JP4534519B2

JP4534519B2 - 電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置

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Publication number: JP4534519B2
Application number: JP2004044489A
Authority: JP
Inventors: 哲弘任
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: JP2005236756A

Description

本発明は、画像（動画像を含む）データに電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置及び画像データに埋め込まれた電子透かし情報を検出する電子透かし検出装置に関するものである。

離散ウェーブレット変換係数を用いた電子透かし埋め込み装置は、画像データを離散ウェーブレット変換した後、得られた変換係数の値をある規則に従って修正することによって電子透かし情報を埋め込み、電子透かし情報が埋め込まれた変換係数を逆ウェーブレット変換することにより電子透かし埋め込み済み画像データを生成する。また、電子透かし検出装置は、電子透かし埋め込み済み画像データを離散ウェーブレット変換した後、得られた変換係数からある規則に従って埋め込まれている情報を判定することによって、埋め込まれた電子透かし情報を復元する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１９６８５６号公報（図１）

しかし、電子透かし埋め込み済み画像の一部が切り取られて位置ずれが生じた場合、この一部が切り取られ位置ずれが生じた画像に離散ウェーブレット変換を適用して得られる変換係数は、切り取られる前の画像に離散ウェーブレット変換を適用して得られる変換係数と異なるものになる。これは、離散ウェーブレット変換がシフト不変性を持たないことに起因する。このため、電子透かし埋め込み済み画像の一部が切り取られて位置ずれが生じた場合には、埋め込まれた電子透かし情報が検出できないことがあるという問題があった。

図１に示されるように、離散ウェーブレット変換は帰納的な演算ステージ（離散ウェーブレット分解ステージ）１１，１２，…を用いて実行される。図１の各演算ステージ１１，１２，…においては、図２に示されるように、前ステージで得られた低周波成分（最初のステージでは入力された離散信号）に高周波通過フィルタ処理と低周波通過フィルタ処理をそれぞれ施し、さらにダウンサンプリングを施し、サンプル数が半分の高周波成分と低周波成分を生成する。図１及び図２は、１次元信号の場合を示しているが、２次元信号（画像）の場合は、同様の処理を縦方向と横方向に順番に行うので、各ステージにおいては、前ステージで得られた画像データの低周波成分（最初のステージでは入力された離散画像信号）から４つの成分（ＬＬ成分、ＬＨ成分、ＨＬ成分、ＨＨ成分）が生成される。ここで、Ｌは低周波成分を意味し、Ｈは高周波成分を意味し、例えば、ＬＬ成分は、縦方向と横方向について低周波通過フィルタ処理を施し、それぞれの方向についてダウンサンプリングを行って得られる変換係数の集合を意味する。また、次のステージでは、生成されたＬＬ成分に離散ウェーブレット変換を施す。なお、２次元信号（画像）の場合は、各成分のサンプル数は、前ステージのＬＬ成分のサンプル数の４分の１となる。

また、各ステージで生成されたそれぞれの成分を区別するために、例えば、第Ｎステージ（「ステージＮ」とも表記する。）で得られたＬＬ成分を、「ＬＬＮ成分」と表記する。それぞれの変換係数には画像中の位置が対応しており、ステージＮで生成された成分の変換係数の位置は、元画像の解像度を１／４^Ｎにした場合の位置に対応する。また、ＬＬＮ成分の１個の要素の大きさは、元画像において縦横それぞれ２^Ｎピクセル分となる。ＬＨＮ成分、ＨＬＮ成分、ＨＨＮ成分の場合も、ＬＬＮ成分の場合と同様である。

図３（ａ）は、１次元信号である元画像（ステージ０）に離散ウェーブレット変換を施した場合の各ステージ（ステージ１〜３）におけるサンプリング位置を示し、図３（ｂ）は、１次元信号を左へ１サンプルシフトさせたデータを元画像（ステージ０）とし、これに離散ウェーブレット変換を施した場合の各ステージ（ステージ１〜３）におけるサンプリング位置を示す。図３（ａ）及び（ｂ）の比較からわかるように、左へ１サンプルシフトさせたデータを元画像とした場合に得られる変換係数は、シフトしなかった場合に得られる変換係数と異なってしまう。シフトした元画像について、離散ウェーブレット変換を施す位置をずらしながら電子透かしが埋め込まれた変換係数を求めることも可能である。しかし、このような方法は計算量の面で効率が良いとは言えず、その上、同じ数の変換係数を得るために入力サンプルの左端又は右端を補完する処理も必要になるという問題があった。

また、検出された電子透かし情報には、通常、信頼度が与えられる。電子透かし情報が埋め込まれていない信号から電子透かし情報を検出しようとすると、得られる情報は統計的にランダムな値を示す。そこで、信頼度は、得られた情報がランダムである程低い値になり、得られた情報に偏りがある程高い値になるようにしている。この信頼度に基づいて電子透かしの有無の判定が行われる。しかし、従来の方法では、得られた信頼度を絶対評価しなければならず、埋め込み時の条件や埋め込み後の画像処理によっては電子透かしの有無に関する評価が適正になされない場合があるという問題があった。

そこで、本発明は、上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、一部が切り取られ位置ずれが起きた画像から効率よく電子透かし情報を検出できるように電子透かし情報を埋め込むことができる電子透かし埋め込み装置、及び、この電子透かし埋め込み装置により埋め込まれた電子透かし情報を効率よく検出することができる電子透かし検出装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、画像データに電子透かし情報が埋め込まれているか否かの判定を比較的効率の良い相対評価に基づいて行う電子透かし検出装置を提供することにある。

本発明の電子透かし検出装置は、入力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データに対して、複数のステージを有するオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換を施すことにより、変換係数集合の集合を生成して出力する離散ウェーブレット変換部と、前記変換係数集合の集合に含まれる変換係数のそれぞれに対応する電子透かし符号列を検出し、検出された電子透かし符号列に入力されている前記位置マーカの検出頻度で特定される信頼度の最も高い電子透かし符号列を、電子透かしの復号を行う符号列として決定する電子透かし符号検出部と、前記電子透かし符号検出部で決定された符号列から位置マーカを検出する位置マーカ検出部と、前記検出された位置マーカに基づき位置ずれ量の計算を行ない、得られた位置ずれ量を用いて復号を行う符号列の位置を定めた後に電子透かしとして埋め込まれた情報を復号する電子透かし復号部と、を有し、前記離散ウェーブレット変換部は、各ステージにおいて、前記入力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データ、または、前のステージで算出された奇数番目の低周波成分及び偶数番目の低周波成分のそれぞれ、に対して高周波通過フィルタ処理及び低周波通過フィルタ処理を施すことにより算出される高周波成分及び低周波成分を、奇数番目の高周波成分、偶数番目の高周波成分、奇数番目の低周波成分及び偶数番目の低周波成分にサンプリングするものである。

本発明の電子透かし埋め込み装置によれば、電子透かしとして埋め込まれる情報の符号列に位置マーカを挿入しているので、一部が切り取られ位置ずれが起きた画像からであっても、電子透かし検出装置によって効率よく電子透かし情報を検出できるように電子透かし情報を埋め込むことができるという効果が得られる。

また、本発明の電子透かし検出装置によれば、離散ウェーブレット変換係数集合の集合に含まれる変換係数のそれぞれから計算される信頼度及び電子透かし符号に基づいて電子透かしの復号を行う符号列を決定し、この符号列から検出された位置マーカに基づき位置ずれ量の計算を行ない、得られた位置ずれ量を用いて復号を行う符号列の位置を定めた後に電子透かしとして埋め込まれた情報を復号するので、電子透かし埋め込み装置により埋め込まれた電子透かし情報を効率よく検出することができるという効果が得られる。

＜１第１の実施形態＞
＜１．１構成＞
図４は、本発明の第１の実施形態に係る静止画用電子透かし埋め込み装置１００の構成を概略的に示すブロック図である。図４に示されるように、静止画用電子透かし埋め込み装置１００は、離散ウェーブレット変換部１１０と、符号化及び位置マーカ挿入部１２０と、電子透かし埋め込み部１３０と、逆離散ウェーブレット変換部１４０とを有する。静止画用電子透かし埋め込み装置１００は、離散画像データＡ_１と、この離散画像データＡ_１に電子透かしとして埋め込む情報Ｂ_１とを入力とし、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データＡ_４を出力する。

離散ウェーブレット変換部１１０は、離散画像データＡ_１を入力とし、離散ウェーブレット変換係数集合（以下「変換係数集合」と言う。）Ａ_２を出力する。離散ウェーブレット変換部１１０は、多段の離散ウェーブレット分解（離散ウェーブレット変換）の演算ステージ（図１及び図２の離散ウェーブレット分解ステージを２次元信号に適用した演算ステージ）を含み、各ステージは、高周波通過フィルタ及びこの高周波通過フィルタを通過した信号をダウンサンプリングするダウンサンプリング部、並びに、低周波通過フィルタ及びこの低周波通過フィルタを通過した信号をダウンサンプリングするダウンサンプリング部を含む。なお、変換係数集合とは、離散ウェーブレット変換の各ステージで得られるＬＬ成分、ＨＨ成分、ＬＨ成分、ＨＬ成分の和集合である。ここで、Ｌは低周波成分を意味し、Ｈは高周波成分を意味し、例えば、ＬＬ成分は、縦方向と横方向について低周波通過フィルタ処理を施し、それぞれの方向についてダウンサンプリングを行って得られる変換係数の集合を意味する。

符号化及び位置マーカ挿入部１２０は、電子透かしとして埋め込む情報Ｂ_１を入力とし、位置マーカ入り２進符号（位置マーカ入り電子透かし符号列）Ｂ_２を出力する。位置マーカ入り電子透かし符号列Ｂ_２とは、電子透かしとして埋め込む情報が２進符号化され、この電子透かしとして埋め込む情報の符号列に、位置マーカと呼ばれる特別な（電子透かしとして埋め込む情報の符号列と区別可能な）符号列が挿入されたものである。

電子透かし埋め込み部１３０は、変換係数集合Ａ_２と位置マーカ入り電子透かし符号列Ｂ_２とを入力とし、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み変換係数集合Ａ_３を出力する。逆離散ウェーブレット変換部１４０は、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み変換係数集合Ａ_３を入力とし、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データＡ_４を出力する。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る静止画用電子透かし検出装置２００の構成を概略的に示すブロック図である。図５に示されるように、静止画用電子透かし検出装置２００は、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０と、電子透かし符号検出部２２０と、位置マーカ検出部２３０と、電子透かし復号部２４０とを有する。静止画用電子透かし検出装置２００は、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データＣ_１を入力とし、電子透かしとして埋め込まれていた情報Ｃ_５を出力する。

オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０は、例えば、静止画用電子透かし埋め込み装置１００（図４）から出力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データＣ_１（図４の符号Ａ_４）を入力とし、オーバサンプリングして得られた変換係数集合の集合Ｃ_２を出力する。オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０は、多段の離散ウェーブレット分解の演算ステージを含み、各ステージは、高周波通過フィルタ及びこの高周波通過フィルタを通過した信号をオーバサンプリングするオーバサンプリング部、並びに、低周波通過フィルタ及びこの低周波通過フィルタを通過した信号をオーバサンプリングするオーバサンプリング部を有する。

電子透かし符号検出部２２０は、変換係数集合の集合Ｃ_２を入力とし、位置マーカ入り電子透かし符号列の集合Ｃ_３を出力する。位置マーカ検出部２３０は、位置マーカ入り電子透かし符号列の集合Ｃ_３を入力とし、それぞれの符号列から位置マーカ情報Ｃ_４を検出して出力する。電子透かし復号部２４０は、各電子透かし符号列から検出された位置マーカ情報Ｃ_４と位置マーカ入り電子透かし符号列の集合Ｃ_３を入力とし、電子透かしとして埋め込まれていた情報Ｃ_５を出力する。

なお、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０において、オーバサンプリングを使う変換係数の計算（すなわち、離散ウェーブレット変換）を第１ステージから第Ｎステージまで行えば、２^Ｎ×２^Ｎ通りの位置ずれ（縦方向と横方向のそれぞれについて２^Ｎ通りの位置ずれ）に相当する４^Ｎ個の変換係数集合が得られる。この場合には、電子透かし符号検出部２２０から出力される電子透かし符号列の集合を構成する符号列の数も４^Ｎ個になり、電子透かし復号部２４０は、この４^Ｎ個の電子透かし符号列から電子透かし情報を読み取ることができる符号列を一つ選んで、電子透かしとして埋め込まれていた情報を復号する。

＜１．２動作＞
先ず、静止画用電子透かし埋め込み装置１００の動作を説明する。静止画用電子透かし埋め込み装置１００において、離散ウェーブレット変換部１１０は、図１及び図２に示される処理手順を２次元信号に適用した場合の手順により、すなわち、画像の縦方向と横方向に順番に低周波通過フィルタ処理と高周波通過フィルタ処理を施し、さらに、ダウンサンプリングを行う操作を帰納的に繰り返すことで離散画像データＡ_１から変換係数集合Ａ_２を生成する。

符号化及び位置マーカ挿入部１２０は、電子透かしとして埋め込む情報Ｂ_１を２進数符号列に変換し、得られた電子透かし符号列の間に位置マーカを挿入する。位置マーカとは、電子透かし符号列の中には現れない特異な２進数符号列で表されるものであり、元画像の一部が切り取られて元画像に位置ずれが生じた場合に、この位置マーカを検出することによって位置ずれ量を計算することができるようにするためのものである。また、符号化及び位置マーカ挿入部１２０は、生成される符号列中に位置マーカが現れないような符号方式を使い、電子透かしとして埋め込む情報Ｂ_１を符号化して電子透かしとして埋め込む情報Ｂ_１の符号列を生成する。位置マーカを、電子透かしとして埋め込む情報の符号列に複数個埋め込むことにより、元画像の一部が切り取られても、残りの画像内に、位置マーカの内のいくつかが検出できるようにする。

電子透かし埋め込み部１３０は、変換係数集合Ａ_２に、位置マーカ入り電子透かし符号列Ｂ_２を埋め込む。例えば、変換係数集合Ａ_２中のＬＬ成分係数（ＬＬ成分の要素）に位置マーカ入り電子透かし符号列Ｂ_２を埋め込む際、周辺ＬＬ成分係数から求まる基準値との大小関係を使って埋め込む方法がある。この方法では、位置マーカ入り電子透かし符号列Ｂ_２を構成する符号が、基準値より大きければ１、基準値以下であれば０というように、符号を各変換係数に割り当てる。

逆離散ウェーブレット変換部１４０は、電子透かし埋め込み部１３０から出力された変換係数集合Ａ_３から、それぞれのステージにおける高周波成分と低周波成分を帰納的に統合することで位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データＡ_４を生成する。

次に、静止画用電子透かし検出装置２００の動作を説明する。静止画用電子透かし検出装置２００におけるオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０は、通常の離散ウェーブレット変換とは異なり、オーバサンプリングを行う。オーバサンプリングとは、通常の離散ウェーブレット変換のダウンサンプリングで捨てられていた変換係数を捨てること無く残し、これらの低周波成分に対しても同じように離散ウェーブレット変換を行っていく手法である。

図６は、図５のオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０の構成（１次元信号の場合）を示す図であり、図７は、図６のオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換ステージの構成を示す図である。図６に示されるように、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換では演算ステージ（すなわち、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換ステージ）２１１，２１２，…が多段に設けられている。図６の各ステージでは、図７に示されるように、前ステージで得られた低周波成分（最初のステージでは入力された離散信号）に高周波通過フィルタ処理と低周波通過フィルタ処理を施し（ダウンサンプリングを行わずに）、高周波成分と低周波成分を生成する。図６及び図７は、１次元信号の場合であり、２次元信号（画像）の場合は縦方向と横方向に順番に同じ変換を行う。図６及び図７に示されるように、２次元信号（画像）について、縦方向と横方向のそれぞれの偶数番目の変換係数を計算した場合と奇数番目の変換係数を計算した場合には、１度の変換でＬＬ成分、ＬＨ成分、ＨＬ成分、ＨＨ成分がそれぞれ４種類ずつ得られることになる。各ステージでは、前ステージで得られた４種類のＬＬ成分に対してそれぞれ同じようにオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換を行い、第Ｎステージにおいてはそれぞれ４^Ｎ種類のＬＬＮ成分、ＬＨＮ成分、ＨＬＮ成分、ＨＨＮ成分が得られることになる。よって、第１ステージから第Ｎステージまでの変換を行えば、４^Ｎ通りの位置ずれ（縦方向と横方向のそれぞれに２^Ｎ通りの位置ずれ）に対応した４^Ｎ種類の変換係数集合を得ることができる。但し、第１ステージから第（Ｎ−１）ステージまでにおいて得られた変換係数に関しては、変換係数集合同士に共通部分がある。

静止画用電子透かし埋め込み装置１００の離散ウェーブレット変換部１１０におけるダウンサンプリングは、第Ｎステージの離散ウェーブレット変換ステージにおいては、元画像の解像度で表記すれば、縦方向と横方向のそれぞれについて２^Ｎサンプルおきに行われるので、第Ｎステージまで変換を行って得られた変換係数に電子透かしが埋め込まれている場合は、縦方向と横方向のそれぞれについて１サンプルから２^Ｎサンプルまで１サンプルずつ位置をずらしながら離散ウェーブレット変換を行ない、得られる変換係数集合の内一つから電子透かし情報を正しく読み込めることになる。

静止画用電子透かし検出装置２００のオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０において、第１ステージから第Ｎステージまでオーバサンプリングを行えば、２^Ｎ×２^Ｎの位置ずれに対応する変換係数集合の集合が得られるので、元画像の位置をずらしながら離散ウェーブレット変換を行わなくても、得られた変換係数集合のうち一つを選べば、電子透かしを読み込むことができる。ただし、切り取られた部分は検出できない。また、第１ステージから第Ｎステージまで離散ウェーブレット変換を行い、得られた変換係数に電子透かしを埋め込んだ場合は、図８に点線３０で示される四角形部分の内側から、電子透かしが読み込めることになる。なお、図８において、実線で示される外枠の四角形３１は元画像を示し、一点鎖線で示される四角形３２の外側が切り取られ、四角形３２の内側が位置ずれを起こした画像（電子透かし検出対象）である。

電子透かし符号検出部２２０は、電子透かし符号列を検出する。電子透かし符号検出部２２０における電子透かし符号列の検出方法は、電子透かし埋め込み装置１００（図４）の電子透かし埋め込み部１３０における電子透かし符号列の埋め込み方法と同様の方法で行われる。例えば、電子透かし符号列の埋め込みが、周辺成分から求めることができる基準値との大小関係を使って行われている場合は、電子透かし符号列の検出も同様に周辺成分から求めることができる基準値との大小関係を使って行われる。このような検出処理を、すべての変換係数集合のそれぞれに対して行う。

オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０の第Ｎステージで生成される変換係数に電子透かし情報が埋め込まれており、電子透かし埋め込み済み画像が、画像の一部切り取り等によって位置ずれを起こしている場合には、電子透かし情報は、４^Ｎ種類の電子透かし符号列中の一つの符号列のみから正しく復号されることになる。このとき、電子透かしが埋め込まれた変換係数は、オーバサンプリングによって生成された変換係数集合の集合の内、唯一つだけに現れる。

電子透かしが正しく復号されない符号列から電子透かしを無理に復号しようとすると、統計的にはランダムな値が復号される。このランダムさに基づき信頼度を定め、復号すべき符号列を決定する。例えば、符号列に位置マーカを複数挿入しておき、４^Ｎ種類の符号列から位置マーカをそれぞれ検出し、最も位置マーカが多く検出された符号列から電子透かしを復号するという方法を採用することができる。この場合、信頼度は位置マーカの検出数で表され、電子透かしが正しく復号されない符号列の場合には、その符号の統計的ランダムさのため位置マーカが正しく検出される可能性は低い。

なお、信頼度の決定方法は他の方法であってもよい。例えば、基準値との大小関係で電子透かしが埋め込まれる場合、基準値との差の絶対値を信頼度と定めることができる。また、電子透かしが比較的強く（差の絶対値を大きく）埋め込まれている場合には、この電子透かしが比較的強く埋め込まれている符号列を、復号する符号列と決定することもできる。

位置マーカ検出部２３０は、信頼度を求め、位置ずれ量を計算するために、それぞれの検出符号列から位置マーカを検出する。電子透かし復号装置２４０は、位置マーカの検出数等で表される各電子透かし符号列の信頼度に基づき、復号する電子透かし符号列を決定し、位置マーカの位置ずれ量を計算し、計算された位置ずれ量を用いてそれぞれの符号の位置を定めた後に、復号を行う。

＜１．３効果＞
以上説明したように、第１の実施形態によれば、電子透かし符号列に位置マーカを挿入しているので、画像の一部が切り取られることによって画像の位置ずれが起きた場合であっても、位置マーカを検出することによって位置ずれ量を計算でき、位置ずれが起きる前の変換係数を求めることができる。このため、第１の実施形態の電子透かし埋め込み装置１００によれば、一部が切り取られ位置ずれが起きた画像から効率よく電子透かし情報を検出できるように電子透かし情報を埋め込むことができる。また、第１の実施形態の電子透かし検出装置２００によれば、電子透かし埋め込み装置１００により埋め込まれた電子透かし情報を効率よく検出することができる。

また、第１の実施形態によれば、それぞれの変換係数集合の中から検出した電子透かし符号列の信頼度に基づいて、読み込む符号列を決定し、電子透かし情報を復号することができる。このため、電子透かし検出装置２００における計算量は、元画像の位置をずらしながら離散ウェーブレット変換をする方法を採用した場合の計算量に比べ、大幅に減らすことができる。

例えば、元画像の位置をずらしながら離散ウェーブレット変換をする方法において第１ステージから第Ｎステージまで変換を行う従来の装置の場合には、ダウンサンプリングは元画像の解像度で考えれば２^Ｎサンプル毎に行われるので、（２^Ｎ×２^Ｎ−１）通りの位置ずらしを行った際の変換係数を得ることができなくなる。よって、縦方向と横方向のそれぞれに２^Ｎ通り位置ずらしを行いながら離散ウェーブレット変換を行わなければならず、次式（１）で与えられる回数の演算を行わなければならない。

ここで、ｘは、最初のステージで行われる演算量で、ステージを重ねる毎に４分の１ずつ減っていく。

これに対し、第１の実施形態の電子透かし検出装置２００のように、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換を行った場合には、各ステージにおいてＬＬ成分、ＨＬ成分、ＬＨ成分、ＨＨ成分をそれぞれ４通りずつ計算するので、次式（２）で与えられる回数の演算を行えばよい。

式（１）で与えられる計算量のオーダは４^Ｎであり、式（２）で与えられる計算量のオーダはＮであるので、式（１）及び式（２）の比較から、第１の実施形態の場合には、計算量は大幅に削減されていることがわかる。

＜２第２の実施形態＞
＜２．１構成＞
第１の実施形態においては、電子透かし情報の埋め込み・検出の対象が静止画像である場合を説明したが、第２の実施形態においては、動画像に対して電子透かし情報の埋め込み・検出を行う場合を説明する。

図９は、本発明の第２の実施形態に係る動画用電子透かし埋め込み装置３００の構成を概略的に示すブロック図である。動画用電子透かし埋め込み装置３００は、離散動画像データＤ_１と、電子透かしとして埋め込む情報Ｅ_１を入力とし、電子透かし埋め込み済み動画像データＤ_４を出力する。

図９に示されるように、動画用電子透かし埋め込み装置３００は、フレーム保存部（フレームバッファ）３１０と、電子透かし埋め込み部３２０と、動画像再構成部３３０とを有する。電子透かし埋め込み部３２０は、第１の実施形態の図４に示される静止画用電子透かし埋め込み装置１００と同様の構成を有する。フレーム保存部３１０は、離散動画像データＤ_１を入力とし、動画像データをフレーム別に保存し、フレームＤ_２を出力する。フレーム保存部３１０からのフレームは、電子透かし埋め込み部３２０からの同期信号Ｈ_１に基づくタイミングで出力される。動画像再構成部３３０は、電子透かし埋め込み部３２０から出力された電子透かし埋め込み済みフレームＤ_３を入力とし、フレームＤ_３をつなぎ合わせた動画像データＤ_４を出力する。

図１０は、本発明の第２の実施形態に係る動画用電子透かし検出装置４００の構成を概略的に示すブロック図である。図１０に示されるように、動画用電子透かし検出装置４００は、フレーム保存部４１０と、電子透かし検出部４２０とを有する。フレーム保存部４１０は、図９の動画用電子透かし埋め込み装置３００におけるフレーム保存部３１０と同様の動作を行う。フレーム保存部４１０は、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散動画像データＦ_１を入力とし、動画像データをフレーム別に保存し、フレームＦ_２を出力する。フレーム保存部４１０からのフレームＦ_２は、電子透かし検出部４２０からの同期信号Ｈ_２に基づくタイミングで出力される。

図１１は、第２の実施形態の電子透かし検出部４２０の構成を概略的に示すブロック図である。図１１に示されるように、電子透かし検出部４２０は、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部４２１と、電子透かし符号検出部４２２と、信頼度及び透かし符号蓄積部４２３と、復号符号列決定部４２４と、位置マーカ検出部４２５と、電子透かし復号部４２６とを有する。復号符号列決定部４２４と、位置マーカ検出部４２５と、電子透かし復号部４２６とは、電子透かし復号装置４２７（後述する図１２における電子透かし復号装置４３７に対応する）を構成する。

オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部４２１は、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データＦ_１を入力とし、オーバサンプリングして得られた変換係数集合の集合Ｆ_２を出力する。オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部４２１は、第１の実施形態におけるオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０（図５）と同じ動作をする。

電子透かし符号検出部４２２は、変換係数集合の集合Ｆ_３を入力とし、それぞれの電子透かし符号列とその信頼度を計算する。信頼度及び透かし符号蓄積部４２３は、電子透かし符号検出部４２２で検出された電子透かし符号と信頼度Ｆ_４を蓄積していき、検出に使われるすべてのフレームの入力が終われば蓄積された符号列と信頼度Ｆ_５を出力する。信頼度及び透かし符号蓄積部４２３は、１フレームの処理が終われば、そのことを告げる同期信号Ｈ_２を出力する。復号符号列決定部４２４は、それぞれの信頼度と符号列Ｆ_５を入力とし、復号を行う符号列を決定し、その符号列Ｆ_６を出力する。位置マーカ検出部４２５は、復号する符号列Ｆ_６を入力とし、位置マーカ情報（位置マーカの位置、信頼度）と符号列Ｆ_７を出力する。電子透かし復号部４２６は、位置マーカ情報と符号列を入力Ｆ_７とし、復号された電子透かし情報Ｆ_８を出力する。

＜２．２動作＞
先ず、動画用電子透かし埋め込み装置３００の動作を説明する。動画用電子透かし埋め込み装置３００においては、入力された離散動画像データＤ_１をフレーム保存部３１０によって時系列の順番にフレーム単位に切り出して、動画像データから切り出されたフレームＤ_２を順次電子透かし埋め込み部３２０に送る。切り出されたフレームＤ_２は、第１の実施形態において説明された静止画用電子透かし埋め込み装置１００（図４）と同様の働きをする電子透かし埋め込み部３２０によって、電子透かし情報が埋め込まれ、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済みフレームＤ_３として動画像再構成部３３０に送られる。動画像再構成部３３０は、すべてのフレームＤ_３を取り込み次第、時系列順にフレームを統合し、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み動画像データＤ_４を再構成する。なお、電子透かし情報は、すべてのフレームに対し基本的に同一のものを埋め込むが、埋め込み内容の違いを示すインデクス等を同時に埋め込むことにより、動画像を幾つかの区間に分けて、別の情報を埋め込むこともできる。

次に、動画用電子透かし検出装置４００の動作を説明する。動画用電子透かし検出装置４００は、図１０に示されるように、位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み動画像データＦ_１から、フレーム保存部４１０によって時系列順にフレームを切り出し、切り出されたフレームＦ_２を電子透かし検出部４２０（後述する第３の実施形態においては符号４３０）に順次送り出す。電子透かし検出部４２０は、順次フレームから電子透かし情報を読み込み、蓄積された結果から統計的な判断を下し、電子透かし情報Ｆ_８を出力する。

次に、電子透かし検出部４２０の動作を説明する。オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部４２１は、静止画用電子透かし検出装置２００のオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部２１０と同様の動作をする。図１１に示されるように、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部４２１は、動画から切り出されたフレームＦ_２を、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換により変換し、それぞれの位置ずれに対応した変換係数集合Ｆ_３の集合を生成する。

電子透かし符号検出部４２２は、各変換係数集合Ｆ_３から電子透かし符号列及び検出された符号の信頼度Ｆ_４を同時に計算する。信頼度は、埋め込み方式によって色々なものがある。例えば、電子透かし符号が、周辺成分から計算した基準値との大小関係に基づいて生成され、埋め込まれているとすると、基準値との差の絶対値を信頼度とすることができる。第１の実施形態に示される静止画用の電子透かし検出装置の場合も同じ信頼度を使うことが考えられるが、静止画用の場合には、電子透かし埋め込み時に基準値との差がかなり大きくなければ判定は難しい。動画像の場合には、複数のフレームから抽出したデータを蓄積して統計的に判断を下すことができるので、１フレーム内で基準値との差が小さいものであっても、信頼度を生成することができる。

信頼度及び透かし符号蓄積部４２３は、各フレームから検出された電子透かし符号とその信頼度Ｆ_４を蓄積する。信頼度の蓄積は、検出に使ったすべてのフレームの統計的特長を表せるように行う。例えば、変換係数と基準値との差を足し合わせて行くと、電子透かしが埋め込まれていない変換係数に相当する差の和は、電子透かしが埋め込まれていない変換係数に相当する差が正と負の値の間を小幅ランダムに動くので、０に近くなる。そうでない場合、その和の絶対値は、大きい値になる。

復号符号列決定部４２４は、信頼度及び透かし符号蓄積部４２３から出力された蓄積情報Ｆ_５を基に電子透かし情報を復号する電子透かし符号列を決定する。電子透かし情報が読み込めない変換係数集合から得られた符号列の信頼度の蓄積された値は、電子透かし情報が読み込める変換係数集合から導かれた信頼度の蓄積された値に比べて、大幅に低い値になる。したがって、得られた信頼度に基づき（例えば、信頼度の最も高い変換係数集合）復号する電子透かし符号列を決定する。

位置マーカ検出部４２５は、復号を決定した符号列Ｆ_６から位置マーカＦ_７を検出する。電子透かし復号部４２６は、検出された位置マーカから位置ずれ量の計算を行い、計算された位置ずれ量を用いてそれぞれの符号の位置を定めた後に、復号を行い、電子透かしとして埋め込まれていた情報Ｆ_８を出力する。

＜２．３効果＞
以上説明したように、第２の実施形態によれば、電子透かし符号列に位置マーカを挿入しているので、画像の一部が切り取られることによって画像の位置ずれが起きた場合であっても、位置マーカを検出することによって位置ずれ量を計算でき、位置ずれが起きる前の変換係数を求めることができる。このため、第２の実施形態の電子透かし埋め込み装置３００によれば、一部が切り取られ位置ずれが起きた画像から効率よく電子透かし情報を検出できるように電子透かし情報を埋め込むことができる。また、第２の実施形態の電子透かし検出装置４００によれば、電子透かし埋め込み装置３００により埋め込まれた電子透かし情報を効率よく検出することができる。

また、第２の実施形態の電子透かし検出装置４００においては、第１の実施形態の電子透かし検出装置２００の場合と同様に、計算量を大幅に減らすことができる。すなわち、第２の実施形態によれば、それぞれの変換係数集合の中から検出した電子透かし符号列の信頼度に基づいて、読み込む符号列を決定し、電子透かし情報を復号することができるので、電子透かし検出装置４００における計算量は、元画像の位置をずらしながら離散ウェーブレット変換をする従来の方法を採用した場合の計算量に比べ、大幅に減らすことができる。

さらに、動画像の場合は、各フレームから求めた信頼度の蓄積を行うことができるので、各フレームに大きな信頼度を持たせなくてもよく、その結果、画質に対する影響を抑えながら正しく読み込める電子透かし符号列の決定を行うことができる。

＜３第３の実施形態＞
＜３．１構成＞
第２の実施形態においては、動画像データのすべてのフレームの処理結果に基づいて復号する符号列を決定したが、第３の実施形態においては、動画像データの一部のフレームの処理結果に基づいて復号する符号列を決定する例を説明する。第３の実施形態においては、他の符号列と比較して信頼度が突出したものがあると判断できれば、その時点でオーバサンプリングによる離散ウェーブレット変換を止め、信頼度が突出した符号列に相当する変換係数集合のみ計算して各符号の信頼度を蓄積し、電子透かし情報を復元する場合を説明する。

第３の実施形態の動画用電子透かし埋め込み装置は、第２の実施形態のものと同じである。第３の実施形態の動画用電子透かし検出装置は、電子透かし検出部４３０の構成が、第２の実施形態のものと異なる。図１２に示されるように、第３の実施形態における電子透かし検出部４３０は、動画から切り出されたフレームＦ_２を入力とし、電子透かし情報として埋め込まれている情報Ｆ_８を出力する。

図１２は、本発明の第３の実施形態に係る動画用電子透かし検出装置における電子透かし検出部４３０の構成を概略的に示すブロック図である。図１２に示されるように、電子透かし検出部４３０は、フレーム振り分け部４３１と、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部４３２と、特定変換係数集合計算のための離散ウェーブレット変換部４３３と、電子透かし符号検出部４３４と、信頼度及び透かし符号蓄積部４３５と、電子透かし存在有無判定部４３６と、電子透かし復号装置４３７とを有する。

フレーム振り分け部４３１は、電子透かし存在有無判定部４３６からの制御信号Ｇ_１と切り出されたフレームＦ_２を入力として、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部４３２又は特定変換係数集合計算のための離散ウェーブレット変換部４３３に、入力されてきたフレームＦ_１１を出力する。

オーバサンプリングを使ったウェーブレット変換部４３２は、第２の実施形態のオーバサンプリングを使ったウェーブレット変換部４２１と同じ構成を有し、変換係数集合Ｆ_１２を出力する。特定変換係数集合計算のための離散ウェーブレット変換部４３３は、切り出されたフレームＦ_１１と制御信号Ｇ_２を入力とし、特定変換係数集合Ｆ_１３を出力する。

電子透かし符号検出部４３４は、変換係数集合Ｆ_１２又はＦ_１３を入力とし、電子透かし符号列及び信頼度Ｆ_１４を出力する。電子透かし符号検出部４３４は、電子透かし存在有無判定部４３６からの制御信号Ｇ_３により、すべての変換係数集合の符号列を検出するか、特定集合のみ検出するかを決定する。

信頼度及び透かし符号蓄積部４３５は、検出された電子透かし符号と信頼度Ｆ_１４を入力とし、蓄積された符号及び信頼度Ｆ_１５を出力する。信頼度及び透かし符号蓄積部４３５は、電子透かし存在有無判定部４３６からの制御信号Ｇ_４により、変換係数集合すべてに対し信頼度を蓄積するか、特定集合に対してのみ信頼度を蓄積するかを決定して蓄積を行う。また、１枚のフレームの処理が終われば同期信号Ｈ_２を発生し、次のフレームをフレーム保存部４１０（図１０）に要求する。

電子透かし存在有無判定部４３６は、蓄積された信頼度Ｆ_１５を入力とし、すべての変換係数集合の信頼度蓄積を継続するかどうかを判定し、フレーム振り分け部４３１、電子透かし符号検出部４３４、信頼度及び透かし符号蓄積部４３５、電子透かし復号装置４３７、及び特定変換係数集合計算のための離散ウェーブレット変換部４３３に制御信号Ｇ_１〜Ｇ_５を送る。

電子透かし復号装置４３７は、制御信号Ｇ_５を受けたら電子透かし符号の復号を開始する。電子透かし復号装置４３７は、図１３に示されるように、復号符号列決定部４３８と、位置マーカ検出部４３９と、電子透かし復号部４４０とを有する。復号符号列決定部４３８、位置マーカ検出部４３９、及び電子透かし復号部４４０はそれぞれ、図１１に示される復号符号列決定部４２４、位置マーカ検出部４２５、及び電子透かし復号部４２６と同様に構成されている。

＜３．２動作＞
図１２において、フレーム振り分け部４３１は、電子透かし検出部４３０に入力されてきたフレームＦ_２を制御信号に応じてオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部４３２又は特定変換係数集合計算のための離散ウェーブレット変換部４３３に振り分ける。

電子透かし存在有無判定部４３６からの制御信号は、動画像入力開始時にはオーバサンプリングを行うように設定されており、その後、蓄積データの分析に基づき特定変換係数集合のみ計算するように設定される。オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部４３２は、第２の実施形態のものと同様に動作する。特定変換係数集合計算のための離散ウェーブレット変換部４３３は、電子透かし存在有無判定部４３６からの制御信号Ｇ_２を受け指定された変換係数集合の計算を行う。各変換係数集合は、オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換の各変換ステージにおいて縦横それぞれに奇数番目の変換係数を残したものか、偶数番目の変換係数を残したものかよって特定することができる（図１４）。よって、オーバサンプリングのようにすべての変換係数を残すのではなく、指定されたサンプリング方法（偶数番目の変換係数を残すか、奇数番目の変換係数を残すか）に従って、各ステージで縦方向に奇数か偶数番目かいずれかを残し、横方向にも同様に奇数か偶数番目かを残すことによって、特定変換係数集合を計算することができる。

各ステージは前ステージで残されたＬＬ成分に対し同じ処理を行う。図１５に、一般のウェーブレット変換、図１６に特定変換係数集合を計算する場合の処理手順を示す。電子透かし符号検出部４３４は、制御信号に基づいて、すべての変換係数集合に対して電子透かし符号を検出するか、又は、特定変換係数集合に対してのみ電子透かし符号を検出する。電子透かし符号検出部４３４は、同時に、信頼度も計算する。

信頼度及び透かし符号蓄積部４３５は制御信号Ｇ_４に基づき、すべての変換係数集合の信頼度及び符号を蓄積するか、又は、特定変換係数集合に対してのみ信頼度及び符号を蓄積する。電子透かし存在有無判定部４３６は、蓄積された信頼度に基づき、さらに継続してオーバサンプリングを続けるか、電子透かし情報が復号可能な符号列に相当する変換係数集合のみ計算を行うかを決定する。例えば、周辺成分から計算された基準値との大小関係によって電子透かし情報を埋め込む場合、基準値との差が、符号と信頼度を同時に表す量として蓄積されるが、それぞれの変換係数集合に対し蓄積された値の絶対値の合計を取れば、それぞれの変換係数集合の信頼度と見なすことができる。

これを比較すれば、電子透かし情報が復号できる電子透かし符号列がどれであるかを特定できる。例えば、突出して大きい信頼度を持つ符号列と、他の符号列の信頼度との差がある閾値を超えた段階で、復号できる符号列を特定できたと判断することもできる。判断が下されれば、制御信号を発生し特定変換係数列に対してのみ信頼度の蓄積を行うようにする。すべてのフレームに対する信頼度の蓄積が終われば、結果を電子透かし復号装置４３７に渡す。電子透かし復号装置４３７は、蓄積された信頼度と符号から電子透かし情報を復号する符号列を決定し、位置マーカを検出し位置ずれ量の計算を行い、すべての符号列はこの位置マーカと同じ位置ずれを起こしていることになるので、それぞれの符号の位置を特定し、その後に、電子透かし情報を復元する。

＜３．３効果＞
以上説明したように、第３の実施形態によれば、電子透かし符号列に位置マーカを挿入しているので、画像の一部が切り取られることによって画像の位置ずれが起きた場合であっても、位置マーカを検出することによって位置ずれ量を計算でき、位置ずれが起きる前の変換係数を求めることができる。このため、第３の実施形態の電子透かし埋め込み装置３００によれば、一部が切り取られ位置ずれが起きた画像から効率よく電子透かし情報を検出できるように電子透かし情報を埋め込むことができる。また、第３の実施形態の電子透かし検出装置４００によれば、電子透かし埋め込み装置３００により埋め込まれた電子透かし情報を効率よく検出することができる。

また、第３の実施形態の電子透かし検出装置においては、第１の実施形態の電子透かし検出装置２００の場合と同様に、計算量を大幅に減らすことができる。すなわち、第３の実施形態によれば、それぞれの変換係数集合の中から検出した電子透かし符号列の信頼度に基づいて、読み込む符号列を決定し、電子透かし情報を復号することができるので、電子透かし検出装置における計算量は、元画像の位置をずらしながら離散ウェーブレット変換をする従来の方法を採用した場合の計算量に比べ、大幅に減らすことができる。

さらにまた、第３の実施形態の電子透かし検出装置によれば、すべてのフレームに対してオーバサンプリングを行う必要がなくなるので、計算量を抑えることができる。

また、第３の実施形態の電子透かし検出装置によれば、電子透かし存在有無判定部４３６を、電子透かし情報の有無の判定にも利用できる。オーバサンプリングを行わず、一つの変換係数集合（通常のウェーブレット変換で得られる変換係数集合）のみで電子透かし情報有無を判定する場合、得られた信頼度に基づき絶対評価を行わなければならない。例えば、信頼度に対しある閾値を設定し、この閾値を用いて電子透かしの存在の有無を判断しようとすると、閾値をどの値に設定するかが問題になる。この閾値の設定のためには、多くの実験を行って統計的にデータを求める必要がある。これに対し、オーバサンプリングを行ってそれぞれの位置ずれに対する変換係数集合の信頼度を求めれば、明らかに検出できない変換係数集合の信頼度と、検出できる集合の信頼度を比較（相対評価）できるので、電子透かし情報の有無をより確実に判定することができるようになる。

１次元信号を離散ウェーブレット変換する装置の構成を示す図である。図１の離散ウェーブレット分解ステージの構成を示す図である。（ａ）は、１次元信号である元画像データを離散ウェーブレット変換した場合の各ステージにおけるサンプリング位置を示す図であり、（ｂ）は、１次元信号を左へ１サンプルシフトさせたデータを元画像データとし、これを離散ウェーブレット変換した場合の各ステージにおけるサンプリング位置を示す図である。本発明の第１の実施形態に係る静止画用電子透かし埋め込み装置の構成を概略的に示すブロック図である。本発明の第１の実施形態に係る静止画用電子透かし検出装置の構成を概略的に示すブロック図である。図５のオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部の構成（１次元信号の場合）を示す図である。図６のオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換ステージの構成を示す図である。第１ステージから第Ｎステージまでオーバサンプリングを行うことによって２^Ｎ×２^Ｎの位置ずれに対応する変換係数集合の集合が得られることを説明するための図である。本発明の第２の実施形態に係る動画用電子透かし埋め込み装置の構成を概略的に示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る動画用電子透かし検出装置の構成を概略的に示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る動画用電子透かし検出装置における電子透かし検出部の構成を概略的に示すブロック図である。本発明の第３の実施形態に係る動画用電子透かし検出装置における電子透かし検出部の構成を概略的に示すブロック図である。本発明の第３の実施形態に係る動画用電子透かし検出装置における電子透かし復号装置の構成を概略的に示すブロック図である。本発明の第３の実施形態に係る動画用電子透かし検出装置における特定変換係数集合計算のための離散ウェーブレット変換部が行う４つのサンプリングパターンの説明図であるである。本発明の第３の実施形態に係る動画用電子透かし検出装置におけるオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部の動作を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態に係る動画用電子透かし検出装置における特定変換係数集合計算のための離散ウェーブレット変換部の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１００静止画用電子透かし埋め込み装置、
１１０離散ウェーブレット変換部、
１２０符号化及び位置マーカ挿入部、
１３０電子透かし埋め込み部、
１４０逆離散ウェーブレット変換部、
２００静止画用電子透かし検出装置、
２１０離散ウェーブレット変換部、
２２０電子透かし符号検出部、
２３０位置マーカ検出部、
２４０電子透かし復号部、
３００動画用電子透かし埋め込み装置、
３１０フレーム保存部、
３２０電子透かし埋め込み部、
３３０動画像再構成部、
４００動画用電子透かし検出装置、
４１０フレーム保存部、
４２０電子透かし検出部、
４２１オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部、
４２２電子透かし符号検出部、
４２３信頼度及び透かし符号蓄積部、
４２４復号符号列決定部、
４２５位置マーカ検出部、
４２６電子透かし復号部、
４３０電子透かし検出部、
４３１フレーム振り分け部、
４３２オーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換部、
４３３特定変換係数集合計算のための離散ウェーブレット変換部、
４３４電子透かし符号検出部、
４３５信頼度及び透かし符号蓄積部、
４３６電子透かし存在有無判定部、
４３７電子透かし復号装置、
４３８復号符号列決定部、
４３９位置マーカ検出部、
４４０電子透かし復号部。

Claims

入力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データに対して、複数のステージを有するオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換を施すことにより、変換係数集合の集合を生成して出力する離散ウェーブレット変換部と、
前記変換係数集合の集合に含まれる変換係数のそれぞれに対応する電子透かし符号列を検出し、検出された電子透かし符号列に挿入されている前記位置マーカの検出頻度で特定される信頼度の最も高い電子透かし符号列を、電子透かしの復号を行う符号列として決定する電子透かし符号検出部と、
前記電子透かし符号検出部で決定された符号列から位置マーカを検出する位置マーカ検出部と、
前記検出された位置マーカに基づき位置ずれ量の計算を行ない、得られた位置ずれ量を用いて復号を行う符号列の位置を定めた後に電子透かしとして埋め込まれた情報を復号する電子透かし復号部と、を有し、
前記離散ウェーブレット変換部は、各ステージにおいて、前記入力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データ、または、前のステージで算出された奇数番目の低周波成分及び偶数番目の低周波成分のそれぞれ、に対して高周波通過フィルタ処理及び低周波通過フィルタ処理を施すことにより算出される高周波成分及び低周波成分を、奇数番目の高周波成分、偶数番目の高周波成分、奇数番目の低周波成分及び偶数番目の低周波成分にサンプリングすること
を特徴とする電子透かし検出装置。
入力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み動画像データを保存し、フレーム単位で切り出す動画像フレーム保存部と、
前記切り出されたフレームに対して、複数のステージを有するオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換を施すことにより、変換係数集合の集合を出力する離散ウェーブレット変換部と、
前記変換係数集合の集合に含まれる変換係数のそれぞれに対応する電子透かし符号列を検出し、検出された電子透かし符号列に挿入されている前記位置マーカの検出頻度で特定される信頼度を計算する電子透かし符号検出部と、
前記電子透かし符号検出部から出力された信頼度及び符号列を蓄積する信頼度及び符号列蓄積部と、
前記蓄積された信頼度及び符号列から、信頼度の最も高い符号列を電子透かしの復号を行う符号列として決定する復号符号決定部と、
前記復号符号決定部で決定された符号列から位置マーカを検出する位置マーカ検出部と、
前記検出された位置マーカに基づき位置ずれ量の計算を行ない、得られた位置ずれ量を用いて復号を行う符号列の位置を定めた後に電子透かしとして埋め込まれた情報を復号する電子透かし復号部と、を有し、
前記離散ウェーブレット変換部は、各ステージにおいて、前記入力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データ、または、前のステージで算出された奇数番目の低周波成分及び偶数番目の低周波成分のそれぞれ、に対して高周波通過フィルタ処理及び低周波通過フィルタ処理を施すことにより算出される高周波成分及び低周波成分を、奇数番目の高周波成分、偶数番目の高周波成分、奇数番目の低周波成分及び偶数番目の低周波成分にサンプリングすること
を特徴とする電子透かし検出装置。
入力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み動画像データをフレーム別に保存する動画像フレーム保存部と、
前記フレーム保存部から出力されたフレームの送り先を切り替えるフレーム振り分け部と、
前記フレーム振り分け部から出力されたフレームに対して、複数のステージを有するオーバサンプリングを使った離散ウェーブレット変換を施すことにより、変換係数集合の集合を出力する第１の離散ウェーブレット変換部と、
前記フレーム振り分け部から出力されたフレームに対して、複数のステージを有するダウンサンプリングを使った離散ウェーブレット変換を施すことにより、変換係数集合の集合を出力する第２の離散ウェーブレット変換部と、
前記第１の離散ウェーブレット変換部及び前記第２の離散ウェーブレット変換部から出力された変換係数集合の集合に含まれる変換係数のそれぞれに対応する電子透かし符号列を検出し、検出された電子透かし符号列に挿入されている前記位置マーカの検出頻度で特定される信頼度を計算する電子透かし符号検出部と、
前記電子透かし符号検出部から出力された信頼度及び符号列を蓄積する信頼度及び符号列蓄積部と、
前記蓄積された信頼度及び符号列に基づいて、前記蓄積された信頼度の内の一の信頼度と他の信頼度との間の差が、予め定められた閾値を超えた場合には、前記フレーム振り分け部を制御して、前記第２の離散ウェーブレット変換部を前記フレーム保存部から出力されたフレームの送り先とし、当該一の信頼度を有する符号列に対応する変換係数が出力された各ステージにおいて、ダウンサンプリングして残す成分を奇数番目とするか偶数番目とするかを特定し、サンプリング方法として、前記第２の離散ウェーブレット変換部に指定する電子透かし存在有無判定部と、
前記蓄積された信頼度のうち、前記一の信頼度に対応する符号列を、電子透かしの復号を行う符号列として決定する復号符号決定部と、
前記復号符号決定部で決定された符号列から位置マーカを検出する位置マーカ検出部と、
前記検出された位置マーカに基づき位置ずれ量の計算を行ない、得られた位置ずれ量を用いて復号を行う符号列の位置を定めた後に電子透かしとして埋め込まれた情報を復号する電子透かし復号部と、を有し、
前記第１の離散ウェーブレット変換部は、各ステージにおいて、前記入力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データ、または、前のステージで算出された奇数番目の低周波成分及び偶数番目の低周波成分のそれぞれ、に対して高周波通過フィルタ処理及び低周波通過フィルタ処理を施すことにより算出される高周波成分及び低周波成分を、奇数番目の高周波成分、偶数番目の高周波成分、奇数番目の低周波成分及び偶数番目の低周波成分にサンプリングし、
前記第２の離散ウェーブレット変換部は、各ステージにおいて、前記入力された位置マーカ入り電子透かし埋め込み済み離散画像データ、または、前のステージで算出された奇数番目の低周波成分又は偶数番目の低周波成分のそれぞれ、に対して高周波通過フィルタ処理及び低周波通過フィルタ処理を施すことにより算出される高周波成分及び低周波成分を、前記電子透かし存在有無判定部で指定されたサンプリング方法に従い、奇数番目の高周波成分又は偶数番目の高周波成分、および、奇数番目の低周波成分又は偶数番目の低周波成分にサンプリングすること
を特徴とする電子透かし検出装置。