(57)【要約】【課題】効果的に改ざんを検出することができ、かつ、電子透かしとしての埋め込みビット数を小さくすることのできる電子透かし埋め込み装置を得る。【解決手段】情報ビット値算出部４は、原画像と参照画像との関係に基づく０または１の情報ビットを算出する。ビットパディング部５は情報ビットにゼロパディングを行い、誤り検出訂正符号化部６は、情報ビットとゼロパディングを含めて誤り検出訂正符号化する。サムチェックビット取得部７は、誤り検出訂正符号化されたサムチェックビットを取得し、電子透かし埋め込み部８は、このサムチェックビットを、電子透かしを用いて原画像に埋め込む。【選択図】図１
2011019162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段と、
原画像と、前記参照画像生成手段で生成された参照画像との関係を示す数値の計算結果に基づき、前記参照画像に対応する情報ビットを０または１に決定する情報ビット決定手段と、
前記情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットを誤り検出訂正符号化する誤り検出訂正符号化手段と、
前記誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットを、電子透かしを用いて前記原画像に埋め込み、透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み手段とを備えた電子透かし埋め込み装置。
【請求項２】
互いに異なる信号から形成された複数の参照画像を生成する参照画像生成手段と、
前記参照画像生成手段で生成された参照画像と、電子透かし埋め込み済み画像をスキャンしたスキャン画像との関係を示す数値を計算し、その数値により、当該参照画像に対応する情報ビット値を０または１に決定する情報ビット決定手段と、
前記スキャン画像から電子透かしを検出して、電子透かしとして埋め込まれていたサムチェックビットを検出するサムチェックビット検出手段と、
前記情報ビット決定手段から得られた情報ビットと、前記サムチェックビット検出手段から得られたサムチェックビットとを用いて、誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段と、
前記誤り検出訂正復号手段の誤り検出訂正結果からスキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段とを備えた電子透かし検出装置。
【請求項３】
情報ビット決定手段は、原画像と複数のランダムガウス信号との相関を計算し、その正負により情報ビットを０または１に決定することを特徴とする請求項１記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項４】
情報ビット決定手段は、スキャン画像とランダムガウス信号との相関を計算し、その正負により情報ビットを０または１に決定することを特徴とする請求項２記載の電子透かし検出装置。
【請求項５】
誤り検出訂正符号化手段は、情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットに、全て０または全て１の複数ビットを付加してから、誤り検出訂正符号化することを特徴とする請求項１記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項６】
誤り検出訂正復号手段は、情報ビット決定手段から得られた情報ビットに全て０または全て１の複数ビットを付加してから、サムチェックビット検出手段から得られたサムチェックビットを用いて、誤り検出訂正復号を行うことを特徴とする請求項２記載の電子透かし検出装置。
【請求項７】
互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段と、
原画像と、前記参照画像生成手段で生成された参照画像との関係を示す数値の計算結果に基づき、前記参照画像に対応する情報ビットを０または１に決定する情報ビット決定手段と、
前記情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットに対し、ＣＲＣ演算を行って、そのＣＲＣ出力値を求めるＣＲＣ演算手段と、
前記情報ビットと前記ＣＲＣ出力値とを合わせたビット列に対して、誤り検出訂正符号化を行ってサムチェックビットを求める誤り検出訂正符号化手段と、
前記誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットと、前記ＣＲＣ出力値の少なくとも一部とを電子透かしを用いて前記原画像に埋め込み、透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み手段とを備えた電子透かし埋め込み装置。
【請求項８】
互いに異なる信号から形成された複数の参照画像を生成する参照画像生成手段と、
前記参照画像生成手段で生成された参照画像と、電子透かし埋め込み済み画像をスキャンしたスキャン画像との関係を示す数値を計算し、その数値により、当該参照画像に対応する情報ビット値を０または１に決定する情報ビット決定手段と、
前記スキャン画像から電子透かしを検出して、電子透かしとして埋め込まれていたサムチェックビットとＣＲＣ出力値を検出する電子透かし検出手段と、
前記情報ビット決定手段から得られた情報ビットと、前記電子透かし検出手段から得られたサムチェックビットおよびＣＲＣ出力値とを用いて誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段と、
前記誤り検出訂正復号手段で誤り検出訂正された情報ビットと前記ＣＲＣ出力値を用いて行われたＣＲＣ演算の演算結果に基づいて、前記誤り検出訂正復号手段で情報ビットとＣＲＣ出力値とが正しく訂正されているか否かを判定する訂正判定手段と、
前記訂正判定手段の判定結果に基づいて前記スキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段とを備えた電子透かし検出装置。
【請求項９】
情報ビット決定手段は、原画像と複数のランダムガウス信号との相関を計算し、その正負により情報ビットを０または１に決定することを特徴とする請求項７記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項１０】
改ざん判定手段は、誤り検出訂正復号手段で、正常に誤り検出訂正が終了したと判断されたとき、スキャン画像の改ざんがなかったと判定し、正常に誤り検出訂正が終了しなかったと判断されたとき、スキャン画像の改ざんがあったと判定することを特徴とする請求項２または請求項８記載の電子透かし検出装置。
【請求項１１】
原画像に電子透かしを埋め込むコンピュータを、
互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段と、
前記原画像と、前記参照画像生成手段で生成された参照画像との関係を示す数値の計算結果に基づき、前記参照画像に対応する情報ビットを０または１に決定する情報ビット決定手段と、
前記情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットを誤り検出訂正符号化する誤り検出訂正符号化手段と、
前記誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットを、電子透かしを用いて前記原画像に埋め込み、透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み手段として機能させるための電子透かし埋め込みプログラム。
【請求項１２】
電子透かし埋め込み済み画像から電子透かしを検出するコンピュータを、
互いに異なる信号から形成された複数の参照画像を生成する参照画像生成手段と、
前記参照画像生成手段で生成された参照画像と、前記電子透かし埋め込み済み画像をスキャンしたスキャン画像との関係を示す数値を計算し、その数値により、当該参照画像に対応する情報ビット値を０または１に決定する情報ビット決定手段と、
前記スキャン画像から電子透かしを検出して、電子透かしとして埋め込まれていたサムチェックビットを検出するサムチェックビット検出手段と、
前記情報ビット決定手段から得られた情報ビットと、前記サムチェックビット検出手段から得られたサムチェックビットとを用いて、誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段と、
前記誤り検出訂正復号手段の誤り検出訂正結果からスキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段として機能させるための電子透かし検出プログラム。
【請求項１３】
原画像に電子透かしを埋め込むコンピュータを、
互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段と、
前記原画像と、前記参照画像生成手段で生成された参照画像との関係を示す数値の計算結果に基づき、前記参照画像に対応する情報ビットを０または１に決定する情報ビット決定手段と、
前記情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットに対し、ＣＲＣ演算を行って、そのＣＲＣ出力値を求めるＣＲＣ演算手段と、
前記情報ビットと前記ＣＲＣ出力値とを合わせたビット列に対して、誤り検出訂正符号化を行ってサムチェックビットを求める誤り検出訂正符号化手段と、
前記誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットと、前記ＣＲＣ出力値の少なくとも一部とを電子透かしを用いて前記原画像に埋め込み、透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み手段として機能させるための電子透かし埋め込みプログラム。
【請求項１４】
電子透かし埋め込み済み画像から電子透かしを検出するコンピュータを、
互いに異なる信号から形成された複数の参照画像を生成する参照画像生成手段と、
前記参照画像生成手段で生成された参照画像と、前記電子透かし埋め込み済み画像をスキャンしたスキャン画像との関係を示す数値を計算し、その数値により、当該参照画像に対応する情報ビット値を０または１に決定する情報ビット決定手段と、
前記スキャン画像から電子透かしを検出して、電子透かしとして埋め込まれていたサムチェックビットとＣＲＣ出力値を検出する電子透かし検出手段と、
前記情報ビット決定手段から得られた情報ビットと、前記電子透かし検出手段から得られたサムチェックビットおよびＣＲＣ出力値とを用いて誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段と、
前記誤り検出訂正復号手段で誤り検出訂正された情報ビットと前記ＣＲＣ出力値を用いて行われたＣＲＣ演算の演算結果に基づいて、前記誤り検出訂正復号手段で情報ビットとＣＲＣ出力値とが正しく訂正されているか否かを判定する訂正判定手段と、
前記訂正判定手段の判定結果に基づいて前記スキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段として機能させるための電子透かし検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙上や電子的に表示された文書や画像に対し電子透かしを埋め込んでおき、後にその電子透かしを検出することで、それら文書や画像が改ざんされたかどうかを検出する電子透かし埋め込み装置、電子透かし検出装置及びそれらのプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、紙上や電子的に表示された文書や画像に対し電子透かしを埋め込んでおき、後にその電子透かしを検出することで、それら文書や画像が改ざんされたかどうかを検出する手法が存在する。
例えば、特許文献１には、原画像データのハッシュ値を計算して電子透かしなどを利用して保存しておき、後にスキャン画像データから得られたハッシュ値と比較して、改ざん検出する手法が開示されている。また、非特許文献１には、原画像と複数のランダムガウス信号との相関の正負によりビジュアルハッシュと称するビットを生成して電子透かしなどを利用して保存しておき、後にスキャン画像と上記と同じ複数のランダムガウス信号との相関の正負から得られたビジュアルハッシュビットと比較することで、改ざんを検出する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２２７８８号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Fridrich, Jiri,“Visual Hash For Oblivious Watermarking”, Proc.SPIE Vol.3971, p.286-294, Security and Watermarking of Multimedia Contents II, Ping Wah Wong; Edward J. Delp; Eds.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、従来の特許文献１に記載されているような画像検証装置では、原画像を印刷し、更にスキャンする際に生じるアナログ変換ノイズの介在により、改ざんがない場合でも原画像とスキャン画像のそれぞれのハッシュ値が必ずしも一致するとは限らず、効果的に改ざんを検出できないという課題があった。
また、非特許文献１に記載されているような電子透かし埋め込み方法では、相関を計算したランダムガウス信号の数だけビジュアルハッシュと称するビット列をつくって保存しておく必要があるが、精度を上げるには、相関を計算するランダムガウス信号の数を増やす必要がある。改ざんを検出するためには、それらのビジュアルハッシュビットは電子透かしで埋め込んで保存する必要があり、そのため電子透かしとしての埋め込みビット数が増大してしまうという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、効果的に改ざんを検出することができ、かつ、電子透かしとしての埋め込みビット数を小さくすることのできる電子透かし埋め込み装置、電子透かし検出装置及びそれらのプログラムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る電子透かし埋め込み装置は、互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段と、原画像と、参照画像生成手段で生成された参照画像との関係を示す数値の計算結果に基づき、参照画像に対応する情報ビットを０または１に決定する情報ビット決定手段と、情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットを誤り検出訂正符号化する誤り検出訂正符号化手段と、誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットを、電子透かしを用いて原画像に埋め込み、透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の電子透かし埋め込み装置は、原画像と参照画像との関係に基づく０または１の情報ビットを誤り検出訂正符号化し、この誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットを、電子透かしを用いて原画像に埋め込むようにしたので、効果的に改ざんを検出することができ、かつ、電子透かしとしての埋め込みビット数を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込み装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込み装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態１による電子透かし検出装置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１による電子透かし検出装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置の改ざん検出の動作を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置のゼロパディングによる誤訂正検出の例を示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による電子透かし埋め込み装置を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態２による電子透かし検出装置を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態２による電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置のＣＲＣ演算による誤訂正検出の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込み装置を示す構成図である。
図１に示す電子透かし埋め込み装置は、ガウス雑音画像生成部１、原画像取得部２、ベクトル内積計算部３、情報ビット値算出部４、ビットパディング部５、誤り検出訂正符号化部６、サムチェックビット取得部７、電子透かし埋め込み部８を備えている。
【００１１】
ガウス雑音画像生成部１は、互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段である。原画像取得部２は、紙上や電子的に表示された文書や画像（以下原画像と称す）を取得する手段であり、文書データのインタフェースやスキャナ等で構成されている。ベクトル内積計算部３は、ガウス雑音画像生成部１で生成したそれぞれのガウス雑音画像と原画像取得部２で取得した原画像とのベクトル内積を計算する手段である。情報ビット値算出部４は、ベクトル内積計算部３で計算された内積値から１か０の情報ビットを算出する情報ビット決定手段である。ビットパディング部５は、情報ビット値算出部４で算出された情報ビットにゼロパディングを行う（値が０であるビットをあるビット数だけ付加する）手段である。誤り検出訂正符号化部６は、ビットパディング部５でゼロパディングされた情報ビットの誤り検出訂正符号化を行う誤り検出訂正符号化手段である。サムチェックビット取得部７は、誤り検出訂正符号化部６で誤り検出訂正符号化した際のサムチェックビットを取得する手段である。電子透かし埋め込み部８は、サムチェックビット取得部７で取得されたサムチェックビットを、原画像取得部２で取得された原画像に対して電子透かしとして埋め込みを行い、電子透かし埋込済画像１００を出力する電子透かし埋め込み手段である。
【００１２】
次に、実施の形態１の電子透かし埋め込み装置の動作を説明する。
電子透かし埋め込み装置における動作の概略は次の通りである。即ち、互いに異なる複数のガウス雑音画像と１つの原画像との間でベクトル内積計算を行って、ガウス雑音画像の数と同じビット数の情報ビットを生成する。その情報ビットにゼロパディングした上で、誤り検出訂正符号化を行って、あるビット数のサムチェックビットを得る。そのように得られたサムチェックビットを電子透かしを用いて原画像に埋め込んだ画像を生成した上で、電子透かし埋込済画像１００を生成する。
【００１３】
以下、電子透かし埋め込み装置における電子透かし埋め込み処理の詳細を図２のフローチャートを用いて説明する。
原画像取得部２は、例えばワープロ文書などから電子的に生成した印刷画像データを取得した後、Ａ画素×Ｂ画素（印刷された場合の大きさ（長さ）ではＬＡ×ＬＢ：単位ｍｍ）の部分画像をＮ個に分割する（ステップＳＴ１０１，ＳＴ１０２）。
ガウス雑音画像生成部１は、例えば、画素値をガウス雑音を用いて決定した、ガウス雑音画像をＭ個生成する（ステップＳＴ１０３）。画像の大きさは、Ａ画素×Ｂ画素とする。画素値をガウス雑音で決定するには、例えば計算機プログラムであるガウス雑音発生関数などを使用してもよい。その際、画像ごとに、ガウス雑音発生関数の初期値をランダムに変えることによって、それ以降発生するガウス雑音の値は、Ｍ個のガウス雑音画像に対し、互いに異なるようにする。
【００１４】
ベクトル内積計算部３は、原画像取得部２で取得されたＮ個の部分画像の１個ずつに対し、ガウス雑音画像生成部１で生成したＭ個のガウス雑音画像とのベクトル内積を計算する（ステップＳＴ１０４）。そのやり方は例えば、原画像の部分画像に対して全画素値の平均値を求め、その平均値と現在の各画素値との差分を新たな画素値とする。例えば、画素値の平均値は１２８である部分画像において、１００であった画素値は−２８に、また２００であった画素値は７２に変換されることになる。同様にして、Ｍ個のガウス雑音画像に対してもそれぞれ平均値を算出して画素値を変換する。このようにして生成されたガウス雑音画像の画素値（Ａ×Ｂ個）を［Ａ×Ｂ］次元のベクトルと考えて、（Ｘ０，Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＡ×Ｂ−１）と考える。同じように部分画像の画素値（Ａ×Ｂ個）を［Ａ×Ｂ］次元のベクトルと考えて、（Ｙ０，Ｙ１，Ｙ２，…，ＹＡ×Ｂ−１）と考える。このとき、ガウス雑音画像ｍと原画像の部分画像とのベクトル内積の計算結果をＳとすると、Ｓｍ＝［Ｘ０×Ｙ０＋Ｘ１×Ｙ１＋Ｘ２×Ｙ２＋…＋ＸＡ×Ｂ−１×ＹＡ×Ｂ−１］となる。
【００１５】
情報ビット値算出部４は、例えば、Ｍ個のガウス雑音画像ｍのベクトル内積値Ｓｍ＞０ならば１を、またＳｍ＜０ならば０を、情報ビット値として算出する。これを、１つの部分画像ｎに対してＭ個のガウス雑音画像と行うことで、Ｍ個の情報ビット値Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，…，ＴＭ−１を生成する（ステップＳＴ１０５）。
ビットパディング部５は、Ｍ個の情報ビット値Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，…，ＴＭ−１に対し、値が０であるＣ個のビット値ＵＣを付加して、［Ｍ＋Ｃ］個の符号化ビット列Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，…・ＴＭ−１，Ｕ０，Ｕ１，…，ＵＣ−１を生成する（但しＵ０，Ｕ１，…，ＵＣ−１＝０）（ステップＳＴ１０６）。
【００１６】
誤り検出訂正符号化部６は、［Ｍ＋Ｃ］個のビット列Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，…，ＴＭ−１，Ｕ０，Ｕ１，…，ＵＣ−１に対して誤り検出訂正符号化を行い、Ｄ個のサムチェックビットＶ０，Ｖ１，…，ＶＤ−１を算出する（ステップＳＴ１０７）。
サムチェックビット取得部７は、Ｄ個のサムチェックビットＶ０，Ｖ１，…，ＶＤ−１を取得する。
電子透かし埋め込み部８は、上記Ｄ個のサムチェックビットＶ０，Ｖ１，…，ＶＤ−１を、例えば原画像内の部分画像ｎの領域に、電子透かし技術を用いて埋め込むことにより、部分画像から変換された画像データを生成する（ステップＳＴ１０８）。これを例えば、原画像内の全ての部分画像Ｎ個に対して行って（ステップＳＴ１０９）、電子透かし埋込済画像１００を生成する。
【００１７】
以上説明したように、電子透かし埋め込み装置では、原画像とガウス雑音との相関の正負を情報ビット０／１に変換する。この情報ビットには、アナログノイズ程度の微小な画像変動ではほとんどビット反転は起こらず、人為的改ざんで想定される大幅な画像変動の場合は少なからぬビット反転が発生する、という性質がある（例えば、非特許文献１参照）。そこで、サムチェックビットによる誤り訂正能力の設定値として「アナログノイズで発生する微小なビット反転は完全に訂正できるが、人為的改ざんで発生する程度のビット反転は訂正しきれない」という値に決定する。この値は必要とされる改ざん検出の精度等に基づいて適宜決定する。このように、誤り訂正能力の設定値を適切な値とすることにより、改ざんの検出を誤り訂正の成否で判断することができる。
【００１８】
次に、実施の形態１における電子透かし検出装置について説明する。
図３は、実施の形態１の電子透かし検出装置を示す構成図である。
図３に示す電子透かし検出装置は、ガウス雑音画像生成部１、スキャン画像取得部２ａ、ベクトル内積計算部３、情報ビット値算出部４、ビットパディング部５、誤り検出訂正復号部６ａ、サムチェックビット取得部７、電子透かし検出部９、パディングビット抽出部１０、改ざん判定部１１を備えている。
【００１９】
ガウス雑音画像生成部１は、電子透かし埋め込み装置のガウス雑音画像生成部１と同様に、互いに異なる信号から形成された複数の参照画像を生成する参照画像生成手段である。スキャン画像取得部２ａは、電子透かし埋込済画像１００をスキャンしたスキャン画像を取得する手段である。ベクトル内積計算部３は、電子透かし埋め込み装置のベクトル内積計算部３と同様の機能を有し、ガウス雑音画像生成部１で生成された参照画像と、スキャン画像取得部２ａで得たスキャン画像との関係を示す数値を計算する手段である。情報ビット値算出部４及びビットパディング部５は、それぞれ電子透かし埋め込み装置の情報ビット値算出部４及びビットパディング部５と同様の機能を有する手段である。誤り検出訂正復号部６ａは、ビットパディング部５でビットパディングされた情報ビットと、サムチェックビット取得部７から得られたサムチェックビットとを用いて、誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段である。
【００２０】
また、電子透かし検出部９は、スキャン画像取得部２ａで取得したスキャン画像から電子透かしを検出する手段であり、サムチェックビット取得部７は、電子透かし検出部９から出力されたサムチェックビットを取得するサムチェックビット検出手段である。パディングビット抽出部１０は、誤り検出訂正復号部６ａで誤り検出訂正復号された情報ビットからパディングビットを抽出する手段である。改ざん判定部１１は、パディングビット抽出部１０で抽出されたパディングビットに基づいて、スキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段である。
【００２１】
尚、電子透かし検出装置および上述した電子透かし埋め込み装置は、それぞれコンピュータで実現され、電子透かし埋め込み装置におけるガウス雑音画像生成部１〜電子透かし埋め込み部８や、電子透かし検出装置におけるガウス雑音画像生成部１〜改ざん判定部１１は、それぞれの機能に対応したソフトウェアとこれらソフトウェアを実行するためのＣＰＵやメモリといったハードウェアから構成されている。あるいは、電子透かし埋め込み装置および電子透かし検出装置の一部または全ての機能部をハードウェアで構成してもよい。
【００２２】
次に、実施の形態１の電子透かし検出装置の動作について説明する。
図４は、電子透かし検出処理を示すフローチャートである。
スキャン画像取得部２ａは、電子透かし埋め込み装置の原画像取得部２が原画像を取得して部分画像を生成するのに対し、紙媒体の印刷物などをスキャナでスキャンしたスキャン画像を取得し、それを部分画像に分割する（ステップＳＴ２０１，ＳＴ２０２）。このとき、スキャン画像が、電子透かし埋め込み装置で生成された電子透かし埋込済画像１００と同じ大きさであるとすると、スキャン画像取得部２ａが生成する部分画像の位置と数は、図１の原画像取得部２で生成された部分画像の位置と数とに等しい。
ガウス雑音画像生成部１は、図１のガウス雑音画像生成部１と同一の動作を行い、ガウス雑音画像をＭ個生成する（ステップＳＴ２０３）。
【００２３】
ベクトル内積計算部３は、図１の電子透かし埋め込み装置のベクトル内積計算部３においては原画像取得部２が生成した原画像の部分画像を入力の１つとするのに対し、図３のベクトル内積計算部３においては、スキャン画像取得部２ａが生成する部分画像を入力の１つとする点を除き、同一の動作を行う。即ち、１つの部分画像に対し、Ｍ個のガウス雑音画像とのベクトル内積計算を行う（ステップＳＴ２０４）。また、それぞれの部分画像の画素数は同一である。
【００２４】
情報ビット値算出部４は、ベクトル内積計算部３で算出されたガウス雑音画像とスキャン画像とから、電子透かし埋め込み装置の情報ビット値算出部４と同様の手順により、１つの部分画像ｎに対して行うことで、［Ａ×Ｂ］個の情報ビット値Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，…，ＷＡ×Ｂ−１を決定する（ステップＳＴ２０５）。また、ビットパディング部５は、図１のビットパディング部５と同様、［Ａ×Ｂ］個の情報ビット値Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，…，ＷＡ×Ｂ−１に対し、値が０であるＣ個のビット値ＱＣを付加して、［Ａ×Ｂ＋Ｃ］個の符号化ビット列Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，…，ＷＡ×Ｂ−１，Ｑ０，Ｑ１，…，ＱＣ−１を生成する（但しＱ０，Ｑ１，…，ＱＣ−１＝０）（ステップＳＴ２０６）。
【００２５】
電子透かし検出部９は、スキャン画像取得部２ａから部分画像を取得し、そこから電子透かしを検出する（ステップＳＴ２０７）。サムチェックビット取得部７は、電子透かし検出部９が部分画像から電子透かしを検出することで、Ｄ個のサムチェックビットＲ０，Ｒ１，…，ＲＤ−１を得る（ステップＳＴ２０８）。
誤り検出訂正復号部６ａは、ビットパディング部５でビットパディングされた情報ビット列Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，…，ＷＡ×Ｂ−１，Ｑ０，Ｑ１，…，ＱＣ−１に、サムチェックビット取得部７で取得したＤ個のサムチェックビットＲ０，Ｒ１，…，ＲＤ−１を付加して、ビット列Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，…，ＷＡ×Ｂ−１，Ｑ０，Ｑ１，…，ＱＣ−１、Ｒ０，Ｒ１，…，ＲＤ−１を生成した上で、誤り検出訂正復号し、復号されたビット列Ｗ’０，Ｗ’１，Ｗ’２，…，Ｗ’Ａ×Ｂ−１，Ｑ’０，Ｑ’１，…，Ｑ’Ｃ−１、Ｒ’０，Ｒ’１，…，Ｒ’Ｄ−１を出力する（ステップＳＴ２０９）。
【００２６】
パディングビット抽出部１０は、誤り検出訂正復号部６ａで誤り検出訂正復号されたビット列Ｗ’０，Ｗ’１，Ｗ’２，…，Ｗ’Ａ×Ｂ−１，Ｑ’０，Ｑ’１，…，Ｑ’Ｃ−１、Ｒ’０，Ｒ’１，…，Ｒ’Ｄ−１から、パディングビットＲ’０，Ｒ’１，…，Ｒ’Ｄ−１を抽出する（ステップＳＴ２１０）。
改ざん判定部１１は、パディングビット抽出部１０で抽出されたパディングビットＲ’０，Ｒ’１，…，Ｒ’Ｄ−１に対し、＝０か、≠０かを判定し、もし＝０であれば、部分画像ｎは改ざんされていないと判定する。そして、このような処理を全ての部分画像の処理が完了するまで行い（ステップＳＴ２１２）、全ての部分画像の処理が完了した場合は、電子透かし埋込済画像１００は改ざんされていないと判定する（ステップＳＴ２１３）。一方、ステップＳＴ２１１において、≠０であった場合、部分画像ｎが改ざんされていると判定する（ステップＳＴ２１４）。
【００２７】
図５は、このような電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置による改ざん検出の動作を示したものである。
また、図６は、電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置によるゼロパディングを用いた誤訂正の検出の例である。
以下、図５中の括弧内の数字に対応させてその説明を行う。
（１）は、電子透かし埋め込み装置の原画像取得部２で取得された原画像である。
（３）は、ガウス雑音画像生成部１で生成されたガウス雑音画像である。
（２）は、ベクトル内積計算部３で行われるベクトル内積計算である。
（４）は、情報ビット値算出部４とビットパディング部５で行われる情報ビットの算出とゼロパディングである。
（５）は、誤り検出訂正符号化部６で行われる誤り検出訂正符号化演算を示す。
（６）は、電子透かし埋め込み部８で行われるサムチェックビットの電子透かし埋め込みを示す。
以下、（７）以降の動作は電子透かし検出装置によるものである。
【００２８】
（８）は、電子透かし検出装置におけるスキャン画像取得部２ａで取得されたスキャン画像である。
（１０）は、ガウス雑音画像生成部１で生成されたガウス雑音画像である。
（９）は、ベクトル内積計算部３で行われるベクトル内積計算である。
（１１）は、情報ビット値算出部４、ビットパディング部５で行われる情報ビットの算出と０のパディングである。
（７）は、電子透かし検出部９で行われる電子透かしの検出と、サムチェックビット取得部７におけるサムチェックビットの取得を示す。
（１２）は、誤り検出訂正復号部６ａで行われる誤り検出訂正復号を示す。
（１３）は、パディングビット抽出部１０で行われる誤り検出訂正復号結果のビット列からのパディングビットの抽出と、改ざん判定部１１で行われる改ざん判定を示す。正しく訂正された場合は「改ざんなし」と判定し、誤訂正の場合は「改ざんあり」と判定する。即ち、図６の復号結果に示すように、誤り検出訂正復号部６ａにおいて訂正が正しくない場合はパディングビットに≠０ではないビットが存在する。これにより、改ざんが行われたと判定することができる。
【００２９】
尚、上記実施の形態では、ビットパディング部５におけるパディングビットとして０を用いたが、全て１を付加するようにしてもよい。この場合は、電子透かし検出装置において、パディングビット抽出部１０で抽出されるパディングビットが≠１でない場合、改ざん判定部１１は改ざんが行われたと判定する。
【００３０】
以上のように、実施の形態１の電子透かし埋め込み装置によれば、互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段と、原画像と、参照画像生成手段で生成された参照画像との関係を示す数値の計算結果に基づき、参照画像に対応する情報ビットを０または１に決定する情報ビット決定手段と、情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットを誤り検出訂正符号化する誤り検出訂正符号化手段と、誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットを、電子透かしを用いて原画像に埋め込み、透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み手段とを備えたので、効果的に改ざんを検出することができ、かつ、電子透かしとしての埋め込みビット数を小さくすることができる。
【００３１】
また、実施の形態１の電子透かし検出装置によれば、互いに異なる信号から形成された複数の参照画像を生成する参照画像生成手段と、参照画像生成手段で生成された参照画像と、電子透かし埋め込み済み画像をスキャンしたスキャン画像との関係を示す数値を計算し、その数値により、参照画像に対応する情報ビット値を０または１に決定する情報ビット決定手段と、スキャン画像から電子透かしを検出して、電子透かしとして埋め込まれていたサムチェックビットを検出するサムチェックビット検出手段と、情報ビット決定手段から得られた情報ビットと、サムチェックビット検出手段から得られたサムチェックビットとを用いて、誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段と、誤り検出訂正復号手段の誤り検出訂正結果からスキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段とを備えたので、実施の形態１の電子透かし埋め込み装置で埋め込まれた電子透かしに基づいて、確実に改ざんの有無を検出することができる。
【００３２】
また、実施の形態１の電子透かし埋め込み装置によれば、情報ビット決定手段は、原画像と複数のランダムガウス信号との相関を計算し、その正負により情報ビットを０または１に決定するようにしたので、効果的な改ざん検出のための情報ビットとすることができる。
【００３３】
また、実施の形態１の電子透かし検出装置によれば、情報ビット決定手段は、スキャン画像とランダムガウス信号との相関を計算し、その正負により情報ビットを０または１に決定するようにしたので、効果的な改ざん検出のための情報ビットとすることができる。
【００３４】
また、実施の形態１の電子透かし埋め込み装置によれば、誤り検出訂正符号化手段は、情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットに、全て０または全て１の複数ビットを付加してから、誤り検出訂正符号化するようにしたので、改ざん判定の精度を向上させることができる。
【００３５】
また、実施の形態１の電子透かし検出装置によれば、誤り検出訂正復号手段は、情報ビット決定手段から得られた情報ビットに全て０または全て１の複数ビットを付加してから、サムチェックビット検出手段から得られたサムチェックビットを用いて、誤り検出訂正復号を行うようにしたので、改ざん判定の精度を向上させることができる。
【００３６】
また、実施の形態１の電子透かし埋め込みプログラムによれば、原画像に電子透かしを埋め込むコンピュータを、互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段と、原画像と、参照画像生成手段で生成された参照画像との関係を示す数値の計算結果に基づき、参照画像に対応する情報ビットを０または１に決定する情報ビット決定手段と、情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットを誤り検出訂正符号化する誤り検出訂正符号化手段と、誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットを、電子透かしを用いて原画像に埋め込み、透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み手段として機能させるようにしたので、効果的に改ざんを検出することができ、かつ、電子透かしとしての埋め込みビット数を小さくすることができる電子透かし埋め込み装置をコンピュータ上に実現することができる。
【００３７】
また、実施の形態１の電子透かし検出プログラムによれば、電子透かし埋め込み済み画像から電子透かしを検出するコンピュータを、互いに異なる信号から形成された複数の参照画像を生成する参照画像生成手段と、参照画像生成手段で生成された参照画像と、電子透かし埋め込み済み画像をスキャンしたスキャン画像との関係を示す数値を計算し、その数値により、参照画像に対応する情報ビット値を０または１に決定する情報ビット決定手段と、スキャン画像から電子透かしを検出して、電子透かしとして埋め込まれていたサムチェックビットを検出するサムチェックビット検出手段と、情報ビット決定手段から得られた情報ビットと、サムチェックビット検出手段から得られたサムチェックビットとを用いて、誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段と、誤り検出訂正復号手段の誤り検出訂正結果からスキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段として機能させるようにしたので、実施の形態１の電子透かし埋め込みプログラムで実現された電子透かし埋め込み装置で埋め込まれた電子透かしに基づいて、確実に改ざんの有無を検出することができる電子透かし検出装置をコンピュータ上に実現することができる。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態１では、電子透かし埋め込み装置で０または１のビットをパディングしてから誤り検出訂正符号化して生成されたサムチェックビットを電子透かしで埋め込み、また電子透かし検出装置では、０または１のビットをパディングビットと、電子透かしから検出したサムチェックビットとから誤り検出訂正復号し、パディングしたビットが訂正されていれば、その部分画像に改ざんがあったと判定していた。これに対し、実施の形態２では、電子透かし埋め込み装置において、情報ビットに対しＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）演算を行って、そのＣＲＣ出力値を求めた上で、情報ビットとＣＲＣ出力値を合わせたビット列に対して、誤り検出訂正符号化を行ってサムチェックビットを求め、ＣＲＣ出力値と誤り検出訂正符号化のサムチェックビットの両方を電子透かしで埋め込むようにしたものである。
また、実施の形態２の電子透かし検出装置では、電子透かしから抽出したＣＲＣ出力値と誤り検出訂正符号化のサムチェックビットを、情報ビットに付加した上で誤り検出訂正復号し、さらに訂正された情報ビットとＣＲＣ出力値を用いて、ＣＲＣ演算を行うことで、情報ビットとＣＲＣ出力値が正しく訂正されているか否かを判定する。
【００３９】
図７は、実施の形態２の電子透かし埋め込み装置を示す構成図である。
図示の電子透かし埋め込み装置は、ガウス雑音画像生成部１、原画像取得部２、ベクトル内積計算部３、情報ビット値算出部４、誤り検出訂正符号化部６ｂ、サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部７ａ、電子透かし埋め込み部８ａ、ＣＲＣ演算部１２を備えている。ここで、ガウス雑音画像生成部１〜情報ビット値算出部４は、実施の形態１の電子透かし埋め込み装置の構成と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００４０】
ＣＲＣ演算部１２は、情報ビット値算出部４で決定された複数の情報ビットに対し、ＣＲＣ演算を行って、そのＣＲＣ出力値を求めるＣＲＣ演算手段である。誤り検出訂正符号化部６ｂは、情報ビット値算出部４で決定された情報ビットとＣＲＣ演算部１２で演算したＣＲＣ出力値とを合わせたビット列に対して、誤り検出訂正符号化を行ってサムチェックビットを求める誤り検出訂正符号化手段である。サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部７ａは、誤り検出訂正符号化部６ｂが求めたサムチェックビットとＣＲＣ演算部１２が演算したＣＲＣ演算値を取得する手段である。電子透かし埋め込み部８ａは、サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部７ａで取得された、誤り検出訂正符号化部６ｂで符号化されたサムチェックビットとＣＲＣ出力値とを電子透かしを用いて原画像取得部２で取得された原画像に埋め込んで、電子透かし埋込済画像１０１を生成する電子透かし埋め込み手段である。
【００４１】
次に、実施の形態２の電子透かし埋め込み装置の動作を説明する。
情報ビット値算出部４で複数（Ｍ個とする）の情報ビット値を求めるまでの動作は実施の形態１の電子透かし埋め込み装置と同様であるため、その説明は省略する。ＣＲＣ演算部１２は、Ｍ個の情報ビット値Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，…，ＴＭ−１に対しＣＲＣ演算を行って、ｃビットのＣＲＣ出力値ｕ０，ｕ１，…，ｕＣ−１を得る。次に、誤り検出訂正符号化部６ｂでは、［Ｍ＋ｃ］個のビット列ｔ０，ｔ１，ｔ２，…，ｔＭ−１，ｕ０，ｕ１，…，ｕＣ−１に対して誤り検出訂正符号化を行い、ｄ個のサムチェックビットｖ０，ｖ１，…，ｖｄ−１を算出する。サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部７ａは、ｃ個のＣＲＣ出力値ｕ０，ｕ１，…，ｕＣ−１と、ｄ個のサムチェックビットｖ０，ｖ１，…，ｖｄ−１を取得する。電子透かし埋め込み部８ａは、上記ｃ個のＣＲＣ出力値ｕ０，ｕ１，…，ｕＣ−１と、ｄ個のサムチェックビットｖ０，ｖ１，…，ｖｄ−１を、例えば原画像内の部分画像ｎの領域に、電子透かし技術を用いて埋め込むことにより、部分画像から変換された画像データを生成する。これを例えば、原画像内の全ての部分画像Ｎ個に対して行って、電子透かし埋込済画像１０１を生成する。
【００４２】
次に、実施の形態２における電子透かし検出装置について説明する。
図８は、実施の形態２の電子透かし検出装置を示す構成図である。
図示の電子透かし検出装置は、ガウス雑音画像生成部１、スキャン画像取得部２ａ、ベクトル内積計算部３、情報ビット値算出部４、誤り検出訂正復号部６ｃ、サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部７ｂ、電子透かし検出部９、ＣＲＣ演算部１２ａ、改ざん判定部１１ａを備えている。
【００４３】
ここで、ガウス雑音画像生成部１〜情報ビット値算出部４および電子透かし検出部９は、実施の形態１の電子透かし検出装置と同様の構成であるため、ここでの説明は省略する。サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部７ａは、電子透かし検出部９で検出された電子透かしから、サムチェックビットとＣＲＣ出力値を得る手段である。誤り検出訂正復号部６ｃは、情報ビット値算出部４から得られた情報ビットと、サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部７ａで得られたサムチェックビットおよびＣＲＣ出力値とを用いて誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段である。ＣＲＣ演算部１２ａは、誤り検出訂正復号部６ｃで誤り検出訂正された情報ビットとＣＲＣ出力値を用いて行われたＣＲＣ演算の演算結果に基づいて、誤り検出訂正復号部６ｃにおける情報ビットとＣＲＣ出力値が正しく訂正されているか否かを判定する訂正判定手段である。改ざん判定部１１ａは、ＣＲＣ演算部１２ａの判定結果により、スキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段である。
【００４４】
尚、実施の形態２における電子透かし埋め込み装置および電子透かし検出装置においても、それぞれがコンピュータで実現され、電子透かし埋め込み装置におけるガウス雑音画像生成部１〜電子透かし埋め込み部８ａや、電子透かし検出装置におけるガウス雑音画像生成部１〜改ざん判定部１１ａは、それぞれの機能に対応したソフトウェアとこれらソフトウェアを実行するためのＣＰＵやメモリといったハードウェアから構成されている。あるいは、電子透かし埋め込み装置および電子透かし検出装置の一部または全ての機能部をハードウェアで構成してもよい。
【００４５】
以下、実施の形態２の電子透かし検出装置の動作について説明する。
ガウス雑音画像生成部１における複数（Ｍ個とする）のガウス雑音画像の生成は実施の形態１の電子透かし検出装置の動作と同様である。また、スキャン画像取得部２ａにおける動作も実施の形態１の電子透かし検出装置や実施の形態２の電子透かし埋め込み装置と同様である。即ち、スキャン画像取得部２ａは、図７の原画像取得部２が原画像を取得して部分画像を生成するのに対し、紙媒体の印刷物などをスキャナでスキャンしたスキャン画像を取得し、それを部分画像に分割する。このとき、スキャン画像が、図７の電子透かし埋め込み装置で生成された電子透かし埋込済画像１０１と同じ大きさであるとすると、スキャン画像取得部２ａが生成する部分画像の位置と数は、図７の原画像取得部２で生成された部分画像の位置と数とに等しい。
【００４６】
ベクトル内積計算部３は、図７のベクトル内積計算部３においては原画像取得部２が生成した原画像の部分画像を入力の１つとするのに対し、スキャン画像取得部２ａが生成する部分画像を入力の１つとするものであり、この点を除いて動作は同一である。また、それぞれの部分画像の画素数は同一である。
情報ビット値算出部４は、ベクトル内積計算部３で算出されたガウス雑音画像とスキャン画像とから、図７の情報ビット値算出部４と同様の手順により、１つの部分画像ｎに対して行うことで、［Ａ×Ｂ］個の情報ビット値Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，…，ＷＡ×Ｂ−１を決定する。
【００４７】
電子透かし検出部９は、実施の形態１の電子透かし検出装置と同様にスキャン画像取得部２ａで取得した画像から電子透かしを検出する。
サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部７ａは、電子透かし検出部９が部分画像から電子透かしを検出することで、ｄ個のサムチェックビットｒ０，ｒ１，・・・ｒｄ−１と、ｃビットのＣＲＣ出力値ｕ０，ｕ１，・・・ｕＣ−１を得る。
誤り検出訂正復号部６ｃは、情報ビット値算出部４で算出された情報ビット列Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，…，ＷＡ×Ｂ−１に、サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部７ａで取得されたＣＲＣ出力値ｕ０，ｕ１，…，ｕＣ−１およびサムチェックビットｒ０，ｒ１，…，ｒｄ−１とから、ビット列Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，…，ＷＡ×Ｂ−１，ｕ０，ｕ１，…，ｕＣ−１，ｒ０，ｒ１，…，ｒｄ−１を生成した上で、誤り検出訂正復号し、復号されたビット列ｗ’０，ｗ’１，ｗ’２，…，ｗ’Ａ×Ｂ−１，ｑ’０，ｑ’１，…，ｑ’Ｃ−１、ｒ’０，ｒ’１，…，ｒ’ｄ−１を生成する。
【００４８】
ＣＲＣ演算部１２ａは、誤り検出訂正復号部６ｃで誤り検出訂正復号されたｗ’０，ｗ’１，ｗ’２，…，ｗ’Ａ×Ｂ−１，ｑ’０，ｑ’１，…，ｑ’Ｃ−１、ｒ’０，ｒ’１，…，ｒ’ｄ−１から、情報ビット値に由来するｗ’０，ｗ’１，ｗ’２，…，ｗ’Ａ×Ｂ−１を抽出してＣＲＣ演算を行い、生成したＣＲＣ出力値ｑ”０，ｑ”１，…，ｑ”Ｃ−１を算出する。この生成したＣＲＣ出力値ｑ”０，ｑ”１，…，ｑ”Ｃ−１を、誤り検出訂正復号部６ｃで算出されたｑ’０，ｑ’１，…，ｑ’Ｃ−１と比較し、一致すれば誤り検出訂正復号部６ｃで正しく訂正されたと判断する。また一致しなければ正しく訂正されなかったと判断する。
改ざん判定部１１ａは、ＣＲＣ演算部１２ａで正しく訂正されたと判断された場合は改ざんがなかったと判断する。またも正しく訂正されなかったと判断された場合は改ざんがあったと判定する。
【００４９】
図９は、この発明の実施の形態２の電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置とにおけるＣＲＣ演算を用いた誤訂正の検出の例を示す。図示のように、情報ビット中に誤りが含まれる場合は、そのＣＲＣ出力値が一致せず、このような場合に改ざん判定部１１ａは改ざんがあったと判定する。
【００５０】
実施の形態２では、電子透かしを用いて埋め込むビット数は、サムチェックビットの全てのビットおよびＣＲＣ出力値の全てのビットであるが、情報ビットを電子透かしで埋め込むより、少ないビット数で済むという効果を奏する。
また、電子透かしを検出することで抽出するビット数は、サムチェックビットの全てのビットおよびＣＲＣ出力値の全てのビットであるが、情報ビットを電子透かしで検出するより、少ないビット数で済むという効果を奏する。
【００５１】
また、この実施の形態２では、電子透かし埋め込み装置において情報ビット値とＣＲＣ出力値を合わせたビット列に対して誤り検出訂正符号化を行い、電子透かし検出装置において電子透かしから抽出した情報ビット値とＣＲＣ出力値を誤り検出訂正復号した後で、情報ビット値に対してＣＲＣ演算を行い、上記抽出したＣＲＣ出力値と比較するので、誤り検出訂正復号によって情報ビット値が正しく復号されたか、精度よく判断できるという効果を奏する。
【００５２】
更に、情報ビットを電子透かしで埋め込むより、少ないビット数を電子透かしで埋め込めばよいので、電子透かしを埋め込んだ画像の画質が劣化しにくいという効果を有する。また、電子透かしで埋め込んだり、検出するビット数が少なくて済むので、比較的簡単な電子透かし技術で実現できるという効果を奏する。また検出するビット数が少なくて済むので、検出する精度を向上させることができるという効果を奏する。
【００５３】
尚、上記実施の形態２において、画像に埋め込むＣＲＣ出力値については、ＣＲＣ演算部１２で生成した全てのビットを埋め込む場合だけでなく、その一部のビットのみを埋め込んでもよい。その場合、電子透かし検出装置では、ＣＲＣ演算により得られたＣＲＣ出力値と画像から検出されたＣＲＣ出力値の比較は、一部のビットのみに限られることになり、正しく訂正されたかどうかの判断の精度は落ちる可能性があるが、画像に埋め込むビットが少なくて済むという利点を有する。
【００５４】
以上のように、実施の形態２の電子透かし埋め込み装置によれば、互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段と、原画像と、参照画像生成手段で生成された参照画像との関係を示す数値の計算結果に基づき、参照画像に対応する情報ビットを０または１に決定する情報ビット決定手段と、情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットに対し、ＣＲＣ演算を行って、そのＣＲＣ出力値を求めるＣＲＣ演算手段と、情報ビットとＣＲＣ出力値とを合わせたビット列に対して、誤り検出訂正符号化を行ってサムチェックビットを求める誤り検出訂正符号化手段と、誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットと、ＣＲＣ出力値の少なくとも一部とを電子透かしを用いて原画像に埋め込み、透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み手段とを備えたので、効果的に改ざんを検出することができ、かつ、電子透かしとしての埋め込みビット数を小さくすることができる。
【００５５】
また、実施の形態２の電子透かし検出装置によれば、互いに異なる信号から形成された複数の参照画像を生成する参照画像生成手段と、参照画像生成手段で生成された参照画像と、電子透かし埋め込み済み画像をスキャンしたスキャン画像との関係を示す数値を計算し、その数値により、参照画像に対応する情報ビット値を０または１に決定する情報ビット決定手段と、スキャン画像から電子透かしを検出して、電子透かしとして埋め込まれていたサムチェックビットとＣＲＣ出力値を検出する電子透かし検出手段と、情報ビット決定手段から得られた情報ビットと、電子透かし検出手段から得られたサムチェックビットおよびＣＲＣ出力値とを用いて誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段と、誤り検出訂正復号手段で誤り検出訂正された情報ビットとＣＲＣ出力値を用いて行われたＣＲＣ演算の演算結果に基づいて、誤り検出訂正復号手段で情報ビットとＣＲＣ出力値とが正しく訂正されているか否かを判定する訂正判定手段と、訂正判定手段の判定結果に基づいてスキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段とを備えたので、実施の形態２の電子透かし埋め込み装置で埋め込まれた電子透かしに基づいて、確実に改ざんの有無を検出することができる。
【００５６】
また、実施の形態２の電子透かし埋め込み装置によれば、情報ビット決定手段は、原画像と複数のランダムガウス信号との相関を計算し、その正負により情報ビットを０または１に決定するようにしたので、効果的な改ざん検出のための情報ビットとすることができる。
【００５７】
また、実施の形態２の電子透かし検出装置によれば、改ざん判定手段は、誤り検出訂正復号手段で、正常に誤り検出訂正が終了したと判断されたとき、スキャン画像の改ざんがなかったと判定し、正常に誤り検出訂正が終了しなかったと判断されたとき、スキャン画像の改ざんがあったと判定するようにしたので、改ざん判定の精度を向上させることができる。
【００５８】
また、実施の形態２の電子透かし埋め込みプログラムによれば、原画像に電子透かしを埋め込むコンピュータを、互いに異なる信号から形成された複数の画像を生成する参照画像生成手段と、原画像と、参照画像生成手段で生成された参照画像との関係を示す数値の計算結果に基づき、参照画像に対応する情報ビットを０または１に決定する情報ビット決定手段と、情報ビット決定手段で決定された複数の情報ビットに対し、ＣＲＣ演算を行って、そのＣＲＣ出力値を求めるＣＲＣ演算手段と、情報ビットとＣＲＣ出力値とを合わせたビット列に対して、誤り検出訂正符号化を行ってサムチェックビットを求める誤り検出訂正符号化手段と、誤り検出訂正符号化手段で符号化されたサムチェックビットと、ＣＲＣ出力値の少なくとも一部とを電子透かしを用いて原画像に埋め込み、透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み手段として機能させるようにしたので、効果的に改ざんを検出することができ、かつ、電子透かしとしての埋め込みビット数を小さくすることができる電子透かし埋め込み装置をコンピュータ上に実現することができる。
【００５９】
また、実施の形態２の電子透かし検出装置によれば、電子透かし埋め込み済み画像から電子透かしを検出するコンピュータを、互いに異なる信号から形成された複数の参照画像を生成する参照画像生成手段と、参照画像生成手段で生成された参照画像と、電子透かし埋め込み済み画像をスキャンしたスキャン画像との関係を示す数値を計算し、その数値により、参照画像に対応する情報ビット値を０または１に決定する情報ビット決定手段と、スキャン画像から電子透かしを検出して、電子透かしとして埋め込まれていたサムチェックビットとＣＲＣ出力値を検出する電子透かし検出手段と、情報ビット決定手段から得られた情報ビットと、電子透かし検出手段から得られたサムチェックビットおよびＣＲＣ出力値とを用いて誤り検出訂正復号を行う誤り検出訂正復号手段と、誤り検出訂正復号手段で誤り検出訂正された情報ビットとＣＲＣ出力値を用いて行われたＣＲＣ演算の演算結果に基づいて、誤り検出訂正復号手段で情報ビットとＣＲＣ出力値とが正しく訂正されているか否かを判定する訂正判定手段と、正判定手段の判定結果に基づいてスキャン画像の改ざんの有無を判定する改ざん判定手段として機能させるようにしたので、実施の形態２の電子透かし埋め込みプログラムで実現された電子透かし埋め込み装置で埋め込まれた電子透かしに基づいて、確実に改ざんの有無を検出することができる電子透かし検出装置をコンピュータ上に実現することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  ガウス雑音画像生成部、２  原画像取得部、２ａ  スキャン画像取得部、３  ベクトル内積計算部、４  情報ビット値算出部、５  ビットパディング部、６，６ｂ  誤り検出訂正符号化部、６ａ，６ｃ  誤り検出訂正復号部、７  サムチェックビット取得部、７ａ  サムチェックビット／ＣＲＣビット取得部、８，８ａ  電子透かし埋め込み部、９  電子透かし検出部、１０  パディングビット抽出部、１１，１１ａ  改ざん判定部、１２，１２ａ  ＣＲＣ演算部、１００，１０１  電子透かし埋込済画像。
【図１】
2011019162.tif 000003
【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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