(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録方法において、
前記サンプリングデータのデータ値発生頻度分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定のデータ値についての発生頻度を、他のデータ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換することにより、
前記特定のデータ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録方法。
【請求項２】
ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録方法において、
前記サンプリングデータの所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定の差分データ値についての発生頻度を、他の差分データ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換することにより、
前記特定の差分データ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録方法。
【請求項３】
ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録方法において、
前記サンプリングデータの所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布を正規化したラプラス分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定の差分データ値についての発生頻度を、他の差分データ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換することにより、
前記特定の差分データ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録方法。
【請求項４】
ディジタル化された所定数のサンプリングデータのデータ値発生頻度分布から、
発生頻度が他のデータ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きいデータ値を検出し、その検出したデータ値に基づき透かし情報を再生することを特徴とする電子透かし情報再生方法。
【請求項５】
ディジタル化された所定数のサンプリングデータにおける所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布から、
発生頻度が他の差分データ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きい差分データ値を検出し、その検出した差分データ値に基づき透かし情報を再生することを特徴とする電子透かし情報再生方法。
【請求項６】
ディジタル化された所定数のサンプリングデータにおける所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布を正規化したラプラス分布から、
発生頻度が他の差分データ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きい差分データ値を検出し、その検出した差分データ値に基づき透かし情報を再生することを特徴とする電子透かし情報再生方法。
【請求項７】
ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録装置において、
前記サンプリングデータのデータ値発生頻度分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定のデータ値についての発生頻度を、他のデータ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換する変換手段を設け、
前記特定のデータ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録装置。
【請求項８】
ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録装置において、
前記サンプリングデータの所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定の差分データ値についての発生頻度を、他の差分データ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換する変換手段を設け、
前記特定の差分データ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録装置。
【請求項９】
ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録装置において、
前記サンプリングデータの所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布を正規化したラプラス分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定の差分データ値についての発生頻度を、他の差分データ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換する変換手段を設け、
前記特定の差分データ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録装置。
【請求項１０】
ディジタル化されたサンプリングデータから透かし情報を再生する電子透かし情報再生装置において、
ディジタル化された所定数のサンプリングデータのデータ値発生頻度分布から、発生頻度が他のデータ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きいデータ値を検出し、その検出したデータ値に基づき透かし情報を再生する再生手段を設けたことを特徴とする電子透かし情報再生装置。
【請求項１１】
ディジタル化されたサンプリングデータから透かし情報を再生する電子透かし情報再生装置において、
ディジタル化された所定数のサンプリングデータにおける所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布から、発生頻度が他の差分データ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きい差分データ値を検出し、その検出した差分データ値に基づき透かし情報を再生する再生手段を設けたことを特徴とする電子透かし情報再生装置。
【請求項１２】
ディジタル化されたサンプリングデータから透かし情報を再生する電子透かし情報再生装置において、
ディジタル化された所定数のサンプリングデータにおける所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布を正規化したラプラス分布から、発生頻度が他の差分データ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きい差分データ値を検出し、その検出した差分データ値に基づき透かし情報を再生する再生手段を設けたことを特徴とする電子透かし情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、著作権の所有権を証明し、著作権侵害を識別し、また、隠されたメッセージを送信するために、オーディオ、画像、ビデオ、マルチメディアデータ等のコンテンツ情報に透かし情報を記録する電子透かし（ウォーターマーク）に関する。そして、この発明は、特に、透かし情報が記録されたコンテンツ情報から部分的に取り出されたコンテンツ情報においても、また、透かし情報が記録されたコンテンツ情報が画像データであり、その画像に回転等の処理を加えた場合においても、透かし情報を常に精度良く検出できるようにした電子透かし情報記録方法及び再生方法を提供することを目的としている。
【０００２】
【従来の技術】
電子透かしは、画像や音声のマルチメディアデータに何らかの情報を埋め込み、隠し持たせる技術である。埋め込む方式は様々なものがある。
NTTヒューマンインタフェース研究所はSCIS'97-31Gにおいて、“DCTを用いたディジタル動画像における著作権情報埋め込み方法”を発表している。ここではMPEG符号への情報埋め込み、特にDCT係数や、動きベクトル、量子化特性の変更に基づく情報埋め込み手法を提案している。
【０００３】
また、防衛大学はSCIS'97−２６Bにおいて、“PN系列による画像への透かし署名法”を発表している。ここでは直接拡散方式に従い、PN系列で画像信号を拡散し、画像に署名情報を合成する方法を提案している。
また、L. F. Turnerは“Digital Data Security System”という名称の特許第ＷＯ８９／０８９１５号で、無作為に選択されたオーディオサンプルのうち、“重要でない”ビットを識別符号のビットと置換するという方法によって、識別記号列をデジタルオーディオ信号に挿入する方法を提案している。
【０００４】
また、G. Caronniによる“Assuring Ownership rights for Digital Images”，（Proc. Reliable IT Systems, VIS '95, 1995）という論文では、タグ（小さな幾何学的パターン）を視覚的に感知できない輝度レベルで電子化された画像に付加することが提案されている。
K. Tanaka による“Embedding Secret Information into a Dithered Multi-level Image”，（IEEE Military Comm. Conf., pp 216-220, 1990 ）、及び、K.Mitsui等による“Video-steganography ”，（IMA Intellectual Property Proc., vI, pp 187-206, 1994 ）という論文では、量子化ノイズに似た電子透かし信号を埋め込む方法について述べられている。
【０００５】
MacqおよびQuisquaterによる“Cryptology for Digital TV Broadcasting”，（Proc. of the IEEE, 83(6), pp 944-957, 1995）という論文では、画像輪郭の近くに位置しているピクセルの最下位ビットに電子透かし信号を挿入する方法が記述されている。
W. Bender 等は“Techniques for Date Hiding”，（Proc. of SPIE, v2420,page 40, July 1995）という論文において、“パッチワーク”と呼ばれる統計的な方法や、“texture block coding”と呼ばれる画像に見られるランダムなテクスチュアパターンを利用した方法が説明されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
これらの電子的な透かし情報は、いくつかの点において耐性の弱い点が存在する。例えば、ＤＣＴなどを用いた直交変換を用いてその変換係数に対して、透かし情報を埋め込んでいる場合、その直交変換するサンプリングの単位が同期の取れていない状態では（透かし情報の埋め込み周期の同期が取れていない状態では）、その透かし情報を読み出す精度が非常に悪くなる。具体的には、画像データの場合、８×８画素の２次元ＤＣＴを用いたとすると、透かし情報の検出時にも透かし情報を埋め込むときと同じブロックを用いる必要性がある。にもかかわらず、１画素や１ラインずれて、画像を切り出した場合などに生ずるブロック構成の場合、透かし情報を読み出す精度が非常に悪くなる。同期が取れている場合でも、アフィン変換等により、画像を微妙に回転させたり、歪ませたりする場合には、電子透かし情報の読み出す精度が非常に悪くなる。
【０００７】
この発明は、透かし情報が記録されたコンテンツ情報から部分的に取り出されたコンテンツ情報においても（透かし情報の埋め込み周期の同期が取れていない場合でも）、また、透かし情報が記録されたコンテンツ情報が画像データであり、その画像に回転等の処理を加えた場合においても、透かし情報を常に精度良く検出できるようにした電子透かし情報記録方法及び再生方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために本発明は、下記方法及び装置を提供するものである。
（１）  ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録方法において、
前記サンプリングデータのデータ値発生頻度分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定のデータ値についての発生頻度を、他のデータ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換することにより、
前記特定のデータ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録方法。
（２）  ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録方法において、
前記サンプリングデータの所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定の差分データ値についての発生頻度を、他の差分データ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換することにより、
前記特定の差分データ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録方法。
（３）  ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録方法において、
前記サンプリングデータの所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布を正規化したラプラス分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定の差分データ値についての発生頻度を、他の差分データ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換することにより、
前記特定の差分データ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録方法。
（４）  ディジタル化された所定数のサンプリングデータのデータ値発生頻度分布から、
発生頻度が他のデータ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きいデータ値を検出し、その検出したデータ値に基づき透かし情報を再生することを特徴とする電子透かし情報再生方法。
（５）  ディジタル化された所定数のサンプリングデータにおける所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布から、
発生頻度が他の差分データ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きい差分データ値を検出し、その検出した差分データ値に基づき透かし情報を再生することを特徴とする電子透かし情報再生方法。
（６）  ディジタル化された所定数のサンプリングデータにおける所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布を正規化したラプラス分布から、
発生頻度が他の差分データ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きい差分データ値を検出し、その検出した差分データ値に基づき透かし情報を再生することを特徴とする電子透かし情報再生方法。
（７）  ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録装置において、
前記サンプリングデータのデータ値発生頻度分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定のデータ値についての発生頻度を、他のデータ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換する変換手段を設け、
前記特定のデータ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録装置。
（８）  ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録装置において、
前記サンプリングデータの所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定の差分データ値についての発生頻度を、他の差分データ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換する変換手段を設け、
前記特定の差分データ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録装置。
（９）  ディジタル化された所定数のサンプリングデータに透かし情報を埋め込む電子透かし情報記録装置において、
前記サンプリングデータの所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布を正規化したラプラス分布における、埋め込もうとする前記透かし情報に対応する特定の差分データ値についての発生頻度を、他の差分データ値の発生頻度に対して極端に減少させるか、または極端に増加させるように、前記サンプリングデータのデータ値を変換する変換手段を設け、
前記特定の差分データ値の発生頻度変化として前記透かし情報を前記サンプリングデータに埋め込むことを特徴とする電子透かし情報記録装置。
（１０）  ディジタル化されたサンプリングデータから透かし情報を再生する電子透かし情報再生装置において、
ディジタル化された所定数のサンプリングデータのデータ値発生頻度分布から、発生頻度が他のデータ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きいデータ値を検出し、その検出したデータ値に基づき透かし情報を再生する再生手段を設けたことを特徴とする電子透かし情報再生装置。
（１１）  ディジタル化されたサンプリングデータから透かし情報を再生する電子透かし情報再生装置において、
ディジタル化された所定数のサンプリングデータにおける所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布から、発生頻度が他の差分データ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きい差分データ値を検出し、その検出した差分データ値に基づき透かし情報を再生する再生手段を設けたことを特徴とする電子透かし情報再生装置。
（１２）  ディジタル化されたサンプリングデータから透かし情報を再生する電子透かし情報再生装置において、
ディジタル化された所定数のサンプリングデータにおける所定のデータ間についての差分データのデータ値発生頻度分布を正規化したラプラス分布から、発生頻度が他の差分データ値の発生頻度よりも極端に小さいか、または極端に大きい差分データ値を検出し、その検出した差分データ値に基づき透かし情報を再生する再生手段を設けたことを特徴とする電子透かし情報再生装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の電子透かし情報記録装置の一実施例のブロック図である。入力される原データは差分値検出器１に入力される。原データは、画像や音声のサンプリングデータである。例えば音声であれば図２に示すように、適当なサンプリング周波数によってサンプリングされた16ビットのデータ列である。画像であれば図３のように、水平７２０画素、垂直４８０ラインの輝度信号（Ｙ）、水平３６０画素、垂直４８０ラインの色差信号（Ｃｂ，Ｃｒ）で構成されている８ビットのサンプリングデータである。ここでは、サンプリングデータ群の数を１０２４とする。
【００１０】
差分値検出器１では、予め定義したサンプリング間隔にてサンプリングデータ間の差分値を計算する。もしくは図１のＣＰＵ２によって指示されたサンプリング間隔値を、サンプリング間隔決定器３によって決定しても良い。また、サンプリング間隔を一定にせずに例えば乱数表などに基づいて決定するようにし、乱数表を透かしを符号化と復号化で共有することにより、この乱数表をもたない第三者が意図された差分値の計算ができないようにすることにより、透かし情報のセキュリティを高くすることが可能である。さらには、差分をとるサンプリング間隔を、所定サンプリング数単位、もしくは所定時間単位で切り替えるようにしても良い。
【００１１】
差分検出器１で検出したサンプリングデータ間の差分値を、そのサンプリングデータと共に差分値変換器４へ送信する。
一方、埋め込む透かし情報は特性値検出器５によって、透かし情報に対応した差分値に変換される。例えば、透かし情報を３ビットとすると、表１に示すように、透かし情報の第１から第８までの８レベルがそれぞれに対応する差分値に変換される。変換された差分値は差分値変換器４に送信される。
【００１２】
【表１】
0003651319.tif 000002
【００１３】
差分値変換器４では、差分値検出器１から送信されたサンプリングデータ間の差分値に、透かし情報に対応する差分値と同じ差分値が発生した場合に、その差分値（これを禁止差分値と呼ぶ）を他の値に変換する。禁止差分値の他の値への変換方法の詳細は後述するが、原理的には、入力データ（サンプリングデータ）を変更してその差分より１大きい値に変更するか、１小さい値に変更する。
禁止差分値を他の値へ変換することにより透かし情報を埋め込んだデータは、差分値変換器４から電子透かし埋め込みデータとして出力される。なお、ここでは、簡単のため、特性値は全く使わないこととして説明した。
図５に示すように、隣り合うサンプリングデータの似ている系では、その差分値はゼロ近傍に集中する。実際の音声データや、画像データの水平もしくは垂直の画素間の差分値の確率密度関数は差分値ｄが大きくなるにしたがって指数関数的に小さくなる次式に示すようなラプラス分布になっている。
【００１４】
【数１】
0003651319.tif 000003
【００１５】
この図５に示したラプラス分布の例えば（−２）の値を全く発生させない様にすることにより（即ち、禁止差分値を（−２）とすることにより）、差分値（−２）に対応する透かし情報を混入する。
【００１６】
次に、透かし情報を再生（解読）するための実施例を図６を用いて説明する。図６は、本発明の電子透かし情報再生装置の一実施例のブロック図である。透かし埋め込みデータは、差分値検出器１１に入力される。差分値検出器１１では、予め定義したサンプリング間隔にてサンプリングデータ間の差分値を計算する。もしくは、図６のＣＰＵ１２によって指示されたサンプリング間隔値を、サンプリング間隔決定器１３によって決定しても良い。
【００１７】
なお、サンプリング間隔を一定にせずに例えば乱数表などに基づいて決定するようにし、乱数表を透かしを符号化と復号化で共有することにより、この乱数表をもたない第三者が意図された差分値の計算ができないようにすることにより、透かし情報のセキュリティを高くすることが可能である。この場合には、透かし記録側との位相を合わせる必要があるので、位相があったときには必ず差分値にユニークなパターンが現れるようにするなどの対策が必要である。
【００１８】
また、画像の回転などの処理に対して耐性を持たせるために、連続するサンプル間のベクトルが変動していることを考慮し、ベクトルの値を変動させながら、前記のユニークなパターンが最も顕著に現れるベクトルを基準にサンプル間の差分値を計算する方法も考えられる。さらには、差分をとるサンプリング間隔を、所定サンプリング数単位、もしくは所定時間単位で切り替えるようにしても良い。
【００１９】
ここでは、サンプリングデータ群データ群の数を１０２４とし、サンプリングデータは全て揃っているとする。差分値検出器１１によって計算されたサンプリングデータ間の差分値は、分布データ検出器１４にて、差分値の頻度分布データを観測する。その頻度分布は正規化されて、式１の関数を用いて、ラプラス分布特性比較器１５において、一般的なラプラス分布特性の値と比較される。即ち、実測で求めた差分値０の頻度数を元に式１を用いて、一般的なラプラス分布特性を導き、（−４）〜（３）までの８段階のレベルに相当する差分値の一般的な頻度数を計算し、特性値検出器１６において、その数を中心にプラスマイナス２８％の中に入っていないで、極端に大きい頻度数であるか、極端に小さい頻度数であるかを検出する。検出した特性値は透かし情報変換器１７において前述の表１に基づき第１から第８のレベルに変換され、透かし情報として出力される。
【００２０】
ここで、図１の差分値検出器１と差分値変換器４とによる禁止差分値の他の値への変換方法を、より具体的に説明する。禁止差分値を＋１とする場合を考える。即ち、＋１という値を電子透かし情報に対応する値として記録する場合を考える。
【００２１】
例えば、画像の画素データを左上から右下へラスター順に処理するとして、所定のカレント画素の画素値と周辺８画素の画素値との差分、即ち、（周辺画素値−カレント画素値）の値が＋１であれば、カレント画素の画素値を増減する。ここで注意しなければならないのは、カレントアドレスが次へ移動した場合、＋１という値は相対的に−１とみなされるので、事実上、＋１を禁止差分値とする場合には−１も禁止することになる。
【００２２】
また、画像の端の処理として画像の角では周辺画素が３つになり、辺の部分では５つになることを考慮する。さらに、禁止差分値に一致した場合にカレント画素値を増加させていって、禁止差分値の条件をクリアする値と、カレント画素値を減少させていって、禁止値の条件をクリアする値との２つの値が存在する場合は、カレント画素値の元の値に近いほうの値を電子透かし埋め込みデータとして選択することとする。
【００２３】
例えば、図９に示すような画素値に対して、＋１という値を電子透かし情報として記録する場合を考える。最初の画素（左上角の画素）の画素値（カレント画素値）２０は、周辺の３画素（２１、２０、２１）に対して差分をとると（＋１、０、＋１）となる。この差分値には禁止差分値＋１が存在するので、カレント画素値の変更を考えることになる。まず、プラス方向へインクリメントして２１とすると、周辺画素との差分は（０、−１、０）となり、差分禁止値＋１の反転符号値である−１が発生する。従って、さらにインクリメントして２２とする。この場合の周辺画素との差分は（−１、−２、−１）となり、禁止値−１がまだ存在する。さらにインクリメントして２３を得る。同様にマイナス方向を調べると１８が条件に一致する。
【００２４】
禁止差分値の条件をクリアするための変更後のカレント画素値として２３と１８とが考えられるが、元のカレント画素値２０に近い値である１８を電子透かし埋め込みデータとして採用する。
【００２５】
禁止差分値の条件をクリアするためにプラス方向に変更して得た値とマイナス方向に変更して得た値とが元のカレント画素値と差が同じ場合には、ここでは値が小さいほうを電子透かし埋め込みデータとして採用することとする。
【００２６】
上記と同様にして図９の他の画素値をラスター順にすべて処理すると図１０のようになる。この結果、図１０での変更後のデータ（即ち電子透かし埋め込みデータ）では、差分禁止値＋１は全く発生しないので、＋１という値を電子透かし情報として記録する目的は達成できる。
【００２７】
なお、これらの禁止差分値の発生頻度を０とした変換後のデータに対して、何らかの圧縮やフィルターなどによる画素値変更を伴う場合、その禁止差分値の発生頻度は増加する。しかしながら調査の結果、一般的な圧縮やローパスフィルターでは、この発生頻度を積極的に０とした痕跡が全く無くなることはなかった。従って、上記方法で透かし情報を埋め込んだデータは、多少の加工を行った後でも、特定の所定数サンプリングデータ群につき１つの透かし情報を、痕跡として存在しているか、存在していないかで精度良く判定が可能である。よって、上記方法によれば、透かし情報である特定値を、所定サンプリングデータ群につき、１つの割合で埋め込むこと及び精度良く検出することが可能である。
【００２８】
このように透かし情報を記録する方法において、コンテンツ自体が特定のデータ値、例えば＋４と−４のデータ値をもとから含まなかった場合、透かし情報を記録したことによって、データ値＋４，−４の発生頻度が０になったのか、もとからそのデータ値自体が存在していなかったのかの判別ができなくなることが考えられる。そこで、この判別不能状態を防ぐために、コンテンツ情報に、例えば、プラスマイナス２レベルの低い値のランダムノイズを予め付加しておく。これにより、コンテンツ情報自体には、差分値データとしてプラスマイナス４レベルの発生頻度がゼロであることはなくなる。このように、コンテンツ情報自体に前処理を行い、特定の差分データ値の発生頻度が０とならないようにしておくことは、特定の差分データ値のみ発生頻度をゼロにして透かし情報を記録する方法において、透かし情報の検出精度を高くする有効な手段である。
【００２９】
また、この発明では差分値の頻度分布を用いたが、コンテンツデータに変化が多く存在する場合には差をとらずにそのままのデータ頻度分布を用いることも可能である。例えば図４のようにレベルが画像のように8ビット（０〜２５５）のデータを扱う場合、１２８近傍のデータを表２のようにデータ値と透かし情報レベルを対応させて、所定数のサンプリングデータにおけるデータ頻度分布に対し、同様な操作を行うことが可能である。データ値は輝度データでも色差データでもかまわない。画像への影響を考えると色データのほうが透かし情報による影響が目立ちにくい。
【００３０】
【表２】
0003651319.tif 000004
【００３１】
さらには、本発明の場合、差分データのサンプリング間隔が一定であり、入力データが音声データであれば、データ群の開始位置を知らなくとも透かし情報データを検出することが容易である。例えば、図７に示すように、サンプリング数１０２４サンプル分をウィンドウとして、このウィンドウをスライドして（図７の位置Ａから位置Ｂというようにスライドして）頻度分布を採り、その特性の変化を観測する。すると、透かし情報として記録した特定値の発生頻度がある時にゼロとなり、ウィンドウをスライドしていく間にその特定値の発生頻度が大きくなっていき、次の１０２４サンプル分において、透かし情報として記録した特定値の発生頻度が少しずつ小さくなっていく、という変化を検出できる。従って、データ群の開始位置を知らなくとも透かし情報データを検出することが容易である。
画像データならば、図８のように、切り出しＡの長方形画面でなくとも、適当な位置の切り出しＢや、３０度程度回転させて作成した切り出しＣにおいても、この透かし情報の検出は容易に可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、透かし情報が記録されたコンテンツ情報から部分的に取り出されたコンテンツ情報においても（透かし情報の埋め込み周期の同期が取れていない場合でも）、また、透かし情報が記録されたコンテンツ情報が画像データであり、その画像に回転、歪み等の処理を加えた場合においても、透かし情報を常に精度良く検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子透かし情報記録装置の一実施例のブロック図である。
【図２】音声データのサンプリングデータを示す図である。
【図３】画像データのサンプリングデータを示す図である。
【図４】データの頻度分布と透かし情報の説明図である。
【図５】差分データの頻度分布と透かし情報の説明図である。
【図６】電子透かし情報再生装置の一実施例のブロック図である。
【図７】音声データの切り出し位置の説明図である。
【図８】画像データの切り出し位置の説明図である。
【図９】電子透かし情報記録装置の一実施例における差分値変換方法の入力データの説明図である。
【図１０】電子透かし情報記録装置の一実施例における差分値変換方法の出力データの説明図である。
【符号の説明】
１  差分値検出器
２  ＣＰＵ（中央制御装置）
３  サンプリング間隔決定器
４  差分値変換器
５  特性値変換器
【図１】
0003651319.tif 000005
【図２】
0003651319.tif 000006
【図３】
0003651319.tif 000007
【図４】
0003651319.tif 000008
【図５】
0003651319.tif 000009
【図６】
0003651319.tif 000010
【図７】
0003651319.tif 000011
【図８】
0003651319.tif 000012
【図９】
0003651319.tif 000013
【図１０】
0003651319.tif 000014