(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オリジナル画像を表し、かつ複数個のビットプレーンにより構成される画像データを入力する入力手段と、
前記画像データの少なくとも第２のビットプレーンのデータを圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段で圧縮された圧縮データを、前記画像データの第１のビットプレーンに埋め込む第１の埋め込み手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
オリジナル画像を表し、かつ複数個のビットプレーンにより構成される画像データを入力する入力手段と、
前記画像データの少なくとも第２のビットプレーンのデータを圧縮する圧縮手段と、
前記圧縮手段で圧縮された圧縮データを、前記画像データの第１のビットプレーンに埋め込む第１の埋め込み手段と、
前記画像データの第２のビットプレーンに、付加情報を埋め込む第２の埋め込み手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記第２の埋め込み手段による埋め込みは、可視透かしとして埋め込むことを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の埋め込み手段は、前記圧縮データを暗号化する暗号化手段を有し、前記暗号化手段により暗号化された情報を、前記画像データの第１のビットプレーンに埋め込むことを特徴とすることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記圧縮手段は、前記画像データの第１のビットプレーンと第２のビットプレーンを圧縮することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記圧縮手段による圧縮は、可逆圧縮であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１の埋め込み手段による埋め込みは、不可視透かしとして埋め込むことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の画像処理装置。
【請求項８】
画像データからオリジナル画像を復元させる画像処理装置であって、
前記画像データの第１のビットプレーンに埋め込まれた圧縮情報を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された圧縮情報を伸張する伸張手段と、
前記伸張手段により得られた前記オリジナル画像の第２のビットプレーンを構成するデータを、前記画像データの第２のビットプレーンと置換する置換手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
さらに、前記置換手段は、前記伸張手段により得られた前記オリジナル画像の第１のビットプレーンを構成するデータを、前記画像データの第１のビットプレーンと置換することを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
オリジナル画像を表し、かつ複数個のビットプレーンにより構成される画像データを入力する入力工程と、
前記画像データの少なくとも第２のビットプレーンのデータを圧縮する圧縮工程と、
前記圧縮手段で圧縮された圧縮データを、前記画像データの第１のビットプレーンに埋め込む第１の埋め込み工程を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
オリジナル画像を表し、かつ複数個のビットプレーンにより構成される画像データを入力する入力工程と、
前記画像データの少なくとも第２のビットプレーンのデータを圧縮する圧縮工程と、
前記圧縮手段で圧縮された圧縮データを、前記画像データの第１のビットプレーンに埋め込む第１の埋め込み工程と、
前記画像データの第２のビットプレーンに、付加情報を埋め込む第２の埋め込み工程を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記圧縮工程は、前記画像データの第１のビットプレーンと第２のビットプレーンを圧縮することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記圧縮工程による圧縮は、可逆圧縮であることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか１項に記載の画像処理方法。
【請求項１４】
画像データからオリジナル画像を復元させる画像処理方法であって、
前記画像データの第１のビットプレーンに埋め込まれた圧縮情報を抽出する抽出工程と、
前記抽出工程で抽出された圧縮情報を伸張する伸張工程と、
前記伸張工程で得られた前記オリジナル画像の第２のビットプレーンを構成するデータを、前記画像データの第２のビットプレーンと置換する置換工程を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
さらに、前記置換工程は、前記伸張工程で得られた前記オリジナル画像の第１のビットプレーンを構成するデータを、前記画像データの第１のビットプレーンと置換することを特徴とする請求項１４に記載の画像処理方法。
【請求項１６】
請求項１〜９の何れか１項に記載の画像処理装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読出可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル画像データを処理する画像処理装置及び方法に関し、特にデジタル画像データへ電子透かしを埋め込むことにより著作権の保護、画像改竄防止、各種情報記録等を行う画像処理装置及び方法と記憶媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像をデジタルデータ（デジタル画像データ）として扱うことが多くなってきている。デジタル画像データは、画質が劣化することなく、簡単にコンピュータなどを用いてコピーされたり、通信回線を介して伝送されたりする。
【０００３】
よって、上記デジタル画像データは安易に不正コピーされ、再配布される恐れがある。これらの行為を抑止するための方法として電子透かし技術が知られている。
【０００４】
電子透かし技術には、大きく分類して著作権情報、利用者情報等の透かし情報を人間の目に識別しにくい形で埋め込む不可視の電子透かし技術と、その画像の著作権を保有する会社のロゴ等の透かし画像を、その画像上に人間の目に識別し可能な形で形成する可視の電子透かし技術がある。
【０００５】
不可視の電子透かし技術にて画像に電子透かし情報が埋め込まれた場合には、この透かし情報が埋め込まれているかどうかは、その埋め込み画像を一見しただけでは識別できない。従って、透かし情報の削除は行われにくいが、一方で不正コピーや不正配布は可視の電子透かし技術に比べて行われ易い。
【０００６】
但し、例えデジタル画像データが不正にコピー又は配布された場合には、そのデジタル画像データ中には透かし情報が残っている可能性が高いので、電子透かし情報として埋め込まれたユーザＩＤ等を抽出することにより、不正ユーザを特定できる。
【０００７】
なお、埋め込まれた電子透かし情報を抽出する為には、この電子透かし情報が画像中のどの位置に埋め込まれているかを示す情報、又はその関連情報（埋め込み位置が乱数的に定まっている場合、その乱数発生のための初期値など）は、この電子透かし情報を抽出のための『鍵』情報として特定の装置或いは人が秘密に保持しておかなければならない。
【０００８】
上記不可視の電子透かしの代表的なものとしては、入力画像に対し高速フーリエ変換、離散コサイン変換、ウェーブレット変換等の周波数変換を行い、ある周波数領域に埋め込む手法や、パッチワークと呼ばれる空間領域に直接埋め込む手法などが知られている。また、画像中の各画素値を表す下位ビット（例えば最下位ビット）に情報を埋め込むことも知られている。
【０００９】
一般に、不可視の電子透かしはそのままでオリジナル画像と同様の価値で利用できる。また、不正利用を追跡するために埋め込まれだ情報は画像から除去されにくい。よって不可視の電子透かし情報の埋め込み処理は非可逆な画像処理であるとも言える。
【００１０】
一方、可視の電子透かし技術にて画像に電子透かし情報が埋め込まれた場合には、この電子透かし情報はデジタル画像上に目で見える形で埋め込まれており、そのままではオリジナル画像と同様の価値で利用しにくい。よって不正コピー、不正配布という行為を抑制することができる。
【００１１】
上記可視型の電子透かし情報の埋め込み方法としては、著作権所有者のロゴ等を表した画像の各画素値を、オリジナル画像中の指定領域の画素値の第ｍビット目の値と置換することにより、その著作権情報をオリジナル画像に貼り込むといった手法がある。図１を参照して説明すると、このｍビット目とは、画素値の最下位ビットを第０ビットとした場合における、比較的上位のビット位置（最上位に近いビット位置）に相当しており、即ち人間の目に識別可能なビット位置に相当する。図１において、１０１はオリジナル画像を示し、１０２はその画像を構成する任意の１画素を示し、１０３はこの画素１０２の画素値のビット構成を示している。
【００１２】
このような可視の電子透かし情報が埋め込まれた画像を、本来のオリジナル画像として利用したい場合には上記電子透かし情報を取り除いて、オリジナル画像を復元する必要がある。例えばそのためには、置換前の画像（オリジナル画像）の第ｍビット目の値を鍵情報として秘密に保持しておき、オリジナル画像に復元する際に、その鍵情報に相当する値をその電子透かし情報を埋め込んだ画像の画素値に再度置換する。
【００１３】
一般的には可視の電子透かし情報は上述した様な可逆変換を実現することが好ましい。しかしながら、可逆変換を達成しようとすると、例えば可視の電子透かし情報を埋め込む画像の指定領域がオリジナル画像の大部分を占める場合には、別に保持するべき上記鍵情報のデータ量が非常に大きくなってしまうという問題がある。
【００１４】
上記従来の可視の電子透かし技術に対する対処方法の一つとして、例えば図２に示すように、上述の鍵情報を不可視の透かし情報として画像に埋め込み、鍵情報の保持による全体的なデータ量の増加を抑制することが考えられる。例えば、上述した可視透かしの鍵情報を第０ビット目に置換する（元の第０ビット目は削除）する様にすれば、その第０ビット目は最下位ビットであるので人間の目に識別しにくく鍵情報を埋め込むことができると共に、全体的なデータ量の増加も抑制することができる。しかしながら、この様にすると完全な可逆変換を実現できないことになる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
従来、不可視の電子透かし技術を用いて電子透かし情報をオリジナル画像に埋め込んだ場合には、埋め込み後に得られた画像から完全なオリジナル画像を復元することは困難であった。
【００１６】
また一方、可視の電子透かし情報をオリジナル画像に埋め込んだ場合には、埋め込み後に得られた画像から完全なオリジナル画像を復元する為には、この電子透かし情報を除去するために必要となる鍵情報が必要となり、この鍵情報の保持による全体的な画像データ量の増大が起こるという問題が有った。
【００１７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、透かし情報が埋め込まれた画像を復元可能とし、かつ復元の際に用いる鍵情報の保持による全体的な画像データの増大等を回避する技術を提供することを主な目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像処理装置によれば、オリジナル画像を表し、かつ複数個のビットプレーンにより構成される画像データを入力する入力手段と、前記画像データの少なくとも第２のビットプレーンのデータを圧縮する圧縮手段と、前記圧縮手段で圧縮された圧縮データを、前記画像データの第１のビットプレーンに埋め込む第１の埋め込み手段を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために本発明の画像処理装置によれば、画像データからオリジナル画像を復元させる画像処理装置であって、前記画像データの第１のビットプレーンに埋め込まれた圧縮情報を抽出する抽出手段と、前記抽出手段で抽出された圧縮情報を伸張する伸張手段と、前記伸張手段により得られた前記オリジナル画像の第２のビットプレーンを構成するデータを、前記画像データの第２のビットプレーンと置換する置換手段を有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図３は、本実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【００２１】
２０１は装置全体の動作を制御するＣＰＵで、このＣＰＵ２０１は例えばマイクロプロセッサ等で構成され、プログラムメモリ２０２に記憶された制御プログラムに従って各種制御を実行している。２０３は表示部で、例えばＣＲＴや液晶などを備え、各種画像やオペレータへのメッセージを表示するのに使用される。
【００２２】
２０４は画像入力部で、このような画像入力部としては、例えばスキャナやカメラなどの画像入力部であっても、或は通信回線などのからの画像データを受信して取り込むインターフェース部であってもよい。２０５は入力部で、例えばキーボードやマウスなどを有し、オペレータにより操作されて、この画像処理装置への各種データや命令などを入力するのに使用される。２０６はハードディスクやＣＤ-ＲＯＭ，ＭＯ等の外部記憶部で、各種画像データや電子透かし情報を保存する為に使用される。
【００２３】
またこの外部記憶部２０６には各種プログラムが記憶されており、このプログラムがプログラムメモリ２０２にロードされることによりＣＰＵ２０１により実行され、そのプログラムに基づく装置内の制御が行われる。２０７は画像メモリで、入力した画像データ等を記憶するのに使用される。２０８は通信インターフェース部で、ＬＡＮ或は通信回線等を介して、他の機器やプリンタ等の出力装置と接続されている。
【００２４】
図４は、本実施の形態で適用する画像処理装置が実行する電子透かし埋め込み処理を説明する為のフローチャートであり、図５はそれに対応するオリジナル画像の復元処理を説明する為のフローチャートである。
【００２５】
本実施の形態は、図１０の概念図に示される様に、画像中の指定された領域について、この領域内の各画素値を表す第ｍビット目のデータ（ビットプレーン）と、ロゴ等の著作権情報を表した可視の電子透かし情報（ビットプレーン）とを置換することにより、可視の電子透かし情報を埋め込み、その置換された第ｍビット目のデータと第０ビット目のデータとを合成したデータを不可視の電子透かし情報として、第０ビット目に埋め込む為の技術を説明するものである。これにより、上記可視透かしが埋め込まれた画像のデータ量はオリジナル画像と同じにでき、かつ、上記画像から完全にオリジナル画像を復元することが可能である。以下詳しく説明する。
【００２６】
図４において、先ず３０１において、可視の電子透かし情報が埋め込まれるべき位置相当する第ｍビット目のデータ（ビットプレーン）と、不可視の電子透かし情報が埋め込まれるべき位置に相当する第０ビット目のデータ（ビットプレーン）を一部に含む画像データ（オリジナル画像を表す画像データ）を生成する。
【００２７】
次に３０２において、上記画像データを可逆的に圧縮する。これは後に完全なオリジナル画像を復元する為に重要な特徴である。なお、本実施の形態では、上記第ｍビット目のデータと第０ビット目のデータとを圧縮するものとして説明する。従って、ここで得られる圧縮画像データは２つのビットプレーン分の圧縮画像データである。
【００２８】
次に３０３において、上記圧縮された画像データを、上記指定領域における各画素値の第０ビット目（ビットプレーン）に不可視の電子透かし情報として埋め込む。不可視の電子透かし情報として埋め込むとは、人間の目に識別しにくく埋め込むことに相当する。一方で可視の電子透かし情報として埋め込むとは、人間の目に識別可能に埋め込むことに相当する。
【００２９】
尚、３０２の可逆圧縮処理における圧縮率は、第ｍビット目と第０ビット目からなる画像データ（ビットプレーン）を圧縮して得られたデータが、３０３において上記一方に相当する第０ビット目のビットプレーンに埋めこまれなければならないことを考慮すると、５０％以下になる必要がある。
【００３０】
この可逆圧縮の手法としては、例えばＪＰＥＧ−ＬＳやＬＺＷ(Lempel-Ziv-Welch)法や算術符号化等が考えられる。また、３０３における不可視の電子透かし情報の埋め込みにおいて、『埋め込み位置が第０ビット目であること』を示す情報が鍵情報１となる。最後に３０４では、上述した第ｍビット目（ビットプレーン）と可視の電子透かし情報（ビットプレーン）とを置換することにより、指定領域の画素値に可視の電子透かし情報が埋め込まれる。
【００３１】
なお、上記可逆圧縮において、オリジナル画像の内容によっては、第ｍビット目と第０ビット目からなる画像データを５０％以下に可逆圧縮できない場合も考えられる。これは第ｍビット目付近の上位ビットは統計的予測を利用して高圧縮率で可逆圧縮できるが、第０ビット目付近の下位のビットプレーンは同様の高圧縮率で可逆圧縮できないことが主な理由である。この場合には、第ｍビット目のビットプレーン優先的に可逆圧縮し、第０ビット目のビットプレーンは非優先的に可逆圧縮することにより本発明に類する目的を達成することとする。これにより画像の概略（第ｍビット目に相当する上位ビット）は完全に保つことができると共に、下位ビットも出来るだけ保存できるという効果が有る。
【００３２】
次に図５を参照して、上記電子透かし情報が埋め込まれた画像をオリジナル画像へ復元する処理を説明する。
【００３３】
図５によるオリジナル画像への復元処理では、まず４０１において、上述した鍵情報１を用いて、指定領域の画素値の第０ビット目（ビットプレーン）から不可視の電子透かし情報である圧縮画像データを抽出する。
【００３４】
次に４０２において、その圧縮画像データを圧縮時と逆のアルゴリズムを用いて伸長し、オリジナル画像の指定領域を構成する為の第ｍビット目と第０ビット目の画像データ（ビットプレーン）を復元する。最後に４０３において、第ｍビット目に埋め込まれていた、ロゴ等の著作権情報に相当する可視の電子透かし情報（ビットプレーン）と、オリジナル画像を構成する上記第ｍビット目のビットプレーンとを置換することにより可視の電子透かし情報を除去する。更に上記伸張により得られた第０ビット目のビットプレーンを、圧縮画像データと置換することにより不可視の電子透かし情報も除去する。以上の処理により完全なオリジナル画像が復元できる。
【００３５】
尚、本発明の思想は上述した場合に限らず、種々の応用が可能である。
【００３６】
例えば、不可視の電子透かし情報として画像の一部に埋め込む為の圧縮画像データは、オリジナル画像全体を可逆圧縮したものになる様にしても良い。この場合、図４における３０２ではオリジナル画像全体を可逆圧縮することになる。また、この可逆圧縮としては、不可視の電子透かし情報として圧縮画像データを埋め込む対象の画像データ量以下に圧縮できる手法であれば良い。
【００３７】
また、３０３における不可視の電子透かし情報の埋め込みと、３０４における可視の電子透かし情報の埋め込みは、互いに影響を及ぼし合わない／影響が微少であれば、夫々任意の方法を適用して良い。また場合によっては、これら可視／不可視の電子透かし情報を埋め込む順序（３０３と３０４の処理手順）を入れ替えることも可能である。
【００３８】
以下に上記順序の入れ替えが可能な、本実施の形態とは異なるアルゴリズムの例を簡単に示す。本発明は下記の方法にも適用可能である。
【００３９】
例えば、各成分が複数ビットであるＲＧＢ成分で構成されるカラー画像がオリジナル画像であった場合に適用できる。ここでは、可視の電子透かし情報を埋め込む対象をＲ成分とし、不可視の電子透かし情報を埋め込む対象をＢ成分に設定するものとする。
【００４０】
具体的には、Ｒ成分の画像データの一部（Ｒ成分の第ｍビット目のビットプレーン）を、ロゴ等の著作権情報を視覚的に表す画像データに置換することにより、可視の電子透かし情報を埋め込む。またオリジナル画像は輝度、色度成分に分離してからＪＰＥＧ−ＬＳで可逆圧縮する等により、元のＢ成分よりも少ないデータ量の圧縮画像データを作成しておき、この圧縮画像データをＢ成分のできるだけ下位のビットプレーンに埋め込むこととする。
【００４１】
なお、不可視の電子透かし情報の埋め込み方法としては、上述した画素値を置換する様な空間的な電子透かし情報の埋め込みに限らず、不可視の電子透かし情報を埋め込む対象となる画像データ（Ｂ成分）の周波数成分へ埋め込むことにより不可視の電子透かし処理を実現しても良い。
【００４２】
また、オリジナル画像全ての情報がＢ成分に埋め込まれていることを考慮すると、可視の電子透かし情報（ロゴ等）の埋め込みの為の画像データの変換は、Ｒ成分全てに施すことも可能である。
【００４３】
上述したＲＧＢのカラーオリジナル画像への電子透かし情報の埋め込みに対応する、オリジナル画像の復元方法を説明する。
【００４４】
図５における４０１において、Ｂ画像から不可視の電子透かし情報として埋め込まれている圧縮画像データを抽出する。
【００４５】
次に４０２において、その圧縮画像データを伸長することにより、元のＲＧＢ成分で構成されるオリジナル画像と同様のものが復元される。
【００４６】
最後に４０３では、可視の電子透かし情報がＲ成分に埋め込まれた画像データ全体に、上記伸張で得られたオリジナル画像と同等のデータ全体を置換することにより、オリジナル画像を復元する。
【００４７】
ここで、オリジナル画像の復元は、電子透かし情報が埋め込まれている画像へ、上記伸張で得られたオリジナル画像と同等のデータ全体を置換することにより実現されるので、不可視の電子透かし情報（圧縮画像データ）さえ正しく抽出できる方法であれば、可視の電子透かしの方法に関わらず確実にオリジナル画像を復元できる。
【００４８】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、鍵情報の保持による全体的なデータ量の増大を回避し、かつ完全な可逆性を実現できる可視の電子透かし情報の埋め込み方法を説明した。
【００４９】
しかしながら、第１の実施の形態の安全性は不可視の電子透かし情報の安全性に依存する。例えば、不正に画像を利用しようとする者（以下攻撃者とする）に第０ビット目に圧縮画像データが埋め込まれていることが知られてしまうと、一般に圧縮方法は公開されているものが多いので、攻撃者は、第０ビット目から上記圧縮画像データを抽出して圧縮画像データだけを伸長できる。この伸長された画像がオリジナル画像である場合には、攻撃者は容易にオリジナル画像を得ることができてしまう。
【００５０】
そこで本実施の形態では、第１の実施の形態に比べて、不当にオリジナル画像が復元されない様に、安全性を高めた方法を説明する。
【００５１】
図６は、本実施の形態に係る画像処理装置が実行する、電子透かし情報の埋め込み処理を説明する為のフローチャートであり、図７はそれに対応するオリジナル画像の復元処理を説明する為のフローチャートである。
【００５２】
図６の５０１〜５０２は、第１の実施の形態に示す図４の３０１〜３０２と同様の処理であり、この処理によってオリジナル画像を復元する為に使用する圧縮画像データが生成される。
【００５３】
５０３ではこの圧縮画像データに暗号化を施す。この暗号化はＤＥＳ(Data Encryption Standard)等の共通鍵暗号またはＲＳＡ暗号等の公開鍵暗号によって実現できる。このとき、暗号データを復号（解読）する為の復号鍵を鍵情報２として特定の装置或いは人が秘密に保持しておかなければならない。
【００５４】
次に５０４において、その暗号化データを不可視の電子透かし情報としてオリジナル画像の下位のビットプレーンに埋め込む。この暗号化データは、一般に平文データとデータ長が変わらないので、５０４における不可視の電子透かし情報の埋め込みは、３０４の圧縮データの埋め込みと同様の方法によって実現できる。
【００５５】
最後に、５０５において可視の電子透かし情報の埋め込みを行う。これは３０４と同様の動作であるので、その説明を省略する。
【００５６】
図７に示されるオリジナル画像の復元処理において、６０１、６０３、６０４は第１の実施の形態にて示した図５の４０１〜４０３と同様である。但し、６０１から抽出される不可視の電子透かし情報は、第１の実施の形態の様に単なる圧縮画像データとは異なり、圧縮画像データが暗号化されたデータである。よって、６０２において、暗号化データを上記鍵情報２を用いて復号（解読）することにより圧縮画像データを復元し、更に６０３において圧縮画像データを復号し、６０４にてオリジナル画像が復元される。この処理は第１の実施の形態と同様である。
【００５７】
（第３の実施の形態）
本発明は、上記各実施の形態の様に、可視の電子透かし技術を利用する場合には制限されない。即ち上記可視の電子透かし処理に不可視の電子透かし処理を適用することもできる。
【００５８】
例えば、後述する方法を適用すれば、不可視の電子透かし情報の通常の用途である“著作権情報や利用者情報等による不正配布防止”と“オリジナル画像の完全復元”とを両立させることもできる。
【００５９】
図８は、本実施の形態に係る画像処理装置における電子透かし情報の埋め込み処理を説明する為のフローチャートであり、図９はそれに対応するオリジナル画像の復元処理を説明する為のフローチャートである。
【００６０】
図８の７０１では、オリジナル画像を生成する。
【００６１】
次に７０２において、上記オリジナル画像を可逆圧縮し、７０３において、得られた圧縮画像データを不可視の電子透かし情報としてオリジナル画像中の一部に埋め込む。ここで、圧縮画像データの埋め込み位置等を明示する鍵情報１を特定の装置或いは人が秘密に保存する。
【００６２】
次に、７０４において、著作権情報や利用者情報等を不可視の電子透かし情報としてオリジナル画像中の一部に埋め込み、これに対応する鍵情報３を上記特定の装置或いは人が秘密に保存する。以下７０３、７０４の具体例を示す。
【００６３】
ビットプレーンの置換方法を用いる場合、圧縮画像データを第０ビット目に埋め込み、著作権情報は第１ビット目に埋め込む。
【００６４】
なお、圧縮画像データが第０ビット目に全て埋め込むことが出来ない場合には、第１ビット目にも圧縮画像データを埋め込むこととし、著作権情報は圧縮画像データに続いて第１ビット目或いは第２ビット目から埋め込むものとする。
【００６５】
また、圧縮画像データは第０ビット目に全て埋め込めるが、著作権情報が全て第１ビット目に埋め込めなかった場合には、上述の処置と同様に、第２ビット目にも著作権情報を埋め込むこととする。
【００６６】
このように、圧縮画像データの埋め込みと著作権情報の埋め込みを同じ埋め込み手法で実現する場合には、圧縮画像データと著作権情報とを連続した情報と見なす。
【００６７】
次に、圧縮画像データの埋め込みと著作権情報の埋め込みに異なる電子透かし手法を用いる場合について説明する。
【００６８】
例えば上述した様な、オリジナル画像をＲＧＢ成分からなるカラー画像データで表し、成分毎に電子透かし処理を行う様な場合を考える。この場合には、圧縮画像データの埋め込み対象をＢ成分、著作権情報の埋め込み対象をＧ成分とすれば、埋め込み対象が異なるので各々任意の不可視の電子透かし埋め込み手法を採用することができる。
【００６９】
上記埋め込みで得られた画像データからオリジナル画像を復元する際には、画像データのＲ成分から圧縮画像データを抽出し、Ｂ成分から著作権情報を抽出することで達成できる。
【００７０】
図９に示す復元処理では、先ず８０１において、オリジナル画像の復元か、著作権情報等の電子透かし情報の表示かを選択する。
【００７１】
電子透かし情報（著作権情報等）の表示が選択された場合には、８０２において上記鍵情報３を用いて、埋め込んであった著作権情報や利用者情報等を抽出し、８０３において、それらの情報を表示する。
【００７２】
一方、オリジナル画像の復元が選択された場合は、第１の実施の形態の４０１〜４０３の手順と同様に鍵情報１を用いて手順８０４〜８０６を実行してオリジナル画像を復元する。
【００７３】
尚、本実施の形態では、オリジナル画像の復元と電子透かし情報（著作権情報等）の表示を選択する場合を説明したが、本発明はこれに限らない。
【００７４】
例えば、不可視の電子透かし情報として圧縮画像データを埋め込むことにより、オリジナル画像の復元を可能とするだけの為に本方法を用いることもできる。この場合、図８では７０４、図９では８０１〜８０３を省くことによって実現可能である。
【００７５】
また、各実施の形態における画像の圧縮処理は可逆の圧縮が好ましいとして説明したが、用途に問題がなければ、ＪＰＥＧ等の非可逆な圧縮処理を適用しても良い。例えば、第１の実施の形態において非可逆圧縮を適用した場合には、可視の電子透かし情報を復元するための鍵情報１の保持による全体的な画像データ量の増加は少なくとも回避でき、復元される画像を表す画像データ内には、第ｍビットと第０ビットを含む全てのビットプレーンの内容を反映させることができるので、高品質な画像を復元することが可能である。
【００７６】
例えば、オリジナル画像には、後にＤＣＴ及び量子化を用いるＪＰＥＧ等の非可逆圧縮が施されることが分かっている場合には、このオリジナル画像を必ずしも各実施の形態の様に可逆圧縮を実行する必要もなく、非可逆圧縮を適用しても良い。
【００７７】
この方法であっても、不可視の電子透かし情報となる圧縮画像データは、視覚と周波数成分の関係等に基づいて、オリジナル画像の特徴を十分保存した画像データとすることができる。よって、圧縮画像データから画像を復元した場合には、復元画像は十分オリジナル画像に近い画質になっている。
【００７８】
また、各実施の形態は静止画像に限られるものでなく、上述した圧縮手段と電子透かし手段等を備えれば音声や動画像、テキストデータなど種々のディジタルデータに適用できる。
【００７９】
即ち、上述した静止画像に適用する場合にはビットプレーン、或いは色成分を１つの部分データと見なし、圧縮画像データを埋め込む部分データと、著作権情報を埋め込む部分データを割り当てることにより、本発明を実現した。従って、上記各種のディジタルデータに適用する場合にも、これらディジタルデータを複数の部分データに分割でき、かつ、埋め込み対象となるデータを含むディジタルデータを圧縮したものを上記部分データの１つに埋め込むことができる状況さえ存在すれば、本発明を適用可能である。
【００８０】
例えば音声においては、音声データを複数の周波数成分に分割し、得られた複数の周波数成分において人間の聴覚で識別しにくい成分に全音声の圧縮データを埋め込み、人間の聴覚に識別し易い成分に著作権情報等を埋め込むことにより、上述した実施の形態と同様の効果を奏することができる。また、動画像においては、複数のフレームに分割し、各フレームを上述した部分データとして扱うことにより同様の処理が可能である。
【００８１】
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、或は１つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００８２】
また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(ＯＳ)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８３】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８４】
以上説明したように上記各実施の形態によれば、鍵情報のデータ量を少なくしたり、鍵情報の保持による全体的なデータ量の増大を回避したり、可逆的で、かつ安全な可視の電子透かし情報の埋め込みを実現することができる。
【００８５】
また、不可視の電子透かし処理において、通常の不正配布追跡のための情報を表示する他に、オリジナル画像の復元を行うことも可能となる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、透かし情報が埋め込まれた画像を復元可能とし、かつ復元の際に用いる鍵情報の保持による全体的な画像データの増大等を回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】オリジナル画像への可視の電子透かし情報の埋め込み方法の一例を示す図
【図２】従来の可視透かし技術の問題を解決する一例を示す図
【図３】画像処理装置のハードウェア構成を示すブロック図
【図４】第１の実施の形態に係る埋め込み手法を説明する流れ図
【図５】第１の実施の形態に係る画像復元手法を説明する流れ図
【図６】第２の実施の形態に係る埋め込み手法を説明する流れ図
【図７】第２の実施の形態に係る画像復元手法を説明する流れ図
【図８】第３の実施の形態に係る埋め込み手法を説明する流れ図
【図９】第３の実施の形態に係る画像復元手法を説明する流れ図
【図１０】第１の実施の形態の電子透かし情報の埋め込みを説明する概念図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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