JP2003060889A - 付加データ埋め込み装置、付加データ埋め込み方法及び付加データ埋め込みプログラム、並びに、付加データ抽出装置、付加データ抽出方法及び付加データ抽出プログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低周波数領域に攻撃耐性が強く良好な性能を
有する付加データを埋め込む。 【解決手段】 電子透かし埋め込み装置１０は、少なく
とも、原画像データＰに対して所定の周波数変換を施す
周波数変換部１１と、この周波数変換部１１によって得
られた周波数変換係数ＣＦのうち、付加データＷＭを埋
め込む所望の周波数係数を選択する係数選択部１２と、
この係数選択部１２によって選択された周波数変換係数
列ＣＦＲの大きさに応じて、埋め込むべき付加データＷ
Ｍを拡散する付加データ拡散部１４と、係数選択部１２
によって選択された周波数変換係数列ＣＦＲを構成する
周波数変換係数の相関を利用して、周波数変換係数列Ｃ
ＦＲに対して変更を加え、付加データ拡散部１４によっ
て拡散されて得られた拡散付加データＷＭｐを埋め込む
係数修正部１５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる電子透か
しを利用して例えば画像データ等の著作物にかかわる原
データに対して付加データを埋め込む付加データ埋め込
み装置、付加データ埋め込み方法及び付加データ埋め込
みプログラム、並びに、検査対象データに対して埋め込
まれた付加データを抽出する付加データ抽出装置、付加
データ抽出方法及び付加データ抽出プログラムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、いわゆるコンパクトディスク（Co
mpact Disc）、ＭＤ（Mini Disc）、ＤＶＤ（Digital V
ersatile Disk）といった記録媒体やインターネット等
の普及に伴い、複製や改竄が極めて容易とされる著作物
たるディジタルデータについての違法な複製による著作
権侵害が問題となっている。そこで、この問題に対処す
るため、例えば、いわゆる"COPY ONCE"や"NEVER COPY"
といったディジタルデータの複製制御のための情報や著
作権者表示のための著作権情報を付加データとして静止
画像や動画像といった画像データや音声や音楽といった
音声データ等の原データに対して埋め込む技術である電
子透かし（Digital Watermark, Digital Data Embeddin
g, Digital Data Hiding）が提案されている。

【０００３】電子透かしは、例えば、画像データに対し
て付加データを埋め込む場合には、原データたる画像デ
ータの質を維持しつつ人間の視覚では視認しがたい形態
で付加データを埋め込み、また、音声データに対して付
加データを埋め込む場合には、原データたる音声データ
の質を維持しつつ人間の聴覚では聴取しがたい形態で付
加データを埋め込む技術である。

【０００４】このような電子透かし情報として原データ
に対して埋め込まれた付加データは、原データを複製し
ようとする場合、記録装置によって検出される。これに
より、電子透かし処理においては、検出された付加デー
タに応じて、データの流通経路や使用権の有無の検査
や、複製制御情報の検証を行うことができ、原データに
ついての違法な複製を防止することができる。

【０００５】電子透かしに求められる第１の条件は、上
述したように、埋め込まれた付加データが人間に知覚し
がたいこと（invisible）であり、第２の条件は、付加
データが埋め込まれたデータに対して第三者が人為的に
加工を施した場合であっても、埋め込まれた付加データ
が失われないこと（robust）である。これらの２つの条
件は、互いにトレードオフの関係にある。一般に、この
ような情報処理技術による電子透かしの埋め込み手法
は、原データにおいて、人間に知覚されやすい領域では
付加データを強く埋め込み、人間に知覚されにくい領域
では付加データを弱く埋め込むように設計されている。

【０００６】一方、近年では、ディジタルメディアの新
しいフォーマットとして、フィルタバンクと呼ばれるハ
イパス・フィルタとローパス・フィルタとを組み合わせ
たフィルタにより、画像信号を複数の帯域に分割し、そ
れらの帯域毎に符号化を行う方式に関する研究が盛んに
行われている。このような方式の中でも、いわゆるウェ
ーブレット変換（wavelet transform）を用いた符号化
は、いわゆるＤＣＴ（Discrete Cosine Transform；離
散コサイン変換）とは異なり、高圧縮時にブロック歪み
が顕著になるという欠点がないことから、ＤＣＴに代わ
る新たな技術として有力視されている。現に、ＤＣＴを
ベースとした符号化方式に代わり、ウェーブレット変換
をベースとした符号化方式の効率向上のための検討が、
各研究機関で盛んに行われており、現在、ＩＳＯ（Inte
rnational Organization for Standardization）によっ
て標準化されたＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts
Group）の後継ともいえる次世代の静止画像圧縮方式に
関する国際標準方式として、ＪＰＥＧと同一組織である
ＩＳＯ／ＩＥＣ／ＪＴＣ１ＳＣ２９／ＷＧ１によって作
業が進められているＪＰＥＧ２０００やＭｏｔｉｏｎ
ＪＰＥＧ２０００等がある。これらのＪＰＥＧ２０００
やＭｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ２０００においては、画像圧
縮の基本である変換方式として、既存のＪＰＥＧにおけ
るＤＣＴに代わり、ウェーブレット変換を採用すること
が既に決定されている。

【０００７】そのため、これらのフォーマットに対応し
て電子透かし情報を埋め込むことにより、符号化された
画像データを復号することなく電子透かし情報を高速に
抽出することができる手法が要求されている。

【０００８】ウェーブレット変換を用いたＪＰＥＧ２０
００やＭｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ２０００の特徴の１つに
スケーラビラティがある。ＪＰＥＧ２０００やＭｏｔｉ
ｏｎＪＰＥＧ２０００においては、このスケーラビラテ
ィによって受信側の用途にしたがって伝送すべき画像デ
ータの画質を調整して伝送することができる。例えば、
ＪＰＥＧ２０００やＭｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ２０００に
おいては、受信側において高画質の画像データを必要と
している場合には、送信側はウェーブレット係数の全て
を伝送し、受信側において画像データの画質にはこだわ
っていない場合には、送信側はいわゆる低周波数領域
（ＬＬ領域）のウェーブレット係数のみを伝送するとい
ったことを行うことができる。これにより、受信側は、
受信したウェーブレット係数を再構成することにより、
画質は異なるものの同じ情報を受け取ることができる。

【０００９】このようなウェーブレット係数を用いた電
子透かし処理としては、井上ら（ICIP1999）や篠ら（SC
IS2001, pp.267-272）等が提案されている。井上らの手
法は、ＬＨ領域及びＨＬ領域のウェーブレット係数値に
対して、埋め込む電子透かし情報に応じて変更を加え、
後でそのウェーブレット係数値の符号を判別して埋め込
んだ電子透かし情報を抽出するものである。また、篠ら
の手法は、井上らの手法の原理に加え、ウェーブレット
係数値に対して可変閾値判定を行うことによって埋め込
んだ電子透かし情報を抽出するものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した２
つの手法においては、ウェーブレット係数の高周波領域
（ＬＨ領域及びＨＬ領域）を用いていることから、ＪＰ
ＥＧ２０００やＭｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ２０００におけ
るスケーラビラティに対応させることができなかった。
これは、受信側においてＬＬ領域のみのウェーブレット
係数を受信した場合には、そのウェーブレット係数の中
からは電子透かし情報を抽出することができないためで
ある。

【００１１】また、上述した２つの手法を改良し、電子
透かし情報の埋め込むべき対象とするウェーブレット係
数をＬＬ領域に変更して埋め込むことも考えられるが、
このような手法は、画質の劣化を伴うといった問題があ
った。

【００１２】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、原データを周波数変換して電子透かし情
報を付加データとして埋め込む際に、低周波数領域（Ｌ
Ｌ領域）に付加データを埋め込むことができ、且つ、原
データに対する付加データが埋め込まれた検査対象デー
タの人間に知覚可能な劣化を抑制することができ、さら
に、攻撃耐性が強く良好な性能を有する付加データを埋
め込むことができる付加データ埋め込み装置、付加デー
タ埋め込み方法及び付加データ埋め込みプログラムを提
供することを目的とする。

【００１３】また、本発明は、このような付加データ埋
め込み装置、付加データ埋め込み方法及び付加データ埋
め込みプログラムを適用して検査対象データに対して埋
め込まれた付加データを抽出することができる付加デー
タ抽出装置、付加データ抽出方法及び付加データ抽出プ
ログラムを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる付加データ埋め込み装置は、原データに
対して所定の付加データを埋め込む付加データ埋め込み
装置であって、原データに対して所定の周波数変換を施
す周波数変換手段と、この周波数変換手段によって得ら
れた周波数変換係数のうち、付加データを埋め込む所望
の周波数係数を選択する係数選択手段と、この係数選択
手段によって選択された周波数変換係数列の大きさに応
じて、埋め込むべき付加データを拡散する付加データ拡
散手段と、係数選択手段によって選択された周波数変換
係数列を構成する周波数変換係数の相関を利用して、周
波数変換係数列に対して変更を加え、付加データ拡散手
段によって拡散されて得られた拡散付加データを埋め込
む係数修正手段とを備えることを特徴としている。

【００１５】このような本発明にかかる付加データ埋め
込み装置は、周波数変換手段によって原データに対して
所定の周波数変換を施し、係数選択手段によって選択さ
れた周波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相関
を利用して、係数修正手段によって周波数変換係数列に
対して変更を加えて拡散付加データを埋め込む。

【００１６】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる付加データ埋め込み方法は、原データに対して所定
の付加データを埋め込む付加データ埋め込み方法であっ
て、原データに対して所定の周波数変換を施す周波数変
換工程と、この周波数変換工程にて得られた周波数変換
係数のうち、付加データを埋め込む所望の周波数係数を
選択する係数選択工程と、この係数選択工程にて選択さ
れた周波数変換係数列の大きさに応じて、埋め込むべき
付加データを拡散する付加データ拡散工程と、係数選択
工程にて選択された周波数変換係数列を構成する周波数
変換係数の相関を利用して、周波数変換係数列に対して
変更を加え、付加データ拡散工程にて拡散されて得られ
た拡散付加データを埋め込む係数修正工程とを備えるこ
とを特徴としている。

【００１７】このような本発明にかかる付加データ埋め
込み方法は、原データに対して所定の周波数変換を施
し、選択された周波数変換係数列を構成する周波数変換
係数の相関を利用して、周波数変換係数列に対して変更
を加えて拡散付加データを埋め込む。

【００１８】さらに、上述した目的を達成する本発明に
かかる付加データ埋め込みプログラムは、原データに対
して所定の付加データを埋め込むコンピュータ読み取り
可能な付加データ埋め込みプログラムであって、原デー
タに対して所定の周波数変換を施す周波数変換処理と、
この周波数変換処理にて得られた周波数変換係数のう
ち、付加データを埋め込む所望の周波数係数を選択する
係数選択処理と、この係数選択処理にて選択された周波
数変換係数列の大きさに応じて、埋め込むべき付加デー
タを拡散する付加データ拡散処理と、係数選択処理にて
選択された周波数変換係数列を構成する周波数変換係数
の相関を利用して、周波数変換係数列に対して変更を加
え、付加データ拡散処理にて拡散されて得られた拡散付
加データを埋め込む係数修正処理とを備えることを特徴
としている。

【００１９】このような本発明にかかる付加データ埋め
込みプログラムは、原データに対して所定の周波数変換
を施し、選択された周波数変換係数列を構成する周波数
変換係数の相関を利用して、周波数変換係数列に対して
変更を加えて拡散付加データを埋め込む。

【００２０】さらにまた、上述した目的を達成する本発
明にかかる付加データ抽出装置は、検査対象データに対
して埋め込まれた付加データを抽出する付加データ抽出
装置であって、付加データは、少なくとも、原データに
対して所定の周波数変換を施す第１の周波数変換手段
と、この第１の周波数変換手段によって得られた周波数
変換係数のうち、付加データを埋め込む所望の周波数係
数を選択する第１の係数選択手段と、この第１の係数選
択手段によって選択された周波数変換係数列の大きさに
応じて、埋め込むべき付加データを拡散する付加データ
拡散手段と、第１の係数選択手段によって選択された周
波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相関を利用
して、周波数変換係数列に対して変更を加え、付加デー
タ拡散手段によって拡散されて得られた拡散付加データ
を埋め込む係数修正手段とを備える付加データ埋め込み
機器を用いて、検査対象画像データに対して埋め込まれ
ており、検査対象データに対して付加データ埋め込み機
器における第１の周波数変換手段と同じ周波数変換を施
す第２の周波数変換手段と、この第２の周波数変換手段
によって得られた周波数変換係数のうち、付加データが
埋め込まれている周波数係数を選択する第２の係数選択
手段と、この第２の係数選択手段によって選択された周
波数変換係数列から、付加データ埋め込み機器における
第１の係数選択手段によって選択された周波数変換係数
列を構成する周波数変換係数の相関を利用して、拡散さ
れた付加データ成分を抽出する拡散データ抽出手段と、
付加データ埋め込み機器における付加データ拡散手段に
よって付加データを拡散させて拡散付加データを生成す
る処理の逆操作を行うことによって拡散データ抽出手段
によって抽出された付加データ成分を逆拡散する逆拡散
手段と、この逆拡散手段によって得られた逆拡散付加デ
ータから付加データを判定して抽出する判定手段とを備
えることを特徴としている。

【００２１】このような本発明にかかる付加データ抽出
装置は、第２の周波数変換手段によって検査対象データ
に対して付加データ埋め込み機器における第１の周波数
変換手段と同じ周波数変換を施し、第２の係数選択手段
によって選択された周波数変換係数列から、付加データ
埋め込み機器における第１の係数選択手段によって選択
された周波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相
関を利用して、拡散データ抽出手段によって拡散された
付加データ成分を抽出する。

【００２２】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる付加データ抽出方法は、検査対象データに対して埋
め込まれた付加データを抽出する付加データ抽出方法で
あって、付加データは、少なくとも、原データに対して
所定の周波数変換を施す第１の周波数変換工程と、この
第１の周波数変換工程にて得られた周波数変換係数のう
ち、付加データを埋め込む所望の周波数係数を選択する
第１の係数選択工程と、この第１の係数選択工程にて選
択された周波数変換係数列の大きさに応じて、埋め込む
べき付加データを拡散する付加データ拡散工程と、第１
の係数選択工程にて選択された周波数変換係数列を構成
する周波数変換係数の相関を利用して、周波数変換係数
列に対して変更を加え、付加データ拡散工程にて拡散さ
れて得られた拡散付加データを埋め込む係数修正工程と
を備える付加データ埋め込み方法を用いて、検査対象画
像データに対して埋め込まれており、検査対象データに
対して付加データ埋め込み方法における第１の周波数変
換工程と同じ周波数変換を施す第２の周波数変換工程
と、この第２の周波数変換工程にて得られた周波数変換
係数のうち、付加データが埋め込まれている周波数係数
を選択する第２の係数選択工程と、この第２の係数選択
工程にて選択された周波数変換係数列から、付加データ
埋め込み方法における第１の係数選択工程にて選択され
た周波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相関を
利用して、拡散された付加データ成分を抽出する拡散デ
ータ抽出工程と、付加データ埋め込み方法における付加
データ拡散工程にて付加データを拡散させて拡散付加デ
ータを生成する処理の逆操作を行うことによって拡散デ
ータ抽出工程にて抽出された付加データ成分を逆拡散す
る逆拡散工程と、この逆拡散工程にて得られた逆拡散付
加データから付加データを判定して抽出する判定工程と
を備えることを特徴としている。

【００２３】このような本発明にかかる付加データ抽出
方法は、検査対象データに対して付加データ埋め込み方
法における第１の周波数変換工程と同じ周波数変換を施
し、選択された周波数変換係数列から、付加データ埋め
込み方法における第１の係数選択工程にて選択された周
波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相関を利用
して、拡散された付加データ成分を抽出する。

【００２４】さらに、上述した目的を達成する本発明に
かかる付加データ抽出プログラムは、検査対象データに
対して埋め込まれた付加データを抽出するコンピュータ
読み取り可能な付加データ抽出プログラムであって、付
加データは、少なくとも、原データに対して所定の周波
数変換を施す第１の周波数変換処理と、この第１の周波
数変換処理にて得られた周波数変換係数のうち、付加デ
ータを埋め込む所望の周波数係数を選択する第１の係数
選択処理と、この第１の係数選択処理にて選択された周
波数変換係数列の大きさに応じて、埋め込むべき付加デ
ータを拡散する付加データ拡散処理と、第１の係数選択
処理にて選択された周波数変換係数列を構成する周波数
変換係数の相関を利用して、周波数変換係数列に対して
変更を加え、付加データ拡散処理にて拡散されて得られ
た拡散付加データを埋め込む係数修正処理とを備えるコ
ンピュータ読み取り可能な付加データ埋め込みプログラ
ムを用いて、検査対象画像データに対して埋め込まれて
おり、検査対象データに対して付加データ埋め込みプロ
グラムにおける第１の周波数変換処理と同じ周波数変換
を施す第２の周波数変換処理と、この第２の周波数変換
処理にて得られた周波数変換係数のうち、付加データが
埋め込まれている周波数係数を選択する第２の係数選択
処理と、この第２の係数選択処理にて選択された周波数
変換係数列から、付加データ埋め込みプログラムにおけ
る第１の係数選択処理にて選択された周波数変換係数列
を構成する周波数変換係数の相関を利用して、拡散され
た付加データ成分を抽出する拡散データ抽出処理と、付
加データ埋め込みプログラムにおける付加データ拡散処
理にて付加データを拡散させて拡散付加データを生成す
る処理の逆操作を行うことによって拡散データ抽出処理
にて抽出された付加データ成分を逆拡散する逆拡散処理
と、この逆拡散処理にて得られた逆拡散付加データから
付加データを判定して抽出する判定処理とを備えること
を特徴としている。

【００２５】このような本発明にかかる付加データ抽出
プログラムは、検査対象データに対して付加データ埋め
込みプログラムにおける第１の周波数変換処理と同じ周
波数変換を施し、選択された周波数変換係数列から、付
加データ埋め込みプログラムにおける第１の係数選択処
理にて選択された周波数変換係数列を構成する周波数変
換係数の相関を利用して、拡散された付加データ成分を
抽出する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００２７】この実施の形態は、原データである原画像
データに対して所定の周波数変換を施し、得られた周波
数変換係数にディジタルデータの複製制御のための情報
や著作権者表示のための著作権情報等の付加データをい
わゆる電子透かし（DigitalWatermark, Digital Data E
mbedding, Digital Data Hiding）として埋め込む電子
透かし埋め込み装置と、この電子透かし埋め込み装置に
よって原画像データに対して埋め込まれた付加データと
しての電子透かしを抽出する電子透かし抽出装置とから
なる電子透かし処理システムである。この電子透かし処
理システムにおいては、電子透かし埋め込み装置によっ
て周波数変換係数の相関を利用して電子透かしを埋め込
むものであって、原画像データの周波数変換係数に視覚
的に検知されないように電子透かしを埋め込むものであ
る。この際、電子透かし埋め込み装置は、原画像データ
の視覚的特性によって電子透かしの埋め込み強度を調節
することもできるものである。一方、電子透かし処理シ
ステムにおいては、この電子透かし埋め込み装置によっ
て埋め込まれた電子透かしを、電子透かし抽出装置によ
って検査対象データとしての画像データから抽出するも
のである。

【００２８】まず、電子透かし埋め込み装置について説
明する。

【００２９】図１に示すように、電子透かし埋め込み装
置１０は、入力された原画像データＰに対して所定の周
波数変換を施す周波数変換部１１と、この周波数変換部
１１によって得られた周波数変換係数ＣＦのうち所望の
ものを選択する係数選択部１２と、付加データＷＭの埋
め込み強度αを算出する強度算出部１３と、埋め込むべ
き付加データＷＭ（∈±１）を拡散する付加データ拡散
部１４と、係数選択部１２によって選択された周波数変
換係数列ＣＦＲに対して付加データ拡散部１４によって
拡散されて得られた拡散付加データＷＭｐを埋め込む係
数修正部１５と、この係数修正部１５によって生成され
た修正周波数変換係数列ＭＣＦＲに対して所定の周波数
逆変換を施す周波数逆変換部１６とを備える。

【００３０】電子透かし埋め込み装置１０は、これらの
各部をハードウェアで実現するのみならず、ソフトウェ
アで実現することもできる。電子透かし埋め込み装置１
０は、ソフトウェアで実現する場合には、例えばパーソ
ナルコンピュータや画像データを扱うことができる各種
電子機器におけるＣＰＵ（Central Processing Unit）
によって電子透かしを埋め込むための埋め込みプログラ
ムを実行することにより、各部の機能を実現することが
できる。この埋め込みプログラムは、例えばいわゆるコ
ンパクトディスク（Compact Disc）等の所定の記録媒体
やインターネット等の伝送媒体によって提供されるもの
である。

【００３１】なお、以下では、埋め込み対象となる原画
像データＰの輝度値をＩ（∈０，１，２，・・・，２５
５）とし、原画像データＰの大きさを縦Ｈ×横Ｗピクセ
ルとし、付加データＷＭのビット数をＬとして説明する
ものとする。

【００３２】周波数変換部１１は、原画像データＰに対
して所定の周波数変換を施し、周波数変換係数ＣＦを求
める。例えば、周波数変換部１１は、図２に示すよう
に、原画像データＰに対してウェーブレット変換（wave
let transform）を施し、４つの周波数領域ＬＬ，Ｈ
Ｌ，ＬＨ，ＨＨからなるウェーブレット係数を求める。
このとき、周波数変換部１１は、ウェーブレット変換の
際に用いるフィルタ係数としてはいかなるものを適用し
てもよく、特定する必要はない。すなわち、電子透かし
処理システムにおいては、後述する電子透かし抽出装置
によって付加データを抽出する際に、周波数変換部１１
が用いるフィルタ係数と一致したフィルタ係数を用いた
ウェーブレット変換を行えばよい。

【００３３】なお、以下では、説明の便宜上、周波数変
換部１１は、原画像データＰに対してウェーブレット変
換を施すものとして説明する。周波数変換部１１は、得
られた周波数変換係数ＣＦを係数選択部１２に供給す
る。

【００３４】係数選択部１２は、周波数変換部１１によ
って得られた周波数変換係数ＣＦのうち、付加データＷ
Ｍを埋め込む周波数変換係数、すなわち、付加データＷ
Ｍが埋め込まれることによって変更が加えられる周波数
変換係数を選択する。このとき、係数選択部１２は、隣
接する周波数変換係数ＣＦが互いに相関が強い周波数変
換係数列を選択するのが望ましい。例えば、係数選択部
１２は、図３に示すように、周波数変換部１１から供給
される周波数変換係数ＣＦのうち、縦（Ｈ／２）×横
（Ｗ／２）ピクセルからなる周波数領域ＬＬに属する周
波数変換係数列ＣＦＲを選択する。また、係数選択部１
２は、周波数変換部１１によって得られた周波数変換係
数ＣＦのうち、付加データＷＭの埋め込み強度αを算出
するために用いる周波数変換係数も選択する。例えば、
係数選択部１２は、周波数変換部１１から供給される周
波数変換係数ＣＦのうち、縦（Ｈ／２）×横（Ｗ／２）
ピクセルからなる周波数領域ＨＨに属する周波数変換係
数列ＣＦＲを選択する。係数選択部１２は、選択した周
波数変換係数列ＣＦＲのうち、付加データＷＭが埋め込
まれる周波数変換係数である周波数領域ＬＬに属するも
のを係数修正部１５に供給するとともに、付加データＷ
Ｍの埋め込み強度αを算出するために用いる周波数変換
係数である周波数領域ＨＨに属するものを強度算出部１
３に供給する。

【００３５】強度算出部１３は、係数選択部１２によっ
て選択された周波数変換係数列ＣＦＲを構成する各周波
数変換係数に応じて、付加データＷＭの埋め込み強度α
を算出する。すなわち、強度算出部１３は、周波数変換
係数列ＣＦＲを構成する各周波数変換係数に対して、ど
の程度の変更を加えるかを決定する。このとき、強度算
出部１３は、原画像データＰが有する特徴に応じて、変
更が目立たない領域では付加データＷＭを強く埋め込
み、変更が目立つ領域では付加データＷＭを弱く埋め込
むように、埋め込み強度αを決定するのが望ましい。

【００３６】ここでは、説明の便宜上、差し当たって周
波数変換係数列ＣＦＲを構成する全ての周波数変換係数
に対して同じ埋め込み強度αで付加データＷＭを埋め込
むものとする。なお、原画像データＰが有する特徴に応
じて埋め込み強度αを変化させる手法については、後述
するものとする。強度算出部１３は、算出した埋め込み
強度αを示す情報を係数修正部１５に供給する。

【００３７】付加データ拡散部１４には、埋め込むべき
付加データＷＭが入力される。付加データ拡散部１４
は、付加データＷＭの大きさが、係数選択部１２によっ
て選択された周波数変換係数列ＣＦＲの大きさの１／４
になるように拡散する。例えば、付加データ拡散部１４
は、図４に示すように、Ｌビットからなる付加データＷ
Ｍ（ｋ）（ＷＭ（１），ＷＭ（２），ＷＭ（３），・・
・，ＷＭ（Ｌ））を入力すると、周波数変換係数列ＣＦ
Ｒの大きさが縦（Ｈ／２）×横（Ｗ／２）ピクセルであ
ることから、出力すべき拡散付加データＷＭｐ（ｘ，
ｙ）の大きさが縦（Ｈ／４）×横（Ｗ／４）ピクセルと
なるように、付加データＷＭ（ｋ）を拡散する。すなわ
ち、付加データ拡散部１４は、周波数変換係数列ＣＦＲ
の縦及び横をともに１／２に縮小した場合の大きさに等
しい拡散付加データＷＭｐ（ｘ，ｙ）を生成する。これ
により、付加データ拡散部１４は、付加データＷＭ
（ｋ）の各ビットを、（Ｈ×Ｗ）／（１６×Ｌ）倍に拡
散することになる。このとき、付加データ拡散部１４
は、拡散しようとする大きさ（Ｈ×Ｗ／１６）が付加デ
ータＷＭ（ｋ）のビット数Ｌの倍数ではない場合には、
いわゆるゼロ・パディング（zero padding）等の処理を
施すようにしてもよい。付加データ拡散部１４は、拡散
して得られた拡散付加データＷＭｐを係数修正部１５に
供給する。なお、電子透かし埋め込み装置１０において
は、付加データ拡散部１４の後段に、拡散付加データＷ
Ｍｐに対して、いわゆる擬似乱数（Pseudo-random Numb
er；ＰＮ）系列を重畳する重畳部を備えたり、後述する
ように、拡散付加データＷＭｐをランダムに配置するイ
ンターリーバ等を備えるようにしてもよい。

【００３８】係数修正部１５は、強度算出部１３から供
給される埋め込み強度αを示す情報に基づいて、係数選
択部１２から供給される周波数変換係数列ＣＦＲに対し
て、付加データ拡散部１４から供給される拡散付加デー
タＷＭｐを埋め込む。係数修正部１５は、生成した修正
周波数変換係数列ＭＣＦＲを周波数逆変換部１６に供給
する。

【００３９】周波数逆変換部１６には、係数修正部１５
によって生成された修正周波数変換係数列ＭＣＦＲが入
力される。周波数逆変換部１６は、修正周波数変換係数
列ＭＣＦＲを元の周波数変換係数列ＣＲＦに置換し、周
波数変換部１１によって施された周波数変換に対応する
所定の周波数逆変換を施し、空間領域の画像データＭに
再構成する。周波数逆変換部１６は、付加データＷＭが
埋め込まれた画像データＭを外部に出力する。

【００４０】このような電子透かし埋め込み装置１０
は、原画像データＰと付加データＷＭとが与えられる
と、周波数変換部１１によって原画像データＰに対して
所定の周波数変換を施して周波数変換係数ＣＦを求め、
係数選択部１２によって周波数変換係数ＣＦのうち、付
加データＷＭが埋め込まれる周波数変換係数列ＣＦＲを
選択する。また、電子透かし埋め込み装置１０は、強度
算出部１３によって周波数変換係数列ＣＦＲを構成する
各周波数変換係数ＬＬ（ｉ，ｊ）に対する付加データＷ
Ｍの埋め込み強度αを算出するとともに、付加データ拡
散部１４によって付加データＷＭを拡散する。そして、
電子透かし埋め込み装置１０は、係数修正部１５によっ
て以下のような手法を用いて、周波数変換係数列ＣＦＲ
に対して変更を加えて拡散付加データＷＭｐを埋め込
む。

【００４１】ここで、具体的に説明するために、係数選
択部１２によって選択された周波数変換係数列ＣＦＲを
構成する各周波数変換係数をＬＬ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，
２，・・・，Ｗ／２，ｊ＝１，２，・・・，Ｈ／２）と
し、付加データ拡散部１４によって拡散された拡散付加
データをＷＭｐ（ｘ，ｙ）（ｘ＝１，２，・・・，Ｗ／
４，ｙ＝１，２，・・・，Ｈ／４）とする。また、上述
したように、ここでは、強度算出部１３から供給される
埋め込み強度αは、定数を示すものとして扱うが、後述
するように、原画像データＰが有する特徴に応じて埋め
込み強度αを変化させる場合には、ＬＬ（ｉ，ｊ）で表
される周波数変換係数列ＣＦＲと同じ大きさを有するも
のとなることには注意を要する。

【００４２】電子透かし埋め込み装置１０においては、
係数修正部１５により、図５に示すように、拡散付加デ
ータＷＭｐにおける１ビットの情報ＷＭｐ（ｘ_０，
ｙ_０）を用いて、４つの周波数変換係数ＬＬ（ｉ_０，ｊ
_０），ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０），ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０＋
１），ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０＋１）に変更を加える。こ
こで、ｉ_０＝２ｘ_０，ｊ＝２ｙ₀である。変更が加えら
れた修正周波数変換係数をＬＬ'（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，
２，・・・，Ｗ／２，ｊ＝１，２，・・・，Ｈ／２）と
すると、修正周波数変換係数ＬＬ'（ｉ，ｊ）、周波数
変換係数ＬＬ（ｉ，ｊ）、埋め込み強度α、拡散付加デ
ータＷＭｐの関係は、次式（１）乃至次式（４）に示す
ようになる。

【００４３】

【数１】

【００４４】

【数２】

【００４５】

【数３】

【００４６】

【数４】

【００４７】電子透かし埋め込み装置１０においては、
係数修正部１５によって上式（１）乃至上式（４）に示
す操作を全ての周波数変換係数ＬＬ（ｉ，ｊ）に対して
繰り返して行うことにより、周波数変換係数列ＣＦＲに
対して拡散付加データＷＭｐを埋め込む。すなわち、係
数修正部１５は、ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ_０＋
１，ｊ_０＋１）と、ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ
_０，ｊ_０＋１）との関係を利用して、周波数変換係数列
ＣＦＲに対して拡散付加データＷＭｐを埋め込む。

【００４８】次式（５）に示すように、これらの２つの
和の差分値で表される相関値をＳｐ（ｘ_０，ｙ_０）とす
ると、この相関値Ｓｐ（ｘ_０，ｙ_０）は、統計的に"０"
となる。これは、自然画像は、ある特定位置のピクセル
の輝度値（Ｉ（ｉ_０，ｊ_０））と、その隣接ピクセルの
輝度値（Ｉ（ｉ_０±ｎ，ｊ_０±ｎ））との間には、強い
相関があることによるものである。

【００４９】

【数５】

【００５０】しかしながら、上式（１）乃至上式（４）
に示すような操作がなされた場合には、相関値Ｓｐ（ｘ
_０，ｙ_０）は、"０"から離隔した値を有することとな
る。このように、電子透かし埋め込み装置１０において
は、係数修正部１５によって統計的に"０"となるはずの
相関値Ｓｐ（ｘ_０，ｙ_０）を操作することにより、周波
数変換係数列ＣＦＲに対して拡散付加データＷＭｐを埋
め込む。このとき、係数修正部１５は、相関値Ｓｐ（ｘ
_０，ｙ_０）が"０"から離隔するほど、周波数変換係数列
ＣＦＲに対して拡散付加データＷＭｐを強く埋め込むこ
とになるが、拡散付加データＷＭｐ（ｘ_０，ｙ_０）
は、"±１"の値を有することから、埋め込み強度は、強
度算出部１３から供給される埋め込み強度αによって決
定される。これらの関係については、後述するものとす
る。

【００５１】そして、電子透かし装置１０は、周波数逆
変換部１６により、このようにして生成された修正周波
数変換係数ＬＬ'（ｉ，ｊ）からなる修正周波数変換係
数列ＭＣＦＲを構成する修正周波数変換係数ＬＬ'
（ｉ，ｊ）を元の周波数変換係数ＬＬ（ｉ，ｊ）に置換
して所定の周波数逆変換を施し、付加データＷＭが埋め
込まれた画像データＭを生成する。

【００５２】このように、電子透かし埋め込み装置１０
は、原画像データＰを周波数変換して付加データＷＭを
埋め込む際に、周波数変換係数列ＣＦＲを構成する周波
数変換係数の相関を利用する、すなわち、相関値Ｓｐ
（ｘ_０，ｙ_０）が統計的に"０"となることを利用するこ
とによって低周波数領域に付加データＷＭを埋め込むこ
とができ、且つ、原画像データＰに対する付加データＷ
Ｍが埋め込まれた画像データＭの人間に知覚可能な劣化
を抑制することができる。したがって、電子透かし埋め
込み装置１０は、原画像データＰについての違法な複製
を防止することに寄与することができる。

【００５３】つぎに、電子透かし埋め込み装置１０によ
って原画像データＰに対して埋め込まれた付加データＷ
Ｍを抽出する電子透かし抽出装置について説明する。

【００５４】図６に示すように、電子透かし抽出装置２
０は、入力された検査対象画像データＰ^＊に対して所定
の周波数変換を施す周波数変換部２１と、この周波数変
換部２１によって得られた周波数変換係数ＣＦ^＊のうち
所望のものを選択する係数選択部２２と、この係数選択
部２２によって選択された周波数変換係数列ＣＦＲ^＊か
ら拡散された付加データ成分Ｓｐ^＊を抽出する拡散デー
タ抽出部２３と、この拡散データ抽出部２３によって抽
出された付加データ成分Ｓｐ^＊を逆拡散する逆拡散部２
４と、この逆拡散部２４によって得られた逆拡散付加デ
ータＳ^＊から付加データＷＭを判定して抽出する判定部
２５とを備える。

【００５５】電子透かし抽出装置２０は、これらの各部
をハードウェアで実現するのみならず、ソフトウェアで
実現することもできる。電子透かし抽出装置２０は、ソ
フトウェアで実現する場合には、例えばパーソナルコン
ピュータや画像データを扱うことができる各種電子機器
におけるＣＰＵによって電子透かしを抽出するための抽
出プログラムを実行することにより、各部の機能を実現
することができる。この抽出プログラムは、例えばコン
パクトディスク等の所定の記録媒体やインターネット等
の伝送媒体によって提供されるものである。

【００５６】なお、以下では、検査対象となる検査対象
画像データＰ^＊の輝度値をＩ^＊（∈０，１，２，・・
・，２５５）とし、検査対象画像データＰ^＊の大きさを
縦Ｈ×横Ｗピクセルとして説明するものとする。

【００５７】周波数変換部２１は、上述した電子透かし
埋め込み装置１０における周波数変換部１１に対応して
備えられるものである。すなわち、周波数変換部２１
は、検査対象画像データＰ^＊に対して周波数変換部１１
と同じ周波数変換を施し、周波数変換係数ＣＦ^＊を求め
る。周波数変換部２１は、得られた周波数変換係数ＣＦ
^＊を係数選択部２２に供給する。

【００５８】係数選択部２２は、上述した電子透かし埋
め込み装置１０における係数選択部１２に対応して備え
られるものである。すなわち、係数選択部２２は、係数
選択部１２と同じ手法により、周波数変換部２１によっ
て得られた周波数変換係数ＣＦ^＊のうち、付加データＷ
Ｍが埋め込まれている周波数変換係数、すなわち、付加
データＷＭが埋め込まれることによって変更が加えられ
ている周波数変換係数を選択する。係数選択部２２は、
選択した周波数変換係数からなる周波数変換係数列ＣＦ
Ｒ^＊を拡散データ抽出部２３に供給する。

【００５９】拡散データ抽出部２３は、上述した電子透
かし埋め込み装置１０における係数修正部１５に対応し
て備えられるものである。すなわち、拡散データ抽出部
２３は、係数選択部２２によって選択された周波数変換
係数列ＣＦＲ^＊から拡散された付加データ成分Ｓｐ^＊を
抽出する。具体的に説明するために、図７に示すよう
に、周波数変換部２１によって検査対象画像データＰ^＊
に対してウェーブレット変換が施され、得られた周波数
変換係数ＣＦ^＊のうち、係数選択部２２によって縦（Ｈ
／２）×横（Ｗ／２）ピクセルからなる周波数領域ＬＬ
^＊に属する周波数変換係数列ＣＦＲ^＊が選択されたもの
とする。

【００６０】周波数変換係数列ＣＦＲ^＊を構成する周波
数変換係数をＬＬ^＊（ｉ，ｊ）（ｉ＝１，２，・・・，
Ｗ／２，ｊ＝１，２，・・・，Ｈ／２）とすると、拡散
データ抽出部２３は、次式（６）に示すように、周波数
変換係数列ＣＦＲ^*の４つの周波数変換係数ＬＬ^＊（ｉ
_０，ｊ_０），ＬＬ^＊（ｉ_０＋１，ｊ_０），ＬＬ
^＊（ｉ _０，ｊ_０＋１），ＬＬ^＊（ｉ_０＋１，ｊ_０＋１）
が有する関係から、相関値を示す付加データ成分Ｓｐ^＊
を算出する。ここで、ｉ_０＝２ｘ_０，ｊ＝２ｙ₀であ
る。

【００６１】

【数６】

【００６２】拡散データ抽出部２３は、上式（６）に示
す操作を全ての周波数変換係数ＬＬ ^＊（ｉ，ｊ）に対し
て繰り返して行う。

【００６３】ここで、検査対象画像データＰ^＊に対して
付加データＷＭが埋め込まれている場合には、周波数変
換係数ＬＬ^＊には上式（１）乃至上式（４）に示した操
作が行われていることから、付加データ成分Ｓｐ^＊（ｘ
_０，ｙ_０）の値は、次式（７）で表される。

【００６４】

【数７】

【００６５】この上式（７）から明らかなように、検査
対象画像データＰ^＊に対して付加データＷＭが埋め込ま
れている場合には、付加データ成分Ｓｐ^＊（ｘ_０，
ｙ_０）には、原画像データＰにおけるウェーブレット係
数のＬＬ成分の他に、電子透かし成分である４α・ＷＭ
ｐ（ｘ_０，ｙ_０）で表される成分が存在する。電子透か
し抽出装置２０においては、上式（７）における［ＬＬ
（ｉ_０，ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ _０＋１，ｊ_０＋１）］−［Ｌ
Ｌ（ｉ_０＋１，ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０＋１）］が有
する関係を利用して、付加データＷＭの抽出を行う。

【００６６】一般に、自然画像は、上述したように、あ
る特定位置のピクセルの輝度値（Ｉ（ｉ_０，ｊ_０））
と、その隣接ピクセルの輝度値（Ｉ（ｉ_０±ｎ，ｊ_０±
ｎ））との間には、強い相関があり、ｎが小さいほど、
その相関が強くなることが知られている。一方、上述し
たウェーブレット係数のＬＬ成分とは、原画像データＰ
の輝度値に対して、縦横方向にローパス・フィルタを施
して得られる結果であり、このウェーブレット係数にお
いても、隣接するウェーブレット係数間に強い相関が存
在する。すなわち、自然画像においては、上式（７）に
おける［ＬＬ（ｉ _０，ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０＋
１）］−［ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０
＋１）］の項が統計的に"０"となる。実際に、数百枚の
自然画像に対して実験を行い、上式（７）に示した付加
データ成分Ｓｐ^＊（ｘ_０，ｙ_０）の値の分布を求める
と、図８に示すようになる。同図から明らかなように、
付加データ成分Ｓｐ^＊（ｘ_０，ｙ_０）は、"０"となる頻
度が最も高く、且つ、"０"を中心とした分布を呈する。

【００６７】上式（７）における［ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０）
＋ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０＋１）］−［ＬＬ（ｉ_０＋１，
ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０＋１）］の値が"０"であるも
のと仮定すると、上式（１）乃至上式（４）から、上述
した電子透かし埋め込み装置１０における係数修正部１
５による拡散付加データＷＭｐの埋め込み過程で、拡散
付加データＷＭｐ（ｉ_０，ｊ₀）が"１"であった場合に
は、付加データ成分Ｓｐ^＊（ｘ_０，ｙ_０）は正値をと
り、拡散付加データＷＭｐ（ｉ_０，ｊ₀）が"−１"であ
った場合には、付加データ成分Ｓｐ^＊（ｘ_０，ｙ_０）は
負値をとる。また、埋め込み過程で拡散付加データＷＭ
ｐ（ｉ_０，ｊ₀）が"±１"の値をとるのに対して、付加
データ成分Ｓｐ^＊（ｘ_０，ｙ_０）は、決まった値をとら
ず任意の値となる。埋め込み過程における上述した埋め
込み強度αを大きくした場合には、付加データ成分Ｓｐ
^＊（ｘ_０，ｙ_０）は、"０"から離隔した値を有し、埋め
込み強度αを小さくした場合には、付加データ成分Ｓｐ
^＊（ｘ_０，ｙ_０）は、"０"に近い値を有することにな
る。

【００６８】このように、拡散データ抽出部２３は、周
波数変換係数列ＣＦＲ^＊から拡散された付加データ成分
Ｓｐ^＊を抽出する。拡散データ抽出部２３は、抽出した
付加データ成分Ｓｐ^＊を逆拡散部２４に供給する。

【００６９】逆拡散部２４は、上述した電子透かし埋め
込み装置１０における付加データ拡散部１４に対応して
備えられるものである。すなわち、逆拡散部２４は、付
加データ拡散部１４によって原画像データＰの大きさに
応じて付加データＷＭを拡散させて拡散付加データＷＭ
ｐを生成する処理の逆操作を行うものである。逆拡散部
２４は、拡散データ抽出部２３によって抽出された付加
データ成分Ｓｐ^＊を逆拡散する。例えば、逆拡散部２４
は、図９に示すように、大きさが縦（Ｈ／４）×横（Ｗ
／４）ピクセルからなる付加データ成分Ｓｐ^＊に対し
て、次式（８）を用いて逆拡散を施し、Ｌビットからな
る逆拡散付加データＳ^＊（ｋ）（Ｓ^＊（１），Ｓ
^＊（２），Ｓ^＊（３），・・・，Ｓ^＊（Ｌ））を生成す
る。

【００７０】

【数８】

【００７１】ここで、上式（８）におけるＳｐ^＊ _ｋは、
付加データ拡散部１４による拡散処理によって付加デー
タＷＭ（ｋ）が埋め込まれている箇所に相当する付加デ
ータ成分Ｓｐ^＊の値を意味するものである。逆拡散部２
４は、上式（８）に示すように、１ビットの付加データ
ＷＭ（ｋ）が拡散された倍率に相当する加算演算を行
う。例えば、逆拡散部２４は、１ビットの付加データＷ
Ｍ（ｋ）がＭ倍に拡散されて埋め込まれた場合には、上
式（７）を上式（８）に代入することによって次式
（９）に示す演算を行う。

【００７２】

【数９】

【００７３】上式（７）に示したように、検査対象画像
データＰ^＊に対して付加データＷＭが埋め込まれている
場合には、付加データ成分Ｓｐ^＊には、電子透かし成分
である４α・ＷＭｐ（ｘ_０，ｙ_０）で表される成分が存
在する。したがって、上式（９）に示すように、同じ情
報である付加データＷＭ（ｋ）が埋め込まれている周波
数変換係数列ＣＦＲ^＊から算出したＳｐ^＊ _ｋの全ての値
を加算して得られる逆拡散付加データＳ^＊（ｋ）におい
ては、Ｓｐ^＊ _ｋに比べて、電子透かし成分がＭ倍だけ大
きくなり、Ｍ・４α・ＷＭ（ｋ）となることがわかる。
ところで、上式（９）に示すように、逆拡散付加データ
Ｓ^＊（ｋ）には、電子透かし成分であるＭ・４α・ＷＭ
（ｋ）で表される成分の他に、原画像データＰにおける
ウェーブレット係数のＬＬ成分からなる項が存在する
が、先に図８に示したように、その期待値は"０"であ
る。すなわち、Ｓｐ^＊ _ｋの全ての値を加算して得られる
逆拡散付加データＳ^＊（ｋ）は、電子透かし成分を強調
したものとなる。

【００７４】また、上式（８）は、以下のような意味合
いも有する。すなわち、電子透かし抽出装置２０におい
ては、上式（７）に示した［ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０）＋ＬＬ
（ｉ _０＋１，ｊ_０＋１）］−［ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０）
＋ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０＋１）］の項が統計的に"０"となる
性質を利用しているが、画像におけるエッジ部分といっ
た［ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０＋
１）］−［ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０
＋１）］の値が"０"から大きく離隔した領域では、埋め
込まれた付加データＷＭの正確な検出がなされなくなる
おそれがある。そこで、電子透かし処理システムにおい
ては、電子透かし埋め込み装置１０によって同じ付加デ
ータＷＭを拡散して埋め込み、電子透かし抽出装置２０
によってその逆操作を行うことにより、付加データＷＭ
を正確に検出することが可能となる。

【００７５】このように、逆拡散部２４は、付加データ
成分Ｓｐ^＊を逆拡散する。逆拡散部２４は、逆拡散して
得られた逆拡散付加データＳ^＊を判定部２５に供給す
る。

【００７６】判定部２５は、逆拡散部２４によって得ら
れた逆拡散付加データＳ^＊から付加データＷＭを判定し
て抽出する。具体的には、判定部２５は、埋め込まれた
付加データＷＭ（ｋ）が"１"であった場合には、逆拡散
付加データＳ^＊は"０"から離隔した正値をとり、埋め込
まれた付加データＷＭ（ｋ）が"―１"であった場合に
は、逆拡散付加データＳ^＊は"０"から離隔した負値をと
ることから、逆拡散付加データＳ^＊の符号を参照するこ
とによって付加データＷＭを抽出する。すなわち、逆拡
散付加データＳ^＊の符号は、付加データＷＭそのものの
値となる。また、判定部２５は、逆拡散付加データＳ^＊
の絶対値を参照することによって抽出した付加データＷ
Ｍの信頼性を判定する。すなわち、逆拡散付加データＳ
^＊の絶対値は、その値が大きいほど抽出した付加データ
ＷＭの信頼性が高いことを示す指標となる。

【００７７】このような電子透かし抽出装置２０は、検
出対象画像データＰ^＊と付加データＷＭとが与えられる
と、周波数変換部２１によって検査対象画像データＰ^＊
に対して所定の周波数変換を施して周波数変換係数ＣＦ
^＊を求め、係数選択部２２によって周波数変換係数ＣＦ
^＊のうち、付加データＷＭが埋め込まれている周波数変
換係数列ＣＦＲ^＊を選択する。また、電子透かし抽出装
置２０は、拡散データ抽出部２３によって周波数変換係
数列ＣＦＲ^＊から拡散された付加データ成分Ｓｐ^＊を抽
出し、逆拡散部２４によって付加データ成分Ｓｐ^＊を逆
拡散する。そして、電子透かし抽出装置２０は、判定部
２５によって逆拡散付加データＳ^＊の符号及び絶対値を
参照して付加データＷＭを抽出するとともに、その付加
データＷＭの信頼性を判定する。

【００７８】このように、電子透かし抽出装置２０は、
検査対象画像データＰ^＊から付加データＷＭを抽出する
際に、付加データＷＭを埋め込む過程での周波数変換係
数ＣＦの相関を利用する、すなわち、［ＬＬ（ｉ_０，ｊ
_０）＋ＬＬ（ｉ_０＋１，ｊ_０＋１）］−［ＬＬ（ｉ_０＋
１，ｊ_０）＋ＬＬ（ｉ_０，ｊ_０＋１）］の項が統計的
に"０"となることを利用することによって付加データを
抽出することができる。したがって、電子透かし抽出装
置２０は、電子透かし埋め込み装置１０によって付加デ
ータＷＭが埋め込まれた原画像データＰについての違法
な複製を防止することに寄与することができる。

【００７９】さて、上述した電子透かし埋め込み装置１
０においては、上式（１）乃至上式（４）に示したよう
に、原画像データＰにおけるウェーブレット係数のＬＬ
成分に対して、電子透かし成分±４α・ＷＭｐ（ｘ_０，
ｙ_０）だけ変更を加える。また、上述した電子透かし抽
出装置２０においては、上式（９）に示したように、拡
散率がＭ倍になった電子透かし成分Ｍ・４α・ＷＭ
（ｋ）に基づいて、付加データＷＭを推定する。ここ
で、電子透かし成分Ｍ・４α・ＷＭ（ｋ）の絶対値が大
きいほど、埋め込まれた付加データＷＭの攻撃耐性が強
くなる。拡散率Ｍは、原画像データＰの大きさに応じて
決定される値であることから、埋め込み強度を変更する
ためには、強度算出部１３によって算出される埋め込み
強度αを変化させればよい。しかしながら、埋め込み強
度と画質劣化とは、トレードオフの関係にあり、埋め込
み強度αを大きくすると、付加データＷＭの攻撃耐性は
強くなるものの、画質劣化が多くなり、埋め込み強度α
を小さくすると、画質劣化は少ないものの、付加データ
ＷＭの攻撃耐性が弱くなる。

【００８０】そこで、電子透かし埋め込み装置１０は、
上述したように、埋め込み強度αを、周波数変換係数列
ＣＦＲを構成する全ての周波数変換係数に対して同じ値
を示すものとするのではなく、以下に示す手法を用い
て、原画像データＰが有する特徴に応じて、変更が視覚
的に検知されにくい領域では付加データＷＭを強く埋め
込み、変更が視覚的に検知されやすい領域では付加デー
タＷＭを弱く埋め込むように、埋め込み強度αを決定す
ることにより、攻撃耐性を保ちつつ、原画像データＰに
対する付加データＷＭが埋め込まれた画像データＭの視
覚的に検知可能な画質劣化を抑制することもできる。

【００８１】まず、第１の手法としては、周波数変換係
数ＬＬ（ｉ，ｊ）の値を利用するものである。人間が有
する視覚的特性は、画像データに対する変更量が同一で
あった場合には、明るい領域での変更より、暗い領域で
の変更に敏感であることが知られている。

【００８２】そこで、電子透かし埋め込み装置１０にお
いては、このような性質を利用して、画像データの明る
さを示す低周波数領域に属する係数である埋め込み対象
の周波数変換係数ＬＬ（ｉ，ｊ）の値に応じて強度算出
部１３によって埋め込み強度αを変化させて算出する。
ここで、埋め込み強度α（ｉ，ｊ）と周波数変換係数Ｌ
Ｌ（ｉ，ｊ）との関係は、例えば図１０に示すように、
所定の関数で表すことができる。電子透かし埋め込み装
置１０は、周波数変換係数ＬＬ（ｉ，ｊ）の値が大きい
領域、すなわち、明るい領域では埋め込み強度αを大き
く算出して付加データＷＭを強く埋め込み、周波数変換
係数ＬＬ（ｉ，ｊ）の値が小さい領域、すなわち、暗い
領域では埋め込み強度αを小さく算出して付加データＷ
Ｍを弱く埋め込む。

【００８３】また、第２の手法としては、周波数変換係
数ＨＨ（ｉ，ｊ）の値を利用するものである。人間が有
する視覚的特性は、画像データに対する変更量が同一で
あった場合には、輝度値の変化が激しいエッジ領域での
変更より、輝度値の変化が少ない平坦領域での変更に敏
感であることが知られている。

【００８４】そこで、電子透かし埋め込み装置１０にお
いては、このような性質を利用して、画像データの輝度
値の変化の度合いを示す高周波数領域に属する係数であ
る周波数変換係数ＨＨ（ｉ，ｊ）の値に応じて強度算出
部１３によって埋め込み強度αを変化させて算出する。
ここで、埋め込み強度α（ｉ，ｊ）と周波数変換係数Ｈ
Ｈ（ｉ，ｊ）との関係は、特に図示しないが、先に図１
０に示した埋め込み強度α（ｉ，ｊ）と周波数変換係数
ＬＬ（ｉ，ｊ）との関係と同様に、所定の関数で表すこ
とができる。電子透かし埋め込み装置１０は、周波数変
換係数ＨＨ（ｉ，ｊ）の値が大きい領域、すなわち、エ
ッジ領域では埋め込み強度αを大きく算出して付加デー
タＷＭを強く埋め込み、周波数変換係数ＨＨ（ｉ，ｊ）
の値が小さい領域、すなわち、平坦領域では埋め込み強
度αを小さく算出して付加データＷＭを弱く埋め込む。

【００８５】このように、電子透かし埋め込み装置１０
は、周波数変換係数ＬＬ（ｉ，ｊ），ＨＨ（ｉ，ｊ）の
値を利用して、原画像データＰが有する特徴に応じて埋
め込み強度αを変化させることができる。また、電子透
かし埋め込み装置１０は、特別な計算式等を用いること
なく、周波数変換係数の値を参照するのみで埋め込み強
度αを算出することができる。これにより、電子透かし
埋め込み装置１０においては、視覚的に検知可能な原画
像データＰに対する画像データＭの画質劣化を抑制する
ことができる。

【００８６】以上説明したように、電子透かし処理シス
テムは、電子透かし埋め込み装置１０により、原画像デ
ータＰを周波数変換して付加データＷＭを埋め込む際
に、周波数変換係数列ＣＦＲを構成する周波数変換係数
の相関を利用することによって低周波数領域に付加デー
タＷＭを埋め込むことができ、且つ、原画像データＰに
対する付加データＷＭが埋め込まれた画像データＭの人
間に知覚可能な劣化を抑制することができる。また、電
子透かし処理システムは、電子透かし埋め込み装置１０
により、原画像データＰの視覚的特性によって電子透か
しの埋め込み強度αを調節することもできる。一方、電
子透かし処理システムは、電子透かし抽出装置２０によ
り、検査対象画像データＰ^＊から付加データＷＭを抽出
する際に、付加データＷＭを埋め込む過程での周波数変
換係数ＣＦの相関を利用することによって付加データを
抽出することができる。したがって、電子透かし処理シ
ステムは、原画像データＰについての違法な複製を防止
することに寄与することができ、ユーザにとって優れた
利便を提供することができるものである。

【００８７】また、電子透かし処理システムは、電子透
かし埋め込み装置１０によって周波数変換係数列ＣＦＲ
を構成する周波数変換係数の相関を利用して付加データ
ＷＭを埋め込むことにより、空間領域での輝度値の相関
を利用して付加データを埋め込む手法に比べ、攻撃耐性
が強く良好な性能を有する付加データを埋め込むことが
できる。一般に、画像データに関する相関値を利用して
付加データを埋め込む場合には、どの相関値を利用して
埋め込むかに依存して、付加データの性能が変化する。
すなわち、相関値の分布が"０"に偏るほど性能が良好な
ものとなる。

【００８８】ここで、縦４８０×横７２０ピクセルから
なるインターレース動画像データを６００フレーム用い
て、空間領域での輝度値の相関値と２次元ウェーブレッ
ト変換を施して得られる低周波数領域（ＬＬ領域）での
ウェーブレット係数の相関値との分布を実験的に求める
と、それぞれ、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すよ
うな結果が得られた。すなわち、両者の相関値は、とも
に"０"となる頻度が最も高く、且つ、"０"を中心とした
分布を呈する。しかしながら、同図（Ａ）に示す空間領
域での輝度値の相関値の分布は、同図（Ｂ）に示すウェ
ーブレット係数の相関値の分布に比べて分散が大きく、
性能が劣化していることがわかる。これは、低周波数領
域でのウェーブレット係数とは、上述したように、輝度
値に対してローパス・フィルタを施して高周波数成分を
除去して得られる結果であることによるものである。

【００８９】このように、電子透かし処理システムは、
周波数領域での周波数変換係数の相関を利用することに
より、空間領域での輝度値の相関を利用して付加データ
を埋め込む手法に比べ、攻撃耐性が強く良好な性能を有
する付加データを埋め込むことができる。

【００９０】さらに、電子透かし処理システムは、上述
したように、２次元ウェーブレット変換を施すのではな
く、縦方向又は横方向に対して１次元ウェーブレット変
換を施すようにしてもよい。特に、電子透かし処理シス
テムにおいては、インターレース画像データを扱う場合
には、横方向に対して１次元ウェーブレット変換を行う
のが効率的である。

【００９１】上述した縦４８０×横７２０ピクセルから
なるインターレース動画像データを６００フレーム用い
て、横方向に対して１次元ウェーブレット変換を施して
得られる低周波数領域（Ｌ領域）でのウェーブレット係
数の相関値の分布を実験的に求めると、図１１（Ｃ）に
示すような結果が得られた。すなわち、１次元ウェーブ
レット変換によるウェーブレット係数の相関値の分布
は、同図（Ｂ）に示した２次元ウェーブレット変換によ
るウェーブレット係数の相関値の分布に比べて分散が小
さく、性能が向上していることがわかる。これは、イン
ターレース画像の特性として、ライン毎に相関値が大き
く異なることから縦方向に対しての相関が低いことによ
るものである。

【００９２】このように、電子透かし処理システムは、
画像データの特徴に応じて、１次元のウェーブレット変
換を施して得られるウェーブレット係数の相関を利用す
ることにより、効率的に付加データを埋め込むことがで
きる。

【００９３】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではない。例えば、上述した実施の形態で
は、周波数変換の例としてウェーブレット変換を採用
し、図２に示したように、原画像データＰの全体に対し
てウェーブレット変換を施すものとして説明したが、本
発明は、原画像データＰを所定の大きさからなる複数の
ブロックに分割するブロック分割部を備え、得られた各
ブロックに対して周波数変換部１１によってウェーブレ
ット変換を施すようにしてもよい。なお、このように原
画像データＰを所定の大きさからなる複数のブロックに
分割した場合には、付加データＷＭを抽出する際にも、
検査対象画像データＰ^＊に対してウェーブレット変換を
施す前段において検査対象画像データＰ^＊を所定の大き
さからなる複数のブロックに分割するブロック分割部を
備える必要があることは勿論である。また、本発明は、
ウェーブレット分解レベルについても、１回に限らず２
回以上行うようにしてもよい。

【００９４】また、上述した実施の形態では、周波数変
換の例としてウェーブレット変換を行うものとして説明
したが、本発明は、周波数変換の結果得られる周波数変
換係数が空間的に相関を有するものであれば、いかなる
周波数変換でも適用可能である。例えば、本発明は、周
波数変換としていわゆるＤＣＴ（Discrete Cosine Tran
sform；離散コサイン変換）を適用することができ、Ｄ
ＣＴ係数のＤＣ成分の相関を利用することによって同様
に付加データを埋め込むことができる。

【００９５】さらに、本発明は、上述したように、電子
透かし埋め込み装置１０における付加データ拡散部１４
の後段に、拡散付加データＷＭｐに対して、擬似乱数系
列を重畳する重畳部を備えたり、拡散付加データＷＭｐ
をランダムに配置するインターリーバ等を備えるように
してもよい。例えば、電子透かし埋め込み装置１０は、
図１２に示すように、付加データ拡散部１４から供給さ
れる拡散付加データＷＭｐの各要素をインターリーバＩ
ＮＴによってランダムに並べ替え、得られた拡散付加デ
ータＷＭｐ'を係数修正部１５に供給するようにしても
よい。

【００９６】これにより、電子透かし埋め込み装置１０
は、攻撃耐性をより強固なものとした付加データＷＭを
埋め込むことができる。すなわち、一般的に画像データ
は、空間的に相関が高いことから、ある周波数変換係数
に対して付加データＷＭが弱く埋め込まれた場合には、
その周波数変換係数の周辺の周波数変換係数に対しても
付加データＷＭを弱く埋め込む可能性が高くなる。その
ため、電子透かし処理においては、付加データＷＭのビ
ット位置によって攻撃耐性にばらつきが生じるおそれが
ある。そこで、本発明においては、インターリーバを備
えることによって全ての付加データＷＭのビット位置に
おいて同じ攻撃耐性を持たせることができる。

【００９７】なお、このように電子透かし埋め込み装置
１０にインターリーバを備えた場合には、電子透かし抽
出装置２０は、埋め込み過程でインターリーバＩＮＴに
よって並べ替えられた拡散付加データＷＭｐの配置を元
に戻すためのデインターリーバを拡散データ抽出部２３
の後段に備える必要がある。また、電子透かし埋め込み
装置１０に拡散付加データＷＭｐに対して擬似乱数系列
を重畳する重畳部を備えた場合には、電子透かし抽出装
置２０には、同一の擬似乱数系列を重畳する重畳部を拡
散データ抽出部２３の後段に備える必要があることはい
うまでもない。

【００９８】さらにまた、上述した実施の形態では、上
式（１）乃至上式（４）及び図５に示したように、正方
形で表される４つの周波数変換係数ＬＬに対して変更を
加えて１ビットの情報を埋め込むものとして説明した
が、本発明は、例えば正方形で表される８つの周波数係
数に対して変更を加えたり、左右又は上下の２つの係数
に対して変更を加えて情報を埋め込むようにしてもよ
い。

【００９９】また、上述した実施の形態では、埋め込み
強度αの設定方法として、全ての周波数変換係数に対し
て同じ値としたり、周波数変換係数ＬＬ（ｉ，ｊ），Ｈ
Ｈ（ｉ，ｊ）の値に応じて算出するものとして説明した
が、本発明は、これ以外のいかなる方法であっても適用
することができ、先に図１０に示した特性グラフ以外の
特性グラフに基づいて埋め込み強度αを算出することも
可能である。

【０１００】さらに、上述した実施の形態では、画像デ
ータに対して埋め込まれた電子透かしを検出するものと
して説明したが、本発明は、原データとして、画像デー
タ以外の２次元データ、音声データ等の１次元データ又
は立体像等の３次元データを用いた場合であっても容易
に適用することができる。

【０１０１】このように、本発明は、その趣旨を逸脱し
ない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもな
い。

【０１０２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる付加データ埋め込み装置は、原データに対して所定
の付加データを埋め込む付加データ埋め込み装置であっ
て、原データに対して所定の周波数変換を施す周波数変
換手段と、この周波数変換手段によって得られた周波数
変換係数のうち、付加データを埋め込む所望の周波数係
数を選択する係数選択手段と、この係数選択手段によっ
て選択された周波数変換係数列の大きさに応じて、埋め
込むべき付加データを拡散する付加データ拡散手段と、
係数選択手段によって選択された周波数変換係数列を構
成する周波数変換係数の相関を利用して、周波数変換係
数列に対して変更を加え、付加データ拡散手段によって
拡散されて得られた拡散付加データを埋め込む係数修正
手段とを備える。

【０１０３】したがって、本発明にかかる付加データ埋
め込み装置は、周波数変換手段によって原データに対し
て所定の周波数変換を施し、係数選択手段によって選択
された周波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相
関を利用して、係数修正手段によって周波数変換係数列
に対して変更を加えて拡散付加データを埋め込むことに
より、低周波数領域に攻撃耐性が強く良好な性能を有す
る付加データを埋め込むことができることからＪＰＥＧ
２０００やＭｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ２０００におけるス
ケーラビラティに対応させることができ、且つ、原デー
タに対する付加データが埋め込まれた検査対象データの
人間に知覚可能な劣化を抑制することができる。

【０１０４】また、本発明にかかる付加データ埋め込み
方法は、原データに対して所定の付加データを埋め込む
付加データ埋め込み方法であって、原データに対して所
定の周波数変換を施す周波数変換工程と、この周波数変
換工程にて得られた周波数変換係数のうち、付加データ
を埋め込む所望の周波数係数を選択する係数選択工程
と、この係数選択工程にて選択された周波数変換係数列
の大きさに応じて、埋め込むべき付加データを拡散する
付加データ拡散工程と、係数選択工程にて選択された周
波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相関を利用
して、周波数変換係数列に対して変更を加え、付加デー
タ拡散工程にて拡散されて得られた拡散付加データを埋
め込む係数修正工程とを備える。

【０１０５】したがって、本発明にかかる付加データ埋
め込み方法は、原データに対して所定の周波数変換を施
し、選択された周波数変換係数列を構成する周波数変換
係数の相関を利用して、周波数変換係数列に対して変更
を加えて拡散付加データを埋め込むことにより、低周波
数領域に攻撃耐性が強く良好な性能を有する付加データ
を埋め込むことができることからＪＰＥＧ２０００やＭ
ｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ２０００におけるスケーラビラテ
ィに対応させることが可能となり、且つ、原データに対
する付加データが埋め込まれた検査対象データの人間に
知覚可能な劣化を抑制することが可能となる。

【０１０６】さらに、本発明にかかる付加データ埋め込
みプログラムは、原データに対して所定の付加データを
埋め込むコンピュータ読み取り可能な付加データ埋め込
みプログラムであって、原データに対して所定の周波数
変換を施す周波数変換処理と、この周波数変換処理にて
得られた周波数変換係数のうち、付加データを埋め込む
所望の周波数係数を選択する係数選択処理と、この係数
選択処理にて選択された周波数変換係数列の大きさに応
じて、埋め込むべき付加データを拡散する付加データ拡
散処理と、係数選択処理にて選択された周波数変換係数
列を構成する周波数変換係数の相関を利用して、周波数
変換係数列に対して変更を加え、付加データ拡散処理に
て拡散されて得られた拡散付加データを埋め込む係数修
正処理とを備える。

【０１０７】したがって、本発明にかかる付加データ埋
め込みプログラムは、原データに対して所定の周波数変
換を施し、選択された周波数変換係数列を構成する周波
数変換係数の相関を利用して、周波数変換係数列に対し
て変更を加えて拡散付加データを埋め込むことにより、
低周波数領域に攻撃耐性が強く良好な性能を有する付加
データを埋め込むことができることからＪＰＥＧ２００
０やＭｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ２０００におけるスケーラ
ビラティに対応させることを可能とし、且つ、原データ
に対する付加データが埋め込まれた検査対象データの人
間に知覚可能な劣化を抑制することを可能とする。

【０１０８】さらにまた、本発明にかかる付加データ抽
出装置は、検査対象データに対して埋め込まれた付加デ
ータを抽出する付加データ抽出装置であって、付加デー
タは、少なくとも、原データに対して所定の周波数変換
を施す第１の周波数変換手段と、この第１の周波数変換
手段によって得られた周波数変換係数のうち、付加デー
タを埋め込む所望の周波数係数を選択する第１の係数選
択手段と、この第１の係数選択手段によって選択された
周波数変換係数列の大きさに応じて、埋め込むべき付加
データを拡散する付加データ拡散手段と、第１の係数選
択手段によって選択された周波数変換係数列を構成する
周波数変換係数の相関を利用して、周波数変換係数列に
対して変更を加え、付加データ拡散手段によって拡散さ
れて得られた拡散付加データを埋め込む係数修正手段と
を備える付加データ埋め込み機器を用いて、検査対象画
像データに対して埋め込まれており、検査対象データに
対して付加データ埋め込み機器における第１の周波数変
換手段と同じ周波数変換を施す第２の周波数変換手段
と、この第２の周波数変換手段によって得られた周波数
変換係数のうち、付加データが埋め込まれている周波数
係数を選択する第２の係数選択手段と、この第２の係数
選択手段によって選択された周波数変換係数列から、付
加データ埋め込み機器における第１の係数選択手段によ
って選択された周波数変換係数列を構成する周波数変換
係数の相関を利用して、拡散された付加データ成分を抽
出する拡散データ抽出手段と、付加データ埋め込み機器
における付加データ拡散手段によって付加データを拡散
させて拡散付加データを生成する処理の逆操作を行うこ
とによって拡散データ抽出手段によって抽出された付加
データ成分を逆拡散する逆拡散手段と、この逆拡散手段
によって得られた逆拡散付加データから付加データを判
定して抽出する判定手段とを備える。

【０１０９】したがって、本発明にかかる付加データ抽
出装置は、第２の周波数変換手段によって検査対象デー
タに対して付加データ埋め込み機器における第１の周波
数変換手段と同じ周波数変換を施し、第２の係数選択手
段によって選択された周波数変換係数列から、付加デー
タ埋め込み機器における第１の係数選択手段によって選
択された周波数変換係数列を構成する周波数変換係数の
相関を利用して、拡散データ抽出手段によって拡散され
た付加データ成分を抽出することにより、付加データ埋
め込み機器と相俟って、低周波数領域に埋め込まれた攻
撃耐性が強く良好な性能を有する付加データを抽出する
ことができることからＪＰＥＧ２０００やＭｏｔｉｏｎ
ＪＰＥＧ２０００におけるスケーラビラティに対応さ
せることができ、且つ、原データに対する検査対象デー
タの人間に知覚可能な劣化を抑制することができる。

【０１１０】また、本発明にかかる付加データ抽出方法
は、検査対象データに対して埋め込まれた付加データを
抽出する付加データ抽出方法であって、付加データは、
少なくとも、原データに対して所定の周波数変換を施す
第１の周波数変換工程と、この第１の周波数変換工程に
て得られた周波数変換係数のうち、付加データを埋め込
む所望の周波数係数を選択する第１の係数選択工程と、
この第１の係数選択工程にて選択された周波数変換係数
列の大きさに応じて、埋め込むべき付加データを拡散す
る付加データ拡散工程と、第１の係数選択工程にて選択
された周波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相
関を利用して、周波数変換係数列に対して変更を加え、
付加データ拡散工程にて拡散されて得られた拡散付加デ
ータを埋め込む係数修正工程とを備える付加データ埋め
込み方法を用いて、検査対象画像データに対して埋め込
まれており、検査対象データに対して付加データ埋め込
み方法における第１の周波数変換工程と同じ周波数変換
を施す第２の周波数変換工程と、この第２の周波数変換
工程にて得られた周波数変換係数のうち、付加データが
埋め込まれている周波数係数を選択する第２の係数選択
工程と、この第２の係数選択工程にて選択された周波数
変換係数列から、付加データ埋め込み方法における第１
の係数選択工程にて選択された周波数変換係数列を構成
する周波数変換係数の相関を利用して、拡散された付加
データ成分を抽出する拡散データ抽出工程と、付加デー
タ埋め込み方法における付加データ拡散工程にて付加デ
ータを拡散させて拡散付加データを生成する処理の逆操
作を行うことによって拡散データ抽出工程にて抽出され
た付加データ成分を逆拡散する逆拡散工程と、この逆拡
散工程にて得られた逆拡散付加データから付加データを
判定して抽出する判定工程とを備える。

【０１１１】したがって、本発明にかかる付加データ抽
出方法は、検査対象データに対して付加データ埋め込み
方法における第１の周波数変換工程と同じ周波数変換を
施し、選択された周波数変換係数列から、付加データ埋
め込み方法における第１の係数選択工程にて選択された
周波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相関を利
用して、拡散された付加データ成分を抽出することによ
り、付加データ埋め込み方法と相俟って、低周波数領域
に埋め込まれた攻撃耐性が強く良好な性能を有する付加
データを抽出することができることからＪＰＥＧ２００
０やＭｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ２０００におけるスケーラ
ビラティに対応させることが可能となり、且つ、原デー
タに対する検査対象データの人間に知覚可能な劣化を抑
制することが可能となる。

【０１１２】さらに、本発明にかかる付加データ抽出プ
ログラムは、検査対象データに対して埋め込まれた付加
データを抽出するコンピュータ読み取り可能な付加デー
タ抽出プログラムであって、付加データは、少なくと
も、原データに対して所定の周波数変換を施す第１の周
波数変換処理と、この第１の周波数変換処理にて得られ
た周波数変換係数のうち、付加データを埋め込む所望の
周波数係数を選択する第１の係数選択処理と、この第１
の係数選択処理にて選択された周波数変換係数列の大き
さに応じて、埋め込むべき付加データを拡散する付加デ
ータ拡散処理と、第１の係数選択処理にて選択された周
波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相関を利用
して、周波数変換係数列に対して変更を加え、付加デー
タ拡散処理にて拡散されて得られた拡散付加データを埋
め込む係数修正処理とを備えるコンピュータ読み取り可
能な付加データ埋め込みプログラムを用いて、検査対象
画像データに対して埋め込まれており、検査対象データ
に対して付加データ埋め込みプログラムにおける第１の
周波数変換処理と同じ周波数変換を施す第２の周波数変
換処理と、この第２の周波数変換処理にて得られた周波
数変換係数のうち、付加データが埋め込まれている周波
数係数を選択する第２の係数選択処理と、この第２の係
数選択処理にて選択された周波数変換係数列から、付加
データ埋め込みプログラムにおける第１の係数選択処理
にて選択された周波数変換係数列を構成する周波数変換
係数の相関を利用して、拡散された付加データ成分を抽
出する拡散データ抽出処理と、付加データ埋め込みプロ
グラムにおける付加データ拡散処理にて付加データを拡
散させて拡散付加データを生成する処理の逆操作を行う
ことによって拡散データ抽出処理にて抽出された付加デ
ータ成分を逆拡散する逆拡散処理と、この逆拡散処理に
て得られた逆拡散付加データから付加データを判定して
抽出する判定処理とを備える。

【０１１３】したがって、本発明にかかる付加データ抽
出プログラムは、検査対象データに対して付加データ埋
め込みプログラムにおける第１の周波数変換処理と同じ
周波数変換を施し、選択された周波数変換係数列から、
付加データ埋め込みプログラムにおける第１の係数選択
処理にて選択された周波数変換係数列を構成する周波数
変換係数の相関を利用して、拡散された付加データ成分
を抽出することにより、付加データ埋め込みプログラム
と相俟って、低周波数領域に埋め込まれた攻撃耐性が強
く良好な性能を有する付加データを抽出することができ
ることからＪＰＥＧ２０００やＭｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ
２０００におけるスケーラビラティに対応させることを
可能とし、且つ、原データに対する検査対象データの人
間に知覚可能な劣化を抑制することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として示す電子透かし埋め
込み装置の構成を説明するブロック図である。

【図２】同電子透かし埋め込み装置が備える周波数変換
部の処理内容を説明する図である。

【図３】同電子透かし埋め込み装置が備える係数選択部
の処理内容を説明する図である。

【図４】同電子透かし埋め込み装置が備える付加データ
拡散部の処理内容を説明する図である。

【図５】同電子透かし埋め込み装置が備える係数修正部
の処理内容を説明する図である。

【図６】本発明の実施の形態として示す電子透かし抽出
装置の構成を説明するブロック図である。

【図７】同電子透かし抽出装置が備える拡散データ抽出
部の処理内容を説明する図である。

【図８】付加データ成分の値の分布を説明する図であ
る。

【図９】同電子透かし抽出装置が備える逆拡散部の処理
内容を説明する図である。

【図１０】埋め込み強度と周波数変換係数との関係を説
明する特性グラフの例を示す図である。

【図１１】相関値の分布を説明する図であって、（Ａ）
は、空間領域での輝度値の相関値の分布を示し、（Ｂ）
は、２次元ウェーブレット変換を施して得られる低周波
数領域でのウェーブレット係数の相関値の分布を示し、
（Ｃ）は、横方向に対して１次元ウェーブレット変換を
施して得られる低周波数領域でのウェーブレット係数の
相関値の分布を示す図である。

【図１２】同電子透かし埋め込み装置が備えるインター
リーバの処理内容を説明する図である。

【符号の説明】

１０ 電子透かし埋め込み装置、 １１，２１ 周波数
変換部、 １２，２２係数選択部、 １３ 強度算出
部、 １４ 付加データ拡散部、 １５ 係数修正部、
１６ 周波数逆変換部、 ２０ 電子透かし抽出装
置、 ２３ 拡散データ抽出部、 ２４ 逆拡散部、
２５ 判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/081 Ｆターム(参考） 5B057 AA11 CB19 CE06 CE08 CG05 CH09 5C063 AB03 AB05 CA23 DA20 DB09 5C076 AA14 BA06 BA09 5C078 BA53 CA14 CA47 DA01 5J104 AA14

Claims (58)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原データに対して所定の付加データを埋
   め込む付加データ埋め込み装置であって、 上記原データに対して所定の周波数変換を施す周波数変
   換手段と、 上記周波数変換手段によって得られた周波数変換係数の
   うち、上記付加データを埋め込む所望の周波数係数を選
   択する係数選択手段と、 上記係数選択手段によって選択された周波数変換係数列
   の大きさに応じて、埋め込むべき上記付加データを拡散
   する付加データ拡散手段と、 上記係数選択手段によって選択された上記周波数変換係
   数列を構成する周波数変換係数の相関を利用して、上記
   周波数変換係数列に対して変更を加え、上記付加データ
   拡散手段によって拡散されて得られた拡散付加データを
   埋め込む係数修正手段とを備えることを特徴とする付加
   データ埋め込み装置。
2. 【請求項２】 上記係数選択手段によって選択された上
   記周波数変換係数列を構成する周波数変換係数に応じ
   て、上記付加データの埋め込み強度を算出する強度算出
   手段を備えることを特徴とする請求項１記載の付加デー
   タ埋め込み装置。
3. 【請求項３】 上記係数修正手段は、上記強度算出手段
   から供給される上記埋め込み強度を示す情報に基づい
   て、上記係数選択手段から供給される上記周波数変換係
   数列に対して、上記付加データ拡散手段から供給される
   上記拡散付加データを埋め込むことを特徴とする請求項
   ２記載の付加データ埋め込み装置。
4. 【請求項４】 上記強度算出手段は、上記原データが有
   する特徴に応じて、変更が目立たない領域では上記付加
   データを強く埋め込み、変更が目立つ領域では上記付加
   データを弱く埋め込むように、上記埋め込み強度を決定
   することを特徴とする請求項２記載の付加データ埋め込
   み装置。
5. 【請求項５】 上記強度算出手段は、上記係数選択手段
   によって選択された上記周波数変換係数列を構成する周
   波数変換係数のうち、上記原画像データの明るさを示す
   低周波数領域に属する周波数変換係数の値に応じて、上
   記埋め込み強度を変化させて算出することを特徴とする
   請求項２記載の付加データ埋め込み装置。
6. 【請求項６】 上記強度算出手段は、上記係数選択手段
   によって選択された上記周波数変換係数列を構成する周
   波数変換係数のうち、上記原画像データの輝度値の変化
   の度合いを示す高周波数領域に属する周波数変換係数の
   値に応じて、上記埋め込み強度を変化させて算出するこ
   とを特徴とする請求項２記載の付加データ埋め込み装
   置。
7. 【請求項７】 上記強度算出手段は、上記係数選択手段
   によって選択された上記周波数変換係数列を構成する全
   ての周波数変換係数に対して同じ埋め込み強度を算出す
   ることを特徴とする請求項２記載の付加データ埋め込み
   装置。
8. 【請求項８】 上記係数修正手段によって生成された修
   正周波数変換係数列に対して所定の周波数逆変換を施
   し、空間領域のデータに再構成する周波数逆変換手段を
   備えることを特徴とする請求項１記載の付加データ埋め
   込み装置。
9. 【請求項９】 上記周波数変換手段は、得られる周波数
   変換係数が空間的に相関を有する周波数変換を施すこと
   を特徴とする請求項１記載の付加データ埋め込み装置。
10. 【請求項１０】 上記周波数変換手段は、上記原データ
    に対してウェーブレット変換を施すことを特徴とする請
    求項９記載の付加データ埋め込み装置。
11. 【請求項１１】 上記周波数変換手段は、上記原データ
    に対して１次元ウェーブレット変換を施すことを特徴と
    する請求項１０記載の付加データ埋め込み装置。
12. 【請求項１２】 上記周波数変換手段は、上記原データ
    に対して２次元ウェーブレット変換を施すことを特徴と
    する請求項１０記載の付加データ埋め込み装置。
13. 【請求項１３】 上記係数選択手段は、隣接する周波数
    変換係数が互いに相関が強い周波数変換係数列を選択す
    ることを特徴とする請求項１記載の付加データ埋め込み
    装置。
14. 【請求項１４】 上記係数選択手段は、上記周波数変換
    手段から供給される周波数変換係数のうち、低周波数領
    域に属する周波数変換係数列を選択することを特徴とす
    る請求項１３記載の付加データ埋め込み装置。
15. 【請求項１５】 上記原データを所定の大きさからなる
    複数のブロックに分割するブロック分割手段を備え、 上記周波数変換手段は、上記ブロック分割手段によって
    得られた各ブロックに対して周波数変換を施すことを特
    徴とする請求項１記載の付加データ埋め込み装置。
16. 【請求項１６】 上記付加データ拡散手段によって得ら
    れた上記拡散付加データに対して、擬似乱数系列を重畳
    する重畳手段を備え、 上記係数修正手段は、上記重畳手段によって上記擬似乱
    数系列が重畳された拡散付加データを上記周波数変換係
    数列に対して埋め込むことを特徴とする請求項１記載の
    付加データ埋め込み装置。
17. 【請求項１７】 上記付加データ拡散手段によって得ら
    れた上記拡散付加データの各要素をランダムに並べ替え
    るインターリーブ手段を備え、 上記係数修正手段は、上記インターリーブ手段によって
    並べ替えられた拡散付加データを上記周波数変換係数列
    に対して埋め込むことを特徴とする請求項１記載の付加
    データ埋め込み装置。
18. 【請求項１８】 原データに対して所定の付加データを
    埋め込む付加データ埋め込み方法であって、 上記原データに対して所定の周波数変換を施す周波数変
    換工程と、 上記周波数変換工程にて得られた周波数変換係数のう
    ち、上記付加データを埋め込む所望の周波数係数を選択
    する係数選択工程と、 上記係数選択工程にて選択された周波数変換係数列の大
    きさに応じて、埋め込むべき上記付加データを拡散する
    付加データ拡散工程と、 上記係数選択工程にて選択された上記周波数変換係数列
    を構成する周波数変換係数の相関を利用して、上記周波
    数変換係数列に対して変更を加え、上記付加データ拡散
    工程にて拡散されて得られた拡散付加データを埋め込む
    係数修正工程とを備えることを特徴とする付加データ埋
    め込み方法。
19. 【請求項１９】 上記係数選択工程にて選択された上記
    周波数変換係数列を構成する周波数変換係数に応じて、
    上記付加データの埋め込み強度を算出する強度算出工程
    を備えることを特徴とする請求項１８記載の付加データ
    埋め込み方法。
20. 【請求項２０】 上記係数修正工程では、上記強度算出
    工程にて算出される上記埋め込み強度を示す情報に基づ
    いて、上記係数選択工程にて選択される上記周波数変換
    係数列に対して、上記付加データ拡散工程にて拡散され
    て得られた上記拡散付加データが埋め込まれることを特
    徴とする請求項１９記載の付加データ埋め込み方法。
21. 【請求項２１】 上記強度算出工程では、上記原データ
    が有する特徴に応じて、変更が目立たない領域では上記
    付加データが強く埋め込まれ、変更が目立つ領域では上
    記付加データが弱く埋め込まれるように、上記埋め込み
    強度が決定されることを特徴とする請求項１９記載の付
    加データ埋め込み方法。
22. 【請求項２２】 上記強度算出工程では、上記係数選択
    工程にて選択された上記周波数変換係数列を構成する周
    波数変換係数のうち、上記原画像データの明るさを示す
    低周波数領域に属する周波数変換係数の値に応じて、上
    記埋め込み強度が変化させられて算出されることを特徴
    とする請求項１９記載の付加データ埋め込み方法。
23. 【請求項２３】 上記強度算出工程では、上記係数選択
    工程にて選択された上記周波数変換係数列を構成する周
    波数変換係数のうち、上記原画像データの輝度値の変化
    の度合いを示す高周波数領域に属する周波数変換係数の
    値に応じて、上記埋め込み強度が変化させられて算出さ
    れることを特徴とする請求項１９記載の付加データ埋め
    込み方法。
24. 【請求項２４】 上記強度算出工程では、上記係数選択
    工程にて選択された上記周波数変換係数列を構成する全
    ての周波数変換係数に対して同じ埋め込み強度が算出さ
    れることを特徴とする請求項１９記載の付加データ埋め
    込み方法。
25. 【請求項２５】 上記係数修正工程にて生成された修正
    周波数変換係数列に対して所定の周波数逆変換を施し、
    空間領域のデータに再構成する周波数逆変換工程を備え
    ることを特徴とする請求項１８記載の付加データ埋め込
    み方法。
26. 【請求項２６】 上記周波数変換工程では、得られる周
    波数変換係数が空間的に相関を有する周波数変換が施さ
    れることを特徴とする請求項１８記載の付加データ埋め
    込み方法。
27. 【請求項２７】 上記周波数変換工程では、上記原デー
    タに対してウェーブレット変換が施されることを特徴と
    する請求項２６記載の付加データ埋め込み方法。
28. 【請求項２８】 上記周波数変換工程では、上記原デー
    タに対して１次元ウェーブレット変換が施されることを
    特徴とする請求項２７記載の付加データ埋め込み方法。
29. 【請求項２９】 上記周波数変換工程では、上記原デー
    タに対して２次元ウェーブレット変換が施されることを
    特徴とする請求項２７記載の付加データ埋め込み方法。
30. 【請求項３０】 上記係数選択工程では、隣接する周波
    数変換係数が互いに相関が強い周波数変換係数列が選択
    されることを特徴とする請求項１８記載の付加データ埋
    め込み方法。
31. 【請求項３１】 上記係数選択工程では、上記周波数変
    換工程にて得られた周波数変換係数のうち、低周波数領
    域に属する周波数変換係数列が選択されることを特徴と
    する請求項３０記載の付加データ埋め込み方法。
32. 【請求項３２】 上記原データを所定の大きさからなる
    複数のブロックに分割するブロック分割工程を備え、 上記周波数変換工程では、上記ブロック分割工程にて得
    られた各ブロックに対して周波数変換が施されることを
    特徴とする請求項１８記載の付加データ埋め込み方法。
33. 【請求項３３】 上記付加データ拡散工程にて得られた
    上記拡散付加データに対して、擬似乱数系列を重畳する
    重畳工程を備え、 上記係数修正工程では、上記重畳工程にて上記擬似乱数
    系列が重畳された拡散付加データが上記周波数変換係数
    列に対して埋め込まれることを特徴とする請求項１８記
    載の付加データ埋め込み方法。
34. 【請求項３４】 上記付加データ拡散工程にて得られた
    上記拡散付加データの各要素をランダムに並べ替えるイ
    ンターリーブ工程を備え、 上記係数修正工程では、上記インターリーブ工程にて並
    べ替えられた拡散付加データが上記周波数変換係数列に
    対して埋め込まれることを特徴とする請求項１８記載の
    付加データ埋め込み方法。
35. 【請求項３５】 原データに対して所定の付加データを
    埋め込むコンピュータ読み取り可能な付加データ埋め込
    みプログラムであって、 上記原データに対して所定の周波数変換を施す周波数変
    換処理と、 上記周波数変換処理にて得られた周波数変換係数のう
    ち、上記付加データを埋め込む所望の周波数係数を選択
    する係数選択処理と、 上記係数選択処理にて選択された周波数変換係数列の大
    きさに応じて、埋め込むべき上記付加データを拡散する
    付加データ拡散処理と、 上記係数選択処理にて選択された上記周波数変換係数列
    を構成する周波数変換係数の相関を利用して、上記周波
    数変換係数列に対して変更を加え、上記付加データ拡散
    処理にて拡散されて得られた拡散付加データを埋め込む
    係数修正処理とを備えることを特徴とする付加データ埋
    め込みプログラム。
36. 【請求項３６】 検査対象データに対して埋め込まれた
    付加データを抽出する付加データ抽出装置であって、 上記付加データは、少なくとも、原データに対して所定
    の周波数変換を施す第１の周波数変換手段と、上記第１
    の周波数変換手段によって得られた周波数変換係数のう
    ち、上記付加データを埋め込む所望の周波数係数を選択
    する第１の係数選択手段と、上記第１の係数選択手段に
    よって選択された周波数変換係数列の大きさに応じて、
    埋め込むべき上記付加データを拡散する付加データ拡散
    手段と、上記第１の係数選択手段によって選択された上
    記周波数変換係数列を構成する周波数変換係数の相関を
    利用して、上記周波数変換係数列に対して変更を加え、
    上記付加データ拡散手段によって拡散されて得られた拡
    散付加データを埋め込む係数修正手段とを備える付加デ
    ータ埋め込み機器を用いて、上記検査対象画像データに
    対して埋め込まれており、 上記検査対象データに対して上記付加データ埋め込み機
    器における上記第１の周波数変換手段と同じ周波数変換
    を施す第２の周波数変換手段と、 上記第２の周波数変換手段によって得られた周波数変換
    係数のうち、上記付加データが埋め込まれている周波数
    係数を選択する第２の係数選択手段と、 上記第２の係数選択手段によって選択された周波数変換
    係数列から、上記付加データ埋め込み機器における上記
    第１の係数選択手段によって選択された上記周波数変換
    係数列を構成する周波数変換係数の相関を利用して、拡
    散された付加データ成分を抽出する拡散データ抽出手段
    と、 上記付加データ埋め込み機器における上記付加データ拡
    散手段によって上記付加データを拡散させて上記拡散付
    加データを生成する処理の逆操作を行うことによって上
    記拡散データ抽出手段によって抽出された上記付加デー
    タ成分を逆拡散する逆拡散手段と、 上記逆拡散手段によって得られた逆拡散付加データから
    上記付加データを判定して抽出する判定手段とを備える
    ことを特徴とする付加データ抽出装置。
37. 【請求項３７】 上記判定手段は、上記逆拡散手段によ
    って得られた上記逆拡散付加データの符号を参照するこ
    とによって上記付加データを抽出するとともに、上記逆
    拡散付加データの絶対値を参照することによって抽出し
    た上記付加データの信頼性を判定することを特徴とする
    請求項３６記載の付加データ抽出装置。
38. 【請求項３８】 上記付加データ埋め込み機器は、上記
    第１の係数選択手段によって選択された上記周波数変換
    係数列を構成する周波数変換係数に応じて、上記付加デ
    ータの埋め込み強度を算出する強度算出手段を備えてい
    ることを特徴とする請求項３６記載の付加データ抽出装
    置。
39. 【請求項３９】 上記付加データ埋め込み機器は、上記
    係数修正手段によって生成された修正周波数変換係数列
    に対して所定の周波数逆変換を施し、空間領域のデータ
    に再構成する周波数逆変換手段を備えていることを特徴
    とする請求項３６記載の付加データ抽出装置。
40. 【請求項４０】 上記第１の周波数変換手段及び上記第
    ２の周波数変換手段は、それぞれ、得られる周波数変換
    係数が空間的に相関を有する周波数変換を施すことを特
    徴とする請求項３６記載の付加データ抽出装置。
41. 【請求項４１】 上記第１の周波数変換手段は、上記原
    データに対してウェーブレット変換を施すものであり、 上記第２の周波数変換手段は、上記検査対象データに対
    して上記第１の周波数変換手段と同じウェーブレット変
    換を施すことを特徴とする請求項４０記載の付加データ
    抽出装置。
42. 【請求項４２】 上記第１の周波数変換手段は、上記原
    データに対して１次元ウェーブレット変換を施すもので
    あり、 上記第２の周波数変換手段は、上記検査対象データに対
    して上記第１の周波数変換手段と同じ１次元ウェーブレ
    ット変換を施すことを特徴とする請求項４１記載の付加
    データ抽出装置。
43. 【請求項４３】 上記第１の周波数変換手段は、上記原
    データに対して２次元ウェーブレット変換を施すもので
    あり、 上記第２の周波数変換手段は、上記検査対象データに対
    して上記第１の周波数変換手段と同じ２次元ウェーブレ
    ット変換を施すことを特徴とする請求項４１記載の付加
    データ抽出装置。
44. 【請求項４４】 上記付加データ埋め込み機器は、上記
    原データを所定の大きさからなる複数のブロックに分割
    する第１のブロック分割手段を備え、上記第１の周波数
    変換手段は、上記第１のブロック分割手段によって得ら
    れた各ブロックに対して周波数変換を施すものであり、 当該付加データ抽出装置は、上記検査対象データを上記
    所定の大きさからなる複数のブロックに分割する第２の
    ブロック分割手段を備え、 上記第２の周波数変換手段は、上記第２のブロック分割
    手段によって得られた各ブロックに対して周波数変換を
    施すことを特徴とする請求項３６記載の付加データ抽出
    装置。
45. 【請求項４５】 上記付加データ埋め込み機器は、上記
    付加データ拡散手段によって得られた上記拡散付加デー
    タに対して、擬似乱数系列を重畳する第１の重畳手段を
    備え、上記係数修正手段は、上記第１の重畳手段によっ
    て上記擬似乱数系列が重畳された拡散付加データを上記
    周波数変換係数列に対して埋め込むものであり、 当該付加データ抽出装置は、 上記拡散データ抽出手段によって抽出された上記付加デ
    ータ成分に対して、上記擬似乱数系列を重畳する第２の
    重畳手段を備え、 上記逆拡散手段は、上記第２の重畳手段によって上記擬
    似乱数系列が重畳された付加データ成分を逆拡散するこ
    とを特徴とする請求項３６記載の付加データ抽出装置。
46. 【請求項４６】 上記付加データ埋め込み機器は、上記
    付加データ拡散手段によって得られた上記拡散付加デー
    タの各要素をランダムに並べ替えるインターリーブ手段
    を備え、上記係数修正手段は、上記インターリーブ手段
    によって並べ替えられた拡散付加データを上記周波数変
    換係数列に対して埋め込むものであり、当該付加データ
    抽出装置は、 上記インターリーブ手段によって並べ替えられた上記拡
    散付加データの配置を元に戻すために、上記拡散データ
    抽出手段によって抽出された上記付加データ成分の各要
    素を並べ替えるデインターリーブ手段を備え、 上記逆拡散手段は、上記デインターリーブ手段によって
    並べ替えられた付加データ成分を逆拡散することを特徴
    とする請求項３６記載の付加データ抽出装置。
47. 【請求項４７】 検査対象データに対して埋め込まれた
    付加データを抽出する付加データ抽出方法であって、 上記付加データは、少なくとも、原データに対して所定
    の周波数変換を施す第１の周波数変換工程と、上記第１
    の周波数変換工程にて得られた周波数変換係数のうち、
    上記付加データを埋め込む所望の周波数係数を選択する
    第１の係数選択工程と、上記第１の係数選択工程にて選
    択された周波数変換係数列の大きさに応じて、埋め込む
    べき上記付加データを拡散する付加データ拡散工程と、
    上記第１の係数選択工程にて選択された上記周波数変換
    係数列を構成する周波数変換係数の相関を利用して、上
    記周波数変換係数列に対して変更を加え、上記付加デー
    タ拡散工程にて拡散されて得られた拡散付加データを埋
    め込む係数修正工程とを備える付加データ埋め込み方法
    を用いて、上記検査対象画像データに対して埋め込まれ
    ており、 上記検査対象データに対して上記付加データ埋め込み方
    法における上記第１の周波数変換工程と同じ周波数変換
    を施す第２の周波数変換工程と、 上記第２の周波数変換工程にて得られた周波数変換係数
    のうち、上記付加データが埋め込まれている周波数係数
    を選択する第２の係数選択工程と、 上記第２の係数選択工程にて選択された周波数変換係数
    列から、上記付加データ埋め込み方法における上記第１
    の係数選択工程にて選択された上記周波数変換係数列を
    構成する周波数変換係数の相関を利用して、拡散された
    付加データ成分を抽出する拡散データ抽出工程と、 上記付加データ埋め込み方法における上記付加データ拡
    散工程にて上記付加データを拡散させて上記拡散付加デ
    ータを生成する処理の逆操作を行うことによって上記拡
    散データ抽出工程にて抽出された上記付加データ成分を
    逆拡散する逆拡散工程と、 上記逆拡散工程にて得られた逆拡散付加データから上記
    付加データを判定して抽出する判定工程とを備えること
    を特徴とする付加データ抽出方法。
48. 【請求項４８】 上記判定工程では、上記逆拡散工程に
    て得られた上記逆拡散付加データの符号が参照されるこ
    とによって上記付加データが抽出されるとともに、上記
    逆拡散付加データの絶対値が参照されることによって抽
    出された上記付加データの信頼性が判定されることを特
    徴とする請求項４７記載の付加データ抽出方法。
49. 【請求項４９】 上記付加データ埋め込み方法は、上記
    第１の係数選択工程にて選択された上記周波数変換係数
    列を構成する周波数変換係数に応じて、上記付加データ
    の埋め込み強度を算出する強度算出工程を備えているこ
    とを特徴とする請求項４７記載の付加データ抽出方法。
50. 【請求項５０】 上記付加データ埋め込み方法は、上記
    係数修正工程にて生成された修正周波数変換係数列に対
    して所定の周波数逆変換を施し、空間領域のデータに再
    構成する周波数逆変換工程を備えていることを特徴とす
    る請求項４７記載の付加データ抽出方法。
51. 【請求項５１】 上記第１の周波数変換工程及び上記第
    ２の周波数変換工程では、それぞれ、得られる周波数変
    換係数が空間的に相関を有する周波数変換が施されるこ
    とを特徴とする請求項４７記載の付加データ抽出方法。
52. 【請求項５２】 上記第１の周波数変換工程では、上記
    原データに対してウェーブレット変換が施されており、 上記第２の周波数変換工程では、上記検査対象データに
    対して上記第１の周波数変換工程と同じウェーブレット
    変換が施されることを特徴とする請求項５１記載の付加
    データ抽出方法。
53. 【請求項５３】 上記第１の周波数変換工程では、上記
    原データに対して１次元ウェーブレット変換が施されて
    おり、 上記第２の周波数変換工程では、上記検査対象データに
    対して上記第１の周波数変換工程と同じ１次元ウェーブ
    レット変換が施されることを特徴とする請求項５２記載
    の付加データ抽出方法。
54. 【請求項５４】 上記第１の周波数変換工程では、上記
    原データに対して２次元ウェーブレット変換が施されて
    おり、 上記第２の周波数変換工程では、上記検査対象データに
    対して上記第１の周波数変換工程と同じ２次元ウェーブ
    レット変換が施されることを特徴とする請求項５２記載
    の付加データ抽出方法。
55. 【請求項５５】 上記付加データ埋め込み方法は、上記
    原データを所定の大きさからなる複数のブロックに分割
    する第１のブロック分割工程を備え、上記第１の周波数
    変換工程では、上記第１のブロック分割工程にて得られ
    た各ブロックに対して周波数変換が施されており、 当該付加データ抽出方法は、 上記検査対象データを上記所定の大きさからなる複数の
    ブロックに分割する第２のブロック分割工程を備え、 上記第２の周波数変換工程では、上記第２のブロック分
    割工程にて得られた各ブロックに対して周波数変換が施
    されることを特徴とする請求項４７記載の付加データ抽
    出方法。
56. 【請求項５６】 上記付加データ埋め込み方法は、上記
    付加データ拡散工程にて得られた上記拡散付加データに
    対して、擬似乱数系列を重畳する第１の重畳工程を備
    え、上記係数修正工程では、上記第１の重畳工程にて上
    記擬似乱数系列が重畳された拡散付加データが上記周波
    数変換係数列に対して埋め込まれており、 当該付加データ抽出方法は、 上記拡散データ抽出工程にて抽出された上記付加データ
    成分に対して、上記擬似乱数系列を重畳する第２の重畳
    工程を備え、 上記逆拡散工程では、上記第２の重畳工程にて上記擬似
    乱数系列が重畳された付加データ成分が逆拡散されるこ
    とを特徴とする請求項４７記載の付加データ抽出方法。
57. 【請求項５７】 上記付加データ埋め込み方法は、上記
    付加データ拡散工程にて得られた上記拡散付加データの
    各要素をランダムに並べ替えるインターリーブ工程を備
    え、上記係数修正工程では、上記インターリーブ工程に
    て並べ替えられた拡散付加データが上記周波数変換係数
    列に対して埋め込まれており、 当該付加データ抽出方法は、 上記インターリーブ工程にて並べ替えられた上記拡散付
    加データの配置を元に戻すために、上記拡散データ抽出
    工程にて抽出された上記付加データ成分の各要素を並べ
    替えるデインターリーブ工程を備え、 上記逆拡散工程では、上記デインターリーブ工程にて並
    べ替えられた付加データ成分が逆拡散されることを特徴
    とする請求項４７記載の付加データ抽出方法。
58. 【請求項５８】 検査対象データに対して埋め込まれた
    付加データを抽出するコンピュータ読み取り可能な付加
    データ抽出プログラムであって、 上記付加データは、少なくとも、原データに対して所定
    の周波数変換を施す第１の周波数変換処理と、上記第１
    の周波数変換処理にて得られた周波数変換係数のうち、
    上記付加データを埋め込む所望の周波数係数を選択する
    第１の係数選択処理と、上記第１の係数選択処理にて選
    択された周波数変換係数列の大きさに応じて、埋め込む
    べき上記付加データを拡散する付加データ拡散処理と、
    上記第１の係数選択処理にて選択された上記周波数変換
    係数列を構成する周波数変換係数の相関を利用して、上
    記周波数変換係数列に対して変更を加え、上記付加デー
    タ拡散処理にて拡散されて得られた拡散付加データを埋
    め込む係数修正処理とを備えるコンピュータ読み取り可
    能な付加データ埋め込みプログラムを用いて、上記検査
    対象画像データに対して埋め込まれており、 上記検査対象データに対して上記付加データ埋め込みプ
    ログラムにおける上記第１の周波数変換処理と同じ周波
    数変換を施す第２の周波数変換処理と、 上記第２の周波数変換処理にて得られた周波数変換係数
    のうち、上記付加データが埋め込まれている周波数係数
    を選択する第２の係数選択処理と、 上記第２の係数選択処理にて選択された周波数変換係数
    列から、上記付加データ埋め込みプログラムにおける上
    記第１の係数選択処理にて選択された上記周波数変換係
    数列を構成する周波数変換係数の相関を利用して、拡散
    された付加データ成分を抽出する拡散データ抽出処理
    と、 上記付加データ埋め込みプログラムにおける上記付加デ
    ータ拡散処理にて上記付加データを拡散させて上記拡散
    付加データを生成する処理の逆操作を行うことによって
    上記拡散データ抽出処理にて抽出された上記付加データ
    成分を逆拡散する逆拡散処理と、 上記逆拡散処理にて得られた逆拡散付加データから上記
    付加データを判定して抽出する判定処理とを備えること
    を特徴とする付加データ抽出プログラム。