【手続補正書】
【提出日】平成17年6月1日(2005.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  情報埋め込み方法と情報抽出方法と情報埋め込み装置と情報抽出装置と記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】  カラー画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記カラー画像信号の所定の信号成分の所定の位置に前記秘匿情報を埋め込み、
前記カラー画像信号の他の信号成分に、前記秘匿情報の埋め込み位置を特定する位置情報を埋め込むことを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項２】  カラー画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記カラー画像信号の輝度信号の所定の位置に前記秘匿情報を埋め込み、
前記カラー画像信号の色差信号に、前記秘匿情報の埋め込み位置を特定する位置情報を埋め込むことを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項３】  請求項１記載の情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれたカラー画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、
前記カラー画像信号の他の信号成分から、前記秘匿情報が埋め込まれた所定の位置を特定するための位置情報を抽出し、
抽出された前記位置情報に基づいて、カラー画像信号の所定の信号成分から、前記秘匿情報を抽出することを特徴とする情報抽出方法。
【請求項４】  請求項２記載の情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれたカラー画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、
前記カラー画像信号の色差信号から、所定の位置を特定する位置情報を抽出し、
抽出された前記位置情報に基づいて、前記カラー画像信号の輝度信号から、前記秘匿情報を抽出することを特徴とする情報抽出方法。
【請求項５】  入力信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記入力信号の所定の位置に前記秘匿情報を埋め込み、
前記入力信号の他の位置に前記秘匿情報の埋め込み位置を特定する位置情報を埋め込むことを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項６】  請求項５記載の情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた入力信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、
前記入力信号から前記秘匿情報が埋め込まれた所定の位置を特定するための位置情報を抽出し、
抽出された前記位置情報に基づいて、前記入力信号から前記秘匿情報を抽出することを特徴とする情報抽出方法。
【請求項７】  画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記画像信号の所定の位置に前記秘匿情報を埋め込み、
前記所定の位置を画面単位で切り替えることを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項８】  請求項７記載の情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、
前記画像信号の所定の位置から前記秘匿情報を抽出するに際し、前記秘匿情報の抽出位置を画面単位で切り替えることを特徴とする情報抽出方法。
【請求項９】  入力信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
少なくとも２種類の方法で前記秘匿情報を埋め込むことを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項１０】  請求項９記載の情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた入力信号から秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、
前記入力信号から少なくとも２種類の方法で前記秘匿情報を抽出し、
抽出された複数の秘匿情報の比較結果に基づいて、前記秘匿情報の扱いを切り替えることを特徴とする情報抽出方法。
【請求項１１】  物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記物体の形状を示す情報によって特定される前記物体の形状の所定位置に前記秘匿情報を埋め込むことを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項１２】  請求項１１記載の情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、
前記物体の形状を示す情報より、前記秘匿情報の埋め込み位置を特定するための位置情報を抽出し、
前記抽出された位置情報に基づいて、前記物体の形状の所定位置に埋め込まれた秘匿情報を抽出することを特徴とする情報抽出方法。
【請求項１３】  物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記物体の形状を示す情報によって特定される前記物体の形状に対して、所定の方向に前記秘匿情報を埋め込むことを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項１４】  請求項１３記載の情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、
前記物体の形状を示す情報より、前記物体の形状に対する前記秘匿情報の埋め込み方向を特定するための埋め込み順序情報を抽出し、
前記抽出された埋め込み順序情報に基づいて、前記物体に埋め込まれた秘匿情報を抽出することを特徴とする情報抽出方法。
【請求項１５】  物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記物体の形状を示す情報によって特定される前記物体の形状の大きさに応じて、前記画像信号に埋め込まれる秘匿情報の量を変化させるとともに、該秘匿情報の量に応じて、該秘匿情報を埋め込む方法を変化させて前記秘匿情報の埋め込みを行うことを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項１６】  請求項１５記載の秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法において、
前記秘匿情報を埋め込む方法を、該秘匿情報埋め込み時の擬似乱数の周期を変化させて埋め込むことで変化させることを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項１７】  請求項１５記載の情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、
前記物体の形状を示す情報より上記秘匿情報の埋め込み量を示す埋め込み量情報を抽出し、
前記抽出された埋め込み量情報に基づいて、前記物体に埋め込まれた秘匿情報の量、及び埋め込み時の方法を判定して、前記秘匿情報を抽出することを特徴とする情報抽出方法。
【請求項１８】  物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記物体の形状を示す情報から前記物体の大きさを表す大きさ情報を抽出し、
前記大きさ情報に基づいて、前記物体の大きさを所定の大きさに縮小もしくは拡大した形状に相当する秘匿情報記述領域を作成し、これに秘匿情報を記述し、該縮小もしくは拡大した状態の秘匿情報記述領域を元の大きさに復元して上記画像信号に埋め込むことを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項１９】  請求項１８記載の情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、
前記物体の形状を示す情報より上記秘匿情報の埋め込まれた物体の大きさを検出し、
前記検出された物体の大きさを、前記秘匿情報を記述した時の大きさとなるように物体を拡大もしくは縮小し、該物体に埋め込まれた秘匿情報を抽出することを特徴とする情報抽出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像信号等に秘匿情報を多重化して記録又は伝送するに際し、秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法及びその装置と、秘匿情報が埋め込まれた信号から秘匿情報を抽出する情報抽出方法及びその装置と、情報埋め込み方法及び情報抽出方法のプログラムを記載した記録媒体とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、音声，画像，その他のデータを統合的に扱うマルチメディア時代を迎えつつある。従来からの情報メディアとして、新聞、雑誌、テレビ、ラジオ、電話等があるが、これら情報メディアと並行して、情報を人に伝達する手段としてマルチメディアが取り上げられるようになってきた。一般にマルチメディアとは、文字だけでなく、図形、音声、特に画像等を同時に関連づけて表すことをいうが、上記の情報メディアをマルチメディアの対象として扱うには、その情報をディジタル形式にすることが必須条件となる。
【０００３】
情報をデジタル化することによって、記録や伝送を繰り返しても、一般的には情報の劣化は生じない。これは、利用者の立場から考えると大きな利点であるが、情報の提供者から見ると必ずしも好ましいこととは言えない。即ち、提供された情報を不正に複製する悪意の第３者（以下、単に第３者という）が現れた場合に、提供された情報と全く同じ情報が容易に複製できることになり、情報の提供者が正当な権利、例えば情報提供に対する報酬を得ることが困難になる。
【０００４】
そこで、情報の中に特別な情報（以後、秘匿情報と呼ぶ）を記録し、不正な複製を防止する方法が検討されている。この方法の１つとして、秘匿情報をヘッダ部等に付加するものがあり、音楽用ＣＤ等で使用されている。この方法では、第３者によって容易に改竄され易い。
【０００５】
一方、情報自身の中に秘匿情報を多重化すれば、第３者に本来の情報と秘匿情報の区別がつきにくくなる。この場合、秘匿情報が保護されたまま複製される可能性が高い。利用者、例えば情報復号化機器を使用する者が、ある情報を再生しようとした際に、上記秘匿情報が上記情報復号化機器によって抽出され、その秘匿情報から、上記再生しようとする情報が不正に複製されるものであることが判明されれば、利用者に当該情報が不正な複製であることを通知して、上記再生しようとする情報の表示や出力を中断することが可能となる。秘匿情報としては、情報の原作者を特定するための情報や、複製を許可するか否かの複製の権利を示す情報等がある。
【０００６】
さて、実際に第３者が最終段階で情報を不正に取得する場合を考える。例えば、情報として画像信号の場合を考えると、第３者はディスプレイへの入力信号から、情報を不正に入手するかもしれない。即ち、第３者は実際にディスプレイに表示される情報を電気信号として取り出すことができる訳であるから、その場合にも秘匿情報が除去されないようにするためには、ディスプレイに表示される情報にも秘匿情報が多重化されていることが望ましい。この場合、秘匿情報がディスプレイで視覚妨害とならないように多重化されることが必要条件である。
【０００７】
図２１は秘匿情報の多重化方法の一例を示す説明図である。図２１（ａ）は伝送又は記録したい画像信号を示し、図２１（ｂ）は秘匿情報を表す特定のパターンとする。まず、このパターンを特定の写像関数又はスペクトラム拡散を用いて変換し、全画面にデータを分散させる。こうして秘匿情報を図２１（ｃ）のように視覚的に妨害とならない信号に変換する。この変換は、スペクトラム拡散法が代表的であり、いわゆる暗号のように、図２１（ｃ）からはどのような秘匿情報が挿入されているかが容易に解析できないようになっている。
【０００８】
図２１（ｃ）のように変換した秘匿情報を、図２１（ａ）の画像信号に加算することで、実際に伝送又は記録する画像情報として例えば図２１（ｄ）が得られる。記録又は伝送された画像情報を再生又は受信した場合には、挿入側と逆のルールで図２１（ｄ）の画像情報から特定のデータを抽出することで、秘匿情報を復元することができる。
【０００９】
例えば、図２１（ｄ）の画像情報に対して特別な演算処理、例えば平均化や特別なパターンとの相関係数の計算によって、図２１（ｂ）の特徴、即ち画面中央部に横帯があるという特徴を抽出し、この特徴に対応する秘匿情報を獲得する。例えば図２１（ｄ）から秘匿情報を抽出する方法が公知であっても、図２１（ｄ）から図２１（ａ）又は図２１（ｃ）が解読不可能であれば、第３者は図２１（ｄ）の画像情報から秘匿情報を除去することはできない。
【００１０】
また、第３者が図２１（ｄ）の画像情報に対して秘匿情報を抽出できない程度の妨害を与えた場合に、その画像劣化が許容範囲を超えると、図２１（ａ）のような画像が得られなくなる。この場合は第３者の意図的な妨害から情報を保護できたといえる。
【００１１】
図２２（ａ）は従来の情報埋め込み装置の構成例を示すブロック図である。この情報埋め込み装置は、情報変換器１２と合成器１４を含んで構成される。秘匿情報１０は情報変換器１２に入力され、画像信号１１は合成器１４に入力される。情報変換器１２は秘匿情報１０を変換して図２１（ｂ）に示すように秘匿情報に対応するパターンに変換し、更に図２１（ｃ）のように視覚的に妨害とならない信号に変換する。合成器１４は変換した秘匿信号１３を画像信号１１に多重化し、記録又は伝送用の画像信号１５を生成して出力する。
【００１２】
図２２（ｂ）は従来の情報抽出装置の構成例を示すブロック図である。この情報抽出装置は、抽出器２０と情報変換器２２を含んで構成される。抽出器２０は入力された画像信号１５から秘匿信号に関するパターン情報２１を抽出する。情報変換器２２はパターン情報２１が入力されると、そのパターンに対応した秘匿情報に変換して出力する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の情報埋め込み方法では、秘匿情報が容易に破壊される場合がある。図２３は秘匿情報が破壊される場合を示す説明図である。
【００１４】
図２３（ａ）は、図２１（ｄ）に示す記録又は伝送された画像を平行移動して切り出した例を示し、ピアノやラッパを含む画面の絶対位置が左上の方に変更されている。
【００１５】
従来の情報埋め込み方法では、画面の絶対位置を基準にして秘匿情報の埋め込みや抽出を行っているため、このように画像が平行移動すると、図２１（ｂ）でなく図２３（ｂ）のように全く異なる情報（パターン）として誤検出されることがある。例えば、精度があまり高くないアナログ機器で画像をコピーする場合には、同期信号が一致しないことにより、画像の絶対位置が左右に移動することがある。この場合、機器の使用者が無意識に操作しても、秘匿情報が損なわれる恐れがある。
【００１６】
また、秘匿情報を破壊するためには、図２１（ｃ）のような埋め込み情報を検出できないようにすればよい。これには、図２３（ｃ）のような妨害信号を画像に加算することにより実現できる。画像の制作者の側で埋め込み情報の絶対位置を固定している場合、第３者はこのような妨害信号を容易に生成することができる。
【００１７】
更に、従来の情報埋め込み方法では、１種類の秘匿情報しか埋め込まれていないため、秘匿情報が記録されているか否かの２種類の判定しかできなかった。これでは不正な妨害を加えられたか否かを判定することが不可能であった。
【００１８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、カラー画像信号に秘匿情報を埋め込むに際し、画面の移動や切り出しに対しても秘匿情報を保護できる情報埋め込み方法を実現することを目的とする。
【００１９】
本発明は、上記の方法で秘匿情報が埋め込まれたとき、再生されたカラー画像信号から秘匿情報を確実に抽出できるようにし、不正な妨害を加えられたか否かを判断できる情報抽出方法を実現することを目的とする。
【００２０】
本発明は、入力信号に秘匿情報を埋め込むに際し、画面の移動や切り出しに対しても秘匿情報を保護できる情報埋め込み方法を実現することを目的とする。
【００２１】
本発明は、上記の方法で秘匿情報が埋め込まれたとき、再生された信号から秘匿情報を抽出できる情報抽出方法を実現することを目的とする。
【００２２】
特に本発明は、画像信号又は入力信号に秘匿情報を埋め込むに際し、秘匿情報の埋め込み位置や埋め込み方法を変化させることにより、情報の秘匿性をより高めた情報埋め込み方法を実現することを目的とする。
【００２３】
特に本発明は、上記の方法で秘匿情報が埋め込まれたとき、再生された画像信号又は入力信号から秘匿情報を確実に抽出できるようにした情報抽出方法を実現することを目的とする。
【００２４】
本発明は、秘匿情報を異なった方法で入力信号に埋め込むことにより、秘匿情報の改ざん度をチェックできるようにした情報抽出方法を実現することを目的とする。
【００２５】
本発明は、上記の方法で秘匿情報が埋め込まれたとき、秘匿情報の改ざん度合い又は復号度合いに応じて、入力信号の出力方法を制御できるようにした情報抽出方法を実現することを目的とする。
【００２６】
本発明は、秘匿情報を物体の特定の位置に埋め込むことにより、画面の回転や縮小／拡大に対しても秘匿情報を保護できる情報埋め込み方法及び装置を実現することを目的とする。
【００２７】
本発明は、上記の方法及び装置で秘匿情報が埋め込まれたとき、再生された画像信号から秘匿情報を抽出できる情報抽出方法及び装置を実現することを目的とする。
【００２８】
本発明は、秘匿情報を物体に埋め込む際に特定の方向で埋め込むことにより、画面の回転に対しても秘匿情報を保護できる情報埋め込み方法及び装置を実現することを目的とする。
【００２９】
本発明は、上記の方法及び装置で秘匿情報が埋め込まれたとき、再生された画像信号から秘匿情報を抽出できる情報抽出方法及び装置を実現することを目的とする。
【００３０】
本発明は、秘匿情報を埋め込む際に、物体の大きさに応じてその量、及び方法を可変とするようにすることにより、画質劣化を防止することのできる情報埋め込み方法及び装置を実現することを目的とする。
【００３１】
特に本発明は、物体の大きさに応じて、秘匿情報を埋め込む際に用いる擬似乱数の周期を変化させるものである。
【００３２】
本発明は、上記の方法で秘匿情報が埋め込まれたとき、再生された画像信号から秘匿情報を抽出できる情報抽出方法を実現することを目的とする。
【００３３】
本発明は、秘匿情報を物体の大きさに合わせて所定の倍率で変形させ、該変形させた秘匿情報を物体の大きさと同じ大きさに戻してから物体に埋め込むことにより、画像の縮小／拡大に対しても秘匿情報を保護できる情報埋め込み方法及び装置を実現することを目的とする。
【００３４】
本発明は、上記の方法で秘匿情報が埋め込まれたとき、再生された画像信号から秘匿情報を抽出できる情報抽出方法及び装置を実現することを目的とする。
【００３５】
本発明は、情報埋め込み方法を記載した記録媒体をコンピュータにロードすることにより、秘匿情報の埋め込み処理を任意のコンピュータで実行できるようにすることを目的とする。
【００３６】
本発明は、情報抽出方法を記載した記録媒体をコンピュータにロードすることにより、秘匿情報の抽出処理を任意のコンピュータで実行できるようにすることを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
これらの課題を解決するために、本発明は、カラー画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記カラー画像信号の所定の信号成分の所定の位置に前記秘匿情報を埋め込み、前記カラー画像信号の他の信号成分に、前記秘匿情報の埋め込み位置を特定する位置情報を埋め込むことを特徴とするものである。
【００３８】
また本発明は、カラー画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記カラー画像信号の輝度信号の所定の位置に前記秘匿情報を埋め込み、前記カラー画像信号の色差信号に、前記秘匿情報の埋め込み位置を特定する位置情報を埋め込むことを特徴とするものである。
このような方法によれば、カラー画像が部分的に切り出されたり、移動しても、各画素又はブロック単位では輝度信号と色差信号の位置は相対的にずれないので、秘匿情報の検出が確実にできる。
【００３９】
また本発明は、上記情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれたカラー画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、前記カラー画像信号の他の信号成分から、上記秘匿情報が埋め込まれた所定の位置を特定するための位置情報を抽出し、抽出された前記位置情報に基づいて、カラー画像信号の他の信号成分から、前記秘匿情報を抽出することを特徴とするものである。
【００４０】
また本発明は、上記情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれたカラー画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、前記カラー画像信号の色差信号から、所定の位置を特定する位置情報を抽出し、抽出された前記位置情報に基づいて、前記カラー画像信号の輝度信号から、前記秘匿情報を抽出することを特徴とするものである。
【００４１】
また本発明は、入力信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記入力信号の所定の位置に前記秘匿情報を埋め込み、前記入力信号の他の位置に前記秘匿情報の埋め込み位置を特定する位置情報を埋め込むことを特徴とするものである。
【００４２】
また本発明は、上記情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた入力信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、前記入力信号から前記秘匿情報が埋め込まれた所定の位置を特定するための位置情報を抽出し、抽出された前記位置情報に基づいて、前記入力信号から前記秘匿情報を抽出することを特徴とするものである。
【００４３】
また本発明は、画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記画像信号の所定の位置に前記秘匿情報を埋め込み、前記所定の位置を画面単位で切り替えることを特徴とするものである。
このような方法によれば、秘匿情報の埋め込み位置がフレーム毎に異なるので、第３者による秘匿情報の発見や秘匿情報の改ざんが困難となる。
【００４４】
また本発明は、上記情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、前記画像信号の所定の位置から前記秘匿情報を抽出するに際し、前記秘匿情報の抽出位置を画面単位で切り替えることを特徴とするものである。
【００４５】
また本発明は、入力信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、少なくとも２種類の方法で前記秘匿情報を埋め込むことを特徴とするものである。
このような方法によれば、秘匿情報が複数の方法で埋め込まれるので、第３者による秘匿情報の改ざんがより困難となる。
【００４６】
また本発明は、上記情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた入力信号から秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、前記入力信号から少なくとも２種類の方法で前記秘匿情報を抽出し、抽出された複数の秘匿情報の比較結果に基づいて、前記秘匿情報の扱いを切り替えることを特徴とするものである。
このような方法によれば、秘匿情報の復号状態によって、入力信号の改ざん度合いを把握できる。
【００４７】
また本発明は、カラー画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、前記カラー画像信号の所定の信号成分の所定の位置に、前記秘匿情報を埋め込む第１の情報埋め込み手段と、前記カラー画像信号の他の信号成分に、前記秘匿情報の埋め込み位置を特定する位置情報を埋め込む第２の情報埋め込み手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００４８】
また本発明は、上記情報埋め込み装置によって秘匿情報が埋め込まれたカラー画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出装置であって、前記カラー画像信号の他の信号成分から、前記秘匿情報が埋め込まれた所定の位置を特定するための位置情報を抽出する第１の情報抽出手段と、前記第１の情報抽出手段で得られた位置情報に基づいて、カラー画像信号の所定の信号成分から、前記秘匿情報を抽出する第２の情報抽出手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００４９】
また本発明は、入力信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、前記入力信号の所定の位置に、前記秘匿情報を埋め込む第１の情報埋め込み手段と、前記入力信号の他の位置に、前記秘匿情報の埋め込み位置を特定するための位置情報を埋め込む第２の情報埋め込み手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００５０】
また本発明は、上記情報埋め込み装置によって秘匿情報が埋め込まれた入力信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出装置であって、前記入力信号から前記秘匿情報が埋め込まれた前記所定の位置を特定するための位置情報を抽出する第１の情報抽出手段と、前記第１の情報抽出手段で得られた位置情報に基づいて、前記入力信号から前記秘匿情報を抽出する第２の情報抽出手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００５１】
また本発明は、入力信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、相異なった方法で前記秘匿情報を埋め込む複数の情報埋め込み手段を具備することを特徴とするものである。
【００５２】
また本発明は、上記情報埋め込み装置によって秘匿情報が埋め込まれた入力信号から秘匿情報を抽出する情報抽出装置であって、前記入力信号から夫々の方法で埋め込まれた前記秘匿情報を抽出する複数の情報抽出手段と、前記複数の情報抽出手段で抽出した夫々の秘匿情報の内容を比較し、比較結果に基づいて入力信号の扱いを切り替える情報判断手段と、を具備することを特徴とするものである。
このような構成によれば、秘匿情報の復号状態によって、入力信号の出力を停止したり、コピーを禁止したりするなど、多様なペナルティを受聴者に与えることができる。
【００５３】
また本発明は、物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記物体の形状を示す情報によって特定される前記物体の形状の所定位置に前記秘匿情報を埋め込むことを特徴とするものである。
【００５４】
また本発明は、上記情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、前記物体の形状を示す情報より、前記秘匿情報の埋め込み位置を特定するための位置情報を抽出し、前記抽出された位置情報に基づいて、前記物体の形状の所定位置に埋め込まれた秘匿情報を抽出することを特徴とするものである。
このような方法によれば、画面の回転や縮小／拡大に対しても秘匿情報を保護できる。
【００５５】
また本発明は、物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記物体の形状を示す情報によって特定される前記物体の形状に対して、所定の方向に前記秘匿情報を埋め込むことを特徴とするものである。
【００５６】
また本発明は、上記情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、前記物体の形状を示す情報より、前記物体の形状に対する前記秘匿情報の埋め込み方向を特定するための埋め込み順序情報を抽出し、前記抽出された埋め込み順序情報に基づいて、前記物体に埋め込まれた秘匿情報を抽出することを特徴とするものである。
このような方法によれば、画面の回転に対しても秘匿情報を保護できる。
【００５７】
また本発明は、物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記物体の形状を示す情報によって特定される前記物体の形状の大きさに応じて、前記画像信号に埋め込まれる秘匿情報の量を変化させるとともに、該秘匿情報の量に応じて、該秘匿情報を埋め込む方法を変化させて前記秘匿情報の埋め込みを行うことを特徴とするものである。
【００５８】
また本発明は、上記秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法において、前記秘匿情報を埋め込む方法を、該秘匿情報埋め込み時の擬似乱数の周期を変化させて埋め込むことで変化させることを特徴とするものである。
【００５９】
また本発明は、上記情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、前記物体の形状を示す情報より上記秘匿情報の埋め込み量を示す埋め込み量情報を抽出し、前記抽出された埋め込み量情報に基づいて、前記物体に埋め込まれた秘匿情報の量、及び埋め込み時の方法を判定して、前記秘匿情報を抽出することを特徴とするものである。
このような方法によれば、秘匿情報による画質劣化を防止することができる。
【００６０】
また本発明は、物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記物体の形状を示す情報から前記物体の大きさを表す大きさ情報を抽出し、前記大きさ情報に基づいて、前記物体の大きさを所定の大きさに縮小もしくは拡大した形状に相当する秘匿情報記述領域を作成し、これに秘匿情報を記述し、該縮小もしくは拡大した状態の秘匿情報記述領域を元の大きさに復元して上記画像信号に埋め込むことを特徴とするものである。
【００６１】
また本発明は、上記情報埋め込み方法によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出方法であって、前記物体の形状を示す情報より上記秘匿情報の埋め込まれた物体の大きさを検出し、前記検出された物体の大きさを、前記秘匿情報を記述した時の大きさとなるように物体を拡大もしくは縮小し、該物体に埋め込まれた秘匿情報を抽出することを特徴とするものである。
このような方法によれば、画像の縮小／拡大に対しても秘匿情報を保護できる。
【００６２】
また本発明は、物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、前記物体の形状を示す情報を参照して、前記秘匿情報を埋め込む物体の所定位置を決定する埋め込み位置決定手段と、前記埋め込み位置決定手段によって決定された、前記物体の所定位置に秘匿情報を埋め込む合成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００６３】
また本発明は、上記情報埋め込み装置によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出装置であって、前記物体の形状を示す情報を参照して、前記秘匿情報が埋め込まれた物体の所定位置を決定する埋め込み位置決定手段と、前記埋め込み位置決定手段によって決定された、前記物体の所定位置から秘匿情報を抽出する抽出手段とを備えたことを特徴とするものである。
このような装置によれば、画面の回転や縮小／拡大に対しても秘匿情報を保護できる。
【００６４】
また本発明は、物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、前記物体の形状を示す情報を参照して、前記物体に対して前記秘匿情報を埋め込む際の所定方向を決定する埋め込み順序決定手段と、前記埋め込み順序決定手段によって決定された所定の方向に従って、前記物体に秘匿情報を埋め込む合成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００６５】
また本発明は、上記情報埋め込み装置によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出装置であって、前記物体の形状を示す情報を参照して、前記物体に対して前記秘匿情報が埋め込まれた所定の方向を決定する埋め込み順序決定手段と、前記埋め込み順序決定手段によって決定された所定の方向に従って、前記物体から秘匿情報を抽出する抽出手段とを備えたことを特徴とするものである。
このような装置によれば、画面の回転に対しても秘匿情報を保護できる。
【００６６】
また本発明は、物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、前記物体の形状を示す情報から物体の大きさを検出する物体大きさ検出手段と、前記物体大きさ検出手段による検出結果を参照して、前記物体に対して埋め込む前記秘匿情報の量を決定するとともに、該秘匿情報の量に応じて該秘匿情報を埋め込む際の所定の方法を決定する埋め込み量決定手段と、前記埋め込み量決定手段によって決定された所定量の秘匿情報を、前記物体に前記所定の方法で埋め込む合成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００６７】
また本発明は、上記秘匿情報を埋め込む情報埋め込み装置において、前記秘匿情報を埋め込む際の所定方法を、該秘匿情報埋め込み時の擬似乱数の周期を変化させて埋め込むことで変化させることを特徴とするものである。
【００６８】
また本発明は、上記情報埋め込み装置によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出装置であって、前記物体の形状を示す情報から物体の大きさを検出する物体大きさ検出手段と、前記物体大きさ検出手段による検出結果を参照して、前記物体に対して埋め込まれた前記秘匿情報の量を決定する埋め込み量決定手段と、前記埋め込み量決定手段によって決定された所定量の秘匿情報を、前記物体から抽出する抽出手段とを備えたことを特徴とするものである。
このような装置によれば、秘匿情報による画質劣化を防止することができる。
【００６９】
また本発明は、物体の形状を示す情報とともに送信される画像信号に秘匿情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、前記物体の形状を示す情報から物体の大きさを検出する物体大きさ検出手段と、前記物体大きさ検出手段による検出結果を参照して、前記物体の大きさを所定の大きさに縮小もしくは拡大した形状に相当する秘匿情報記述領域を作成し、これに秘匿情報を記述する第１の秘匿情報変形手段と、上記秘匿情報記述領域を前記縮小もしくは拡大前の大きさに復元するため、該秘匿情報記述領域の拡大もしくは圧縮を行う第２の秘匿情報変形手段と、前記第２の秘匿情報変形手段によって変形された秘匿情報を、前記物体に埋め込む合成手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００７０】
また本発明は、上記情報埋め込み装置によって秘匿情報が埋め込まれた画像信号から、秘匿情報を抽出する情報抽出装置であって、前記物体の形状を示す情報から物体の大きさを検出する物体大きさ検出手段と、前記物体大きさ検出手段による検出結果を参照して、前記物体の大きさを所定の大きさに拡大もしくは縮小する物体変形手段と、前記物体変形手段によって変形された物体から秘匿情報を抽出する抽出手段とを備えたことを特徴とするものである。
このような装置によれば、画像の縮小／拡大に対しても秘匿情報を保護できる。
【００７１】
また本発明は、上記情報埋め込み方法を実行するためのプログラムが記録されたコンピュータ読取可能なものである。
【００７２】
また本発明は、上記情報抽出方法を実行するためのプログラムが記録されたコンピュータ読取可能なものである。
【００７３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態における情報埋め込み方法及び情報抽出方法について、図１〜図１２を用いて説明する。
【００７４】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における情報埋め込み方法及び情報抽出方法について説明する。画像信号は通常カラー信号であり、輝度信号と色差信号で構成されている。輝度信号の方が色差信号よりも視覚的に重要であるため、通常は色差信号よりも歪や画質劣化が少ない方法で輝度信号を符号化し、記録又は伝送する。カラー信号の場合は輝度信号と色差信号をまとめて扱うため、記録又は伝送の際にも画面内で輝度信号と色差信号の相対位置は変化しない。このことはコンポーネント信号や、ＤＣＴなどにより圧縮符号化された信号でも同様である。
【００７５】
また、輝度信号と色差信号の画素位置の対応が一致しない場合には、大きな画質劣化となるため、意図的に輝度信号と色差信号の画素位置の対応を変えることは考えられない。そこで、輝度信号に秘匿情報を埋め込み、更に色差信号に秘匿情報の埋め込み位置情報を記録すれば、画像の平行移動に対して破壊されにくい秘匿情報埋め込み方法が実現できる。上記輝度信号と色差信号に対する情報埋め込みの例としては、下記のものが考えられる。
【００７６】
（１）輝度信号：  平行移動の妨害に対してやや弱いが、それ以外の妨害に強い埋め込み方法を適用する。
（２）色差信号：  平行移動の妨害に対して強いが、それ以外の妨害にはやや弱い方法を適用する。
【００７７】
意図的でない（不正でない）平行移動の妨害に対しては、色差信号で埋め込み位置情報を検出できる。この場合は、輝度信号から秘匿情報を正しく抽出できる。また、不正な妨害で色差信号から埋め込み位置情報を検出できない場合は、不正な処理を行ったと判断できるので、機器にその旨を通知することもできる。また、色差信号から埋め込み位置情報を検出できない場合には、色差信号を参照せず、輝度信号のみから従来の情報抽出方法で秘匿情報を直接抽出してもよい。
【００７８】
ここで秘匿情報の埋め込み方法の一例として、擬似乱数（ＰＮ系列）を用いたものについて説明する。ＰＮ系列の１つであるＭ系列とは、同一の次数のシフトレジスタで構成できる線形符号の中で、周期が最大のものである。このようなＭ系列は擬似乱数として最もよく利用される。例えば次の（１）式に示す生成多項式を考える。
【００７９】
【数１】
1999075055.tif 000001
【００８０】
この多項式Ｇ１で生成される系列は次の７通りである。
（0,0,1,0,1,1,1）
（0,1,0,1,1,1,0）
（1,0,1,1,1,0,0）
（0,1,1,1,0,0,1）
（1,1,1,0,0,1,0）
（1,1,0,0,1,0,1）
（1,0,0,1,0,1,1）
Ｍ系列は、１と０の正規頻度がほぼ等しく、ランダム雑音に近い特性を有し、更に自己相関が非常に高いピーク値を持つ点で、擬似雑音として優れている。Ｍ系列は、次の（２）式で示されるものもある。
【００８１】
【数２】
1999075055.tif 000002
【００８２】
この多項式Ｇ２で生成される系列は次の７通りである。
（0,0,1,1,1,0,1）
（0,1,1,1,0,1,0）
（1,1,1,0,1,0,0）
（1,1,0,1,0,0,1）
（1,0,1,0,0,1,1）
（0,1,0,0,1,1,1）
（1,0,0,1,1,1,0）
Ｇ１とＧ２は夫々異なる種類の擬似雑音であるから、同じ系列で一致した場合のみ、自己相関が大きくなる。両者が混在した状態、即ちＧ１とＧ２の両方が秘匿情報として埋め込まれた状態から、夫々一方を抽出することも可能である。
【００８３】
さて画像信号をＮ個の画素値のブロックとして
｛ｘ１，ｘ２，ｘ３・・・ｘＮ｝に分割する。
そして長さＮの擬似乱数（擬似雑音）
｛Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・ＰＮ｝を上記の画像信号に加算し、
秘匿情報を埋め込んだ画素値のブロックを
｛ｘ１＋Ｐ１，ｘ２＋Ｐ２，ｘ３＋Ｐ３・・・ｘＮ＋ＰＮ｝とする。
入力画像信号の各ブロックについて、この操作を行うことにより、秘匿情報を埋め込んだ画像信号を構成できる。
【００８４】
このようにして構成された画像信号から秘匿情報を抽出するには、まず画像信号をブロック化し、
｛ｘ１＋Ｐ１，ｘ２＋Ｐ２，ｘ３＋Ｐ３・・・ｘＮ＋ＰＮ｝を得る。
Ｎ個の各成分について、全ブロックの平均値を計算すると、
｛Ｅ（ｘ１＋Ｐ１），Ｅ（ｘ２＋Ｐ２），Ｅ（ｘ３＋Ｐ３）・・・Ｅ（ｘＮ＋ＰＮ）｝
＝｛Ｅ（ｘ１）＋Ｐ１，Ｅ（ｘ２）＋Ｐ２，Ｅ（ｘ３）＋Ｐ３・・・Ｅ（ｘＮ）＋ＰＮ｝となる。ここでＥ（ｘ）はｘの平均値を表すものとする。
｛ｘｉ｝は画素値であり、画像全体の平均値をｍとすると、
Ｅ｛ｘｉ｝＝ｍ＋δｉなので、上記の結果は、
｛Ｅ（ｘ１＋Ｐ１），Ｅ（ｘ２＋Ｐ２），Ｅ（ｘ３＋Ｐ３）・・・Ｅ（ｘＮ＋ＰＮ）｝
＝｛ｍ＋δ１＋Ｐ１，ｍ＋δ２＋Ｐ２，ｍ＋δ３＋Ｐ３，・・・ｍ＋δＮ＋ＰＮ｝となる。
【００８５】
ここで、｛δｉ｝はＥ｛ｘｉ｝とｍの誤差であり、その大きさは殆ど０に近い値である。従って上記の各成分からｍを減算し、
Ｒ＝｛δ１＋Ｐ１，δ２＋Ｐ２，δ３＋Ｐ３，・・・δＮ＋ＰＮ｝と、
擬似乱数｛Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・ＰＮ｝の相関を計算すれば、その自己相関が大きいことから、擬似乱数｛Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・ＰＮ｝が埋め込まれていることが検出できる。もし擬似乱数｛Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・ＰＮ｝が埋め込まれていなければ、上記Ｒは
Ｒ＝｛δ１，δ２，δ３，・・・δＮ｝であることから、
擬似乱数｛Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・ＰＮ｝との相関を計算すれば、その相関が小さくなる。この場合擬似乱数｛Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・ＰＮ｝が埋め込まれていないと判定できる。
【００８６】
そこで、図２４で示す輝度信号の位置に、秘匿情報を埋め込むものとする。その際に、秘匿情報の埋め込み位置に対応する色差信号の位置に擬似乱数を重畳する。色差信号の各走査ラインをＮ画素からなるブロックに分割し、このブロックが輝度信号の秘匿情報の埋め込み位置に対応するものであれば、このブロックの画素値に長さＮの擬似乱数を重畳すればよい。このブロックが輝度信号の秘匿情報埋め込み範囲外であれば、擬似乱数を重畳しない。その結果、後述する秘匿情報の抽出器で、擬似乱数を含む走査線に対して、秘匿情報が埋め込まれていることを検出できる。
【００８７】
長さＮの擬似乱数として、自己相関が大きいデータを選択すれば、垂直位置も限定することができる。例えば、Ｎの擬似乱数として、
｛Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３・・・ＰＮ｝と、
｛Ｐ１＋ＭmodN，Ｐ２＋ＭmodN，Ｐ２＋ＭmodN，・・・ＰＮ＋ＭmodN，｝
の相関がＭ＝０の場合に最大となり、Ｍ＝１，２，３・・・Ｎ−１の場合に小さくなるものを選択すれば、埋め込み情報を検出する際に、Ｎ画素からなるブロック化を作成する区切り位置が、埋め込み時点と異なる場合は、相関が小さくなる。
【００８８】
そこで、ブロック化の区切り位置を数種類試行し、その中で最も相関が大きくなるものを、ブロック化の区切り位置として検出することができる。また図２５に示すように、ある走査線のある水平走査位置のブロックのみに擬似雑音を重畳することによって、矩形状の領域を指定することもできる。
【００８９】
さて、本発明の実施の形態１における情報埋め込み装置について図１（ａ）のブロック図を用いて説明する。この情報埋め込み装置は、第１の情報変換器３１、第１の合成器３５、第２の情報変換器３６、第２の合成器３９を含んで構成される。秘匿情報１０は情報変換器３１に入力され、輝度信号３４は合成器３５に入力される。また、色差信号３８は合成器３９に入力される。
【００９０】
情報変換器３１は、入力された秘匿情報１０を変換して図２１（ｂ）のような特定のパターンに変換し、更に図２１（ｃ）のように視覚的に妨害とならない秘匿信号３２に変換して合成器３５に出力すると共に、秘匿信号３２の埋め込む位置を示す埋め込み位置情報３３を情報変換器３６に出力する。
【００９１】
合成器３５は輝度信号３４の埋め込み位置情報３３で指し示される位置に、変換した秘匿信号３２を多重化し、記録又は伝送するための画像信号（輝度信号）４０を出力する。また、情報変換器３６は埋め込み位置情報３３を秘匿信号３７に変換し、合成器３９に与える。合成器３９は、変換した秘匿信号３７を色差信号３８に多重化し、記録又は伝送するための画像信号（色差信号）４１を出力する。
【００９２】
次に本実施の形態の情報抽出装置について説明する。図１（ｂ）は本実施の形態の情報抽出装置の構成を示すブロック図である。この情報抽出装置は、第１の抽出器４２、第１の情報変換器４４、第２の抽出器４６、第２の情報変換器４８を含んで構成される。
【００９３】
抽出器４２は色差信号４１を入力し、色差信号４１から秘匿信号４３を抽出し、情報変換器４４に出力する。情報変換器４４は秘匿信号４３を埋め込み位置情報４５に変換して抽出器４６に出力する。抽出器４６は埋め込み位置情報４５で指し示される輝度信号４０の特定位置からパターン情報４７を抽出する。情報変換器４８は、パターン情報４７を秘匿情報４９に変換して出力する。
【００９４】
図２は実施の形態１の情報埋め込み方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１では、秘匿情報を輝度信号に埋め込む（多重化する）位置Ｐを決定する。次に、ステップＳ２では、埋め込む位置を示す情報を、視覚的に妨害とならない信号に変換し、色差信号に埋め込む（多重化する）。ステップＳ３では、ステップＳ１で決定した輝度信号の位置に、入力された秘匿情報を視覚的に妨害とならない信号に変換して埋め込む（多重化する）。なお、ステップＳ２とステップＳ３の処理は入れ替えてもよい。
【００９５】
図３は実施の形態１の情報抽出方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０では、色差信号から埋め込み位置情報を抽出し、秘匿情報が埋め込まれた輝度信号の位置を検出する。ステップＳ１１では、ステップＳ１０で秘匿情報が埋め込まれた輝度信号の位置が検出できるか否かを判断し、検出できない場合はステップＳ１２に移り、予め準備した位置の候補から、所定の方法で選択した位置を秘匿情報が埋め込まれた輝度信号の位置とする。ステップＳ１３に進むと、抽出した位置情報で示される輝度信号から秘匿情報を抽出する。なお、色差信号から埋め込まれた輝度信号の位置が復号化できない場合は、不正な処理が行われていると判断し、不正処理用の動作を行ってもよい。
【００９６】
（実施の形態２）
次に実施の形態２における情報埋め込み方法及び情報抽出方法について説明する。実施の形態１では、輝度信号に秘匿情報を埋め込み、秘匿情報の埋め込み位置情報を色差信号に挿入するとして説明した。これに対して、輝度信号又は色差信号のいずれか一方に、秘匿情報と埋め込み位置情報の両方を挿入することも可能である。図７（ａ）は埋め込み位置情報と網かけで示す秘匿情報を多重化する第１例の説明図である。ここでは、視覚的に妨害の少ない次の２通りの情報埋め込み方法を準備し、図のように画面を空間分割して多重化するものである。
【００９７】
埋め込み方法１：
平行移動の妨害に対してやや弱いが、それ以外の妨害に強い埋め込み方法を適用する。
埋め込み方法２：
位置の同期を取ることができる方法を適用する。
【００９８】
埋め込み方法２として、画像の他の部分では発生しない特別な同期パターン等を使用し、一定の確率でパターンが一致する位置を基準にし、秘匿情報の埋め込む位置を特定する。同期パターン以外を誤って同期パターンとして認識しないために、同期パターンは十分な長さで且つ視覚的に妨害が少ないことが望まれる。前述したＭ系列はこの同期パターンとして適している。
【００９９】
さて、同期パターンによっては水平方向の同期がとれない場合があるが、そのときには図７（ｂ）に示すように、垂直方向にも位置情報を入れることができる。
【０１００】
図４（ａ）は本実施の形態における情報埋め込み装置の構成を示すブロック図である。この情報埋め込み装置は、第１の情報変換器５０、第１の合成器５６、第２の情報変換器５８、第２の合成器６０、第１のスイッチ５５、第２のスイッチ６２を含んで構成される。
【０１０１】
秘匿情報１０は情報変換器５０に入力され、画像信号５３はスイッチ５５に入力される。情報変換器５０は秘匿情報１０を図２１（ｂ）のような特定のパターンに変換すると共に、そのパターンを視覚的に妨害とならない秘匿信号５１に変換し合成器５６に与える。また情報変換器５０は秘匿信号５１を埋め込む埋め込み位置情報５２を生成し、情報変換器５８及びスイッチ５５，６２に出力する。
【０１０２】
スイッチ５５とスイッチ６２は埋め込み位置情報５２によって切り替わるスイッチである。即ちスイッチ５５，６２は、秘匿情報を埋め込む位置の画像信号５３は合成器５６で合成され、位置情報を埋め込む位置の画像信号５３は合成器６０で合成されるように切り替わる。合成器５６は、埋め込み位置情報５２で指し示された位置に、変換した秘匿信号５１を多重化する。
【０１０３】
情報変換器５８は、埋め込み位置情報５２を秘匿信号５９に変換する。合成器６０は、画像信号５３の位置情報の埋め込み位置に、変換した秘匿信号５９を多重化する。合成器５６又は合成器６０で多重化した画像信号は、スイッチ６２で合成され、記録又は伝送用の画像信号６３として出力される。
【０１０４】
図４（ｂ）は本実施の形態の情報抽出装置の構成を示すブロック図である。この情報抽出装置は、第１の抽出器６４、第１の情報変換器６６、第２の抽出器６８、第２の情報変換器７０を含んで構成される。抽出器６４は画像信号６３から秘匿情報に関するパターン情報６５を抽出し、情報変換器６６に出力する。情報変換器６６はパターン情報６５に対応する埋め込み位置情報６７に変換し、抽出器６８に出力する。抽出器６８は埋め込み位置情報６７で指し示される位置から秘匿情報に関するパターン情報６９を画像信号６３から抽出する。情報変換器７０はパターン情報６９を秘匿情報７１に変換して出力する。
【０１０５】
図５は本実施の形態の情報埋め込み方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２０では、秘匿情報を画像信号に埋め込む（多重化する）位置Ｐを決定する。次のステップＳ２１では、位置Ｐを表す情報を多重化する位置Ｑを決定する。ステップＳ２２では、画像信号の位置Ｐに秘匿情報を埋め込む（多重化する）。ステップＳ２３では位置情報を視覚的に妨害とならない信号に変換して画像信号の位置Ｑに埋め込む（多重化する）。
【０１０６】
図６は本実施の形態の情報抽出方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３０では、画像信号から埋め込まれた情報を抽出し、秘匿情報が埋め込まれた位置Ｐを検出する。ステップＳ３１では、ステップＳ３０で秘匿情報が埋め込まれた位置が検出できたか否かを判別し、検出できない場合はステップＳ３２に移り、予め準備した位置の候補から、所定の方法で選択した位置を、秘匿情報が埋め込まれた位置Ｐとする。
【０１０７】
最後のステップＳ３３では、抽出した位置情報で示される画像信号から、秘匿情報を抽出し、画像信号を復号化する。こうして正しい秘匿情報が抽出できる。
【０１０８】
なお、埋め込まれた画像信号の位置Ｐが復号化できない場合は、不正な処理が行われていると判断し、不正処理用の動作を行ってもよい。以上は画像信号について説明したが、音声信号についても同様に実現できる。
【０１０９】
（実施の形態３）
秘匿情報を多重化した画像信号が、記録又は伝送の際に平行移動した場合には、有効画素範囲を超える画素値は失われてしまう。仮に、失われた画素値に秘匿情報が多重化されている場合には、秘匿情報を正しく分離することが困難である。そこで、図７（ｃ）に示すように、画面によって網かけで示す秘匿情報を多重化する画素の位置を変えれば、いくつかの画面で正しく秘匿情報を分離することが困難であっても、他の画面では正しく分離できる。
【０１１０】
第（４ｍ＋０）フレーム〜第（４ｍ＋３）フレームで示すように、画面単位毎に秘匿情報を多重化する位置を変えれば、第３者が意図的な妨害によって秘匿情報の破壊を試みても、秘匿情報の多重化位置の特定が困難となる。この場合、秘匿情報を保護する効果が高くなる。
【０１１１】
また、画面毎に周期的に秘匿情報を多重化する位置を変えることもできる。この場合は、秘匿情報を抽出する際に、多重化位置が画面毎に周期的であるか否かを判断することによって、多重化位置を正しく抽出できたか否かを検知できる。更に、秘匿情報の多重化位置を正しく抽出できない場合でも、前後の秘匿情報の多重化位置の関係から、当該画面の秘匿情報の多重化位置を特定することもできる。
【０１１２】
なお、画面毎に秘匿情報を多重化する画素の位置を変える場合には、実施の形態１及び実施の形態２で説明した方法で、多重化する画素の位置を画像信号に多重化・分離すればよい。以上の本実施の形態では、画像信号について説明したが、入力信号を音声信号としても同様に実現できる。
【０１１３】
（実施の形態４）
次に本発明の実施の形態４における情報埋め込み方法と情報抽出方法について説明する。前述したように、秘匿情報は視覚的に殆ど妨害とならないように、個々に画像の特性を考慮して画像信号に埋め込まれる。一方、画像信号は、その画像の内容、例えば平坦部が多い画像や、詳細な部分が多い画像、動きのある画像などによって歪の見え方が異なる。このため、視覚的に許容できる劣化の範囲内で、秘匿情報の埋め込みが可能な場合と、不可能な場合がある。
【０１１４】
秘匿情報の埋め込みが困難な場合は、秘匿情報の埋め込みの強度（画像に対する秘匿情報比率）を小さくしなければ、画質劣化が大きくなる。これでは逆に不正な秘匿情報の破壊に対して弱くなる欠点がある。そこで、複数の方法で秘匿情報の埋め込みを行えば、一方の方法では秘匿情報の埋め込みが困難でも、他方の方法で秘匿情報の埋め込みが可能になる。こうすると、不正な秘匿情報の破壊に対して強くすることができる。
【０１１５】
また、不正な秘匿情報の改竄によって、一方の（埋め込み強度が弱い）秘匿情報が破壊された場合には、他方の秘匿情報のみが検出されるため、不正な秘匿情報の破壊が行われたと判断できる。この場合には、秘匿情報の扱いを切り替えて機器にその旨を通知することもできる。
更に、全ての秘匿情報を破壊することは困難であるため、秘匿情報が１つも含まれていない場合は、その画像に秘匿情報が本来含まれないものと判断して処理することもできる。
【０１１６】
図８（ａ）はこのような趣旨を踏まえた情報埋め込み装置の構成を示すブロック図である。この情報埋め込み装置は、第１の情報変換器８０ａ、第２の情報変換器８０ｂ、第１の合成器８３ａ、第２の合成器８３ｂを含んで構成される。情報変換器８０ａは秘匿情報の埋め込み方法１に対応するもので、情報変換器８０ｂは秘匿情報の埋め込み方法２に対応するものである。
【０１１７】
秘匿情報１０は情報変換器８０ａ，８０ｂに入力され、画像信号８２は合成器８３ａに入力される。情報変換器８０ａは秘匿情報１０を変換して図２１（ｂ）のような特定のパターンに変換すると共に、図２１（ｃ）のように視覚的に妨害とならない秘匿信号８１ａに変換する。同様に情報変換器８０ｂは秘匿情報１０を変換して特定のパターンに変換すると共に、視覚的に妨害とならない秘匿信号８１ｂに変換する。合成器８３ａは画像信号１０と秘匿信号８１ａとを多重化し、多重化信号８４を合成器８３ｂに与える。合成器８３ｂは多重化信号８４と秘匿信号８１ｂを多重化し、記録又は伝送用の画像信号８５として出力する。
【０１１８】
図８（ｂ）は本実施の形態の情報抽出装置の構成を示すブロック図である。この情報抽出装置は、第１の抽出器８６ａ、第２の抽出器８６ｂ、第１の情報変換器８８ａ、第２の情報変換器８８ｂ、情報判断手段である比較器９０を含んで構成される。抽出器８６ａは入力された画像信号８５から秘匿情報に関する第１のパターン情報８７ａを抽出し、抽出器８６ｂは画像信号８５から秘匿情報に関する第２のパターン情報８７ｂを抽出する。情報変換器８８ａはパターン情報８７ａから秘匿情報８９ａに変換して出力する。情報変換器８８ｂもパターン情報８７ｂから秘匿情報８９ｂに変換して出力する。比較器９０は２つの秘匿情報を比較し、同一か否かを比較し、同一であれば正規の秘匿情報９１として出力する。
【０１１９】
図９は本実施の形態の情報埋め込み方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ４０では、入力された秘匿情報を視覚的に妨害とならないよう、埋め込み方法１で変換して画像信号に埋め込む（多重化する）。次のステップＳ４１では、入力された秘匿情報を視覚的に妨害とならないよう、埋め込み方法２で変換して画像信号に埋め込む（多重化する）。
【０１２０】
図１０は本実施の形態の情報抽出方法を示すフローチャートである。ここでdetectは、抽出した秘匿情報の個数を格納する変数とする。ステップＳ５０では変数を０にして初期化する。次に、ステップＳ５１では、埋め込み方法１で秘匿情報が画像信号に埋め込まれているものと仮定し、その方法で秘匿情報を抽出する。ステップＳ５２で埋め込み方法１で抽出可能か否かを調べ、可能であればステップＳ５３に進み、変数detectに１を加えてステップＳ５４に移る。またステップＳ５２で抽出可能でなければ、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、埋め込み方法２で秘匿情報が埋め込まれているものと仮定し、画像信号から秘匿情報を抽出する。ステップＳ５５で抽出可能であれば、ステップＳ５６に進み、変数detectに１を加える。
【０１２１】
この時点で、変数detectの値は抽出した秘匿情報の個数を表している。ステップＳ５７で変数detectが０であれば、ステップＳ５８に進み、秘匿情報が埋め込まれていないものと判断し、秘匿情報が埋め込まれていない場合の処理を行う。ステップＳ５７で変数detectが０でなければ、ステップＳ５９に移り、変数detectが１か否かを調べる。変数detectが１であればステップＳ６１に移り、秘匿情報が破壊されているものと判断し、秘匿情報が破壊されている場合の処理を行う。ステップＳ５９で変数detectが２であれば、ステップＳ６０に進み、秘匿情報が全て正しく抽出できているものと判断し、秘匿情報が正しく抽出できた場合の処理を行う。
【０１２２】
図１１は本実施の形態の秘匿情報の判定例を示す説明図である。これは著作権保護のために、画像信号にコピー不可能の印を秘匿情報として埋め込む例である。通常の画像は秘匿情報が含まれていないので、この場合はコピー可能として扱わなければならない。従って、図１１（ａ）のように、コピー可能の場合は埋め込み方法１及び埋め込み方法２とも秘匿情報を無とし、コピー不可能な場合は秘匿情報を埋め込み方法１及び埋め込み方法２で埋め込む。
【０１２３】
その結果、図１１（ｂ）のように抽出した秘匿情報が２つとも検出できない（無）場合は、コピー可能とする。抽出した秘匿情報が２つとも正しく検出できた（有）場合はコピー不可能とし、表示装置への表示を許可する。勿論、コピー不可能の場合は、他の記録媒体へのコピーは禁止される。一方、２つの秘匿情報が一致しない（一方が有で他方が無の）場合は、秘匿情報の破壊が行われたものと判断し、表示装置での表示を禁止する。こうすると、秘匿情報を不正に破壊することに対する防御機能を備えることができる。
【０１２４】
なお、以上の実施の形態４では、２つの方法で秘匿情報を埋め込む例を示したが、３つ以上の方法で埋め込むことも可能である。更に、所定の複数の埋め込み方法から画面毎に任意のｋ個（ｋは自然数）の埋め込み方法を選択し、ｋ個の方法で当該画面に秘匿情報を埋め込んでもよい。また、画像信号について説明したが、音声信号についても同様に実現できる。
【０１２５】
（実施の形態５）
次に本発明の実施の形態５における情報埋め込み方法と情報抽出方法について説明する。上記実施の形態１ないし４においては、カラー画像信号の輝度信号または色差信号に秘匿情報を埋め込む場合について説明したが、本実施の形態５では、秘匿情報をＣＧ（Computer Graphics），アニメーションデータ，ＭＰＥＧ４などのビデオ信号に埋め込むようにしたものである。すなわち、ビデオ信号は、輝度信号（Ｙ）と２つの色信号（Ｕ），（Ｖ）さらに形状信号（Ａ）からなり、オブジェクトに対して特定の部位に秘匿情報を記述するようにしたものである。
【０１２６】
図１３（ａ）は、魚の形をしたオブジェクトの尾の部分に秘匿情報を記録した場合の概念図を示し、このような場所を任意に決めて秘匿情報を記録することにより、図１３（ｂ）や図１３（ｃ）に示すように、原画が回転、縮小などの変形を施された場合においても、原作者はあらかじめ秘匿情報の埋め込み位置を知っているため、オブジェクトの形状から判断可能な特定の位置に埋め込まれている秘匿情報を容易に取り出して、オリジナル画像データと比較照合することにより、不正な複製が行われたか否かを判定することが可能となる。
【０１２７】
図１４（ａ）は、以上のような秘匿情報の画像データへの埋め込み処理を行う情報埋め込み装置の構成を示すブロック図である。この情報埋め込み装置は、情報変換器１００、合成器１０２、埋め込み位置決定器１０４を含んで構成される。
【０１２８】
次に動作について説明する。図１４（ａ）において、情報変換器１００は入力された秘匿情報１０を、図２１（ｂ）に示されるような特定のパターン情報１０７に変換する。また、埋め込み位置決定器１０４は形状信号１０３を受けて、上記秘匿情報１０を変換して得られたパターン情報１０７を上記画像信号１０１のどの位置に埋め込むかを指示するための埋め込み位置決定情報１０５を出力する。合成器１０２は、上記変換された秘匿情報（特定のパターン情報）１０７を、上記埋め込み位置決定情報１０５に基づいて画像信号１０１の所定個所に埋め込んで合成を行い、秘匿情報が重畳された画像信号１０６として出力する。この合成器１０２は具体的には、重み付け加算器のようなものを用いて実現されるものであり、画像信号１０１に変換された秘匿情報１０７を埋め込む際の画質劣化等の影響を考慮して合成を行うように構成されている。
【０１２９】
以上のようにして得られた画像信号は、図１４（ｂ）に示されるような情報抽出装置を用いて、その秘匿情報が抽出される。すなわち、この情報抽出装置は、情報変換器１１０、抽出器１０８、埋め込み位置決定器１０９を含んで構成される。図１４（ｂ）において、埋め込み位置決定器１０９は形状信号１０８から魚の尾の位置を示す情報を取り出して抽出器１０８に秘匿情報埋め込み位置情報１１１として出力する。抽出器１０８は上記出力された秘匿情報埋め込み位置情報１１１を基にして、秘匿情報が重畳された画像信号１０６からパターン情報１１２を抽出して、これを情報変換器１１０に出力する。そして、情報変換器１１０はパターン情報１１２を秘匿情報１１３に変換して出力する。
【０１３０】
このように本実施の形態５によれば、オブジェクトの形状を示す形状信号によって秘匿情報１０を埋め込む位置を特定し、合成器１０２によって画像信号１０１の特定位置に、変換された秘匿情報１０７を埋め込むようにしたので、画像が任意の角度に回転されたり、縮小拡大されても、情報埋め込み装置と情報抽出装置間で秘匿情報を埋め込み位置を共通の約束事項としておくことで、オブジェクトの形状から容易に秘匿情報が埋め込まれている場所を特定することができ、オブジェクト（画像データ）の原作者は、画像データが自分の著作物であるか否かを容易に確認することができる。
【０１３１】
なお、本実施の形態５では、魚の尾の部分に秘匿情報を埋め込む例を示したが、図１３（ｄ）に示されるように、オブジェクトの特定の場所の一部、例えば、境界から内部に向けてｋ画素の位置に秘匿情報を記録するようにしてもよく、さらに、秘匿情報を１つのオブジェクトの複数の場所に埋め込むようにしてもよい。このように秘匿情報をオブジェクトの境界から所定画素内側に記述するという方法を情報埋め込み装置と情報抽出装置間で秘匿情報を埋め込み位置を共通の約束事項とすることにより、秘匿情報の埋め込み位置をより簡単に検出することができ、著作物を有する者が自身で秘匿情報の確認を行う以外に、著作権を持たない第３者がデータの再生、複製を行う際に、再生機によって判断が行われ、第３者に情報の表示を行ったり、再生を中断するなどの処理を行うことが可能となる。
【０１３２】
（実施の形態６）
次に本発明の実施の形態６における情報埋め込み方法と情報抽出方法について説明する。本実施の形態６では、秘匿情報を埋め込む際の、オブジェクトに対する埋め込み順序について特定するようにしたものである。
【０１３３】
図１５（ａ）は、魚の形をしたオブジェクトの全体に秘匿情報を記録する場合の記録順序の一例を示す模式図であり、魚の形状の長手方向（紙面左右方向）に沿って秘匿情報を埋め込む、もしくは、オブジェクトの短手方向の大きさ、ここでは、尾の幅（紙面上下方向）Ｌ１と、頭部の幅（紙面上下方向）Ｌ２を比較した際に、Ｌ１＞Ｌ２となっていることを基準として、幅の大きな尾（Ｌ１）から幅の小さな頭部（Ｌ２）に向けて埋め込むようにしている。このように、オブジェクトの特定部位に秘匿情報を埋め込む際に、その埋め込む方向を規定することにより、オブジェクトが任意の角度、例えば、図１５（ｂ）に示すようにほぼ９０度回転されても、秘匿情報の埋め込み順序を特定することができる。
【０１３４】
図１６（ａ）は、以上のような秘匿情報の画像データへの埋め込み処理を行う情報埋め込み装置の構成を示すブロック図である。この情報埋め込み装置は、情報変換器１１６、合成器１１７、埋め込み順序決定器１１８を含んで構成される。
【０１３５】
次に動作について説明する。図１６（ａ）において、情報変換器１１６は入力された秘匿情報１０を、図２１（ｂ）に示されるような特定のパターン情報１１９に変換する。また、埋め込み順序決定器１１８は形状信号１１５を受けて、上記秘匿情報１０を変換して得られたパターン情報１１９を画像信号１１４のどの方向に順番に埋め込むかを指示するための秘匿情報埋め込み順序情報１２０を出力する。合成器１１７は、上記変換された秘匿情報１１９を、上記秘匿情報埋め込み順序決定情報１２０に基づいて画像信号１１４に対して所定方向に順番に埋め込んで合成を行い、秘匿情報が重畳された画像信号１２１として出力する。この合成器１１７も具体的には、重み付け加算器のようなものを用いて実現されている。
【０１３６】
以上のようにして得られた画像信号は、図１６（ｂ）に示されるような情報抽出装置を用いて、その秘匿情報が抽出される。すなわち、この情報抽出装置は、情報変換器１２２、抽出器１２３、埋め込み順序決定器１２４を含んで構成される。図１６（ｂ）において、埋め込み順序決定器１２４は形状信号１１５のオブジェクトの形状から、秘匿情報の埋め込まれた方向を示す情報を取り出して抽出器１２３に秘匿情報埋め込み順序情報１２５として出力する。抽出器１２３は上記出力された秘匿情報埋め込み順序情報１２５を基にして、秘匿情報が重畳された画像信号１１４からパターン情報１２６を抽出して、これを情報変換器１２２に出力する。そして、情報変換器１２２はパターン情報１２６を秘匿情報１２７に変換して出力する。
【０１３７】
このように本実施の形態６によれば、オブジェクトの形状を示す形状信号によって秘匿情報１０をオブジェクトに埋め込む際の方向を特定し、合成器１１７によって、画像信号１１４の示す形状においける特定の順序（方向）に、変換された秘匿情報１１９を埋め込むようにしたので、画像が微妙に回転されたりしても、画像読み出し時の走査を正確に行うことができ、情報埋め込み装置と情報抽出装置間で秘匿情報を埋め込み順序を共通の約束事項としておくことで、オブジェクトの形状から容易に秘匿情報が埋め込まれている順序を特定することができ、精度があまり高くないアナログ機器で画像のコピーを行って、画像がわずかに回転しても、秘匿情報を容易に抽出することができる。
【０１３８】
なお、本実施の形態６においては、オブジェクトを矩形で捉えて、その縦方向もしくは横方向に沿って順番に秘匿情報を埋め込むようにしたが、図１５（ｃ）に示すように、矩形の辺に沿わずに、所定の角度θを有するようにしてもよい。
また、秘匿情報をオブジェクト全体に埋め込むようにしたが、実施の形態５の方法と組み合わせて、図１５（ｄ）に示すように、オブジェクトの所定場所に、所定の順序で秘匿情報を埋め込むようにすることも可能である。
【０１３９】
（実施の形態７）
次に本発明の実施の形態７における情報埋め込み方法と情報抽出方法について説明する。本実施の形態７では、秘匿情報を埋め込む際に、オブジェクトの大きさに応じてその埋め込み量を変化させるようにしたものである。
【０１４０】
すなわち、上述したように、秘匿情報を埋め込む際には、秘匿情報が視覚的に殆ど妨害とならないように、個々に画像の特性を考慮して画像信号に埋め込まれるようにしているが、小さなオブジェクトに対して多くの量の秘匿情報を埋め込むと、画質の劣化などの悪影響が多少なりとも生じることになる。そこで、本実施の形態７では、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、魚の形をしたオブジェクトの全体に秘匿情報を記録する場合に、大きなオブジェクトにはより多くの秘匿情報を埋め込み、小さなオブジェクトに対しては少ない量の秘匿情報を埋め込むようにしたものである。
【０１４１】
図１８（ａ）は、以上のような秘匿情報の画像データへの埋め込み処理を行う情報埋め込み装置の構成を示すブロック図である。この情報埋め込み装置は、情報変換器１２９、合成器１３０、埋め込み量決定器１３１、物体大きさ検出器１３２を含んで構成される。
【０１４２】
次に動作について説明する。図１８（ａ）において、物体大きさ検出器１３２は、形状信号１３３を受けてオブジェクトの大きさを認識し、大きさ情報１３６を出力する。埋め込み量決定器１３１は上記大きさ情報１３６を受けて、情報変換器１２９にて秘匿情報１０を変換する際に、その量を調整するための秘匿情報変換量情報１３５を情報変換器１２９に対して出力する。情報変換器１２９は、秘匿情報１０を上記秘匿情報変換量情報１３５に従って所定量、図２１（ｂ）に示されるような特定のパターン情報１３４に変換する。このとき、変換する量に応じて変換パターン、例えば、擬似乱数の周期が変化することになる。また、ここで、上記秘匿情報変換量情報１３５に従って変換される秘匿情報の量は、リニアに変化したり、段階的に変化したりするように設定することが可能である。
【０１４３】
そして、合成器１３０は、上記変換された秘匿情報１３４を画像信号１２８に埋め込んで合成を行い、秘匿情報が重畳された画像信号１３７として出力する。
この合成器１３７も具体的には、重み付け加算器のようなものを用いて実現されている。
【０１４４】
以上のようにして得られた画像信号は、図１８（ｂ）に示されるような情報抽出装置を用いて、その秘匿情報が抽出される。すなわち、この情報抽出装置は、情報変換器１３８、抽出器１３９、埋め込み量決定器１４０を含んで構成される。
【０１４５】
図１８（ｂ）において、物体大きさ検出器１４１は形状信号１３３から、オブジェクトの大きさを検出し、埋め込み量決定器１４０に出力する。埋め込み量決定器１４０は、抽出器１３９で秘匿情報を抽出する際の埋め込みパターンを示すとともに、情報交換器１３８でパターン情報１４２を秘匿情報１４４に変換する際の情報の変換方式を示す秘匿情報変換情報１４３を出力する。抽出器１３９は上記出力された秘匿情報変換情報１４３を基にして、秘匿情報が重畳された画像信号１３７から、所定の方法によってパターン情報１４２を抽出して、これを情報変換器１３８に出力する。そして、情報変換器１３８はパターン情報１４２を秘匿情報１４４に変換するが、このとき、秘匿情報変換情報１４３から、変換方法を参照して変換を行い出力する。
【０１４６】
このように本実施の形態７によれば、オブジェクトの形状を示す形状信号によって秘匿情報１０をオブジェクトに埋め込む際に、オブジェクトの大きさに応じて埋め込む秘匿情報の量を変化させ、合成器１３０によって画像信号１２８の大きさに応じて、所定の方式で変換されて所定の量となった秘匿情報１３４を埋め込むようにしたので、画像の大きさにかかわらず、画素当たりの秘匿情報の埋め込み量がほぼ等しくなり、秘匿情報による画質の劣化を防止することができる。
【０１４７】
なお、本実施の形態７では、秘匿情報をオブジェクト全体に埋め込むようにしたが、実施の形態５の方法と組み合わせて、オブジェクトの所定場所に秘匿情報を埋め込むようにすることも可能である。
さらに、実施の形態６の方法と組み合わせて、オブジェクトに秘匿情報を埋め込む際の順序を規定するようにすることも可能である。
【０１４８】
（実施の形態８）
次に本発明の実施の形態８における情報埋め込み方法と情報抽出方法について説明する。本実施の形態８では、図１９に示すように、秘匿情報を埋め込む際に、オブジェクトの大きさを縮小もしくは拡大（ここでは縮小されている）して得られる秘匿情報埋め込み用枠を作成し、その枠の大きさにあわせた秘匿情報を作成し、この枠を元の大きさ、すなわちオブジェクトの大きさに変換（逆正規化）してから、元のオブジェクトと合成するようにしたものである。
【０１４９】
すなわち、図２０（ａ）は、以上のような秘匿情報の画像データへの埋め込み処理を行う情報埋め込み装置の構成を示すブロック図である。この情報埋め込み装置は、大きさ正規化器１４６、情報変換器１４７、合成器１４８、物体大きさ検出器１４９、大きさ逆正規化器１５０を含んで構成される。
【０１５０】
次に動作について説明する。図２０（ａ）において、物体大きさ検出器１４９は、形状信号１５２を受けてオブジェクトの大きさを認識し、大きさ情報１５６を出力する。大きさ正規化器１４６は上記大きさ情報１５６に基づいて、画像信号１５１に含まれるオブジェクトの大きさを、所定のサイズに縮小もしくは拡大（ここでは縮小）して秘匿情報埋め込み用枠を作成し、この枠に秘匿情報を埋め込んで正規化された秘匿情報１５３を出力する。情報変換器１４７は、正規化された秘匿情報１５３を、図２１（ｂ）に示されるような特定のパターン情報１５４に変換する。
【０１５１】
そして上記正規化された秘匿情報１５４は大きさ逆正規化器１５０によって逆正規化され、元の大きさ、すなわちオブジェクトと同じ大きさ、形状を有する秘匿情報１５５となる。このとき、大きさ逆正規化器１５０は、上記物体大きさ検出器１４９の出力である大きさ情報１５６を参照して逆正規化を行う。そして、この逆正規化された秘匿情報１５５は合成器１４８に入力される。
【０１５２】
合成器１４８は、上記正規化された秘匿情報１５５を画像信号１５１に埋め込んで合成を行い、秘匿情報が重畳された画像信号１５７として出力する。この合成器１４８も具体的には、重み付け加算器のようなものを用いて実現されている。
【０１５３】
以上のようにして得られた画像信号は、図２０（ｂ）に示されるような情報抽出装置を用いて、その秘匿情報が抽出される。すなわち、この情報抽出装置は、大きさ正規化器１５８、物体大きさ検出器１５９、抽出器１６０、情報変換器１６１を含んで構成される。
【０１５４】
図２０（ｂ）において、物体大きさ検出器１５９は形状信号１５２から、オブジェクトの大きさを検出し、大きさ情報１６２を大きさ正規化器１５８に出力する。大きさ正規化器１５８は、秘匿情報が重畳された画像信号１５７の大きさを、上記大きさ情報１６２を参照して所定の大きさに拡大もしくは縮小（ここでは、拡大）し、正規化された画像信号１６３を出力する。これにより、オブジェクトの大きさを、秘匿情報記述時の大きさに戻すことで、秘匿情報も元の大きさに自動的に戻されることになる。抽出器１６０は上記出力された正規化され、秘匿情報が重畳された画像信号１６３から、パターン情報１６４を抽出して、これを情報変換器１６１に出力する。そして、情報変換器１６１はパターン情報１６４を秘匿情報１６５に変換する。
【０１５５】
このように本実施の形態８によれば、オブジェクトの形状を示す形状信号によって秘匿情報１０をオブジェクトに埋め込む際に、秘匿情報をオブジェクトの大きさに対して所定の大きさに縮小もしくは拡大した秘匿情報用枠を形成し、この形状にて秘匿情報１０を成形し、元の大きさに戻した後、画像データ１５１と合成するようにしたので、画像が圧縮もしくは拡大されても、秘匿情報が含まれる画像を、元の画像の正規化時の大きさにし、秘匿情報を読み出すようにすることで、確実に秘匿情報を読み出すことができる。
【０１５６】
なお、本実施の形態８では、秘匿情報を、オブジェクトよりも小さい形状に成形し、後に元の大きさに戻してから画像信号１５１と合成するようにしたが、秘匿情報を、オブジェクトよりも大きい形状に成形し、後に元の大きさに戻してから画像信号１５１と合成するようにしてもよい。
さらに、実施の形態５から７に記載した方法と組み合わせて、オブジェクトに秘匿情報を埋め込むようにすることも可能である。
【０１５７】
（実施の形態９）
上記各実施の形態で示した情報埋め込み方法及び情報抽出方法を実行するためのプログラムを、フロッピー（登録商標）ディスク等の記録媒体に記録する。こうすると、上記各実施の形態で示した処理を、独立したコンピュータシステムにおいて簡単に実行することができる。
【０１５８】
図１２は、上記の情報埋め込み方法を含む符号化装置、及び情報抽出方法を含む復号化装置のプログラムを記載したフロッピー（登録商標）ディスクと、このフロッピー（登録商標）ディスクを用いて情報埋め込みと情報抽出を行うコンピュータシステムの説明図である。図１２（ａ）は、記録媒体本体であるフロッピー（登録商標）ディスクの物理フォーマットの例を示している。図１２（ｂ）はフロッピー（登録商標）ディスクの正面からみた外観、断面構造、及びディスクケースを示している。
【０１５９】
フロッピー（登録商標）ディスク（ＦＤ）はケースＦ内に内蔵され、該ディスクの表面には、外周からは内周に向かって同心円状に複数のトラックＴｒが形成され、各トラックは角度方向に１６のセクタＳｅに分割されている。従って、上記プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクでは、割り当てられた領域に上記プログラムが記録されている。
【０１６０】
また、図１２（ｃ）は、フロッピー（登録商標）ディスクＦＤに上記プログラムの記録再生を行うためのシステム図である。上記プログラムをフロッピー（登録商標）ディスクＦＤに記録する場合は、コンピュータシステムＣｓから上記プログラムをフロッピー（登録商標）ディスクドライブＦＤＤを介して書き込む。また、フロッピー（登録商標）ディスク内のプログラムにより符号化装置又は復号化装置をコンピュータシステム中に構築する場合は、フロッピー（登録商標）ディスクドライブＦＤＤにより上記のプログラムをフロッピー（登録商標）ディスクから読み出し、コンピュータシステムＣｓに転送する。
【０１６１】
なお、この説明では、記録媒体としてフロッピー（登録商標）ディスクを用いて説明したが、光ディスクを用いても同様に行うことができる。また、記録媒体はこれに限らず、ＩＣカード、ＲＯＭカセット等、プログラムを記録できるものであれば同様に実施することができる。
【０１６２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、カラー画像信号において、所定の信号成分の所定の位置に秘匿情報を埋め込み、カラー画像信号の他の信号成分に埋め込み位置を特定するための位置情報を更に埋め込むことによって、画像の移動に対して破壊されにくい秘匿情報を挿入することができる。
【０１６３】
本発明によれば、カラー画像信号において、輝度信号の所定の位置に秘匿情報を埋め込み、カラー画像信号の色差信号に埋め込み位置を特定するための位置情報を更に埋め込むことによって、画像の移動に対して破壊されにくい秘匿情報を挿入することができる。
【０１６４】
また、本発明によれば、カラー画像信号の他の信号成分から位置情報を抽出し、その位置情報で特定された位置に対応する他の信号成分から、秘匿情報を抽出することができる。このため画像の移動があっても、秘匿情報を確実に抽出できる。
【０１６５】
また、本発明によれば、カラー画像信号の色差信号から位置情報を抽出し、その位置情報で特定された位置に対応する輝度信号から、秘匿情報を抽出することができる。このため画像の移動があっても、秘匿情報を確実に抽出できる。
【０１６６】
また、本発明によれば、入力信号の所定の位置に秘匿情報を埋め込み、入力信号の他の位置に位置情報を埋め込むことによって、移動に対して破壊されにくい秘匿情報を挿入することができる。
【０１６７】
また、本発明によれば、入力信号から所定の位置を特定するための情報を抽出し、入力信号の所定の位置から秘匿情報を抽出することによって、移動に対して破壊されにくい秘匿情報を抽出できる。
【０１６８】
また、本発明によれば、画像信号の所定の位置に秘匿情報を埋め込み、所定の位置を画面単位で切り替えることによって、画像の移動に対して破壊されにくい秘匿情報を挿入することができる。
【０１６９】
また、本発明によれば、画像信号の所定の位置から秘匿情報を抽出し、所定の位置を画面単位で切り替えることによって、画像の平行移動に対して破壊されにくい秘匿情報を抽出できる。
【０１７０】
また、本発明によれば、入力信号から少なくとも２種類の方法で秘匿情報を抽出し、各抽出方法の結果によって抽出した秘匿情報の扱いを切り替えることによって、不正な秘匿情報の破壊に対して強い秘匿情報を挿入できる。
【０１７１】
また、本発明によれば、少なくとも２種類の方法で秘匿情報を埋め込むことによって、不正な秘匿情報の破壊に対して破壊されにくい秘匿情報を抽出できる。
【０１７２】
また、本発明によれば、秘匿情報を物体の特定の位置に埋め込むことにより、画面の回転や縮小／拡大に対しても秘匿情報を保護できる。
【０１７３】
また、本発明によれば、予め決められた物体の特定の位置から、秘匿情報を抽出することができるため、画面が回転や縮小／拡大をしても、秘匿情報を確実に抽出できる。
【０１７４】
また、本発明によれば、秘匿情報を物体に対して特定の方向で埋め込むことにより、画面の回転に対しても秘匿情報を保護できる。
【０１７５】
また、本発明によれば、物体に対して特定の順序で埋め込まれた秘匿情報を抽出することで、画面が回転しても、秘匿情報を確実に抽出できる。
【０１７６】
また、本発明によれば、物体の大きさに応じて埋め込む秘匿情報の量、及び方法を可変とすることで、秘匿情報による画質劣化を防止できる。
【０１７７】
また、本発明によれば、上記秘匿情報を物体に埋め込む際に用いる擬似乱数の周期を変化させることで埋め込み方法を可変とすることでき、秘匿情報をより保護することができる。
【０１７８】
また、本発明によれば、物体に対する秘匿情報の埋め込み量及び埋め込み方法を変化させたものを抽出することで、秘匿情報を確実に抽出できるとともに、画質劣化を防止できる。
【０１７９】
また、本発明によれば、秘匿情報の大きさを正規化して画像に埋め込むことで、画像の縮小／拡大に対しても秘匿情報を保護できる。
【０１８０】
また、本発明によれば、画像を、秘匿信号を正規化したときの大きさに復元することで秘匿情報を抽出するようにすることで秘匿情報を抽出することで、画面が回転や縮小／拡大をしても、秘匿情報を確実に抽出できる。
【０１８１】
また、本発明によれば、上記情報埋め込み方法を記載したプログラムをコンピュータにロードすることにより、情報埋め込みをコンピュータに行わせることができる。
【０１８２】
また、本発明によれば、上記情報抽出方法を記載したプログラムをコンピュータにロードすることにより、情報抽出をコンピュータに行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
（ａ）は本発明の実施の形態１における情報埋め込み装置の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は情報抽出装置の構成を示すブロック図である。
【図２】
実施の形態１の情報埋め込み方法を示すフローチャートである。
【図３】
実施の形態１の情報抽出方法を示すフローチャートである。
【図４】
（ａ）本発明の実施の形態２における情報埋め込み装置の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は情報抽出装置の構成を示すブロック図である。
【図５】
実施の形態２の情報埋め込み方法を示すフローチャートである。
【図６】
実施の形態２の情報抽出方法を示すフローチャートである。
【図７】
実施の形態２において、（ａ）は位置情報と秘匿情報を多重化する第１の方法の説明図、（ｂ）は位置情報と秘匿情報を多重化する第２の方法の説明図、（ｃ）は秘匿情報の埋め込み位置を変える方法を示した説明図である。
【図８】
（ａ）は本発明の実施の形態４における情報埋め込み装置の構成を示すブロック図であり、（ｂ）は情報抽出装置の構成を示すブロック図である。
【図９】
実施の形態４の情報埋め込み方法を示すフローチャートである。
【図１０】
実施の形態４の情報抽出方法を示すフローチャートである。
【図１１】
実施の形態４の秘匿情報の判定例を示す説明図である。
【図１２】
本発明の実施の形態５において、情報埋め込み方法又は情報抽出方法をコンピュータシステムにより実現するためのシステム図である。
【図１３】
本発明の実施の形態５による秘匿情報の多重化の概念を示す図である。
【図１４】
上記実施の形態５による秘匿情報の多重化を行うための情報埋め込み装置のブロック図（（ａ））、及び多重化された秘匿情報を抽出するための情報抽出装置のブロック図（（ｂ））である。
【図１５】
本発明の実施の形態６による秘匿情報の多重化の概念を示す図である。
【図１６】
上記実施の形態６による秘匿情報の多重化を行うための情報埋め込み装置のブロック図（（ａ））、及び多重化された秘匿情報を抽出するための情報抽出装置のブロック図（（ｂ））である。
【図１７】
本発明の実施の形態７による秘匿情報の多重化の概念を示す図である。
【図１８】
上記実施の形態８による秘匿情報の多重化を行うための情報埋め込み装置のブロック図（（ａ））、及び多重化された秘匿情報を抽出するための情報抽出装置のブロック図（（ｂ））である。
【図１９】
本発明の実施の形態８による秘匿情報の多重化の概念を示す図である。
【図２０】
上記実施の形態８による秘匿情報の多重化を行うための情報埋め込み装置のブロック図（（ａ））、及び多重化された秘匿情報を抽出するための情報抽出装置のブロック図（（ｂ））である。
【図２１】
秘匿情報の多重化の一例を示す説明図である。
【図２２】
（ａ）は従来の情報埋め込み装置の構成例を示すブロック図であり、（ｂ）は従来の情報抽出装置の構成例を示すブロック図である。
【図２３】
秘匿情報が破壊される場合の説明図である。
【図２４】
擬似乱数の埋め込み位置を示す説明図（その１）である。
【図２５】
擬似乱数の埋め込み位置を示す説明図（その２）である。
【符号の説明】
１０，１１３，１４４，１６５  秘匿情報
３１，３６，４４，４８，５０，５８，６６，７０，８０ａ，８０ｂ，８８ａ，８８ｂ，１００，１１０，１１６，１２２，１２９，１３８，１４７，１６１  情報変換器
３５，３９，５６，６０，８３ａ，８３ｂ，１０２，１１７，１３０，１４８  合成器
４２，４６，６４，６８，８６ａ，８６ｂ，１０８，１２３，１３９，１６０  抽出器
５５，６２  スイッチ
９０  比較器
１０１，１１４，１２８，１５１  画像信号
１０３，１１５，１３３，１５２  形状信号
１０４，１０９  埋め込み位置決定器
１０５  埋め込み位置決定情報
１０６，１１４，１３７，１５７  秘匿情報が重畳された画像信号
１０７，１１９，１３４，１５４  変換されたパターン情報
１１１  秘匿情報埋め込み位置情報
１１２  パターン情報
１１８，１２４  埋め込み順序決定器
１２０，１２５  秘匿情報埋め込み順序情報
１３１，１４０  埋め込み量決定器
１３２，１４１，１４９  物体大きさ検出器
１３５，１４３  秘匿情報変換量情報
１４６，１５８  大きさ正規化器
１５０  大きさ逆正規化器
Ｃｓ  コンピュータシステム
ＦＤ  フロッピー（登録商標）ディスク
ＦＤＤ  フロッピー（登録商標）ディスクドライブ