(57)【要約】【課題】  原画像への影響を従来例とほぼ同等とし、従来に比較して広い倍率の範囲の処理を行った後においても、埋め込んだ電子透かしのデータを、画像から読み出すことができる電子透かしシステム及びその方法を提供する。【解決手段】  本発明の電子透かし埋込システムは、原画像及びこの原画像の縮小画像に対して、それぞれの画像サイズに対応して電子透かしを埋め込む電子透かし埋込手段と、電子透かしを埋め込んだ縮小画像を、原画像の画像サイズに拡大し、拡大画像を生成する画像拡大手段と、電子透かしが埋め込まれた前記原画像及び拡大画像を合成し、電子透かし入り画像として出力する画像合成手段とを有する。【選択図】    図３
2005236864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像及びこの原画像の縮小画像に対して、それぞれの画像サイズに対応して電子透かしを埋め込む電子透かし埋込手段と、
電子透かしを埋め込んだ縮小画像を、原画像の画像サイズに拡大し、拡大画像を生成する画像拡大手段と、
電子透かしが埋め込まれた前記原画像及び拡大画像を合成し、電子透かし入り画像として出力する画像合成手段と
を有することを特徴とする電子透かし埋込システム。
【請求項２】
原画像を所定の割合で縮小し、異なった縮小率の縮小画像を複数生成する縮小画像生成手段を有することを特徴とする請求項１記載の電子透かし埋込システム。
【請求項３】
原画像及び縮小画像に埋め込む電子透かしの情報に、画像サイズに対応した重み係数を付加す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埋め込みシステム。
【請求項４】
原画像及びこの原画像の縮小画像の各々に対して、画像サイズに対応して電子透かしを埋め込み、縮小画像を原画像の画像サイズに戻して各画像を合成して生成された電子透かし入り画像、及び画像サイズが変更された該電子透かし入り画像から、埋め込まれている電子透かしを検出する電子透かし検出システムであり、
前記電子透かし入り画像の画像サイズを変更する画像サイズ変更手段と、
合成された電子透かし入り画像、及びサイズが変更された電子透かし入り画像から、電子透かしを検出する電子透かし検出手段と
を有することを特徴とする電子透かし検出システム。
【請求項５】
前記電子透かし検出手段が電子透かしを検出出来ない場合、画像サイズを順次変更させ、電子透かし検出手段に対し、新たな画像サイズにおいて電子透かしの検出を行わせる検出制御手段を有することを特徴とする請求項４記載の電子透かし検出システム。
【請求項６】
原画像及びこの原画像の縮小画像に対して、それぞれの画像サイズに対応して電子透かしを埋め込む電子透かし埋込過程と、
電子透かしを埋め込んだ縮小画像を、原画像の画像サイズに拡大し、拡大画像を生成する画像拡大過程と、
電子透かしが埋め込まれた前記原画像及び拡大画像を合成し、電子透かし入り画像として出力する画像合成過程と
を有することを特徴とする電子透かし埋込方法。
【請求項７】
原画像及びこの原画像の縮小画像の各々に対して、画像サイズに対応して電子透かしを埋め込み、縮小画像を原画像の画像サイズに戻して各画像を合成して生成された電子透かし入り画像、及び画像サイズが変更された該電子透かし入り画像から、埋め込まれている電子透かしを検出する電子透かし検出方法であり、
前記電子透かし入り画像の画像サイズを変更する画像サイズ変更過程と、
合成された電子透かし入り画像、及びサイズが変更された電子透かし入り画像から、電子透かしを検出する電子透かし検出過程と、
前記電子透かし検出手段が電子透かしを検出出来ない場合、画像サイズを順次変更させ、電子透かし検出手段に対し、新たな画像サイズにおいて電子透かしの検出を行わせる検出制御過程と
を有することを特徴とする電子透かし検出方法。
【請求項８】
原画像及びこの原画像の縮小画像に対して、それぞれの画像サイズに対応して電子透かしを埋め込む電子透かし埋込処理と、
電子透かしを埋め込んだ縮小画像を、原画像の画像サイズに拡大し、拡大画像を生成する画像拡大処理と、
電子透かしが埋め込まれた前記原画像及び拡大画像を合成し、電子透かし入り画像として出力する画像合成処理と
を有することを特徴とするコンピュータにより実行可能な電子透かし埋込プログラム。
【請求項９】
原画像及びこの原画像の縮小画像の各々に対して、画像サイズに対応して電子透かしを埋め込み、縮小画像を原画像の画像サイズに戻して各画像を合成して生成された電子透かし入り画像、及び画像サイズが変更された該電子透かし入り画像から、埋め込まれている電子透かしの検出を実行するプログラムであり、
前記電子透かし入り画像の画像サイズを変更する画像サイズ変更処理と、
合成された電子透かし入り画像、及びサイズが変更された電子透かし入り画像から、電子透かしを検出する電子透かし検出処理と、
前記電子透かし検出手段が電子透かしを検出出来ない場合、画像サイズを順次変更させ、電子透かし検出手段に対し、新たな画像サイズにおいて電子透かしの検出を行わせる検出制御処理と
を有することを特徴とするコンピュータにより実行可能な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、原画像に電子透かしを埋め込み、また複写された画像から埋め込まれた電子透かしを検出する電子透かしシステム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止画に対する電子透かし技術は、著作者の固有情報を利用者に隠蔽した状態で、原画像に埋め込み、著作権の所在を明確にするために用いられている。
そして、インターネットにおいて、電子透かしが埋め込まれた画像は、コンテンツとして広範囲に配信されている。
ところが、画像に埋め込まれた電子透かしは、画像の拡大及び縮小の操作を行うことにより、原画像に対して画像が変形するため、埋め込まれたデータ自体が削除されてしまったり、あるいは正確に検出できない状態にデータが改竄されてしまう。
【０００３】
このため、従来の電子透かしシステムは、電子透かしの検出を行うとき、原画像を必要としない方式の場合、画像の空間領域または周波数領域に埋め込まれた、倍率を検出するための信号を検出して、原画像と同倍率に変換してから（戻してから）、電子透かしを検出したり、拡大及び縮小における各倍率を画像のデータから探索し、電子透かしを検出している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−２２３８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例、すなわち特許文献１に示す電子透かしの検出方式にあっては、周波数領域や画像空間領域に埋め込まれた倍率信号を検出したとしても、検出可能な倍率の範囲が狭く、特に画像空間領域に輝度情報等で埋め込む場合など、画像の縮小によって画素自体が欠落してしまうことから、画像の加工に対する耐性が低く、実際の実用に対応できない。
たとえば、特許文献１においては、画像空間領域に電子透かしを埋め込む方式に比較し、画像の加工等に対して耐性の高い、周波数領域へ電子透かしを埋め込む方式を用いた場合、原画像に対して０.５倍〜２.０倍までが、電子透かしの情報の読み出しが可能な倍率の限界として示されている。
【０００５】
また、従来例では、周波数領域への電子透かしの埋め込みにおいて、原画像への影響を低減させるため、人間の視覚に対して鈍感な周波数領域として、中または高周波数領域に対する埋め込みが、多くなされている。
したがって、中周波数領域及び高周波数領域のいずれの場合においても、縮小倍率が大きな縮小を行うことにより、フーリエ変換における相似定理によって、埋め込まれた倍率信号に欠落が生じるのみでなく、コンテンツの画像から倍率信号を読み込み、コンテンツを原画像と同様な倍率に戻すことが出来たとしても、低周波数領域のデータも影響を受けるため、電子透かしのデータを検出することが出来なくなる。
【０００６】
以下のフーリエ変換における相似定理を示す（１）式から、中及び高周波数領域に影響を及ぼすことは、容易に説明できる。
画像の縮小処理は、（１）式において、係数α及びβの両方が１より大きい（１＜α，１＜β）場合にあたるため、画素の関数ｆ（αx,βy）を、フーリエ変換することにより、Ｆ（u/α，ν/β）となり、１/α及び１/β以上の周波数領域に欠落が生じることとなる。
すなわち、この中及び高周波数領域に電子透かしのデータを埋め込んでいたとすると、このデータは画像の対応する周波数成分と共に喪失してしまうことになる。
【０００７】
【数１】
2005236864.tif 000003
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、原画像への影響を従来例とほぼ同等とし、従来に比較して広い倍率の範囲の処理を行った後においても、埋め込んだ電子透かしのデータを、画像から読み出すことができる電子透かしシステム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】
【０００９】
本発明の電子透かし埋込システムは、原画像及びこの原画像の縮小画像に対して、それぞれの画像サイズに対応して電子透かしを埋め込む電子透かし埋込手段と、電子透かしを埋め込んだ縮小画像を、原画像の画像サイズに拡大し、拡大画像を生成する画像拡大手段と、電子透かしが埋め込まれた前記原画像及び拡大画像を合成し、電子透かし入り画像として出力する画像合成手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の電子透かし埋込システムは、原画像を所定の割合で順次縮小し、異なった縮小率の縮小画像を複数生成する縮小画像生成手段を有することを特徴とする。
本発明の電子透かし埋込システムは、原画像及び縮小画像に埋め込む電子透かしの情報に、画像サイズに対応した重み係数を付加することを特徴とする。
【００１１】
本発明の電子透かし検出システムは、原画像及びこの原画像の縮小画像の各々に対して、画像サイズに対応して電子透かしを埋め込み、縮小画像を原画像の画像サイズに戻して各画像を合成して生成された電子透かし入り画像、及び画像サイズが変更された該電子透かし入り画像から、埋め込まれている電子透かしを検出する電子透かし検出システムであり、前記電子透かし入り画像の画像サイズを変更する画像サイズ変更手段と、合成された電子透かし入り画像、及びサイズが変更された電子透かし入り画像から、電子透かしを検出する電子透かし検出手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の電子透かし検出システムは、前記電子透かし検出手段が電子透かしを検出出来ない場合、画像サイズを順次変更させ、電子透かし検出手段に対し、新たな画像サイズにおいて電子透かしの検出を行わせる検出制御手段を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の電子透かし埋込方法は、原画像及びこの原画像の縮小画像に対して、それぞれの画像サイズに対応して電子透かしを埋め込む電子透かし埋込過程と、電子透かしを埋め込んだ縮小画像を、原画像の画像サイズに拡大し、拡大画像を生成する画像拡大過程と、電子透かしが埋め込まれた前記原画像及び拡大画像を合成し、電子透かし入り画像として出力する画像合成過程とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の電子透かし検出方法は、原画像及びこの原画像の縮小画像の各々に対して、画像サイズに対応して電子透かしを埋め込み、縮小画像を原画像の画像サイズに戻して各画像を合成して生成された電子透かし入り画像、及び画像サイズが変更された該電子透かし入り画像から、埋め込まれている電子透かしを検出する電子透かし検出方法であり、前記電子透かし入り画像の画像サイズを変更する画像サイズ変更過程と、合成された電子透かし入り画像、及びサイズが変更された電子透かし入り画像から、電子透かしを検出する電子透かし検出過程と、前記電子透かし検出手段が電子透かしを検出出来ない場合、画像サイズを順次変更させ、電子透かし検出手段に対し、新たな画像サイズにおいて電子透かしの検出を行わせる検出制御過程とを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の電子透かし埋込プログラムは、原画像及びこの原画像の縮小画像に対して、それぞれの画像サイズに対応して電子透かしを埋め込む電子透かし埋込処理と、電子透かしを埋め込んだ縮小画像を、原画像の画像サイズに拡大し、拡大画像を生成する画像拡大処理と、電子透かしが埋め込まれた前記原画像及び拡大画像を合成し、電子透かし入り画像として出力する画像合成処理とを有することを特徴とするコンピュータにより実行可能なプログラムである。
【００１６】
本発明の電子透かし検出プログラムは、原画像及びこの原画像の縮小画像の各々に対して、画像サイズに対応して電子透かしを埋め込み、縮小画像を原画像の画像サイズに戻して各画像を合成して生成された電子透かし入り画像、及び画像サイズが変更された該電子透かし入り画像から、埋め込まれている電子透かしの検出を実行するプログラムであり、前記電子透かし入り画像の画像サイズを変更する画像サイズ変更処理と、合成された電子透かし入り画像、及びサイズが変更された電子透かし入り画像から、電子透かしを検出する電子透かし検出処理と、前記電子透かし検出手段が電子透かしを検出出来ない場合、画像サイズを順次変更させ、電子透かし検出手段に対し、新たな画像サイズにおいて電子透かしの検出を行わせる検出制御処理とを有することを特徴とするコンピュータにより実行可能なプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明の電子透かし埋込システムは、原画像を縮小率の異なる複数の縮小画像を作成し、これらの画像サイズに各々対応させた電子透かしを埋込み、その後原画像サイズまで拡大して、これらの画像を合成して、各縮小率に対応できる電子透かしのデータを埋め込むことが可能であり、原画像への影響を従来例とほぼ同等とすることができ、かつ、従来に比較して広い倍率の範囲の処理を行った後においても、埋め込んだ電子透かしのデータを、画像から読み出すことができる電子透かしの埋込を実現できる。
【００１８】
また、本発明の電子透かし検出システムは、原画像及びこの原画像の縮小画像の各々に対して、画像サイズに対応して電子透かしを埋め込み、縮小画像を原画像の画像サイズに戻して各画像を合成して生成された電子透かし入り画像、及び画像サイズが変更された該電子透かし入り画像を検出対象とした場合、この検出対象である電子透かし入りの画像の画像サイズを、検出出来ない場合に、順次、変更（縮小）し、変更した画像サイズ毎に、埋め込まれた電子透かしを検出するため、原画像を縮小率の異なる複数の縮小画像に対応して埋め込まれた電子透かしを効率的に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
＜電子透かし埋込システム＞
以下、本発明の一実施形態による電子透かし埋込システムを図面を参照して説明する。
図１は、本発明の電子透かし埋込み方法の原理を説明するために引用した図である。ここでは、電子透かしパターンを埋め込む原画像（デジタル画像）を所定の縮小倍率α、例えばα＝１／４により（縦及び横方向の縮小率１／２として）、この縮小倍率により原画像を順次縮小して複数の縮小画像、すなわち縮小画像ａ，ｂ，ｃを生成する。ここで、縮小画像ａは原画像の画像サイズ（面積）の１／４（α）倍であり、縮小画像ｂは１／１６（α＊α）倍であり、縮小画像ｃは１／６４（α＊α＊α）倍である。
【００２０】
便宜上、ここで、縮小画像ｃの画像サイズを、電子透かしパターンを埋め込む埋込単位とする。縮小画像の画像サイズの限界は、電子透かしパターンが埋込可能な画像サイズである。
そして、図１に示すように、原画像及び他の縮小画像ａ，ｂを上記埋込単位の面積にブロックに分割し、原画像及び他の縮小画像ａ，ｂ，ｃの各埋込単位に対して、同一の電子透かしパターンを埋め込む。電子透かしパターンの埋込は、周波数に変換して埋め込む方式または画素の輝度情報を表すビット情報に埋め込む方式のいずれでもかまわない。
【００２１】
電子透かしの埋め込まれた縮小画像ａ，ｂ，ｃを原画像の画像サイズに、所定の拡大方法を用いて拡大し、各々拡大画像Ａ，Ｂ，Ｃを生成する。
電子透かしの埋め込まれた原画像及び上記拡大画像Ａ，Ｂ，Ｃを合成して、電子透かし入り画像を生成する。
これにより、この電子透かし画像には、図２に示すように、異なる倍率での電子透かしパターンが埋め込まれているため、原画像が縮小されたとしても、埋込単位の画像サイズまでの縮小であれば、対応する画像サイズの電子透かしパターンが埋め込まれているため、この電子透かしパターンの検出は可能である。逆に、原画像から拡大されたものは、原画像の画像サイズまで縮小すれば、電子透かしパターンの検出は行える。
【００２２】
次に、図３を用いて本発明の実施形態である電子透かし埋込システムの説明を行う。図３は上記電子透かし埋込システムの構成例を説明するブロック図である。
縮小画像生成部１は入力される原画像を所定の縮小倍率αにより、順次縮小して、例えば、所定の縮小倍率α，α＊α，α＊α＊αの縮小画像を、生成する。但し縮小画像のサイズの限界は、電子透かしパターンの埋込が可能な埋込単位の画像サイズまでとする。
また、この電子透かしを埋め込むための縮小倍率の組み合わせは、縮小倍率α，α＊α，α＊α＊αの縮小画像の組み合わせでもよいし、縮小倍率α，α＊α＊αの縮小画像の組み合わせでもよい。しかしながら、全ての縮小画像の画像サイズが、埋込単位より小さくないことが条件としてある。
電子透かしパターン生成部２は、原画像及び各縮小画像に埋め込む電子透かしパターンを生成し、電子透かし埋込部３へ出力する。
【００２３】
電子透かし埋込部３は、所定の方法により、例えば、フーリエ変換やスペクトル拡散，離散コサイン変換等に代表されるように、電子透かしパターンを埋め込む画像を周波数成分に変換して、画質に影響しない特定の周波数（中及び高周波数領域）成分に、電子透かしパターンを埋め込む。
または、電子透かし埋込部３において、埋込単位の画素の階調度（輝度情報）を表すビットデータに直接に電子透かしパターンを埋め込む方式を利用しても良い。
【００２４】
画像拡大部４は、バイキュービック法、バイリニア法、ニアストネイバー法、「ＩＥＣＥ，Ａ，Vol.J86，No5,pp540-551」に記載の高周波数を推定する方法、原画像の高周波数を利用する手法など、画像の拡大方式のいずれかを用いて、縮小画像ａ，ｂ，ｃを原画像の画像サイズまで各々拡大し、拡大画像Ａ，Ｂ，Ｃとして出力する。
画像合成部５は、原画像及び拡大画像Ａ，Ｂ，Ｃとを合成して、電子透かし入り画像として出力する。
【００２５】
次に、図１，図３，図４を用いて、本発明の実施形態である電子透かし埋込システムの動作の説明を行う。図４は上記電子透かし埋込システムの動作例を示すフローチャートである。
縮小画像生成部１は、入力された原画像を縮小するための縮小倍率を、ユーザの入力した縮小倍率またはあらかじめ内部設定された縮小倍率から選択する（ステップＳ１）。
このとき、縮小画像生成部１は、複数設定された縮小倍率α，α＊α，α＊α＊α，…から、ステップＳ１の処理が繰り返される毎に、順次画像サイズが小さくなるように、縮小倍率を選択する。
そして、縮小画像生成部１は、選択した上記縮小倍率αにより入力された原画像を縮小し、縮小画像ａを生成する（ステップＳ２）。
【００２６】
次に、縮小画像生成部１は、作成した縮小画像ａが電子透かしパターンを埋込可能な最小の埋込単位より小さいか否かの検出を行い、小さくないことが検出された場合、図示しない記憶部に記憶させ処理をステップＳ１へ戻し、小さいことが検出された場合、処理をステップＳ４へ進める（ステップＳ３）。
このとき、縮小画像生成部１は、縮小した縮小画像において、電子透かしパターンが埋め込める画素数を有するか、または周波数成分に変換したとき、画質に影響しない特定の周波数が得られるか否かを判定することにより、電子透かしパターンを埋込可能な最小の埋込単位より小さいか否かの検出を行う。
【００２７】
そして、縮小画像生成部１は、例えば、縮小倍率α＊α＊α＊αの縮小画像ｄが最小の埋込単位より小さいことを検出すると、この縮小画像を消去し、処理をステップＳ４へ進める（ステップＳ３）。
これにより、縮小画像生成部１の記記憶部には、縮小倍率αの縮小画像ａ，縮小倍率α＊αの縮小画像ｂ，縮小倍率α＊α＊αの縮小画像ｃが記憶されている。
そして、電子透かしパターン生成部２は、予め設定された、またはユーザが入力する著作権を有する作成元の情報などを有するセキュリティの情報を、電子透かしパターンに変換し、電子透かし埋込部３へ出力する（ステップＳ４）。
【００２８】
電子透かし埋込部３は、電子透かしパターンの埋め込みが可能な埋め込み単位の画像サイズを埋込単位と設定して、原画像及び他の縮小画像ａ，ｂ...の画像サイズをこの埋め込み単位の画像サイズ（以下、埋め込みサイズ）に分割する。
ここで、例えば、最も縮小倍率の高い縮小画像ｃは１個の埋め込みサイズであった場合、縮小倍率αを１／４とすると、縮小画像ｂは４個の埋め込みサイズのブロックに分割され、縮小画像ａは１６個の埋め込みサイズのブロックに分割され、原画像は６４個の埋め込みサイズのブロックに分割される。
そして、電子透かし埋込部３は、原画像、縮小画像ａ，ｂ，ｃの各上記の埋め込みサイズのブロック単位に各々電子透かしパターンを埋め込む（ステップ５）。
【００２９】
上述の説明において、縮小画像生成部１が原画像の縮小倍率として、所定の縮小倍率を順次乗算して得られる新たな縮小倍率により、縮小倍率の異なる（画像サイズの異なる）縮小画像を複数生成するよう記載したが、これに限られるものでなく、縮小画像生成部１生成される縮小画像の縮小倍率（例えば、縮小倍率α，β，γ，…）が比例していないよう生成して、電子透かし埋込部３が各々に対応する電子透かしパターンを埋め込むように構成してもよい。
【００３０】
次に、画像拡大部４は、所定の拡大方法により（後に詳述）、電子透かしパターンを埋め込んだ縮小原画像ａ，ｂ，ｃ各々を、原画像の画像サイズまで拡大し、各々拡大画像Ａ，Ｂ，Ｃとして出力する（ステップＳ６）。
そして、画像合成部５は、原画像及び拡大画像Ａ，Ｂ，Ｃ各々の画像データを合成し、電子透かし入り画像として出力する。
このとき、画像合成部５は、画像の合成として、下記に示す（２）〜（５）式のいずれかの合成方法を用いる。
【００３１】
合成画像（電子透かし入り画像）ｆＷmは、以下の（２）〜（５）式のいずれかの演算により求められる。
ｆＷm＝Σ（ｆ＋ｆA＋ｆB＋ｆC＋…）／N                        …（２）
この（２）式において、Nは原画像を含めて加算された画像の数を示し、ｆは電子透かしパターンを埋め込んだ原画像の画像データであり、ｆA，ｆB，ｆC各々は電子透かしパターンを埋め込んだ拡大画像Ａ，Ｂ，Ｃの画像データである。（２）式は、各画像の画像データを加算し、その平均を求めて、電子透かし入り画像とされる。
【００３２】
ｆＷm＝Σ（X1＊ｆ＋X2＊ｆA＋X3＊ｆB＋X4＊ｆC＋…）           …（３）
この（３）式において、X1，X2，X3，X4，…は各縮小倍率に対応した重み係数であり、各縮小倍率の電子透かしパターンの検出時における耐性である。（２）式においては単純の足し算のため、全ての縮小倍率の重み係数が「１」である特殊な場合である。また、ΣXi＝１である。
【００３３】
ｆＷm＝Σ［(ｆ−G)＋(ｆA−G)＋(ｆB−G)＋(ｆC−G)＋…]/N＋G     …（４）
この（４）式において、Gは電子透かしパターンの埋め込まれていない原画像の画像データを示している。原画像及び各縮小画像から、各画像に埋め込まれている電子透かしパターンのデータのみを演算し、この電子透かしパターンの加算したデータを、原画像の画像データに加算、すなわち合成して、電子透かし入り画像を生成している。
【００３４】
ｆＷm＝Σ［Y1＊(ｆ−G)＋Y2＊(ｆA−G)
＋Y3＊(ｆB−G)＋Y4＊(ｆC−G)＋…）]＋G            …（５）
この（５）式において、Y1，Y2，Y3，Y4，…は各縮小倍率に対応した重み係数であり、各縮小倍率の電子透かしパターンの検出時における耐性である。（４）式においては単純の足し算のため、全ての縮小倍率の重み係数が「１」である特殊な場合である。また、ΣYi＝１である。
【００３５】
ここで、ステップＳ６における画像拡大部４が行う拡大方法の説明を行う。
ニアレストネイバー法、バイリニア法，バイキュービック法は、拡大したときの画素データの補完方法である。
ニアレストネイバー法は、拡大後の画素の座標値に拡大前の画素が対応しない場合、この拡大前の座標値の最も近傍の座標値の画素のデータを充てる。
バイリニア法は、拡大後の画素の座標値に拡大前の画素が対応しない場合、ニアレストネイバー法と異なり、近傍の４つの座標値の画素のデータの濃度補完を行い、拡大後の座標値における画素のデータとする。
【００３６】
すなわち、図５に示すように、バイリニア法は、サイズＮ１＊Ｎ２の画像データｆ(ｘ,ｙ)、０≦ｘ＜Ｎ１及び０≦ｙ＜Ｎ２を縦方向及び横方向共にＳ倍に拡大した場合を考える。
拡大された画像データｇ(ｘ,ｙ)はｆ(ｘ／Ｓ,ｙ／Ｓ)であり、画素の座標値は０≦ｘ＜Ｓ×Ｎ１及び０≦ｙ＜Ｓ×Ｎ２の範囲の整数値となる。
このとき、画素(ｘ／Ｓ,ｙ／Ｓ)が原画像の画素に対応していない場合、この座標値の画素データを補完する必要がある。
【００３７】
そして、上記補完は、以下に示す（６）式により行われる。
ｆ(ｘ／Ｓ，ｙ／Ｓ)＝(１−Δｘ)＊(１−Δｙ)＊ｆ0＋Δｘ＊(１−Δｙ)＊ｆ1
＋(１−Δｘ)＊Δｙ＊ｆ2＋Δｘ＊Δｙ＊ｆ3  …（６）
この（２）式において、Δｘ＝(ｘ／Ｓ)−「ｘ／Ｓ」，Δｙ＝(ｙ／Ｓ)−「ｙ／Ｓ」であり、座標値(「ｘ／Ｓ」,「ｙ／Ｓ」)の画素値ｆ0であり、座標値(「ｘ／Ｓ」＋１,「ｙ／Ｓ」)の画素値ｆ1であり、座標値(「ｘ／Ｓ」,「ｙ／Ｓ」＋１)の画素値ｆ2であり、座標値(「ｘ／Ｓ」＋１,「ｙ／Ｓ」＋１)の画素値ｆ3である。
【００３８】
そして、拡大後の座標値において、拡大前の画素が対応しない場合、バイリニア法は周囲４個の座標値における画素のデータにより補完を行うが、バイキュービック法は周囲１６個の座標値における画素の濃度値を用い、３次関数により補完を行っている。
ニアレストネイバー法，バイリニア法及びバイキュービック法の３つの補完方法は、一般的な方法であるため、これ以上の説明を省略する。
【００３９】
また、高精度な拡大画像を得るために、画素データの補完方法としては、拡大した場合に高周波領域（高周波成分）を推定する手法等があるが、本発明においては原画像が既知であるため、一旦縮小した画像を拡大する場合に、電子透かしパターンが埋め込まれていない原画像の高周波領域を利用することができる。
以下に、離散ウェーブレット変換を行った縮小画像の拡大処理について説明する。ここで、本発明における離散ウェーブレット変換を用いた拡大法も以下の２通りが存在する。
【００４０】
＜手法１＞
原画像の画像サイズを縮小画像サイズの２のべき乗まで縮小した後、この変更後の画像サイズまで縮小画像を拡大して、高周波成分の補完を行った後に、原画像の元の画像サイズまで拡大する。
すなわち、図６に示すように、例えば、原画像の画像サイズのＡ倍（０.２倍）に縮小された縮小画像を、原画像の画像サイズまで拡大する場合（５倍に拡大）を考える。
まず、処理１として、原画像を、縮小画像の２のべき乗倍、ここでは４倍、すなわち原画像の画像サイズの４Ａ倍（０.８倍）に縮小し、縮小原画像を生成する。
【００４１】
そして、処理２として、縮小原画像のウェーブレット変換を行い、図７に示すように、高周波成分ＬＨi，ＨＬi，ＨＨiを用い、縮小画像を低周波成分ＬＬiと見なし、逆ウェーブレット変換を行い、縮小画像の画像サイズを２のべき乗倍の４Ａ倍に拡大する。
これにより、電子透かしが埋め込まれ、かつ原画像の高周波成分により、縮小により喪失された情報（縮小により喪失した画素及びこの画素の輝度情報など）が補完された画像である中間画像を得る。
次に、処理３として、上記中間画像をバイキュービック法等の従来のデータの補完法を用いて、原画像の画像サイズまで拡大して、電子透かし入り画像を生成するための拡大画像として出力する。
【００４２】
＜手法２＞
処理１として、縮小画像を、図８に示すように、原画像の画像サイズに対して、２のべき乗分の１（例えば、１／２，１／４，１／８）の画像サイズに、バイキュービック法等の従来のデータの補完法を用いて拡大する。
このとき、縮小画像の画像サイズに最も近い、原画像の画像サイズの２のべき乗分の１の画像サイズまで拡大させ、すなわち、ウェーブレット変換階数に最も近い画像サイズに拡大させ、中間画像を生成する。
【００４３】
拡大対象の縮小画像が、例えば原画像の画像サイズの０.２倍とすると、最も近い原画像の２のべき乗分の１の画像サイズの０.２５倍（１／４倍）まで拡大し、これを中間画像とする。
処理２として、原画像のウェーブレット変換を行い、得られた高周波成分ＬＨi，ＨＬi，ＨＨi（iは階数）を用い、上記中間画像を低周波成分ＬＬiと見なし、逆ウェーブレット変換を行い、この中間画像の画像サイズを、原画像の画像サイズまで拡大して、電子透かし入り画像を生成するための拡大画像として出力する。
【００４４】
＜電子透かし検出システム＞
以下、本発明の一実施形態による電子透かし検出システムを図面を参照して説明する。
図９は、本発明の電子透かし埋込み方法の原理を説明するために引用した図である。
ここでは、電子透かしパターンが埋め込まれた電子透かし入り画像ｆ'が、未知の倍率Ｘ（１＞Ｘ）であるとする。
その原画像に対してＸ倍の画像を、順次、縮小していくことにより、倍率Ａまでの縮小率に到達した時点において、この画像サイズにおいて埋め込まれた電子透かしパターンが検出されることになる。
【００４５】
例えば、図１０に示すように、所定の倍率Ａ＝１／２を順次、原画像に乗算し、原画，原画像の画像サイズの１／２倍の縮小画像，原画像の画像サイズの１／４倍の縮小画像，原画像の１／８倍の縮小画像に対し、すでに述べた電子透かし埋込システムにより、電子透かしが埋め込まれた電子透かし入り画像ｆ'を、この電子透かしパターンの検出対象画像として説明を行う。
ここで、所定の倍率として、Ａ，Ｂ＝Ａ＊Ａ，Ｃ＝Ａ＊Ａ＊Ａ，…の縮小倍率として説明するが、縮小倍率が順次乗算されたものでなく、すなわち、埋め込まれた各縮小画像の縮小倍率に規則性なく、電子透かしパターンが埋め込まれているものであっても良い。
未知倍率が０.８倍の検出対象画像であるとすると、この画像を順次、縮小していくことにより、縮小倍率Ａ（１／２倍）において、この縮小倍率Ａにおいて埋め込まれた電子透かしが検出される。
【００４６】
以下、本発明の一実施形態による電子透かし検出システムを図面を参照して説明する。
図１１は上記電子透かし検出システムの構成例を説明するブロック図である。
縮小画像生成部１０は入力される電子透かし入り画像（入力画像）を、所定の縮小倍率（例えば、０.９９倍など）にて、順次縮小する処理を行う。この検出時における縮小倍率は、電子透かし埋込システムが電子透かしパターンを埋め込むときの縮小倍率に対して、分解能を高くするために、縮小率が小さくなるように低い縮小倍率が用いられ、すなわちどの程度の近傍の倍率に到達できるかの精度の問題となるため、縮小率の変化を細かくすればするほど、電子透かしの検出の確立が高くなる。
【００４７】
拡大画像生成部１１は入力される電子透かし入り画像を、所定の拡大倍率（例えば、１.０１倍など）にて、順次拡大する処理を行う。
電子透かし検出部１２は、縮小画像生成部１０により縮小された電子透かし入り画像、及び拡大画像生成部１１により拡大された電子透かし入り画像に対し、電子透かしの検出処理を行う。
また、電子透かし検出部１２は、周波数領域に電子透かしパターンを埋め込んでいる場合、電子透かし入り画像の周波数領域の情報を解析して、上記電子透かしパターンを読み出し（検出し）、画像空間領域に電子透かしパターンを埋め込んでいる場合、電子透かし入り画像の画素の情報を解析して、電子透かしパターンを読み出す。
【００４８】
次に、図１１，図１２を用いて、本発明の実施形態である電子透かし検出システムの動作の説明を行う。図１２は上記電子透かし検出システムの動作例を示すフローチャートである。
電子透かし検出部１２は、入力される電子透かし入り画像（検出対象画像）に対し、埋め込まれている電子透かしパターンの読み出し処理を行い、処理をステップＳ１２へ進める（ステップＳ１１）。
次に、電子透かし検出部１２は、電子透かし入り画像から、電子透かしが検出された場合、処理をステップＳ１３へ進める。
そして、電子透かし検出部１２は、検出されたことを通知する情報と共に、検出された電子透かしパターンを、表示部等に出力し、処理を終了する（ステップＳ１３）。
【００４９】
一方、電子透かし検出部１２は、電子透かし入り画像から、電子透かしが検出されない場合、処理をステップＳ１４へ進める。
これにより、縮小画像生成部１０は、電子透かし検出部１２から、電子透かしパターンの検出を行った検出対象画像を読み出し、この検出対象画像を所定の縮小倍率により、縮小して、新たな検出対象画像とする（ステップＳ１４）。
そして、縮小画像生成部１０は、画像の縮小した回数をカウントして、このカウント数から、現在の検出対象画像の画像サイズが、入力された時点からの画像サイズに対して、縮小倍率の閾値より低いか否かの検出を行う（ステップＳ１５）。
【００５０】
このとき、縮小画像生成部１０は、検出対象画像の縮小倍率が上記閾値より高い（縮小率が閾値に比較して小さい）ことを検出すると、この検出対象画像を電子透かし検出部１２へ出力するとともに、処理をステップＳ１１へ進め、一方、検出対象画像の縮小倍率が閾値より低い（縮小率が閾値に比較して大きい）ことを検出すると、電子透かし検出部１２へ通知するとともに、処理をステップＳ１６へ進める。
ここで、縮小処理時の閾値は、例えば、電子透かし入り画像に電子透かしパターンを埋め込むとき、最も縮小したときの縮小倍率を用いて設定される（縮小率として設定してもよい）。
【００５１】
次に、電子透かし検出部１２は、縮小画像生成部１０から縮小の閾値を超えたことを通知されることにより、内部に記憶してある、入力された時点の画像サイズの検出対象画像を、拡大画像生成部１１へ出力し、上記検出対象画像の拡大処理を指示する。
拡大画像生成部１１は、電子透かし検出部１２から、検出対象画像を読み出し、この検出対象画像を所定の拡大倍率により、拡大して、新たな検出対象画像とする（ステップＳ１６）。
そして、拡大画像生成部１１は、画像の拡大した回数をカウントして、このカウント数から、現在の検出対象画像の画像サイズが、入力された時点からの画像サイズに対して、拡大倍率の閾値より低いか否かの検出を行う（ステップＳ１７）。
【００５２】
このとき、拡大画像生成部１１は、検出対象画像の拡大倍率が上記閾値より低い（拡大率が閾値に比較して小さい）ことを検出すると、この検出対象画像を電子透かし検出部１２へ出力するとともに、処理をステップＳ１８へ進め、一方、検出対象画像の拡大倍率が閾値より高い（拡大率が閾値に比較して大きい）ことを検出すると、電子透かし検出部１２へ通知するとともに、処理を終了する。
ここで、拡大処理時の閾値は、例えば、電子透かし入り画像に電子透かしパターンを埋め込むとき、順次、最も縮小倍率が大きい間隔の縮小画像間において、この縮小倍率の逆数として得られる拡大倍率を用いて設定される（縮小率として設定してもよい）。
【００５３】
電子透かし検出部１２は、入力される検出対象画像に対し、埋め込まれている電子透かしパターンの読み出し処理を行い、電子透かし入り画像から、電子透かしが検出された場合、処理をステップＳ１３へ進める。
一方、電子透かし検出部１２は、電子透かし入り画像から電子透かしが検出されない場合、処理をステップＳ１６へ進める。
【００５４】
なお、図１における電子透かし埋込システム、及び図１１における電子透かし検出システムの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、電子透かしの埋込及び検出の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００５５】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態の電子透かし埋込システムにおける電子透かしパターンの埋込方法の概念を説明する概念図である。
【図２】本発明の一実施形態の電子透かし埋込システムにおける電子透かしパターンの埋込方法の概念を説明する概念図である。
【図３】本発明の一実施形態の電子透かし埋込システムの構成例を示すブロック図  である。
【図４】本発明の一実施形態の電子透かし埋込システムの動作例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の電子透かし埋込システムで用いた画像拡大時に用いる、画素の補完方法の一例であるバイリニア法を説明するための概念図である。
【図６】本発明の電子透かし埋込システムで用いる画像拡大方法を説明する概念図である。
【図７】本発明の電子透かし埋込システムで用いる画像拡大方法を説明する概念図である。
【図８】本発明の電子透かし埋込システムで用いる画像拡大方法を説明する概念図である。
【図９】本発明の一実施形態の電子透かし検出システムにおける電子透かしパターンの検出方法の概念を説明する概念図である。
【図１０】本発明の一実施形態の電子透かし検出システムにおける電子透かしパターンの検出方法の概念を説明する概念図である。
【図１１】本発明の一実施形態の電子透かし検出システムの構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の一実施形態の電子透かし検出システムの動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１，１０…縮小画像生成部
２…電子透かしパターン生成部
３…電子透かし埋込部
４…画像拡大部
５…画像合成部
１１…拡大画像生成部
１２…電子透かし検出部
【図１】
2005236864.tif 000004
【図２】
2005236864.tif 000005
【図３】
2005236864.tif 000006
【図４】
2005236864.tif 000007
【図５】
2005236864.tif 000008
【図６】
2005236864.tif 000009
【図７】
2005236864.tif 000010
【図８】
2005236864.tif 000011
【図９】
2005236864.tif 000012
【図１０】
2005236864.tif 000013
【図１１】
2005236864.tif 000014
【図１２】
2005236864.tif 000015