JPH11341269A - ハ―フト―ン画像からの埋込み不可視電子透かしの自動検出及び取出し - Google Patents
ハ―フト―ン画像からの埋込み不可視電子透かしの自動検出及び取出しInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像に埋め込まれた不可視の電子透かしを自
動的に検出するシステム及び方法を提供する。 【解決手段】 電子透かしを検出するために、画像の大
域的自己相関を決定し(S1200)、決定されたサイズのウ
ィンドウを選択し(S1300)、該ウィンドウサイズに対応
して画像の現在の部分を選択し(S1400)、該現在の部分
のために画像の区分的な局所的自己相関を決定し(S150
0)、その現在の部分のシフトされた画像を生成し(S160
0)、現在の部分の埋め込まれた透かしを取出し(S170
0)、画像全体が分析されるまで新しい現在の部分に対し
てステップS1400からS1700を繰り返し、そして取出され
た透かしを含む新しい画像を生成する。
動的に検出するシステム及び方法を提供する。 【解決手段】 電子透かしを検出するために、画像の大
域的自己相関を決定し(S1200)、決定されたサイズのウ
ィンドウを選択し(S1300)、該ウィンドウサイズに対応
して画像の現在の部分を選択し(S1400)、該現在の部分
のために画像の区分的な局所的自己相関を決定し(S150
0)、その現在の部分のシフトされた画像を生成し(S160
0)、現在の部分の埋め込まれた透かしを取出し(S170
0)、画像全体が分析されるまで新しい現在の部分に対し
てステップS1400からS1700を繰り返し、そして取出され
た透かしを含む新しい画像を生成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハーフトーン画
像、又は連続色調又はグレースケールの画像をシミュレ
ートするために微細構造を使用する他の画像に埋め込ま
れた目に見えない電子透かしを自動的に検出するシステ
ム及び方法に関する。
像、又は連続色調又はグレースケールの画像をシミュレ
ートするために微細構造を使用する他の画像に埋め込ま
れた目に見えない電子透かしを自動的に検出するシステ
ム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】著作権を有する作品を保護する方法は、
その作品の下に付加された単純な表記から、その作品に
透かしを埋め込む非常に複雑な方法にまで進化した。透
かしは、２つの基礎的な形態、即ち可視及び不可視、で
あることが可能である。可視の透かしは、一般に販売又
は配布前に作品に付加されて、よく目にされる著作権ロ
ゴ又はシンボルである。特に画像の場合、透かしの存在
は非常に明白であり、その画像を傷つけずに除去するこ
とは一般に難しい。例え可視の透かしが画像の全体的な
美しさを損ね得るとしても、一般的に透かしは画像を害
さない。また、可視の透かしは、詐欺の潜在的なターゲ
ットである。透かしの存在に関して気づきながら、不正
な複写機が実際に置かれていることから、可視の透かし
を画像から除去しようとの試みは起こり得る。
その作品の下に付加された単純な表記から、その作品に
透かしを埋め込む非常に複雑な方法にまで進化した。透
かしは、２つの基礎的な形態、即ち可視及び不可視、で
あることが可能である。可視の透かしは、一般に販売又
は配布前に作品に付加されて、よく目にされる著作権ロ
ゴ又はシンボルである。特に画像の場合、透かしの存在
は非常に明白であり、その画像を傷つけずに除去するこ
とは一般に難しい。例え可視の透かしが画像の全体的な
美しさを損ね得るとしても、一般的に透かしは画像を害
さない。また、可視の透かしは、詐欺の潜在的なターゲ
ットである。透かしの存在に関して気づきながら、不正
な複写機が実際に置かれていることから、可視の透かし
を画像から除去しようとの試みは起こり得る。
【０００３】不可視の透かしは、はるかに創造的であ
り、標準的且つ一般に使用される著作権ロゴ又はシンボ
ル、並びに会社のロゴ、シリアル番号、出所識別マーク
及び／又は暗号化されたデータを含むことができる。こ
れらの不可視の透かしは、キー又はコンピュータ等の視
覚化装置の助けなしでは通常識別不可能な方法で作品に
埋め込まれる。理論的には、これらの埋め込まれた画像
は、あらゆる過程にある作品から、又は作品から変換さ
れた他のいかなる形式又は形態から取り出されることが
できる。このことは、作品の所有権に関して論争になっ
た場合に、所有者がその作品の履歴をたどり、明確に所
有権を立証することを可能にする。更に、埋め込まれた
透かし画像は肉眼では本質的に不可視であるため、透か
しの改ざん又は除去の可能性は減少する。
り、標準的且つ一般に使用される著作権ロゴ又はシンボ
ル、並びに会社のロゴ、シリアル番号、出所識別マーク
及び／又は暗号化されたデータを含むことができる。こ
れらの不可視の透かしは、キー又はコンピュータ等の視
覚化装置の助けなしでは通常識別不可能な方法で作品に
埋め込まれる。理論的には、これらの埋め込まれた画像
は、あらゆる過程にある作品から、又は作品から変換さ
れた他のいかなる形式又は形態から取り出されることが
できる。このことは、作品の所有権に関して論争になっ
た場合に、所有者がその作品の履歴をたどり、明確に所
有権を立証することを可能にする。更に、埋め込まれた
透かし画像は肉眼では本質的に不可視であるため、透か
しの改ざん又は除去の可能性は減少する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、非オリジナ
ル画像からの電子透かしの取り出しに関連する問題を克
服する、電子透かしの埋め込み及び取り出しのためのシ
ステム及び方法を提供する。
ル画像からの電子透かしの取り出しに関連する問題を克
服する、電子透かしの埋め込み及び取り出しのためのシ
ステム及び方法を提供する。
【０００５】本発明は更に、デジタルフォーマットから
プリント等のプリントコピーへ変換された作品から、又
は例えば写真複写機で生成された複写から、以前は取り
出すことが不可能であった埋め込まれた不可視の透かし
を取り出すことを可能にするシステム及び方法を提供す
る。
プリント等のプリントコピーへ変換された作品から、又
は例えば写真複写機で生成された複写から、以前は取り
出すことが不可能であった埋め込まれた不可視の透かし
を取り出すことを可能にするシステム及び方法を提供す
る。
【０００６】また本発明は、適切に組み合わせられると
可視の透かしを作り出す、隣接し相関のある２つのハー
フトーンパターン間の正確な離隔距離を推定するために
局所的（ローカル）な自己相関を使用するシステム及び
方法を提供する。隣接し相関のある２つのハーフトーン
パターンの局所的な自己相関は、歪み及びむらの影響を
最低限に引き下げることが可能である。更に、大域的
（グローバル）なスケーリング（拡大縮小）及び／又は
回転は、個々の局所的なシフト操作として処理されるこ
とが可能であり、大域的な補正を必要としない。従っ
て、局所的な自己相関は、よりきれいな結果を生成す
る。
可視の透かしを作り出す、隣接し相関のある２つのハー
フトーンパターン間の正確な離隔距離を推定するために
局所的（ローカル）な自己相関を使用するシステム及び
方法を提供する。隣接し相関のある２つのハーフトーン
パターンの局所的な自己相関は、歪み及びむらの影響を
最低限に引き下げることが可能である。更に、大域的
（グローバル）なスケーリング（拡大縮小）及び／又は
回転は、個々の局所的なシフト操作として処理されるこ
とが可能であり、大域的な補正を必要としない。従っ
て、局所的な自己相関は、よりきれいな結果を生成す
る。
【０００７】本発明は更に、プリント又はコピーされた
画像から埋め込まれた電子透かしを抽出する又は取り出
すために二段階の自己相関処理を使用するシステム及び
方法を提供する。
画像から埋め込まれた電子透かしを抽出する又は取り出
すために二段階の自己相関処理を使用するシステム及び
方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】不可視の透かしの取り出
しは、ハーフトーン画像のビットマップと、それに対し
て所定のシフトがもたらされたハーフトーン画像のビッ
トマップとの間のピクセル毎の比較に依存する。幾つか
の領域では、ビットマップとそのビットマップのシフト
されたバージョンとは非常によく相関する、即ちほぼ同
一である一方で、他の領域では、それらは相関しない、
又は高く「共役的に」相関する、即ち１つのビットマッ
プは他方のビットマップの反転である。オリジナルとシ
フトされたビットマップとの間でのピクセル毎の比較
は、相関のある領域と他の領域とのコントラストをもた
らし得る。従って、埋め込まれた、即ち隠された透かし
が目に見えるようになる。
しは、ハーフトーン画像のビットマップと、それに対し
て所定のシフトがもたらされたハーフトーン画像のビッ
トマップとの間のピクセル毎の比較に依存する。幾つか
の領域では、ビットマップとそのビットマップのシフト
されたバージョンとは非常によく相関する、即ちほぼ同
一である一方で、他の領域では、それらは相関しない、
又は高く「共役的に」相関する、即ち１つのビットマッ
プは他方のビットマップの反転である。オリジナルとシ
フトされたビットマップとの間でのピクセル毎の比較
は、相関のある領域と他の領域とのコントラストをもた
らし得る。従って、埋め込まれた、即ち隠された透かし
が目に見えるようになる。
【０００９】しかし、プリントされたコピーからのオリ
ジナルのビットマップの取り出しは簡単な作業ではな
く、特に高解像度のプリントされたコピーからの取り出
しは容易ではない。プリント及び走査処理の双方は、オ
ーバーラップ、歪み、及びむら、並びにノイズを埋め込
まれた画像にもたらす。プリントされたコピー内の画像
の非常に暗い領域における正確なビットマップ情報は、
回復するのが難しい。より明確なコントラストのある、
画像のより明るい領域においてさえ、電子透かしの取り
出しは、統計的な意味においてのみ成功すると予想され
る。隣接し相関のある２つのハーフトーンパターンの間
の空間分離は変化し、シフトの量は再度走査された画像
上では一般に整数のビットマップピクセル数ではない。
隠された透かしを検出する際に、空間分離又は相関ピー
クの位置の正確な決定は、最も重要な必要条件となる。
ジナルのビットマップの取り出しは簡単な作業ではな
く、特に高解像度のプリントされたコピーからの取り出
しは容易ではない。プリント及び走査処理の双方は、オ
ーバーラップ、歪み、及びむら、並びにノイズを埋め込
まれた画像にもたらす。プリントされたコピー内の画像
の非常に暗い領域における正確なビットマップ情報は、
回復するのが難しい。より明確なコントラストのある、
画像のより明るい領域においてさえ、電子透かしの取り
出しは、統計的な意味においてのみ成功すると予想され
る。隣接し相関のある２つのハーフトーンパターンの間
の空間分離は変化し、シフトの量は再度走査された画像
上では一般に整数のビットマップピクセル数ではない。
隠された透かしを検出する際に、空間分離又は相関ピー
クの位置の正確な決定は、最も重要な必要条件となる。
【００１０】自己相関は、同一画像を含んでいる２枚の
トランスペアレンシー（透明紙）を画像形成することに
よって、最も容易に視覚化される。次に、その２つの画
像が完全に位置合わせされた状態になるように重ねられ
る。この時、最大量の光がそれらの画像を通過する。
（０，０）の引数を有する自己相関は、この完全な位置
合わせを指し、そこにおいて２つの画像間のシフトはゼ
ロであり、最大量の光がそれらの画像を通過する。
（０，０）以外の引数を有する自己相関の値は、１つの
画像が他方の画像に対してシフトされるように、視覚化
され得、そこにおいて画像を通過する光の量は減少す
る。通常、透過光の減少は、（０，０）位置の近くで急
速におこり、自己相関は、２枚のトランスペアレンシー
間の相対シフトと見なされる引数が大きい時にほぼ一定
になる。しかし画像が、単一のハーフトーンスクリーン
を画像全体にタイリングすることにより生成されるハー
フトーン画像等の空間的に周期的構造を含む場合、自己
相関の相対ピークは所定の引数で生じる。これらの相対
ピークは、所定の相対シフトによって２枚のトランスペ
アレンシーを透過する光の量として視覚化され得る。透
過光の相対ピーク量は、画像が完全に位置合わせされた
時に生じる透過光の第１の、即ち絶対ピークほど大きい
ことはあり得ない。しかし、この第２の相対ピークは検
出可能である。従って、透かしがハーフトーン画像、即
ち画像の周期的な構造内に埋め込まれている場合、透か
しの周期的な発生自体が２つの画像間で位置合わせされ
る範囲まで、自己相関は繰り返し行なわれる。
トランスペアレンシー（透明紙）を画像形成することに
よって、最も容易に視覚化される。次に、その２つの画
像が完全に位置合わせされた状態になるように重ねられ
る。この時、最大量の光がそれらの画像を通過する。
（０，０）の引数を有する自己相関は、この完全な位置
合わせを指し、そこにおいて２つの画像間のシフトはゼ
ロであり、最大量の光がそれらの画像を通過する。
（０，０）以外の引数を有する自己相関の値は、１つの
画像が他方の画像に対してシフトされるように、視覚化
され得、そこにおいて画像を通過する光の量は減少す
る。通常、透過光の減少は、（０，０）位置の近くで急
速におこり、自己相関は、２枚のトランスペアレンシー
間の相対シフトと見なされる引数が大きい時にほぼ一定
になる。しかし画像が、単一のハーフトーンスクリーン
を画像全体にタイリングすることにより生成されるハー
フトーン画像等の空間的に周期的構造を含む場合、自己
相関の相対ピークは所定の引数で生じる。これらの相対
ピークは、所定の相対シフトによって２枚のトランスペ
アレンシーを透過する光の量として視覚化され得る。透
過光の相対ピーク量は、画像が完全に位置合わせされた
時に生じる透過光の第１の、即ち絶対ピークほど大きい
ことはあり得ない。しかし、この第２の相対ピークは検
出可能である。従って、透かしがハーフトーン画像、即
ち画像の周期的な構造内に埋め込まれている場合、透か
しの周期的な発生自体が２つの画像間で位置合わせされ
る範囲まで、自己相関は繰り返し行なわれる。
【００１１】従って、二段階の自己相関処理を使用する
ことによって、本発明のシステム及び方法は、プリント
されたコピーから不可視の電子透かしの復元を可能にす
る。本発明の好ましい実施の形態は、添付の図を参照し
ながら詳述される。
ことによって、本発明のシステム及び方法は、プリント
されたコピーから不可視の電子透かしの復元を可能にす
る。本発明の好ましい実施の形態は、添付の図を参照し
ながら詳述される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、隠された、又は埋め込ま
れた電子透かしを含む画像１００を示す。図２は、埋め
込まれた透かし１１０を取り出す又は抽出するために、
本発明の方法に従って画像１００を処理することにより
形成された、処理画像１００’を示す。画像１００は透
かしの取り出しにとって最も難しい状況の一つを表すの
で、この画像１００が選択された。具体的には、図１に
示される画像１００は、チャペルの画像であり、埋め込
まれた不可視の電子透かしと共に、１８０×９０ｄｐｉ
（ドット／インチ）の確率的ハーフトーンスクリーンに
よって生成され、白黒のプリンタで４００ｄｐｉでプリ
ントされた。埋め込まれた電子透かしは、「Ｘ」のロゴ
である。この特定の確率的スクリーンは、埋め込まれた
透かしのＸロゴの形により特定される領域以外では、左
の９０×９０ピクセルの正方形が右の９０×９０ピクセ
ルの正方形と同一であるように設計される。Ｘロゴの範
囲内では、左右の正方形間の全ての対応する対は共役す
る。
れた電子透かしを含む画像１００を示す。図２は、埋め
込まれた透かし１１０を取り出す又は抽出するために、
本発明の方法に従って画像１００を処理することにより
形成された、処理画像１００’を示す。画像１００は透
かしの取り出しにとって最も難しい状況の一つを表すの
で、この画像１００が選択された。具体的には、図１に
示される画像１００は、チャペルの画像であり、埋め込
まれた不可視の電子透かしと共に、１８０×９０ｄｐｉ
（ドット／インチ）の確率的ハーフトーンスクリーンに
よって生成され、白黒のプリンタで４００ｄｐｉでプリ
ントされた。埋め込まれた電子透かしは、「Ｘ」のロゴ
である。この特定の確率的スクリーンは、埋め込まれた
透かしのＸロゴの形により特定される領域以外では、左
の９０×９０ピクセルの正方形が右の９０×９０ピクセ
ルの正方形と同一であるように設計される。Ｘロゴの範
囲内では、左右の正方形間の全ての対応する対は共役す
る。
【００１３】図２に示される画像１００’において、画
像が透かし埋め込み処理により未変更のデジタルフォー
マットのままであると仮定すると、図１の透かしがコー
ド化されたオリジナル画像１００から取り出された埋め
込み電子透かし１１０の存在をはっきりと見ることがで
きる。デジタル領域で処理して、図１に示される透かし
が埋め込まれたデジタル画像１００がコピーされると、
オリジナル画像及びそのコピーをデジタル的に重ねるこ
とが可能である。コピーは次に、オリジナル画像に対し
てデジタルで右に９０ピクセルシフトされる。２つの画
像は次に、論理ＡＮＤ（論理積）を取られると、埋め込
まれた透かし１１０は、図２の画像１００’に示される
ように明瞭に目に見えるようになる。
像が透かし埋め込み処理により未変更のデジタルフォー
マットのままであると仮定すると、図１の透かしがコー
ド化されたオリジナル画像１００から取り出された埋め
込み電子透かし１１０の存在をはっきりと見ることがで
きる。デジタル領域で処理して、図１に示される透かし
が埋め込まれたデジタル画像１００がコピーされると、
オリジナル画像及びそのコピーをデジタル的に重ねるこ
とが可能である。コピーは次に、オリジナル画像に対し
てデジタルで右に９０ピクセルシフトされる。２つの画
像は次に、論理ＡＮＤ（論理積）を取られると、埋め込
まれた透かし１１０は、図２の画像１００’に示される
ように明瞭に目に見えるようになる。
【００１４】従って、本発明の方法及びシステムを使用
することによって、埋め込み処理以来デジタル領域を出
なかった画像から透かしを取り出すことは単純であり、
且つ明確な結果をもたらす。しかし、同じ透かしを画像
がプリントコピーへ転写された後に取り出すことは容易
ではない。
することによって、埋め込み処理以来デジタル領域を出
なかった画像から透かしを取り出すことは単純であり、
且つ明確な結果をもたらす。しかし、同じ透かしを画像
がプリントコピーへ転写された後に取り出すことは容易
ではない。
【００１５】しかし、この画像がどんな方法であれプリ
ントされた画像に限定されないことは理解されなければ
ならない。埋め込まれた電子透かしを取り出すための唯
一の必要条件は、取り出し動作が実行される画像は、埋
め込まれた電子透かしによって一旦コード化されたこと
がある点である。本発明のシステム及び方法は、プリン
トされた後に走査された画像、先にデジタル画像に変換
された画像、又は電子フォーマットに維持された画像の
何れにも同様によく作用する。
ントされた画像に限定されないことは理解されなければ
ならない。埋め込まれた電子透かしを取り出すための唯
一の必要条件は、取り出し動作が実行される画像は、埋
め込まれた電子透かしによって一旦コード化されたこと
がある点である。本発明のシステム及び方法は、プリン
トされた後に走査された画像、先にデジタル画像に変換
された画像、又は電子フォーマットに維持された画像の
何れにも同様によく作用する。
【００１６】図３は、本発明の埋め込まれた電子透かし
を画像から抽出するための透かし抽出装置２００を示
す。図３に示されるように、埋め込まれた電子透かしを
含有している画像は、リンク（連結）３１０を介して透
かし抽出装置２００へ画像入力装置３００から入力され
る。画像入力装置３００は画像の電子バージョンを格納
及び／又は生成するあらゆる装置であり得ることが理解
されなければならない。
を画像から抽出するための透かし抽出装置２００を示
す。図３に示されるように、埋め込まれた電子透かしを
含有している画像は、リンク（連結）３１０を介して透
かし抽出装置２００へ画像入力装置３００から入力され
る。画像入力装置３００は画像の電子バージョンを格納
及び／又は生成するあらゆる装置であり得ることが理解
されなければならない。
【００１７】従って、画像はその画像のプリントされた
ハードコピーバージョンであり得、また画像入力装置３
００はリンク３１０を介して画像の電子バージョンを走
査し透かし抽出装置へ出力するスキャナであり得る。更
に、スキャナ３００及び透かし抽出装置２００は、デジ
タル写真複写機に組み込まれる構成要素であり得る。
ハードコピーバージョンであり得、また画像入力装置３
００はリンク３１０を介して画像の電子バージョンを走
査し透かし抽出装置へ出力するスキャナであり得る。更
に、スキャナ３００及び透かし抽出装置２００は、デジ
タル写真複写機に組み込まれる構成要素であり得る。
【００１８】同様に、画像入力装置３００は、ローカル
エリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、イン
トラネット、インターネット又は他のあらゆる分散型ネ
ットワーク上のサーバー又は他のノードであり得る。こ
の場合、画像は電子形式でネットワーク上に既に格納さ
れている。最後に、リンク３１０は、スキャナ又は他の
画像変換装置への又は画像入力装置３００を形成するネ
ットワークへの有線又は無線のリンクであり得る。この
ように、画像入力装置３００及びリンク３１０は、透か
し抽出装置２００に電子画像を供給することが可能なあ
らゆる公知の構成要素であり得る。
エリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、イン
トラネット、インターネット又は他のあらゆる分散型ネ
ットワーク上のサーバー又は他のノードであり得る。こ
の場合、画像は電子形式でネットワーク上に既に格納さ
れている。最後に、リンク３１０は、スキャナ又は他の
画像変換装置への又は画像入力装置３００を形成するネ
ットワークへの有線又は無線のリンクであり得る。この
ように、画像入力装置３００及びリンク３１０は、透か
し抽出装置２００に電子画像を供給することが可能なあ
らゆる公知の構成要素であり得る。
【００１９】上述のとおり、本発明のシステム及び方法
は、ハードコピーとして転写されていない画像にも同様
によく作用する。この場合、画像は既にデジタルフォー
マットであり、この画像は透かし抽出装置２００によっ
て処理される準備が整っている。
は、ハードコピーとして転写されていない画像にも同様
によく作用する。この場合、画像は既にデジタルフォー
マットであり、この画像は透かし抽出装置２００によっ
て処理される準備が整っている。
【００２０】透かし抽出装置２００は、入出力インター
フェース２１０、コントローラ２２０、メモリ２３０、
及び自己相関装置２４０を含む。画像は、リンク３１０
を介して画像入力装置３００から受信される。入出力イ
ンターフェース２１０は、コントローラ２２０の指示に
より画像入力装置から受信した入力画像データをメモリ
２３０へ送る。自己相関装置２４０は、入力画像から透
かしを取り出し、透かしが目に見える画像を形成するた
めに、決定された大域的及び区分的自己相関に基づいて
画像を処理する。この結果として生じる画像は次に、入
出力インターフェース２１０及びリンク４１０を介して
出力装置４００に出力される。出力装置４００は、結果
として生じる画像データを出力又は表示するあらゆる装
置であり得ることが理解されなければならない。
フェース２１０、コントローラ２２０、メモリ２３０、
及び自己相関装置２４０を含む。画像は、リンク３１０
を介して画像入力装置３００から受信される。入出力イ
ンターフェース２１０は、コントローラ２２０の指示に
より画像入力装置から受信した入力画像データをメモリ
２３０へ送る。自己相関装置２４０は、入力画像から透
かしを取り出し、透かしが目に見える画像を形成するた
めに、決定された大域的及び区分的自己相関に基づいて
画像を処理する。この結果として生じる画像は次に、入
出力インターフェース２１０及びリンク４１０を介して
出力装置４００に出力される。出力装置４００は、結果
として生じる画像データを出力又は表示するあらゆる装
置であり得ることが理解されなければならない。
【００２１】図４に更に詳細に示されるように、自己相
関装置２４０は機能的に大域的自己相関判定装置２４
１、移動ウィンドウセレクタ２４２、区分的自己相関判
定装置２４３、シフト画像ジェネレータ（生成装置）２
４４、透かし取り出し装置２４５、及び画像正規化装置
２４６を含む。大域的自己相関装置２４１は、メモリ２
３０から入力画像を入力し、移動ウィンドウセレクタ２
４２に大域的な相関ピークを出力する。移動ウィンドウ
セレクタ２４２は、入力画像を移動させ、入力画像の複
数の部分を出力する。そこにおいて各部分は移動ウィン
ドウのサイズ及び移動ウィンドウの現在の位置に対応す
る。区分的自己相関判定装置２４３は、その複数の部分
を入力し、各部分毎の局所的な自己相関を出力する。シ
フト画像ジェネレータ２４４は、局所的な自己相関及び
その複数の部分を入力し、各部分ごとにシフトされた画
像を出力する。透かし取り出し装置２４５は、その複数
の部分及びそれに対応するシフトされた画像を入力し、
透かしが目に見える複数の組み合わせられた部分を出力
する。画像視覚装置２４６は、複数の組み合わせられた
部分を出力画像に結合する。
関装置２４０は機能的に大域的自己相関判定装置２４
１、移動ウィンドウセレクタ２４２、区分的自己相関判
定装置２４３、シフト画像ジェネレータ（生成装置）２
４４、透かし取り出し装置２４５、及び画像正規化装置
２４６を含む。大域的自己相関装置２４１は、メモリ２
３０から入力画像を入力し、移動ウィンドウセレクタ２
４２に大域的な相関ピークを出力する。移動ウィンドウ
セレクタ２４２は、入力画像を移動させ、入力画像の複
数の部分を出力する。そこにおいて各部分は移動ウィン
ドウのサイズ及び移動ウィンドウの現在の位置に対応す
る。区分的自己相関判定装置２４３は、その複数の部分
を入力し、各部分毎の局所的な自己相関を出力する。シ
フト画像ジェネレータ２４４は、局所的な自己相関及び
その複数の部分を入力し、各部分ごとにシフトされた画
像を出力する。透かし取り出し装置２４５は、その複数
の部分及びそれに対応するシフトされた画像を入力し、
透かしが目に見える複数の組み合わせられた部分を出力
する。画像視覚装置２４６は、複数の組み合わせられた
部分を出力画像に結合する。
【００２２】大域的自己相関判定装置２４１はメモリ２
３０内に存在する画像データを用いて、入力画像の自己
相関におけるピークを探索することによって入力画像の
ための大域的な自己相関を決定し、その画像がハーフト
ーン画像であるか否かを決定する。その画像がハーフト
ーン画像である場合、大域的自己相関判定装置２４１は
ハーフトーン画像を生成するために使用されたハーフト
ーンスクリーンのサイズ及びオリエンテーション（配
向）を推定する。次に、移動ウィンドウセレクタ２４２
は、画像の部分を選択するためにその画像を選択し、そ
の上に移動ウィンドウを移動する。次に区分的自己相関
判定装置２４３は、移動ウィンドウセレクタにより選択
された画像の各部分ごとに、入力画像のその選択された
部分の局所的な自己相関を決定する。次にシフト画像ジ
ェネレータ２４４は、移動ウィンドウセレクタにより選
択された各部分ごとに、シフトされた画像を生成する。
次に透かし取り出し装置２４５は、移動ウィンドウセレ
クタにより選択された画像の各部分ごとに、埋め込まれ
た電子透かしを取り出す。画像視覚装置２４６は、結果
として生じた画像を視覚化のために正規化する。次に結
果として生じる画像はメモリ２３０に格納される。
３０内に存在する画像データを用いて、入力画像の自己
相関におけるピークを探索することによって入力画像の
ための大域的な自己相関を決定し、その画像がハーフト
ーン画像であるか否かを決定する。その画像がハーフト
ーン画像である場合、大域的自己相関判定装置２４１は
ハーフトーン画像を生成するために使用されたハーフト
ーンスクリーンのサイズ及びオリエンテーション（配
向）を推定する。次に、移動ウィンドウセレクタ２４２
は、画像の部分を選択するためにその画像を選択し、そ
の上に移動ウィンドウを移動する。次に区分的自己相関
判定装置２４３は、移動ウィンドウセレクタにより選択
された画像の各部分ごとに、入力画像のその選択された
部分の局所的な自己相関を決定する。次にシフト画像ジ
ェネレータ２４４は、移動ウィンドウセレクタにより選
択された各部分ごとに、シフトされた画像を生成する。
次に透かし取り出し装置２４５は、移動ウィンドウセレ
クタにより選択された画像の各部分ごとに、埋め込まれ
た電子透かしを取り出す。画像視覚装置２４６は、結果
として生じた画像を視覚化のために正規化する。次に結
果として生じる画像はメモリ２３０に格納される。
【００２３】図５は、図４の大域的自己相関判定装置２
４１をより詳細に示す。大域的自己相関装置２４１は、
ピーク判定装置２４１１、ハーフトーン判定装置２４１
２、及びハーフトーン推定装置２４１３を含む。大域的
な自己相関は、相関ピークを検出するために画像を探索
するピーク判定装置２４１１で開始される。これらのピ
ークを検出すると、ハーフトーン判定装置２４１２はそ
の画像がハーフトーンであるか否かを判定する。ハーフ
トーン判定装置２４１２がその画像をハーフトーンと判
定すると、ハーフトーン推定装置２４１３はハーフトー
ンのサイズ及びオリエンテーションを推定する。ハーフ
トーン判定装置がその画像をハーフトーンではないと判
定すると、ハーフトーン判定装置２４１２はコントロー
ラ２２０に信号を出力し、その入力画像の処理を停止さ
せる。
４１をより詳細に示す。大域的自己相関装置２４１は、
ピーク判定装置２４１１、ハーフトーン判定装置２４１
２、及びハーフトーン推定装置２４１３を含む。大域的
な自己相関は、相関ピークを検出するために画像を探索
するピーク判定装置２４１１で開始される。これらのピ
ークを検出すると、ハーフトーン判定装置２４１２はそ
の画像がハーフトーンであるか否かを判定する。ハーフ
トーン判定装置２４１２がその画像をハーフトーンと判
定すると、ハーフトーン推定装置２４１３はハーフトー
ンのサイズ及びオリエンテーションを推定する。ハーフ
トーン判定装置がその画像をハーフトーンではないと判
定すると、ハーフトーン判定装置２４１２はコントロー
ラ２２０に信号を出力し、その入力画像の処理を停止さ
せる。
【００２４】図６は、図４の区分的自己相関判定装置２
４３をより詳細に示す。区分的自己相関判定装置２４３
は、移動ウィンドウポジショナ（位置決め装置）２４３
１、画像クロッパー（刈込み装置）２４３２、平均判定
装置２４３３、平均減算装置２４３４、局所化自己相関
判定装置２４３５、ピークロケータ２４３６、及び相関
判定装置２４３７を含む。移動ウィンドウセレクタ２４
２によって移動ウィンドウが選択されると、区分的自己
相関判定装置２４３の作動は、その選択されたウィンド
ウを入力画像全体にわたって移動することから始まる。
移動ウィンドウポジショナ２４３１が、画像全体にわた
ってその選択されたウィンドウを移動すると、新しいウ
ィンドウ位置毎に、画像クロッパー２４３２は移動ウィ
ンドウ内の画像の部分までその画像の端を裁ち切る。次
に、平均判定装置２４３３が、画像のその部分の平均を
決定する。その後、平均減算装置２４３４は、画像のそ
の部分から平均を減ずる。次に、局所化自己相関判定装
置２４３５は、画像のその部分の局所的な自己相関を判
定する。その後、ピークロケータ２４３６は、大域的自
己相関判定装置２４１により推定されたポイントの近く
に、画像のその部分のための局所的ピークを検出する。
最後に、相関判定装置２４３７は、画像のその部分の局
所的最大相関を決定する。
４３をより詳細に示す。区分的自己相関判定装置２４３
は、移動ウィンドウポジショナ（位置決め装置）２４３
１、画像クロッパー（刈込み装置）２４３２、平均判定
装置２４３３、平均減算装置２４３４、局所化自己相関
判定装置２４３５、ピークロケータ２４３６、及び相関
判定装置２４３７を含む。移動ウィンドウセレクタ２４
２によって移動ウィンドウが選択されると、区分的自己
相関判定装置２４３の作動は、その選択されたウィンド
ウを入力画像全体にわたって移動することから始まる。
移動ウィンドウポジショナ２４３１が、画像全体にわた
ってその選択されたウィンドウを移動すると、新しいウ
ィンドウ位置毎に、画像クロッパー２４３２は移動ウィ
ンドウ内の画像の部分までその画像の端を裁ち切る。次
に、平均判定装置２４３３が、画像のその部分の平均を
決定する。その後、平均減算装置２４３４は、画像のそ
の部分から平均を減ずる。次に、局所化自己相関判定装
置２４３５は、画像のその部分の局所的な自己相関を判
定する。その後、ピークロケータ２４３６は、大域的自
己相関判定装置２４１により推定されたポイントの近く
に、画像のその部分のための局所的ピークを検出する。
最後に、相関判定装置２４３７は、画像のその部分の局
所的最大相関を決定する。
【００２５】結果として生じる画像は、入力画像のプリ
ントされた又はコピーされたバージョンであり得、また
出力装置４００はプリンタであり得る。同様に、出力装
置４００は、結果として生じる画像の電子バージョンを
見られるように表示することが可能なモニターであり得
る。更に、スキャナ３００、透かし抽出装置２００、及
び出力装置４００は、デジタル写真複写機等の単一の装
置に組み込まれる構成要素であり得る。
ントされた又はコピーされたバージョンであり得、また
出力装置４００はプリンタであり得る。同様に、出力装
置４００は、結果として生じる画像の電子バージョンを
見られるように表示することが可能なモニターであり得
る。更に、スキャナ３００、透かし抽出装置２００、及
び出力装置４００は、デジタル写真複写機等の単一の装
置に組み込まれる構成要素であり得る。
【００２６】同様に出力装置４００は、ローカルエリア
ネットワーク、ワイドエリアネットワーク、イントラネ
ット、インターネット、又は他のあらゆる分散型ネット
ワーク上のサーバー又は他のノードであり得る。この場
合、結果として生じる画像は、ネットワーク上に電子形
式で転送され格納される。最後に、リンク４１０は、出
力装置４００又は他のあらゆる画像出力又は表示装置へ
の、又はネットワークへの有線又は無線のリンクであり
得る。従って、出力装置４００及びリンク４１０は、結
果として生じる電子画像を透かし抽出装置２００から受
信及び出力、又は格納可能なあらゆる公知の構成要素で
あり得る。
ネットワーク、ワイドエリアネットワーク、イントラネ
ット、インターネット、又は他のあらゆる分散型ネット
ワーク上のサーバー又は他のノードであり得る。この場
合、結果として生じる画像は、ネットワーク上に電子形
式で転送され格納される。最後に、リンク４１０は、出
力装置４００又は他のあらゆる画像出力又は表示装置へ
の、又はネットワークへの有線又は無線のリンクであり
得る。従って、出力装置４００及びリンク４１０は、結
果として生じる電子画像を透かし抽出装置２００から受
信及び出力、又は格納可能なあらゆる公知の構成要素で
あり得る。
【００２７】図７は、プリントされたコピーに変換され
た画像から埋め込まれた透かしを取り出すための本発明
の方法を概説する。ステップＳ１０００から始まり、制
御はプリントされたコピー画像が走査されるステップＳ
１１００に続く。画像が既に電子フォーマットである場
合、制御は直接ステップＳ１２００に飛ぶことが理解さ
れなければならない。
た画像から埋め込まれた透かしを取り出すための本発明
の方法を概説する。ステップＳ１０００から始まり、制
御はプリントされたコピー画像が走査されるステップＳ
１１００に続く。画像が既に電子フォーマットである場
合、制御は直接ステップＳ１２００に飛ぶことが理解さ
れなければならない。
【００２８】ステップＳ１２００では画像が分析され、
その画像がハーフトーン画像であるか否かを判定し、そ
してその画像の大域的な自己相関を推定する。次に、ス
テップＳ１３００において、移動ウィンドウが選択され
る。移動ウィンドウのサイズは、大域的な自己相関分析
の推定に基づく。その後、画像は画像全体にわたって移
動ウィンドウを繰り返し当てられることによって、更に
分析される。各繰り返し処理の初めに、画像の次の移動
ウィンドウサイズの部分がステップＳ１４００で選択さ
れる。その後ステップＳ１５００において、画像の選択
された移動ウィンドウサイズの各部分ごとに区分的な局
所化自己相関が決定される。制御は次にステップＳ１６
００に続く。
その画像がハーフトーン画像であるか否かを判定し、そ
してその画像の大域的な自己相関を推定する。次に、ス
テップＳ１３００において、移動ウィンドウが選択され
る。移動ウィンドウのサイズは、大域的な自己相関分析
の推定に基づく。その後、画像は画像全体にわたって移
動ウィンドウを繰り返し当てられることによって、更に
分析される。各繰り返し処理の初めに、画像の次の移動
ウィンドウサイズの部分がステップＳ１４００で選択さ
れる。その後ステップＳ１５００において、画像の選択
された移動ウィンドウサイズの各部分ごとに区分的な局
所化自己相関が決定される。制御は次にステップＳ１６
００に続く。
【００２９】ステップＳ１６００では、局所化自己相関
判定の結果に基づいて、局所的ピークの推定が、画像の
選択された各部分ごとに決定される。その選択された部
分のために決定された局所化自己相関のピーク値に基づ
いて、シフトされた画像が、画像の選択された各部分ご
とに生成される。次に、ステップＳ１７００で、埋め込
まれた透かしが取り出される。その後、ステップＳ１８
００で、取り出された透かしと共に画像の選択された部
分を含んでいるデータが正規化され、後に行なわれる視
覚化のためにメモリに格納される。ステップＳ１９００
では、制御ルーチンは、画像全体が選択され分析された
か否かを判定する。もしされていない場合には、制御は
ステップＳ１４００に戻る。反対に、画像全体が分析さ
れた場合には、制御はステップＳ２０００に続く。制御
ルーチンはステップＳ２０００で停止する。
判定の結果に基づいて、局所的ピークの推定が、画像の
選択された各部分ごとに決定される。その選択された部
分のために決定された局所化自己相関のピーク値に基づ
いて、シフトされた画像が、画像の選択された各部分ご
とに生成される。次に、ステップＳ１７００で、埋め込
まれた透かしが取り出される。その後、ステップＳ１８
００で、取り出された透かしと共に画像の選択された部
分を含んでいるデータが正規化され、後に行なわれる視
覚化のためにメモリに格納される。ステップＳ１９００
では、制御ルーチンは、画像全体が選択され分析された
か否かを判定する。もしされていない場合には、制御は
ステップＳ１４００に戻る。反対に、画像全体が分析さ
れた場合には、制御はステップＳ２０００に続く。制御
ルーチンはステップＳ２０００で停止する。
【００３０】入力装置の解像度は、プリントされた入力
コピー画像の解像度と一致する必要はない。更に重要な
ことには、入力装置の解像度は、プリントされたコピー
画像の解像度より低くてもよい。以下で論じられるよう
に、本発明のシステム及び方法は、４００ｄｐｉでプリ
ントされ、３００ｄｐｉで走査された画像から透かしを
うまく検出できる。更に、プリントされたコピー画像を
走査するために使用される入力装置の解像度が増加する
と、信号対ノイズ比は増加し、結果として生じる画像に
おける取り出された透かしのコントラストが強められ
る。
コピー画像の解像度と一致する必要はない。更に重要な
ことには、入力装置の解像度は、プリントされたコピー
画像の解像度より低くてもよい。以下で論じられるよう
に、本発明のシステム及び方法は、４００ｄｐｉでプリ
ントされ、３００ｄｐｉで走査された画像から透かしを
うまく検出できる。更に、プリントされたコピー画像を
走査するために使用される入力装置の解像度が増加する
と、信号対ノイズ比は増加し、結果として生じる画像に
おける取り出された透かしのコントラストが強められ
る。
【００３１】ハーフトーン化処理の周期性のために、ス
テップＳ１２００で決定されるハーフトーン画像の大域
的な自己相関は、幾つかの位置でピーク値を呈する。画
像が透かし埋め込み処理以降、変わらぬデジタルフォー
マットのままである場合、これらの自己相関ピークは２
次元コーム（くし型）関数として正確に検出される。例
えば、図１に示されるハーフトーン画像１００は、ｘ及
びｙの両方向への周期性が９０ピクセルを有する確率的
ハーフトーンスクリーンにより生成された。従って、画
像１００の自己相関ピークは、ｘ及びｙの両方向に９０
ピクセル分離を有する２次元コーム関数として示され
る。このコーム関数の存在、及びその周期性とオリエン
テーションとを決定するために、（０，０）位置以外の
自己相関ピークが探索される。図１に示される例示画像
では、（９０，０）及び（−９０，０）での２つの自己
相関ピークは水平軸上に検出され、（０，９０）及び
（０，−９０）での２つのピークは垂直軸上に検出され
る。
テップＳ１２００で決定されるハーフトーン画像の大域
的な自己相関は、幾つかの位置でピーク値を呈する。画
像が透かし埋め込み処理以降、変わらぬデジタルフォー
マットのままである場合、これらの自己相関ピークは２
次元コーム（くし型）関数として正確に検出される。例
えば、図１に示されるハーフトーン画像１００は、ｘ及
びｙの両方向への周期性が９０ピクセルを有する確率的
ハーフトーンスクリーンにより生成された。従って、画
像１００の自己相関ピークは、ｘ及びｙの両方向に９０
ピクセル分離を有する２次元コーム関数として示され
る。このコーム関数の存在、及びその周期性とオリエン
テーションとを決定するために、（０，０）位置以外の
自己相関ピークが探索される。図１に示される例示画像
では、（９０，０）及び（−９０，０）での２つの自己
相関ピークは水平軸上に検出され、（０，９０）及び
（０，−９０）での２つのピークは垂直軸上に検出され
る。
【００３２】しかし、ハーフトーン画像がハードコピー
フォーマットに変換された場合、即ちハーフトーン画像
がデジタル領域から外に出ると、プリント及び／又はコ
ピー処理、並びにそのハーフトーン画像をデジタル領域
に再変換するための走査処理は、再生されたデジタル画
像に未知のスケーリング、回転、歪み、及びノイズをも
たらし得る。例えば、図１に示されるハーフトーン画像
１００は、白黒プリンタにより４００ｄｐｉでプリント
され、スキャナにより、やはり４００ｄｐｉで走査され
た。理論的には、水平及び垂直の軸上の４つの自己相関
関数のピークは、（９０，０）、（−９０，０）、
（０，９０）及び（−９０，０）の位置のままであろ
う。実際の大域的な自己相関を探索すると、２つの相関
ピークは水平軸に近接する（８９，１）及び（−８９，
１）で検出され、２つのピークは垂直軸に近接する（−
１，９０）及び（１，９０）で検出される。従って、埋
め込まれた透かしが上述のように水平配列の確率的スク
リーンにより生成されたと仮定すると、区分的自己相関
判定装置２４３による局所的相関ピークの探索は、画像
の９０×９０ピクセルの各部分の（８９，１）のポイン
トの周囲のみの探索にまで削減することができる。
フォーマットに変換された場合、即ちハーフトーン画像
がデジタル領域から外に出ると、プリント及び／又はコ
ピー処理、並びにそのハーフトーン画像をデジタル領域
に再変換するための走査処理は、再生されたデジタル画
像に未知のスケーリング、回転、歪み、及びノイズをも
たらし得る。例えば、図１に示されるハーフトーン画像
１００は、白黒プリンタにより４００ｄｐｉでプリント
され、スキャナにより、やはり４００ｄｐｉで走査され
た。理論的には、水平及び垂直の軸上の４つの自己相関
関数のピークは、（９０，０）、（−９０，０）、
（０，９０）及び（−９０，０）の位置のままであろ
う。実際の大域的な自己相関を探索すると、２つの相関
ピークは水平軸に近接する（８９，１）及び（−８９，
１）で検出され、２つのピークは垂直軸に近接する（−
１，９０）及び（１，９０）で検出される。従って、埋
め込まれた透かしが上述のように水平配列の確率的スク
リーンにより生成されたと仮定すると、区分的自己相関
判定装置２４３による局所的相関ピークの探索は、画像
の９０×９０ピクセルの各部分の（８９，１）のポイン
トの周囲のみの探索にまで削減することができる。
【００３３】この探索処理は、垂直のオリエンテーショ
ン又は複数のオリエンテーションをも有する埋め込まれ
た透かしを包含するように簡単に変更され得ることが理
解されなければならない。更に、本発明のシステム及び
方法は、電子透かしをカラー画像から取り出すことを含
む。カラープリントで、即ちＣＭＹＫ画像の各色分離層
毎に同一のハーフトーンスクリーンを使用することによ
って、カラー画像内に埋め込まれた透かしの検出は、上
述された処理と同様に実行される。しかし、各色分離層
ごとに異なるハーフトーンスクリーンが使用される場
合、取り出し処理は各色分離層上で個々に実行されなけ
ればならない。
ン又は複数のオリエンテーションをも有する埋め込まれ
た透かしを包含するように簡単に変更され得ることが理
解されなければならない。更に、本発明のシステム及び
方法は、電子透かしをカラー画像から取り出すことを含
む。カラープリントで、即ちＣＭＹＫ画像の各色分離層
毎に同一のハーフトーンスクリーンを使用することによ
って、カラー画像内に埋め込まれた透かしの検出は、上
述された処理と同様に実行される。しかし、各色分離層
ごとに異なるハーフトーンスクリーンが使用される場
合、取り出し処理は各色分離層上で個々に実行されなけ
ればならない。
【００３４】ステップＳ１３００で使用される移動ウィ
ンドウは、隣接する２つの相関するハーフトーンパター
ン部分を包含する領域を含むのに十分な大きさでなけれ
ばならない。例えば、図１に示される画像１００では、
移動ウィンドウは１００×２０ピクセルの小ささから２
５６×２５６ピクセルの大きさまで変化し得る。より大
きい移動ウィンドウは、ステップＳ１５００で実行され
る局所的区分的自己相関判定において、より高い信号対
ノイズ比、及びより高い処理速度をもたらす。対照的
に、より小さい移動ウィンドウは、入力画像が大きい歪
みを被る場合に、よりよい結果をもたらす。しかし、小
さいウィンドウは、区分的な局所化自己相関判定を遅く
する。図１に示される例示画像１００をプリンタ及びス
キャナの解像度がどちらも４００ｄｐｉで処理する際
に、１００×５０の任意の移動ウィンドウサイズが選択
された。しかし、「移動」ウィンドウは、上述の欠点の
ために、少なくとも透かしが取り出される予定のフル画
像と同程度の大きさであり得ることが理解されなければ
ならない。
ンドウは、隣接する２つの相関するハーフトーンパター
ン部分を包含する領域を含むのに十分な大きさでなけれ
ばならない。例えば、図１に示される画像１００では、
移動ウィンドウは１００×２０ピクセルの小ささから２
５６×２５６ピクセルの大きさまで変化し得る。より大
きい移動ウィンドウは、ステップＳ１５００で実行され
る局所的区分的自己相関判定において、より高い信号対
ノイズ比、及びより高い処理速度をもたらす。対照的
に、より小さい移動ウィンドウは、入力画像が大きい歪
みを被る場合に、よりよい結果をもたらす。しかし、小
さいウィンドウは、区分的な局所化自己相関判定を遅く
する。図１に示される例示画像１００をプリンタ及びス
キャナの解像度がどちらも４００ｄｐｉで処理する際
に、１００×５０の任意の移動ウィンドウサイズが選択
された。しかし、「移動」ウィンドウは、上述の欠点の
ために、少なくとも透かしが取り出される予定のフル画
像と同程度の大きさであり得ることが理解されなければ
ならない。
【００３５】ステップＳ１６００でのシフトされた画像
の生成は、従来の方法を使用して達成され得ることが理
解されなければならない。しかし、水平位置ｉ及び垂直
位置ｊに配置されるそれぞれの異なるウィンドウごとに
シフトされた画像を生成する好ましい実施の形態では、
透かしを取り出すために、そのウィンドウのシフト画像
がそのウィンドウの入力画像から減算される。即ち、 Ｇres（ｉ，ｊ）＝Ｇshift（ｉ，ｊ）−Ｇ（ｉ，ｊ） である。そこにおいて、Ｇres（ｉ，ｊ）は、その画像
において透かしが目に見える、位置（ｉ，ｊ）に対する
結果の画像データであり、Ｇshift（ｉ，ｊ）は、元の
位置（ｉ，ｊ）のシフト画像データであり、そしてＧ
（ｉ，ｊ）は元の位置（ｉ，ｊ）のオリジナル画像デー
タである。
の生成は、従来の方法を使用して達成され得ることが理
解されなければならない。しかし、水平位置ｉ及び垂直
位置ｊに配置されるそれぞれの異なるウィンドウごとに
シフトされた画像を生成する好ましい実施の形態では、
透かしを取り出すために、そのウィンドウのシフト画像
がそのウィンドウの入力画像から減算される。即ち、 Ｇres（ｉ，ｊ）＝Ｇshift（ｉ，ｊ）−Ｇ（ｉ，ｊ） である。そこにおいて、Ｇres（ｉ，ｊ）は、その画像
において透かしが目に見える、位置（ｉ，ｊ）に対する
結果の画像データであり、Ｇshift（ｉ，ｊ）は、元の
位置（ｉ，ｊ）のシフト画像データであり、そしてＧ
（ｉ，ｊ）は元の位置（ｉ，ｊ）のオリジナル画像デー
タである。
【００３６】図８は、図７のステップＳ１２００に示さ
れる本発明の大域的な自己相関判定を実行するための１
つの方法をより詳細に概説する。制御はステップＳ１２
００で開始され、ステップＳ１２１０に続く。ステップ
Ｓ１２１０では、入力画像における大域的なピークが探
索される。
れる本発明の大域的な自己相関判定を実行するための１
つの方法をより詳細に概説する。制御はステップＳ１２
００で開始され、ステップＳ１２１０に続く。ステップ
Ｓ１２１０では、入力画像における大域的なピークが探
索される。
【００３７】次にステップＳ１２２０で、その画像がハ
ーフトーンであるか否かの判定が、ＤＣ（直流）条項に
起因する以外の局所的相関ピークを探索することによっ
て行なわれる。画像がハーフトーンである場合、ハーフ
トーンソースの原点（０，０）に対して左右対称である
その自己相関の少なくとも２つのピークは、絶対値の測
定に関してそれらのピークの近傍部の平均値よりかなり
上に位置するであろう。画像がハーフトーンでない場合
には、制御はステップＳ１２５０に飛び、そこで制御は
ステップＳ１９００に戻される。ステップＳ１２２０
で、画像がハーフトーン画像であると判定されると、制
御はステップＳ１２３０に続く。ステップＳ１２３０で
は、ハーフトーン画像のサイズ及びオリエンテーション
が推定される。次にステップＳ１２４０で、制御はステ
ップＳ１３００に戻される。
ーフトーンであるか否かの判定が、ＤＣ（直流）条項に
起因する以外の局所的相関ピークを探索することによっ
て行なわれる。画像がハーフトーンである場合、ハーフ
トーンソースの原点（０，０）に対して左右対称である
その自己相関の少なくとも２つのピークは、絶対値の測
定に関してそれらのピークの近傍部の平均値よりかなり
上に位置するであろう。画像がハーフトーンでない場合
には、制御はステップＳ１２５０に飛び、そこで制御は
ステップＳ１９００に戻される。ステップＳ１２２０
で、画像がハーフトーン画像であると判定されると、制
御はステップＳ１２３０に続く。ステップＳ１２３０で
は、ハーフトーン画像のサイズ及びオリエンテーション
が推定される。次にステップＳ１２４０で、制御はステ
ップＳ１３００に戻される。
【００３８】図９は、図４のステップＳ１５００に示さ
れる本発明の画像のための区分的自己相関を決定するた
めの１つの方法をより詳細に概説する。移動ウィンドウ
は、ステップＳ１３００で選択された。画像の現在の移
動ウィンドウサイズの部分は、ステップＳ１４００で選
択された。特に、ステップＳ１４００では、選択された
ウィンドウは入力画像内の初期位置（ｉ，ｊ）に配置さ
れ、この移動ウィンドウの現在の位置での入力画像は、
移動ウィンドウのサイズに縁を切り取られる。従って、
区分的自己相関はステップＳ１５００で開始され、ステ
ップＳ１５１０へ進む。ステップＳ１５１０では、移動
ウィンドウの現在の位置で縁が切り取られた画像の平均
が決定される。その後、ステップＳ１５２０で、移動ウ
ィンドウの現在の位置での平均が、縁が切り取られた入
力画像から減算される。次に、ステップＳ１５３０で、
縁が切り取られ平均が減算された画像の自己相関が決定
される。制御はその後、ステップＳ１５４０に続く。
れる本発明の画像のための区分的自己相関を決定するた
めの１つの方法をより詳細に概説する。移動ウィンドウ
は、ステップＳ１３００で選択された。画像の現在の移
動ウィンドウサイズの部分は、ステップＳ１４００で選
択された。特に、ステップＳ１４００では、選択された
ウィンドウは入力画像内の初期位置（ｉ，ｊ）に配置さ
れ、この移動ウィンドウの現在の位置での入力画像は、
移動ウィンドウのサイズに縁を切り取られる。従って、
区分的自己相関はステップＳ１５００で開始され、ステ
ップＳ１５１０へ進む。ステップＳ１５１０では、移動
ウィンドウの現在の位置で縁が切り取られた画像の平均
が決定される。その後、ステップＳ１５２０で、移動ウ
ィンドウの現在の位置での平均が、縁が切り取られた入
力画像から減算される。次に、ステップＳ１５３０で、
縁が切り取られ平均が減算された画像の自己相関が決定
される。制御はその後、ステップＳ１５４０に続く。
【００３９】ステップＳ１５４０では、局所的な自己相
関ピークが、ステップＳ１２００での大域的な自己相関
判定により推定されたポイントの近くで探索される。そ
の後ステップＳ１５５０で、局所的な相対ピークの位置
を決定するためにノイズレベルのためのしきい値が比較
される。ノイズレベルのためのしきい値は約２．０σで
あり、σは（０，０）及びその直ぐ近傍位置での自己相
関を除く現在のウィンドウ位置で算出された自己相関の
二乗平均である。ピーク値がしきい値未満の場合、制御
はステップＳ１５６０に続く。一方、ピーク値がしきい
値より大きい場合は、制御はステップＳ１５７０に飛
ぶ。
関ピークが、ステップＳ１２００での大域的な自己相関
判定により推定されたポイントの近くで探索される。そ
の後ステップＳ１５５０で、局所的な相対ピークの位置
を決定するためにノイズレベルのためのしきい値が比較
される。ノイズレベルのためのしきい値は約２．０σで
あり、σは（０，０）及びその直ぐ近傍位置での自己相
関を除く現在のウィンドウ位置で算出された自己相関の
二乗平均である。ピーク値がしきい値未満の場合、制御
はステップＳ１５６０に続く。一方、ピーク値がしきい
値より大きい場合は、制御はステップＳ１５７０に飛
ぶ。
【００４０】ステップＳ１５６０では、ステップＳ１２
００での大域的な自己相関推定が、後にステップＳ１６
００で行なわれる処理での現在のウィンドウ位置のため
に使用される。ステップＳ１５７０では、ピークを推定
するために放物線補間が使用される。制御はその後、ス
テップＳ１５８０に続く。ステップＳ１５８０では、制
御は図７のステップＳ１６００に戻る。
００での大域的な自己相関推定が、後にステップＳ１６
００で行なわれる処理での現在のウィンドウ位置のため
に使用される。ステップＳ１５７０では、ピークを推定
するために放物線補間が使用される。制御はその後、ス
テップＳ１５８０に続く。ステップＳ１５８０では、制
御は図７のステップＳ１６００に戻る。
【００４１】ステップＳ１５７０では、放物線補間が、
正確な最大自己相関位置を推定するために使用される。
放物線補間は、次の数式により定義されるのが好まし
い。 xacc=ip+0.5・[f(ip+1,jp)-f(ip-1,jp)]/[2・f(ip,jp)-f
(ip+1,jp)-f(ip-1,jp)] yacc=jp+0.5・[f(ip,jp+1)-f(ip,jp-1)]/[2・f(ip,jp)-f
(ip,jp+1)-f(ip,jp-1)] ここにおいて、f(i,j)は、現在の部分（ｉ，ｊ）のため
に計算された自己相関関数であり、(in,jn)は、現在の
部分内のピーク位置であり、そして(xacc,yacc)は、現
在の部分内の正確な最大位置の推定である。しかし、こ
の補間を実行する他の方法があることが理解されなけれ
ばならない。
正確な最大自己相関位置を推定するために使用される。
放物線補間は、次の数式により定義されるのが好まし
い。 xacc=ip+0.5・[f(ip+1,jp)-f(ip-1,jp)]/[2・f(ip,jp)-f
(ip+1,jp)-f(ip-1,jp)] yacc=jp+0.5・[f(ip,jp+1)-f(ip,jp-1)]/[2・f(ip,jp)-f
(ip,jp+1)-f(ip,jp-1)] ここにおいて、f(i,j)は、現在の部分（ｉ，ｊ）のため
に計算された自己相関関数であり、(in,jn)は、現在の
部分内のピーク位置であり、そして(xacc,yacc)は、現
在の部分内の正確な最大位置の推定である。しかし、こ
の補間を実行する他の方法があることが理解されなけれ
ばならない。
【００４２】ステップＳ１６００では、ステップＳ１５
００で推定されたピーク位置を用いて、走査された画像
のシフトされたバージョンを、次の数式により生成する
ことができる。 Gshift(i,j)=w1・G(i+int(xacc),j+int(yacc))+w2・G(i+i
nt(xacc)+1,j+int(yacc))+w3・G(i+int(xacc),j+int(y
acc)+1)+w4・G(i+int(xacc)+1,j+int(yacc)+1) ここにおいて、 w1={1.0-[xacc-int(xacc)]}・{1+[yacc-int(yacc)]} w2=[xacc-int(xacc)]・{1-[yacc-int(yacc)]} w3={1.0-[xacc-int(xacc)]}・[yacc-int(yacc)] w4=[xacc-int(xacc)]・[yacc-int(yacc)] であり、そしてG(i,j)は入力画像である。シフト値xacc
及びyaccは、(i,j)及び(i+xacc,j+yacc)の双方が包含さ
れる対応する現在の部分のための区分的自己相関判定か
ら決定される。
００で推定されたピーク位置を用いて、走査された画像
のシフトされたバージョンを、次の数式により生成する
ことができる。 Gshift(i,j)=w1・G(i+int(xacc),j+int(yacc))+w2・G(i+i
nt(xacc)+1,j+int(yacc))+w3・G(i+int(xacc),j+int(y
acc)+1)+w4・G(i+int(xacc)+1,j+int(yacc)+1) ここにおいて、 w1={1.0-[xacc-int(xacc)]}・{1+[yacc-int(yacc)]} w2=[xacc-int(xacc)]・{1-[yacc-int(yacc)]} w3={1.0-[xacc-int(xacc)]}・[yacc-int(yacc)] w4=[xacc-int(xacc)]・[yacc-int(yacc)] であり、そしてG(i,j)は入力画像である。シフト値xacc
及びyaccは、(i,j)及び(i+xacc,j+yacc)の双方が包含さ
れる対応する現在の部分のための区分的自己相関判定か
ら決定される。
【００４３】図１０及び１１は、図５から７に概略が示
されたような埋め込まれた透かしの取り出し例を示す。
上述された方法は、４００ｄｐｉのプリンタによってプ
リントされ、３００及び４００ｄｐｉの両方のモードで
走査されたハーフトーン画像上で実施された。図１０
は、本発明の方法を４００ｄｐｉで走査され、４００ｄ
ｐｉでプリントされた画像上で実行することにより生じ
る画像５００を表す。取り出された透かし５１０は、は
っきりと目に見える。図１１は、本発明の方法を３００
ｄｐｉで走査され、４００ｄｐｉでプリントされた画像
上で実行することにより生じる画像６００を表す。取り
出された透かし６１０もまた、はっきりと目に見える。
されたような埋め込まれた透かしの取り出し例を示す。
上述された方法は、４００ｄｐｉのプリンタによってプ
リントされ、３００及び４００ｄｐｉの両方のモードで
走査されたハーフトーン画像上で実施された。図１０
は、本発明の方法を４００ｄｐｉで走査され、４００ｄ
ｐｉでプリントされた画像上で実行することにより生じ
る画像５００を表す。取り出された透かし５１０は、は
っきりと目に見える。図１１は、本発明の方法を３００
ｄｐｉで走査され、４００ｄｐｉでプリントされた画像
上で実行することにより生じる画像６００を表す。取り
出された透かし６１０もまた、はっきりと目に見える。
【００４４】比較すると、図１２に示されるように、大
域的な自己相関によって決定された一定のシフトを画像
１００の全体に適用することによって透かしを取り出す
努力は、プリント及び走査がどちらも４００ｄｐｉで行
なわれた画像７００のような結果となる。Ｘロゴの透か
し７１０は、図１２に示される画像の左側の部分での
み、はっきり目に見えることに留意すべきである。
域的な自己相関によって決定された一定のシフトを画像
１００の全体に適用することによって透かしを取り出す
努力は、プリント及び走査がどちらも４００ｄｐｉで行
なわれた画像７００のような結果となる。Ｘロゴの透か
し７１０は、図１２に示される画像の左側の部分での
み、はっきり目に見えることに留意すべきである。
【００４５】図３に示されるように、透かし抽出装置２
００は、プログラムされた汎用コンピュータで実現され
るのが好ましい。しかし、透かし抽出装置２００は、特
殊用途向けコンピュータ、プログラムされたマイクロプ
ロセッサ又はマイクロコントローラ及び周辺装置集積回
路素子、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）又は他の集積回
路、デジタル信号プロセッサ、ディスクリート（離散）
素子回路等のハードワイヤード（物理的に組み込まれ
た）電子又は論理回路、例えばＰＬＤ（プログラム可能
論理回路）、ＰＬＡ（プログラム可能論理回路）、ＦＰ
ＧＡ（書替え可能ゲートアレイ）又はＰＡＬ（プログラ
ム可能アレイ論理）等のプログラム可能な論理回路等で
実現することが可能である。一般に、有限状態装置を実
現でき、従って図５から７に示されるフローチャートを
実現できるあらゆる装置が、透かし抽出装置２００を実
現するために用いられ得る。
００は、プログラムされた汎用コンピュータで実現され
るのが好ましい。しかし、透かし抽出装置２００は、特
殊用途向けコンピュータ、プログラムされたマイクロプ
ロセッサ又はマイクロコントローラ及び周辺装置集積回
路素子、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）又は他の集積回
路、デジタル信号プロセッサ、ディスクリート（離散）
素子回路等のハードワイヤード（物理的に組み込まれ
た）電子又は論理回路、例えばＰＬＤ（プログラム可能
論理回路）、ＰＬＡ（プログラム可能論理回路）、ＦＰ
ＧＡ（書替え可能ゲートアレイ）又はＰＡＬ（プログラ
ム可能アレイ論理）等のプログラム可能な論理回路等で
実現することが可能である。一般に、有限状態装置を実
現でき、従って図５から７に示されるフローチャートを
実現できるあらゆる装置が、透かし抽出装置２００を実
現するために用いられ得る。
【図１】不可視な、即ち埋め込まれた電子透かしを含ん
でいるハーフトーン画像である。
でいるハーフトーン画像である。
【図２】本発明の方法を使用して取り出される埋め込ま
れた透かしを示す画像である。
れた透かしを示す画像である。
【図３】本発明の透かし検出装置の機能ブロック図であ
る。
る。
【図４】図３の自己相関装置をより詳細に示している機
能ブロック図である。
能ブロック図である。
【図５】図４の大域的自己相関判定装置をより詳細に概
説している機能ブロック図である。
説している機能ブロック図である。
【図６】図４の区分的自己相関判定装置をより詳細に概
説する機能ブロック図である。
説する機能ブロック図である。
【図７】本発明の透かし取り出し処理を概説しているフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図８】図７の大域的な自己相関判定ステップをより詳
細に概説するフローチャートである。
細に概説するフローチャートである。
【図９】図７の区分的自己相関判定ステップをより詳細
に概説するフローチャートである。
に概説するフローチャートである。
【図１０】第１の走査解像度を使用して取り出された電
子透かしを示す画像である。
子透かしを示す画像である。
【図１１】きめの粗い走査解像度を使用して取り出され
た電子透かしを示す画像である。
た電子透かしを示す画像である。
【図１２】図１に示される画像から一定のシフトを使用
して取り出された透かしを示す画像である。
して取り出された透かしを示す画像である。
１００ 不可視の電子透かしを含む画像 １００’ 処理画像 １１０ 電子透かし ２００ 透かし抽出装置 ２４０ 自己相関装置 ２４１ 大域的自己相関装置 ２４２ 移動ウィンドウセレクタ ２４３ 区分的自己相関判定装置 ２４４ シフト画像ジェネレータ ２４５ 透かし取りだし装置 ２４６ 画像視覚化装置 ３００ 画像入力装置 ４００ 画像出力装置 ４１０ リンク
Claims (2)
- 【請求項１】 埋め込まれた不可視の電子透かしを画像
から回復する方法であって、 前記画像の大域的な自己相関を決定するステップと、 決定されたサイズであるウィンドウを選択するステップ
と、 前記ウィンドウのサイズに対応して前記画像の現在の部
分を選択するステップと、 前記現在の部分のために前記画像の区分的な局所化自己
相関を決定するステップと、 前記現在の部分のシフトされた画像を生成するステップ
と、 前記現在の部分の前記埋め込まれた透かしを取り出すス
テップと、 前記画像の全体が分析されるまで、新しい現在の部分に
対し、前記部分の選択、決定、生成及び取り出しステッ
プを繰り返すステップと、 前記取り出された透かしを含む新しい画像を生成するス
テップと、 を含む、埋込み不可視電子透かしの画像からの回復方
法。 - 【請求項２】 埋め込まれた不可視の電子透かしを画像
から回復する回復システムであって、 前記画像を入力するための入力手段と、 前記画像の大域的な自己相関を決定するための大域的な
自己相関手段と、 前記画像の複数の部分のそれぞれの区分的な自己相関を
決定するための区分的な自己相関手段と、 前記区分的な局所化自己相関に基づいて前記画像の複数
の部分のそれぞれのシフトされたバージョンを生成する
ためのシフト手段と、 対応する前記シフトされたバージョンの複数の部分に基
づいて、取り出された透かしを含んでいる新しい画像を
生成するための新画像生成手段と、 前記取り出された透かしを含んでいる前記新画像を表示
するための出力手段と、 を備えた、埋込み不可視電子透かしの画像からの回復シ
ステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US060469 | 1998-04-15 | ||
| US09/060,469 US6263086B1 (en) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | Automatic detection and retrieval of embedded invisible digital watermarks from halftone images |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11341269A true JPH11341269A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3955413B2 JP3955413B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=22029681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10756499A Expired - Fee Related JP3955413B2 (ja) | 1998-04-15 | 1999-04-15 | ハーフトーン画像からの埋込み不可視電子透かしの自動検出及び取出し |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6263086B1 (ja) |
| EP (1) | EP0951175B1 (ja) |
| JP (1) | JP3955413B2 (ja) |
| DE (1) | DE69936416T2 (ja) |
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| JP2008160841A (ja) * | 2006-12-22 | 2008-07-10 | Xerox Corp | カラー画像を生成する方法およびシステム |
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