(57)【要約】【課題】画像の切り出し、スケーリング等の攻撃によって弱まった透かし情報を演算量や回路規模の増大を伴うことなく、より正確に検出できる電子透かし検出装置を提供する。【解決手段】透かし埋込画像から特定周波数成分の信号を抽出する抽出器１０と、抽出信号の直交変換像と透かし埋込画像の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換器１１Ａ、１１Ｂと、２つの直交変換像の振幅成分間の差に応じて、前記２つの直交変換像の振幅を調整する振幅調整器１２Ａ、１２Ｂと、前記振幅調整された２つの直交変換像を合成する合成器１３と、前記合成信号に直交変換を行い第２直交変換信号を算出する第２直交変換器１４と、第２直交変換信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する推定器１５とを有する。【選択図】      図１
2006254147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め込み対象画像から抽出された特定周波数成分信号が透かし情報に従って変換され、前記透かし情報が電子埋め込みされている透かし埋込画像が生成されている場合に、前記透かし埋込画像の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記透かし埋込画像から特定周波数成分の抽出信号を抽出する抽出手段と、
前記抽出信号の直交変換像と前記透かし埋込画像の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、
前記２つの直交変換像の振幅成分間の差に応じて、前記２つの直交変換像の振幅の両方、または、どちらか一方を調整する振幅調整手段と、
前記振幅調整された２つの直交変換像を合成して合成信号を算出する合成手段と、
前記合成信号に直交変換、または、逆直交変換を行い第２直交変換信号を算出する第２直交変換手段と、
前記第２直交変換信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する透かし情報推定手段と、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出装置。
【請求項２】
前記特定周波数成分信号が、前記埋め込み対象画像の拡大縮小成分から抽出されるものであり、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の拡大縮小処理を行い前記透かし埋込画像から拡大縮小信号を算出する拡大縮小手段を有し、
前記抽出手段は、前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記拡大縮小信号から前記抽出信号を抽出する
ことを特徴とする請求項１記載の電子透かし検出装置。
【請求項３】
前記直交変換はフーリエ変換である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子透かし検出装置。
【請求項４】
前記振幅調整手段において、
前記２つの直交変換像の振幅の大きさの差を所定の範囲に抑える
ことを特徴とする請求項１から３の中で少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
【請求項５】
前記振幅調整手段において、
前記２つの直交変換像の振幅の傾きの差を所定の範囲に抑える
ことを特徴とする請求項１から３の中で少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
【請求項６】
前記振幅調整手段において、
前記抽出信号の直交変換像の振幅の大きさ、または、前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅の大きさが第１の閾値より小さい周波数がある場合に、前記２つの直交変換像の振幅の大きさを前記周波数の箇所で第２の閾値より小さくする
ことを特徴とする請求項１から３の中で少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
【請求項７】
前記振幅調整手段において、
前記抽出信号の直交変換像の振幅成分、または、前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅成分に対してフィルタを掛ける
ことを特徴とする請求項４記載の電子透かし検出装置。
【請求項８】
前記振幅調整手段において、
前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅が第１の閾値を超えた場合に前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅を前記第１の閾値に固定し、
前記抽出信号の直交変換像の振幅が前記第１の閾値と異なる値の第２の閾値を超えた場合に前記抽出信号の直交変換像の振幅を前記第２の閾値に固定する
ことを特徴とする請求項１から３の中で少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
【請求項９】
前記振幅調整手段において、
前記抽出信号の直交変換像の振幅、または、前記透かし埋込画像の直交変換像の振幅を定数倍または定数加算し、
前記２つの直交変換像の振幅の平均、または、パワーを同一にし、
前記同一にした２つの直交変換像の振幅について同一の特定の閾値をそれぞれ超える部分がある場合に、その越えた部分の振幅を前記閾値にそれぞれ固定する
ことを特徴とする請求項１から３の中で少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
【請求項１０】
前記透かし埋込画像の振幅特性に基づいて前記透かし埋込画像に加えられた変化を推定する攻撃推定手段を有し、
前記振幅調整手段において、
前記推定された変化に合わせて前記２つの直交変換像の振幅の両方、または、一方を調整する
ことを特徴とする請求項１から３の中で少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
【請求項１１】
前記振幅調整手段において、前記２つの直交変換像の振幅の両方、または、一方を調整する複数の振幅調整方法に基づいて前記２つの振幅の両方、または、一方を調整し、前記複数の振幅調整方法の中で前記第２直交変換信号に出現するピークが最も高い振幅調整方法を選択する
ことを特徴とする請求項１から３の中で少なくとも一項に記載の電子透かし検出装置。
【請求項１２】
埋め込み対象画像から抽出された特定周波数成分信号が透かし情報に従って変換され、前記透かし情報が電子埋め込みされている透かし埋込画像が生成されている場合に、前記透かし埋込画像の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記透かし埋込画像から特定周波数成分の抽出信号を抽出する抽出ステップと、
前記抽出信号の直交変換像と前記透かし埋込画像の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換ステップと、
前記２つの直交変換像の振幅成分間の差に応じて、前記２つの直交変換像の振幅の両方、または、どちらか一方を調整する振幅調整ステップと、
前記振幅調整された２つの直交変換像を合成して合成信号を算出する合成ステップと、
前記合成信号に直交変換、または、逆直交変換を行い第２直交変換信号を算出する第２直交変換ステップと、
前記第２直交変換信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する透かし情報推定ステップと、
を具備する
ことを特徴とする電子透かし検出方法。
【請求項１３】
埋め込み対象画像から抽出された特定周波数成分信号が透かし情報に従って変換され、前記透かし情報が電子埋め込みされている透かし埋込画像が生成されている場合に、前記透かし埋込画像の前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法をコンピュータ装置によって実現するプログラムにおいて、
前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記透かし埋込画像から特定周波数成分の抽出信号を抽出する抽出機能と、
前記抽出信号の直交変換像と前記透かし埋込画像の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換機能と、
前記２つの直交変換像の振幅成分間の差に応じて、前記２つの直交変換像の振幅の両方、または、どちらか一方を調整する振幅調整機能と、
前記振幅調整された２つの直交変換像を合成して合成信号を算出する合成機能と、
前記合成信号に直交変換、または、逆直交変換を行い第２直交変換信号を算出する第２直交変換機能と、
前記第２直交変換信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する透かし情報推定機能と、
を実現する
ことを特徴とする電子透かし検出方法のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば記録媒体を介して提供されるディジタル動画像信号の不正な複製を防止するのに有効な電子透かし検出装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。電子透かしは、ディジタルデータ化された音声、音楽、動画、静止画等の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み、後に必要に応じて透かし情報をコンテンツから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、二次利用の促進を行ったりするための技術である。
【０００５】
電子透かしの方式としては様々な方法が提案されており、電子透かしの一つの方式として、スペクトラム拡散技術を応用した方式が知られている。この方式では、以下の手順により透かし情報をディジタル動画像に埋め込む。
【０００６】
［ステップＥ１］
画像信号にＰＮ（Pseudorandom Noise）系列を乗積してスペクトラム拡散を行う。
【０００７】
［ステップＥ２］
スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換（例えば、ＤＣＴ変換）する。
【０００８】
［ステップＥ３］
特定の周波数成分の値を変更することで透かし情報を埋め込む。
【０００９】
［ステップＥ４］
逆周波数変換（例えば、ＩＤＣＴ変換）を施す。
【００１０】
［ステップＥ５］
スペクトル逆拡散を施す（ステップＥ１と同じＰＮ系列を乗積する）。
【００１１】
一方、こうして透かし情報が埋め込まれたディジタル動画像からの透かし情報の検出は、以下の手順により行う。
【００１２】
［ステップＤ１］
画像信号にＰＮ（Pseudorandom Noise）系列（ステップＥ１と同じＰＮ系列）を乗積してスペクトル拡散を行う。
【００１３】
［ステップＤ２］
スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換（例えばＤＣＴ変換）する。
【００１４】
［ステップＤ３］
特定の周波数成分の値に着目し、埋め込まれた透かし情報を抽出する。
【００１５】
一方、透かし情報に従って画像信号が埋め込まれた動画像向けの電子透かしの埋め込みに対する検出方法の一つとして、入力画像信号の抽出により算出された抽出信号と透かし埋め込み済み画像の相関（相互相関）により透かし情報を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３２５２３３公報（請求項２、図７参照）
【特許文献２】特開２００２−２１８４０４公報（請求項１、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
不正利用の防止を目的として電子透かしを適用する場合、ディジタル著作物に対して通常に施されると想定される各種の操作や意図的な攻撃によって、透かし情報が消失したり改竄されたりしないような性質（ロバスト性）を持つ必要がある。透かし情報を埋め込んだディジタル画像に対して透かし情報を検出できなくする攻撃としては、画像の切り出し、スケーリング（拡大／縮小）等が考えられる。
【００１７】
このような攻撃を受けた画像が入力された場合、従来の技術では、まず、透かし情報の検出時に埋め込み時のステップＥ１で用いたＰＮ系列を推定する処理を行って、ＰＮ系列の同期を回復した後、ステップＤ１〜Ｄ３の処理を行って、埋め込まれた透かし情報を抽出する。しかしながら、画像信号だけからＰＮ系列の同期を回復するには、複数の候補で処理を試みて、うまく検出できたものを採用するという探索を行う必要がある。このために、演算量や回路規模が増加するという問題がある。また、攻撃を受けた画像では透かし情報が弱まっており、画像の切り出しやスケーリングが分かり、それに対応した検出を行っても透かし情報が検出できなくなるという問題がある。
【００１８】
本発明は、画像の切り出し、スケーリング等の攻撃によって弱まった透かし情報を演算量や回路規模の増大を伴うことなく、より正確に検出できる電子透かし検出装置及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、埋め込み対象画像から抽出された特定周波数成分信号が透かし情報に従って変換され、前記透かし情報が電子埋め込みされている透かし埋込画像が生成されている場合に、前記透かし埋込画像の前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、前記電子透かし埋め込み装置と同一の抽出方法を用いて前記透かし埋込画像から特定周波数成分の抽出信号を抽出する抽出手段と、前記抽出信号の直交変換像と前記透かし埋込画像の直交変換像をそれぞれ算出する第１直交変換手段と、前記２つの直交変換像の振幅成分間の差に応じて、前記２つの直交変換像の振幅の両方、または、どちらか一方を調整する振幅調整手段と、前記振幅調整された２つの直交変換像を合成して合成信号を算出する合成手段と、前記合成信号に直交変換、または、逆直交変換を行い第２直交変換信号を算出する第２直交変換手段と、前記第２直交変換信号に出現するピークに基づいて前記透かし情報を推定する透かし情報推定手段と、を具備することを特徴とする電子透かし検出装置である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、画像の切り出し、スケーリング等の攻撃に対して、演算量や回路規模の増大を伴うことなく、透かし情報を正確に検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態の電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置について説明する。
【００２２】
（電子透かし埋め込み装置）
まず、図７、図９を用いて第１の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置について説明する。
【００２３】
図７は、電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図である。
【００２４】
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（以下、「埋込対象画像１０３」という）として、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。この埋込対象画像信号１０３は輝度信号及び色差信号の両方を含んでいてもよいが、輝度信号のみであってもよい。埋込対象画像信号１０３は３分岐され、特定周波数成分抽出器２０と特徴量抽出器２１及び透かし情報重畳部２３に入力される。
【００２５】
特定周波数成分抽出器２０は、周波数領域のディジタルフィルタ、例えば所定のカットオフ周波数を有するローパスフィルタやハイパスフィルタ、あるいは所定の通過域中心周波数を有するバンドパスフィルタによって構成され、埋込対象画像信号１０３から特定の周波数成分、例えば比較的高い周波数成分を抽出する。以下では、特定周波数成分抽出器２０からの出力信号を「特定周波数成分信号」という。
【００２６】
特定周波数成分抽出器２０から出力される特定周波数成分は、位相振幅変換器２２によって位相と振幅が変換される。ここで、位相だけが変換されてもいいし、振幅だけが変換されても構わない。埋込対象画像信号１０３に埋め込むべきディジタル情報である透かし情報１０２は、位相振幅変換器２２に与えられる。
【００２７】
位相振幅変換器２２は、特定周波数成分信号に対して、予め定められた固有の位相変換量の位相変換、予め定められた固有の振幅変換量の振幅変換を施すように構成される。具体的には、位相振幅変換器２２の位相変換は単一または複数のディジタル位相シフタによって実現され、位相変換量は位相シフタの位相シフト量となる。図９は位相変換器１１２による位相シフトの様子を示す図であり、この例では特定周波数成分信号が波形を保って単純に位相シフトされる。位相振幅変換器２２の振幅変換は具体的には単一または複数の排他的論理和回路やディジタル乗算器であり、振幅変換量は入力される特定周波数成分信号に乗じる係数となる。位相振幅変換器２２に透かし情報１０２が入力されて、位相振幅変換器２２の位相変換量（位相シフト量）や振幅変換量（係数）が透かし情報１０２に従って制御される。
【００２８】
さらに、特徴量抽出器２１により埋込対象画像信号１０３の特徴量、例えば画像の複雑度を表すアクティビィティが抽出される。この特徴量の情報は位相振幅変換器２２に入力される。位相振幅変換器２２では、入力された特徴量に応じて位相変換量（位相シフト量）や振幅変換量（係数）が制御される。なお、特徴抽出器２１は必須ではなく、省略してもよい。
【００２９】
位相振幅変換器２２によって位相変換と振幅変換を受けた特定周波数成分信号は、ディジタル加算器からなる透かし情報重畳部２３によって埋め込み信号として供給され、埋込対象画像信号１０３に重畳される。すなわち、特定周波数成分抽出器２０によって抽出された特定周波数成分信号は、位相振幅変換器２２によって電子透かし埋め込み装置に固有の位相変換及び振幅変換を受けると共に、位相変換量及び振幅変換量の一方または両方が透かし情報１０２によって制御されるため、透かし情報重畳部２３においては透かし情報１０２が埋込対象画像信号１０３に埋め込まれた透かし埋込済画像１０１を生成する。
【００３０】
なお、特定周波数成分抽出器２０によって抽出され、かつ位相振幅変換器２２によって位相及び振幅が変換された特定周波数成分信号は、複数チャネル存在してもよく、その場合は複数チャネルの特定周波数成分信号が透かし情報重畳部２３において埋込対象画像信号１０３に重畳される。
【００３１】
こうして透かし情報が埋め込まれた画像信号（以下、「透かし埋込済画像信号１０１」という）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たり、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。
【００３２】
（電子透かし検出装置）
以下、上記における透かし埋込済画像信号１０１を検出する場合の電子透かし検出装置の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３３】
図１、図３、図５、図９〜図１９を用いて第１の実施形態に係る電子透かし検出装置について説明する。
【００３４】
（１）電子透かし検出装置の構成
図１に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。
【００３５】
図１の電子透かし検出装置には、上記で説明した電子透かし埋め込み装置によって特定周波数成分信号が透かし情報１０２に従って制御されて埋め込まれている透かし埋込済画像信号１０１が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される。なお、透かし情報として、ディジタル信号の”１”または”０”が埋め込まれているとする。
【００３６】
透かし埋込済画像信号１０１は、抽出器１０により特定成分のみ抽出される。この抽出器１０は、上記した電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタ、例えば所定のカットオフ周波数を有するローパスフィルタやハイパスフィルタ、あるいは所定の通過域中心周波数を有するバンドパスフィルタであり、透かし埋込済画像信号１０１から特定の周波数成分、例えば比較的高い周波数成分の信号を抽出する。以下、この抽出された信号を「抽出信号」という。
【００３７】
抽出器１０によって抽出された抽出信号は第１直交変換器１１Ａにより、透かし埋込済画像信号１０１は第１直交変換器１１Ｂにより、直交変換などの直交変換処理をされる。なお、抽出器は全ての周波数成分を抽出する場合も考えられる。
【００３８】
第１直交変換器１１Ａの振幅成分は、第１直交変換器１１Ｂの振幅成分の間の差を所定の範囲に抑えるように振幅調整器１２Ａにより振幅が調整されて、同様にして、第１直交変換器１１Ｂの振幅成分は、第１直交変換器１１Ａの振幅成分に近づくように振幅調整器１２Ｂにより振幅が調整される。
【００３９】
振幅調整後の２つの信号は合成器１３により複素合成される。
【００４０】
複素合成後の合成信号に対して第２直交変換器１４により直交変換、または、逆直交変換を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。
【００４１】
第２直交変換後の合成信号は推定器１５の入力に与えられる。この変換後の合成信号から透かし情報１０２を推定器１５が推定する方法について図９、図１０に基づいて説明する。なお、上記したように透かし情報として、ディジタル信号の”１”または”０”が埋め込まれているとする。
【００４２】
図９に示すように、変換後の合成信号を位相シフトさせながら、元の位相シフトさせていない変換後の合成信号との相関を求める。この相互相関値と位相シフト量との関係が図１０である。
【００４３】
そして、図１０に示すように、相互相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報１０２を表す。例えば、透かし埋込済画像信号１０１がスケーリング攻撃を受けていると、特定周波数成分信号の持つ位相シフト量が電子透かし埋め込み装置において特定周波数成分信号に与えられた位相シフト量と異なった値になる。
【００４４】
そこで、本実施形態においては推定器１５によって位相シフト量を連続的あるいは段階的に制御し、それに伴って出力される相互相関値のピークを探索し、探索されたピークの極性から透かし情報を推定して検出する相互相関値のピークは、透かし情報の値に応じて正・負のいずれかの値をとり、例えば図１０の例では正の場合は透かし情報は”１”、負の場合は透かし情報は”０”と判定される。このようにして、スケーリング攻撃を受けた画像に対しても推定器１５により検出された透かし情報１０２が出力される。
【００４５】
このように本実施形態によると、透かし埋込済画像信号から抽出信号を抽出し、この抽出信号と透かし埋込済画像信号との位相限定相関の相関結果に対して相互相関により透かし情報を検出する。この場合、位相を変化させながら相関演算を行うことで、相関値のピークが探索できるので、スケーリング攻撃を受けた埋め込み済み画像信号からも容易に透かし情報の検出が可能となる。
【００４６】
（２）位相限定相関方法
上記位相に特定した相関方法は「位相限定相関方法」と呼ばれており、図１１を用いて方法を説明する。位相限定相関：ＰＯＣ（Phase Only Correlation）は、元になる登録画像３０と照合すべき入力画像３１の相関（類似性）を算出する方法である。
【００４７】
第１に、ディジタル信号化された登録画像３０を直交変換で数学的にそれぞれ処理することで、振幅３２Ａ（濃淡データ）と位相３３Ａ（像の輪郭データ）に分解する。また、ディジタル信号化された入力画像３１を直交変換で数学的にそれぞれ処理することで、振幅３２Ｂ（濃淡データ）と位相３３Ｂ（像の輪郭データ）に分解する。
【００４８】
第２に、分解した登録画像３０の振幅３３Ｂを振幅圧縮する。これは、入力画像３１の位相３３Bと照合するため、すなわち、この２つの情報のうち形状情報が含まれない振幅情報は使わずに、位相情報のみを用いて相関を画像処理するアルゴリズムのためである。同様に、分解した入力画像３１の振幅３２Bも振幅圧縮する。この振幅圧縮方法としては、例えば、振幅を全ての周波数で１に固定する方法が一般的である。
【００４９】
第３に、登録画像３０と入力画像３１の２つの位相情報から合成画像３４を作成して、合成画像に対して逆直交変換を行うことで相関画像３５を得る。
【００５０】
位相限定相関は、振幅情報を用いた従来の２次元相関法や特徴抽出法とは全く異なり、外乱に強く、大きな誤りが無いという特徴を持っている。
【００５１】
（２−１）従来の振幅圧縮方法
従来の位相限定相関では、上記したように振幅を全ての周波数で１に固定している。
【００５２】
しかし、画像の切り出し、スケーリング等の攻撃を想定した場合に、攻撃される前と攻撃された後の振幅誤差が振幅を１に固定することで誤差が誇張されてしまうために、攻撃に対する耐性は強くないと考えられる。
【００５３】
そこで、振幅誤差が誇張されないように、相関をとる２つの振幅の値が近づくように調整することで、攻撃に対する耐性が強まると考えられる。
【００５４】
以下に、振幅調整手段の例を記載する。
【００５５】
（２−２）本実施形態の振幅調整方法
以下、本実施形態における抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の振幅調整方法について順番に説明する。
【００５６】
（２−２−１）第１の振幅調整方法
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第１の振幅調整方法について図１３に基づいて説明する。
【００５７】
図１３は抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅成分に対して、大きさの差を所定の範囲に抑える振幅調整の例を示した図であり、抽出信号の振幅調整器１２Ａにより振幅を調整している例である。
【００５８】
振幅調整器１２Ａに入力された抽出信号の直交変換像の振幅（以下、単に「抽出信号の振幅」という）１Ａの大きさを算出して、透かし埋込画像の直交変換像の振幅（以下、単に「透かし埋込画像の振幅」という）２Ａの大きさと比較する。図１３に示すように、抽出信号の振幅１Ａの方が透かし埋込画像の振幅２Ａよりも大きいので、振幅調整により、抽出信号の振幅１Ａと透かし埋込画像の振幅２Ａの大きさの差を所定の範囲に抑えるように、抽出信号の振幅１Ａの大きさを調整する。
【００５９】
なお、この例では振幅調整器１２Ａの振幅調整を行ったが、振幅調整器１２Ｂに関しても同様の振幅調整を行っても構わない。また、ある特定の周波数帯で同様の振幅調整を行っても構わない。
【００６０】
（２−２−２）第２の振幅調整方法
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第２の振幅調整方法について図１４に基づいて説明する。
【００６１】
図１４は２つの直交変換像の振幅成分に対して、傾きの差を所定の範囲に抑える振幅調整の例を示した図であり、抽出信号の振幅調整器１２Ａにより振幅を調整している例である。
【００６２】
振幅調整器１２Ａに入力された抽出信号から振幅３Ａの傾きを算出して、透かし埋込画像の振幅４Ａの傾きと比較する。図１４に示すように、抽出信号の振幅３Ａの方が透かし埋込画像の振幅４Ａよりも大きいので、振幅調整により、抽出信号の振幅３Ａと透かし埋込画像の振幅４Ａの傾きの差を所定の範囲に抑えるように、抽出信号の振幅３Ａの大きさを調整する。
【００６３】
なお、この例では振幅調整器１２Ａの振幅調整を行ったが、振幅調整器１２Ｂに関しても同様の振幅調整を行っても構わない。また、ある特定の周波数帯で同様の振幅調整を行っても構わない。
【００６４】
（２−２−３）第３の振幅調整方法
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第３の振幅調整方法について図１５に基づいて説明する。
【００６５】
図１５は抽出信号、または、透かし埋込画像の直交変換像の振幅の大きさが所定の閾値より小さい周波数がある場合、２つの振幅の大きさを前記周波数で所定の閾値より小さくする振幅調整の例を示した図であり、抽出信号の振幅調整器１２Ａにより振幅を調整している例である。
【００６６】
抽出信号の振幅５Ａと透かし埋込画像の振幅６Ａの振幅の大きさが所定の閾値より小さい周波数があるかどうかを調べる。この例では、振幅６Ａの振幅が高周波数で閾値より小さくなっていることが分かる。そこで振幅調整により、抽出信号の振幅５Ｂの高周波数の振幅の大きさを閾値より小さくなるようにする。
【００６７】
なお、この例では振幅調整器１２Ａの振幅調整を行ったが、振幅調整器１２Ｂに関しても同様の振幅調整を行っても構わない。また、高周波数成分を振幅調整する例を示したが、ある特定の周波数帯で同様の振幅調整を行っても構わない。
【００６８】
（２−２−４）第４の振幅調整方法
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第４の振幅調整方法について図１６に基づいて説明する。
【００６９】
図１６は抽出信号、または、透かし埋込画像の直交変換像の振幅に対して、２つの振幅の差を所定の範囲に抑えるようにフィルタを掛ける振幅調整の例を示した図であり、抽出信号の振幅調整器１２Ａにより振幅を調整している例である。
【００７０】
抽出信号の振幅７Ａに対して透かし埋込画像の振幅８Ａと同様な振幅特性のディジタルフィルタを掛けて振幅調整することで、抽出信号の振幅７Ｂのようになる。
【００７１】
なお、この例では振幅調整器１２Ａの振幅調整を行ったが、振幅調整器１２Ｂに関しても同様の振幅調整を行っても構わない。また、全周波数帯域にフィルタを掛けて振幅調整する例を示したが、ある特定の周波数帯で同様の振幅調整を行っても構わない。
【００７２】
（２−２−５）第５の振幅調整方法
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第５の振幅調整方法について図１７に基づいて説明する。
【００７３】
図１７は抽出信号の直交変換像の振幅が特定の閾値（以下、閾値１という）を超えた場合に振幅を閾値１に固定する。透かし埋込画像の直交変換像の振幅が閾値（以下、閾値２という）を超えた場合に振幅を閾値２に固定する振幅調整の例を示した図である。なお、閾値１と閾値２は異なる値である。
【００７４】
抽出信号の振幅９Ａに対して、振幅が閾値１を超えるかどうかを比較して、閾値１を超えた場合に振幅を閾値１に固定する。透かし埋込画像の振幅１０Ａに対して、振幅が閾値２を超えるかどうかを比較して、閾値２を超えた場合に振幅を閾値１に固定する。これにより、抽出信号の振幅９Ｂ、透かし埋込画像の振幅１０Ｂのようになる。
【００７５】
なお、閾値１と閾値２は異なる値を用いても同一の値を用いてもよい。また、全周波数帯域に対して閾値と比較する例を示したが、ある特定の周波数帯で同様の振幅調整を行っても構わない。
【００７６】
（２−２−６）第６の振幅調整方法
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第６の振幅調整方法について図１８に基づいて説明する。
【００７７】
図１８は抽出信号、または、透かし埋込画像の直交変換像の振幅を定数倍か定数の加算をして、２つの振幅の平均かパワーを同一にして、２つの振幅が同一の特定の閾値を超えた場合に振幅を閾値に固定する振幅調整の例を示した図である。
【００７８】
抽出信号の振幅１１Ａと透かし埋込画像の振幅１２Ａの振幅の平均値を比較して、透かし埋込画像の振幅１２Ａに対して定数の加算をして、抽出信号の振幅１１Ａの振幅の平均値と同じになるようにする。抽出信号の振幅１１Ａと透かし埋込画像の振幅１２Ｂに対して、閾値３を超えるかどうかを比較して、閾値３を超えた場合に振幅を閾値３に固定することで、抽出信号の振幅１１Ｂ、透かし埋込画像の振幅１２Ｃのようになる。
【００７９】
なお、振幅の平均値ではなく振幅のパワーを用いてもよく、定数の加算ではなく定数倍してもよい。
【００８０】
また、全周波数帯域に対して閾値と比較する例を示したが、ある特定の周波数帯で同様の振幅調整を行っても構わない。
【００８１】
（２−２−７）第７の振幅調整方法
抽出信号と透かし埋込画像の直交変換像の振幅の第７の振幅調整方法について図１２に基づいて説明する。
【００８２】
図１２は振幅調整器１２Ａの例を示した図である。
【００８３】
振幅調整器１２Ａに入力された抽出信号は攻撃推定器４０により、透かし埋込画像が受けた攻撃が推定される。すなわち、振幅特性に基づいて透かし埋め込み画像に加えられた変化を推定する。この推定された攻撃にあわせて振幅調整器４１により振幅が調整されて、振幅調整器１２Ａから出力される。
【００８４】
このように、想定される攻撃に合わせて振幅を変化させることでそれぞれの攻撃に対して攻撃耐性を高めることが出来る。
【００８５】
この例では、振幅調整器１２Ａの中に攻撃推定器が含まれているが、これは振幅調整器１２Ａの外で行われても構わないし、予め想定される攻撃が限定されている場合には、攻撃の推定をせずに振幅調整を行っても構わない。
【００８６】
また、振幅調整器１２Ａに限らず、振幅調整器１２Ｂに関しても同様の機能を持たせても構わない。
【００８７】
さらに、複数の振幅調整器を設け、想定される攻撃の種類にあわせて、選択する振幅調整器を変更しても構わない。この選択される振幅調整器の数には制限は無く、想定される攻撃の種類にあわせて持っても構わない。
【００８８】
（２−２−８）第８の振幅調整方法
透かし埋込画像に対し、上記で説明した７つの振幅調整をそれぞれ調整を行い、最も相関の高い位相調整方法を以後用いてもよい。
【００８９】
（２−２−９）その他の振幅調整方法
ここまで、振幅調整方法として、８つの例を示してきたが、これらの例を組み合わせた振幅調整を行っても構わない。
【００９０】
（３）直交変換における演算量
ここで、本実施形態の直交変換にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）を用いた場合の、直交変換における演算量について説明する。入力画像がＮ行Ｍ列の場合を想定するものとする。
【００９１】
２次元ＦＦＴの演算量は以下の通りである。
【数１】
2006254147.tif 000003
【００９２】
また、本実施形態では３つの直交変換（２つの画像の第１直交変換・第２直交変換）を用いるために、以下の演算量が必要となる。
【数２】
2006254147.tif 000004
【００９３】
（４）電子透かし検出方法の手順
次に、図３に示すフローチャートを用いて本実施形態に電子透かし検出方法の手順について説明する。
【００９４】
透かし埋込済画像信号１０１は、抽出ステップＳ１０により特定周波数成分のみ抽出される。この抽出ステップは上述した対となる電子透かし埋め込みで用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。
【００９５】
抽出ステップＳ１０によって抽出された信号は、第１直交変換ステップＳ１１Ｂによりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。透かし埋込済画像信号１０１は、第１直交変換ステップＳ１１Ａによりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。
【００９６】
第１直交変換ステップＳ１１Ａの振幅成分は、第１直交変換ステップＳ１１Ｂの振幅成分に近づくように振幅調整ステップＳ１２Ａにより振幅が調整されて、同様にして、第１直交変換ステップＳ１１Ｂの振幅成分は、第１直交変換ステップＳ１１Ａの振幅成分の間の差を所定の範囲に抑えるように振幅調整ステップＳ１２Ｂにより振幅が調整される。
【００９７】
振幅調整後の２つの信号は合成ステップＳ１３により複素合成される。
【００９８】
複素合成後の信号に対して第２直交変換ステップＳ１４により直交変換、または、逆直交変換を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。
【００９９】
第２直交変換後のデータは推定ステップＳ１５の入力に与えられる。透かし情報の推定ステップＳ１５は、図９、図１０に示されるように相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報１０２を表す。
【０１００】
（５）電子透かし検出プログラムの構成
次に、図５に本実施形態に係る電子透かし検出プログラムの構成について説明する。
【０１０１】
透かし埋込済画像信号１０１は、抽出機能Ｆ１０により特定周波数成分のみ抽出される。この抽出機能は上述した対となる電子透かし埋め込みで用いられている特定周波数成分抽出機能と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。
【０１０２】
抽出機能Ｆ１０によって抽出された抽出信号は、第１直交変換機能Ｆ１１Ｂによりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。透かし埋込済画像信号１０１は、第１直交変換機能Ｆ１１Ａによりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。
【０１０３】
第１直交変換機能Ｆ１１Ａの振幅成分は、第１直交変換機能Ｆ１１Ｂの振幅成分の間の差を所定の範囲に抑えるように振幅調整機能Ｆ１２Ａにより振幅が調整されて、同様にして、第１直交変換機能Ｆ１１Ｂの振幅成分は、第１直交変換機能Ｆ１１Ａの振幅成分に近づくように振幅調整機能Ｆ１２Ｂにより振幅が調整される。
【０１０４】
振幅調整後の２つの信号は合成機能Ｆ１３により複素合成される。
【０１０５】
複素合成後の信号に対して第２直交変換機能Ｆ１４により直交変換、または、逆直交変換を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。
【０１０６】
第２直交変換後のデータは推定機能Ｆ１５の入力に与えられる。透かし情報の推定機能Ｆ１５は、図９、図１０に示されるように相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報１０２を表す。
【０１０７】
（６）電子透かし検出装置のハードウェアの構成
電子透かし検出装置は、例えば、図１９に示す汎用のコンピュータ装置１を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。
【０１０８】
すなわち、抽出機能、第１直交変換機能、振幅調整機能、合成機能、第２直交変換機能及び推定機能は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサ２にプログラムを実行させることにより実現することができる。
【０１０９】
このとき、電子透かし検出装置は、上記のプログラムをコンピュータ装置のメモリ、ハードディスクなどの記憶装置３に予めインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体５に記憶して記憶媒体読取り装置４から取得してもよく、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムを通信装置６からコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。
【０１１０】
また、透かし埋込済画像信号の獲得は、上記のコンピュータ装置１に内蔵あるいは外付けされたメモリ、ハードディスクなどの記憶装置３もしくはＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒなどの記憶媒体５などを適宜利用して実現することができる。また、ネットワークに接続された他の装置（例えば、コンピュータやサーバ）から通信装置６を介して透かし埋め込済画像信号を獲得しても構わない。
【０１１１】
［第２の実施形態］
以下、本発明の第２の実施形態の電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置について説明する。
【０１１２】
（電子透かし埋め込み装置）
次に、図８、図９を用いて第２の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置について説明する。
【０１１３】
図８は、電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図である。
【０１１４】
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である埋込対象画像１０３として、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。この埋込対象画像信号１０３は輝度信号及び色差信号の両方を含んでいてもよいが、輝度信号のみであってもよい。埋込対象画像信号１０３は３分岐され、拡大縮小器１６と特徴量抽出器２１及び透かし情報重畳部２３に入力される。
【０１１５】
拡大縮小器１６は、周波数領域のディジタルフィルタによって構成され、埋込対象画像信号１０３から特定のスケーリング率の拡大縮小成分、例えば倍率０．５倍の拡大縮小成分を生成する。以下では、拡大縮小器１６からの出力信号を「拡大縮小信号」という。拡大縮小器１６から出力される拡大縮小信号は、特定周波数成分抽出器２０に入力される。
【０１１６】
特定周波数成分抽出器２０は、周波数領域のディジタルフィルタ、例えば所定のカットオフ周波数を有するローパスフィルタやハイパスフィルタ、あるいは所定の通過域中心周波数を有するバンドパスフィルタによって構成され、埋込対象画像信号１０３から特定の周波数成分、例えば比較的高い周波数成分を抽出する。以下では、特定周波数成分抽出器２０からの出力信号を「特定周波数成分信号」という。
【０１１７】
特定周波数成分抽出器２０から出力される特定周波数成分信号は、位相振幅変換器２２によって位相と振幅が変換される。ここで、位相だけが変換されてもいいし、振幅だけが変換されても構わない。埋込対象画像信号１０３に埋め込むべきディジタル情報である透かし情報１０２は、位相振幅変換器２２に与えられる。
【０１１８】
位相振幅変換器２２は、特定周波数成分信号に対して、予め定められた固有の位相変換量の位相変換、予め定められた固有の振幅変換量の振幅変換を施すように構成される。具体的には、位相振幅変換器２２の位相変換は単一または複数のディジタル位相シフタによって実現され、位相変換量は位相シフタの位相シフト量となる。図９は位相変換器１１２による位相シフトの様子を示す図であり、この例では特定周波数成分信号が波形を保って単純に位相シフトされる。位相振幅変換器２２の振幅変換は具体的には単一または複数の排他的論理和回路やディジタル乗算器であり、振幅変換量は入力される特定周波数成分信号に乗じる係数となる。位相振幅変換器２２に透かし情報１０２が入力されて、位相振幅変換器２２の位相変換量（位相シフト量）や振幅変換量（係数）が透かし情報１０２に従って制御される。
【０１１９】
さらに、特徴量抽出器２１により埋込対象画像信号１０３の特徴量、例えば画像の複雑度を表すアクティビィティが抽出される。この特徴量の情報は位相振幅変換器２２に入力される。位相振幅変換器２２では、入力された特徴量に応じて位相変換量（位相シフト量）や振幅変換量（係数）が制御される。なお、特徴抽出器２１は必須ではなく、省略してもよい。
【０１２０】
位相振幅変換器２２によって位相変換と振幅変換を受けた特定周波数成分信号は、ディジタル加算器からなる透かし情報重畳部２３によって埋め込み信号として供給され、埋込対象画像信号１０３に重畳される。すなわち、拡大縮小器１６・特定周波数成分抽出器２０によって抽出された特定周波数成分信号は、位相振幅変換器２２によって電子透かし埋め込み装置に固有の位相変換及び振幅変換を受けると共に、位相変換量及び振幅変換量の一方または両方が透かし情報１０２によって制御されるため、透かし情報重畳部２３においては透かし情報１０２が埋込対象画像信号１０３に埋め込まれた透かし埋込済画像１０１を生成する。
【０１２１】
なお、特定周波数成分抽出器２０によって抽出され、かつ位相振幅変換器２２によって位相及び振幅が変換された特定周波数成分信号は、複数チャネル存在してもよく、その場合は複数チャネルの特定周波数成分信号が透かし情報重畳部２３において埋込対象画像信号１０３に重畳される。
【０１２２】
こうして透かし情報が埋め込まれた画像信号である透かし埋込済画像信号１０１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たり、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。
【０１２３】
（電子透かし検出装置）
以下、この透かし埋込済画像信号１０１を検出する場合の電子透かし検出装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【０１２４】
図２、図４、図６、図９〜図１１、図１９を用いて第２の実施形態に係る電子透かし検出装置について説明する。
【０１２５】
（１）電子透かし検出装置の構成
図２に、本実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す。
【０１２６】
図２の電子透かし検出装置には、上記で説明した電子透かし埋め込み装置によって特定周波数成分信号が透かし情報１０２に従って制御されて埋め込まれている透かし埋込済画像信号１０１が記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力される。なお、透かし情報として、ディジタル信号の”１”または”０”が埋め込まれているとする。
【０１２７】
透かし埋込済画像信号１０１は、拡大縮小器１６により上記した電子透かし埋め込み装置で用いられているのと同一のスケーリング率の拡大縮小が施される。拡大縮小された拡大縮小信号は抽出器１０により特定成分のみ抽出される。この抽出器は、上記した電子透かし埋め込み装置で用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタ、例えば所定のカットオフ周波数を有するローパスフィルタやハイパスフィルタ、あいは所定の通過域中心周波数を有するバンドパスフィルタであり、透かし埋込済画像信号１０１から特定の周波数成分、例えば比較的高い周波数成分の抽出信号を抽出する。
【０１２８】
抽出器１０によって抽出された抽出信号は第１直交変換器１１Ａにより、透かし埋込済画像信号１０１は第１直交変換器１１Ｂにより、直交変換などの直交変換処理をされる。なお、抽出器は全ての周波数成分を抽出する場合も考えられる。
【０１２９】
第１直交変換器１１Ａの振幅成分は、第１直交変換器１１Ｂの振幅成分の間の差を所定の範囲に抑えるように振幅調整器１２Ａにより振幅が調整されて、同様にして、第１直交変換器１１Ｂの振幅成分は、第１直交変換器１１Ａの振幅成分に近づくように振幅調整器１２Ｂにより振幅が調整される。
【０１３０】
振幅調整後の２つの信号は合成器１３により複素合成される。
【０１３１】
複素合成後の合成信号に対して第２直交変換器１４により直交変換、または、逆直交変換を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。
【０１３２】
第２直交変換後の合成信号は推定器１５の入力に与えられる。この変換後の合成信号から透かし情報１０２を推定器１５が推定する方法について図９、図１０に基づいて説明する。なお、上記したように透かし情報として、ディジタル信号の”１”または”０”が埋め込まれているとする。
【０１３３】
図９に示すように、変換後の合成信号を位相シフトさせながら、元の位相シフトさせていない変換後の合成信号との相関を求める。この相互相関値と位相シフト量との関係が図１０である。
【０１３４】
そして、図１０に示すように、相互相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報１０２を表す。例えば、透かし埋込済画像信号１０１がスケーリング攻撃を受けていると、特定周波数成分信号の持つ位相シフト量が電子透かし埋め込み装置において特定周波数成分信号に与えられた位相シフト量と異なった値になる。
【０１３５】
そこで、本実施形態においては推定器１５によって位相シフト量を連続的あるいは段階的に制御し、それに伴って出力される相互相関値のピークを探索し、探索されたピークの極性から透かし情報を推定して検出する相互相関値のピークは、透かし情報の値に応じて正・負のいずれかの値をとり、例えば図１０の例では正の場合は透かし情報は”１”、負の場合は透かし情報は”０”と判定される。このようにして、スケーリング攻撃を受けた画像に対しても推定器１５により検出された透かし情報１０２が出力される。
【０１３６】
このように本実施形態によると、透かし埋込済画像信号を拡大縮小した信号から抽出信号を抽出し、この抽出信号と透かし埋込済画像信号との位相限定相関の相関結果に対して相互相関により透かし情報を検出する。この場合、位相を変化させながら相関演算を行うことで、相関値のピークが探索できるので、スケーリング攻撃を受けた埋め込み済み画像信号からも容易に透かし情報の検出が可能となる。
【０１３７】
ここで、位相限定相関の振幅調整手段としては、第１の実施形態で述べたのと同様の振幅調整方法を用いることが出来る。
【０１３８】
（２）電子透かし検出方法の手順
次に、図４に示すフローチャートを用いて本実施形態に電子透かし検出方法の手順について説明する。
【０１３９】
透かし埋込済画像信号１０１は、拡大縮小ステップＳ１６により上記した電子透かし埋め込み装置で用いられているのと同一のスケーリング率の拡大縮小が施される。拡大縮小された拡大縮小信号は抽出ステップＳ１０により特定成分のみ抽出される。抽出ステップＳ１０により特定周波数成分のみ抽出される。この抽出ステップは上述した対となる電子透かし埋め込みで用いられている特定周波数成分抽出器と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。
【０１４０】
抽出ステップＳ１０によって抽出された抽出信号は、第１直交変換ステップＳ１１Ｂによりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。透かし埋込済画像信号１０１は、第１直交変換ステップＳ１１Ａによりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。
【０１４１】
第１直交変換ステップＳ１１Ａの振幅成分は、第１直交変換ステップＳ１１Ｂの振幅成分の間の差を所定の範囲に抑えるように振幅調整ステップＳ１２Ａにより振幅が調整されて、同様にして、第１直交変換ステップＳ１１Ｂの振幅成分は、第１直交変換ステップＳ１１Ａの振幅成分に近づくように振幅調整ステップＳ１２Ｂにより振幅が調整される。
【０１４２】
振幅調整後の２つの信号は合成ステップＳ１３により複素合成される。
【０１４３】
複素合成後の信号に対して第２直交変換ステップＳ１４により直交変換、または、逆直交変換を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。
【０１４４】
第２直交変換後のデータは推定ステップＳ１５の入力に与えられる。透かし情報の推定ステップＳ１５は、図９、図１０に示されるように相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報１０２を表す。
【０１４５】
（３）電子透かし検出プログラムの構成
次に、図６に本実施形態に係る電子透かし検出プログラムの構成について説明する。
【０１４６】
透かし埋込済画像信号１０１は、拡大縮小機能Ｆ１６により上記した電子透かし埋め込み装置で用いられているのと同一のスケーリング率の拡大縮小が施される。拡大縮小された拡大縮小信号は抽出機能Ｆ１０により特定成分のみ抽出される。抽出機能Ｆ１０により特定周波数成分のみ抽出される。この抽出機能は上述した対となる電子透かし埋め込みで用いられている特定周波数成分抽出機能と同じ周波数領域のディジタルフィルタである。
【０１４７】
抽出機能Ｆ１０によって抽出された抽出信号は、第１直交変換機能Ｆ１１Ｂによりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。透かし埋込済画像信号１０１は、第１直交変換機能Ｆ１１Ａによりフーリエ変換などの直交変換処理をされる。
【０１４８】
第１直交変換機能Ｆ１１Ａの振幅成分は、第１直交変換機能Ｆ１１Ｂの振幅成分の間の差を所定の範囲に抑えるように振幅調整機能Ｆ１２Ａにより振幅が調整されて、同様にして、第１直交変換機能Ｆ１１Ｂの振幅成分は、第１直交変換機能Ｆ１１Ａの振幅成分に近づくように振幅調整機能Ｆ１２Ｂにより振幅が調整される。
【０１４９】
振幅調整後の２つの信号は合成機能Ｆ１３により複素合成される。
【０１５０】
複素合成後の信号に対して第２直交変換機能Ｆ１４により直交変換、または、逆直交変換を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換でフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。
【０１５１】
第２直交変換後のデータは推定機能Ｆ１５の入力に与えられる。透かし情報の推定機能Ｆ１５は、図９、図１０に示されるように相互相関値のピークを位相シフトしながら探索することによって透かし情報を推定して検出する。相関値の変化を見た場合、ある位相シフト量の位置にピークが現れ、このピークの極性が透かし情報１０２を表す。
【０１５２】
（４）電子透かし検出装置のハードウェアの構成
本実施形態における電子透かし検出装置は、第１の実施形態と同様に例えば、図１９に示す汎用のコンピュータ装置１を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。
【０１５３】
［変更例］
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【０１５４】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明は、ディジタルＶＴＲ、または、ＤＶＤ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に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の第１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である。
【図２】第２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である。
【図３】第１の実施形態に係る電子透かし検出方法の手順を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る電子透かし検出方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る電子透かし検出プログラムの構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態に係る電子透かし検出プログラムの構成を示すブロック図である。
【図７】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すブロック図である。
【図８】第２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である。
【図９】抽出信号の位相シフトについて説明する図である。
【図１０】電子透かし検出装置における相関値のピーク探索と透かし情報検出例を示す図である。
【図１１】位相限定相関方法の概念を説明するための図である。
【図１２】第７の振幅調整方法を説明するための図である。
【図１３】第１の振幅調整方法を説明するための図である。
【図１４】第２の振幅調整方法を説明するための図である。
【図１５】第３の振幅調整方法を説明するための図である。
【図１６】第４の振幅調整方法を説明するための図である。
【図１７】第５の振幅調整方法を説明するための図である。
【図１８】第６の振幅調整方法を説明するための図である。
【図１９】第１、２の実施形態の電子透かし検出装置のハードウェアの構成図である。
【符号の説明】
【０１５７】
１０      抽出器
１１Ａ、１１Ｂ  第１直交変換器
１２Ａ、１２Ｂ      振幅調整器
１３      合成器
１４      第２直交変換器
１５      推定器
１６      拡大縮小器
２０      特定周波数抽出器
２１      特徴量抽出器
２２      位相振幅変換器
２３      透かし情報重畳器
２４      拡大縮小器
３０      登録画像
３１      入力画像
３２Ａ、３２Ｂ    振幅成分
３３Ａ、３３Ｂ    位相成分
３４      合成画像
３５      相関画像
４０      攻撃推定器
４１      振幅調整器
１０１      透かし埋込画像
１０２      透かし情報
１０３      埋込対象画像
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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