(57)【要約】【課題】第三者による改ざん等の種類及び位置をピクセル単位で特定することができる画像通信システム、画像通信方法、画像送信装置、画像受信装置及びコンピュータプログラムを提供する。【解決手段】画像送信装置は、原画像に対してピクセル単位で画像更新処理を施し、画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を画像受信装置へ送信する。画像受信装置は、画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶しておき、受信した画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出する。記憶してある破損率に略一致する破損率が算出されたか否かを判断し、一致しない破損率が算出された場合、異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力し、略一致する破損率が算出されたと判断した場合、対応する画像更新処理の種類を出力する。【選択図】図３
2007300491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを送信する画像送信装置と、
受信された画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置と
を備えた画像通信システムにおいて、
前記画像送信装置は、
原画像に対してピクセル単位で前記画像更新処理を施す画像更新手段と、
前記画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を前記画像受信装置へ送信する手段と
を備え、
前記画像受信装置は、
画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶する手段と、
画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を示す情報を受信する手段と、
受信された画像更新処理の位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出する手段と、
記憶してある破損率に略一致する破損率が算出されたか否かを判断する手段と、
該手段で一致しない破損率が算出されたと判断した場合、異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力し、略一致する破損率が算出されたと判断した場合、対応する画像更新処理の種類を出力する手段と
を備えることを特徴とする画像通信システム。
【請求項２】
前記画像更新手段は、電子透かしの原画像への埋め込み処理であり、
前記画像送信装置は、
原画像に基づいて離散ウェーブレット係数をピクセルごとに算出する手段と、
画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を設定する手段と、
設定された量子化幅で電子透かしを埋め込む手段と、
電子透かしを埋め込んだ状態で逆ウェーブレット変換処理を実行する手段と
を備え、
前記画像受信装置は、
画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を記憶するようにしてあることを特徴とする請求項１記載の画像通信システム。
【請求項３】
前記画像送信装置は、
量子化する離散ウェーブレット係数をランダムに特定する手段と、
特定された離散ウェーブレット係数を二値化する手段と、
二値化された離散ウェーブレット係数が埋め込む前記電子透かしと一致するか否かを判断する手段と、
該手段で一致しないと判断された場合、量子化幅で区分した量子区間であって離散ウェーブレット係数の絶対値がより小さい方向で離散ウェーブレット係数が一致する直近の量子区間の中央値に、また一致すると判断した場合、同一の量子区間の中央値に、それぞれ特定された離散ウェーブレット係数を変更する手段と
を備えることを特徴とする請求項２記載の画像通信システム。
【請求項４】
複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを送信する画像送信装置と、
受信された画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置と
を用い、画像を通信する画像通信方法において、
前記画像送信装置にて、
原画像に対してピクセル単位で前記画像更新処理を施し、
前記画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を前記画像受信装置へ送信し、
前記画像受信装置にて、
画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶し、
画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を示す情報を受信し、
受信された画像更新処理の位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出し、
記憶してある破損率に略一致する破損率が算出されたか否かを判断し、
一致しない破損率が算出されたと判断した場合、異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力し、略一致する破損率が算出されたと判断した場合、対応する画像更新処理の種類を出力することを特徴とする画像通信方法。
【請求項５】
前記画像送信装置にて、
原画像に基づいて離散ウェーブレット係数をピクセルごとに算出し、
画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を設定し、
設定された量子化幅で電子透かしを埋め込み、
電子透かしを埋め込んだ状態で逆ウェーブレット変換処理を実行し、
前記画像受信装置にて、
画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を記憶することを特徴とする請求項４記載の画像通信方法。
【請求項６】
前記画像送信装置にて、
量子化する離散ウェーブレット係数をランダムに特定し、
特定された離散ウェーブレット係数を二値化し、
二値化された離散ウェーブレット係数が埋め込む前記電子透かしと一致するか否かを判断し、
一致しないと判断された場合、量子化幅で区分した量子区間であって離散ウェーブレット係数の絶対値がより小さい方向で離散ウェーブレット係数が一致する直近の量子区間の中央値に、また一致すると判断した場合、同一の量子区間の中央値に、それぞれ特定された離散ウェーブレット係数を変更することを特徴とする請求項５記載の画像通信方法。
【請求項７】
複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを、受信された画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置へ送信する画像送信装置において、
原画像に対してピクセル単位で前記画像更新処理を施す画像更新手段と、
前記画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を前記画像受信装置へ送信する手段と
を備えることを特徴とする画像送信装置。
【請求項８】
前記画像更新手段は、電子透かしの原画像への埋め込み処理であり、
原画像に基づいて離散ウェーブレット係数をピクセルごとに算出する手段と、
画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を設定する手段と、
設定された量子化幅で電子透かしを埋め込む手段と、
電子透かしを埋め込んだ状態で逆ウェーブレット変換処理を実行する手段と
を備えることを特徴とする請求項７記載の画像送信装置。
【請求項９】
量子化する離散ウェーブレット係数をランダムに特定する手段と、
特定された離散ウェーブレット係数を二値化する手段と、
二値化された離散ウェーブレット係数が埋め込む前記電子透かしと一致するか否かを判断する手段と、
該手段で一致しないと判断された場合、量子化幅で区分した量子区間であって離散ウェーブレット係数の絶対値がより小さい方向で離散ウェーブレット係数が一致する直近の量子区間の中央値に、また一致すると判断した場合、同一の量子区間の中央値に、それぞれ特定された離散ウェーブレット係数を変更する手段と
を備えることを特徴とする請求項８記載の画像送信装置。
【請求項１０】
複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを送信する画像送信装置から受信した画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置において、
画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶する手段と、
画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を示す情報を受信する手段と、
受信された画像更新処理の位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出する手段と、
記憶してある破損率に略一致する破損率が算出されたか否かを判断する手段と、
該手段で一致しない破損率が算出されたと判断した場合、異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力し、略一致する破損率が算出されたと判断した場合、対応する画像更新処理の種類を出力する手段と
を備えることを特徴とする画像受信装置。
【請求項１１】
複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを、受信された画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置へ送信する画像送信装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像送信装置を、
原画像に対してピクセル単位で前記画像更新処理を施す画像更新手段、及び
前記画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を前記画像受信装置へ送信する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記画像送信装置を、
原画像に基づいて離散ウェーブレット係数をピクセルごとに算出する手段、
画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を設定する手段、
設定された量子化幅で電子透かしを埋め込む手段、及び
電子透かしを埋め込んだ状態で逆ウェーブレット変換処理を実行する手段
として機能させることを特徴とする請求項１１記載のコンピュータプログラム。
【請求項１３】
前記画像送信装置を、
量子化する離散ウェーブレット係数をランダムに特定する手段、
特定された離散ウェーブレット係数を二値化する手段、
二値化された離散ウェーブレット係数が埋め込む前記電子透かしと一致するか否かを判断する手段、及び
該手段で一致しないと判断された場合、量子化幅で区分した量子区間であって離散ウェーブレット係数の絶対値がより小さい方向で離散ウェーブレット係数が一致する直近の量子区間の中央値に、また一致すると判断した場合、同一の量子区間の中央値に、それぞれ特定された離散ウェーブレット係数を変更する手段
として機能させることを特徴とする請求項１２記載のコンピュータプログラム。
【請求項１４】
複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを送信する画像送信装置から受信した画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記画像受信装置は、画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶しておき、
前記画像受信装置を、
画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を示す情報を受信する手段、
受信された画像更新処理の位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出する手段、
記憶してある破損率に略一致する破損率が算出されたか否かを判断する手段、及び
該手段で一致しない破損率が算出されたと判断した場合、異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力し、略一致する破損率が算出されたと判断した場合、対応する画像更新処理の種類を出力する手段
として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子透かしを用いて画像を送受信する画像通信システム、画像通信方法、画像送信装置、画像受信装置及びコンピュータプログラムに関する。特に、第三者による改ざん等の種類及び位置をピクセル単位で特定することができる画像通信システム、画像通信方法、画像送信装置、画像受信装置及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今の画像処理技術の急速な進展に伴い、デジタルコンテンツに対して巧妙な改ざんが行なわれ、デジタルコンテンツに対する同一性の保持が困難となっている。デジタルコンテンツに対する同一性を保持するために、例えばハッシュ関数を用いた電子署名を用い、電子署名が検出された場合にはデジタルコンテンツに対する改ざんが行なわれていないと判断する方法が良く用いられている。
【０００３】
しかし、電子署名を用いる方法では、改ざんが行われた場合にその位置を特定することが困難であり、電子署名が記録されている領域以外に対する改ざんを防止することはできないという問題点があった。斯かる問題を解決するために、最近ではデジタルコンテンツに電子透かしを埋め込んでおき、電子透かしの破損率に応じてデジタルコンテンツに対する改ざんが行なわれたか否かを検出する方法が開発されている。
【０００４】
例えば、保護対象となるデジタルコンテンツに、特定の攻撃に意図的に壊れやすくした脆弱型の電子透かしを、小さなブロック単位でコンテンツ全体に繰り返し埋め込んでおく。そして、破壊された電子透かしを同定し、改ざんされた位置を特定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子透かしを用いる方法では、特定な処理に対して脆弱な性質を持たせた電子透かしを埋め込むことにより、改ざんの種類及び位置を特定することができる。例えば従来の静止画像の改ざん位置検出方法では、二次元離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform)により、空間的な濃淡データを周波数領域データに変換している。この場合、例えばＡ／Ｄ変換された画像信号は、縦横（８×８）画素のブロックに分割され、該ブロック単位に画像信号は二次元離散コサイン変換（ＤＣＴ）により、同数の変換係数に変換され、量子化される。
【０００６】
しかし、量子化される単位は、あくまでも縦横（８×８）画素のブロック単位であり、ピクセル単位で施された改ざんについては、空間周波数の大小のばらつきによっては看過されるおそれがあるという問題点があった。
【０００７】
また、画像を送受信する場合には、ネットワーク負荷を軽減すべく圧縮処理が行われた後に送受信されることが多い。しかし、圧縮・解凍処理による原画像の復元率は必ずしも１００％ではなく、画像送受信のために必要な処理が正しく行なわれているにもかかわらず、何らかの改ざんが行なわれたと誤認識されるおそれも残されていた。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、第三者による改ざん等の種類及び位置をピクセル単位で特定することができる画像通信システム、画像通信方法、画像送信装置、画像受信装置及びコンピュータプログラム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】
上記目的を達成するために第１発明に係る画像通信システムは、複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを送信する画像送信装置と、受信された画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置とを備えた画像通信システムにおいて、前記画像送信装置は、原画像に対してピクセル単位で前記画像更新処理を施す画像更新手段と、前記画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を前記画像受信装置へ送信する手段とを備え、前記画像受信装置は、画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶する手段と、画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を示す情報を受信する手段と、受信された画像更新処理の位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出する手段と、記憶してある破損率に略一致する破損率が算出されたか否かを判断する手段と、該手段で一致しない破損率が算出されたと判断した場合、異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力し、略一致する破損率が算出されたと判断した場合、対応する画像更新処理の種類を出力する手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る画像通信システムは、第１発明において、前記画像更新手段は、電子透かしの原画像への埋め込み処理であり、前記画像送信装置は、原画像に基づいて離散ウェーブレット係数をピクセルごとに算出する手段と、画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を設定する手段と、設定された量子化幅で電子透かしを埋め込む手段と、電子透かしを埋め込んだ状態で逆ウェーブレット変換処理を実行する手段とを備え、前記画像受信装置は、画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を記憶するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
第３発明に係る画像通信システムは、第２発明において、前記画像送信装置は、量子化する離散ウェーブレット係数をランダムに特定する手段と、特定された離散ウェーブレット係数を二値化する手段と、二値化された離散ウェーブレット係数が埋め込む前記電子透かしと一致するか否かを判断する手段と、該手段で一致しないと判断された場合、量子化幅で区分した量子区間であって離散ウェーブレット係数の絶対値がより小さい方向で離散ウェーブレット係数が一致する直近の量子区間の中央値に、また一致すると判断した場合、同一の量子区間の中央値に、それぞれ特定された離散ウェーブレット係数を変更する手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第４発明に係る画像通信方法は、複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを送信する画像送信装置と、受信された画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置とを用い、画像を通信する画像通信方法において、前記画像送信装置にて、原画像に対してピクセル単位で前記画像更新処理を施し、前記画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を前記画像受信装置へ送信し、前記画像受信装置にて、画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶し、画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を示す情報を受信し、受信された画像更新処理の位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出し、記憶してある破損率に略一致する破損率が算出されたか否かを判断し、一致しない破損率が算出されたと判断した場合、異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力し、略一致する破損率が算出されたと判断した場合、対応する画像更新処理の種類を出力することを特徴とする。
【００１３】
第５発明に係る画像通信方法は、第４発明において、前記画像送信装置にて、原画像に基づいて離散ウェーブレット係数をピクセルごとに算出し、画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を設定し、設定された量子化幅で電子透かしを埋め込み、電子透かしを埋め込んだ状態で逆ウェーブレット変換処理を実行し、前記画像受信装置にて、画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を記憶することを特徴とする。
【００１４】
第６発明に係る画像通信方法は、第５発明において、前記画像送信装置にて、量子化する離散ウェーブレット係数をランダムに特定し、特定された離散ウェーブレット係数を二値化し、二値化された離散ウェーブレット係数が埋め込む前記電子透かしと一致するか否かを判断し、一致しないと判断された場合、量子化幅で区分した量子区間であって離散ウェーブレット係数の絶対値がより小さい方向で離散ウェーブレット係数が一致する直近の量子区間の中央値に、また一致すると判断した場合、同一の量子区間の中央値に、それぞれ特定された離散ウェーブレット係数を変更することを特徴とする。
【００１５】
第７発明に係る画像送信装置は、複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを、受信された画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置へ送信する画像送信装置において、原画像に対してピクセル単位で前記画像更新処理を施す画像更新手段と、前記画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を前記画像受信装置へ送信する手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
第８発明に係る画像送信装置は、第７発明において、前記画像更新手段は、電子透かしの原画像への埋め込み処理であり、原画像に基づいて離散ウェーブレット係数をピクセルごとに算出する手段と、画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を設定する手段と、設定された量子化幅で電子透かしを埋め込む手段と、電子透かしを埋め込んだ状態で逆ウェーブレット変換処理を実行する手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
第９発明に係る画像送信装置は、第８発明において、量子化する離散ウェーブレット係数をランダムに特定する手段と、特定された離散ウェーブレット係数を二値化する手段と、二値化された離散ウェーブレット係数が埋め込む前記電子透かしと一致するか否かを判断する手段と、該手段で一致しないと判断された場合、量子化幅で区分した量子区間であって離散ウェーブレット係数の絶対値がより小さい方向で離散ウェーブレット係数が一致する直近の量子区間の中央値に、また一致すると判断した場合、同一の量子区間の中央値に、それぞれ特定された離散ウェーブレット係数を変更する手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
第１０発明に係る画像受信装置は、複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを送信する画像送信装置から受信した画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置において、画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶する手段と、画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を示す情報を受信する手段と、受信された画像更新処理の位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出する手段と、記憶してある破損率に略一致する破損率が算出されたか否かを判断する手段と、該手段で一致しない破損率が算出されたと判断した場合、異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力し、略一致する破損率が算出されたと判断した場合、対応する画像更新処理の種類を出力する手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
第１１発明に係るコンピュータプログラムは、複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを、受信された画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置へ送信する画像送信装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像送信装置を、原画像に対してピクセル単位で前記画像更新処理を施す画像更新手段、及び前記画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を前記画像受信装置へ送信する手段として機能させることを特徴とする。
【００２０】
第１２発明に係るコンピュータプログラムは、第１１発明において、前記画像送信装置を、原画像に基づいて離散ウェーブレット係数をピクセルごとに算出する手段、画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を設定する手段、設定された量子化幅で電子透かしを埋め込む手段、及び電子透かしを埋め込んだ状態で逆ウェーブレット変換処理を実行する手段として機能させることを特徴とする。
【００２１】
第１３発明に係るコンピュータプログラムは、第１２発明において、前記画像送信装置を、量子化する離散ウェーブレット係数をランダムに特定する手段、特定された離散ウェーブレット係数を二値化する手段、二値化された離散ウェーブレット係数が埋め込む前記電子透かしと一致するか否かを判断する手段、及び該手段で一致しないと判断された場合、量子化幅で区分した量子区間であって離散ウェーブレット係数の絶対値がより小さい方向で離散ウェーブレット係数が一致する直近の量子区間の中央値に、また一致すると判断した場合、同一の量子区間の中央値に、それぞれ特定された離散ウェーブレット係数を変更する手段として機能させることを特徴とする。
【００２２】
第１４発明に係るコンピュータプログラムは、複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを送信する画像送信装置から受信した画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する画像受信装置で実行することが可能なコンピュータプログラムにおいて、前記画像受信装置は、画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶しておき、前記画像受信装置を、画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を示す情報を受信する手段、受信された画像更新処理の位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出する手段、記憶してある破損率に略一致する破損率が算出されたか否かを判断する手段、及び該手段で一致しない破損率が算出されたと判断した場合、異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力し、略一致する破損率が算出されたと判断した場合、対応する画像更新処理の種類を出力する手段として機能させることを特徴とする。
【００２３】
第１発明、第４発明、第７発明、第１０発明、第１１発明及び第１４発明では、複数のピクセルからなる原画像の一部又は全部に対して、送受信に必要な画像更新処理を施した画像データを送信する画像送信装置と、受信された画像データに施された画像更新処理の種類及び位置を検出して、原画像に対して前記画像更新処理と異なる更新処理が行われたか否か及び異なる更新処理の種類を特定する。画像送信装置は、原画像に対してピクセル単位で画像更新処理を施し、画像更新処理が施された画像データ並びに施された画像更新処理の種類及び位置を画像受信装置へ送信する。画像受信装置は、画像に対する画像更新処理の種類に対応付けて画像データの破損率を記憶しておき、受信した画像更新処理の位置を示す情報に基づいて該画像データの破損率を算出する。記憶してある破損率と一致しない破損率が算出された場合には、画像送信時とは異なる更新処理がなされた旨を示す情報を出力する。すなわち第三者により何らかの改ざんが行なわれた旨を示す情報を出力する。略一致する破損率が算出された場合には、対応する画像更新処理の種類を出力する。
【００２４】
これにより、ピクセル単位で画像データの破損率を比較することができることから、第三者による改ざんを確実に検出することができ、例えば通常行なわれるＪＰＥＧ圧縮処理等に対する画像データの破損率を事前に記憶手段に記憶しておくことにより、第三者により改ざん処理がなされたか否か、及び改ざんされた位置を正確に把握することが可能となる。
【００２５】
第２発明、第５発明、第８発明、及び第１２発明では、画像送信装置は、原画像に基づいて離散ウェーブレット係数をピクセルごとに算出し、画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を設定し、設定された量子化幅で電子透かしを埋め込む。電子透かしを埋め込んだ状態で逆ウェーブレット変換処理を実行する。画像受信装置は、画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を記憶しておき、記憶してある量子化幅を用いた二値写像関数により破損率を算出し、算出された破損率と画像送信装置で設定された破損率とを比較することによって、画像に対してどの画像更新処理がなされているのか判断することができる。また、記憶されていない、すなわち通常の処理と認識されていない量子化幅を算出した場合には、第三者による何らかの改ざんが行なわれたものと判断することができる。
【００２６】
第３発明、第６発明、第９発明、及び第１３発明では、画像送信装置は、量子化する離散ウェーブレット係数をランダムに特定し、特定された離散ウェーブレット係数を二値化し、二値化された離散ウェーブレット係数が埋め込む電子透かしと一致するか否かを判断する。一致しないと判断された場合、量子化幅で区分した量子区間であって離散ウェーブレット係数の絶対値がより小さい方向で離散ウェーブレット係数が一致する直近の量子区間の中央値に、また一致すると判断した場合、同一の量子区間の中央値に、それぞれ特定された離散ウェーブレット係数を変更する。これにより、離散ウェーブレット係数を、より高い周波数にて二値化することができ、人間の視覚がより鈍感である高周波数成分に離散ウェーブレット係数を補正することにより、逆ウェーブレット変換により再現された画像中のノイズを減少させることが可能となり、より精緻に改ざんが行われたか否かを検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２７】
第１発明、第４発明、第７発明、第１０発明、第１１発明及び第１４発明によれば、ピクセル単位で画像データの破損率を比較することができることから、第三者による改ざんを確実に検出することができ、例えば通常行なわれるＪＰＥＧ圧縮処理等に対する画像データの破損率を事前に記憶手段に記憶しておくことにより、第三者により改ざん処理がなされたか否か、及び改ざんされた位置を正確に把握することが可能となる。
【００２８】
第２発明、第５発明、第８発明、及び第１２発明によれば、画像受信装置は、画像更新処理の種類ごとに、破損率に対応する量子化幅を記憶しておき、記憶してある量子化幅を用いた二値写像関数により破損率を算出し、算出された破損率と画像送信装置で設定された破損率とを比較することによって、画像に対してどの画像更新処理がなされているのか判断することができる。また、記憶されていない、すなわち通常の処理と認識されていない量子化幅を算出した場合には、第三者による何らかの改ざんが行なわれたものと判断することができる。
【００２９】
第３発明、第６発明、第９発明、及び第１３発明によれば、離散ウェーブレット係数を、より高い周波数にて二値化することができ、人間の視覚がより鈍感である高周波数成分に離散ウェーブレット係数を補正することにより、逆ウェーブレット変換により再現された画像中のノイズを減少させることが可能となり、より精緻に改ざんが行われたか否かを検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る画像通信システムは、原画像に特定種類の改ざんに対して脆弱な電子透かしを埋め込んで送信する画像送信装置１、１、・・・、及び受信した画像に埋め込まれた電子透かしの破損率から、第三者による送信者が意図していない改ざん等の更新処理がなされたか否かを判断する画像受信装置２、２、・・・が、インターネット等のネットワーク網３を介してデータ通信可能に接続されている。
【００３１】
画像送信装置１は、少なくとも、ＣＰＵ（中央演算装置）１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、記憶手段１４、ネットワーク網３に接続する通信手段１５、マウス及びキーボード等の入力手段１６、ディスプレイ等の出力手段１７及び補助記憶手段１８で構成される。
【００３２】
ＣＰＵ１１は、内部バス１９を介して画像送信装置１の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ１２に格納された制御プログラム、又は補助記憶手段１８であるＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の（可搬型）記録媒体４を用いて記憶手段１４に導入された制御プログラム５に従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。なお、記憶手段１４は、ハードディスク等の固定型記憶媒体であり、上述した制御プログラムの他、処理に必要なデータを事前に記憶しておく。
【００３３】
ＲＡＭ１３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成されソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。通信手段１５は、内部バス１９に接続されており、外部からのデータの取得、外部装置の動作制御データ等を送受信する。
【００３４】
入力手段１６は、画像送信装置１を操作するために必要な文字キー、テンキー、各種のファンクションキー等を備えたキーボード、マウス等、および画像入力を受け付けるスキャナ等の入力装置である。出力手段１７は、液晶表示装置、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置であり、画像送信装置１で取り込んだ画像を表示したり、ユーザへ操作入力を促す画面を表示したりするための画像データの表示等を行う。なお、出力手段１７をタッチパネル方式とすることにより、入力手段１６の各種のファンクションキーの内の一部又は全部を出力手段１７が代用することも可能である。
【００３５】
同様に、画像受信装置２は、少なくとも、ＣＰＵ（中央演算装置）２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、記憶手段２４、ネットワーク網３に接続する通信手段２５、マウス及びキーボード等の入力手段２６、ディスプレイ等の出力手段２７及び補助記憶手段２８で構成される。
【００３６】
ＣＰＵ２１は、内部バス２９を介して画像受信装置２の上述したようなハードウェア各部と接続されており、上述したハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ２２に格納された制御プログラム、又は補助記憶手段２８であるＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の（可搬型）記録媒体６を用いて記憶手段２４に導入された制御プログラム７に従って、種々のソフトウェア的機能を実行する。
【００３７】
ＲＡＭ１３は、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等で構成されソフトウェアの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。通信手段１５は、内部バス１９に接続されており、外部からのデータの取得、外部装置の動作制御データ等を送受信する。
【００３８】
記憶手段２４は、ハードディスク等の固定型記憶媒体であり、上述した制御プログラムの他、処理に必要なデータを事前に記憶しておく。例えば、画像に対する更新処理の種類を識別する情報、離散ウェーブレット変換時の量子化幅、及び逆ウェーブレット変換時に期待される破損率をそれぞれ対応付けて記憶する破損率記憶部２４１を備えている。
【００３９】
図２は、破損率記憶部２４１に記憶されているデータ構成の一例を示す図である。更新処理の種類を識別する更新ＩＤ、離散ウェーブレット変換時に電子透かしを埋め込んだ量子化幅Δに対応付けて、逆ウェーブレット変換時に埋め込んだ電子透かしが破損している割合を示す破損率を記憶している。破損率は、画像送信時に埋め込んだ電子透かしのビット数のうち、画像受信時に抽出されるまでに破損した電子透かしのビット数の割合を示す値である。
【００４０】
入力手段２６は、画像受信装置２を操作するために必要な文字キー、テンキー、各種のファンクションキー等を備えたキーボード、マウス等、及び画像入力を受け付けるスキャナ等の入力装置である。出力手段２７は、液晶表示装置、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置であり、画像受信装置２で受信した画像を表示したり、ユーザへ操作入力を促す画面を表示したりするための画像データの表示等を行う。なお、出力手段２７をタッチパネル方式とすることにより、入力手段２６の各種のファンクションキーの内の一部又は全部を出力手段２７が代用することも可能である。
【００４１】
以下、上述した構成の画像通信システムにおける画像通信処理について、二次元画像に電子透かしを埋め込む場合を例として説明する。図３は、本実施の形態に係る画像送信装置１のＣＰＵ１１の処理手順を示すフローチャートである。
【００４２】
本実施の形態に係る画像送信装置１のＣＰＵ１１は、送信対象となる原画像の画像データを取得する（ステップＳ３０１）。取得する方法は特に限定されず、スキャナ等の入力手段１６を介して直接読み込んでも良いし、通信手段１５を介して外部から受信しても良い。ＣＰＵ１１は、取得した画像データを離散ウェーブレット変換する（ステップＳ３０２）。
【００４３】
ＣＰＵ１１は、取得した画像データに対して画像受信装置２にて検出したい更新処理、例えばＪＰＥＧ圧縮／解凍処理のような非可逆的更新処理のうち一の更新処理を選択し（ステップＳ３０３）、離散ウェーブレット変換時の量子化幅ΔL （Ｌは離散ウェーブレット係数の周波数レベルであり、高い周波数から順に１からＭの自然数で表す）を特定する（ステップＳ３０４）。
【００４４】
図４は、離散ウェーブレット係数の周波数レベルのイメージ図である。図４では、左上の画像が原画像であり、高周波数成分であることを示している。ここを周波数レベルＬとする。周波数レベルＬから順次周波数成分を減じることで、人間の視覚が周波数の変動に対してより敏感となる。したがって、周波数レベルがＬからＬ−１、Ｌ−２、・・・、２、１となるにつれて、視覚上、原画像の原型を止めない画像へと変化していく。
【００４５】
ＣＰＵ１１は、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を特定する（ステップＳ３０５）。なお、ｍ、ｎは自然数であり、画像の縦横のピクセル値を示している。例えば画像の左上を原点とし、右方向へ１からｍ、下方向へ１からｎとして、該当するピクセルについて離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を特定する。
【００４６】
離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を特定する方法は、特に限定されない。例えば乱数を生成する関数ｃｓｋｅｙにより離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を選択する。ｃｓｋｅｙは、埋め込む電子透かしのビット長ｉ（ｉは１から電子透かしの最大ビット長Ｉまでの自然数）の関数であり、ｃｓｋｅｙ（ｉ）と表すことができる。
【００４７】
ＣＰＵ１１は、特定された離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を二値化する（ステップＳ３０６）。例えば二値写像関数Ｑを用い、Ｑ（ｆk,l （ｍ、ｎ））を求めれば良い。二値写像関数Ｑは、引数を離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）とし、量子化幅ΔL に応じて（数１）に示すように‘０’又は‘１’を出力とする関数である。
【００４８】
【数１】
2007300491.tif 000003
【００４９】
なお、埋め込むべき電子透かしに合わせて、量子化幅ΔL により区分された量子化区間の中央値に離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を設定することが好ましい。そこで、ＣＰＵ１１は、周波数レベルごとに電子透かしωとＱ（ｆk,l （ｍ、ｎ））とを比較して、一致するか否かに応じて以下に示す補正処理を実行する。図５は、本実施の形態に係る画像送信装置１のＣＰＵ１１の二値化処理の手順を示すフローチャートである。
【００５０】
ＣＰＵ１１は、二値写像関数Ｑを用い、Ｑ（ｆk,l （ｍ、ｎ））を求め（ステップＳ５０１）、Ｑ（ｆk,l （ｍ、ｎ））の値が電子透かしωと一致するか否かを判断する（ステップＳ５０２）。ＣＰＵ１１が、Ｑ（ｆk,l （ｍ、ｎ））の値が電子透かしωと一致しないと判断した場合（ステップＳ５０２：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）が０以上であるか否かを判断する（ステップＳ５０３）。
【００５１】
ＣＰＵ１１が、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）が０以上であると判断した場合（ステップＳ５０３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、視覚上画像のノイズが減少する方向、すなわち周波数が高くなる方向に量子化区間をシフトする。したがって、ＣＰＵ１１は、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）から量子化幅ΔL をデクリメントし（ステップＳ５０４）、量子化区間をより高い周波数の区間へとシフトする。
【００５２】
ＣＰＵ１１が、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）が０より小さいと判断した場合（ステップＳ５０３：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）が正の値をとるように量子化幅ΔL をインクリメントし（ステップＳ５０５）、量子化区間を正方向へとシフトする。
【００５３】
ＣＰＵ１１が、Ｑ（ｆk,l （ｍ、ｎ））の値が電子透かしωと一致すると判断した場合（ステップＳ５０２：ＹＥＳ）はそのまま、他の場合には上述した処理によりも含めて、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を補正した後、ＣＰＵ１１は、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を現在の量子化区間の中央値に設定する（ステップＳ５０６）。図６は、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を量子化区間の中央値に設定する処理の概念を説明するイメージ図である。
【００５４】
図６（ａ）に示すように、量子化幅Δで区分されており、算出した離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の値が量子化区間２Δ〜３Δに存在する場合、二値写像関数Ｑを用いて算出したＱ（ｆk,l （ｍ、ｎ））は‘０’、‘１’、‘０’、‘１’、・・・となっている。この場合、電子透かしω＝０であるときには、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の値が存在する量子化区間２Δ〜３ΔのＱ（ｆk,l （ｍ、ｎ））は‘０’であることから、両者は一致する。したがって、図６（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１１は、同一の量子化区間２Δ〜３Δの中間点の値に離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の値を補正する。
【００５５】
また、電子透かしω＝１であるとき、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の値が存在する量子化区間２Δ〜３ΔのＱ（ｆk,l （ｍ、ｎ））は‘０’であることから、両者は一致しない。したがって、図６（ｃ）に示すように、ＣＰＵ１１は、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の絶対値がより小さい量子化区間Δ〜２Δの中間点の値に離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の値を補正する。
【００５６】
ＣＰＵ１１は、電子透かしをすべて埋め込んだか否かを判断し（ステップＳ３０７）、ＣＰＵ１１が、まだ電子透かしの最大ビット長Ｉだけ埋め込んでいないと判断した場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ３０５へ戻して上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ１１が、電子透かしを最大ビット長Ｉまで埋め込んだと判断した場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、逆ウェーブレット変換を行い（ステップＳ３０８）、画像受信装置２にて検出したい更新処理のすべてについて、対応する電子透かしを埋め込んだか否かを判断する（ステップＳ３０９）。
【００５７】
ＣＰＵ１１が、まだ対応する電子透かしを埋め込んでいない更新処理が存在すると判断した場合（ステップＳ３０９：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、逆ウェーブレット変換された画像を原画像とし、他の更新処理を選択する（ステップＳ３１０）。ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ３０４へ戻して上述した処理を繰り返す。
【００５８】
ＣＰＵ１１が、すべての更新処理に対応する電子透かしを埋め込んだと判断した場合（ステップＳ３０９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、逆ウェーブレット変換された画像を画像受信装置２へ送信する（ステップＳ３１１）。
【００５９】
ＣＰＵ１１が、離散ウェーブレット変換時の量子化幅ΔLを特定する方法は、特に限定されない。例えば、更新処理ごとの離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の変化量の分散に基づいて量子化幅ΔLを特定する。図７は、本発明の実施の形態に係る画像送信装置１のＣＰＵ１１の量子化幅特定処理のフローチャートである。
【００６０】
ステップＳ３０４において、ＣＰＵ１１は、周波数レベルを初期値、例えば‘１’に設定し（ステップＳ７０１）、選択された更新処理の離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の変化量νの分散σを算出する（ステップＳ７０２）。そして、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の変化量νが平均０、分散σのガウス分布に従うと仮定した場合の、変化量νの確率密度関数ｐ（ν）を特定する（ステップＳ７０３）。変化量νの確率密度関数ｐ（ν）は（数２）のように求まる。
【００６１】
【数２】
2007300491.tif 000004
【００６２】
図８は、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の変化量νが平均０、分散σのガウス分布に従うと仮定した場合の確率密度関数ｐ（ν）の一例を示す図である。電子透かしの破損率Ｄは、図８のハッチング部分の面積に相当することから、（数２）に基づいて、更新処理を受けた場合の電子透かしの破損率Ｄは、量子化幅ΔL を用いて（数３）のように表すことができる。
【００６３】
【数３】
2007300491.tif 000005
【００６４】
（数３）において、ｅｒｆは、確率密度関数ｐ（ν）の面積をあらわす関数であり、右辺第２項は、量子化幅ΔL で囲まれた中央部分の面積を示している。ＣＰＵ１１は、電子透かしの期待する破損率Ｄの設定を受け付け（ステップＳ７０４）、（数３）から逆算して離散ウェーブレット変換時の量子化幅ΔLを特定する（ステップＳ７０５）。
【００６５】
ＣＰＵ１１は、すべての周波数レベルについて量子化幅ΔLを特定したか否かを判断し（ステップＳ７０６）、ＣＰＵ１１が、まだ特定していない周波数レベルが残存していると判断した場合（ステップＳ７０６：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、周波数レベルＬを変更、例えば‘１’インクリメントして（ステップＳ７０７）、処理をステップＳ７０２へ戻して上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ１１が、すべての周波数レベルについて特定したと判断した場合（ステップＳ７０６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、処理をステップＳ３０５へ戻す。
【００６６】
また、更新処理による離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の変化量νの分散σ算出の基礎となった画像は、外部から取得した原画像であるのに対し、実際に更新処理がなされる対象となる画像は、電子透かしが埋め込まれている画像である。したがって、より更新処理の推定精度を高めるためには、外部からの更新処理がなされたか否かの推定精度が高まるように量子化幅ΔLを補正することが好ましい。図９は、本発明の実施の形態に係る画像送信装置１のＣＰＵ１１の、最急降下法による量子化幅ΔLを補正する処理のフローチャートである。
【００６７】
ＣＰＵ１１は、補正量子化幅ΔLAの初期値として、特定された量子化幅ΔLを設定する（ステップＳ９０１）。ＣＰＵ１１は、補正量子化幅ΔLAに対して微小量δを減じた値Δ- （ステップＳ９０２）、加減算をしない値Δ0 、（ステップＳ９０５）、加算した値Δ+ （ステップＳ９０８）をそれぞれ算出し、それぞれについて対応する更新処理に対する埋め込んだ電子透かしの破損率Ｄ’- （ステップＳ９０３）、Ｄ’0 （ステップＳ９０４）、Ｄ’+ （ステップＳ９０９）をそれぞれ算出する。
【００６８】
ＣＰＵ１１は、算出した電子透かしの破損率Ｄ’- 、Ｄ’0 、又はＤ’+ のそれぞれについて、破損率Ｄとの差の絶対値Ｄ- （ステップＳ９０４）、Ｄ0 （ステップＳ９０７）、Ｄ+ （ステップＳ９１０）をそれぞれ算出する。ＣＰＵ１１は、破損率Ｄとの差の絶対値Ｄ- 、Ｄ0 、Ｄ+ のうち、いずれが最小であるのか比較し、差の絶対値Ｄ- が最小であるか否かを判断する（ステップＳ９１１）。
【００６９】
ＣＰＵ１１が、差の絶対値Ｄ- が最小であると判断した場合（ステップＳ９１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、補正量子化幅ΔLAをΔ- に設定し（ステップＳ９１２）、ステップＳ９０２、Ｓ９０５、Ｓ９０８に処理を戻し、上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ１１が、差の絶対値Ｄ- が最小ではないと判断した場合（ステップＳ９１１：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、差の絶対値Ｄ+ が最小であるか否かを判断する（ステップＳ９１３）。
【００７０】
ＣＰＵ１１が、差の絶対値Ｄ+ が最小であると判断した場合（ステップＳ９１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、補正量子化幅ΔLAをΔ+ に設定し（ステップＳ９１４）、ステップＳ９０２、Ｓ９０５、Ｓ９０８に処理を戻し、上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ１１が、差の絶対値Ｄ+ が最小ではないと判断した場合（ステップＳ９１３：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、補正量子化幅ΔLAとして加減算をしない値Δ0 に設定する（ステップＳ９１５）。
【００７１】
このようにして補正量子化幅ΔLAを、設定した破損率Ｄとの差が最小である量子化幅ΔL に補正することができ、外部からの更新処理がなされたか否かの推定精度を高めることが可能となる。
【００７２】
画像受信装置２は、画像送信装置１で上述した処理により電子透かしを埋め込まれた画像の画像データ、更新処理の種類、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の選択に用いた関数ｃｓｋｅｙ（ｉ）、及び設定した更新処理ごとの破損率Ｄを受信し、画像の通信途上に想定した更新処理が行われたか否か、想定していない更新処理、すなわち何らかの改ざんが行われたか否かを検出する。図１０及び図１１は、本発明の実施の形態に係る画像受信装置２のＣＰＵ２１の処理手順を示すフローチャートである。
【００７３】
画像受信装置２のＣＰＵ２１は、画像送信装置１から、電子透かしを埋め込まれた画像データ、更新処理の種類、及び離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）の選択に用いた関数ｃｓｋｅｙ（ｉ）を受信し（ステップＳ１００１）、離散ウェーブレット変換を行う（ステップＳ１００２）。なお、設定した更新処理ごとの破損率Ｄは、画像送信装置１の記憶手段１４に、画像受信装置２と同様の破損率記憶部を備えておき、画像の送信時に更新処理の種類に基づいて抽出して、併せて送信しても良い。
【００７４】
ＣＰＵ２１は、受信した更新処理の種類から順次一の更新処理を選択する（ステップＳ１００３）。ＣＰＵ２１は、抽出したピクセルごとに、受信したｃｓｋｅｙ（ｉ）が示す離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を特定する（ステップＳ１００４）。なお、ｍ、ｎは自然数であり、画像の縦横のピクセル値を示している。例えば画像の左上を原点とし、右方向へ１からｍ、下方向へ１からｎとして、該当するピクセルについて離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を特定する。
【００７５】
ＣＰＵ２１は、特定された離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を二値化する（ステップＳ１００５）。例えば（数１）に例示した二値写像関数Ｑを用い、Ｑ（ｆk,l （ｍ、ｎ））を求めれば良い。二値写像関数Ｑの出力値をω’とする。
【００７６】
ＣＰＵ２１は、電子透かしをすべて抽出したか否かを判断し（ステップＳ１００６）、ＣＰＵ２１が、まだ電子透かしの最大ビット長Ｉだけ抽出していないと判断した場合（ステップＳ１００６：ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、処理をステップＳ１００４へ戻して上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ２１が、電子透かしを最大ビット長Ｉまで抽出したと判断した場合（ステップＳ１００６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、抽出された電子透かしの破損率Ｄ’を算出する（ステップＳ１００７）。
【００７７】
具体的には、受信したＩビットの電子透かしω（ｉ）（ｉは１からＩの自然数）と、離散ウェーブレット係数ｆk,l （ｍ、ｎ）を二値化する場合に（数１）に例示した二値写像関数Ｑを用いて算出したω’（ｉ）（ｉは１からＩの自然数）との排他的論理和を算出し、Ｉビット中いくつのビットが一致しないのか、その割合を破損率Ｄ’として算出する。
【００７８】
ＣＰＵ２１は、記憶手段２４に記憶してある破損率記憶部２４１を照会して、破損率Ｄ’を算出した更新処理に対応した破損率Ｄを抽出し（ステップＳ１００８）、抽出した破損率Ｄと算出した破損率Ｄ’とが略一致しているか否かを判断する（ステップＳ１００９）。ＣＰＵ２１が、略一致していると判断した場合（ステップＳ１００９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ２１は、画像送信時に想定していた更新処理が正当に実行されていると判断し、該更新処理が実行された旨を示す情報を出力する（ステップＳ１０１０）。
【００７９】
ＣＰＵ２１が、一致していないと判断した場合（ステップＳ１００９：ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、画像送信時に想定していない更新処理が実行されていると判断し、何らかの想定していない改ざん処理が実行された旨を示す情報を出力する（ステップＳ１０１１）。したがって、想定されていない改ざん処理が第三者によって実行された事実をピクセル単位で検出することができる。
【００８０】
ＣＰＵ２１は、画像送信装置１で想定した更新処理のすべてについて、対応する電子透かしを抽出したか否かを判断し（ステップＳ１０１２）、ＣＰＵ２１が、まだ対応する電子透かしを抽出していない更新処理が存在すると判断した場合（ステップＳ１０１２：ＮＯ）、ＣＰＵ２１は、他の更新処理を選択して（ステップＳ１０１３）、処理をステップＳ１００４へ戻して上述した処理を繰り返す。ＣＰＵ２１が、すべての更新処理に対応する電子透かしを抽出したと判断した場合（ステップＳ１０１２：ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００８１】
以上のように本実施の形態によれば、ピクセル単位で画像データの破損率を比較することができることから、第三者による改ざんを確実に検出することができ、例えば通常行なわれるＪＰＥＧ圧縮処理等に対する画像データの破損率Ｄを事前に記憶手段に記憶しておくことにより、第三者により改ざん処理がなされたか否か、及び改ざんされた位置を正確に把握することが可能となる。
【００８２】
また、人間の視覚がより鈍感である高周波数成分に離散ウェーブレット係数を補正することにより、逆ウェーブレット変換により再現された画像中のノイズを減少させることが可能となり、より精緻に改ざんが行われたか否かを検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】破損率記憶部に記憶されているデータ構成の一例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る画像送信装置のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図４】離散ウェーブレット係数の周波数レベルのイメージ図である。
【図５】本実施の形態に係る画像送信装置のＣＰＵの二値化処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】離散ウェーブレット係数を量子化区間の中央値に設定する処理の概念を説明するイメージ図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る画像送信装置のＣＰＵの量子化幅特定処理のフローチャートである。
【図８】離散ウェーブレット係数の変化量の確率密度関数の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る画像送信装置のＣＰＵの、最急降下法による量子化幅を補正する処理のフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態に係る画像受信装置のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る画像受信装置のＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１  画像送信装置
２  画像受信装置
３  ネットワーク網
４、６  記録媒体
５、７  コンピュータプログラム
１１、２１  ＣＰＵ
１２、２２  ＲＯＭ
１３、２３  ＲＡＭ
１４、２４  記憶手段
１５、２５  通信手段
１６、２６  入力手段
１７、２７  出力手段
１８、２８  補助記憶手段
【図１】
2007300491.tif 000006
【図２】
2007300491.tif 000007
【図３】
2007300491.tif 000008
【図４】
2007300491.tif 000009
【図５】
2007300491.tif 000010
【図６】
2007300491.tif 000011
【図７】
2007300491.tif 000012
【図８】
2007300491.tif 000013
【図９】
2007300491.tif 000014
【図１０】
2007300491.tif 000015
【図１１】
2007300491.tif 000016