(57)【要約】【課題】大幅な画像データの改竄の有無を検出することができないという課題、及び、短縮しない認証コードを電子透かしとして埋め込むことによる悪影響（すなわち、画像の品質の劣化）が発生するという課題を解決する。【解決手段】電子透かし埋込装置においては認証コードを短縮する。また、電子透かし検出装置においては、想定し得る画像データの劣化パターンに基づいて複数の認証コードを生成してそれを短縮し、電子透かし埋込装置が生成した短縮された認証コードと比較する。【選択図】　　　図４
2004080412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データから画像データ特有の認証コードを生成する埋込装置側認証コード生成手段と、
前記埋込装置側認証コード生成手段によって生成された認証コードを短縮する埋込装置側認証コード短縮手段と、
前記埋込装置側認証コード短縮手段によって短縮された認証コードを電子透かしとして画像データに埋め込む電子透かし埋込手段と、
を有することを特徴とする電子透かし埋込装置。
【請求項２】
前記埋込装置側認証コード短縮手段は、前記埋込装置側認証コード生成手段によって生成された認証コードを、ハッシュ関数またはランダムコード置換テーブルにより定まる値を用いて短縮することを特徴とする請求項１に記載の電子透かし埋込装置。
【請求項３】
短縮された認証コードが電子透かしとして埋め込まれた画像データから、短縮された認証コードを検出する電子透かし検出手段と、
前記画像データから複数の認証コードを生成する検出装置側認証コード生成手段と、
前記検出装置側認証コード生成手段によって生成された複数の認証コードを短縮する検出装置側認証コード短縮手段と、
前記電子透かし検出手段によって検出された短縮された認証コードと前記検出装置側認証コード短縮手段によって短縮された複数の認証コードとを比較し、後者の中に前者と一致するものがある場合は改竄なしと判断し、一致するものがない場合は改竄有りと判断する比較手段と、
を有することを特徴とする電子透かし検出装置。
【請求項４】
短縮された認証コードが電子透かしとして埋め込まれた画像データから、短縮された認証コードを検出する電子透かし検出手段と、
前記画像データから認証コードを生成する検出装置側認証コード生成手段と、
前記検出装置側認証コード生成手段によって生成された認証コードを短縮する検出装置側認証コード短縮手段と、
前記電子透かし検出手段によって検出された短縮された認証コードと前記検出装置側認証コード短縮手段によって短縮された認証コードとを比較し、両者が一致する場合は改竄なしと判断し、両者が一致しない場合は前記検出装置側認証コード生成手段に前回と異なる認証コードを生成させる比較手段と、
を有することを特徴とする電子透かし検出装置。
【請求項５】
前記埋込装置側認証コード短縮手段は、前記埋込装置側認証コード生成手段によって生成された認証コードを、ハッシュ関数またはランダムコード置換テーブルにより定まる値によって短縮することを特徴とする請求項３または４に記載の電子透かし検出装置。
【請求項６】
コンピュータにより、請求項１または２に記載の電子透かし埋込装置を実現するためのプログラム。
【請求項７】
コンピュータにより、請求項３〜５のいずれか１項に記載の電子透かし検出装置を実現するためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データに改竄がなされている場合にこれを検出できるようにする電子透かし埋込装置および電子透かし検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像データの著作権を保護する、または、画像データの改竄の有無を検出するために、電子透かしを用いる技術（以下、電子透かし技術という）が普及している。
【０００３】
電子透かし技術は、主に、電子透かしを埋め込む側の装置（以下、電子透かし埋込装置という）と電子透かしを検出する側の装置（以下、電子透かし検出装置という）とからなり、例えば以下のように動作する。
【０００４】
電子透かし埋込装置は、画像データのある領域（例えば低周波数領域等）から画像データ特有のコードである認証コード（以下、埋込装置側認証コードという）を生成して、これを電子透かしとして画像データの他の領域（例えば他の座標の領域や、やや高周波数な領域等）へ埋め込む。
【０００５】
他方、電子透かし検出装置は、画像データの中から電子透かしとして埋め込まれた認証コード（以下、埋込装置側認証コードという）を検出するとともに、電子透かしの埋込装置と同様のアルゴリズムで認証コード（以下、検出装置側認証コードという）を生成し、埋込装置側認証コードと検出装置側認証コードとを比較する。これにより、電子透かし検出装置は、両者が一致する場合に改竄なしと判断し、両者が一致しない場合に改竄有りと判断することで、改竄の有無を検出していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような電子透かし技術の中でも、比較的壊れやすい電子透かしを用いたセミフラジャイル（Ｓｅｍｉ−Ｆｒａｇｉｌｅ）方式においては、認証コードは、例えば画像データを送受信する際（特にＪＰＥＧ方式による圧縮／伸張処理を行う際）や、ぼかしフィルターによるぼかし処理を行う際、拡大／縮小処理を行う際等に、劣化する場合がある。そこで、従来のセミフラジャイル方式では、埋込装置側認証コードと検出装置側認証コードとの比較に際して、認証コードの劣化を考慮してある程度の許容範囲が設定されている。
【０００７】
しかしながら、許容範囲に収まるような改竄が画像データになされた場合に、電子透かし検出装置は、埋込装置側認証コードと検出装置側認証コードとが一致しなくても、改竄なしと判断してしまう。つまり、セミフラジャイル方式の電子透かし技術は、画像データの改竄の有無を厳密に検出できないという問題があった。
【０００８】
また、フラジャイル方式の電子透かし技術では、画像データに基づくハッシュ関数を用いて認証コードを短縮し、これにより電子透かしを埋め込むことによる影響（すなわち、画像の品質の劣化）を低減させている。しかしながら、これは、認証コードが劣化しないフラジャイル方式だからこそからできるものである。認証コードが劣化する場合があるセミフラジャイル方式においては、画像データに基づくハッシュ関数は、画像データが１ビットでも変化すれば多大な変化を生じる。このような場合に、電子透かし検出装置が改竄の有無を判断できなくなる。そのため、セミフラジャイル方式においては、認証コードを短縮することは想定外の技術であった。したがって、セミフラジャイル方式においては、認証コードを短縮することなく画像データに埋め込んでいたが、このために、画像の品質が劣化するという問題が発生していた。
【０００９】
本発明は、大幅な画像データの改竄の有無を検出することができないという課題、及び、短縮しない認証コードを電子透かしとして埋め込むことによる悪影響（すなわち、画像の品質の劣化）が発生するという課題を解決する電子透かし埋込装置及び電子透かし検出装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために第１の発明に係る電子透かし埋込装置は、画像データから画像データ特有の認証コードを生成する埋込装置側認証コード生成手段と、前記埋込装置側認証コード生成手段によって生成された認証コードを短縮する埋込装置側認証コード短縮手段と、前記埋込装置側認証コード短縮手段によって短縮された認証コードを電子透かしとして画像データに埋め込む電子透かし埋込手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、第２の発明に係る電子透かし埋込装置は、第１の発明に加え、前記埋込装置側認証コード短縮手段は、前記埋込装置側認証コード生成手段によって生成された認証コードを、ハッシュ関数またはランダムコード置換テーブルにより定まる値を用いて短縮することを特徴とする。
【００１２】
また、第３の発明に係る電子透かし検出装置は、短縮された認証コードが電子透かしとして埋め込まれた画像データから、短縮された認証コードを検出する電子透かし検出手段と、前記画像データから複数の認証コードを生成する検出装置側認証コード生成手段と、前記検出装置側認証コード生成手段によって生成された複数の認証コードを短縮する検出装置側認証コード短縮手段と、前記電子透かし検出手段によって検出された短縮された認証コードと前記検出装置側認証コード短縮手段によって短縮された複数の認証コードとを比較し、後者の中に前者と一致するものがある場合は改竄なしと判断し、一致するものがない場合は改竄有りと判断する比較手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明に係る電子透かし検出装置は、短縮された認証コードが電子透かしとして埋め込まれた画像データから、短縮された認証コードを検出する電子透かし検出手段と、前記画像データから認証コードを生成する検出装置側認証コード生成手段と、前記検出装置側認証コード生成手段によって生成された認証コードを短縮する検出装置側認証コード短縮手段と、前記電子透かし検出手段によって検出された短縮された認証コードと前記検出装置側認証コード短縮手段によって短縮された認証コードとを比較し、両者が一致する場合は改竄なしと判断し、両者が一致しない場合は前記検出装置側認証コード生成手段に前回と異なる認証コードを生成させる比較手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、第５の発明に係る電子透かし検出装置は、第３または第４の発明に加え、前記埋込装置側認証コード短縮手段は、前記埋込装置側認証コード生成手段によって生成された認証コードを、ハッシュ関数またはランダムコード置換テーブルにより定まる値によって短縮することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、電子透かし検出装置においては、想定し得る画像データの劣化パターンに基づいて複数の認証コードを生成してそれを短縮し、電子透かし埋込装置が生成した短縮された認証コードと比較するようにし、その代わりに、セミフラジャイル方式の電子透かし埋込装置においては、認証コードを短縮できるようにする。これにより、本発明は、大幅な画像データの改竄の有無を検出することができるとともに、短縮しない認証コードを電子透かしとして埋め込むことによる悪影響（すなわち、画像の品質の劣化）を低減させることができる。
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、各図はこの発明を理解できる程度に概略的に示してあるにすぎない。また、各図において、共通する要素については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
本実施の形態は、画像データの改竄の有無を検出する際に、電子透かし検出装置が、複数の検出装置側認証コードを生成し、これらを短縮して埋込装置側認証コードと比較することを特徴とする。
【００１８】
図１は電子透かし埋込装置の構成を示す図、図２は電子透かし検出装置の構成を示す図、図３は電子透かし埋込装置の動作の概要を示す図、図４は電子透かし検出装置の動作の概要を示す図である。なお、本実施の形態では、短縮は、非可逆な一方向性関数（すなわち、一方から他方への演算ができるが、他方から一方への演算ができない関数）を用いて行うものとし、例えば画像データに基づくハッシュ関数やランダムコード置換テーブルにより定まる値（すなわち、例えば画像データからある値を抽出し、その値をランダムコード置換テーブルにより変換した値）等を用いて行う。
【００１９】
（電子透かし埋込装置の構成）
図１は、電子透かし埋込装置１が、画像入力手段１１と、認証コード生成手段１３と、認証コード短縮手段１５と、電子透かし埋込手段１７と、画像出力手段１９とを有していることを示している。このような電子透かし埋込装置１は、コンピュータに、各種の記憶媒体（例えば、フレキシブルディスクやデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、その他）や通信回線網を介して外部から、電子透かし埋込装置として機能させる各種のプログラムをインストールさせることによって実現することができる。
【００２０】
図１に示す画像入力手段１１は、スキャナ等のような帳票媒体から画像データを読み取る光学装置、またはＣＤ−ＲＡＭリーダ／ライタやＤＶＤリーダ／ライタ等のような記録媒体から画像データを読み取る読取装置、またはハードディスク等のような内部に画像データを記憶する記憶装置等からなる。画像入力手段１１は、画像データを認証コード生成手段１３と電子透かし埋込手段１７に出力する。
【００２１】
認証コード生成手段１３は、画像入力手段１１から画像データを受け取り、画像データの特徴量となる認証コードを生成する。図１に示す例では、認証コード生成手段１３は、認証コードＡを生成している。なお、認証コードの生成については後ほど説明する。
【００２２】
認証コード短縮手段１５は、認証コード生成手段１３から認証コードを受け取り、ハッシュ関数やランダムコード置換テーブル等を用いて短縮する。図１に示す例では、認証コード短縮手段１５は、認証コードＡを短縮して認証コードＢを生成している。なお、認証コードの短縮については後ほど説明する。
【００２３】
電子透かし埋込手段１７は、画像入力手段１１から画像データを受け取るとともに、認証コード短縮手段１５から短縮された認証コードＢを受け取り、画像データに、短縮された認証コードＢをセミフラジャイル方式の電子透かしとして埋め込む。電子透かしの埋め込みの手法は、従来のＪＰＥＧにおける電子透かしの埋め込みの手法と同様である。
【００２４】
画像出力手段１９は、電子透かし埋込手段１７から短縮された認証コードＢが電子透かしとして埋め込まれた画像データを受け取り、外部（ここでは、電子透かし検出装置３）に出力する。
【００２５】
（電子透かし埋込装置の動作）
図３は、電子透かし埋込装置１の一連の動作を示している。
【００２６】
図３中、電子透かし埋込装置１側の認証コード生成手段１３は、画像データから、値が「０１０００…１０１１１」となっている７２ビットの認証コードＡを生成している。
【００２７】
また認証コード短縮手段１５は、例えば画像データに基づくハッシュ関数を用いて認証コードＡを短縮し、値が「１００１１…１０１００」となっている１９ビットの認証コードＢを生成している。
【００２８】
また電子透かし埋込手段１７は、短縮された認証コードＢを電子透かしとして画像データに埋め込んでいる。
【００２９】
（認証コードの生成）
以下に、認証コード生成手段１３による認証コードの生成について説明する。
【００３０】
まず、認証コード生成手段１３は、画像データに対し、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）またはウェーブレット変換（Ｗａｖｅｌｅｔ変換）を行い、複数の係数（以下、係数群という）を生成する。なお、係数群は、画像データを構成する各画素の隣接するもの同士の関係（例えば、輝度値の変化等）を定量的に示すものである。
【００３１】
次に、認証コード生成手段１３は、係数群の中から、任意位置の存在する２つの係数の組合せ（以下、ペア係数という）を所定の組数だけ抽出する。これは、例えばペア係数のうち、一方の係数の座標位置を予め定めておき、一方の係数にオフセット量（ｄｘ，ｄｙ）を加算して他方の係数の座標位置を算出し、このような演算を所定の組数分だけ繰り返し行うことによりできる。または、ペア係数のうち、一方の係数の座標位置を予め定めておき、一方の係数にランダム系列によるランダムなオフセット量（ｄｘ’，ｄｙ’）を加算して他方の座標位置を算出し、このような演算を所定の組数分だけ繰り返し行うことによってもできる。
【００３２】
次に、認証コード生成手段１３は、所定の組数分の、ペア係数の差分を算出する。ここで、ペア係数のうち、一方の係数の値をｐ１とし、他方の係数の値をｐ２とし、また、値ｐ１と値ｐ２の差分をＤとすると、差分Ｄは以下の式１に基づいて算出することができる。
【００３３】
Ｄ＝ｐ１−ｐ２　…（１）
次に、認証コード生成手段１３は、式１に基づいて算出された差分Ｄに対し、以下の２つの条件に基づいて符合化する。
【００３４】
すなわち、条件１として、差分Ｄが０以上の場合の認証ビットを「１」とする。条件２として、差分Ｄが０未満の場合の認証ビットを「０」とする。
【００３５】
認証コード生成手段１３は、このような条件に基づく符合化を所定の組数分のペア係数に対して実施し、所定の組数分の認証ビットを算出する。
【００３６】
次に、認証コード生成手段１３は、所定の組数分の認証ビットを連結してコードを生成する。このコードが認証コードとなる。
【００３７】
（認証コードの短縮）
以下に、認証コード短縮手段１５による認証コードの短縮について説明する。
【００３８】
短縮は、画像データの改竄の有無が、埋込装置側認証コードと検出装置側認証コードとを単純に比較することによって検出できるように実行される。
【００３９】
短縮は、以下の２つの特性を保つことを条件とする。２つの特性とは、すなわち、第１に、入力値から出力値を生成できるが、出力値から入力値を生成できないこと、第２に、異なる入力値から同一の出力値を生成する確立が殆どセロであることである。このような特性を満たす手法として、例えば、一方向ハッシュ関数のような一方向性関数やランダムコード置換テーブル等がある。
【００４０】
一方向性ハッシュ関数は、例えばアメリカのＲｏｎ　Ｒｉｖｅｓｔ氏が提唱したメッセージダイジェストや、ヨーロッパのＲＡＧＥ　Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ　Ｐｒｉｍｉｔｉｖｅｓ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ（ＲＩＰＥ）プロジェクトが開発したＲＩＰＥメッセージダイジェクト、アメリカのＮＳＡが開発したＳｅｃｕｒｅＨａｓｈ　Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＳＨＡ）等の手法が著名である。
【００４１】
ランダムコード置換テーブルは、入力値と出力値とを対応付けたテーブルを用いる手法であり、ある入力値を入力することによってこれに対応する出力値を出力する。
【００４２】
なお、短縮は、これらの手法に限らず、電子透かし埋込装置１側と電子透かし検出装置３側とで同期のとれる手法とすることができる。
【００４３】
（電子透かし検出装置の構成）
図２は、電子透かし検出装置３が、画像入力手段３１と、電子透かし検出手段３３と、認証コード生成手段３５と、認証コード短縮手段３７と、比較手段３９と、出力手段４１とを有していることを示している。このような電子透かし検出装置３は、コンピュータに、各種の記憶媒体や通信回線網を介して外部から、電子透かし検出装置として機能させる各種のプログラムをインストールさせることによって実現することができる。
【００４４】
図２に示す画像入力手段３１は、電子透かし埋込装置１から、短縮された埋込装置側認証コードＢが電子透かしとして埋め込まれた画像データを受け取り、電子透かし検出手段３３と認証コード生成手段３５に出力する。
【００４５】
電子透かし検出手段３３は、予め定められた電子透かし検出用アルゴリズムに基づいて画像データから電子透かし（すなわち、短縮された埋込装置側認証コードＢ）を検出し、比較手段３９に出力する。
【００４６】
認証コード生成手段３５は、画像入力手段３１から画像データを受け取り、電子透かし埋込装置１の認証コード生成手段１３と同様の手法及びアルゴリズムによって、想定し得る劣化パターンを考慮した認証コード（以下、検出装置側認証コードという）を複数生成する。図２に示す例では、認証コード生成手段３５は、検出装置側認証コードＡ、Ａ’、Ａ”、…を生成している。なお、想定し得る劣化パターンとは、例えば、セミフラジャイル方式の電子透かしにおいて、画像データを送受信する際（特にＪＰＥＧ方式による圧縮／伸張処理を行う際）や、ぼかしフィルターによるぼかし処理を行う際、拡大／縮小処理を行う際等に、特に劣化しやすいビットがあり、そのビットが劣化した場合を想定することによって取得されるパターンである。想定し得る劣化パターンは、「改竄されていない」または「正しい画像」として許容されることになる。また複数の検出装置側認証コードの生成については後ほど説明する。
【００４７】
認証コード短縮手段３７は、認証コード生成手段３５から検出装置側認証コードＡ、Ａ’、Ａ”、…を受け取り、電子透かし埋込装置１の認証コード短縮手段１５と同様のアルゴリズムで短縮する。図２に示す例では、認証コード短縮手段３７は、検出装置側認証コードＡ、Ａ’、Ａ”、…を短縮して、短縮された複数の検出装置側認証コードＢ、Ｃ、Ｄ、…を生成している。
【００４８】
比較手段３９は、電子透かし検出手段３３から短縮された埋込装置側認証コードＢを受け取るとともに、認証コード短縮手段３７から短縮された複数の検出装置側認証コードＢ、Ｃ、Ｄ、…を受け取り、両者を比較する。そして、後者の中に前者と一致するものがある場合は改竄なしと判断し、一致するものがない場合は改竄有りと判断する。図２に示す例では、後者の中に前者と一致する認証コードＢが存在するので、比較手段３９は改竄なしと判断することになる。
【００４９】
出力手段４１は、比較手段３９から判断結果（例えば「改竄有り」や「改竄なし」、改竄箇所が示された画像データ等）を受け取り、外部（例えば、図示しない表示手段や図示しないコンピュータ等）に出力する。
【００５０】
（電子透かし検出装置の動作）
図４は、電子透かし検出装置３の一連の動作を示している。
【００５１】
図４中、電子透かし検出手段３３は、入力画像データ（電子透かし埋込装置１から入力した画像データ）から短縮された埋込装置側認証コードＢを検出し、それを比較手段３９に出力している。
【００５２】
また認証コード生成手段３５は、入力画像データから、検出装置側認証コードＡ、Ａ’、Ａ”、…を生成している。なお、図４に示す例では、検出装置側認証コードＡとして、値が「０１０００…１０１１１」となっている７２ビットのコードが、また検出装置側認証コードＡ’として、値が「０１０００…００１１０」となっている７２ビットのコードが、更に、検出装置側認証コードＡ”として、値が「１０１００…１００００」となっている７２ビットのコードが示されている。
【００５３】
また認証コード短縮手段３７は、検出装置側認証コードＡ、Ａ’、Ａ”、…を短縮し、短縮された検出装置側認証コードＢ、Ｃ、Ｄ、…を生成している。なお、図４に示す例では、短縮された検出装置側認証コードＢとして、値が「１００１１…１０１００」となっている１９ビットのコードが、また短縮された検出装置側認証コードＣとして、値が「１１００１…０１１０１」となっている１９ビットのコードが、更に、短縮された検出装置側認証コードＤとして、値が「００００１…０００１０」となっている１９ビットのコードが示されている。
【００５４】
また比較手段３９は、短縮された埋込装置側認証コードＢと短縮された複数の検出装置側認証コードＢ、Ｃ、Ｄ、…とを比較して、画像データの改竄の有無を判断している。
【００５５】
（複数の検出装置側認証コードの生成）
以下に、認証コード生成手段３５による複数の検出装置側認証コードの生成について説明する。
【００５６】
まず、認証コード生成手段３５は、電子透かし埋込装置１の認証コード生成手段１３と同様の手法及びアルゴリズムによって、画像データに対し、例えば離散コサイン変換（ＤＣＴ）またはウェーブレット変換（Ｗａｖｅｌｅｔ変換）を行い、複数の係数（以下、係数群という）を生成する。
【００５７】
次に、認証コード生成手段３５は、認証コード生成手段１３と同様の手法及びアルゴリズムによって、係数群の中から、任意位置の存在する２つの係数の組合せ（以下、ペア係数という）を所定の組数だけ抽出する。
【００５８】
次に、認証コード生成手段３５は、認証コード生成手段１３と同様の手法及びアルゴリズムによって、所定の組数分の、ペア係数の差分を算出する。ここで、ペア係数のうち、一方の係数の値をｐ１’とし、他方の係数の値をｐ２’とし、また、値ｐ１’と値ｐ２’の差分をＤ’とすると、差分Ｄ’は以下の式２に基づいて算出することができる。
【００５９】
Ｄ’＝ｐ１’−ｐ２’　…（２）
次に、認証コード生成手段３５は、式２に基づいて算出された差分Ｄ’に対し、以下の３つの条件に基づいて符合化する。
【００６０】
すなわち、任意の実数をａとする場合に、条件１として、差分Ｄ’がａ以上の場合の認証ビットを「１」とする。条件２として、差分Ｄ’が−ａ以下の場合の認証ビットを「０」とする。条件３として、差分Ｄ’の絶対値がａ未満の場合の認証ビットを「１」と「０」の両方とする。
【００６１】
すなわち、認証コード生成手段３５は、差分Ｄ’の絶対値がａ未満の場合に認証ビットを「１」と「０」の２通りの認証ビットを算出する。
【００６２】
認証コード生成手段３５は、このような条件に基づく符合化を所定の組数分のペア係数に対して実施し、所定の組数分の認証ビットを複数算出する。
【００６３】
次に、認証コード生成手段３５は、各所定の組数分の認証ビットを連結して、複数の検出装置側認証コードを生成する。このようにして、認証コード生成手段３５は、例えば差分Ｄ’の絶対値がａ未満となるペア係数が２組あった場合に検出装置側認証コードを４つ（２の２乗個）、３組あった場合に検出装置側認証コードを８つ（２の３乗個）生成する。
【００６４】
以上の通り、本実施の形態は、電子透かし検出装置においては、想定し得る画像データの劣化パターンに基づいて複数の認証コードを生成してそれを短縮し、電子透かし埋込装置が生成した短縮認証コードと比較するものである。これにより、セミフラジャイル方式の電子透かし埋込装置においては、認証コードを短縮して画像データに埋め込むことを可能とし、電子透かしを埋め込んだ画像の画質を向上させることを可能とする。
【００６５】
また、短縮は、画像データに基づくハッシュ関数またはランダムコード置換テーブルによる値が適用できる。そのため、セミフラジャイル方式の電子透かし埋込装置においては、改竄を許容しない厳密な認証コードを生成し、それを短縮して画像データに埋め込むことができるので、画像の品質を劣化することなく、電子透かし検出装置における改竄検出精度を高めることが可能となる。
【００６６】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、画像データの改竄の有無を検出する際に、電子透かし検出装置が、まず１つの検出装置側認証コードを生成し、短縮して埋込装置側認証コードと比較する。そして、埋込装置側認証コードと一致しない場合に、別の検出装置側認証コードを生成し、短縮して比較を実行することを特徴とする。
【００６７】
図５は第２の実施の形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す図である。図５に示す電子透かし検出装置３’は、コンピュータに、各種の記憶媒体や通信回線網を介して外部から、電子透かし検出装置として機能させる各種のプログラムをインストールさせることによって実現することができる。
【００６８】
（電子透かし検出装置の構成）
図５に示す電子透かし検出装置３’の認証コード生成手段３５’は、画像入力手段３１から画像データを受け取り、電子透かし埋込装置１の認証コード生成手段１３と同様の手法及びアルゴリズムによって、１つ目の検出装置側認証コードを生成する。このとき、認証コード生成手段３５’は、差分Ｄ’の絶対値がａ未満となるペア係数のうち、優先度が最上位となるペア係数に基づいて２通りの検出装置側認証コードを生成する。なお、優先度は、想定し得る認証コードの劣化パターンが特に発生しやすい箇所のペア係数ほど高くなる。そして、認証コード生成手段３５’は、２通りの検出装置側認証コードのうち、優先度の高い方を１つ目の検出装置側認証コードとする。図５に示す例では、認証コード生成手段３５’は、１つ目として検出装置側認証コードＡを生成している。
【００６９】
認証コード短縮手段３７’は、認証コード生成手段３５’から１つ目の検出装置側認証コードＡを受け取り、電子透かし埋込装置１の認証コード短縮手段１５と同様のアルゴリズムで短縮する。図５に示す例では、認証コード短縮手段３７’は、認証コードＡを短縮して認証コードＢを生成している。
【００７０】
比較手段３９’は、電子透かし検出手段３３から短縮された埋込装置側認証コードＢを受け取るとともに、認証コード短縮手段３７’から１つ目の短縮された検出装置側認証コードＢを受け取り、両者を比較する。そして、両者が一致する場合は、改竄なしと判断して、ＯＫ信号を認証コード生成手段３５’に出力するとともに、「改竄なし」の判断結果を出力手段４１に出力する。一致しない場合は、ＮＧ信号を認証コード生成手段３５’に出力する。図５に示す例では、両者が一致するので、比較手段３９’は、改竄なしと判断して、ＯＫ信号を認証コード生成手段３５’に出力するとともに、「改竄なし」の判断結果を出力手段４１に出力することになる。
【００７１】
なお、仮に、短縮された埋込装置側認証コードと短縮された検出装置側認証コードとが一致しない場合、比較手段３９’は、ＮＧ信号を認証コード生成手段３５’に出力する。
【００７２】
ＮＧ信号を受け取った認証コード生成手段３５’は、１つ目の検出装置側認証コードを生成する際に生成された２通りの検出装置側認証コードのうち、優先度が低い方を２つ目の検出装置側認証コードとする。図５に示す例では、認証コード生成手段３５’は、２つ目として検出装置側認証コードＡ’を生成している。
【００７３】
認証コード短縮手段３７’は、認証コード生成手段３５’から２つ目の検出装置側認証コードＡ’を受け取り、同様のアルゴリズムで短縮する。図５に示す例では、認証コード短縮手段３７’は、認証コードＡ’を短縮して認証コードＣを生成している。
【００７４】
比較手段３９’は、短縮された埋込装置側認証コードと２つ目の短縮された検出装置側認証コードとを比較する。ここで、両者が一致する場合は、改竄なしと判断して、ＯＫ信号を認証コード生成手段３５’に出力するとともに、「改竄なし」の判断結果を出力手段４１に出力する。一致しない場合は、ＮＧ信号を認証コード生成手段３５’に出力する。
【００７５】
なお、仮に、短縮された埋込装置側認証コードと短縮された検出装置側認証コードとが一致しない場合、比較手段３９’は、再びＮＧ信号を認証コード生成手段３５’に出力する。
【００７６】
再びＮＧ信号を受け取った認証コード生成手段３５’は、差分Ｄ’の絶対値がａ未満となるペア係数のうち、優先度が次位となるペア係数に基づいて２通りの検出装置側認証コードを生成する。そして、２通りの検出装置側認証コードのうち、優先度の高い方を３つ目の検出装置側認証コードとする。
【００７７】
以下、電子透かし検出装置３’は、同様の動作を、短縮された埋込装置側認証コードと短縮された検出装置側認証コードとが一致するまで、または、予め定められた回数だけ繰り返す。そして、最後まで、短縮された埋込装置側認証コードと短縮された検出装置側認証コードとが一致しない場合は、改竄有りと判断して、「改竄有り」の判断結果を出力手段４１に出力する。
【００７８】
以上の通り、本実施の形態は、優先度の高い短縮された検出装置側認証コードを優先して短縮された埋込装置側認証コードと比較する。そのため、本実施の形態は、認証コードの劣化がない場合や劣化していても予め想定された優先度の高い劣化パターンである場合に、第１の実施の形態よりも早く画像データの改竄の有無を判断できる。
【００７９】
本発明は上記の実施の形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の応用及び変形が考えられる。
【００８０】
例えば、上述の実施の形態においては、電子透かし埋込装置と電子透かし検出装置とを別個の装置として説明したが、両者を一体化することも可能である。
【００８１】
また、上述の実施の形態においては、静止画像を例にして説明したが、動画像であっても実施可能である。
【００８２】
また、上述の実施の形態においては、７２ビットの認証コードを１９ビットに短縮する場合を例にして説明したが、これに限らず、任意のビット数の認証コードを他のビット数に短縮可能である。例えば、２５６ビットや５１２ビットの認証ビットを、１２８ビットや１６０、１９２ビット等に短縮するようにしてもよい。
【００８３】
また、本発明は、セミフラジャイル方式の電子透かし検出装置に限らず、フラジャイル方式の電子透かし検出装置にも適用可能である。本発明は、このような種々の応用及び変形も含むものである。
【００８４】
【発明の効果】
本発明は、大幅な画像データの改竄の有無を検出することができるとともに、短縮しない認証コードを電子透かしとして埋め込むことによる悪影響（すなわち、画像の品質の劣化）を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子透かし埋込装置の構成を示す図である。
【図２】電子透かし検出装置の構成を示す図である。
【図３】電子透かし埋込装置の動作の概要を示す図である。
【図４】電子透かし検出装置の動作の概要を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１　電子透かし埋込装置
３　電子透かし検出装置
１１　画像入力手段
１３　埋込装置側認証コード生成手段
１５　埋込装置側認証コード短縮手段
１７　電子透かし埋込手段
１９　画像出力手段
３１　画像入力手段
３３　電子透かし検出手段
３５　検出装置側認証コード生成手段
３７　検出装置側認証コード短縮手段
３９　比較手段
４１　出力手段
【図１】
2004080412.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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