(57)【要約】【課題】映像等の視聴において邪魔とならず、再撮画像からでも埋め込んだ電子透かし情報を検出することを可能とする電子透かし生成抽出装置およびそのプログラムを提供すること。【解決手段】空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、入力電子画像に埋め込む電子透かしの画像情報として所定空間周波数の基底画像の画像情報を生成する埋込情報生成手段１１０と、電子透かしを入力電子画像に視認困難に埋め込む埋込手段１２０とを備え、埋込手段１２０は、予め決められた順番のフレームまたはフィールドに電子透かしを埋め込み、埋め込まれる電子透かしの画像情報は、各基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像の画像情報である構成を有している。【選択図】　図１
2004140662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、１以上の前記基底画像の画像情報を加算して得られる画像情報を入力電子画像に埋め込む電子透かしの画像情報として生成する埋込情報生成手段と、前記電子透かしを前記入力電子画像に視認困難に埋め込む埋込手段と、を備えたことを特徴とする電子透かし生成装置。
【請求項２】
前記埋込手段は、予め決められた順番のフレームまたはフィールドに電子透かしを埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の電子透かし生成装置。
【請求項３】
埋め込まれる前記電子透かしの画像情報は、各前記基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像の画像情報であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子透かし生成装置。
【請求項４】
前記埋込手段は、前記入力電子画像の画像情報を前記領域以内の空間周波数成分である低周波成分の画像情報と前記領域外の空間周波数成分である高周波成分の画像情報とに分離する手段と、前記低周波成分の画像情報に所定画素間隔の間引き処理を行って縮小画像の画像情報を生成する手段と、前記縮小画像のサイズに縮小した電子透かしの画像情報を前記縮小画像の画像情報に加算して埋込み縮小画像の画像情報を生成する手段と、前記埋込み縮小画像を前記入力電子画像の画像サイズに拡大した埋込み低域画像の画像情報を生成する手段と、前記埋込み低域画像の画像情報と前記高周波成分の画像情報とを加算して前記入力電子画像に前記電子透かしが埋め込まれた画像の画像情報を生成する手段と、を有し、前記埋め込み情報生成手段は、さらに前記電子透かしの画像情報を前記縮小画像のサイズに縮小することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子透かし生成装置。
【請求項５】
空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、電子透かしが埋め込まれた電子画像の画像情報のうち、前記領域以内の空間周波数成分である低周波成分の画像情報を通過させる低域通過フィルタと、前記基底画像の画像情報に基づいて前記低周波成分の画像情報から前記電子透かしの情報を抽出する電子透かし情報抽出手段と、を備えたことを特徴とする電子透かし抽出装置。
【請求項６】
コンピュータに、空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、１以上の前記基底画像の画像情報を加算して得られる画像情報を入力電子画像に埋め込む電子透かしの画像情報として生成する埋込情報生成ステップと、前記電子透かしを前記入力電子画像に視認困難に埋め込む埋込ステップと、を実行させることを特徴とする電子透かし生成プログラム。
【請求項７】
前記埋込ステップでは、予め決められた順番のフレームまたはフィールドに電子透かしを埋め込むことを特徴とする請求項６に記載の電子透かし生成プログラム。
【請求項８】
埋め込まれる前記電子透かしの画像情報は、各前記基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像の画像情報であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の電子透かし生成プログラム。
【請求項９】
前記埋込ステップは、前記入力電子画像の画像情報を前記領域以内の空間周波数成分である低周波成分の画像情報と前記領域外の空間周波数成分である高周波成分の画像情報とに分離するステップと、前記低周波成分の画像情報に所定画素間隔の間引き処理を行って縮小画像の画像情報を生成するステップと、前記縮小画像のサイズに縮小した電子透かしの画像情報を前記縮小画像の画像情報に加算して埋込み縮小画像の画像情報を生成するステップと、前記埋込み縮小画像を前記入力電子画像の画像サイズに拡大した埋込み低域画像の画像情報を生成するステップと、前記埋込み低域画像の画像情報と前記高周波成分の画像情報とを加算して前記入力電子画像に前記電子透かしが埋め込まれた画像の画像情報を生成するステップと、を有し、前記埋め込み情報生成ステップでは、さらに前記電子透かしの画像情報を前記縮小画像のサイズに縮小することを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに記載の電子透かし生成プログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、電子透かしが埋め込まれた電子画像の画像情報のうち、前記領域以内の空間周波数成分である低周波成分の画像情報を通過させる低域通過ステップと、前記基底画像の画像情報に基づいて前記低周波成分の画像情報から前記電子透かしの情報を抽出する電子透かし情報抽出ステップと、を実行させることを特徴とする電子透かし抽出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子透かし生成抽出装置およびそのプログラムに関し、特に表示された画像を再撮して得られた再撮画像からでも電子透かし情報を取り出すことが可能な電子透かし生成抽出装置およびそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像や音声等の著作物の流通に伴い、これらの著作物の保護の重要性が高まってきた。そして、これらの著作物の著作権を保護するための著作権管理情報等をデジタルコンテンツに、再生時に視聴者に知覚されないように記録するいわゆる電子透かしの技術が普及してきた。以下では、著作権管理情報をこのように記録することを埋め込むという。
【０００３】
従来の電子透かし技術としては、例えば、特開２００２−１５８９６３号公報に開示されたものがある。これらは、著作権情報等を映像中に雑音と識別困難なように埋め込む。そのため、電子透かし技術により埋め込まれた情報は、映像の場合、外部からは視認が困難であり、また、音声の場合でも、埋め込まれた情報または情報が埋め込まれていることが識別できない。
【０００４】
このようにして電子透かし技術によって著作権情報をディジタル画像に埋め込めば、視聴者には不要な映像や音声が知覚されることがなく快適な映像や音声を提供することができ、かつ、不正に著作物を複製する者にはディジタルコピーされたディジタル画像から著作権情報を取り出すことによって著作権を主張することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電子透かし技術では、この技術が、ディジタル画像を対象とし、写真やディスプレイ等に表示された画像や映像等を対象とするものでないため、映画館等で上映された映像等を直接ディジタルカメラで再撮し、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）等にコピーした場合などでは、電子透かしは消えてしまうという問題があった。
実際に、新作映画が上映された際にビデオカメラを持ち込んで再撮し、再撮した映像をＤＶＤにスタンプして違法販売する事件が米国で起こっている。これは、電子透かしが再撮画像から検出できないことが原因である。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、その目的は、映像等の視聴において邪魔とならず、再撮画像からでも埋め込んだ電子透かし情報を検出することを可能とする電子透かし生成抽出装置およびそのプログラムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の点を考慮して、請求項１に係る発明は、空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、１以上の前記基底画像の画像情報を加算して得られる画像情報を入力電子画像に埋め込む電子透かしの画像情報として生成する埋込情報生成手段と、前記電子透かしを前記入力電子画像に視認困難に埋め込む埋込手段とを備えた構成を有している。
【０００８】
この構成により、低周波の空間周波数の画像情報とディジタル情報とを対応させて電子透かしを埋め込むため、映像等の視聴において邪魔とならず、再撮画像からでも埋め込んだ電子透かし情報を検出することが可能な電子透かし生成装置を実現できる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１において、前記埋込手段が、予め決められた順番のフレームまたはフィールドに電子透かしを埋め込む構成を有している。
【００１０】
この構成により、電子透かし情報を一定間隔で埋め込んだり、埋め込まないフレームやフィールドを一定間隔で設けたりするため、埋込前後の映像の変化から埋め込んだ電子透かし情報の抽出を容易にすることが可能な電子透かし生成装置を実現できる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、埋め込まれる前記電子透かしの画像情報が、各前記基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像の画像情報である構成を有している。
【００１２】
この構成により、各基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像を埋め込むため、埋め込む情報量を増加させることが可能な電子透かし生成装置を実現できる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、前記埋込手段が、前記入力電子画像の画像情報を前記領域以内の空間周波数成分である低周波成分の画像情報と前記領域外の空間周波数成分である高周波成分の画像情報とに分離する手段と、前記低周波成分の画像情報に所定画素間隔の間引き処理を行って縮小画像の画像情報を生成する手段と、前記縮小画像のサイズに縮小した電子透かしの画像情報を前記縮小画像の画像情報に加算して埋込み縮小画像の画像情報を生成する手段と、前記埋込み縮小画像を前記入力電子画像の画像サイズに拡大した埋込み低域画像の画像情報を生成する手段と、前記埋込み低域画像の画像情報と前記高周波成分の画像情報とを加算して前記入力電子画像に前記電子透かしが埋め込まれた画像の画像情報を生成する手段とを有し、前記埋め込み情報生成手段が、さらに前記電子透かしの画像情報を前記縮小画像のサイズに縮小する構成を有している。
【００１４】
この構成により、埋込対象の画像を縮小して電子透かし情報の埋め込みを行うため、電子透かし情報の埋込処理にかかる負荷を軽減することが可能な電子透かし生成装置を実現できる。
【００１５】
また、請求項５に係る発明は、空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、電子透かしが埋め込まれた電子画像の画像情報のうち、前記領域以内の空間周波数成分である低周波成分の画像情報を通過させる低域通過フィルタと、前記基底画像の画像情報に基づいて前記低周波成分の画像情報から前記電子透かしの情報を抽出する電子透かし情報抽出手段とを備えた構成を有している。
【００１６】
この構成により、低周波の空間周波数の画像情報とディジタル情報とを対応させて埋め込んだ電子透かしを抽出するため、映像等の視聴において邪魔とならず、再撮画像からでも埋め込んだ電子透かし情報を検出することが可能な電子透かし抽出装置を実現できる。
【００１７】
また、請求項６に係る発明は、コンピュータに、空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、１以上の前記基底画像の画像情報を加算して得られる画像情報を入力電子画像に埋め込む電子透かしの画像情報として生成する埋込情報生成ステップと、前記電子透かしを前記入力電子画像に視認困難に埋め込む埋込ステップとを実行させる構成を有している。
【００１８】
この構成により、低周波の空間周波数の画像情報とディジタル情報とを対応させて電子透かしを埋め込むため、映像等の視聴において邪魔とならず、再撮画像からでも埋め込んだ電子透かし情報を検出することが可能な電子透かし生成プログラムを実現できる。
【００１９】
また、請求項７に係る発明は、請求項６において、前記埋込ステップでは、予め決められた順番のフレームまたはフィールドに電子透かしを埋め込む構成を有している。
【００２０】
この構成により、電子透かし情報を一定間隔で埋め込んだり、埋め込まないフレームやフィールドを一定間隔で設けたりするため、埋込前後の映像の変化から埋め込んだ電子透かし情報の抽出を容易にすることが可能な電子透かし生成プログラムを実現できる。
【００２１】
また、請求項８に係る発明は、請求項６または請求項７において、埋め込まれる前記電子透かしの画像情報が、各前記基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像の画像情報である構成を有している。
【００２２】
この構成により、各基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像を埋め込むため、埋め込む情報量を増加させることが可能な電子透かし生成プログラムを実現できる。
【００２３】
また、請求項９に係る発明は、請求項６ないし請求項８のいずれかにおいて、前記埋込ステップが、前記入力電子画像の画像情報を前記領域以内の空間周波数成分である低周波成分の画像情報と前記領域外の空間周波数成分である高周波成分の画像情報とに分離するステップと、前記低周波成分の画像情報に所定画素間隔の間引き処理を行って縮小画像の画像情報を生成するステップと、前記縮小画像のサイズに縮小した電子透かしの画像情報を前記縮小画像の画像情報に加算して埋込み縮小画像の画像情報を生成するステップと、前記埋込み縮小画像を前記入力電子画像の画像サイズに拡大した埋込み低域画像の画像情報を生成するステップと、前記埋込み低域画像の画像情報と前記高周波成分の画像情報とを加算して前記入力電子画像に前記電子透かしが埋め込まれた画像の画像情報を生成するステップとを有し、前記埋め込み情報生成ステップでは、さらに前記電子透かしの画像情報を前記縮小画像のサイズに縮小する構成を有している。
【００２４】
この構成により、埋込対象の画像を縮小して電子透かし情報の埋め込みを行うため、電子透かし情報の埋込処理にかかる負荷を軽減することが可能な電子透かし生成プログラムを実現できる。
【００２５】
また、請求項１０に係る発明は、コンピュータに、空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、電子透かしが埋め込まれた電子画像の画像情報のうち、前記領域以内の空間周波数成分である低周波成分の画像情報を通過させる低域通過ステップと、前記基底画像の画像情報に基づいて前記低周波成分の画像情報から前記電子透かしの情報を抽出する電子透かし情報抽出ステップとを実行させる構成を有している。
【００２６】
この構成により、低周波の空間周波数の画像情報とディジタル情報とを対応させて埋め込んだ電子透かしを抽出するため、映像等の視聴において邪魔とならず、再撮画像からでも埋め込んだ電子透かし情報を検出することが可能な電子透かし抽出プログラムを実現できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子透かし生成装置１００の構成を示すブロック図である。電子透かし生成装置１００は、入力された電子画像（図１では、動画像として示す。以下、単に入力電子画像という。）に埋め込む電子透かしの画像情報を生成する埋込情報生成手段１１０と、電子透かしを入力電子画像に視認困難に埋め込む埋込手段１２０とを含むように構成される。
【００２８】
埋込情報生成手段１１０は、空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像を基底画像とし、１つ以上の基底画像の画像情報を加算して得られる画像情報を入力電子画像に埋め込む電子透かしの画像情報として生成するようになっている。ここで、空間周波数は、模様の空間的な変化の向き及び速さを特定するための物理量である。また、基底画像の画像情報は互いに直交するものを用いる。言うまでもなく、画像情報の加算は、対応する画素同士の画素値を加算するものである。
【００２９】
図２は、埋込情報生成手段１１０によって生成される基底画像の画像情報の例を示す説明図である。図２には、ｘ方向に空間周波数ｋで濃淡等を繰り返す縞模様の画像情報の例が示されている。図２（ａ）には、正弦波（ｓｉｎ（ｋｘ））と余弦波（ｃｏｓ（ｋｘ））を足して得られる位相が４５°進んだ波（ｓｉｎ（ｋｘ＋π／４）、以下、単に正位相波という。）で表される基底画像の画像情報をディジタル情報の「１」とし、図２（ｂ）には、正弦波から余弦波を引いて得られる位相が４５°遅れた波（ｓｉｎ（ｋｘ−π／４）、以下、単に負位相波という。）で表される基底画像の画像情報をディジタル情報の「０」として表す例を示した。
【００３０】
埋め込む情報のうちの対象ビットが「１」の場合は、上記の正位相波で表される基底画像の画像情報を生成し、「０」の場合は、上記の負位相波で表される基底画像の画像情報を生成する。これによって、識別可能な「１ビット」の情報が生成できる。また、埋め込まれる電子透かしの画像情報を、各基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像の画像情報とすることによって埋め込む情報量を増加させることができる。例えば、ｙ方向に空間周波数ｌで濃淡等を繰り返す縞模様の画像情報（具体的には、ｓｉｎ（ｌｙ−π／４）と表されるもの）であっても良い。
【００３１】
これらの画像情報は直交するため、再生側であらかじめ「１」および「０」に対応させて上記のｓｉｎ（ｋｘ＋π／４）とｓｉｎ（ｋｘ−π／４）によって表される基底画像の画像情報を用意しておくことによって「１」、「０」を検出することができる。なお、各空間周波数ｋはディスプレイの画角が予め決められているため、上記のｓｉｎ（ｋｘ＋π／４）の情報とｓｉｎ（ｋｘ−π／４）の情報とを再生側で保持することは容易にできる。なお、直交する画像情報を用いて画像中に埋め込まれた情報を検出する方法は周知であるため、その説明を省略する。
【００３２】
以下、動作について説明する。入力電子画像が埋込手段１２０に入力され、入力電子画像に埋め込む電子透かしの画像情報が埋込情報生成手段１１０によって生成され、電子透かしが入力電子画像に埋込手段１２０によって埋め込まれる。ここで、入力電子画像に埋め込む電子透かしの画像情報は、埋込情報生成手段１１０によって生成された所定空間周波数の基底画像の画像情報である。また、基底画像とは、空間周波数の絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数で変化する画像をいう。
【００３３】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る電子透かし生成装置１００の埋込手段１２０の構成を示すブロック図である。埋込手段１２０は、さらに入力電子画像の画像情報を低周波成分の画像情報と高周波成分の画像情報とに分離する空間周波数分離手段１２１、低周波成分の画像情報から所定の画素間隔で間引き処理を行って縮小画像の画像情報を生成する縮小画像生成手段１２２、縮小画像のサイズに縮小した電子透かしの画像情報を縮小画像の画像情報に加算して埋込み縮小画像の画像情報を生成する電子透かし情報埋込手段１２３、埋込み縮小画像を入力電子画像の画像サイズに拡大した埋込み低域画像の画像情報を生成する画像拡大手段１２４、および埋込み低域画像の画像情報と高周波成分の画像情報とを加算して入力電子画像に電子透かしが埋め込まれた画像の画像情報を生成する埋込画像生成手段１２５を含むように構成される。
【００３４】
空間周波数分離手段１２１は、入力電子画像の画像情報を低周波成分の画像情報（以下、単に低域成分情報という。）と高周波成分の画像情報（以下、単に高域成分情報という。）とに分離し、低域成分情報を第１の端子３０１に出力し、高域成分情報を第２の端子３０２に出力するようになっている。ここで低周波とは上記の空間周波数のレスポンスの絶対値が所定値以下となる領域内の空間周波数をいい、高周波とはこの領域外の空間周波数であり、かつ電子画像の上限空間周波数以下の空間周波数をいう。したがって、高域成分情報とは、入力電子画像の画像情報から上記の低域成分情報を除いたものをいう。
【００３５】
低域成分情報および高域成分情報について、図４を用いて説明する。図４（ａ）に示す周波数スペクトルを有する入力電子画像の画像情報は、空間周波数分離手段１２１によって図４（ｂ）に示す周波数スペクトルの画像情報、すなわち低域成分情報と、入力電子画像の周波数スペクトルから低域成分情報の周波数スペクトルを除いて得られる図４（ｃ）に示す周波数スペクトルの画像情報、すなわち高域成分情報とに分離される。
【００３６】
第１の端子３０１から出力される低域成分情報に基づいて得られる画像は、例えば図３に自動車等の輪郭が幅広く表されている図に示した画像のように輪郭がぼやけた画像になる。これは、低域成分情報に基づいて得られる画像は、高域成分情報による短距離での画素値の変化が除外されているため、輪郭がぼやけた画像になる。
【００３７】
ここで、入力電子画像は、図３の最も左側に表された画像である。一方、第２の端子３０２から出力される高域成分情報に基づいて得られる画像は、同様に図３に自動車等の輪郭が点線で表されている画像のように輪郭以外が弱められた画像になる。これは、高域成分情報に基づいて得られる画像は、高域成分情報による短距離での画素値の変化が抽出されるため、輪郭以外が弱められた画像になる。
【００３８】
縮小画像生成手段１２２は、第１の端子３０１経由で出力された低域成分情報を所定の画素間隔で間引き、図３に示すように縮小画像を生成するための画像情報を生成するようになっている。図４（ｄ）に間引き処理後の周波数スペクトルを示す。図４（ｄ）では、間引くことにより周波数領域で折りたたみが発生し、折りたたまれる前のスペクトル波形が他の周波数領域でも生ずる。言い換えれば、間引き処理を、図４（ｄ）に示すように、間引き後の周波数スペクトルが相互に重ならないように行い、縮小率に応じて画像の縦、横のいずれの方向についても行う。
【００３９】
なお、縮小画像生成手段１２２を埋込手段１２０の構成手段とする場合、上記で説明した埋込情報生成手段１１０は、埋め込まれる電子透かしを上記の縮小画像のサイズに縮小した画像の画像情報を生成するものとする。
【００４０】
電子透かし情報埋込手段１２３は、縮小画像生成手段１２２によって生成された縮小画像と埋込情報生成手段１１０によって生成された電子透かし情報とを加算して電子透かし情報を埋め込んだ縮小画像（以下、単に埋込み縮小画像という。）を生成するようになっている。
【００４１】
画像拡大手段１２４は、電子透かし情報埋込手段１２３によって生成された埋込み縮小画像のサイズを入力電子画像のサイズに戻し、埋込み低域画像を生成するようになっている。ここで、縮小後の画像情報の周波数スペクトルは間引きによって折りたたまれているが、元の画像情報は失われていないため、忠実にもとのサイズの画像に拡張することができる。図３に示すように、画像の拡大によって、第１の端子３０１経由のぼやけた映像と同様に見える画像が得られることになる。
【００４２】
埋込画像生成手段１２５は、画像拡大手段１２４によって生成された埋め込み低域画像の画像情報と第２の端子３０２経由で出力された高域成分情報とを加算し、電子透かしを埋め込んだ画像の画像情報を生成するようになっている。電子透かしは肉眼では知覚困難なため、埋込画像生成手段１２５から出力される画像は、図３に示すように入力電子画像と同様に見える画像が得られることになる。
【００４３】
なお、上記では、縮小画像生成手段１２２によって画像を縮小してから電子透かし情報を埋め込む構成の電子透かし生成装置について説明した。これは、縮小画像生成手段１２２を含む構成にすることによって画像処理の負荷が軽減されるからである。しかしながら、縮小画像生成手段１２２を含まないものであっても上記と同様の電子透かし情報が埋め込まれた画像を生成することができる。この場合、埋込情報生成手段１１０が生成する電子透かしの画像情報は、入力電子画像と同じサイズの画像を生成するための画像情報であり、画像拡大手段１２４は電子透かし生成装置１００に含まれない。
【００４４】
以下に、上記のようにして生成された電子透かし情報を埋め込んだ画像から埋め込まれた電子透かし情報を抽出する電子透かし抽出装置について説明する。図５は、本発明の第１の実施の形態に係る電子透かし抽出装置５００の構成を示すブロック図である。
【００４５】
図５において、低域通過フィルタ５０１は、入力電子画像の画像情報中の低域成分情報を通過させるようになっている。ここで、低域成分情報とは入力電子画像の画像情報に含まれる低周波成分の画像情報をいい、低周波は上記で詳細に説明したものと同一の内容を意味するものとする。これによって、電子透かし情報が含まれた低域成分情報が抽出されることになる。
【００４６】
縮小画像生成手段５０２は、縮小画像生成手段１２２と同様に、電子透かしの画像情報が含まれた低域成分情報に間引き処理を施し、縮小画像を生成するようになっている。ここで、電子透かしの画像情報は、上述したように間引き処理によって周波数スペクトルが変形しないため失われない。
【００４７】
電子透かし情報抽出手段５０３は、上記の埋込情報生成手段１１０によって生成された基底画像の画像情報を予め保持し、この基底画像の画像情報に基づいて縮小画像生成手段５０２によって生成された縮小画像から、埋め込まれた電子透かしの情報を抽出するようになっている。ここで、電子透かしの情報を抽出する方法としては、例えば、上記の基底画像の画像情報と、縮小画像生成手段５０２によって生成された縮小画像の画像情報との内積をとって抽出する方法があるが、他の方法でも良い。ここで、基底画像と縮小画像とは同一サイズとする。
【００４８】
なお、電子透かし情報抽出手段５０３が保持する基底画像の画像情報の種類、すなわち、空間周波数、位相、または振幅が異なる基底画像の画像情報の種類は、予め決めておくものとし、これらは、埋め込む情報量に応じて決定されることになる。空間周波数の範囲は、低域成分情報の周波数領域内の空間周波数とすることが一般に可能である。
【００４９】
また、上記では、縮小画像生成手段５０２によって画像を縮小してから電子透かし情報を抽出する構成の電子透かし抽出装置５００について説明した。しかしながら、縮小画像生成手段５０２を含まないものであっても電子透かしの画像情報を抽出することができる。ただし、この場合、電子透かし情報抽出手段５０３が予め保持する基底画像のサイズは、電子透かし抽出装置５００に入力される画像と同じサイズとする。
【００５０】
なお、上記では、電子透かし情報を埋め込むフレームやフィールドについては言及しなかったが、電子透かし情報を必ずしも全てのフレームやフィールドに埋め込む必要はなく、一定間隔で埋め込んだり、埋め込まないフレームやフィールドを一定間隔で設けたりすることでも良い。このように、電子透かしの画像情報を埋め込んだフレームまたはフィールドを設けることによって、埋込前後の映像の変化から埋め込んだ電子透かしの画像情報の抽出を容易にすることができる。
【００５１】
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る電子透かし生成方法における処理の流れを示すフローチャートである。
本発明の第１の実施の形態に係る電子透かし生成方法では、埋め込まれる電子透かしの情報に応じて基底画像を重ね合わせて得られる埋込情報を埋込情報生成手段１１０によって生成し（ステップＳ６１０）、ステップＳ６１０で生成された埋込情報を埋込手段１２０によって入力電子画像に視認困難に埋め込む（ステップＳ６２０）。ここで、埋め込まれる電子透かしの画像情報を、上記と同様に各基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像を画像情報としてもよい。
【００５２】
ステップＳ６２０は、さらに、入力電子画像の画像情報を空間周波数分離手段１２１によって低域成分情報と高域成分情報とに分離するステップ（ステップＳ６２１）、ステップＳ６２１で分離した低域成分情報を縮小画像生成手段１２２によって所定の間隔で間引いて縮小画像を生成するステップ（ステップＳ６２２）、ステップＳ６１０で生成された埋込情報を電子透かし情報埋込手段１２３によってステップＳ６２２で生成した縮小画像に加算して埋込縮小画像を生成するステップ（ステップＳ６２３）、ステップＳ６２３で生成した埋込縮小画像を入力電子画像のサイズに拡大するステップ（ステップＳ６２４）、および、ステップＳ６２１で分離した高域成分情報とステップＳ６２４で得られた画像の情報とを加算して電子透かし情報を埋め込んだ画像の画像情報を生成するステップ（ステップＳ６２５）によって構成されるのでもよい。
【００５３】
なお、上記の埋込情報を生成するステップＳ６１０は、埋込情報を加算するステップＳ６２３以前であればいずれの順番であってもよい。
また、本発明の第１の実施の形態では、上記のステップＳ６１０およびステップＳ６２０（Ｓ６２１〜Ｓ６２５）の各ステップでの処理を行う電子透かし生成方法について説明したが、これらのステップＳ６１０およびステップＳ６２０（Ｓ６２１〜Ｓ６２５）の各ステップでの処理を含む電子透かし生成動作を実行させるための電子透かし生成プログラムを生成し、そのプログラムに基づいて、コンピュータに、これらのステップＳ６１０およびステップＳ６２０（Ｓ６２１〜Ｓ６２５）の各ステップでの処理を含む電子透かし生成動作を実行させることも可能である。
【００５４】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る電子透かし抽出方法における処理の流れを示すフローチャートである。
本発明の第１の実施の形態に係る電子透かし抽出方法では、入力電子画像の画像情報中の低域成分情報を低域通過フィルタ５０１によって通過させ（ステップＳ７１１）、ステップＳ７１１で通過した電子透かしの画像情報が含まれた低域成分情報に間引き処理を施して縮小画像を生成し（ステップＳ７１２）、予め保持している基底画像の画像情報に基づいてステップＳ７１２で生成された縮小画像から埋め込まれた電子透かしの情報を抽出する（ステップＳ７２０）。
【００５５】
ここで、低域成分情報とは入力電子画像の画像情報に含まれる低周波成分の画像情報をいい、低周波は上記で詳細に説明したものと同一の内容を意味するものとする。また、埋め込まれる電子透かしの画像情報を、上記と同様に各基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像の画像情報とするのでもよい。さらに、電子透かしの情報を抽出する方法としては、例えば、上記の基底画像の画像情報と、ステップＳ７１２で生成された縮小画像の画像情報との内積をとって抽出する方法があるが、他の方法でも良い。また、基底画像と縮小画像とは同一サイズとする。
【００５６】
なお、上記では、ステップＳ７１２で画像を縮小してから電子透かし情報を抽出する構成の電子透かし抽出方法について説明したが、縮小画像を生成するステップＳ７１２を含まないものであっても電子透かしの画像情報を抽出することができる。ただし、この場合、予め保持する基底画像のサイズは、入力電子画像と同じサイズとする。
【００５７】
また、本発明の第１の実施の形態では、上記のステップＳ７１１、Ｓ７１２、ステップＳ７２０の各ステップでの処理を行う電子透かし生成方法について説明したが、これらのステップＳ７１１、Ｓ７１２、ステップＳ７２０の各ステップでの処理を含む電子透かし生成動作を実行させるための電子透かし生成プログラムを生成し、そのプログラムに基づいて、コンピュータに、これらのステップＳ７１１、Ｓ７１２、ステップＳ７２０の各ステップでの処理を含む電子透かし生成動作を実行させることも可能である。ただし、上記で述べたようにステップＳ７１２を除外するのでもよい。
【００５８】
本発明の第１の実施の形態に係る電子透かし生成抽出装置およびそのプログラムは、低周波の空間周波数の画像情報とディジタル情報とを対応させて電子透かしを埋め込むため、映像等の視聴において邪魔とならず、再撮画像からでも埋め込んだ電子透かし情報を検出することができる。
【００５９】
また、電子透かし情報を一定間隔で埋め込んだり、埋め込まないフレームやフィールドを一定間隔で設けたりするため、埋込前後の映像の変化から埋め込んだ電子透かし情報の抽出を容易にすることができる。
また、各基底画像の空間周波数、位相または振幅を変化させたものを重ね合わせて得られる画像を埋め込むため、埋め込む情報量を増加させることができる。さらに、埋込対象の画像を縮小して電子透かし情報の埋め込みを行うため、電子透かし情報の埋込処理にかかる負荷を軽減することができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、空間的に低周波な信号とディジタル情報とを対応させ、この信号を多重化して電子透かし情報を埋め込むことによって、映像等の視聴において邪魔とならず、再撮画像からでも埋め込んだ電子透かし情報を検出することを可能とする電子透かし生成抽出装置およびそのプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子透かし生成装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る電子透かし生成装置の埋込情報生成手段１１０によって生成される基底画像の画像情報を表す正位相波及び負位相波の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電子透かし生成装置の埋込手段１２０の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る電子透かし生成装置において生成される画像情報の周波数スペクトルの説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る電子透かし抽出装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る電子透かし生成方法における処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る電子透かし抽出方法における処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００　電子透かし生成装置
１１０　埋込情報生成手段
１２０　埋込手段
１２１　空間周波数分離手段
１２２　縮小画像生成手段
１２３　電子透かし情報埋込手段
１２４　画像拡大手段
１２５　埋込画像生成手段
３０１、３０２　出力端子
５００　電子透かし抽出装置
５０１　低域通過フィルタ
５０２　縮小画像生成手段
５０３　電子透かし情報抽出手段
【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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