JPH11196262A - デジタル情報埋込み・抽出装置および方法並びに当該方法を実行するためのプログラムを記録した媒体 - Google Patents

デジタル情報埋込み・抽出装置および方法並びに当該方法を実行するためのプログラムを記録した媒体

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JPH11196262A
JPH11196262A JP19636198A JP19636198A JPH11196262A JP H11196262 A JPH11196262 A JP H11196262A JP 19636198 A JP19636198 A JP 19636198A JP 19636198 A JP19636198 A JP 19636198A JP H11196262 A JPH11196262 A JP H11196262A
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Takashi Inoue
尚 井上
Shiro Iwasaki
史朗 岩▲崎▼
Hidekazu Hatae
英一 波多江
Takuji Katsura
卓史 桂
Mikio Shimazu
幹夫 島津
Shuichi Oshima
修一 尾島
Akio Miyazaki
明雄 宮崎
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部からの攻撃に対して強く、少ない画質劣
化で確実な埋込み情報の復号を可能とするデジタル情報
埋込み・抽出装置および方法を提供する。 【解決手段】 帯域分割部１１は、画像信号７１を入力
して離散ウェーブレット変換により１０個の周波数帯域
に分割し、変換係数を算出する。ブロック分割部１２
は、分割されたＬＬ３信号を、予め定めた複数のブロッ
クに分割する。量子化部１３は、ブロック毎に変換係数
の平均値Ｍを求め、予め定めた量子化ステップサイズＱ
を用いてＭを線形量子化して量子化値ｑを算出する。信
号置換部１４は、埋込むデジタル情報の値に基づいて、
ｑをｑ’へ置換する。平均値差分加算部１５は、ｑ’を
Ｑを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’を求め、Ｍ’と
Ｍとの差ＤＭを算出し、ブロック内の変換係数に加算す
る。平均値算出部１６は、加算後の変換係数の平均値Ｌ
Ｍを算出する。帯域合成部１７は、埋込み処理されたＬ
Ｌ３信号と他の周波数帯域の信号を合成して、画像信号
７２を再構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル情報埋込
み・抽出装置および方法並びに当該方法を実行するため
のプログラムを記録した媒体に関し、より特定的には、
デジタルデータの著作権保護のため、画像信号に著作権
情報などのデジタルデータ（以下、デジタル情報と称す
る）を埋込み、そして、抽出するデジタル情報埋込み・
抽出装置および方法並びに当該方法を実行するためのプ
ログラムを記録した媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、インターネットを利用した情報の
提供が盛んになっている。特にＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗ
ｉｄｅ Ｗｅｂ）は、画像や音声などを統合した情報送
受信サービスとして頻繁に利用されている。
【０００３】しかしながら、インターネットのネットワ
ーク上に公開された画像などのデジタル情報は、不特定
多数の利用者が容易にコピーすることができる。このた
め、第三者が著作権を有する画像を当該著作権者に無断
で不正コピーを行って、２次的利用をするなどの問題が
起こっている。また、画像ベースのコンテンツを用いた
インターネット上でのビジネスの展開においても不正コ
ピーへの対策が問題となっており、画像信号の著作権を
保護する技術の確立が求められている。
【０００４】従来、その対策の１つとして知られている
ものに電子透かし技術がある。電子透かしとは、画像デ
ータ内部に人間には知覚できないような形でデジタル情
報を埋込む技術である。従来の電子透かし技術として、
例えば、松井、大西、中村著「ウェーブレット変換にお
ける画像への著名データの埋込み」（電子情報通信学会
論文誌Ｄ−IIＶＯＬ．Ｊ７９−Ｄ−II，Ｎｏ．６，Ｐ
Ｐ．１０１７−１０２４，１９９６年６月）に記載され
ている離散ウェーブレット変換を用いた電子透かし技術
（以下、松井らの技術という）がある。以下、この松井
らの技術について、図３３〜図３５を参照して説明す
る。
【０００５】まず、離散ウェーブレット変換処理による
帯域分割について説明する。図３３は、従来の３階層へ
の分割を行う帯域分割装置１１の構成の一例を示すブロ
ック図である。図３３において、従来の帯域分割装置１
１は、それぞれ同じ構成を有する第１〜第３の帯域分割
フィルタ１００、２００および３００を備える。第１〜
第３の帯域分割フィルタ１００、２００および３００
は、入力した画像を４つの周波数帯域に分割し、各周波
数帯域ごとのウェーブレット変換係数（以下、単に変換
係数という）を算出する。なお、ここでは述べないが、
離散ウェーブレット変換による帯域分割と等価であるサ
ブバンド分割によっても変換係数を得ることもできる。
【０００６】帯域分割装置１１は、デジタル化された画
像信号７１を第１の帯域分割フィルタ１００に入力す
る。第１の帯域分割フィルタ１００は、画像信号７１を
水平周波数成分と垂直周波数成分のパラメータに基づい
て４つの帯域の信号、すなわち、ＬＬ１信号、ＬＨ１信
号、ＨＬ１信号およびＨＨ１信号（以下、これらを総称
して第１の階層信号という）に分割する。第２の帯域分
割フィルタ２００は、上記第１の階層信号のうち最も低
域のＬＬ１信号を入力し、さらに４つの帯域のＬＬ２信
号、ＬＨ２信号、ＨＬ２信号およびＨＨ２信号（以下、
これらを総称して第２の階層信号という）に分割する。
そして、第３の帯域分割フィルタ３００は、上記第２の
階層信号のうち最も低域のＬＬ２信号を入力し、さらに
４つの帯域のＬＬ３信号、ＬＨ３信号、ＨＬ３信号およ
びＨＨ３信号（以下、これらを総称して第３の階層信号
という）に分割する。
【０００７】図３４は、第１の帯域分割フィルタ１００
の構成の一例を示すブロック図である。図３４におい
て、第１の帯域分割フィルタ１００は、第１〜第３の２
帯域分割部１０１〜１０３を備える。この第１〜第３の
２帯域分割部１０１〜１０３は、それぞれ１次元の低域
通過フィルタ（ＬＰＦ）１１１〜１１３と、１次元の高
域通過フィルタ（ＨＰＦ）１２１〜１２３と、信号を
２：１に間引くサブサンプラ１３１〜１３３および１４
１〜１４３とを備える。
【０００８】第１の２帯域分割部１０１は、画像信号７
１を入力し、水平方向成分に関してＬＰＦ１１１および
ＨＰＦ１２１により低域および高域のフィルタリングを
行い、２つの信号を出力する。そして、低域および高域
のフィルタリングがされた信号をそれぞれサブサンプラ
１３１および１４１を用いて２：１に間引いた後、次段
に出力する。第２の２帯域分割部１０２は、サブサンプ
ラ１３１からの信号を入力し、垂直方向成分に関してＬ
ＰＦ１１２およびＨＰＦ１２２によりそれぞれフィルタ
リングを行い、サブサンプラ１３２および１４２を用い
て２：１に間引いた後、ＬＬ信号とＬＨ信号の２つの信
号を出力する。一方、第３の２帯域分割部１０３は、サ
ブサンプラ１４１からの信号を入力し、垂直方向成分に
関してＬＰＦ１１３およびＨＰＦ１２３によりそれぞれ
フィルタリングを行い、サブサンプラ１３３および１４
３を用いて２：１に間引いた後、ＨＬ信号とＨＨ信号の
２つの信号を出力する。
【０００９】これにより、第１の帯域分割フィルタ１０
０からは、水平方向・垂直方向共に低域のＬＬ１信号、
水平方向に低域で垂直方向に高域のＬＨ１信号、水平方
向に高域で垂直方向に低域のＨＬ１信号および水平方向
・垂直方向共に高域のＨＨ１信号の４つの信号、すなわ
ち、変換係数が出力される。なお、第２および第３の帯
域分割フィルタ２００および３００も、入力する信号に
対して上記と同様の処理を行う。
【００１０】上述した第１〜第３の帯域分割フィルタ１
００、２００および３００による帯域分割処理の結果、
画像信号７１は、ＬＬ３信号、ＬＨ３信号、ＨＬ３信
号、ＨＨ３信号、ＬＨ２信号、ＨＬ２信号、ＨＨ２信
号、ＬＨ１信号、ＨＬ１信号およびＨＨ１信号の１０の
帯域信号に分割される。図３５は、これらを２次元周波
数領域で表現した図である。
【００１１】図３５において、縦軸は垂直方向の周波数
成分を表し下側に行くほど高域となり、横軸は水平方向
の周波数成分を表し右側に行くほど高域となる。図３５
における各々の領域は１つの画像としてのデータであ
り、その領域の面積比は各々の帯域信号が有するデータ
数の比に一致する。すなわち、第３の階層信号であるＬ
Ｌ３信号、ＬＨ３信号、ＨＬ３信号およびＨＨ３信号の
データ数を１とした場合、第２の階層信号であるＬＨ２
信号、ＨＬ２信号およびＨＨ２信号のデータ数は４とな
り、第１の階層信号であるＬＨ１信号、ＨＬ１信号およ
びＨＨ１信号のデータ数は１６となる。従って、例え
ば、ＬＬ３信号の左上の１個のデータに関しては、ＬＨ
３信号、ＨＬ３信号およびＨＨ３信号のそれぞれ左上の
１個のデータが、ＬＨ２信号、ＨＬ２信号およびＨＨ２
信号それぞれ左上から正方形の４個のデータが、ＬＨ１
信号、ＨＬ１信号およびＨＨ１信号のそれぞれ左上の正
方形の１６個のデータが原画像上での同一画素を表現す
ることとなる（図３５中、黒で塗りつぶしてある部分で
ある）。
【００１２】次に、上述した離散ウェーブレット変換を
行って帯域分割をした後にデジタル情報を埋込む手法を
説明する。なお、以下に説明する埋込み手法自体は、従
来から当業者には周知の技術であり、松井らは離散ウェ
ーブレット変換と従来の埋込み手法とを組み合わせて電
子透かしを実現している。
【００１３】この従来の埋込み手法とは、周波数の高い
領域におけるノイズを見逃しやすく、周波数の低い領域
におけるノイズは検知しやすい、という人間の視覚特性
を利用したものである。すなわち、画像信号は、低域の
周波数成分にエネルギーが集中しているため、離散ウェ
ーブレット変換の出力成分において画像信号の低周波成
分を表しているＬＬ信号は重要な帯域成分であり、一
方、画像信号の高周波成分を表しているＬＨ信号、ＨＬ
信号およびＨＨ信号の３種類の多重解像度表現（multi-
resolution representation ；ＭＲＲ）はさほど重要な
帯域成分ではないということになる。そこで、上記さほ
ど重要でないＭＲＲ成分のＬＨ信号、ＨＬ信号およびＨ
Ｈ信号のそれぞれに関し、当該ＭＲＲ成分のウェーブレ
ット変換係数において零でない変換係数のうち下位ビッ
ト（できれば、最下位ビット（ＬＳＢ））を、予め定め
た規則性に基づき、埋込むデジタル情報のビット値に従
って論理値変換することで電子透かしを行っている。
【００１４】このように、松井らの技術では、離散ウェ
ーブレット変換によって算出した画像の高周波成分であ
るＭＲＲ成分にのみ、しかも画像の変化にほとんど影響
のない下位ビットにデジタル情報の埋込み処理を行って
いる。このため、当該埋込み処理がされた信号によって
再構成された画像は、人間の目では気づかない程度の画
質劣化にしかならない。
【００１５】なお、ネットワーク上における表示・配布
等の際には、上記埋込み処理を行った各周波数帯域の信
号を帯域合成装置（要するに、離散ウェーブレット変換
の逆の処理を行う）により画像信号の再構成を行う。ま
た、この再構成された画像信号から埋込まれたデジタル
情報を取り出すには、離散ウェーブレット変換を行い、
埋込み処理において変換した論理値を抽出することで行
う。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記松
井らの技術では、高周波成分であるＭＲＲ成分にデジタ
ル情報を埋込んでいるため、以下のような問題点を残し
ている。 （１）埋込み処理を行った画像を周波数変換した後、高
周波成分を書き換えたりカットしたりすることにより、
比較的簡単に埋込んだデジタル情報を除去することがで
きる。 （２）また、埋込み処理を行った画像に低域通過フィル
タをかけることでも画像の高周波部分が低減するため
に、埋込み情報が消失してしまう。 （３）さらに、画像通信などにおいては、画像を圧縮し
て伝送する。その場合、通常、変換係数の高周波成分を
粗く量子化して非可逆的な圧縮を行うために、画像の高
周波成分への影響が大きくなる。つまり、画像のＭＲＲ
部分の変換係数値の下位ビットはかなり変化し、埋込み
情報を正しく取り出せない。
【００１７】それ故、本発明の目的は、画像の高周波成
分だけではなく抽出時に画質劣化の影響を及ぼす低周波
成分の変換係数にもデジタル情報を埋込むことにより、
またさらには、高周波成分ではなく低周波成分の変換係
数にのみデジタル情報を埋込むことにより、不正利用者
による上述のような攻撃に対して埋込んだデータが消失
せず確実に取り出すことができ、しかも抽出時の画質劣
化を少なくしたデジタル情報の埋込み・抽出装置および
方法並びに当該方法を実行するためのプログラムを記録
した媒体を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明は、デジタル画像信号内に固有のデジタル情報を埋
込むデジタル情報埋込み装置であって、離散ウェーブレ
ット変換またはサブバンド分割のいずれかを用いて、デ
ジタル画像信号を複数の周波数帯域の変換係数に分割す
る帯域分割手段と、分割された複数の周波数帯域のうち
最も低い周波数帯域を、予め定めたブロックサイズに従
って複数のブロックに分割するブロック分割手段と、ブ
ロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値Ｍを算
出し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１以
上の整数）を用いて、当該平均値Ｍを線形量子化して量
子化値を算出する量子化手段と、ブロック毎に、対応す
る量子化値と埋込むデジタル情報の値とに基づいて、当
該量子化値を置換する信号置換手段と、ブロック毎に、
置換した量子化値を量子化ステップサイズＱを用いて逆
線形量子化して平均値Ｍ’を算出し、当該平均値Ｍ’と
平均値Ｍとの差ＤＭ（＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内の
変換係数のすべてに加算する平均値差分加算手段と、差
ＤＭを加算した後の最も低い周波数帯域内の変換係数の
平均値ＬＭを算出する平均値算出手段と、差ＤＭを加算
した後の最も低い周波数帯域とそれ以外の複数の周波数
帯域とを用いて、デジタル情報を埋込んだデジタル画像
信号を再構成する帯域合成手段とを備える。
【００１９】上記のように、第１の発明によれば、離散
ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれかを
用いて、最も低い周波数帯域の変換係数にデジタル情報
を埋込む。これにより、第三者による不正利用のための
攻撃に対して、埋込んだデジタル情報の消失を防ぐこと
ができる。
【００２０】第２の発明は、デジタル画像信号内に固有
のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み装置であっ
て、デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
される複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直
交変換を行って変換係数をそれぞれ算出する直交変換手
段と、分割された複数のブロックを、さらに予め定めた
ブロック数に従って１または２以上のブロックのグルー
プに区分するブロック選択手段と、グループ毎に、当該
グループに属するブロックが有する最も低い周波数成分
の変換係数（以下、直流成分という）の平均値Ｍを算出
し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１以上
の整数）を用いて、当該平均値Ｍを線形量子化して量子
化値を算出する量子化手段と、グループ毎に、対応する
量子化値と埋込むデジタル情報の値とに基づいて、当該
量子化値を置換する信号置換手段と、グループ毎に、置
換した量子化値を量子化ステップサイズＱを用いて逆線
形量子化して平均値Ｍ’を算出し、当該平均値Ｍ’と平
均値Ｍとの差ＤＭ（＝Ｍ’−Ｍ）を当該グループに属す
るブロックが有する直流成分の変換係数のすべてに加算
する平均値差分加算手段と、差ＤＭを加算した後の複数
のブロックを逆直交変換して、デジタル情報を埋込んだ
デジタル画像信号を再構成する逆直交変換手段と、再構
成したデジタル画像信号内の画素の振幅値の平均値ＬＭ
を算出する平均値算出手段とを備える。
【００２１】上記のように、第２の発明によれば、直交
変換を用いて、最も低い周波数成分にのみデジタル情報
を埋込む。これにより、第三者による不正利用のための
攻撃に対して、埋込んだデジタル情報の消失を防ぐこと
ができる。
【００２２】第３の発明は、第２の発明において、直交
変換手段は、離散コサイン変換またはフーリエ変換若し
くはアダマール変換のいずれかの信号変換を行うことを
特徴とする。
【００２３】上記のように、第３の発明は、第２の発明
における直交変換手段が行う典型的な信号変換の方式を
特定したものである。
【００２４】第４の発明は、デジタル画像信号内に固有
のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み装置であっ
て、デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
される複数のブロックに分割するブロック選択手段と、
ブロック毎に、当該ブロック内の画素の平均値Ｍを算出
し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１以上
の整数）を用いて、平均値Ｍを線形量子化して量子化値
を算出する量子化手段と、ブロック毎に、対応する量子
化値と埋込むデジタル情報の値とに基づいて、当該量子
化値を置換する信号置換手段と、ブロック毎に、置換し
た量子化値を量子化ステップサイズＱを用いて逆線形量
子化して平均値Ｍ’を算出し、当該平均値Ｍ’と平均値
Ｍとの差ＤＭ（＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内のすべて
の画素に加算する平均値差分加算手段と、差ＤＭを加算
した後のデジタル画像信号内の画素の振幅値の平均値Ｌ
Ｍを算出する平均値算出手段とを備える。
【００２５】上記のように、第４の発明によれば、ブロ
ック内の画素の平均値、つまり、最も低い周波数成分に
デジタル情報を埋込む。これにより、第三者による不正
利用のための攻撃に対して、埋込んだデジタル情報の消
失を防ぐことができる。
【００２６】第５の発明は、第１〜第４の発明におい
て、信号置換手段は、量子化値を、デジタル情報のビッ
トが論理値１の場合は、値（Ｍ／Ｑ）に最も近い奇数の
値に、デジタル情報のビットが論理値０の場合は、値
（Ｍ／Ｑ）に最も近い偶数の値に置換することを特徴と
する。
【００２７】上記のように、第５の発明によれば、第１
〜第４の発明において、デジタル情報のビットの論理値
に基づいて、量子化値を値（Ｍ／Ｑ）に最も近い奇数か
偶数の値に置換することで、抽出時の画像劣化への影響
を少なくでき、埋込んだデジタル情報の第三者による検
知がしにくくなる。
【００２８】第６の発明は、特定の装置によってデジタ
ル画像信号を離散ウェーブレット変換またはサブバンド
分割のいずれかにより分割した最も低い周波数帯域の変
換係数に埋込まれた固有のデジタル情報を、抽出するデ
ジタル情報抽出装置であって、特定の装置が出力するデ
ジタル画像信号と、量子化ステップサイズとを入力し、
離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
かを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域の変
換係数に分割する帯域分割手段と、分割された複数の周
波数帯域のうち最も低い周波数帯域を、予め定めたブロ
ックサイズに従って複数のブロックに分割するブロック
分割手段と、ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数
の平均値Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップサイズ
を用いて、当該平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算
出する量子化手段と、量子化値が偶数か奇数かを判定
し、当該判定の結果に基づいて埋込まれたデジタル情報
を抽出するデジタル情報判定手段とを備える。
【００２９】上記のように、第６の発明によれば、高周
波帯域のデータ破壊に対する影響をほとんど受けない最
も低い周波数帯域に埋込み処理された変換係数を抽出
し、予め定めた方法で当該ブロック内の変換係数の平均
値の量子化値を算出した結果により埋込んだデジタル情
報の論理値を判断する。従って、不正利用者の攻撃に対
する影響を受けることなく、正確なデジタル情報を取り
出すことができる。
【００３０】第７の発明は、特定の装置によってデジタ
ル画像信号を離散ウェーブレット変換またはサブバンド
分割のいずれかにより分割した最も低い周波数帯域の変
換係数に埋込まれた固有のデジタル情報を、抽出するデ
ジタル情報抽出装置であって、特定の装置が出力するデ
ジタル画像信号と、量子化ステップサイズと、出力時の
最も低い周波数帯域内の変換係数の平均値ＬＭとを入力
し、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のい
ずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域
の変換係数に分割する帯域分割手段と、分割された複数
の周波数帯域のうち最も低い周波数帯域内の変換係数の
平均値ＬＭ’を算出し、当該平均値ＬＭ’と平均値ＬＭ
との差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を当該最も低い周波数帯
域内の変換係数のすべてから減算する平均値差分減算手
段と、差ＤＬを減算した後の最も低い周波数帯域を、予
め定めたブロックサイズに従って複数のブロックに分割
するブロック分割手段と、ブロック毎に、当該ブロック
内の変換係数の平均値Ｍを算出し、量子化ステップサイ
ズを用いて、当該平均値Ｍを線形量子化して量子化値を
算出する量子化手段と、量子化値が偶数か奇数かを判定
し、当該判定の結果に基づいて埋め込まれたデジタル情
報を抽出するデジタル情報判定手段とを備える。
【００３１】上記のように、第７の発明によれば、非可
逆圧縮などの画像処理が施され、最も低い周波数帯域内
の変換係数の平均値が変化した場合でも平均値ＬＭ’お
よびＬＭを用いて修正した最も低い周波数帯域に対し
て、予め定めた方法で当該ブロック内の変換係数の平均
値の量子化値を算出した結果により埋込んだデジタル情
報の論理値を判断する。従って、不正利用者の攻撃に対
する影響を受けることなく、より正確なデジタル情報を
取り出すことができる。
【００３２】第８の発明は、特定の装置によって離散コ
サイン変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変換
のいずれかの信号変換が施されたデジタル画像信号をブ
ロックに分割し直交変換した変換係数に埋込まれた固有
のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置であ
って、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子
化ステップサイズとを入力し、デジタル画像信号を予め
定めた複数の画素から構成される複数のブロックに分割
し、当該ブロックに関し直交変換を行って変換係数をそ
れぞれ算出する直交変換手段と、分割された複数のブロ
ックを、さらに予め定めたブロック数に従って１または
２以上のブロックのグループに区分するブロック選択手
段と、グループ毎に、当該グループに属するブロックが
有する最も低い周波数成分の変換係数の平均値を算出
し、予め定めた量子化ステップサイズを用いて、当該平
均値を線形量子化して量子化値を算出する量子化手段
と、量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するデジタ
ル情報判定手段とを備える。
【００３３】上記のように、第８の発明によれば、高周
波帯域のデータ破壊に対する影響をほとんど受けない最
も低い周波数成分に埋込み処理された変換係数を抽出
し、予め定めた方法で当該複数のブロックの最も低い周
波数成分の変換係数の平均値の量子化値を算出した結果
により埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。従っ
て、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることなく、
正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【００３４】第９の発明は、特定の装置によって離散コ
サイン変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変換
のいずれかの信号変換が施されたデジタル画像信号をブ
ロックに分割し直交変換した変換係数に埋込まれた固有
のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置であ
って、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子
化ステップサイズと、出力時のデジタル画像信号内の画
素の振幅値の平均値ＬＭとを入力し、入力時のデジタル
画像信号内の画素の振幅値の平均値ＬＭ’を算出して、
当該平均値ＬＭ’と平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝ＬＭ’−
ＬＭ）を当該デジタル画像信号内のすべての画素値から
減算する平均値差分減算手段と、差ＤＬを減算した後の
デジタル画像信号を、予め定めた複数の画素から構成さ
れる複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直交
変換を行って変換係数を算出する直交変換手段と、分割
された複数のブロックを、さらに予め定めたブロック数
に従って１または２以上のブロックのグループに区分す
るブロック選択手段と、グループ毎に、当該グループに
属するブロックが有する最も低い周波数成分の変換係数
の平均値を算出し、予め定めた量子化ステップサイズを
用いて、当該平均値を線形量子化して量子化値を算出す
る量子化手段と、量子化値が偶数か奇数かを判定し、当
該判定の結果に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽
出するデジタル情報判定手段とを備える。
【００３５】上記のように、第９の発明によれば、非可
逆圧縮などの画像処理が施され、最も低い周波数成分の
変換係数の平均値が変化した場合でもデジタル画像信号
内の画素の振幅値の平均値ＬＭ’およびＬＭを用いて修
正したデジタル画像信号の最も低い周波数成分に対し
て、予め定めた方法で当該複数のブロックの最も低い周
波数成分の変換係数の平均値の量子化値を算出した結果
により埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。従っ
て、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることなく、
正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【００３６】第１０の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号をブロックに分割した画素の平均値に埋込
まれた固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽
出装置であって、特定の装置が出力するデジタル画像信
号と、量子化ステップサイズとを入力し、デジタル画像
信号を予め定めた複数の画素から構成される複数のブロ
ックに分割するブロック選択手段と、ブロック毎に、当
該ブロック内の画素の平均値を算出し、量子化ステップ
サイズを用いて、当該平均値を線形量子化して量子化値
を算出する量子化手段と、量子化値が偶数か奇数かを判
定し、当該判定の結果に基づいて埋め込まれたデジタル
情報を抽出するデジタル情報判定手段とを備える。
【００３７】上記のように、第１０の発明によれば、高
周波帯域のデータ破壊に対する影響をほとんど受けない
ブロック内の画素の平均値を抽出し、予め定めた方法で
当該平均値の量子化値を算出した結果により埋込んだデ
ジタル情報の論理値を判断する。従って、不正利用者の
攻撃に対する影響を受けることなく、正確なデジタル情
報を取り出すことができる。
【００３８】第１１の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号をブロックに分割した画素の平均値に埋込
まれた固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽
出装置であって、特定の装置が出力するデジタル画像信
号と、量子化ステップサイズと、出力時のデジタル画像
信号内の画素の振幅値の平均値ＬＭと入力し、入力時の
デジタル画像信号内の画素の振幅値の平均値ＬＭ’を算
出し、当該平均値ＬＭ’と平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝Ｌ
Ｍ’−ＬＭ）を当該デジタル画像信号内のすべての画素
値から減算する平均値差分減算手段と、差ＤＬを減算し
た後のデジタル画像信号を、予め定めた複数の画素から
構成される複数のブロックに分割するブロック選択手段
と、分割されたブロック内の画素の平均値を算出し、量
子化ステップサイズを用いて、当該平均値を線形量子化
して量子化値を算出する量子化手段と、量子化値が偶数
か奇数かを判定し、当該判定の結果に基づいて埋め込ま
れたデジタル情報を抽出するデジタル情報判定手段とを
備える。
【００３９】上記のように、第１１の発明によれば、非
可逆圧縮などの画像処理が施され、ブロック内の画素の
平均値が変化した場合でもデジタル画像信号内の画素の
振幅値の平均値ＬＭ’およびＬＭを用いて修正したデジ
タル画像信号に対して、予め定めた方法で当該ブロック
内の画素の平均値の量子化値を算出した結果により埋込
んだデジタル情報の論理値を判断する。従って、不正利
用者の攻撃に対する影響を受けることなく、正確なデジ
タル情報を取り出すことができる。
【００４０】第１２の発明は、デジタル画像信号内に固
有のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み装置であ
って、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割の
いずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯
域の変換係数に分割する帯域分割手段と、分割された複
数の周波数帯域のうち、１または２の周波数帯域に含ま
れる個々の変換係数に関して、当該変換係数および当該
１または２の周波数帯域と同一分割方向の同一空間表現
領域にある他の変換係数のすべての振幅絶対値が、予め
定めた設定値以下であるか否かに基づいた真偽値を格納
したマップ情報を作成するマップ情報作成手段と、マッ
プ情報の真偽値が真である位置に対応する変換係数およ
び他の変換係数のすべてを、当該変換係数に埋込むデジ
タル情報の値に基づいて、予め定めた変換値に置換する
信号置換手段と、置換後の複数の変換係数を合成してデ
ジタル画像信号を再構成する帯域合成手段とを備える。
【００４１】上記のように、第１２の発明によれば、離
散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれか
を用いて、複数の階層に渡る周波数信号にデジタル情報
を埋込む。これにより、第三者による不正利用のための
攻撃に対して、埋込んだデジタル情報の消失を防ぐこと
ができる。
【００４２】第１３の発明は、第１２の発明において、
変換値を設定値以下の整数±Ｋに設定し、信号置換手段
は、変換係数および他の変換係数を、デジタル情報のビ
ットが論理値１の場合は変換値＋Ｋに、デジタル情報の
ビットが論理値０の場合は変換値−Ｋに置換することを
特徴とする。
【００４３】上記のように、第１３の発明によれば、第
１２の発明において、振幅絶対値が設定値以下である変
換係数について、当該変換係数を当該設定値以下に設定
した変換値±Ｋへ置換することで、抽出時の画像劣化へ
の影響を少なくでき、埋込んだデジタル情報の第三者に
よる検知がしにくくなる。
【００４４】第１４の発明は、第１２および第１３の発
明において、マップ情報作成手段は、水平方向成分が低
域で垂直方向成分が高域である周波数帯域または水平方
向成分が高域で垂直方向成分が低域である周波数帯域の
いずれか一方、あるいは、その双方に含まれる変換係数
についてマップ情報を作成することを特徴とする。
【００４５】上記のように、第１４の発明によれば、第
１２および第１３の発明において、より低域成分の周波
数信号にデジタル情報を埋込む。これにより、さらに第
三者による不正利用のための攻撃に対して、埋込んだデ
ジタル情報の消失を防げる。
【００４６】第１５の発明は、デジタル画像信号内に固
有のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み装置であ
って、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割の
いずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯
域の変換係数に分割する帯域分割手段と、分割された複
数の周波数帯域のうち、１または２の周波数帯域に含ま
れる個々の変換係数に関して、当該変換係数の振幅絶対
値が予め定めた上限および下限しきい値の範囲内に含ま
れるか否かに基づいた真偽値を格納したマップ情報を作
成するマップ情報作成手段と、マップ情報の真偽値が真
である位置に対応する変換係数を、当該変換係数の符号
および当該変換係数に埋込むデジタル情報の値に基づい
て、予め定めた変換値に置換する信号置換手段と、置換
後の複数の変換係数を合成してデジタル画像信号を再構
成する帯域合成手段とを備える。
【００４７】上記のように、第１５の発明によれば、離
散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれか
を用いて、影響を受けにくい深い階層信号の変換係数に
のみデジタル情報を埋込む。これにより、第三者による
不正利用のための攻撃に対して、さらに埋込んだデジタ
ル情報の消失を防ぐことができる。
【００４８】第１６の発明は、デジタル画像信号内に固
有のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み装置であ
って、デジタル画像信号を予め定めたサイズの複数のブ
ロック信号に分割し、当該ブロック信号に関し直交変換
を行って変換係数を算出する直交変換手段と、分割され
た複数のブロック信号のうち、１または２のブロック信
号に含まれる個々の変換係数に関して、当該変換係数の
振幅絶対値が予め定めた上限および下限しきい値の範囲
内に含まれるか否かに基づいた真偽値を格納したマップ
情報を作成するマップ情報作成手段と、マップ情報の真
偽値が真である位置に対応する変換係数を、当該変換係
数の符号および当該変換係数に埋込むデジタル情報の値
に基づいて、予め定めた変換値に置換する信号置換手段
と、置換後の複数の変換係数を逆直交変換してデジタル
画像信号を再構成する逆直交変換手段とを備える。
【００４９】上記のように、第１６の発明によれば、直
交変換を用いて、影響を受けにくい深い階層信号の変換
係数にのみデジタル情報を埋込む。これにより、第三者
による不正利用のための攻撃に対して、さらに埋込んだ
デジタル情報の消失を防ぐことができる。
【００５０】第１７の発明は、第１６の発明において、
直交変換手段は、離散コサイン変換またはフーリエ変換
若しくはアダマール変換のいずれかの周波数変換を行う
ことを特徴とする。
【００５１】上記のように、第１７の発明は、第１６の
発明における直交変換手段が行う典型的な周波数変換の
方式を特定したものである。
【００５２】第１８の発明は、第１５〜第１７の発明に
おいて、変換値を上限および下限しきい値の範囲内の整
数±Ａおよび±Ｂに設定し、信号置換手段は、変換係数
を、デジタル情報のビットが論理値１で、かつ、当該変
換係数の符号が正の場合は変換値＋Ａに、デジタル情報
のビットが論理値１で、かつ、当該変換係数の符号が負
の場合は変換値−Ａに、デジタル情報のビットが論理値
０で、かつ、当該変換係数の符号が正の場合は変換値＋
Ｂに、デジタル情報のビットが論理値０で、かつ、当該
変換係数の符号が負の場合は変換値−Ｂに置換すること
を特徴とする。
【００５３】上記のように、第１８の発明によれば、第
１５〜第１７の発明において、振幅絶対値がしきい値の
範囲内である変換係数について、当該変換係数の符号を
考慮したしきい値範囲以内の値に変換して置換すること
で、抽出時の画像劣化への影響を少なくでき、埋込んだ
デジタル情報の第三者による検知がしにくくなる。
【００５４】第１９の発明は、第１５〜第１８の発明に
おいて、マップ情報作成手段は、直流成分以外の低域周
波成分に含まれる変換係数についてマップ情報を作成す
ることを特徴とする。
【００５５】上記のように、第１９の発明によれば、第
１５〜第１８の発明において、より低域成分の周波数信
号にデジタル情報を埋込む。これにより、さらに第三者
による不正利用のための攻撃に対して、埋込んだデジタ
ル情報の消失を防げる。
【００５６】第２０の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号を離散ウェーブレット変換またはサブバン
ド分割のいずれかにより分割した変換係数に埋込まれた
固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置
であって、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、
デジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報とを入力
し、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のい
ずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域
の変換係数に分割する帯域分割手段と、マップ情報に基
づいて、当該マップ情報の真偽値が真である位置に対応
する変換係数および当該変換係数の周波数帯域と同一分
割方向の同一空間表現領域にある他の変換係数を抽出す
るマップ情報解析手段と、抽出した変換係数および他の
変換係数のうち、１または２以上の周波数帯域に含まれ
る変換係数の合計値を算出する係数算出手段と、合計値
の符号を判定し、当該判定の結果に基づいて埋め込まれ
たデジタル情報を抽出するデジタル情報判定手段とを備
える。
【００５７】上記のように、第２０の発明によれば、高
周波帯域のデータ破壊に対する影響をほとんど受けない
低い周波数帯域に埋込み処理された変換係数を抽出し、
予め定めた方法で当該変換係数の合計値を算出した結果
により埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。従っ
て、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることなく、
正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【００５８】第２１の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号を離散ウェーブレット変換またはサブバン
ド分割のいずれかにより分割した変換係数に埋込まれた
固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置
であって、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、
デジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込ん
だ値を示す変換値とを入力し、離散ウェーブレット変換
またはサブバンド分割のいずれかを用いて、画像信号を
複数の周波数帯域の変換係数に分割する帯域分割手段
と、マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
真である位置に対応する変換係数を抽出するマップ情報
解析手段と、抽出した変換係数と、変換値との絶対値誤
差を算出する誤差算出手段と、絶対値誤差を判定し、当
該判定の結果に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽
出するデジタル情報判定手段とを備える。
【００５９】上記のように、第２１の発明によれば、高
周波帯域のデータ破壊に対する影響を受けない深い階層
信号に埋込み処理された変換係数を抽出し、予め定めた
方法で当該変換係数の絶対値誤差を計算して判定した結
果により、埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。
従って、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることな
く、正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【００６０】第２２の発明は、特定の装置によって離散
コサイン変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変
換のいずれかの周波数変換が施されたデジタル画像信号
をブロックに分割し直交変換した変換係数に埋込まれた
固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置
であって、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、
デジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込ん
だ値を示す変換値とを入力し、デジタル画像信号を予め
定めたサイズの複数のブロック信号に分割し、当該ブロ
ック信号に関し直交変換を行って変換係数を算出する直
交変換手段と、マップ情報に基づいて、当該マップ情報
の真偽値が真である位置に対応する変換係数を抽出する
マップ情報解析手段と、抽出した変換係数と、変換値と
の絶対値誤差を算出する誤差算出手段と、絶対値誤差を
判定し、当該判定の結果に基づいて埋め込まれたデジタ
ル情報を抽出するデジタル情報判定手段とを備える。
【００６１】上記のように、第２２の発明によれば、高
周波帯域のデータ破壊に対する影響を受けない深い階層
信号に埋込み処理された変換係数を抽出し、予め定めた
方法で当該変換係数の絶対値誤差を計算して判定した結
果により、埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。
従って、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることな
く、正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【００６２】第２３の発明は、デジタル画像信号内に固
有のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であ
って、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割の
いずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯
域の変換係数に分割するステップと、分割された複数の
周波数帯域のうち最も低い周波数帯域を、予め定めたブ
ロックサイズに従って複数のブロックに分割するステッ
プと、ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均
値Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑ
は、１以上の整数）を用いて、当該平均値Ｍを線形量子
化して量子化値を算出するステップと、ブロック毎に、
対応する量子化値と埋込むデジタル情報の値とに基づい
て、当該量子化値を置換するステップと、ブロック毎
に、置換した量子化値を量子化ステップサイズＱを用い
て逆線形量子化して平均値Ｍ’を算出し、当該平均値
Ｍ’と平均値Ｍとの差ＤＭ（＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロッ
ク内の変換係数のすべてに加算するステップと、差ＤＭ
を加算した後の最も低い周波数帯域内の変換係数の平均
値ＬＭを算出するステップと、差ＤＭを加算した後の最
も低い周波数帯域とそれ以外の複数の周波数帯域とを用
いて、デジタル情報を埋込んだデジタル画像信号を再構
成するステップとを備える。
【００６３】上記のように、第２３の発明によれば、離
散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれか
を用いて、最も低い周波数帯域の変換係数にデジタル情
報を埋込む。これにより、第三者による不正利用のため
の攻撃に対して、埋込んだデジタル情報の消失を防ぐこ
とができる。
【００６４】第２４の発明は、デジタル画像信号内に固
有のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であ
って、デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構
成される複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し
直交変換を行って変換係数をそれぞれ算出するステップ
と、分割された複数のブロックを、さらに予め定めたブ
ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
に区分するステップと、グループ毎に、当該グループに
属するブロックが有する最も低い周波数成分の変換係数
（以下、直流成分という）の平均値Ｍを算出し、予め定
めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１以上の整数）を
用いて、当該平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出
するステップと、グループ毎に、対応する量子化値と埋
込むデジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置
換するステップと、グループ毎に、置換した量子化値を
量子化ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均
値Ｍ’を算出し、当該平均値Ｍ’と平均値Ｍとの差ＤＭ
（＝Ｍ’−Ｍ）を当該グループに属するブロックが有す
る直流成分の変換係数のすべてに加算するステップと、
差ＤＭを加算した後の複数のブロックを逆直交変換し
て、デジタル情報を埋込んだデジタル画像信号を再構成
するステップと、再構成したデジタル画像信号内の画素
の振幅値の平均値ＬＭを算出するステップとを備える。
【００６５】上記のように、第２４の発明によれば、直
交変換を用いて、最も低い周波数成分にのみデジタル情
報を埋込む。これにより、第三者による不正利用のため
の攻撃に対して、埋込んだデジタル情報の消失を防ぐこ
とができる。
【００６６】第２５の発明は、第２４の発明において、
変換係数をそれぞれ算出するステップは、離散コサイン
変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいず
れかの信号変換を行うことを特徴とする。
【００６７】上記のように、第２５の発明は、第２４の
発明における算出するステップが行う典型的な信号変換
の方式を特定したものである。
【００６８】第２６の発明は、デジタル画像信号内に固
有のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であ
って、デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構
成される複数のブロックに分割するステップと、ブロッ
ク毎に、当該ブロック内の画素の平均値Ｍを算出し、予
め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１以上の整
数）を用いて、平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算
出するステップと、ブロック毎に、対応する量子化値と
埋込むデジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を
置換するステップと、ブロック毎に、置換した量子化値
を量子化ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平
均値Ｍ’を算出し、当該平均値Ｍ’と平均値Ｍとの差Ｄ
Ｍ（＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内のすべての画素に加
算するステップと、差ＤＭを加算した後のデジタル画像
信号内の画素の振幅値の平均値ＬＭを算出するステップ
とを備える。
【００６９】上記のように、第２６の発明によれば、ブ
ロック内の画素の平均値、つまり、最も低い周波数成分
にデジタル情報を埋込む。これにより、第三者による不
正利用のための攻撃に対して、埋込んだデジタル情報の
消失を防ぐことができる。
【００７０】第２７の発明は、第２３〜第２６の発明に
おいて、量子化値を置換するステップは、量子化値を、
デジタル情報のビットが論理値１の場合は、値（Ｍ／
Ｑ）に最も近い奇数の値に、デジタル情報のビットが論
理値０の場合は、値（Ｍ／Ｑ）に最も近い偶数の値に置
換することを特徴とする。
【００７１】上記のように、第２７の発明によれば、第
２３〜第２６の発明において、デジタル情報のビットの
論理値に基づいて、量子化値を値（Ｍ／Ｑ）に最も近い
奇数か偶数の値に置換することで、抽出時の画像劣化へ
の影響を少なくでき、埋込んだデジタル情報の第三者に
よる検知がしにくくなる。
【００７２】第２８の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号を離散ウェーブレット変換またはサブバン
ド分割のいずれかにより分割した最も低い周波数帯域の
変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報を、抽出する
デジタル情報抽出方法であって、特定の装置が出力する
デジタル画像信号と、量子化ステップサイズとを入力
し、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のい
ずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域
の変換係数に分割するステップと、分割された複数の周
波数帯域のうち最も低い周波数帯域を、予め定めたブロ
ックサイズに従って複数のブロックに分割するステップ
と、ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップサイズを用い
て、当該平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出する
ステップと、量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判
定の結果に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出す
るステップとを備える。
【００７３】上記のように、第２８の発明によれば、高
周波帯域のデータ破壊に対する影響をほとんど受けない
最も低い周波数帯域に埋込み処理された変換係数を抽出
し、予め定めた方法で当該ブロック内の変換係数の平均
値の量子化値を算出した結果により埋込んだデジタル情
報の論理値を判断する。従って、不正利用者の攻撃に対
する影響を受けることなく、正確なデジタル情報を取り
出すことができる。
【００７４】第２９の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号を離散ウェーブレット変換またはサブバン
ド分割のいずれかにより分割した最も低い周波数帯域の
変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報を、抽出する
デジタル情報抽出方法であって、特定の装置が出力する
デジタル画像信号と、量子化ステップサイズと、出力時
の最も低い周波数帯域内の変換係数の平均値ＬＭとを入
力し、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割の
いずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯
域の変換係数に分割するステップと、分割された複数の
周波数帯域のうち最も低い周波数帯域内の変換係数の平
均値ＬＭ’を算出し、当該平均値ＬＭ’と平均値ＬＭと
の差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を当該最も低い周波数帯域
内の変換係数のすべてから減算するステップと、差ＤＬ
を減算した後の最も低い周波数帯域を、予め定めたブロ
ックサイズに従って複数のブロックに分割するステップ
と、ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
Ｍを算出し、量子化ステップサイズを用いて、当該平均
値Ｍを線形量子化して量子化値を算出するステップと、
量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果に基
づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステップと
を備える。
【００７５】上記のように、第２９の発明によれば、非
可逆圧縮などの画像処理が施され、最も低い周波数帯域
内の変換係数の平均値が変化した場合でも平均値ＬＭ’
およびＬＭを用いて修正した最も低い周波数帯域に対し
て、予め定めた方法で当該ブロック内の変換係数の平均
値の量子化値を算出した結果により埋込んだデジタル情
報の論理値を判断する。従って、不正利用者の攻撃に対
する影響を受けることなく、より正確なデジタル情報を
取り出すことができる。
【００７６】第３０の発明は、特定の装置によって離散
コサイン変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変
換のいずれかの周波数変換が施されたデジタル画像信号
をブロックに分割し直交変換した変換係数に埋込まれた
固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法
であって、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、
量子化ステップサイズとを入力し、デジタル画像信号を
予め定めた複数の画素から構成される複数のブロックに
分割し、当該ブロックに関し直交変換を行って変換係数
をそれぞれ算出するステップと、分割された複数のブロ
ックを、さらに予め定めたブロック数に従って１または
２以上のブロックのグループに区分するステップと、グ
ループ毎に、当該グループに属するブロックが有する最
も低い周波数成分の変換係数の平均値を算出し、予め定
めた量子化ステップサイズを用いて、当該平均値を線形
量子化して量子化値を算出するステップと、量子化値が
偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果に基づいて埋め
込まれたデジタル情報を抽出するステップとを備える。
【００７７】上記のように、第３０の発明によれば、高
周波帯域のデータ破壊に対する影響をほとんど受けない
最も低い周波数成分に埋込み処理された変換係数を抽出
し、予め定めた方法で当該複数のブロックの最も低い周
波数成分の変換係数の平均値の量子化値を算出した結果
により埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。従っ
て、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることなく、
正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【００７８】第３１の発明は、特定の装置によって離散
コサイン変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変
換のいずれかの信号変換が施されたデジタル画像信号を
ブロックに分割し直交変換した変換係数に埋込まれた固
有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法で
あって、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量
子化ステップサイズと、出力時のデジタル画像信号内の
画素の振幅値の平均値ＬＭとを入力し、入力時のデジタ
ル画像信号内の画素の振幅値の平均値ＬＭ’を算出し
て、当該平均値ＬＭ’と平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝Ｌ
Ｍ’−ＬＭ）を当該デジタル画像信号内のすべての画素
値から減算するステップと、差ＤＬを減算した後のデジ
タル画像信号を、予め定めた複数の画素から構成される
複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直交変換
を行って変換係数を算出するステップと、分割された複
数のブロックを、さらに予め定めたブロック数に従って
１または２以上のブロックのグループに区分するステッ
プと、グループ毎に、当該グループに属するブロックが
有する最も低い周波数成分の変換係数の平均値を算出
し、予め定めた量子化ステップサイズを用いて、当該平
均値を線形量子化して量子化値を算出するステップと、
量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果に基
づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステップと
を備える。
【００７９】上記のように、第３１の発明によれば、非
可逆圧縮などの画像処理が施され、最も低い周波数成分
の変換係数の平均値が変化した場合でもデジタル画像信
号内の画素の振幅値の平均値ＬＭ’およびＬＭを用いて
修正したデジタル画像信号の最も低い周波数成分に対し
て、予め定めた方法で当該複数のブロックの最も低い周
波数成分の変換係数の平均値の量子化値を算出した結果
により埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。従っ
て、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることなく、
正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【００８０】第３２の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号をブロックに分割した画素の平均値に埋込
まれた固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽
出方法であって、特定の装置が出力するデジタル画像信
号と、量子化ステップサイズとを入力し、デジタル画像
信号を予め定めた複数の画素から構成される複数のブロ
ックに分割するステップと、ブロック毎に、当該ブロッ
ク内の画素の平均値を算出し、量子化ステップサイズを
用いて、当該平均値を線形量子化して量子化値を算出す
るステップと、量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該
判定の結果に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出
するステップとを備える。
【００８１】上記のように、第３２の発明によれば、高
周波帯域のデータ破壊に対する影響をほとんど受けない
ブロック内の画素の平均値を抽出し、予め定めた方法で
当該平均値の量子化値を算出した結果により埋込んだデ
ジタル情報の論理値を判断する。従って、不正利用者の
攻撃に対する影響を受けることなく、正確なデジタル情
報を取り出すことができる。
【００８２】第３３の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号をブロックに分割した画素の平均値に埋込
まれた固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽
出方法であって、特定の装置が出力するデジタル画像信
号と、量子化ステップサイズと、出力時のデジタル画像
信号内の画素の振幅値の平均値ＬＭと入力し、入力時の
デジタル画像信号内の画素の振幅値の平均値ＬＭ’を算
出し、当該平均値ＬＭ’と平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝Ｌ
Ｍ’−ＬＭ）を当該デジタル画像信号内のすべての画素
値から減算するステップと、差ＤＬを減算した後のデジ
タル画像信号を、予め定めた複数の画素から構成される
複数のブロックに分割するステップと、分割されたブロ
ック内の画素の平均値を算出し、量子化ステップサイズ
を用いて、当該平均値を線形量子化して量子化値を算出
するステップと、量子化値が偶数か奇数かを判定し、当
該判定の結果に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽
出するステップとを備える。
【００８３】上記のように、第３３の発明によれば、非
可逆圧縮などの画像処理が施され、ブロック内の画素の
平均値が変化した場合でもデジタル画像信号内の画素の
振幅値の平均値ＬＭ’およびＬＭを用いて修正したデジ
タル画像信号に対して、予め定めた方法で当該ブロック
内の画素の平均値の量子化値を算出した結果により埋込
んだデジタル情報の論理値を判断する。従って、不正利
用者の攻撃に対する影響を受けることなく、正確なデジ
タル情報を取り出すことができる。
【００８４】第３４の発明は、デジタル画像信号内に固
有のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であ
って、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割の
いずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯
域の変換係数に分割するステップと、分割された複数の
周波数帯域のうち、１または２の周波数帯域に含まれる
個々の変換係数に関して、当該変換係数および当該１ま
たは２の周波数帯域と同一分割方向の同一空間表現領域
にある他の変換係数のすべての振幅絶対値が、予め定め
た設定値以下であるか否かに基づいた真偽値を格納した
マップ情報を作成するステップと、マップ情報の真偽値
が真である位置に対応する変換係数および他の変換係数
のすべてを、当該変換係数に埋込むデジタル情報の値に
基づいて、予め定めた変換値に置換するステップと、置
換後の複数の変換係数を合成してデジタル画像信号を再
構成するステップとを備える。
【００８５】上記のように、第３４の発明によれば、離
散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれか
を用いて、複数の階層に渡る周波数信号にデジタル情報
を埋込む。これにより、第三者による不正利用のための
攻撃に対して、埋込んだデジタル情報の消失を防ぐこと
ができる。
【００８６】第３５の発明は、第３４の発明において、
変換値を設定値以下の整数±Ｋに設定し、置換するステ
ップは、変換係数および他の変換係数を、デジタル情報
のビットが論理値１の場合は変換値＋Ｋに、デジタル情
報のビットが論理値０の場合は変換値−Ｋに置換するこ
とを特徴とする。
【００８７】上記のように、第３５の発明によれば、第
３４の発明において、振幅絶対値が設定値以下である変
換係数について、当該変換係数を当該設定値以下に設定
した変換値±Ｋへ置換することで、抽出時の画像劣化へ
の影響を少なくでき、埋込んだデジタル情報の第三者に
よる検知がしにくくなる。
【００８８】第３６の発明は、第３４または３５の発明
において、作成するステップは、水平方向成分が低域で
垂直方向成分が高域である周波数帯域または水平方向成
分が高域で垂直方向成分が低域である周波数帯域のいず
れか一方、あるいは、その双方に含まれる変換係数につ
いてマップ情報を作成することを特徴とする。
【００８９】上記のように、第３６の発明によれば、第
３４および第３５の発明において、より低域成分の周波
数信号にデジタル情報を埋込む。これにより、さらに第
三者による不正利用のための攻撃に対して、埋込んだデ
ジタル情報の消失を防げる。
【００９０】第３７の発明は、デジタル画像信号内に固
有のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であ
って、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割の
いずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯
域の変換係数に分割するステップと、分割された複数の
周波数帯域のうち、１または２の周波数帯域に含まれる
個々の変換係数に関して、当該変換係数の振幅絶対値が
予め定めた上限および下限しきい値の範囲内に含まれる
か否かに基づいた真偽値を格納したマップ情報を作成す
るステップと、マップ情報の真偽値が真である位置に対
応する変換係数を、当該変換係数の符号および当該変換
係数に埋込むデジタル情報の値に基づいて、予め定めた
変換値に置換するステップと、置換後の複数の変換係数
を合成してデジタル画像信号を再構成するステップとを
備える。
【００９１】上記のように、第３７の発明によれば、離
散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれか
を用いて、影響を受けにくい深い階層信号の変換係数に
のみデジタル情報を埋込む。これにより、第三者による
不正利用のための攻撃に対して、さらに埋込んだデジタ
ル情報の消失を防ぐことができる。
【００９２】第３８の発明は、デジタル画像信号内に固
有のデジタル情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であ
って、デジタル画像信号を予め定めたサイズの複数のブ
ロック信号に分割し、当該ブロック信号に関し直交変換
を行って変換係数を算出するステップと、分割された複
数のブロック信号のうち、１または２のブロック信号に
含まれる個々の変換係数に関して、当該変換係数の振幅
絶対値が予め定めた上限および下限しきい値の範囲内に
含まれるか否かに基づいた真偽値を格納したマップ情報
を作成するステップと、マップ情報の真偽値が真である
位置に対応する変換係数を、当該変換係数の符号および
当該変換係数に埋込むデジタル情報の値に基づいて、予
め定めた変換値に置換するステップと、置換後の複数の
変換係数を逆直交変換してデジタル画像信号を再構成す
るステップとを備える。
【００９３】上記のように、第３８の発明によれば、直
交変換を用いて、影響を受けにくい深い階層信号の変換
係数にのみデジタル情報を埋込む。これにより、第三者
による不正利用のための攻撃に対して、さらに埋込んだ
デジタル情報の消失を防ぐことができる。
【００９４】第３９の発明は、第３８の発明において、
算出するステップは、離散コサイン変換またはフーリエ
変換若しくはアダマール変換のいずれかの周波数変換を
行うことを特徴とする。
【００９５】上記のように、第３９の発明は、第３８の
発明における直交変換手段が行う典型的な周波数変換の
方式を特定したものである。
【００９６】第４０の発明は、第３７〜第３９の発明に
おいて、変換値を上限および下限しきい値の範囲内の整
数±Ａおよび±Ｂに設定し、置換するステップは、変換
係数を、デジタル情報のビットが論理値１で、かつ、当
該変換係数の符号が正の場合は変換値＋Ａに、デジタル
情報のビットが論理値１で、かつ、当該変換係数の符号
が負の場合は変換値−Ａに、デジタル情報のビットが論
理値０で、かつ、当該変換係数の符号が正の場合は変換
値＋Ｂに、デジタル情報のビットが論理値０で、かつ、
当該変換係数の符号が負の場合は変換値−Ｂに置換する
ことを特徴とする。
【００９７】上記のように、第４０の発明によれば、第
３７〜第３９の発明において、振幅絶対値がしきい値の
範囲内である変換係数について、当該変換係数の符号を
考慮したしきい値範囲以内の値に変換して置換すること
で、抽出時の画像劣化への影響を少なくでき、埋込んだ
デジタル情報の第三者による検知がしにくくなる。
【００９８】第４１の発明は、第３７〜第４０の発明に
おいて、作成するステップは、直流成分以外の低域周波
成分に含まれる変換係数についてマップ情報を作成する
ことを特徴とする。
【００９９】上記のように、第４１の発明によれば、第
３７〜第４０の発明において、より低域成分の周波数信
号にデジタル情報を埋込む。これにより、さらに第三者
による不正利用のための攻撃に対して、埋込んだデジタ
ル情報の消失を防げる。
【０１００】第４２の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号を離散ウェーブレット変換またはサブバン
ド分割のいずれかにより分割した変換係数に埋込まれた
固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法
であって、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、
デジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報とを入力
し、離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のい
ずれかを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域
の変換係数に分割するステップと、マップ情報に基づい
て、当該マップ情報の真偽値が真である位置に対応する
変換係数および当該変換係数の周波数帯域と同一分割方
向の同一空間表現領域にある他の変換係数を抽出するス
テップと、抽出した変換係数および他の変換係数のう
ち、１または２以上の周波数帯域に含まれる変換係数の
合計値を算出するステップと、合計値の符号を判定し、
当該判定の結果に基づいて埋め込まれたデジタル情報を
抽出するステップとを備える。
【０１０１】上記のように、第４２の発明によれば、高
周波帯域のデータ破壊に対する影響をほとんど受けない
低い周波数帯域に埋込み処理された変換係数を抽出し、
予め定めた方法で当該変換係数の合計値を算出した結果
により埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。従っ
て、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることなく、
正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【０１０２】第４３の発明は、特定の装置によってデジ
タル画像信号を離散ウェーブレット変換またはサブバン
ド分割のいずれかにより分割した変換係数に埋込まれた
固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法
であって、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、
デジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込ん
だ値を示す変換値とを入力し、離散ウェーブレット変換
またはサブバンド分割のいずれかを用いて、画像信号を
複数の周波数帯域の変換係数に分割するステップと、マ
ップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が真であ
る位置に対応する変換係数を抽出するステップと、抽出
した変換係数と、変換値との絶対値誤差を算出するステ
ップと、絶対値誤差を判定し、当該判定の結果に基づい
て埋め込まれたデジタル情報を抽出するステップとを備
える。
【０１０３】上記のように、第４３の発明によれば、高
周波帯域のデータ破壊に対する影響を受けない深い階層
信号に埋込み処理された変換係数を抽出し、予め定めた
方法で当該変換係数の絶対値誤差を計算して判定した結
果により、埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。
従って、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることな
く、正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【０１０４】第４４の発明は、特定の装置によって離散
コサイン変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変
換のいずれかの周波数変換が施されたデジタル画像信号
をブロックに分割し直交変換した変換係数に埋込まれた
固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法
であって、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、
デジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込ん
だ値を示す変換値とを入力し、デジタル画像信号を予め
定めたサイズの複数のブロック信号に分割し、当該ブロ
ック信号に関し直交変換を行って変換係数を算出するス
テップと、マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真
偽値が真である位置に対応する変換係数を抽出するステ
ップと、抽出した変換係数と、変換値との絶対値誤差を
算出するステップと、絶対値誤差を判定し、当該判定の
結果に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するス
テップとを備える。
【０１０５】上記のように、第４４の発明によれば、す
でに周波数変換がされている特定のデジタル画像信号に
対しても、高周波帯域のデータ破壊に対する影響を受け
ない深い階層信号に埋込み処理された変換係数を抽出
し、予め定めた方法で当該変換係数の絶対値誤差を計算
して判定した結果により、埋込んだデジタル情報の論理
値を判断する。従って、不正利用者の攻撃に対する影響
を受けることなく、正確なデジタル情報を取り出すこと
ができる。
【０１０６】第４５の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
かを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域の変
換係数に分割するステップと、分割された複数の周波数
帯域のうち最も低い周波数帯域を、予め定めたブロック
サイズに従って複数のブロックに分割するステップと、
ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値Ｍを
算出し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１
以上の整数）を用いて、当該平均値Ｍを線形量子化して
量子化値を算出するステップと、ブロック毎に、対応す
る量子化値と埋込むデジタル情報の値とに基づいて、当
該量子化値を置換するステップと、ブロック毎に、置換
した量子化値を量子化ステップサイズＱを用いて逆線形
量子化して平均値Ｍ’を算出し、当該平均値Ｍ’と平均
値Ｍとの差ＤＭ（＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内の変換
係数のすべてに加算するステップと、差ＤＭを加算した
後の最も低い周波数帯域内の変換係数の平均値ＬＭを算
出するステップと、差ＤＭを加算した後の最も低い周波
数帯域とそれ以外の複数の周波数帯域とを用いて、デジ
タル情報を埋込んだデジタル画像信号を再構成するステ
ップとを含む動作環境を、コンピュータ装置上で実現す
るためのプログラムを記録している。
【０１０７】第４６の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成され
る複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直交変
換を行って変換係数をそれぞれ算出するステップと、分
割された複数のブロックを、さらに予め定めたブロック
数に従って１または２以上のブロックのグループに区分
するステップと、グループ毎に、当該グループに属する
ブロックが有する最も低い周波数成分の変換係数（以
下、直流成分という）の平均値Ｍを算出し、予め定めた
量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１以上の整数）を用い
て、当該平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出する
ステップと、グループ毎に、対応する量子化値と埋込む
デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
るステップと、グループ毎に、置換した量子化値を量子
化ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値
Ｍ’を算出し、当該平均値Ｍ’と平均値Ｍとの差ＤＭ
（＝Ｍ’−Ｍ）を当該グループに属するブロックが有す
る直流成分の変換係数のすべてに加算するステップと、
差ＤＭを加算した後の複数のブロックを逆直交変換し
て、デジタル情報を埋込んだデジタル画像信号を再構成
するステップと、再構成したデジタル画像信号内の画素
の振幅値の平均値ＬＭを算出するステップとを含む動作
環境を、コンピュータ装置上で実現するためのプログラ
ムを記録している。
【０１０８】第４７の発明は、第４６の発明において、
変換係数をそれぞれ算出するステップは、離散コサイン
変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいず
れかの信号変換を行うことを特徴とする。
【０１０９】第４８の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成され
る複数のブロックに分割するステップと、ブロック毎
に、当該ブロック内の画素の平均値Ｍを算出し、予め定
めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１以上の整数）を
用いて、平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出する
ステップと、ブロック毎に、対応する量子化値と埋込む
デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
るステップと、ブロック毎に、置換した量子化値を量子
化ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値
Ｍ’を算出し、当該平均値Ｍ’と平均値Ｍとの差ＤＭ
（＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内のすべての画素に加算
するステップと、差ＤＭを加算した後のデジタル画像信
号内の画素の振幅値の平均値ＬＭを算出するステップと
を含む動作環境を、コンピュータ装置上で実現するため
のプログラムを記録している。
【０１１０】第４９の発明は、第４５〜第４８の発明に
おいて、量子化値を置換するステップは、量子化値を、
デジタル情報のビットが論理値１の場合は、値（Ｍ／
Ｑ）に最も近い奇数の値に、デジタル情報のビットが論
理値０の場合は、値（Ｍ／Ｑ）に最も近い偶数の値に置
換することを特徴とする。
【０１１１】第５０の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
特定の装置によってデジタル画像信号を離散ウェーブレ
ット変換またはサブバンド分割のいずれかにより分割し
た最も低い周波数帯域の変換係数に埋込まれた固有のデ
ジタル情報に対し、特定の装置が出力するデジタル画像
信号と、量子化ステップサイズとを入力し、離散ウェー
ブレット変換またはサブバンド分割のいずれかを用い
て、デジタル画像信号を複数の周波数帯域の変換係数に
分割するステップと、分割された複数の周波数帯域のう
ち最も低い周波数帯域を、予め定めたブロックサイズに
従って複数のブロックに分割するステップと、ブロック
毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値Ｍを算出し、
予め定めた量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
Ｍを線形量子化して量子化値を算出するステップと、量
子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果に基づ
いて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステップとを
含む動作環境を、コンピュータ装置上で実現するための
プログラムを記録している。
【０１１２】第５１の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
特定の装置によってデジタル画像信号を離散ウェーブレ
ット変換またはサブバンド分割のいずれかにより分割し
た最も低い周波数帯域の変換係数に埋込まれた固有のデ
ジタル情報に対し、特定の装置が出力するデジタル画像
信号と、量子化ステップサイズと、出力時の最も低い周
波数帯域内の変換係数の平均値ＬＭとを入力し、離散ウ
ェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれかを用
いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域の変換係数
に分割するステップと、分割された複数の周波数帯域の
うち最も低い周波数帯域内の変換係数の平均値ＬＭ’を
算出し、当該平均値ＬＭ’と平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝
ＬＭ’−ＬＭ）を当該最も低い周波数帯域内の変換係数
のすべてから減算するステップと、差ＤＬを減算した後
の最も低い周波数帯域を、予め定めたブロックサイズに
従って複数のブロックに分割するステップと、ブロック
毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値Ｍを算出し、
量子化ステップサイズを用いて、当該平均値Ｍを線形量
子化して量子化値を算出するステップと、量子化値が偶
数か奇数かを判定し、当該判定の結果に基づいて埋め込
まれたデジタル情報を抽出するステップとを含む動作環
境を、コンピュータ装置上で実現するためのプログラム
を記録している。
【０１１３】第５２の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
特定の装置によって離散コサイン変換またはフーリエ変
換若しくはアダマール変換のいずれかの周波数変換が施
されたデジタル画像信号をブロックに分割し直交変換し
た変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、特
定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化ステッ
プサイズとを入力し、デジタル画像信号を予め定めた複
数の画素から構成される複数のブロックに分割し、当該
ブロックに関し直交変換を行って変換係数をそれぞれ算
出するステップと、分割された複数のブロックを、さら
に予め定めたブロック数に従って１または２以上のブロ
ックのグループに区分するステップと、グループ毎に、
当該グループに属するブロックが有する最も低い周波数
成分の変換係数の平均値を算出し、予め定めた量子化ス
テップサイズを用いて、当該平均値を線形量子化して量
子化値を算出するステップと、量子化値が偶数か奇数か
を判定し、当該判定の結果に基づいて埋め込まれたデジ
タル情報を抽出するステップとを含む動作環境を、コン
ピュータ装置上で実現するためのプログラムを記録して
いる。
【０１１４】第５３の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
特定の装置によって離散コサイン変換またはフーリエ変
換若しくはアダマール変換のいずれかの信号変換が施さ
れたデジタル画像信号をブロックに分割し直交変換した
変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、特定
の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化ステップ
サイズと、出力時のデジタル画像信号内の画素の振幅値
の平均値ＬＭとを入力し、入力時のデジタル画像信号内
の画素の振幅値の平均値ＬＭ’を算出して、当該平均値
ＬＭ’と平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を当
該デジタル画像信号内のすべての画素値から減算するス
テップと、差ＤＬを減算した後のデジタル画像信号を、
予め定めた複数の画素から構成される複数のブロックに
分割し、当該ブロックに関し直交変換を行って変換係数
を算出するステップと、分割された複数のブロックを、
さらに予め定めたブロック数に従って１または２以上の
ブロックのグループに区分するステップと、グループ毎
に、当該グループに属するブロックが有する最も低い周
波数成分の変換係数の平均値を算出し、予め定めた量子
化ステップサイズを用いて、当該平均値を線形量子化し
て量子化値を算出するステップと、量子化値が偶数か奇
数かを判定し、当該判定の結果に基づいて埋め込まれた
デジタル情報を抽出するステップとを含む動作環境を、
コンピュータ装置上で実現するためのプログラムを記録
している。
【０１１５】第５４の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
特定の装置によってデジタル画像信号をブロックに分割
した画素の平均値に埋込まれた固有のデジタル情報に対
し、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
ステップサイズとを入力し、デジタル画像信号を予め定
めた複数の画素から構成される複数のブロックに分割す
るステップと、ブロック毎に、当該ブロック内の画素の
平均値を算出し、量子化ステップサイズを用いて、当該
平均値を線形量子化して量子化値を算出するステップ
と、量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
プとを含む動作環境を、コンピュータ装置上で実現する
ためのプログラムを記録している。
【０１１６】第５５の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
特定の装置によってデジタル画像信号をブロックに分割
した画素の平均値に埋込まれた固有のデジタル情報に対
し、特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
ステップサイズと、出力時のデジタル画像信号内の画素
の振幅値の平均値ＬＭと入力し、入力時のデジタル画像
信号内の画素の振幅値の平均値ＬＭ’を算出し、当該平
均値ＬＭ’と平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）
を当該デジタル画像信号内のすべての画素値から減算す
るステップと、差ＤＬを減算した後のデジタル画像信号
を、予め定めた複数の画素から構成される複数のブロッ
クに分割するステップと、分割されたブロック内の画素
の平均値を算出し、量子化ステップサイズを用いて、当
該平均値を線形量子化して量子化値を算出するステップ
と、量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
プとを含む動作環境を、コンピュータ装置上で実現する
ためのプログラムを記録している。
【０１１７】第５６の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
かを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域の変
換係数に分割するステップと、分割された複数の周波数
帯域のうち、１または２の周波数帯域に含まれる個々の
変換係数に関して、当該変換係数および当該１または２
の周波数帯域と同一分割方向の同一空間表現領域にある
他の変換係数のすべての振幅絶対値が、予め定めた設定
値以下であるか否かに基づいた真偽値を格納したマップ
情報を作成するステップと、マップ情報の真偽値が真で
ある位置に対応する変換係数および他の変換係数のすべ
てを、当該変換係数に埋込むデジタル情報の値に基づい
て、予め定めた変換値に置換するステップと、置換後の
複数の変換係数を合成してデジタル画像信号を再構成す
るステップとを含む動作環境を、コンピュータ装置上で
実現するためのプログラムを記録している。
【０１１８】第５７の発明は、第５６の発明において、
変換値を設定値以下の整数±Ｋに設定し、置換するステ
ップは、変換係数および他の変換係数を、デジタル情報
のビットが論理値１の場合は変換値＋Ｋに、デジタル情
報のビットが論理値０の場合は変換値−Ｋに置換するこ
とを特徴とする。
【０１１９】第５８の発明は、第５６および第５７の発
明において、作成するステップは、水平方向成分が低域
で垂直方向成分が高域である周波数帯域または水平方向
成分が高域で垂直方向成分が低域である周波数帯域のい
ずれか一方、あるいは、その双方に含まれる変換係数に
ついてマップ情報を作成することを特徴とする。
【０１２０】第５９の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
かを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域の変
換係数に分割するステップと、分割された複数の周波数
帯域のうち、１または２の周波数帯域に含まれる個々の
変換係数に関して、当該変換係数の振幅絶対値が予め定
めた上限および下限しきい値の範囲内に含まれるか否か
に基づいた真偽値を格納したマップ情報を作成するステ
ップと、マップ情報の真偽値が真である位置に対応する
変換係数を、当該変換係数の符号および当該変換係数に
埋込むデジタル情報の値に基づいて、予め定めた変換値
に置換するステップと、置換後の複数の変換係数を合成
してデジタル画像信号を再構成するステップとを含む動
作環境を、コンピュータ装置上で実現するためのプログ
ラムを記録している。
【０１２１】第６０の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
デジタル画像信号を予め定めたサイズの複数のブロック
信号に分割し、当該ブロック信号に関し直交変換を行っ
て変換係数を算出するステップと、分割された複数のブ
ロック信号のうち、１または２のブロック信号に含まれ
る個々の変換係数に関して、当該変換係数の振幅絶対値
が予め定めた上限および下限しきい値の範囲内に含まれ
るか否かに基づいた真偽値を格納したマップ情報を作成
するステップと、マップ情報の真偽値が真である位置に
対応する変換係数を、当該変換係数の符号および当該変
換係数に埋込むデジタル情報の値に基づいて、予め定め
た変換値に置換するステップと、置換後の複数の変換係
数を逆直交変換してデジタル画像信号を再構成するステ
ップとを含む動作環境を、コンピュータ装置上で実現す
るためのプログラムを記録している。
【０１２２】第６１の発明は、第６０の発明において、
算出するステップは、離散コサイン変換またはフーリエ
変換若しくはアダマール変換のいずれかの周波数変換を
行うことを特徴とする。
【０１２３】第６２の発明は、第５９〜第６１の発明に
おいて、変換値を上限および下限しきい値の範囲内の整
数±Ａおよび±Ｂに設定し、置換するステップは、変換
係数を、デジタル情報のビットが論理値１で、かつ、当
該変換係数の符号が正の場合は変換値＋Ａに、デジタル
情報のビットが論理値１で、かつ、当該変換係数の符号
が負の場合は変換値−Ａに、デジタル情報のビットが論
理値０で、かつ、当該変換係数の符号が正の場合は変換
値＋Ｂに、デジタル情報のビットが論理値０で、かつ、
当該変換係数の符号が負の場合は変換値−Ｂに置換する
ことを特徴とする。
【０１２４】第６３の発明は、第５９〜第６２の発明に
おいて、作成するステップは、直流成分以外の低域周波
成分に含まれる変換係数についてマップ情報を作成する
ことを特徴とする。
【０１２５】第６４の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
特定の装置によってデジタル画像信号を離散ウェーブレ
ット変換またはサブバンド分割のいずれかにより分割し
た変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、特
定の装置が出力するデジタル画像信号と、デジタル情報
の埋込み位置を示すマップ情報とを入力し、離散ウェー
ブレット変換またはサブバンド分割のいずれかを用い
て、デジタル画像信号を複数の周波数帯域の変換係数に
分割するステップと、マップ情報に基づいて、当該マッ
プ情報の真偽値が真である位置に対応する変換係数およ
び当該変換係数の周波数帯域と同一分割方向の同一空間
表現領域にある他の変換係数を抽出するステップと、抽
出した変換係数および他の変換係数のうち、１または２
以上の周波数帯域に含まれる変換係数の合計値を算出す
るステップと、合計値の符号を判定し、当該判定の結果
に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
プとを含む動作環境を、コンピュータ装置上で実現する
ためのプログラムを記録している。
【０１２６】第６５の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
特定の装置によってデジタル画像信号を離散ウェーブレ
ット変換またはサブバンド分割のいずれかにより分割し
た変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、特
定の装置が出力するデジタル画像信号と、デジタル情報
の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込んだ値を示す変
換値とを入力し、離散ウェーブレット変換またはサブバ
ンド分割のいずれかを用いて、画像信号を複数の周波数
帯域の変換係数に分割するステップと、マップ情報に基
づいて、当該マップ情報の真偽値が真である位置に対応
する変換係数を抽出するステップと、抽出した変換係数
と、変換値との絶対値誤差を算出するステップと、絶対
値誤差を判定し、当該判定の結果に基づいて埋め込まれ
たデジタル情報を抽出するステップとを含む動作環境
を、コンピュータ装置上で実現するためのプログラムを
記録している。
【０１２７】第６６の発明は、コンピュータ装置におい
て実行されるプログラムを記録した記録媒体であって、
特定の装置によって離散コサイン変換またはフーリエ変
換若しくはアダマール変換のいずれかの周波数変換が施
されたデジタル画像信号をブロックに分割し直交変換し
た変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、特
定の装置が出力するデジタル画像信号と、デジタル情報
の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込んだ値を示す変
換値とを入力し、デジタル画像信号を予め定めたサイズ
の複数のブロック信号に分割し、当該ブロック信号に関
し直交変換を行って変換係数を算出するステップと、マ
ップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が真であ
る位置に対応する変換係数を抽出するステップと、抽出
した変換係数と、変換値との絶対値誤差を算出するステ
ップと、絶対値誤差を判定し、当該判定の結果に基づい
て埋め込まれたデジタル情報を抽出するステップとを含
む動作環境を、コンピュータ装置上で実現するためのプ
ログラムを記録している。
【０１２８】上記のように、第４５〜第６６の発明は、
上記第２３〜第４４の発明のデジタル情報埋込み・抽出
方法を実行するプログラムを記録した記録媒体である。
これは、既存の装置に対し、上記第２３〜第４４の発明
のデジタル情報埋込み・抽出方法を、ソフトウエアの形
態で供給することに対応させたものである。
【０１２９】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、本発
明の第１の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置の構
成を示すブロック図である。図１において、デジタル情
報埋込み装置１ａは、帯域分割部１１と、ブロック分割
部１２と、量子化部１３と、信号置換部１４と、平均値
差分加算部１５と、平均値算出部１６と、帯域合成部１
７とを備える。なお、本第１の実施形態に係るデジタル
情報埋込み装置１ａの帯域分割部１１は、上記従来の技
術において説明した帯域分割装置１１と同様の構成であ
り、以下当該構成については、同一の参照番号を付して
その説明を省略する。
【０１３０】帯域分割部１１は、デジタル化された画像
信号７１を入力して、離散ウェーブレット変換により１
０個の周波数帯域、すなわちＬＬ３信号、ＬＨｉ信号、
ＨＬｉ信号、ＨＨｉ信号（ｉ＝１〜３、以下同じ）に分
割し、それぞれの変換係数を算出する。ブロック分割部
１２は、帯域分割部１１において分割された最も低い周
波数帯域（ＬＬ３信号）を、予め定めたブロックサイズ
に従って複数のブロックに分割する。量子化部１３は、
ブロック分割部１２で分割された複数のブロックについ
て、ブロック毎に変換係数の平均値Ｍを求める。そし
て、量子化部１３は、予め定めた量子化ステップサイズ
Ｑを用いて、求めた平均値Ｍを線形量子化することで量
子化値ｑをそれぞれ算出する。信号置換部１４は、ブロ
ックに埋込むデジタル情報の値に基づいて、量子化部１
３で求めた量子化値ｑを値（ｑ＋１）または値（ｑ−
１）にそれぞれ置換する。平均値差分加算部１５は、信
号置換部１４で置換した量子化値（ｑ±１）を量子化ス
テップサイズＱを用いて逆線形量子化することで平均値
Ｍ’をそれぞれ求める。そして、平均値差分加算部１５
は、ブロック毎に、求めた平均値Ｍ’と上記平均値Ｍと
の差ＤＭ（ＤＭ＝Ｍ’−Ｍ）を算出し、ブロック内のす
べての変換係数に差ＤＭをそれぞれ加算する。平均値算
出部１６は、平均値差分加算部１５において加算処理さ
れたＬＬ３信号のすべての変換係数の平均値ＬＭを算出
する。帯域合成部１７は、埋込み処理されたＬＬ３信号
と他の複数の周波数帯域の信号を合成して、画像信号７
２を再構成する。
【０１３１】以下、図２〜図７を参照して、デジタル情
報埋込み装置１ａが行うデジタル情報埋込み方法を、具
体例を挙げつつ順に説明する。図２は、ブロック分割部
１２、量子化部１３、信号置換部１４および平均値差分
加算部１５で行う処理を示すフローチャートである。図
３は、ＬＬ３信号を分割したブロックの一例を示す図で
ある。なお、図３は、２×２サイズのブロックに分割し
た場合であって、第ｘブロック内の４つの変換係数を示
している。図４は、信号置換部１４で行う処理の一例を
示す図である。図５は、平均値差分加算部１５で行う処
理の一例を示す図である。図６は、帯域合成部１７の構
成の一例を示すブロック図である。図７は、図６の第１
の帯域合成フィルタの構成の一例を示すブロック図であ
る。また、以下の説明において、画像に埋込むデジタル
情報は、著作権者の氏名や作成年月日等が２進数化され
たビットストリームであるとする。
【０１３２】図２を参照して、まず、ブロック分割部１
２は、帯域分割部１１が出力するＬＬ３信号を予め定め
たブロックサイズに従って、第１〜第Ｎ（Ｎは、２以上
の整数。以下同じ）のブロックに分割する（ステップＳ
２０１）。この分割するブロック数Ｎは、埋込むデジタ
ル情報の論理値の数以上であればよい。なお、このブロ
ックサイズは、図３で例示した２×２サイズ以外の任意
のサイズであってもかまわない。また、このブロックサ
イズは、正方形や長方形という方形である必要はなく、
他の形状（例えば、三角形やひし形等）であってもかま
わない。
【０１３３】次に、量子化部１３は、第ｎ（ｎ＝１〜Ｎ
のそれぞれ、以下同じ）ブロック内の変換係数の平均値
Ｍｎを算出する（ステップＳ２０２）。なお、上記ステ
ップＳ２０１において、分割するブロックサイズを１×
１サイズとした場合には、この平均値を算出する処理を
行う必要はない。
【０１３４】例えば、図３において、第ｘブロックの平
均値Ｍｘは、 Ｍｘ＝（２３＋２９＋２７＋４５）／４＝３１ となる。
【０１３５】再び図２を参照して、さらに、量子化部１
３は、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１以
上の整数）を用いて、平均値Ｍｎを線形量子化して量子
化値ｑｎを算出する（ステップＳ２０３）。ここで、線
形量子化とは、ある数値を、当該数値の小数点以下を四
捨五入則に従って切り上げまたは切り捨てることで整数
化することをいう（なお、関数ｉｎｔ（ｍ）は、ｍの線
形量子化を表すものとする）。また、量子化ステップサ
イズＱは、簡単に言うと、埋込むデジタル情報が論理値
「１」である場合の置換値と、論理値「０」である場合
の置換値との間隔であり、また置換量でもある。このた
め、量子化ステップサイズＱを小さくすると画質劣化は
少なくなるが攻撃に対して弱くなり、大きくすると攻撃
に対しては強くなるが置換量が大きくなるため画質劣化
が顕著になる。従って、量子化ステップサイズＱは、一
義的に定まるものではなく、目的および対象画像信号に
よって任意に設定することができる。なお、本第１の実
施形態の説明においては、量子化ステップサイズＱ＝１
０としている。
【０１３６】例えば、図３において、第ｘブロックの量
子化値ｑｘは、上述のように平均値Ｍｘ＝３１であるの
で、 ｑｘ＝ｉｎｔ（Ｍｘ／Ｑ）＝ｉｎｔ（３１／１０）＝３ となる。
【０１３７】再び図２を参照して、信号置換部１４は、
第ｎブロックに埋込むデジタル情報の論理値（「１」か
「０」）を抽出する（ステップＳ２０４）。その後、信
号置換部１４は、量子化値ｑｎが偶数か奇数かを判定す
る（ステップＳ２０５）。このステップＳ２０５の判定
において量子化値ｑｎが偶数の場合、信号置換部１４
は、上記ステップＳ２０４で抽出した埋込む論理値が
「１」か否かをさらに判定する（ステップＳ２０６）。
このステップＳ２０６の判定において埋込む論理値が
「１」の場合、信号置換部１４は、Ｍｎ／Ｑの値に最も
近い奇数（ｑｎ＋１またはｑｎ−１のいずれか）を量子
化値ｑｎ’とする（すなわち、量子化値をｑｎからｑ
ｎ’へ置換する）（ステップＳ２０８）。これに対し、
上記ステップＳ２０６の判定において埋込む論理値が
「０」の場合、信号置換部１４は、量子化値ｑｎの値を
そのまま量子化値ｑｎ’とする（ステップＳ２１０）。
一方、上記ステップＳ２０５の判定において量子化値ｑ
ｎが偶数でない場合（つまり、奇数の場合）、信号置換
部１４は、埋込む論理値が「０」か否かをさらに判定す
る（ステップＳ２０７）。このステップＳ２０７の判定
において埋込む論理値が「０」の場合、信号置換部１４
は、Ｍｎ／Ｑの値に最も近い偶数（ｑｎ＋１またはｑｎ
−１のいずれか）を量子化値ｑｎ’とする（ステップＳ
２０９）。これに対し、上記ステップＳ２０７の判定に
おいて埋込む論理値が「１」の場合、信号置換部１４
は、量子化値ｑｎの値をそのまま量子化値ｑｎ’とする
（ステップＳ２１０）。
【０１３８】例えば、図４を参照して、図３に示した第
ｘブロックにおける量子化値ｑｘは、上述のように奇数
の「３」であり、またＭｘ／Ｑ＝３．１である。よっ
て、上述したステップＳ２０５〜Ｓ２１０に従うと、デ
ジタル情報の論理値「１」を第ｘブロックに埋込む場合
は、量子化値ｑｘが奇数であるのでそのままｑｘ＝３の
値をｑｘ’＝３とする。逆に、デジタル情報の論理値
「０」を第ｘブロックに埋込む場合は、Ｍｘ／Ｑ＝３．
１の値に最も近い偶数、すなわち「４」を量子化値ｑ
ｘ’（ｑｘ’＝ｑｘ＋１）とする。
【０１３９】再び図２を参照して、平均値差分加算部１
５は、上記ステップＳ２０８〜Ｓ２１０のいずれかで求
めた量子化値ｑｎ’と量子化ステップサイズＱとを用い
て逆線形量子化を行い、平均値Ｍｎ’（＝ｑｎ’＊Ｑ）
を算出する（ステップＳ２１１）。そして、平均値差分
加算部１５は、算出した平均値Ｍｎ’と上記ステップＳ
２０２で求めた平均値Ｍｎとの差ＤＭｎ（＝Ｍｎ’−Ｍ
ｎ）を求める（ステップＳ２１２）。さらに、平均値差
分加算部１５は、この差ＤＭｎを第ｎブロック内のすべ
ての変換係数に加算する（ステップＳ２１３）。
【０１４０】例えば、図５を参照して、第ｘブロックに
デジタル情報の論理値「０」を埋込む場合は、上述のと
おり量子化値ｑｘ’が４であるので、逆線形量子化した
後の平均値Ｍｘ’は、 Ｍｘ’＝ｑｘ’＊Ｑ＝４＊１０＝４０ となり、平均値Ｍｘとの差ＤＭｘは、 ＤＭｘ＝Ｍｘ’−Ｍｘ＝４０−３１＝＋９ となる。そして、この差ＤＭｘを第ｘブロックの各変換
係数に加算してデジタル情報埋込み後の変換係数を作成
する（図５（ｂ））。一方、第ｘブロックにデジタル情
報の論理値「１」を埋込む場合は、上述のとおり量子化
値ｑｘ’が３であるので、逆線形量子化した後の平均値
Ｍｘ’は、 Ｍｘ’＝ｑｘ’＊Ｑ＝３＊１０＝３０ となり、平均値Ｍｘとの差ＤＭｘは、 ＤＭｘ＝Ｍｘ’−Ｍｘ＝３０−３１＝−１ となる。そして、この差ＤＭｘを第ｘブロックの各変換
係数に加算（この場合、結果的には減算となる）してデ
ジタル情報埋込み後の変換係数を作成する（図５
（ｃ））。
【０１４１】量子化部１３、信号置換部１４および平均
値差分加算部１５は、以上述べたデジタル情報の埋込み
処理（上記ステップＳ２０２〜Ｓ２１３）を、第１〜第
Ｎブロックのすべてに対して行うべく、すべてのブロッ
クについて処理を行ったか否かを判断し、まだ処理を行
っていないブロックが存在する場合には、上記ステップ
Ｓ２０２に戻って同様の処理を繰り返し行う（ステップ
Ｓ２１４）。
【０１４２】そして、その後、平均値算出部１６は、Ｌ
Ｌ３信号のすべての変換係数の平均値ＬＭを算出する。
この平均値ＬＭは、外部からの攻撃により画像信号に変
化があった場合、後述する埋込んだデジタル情報の抽出
の際に、より確実にデジタル情報を抽出するための補正
値となるものである。ただし、外部からの攻撃がなく画
像信号（特にＬＬ３信号）の変化を考慮する必要がない
場合には、ＬＬ３信号の変換係数の平均値ＬＭを算出す
る平均値算出部１６の構成を省略することが可能であ
る。
【０１４３】なお、デジタル情報のビット数が分割した
ブロック数より少ない場合には、例えば、デジタル情報
を一通り埋込んだ後に当該デジタル情報の第１ビットに
戻って引き続き埋込む方法や、余ったブロックにすべて
「０（または１）」のビットを埋込むという方法等を用
いればよい。
【０１４４】次に、帯域合成部１７の処理について説明
する。帯域合成部１７は、簡単に言えば帯域分割部１１
と逆の処理を行う。図６を参照して、帯域合成部１７
は、それぞれ同じ構成を有する第１〜第３の帯域合成フ
ィルタ４００、５００および６００を備える。第１〜第
３の帯域合成フィルタ４００、５００および６００は、
４つの周波数帯域信号を入力し、１つの信号に合成して
出力する。
【０１４５】第１の帯域合成フィルタ４００は、デジタ
ル情報の埋込み処理が終ったＬＬ３信号と、ＬＨ３信
号、ＨＬ３信号およびＨＨ３信号とを入力し、これらを
合成してＬＬ２信号を作成する。第２の帯域合成フィル
タ５００は、上記合成したＬＬ２信号とＬＨ２信号、Ｈ
Ｌ２信号およびＨＨ２信号とを入力し、これらを合成し
てＬＬ１信号を作成する。そして、第３の帯域合成フィ
ルタ６００は、上記合成したＬＬ１信号とＬＨ１信号、
ＨＬ１信号およびＨＨ１信号とを入力し、これらを合成
して画像信号７２を再構成する。
【０１４６】図７は、第１の帯域合成フィルタ４００の
構成の一例を示すブロック図である。図７において、第
１の帯域合成フィルタ４００は、第１〜第３の２帯域合
成部４０１〜４０３を備える。この第１〜第３の２帯域
合成部４０１〜４０３は、それぞれＬＰＦ４１１〜４１
３と、ＨＰＦ４２１〜４２３と、信号に対して２：１の
割合で零を挿入するアップサンプラ４３１〜４３３およ
び４４１〜４４３と、加算器４５１〜４５３とを備え
る。
【０１４７】第１の２帯域合成部４０１は、ＬＬ３信号
とＬＨ３信号とを入力して、それぞれアップサンプラ４
３１および４４１を用いて２倍のサイズの信号に変換
し、変換した２つの信号を垂直方向成分に関してＬＰＦ
４１１およびＨＰＦ４２１でフィルタリングした後、加
算して出力する。一方、第２の２帯域合成部４０２は、
ＨＬ３信号とＨＨ３信号とを入力して、それぞれアップ
サンプラ４３２および４４２を用いて２倍のサイズの信
号に変換し、変換した２つの信号を垂直方向成分に関し
てＬＰＦ４１２およびＨＰＦ４２２でフィルタリングし
た後、加算して出力する。そして、第３の２帯域合成部
４０３は、加算器４５１および４５２の出力を入力し
て、それぞれアップサンプラ４３３および４４３を用い
て２倍のサイズの信号に変換し、変換した２つの信号を
水平方向成分に関してＬＰＦ４１３およびＨＰＦ４２３
でフィルタリングした後、加算して出力する。
【０１４８】これにより、第１の帯域合成フィルタ４０
０からは、第２の階層信号である水平・垂直方向共に低
域のＬＬ２信号が出力される。なお、第２および第３の
帯域合成フィルタ５００および６００も、入力する信号
に対して上記と同様の処理を行う。
【０１４９】帯域合成部１７は、上述のようにＬＬ３信
号、ＬＨｉ信号、ＨＬｉ信号、ＨＨｉ信号の１０の周波
数帯域信号を、埋込み処理が行われた画像信号７２に再
構成し、上記量子化ステップサイズＱおよび平均値ＬＭ
と共に出力する。
【０１５０】以上のように、本第１の実施形態に係るデ
ジタル情報埋込み装置１ａは、最も低い周波数帯域（Ｌ
Ｌ３信号）の変換係数にのみデジタル情報を埋込む。こ
れにより、第三者による不正利用のための攻撃に対し
て、埋込んだデジタル情報の消失を防ぐことができる。
さらに、本第１の実施形態に係るデジタル情報埋込み装
置１ａは、デジタル情報の論理値に基づいて、量子化値
ｑｎをＭｎ／Ｑの値に最も近い奇数または偶数のいずれ
かの値に置換する。これにより、抽出時の画像劣化への
影響を少なくでき、かつ、埋込んだデジタル情報の第三
者による検知がしにくくなる。
【０１５１】なお、本第１の実施形態に係るデジタル情
報埋込み装置１ａにおいて行う離散ウェーブレット変換
は、３つの階層に限られるものではなく、ＬＬ信号が１
×１の要素になるまで何回でも行うことができる。ま
た、信号置換部１４における量子化値ｑｎの置換の処理
は、埋込むデジタル情報の論理値が「０」の場合にＭｎ
／Ｑの値に最も近い奇数の量子化値に、論理値が「１」
の場合にＭｎ／Ｑの値に最も近い偶数の量子化値に置換
するようにしてもよい。
【０１５２】（第２の実施形態）図８は、本発明の第２
の実施形態に係るデジタル情報抽出装置の構成を示すブ
ロック図である。この本第２の実施形態に係るデジタル
情報抽出装置１ｂは、上記第１の実施形態に係るデジタ
ル情報埋込み装置１ａによって埋込まれたデジタル情報
を抽出するための装置である。図８において、デジタル
情報抽出装置１ｂは、帯域分割部１１と、平均値差分減
算部２１と、ブロック分割部１２と、量子化部１３と、
デジタル情報判定部２２とを備える。なお、本第２の実
施形態に係るデジタル情報抽出装置１ｂの帯域分割部１
１、ブロック分割部１２および量子化部１３は、上記第
１の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置１ａの帯域
分割部１１、ブロック分割部１２および量子化部１３と
同様の構成であり、以下当該構成については、同一の参
照番号を付してその説明を省略する。
【０１５３】帯域分割部１１は、画像信号８１を入力す
る。この画像信号８１は、上記第１の実施形態に係るデ
ジタル情報埋込み装置１ａの帯域合成部１７が出力する
画像信号７２に加え、量子化部１３において線形量子化
に用いた量子化ステップサイズＱと、平均値算出部１６
において算出したＬＬ３信号内の変換係数の平均値ＬＭ
とを含んでいる。帯域分割部１１は、入力した画像信号
８１に関して離散ウェーブレット変換を行って１０個の
周波数帯域ＬＬ３信号、ＬＨｉ信号、ＨＬｉ信号、ＨＨ
ｉ信号に分割し、それぞれの変換係数を算出する。平均
値差分減算部２１は、ＬＬ３信号内のすべての変換係数
の平均値ＬＭ’を算出し、与えられる上記平均値ＬＭと
の差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を求める。そして、平均値
差分減算部２１は、ＬＬ３信号内のすべての変換係数か
ら差ＤＬを減算する。ブロック分割部１２は、平均値差
分減算部２１において減算処理を施したＬＬ３信号を、
予め定めたブロックサイズに従って複数のブロックに分
割する。量子化部１３は、ブロック分割部１２で分割さ
れた複数のブロックについて、ブロック毎に変換係数の
平均値Ｍを求める。そして、量子化部１３は、与えられ
る上記量子化ステップサイズＱを用いて、求めた平均値
Ｍを線形量子化することで量子化値ｑをそれぞれ算出す
る。デジタル情報判定部２２は、量子化部１３において
算出された量子化値ｑのそれぞれについて値が偶数か奇
数かを判定し、当該判定に基づいて埋込んだデジタル情
報の論理値を判断する。
【０１５４】以下、図９および図１０を参照して、デジ
タル情報抽出装置１ｂが行うデジタル情報抽出方法を説
明する。図９は、平均値差分減算部２１、ブロック分割
部１２、量子化部１３およびデジタル情報判定部２２で
行う処理を示すフローチャートである。図１０は、第ｘ
ブロックからデジタル情報を抽出する一例を示す図であ
る。なお、図１０（ａ）は、上記デジタル情報埋込み装
置１ａが出力した第ｘブロックの変換係数を示し（図５
（ｂ）を参照）、図１０（ｂ）は、本デジタル情報抽出
装置１ｂが入力した第ｘブロックの変換係数を示してい
る。図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の変換係数を差ＤＬ
によって補正した第ｘブロックの変換係数を示してい
る。
【０１５５】図９を参照して、まず、平均値差分減算部
２１は、ＬＬ３信号内の変換係数の平均値ＬＭ’を算出
する（ステップＳ９０１）。平均値差分減算部２１は、
算出した平均値ＬＭ’と与えられる平均値ＬＭとの差Ｄ
Ｌを求め、ＬＬ３信号内のすべての変換係数から差ＤＬ
を減算する（ステップＳ９０２）。
【０１５６】例えば、図１０において、ＬＬ３信号内の
変換係数の平均値が、ＬＭ＝５０からＬＭ’＝５３に変
化しているので、差ＤＬは、 ＤＬ＝ＬＭ’−ＬＭ＝５３−５０＝３ となる。この差ＤＬ＝３を各変換係数から減算するた
め、第ｘブロックに関しては、変換係数が図１０（ｂ）
に示す値から図１０（ｃ）に示す値へ変換される。
【０１５７】再び図９を参照して、ブロック分割部１２
は、平均値差分減算部２１において減算処理を施したＬ
Ｌ３信号を、予め定めたブロックサイズに従って第１〜
第Ｎブロックに分割する（ステップＳ９０３）。量子化
部１３は、ブロック毎に変換係数の平均値Ｍｎを算出し
（ステップＳ９０４）、与えられる量子化ステップサイ
ズＱを用いて、平均値Ｍｎを線形量子化することで量子
化値ｑｎを求める（ステップＳ９０５）。
【０１５８】例えば、図１０（ｃ）において、第ｘブロ
ックの平均値Ｍｘは、 Ｍｘ＝（３５＋３４＋４０＋５９）／４＝４２ となる。従って、第ｘブロックの量子化値ｑｘは、 ｑｘ＝ｉｎｔ（Ｍｘ／Ｑ）＝ｉｎｔ（４２／１０）＝４ となる。
【０１５９】再び図９を参照して、デジタル情報判定部
２２は、上記ステップＳ９０５において算出した量子化
値ｑｎの値が偶数か奇数かを判定する（ステップＳ９０
６）。このステップＳ９０６の判定において量子化値ｑ
ｎが偶数である場合、デジタル情報判定部２２は、第ｎ
ブロックの位置に埋込んであるデジタル情報は論理値
「０」であると判断する（ステップＳ９０７）。一方、
上記ステップＳ９０６の判定において量子化値ｑｎが奇
数である場合、デジタル情報判定部２２は、第ｎブロッ
クの位置に埋込んであるデジタル情報は論理値「１」で
あると判断する（ステップＳ９０８）。
【０１６０】例えば、図１０（ｃ）において、第ｘブロ
ックの量子化値ｑｘは、上述のように「４」の偶数なの
で、埋込まれているデジタル情報の論理値は「０」であ
ると判断する。
【０１６１】デジタル情報判定部２２は、以上述べたデ
ジタル情報の抽出処理（上記ステップＳ９０４〜Ｓ９０
８）を第１〜第Ｎブロックのすべてについて行うべく、
すべてのブロックについて処理を行ったか否かを判断
し、まだ処理を行っていないブロックが存在する場合に
は、上記ステップＳ９０４に戻って同様の処理を繰り返
し行う（ステップＳ９０９）。
【０１６２】このように、デジタル情報判定部２２は、
上述したデジタル情報の抽出処理を第１〜第Ｎブロック
のすべてについて行い、画像信号内に埋込まれている論
理値をそれぞれ抽出し、デジタル情報のビットストリー
ムとして再現する。
【０１６３】ここで、確認のため言及しておくと、差Ｄ
ＬをＬＬ３信号内の各変換係数から減算するのは、以下
に示す理由のためである。図１０を参照して、外部から
の攻撃により画像信号に変化（平均値ＬＭから平均値Ｌ
Ｍ’への変化）が生じているにもかかわらず、差ＤＬ分
の減算を行わない場合、平均値Ｍｘを算出するブロック
は、図１０（ｂ）に示す変換係数となる。従って、この
場合の平均値Ｍｘは、 Ｍｘ＝（３８＋３７＋４３＋６２）／４＝４５ となり、第ｘブロックの量子化値ｑｘは、 ｑｘ＝ｉｎｔ（Ｍｘ／Ｑ）＝ｉｎｔ（４５／１０）＝５ と奇数になってしまう。つまり、第ｘブロックに埋込ま
れているデジタル情報の論理値が「１」と誤って判断さ
れてしまう場合が発生するのである。
【０１６４】従って、本第２の実施形態に係るデジタル
情報抽出装置１ｂは、より確実に正しい論理値を抽出す
るために、各変換係数から差ＤＬ分を減算する処理（補
正）を行っているのである。
【０１６５】ただし、本第２の実施形態に係るデジタル
情報抽出装置１ｂは、入力するＬＬ３信号の変換係数の
変動が少ない場合には、平均値差分減算部２１の構成
（すなわち、図９のステップＳ９０１およびＳ９０２の
処理）を省略しても、何ら問題なくデジタル情報の抽出
処理を行うことができる。
【０１６６】以上のように、本発明の第２の実施形態に
係るデジタル情報抽出装置１ｂは、高周波帯域のデータ
破壊に対する影響をほとんど受けない最も低い周波数帯
域に埋込み処理された変換係数を抽出し、予め定めた方
法で当該ブロック内の変換係数の平均値の量子化値を算
出した結果により埋込んだデジタル情報の論理値を判断
する。従って、不正利用者の攻撃に対する影響を受ける
ことなく、正確なデジタル情報を取り出すことができ
る。
【０１６７】（第３の実施形態）図１１は、本発明の第
３の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置の構成を示
すブロック図である。図１１において、デジタル情報埋
込み装置２ａは、直交変換部３１と、ブロック選択部３
２と、量子化部３３と、信号置換部１４と、平均値差分
加算部３５と、逆直交変換部３６と、平均値算出部３７
とを備える。なお、本第３の実施形態に係るデジタル情
報埋込み装置２ａの信号置換部１４は、上記第１の実施
形態に係るデジタル情報埋込み装置１ａの信号置換部１
４と同様の構成であり、以下当該構成については、同一
の参照番号を付してその説明を省略する。
【０１６８】直交変換部３１は、デジタル化された画像
信号７１を入力して、予め定めたブロックサイズに従っ
て複数のブロックに分割する。そして、直交変換部３１
は、分割した複数のブロック毎に、信号を直交変換する
ことで変換係数をそれぞれ算出する。ブロック選択部３
２は、直交変換部３１において分割された複数のブロッ
クを、さらに予め定めたブロック数に従って１または２
以上のブロックのグループに区分する。量子化部３３
は、ブロック選択部３２において区分されたグループ毎
に、グループ内のブロックがそれぞれ有する最も低い周
波数成分の変換係数（以下、直流成分という）の平均値
Ｍを求める。そして、量子化部３３は、予め定めた量子
化ステップサイズＱを用いて、求めた平均値Ｍを線形量
子化することで量子化値ｑをそれぞれ算出する。信号置
換部１４は、ブロックに埋込むデジタル情報の値に基づ
いて、量子化部１３で求めた量子化値ｑを値（ｑ＋１）
または値（ｑ−１）にそれぞれ置換する。平均値差分加
算部３５は、信号置換部１４で置換した量子化値（ｑ±
１）を量子化ステップサイズＱを用いて逆線形量子化す
ることで平均値Ｍ’をそれぞれ求める。そして、平均値
差分加算部３５は、グループ毎に、求めた平均値Ｍ’と
上記平均値Ｍとの差ＤＭ（ＤＭ＝Ｍ’−Ｍ）を算出し、
グループ内のブロックの直流成分のすべてに差ＤＭをそ
れぞれ加算する。逆直交変換部３６は、平均値差分加算
部１５において直流成分に加算処理されたブロックを逆
直交変換して画像信号７３を再構成する。平均値算出部
３７は、逆直交変換部３６において再構成された画像信
号７３の全画素値の平均値ＬＭを算出し、画像信号７３
と共に出力する。
【０１６９】以下、図１２〜図１４を参照して、デジタ
ル情報埋込み装置２ａが行うデジタル情報埋込み方法を
順に説明する。図１２は、直交変換部３１で行う処理の
一例を示す図である。図１３は、ブロック選択部３２で
行う処理の一例を示す図である。図１４は、ブロック選
択部３２、量子化部３３、信号置換部１４および平均値
差分加算部３５で行う処理を示すフローチャートであ
る。
【０１７０】図１２を参照して、まず、直交変換部３１
は、デジタル画像信号７１を入力して、予め定めたブロ
ックサイズに従って、第１〜第Ｎブロックに分割する
（図１２（ａ））。そして、直交変換部３１は、分割し
た第１〜第Ｎブロックの信号をそれぞれ直交変換して、
同じブロックサイズの変換係数を算出する。図１２にお
いては、画像信号７１が８×８サイズの画素で構成され
る複数のブロックに分割され、各ブロックについて離散
コサイン変換（ＤＣＴ）による直交変換が行われた場合
を示している（図１２（ｂ）、（ｃ））。なお、図１２
（ｃ）に示す直交変換した変換係数の中で、左上の変換
係数（同図中、黒で塗りつぶした部分）が直流成分であ
り、図１２（ｂ）に示すブロック内の全画素値の平均値
を表している。
【０１７１】図１４を参照して、ブロック選択部３２
は、直交変換部３１において分割された第１〜第Ｎブロ
ックを、予め定めたブロック数に従って１または２以上
のブロックから構成される第１〜第Ｓ（Ｓは、２≦Ｓ≦
Ｎを満たす整数。以下同じ）グループに区分する（ステ
ップＳ１４０１）。この区分するグループ数Ｓは、埋込
むデジタル情報の論理値の数以上であればよい。
【０１７２】例えば、図１３においては、第１ブロッ
ク，第２ブロック，第１１ブロックおよび第１２ブロッ
クの４つを１つのグループとした区分を行っている。な
お、この区分するグループのブロックサイズは、図１３
で例示した２×２サイズ以外の任意のサイズであっても
かまわない。また、このブロックサイズは、正方形や長
方形という方形である必要はなく、他の形状（例えば、
三角形やひし形等）であってもかまわない。さらに、グ
ループ内の各ブロックが必ず隣接している必要はなく、
隣接しないブロックを選択してグループ化してもよい。
【０１７３】再び図１４を参照して、次に、量子化部３
３は、第ｓ（ｓ＝１〜Ｓのそれぞれ、以下同じ）グルー
プ内の複数のブロックについて直流成分のみをそれぞれ
抽出して、その平均値Ｍｓを算出する（ステップＳ１４
０２）。なお、上記ステップＳ１４０１において、分割
するブロックサイズを１×１サイズとした場合には、こ
の平均値を算出する処理を行う必要はない。さらに、量
子化部３３は、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑ
は、１以上の整数）を用いて、平均値Ｍｓを線形量子化
して量子化値ｑｓを算出する（ステップＳ１４０３）。
信号置換部１４は、上記第１の実施形態において述べた
のと同様、第ｓグループに埋込むデジタル情報の論理値
を抽出すると共に、量子化値ｑｓ’を求める（ステップ
Ｓ１４０４〜Ｓ１４１０）。平均値差分加算部３５は、
上記ステップＳ１４０８〜Ｓ１４１０のいずれかで求め
た量子化値ｑｓ’と量子化ステップサイズＱとを用いて
逆線形量子化を行い、平均値Ｍｓ’（＝ｑｓ’＊Ｑ）を
算出する（ステップＳ１４１１）。そして、平均値差分
加算部３５は、算出した平均値Ｍｓ’と上記ステップＳ
１４０２で求めた平均値Ｍｓとの差ＤＭｓ（＝Ｍｓ’−
Ｍｓ）を求める（ステップＳ１４１２）。さらに、平均
値差分加算部３５は、この差ＤＭｓを第ｓグループ内の
すべてのブロックの直流成分に加算する（ステップＳ１
４１３）。
【０１７４】ブロック選択部３２、量子化部３３、信号
置換部１４および平均値差分加算部３５は、以上述べた
デジタル情報の埋込み処理（上記ステップＳ１４０２〜
Ｓ１４１３）を、第１〜第Ｓグループ内のブロックのす
べてに対して行うべく、すべてのグループについて処理
を行ったか否かを判断し、まだ処理を行っていないグル
ープが存在する場合には、上記ステップＳ１４０２に戻
って同様の処理を繰り返し行う（ステップＳ１４１
４）。
【０１７５】デジタル情報の埋込み処理が終わると、逆
直交変換部３６は、平均値差分加算部３５において直流
成分に加算処理された複数のブロックをそれぞれ逆直交
変換して、画像信号７３を再構成する。そして、その
後、平均値算出部３７は、逆直交変換部３６において再
構成された画像信号７３の全画素値の平均値ＬＭを算出
し、再構成された画像信号７３および上記量子化ステッ
プサイズＱと共に出力する。なお、この平均値ＬＭは、
上記第１の実施形態で述べたものと同様の役割を有す
る。
【０１７６】以上のように、本第３の実施形態に係るデ
ジタル情報埋込み装置２ａは、最も低い周波数帯域の変
換係数（直流成分）にデジタル情報を埋込む。これによ
り、第三者による不正利用のための攻撃に対して、埋込
んだデジタル情報の消失を防ぐことができる。さらに、
本第３の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置２ａ
は、デジタル情報の論理値に基づいて、量子化値ｑｓを
当該Ｍｓ／Ｑの値に最も近い奇数または偶数のいずれか
の値に置換する。これにより、抽出時の画像劣化への影
響を少なくでき、かつ、埋込んだデジタル情報の第三者
による検知がしにくくなる。
【０１７７】なお、本第３の実施形態に係るデジタル情
報埋込み装置２ａの直交変換部３１において行う直交変
換は、上述した離散コサイン変換に限られるものではな
く、フーリエ変換またはアダマール変換等であってもか
まわない。
【０１７８】また、本第３の実施形態に係るデジタル情
報埋込み装置２ａにおいては、平均値算出部３７を逆直
交変換部３６の後段に構成し、画像信号７３の全画素値
の平均値ＬＭを算出した。しかし、上述したように、直
交変換した変換係数の直流成分は、画像信号の全画素値
の平均値を表している（図１２を参照）。従って、平均
値算出部３７を平均値差分加算部３５と逆直交変換部３
６との間に構成し、各ブロックの直流成分の平均値を算
出するようにしてもよい。
【０１７９】（第４の実施形態）図１５は、本発明の第
４の実施形態に係るデジタル情報抽出装置の構成を示す
ブロック図である。この本第４の実施形態に係るデジタ
ル情報抽出装置２ｂは、上記第３の実施形態に係るデジ
タル情報埋込み装置２ａによって埋込まれたデジタル情
報を抽出するための装置である。図１５において、デジ
タル情報抽出装置２ｂは、平均値差分減算部４１と、直
交変換部３１と、ブロック選択部３２と、量子化部３３
と、デジタル情報判定部２２とを備える。なお、本第４
の実施形態に係るデジタル情報抽出装置２ｂの直交変換
部３１、ブロック選択部３２および量子化部３３は、上
記第３の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置２ａの
直交変換部３１、ブロック選択部３２および量子化部３
３と同様の構成である。また、デジタル情報判定部２２
は、上記第２の実施形態に係るデジタル情報報抽出装置
１ｂのデジタル情報判定部２２と同様の構成であり、以
下当該構成については、同一の参照番号を付してその説
明を省略する。
【０１８０】平均値差分減算部４１は、画像信号８２を
入力する。この画像信号８２は、上記第３の実施形態に
係るデジタル情報埋込み装置２ａの逆直交変換部３６が
出力する画像信号７３に加え、量子化部３３において線
形量子化に用いた量子化ステップサイズＱと、平均値算
出部３７において算出した画像信号７３の全画素値の平
均値ＬＭとを含んでいる。平均値差分減算部４１は、入
力した画像信号８２の全画素値の平均値ＬＭ’を算出
し、与えられる上記平均値ＬＭとの差ＤＬ（ＤＬ＝Ｌ
Ｍ’−ＬＭ）を求める。そして、平均値差分減算部４１
は、画像信号８２のすべての画素値から差ＤＬを減算す
る。直交変換部３１は、平均値差分減算部４１において
減算処理を施した画像信号８２を予め定めたブロックサ
イズに従って複数のブロックに分割した後、当該ブロッ
クの信号を直交変換することでそれぞれの変換係数を算
出する。ブロック選択部３２は、直交変換部３１におい
て分割された複数のブロックを、さらに予め定めたブロ
ック数に従って１または２以上のブロックのグループに
区分する。量子化部３３は、ブロック選択部３２におい
て区分されたグループ毎に、グループ内のブロックがそ
れぞれ有する直流成分の平均値Ｍを求める。そして、量
子化部３３は、予め定めた量子化ステップサイズＱを用
いて、求めた平均値Ｍを線形量子化することで量子化値
ｑをそれぞれ算出する。デジタル情報判定部２２は、量
子化部３３において算出された量子化値ｑのそれぞれに
ついて値が偶数か奇数かを判定し、当該判定に基づいて
埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。
【０１８１】以下、図１６を参照して、デジタル情報抽
出装置２ｂが行うデジタル情報抽出方法を説明する。図
１６は、デジタル情報抽出装置２ｂが行う処理を示すフ
ローチャートである。
【０１８２】まず、平均値差分減算部４１は、画像信号
８２の全画素値の平均値ＬＭ’を算出する（ステップＳ
１６０１）。平均値差分減算部４１は、算出した平均値
ＬＭ’と与えられる平均値ＬＭとの差ＤＬを求め、画像
信号８２のすべての画素値から差ＤＬを減算する（ステ
ップＳ１６０２）。直交変換部３１は、平均値差分減算
部４１において減算処理を施した画像信号８２を予め定
めたブロックサイズに従って第１〜第Ｎブロックに分割
した後、当該ブロックの信号を直交変換することで、そ
れぞれの変換係数を算出する（ステップＳ１６０３）。
ブロック選択部３２は、直交変換部３１において分割さ
れた第１〜第Ｎブロックを、さらに予め定めたブロック
数に従って１または２以上のブロックの第１〜第Ｓグル
ープに区分する（ステップＳ１６０４）。量子化部３３
は、グループ毎に、含まれるブロックの直流成分の平均
値Ｍｓを算出し（ステップＳ１６０５）、与えられる量
子化ステップサイズＱを用いて、平均値Ｍｓを線形量子
化することで量子化値ｑｓを求める（ステップＳ１６０
６）。そして、デジタル情報判定部２２は、上記第２の
実施形態で述べた判定処理を行い、各グループ位置に埋
込んであるデジタル情報の論理値をすべて判断する（ス
テップＳ１６０７〜Ｓ１６０９）。デジタル情報判定部
２２は、すべてのグループについて処理を行ったか否か
を判断し、まだ処理を行っていないグループが存在する
場合には、上記ステップＳ１６０４に戻って同様の処理
を繰り返し行う（ステップＳ１６１０）。
【０１８３】このように、デジタル情報判定部２２は、
上述したデジタル情報の抽出処理を第１〜第Ｓグループ
のすべてについて行い、画像信号内に埋込まれている論
理値をそれぞれ抽出し、デジタル情報のビットストリー
ムとして再現する。
【０１８４】以上のように、本第４の実施形態に係るデ
ジタル情報抽出装置２ｂは、高周波帯域のデータ破壊に
対する影響をほとんど受けない最も低い周波数成分に埋
込み処理された直流成分を抽出し、予め定めた方法で当
該複数のブロック内の直流成分の平均値の量子化値を算
出した結果により埋込んだデジタル情報の論理値を判断
する。従って、不正利用者の攻撃に対する影響を受ける
ことなく、正確なデジタル情報を取り出すことができ
る。
【０１８５】なお、本第４の実施形態に係るデジタル情
報抽出装置２ｂにおいても、上記第２の実施形態に係る
デジタル情報抽出装置１ｂと同様に、入力する画像信号
８２の画素値の変動が少ない場合には、平均値差分減算
部４１の構成（すなわち、図１６のステップＳ１６０１
およびＳ１６０２の処理）を省略しても、何ら問題なく
デジタル情報の抽出処理を行うことができる。
【０１８６】また、上記第３の実施形態において述べた
ように、平均値算出部３７を平均値差分加算部３５と逆
直交変換部３６との間に構成したデジタル情報埋込み装
置に対しては、本第４の実施形態に係るデジタル情報抽
出装置２ｂの構成は、平均値差分減算部４１と直交変換
部３１とを入れ替えた構成となる。
【０１８７】（第５の実施形態）図１７は、本発明の第
５の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置の構成を示
すブロック図である。図１７において、デジタル情報埋
込み装置３ａは、ブロック選択部３２と、量子化部３３
と、信号置換部１４と、平均値差分加算部３５と、平均
値算出部３７とを備える。図１７に示すように、本第５
の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置３ａは、上記
第３の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置２ａのか
ら直交変換部３１と逆直交変換部とを削除した構成であ
る。
【０１８８】この本第５の実施形態に係るデジタル情報
埋込み装置３ａは、画像信号７１に直交変換処理を行わ
ない場合にも上記第３の実施形態と同様の埋込み処理が
可能なことを示すものである。以下、本デジタル情報埋
込み装置３ａの処理を簡単に説明する。
【０１８９】ブロック選択部３２は、デジタル化された
画像信号７１を入力して、予め定めたブロックサイズに
従って複数のブロックに分割した後、その分割したブロ
ックをさらに予め定めたブロック数に従って１または２
以上のブロックのグループに区分する。量子化部３３
は、ブロック選択部３２において区分されたグループ毎
に、ブロック内の画素値の平均値Ｍを算出する。そし
て、量子化部３３は、予め定めた量子化ステップサイズ
Ｑを用いて、求めた平均値Ｍを線形量子化することで量
子化値ｑをそれぞれ算出する。信号置換部１４は、ブロ
ックに埋込むデジタル情報の値に基づいて、量子化部１
３で求めた量子化値ｑを値（ｑ＋１）または値（ｑ−
１）にそれぞれ置換する。平均値差分加算部３５は、信
号置換部１４で置換した量子化値（ｑ±１）を量子化ス
テップサイズＱを用いて逆線形量子化することで平均値
Ｍ’をそれぞれ求める。そして、平均値差分加算部３５
は、グループ毎に、求めた平均値Ｍ’と上記平均値Ｍと
の差ＤＭ（ＤＭ＝Ｍ’−Ｍ）を算出し、グループ内のブ
ロックの画素値のすべてに差ＤＭをそれぞれ加算して、
埋込み処理された画像信号７４を出力する。平均値算出
部３７は、画像信号７４の全画素値の平均値ＬＭを算出
する。
【０１９０】以上の構成により、本第５の実施形態に係
るデジタル情報埋込み装置３ａは、入力画像信号に対し
て離散コサイン変換、フーリエ変換またはアダマール変
換を行わないブロックに対しても、上記第３の実施形態
において述べたデジタル情報の埋込み処理が可能とな
る。
【０１９１】（第６の実施形態）図１８は、本発明の第
６の実施形態に係るデジタル情報抽出装置の構成を示す
ブロック図である。図１８において、デジタル情報抽出
装置３ｂは、平均値差分減算部４１と、ブロック選択部
３２と、量子化部３３と、デジタル情報判定部２２とを
備える。図１８に示すように、本第６の実施形態に係る
デジタル情報抽出装置３ｂは、上記第４の実施形態に係
るデジタル情報抽出装置２ｂから直交変換部３１を削除
した構成である。
【０１９２】この本第６の実施形態に係るデジタル情報
埋込み装置３ｂは、上記第５の実施形態に係るデジタル
情報埋込み装置３ａによって埋込まれたデジタル情報を
抽出するための装置である。以下、本デジタル情報埋込
み装置３ｂの処理を簡単に説明する。
【０１９３】平均値差分減算部４１は、画像信号８３を
入力する。この画像信号８２は、上記第５の実施形態に
係るデジタル情報埋込み装置５の平均値差分加算部３５
が出力する画像信号７４に加え、量子化部３３において
線形量子化に用いた量子化ステップサイズＱと、平均値
算出部３７において計算した画像信号７４の全画素値の
平均値ＬＭとを含んでいる。平均値差分減算部４１は、
入力した画像信号８２の全画素値の平均値ＬＭ’を算出
し、与えられる上記平均値ＬＭとの差ＤＬ（ＤＬ＝Ｌ
Ｍ’−ＬＭ）を求める。そして、平均値差分減算部４１
は、画像信号８２のすべての画素値から差ＤＬを減算す
る。ブロック選択部３２は、平均値差分減算部４１にお
いて減算処理を施した画像信号８２を予め定めたブロッ
クサイズに従って複数のブロックに分割した後、当該ブ
ロックをさらに予め定めたブロック数に従って１または
２以上のブロックのグループに区分する。量子化部３３
は、ブロック選択部３２において区分されたグループ毎
に、グループ内のブロックの画素値の平均値Ｍを求め
る。そして、量子化部３３は、予め定めた量子化ステッ
プサイズＱを用いて、求めた平均値Ｍを線形量子化する
ことで量子化値ｑをそれぞれ算出する。デジタル情報判
定部２２は、量子化部３３において算出された量子化値
ｑのそれぞれについて値が偶数か奇数かを判定し、当該
判定に基づいて埋込んだデジタル情報の論理値を判断す
る。
【０１９４】以上の構成により、本第６の実施形態に係
るデジタル情報抽出装置３ｂは、入力画像信号に対して
離散コサイン変換、フーリエ変換またはアダマール変換
を行わないブロックに対して上記第３の実施形態におい
て述べたデジタル情報の埋込み処理がされた場合であっ
ても、上記第４の実施形態において述べたように正確に
埋込まれたデジタル情報を取り出すことができる。
【０１９５】（第７の実施形態）図１９は、本発明の第
７の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置の構成を示
すブロック図である。図１９において、デジタル情報埋
込み装置４ａは、帯域分割部１１と、マップ情報作成部
５２と、信号置換部５３と、帯域合成部１７とを備え
る。なお、本第７の実施形態に係るデジタル情報埋込み
装置４ａの帯域分割部１１は、上記従来の技術において
説明した帯域分割装置１１と同様の構成であり、また、
帯域合成部１７は、上記第１の実施形態に係るデジタル
情報埋込み装置１ａと同様の構成であり、以下当該構成
については、同一の参照番号を付してその説明を省略す
る。
【０１９６】帯域分割部１１は、デジタル化された画像
信号７１を入力して、離散ウェーブレット変換により１
０個の周波数帯域、すなわちＬＬ３信号，ＬＨｉ信号，
ＨＬｉ信号，ＨＨｉ信号に分割し、それぞれの変換係数
を算出する。マップ情報作成部１２は、帯域分割部１１
において分割された第３の階層信号（ＬＬ３信号を除
く）に関し、当該信号のうち任意の１つのデータに対応
する同一分割方向の同一空間表現領域にあるすべての変
換係数の振幅絶対値が、予め定めた設定値Ｒ以下である
か否かを示すマップ情報を作成する。ここで、同一分割
方向の同一空間表現領域とは、帯域分割部１１において
同じ帯域方向成分に分割した信号の領域、すなわち、Ｌ
Ｈ３信号，ＬＨ２信号およびＬＨ１信号で構成される領
域、またはＨＬ３信号，ＨＬ２信号およびＨＬ１信号で
構成される領域、若しくはＨＨ３信号，ＨＨ２信号およ
びＨＨ１信号で構成される領域をいう。信号置換部１３
は、マップ情報作成部１２で作成したマップ情報の個々
の値を参照し、当該値が予め定めた設定値Ｒ以下である
場合、埋込むデジタル情報に従って変換係数を他の数値
に置換する。帯域合成部１４は、信号置換部１３におい
て埋込み処理（すなわち、変換係数の置換）が行われた
複数の周波数帯域の帯域成分信号を合成して、画像信号
７２を再構成する。
【０１９７】以下、図２０〜図２２を参照して、デジタ
ル情報埋込み装置４ａが行うデジタル情報埋込み方法を
順に説明する。図２０は、マップ情報作成部５２で行う
処理を示すフローチャートである。図２０は、水平方向
成分が高域で垂直方向成分が低域の周波数帯域であるＨ
Ｌ３信号に関するマップ情報を作成する場合を一例に挙
げている。図２１は、マップ情報の作成を説明する図で
ある。図２２は、信号置換部５３で行う処理を示すフロ
ーチャートである。
【０１９８】まず、マップ情報作成部５２の処理につい
て説明する。図２０を参照して、マップ情報作成部５２
は、帯域分割部１１の出力に基づいてＨＬ３信号の任意
の位置の変換係数を１つ選択する（ステップＳ２００
１）。そして、この選択したＨＬ３信号の変換係数に関
する同一分割方向の同一空間表現領域にある変換係数を
抽出する（ステップＳ２００２）。ここで、ＨＬ３信号
に関する同一分割方向の同一空間表現領域にある変換係
数とは、上述したようにＨＬ３信号の１個の変換係数
と、ＨＬ２信号の４個の変換係数と、ＨＬ１信号の１６
個の変換係数とからなる合計２１個である（図２１
（ａ）中、黒で塗りつぶしてある部分）。そして、この
２１個の変換係数のそれぞれの振幅絶対値が予め定めた
設定値Ｒ以下であるか否かを判定する（ステップＳ２０
０３）。設定値Ｒは、埋め込むデジタル情報の長さ等に
応じて任意に定めることができる。このステップＳ２０
０３の判定において２１個すべての振幅絶対値が設定値
Ｒ以下である場合は、この変換係数の位置に対応するマ
ップ位置に情報「１」を設定する（ステップＳ２００
４）。一方、上記ステップＳ２００３の判定において２
１個すべての振幅絶対値が設定値Ｒ以下でない場合は、
この変換係数の位置に対応するマップ位置に情報「０」
を設定する（ステップＳ２００５）。その後、ＨＬ３信
号の変換係数のすべてについてマップ情報を作成したか
否かを判断し、まだマップ情報を作成していない変換係
数が存在する場合には、その変換係数を選択して、上記
ステップＳ２００２に戻って同様の処理を繰り返し行う
（ステップＳ２００６、Ｓ２００７）。
【０１９９】マップ情報作成部５２は、以上の処理をＨ
Ｌ３信号および対応する同一分割方向の同一空間表現領
域にあるＨＬ２信号およびＨＬ１信号の変換係数のすべ
てについて行い、ＨＬ３信号の変換係数に対応したサイ
ズのマップ情報を作成する（図２１（ｂ）を参照）。
【０２００】次に、信号置換部５３の処理について説明
する。図２２を参照して、信号置換部５３は、マップ情
報作成部５２が作成したマップ情報の先頭位置（先頭位
置は、任意に定めることができる）の情報を参照する
（ステップＳ２２０１）。また、埋込むデジタル情報の
ビット位置を示すカウンタｎ（ｎは、１からデジタル情
報の最終ビットまでの範囲をとる）を１とする（ステッ
プＳ２２０２）。なお、デジタル情報は、著作権者の氏
名や作成年月日等が２進数化されたビットストリームで
あるとする。そして、参照した位置のマップ情報が
「１」か否かを判定する（ステップＳ２２０３）。この
ステップＳ２２０３の判定においてマップ情報が「１」
の場合は、この位置に埋込むデジタル情報の第ｎビット
の論理値が「１」か否かをさらに判定する（ステップＳ
２２０４）。このステップＳ２２０４の判定において第
ｎビットの論理値が「１」の場合は、上記参照した位置
に対応するＨＬ３信号の同一分割方向の同一空間表現領
域にある２１個のすべての変換係数を値＋Ｋ（プラス
Ｋ）に置換する（ステップＳ２２０５）。これに対し、
上記ステップＳ２２０４の判定において第ｎビットの論
理値が「０」の場合は、上記参照した位置に対応するＨ
Ｌ３信号の同一分割方向の同一空間表現領域にある２１
個のすべての変換係数を値−Ｋ（マイナスＫ）に置換す
る（ステップＳ２２０６）。ここで、値Ｋの絶対値は、
変換係数置換後の画像劣化を最小限にするために、上記
設定値Ｒ以下とするのが好ましい。この第ｎビットに関
し置換処理が終わった後、デジタル情報の次のビットに
移行すべく、ｎに１を加える（ステップＳ２２０７）。
一方、上記ステップＳ２２０３の判定においてマップ情
報が「０」の場合は、変換係数の置換処理は行わない。
その後、マップ情報のすべての位置について参照を行っ
たか否かを判断し、まだ参照していないマップ情報の位
置が存在する場合には、その位置を参照して、上記ステ
ップＳ２２０３に戻って同様の処理を繰り返し行う（ス
テップＳ２２０８、Ｓ２２０９）。
【０２０１】信号置換部５３は、以上の処理をマップ情
報のすべての位置について行い、ＨＬ３信号、ＨＬ２信
号およびＨＬ１信号のうちデジタル情報の埋込みを行う
位置の変換係数のみを値＋Ｋまたは値−Ｋに置換する。
【０２０２】なお、埋込むデジタル情報のビット数とマ
ップ情報が「１」である位置の数が必ず一致するとは限
らない。これに対して、デジタル情報のビット数がマッ
プ情報が「１」である位置の数より少ない場合には、例
えば、デジタル情報を一通り埋込んだ後に当該デジタル
情報の第１ビットに戻って引き続き埋込む方法や、余っ
たマップ情報が「１」である位置にすべて「０（または
１）」のビットを埋込むという方法等が考えられる。ま
た、デジタル情報のビット数がマップ情報が「１」であ
る位置の数より多い場合には、例えば、設定値Ｒの値を
大きくしてデジタル情報のビット数に対応するだけのマ
ップ情報が「１」である位置を確保する方法や、ＨＬ信
号の領域に埋込むことができなかったビットについては
ＬＨ信号の領域に続けて埋込むという方法等が考えられ
る。
【０２０３】以上のように、本第７の実施形態に係るデ
ジタル情報埋込み装置４ａは、複数の階層に渡って低域
の周波数信号にデジタル情報を埋込む。これにより、第
三者による不正利用のための攻撃に対して、埋込んだデ
ジタル情報の消失を防ぐことができる。さらに、振幅絶
対値が設定値Ｒ以下である変換係数について、変換係数
を設定値Ｒ以下に設定した値±Ｋへ置換することで、抽
出時の画像劣化への影響を少なくでき、埋込んだデジタ
ル情報の第三者による検知がしにくくなる。
【０２０４】なお、本第７の実施形態に係るデジタル情
報埋込み装置４ａにおいて行う離散ウェーブレット変換
は、３つの階層に限られるものではなく、ＬＬ信号が１
×１の要素になるまで何回でも行うことができる。ま
た、マップ情報作成部５２において設定する値は、同一
分割方向の同一空間表現領域にある２１個の変換係数の
振幅絶対値が設定値Ｒ以下である場合に「０」と設定
し、それ以外の時には「１」と設定するようにしてもよ
い。さらに、信号置換部５３における変換係数との置換
の値は、埋込むデジタル情報のビットの論理値が「０」
の場合に値＋Ｋを、「１」の場合に値−Ｋとしてもよ
い。また、変換係数の置換は、値＋Ｋと値−Ｋとによる
置換ではなく、値＋Ｋと値０とによる置換であってもよ
い。
【０２０５】（第８の実施形態）図２３は、本発明の第
８の実施形態に係るデジタル情報抽出装置の構成を示す
ブロック図である。この本第８の実施形態に係るデジタ
ル情報抽出装置４ｂは、上記第７の実施形態に係るデジ
タル情報埋込み装置４ａによって埋込まれたデジタル情
報を抽出するための装置である。図７において、デジタ
ル情報抽出装置４ｂは、帯域分割部１１と、マップ情報
解析部５４と、係数算出部５５と、デジタル情報判定部
５６とを備える。なお、本第８の実施形態に係るデジタ
ル情報抽出装置４ｂの帯域分割部１１は、上記第７の実
施形態に係るデジタル情報埋込み装置４ａの帯域分割部
１１と同様の構成であり、以下当該構成については、同
一の参照番号を付してその説明を省略する。
【０２０６】帯域分割部１１は、画像信号８４を入力す
る。この画像信号８４は、上記第７の実施形態に係るデ
ジタル情報埋込み装置４ａの帯域合成部１７が出力する
画像信号７５に加え、マップ情報作成部５２が作成した
マップ情報と、信号置換部５３において置換に用いた値
Ｋとを含んでいる。帯域分割部１１は、入力した画像信
号８４に関して離散ウェーブレット変換を行って１０個
の周波数帯域ＬＬ３信号，ＬＨｉ信号，ＨＬｉ信号，Ｈ
Ｈｉ信号に分割し、それぞれの変換係数を算出する。マ
ップ情報解析部５４は、上記マップ情報に基づいて、マ
ップ情報が「１」である位置に対応する同一分割方向の
同一空間表現領域にある２１個の変換係数をそれぞれ抽
出する。係数算出部５５は、上記値Ｋに基づいて、マッ
プ情報解析部５４で抽出した変換係数のうち１または２
以上の周波数帯域に含まれる変換係数を用いて、その変
換係数の合計値Ｙを計算する。デジタル情報判定部５６
は、係数算出部５５において計算された合計値Ｙの符号
を判定し、当該判定に基づいて埋込んだデジタル情報を
取り出す。
【０２０７】以下、図２４を参照して、デジタル情報抽
出装置４ｂが行うデジタル情報抽出方法を説明する。図
２４は、マップ情報解析部５４、係数算出部５５および
デジタル情報判定部５６で行う処理を示すフローチャー
トである。図２４は、水平方向成分が高域で垂直方向成
分が低域の周波数帯域であるＨＬ３信号に関するマップ
情報を解析し、デジタル情報を取り出す場合を一例に挙
げている。
【０２０８】図２４を参照して、マップ情報解析部５４
は、マップ情報作成部５２が作成したマップ情報の先頭
位置の情報を参照する（ステップＳ２４０１）。そし
て、参照した位置のマップ情報が「１」か否かを判定す
る（ステップＳ２４０２）。このステップＳ２４０２の
判定においてマップ情報が「１」の場合は、このマップ
位置に対応する同一分割方向の同一空間表現領域にある
ＨＬ３信号，ＨＬ２信号およびＨＬ１信号の２１個すべ
ての変換係数を抽出する（ステップＳ２４０３）。係数
算出部５５は、このステップＳ２４０３において抽出し
た２１個の変換係数のうち、１または２以上の周波数帯
域に含まれる変換係数を用いて、すなわち、ＨＬ３信
号，ＨＬ２信号およびＨＬ１信号の中から１または２以
上の信号を用いて、その変換係数の合計値Ｙを計算する
（ステップＳ２４０４）。一方、上記ステップＳ２４０
２の判定においてマップ情報が「０」の場合は、何も処
理は行わない。
【０２０９】ここで、上記合計値Ｙの計算において「Ｈ
Ｌ３信号，ＨＬ２信号およびＨＬ１信号の中から１また
は２以上の信号」としたのは、上記解決する課題におい
て述べたように、高周波帯域に何らかの影響が与えられ
符号が変化する場合に対応するためである。例えば、高
周波帯域への影響は、浅い階層の信号がもっとも受けや
すいので、合計値Ｙの信頼性を高めるため、ＨＬ１信号
を用いずにＨＬ３信号とＨＬ２信号のみを用いて、 Ｙ＝（ＨＬ３信号の変換係数）×４＋（ＨＬ２信号の４
個の変換係数の和） を計算すればよい。ここで、ＨＬ３信号の変換係数を４
倍にしているのは、高周波帯域への影響を受けにくい深
い階層信号に重みを持たせて、より信頼性の高い合計値
Ｙを得るためである。なお、合計値Ｙの計算方法は、上
記例に限られず、入力する画像信号７２の状態によって
適宜任意に定めることができる。
【０２１０】再び図２４を参照して、デジタル情報判定
部５６は、上記ステップＳ２４０４において算出した合
計値Ｙの符号が正か負かを判定する（ステップＳ２４０
５）。このステップＳ２４０５の判定において合計値Ｙ
の符号が正である場合は、合計値Ｙを算出した変換係数
の位置に埋込んであるデジタル情報は「１」であると判
断する（ステップＳ２４０６）。一方、上記ステップＳ
２４０５の判定において合計値Ｙの符号が負である場合
は、上記位置に埋込んであるデジタル情報は「０」であ
ると判断する（ステップＳ２４０７）。その後、マップ
情報のすべての位置について参照を行ったか否かを判断
し、まだ参照していないマップ情報の位置が存在する場
合には、その位置を参照して、上記ステップＳ２４０２
に戻って同様の処理を繰り返し行う（ステップＳ２４０
８、Ｓ２４０９）。これにより、デジタル情報を取り出
して再現する。
【０２１１】以上のように、本第８の実施形態に係るデ
ジタル情報抽出装置４ｂは、高周波帯域のデータ破壊に
対する影響をほとんど受けない低い周波数帯域に埋込み
処理された変換係数を抽出し、予め定めた方法で当該変
換係数の合計値Ｙを算出した結果により埋込んだデジタ
ル情報の論理値を判断する。従って、不正利用者の攻撃
に対する影響を受けることなく、正確なデジタル情報を
取り出すことができる。
【０２１２】（第９の実施形態）図２５は、本発明の第
９の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置の構成を示
すブロック図である。図２５において、デジタル情報埋
込み装置５ａは、帯域分割部１１と、マップ情報作成部
６１と、信号変換部６２と、信号置換部６３と、帯域合
成部１７とを備える。なお、本第９の実施形態に係るデ
ジタル情報埋込み装置５ａの帯域分割部１１および帯域
合成部１７は、上記第７の実施形態に係るデジタル情報
埋込み装置４ａの帯域分割装置１１および帯域合成部１
７と同様の構成であり、以下当該構成については、同一
の参照番号を付してその説明を省略する。
【０２１３】帯域分割部１１は、デジタル化された画像
信号７１を入力して、離散ウェーブレット変換により１
０個の周波数帯域、すなわちＬＬ３信号，ＬＨｉ信号，
ＨＬｉ信号，ＨＨｉ信号に分割し、それぞれの変換係数
を算出する。マップ情報作成部６１は、帯域分割部１１
において分割された第３の階層信号（ＬＬ３信号を除
く）に関し、変換係数の振幅絶対値が、予め定めた２つ
の設定値の範囲内にあるか否かを示すマップ情報を作成
する。信号変換部６２は、埋込むデジタル情報と変換係
数の符号に従って、埋込む変換値を指示する。信号置換
部６３は、変換係数を信号変換部６２で指示される変換
値に置換する。帯域合成部１７は、信号置換部６３にお
いて埋込み処理が行われた複数の周波数帯域の帯域成分
信号を合成して、画像信号７６を再構成する。
【０２１４】以下、図２６〜図２８を参照して、デジタ
ル情報埋込み装置５ａが行うデジタル情報埋込み方法を
順に説明する。図２６は、マップ情報作成部６１で行う
処理を示すフローチャートである。図２６は、水平方向
成分が高域で垂直方向成分が低域の周波数帯域であるＨ
Ｌ３信号に関するマップ情報を作成する場合を一例に挙
げている。図２７は、信号変換部６２で指示される変換
内容を示す図である。図２８は、信号置換部６３で行う
処理を示すフローチャートである。
【０２１５】まず、マップ情報作成部６１の処理につい
て説明する。図２６を参照して、マップ情報作成部６１
は、帯域分割部１１の出力に基づいてＨＬ３信号の任意
の位置の変換係数を１つ選択する（ステップＳ２６０
１）。そして、この変換係数の振幅絶対値が予め定めた
任意のしきい値ＴＬ以上でしきい値ＴＨ以内の範囲（以
下、しきい値範囲と略す）にあるか否かを判定する（ス
テップＳ２６０２）。しきい値ＴＬおよびＴＨは、埋め
込むデジタル情報の長さ等に応じて任意に定めることが
できる。このステップＳ２６０２の判定において振幅絶
対値がしきい値範囲内である場合は、ＨＬ３信号の位置
に対応するしきい値マップ位置に情報「１」を設定する
（ステップＳ２６０３）。一方、上記ステップＳ２６０
２の判定において振幅絶対値がしきい値範囲内でない場
合は、ＨＬ３信号の位置に対応するしきい値マップ位置
に情報「０」を設定する（ステップＳ２６０４）。その
後、ＨＬ３信号の変換係数のすべてについてマップ情報
を作成したか否かを判断し、まだマップ情報を作成して
いない変換係数が存在する場合には、その変換係数を選
択して、上記ステップＳ２６０２に戻って同様の処理を
繰り返し行う（ステップＳ２６０５、Ｓ２６０６）。
【０２１６】マップ情報作成部６１は、以上の処理をＨ
Ｌ３信号の変換係数のすべてについて行い、ＨＬ３信号
の変換係数に対応したサイズのマップ情報を作成する。
このマップ情報は、論理値を判断するしきい値（設定
値）が異なるだけで、基本的には上記第７の実施形態に
係るマップ情報作成部５２が作成するマップ情報と同様
である（図２１（ｂ）を参照）。
【０２１７】次に、信号変換部６２の処理について説明
する。信号変換部６２は、図２７に示すような、変換係
数の符号と埋込むデジタル情報のビットの論理値との組
合せに基づいた変換を指示する。図２７は、参照する位
置の変換係数が正の場合、この位置に埋込むデジタル情
報のビットの論理値が「１」だと変換値が＋Ａ（プラス
Ａ）に、論理値が「０」だと変換値が＋Ｂ（プラスＢ）
になり、参照する位置の変換係数が負の場合、この位置
に埋込むデジタル情報のビットの論理値が「１」だと変
換値が−Ａ（マイナスＡ）に、論理値が「０」だと変換
値が−Ｂ（マイナスＢ）になることを意味している。な
お、値Ａおよび値Ｂの絶対値は、変換係数置換後の画像
劣化を最小限にするために上記しきい値範囲内（ＴＬ＜
ＡおよびＢ＜ＴＨ）に設定するのが好ましい。
【０２１８】次に、信号置換部６３の処理について説明
する。図２８を参照して、信号置換部６３は、マップ情
報作成部６１が作成したマップ情報の先頭位置の情報を
参照する（ステップＳ２８０１）。また、埋込むデジタ
ル情報のビット位置を示すカウンタｎ（ｎは、１からデ
ジタル情報の最終ビットまでの範囲をとる）を１とする
（ステップＳ２８０２）。そして、参照した位置のマッ
プ情報が「１」か否かを判定する（ステップＳ２８０
３）。このステップＳ２８０３の判定においてマップ情
報が「１」の場合は、上記参照した位置の変換係数の符
号が正か負かという判定と、当該位置に埋込むデジタル
情報の第ｎビットの論理値が「１」か「０」かを判定す
る（ステップＳ２８０４）。そして、このステップＳ２
８０４における判定の結果と信号変換部６２の変換指示
とに従い、変換係数を変換値（±Ａ，±Ｂのいずれか）
に置換する（ステップＳ２８０５）。この第ｎビットに
関し置換処理が終わった後、デジタル情報の次のビット
に移行すべく、ｎに１を加える（ステップＳ２８０
６）。一方、上記ステップＳ２８０３の判定においてマ
ップ情報が「０」の場合は、変換係数の置換処理は行わ
ない。その後、マップ情報のすべての位置について参照
を行ったかを判断し、まだ参照していないマップ情報の
位置が存在する場合には、その位置を参照して、上記ス
テップＳ２８０３に戻って同様の処理を繰り返し行う
（ステップＳ２８０７、Ｓ２８０８）。
【０２１９】信号置換部６３は、以上の処理をマップ情
報のすべての位置について行い、ＨＬ３信号のうちデジ
タル情報の埋込みを行う位置の変換係数のみを値±Ａお
よび±Ｂのいずれかの値に置換する。そして、以上の処
理を行った後、帯域合成部１７は、上述のようにＬＬ３
信号，ＬＨｉ信号，ＨＬｉ信号，ＨＨｉ信号の１０の周
波数帯域信号を、埋込み処理が行われた画像信号７６に
再構成して出力する。
【０２２０】以上のように、本第９の実施形態に係るデ
ジタル情報埋込み装置５ａは、影響を受けにくい深い階
層信号の変換係数にのみデジタル情報を埋込む。これに
より、第三者による不正利用のための攻撃に対して、上
記第７の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置４ａよ
りもさらに、埋込んだデジタル情報の消失を防ぐことが
できる。さらに、振幅絶対値がしきい値ＴＬ以上かつＴ
Ｈ以下の範囲内である変換係数について、当該変換係数
の符号を考慮したしきい値範囲以内の値に変換して置換
することで、抽出時の画像劣化への影響を少なくでき、
埋込んだデジタル情報の第三者による検知がしにくくな
る。
【０２２１】（第１０の実施形態）図２９は、本発明の
第１０の実施形態に係るデジタル情報抽出装置の構成を
示すブロック図である。この本第１０の実施形態に係る
デジタル情報抽出装置５ｂは、上記第９の実施形態に係
るデジタル情報埋込み装置５ａによって埋込まれたデジ
タル情報を抽出する装置である。図２９において、デジ
タル情報抽出装置５ｂは、帯域分割部１１と、マップ情
報解析部６４と、誤差計算部６５と、デジタル情報判定
部６６とを備える。なお、本第１０の実施形態に係るデ
ジタル情報抽出装置５ｂの帯域分割部１１は、上記第７
の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置４ａの帯域分
割部１１と同様の構成であり、以下当該構成について
は、同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【０２２２】帯域分割部１１は、画像信号８５を入力す
る。この画像信号８５は、上記第９の実施形態に係るデ
ジタル情報埋込み装置５ａの帯域合成部１７が出力する
画像信号７６に加え、マップ情報作成部６１が作成した
マップ情報と、信号変換部６２において指示した置換値
ＡおよびＢとを含んでいる。帯域分割部１１は、入力し
た画像信号７６に関して離散ウェーブレット変換を行っ
て１０個の周波数帯域ＬＬ３信号，ＬＨｉ信号，ＨＬｉ
信号，ＨＨｉ信号に分割し、それぞれの変換係数を算出
する。マップ情報解析部６４は、上記マップ情報に基づ
いて、マップ情報の値が「１」である位置に対応する変
換係数を抽出する。誤差計算部６５は、マップ情報解析
部６４で抽出した変換係数の振幅絶対値Ｃと変換値であ
るＡおよびＢとの誤差を計算する。デジタル情報判定部
６６は、誤差計算部６５において計算された誤差をから
当該変換係数に埋込まれているデジタル情報のビットの
論理値が「１」か「０」かを判断して取り出す。
【０２２３】以下、図３０を参照して、デジタル情報抽
出装置５ｂが行うデジタル情報抽出方法を説明する。図
３０は、マップ情報解析部６４、誤差計算部６５および
デジタル情報判定部６６で行う処理を示すフローチャー
トである。図３０は、水平方向成分が高域で垂直方向成
分が低域の周波数帯域であるＨＬ３信号に関するマップ
情報を解析し、デジタル情報を取り出す場合を一例に挙
げている。
【０２２４】図３０を参照して、マップ情報解析部６４
は、マップ情報作成部６１が作成したマップ情報の先頭
位置の情報を参照する（ステップＳ３００１）。そし
て、参照した位置のマップ情報が「１」か否かを判定す
る（ステップＳ３００２）。このステップＳ３００２の
判定においてマップ情報が「１」の場合は、このマップ
位置に対応するＨＬ３信号の変換係数を抽出する（ステ
ップＳ３００３）。誤差計算部６５は、このステップＳ
３００３において抽出した変換係数の振幅絶対値Ｃと、
上記信号変換部６２において指示した置換値ＡおよびＢ
とから、以下に示す絶対値誤差Ｄ１およびＤ２を計算す
る（ステップＳ３００４）。 Ｄ１＝｜Ｃ−Ａ｜ ， Ｄ２＝｜Ｃ−Ｂ｜ デジタル情報判定部６６は、誤差計算部６５において計
算した絶対値誤差Ｄ１とＤ２との値を比較する（ステッ
プＳ３００５）。このステップＳ３００５の比較におい
てＤ１の値がＤ２の値より小さい場合は、抽出した変換
係数の位置に埋込んであるデジタル情報は「１」である
と判断する（ステップＳ３００６）。一方、上記ステッ
プＳ３００５の比較においてＤ２の値がＤ１の値より小
さい場合は、上記位置に埋込んであるデジタル情報は
「０」であると判断する（ステップＳ３００７）。一
方、上記ステップＳ３００２の判定においてマップ情報
が「０」の場合は、何も処理は行わない。
【０２２５】その後、マップ情報のすべての位置につい
て参照を行ったか否かを判断し、まだ参照していないマ
ップ情報の位置が存在する場合には、その位置を参照し
て、上記ステップＳ３００２に戻って同様の処理を繰り
返し行う（ステップＳ３００８、Ｓ３００９）。これに
より、デジタル情報を取り出して再現する。
【０２２６】以上のように、本第１０の実施形態に係る
デジタル情報抽出装置５ｂは、高周波帯域のデータ破壊
に対する影響を受けない深い階層信号に埋込み処理され
た変換係数を抽出し、予め定めた方法で当該変換係数の
絶対値誤差Ｄ１およびＤ２を計算して比較した結果によ
り、埋込んだデジタル情報の論理値を判断する。従っ
て、不正利用者の攻撃に対する影響を受けることなく、
正確なデジタル情報を取り出すことができる。
【０２２７】（第１１の実施形態）図３１は、本発明の
第１１の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置６ａの
構成を示すブロック図である。図３１において、デジタ
ル情報埋込み装置６ａは、直交変換部３１と、マップ情
報作成部６１と、信号変換部６２と、信号置換部６３
と、逆直交変換部３６とを備える。図３１に示すよう
に、本第１１の実施形態に係るデジタル情報埋込み装置
６ａは、上記第９の実施形態に係るデジタル情報埋込み
装置５ａの帯域分割部１１を直交変換部３１に、帯域合
成部１７を逆直交変換部３６に代えたものである。この
直交変換部３１および逆直交変換部３６は、上記第３の
実施形態に係るデジタル情報埋込み装置２ａの直交変換
部３１および逆直交変換部３６の構成と同様であり、当
該構成については、同一の参照番号を付してその説明を
省略する。
【０２２８】直交変換部３１は、画像信号７１を入力し
て当該信号を予め定めたブロックサイズに従って複数の
ブロックに分割した後、当該ブロックの信号を直交変換
することでそれぞれの変換係数を算出する。マップ情報
作成部６１は、直交変換部３１において算出した変換係
数のうち、直流成分以外の成分を示す変換係数を使用し
て上述したマップ情報を作成する。なお、ここで使用す
る変換係数は、第三者の攻撃に強くさせるため、より低
い周波数成分の変換係数であることが望ましい。逆直交
変換部３６は、埋込み処理後の変換係数を逆直交変換し
て、画像信号７７を再構成して出力する。
【０２２９】以上の構成により、本第１１の実施形態に
係るデジタル情報埋込み装置５ｂは、離散コサイン変
換、フーリエ変換またはアダマール変換がされた画像信
号７１の入力に対しても、上記第９の実施形態において
述べたデジタル情報の埋込み処理が可能となる。
【０２３０】（第１２の実施形態）図３２は、本発明の
第１２の実施形態に係るデジタル情報抽出装置６ｂの構
成を示すブロック図である。この本第１２の実施形態に
係るデジタル情報抽出装置６ｂは、上記第１１の実施形
態に係るデジタル情報埋込み装置６ａによって埋込まれ
たデジタル情報を抽出するための装置である。図３２に
おいて、デジタル情報抽出装置６ｂは、直交変換部３１
と、マップ情報解析部６４と、誤差計算部６５と、デジ
タル情報判定部６６とを備える。図３２に示すように、
本第１２の実施形態に係るデジタル情報抽出装置６ｂ
は、上記第１０の実施形態に係るデジタル情報抽出装置
５ｂの帯域分割部１１を、上記第１１の実施形態に係る
デジタル情報埋込み装置６ａの直交変換部３１に代えた
ものである。
【０２３１】直交変換部３１は、画像信号８６を入力す
る。この画像信号８６は、上記第１１の実施形態に係る
デジタル情報埋込み装置６ａの逆直交変換部３６が出力
する画像信号７７に加え、マップ情報作成部６１が作成
したマップ情報と、信号変換部６２において指示した置
換値ＡおよびＢとを含んでいる。直交変換部３１は、入
力した画像信号８６を予め定めたブロックサイズに従っ
て複数のブロックに分割した後、当該ブロックの信号を
直交変換することでそれぞれの変換係数を算出する。マ
ップ情報解析部６４は、上記マップ情報に基づいて、マ
ップ情報の値が「１」である位置に対応する変換係数を
抽出する。誤差計算部６５は、マップ情報解析部６４で
抽出した変換係数の振幅絶対値Ｃと変換値であるＡおよ
びＢとの誤差を計算する。デジタル情報判定部６６は、
誤差計算部６５において計算された誤差から当該変換係
数に埋込まれているデジタル情報のビットの論理値が
「１」か「０」かを判断して取り出す。
【０２３２】以上の構成により、本第１２の実施形態に
係るデジタル情報抽出装置６ｂは、離散コサイン変換、
フーリエ変換またはアダマール変換がされた画像信号７
７に対して上記第９の実施形態において述べたデジタル
情報の埋込み処理がされた場合であっても、上記第１０
の実施形態において述べたように正確に埋込まれたデジ
タル情報を取り出すことができる。
【０２３３】なお、典型的には、上記第１〜第１２の実
施形態に係るデジタル情報埋込み装置および抽出装置が
実現する各機能は、所定のプログラムデータが格納され
た記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ，ハードディスク等）と、
当該プログラムデータを実行するＣＰＵ（セントラル・
プロセッシング・ユニット）とによって実現される。こ
の場合、各プログラムデータは、ＣＤ−ＲＯＭやフロッ
ピーディスク等の記録媒体を介して導入されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデジタル情報埋
込み装置１ａの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のブロック分割部１２、量子化部１３、信
号置換部１４および平均値差分加算部１５で行う処理を
示すフローチャートである。
【図３】ＬＬ３信号を分割したブロックの一例を示す図
である。
【図４】図１の信号置換部１４で行う処理の一例を示す
図である。
【図５】図１の平均値差分加算部１５で行う処理の一例
を示す図である。
【図６】図１の帯域合成部１７の構成の一例を示すブロ
ック図である。
【図７】図５の第１の帯域合成フィルタの構成の一例を
示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るデジタル情報抽
出装置１ｂの構成を示すブロック図である。
【図９】図８の平均値差分減算部２１、ブロック分割部
１２、量子化部１３およびデジタル情報判定部２２で行
う処理を示すフローチャートである。
【図１０】第ｘブロックからデジタル情報を抽出する一
例を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るデジタル情報
埋込み装置２ａの構成を示すブロック図である。
【図１２】図１１の直交変換部３１で行う処理の一例を
示す図である。
【図１３】図１１のブロック選択部３２で行う処理の一
例を示す図である。
【図１４】図１１のブロック選択部３２、量子化部３
３、信号置換部１４および平均値差分加算部３５で行う
処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係るデジタル情報
抽出装置２ｂの構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５のデジタル情報抽出装置２ｂが行う処
理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係るデジタル情報
埋込み装置３ａの構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第６の実施形態に係るデジタル情報
抽出装置３ｂの構成を示すブロック図である。
【図１９】本発明の第７の実施形態に係るデジタル情報
埋込み装置４ａの構成を示すブロック図である。
【図２０】図１９のマップ情報作成部５２で行う処理を
示すフローチャートである。
【図２１】マップ情報作成部５２におけるマップ情報の
作成を説明する図である。
【図２２】図１９の信号置換部５３で行う処理を示すフ
ローチャートである。
【図２３】本発明の第８の実施形態に係るデジタル情報
抽出装置４ｂの構成を示すブロック図である。
【図２４】図２３のマップ情報解析部５４、係数算出部
５５およびデジタル情報判定部５６で行う処理を示すフ
ローチャートである。
【図２５】本発明の第９の実施形態に係るデジタル情報
埋込み装置５ａの構成を示すブロック図である。
【図２６】図２５のマップ情報作成部６１で行う処理を
示すフローチャートである。
【図２７】図２５の信号変換部６２で指示する変換内容
を示す図である。
【図２８】図２５の信号置換部６３で行う処理を示すフ
ローチャートである。
【図２９】本発明の第１０の実施形態に係るデジタル情
報抽出装置５ｂの構成を示すブロック図である。
【図３０】図２９のマップ情報解析部６４、誤差計算部
６５およびデジタル情報判定部６６で行う処理を示すフ
ローチャートである。
【図３１】本発明の第１１の実施形態に係るデジタル情
報埋込み装置６ａの構成を示すブロック図である。
【図３２】本発明の第１２の実施形態に係るデジタル情
報抽出装置６ｂの構成を示すブロック図である。
【図３３】従来の帯域分割装置１１の構成の一例を示す
ブロック図である。
【図３４】図３３の第１の帯域分割フィルタ１００の構
成の一例を示すブロック図である。
【図３５】図３３の帯域分割装置１１によって離散ウェ
ーブレット変換がされた後の各信号を２次元周波数領域
で表現した図である。
【符号の説明】
１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、５ａ、６ａ…デジタル情報埋
込み装置 １ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ…デジタル情報抽
出装置 １１…帯域分割部（装置） １２…ブロック分割部 １３、３３…量子化部 １４、５３、６３…信号置換部 １５、３５…平均値差分加算部 １６、３７…平均値算出部 １７…帯域合成部 ２１、４１…平均値差分減算部 ２２、５６、６６…デジタル情報判定部 ３１…直交変換部 ３２…ブロック選択部 ３６…逆直交変換部 ５２、６１…マップ情報作成部 ５４、６４…マップ情報解析部 ５５…係数算出部 ６２…信号変換部 ６５…誤差計算部 ７１〜７７、８１〜８６…画像信号 １００、２００、３００…帯域分割フィルタ １０１〜１０３…２帯域分割部 １１１〜１１３、４１１〜４１３…１次元の低域通過フ
ィルタ（ＬＰＦ） １２１〜１２３、４２１〜４２３…１次元の高域通過フ
ィルタ（ＨＰＦ） １３１〜１３３、１４１〜１４３…ダウンサンプラ ４００、５００、６００…帯域合成フィルタ ４０１〜４０３…２帯域合成部 ４３１〜４３３、４４１〜４４３…アップサンプラ ４５１〜４５３…加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桂 卓史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 島津 幹夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 尾島 修一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮崎 明雄 福岡県福岡市東区筥松２丁目26番２号

Claims (66)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタル画像信号内に固有のデジタル情
    報を埋込むデジタル情報埋込み装置であって、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割する帯域分割手段と、 分割された前記複数の周波数帯域のうち最も低い周波数
    帯域を、予め定めたブロックサイズに従って複数のブロ
    ックに分割するブロック分割手段と、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
    Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑ
    は、１以上の整数）を用いて、当該平均値Ｍを線形量子
    化して量子化値を算出する量子化手段と、 前記ブロック毎に、対応する前記量子化値と埋込む前記
    デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
    る信号置換手段と、 前記ブロック毎に、前記置換した量子化値を前記量子化
    ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’
    を算出し、当該平均値Ｍ’と前記平均値Ｍとの差ＤＭ
    （＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内の変換係数のすべてに
    加算する平均値差分加算手段と、 前記差ＤＭを加算した後の最も低い周波数帯域内の変換
    係数の平均値ＬＭを算出する平均値算出手段と、 前記差ＤＭを加算した後の最も低い周波数帯域とそれ以
    外の複数の周波数帯域とを用いて、前記デジタル情報を
    埋込んだデジタル画像信号を再構成する帯域合成手段と
    を備える、デジタル情報埋込み装置。
  2. 【請求項２】 デジタル画像信号内に固有のデジタル情
    報を埋込むデジタル情報埋込み装置であって、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直
    交変換を行って変換係数をそれぞれ算出する直交変換手
    段と、 分割された前記複数のブロックを、さらに予め定めたブ
    ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
    に区分するブロック選択手段と、 前記グループ毎に、当該グループに属するブロックが有
    する最も低い周波数成分の変換係数（以下、直流成分と
    いう）の平均値Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップ
    サイズＱ（Ｑは、１以上の整数）を用いて、当該平均値
    Ｍを線形量子化して量子化値を算出する量子化手段と、 前記グループ毎に、対応する前記量子化値と埋込む前記
    デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
    る信号置換手段と、 前記グループ毎に、前記置換した量子化値を前記量子化
    ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’
    を算出し、当該平均値Ｍ’と前記平均値Ｍとの差ＤＭ
    （＝Ｍ’−Ｍ）を当該グループに属するブロックが有す
    る直流成分の変換係数のすべてに加算する平均値差分加
    算手段と、 前記差ＤＭを加算した後の複数のブロックを逆直交変換
    して、前記デジタル情報を埋込んだデジタル画像信号を
    再構成する逆直交変換手段と、 前記再構成したデジタル画像信号内の画素の振幅値の平
    均値ＬＭを算出する平均値算出手段とを備える、デジタ
    ル情報埋込み装置。
  3. 【請求項３】 前記直交変換手段は、離散コサイン変換
    またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいずれか
    の信号変換を行うことを特徴とする、請求項２に記載の
    デジタル情報埋込み装置。
  4. 【請求項４】 デジタル画像信号内に固有のデジタル情
    報を埋込むデジタル情報埋込み装置であって、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割するブロック選択手段と、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の画素の平均値Ｍを
    算出し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１
    以上の整数）を用いて、前記平均値Ｍを線形量子化して
    量子化値を算出する量子化手段と、 前記ブロック毎に、対応する前記量子化値と埋込む前記
    デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
    る信号置換手段と、 前記ブロック毎に、前記置換した量子化値を前記量子化
    ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’
    を算出し、当該平均値Ｍ’と前記平均値Ｍとの差ＤＭ
    （＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内のすべての画素に加算
    する平均値差分加算手段と、 前記差ＤＭを加算した後のデジタル画像信号内の画素の
    振幅値の平均値ＬＭを算出する平均値算出手段とを備え
    る、デジタル情報埋込み装置。
  5. 【請求項５】 前記信号置換手段は、前記量子化値を、
    前記デジタル情報のビットが論理値１の場合は、値（Ｍ
    ／Ｑ）に最も近い奇数の値に、前記デジタル情報のビッ
    トが論理値０の場合は、値（Ｍ／Ｑ）に最も近い偶数の
    値に置換することを特徴とする、請求項１〜４のいずれ
    かに記載のデジタル情報埋込み装置。
  6. 【請求項６】 特定の装置によってデジタル画像信号を
    離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かにより分割した最も低い周波数帯域の変換係数に埋込
    まれた固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽
    出装置であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズとを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割する帯域分割手段と、 分割された前記複数の周波数帯域のうち最も低い周波数
    帯域を、予め定めたブロックサイズに従って複数のブロ
    ックに分割するブロック分割手段と、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
    Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップサイズを用い
    て、当該平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出する
    量子化手段と、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋込まれたデジタル情報を抽出するデジタル
    情報判定手段とを備える、デジタル情報抽出装置。
  7. 【請求項７】 特定の装置によってデジタル画像信号を
    離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かにより分割した最も低い周波数帯域の変換係数に埋込
    まれた固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報抽
    出装置であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズと、出力時の最も低い周波数帯域内の変
    換係数の平均値ＬＭとを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割する帯域分割手段と、 分割された前記複数の周波数帯域のうち最も低い周波数
    帯域内の変換係数の平均値ＬＭ’を算出し、当該平均値
    ＬＭ’と前記平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）
    を当該最も低い周波数帯域内の変換係数のすべてから減
    算する平均値差分減算手段と、 前記差ＤＬを減算した後の最も低い周波数帯域を、予め
    定めたブロックサイズに従って複数のブロックに分割す
    るブロック分割手段と、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
    Ｍを算出し、前記量子化ステップサイズを用いて、当該
    平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出する量子化手
    段と、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するデジタ
    ル情報判定手段とを備える、デジタル情報抽出装置。
  8. 【請求項８】 特定の装置によって離散コサイン変換ま
    たはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいずれかの
    信号変換が施されたデジタル画像信号をブロックに分割
    し直交変換した変換係数に埋込まれた固有のデジタル情
    報を、抽出するデジタル情報抽出装置であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズとを入力し、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直
    交変換を行って変換係数をそれぞれ算出する直交変換手
    段と、 分割された前記複数のブロックを、さらに予め定めたブ
    ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
    に区分するブロック選択手段と、 前記グループ毎に、当該グループに属するブロックが有
    する最も低い周波数成分の変換係数の平均値を算出し、
    予め定めた量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
    を線形量子化して量子化値を算出する量子化手段と、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するデジタ
    ル情報判定手段とを備える、デジタル情報抽出装置。
  9. 【請求項９】 特定の装置によって離散コサイン変換ま
    たはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいずれかの
    信号変換が施されたデジタル画像信号をブロックに分割
    し直交変換した変換係数に埋込まれた固有のデジタル情
    報を、抽出するデジタル情報抽出装置であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズと、出力時のデジタル画像信号内の画素
    の振幅値の平均値ＬＭとを入力し、 入力時の前記デジタル画像信号内の画素の振幅値の平均
    値ＬＭ’を算出して、当該平均値ＬＭ’と前記平均値Ｌ
    Ｍとの差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を当該デジタル画像信
    号内のすべての画素値から減算する平均値差分減算手段
    と、 前記差ＤＬを減算した後のデジタル画像信号を、予め定
    めた複数の画素から構成される複数のブロックに分割
    し、当該ブロックに関し直交変換を行って変換係数を算
    出する直交変換手段と、 分割された前記複数のブロックを、さらに予め定めたブ
    ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
    に区分するブロック選択手段と、 前記グループ毎に、当該グループに属するブロックが有
    する最も低い周波数成分の変換係数の平均値を算出し、
    予め定めた量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
    を線形量子化して量子化値を算出する量子化手段と、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するデジタ
    ル情報判定手段とを備える、デジタル情報抽出装置。
  10. 【請求項１０】 特定の装置によってデジタル画像信号
    をブロックに分割した画素の平均値に埋込まれた固有の
    デジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置であっ
    て、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズとを入力し、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割するブロック選択手段と、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の画素の平均値を算
    出し、前記量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
    を線形量子化して量子化値を算出する量子化手段と、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するデジタ
    ル情報判定手段とを備える、デジタル情報抽出装置。
  11. 【請求項１１】 特定の装置によってデジタル画像信号
    をブロックに分割した画素の平均値に埋込まれた固有の
    デジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置であっ
    て、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズと、出力時のデジタル画像信号内の画素
    の振幅値の平均値ＬＭと入力し、 入力時の前記デジタル画像信号内の画素の振幅値の平均
    値ＬＭ’を算出し、当該平均値ＬＭ’と前記平均値ＬＭ
    との差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を当該デジタル画像信号
    内のすべての画素値から減算する平均値差分減算手段
    と、 前記差ＤＬを減算した後のデジタル画像信号を、予め定
    めた複数の画素から構成される複数のブロックに分割す
    るブロック選択手段と、 分割された前記ブロック内の画素の平均値を算出し、前
    記量子化ステップサイズを用いて、当該平均値を線形量
    子化して量子化値を算出する量子化手段と、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するデジタ
    ル情報判定手段とを備える、デジタル情報抽出装置。
  12. 【請求項１２】 デジタル画像信号内に固有のデジタル
    情報を埋込むデジタル情報埋込み装置であって、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割する帯域分割手段と、 分割された前記複数の周波数帯域のうち、１または２の
    周波数帯域に含まれる個々の変換係数に関して、当該変
    換係数および当該１または２の周波数帯域と同一分割方
    向の同一空間表現領域にある他の変換係数のすべての振
    幅絶対値が、予め定めた設定値以下であるか否かに基づ
    いた真偽値を格納したマップ情報を作成するマップ情報
    作成手段と、 前記マップ情報の真偽値が真である位置に対応する前記
    変換係数および前記他の変換係数のすべてを、当該変換
    係数に埋込む前記デジタル情報の値に基づいて、予め定
    めた変換値に置換する信号置換手段と、 前記置換後の複数の変換係数を合成してデジタル画像信
    号を再構成する帯域合成手段とを備える、デジタル情報
    埋込み装置。
  13. 【請求項１３】 前記変換値を前記設定値以下の整数±
    Ｋに設定し、 前記信号置換手段は、前記変換係数および前記他の変換
    係数を、前記デジタル情報のビットが論理値１の場合は
    変換値＋Ｋに、前記デジタル情報のビットが論理値０の
    場合は変換値−Ｋに置換することを特徴とする、請求項
    １２に記載のデジタル情報埋込み装置。
  14. 【請求項１４】 前記マップ情報作成手段は、水平方向
    成分が低域で垂直方向成分が高域である周波数帯域また
    は水平方向成分が高域で垂直方向成分が低域である周波
    数帯域のいずれか一方、あるいは、その双方に含まれる
    変換係数についてマップ情報を作成することを特徴とす
    る、請求項１２または１３に記載のデジタル情報埋込み
    装置。
  15. 【請求項１５】 デジタル画像信号内に固有のデジタル
    情報を埋込むデジタル情報埋込み装置であって、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割する帯域分割手段と、 分割された前記複数の周波数帯域のうち、１または２の
    周波数帯域に含まれる個々の変換係数に関して、当該変
    換係数の振幅絶対値が予め定めた上限および下限しきい
    値の範囲内に含まれるか否かに基づいた真偽値を格納し
    たマップ情報を作成するマップ情報作成手段と、 前記マップ情報の真偽値が真である位置に対応する前記
    変換係数を、当該変換係数の符号および当該変換係数に
    埋込む前記デジタル情報の値に基づいて、予め定めた変
    換値に置換する信号置換手段と、 前記置換後の複数の変換係数を合成してデジタル画像信
    号を再構成する帯域合成手段とを備える、デジタル情報
    埋込み装置。
  16. 【請求項１６】 デジタル画像信号内に固有のデジタル
    情報を埋込むデジタル情報埋込み装置であって、 前記デジタル画像信号を予め定めたサイズの複数のブロ
    ック信号に分割し、当該ブロック信号に関し直交変換を
    行って変換係数を算出する直交変換手段と、 分割された前記複数のブロック信号のうち、１または２
    のブロック信号に含まれる個々の変換係数に関して、当
    該変換係数の振幅絶対値が予め定めた上限および下限し
    きい値の範囲内に含まれるか否かに基づいた真偽値を格
    納したマップ情報を作成するマップ情報作成手段と、 前記マップ情報の真偽値が真である位置に対応する前記
    変換係数を、当該変換係数の符号および当該変換係数に
    埋込む前記デジタル情報の値に基づいて、予め定めた変
    換値に置換する信号置換手段と、 前記置換後の複数の変換係数を逆直交変換してデジタル
    画像信号を再構成する逆直交変換手段とを備える、デジ
    タル情報埋込み装置。
  17. 【請求項１７】 前記直交変換手段は、離散コサイン変
    換またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいずれ
    かの周波数変換を行うことを特徴とする、請求項１６に
    記載のデジタル情報埋込み装置。
  18. 【請求項１８】 前記変換値を前記上限および下限しき
    い値の範囲内の整数±Ａおよび±Ｂに設定し、 前記信号置換手段は、前記変換係数を、前記デジタル情
    報のビットが論理値１で、かつ、当該変換係数の符号が
    正の場合は変換値＋Ａに、前記デジタル情報のビットが
    論理値１で、かつ、当該変換係数の符号が負の場合は変
    換値−Ａに、前記デジタル情報のビットが論理値０で、
    かつ、当該変換係数の符号が正の場合は変換値＋Ｂに、
    前記デジタル情報のビットが論理値０で、かつ、当該変
    換係数の符号が負の場合は変換値−Ｂに置換することを
    特徴とする、請求項１５〜１７のいずれかに記載のデジ
    タル情報埋込み装置。
  19. 【請求項１９】 前記マップ情報作成手段は、直流成分
    以外の低域周波成分に含まれる変換係数についてマップ
    情報を作成することを特徴とする、請求項１５〜１８の
    いずれかに記載のデジタル情報埋込み装置。
  20. 【請求項２０】 特定の装置によってデジタル画像信号
    を離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいず
    れかにより分割した変換係数に埋込まれた固有のデジタ
    ル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、前記デ
    ジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報とを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割する帯域分割手段と、 前記マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
    真である位置に対応する変換係数および当該変換係数の
    周波数帯域と同一分割方向の同一空間表現領域にある他
    の変換係数を抽出するマップ情報解析手段と、 前記抽出した前記変換係数および前記他の変換係数のう
    ち、１または２以上の周波数帯域に含まれる変換係数の
    合計値を算出する係数算出手段と、 前記合計値の符号を判定し、当該判定の結果に基づいて
    埋め込まれたデジタル情報を抽出するデジタル情報判定
    手段とを備える、デジタル情報抽出装置。
  21. 【請求項２１】 特定の装置によってデジタル画像信号
    を離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいず
    れかにより分割した変換係数に埋込まれた固有のデジタ
    ル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、前記デ
    ジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込んだ
    値を示す変換値とを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記画像信号を複数の周波数帯域の変換係
    数に分割する帯域分割手段と、 前記マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
    真である位置に対応する前記変換係数を抽出するマップ
    情報解析手段と、 前記抽出した前記変換係数と、前記変換値との絶対値誤
    差を算出する誤差算出手段と、 前記絶対値誤差を判定し、当該判定の結果に基づいて埋
    め込まれたデジタル情報を抽出するデジタル情報判定手
    段とを備える、デジタル情報抽出装置。
  22. 【請求項２２】 特定の装置によって離散コサイン変換
    またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいずれか
    の周波数変換が施されたデジタル画像信号をブロックに
    分割し直交変換した変換係数に埋込まれた固有のデジタ
    ル情報を、抽出するデジタル情報抽出装置であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、前記デ
    ジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込んだ
    値を示す変換値とを入力し、 前記デジタル画像信号を予め定めたサイズの複数のブロ
    ック信号に分割し、当該ブロック信号に関し直交変換を
    行って変換係数を算出する直交変換手段と、 前記マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
    真である位置に対応する変換係数を抽出するマップ情報
    解析手段と、 前記抽出した前記変換係数と、前記変換値との絶対値誤
    差を算出する誤差算出手段と、 前記絶対値誤差を判定し、当該判定の結果に基づいて埋
    め込まれたデジタル情報を抽出するデジタル情報判定手
    段とを備える、デジタル情報抽出装置。
  23. 【請求項２３】 デジタル画像信号内に固有のデジタル
    情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であって、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち最も低い周波数
    帯域を、予め定めたブロックサイズに従って複数のブロ
    ックに分割するステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
    Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑ
    は、１以上の整数）を用いて、当該平均値Ｍを線形量子
    化して量子化値を算出するステップと、 前記ブロック毎に、対応する前記量子化値と埋込む前記
    デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
    るステップと、 前記ブロック毎に、前記置換した量子化値を前記量子化
    ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’
    を算出し、当該平均値Ｍ’と前記平均値Ｍとの差ＤＭ
    （＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内の変換係数のすべてに
    加算するステップと、 前記差ＤＭを加算した後の最も低い周波数帯域内の変換
    係数の平均値ＬＭを算出するステップと、 前記差ＤＭを加算した後の最も低い周波数帯域とそれ以
    外の複数の周波数帯域とを用いて、前記デジタル情報を
    埋込んだデジタル画像信号を再構成するステップとを備
    える、デジタル情報埋込み方法。
  24. 【請求項２４】 デジタル画像信号内に固有のデジタル
    情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であって、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直
    交変換を行って変換係数をそれぞれ算出するステップ
    と、 分割された前記複数のブロックを、さらに予め定めたブ
    ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
    に区分するステップと、 前記グループ毎に、当該グループに属するブロックが有
    する最も低い周波数成分の変換係数（以下、直流成分と
    いう）の平均値Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップ
    サイズＱ（Ｑは、１以上の整数）を用いて、当該平均値
    Ｍを線形量子化して量子化値を算出するステップと、 前記グループ毎に、対応する前記量子化値と埋込む前記
    デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
    るステップと、 前記グループ毎に、前記置換した量子化値を前記量子化
    ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’
    を算出し、当該平均値Ｍ’と前記平均値Ｍとの差ＤＭ
    （＝Ｍ’−Ｍ）を当該グループに属するブロックが有す
    る直流成分の変換係数のすべてに加算するステップと、 前記差ＤＭを加算した後の複数のブロックを逆直交変換
    して、前記デジタル情報を埋込んだデジタル画像信号を
    再構成するステップと、 前記再構成したデジタル画像信号内の画素の振幅値の平
    均値ＬＭを算出するステップとを備える、デジタル情報
    埋込み方法。
  25. 【請求項２５】 前記変換係数をそれぞれ算出するステ
    ップは、離散コサイン変換またはフーリエ変換若しくは
    アダマール変換のいずれかの信号変換を行うことを特徴
    とする、請求項２４に記載のデジタル情報埋込み方法。
  26. 【請求項２６】 デジタル画像信号内に固有のデジタル
    情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であって、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割するステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の画素の平均値Ｍを
    算出し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１
    以上の整数）を用いて、前記平均値Ｍを線形量子化して
    量子化値を算出するステップと、 前記ブロック毎に、対応する前記量子化値と埋込む前記
    デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
    るステップと、 前記ブロック毎に、前記置換した量子化値を前記量子化
    ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’
    を算出し、当該平均値Ｍ’と前記平均値Ｍとの差ＤＭ
    （＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内のすべての画素に加算
    するステップと、 前記差ＤＭを加算した後のデジタル画像信号内の画素の
    振幅値の平均値ＬＭを算出するステップとを備える、デ
    ジタル情報埋込み方法。
  27. 【請求項２７】 前記量子化値を置換するステップは、
    前記量子化値を、前記デジタル情報のビットが論理値１
    の場合は、値（Ｍ／Ｑ）に最も近い奇数の値に、前記デ
    ジタル情報のビットが論理値０の場合は、値（Ｍ／Ｑ）
    に最も近い偶数の値に置換することを特徴とする、請求
    項２３〜２６のいずれかに記載のデジタル情報埋込み方
    法。
  28. 【請求項２８】 特定の装置によってデジタル画像信号
    を離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいず
    れかにより分割した最も低い周波数帯域の変換係数に埋
    込まれた固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報
    抽出方法であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズとを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち最も低い周波数
    帯域を、予め定めたブロックサイズに従って複数のブロ
    ックに分割するステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
    Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップサイズを用い
    て、当該平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出する
    ステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを備える、デジタル情報抽出方法。
  29. 【請求項２９】 特定の装置によってデジタル画像信号
    を離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいず
    れかにより分割した最も低い周波数帯域の変換係数に埋
    込まれた固有のデジタル情報を、抽出するデジタル情報
    抽出方法であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズと、出力時の最も低い周波数帯域内の変
    換係数の平均値ＬＭとを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち最も低い周波数
    帯域内の変換係数の平均値ＬＭ’を算出し、当該平均値
    ＬＭ’と前記平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）
    を当該最も低い周波数帯域内の変換係数のすべてから減
    算するステップと、 前記差ＤＬを減算した後の最も低い周波数帯域を、予め
    定めたブロックサイズに従って複数のブロックに分割す
    るステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
    Ｍを算出し、前記量子化ステップサイズを用いて、当該
    平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出するステップ
    と、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを備える、デジタル情報抽出方法。
  30. 【請求項３０】 特定の装置によって離散コサイン変換
    またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいずれか
    の周波数変換が施されたデジタル画像信号をブロックに
    分割し直交変換した変換係数に埋込まれた固有のデジタ
    ル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズとを入力し、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直
    交変換を行って変換係数をそれぞれ算出するステップ
    と、 分割された前記複数のブロックを、さらに予め定めたブ
    ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
    に区分するステップと、 前記グループ毎に、当該グループに属するブロックが有
    する最も低い周波数成分の変換係数の平均値を算出し、
    予め定めた量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
    を線形量子化して量子化値を算出するステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを備える、デジタル情報抽出方法。
  31. 【請求項３１】 特定の装置によって離散コサイン変換
    またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいずれか
    の信号変換が施されたデジタル画像信号をブロックに分
    割し直交変換した変換係数に埋込まれた固有のデジタル
    情報を、抽出するデジタル情報抽出方法であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズと、出力時のデジタル画像信号内の画素
    の振幅値の平均値ＬＭとを入力し、 入力時の前記デジタル画像信号内の画素の振幅値の平均
    値ＬＭ’を算出して、当該平均値ＬＭ’と前記平均値Ｌ
    Ｍとの差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を当該デジタル画像信
    号内のすべての画素値から減算するステップと、 前記差ＤＬを減算した後のデジタル画像信号を、予め定
    めた複数の画素から構成される複数のブロックに分割
    し、当該ブロックに関し直交変換を行って変換係数を算
    出するステップと、 分割された前記複数のブロックを、さらに予め定めたブ
    ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
    に区分するステップと、 前記グループ毎に、当該グループに属するブロックが有
    する最も低い周波数成分の変換係数の平均値を算出し、
    予め定めた量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
    を線形量子化して量子化値を算出するステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを備える、デジタル情報抽出方法。
  32. 【請求項３２】 特定の装置によってデジタル画像信号
    をブロックに分割した画素の平均値に埋込まれた固有の
    デジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法であっ
    て、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズとを入力し、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割するステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の画素の平均値を算
    出し、前記量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
    を線形量子化して量子化値を算出するステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを備える、デジタル情報抽出方法。
  33. 【請求項３３】 特定の装置によってデジタル画像信号
    をブロックに分割した画素の平均値に埋込まれた固有の
    デジタル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法であっ
    て、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズと、出力時のデジタル画像信号内の画素
    の振幅値の平均値ＬＭと入力し、 入力時の前記デジタル画像信号内の画素の振幅値の平均
    値ＬＭ’を算出し、当該平均値ＬＭ’と前記平均値ＬＭ
    との差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を当該デジタル画像信号
    内のすべての画素値から減算するステップと、 前記差ＤＬを減算した後のデジタル画像信号を、予め定
    めた複数の画素から構成される複数のブロックに分割す
    るステップと、 分割された前記ブロック内の画素の平均値を算出し、前
    記量子化ステップサイズを用いて、当該平均値を線形量
    子化して量子化値を算出するステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを備える、デジタル情報抽出方法。
  34. 【請求項３４】 デジタル画像信号内に固有のデジタル
    情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であって、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち、１または２の
    周波数帯域に含まれる個々の変換係数に関して、当該変
    換係数および当該１または２の周波数帯域と同一分割方
    向の同一空間表現領域にある他の変換係数のすべての振
    幅絶対値が、予め定めた設定値以下であるか否かに基づ
    いた真偽値を格納したマップ情報を作成するステップ
    と、 前記マップ情報の真偽値が真である位置に対応する前記
    変換係数および前記他の変換係数のすべてを、当該変換
    係数に埋込む前記デジタル情報の値に基づいて、予め定
    めた変換値に置換するステップと、 前記置換後の複数の変換係数を合成してデジタル画像信
    号を再構成するステップとを備える、デジタル情報埋込
    み方法。
  35. 【請求項３５】 前記変換値を前記設定値以下の整数±
    Ｋに設定し、 前記置換するステップは、前記変換係数および前記他の
    変換係数を、前記デジタル情報のビットが論理値１の場
    合は変換値＋Ｋに、前記デジタル情報のビットが論理値
    ０の場合は変換値−Ｋに置換することを特徴とする、請
    求項３４に記載のデジタル情報埋込み方法。
  36. 【請求項３６】 前記作成するステップは、水平方向成
    分が低域で垂直方向成分が高域である周波数帯域または
    水平方向成分が高域で垂直方向成分が低域である周波数
    帯域のいずれか一方、あるいは、その双方に含まれる変
    換係数についてマップ情報を作成することを特徴とす
    る、請求項３４または３５に記載のデジタル情報埋込み
    方法。
  37. 【請求項３７】 デジタル画像信号内に固有のデジタル
    情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であって、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち、１または２の
    周波数帯域に含まれる個々の変換係数に関して、当該変
    換係数の振幅絶対値が予め定めた上限および下限しきい
    値の範囲内に含まれるか否かに基づいた真偽値を格納し
    たマップ情報を作成するステップと、 前記マップ情報の真偽値が真である位置に対応する前記
    変換係数を、当該変換係数の符号および当該変換係数に
    埋込む前記デジタル情報の値に基づいて、予め定めた変
    換値に置換するステップと、 前記置換後の複数の変換係数を合成してデジタル画像信
    号を再構成するステップとを備える、デジタル情報埋込
    み方法。
  38. 【請求項３８】 デジタル画像信号内に固有のデジタル
    情報を埋込むデジタル情報埋込み方法であって、 前記デジタル画像信号を予め定めたサイズの複数のブロ
    ック信号に分割し、当該ブロック信号に関し直交変換を
    行って変換係数を算出するステップと、 分割された前記複数のブロック信号のうち、１または２
    のブロック信号に含まれる個々の変換係数に関して、当
    該変換係数の振幅絶対値が予め定めた上限および下限し
    きい値の範囲内に含まれるか否かに基づいた真偽値を格
    納したマップ情報を作成するステップと、 前記マップ情報の真偽値が真である位置に対応する前記
    変換係数を、当該変換係数の符号および当該変換係数に
    埋込む前記デジタル情報の値に基づいて、予め定めた変
    換値に置換するステップと、 前記置換後の複数の変換係数を逆直交変換してデジタル
    画像信号を再構成するステップとを備える、デジタル情
    報埋込み方法。
  39. 【請求項３９】 前記算出するステップは、離散コサイ
    ン変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のい
    ずれかの周波数変換を行うことを特徴とする、請求項３
    ８に記載のデジタル情報埋込み方法。
  40. 【請求項４０】 前記変換値を前記上限および下限しき
    い値の範囲内の整数±Ａおよび±Ｂに設定し、 前記置換するステップは、前記変換係数を、前記デジタ
    ル情報のビットが論理値１で、かつ、当該変換係数の符
    号が正の場合は変換値＋Ａに、前記デジタル情報のビッ
    トが論理値１で、かつ、当該変換係数の符号が負の場合
    は変換値−Ａに、前記デジタル情報のビットが論理値０
    で、かつ、当該変換係数の符号が正の場合は変換値＋Ｂ
    に、前記デジタル情報のビットが論理値０で、かつ、当
    該変換係数の符号が負の場合は変換値−Ｂに置換するこ
    とを特徴とする、請求項３７〜３９のいずれかに記載の
    デジタル情報埋込み方法。
  41. 【請求項４１】 前記作成するステップは、直流成分以
    外の低域周波成分に含まれる変換係数についてマップ情
    報を作成することを特徴とする、請求項３７〜４０のい
    ずれかに記載のデジタル情報埋込み方法。
  42. 【請求項４２】 特定の装置によってデジタル画像信号
    を離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいず
    れかにより分割した変換係数に埋込まれた固有のデジタ
    ル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、前記デ
    ジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報とを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 前記マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
    真である位置に対応する変換係数および当該変換係数の
    周波数帯域と同一分割方向の同一空間表現領域にある他
    の変換係数を抽出するステップと、 前記抽出した前記変換係数および前記他の変換係数のう
    ち、１または２以上の周波数帯域に含まれる変換係数の
    合計値を算出するステップと、 前記合計値の符号を判定し、当該判定の結果に基づいて
    埋め込まれたデジタル情報を抽出するステップとを備え
    る、デジタル情報抽出方法。
  43. 【請求項４３】 特定の装置によってデジタル画像信号
    を離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいず
    れかにより分割した変換係数に埋込まれた固有のデジタ
    ル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、前記デ
    ジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込んだ
    値を示す変換値とを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記画像信号を複数の周波数帯域の変換係
    数に分割するステップと、 前記マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
    真である位置に対応する前記変換係数を抽出するステッ
    プと、 前記抽出した前記変換係数と、前記変換値との絶対値誤
    差を算出するステップと、 前記絶対値誤差を判定し、当該判定の結果に基づいて埋
    め込まれたデジタル情報を抽出するステップとを備え
    る、デジタル情報抽出方法。
  44. 【請求項４４】 特定の装置によって離散コサイン変換
    またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のいずれか
    の周波数変換が施されたデジタル画像信号をブロックに
    分割し直交変換した変換係数に埋込まれた固有のデジタ
    ル情報を、抽出するデジタル情報抽出方法であって、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、前記デ
    ジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込んだ
    値を示す変換値とを入力し、 前記デジタル画像信号を予め定めたサイズの複数のブロ
    ック信号に分割し、当該ブロック信号に関し直交変換を
    行って変換係数を算出するステップと、 前記マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
    真である位置に対応する変換係数を抽出するステップ
    と、 前記抽出した前記変換係数と、前記変換値との絶対値誤
    差を算出するステップと、 前記絶対値誤差を判定し、当該判定の結果に基づいて埋
    め込まれたデジタル情報を抽出するステップとを備え
    る、デジタル情報抽出方法。
  45. 【請求項４５】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、デジタル画像信号を複数の周波数帯域の変
    換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち最も低い周波数
    帯域を、予め定めたブロックサイズに従って複数のブロ
    ックに分割するステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
    Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑ
    は、１以上の整数）を用いて、当該平均値Ｍを線形量子
    化して量子化値を算出するステップと、 前記ブロック毎に、対応する前記量子化値と埋込む前記
    デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
    るステップと、 前記ブロック毎に、前記置換した量子化値を前記量子化
    ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’
    を算出し、当該平均値Ｍ’と前記平均値Ｍとの差ＤＭ
    （＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内の変換係数のすべてに
    加算するステップと、 前記差ＤＭを加算した後の最も低い周波数帯域内の変換
    係数の平均値ＬＭを算出するステップと、 前記差ＤＭを加算した後の最も低い周波数帯域とそれ以
    外の複数の周波数帯域とを用いて、前記デジタル情報を
    埋込んだデジタル画像信号を再構成するステップとを含
    む動作環境を、前記コンピュータ装置上で実現するため
    のプログラムを記録した、記録媒体。
  46. 【請求項４６】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成され
    る複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直交変
    換を行って変換係数をそれぞれ算出するステップと、 分割された前記複数のブロックを、さらに予め定めたブ
    ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
    に区分するステップと、 前記グループ毎に、当該グループに属するブロックが有
    する最も低い周波数成分の変換係数（以下、直流成分と
    いう）の平均値Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップ
    サイズＱ（Ｑは、１以上の整数）を用いて、当該平均値
    Ｍを線形量子化して量子化値を算出するステップと、 前記グループ毎に、対応する前記量子化値と埋込む前記
    デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
    るステップと、 前記グループ毎に、前記置換した量子化値を前記量子化
    ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’
    を算出し、当該平均値Ｍ’と前記平均値Ｍとの差ＤＭ
    （＝Ｍ’−Ｍ）を当該グループに属するブロックが有す
    る直流成分の変換係数のすべてに加算するステップと、 前記差ＤＭを加算した後の複数のブロックを逆直交変換
    して、前記デジタル情報を埋込んだデジタル画像信号を
    再構成するステップと、 前記再構成したデジタル画像信号内の画素の振幅値の平
    均値ＬＭを算出するステップとを含む動作環境を、前記
    コンピュータ装置上で実現するためのプログラムを記録
    した、記録媒体。
  47. 【請求項４７】 前記変換係数をそれぞれ算出するステ
    ップは、離散コサイン変換またはフーリエ変換若しくは
    アダマール変換のいずれかの信号変換を行うことを特徴
    とする、請求項４６に記載の記録媒体。
  48. 【請求項４８】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成され
    る複数のブロックに分割するステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の画素の平均値Ｍを
    算出し、予め定めた量子化ステップサイズＱ（Ｑは、１
    以上の整数）を用いて、前記平均値Ｍを線形量子化して
    量子化値を算出するステップと、 前記ブロック毎に、対応する前記量子化値と埋込む前記
    デジタル情報の値とに基づいて、当該量子化値を置換す
    るステップと、 前記ブロック毎に、前記置換した量子化値を前記量子化
    ステップサイズＱを用いて逆線形量子化して平均値Ｍ’
    を算出し、当該平均値Ｍ’と前記平均値Ｍとの差ＤＭ
    （＝Ｍ’−Ｍ）を当該ブロック内のすべての画素に加算
    するステップと、 前記差ＤＭを加算した後のデジタル画像信号内の画素の
    振幅値の平均値ＬＭを算出するステップとを含む動作環
    境を、前記コンピュータ装置上で実現するためのプログ
    ラムを記録した、記録媒体。
  49. 【請求項４９】 前記量子化値を置換するステップは、
    前記量子化値を、前記デジタル情報のビットが論理値１
    の場合は、値（Ｍ／Ｑ）に最も近い奇数の値に、前記デ
    ジタル情報のビットが論理値０の場合は、値（Ｍ／Ｑ）
    に最も近い偶数の値に置換することを特徴とする、請求
    項４５〜４８のいずれかに記載の記録媒体。
  50. 【請求項５０】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 特定の装置によってデジタル画像信号を離散ウェーブレ
    ット変換またはサブバンド分割のいずれかにより分割し
    た最も低い周波数帯域の変換係数に埋込まれた固有のデ
    ジタル情報に対し、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズとを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち最も低い周波数
    帯域を、予め定めたブロックサイズに従って複数のブロ
    ックに分割するステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
    Ｍを算出し、予め定めた量子化ステップサイズを用い
    て、当該平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出する
    ステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを含む動作環境を、前記コンピュータ装置上で実現
    するためのプログラムを記録した、記録媒体。
  51. 【請求項５１】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 特定の装置によってデジタル画像信号を離散ウェーブレ
    ット変換またはサブバンド分割のいずれかにより分割し
    た最も低い周波数帯域の変換係数に埋込まれた固有のデ
    ジタル情報に対し、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズと、出力時の最も低い周波数帯域内の変
    換係数の平均値ＬＭとを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち最も低い周波数
    帯域内の変換係数の平均値ＬＭ’を算出し、当該平均値
    ＬＭ’と前記平均値ＬＭとの差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）
    を当該最も低い周波数帯域内の変換係数のすべてから減
    算するステップと、 前記差ＤＬを減算した後の最も低い周波数帯域を、予め
    定めたブロックサイズに従って複数のブロックに分割す
    るステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の変換係数の平均値
    Ｍを算出し、前記量子化ステップサイズを用いて、当該
    平均値Ｍを線形量子化して量子化値を算出するステップ
    と、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを含む動作環境を、前記コンピュータ装置上で実現
    するためのプログラムを記録した、記録媒体。
  52. 【請求項５２】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 特定の装置によって離散コサイン変換またはフーリエ変
    換若しくはアダマール変換のいずれかの周波数変換が施
    されたデジタル画像信号をブロックに分割し直交変換し
    た変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズとを入力し、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割し、当該ブロックに関し直
    交変換を行って変換係数をそれぞれ算出するステップ
    と、 分割された前記複数のブロックを、さらに予め定めたブ
    ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
    に区分するステップと、 前記グループ毎に、当該グループに属するブロックが有
    する最も低い周波数成分の変換係数の平均値を算出し、
    予め定めた量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
    を線形量子化して量子化値を算出するステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを含む動作環境を、前記コンピュータ装置上で実現
    するためのプログラムを記録した、記録媒体。
  53. 【請求項５３】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 特定の装置によって離散コサイン変換またはフーリエ変
    換若しくはアダマール変換のいずれかの信号変換が施さ
    れたデジタル画像信号をブロックに分割し直交変換した
    変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズと、出力時のデジタル画像信号内の画素
    の振幅値の平均値ＬＭとを入力し、 入力時の前記デジタル画像信号内の画素の振幅値の平均
    値ＬＭ’を算出して、当該平均値ＬＭ’と前記平均値Ｌ
    Ｍとの差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を当該デジタル画像信
    号内のすべての画素値から減算するステップと、 前記差ＤＬを減算した後のデジタル画像信号を、予め定
    めた複数の画素から構成される複数のブロックに分割
    し、当該ブロックに関し直交変換を行って変換係数を算
    出するステップと、 分割された前記複数のブロックを、さらに予め定めたブ
    ロック数に従って１または２以上のブロックのグループ
    に区分するステップと、 前記グループ毎に、当該グループに属するブロックが有
    する最も低い周波数成分の変換係数の平均値を算出し、
    予め定めた量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
    を線形量子化して量子化値を算出するステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを含む動作環境を、前記コンピュータ装置上で実現
    するためのプログラムを記録した、記録媒体。
  54. 【請求項５４】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 特定の装置によってデジタル画像信号をブロックに分割
    した画素の平均値に埋込まれた固有のデジタル情報に対
    し、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズとを入力し、 前記デジタル画像信号を予め定めた複数の画素から構成
    される複数のブロックに分割するステップと、 前記ブロック毎に、当該ブロック内の画素の平均値を算
    出し、前記量子化ステップサイズを用いて、当該平均値
    を線形量子化して量子化値を算出するステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを含む動作環境を、前記コンピュータ装置上で実現
    するためのプログラムを記録した、記録媒体。
  55. 【請求項５５】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 特定の装置によってデジタル画像信号をブロックに分割
    した画素の平均値に埋込まれた固有のデジタル情報に対
    し、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、量子化
    ステップサイズと、出力時のデジタル画像信号内の画素
    の振幅値の平均値ＬＭと入力し、 入力時の前記デジタル画像信号内の画素の振幅値の平均
    値ＬＭ’を算出し、当該平均値ＬＭ’と前記平均値ＬＭ
    との差ＤＬ（＝ＬＭ’−ＬＭ）を当該デジタル画像信号
    内のすべての画素値から減算するステップと、 前記差ＤＬを減算した後のデジタル画像信号を、予め定
    めた複数の画素から構成される複数のブロックに分割す
    るステップと、 分割された前記ブロック内の画素の平均値を算出し、前
    記量子化ステップサイズを用いて、当該平均値を線形量
    子化して量子化値を算出するステップと、 前記量子化値が偶数か奇数かを判定し、当該判定の結果
    に基づいて埋め込まれたデジタル情報を抽出するステッ
    プとを含む動作環境を、前記コンピュータ装置上で実現
    するためのプログラムを記録した、記録媒体。
  56. 【請求項５６】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち、１または２の
    周波数帯域に含まれる個々の変換係数に関して、当該変
    換係数および当該１または２の周波数帯域と同一分割方
    向の同一空間表現領域にある他の変換係数のすべての振
    幅絶対値が、予め定めた設定値以下であるか否かに基づ
    いた真偽値を格納したマップ情報を作成するステップ
    と、 前記マップ情報の真偽値が真である位置に対応する前記
    変換係数および前記他の変換係数のすべてを、当該変換
    係数に埋込む前記デジタル情報の値に基づいて、予め定
    めた変換値に置換するステップと、 前記置換後の複数の変換係数を合成してデジタル画像信
    号を再構成するステップとを含む動作環境を、前記コン
    ピュータ装置上で実現するためのプログラムを記録し
    た、記録媒体。
  57. 【請求項５７】 前記変換値を前記設定値以下の整数±
    Ｋに設定し、 前記置換するステップは、前記変換係数および前記他の
    変換係数を、前記デジタル情報のビットが論理値１の場
    合は変換値＋Ｋに、前記デジタル情報のビットが論理値
    ０の場合は変換値−Ｋに置換することを特徴とする、請
    求項５６に記載の記録媒体。
  58. 【請求項５８】 前記作成するステップは、水平方向成
    分が低域で垂直方向成分が高域である周波数帯域または
    水平方向成分が高域で垂直方向成分が低域である周波数
    帯域のいずれか一方、あるいは、その双方に含まれる変
    換係数についてマップ情報を作成することを特徴とす
    る、請求項５６または５７に記載の記録媒体。
  59. 【請求項５９】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 分割された前記複数の周波数帯域のうち、１または２の
    周波数帯域に含まれる個々の変換係数に関して、当該変
    換係数の振幅絶対値が予め定めた上限および下限しきい
    値の範囲内に含まれるか否かに基づいた真偽値を格納し
    たマップ情報を作成するステップと、 前記マップ情報の真偽値が真である位置に対応する前記
    変換係数を、当該変換係数の符号および当該変換係数に
    埋込む前記デジタル情報の値に基づいて、予め定めた変
    換値に置換するステップと、 前記置換後の複数の変換係数を合成してデジタル画像信
    号を再構成するステップとを含む動作環境を、前記コン
    ピュータ装置上で実現するためのプログラムを記録し
    た、記録媒体。
  60. 【請求項６０】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 前記デジタル画像信号を予め定めたサイズの複数のブロ
    ック信号に分割し、当該ブロック信号に関し直交変換を
    行って変換係数を算出するステップと、 分割された前記複数のブロック信号のうち、１または２
    のブロック信号に含まれる個々の変換係数に関して、当
    該変換係数の振幅絶対値が予め定めた上限および下限し
    きい値の範囲内に含まれるか否かに基づいた真偽値を格
    納したマップ情報を作成するステップと、 前記マップ情報の真偽値が真である位置に対応する前記
    変換係数を、当該変換係数の符号および当該変換係数に
    埋込む前記デジタル情報の値に基づいて、予め定めた変
    換値に置換するステップと、 前記置換後の複数の変換係数を逆直交変換してデジタル
    画像信号を再構成するステップとを含む動作環境を、前
    記コンピュータ装置上で実現するためのプログラムを記
    録した、記録媒体。
  61. 【請求項６１】 前記算出するステップは、離散コサイ
    ン変換またはフーリエ変換若しくはアダマール変換のい
    ずれかの周波数変換を行うことを特徴とする、請求項６
    ０に記載の記録媒体。
  62. 【請求項６２】 前記変換値を前記上限および下限しき
    い値の範囲内の整数±Ａおよび±Ｂに設定し、 前記置換するステップは、前記変換係数を、前記デジタ
    ル情報のビットが論理値１で、かつ、当該変換係数の符
    号が正の場合は変換値＋Ａに、前記デジタル情報のビッ
    トが論理値１で、かつ、当該変換係数の符号が負の場合
    は変換値−Ａに、前記デジタル情報のビットが論理値０
    で、かつ、当該変換係数の符号が正の場合は変換値＋Ｂ
    に、前記デジタル情報のビットが論理値０で、かつ、当
    該変換係数の符号が負の場合は変換値−Ｂに置換するこ
    とを特徴とする、請求項５９〜６１のいずれかに記載の
    記録媒体。
  63. 【請求項６３】 前記作成するステップは、直流成分以
    外の低域周波成分に含まれる変換係数についてマップ情
    報を作成することを特徴とする、請求項５９〜６２のい
    ずれかに記載の記録媒体。
  64. 【請求項６４】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 特定の装置によってデジタル画像信号を離散ウェーブレ
    ット変換またはサブバンド分割のいずれかにより分割し
    た変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、前記デ
    ジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報とを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記デジタル画像信号を複数の周波数帯域
    の変換係数に分割するステップと、 前記マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
    真である位置に対応する変換係数および当該変換係数の
    周波数帯域と同一分割方向の同一空間表現領域にある他
    の変換係数を抽出するステップと、 前記抽出した前記変換係数および前記他の変換係数のう
    ち、１または２以上の周波数帯域に含まれる変換係数の
    合計値を算出するステップと、 前記合計値の符号を判定し、当該判定の結果に基づいて
    埋め込まれたデジタル情報を抽出するステップとを含む
    動作環境を、前記コンピュータ装置上で実現するための
    プログラムを記録した、記録媒体。
  65. 【請求項６５】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 特定の装置によってデジタル画像信号を離散ウェーブレ
    ット変換またはサブバンド分割のいずれかにより分割し
    た変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、前記デ
    ジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込んだ
    値を示す変換値とを入力し、 離散ウェーブレット変換またはサブバンド分割のいずれ
    かを用いて、前記画像信号を複数の周波数帯域の変換係
    数に分割するステップと、 前記マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
    真である位置に対応する前記変換係数を抽出するステッ
    プと、 前記抽出した前記変換係数と、前記変換値との絶対値誤
    差を算出するステップと、 前記絶対値誤差を判定し、当該判定の結果に基づいて埋
    め込まれたデジタル情報を抽出するステップとを含む動
    作環境を、前記コンピュータ装置上で実現するためのプ
    ログラムを記録した、記録媒体。
  66. 【請求項６６】 コンピュータ装置において実行される
    プログラムを記録した記録媒体であって、 特定の装置によって離散コサイン変換またはフーリエ変
    換若しくはアダマール変換のいずれかの周波数変換が施
    されたデジタル画像信号をブロックに分割し直交変換し
    た変換係数に埋込まれた固有のデジタル情報に対し、 前記特定の装置が出力するデジタル画像信号と、前記デ
    ジタル情報の埋込み位置を示すマップ情報と、埋込んだ
    値を示す変換値とを入力し、 前記デジタル画像信号を予め定めたサイズの複数のブロ
    ック信号に分割し、当該ブロック信号に関し直交変換を
    行って変換係数を算出するステップと、 前記マップ情報に基づいて、当該マップ情報の真偽値が
    真である位置に対応する変換係数を抽出するステップ
    と、 前記抽出した前記変換係数と、前記変換値との絶対値誤
    差を算出するステップと、 前記絶対値誤差を判定し、当該判定の結果に基づいて埋
    め込まれたデジタル情報を抽出するステップとを含む動
    作環境を、前記コンピュータ装置上で実現するためのプ
    ログラムを記録した、記録媒体。
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