(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め込み対象画像に透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み方法において、
前記埋め込み対象画像における透かし情報が重畳されるべき第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の動径座標値及び角度座標値に依存した畳み込み積分を行うことにより、第１の画素位置に重畳すべき透かし情報成分を生成するステップと、
求められた透かし情報成分を前記埋め込み対象画像の前記第１の画素位置に重畳して埋め込み済み画像信号を生成するステップと
を具備する電子透かし埋め込み方法。
【請求項２】
埋め込み対象画像に透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置において、
前記埋め込み対象画像における透かし情報が重畳されるべき第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の動径座標値及び角度座標値に依存した畳み込み積分を行うことにより、第１の画素位置に重畳すべき透かし情報成分を生成する畳み込み積分部と、
求められた透かし情報成分を前記埋め込み対象画像の前記第１の画素位置に重畳して埋め込み済み画像信号を生成する重畳部と
を具備する電子透かし埋め込み装置。
【請求項３】
前記畳み込み積分部は、次式に示す畳み込み積分を行う請求項２記載の電子透かし埋め込み装置。
【数１】
0003708044.tif 000015
但し、
(x,y)：第１の画素位置
ｑ(x,y)：透かし情報成分の画素値
(x’,y’)：第２の画素位置
ｐ(x’,y’)：第２の画素位置の画素値
ｒ：前記極座標の動径座標値
θ：前記極座標の角度座標値
φ：θに対するオフセット
ｋ：整数
Ｆ（ｋθ＋φ）：関数
Ｇ（ｒ）：関数
φ∈[0, 2π)
【請求項４】
前記畳み込み積分部は、次式に示す畳み込み積分を行う請求項２記載の電子透かし埋め込み装置。
【数２】
0003708044.tif 000016
但し、
(x,y)：第１の画素位置
ｑ(x,y)：透かし情報成分の画素値
(x’,y’)：第２の画素位置
ｐ(x’,y’)：第２の画素位置の画素値
ｒ：前記極座標の動径座標値
θ：前記極座標の角度座標値
φ：θに対するオフセットであり、φ∈[0, 2π)
ｋ：整数
【請求項５】
検出対象画像から透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記検出対象画像における透かし情報を検出しようとする第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の動径座標値及び角度座標値に依存しかつ該角度座標値に対して異なるオフセットを有する複数のカーネルを用いた畳み込み積分を行うことにより、複数の畳み込み積分値を生成するステップと、
前記第２の画素位置の画素値と前記複数の畳み込み積分値との相互相関を計算して複数の相互相関値を生成するステップと、
前記複数の相互相関値を用いて算出される所定の評価値についてしきい値判定を行うことにより、前記透かし情報成分の有無を判定するステップと
を具備する電子透かし検出方法。
【請求項６】
検出対象画像から透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記検出対象画像における透かし情報を検出しようとする第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の動径座標値及び角度座標値に依存しかつ該角度座標値に対するオフセットに対して異なるオフセットを有する複数のカーネルを用いた畳み込み積分を行うことにより、複数の畳み込み積分値を生成する畳み込み積分部と、
前記第２の画素位置の画素値と前記複数の畳み込み積分値との相互相関を計算して複数の相互相関値を生成する複数の相関計算部と、
前記複数の相互相関値を用いて算出される所定の評価値についてしきい値判定を行うことにより、前記透かし情報成分の有無を判定する判定部と
を具備する電子透かし検出装置。
【請求項７】
前記複数の畳み込み積分部として、次式に示す畳み込み積分をそれぞれ行う第１及び第２の畳み込み積分部を有する請求項６記載の電子透かし検出装置。
【数３】
0003708044.tif 000017
但し、
(x,y)：第１の画素位置
ｑ’H(x,y)：第１の畳み込み積分部により生成される畳み込み積分値
ｑ’Ｖ(x,y)：第２の畳み込み積分部により生成される畳み込み積分値
(x’,y’)：第２の画素位置
ｐ’(x’,y’)：第２の画素位置の画素値
ｒ：前記極座標の動径座標値
θ：前記極座標の角度座標値
φ：θに対するオフセット
ｋ：整数
φ∈[0, 2π)
【請求項８】
前記複数の畳み込み積分部として、請求項７記載の前記第１及び第２の畳み込み積分部を有し、前記複数の相関計算部として、次式に示す相互相関をそれぞれ計算する前記第１及び第２の相関計算部を有する請求項６記載の電子透かし検出装置。
【数４】
0003708044.tif 000018
但し、
Ｉ，Ｊ：第１及び第２の相関計算部によりそれぞれ生成される第１及び第２の相互相関値
(x,y)：第１の画素位置
ｑ’H(x,y)：第１の畳み込み積分部により生成される畳み込み積分値
ｑ’Ｖ(x,y)：第２の畳み込み積分部により生成される畳み込み積分値
(x’,y’)：第２の画素位置
ｐ’(x’,y’)：第２の画素位置の画素値
【請求項９】
前記複数の相関計算部として、請求項第８記載の前記１及び第２の相関計算部を有し、前記判定部は、次式に示す判定を行う請求項６記載の電子透かし検出装置。
【数５】
0003708044.tif 000019
但し、
Ｉ2＋Ｊ2：評価値
Ｉ，Ｊ：第１及び第２の相関計算部によりそれぞれ生成される第１及び第２の相互相関値
(x,y)：第１の画素位置
ｑ’H(x,y)：第１の畳み込み積分部により生成される畳み込み積分値
ｑ’Ｖ(x,y)：第２の畳み込み積分部により生成される畳み込み積分値
(x’,y’)：第２の画素位置
ｐ’(x’,y’)：第２の画素位置の画素値
Ｔｈ：しきい値
【請求項１０】
埋め込み対象画像に透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
前記埋め込み対象画像における透かし情報が重畳されるべき第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の座標値に依存した畳み込み積分を行うことにより、第１の画素位置に重畳すべき透かし情報成分を生成する処理と、
求められた透かし情報成分を前記埋め込み対象画像の前記第１の画素位置に重畳して埋め込み済み画像信号を生成する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１１】
検出対象画像から透かし情報を検出する電子透かし検出処理をコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
検出対象画像から透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記検出対象画像における透かし情報を検出しようとする第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の動径座標値及び角度座標値に依存しかつ該角度座標値に対して異なるオフセットを有する複数のカーネルを用いた畳み込み積分を行うことにより、複数の畳み込み積分値を生成するステップと、
前記第２の画素位置の画素値と前記複数の畳み込み積分値との相互相関を計算して複数の相互相関値を生成するステップと、
前記複数の相互相関値を用いて算出される所定の評価値についてしきい値判定を行うことにより、前記透かし情報成分の有無を判定する処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に画像に適用される電子透かし検出方法及び装置並びに電子透かし検出方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルＶＴＲ、あるいはＤＶＤ（ディジタルバーサタイルディスク）のようなディジタル画像データを記録及び再生する装置の普及により、これらの装置で再生が可能な数多くのディジタル動画像が提供されるようになってきている。またインターネット、放送衛星、通信衛星等を介したディジタルテレビ放送を通じて様々なディジタル動画像が流通し、ユーザは高品質のディジタル動画像を利用することが可能となりつつある。
【０００３】
ディジタル動画像は、ディジタル信号レベルで簡易に高品質の複製を作成することが可能であり、何らかの複製禁止あるいは複製制御を施さない場合には、無制限に複製されるおそれがある。従って、ディジタル動画像の不正な複製（コピー）を防止し、あるいは正規ユーザによる複製の世代数を制御するために、ディジタル動画像に複製制御のための情報を付加し、この付加情報を用いて不正な複製を防止し、複製を制限する方法が考えられている。
【０００４】
このようにディジタル動画像に別の付加情報を重畳する技術として、電子透かし(digital watermarking)が知られている。電子透かし技術では、ディジタルデータ化された音声、音楽、動画及び静止画等のディジタルコンテンツに対して、コンテンツの著作権者や利用者の識別情報、著作権者の権利情報、コンテンツの利用条件、その利用時に必要な秘密情報、あるいは上述した複製制御情報などの情報(これらを透かし情報と呼ぶ)を知覚が容易ではない状態となるように埋め込む。この後、必要に応じて埋め込み済みコンテンツから透かし情報を検出することによって利用制御、複製制御を含む著作権保護を行ったり、二次利用を促進させるなどのことができる。
【０００５】
画像における電子透かし技術には種々の方法があるが、典型的な一例は次の通りである。まず、次式に示すように埋め込み対象画像ｐ(x,y)に対し、透かし情報ｑ(x,y)を重畳して埋め込み済み画像ｐ’(x,y)を得る。ここで、(x,y)は画素位置を表す２次元の座標である。
【０００６】
【数６】
0003708044.tif 000002
【０００７】
一方、こうして埋め込まれた透かし情報の検出は、次式に示すように埋め込み対象画像と透かし情報ｑ（ｚ）との相互相関があるしきい値（Ｔｈとする）を越えるか否かを判定することで行うことができる。
【数７】
0003708044.tif 000003
【０００８】
ここでは、検出対象画像が埋め込み済み画像ｐ’(x,y)の場合を示している。この場合は、相互相関がしきい値Ｔｈを越えるため、埋め込み済み画像ｐ’(x,y)に透かし情報が埋め込まれていると判定される。
【０００９】
しかし、このような電子透かし技術では
【数８】
0003708044.tif 000004
のように埋め込み済み画像にスケール変換（拡大、縮小）や回転が施されると、埋め込み済み画像と透かし情報の同期がとれなくなるため、透かし情報を正しく検出することが困難となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、埋め込み済み画像がスケーリングや回転といった攻撃を受けた場合でも、埋め込んだ透かし情報を検出できる電子透かし埋め込み方法及び装置並びに電子透かし検出方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では埋め込み対象画像信号に透かし情報を埋め込む際、埋め込み対象画像における第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の動径座標値及び角度座標値に依存した畳み込み積分を行うことにより、第１の画素位置に重畳すべき透かし情報成分を生成し、該透かし情報成分を埋め込み対象画像の第１の画素位置に重畳して埋め込み済み画像信号を生成する。
【００１２】
一方、検出対象画像から透かし情報を検出する際には、検出対象画像における第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の動径座標値及び角度座標値に依存しかつ該角度座標値に対して異なるオフセットを有する複数のカーネルを用いた畳み込み積分を行うことにより、複数の畳み込み積分値を生成し、第２の画素位置の画素値と複数の畳み込み積分値との相互相関を計算して複数の相互相関値を生成し、これらの相互相関値を用いて算出される評価値（例えば、二乗和）についてしきい値判定を行うことにより、透かし情報成分の有無を判定する。
【００１３】
このような本発明に基づいて電子透かし埋め込み及び検出を行うと、埋め込み済み画像にスケーリングや回転が施された場合でも、埋め込み済み画像から透かし情報の検出を正しく行うことが可能となる。
【００１４】
また、本発明によると埋め込み対象画像に透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、埋め込み対象画像における第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の動径座標値及び角度座標値に依存した畳み込み積分を行うことにより、第１の画素位置に重畳すべき透かし情報成分を生成する処理と、求められた透かし情報成分を埋め込み対象画像の第１の画素位置に重畳して埋め込み済み画像信号を生成する処理とをコンピュータに実行させるプログラムあるいは該プログラムを記憶した記憶媒体を提供することができる。
【００１５】
さらに、本発明によると検出対象画像から透かし情報を検出する電子透かし検出処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、検出対象画像信号における第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表し、第２の画素位置の画素値について該極座標の動径座標値及び角度座標値に依存しかつ該角度座標値に対して異なるオフセットを有する複数のカーネルを用いた畳み込み積分を行うことにより、複数の畳み込み積分値を生成する処理と、第２の画素位置の画素値と複数の畳み込み積分値との相互相関を計算して複数の相互相関値を生成する処理と、複数の相互相関値を用いて算出される評価値についてしきい値判定を行うことにより、透かし情報成分の有無を判定する処理とをコンピュータに実行させるプログラムあるいは該プログラムを記憶した記憶媒体を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示ししている。電子透かし埋め込み装置には、透かし情報が埋め込みされるべき画像の信号（以下、埋め込み対象画像信号という）１０として、例えば動画像または静止画のディジタル化された画像信号が入力される。
【００１７】
埋め込み対象画像信号１０は二分岐され、畳み込み積分部１１と重畳部１３に入力される。埋め込み対象画像における第１の画素位置の周囲の第２の画素位置を第１の画素位置を原点とする極座標で表したとき、畳み込み積分部１１では第２の画素位置の画素値について該極座標に依存した畳み込み積分を行うことにより、第１の画素位置に重畳すべき透かし情報成分１２を生成する。
【００１８】
畳み込み積分部１１から出力される透かし情報成分１２は、重畳部１３に入力され、ここで対象画像信号１０の第１の画素位置に重畳されることによって、透かし情報が埋め込まれた画像の信号（以下、埋め込み済み画像信号という）１４が生成される。こうして生成された埋め込み済み画像信号１４は、例えばＤＶＤシステムのようなディジタル画像記録再生装置によって記録媒体に記録され、あるいはインターネット、放送衛星、通信衛星等の伝送媒体を介して伝送される。
【００１９】
図２を用いて、畳み込み積分部１１の処理について説明する。図２は、埋め込み対象画像のｘ−ｙ座標空間である。透かし情報が重畳されるべき画素２１の位置（第１の画素位置）(x,y)に重畳すべき透かし成分の画素値をｑ(x,y)とし、第１の画素位置(x,y)の周囲の画素２２の位置（第２の画素位置）(x’,y’)の画素値をｐ(x’,y’)とすると、透かし情報成分の画素値ｑ(x,y)は次式で表される。
【００２０】
【数９】
0003708044.tif 000005
但し、ｒは極座標の動径座標値、θは極座標の角度座標値、φはθに対するオフセット、ｋは整数、Ｆ（ｋθ＋φ）及びＧ（ｒ）はそれぞれｋθ＋φ及びｒの関数である。より具体的には、式（１）は例えば
【数１０】
0003708044.tif 000006
【００２１】
但し、この場合はθに対するオフセットφはφ∈[0, 2π)とする。すなわち、画素位置(x’,y’)を画素位置(x,y)を原点とする極座標(ｒ,θ)で表したとき、畳み込み積分部１１は画素位置(x’,y’)の画素値ｐ(x’,y’)について極座標(ｒ,θ)に依存した畳み込み積分を行うことによって、画素位置(x,y)に重畳すべき透かし情報成分の画素値ｑ(x,y)を求める。
【００２２】
ここで、極座標(ｒ,θ)の動径座標値ｒ及び角度座標値θは、それぞれ次式で表される。
【数１１】
0003708044.tif 000007
【００２３】
畳み込み積分部１１は、式（１）中のｒ，θが与えられており、ｒ，θと予め定められた値に固定されたｋ，φに従って式（１）、例えば式（２）の畳み込み積分の計算を行う。重畳部１３は、畳み込み積分部１１により生成された透かし情報成分ｑ(x,y)を埋め込み対象画像信号１０に対して画素毎に重畳し、埋め込み済み画像信号１４を生成する。この際、埋め込み済み画像の画質劣化を避けるため、重畳する透かし情報成分ｑ(x,y)を、微小な定数を乗じてから埋め込み対象画像信号１０に重畳してもよい。
【００２４】
このようにして透かし情報が重畳されることによって、電子透かしが埋め込まれた埋め込み済み画像信号１４を生成すると、以下に説明するように、埋め込み済み画像信号１４がスケール変換（スケーリング）や回転を受けた場合でも、埋め込み済み画像信号１４から電子透かしとして埋め込まれている透かし情報を確実に検出することができる。
【００２５】
図３に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。電子透かし検出装置には、埋め込まれている透かし情報を検出すべき対象の画像信号（以下、検出対象画像信号という）３０が入力される。
【００２６】
ここで、検出対象画像信号３０としては、図１に示した電子透かし埋め込み装置により生成された埋め込み済み画像信号１４が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される場合もあるし、それ以外の画像信号が入力される場合もある。すなわち、検出対象画像信号３０は一般には、電子透かしが埋め込まれているか否かが不明の未知信号である。
【００２７】
検出対象画像信号３０は、画像の水平方向及び垂直方向の畳み込み積分をそれぞれ行う二つの畳み込み積分部３１，３２と、二つの相関計算部３３，３４に入力される。畳み込み積分部３１，３２では、次式に示すように図１に示した電子透かし埋め込み装置における畳み込み積分部１１と同様の畳み込み積分計算を極座標の角度座標値に対して異なるオフセットを有する複数のカーネルを用いて検出対象画像信号３０に対して行う。具体的には、例えば次式の畳み込み積分計算を行う。
【００２８】
【数１２】
0003708044.tif 000008
【００２９】
但し、ｋは整数であり、また(x,y)≠(x’,y’)である。
ここで、ｑ’Ｈ(x,y),ｑ’Ｖ(x,y)はそれぞれ検出対象画像中の透かし情報を検出しようとする第１の画素位置(x,y)の画素値であり、p’(x,y)は検出対象画像中の第１の画素位置(x,y)の周囲の第２の画素位置(x’,y’)の画素値である。
【００３０】
すなわち、画素位置(x’,y’)を画素位置(x,y)を原点とする極座標(ｒ,θ)で表したとき、畳み込み積分部３１，３２は画素位置(x’,y’)の画素値ｐ’(x’,y’)について、極座標(ｒ,θ)に依存し、かつ角度座標値θに対して式（５）の場合はφ、式（６）の場合はφ−２πのオフセットをそれぞれ有するカーネルｋcos(θ＋φ)/ｒ、ｋsin(θ＋φ)/ｒ（＝ｋcos(θ＋φ)−２π）を用いて畳み込み積分を行うことによって、第１及び第２の畳み込み積分値ｑ’Ｈ(x,y),ｑ’Ｖ(x,y)を求める。ｒ，θは極座標(ｒ,θ)の動径座標値及び角度座標値であり、次式で表される。
【数１３】
0003708044.tif 000009
【００３１】
畳み込み積分部３１，３２は、いずれも式（４）（５）中のｒ，θが与えられており、ｒ，θと予め定められた値に固定されたｋ，φに従って、式（１）と同様の式（４）（５）に示す畳み込み積分の計算を行う。ｋ，φについては、例えば秘密鍵として非公開にしてもよい。
【００３２】
畳み込み積分部３１，３２の出力信号３３，３４、すなわち第１及び第２の畳み込み積分値ｑ’Ｈ(x,y), ｑ’Ｖ(x,y)は、相関計算部３５，３６に入力される。相関計算部３５，３６は、次式に示す相互相関計算を行う。
【数１４】
0003708044.tif 000010
【００３３】
Ｉ，Ｊは相関計算部３５，３６によって求められた第１及び第２の相互相関値であり、判定部３９に入力される。判定部３９は、相互相関値Ｉ，Ｊを用いて算出される評価値、例えば次式に示すようにＩ，Ｊの二乗和を求め、これについてしきい値判定を行うことにより、検出対象画像信号３０における透かし情報の有無を判定する。
【数１５】
0003708044.tif 000011
【００３４】
すなわち、判定部３９では相互相関値Ｉ，Ｊの二乗和Ｉ２＋Ｊ２がしきい値Ｔｈを越えたときは検出対象画像信号３０に透かし情報が埋め込まれていると判定し、そうでないときは透かし情報が埋め込まれていないと判定して、その判定結果を電子透かし検出結果４０として出力する。
【００３５】
上述した本実施形態に係る電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置によると、埋め込み済み画像信号１４に対してスケール変換や回転が施された場合でも、式（１１）の電子透かし検出結果４０は影響を受けることがなく、埋め込まれた透かし情報の有無を確実に判定することができる。
【００３６】
まず、埋め込み済み画像信号１４に対してスケール変換が施された場合、式（９）（１０）に示した相互相関値Ｉ，Ｊは次のように変形される。
【数１６】
0003708044.tif 000012
【００３７】
ここで、αはスケール変換率（拡大・縮小率）であり、一般にある範囲内、例えば２＞α＞０．５程度の範囲内に設定されると考えられる。画像を極端に大きい倍率で拡大したり、あるいは極端に小さい倍率で縮小することは、画像の有用性を損なうため、実用上、このようなある範囲内のスケール変換率を想定しておけばよい。すなわち、画像の有用性を失わせてまで電子透かしを検出できなくするようなスケール変換による攻撃は、対処できていなくとも構わない。
【００３８】
このように埋め込み済み画像信号１４に対してスケール変換が施された場合、式（１１）の左辺に示した値Ｉ２＋Ｊ２は、αに応じて増減する。従って、例えばＩ2＋Ｊ2がスケール変換によってα2倍され、電子透かしの埋め込みの際に、検出される相関値がそのような減衰を受けたとしても、しきい値Ｔｈを越えるような強さで埋め込みを行っておけば、スケール変換の影響を受けることなく透かし情報の有無を判定して、正しい電子透かし検出結果４０を得ることが可能となる。
【００３９】
一方、埋め込み済み画像信号１４に対して画像の回転が施されると、その回転角をδとすれば、式（５）（６）においてθ→θ＋δとなる。この場合、式（５）（６）は次のように変形される。
【数１７】
0003708044.tif 000013
【００４０】
このとき、式（９）（１０）の相互相関値Ｉ，Ｊは次式のように変形される。
【数１８】
0003708044.tif 000014
【００４１】
従って、相互相関値の二乗和は式（１１）の左辺Ｉ２＋Ｊ２と等しくなるので、判定部３９で式（１１）に示したしきい値判定により、検出対象画像信号３０に透かし情報が埋め込まれているか否かの判定を行うことによって、埋め込み済み画像信号１４に対して画像の回転（δ）が施されているた場合でも、電子透かしの検出結果４０を正しく得ることができる。
【００４２】
このように本実施形態によると、埋め込み済み画像信号１４にスケール変換や回転が施された場合にも、埋め込まれた透かし情報の検出、すなわち透かし情報の埋め込みの有無判定を行うことができる。
【００４３】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態は、電子透かし埋め込み装置において１ビットの透かし情報の埋め込みを行い、電子透かし検出装置において透かし情報の有無を判定する例について説明したが、本発明は以下に説明するように、多ビットの透かし情報を扱う電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置にも、同様に適用が可能である。
【００４４】
図４は、本発明の第２の実施形態に係るＮビット（Ｎ：複数）の透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置であり、Ｎ個の畳み込み積分部１１−１〜１１−Ｎが備えられている。埋め込み対象画像信号１０は、畳み込み積分部１１−１〜１１−Ｎに共通に入力される。
【００４５】
一方、Ｎビットの透かし情報１５は変換部１６に入力される。変換部１６は、Ｎビットの透かし情報１５の各ビットの値（“０”または“１”）をそれぞれ式（１）中のｋ，φに変換する。例えば、変換部１６は透かし情報１５の値“０”のビットに対してはｋ＝１，φ＝０とし、透かし情報１５の値“１”のビットに対してはｋ≠１，φ≠０であるｋ，φを出力する。変換部１６から出力される、透かし情報１５の各ビットの値に対応するｋ，φは、畳み込み積分部１１−１〜１１−Ｎにそれぞれ入力される。
【００４６】
畳み込み積分部１１−１〜１１−Ｎは、変換部１６から与えられるｋ，φに従って式（１）の畳み込み積分を行うことにより、埋め込み対象画像のそれぞれ異なる第１の画素位置(x,y)に対応する透かし情報成分ｑ(x,y)を生成する。
【００４７】
こうして畳み込み積分部１１−１〜１１−Ｎにより生成された透かし情報成分ｑ(x,y)は、重畳部１３によって埋め込み対象画像信号１０に対して画素毎に重畳され、Ｎビットの透かし情報が埋め込まれた埋め込み済み画像信号１４が生成される。このようにして埋め込み済み画像信号１４を生成すると、第１の実施形態と同様に、埋め込み済み画像がスケール変換や回転を受けた場合でも、埋め込み済み画像１４から埋め込まれているＮビットの透かし情報を確実に検出することができる。
【００４８】
図５は、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す図である。この電子透かし検出装置は、図４に示したように電子透かし埋め込み装置にＮ個の畳み込み積分部１１−１〜１１−Ｎが設けられていることに対応して、検出対象画像信号３０に対して画像の水平方向及び垂直方向にそれぞれ畳み込み積分を行う第１及び第２の畳み込み積分部のＮ個の組３１−１〜３１−Ｎ，３２−１〜３２−Ｎが設けられている。畳み込み積分部３１−１〜３１−Ｎ，３２−１〜３２−Ｎは、それぞれに与えられた式（３）（４）中のｒ，θと予め定められた値に固定されたｋ，φに従って、式（３）（４）と同様の畳み込み積分の計算を行う。ｋ，φについては、例えば秘密鍵として非公開にしてもよい。
【００４９】
畳み込み積分部３１−１〜３１−Ｎ，３２−１〜３２−Ｎによってそれぞれ計算された畳み込み積分値ｑ’Ｈ(x,y),ｑ’Ｖ(x,y)に対して、相関計算部３５−１〜３５−Ｎ，３６−１〜３６−Ｎにより（９）（１０）次式に示す相互相関計算が行われ、Ｎ組の第１及び第２の相互相関値Ｉ，Ｊが求められる。
【００５０】
さらに、Ｎ組の相互相関値Ｉ，Ｊについて、判定部３９−１〜３９−Ｎにおいて式（１１）に示したしきい値判定が行われることによって、検出対象画像信号３０における透かし情報の各ビットの有無が判定され、それらの判定結果が電子透かし検出結果４０として出力される。
【００５１】
本実施形態に係る電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置によると、第１の実施形態と同様に埋め込み済み画像信号１４に対してスケール変換や回転が施された場合でも、式（１１）の電子透かし検出結果４０は影響を受けることがなく、埋め込まれたＮビットの透かし情報を確実に検出することができる。
【００５２】
上述した本発明の実施形態に係る電子透かし埋め込み及び電子透かし検出の処理手順は、ハードウェアにより行うことができるばかりでなく、ソフトウェアにより実行することも可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば埋め込み済み画像がスケーリングや回転といった攻撃を受けた場合でも、埋め込んだ透かし情報を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図２】同実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の原理説明図
【図３】本発明の一実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の他の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の他の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０…埋め込み対象画像信号
１１，１１−１〜１１−Ｎ…畳み込み積分部
１２，１２−１〜１２−Ｎ…透かし情報成分
１３…重畳部
１４…埋め込み済み画像信号
３０…検出対象画像信号
３１，３１−１〜３１−Ｎ…畳み込み積分部
３２，３２−１〜３２−Ｎ…畳み込み積分部
３３，３４…畳み込み積分結果
３５，３５−１〜３５−Ｎ…相関計算部
３６，３６−１〜３６−Ｎ…相関計算部
３９，３９−１〜３９−Ｎ…判定部
４０，４０−１〜４０−Ｎ…電子透かし検出結果
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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