JP4793875B2 - 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム並びに記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、電子透かし技術を用い、画像信号等に著作権者情報等の情報を埋め込み、また埋め込まれた情報を抽出する処理を行う装置及び方法に関する。

近年、マルチメディアデジタルコンテンツの作成が極めて容易になり、またインターネットの普及によりこれらのデジタルコンテンツを公開することが可能になってきた。デジタルコンテンツは品質が優れているにもかかわらず、いくらコピーをしても品質が劣化せず、取り扱いが簡単という特徴があるため他人の著作物を複製し利用されるという危険を常に抱えている。

デジタルコンテンツの配布に関して、第三者が著作者の断りなく悪用した場合に法的手続きをとるための証拠として、デジタルコンテンツの不正利用を抑止するために著作権者情報や、機密データの不正流出を抑止するためにアクセス者情報を、デジタルコンテンツに埋め込む技術として電子透かしが注目されている。電子透かしとは、通常人間は知覚することができないが、デジタルコンテンツに対して特定の操作を行うと秘匿された情報を検出できる手法を指す。特に、近年ではＨＶＳ（Ｈｕｍａｎ Ｖｉｓｕａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）の仕組みを用いた電子透かしが採用されている。

電子透かしを埋め込む領域にはさまざまな方式があるが、情報を埋め込まれる前の画像信号や音声信号（以下、コンテナ信号と呼ぶ）又は情報を埋め込まれた画像信号や音声信号（以下、情報埋め込み済みコンテナ信号と呼ぶ）を周波数空間に変換して処理する方式と、実空間のまま処理する方式とに大別され、それぞれの方式はさらに量子化を用いる方式と相関を用いる方式とに分けられる。いずれの方式も一長一短がある。

本発明は、コンテナ信号又は情報埋め込み済みコンテナ信号を実空間で処理し、相関を利用する方式に関するものである。この方式は、一般的に、写真や音声のような自然信号より、文字や図形などを表す人工画像信号に効果的である。このような方式の先行技術文献として例えば特許文献１，２，３を挙げることができる。

特表１０−５１３３２４号公報 特許第３５７６９９３号公報 特許第３５９２５４５号公報

従来例として、特許文献１に記載されている方式について説明する。これは、画像を８×８画素の区間（ブロック）に区切り、各ブロック中にエッジ部分があれば、その部分を所定の埋め込み形状（凸形または凹形）に変形することで情報埋め込みを行い、情報埋め込み後の画像と前記埋め込み形状との相関をブロックごとにとることにより埋め込み情報を抽出する方式である。この方式の原理を、図１１を用い説明する。画像は２次元信号だが、ここでは簡略化して１次元信号として説明する。

図１１（ａ）の横軸は画素（標本）位置を表し、縦軸は所定の埋め込み波形と情報埋め込み済みコンテナ信号波形との相互相関値を表している。情報埋め込み済みコンテナ信号波形は一定間隔で区切られる（ここでは４つの区間が示されている）。各区間について、４個所（位相）で相互相関値を出している。埋め込み情報が”０”ならば所定の埋め込み波形（例えば凸形波形）に近づけるように、埋め込み情報が”１”ならば、その所定の埋め込み波形の反転波形（凹形波形）に近づけるように、元のコンテナ信号波形が変形されているので、変形が施された位置（位相）では、埋め込み情報が”０”なら正の大きな相互相関値が、埋め込み情報が”１”ならば負の大きな相互相関値が出る。

図１１（ａ）では、白抜き丸印の位相で変形が行われているので、その位相で相互相関の絶対値が大きくなっている。この例では先頭の区間から順に”０”、”１”、”１”、”０”が埋め込まれている。ただし、変形を行わなかった位相（網掛け丸印）での相互相関値が０に近い値となる保証はない。”Ｅ”のような絶対値の比較的大きな相互相関値が出る場合もある。その位置（位相）で元々の波形が埋め込み波形と似ていた場合である。

例えば、画像データに情報の埋め込みが行われる場合、図１２に示すように、情報埋込装置１によって情報を埋め込まれた画像データが出力装置２によって記録媒体Ｐに出力される。この記録媒体Ｐをスキャナなどの入力装置３で読み取り画像データとして情報抽出装置４に入力し、画像データに埋め込まれた情報を抽出するような場面がある。出力装置２による出力過程と入力装置３による読み取り過程で画像データにノイズが加わるため、情報抽出装置４に入力される画像データは画素値が変動する。それに伴い、画像データと埋め込み波形との相関値も変動してしまう。また、出力装置２による出力過程と入力装置３による読み取り過程で画像データの平行移動も起こるので、位相ずれも生じる。

各区間内の同じ位相に情報が埋め込まれている場合、埋め込まれた情報の抽出の際、情報の埋め込まれた画像データを等間隔に区切れば、位相ずれが起きていたとしても、埋め込み位置は必ず区間内に入る。したがって、等間隔の区間設定を適当な位相で行い、各区間内から相関値のピークを検出することができれば、埋め込み情報を抽出できる。

ところが、図１１のＢやＣの相関値の絶対値がノイズの影響でＥより小さくなると、どのような区間設定であっても埋め込まれていない位相Ｅを検出してしまい、誤って情報を抽出してしまう。例えば、図１１の（ｂ）乃至（ｅ）のような区間設定を行った場合、Ｘ印を付けた区間で誤った情報を抽出してしまう。

そこで、同じ情報を複数個所に対し繰り返し埋め込み、情報抽出装置で抽出された情報の多数決をとることで、正しい情報を抽出できる確率を高める手法がとられる。しかしながら、この手法を採用しても、情報抽出装置によって情報が埋め込まれていない位相を検出することが必ずしも少なくなく、その結果として抽出情報の信頼性を確保できないと言う問題がある。

また、区間内の同じ位相で情報を埋め込むことによる問題も生じる。すなわち、埋め込み位相でコンテナ信号波形が埋め込み波形と大きく異なっていた場合、そこを埋め込み波形に近づけるように変形すると、画像データの品質が大きく劣化してしまう。そこで、そのような位相での埋め込みは断念し、同じ情報を複数個所に繰り返し埋め込むことで別の区間から正しい情報を抽出できるようにする手法がとられる。しかしながら、この手法も、埋め込みを断念する区間が多くなると、情報の抽出数が減ってしまうため多数決による信頼性が低下してしまい、抽出情報の信頼性を確保することができなくなる。

よって、本発明の目的は、画像信号への情報の埋め込み及び埋め込み情報の抽出に関する上述のような問題点を改善することにある。

請求項１記載の発明に係る情報処理装置は、
情報を埋め込まれる前の信号（以下、コンテナ信号と記す）を長さＴ２の区間に区切り、その区間毎に、長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように前記コンテナ信号の波形を変形することにより前記コンテナ信号に情報を埋め込む情報処理装置であって、
前記コンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ、長さＴ１の局所波形を切り出し、切り出した局所波形と前記埋め込み波形との相互相関を測定する類似度測定手段と、
前記区間毎に、該区間内の特定部分の複数の位相を埋め込み位相候補として、複数の埋め込み位相候補について前記類似度測定手段により測定された相互相関の値の絶対値が所定の閾値以上であるか判定し、前記相互相関の値の絶対値が所定の閾値以上の埋め込み位相候補の一つを埋め込み位相として選択する位相選択手段と、
前記区間毎に、前記位相選択手段により選択された埋め込み位相における前記コンテナ信号の波形を前記埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように変形する信号変形手段とを有することを特徴とするものである。

請求項２記載の発明に係る情報処理装置は、
情報を埋め込まれる前の信号（以下、コンテナ信号と記す）を長さＴ２の区間に区切り、該区間毎に、長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように前記コンテナ信号の波形を変形することにより前記コンテナ信号に情報を埋め込む情報処理装置であって、
前記コンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ、長さＴ１の局所波形を切り出し、切り出した局所波形と、前記埋め込み波形との差分（第１の差分と記す）及び前記埋め込み波形の反転波形との差分（第２の差分と記す）を測定する類似度測定手段と、
前記区間毎に、該区間内の特定部分の複数の位相を埋め込み位相候補として、複数の埋め込み位相候補について前記類似度測定手段により測定された第１の差分又は第２の差分の値が所定の閾値以下であるか判定し、前記第１の差分又は第２の差分の値が所定の閾値以下の埋め込み位相候補の一つを埋め込み位相として選択する位相選択手段と、
前記区間毎に、前記位相選択手段により選択された埋め込み位相における前記コンテナ信号の波形を前記埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように変形する信号変形手段とを有することを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明に係る情報処理装置において、前記複数の埋め込み位相候補には中央のものほど高い順位の優先順位が付けられ、前記位相選択手段は、前記埋め込み位相として、優先順位の高い埋め込み位相候補より順に選択することを特徴とするものである。

請求項４記載の発明に係る情報処理装置は、
長さＴ２の区間毎に長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように波形が変形されることにより情報を埋め込まれた信号（以下、情報埋め込み済みコンテナ信号と記す）から、長さＴ２の区間毎に埋め込まれた情報を抽出する情報処理装置であって、
前記情報埋め込み済みコンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と前記埋め込み波形との相互相関を測定する類似度測定手段と、
前記類似度測定手段により測定された相互相関から、その絶対値の前記区間内における分布を求め、該分布の所定の閾値以上の値をとる位相範囲を前記区間内の情報埋め込み位相範囲を推定する位相同期手段と、
前記区間毎に、前記位相同期手段により推定された情報埋め込み位相範囲について前記類似度測定手段により測定された相互相関の最大値又は最小値と所定値とを比較することにより当該区間に埋め込まれた情報を抽出する情報抽出手段とを有することを特徴とするものである。

請求項５記載の発明に係る情報処理装置は、
長さＴ２の区間毎に長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように波形が変形されることにより情報を埋め込まれた信号（以下、情報埋め込み済みコンテナ信号と記す）から、長さＴ２の区間毎に埋め込まれた情報を抽出する情報処理装置であって、
前記情報埋め込み済みコンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ長さＴ１の局所波形を切り出し、切り出した局所波形と、前記埋め込み波形との差分（第１の差分と記す）及び前記埋め込み波形の反転波形との差分（第２の差分と記す）を測定する類似度測定手段と、
前記類似度測定手段により測定された第１及び第２の差分の前記区間内における分布を求め、該分布の所定の閾値以下の値をとる位相範囲を前記区間内の情報埋め込み位相範囲を推定する位相同期手段と、
前記区間毎に、前記位相同期手段により推定された情報埋め込み位相範囲について前記類似度測定手段により測定された第１又は第２の差分の最小値と所定値とを比較することにより当該区間に埋め込まれた情報を抽出する情報抽出手段とを有することを特徴とするものである。

請求項６記載の発明に係る情報処理方法は、
情報を埋め込まれる前の信号（以下、コンテナ信号と記す）を長さＴ２の区間に区切り、該区間毎に、長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように前記コンテナ信号の波形を変形することにより前記コンテナ信号に情報を埋め込む情報処理方法であって、
前記コンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ、長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と前記埋め込み波形との相互相関を測定する類似度測定工程と、
前記区間毎に、該区間内の特定部分の位相を複数の埋め込み位相候補として、複数の埋め込み位相候補について前記類似度測定工程により測定された相互相関の値の絶対値が所定の閾値以上であるか判定し、前記相互相関の値の絶対値が所定の閾値以上の埋め込み位相候補の一つを埋め込み位相として選択する位相選択工程と、
前記区間毎に、前記位相選択工程により選択された埋め込み位相における前記コンテナ信号の波形を前記埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように変形する信号変形工程とを有することを特徴とするものである。

請求項７記載の発明に係る情報処理方法は、
情報を埋め込まれる前の信号（以下、コンテナ信号と記す）を長さＴ２の区間に区切り、該区間毎に、長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように前記コンテナ信号の波形を変形することにより前記コンテナ信号に情報を埋め込む情報処理方法であって、
前記コンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ、長さＴ１の局所波形を切り出し、切り出した局所波形と、前記埋め込み波形との差分（第１の差分と記す）及び前記埋め込み波形の反転波形との差分（第２の差分と記す）を測定する類似度測定工程と、
前記区間毎に、該区間内の特定部分の複数の位相を埋め込み位相候補として、複数の埋め込み位相候補について前記類似度測定工程により測定された第１の差分又は第２の差分の値が所定の閾値以下であるか判定し、前記第１の差分又は第２の差分の値が所定の閾値以下の埋め込み位相候補の一つを埋め込み位相として選択する位相選択工程と、
前記区間毎に、前記位相選択工程により選択された埋め込み位相における前記コンテナ信号の波形を前記埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように変形する信号変形工程とを有することを特徴とするものである。

請求項８記載の発明に係る情報処理方法は、
長さＴ２の区間毎に長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように波形が変形されることにより情報を埋め込まれた信号（以下、情報埋め込み済みコンテナ信号と記す）から、長さＴ２の区間毎に埋め込まれた情報を抽出する情報処理方法であって、
前記情報埋め込み済みコンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と前記埋め込み波形との相互相関を測定する類似度測定工程と、
前記類似度測定工程により測定された相互相関から、その絶対値の前記区間内における分布を求め、該分布の所定の閾値以上の値をとる位相範囲を前記区間内の情報埋め込み位相範囲を推定する位相同期工程と、
前記区間毎に、前記位相同期工程により推定された情報埋め込み位相範囲について前記類似度測定工程により測定された相互相関の最大値又は最小値と所定値とを比較することにより当該区間に埋め込まれた情報を抽出する情報抽出工程とを有することを特徴とするものである。

請求項９記載の発明に係る情報処理方法は、
長さＴ２の区間毎に長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように波形が変形されることにより情報を埋め込まれた信号（以下、情報埋め込み済みコンテナ信号と記す）から、長さＴ２の区間毎に埋め込まれた情報を抽出する情報処理方法であって、
前記情報埋め込み済みコンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と、前記埋め込み波形との差分（第１の差分と記す）及び前記埋め込み波形の反転波形との差分（第２の差分と記す）を測定する類似度測定工程と、
前記類似度測定工程により測定された第１及び第２の差分の前記区間内における分布を求め、該分布の所定の閾値以下の値をとる位相範囲を前記区間内の情報埋め込み位相範囲を推定する位相同期工程と、
前記区間毎に、前記位相同期工程により推定された情報埋め込み位相範囲について前記類似度測定工程により測定された第１又は第２の差分の最小値と所定値とを比較することにより当該区間に埋め込まれた情報を抽出する情報抽出工程とを有することを特徴とするものである。

請求項１，２，３，６，７記載の発明に係る情報処理装置又は方法によれば、コンテナ信号の各区間内の特定部分の複数の埋め込み位相候補の中から、コンテナ信号波形が埋め込み波形又はその反転波形に近い位相を選択して情報を埋め込むことができるため、区間内の特定の１つの位相のみに埋め込みを行う方式に比べ、埋め込みを断念する区間を減らし、情報抽出側での抽出情報の信頼性を向上させることができる。また、埋め込み波形又はその反転波形と波形の違いが大きい位相での情報埋め込みを避け、埋め込みによるコンテナ信号の劣化を抑えることができる。

請求項４，５，８，９記載の発明に係る情報処理装置又は方法によれば、区間内の相互相関又は差分の分布から区間内の埋め込み位相範囲を推定し、その範囲内の相互相関又は差分に基づいて埋め込み情報を抽出する。したがって、請求項１，２，３，６，７記載の発明に係る情報処理装置又は方法により情報が埋め込まれた信号のような、区間内の情報埋め込み位相が変動する情報埋め込み済みコンテナ信号や、図１２で説明したような変換過程でノイズが加わった情報埋め込み済みコンテナ信号に対しても、不適切な位相での情報の抽出を回避して信頼性の高い情報抽出が可能である。

本発明の実施形態について、まず図１乃至図４を参照し概要を説明する。

［概要説明］
図１は、情報埋込装置の構成を示すブロック図である。情報埋込装置では、コンテナ信号（例えば情報を埋め込まれる前の画像信号）の波形と、情報の埋め込みに用いられる所定の波形（埋め込み波形）との類似度を測定する（類似度測定ブロック１００）。測定された類似度に基づいて、コンテナ信号の区間毎に情報を埋め込む位相を選択する（位相選択ブロック１０１）。そして、コンテナ信号の各区間毎に選択された位相に情報を埋め込むための信号変形処理を行う（信号変形ブロック１０２）。この信号変形処理とは、例えば、コンテナ信号に情報”０”を埋め込むときにはコンテナ信号の波形を所定の埋め込み波形に近づけるように変形し（例えば、コンテナ信号の波形と所定の埋め込み波形とを振幅方向に線形補間した波形に置換する。または、埋め込み波形そのものに置換する）、コンテナ信号に情報”１”を埋め込むときにはコンテナ信号の波形を埋め込み波形の反転波形に近づけるように変形する処理である。

図２は、情報抽出装置の構成を示すブロック図である。情報抽出装置では、例えば図１２で説明したように、情報埋込装置で情報が埋め込まれた画像信号を出力装置２により記録媒体Ｐに出力し、この記録媒体Ｐをスキャナなどの入力装置３により読み取り、再び電子化された情報の埋め込まれた画像信号のような情報埋め込み済みコンテナ信号から埋め込み情報を抽出する。まず、情報埋め込み済みコンテナ信号の波形と埋め込み波形との類似度を測定する（類似度測定ブロック２００）。測定された類似度の分布から情報の埋め込み位相を推定する（位相同期ブロック２０１）。情報埋め込み済みコンテナ信号の区間毎に、測定された類似度を、埋め込み位相の推定範囲内について調べて埋め込み情報（”０”又は”１”）を抽出する（情報抽出ブロック２０２）。

（情報抽出装置の説明）
図３を参照し、情報抽出装置の処理について、より具体的に説明する。図３（ａ）は埋め込み波形（長さＴ１）を示している。埋め込み波形は、情報埋込装置と情報抽出装置とで同じものを用いる必要がある。

図３（ｂ）は情報の埋め込まれた信号すなわち情報埋込済みコンテナ信号の波形を示している。情報埋め込み済みコンテナ信号を長さＴ２の区間に区切ったときに、左側の区間ではその中ほどの波形が埋め込み波形と同じになっている（情報”０”が埋め込まれている）。右側の区間では、その中ほどの波形が埋め込み波形を振幅方向に反転した波形と同じになっている（情報”１”が埋め込まれている）。

類似度測定ブロック２００では、情報埋め込み済みコンテナ信号の波形から長さＴ１の局所波形を少しずつシフトさせながら切り出し、その局所波形と埋め込み波形との類似度を測定する。ここでは、類似度として相互相関（ΣＸ（ｎ）＊Ｙ（ｎ））を用いるものとして説明する。ただし、Ｘ（ｎ）は情報埋め込み済みコンテナ信号の局所波形であり、Ｙ（ｎ）は埋め込み波形である。

なお、差分（Σ｜Ｘ（ｎ）−Ｙ（ｎ）｜もしくはΣ｛Ｘ（ｎ）−Ｙ（ｎ）｝^２ ）を類似度として用いることもできる。相互相関は類似しているほど大きな絶対値をとる。これに対し、差分は類似しているほど小さな絶対値をとる点が異なる。差分の方が計算は簡単である。ただし、差分を用いる場合には、埋め込み波形Ｙ（ｎ）との差分と、埋め込み波形Ｙ（ｎ）の反転波形Ｙ’（ｎ）との差分の両方を計算する必要がある。

図３（ｂ）の情報埋め込み済みコンテナ信号波形と埋め込み波形との相互相関値をプロットした波形（類似度波形）を図３（ｃ）に示す。図中、Ａの位相に正のピーク、Ｂの位相に負のピークが出ている。このようなピークを検出するだけで正しい情報抽出をすることができそうであるが、前述したように、情報の埋め込まれた画像信号を記録媒体に出力し、その記録媒体を読み取って再電子化したような情報埋め込み済みコンテナ信号の場合、ノイズ等の影響で類似度波形は例えば図３（ｄ）のようになってしまう。ノイズが加わった影響でピークの高さが低くなり、位相ずれも起きている。このため、２番目の区間では、ＢよりＥのピークが高いので、Ｅを誤って抽出してしまう（正解＝”１”、誤り＝”０”）。これを避けるため、次の「位相同期」（埋め込み位相の推定）を行う。

位相同期ブロック２０１では、長さＴ２の複数区間における図３（ｄ）の相互相関値の絶対値を同じ位相毎に加算累計する処理を行う。その結果、図３（ｅ）に示すような分布が得られる（このような分布が得られるように、情報埋込装置側で埋め込み位相を選択している）。この例では、区間のほぼ中央の位相が高い値を示しているので、この位相が埋め込み位相である確率が最も高い。そこで、例えば、分布の最高値を１００とした時に９０以上の値をとる位相範囲（Ｔ３からＴ３＋Ｔ４まで）を埋め込み位相範囲と推定する。

情報抽出ブロック２０２では、長さＴ２の区間毎に、推定された位相範囲のみについて図３（ｄ）の相互相関値を調べ、その最大値が所定値Ｒｄ以上であれば”０”を、最小値が所定値−Ｒｄ以下であれば”１”を、埋め込み情報として抽出する。例えば、図３（ｄ）の２番目の区間では、推定位相範囲内のＢが”１”として抽出されるが、推定位相範囲外のＥは抽出されないので、抽出情報の信頼性が向上する。なお、実際的には同じ情報を複数個所に繰り返し埋め込む方法がとれら、複数個所での抽出情報の多数決をとって最終的な抽出情報とするのが一般的である。これについては後述する。

（情報埋込装置の説明）
図４を参照し、情報埋込装置の処理について、より具体的に説明する。

類似度測定ブロック１００では、入力されたコンテナ信号の波形と埋め込み波形（図３（ａ））との類似度を測定する。この処理は、コンテナ信号が情報埋め込み前のものである点以外は、情報抽出装置の類似度測定ブロック２００における処理と同一である。ここでは、類似度として相互相関を用いるものとするが、類似度として差分を用いることもできることは前述した通りである。

情報埋め込み前のコンテナ信号の波形と埋め込み波形との相互相関値をプロットした波形（類似度波形）を図４（ｃ）に示す。情報埋め込み前のコンテナ信号の波形と埋め込み波形との相互相関値であるので、図３（ｃ）の場合ほど大きなピークは出ない。

位相選択ブロック１０１では、長さＴ２の区間毎に、測定された類似度（ここでは相互相関値）に基づいて適切な埋め込み位相を選択する。ただし、区間内のすべての位相を均等に扱ったのでは、埋め込み位相の分布の偏りが生まれず、情報抽出装置での「位相同期」（埋め込み位相推定）が不可能になってしまう。情報抽出装置の位相同期ブロック２０１では、埋め込み位相の分布の偏りがあることを前提としているからである。

埋め込み位相の分布の偏りを生じさせるためには２つの位相選択方法が考えられる。第１の位相選択方法は、図４（ａ）に示すように、区間の中央部分のいくつかの位相（丸印）のみを埋め込み位相の候補とし、それら位相の中で、相互相関値の絶対値が大きな位相（すなわち、情報”０”を埋め込む区間では相互相関値が所定値Ｒｅ以上の位相、情報”１”を埋め込む区間では相互相関値が所定値−Ｒｅ以下の位相）を埋め込み位相として選択する方法である。図４（ａ）のｘ印を付けた位相は埋め込み対象外とする。

もう１つの位相選択方法は、図４（ｂ）に示すように、区間内の複数の位相を埋め込み位相候補とし、それらの位相に区間中央に近いものほど優先させるような優先順位（図中の数字）をつけておき、相互相関値の絶対値が大きな位相（すなわち、情報”０”を埋め込む区間では相互相関値が所定値Ｒｅ以上の位相、情報”１”を埋め込む区間では相互相関値が所定値−Ｒｅ以下の位相）の中の優先順位が最も高い位相を埋め込み位相として選択する方法である。図４（ｂ）のｘ印を付けた位相は埋め込み対象外とする。

いずれの位相選択方法によっても、図４（ｃ）の左の区間で埋め込み情報が”０”ならば、ＦではなくＡの位相が埋め込み位相として適切に選択される。そして、埋め込み位相の分布に偏りが生じるため、情報抽出装置での「位相同期」が機能し、抽出情報の信頼性を高めることができる。

なお、従来は、区間内の特定の１つの位相だけに情報を埋め込むようにしていた。ある区間の特定位相におけるコンテナ信号波形が埋め込み波形と大きく異なっていた場合、その区間の埋め込みを断念している。そのような区間でコンテナ信号波形を埋め込み波形に近づけるよう変形すると、信号品質が大きく劣化してしまうからである。埋め込みを断念する区間が増加すると、情報抽出装置での情報抽出数が減少するため抽出情報の信頼性の低下を招くことは前述した通りである。

しかし、区間内の特定の位相でコンテナ信号波形と埋め込み波形が大きく異なっていたとしても、同じ区間内においてコンテナ信号波形と埋め込み波形とが近い別の位相が存在する可能性がある。本発明では前述したような埋め込み位相選択を行うため、各区間での埋め込みを断念する確率が下がる。同じ情報を複数個所に繰り返し埋め込み、情報抽出装置で抽出した情報の多数決をとる場合、埋め込み断念の確率が下がれば情報抽出数が増えるため、抽出情報の信頼性が向上する。

信号変形ブロック１０２では、位相選択処理により選択された位相について、情報を埋め込むための信号変形処理を行う。信号変形処理ついては前述した通りである。なお、情報抽出装置で多数決を利用する場合、情報埋込装置では同じ情報を複数箇所に繰り返し埋め込むことになる。

（類似度として差分を用いる場合）
類似度として差分を用いる場合について説明を補足する。

まず情報埋込装置について説明する。類似度測定ブロック１００では、情報埋め込み前のコンテナ信号の波形から長さＴ１の局所波形を少しずつシフトさせながら切り出す。そして、その局所波形と埋め込み波形との差分（Σ｜Ｘ（ｎ）−Ｙ（ｎ）｜又はΣ｛Ｘ（ｎ）−Ｙ（ｎ）｝^２ ）、及び、その局所波形と埋め込み波形の反転波形との差分（Σ｜Ｘ（ｎ）−Ｙ’（ｎ）｜又はΣ｛Ｘ（ｎ）−Ｙ’（ｎ）｝^２ ）を測定する。Ｘ（ｎ）はコンテナ信号の局所波形、Ｙ（ｎ）は埋め込み波形、Ｙ’（ｎ）は埋め込み波形の反転波形である。

位相選択ブロック１０１では、図４（ａ）に示す選択方法を用いる場合、情報”０”を埋め込む区間では、埋め込み位相候補の中で、埋め込み波形との差分が所定の閾値以下の値となった位相を埋め込み位相として選択する。情報”１”を埋め込む区間では、埋め込み波形の反転波形との差分が所定の閾値以下の値となった位相を埋め込み位相として選択する。図４（ｂ）に示す選択方法の場合、情報”０”を埋め込む区間では、埋め込み波形との差分が所定の閾値以下の値となった埋め込み位相候補の中で最も優先順位の高い位相を埋め込み位相として選択し、情報”１”を埋め込む区間では、埋め込み波形の反転波形との差分が所定の閾値以下の値となった埋め込み位相候補の中で最も優先順位が高い位相を埋め込み位相として選択する。

次に、情報抽出装置について説明する。類似度測定ブロック２００では、情報埋め込み済みコンテナ信号の波形と、埋め込み波形との差分及び埋め込み波形の反転波形との差分を測定する。位相同期ブロック２０１では、複数の区間における両方の差分（いずれも正値）を同じ位相毎に加算累計する処理を行うことにより、差分の分布を求める。この分布は、埋め込み位相で値が最小となる。したがって、例えば、その分布の最大値を１００としたときに、１０以下の値をとる位相範囲を埋め込み位相範囲と推定する。

情報抽出ブロック２０２では、区間毎に、推定された位相範囲のみについて２種類の差分を調べ、埋め込み波形との差分が所定の閾値以下であれば”０”を、埋め込み波形の反転波形との差分が所定の閾値以下であれば”１”を、それぞれ埋め込み情報として抽出する。なお、多数決をとる場合については、以下の実施例において説明する。

以下、本発明の一実施例について説明する。本実施例では、類似度として相互相関が用いられる。埋め込み情報はＮビットのビット列（ビット０〜ビットＮ−１）である。例えば、コンテナ信号は画像信号であり、そのラスタラインを処理単位としてＮビットのビット列が繰り返し埋め込まれる。

（情報埋込装置の説明）
類似度測定ブロック１００の処理について図５に示すフローチャートに沿って説明する。まず、コンテナ信号波形の切り出し開始点を原点０にセットする（ステップＳ３００）。コンテナ信号波形より、切り出し開始点から長さＴ１の局所波形を切り出す（ステップＳ３０１）。切り出した局所波形と埋め込み波形（長さＴ１）との類似度（相互相関）を算出し、結果を出力する（ステップＳ３０２）。切り出し開始点をΔＴだけ進め（ステップＳ３０４）、ステップＳ３０１に戻る。

このようにして切り出し開始点を順次シフトさせながら、コンテナ信号の局所波形と埋め込み波形との類似度を算出し出力する。コンテナ信号波形の最後まで局所波形の切り出しが完了すると（ステップＳ３０３，Ｙｅｓ）、類似度測定処理を終了する。

位相選択ブロック１０１及び信号変形ブロック１０２の処理について、図６に示すフローチャートに沿って説明する。以下の説明中の「類似度波形」とは、図３の（ｃ）もしくは（ｄ）のように測定された類似度（相互相関値）をプロットした波形を意味する。

まず、類似度波形の切り出し開始点を原点０にセットし、埋め込み情報であるＮビットのビット列のビット番号ｎを０にセットする（ステップＳ３１０）。

類似度波形より、切り出し開始点から長さＴ２の局所波形を切り出し、この局所波形より複数の埋め込み位相候補での部分波形（長さＴ１）を切り出す（ステップＳ３１１）。ここで、埋め込み位相候補は図４の（ａ）又は（ｂ）により説明したものである。

当該区間に埋め込むビット（ｎ）が”０”であって、ある埋め込み位相候補での部分波形の最大値（相互相関値）が所定値Ｒｅ以上ならば（ステップＳ３１２，Ｙｅｓ）、その埋め込み位相候補を埋め込み位相として選択し、コンテナ信号波形の当該位相の長さＴ１の区間（当該部分波形に対応した部分）を埋め込み波形（図３（ａ）参照）で置換する（ステップＳ３１４）。当該区間に埋め込むビット（ｎ）が”１”であって、ある埋め込み位相候補での部分波形の最小値（相互相関値）が所定値−Ｒｅ以下ならば（ステップＳ３１３，Ｙｅｓ）、その埋め込み位相候補を埋め込み位相として選択し、コンテナ信号波形の当該位相の長さＴ１の区間（当該部分波形に対応した部分）を、埋め込み波形の反転波形で置換する（ステップＳ３１５）。

なお、図６にはステップＳ３１２，３１３による判定手順が簡略化して示されている。すなわち、図４（ａ）に示すような位相選択方法の場合には、例えば左側の埋め込み位相候補から順にステップＳ３１２又はＳ３１３の判定を行い、ある埋め込み位相候補で条件が成立したときにステップＳ３１４又はＳ３１５へ進む。また、図４（ｂ）に示すような位相選択方法の場合には、優先順位の高い埋め込み位相候補より順にステップＳ３１２又はＳ３１３の判定を行い、ある埋め込み位相候補で条件が成立したときにステップＳ３１４又はＳ３１５へ進む。どの埋め込み位相候補についても条件が成立しない場合（ステップＳ３１２及びＳ３１３の判定結果がＮｏ）、当該区間には埋め込みを行わない。

次に、類似度波形の切り出し開始点を長さＴ２だけ進めるとともにビット番号ｎを１だけ増加させ（ステップＳ３１７）、ステップＳ３１１へ戻り、次の区間について同様の位相選択と信号変形を行う。以上の繰り返しにより、ビット番号ｎがＮまで増加すると（ステップＳ３１８，Ｙｅｓ）、Ｎビットのビット列の最終ビットまでの埋め込みが一巡したということであるので、ビット番号ｎを０に戻し（ステップＳ３１９）、ステップＳ３１１へ戻り、再びビット列のビット番号０から埋め込み処理を開始する。類似度波形の最後まで処理が進み、切り出すべき部分波形ななくなると（ステップＳ３１６，Ｙｅｓ）、処理を終了する。

（情報抽出装置の説明）
類似度測定ブロック２００の処理について図７に示すフローチャートに沿って説明する。まず、情報埋め込み済みコンテナ信号波形の切り出し開始点を原点０にセットする（ステップＳ４００）。情報埋め込み済みコンテナ信号波形より、切り出し開始点から長さＴ１の局所波形を切り出す（ステップＳ４０１）。切り出した局所波形と埋め込み波形（長さＴ１）との類似度（相互相関）を算出し、結果を出力する（ステップＳ４０２）。切り出し開始点をΔＴだけ進め（ステップＳ４０４）、ステップＳ４０１に戻る。このようにして切り出し開始点を順次シフトさせながら、情報埋め込み済みコンテナ信号の局所波形と埋め込み波形との類似度を算出して出力する。情報埋め込み済みコンテナ信号の最後まで局所波形の切り出しが完了すると（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）類似度測定処理を終了する。

位相同期ブロック２０１の処理を、図８に示すフローチャートに沿って説明する。まず、類似度波形の切り出し開始点を原点０にセットする（ステップＳ４１０）。類似度波形より、切り出し開始点から長さＴ２の局所波形を切り出す（ステップＳ４１１）。切り出した局所波形の絶対値を累計波形に加算する（ステップＳ４１２）。これは図３（ｅ）について説明した分布を求めるための累積加算処理に対応する。切り出し開始点をＴ２だけ進め（ステップＳ４１４）、ステップＳ４１１に戻り、同様の処理を繰り返す。類似度波形の最後まで局所波形の切り出しが完了すると（ステップＳ４１３，Ｙｅｓ）、累計波形（図３（ｅ）の分布に相当）の最大値を１００％として、値が９０％〜１００％の範囲を埋め込み位相の推定範囲とし、Ｔ３，Ｔ４（図３（ｅ）参照）を決定する（ステップＳ４１５）。

情報抽出ブロック２０２の処理を、図９に示すフローチャートに沿って説明する。抽出情報の多数決をとるためのビット番号対応のカウンタが用いられる。ここではＮビットのビット列が繰り返し埋め込まれていることを前提としているので、ビット番号に対応したＮ個のカウンタ（ｎ）（ただしｎ＝０，１，．．．，Ｎ−１）が用いられる。

まず、全てのカウンタ（ｎ）を０クリアし、ビット番号ｎ（もしくはカウンタのインデックス）を０にセットし、また、類似度波形の切り出し開始点をＴ３にセットする（ステップＳ４２０）。Ｔ３はステップＳ４１５で決定されたものである（図３（ｅ）参照）。

類似度波形より、切り出し開始点から長さＴ４の局所波形を切り出す（ステップＳ４２１）。ここでは、Ｔ４はステップＳ４１５で設定されたものである（図３（ｅ）参照）。切り出した局所波形の最大値が所定値Ｒｄ以上ならば（ステップＳ４２２，Ｙｅｓ）、埋め込み情報として”０”を抽出したということであるので、現在のビット番号ｎに対応したカウンタ（ｎ）を１だけインクリメントする（ステップＳ４２４）。局所波形の最小値が所定値−Ｒｄ以下ならば（ステップＳ４２３，Ｙｅｓ）、埋め込み情報として”１”を抽出したということであるので、現在のビット番号ｎに対応したカウンタ（ｎ）を１だけデクリメントする（ステップＳ４２５）。ステップＳ４２２，Ｓ４２３のいずれの判定結果もＮｏの場合、カウンタ（ｎ）の更新は行わない。

切り出し開始点をＴ２だけ進めるとともビット番号ｎを１だけインクリメントし（ステップＳ４２７）、ステップＳ４２１に戻り、次区間の埋め込み情報の抽出とカウンタの更新を行う。ステップＳ４２７でビット番号ｎがＮまでインクリメントされたときには（ステップＳ４２８，Ｙｅｓ）、ビット番号ｎを０に戻し（ステップＳ４２９）、ステップＳ４２１に戻る。

長さＴ２の各区間について埋め込み情報の抽出とカウンタ（ｎ）の更新を繰り返し、最終的に類似度波形の最後まで局所波形の切り出しが完了すると（ステップＳ４２６，Ｙｅｓ）、抽出情報の出力処理を行う。カウンタ（ｎ）は、初期値は０であり、ビット番号ｎの情報として”０”が抽出されるたびに１だけインクリメントされ、”１”が抽出されるたびに１だけデクリメントされたのであるから、カウンタ（ｎ）の値はビット番号ｎの抽出情報の多数決結果に相当する。

まず、ビット番号ｎを０にセットする（ステップＳ４３０）。ビット番号ｎに対応したカウンタ（ｎ）の値の正負判定を行う（ステップＳ４３１，Ｓ４３３）。カウンタ（ｎ）の値が正値ならば（ステップＳ４３１，Ｙｅｓ）、ビット番号ｎの抽出情報として”０”を出力する（ステップＳ４３２）。カウンタ（ｎ）の値が負値ならば（ステップＳ４３３，Ｙｅｓ）、ビット番号ｎの抽出情報として”１”を出力する。カウンタ（ｎ）の値が０のときには、そのビット番号の抽出情報を多数決では”０”、”１”のいずれとも決定できなかったことを意味するので、その旨を出力する（ステップＳ４３５）。次にビット番号ｎを１だけインクリメントし（ステップＳ４３６）、ステップＳ４３１に戻り、次のビット番号について多数決による抽出情報を出力する。ビット番号Ｎ−１まで抽出情報を出力し、ビット番号ｎがＮまでインクリメントされると（ステップＳ４３７，Ｙｅｓ）、処理を終了する。

次に、類似度として差分を用いる実施例について、前記実施例１に用いられたフローチャートを援用して説明する。

（情報埋込装置の説明）
類似度測定ブロック１００の処理フローを示す図５のフローチャートにおいて、ステップＳ３０２の処理が前記実施例１とは異なる。すなわち、本実施例では、類似度として、コンテナ信号波形より切り出された長さＴ１の局所波形と埋め込み波形との差分、及び、その局所波形と埋め込み波形の反転波形との差分の両方を算出する。前述したように、いずれの差分も０以上の値をとる。これ以外の処理内容は前記実施例１と同じである。

位相選択ブロック１０１及び信号変形ブロック１０２の処理フローを示す図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３１１，Ｓ３１２，Ｓ３１３の処理が前記実施例１と異なる。本実施例においては、類似度波形として、埋め込み波形との差分の波形と、埋め込み波形の反転波形との差分の波形がある。前者を類似度波形（１）、後者を類似度波形（２）と呼ぶこととする。

ステップＳ３１１では、類似度波形（１）と類似度波形（２）より、切り出し開始点から長さＴ２の区間の局所波形を切り出し、切り出した局所波形より埋め込み位相候補の部分波形をさらに切り出す。当該区間に埋め込む情報が”０”の場合の判定ステップＳ３１２では、類似度波形（１）側の部分波形の最小値が所定値以下であると、その判定結果がＹｅｓとなる。当該区間での埋め込み情報が”１”の場合の判定ステップＳ３１３では、類似度波形（２）側の部分波形の最小値が所定値以下であると、その判定結果がＹｅｓとなる。ただし、前記実施例１で説明したように、図４（ａ）の位相選択方法の場合には、例えば左側の埋め込み位相候補からステップＳ３１２，Ｓ３１３の判定を行い、条件が成立した埋め込み位相候補を埋め込み位相として選択し、ステップＳ３１４又はＳ３１５へ進む。図４（ｂ）の位相選択方法の場合には、優先順位の高い埋め込み位相候補からステップＳ３１２，Ｓ３１３の反転を行い、条件が成立した埋め込み位相候補を埋め込み位相として選択し、ステップＳ３１４又はＳ３１５へ進む。

（情報抽出装置の説明）
類似度測定ブロック２００の処理フローを示す図７のフローチャートにおいて、ステップＳ４０２の処理が前記実施例１とは異なる。すなわち、本実施例では、類似度として、情報埋め込み済みコンテナ信号波形より切り出された長さＴ１の局所波形と埋め込み波形との差分、その局所波形と埋め込み波形の反転波形との差分を算出する。前述したように、いずれの差分も０以上の値をとる。これ以外の処理内容は前記実施例１と同じである。

位相同期ブロック２０１の処理フローを示す図８のフローチャートにおいて、ステップＳ４１１，Ｓ４１２，Ｓ４１５の処理内容が前記実施例１と異なる。すなわち、ステップＳ４１１では、埋め込み波形との差分の波形である類似度波形（１）、埋め込み波形の反転波形との差分の波形である類似度波形（２）のそれぞれより、切り出し開始点から長さＴ２の区間の局所波形を切り出す。ステップＳ４１２では、類似度波形（１）側の局所波形及び類似度波形（２）側の局所波形を累計波形に加算する。ステップＳ４１５では、累計波形の値の最大値を１００％としたとき、例えば０％〜１０％の値をとる位相範囲を推定範囲とし、Ｔ３，Ｔ４（図３（ｅ）参照）を決定する。

情報抽出ブロック２０２の処理フローを示す図９のフローチャートにおいて、ステップＳ４２１，Ｓ４２２，Ｓ４２３の内容が前記実施例１と異なる。すなわち、ステップＳ４２１では類似度波形（１）及び類似度波形（２）より長さＴ４の局所波形を切り出す。ステップＳ４２２では、類似度波形（１）より切り出した局所波形の最小値が所定値以下であるか判定する。ステップＳ４２３では、類似度波形（２）より切り出された局所波形の最小値が所定値以下であるか判定する。

［装置構成等の補足説明］
以上に説明した情報埋込装置の処理及び／又は情報抽出装置の処理を実行する情報処理装置は、専用のハードウェアで実現することも、コンピュータのハードウェア資源を利用しプログラムで実現することも可能である。後者の情報処理装置の一例を図１０に示し説明する。

図１０において、４００はＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、４０２はＣＰＵ４００のプログラムや各種データを記憶するＲＯＭまたはＨＤＤ（ハードディスク装置）である。４０１はＡＳＩＣやＤＳＰのような回路からなる高速信号処理が可能な信号処理部である。４０３はＲＡＭであり、これは処理するデータや実行プログラムなどを展開する作業メモリとして利用される。４０４は、操作者と装置との間で操作や状態に関する情報の授受を行うための操作部（スイッチ、ボタン等）と表示部（ＬＥＤ、ＬＣＤ等）である。４０５は各種記録媒体（ＩＣカード、ＣＤ、ＤＶＤ等）の読み取り装置、その他の外部装置とのインターフェース（バス、イーサネット、電話回線、無線等）であり、これを通じて情報埋め込み前のコンテナ信号又は情報埋め込み済みコンテナ信号が入出力される。図１又は図２に示した各ブロックの処理工程は、ＣＰＵ４００又は信号処理部４０１で実行される。言い換えれば、図１又は図２に示した各ブロックに対応した手段として、ＣＰＵ４００又は信号処理部４０１が機能する。そのためのプログラムは、例えばＲＯＭ又はＨＤＤ４０２から読み出されてＲＡＭ４０３にロードされ、あるいは、各種記録媒体（ＩＣカード、ＣＤ、ＤＶＤ等）から外部インターフェース４０５を通じ読み込まれＲＡＭ４０３にロードされる。

本発明の情報埋込装置の構成を示すブロック図である。 本発明の情報抽出装置の構成を示すブロック図である。 本発明における情報抽出処理の説明のための図である。 本発明における情報埋め込み処理の説明のための図である。 情報埋込装置の類似度測定ブロックの処理を説明するためのフローチャートである。 情報埋込装置の位相選択ブロック及び信号変形ブロックの処理を説明するためのフローチャートである。 情報抽出装置の類似度測定ブロックの処理を説明するためのフローチャートである。 情報抽出装置の位相同期ブロックの処理を説明するためのフローチャートである。 情報抽出装置の情報抽出ブロックの処理を説明するためのフローチャートである。 コンピュータのハードウェア資源を利用して本発明の情報処理装置を実現する形態を説明するためのブロック図である。 従来例の説明図である。 情報埋め込みから情報抽出までの処理形態の説明図である。

符号の説明

１００ 類似度測定ブロック
１０１ 位相選択ブロック
１０２ 信号変形ブロック
２００ 類似度測定ブロック
２０１ 位相同期ブロック
２０２ 情報抽出ブロック

Claims (11)

1. 情報を埋め込まれる前の信号（以下、コンテナ信号と記す）を長さＴ２の区間に区切り、該区間毎に、長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように前記コンテナ信号の波形を変形することにより前記コンテナ信号に情報を埋め込む情報処理装置であって、
   前記コンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ、長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と前記埋め込み波形との相互相関を測定する類似度測定手段と、
   前記区間毎に、該区間内の特定部分の複数の位相を埋め込み位相候補として、複数の埋め込み位相候補について前記類似度測定手段により測定された相互相関の値の絶対値が所定の閾値以上であるか判定し、前記相互相関の値の絶対値が所定の閾値以上の埋め込み位相候補の一つを埋め込み位相として選択する位相選択手段と、
   前記区間毎に、前記位相選択手段により選択された埋め込み位相における前記コンテナ信号の波形を前記埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように変形する信号変形手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
2. 情報を埋め込まれる前の信号（以下、コンテナ信号と記す）を長さＴ２の区間に区切り、該区間毎に、長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように前記コンテナ信号の波形を変形することにより前記コンテナ信号に情報を埋め込む情報処理装置であって、
   前記コンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ、長さＴ１の局所波形を切り出し、切り出した局所波形と、前記埋め込み波形との差分（第１の差分と記す）及び前記埋め込み波形の反転波形との差分（第２の差分と記す）を測定する類似度測定手段と、
   前記区間毎に、該区間内の特定部分の複数の位相を埋め込み位相候補として、複数の埋め込み位相候補について前記類似度測定手段により測定された第１の差分又は第２の差分の値が所定の閾値以下であるか判定し、前記第１の差分又は第２の差分の値が所定の閾値以下の埋め込み位相候補の一つを埋め込み位相として選択する位相選択手段と、
   前記区間毎に、前記位相選択手段により選択された埋め込み位相における前記コンテナ信号の波形を前記埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように変形する信号変形手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
3. 前記複数の埋め込み位相候補には中央のものほど高い順位の優先順位が付けられており、前記位相選択手段は、前記埋め込み位相として、優先順位の高い埋め込み位相候補より順に選択することを特徴とする請求項１又は２記載の情報処理装置。
4. 長さＴ２の区間毎に長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように波形が変形されることにより情報を埋め込まれた信号（以下、情報埋め込み済みコンテナ信号と記す）から、長さＴ２の区間毎に埋め込まれた情報を抽出する情報処理装置であって、
   前記情報埋め込み済みコンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と前記埋め込み波形との相互相関を測定する類似度測定手段と、
   前記類似度測定手段により測定された相互相関から、その絶対値の前記区間内における分布を求め、該分布の所定の閾値以上の値をとる位相範囲を前記区間内の情報埋め込み位相範囲と推定する位相同期手段と、
   前記区間毎に、前記位相同期手段により推定された情報埋め込み位相範囲について前記類似度測定手段により測定された相互相関の最大値又は最小値と所定値とを比較することにより当該区間に埋め込まれた情報を抽出する情報抽出手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
5. 長さＴ２の区間毎に長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように波形が変形されることにより情報を埋め込まれた信号（以下、情報埋め込み済みコンテナ信号と記す）から、長さＴ２の区間毎に埋め込まれた情報を抽出する情報処理装置であって、
   前記情報埋め込み済みコンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ長さＴ１の局所波形を切り出し、切り出した局所波形と、前記埋め込み波形との差分（第１の差分と記す）及び前記埋め込み波形の反転波形との差分（第２の差分と記す）を測定する類似度測定手段と、
   前記類似度測定手段により測定された第１及び第２の差分の前記区間内における分布を求め、該分布の所定の閾値以下の値をとる位相範囲を前記区間内の情報埋め込み位相範囲と推定する位相同期手段と、
   前記区間毎に、前記位相同期手段により推定された情報埋め込み位相範囲について前記類似度測定手段により測定された第１又は第２の差分の最小値と所定値とを比較することにより当該区間に埋め込まれた情報を抽出する情報抽出手段とを有することを特徴とする情報処理装置。
6. 情報を埋め込まれる前の信号（以下、コンテナ信号と記す）を長さＴ２の区間に区切り、該区間毎に、長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように前記コンテナ信号の波形を変形することにより前記コンテナ信号に情報を埋め込む情報処理方法であって、
   前記コンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ、長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と前記埋め込み波形との相互相関を測定する類似度測定工程と、
   前記区間毎に、該区間内の特定部分の位相を複数の埋め込み位相候補として、複数の埋め込み位相候補について前記類似度測定工程により測定された相互相関の値の絶対値が所定の閾値以上であるか判定し、前記相互相関の値の絶対値が所定の閾値以上の埋め込み位相候補の一つを埋め込み位相として選択する位相選択工程と、
   前記区間毎に、前記位相選択工程により選択された埋め込み位相における前記コンテナ信号の波形を前記埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように変形する信号変形工程とを有することを特徴とする情報処理方法。
7. 情報を埋め込まれる前の信号（以下、コンテナ信号と記す）を長さＴ２の区間に区切り、該区間毎に、長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように前記コンテナ信号の波形を変形することにより前記コンテナ信号に情報を埋め込む情報処理方法であって、
   前記コンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ、長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と、前記埋め込み波形との差分（第１の差分と記す）及び前記埋め込み波形の反転波形との差分（第２の差分と記す）を測定する類似度測定工程と、
   前記区間毎に、該区間内の特定部分の複数の位相を埋め込み位相候補として、複数の埋め込み位相候補について前記類似度測定工程により測定された第１の差分又は第２の差分の値が所定の閾値以下であるか判定し、前記第１の差分又は第２の差分の値が所定の閾値以下の埋め込み位相候補の一つを埋め込み位相として選択する位相選択工程と、
   前記区間毎に、前記位相選択工程により選択された埋め込み位相における前記コンテナ信号の波形を前記埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように変形する信号変形工程とを有することを特徴とする情報処理方法。
8. 長さＴ２の区間毎に長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように波形が変形されることにより情報を埋め込まれた信号（以下、情報埋め込み済みコンテナ信号と記す）から、長さＴ２の区間毎に埋め込まれた情報を抽出する情報処理方法であって、
   前記情報埋め込み済みコンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と前記埋め込み波形との相互相関を測定する類似度測定工程と、
   前記類似度測定工程により測定された相互相関から、その絶対値の前記区間内における分布を求め、該分布の所定の閾値以上の値をとる位相範囲を前記区間内の情報埋め込み位相範囲と推定する位相同期工程と、
   前記区間毎に、前記位相同期工程により推定された情報埋め込み位相範囲について前記類似度測定工程により測定された相互相関の最大値又は最小値と所定値とを比較することにより当該区間に埋め込まれた情報を抽出する情報抽出工程とを有することを特徴とする情報処理方法。
9. 長さＴ２の区間毎に長さＴ１（＜Ｔ２）の所定の埋め込み波形又はその反転波形に近づけるように波形が変形されることにより情報を埋め込まれた信号（以下、情報埋め込み済みコンテナ信号と記す）から、長さＴ２の区間毎に埋め込まれた情報を抽出する情報処理方法であって、
   前記情報埋め込み済みコンテナ信号より、切り出し位置を順次シフトしつつ長さＴ１の局所波形を切り出し、該切り出した局所波形と、前記埋め込み波形との差分（第１の差分と記す）及び前記埋め込み波形の反転波形との差分（第２の差分と記す）を測定する類似度測定工程と、
   前記類似度測定工程により測定された第１及び第２の差分の前記区間内における分布を求め、該分布の所定の閾値以下の値をとる位相範囲を前記区間内の情報埋め込み位相範囲と推定する位相同期工程と、
   前記区間毎に、前記位相同期工程により推定された情報埋め込み位相範囲について前記類似度測定工程により測定された第１又は第２の差分の最小値と所定値とを比較することにより当該区間に埋め込まれた情報を抽出する情報抽出工程とを有することを特徴とする情報処理方法。
10. 請求項６，７，８又９記載の情報処理方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラム。
11. 請求項６，７，８又９記載の情報処理方法の各工程をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な記録媒体。

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