TW200822754A - Electronic watermark embedding method, device, and program, and electronic watermark detecting method, device, and program - Google Patents
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200822754 九、發明說明： I[考务明戶斤屬支系舒冷貝支成】 發明領域
本發明係有關一種電子浮水印嵌入方法、裝置及電子 5浮水印檢測方法、裝置及程式，特別是有關於一種可對影 像訊號等輸入訊號嵌入其它副資訊而不致被察覺，且可自 嵌入有副資訊之訊號讀取前述副資訊之電子浮水印嵌入方 法、裝置及程式以及電子浮水印檢測方法、裝置及程式。 L 才支名好;1 10 發明背景 習知技術已有一種藉對數位内容嵌入電子浮水印以保 護數位内容之著作權者。又，亦已有可參照數位内容之相 關著作權資说專之後設資料(meta data)之技術。進而，並已 有可藉由作為廣告之印刷物等類比媒體而以數相位機拍攝 15數位内容，以讀取電子浮水印而取得廣告之相關資訊之技 術。 “ q ΛΙ、<乃次則巳頁一種電子浮 水印形式已被揭露，即，預先於晝面之直交轉換領域作如 傅立葉轉換領域)之實部及虛部嵌入藉擬似亂 20 入序列，再利用嵌入序列與檢測序歹,_而進行檢列: 光譜擴散狀好浮切料(參㈣如專散 影像訊號亦然，~如而_ ^ & * 叙而§，影像訊號係作為靜離查^ 之幢畫面_而成者而記錄，故可應用以靜面 之電子浮水印形式嵌入電子淬 心旦面為對象 *子斤水印。舉例言之，可利用上 5 200822754 號之電子浮切。 卩而實現剌於影像訊 传查r认有電子浮水印之靜態、晝面遭科利料，可能 =面之1分親取彻。若為—部分遭娜之書面， 二=用原晝面之電子浮水印檢測時，遭擷取之部位 …旦面之何部分則不得而知。此係指已以之 10 15 案外觀係以任意之量平行移動者。即，此係指電 案在空間方向上並未同步。該狀態稱為「電子 =Ρ之空間同步」’進行電子浮水印之檢測時，必須 =丁移動量明確等方式以調整^間同步（-般而言，電子淳 :Ρ之空間同步有時亦包含仿射(affine)轉換等幾何變形之 多正本發明則為對平行移動之修正為對象）。 靜態㈣财料财向上城之複數 ~ (、）木0而加以處理。影像所適用之電子浮水印 形式則亦期能於上述巾貞之集合中，自—部分之連續之幅之 木口/双測包子浮水印。舉例言之，即便所播送之影像内容 中僅1幕遭擷取而不法彻，亦可期待僅自遭不法利用之該 幕即^測電子子水印而獲得防範不法利用之效果。又，舉 例口之’ A自攝影機所拍攝之電影院等所播放之影像内容 :成之再攝製影像檢測電子浮水印時，電子浮水印之後入 :之如像開始點與所拍攝之影像之開始點必然不一致，此 守亦』月“欢測包子浮水印。又，舉例言之，亦可舉出可自 以行動終端等之攝影機拍攝影像内容之 目前即將顯示之1 20 200822754 5 秦所得之晝面檢測電子浮水印而取得相關貢訊之應用程 式。上述各例皆因無法預先得知已嵌入有電子浮水印之影 像之何部分已遭擷取，進行電子浮水印之檢測時，必須知 曉檢測對象之部相位當於作為電子浮水印而業已嵌入之訊 號之何位置。上述情形則稱之為「電子浮水印之時間同 步」。 習知之電子浮水印形式下之空間同步、時間同步方法 • 可大致分為以下之類別。 (1)全面性之探索：針對可預估之所有同步位移量依次 10 全面性地測試各電子浮水印之檢測。 (2)同步調整用訊號之嵌入：在電子浮水印之外，另行 嵌入同步調整用之訊號，藉加以檢測而調整同步。 舉例言之，上述之專利文獻1所揭露之電子浮水印形式 係令用以檢测電子浮水印之空間平行移動量之訊號與嵌入 15 資訊重疊而加以預先嵌入，再利用離散傅立葉轉換而有效 實施該訊號之同步位移量之全面性探索，藉此以進行空間 同期調整。 專利文獻1 :特開2003-219148號公報 【發明内容】 20 發明概要 發明所欲解決之問題 然而，習知之影像適用電子浮水印嵌入方法具有以下 問題。 •高壓縮及重拍之強韌性問題： 7 200822754 舉例言之，應用MPEGl/2/4、WMV(Windows(登錄商標) Media Video)、DiVX、H.264/AVC等高壓縮率之影像不可逆 編碼，或再次以數攝影機、手機所配備之相機等拍攝（重拍） 屏幕或影示器等顯裝置所輸出之影像時，檢測有時較為困 5 難0 又’為使向壓縮或重拍之情形下亦可進行檢測，必須 • 強力嵌入電子浮水印，結果則招致影像晝質之劣化。 • 反之，在維持充分畫質之狀態下並具有對高壓縮及重 拍等之充分強韌性，則必須縮短對影像嵌入之資訊長度。 10 •擴散序列長之問題： 文獻「山本奏、中村高雄、高嶋洋一、片山淳、北原 亮、宮武隆等人所著之「幀重疊型影像電子浮水印檢測性 能評價之相關考察」資訊科學技術論壇FIT2005，J029，加仍 中已提及，運用光譜擴散與相關計算之電子浮水印形式係 15藉增長光譜擴散之擴散序列長，而提高電子浮水印檢測之 Φ 可靠性。前述之專利文獻1之電子浮水印形式之用以供爭入 嵌入序列之直交轉換領域之頻率係數位置之數係受限ς用 以藉逆轉換而得到實數值之傅立葉係數之對稱性制約。 * 即’文到對稱位置之傅立葉係數共軛複數之制約用以供爭 ， 20入瓜入序列之頻率係數實質上僅限於全體頻率係數之 半，而難以增長光譜擴散之擴散序列長。 •同步之問題 又，為配合電子浮水印之空間同步、時間同步而運用 之習知方法則有以下問題。 8 200822754 首先，採用全面性探索之方法若對所有同步位移量進 行探索將極為耗時，並不實際。 里 又’嵌入同步調整用訊號之方法則僅就同步調整用吼 號部分增加對訊號之改變量，而降低訊號之整體品質。舉 例言之，若為影像，則導致影像之品質 口口貝。牛 只力亿。又，同步調 整用訊號本純相對純人資訊之檢測作為雜訊成分而附 加者’亦可能使檢測功能m ’特別之同步調整味號
容易預測’其本身亦可能成為攻擊之對象蚊電子浮水印 之安全性降低。 1〇 尤其，影像之時間同步方面具有以下之問題。 以攝影機或手機等之相機拍攝屏幕或電視等所顯示之 影像後，播放之㈣率與拍攝之巾貞速率並未同步，而發生 子幀（sub-frame)上之再取樣，而更難以同步。又，使^手 機等低功能之處理器時，拍攝之幢速率並不穩定而可能使 15取樣之時點產生些微差$，此亦導致難以同步之問題。 本發明係有鑑於上述問題而設計者，其目的在提供一 種對高壓縮或重拍之強韋刀性較高，可增長擴散序列長，且 無須進行時間同步、空間同步，或可輕易達成時間同步、 空間同步之電子淨水印嵌入技術及電子浮水印檢測技術， 20 解決問題之方法 本發明可構成一種電子浮水·印嵌入方法，可藉包含嵌 入序列生成部、排列生成部、調變部、記憶部、嵌入圖案 重疊部之電子洋水㈣人裝置，對具有聊為2以上之整數) 以上次元之輸入訊號嵌入作為電子浮水印之嵌入資訊，但 9 200822754 不致為人類感官所究警 序列生包含以下步驟：前述喪入 J生成。P依據前絲 存於第说憶部；财_^生成敗入序列，並予以儲 述歲入序列而生成N1A1 依據前述第1記憶部之前 5 10 15 次元圖宰上之# 4圖案；前述機雜合前述N-1 ΰ木上之值而調變周期訊號， 案，並予以儲存於第2卻部㈣生成Ν:人凡之後入圖 得前述第2記憶部中所儲存之“肷入圖案重疊部取 該嵌入圖案重•人於前述人圖案，並將 包二：構:7 一 入圖案重心β 触成部、轉換部、記憶部、嵌 …宜邛、逆轉換部之電子浮水印嵌入裝置， Ν(Ν為2以上之整 "甘入入衣置，對具有 水印之嵌入資1 之輸人訊號嵌人作為電子浮 以下句·Γ但不料人_官㈣覺，該方法包含 令Α ^ ^核人相生成部依據前賴人資訊而生成 ::?:予以儲存於第1記憶部;前述排列生成部依據 H °己&、部中儲存之前述谈入序列而生成ν]次元圖 ^ 、儲存於第2§己憶部；前述轉換部垂直轉換前述輸 ^ ；U而取得轉換後訊號；前述嵌入圖案重疊部將前述 ^ 、卩中儲存之前述^_丨次元嵌入圖案重疊於前述轉換 ，减之-部分之糾次平面，而取得逆轉換前訊號;且， ㈣$轉_垂直逆轉換前述逆轉換前減，而獲得嵌入 後訊號。 進而’本發明並可構成一種電子浮水印檢測方法，可 猎包含解調部、檢測序列提取部、相關值計算部、記憶部 20 200822754 :::浮水印檢測裝置，已對具有譬以上之整數) m侧先歲人之不致為人誠官所察覺之 包子汙水印，嗲太、土 輸入訊號之單:次元=下步驟:前述解調部測定前述 ,ΘΜ1Λ. 兀万向上之預定周期訊號之成分，以求 ㈣；前述㈣相提取部自前述Ν·1次元圖案
10 值=:!列，，存於記憶部;且，前述相關 #、則述記憶部切存之前述檢測序列與後入序 列之相關值之大小，而檢測μ人之電子浮水印。 另’本發明亦可構成適餘上述各方法之實施之裝置 及可於4上執行上述各方法之處理步驟之程式。 發明之效果
依據本發明，即便如高壓縮之影像不可逆編碼或輸出 於顯示裝置之影像之重拍所得之影像等般，對嵌入有電子 浮水印後之訊號加以大幅改變後，亦可實現具有充分強韌 15性、可抑制品質之劣化，並可嵌入資訊長度較長之資訊作 為電子浮水印之技術。又，亦可實現無須進行同步調整或 可輕易且快速地進行同步調整之電子浮水印檢測技術。亦 即，依據本發明，可防範同步處理所導致處理時間之延長 及同步訊號之散入所導致之訊號劣化，並可高速進行強韋刃 20性、檢測性能較高而品質劣化問題較少之電子浮水印嵌入/ 檢測作業。 圖式簡單說明 第1Α圖係顯示本發明實施例之電子浮水印嵌入方法之 概要之流程圖。 11 200822754 第1B圖係顯示本發明實施例之電子浮水印檢測方法之 概要之流程圖。 弟2圖係顯示本發明實施例之電子浮水印嵌入裝置與 電子浮水印檢測裝置之概略構造者。 5 第3圖係N=2時之調變後之嵌入訊號之一例。 第4A圖係周期訊號之構成例1。 第4B圖係周期訊號之構成例2。 第4C圖係周期訊號之構成例3。 第5A圖係周期訊號之自相關函數之例1。 10 第5B圖係周斯訊號之自相關函數之例2。 第5C圖係周期訊號之自相關函數之例3。 第6A圖係對應周期訊號之函數h〇之複數平面上之執跡 1 ° 第6B圖係對應周期訊號之函數h〇之複數平面上之執跡 15 1。
第6C圖係對應周期訊號之函數h〇之複數平面上之執跡 第7A圖係直交之二周期訊號之例1。 第7B圖係直交之二周期訊號之例2。 第8A圖係不同步後之訊號之例1。 第8β圖係不同步後之訊號之例2。 第9圖係不同步所致Q(x)之軌跡之一例。 第10圖係本發明第1實施例之電子浮水印嵌入裝置及 电子汗水印撿測裂置之構造例。 12 200822754 第11圖係本發明第丨實施例之電子浮水印嵌入裝置之 動作之流程圖。 第12圖係本發明第丨實施例之複數圖案生成部之構造 例。 、 5 第13圖係本發明第1實施例之複數圖案生成部之處理 、 流程圖。 弟14圖係本發明第1實施例之嵌入序列生成部之詳細 • 動作之流程圖。 第15圖係本發明第i實施例之代號之構成例。 10 第16圖係本發明第1實施例之複數排列生成部之動作 流程圖。 第17圖係本發明第1實施例之複數排列之構成例。 第18圖係本發明第〗實施例之時間調變部之構成例。 第19圖係本發明第1實施例之時間調變部之動作流程 15圖。 笫20圖係本發明第1實施例之肷入圖案在時間方向上 反覆重疊之一例。 第21圖係本發明第1實施例之嵌入圖案在縱橫方向上 舖石切(tiling)重疊之一例。 ‘ 20 第22圖係本發明第i實施例之嵌入圖案放大重疊之一 例。 第23圖係本發明第1實施例之電子浮水印檢测穿置之 動作流程圖。 第24圖係本發明第丨實施例之嵌入後訊號之特 μ 人里异 13 200822754 出後提取之例。 第25圖係本發明第1實施例之時間解調部之構造例。 第26圖係本發明第1實施例之時間解調部之動作流程 圖。 5 第2 7圖係本發明第1實施例之時間解調部之差分、微分 之運用構成例。 ’ 第28圖係本發明第1實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 ^ 第29亂係本發明第1實施例之檢測資訊提取部之動作 10 流程圖。 第30圖係本發明第1實施例之檢測序列提取部之詳細 動作流程圖。 第31圖係本發明第2實施例之時間調變部之構造例。 第32圖係本發明第2實施例之時間調變部之動作流程 15 圖。 φ 第33圖係本發明第2實施例之時間解調部之構造例。 第34圖係本發明第2實施例之時間解調部之動作流程 圖。 . 第3 5圖係本發明第2實施例之時間解調部之差分、微分 ^ 20 之運用構成例。 第36圖係本發明第3實施例之複數圖案生成部之構造 例。 第3 7圖係本發明第3實施例之複數圖案生成部之動作 流程圖。 14 200822754 第3 8 A圖係本發明第3實施例之複數排列生成部之複數 排列之要素範圍之例1。 第38B圖係前述複數排列之要素範圍之例2。 第38C圖係前述複數排列之要素範圍之例3。 5 第38D圖係前述複數排列之要素範圍之例4。 第38E圖係前述複數排列之要素範圍之例5。 第38F圖係前述複數排列之要素範圍之例6。 第39A圖係前述複數排列之要素範圍之例7。 第39B圖係前述複數排列之要素範圍之例8。 10 第39C圖係前述複數排列之要素範圍之例9。 第39D圖係前述複數排列之要素範圍之例〗〇。 第39E圖係前述複數排列之要素範圍之例η。 第39F圖係前述複數排列之要素範圍之例12。 第40圖係本發明第3實施例之之檢測資訊提取部之構 15 造例。 第41圖係本發明第3實施例之檢測資訊提取部之動作 流程圖。 第42圖係本發明第4實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 20 第43圖係本發明第4實施例之檢測資訊提取部之動作 流程圖。 第44圖係用以說明本發明第4實施例之位元值作為檢 測方法之一例者。 第45圖係本發明第5實施例之電子浮水印檢測裝置之 15 200822754 構造例。 第46圖係本發明第5實施例之電子浮水印檢測裝置之 動作流程圖。 第47圖係本發明第5實施例之同步檢測部之構造例。 5 第48圖係本發明第5實施例之同步檢測部之動作流程 圖。 第49圖係本發明第5實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 第5 0圖係本發明第5實施例之檢測資訊提取部之其它 10 構造例。 第51圖係本發明第6實施例之時間調變部之構造例。 第52圖係本發明第7實施例之電子浮水印嵌入裝置及 電子浮水印檢測裝置之構造例。 第53圖係本發明第7實施例之電子浮水印嵌入裝置之 15 動作流程圖。 第54圖係本發明第7實施例之複數圖案生成部之構造 例。 第55圖係本發明第7實施例之複數圖案生成部之動作 流程圖。 20 第56圖係本發明第7實施例之電子浮水印檢測裝置之 動作流程圖。 第5 7圖係本發明第7實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 • 第58圖係本發明第7實施例之同步位移量之結合例。 16 200822754 第59圖係本發明第8實施例之電子浮水印嵌入裝置之 動作流程圖。 第6 0圖係本發明第8實施例之複數圖案生成部之構造 例。 5 第61圖係本發明第8實施例之複數圖案生成部之動作 流程圖。 第62圖係本發明第8實施例之電子浮水印檢測裝置之 構造例。 第63圖係本發明第8實施例之電子浮水印檢測裝置之 10 構造例。 第64圖係本發明第8實施例之電子浮水印檢测裝置之 動作流程圖。 第65圖係本發明第8實施例中自不同步位置檢測同步 圖案之一例。 15 第6 6圖係本發明第8實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 第67圖係本發明第8實施例之檢測資訊提取部之動作 流程圖。 第6 8圖係本發明第9實施例之電子浮水印嵌入裝置及 20 電子浮水印檢測裝置之構造例。 第69圖係本發明第9實施例之之電子浮水印嵌入裝置 之動作流程圖。 I：實施方式3 較佳實施例之詳細說明 17 200822754 首先，說明本發明實施例之概要。第1A圖係顯示本發 明實施例之電子浮水印嵌入方法之概要之流程圖。 首先，說明本發明之實施例之概要。第1Α圖係顯示本 發明實施例之電子浮水印嵌入方法之概要之流程圖。 上述之電子浮水印嵌入方法係以包含嵌入序列生成 部、排列生成部、調變部、記憶部、嵌入圖案重疊部之電 子浮水印嵌入裝置，對具有Ν(Ν為2以上之整數）以上次元之
10 15
輸入訊μ人作為電子浮水印之嵌人f訊而不致為人類感 官所察覺者。 該方法包含以下步驟：“序列生成步驟（第i步驟）， 由敌入序列生成部依據嵌人資賴生成嵌人序列，再予以 儲存於第1記憶部：排列生成步驟(第2步綠），由排列生成部 依據第说憶部之後人序列而生成N]次元圖案；調變步驟 ⑷步驟）’由調變部對應N]次元圖案 ，，猎此生成財元之嵌入圖案，並加以•於第2記 肷入圖案重疊步驟(第4步驟），由嵌入圖宰 … 記憶部中所儲存之N次㈣人随，再；^部取得第2 於輸入訊號。 I入圖案重疊 )’由解調部 第1B圖係顯示本發明實施例之電子 20概要之流程圖。該電子浮水印檢測方法係^檢測方法之 檢測序列提取部、相關值計算部、記憶部之;:含解調部、 測裝置，檢剛已預先對具朴以上次元之包子洋水印檢 致為錢感官所察覺之電子浮水印者。_嵌入之不 *亥方法包含以下步驟：解調步驟(第七步顿 18 200822754 測定輸入訊號之單一次元方向之預定周_號之成分，以 求出N-1次兀圖案；檢測序列提取步驟（第12步驟卜由檢測 序列提取部自N-1次元圖案之值求出檢測序歹J，再加以儲存 於記憶部，相關值計算步驟（第13步驟），由相關值計算部依 5據記憶部中所儲存之檢測序列與嵌入序列之相關值之大 小，而檢測已嵌入之電子浮水印。 第2圖係顯示本發明實施例之電子浮水印嵌入裝置與 電子浮水印檢測裝置之概要構造者。 本貫施例之電子浮水印嵌入裝置1〇〇係用以對具有 10 為2以上之整數）以上次元之輸人訊號|人作為電子浮 水印之嵌入貧訊而不致為人類感官所察覺者，其包含：嵌 入序列生成部111，依触人資麵生成嵌人相，再予以 儲存於第1記憶部1〇2 ;排列生成部112，依據第化憶機舰 ι之肷入序列而生成1^小欠元圖案；調變部130,對應次元 5圖案上之值而調變周期訊號，藉此生成]^次元之傲入圖案， 並加以儲存於第2記憶部1〇3 ;後入圖案重疊部⑽，取得第 2記憶部1()3中所儲存之財元之嵌入圖案，再將該嵌入圖案 重疊於輸入訊號。 又，本實施例之電子浮水印檢測裝置2〇〇係用以檢測已 預先對具有N以上次元之輪入訊號後入之不致為人類感官 所祭覺之電子洋水印者，其包含：解調部21〇，測定輪入訊 號之單一次元方向之預定周期訊號之成分，以求出次元 固案，檢測序列提取部221，自Ν-1次元圖案之值求出檢測 序列，再加以儲存於記憶部；相關值計算部222，依據記憶 19 200822754 部250中所儲存之檢測序列與嵌入序列之相關值之大小，而 檢測已嵌入之電子浮水印。 以下，詳細說明本發明實施例與附圖。 以下，先介紹本發明原理之基本概念與並例示之，再 5就電子浮水印嵌入裝置、電子浮水印檢測裝置及其方法之 具體實施例加以說明。 [基本概念] 首先，說明本實施例之原理之基本概念如下。 (1)複數相關之電子浮水印範例： 10 以下說明利用複數列之相關利用型電子浮水印。 另，以下之本說明書中之所謂複數之部分可以置換為2 次元之向量(vector)作為同一概念，自不待言。 嵌入）嵌入對象之訊號列i及電子浮水印序列w設定如
{il，i2，…，iL} eCL (1) w= {wl，W2，···，wL} eCL (2) 惟，C係複數全體之集合，w則為平均〇之擬似亂數列。 對i嵌入w，即得到嵌入後訊號列i。 i9 — i + w (3) 檢測)i’可視為因不同步而相位僅差別△ 0後之i”。 【數1】 i·二 fe御 在此’ j為虛數早位。 20 (4) 200822754 依下式計算i”與w之相關值，並進行電子浮水印之檢 測 p =1” · w* (5) 此處之「W*」係取出W之各要素之共輛複數之數列， 「·」係將數列視為向量時之内積演算。另，上述之複數 列間之相關計算則稱之為複數相關。 【數2】 (6) 此處之w*dSwk之共輛複數。 10 若i與w獨立且L夠大，則Eikw*k之期待值為0 【數3】 (7) /^(ςκι1 因此 •藉求出P之絕對值最大時之嵌入值，即可實現檢測 15 而不受相位位移量Δ0影響。亦即，可實現檢測而無須同 步調整。 •藉求出P之偏角，即可算出相位位移量△0。 此處之％可依下列2種方式選出。 21 200822754 1) 一如取{+1，-1}之任一值般僅自實數中選出； 2) —如取下式之任一值般自複數空間整體分散選出: 【數4】
若為上述U，則嵌入後訊號列Γ上已匯總浮水印之圖案
成刀w之相位，若為上述2)，則相位呈擴散狀態。無論為以 上為者， Σ ikw*、 10 八之期待值皆為〇 ’雖可檢測電子浮水印，惟在使丨wk丨之 刀政均專而匯總電子章匕g占八 兒于/于水印成刀之忐量之條件下比較1)及 2)，則2)之 22 200822754 將第N個次元視為時間軸， 數函數f(t)，例如 【數5】 並準備日$間轴方向之周期複 fit) - ejmt cos<yf-f jsinmt Ο)
此處之j為虛數單位，ω係代表f(t)之周期之角、亲产 將Ρ(χ)之實部、虛部分別以f(t)之實部、虛部進調 變並加以合成，即得到N次元實數訊號w(x，t)。 【數6】 = k[p(x)]cos e»/+3[PU)]sm ωί = φ(χ)χ/η/)] (ι 〇) 惟，f*⑴係用以取f(t)之共軛複數之複數函數。 第3圖顯示n=2時之W(x，t)之例。此處之粗線代表〜(χ， t)之值，於各位置χ上以相位已差別之t軸方向之周期訊號代 表之。 藉上述之調變，而以ρ(χ)之複數值之偏角與絕對值調 15變f⑴之相位與振幅。 將W(X，t)嵌入於嵌入對象之訊號I(x，t)，即可得到欲 入後訊號Γ(χ，〇 r(x，t) = I(x，t) + W(x，t) (11) 檢測)I’(X，t)可視為因不同步而僅差別At之訊號I，，(X， t)。 23 200822754 【數7】 =/(x, r *f Δί) + JF (Xt i+At)
舉例言之，考量影像訊號等時，即便已藉攝影機重拍 或進行類比轉換等後，通常空間上位置不同，時間方向之 5 同步位移量亦為一定。（當發生就各空間位置不同之時間方 向不同步作為對於電子浮水印之攻擊時，晝質將明顯劣 化，影像内容之價值亦將受損，故不成立為攻擊）由此可 知，如上所述，時間方向（t方向)之同步位移量At不受位置 X之影響而為一定。 1〇 又，舉例言之，考量晝面訊號時，若僅加入晝面之平
行移動，則諸如晝面訊號之橫向位置X有所不同，然對縱向 影響之平行移動大小則為一定。此時則可知，一如上述， 縱向（t方向）之同步位移量At不受横向之位置X之影響而為 一定。 15 以下，對於以OStST之範圍（T為f(t)之周期之整數倍） 附加之r(x，t)藉以下之積分計算之，以藉f(t)加以解調。 【數8】 αω= ζηχ,τ)/πτ)άτ £r/，(x,r)e介 = £r/(x,r+Ar)^r
^(x)e^miT^yjmdT P(x)
Nix, At) ^
TeJ0&s __— 24 (13) 200822754 ^ , Ν(χΜΪ- f Kxa^me^jmTdv 在此， Jo 惟，所利用者為以下之關係。 【數9】 (14) a+jb)e^J0{T^\~jaT dr
, j©(r+A/> ：-—---- e"imTdx y -j©<2r+A/) ^ωΙΊτ-^&ί) -+6-—-dr
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TeJt^ (a+/6) 5 由於其係以上者， 【數10】 = (1 5) 且，此處之例中，係以訊號Γ(χ，t)為連續訊號而得之 前提為例而說明，惟訊號Γ(χ，t)為離散訊號而得之前提 10 下，亦可以積和計算取代積分而實施相同之處理。 亦即， 25 15 200822754 【數11】 (1 6)
J T3=0 Tejm^ 2 (α + β) ^m[p(x)e^miT^m]e^jm (1 7)
τ~δ !Γ·~3 〇{χ)^ηχ，τ)/Η^ r»〇 (1 8)
r-J -jmt ：^/f(x,r)e r:〇 r-i r=〇 :Μλ,Δ，)+^—尸(x)
r 一1 N(x，厶 f) = ^ i(x, r + Ai )e_’r
在此， M 浮水印序列 5 w{wi 5 ··· ? wL} gCl 與P(x)之線性轉換TYAns及逆轉換TrAns-1業已定義 後，於嵌入電子浮水印時，藉 P(x) = TrAns(w) (19) 生成P(x)，並於進行電子浮水印之檢測時，若設定 10 w，= TrAns-1(Q(x)) (20) 26 2〇〇822754 則可得到 【數12】 (2 1) 淮 ’ n=TrAns-1(N(x，△〇) 〇
線性轉換TrAns之例可為諸如單純僅b之各値依序排 空間上之轉換，亦可為將w之各値依序排列於 -人疋空間上後再進行逆傅立葉轉換等直交轉換之轉換。 10 電運用前節之討’獲取複數相關’藉此由下式即可進行 子專水印之檢測、同步位移量At之計算。 【數13】 p == (22) 2 ΣΚΙ2
JM
(3)藉差分(微分)相關而進行檢測： 上述之檢測方式亦可運用Γ(χ，t)之差分或自微分運用 f(t)而取代用以求出以幻之計算，以進行解調。 亦即，諸如假設訊號係離散型，則成立 △ I，，(x，r ) = Γ(χ，7： + 1)_Ι”(χ，χ·) 27 20 200822754 【數14】 r~i r^=〇 Τ-ί ^{ηχα^)-Γ(χ,τ)\ΤΗτ) ^=0 (2 3) Ν}(χΛί)^—........τ——P(x) ~ Ν〇{χΜ)^^~Ρίχ) L· L·
V / V =(Ni(xM)-N〇(x^i)}^^~~P(x)(eJ& -1} #0〇τ，Δ〇 = ^/(χ,ί + Λ/)β，、_%屬=公(:，1： + 她’ 惟， ㈣ H 在此
【數15】
Θ^ω -I 既為已知，則可進行相同之檢測。 又，舉例言之，若訊號係連續型，則藉運用下式之相 同計算，可進行相同之檢測。 【數16】 dr 10 舉例言之，考量影像訊號等時，訊號之各幀間之相關 甚大係公知之事實。二幀之時間間隔愈短，幀間之相關愈 高，故若如上述般計算幀間差分，原圖成分將大幅消減至 周期訊號所導致之抵銷部分以上，而上述之N!(X，△ 15 t)-N〇(x，△〇之項之絕對值將減至極小，電子浮水印之能量 相對增大而容勿加以檢測。 (4)運用任意周期訊號時之時間同步省略電子浮水印： 28 200822754 以下，以使用任意函數f(t)作為周期訊號，且改變其相 位而嵌入電子浮水印為考量。在此則設定f(t)為實數函數。 极入)藉P(x)之絶對値、偏角調變f(t)之振幅、相位，而 得到N次元實數訊號W(x，t)。 5 舉例言之， W(x ’ t)=|P(x)|f(t+S(x)) (24) 在此， 【數17】 ^^~Arg[P(x)] 10 設τ為f(t)之周期。 將W(X，t)嵌入於嵌入對象之訊號I(x，t)，而得到嵌入 後訊號I’(x，t)。 Γ(χ，t) = I(x，t) +W(x，t) (25) 檢測）I’(x，t)因不同步而僅差別At而成之訊號r，(x，。 15 Γ(χ，t) = I，(x，t+Δί) (26) =Ι(χ，t+Z\t) + W(x，t+Z\t) =I(x，t+ At+ S(x)) 以下，對以〇$t$T之範圍附加之Γ(χ，t)藉以下之積分 加以計算，以藉已使f⑴及f(t)之相位位移；r/4之阶-冗/句加 20 以解調。 29 200822754 【數18】 ρω: £Vu,i^(r)+/(卜斜^ =/(x,r + A^)|/(r) + jf/(r--^)| (27) ^|P(x)|/(r -f* Δί -f s(x))|/Cr)+^
Nix, hi) + \Ρ(χ)\ ζ |/(r 4· + six}) fir) -f Jfir+Δ/ -f six)) fir - j)^dt 在此 N{x^Ai)== /(x,r)Wt
該積分計算係與用以求出f()之自己相關者相同之計 自，若令f(t)之自相關函數為g(t)，則可以下式代表之。 【數19】 £ /Or+Δί+i(x))/(r)rfr 二 g(Ai+办)） ^ /(r+Δ/ + i(x))/^r - jjrfr = + 丨 〇t>+ (28)(29)
10 以下，若設定 【數20】 ft〇c，Δ/) = g(A/+〆:))+ Jg Δ，+ s(x)+三 V 4則得到 【數21】 \ / (3 0) (3 1) β(^) = Mxt Δτ) «f |Κχ)|Μχ» Δί) 以下若欲與前述運用正弦波之例同樣可進行電子浮水 15 印之檢測，則 30 200822754 h(x，△!:)之偏角Arg[h(x，△〇]宜為近似於嵌入訊號之 相位（下式）之值。 【數22】 ^(Δί + ί(χ)) Τ 5 亦即，依下式 ’ 【數23】 • Arg[h{x, Al ]=(Δί+six)) + άφ (3 2) △ 0為取極小值之函數h即可。 此時，複數相關之積演算則顯示如下。 10 【數24】 |尸(χ:)|Μχ，Δφ <Δϋ(χ)+△炉) 2η six) P*(^)«|P(^)|e T 尸 * 〇c)|A(x，Δ/斗 = |Ηχ)|2 Γ (3 3) 則將求出其總和作為複數相關値，可由複數相關値之偏 角而在對應同步位移量At與之誤差範圍内加以求出。 惟，已利用下式。 15 【數25】 six) 2π ? #(x) = {F(x)|e^ τ 又，為求理解上之方便，已省略線性轉換TrAns而直接 顯示以P(x)之相關進行之例。 以上之討論在說明周期訊號為正弦波時，△0 = 0，而 31 200822754 若為正弦波以外之周期訊號時，Δ0妾0，、同步位移量△ t之測定將產生誤差。 (5)周期訊號之例： 周期訊號可利用具有以下特徵之周期函數。 1) 積分1周期量後之結果為0。 2) 自相關函數不具有極端之峰值。 上述之1)條件亦可諸如為下式。 【數26】
(34) 10 此處之T係周期函數之周期。 又，上述2)條件亦可諸如為「自相關函數之頂點附近 之2階微分値與頂點符號不一致」。 第4A〜C圖係例示周期訊號者。該圖之周期訊號係（第 4A圖）(A)正弦波、（第4B圖）(b)三角波、（第4C圖）(c)方波， 15 各訊號以0$t<T(T為訊號之周期）之範圍表達而以數式代表 時即如下所示。另，本發明並不限於該等例示，利用具有 上述特徵之任意周期訊號即可，則自不待言。 【數27】 ία) γ^αάΐίωί 4α (W少:
T
4a Y
fT T_ 2. 2Γ、
^t<T (c) y:
<,t<T 32 200822754 D條件代表可消減檢測時之積分結果 直流成分。 t)之t方向 之 巧俅仵之意義則說明如卜。 第5A〜C圖係顯示第4A〜C圖之各周期訊號自 函數者。進而，第6A〜~ m號之自相！ 〜C圖則顯不各周期訊號在複數平f 上之複數函數h()之移動執跡。 … 圖）正弦波之例，自相關函數之改變圓滑
h0之軌跡形成圓形。苴代 、， 々代表=〇,亚可以較高精確度^ 出同步位移量△{。 10 (弟5B、6B圖)三角波之例中，自相關函數之改變仍圓 滑’而頂點附近之2階微分之値與頂點之符號不同（符號在 正方之頂點附近之2階微分之値為負而與符號不-致），而 為不具有極端之峰值之自相_數。結果，h()之軌跡大致 等於圓形，Λ0則為極小值，其仍代表可以較高精確度求 I5出同步位移量 (第5C、6C圖）方波之例中，自相關函數不可謂為圓滑， 惟頂點附近之2階微分之値舆頂點符號不同（符號在正方之 頂點附近之2階微分之値為〇而與符號不一致），其仍為不具 有極端之峰值之自相關函數。結果、h()之軌跡並非圓形而 20呈菱形，則為較小值，代表可以一定之精確度求出同 步位移量At 一般而言，與其計算正弦波之値，莫如計算方波或三 角波之値，較可能進行高速處理，故藉使用三角波或方波 荨滿足上述條件之其它周期函數取代正弦波，可實現整體 33 200822754 高速化之電子浮水印檢測，而以同步位移量之若干誤差為 代價。舉例言之，一如以手機等行動終端進行電子浮水印 檢測般在以極為受限之計鼻貧源進行電子浮水印檢測時’ 或實施大量之電子浮水印檢測時，要求高速處理之情形 5 下，上述方式特別有用。 (6)利用直交之二周期函數時之時間同步省略電子浮水 印： 其次，以利用具有同一基本頻率而直交之作為周期訊 號之二周期函數以〖）、f2(t)為例。 10 此時，相當於使上述之時間方向單一頻率嵌入之時間 同步省略電子浮水印之說明中之周期複數函數f(t)為 舉例言之，以周期4之方波為匕⑴，並以周期4之三角波 為f2(t)，貝1J分別可定義為第7A、B圖所示之訊號。 15 此時，fi(t)、fKt)皆具有基本頻率1/4，成為1周期分之 積分， 【數28】 ζ (3 5) 並已直交。但，T為訊號周期，本例中Τ=4。 20 此時，舉例言之，對某X = x〇，P(x〇) = 1 + 0j時，所對應 之W(x〇，t)與第7A圖之fjt)相同。 若無不同步之情形，則將原圖成分除外而記載，即可 於檢測時得到第8A圖之訊號Gi(t)。結果將為其與&⑴，f2(t) 34 200822754 之相關計算結果， 【數29】 (3 6) (3 7) ζοχίύΑίΰΛ^Λ j^G20)/2 〇)Λ = 〇 而為 Q(x〇) = 4 + 0j 5 因不同步而使相位差別90度時，則將原圖成分除外而 記載，即可於檢測時得到第8B圖所示之訊號G2(t)。結果將 為其與fi(t)、f2⑴之相關計算結果 【數30】 (38) (3 9) 10 並成為 【數31】 β(χ〇) = 0+-7 同樣地，Q(x〇)將因不同步之大小而於第9圖之複數平面 上沿行軌跡1而改變。 15 又，對諸如某x = x!，若PbO^O+lj，所對應之W(Xl， t)將與第7B圖之f2(t)相同，由此可知，Q(x〇)將因不同步之大 小而於第9圖之複數平面上沿行執跡1而改變。 Q(x)之偏角可依與複數相關值之計算相同之計算，而 於計算所定之誤差範圍内自複數相關值之偏角求出相位位 35 200822754 移量△ 0。 如上所述，利用具有同一基本頻率而直交之二周期函 數6⑴f2⑴作為周期訊號時，亦可整體求出同步位移量而以 若干誤差為代價。 5 [弟1貫施例] 第10圖係顯、示本發明第1實施例之電子浮水印篏入裝 置及電子浮水印檢測裝置之構造者。 <電子浮水印嵌入裝置> 百先’就電子浮水印嵌人裝置加以說明。 10 €子*水印嵌人裝置包含複數圖案生成部110、時 間調變部130、嵌入圖案重疊部⑽、第m憶部⑽、第2記 憶部160，而可輸入嵌入資訊91卜嵌入前訊號912，並輸出 嵌入後訊號923。 以下，說明電子浮水印喪入裝置100之動作。 15 f n®軸示本發明第1實_之電子浮水印嵌入f
置之動作之流程圖。電子浮水印嵌入裝置100所實施之好 浮水印之嵌入處理步驟如下。 步驟_於複數圖案生成部110中，依據所輸入之嵌入 資訊911而生成嵌入複數圖案921，再加以儲存於記憶體 20 之第1記憶部150。 " 寻 嵌入複數圖案921係由複數構成之N-1次元圖案，代表 嵌入資訊之内容。複數圖案生成部11G之動作細節則於第二 圖中詳述於後。 另，-如後述之對複數之其減人方輯*，藉時間 36 200822754 調變部130之處理，亦可將N_1次元圖案構成實數值之圖案。 110)時間調變部130中，依據生成於複數圖案生成部 110而儲存於第1記憶部150之嵌入複數圖案921而生成嵌入 圖案922,並加以儲存於記憶體等之第2記憶部160。嵌入圖 5 案922係對嵌入複數圖案921進行時間軸方向之調變，而生 成作為實數值所構成之N次元圖案者。 時間調變部130之動作細節則留待後述。 步驟120)於嵌入圖案重疊部140中，將生成於時間調變 部130並儲存於第2記憶部160之922重疊於已輸入之嵌入前 10 訊號912，再輸出嵌入後訊號923。 嵌入圖案重疊部140之動作細節則留待後述。 <電子浮水印嵌入裝置-複數圖案生成部> 第12圖係顯示本發明第1實施例之複數圖案生成部之 構造例。 15 複數圖案生成部110A係由嵌入序列生成部111、複數排 列生成部112所構成，而可輸入嵌入資訊911，並輸出嵌入 複數圖案921。 複數圖案生成部110A所實施之嵌入複數圖案之生成處 理步驟如下。 20 第13圖係本發明第1實施例之複數圖案生成部之處理 流程圖。 步驟101)於嵌入序列生成部111中，依據所輸入之嵌入 資訊911而生成作為用以代表嵌入資訊之數值列之嵌入序 列913。嵌入序列生成部111之動作細節則留待後述。 37 200822754 步驟102)於複數排列生成部112中，將生成於歲 生成部111之以序刺3分配抑]次元複數排列上之列 素之實部及虛部，而生成欲入複數圖案921，再加以健存要 第1記憶部150。複數排列生成部112之動作細節則留 <電子浮水印嵌入裝置-嵌入序列生成部> 嵌入序列生成部111係藉以下處理而生成嵌入序 913。 * 嵌入序列913之生成可採用舆下列文獻所示之嵌入序 10列之構成方法相同之方法，即，諸如專利文獻1、「中村高 雄、小川宏、富岡淳樹、高嶋洋一『電子浮水印之平行移 動、擷取強韌性提昇之方法』1999年密碼與資訊安全討論 會，SCIS99-W3-2.1，ρρ·193-198, 1999」、「中村高雄、片山 浮、山室雅司、曾根原登『利用配備相機之手機之類比晝 15面之高速電子浮水印檢測方式』，信學論D-II，Vol. J87-D-II, No.12, pp. 2145-2155, 2004 j 〇 以下’說明後入資訊911之例如下。 •僅代表欲入有電子浮水印之事實之例； •資訊為1位元之例； 20 •資訊為η位元之第1例； •資訊為η位元之第2例； 另，本發明並不限於上述各例，而亦可採用其它嵌入 序列生成方法。 (例1)嵌入資訊911僅代表「已嵌入有電子浮水印」之事 38 200822754 實時，嵌入序列913亦可計算作為諸如使用擬似亂數列而代 表之數值列。即，平均0之擬似亂數列ΡΝ= {ΡΝι，PN2，…， PNL}(L為序列長）時，嵌入序列W={Wi ’ W2 ’…，Wl}亦可 決定如下。 W=PN= {PNi，PN2，…，PNl} (40) 又，擬似亂數列亦可使用諸如Μ序列或GOLD序列。 (例2)嵌入資訊911為1位元之資訊時，嵌入序列913亦可 10 計算作為諸如使用擬似亂數列而光譜擴散該.4位元資訊所 得之數值列。即，設嵌入資訊為b，，而平均〇之擬似亂數 列為，PN2，…，PNl}(L為序列長）時，亦可將嵌 入序列W={Wi，W2，…，Wl}決定如下。 【數32】 15
PN二{PN'，PUNL} -PN = PN\，- PN2，“一 PN (if b ^0) (41)
又，擬似亂數列亦可使用諸如M序列或GOLD序列。 (例3)嵌入資訊911為η位元之資訊時，嵌入序列913亦可 計算作為諸如使用擬似亂數列於每m位元即分割之各代號 而光譜擴散該η位元資訊所得之數值列之業經多樣化者。 20 印’亦可依以下步驟進行之。 第14圖係本發明第1實施例之嵌入序列生成部之詳細 動作之流程圖。 步驟201)將η位元之嵌入資訊911分割成複數之代號 Si ’ S2，…，Sk。此時，所有代號亦可同為m位元，各代號 39 200822754 亦可代表不同位元數分之資訊。
此處之「代號」分別代表嵌入資訊中一部分之資訊， 而為實際欲入電子浮水印之處理單位資訊，舉例言之，若 以64位元長之二進數值賦與银入資訊911，則如如圖所 5示，亦可設定以12位元資訊為區隔，而使12位元資訊個別 成為代號。或，亦可則代號代表！位元資訊，如第15圖之 例所示’若各代號之長度（I2位元）無法完全分割嵌入資訊 911之長度（此處為64位元）’則亦可依固定值（此處為值 0)pAdding —部分之代號（此處為最後之代號）之一部分位 10 元。 步驟202)對步驟201中產生之各代號進行光譜擴散處 理，而生成對應各代號之擴散序列Pl，…，Pk。 光谱擴散之方法則可為諸如下述之方法。 舉例3之，以1代號代表1位元資訊時，亦可對各代號 15 Si ’…，sk分別生成採計{卜-1}之值之總計k種之PN序列 • PNl = (Pnll，Pn12，···，），，並對代號冰 當代號值代表位元1時使用PNI，而於代號值代表位元〇時使 用-PNI作為擴散序列。 • 又，舉例言之，以1代號代表12位元資訊時，亦可對各 • 20代號分別準備4096種之PN序列PN(1，()），…，pN(1，4Q95)， PN(2,0)，…，PN(M〇95)，並對代號i在當代號i之值為12位元 而代表整數值時採用PN(i，x)作為擴散序列Π。 又’ PN序列(擬似亂數列）亦可使用諸如Μ序列或gold 序列。 40 200822754 步驟203)自擴散序列P計算嵌入序列w如下。 【數33】 (4 2) 舉例言之，上述之步驟202中後者之例如下。 (43)
上述之數式中乘以下式係為使序列各要素之標準偏差 為1， 【數35】 __ 41 10 惟後段之計算中若可適當控制嵌入強度，則乘以下式 並非必要。
【數34】
【數36】 15 (例4)若嵌入資訊911係由η位元所構成之資訊，則嵌入 序列913亦可計算作為諸如將其η位元資訊藉擬似亂數直接 光譜擴散而成m倍之長度者。亦即，亦可依下列步驟進行之。 1)以η位元之嵌入資訊911為b〇，bi · b2，…，，而得 到使各位元各重覆m次而成之序列S。惟，各位元bi係取+ 20 1、-1之任一值者。 41 200822754 【數37】 S = b〇bQ …bQb\b\ …bib2b2，“h^.”bn，ibnbfbn ( a λ\ v-，丨·—八一---- _ » - ^ ^ςζ 、、/ mm mm m® «锔 2)以取{ + 1，-1}之擬似亂數列PN= {PN〗，PN2，…，PNmn} 擴散S，而求出嵌入序列w。即，設定W2，…，wMN}時， 5 Wi=b〇PNi b〇PN2---b〇PNm (45) (代表第1位元係boxPNi，第2位元係boxPNi···。以下相 同）
w2=b1PNm+1 biPNm+2---blPN2M
1〇 Wmn bnPN(m])n+1 bnPN(m-i)n+2“*bNPNMN 關於上述之嵌入序列之生成方法，於「中村高雄、片 山淳、山室雅司、曾根原登，，利用配備相機之手機之類比晝 面之局速電子浮水印檢測方式，，，信學論D_n，vol. J87-D-II， Ν〇·12, ΡΡ· 2145-2155, 2004」中亦已述及。 15 <電子浮水印嵌入裝置-複數排列生成部> 複數圖案生成部11〇a之複數排列生成部112係藉以下 之處理生成複數圖案921。 複數㈣生成部11社複數排列生成部112之動作說 明如下。 20 冑Μ圖係本發明第1實施例之複數排列生成部之動作 流糕圖。 驟301)準備所有要素值為〇之大小為ΜιΧΜ2Χ···Μν1 之Ν-1次疋魏列拆列。惟，係預先設定之 42 200822754 5 • 10 要素數。 步驟302)自嵌入序列913依次各抽取二值，使所抽取之 值自步驟301中所準備之排列之位置（0，0，…，0)依次成為 其要素值之實部、虛部，而對排列設定其值。即，複數排 列為A[Pl，p2，…，PwKPN^O)所代表，而嵌入序列913 為所W!，W2，…，WL代表時， A[0 ^ 〇 » ··· » 〇] = Wl+jw2 A[1，0，…，0] = W3 + jw4 (46) 但，j為虛數單位。 第17圖顯示上述狀態。惟，第17圖係顯示2次元之複數 排列之例者。 步驟303)以上述步驟302中生成之複數排列為嵌入複 15 • 數圖案921而加以輸出。 如上所述，藉生成N-1次元之嵌入複數圖案921作為依 據使用擬似亂數而生成之嵌入序列913而成之複數之排 列，嵌入複數圖案921之各要素之值可設定為分散於複數空 間内全體。其結果，可得到後述之時間調變之結果。嵌入 20 圖案922之相位擴散以對應N-1次元空間上之位置而不同， 電子浮水印之檢測時因嵌入前訊號912而生之雜訊成分之 大小可更為縮減。 又，在上述步驟302之前，亦可預先以擬似亂數將嵌入 序列913之順序替換成隨機之順序。藉此，已嵌入之資訊之 25 不法分析或改寫等攻擊即較為困難，且具有交錯編碼之效 43 200822754 果’且有助於預防後入後訊號923之局部強勃性之不均衡。 此時’將賦與順序之替換所使用之擬似亂數之種之值作為 電子浮水印嵌入之金鑰(key)，並於電子浮水印之檢測時使 用同一之金餘。 5 又，除於嵌入序列913上進行順序之替換之外，亦可替 換步驟302中得到之複數排列之要素。 <電子浮水印嵌入裝置-時間調變部130> 以下詳細說明時間調變部130之動作。 第18圖係本發明第1實施例之時間調變部之構造例。 10 時間調變部130A包含周期訊號生成部131、調變部 132、加算部133，而可輸入嵌入複數圖案921，並輸出嵌入 圖案922。 時間調變部130A所實施之嵌入圖案922之生成處理係 依以下步驟進行。 15 第19圖係本發明第1實施例之時間調變部之動作流程 圖。 步驟4 01)於周期訊號生成部131中生成具有同一基本 頻率且直交之二周期訊號。舉例言之，亦可依據單一周期 訊號而生成二周期訊號，其等之相位分別差異90°即1/4周 20 期分。所生成之周期訊號之例則留待後述。 步驟402)於調變部132中，藉步驟401中生成之二周期 訊號分別朝時間方向調變已輸入之嵌入複數圖案921之實 部、虛部。調變之具體例則留待後述。 步驟403)於加算部133中，加算已於調變部132中經調 44 200822754 變之二N次元訊號，並取得嵌入圖案922，再加以儲存於第2 記憶部160。 以下說明步驟401中生成之周期訊號之例。
於周期訊號生成部131中生成之周期訊號如第仏〜⑽ 所不’各為（第4A®I)(a)正弦波、（第侧）⑻三角波、（第4C 圖）(c)方波，在0$KT(Tii訊號〇)周期)範圍内以數式代表各 訊號如下。
【數38】 (ά) 4α y τ 4α.Τ ^3α < 2 2 Γ) (c)
a (〇Sr<Il 2 F ，α (— ^ f <；
該等周期訊號之細節則如前所述。 其次，調變部Π2所實施之調變係以於周期訊號生成部 m生成之周期訊號為載波，而以次元之複數圖案92ι 之各位置之值之貫部、虛部之值，進行am調變，以轉換成 N次元之圖案而進行。 即，具體而言，可實施如下。 以下，設N-1次元之敌入複數圖案為ρ(χι，&，...，知^ 所代表。此時，P之實部、虛部則以pr，pi代表，則 Ρ(Χι，x2，…，χΝ1)=：ρΓ(Χι，X2，...，知1) +j*Pi(xiJx2>... ,Xni) (47) 45. 200822754 但，j為虛數單位。 設於周期訊號生成部131中已生成二周期訊號fr(t)、 fi(t)。此處之fr與fl係以同一周期訊號而相位差異90°而生成 者為例，設為 5 fi(t) = fr(t-T/4) (48) T則為周期訊號之周期。 分別以fr(t)、fi⑴調變Pr，Pi，並藉下式得到N次元之圖 案 Wr，Wi 〇
Wr(Xi，x2，…，Xn]，t) = Pr(Xi，x2，…，xN])xfr(t) 10 (49)
Wi(Xi，x2，…，Xu，t) = PI(Xi，x2，…，xN」)xfi⑴ (50) 於上述之步驟403中加算該Wr，WI，而得到下述之N 次元訊號W作為嵌入圖案922。 15 W(Xi，X2，…，Χν·1，t) = Wr(Xi，Χ2，…，Xn-1，t) ，x2，…，xN_i，t) (51) 以下說明對N=3之影像訊號使用正弦波作為周期訊號 之例。若設定 fr ⑴=COS(i>t (52) 20 fi(t) = sin6L)t (53) 則 W(x，y，t) = Pr(x，y )cosie) t +Pi(x，y )sin(y t (54) 但，ω係對應周期T之角速度，ω=2ττ/Τ。 亦可使用作為代表二周期訊號之函數之複數函數， 46 200822754 f(t) = ej ω 1 = cos ω t + j sin ω t 而進行前述計算如下，自不待言。 【數39】 W(x,y,i)-niPix,y)x/{，>(/)]-UPix,y)e^e0i] (5 5) 5 但，⑴係f⑴之共軛複數， ' 【數40】 • 上述則為用以抽取C之實部之演算。 <電子浮水印嵌入裝置-嵌入圖案重疊部> 10 以下，詳細說明嵌入圖案重疊部140之動作。 嵌入圖案重疊部140中，對輸入作為嵌入前訊號912之N 次元訊號，藉加算生成於時間調變部130A而儲存於於第2 記憶部160之N次元之嵌入圖案922而加以重疊，再以重疊後 φ 之N次元訊號作為嵌入後訊號923而加以輸出。 15 嵌入強度)加算嵌入圖案922時，亦可藉預定之強度參 數α加以強調而嵌入。即，設N次元之嵌入前訊號912為 • Ι(χι，Χ2，…，xn-i，t)，且設嵌入圖案922為W(Xi，χ2，…， . xn-i，t)時，可依下式求出嵌入後訊號9231^，χ2,…，Xu， t)。 20 I’(Xi，X2，…，Xn-1，t)=I(Xi，X2，…，XN-1，t) + α · W(x!，x2，…，xn_i，t) (56) 強度參數α亦可構成對應自嵌入前訊號912全體或嵌 47 200822754 入前訊號912中作為演算對象之部位算出之特徵量而變化 者。舉例言之，若嵌入前訊號912為影像訊號，亦可構成嵌 入之進行在加算有幀畫面之紋理（texture)領域及移動激烈 之领域等之嵌入圖案並不醒目之部位較強（即取α之較大 — 5 值），而在幀畫面之平坦領域及緩慢而移動一致之領域等醒 . 目之部位則較弱（即取α之較小值）。 嵌入圖案之重複）嵌入圖案之重疊時，若嵌入前訊號 _ 912之大小比喪入圖案922大，則亦可加算而重複後入圖案 922 〇 10 以嵌入前訊號912之小比嵌入圖案922大為例，則諸如 可貫施如下。 1)嵌入前訊號912為影像訊號時，若嵌入前訊號912之 時間方向長度（幀數)大於嵌入圖案922之時間方向長度，則 如第20圖所示，亦可重複嵌入圖案922複數次。 15 2)嵌入前訊號912為影像訊號時，若嵌入前訊號912之 _ 幀晝面之大小（晝角）大於嵌入圖案922之大小（晝角），則如 第21圖所示，亦可加算而縱橫地以彻磚狀舖滿嵌入圖案 922 〇 ^ 嵌入圖案之擴大）又，在嵌入圖案之重疊之前，亦可以 • 20 擴大嵌入圖案922至任意大小或同等於嵌入前訊號912之大 小。第22圖即顯示其例。第22圖中，雖已顯示擴大2倍之例 與配合嵌入前訊號912之大小而擴大之例，但亦可擴大至其 它大小則自不待言。 擴大時使用何種演算法皆可。如第22圖所示，可使已 48 200822754 擴大之1區段對應一值，亦可使擴大後之區段全部為相同 值，或使用線性插補或雙立方插補等公知之插補方法。 第22圖雖已顯示嵌入前訊號912為影像訊號時以幀晝 面為單位而朝空間方向擴大之例，然亦可構成朝時間方向 5 進行擴大，自不待言。 對特徵量之嵌入）又，對嵌入前訊號912重疊嵌入圖案 922時’除對嵌入前訊號912之訊號值直接加算嵌入圖案922 之值以外，亦可改變嵌入前訊號912而使嵌入前訊號912之 預疋4寸徵量為嵌入圖案922之值或僅其數量倍之改變，而進 10 行重疊。 以上述之特徵量為例，舉例言之，可舉嵌入前訊號912 之訊说值或各區段之訊號值之平均值等為例。嵌入前訊號 912為影像訊號或晝面訊號時，舉例言之，亦可使用影像、 晝面之像素之亮度值及色差、RGB之色訊號值等。
<電子浮水印檢測裝置> 第1〇圖所示之電子浮水印檢測裝置2〇〇包含時間解調 部21〇、檢測資訊提取部220、圖案記憶部250，而可輸入嵌 入後訊號923，並輪出檢測資訊914。 以下’說明電子浮水印檢測裝置200之動作。 第23圖係本發明第1實施例之電子浮水印檢測裝置之 動作流程圖。 步驟501)於時間解調部21〇中，基於已輸入之嵌入後訊 #b923進仃時間轴方向之解調，而取得檢測複數圖案961， ^ 什於圖案記憶部250。檢測複數圖案961係由複數 49 200822754 所構成之Ν-l次元圖案。時間解調部210之動作細節則留待 後述。 另，在時間解調部210所實施之解調處理之前，亦可對 嵌入後訊號923藉前置處理而進行諸如幾何變形修正、雜訊 5 去除、過滤（filtering)、區段重疊、區段化等處理。其等之 例則留待後述。 步驟502)於檢測資訊提取部220中，分析產生於時間解 調部210而儲存於圖案記憶部250之檢測複數圖案961，再以 電子浮水印欲入裝置100提取已嵌入之電子浮水印資訊，並 10 加以輸出作為檢測資訊914。 檢測資訊提取部220之動作細節則留待後述。 另，在檢測資訊提取部220所實施之檢測資訊提取處理 之前，亦可對檢測複數圖案961藉前置處理而進行諸如 次元空間内之幾何變形修正、雜訊去除、濾波、區段重疊、 15區段化等處理。其等之例則留待後述。 〈對嵌入後訊號之前置處理> 以下，說明電子浮水印檢測裝置200中對嵌入後訊號 923實施之前置處理之例。 幾何變形修正）電子浮水印嵌入裴置1〇〇中，若已對敌 20入有電子浮水印之嵌入後訊號923施行擴大、縮小、旋轉、 平行移動、方位比(Aspect rAtio)變更、射影轉換等幾何變 开則可能難以直接檢測電子浮水印，故亦可進行用以修 正之前置處理。 幾何變形修正諸如文獻「CsurkA，G·，DeguillAume，F·， 50 200822754
RuAnAidh，LJ· Κ· 0, And Pun，T”，，A BAyesiAn ApproAch to Affine TrAnsformAtion ResistAnt ImAge And Video WAtermArking/9 InformAtion Hiding, Proceedings Lecture Notes in Computer Science 1768， pp· 270-285, 5 Springer-VerlAg (2000)」所示，與電子浮水印之資訊不同， 亦可將用以進行幾何修正之訊號預先嵌入於訊號中，藉加 • 以檢測而推定己對訊號施加之改變程度，並藉實施已對訊 0 號推定之改變之逆轉換而予以修正。又，諸如文獻 r Honsinger，C·，“DAtA Embedding using PhAse Dispersion， 10 C6IEE SeminAr on Secure ImAges And ImAge AuthenticAtion (Ref· No· 2000/039)，ρρ·5/1-5/7 (2000)」所示，亦可對作為 電子浮水印而具有嵌入資訊之嵌入圖案本身使用具有重複 性之周期性圖案，而於檢測時藉自自相關函數觀察其周期 變化算出擴大、縮小率，再依據所得之擴大、縮小率而實 15施上述改變之逆轉換而予以修正。又，舉例言之，對象訊 φ 號為畫面或影像時，亦可以文獻「片山淳、中村高雄、山 室雅司、曾根原登、，，用以讀取電子浮水印之j應用程式高 速區域檢測演算法，，、信學論D=n，Wi· J88_D_n，Ν〇·6, • ΡΡ·1035·1046,2005」所示之方法提取晝面内之矩形領域， • 2G而以之為已嵌人有電子浮水印者並進行幾何修正。 濾波處理)對於已嵌人有電子浮水印之嵌人後訊號9 2 3 ⑽加有雜訊時，亦可另加用以去除原本之散人前訊號之 成分而留下電子浮水印之訊號成分之濾波處理。 區段重疊）電子浮水枝人裝ΪΗΚ)巾，嵌人前訊號912 51 200822754 之大小比嵌入圖案922大時，若嵌入圖案重疊部140中加算 嵌入圖案922而予以重複，則亦可實施就重複圖案之各部位 切出嵌入後訊號923，並將其等重疊加算為一而匯集成一區 段之區段重疊處理。 5 區段化）電子浮水印嵌入裝置100中，嵌入前訊號912之 大小比嵌入圖案922大時，若於嵌入圖案重疊部140中已擴 大嵌入圖案922，則亦可於嵌入後訊號923之縮小後進行電 子洋水印之檢測。 自特徵量進行檢測）電子浮水印嵌入裝置100中，對嵌 10入前訊號912重疊嵌入圖案922時，若嵌入前訊號912之預定 特徵量改變為嵌入圖案922之值或僅改變可數倍數而進行 重疊，則亦可依據自嵌入後訊號923算出預定特徵量之結果 而進行電子浮水印之檢測。 舉例言之，如第24圖所示，亦可就各區段切出嵌入後 15訊號923-1，算出各區段之特徵量而構成特徵量之列，而後 再檢測電子浮水印。特徵量之例亦可採用區段内之訊號值 之平均值。又，訊號為影像訊號或畫面訊號時，舉例言之， 亦可使用影像、畫面之像素之亮度值或色差、RGB之色訊 20 i述例中所舉出之前置處理亦可作為檢測資訊提取部 220之檢測資訊提取處理之前置處理，而對檢測複數 961加以貝施。尤其，幾何變形修正時，影像訊號中第如 兀之軸為時間方向時，則對寂入後訊號923進行前置處理^ 修正時間方向之伸縮，並對檢測複數圖案961進行前置處理 52 200822754 而修正二間方向之幾何變形，藉此而可有效且以高精確度 進行空間之幾何變形修正。 〈電子浮水印檢測裝置-時間解調部> 以下’詳細說明時間解調部210之動作。 5 第25圖係顯示本發明第1實施例之時間解調部之構造 例。 該圖所示之時間解調部210包含周期訊號生成部211、 ^ 解凋。卩212、複數圖案構成部213，而可輸入嵌入後訊號 923，並輸出檢測複數圖案961。 10 另，第25圖中，為更易於理解與第18圖之對應關係， 係由下至上記載資訊之構造，務請注意。 時間解調部所實施之嵌入後訊號923之解調處理係 依以下步驟而實施。 第26圖係本發明第丨實施例之時間解調部之動作流程 15 圖。 • 步驟601)於周期訊號生成部211中，生成具有同一基本 頻率且直交之2個周期訊號。舉例言之，亦可依據一周期訊 號而分別生成2個周期訊號而使其等相位差異9〇。即1/4周 〜 期。所生成之周期訊號係對應前述電子浮水印嵌入裝置1〇〇 * 2〇之時間調變部13〇A所具有之周期訊號生成部131者。周期訊 號之例則已說明於前。 步驟602)於解調部212中，依據已輸入之嵌入後訊號 923之時間方向成分，以生成於步驟6〇1之2個周期訊號個別 加以解調，而得到2個N-1次元訊號。解調之具體例則留待 53 200822754 後述。 步驟603)於複數圖案構成部213中，已於解調部212中 解調之2個N-1次元訊號分別形成實部、虛部而得到複數之 N-1次元圖案之檢測複數圖案961。 5 具體而言，分別設2個队1次元訊號為Qr(Xl，X2，···， xN-i)，Qi(Xi ’ X2，…，Xism)時，可以下式計算檢測複數圖案 961 為 Q(xi，X2，…，xn-i)。 Q(Xl ? X2 5 ··* 5 XN-l)=Qr(Xl J X2 . ... , Xn.!) +jQi(xi ’ x2，…，xn-i) (57) 10 但，j係虛數單位。 以下，說明時間解調之具體例。 於解調部212中進行之解調係藉求出N次元之嵌入後訊 號923之於周期訊號生成部211生成之周期訊號之相位而進 行者。尤其如下述般，藉對2個周期訊號求出其等成分之大 15 小，即可輕易測定周期訊號之相位。 即，具體而言可諸如實施如下。 以下，設N次元之嵌入後訊號923為Γ(Χι，χ2,…，χν」， t) 0 又，設於周期訊號生成部211中生成2個周期訊號fr(t)、 20 ⑴。在此’以丘與^!係基於同一周期訊號而差異90。而生成 者為例，則 f.fr(t-T/4) (58) 以f；(t)、fi⑴解調I”，再以下式算出2個N-丨次元訊號
Qr(Xi，X2，…，XN])、Qi(Xl，χ2，…，Xn i，t)。 54 200822754 【數41】 ^ 1§(Χί * , XNA, r)ft (f)dT (5 9) f2 ，戈2，"·，〜-!, rt/jirWr (6 0) 在此，h、t2係後入後訊號923中作為檢測對象之區間 之個別開始點及結束點。舉例言之，亦可如以已輸入之嵌 入後訊號923全部作為檢測對像而設定ti = -〇〇，1：2=0°，或亦 可如提取已輸入之嵌入後訊號923之η周期分而設定“ =〇， t2二ηΤ(但Τ係生成於周期訊號生成部211之周期訊號之周 期）。 又，已求得嵌入後訊號923作為離散訊號時，亦可藉以 1〇 下之積和計算而求出2個Ν-1次元訊號Qr，Qi。 【數42】
Qr (:1，龙2，…，戈沒〜!): n 这 Σ (?) (6 1) ft Ct】》怎2,…，XU); h 5 Sr(xW”，xn，r)/“r) t»^| (6 2) 又’舉例言之，影像一訊號等—中，欲會使用手—機等低性 此處理器重拍所得之影像檢測電子浮水印時，亦可能發生 拍攝之影像傳輪率（frAme rAte)不穩定且取樣之時略微發 生偏差之問題。此時藉對於離散而得之訊號Γ，(Χι，X2，…， ΧΝ'1?1)?Γ(Χΐ ^ Χ2 ^ > χ2 > - ^ χΝ.1?η) ^ 用個別訊號之檢測時點。，t2，…，u而如下述般對第丨個樣 本依據與第1個測定軸之周期函數值f( t i)之積而進行積和 55 200822754 計异，即可修正不穩定之影像傳輸率而確保計 確度。 【數43】 异結果之精 Μ (6 3)
Qi (^1 »**%XN^}) =r ^/^(xi i)ft itt) i=i (6 4) 5 又，屏幕*TV等所顯示之影像係由攝影機或手機等之 相機所拍攝時，播放之影像傳輸率與拍攝之影像傳輪率2 相關資訊多已存在，若加以利用而計算ti，則可對離之 «Ι’’(Χι，X2，…’〜叫”㈤，X2 ,...，知病，...，Ι，，(Χι , χ2 ’ ···，xN小n)進行以下計算。 1 10 【數44】
ι«Χ (6 5} (6 6) ---但’—F係松攝時之影像傳輸率。— — 其次，就使用差分•微分之時間解調加以說明。 除上述之外，亦可使用嵌入後訊號923Γ(Χι，X2，…， 15 Xn·1，〇之4由方向之差分或微分進行解調。上述時間解調部· 310之構成例則如第27圖所示。 第27圖所示之時間解調部210b具有與第25圖之時間解 調部210A大致相同之構造，一旦對訊號微分部215輸入喪入 56 200822754 5 後訊號923後，即對解調部212加以輸入，此點則有所不同。 訊號微分部215中，對已輸入之嵌入後訊號923計算第N 次元之軸，即計算t軸方向之差分或微分，再對解調部212 加以輸出。 舉例a之’已知若為影像訊號等’則訊號之巾貞間之相 關較大。由於2幀之時間間隔愈短，幀間之相關愈高，故若 計算幀間差分或微分值，則原圖成分將消減甚於周期訊號 • 之抵銷部分，而使電子浮水印之能量相對增大，藉自上述 差分值、微分值進行解調，可輕易檢測電子浮水印，並提 10 昇檢測精確度。反之，即便嵌入較弱之電子浮水印亦可保 有相同程度之檢測功能，故可嵌入訊號劣化較少之電子浮 水印。。 <電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部220> 以下，就檢測資訊提取部220加以詳細說明。 15 第28圖係顯示本發明第1實施例之檢測資訊提取部之 • 構成例者。 檢測資訊提取部220A包含檢測序列提取部221、相關値 外鼻部222、最大値判定部·223、檢測倩報再構成部224，而 可自圖案記憶部250輸入檢測複數圖案961，並輸出檢測資 . 20 訊 914。 另，第28圖中，為易於理解其與第12圖之對應關係， 請注意其構造係記載成資訊由下至上顯示之方式。 檢測資訊提取部220Α所實施之檢測資訊提取處理係依 以下步驟進行。 57 200822754 第29圖係本發明之第1實施例之檢測資訊提取部之動 作流程圖。 步驟701)於檢測序列提取部221中，構成從由已輸入之 檢測複數圖案961所算得之複數值提取實部、虛部之值並加 5以排列而成之檢測序列1113。檢測序列提取部221之動作細 節則留待後述。 步驟702)於相關値計算部222中，計算與依據構成於檢 測序列提取部221之檢測序列1113與預定之嵌入序列而構 成之嵌入序列之相關，以求得相關值1114。 10 因應嵌入序列之不同種類而嵌入有不同值時，分別計 算與依據所考慮之複數嵌入序列而構成之複數嵌入序列之 相關’以求出對應之相關值1114。相關値計算部222之動作 細節則留待後述。 、 步驟703)於最大値判定部223中，找出相關値計算部 15 222中所得之相關值1114中最大者，再決定對應於最大之相 關值1114而使用於相關値計算部222之相關計算之嵌入序 列。 另’因應電子浮水印嵌入裝置100之嵌入序列之構成方 法之不同，除以最大値判定部223進行最大值判定之外，亦 20可以其它方法進行判定。 步驟704)於檢測情報再構成部224中，依據最大値判定 部223所決定之嵌入序列而重構成可判斷實際上已嵌入之 檢測貝吼914。另，檢測情報再構成部224之動作細節則留 待後述。 58 200822754 <電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部-檢測序列提 取部> 以下’就上述之檢出序列提取部221加以詳細說明。 檢出序列提取部221具有對應電子浮水印嵌入裝置100 5之複數圖案生成部110A之複數排列生成部112之檢測側之 功能，可從由檢測複數圖案961算得之複數值構成檢測序列 ^ 1113 〇 φ 檢出序列提取部221中之處理係依以下步驟而實施。 第30圖係本發明之第1實施例之檢出序列提取部之詳 10 細動作流程圖。 步驟801)從檢測複數圖案961構成大小為MixM2x…x MwiN-l次元之複數排列，再加以儲存於記憶體（未圖 示）。但，Ml，M2，... ’ Μν]係與電子浮水印嵌入裝置1〇〇 之複數排列生成部112所使用者相同之要素數。 15 作為離散訊號而得到之檢測複數圖案961將直接視為 • N]次元之複數排列。作為連續訊號而得到之檢測複數圖案 96_以使用任意之取樣(sAmpling)方法騎取樣後者作為 N-1次元複數排列使用。 * 步驟802)自記憶體(未圖示)依序從步驟8〇1中所得到之 -2G髓排列中提取—複數值，以所提取之複數值之實部、虛 部分別為單獨之實數值而加以排列。即，複數排列為A[P1，
P2，…，PN-APnSO)，而檢測序列 1113為1”丨，Γ，2，…，i，，L 時，則 L 59 200822754 【數45】 /f=m[4〇ui =3|冲)，()，”’，〇|| ί| =SR[4A，. ,〇1 (68) α =44,〇,···,〇1 但，下式為用以提取複數之各實部、虛部之演算。 【數46】
以上係電子浮水㈣人裝置_之與複數排列生成部 112之生成之對稱處理。 步驟803)以所得之，i，，2 …i”L作為檢測序列1113
而加以輸出。又，於電子浮水印嵌入裝置ι〇〇之複數排列生 10成部112中，在構成複數排列前，冑用擬似亂數列以隨機之 順序替換欲入序列犯之順序而進行嵌入時，在該步驟8〇3 之爾，可藉使用擬似亂數而替換檢測序列nn之順序以與 複數排列生成部112減，_復触人賴913對應之順 序。此時，使用於順序之替換之擬似亂數之種類之值則作 15為電子浮水印檢測之金鑰而賦與與電子浮水印嵌入時所使 用者相同之金餘。 又，電子浮水印嵌入裝置100之複數排列生成部112 中，除於嵌入序列913上進行順序之替換以外，若藉替換所 得到之複數排列之要素而進行，則在步驟8〇2前，亦可藉替 20換構成於步驟801之複數排列之要素以與複數排列生 200822754 112相反，而加以回復。 <電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部-相關値計算部> 以下，就檢測資訊提取部220A之相關値計算部222之動 作加以詳細說明。 5 相關値計算部222之相關值計算處理係依以下步驟而 實施。 1)相關値計算部222係藉與電子浮水印嵌入裝置100之 嵌入序列生成部111相同之步驟而生成所考慮之嵌入序列 w⑴，w(2)，…。 10 在此，所考慮之嵌入序列係具有嵌入可能性之所有嵌 入序列，可因應嵌入序列生成部111中之嵌入序列之生成而 諸如決定如下。 (例1)舉例言之，如嵌入序列生成部111之(例1)般生成 嵌入序列時，所考慮之嵌入序列可為以下1種。 15 w=PN= {PNi，PN2，…，PNl} (69) (例2)舉例言之，如嵌入序列生成部111之(例2)般生成 嵌入序列時，所考慮之入列則可為下列2種。 w(i)=PN= {ΡΝι，PN2，…，PNl} (70) w⑺=-ΡΝ={-ΡΝι，-PN2，…，-PNL} (71) 2〇 (例3)舉例言之，如嵌入序列生成部111之(例3)般，生 成嵌入序列一如由各記號代表1位元資訊之例時，所考慮之 嵌入序列相對於各象徵即為以下2種。 w(i’ i) = pNi=《pNii，pNi2，…，pNiL》 (72) w(i’2)=_pNi=ipNil，_pNi2，…，_pNiL} (73) 61 200822754 又，如嵌入序列生成部m之(例3)般生成嵌入序列〜 各記號代表12位元資訊之例時，所考慮之嵌入序列相辦於 各記號即為下列之4096種。 ' w(1 1) = PN(i，〇) (74) 5 w(1 ’ 2) = PN(i，η w 乂i， 4096) :PN(i’ 4095) 10 15 (例4)舉例言之，如嵌入序列生成部U1之(例句赴生成 嵌入序列時，單純地網羅全部情形之嵌入序列有]” 至。爾 後之相關計算時，亦可將檢測序列m3各分成❿個， 一 、一 ^—、饭 元b i進行已分割以下與2種嵌入序列之相關而成之檢蜊序 1113之相關計算。 【數47】 研！，+/W祕h "·广iW⑽彻 (7 5)
W (7 6) 上述之方法亦記載於前述之文獻「中村高雄、片山淳、 士室雅司、曾根《『利用配備相機之手機之類比畫面之 尚速電子浮水印檢測方式』、信學論D_n，v〇i. j87_D_n， Νο·12，ρρ· 2145-2155, 2004」中。 2)分別計算檢出㈣提取部221所得之檢測序列川3 與上述之1)中所得之各嵌入序列w⑴，w(2)，…之相關。 相關計算難諸如專利文獻i及讀「巾村高雄、小川 62 200822754 宏 、富岡淳樹、高嶋洋一電子浮水印之車^ 又十仃移動、掏 莉性提昇之方法」〗999年密碼與資訊安全討論备強 SCIS99-W3-2.1，PP.193-198, 1999」所示之電子浮水艮 之檢 測所實施者相同，舉例言之，可藉下式之積和演算而求 在此，以p⑴為所欲求之相關値、以，i，，，〆 為檢測序列1113、以w⑴={w%，w(j)2 象而構成嵌入序列。 【數48】 ，l} w (j) l}為目前對
L />〇) = ίf · w(J) = Τ' ikwt Awl 0) (77) 10 15 但，『·』係將數列視為向量時之内積演算。 又，為使前述之文獻「中村高雄、片山淳、山〜 芝司、
Pp. 曾根原登『利用配備相機之手機之類比畫面之高速電+% 水印檢測方式』、信學論D-II，Vol· J87-D-II，η 2145-2155, 2004」中所載之檢測可靠性之評價基準—致 舉例言之，亦可預先使Ϊ”及界⑴之各要素為平均〇、分散工 加以正規化，再藉以下之相關值計算乘以常數項而進彳_、、= 算。 。、 【數49】 ：i9^w .0> I ^•al· (7 8) 20 <電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部最大値判^ 部> 以下，就檢測資訊提取部220A之最大値判定部223加以 63 200822754 詳細說明。 最大値判定部223之處理係依以下步驟而實施。 1)從相關値計算部222中所得之相關值⑴，p (2)，…找出最大值之相關値p⑴。 【數50】 (7 9)
10
15 但，MAX()係回復最大值之演算。 2)得出對應p (max)之嵌入序列w(n^ 又，判斷最大之相關值p(max)是否 若未超過則亦可判斷並未嵌入電子浮水印 以下，就最大値判定部223之替代動作加以說明。 除由最大値判定部223進行最大值判定，亦可以相關値 計算部222對所妓人序列w⑴’ w(2)，...在未計算相關之狀 態下，從欽序心⑴依料算相關，再財所之相關值是 否超過預定之閾值，若超過則使嵌入序列為〜加㈣，而於該 時點結束相關計算。 已超過預定之閾值， 又，電子浮水印嵌入裝置1〇〇之嵌入序列若諸如係如嵌 入序列生成部111之（例1)所示僅由一種嵌入序列所構成而 嵌入，則將僅計算一相關值，故最大値判定部223之最大值 20判定即無意義。反之亦可視所得之相關值是否已超過預定 之閾值而進行判定。 又，電子浮水印嵌入裝置100之嵌入序列若諸如係如嵌 入序列生成部111之(例2)所示僅由1種入列之正負差異所構 64 200822754 成而甘欠入’則將計算符號已反轉之相關值，故亦可僅就一 方之敗入序列進行相關値計算部222之相關計算 ，並以所得 之相關值之符號判定已嵌入之值，而替代最大値判定部223 之取大值判定。又，亦可視所得之相關值之絕對值是否已 5超過預定之閾值而進行判定。 又’亦可以相關值之大小評價浮水印之可靠性。 子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部_檢測資訊再 構成部> 以下’就檢蜊資訊提取部22〇a之檢出情報再構成部224 10 加以詳細說明。 檢出情報再構成部224之處理係依以下步驟而實施。 1)由最大値判定部223中所得出之嵌入序列w(max)，對 應電子浮水㈣人裝置之嵌人序列生成部111之欲入序 列生成方法而構成對應之嵌入資訊之值作為檢測資訊。舉 4 J 口之以光邊擴散形式構成嵌入序列9時，則以使…加叫 反光謹擴散之形式再構成檢測資訊。 (例U舉例言之，若如I人相生成部111之(例1)般生 =入序列’則是否嵌人有電子浮水印之資訊本身即為檢 〇 (例2)舉例言之，若如嵌入序列生成部111之(例2)般生 成嵌入序列，則若w(maX) = pN，而檢測資訊之位元值為！， w(maX)=_PN’則檢測資訊之位元值為〇。 (例3)舉例言之，若如嵌人序列生成部⑴之(例3)中各 記號代表1位元之例般生成喪入序列，則相對於記號，: 65 200822754 wmax =PN’記號值為卜w(_)=_pNi ’貝化號值為〇。對全 部之記號進行上述處理，並藉連賴得之記號值而得出檢 測資訊。 又，若如嵌入序列生成部m之(例3)中，各記號代表12 位元資訊之例般生成嵌入序列，則相對於記號丨，若…⑻㈣ ，則記號值為X。對全部之記號進行上述處理，並 猎連結所付之s己號值而得出檢測資訊。
(例4)舉例言之，若如嵌入序列生成部ιη之(例4)般生 成嵌入序列，則對於位元bl，若 10
wc)={ + PNim+i，+PN im+2 + PNim+m} 且若位元値+ 1， w(—={-PNim+1，_PNim+2，···，_謂如地} 則位元值為-1。對全部之位元進行上述處理，並連結 所得之位元值，即可得出檢測資訊914。 2)輸出上述處理所得出之檢測資訊914。
<對複數之其它嵌入方法> 上述之構成例中，係於電子浮水印嵌入裝置1〇〇之複數 排列生成部112中，由嵌入序列913設定複數排列之要素值 時，以自嵌入序列913提取之值為要素值之實部、虛部。又， 20對應於此，於電子浮水印檢測裝置200之檢出序列提取部 221中由檢測複數圖案961構成檢測序列1113時，提取並排 列檢測複數圖案961之複數值之實部、虚部之值即可構成檢 測序列1113。 上述各例中，雖利用複數之實部與虛部，但複數排列 66 200822754 生成，Π12與檢出序列提取部切之動作若有對應關係，亦 可以與上述不同之方式使用複數值。 舉例言之’在複數排列生成部112中，由嵌入序列913 提取之值為Wl ’ Μ時，亦可將之設定為複數排列之要素值 〜 之偏角與絶對值。此時，在檢出序列提取部221中，可使用 . 檢測複數圖案961之複數值之偏角與絕對值而構成檢測序 列1113 。 • 又，舉例言之，亦可將由嵌入序列913提取之一值Wl 與一複數值之偏角相對應而加以嵌入。此時，複數值之絕 10對值亦可諸如固定為丨。舉例言之，當嵌入序列之值為+ 1、 -1之任一時，亦可使複數值之偏角分別為冗/4、3 7Γ/4。 此時’於檢出序列提取部221中，可僅使用檢測複數圖 案961之複數值之偏角而構成檢測序列1113。採用上述構成 方法時，亦可在以複數排列為複數之排列而計算之外，以 15 其為代表偏角值之貫數值之排列而加以構成，並使用該值 馨 而控制周期變數之相位而構成時間調變部130。採用上述構 成方法時，與設定複數之實部與虛部時相較，嵌入序列之 長度為一半。 又，舉例言之，亦可對於Wl、w2藉下式決定複數排列 ‘ 20 之要素值p。 p=aw!+bw2 (79) 在此，a、b係下式之任意複數。 【數51】 3[α*6]赛 〇 67 200822754 在複數平面上使a、b直交，而使上述之(w!，w2)對複數 P之轉換為直交轉換，即，亦可為下式之複數。 【數52】
Si[cPc2]=0 5 在此，*代表複數共軛，下式則為分別提取複數之實 部、虛部之演算。 【數53】 _[】 此時，檢出序列提取部221中，可利用上述轉換之逆轉 10 換而由檢測複數圖案961之複數q求出檢測序列1113之值
I、，i，V 又，舉例言之，亦可對應由嵌入序列913提取之一值之 W!之值，如QAM調變般選擇複數平面上之點（諸如下式之4 點）， 15 【數54】 而使用所選擇之點之複數值。 <第1實施例之特徵> 上述之本實施例具有特徵如下。 雜訊成分之減少）依據本實施例之電子浮水印嵌入裝 置100及電子浮水印檢測裝置200，對於嵌入電子浮水印時 68 20 200822754 已於時間調變部130中藉周期訊號調變而嵌入之電子浮水 印，可於檢測電子浮水印時於時間解調部21〇中進行與周期 訊號之積分計算而進行檢測。藉此，對於電子浮水印是為 雜訊之嵌入前訊號912及其後所附加之雜訊成分之分散將 5可減少。（此為周期訊號已積分1周期分之值為〇之設定下之 :果)尤其在影像訊號中，已知接近之各㈣之相關較高， 猎與周期訊號進行積分計算，可去除周期内時間方向之相 關車乂冋之成刀’結果則大幅減少嵌入前訊號犯所導致之分 又豕刖述文獻「山本奏、中村高雄、高山鳥洋一、片山 淳、北原亮、宮武隆等人所著之「㈣疊型影像電子浮水 :測性能評價之相關考察」資訊科學技術論壇 瞀，:5二29,2:°5」，電子浮水印若利用光譜擴散與相關計 15 :可=电:”印之偽陽性’此P°stive)意義下代表檢 罪《双測剩貝值在丧入前訊號之分散值愈小 大。（上式⑶、（4)中，包含於分母之b、c中之 = 檢測評價值之期待值E[p]愈大） w 【數55】 雜關値計算部222之相關計算時，包含於【，，之 明’檢狀可_愈高，並代表本發 靠性較Γ 置及好浮切—置之檢測可 69 20 200822754 又，生成Ν-l次元之嵌入複數圖案921作為以使用擬似 亂數而生成之嵌入序列913為本之複數排列，藉以相位差異 90°之周期訊號加以調變，而使嵌入圖案922之相位在Ν·1 次元空間上擴散，即可使電子浮水印之檢测時由嵌入前訊 5號912所導致之雜訊成分大小更為減小。結果，可電子浮水 印之嵌入、檢測之可靠性更為提昇，且與習知之相同程度 之可靠性相較之下，品質劣化情形亦可獲改善。
光譜擴散序列長增長） 又，藉嵌入電子浮水印之嵌入序列作為複數之Ν-!次元 1〇圖案，則與諸如前述文獻「中村高雄、小川宏、富岡淳樹、 高山鳥洋-『電子浮水印之平行移動、操取強韋刃性提昇之方 法』1999年密碼與資訊安全討論會，SCIS99_W3_21， ρρ·193·198, I"9」所示之靜態晝面適用之電子浮水印反覆 肷入於各幅之電子吁水印方法相較，可使用2倍之光譜擴散 15 序列長。 一依據前述文獻「山本奏、中村高雄、高鸿洋一、片山 /予、北原7C、S武料人所著之「巾貞重疊型影像電子浮水 印檢測性能評價之相關考察」資訊科學技術論壇 FIT2005，J029,2005」，若带工， 20 卜 ^ 兒于、/予水印利用光譜擴散與相關計 ”則在迅子斤水印之偽陽性意義下代表檢測之可靠性之 檢測評與光_散之相長之平方根成關而增大。 (上遂之文獻之式(3)、（物⑷與分子a成比例）此則代 表光譜擴散序縣愈長，檢·可靠性亦隨之提昇’並代 表本七月之$子〒水印嵌人裝置與電子浮水印檢測裝置與 70 200822754 習知方式相較，可得到/2倍之檢測評價值，檢測之可靠性 較高。 又，若需要與習知相同程度之檢測可靠性，則在使光 譜擴散序列長為2倍之外，亦可分別嵌入其它資訊，而使栌 5 入資訊長整體增為2倍。 、 對N次元方向之調變)在時間調變部13〇中，使用周期气 號而將已朝N-1次元空間光譜擴散小欠元之嵌入圖案朝 與其直交之第N次it方向調變，並對朝第耻元方向職與之 同步位移在在N_1次元空間内施以共通之影響。 10 又，藉於元空間中擴大N-1次元圖案之嵌入資訊後 之冗長性(redundAncy)，而可於諸如使用影像訊號時，對於 壓縮及重拍等改變亦具有充分之強祕，訊號之_部分(諸 如影像訊號之部分幀）改變後或擷取訊號之一部分後（諸如 擷取影像訊號之部分幀區間），亦可檢測電子浮水印，且= 15於該等情形皆可抑制品質之劣化，而可就長度較長之資訊 進行電子浮水印之檢測。 ' 脆弱之幀出現之防止）又，於時間調變部13〇中，係使 用以直交或相位不同之2個周期訊號調變後之訊號之和作 為嵌入圖案。若僅以一周期訊號進行調變，則於諸如對影 20像訊號嵌入時，嵌入圖案之全部之值可能未達最低之影像 訊號量子化(quAntizAtion)值而導致實際上並未嵌入電子浮 水印之幀之出現。又，亦可能殘留上述之幀而實際上發生 針對浮水印成分之振幅較大而已充分嵌入之幀加以改變而 削除電子浮水印之攻擊。藉使用本實施例之電子浮水印嵌 71 200822754 入裝置般以直交或相位有差異之2個周期訊號調變後之訊 號之和作為嵌入圖案，可防止未達最低之影像訊號量子化 值而實際上並未後入電子浮水印之幅出現，並可有效利用 作為電子浮水印之傳輸通道之影像訊號，並可提高對於針 5 對電子浮水印之振幅較大之幀而加以改變之攻擊之強韌 自差分•微分之檢測效果）又，若使用第27圖之構造作 為時間解調部210，則藉由差分值、微分值進行解調，可大 幅削減原圖成分更甚於周期訊號之抵銷部分，而可輕易進 10行電子浮水印之檢測’並提昇檢測精確度。反之，即便嵌 入較脆弱之電子浮水印’亦可保有相同程度之檢測功能， 故可實現訊號劣化較少之電子浮水印之嵌入。 同步問題之解決）又’本貫施例之電子浮水印檢測事置 中雖未利用，但本實施例之電子浮水印嵌入裝置中則使用 15後述之第4實施例、第5實施例中所述之電子浮水印檢測梦 置，而具有利用在N-1次元空間内已光譜擴散之歲入序列在 第N次元之方向上對於同步偏移受到共通之影響之事，，而 可嵌入無須進行同步調整、或可輕易且高速進行同步調整 之電子浮水印之特徵。 20 時間方向定標（scAling)之強韌性）又，本實施例之電子
浮水印嵌入裝置中，時間調變部13〇所使用之周期訊號之頻 率若使用較低者，則對於伴隨有影像傳輸率改變、跳幀戈 幀插入等時間方向之伸縮之攻擊，亦可實現具—定浐声之 強韌性之電子浮水印檢測。 X 72 200822754 整體之效果）又，整體而言，電子浮水印之檢測之可靠 性較高，強韌性亦獲提昇，而無須增加電子浮水印之必要 嵌入強度即可獲得與習知同等程度之檢測可靠性及強韌 性，故可更為減少電子浮水印所致之訊號品質劣化，舉例 5 言之，對影像訊號嵌入時，可提高嵌入有電子浮水印之影 像之晝質。 [第2實施例] <一次元FFT時間調變> 以下，就第2實施例之電子浮水印嵌入裝置及電子浮水 10 印檢測裝置加以說明。 本實施例之電子浮水印嵌入裝置及電子浮水印檢測裝 置係以一次元傅立葉轉換處理實現第1實施例之電子浮水 印嵌入裝置及電子浮水印檢測裝置之時間調變、解調處理 之例。 15 本實施例之電子浮水印嵌入裝置具有與第1實施例之 電子浮水印嵌入裝置100相同之構造，僅有時間調變部130 係不同之構造。 又，本實施例之電子浮水印檢測裝置具有與第1實施例 之電子浮水印檢測裝置200相同之構造，而僅有時間解調部 20 210之構造不同。 <電子浮水印嵌入裝置-時間調變部> 第31圖係顯示本發明第2實施例之電子浮水印嵌入裝 置之時間調變部之構造例者。該圖所示之時間調變部130b 具有一次元逆傅立葉轉換部134。一次元逆傅立葉轉換部 73 200822754 134可輸入嵌入複數圖案921，並輸出嵌入圖案922。 時間調變部130b之嵌入圖形922之生成處理係於一次 元逆傅立葉轉換部134中依以下步驟而實施。 第32圖係本發明第2實施例之時間調變部之動作流程 5 圖。 步驟901)將嵌入複數圖形921之位置(Xi，x2，…，χη_ι) 之相對之ρ(χι，x2，…，xn-i)視為第N次元之軸(諸如時間軸） 上之特定頻率之相對之傅立葉係數。 步驟902)對第N次元之軸將步驟901之傅立葉係數進行 1〇 離散逆傅立葉轉換，以得出位置（Xl，X2，…，Xn-1)之相對 之一次元序列。 步驟903)以令步驟902之一次元序列為各位置之值之N 次元圖形為嵌入圖形922。 具體而言，可以數式說明如下。 15 以嵌入複數圖案921為Ρ(Χι ’ X2 ’…’ xN-i)。 '· 使用P(Xl，Χ2，…，Χν_1)而構成離散傅立葉係數圖案f (Xi，X2，…，XN4，U)如下。 【數56】 (u 二 UQ) ¢8 1) …，ΧΛΜ，泣）3=2 (u = i/-u〇) (u^UqM-U〇) 20 但，*代表複數共軛，Ho係預定之頻率，U係頻率標本 之數。在!!〇<!： u= U-u0狀態下賦與P之共輛複數係因離散 逆傅立葉轉換之結果所得之訊號為實數值之故。 74 200822754 將上述之f就U進行一次元離散逆傅立葉轉換，而得出 嵌入圖案 W(Xi，X2，…，XN-1，t)。 <電子浮水印檢測裝置-時間解調部> 以下，就第2實施例之電子浮水印檢測裝置200之時間 5 解調部210加以說明。 第33圖係顯示本發明第2實施例之時間解調部之構成 例者。 第3 3圖之時間解調部210 c具有一次元傅立葉轉換部 214，可輸入嵌入後訊號923，並輸出檢測複數圖案961。 10 另，為於第33圖中更易理解其與第31圖之對應關係， 請注意其構造記載方式係由下至上揭示資訊。 時間解調部210c之嵌入後訊號923之解調處理係依以 下步驟而實施。 第3 4圖係本發明第2實施例之時間解調部之動作流程 15 圖。 步驟1001)從已輸入之嵌入後訊號923提取預定之區間 T ° 步驟1002)就各位置（X〗，x2，…，xN_i)對步驟1001之區 間T進行一次元離散傅立葉轉換，以分解頻率。 20 步驟1003)從步驟1002之結果提取預定頻率之傅立葉 係數，作為檢測複數圖案961。 具體而言，可以數式說明如下。 以散入後訊號923為Γ’(Χι，X2，…，Xn-i，t)。 對I”(Xi，x2，…，xN_i，t)進行一次元離散傅立葉轉換 75 200822754 Χν-1，U) 如下，以得出7/ (Xl，Χ2， 【數57】 (8 2) 但，T係預先決定之預定之樣本數。
5 以Q(Xi，X2，…，xn-1)代表檢測複數圖案961，並從C ㈤，x2，…，XN4，u)以下式求出 Q(Xi，x2，…，xN])。 Q(xi ^ x2 ^ ··· ^ XN-l)= V (Χι 5 x2 XN-1，U〇) (83) 10 但，no係預定之頻率。 以下，就使用差分·微分之時間解調加以說明。 與第1實施例所示者相同，除上述方法以外，亦可對嵌 入後訊號923I”(Xi，x2，…，xN_i，t)之t轴方向之差分或微 分進行一次元離散傅立葉轉換而加以解調。即，諸如使用 15 差分時，
【數58】 Τ-1 (8 4) (8 5) 但，τ係預先決定之預定之樣本數。又，At係預定之 標本間隔。舉例言之，當Δί=1時，以1標本間隔代表算出 20 差分，若以影像訊號為例，則代表計算隣接之幀間之差分。 △ t亦可為1以外之數。 上述之時間解調部210之構造例則如第35圖所示。 76 200822754 第35圖之時間解調部21〇d具有與第33圖之時間解調部 210c大致相同之構造，惟不同處在於一旦朝訊號微分部215 輸入嵌入後訊號923後，即對一次元傅立葉轉換部216加以 輸入。 5 訊號微分部215中，對於已輸入之嵌入後訊號923 ,計 异第N次元之軸即t軸方向之差分或微分，再朝一次元傅立 葉轉換部216加以輸出。 • 對嵌入後訊號923I，，(Xi，X2，···，Xni，〇之〇由方向之 差分或微分進行一次元離散傅立葉轉換並加以解調之效 10果，與第1實施例中第27圖之時間解調部21〇b之效果相同。 <第2實施例之特徵> 本實施例之電子浮水印嵌入裝置及電子浮水印檢測裝 置係藉一次元傅立葉轉換而實現與第丨實施例之電子浮水 印嵌入裝置及電子浮水印檢測裝置相同之效果。 15 藉利用一次元傅立葉轉換，即可利用既有之傅立葉轉 • 置而輕易構成電子浮水印後人裝置及電子浮水印檢測 裝置。 另，亦可組合使用第1實施例與本實闕之電子浮水印 • 纟人裝置及電子浮水印檢測裝置。即，亦可組合使用電子 ^ 20 #水印嵌入裝置之時間調變部作為第1實施狀時間調 變部130A，並以電子浮水印檢測裝__21_ 為本實施例之時間解調部2l〇d，或亦可以電子浮水印嵌入 裝置之時間調Μ部13〇八作為本實施例之時間調變部1鳩， 並以電子浮水印檢測裝置之時間解調部21〇c作為本實施例 77 200822754 之時間解調部210d。 [第3實施例] <2次元FFT係數嵌入〉 以下，就本發明第3實施例之電子浮水印嵌入裝置及電 5 子浮水印檢測裝置加以說明。 本實施例係於第1實施例之電子浮水印嵌入裝置及電 子浮水印檢測裝置中，於直交轉換領域進行電子浮水印之 嵌入之例。 本實施例之電子浮水印嵌入裝置雖係與第1實施例之 10 電子浮水印嵌入裝置相同之構造，惟僅複數圖案生成部有 所不同。 又，本實施例之電子浮水印檢測裝置雖係與第1實施例 之電子浮水印檢測裝置相同之構造，但僅檢测資訊提取部 有所不同。 15 <電子浮水印嵌入裝置-複數圖案生成部> 以下，就本實施例之複數圖案生成部加以說明。 第36圖係顯示本發明第3實施例之複數圖案生成部之 構造者。 該圖所示之複數圖案生成部110b包含有嵌入序列生成 20 部111、複數排列生成部112、N-1次元逆傅立葉轉換部113， 係對第12圖之構成再追加N-1次元逆傅立葉轉換部113而成 之構造，可輸入嵌入資訊911，並輸出嵌入複數圖案921。 複數圖案生成部110b之嵌入複數圖案之生成處理係依 以下步驟而實施。 78 200822754 第37圖係本發明第3實施例之複數圖案生成部之動 流程圖。 步驟1101)於嵌入序列生成部lu中，依據已輪入之嵌 入貪訊911，而生成用以代表嵌入資訊之數值之列之嵌入序 、 5列913。嵌入序列生成部m之動作則與第〖實施例相同。 . 步驟1102)於複數排列生成部112中，將生成於複數排 列生成部112之I人序列913分配ΤΝ·1次元之複數排列上 φ 之要素之實部及虛部，以生成中間複數圖案904。 複數排列生成部112之動作則留待後述。 1〇 步驟1103)於Ν-1次元逆傅立葉轉換部113中，對生成於 複數排列生成部112之中間複數圖案9〇4,進行N_i次元之逆 傅立葉轉換，而同樣生成N-1次元之嵌入複數圖案921。N-1 次元逆傅立葉轉換部113之動作細節則留待後述。 <電子浮水印嵌入裝置-複數圖案生成部_複數排列生 15 成部> 馨 以下，就上述步驟1102之複數排列生成部I〗】之動作加 以泮細說明。 複數排列生成部112之動作可與第1實施例之複數排列 ‘ 生成部112相同，但為實現更有效之電子浮水印嵌入，亦可 . 20 處理如下。 1) 準備全部要素皆為0之大小為]ν^χΜ2χ…xMN_i之N-1 次元複數排列。但，Μ!，Μ?，…，mn_〗係預定之要素數。 2) 在複數排列中決定應進行嵌入序列913之分配之要 素之範圍。範圍之例則留待後述。 79 200822754 3) 由嵌入序列913中依序各提取二值，並對於上述i)之 排列中經上述2)而定出之範圍内之要素對排列設定其值， 以使依序提取之值為其要素值之實部、虛部。 4) 以上述3)中生成之複數排列為中間複數圖案9〇4而對 5 N·1次元逆傅立葉轉換部113加以輸出。 又，亦可與第1實施例之複數排列生成部112相同，在 上述3)之前，使用擬似亂數而以隨機順序預先替換嵌入序 列913之順序，則自不待言。 上述之複數排列生成之處理與專利文獻丨所示之浮水 1〇印係數行列之生成類似。但，本發明中，巾間複數圖案购 雖於爾後於N-1次元逆傅立葉轉換部113中進行逆傅立葉轉 換仁逆傅立葉轉換之結果無須為實數，亦可為複數故 中間複數圖案904無須保持傅立葉轉換係數之對稱性。即， 可使用上述2)之範圍之全部要素而進行歲入序列犯之嵌 15入，與專利文獻1相較，可嵌入2倍長之嵌入序列913。 其次，就上述2)之要素之範圍加以說明。 第38A〜38F圖係本發明第3實施例之複數圖案生成部 之複數排列之要素範圍之各例。第38A、B、c圖係顯示複 數排列生成部112之複數排列之要素之範圍之例者。以㈣ 20時使用2次元之複數排列為例。第38A〜娜圖中，正方形部 分代表複數排列，網底部分則代表應進行嵌入序列犯之分 配之要素之範圍。 複數排列因驗將於N]次元逆傅立葉轉換部ιΐ3中進 行逆傅立葉轉換，故可視為對於散入圖案在頻率領域之表 80 200822754 現0 以下’因排列之要素(0，0)代表DC成分，故如第38D、 E、F圖所不’巡迴地複寫複數排列以使排列之要素(〇，〇) 來到中心’即可理解嵌入序列913利用何種頻域而嵌入。 5 第381>圖、第38E圖及第38F圖中，分別為矩形領域、 圓形領域、菱形領域而皆係中頻域之喪入。 舉例言之，考慮對晝面或影像嵌入電子浮水印時，嵌 φ 入於高頻域之電子浮水印將因MPEG2及H.264等影像編碼 而輕易被削除，另對低頻域嵌入則又對視覺上造成較大影 10 響，故舉對中頻域之嵌入為例。 又，人類之視覺特性上，已知在高頻域内，斜向之頻 率與縱橫方向之頻率相較，視覺感度較低（宮原誠「系統化 之畫面編碼」、IPC、1990、ρρ·87)，與縱橫方向相較，對較 低之頻域嵌入亦不致造成醒目效果。又，舉例言之， 15及Μ p E G等藉晝面、影像編碼而將斜向之量子化步驟設定成 • ㈣橫方向大，故具有斜向比縱橫方向更可藉編碼而輕易 降低冋頻之傾向。如第38C、F圖所示，藉對菱形領域進行 嵌入，亦可在該狀態下進行晝面品質高，強韋刃性亦較高之 • 電子浮水印嵌入。 . 20 又’第39Α〜39_係本發明第3實施例之複數圖案生成 部之複數排列之要素範圍之各例。對影像嵌入電子浮水印 時，若如本發明般進行利用時間方向之長期訊號，即利用 多數之幢數而進行檢測功能較佳之電子浮水印檢測，則可 降低電子浮水印之欲入強度。結果即如第39α〜39f圖所 81 200822754 示，即便對低頻域嵌入，亦可減少視覺上之影響，而亦可 採用上述之嵌入方法。 <電子浮水印嵌入裝置-複數圖案生成部-N-1次元逆傅 立葉轉換部> 5 其次，就複數圖案生成部110b之N-1次元逆傅立葉轉換 部113之動作加以詳細說明。 N_1次元逆傅立葉轉換部113之傅立葉轉換係依以下步 驟而進行。 1) 以生成於複數排列生成部112之N-1次元之中間複數 10 圖案904為下式。 A[Xi , x2，…，xN_i] 2) 對A(Xi，x2，…，xN_i)進行N-1次元之離散逆傅立葉 轉換，以求出嵌入複數圖案P(xi，X2，…，xn-i)。 【數59】
1 ΣΣ… 15 (8 6) 但，Mi，M2，…，，MN_i係生成於複數排列生成部112 之N-1次元之中間複數圖案904之大小（各次元之要素數）。 <電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部> 以下，就本發明第3實施例之電子浮水印檢测裝置200 20 之檢測資訊提取部220b加以說明。 第40圖係顯示本發明第3實施例之檢測資訊提取部之 82 200822754 構造例者。 該圖所示之檢測資訊提取部220b包含队丨次元傅立葉 轉換部225、檢出序列提取部221、相關値計算部222、最大 値判定部223、檢出情報再構成部224，可輸入檢測複數圖 5 案961，並輸出檢測資訊914。 另，第40圖中’為易於理解其與第36圖之對應關係， * 請注意其構造記載方式係由下至上揭示資訊。 φ 檢測資訊提取部220b之檢測資訊提取處理係依以下步 驟而實施。 10 第41圖係本發明第3實施例之檢測資訊提取部之動作 流程圖。 步驟1201)於N-1次元傅立葉轉換部225中，對已輸入之 檢測複數圖案961進行N-1次元之傅立葉轉換，而同樣生成 N-1次元之檢測複數排列1115。 15 Ν-1次元傅立葉轉換部225之動作細節則留待後述。 • 步驟1202)於檢出序列提取部221中，構成由生成於 一人元傅立葉轉換部225之檢測複數排列1115提取要素值之 貫部、虛部之值而加以排列而成之檢測序列1113。 • 檢出序列提取部221之動作細節則留待後述。- • 20 步驟1203)於相關値計算部222中，計算與依據檢出序 歹】提取部221所構成之檢測序列1113與預定之嵌入序列而 構成之嵌入序列之相關，以求出相關值1114。 相關値計算部222之動作則與第j實施例相同。 步驟1204)於最大値判定部223中，找出相關値計算部 83 200822754 222所算得之相關值1114之最大者，並決定對應最大之相關 值1114之用於相關値計算部222之相關計算之後入序列。 最大値判定部223之動作則與第1實施例相同。視電子 浮水印喪入裝置100之礙入序列之構成方法之不同，在以最 5大値判定部223進行最大值判定之外，亦可藉其它方法進 判定，自不待言。 步驟1205)於檢出情報再構成部224中，依據最大値判 定部223所判定之後入序列，而再構成實際上判斷已歲入之 檢測資訊914。 10 檢出情報再構成部224之動作則與第丨實施例相同。 〈電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部_N]次元傅立 葉轉換部> 以下，就上述之檢測資訊提取部。沘之^^丨次元傅立葉 轉換部225之動作加以詳細說明。 15 N-1次元傅立葉轉換部225之傅立葉轉換處理係依以下 步驟而進行。 1)由已輸入之檢測複數圖案961構成大小為ΜιΧΜ2Χ···χ Μν_ι之Ν-1次元之複數排列。但，Μ!，μ2，…，Μν“係與電 子浮水印嵌入裝置1〇〇之複數排列生成部112中所使用者相 20 同之要素數。 作為離散訊號而得之檢测複數圖案961則直接加以視 為Ν-1次元之複數排列。作為連續訊號而得之檢測複數圖案 961則以使用任意之取樣方法使檢測複數圖案961取樣後者 作為Ν -1次元複數排列使用。 84 ’ Xn-i)時，加以 1，U2, ···，如]]。 200822754 2)以上述丨)之複數排列為Q(Xi，x2，··· 進行N 1夂元之離散傅立葉轉換，以求出a[u 【數60] ^Μ]ΑΓ2 *** Αί ΛΜ χι^) Χ//^1=0 ι^ΐ)β 蟎 Μ2 Μν-\ (8 7) 5 3)以上返2)中所求出之A[Ui，U2，···，m作為檢測複 數排列1115而對檢出序列提取部221加以輸出。 包子浮水印檢測裝置_檢測資訊提取部-檢出序列提 取部> 10 以下，就檢測資訊提取部220b之檢出序列提取部221 之動作加以詳細說明。 檢出序列提取部221之動作與第丨實施例基本上相同， 但亦可配合本實施例之複數排列生成部112而處理如下。 檢出序列提取部221之處理係依以下步驟而實施。 15 U由得自於队1次元傅立葉轉換部225之檢測複數排列 1115中提取在電子浮水印嵌入裝置1〇〇之複數排列生成部 112所使用之範圍之要素，並將所提取之複數值之實部、虛 部分別視為單獨之實數值而加以排列。此係與電子浮水印 嵌入裝置1〇〇之複數排列生成部112中複數排列之生成對稱 20 之處理。 2)以所付之序列為i 1 ’ i”2，…，i’’L，並作為檢測序列 85 200822754 1113而加以輸出。 電子浮水印嵌入裝置100之複數排列生成部112中，若 有替換嵌入序列犯之順序或複數排列之要素，則回復其= 序之點則與第1實施例相同。 ' ^ 5 <第3實施例之特徵> 以下，說明本實施例之特徵。 依據本實施例之電子浮水印嵌入裝置及電子浮水印产 • 測裝置，舉例言之，與專利文獻1所示者相同，由於即便2 影像訊號之編碼及雜訊不可之狀態下亦可對容易殘留且視 10覺上影響較少之頻域嵌入電子浮水印，故可使電子浮水I 嵌入之強韌性提高，且畫質亦較佳。 尤其，藉使頻域内之嵌入範圍為菱形領域而進行嵌 入，即可藉影像編碼等壓縮而進行強韌之電子浮水印嵌入 又，由於嵌入圖案係擴散於訊號整體，故若採用專利 15文獻1所示之推移(offset)探索方法，則可從自嵌入後訊號掏 Φ 取部分後之訊號檢測電子浮水印。 進而，本發明中，與專利文獻1所示之電子浮水印方式 不同，中間複數圖案904與專利文獻1之第0197段所記载之 . 浮水印係數行列等相較，由於無須保持傅立葉轉換係數， ‘ 20故可嵌入2倍長之嵌入序列913。即，可使用2倍之光譜擴散 序列長。 如前所述，光譜擴散序列長愈長，檢測之可靠性亦命 高，又，若為與習知同等程度之檢測可靠性，則可使嵌入 資訊長為2倍，又，若為與習知同等程度之檢測可靠性與資 200822754 訊長，則可實現品質劣化更為減少之電子浮水印嵌入，故 依據本發明，可實現可靠性較高，資訊長較長，品質劣化 較少之電子浮水印嵌入。 另，亦可組合實施本實施例與第2實施例之時間調變部 5 130b或時間解調部21〇b。 又，組合本實施例與第2實施例之時間調變部13〇或時 間解調部210b時，亦可概括N-1次元逆傅立葉轉換部113之 N-1次元逆傅立葉轉換處理與時間調變部13〇之一次元逆傅 立葉轉換處理作為N次元之逆傅立葉轉換處理而加以實 10施。同樣地，亦可概括沁1次元傅立葉轉換部225之N-1次元 轉換處理與時間解調部21〇之一次元傅立葉轉換處理作為汉 次元之傅立葉轉換處理而加以實施。 [第4實施例] <時間同步省略之檢測> 15 以下，就第4實施例之電子浮水印嵌入裝置及電子浮水 印檢測裝置加以說明。 本貫施例係用第1貫施例之電子浮水印散入裝置1 〇〇進 行電子浮水印之嵌入時，於電子浮水印檢測裝置中，時間 軸（第N次元之軸)之方向上已輸入未同步之訊號時，無須進 20行同步調整即可檢測電子浮水印之例。 本實施例之電子浮水印檢測裝置具有與第1實施例之 電子洋水印檢測裝置200相同之構造，僅有檢測資訊提取部 220具有不同之構造。 就日ττ間解調部210而言’亦可使用本發明之其它實 87 200822754 施例之時間解調部。舉例言之，使用第2實施例之時間解調 部210b、210c亦無妨。 另本貝知例中，雖以使用第1實施例之電子浮水印喪 入裝置1⑽進行電子浮水印之嵌人為例，但其它實施例中使 5用電子浮水印嵌人裝置而進行電子浮水印之歲人後之檢測 亦可適用相同之組合。舉例言之，亦可以第3實施例之電子 浮水印嵌入裝置進行嵌入，並組合第3實施例之電子浮水印 檢測裝置之N-1次元傅立葉轉換部225以進行檢測。上述各 種h形下雖可此需要因應個別之步驟而進行相符之變 10更，然该專必要之變更可由本實施例之說明及該等電子浮 水印之散入之相關說明而清楚明瞭，自不待言。 <電子浮水印檢測裝置_檢測資訊提取部> 以下’就本實施例之電子浮水印檢測裝置之檢測資訊 提取部之動作加以說明。 15 第42圖係顯示本發明第4實施例之檢測資訊提取部之 構造者。該圖中，第28圖及第40圖中相同之構造部分使用 同一標號。 該圖所示之檢測資訊提取部220c包含檢出序列提取部 221、複數相關值計算部226、絕對值算出部227、最大値判 20 定部223、檢出情報再構成部224，可輸入檢測複數圖案 961，並輪出檢測資訊914。 檢測資訊提取部220c之檢測資訊提取處理係依以下步 驟而實施。 第4 3圖係本發明第4實施例之檢測資訊提取部之動作 88 200822754 流程圖。 步驟1301)於檢出序列提取部221中，構成將由已輸入 之心測複數圖案961得出之複數值排列而成之複數序列 °檢出序賴取部22!之詳細動側留待後述。 ^ 1^1302)於複數相關值計算部226中，計算與依據構 成於仏出序列提取部如之複數序列⑴8與預定之嵌入序 列而構成之複數序列之複數相關，以求出以複數代表之複 數相關值1116。 視肷入序列之種類不同而嵌入有不同值時，分別計算 1〇與依據所考慮之複數嵌入序列而構成之複數之複數序列之 複數相關，以求出對應之複數相關值丨116。 複數相關值計算部226之動作細㈣留待後述。 ^步驟1303)於絕對值算出部奶中，算出複數相關值計 算部226所得出之複數相關值1U6之絕對值⑴了。藉算出0 15對值，即便輸入未同步之訊號，亦可決定與檢測 之相關較高之嵌入序列而不受同步位移量影響。 步驟13 04)於最大値判定部223中，找出絕對值曾 227所得出之絕對值1117最大者，並決定對應最大^值^ 複數柙關值計算部226中相關計算所使用之嵌入序列。 2〇 3 ’視電子浮水印嵌人裝㈣Q讀人相之構成方法 之不同，在藉最大値判定部223進行最大值判定之外，亦η 以其它方法進行判定。 最大値判定部223之動作細節及可替代之其它方去 細節則留待後述。 之 200822754 步驟1305)於檢出情報再構成部224中，依據最大値列 疋部223所決定之嵌入序列，再構成實際上判斷已嵌入之檢 測資訊914。 檢出情報再構成部224之動作則與第丨實施例相同。 5 另，使用第3實施例之電子浮水印嵌入裝置100進行電 子浮水印之嵌入時，在檢出序列提取部221之前，必須進行 與第3貫施例之N-1次元傅立葉轉換部225相同之傅立葉轉 換處理。 又，於最大値判定部223決定嵌入序列後，亦可使用誘 H)欲入序列並使用依序同步位移輸入訊號而成之訊號，而概 括地進行與第1貫施例之檢測資訊提取部22〇A相同之處 理，並測定同步位移量，再依據檢測資訊提取部22〇所得出 之相關值而取得更正確之檢測相關評價值。此時，與就全 部可考慮之肷入序列概括地探索所有同步位移相比較，檢 15 測速度可大幅提昇，則自不待言。 <電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部_檢出序列提 取部> 以下，就上述之檢測資訊提取部22此之檢出序列提取 部221之動作加以詳細說明。 20 檢出序列提取部221可由自檢測複數圖案961得出之複 數值構成複數序列1118。 檢出序列提取部221之處理係依以下步驟而實施。 1)由檢測複數圖案961構成大小為Μ1χΜ2χ…劇叫之 N-1次元之複數排列。構成方法則與前述以實施例之第3〇 90 200822754 圖之步驟801之處理相同。 2)自上述1)所得之複數排列中依序各提取一複數值並 加以排列，而作為複數序列1118。即，複數排列以A[Pl， P2 ’ ’ 代表，而複數序列”丨，i，，2，…， 5 i”N_i代表時， (88) i 1-A[〇，〇，…，〇] i”2 = A[l，〇，…，〇] ’ i”2 ’ ···，i”L作為檢測複數排列 10 3)以所得出之序列i，，i 1115而加以輸出。 包子浮水印嵌入裝置100之複數排列生成部112中，若 已曰換瓜入序列913之順序或複數排列之要素，則回復其順 序之點與第1實施例之檢出序列提取部221相同。 15 另，使用第3實施例之電子浮水印嵌入裝置100進行電 Φ 子浮水印肷入時，於上述之2)之處理時，將提取第3實施例 之電子浮水印嵌入裝置1〇〇之複數排列生成部112所使用之 範圍内之要素之複數值並加以排列。 . <包子浮水印檢測裝置-複數相關值計算部> - 20 以下，就上述之檢測資訊提取部220c之複數相關值計 异部226之動作加以詳細說明。 複數相關值計算部226之複數相關值計算處理係依以 下步驟而實施。 U藉與電子浮水印嵌入裝置100之嵌入序列生成部111 91 200822754 相同之步驟生成所考慮之嵌入序列w(1)，w(2)，…。生成之 方法則與前述第1實施例之相關値計算部222相同。 2)由上述之1)所得出之嵌入序列w⑴，w(2)，…，將電 子浮水印嵌入裝置100之複數排列生成部112中分配予一複 5 數值之實部與虛部之值分組而構成相同之複數排列，並加 以設定為嵌入複數序列f⑴，f(2)，…。即，若如第17圖般 構成複數排列，則 【數61】 10 但’設為L’ = L/2時則設定如下。 【數62】
(8 9》
嵌入複數序列之構成方法並不限於本例，若對應電子 浮水印嵌入裝置100之複數排列生成部112之複數排列之構 15 造而構成，則任何構成方法皆可，自不待言。 3)使用複數相關而分別計算檢出序列提取部2 21所得 出之檢測複數排列1115與上述之2)所得出之各嵌入序列右 ⑴，f(2)，…之相關。 相關計算進行如下。若設定為欲求出PG)之複數相關 92
V V200822754 值1116，則 【數63】 pCr> = f ”（90) 在此，代表由^⑴之要素之共輛複數所組成之數 5 列，則設為|^ϋ)之共軛複數。又，「·」則代表將數 列視為向量時之内積演算。 在此，p(j)即為複數。 又，為使前述文獻「中村高雄、片山淳、山室雅司、 曾根原登『利用配備相機之手機之類比晝面之高速電子浮 10 水印檢測方式』，信學論D-II，Vol· J87_D-II，No.12，pp. 2145-2155, 2004」中所示之檢測可靠性之評價基準一致， 舉例言之，亦可預先使Γ及f(j)之各要素平均為0而分散之 絕對值為1而予以正規化，再藉相關值計算乘以常數項而進 行演算，此則與第1實施例之相關値計算部222相同。 15 以下說明可藉上述演算而對未同步之輸入檢測電子浮 水印。 以下，設定電子浮水印嵌入裝置中嵌入序列為w = {W!，W2，…，WL}，依複數而加以排列而成者為 f 2，…，f L，} 〇 20 藉電子浮水印之嵌入，附加嵌入前訊號及其它雜訊訊 號後之複數排列設定為{ii，丨2，…，iu}時， i，= i+ f (91) 進而，設定加以賦與時間方向之同步位移後而得之序 93 200822754 列為i”，則 (92) (9 3) i，，= i，ej^ 若以上式計算與f之相關，則 【數64】 \W 夹:1 } f V V Λ Σβ+ΣΚ / 若i與f各自獨立而L’夠大，則下式之期待值為〇 【數65】 【數66】 ν 10
ΣΙ^Ι 、灸=1 J (9 4) 因此， 【數67】 (9 5) W〜ΣΝ 另，未欲入電子浮水印時即為下式 94 15 >1 >1200822754 【數68】 (9 6) 其期待值為0，故I p I與嵌入有電子浮水印時之期待值 (下式)相較下極小， 【數69】 IW2 而可檢測電子浮水印。 <電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部-最大値判定 部> 10 以下，就檢測資訊提取部220c之最大値判定部223加以 詳細說明。 最大値判定部223之處理係依以下步驟而實施。 1)由絕對值算出部227所得出之絕對值1117
Ip(1)|，Ip(2)I，… is (下式)找出最大值之綣對值|ρ ϋ)| (式97)。 | P (maX)| = MAX(| ρ (1)|，| ρ (2)|，…） （97) 但，ΜΑΧ〇係回復最大值之演算。 20 2)得出對應丨p(max)|之嵌入序列w(max)。 又，亦可判斷最大之相關值|p (j)|是否已超過預定閾 值，若未超過，則判斷為未嵌入電子浮水印。 以下，就最大値判定部223之替代動作加以說明。 95 200822754 除以最大値判定部223進行最大值判定之外，亦可於複 數相關值叶算部226中不對全部故入序列w⑴，w(2)，…之對 應複數排列進行複數相關之計算，而由對應喪入序列， 之稷數序列，(1)依序計算複數相關，再判定所得出之複數 5相關值之&對值是否已超過預定闊值，已超過閣值之嵌入 序列為’並於該軸結束相關計算。 I又:當電子浮水印嵌入裝置1〇〇之嵌入序列諸如嵌入序 2生口成部111之(例υ所示般僅由丨種嵌人序列所構成而欲 1〇山〆諸令瓜入序列生成部111之（例2)、（例4)所示般由1種 序歹]之正貞差異所構成而嵌人，由於僅計算—複數相 關值，故以最大値肖定部223進行最大值判定即無意義。但 /N &之以依所得之、纟巴對值是否超過預定之閾值而進行判 定。 又，亦可依複數相關值之絕對值之大小評價浮水印檢 15測之可靠性。 、 另，當電子浮水印嵌入裝！1〇〇之散入序列係諸如欲入 序列生成部111之(例2)、（例4)所讀以嵌人序列之正負差 異代表位元值之0/1而構成並嵌入時，則無法進行已輸入因 未同步而使相位偏移一半波長之信號時，以及後入有所有 元值自已逆轉之資訊時之區別。此時，亦可諸如以位元 值内之1位元為判定用位元而予員先構成必須取i(或〇)之嵌入 序列，並使用該位元值以修正位元逆轉。X，亦可藉使用 非對稱糾錯編碼進行編碼而構成可進行判定。另，亦可使 用不同於本♦明之電子浮水印之電子浮水印訊號以進行判 96 200822754 斷。不限於上述各例，亦可叫它料修錢 自不待言。 和則 又，當如嵌人序列生成部山之(例4)般使用嵌入序列之 部分列就各位Μ正貞樹轉行擴散時，則可 之檢測處理如下。 丁更強早刀 複數序列1118中第Α個位元位置之對應之部分複數排 列設定如下。 【數70】 10 又，第A個位元位置之位元值之擴散所使用之複數敌入 序列設定如下。 【數71】
15 其次’計算各位元位置A個別之複數相關值λ (a)如下。 【數72】 其次’使η個複數相關值又⑷之方向一致。具體而言， 諸如就0$ Arg久⑷< 兀之λ⑷不進行變更，就兀$ Arg λ⑷<2 7Γ之A(a)則乘上以使偏角旋轉18〇度。藉該變更處理，即可 2〇使所有λ⑷取複數平面上之第i及第2象限内之值。另，方 向之调整方法不限於本例。舉例言之，亦可取複數平面上 97 200822754 之第1及第4象限内之值，則自不待言。 其次，求出已施以上述之變更處理之複數相關值λ (a) 之總和如下。 【數73】
Q-\ 接著，於複數平面上以經過原點而與Arg λ直交之直線 為界線以將複數平面分割為2個領域，並依上述變更處理前 之；I(a)屬於2領域中之何者而決定第Α個位元位置之檢測位 元值。上述決定方法亦具有上述之位元逆轉之不確定性， 10 但諸如以位元值内之1位元作為位元逆轉判定用之標記使 用等，即可消除不確定性。 舉例言之，當n=2時，如第44圖所示，因λ(1)係O^Arg λ (1)< 7Γ而不進行變更，而因λ (2)係7Γ $ Arg λ (2)<2 ;r而乘上 ej 7Γ以使偏角旋轉180度。其次，求出其等之總和λ，並在 15 複數平面上以經過原點而與Arg λ直交之直線為界線而將 複數平面分為2個領域，並令一領域之位元值為「1」，而另 一領域則為「0」，再視變更處理前之λ⑴、λ (2)屬於2領域 中之何者，而決定個別之位元位置之檢測位元值。 以下說明上述之檢測方法可有效作用之理由。嵌入 20 時，對於各位元位置用之複數嵌入序列係對應位元值而乘 以+ 1或_1以進行調變。因此，各位元位置個別之複數相關 值；I(a)在已嵌入之位元值不同時將取相位僅偏移7Γ之值。 然而，若不區別7Γ之位相偏移，則所有；l(a)將於輸入訊號 98 200822754 之相位位移量△0之方向上形成一致。不區分之方法可藉 上述之變更處理而實施，自不待言。 另’各位元之複數散入序列之長度m皆小於全複數後 入序列之長度L。即，各位元之複數嵌入序列之擴散率低， 故若檢測各位元之位元值，則僅可得到擴散率m之優點，而 強韌性則降低。然而，如上述般施以不區別7Γ之相位偏移
15
2〇 之變更而使所有λ⑷之方向一致再求出總和λ，則可得到 相當於嵌入序列全長1/之優點。因此，使用與ArgA直交之 界線評價再度變更前之各λ⑷以檢測檢測位元值，藉此相 車又於就各位元進行檢測，可減少位元判定錯誤，且可實現 更高之_性。另，亦可依上述λ之絕對值大小評價電子 浮水印檢測之可靠性。 、 以下就本實施例之特徵加以說明。 依據本貫麵之電子浮水印制裝置，檢測電子浮水 ^時’即便電子浮水印之檢測對象訊號未同步亦可檢測電 :T::可利用已於N·1次元空間内光譜擴散之欲入 用之方向上之同步偏錢到共通之影響，而利 η牛人70工a内已擴散之序列之複數相Μ值，以進行不須 问步調整之電子浮水印之檢、 印便在時間方向上開…1 右為影像訊號， 別夕」Μ 巾貞發生偏移，亦無須利用特 方法，即可檢㈣子浮水印。此
2影機等重拍之影像檢測電子浮水印時，以及J 、為影_比資料之影像檢測電子浮水印時等，難㈣ 99 200822754 用時間同步之狀況下極為有效。 以攝影機或手機等之相機拍攝屏幕或τν等所顯示之 影像時，播放之影像傳輸率與拍攝之影像傳輸率並未同 步，故可能產生子幀下之再取樣。其結果則顯示在子幀等 5 級狀態下（比1幀更短之間隔）未同步之狀態。上述狀況下， 亦可能藉時間解調而測得周期訊號之相位，而可實現上述 之無須同步調整之電子浮水印之檢測。 藉上述之電子浮水印檢測，除可有效檢測未同步之訊 號，且無須附加特別之同步調整訊號，故不致因同步調整 10 訊號導致訊號劣化及電子浮水印檢測功能之劣化，而可實 現品質較高且檢測功能亦佳之電子浮水印檢測。 [第5實施例] <同步位移量測定> 以下，就第5實施例之電子浮水印檢測裝置加以說明。 15 本實施例係於使用本發明之第1實施例之電子浮水印 嵌入裝置100進行電子浮水印之嵌入時，於電子浮水印檢測 裝置中，以時間軸（第N次元之軸）方向輸入未同步之訊號 時，檢測同步位移量以進行電子浮水印之檢測之例。 另，本實施例雖以使用第1實施例之電子浮水印嵌入裝 20 置100進行電子浮水印之嵌入為例，然就使用其它實施例之 電子浮水印嵌入裝置進行電子浮水印之嵌入時之檢測亦可 應用相同之組合。舉例言之，亦可以第3實施例之電子浮水 印嵌入裝置進行嵌入，並組合第3實施例之電子浮水印檢測 裝置之N-1次元傅立葉轉換部225以進行檢測。上述情形雖 100 200822754 需要因應各步驟S2〜步驟S4中而進行變更，但該等必要變更 依據本實施例之說明及該等電子浮水印嵌入之相關說明即 可得知，則自不待言。 <電子浮水印檢測裝置> 5 以下就本實施例之電子浮水印檢測裝置之構造加以說 明。 第45圖係顯示本發明第5實施例之電子浮水印檢測裝 置之構造例者。 該圖所示之電子浮水印檢測裝置300包含時間解調部 10 310、同步檢測部320、檢測資訊提取部330A、圖案記憶部 340，而可輸入嵌入後訊號923，並輸出檢測資訊914。 時間解調部310與第1實施例之時間解調部210相同。 又，亦可使用其它實施例之時間解調部。舉例言之，亦可 使用第2實施例之時間解調部210c、210d。 15 另，第45圖中為易於理解其與第10圖之對應關係，請 注意構造之記載方式係由下至上揭示資訊。 電子浮水印檢測裝置300之電子浮水印之檢測處理係 依以下步驟實施。 第4 6圖係本發明第5實施例之電子浮水印檢測裝置之 20 動作流程圖。 步驟1401)於時間解調部310中進行時間轴方向之解 調，得出檢測複數圖案1501，再加以儲存於圖案記憶部 340。處理之内容與第1實施例之電子浮水印檢測裝置200之 時間解調部210相同。 101 200822754 另’在日寸間解調部3 1〇之時間解調處理之前，亦可對嵌 入後訊號923進行前置處理，則與第丨實施例之電子浮水印 檢測裝置200相同。 步驟1402)於同步檢測部32〇中，從得出於時間解調部 5 M〇且儲存於圖案記憶部340之檢測複數圖案1501檢測預先 對嵌入後訊號923附加之時間軸（第元之軸）方向上之同 步位移之大小，並加以輸出作為同步位移量。 同步檢測部320之動作細節則留待後述。 步驟14〇3)於檢測資訊提取部330A中，解析得出於時間 1〇解調部310且儲存於圖案記憶部34()之檢測複數圖案，再依 據同步檢測部32G所得出之同步位移量15()2，而提取已藉電 子子水印嵌入裝置1〇〇嵌入之電子浮水印資訊，並加以輸出 作為檢測資訊914。 檢測貧訊提取部330A之動作細節則留待後述。 15 <電子浮水印檢測裝置-同步檢測部> 以下，說明上述同步檢測部32〇之動作細節。 第47圖係顯示本發明第5實施例之同步檢測部之構造 例者。 同步檢測部320包含複數檢測序列提取部321、複數相 2〇 ^值計算部322、絕對值算出冑323、同步檢測最大值判定 邻324、相位异出部325，而可自圖案記憶部賣入檢測複 數圖案150卜並輸出同步位移量1502。 ^另，第47圖中，為易於理解其與第45圖之對應關係， 請注意構造之記載方式係由下至上揭示資訊。 102 200822754 同步k測部320之同步檢測處理係依以下步驟實施。 第48圖係本發明第5實施例之同步檢測部之動作流程 圖。 5 乡驟15G1)於複數檢測序列提取部321中，構成由已輸 入之仏測複數圖案15〇1所得出之複數值排列而成之檢測複 數序列1511。 /複數檢測序列提取部321之動作與第4實施例之電子浮 仏測裝置2GG之檢出序列提取部221之動作相同。 沁赵人步驟15〇2)於複數相1值計算部322中，計算構成於複 /双测序列提取部321之檢測複數序列洲與依據預定之 歲入序列而構成之複數序列之複數相關，以求得以複數代 表之複數相關值1512。 為視肷入序列之種類不同而嵌入有不同值時，分別計算 b =依據所考慮之複數嵌人序列而構成之複數之複數序列之 複數相關，以求出對應之複數相關值1512。 又，電子浮水印嵌入裝置100之嵌入序列為諸如嵌入序 歹J生成部111之(例3)及(例4)所示之由複數記號或複數位元 所構成％ ’亦可計算與依據部分之記號或位元之對應之嵌 扣入序列而構成之複數序列之複數相關。即，相當於使用複 數之記號或位元之一部分以進行同步調整。 複數相關值計算部322之動作則與第4實施例之電子 浮水印檢測裝置2〇〇之複數相關值計算部226之動作相 同。 步驟1503)於絕對值算出部323中，算出得出於複數相 103 200822754 關值計算部322之複數相關值1512之絕對值1513。 絕對值算出部323之動作與第4實施例之電子浮水印檢 測裝置200之絕對值算出部227相同。 取 步驟1504)於同步檢測最大值判定部324中，找出絕對 • 5值算出部323所得出之絕對值1513最大者，並決定對應最大 之絕對值1513之複數相關值1512。 另，視電子浮水印嵌入裝置1〇〇之嵌入序列之構成方法 # 之不同，亦可以其它方法進行判定，而不以同步檢测最大 值判定部324進行最大值判定。 10 同步檢測最大值判定部3 24之動作細節則留待後
述。用以替代同步檢測最大值判定部324之其它方法則L 第4實施例之電子浮水印檢測裝置細之最大値判定部 223相同。 口
步驟1505)於相位算出部325中，算出決定於同步产 15最大值判定部324之複數相關值之相位，再依據該相位: 攀 丨同步位移量15。2,再對檢測資訊提取部3遍加以輪J 相位算出部3 25之動作細節則留待後述。 ‘ 、、另，使用第3貫_之電子浮水印鼓人裝置100進行電 子，予水印嵌入時，在複數檢測序列提取部321之處理前，必 * D =進行與第3實施例之糾次元傅立葉轉換部225相同之傅 立葉轉換處理。
Ik水印^縣^ "同步檢測部同步檢測最大值 判定部> 乂下序尤上述之同步檢測部3 2 〇之同步檢測最大值判定 104 200822754 部324之動作細節加以說明。 同步檢測最大值判定部324之動作大致與第4實施例之 電子浮水印檢測裝置2〇〇之最大値判定部223相同，但結果 求得絕對值最大之複數相關值，而非嵌入序列，則有所不 5 同。 同步檢測最大值判定部324之處理係依以下步驟實施。 1) 從得出於絕對值算出部323之絕對值1513|ρ⑴卜|p (2)1中找出最大值之絕對值。丨^⑴丨 0 丨严)卜ΜΑΧ(|ρ⑴j，丨，|，…）（98) 但，MAX()係回復最大值之演算。 2) 將丨p (Max)|之基礎之複數相關值p 輸出至相位算 出部325。 5 又，亦可判定最大之相關值|p⑴|是否已超過預定之閾 值，若未超過，則判定為未嵌入有電子浮水印。 <電子浮水印檢測裝置-同步檢測部-相位算出部> 以下，就上述之同步檢測部320之相位算出部325之動 作細節加以說明。 10 相位算出部325之處理係依以下步驟實施。 1)求出得出於同步檢測最大值判定部324之複數相關 值p(Max)之偏角Δ0。 △ 0 = Arg[p (Max)] (99) 但’ Arg[]係用以求檢測複數序列之偏角之演算。 2)由於Λ0代表相位之偏差量，故以下求出同步位移 105 200822754 量15〇2心如τ，並加以輪出 【數74】 (loo) 但，τ係周期訊號之周期。 就A0代表相位之偏差量方面則說明如下。 複數相關值—如第4實施例之電子.浮水印檢測裝置 200之複數相關值計算部226之相關說明所述，可由下式 得出。 【數75】 10 故而，其係 / (10 1)
Arg[p(Max>] = A0 (102) 上式則代表依賴對散入後訊號923朝第N次元之軸方向 (諸如時間方向）賦與之同步位移量而決定之相位偏差量。 15 另，電子浮水印嵌入裝置1〇〇之嵌入序列若為諸如敢 入序列生成部111之（例2)、（例4)所示之構成由嵌入序列 之正負差異代表位元值之0/1而篏入者，則無法區分已輸 入因未同步而使相位偏差一半波長之訊號時及嵌入有所有 位元值皆已逆轉之資訊時。即，無法區別上述所得之同步 20位移量與已偏差一半波長之下式之何者為正確之同步 位移量。 106 200822754 【數76】 此日守舉例a之’亦可預先構成嵌入序列而以位元值 内之1位兀作為判定用位元而必取丨（或〇)，再判斷該位元值 為正確值之同步位移量。又，亦可藉使用非對 稱之糾錯 符號進打編碼而進行判定。另，亦可使用與本發明之電 子浮水料同之電子浮水印或訊航行騎。此外，亦 可預先暫且判定-值為同步位移量，而於檢測資訊提取 部330A之處理時，依上述之步驟修正位元逆轉。本發明 10 並不限於以上各例，而亦可藉其它方法進行修正，則不 待言。 15 又’若使用嵌人序列生成部111之(例4)所示之篏入序列 之部分列就各位被正負之極性進行擴散，關以第4實施 例之最後參照第44圖而說明之丨位元值檢測方法所算出之 各位元，置之複數相關值λ (a)之總和λ之偏角細又為同 步位移，則相較於依據各位元之複數相關值而求出 同^移s卩更確貫地進行精確度較高之同步位移量之 ' 本方法雖亦使位儿逆轉具不確定性，但舉例言 1使用位tl仙之m _位元逆轉彡m之標記，即 可消除不確定性。 <電子浮水印檢縣置檢測資訊提取部> ^，說明上述之檢職訊提取部3爾之動作細節。 弟圖係顯示本發明第5實施例之檢測資訊提取部之 107 20 200822754 構造例者。 檢測資訊提取部330A之構造與第】實施例之檢測資訊 提取部220相同，包含檢出序列提取部331、相關値計算部 332、相關値計算部333、檢出情報再構成部，而僅有朝 5第1實施例之檢測資訊提取部220輸入同步位移量⑽之處 有所不同。 ▲另，第49圖中，為易於理解其與第45圖之對應關係， 清庄意構造之記載方式係由下至上揭示資訊。 檢測資訊提取部330A所實施之檢測資訊提取處理除檢 10出序列提取部331之動作細節以外，皆與第1實施例之檢測 貧訊提取部220之檢測資訊提取處理相同。 另，使用第3貫施例之電子浮水印嵌入裝置1〇〇進行電 子浮水印之嵌入時，在檢出序列提取部331之處理前，必須 進订與第3實施例之N-1次元傅立葉轉換部225相同之傅立 15 葉轉換處理。 <笔子淨水印檢測裝置-檢測資訊提取部-檢出序列提 取部> 以下，就檢測資訊提取部330A之檢出序列提取部331 之動作細節加以說明。 20 檢出序列提取部331之處理係依以下步驟實施。 1) 由檢測複數圖案1501構成大小為ΜιΧΜ2χ··. χΜν」之 N-1次元之複數排列。構成方法則與前述之第i實施例之檢 出序列提取部221之步驟8〇1)相同。 2) 得出由上述1)之複數排列依序提取一複數值並加以 108 200822754 排列而成之複數列 表複數排列時， 即’若A[Pl，P2，…，ρΝ ι](Ρη^0)代 = A[〇，ο，…，〇] C2 = A[i，〇，…，〇] 且，若電子浮水印嵌入裝置100進行嵌入時所使用之欲 入序列913之長度為L，則l，= l/2。 3)依據所輸人之同步位移量·，使得出於上述2)之複 1〇數列之各要素之相位進行逆位種。即，設同步位移量· 為下式時， 【數77】
T
15 則 【數78】 c\ C2 « 〇2Β^^ : (1 04) 4)從得出於上述3) > 提取之彳〜)之设數列依序提取一複數值，再將所 排列虛部分別視為單獨之實數值而加以 田1 1 2 ’ ···，i”L代表檢測序列1521時， 109 20 200822754 【數79】 /卜_】 琛痛】 值’下式係複數之分別提取實部、虛部之演管。 【數80】 、斤
5 5)所得出之i，，i，i，，2，··· 以輸出至相關値計算部332。 a 3 i l則作為檢測序列1521而加 若已於電子浮水印嵌人裝置削之複數㈣生成部112中， :户違行嵌入序列913之順序或複數排列之要素之替換，則 设其顺序之處則與第1實施例之檢出序列提取部221相 另’使用第3實施狀電子浮水印嵌人裝置咖進行電 二水印之嵌人時，將於上述之2)中，提取第3實施例之電 15子浮水印嵌入裝置之複數排列生成部Π2所使用之範圍内 之要素之複數值並加以排列。 <檢測資訊提取部之其它構造例〉 又’亦可不使用相關値計算部333,而僅由檢出序列提 取部331、相關値計算部332、檢出情報再構成部334構成檢 4資Λ &取部330A，並藉以下處理而進行檢測資訊之提 20 取。本構造例則顯示於第50圖。 第50圖所示之檢測資訊提取部33〇1)中，除以同步檢测 110 200822754 部320中已得出最大複數相關值之嵌入序列再構成檢測資 訊，並依據同步檢測部320所得出之同步位移量1502，而重 新計算用以評價該檢測資訊之可靠性之相關值。藉此，可 更高速地進行電子浮水印之檢測。 5 1)檢出序列提取部331之處理與上述之處理相同。
2)於相關値计异部332中’與第1實施例之相關値計算 部222不同，並不计异與所考慮之所有散入序列之相關值， 而代之以在同步檢測部3 2 〇中，將已於同步檢測最大值判定 部324之處理時判斷取最大絕對值之複數相關之對應之嵌 H)入序列預先儲存於記憶體(未圖示）中，而於相關値叶管部 3 3 2中僅計算與該嵌入序列之相關值。 # 該t目關值^否較預定之閑值大，則為判定電子浮水印 之檢測是否可靠之標準。 15
20 ) 報再構成部334中，除使用上述2)中所使用 之欲入序舰行檢測㈣之再構成之處不同 實施例之檢出情報再構成部224相同。 ’皆與弟1 <第5實施例之特徵> 依據本實_之電切料檢職 水印時，較電子料£卩之㈣對象 ^測電子浮 用電子浮水印訊號本身•測同步未问步， 亦可利 Ν-1次兀空間内進行光’ 即’利用已於 上未同步受到料;：=散之^序列對於抑次^向 〜響，而利用N_1次元〜^ 序列之複數相關值，即 二間内已擴散之 I 了麵易且高速地進^ .電子浮水印之檢測。 丁可同步調整之 111 200822754 5 10 之幢已有偏差’即便於時間方向上開始出 測電子浮Hr別之同步調整方法，料梭 電子浮水印^ Ί諸如自使用攝影機等重拍之影像檢測 電子浮水ΕΜΓ力―旦轉換為影料類比請之影像檢測 以摄旦守 利用時間同步之狀況下極為有效。 影像時，:=機等之相機拍攝屏幕或-等所顯衫 同步，故心 像傳輸率與拍攝之影像傳輸率姐未 1㈣短之::)ίΓ貞Γ:樣。結果則形成子綱較 解調時測得周二步“。在_兄下，亦可於時間 量。 巧顏叙相位，而可如上述般檢測同步位務 '依據本貝細*例之電子浮水印檢測裝置，由於無 須=依序測試位移量之概括方法，藉計算即可檢測同步位 移量’故可高速且有效地檢測電子浮水印。又，由於無須 附力特別之同步4整§fl號，故不致發生同步調整訊號所致 訊號之劣化及電子浮水印之檢測性能之劣化，而可使電子 浮水印之檢測品質及性能皆獲提昇。 又，若如上述之檢測資訊提取部之其它構造例般構戍 330b ’則可使電子浮水印之檢測速度更快。 20 [第6實施例] <相位調變> 以下’就本發明第6實施例之電子浮水印嵌入裝置力口 ρ 說明。 本實施例係顯示在第1實施例之電子浮水印嵌入软 112 200822754 100中’利用周期訊號之延遲以進行時間調變部130之調變 處理之例者。 另，本實施例雖係基於第1實施例而進行例示，然亦可 利用其它實施例之構造，但時間調變部130除外。舉例言 5之，亦可於複數圖案生成部11〇中使用第3實施例之電子浮 水印嵌入裝置之複數圖案生成部11〇b。 ^ <電子浮水印嵌入裝置-時間調變部〉 第51圖係顯示本發明第6實施例之時間調變部之構造 例者。 10 該圖所示之時間調變部130c包含周期訊號生成部 131、調變部136，而可輸入嵌入複數圖案921，並輸出嵌入 圖案922。 時間調變部130c所實施之嵌入圖案922之生成處理係 依以下步驟進行者。 15 1}於周期訊號生成部中生成周期訊號。所生成之周 • 期訊號則與第1實施例之時間調變部13GA之周期訊號生成 部131之周期訊號之例相同。 2)於U136中，配合已輸入之喪入複數圖案奶之 • 複數值，而調變上述D所生成之周期訊號如下，以得出魅 , 20 元之嵌入圖案922。 配合-複數值之絕對值而決定周期訊號之振幅。 -。複數值之偏角而延遲周期訊號。即，使相位改 變。 以下’說明上述時間調變之具體例。 113 200822754 調變部136中之調變係就Ν-l次元之嵌入複數圖案921 之各位置配合複數值，以生成於周期訊號生成部131之周期 訊號為載波，而進行QAM(直交振幅)調變以轉換為N次元之 圖案而進行。 5 但，作為載波之周期訊號並不限於前述之正弦波。 又，若嵌入複數圖案921之值全僅由實數值所構成，則 亦可配合其實數值而改變周期訊號之相位，並使周期訊號 之振幅固定。 具體而言，可實施如下。 10 以下，以Ρ(χι，X2，…，XN-1)代表Ν-l次元之複數圖案。 此時，以Pr，Ρϊ代表P之實部、虛部，則 【數81】 咖細办…，：糾如㈣械，，》 （1 0 6) 但，j係虛數單位，ω係周期訊號之基本頻率之角速度。 15 設於周期訊號生成部131中生成周期訊號f(t)。 以f(t)調變B、r，並以下式得出N次元之圖案M。 【數82】 與一般之QAM調變不同，基頻訊號P並非在時間方向 20 上改變，而係於與時間方向直交之Ν-l次元方向（諸如使用 影像訊號時之空間方向）上改變，務請注意。 藉上述之時間調變，可擴散而使N次元之嵌入圖案922 114 200822754 之相位配合Ν-l次元空間上之位置而不同，而使檢測電子浮 水印時因嵌入前訊號912而產生之雜訊成分之大小更小。 <第6實施例之特徵> 本實施例之電子浮水印嵌入裝置係顯示與第i實施例 5之入置之時間調變部13〇A不同之構造例者，具有與第i實施 例之電子浮水印相同之特徵。 尤其，在時間調變部13〇()中，已將業於N_i次元空間内 光譜擴散之Ν·1次元之散人圖案，朝與之直交之㈣次元方 向使用周期訊號之相位與絕對值而進行調變，而具有對於 10朝第Ν次元方向賦與之同步位移量於^^次元空間内施以共 通之影響之特徵。 又，於時間調變部130(：中，在與時間方向直交之Nq 次元方向（諸如使用影像訊號時之空間方向）上，藉使嵌入圖 案922之相位不同，舉例言之，若使用影像訊號，即可避免 15產生未達最低之影像訊號量子化值而實際上未嵌入有電子 浮水印之幀，並可有效利用作為電子浮水印之傳輸媒介之 景>像訊號，而提高對於針對電子浮水印振幅較大之幀進行 改變之攻擊之強韌性。 又，藉使相位於嵌入圖案Ν-1次元空間内擴散，可使 20相關之计异結果中因喪入前訊號而產生之雜訊成分之大小 更小，結果即使電子浮水印之嵌入、檢測具有更高之可靠 性，且以與習知同等程度之可靠性實現品質劣化較少之電 子浮水印之嵌入、檢測。 [第7實施例] 115 200822754 <時間軸複數頻域嵌入> 以下，就本發明第7實施例之電子浮水印嵌入裝置加以 說明。 本實施例係依據不同周期訊號同時進行多件第1實施 5 例之電子浮水印嵌入裝置100之電子浮水印之嵌入，而使用 更長之光譜擴散序列嵌入嵌入資訊之例。 第52圖係顯示本發明第7實施例之電子浮水印嵌入裝 置及電子浮水印檢測裝置之構造例者。 <電子浮水印嵌入裝置> 10 第52圖所示之電子浮水印嵌入裝置500包含複數圖案生 成部510、時間調變部520、嵌入圖案重疊部530，而可輸入 嵌入資訊3111、嵌入前訊號3112，並輸出嵌入後訊號3113。 電子浮水印嵌入裝置500之電子浮水印之嵌入處理係 依以下步驟實施。 15 第53圖係本發明第7實施例之電子浮水印嵌入裝置之 動作流程圖。 1601) 於複數圖案生成部510中，依據已輸入之嵌入資 訊3111，生成複數之複數圖案3121。 各複數圖案3121係由複數構成之N-1次元圖案，代表嵌 20 入資訊之内容。 複數圖案生成部510之動作細節則留待後述。 1602) 於時間調變部520中，依據生成於各複數圖案生 成部510之各複數圖案3121而生成嵌入圖案3122。 時間調變部520之動作與第1實施例之時間調變部130 116 200822754 相同。但’各時_變部52时所生成之_訊號設為分別 相互直交之周期函數。舉例言之，亦可為基本頻率個別不 同之周期函數。 又，時間調變部520亦可使用第丨實施例以外之實施例 戶^之時間調變部。舉例言之，亦可使用第2實施例或第6 貫施例之時間調變部。 時間調變部520若使用第2實施例之時間調變部！遍， 則亦可藉-次傅立葉轉換實施複數頻率之時間調變。 10 15 20 物6(T^人圖案重疊部53G中，使生成於各時間調變 Α、Ί:入圖案3122與已輸入之嵌入前訊號3112重 ® ’亚輸出肷入後訊號3113。 甘入入圖案重豐部5 3 〇之動作細節則留待後述。 <電子浮水㈣人裝置複數w案生成部> =二明上述複數圖案生成部51。之動作細節。 構造例者顯示本發㈣7實施例之複數_案生成部之 、—複數圖案生成部510包含喪入序列生 … 稷數排列生成部512，而可輪入嵌入 11、複數之 數圖案3121。 貝 Jlu，並輸出複 驟實=圖案生成部51G之複數圖案生成處理係依以下步 作流：Μ本發明第7實施例之魏圖^成部51〇之動 1701)於U序列生成部511中，依據已入資 117 200822754 訊3111生成代表嵌入資訊之數值列，並加以分割而生成複 數之嵌入序列3211。 敗入序列生成部511之動作細節則留待後述。 H02)於複數排列生成部512中，將生成於嵌入序列生 5成部511之各嵌入序列3211分配予次元之複數排列上之 要素之貫部及虛部’以生成複數圖案3121。 複數排列生成部512之個別動作與第丨實施例之複數排 列生成部112相同。 又，複數圖案生成部510亦可依據第3實施例之複數圖 1〇案生成部110b而構成。即，亦可以進而將複數排列生成部 512中所得之圖案藉與第3實施例之^_1次元逆傅立葉轉換 4113相同之處理進行傅立葉轉換後之結果作為複數圖案 3121。 <電子浮水印嵌入裝置_複數圖案生成部_嵌入序列生 15 成部:> 嵌入序列生成部511中，依與第1實施例之嵌入序列生 成部111相同之步驟生成嵌入序列後，再將嵌入序列分割為 複數部分。舉例言之，藉與嵌入序列生成部1U相同之步驟 生成序列w= hi，，…，WnL}後，將各嵌入序列32l3w[1]， 20 一，…，w[N]設為下式。 【數83】 W2i} (108) 118 200822754 但，η係分割之總數。 另，在此雖係以自前部依次分割預常數之嵌入序列為 例，然凡依預先決定之分割方法進行分割者即可，舉例言 之，亦可依下式進行。 5 【數84】 =如―…，} 二{w2，W科2，"*，抒+2} (10 9) ♦ # <電子浮水印嵌入裝置-嵌入圖案重疊部> 以下，就嵌入圖案重疊部530之動作細節加以說明。 嵌入圖案重疊部530之動作大致與第1實施例之嵌入圖 10 案重疊部140大致相同，然以下所述之處則有所不同。 嵌入圖案重疊部530中，對於輸入作為嵌入前訊號3112 之N次元訊號，加算生成於各時間調變部520之N次元之各 嵌入前訊號3112而加以重疊，再以重疊後之N次元訊號作為 嵌入後訊號3113而加以輸出。此時，係對複數嵌入前訊號 15 3112之全部進行加算及重疊。又，嵌入強度方面，亦可就 各嵌入圖案3122以不同強度加以強調而重疊。舉例言之， 進行嵌入之各嵌入圖案3122之頻域之相對劣化特性不同時 等，亦可分別使嵌入強度不同，而以相同之精確度進行各 嵌入圖案之檢測。 20 <電子浮水印檢測裝置> 本實施例之電子浮水印檢測裝置600包含複數之同步 119 200822754 檢測部620、檢測資訊提取部63〇，而可輸入嵌入後訊號 3113，並輸出檢測資訊3114。 電子浮水印檢測裝置600之電子浮水印檢測處理係依 以下步驟實施。 5 第56圖係本發明第7實施例之電子浮水印檢測裴置之 動作流程圖。 步驟1801)於各時間調變部61〇中進行時間軸方向之解 调，以得出檢測複數圖案3161。各時間調變部61〇之處理内 容與第1實施例之電子浮水印檢測裝置2〇〇之時間解調部 1〇 210相同，然各時間調變部610則分別使用電子浮水印嵌入 裝置500之時間調變部520所使用之周期函數。 另，在時間調變部610之時間解調處理之前，亦可對嵌 入後訊號3113進行前置處理，則與第丨實施例之電子浮水印 檢測裝置200相同。 15 又，時間調變部610亦可使用第1實施例以外之實施例 所不之時間解調部。舉例言之，亦可使用第2實施例之時間 解調部2l0c。 時間調變部610若使用第2實施例之時間解調部21〇c， 貝J亦可藉一次傅立葉轉換實施複數頻率之時間解調處理。 步驟1802)於各同步檢測部62〇中，從時間調變部61〇所 付之各檢測複數圖案3161提取分別預先對嵌入後訊號3113 附加之時間軸（第元之軸)方向上之同步位移之大小，並 以之作為同步位移量3162而加以輸出。 同步檢測部620之動作與第5實施例之電子浮水印檢測 120 200822754 裝置300之同步檢測部320相同。 /驟1803)於仏測貧訊提取部63〇中，依據時間調變 置·啸㈣付水印嵌入裝 彳肷人之電子浮水印資訊，並以之作為檢測資訊 而加以輪出 η 檢测資訊提取部63 0之動作細節則留待後述。 <電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部>
以下’說明檢測資訊提取部之動作細節。 第57圖係顯示 10 構造者。 本發明第7實施例之檢測資訊提取部之 一忒圖所不之檢測資訊提取部630係與第5實施例之檢蜊 貧訊提取部330類似之構造，檢測序列提取部631因所輪入 之各檢測複數圖案3161及各同步位移量3162而更易於實施 之處，則有所不同。 15 另，第57圖中，為易於理解其與第54圖之對應關係，
請注意構造之記載方式係由下至上揭示資訊。 才双測資訊提取部630之檢測資訊提取處理除由複數之 檢測序列提取部631分別依據已輸入之檢測複數圖案3l6i 及同步位移量3162而提取檢測序列3313，以及相關值計算 20部632之動作細節以外，皆與第5實施例之檢測資訊提取部 330之檢測資訊提取處理相同。 又’亦可如第5實施例所說明之檢測資訊提取部330之 其它構造例般，不使用最大值判定部633，而以於同步檢測 部320中得出最大複數相關值之嵌入序列再構檢測資訊，並 121 200822754 依據得出於同步檢測部320之同步位移量重新計算用以評 價該檢測資訊之可靠性之相關值。 〈包子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部-相關值計算部> 以下’就相關值計算部632之動作加以詳細說明。 相關值计异部632之處理係依以下步驟實施。 列 )、、死δ藉檢測序列提取部μ丨而名 3313H1]，⑽， 二…】— 1 •，而仔出序列Γ。即，
【數85】 (1 1 〇) 立在此’ 1之上標處之[k]代表其係藉第k之檢測序列提取 ^ 6 31而攸第k個檢測複數圖案3161得出之檢測序列，n則為 輸t之檢，則複數圖案3161之總數。另，以上雖以單純連結 各仏测序列為例，惟若對應電子浮水印嵌入裝置·之嵌入 序列生成部511之後入序列之分割方法，則亦可從各檢測序 、疋之順序提取值而結合序列。舉例言之，亦可結合 如下。 【數86】 卜㈣氣、Λ讽戲··、_，··♦，讽扎·"科(111) 心)依據上述1)中得出之序列i，，，藉與第5實施例之電子 ☆ 則裝置300之相關値計算部332相同之處理，求出 相關值111 /1 ^ 、、带 。但，相關計算對象之所考慮之嵌入序列係生 成、子子水印嵌入裝置5〇〇之|入序歹性成部5η，且為 122 200822754 分割前之序列w = {wl，w2，…，wNL}，務請注意。 <同步位移量之統合所獲得之精確度提昇> 另，亦可於同步檢測部620中，依據各檢測複數圖案 3161所得之同步位移量3162，藉以下之步驟以求得精確度 5 更高之同步位移量。 1)將各同步位移量3162設為下式。 ^ 【數87】 • A, Α Δ 办 &t2 * 在此，Ti，T2，…係各時間調變部610之周期訊號之周 10 期。 2)由△“，Δΐ2，…中選出一最大者，設為Atmax。或， 亦可選擇對應周期最大之周期訊號之Ati。 3)對各I由Ati，Ti，Atmax中考量以下之方程式而求出
Hi ° φ 15 【數88】 ^(1 1 2〉 ^ 4)就各η!分別以最近之整數值設為n’i。 . 5)使用n’i求出以下之At’i。 【數89】 Δί| «ϋί$ -f n\Tt (113) 其可就各周期訊號配合Atmax之位置而以第n’i周期之 123 20 200822754 位置j之第N次元之軸方向之位移量為A。而加以求出。 圖中弟％圖係顯示使用2周期訊號時之上述計算過程者。該 ’於周期6之周期訊號1，A*9 1==5?Γ/3，對於周期4 5
10 、“唬2’則得出△〜=冗/2,以白圓圈代表之。此 Atj = 5 , Λ 仇 At2=： 1。又，黑圓圈代表△h+Tz、/^2+2^2之 、 若選作為Atmax，則依上述之步驟3)、4)可得出n，2 穿1此代表2黑圓圈巾，左側黑圈之位置上將重疊2周期訊 ;U之相位各為△〜、△〜之點。結果，則得出〜，2 + nVT2〉5。 y 選出作為Atmax之周期訊號之對應之I，則成立n，. )求出田上述處理所得之At’i之平均值，設為整體之位 △ t 〇 【數90】 1ς δ/«ΙΤδ/： 15 (114) ’ k係周期訊號之個數。 第58圖之例中雖已顯示各同步位移量之檢測無誤差之 例’然若各同步位移量之檢測發生誤差時，NI可能不為敕 2〇數。以上述之步驟4)求出整數之n，i，最後則求出之平 均值，如此即可求得已考量誤差之第N次元之軸之位移量之 喪或疋值(Most probAble vAlue)。 又’求出Δ6之平均值時，舉例言之，亦可忽略明景員 位置偏移之位移量。藉此，舉例言之，可排除對特定之巧 124 200822754 期訊號之對應之頻率實施攻擊，而使由檢測複數圖案316i 得出之同步位移量之檢測失敗之情形。 7)At係實際之第N次元之方向之位移量以高精確度求 出之值，故以下重新求出各周期訊號之同步位移量如下式。 【數91】 Δ? 【數92】 1 MAn\-\)Tt (心喷場合） (△，<峨©場合） (1 1 5) 10 如上所述，依據就各檢測複數圖案3161得出之同步位 移量3162而以高精確度求出次元之方向之位移量，再以 之重新求出同步位移量，則可算出精球度更高之同步位移 量，結果則可提高電子浮水印之檢測精確度。 <第7實施例之特徵> 15 ㈣本實關之電子浮水印谈人裝4及電子浮水印檢 測I置，藉使用複數之頻域，即可以資訊長度較長之嵌入 資訊作為電子浮水印而加以嵌入。 入 /又，藉對個別進行同步調整所得之結果之嵌入序列最 後就其整體計算相關值而評價檢測之可靠性，即可分別2 20入電子浮水印，並較實施檢測更可正確地提昇整體檢^1 果之可靠性。 μ 又，可使光瑨擴散序列長更長，並可使電子浮水印之 嵌入可靠性更高。以下則加以說明。 125 200822754 淳 依據前述文獻「山本奏、中村高雄、高鳴洋―、片山 北原免、宮武隆等人所著之「幢重叠型影像電子浮水 印檢測性能評價之相關考察」資訊科學技術論壇 005,膨，屬」’光譜擴散與相關計算之電子料 印之偽陽性之意義下代表檢測可靠性之檢測評價值盘光级 擴散之序列長成_增大ϋ本實施例般^ 10 15 20 重疊而嵌人好料㈣，融卩她體之《劣化而必須 減少各頻域之和Μ卩訊號之能量。即，不改變㈣劣化之 程度〇而對η個頻域進行多樣化時，與對單獨之頻_入久 浮水印訊純目較’物/η，且振幅料…。: 於個別之嵌入強度為1//~η。 田 依據前述文獻「山本奏、中村高雄、高鴨洋―、片山 淳、北原亮、宮武隆等人所著之「㈣疊型影像電子浮水 印檢測性能評價之相關考察」資訊科學技術論璿 则〇5,獅，薦」，嵌人強度若為丨/νΛη，舰浮水印而言 為雜訊之原圖齡若⑻、，則電子浮辑之檢測評價值將 固定而不受嵌人強度影響（該文獻之第1圖中，當α極大， 即欲入強度與原圖成分相較之下夠大時，·]將接近於/ L)。又，就洋水印而言為雜訊之原圖成分若夠大，則電子 浮水印之出值則為^該文獻之第i圖中，當“極小，即 嵌入強度與·成分她之·^切，心]將接近通過原 點之直線）。 結果，對η麵域進行多樣㈣，朗單狀頻域欲入 時相較，若躲浮辑㈣為純之原圖成分夠小，則電 126 200822754 子吁水印之檢測評價值與光譜擴散之序列長之平方根成比 例增大；若對於浮水印而言為雜訊之原圖成分夠大，則電 T浮水印之制評價值至少不贱變；整體”，檢測評 價值將增大，結果則可提高檢測之可靠性。 5 又，若使用依據就各檢測複數圖案3161得出之同步位 移量3162而以高精確度求出第N次元方向之位移量，再以之 重新計算同步位移量之方法，即可算出精確度更高之同步 位私量’並提昇電子浮水印之檢測精確度，反之，亦可於 同等程度之檢測精確度實現較脆弱之電子浮水印之嵌入， 10而減少電子浮水印之品質劣化。 又’時間調變部520與時間調變部610若使用本發明第2 貝他例之時間調變部130b及時間解調部210c、210d，則可 藉一次傅立葉轉換實施複數之頻率之時間調變、時間解調 之處理，而可更高速地進行處理。 15 [第8實施例] <時間多重嵌入> 以下’就本發明第8實施例之電子浮水印嵌入裝置及電 子浮水印檢測裝置加以說明。 本實施例係利用第5實施例之電子浮水印嵌入裝置及 2〇電子浮水印檢測裝置，對於嵌入前訊號嵌入依據同步圖案 及與之連續之複數嵌入資訊之嵌入圖案，再檢測同步位移 量而有政地嵌入大量之嵌入資訊，而進行檢測之例。 <電子浮水印嵌入裝置> 本實施例之電子浮水印嵌入裝置具有與第1實施例之 127 200822754 電子浮水印嵌入裝置100相同之構造，僅複數圖案生成部 110之動作部分不同。 本實施例之電子浮水印嵌入裝置100之電子浮水印之 嵌入處理係依以下步驟實施。 5 第59圖係本發明第8實施例之電子浮水印嵌入裝置之 動作流程圖。
«V 步驟1901)於複數圖案生成部11〇中，依據已輸入之嵌 鲁 入資訊911而生成後入複數圖案921。此時，就時間調變部 130之周期訊號生成部131所生成之周期訊號之各周期依據 10 嵌入資訊而生成變化之嵌入複數圖案921。 複數圖案生成部110之動作細節則留待後述。 步驟1902)於時間調變部130中，依據生成於複數圖案 生成部110而儲存於第1記憶部150之嵌入複數圖案921而生 成嵌入圖案922，並加以儲存於第2記憶部160。 15 時間調變部130之動作除因應複數圖案生成部11〇所生 φ 成之嵌入複數圖案921而使嵌入圖案922就各周期進行變化 以外，動作皆與第1實施例之時間調變部13〇相同。 另，時間調變部130亦可使用其它實施例之時間調變 、 部。舉例言之，亦可使用第2實施例之時間調變部130b，或 • 20 使用第6實施例之時間調變部130c。 步驟1903)於嵌入圖案重疊部14〇中，使生成於時間調 變部130且儲存於第2記憶部160之嵌入圖案922與已輸入之 嵌入前訊號912重疊，再輸出嵌入後訊號923。 嵌入圖案重疊部140之動作與第1實施例相同。 128 200822754 <電子浮水印嵌入裝置-複數圖案生成部> 以下，就複數圖案生成部ll〇c之動作細節加以說明。 第60係顯示本發明第8實施例之複數圖案生成部之構 造例者。 5 複數圖案生成部110c包含嵌入序列生成部117、複數排 列生成部116、嵌入資訊分割部114、同步序列生成部115， 而可輸入嵌入資訊911，並輸出嵌入複數圖案921。 複數圖案生成部110c之嵌入複數圖案之生成處理係依 以下步驟實施。 10 第61圖係本發明第8實施例之複數圖案生成部之動作 流程圖。 步驟2001)於同步序列生成部115中，生成預定之同步 調整用之數值之列之同步序列917。 同步序列生成部115之動作細節則留待後述。 15 步驟2002)於嵌入資訊分割部114中，將已輸入之嵌入 資訊911分別成複數之局部嵌入資訊916。分割之方法不 拘。舉例言之，亦可由嵌入資訊911之前段依序分割K位元。 步驟2003)於嵌入序列生成部117中，依據嵌入資訊分 割部114中所得之局部嵌入資訊916而生成代表嵌入資訊之 20 數值之列之嵌入序列913。 嵌入序列生成部117之動作除對複數之局部嵌入資訊 916個別生成嵌入序列913以外，皆與第1實施例之嵌入序列 生成部111相同。 步驟2004)於複數排列生成部116中，將生成於同步序 129 200822754 列生成部m之同步序列9π及生成於换入序列生成部ιΐ7 之各嵌入序列913分別分配予W次元之複數排列上要素之 實部及虛部，並生成複數之嵌入複數圖案921。 複數排列生成部116之動作細節則留待後述。 <電子浮水印嵌入裝置_複數圖案生成部-同步序列生 成部> 同步序列生成部H5中可藉下述處理而生成同步序列
115 〇 10 同步序列115係電子浮水印檢測裝置中用於同步調整 之值之列，係使用擬似亂數列而生成，且不與其它嵌入序 列重複。即，設擬似亂數列為spN={spNi，spN2，…， spnl}(l為序列長）時，同步序列s={si，s2，…，sl}亦可定 為下式。 s=SPN= {SPN!，SPN2，…，SPNl} (116) <電子浮水印嵌入裝置_複數圖案生成部_複數排列生 成部> 衩數排列生成部116之動作雖與第1實施例之電子浮水 印肷入裝置之複數排列生成部112相類似，但以下則有不 同’即成分別對應同步序列917及複數之嵌入序列913之複 20數排列’並就時間調變部130之周期訊號生成部131所生成 之^周期m號t各周期生成前述複數排列，而使嵌入複數圖 案921依序更換。 複數排列生成部116中，係藉以下之處理而生成嵌入複 數圖案921。 130 200822754 ”籍與第1實施例之電子浮水印嵌入裝置100之複數排 列生成部112相同之步驟，生成依據同步序列生成部115中 所生成之同步序列917之嵌入複數圖案SP。 2) 藉與第1實施例之電子浮水印嵌入袭置1 之複數排 5列生成部112相同之步驟，生成依據嵌入序列生成部117中 所生成之各嵌入序列913之嵌入複數圖案人1，a2，…，Ak。 但，k係嵌入序列生成部in中所生成之嵌入序列913之數， 即嵌入資訊分割部114中之資訊分割數。 3) 就時間調變部130之周期訊號生成部131所生成之周 10期訊號之各周期，依以下順序反覆輸出嵌入複數圖案。 SP，SP，Ai，A2，…，Ak，SP，SP，Ai，a2，…，Ak，··· (117) 其末尾之「…」代表整體進行同樣之重複。 在此，雖使依據同步序列917之嵌入複數圖案”反覆輸 15出2次，但亦可使其反覆3次以上。此時，預定於電子浮水 印檢測裝置中進行複數次之反覆動作，而進行電子浮水印 之檢測，則不待言。 依據以上生成之嵌入複數圖案921而生成嵌入圖案’並 加以重疊於嵌入前訊號，則可以時間分割方式嵌入嵌入資 2〇 訊。 第62圖係顯示以時間分割方式連續嵌入複數資訊之例 者。如該圖所示，各嵌入複數圖案所生成之嵌入圖案將連 結並重疊於嵌入前訊號。 <電子浮水印檢測裝置> 131 200822754 第6 3圖係顯示本發明第8實施例之電子浮水印檢測裝 置之構造例者。 該圖所示之電子浮水印檢測裝置700包含嵌入後訊號 分割部710、同步時間解調部720、同步檢測部730、同步後 5 訊號分割部740、時間解調部750、檢測資訊提取部760、圖 案記憶部77〇，而可輸入嵌入後訊號923，並輸出檢測資訊 3812。 另，第63圖中，為易於理解其與第1〇圖之對應關係， 請注意構造之記載方式係由下至上揭示資訊。 1〇 電子浮水印檢測裝置700之電子浮水印之檢測處理係 依以下步驟實施。 第64圖係本發明第8實施例之電子浮水印檢測裝置之 動作流程圖。 步驟2101)於嵌入後訊號分割部71〇中，輸入與電子浮 15水印嵌入裝置100之時間調變部130之周期訊號之周期同長 之肷入後sfl號923 ’以得到局部喪入後訊號抑16。 步驟2102)於同步時間解調部72〇中，對已在步驟21〇1) 中分割之局部嵌入後訊號3816，藉與第1實施例之電子浮水 印檢測裝置之時間解調部21〇相同之步驟解調成複數圖 20案’再以之作為同步複數圖案3813。 另，同步時間解調部72〇之動作亦可與本發明之其它實 施例之時間解調部相同。舉例言之，亦可與第2實施例之時 間解調部210c之動作相同。 步驟21〇3)於同步檢測部730中，對步驟2102)中所得之 132 200822754 同步複數圖案3813，藉與第5實施例之電子浮水印檢測裝置 300之同步檢測部320相同之步驟求出同步位移量3814。 於同步檢測部730中無法求出同步位移量時，可返回步 驟2101，再對一周期後之嵌入後訊號反覆進行處理。 5 同步檢測部730之動作細節則留待後述。 步驟2104)於同步後訊號分割部740中，自使嵌入後訊 號923位移步驟21〇3中所得之同步位移量3814後之位置，以 與電子浮水印嵌入裝置100之時間調變部130之周期訊號之 周期相同之長度分割嵌入後訊號923，以得出電子浮水印嵌 10 入裝置100之嵌入資訊分割部114中所分割之嵌入資訊之數 之已同步部分訊號3817。 同步後訊號分割部740之動作細節則留待後述。 步驟2105)時間解調部750中，對於步驟2104中所分割 之各已同步部分訊號3817,藉與第1實施例之電子浮水印檢 15 測裝置200之時間解調部210相同之步驟解調成複數圖案， 而以之為檢测複數圖案3815，並加以儲存於圖案記憶部 770 〇 •另’時間解調部750之動作亦可與本發明其它實施例之 時間解調部相同。舉例言之，亦可與第2實施例之時間解調 20部21㈦之動作相同。 步驟2106)於檢測資訊提取部760中，對於步驟21〇5中 所得之各檢测複數圖案3815，藉與第1實施例之電子浮水印 才双測裝置200之檢測資訊提取部220相同之步驟得到各種檢 測貪訊後’進而連結各檢測資訊，而輸出全體檢測資訊 133 200822754 3812。 檢測資汛提取部760之動作細節則留待後塊。 <電子浮水印檢測裝置_同步檢測部〉 . 以下，就同步檢測部730之動作細節加以說明。 ， 5 同步檢測部730之動作雖與第5實施例之電子浮水印檢 測裝置300之同步檢測部320相同，惟以下之點則有所不同。 第5實施例之複數相關值計算部322中，係計算與依據 φ 預定之嵌入序列而構成之複數序列之複數相關，但本實施 例之複數相關值計算部322則係計算與依據複數圖案生成 10部UOc之同步序列生成部115中所生成之同步序列9n而構 成之複數序列之複數相關。- 又，同步檢測最大值判定部324中，若絕對值1513之值 未超過預定之閾值，則判斷無法檢測同步圖案，而不輸出 同步位移量。 15 如前所述，將對於嵌入後訊號分割部710中依序切割i # 周期長之嵌入後訊號，反覆進行處理至求出同步位移量 3814為止，旅依序掃瞄嵌入後訊號至找出同步序列為止。 * 此時，如第62圖所示，同步序列所構成之嵌入圖案（第 .4 62圖之「同步圖案」）重複2次，故無論自事前即未同步之 20 任何時點開始進行處理，僅須進行各周期之處理皆相當於 循環1周期之同步圖案，故可檢測同步圖案。 此時，舉例言之’無須在使用影像訊號時等使各鴨偏 移並搜尋同步圖案，即可就各周期進行處理，故可有效搜 尋同步圖案。 134 200822754 上述狀態則顯示於第65圖。 <電子浮水印檢測裝置-同步後訊號分割部> 以下，詳細說明同步後訊號分割部740之動作。 同步後訊號分割部740中，依據同步檢測部730中所得 5出之同步位移量3814而自已調整同步之位置將嵌入後訊號 923依各周期加以分割。 即’對嵌入後訊號923略過同步位移量3814之量（下 式）’或僅回溯T-At之嵌入後訊號923而進行分割，則可以 與肷入圖案同步之形式切出各周期。 1〇 【數93】 另，視同步圖案之檢測時點不同，可能導致同步後訊 號分割部740所分割之前位之已同步部分訊號3817係嵌入 有同步序列之區間，或嵌入有第丨嵌入序列之區間等情形， • 15此則可藉對各區間再度試行同步序列或符合之嵌入序列之 檢測而輕易加以判斷。 • 如上所述，可分別切出對應各嵌入序列之區間作為已 同步部分訊號3817。 Μ <電子浮水印檢測裝置-檢測資訊提取部> 20 以下顯示檢測資訊提取部760之構造例。 第66圖係本發明第8實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 檢測資訊提取部760包含檢測序列提取部76卜相關值 135 200822754 計算部762、最大值判定部763、檢測資訊再構成部764、檢 測資訊連結部765，而可輸入檢測複數圖案3815，並輸出檢 測資訊3812。 另’該圖中’為易於理解其與第6〇圖之對應關係，請 5注意構造之記載方式係由下至上揭示資訊。 檢測資訊提取部760之檢測資訊提取處理係依以下步 驟實施。 第67圖係本發明第8實施例之檢測資訊提取部之動作 流程圖。 \ 10 步驟2201)於檢測序列提取部761、相關值計算部762、 最大值判定部763、檢測資訊再構成部764各部中，藉與1第 實施例之電子浮水印檢測裝置2〇〇之對應之各部動作相同 之處理而得出部分檢測資訊3615。 但，就已輸入之各檢測複數圖案3815分別進行處理， 15檢測資訊再構成部764則輸出複數之部分檢測資訊3615之 處則有所不同。 步驟2202)於檢測資訊連結部765中，連結檢測資訊再 構成部764中所得之複數之部分檢測資訊3615，並構成檢測 資訊3812，再加以輸出。 20 複數之部分檢測資訊3615之連結係電子浮水印嵌入裝 置之嵌入資訊分割部114之分割處理之逆處理。舉例言之， 嵌入資訊分割部114中由嵌入資訊911之前段依序分割各κ 位元時’亦可依序連結部分檢測資訊3615。 <電子浮水印檢測裝置之其它構造例〉 136 200822754 上述之例中’已顯示於同步後訊號分割部740依各周期 分割嵌入後訊號，但於電子浮水印嵌入裝置100之複數排列 生成部116中’對應同步序列之嵌入複數圖案重複4次而嵌 入時，則亦可於同步後訊號分割部740中，依複數周期分割 5 嵌入後訊號。 上述之例中，已顯示於嵌入後訊號分割部710依各周期 分割嵌入後訊號923，但於電子浮水印嵌入裝置1〇〇之複數 排列生成部116中’對應各嵌入序列之嵌入複數圖案係如下 例般連續重複複數次而生成者時，亦可於嵌入後訊號分割 10部710中，在判斷重複部分之前位位置後再依複數周期分割 嵌入後訊號。 SP，SP ’ SP ’ SP ’ A! ’ ，a2，A2，…，Ak，Ak，SP，SP，… (118) 判斷重複部分之前位位置時，由同步位移量3814而已 15知1周期之開始點，故可藉就依各周期切出之區間測試同步 序列或符合之嵌入序列之檢測而輕易判斷。 <第8實施例之特徵> 依據本實施例之電子浮水印嵌入裝置及電子浮水印檢 測裝置，以時間分割方式就訊號之各區間嵌入不同之部分 2〇嵌入資訊，即可對訊號嵌入大量之嵌入資訊。 檢測電子浮水印時，為容易實施丨周期開始點之同步調 整，可不以依次測試位移量之概括方法，即不使用諸如使 用影像訊號日守對各Ί1貞偏差配對同步訊號以進行搜尋之方 法，而有效且高速地進行同步調整，而檢測電子浮水印。 137 200822754 又，本實施例之電子浮水印嵌入裝置之變形例亦可構 成對各嵌入序列重疊同步序列而嵌入。即，將由同步序列 所生成之嵌入圖案與由各嵌入序列所生成之嵌入圖案相加 而嵌入如下。 5 SP +Ai，SP +A2，SP + A3，…，SP +Ak，SP +Ai，… 進行上述之嵌入後，於檢測同步序列時之步驟2101 中，可不將嵌入後訊號923分割成周期訊號之周期之相同長 度，而使用同步序列之檢測所需之充足量之嵌入後訊號而 以高精確度檢測同步序列。再依據由此得出之同步位移量 10 而分割嵌入後訊號以檢測各嵌入序列，則等同於先前已說 明者。 [第9實施例] <直交轉換領域嵌入> 以下，就第9實施例之電子浮水印嵌入裝置加以說明。 15 本實施例係例示第1實施例之電子浮水印嵌入裝置之 其它構造者。 <電子浮水印嵌入裝置> 第68圖係顯示本發明第9實施例之電子浮水印嵌入裝 置及電子浮水印檢測裝置之構造例者。 20 本實施例之電子浮水印嵌入裝置800包含複數圖案生 成部810、嵌入圖案重疊部820、嵌入前訊號轉換部830、嵌 入後訊號逆轉換部840、第1記憶部850，而可輸入嵌入資訊 911、嵌入前訊號912，並輸出嵌入後訊號923。 以下，說明電子浮水印嵌入裝置800之動作。 138 200822754 電子浮水印嵌入裝置800之電子浮水印嵌入處理係依 以下步驟實施。 & 第69圖係本發明第9實施例之電子浮水印嵌入裝置之 、 動作流程圖。 - 5 步驟2301)於複數圖案生成部810中，依據已輸入之爭 入資訊911而生成嵌入複數圖案4〇21，並加以儲存於第 憶部850。 ® 複數圖案生成部810之處理與第1實施例之電子浮水印 嵌入裝置100之複數圖案生成部11〇相同。 10 步驟2302)從嵌入前訊號912輪入預定區間τ之長度之 訊號。 步驟2303)於嵌入前訊號轉換部83〇中，就步驟”⑽中
所得之區間之各位置(xn〗，···，Xni)進行】次元離散傅立 葉轉換，並進行頻率分解，以得出轉換後喪入前訊號4〇22。 嵌入前訊號轉換部830之動作細節則留待後述。 步驟2304)於嵌入圖案重疊部82〇中，對於步驟：挪中 所得之嵌入前訊號4022加以重疊步驟23〇1中所得之嵌入複 數圖案4021，以得出逆轉換前嵌入後訊號4〇23。 嵌入圖案重疊部820之動作細節則留待後述。 2〇 步驟23〇5)於嵌入後訊號逆轉換部840中，對於步驟 2304中所得之逆轉換前嵌入後訊號4〇23，就各位置（χι， x2，…，如)進行1次元離散逆傅立葉轉換，以得出嵌入後 訊號923。 嵌入後訊號逆轉換部840之動作細節則留待後述 139 200822754 步驟23〇6)重複上述之步驟2302〜2305，直至將嵌入前 訊號912全部處理完畢為止。 <電子浮水印嵌入裝置_嵌入前訊號轉換部> 以下，就嵌入前訊號轉換部830之動作細節加以說明。 欲入前訊號轉換部830中，可將自嵌入前訊號912提取 之區間T之訊號進行丨次元離散傅立葉轉換，並進行頻率分 解。
具體而言，而以下式說明之。 设肷入韵號912為I(Xi，X2，…，χΝ丨，t) 10 將 I(Xi，χ2， ···，XN_!，t)進行1次元離散傅立葉轉換如 下’而付出 77 (Xi ’ χ2，…，XN1，U)。 【數94】 (119) 15 輸出 但，T係事先決定之預定樣本數。 以⑽1，X2，... ’ Xw，u)作為嵌入前訊號4〇22而加以 <電子浮水印嵌入裝置-嵌入圖案重叠部〉 以下，就嵌入圖案重疊部820之動作細節加以說明。 元 元 嵌入圖案重疊部820中，對於嵌入前訊號轉換部83〇中 所得出之N次元嵌入前訊號4022之對應特定頻率之欠 平面部分，藉加算複數圖案生成部81〇中所生成之N ^ 之嵌入複數圖案4021而進行重疊，並以包含重疊後之 140 20 200822754 之整體之N次元訊號作為逆轉換前嵌入後訊號4023而加以 輸出。 具體而言，可以下式說明之。 設嵌入前訊號轉換部830中所得出之4022為(Xl， x2，…，xN_i，u)，複數圖案生成部810中所得之嵌入複數圖 案4021為P(Xi，x2，…，xn-Ο，而所生成之逆轉換前欲入後 訊號4023為’(X!，χ2，…，xn-i，u)。
【數95】 (u-u〇<Dh^) (u = U—uq(0 L·^) ?7〇c，x，…，x,ii) (12 0) 10 但，*代表複數共軛，！!〇係預定之頻率，U係頻率樣本 數0 即，在此，11 = 11()與11=11"11()係選出作為對應頻率110之 N-1次元平面者。另，以u = ii()與u = U-uG賦與P之共輛複數 係因離散逆傅立葉轉換之結果所得之訊號係實數值之故。 15 又，α係強度參數，亦可構成可因應由嵌入前訊號912 整體或局部所算出之特徵量而改變，此點則與第1實施例之 嵌入圖案重疊部140相同。 又，在嵌入複數圖案之重疊前，亦可使嵌入複數圖案 4021擴大複數倍或與嵌入前訊號912之大小一致，此點則與 20 第1實施例之嵌入圖案重疊部140相同。 又，在嵌入複數圖案之重疊前，亦可將實際進行重疊 之u = uG及u = u-uG之欲入前訊號4022之部分進行Ν-1次元之 141 200822754 離散傅立葉轉換再進行重疊，進而再藉Ν-l次元之離散逆傅 立葉轉換進行逆轉換。 進行N-1次元之離散傅立葉轉換時，亦可配合嵌入前訊 號轉換部830之1次元離散傅立葉轉換，而合為1次之N次元 5 離散傅立葉轉換以進行處理。又，同樣地，亦可將N-1次元 之離散逆傅立葉轉換與後述之入嵌入後訊號逆轉換部840 之1次元離散逆傅立葉轉換合併而1次之N次元離散逆傅立 葉轉換以進行處理。但，如上所述，由於可個別實施1次元 離散傅立葉轉換與N-1次元之離散傅立葉轉換、1次元離散 10 逆傅立葉轉換與N-1次元之離散逆傅立葉轉換，而僅就實際 進行重疊之u = ιΐο及u = U-uG之N-1次元元面進行N-1次元之 離散傅立葉轉換、離散逆傅立葉轉換即可，故具有可高速 進行處理之優點。 <嵌入後訊號逆轉換部> 15 以下，就嵌入後訊號逆轉換部840之動作細節加以說 明。 嵌入後訊號逆轉換部840中，將逆轉換前嵌入後訊號 4023就各位置(Xi，x2，…，xN_〇進行1次元離散逆傅立葉轉 換，以得出後入後訊號923。 20 具體而言，可以下式說明之。 設逆轉換前嵌入後訊號4023為7/ ’(义丨，x2，…，χΝ4， u) 〇 對7/ ’(Xi，X2，…，X>M，IX)進行1次元離散逆傅立葉轉 換如下，而得出Γ(Χι，χ2，…，χΝ1，t)。 142 200822754 【數96】 U~3 J^-Ui
}\χ\^Χΐ^φ^χΝ-\^ε U «=0 <第9實施例之特徵> 依據本實施例之電子浮水印嵌入裝置，可嵌入具有與 5 第1實施例之電子浮水印嵌入裝置相同特徵之電子浮水印。
又，藉與第7實施例相同之方法，可於複數圖案生成部 810中生成複數之複數圖案，並於嵌入圖案重疊部820中， 向對應轉換後嵌入前訊號4022之複數頻率之Ν-1次元平面 部分加算各複數圖案，而嵌入具有與第7實施例之電子浮水 10印肷入襄置相同特徵之電子浮水印。 [其它實施例] 以下舉出可與各實施例組合之構造例作為本發明之其 它實施例。 <檢測時之預濾器使用〉
(12 1) Γ{χι，χ ^ 15 第1至第8實施例中，利用正弦波作為周期訊號時，嵌 入有迅子》子水印者係第Ν次元方向（諸如使用影像訊號時之 = 率。使用其它翻訊號時，其基本頻率 2最為重要。在電子浮水印檢測裝置進行檢測前，亦可對 後進行用以強調符合之頻率之濾波處理而以更高 20精確度進行電子浮水印之檢測。 #為例’則可使用FIR濾波器或IIR濾波器等 數； 慮波:而構成可強調特定頻域之頻域通過型濾波器。 #可藉使用用以將超過或未達預定難之訊號值控制 143 200822754 為該閾值之韵濾波器（clipping filter)，或用以將超過或未達 預定閾值之訊號值視為〇之ε濾波器等非線性濾波器，而進 行有效去除原圖成分等就電子浮水印而言之雜訊成分但留 下電子浮水印成分之濾波處理。 又，本發明第7實施例中，雖使用複數周期訊號而利用 複數頻域以嵌入電子浮水印，但在個別周期訊號之時間解
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20 調處理之前，亦可分別使用具有符合各周期訊號之特性之 濾波器而進行濾波處理。 尤其，由於本發明使用第Ν次元方向之單一頻率進行電 ^浮水印之嵌人，故較使隸直線相位特性且相位特2 較差之濾、波器’對於檢測性能亦無影響。因此，可使用如 nR濾、波器般相位雜*差但ΤΑρ健少而錄銳之頻率特 之可進逮處理之濾波器，而可高迷實現高精確度之 電子浮水印檢測處理。 〈對肷入後訊號之處理> 本發明之各實施例中，舉例言之，於第1〇、52、68圖 壯署=接對電子浮水印檢職置輸人由電子浮水印嵌入 二：出之嵌入後訊號，但亦可於壓縮、編碼、發 =變嵌:後訊號後再對電子浮水印檢測裝置加以輪 體(諸如°n又’即便將嵌人後訊號—度記錄於磁性媒 或其它媒體(底(登錄商標)磁片鲁職等） 機之相嫌 路加以·傳輪，或以攝影機、手 進行播放(諸11底片之相機等拍攝機構重拍使用光學裝置 =彳x映於屏料作為電影HT或液晶、電 144 200822754 漿等顯示器進行顯示等）者亦無妨，則不待言。 <時間調變處理> 本發明之各實施例中，為求方便而稱呼「時間調變 部」、「時間解調部」，但於實際訊號中未必需要進行時間軸 5 方向之調變，若為與原本之N-1次元直交之次元，則亦可為 ^ 不同次元方向之調變。 舉例言之，對由2次元訊號構成之晝面訊號嵌入電子浮 ^ 水印時，亦可將畫面之橫向所定義之1次元複數排列構成作 為N-1次元圖之嵌入複數圖案，再朝縱向予以調變而得到2 10 次元之嵌入圖案。縱、橫亦可互換則自不待言。 又，舉例言之，對空間方向（X，Y)2次元與時間方向1次 元之合計3次元之影像訊號嵌入電子浮水印時，亦可將晝面 之橫向與時間方向所定義之2次元複數排列構成作為Ν-1次 元圖之嵌入複數圖案，再朝縱向加以調變而得到3次元之嵌 15 入圖案。縱、橫亦可互換則自不待言。 φ 又，本發明之各實施例中，作為輸入訊號之嵌入前訊 號係例示為Ν次元訊號者，但亦可構成對Μ(>Ν)次元之輸入 . 訊號反覆進行Ν次元之嵌入。 舉例言之，亦可對於空間方向（Χ，Υ)2次元與時間方向1 20 次元之合計3次元之影像訊號之輸入，就影像各幀晝面視為 2次元訊號，再如上述般將橫向之1次元複數排列朝縱向調 變後構成2次元之嵌入圖案，再進行嵌入，並對幀全體反覆 實施上述處理，以進行電子浮水印之嵌入。檢測電子浮水 印時，可對各幀進行處理，亦可對重疊各幀晝面而成之訊 145 200822754 號進行處理。 <糾錯符號等之利用> 本發明之各實施例中，在嵌入序列生成部之嵌入資訊 _ 之處理前，亦可使用糾錯符號將入訊編碼’或反之，亦; 5 在檢測資訊輸出別’先解碼糾錯符號。 <N_1次元之直交轉換> 本發明第3實施例中’雖以叫次元逆傅立葉轉換部 • 113、N-1次元傅立葉轉換部225之對N-1次元之複數圖案之 直交轉換為例而使用離散傅立葉轉換進行說明，但亦可使 10用可由離散傅立葉轉換以外之複數進行複數之轉換之直交 轉換方法。 另，為於第N次元方向之同步位移業經直交轉換之領域 内進行正確之處理，而宜為可保存藉次元方向之同步位 移而產生之係數之轉換，由於直交轉換係線性轉換，故 15 該條件於採用直交轉換時既已符合。 # < 1次元之線性轉換> 又，弟2貫施例中，雖使用離散傅立葉轉換作為時間調 - 變部^仙之1次元轉換之例而進行說明，但凡為可由離散傅 • 立葉轉換以外之複數進行複數之轉換，且基礎具有滿足下 2〇列條件之周期函數並存在逆轉換之線性轉換方法即可。 又’同樣地’本發明第9實施例中，雖使用1次元離散 傅立葉轉換及1次元離散逆傅立葉轉換作為嵌入前訊號轉 換。卩830及嵌入後訊號逆轉換部84〇之丨次元轉換之例而進 行°兒明，但凡為可由離散傅立葉轉換以外之複數進行複數 146 200822754 之轉換，且基礎具有滿足下列條件之周期函數並存在逆轉 換之線性轉換方法即可。 條件： 1)周期分積分之結果為〇。 5 2)自相關函數不具有明顯之峰值。 該等條件之細節則已詳述一如周期訊號之例。 舉例言之，亦可為如下之線性轉換。 【數97】 由向量至向量 10 可考慮如上之線性轉換，並設代表轉換之轉換行列為 A。在此，C代表複數整體之集合。設如下式。 【數98】 y-Ax (12 2) x^(xixt—xn) (12 3) y-iytyi^^yn^ (12 4) r … 慷 > m * i … aun-l (1 25) 此時之f(t)係滿足上列條件之周期η之周期函數， 15 【數99】 αά -(12 6) 147 200822754 5
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係二:上式之以轉換行列績示之線性轉換。在此 _)亦可為第4 A〜C圖所示之（第4A圖之 、 4B圖之b)三角波、（第4C圖之c)方波。 弦波、（第 <作為同步調整訊號之利用> 本發明第5實施例雖已說明使用代妾山 圖案本身而檢測時間方向之同步位移量:::資訊之〜 之同步位移量檢财法亦可與任意之電子但本發日月 :::亦可將電子浮水印檢測裝置構 :法之電子浮水印嵌入合併而使用太 电 淨水印“方法㈣先構成電子浮水印 置:，電子 用之同步調整訊號，再使用本發日月之同步 而由该同步調整訊號進行同步調整 ：:::决 浮水;^財法以檢職人資訊並加以=吏用〜之電子 山又，栽入同步序列所需之周期訊號之周 肷入序㈣需之周期職之周期之整數倍。、甘' <其它:> " 入 本1明之各貫施例所*之構造亦可適當組合使用。 又，可將上述各實施例之電子浮水印喪入裝置及出置 2〇 2各構成要素之動作構成程式，而灌人於電腦中並加以執 4丁，或經由網路使之普及。 另可將所構成之程式儲存於硬碟、軟碟· CD-ROM 等移動記憶媒體中，而灌入於電腦中，或加以散布。 如以上之"兒明，依據本發明之一實施例，可提供一種 148 200822754 電子浮水印嵌入裝置，係對具有N(N為2以上整數）以上次元 之輸入訊號嵌入作為電子浮水印而不為人類感官所察覺之 嵌入資訊者，包含有：嵌入序列生成機構，可依據前述嵌 入資訊而生成嵌入序列，並加以儲存於第1記憶機構；排列 5 生成機構，可依據前述第1記憶機構之前述嵌入序列而生成 N-1次元圖案者；調變機構，可配合前述N-1次元圖案上之 值而調變周期訊號以生成N次元嵌入圖案，並加以儲存於第 2記憶機構；及，嵌入圖案重疊機構，可取得前述第2記憶 機構中儲存之前述N次元之嵌入圖案，並加以重疊於前述輸 10 入訊號。 依據上述之電子浮水印嵌入裝置，將N-1次元圖案朝第 N次元方向調變並進行嵌入，即可藉將N-1次元圖案之嵌入 資訊擴散於N次元空間所得之冗長性而獲得諸如對高壓縮 及重拍等改變之足夠之強韌性，並抑制品質之劣化，而以 15 資訊長度較長之資訊作為電子浮水印而加以嵌入。 又，可利用已於N-1次元空間内光譜擴散之嵌入序列而 嵌入與第N次元方向上之同步位移量無關且不須同步調 整，或可輕易且高速地進行同步調整之電子浮水印。 前述調變機構亦可構成可生成N次元之嵌入圖案，以配 20 合前述N-1次元圖案上之位置而使第N次元方向之相位各 異。依據該構成，使用周期訊號而嵌入電子浮水印，即可 輕易且高速地將N-1次元圖案朝第N次元方向進行調變，並 可利用周期訊號之相位位移而嵌入與第N次元方向之同步 位移量無關且不須同步調整，或可輕易且高速地進行同步 149 200822754 调=之包子时印。又，亦可避免產生未達最低之影像訊 號量=化值而實際上未嵌人電子浮水印之巾貞，並有效利用 作為電子时印之傳輸媒介之影像Μ，且可增加對於針 、十龟子浮水印之振幅較大之巾貞而加以改變之攻擊之強韋刃 性〇 又藉於肷入圖案之Ν-1次元空間上使相位擴散，而使 相關計异之結果中起因於散入前訊號而出現之雜訊成分之
^縮小，結果即可使電子浮水印之嵌人、檢測之可靠性 提高，並可以與習知同等程度之可靠性實現品質劣化較少 10之電子浮水印之嵌入、檢測。 山=，使用具有同一基本頻率且直交之2周期訊號之和而 ^電子浮水印，可輕易且高速地朝第Ν次元方向調變心 次兀圖案，並可利用周期訊號之相位位移而嵌入與第N大一 方向之同步位移量無關且不須同步調整，或可輕易且^ 15地進行同步調整之電子浮水印。 巧迷 又，利用方波或三角波等具有自相關函數不具明 值之特性，且與正弦波相比之下較容易計算之周期函 為周期訊號，即便在計算資源較為不足之環境下，亦吁〜 現更高速之電子浮水印之嵌入處理。 σ貧 20 另，利用離散傅立葉轉換等線性轉換進行調變，可 用諸如高速傅立葉轉換而輕易且高速地朝耻元方向= 叫次元圖案，並可利用離散傅立葉轉換係數等線性轉= 數而嵌入與第Ν次元方向之未同步無關且不須同步調整= 可輕易且高速地進行同步調整之電子浮水印。 2 150 200822754 又，於前述電子浮水印嵌入裝置中，前述Ν-l次元圖案 亦可為複數圖案，前述排列生成機構亦可生成前述N-1次元 圖案而使前述欲入序列之一部分為實部而一部分為虛部。 依據上述構造，可利用複數之實部、虛部而進行嵌入， 5 且無須限制圖案之對稱性，即可使用N-1次元空間整體進行 嵌入，並可增長光譜擴散序列長，而實現檢測可靠性更高 或可以習知同等程度之可靠性實現較長之嵌入資訊長之電 子浮水印之嵌入，並以習知同等程度之可靠性與資訊長度 實現品質劣化較少之電子浮水印之嵌入。 10 另，於前述電子浮水印嵌入裝置中，前述Ν-l次元圖案 亦可為複數圖案，前述調變機構亦可調變前述周期訊號， 而使前述Ν-l次元圖案上之複數偏角為調變訊號之相位，而 絕對值則為調變訊號之大小。 依據上述構造，可嵌入與第N次元方向之同步位移量無 15 關且不須同步調整，或可輕易且高速地進行同步調整之電 子浮水印。又，由於複數之偏角為第N次元之軸之方向之調 變訊號之相位，故可避免產生未達最低之影像訊號量子化 值而實際上未嵌入有電子浮水印之幀，並可有效利用作為 電子浮水印之傳輸媒介之影像訊號，而提高對於針對電子 20 浮水印振幅較大之幀進行改變之攻擊之強勃性。 又，前述電子浮水印嵌入裝置亦可構成如下，即，前 述嵌入序列生成機構可分割所生成之前述嵌入序列而生成 複數之嵌入序列，並加以儲存於前述第1記憶機構，前述排 列生成機構則可生成分別對應前述第1記憶機構中所儲存 151 200822754 之前述複數之嵌入序列之N]次 生成分別對應前述叫次元圖案之料調變機構則可 儲存於前述第2記憶機構，前述嵌二:之:入圖案，並加 部士瞀$、十、楚 、圖木重璺機構則可於全 部加异刖速弟2記憶機構之前述嵌 U於王 述輸入訊號。 回案後，加以重疊於前 :=構造’利用複數之周期 可肷入_貝訊長度較長之敌入資訊作為電子淳太/ 即 使檢測結果之可靠性更正^ # P，又，可 更長，並使電子、= 且可使光譜擴散序列長 更长观％子斤水印喪入之可靠性提高。 > X ’依據本發明之—實施例，可提供― 後入裝置，係對具有_為2以上整數）以上次元 嵌入作綱子浮水印㈣為人類感官所察覺之嵌入^ 者13有·肷入序列生成機構，可依據前述嵌入資訊而 15 20 生成礙入序列，並加以儲存於第1記憶機構，·排列生成機 構，可依據前述第1記憶機構中儲存之前述歲入相而生成 N-1次元圖案，並加以儲存於第2記憶機構；轉換機構，可 對前述輸入訊號進行直交轉換而得到轉換後訊號，·嵌入圖 案重疊機構，可將前述第2記憶機構申儲存之前述次元 圖案重疊於前述轉換後訊號之一部分之Ν-1次元平面上，而 知到逆轉換前訊號；及，逆轉換機構，可對前逑逆轉換前 訊號進行直交逆轉換而得到嵌入後訊號。 依據該電子浮水印嵌入裝置，以Ν-1次元圖案作為第以 次兀方向之訊號而加以重疊於嵌入前訊號而進行嵌入，則 可藉將Ν-1次元圖案之嵌入資訊擴散於Ν次元空間所得之冗 152 200822754 長性而獲得諸如對高壓縮及重拍等改變之足夠之強韌性， 並抑制品質之劣化，而以資訊長度較長之資訊作為電子浮 水印而加以嵌入。又，可無須限制圖案之對稱性，即可使 用N-1次元空間整體進行嵌入，並可增長光譜擴散序列長， 5 而實現檢测可靠性更高或可以習知同等程度之可靠性實現 較長之嵌入資訊長之電子浮水印之嵌入，並以習知同等程 度之可靠性與資訊長度實現品質劣化較少之電子浮水印之 嵌入。另，可利用已於N-1次元空間内光譜擴散之嵌入序列 而嵌入與第N次元方向之同步位移量無關且不須同步調 10 整，或可輕易且高速地進行同步調整之電子浮水印。且， 可避免產生未達最低之影像訊號量子化值而實際上未嵌入 有電子浮水印之幀，並可有效利用作為電子浮水印之傳輸 媒介之影像訊號，而提高對於針對電子浮水印振幅較大之 幀進行改變之攻擊之強韌性。 15 前述電子浮水印嵌入裝置亦可構成如下，即，前述欲 入序列生成機構可生成複數嵌入序列並加以儲存於前述第 1記憶機構，前述排列生成機構可生成分別對應前述第1記 憶機構中儲存之前述複數之嵌入序列之N_1次元圖案，並加 以儲存於前述第2記憶機構，前述嵌入圖案重疊機構可將前 20 述第2記憶機構中儲存之前述N-1次元圖案分別重疊於前述 轉換後訊號之複數之N-1次元平面上。 依據上述構造，藉對轉換後訊號之複數之N-1次元平面 上平疊N-1次元圖案，即可嵌入資訊長度更長之嵌入資訊作 為電子浮水印，且，可使檢測結果之可靠性更正確明瞭， 153 200822754 並使光譜擴散㈣長U，祕電子浮水㈣人之可靠性 更為提高。 依據本务明之一實施例，可提供一種電子浮水印 測衣置係用以檢測對具有n(n為2以上整數）以上次元之 輸入Λ號預先肷人之不為人類感官所察覺之電子浮水印 t ^有·解调機構’可測定前述輸人訊號之-次元方 向上之預疋之周期訊號之成分而求出N-1次元圖案；檢測序 列提取機構，可由前什 月J迷N-1次元圖案之值求出檢測序列，並 加以儲存於記情機、趙· 10 15 20 ^ 苒，及，相關值計算機構，可依據前述 各己fe機構中館存之前奸 4¼測序列與嵌入序列之相關值之大 小而檢測所嵌入之電子浮水印。 ,:士述之電子浮水印檢測裝 置，可藉將N-1次元圖案 之肷入資訊擴散於N攻 1^ &70二間所得之冗長性而檢測具有諸 如對尚壓縮及重拍等 文、交之足夠之強韌性，並可抑制品質 4化之以貝矾長度輕一 -Γ 'P»t ^it m ^賢訊構成之電子浮水印。又，亦 可檢測利用已於H次- 力 第N次元方向之同牛位Μ間内光譜擴散之嵌入序列而與 且高速地崎同㈣料㈣婦，或可輕易 .— "之電子浮水印。 另，精利用離散傅立 可使用諸如高速傅立 _換等線性轉換進行解調，印 號解調成队1次元圖案:^換等而輕易且高速地由欠元訊 性轉換係數而檢測與第^^用離散傅立葉轉換係數等線 步調整，或可輕易且高/元方向之未同步無關且不須同 前述解調機構亦也壤行同步調整之電子浮水印。 戍可生成具有同一頻率且直交之 154 200822754 2周期訊號，錄據前述輸人·與前述周期錢之相關而 求出N-1次元圖案。 依據上述構造，可輕易且高速地將N-1次元圖案朝第N 次元方向解調，並可關訊號之相位位移而檢測與第N 5 j元方向之同步位移量無關且不須同步調整，或可輕易且 高速地進行同步調整之電子浮水印。
另利用方波或二角波等具有自相關函數不具明顯峰 值之4寸性，且與正弦波相比之下較容易計算之周期函數作 為周期訊號，即便在計算資源較為不足之環境下，亦可實 10現更高速之電子浮水印之檢測處理。 貝 又，前述解調機構可構成可依據糾次元方向之差分或 微分值而對前述輸入訊號進行解調。 〆 15 20 依據上述構造’藉使用訊號之差分或微分進行周期訊 =解調，即可使電子浮水印檢測之精確度提昇，並可使 化予水印方式在同等程度下之檢測性能下減少訊號之劣 則逑之電子浮水印檢測裝 圖案也 _ 文刖迷N_1次元 為贿圖案，而前述檢測序列提取機構可依據前述… ::圖案之實部及虛部之值而求出前述檢測序列，並加以 歸存於前述記憶機構。 入 依據上述構造，藉檢測利用複數之實部、 之雷一 虛4而嵌入 ^电子洋水印，即热須限制圖案之對稱性，即可使用n 人凡空間整體進行嵌人，並可增長光譜擴散序解，而〜1 現檢夠可隸更高或可以習知„程度之可#性實現= 155 200822754 之後入資訊長之電子浮水印之檢測，並以習知同等程 =靠性與資訊長度實現品質劣化較少之電子浮水印= 又，前述電子浮水印檢測裝置亦可構成使前述心次_ 5圖案為複數圖案，而前述相關值計算機構可求出各位元: 複數相關值，並於齊備各位元之複數相關值之傾向後取其 等之總和’而依據該總和檢測已嵌入之電子浮水印。依护 上述構造，相較於就各位元進行檢測，可減少位元判定^ 誤’而貫現更局之強韋刀性。 ίο X，刚述之電子*水印檢測裝置亦可構成使前述N-1 次元圖案為複數圖案，而前述相關值計算機構可依據複數 相關之絕對值而檢測已嵌入之電子浮水印。 依據上述構造，使用複數相關值進行檢測，對於第N 次元方向上未同步之輸入訊號亦可得到與嵌入序列之相 15關，而可實現無須同步調整之電子浮水印檢測。 —又，前述之電子浮水印嵌人裝置亦可構成使前述心 次元圖案為複數圖案，而前述相關值計算機構亦可包含同 步機構，係可求出各位元之複數相關值，並於齊備各位^ 之複數相關值之傾向後取其總和，而依據該總和之偏角泉 2〇出前述輸人訊號之同步位移量者。H此，即可狀同步位 移量，並制可㈣且妓進㈣步替之電子浮水印。 依據各位元之複數相關值求出同步位移量相較，可 確貫地以高精確度測定同步位移量。 另’則述電子浮水印喪入裝置亦可構成前述N-1次元圖 156 200822754 案為複數圖案，並包含同步機構，係可依據前述檢測序列 與前述嵌入序列之複數相關值之偏角求出前述輸入訊號之 同步位移量者。 藉使用複數相關值之偏角進行檢測，對於第N次元方向 5 上未同步之輸入訊號亦可得到與散入序列之相關，而測定 同步位移量，並可檢測可輕易且高速地進行同步調整之電 子浮水印。 前述電子浮水印嵌入裝置亦可構成前述解調機構可測 定複數周期訊號之相位，並求出複數之N-1次元圖案，前述 10 同步機構則可就複數iN_l次元圖案分別求出同步位移 量，前述檢測序列提取機構則可由前述複數之N-1次元圖案 依據分別對應之前述同步位移量而修正同步並求出檢測序 列，再加以儲存於前述記憶機構，前述相關值計算機構則 可計算結合就前述複數之N-1次元圖案個別得到並儲存於 15雨述記憶機構之前述檢測序列而成之序列與前述後入序列 之相關值。 依據上述構造，利用複數之周期訊號檢測已嵌入之電 子浮水印，即可檢測資訊長度更長之嵌入資訊作為電子浮 水印，並可使檢測結果之可靠性更正確明瞭，並使光譜擴 2〇 散序列長更長，而使電子浮水印檢測之可靠性更為提高。 又，前述同步機構亦可構成可依據就前述複數之N-1 次元圖案個別所得之同步位移量求出第元軸方向整體 之位移量。依據上述構造，即可以高精球度求出各檢測複 數圖案之同步位移量，並實現檢測精確度較高且可以同等 157 200822754 &之確較少之電 另，前述同步機構亦可機檢測。 預先歲入之同步序列，ϋ ^職構，係可檢測 斤糾I進行同步調整，且配合前冲円止 位移量而重分割輸入訊 义^同步 5 10 15 20 者。依據上述構造，籍檢測 魏之敗入資訊 即可對訊絲人更長之| 〇 77 入資訊， 適用程式_。，认㈣，並可擴大電子浮水印之 又，依據本發明之一每 嵌入程式，係用以對且有\ 可提仏種電子浮水印
. 有N(N為2以上整數）以上次元之於A ::Γ=Γ浮水印而不為人類感官所察覺之嵌:資 ==Γ，構之功能，該等機構包含:、 入序歹i生錢構’可依據前述嵌人資訊而生成嵌入序 列，並加以儲存於第1印掊 » 尤L桟構；排列生成機構，可依據前 返弟1記憶機構之前述後入序列而生侧次元圖案者；調 變機構，可配合前述叫次元圖案上之值而調變周期訊號以 生成N次兀/入圖案，並加以儲存於第2記憶機構；及，嵌 圖木重®機構，可取得前述第2記憶機構中儲存之前述N 凡之f入入圖案，並加以重疊於前述輸入訊號。 山另，、依據本發明之_實施例，可提供一種電子浮水印 入入程式係、用以對具有N(N為2以i整數)以上次元之輸入 訊號嵌入作為電子浮水印而不為人類感官所察覺之欲入資 T者’其可使電腦發揮下列機構之功能，該等機構包含： 肷入序列生成機構，可依據前述嵌人資訊而生成欲入序 並力以儲存於第1記憶機構；排列生成機構，可依據别 158 200822754 述第1記憶機構中儲存之前述嵌入序列而生成Ν-l次元圖 案’亚加以儲存於第2記憶機構；轉換機構，可對前述輪入 汛號進行直乂轉換而得到轉換後訊號；嵌入圖案重疊機 構，可將則述第2記憶機構中儲存之前述队丨次元圖案重聂 • 5於前述轉換後訊號之一部分之N-1次元平面上，而得到逆ς ’減職·’及，逆轉換機構，可對前述逆轉換前訊號進行 直父逆轉換而得到嵌入後訊號。 瞻進而，依據本發明之一實施例，可提供一種電子浮水 印檢測程式，係用以檢測對具有Ν(Ν為2以上整數)以上次一 10之輸入訊號預先嵌入之不為人類感官所察覺之電子浮水印 者，其可使電腦發揮下列機構之功能，該等機構包含：解 調機構，可測定前述輸入訊號之一次元方向上之預定之周 期訊號之成分而求出Ν-1次元圖案；檢測序列提取機構，可 由珂述Ν-1次元圖案之值求出檢測序列，並加以儲存於記憒 15機構；及，相關值計算機構，可依據前述記憶機構中儲存 • 之前述檢測序列與嵌入序列之相關值之大小而檢測所嵌入 之電子浮水印。 • 產業上之利用可能性 • 本發明可應用於用以對靜態晝面、動態晝面嵌入電子 2〇浮水印之技術及用以檢測電子浮水印之技術。 另，本發明並不受限於上述之實施例，而可於申請專 利範圍内進行各種變更應用。 本件國際申請係主張基於2006年3月7日已申請之曰本 專利申請第2006-061745號之優先權者，其内容全文皆援用 159 200822754 於本件國際申請。 【圖式簡單說明】 子浮水印嵌入方法之 子浮水印檢測方法之 第1A圖係顯示本發明實施例之電 概要之流程圖。 第1B圖係顯示本發明實施例之電 概要之流程圖。
10 第2圖係顯示本發明實施例之電子浮水印鼓入裝 電子浮水印檢測裝置之概略構造者。 第3圖係N=2時之調變後之嵌入訊 置與 第4A圖係周期訊號之構成例1 3虎之一例 第4B圖係周期訊號之構成例2。 第4C圖係周期訊號之構成例3。 第5A圖係周期訊號之自相關函數之例i。 第5B圖係周期訊號之自相關函數之例2。 第5C圖係周期訊號之自相關函數之例3。
第6A圖係對應周期訊號之函數h〇之複數平面上之軌跡 第6B圖係對應周期訊號之函數h0之複數平面上之執跡 2 〇 第6C圖係對應周期訊號之函數h0之複數平面上之執跡 3 〇 第7A圖係直交之二周期訊號之例1。 第7B圖係直交之二周期訊號之例2。 第8A圖係不同步後之訊號之例1。 160 200822754 第8B圖係不同步後之訊號之例2。 第9圖係不同步所致Q(x)之執跡之一例。 第10圖係+發明第1實施例之電子浮水印嵌入裝置及 電子浮水印檢測裝置之構造例。 5 第11圖係本發明第1實施例之電子浮水印嵌入裝置之 動作之流程圖。 第12圖係本發明第1實施例之複數圖案生成部之構造 例。 第13圖係本發明第1實施例之複數圖案生成部之處理 10 流程圖。 第14圖係本發明第1實施例之嵌入序列生成部之詳細 動作之流程圖。 第15圖係本發明第1實施例之代號之構成例。 第16圖係本發明第1實施例之複數排列生成部之動作 15 流程圖。 第17圖係本發明第1實施例之複數排列之構成例。 第18圖係本發明第1實施例之時間調變部之構成例。 第19圖係本發明第1實施例之時間調變部之動作流程 圖。 、 20 第20圖係本發明第1實施例之嵌入圖案在時間方向上 反覆重疊之一例。 第21圖係本發明第1實施例之嵌入圖案在縱橫方向上 鋪石切(tiling)重疊之一例。 第22圖係本發明第1實施例之嵌入圖案放大重疊之一 161 200822754 例。 第23圖係本發明第1實施例之電子浮水印檢測裝置之 動作流程圖。 第24圖係本發明第1實施例之嵌入後訊號之特徵量算 5 出後提取之例。 第25圖係本發明第1實施例之時間解調部之構造例。 第26圖係本發明第1實施例之時間解調部之動作流程 圖。 第2 7圖係本發明第1實施例之時間解調部之差分、微分 10 之運用構成例。 第28圖係本發明第1實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 第29圖係本發明第1實施例之檢測資訊提取部之動作 流程圖。 15 第30圖係本發明第1實施例之檢測序列提取部之詳細 動作流程圖。 第31圖係本發明第2實施例之時間調變部之構造例。 第3 2圖係本發明第2實施例之時間調變部之動作流程 圖。 20 第33圖係本發明第2實施例之時間解調部之構造例。 第34圖係本發明第2實施例之時間解調部之動作流程 圖。 第3 5圖係本發明第2實施例之時間解調部之差分、微分 之運用構成例。 162 200822754 第36圖係本發明第3實施例之複數圖案生成部之構生 例0 第37圖係本發明第3實施例之複數圖案生成部之動作 流程圖。 第38A圖係本發明第3實施例之複數排列生成部之複數 排列之要素範圍之例1。 第38B圖係前述複數排列之要素範圍之例2。 第38C圖係前述複數排列之要素範圍之例3。 第38D圖係前述複數排列之要素範圍之例4。 10 第38E圖係前述複數排列之要素範圍之例5。 第38F圖係前述複數排列之要素範圍之例6。 弟3 9 A圖係雨述複數排列之要素範圍之例7。 第39B圖係前述複數排列之要素範圍之例8。 第39C圖係前述複數排列之要素範圍之例9。 15 第39D圖係前述複數排列之要素範圍之例。 第39E圖係前述複數排列之要素範圍之例u。 第39F圖係前述複數排列之要素範圍之例。 第40圖係本發明第3實施例之之檢測資訊提取部之構 造例。 20 第41圖係本發明第3實施例之檢測資訊提取部之動作 流程圖。 第42圖係本發明第4實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 第43圖係本發明第4實施例之檢測資訊提取部之動作 163 200822754 流程圖。 第44圖係用以說明本發明第4實施例之位元值作為檢 測方法之一例者。 第45圖係本發明第5實施例之電子浮水印檢測裝置之 5 構造例。 第4 6圖係本發明第5實施例之電子浮水印檢測裝置之 動作流程圖。 第47圖係本發明第5實施例之同步檢測部之構造例。 第48圖係本發明第5實施例之同步檢測部之動作流程 10 圖。 第4 9圖係本發明第5實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 第50圖係本發明第5實施例之檢測資訊提取部之其它 構造例。 15 第51圖係本發明第6實施例之時間調變部之構造例。 第52圖係本發明第7實施例之電子浮水印嵌入裝置及 電子浮水印檢測裝置之構造例。 第53圖係本發明第7實施例之電子浮水印嵌入裝置之 動作流程圖。 20 第54圖係本發明第7實施例之複數圖案生成部之構造 例。 第55圖係本發明第7實施例之複數圖案生成部之動作 流程圖。 第56圖係本發明第7實施例之電子浮水印檢測裝置之 164 200822754 動作流程圖。 第5 7圖係本發明第7實施例之檢測資訊提取部之構造 例。 第58圖係本發明第7實施例之同步位移量之結合例。 5 第59圖係本發明第8實施例之電子浮水印嵌入裝置之 動作流程圖。 第60圖係本發明第8實施例之複數圖案生成部之構造 例。 第61圖係本發明第8實施例之複數圖案生成部之動作 10 流程圖。 第6 2圖係本發明第8實施例之電子浮水印檢測裝置之 構造例。 第63圖係本發明第8實施例之電子浮水印檢測裝置之 構造例。 15 第64圖係本發明第8實施例之電子浮水印檢測裝置之 動作流程圖。 第65圖係本發明第8實施例中自不同步位置檢測同步 圖案之一例。 第6 6圖係本發明第8實施例之檢測資訊提取部之構造 20 例。 第6 7圖係本發明第8實施例之檢測資訊提取部之動作 流程圖。 第6 8圖係本發明第9實施例之電子浮水印嵌入裝置及 電子浮水印檢測裝置之構造例。 165 200822754 第69圖係本發明第9實施例之之電子浮水印嵌入裝置 之動作流程圖。 【主要元件符號說明】
102…第1記憶機構 150…第1記憶部 103···第2記憶機構 160…第2記憶部 100···電子浮水印&入裝置 200···電子浮水印檢測裝置 110···複數圖案生成部 202…記憶機構 111···後入序列生成部 210…時間解調部 112···複數排列生成部 211···周期訊號生成部 113…N-1次元逆傅立葉轉換部 212…解調部 114···散入資訊分割部 213…複數圖案構成部 115···同步序列生成部 214…一次元傅立葉轉換部 116···複數排列生成部 215…訊號微分部 117···嵌入序列生成部 216…一次元傅立葉轉換部 120···排列生成部 220…檢測資訊提取部 130···時間調變部 221···檢出序列提取部 131…周期訊號生成部 222…相關値計算部 132···調變部 223…最大値判定部 133…加算部 224…檢出情報再構成部 134…一次元逆傅立葉轉換部 225"·Ν·1次元傅立葉轉換部 136···調變部 226…複數相關值計算部 140…嵌入圖案重疊部 227…絕對值算出部 166 200822754
250···圖案記憶部 300···電子浮水印檢測裝置 310···時間解調部 320…同步檢測部 321…複數檢測序列提取部 322…複數相關值計算部 323…絕對值算出部 324…同步檢測最大值判定部 325···相位算出部 330···檢測資訊提取部 331···檢出序列提取部 332···相關値計算部 333…相關値計算部 334…檢出情報再構成部 340…圖案記憶部 500…電子浮水印嵌入裝置 510…複數圖案生成部 511…嵌入序列生成部 512…#复婁丈排列生成部 520…時間調變部 530…嵌入圖案重疊部 600···電子浮水印檢測裝置 610···時間調變部 620…同步檢測部 630···檢測資訊提取部 631···檢測序列提取部 632···相關值計算部 633…最大值判定部 634···檢测資訊再構成部 700…電子浮水印檢測裝置 Ή0···嵌入後訊號分割部 720…同步時間解調部 730···同步檢測部 740…同步後訊號分割部 750···時間解調部 760…檢測資訊提取部 761···檢測序列提取部 762…相關值計算部 763…最大值判定部 764…檢測資訊再構成部 765…檢測資訊連結部 800…電子浮水印散入裝置 167
200822754 810···複數圖案生成部 820…嵌入圖案重疊部 830…嵌入前訊號轉換部 840…嵌入後訊號逆轉換部 850···第1記憶部 904…中間4复數圖案 911…嵌入資訊 912…嵌入前訊號 913…嵌入序列 914…檢測資訊 917…同步序列 921…散入複數圖案 922…嵌入圖案 923…嵌入後訊號 961···檢測複數圖案 1113…檢測序列 1114···相關值 1115…檢测複數排列 1116…複數相關值 1117…絕對值 1118…複數序列 1501…檢測複數圖案 1502…同步位移量 1511…檢測複數序列 1512…複數相關值 1513…絕對值 1521…檢測序列 1522…相關值 3111…散入資訊 3112…嵌入前訊號 3113…嵌入後訊號 3114〜檢測資1凡 3121…複數圖案 3122…嵌入圖案 3161···檢測複數圖案 3162…同步位移量 3213…嵌入序列 3313…檢測序列 3314…相關值 3613…檢测序列 3614···相關值 3615···部分檢測資訊 168 200822754 3812…檢測資訊 3813…同步4复數圖案 3814…同步位移量 3815···檢測複數圖案 3817…已同步部分窗L號 402l···嵌入複數圖案 4022…嵌入前訊號 4023. ··逆車專換前嵌入後訊號 3816…局部嵌入後訊號
Claims (1)
- 200822754 十、申請專利範圍： 1. 一種電子浮水印嵌入方法，可藉包含嵌入序列生成部、 排列生成部、調變部、記憶部、嵌入圖案重疊部之電子 浮水印嵌入裝置，對具有N(N為2以上之整數）以上次元 5 之輸入訊號嵌入作為電子浮水印之嵌入資訊，但不致為 人類感官所察覺，該方法包含以下步驟： 前述嵌入序列生成部依據前述嵌入資訊而生成嵌 φ 入序列，並予以儲存於第1記憶部； 前述排列生成部依據前述第1記憶部之前述嵌入序 10 列而生成N-1次元圖案； 前述調變部配合前述N -1次元圖案上之值而調變周 期訊號，藉此生成N次元之嵌入圖案，並予以儲存於第2 記憶部；及 前述嵌入圖案重疊部取得前述第2記憶部中所儲存 15 之前述N次元之嵌入圖案，並將該嵌入圖案重疊嵌入於 • 前述輸入訊號。 2. 如申請專利範圍第1項之電子浮水印嵌入方法，其中前 - 述調變部可生成N次元之嵌入圖案，以使第N次元之方 向之相位因應前述N-1次元圖案上之位置而各異。 20 3.如申請專利範圍第1或2項之電子浮水印嵌入方法，其中 前述N-1次元圖案係複數圖案， 前述排列生成部則可生成前述N-1次元圖案，而使 前述嵌入序列之一部分為實部，一部分則為虛部。 4.如申請專利範圍第1或2項之電子浮水印嵌入方法，其中 170 200822754 前述Ν-l次元圖案係複數圖案， 前述調變部則可調變前述周期訊號，而使前述N-1 次元圖案上之複數之偏角代表調變訊號之相位，絕對值 則代表調變訊號之大小。 5 5.如申請專利範圍第1或2項之電子浮水印嵌入方法，其中 前述嵌入序列生成部可分割已生成之前述嵌入序列而 生成複數之嵌入序列，並予以儲存於前述第1記憶部， φ 前述排列生成部則可生成分別對應前述第1記憶部 中所儲存之前述複數之嵌入序列之Ν-l次元圖案， 10 前述調變部則可生成分別對應前述Ν-l次元圖案之 N次元之嵌入圖案，並予以儲存於前述第2記憶部， 前述嵌入圖案重疊部則可將前述第2記憶部之前述 嵌入圖案全部總計後，予以重疊於前述輸入訊號。 6. —種電子浮水印嵌入方法，可藉包含嵌入序列生成部、 15 排列生成部、轉換部、記憶部、嵌入圖案重疊部、逆轉 φ 換部之電子浮水印嵌入裝置，對具有N(N為2以上之整數) 以上次元之輸入訊號嵌入作為電子浮水印之嵌入資 - 訊，但不致為人類感官所察覺，該方法包含以下步驟： _ 前述嵌入序列生成部依據前述嵌入資訊而生成嵌 20 入序列，並予以儲存於第1記憶部； 前述排列生成部依據前述第1記憶部中儲存之前述 嵌入序列而生成Ν-l次元圖案，並予以儲存於第2記憶 部； 前述轉換部垂直轉換前述輸入訊號，而取得轉換後 171 200822754 訊號； 前述嵌入圖案重疊部將前述第2記憶部中儲存之前 述N-1次元嵌入圖案重疊於前述轉換後訊號之一部分之 N-1次平面，而取得逆轉換前訊號；及 5 前述逆轉換部垂直逆轉換前述逆轉換前訊號，而獲 得嵌入後訊號。 7.如申請專利範圍第6項之電子浮水印嵌入方法，其中前 φ 述嵌入序列生成部可生成複數之嵌入序列而予以儲存 於前述第1記憶部， 10 前述排列生成部可生成分別對應前述第1記憶部中 儲存之前述複數之嵌入序列之N-1次元圖案，並予以儲 存於前述第2記憶部， 前述嵌入圖案重疊部則可將前述第2記構中儲存之 前述N-1次元圖案分別重疊於前述轉換後訊號之複數之 15 N-1次元平面。 φ 8. —種電子浮水印檢測方法，可藉包含解調部、檢測序列 提取部、相關值計算部、記憶部之電子浮水印檢測裝 - 置，檢測已對具有N(N為2以上之整數）以上次元之輸入 ^ 訊號預先嵌入之不致為人類感官所察覺之電子浮水 20 印，該方法包含以下步驟： 前述解調部測定前述輸入訊號之單一次元方向上 之預定周期訊號之成分，以求得N-1次元圖案； 前述檢測序列提取部自前述N-1次元圖案之值求出 檢測序列，並予以儲存於記憶部；及 172 200822754 前述相關值計算部依據前述記憶部中儲存之前述 檢測序列與嵌入序列之相關值之大小’檢測已後入之電 子浮水印。 9.如申請專利範圍第8項之電子浮水印檢測方法，其中前 5 述解調部可生成具有同一頻率且垂直之2種周期訊號， 並依據前述輸入訊號與前述周期訊號之相關性而求得 N-1次元圖案。 φ 10.如申請專利範圍第8或9項之電子浮水印檢測方法，其中 前述解調部可依第N次元之方向之差分或微分值而解調 10 前述輸入訊號。 11.如申請專利範圍第8或9項之電子浮水印檢測方法，其中 前述N-1次元圖案係複數圖案， 前述檢測序列提取部可依據前述N-1次元圖案之實 部及虛部之值而求得前述檢測序列，並予以儲存於前述 15 記憶部。 • 12.如申請專利範圍第8或9項之電子浮水印檢測方法，其中 前述N-1次元圖案係複數圖案， ^ 前述相關值計算部則可求出各位元之複數相關 - 值，並於各位元之複數相關值之傾向資料完備後求其等 20 之總和，並依據該總和檢測已嵌入之電子浮水印。 13.如申請專利範圍第8或9項之電子浮水印檢測方法，其中 前述N-1次元圖案係複數圖案， 前述相關值計算部可依據複數相關值之絕對值而 檢測已嵌入之電子浮水印。 173 200822754 14. 如申請專利範圍第8或9項之電子浮水印檢測方法，其中 前述N-1次元圖案係複數圖案， 前述相關值計算部可求出各位元之複數相關值，並 於各位元之複數相關值之傾向資料完備後求其等之總 5 和，再由同步部依據該總和之偏角而求出前述輸入訊號 之同步位移量。 15. 如申請專利範圍第8或9項之電子浮水印檢測方法，其中 φ 前述N-1次元圖案係複數圖案， 同步部則可依據前述檢測序列與前述嵌入序列之 10 複數相關值之偏角而求出前述輸入訊號之同步位移量。 16. 如申請專利範圍第15項之電子浮水印檢測方法，其中前 述解調部可測定複數周期訊號之相位，並求出複數之 N-1次兀圖案’ 前述同步部可就複數之N-1次元圖案分別求出同步 !5 位移量， φ 前述檢測序列提取部可依據分別對應前述複數之 N-1次元圖案之前述同步位移量而修正同步並求得檢測 - 序列，且予以儲存於前述記憶部， . 前述相關值計算部則可計算結合就前述複數之N-1 20 次元圖案所個別得出之前述記憶部中儲存之前述檢測 序列而成之序列與前述散入序列之相關值。 17. 如申請專利範圍第16項之電子浮水印檢測方法，其中前 述同步部可基於就前述複數之N-1次元圖案所個別得出 之同步位移量，而求取第N次元之軸方向之整體位移量。 174 200822754 18.如申請專利範圍第15項之電子浮水印檢測方法，其中前 述同步部可檢測已預先嵌入之同步序列，並進行同步調 整，配合前述同步位移量重再分割輸入訊號，以檢測殘 餘之複數嵌入資訊。 5 19. 一種電子浮水印嵌入裝置，可對具有N(N為2以上之整數) 以上次元之輸入訊號嵌入作為電子浮水印之嵌入資 訊，但不致為人類感官所察覺，該裝置包含有： 嵌入序列生成部，可依據前述嵌入資訊而生成嵌入 序列，並予以儲存於第1記憶部； 10 排列生成部，可依據前述第1記憶部之前述嵌入序 列而生成N-1次元圖案； 調變部，可藉配合前述N-1次元圖案上之值而調變 周期訊號，以生成N次元之嵌入圖案，並予以儲存於第2 記憶部；及 15 嵌入圖案重疊部，可取得前述第2記憶部中儲存之 前述N次元之嵌入圖案，並對前述輸入訊號重疊該嵌入 圖案。 20. 如申請專利範圍第19項之電子浮水印嵌入裝置，其中前 述調變部可生成N次元之嵌入圖案，以令第N次元之方 20 向之相位因應前述N-1次元圖案上之位置而各異。 21. 如申請專利範圍第19或20項之電子浮水印嵌入裝置，其 中前述N-1次元圖案係複數圖案， 前述排列生成部則可生成前述N-1次元圖案，而使 前述嵌入序列之一部分為實部，一部分則為虛部。 175 200822754 22.如申請專利範圍第19或20項之電子浮水印嵌入裝置，其 中前述N-1次元圖案係複數圖案， 前述調變部則可調變前述周期訊號，而使前述N-1 次元圖案上之複數之偏角代表調變訊號之相位，而絕對 5 值則代表調變訊號之大小。 _ 23.如申請專利範圍第19或20項之電子浮水印嵌入裝置，其 中前述嵌入序列生成部可分割已生成之前述嵌入序列 φ 而生成複數之嵌入序列，並予以儲存於前述第1記憶部， 前述排列生成部可生成分別對應前述第1記憶部中 10 所儲存之前述複數之嵌入序列之N-1次元圖案， 前述調變部可生成分別對應前述N-1次元圖案之N 次元之嵌入圖案，並予以儲存於前述第2記憶部， 前述嵌入圖案重疊部則可將前述第2記憶部之前述 嵌入圖案全部總計後，予以重疊於前述輸入訊號。 15 24. —種電子浮水印嵌入裝置，可對具有N(N為2以上之整數) • 以上次元之輸入訊號嵌入作為電子浮水印之嵌入資 訊，但不致為人類感官所察覺，該裝置包含有： ^ 嵌入序列生成部，可依據前述嵌入資訊而生成嵌入 . 序列，並予以儲存於第1記憶部； 20 排列生成部，可依據前述第1記憶部中儲存之前述 嵌入序列而生成N-1次元圖案，並予以儲存於第2記憶 部； 轉換部，可垂直轉換前述輸入訊號，而取得轉換後 訊號； 176 200822754 嵌入圖案重疊部，可將前述第2記憶部中儲存之前 述N-1次元嵌入圖案重疊於前述轉換後訊號之一部分之 N-1次平面，而取得逆轉換前訊號；及 逆轉換部，可垂直逆轉換前述逆轉換前訊號，而獲 5 得傲入後訊號。 25.如申請專利範圍第24項之電子浮水印嵌入裝置，其中前 述嵌入序列生成部可生成複數之嵌入序列而予以儲存 於前述第1記憶部， 前述排列生成部可生成分別對應前述第1記憶部中 10 儲存之前述複數之嵌入序列之N-1次元圖案，並予以儲 存於前述第2記憶部， 前述嵌入圖案重疊部則可將前述第2記憶部中儲存 之前述N-1次元圖案分別重疊於前述轉換後訊號之複數 之N-1次元平面。 15 26. —種電子浮水印檢測裝置，可檢測已對具有N(N為2以上 之整數）以上次元之輸入訊號預先嵌入之不致為人類感 官所察覺之電子浮水印，該裝置包含有： 解調部，可測定前述輸入訊號之單一次元方向上之 預定周期訊號之成分，以求得N-1次元圖案； 20 檢測序列提取部，可自前述N-1次元圖案之值求出 檢測序列，並予以儲存於記憶部；及 相關值計算部，可依據前述記憶部中儲存之前述檢 測序列與嵌入序列之相關值之大小，檢測已嵌入之電子 浮水印。 177 200822754 27.如申請專利範圍第26項之電子浮水印檢測裝置，其中前 述解調部可生成具有同一頻率且垂直之2種周期訊號， 並依據前述輸入訊號與前述周期訊號之相關性而求得 N-1次元圖案。 5 28.如申請專利範圍第26或27項之電子浮水印檢測裝置，其 中前述解調部可依第N次元之方向之差分或微分值而解 調前述輸入訊號。 29. 如申請專利範圍第26或27項之電子浮水印檢測裝置，其 中前述N-1次元圖案係複數圖案， 10 前述檢測序列提取部可依據前述N-1次元圖案之實 部及虛部之值而求得前述檢測序列，並予以儲存於前述 記憶部。 30. 如申請專利範圍第26或27項之電子浮水印檢測裝置，其 中前述N-1次元圖案係複數圖案， 15 前述相關值計算部則可求出各位元之複數相關 值，並於各位元之複數相關值之傾向資料完備後求其等 之總和，再依據該總和檢測已嵌入之電子浮水印。 31. 如申請專利範圍第26或27項之電子浮水印檢測裝置，其 中前述N-1次元圖案係複數圖案， 20 前述相關值計算部可依據複數相關值之絕對值而 檢測已嵌入之電子浮水印。 32. 如申請專利範圍第26或27項之電子浮水印檢測裝置，其 中前述N-1次元圖案係複數圖案， 前述相關值計算部可求出各位元之複數相關值，並 178 200822754 於各位元之複數相關值之傾向資料完備後求其等之總 和， 該電子浮水印檢測裝置更具有同步部，可依據該總 • 和之偏角而求出前述輸入訊號之同步位移量。 ；5 33·如巾請專利範圍第26或27項之電子浮水印檢測裝置，其 中前述N_1次元圖案係複數圖案， 該電子浮水印檢測裝置更具有同步部，可依據前述 • ㈣序列與前述嵌入序列之複數相關值之偏角而求出 前述輸入訊號之同步位移量。 H) 3屯如申請專利範圍第33項之電子浮水印檢測裝置，其中前 述解調部可測定複數周期訊號之相位，並纟出複數之 N-1次兀圖案， 前述同步部可就複數之N-1次元圖案分別求出同步 位移量， 1520 前述檢測序列提取部可依據分別對應前述複數之 N-1次元圖案之前述同步位移量轉正同步並求得檢測 序列’且予以儲存於前述記憶部， 前述相關值計算部則可計算結合就前述複數之叫 次元圖案所個別得出之前述記憶部中儲存之前述檢測 序列而成之序列與前述嵌入序列之相關值。 35. 如申請專利範圍第Μ項之電子浮水印撿測裝置，直中前 述同步部可基於就前述複數之N_U欠，案所個別得$ 之同步位移量，而求出第N次元之輪方向之整體 36. 如申請專鄉圍第34項之電子浮水£卩檢職置，盆夕中 1 179 200822754 述同步部可檢測已預先嵌入之同步序列，並進行同步調 整，配合前述同步位移量重再分割輸入訊號，以檢測殘 餘之複數嵌入資訊。 37· —種電子浮水印嵌入程式，可對具有N(N為2以上之整數) m 5 以上次元之輸入訊號嵌入作為電子浮水印之嵌入資 訊，但不致為人類感官所察覺， 該程式可使電腦發揮作為申請專利範圍第19或24 ^ 項之電子浮水印檢測裝置之功能。 38. —種電子浮水印檢測程式，可檢測已對具有N(N為2以上 10 之整數）以上次元之輸入訊號預先嵌入之不致為人類感 官所察覺之電子浮水印， 該程式可使電腦發揮作為申請專利範圍第26或27 項之電子浮水印檢測裝置之功能。 180
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