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JP4922965B2 - Digital watermark generation apparatus, digital watermark generation method, digital watermark generation program, digital watermark detection apparatus, and digital watermark detection program - Google Patents

Digital watermark generation apparatus, digital watermark generation method, digital watermark generation program, digital watermark detection apparatus, and digital watermark detection program Download PDF

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JP4922965B2 JP2008043491A JP2008043491A JP4922965B2 JP 4922965 B2 JP4922965 B2 JP 4922965B2 JP 2008043491 A JP2008043491 A JP 2008043491A JP 2008043491 A JP2008043491 A JP 2008043491A JP 4922965 B2 JP4922965 B2 JP 4922965B2
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Description

本発明は、電子透かし生成装置、電子透かし生成方法、電子透かし生成プログラム、電子透かし検出装置、及び電子透かし検出プログラムに関し、例えば、直交変換を用いて直交空間に信号パターンを埋め込むものに関する。   The present invention relates to a digital watermark generation device, a digital watermark generation method, a digital watermark generation program, a digital watermark detection device, and a digital watermark detection program. For example, the present invention relates to a method for embedding a signal pattern in orthogonal space using orthogonal transformation.

近年、画像データ(デジタル画像)に透かし情報を埋め込む電子透かしの研究が盛んになされている。
透かし情報を埋め込んだ画像データを印刷すると、画像に透かしが重畳されて印刷されるが、透かしは、ユーザの視認性を損なわないような色や階調にて印刷される。
そして、透かしは、電子透かし検出機能を備えたカメラで画像を撮影することにより検出することができる。このように、電子透かしを用いることにより、画像に付加的な情報を埋め込むことができる。
In recent years, research on digital watermarks in which watermark information is embedded in image data (digital images) has been actively conducted.
When image data in which watermark information is embedded is printed, the watermark is superimposed on the image and printed, but the watermark is printed in a color and gradation that does not impair the visibility of the user.
The watermark can be detected by taking an image with a camera having a digital watermark detection function. Thus, additional information can be embedded in an image by using a digital watermark.

画像データに透かし情報を埋め込む手法は各種提案されているが、その1つに直交変換を用いるものがある。これは、画像空間とは別の直交空間において透かし情報を埋め込むものである。
直交変換としては、例えば、離散フーリエ変換、離散コサイン変換、ウェーブレット変換などがある。
Various methods for embedding watermark information in image data have been proposed, and one of them uses orthogonal transformation. In this method, watermark information is embedded in an orthogonal space different from the image space.
Examples of the orthogonal transform include a discrete Fourier transform, a discrete cosine transform, and a wavelet transform.

なお、これらの直交変換のうち、離散フーリエ変換後の変換係数からなる空間は周波数空間とも呼ばれ、他の変換の変換係数からなる空間は周波数空間とは呼ばないが、周波数空間と広義に称する場合もあるため、以下では、これらを周波数空間と総称することにする。   Of these orthogonal transforms, a space composed of transform coefficients after discrete Fourier transform is also called a frequency space, and a space composed of transform coefficients of other transforms is not called a frequency space but is broadly called a frequency space. In some cases, these are hereinafter collectively referred to as frequency space.

より詳細には、周波数空間で透かし情報を定義し、これを画像空間に変換すると、周波数空間で定義された透かし情報に対応する透かし画像が生成される。この透かし画像を周波数空間に逆変換すると透かし情報が復元され、これによって透かし情報を検出することができる。
ここで、周波数空間での透かし情報を、画像空間に変換した場合に人間の視覚にとって目立たない又は無視可能な透かし画像となるように設定すると、埋め込み対象の画像のデザイン性、又は視認性を損なわずに、透かし画像を埋め込むことができる。
この周波数空間を用いた電子透かしの埋め込み方法は、他の埋め込み方法と比較して高い耐性を有する(即ち、ロバストである)という特徴がある。
More specifically, when watermark information is defined in a frequency space and converted into an image space, a watermark image corresponding to the watermark information defined in the frequency space is generated. When this watermark image is inversely transformed into the frequency space, the watermark information is restored, whereby the watermark information can be detected.
Here, if the watermark information in the frequency space is set to be a watermark image that is inconspicuous or negligible for human vision when converted into the image space, the designability or visibility of the image to be embedded is impaired. Without having to embed a watermark image.
The digital watermark embedding method using this frequency space has a feature that it has higher tolerance (ie, robustness) than other embedding methods.

このように周波数空間での透かし情報を用いた技術に次の特許文献1の「電子透かし挿入方法及び電子透かし検出方法並びに電子透かし挿入装置及び電子透かし検出装置」がある。
特開2006−287700公報
As a technique using the watermark information in the frequency space as described above, there is “the digital watermark insertion method, the digital watermark detection method, the digital watermark insertion device, and the digital watermark detection device” of the following Patent Document 1.
JP 2006-287700 A

この技術は、周波数空間に2値化した信号を所定のパターンに配置することにより透かし情報を設定し、これを逆離散フーリエ変換して、その結果生成された透かし画像を対象となっている画像に埋め込むものである。画像に埋め込んだ透かし画像を検出して逆変換すると、元の信号パターンを復元することができる。   This technique sets watermark information by arranging binarized signals in a frequency space in a predetermined pattern, performs inverse discrete Fourier transform on the watermark information, and targets the watermark image generated as a result. Is to be embedded. When the watermark image embedded in the image is detected and inversely converted, the original signal pattern can be restored.

また、この技術を用いた応用例として、次の特許文献2の「印刷装置、印刷方法、及び印刷プログラム」がある。
特開2006−130801公報
Further, as an application example using this technique, there is “printing apparatus, printing method, and printing program” of the following Patent Document 2.
JP 2006-130801 A

図9に示したように、この技術では、虚軸と実軸で張られた周波数空間1に信号を分布させた信号パターン16を定義する。
ここで、図中の黒丸は信号が配置されていることを示し、白丸は信号が配置されていないことを示している。即ち、信号パターン16では、周波数空間1での所定の位置に信号が「ある場合」か「ない場合」かの2値の情報が定義されている。
As shown in FIG. 9, in this technique, a signal pattern 16 in which signals are distributed in a frequency space 1 stretched between an imaginary axis and a real axis is defined.
Here, black circles in the figure indicate that signals are arranged, and white circles indicate that signals are not arranged. That is, the signal pattern 16 defines binary information indicating whether the signal is “present” or “not present” at a predetermined position in the frequency space 1.

次に、信号パターン16を逆離散フーリエ変換して画像空間における透かしパターン2を生成する。
必要がある場合には、これを2値化して2値化透かしパターン3を生成し、階調調節などをしてこれを画像に重ね合わせて印刷する。
図の例では、「明日は特売日」なる文字データ5に2値化透かしパターン3を加算又は減算して重ねて印刷してある。
Next, the signal pattern 16 is subjected to inverse discrete Fourier transform to generate a watermark pattern 2 in the image space.
If necessary, this is binarized to generate a binarized watermark pattern 3, which is subjected to gradation adjustment or the like and superimposed on the image for printing.
In the example shown in the figure, the binary watermark pattern 3 is added to or subtracted from the character data 5 "Tomorrow is a special sale day" and printed.

この印刷をカメラで撮影して離散フーリエ変換すると、周波数空間1においてスペクトル画像1aが得られ、信号パターン6aが復元される。
なお、簡略化のためスペクトル画像1aでは、原画像によるスペクトルは省略し、信号パターン6aのみ示してある。
When this print is taken with a camera and discrete Fourier transform is performed, a spectrum image 1a is obtained in the frequency space 1, and the signal pattern 6a is restored.
For simplification, in the spectrum image 1a, the spectrum of the original image is omitted, and only the signal pattern 6a is shown.

この信号パターンを特定のURL(Uniform Resource Locators)などに対応づけておくと、ユーザを当該URLのウェブサイトに誘導することができる。
このような仕組みを用いて、例えば、ポスターに電子透かしを埋め込んでおき、ユーザが携帯電話のカメラでこれを撮影すると、携帯電話がポスターの電子透かしを解析して、当該ポスターと関係のあるコンテンツを提供するウェブサイトに接続する、といったようなサービスを提供することができる。
If this signal pattern is associated with a specific URL (Uniform Resource Locators) or the like, the user can be guided to the website of the URL.
Using such a mechanism, for example, a digital watermark is embedded in a poster, and when the user takes a picture with the camera of the mobile phone, the mobile phone analyzes the digital watermark of the poster, and the content related to the poster A service such as connecting to a website that provides the service can be provided.

例えば、特定のコンテンツの識別番号(ID)やURLなどと紐づいた電子透かしを画像に埋め込むビジネスを展開する場合、多数の信号パターンが必要となる。
そのためには、上記の信号の「ある場合」、「ない場合」の2進法を基本とするアルゴリズムでは、周波数空間にて配置する信号の配置密度を高め、信号パターンを増やす必要があるが、密度を高めると、隣接した信号の影響を受けやすくなるため、信号パターンの検出が困難になるという問題があった。
For example, when developing a business in which an electronic watermark associated with an identification number (ID) or URL of a specific content is embedded in an image, a large number of signal patterns are required.
For that purpose, in the algorithm based on the binary method of “when there is” or “when there is no signal”, it is necessary to increase the arrangement density of the signals arranged in the frequency space and increase the signal pattern. When the density is increased, there is a problem that it becomes difficult to detect a signal pattern because it is easily affected by adjacent signals.

そこで、本発明は、電子透かしで提供できる情報量を増大させることを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to increase the amount of information that can be provided by digital watermarking.

請求項1に記載の発明では、周波数空間における位置を指定する位置指定手段と、特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択手段と、前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置手段と、前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換手段と、を具備し、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積であることを特徴とする電子透かし生成装置を提供する
請求項2に記載の発明では、周波数空間における位置を指定する位置指定手段と、特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択手段と、前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置手段と、前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換手段と、を具備し、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状であることを特徴とする電子透かし生成装置を提供する
請求項3に記載の発明では、前記信号は、2値信号の集合から構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子透かし生成装置を提供する
請求項4に記載の発明では、前記画像空間に変換されたパターンを画像に埋め込むパターン埋込手段と、前記パターンを埋め込んだ画像を出力する画像出力手段と、を具備したことを特徴とする請求項から請求項までのうちの何れか1の請求項に記載の電子透かし生成装置を提供する
請求項5に記載の発明では、位置指定手段と、信号選択手段と、信号配置手段と、変換手段と、を備えたコンピュータにおいて、前記位置指定手段で、周波数空間における位置を指定する位置指定ステップと、前記信号選択手段で、特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択ステップと、前記信号配置手段で、前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置ステップと、前記変換手段で、前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換ステップと、から構成され、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積であることを特徴とする電子透かし生成方法を提供する
請求項6に記載の発明では、位置指定手段と、信号選択手段と、信号配置手段と、変換手段と、を備えたコンピュータにおいて、前記位置指定手段で、周波数空間における位置を指定する位置指定ステップと、前記信号選択手段で、特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択ステップと、前記信号配置手段で、前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置ステップと、前記変換手段で、前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換ステップと、から構成され、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状であることを特徴とする電子透かし生成方法を提供する
請求項7に記載の発明では、周波数空間における位置を指定する位置指定機能と、特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択機能と、前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置機能と、前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換機能と、をコンピュータで実現する電子透かし生成プログラムであって、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積である、ことを特徴とする電子透かし生成プログラムを提供する
請求項8に記載の発明では、周波数空間における位置を指定する位置指定機能と、特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択機能と、前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置機能と、前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換機能と、をコンピュータで実現する電子透かし生成プログラムであって、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状である、ことを特徴とする電子透かし生成プログラムを提供する
請求項9に記載の発明では、周波数空間で定義されたパターンが埋め込まれた画像データを取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データに埋め込まれているパターンを画像空間から周波数空間に変換することにより周波数空間でのパターンを復元するパターン復元手段と、前記復元したパターンで配置されている信号の位置と信号の特徴量を検出する検出手段と、を具備し、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積であることを特徴とする電子透かし検出装置を提供する
請求項10に記載の発明では、周波数空間で定義されたパターンが埋め込まれた画像データを取得する画像データ取得手段と、前記取得した画像データに埋め込まれているパターンを画像空間から周波数空間に変換することにより周波数空間でのパターンを復元するパターン復元手段と、前記復元したパターンで配置されている信号の位置と信号の特徴量を検出する検出手段と、を具備し、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状であることを特徴とする電子透かし検出装置を提供する
請求項11に記載の発明では、周波数空間で定義されたパターンが埋め込まれた画像データを取得する画像データ取得機能と、前記取得した画像データに埋め込まれているパターンを画像空間から周波数空間に変換することにより周波数空間でのパターンを復元するパターン復元機能と、前記復元したパターンで配置されている信号の位置と信号の特徴量を検出する検出機能と、をコンピュータで実現する電子透かし検出プログラムであって、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積である、ことを特徴とする電子透かし検出プログラムを提供する
請求項12に記載の発明では、周波数空間で定義されたパターンが埋め込まれた画像データを取得する画像データ取得機能と、前記取得した画像データに埋め込まれているパターンを画像空間から周波数空間に変換することにより周波数空間でのパターンを復元するパターン復元機能と、前記復元したパターンで配置されている信号の位置と信号の特徴量を検出する検出機能と、をコンピュータで実現する電子透かし検出プログラムであって、前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状である、ことを特徴とする電子透かし検出プログラムを提供する
According to the first aspect of the present invention, position specifying means for specifying a position in the frequency space , signal selecting means for selecting a plurality of types of signals having different feature values, and a signal for arranging the selected signal at the specified position Digital watermark generation, comprising: arrangement means; and conversion means for converting a pattern formed by the arranged signals into an image space , wherein the feature amount is an area occupied by the signal in a frequency space. Providing the device.
According to the second aspect of the present invention, position specifying means for specifying a position in the frequency space , signal selecting means for selecting a plurality of types of signals having different feature quantities, and a signal for arranging the selected signal at the specified position A digital watermark comprising: arrangement means; and conversion means for converting a pattern formed by the arranged signals into an image space , wherein the feature amount is a shape formed by the signal in a frequency space. A generating device is provided .
According to a third aspect of the present invention, there is provided the digital watermark generating apparatus according to the first or second aspect , wherein the signal is composed of a set of binary signals.
According to a fourth aspect of the invention, there is provided pattern embedding means for embedding the pattern converted into the image space in an image, and image output means for outputting an image in which the pattern is embedded. to provide an electronic watermark generating apparatus according to any one of claims of from claim 1 to claim 3.
According to the fifth aspect of the present invention, in the computer including the position specifying means, the signal selecting means, the signal arranging means, and the converting means, the position specifying step of specifying the position in the frequency space by the position specifying means. A signal selection step of selecting a plurality of types of signals having different feature quantities by the signal selection unit, a signal arrangement step of arranging the selected signal at the designated position by the signal arrangement unit, and the conversion unit in a conversion step of converting the pattern formed by the arrangement signals the image space, consists, the feature quantity, the digital watermark generation method, wherein the signal is the area occupied in frequency space Provide .
According to a sixth aspect of the present invention, in the computer comprising the position specifying means, the signal selecting means, the signal arranging means, and the converting means, the position specifying step for specifying the position in the frequency space by the position specifying means. A signal selection step of selecting a plurality of types of signals having different feature quantities by the signal selection unit, a signal arrangement step of arranging the selected signal at the designated position by the signal arrangement unit, and the conversion unit And a conversion step of converting the pattern formed by the arranged signals into an image space , wherein the feature amount is a shape formed by the signal in a frequency space. Provide .
In the invention according to claim 7, a position designation function for designating a position in a frequency space , a signal selection function for selecting a plurality of types of signals having different feature values, and a signal for arranging the selected signal at the designated position An electronic watermark generation program for realizing a placement function and a conversion function for converting a pattern formed by the placed signals into an image space by a computer , wherein the feature amount is an area occupied by the signal in a frequency space. There is provided a digital watermark generation program characterized by a certain feature .
In the invention according to claim 8, a position designation function for designating a position in a frequency space , a signal selection function for selecting a plurality of types of signals having different feature values, and a signal for arranging the selected signal at the designated position A digital watermark generation program that realizes an arrangement function and a conversion function for converting a pattern formed by the arranged signals into an image space by a computer , wherein the feature amount is a shape formed by the signal in a frequency space A digital watermark generation program characterized by the above is provided .
According to the ninth aspect of the present invention, image data acquisition means for acquiring image data in which a pattern defined in the frequency space is embedded, and the pattern embedded in the acquired image data is converted from the image space to the frequency space. Pattern restoration means for restoring the pattern in the frequency space, and detection means for detecting the position of the signal arranged in the restored pattern and the feature quantity of the signal , wherein the feature quantity is Provided is a digital watermark detection apparatus characterized in that a signal occupies an area in a frequency space .
According to a tenth aspect of the present invention, image data acquisition means for acquiring image data in which a pattern defined in a frequency space is embedded, and a pattern embedded in the acquired image data is converted from the image space to the frequency space. Pattern restoration means for restoring the pattern in the frequency space, and detection means for detecting the position of the signal arranged in the restored pattern and the feature quantity of the signal , wherein the feature quantity is There is provided a digital watermark detection apparatus characterized in that a signal has a shape formed in a frequency space .
According to the invention of claim 11, an image data acquisition function for acquiring image data in which a pattern defined in a frequency space is embedded, and a pattern embedded in the acquired image data is converted from an image space to a frequency space. A digital watermark detection program that implements a pattern restoration function for restoring a pattern in a frequency space and a detection function for detecting a signal position and a signal feature amount arranged in the restored pattern by a computer. The feature amount is an area occupied by the signal in a frequency space, and provides a digital watermark detection program.
In the invention described in claim 12, the image data acquisition function for acquiring the image data in which the pattern defined in the frequency space is embedded, and the pattern embedded in the acquired image data is converted from the image space to the frequency space. A digital watermark detection program that implements a pattern restoration function for restoring a pattern in a frequency space and a detection function for detecting a signal position and a signal feature amount arranged in the restored pattern by a computer. The feature value is a shape formed by the signal in a frequency space, and provides a digital watermark detection program.

本発明によれば、周波数空間にて配置する信号を多値化することにより電子透かしで提供できる情報量を増大させることができ、また、一定量の情報を埋め込む際に、2値信号を用いた場合と比較して、対象の画像サイズを小さく設定することができる。   According to the present invention, it is possible to increase the amount of information that can be provided by digital watermarking by multi-leveling a signal to be arranged in a frequency space, and use a binary signal when embedding a certain amount of information. The target image size can be set smaller than in the case where there is a problem.

(1)実施の形態の概要
周波数空間に多値化した信号を分布させて信号パターンを生成し、これを逆離散フーリエ変換して画像空間における透かしパターンを生成する。ここで、多値化とは3値化以上を意味する。
信号の多値化は、ロバストに検出できる信号である2値信号を集合させて塊とし、形状や面積などの特徴が異なった信号を生成することにより行う。これにより、ロバストな多値化信号を実現することができる。
(1) Outline of Embodiments A signal pattern is generated by distributing multi-valued signals in a frequency space, and an inverse discrete Fourier transform is performed on the signal pattern to generate a watermark pattern in an image space. Here, multi-leveling means ternization or higher.
Signal multi-leveling is performed by collecting binary signals, which are signals that can be detected robustly, into a lump, and generating signals having different characteristics such as shape and area. Thereby, a robust multilevel signal can be realized.

これら多値化した信号は、透かしパターンとした後、これを離散フーリエ変換して周波数空間に変換すると、元の信号パターンが復元されるが、復元した個々の信号は、例えば、元の信号の特徴に対応して、振幅の最大値が異なったり、振幅の積算値が異なるなどし、相互に識別することが可能となる。   These multi-valued signals are converted into a watermark pattern, and then converted into a frequency space by performing discrete Fourier transform, the original signal pattern is restored, but the restored individual signals are, for example, the original signal Corresponding to the feature, the maximum amplitude value is different or the integrated value of the amplitude is different, so that they can be distinguished from each other.

このように、本実施の形態では、復元した際の振幅の最大値などを用いて、元の信号の特徴量を認識し、値の違う信号を区別することができる。
ある多値化した信号に対して、どのような量で当該信号の特徴量を計測するかは、個々の信号によって最適なものが異なり、実験などによって決めることができる。
逆に言えば、元の信号を復元した場合に、識別可能な特徴量が生じるような形状、面積に信号を形成するものである。
As described above, in the present embodiment, the feature value of the original signal can be recognized using the maximum value of the amplitude at the time of restoration, and signals having different values can be distinguished.
The amount of the characteristic value of the signal measured with respect to a multi-valued signal differs depending on the individual signal, and can be determined by experiments or the like.
In other words, when the original signal is restored, the signal is formed in a shape and area such that an identifiable feature amount is generated.

このように信号自体を多値化すると、周波数空間に埋め込める情報の量が飛躍的に増大する。
一例として、第1種信号と第2種信号を特徴量の異なる2つの信号としてこれを周波数空間に配置すると、信号パターンでは、所定の位置に「第1種信号がある場合」、「第2種信号がある場合」、及び「信号がない場合」の3値が可能となり、定義可能な信号パターンの個数が飛躍的に増大する。
When the signal itself is multi-valued in this way, the amount of information that can be embedded in the frequency space increases dramatically.
As an example, when the first type signal and the second type signal are arranged in the frequency space as two signals having different feature quantities, in the signal pattern, “when there is a first type signal”, “second” Three values of “when there is a seed signal” and “when there is no signal” are possible, and the number of definable signal patterns increases dramatically.

(2)実施の形態の詳細
図1(a)は、本実施の形態に係る信号の信号パターンの一例を説明するための図である。
周波数空間1は、直交する虚軸(垂直軸)と実軸(水平軸)で張られた空間であり、信号を同心状に配置する(即ち、周波数成分を付与する)ことにより信号パターンが形成されている。この信号パターンを逆離散フーリエ変換すると、画像空間における模様状の透かしパターンが得られる。
(2) Details of Embodiment FIG. 1A is a diagram for explaining an example of a signal pattern of a signal according to the present embodiment.
The frequency space 1 is a space stretched between an orthogonal imaginary axis (vertical axis) and a real axis (horizontal axis), and a signal pattern is formed by arranging signals concentrically (that is, by giving a frequency component). Has been. When this signal pattern is subjected to inverse discrete Fourier transform, a pattern-like watermark pattern in the image space is obtained.

一例として、信号パターンは、原点を中心とする同心の円10〜40上の予め指定された信号位置に信号を配置することにより生成される。
最も外側に位置する円10に配置される信号は、透かしパターンを埋め込んだ画像をカメラで撮影する際に生じる「被写体とカメラの距離による画像の拡大縮小率」を検出するためのものである。
円10上には、信号を配置するための位置として信号位置10a、・・・、信号位置10e、・・・が均等に分布するように指定されている。
後に、透かしパターンから信号パターンが復元された際には、円10上の信号を用いて撮影による拡大縮小率が補正される。
As an example, the signal pattern is generated by placing signals at predetermined signal positions on concentric circles 10 to 40 centered on the origin.
The signal arranged in the outermost circle 10 is for detecting “an image enlargement / reduction ratio depending on the distance between the subject and the camera” that occurs when an image in which a watermark pattern is embedded is taken by the camera.
On the circle 10, the signal positions 10a,..., The signal positions 10e,.
Later, when the signal pattern is restored from the watermark pattern, the enlargement / reduction ratio by photographing is corrected using the signal on the circle 10.

最も外側から2番目に位置する円20に配置される信号は、透かしパターンを埋め込んだ画像をカメラで撮影する際に生じる「被写体と水平行な方向へのカメラの回転角度」を検出するためのものである。
円20上には、信号を配置するための位置として信号位置20a、・・・、20c、・・・が均等に分布するように指定されている。
後に、透かしパターンから信号パターンが復元された際には、円20上の信号を用いて撮影による回転角度が補正される。
The signal arranged in the circle 20 positioned second from the outermost side is for detecting the “rotation angle of the camera in the direction parallel to the subject” that occurs when the camera shoots an image in which the watermark pattern is embedded. Is.
On the circle 20, the signal positions 20 a,..., 20 c,.
Later, when the signal pattern is restored from the watermark pattern, the rotation angle by photographing is corrected using the signal on the circle 20.

円30、40に配置される信号は、透かし情報を規定するためのもので、これらに配置された信号により信号パターンが設定される。
円30上には、信号を配置するための位置として信号位置30a、・・・、信号位置30c、・・・が均等に分布するように指定されている。
このように、円30上には信号位置が12個指定されているが、この周波数空間1では、信号が点対称に分布するという特性があり、このため信号パターンは6個の信号位置により規定される。
The signals arranged in the circles 30 and 40 are for defining watermark information, and a signal pattern is set by the signals arranged in these.
On the circle 30, the signal positions 30a,..., The signal positions 30c,.
In this way, 12 signal positions are designated on the circle 30, but in this frequency space 1, there is a characteristic that the signals are distributed point-symmetrically. Therefore, the signal pattern is defined by 6 signal positions. Is done.

円40上には、信号を配置するための位置として信号位置40a、信号位置40b、・・・が均等に分布するように指定されている。
このように、円30上には信号位置が8個指定されているが、この周波数空間1では、信号が点対称に分布するという特性があり、このため信号パターンは4個の信号位置により規定される。
円30、40に分布する信号のパターンに、例えば、コンテンツのIDやウェブサイトのURLなどを対応づけることができる。
On the circle 40, the signal positions 40a, 40b,... Are specified to be evenly distributed as positions for arranging signals.
As described above, eight signal positions are specified on the circle 30, but in this frequency space 1, there is a characteristic that the signals are distributed point-symmetrically. Therefore, the signal pattern is defined by the four signal positions. Is done.
For example, content IDs and website URLs can be associated with signal patterns distributed in the circles 30 and 40.

図1(b)は、円30、40上の信号位置に配置される信号を示した図である。
信号位置に配置する信号には、例えば、面積や形状などの特徴量が異なる第1種信号と第2種信号が用意されている。
図1(a)(b)では、第1種信号を黒丸で表し、第2種信号を黒四角で表し、信号を配置しない場合を白丸で表してある。
FIG. 1B is a diagram showing signals arranged at signal positions on the circles 30 and 40.
For example, a first type signal and a second type signal having different feature amounts such as area and shape are prepared as signals arranged at the signal positions.
In FIGS. 1A and 1B, the first type signal is represented by a black circle, the second type signal is represented by a black square, and the case where no signal is arranged is represented by a white circle.

このように、信号位置に配置する信号を第1種信号と第2種信号とすることにより、従来は、信号位置に信号が「ある場合」と「ない場合」の2値しかとることができなかったものが、本実施の形態では、「第1種信号がある場合」、「第2種信号がある場合」、及び「信号がない場合」の3値をとることができる。   As described above, by using the first type signal and the second type signal as the signals arranged at the signal positions, conventionally, only two values of “when there is a signal” and “when there is no signal” can be taken at the signal position. However, in the present embodiment, the three values “when there is a first type signal”, “when there is a second type signal”, and “when there is no signal” can be taken.

本実施の形態では、信号パターンを復元して検出する段階では、信号強度(特徴量)の大きい順に並べて、相対的な値で信号成分を決定する。
この方式を用いると、信号が点対称に分布していることを考慮して、円30の場合には、6個の信号位置のうちの2個の信号位置に第2種信号を分布させ、別の2個の信号位置に第1種信号を分布させるときに自由度が最大となる。
従って、円30の信号パターンでは、62×42×22=90種類の信号パターンを表すことが可能である。
In this embodiment, at the stage of restoring and detecting the signal pattern, the signal components are arranged in the descending order of the signal intensity (feature amount), and the signal components are determined based on relative values.
When this method is used, in consideration of the fact that the signal is distributed point-symmetrically, in the case of the circle 30, the second type signal is distributed at two signal positions of the six signal positions, The degree of freedom is maximized when the first type signal is distributed to two other signal positions.
Therefore, the signal pattern of the circle 30 can represent 6 C 2 × 4 C 2 × 2 C 2 = 90 types of signal patterns.

一方、2値の場合には、6個の信号位置のうち3個の信号位置に信号を分布させることになるので、63=20種類の信号パターンが可能である。
このように、同じ信号位置に信号を分布させる場合でも、信号を多値化することにより多くの信号パターンを実現できることがわかる。
以上の例では、円30、40に信号を分布させたが、例えば、更に、円30の外側に24個の信号位置を有する円を設けた場合には、12個の信号位置により信号パターンを規定することができるため、2値の場合より約1000倍近い情報量を埋め込むことが可能となる。
On the other hand, in the case of binary, since signals are distributed to three signal positions out of six signal positions, 6 C 3 = 20 kinds of signal patterns are possible.
Thus, it can be seen that even when signals are distributed at the same signal position, many signal patterns can be realized by multi-leveling the signals.
In the above example, the signals are distributed in the circles 30 and 40. For example, when a circle having 24 signal positions is provided outside the circle 30, a signal pattern is formed by 12 signal positions. Since it can be defined, it is possible to embed an information amount approximately 1000 times that of the binary case.

次に、信号の多値化について説明する。
一般にディジタル信号処理においては、信号を多値化することにより情報量を増加させることができるが、電子透かしの分野においては、信号の多値化による情報量の増大化に関する技術は進展していなかった。これは次のような理由による。
Next, the multi-value signal will be described.
In general, in digital signal processing, the amount of information can be increased by multi-leveling the signal. However, in the field of digital watermarking, no technology has been developed for increasing the amount of information by multi-level signal processing. It was. This is due to the following reason.

即ち、信号の多値化の試みは、信号の強度を多段階に設定することにより行うのが一般的であるが、電子透かしの場合には、透かしパターンを埋め込む画像のコンテンツに起因した雑音成分や、入力処理における雑音成分に対して信号強度を適切に検出できず、十分にロバストな埋め込みが期待できなかったためである。
このような理由から、2値信号自体を多値化することにより埋め込み信号の強度を増加させることは困難であると考えられる。
In other words, attempts to multilevel signals are generally made by setting the signal strength in multiple stages, but in the case of digital watermarking, noise components caused by the content of the image in which the watermark pattern is embedded This is because the signal intensity cannot be properly detected with respect to the noise component in the input processing, and sufficiently robust embedding cannot be expected.
For this reason, it is considered difficult to increase the strength of the embedded signal by making the binary signal itself multi-valued.

そこで、本実施の形態では、ロバストな検出が可能である2値信号の集合を用いて多値の信号を表現することとした。
これによって信号強度はロバストな検出が可能な2値信号を扱うにも関わらず、信号の多値化を実現することができる。
具体的には、2値信号の集合からなる塊によって新たな信号を形成し、周波数空間において異なる信号を混在して分布させることにより信号の多値化を図る。
Therefore, in this embodiment, a multilevel signal is expressed using a set of binary signals that can be detected robustly.
As a result, the signal intensity can be made multi-level even though binary signals that can be detected robustly are handled.
Specifically, a new signal is formed by a block made up of a set of binary signals, and different signals are mixed and distributed in the frequency space, thereby achieving multilevel signal processing.

従来の信号の分布は、図2(a)のように、2値信号の1信号単位を信号位置に分布させたり、図2(b)のように、複数の1信号単位を集合させた信号単位を信号位置に分布させて行われてきた。
これに対し、本実施の形態では、例えば、図2(c)に示したように、1信号単位による信号と、複数の1信号単位を所定形状に集合させて塊とした信号単位を混在させることにより多値化を図る。
As shown in FIG. 2A, the conventional signal distribution is a signal in which one signal unit of a binary signal is distributed at signal positions, or a plurality of signal units are aggregated as shown in FIG. 2B. Units have been distributed in signal positions.
On the other hand, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 2C, a signal by one signal unit and a signal unit that is a lump formed by aggregating a plurality of one signal unit into a predetermined shape are mixed. Multi-leveling is planned.

図2(c)において、2値信号の1信号単位からなる信号を第1種信号とすると、1信号単位の集合からなる信号は第2種信号となる。
集合からなる信号の形状は、例えば、図2(d)に示したように、十字形、矩形、あるいはドーナツ型など、各種のものが考えられる。
ここで、重要なのは、透かしパターンを画像に埋め込んだ後に、透かしパターンを復元して検出する際に、これら多値化した信号が区別できることである。
In FIG. 2C, if a signal consisting of one signal unit of a binary signal is a first type signal, a signal consisting of a set of one signal unit is a second type signal.
For example, as shown in FIG. 2D, various shapes such as a cross shape, a rectangular shape, or a donut shape are conceivable as the shape of the signal composed of the set.
Here, what is important is that these multi-valued signals can be distinguished when the watermark pattern is restored and detected after the watermark pattern is embedded in the image.

次に、図3の各図を用いて信号の形状例について説明する。
本実施の形態では、1画素を2値信号の1信号単位とし、一例として、5×5(図3(e)の場合は7×7)に配列した画素にて信号の形状を定義する。
これら画素のうち、黒塗りのものが信号を形成している1信号単位に該当する。このように、本実施の形態では、周波数空間を画素によって1信号単位に区分し、当該1信号単位の集合で信号の形状を設定している。
Next, signal shape examples will be described with reference to FIG.
In this embodiment, one pixel is defined as one signal unit of a binary signal, and as an example, the signal shape is defined by pixels arranged in 5 × 5 (7 × 7 in the case of FIG. 3E).
Among these pixels, black pixels correspond to one signal unit forming a signal. As described above, in this embodiment, the frequency space is divided into one signal unit by pixels, and the shape of the signal is set by a set of the one signal unit.

図3(a)は、中央の1信号単位によって信号の形状を定義したものである。
図3(b)は、5×5の全ての1信号単位を集合させて信号の形状を定義したものである。
図3(c)は、1信号単位を十字状に集合させて信号の形状を定義したものである。
図3(d)は、できるだけ円形状に近づくように1信号単位を集合させて信号の形状を定義したものである。
FIG. 3A shows a signal shape defined by one central signal unit.
FIG. 3B shows a signal shape defined by collecting all signal units of 5 × 5.
FIG. 3 (c) defines the signal shape by gathering one signal unit in a cross shape.
FIG. 3D shows a signal shape defined by aggregating one signal unit so as to be as close to a circular shape as possible.

以上に例示した信号形状のうち、信号パターンを復元した際に、区別できるものであれば、任意のものを選択してこれらを組み合わせて多値信号とすることができる。
例えば、図3(a)の信号と、図3(b)の信号が区別できる場合には、例えば、図3(a)の信号を第1種信号、図3(b)の信号を第2種信号とすることができる。
更に、図3(c)の信号が区別できる場合には、これを第3種信号として採用し、4値の信号にて信号パターンを設定することができる。
Of the signal shapes exemplified above, any signal shape that can be distinguished when the signal pattern is restored can be selected and combined to form a multi-value signal.
For example, when the signal of FIG. 3A and the signal of FIG. 3B can be distinguished, for example, the signal of FIG. 3A is the first type signal and the signal of FIG. It can be a seed signal.
Furthermore, when the signal of FIG. 3C can be distinguished, this is adopted as the third type signal, and the signal pattern can be set by a quaternary signal.

図3(e)は、7×7の画素によって信号の形状を設定する例である。この例では、外周、及び内周の1信号単位をそれぞれ集合させることによりドーナツ型の信号を形成している。   FIG. 3E shows an example in which the signal shape is set by 7 × 7 pixels. In this example, a donut-shaped signal is formed by collecting one signal unit of the outer periphery and the inner periphery.

本願発明者は、各種の信号形状について実験を行っているが、信号の形状が正方形の場合、1辺の信号単位数を偶数とすると(例えば、6×6)局所領域内の信号強度の最大値を特徴量とすることで安定した信号の検出が行え、更に1辺の信号単位数を奇数とすると(例えば、5×5)、局所領域内の強度の合計値を利用する際も安定した信号の検出が行える結果が得られている。
また、最大値を利用する場合、複数画素からなる1信号単位信号を用いて画像に重畳する処理の際、透かし信号の強度の変更(縮小)が大きいことから結果的に1画素からなる1信号単位信号の方が強度が大きくなる。
更に、合計値を利用する場合、複数画素からなる1信号単位信号の方が広い面積で信号が出現するため、1信号単位信号よりも強度合計が大きくなることが実験的に検証されている。
なお、この合計値を利用する場合のとき、複数画素からなる1信号単位信号の領域において中央部画素を除く信号の構成とすると安定した信号の検出が行える検出結果も実験的に得られている。
The inventor of the present application has experimented with various signal shapes. When the signal shape is a square, if the number of signal units on one side is an even number (for example, 6 × 6), the maximum signal strength in the local region is obtained. Stable signal detection can be performed by using the value as a feature amount. Further, when the number of signal units on one side is an odd number (for example, 5 × 5), the total value of the intensity in the local region is also stable. The result that the signal can be detected is obtained.
Further, when the maximum value is used, one signal consisting of one pixel results from a large change (reduction) in the strength of the watermark signal in the process of superimposing an image using one signal unit signal consisting of a plurality of pixels. The unit signal has a higher intensity.
Further, when using the total value, it has been experimentally verified that the signal intensity appears in a larger area in the single signal unit signal composed of a plurality of pixels, so that the total intensity is larger than that in the single signal unit signal.
When this total value is used, a detection result that can detect a stable signal has been experimentally obtained when a signal configuration excluding the central pixel in the region of one signal unit signal composed of a plurality of pixels is obtained. .

図4は、本実施の形態に係る情報処理装置50のハードウェア的な構成を説明するための図である。
情報処理装置50は、CPU(Central Processing Unit)51、RAM(Random Access Memory)52、ROM(Read Only Memory)53、入力装置54、表示装置55、印刷装置56、通信制御装置57、記憶装置58、記憶媒体駆動装置59、入出力I/F(インターフェース)60などの各機能部がバスラインで接続されて構成されている。
FIG. 4 is a diagram for explaining a hardware configuration of the information processing apparatus 50 according to the present embodiment.
The information processing apparatus 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 51, a RAM (Random Access Memory) 52, a ROM (Read Only Memory) 53, an input device 54, a display device 55, a printing device 56, a communication control device 57, and a storage device 58. Each functional unit such as a storage medium driving device 59 and an input / output I / F (interface) 60 is connected by a bus line.

CPU51は、所定のプログラムに従って、各種の演算処理、及び情報処理や情報処理装置50を構成する各構成要素の制御を行ったりする中央処理装置である。
より具体的には、例えば、CPU51は、周波数空間での信号の配置を行ったり、信号の信号パターンを逆離散フーリエ変換して透かしパターンを生成したり、透かしパターンを画像データに埋め込んだり、あるいは、画像から透かしパターンを検出して離散フーリエ変換し、信号パターンを復元したりする。
The CPU 51 is a central processing unit that performs various types of arithmetic processing, information processing, and control of each component constituting the information processing apparatus 50 according to a predetermined program.
More specifically, for example, the CPU 51 performs signal arrangement in the frequency space, generates a watermark pattern by performing inverse discrete Fourier transform on the signal pattern of the signal, embeds the watermark pattern in the image data, or The watermark pattern is detected from the image, discrete Fourier transform is performed, and the signal pattern is restored.

ROM53は、情報処理装置50を動作させるための基本的なプログラムやデータなどを記憶した読み出し専用のメモリである。
RAM52は、CPU51が動作するためのワーキングメモリを提供する読み書きが可能なメモリである。
The ROM 53 is a read-only memory that stores a basic program and data for operating the information processing apparatus 50.
The RAM 52 is a readable / writable memory that provides a working memory for the CPU 51 to operate.

入力装置54は、例えば、キーボードやマウスなどの操作デバイスを有しており、ユーザが情報処理装置50を操作する際に使用する。
表示装置55は、例えば、液晶ディスプレイなどの表示デバイスを備えており、例えば、ユーザが情報処理装置50を操作する際の各種画面を表示する。
The input device 54 has an operation device such as a keyboard and a mouse, for example, and is used when the user operates the information processing apparatus 50.
The display device 55 includes a display device such as a liquid crystal display, for example, and displays various screens when the user operates the information processing device 50, for example.

通信制御装置57は、情報処理装置50をインターネットなどの通信ネットワークに接続する装置である。情報処理装置50は、通信制御装置57を介して、各種サーバ装置や端末装置と通信することができる。
印刷装置56は、例えば、レーザプリンタ、インクジェットプリンタ、熱転写プリンタなどのプリンタを備えており、電子透かしを埋め込んだ画像や、その他の画像などを印刷することができる。
入出力I/F(インターフェース)60は、各種の外部装置と接続するためのインターフェースであって、例えば、スキャナやデジタル式カメラを情報処理装置50に接続し、これらを用いて画像を情報処理装置50に取り込むように構成することができる。
The communication control device 57 is a device that connects the information processing device 50 to a communication network such as the Internet. The information processing device 50 can communicate with various server devices and terminal devices via the communication control device 57.
The printing device 56 includes, for example, a printer such as a laser printer, an ink jet printer, or a thermal transfer printer, and can print an image in which a digital watermark is embedded or other images.
An input / output I / F (interface) 60 is an interface for connecting to various external devices. For example, a scanner or a digital camera is connected to the information processing device 50, and an image is processed using these. 50 can be configured.

記憶媒体駆動装置59は、装着された着脱可能な記憶媒体を駆動し、データの読み書きを行う機能部である。
読み書き可能な記憶媒体としては、例えば、光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスクなどがあり、これらから画像データを読み取ったり、書き込み可能な記憶媒体の場合には、画像データやその他のデータを書き込むことができる。
The storage medium drive device 59 is a functional unit that drives the attached removable storage medium and reads and writes data.
Examples of the readable / writable storage medium include an optical disk, a magneto-optical disk, and a magnetic disk. Image data can be read from the storage medium, and image data and other data can be written in the case of a writable storage medium. it can.

記憶装置58は、例えば、ハードディスクなどで構成された大容量で読み書き可能な記憶装置である。
記憶装置58には、プログラム類を格納したプログラム格納部61とデータ類を記憶したデータ格納部62が形成されている。
The storage device 58 is a large-capacity readable / writable storage device configured by, for example, a hard disk.
The storage device 58 includes a program storage unit 61 that stores programs and a data storage unit 62 that stores data.

プログラム格納部61には、情報処理装置50を動作させるための基本的なソフトウェアであるOS(Operating System)や、信号パターンを生成したり、信号パターンを変換したり、変換した透かしパターンを画像データに埋め込んだりする機能をCPU51に発揮させる電子透かし埋込プログラムや、画像データから透かしパターンを検出してこれを逆変換し、信号パターンを復元したりする機能をCPU51に発揮させる電子透かし検出プログラムなどが記憶されている。
データ格納部62には、例えば、信号パターン、信号パターンを変換した透かしパターン、及びその他のデータが記憶されている。
In the program storage unit 61, an OS (Operating System) which is basic software for operating the information processing apparatus 50, a signal pattern is generated, a signal pattern is converted, and the converted watermark pattern is converted into image data. A watermark embedding program for causing the CPU 51 to perform a function of embedding in a digital watermark, a digital watermark detection program for causing the CPU 51 to exhibit a function of detecting a watermark pattern from image data, inversely transforming it, and restoring a signal pattern Is remembered.
The data storage unit 62 stores, for example, a signal pattern, a watermark pattern obtained by converting the signal pattern, and other data.

図5は、信号パターン生成画面71の一例を示した図である。
信号パターン生成画面71は、表示装置55(図4)のディスプレイに表示され、ユーザが信号パターンを生成するのを支援する。
画面左には、信号を配置するための周波数空間が表示されており、円10と円20には、それぞれ拡大縮小率検出用、回転角度検出用の信号がデフォルトで配置されている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the signal pattern generation screen 71.
The signal pattern generation screen 71 is displayed on the display of the display device 55 (FIG. 4) and assists the user in generating a signal pattern.
On the left side of the screen, a frequency space for arranging signals is displayed. In circles 10 and 20, signals for detecting an enlargement / reduction ratio and a rotation angle are arranged by default.

そして、円30と円40は、デフォルトでは、全ての信号位置が「信号なし」、即ち、白丸の状態となっており、ユーザが信号を配置するようになっている。
なお、周波数空間における信号パターンは、原点に対して点対称であるという性質があるため、第1象限と第4象限を入力する様になっている。
In the circle 30 and the circle 40, by default, all signal positions are “no signal”, that is, a white circle, and the user arranges signals.
Since the signal pattern in the frequency space has the property of being point-symmetric with respect to the origin, the first quadrant and the fourth quadrant are input.

信号欄73には、第1種信号と第2種信号が表示されており、ユーザがポインタ72をマウス操作することにより、信号欄73から円30、40の所望の信号位置にドラッグアンドドロップできるようになっている。
このように、ユーザは、マウス操作によって、円30、40の信号位置に所望の信号を配置していくことができる。
In the signal column 73, the first type signal and the second type signal are displayed. When the user operates the pointer 72 with the mouse, the signal column 73 can be dragged and dropped from the signal column 73 to desired signal positions of the circles 30 and 40. It is like that.
Thus, the user can arrange desired signals at the signal positions of the circles 30 and 40 by operating the mouse.

変換ボタン74は、周波数空間で設定した信号パターンを逆離散フーリエ変換して、透かしパターンを生成するためのボタンである。
ユーザが信号の配置後、変換ボタン74をクリックすると、情報処理装置50は、変換処理を行う。
The conversion button 74 is a button for generating a watermark pattern by performing inverse discrete Fourier transform on the signal pattern set in the frequency space.
When the user clicks the conversion button 74 after arranging the signal, the information processing apparatus 50 performs a conversion process.

次に、電子透かしの利用手順について説明する。利用手順は、大まかに述べると次のようになる。
(1)周波数空間に多値化した信号を分布させ信号パターンを設定する。
(2)設定した信号パターンを逆離散フーリエ変換することによって透かしパターンを生成する。
(3)生成した透かしパターンを埋め込み対象の画像(原画像)と合成することにより、当該画像に透かしパターンを埋め込む。
(4)透かしパターンを埋め込んだ画像を印刷する。
以上が、電子透かしの埋め込まれた画像を生成するプロセスであり、電子透かし埋込プログラムを用いて行われる。
Next, a procedure for using the digital watermark will be described. The usage procedure is roughly as follows.
(1) A signal pattern is set by distributing multilevel signals in a frequency space.
(2) A watermark pattern is generated by performing inverse discrete Fourier transform on the set signal pattern.
(3) By synthesizing the generated watermark pattern with an image to be embedded (original image), the watermark pattern is embedded in the image.
(4) Print an image in which a watermark pattern is embedded.
The above is a process for generating an image with an embedded digital watermark, and is performed using a digital watermark embedding program.

(5)印刷された画像をデジタル式カメラなどにより撮影する。
(6)撮影された画像から透かしパターンを抽出する。
(7)抽出した透かしパターンを離散フーリエ変換することにより信号パターンを復元する。
以上が埋め込まれた電子透かしを復元するプロセスであり、電子透かし検出プログラムを用いて行われる。
(5) Take a printed image with a digital camera or the like.
(6) A watermark pattern is extracted from the captured image.
(7) The signal pattern is restored by subjecting the extracted watermark pattern to discrete Fourier transform.
The above is the process of restoring the embedded digital watermark, which is performed using a digital watermark detection program.

次に、フローチャートを用いて以上に述べたプロセスをより詳細に説明する。
図6は、情報処理装置50が行う電子透かし埋め込み処理の手順を説明するためのフローチャートである。以下の処理は、CPU51が電子透かし埋込プログラムに従って行うものである。
以下のステップのうち、ステップ5〜ステップ25は、周波数空間における処理であって、ステップ30〜ステップ40は、画像空間における処理である。
Next, the process described above will be described in more detail using a flowchart.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the procedure of the digital watermark embedding process performed by the information processing apparatus 50. The following processing is performed by the CPU 51 according to the digital watermark embedding program.
Of the following steps, Steps 5 to 25 are processing in the frequency space, and Steps 30 to 40 are processing in the image space.

まず、情報処理装置50は、例えば、信号パターン生成画面71(図5)にて、周波数空間における拡大縮小率検出用の信号パターンの配置を受け付け(ステップ5)、更に回転角度検出用の信号パターンの配置を受け付ける(ステップ10)。これらの信号パターンは、例えば、図1(a)の円10、円20に配置された信号であり、例えば、デフォルトで設定されている。   First, for example, the information processing apparatus 50 receives the arrangement of the signal pattern for detecting the enlargement / reduction ratio in the frequency space on the signal pattern generation screen 71 (FIG. 5) (step 5), and further, the signal pattern for detecting the rotation angle. Is accepted (step 10). These signal patterns are, for example, signals arranged in circles 10 and 20 in FIG. 1A, and are set by default, for example.

次に、情報処理装置50は、例えば、信号パターン生成画面71にて、周波数空間における透かし情報用の信号パターンの配置を受け付ける(ステップ15)。
この信号パターンは、例えば、図1(a)の円30、円40に配置された信号であり、例えば、ユーザが情報処理装置50を操作して、これらの円上の所定信号位置に多値の信号を配置することにより所望のパターンを生成する。
Next, the information processing apparatus 50 receives, for example, the arrangement of the signal pattern for watermark information in the frequency space on the signal pattern generation screen 71 (step 15).
This signal pattern is, for example, a signal arranged in the circle 30 and the circle 40 in FIG. 1A. For example, the user operates the information processing apparatus 50 and multi-values at predetermined signal positions on these circles. A desired pattern is generated by arranging these signals.

このように、情報処理装置50は、周波数空間において信号を配置する位置(円上の所定位置)を指定する位置指定手段を備えている。
また、情報処理装置50は、多値化することにより特徴量を異ならせた複数種類の信号を、例えば、ユーザからの操作を受け付けるなどして選択する信号選択手段と、周波数空間で指定した位置に当該選択した信号を配置する信号配置手段を備えている。
As described above, the information processing apparatus 50 includes position specifying means for specifying a position (a predetermined position on a circle) at which a signal is arranged in the frequency space.
In addition, the information processing apparatus 50 includes a signal selection unit that selects a plurality of types of signals having different feature values by multi-leveling, for example, by accepting an operation from a user, and a position specified in a frequency space. Are provided with signal arrangement means for arranging the selected signals.

以上のようにして信号パターンの配置を受け付けた後、ユーザが、例えば、信号パターン生成画面71の変換ボタン74をクリックすると、情報処理装置50は、受け付けた信号の配置にて信号パターンを生成し(ステップ20)、これを逆離散フーリエ変換する(ステップ25)。
このように、情報処理装置50は、周波数空間で配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換手段を備えている。
After receiving the signal pattern arrangement as described above, for example, when the user clicks the conversion button 74 on the signal pattern generation screen 71, the information processing apparatus 50 generates a signal pattern with the received signal arrangement. (Step 20), this is subjected to inverse discrete Fourier transform (Step 25).
As described above, the information processing apparatus 50 includes conversion means for converting a pattern formed by signals arranged in the frequency space into the image space.

この際、逆変換によって出力される透かしパターンのサイズは、入力された信号パターンのサンプル数と同じサイズとする。
この逆変換により、図9の従来例に示した透かしパターン2のような模様の画像データが生成される。
逆変換によって得られた透かしパターンには、逆変換によって負の値も計算されるが、情報処理装置50は、一例として、負の部分がなくなるようオフセット処理をしている。
At this time, the size of the watermark pattern output by the inverse transformation is the same as the number of samples of the input signal pattern.
By this inverse transformation, image data having a pattern like the watermark pattern 2 shown in the conventional example of FIG. 9 is generated.
Although a negative value is also calculated for the watermark pattern obtained by the inverse transformation, the information processing apparatus 50 performs an offset process so as to eliminate the negative portion as an example.

次に、情報処理装置50は、例えば、所定の閾値を用いてこれを2値化する(ステップ30)。例えば、オフセットしていない透かしパターンの場合にはゼロを閾値とし、オフセットした透かしパターンの場合は、オフセット量を閾値とすることができる。
すると、図9の従来例に示した2値化透かしパターン3のような透かし模様の画像データが生成される。2値化透かしパターンも負の部分がなくなるようにオフセット処理されている。
情報処理装置50は、以上のようにして生成した、透かしパターンや2値化透かしパターンの画像データをファイルとして例えば、データ格納部62(図4)に保存する。
Next, the information processing apparatus 50 binarizes the information using, for example, a predetermined threshold (step 30). For example, zero can be used as a threshold value for a non-offset watermark pattern, and the offset amount can be used as a threshold value for an offset watermark pattern.
Then, watermark pattern image data such as the binary watermark pattern 3 shown in the conventional example of FIG. 9 is generated. The binarized watermark pattern is also offset so that the negative part disappears.
The information processing apparatus 50 stores the image data of the watermark pattern or the binarized watermark pattern generated as described above as a file, for example, in the data storage unit 62 (FIG. 4).

次に、ユーザが情報処理装置50を操作して、データ格納部62に格納してある画像データから、電子透かしを埋め込む対象となる原画像データを選択する。
すると、情報処理装置50は、原画像データに2値化透かしパターンを加算、又は減算して(ステップ35)、当該画像データに2値化透かしパターンを埋め込む。
Next, the user operates the information processing apparatus 50 to select original image data to be embedded with the digital watermark from the image data stored in the data storage unit 62.
Then, the information processing apparatus 50 adds or subtracts the binarized watermark pattern to the original image data (step 35), and embeds the binarized watermark pattern in the image data.

埋め込みは、原画像と同じサイズになるまで透かしパターンを繰り返すことで、原画像と透かしパターンのサイズを合わせて行われる。
このように、透かしパターンは、原画像に繰り返し埋め込まれているので、原画像の一部が欠損したとしても、他の部分から信号パターンを復元することができ、ロバストな透かしを実現することができる。
このように、情報処理装置50は、画像空間に変換されたパターン(透かしパターン)を画像(原画像)に埋め込むパターン埋込手段を備えている。
The embedding is performed by matching the sizes of the original image and the watermark pattern by repeating the watermark pattern until it becomes the same size as the original image.
As described above, since the watermark pattern is repeatedly embedded in the original image, even if a part of the original image is lost, the signal pattern can be restored from other parts, and a robust watermark can be realized. it can.
As described above, the information processing apparatus 50 includes pattern embedding means for embedding a pattern (watermark pattern) converted into an image space into an image (original image).

情報処理装置50は、このようにして2値化透かしパターン3が埋め込まれた画像データをファイルに出力したり、あるいはプリンタで印刷するなどして出力する(ステップ40)。
なお、本実施の形態では、2値化透かしパターンを対象画像に埋め込んだが、2値化しない透かしパターンを埋め込むように構成することもできる。
このように、情報処理装置50は、パターン(透かしパターン)を埋め込んだ画像を出力する画像出力手段を備えている。
The information processing apparatus 50 outputs the image data in which the binarized watermark pattern 3 is embedded in this way to a file or prints it with a printer (step 40).
In the present embodiment, a binarized watermark pattern may be embedded in the target image, but a watermark pattern that is not binarized may be embedded.
As described above, the information processing apparatus 50 includes image output means for outputting an image in which a pattern (watermark pattern) is embedded.

以上のようにして、情報処理装置50は、周波数空間における多値化された信号による信号パターンの生成、これを変換することによる画像空間における透かしパターンの生成、及び、画像データへの透かしパターンの埋め込みを行うことができる。
なお、情報処理装置50は、通信制御装置57を介して、生成した信号パターン、透かしパターン、及び透かしパターンを埋め込んだ画像データを他のサーバ装置に送信して提供することができる。
As described above, the information processing apparatus 50 generates a signal pattern from a multi-valued signal in a frequency space, generates a watermark pattern in an image space by converting the signal pattern, and generates a watermark pattern for image data. Can be embedded.
Note that the information processing apparatus 50 can transmit and provide the generated signal pattern, watermark pattern, and image data in which the watermark pattern is embedded to another server apparatus via the communication control apparatus 57.

図7は、情報処理装置50が行う電子透かし検出処理の手順を説明するためのフローチャートである。以下の処理は、CPU51が電子透かし検出プログラムに従って行うものである。
以下のステップのうち、ステップ50、及びステップ55は、画像空間における処理であって、ステップ60〜ステップ80は、周波数空間における処理である。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the procedure of the digital watermark detection process performed by the information processing apparatus 50. The following processing is performed by the CPU 51 according to the digital watermark detection program.
Of the following steps, step 50 and step 55 are processes in the image space, and steps 60 to 80 are processes in the frequency space.

まず、透かしパターンが埋め込まれた画像を印刷したものを用意し、これをデジタル式カメラで撮影する。そして、例えば、入出力I/F60を用いて撮影された画像データをカメラから情報処理装置50に転送する。転送された画像データは、例えば、データ格納部62に格納される。
このように、情報処理装置50は、周波数空間で定義されたパターンが埋め込まれた画像データを取得する画像データ取得手段を備えている。
First, a printed image with an embedded watermark pattern is prepared and photographed with a digital camera. Then, for example, image data captured using the input / output I / F 60 is transferred from the camera to the information processing apparatus 50. The transferred image data is stored in the data storage unit 62, for example.
Thus, the information processing apparatus 50 includes image data acquisition means for acquiring image data in which a pattern defined in the frequency space is embedded.

透かしパターンを離散フーリエ変換するに際して、変換に供される画像のサイズは、逆変換によって作成された透かしパターンと同じサンプリング数であることが必要である。
このため、情報処理装置50は、透かしパターンが埋め込まれた画像データを得ると、入力された画像を透かしパターンと同じ縦横比率を持つブロックに分割する(ステップ50)。
When performing a discrete Fourier transform on a watermark pattern, the size of the image used for the transformation needs to be the same sampling number as the watermark pattern created by the inverse transformation.
For this reason, when obtaining the image data in which the watermark pattern is embedded, the information processing apparatus 50 divides the input image into blocks having the same aspect ratio as the watermark pattern (step 50).

次に、情報処理装置50は、分割した画像データを離散フーリエ変換し、これを周波数空間でのスペクトル成分に変換する(ステップ55)。
このスペクトル成分には、原画像のスペクトル成分に、透かしパターンの情報成分(信号)が重畳されている。
Next, the information processing apparatus 50 performs a discrete Fourier transform on the divided image data and converts it into a spectrum component in the frequency space (step 55).
In this spectral component, the information component (signal) of the watermark pattern is superimposed on the spectral component of the original image.

一般に、原画像によるスペクトル成分は直流成分が多いため、周波数空間では、原画像によるスペクトル成分は原点付近に強く現れる。一方、透かしパターンは、虚軸、実軸から離れた領域にて成分が設定されている(配置されている)ため、原画像のスペクトルとは区別されて復元される。
このように、情報処理装置50は、デジタル式カメラなどから取得した画像データに埋め込まれているパターン(透かしパターン)を画像空間から周波数空間に変換することにより周波数空間でのパターン(信号パターン)を復元するパターン復元手段を備えている。
In general, since the spectral component of the original image has many direct current components, the spectral component of the original image appears strongly near the origin in the frequency space. On the other hand, since the watermark pattern has components set (arranged) in regions away from the imaginary axis and the real axis, the watermark pattern is restored by being distinguished from the spectrum of the original image.
As described above, the information processing apparatus 50 converts a pattern (signal pattern) in the frequency space by converting the pattern (watermark pattern) embedded in the image data acquired from a digital camera or the like from the image space to the frequency space. Pattern restoring means for restoring is provided.

次に、情報処理装置50は、周波数空間においてスペクトル成分の振幅を計算し(ステップ60)、更にこれを積算する(ステップ65)。この結果、図9に示したようなスペクトル画像1aのような画像が得られる。   Next, the information processing apparatus 50 calculates the amplitude of the spectral component in the frequency space (step 60) and further integrates it (step 65). As a result, an image like the spectrum image 1a as shown in FIG. 9 is obtained.

次に、情報処理装置50は、得られたスペクトル画像に対して拡大縮小率の検出を行う(ステップ70)。
この検出は、任意の半径において、拡大縮小率検出用パターンの成分数(円10上の信号数)と同数で、特に振幅の積算値が大きいものを検出し、当該信号が配置されている円の半径を検出することにより行う。この検出した半径の大小によってスペクトル画像の拡大縮小率が決定される。
Next, the information processing apparatus 50 detects an enlargement / reduction ratio for the obtained spectrum image (step 70).
This detection is performed at an arbitrary radius by detecting the same number of components of the enlargement / reduction ratio detection pattern (the number of signals on the circle 10), particularly those having a large integrated value of amplitude, and the circle on which the signal is arranged. This is done by detecting the radius of. The magnification / reduction ratio of the spectral image is determined by the detected size of the radius.

次に、情報処理装置50は、回転角度の検出を行う(ステップ75)。
この検出では、情報処理装置50は、まず、先に検出した拡大縮小率により円20の半径を計算する。
そして、その半径の円周上において、回転角検出用パターンの成分分布をなし、最も総和振幅の大きいスペクトルを円20上に配置された信号とし、この信号の回転角度を検出することにより、スペクトル画像の回転角度が検出される。
Next, the information processing apparatus 50 detects the rotation angle (step 75).
In this detection, the information processing apparatus 50 first calculates the radius of the circle 20 based on the previously detected enlargement / reduction ratio.
Then, on the circumference of the radius, the component distribution of the rotation angle detection pattern is formed, the spectrum having the largest total amplitude is set as a signal arranged on the circle 20, and the spectrum is detected by detecting the rotation angle of this signal. The rotation angle of the image is detected.

このようにして、拡大縮小率、及び回転角を検出した後、情報処理装置50は、スペクトル画像の拡大縮小率と回転角を補正した後、信号パターンの検出を行う(ステップ80)。
この検出では、情報処理装置50は、まず円30、円40の周上で信号位置を定め、当該信号位置に信号があるか否か、また、信号がある場合には多値のうちのどの値の信号であるかを特徴量にて認識する。
After detecting the enlargement / reduction ratio and rotation angle in this way, the information processing apparatus 50 corrects the enlargement / reduction ratio and rotation angle of the spectral image, and then detects the signal pattern (step 80).
In this detection, the information processing apparatus 50 first determines a signal position on the circumference of the circle 30 and the circle 40, and if there is a signal at the signal position, and if there is a signal, Whether it is a value signal or not is recognized by the feature value.

多値化の成分は、信号の形状によって特徴が異なるが、例えば、信号パターンで、1画素で構成した第1種信号と、13画素の集合で構成した第2種信号を分布させた場合には、局所領域内での振幅の最大値は1画素の方が大きく、13画素の方が小さい性質がある。   The multi-value component has different characteristics depending on the shape of the signal. For example, when a first type signal composed of one pixel and a second type signal composed of a set of 13 pixels are distributed in a signal pattern. The maximum value of the amplitude in the local area is larger for one pixel and smaller for 13 pixels.

この性質は、一般に透かしパターンを原画像に重畳しても保持される。従って、この場合には、振幅を特徴量とし、円ごとに信号位置において最大振幅の高い順に信号にランクをつけ、相対的に最大振幅の大きい信号を第1種信号、相対的に振幅の小さい信号を第2種信号、他の信号位置に関しては信号なしと判定する。   This property is generally maintained even when a watermark pattern is superimposed on an original image. Therefore, in this case, the amplitude is used as a feature quantity, the signals are ranked in descending order of the maximum amplitude at the signal position for each circle, a signal having a relatively large maximum amplitude is a first type signal, and a signal having a relatively small amplitude. It is determined that there is no signal for the second type signal and other signal positions.

なお、以上は、特徴量の一例であって、信号の形状によっては、局所領域内の振幅の総和を信号の強度として利用することも可能である。
このように、情報処理装置50は、復元したパターン(信号パターン)で配置されている信号の位置(成分)と信号の特徴量を検出する検出手段と、周波数空間における信号の分布と分布した各信号の特徴量からなるパターンを認識する認識手段を備えている。
Note that the above is an example of the feature amount, and depending on the shape of the signal, the sum of the amplitudes in the local region can be used as the signal intensity.
As described above, the information processing apparatus 50 includes a detection unit that detects a position (component) of a signal and a feature amount of a signal arranged in a restored pattern (signal pattern), and a distribution of signals in the frequency space. Recognizing means for recognizing a pattern made up of signal features is provided.

以上では、原画像に埋め込まれた透かしパターンの信号パターンを情報処理装置50で検出したが、この検出機能は、例えば、携帯電話などの携帯端末や、ユーザのパーソナルコンピュータで実現することもでき、ユーザが画像から信号パターンを検出するのに用いることもできる。   In the above, the signal pattern of the watermark pattern embedded in the original image is detected by the information processing apparatus 50. This detection function can also be realized by a mobile terminal such as a mobile phone or a user's personal computer, for example. It can also be used by a user to detect a signal pattern from an image.

次に、以上に説明した電子透かしをビジネスに応用する例について説明する。
図8は、情報提供システム100の構成を示した図である。
情報提供システム100は、情報処理装置50、URLサーバ101、プリンタ102、レシート103、携帯電話104、サービスサーバ105などにより構成されている。
また、図8では、プリンタ102と携帯電話104を1台のみ示してあるが、プリンタ102は店舗が備えただけ複数存在することができ、携帯電話104は各携帯電話ユーザごとに存在している。
以下、図に括弧で示した番号に従って説明する。
Next, an example in which the digital watermark described above is applied to business will be described.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the information providing system 100.
The information providing system 100 includes an information processing apparatus 50, a URL server 101, a printer 102, a receipt 103, a mobile phone 104, a service server 105, and the like.
In FIG. 8, only one printer 102 and one mobile phone 104 are shown. However, there can be a plurality of printers 102 provided in the store, and the mobile phone 104 exists for each mobile phone user. .
In the following, description will be given according to the numbers in parentheses in the figure.

(1)情報処理装置50は、信号パターンと、当該信号パターンによる透かしパターンを埋め込んだ透かし画像データを生成し、URLサーバ101に送信して提供する。
(2)URLサーバ101は、これら信号パターンと透かし画像データを受信すると、これにIDを付与し、更にリンク先のURLを対応づけてURLデータベースに格納する。
(1) The information processing apparatus 50 generates a signal pattern and watermark image data in which a watermark pattern based on the signal pattern is embedded, and transmits it to the URL server 101 to provide it.
(2) When the URL server 101 receives these signal patterns and watermark image data, the URL server 101 assigns IDs thereto, and further associates URLs of link destinations with each other and stores them in the URL database.

(3)プリンタ102は、例えば、スーパーなどのキャッシュレジスタに設置されており、レシートを印刷する。
その際に、プリンタ102は、URLサーバ101に透かし画像データを要求し、これに対してURLサーバ101が送信してきた透かし画像データを用いて電子透かし入りの画像をレシート103に印刷する。
(3) The printer 102 is installed in, for example, a cash register such as a supermarket, and prints a receipt.
At that time, the printer 102 requests watermark image data from the URL server 101, and prints an image with a digital watermark on the receipt 103 using the watermark image data transmitted from the URL server 101.

(4)ユーザは、レシート103を受け取ると、これに印刷されている電子透かし入り画像を携帯電話104に内蔵されたデジタル式カメラで撮影する。
携帯電話104には、予め、電子透かしを解析して携帯電話104をウェブサイトに接続するためのアプリケーションがインストールされている。
このアプリケーションにより、携帯電話104は、撮影した画像を離散フーリエ変換して信号パターンを復元する。
(4) Upon receipt of the receipt 103, the user takes a digital watermarked image printed on the receipt 103 with a digital camera built in the mobile phone 104.
The mobile phone 104 is preinstalled with an application for analyzing the digital watermark and connecting the mobile phone 104 to a website.
With this application, the mobile phone 104 restores a signal pattern by performing a discrete Fourier transform on the captured image.

(5)また、このアプリケーションは、URLサーバ101のURLデータベースに記憶されているのと同様の信号パターンとIDの対応を記憶しており、携帯電話104は、復元した信号パターンに対応するIDをURLサーバ101に送信する。
(6)URLサーバ101は、携帯電話104からIDを受信すると、このIDに対応するURLをURLデータベースで検索し、これを携帯電話104に送信する。
(5) In addition, this application stores the correspondence between signal patterns and IDs similar to those stored in the URL database of the URL server 101, and the mobile phone 104 sets the ID corresponding to the restored signal pattern. It is transmitted to the URL server 101.
(6) When the URL server 101 receives the ID from the mobile phone 104, the URL server 101 searches the URL database for the URL corresponding to the ID and transmits it to the mobile phone 104.

(7)携帯電話104は、URLサーバ101からURLを受信すると、これを用いて、サービスサーバ105のウェブサイトに接続する。
このようにして、ユーザは、レシート103に印刷された電子透かし入りの画像を携帯電話104で撮影することにより、サービスサーバ105のウェブサイトにアクセスして、各種のサービスを受けることができる。
(7) Upon receiving the URL from the URL server 101, the mobile phone 104 uses this to connect to the website of the service server 105.
In this way, the user can access the website of the service server 105 and receive various services by photographing the digital watermarked image printed on the receipt 103 with the mobile phone 104.

以上に説明した本実施の形態により、次のような効果を得ることができる。
(1)周波数空間に配置する信号を多値化することにより、周波数空間に埋め込む情報量を増大させることができる。
(2)ロバストに検出できる2値信号を集合させて多値信号を生成するため、透かしパターンを画像に埋め込んでも多値信号をロバストに検出することができる。
(3)周波数空間での信号の形状や大きさにより、信号に特有な特徴量にて信号の多値を読み取ることができる。
(4)透かしパターンの数を増大させることにより、より多彩なサービスを提供することができる。
(5)多値信号を用いた場合、画像の単位面積当たりに埋め込める情報量が2値信号より多くなる。そのため、同じ情報量でも必要とする画像の面積を小さくすることができる。また、同じ画像の面積でも埋め込める情報量が多くなる。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The amount of information embedded in the frequency space can be increased by multi-leveling the signals arranged in the frequency space.
(2) Since binary signals that can be detected robustly are assembled to generate a multilevel signal, the multilevel signal can be detected robustly even if a watermark pattern is embedded in the image.
(3) Depending on the shape and size of the signal in the frequency space, multiple values of the signal can be read with the characteristic amount specific to the signal.
(4) By increasing the number of watermark patterns, more various services can be provided.
(5) When a multilevel signal is used, the amount of information that can be embedded per unit area of an image is larger than that of a binary signal. Therefore, the required image area can be reduced even with the same amount of information. Also, the amount of information that can be embedded increases even with the same image area.

なお、以上に説明した実施の形態では、直交変換の一例として離散フーリエ変換と逆離散フーリエ変換を用いたが、ウェーブレット変換などの他の直交変換を用いて、周波数空間に埋め込む信号を多値化することもできる。   In the embodiment described above, the discrete Fourier transform and the inverse discrete Fourier transform are used as an example of the orthogonal transform, but the signal embedded in the frequency space is multi-valued by using another orthogonal transform such as a wavelet transform. You can also

本実施の形態に係る信号の信号パターンの一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the signal pattern of the signal which concerns on this Embodiment. 信号の分布などを説明するための図である。It is a figure for demonstrating distribution of a signal. 信号の形状例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of the shape of a signal. 情報処理装置のハードウェア的な構成を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for describing a hardware configuration of an information processing apparatus. 信号パターン生成画面の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the signal pattern production | generation screen. 電子透かし埋め込み処理の手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure of a digital watermark embedding process. 電子透かし検出処理の手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the procedure of a digital watermark detection process. 情報提供システムの構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the information provision system. 従来例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a prior art example.

符号の説明Explanation of symbols

1 周波数空間
10 円
20 円
30 円
40 円
50 情報処理装置
51 CPU
52 RAM
53 ROM
54 入力装置
55 表示装置
56 印刷装置
57 通信制御装置
58 記憶装置
59 記憶媒体駆動装置
60 入出力I/F
61 プログラム格納部
62 データ格納部
1 frequency space 10 yen 20 yen 30 yen 40 yen 50 Information processing device 51 CPU
52 RAM
53 ROM
54 Input Device 55 Display Device 56 Printing Device 57 Communication Control Device 58 Storage Device 59 Storage Medium Drive Device 60 Input / Output I / F
61 Program storage unit 62 Data storage unit

Claims (12)

周波数空間における位置を指定する位置指定手段と、
特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択手段と、
前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置手段と、
前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換手段と、
を具備し
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積であることを特徴とする電子透かし生成装置。
A position specifying means for specifying a position in the frequency space;
Signal selection means for selecting a plurality of types of signals having different feature quantities;
Signal placement means for placing the selected signal at the designated position;
Conversion means for converting a pattern formed by the arranged signals into an image space;
Equipped with,
The digital watermark generation apparatus , wherein the feature amount is an area occupied by the signal in a frequency space .
周波数空間における位置を指定する位置指定手段と、
特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択手段と、
前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置手段と、
前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換手段と、
を具備し
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状であることを特徴とする電子透かし生成装置。
A position specifying means for specifying a position in the frequency space;
Signal selection means for selecting a plurality of types of signals having different feature quantities;
Signal placement means for placing the selected signal at the designated position;
Conversion means for converting a pattern formed by the arranged signals into an image space;
Equipped with,
The digital watermark generation apparatus according to claim 1, wherein the feature amount is a shape formed by the signal in a frequency space .
前記信号は、2値信号の集合から構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子透かし生成装置。 3. The digital watermark generation apparatus according to claim 1, wherein the signal is composed of a set of binary signals. 前記画像空間に変換されたパターンを画像に埋め込むパターン埋込手段と、
前記パターンを埋め込んだ画像を出力する画像出力手段と、
を具備したことを特徴とする請求項から請求項までのうちの何れか1の請求項に記載の電子透かし生成装置。
Pattern embedding means for embedding the pattern converted into the image space in an image;
Image output means for outputting an image in which the pattern is embedded;
Electronic watermark generating apparatus according to any one of claims of claims 1, characterized by comprising up to claim 3.
位置指定手段と、信号選択手段と、信号配置手段と、変換手段と、を備えたコンピュータにおいて、
前記位置指定手段で、周波数空間における位置を指定する位置指定ステップと、
前記信号選択手段で、特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択ステップと、
前記信号配置手段で、前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置ステップと、
前記変換手段で、前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換ステップと、
から構成され
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積であることを特徴とする電子透かし生成方法。
In a computer comprising a position specifying means, a signal selecting means, a signal arranging means, and a converting means,
A position specifying step for specifying a position in a frequency space by the position specifying means;
A signal selection step of selecting a plurality of types of signals having different feature quantities by the signal selection means;
A signal placement step of placing the selected signal at the designated position by the signal placement means;
A conversion step of converting a pattern formed by the arranged signals into an image space by the conversion means;
Consisting of
The digital watermark generation method , wherein the feature amount is an area occupied by the signal in a frequency space .
位置指定手段と、信号選択手段と、信号配置手段と、変換手段と、を備えたコンピュータにおいて、
前記位置指定手段で、周波数空間における位置を指定する位置指定ステップと、
前記信号選択手段で、特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択ステップと、
前記信号配置手段で、前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置ステップと、
前記変換手段で、前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換ステップと、
から構成され
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状であることを特徴とする電子透かし生成方法。
In a computer comprising a position specifying means, a signal selecting means, a signal arranging means, and a converting means,
A position specifying step for specifying a position in a frequency space by the position specifying means;
A signal selection step of selecting a plurality of types of signals having different feature quantities by the signal selection means;
A signal placement step of placing the selected signal at the designated position by the signal placement means;
A conversion step of converting a pattern formed by the arranged signals into an image space by the conversion means;
Consisting of
The digital watermark generation method , wherein the feature amount is a shape formed by the signal in a frequency space .
周波数空間における位置を指定する位置指定機能と、
特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択機能と、
前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置機能と、
前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換機能と、
をコンピュータで実現する電子透かし生成プログラムであって、
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積である、
ことを特徴とする電子透かし生成プログラム。
A position specifying function for specifying a position in the frequency space;
A signal selection function for selecting multiple types of signals with different feature quantities;
A signal placement function for placing the selected signal at the designated position;
A conversion function for converting a pattern formed by the arranged signals into an image space;
The A watermark generation program for implementing by a computer,
The feature amount is an area occupied by the signal in a frequency space.
A digital watermark generation program characterized by the above .
周波数空間における位置を指定する位置指定機能と、
特徴量の異なる複数種類の信号を選択する信号選択機能と、
前記指定した位置に前記選択した信号を配置する信号配置機能と、
前記配置した信号によって形成されたパターンを画像空間に変換する変換機能と、
をコンピュータで実現する電子透かし生成プログラムであって、
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状である、
ことを特徴とする電子透かし生成プログラム。
A position specifying function for specifying a position in the frequency space;
A signal selection function for selecting multiple types of signals with different feature quantities;
A signal placement function for placing the selected signal at the designated position;
A conversion function for converting a pattern formed by the arranged signals into an image space;
The A watermark generation program for implementing by a computer,
The feature amount is a shape formed by the signal in a frequency space.
A digital watermark generation program characterized by the above .
周波数空間で定義されたパターンが埋め込まれた画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記取得した画像データに埋め込まれているパターンを画像空間から周波数空間に変換することにより周波数空間でのパターンを復元するパターン復元手段と、
前記復元したパターンで配置されている信号の位置と信号の特徴量を検出する検出手段と、
を具備し、
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積であることを特徴とする電子透かし検出装置。
Image data acquisition means for acquiring image data in which a pattern defined in a frequency space is embedded;
Pattern restoration means for restoring the pattern in the frequency space by converting the pattern embedded in the acquired image data from the image space to the frequency space;
Detecting means for detecting the position of the signal and the feature amount of the signal arranged in the restored pattern;
Equipped with,
The digital watermark detection apparatus , wherein the feature amount is an area occupied by the signal in a frequency space .
周波数空間で定義されたパターンが埋め込まれた画像データを取得する画像データ取得手段と、
前記取得した画像データに埋め込まれているパターンを画像空間から周波数空間に変換することにより周波数空間でのパターンを復元するパターン復元手段と、
前記復元したパターンで配置されている信号の位置と信号の特徴量を検出する検出手段と、
を具備し、
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状であることを特徴とする電子透かし検出装置。
Image data acquisition means for acquiring image data in which a pattern defined in a frequency space is embedded;
Pattern restoration means for restoring the pattern in the frequency space by converting the pattern embedded in the acquired image data from the image space to the frequency space;
Detecting means for detecting the position of the signal and the feature amount of the signal arranged in the restored pattern;
Equipped with,
The digital watermark detection apparatus , wherein the feature amount is a shape formed by the signal in a frequency space .
周波数空間で定義されたパターンが埋め込まれた画像データを取得する画像データ取得機能と、
前記取得した画像データに埋め込まれているパターンを画像空間から周波数空間に変換することにより周波数空間でのパターンを復元するパターン復元機能と、
前記復元したパターンで配置されている信号の位置と信号の特徴量を検出する検出機能と、
をコンピュータで実現する電子透かし検出プログラムであって、
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において占める面積である、
ことを特徴とする電子透かし検出プログラム。
An image data acquisition function for acquiring image data in which a pattern defined in a frequency space is embedded;
A pattern restoration function for restoring the pattern in the frequency space by converting the pattern embedded in the acquired image data from the image space to the frequency space;
A detection function for detecting the position of the signal and the feature amount of the signal arranged in the restored pattern;
The A digital watermark detection program for implementing by a computer,
The feature amount is an area occupied by the signal in a frequency space.
A digital watermark detection program.
周波数空間で定義されたパターンが埋め込まれた画像データを取得する画像データ取得機能と、
前記取得した画像データに埋め込まれているパターンを画像空間から周波数空間に変換することにより周波数空間でのパターンを復元するパターン復元機能と、
前記復元したパターンで配置されている信号の位置と信号の特徴量を検出する検出機能と、
をコンピュータで実現する電子透かし検出プログラムであって、
前記特徴量は、前記信号が周波数空間において形成する形状である、
ことを特徴とする電子透かし検出プログラム。
An image data acquisition function for acquiring image data in which a pattern defined in a frequency space is embedded;
A pattern restoration function for restoring the pattern in the frequency space by converting the pattern embedded in the acquired image data from the image space to the frequency space;
A detection function for detecting the position of the signal and the feature amount of the signal arranged in the restored pattern;
The A digital watermark detection program for implementing by a computer,
The feature amount is a shape formed by the signal in a frequency space.
A digital watermark detection program.
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