(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する電子透かし埋込方法であって、
前記原コンテンツを所定のブロックに分割するステップと、
所定のブロックに分割された原コンテンツの指定のブロックの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、当該指定のブロックに、前記電子透かしを埋め込むステップと、
前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックの画素データの画素値を、前記埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、前記電子透かし埋込コンテンツから前記電子透かしを検出する際に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値と、当該画素データの画素値の理想値との差分を求めるのに用いるリファレンス情報を、前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに埋め込むステップと、
を有していることを特徴とする電子透かし埋込方法。
【請求項２】
電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する電子透かし埋込装置であって、
前記原コンテンツを所定のブロックに分割する原コンテンツ分割手段と、
この原コンテンツ分割手段によって所定のブロックに分割された原コンテンツの指定のブロックの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、当該指定のブロックに、前記電子透かしを埋め込む電子透かし埋込手段と、
前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックの画素データの画素値を、前記埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、前記電子透かし埋込コンテンツから前記電子透かしを検出する際に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの値と、当該画素データの理想値との差分を求めるのに用いるリファレンス情報を、前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに埋め込むリファレンス情報埋込手段と、
を備えて構成されることを特徴とする電子透かし埋込装置。
【請求項３】
電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成するためにコンピュータを、
前記原コンテンツを所定のブロックに分割する原コンテンツ分割手段、
この原コンテンツ分割手段によって所定のブロックに分割された原コンテンツの指定のブロックの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、当該指定のブロックに、前記電子透かしを埋め込む電子透かし埋込手段、
前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックの画素データの画素値を、前記埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、前記電子透かし埋込コンテンツから前記電子透かしを検出する際に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの値と、当該画素データの理想値との差分を求めるのに用いるリファレンス情報を、前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに埋め込むリファレンス情報埋込手段、
として機能させることを特徴とする電子透かし埋込プログラム。
【請求項４】
原コンテンツが分割されたブロックに、電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが前記電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、前記電子透かしを検出する電子透かし検出方法であって、
前記原コンテンツが分割されたブロックと同様なブロックに前記電子透かし埋込コンテンツを分割するステップと、
分割されたブロックの中で、前記リファレンス電子透かしが埋め込まれた際に指定されたブロックから前記リファレンス電子透かしを検出すると共に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、この量子化した値と、検出されたリファレンス電子透かしと、前記埋込強度とに基づいて、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値の理想値を求め、この理想値と、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値との差分を求めるステップと、
この差分に従って、前記電子透かし埋込コンテンツから検出される画素データの画素値を補正し、前記電子透かしを検出するステップと、
を有することを特徴とする電子透かし検出方法。
【請求項５】
原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが前記電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、前記電子透かしを検出する電子透かし検出装置であって、
前記原コンテンツが分割されたブロックと同様なブロックに前記電子透かし埋込コンテンツを分割する電子透かし埋込コンテンツ分割手段と、
この電子透かし埋込コンテンツ分割手段によって分割されたブロックの中で、前記リファレンス電子透かしが埋め込まれた際に指定されたブロックから前記リファレンス電子透かしを検出すると共に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、この量子化した値と、検出されたリファレンス電子透かしと、前記埋込強度とに基づいて、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値の理想値を求め、この理想値と、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値との差分を求めるリファレンス電子透かし検出手段と、
このリファレンス電子透かし検出手段によって求められた差分に従って、前記電子透かし埋込コンテンツから検出される画素データの画素値を補正し、前記電子透かしを検出する電子透かし検出手段と、
を備えて構成されていることを特徴とする電子透かし検出装置。
【請求項６】
原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが前記電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、前記電子透かしを検出するためにコンピュータを、
前記原コンテンツが分割されたブロックと同様なブロックに前記電子透かし埋込コンテンツを分割する電子透かし埋込コンテンツ分割手段、
この電子透かし埋込コンテンツ分割手段によって分割されたブロックの中で、前記リファレンス電子透かしが埋め込まれた際に指定されたブロックから前記リファレンス電子透かしを検出すると共に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、この量子化した値と、検出されたリファレンス電子透かしと、前記埋込強度とに基づいて、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値の理想値を求め、この理想値と、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値との差分を求めるリファレンス電子透かし検出手段、
このリファレンス電子透かし検出手段によって求められた差分に従って、前記電子透かし埋込コンテンツから検出される画素データの画素値を補正し、前記電子透かしを検出する電子透かし検出手段、
として機能させることを特徴とする電子透かし検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子透かし埋込方法、電子透かし埋込装置、電子透かし埋込プログラム、電子透かし検出方法、電子透かし検出装置および電子透かし検出プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、良く用いられている画像や音声などのマルチメディアデータは、通常、デジタルデータで構成される。しかし、デジタルデータから構成されるデジタルコンテンツは、複製や加工をすることが簡単であるため、不正コピーやデータの改ざんなどの不正利用が絶えない。そのため、不正利用への対策として、デジタルコンテンツにそのデジタルコンテンツの著作権を示す情報をいわゆる電子透かし（digital watermark）として埋め込むことが行われている。
【０００３】
デジタルコンテンツに埋め込まれた電子透かしは、そのデジタルコンテンツが不正利用された際に、不正利用の証拠とすることができる。例えば、あるデジタルコンテンツが不正コピーされても、そのデジタルコンテンツに埋め込まれた電子透かしを証拠に、そのデジタルコンテンツの著作権の所在が明らかにすることができる。また、電子透かしをデジタルコンテンツ全体に埋め込めば、改ざんの有無だけでなく、改ざんされた個所を特定することもできる。
【０００４】
一般に、放送や通信では、電子透かしは、送信側においてデジタルコンテンツに埋め込まれる。以下、デジタルコンテンツが画像データの場合について述べる。送信側においてデジタルコンテンツに電子透かしを埋め込む方法は、大別して二通りの方式がある。
一つは、画素データの値を一定の規則で変更することにより、画像データに電子透かしを直接埋め込む方式である。この方式では、画素データの画素値を変更することにより電子透かしを埋め込んでいる。
もう一つは、画素データを圧縮符号化する過程において、画素に対してＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）変換、ウエーブレット変換などの変換を行った後の係数値を変更することにより、画像データの周波数領域に電子透かしを埋め込む方式である。
【０００５】
そして、上記の二通りの方式のどちらを採用した場合でも、電子透かしが埋め込まれた電子透かし埋込画像は、画像データの送信を効率よく行うために、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）やＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２などの方式により画像データの圧縮符号化がなされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの圧縮がなければ、画像データに埋め込まれた電子透かしを検出することは容易であるが、その画像データが圧縮された際は、圧縮された画像データから電子透かしを検出することは困難となる。また、その画像データに対してローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、イコライジングなどをかけるデータ加工がなされた場合も、電子透かしの検出は困難となる。
【０００７】
そのため、従来は、例えば、デジタルコンテンツである画像データに電子透かしを埋め込む際は、電子透かしが埋め込まれた画像データが圧縮符号化やデータ加工などをした際に、電子透かしが画像データ中に残り続けるための強度（耐性）を保つために、電子透かしの埋込強度を強くすることが考えられていたが、電子透かしの埋込強度を強くすると、画質が大きく劣化するという欠点があった。なお、ここでいう「電子透かしの埋め込み強度」とは、例えば、前記した画素データの値を一定の規則で変更することにより、画像データに電子透かしを直接埋め込む方式で電子透かし埋め込む際は、画素値を変化させる量のことをいう。ここで、埋め込み強度すなわち画素値の変化量を大きくすると、当然、電子透かしを埋め込んだ後の画質は当初の画質とは異なるものとなる。
【０００８】
本発明は、これらの課題を解決するためになされたもので、電子透かしが埋め込まれたデジタルコンテンツが圧縮符号化またはデータ加工された際にも、そのデジタルコンテンツから電子透かしを容易に検出することができる、電子透かし埋込方法、電子透かし埋込装置、電子透かし埋込プログラム、電子透かし検出方法、電子透かし検出装置および電子透かし検出プログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明である電子透かし埋込方法は、電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する電子透かし埋込方法であって、前記原コンテンツを所定のブロックに分割するステップと、所定のブロックに分割された原コンテンツの指定のブロックの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、当該指定のブロックに、前記電子透かしを埋め込むステップと、前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックの画素データの画素値を、前記埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、前記電子透かし埋込コンテンツから前記電子透かしを検出する際に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値と、当該画素データの画素値の理想値との差分を求めるのに用いるリファレンス情報を、前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに埋め込むステップと、を有していることを特徴とする。
【００１０】
この方法によれば、電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する際に、まず、原コンテンツを所定のブロックに分割し、次に、その分割された原コンテンツの指定のブロックの画素データの画素値を、電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、当該指定のブロックに、電子透かしを埋め込む。そして、電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックの画素データの画素値を、埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、電子透かし埋込コンテンツから電子透かしを検出する際に、電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値と、当該画素データの画素値の理想値との差分を求めるのに用いるリファレンス情報を、電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに埋め込む。
【００１１】
請求項２に記載の発明である電子透かし埋込装置は、電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する電子透かし埋込装置であって、前記原コンテンツを所定のブロックに分割する原コンテンツ分割手段と、この原コンテンツ分割手段によって所定のブロックに分割された原コンテンツの指定のブロックの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、当該指定のブロックに、前記電子透かしを埋め込む電子透かし埋込手段と、前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックの画素データの画素値を、前記埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、前記電子透かし埋込コンテンツから前記電子透かしを検出する際に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの値と、当該画素データの理想値との差分を求めるのに用いるリファレンス情報を、前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに埋め込むリファレンス情報埋込手段と、を備えて構成されることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する際に、まず、原コンテンツ分割手段により原コンテンツを所定のブロックに分割し、次に、原コンテンツ分割手段によって所定のブロックに分割された原コンテンツの指定のブロックの画素データの画素値を、電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、当該指定のブロックに、電子透かしを埋め込む。そして、電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックの画素データの画素値を、埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、電子透かし埋込コンテンツから電子透かしを検出する際に、電子透かし埋込コンテンツの画素データの値と、当該画素データの理想値との差分を求めるのに用いるリファレンス情報を、電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに埋め込む。
【００１３】
請求項３に記載の発明である電子透かし埋込プログラムは、電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成するためにコンピュータを、前記原コンテンツを所定のブロックに分割する原コンテンツ分割手段、この原コンテンツ分割手段によって所定のブロックに分割された原コンテンツの指定のブロックの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、当該指定のブロックに、前記電子透かしを埋め込む電子透かし埋込手段、前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックの画素データの画素値を、前記埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、前記電子透かし埋込コンテンツから前記電子透かしを検出する際に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの値と、当該画素データの理想値との差分を求めるのに用いるリファレンス情報を、前記電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに埋め込むリファレンス情報埋込手段、として機能させることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する際に、まず、原コンテンツ分割手段により原コンテンツを所定のブロックに分割し、次に、原コンテンツ分割手段によって所定のブロックに分割された原コンテンツの指定のブロックの画素データの画素値を、電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、当該指定のブロックに、電子透かしを埋め込む。そして、電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックの画素データの画素値を、埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、電子透かし埋込コンテンツから電子透かしを検出する際に、電子透かし埋込コンテンツの画素データの値と、当該画素データの理想値との差分を求めるのに用いるリファレンス情報を、電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに埋め込む。
【００１５】
請求項４に記載の発明である電子透かし検出方法は、原コンテンツが分割されたブロックに、電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが前記電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、前記電子透かしを検出する電子透かし検出方法であって、前記原コンテンツが分割されたブロックと同様なブロックに前記電子透かし埋込コンテンツを分割するステップと、分割されたブロックの中で、前記リファレンス電子透かしが埋め込まれた際に指定されたブロックから前記リファレンス電子透かしを検出すると共に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、この量子化した値と、検出されたリファレンス電子透かしと、前記埋込強度とに基づいて、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値の理想値を求め、この理想値と、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値との差分を求めるステップと、この差分に従って、前記電子透かし埋込コンテンツから検出される画素データの画素値を補正し、前記電子透かしを検出するステップと、を有することを特徴とする。
【００１６】
この方法によれば、原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、電子透かしを検出する際に、まず、リファレンス電子透かしおよび電子透かしが埋め込まれた電子透かし埋込コンテンツを、原コンテンツに電子透かしを埋め込む際に分割された数と同様のブロックに分割する。次に、分割されたブロックの中で、リファレンス電子透かしが埋め込まれた際に指定されたブロックからリファレンス電子透かしを検出すると共に、電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値を、電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、この量子化した値と、検出されたリファレンス電子透かしと、埋込強度とに基づいて、電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値の理想値を求め、この理想値と、電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値との差分を求める。そして、この差分に従って、電子透かし埋込コンテンツから検出される画素データの画素値を補正し、電子透かしを検出する。
【００１７】
請求項５に記載の発明である電子透かし検出装置は、原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが前記電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、前記電子透かしを検出する電子透かし検出装置であって、前記原コンテンツが分割されたブロックと同様なブロックに前記電子透かし埋込コンテンツを分割する電子透かし埋込コンテンツ分割手段と、この電子透かし埋込コンテンツ分割手段によって分割されたブロックの中で、前記リファレンス電子透かしが埋め込まれた際に指定されたブロックから前記リファレンス電子透かしを検出すると共に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、この量子化した値と、検出されたリファレンス電子透かしと、前記埋込強度とに基づいて、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値の理想値を求め、この理想値と、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値との差分を求めるリファレンス電子透かし検出手段と、このリファレンス電子透かし検出手段によって求められた差分に従って、前記電子透かし埋込コンテンツから検出される画素データの画素値を補正し、前記電子透かしを検出する電子透かし検出手段と、を備えて構成されていることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、電子透かしを検出する際に、まず、電子透かし埋込コンテンツ分割手段によりリファレンス電子透かしおよび電子透かしが埋め込まれた電子透かし埋込コンテンツを、原コンテンツに電子透かしを埋め込む際に分割された数と同様のブロックに分割する。次に、電子透かし埋込コンテンツ分割手段によって分割されたブロックの中で、リファレンス電子透かしが埋め込まれた際に指定されたブロックからリファレンス電子透かしを検出すると共に、電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値を、電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、この量子化した値と、検出されたリファレンス電子透かしと、埋込強度とに基づいて、電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値の理想値を求め、この理想値と、電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値との差分を求める。そして、このリファレンス電子透かし検出手段によって求められた差分に従って、電子透かし埋込コンテンツから検出される画素データの画素値を補正し、電子透かしを検出する。
【００１９】
請求項６に記載の発明である電子透かし検出プログラムは、原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが前記電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、前記電子透かしを検出するためにコンピュータを、前記原コンテンツが分割されたブロックと同様なブロックに前記電子透かし埋込コンテンツを分割する電子透かし埋込コンテンツ分割手段、この電子透かし埋込コンテンツ分割手段によって分割されたブロックの中で、前記リファレンス電子透かしが埋め込まれた際に指定されたブロックから前記リファレンス電子透かしを検出すると共に、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値を、前記電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、この量子化した値と、検出されたリファレンス電子透かしと、前記埋込強度とに基づいて、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値の理想値を求め、この理想値と、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値との差分を求めるリファレンス電子透かし検出手段、このリファレンス電子透かし検出手段によって求められた差分に従って、前記電子透かし埋込コンテンツから検出される画素データの画素値を補正し、前記電子透かしを検出する電子透かし検出手段、として機能させることを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によれば、原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、電子透かしを検出する際に、まず、電子透かし埋込コンテンツ分割手段によりリファレンス電子透かしおよび電子透かしが埋め込まれた電子透かし埋込コンテンツを、原コンテンツに電子透かしを埋め込む際に分割された数と同様のブロックに分割する。次に、電子透かし埋込コンテンツ分割手段によって分割されたブロックの中で、リファレンス電子透かしが埋め込まれた際に指定されたブロックからリファレンス電子透かしを検出すると共に、電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値を、電子透かしの圧縮に対する耐性を示す埋込強度の値を２倍にした値で除算することで量子化し、この量子化した値と、検出されたリファレンス電子透かしと、前記埋込強度とに基づいて、前記電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値の理想値を求め、この理想値と、電子透かし埋込コンテンツの画素データの画素値との差分を求める。そして、このリファレンス電子透かし検出手段によって求められた差分に従って、前記電子透かし埋込コンテンツから検出される画素データの画素値を補正し、前記電子透かしを検出する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施の形態では、デジタルコンテンツには画像データを用い、電子透かしとして著作権に関する情報を埋め込んだ場合を例に挙げて説明する。
【００２２】
まず、電子透かし埋込装置について説明する。図１は、電子透かし埋込装置を示すブロック図である。図１に示すように、電子透かし埋込装置１０は、原画像分割部１１、リファレンス電子透かし埋込部１２および電子透かし埋込部１３から構成されている。以下、各部の詳細について説明する。
【００２３】
原画像分割部（原コンテンツ分割手段）１１は、図示しない入力手段から入力された画像を、所定のサイズのブロックに分割する。具体的には、画像を左上から順次ｍ×ｎ（水平×垂直）のブロックに分割する。ただし、ｍとｎは、１以上の整数とする。ｍ×ｎのブロックに分割された画像（分割画像）は、リファレンス電子透かし埋込部１２に送られる。
【００２４】
リファレンス電子透かし埋込部（リファレンス電子透かし埋込手段）１２は、原画像分割部１１によってｍ×ｎのブロックに分割された分割画像の指定のブロックに、リファレンスデータ（リファレンス情報）を、リファレンス電子透かしとして埋め込む。リファレンス電子透かしが埋め込まれた分割画像は、電子透かし埋込部１３に送られる。
【００２５】
電子透かし埋込部（電子透かし埋込手段）１３は、原画像分割部１１によってｍ×ｎのブロックに分割された分割画像において、リファレンス電子透かし埋込部１２によってリファレンス電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに、著作権に関する情報（著作権情報）を電子透かしとして埋め込む。リファレンス電子透かしおよび電子透かしが埋め込まれた画像は、電子透かし埋込画像（電子透かし埋込コンテンツ）として、図示しない出力手段から出力される。
【００２６】
以下、リファレンス電子透かし埋込部１２および電子透かし埋込部１３において、リファレンス情報または著作権に関する情報（以下、リファレンス情報または著作権情報を「埋込情報」という）を電子透かしとして埋め込む方法について説明する。なお、この埋込情報の中で、リファレンス情報については、電子透かしを検出する側（後記する電子透かし検出装置）と予め共有しているものである。埋込情報を電子透かしとして埋め込む手法には任意の手法を用いることができるが、本実施の形態では、原画像の画素データを一定の規則で変更することにより、画像データに電子透かしを直接埋め込む方式を用いるものとする。なお、一定の規則とは、埋込情報に依存して画素値を変更する規則のことをいう。
【００２７】
ある画素データの値をｐｉ、埋込情報をｂｉ、電子透かしの埋込強度をｒｂ、画素データの量子化値をＱｎ、埋込情報ｂｉが埋め込まれた後の画素データ（以下、「埋込後画素データ」という）の値をｐｉ'とすると、次の式（１）にしたがって画素データｐｉの量子化を行った後、式（２）にしたがって埋込情報ｂｉの埋め込みが行われる。
【００２８】
Ｑｎ＝ｐｉ／（２×ｒｂ）……（１）
【００２９】
ｐｉ'＝２×ｒｂ×Ｑｎ+ｂｉ×ｒｂ／２……（２）
【００３０】
式（１）で画素データｐｉの量子化を行う際は、例えば、画素データが８ビットで表現されるとき、画素データの値ｐｉの取りうる値は０〜２５５となる。さらに、その画素データの値ｐｉを、図５（ａ）に示すように、埋込強度ｒｂを２倍したもので量子化する。そして、図５（ｂ）に示すように、電子透かしの埋め込み準備として、量子化された部分に、順に、「−１」、「１」、「−１」、「１」、「−１」……と、埋込情報ｂｉである「−１」と「１」とを交互に割り当てる。式（２）で埋込情報ｂｉの埋め込みを行う際は、図６に示すように、式（１）で得られた量子化値Ｑｎを２倍し、さらに、埋込強度ｒｂをかけた値（図６におけるＳ）に、埋込情報ｂｉに埋込強度ｒｂを掛けたものを２で割って、その２で割った値を加えたものを、埋込後画素データｐｉ'とする。ここで、埋込情報ｂｉは、「１」または「−１」の値をとるので、埋込情報ｂｉが「１」の際は、埋込後画素データｐｉ'は、２×ｒｂ×Ｑｎ+ｒｂ／２で得られる値（図６におけるＴ）となる。また、埋込情報ｂｉが「−１」の際は、埋込後画素データｐｉ'は、２×ｒｂ×Ｑｎ−ｒｂ／２で得られる値（図６におけるＴ´）となる。なお、埋込情報ｂｉの埋込強度ｒｂを大きくすると、埋込情報ｂｉの圧縮に対する耐性は強くなるが、画質の劣化が大きくなる。逆に、埋込強度ｒｂを小さくすると、画質の劣化は小さくなるが、埋込情報ｂｉの圧縮に対する耐性が弱くなる。
【００３１】
以上のようにして、埋込情報ｂｉ、すなわち、著作権情報またはリファレンス情報は、原画像に電子透かしとして埋め込むことができる。このように、分割された原画像の指定のブロックにリファレンス電子透かしによって原画像のデータが圧縮されても、電子透かしの検出が容易となる。
【００３２】
また、電子透かし埋込装置１０を構成する原画像分割部１１、リファレンス電子透かし埋込部１２および電子透かし埋込部１３を、特定のコンピュータを機能させるプログラムとみなし、記憶媒体に記憶させることにより実現することもできる。
【００３３】
次に、電子透かし検出装置について説明する。図２は、電子透かし検出装置を示すブロック図である。図２に示すように、電子透かし検出装置２０は、電子透かし埋込画像分割部２１、リファレンス電子透かし検出部２２および電子透かし検出部２３から構成されている。以下、各部の詳細について説明する。
【００３４】
電子透かし埋込画像分割部（電子透かし埋込コンテンツ分割手段）２１は、図示しない入力手段から入力された電子透かし埋込画像を、所定のサイズのブロックに分割する。具体的には、電子透かし埋込画像を左上から順次ｍ×ｎ（水平×垂直）のブロックに分割する。ここで、ｍとｎの値は、前記した電子透かし埋込装置１０の原画像分割部１１におけるｍとｎの値と同一である。すなわち、電子透かし埋込画像分割部２１に入力された電子透かし埋込画像は、電子透かし埋込装置１０の原画像分割部１１において分割された数と同様のブロックに分割される。ｍ×ｎのブロックに分割された画像（分割画像）は、リファレンス電子透かし検出部２２と電子透かし検出部２３に送られる。
【００３５】
リファレンス電子透かし検出部（リファレンス電子透かし検出手段）２２は、電子透かし埋込画像分割部２１によってｍ×ｎのブロックに分割された分割画像の電子透かし埋込装置１０の原画像分割部１１でリファレンス電子透かしを埋め込む際に指定されたブロックと同一のブロックからリファレンス電子透かしを検出する。
【００３６】
そして、リファレンス電子透かし検出部２２では、検出されたリファレンス電子透かしから、電子透かしを検出する際に使用するリファレンス差分値を算出する。なお、リファレンス差分値とは、具体的には、埋込情報ｂｉが埋め込まれた後の画素データの理想値（ｐｉｄ'）と、リファレンス電子透かし検出部２２において検出された画素データの値（ｐｉｄ）との差分のことである（式（５）参照）。リファレンス電子透かしから算出されたリファレンス差分値は、電子透かし検出部２３に送られる。ここで、「埋込情報ｂｉが埋め込まれた後の画素データの理想値（ｐｉｄ'）」とは、埋込情報ｂｉにおいて、予め保持されているリファレンス情報を埋め込んだものである（式（４）参照）。
【００３７】
以下、リファレンス電子透かし検出部２２において、リファレンス差分値を算出する方法について説明する。リファレンス差分値をｒｄ、画素データの量子化値をＱｎｄ、リファレンス電子透かし検出部２２において検出された画素データの値をｐｉｄ、埋込情報ｂｉが埋め込まれた後の画素データの理想値をｐｉｄ'とすると、リファレンス差分値ｒｄの算出は、次の式（３）、式（４）および式（５）にしたがって行われる。
【００３８】
Ｑｎｄ＝ｐｉｄ／（２×ｒｂ）……（３）
【００３９】
ｐｉｄ'＝２×ｒｂ×Ｑｎｄ+ｂｉ×ｒｂ／２……（４）
【００４０】
ｒｄ＝ｐｉｄ'−ｐｉｄ……（５）
【００４１】
すなわち、まず、式（３）にしたがって画素データｐｉｄの量子化を行い、続いて、式（４）にしたがって埋込情報ｂｉが埋め込まれた後の画素データの理想値ｐｉｄ'を求める。そして、式（５）にしたがってｐｉｄ'とｐｉｄとの差分を求める。この差分がリファレンス差分値ｒｄとなる。式（３）で画素データｐｉｄの量子化を行う際は、前記した式（１）と同様の方法によって行われる。また、式（４）で、埋込情報ｂｉが埋め込まれた後の画素データの理想値ｐｉｄ'を求める際も、前記した式（２）と同様の方法によって行われる。
【００４２】
以上のようにして、リファレンス差分値ｒｄは算出される。なお、このリファレンス差分値ｒｄは、埋込情報ｂｉ、すなわち、リファレンス情報または著作権情報を電子透かしとして埋め込んだ後に、画像データの圧縮やデータ加工などを行わない場合は、「０」となる。また、画像データの圧縮やデータ加工などを行った場合は、リファレンス差分値ｒｄは画像データの変化に伴って変化する。
【００４３】
電子透かし検出部２３は、リファレンス電子透かし検出部２２で算出されたリファレンス差分値ｒｄを使用して、ｍ×ｎのブロックに分割された画像から電子透かしを検出する。
【００４４】
以下、電子透かし検出部２３において、電子透かしを検出する方法について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。電子透かしの検出の有無を判断する際に使用する値（判断値）をｐ＿ｄｉｆとすると、電子透かしの検出は、次の式（６）および式（７）にしたがって行われる。ここで、電子透かし検出部２３において検出された情報（検出情報）をｄ＿ｄａｔａとする。
【００４５】
Ｑｎｄ＝（ｐｉｄ+ｒｄ）／（２×ｒｂ）……（６）
【００４６】
ｐ＿ｄｉｆ＝（ｐｉｄ+ｒｄ）−Ｑｎｄ×２×ｒｂ……（７）
【００４７】
まず、最初のステップＳ１１では、式（６）にしたがって、リファレンス差分値ｒｄを使用して、画素データｐｉｄの量子化を行う。続いて、ステップＳ１２では、式（７）にしたがって、リファレンス差分値ｒｄを使用して、判断値ｐ＿ｄｉｆの検出を行う。なお、判断値ｐ＿ｄｉｆは、リファレンス電子透かし検出部２２において検出される。
【００４８】
そして、次のステップＳ１３では、ステップＳ１２で検出された判断値ｐ＿ｄｉｆが負の値であるか、あるいは、負の値でないかを判断する。ステップＳ１３において、判断値ｐ＿ｄｉｆが負の値であると判断された場合は、ステップＳ１４に進み、検出情報ｄ＿ｄａｔａの値を「−１」とする。逆に、ステップＳ１３において、判断値ｐ＿ｄｉｆが負の値でないと判断された場合は、ステップＳ１５に進み、検出情報ｄ＿ｄａｔａの値を「１」とする。以上のようにして、リファレンス差分値ｒｄを使用して、検出情報ｄ＿ｄａｔａすなわち電子透かしを検出することができる。
【００４９】
また、前記した電子透かしを検出する方法では、リファレンス差分値ｒｄを必ず使用しているが、以下に説明するように、リファレンス差分値ｒｄを必要に応じて使用する方法を用いることもできる。この方法は、まず、リファレンス差分値ｒｄを使用しないで電子透かしの検出を行い、電子透かしの検出がうまくいかなかった場合には、リファレンス差分値ｒｄを使用して改めて電子透かしの検出を行うというものである。
【００５０】
以下、リファレンス差分値ｒｄを必要に応じて使用する著作権情報の検出方法について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、あらかじめ任意に定められた閾値をｐ＿ｄｉｆｔｈとする。
【００５１】
まず、最初のステップＳ２１では、次の式（８）にしたがって、リファレンス差分値ｒｄを使用しないで、画素データｐｉｄの量子化を行う。
【００５２】
Ｑｎｄ＝ｐｉｄ／（２×ｒｂ）……（８）
【００５３】
続いて、ステップＳ２２では、次の式（９）にしたがって、リファレンス差分値ｒｄを使用しないで、判断値ｐ＿ｄｉｆの検出を行う。
【００５４】
ｐ＿ｄｉｆ＝ｐｉｄ−Ｑｎｄ×２×ｒｂ……（９）
【００５５】
そして、次のステップＳ２３では、ステップＳ２２で検出された判断値ｐ＿ｄｉｆの絶対値が閾値ｐ＿ｄｉｆｔｈよりも大きい値であるか、あるいは、大きい値でないかを判断する。ステップＳ２３において、判断値ｐ＿ｄｉｆの絶対値が閾値ｐ＿ｄｉｆｔｈよりも大きい値であると判断された場合は、ステップＳ２４に進む。逆に、ステップＳ２３において、判断値ｐ＿ｄｉｆの絶対値が閾値ｐ＿ｄｉｆｔｈより大きい値でないと判断された場合は、ステップＳ２７に進む。
【００５６】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３で検出された判断値ｐ＿ｄｉｆが負の値であるか、あるいは、負の値でないかを判断する。ステップＳ２４において、判断値ｐ＿ｄｉｆが負の値であると判断された場合は、ステップＳ２５に進み、検出情報ｄ＿ｄａｔａの値を「−１」とする。逆に、ステップＳ２４において、判断値ｐ＿ｄｉｆが負の値でないと判断された場合は、ステップＳ２６に進み、検出情報ｄ＿ｄａｔａの値を「１」とする。
【００５７】
ステップＳ２７では、先の式（６）にしたがって、リファレンス差分値ｒｄを使用して、再び画素データｐｉｄの量子化を行う。続いて、ステップＳ２８では、先の式（７）にしたがって、リファレンス差分値ｒｄを使用して、判断値ｐ＿ｄｉｆの検出を行う。
【００５８】
そして、次のステップＳ２９では、ステップＳ２８で検出された判断値ｐ＿ｄｉｆが負の値であるか、あるいは、負の値でないかを判断する。ステップＳ２９において、判断値ｐ＿ｄｉｆが負の値であると判断された場合は、ステップＳ３０に進み、検出情報ｄ＿ｄａｔａの値を「−１」とする。逆に、ステップＳ２９において、判断値ｐ＿ｄｉｆが負の値でないと判断された場合は、ステップＳ３１に進み、検出情報ｄ＿ｄａｔａの値を「１」とする。
【００５９】
以上のようにして、まず、リファレンス差分値ｒｄを使用しないで判断値ｐ＿ｄｉｆを検出し、検出された判断値ｐ＿ｄｉｆの絶対値があらかじめ任意に定められた閾値ｐ＿ｄｉｆｔｈよりも小さい場合は電子透かしの検出がうまくいかなかったと見なして、リファレンス差分値ｒｄを使用して判断値ｐ＿ｄｉｆを改めて検出し直すことにより、判断値ｐ＿ｄｉｆの検出精度を高めることができる。すなわち、電子透かしの検出を効率よく行うことができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、電子透かし検出部２３において、電子透かしを検出するために、式（６）にしたがって画素データｐｉｄの量子化をする際や、式（７）にしたがって判断値ｐ＿ｄｉｆの検出を行う際に、画素データｐｉｄとリファレンス差分値ｒｄとを加算する方法を用いたが、この画素データｐｉｄとリファレンス差分値ｒｄとを加算する部分を、代わりとなる任意の関数に変更することもできる。
【００６１】
また、本実施の形態では、デジタルコンテンツとして画像データを用いた場合を例に挙げて説明したが、音声データなどの他のマルチメディアデータにおいても本発明を適用することは可能である。また、電子透かしとして著作権に関する情報を埋め込んだ場合を例に挙げて説明したが、埋め込まれる情報は、デジタルデータであれば、どのようなデータであっても良い。
【００６２】
また、電子透かし検出装置２０を構成する電子透かし埋込画像分割部２１、リファレンス電子透かし検出部２２および電子透かし検出部２３を、特定のコンピュータを機能させるプログラムとみなし、記憶媒体に記憶させることにより実現することもできる。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明である電子透かし埋込方法によれば、電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する際に、原コンテンツを所定のブロックに分割した後、分割された原コンテンツの指定のブロックに電子透かしを埋め込み、そして、電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに、電子透かしを検出する際に供されるリファレンス情報を埋め込むことができる。したがって、電子透かしが埋め込まれたデジタルコンテンツが圧縮符号化またはデータ加工された際にも、そのデジタルコンテンツから電子透かしを容易に検出することができる。
【００６４】
請求項２に記載の発明である電子透かし埋込装置によれば、電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する際に、原コンテンツ分割手段により原コンテンツを所定のブロックに分割した後、分割された原コンテンツの指定のブロックに電子透かし埋込手段により電子透かしを埋め込み、そして、電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに、電子透かしを検出する際に供されるリファレンス情報を、リファレンス情報埋込手段により埋め込むことができる。したがって、電子透かしが埋め込まれたデジタルコンテンツが圧縮符号化またはデータ加工された際にも、そのデジタルコンテンツから電子透かしを容易に検出することができる。
【００６５】
請求項３に記載の発明である電子透かし埋込プログラムによれば、電子透かしを原コンテンツに埋め込んで電子透かし埋込コンテンツを生成する際に、原コンテンツ分割手段により原コンテンツを所定のブロックに分割した後、分割された原コンテンツの指定のブロックに電子透かし埋込手段により電子透かしを埋め込み、そして、電子透かしが埋め込まれたブロック以外のブロックに、電子透かしを検出する際に供されるリファレンス情報を、リファレンス情報埋込手段により埋め込むことができる。したがって、電子透かしが埋め込まれたデジタルコンテンツが圧縮符号化またはデータ加工された際にも、そのデジタルコンテンツから電子透かしを容易に検出することができる。
【００６６】
請求項４に記載の発明である電子透かし検出方法によれば、原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、電子透かしを検出する際に、リファレンス電子透かしおよび電子透かしが埋め込まれた電子透かし埋込コンテンツを、原コンテンツに電子透かしを埋め込む際に分割された数と同様のブロックに分割した後、分割された原コンテンツの指定のブロックからリファレンス電子透かしを検出し、そして、検出されたリファレンス電子透かしから得られるリファレンス情報に基づいて、電子透かしを検出することができる。したがって、電子透かしが埋め込まれたデジタルコンテンツが圧縮符号化またはデータ加工された際にも、そのデジタルコンテンツから電子透かしを容易に検出することができる。
【００６７】
請求項５に記載の発明である電子透かし検出装置によれば、原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、電子透かしを検出する際に、電子透かし埋込コンテンツ分割手段によりリファレンス電子透かしおよび電子透かしが埋め込まれた電子透かし埋込コンテンツを、原コンテンツに電子透かしを埋め込む際に分割された数と同様のブロックに分割した後、リファレンス電子透かし検出手段により分割された原コンテンツの指定のブロックからリファレンス電子透かしを検出し、そして、検出されたリファレンス電子透かしから得られるリファレンス情報に基づいて、電子透かし検出手段により電子透かしを検出することができる。したがって、電子透かしが埋め込まれたデジタルコンテンツが圧縮符号化またはデータ加工された際にも、そのデジタルコンテンツから電子透かしを容易に検出することができる。
【００６８】
請求項６に記載の発明である電子透かし検出プログラムによれば、原コンテンツが分割されたブロックに電子透かしが埋め込まれていると共に、リファレンス電子透かしが電子透かしの埋め込まれているブロック以外のブロックに埋め込まれている電子透かし埋込コンテンツから、電子透かしを検出する際に、電子透かし埋込コンテンツ分割手段によりリファレンス電子透かしおよび電子透かしが埋め込まれた電子透かし埋込コンテンツを、原コンテンツに電子透かしを埋め込む際に分割された数と同様のブロックに分割した後、リファレンス電子透かし検出手段により分割された原コンテンツの指定のブロックからリファレンス電子透かしを検出し、そして、検出されたリファレンス電子透かしから得られるリファレンス情報に基づいて、電子透かし検出手段により電子透かしを検出することができる。したがって、電子透かしが埋め込まれたデジタルコンテンツが圧縮符号化またはデータ加工された際にも、そのデジタルコンテンツから電子透かしを容易に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子透かし埋込装置を示すブロック図である。
【図２】電子透かし検出装置を示すブロック図である。
【図３】電子透かしの検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】他の電子透かしの検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】電子透かしの埋め込み方法を説明するための図であり、（ａ）は画素データを量子化した状態を示し、（ｂ）は（ａ）で量子化された部分に埋め込み情報を割り当てた状態を示す。
【図６】埋込情報が埋め込まれた後の画素データの説明するための図である。
【符号の説明】
１０    電子透かし埋込装置
１１    原画像分割部
１２    リファレンス電子透かし埋込部
１３    電子透かし埋込部
２０    電子透かし検出装置
２１    電子透かし埋込画像分割部
２２    リファレンス電子透かし検出部
２３    電子透かし検出部
【図１】
0004119637.tif 000002
【図２】
0004119637.tif 000003
【図３】
0004119637.tif 000004
【図４】
0004119637.tif 000005
【図５】
0004119637.tif 000006
【図６】
0004119637.tif 000007