JP4393521B2 - 電子透かし埋め込み装置及び検出装置並びに方法及び記録媒体 - Google Patents

電子透かし埋め込み装置及び検出装置並びに方法及び記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、電子透かし埋め込み装置及び検出装置、並びに、方法及び記録媒体に関し、より特定的には、電子透かしの検出率が向上される電子透かし埋め込み装置及び検出装置、並びに、方法及び記録媒体に関するものである。
ディジタル機器の普及に伴い、ディジタルコンテンツ（以下、単に「コンテンツ」という）のコピーを容易に作成することができるようになった。その結果、著作権を無視した不正コピーが増加しており、著作権保護が重要な問題となっている。
著作権保護の解決策の１つとして、「電子透かし」が検討されている。電子透かしとは、コンテンツ中に、人間には知覚できない形で密かに著作権等に関する情報を埋め込む技術である。
通常、コンテンツには様々な処理が加えられる。例えば、蓄積メディアには、容量の制限があるため、蓄積に必要な容量を減少させるために、コンテンツに対して非可逆圧縮が行われることがある。また、コンテンツに電子透かしとして埋め込まれた情報を意図的に消去するために、コンテンツにフォーマット変換やフィルタリング等の処理が施されることも考えられる。
したがって、電子透かしには、上記のような様々な処理に対する耐性が要求される。
電子透かしの耐性を向上させるための従来の技術としては、例えば、拡大・縮小処理に対する耐性を向上させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
図２６は、特許文献１に記載されている従来の電子透かし埋め込み及び検出技術を示すブロック図である。
まず、従来の電子透かし埋め込み装置は、次の数１に従って、原画像に埋め込みデータを埋め込む。
ただし、数１において、(x,y)は、画素の座標を示し、is(x,y)は、座標(x,y)における原画像の画素値を示し、p(x,y)は、情報を埋め込むために座標(x,y)においてオリジナル画像に加えるパターンを示し、i(x,y)は、座標(x,y)おいて情報が埋め込まれた透かし入り画像の画素値を表す。
ここで、p(x,y)は、更に、次の数２の条件を満たしている。
ただし、hは、パターンの繰り返し周期を示す。
原画像に埋め込み情報が埋め込まれた埋め込み画像には、上述したように、拡大または縮小処理が施される場合がある。尚、ここでは、従来の電子透かし検出装置が、電子透かしの検出を実行する対象の画像を、処理対象画像という。
そこで、電子透かし検出装置は、処理対象画像に含まれる電子透かしを検出する前に、まず、数３で定義される自己相関によって、処理対象画像の拡大率または縮小率を求める。次に、電子透かし検出装置は、求められた拡大率または縮小率に基づいて、処理対象画像を拡大または縮小することによって埋め込み画像を復元し、透かし情報を検出する。
ただし、p'(x,y)は検出画像i'(x,y)から抽出された埋め込みパターン成分を表す。
ここで、拡大・縮小率をρとすると、自己相関Coは、次の数４を満たすoにおいてピークを持つ。
自己相関Coのピークを探すことによって、処理対象画像の埋め込み画像に対する拡大・縮小率を求めることができる。
図２７Ａは、従来の拡大・縮小処理を示す模式図であって、oが数４を満たさないために、自己相関がピークとならない場合を示す図であり、図２７Ｂは、従来の拡大・縮小処理を示す模式図であって、oが数４を満たすため、自己相関がピークとなる場合を示す図である。
特開２００２−１１１９９４号公報
電子透かしが埋め込まれるコンテンツの中には、例えば画像のように、ディジタルデータとして利用されるのみならず、紙に印刷して利用されるものがある。また、画像データには、拡大・縮小処理のみならず、例えばクリッピングが施される場合がある。したがって、電子透かしとして埋め込まれる情報は、紙に印刷された画像から光学的にディジタルデータに変換された画像データや、クリッピングが施された画像データからも検出可能であることが望まれる。
しかしながら、印刷された画像から光学的に変換された画像データや、クリッピングが施された画像データにおいて、電子透かしが埋め込まれている位置は、原画像に最初に電子透かしが埋め込まれた位置からずれる場合がある。したがって、拡大・縮小処理に対応した従来の技術を適用するだけでは、これらの画像に電子透かしとして埋め込まれている情報を正しく検出することができないという問題があった。
それ故に、本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、印刷された画像が光学的に変換された画像データや、クリッピングが施された画像データから、電子透かしとして埋め込まれている情報を正しく検出することを可能とする電子透かし埋め込み装置及び検出装置、電子透かし埋め込み方法及び検出方法、電子透かし埋め込み及び検出プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
本発明の第１の局面は、ディジタルデータに、少なくとも１つのデータ要素によって構成される情報を電子透かしとして埋め込むための電子透かし埋め込み装置に向けられている。当該電子透かし埋め込み装置は、ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割部と、複数のブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）のブロックを選択するブロック選択部と、選択されたｍ個のブロックに埋め込まれる１つのデータ要素に対応して、複数種類の付加パターンの中から選択されたｍ個の付加パターンの組み合わせを設定する付加パターン設定部と、設定された付加パターンの各々を、選択されたブロックの各々に重畳する付加パターン重畳部とを備える。
この場合、付加パターン設定部は、選択されたブロックの１つに埋め込む付加パターンに依存して、選択されたブロックの他の１つに埋め込むブロックを設定することが好ましい。
また、ディジタルデータは、複数の画素値を含み、付加パターンは、画素値の各々に重畳されるデータの配列よりなり、付加パターン設定部は、含まれている各データの相対的な大小関係が互いに反転されている２種類の付加パターンの組み合わせを設定しても良い。
第２の局面は、ディジタルデータに電子透かしとして埋め込まれた情報を検出するための電子透かし検出装置に向けられている。当該電子透かし検出装置は、ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割部と、複数のブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）を選択するブロック選択部と、選択されたブロックに重畳されているｍ個の付加パターンの組み合わせを検出し、付加パターンの組み合わせに対応付けられているデータ要素を判定する埋め込み情報判定部とを備える。
この場合、埋め込み情報判定部は、予め定められた検出フィルタと、選択されたブロックの各々との相互相関を算出し、算出された相互相関における位相変化に基づいて、付加パターンの組み合わせを検出することが好ましい。
また、検出フィルタは、付加パターンの少なくとも一部によって構成されても良い。
第３の局面は、ディジタルデータに、少なくとも１つのデータ要素によって構成される情報を電子透かしとして埋め込むための電子透かし埋め込み方法に向けられている。当該電子透かし埋め込み方法は、ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割ステップと、複数のブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）のブロックを選択するブロック選択ステップと、選択されたｍ個のブロックに埋め込まれる１つのデータ要素に対応して、複数種類の付加パターンの中から選択されたｍ個の付加パターンの組み合わせを設定する付加パターン設定ステップと、設定された付加パターンの各々を、選択されたブロックの各々に重畳する付加パターン重畳ステップとを備える。
第４の局面は、ディジタルデータに電子透かしとして埋め込まれた情報を検出するための電子透かし検出方法に向けられている。当該電子透かし検出方法は、ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割ステップと、複数のブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）を選択するブロック選択ステップと、選択されたブロックに重畳されているｍ個の付加パターンの組み合わせを検出し、付加パターンの組み合わせに対応付けられているデータ要素を判定する埋め込み情報判定ステップとを備える。
第５の局面は、ディジタルデータに、少なくとも１つのデータ要素によって構成される情報を電子透かしとして埋め込むためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に向けられている。当該記録媒体には、コンピュータに、ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割機能と、複数のブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）のブロックを選択するブロック選択機能と、選択されたｍ個のブロックに埋め込まれる１つのデータ要素に対応して、複数種類の付加パターンの中から選択されたｍ個の付加パターンの組み合わせを設定する付加パターン設定機能と、設定された付加パターンの各々を、選択されたブロックの各々に重畳する付加パターン重畳機能とを実現させるプログラムがコンピュータ読み取り可能に記録される。
第６の局面は、ディジタルデータに電子透かしとして埋め込まれた情報を検出するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に向けられている。当該記録媒体には、コンピュータに、ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割機能と、複数のブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）を選択するブロック選択機能と、選択されたブロックに重畳されているｍ個の付加パターンの組み合わせを検出し、付加パターンの組み合わせに対応付けられているデータ要素を判定する埋め込み情報判定機能とを実現させるプログラムがコンピュータ読み取り可能に記録される。
本発明によれば、予め定めた検出フィルタと選択したブロックとの相互相関を算出し、相互相関の位相変化により、付加パターンの組み合わせを求めることで、埋め込まれている情報信号の判定を行う。位置ずれが生じた場合でも、相互相関の位相変化は不変であるため、埋め込まれている情報信号を正しく検出することができる。
以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、電子透かし埋め込み装置が埋め込み情報信号を埋め込むデータをオリジナルデータといい、埋め込み情報信号が埋め込まれたデータを情報入りデータという。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電子透かし埋め込み装置のブロック図である。図１に示される電子透かし埋め込み装置は、ブロック分割部１０１と、ブロック選択部１０２と、付加パターン設定部１０３と、付加パターン重畳部１０４とを備える。
図２は、本発明の実施の形態１に係る電子透かし埋め込み装置が実行する電子透かし埋め込み方法を示すフローチャートである。
まず、電子透かし埋め込み装置に、オリジナルデータ（静止画像）が入力される。ブロック分割部１０１は、オリジナルデータをM×N個の画素を含む複数のブロックに分割する（ステップ２０１）。ただし、M及びNは、１以上の整数であり、かつ、M×Nは、２以上の整数である。
次に、ブロック選択部１０２は、ブロック分割部１０１が分割した複数のブロックの中から、予め定められた順序に従って、少なくとも２つのブロックを選択する（ステップ２０２）。
次に、付加パターン設定部１０３は、予め定められた埋め込み情報信号に対応して、ブロック選択部１０２が選択したブロックに重畳するための付加パターンの組み合わせを設定する（ステップ２０３）。
そして、付加パターン重畳部１０４は、付加パターン設定部１０３が設定した付加パターンの各々を、ブロック選択部１０２が選択したブロックの各々に重畳する（ステップ２０４）。
以下、具体例に即して、上記の各ステップの更なる詳細を説明する。
ここで、付加パターンについて説明する。電子透かし埋め込み装置は、図２１Ａ及び２１Ｂに示される２種類の付加パターンを使用する。図２１Ａ及び２１Ｂに示される付加パターンの各々は、ブロックに含まれる画素値の各々に重畳されるデータが１６×８に配列されている。
説明を容易にするために、図２１Ａ及び２１Ｂに示される付加パターンの各々は、図において白く示されるデータと、グレーで示されるデータとの２種類のデータよりなる配列であると想定する。白く示されるデータと、グレーで示されるデータとの大小関係は、予め定められている。また、データの大小関係の観点で、図２１Ａに示される付加パターンに含まれる各データは、図２１Ｂに示される付加パターンに含まれる各データに対して、反転するように配置されている。
また、２つの付加パターンを比較する際において、当該２つの付加パターンが同一であることを「同位相である」という。また、２つの付加パターンを比較する際において、例えば、図２１Ａの付加パターンと、図２１Ｂの付加パターンとの関係のように、当該２つの付加パターンが互いに反転された関係にあることを「逆位相である」という。
そして、実施の形態１においては、電子透かし埋め込み装置は、埋め込み情報信号W[k]（ただし、kは、埋め込み情報ビットのインデックスを表す）の値が0である場合には、同位相となるように設定された付加パターンの組み合わせをブロックに重畳し、埋め込み情報信号W[k]の値が１である場合には、逆位相となるように設定された付加パターンの組み合わせをブロックに重畳する。尚、電子透かしとして埋め込まれる埋め込み情報信号は、少なくとも１つの埋め込み情報W[k]よりなる配列によって構成されている。１つの埋め込み情報信号W[k]は、埋め込まれる情報を構成する１つのデータ要素に相当する。尚、実施の形態１においては、埋め込み情報信号の１つのデータ要素は、１ビットの情報（0または1）に対応するが、２ビット以上で表現可能な情報に対応していても良い。
図３は、実施の形態１に係る電子透かし埋め込み方法の一例を説明するための図である。図３に示される例においては、６４×８画素のオリジナルデータに、埋め込み情報信号W[k]（ただし、kは、埋め込み情報ビットのインデックスを表す）として、２bitの埋め込み情報信号W[1]=1、W[2]=0を埋め込む場合を想定する。
まず、ブロック分割部１０１は、６４×８画素を含むオリジナルデータを、１６×８画素を含む４つのブロックに分割する（ステップ２０１）。説明の容易のために、分割されたブロックを順に、ブロックＡ〜Ｄという。
次に、ブロック選択部１０２は、ブロックＡ〜Ｄの中から、図３における左から右へと向かう順序で、２個のブロック１及び２を選択する（ステップ２０２）。ブロックの選択方法として、既に選択されたブロックを再度選択することなくブロックを選択する方法（以下、「重複なし」の方法という）と、既に選択されたブロックを再度選択する方法（以下、「重複あり」の方法という）とがある。図３は、電子透かし埋め込み装置が重複なしの方法に従って情報を埋め込む例を示している。ブロックＡ及びＢは、一組目のブロック１及び２として選択され、ブロックＣ及びＤは、二組目のブロック１及び２として選択される。
次に、付加パターン設定部１０３は、ステップ２０２において選択されたブロック１及び２に重畳する付加パターンの組み合わせを設定する（ステップ２０３）。付加パターン設定部１０３は、選択された一組目のブロックＡ及びＢに重畳される埋め込み情報信号W[1]の値1に対応して、ブロックＡ及びＢに逆位相の付加パターンの組み合わせを設定する。また、付加パターン設定部１０３は、選択された２組目のブロックＣ及びＤに重畳される埋め込み情報信号W[2]の値0に対応して、ブロックＣ及びＤに同位相の付加パターンの組み合わせを設定する。したがって、ブロックＡには、図２１Ａの付加パターンが設定され、ブロックＢには、図２１Ｂの付加パターンが設定され、ブロックＣには、図２１Ａの付加パターンが設定され、ブロックＤには、図２１Ａの付加パターンが設定される。
そして、付加パターン重畳部１０４は、ブロックＡ〜Ｄの各々に、設定された付加パターンの各々を重畳する（ステップ２０４）。より詳細には、付加パターン重畳部１０４は、ステップ２０３において設定された付加パターンに含まれるデータの各々を、ブロックに含まれる画素値の各々に重畳し、情報入り画像データを得る。
図４は、本発明の実施の形態１に係る電子透かし埋め込み方法の他の一例を示す図である。図４は、電子透かし埋め込み装置が重複ありの方法に従って情報を埋め込む例を示している。下記の例においては、４８×８画素のオリジナルデータに、埋め込み情報信号W[k]（ただし、kは、埋め込み情報ビットのインデックスを表す）として、２bitの埋め込み情報信号W[1]=1、W[2]=0を埋め込む場合を想定する。
まず、ブロック分割部１０１は、４８×８画素を含むオリジナルデータを、１６×８画素を含む３つのブロックに分割する（ステップ２０１）。説明の容易のために、分割されたブロックを順に、ブロックＡ〜Ｃという。
次に、ブロック選択部１０２は、ブロックＡ〜Ｃの中から、図４における左から右へと向かう順序で、２個ずつブロックを選択する（ステップ２０２）。ブロック選択部１０２は、ブロックＡ及びＢを一組目のブロック１及び２として選択する。また、ブロック選択部１０２は、既に一組目に選択されているブロックＢを重複して選び、ブロックＢ及びＣを二組目のブロック１及び２として選択する。
次に、付加パターン設定部１０３は、ステップ２０２において選択されたブロック１及び２に重畳する付加パターンの組み合わせを設定する（ステップ２０３）。付加パターン設定部１０３は、一組目のブロックに重畳される埋め込み情報信号W[1]の値1に対応して、ブロックＡに図２１Ａの付加パターンを設定し、ブロックＢに図２１Ｂの付加パターンを設定する。
付加パターン設定部１０３が一組目のブロック１及び２の各々に付加パターンを設定すると、二組目のブロック１（一組目のブロック２、すなわち、ブロックＢ）に重畳される付加パターンは、既に決定されている。したがって、既に決定されているブロック１（ブロックＢ）の付加パターンに依存して、ブロック２（ブロックＣ）の付加パターンが決定されれば良い。二組目のブロックＢ及びＣには、重畳される埋め込み情報信号W[2]の値0に対応して、同位相の付加パターンの組み合わせを設定する。よって、付加パターン設定部１０３は、ブロックＣに、図２１Ｂに示される付加パターンを設定する。
その後、付加パターン重畳部１０４は、ステップ２０３において設定された付加パターンに含まれるデータの各々を、ブロックＡ〜Ｃに含まれる画素値の各々に重畳し、情報入り画像データを得る。
以上のように、実施の形態１に係る電子透かし埋め込み装置及び方法によれば、埋め込み情報信号を構成する１つのデータ要素であるW[k]の値に対応して、２個の付加パターンの組み合わせが設定され、設定された付加パターンの各々が２個のブロックの各々に重畳される。隣接する一対のブロックに埋め込まれた付加パターンの各々の相対関係は、画像データの位置ずれによって変化を受け難いため、位置ずれに対する電子透かしの耐性を向上させることが可能となる。
特に、電子透かし埋め込み装置が重複ありの方法によって埋め込み情報信号を重畳する場合、一定数のブロックに重畳することができる埋め込み情報信号の数を増やすことができる。よって、重複なしの方法と比べて、より多くの情報をディジタルデータに埋め込むことが可能となる。
（実施の形態２）
実施の形態２に係る電子透かし埋め込み装置の構成は、実施の形態１に係るものと同様であるので、実施の形態１において示したブロック図、フローチャート及びこれらの説明を援用して、ここでの説明を省略する。
以下、具体例に即して、各ステップの詳細を説明する。
図５は、実施の形態２に係る電子透かし埋め込み方法の一例を説明するための図である。図５に示される例においては、９６×８画素を含むオリジナルデータに、埋め込み情報信号W[k]（ただし、kは、埋め込み情報ビットのインデックスを表す）として、２bitの埋め込み情報信号W[1]=1、W[2]=0を埋め込む場合を想定する。
まず、ブロック分割部１０１は、９６×８画素を含むオリジナルデータを、１６×８画素を含む６つのブロックに分割する（ステップ２０１）。説明の容易のために、分割されたブロックを順に、ブロックＡ〜Ｆという。
次に、ブロック選択部１０２は、ブロックＡ〜Ｆの中から、図３における左から右へと向かう順序で、３個のブロック１〜３を選択する（ステップ２０２）。ブロックの選択方法として、既に選択されたブロックを再度選択することなくブロックを選択する方法（以下、「重複なし」の方法という）と、既に選択されたブロックを再度選択する方法（以下、「重複あり」の方法という）とがある。図５は、電子透かし埋め込み装置が重複なしの方法に従って情報を埋め込む例を示している。ブロックＡ〜Ｃは、一組目のブロック１〜３として選択され、ブロックＤ〜Ｆは、二組目のブロック１〜３として選択される。
次に、付加パターン設定部１０３は、ステップ２０２において選択されたブロック１〜３に重畳する付加パターンの組み合わせを設定する（ステップ２０３）。実施の形態２においては、電子透かし埋め込み装置は、埋め込み情報信号W[k]の値が0である場合には、ブロック１に設定された付加パターンと同位相の付加パターンをブロック２に設定し、かつ、ブロック２に設定された付加パターンと同位相の付加パターンをブロック３に設定する。一方、埋め込み情報信号W[k]の値が１である場合には、電子透かし埋め込み装置は、ブロック１に設定された付加パターンと逆位相の付加パターンをブロック２に設定し、かつ、ブロック２に設定された付加パターンと逆位相の付加パターンをブロック３に設定する。
具体的には、付加パターン設定部１０３は、ブロックＡ〜Ｃに埋め込まれる情報W[0]の値1に対応して、ブロックＡに図２１Ａの付加パターンを設定し、ブロックＢに図２１Ｂの付加パターンを設定し、ブロックＣに図２１Ａの付加パターンを設定する。また、付加パターン設定部１０３は、ブロックＤ〜Ｆに埋め込まれる情報W[1]の値0に対応して、ブロックＤ〜Ｆの各々に、図２１Ａの付加パターンを設定する。
そして、付加パターン重畳部１０４は、選択されたブロックの各々に、設定された付加パターンの各々を重畳する（ステップ２０４）。より詳細には、付加パターン重畳部１０４は、ステップ２０３において設定された付加パターンに含まれるデータの各々を、ブロックに含まれる画素値の各々に重畳し、情報入り画像データを得る。
図６は、本発明の実施の形態２に係る電子透かし埋め込み方法の他の一例を示す図である。図６は、電子透かし埋め込み装置が重複ありの方法に従って情報を埋め込む例を示している。下記の例においては、８０×８画素を含むオリジナルデータに、埋め込み情報信号W[k]（ただし、kは、埋め込み情報ビットのインデックスを表す）として、２bitの埋め込み情報信号W[1]=1、W[2]=0を埋め込む場合を想定する。
まず、ブロック分割部１０１は、８０×８画素を含むオリジナルデータを、１６×８画素を含む５つのブロックに分割する（ステップ２０１）。説明の容易のために、分割されたブロックを順に、ブロックＡ〜Ｅという。
次に、ブロック選択部１０２は、ブロックＡ〜Ｅの中から、図６における左から右へと向かう順序で、３個ずつブロックを選択する（ステップ２０２）。ブロック選択部１０２は、ブロックＡ〜Ｃを一組目のブロック１〜３として選択し、ブロックＣ〜Ｅを二組目のブロック１〜３として選択する。
次に、付加パターン設定部１０３は、ステップ２０２において選択されたブロック１〜３に重畳する付加パターンの組み合わせを設定する（ステップ２０３）。付加パターン設定部１０３は、一組目のブロックに重畳される埋め込み情報信号W[1]の値1に対応して、ブロックＡに図２１Ａの付加パターンを設定し、ブロックＢに図２１Ｂの付加パターンを設定し、ブロックＣに図２１Ａの付加パターンを設定する。
付加パターン設定部１０３が一組目のブロックの各々に付加パターンを設定すると、二組目のブロック１（一組目のブロック３、すなわち、ブロックＣ）に重畳される付加パターンは、既に決定されている。したがって、付加パターン設定部１０３は、既に決定されているブロック１（ブロックＣ）の付加パターンに依存して、ブロック２及び３（ブロックＤ及びＥ）の付加パターンを決定すれば良い。二組目のブロックＤ及びＥには、重畳される埋め込み情報信号W[2]の値0に対応して、同位相の付加パターンの組み合わせを設定する。よって、付加パターン設定部１０３は、ブロックＤ及びＥの各々に、図２１Ａに示される付加パターンを設定する。
その後、付加パターン重畳部１０４は、ステップ２０３において設定された付加パターンに含まれるデータの各々を、ブロックに含まれる画素値の各々に重畳し、情報入り画像データを得る。
以上のように、実施の形態２に係る電子透かし埋め込み装置及び方法によれば、埋め込み情報信号を構成する１つのデータ要素W[k]の値に対応して、３つの付加パターンの組み合わせが設定され、設定された付加パターンの各々が３個のブロックの各々に重畳される。隣接する一対のブロックに埋め込まれた付加パターンの各々の相対関係は、画像データの位置ずれによって変化を受け難いため、位置ずれに対する電子透かしの耐性を向上させることが可能となる。
また、実施の形態２においても、電子透かし埋め込み装置が重複ありの方法によって情報を重畳する場合、重複なしの方法によって情報を重畳する場合と比べて、より多くの情報をディジタルデータに埋め込むことが可能となる。
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る電子透かし検出装置のブロック図である。図７に示される電子透かし検出装置は、ブロック分割部７０１と、ブロック選択部７０２と、埋め込み情報判定部７０３とを備える。
図８は、本発明の実施の形態３に係る電子透かし検出装置が実行する電子透かし検出方法を示すフローチャートである。
まず、電子透かし検出装置に、情報入りデータが入力される。ブロック分割部７０１は、情報入りデータをM×N個の画素を含む複数のブロックに分割する（ステップ８０１）。ただし、M及びNは、１以上の整数であり、かつ、M×Nは、２以上の整数である。
次に、ブロック選択部７０２は、ブロック分割部７０１により分割された複数のブロックの中から、予め定められた順序に従って、少なくとも２つのブロックを選択する（ステップ８０２）。
そして、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック選択部７０２が選択したブロックに重畳されている付加パターンの組み合わせを抽出し、付加パターンの組み合わせに対応付けられている埋め込み情報を判定する（ステップ８０３）。
以下、各ステップの詳細を説明する。尚、実施の形態３においては、２つの付加パターンが同位相である場合には、０の情報が重畳され、２つの付加パターンが逆位相である場合には、１の情報が重畳されている場合を想定する。
図９は、本発明の実施の形態３に係る電子透かし検出装置が実行する検出方法を説明するための図である。図９は、情報入りデータに埋め込まれた付加パターンに位置ずれが生じていない場合を示す。
まず、ブロック分割部７０１は、３２×８の画素を含む情報入りデータを１６×８の画素を含む２つのブロック単位に分割する（ステップ８０１）。
次に、ブロック選択部７０２は、ブロック分割部７０１が分割した２つのブロックから、ブロック１及び２を選択する（ステップ８０２）。
最後に、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２に重畳されている付加パターンの組み合わせを検出し、検出された付加パターンに対応する埋め込み情報を判定する。
より詳細には、埋め込み情報判定部７０３は、図１３に示されるパターンを検出フィルタとして用いる。検出フィルタは、実施の形態３においては、図２１Ａに示される付加パターンの一部によって構成されている。埋め込み情報判定部７０３は、検出フィルタを、座標（0,0）から座標（8,0）まで（図９に示される方向ｄ１）、１画素ずつ検出フィルタを移動させながら、図１３に示される検出フィルタとブロック１との相互相関を算出する。同様に、埋め込み情報判定部７０３は、図１３に示される検出フィルタを、座標（16,0）から（24,0）まで移動させながら（図９に示される方向ｄ２）相互相関を算出する。尚、相互相関は、既知の方法や数式等に従って求められれば良い。
図１４Ａは、図９に示されるブロック１と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示し、図１４Ｂは、図９に示されるブロック２と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す。ただし、図１４Ａ及び図１４Ｂにおいて、縦軸は相互相関の値を示し、横軸は、方向ｄ１またはｄ２における検出フィルタのシフト量を示す。
例えば、検出フィルタのシフト量ｎが０であるとき（検出フィルタの頂点の座標と座標(0,0)とが一致するとき）、検出フィルタは、ブロック１に埋め込まれた付加パターンの一部と一致する。したがって、図１４Ａに示されるように、検出フィルタとブロック１との相互相関は、極大値を取る。また、検出フィルタのシフト量ｎが４であるとき（検出フィルタの頂点と座標(4,0)とが一致するとき）、検出フィルタは、ブロック１に埋め込まれた付加パターンの一部とは、反転の関係となる。したがって、図１４Ａに示されるように、検出フィルタとブロック１との相互相関は、極小値を取る。図１４Ｂに示される相互相関もまた、同様に求められる。
ブロック１と検出フィルタとの相互相関は、図１４Ａに示されるようにプロットされた場合、余弦曲線を描く。図１４Ｂに示される相互相関の位相は、図１４Ａに示される相互相関の位相に対して反転している（すなわち、位相差がπである）ので、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２の各々には、逆位相の付加パターンが重畳されていると判断する。したがって、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２に埋め込まれていた情報信号W[1]が1であると判定する。
次に、印刷された画像から光学的にディジタルデータに変換された画像データや、クリッピングされた画像において、情報入り画像に対する付加パターンの相対的な位置がずれた場合の検出について説明する。
図１０は、付加パターンがずれている情報入り画像から選択された２つのブロック１及び２を示す。
埋め込み情報判定部７０３は、検出フィルタの頂点を座標(0,0)から(8,0)まで（図１０に示される方向ｄ３へ）シフトさせながら、検出フィルタとブロック１との相互相関を算出する。また、埋め込み情報判定部７０３は、検出フィルタの頂点を座標(16,0)から(24,0)まで（図１０に示される方向ｄ４へ）シフトさせた場合において、検出フィルタとブロック２との相互相関を算出する。
図１５Ａは、図１０に示されるブロック１と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示し、図１５Ｂは、図１０に示されるブロック２と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す。ただし、図１５Ａ及び図１５Ｂにおいて、縦軸は相互相関の値を示し、横軸は、方向ｄ３またはｄ４における検出フィルタのシフト量を示す。
図１０に示されるブロック１に対して、付加パターンは、１画素分だけずれているので、図１５Ａに示される相互相関の初期位相（ｎ＝０の位相）は、図１４Ａに示される相互相関の初期位相に対して、シフト量１だけずれている。図１５Ｂに示される相互相関の初期位相もまた、図１４Ｂに示される相互相関の初期位相に対してシフト量１だけずれている。
しかしながら、図１５Ａ及び図１５Ｂに示される相互相関同士を比較すると、図１５Ｂに示される相互相関の位相は、図１５Ａに示される相互相関の位相に対して反転している（すなわち、位相差がπである）。したがって、図１０に示される例においても、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２に重畳されている付加パターンが互いに逆位相であることを判断することができる。よって、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２に埋め込まれていた付加パターンの相互相関に基づいて、ブロック１及び２に埋め込まれていた情報信号W[1]が1であると判定することができる。
以上のように、実施の形態３に係る電子透かし検出装置及び方法によれば、複数のブロックに埋め込まれている付加パターンの各々の相互相関を検出し、検出された相互相関に基づいて、埋め込み情報信号を構成する１つのデータ要素W[k]を判定することができる。したがって、印刷された画像から光学的にディジタルデータへと変換された情報入り画像や、クリッピングされた情報入り画像等において、付加パターンの相対的な位置ずれが発生した場合においても、付加パターンの位置ずれに依存せず、埋め込まれている情報信号を正しく検出することが可能となる。
また、デジタルカメラやカメラ付き携帯電話等を用いて、紙等に印刷された画像を撮影した場合、撮影された画像には、一般に歪みが生じる。しかしながら、本発明に係る電子透かし検出装置は、印刷された画像に本発明に係る電子透かし埋め込み装置によって情報が埋め込まれていれば、付加パターンの位置ずれに依存せず、電子透かしとして埋め込まれた情報を検出することができるという点で、特有の効果を奏することができる。
（実施の形態４）
実施の形態４に係る電子透かし検出装置の構成は、実施の形態３に係るものと同様であるので、実施の形態３において示したブロック図、フローチャート及びこれらの説明を援用して、ここでの説明を省略する。
以下、具体例に即して、各ステップの詳細を説明する。尚、実施の形態３においては、２つの付加パターンが同位相である場合には、０の情報が重畳され、２つの付加パターンが逆位相である場合には、１の情報が重畳されている場合を想定する。
図１１は、本発明の実施の形態４に係る電子透かし検出装置が実行する検出方法の一例を説明するための図である。図１１は、情報入りデータに埋め込まれた付加パターンに位置ずれが生じていない場合を示す。
まず、ブロック分割部７０１は、３２×８画素を含む情報入りデータを１６×８の画素を含む複数のブロックに分割する（ステップ８０１）。
次に、ブロック選択部７０２は、ブロック分割部８０１が分割した２つのブロックから、ブロック１及び２を選択する（ステップ８０２）。
最後に、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２に重畳されている付加パターンの組み合わせを検出し、検出された付加パターンに対応する埋め込み情報を判定する。
より詳細には、埋め込み情報判定部７０３は、図１３に示されるパターンを検出フィルタとして用いる。埋め込み情報判定部７０３は、検出フィルタの頂点を座標（0,0）から座標（8,0）まで（図１１に示される方向ｄ５へ）、１画素ずつシフトさせながら、検出フィルタとブロック１との相互相関を算出する。また、埋め込み情報判定部７０３は、検出フィルタの頂点を座標（16,0）から（24,0）まで（図１１に示される方向ｄ６へ）、１画素ずつシフトさせながら、検出フィルタとブロック２との相互相関を算出する。
図１６Ａは、図１１に示されるブロック１と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示し、図１６Ｂは、図１１に示されるブロック２と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す。ただし、図１６Ａ及び図１６Ｂにおいて、縦軸は相互相関の値を示し、横軸は、方向ｄ５またはｄ６における検出フィルタのシフト量を示す。
図１６Ｂに示される相互相関の位相は、図１６Ａに示される相互相関の位相に対して反転していないので、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２の各々には、同位相の付加パターンが重畳されていると判断する。したがって、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２に埋め込まれていた情報信号W[1]が0であると判定する。
次に、印刷された画像から光学的にディジタルデータに変換された画像データや、クリッピングされた画像において、情報入り画像に対する付加パターンの相対的な位置がずれた場合の検出について説明する。
図１２は、本発明の実施の形態４に係る電子透かし検出装置が実行する検出方法の他の一例を説明するための図である。図１２は、付加パターンがずれている情報入り画像から選択された２つのブロック１及び２を示す。
埋め込み情報判定部７０３は、検出フィルタの頂点を座標(0,0)から(8,0)まで（図１２に示される方向ｄ７へ）シフトさせた場合において、検出フィルタとブロック１との相互相関を算出する。また、埋め込み情報判定部７０３は、検出フィルタの頂点を座標(16,0)から(24,0)まで（図１２に示される方向ｄ８へ）シフトさせた場合において、検出フィルタとブロック２との相互相関を算出する。
図１７Ａは、図１２に示されるブロック１と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示し、図１７Ｂは、図１２に示されるブロック２と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す。ただし、図１７Ａ及び図１７Ｂにおいて、縦軸は相互相関の値を示し、横軸は、方向ｄ７またはｄ８における検出フィルタのシフト量を示す。
図１１に示されるブロック１に対して、付加パターンは、１画素分だけずれているので、図１７Ａに示される相互相関は、図１６Ａに示される相互相関に対して、初期位相がシフト量１だけずれている。図１７Ｂに示される相互相関もまた、図１６Ｂに示される相互相関に対して初期位相がシフト量１だけずれている。
しかしながら、図１７Ａ及び図１７Ｂに示される相互相関同士を比較すると、図１７Ｂに示される相互相関の位相は、図１７Ａに示される相互相関の位相と一致する。したがって、図１２に示される例においても、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２には、重畳されている付加パターンが互いに同位相であることを判断することができる。よって、埋め込み情報判定部７０３は、ブロック１及び２に埋め込まれていた付加パターンの相互相関に基づいて、ブロック１及び２に埋め込まれていた情報信号W[1]が0であると判定することができる。
以上のように、実施の形態４に係る電子透かし検出装置及び方法によれば、複数のブロックに埋め込まれている付加パターンの各々の相互相関を検出し、検出された相互相関に基づいて、埋め込み情報信号を構成する１つのデータ要素W[k]を判定することができる。したがって、印刷された画像から光学的にディジタルデータへと変換された情報入り画像や、クリッピングされた情報入り画像等において、付加パターンの相対的な位置ずれが発生した場合においても、付加パターンの位置ずれに依存せず、埋め込まれている情報信号を正しく検出することが可能となる。
尚、上記の実施の形態１では、電子透かし埋め込み装置は、０の情報を埋め込む場合に、ブロック１及び２に同位相の付加パターンを重畳し、１の情報を埋め込む場合に、ブロック１及び２に逆位相の付加パターンを重畳しているが、付加パターンの組み合わせ方法は、この例に限定されるものではない。電子透かし埋め込み装置は、０の情報を埋め込む場合に、ブロック１及び２に逆位相の付加パターンを重畳し、１の情報を埋め込む場合に、ブロック１及び２に同位相の付加パターンを重畳しても良い。
また、上記の実施の形態２では、電子透かし埋め込み装置は、０の情報を埋め込む場合に、ブロック１と同位相の付加パターンをブロック２に重畳すると共に、ブロック２と同位相の付加パターンをブロック３に重畳し、１の情報を埋め込む場合に、ブロック１と逆位相の付加パターンをブロック２に重畳すると共に、ブロック２と逆位相の付加パターンをブロック３に重畳しているが、付加パターンの組み合わせ方法は、この例に限定されるものではない。付加パターンの組み合わせの各々に対して、０と１の情報が実施の形態におけるものと逆に対応付けられていても良い。また、付加パターンの組み合わせ方法には、様々なバリエーションが考えられる。例えば、電子透かし埋め込み装置は、０の情報を埋め込む場合には、ブロック１と同位相の付加パターンをブロック２に重畳すると共に、ブロック２と逆位相の付加パターンをブロック３に重畳し、１の情報を埋め込む場合には、ブロック１と逆位相の付加パターンをブロック２に重畳すると共に、ブロック２と同位相の付加パターンをブロック３に重畳しても良い。
更に、上記の実施の形態１及び２では、電子透かし埋め込み装置は、ブロックｉ及びｊ（ただし、ｉ、ｊは、ｉ＜ｊを満たす１以上の整数とする）に重畳する付加パターンの組み合わせを設定する際に、ブロックｉに重畳する付加パターンに依存して、ブロックｊに重畳する付加パターンを設定しているが、付加パターンの設定方法は、この例に限定されるものではない。例えば、電子透かし埋め込み装置は、ブロックｊに重畳する付加パターンに依存して、ブロックｉに重畳する付加パターンを設定しても良い。
更に、上記の実施の形態１及び２では、ブロック選択部は、２つまたは３つのブロックを選択しているが、ブロックの選択個数は、この例に限定されるものではない。ブロック選択部が４つ以上のブロックを選択する場合においても、同様の議論が成り立つ。
更に、上記の実施の形態１及び２では、ブロック選択部は、隣接する２以上のブロックを選択しているが、ブロックの選択方法は、この例に限定されるものではない。例えば、ブロック選択部は、数ブロック離れたブロックを間欠的に選択しても良い。また、ブロック選択部は、水平方向に整列する２以上のブロックを選択するほかに、垂直方向あるいは斜め方向に整列する２以上のブロックを選択しても良い。
更に、上記の実施の形態１及び２では、電子透かし埋め込み装置は、付加パターンを、ブロックに含まれる画素値に直接重畳しているが、付加パターンの重畳方法は、この例に限定されるものではない。例えば、付加パターン重畳部は、色空間から変換された輝度信号や色差信号等に付加パターンを重畳しても良い。また、付加パターン重畳部は、空間領域において直接付加パターンを重畳するのではなく、ブロックの画素値を周波数領域に変換した後、周波数係数を操作することによって、付加パターンを重畳しても良い。
更に、上記の実施の形態３及び４では、電子透かし検出装置は、空間領域において付加パターンの組み合わせを検出しているが、付加パターンの検出方法は、これに限定されるものではない。例えば、電子透かし検出装置は、ブロックを周波数領域の値に変換した後、重畳された付加パターンの組み合わせを判定しても良い。
更に、上記の実施の形態３及び４では、隣接する２つのブロックの各々に埋め込まれた情報信号の検出方法が示されているが、３つ以上のブロックに埋め込まれた情報信号を検出する場合においても、同様の議論が成り立つ。
更に、上記の実施の形態３及び４では、付加パターンの一部によって構成される検出フィルタが用いられているが、検出フィルタは、この例に限定されるものではない。具体的には、付加パターンと検出フィルタとは、完全なサブセットである必要はなく、「検出フィルタ≒付加パターンの一部」の関係が成り立てば、当該検出フィルタを用いた付加パターンの検出が可能である。例えば、付加パターンのデータ配列として、図１８に示されるウォルシュ・アダマール(Walsh-Hadamard)基底を使用し、検出フィルタのデータ配列として、図１９に示される離散コサイン変換（DCT：Discrete Cosine Transform）基底を用いることも可能である。
また、検出フィルタのサイズは、８×８に限定されるものではない。電子透かし検出装置は、情報入り画像の拡大率または縮小率に合わせて、フィルタサイズを適宜変更しながら検出処理を行っても良い。この場合、拡大または縮小された情報入り画像に埋め込まれている情報信号をも正しく検出することが可能となる。
更に、上記の実施の形態１〜４において、ループ処理を繰り返すことによって、拡大または縮小された情報入り画像に埋め込まれた情報を正しく検出することが可能となる。その方法を以下に示す。
図２３は、サイズが互いに異なる複数種類の付加パターンをディジタルデータに重畳する変形例を示す図である。
この変形例においては、電子透かし埋め込み装置は、図２に示されるステップ２０４において付加パターンを重畳した後、ステップ２０１に戻って、再度ブロック分割を実行する。この場合、ステップ２０１において、ブロック分割部は、オリジナルデータを、以前に分割されたときのサイズとは異なるサイズを有する複数のブロックに分割する。
例えば、図２３に示されるように、電子透かし埋め込み装置は、１６×８の画像データを、８×８のサイズを有する２つのブロックに分割し、かつ、８×８のサイズを有する付加パターンを各ブロックに重畳した後、付加パターンが重畳された画像を再度４×４のサイズを有する複数のブロックに分割する。そして、電子透かし埋め込み装置は、８×８のサイズの付加パターンが既に重畳されている画像データに、図２３に示されるような４×４のサイズを有する付加パターンを更に重畳する。
ここで、サイズの異なる付加パターンが複数回画像データに重畳される場合、ｐ回目に重畳される付加パターンと、ｑ回目に重畳される付加パターンとは、互いにほぼ直交関係にあるように設定されていれば良い。この場合、付加パターンの検出時に、ｐ回目の付加パターンと、ｑ回目の付加パターンとが互いに影響し合うことはない。
尚、２つの付加パターンの直交関係は、上述のウォルシュ・アダマール基底や、離散コサイン変換基底を用いることによって、容易に実現可能である。
このように、サイズの異なる複数種類の付加パターンを画像データに重畳しておけば、検出フィルタは、拡大または縮小された情報入り画像に埋め込まれているいずれかの付加パターンと一致する。したがって、電子透かし検出装置は、検出フィルタのサイズを変更することなく、情報入り画像に重畳された付加パターンを判定することが可能となる。
更に、上記の実施の形態１〜４では、処理対象であるディジタルデータが静止画像である場合について説明したが、ディジタルデータが動画像である場合にも、動画像を構成する各フレームを静止画像として扱うことによって、本発明を同様に適用することができる。この場合、ブロックの選択方法として、様々なバリエーションが考えられる。例えば、ブロック選択部は、複数のフレームの各々から１つずつブロックを選択しても良い。この場合、電子透かし検出装置は、付加パターンの検出時において、時間系列の相互相関を求めれば、相互相関に基づいて、付加パターンの組み合わせを検出することができる。また、ブロック選択部は、座標が互いに異なるブロックを、複数のフレームの各々から選択しても良い。
更に、上記の実施の形態１〜４においては、付加パターンの一例として図２１Ａ及び図２１Ｂに示されるパターンが示されているが、付加パターンは、この例に限定されるものではない。付加パターンの他の一例して、図２０Ａ及び図２０Ｂ、または、図２２Ａ及び図２２Ｂに示されるパターンが用いられても良い。
更に、上記の実施の形態１〜４における電子透かし埋め込み装置または電子透かし検出装置は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納されたプログラムをコンピュータにインストールして実行させることによって、または、当該プログラムをネットワークを介してコンピュータに実行させることによって、実現することが可能である。当該プログラムには、ブロック分割部１０１、ブロック選択部１０２、付加パターン設定部１０３、付加パターン重畳部１０４、ブロック分割部７０１、ブロック選択部７０２、埋め込み情報判定部７０３が、プロセスまたはプログラムモジュールとして実装される。このコンピュータは、携帯端末装置に組み込まれたコンピュータを含む概念である。ここでの記憶媒体は、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスク、メモリーカード等の記録媒体をいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。
図２４は、記録媒体に記憶された電子透かし埋め込みまたは検出プログラムを実行するコンピュータのハードウェアの概略構成を示す図である。図２４に示されるコンピュータは、ＣＰＵ２４０１と、画像取り込み部２４０２と、デジタルカメラ、カムコーダ、携帯電話に組み込まれたカメラ等のディスプレイ部２４０４と、ＲＡＭ２４０６と、ハードディスク等の外部記憶装置２４０７と、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体２４０９を読み込むドライブ２４１０と、ネットワーク通信を行うネットワークＩ／Ｆ（インタフェース）２４１２を備える。
一例として、画像取り込み部２４０２は、ＣＰＵ２４０１に電子透かし埋め込み処理を実行させる場合には、ハードディスク等の外部記憶装置であり、ＣＰＵ２４０１に電子透かし検出処理を実行させる場合には、ハードディスク等の外部記憶装置以外に、デジタルカメラ、カムコーダ、携帯電話に組み込まれたカメラ、スキャナ等の光学機器であっても良い。画像取り込み部２４０２は、接続Ｉ／Ｏ（入出力）を介して、データバスに接続される。また、ディスプレイ部２４０４、外部記憶装置２４０７及びドライブ２４１０は、それぞれ、接続Ｉ／Ｏ（入出力）２４０５、接続Ｉ／Ｏ２４０８、接続Ｉ／Ｏ２４１１を介してデータバスに接続されている。
図２５は、図２４に示されるコンピュータを用いて、電子透かし埋め込み装置または検出装置を実現する方法を示すフローチャートである。
まず、コンピュータは、プログラムを読み込む（ステップ２５０１）。電子透かし埋め込み方法または検出方法をＣＰＵ２４０１に実行させるためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能及び実行可能な形式で記録媒体２４０９に記録されている。当該記録媒体２４０９に記録されたプログラムは、ドライブ２４１０において読み出される。あるいは、当該プログラムは、ネットワークＩ／Ｆ２４１２を通じて、外部の記憶装置からダウンロードされても良い。また、当該プログラムは、予め外部記憶装置２４０７に格納されていても良いし、ドライブ２４１０から読み出された後に、接続Ｉ／Ｏ２４１１及び２４０８を通じて、外部記憶装置２４０７に格納されても良い。また、当該プログラムは、ネットワークＩ／Ｆ２４１２を介してダウンロードされた後に、接続Ｉ／Ｏ２４０８を介して外部記憶装置２４０７に格納されても良い。
次に、プログラムは、ＲＡＭ２４０６へと読み出される（ステップ２５０２）。尚、プログラムがドライブ２４１０からＲＡＭ２４０６に読み出される場合は、プログラムは、接続Ｉ／Ｏ２４１１を通じて、ＲＡＭ２４０６に展開されても良い。一方、外部記憶装置２４０７に一旦格納されたプログラムがＲＡＭ２４０６に読み出される場合は、プログラムは、接続Ｉ／Ｏ２４０８を通じて、ＲＡＭ２４０６に展開される。
次に、画像データが取り込まれる（ステップ２５０３）。ＣＰＵ２４０１が電子透かし埋め込み処理を実行する場合は、画像取り込み部２４０２からオリジナルの画像データを取り込む。また、ＣＰＵ２４０１が電子透かし検出処理を実行する場合は、画像取り込み部２４０２から電子透かしが埋め込まれた画像データを取り込む。電子透かしが埋め込まれた画像は、上述したように、デジタルカメラ等の光学機器等を用いて、光学的に取り込まれても良い。取り込まれた画像データは、接続Ｉ／Ｏ２４０３及び２４０８を介して外部記憶装置２４０７に展開される。
次に、取り込まれた画像データは、接続Ｉ／Ｏ２４０８を通じてＲＡＭ２４０６に展開される（ステップ２５０５）。
次に、ＣＰＵ２４０１は、ＲＡＭ２４０６に読み込まれているプログラムと画像データとを用いて、電子透かし埋め込み処理または検出処理を実行する（ステップ２５０６）。ＣＰＵ２４０１が実行する処理手順は、上記の各実施の形態において既に示されているので、ここでの説明を省略する。
その後、ＣＰＵ２４０１による処理結果は、接続Ｉ／Ｏ２４０５を通じて、ディスプレイ部２４０４に出力される。また、当該処理結果は、ネットワークＩ／Ｆ２４１２を介してネットワーク上の出力装置や記憶装置に出力されても良い。
以上のように、コンピュータが記録媒体に記録されたプログラムを実行することによって、上記の各実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置または電子透かし検出装置が実現される。
更に、上記の各実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の機能ブロック（図１）あるいは電子透かし検出装置の機能ブロック（図７）は、集積回路であるＬＳＩとして実現されても良い。これらの機能ブロックは、１チップ化されても良いし、一部または全部を含むように１チップ化されていても良い。ここでは、ＬＳＩと述べたが、集積度の違いによっては、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと称呼されることもある。また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで集積回路化を行っても良い。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを用いても良い。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックを集積化しても良い。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
本発明は、位置ずれに対する耐性が向上された電子透かしを実現することができるため、例えば、印刷やクリッピング処理によって、埋め込まれている電子透かしに相対的な位置ずれが生じる場合等に有用である。
本発明の実施の形態１に係る電子透かし埋め込み装置のブロック図 本発明の実施の形態１に係る電子透かし埋め込み装置が実行する電子透かし埋め込み方法を示すフローチャート 本発明の実施の形態１に係る電子透かし埋め込み方法の一例（重複なしの埋め込み）を説明するための図 本発明の実施の形態１に係る電子透かし埋め込み方法の他の一例（重複ありの埋め込み）を示す図 本発明の実施の形態２に係る電子透かし埋め込み方法の一例（重複なしの埋め込み）を説明するための図 本発明の実施の形態２に係る電子透かし埋め込み方法の他の一例（重複ありの埋め込み）を示す図 本発明の実施の形態３に係る電子透かし検出装置のブロック図 本発明の実施の形態３に係る電子透かし検出装置が実行する電子透かし検出方法を示すフローチャート 本発明の実施の形態３に係る電子透かし検出装置が実行する検出方法の一例（付加パターンに位置ずれがない場合）を説明するための図 本発明の実施の形態３に係る電子透かし検出装置が実行する検出方法の他の一例（付加パターンに位置ずれがある場合）を説明するための図 本発明の実施の形態４に係る電子透かし検出装置が実行する検出方法の一例（付加パターンに位置ずれがない場合）を説明するための図 本発明の実施の形態４に係る電子透かし検出装置が実行する検出方法の他の一例（付加パターンに位置ずれがある場合）を説明するための図 本発明の実施の形態３及び４に係る電子透かし検出装置が使用する検出フィルタを示す図 図９に示されるブロック１と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す図 図９に示されるブロック２と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す図 図１０に示されるブロック１と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す図 図１０に示されるブロック２と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す図 図１１に示されるブロック１と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す図 図１１に示されるブロック２と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す図 図１２に示されるブロック１と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す図 図１２に示されるブロック２と、図１３に示される検出フィルタとの相互相関を示す図 ウォルシュ・アダマール基底(Walsh-Hadamard)の例を示す図 離散コサイン変換(DCT:Discrete Cosine Transform)基底の例を示す図 付加パターンの例１を示す図 付加パターンの例１を示す図 付加パターンの例２を示す図 付加パターンの例２を示す図 付加パターンの例３を示す図 付加パターンの例３を示す図 サイズが互いに異なる複数種類の付加パターンをディジタルデータに重畳する変形例を示す図 記録媒体に記憶された電子透かし埋め込みまたは検出プログラムを実行するコンピュータのハードウェアの概略構成を示す図 図２４に示されるコンピュータを用いて、電子透かし埋め込み装置または検出装置を実現する方法を示すフローチャート 従来の電子透かし埋め込み及び検出技術を示すブロック図 従来の拡大・縮小処理を示す模式図であって、自己相関がピークとならない場合を示す図 従来の拡大・縮小処理を示す模式図であって、自己相関がピークとなる場合を示す図
符号の説明
１０１ ブロック分割部
１０２ ブロック選択部
１０３ 付加パターン設定部
１０４ 付加パターン重畳部
７０１ ブロック分割部
７０２ ブロック選択部
７０３ 埋め込み情報判定部
２４０１ ＣＰＵ
２４０２ 画像取り込み部
２４０３、２４０５、２４０８、２４１１ Ｉ／Ｏ
２４０４ ディスプレイ部
２４０６ ＲＡＭ
２４０７ 外部記憶装置
２４０９ 記録媒体
２４１０ ドライブ
２４１２ ネットワークＩ／Ｆ

Claims (8)

  1. ディジタルデータに、少なくとも１つのデータ要素によって構成される情報を電子透かしとして埋め込むための電子透かし埋め込み装置であって、
    前記ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割部と、
    複数の前記ブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）のブロックを選択するブロック選択部と、
    前記選択されたｍ個のブロックに埋め込まれる１つの前記データ要素に対応して、含まれている各データの相対的な大小関係が互いに反転されている２種類の付加パターンのｍ個の組み合わせを設定する付加パターン設定部と、
    前記設定された付加パターンの各々を、前記選択されたブロックの各々に重畳する付加パターン重畳部とを備える、電子透かし埋め込み装置。
  2. ディジタルデータに電子透かしとして埋め込まれた情報を検出するための電子透かし検出装置であって、
    前記ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割部と、
    複数の前記ブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）を選択するブロック選択部と、
    前記選択されたブロックに重畳されているｍ個の付加パターンの組み合わせを検出し、前記付加パターンの組み合わせに対応付けられているデータ要素を判定する埋め込み情報判定部とを備える、電子透かし検出装置。
  3. 前記埋め込み情報判定部は、予め定められた検出フィルタと、選択されたブロックの各々との相互相関を算出し、前記算出された相互相関における位相変化に基づいて、前記付加パターンの組み合わせを検出することを特徴とする、請求項２に記載の電子透かし検出装置。
  4. 前記検出フィルタは、前記付加パターンの少なくとも一部によって構成されることを特徴とする、請求項３に記載の電子透かし検出装置。
  5. ディジタルデータに、少なくとも１つのデータ要素によって構成される情報を電子透かしとして埋め込むための電子透かし埋め込み方法であって、
    前記ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割ステップと、
    複数の前記ブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）のブロックを選択するブロック選択ステップと、
    前記選択されたｍ個のブロックに埋め込まれる１つの前記データ要素に対応して、含まれている各データの相対的な大小関係が互いに反転されている２種類の付加パターンのｍ個の組み合わせを設定する付加パターン設定ステップと、
    前記設定された付加パターンの各々を、前記選択されたブロックの各々に重畳する付加パターン重畳ステップとを備える、電子透かし埋め込み方法。
  6. ディジタルデータに電子透かしとして埋め込まれた情報を検出するための電子透かし検出方法であって、
    前記ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割ステップと、
    複数の前記ブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）を選択するブロック選択ステップと、
    前記選択されたブロックに重畳されているｍ個の付加パターンの組み合わせを検出し、前記付加パターンの組み合わせに対応付けられているデータ要素を判定する埋め込み情報判定ステップとを備える、電子透かし検出方法。
  7. ディジタルデータに、少なくとも１つのデータ要素によって構成される情報を電子透かしとして埋め込むためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    コンピュータに、
    前記ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割機能と、
    複数の前記ブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）のブロックを選択するブロック選択機能と、
    前記選択されたｍ個のブロックに埋め込まれる１つの前記データ要素に対応して、含まれている各データの相対的な大小関係が互いに反転されている２種類の付加パターンのｍ個の組み合わせを設定する付加パターン設定機能と、
    前記設定された付加パターンの各々を、前記選択されたブロックの各々に重畳する付加パターン重畳機能とを実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  8. ディジタルデータに電子透かしとして埋め込まれた情報を検出するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
    コンピュータに、
    前記ディジタルデータを、所定のサイズを有する複数のブロックに分割するブロック分割機能と、
    複数の前記ブロックの中から、予め定められた順序に従って、ｍ個（ただし、ｍは、２以上の整数とする）を選択するブロック選択機能と、
    前記選択されたブロックに重畳されているｍ個の付加パターンの組み合わせを検出し、前記付加パターンの組み合わせに対応付けられているデータ要素を判定する埋め込み情報判定機能とを実現させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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