(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルデータに透かし情報の埋め込みを行う電子透かし埋め込み方法であって、
（ａ）前記透かし情報を表す透かしデータと、該透かし情報の埋め込みの対象となる対象データと、を準備する工程と、
（ｂ）前記透かしデータの全体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を求める工程と、
（ｃ）前記対象データに、前記変換係数のうち、中間周波数成分の変換係数の埋め込みを行うことにより、埋め込み済み対象データを生成する工程と、
を備えることを特徴とする電子透かし埋め込み方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子透かし埋め込み方法において、
前記対象データが実空間における２次元の離散値である場合、前記所定の直交変換は２次元離散コサイン変換であると共に、
前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上において、直流成分から高周波領域に向かう直線上に位置する変換係数を前記対象データに埋め込むことを特徴とする電子透かし埋め込み方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電子透かし埋め込み方法において、
前記対象データが実空間における２次元の離散値である場合、前記所定の直交変換は２次元離散フーリエ変換であると共に、
前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上において、直流成分を中心とした同心円上に位置する変換係数を前記対象データに埋め込むことを特徴とする電子透かし埋め込み方法。
【請求項４】
請求項１に記載の電子透かし埋め込み方法において、
前記所定の直交変換は離散コサイン変換であることを特徴とする電子透かし埋め込み方法。
【請求項５】
請求項１に記載の電子透かし埋め込み方法において、
前記所定の直交変換は離散フーリエ変換であることを特徴とする電子透かし埋め込み方法。
【請求項６】
デジタルデータに透かし情報の埋め込みを行う電子透かし装置であって、
前記透かし情報を表す透かしデータの全体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を求める直交変換部と、
前記透かし情報の埋め込みの対象となる対象データに、前記変換係数のうち、中間周波数成分の変換係数の埋め込みを行うことにより、埋め込み済み対象データを生成する埋め込み部と、
を備えることを特徴とする電子透かし装置。
【請求項７】
デジタルデータに透かし情報の埋め込みを行うためのコンピュータプログラムであって、
前記透かし情報を表す透かしデータの全体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を求める機能と、
前記透かし情報の埋め込みの対象となる対象データに、前記変換係数のうち、中間周波数成分の変換係数の埋め込みを行うことにより、埋め込み済み対象データを生成する機能と、
をコンピュータに実現させるためのコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データや音声データなどのデジタルデータに透かし情報の埋め込みを行う電子透かしの技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットなどのコンピュータネットワークの発展に伴って、情報のデジタル化が進み、多くのユーザが簡単に必要とする情報にアクセスできるようになっている。その反面、そのデジタル情報に著作権が発生しているデジタルコンテンツについて、その著者に断わりなく容易にデータが複製できるような環境になりつつあり、不正コピーにともなう著作権侵害の問題が注目されてきている。そこで、デジタルコンテンツの主たる情報である音声や画像に関しての著作権侵害を防止すること等を目的として、著作権情報などの透かし情報を音声データや画像データに埋め込む電子透かし技術が注目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電子透かし技術の１つとして、画像データや音声データを周波数変換（直交変換）し、その変換係数に透かし情報を埋め込む方法がある。しかし、従来の電子透かし技術では、データを周波数変換する際に、そのデータをいくつかの細かいブロックなどに分け、そのブロックなどの単位で周波数変換を行っていた。そのため、埋め込まれた透かし情報を抽出する際には、ブロックなどの位置や形状の補正が必要であった。特に、透かし情報の埋め込まれたデータに幾何学的な変形が加えられた場合には、その変形によってブロックなどの位置や形状がずれてしまい、このずれを補正するには、高度なマッチング処理が必要となるため、ブロックなどの位置や形状の補正が困難となるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、埋め込まれた透かし情報を抽出する際に、ブロックなどの位置や形状の補正が不要となる電子透かし技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記した目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の第１の電子透かし埋め込み方法は、デジタルデータに透かし情報の埋め込みを行う電子透かし埋め込み方法であって、
（ａ）前記透かし情報と、該透かし情報の埋め込みの対象となる対象データと、を準備する工程と、
（ｂ）前記対象データの全体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を求める工程と、
（ｃ）前記変換係数に前記透かし情報の埋め込みを行う工程と、
（ｄ）前記透かし情報の埋め込まれた前記変換係数に、前記直交変換とは逆の変換を施すことにより、埋め込み済み対象データを生成する工程と、
を備え、
前記工程（ｃ）では、前記変換係数のうち、中間周波数成分の変換係数に前記透かし情報を埋め込むことを要旨とする。
【０００６】
このように、本発明の第１の電子透かし埋め込み方法では、対象データの全体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を求め、その変換係数に透かし情報の埋め込みを行い、その埋め込みの行われた変換係数に、先程の直交変換とは逆の変換を施すことにより、埋め込み済み対象データを生成するようにしている。
【０００７】
従って、本発明の第１の電子透かし埋め込み方法によれば、対象データに直交変換を施す際、ブロックなどに分けることなく、対象データの全体に対して直交変換を施すようにしているため、従来において、埋め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていたブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従って、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データがデジタルからアナログに変換され、再び、アナログからデジタルに変換された場合に、埋め込み済み対象データに所定の変形が加えられたとしても、本発明の第１の電子透かし埋め込み方法では、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチング処理が必要ないため、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。
【０００８】
例えば、対象データが画像データである場合、透かし情報の埋め込まれた画像をプリンタ等で印刷することにより、デジタルからアナログに変換し、印刷して得られた画像をスキャナ等で取り込むことにより、アナログからデジタルに変換するような場合には、得られた画像データに幾何学的な変形が加えられることになるが、本発明の第１の電子透かし埋め込み方法では、このような変形が加えられても、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチング処理が必要ない。
【０００９】
また、本発明の第１の電子透かし埋め込み方法では、対象データに直交変換を施す際、ブロックなどに分けることなく、対象データの全体に対して直交変換を施すようにしているため、その後、変換係数に透かし情報を埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分けた場合に比較して、埋め込んだ透かし情報が全体に均一に分散するという利点がある。
【００１１】
また、本発明の第１の電子透かし埋め込み方法では、埋め込み対象領域は中間周波数領域を用いているため、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データに対し、後述するようなスケーリングがなされても、透かし情報の消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなされても、透かし情報の分離を防ぐことが可能である。
【００１２】
また、本発明の第１の電子透かし埋め込み方法において、前記対象データが２次元の離散値である場合、前記所定の直交変換は２次元離散コサイン変換であると共に、前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上において、直流成分から高周波領域に向かう直線上に位置する変換係数に前記透かし情報を埋め込むことが好ましい。
【００１３】
このようにして透かし情報を埋め込むことにより、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データに対し、後述するようなローテーションがなされても、離散コサイン変換成分と離散サイン変換成分の互いの影響を排除することができる。
【００１４】
本発明の第１の電子透かし埋め込み方法において、前記対象データが２次元の離散値である場合、前記所定の直交変換は２次元離散フリーエ変換であると共に、前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上において、直流成分を中心とした同心円上に位置する変換係数に前記透かし情報を埋め込むことが好ましい。
【００１５】
このようにして透かし情報を埋め込むことにより、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データに対し、後述するようなローテーションがなされても、透かし情報の存在範囲は上記同心円の円周上に限定することができ、そのため、抽出効率を向上させることができる。
【００１６】
本発明の第２の電子透かし埋め込み方法は、デジタルデータに透かし情報の埋め込みを行う電子透かし埋め込み方法であって、
（ａ）前記透かし情報を表す透かしデータと、該透かし情報の埋め込みの対象となる対象データと、を準備する工程と、
（ｂ）前記透かしデータの全体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を求める工程と、
（ｃ）前記対象データに前記変換係数の埋め込みを行うことにより、埋め込み済み対象データを生成する工程と、
を備えることを要旨とする。
【００１７】
このように、本発明の第２の電子透かし埋め込み方法では、透かし情報を表す透かしデータの全体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を求め、対象データにその求めた変換係数の埋め込みを行うことにより、埋め込み済み対象データを生成するようにしている。
【００１８】
従って、本発明の第２の電子透かし埋め込み方法によれば、対象データに直交変換を施すのではなく、透かし情報を表す透かしデータに直交変換を施し、得られた変換係数を対象データに埋め込むようにしており、対象データに直交変換を施す場合に比較して、直交変換の逆の変換を行わなくて済むため、処理時間を大幅に短縮することができる。また、一般に、透かしデータのデータ量は対象データのデータ量に比べて少ないため、透かしデータに直交変換を施した方が、対象データに直交変換を施す場合に比較して、さらに処理時間を短くすることができる。
【００１９】
また、透かしデータに直交変換を施す際、ブロックなどに分けることなく、透かしデータの全体に対して直交変換を施すようにしているため、従来において、埋め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていたブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従って、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データがデジタルからアナログに変換され、再び、アナログからデジタルに変換された場合に、埋め込み済み対象データに所定の変形が加えられたとしても、本発明の第２の電子透かし埋め込み方法では、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチング処理が必要がないため、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。例えば、対象データが画像データである場合、透かし情報の埋め込まれた画像をプリンタ等で印刷し、印刷して得られた画像をスキャナ等で取り込むことにより、アナログからデジタルに変換することにより、得られた画像データに幾何学的な変形が加えられた場合でも、本発明の第２の電子透かし埋め込み方法では、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチング処理が必要がない。
【００２０】
また、本発明の第２の電子透かし埋め込み方法では、透かしデータに直交変換を施す際、ブロックなどに分けることなく、対象データの全体に対して直交変換を施すようにしているため、その後、変換係数を対象データに埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分けた場合に比較して、埋め込んだ透かし情報が全体に均一に分散するという利点がある。
【００２１】
また、本発明の第２の電子透かし埋め込み方法において、前記工程（ｃ）では、前記変換係数のうち、中間周波数成分の変換係数を前記対象データに埋め込むことが好ましい。
【００２２】
このようにして埋め込むことにより、埋め込み対象領域は中間周波数領域を用いているため、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データに対し、後述するようなスケーリングがなされても、透かし情報の消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなされても、透かし情報の分離を防ぐことが可能である。
【００２３】
また、本発明の第２の電子透かし埋め込み方法において、前記対象データが２次元の離散値である場合、前記所定の直交変換は２次元離散コサイン変換であると共に、前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上において、直流成分から高周波領域に向かう直線上に位置する変換係数を前記対象データに埋め込むことが好ましい。
【００２４】
このようにして埋め込むことにより、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データに対し、後述するようなローテーションがなされても、離散コサイン変換成分と離散サイン変換成分の互いの影響を排除することができる。
【００２５】
本発明の第２の電子透かし埋め込み方法において、前記対象データが２次元の離散値である場合、前記所定の直交変換は２次元離散フリーエ変換であると共に、前記工程（ｃ）では、前記（ｂ）において２次元変換係数として求められた前記変換係数のうち、２次元平面上において、直流成分を中心とした同心円上に位置する変換係数を前記対象データに埋め込むことが好ましい。
【００２６】
このようにして埋め込むことにより、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データに対し、後述するようなローテーションがなされても、透かし情報の存在範囲は上記同心円の円周上に限定することができ、そのため、抽出効率を向上させることができる。
【００２７】
本発明の電子透かし埋め込み方法において、前記所定の直交変換は離散コサイン変換であることが好ましい。
【００２８】
離散コサイン変換は信号処理の分野でよく利用されており、離散コサイン変換によるデータの無相関化は、信号処理の中でも特に画像や音声の符号化および圧縮の分野で多くの成果を収めており、ソフトウェア・ハードウェア両方面での研究が盛んだからである。
【００２９】
本発明の電子透かし埋め込み方法において、前記所定の直交変換は離散フリーエ変換であることが好ましい。
【００３０】
離散フーリエ変換は、信号処理の中でも特に画像や音声の解析分野で用いられることが多く、高速計算法などの研究が既になされているからである。
【００３１】
本発明の電子透かし抽出方法は、透かし情報の埋め込まれたデジタルデータから前記透かし情報を抽出する電子透かし抽出方法であって、
（ａ）前記透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み対象データを準備する工程と、
（ｂ）前記埋め込み済み対象データの全体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を導き出す工程と、
（ｃ）前記変換係数から、埋め込まれている前記透かし情報の抽出を行う工程と、
を備えることが好ましい。
【００３２】
このように、本発明の電子透かし抽出方法では、埋め込み済み対象データの全体について所定の直交変換を施すことにより、変換係数を導き出し、その変換係数から、埋め込まれている透かし情報の抽出を行うようにしている。
【００３３】
本発明の電子透かし検出方法によれば、前述した本発明の電子透かし埋め込み方法によって埋め込まれた透かし情報を、埋め込み済み対象データから容易に抽出することができる。
【００３４】
なお、本発明は、上記した電子透かし埋め込み方法や電子透かし抽出方法などの方法発明の態様に限ることなく、電子透かし装置などの装置の発明としての態様や、それら方法や装置を構築するためのコンピュータプログラムとしての態様や、そのようなコンピュータプログラムを記録した記録媒体としての態様で実現することも可能である。また、さらには、上記コンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号など、種々の態様で実現することも可能である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１の実施例：
Ａ−１．電子透かし埋め込み処理：
Ａ−２．電子透かし検出処理：
Ａ−３．具体例：
Ｂ．第２の実施例：
Ｂ−１．電子透かし埋め込み処理：
Ｂ−２．電子透かし検出処理：
Ｂ−３．具体例：
Ｃ．第３の実施例：
Ｃ−１．電子透かし埋め込み処理：
Ｃ−２．電子透かし抽出処理：
Ｄ．第４の実施例：
Ｄ−１．電子透かし埋め込み処理：
Ｄ−２．電子透かし抽出処理：
Ｅ．装置全体の構成及び処理手順：
Ｆ．変形例：
Ｆ−１．変形例１：
Ｆ−２．変形例２：
Ｆ−３．変形例３：
Ｆ−４．変形例４：
Ｆ−５．変形例５：
Ｆ−６．変形例６：
Ｆ−７．変形例７：
Ｆ−８．変形例８：
Ｆ−９．変形例９：
【００３６】
Ａ．第１の実施例：
本発明の第１の実施例として、直交変換（即ち、周波数変換）に離散コサイン変換（ＤＣＴ：discrete cosine transform）を用い、透かし情報の埋め込み対象にカラー画像データを用いた実施例について説明する。
【００３７】
Ａ−１．電子透かし埋め込み処理：
図１は本発明の第１の実施例としての電子透かし埋め込み処理の概要を示す説明図である。
【００３８】
まず、透かし情報の埋め込みの対象となる原カラー画像データＧrgbと、埋め込まれる透かし情報ｓと、を準備する。本実施例では、原カラー画像データＧrgbとして、ＲＧＢ（赤，緑，青）表色系で表され、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）成分で表されるカラー画像データを用いる。また、透かし情報ｓとしては、長さＰのビット列ｓ［ｐ］（ｐ＝０，１，…，Ｐ−１）を用いる。なお、ビット列ｓ［ｐ］の値は０もしくは１である。
【００３９】
次に、原カラー画像データＧrgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ（シアン，マゼンタ，黄，黒）表色系に変換して、原カラー画像データＧcmykを得る。ここで、原カラー画像データＧcmykは、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（黄），Ｋ（黒）成分で表されるカラー画像データである。
【００４０】
次に、得られた原カラー画像データＧcmykの全体に、直交変換である離散コサイン変換（ＤＣＴ）を施して、周波数成分（変換係数）であるＤＣＴ係数Ｄcmykを得る。
【００４１】
即ち、従来においては、画像をいくつかの細かいブロックに分け、ブロック単位でＤＣＴを行っていたのに対し、本実施例では、画像をブロックに分けることなく、画像全体に対してＤＣＴを行うようにしている。
【００４２】
画像データのような２次元の離散値に対しては、ＤＣＴとして２次元ＤＣＴを用いることができ、それは式（１）で表される。
【００４３】
【数１】
0004005780.tif 000002
【００４４】
ここで、Ｇ（ｍ，ｎ）は画像データであり、Ｄ（ｕ，ｖ）はＤＣＴ係数である。
【００４５】
画像全体に対して２次元ＤＣＴを行うと、加えた操作が画像全体に均一に分散するという利点がある。
【００４６】
カラー画像データに２次元ＤＣＴを施すと、カラー画像データは図２に示すように周波数分解される。図２において、（ａ）は原画像であり、（ｂ）は周波数成分（ＤＣＴ係数）である。この周波数成分の中で、図３に示すように、低周波成分は画像の大まかな形を規定し、高周波になるに従って画像の細部を規定していく。また、最上位の成分は直流（ＤＣ）成分と呼ばれ、全体のエネルギ量を規定する。
【００４７】
次に、得られたＤＣＴ係数ＤcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ、所望の埋め込みアルゴリズムによって透かし情報ｓを埋め込む。
【００４８】
具体的には、まず、透かし情報ｓの埋め込みに使用する周波数帯を決めるために、図４に示すようなＤＣＴ座標（ｕ，ｖ）を考える。次に、埋め込み最低周波数Ｔｍｉｎと埋め込み最高周波数Ｔｍａｘとをそれぞれ決め、その周波数範囲内で、ＤＣ成分からｕ軸に対して角度θの方向（埋め込み方向）へ伸ばした直線（埋め込み基準線）を基準として、埋め込み対象領域を定める。次に、埋め込み要素が一定の範囲を持つようにするために、図５に示すように、所定の要素範囲ａを用いて、一定範囲内にあるＤＣＴ係数を１つの要素として扱う。また、埋め込み要素同士の干渉を避けるために、所定の要素間隔ｂを用いて、要素同士の間に緩衝領域を設ける。なお、透かし情報ｓに従って埋め込むべき値は、例えば、ｓ［ｐ］の値が０のときには値Ｖ0を、１のときには値Ｖ1を、それぞれ埋め込むようにする。
【００４９】
以上のようにして、透かしの構成要素を決定したら、得られたＤＣＴ係数ＤcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ次のアルゴリズムに従って透かし情報ｓ［ｐ］の埋め込みを行う。
【００５０】
ステップ１：透かしポインタＥhを０に設定する（Ｅh＝０）。
ステップ２：ＤＣ成分からｕ軸に対して角度θの方向を埋め込み方向として設定する。
ステップ３：ＴｍｉｎとＴｍａｘを頂点とする長方形の領域を埋め込み可能領域として設定する。
ステップ４：ＤＣ成分から埋め込み方向へ引いた直線（埋め込み基準線）と埋め込み可能領域との交点を点Ｈとする。
ステップ５：点Ｈを始点としてｕ，ｖ各方向にそれぞれ距離ａをとり、その範囲内にあるＤＣＴ係数に対して、それぞれ、ｘ［Ｅh mod Ｐ］＝０ならばＶ0に、ｘ［Ｅh mod Ｐ］＝１ならばＶ1に、元のＤＣＴ係数の符号をかけて埋め込む。ステップ６：透かしポインタをＥh＝Ｅh＋１とし、点Ｈを埋め込み方向に距離ａ＋ｂだけ移動させる。
ステップ７：点ＰがＴｍａｘを超えるまで、ステップ５とステップ６を繰り返す。
【００５１】
以上のアルゴリズムにより、埋め込み基準線に沿って、透かし情報であるビット列ｓ［ｐ］が埋め込まれる。
【００５２】
次に、図１に示すように、透かし情報ｓの埋め込まれたＤＣＴ係数Ｄ’cmykに、逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）を施して、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを生成する。そして、生成したカラー画像データＧ’cmykをＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbを得る。
【００５３】
以上のように、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、画像データにＤＣＴを行う際、画像をブロックなどに分けることなく、画像全体に対してＤＣＴを行うようにしているため、その後、ＤＣＴ係数に透かし情報を埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分けた場合に比較して、埋め込んだ透かし情報が画像全体に均一に分散するという利点がある。
【００５４】
また、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、従来において、埋め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていたブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従って、例えば、透かし情報の埋め込まれた画像をプリンタ等で印刷し、印刷して得られた画像をスキャナ等で取り込む場合（以下、このような処理を印刷取り込み処理という）には、得られた画像データに幾何学的な変形が加えられることになるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、このような変形が加えられても、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチング処理が必要がないため、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。なお、印刷取り込み処理のうち、透かし情報の埋め込まれた画像をプリンタ等で印刷することは、埋め込み済みカラー画像データに対するデジタルからアナログへの変換と見なすことができ、印刷して得られた画像をスキャナ等で取り込むことは、アナログからデジタルへの変換と見なすことができる。
【００５５】
また、上記した幾何学的な変形は、トリミング、スケーリング、シェアリング、ローテーションの４つの基本的な幾何学変換に帰着することができる。これらのうち、トリミングは、画像の一部を切り取ったり、画像に余白を与えたりする処理であり、画像のスケールは変化しない。スケーリングは、画像の解像度を変換する処理であり、画像のサイズも同時に変化する。シェアリングは、画像の解像度を変化させずに、１軸のみを傾斜させる処理である。ローテーションは、画像の解像度を変化させずに、２軸を傾斜、つまり回転させる処理である。このような処理が、ＤＣＴによる透かし情報の埋め込まれた画像に施された場合、次のような影響が出ると考えられる。即ち、画像にトリミングがなされた場合には、ＤＣＴ成分がスケーリングされるため、埋め込まれた透かし情報もスケーリングされてしまい、それにより、透かし情報が縮小して抽出が困難となることが考えられる。また、画像にスケーリングがなされた場合には、ＤＣＴ成分がトリミングされるため、埋め込まれた透かし情報もトリミングされてしまい、それにより、高周波成分が排除されてしまうことが考えられる。また、隣接領域の影響も受けるため、周波数の外縁部の検出が困難となることも考えられる。また、画像にシェアリングがなされた場合には、ＤＣＴ成分が処理軸方向にトリミングされ、非処理軸方向に分裂し、その度合いは処理軸の高周波側ほど大きいため、埋め込まれた透かし情報に対する影響としては、各軸の高周波成分ほど分離が進むことが考えられる。また、画像にローテーションがなされた場合には、ＤＣＴ成分はＤＣ成分を基準として回転し、その際、ＤＣＴ成分とＤＳＴ（離散サイン変換）成分はそれぞれ反対方向に分裂するため、埋め込まれた透かし情報もＤＣ成分を中心に回転し、互いに分離することが考えられる。
【００５６】
これらに対し、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、図４に示したように、埋め込み対象領域は、埋め込み最低周波数Ｔｍｉｎと埋め込み最高周波数Ｔｍａｘとの間の中間周波数領域のみを用いているため、上記したスケーリングがなされても、透かし情報の消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなされても、透かし情報の分離を防ぐことが可能である。また、一定以上の周波数範囲を１つの埋め込み要素としているため、トリミングがなされて、透かし情報が多少縮小しても、抽出困難になることはない。また、透かし情報をＤＣ成分から高周波側へ直線状に埋め込んでいるため、ローテーションがなされても、ＤＣＴ成分とＤＳＴ成分の互いの影響を排除することができる。
【００５７】
また、印刷取り込み処理を行った場合、上記した幾何学的な変形の他に、色相などの変化が加えられるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、カラー画像データをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換した上で、透かし情報の埋め込みを行っているため、印刷取り込み処理を行った場合でも、コントラストの変化が少なくて済む。このため、コントラストの変化によって画素の色相が変化してしまうと言うこともなく、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。即ち、これは、ＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換する際に、各画素の基底成分としてＫ（黒）成分が分離され、残りのＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（黄）の各成分の値は各画素内での相対的な色のバランスを表現するようになるため、全体的なコントラストの差はＫ成分に吸収され、残りのＣ，Ｍ，Ｙ成分からコントラストの差を排除していると考えられるからである。
【００５８】
また、印刷取り込み処理を行った場合、色領域の不鮮明さや、インクのにじみと再サンプリングによる誤差などから、画像全体が不鮮明となり、その影響で、周波数成分が原信号と比べて不鮮明となり、隣接する透かし情報同士が干渉することが考えられるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、図５に示したように、埋め込み要素の間に緩衝領域を設けているため、透かし情報の干渉を防ぐことができる。
【００５９】
Ａ−２．電子透かし抽出処理：
図６は本発明の第１の実施例としての電子透かし検出処理の概要を示す説明図である。
【００６０】
まず、図１の電子透かし埋め込み処理によって生成した埋め込み済み画像データＧ’rgbを準備する。
【００６１】
次に、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを得る。
【００６２】
次に、得られた埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykの全体に、ＤＣＴを施して、埋め込み済みＤＣＴ係数Ｄ’cmykを得る。
【００６３】
透かし情報を抽出する際にも、埋め込み時と同様に、画像をブロックに分けることなく、画像全体に対して２次元ＤＣＴを行う。
【００６４】
次に、得られた埋め込み済みＤＣＴ係数Ｄ’cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、それぞれ、所望の抽出アルゴリズムによって透かし情報ｓ’を抽出する。
【００６５】
具体的には、まず、透かし情報ｓの埋め込みの際に用いた要素範囲ａと、要素間隔（言い換えれば、緩衝領域の範囲）ｂと、埋め込み方向の角度θと、埋め込み最低周波数Ｔｍｉｎと、埋め込み最高周波数Ｔｍａｘと、を用意する。以上の要素を用意したら、得られた埋め込み済みＤＣＴ係数Ｄ’cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、それぞれ次のアルゴリズムに従って透かし情報ｓ’の抽出を行う。
【００６６】
ステップ１：透かしポインタＥhを０に設定する（Ｅh＝０）。
ステップ２：ＤＣ成分からｕ軸に対して角度θの方向を抽出方向として設定する。
ステップ３：ＴｍｉｎとＴｍａｘを頂点とする長方形の領域を抽出対象領域として設定する。
ステップ４：ＤＣ成分から抽出方向へ引いた直線（抽出基準線）と抽出対象領域との交点を点Ｈとする。
ステップ５：点Ｈを始点としてｕ，ｖ各方向にそれぞれ距離ａをとり、図７に示すように、その範囲（抽出要素）内にある埋め込み済みＤＣＴ係数について、それぞれ、絶対値を求め、それらのうちの最大値を透かし情報ｓ’（抽出値）として抽出する。
ステップ６：透かしポインタをＥh＝Ｅh＋１とし、点Ｈを抽出方向に距離ａ＋ｂだけ移動させる。
ステップ７：点ＰがＴｍａｘを超えるまで、ステップ５とステップ６を繰り返す。
【００６７】
以上のアルゴリズムにより、透かし情報ｓ’が順次抽出される。このように順次抽出された透かし情報ｓ’を、横軸を抽出要素（埋め込み要素に対応）の範囲としてプロットすると、図８に示す如くになる。図８に示したとおり、プロットされた値は２つの群に分かれる。この２つの群は、透かし情報ｓとして埋め込む際の値Ｖ0，Ｖ1によって、その分布が決まる。よって、適切なＶ0，Ｖ1を設定することによって、この２つの群を特定の閾値により確実に判別することができる。
【００６８】
Ａ−３．具体例：
この具体例では、ＤＣＴを用いて画像データに透かし情報を埋め込み、その画像データに印刷取り込み処理を施した後、その画像データから透かし情報を抽出し、その結果について検討する。
【００６９】
処理環境としては、図９に示すような環境を用いた。また、透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データとしては、図１０に示すＳＩＤＢＡの標準画像Ｌｅｎａを用いた。サイズは２５６×２５６画素である。また、埋め込み対象領域を中間周波数領域のＴｍｉｎ＝（６４，６４），Ｔｍａｘ＝（１９２，１９２）とし、埋め込み方向の角度θを４５度とし、透かし情報であるビット列をｓ＝１，１，０とした。Ｖ0を０に固定し、Ｖ1およびａ，ｂを変化させた際の抽出結果を図１１に示す。図１１において、抽出率は閾値によるものであり、各成分の抽出値の平均に対して、ＣＭＹＫ成分を求めている。
【００７０】
この結果から、Ｃ成分に対する抽出率が悪いことがわかった。この理由としては、Ｃ成分が画像全体で低く、Ｋ成分を分離した際に、その分散が小さいことが挙げられる。抽出時の係数値を図１２に示す。この図から、同じ大きさの計数値を埋め込んだ画像に対して、印刷取り込み処理を行うと、分散値の小さい高周波成分ほど、埋め込んだ計数値が低下することがわかる。よって、もとの分散が小さなＣ成分は、印刷取り込み処理の影響を顕著に受けたものと考えられる。
【００７１】
また、埋め込み要素の範囲ａが狭く、Ｖ1が低いほど、抽出率が低下することがわかる。これは、印刷取り込み処理による幾何学的影響や、コントラストの変化による隣接係数の拡散によって、抽出率が低下したと考えられる。
【００７２】
閾値による判別が困難な場合は、図１３に示すように、グラフを２つの領域に分けることによって、抽出率を高めることができる。
【００７３】
Ｂ．第２の実施例：
本発明の第２の実施例として、直交変換（即ち、周波数変換）に離散フーリエ変換（ＤＦＴ：discrete Fourier transform）を用い、透かし情報の埋め込み対象にカラー画像データを用いた実施例について説明する。
【００７４】
Ｂ−１．電子透かし埋め込み処理：
図１４は本発明の第２の実施例としての電子透かし埋め込み処理の概要を示す説明図である。
【００７５】
まず、透かし情報の埋め込みの対象となる原カラー画像データＧrgbと、埋め込まれる透かし情報ｓと、を準備する。本実施例では、第１の実施例の場合と同様に、原カラー画像データＧrgbとして、ＲＧＢ表色系で表され、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分で表されるカラー画像データを用いる。また、透かし情報ｓとしては、長さＰのビット列ｓ［ｐ］（ｐ＝０，１，…，Ｐ−１）を用いる。ビット列ｓ［ｐ］の値は０もしくは１である。
【００７６】
次に、原カラー画像データＧrgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像データＧcmykを得る。ここで、原カラー画像データＧcmykは、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分で表されるカラー画像データである。
【００７７】
次に、得られた原カラー画像データＧcmykの全体に、直交変換である離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を施して、周波数成分（変換係数）であるＤＦＴ係数Ｆcmykを得る。
【００７８】
即ち、従来においては、画像をいくつかの細かいブロックに分け、ブロック単位でＤＣＴを行っていたのに対し、本実施例では、第１の実施例の場合と同様に、画像をブロックに分けることなく、画像全体に対してＤＦＴを行うようにしている。
【００７９】
画像データのような２次元の離散値に対しては、ＤＦＴとして２次元ＤＦＴを用いることができ、それは式（２）で表される。
【００８０】
【数２】
0004005780.tif 000003
【００８１】
ここで、Ｇ（ｍ，ｎ）は画像データであり、Ｆ（ｕ，ｖ）はＤＦＴ係数である。
【００８２】
画像全体に対して、２次元ＤＦＴを行うと、一部の周波数成分に加えた操作が画像全体に均一に分散するという利点がある。
【００８３】
また、ＤＦＴはＤＣＴと異なり、複素関数で表されるため、実数成分と虚数成分による表示方法と、振幅成分と位相成分による表示方法の２種類がある。どちらの表示方法も、最低周波数成分を中心として対称な形式で表示されるので、或るＤＦＴ成分に操作を加える場合は、その対称成分にも同様の処理を加えることが必要である。これらの表示方法のうち、原信号の形質をよく表すのは、振幅位相表示であり、振幅成分は主に画像の形状を表し、位相成分は主に振幅成分で表される波形の位置を表す。このため、信号解析や電子透かしの分野では、振幅位相表示がよく用いられる。
【００８４】
カラー画像データに２次元ＤＦＴを施して、振幅位相表示で表すと、図１５に示す如くになる。図１５において、（ａ）は原画像であり、（ｂ）は振幅成分であり、（ｃ）は位相成分である。まず、振幅成分について述べると、図１６に示すように、振幅成分のうち、低周波成分は画像全体の大まかな形を規定し、高周波成分になるに従い、画像の細部を規定してゆく。次に、位相成分について述べると、位相成分は、位相がπずれると、明暗が反転し、π／２ずれると、半分ずれる。よって、そのずれが周波数毎に異なると、各周波数成分の像が画面内で異なる量だけシフトしてしまうという現象が発生する。このため、位相成分に対して透かし情報の埋め込みを行うには、特別な埋め込み方法が必要となるため、本実施例では、位相成分に対する透かし情報の埋め込みは行わず、振幅成分に対して透かし情報を埋め込むようにしている。従って、これ以降、ＤＦＴ成分（ＤＦＴ係数）と述べた場合は、振幅成分を指すものとする。
【００８５】
次に、得られたＤＦＴ係数（振幅成分）ＦcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ、所望の埋め込みアルゴリズムによって透かし情報ｓを埋め込む。
【００８６】
具体的には、まず、透かし情報ｓの埋め込みに使用する周波数帯を決めるために、図１７に示すようなＤＦＴ座標（ｕ，ｖ）を考える。次に、埋め込み半径ｒを決め、ＤＣ成分から半径ｒの円（埋め込み基準円）を基準として、埋め込み対象領域を定める。次に、埋め込み要素が一定の範囲を持つようにするために、図１８に示すように、所定の要素存在角度ｃと所定の埋め込み幅（要素幅）ｗとを用いて、一定範囲内にあるＤＦＴ係数を１つの要素として扱う。また、埋め込み要素同士の干渉を避けるために、所定の要素間隔角度ｄを用いて、要素同士の間に緩衝領域を設ける。なお、透かし情報ｓに従って埋め込むべき値は、第１の実施例の場合と同様に、ｓ［ｐ］の値が０のときには値Ｖ0を、１のときには値Ｖ1を、それぞれ埋め込むようにする。
【００８７】
以上のようにして、透かしの構成要素を決定したら、得られたＤＦＴ係数ＦcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ次のアルゴリズムに従って透かし情報ｓ［ｐ］の埋め込みを行う。
【００８８】
ステップ１：透かしポインタＥhを０に設定する（Ｅh＝０）。
ステップ２：角度Ｅhから角度Ｅh＋ｃの間で、半径ｒから半径ｒ＋ｗで囲まれる範囲内にあるＤＦＴ係数に対して、それぞれ、ｘ［Ｅh mod ｐ］＝０ならばＶ0を、ｘ［Ｅh mod ｐ］＝１ならばＶ1を埋め込む。
ステップ３：透かしポインタをＥh＝Ｅh＋ｃ＋ｄとする。
ステップ４：Ｅhが１８０度を超えるまで、ステップ２とステップ３を繰り返す。
【００８９】
以上のアルゴリズムにより、埋め込み基準円に沿って、透かし情報であるビット列ｓ［ｐ］が埋め込まれる。
【００９０】
次に、図１４に示すように、透かし情報ｓの埋め込まれたＤＦＴ係数Ｆ’cmykに、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を施して、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを生成する。そして、生成したカラー画像データＧ’cmykをＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbを得る。
【００９１】
以上のように、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、第１の実施例の場合と同様に、画像データにＤＦＴを行う際、画像をブロックなどに分けることなく、画像全体に対してＤＦＴを行うようにしているため、その後、ＤＦＴ係数に透かし情報の埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分けた場合に比較して、埋め込んだ透かし情報が画像全体に均一に分散するという利点がある。
【００９２】
また、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、第１の実施例の場合と同様に、従来において、埋め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていたブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従って、例えば、透かし情報の埋め込まれた画像に印刷取り込み処理を施すことにより、幾何学的な変形が加えられた場合でも、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチング処理が必要がないため、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。
【００９３】
また、幾何学的な変形としては、前述したとおり、トリミング、スケーリング、シェアリング、ローテーションの４つの基本的な幾何学変換に帰着する。このような変換が、ＤＦＴによる透かし情報の埋め込まれた画像に施された場合、次のような影響が出ると考えられる。即ち、画像にトリミングがなされた場合には、ＤＦＴ成分がスケーリングされるため、埋め込まれた透かし情報も共にスケーリングされてしまい、それにより、透かし情報が縮小して抽出が困難となることが考えられる。また、画像にスケーリングがなされた場合には、ＤＦＴ成分がトリミングされるため、埋め込まれた透かし情報も共にトリミングされてしまい、それにより、高周波成分が排除されてしまうことが考えられる。また、隣接領域の影響も受けるため、高周波成分の抽出が困難となることも考えられる。また、画像にシェアリングがなされた場合には、ＤＦＴ成分が処理軸方向にトリミングされ、非処理軸方向にシェアリングされ、その非処理軸方向のシェアリングにより、隣接領域の成分が混入してくる。このため、埋め込まれた透かし情報に対する影響としては、透かし情報自体がシェアリングされることが考えられる。また、画像にローテーションがなされた場合には、ＤＦＴ領域では、ＤＣ成分を基準とした振幅成分の回転が発生するため、埋め込まれた透かし情報もＤＣ成分を中心として回転することが考えられる。
【００９４】
これらに対し、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、図１８に示したように、埋め込み対象領域は、埋め込み半径ｒ（埋め込み基準円）から要素幅ｗ分の範囲内の中間周波数領域のみを用いているため、上記したスケーリングがなされても、透かし情報の消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなされても、透かし情報の移動を防ぐことが可能である。また、一定以上の周波数範囲を１つの埋め込み要素としているため、トリミングがなされて、透かし情報が多少縮小しても、抽出困難になることはない。また、透かし情報をＤＣ成分を中心とした同心円状に埋め込んでいるため、ローテーションがなされても、その存在範囲はその円周上に限定することができ、そのため、抽出効率を向上させることができる。
【００９５】
また、印刷取り込み処理を行った場合、前述したとおり、色相などの変化も加えられるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、第１の実施例の場合と同様に、カラー画像データをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換した上で、透かし情報の埋め込みを行っているため、印刷取り込み処理を行った場合でも、コントラストの変化が少なくて済む。このため、コントラストの変化によって画素の色相が変化してしまうと言うこともなく、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。
【００９６】
また、印刷取り込み処理を行った場合、前述したとおり、隣接する透かし情報同士が干渉することが考えられるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、図１８に示したように、埋め込み要素の間に緩衝領域を設けているため、透かし情報の干渉を防ぐことができる。
【００９７】
Ｂ−２．電子透かし抽出処理：
図１９は本発明の第２の実施例としての電子透かし検出処理の概要を示す説明図である。
【００９８】
まず、図１４の電子透かし埋め込み処理によって生成した埋め込み済み画像データＧ’rgbを準備する。
【００９９】
次に、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを得る。
【０１００】
次に、得られた埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykの全体に、ＤＦＴを施して、埋め込み済みＤＦＴ係数Ｆ’cmykを得る。
【０１０１】
透かし情報を抽出する際にも、埋め込み時と同様に、画像をブロックに分けることなく、画像全体に対して２次元ＤＦＴを行う。
【０１０２】
次に、得られた埋め込み済みＤＦＴ係数（振幅成分）Ｆ’cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、それぞれ、所望の抽出アルゴリズムによって透かし情報ｓ’を抽出する。
【０１０３】
具体的には、まず、透かし情報ｓの埋め込みの際に用いた要素存在角度ｃと、要素間隔角度ｄと、埋め込み半径ｒと、埋め込み幅ｗと、を用意する。以上の要素を用意したら、得られた埋め込み済みＤＦＴ係数Ｆ’cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、それぞれ次のアルゴリズムに従って透かし情報ｓ’の抽出を行う。
【０１０４】
ステップ１：透かしポインタＥhを０に設定する（Ｅh＝０）。
ステップ２：角度Ｅhから角度Ｅh＋ｃの間で、半径ｒから半径ｒ＋ｗで囲まれる範囲（抽出要素）内にあるＤＦＴ係数について、図２０に示すように、それらの最大値を求め、透かし情報ｓ’として抽出する。
ステップ３：透かしポインタをＥh＝Ｅh＋ｃ＋ｄとする。
ステップ４：Ｅhが１８０度を超えるまで、ステップ２とステップ３を繰り返す。
【０１０５】
以上のアルゴリズムにより、透かし情報ｓ’が順次抽出される。このように順次抽出された透かし情報ｓ’を、横軸を抽出要素（埋め込み要素に対応）の角度としてプロットすると、図２１に示す如くになる。図２１に示したとおり、プロットされた値は２つの群に分かれる。この２つの群は、透かし情報ｓとして埋め込む際の値Ｖ0，Ｖ1によって、その分布が決まる。よって、適切なＶ0，Ｖ1を設定することによって、この２つの群を特定の閾値により確実に判別することができる。
【０１０６】
Ｂ−３．具体例：
この具体例では、ＤＦＴを用いて画像データに透かし情報を埋め込み、その画像データに印刷取り込み処理を施した後、その画像データから透かし情報を抽出し、その結果について検討する。
【０１０７】
この具体例では、処理環境および透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データは、何れも、第１の実施例で述べた具体例の場合と同じである。また、埋め込み対象領域をＤＣ成分から半径ｒ＝６４の同心円上とし、透かし情報であるビット列をｓ＝１，１，０とした。Ｖ0を０に固定し、Ｖ1およびｃ，ｄ，ｗを変化させた際の抽出結果を図２２に示す。
【０１０８】
この結果から、Ｃ成分に対する抽出率が悪いことがわかった。この理由は、第１の実施例で述べた具体例の場合と同様である。また、要素存在角度ｃや、Ｖ1の値にかかわらず、抽出率が低下することがある。これは、ＤＦＴ領域における軸、つまり、図２３に示すような垂直および水平のスペクトル成分は、印刷画像を取り込む際に、非常に高い値をとるため、図２４に示すように、この抽出要素に対して埋め込んだ値が無効化されるためである。
【０１０９】
また、同じ周波数帯に埋め込んであるため、ＤＣＴの場合とは異なり、印刷取り込み処理後も、ＤＦＴ係数の値はほぼ一定である。よって、閾値のみで判別可能である。
【０１１０】
Ｃ．第３の実施例：
上述した第１の実施例においては、埋め込みの対象となるカラー画像データにＤＣＴを施し、得られたＤＣＴ係数に透かし情報を埋め込んだ後、埋め込まれたＤＣＴ係数にＤＣＴの逆の変換であるＩＤＣＴを施すようにしていた。しかしながら、このような方法で透かし情報を埋め込む場合、ＤＣＴとＩＤＣＴの２つの処理を行う必要があるため、処理に時間がかかる恐れがある。
【０１１１】
そこで、本実施例では、埋め込みの対象となるカラー画像データにＤＣＴを施すのではなく、埋め込まれる透かし情報を表す透かしデータにＤＣＴを施し、得られたＤＣＴ係数をカラー画像データに埋め込むようにしている。
【０１１２】
Ｃ−１．電子透かし埋め込み処理：
図２５は本発明の第３の実施例としての電子透かし埋め込み処理の概要を示す説明図である。
【０１１３】
まず、透かし情報の埋め込みの対象となる原カラー画像データＧrgbと、埋め込まれる透かし情報ｓを表す透かしデータＳと、を準備する。本実施例では、第１の実施例の場合と同様に、原カラー画像データＧrgbとして、ＲＧＢ表色系で表され、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分で表されるカラー画像データを用いる。また、透かしデータＳとしては、大きさが原カラー画像データＧrgbと同じＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が白または黒で表される２値画像データを用いる。なお、このような透かしデータＳの表す画像を、以下、透かし画像と呼ぶ。具体的に、透かし画像としては、例えば、白地に黒でロゴが記載されたロゴマーク画像などを用いることができる。また、このとき、画素の値は、マーク部分（黒の部分）を１とし、非マーク部分（白の部分）を０とする。
【０１１４】
次に、原カラー画像データＧrgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像データＧcmykを得る。ここで、原カラー画像データＧcmykは、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分で表されるカラー画像データである。
【０１１５】
次に、透かしデータＳの全体に、直交変換である離散コサイン変換（ＤＣＴ）を施して、周波数成分（変換係数）であるＤＣＴ係数Ｅを得る。即ち、本実施例においても、透かし画像をいくつかの細かいブロックに分けることなく、画像全体に対してＤＣＴを行うようにしている。
【０１１６】
なお、透かしデータＳも、上述したとおり画像データであって、２次元の離散値として表されるので、ＤＣＴとして２次元ＤＣＴを用いることができる。従って、画像全体に対して２次元ＤＣＴを行うと、加えた操作が画像全体に均一に分散するという利点がある。
【０１１７】
次に、先に得られた原カラー画像データＧcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ、第１の実施例と同様な埋め込み方によって、透かしデータＳから得られたＤＣＴ係数Ｅを埋め込み、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを生成する。
【０１１８】
具体的には、透かしデータＳから得られたＤＣＴ係数Ｅについて、図２６（ａ）に示すようなＤＣＴ座標（ｕ，ｖ）を考え、それらＤＣＴ係数のうち、中間周波数領域を埋め込み対象領域として、その埋め込み対象領域内のＤＣＴ係数の中から、ＤＣ成分から高周波側へ伸ばした直線（埋め込み基準線）上に位置するＤＣＴ係数を取り出す。一方、原カラー画像データＧcmykの表す画像について、図２６（ｂ）に示すような画素座標（ｍ，ｎ）を考え、画像内の画素のうち、画像中央部を埋め込み対象領域として、その埋め込み対象領域内の画素の中から、画像の左上から右下へ伸ばした直線（埋め込み基準線）上に位置する画素を選択する。そして、取り出したＤＣＴ係数を、対応する位置にある選択した画素にそれぞれ埋め込む。
【０１１９】
次に、図２５に示すように、生成したカラー画像データＧ’cmykをＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbを得る。
【０１２０】
以上のようにして得られた埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbは、第１の実施例における電子透かし埋め込み処理によって得られた埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbとほぼ同様な構成の埋め込み済みカラー画像データとなる。
【０１２１】
以上説明したように、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、カラー画像データにＤＣＴを施すのではなく、透かし情報を表す透かしデータにＤＣＴを施し、得られたＤＣＴ係数をカラー画像データに埋め込むようにしているため、電子透かし埋め込み処理において、ＤＣＴの逆の変換であるＩＤＣＴを行わなくて済み、電子透かし埋め込み処理における処理時間を大幅に短縮することができる。また、ＤＣＴ自体も、ＣＭＹＫから成るカラー画像データではなく、データ量がより少ない白黒の２値画像データ（透かしデータ）に対して行うため、その分、さらに処理時間を短くすることができる。
【０１２２】
また、透かしデータ（２値画像データ）にＤＣＴを行う際、透かし画像をブロックなどに分けることなく、画像全体に対してＤＣＴを行うようにしているため、その後、得られたＤＣＴ係数をカラー画像データに埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分けた場合に比較して、埋め込んだ透かし情報が画像全体に均一に分散するという利点がある。
【０１２３】
また、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、第１の実施例の場合と同様に、従来において、埋め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていたブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従って、透かし情報の埋め込まれた画像に印刷取り込み処理を施すことにより、幾何学的な変形が加えられた場合でも、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチング処理が必要がないため、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。
【０１２４】
また、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、透かしデータＳから得られたＤＣＴ係数Ｅについて、図２６（ａ）に示したように、埋め込み対象領域は中間周波数領域を用いているため、上記した幾何学的な変形のうち、スケーリングがなされても、透かし情報の消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなされても、透かし情報の分離を防ぐことが可能である。また、透かしデータＳから得られたＤＣＴ係数Ｅのうち、ＤＣ成分から高周波側へ伸ばした直線（埋め込み基準線）上に位置するＤＣＴ係数を取り出して、原カラー画像データの対応する画素に埋め込んでいるため、ローテーションがなされても、ＤＣＴ成分とＤＳＴ成分の互いの影響を排除することができる。
【０１２５】
また、印刷取り込み処理を行った場合、上記した幾何学的な変形の他に、色相などの変化が加えられるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、第１の実施例の場合と同様に、カラー画像データをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換した上で、透かし情報の埋め込みを行っているため、印刷取り込み処理を行った場合でも、コントラストの変化が少なくて済み、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。
【０１２６】
Ｃ−２．電子透かし抽出処理：
前述したとおり、本実施例の電子透かし埋め込み処理によって生成される埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbは、第１の実施例の電子透かし埋め込み処理によって生成される埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbとほぼ同様な構成となるため、そのような埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbから、埋め込まれている透かし情報を抽出するには、第１の実施例と同様の電子透かし抽出処理を適用すればよい。従って、本実施例の電子透かし抽出処理については、その説明を省略する。
【０１２７】
Ｄ．第４の実施例：
上述した第２の実施例においては、埋め込みの対象となるカラー画像データにＤＦＴを施し、得られたＤＦＴ係数に透かし情報を埋め込んだ後、埋め込まれたＤＦＴ係数にＤＦＴの逆の変換であるＩＤＦＴを施すようにしていた。しかしながら、このような方法で透かし情報を埋め込む場合、ＤＣＴの場合と同様に、ＤＦＴとＩＤＦＴの２つの処理を行う必要があるため、処理に時間がかかる恐れがある。
【０１２８】
そこで、本実施例では、埋め込みの対象となるカラー画像データにＤＦＴを施すのではなく、埋め込まれる透かし情報を表す透かしデータにＤＦＴを施し、得られたＤＦＴ係数をカラー画像データに埋め込むようにしている。
【０１２９】
Ｄ−１．電子透かし埋め込み処理：
図２７は本発明の第４の実施例としての電子透かし埋め込み処理の概要を示す説明図である。
【０１３０】
まず、透かし情報の埋め込みの対象となる原カラー画像データＧrgbと、埋め込まれる透かし情報ｓを表す透かしデータＳと、を準備する。本実施例では、第２の実施例の場合と同様に、原カラー画像データＧrgbとして、ＲＧＢ表色系で表され、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂ成分で表されるカラー画像データを用いる。また、透かしデータＳとしては、第３の実施例の場合と同様に、大きさが原カラー画像データＧrgbと同じＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が白または黒で表される２値画像データを用いる。
【０１３１】
次に、原カラー画像データＧrgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像データＧcmykを得る。ここで、原カラー画像データＧcmykは、大きさＭ×Ｎ画素から成り、各画素の色が、それぞれ、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分で表されるカラー画像データである。
【０１３２】
次に、透かしデータＳの全体に、直交変換である離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を施して、周波数成分（変換係数）であるＤＦＴ係数Ｈを得る。即ち、本実施例においても、透かし画像をいくつかの細かいブロックに分けることなく、画像全体に対してＤＦＴを行うようにしている。
【０１３３】
なお、透かしデータＳも画像データであって、２次元の離散値として表されるので、ＤＦＴとして２次元ＤＦＴを用いることができる。従って、画像全体に対して２次元ＤＦＴを行うと、一部の周波数成分に加えた操作が画像全体に均一に分散するという利点がある。
【０１３４】
次に、先に得られた原カラー画像データＧcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、それぞれ、第２の実施例と同様な埋め込み方によって、透かしデータＳから得られたＤＦＴ係数（振幅成分）Ｈを埋め込み、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを生成する。
【０１３５】
具体的には、透かしデータＳから得られたＤＦＴ係数Ｈについて、図２８（ａ）に示すようなＤＦＴ座標（ｕ，ｖ）を考え、それらＤＣＴ係数のうち、中間周波数領域を埋め込み対象領域として、その埋め込み対象領域内のＤＦＴ係数の中から、ＤＣ成分を中心とした同心円（埋め込み基準円）上に位置するＤＦＴ係数を取り出す。一方、原カラー画像データＧcmykの表す画像について、図２８（ｂ）に示すような画素座標（ｍ，ｎ）を考え、画像内の画素のうち、画像の真ん中を中心とした同心円（埋め込み基準円）上に位置する画素を選択する。そして、取り出したＤＦＴ係数を、対応する位置にある選択した画素にそれぞれ埋め込む。
【０１３６】
次に、生成したカラー画像データＧ’cmykをＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbを得る。
【０１３７】
以上のようにして得られた埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbは、第２の実施例における電子透かし埋め込み処理によって得られた埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbとほぼ同様な構成の埋め込み済みカラー画像データとなる。
【０１３８】
以上説明したように、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、カラー画像データにＤＦＴを施すのではなく、透かし情報を表す透かしデータにＤＦＴを施して、得られたＤＦＴ係数をカラー画像データに埋め込むようにしているため、ＤＦＴの逆の変換であるＩＤＦＴを行わなくて済み、処理時間を大幅に短縮することができる。また、ＤＦＴ自体も、ＣＭＹＫから成るカラー画像データではなく、データ量がより少ない白黒の２値画像データ（透かしデータ）に対して行うため、その分、さらに処理時間を短くすることができる。
【０１３９】
また、透かしデータ（２値画像データ）にＤＦＴを行う際、透かし画像をブロックなどに分けることなく、画像全体に対してＤＦＴを行うようにしているため、その後、得られたＤＦＴ係数をカラー画像データに埋め込みを行うことにより、ブロックなどに分けた場合に比較して、埋め込んだ透かし情報が画像全体に均一に分散するという利点がある。
【０１４０】
また、本実施例の電子透かし埋め込み方法でも、第２の実施例の場合と同様に、従来において、埋め込まれた透かし情報を抽出する際に必要とされていたブロックなどの位置や形状の補正が不要となる。従って、透かし情報の埋め込まれた画像に印刷取り込み処理を施すことにより、幾何学的な変形が加えられた場合でも、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチング処理が必要がないため、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。
【０１４１】
また、本実施例の電子透かし埋め込み方法では、透かしデータＳから得られたＤＦＴ係数Ｈについて、図２８（ａ）に示したように、埋め込み対象領域は中間周波数領域を用いているため、上記した幾何学的な変形のうち、スケーリングがなされても、透かし情報の消滅を防ぐことができると共に、シェアリングがなされても、透かし情報の分離を防ぐことが可能である。また、透かしデータＳから得られたＤＦＴ係数Ｈのうち、ＤＣ成分を中心とした同心円（埋め込み基準円）上に位置するＤＦＴ係数を取り出して、原カラー画像データの対応する画素に埋め込んでいるため、ローテーションがなされても、その存在範囲はその円周上に限定することができ、そのため、抽出効率を向上させることができる。
【０１４２】
また、印刷取り込み処理を行った場合、色相などの変化が加えられるが、本実施例の電子透かし埋め込み方法でも、第２の実施例の場合と同様に、カラー画像データをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換した上で、透かし情報の埋め込みを行っているため、印刷取り込み処理を行った場合でも、コントラストの変化が少なくて済み、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。
【０１４３】
Ｄ−２．電子透かし抽出処理：
前述したとおり、本実施例の電子透かし埋め込み処理によって生成される埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbは、第２の実施例の電子透かし埋め込み処理によって生成される埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbとほぼ同様な構成となるため、そのような埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbから、埋め込まれている透かし情報を抽出するには、第２の実施例と同様の電子透かし抽出処理を適用すればよい。従って、本実施例の電子透かし抽出処理については、その説明を省略する。
【０１４４】
Ｅ．装置全体の構成及び処理手順：
上述した電子透かし埋め込み処理及び電子透かし検出処理を実行する電子透かし装置１０の構成について図２９を用いて説明する。図２９は本発明の一実施例としての電子透かし装置１０の構成を示すブロック図である。この電子透かし装置１０は、ＣＰＵ２２と、ＲＡＭ２４と、ＲＯＭ２６と、キーボード３０と、マウス３２と、ＣＲＴなどから成る表示装置３４と、ハードディスク装置３６と、ネットワークカードやモデムなどから成る通信装置３８と、これらの各要素を接続するバス４０と、を備えるコンピュータである。なお、図２９では各種のインターフェイス回路は省略されている。通信装置３８は、図示しない通信回線を介してコンピュータネットワークに接続されている。コンピュータネットワークの図示しないサーバは、通信回線を介してコンピュータプログラムを電子透かし装置１０に供給するプログラム供給装置としての機能を有する。
【０１４５】
ＲＡＭ２４には、色変換部４２と、ＤＣＴ変換部４４と、埋め込み部４６と、ＩＤＣＴ変換部４８と、抽出部５０と、ＤＦＴ変換部５２と、ＩＤＦＴ変換部５４の、各機能を実現するためのコンピュータプログラムが格納されている。これらの各部４２〜５４の機能については後ほど詳しく説明する。
【０１４６】
このような各部４２〜５４の機能を実現するコンピュータプログラムは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で提供される。コンピュータは、その記録媒体からコンピュータプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送する。あるいは、通信経路を介してコンピュータにコンピュータプログラムを供給するようにしてもよい。コンピュータプログラムの機能を実現する時には、内部記憶装置に格納されたコンピュータプログラムがコンピュータのマイクロプロセッサによって実行される。また、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをコンピュータが読み取って直接実行するようにしてもよい。
【０１４７】
この明細書において、コンピュータとは、ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作するハードウェア装置を意味している。また、オペレーションシステムが不要でアプリケーションプログラム単独またはファームウェア単独でハードウェア装置を動作させるような場合には、そのハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハードウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取るための手段とを少なくとも備えている。例えば、ＣＤ−ＲＡＭドライブやＤＶＤ−ＲＡＭドライブなどの電子機器に、ＣＰＵやＲＯＭなどが組み込まれていて、これら電子機器がコンピュータとしての機能を有する場合も、これら電子機器はコンピュータの概念に当然に含まれる。コンピュータプログラムは、このようなコンピュータに、上述の各手段の機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。なお、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラムでなく、オペレーションシステムによって実現されていても良い。更に、透かし情報の埋め込み処理や検出処理を行うプログラムは、音声処理を行うプログラムに対して、プラグインの形式で付加されるものとしてもよい。
【０１４８】
なお、この発明における「記録媒体」としては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカード、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な種々の媒体を利用することができる。
【０１４９】
図３０は第１の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＣＴ変換部４４、埋め込み部４６、およびＩＤＣＴ変換部４８が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。
【０１５０】
ステップＳ１０２では、色変換部４２が、透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データＧrgbと、埋め込まれる透かし情報ｓと、を準備する。ステップＳ１０４では、色変換部４２が、原カラー画像データＧrgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像データＧcmykを得る。ステップＳ１０６では、ＤＣＴ変換部４４が、原カラー画像データＧcmykの全体にＤＣＴを施して、ＤＣＴ係数Ｄcmykを得る。ステップＳ１０８では、埋め込み部４６が、ＤＣＴ係数ＤcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、透かし情報ｓを埋め込む。ステップＳ１１０では、ＩＤＣＴ変換部４８が、透かし情報ｓの埋め込まれたＤＣＴ係数Ｄ’cmykに、ＩＤＣＴを施して、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを生成する。ステップＳ１１２では、色変換部４２が、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykをＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbを得る。
【０１５１】
以上の処理手順によって、第１の実施例における電子透かし埋め込み処理を実現することができる。
【０１５２】
図３１は第１の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＣＴ変換部４４、および抽出部５０が行う電子透かし抽出処理の手順を示すフローチャートである。
【０１５３】
ステップＳ２０２では、色変換部４２が、透かし情報の抽出の対象となる埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbを準備する。ステップＳ２０４では、色変換部４２が、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを得る。ステップＳ２０６では、ＤＣＴ変換部４４が、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykの全体にＤＣＴを施して、埋め込み済みＤＣＴ係数Ｄ’cmykを得る。ステップＳ２０８では、抽出部５０が、埋め込み済みＤＣＴ係数Ｄ’cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、透かし情報ｓ’を抽出する。
【０１５４】
以上の処理手順によって、第１の実施例における電子透かし抽出処理を実現することができる。
【０１５５】
図３２は第２の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＦＴ変換部５２、埋め込み部４６、およびＩＤＦＴ変換部５４が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。
【０１５６】
ステップＳ３０２では、色変換部４２が、透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データＧrgbと、埋め込まれる透かし情報ｓと、を準備する。ステップＳ３０４では、色変換部４２が、原カラー画像データＧrgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像データＧcmykを得る。ステップＳ３０６では、ＤＦＴ変換部５２が、原カラー画像データＧcmykの全体にＤＦＴを施して、ＤＦＴ係数Ｆcmykを得る。ステップＳ３０８では、埋め込み部４６が、ＤＦＴ係数ＦcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、透かし情報ｓを埋め込む。ステップＳ３１０では、ＩＤＦＴ変換部４８が、透かし情報ｓの埋め込まれたＤＦＴ係数Ｆ’cmykに、ＩＤＦＴを施して、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを生成する。ステップＳ１１２では、色変換部４２が、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykをＣＭＹＫ表色系からＲＧＢ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbを得る。
【０１５７】
以上の処理手順によって、第２の実施例における電子透かし埋め込み処理を実現することができる。
【０１５８】
図３３は第２の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＦＴ変換部５２、および抽出部５０が行う電子透かし抽出処理の手順を示すフローチャートである。
【０１５９】
ステップＳ４０２では、色変換部４２が、透かし情報の抽出の対象となる埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbを準備する。ステップＳ４０４では、色変換部４２が、埋め込み済みカラー画像データＧ’rgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを得る。ステップＳ４０６では、ＤＦＴ変換部５２が、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykの全体にＤＦＴを施して、埋め込み済みＤＦＴ係数Ｆ’cmykを得る。ステップＳ４０８では、抽出部５０が、埋め込み済みＤＦＴ係数Ｆ’cmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分から、透かし情報ｓ’を抽出する。
【０１６０】
以上の処理手順によって、第２の実施例における電子透かし抽出処理を実現することができる。
【０１６１】
図３４は第３の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＣＴ変換部４４、および埋め込み部４６が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。
【０１６２】
ステップＳ５０２では、色変換部４２が、透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データＧrgbと、埋め込まれる透かし情報ｓを表す透かしデータＳと、を準備する。ステップＳ５０４では、色変換部４２が、原カラー画像データＧrgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像データＧcmykを得る。ステップＳ５０６では、ＤＣＴ変換部４４が、透かしデータＳの全体にＤＣＴを施して、ＤＣＴ係数Ｅを得る。ステップＳ５０８では、埋め込み部４６が、原カラー画像データＧcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、透かしデータＳから得られたＤＣＴ係数Ｅを埋め込み、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを生成する。
【０１６３】
以上の処理手順によって、第３の実施例における電子透かし埋め込み処理を実現することができる。
【０１６４】
図３５は第４の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＦＴ変換部５２、および埋め込み部４６が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。
【０１６５】
ステップＳ６０２では、色変換部４２が、透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データＧrgbと、埋め込まれる透かし情報ｓを表す透かしデータＳと、を準備する。ステップＳ６０４では、色変換部４２が、原カラー画像データＧrgbをＲＧＢ表色系からＣＭＹＫ表色系に変換して、原カラー画像データＧcmykを得る。ステップＳ６０６では、ＤＦＴ変換部５２が、透かしデータＳの全体にＤＦＴを施して、ＤＦＴ係数Ｈを得る。ステップＳ６０８では、埋め込み部４６が、原カラー画像データＧcmykのＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋ成分に対して、透かしデータＳから得られたＤＦＴ係数Ｈを埋め込み、埋め込み済みカラー画像データＧ’cmykを生成する。
【０１６６】
以上の処理手順によって、第４の実施例における電子透かし埋め込み処理を実現することができる。
【０１６７】
Ｆ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【０１６８】
Ｆ−１．変形例１：
上記した第１および第２の実施例では、透かし情報として、値が０もしくは１をとるビット列を用いているが、このビット列として、各画素の色が白または黒で表される２値画像データを用いるようにしてもよい。また、この２値画像データの表す透かし画像としては、例えば、白地に黒でロゴが記載されたロゴマーク画像などを用いることができる。このとき、画素の値は、マーク部分（黒の部分）を１とし、非マーク部分（白の部分）を０とする。
【０１６９】
また、上記した第３および第４の実施例においては、透かしデータとして、上記と同様に、２値画像データを用いるようにしていた。
【０１７０】
しかしながら、第１ないし第４の実施例において、このような２値画像データに代えて、テキスト情報を用いるようにしても良い。
【０１７１】
Ｆ−２．変形例２：
上記した第１および第２の実施例においては、原カラー画像データから得られた変換係数（ＤＣＴ係数，ＤＦＴ係数）のうち、特定の領域の変換係数に透かし情報を埋め込んでいた。また、第３および第４の実施例においては、透かしデータから得られた変換係数のうち、特定の領域の変換係数を原カラー画像データに埋め込んでいた。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、印刷取り込み処理などに対する耐性をあまり重視しないのであれば、得られた変換係数にそのまま透かし情報を埋め込んだり、得られた変換係数をそのまま原カラー画像データに埋め込んだりしてもよい。
【０１７２】
Ｆ−３．変形例３：
透かし情報として、ロゴマーク画像などを埋め込む場合、そのロゴマーク画像のマーク部分の大きさは、所定の大きさより小さい方が好ましい。そのロゴマーク画像がＤＣＴ，ＤＦＴなどによって周波数変換された際、マーク部分の大きさが小さいほど、ＤＣ成分を小さくすることができ、原カラー画像データに埋め込んだ場合に、埋め込み後のノイズが目立たなくなるからである。
【０１７３】
Ｆ−４．変形例４：
上記した実施例では、直交変換として、ＤＣＴやＤＦＴを用いたが、ウェーブレット変換や変形離散コサイン変換（ＭＤＣＴ：modified DCT）などの他の種類の直交変換を採用することも可能である。
【０１７４】
Ｆ−５．変形例５：
上記した実施例では、透かし情報を埋め込む際、透かし情報が０のときには値Ｖ0を、１のときには値Ｖ1を、それぞれ変換係数に埋め込むが、埋め込み方法としては、それらの値を変換係数に加算する方法が考えられるが、その他、それらの値を変換係数に対し、減算、乗算、除算、その他種々の演算を施すことにより、埋め込みを行うようにしてもよい。
【０１７５】
Ｆ−６．変形例６：
上記した実施例では、２次元の離散値から成る画像データを対象としていたため、ＤＣＴやＤＦＴとして２次元ＤＣＴや２次元ＤＦＴを用いるようにしたが、画像を水平方向や垂直方向に順次走査するようにすれば、画像データを１次元の離散値と捉えることも可能であるので、そのような場合には、１次元ＤＣＴや１次元ＤＦＴを用いるようにしてもよい。
【０１７６】
Ｆ−７．変形例７：
上記した実施例では、透かし情報の埋め込みの対象となる画像データとして、カラー画像データを用いたが、白黒画像などの２値画像データを用いるようにしてもよい。
【０１７７】
Ｆ−８．変形例８：
上記した実施例では、透かし情報の埋め込みの対象となる画像データとして、静止画の画像データを用いたが、動画の画像データを用いるようにしてもよい。
【０１７８】
Ｆ−９．変形例９：
また、上記した実施例では、透かし情報の埋め込みの対象となるデータとして、画像データを用いたが、音声データを用いるようにしてもよい。即ち、本発明は、一般に、デジタルデータに透かし情報を埋め込む場合に適用可能である。なお、透かし情報の埋め込まれる原画像データ（原静止画データ，原動画データを含む）や原音声データを、単に「対象データ」と呼ぶことができる。
【０１７９】
このように、透かし情報の埋め込みの対象となるデータとして音声データを用いた場合、本発明では、そのような音声データの全体に対して直交変換を施すことになるため、例えば、透かし情報の埋め込まれた埋め込み済み音声データがデジタルからアナログに変換され、再び、アナログからデジタルに変換されることにより、その埋め込み済み音声データに所定の変形が加えられたとしても、本発明によれば、その変形によるブロックなどの位置や形状のずれを補正するための高度なマッチング処理が必要がないため、透かし情報の抽出を容易に行うことができる。
【０１８０】
また、本発明においては、このような対象データの全体について、ＤＣＴやＤＦＴなどの直交変換を施すことが特徴であるが、対象データが音声データの場合は、例えば、その音声が音楽であるとすると、１曲全体を対象データの全体とすることができる。
【０１８１】
また、対象データが音声データの場合は、直交変換として、１次元の直交変換（１次元ＤＣＴや１次元ＤＦＴなど）を用いることが好ましいが、音声データを一定の周期で分断して２次元平面上に並べることにより、２次元の直交変換を用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての電子透かし埋め込み処理の概要を示す説明図である。
【図２】カラー画像データに２次元ＤＣＴを施した場合の様子を示す説明図である。
【図３】２次元ＤＣＴによって得られる周波数成分の分布を示す説明図である。
【図４】ＤＣＴ座標上の埋め込み基準線および埋め込み対象領域を示す説明図である。
【図５】埋め込み対象領域内の埋め込み要素と緩衝領域を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施例としての電子透かし検出処理の概要を示す説明図である。
【図７】抽出要素内にあるＤＣＴ係数から透かし情報ｓ’（抽出値）を抽出する方法を説明するための説明図である。
【図８】各抽出要素について得られた抽出値をプロットして示すグラフである。
【図９】処理環境の一例を示す説明図である。
【図１０】透かし情報の埋め込み対象となる原カラー画像データの一例を示す説明図である。
【図１１】透かし情報の埋め込まれた画像データに印刷取り込み処理を施し、その画像データから透かし情報を抽出した結果を示す説明図である。
【図１２】各抽出要素について得られた抽出値を成分毎にプロットして示すグラフである。
【図１３】閾値による判別が困難な場合に領域分割により判別する方法を説明するための説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施例としての電子透かし埋め込み処理の概要を示す説明図である。
【図１５】カラー画像データに２次元ＤＦＴを施した場合の様子を示す説明図である。
【図１６】２次元ＤＦＴによって得られる振幅成分の周波数分布を示す説明図である。
【図１７】ＤＦＴ座標上の埋め込み基準円を示す説明図である。
【図１８】埋め込み円に対する埋め込み要素と緩衝領域を示す説明図である。
【図１９】本発明の第２の実施例としての電子透かし検出処理の概要を示す説明図である。
【図２０】抽出要素内にあるＤＦＴ係数から透かし情報ｓ’（抽出値）を抽出する方法を説明するための説明図である。
【図２１】各抽出要素について得られた抽出値をプロットして示すグラフである。
【図２２】透かし情報の埋め込まれた画像データに印刷取り込み処理を施し、その画像データから透かし情報を抽出した結果を示す説明図である。
【図２３】ＤＦＴ領域における垂直・水平スペクトルを示す説明図である。
【図２４】垂直・水平スペクトルによる無効化を説明するための説明図である。
【図２５】本発明の第３の実施例としての電子透かし埋め込み処理の概要を示す説明図である。
【図２６】透かしデータから得られたＤＣＴ係数を原カラー画像データへ埋め込む方法を説明するための説明図である。
【図２７】本発明の第４の実施例としての電子透かし埋め込み処理の概要を示す説明図である。
【図２８】透かしデータから得られたＤＦＴ係数を原カラー画像データへ埋め込む方法を説明するための説明図である。
【図２９】本発明の一実施例としての電子透かし装置１０の構成を示すブロック図である。
【図３０】は第１の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＣＴ変換部４４、埋め込み部４６、およびＩＤＣＴ変換部４８が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。
【図３１】第１の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＣＴ変換部４４、および抽出部５０が行う電子透かし抽出処理の手順を示すフローチャートである。
【図３２】第２の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＦＴ変換部５２、埋め込み部４６、およびＩＤＦＴ変換部５４が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。
【図３３】第２の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＦＴ変換部５２、および抽出部５０が行う電子透かし抽出処理の手順を示すフローチャートである。
【図３４】第３の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＣＴ変換部４４、および埋め込み部４６が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。
【図３５】第４の実施例に対応する、色変換部４２、ＤＦＴ変換部５２、および埋め込み部４６が行う電子透かし埋め込み処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…電子透かし装置
２２…ＣＰＵ
２４…ＲＡＭ
２６…ＲＯＭ
３０…キーボード
３２…マウス
３４…表示装置
３６…ハードディスク装置
３８…通信装置
４０…バス
４２…色変換部
４４…ＤＣＴ変換部
４６…埋め込み部
４８…ＩＤＣＴ変換部
５０…抽出部
５２…ＤＦＴ変換部部
５４…ＩＤＦＴ変換部
【図１】
0004005780.tif 000004
【図２】
0004005780.tif 000005
【図３】
0004005780.tif 000006
【図４】
0004005780.tif 000007
【図５】
0004005780.tif 000008
【図６】
0004005780.tif 000009
【図７】
0004005780.tif 000010
【図８】
0004005780.tif 000011
【図９】
0004005780.tif 000012
【図１０】
0004005780.tif 000013
【図１１】
0004005780.tif 000014
【図１２】
0004005780.tif 000015
【図１３】
0004005780.tif 000016
【図１４】
0004005780.tif 000017
【図１５】
0004005780.tif 000018
【図１６】
0004005780.tif 000019
【図１７】
0004005780.tif 000020
【図１８】
0004005780.tif 000021
【図１９】
0004005780.tif 000022
【図２０】
0004005780.tif 000023
【図２１】
0004005780.tif 000024
【図２２】
0004005780.tif 000025
【図２３】
0004005780.tif 000026
【図２４】
0004005780.tif 000027
【図２５】
0004005780.tif 000028
【図２６】
0004005780.tif 000029
【図２７】
0004005780.tif 000030
【図２８】
0004005780.tif 000031
【図２９】
0004005780.tif 000032
【図３０】
0004005780.tif 000033
【図３１】
0004005780.tif 000034
【図３２】
0004005780.tif 000035
【図３３】
0004005780.tif 000036
【図３４】
0004005780.tif 000037
【図３５】
0004005780.tif 000038