(57)【要約】【課題】画像の切り出し、スケーリング及び回転等の攻撃に対して、演算量や回路規模の増大を伴うことなく、埋め込んだ透かし情報を検出可能な電子透かし検出装置を提供する。【解決手段】入力される埋め込み済み画像信号２０から特定周波数成分信号を抽出する特定周波数成分抽出部２１と、抽出された特定周波数成分信号の位相変換を行う位相変換器２２と、位相変換が行われた特定周波数成分信号と画像信号２０との相互相関演算を行い、位相変換量の変化に対する相互相関値の変化のピークの極性から透かし情報２６を抽出する相関演算器２５を有する。【選択図】  図３
2004328778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像信号から複数ビットの透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記画像信号に対して異なる複数のシフト量の位相シフトを行って複数の位相シフト信号を生成し、
前記複数の位相シフト信号と前記画像信号とを乗算した後に累積加算を行い、
該累積加算により得られる累積加算値の変化のピークの極性から前記透かし情報を抽出する電子透かし検出方法。
【請求項２】
入力される画像信号から複数ビットの透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記画像信号に対して異なる複数のシフト量の位相シフトを行って複数の位相シフト信号を生成する複数の位相シフト手段と、
前記複数の位相シフト信号と前記画像信号とを乗算した後に累積加算を行い、該累積加算により得られる累積加算値の変化のピークの極性から前記透かし情報を抽出する手段とを具備する電子透かし検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、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うための技術である。
【０００５】
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。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
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）及び回転等が考えられる。
【００１６】
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り、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。
【００１７】
本発明は、画像の切り出し、スケーリング及び回転等の攻撃に対して、演算量や回路規模の増大を伴うことなく、埋め込んだ透かし情報を検出できる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。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するため、本発明は入力される画像信号から複数ビットの透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、前記画像信号に対して異なる複数のシフト量の位相シフトを行って複数の位相シフト信号を生成し、前記複数の位相シフト信号と前記画像信号とを乗算した後に累積加算を行い、該累積加算により得られる累積加算値の変化のピークの極性から前記透かし情報を抽出する。
【００１９】
本発明に係る電子透かし検出装置は、入力される画像信号から複数ビットの透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、前記画像信号に対して異なる複数のシフト量の位相シフトを行って複数の位相シフト信号を生成する複数の位相シフト手段と、前記複数の位相シフト信号と前記画像信号とを乗算した後に累積加算を行い、該累積加算により得られる累積加算値の変化のピークの極性から前記透かし情報を抽出する手段とを具備する。
【００２０】
この電子透かし検出装置においては、前記抽出手段と前記相関演算手段との間に挿入された前記特定周波数信号の振幅を制限する振幅リミッタをさらに有していてもよい。また、前記抽出手段及び変換手段の少なくとも一方の特性をランダム化情報によってランダム化してもよい。さらに、前記変換手段と前記相関演算手段との間に挿入された非線形フィルタをさらに有してもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば画像の切り出し、スケーリング及び回転等の攻撃に対して、演算量や回路規模の増大を伴うことなく、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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。
【００２３】
［第１の実施形態］  
（電子透かし埋め込み装置の基本構成）  
図１は、本発明の一実施形態に係る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。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信号（埋め込み対象画像信号という）１０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。この埋め込み対象画像信号１０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。
【００２４】
埋め込み対象画像信号１０は３分岐され、特定周波数成分抽出部１１と特徴量抽出部１５及び透かし情報重畳部１６に入力される。特定周波数成分抽出部１１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、入力動画像信号１０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部１１からの出力信号を特定周波数成分信号という。
【００２５】
特定周波数成分抽出部１１から出力される特定周波数成分信号は、位相変換器１２及び振幅変換器１３によって位相と振幅が変換される。本実施形態では位相変換器１２が前段、振幅変換器１３が後段にそれぞれ配置されているが、逆に振幅変換器１３が前段、位相変換器１２が後段にそれぞれ配置されていてもよい。入力画像信号１０に埋め込みべきディジタル情報である透かし情報１４は、位相変換器１２及び振幅変換器１３の少なくとも一方に与えられる。
【００２６】
位相変換器１２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を施すように構成される。具体的には、位相変換器１２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２は位相変換器１２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。位相変換器１２に透かし情報１４が入力される場合には、位相変換器１２の位相変換量（位相シフト量）が透かし情報１４に従って制御される。
【００２７】
振幅変換器１３は、入力される特定周波数成分信号に対して、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。振幅変換器１３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。振幅変換器１３に透かし情報１４が入力される場合には、振幅変換器１３の振幅変換量（係数）が透かし情報１４に従って制御される。
【００２８】
さらに、本実施形態では特徴量抽出部１５により埋め込み対象画像信号１０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振幅変換器１３に入力される。振幅変換器１３では、入力された特徴量に応じて特定周波数成分の振幅変換量（係数）が制御される。具体的には、特徴量がアクティビィティの場合、アクティビィティが大きいほど係数が大きく設定される。なお、特徴抽出部１５は必須ではなく、省略してもよい。
【００２９】
位相変換器１２及び振幅変換器１３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１６によって埋め込み信号として供給され、埋め込み対象画像信号１０に重畳される。すなわち、特定周波数成分抽出部１１によって抽出された特定周波数成分信号は、位相変換器１２及び振幅変換器１３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１４によって制御されるため、透かし情報重畳部１６においては透かし情報１４が埋め込み対象画像信号１０に埋め込まれることになる。なお、特定周波数成分抽出部１１によって抽出され、かつ位相変換器１２及び振幅変換器１３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１６において埋め込み対象画像信号１０に重畳される。
【００３０】
こうして透かし情報が埋め込まれた画像信号（埋め込み済み画像信号という）１７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。
【００３１】
（電子透かし検出装置の基本構成）  
次に、図３及び図４を用いて図１に示した電子透かし埋め込み装置に対応した電子透かし検出装置の基本構成について説明する。図３の電子透かし検出装置には、図１に示した電子透かし埋め込み装置によって生成された埋め込み済み画像信号１７が記録媒体あるいは伝送媒体を介して、入力の埋め込み済み画像信号２０として与えられる。この埋め込み済み画像信号２０は３分岐され、特定周波数成分抽出部２１と特徴量抽出部２４及び相関演算器２５の一方の入力に与えられる。
【００３２】
特定周波数成分抽出部２１は、図１に示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部１１と同じＨＰＦまたはＢＰＦからなり、特定周波数成分抽出部１１が埋め込み済み画像信号１０から抽出する周波数成分と同じ特定周波数成分を埋め込み済み画像信号２０から抽出する。
【００３３】
特定周波数成分抽出部２１から出力される特定周波数成分信号は、位相変換器２２及び振幅変換器２３によって位相と振幅が変換される。本実施形態では位相変換器２２が前段、振幅変換器２３が後段にそれぞれ配置されているが、逆に振幅変換器２３が前段、位相変換器２２が後段にそれぞれ配置されていてもよい。
【００３４】
位相変換器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を施すように構成される。具体的には、位相変換器２２は後述するようにディジタル位相シフタによって実現され、図１に示した電子透かし埋め込み装置で用いられている位相変換器１２が与える位相変換量（位相シフト量）と同じ位相変換量（位相シフト量）が与えられる。
【００３５】
振幅変換器２３では、入力される特定周波数成分信号に対して、特徴量抽出部２４で埋め込み済み画像信号２０から抽出された特徴量、例えば画像の複雑度を表すアクティビィティに応じた係数が乗じられる。
【００３６】
位相変換器２２及び振幅変換器２３により位相及び振幅が変換された特定周波数成分信号は、相関演算器２５の他方の入力に与えられ、埋め込み済み画像信号２０との相関（より詳しくは相互相関）演算が行われ、埋め込まれた透かし情報２６が検出される。すなわち、位相シフト量に対する相互相関値の変化を見た場合、位相変換器２２の位相変換量に相当す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を表す。相互相関値のピークは、透かし情報に応じて正または負のいずれかの値をとり、例えば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、相関演算器２５から判定された透かし情報２６が出力される。
【００３７】
図４は、図３の電子透かし検出装置を変形した実施形態であり、埋め込み済み画像信号２０がスケーリングを受けた場合に適した構成となっている。埋め込み対象画像信号２０がスケーリングを受けていると、特定周波数成分信号の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。
【００３８】
そこで、本実施形態においては位相シフト量情報２７に従って位相変換器２２の位相シフト量が連続的あるいは段階的に制御される。これに伴い、相関演算器２５の出力側に配置された透かし情報推定器２８によって、図５に示されるように相関演算器２３から出力される相互相関値のピークが探索され、探索されたピークの極性から透かし情報が推定される。この例では相互相関値は正であるため、透かし情報は“１”と推定（判定）される。
【００３９】
図１の電子透かし埋め込み装置において、後述するように位相変換器１２として位相シフト量の異なる複数の位相シフタが用いられ、振幅変換器１３もそれぞれの位相シフタに対応して複数の振幅変換要素が用意されているとする。このような場合、図３あるいは図４の位相変換器２２を複数の位相シフタで構成してもよいが、位相シフト量が可変の単一の位相シフタにより構成し、その位相シフト量を図４に示すように位相シフト量情報に従って変化させながら、相関演算器２５から出力される相互相関値のピークを透かし情報推定器２８によって探索してもよい。この場合、例えば図６に示すように透かし情報が埋め込まれたときの位相シフタの位相シフト量に対応してピークを検出し、各々の透かし情報を推定することができる。
【００４０】
（電子透かし検出装置の具体的構成例その１）  
図７は、本発明に係る電子透かし埋め込み装置のより具体的な実施形態を示している。電子透かし埋め込み装置の基本構成を示した図１との対応関係を説明すると、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）３１は特定周波数成分抽出部１１に、ｎ個の位相シフタ（ＰＳ）３２−１〜３２−ｎは位相変換器１２に、ｎ個の排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）３３−１〜３３−ｎ及び乗算器（ＭＰＹ）３４−１〜３４−ｎは振幅変換器１３に、アクティビティ計算回路３５は特徴量抽出部１５に、ディジタル加算器３６は透かし情報重畳部１６にそれぞれ相当する。
【００４１】
ハイパスフィルタ３１から出力される特定周波数成分信号は、位相シフタ３２−１〜３２−ｎにより予め定められた異なるシフト量の位相シフトを受けた後、排他的論理和回路３３−１〜３３−ｎの各々の一方の入力に与えられる。排他的論理和回路３３−１〜３３−ｎの各々の他方の入力には、ｎビットの透かし情報１４（ＣＣＩ）の各ビットが与えられる。排他的論理和回路３３−１〜３３−ｎの出力は、乗算器３４−１〜２４−ｎによりアクティビィティ計算回路３５で求められたアクティビィティと乗算される。
【００４２】
乗算器３４−１〜３４−ｎの出力である埋め込み信号が加算器３６によって埋め込み対象画像信号１０と加算されることにより、埋め込み対象画像信号１０に透かし情報１４が埋め込まれ、埋め込み済み画像信号１７が生成される。
【００４３】
（電子透かし検出装置の具体的構成例その２）  
図８は、図７を変形した電子透かし埋め込み装置であり、図７の排他的論理和回路３３−１〜３３−ｎ及び乗算器３４−１〜３４−ｎに代えて、３入力の乗算器（ＭＰＹ）３７−１〜３７−ｎが用いられている。乗算器３７−１〜３７−ｎの第１入力には位相シフタ３２−１〜３２−ｎからの位相シフトされた特定周波数成分信号がそれぞれ与えられ、第２入力にはｎビットの透かし情報１４（ＣＣＩ）の各ビットがそれぞれ与えられ、第３入力にはアクティビィティ計算回路３５で求められたアクティビィティが共通に与えられる。このような構成によっても、図７に示した電子透かし埋め込み装置と同等の機能が得られる。
【００４４】
（電子透かし検出装置の具体的構成例）  
図９は、本発明に係る電子透かし検出装置のより具体的な実施形態を示しており、図７の電子透かし埋め込み装置に対応している。電子透かし検出装置の基本構成を示した図４との対応関係を説明すると、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）４１は特定周波数成分抽出部２１に、ｎ個の位相シフタ（ＰＳ）４２−１〜４２−ｎは位相変換器２２に、ｎ個の第１乗算器（ＭＰＹ）４３−１〜４３−ｎは振幅変換器２３に、アクティビティ計算回路４４は特徴量抽出部２４に、ｎ個の第２乗算器（ＭＰＹ）４５−１〜４５−ｎ及び累積加算器４６−１〜４６−ｎは相関演算器２５に、ＣＣＩ推定器４７は透かし情報推定器２７にそれぞれ相当する。
【００４５】
ハイパスフィルタ４１から出力される特定周波数成分信号は、位相シフタ４２−１〜４２−ｎにより図７の位相シフタ３２−１〜３２−ｎのシフト量と同じ所定シフト量の位相シフトを受けた後、第１乗算器４３−１〜４３−ｎによってアクティビィティ計算回路４４で求められたアクティビィティと乗算される。
【００４６】
第１乗算器４３−１〜４３−ｎからの出力信号は、第２乗算器４５−１〜４５−ｎによって埋め込み済み画像信号２０と乗算され、乗算器４５−１〜４５−ｎの出力信号は累積加算器４５−１〜４６−ｎによって累積加算された後、ＣＣＩ推定器４７に入力され、透かし情報２６（ＣＣＩ）の各ビットが生成される。
【００４７】
（電子透かし埋め込み／検出装置の動作例１）  
次に、図７または図８の電子透かし埋め込み装置において２ビットの透かし情報を埋め込み、図９の電子透かし検出装置でそれを検出する場合の具体的な動作例について、図１０〜図１２を用いて説明する。図７または図８の電子透かし埋め込み装置において、図１０（ａ）の埋め込み対象画像信号１０から、ハイパスフィルタ３１によって図１０（ｂ）の特定周波数成分信号が抽出され、この特定周波数成分信号が二つの位相シフタ３２−１，３２−２によって予め定められた所定のシフト量だけ位相シフトされる。これらの位相シフト信号に対して、透かし情報１４（ＣＣＩ）の第０ビット、第１ビットを表現するファクタが図７の排他的論理和回路３３−１，３３−２または図８の乗算器３７−１，３７−２によってそれぞれ乗じられる。例えば、透かし情報１４が“０”であれば−１が乗じられ、“１”であれば＋１が乗じられる。図１０（ｃ）（ｄ）に、透かし情報が（１，１）の場合の排他的論理和回路３３−１，３３−２または乗算器３７−１，３７−２から出力される位相シフト信号を示す。
【００４８】
さらに、位相シフト信号に対して必要に応じてアクティビティ計算回路３５により求められたアクティビィティが乗算器３４−１，３４−２によって乗じられた後、加算器３６で埋め込み対象画像信号１０に加算されることにより、図１０（ｅ）の埋め込み済み画像信号１７が生成される。図１０（ｅ）においては、実線が埋め込み済み画像信号１７を示しており、破線で示す図１０（ａ）の埋め込み対象画像信号及び図１０（ｃ）（ｄ）の位相シフト信号を加算合成した波形となっている。
【００４９】
一方、図１０のように透かし情報が埋め込まれた埋め込み済み画像信号から図９の電子透かし検出装置において透かし情報を検出する場合には、まず図１１（ａ）の埋め込み済み画像信号２０（図１０（ｅ）の埋め込み済み画像信号１７に対応する）から、ハイパスフィルタ４１によって図１１（ｂ）の特定周波数成分信号が抽出される。埋め込み済み画像信号２０に対してスケーリングが行われていない場合、位相シフタ４２−１，４２−２により図１１（ｂ）（ｃ）のように図７の位相シフタ３２−１，３２−２のシフト量と同じ所定のシフト量だけ位相シフトされる。
【００５０】
次に、図１１（ｂ）（ｃ）の位相シフト信号に対して必要に応じて第１乗算器４４−１，４４−２によりアクティビィティが乗じられた後、図１１（ａ）の埋め込み済み画像信号２０が第２乗算器４５−１，４５−２によって乗じられ、さらに累積加算器４６−１，４６−２によって累積加算されることにより、両者の相互相関値がそれぞれ求められ、その相互相関値のピークから透かし情報が判定される。例えば、相互相関値のピークが正であれば、透かし情報は＋１（“１”）、相互相関値のピークが負であれば、透かし情報は−１（“０”）と判定される。
【００５１】
一方、埋め込み済み画像信号２０に対してスケーリングが行われている場合に対応するために、図４で説明したように位相シフタ４２−１，４２−２の位相シフト量が制御されることによって、位相シフト量が探索される。すなわち、位相シフト量の制御に伴いＣＣＩ推定器４７によって相互相関値のピークが探索され、そのピーク位置から透かし情報２６が推定される。
【００５２】
例えば、埋め込み情報１４（ＣＣＩ）が（１，１）の場合、図１２のように相互相関値の正のピークが原点（位相シフト量が零の点）以外に２箇所存在することにより、透かし情報が判定される。また、透かし情報１４（ＣＣＩ）が（１，−１）の場合、図１３のように相互相関値の正のピークが原点の近いところに存在し、負のピークが原点から正のピークより遠いところに存在することにより、透かし情報が判定される。
【００５３】
（電子透かし埋め込み／検出装置の動作例２）  
次に、図７または図８の電子透かし埋め込み装置及び図９の電子透かし検出装置の他の動作例について、図１４〜図１８を用いて説明する。これは電子透かし埋め込み装置において、ライン毎／複数ライン毎／フィールド毎／複数フィールド毎／フレーム毎／複数フレーム毎のいずれか、あるいはこれらの適宜の組み合わせで位相シフト信号の極性を反転する方式であり、以下の説明では透かし情報が２ビットの場合について述べる。
【００５４】
まず、埋め込み対象画像信号１０のＮ（Ｎ＝１，２，…）ライン目に対しては、電子透かし埋め込み装置によって図１４に示すような処理が行われる。埋め込み対象画像信号１０の図１４（ａ）に示すＮライン目の信号からハイパスフィルタ３１によって抽出された特定周波数成分信号が二つの位相シフタ３２−１，３２−２によって予め定められた所定のシフト量だけ位相シフトされ、これらの位相シフト信号に対して透かし情報１４（ＣＣＩ）の第０ビット、第１ビットを表現するファクタが図７の排他的論理和回路３３−１，３３−２または図８の乗算器３７−１，３７−２によってそれぞれ乗じられる。例えば、透かし情報１４が“０”であれば−１が乗じられ、“１”であれば＋１が乗じられる。図１４（ｂ）（ｃ）に、透かし情報が（１，１）の場合の排他的論理和回路３３−１，３３−２または乗算器３７−１，３７−２から出力される位相シフト信号を示す。
【００５５】
さらに、位相シフト信号に対して必要に応じてアクティビティ計算回路３５により求められたアクティビィティが乗算器３４−１，３４−２または乗算器３７−１，３７−２によって乗じられた後、加算器３６で埋め込み対象画像信号１０に加算されることにより、図１４（ｄ）に破線で示す図１４（ａ）の埋め込み対象画像信号及び図１４（ｂ）（ｃ）の位相シフト信号が加算合成された、実線で示す波形の埋め込み済み画像信号１７が生成される。
【００５６】
次に、埋め込み対象画像信号１０のＮ＋１ライン目に対しては、電子透かし埋め込み装置によって図１５に示すような処理が行われる。まず、埋め込み対象画像信号１０の図１５（ａ）に示すＮ＋１ライン目の信号からハイパスフィルタ３１によって抽出された特定周波数成分信号が二つの位相シフタ３２−１，３２−２によって予め定められた所定のシフト量だけ位相シフトされ、これらの位相シフト信号に対して透かし情報１４（ＣＣＩ）の第０ビット、第１ビットを表現するファクタが図７の排他的論理和回路３３−１，３３−２または図８の乗算器３７−１，３７−２によってそれぞれ乗じられる。
【００５７】
この場合は、Ｎライン目の信号に対する場合とは逆に、例えば透かし情報１４が“０”であれば＋１が乗じられ、“１”であれば１１が乗じられる。従って、透かし情報が（１，１）の場合の排他的論理和回路３３−１，３３−２または乗算器３７−１，３７−２から出力される位相シフト信号は、図１４（ｂ）（ｃ）と異なり、図１５（ｂ）（ｃ）に示すように共に極性が反転される。
【００５８】
さらに、位相シフト信号に対して必要に応じてアクティビティ計算回路３５により求められたアクティビィティが乗算器３４−１，３４−２または乗算器３７−１，３７−２によって乗じられた後、加算器３６で埋め込み対象画像信号１０に加算されることによって、図１５（ｄ）に破線で示す図１５（ａ）の埋め込み対象画像信号及び図１５（ｂ）（ｃ）の位相シフト信号が加算合成された、実線で示す波形の埋め込み済み画像信号１７が生成される。
【００５９】
上述の説明では、埋め込み対象画像信号のＮライン目とＮ＋１ライン目で、すなわちライン毎に位相シフト信号の極性を反転させたが、複数ライン毎、フィールド毎、複数フィールド毎、フレーム毎、複数フレーム毎に位相シフト信号の極性を反転するようにしてもよい。
【００６０】
一方、図９の電子透かし検出装置においては、ライン毎／複数ライン毎／フィールド毎／複数フィールド毎／フレーム毎／複数フレーム毎のいずれか、あるいはこれらの適宜の組み合わせによる位相シフト信号の極性反転に対応して、累積加算時に適宜極性を反転させる。
【００６１】
例えば、図１４及び図１５で説明したようにライン毎に位相シフト信号の極性反転が行われた場合、埋め込み済み画像信号２０のＮライン目に対する相互相関値は、位相シフト量に対して図１６に示すように正のピークが現れるが、埋め込み済み画像信号２０のＮ＋１ライン目に対する相互相関値は、位相シフト量に対して図１７に示すように負のピークが現れる。
【００６２】
そこで、乗算器４５−１，４６−２から出力される相互相関値をライン毎に極性反転して累積加算器４６−１，４６−１で累積加算する。この場合は、累積加算後の相互相関値が図１８に示すように正のピークが連続して現れることによって、透かし情報は（１，１）と判定される。
【００６３】
このように透かし情報の埋め込みの際に位相シフト信号の極性反転を組み合わせ、透かし情報の検出の際にはこれに対応して相互相関値を極性反転して累積加算することによって、画像上で透かし情報を目立たないようにしつつ、透かし情報の改竄をより効果的に防止することができる。
【００６４】
（電子透かし埋め込み／検出装置の動作例３）  
次に、図７または図８の電子透かし埋め込み装置及び図９の電子透かし検出装置の別の動作例について、図１９〜図２１を用いて説明する。これは電子透かし埋め込み装置において、位相シフト量をライン毎に左右反転する方式であり、以下の説明では透かし情報が２ビットの場合について述べる。
【００６５】
まず、埋め込み対象画像信号１０のＮ（Ｎ＝１，２，…）ライン目に対しては、電子透かし埋め込み装置によって図１９に示すような処理が行われる。埋め込み対象画像信号１０の図１９（ａ）に示すＮライン目の信号からハイパスフィルタ３１によって抽出された特定周波数成分信号が二つの位相シフタ３２−１，３２−２によって右側に、すなわち位相が進む方向に所定のシフト量だけ位相シフトされる。これらの位相シフト信号に対して先と同様に透かし情報１４（ＣＣＩ）の第０ビット、第１ビットを表現するファクタが図７の排他的論理和回路３３−１，３３−２または図８の乗算器３７−１，３７−２によってそれぞれ乗じられる。図１９（ｂ）（ｃ）は、透かし情報が（１，１）の場合の排他的論理和回路３３−１，３３−２または乗算器３７−１，３７−２から出力される位相シフト信号を示す。
【００６６】
さらに、位相シフト信号に対して必要に応じてアクティビティ計算回路３５により求められたアクティビィティが乗算器３４−１，３４−２または乗算器３７−１，３７−２によって乗じられた後、加算器３６で埋め込み対象画像信号１０に加算されることにより、図１９（ｄ）に破線で示す図１９（ａ）の埋め込み対象画像信号及び図１９（ｂ）（ｃ）の位相シフト信号を加算合成した、実線で示す波形の埋め込み済み画像信号１７が生成される。
【００６７】
一方、埋め込み対象画像信号１０のＮ＋１ライン目に対しては、電子透かし埋め込み装置によって図２０に示すような処理が行われる。埋め込み対象画像信号１０の図２０（ａ）に示すＮ＋１ライン目の信号からハイパスフィルタ３１によって抽出された特定周波数成分信号が二つの位相シフタ３２−１，３２−２によって左側に、すなわち位相が遅れる方向に所定のシフト量だけ位相シフトされる。これらの位相シフト信号に対して先と同様に透かし情報１４（ＣＣＩ）の第０ビット、第１ビットを表現するファクタが図７の排他的論理和回路３３−１，３３−２または図８の乗算器３７−１，３７−２によってそれぞれ乗じられる。図２０（ｂ）（ｃ）は、透かし情報が（１，１）の場合の排他的論理和回路３３−１，３３−２または乗算器３７−１，３７−２から出力される位相シフト信号を示す。
【００６８】
さらに、位相シフト信号に対して必要に応じてアクティビティ計算回路３５により求められたアクティビィティが乗算器３４−１，３４−２または乗算器３７−１，３７−２によって乗じられた後、加算器３６で埋め込み対象画像信号１０に加算されることにより、図２０（ｄ）に破線で示す図２０（ａ）の埋め込み対象画像信号及び図２０（ｂ）（ｃ）の位相シフト信号を加算合成した、実線で示す波形の埋め込み済み画像信号１７が生成される。
【００６９】
一方、図９の電子透かし検出装置においては、単純にライン毎に相互相関値の累積加算を行い、ピークを探索して透かし情報を検出する。但し、動作例２で説明したようにライン毎／複数ライン毎／フィールド毎／複数フィールド毎／フレーム毎／複数フレーム毎のいずれか、あるいはこれらの適宜の組み合わせによる位相シフト信号の極性反転を行っている場合は、累積加算単位毎に極性反転を併せて行う。
【００７０】
図２１は、この場合のライン毎の累積加算後の相互相関値を示している。位相シフト量の探索時に、位相シフト量を正方向に振って探索した場合と、負方向に振って探索した場合で、ほぼ同じ形状、すなわち中心に対して線対称の相互相関値が得られる。このような相互相関値の性質を利用して、探索時には片方向（例えば、右方向）のみの探索を行うことによっても、透かし情報を検出することができる。
【００７１】
（電子透かし埋め込み／検出装置の動作例４）  
次に、図７または図８の電子透かし埋め込み装置及び図９の電子透かし検出装置のさらに他の動作例について、図２２〜図２５を用いて説明する。以下説明する例は、透かし情報の埋め込み時にキャリブレーション信号を併せて埋め込み、それを透かし情報の検出に利用する方法である。以下に、具体的な動作例を挙げる。
【００７２】
（１）電子透かし埋め込み装置において、Ｎビットの透かし情報を埋め込む場合、Ｎ＋１ビットの位相シフト信号を生成し、透かし情報の目込みの使用するＮビット以外の１ビットについてはキャリブレーション信号として、それを必ず＋１（または−１）のレベルとなるように埋め込む。このキャリブレーション信号は、透かし情報の検出時の基準となる信号である。
【００７３】
一方、電子透かし検出装置においては、各位置の相互相関値とキャリブレーション信号に対応する相互相関値との相対関係が既知であることを利用して、この相対関係により透かし情報を検出する。例えば、キャリブレーション信号を＋１（または−１）のレベルで埋め込んだことを仮定した場合、図２２に示すようにキャリブレーション信号に相当する位置の相互相関値と他の埋め込み位置の相互相関値が同極性の場合は＋１（または−１）とし、異極性の場合は−１（または＋１）とする。
【００７４】
（２）電子透かし埋め込み装置において、キャリブレーション信号を位相シフト量が最小または最大の位置に埋め込んでもよい。その場合、電子透かし検出装置では位相シフト量が最小または最大であるキャリブレーション信号を検出して、そのキャリブレーション信号との相対関係で埋め込まれた透かし情報を判定する。
【００７５】
（３）電子透かし埋め込み装置において、キャリブレーション信号を位相シフト量が最小（または最大）の位置に所定の値（例えば、＋１または−１）として埋め込むと共に、複数の位相シフト量を等間隔に設定し、各位相シフト位置にそれぞれ｛＋１，０，−１｝の３値の情報を埋め込む。
【００７６】
具体的には、例えば３値情報が｛＋１｝の場合は正の乗数を乗じた位相シフト信号を埋め込み対象画像信号１０に加算し、｛−１｝の場合は負の乗数を乗じた位相シフト信号を埋め込み対象画像信号１０に加算し、｛０｝の場合は埋め込み対象画像信号１０に何も加算しないようにする。
【００７７】
一方、電子透かし検出装置においては、キャリブレーション信号から推定される、透かし情報の位相シフト位置における相互相関値を求める。図２３に示すように、この相互相関値が０近傍の場合は、３値情報を｛０｝と判定し、０近傍でない場合は、キャリブレーション信号の相互相関値との相対関係により３値情報の｛＋１，−１｝を判定する。以下に、（３）の応用例を示す。
【００７８】
（３−１）電子透かし埋め込み装置において、図２４に示すように透かし情報として予め２進数を３進数表現にエンコードしておき、これらを上述のように３値情報として埋め込む。電子透かし検出装置においては、３値情報として検出された３進数をデコードとして、元の２進数の透かし情報を検出する。
【００７９】
（３−２）上記と同様に電子透かし埋め込み装置において、透かし情報として予め２進数を３進数表現にエンコードしておき、これらを上述のように３値情報として埋め込むが、図２５に示すように埋め込み情報が全て０となる組み合わせは用いない（forbidden）。電子透かし検出装置においては、３値情報として検出された３進数をデコードとして、元の２進数の透かし情報を検出する。
【００８０】
（３−３）ＣＣＩのキャリーに３値を用いる。
【００８１】
（３−４）Copy Free（複製可）を＋１、Copy Once（一回のみ複製可）を０、そしてNever Copy（複製不可）を−１として透かし情報の埋め込み及び検出を行う。この場合、透かし情報のRemark（リマーク）時は０のところに−１を埋め込むことになるので、キャンセルする手間を省くことができる。
【００８２】
（電子透かし埋め込み／検出装置の動作例５）  
次に、図７または図８の電子透かし埋め込み装置及び図９の電子透かし検出装置の別の動作例について説明すると、電子透かし埋め込み装置において複数の位相シフト量を任意の間隔とするが、それぞれの相対関係は崩さないようにする。この場合、電子透かし検出装置では、図２６に示すように相互相関値のピークを数え、例えば最も原点に近い最内側をビット０、次に外側をビット１、…のように判定する。
【００８３】
（電子透かし埋め込み／検出装置の動作例６）  
次に、図７または図８の電子透かし埋め込み装置及び図９の電子透かし検出装置の別の動作例について図２７を用いて説明する。電子透かし埋め込み装置において透かし情報が埋め込まれた既存の埋め込み位置の最も外側を求め、その外側にRemark用の情報を追記する。
【００８４】
一方、電子透かし検出装置においては相互相関値のピークをなくなるまで探索し、最も外側に埋め込まれた情報からRemark後の情報を判定する。
【００８５】
（電子透かし埋め込み／検出装置の動作例７）  
次に、図１の電子透かし埋め込み装置において、透かし情報１４を用いて位相変換器１２を制御する場合の電子透かし埋め込み装置及び図３または図４の電子透かし検出装置の動作について説明する。
【００８６】
位相変換器１２は、例えば位相シフト量の異なる４個の位相シフタとこれらの位相シフタを選択するスイッチにより構成され、これらの位相シフタに特定周波数成分抽出部１１からの特定周波数成分信号が並列に入力されるものとする。４個の位相シフタの位相シフト量をθ１，θ２，θ３，θ４とすると、例えば透かし情報１４の第０ビットはθ１とθ２の位相シフトを受けた特定周波数成分信号の重畳の有無で表され、透かし情報１４の第１ビットはθ３とθ４の位相シフトを受けた特定周波数成分信号の重畳の有無で表される。具体的には、例えば以下の（ａ−１）（ａ−２）の組み合わせか、（ｂ−１）（ｂ−２）の組み合わせに従って、特定周波数成分信号を埋め込み対象画像信号１０に重畳する。
【００８７】
（ａ−１）第０ビット＝“１”ならθ１の位相シフトを受けた特定周波数成分信号のみを重畳し、θ２の位相シフトを受けた特定周波数成分信号については重畳しない。（ａ−２）第１ビット＝“１”ならθ３の位相シフトを受けた特定周波数成分信号のみを重畳し、θ４の位相シフトを受けた特定周波数成分信号については重畳しない。
【００８８】
（ｂ−１）第０ビット＝“１”ならθ１の位相シフトを受けた特定周波数成分信号のみを重畳し、θ２の位相シフトを受けた特定周波数成分信号については重畳しない。（ｂ−２）第１ビット＝“１”ならθ４の位相シフトを受けた特定周波数成分信号のみを重畳し、θ３の位相シフトを受けた特定周波数成分信号については重畳しない。
【００８９】
一方、図３に示す電子透かし検出装置では、入力された埋め込み済み画像信号２０に対するスケーリングを考慮しない場合、位相変換器２２を構成する４個の位相シフタの位相シフト量を電子透かし埋め込み装置における位相変換器１２の位相シフタの位相シフト量θ１，θ２，θ３，θ４と同様に設定し、θ１，θ２，θ３，θ４における相互相関値から透かし情報を判定する。
【００９０】
図２８は透かし情報が（１，１）の場合の相互相関値を示し、図２９は透かし情報が（１，−１）の場合の相互相関値を示している。位相シフト量θ１，θ２，θ３，θ４での相互相関値から、透かし情報を判定することができる。
【００９１】
埋め込み済み画像信号２０に対するスケーリングを考慮する場合には、前述と同様に位相シフト量を変化させて電子透かし埋め込み装置で与えられた位相シフト量を探索し、相互相関値を判定すればよい。
【００９２】
［第２の実施形態］    次に、図３０〜図３３を用いて本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置に振幅リミッタを挿入して、埋め込み対象画像信号１０に重畳する信号の振幅を制限することによって、透かし情報を埋め込み対象画像信号１０の低レベルから高レベルの広いレベル範囲にわたって万遍なく埋め込むことで、画質劣化をより効果的に防止することを可能にしている。
【００９３】
図３０に示す電子透かし埋め込み装置では、特定周波数成分抽出部１１と位相及び振幅の変換部（この例では位相変換器１２）との間に振幅リミッタ１８が挿入されている。図３１に示す電子透かし検出装置では、図３０に対応して特定周波数成分抽出部２１と変換部（この例では位相変換器２２）との間に振幅リミッタ２８が挿入されている。
【００９４】
図３２に示す電子透かし埋め込み装置では、位相及び振幅の変換部（この例では振幅変換器１３）と透かし情報重畳部１６との間に振幅リミッタ１８が挿入されている。図３３に示す電子透かし検出装置では、図３２に対応して位相及び振幅の変換部（この例では振幅変換器２３）と相関演算器２５との間に振幅リミッタ２８が挿入されている。
【００９５】
［第３の実施形態］  
次に、図３４〜図４２を用いて本発明のさらに別の実施形態を説明する。本実施形態は、ランダム化情報に依存した透かし情報の埋め込み及び検出を行うことによって、ランダム化情報を知らなければ透かし情報を検出できないようにすることで、より攻撃に強い電子透かし技術を提供する。
【００９６】
ランダム化情報は、電子透かし埋め込み装置や検出装置の内部で発生されるようにしてもよいし、安全性が保たされるならば装置外部から入力されてもよい。ランダム化情報は一定であってもよいし、電子透かし埋め込み処理や検出処理の途中で随時変更されてもよい。例えば、画像信号の同一ライン中で左半分（１水平走査期間の前半）と右半分（１水平走査期間の後半）とで異なるランダム化情報を用いたり、ライン毎に異なるランダム化情報を用いるなどの変更を行ってもよい。
【００９７】
図３４に示す電子透かし埋め込み装置では、特定周波数成分抽出部１１を構成するフィルタがパラメータによって異なる特性を持つ場合に、そのパラメータを秘密のランダム化情報１９によって与える例である。
【００９８】
図３５に示す電子透かし検出装置では、図３４に対応して特定周波数成分抽出部２１を構成するフィルタのパラメータをランダム化情報３９によって与えている。ランダム化情報２９は、図３４の電子透かし埋め込み装置で用いたランダム化情報１９と同じであり、このランダム化情報２９を装置内部で生成あるいは装置外部から与えられる電子透かし検出装置のみで正しく透かし情報２６を検出することができる。
【００９９】
図３６及び図３７は、図３４及び図３５における特定周波数成分抽出部１１，２１に用いられるフィルタの例であり、埋め込み対象画像信号（原信号）の連続する画素値｛…ｐ（ｈ−１），ｐ（ｈ），ｐ（ｈ＋１），…｝に対して係数を乗じ、それらの乗算結果の和をとってフィルタ出力とする。係数は、ある範囲内でランダム化することが可能であるので、これらの係数をランダム化情報１９とする。
【０１００】
図３８に示す電子透かし埋め込み装置では、位相変換器１２を構成する位相シフタの位相シフト量をランダム化情報１９に従ってランダム化することで、自己相関値のピークの形をなまらせ、ピークを見にくくする。この場合、ランダム化された位相シフト量を頻繁に変化させることが望ましい。例えば、画面の左半分と右半分で位相シフト量を異なる値に設定する。画面を垂直方向に延びた複数の短冊状の領域に分割し、領域毎に位相シフト量を異なる値に設定してもよい。
【０１０１】
図３９に示す電子透かし検出装置では、図３８の電子透かし埋め込み装置に対応して、位相変換部２２を構成する位相シフタの位相シフト量をランダム化情報２９に従ってランダム化している。ランダム化情報２９は、図３８の電子透かし埋め込み装置で用いたランダム化情報１９と同じであり、このランダム化情報２９を装置内部で生成あるいは装置外部から与えられる電子透かし検出装置のみで正しく透かし情報２６を検出することができる。
【０１０２】
図４０は、図３８及び図３９の位相変換器１１，２１に用いられる位相シフト量が可変の位相シフタの例であり、複数の位相シフト素子を直列接続し、各タップ（位相シフト素子の入出力）からの信号をランダム化情報に従ってセレクタで選択する構成となっている。
【０１０３】
図４１に示す電子透かし埋め込み装置では、位相及び振幅の変換部（この例では振幅変換器１３）と透かし情報重畳部１６との間に振幅変調器５１を挿入し、埋め込み信号をランダム化情報１９に従って振幅変調している。
【０１０４】
図４２に示す電子透かし検出装置では、図４１の電子透かし埋め込み装置に対応して位相及び振幅の変換部（この例では振幅変換器２３）と相関演算器２５との間に振幅変調器６１を挿入し、埋め込み信号をランダム化情報２９に従って振幅変調している。ランダム化情報２９は、図４１の電子透かし埋め込み装置で用いたランダム化情報１９と同じであり、このランダム化情報２９を装置内部で生成あるいは装置外部から与えられる電子透かし検出装置のみで正しく透かし情報２６を検出することができる。
【０１０５】
図４３に示す電子透かし埋め込み装置では、位相及び振幅の変換部（この例では振幅変換器１３）と透かし情報重畳部１６との間に非線形フィルタ５２を挿入することによって、埋め込み信号と埋め込み対象画像信号１０との相関を小さくすることで、自己相関値にピークが現れなくしている。
【０１０６】
図４４に示す電子透かし検出装置では、図４３の電子透かし埋め込み装置に対応して位相及び振幅の変換部（この例では振幅変換器２３）と相関演算器２５との間に図４３の電子透かし埋め込み装置用いられた非線形フィルタ５２の逆特性の非線形フィルタ６２を挿入している。
【０１０７】
非線形フィルタ５２としては、三角関数や高次式による振幅変調を利用はたフィルタを用いることができる。例えば、入力信号をｘとしたとき、sin（ｘ）や、ｘ2などを出力する非線形フィルタである。図４５に、非線形フィルタ５２の具体例を示す。
【０１０８】
図４５（ａ）は、乗算器の二つの入力に同一の入力信号を与えることにより、入力信号をｘとしたときｘ2を出力する２乗器である。２乗によって桁溢れした部分は、切り捨てる。図４５（ｂ）は、複雑な非線形変換も表現できるように、入力値と出力値の関係を表形式で実装した非線形フィルタである。例えば、この非線形変換表をｓｉｎ表とすることにより、入力信号ｘに対してsin（ａｘ）を出力する非線形フィルタを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【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基本構成を示すブロック図
【図２】同実施形態における位相変換器による特定周波数成分信号の位相シフトについて説明する図
【図３】同実施形態に係る電子透かし検出装置の基本構成を示すブロック図
【図４】同実施形態に係る電子透かし検出装置の他の基本構成を示すブロック図
【図５】同実施形態に係る電子透かし検出装置における相互相関値のピーク探索と透かし情報検出の動作例を示す図
【図６】同実施形態に係る電子透かし検出装置における相互相関値のピーク探索と透かし情報検出の動作例を示す図
【図７】同実施形態に係る電子透かし埋め込み装置のより具体的な構成例を示すブロック図
【図８】同実施形態に係る電子透かし埋め込み装置のより具体的な他の構成例を示すブロック図
【図９】同実施形態に係る電子透かし検出装置のより具体的な構成例を示すブロック図
【図１０】図７または図８の電子透かし埋め込み装置の動作を示す各部の波形図
【図１１】図９の電子透かし検出装置の動作を示す各部の波形図
【図１２】図９の電子透かし検出装置における透かし情報が（１，１）の場合の相互相関値のピーク探索と透かし情報検出の動作を示す図
【図１３】図９の電子透かし検出装置における透かし情報が（１，１）の場合の相互相関値のピーク探索と透かし情報検出の動作を示す図
【図１４】図７または図８の電子透かし埋め込み装置のＮライン目の画像信号に対する処理を示す各部の波形図
【図１５】図７または図８の電子透かし埋め込み装置のＮ＋１ライン目の画像信号に対する処理を示す各部の波形図
【図１６】図１４の処理により得られた埋め込み済み画像信号に対する図９の電子透かし検出装置における相互相関値について説明する図
【図１７】図１５の処理により得られた埋め込み済み画像信号に対する図９の電子透かし検出装置における相互相関値について説明する図
【図１８】図１５の処理により得られた埋め込み済み画像信号に対する図９の電子透かし検出装置における透かし情報検出動作を示す図
【図１９】図７または図８の電子透かし埋め込み装置のＮライン目の画像信号に対する他の処理を示す各部の波形図
【図２０】図７または図８の電子透かし埋め込み装置のＮ＋１ライン目の画像信号に対する他の処理を示す各部の波形図
【図２１】図１９及び図２０の処理により得られた埋め込み済み画像信号に対する図９の電子透かし検出装置における相互相関値について説明する図
【図２２】図７または図８の電子透かし埋め込み装置においてキャリブレーション信号を透かし情報と併せて埋め込んだ場合の図９の電子透かし検出装置における相互相関値と透かし情報検出動作を示す図
【図２３】図７または図８の電子透かし埋め込み装置においてキャリブレーション信号を透かし情報と併せて埋め込んだ場合の図９の電子透かし検出装置における相互相関値と透かし情報検出動作の他の例を示す図
【図２４】図７または図８の電子透かし埋め込み装置において透かし情報である２進数を３進数表現にエンコードするテーブルを示す図
【図２５】図７または図８の電子透かし埋め込み装置において透かし情報である２進数を３進数表現にエンコードする他のテーブルを示す図
【図２６】図７または図８の電子透かし埋め込み装置において複数の位相シフト量を相対関係を保って任意間隔とした場合の図９の電子透かし検出装置における透かし情報検出動作を示す図
【図２７】図７または図８の電子透かし埋め込み装置においてリマーク用の情報を追記した場合の図９の電子透かし検出装置における透かし情報検出動作を示す図
【図２８】図１の電子透かし埋め込み装置において４個の位相シフタによる固定の位相シフトを受けた特定周波数成分信号の重畳の有無で透かし情報（１，１）を埋め込んだ場合の図３の電子透かし検出装置における透かし情報検出動作を示す図
【図２９】図１の電子透かし埋め込み装置において４個の位相シフタによる固定の位相シフトを受けた特定周波数成分信号の重畳の有無で透かし情報（１，−１）を埋め込んだ場合の図３の電子透かし検出装置における透かし情報検出動作を示す図
【図３０】本発明の実施形態に係る振幅リミッタを用いた電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図
【図３１】同実施形態に係る振幅リミッタを用いた電子透かし検出装置の基本構成を示す図
【図３２】本発明の実施形態に係る振幅リミッタを用いた電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図
【図３３】同実施形態に係る振幅リミッタを用いた電子透かし検出装置の基本構成を示す図
【図３４】本発明の実施形態に係るランダム化情報を用いた電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図
【図３５】同実施形態に係るランダム化情報を用いた電子透かし検出装置の基本構成を示すブロック図
【図３６】図３４及び図３５における特定周波数成分抽出部の具体的構成例を示す図
【図３７】図３４及び図３５における特定周波数成分抽出部の他の具体的構成例を示す図
【図３８】本発明の実施形態に係るランダム化情報を用いた電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図
【図３９】同実施形態に係るランダム化情報を用いた電子透かし検出装置の基本構成を示すブロック図
【図４０】図３８及び図３９における位相変換部の具体的構成例を示す図
【図４１】本発明の実施形態に係るランダム化情報を用いた電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図
【図４２】同実施形態に係るランダム化情報を用いた電子透かし検出装置の基本構成を示すブロック図
【図４３】本発明の実施形態に係るランダム化情報を用いた電子透かし埋め込み装置の基本構成を示すブロック図
【図４４】同実施形態に係るランダム化情報を用いた電子透かし検出装置の基本構成を示すブロック図
【図４５】図４３及び図４４における非線形フィルタの具体的構成例を示すブロック図
【符号の説明】
【０１１０】
１０…埋め込み対象画像信号
１１…特定周波数成分抽出部
１２…位相変換器
１３…振幅変換器
１４…透かし情報
１５…特徴量抽出部
１６…透かし情報重畳部
１７…埋め込み済み画像信号
１８…振幅リミッタ
１９…ランダム化情報
２０…埋め込み済み画像信号
２１…特定周波数成分抽出部
２２…位相変換器
２３…振幅変換器
２４…特徴量抽出部
２５…相関演算器
２６…透かし情報
２７…透かし情報推定器
２８…振幅リミッタ
２９…ランダム化情報
３１…ハイパスフィルタ
３２−１〜３２−ｎ…位相シフタ
３３−１〜３３−ｎ…排他的論理和回路
３４−１〜３４−ｎ…乗算器
３５…アクティビィティ計算回路
３６…加算器
３７−１〜３７−ｎ…乗算器
４１…ハイパスフィルタ
４２−１〜４２−ｎ…位相シフタ
４３−１〜４３−ｎ…第１乗算器
４４…アクティビィティ計算回路
４５−１〜４５−ｎ…第２乗算器
４６−１〜４６−ｎ…累積加算器
４７…透かし情報推定器
５１…振幅変調器
５２…非線形フィルタ
６１…振幅変調器
６２…非線形フィルタ
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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