JP4755073B2

JP4755073B2 - 電子透かし埋め込みシステム

Info

Publication number: JP4755073B2
Application number: JP2006321961A
Authority: JP
Inventors: 光義鈴木; 浩伊藤; 亮介藤井; 光太郎浅井; 篤道村上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2006-11-29
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2026-11-29
Also published as: JP2008136096A

Description

この発明は、画像や音声などのコンテンツに電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込みシステムに関するものである。

従来例による電子透かし埋め込みシステムにおいては、原画を画素または任意の大きさのブロックを１ユニットとして、１ユニット毎に情報１ビットを埋め込む。埋め込み情報Ｎビットを１〜Ｎの１ビット毎に分割する。そして、埋め込み用乱数発生器で座標を決定し、電子透かし埋め込み手段で、座標のユニットの全ての画素の最下位ビットを埋め込み情報で置き換え、電子透かし埋め込み後画像を得ている（例えば、特許公報１参照）。

また、電子透かし検出システムにおいては、電子透かし検出前画像から、埋め込み用乱数発生器と同一の乱数を発生する検出用乱数発生器でユニットの座標を決定して、電子透かし検出部で座標のユニットの任意の画素の最下位ビットを抽出して検出情報を得ている。

コンテンツへの攻撃が全くない場合、電子透かし検出前画像は電子透かし埋め込み後画像と全く同一であり、検出情報は埋め込み情報と同一となり、正常に電子透かしが検出できる。

特開２００４−１５３４９３号公報

以上のように、従来例では、乱数を用いて情報ビットの埋め込み位置を決定していたため乱数発生器が必要であった、埋め込み側と検出側で異なるプロセッサを用いる場合に乱数の演算が異なると位置が合わずに検出できなかった、埋め込みユニットの位置に偏りが発生しノイズとして人に感知されやすかった、既に出てきた座標が再度計算されて重複を避ける処理が必要だったなどの問題があった。

この発明の上述した課題を解決するためになされたもので、乱数発生器を用いることなく、簡単に埋め込みユニットの位置を求めることができる電子透かし埋め込みシステムを得ることを目的とする。

この発明に係る電子透かし埋め込みシステムは、画像の画素またはブロックのユニットに複数の情報ビットを順次埋め込む電子透かし埋め込みシステムであって、画像の埋め込み水平及び垂直ユニット数（以下、「水平・垂直ユニット数」と称する）に応じて埋め込み水平及び垂直増分（以下、「水平・垂直増分」と称する）を決定する水平及び垂直増分決定手段（以下、「水平・垂直増分決定手段」と称する）と、画像に前記複数の埋め込み情報を第１情報ビット埋め込み位置から順次埋め込む際に、第２情報ビット以降の埋め込み位置は前記水平及び垂直増分決定手段により決定された水平及び垂直増分だけ順次加算した位置に埋め込み、加算した位置が画像からはみ出した場合は画像の反対側からはみ出した分だけ移動した位置に埋め込むことで、電子透かし埋め込み後画像を得る電子透かし埋め込み手段とを備えたものである。

この発明によれば、画像の画素またはブロックのユニットに情報ビットを埋め込む際、各情報ビットを順次固定増分の位置に埋め込んで重複しないで全てのユニットに埋め込むことで、乱数発生器を用いることなく、簡単に埋め込みユニットの位置を求めることができる。

実施の形態１．
図１（ａ），（ｂ）は、この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込みシステムと電子透かし検出システムの構成を示すブロック図である。図１（ａ）に示す電子透かし埋め込みシステムは、原画（Ｄ（ｘ、ｙ））１の埋め込み水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１０に応じて埋め込み水平・垂直増分（ｄｘ，ｄｙ）１１を決定する水平・垂直増分決定手段３と、原画１に埋め込み情報Ｉ（ｋ）（ｋ＝１〜Ｎ）２を第１情報ビット埋め込み位置から順次埋め込む際に、第２情報ビット以降の埋め込み位置は水平・垂直増分決定手段３により決定された水平・垂直増分１１だけ順次加算した位置に埋め込み、加算した位置が画像からはみ出した場合は画像の反対側からはみ出した分だけ移動した位置に埋め込むことで、電子透かし埋め込み後画像（Ｗ（ｘ，ｙ））５を得る電子透かし埋め込み手段４とを備えている。

また、図１（ｂ）に示す電子透かし検出システムは、電子透かし検出前画像（Ｗ’（ｘ，ｙ））６の検出水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１２に応じて水平・垂直増分（ｄｘ，ｄｙ）１３を決定する水平・垂直増分決定手段７と、電子透かし検出前画像６と水平・垂直増分決定手段７からの水平・垂直増分１３とに基づいて電子透かし埋め込み手段４と同一の位置計算を行うことで、検出情報（Ｉ’（ｋ））９を得る電子透かし検出部８とを備えている。

次に、図１について動作を説明する。この発明においては、埋め込み用乱数発生器と検出用乱数発生器は用いずに、埋め込むユニットの座標（ｘ（ｋ），ｙ（ｋ））を計算する。

電子透かし埋め込みシステムにおいては、原画１の埋め込み水平・垂直ユニット数１０に応じて水平・垂直増分決定手段３で水平・垂直増分１１を決定し、電子透かし埋め込み手段４において、第１情報ビット埋め込み位置から水平・垂直増分１１だけ右下方向に順次加算した位置に第２情報ビット以降を埋め込む。第１情報ビット埋め込み位置は任意である。加算した位置が右および下にはみ出した分はそれぞれ左および上へ回すこととする。

電子透かし検出システムにおいては、水平・垂直ユニット数１２に応じて水平・垂直増分決定７で水平・垂直増分１３を決定し、電子透かし検出部８において電子透かし埋め込みと同一の位置計算を行う。ここで、検出時の水平・垂直ユニット数１２、水平・垂直増分１３は、埋め込み時の水平・垂直ユニット数１０、水平・垂直増分１１とそれぞれ同一であり、埋め込み時と検出時とで同一の位置が計算される。

ここで、埋め込み及び検出方法を詳細に説明すると、以下のとおりである。
ｘ（ｋ）＝ｍｏｄ（ｘ１＋（ｋ−１）・ｄｘ，ｘｓｉｚｅ）
ｙ（ｋ）＝ｍｏｄ（ｙ１＋（ｋ−１）・ｄｙ，ｙｓｉｚｅ）
（ｋ＝１〜Ｎ）
但し、ｘｓｉｚｅ：水平方向のユニット数
ｙｓｉｚｅ：垂直方向のユニット数
ｄｘ：水平方向の増分
ｄｙ：垂直方向の増分
ｍｏｄ（ａ，ｂ）：ａをｂで割ったときの余り
であり、
Ｗ（ｘ（ｋ），ｙ（ｋ））＝Ｄ（ｘ（ｋ），ｙ（ｋ））
−ｍｏｄ（Ｄ（ｘ（ｋ），ｙ（ｋ）），２）＋Ｉ（ｋ）
但し、Ｄ（ｘ（ｋ），ｙ（ｋ））：原画１の輝度値
Ｗ（ｘ（ｋ），ｙ（ｋ））：電子透かし埋め込み後画像５の輝度値
Ｉ（ｋ）：埋め込み情報２
として埋め込み情報２を埋め込む。

検出においても、検出ユニットの座標（ｘ（ｋ），ｙ（ｋ））は埋め込みのときと同一であるので省略する。電子透かし検出前画像６から、
Ｉ'（ｋ）＝ｍｏｄ（Ｗ'（ｘ（ｋ），ｙ（ｋ）），２）
但し、
Ｗ'（ｘ（ｋ），ｙ（ｋ））：電子透かし検出前画像６の輝度値
として検出情報（Ｉ'（ｋ））９を得る。

図２は、この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込み位置の決定方法の説明図である。この図２では、水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）＝（２４，１６）であり、水平・垂直増分（ｄｘ，ｄｙ）＝（５，２）と設定し、第１情報ビット埋め込み位置（ｘ１，ｙ１）＝（１２，９）（画像のほぼ中心としたが任意である）から順次電子透かし情報を埋め込むときの埋め込みユニットの位置を示す。第２情報ビット埋め込み位置（ｘ（２），ｙ（２））＝（１７，１１）、第３情報ビット埋め込み位置（ｘ（３），ｙ（３））＝（２２，１３）は、水平・垂直増分（ｄｘ，ｄｙ）＝（５，２）すつ右下方向に移動する。第４情報ビット埋め込み位置（ｘ（４），ｙ（４））は、本来（２７，１５）であるが、画像の右側端をはみ出すため、その分の２７−２４＝３が左側端からの位置となり、（ｘ（４），ｙ（４））＝（３，１５）となる。第５情報ビット埋め込み位置（ｘ（５），ｙ（５））は、本来（８，１７）であるが、下側端をはみ出すため、その分の１７−１６＝１が上側端からの位置になり、（ｘ（５），ｙ（５））＝（８，１）となる。

図３は、この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込み位置の例を示す図である。この例では、
水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）＝（２４，１６）
水平・垂直増分（ｄｘ，ｄｙ）＝（４，４）
第１情報ビット埋め込み位置（ｘ１，ｙ１）＝（１２，９）
としたが、第１２情報ビット埋め込み位置（ｘ（１２），ｙ（１２））＝（８，５）の後、第１３情報ビット埋め込み位置（ｘ（１３），ｙ（１３））＝（１２，９）となり、これは第１情報ビット埋め込み位置（ｘ１，ｙ１）＝（１２，９）と一致し重複するため、情報の埋め込みは不可能である。したがって、この例では１２ビットまで情報を埋め込むことができる。

従って、実施の形態１によれば、画像の画素またはブロックのユニットに情報ビットを埋め込む際、各情報ビットを順次固定増分の位置に埋め込んで重複しないで全てのユニットに埋め込み、全てに埋め込まないときは埋め込みユニットの位置が分散するようにすることで、埋め込み用乱数発生器と検出用乱数発生器は用いずに、埋め込むユニットの座標位置を簡単に計算することができる。

実施の形態２．
上述した実施の形態１では、全てのユニットに情報を埋め込むことができず、途中で第１情報ビット埋め込み位置に戻ってしまったが、その第１の要因は、水平ユニット数２４と水平増分４とが互いに素（最大公約数が１）でないため、座標位置の計算結果に４，８，１２，１６，２０，２４しか出てこないためである。同様に、垂直ユニット数１６と垂直増分４とが互いに素でないため、計算結果に１，５，９，１３しか出てこないためである。

図４は、この発明の実施の形態２による電子透かし埋め込み位置の例１を示す図である。この実施の形態２では、実施の形態１と同様な構成を備え、水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）＝（２４，１６）、水平・垂直増分を（ｄｘ，ｄｙ）＝（５，４）とし、水平増分ｄｘ＝５と水平ユニット数２４とを互いに素とする。この例では、第２４情報ビット埋め込み位置（ｘ（２４），ｙ（２４））＝（７，５）の次に、第２５情報ビット埋め込み位置（ｘ（２５），ｙ（２５））＝（１２，９）が第１情報ビット埋め込み位置に戻るが、２４ビットまでの情報が埋め込み可能となった。

図５は、この発明の実施の形態２による電子透かし埋め込み位置の例２である。水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）＝（２４，１６）、水平・垂直増分を（ｄｘ，ｄｙ）＝（５，３）とし、水平増分ｄｘ＝５と水平ユニット数２４とを互いに素、垂直増分ｄｘ＝３と水平ユニット数１６とを互いに素とした。この例では、第４８情報ビット埋め込み位置（ｘ（４８），ｙ（４８））＝（７，６）の次に、第４９情報ビット埋め込み位置（ｘ（４９），ｙ（４９））＝（１２，９）が第１情報ビット埋め込み位置に戻るが、４８ビットまでの情報が埋め込み可能となった。

従って、実施の形態２によれば、水平・垂直増分決定手段３及び７により、水平・垂直ユニット数に対して水平・垂直増分を決定する際、水平ユニット数と水平増分とを互いに素、または水平ユニット数と水平増分とを互いに素にすると共に垂直ユニット数と垂直増分とを互いに素にすることにより、埋め込み可能なユニット数が増加し、多くの情報を埋め込めるようになる。

実施の形態３．
上述した実施の形態２でも全てのユニットに情報を埋め込むことができず、途中で第１情報ビット埋め込み位置に戻ってしまった。この第２の要因は、水平ユニット数２４と垂直ユニット数１６とが互いに素でないためである。

図６は、この発明の実施の形態３による電子透かし埋め込み位置の例である。この実施の形態３では、実施の形態１と同様な構成を備え、画像の埋め込み範囲を調整して、水平・垂直ユニット数を（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）＝（２３，１６）と減らし、水平ユニット数２３と垂直ユニット数１６とを互いに素とした。また、水平・垂直増分を（ｄｘ，ｄｙ）＝（５，３）とし、水平増分ｄｘ＝５と水平ユニット数２３とを互いに素、垂直増分ｄｘ＝３と垂直ユニット数１６とを互いに素とした。

第３３情報ビット埋め込み位置は（ｘ（３３），ｙ（３３））＝（１１，９）で、第１情報ビット埋め込み位置（ｘ１，ｙ１）＝（１２，９）の左隣であり、これ以降続けても全てのユニット２３×１６＝３６８ユニットまで重複しないため、最大３６８ビットまでの情報を埋め込むことが可能となった。

従って、実施の形態３によれば、電子透かし埋め込み手段４及び電子透かし検出手段８では、画像の埋め込み範囲を調整して水平・垂直ユニット数を（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）＝（２３，１６）と減らすと共に、水平ユニット数と垂直ユニット数とを互いに素とし、水平・垂直増分決定手段３及び７により、水平・垂直ユニット数に対して水平・垂直増分を決定する際、水平ユニット数と水平増分とを互いに素、垂直ユニット数と垂直増分とを互いに素とすることで、全てのユニットに重複しないで埋め込むことができ、多くの情報を埋め込めるようになる。

実施の形態４．
上述した実施の形態３では、全てのユニットに情報を埋め込むときの水平ユニット数、垂直ユニット数、水平・垂直増分の組合せを定義できたが、図６に示されるように、３２ビット埋め込んだときに、埋め込みユニットの位置が直線上に並んでしまうと、ノイズとして人に感知されやすい。これを解消するために、この実施の形態４では、固定情報ビット数を埋め込むときのユニットの位置を分散させる。

図７（ａ），（ｂ）は、この発明の実施の形態４による電子透かし埋め込みシステムと電子透かし検出システムの構成を示すブロック図である。図７に示す実施の形態４において、図１と同一部分は同一符号を付しその説明は省略する。この実施の形態４では、図７（ａ）に示す電子透かし埋め込みシステムにおいて、水平・垂直増分決定手段３は、埋め込み情報ビット数Ｎ１４が与えられた場合に、水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１０と埋め込み情報ビット数Ｎ１４とから最適な埋め込み水平・垂直増分１１を決定する。また、図７（ｂ）に示す電子透かし検出システムにおいて、水平・垂直増分決定手段７は、検出情報ビット数Ｎ１５が与えられた場合に、水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１２と埋め込み情報ビット数Ｎ１５とから最適な埋め込み水平・垂直増分１３を決定する。

次に図７について動作を説明する。電子透かし埋め込みシステムにおいて、あらかじめ埋め込み情報ビット数Ｎ１４が決められている場合は、埋め込み水平・垂直増分決定手段３において、埋め込み水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１０と埋め込み情報ビット数Ｎ１４から最適な埋め込み水平・垂直増分１１を決定する。このためには、以下の検証のように、様々な埋め込み水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１０と埋め込み情報ビット数Ｎ１４との組合せに対し、最も埋め込み位置が分散するような水平・垂直増分１１の表をあらかじめ計算しておき、埋め込み水平・垂直増分決定手段３に記録しておく。電子透かし検出システムにおいても、検出情報ビット数１５は、埋め込み情報ビット数Ｎ１４と同一で同様な処理を行うことで、埋め込みと検出で同一の位置が計算される。

図７（ａ）に示す電子透かし埋め込みシステムにおいて、水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１０＝（２３，１６）と埋め込み情報ビット数Ｎ１４＝３２のとき、最も埋め込み位置が分散するような水平・垂直増分１１を検証により求める。水平ユニット数ｘｓｉｚｅ＝２３と互いに素となる水平増分の組合せは、ｄｘ＝１〜２２全て（２２通り）である。また、垂直ユニット数ｙｓｉｚｅ＝１６と互いに素となる垂直増分の組合せは、ｄｙ＝１、３、５、７、９、１１、１３、１５（８通り）である。これらの全ての組合せ２２×８＝１７６通りについて、より分散する水平・垂直増分を見つけ出せばよいが、ｄｘ＝２２〜１２はｄｘ＝１〜１１を左右対称としたもので同等であり、ｄｙ＝９、１１、１３、１５はｄｙ＝７、５、３、１を上下対称としたもので同等となるため、結局、ｄｘ＝１〜１１全てとｄｙ＝１、３、５、７の組合せ全て（１１×４＝４４通り）について評価すればよい。

情報を３２ビット埋め込むときの分散の評価関数Ｅを各３２ユニットと最も近い他のユニットの距離の合計と定義すると、
Ｅ＝ＳＵＭ（ＳＱＲＴ（（ｘ（ｉ）−ｘ（ｊ））^２＋（ｙ（ｉ）−ｙ（ｊ））^２）
但し、
ｉ＝１〜３２
ｊ＝１〜３２、ｊ≠ｉ、
（ｘ（ｊ），ｙ（ｊ））は（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））に最も近いユニットの位置
ＳＱＲＴ：平方根
ＳＱＲＴ（（ｘ（ｉ）−ｘ（ｊ））^２＋（ｙ（ｉ）−ｙ（ｊ））^２）は
（ｘ（ｊ），ｙ（ｊ））と（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））の距離
ＳＵＭ：ｉ＝１〜３２の合計
である。

評価関数Ｅが最大となる増分を計算すると、図８に示す水平・垂直増分に対する評価関数のランキングのとおり、水平・垂直増分（ｄｘ，ｄｙ）＝（５，５）のとき、評価関数Ｅ＝９８．５９６となる。

図９は、この発明の実施の形態４による電子透かし埋め込み位置の例であり、水平・垂直増分（ｄｘ，ｄｙ）＝（５，５）のとき第３２情報ビットまでの埋め込み位置を示す。これを見て分かるように、図６のように埋め込み位置が直線状に並ぶ傾向が軽減されて一様に分散し、人にノイズとして感知されにくくなる。

従って、実施の形態４によれば、埋め込み水平・垂直増分決定手段３及び７により、埋め込み情報量が固定のとき、検証によって、各ユニットとそれに最も近いユニットの距離の合計を評価関数として、評価関数が最大となる水平増分、垂直増分を決定することにより、固定情報ビット数を埋め込むときのユニットの位置を分散させることができ、人にノイズとして感知されにくくなる。

実施の形態５．
上述した実施の形態４では、あらかじめ埋め込む情報ビット数が与えられたときに最適に分散する水平・垂直増分を決定したが、図９において、もし３３ビット以降を継続すると、第３３情報ビットは第１情報ビットの左隣であり、それ以降も３２ビット前の位置に隣接した位置となってしまい、分散した情報埋め込みではなくなる。この実施の形態５では、任意の情報ビット数を埋め込むときのユニットの位置を分散させる。

図１０（ａ），（ｂ）は、この発明の実施の形態５による電子透かし埋め込みシステムと電子透かし検出システムの構成を示すブロック図である。図１０に示す実施の形態５において、図１と同一部分は同一符号を付しその説明は省略する。この実施の形態５では、図１０（ａ）に示す電子透かし埋め込みシステムにおいて、水平・垂直増分決定手段３は、可変な埋め込み情報ビット数Ｎの範囲が与えられた場合に、水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１０と埋め込み情報ビット数Ｎの範囲１６とから最適な埋め込み水平・垂直増分１１を決定する。また、図１０（ｂ）に示す電子透かし検出システムにおいて、水平・垂直増分決定手段７は、可変な検出情報ビット数Ｎの範囲１７が与えられた場合に、水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１２と検出情報ビット数Ｎの範囲１７とから最適な埋め込み水平・垂直増分１３を決定する。

次に図１０について動作を説明する。電子透かし埋め込みシステムにおいて、埋め込み情報ビット数Ｎが可変の場合は、水平・垂直増分決定手段３において、水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１０と埋め込み情報ビット数Ｎの範囲１６から最適な埋め込み水平・垂直増分１１を決定する。このためには、以下の検証のように、様々な埋め込み水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１０と埋め込み情報ビット数の範囲１６との組合せに対し、最も埋め込み位置が分散するような埋め込み水平・垂直増分１１の表をあらかじめ計算しておき、水平・垂直増分決定手段３に記録しておく。電子透かし検出システムにおいても、検出情報ビット数の範囲１７は埋め込み情報ビット数の範囲１６と同一で同様な処理を行うことで、埋め込みと検出で同一の位置が計算される。

水平・垂直ユニット数（ｘｓｉｚｅ，ｙｓｉｚｅ）１０＝（２３，１６）と埋め込み情報ビット数Ｎの範囲１６が１２８のとき、最も埋め込み位置が分散するような埋め込み水平・垂直増分１１を検証により求める。このため、実施の形態４で計算した評価関数Ｅを埋め込み情報ビット数Ｎが例えば１６ビット、３２ビット、６４ビット、１２８ビットで計算した評価関数Ｅ（Ｎ）（Ｎ＝１６，３２，６４，１２８）の合計Ｅｔｏｔａｌが最大となる水平・垂直増分を使う。但し、評価関数Ｅ（Ｎ）はＮが大きくなれば大きくなってしまうので、距離でなく、距離をＳＱＲＴ（Ｎ）で割ったものを使う。つまり、
Ｅ（Ｎ）＝ＳＵＭ（ＳＱＲＴ（（ｘ（ｉ）−ｘ（ｊ））^２
＋（ｙ（ｉ）−ｙ（ｊ））^２）／Ｎ）（ｉ＝１〜Ｎ）
但し、
Ｎ＝１６，３２，６４，１２８
ｉ＝１〜Ｎ
ｊ＝１〜Ｎ、ｊ≠Ｉ、（ｘ（ｊ），ｙ（ｊ））は（ｘ（ｉ），ｙ（ｉ））
に最も近いユニットの位置
ＳＵＭ：ｉ＝１〜Ｎの合計
であり、
Ｅｔｏｔａｌ＝Ｅ（１６）＋Ｅ（３２）＋Ｅ（６４）＋Ｅ（１２８）
である。

この評価関数Ｅｔｏｔａｌが最大となる増分を計算すると、図１１に示す水平・垂直増分に対する評価関数のランキングのとおり、水平・垂直増分（ｄｘ，ｄｙ）＝（６，１）のとき、評価関数の合計Ｅｔｏｔａｌ＝６１．１３２となる。

図１２〜図１４は、この発明の実施の形態５による電子透かし埋め込み位置の例であり、水平・垂直増分（ｄｘ，ｄｙ）＝（６，１）のとき、図１２は第１６情報ビットまで、図１３は第３２情報ビットまで、図１４は第６４情報ビットまでの埋め込み位置を示す。これらを見て分かるように、埋め込む情報ビット数が変化しても一様に分散し、人にノイズとして感知されにくくなる。

従って、実施の形態５によれば、埋め込み水平・垂直増分決定手段３及び７により、埋め込み情報量が可変のときでも、検証によって、いくつかの埋め込み情報ビット数に対する評価関数の合計が最大となる水平増分、垂直増分を決定することにより、任意の情報ビット数を埋め込むときのユニットの位置を分散させることができ、人にノイズとして感知されにくくなる。

この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込みシステムと電子透かし検出システムの構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込み位置の決定方法の説明図である。この発明の実施の形態１による電子透かし埋め込み位置の例を示す図である。この発明の実施の形態２による電子透かし埋め込み位置の例１を示す図である。この発明の実施の形態２による電子透かし埋め込み位置の例２を示す図である。この発明の実施の形態３による電子透かし埋め込み位置の例である。この発明の実施の形態４による電子透かし埋め込みシステムと電子透かし検出システムの構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態４による水平・垂直増分に対する評価関数のランキングを示す図である。この発明の実施の形態４による電子透かし埋め込み位置の例を示す図である。この発明の実施の形態５による電子透かし埋め込みシステムと電子透かし検出システムの構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態５による水平・垂直増分に対する評価関数の合計のランキングを示す図である。この発明の実施の形態５による電子透かし埋め込み位置の例を示す図である。この発明の実施の形態５による電子透かし埋め込み位置の例を示す図である。この発明の実施の形態５による電子透かし埋め込み位置の例を示す図である。

符号の説明

１原画、２埋め込み情報、３水平・垂直増分決定手段、４電子透かし埋め込み手段、５電子透かし埋め込み後画像、６電子透かし検出前画像、７水平・垂直増分決定手段、８電子透かし検出手段、９検出情報、１０水平・垂直ユニット数、１１水平・垂直増分、１２水平・垂直ユニット数、１３水平・垂直増分、１４埋め込み情報ビット数Ｎ、１５検出情報ビット数Ｎ、１６埋め込み情報ビット数Ｎの範囲、１７検出情報ビット数Ｎの範囲。

Claims

画像の画素またはブロックのユニットに複数の情報ビットを順次埋め込む電子透かし埋め込みシステムであって、
画像の埋め込み水平及び垂直ユニット数に応じて埋め込み水平及び垂直増分を決定する水平及び垂直増分決定手段と、
画像に前記複数の埋め込み情報を第１情報ビット埋め込み位置から順次埋め込む際に、第２情報ビット以降の埋め込み位置は前記水平及び垂直増分決定手段により決定された水平及び垂直増分だけ順次加算した位置に埋め込み、加算した位置が画像からはみ出した場合は画像の反対側からはみ出した分だけ移動した位置に埋め込むことで、電子透かし埋め込み後画像を得る電子透かし埋め込み手段と
を備えた電子透かし埋め込みシステム。
請求項１に記載の電子透かし埋め込みシステムにおいて、
前記水平及び垂直増分決定手段は、水平及び垂直ユニット数に対して水平及び垂直増分を決定する際、水平ユニット数と水平増分とを互いに素、または水平ユニット数と水平増分とを互いに素にすると共に垂直ユニット数と垂直増分とを互いに素にする
ことを特徴とする電子透かし埋め込みシステム。
請求項１に記載の電子透かし埋め込みシステムにおいて、
前記電子透かし埋め込み手段は、画像の埋め込み範囲を調整して水平及び垂直ユニット数を減らすと共に、水平ユニット数と垂直ユニット数とを互いに素とし、
前記水平及び垂直増分決定手段は、水平及び垂直ユニット数に対して水平及び垂直増分を決定する際、水平ユニット数と水平増分とを互いに素、垂直ユニット数と垂直増分とを互いに素とする
ことを特徴とする電子透かし埋め込みシステム。
請求項１に記載の電子透かし埋め込みシステムにおいて、
前記水平及び垂直増分決定手段は、埋め込み情報ビット数があらかじめ決められたときに、検証により、各ユニットとそれに最も近いユニットの距離の合計を評価関数として、評価関数が最大となる水平増分、垂直増分を決定する
ことを特徴とする電子透かし埋め込みシステム。
請求項１に記載の電子透かし埋め込みシステムにおいて、
前記水平及び垂直増分決定手段は、埋め込み情報ビットが可変の場合に、検証により、いくつかの埋め込み情報ビット数に対する評価関数の合計が最大となる水平増分、垂直増分を決定する
ことを特徴とする電子透かし埋め込みシステム。