JP2003032469A - Digital watermark detection processing device, digital watermark detection processing method, and program - Google Patents
Digital watermark detection processing device, digital watermark detection processing method, and programInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビット情報の埋め込み、検出を行なう電子透
かし埋め込み、検出処理構成において、標準化処理によ
る情報検出を実行する構成を提供する。
【解決手段】 複数の電子透かしの差分検出によってビ
ット情報取得を行なう構成とし、検出値をそのまま統計
量として用いるのではなく、複数の電子透かしの検出値
の平均の差を利用することにより、検出値の標準化して
得られる統計量を利用して、電子透かしの埋め込みの有
無や埋め込まれているときのビット情報を判別する。標
準化処理において利用する統計量を、自由度が定まれば
その分布が一意に定まるt統計量を用いる構成としたの
で、電子透かし検出におけるfalse positiveやfalse ne
gativeの確率を所望の値に近づけることが容易になる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a configuration for performing information detection by standardization processing in a digital watermark embedding and detection processing configuration for embedding and detecting bit information. SOLUTION: Bit information is acquired by detecting a difference between a plurality of digital watermarks, and detection is performed by using an average difference between detection values of a plurality of digital watermarks instead of using the detected values as statistics. Utilizing a statistic obtained by standardizing the value, the presence / absence of embedding of a digital watermark and bit information at the time of embedding are determined. Since the statistic used in the standardization process is a t statistic whose distribution is uniquely determined if the degree of freedom is determined, false positive or false ne
It becomes easy to make the probability of gative close to a desired value.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像等のデータに
著作権情報、編集情報などの付加情報を埋め込みまたは
読み取る技術に関し、例えば画像中に通常の観察状態で
は認識困難な付加情報としての電子透かし(ウォーター
マーク:Digital Watermarkingまたは、Data Hidingとも
呼ばれる)を検出する処理を実行する電子透かし検出処
理装置、および電子透かし検出処理方法、並びにプログ
ラムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for embedding or reading additional information such as copyright information and editing information in data such as images, and for example, electronic information as additional information that is difficult to recognize in an image in a normal observation state. The present invention relates to a digital watermark detection processing apparatus, a digital watermark detection processing method, and a program that perform processing for detecting a watermark (watermark: also referred to as Digital Watermarking or Data Hiding).
【0002】[0002]
【従来の技術】デジタル技術の進歩に伴い、記録、再生
処理の繰り返し実行による画質劣化、音質劣化等の発生
しないデジタル記録再生装置が普及し、また一方では、
様々な画像、音楽等のデジタルコンテンツがDVD,C
Dなどの媒体またはネットワーク等を通じて配信、流通
可能な状態となってきている。2. Description of the Related Art With the progress of digital technology, digital recording / reproducing apparatuses have been popularized which are free from image quality deterioration and sound quality deterioration caused by repetitive execution of recording / reproducing processing.
Digital contents such as various images and music are recorded on DVD, C
It is becoming available for distribution and distribution through a medium such as D or a network.
【0003】デジタル記録再生では、アナログ記録再生
と異なり、記録再生処理を繰り返し実行してもデータの
劣化が発生しないため、オリジナルデータと同様の品質
が保たれる。このようなデジタル記録再生技術の普及は
不正コピーの氾濫を招く結果となり、著作権の保護とい
う観点から大きな問題となっている。Unlike analog recording / reproduction, digital recording / reproduction does not cause data deterioration even if recording / reproduction processing is repeatedly executed, and therefore the same quality as original data is maintained. The widespread use of such digital recording / reproducing technology results in a flood of illegal copies, which is a major problem from the viewpoint of copyright protection.
【0004】デジタルコンテンツについての不正な複製
(コピー)による著作権侵害に対処するため、デジタル
コンテンツに複製制御のための複製制御情報を付加し、
コンテンツの記録再生時に複製制御情報を読み取り、読
み取られた制御情報に従った処理を実行することにより
不正な複製を防止する構成が提案されている。In order to deal with copyright infringement due to illegal duplication (copying) of digital contents, duplication control information for duplication control is added to the digital contents,
There has been proposed a configuration for preventing unauthorized copying by reading the copy control information at the time of recording / reproducing the content and executing a process according to the read control information.
【0005】コンテンツ複製制御態様には様々な態様が
あるが、例えば代表的方式として、CGMS(Copy
Generation Management Sys
tem:コピー・ジェネレーション・マネージメント・
システム)方式がある。このCGMS方式は、アナログ
映像信号(CGMS−Aと呼ばれる)であれば、その輝
度信号の垂直ブランキング期間内の特定の1水平区間、
例えばNTSC信号の場合には、第20水平区間の有効
映像部分に重畳する20ビットの付加情報のうちの2ビ
ットを複製制御用の情報として重畳し、また、デジタル
映像信号(CGMS−Dと呼ばれる)であれば、デジタ
ル映像データに挿入付加する付加情報として、複製制御
用の2ビットの情報を含めて伝送する方式である。There are various modes for controlling content duplication. For example, a typical method is CGMS (Copy).
Generation Management Sys
tem: Copy Generation Management
System) method. In the CGMS system, if it is an analog video signal (called CGMS-A), a specific one horizontal section within the vertical blanking period of the luminance signal,
For example, in the case of an NTSC signal, 2 bits of the 20-bit additional information superimposed on the effective video portion of the 20th horizontal section are superimposed as information for duplication control, and are also called a digital video signal (CGMS-D). 2), the 2-bit information for copy control is transmitted as additional information to be inserted and added to the digital video data.
【0006】このCGMS方式の場合の2ビットの情報
(以下、CGMS情報という)の意味内容は、[00]
……複製可能[10]……1回複製可能(1世代だけ複
製可能)[11]……複製禁止(絶対複製禁止)であ
る。In the case of this CGMS system, the meaning content of 2-bit information (hereinafter referred to as CGMS information) is [00].
...... Duplicate is possible [10] ...... It is possible to duplicate once (only one generation can be duplicated) [11] ... Duplicate is prohibited (absolute duplicate is prohibited).
【0007】上述のCGMS方式は代表的な複製制御方
式の1例であり、他にもコンテンツの著作権保護のため
の方式が様々ある。例えば放送局が行なうデジタル放送
などでは、デジタルデータを構成するトランスポートス
トリーム(TS)パケットに含まれる番組配列情報(S
I:Service Information)内にデジタル複製制御記述
子(Digital Copy Control Descriptor)を格納し、受
信機器において受信したデータを記録装置に記録する際
に記述子に従った複製世代制御を行なう方式がある。The above-mentioned CGMS system is an example of a typical copy control system, and there are various other systems for protecting copyright of contents. For example, in digital broadcasting performed by a broadcasting station, program sequence information (S) included in a transport stream (TS) packet that constitutes digital data.
There is a method in which a digital copy control descriptor (Digital Copy Control Descriptor) is stored in (I: Service Information), and copy generation control according to the descriptor is performed when data received by a receiving device is recorded in a recording device.
【0008】しかし、上述の制御情報は例えばコンテン
ツのヘッダ等にビットデータとして付加されるものであ
り、付加されたデータの改竄の可能性を完全に排除する
ことが困難である。データ改竄の可能性の排除という点
で有利な構成が電子透かし(ウォーターマーク)であ
る。電子透かし(ウォーターマーク)は、通常のコンテ
ンツ(画像データまたは音声データ)の再生状態では視
覚あるいは知覚困難であり、電子透かしの検出、埋め込
みは特定のアルゴリズムの実行、または特定のデバイス
による処理によってのみ可能となる。受信器、記録再生
装置等におけるコンテンツ処理時に電子透かし(ウォー
ターマーク(WM))を検出して、電子透かしに従った
制御を行なうことにより、より信頼度の高い制御が可能
となる。However, the above control information is added as bit data to, for example, the header of the content, and it is difficult to completely eliminate the possibility of tampering with the added data. A digital watermark (watermark) is an advantageous configuration in terms of eliminating the possibility of data tampering. Watermarks are difficult to see or perceive in the playback state of normal contents (image data or audio data), and the detection and embedding of digital watermarks can only be performed by executing specific algorithms or processing by specific devices. It will be possible. By detecting a digital watermark (watermark (WM)) at the time of content processing in a receiver, a recording / reproducing device, and the like, and performing control according to the digital watermark, more reliable control is possible.
【0009】電子透かし(ウォーターマーク(WM))
によってコンテンツに埋め込まれる情報としては、上述
の複製制御情報に限らず、コンテンツの著作権情報、コ
ンテンツ加工情報、コンテンツ構成情報、コンテンツ処
理情報、コンテンツ編集情報、あるいはコンテンツ再生
処理方式等、様々な情報が埋め込み可能であり、例えば
コンテンツの編集処理時に編集情報を埋め込み、各編集
ステップにおいて、電子透かしを参照して処理ステップ
を確認することなどが行なわれる。このような編集情報
は、例えばコンテンツの編集ステップ毎にコンテンツに
対して新たな電子透かしとして埋め込まれ、最終的にコ
ンテンツから取り除かれるなどの処理が行なわれる。Digital watermark (watermark (WM))
The information embedded in the content by the content is not limited to the above-mentioned copy control information, but various information such as content copyright information, content processing information, content configuration information, content processing information, content editing information, or content reproduction processing method. Can be embedded. For example, the editing information is embedded during the content editing process, and at each editing step, the processing step is confirmed by referring to the digital watermark. Such edit information is embedded in the content as a new digital watermark at each edit step of the content, and is finally removed from the content.
【0010】[電子透かしの埋め込み]データに対する
電子透かしの埋め込みおよび検出態様としては様々な手
法が提案されている。ここで適用する電子透かしは、元
信号としてのデータ、例えば画像のもつ統計的性質に基
づいた手法であり、この画像のもつ統計的性質に基づい
た電子透かしの埋め込み処理について説明する。電子透
かしの埋め込み対象となる元画像をP、元画像Pに対し
て埋め込む電子透かしパターンをWとする。このとき、
電子透かしパターンWは、下式の性質を満たすものとす
る。[Digital watermark embedding] Various methods have been proposed for embedding and detecting digital watermarks in data. The digital watermark applied here is a method based on the statistical property of data as an original signal, for example, an image, and a digital watermark embedding process based on the statistical property of this image will be described. Let P be the original image that is the target of the electronic watermark embedding, and let W be the electronic watermark pattern embedded in the original image P. At this time,
The digital watermark pattern W is assumed to satisfy the following equation.
【0011】[0011]
【数1】 [Equation 1]
【0012】例として、元画像Pと、電子透かしパター
ンWを下式のようにおく。すなわち、As an example, the original image P and the digital watermark pattern W are set as in the following equation. That is,
【0013】[0013]
【数2】 [Equation 2]
【0014】ただし、上記式では、簡単のため元画像P
の大きさを5×4ピクセルとしている。画像では隣り合
うピクセルは一般的に近い値を持つという性質があるこ
とから、元画像Pの隣り合う各要素を近い値として設定
してある。上記[数2]に示す例では、元画像Pと電子
透かしパターンWの大きさを同じに設定したが、元画像
Pと電子透かしパターンWの大きさは、必ずしも同じ大
きさである必要はない。同じ大きさでないときは元画像
と電子透かしパターンの重なっている部分について演算
を施すことになる。However, in the above equation, for simplicity, the original image P
Has a size of 5 × 4 pixels. Since adjacent pixels in an image generally have a value close to each other, adjacent elements of the original image P are set as close values. In the example shown in the above [Formula 2], the sizes of the original image P and the digital watermark pattern W are set to be the same, but the sizes of the original image P and the digital watermark pattern W do not necessarily have to be the same size. . If the sizes are not the same, the calculation is performed on the overlapping portion of the original image and the digital watermark pattern.
【0015】電子透かしの埋め込み処理は下式に基づい
て実行される。The digital watermark embedding process is executed based on the following equation.
【0016】[0016]
【数3】M=P+W[Equation 3] M = P + W
【0017】ここで、Mは元画像Pに対して電子透かし
パターンWを埋め込んだ画像を示す。Mの値は、前記の
[数2]に示す例では次のように計算される。Here, M represents an image in which the digital watermark pattern W is embedded in the original image P. The value of M is calculated as follows in the example shown in [Equation 2] above.
【0018】[0018]
【数4】 [Equation 4]
【0019】[電子透かしの検出]電子透かしの検出は
この電子透かしパターンWを用いる。電子透かしWの埋
め込まれていない元画像Pに対する電子透かしの検出を
下式のように定義する。[Digital watermark detection] This digital watermark pattern W is used for digital watermark detection. The detection of the digital watermark in the original image P in which the digital watermark W is not embedded is defined by the following equation.
【0020】[0020]
【数5】x=P・W[Formula 5] x = P · W
【0021】と定義する。ここで演算子“・”は行列の
内積であり、xは元画像Pと電子透かしパターンWとの
内積値である。It is defined as Here, the operator “·” is the inner product of the matrix, and x is the inner product value of the original image P and the digital watermark pattern W.
【0022】電子透かしパターンの要素の総和が0であ
ること([数1]参照のこと)と、画像の隣り合うピク
セルは一般に近い値を持つ傾向があることから、内積値
xは0の近傍値となる。上記[数2]に示した例では、
その内積値は以下のようになる。Since the total sum of the elements of the digital watermark pattern is 0 (see [Equation 1]) and the adjacent pixels of the image tend to have generally close values, the inner product value x is near 0. It becomes a value. In the example shown in [Equation 2] above,
The inner product value is as follows.
【0023】[0023]
【数6】 [Equation 6]
【0024】次に、電子透かしの埋め込まれている画像
Mに対して同様の演算を施す。電子透かしWの埋め込ま
れている画像Mに対する電子透かしの検出は、上記と同
様、下記式に従って内積値x’を求める。Next, the same operation is performed on the image M in which the digital watermark is embedded. In the detection of the digital watermark for the image M in which the digital watermark W is embedded, the inner product value x ′ is obtained according to the following equation, as in the above.
【0025】[0025]
【数7】 [Equation 7]
【0026】元画像Pと電子透かしパターンWとの内積
値が0の近傍値になるのに対し、電子透かしの埋め込ま
れた画像Mと電子透かしパターンWとの内積値x’は、
電子透かしパターンW自身の内積値の近傍となる。すな
わち、While the inner product value of the original image P and the digital watermark pattern W becomes a value near 0, the inner product value x'of the image M in which the digital watermark is embedded and the digital watermark pattern W is
It is close to the inner product value of the digital watermark pattern W itself. That is,
【0027】[0027]
【数8】W・W[Equation 8] WW
【0028】上記式[数8]の近傍の値となる。この内
積値W・Wは電子透かしの埋め込み強度の尺度として利
用できる。電子透かしパターンを埋め込む際に目標とす
る内積値W・Wが大きいとき電子透かしの埋め込み強度
が「強い」と表現し、内積値W・Wが小さいとき電子透
かしの埋め込み強度が「弱い」と表現する。It becomes a value near the above formula [Equation 8]. This inner product value W · W can be used as a measure of the embedding strength of a digital watermark. When the target inner product value W · W when embedding the digital watermark pattern is large, the digital watermark embedding strength is expressed as “strong”, and when the inner product value W · W is small, the digital watermark embedding strength is expressed as “weak”. To do.
【0029】また、元画像Pと電子透かしパターンWの
内積値x、電子透かしの埋め込まれた画像Mと電子透か
しパターンWとの内積値x’の絶対値が大きな値となる
とき電子透かしの検出強度が「強い」と表現し、内積値
xや内積値x’の絶対値が小さな値となるとき電子透か
しの検出強度が「弱い」と表現する。Further, when the absolute value of the inner product value x of the original image P and the digital watermark pattern W and the inner product value x ′ of the image M in which the digital watermark is embedded and the digital watermark pattern W becomes a large value, the digital watermark is detected. The strength is expressed as “strong”, and the detection strength of the digital watermark is expressed as “weak” when the absolute value of the inner product value x or the inner product value x ′ becomes a small value.
【0030】また、電子透かしの検出強度が強いことを
画像と電子透かしパターンとの相関が「大きい」又は
「高い」、電子透かしの検出強度が弱いことを画像と電
子透かしパターンとの相関が「小さい」又は「低い」と
表現することもある。Further, the correlation between the image and the digital watermark pattern is "large" or "high" when the detection strength of the digital watermark is strong, and the correlation between the image and the digital watermark pattern is "low" when the detection strength of the digital watermark is weak. It may be expressed as "small" or "low".
【0031】元画像Pと電子透かしパターンWの内積値
x、電子透かしの埋め込まれた画像Mと電子透かしパタ
ーンWとの内積値x’を様々な画像において求めると、
それらの相対頻度分布は確率密度関数fとf’によって
表され、図1のようになる。When the inner product value x of the original image P and the digital watermark pattern W and the inner product value x ′ of the image M in which the digital watermark is embedded and the digital watermark pattern W are obtained in various images,
The relative frequency distributions thereof are represented by the probability density functions f and f ′ and are as shown in FIG.
【0032】画像に電子透かしが埋め込まれているかど
うかを判断する際は、電子透かしの埋め込まれていない
画像Pと電子透かしパターンWとの内積値xが0を中心
に分布することと、電子透かしが埋め込まれている画像
Mと電子透かしパターンWとの内積値x’が電子透かし
パターンW自身の内積値であるW・Wを中心に分布する
ことを利用する。電子透かしの有無を確認したい画像と
電子透かしパターンWとの内積値x”を求め、ある閾値
(th)に対する比較を行ない電子透かしパターンの有
無の判別を行なう。具体的には下式が適用可能である。In determining whether or not a digital watermark is embedded in an image, the inner product value x of the image P in which the digital watermark is not embedded and the digital watermark pattern W is distributed around 0, and It is used that the inner product value x ′ of the image M in which is embedded and the digital watermark pattern W is distributed around W · W which is the inner product value of the digital watermark pattern W itself. The inner product value x ″ of the image to be checked for the presence or absence of the digital watermark and the digital watermark pattern W is obtained, and the presence or absence of the digital watermark pattern is determined by comparing with a certain threshold value (th). Specifically, the following formula can be applied. Is.
【0033】[0033]
【数9】x”<th then no-watermark x”≧th then watermarked[Equation 9] x "<th then no-watermark x ”≧ th then watermarked
【0034】上記式は、電子透かしの有無を確認したい
画像と電子透かしパターンWとの内積値x”が閾値(t
h)より小であるときは電子透かしパターンの埋め込み
なし。内積値x”が閾値(th)以上であるときは電子
透かしパターンの埋め込みありと判定することを示して
おり、図示すると図2のようになる。In the above equation, the inner product value x ″ of the image for which the presence or absence of the digital watermark is to be checked and the digital watermark pattern W is the threshold value (t
When it is smaller than h), no watermark pattern is embedded. When the inner product value x ″ is equal to or larger than the threshold value (th), it is determined that the digital watermark pattern is embedded, which is illustrated in FIG.
【0035】この閾値(th)は内積値xの確率密度関
数fと内積値x’の確率密度関数f’の統計的性質から
定める値である。電子透かしが埋め込まれていないにも
かかわらず閾値(th)を超えること、つまり電子透か
しが埋め込まれていないにもかかわらず電子透かしが埋
め込まれていると判定することを“false positive”と
いう。逆に電子透かしが埋め込まれているにもかかわら
ず閾値に満たないこと、つまり電子透かしが埋め込まれ
ているにもかかわらず電子透かしが埋め込まれていない
と判定することを“false negative”という。このよう
な誤判定である“false positive”になる確率pFPと
“false negative”になる確率pFNを定めると閾値(t
h)は定まる。This threshold value (th) is a value determined from the statistical properties of the probability density function f of the inner product value x and the probability density function f'of the inner product value x '. It is called "false positive" that the threshold value (th) is exceeded even if the digital watermark is not embedded, that is, it is determined that the digital watermark is embedded even though the digital watermark is not embedded. On the contrary, it is called “false negative” that the threshold is not satisfied even though the digital watermark is embedded, that is, it is determined that the digital watermark is not embedded even though the digital watermark is embedded. When the probability p FP of "false positive" and the probability p FN of "false negative" which are such erroneous determinations are determined, the threshold value (t
h) is fixed.
【0036】電子透かしを用いるアプリケーションにて
必要とされる確率pFPと確率pFNを満足する閾値thを
定める際に問題が起こることがある。検出値W・Wが先
に定められている場合、確率pFPを下げようとして閾値
thを大きくすると確率pFNが上がり、逆に、確率pFN
を下げようとして閾値thを小さくすると確率pFPが上
がるという関係がある。確率pFPと確率pFNはトレード
オフの関係にあり、同時に下げることはできない。図3
において、閾値thを右にずらすと確率pFPが下がり、
確率pFNが上がる。閾値thを左にずらすと確率pFNが
下がり、確率p FPが上がる。In an application that uses a digital watermark
The required probability pFPAnd probability pFNThe threshold th that satisfies
Problems can arise in defining. Detection value WW first
, The probability pFPThreshold trying to lower
If th is increased, the probability pFN, And conversely, the probability pFN
If the threshold th is decreased in an attempt to decreaseFPIs above
There is a relationship of being angry. Probability pFPAnd probability pFNIs a trade
They are off and cannot be lowered at the same time. Figure 3
, The probability p is shifted by shifting the threshold th to the right.FPGoes down,
Probability pFNGoes up. If the threshold th is shifted to the left, the probability pFNBut
Down, probability p FPGoes up.
【0037】閾値thを定める際には、必要とされる確
率pFPと確率pFNを満足する閾値thが設定できるよう
に検出値W・Wを埋め込み時に調整できる必要がある。
つまり、図4のように、電子透かしを埋め込んだ画像に
おける検出値を表す確率密度関数f’の中心位置を埋め
込み時に調整できる必要がある。確率pFPと確率pFNが
必要な値よりも大きいときには中心位置を右にずらし、
確率pFPと確率pFNが必要な値よりも小さいときには中
心位置を左にずらす。When determining the threshold value th, it is necessary to adjust the detection value W · W at the time of embedding so that the threshold value th satisfying the required probability p FP and probability p FN can be set.
That is, as shown in FIG. 4, it is necessary to be able to adjust the center position of the probability density function f ′ representing the detection value in the image in which the digital watermark is embedded, at the time of embedding. When the probability p FP and the probability p FN are larger than the required values, the center position is shifted to the right,
When the probability p FP and the probability p FN are smaller than the required values, the center position is shifted to the left.
【0038】このような調整ができるようにするため
に、電子透かしパターンWの元画像Pへの埋め込み処理
を上記式[数3]から下式に変更する。すなわち、In order to enable such adjustment, the embedding process of the digital watermark pattern W in the original image P is changed from the above equation [Equation 3] to the following equation. That is,
【0039】[0039]
【数10】M=P+cW[Equation 10] M = P + cW
【0040】に変更する。上記式において、cは負でな
いスカラー値である。この変更に伴い、電子透かしの埋
め込み強度を電子透かしパターンW自身の内積値W・W
から、スカラー値を乗じた値、すなわち、下式の通りと
する。Change to In the above equation, c is a non-negative scalar value. Due to this change, the embedding strength of the digital watermark is set to the inner product value W · W of the digital watermark pattern W itself.
To a value obtained by multiplying by a scalar value, that is, the following expression.
【0041】[0041]
【数11】cW・W[Equation 11] cW ・ W
【0042】閾値を定めるためには、まず電子透かしを
用いるアプリケーションにて必要とされる確率pFPと確
率pFNを定め、そのときの境界値thFPと境界値thFN
を定める。電子透かしを用いるアプリケーションによっ
ては、確率pFPと確率pFNに関して極めて小さな値が求
められることがある。特に確率pFPはその要求が著し
い。例えば、電子透かしを著作権保護に利用する場合、
違法複製画像を合法的な画像と誤って判断したとしても
ユーザークレームにはつながり難いのに対し、合法的な
画像を誤って違法複製画像だと判断するとユーザークレ
ームにつながる可能性が大きいためである。In order to determine the threshold, first, the probability p FP and the probability p FN required in the application using the digital watermark are determined, and the boundary value th FP and the boundary value th FN at that time are determined.
Determine. Depending on the application using the digital watermark, an extremely small value may be required for the probability p FP and the probability p FN . Especially, the probability p FP is significantly required. For example, when using a digital watermark for copyright protection,
This is because even if the illegally copied image is mistakenly determined to be a legal image, it is unlikely to lead to a user complaint, whereas if the wrongly determined illegally duplicated image is an illegally duplicated image, it is likely to lead to a user complaint. .
【0043】確率pFPと確率pFNは限りなく0に近いこ
とが理想的である。しかしながら、そのように閾値th
を定めると埋め込まなければならない電子透かしの強度
cW・Wが増大してしまい、電子透かしの埋め込みによ
る画質への影響が無視できなくなる。電子透かしの検出
の信頼性と電子透かしによる画質への影響はトレードオ
フの関係にある。Ideally, the probability p FP and the probability p FN are as close to 0 as possible. However, the threshold th
, The strength cW · W of the digital watermark that must be embedded increases, and the effect of the digital watermark embedding on the image quality cannot be ignored. There is a trade-off between the reliability of digital watermark detection and the effect of digital watermark on image quality.
【0044】電子透かしの検出の信頼性を確保しつつ、
電子透かしの画質への影響を極力抑える種々の手法が提
案されている。広く採用されている基本的な方法とし
て、元画像内のエッジ部分に強く埋め込み平坦な部分に
は弱く埋め込むというものが挙げられる。画素値の変更
が数値的に同じであるとき、平坦な部分ではその変更が
目立ち易いが、エッジ部分ではその変更が目立ち難いと
いう人間の視覚特性を利用したものである。エッジ部分
と平坦部分で電子透かしの埋め込み強度に強弱をつけた
場合であっても、画像全体として一定強度の電子透かし
パターンが埋め込まれていれば、その電子透かしの検出
の信頼性はほぼ同程度となる。While ensuring the reliability of digital watermark detection,
Various methods have been proposed to suppress the influence of digital watermarks on the image quality as much as possible. As a widely used basic method, there is a method of embedding strongly in the edge part of the original image and weakly embedding it in the flat part. When the change of the pixel value is numerically the same, the change is easily noticeable in the flat part, but the change is hard to be noticeable in the edge part, which utilizes the human visual characteristic. Even if the embedding strength of the digital watermark is set to be different between the edge part and the flat part, if the digital watermark pattern with a certain strength is embedded in the entire image, the reliability of the detection of the digital watermark is almost the same. Becomes
【0045】[埋め込み情報の多ビット化]ここまでの
内容は画像に対しての電子透かしパターンの埋め込み処
理方法とその電子透かしの検出処理方法である。この電
子透かし埋め込み検出方法では、画像に電子透かしパタ
ーンが埋め込まれているのかそれとも埋め込まれていな
いのかの2通りしか判別ができない。言い換えれば1ビ
ットの情報しか表現できない。以下では埋め込む情報を
多ビット化する方法について触れる。[Multi-bit embedding information] The contents up to this point are a method of embedding a digital watermark pattern in an image and a method of detecting the digital watermark. With this digital watermark embedding detection method, it is possible to determine only two ways, whether the digital watermark pattern is embedded in the image or not. In other words, only 1-bit information can be expressed. In the following, we will touch on how to make the embedded information multi-bit.
【0046】多ビットの情報を電子透かしにて画像に埋
め込む方法は、複数の電子透かしパターンを用いる方法
と画像を小領域に分割する方法とこれらの複合に大別さ
れる。The method of embedding multi-bit information in an image with a digital watermark is roughly classified into a method of using a plurality of digital watermark patterns, a method of dividing an image into small regions, and a combination of these.
【0047】複数の電子透かしパターンを用いる方法で
は、複数の電子透かしパターンのそれぞれに異なる意味
を持たせ排他的に画像に埋め込むことによって所望の情
報を表現する方法と複数の電子透かしパターンを同時に
重ねて画像に埋め込みその組み合わせによって所望の情
報を表現する方法、そして、これら2つの方法を複合し
た方法が考えられる。複数の電子透かしパターンを元画
像に埋め込む様子を図5に示す。In the method using a plurality of digital watermark patterns, a method of expressing desired information by giving different meanings to each of a plurality of digital watermark patterns and exclusively embedding it in an image, and a method of simultaneously superposing a plurality of digital watermark patterns. A method of embedding desired information by embedding it in an image and combining it, and a method of combining these two methods are considered. FIG. 5 shows how a plurality of digital watermark patterns are embedded in the original image.
【0048】複数の電子透かしパターンのそれぞれに異
なる意味を持たせ排他的に画像に埋め込むことによって
所望の情報を表現する方法では、画像に埋め込みたい情
報のビット数をbとしたとき、必要となる電子透かしパ
ターンの種類nはn=2bとなる。他方、複数の電子透
かしパターンを同時に重ねて画像に埋め込みその組み合
わせによって所望の情報を表現する方法では、必要とな
る電子透かしパターンの種類nはn=bとなる。但し、
後者は電子透かしパターンの種類が少なくて済むもの
の、電子透かしパターンを画像に複数重ねて埋め込むた
め画像の劣化に対する適切な処置を必要とする場合が多
い。最後にこれら2つの方法を複合した方法では、必要
となる電子透かしパターンの種類nはb≦n≦2bとな
り、両方法の特徴を併せ持ったものとなる。A method of expressing desired information by embedding a plurality of digital watermark patterns in different meanings in each image and embedding it exclusively in an image is necessary when the number of bits of the information to be embedded in the image is b. The type n of the digital watermark pattern is n = 2 b . On the other hand, in the method of simultaneously embedding a plurality of digital watermark patterns and embedding them in an image to express desired information, the required digital watermark pattern type n is n = b. However,
Although the latter requires a small number of types of digital watermark patterns, it is often necessary to take appropriate measures against image deterioration because multiple digital watermark patterns are embedded in an image. Finally, in the method in which these two methods are combined, the required digital watermark pattern type n is b ≦ n ≦ 2 b , which has the characteristics of both methods.
【0049】画像を小領域に分割する方法は、多ビット
の情報を電子透かしにて画像に埋め込むもう1つの方法
であり、小領域毎に異なる役割を持たせることで画像の
中に複数の電子透かしを同時に存在させようというもの
である。小領域の配置の仕方は種々提案されている。こ
こでは図6のように小領域を格子状に配置した例で説明
を行なう。図6におけるi,jは負でない整数である。The method of dividing an image into small areas is another method of embedding multi-bit information in an image with a digital watermark. By giving different functions to each small area, a plurality of electronic images can be included in the image. The watermark is intended to exist at the same time. Various methods for arranging the small areas have been proposed. Here, an example in which the small regions are arranged in a grid pattern as shown in FIG. 6 will be described. I and j in FIG. 6 are non-negative integers.
【0050】画像を小領域に分割する際に分割数が問題
になる。画像に埋め込みたい情報がbビットであると
き、画像をb個の小領域に分割する方法がまず考えらる
が、様々な画像に対して電子透かしパターンを埋め込む
場合、画像の持つ視覚特性を考慮して電子透かしパター
ンを埋め込むことが多いことからこの方法は問題が発生
しやすい。例えば埋め込み画像のエッジ部分に強く、画
像の平坦部分に弱く埋め込むなどの処理を加えるとき、
あるビットに対応する小領域が偶然にも平坦部分であっ
た場合に、そこの領域に埋め込まれている電子透かしを
検出できない恐れがある。たとえ1つの領域でも電子透
かしの検出に失敗した領域があると、残りの領域に埋め
込まれている電子透かしが検出されたとしても、全体の
組み合わせとしての意味がなくなるという事態に陥る。
画像を小領域に分割するときには、bよりも多い小領域
に分割する方が、様々な画像に対して安定して電子透か
しの検出を行なえるという利点がある。たとえ1小領域
で電子透かしパターンの埋め込み強度が非常に弱くなっ
たとしても、同じビット情報を埋め込む残りの小領域で
必要な電子透かしパターンの埋め込み量が確保されてい
れば全体として電子透かしの検出が可能となるのであ
る。When dividing an image into small areas, the number of divisions becomes a problem. When the information to be embedded in the image is b bits, a method of dividing the image into b small areas can be considered first. However, when embedding a digital watermark pattern in various images, the visual characteristics of the image are considered. Since this method often embeds a digital watermark pattern, this method is prone to problems. For example, when adding processing such as embedding strongly in the edge part of the embedded image and weakly embedding it in the flat part of the image,
If the small area corresponding to a certain bit happens to be a flat area, the digital watermark embedded in that area may not be detected. Even if there is a region in which digital watermark detection fails even in one region, even if the digital watermark embedded in the remaining region is detected, the meaning of the entire combination is lost.
When dividing an image into small regions, dividing into smaller regions than b has the advantage that the digital watermark can be detected stably in various images. Even if the embedding strength of the digital watermark pattern becomes extremely weak in one small area, if the necessary amount of the digital watermark pattern is secured in the remaining small area in which the same bit information is embedded, the detection of the digital watermark as a whole is performed. Is possible.
【0051】図7に埋め込み情報が8ビットであるとき
の小領域の分割例を示す。同じビットに対応する複数の
小領域が画像中に割り当てられている。図において、b
k(k=0,1,2,…,7)は、kビット目のビット
情報を表す電子透かしパターンを埋め込むための小領域
である。FIG. 7 shows an example of division of a small area when the embedded information is 8 bits. A plurality of small areas corresponding to the same bit are allocated in the image. In the figure, b
k (k = 0, 1, 2, ..., 7) is a small area for embedding a digital watermark pattern that represents bit information of the k-th bit.
【0052】[ビット情報の表現]上述した手法によ
り、電子透かしの有無によるビット情報の表現が可能と
なるが、電子透かしの有無によってビット情報を表現し
た場合、不都合が生じる場合がある。例えば、電子透か
しが検出されたときをビット情報=1とし、検出されな
いときをビット情報=0と仮定したとすると、検出時に
電子透かしが検出されなかった場合、定義通りにビット
情報=0であるのか、それとも、元画像なのかの区別が
つかない恐れがある。[Expression of Bit Information] By the above-mentioned method, it is possible to express bit information depending on the presence or absence of a digital watermark. However, if bit information is expressed depending on the presence or absence of a digital watermark, inconvenience may occur. For example, if it is assumed that bit information = 1 when a digital watermark is detected and bit information = 0 when it is not detected, then bit information = 0 as defined when a digital watermark is not detected at the time of detection. It may not be possible to distinguish between the original image and the original image.
【0053】このような事態を避けるための手法とし
て、図8や図9のようにビット情報を表現する方法が知
られている。図8では、電子透かしの検出値をその符号
に基づいて区別しようというものであり、図9は2つの
電子透かしパターンを用意してその検出結果の組み合わ
せにより区別しようというものである。2つの電子透か
しパターンを用いる場合、それらを同一の領域に重ねて
埋め込むことも、別の領域に分けて埋め込むこともでき
る。As a method for avoiding such a situation, a method of expressing bit information as shown in FIGS. 8 and 9 is known. In FIG. 8, the detection value of the digital watermark is to be distinguished based on its code, and in FIG. 9, two digital watermark patterns are prepared and to be distinguished by the combination of the detection results. When two digital watermark patterns are used, they can be embedded in the same region in an overlapping manner or separately in different regions.
【0054】図8に示す電子透かしの検出値をその符号
に基づいて区別する方法では、ビット情報=1の場合は
〔数10〕、すなわち、M=P+cW、をそのまま用い
るが、ビット情報=0の場合の電子透かしパターンの埋
め込み方法は〔数10〕から、下式に変更する。In the method for distinguishing the detected value of the digital watermark shown in FIG. 8 based on its code, when bit information = 1, [Equation 10], that is, M = P + cW, is used as it is, but bit information = 0. In this case, the digital watermark pattern embedding method is changed from [Equation 10] to the following equation.
【0055】[0055]
【数12】M=P−cW(12) M = P-cW
【0056】このように、ビット=0,1に応じて電子
透かしパターンの埋め込み方法を変更する。一方、電子
透かし検出方法に変更はなく、検出値が閾値−thから
thの範囲にある場合は未検出とし、検出値が閾値th
以上の場合はビット情報=1が検出されたと判定し、検
出値が閾値−th以下の場合はビット情報=0が検出さ
れたと判定する。つまり、電子透かしのビット情報0,
1の判別処理、および電子透かし未検出の判別は、以下
の式に基づく処理となる。In this way, the method of embedding the digital watermark pattern is changed according to bit = 0,1. On the other hand, there is no change in the digital watermark detection method, and if the detected value is within the range of the threshold value-th to th, it is not detected and the detected value is the threshold value th.
In the above case, it is determined that bit information = 1 is detected, and when the detected value is equal to or less than the threshold value-th, it is determined that bit information = 0 is detected. In other words, digital watermark bit information 0,
The determination process 1 and the determination that the electronic watermark is not detected are processes based on the following equations.
【0057】[0057]
【数13】 である。[Equation 13] Is.
【0058】図9の方法では、それぞれの電子透かしパ
ターンの埋め込み方法は〔数10〕、すなわち、M=P
+cW、のまま変更はないが、1ビットを表現するのに
2つの電子透かしパターン1,2を用いる。例えば、ビ
ット情報=1の場合は、図9(a)に示すように電子透
かしパターン1を埋め込み、電子透かしパターン2は埋
め込まない。ビット情報=0の場合は、図9(b)のよ
うに電子透かしパターン1は埋め込まず、電子透かしパ
ターン2を埋め込む。検出の際は、2つの電子透かしパ
ターンをそれぞれ独立に検出し、それぞれの検出結果よ
りビット情報を判定する。すなわち、以下のような判定
処理を実行する。In the method of FIG. 9, the embedding method of each digital watermark pattern is [Equation 10], that is, M = P.
+ CW remains unchanged, but two digital watermark patterns 1 and 2 are used to represent 1 bit. For example, when bit information = 1, the digital watermark pattern 1 is embedded and the digital watermark pattern 2 is not embedded as shown in FIG. When bit information = 0, the digital watermark pattern 1 is not embedded as in FIG. 9B, but the digital watermark pattern 2 is embedded. At the time of detection, the two digital watermark patterns are independently detected, and the bit information is determined from the respective detection results. That is, the following determination process is executed.
【0059】電子透かしパターン1の検出値が閾値th
1以上で、電子透かしパターン2の検出値が閾値th2を
下回った場合は検出ビット情報=1とする。電子透かし
パターン1の検出値が閾値th1を下回り、電子透かし
パターン2の検出値が閾値th2以上の場合は検出ビッ
ト情報=0とする。電子透かしパターン1の検出値も電
子透かしパターン2の検出値も共に閾値を下回った場合
は、ビット情報を未検出とする。元画像に対して検出処
理をした場合がこれに当たる。The detection value of the digital watermark pattern 1 is the threshold th.
When it is 1 or more and the detected value of the digital watermark pattern 2 is less than the threshold value th 2 , the detected bit information = 1. When the detected value of the digital watermark pattern 1 is below the threshold th 1 and the detected value of the digital watermark pattern 2 is equal to or larger than the threshold th 2 , the detection bit information = 0. When both the detection value of the digital watermark pattern 1 and the detection value of the digital watermark pattern 2 are below the threshold value, the bit information is not detected. This is the case when the detection process is performed on the original image.
【0060】電子透かしパターン1の検出値と電子透か
しパターン2の検出値、2つの電子透かしパターンの双
方の検出値が共に閾値以上の場合は、異常値であると判
定し、この場合は未検出とする。これらの判定処理をま
とめると下式のようになる。If both the detection value of the digital watermark pattern 1, the detection value of the digital watermark pattern 2, and the detection values of both of the two digital watermark patterns are equal to or more than the threshold value, it is determined that the value is an abnormal value, and in this case, it is not detected. And The following is a summary of these determination processes.
【0061】[0061]
【数14】 x1≧th1 and x2<th2 then 1 x1<th1 and x2≧th2 then 0 Otherwise then 電子透かし未検出X 1 ≧ th 1 and x 2 <th 2 then 1 x 1 <th 1 and x 2 ≧ th 2 then 0 Otherwise then no watermark detected
【0062】上述した図8や図9に示す電子透かしによ
るビット判定方法によれば、共に電子透かしが埋め込ま
れているかどうかの判定と、埋め込まれている場合はそ
の埋め込まれているビット情報は1と0のどちらなのか
を判定することができる。According to the above-described digital watermark bit determination method shown in FIGS. 8 and 9, both determine whether or not a digital watermark is embedded, and if embedded, the embedded bit information is 1 It is possible to determine whether it is 0 or 0.
【0063】[電子透かしパターンの埋め込みの流れ]
電子透かしパターンの画像への埋め込み処理を実行する
装置における処理例を図10に示す。電子透かしパター
ン生成部1004は画像に埋め込む埋め込み情報100
2と電子透かしパターン生成キー(key)記憶部1003
の電子透かしパターン生成キー(key)から電子透かしパ
ターンを生成する。[Flow of embedding digital watermark pattern]
FIG. 10 shows a processing example in the apparatus that executes the processing of embedding a digital watermark pattern in an image. The digital watermark pattern generation unit 1004 uses the embedded information 100 embedded in the image.
2 and digital watermark pattern generation key (key) storage unit 1003
A digital watermark pattern is generated from the digital watermark pattern generation key (key).
【0064】埋め込み情報1002は、電子透かしとし
て埋め込む情報であり、複製制御情報、著作権情報、編
集情報などの任意な情報である。電子透かしパターン生
成キー(key)は、具体的には電子透かしパターンを画
像に埋め込む際の図6で説明した画像の小領域への分割
の仕方や、図7で説明した埋め込み情報のビットに対応
する小領域の割り当て方など、画像分割情報やビット配
列情報などであり、埋め込み情報1002を電子透かし
パターンとして生成するために必要となる加工情報であ
る。The embedded information 1002 is information embedded as a digital watermark, and is arbitrary information such as copy control information, copyright information, and edit information. Specifically, the digital watermark pattern generation key (key) corresponds to the method of dividing the image into small areas described in FIG. 6 when embedding the digital watermark pattern in the image, and the bits of the embedded information described in FIG. 7. Image division information, bit array information, etc., such as how to allocate small areas to be embedded, and processing information necessary to generate the embedded information 1002 as a digital watermark pattern.
【0065】電子透かしパターン埋め込み部1005で
は、電子透かしパターン生成部1004にて生成された
電子透かしパターンを元画像1001へ埋め込む。元画
像のエッジ部分や平坦部分での電子透かしパターンの埋
め込み強度を調整するのはこの電子透かしパターン埋め
込み部1005である。電子透かしパターンの埋め込ま
れた画像は電子透かし埋め込み画像1006として出力
される。The digital watermark pattern embedding unit 1005 embeds the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating unit 1004 in the original image 1001. It is this digital watermark pattern embedding unit 1005 that adjusts the embedding strength of the digital watermark pattern in the edge portion or flat portion of the original image. The image in which the digital watermark pattern is embedded is output as a digital watermark embedded image 1006.
【0066】[電子透かしの検出の流れ]電子透かしの
検出処理を実行する装置における処理例を図11に示
す。電子透かしパターン生成部1103は電子透かしパ
ターン生成キー(key)記憶部1102の電子透かしパタ
ーン生成キー(key)から電子透かしパターンを生成す
る。[Flow of Digital Watermark Detection] FIG. 11 shows a processing example in the apparatus for executing the digital watermark detection processing. The digital watermark pattern generation unit 1103 generates a digital watermark pattern from the digital watermark pattern generation key (key) in the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 1102.
【0067】電子透かしパターン生成キー(key)は、
具体的には電子透かしパターンを画像に埋め込む際の画
像分割情報や、ビット配列情報などであり、電子透かし
パターンの検出に必要となる情報である。The digital watermark pattern generation key (key) is
Specifically, it is image division information when embedding a digital watermark pattern in an image, bit array information, and the like, and is information necessary for detecting a digital watermark pattern.
【0068】検出部1104では、電子透かしパターン
生成部1103にて生成された電子透かしパターンを用
いて、入力画像1101の電子透かしを検出する。検出
部1104にて検出された情報は検出情報1105とし
て出力される。The detection unit 1104 detects the digital watermark of the input image 1101 using the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 1103. The information detected by the detection unit 1104 is output as detection information 1105.
【0069】[ビット情報判定処理]図8および図9を
用いて、電子透かしが埋め込まれているかどうかの判定
と、埋め込まれている場合はその埋め込まれているビッ
ト情報は1と0のどちらなのかを判定することができる
電子透かしによるビット判定方法について説明した。従
来の2つの電子透かしパターンを用いる方法では、2つ
の電子透かしの検出を独立して行ない、それぞれの検出
値を独立に閾値と比較し、それらの結果の組み合わせに
よって埋め込まれているビット情報を判定する。この判
定処理をまとめると、図12に示すフローとしてまとめ
られる。図12のフローについて説明する。[Bit Information Judgment Processing] With reference to FIGS. 8 and 9, it is judged whether a digital watermark is embedded and, if embedded, the bit information embedded is either 1 or 0. The bit determination method using a digital watermark that can determine whether or not has been described. In the conventional method using two digital watermark patterns, two digital watermarks are detected independently, each detected value is independently compared with a threshold value, and the embedded bit information is determined by the combination of the results. To do. The determination process is summarized as a flow shown in FIG. The flow of FIG. 12 will be described.
【0070】まず最初に、2つの電子透かしパターンに
よる検出値をそれぞれ独立に求める(S1201,S1
203)。続いて、2つの電子透かしパターンそれぞれ
に定められた閾値と比較し、閾値以上であるのかそうで
ないのかを判定する(S1202,S1204)。First, the detection values of the two digital watermark patterns are obtained independently (S1201, S1).
203). Then, it is compared with a threshold value set for each of the two digital watermark patterns to determine whether the threshold value is equal to or more than the threshold value or not (S1202, S1204).
【0071】最後に、2つの電子透かしパターンそれぞ
れに求められた判定結果の組み合わせにより、電子透か
しの有無や埋め込まれているビット情報を判定する(S
1205)。図12は図11の検出部1104における
処理を説明したものである。Finally, the presence or absence of a digital watermark and the embedded bit information are determined by the combination of the determination results obtained for each of the two digital watermark patterns (S
1205). FIG. 12 illustrates the processing in the detection unit 1104 of FIG.
【0072】[検出値の標準化]電子透かしパターンの
検出処理は、例えば先の図5、図6、図7において示し
たように、1つの画像中の複数の画像領域において実行
されたり、さらに、動画においては連続する複数の画像
フレームにおいて連続的に実行される場合がある。すな
わち、ある電子透かしパターンについて多数の検出値が
取得されることになる。これらの多数の検出値を総合的
に判定することでより安定したビット判定処理が可能と
なる。その一つの手法として標準化処理がある。[Standardization of Detection Value] The detection process of the digital watermark pattern is executed in a plurality of image regions in one image, as shown in FIGS. 5, 6 and 7, and further, A moving image may be continuously executed in a plurality of consecutive image frames. That is, many detection values are acquired for a certain digital watermark pattern. A more stable bit determination process can be performed by comprehensively determining a large number of these detection values. One of the methods is standardization processing.
【0073】例えば元画像Pにおける電子透かしパター
ンWの検出値xの相対頻度分布を示す確率密度関数fが
多種多様な画像に対して評価したときに図13(c)の
ようになると仮定する。ここで、多種多様な画像に対す
る確率密度関数fが図13(c)のように示されていて
も、限られた期間内の連続する画像に対しては図13
(a)(b)のように異なる形態を示すという問題があ
る。For example, it is assumed that the probability density function f indicating the relative frequency distribution of the detection value x of the digital watermark pattern W in the original image P is as shown in FIG. 13C when evaluated for various images. Here, even if the probability density function f for various types of images is shown as in FIG. 13C, FIG. 13 is used for continuous images within a limited period.
There is a problem of showing different forms as in (a) and (b).
【0074】例えば、宇宙をテーマにした映画であれば
宇宙空間が映し出されている期間が長いことが予想で
き、同様に、森をテーマにした映画であれば森が、海を
テーマにした映画であれば海が多く登場する。このよう
に映画やTV番組等、あるテーマをもったものであれ
ば、その中では似たようなシーンが繰り返し用いられる
可能性が大きく、その結果、多種多様な画像に関して求
められた確率密度関数fとある特定の画像に対する電子
透かし検出処理の結果として特定の検出期間内において
求められた相対頻度分布は大きく異なる可能性がある。
理想的には、各種の画像に対して安定した結果が得られ
る統計量を適用することが好ましい。For example, in the case of a movie on the theme of space, it can be expected that the space is projected for a long period of time. Similarly, for a movie on the theme of forest, a movie on the theme of forest in the space Then many seas will appear. In this way, if there is a certain theme such as a movie or TV program, there is a high possibility that similar scenes will be used repeatedly, and as a result, the probability density function obtained for a wide variety of images will be obtained. There is a possibility that the relative frequency distribution obtained within the specific detection period as a result of the electronic watermark detection process for a specific image of f is significantly different.
Ideally, it is preferable to apply a statistic that gives stable results to various images.
【0075】一般に、平均値μ、分散σ2に従う確率変
数Xを考えたとき、その平均値[X]は下式のように示
される。Generally, when the random variable X according to the average value μ and the variance σ 2 is considered, the average value [X] is expressed by the following equation.
【0076】[0076]
【数15】 [Equation 15]
【0077】平均値[X]はnが十分大きければ正規分
布N(μ,σ2/n)となることが中心極限定理より示
される。ここで、nは自然数であり、N(μ,σ2/
n)は平均値μ、分散σ2/nの正規分布を表す。但
し、確率変数Xの分布が正規分布であれば、平均値
[X]の分布は正確に正規分布である。この平均値
[X]の標準化値Zは、以下の式で算出される。The central limit theorem shows that the average value [X] has a normal distribution N (μ, σ 2 / n) if n is sufficiently large. Here, n is a natural number and N (μ, σ 2 /
n) represents a normal distribution with mean μ and variance σ 2 / n. However, if the distribution of the random variable X is a normal distribution, then the distribution of the average value [X] is exactly a normal distribution. The standardized value Z of this average value [X] is calculated by the following formula.
【0078】[0078]
【数16】 [Equation 16]
【0079】標準化値Zは標準正規分布N(0,1)と
なる。但し、電子透かしの検出に適用しようとする場
合、母分散σ2が未知であるため、無条件にこのまま適
用させることはできない。母分散を推定する方法の一例
を示す。画像と電子透かしパターンの検出値xの標本分
散s2は、下式によって定義される。The standardized value Z has a standard normal distribution N (0,1). However, when it is applied to detection of a digital watermark, it cannot be applied unconditionally as it is because the population variance σ 2 is unknown. An example of a method for estimating population variance will be shown. The sample variance s 2 of the detected value x of the image and the digital watermark pattern is defined by the following equation.
【0080】[0080]
【数17】 [Equation 17]
【0081】上記式によって母分散σ2を代用した場
合、前述の平均値[X]の標準化値Zの式〔数16〕
は、下式によって示されることになる。In the case of substituting the population variance σ 2 by the above equation, the equation [Equation 16] of the standardized value Z of the average value [X] is given.
Will be given by:
【0082】[0082]
【数18】 [Equation 18]
【0083】上記式は、t統計量であり、その分布は自
由度n−1のt分布となる。t分布は標準正規分布とよ
く似た分布であり、標準正規分布同様に平均値0で左右
対称である。また、n→∞としたとき、t分布は標準正
規分布と一致する。The above equation is a t statistic, and its distribution is a t distribution with n-1 degrees of freedom. The t distribution is a distribution very similar to the standard normal distribution, and like the standard normal distribution, it has a mean value of 0 and is bilaterally symmetric. When n → ∞, the t distribution matches the standard normal distribution.
【0084】電子透かしパターン埋め込みの有無の判断
基準とする分布として、検出値xの分布を用いる替わり
に、t統計量の分布を用いることにする。画像1フレー
ムにてt統計量を1つ求めるためには、〔数15〕の定
義より検出値xがn個必要である。そこで、図14のよ
うに画像1フレームを小領域に分割する。Instead of using the distribution of the detected values x, the distribution of the t statistic will be used as the distribution used as a criterion for determining whether or not the digital watermark pattern is embedded. In order to obtain one t statistic in one image frame, n detection values x are required according to the definition of [Equation 15]. Therefore, one frame of the image is divided into small areas as shown in FIG.
【0085】図14では格子状に分割しているが格子状
以外の分け方でも構わない。各小領域に同一の電子透か
しパターンを埋め込む。検出の際は小領域単位の検出値
xの平均値[x]と分散s2を求める。元画像に対する
検出値xの分布の母平均μは電子透かしの定義よりμ=
0であるので、t統計量は下式によって求められる。In FIG. 14, the division is performed in a grid pattern, but a division method other than the grid pattern may be used. The same digital watermark pattern is embedded in each small area. At the time of detection, the average value [x] of the detection values x in small area units and the variance s 2 are obtained. The population mean μ of the distribution of the detected values x with respect to the original image is μ = from the definition of the watermark.
Since it is 0, the t statistic is calculated by the following equation.
【0086】[0086]
【数19】 [Formula 19]
【0087】t分布は自由度n−1により一意に定まる
ため、小領域の個数nを定めることで、得られるt分布
は一意に定まる。以上から、電子透かしの検出の判断に
用いるt分布は、どのような元画像に対しても安定した
ものであるといえる。但し、定義より明らかなように、
分散s2がs2=0となることは許されない。このため、
分散s2=0のときは例外処理が必要である。Since the t distribution is uniquely determined by the degree of freedom n−1, the t distribution obtained can be uniquely determined by determining the number n of the small areas. From the above, it can be said that the t distribution used for determining the detection of the digital watermark is stable for any original image. However, as is clear from the definition,
The variance s 2 is not allowed to be s 2 = 0. For this reason,
Exception handling is required when variance s 2 = 0.
【0088】t統計量を用いる理由は、電子透かしパタ
ーンと画像の検出値の分散の変動を回避し、元画像Pか
らの検出値の平均と電子透かしパターン埋め込み画像M
からの検出値の平均の違いを統一的に比較できるように
するためである。例えば、電子透かしが埋め込まれてい
るのかそうでないのかを知りたい場合は、帰無仮説をμ
=0、対立仮説をμ≠0としてある有意水準のもとで検
定を行なう。ここでの有意水準はfalse positiveとなる
確率pFPに等しい。帰無仮説が棄却されたときは、つま
り、t統計量の絶対値が閾値以上であるときは、μ≠0
である確率が高く、電子透かしが埋め込まれていると判
断できる。帰無仮説が棄却されないときは、つまり、t
統計量の絶対値が閾値未満であるときは、μ=0である
確率が高く、電子透かしを埋め込まれていないと判断で
きる。この手続きは一般にt検定と呼ばれるものであ
る。t分布は自由度が定まるとその分布が一意に定まる
ことから、false positiveやfalse negativeの確率を制
御し易いという利点がある。The reason for using the t statistic is to avoid fluctuations in the dispersion of the detection values of the digital watermark pattern and the image, and to average the detection values from the original image P and the digital watermark pattern embedded image M.
This is because it is possible to uniformly compare the differences in the average of the detected values from. For example, if you want to know whether a digital watermark is embedded or not, use the null hypothesis μ
= 0, the alternative hypothesis is set to μ ≠ 0, and the test is performed under a certain significance level. The significance level here is equal to the probability p FP of false positive. When the null hypothesis is rejected, that is, when the absolute value of the t statistic is greater than or equal to the threshold value, μ ≠ 0
It is highly probable that the digital watermark is embedded. When the null hypothesis is not rejected, that is, t
When the absolute value of the statistic is less than the threshold value, the probability of μ = 0 is high, and it can be determined that the digital watermark is not embedded. This procedure is commonly called the t-test. Since the distribution of t is uniquely determined when the degree of freedom is determined, there is an advantage that the probability of false positive or false negative can be easily controlled.
【0089】標準化が必要な例を図15に示す。図15
は、画像によって画像と電子透かしパターンの検出値の
分布に違いがある場合を示している。分布1201は元
画像に対する検出値であり、分布1202はそれに対し
て電子透かしを埋め込んだ画像に対する検出値である。
同様に、分布1203は元画像に対する検出値であり、
分布1204はそれに対して電子透かしを埋め込んだ画
像に対する検出値である。分布1201と分布1202
は分散が大きく、分布1203と分布1204は分散が
小さい。FIG. 15 shows an example in which standardization is required. Figure 15
Shows the case where there is a difference in the distribution of the detected values of the image and the digital watermark pattern depending on the image. The distribution 1201 is the detection value for the original image, and the distribution 1202 is the detection value for the image in which the digital watermark is embedded.
Similarly, the distribution 1203 is the detected value for the original image,
A distribution 1204 is a detection value for an image in which a digital watermark is embedded. Distribution 1201 and distribution 1202
Has a large variance, and distributions 1203 and 1204 have a small variance.
【0090】電子透かしが埋め込まれた画像の検出値の
分布1202と分布1204は共に平均値が等しいとす
る。このとき、標準化を利用しない従来の方法では両者
を同等なものとして扱ってきた。しかしながら、実際に
は、分布1201と分布1202の方では確率pFPと確
率pFNが所望の値より大きいことが予想され、分布12
03と分布1204の方では確率pFPと確率pFNが所望
の値より小さいことが予想される。つまり、平均値だけ
でなく、分散も考慮に入れて電子透かしの有無を判断す
ることが求められる。It is assumed that the distributions 1202 and 1204 of the detected values of the image in which the digital watermark is embedded have the same average value. At this time, the conventional methods that do not use standardization have treated both as equivalent. However, in reality, it is expected that the probability p FP and the probability p FN in the distribution 1201 and the distribution 1202 are larger than desired values, and the distribution 12
03 and the distribution 1204, it is expected that the probability p FP and the probability p FN are smaller than desired values. In other words, it is required to determine the presence / absence of a digital watermark in consideration of not only the average value but also the variance.
【0091】図15に示した分布例を標準化した例が図
16である。分布1301〜分布1304は図15の分
布1201〜分布1204を再掲したものである。分布
1305と分布1306は分布1301と分布1302
を分布1301に関して標準化した分布である。同様
に、分布1307と分布1308は分布1303と分布
1304を分布1303に関して標準化した分布であ
る。標準化によって分散が統一化され、電子透かしの有
無の判断が閾値thZにて行なえる様子が分かる。又、
分散の大きい分布1302の標準化は平均値の小さい分
布1306となり、分散の小さい分布1304の標準化
は平均値の大きい分布1308となる。FIG. 16 shows an example in which the distribution example shown in FIG. 15 is standardized. The distributions 1301 to 1304 are reprints of the distributions 1201 to 1204 in FIG. Distribution 1305 and Distribution 1306 are Distribution 1301 and Distribution 1302
Is a standardized distribution with respect to the distribution 1301. Similarly, the distributions 1307 and 1308 are distributions obtained by standardizing the distributions 1303 and 1304 with respect to the distribution 1303. It can be seen that the standardization unifies the dispersion and the presence or absence of the digital watermark can be determined by the threshold value th Z. or,
The standardization of the distribution 1302 having a large variance is a distribution 1306 having a small average value, and the standardization of the distribution 1304 having a small variance is a distribution 1308 having a large average value.
【0092】図16から分かるように、標準化に対する
閾値thZを確率pFPで定めたとき、もとの分布の分散
によって確率pFNは変動することになる。分布1306
は確率pFNが大きく、分布1308は確率pFNが小さ
い。分布1306のように確率pFNが大きく、もしも、
確率pFNが許容される範囲外の値となった場合は、電子
透かしを未検出と判断することにする。As can be seen from FIG. 16, when the threshold value th Z for standardization is defined by the probability p FP , the probability p FN changes due to the variance of the original distribution. Distribution 1306
Has a large probability p FN , and the distribution 1308 has a small probability p FN . The probability p FN is large like the distribution 1306, and if
When the probability p FN becomes a value outside the allowable range, it is determined that the digital watermark has not been detected.
【0093】ただし、前述の〔数16〕からも明らかな
ように、nの値が大きくなれば、検出値の平均[X]の
分散が小さくなることから、電子透かしが埋め込まれて
いるときは、標準化値Zの平均値は大きくなる。よっ
て、もしも、確率pFNが許容される範囲外の値となった
場合であっても、動画像のようにフレームが連続してい
るときは、他のフレームから得られる検出値を計算に加
えて評価し直すことで、電子透かしの検出が可能とな
る。However, as is clear from the above [Equation 16], the variance of the average [X] of the detected values becomes smaller as the value of n becomes larger. Therefore, when the digital watermark is embedded, , The average value of the standardized value Z becomes large. Therefore, even if the probability p FN becomes a value outside the allowable range, if the frames are continuous as in a moving image, the detection values obtained from other frames are added to the calculation. The digital watermark can be detected by re-evaluating.
【0094】標本数をn個用意する方法としては、画像
1フレームを複数の小領域に分割する方法以外に、図1
7に示すように複数の画像フレームをセットにして用い
る方法も考えられる。この場合は画像1フレームにつき
検出値xを1つ求め、複数の画像フレームをまとめて標
準化することになる。この2つの方法を組み合わせた方
法、つまり、画像1フレームを複数の小領域に分割し、
かつ、複数の画像フレームをセットにして用いる方法も
考えられる。As a method for preparing n samples, other than the method of dividing one frame of an image into a plurality of small regions,
As shown in FIG. 7, a method of using a plurality of image frames as a set can be considered. In this case, one detection value x is obtained for each image frame, and a plurality of image frames are collectively standardized. A method that combines these two methods, that is, one image frame is divided into a plurality of small areas,
Moreover, a method of using a plurality of image frames as a set is also conceivable.
【0095】[0095]
【発明が解決しようとする課題】先に説明した電子透か
しが埋め込まれているかどうかの判定と、埋め込まれて
いる場合はその埋め込まれているビット情報は1と0の
どちらなのかを判定する電子透かしによるビット判定処
理には、以下に説明する問題点がある。図18を用いて
問題点について説明する。図18(a)(b)は共に、
ビット情報=0を埋め込み、そして、検出する例であ
る。The electronic watermark for judging whether the digital watermark described above is embedded or not, and if embedded, judges whether the embedded bit information is 1 or 0. The bit determination process using the watermark has the following problems. The problem will be described with reference to FIG. 18A and 18B,
In this example, bit information = 0 is embedded and then detected.
【0096】ある元画像に対して電子透かしの埋め込み
を行なう前に、電子透かし1と電子透かし2の検出処理
を実行する。電子透かし埋め込み前の元画像自体にも電
子透かし1と電子透かし2に対する相関が検出され、そ
の相関は強い場合、弱い場合がある。Before embedding a digital watermark in a certain original image, detection processing of the digital watermark 1 and the digital watermark 2 is executed. The correlation between the digital watermark 1 and the digital watermark 2 is also detected in the original image itself before the digital watermark is embedded, and the correlation may be strong or weak.
【0097】元画像についての相関検出、すなわち電子
透かし1の検出値が図18(a)上段、電子透かし2の
検出値が図18(a)下段の実線矢印のようであったと
する。つまり、元画像に対して検出処理を行なったとき
に得られた検出値が、電子透かし1についてはx1’であ
り、電子透かし2についてはx2’であったとする。It is assumed that the correlation detection of the original image, that is, the detection value of the digital watermark 1 is as shown by the upper arrow in FIG. 18A, and the detection value of the digital watermark 2 is as shown by the solid arrow in the lower row of FIG. 18A. That is, it is assumed that the detection value obtained when the detection process is performed on the original image is x 1 ′ for the digital watermark 1 and x 2 ′ for the digital watermark 2.
【0098】この元画像に対して、電子透かしパターン
2を強度c2W2・W2で埋め込む。すなわち、図18
(a)下段の点線矢印のように電子透かしパターン2を
埋め込む処理を実行する。The digital watermark pattern 2 is embedded in the original image with the intensity c 2 W 2 · W 2 . That is, in FIG.
(A) The process of embedding the digital watermark pattern 2 is executed as indicated by the dotted arrow in the lower row.
【0099】この電子透かしパターンの埋め込まれた画
像から電子透かし1と電子透かし2の検出処理を実行す
る。その検出値を検出値x1,x2とする。すると、電子
透かし1の検出値x1は、電子透かし1の埋め込みは実
行されていないので、元画像における検出値と同様とな
り、x1=x1’となる。一方、電子透かし2の検出値x
2は、図18(a)下段の点線矢印の終端の点、すなわ
ち、x2=x2’+c2W 2・W2となる。An image in which this digital watermark pattern is embedded
Detecting digital watermark 1 and digital watermark 2 from the image
It The detected value is the detected value x1, X2And Then electronic
Watermark 1 detection value x1Embedding the digital watermark 1
Since it is not performed, it is the same as the detected value in the original image.
X1= X1’ On the other hand, the detection value x of the digital watermark 2
2Is the point at the end of the dotted arrow in the lower part of FIG.
Chi, x2= X2’+ C2W 2・ W2Becomes
【0100】この結果、図18(a)に示すように、電
子透かし1の検出値x1=x1’は閾値th1よりも小さ
く、電子透かし2の検出値x2=x2’+c2W2・W2は
閾値th2以上となる。この結果について、先の[数1
4]で示した判定処理を適用すると、
x1<th1 and x2≧th2 then 0
に対応することとなるから、この検出結果はビット情報
=0の電子透かし埋め込みであると判定できる。As a result, as shown in FIG. 18A, the detection value x 1 = x 1 'of the digital watermark 1 is smaller than the threshold value th 1 , and the detection value x 2 = x 2 ' + c 2 of the digital watermark 2 is obtained. W 2 · W 2 becomes the threshold value th 2 or more. Regarding this result,
4] is applied, it corresponds to x 1 <th 1 and x 2 ≧ th 2 then 0. Therefore, this detection result can be determined to be digital watermark embedding with bit information = 0.
【0101】しかし、電子透かし埋め込み画像に対して
は、例えば画像データ通信などにより、データの符号化
が実行され、符号化されたデータを復号した後、電子透
かしの検出処理を実行するような場合も多い。このよう
に電子透かし埋め込み後の画像に対して画像処理を実行
すると、画像データに多少の変化が発生する場合があ
り、この画像データの変化が電子透かしの検出値に影響
をもたらす場合がある。However, in the case where the digital watermark embedded image is coded by, for example, image data communication, and the coded data is decoded, the digital watermark detection process is executed. There are also many. When the image processing is performed on the image in which the digital watermark is embedded in this way, a slight change may occur in the image data, and this change in the image data may affect the detection value of the digital watermark.
【0102】図18(b)は、ある元画像に対して図1
8(a)と同様の処理を加えたものである。(a)も
(b)も、電子透かし2を強度c2W2・W2で埋め込ん
でいることと、検出することになるビット情報=0であ
ることは同じであるが、その結果の有する信頼性は大き
く異なる。FIG. 18B shows a case where a certain original image is shown in FIG.
8 (a) is added. In both (a) and (b), the fact that the digital watermark 2 is embedded with the strength c 2 W 2 · W 2 and the bit information to be detected = 0 are the same, but the result has Reliability is very different.
【0103】図18(b)では、電子透かし1の検出値
x1=x1’も電子透かし2の検出値x2=x2’+c2W2
・W2も、それぞれの閾値th1,th2から遠く、電子
透かしの埋め込み後に画像符号化等、何らかの画像処理
が加えられ画像データの変化が発生したとしても閾値t
h1,th2を超えるほどのデータ変化が発生する可能性
は低く、従って画像処理による誤判定の発生可能性は低
いと言える。In FIG. 18B, the detected value x 1 = x 1 ′ of the digital watermark 1 is also the detected value x 2 = x 2 ′ + c 2 W 2 of the digital watermark 2.
· W 2 also, respective threshold th 1, th 2 far from the image encoding or the like after the embedding of the digital watermark, even the threshold t if some image processing is a change in the image data is added is generated
It is unlikely that a data change exceeding h 1 and th 2 will occur, and thus the possibility of erroneous determination due to image processing is low.
【0104】これに対して、図18(a)に示す例で
は、電子透かし1の検出値x1=x1’も、電子透かし2
の検出値x2=x2’+c2W2・W2も閾値th1,th2
から近く、画像処理が行なわれると、各検出値が閾値t
h1,th2を超えるデータ変化を発生させる可能性があ
り、画像処理による電子透かし検出の誤判定の発生可能
性が高くなる。On the other hand, in the example shown in FIG. 18A, the detected value x 1 = x 1 'of the digital watermark 1 is also the digital watermark 2
Detected value x 2 = x 2 '+ c 2 W 2 · W 2 also has thresholds th 1 and th 2
When image processing is performed in the vicinity of
There is a possibility that data changes exceeding h 1 and th 2 may occur, and the possibility of erroneous determination of digital watermark detection by image processing increases.
【0105】このような、電子透かし検出の誤判定防止
のための処理として、電子透かしを埋め込む際に予め元
画像に対して検出処理を行ない、その検出値の大きさを
利用して埋め込み強度の強弱を調節することで、埋め込
む電子透かしの検出強度を閾値から一定の値だけ離した
値に集中させる構成について、本出願人は、特願200
1−37909において提案している。この方法を利用
することにより、例えば、図18(a)(b)に示すよ
うな画像においても、電子透かしパターン2の埋め込み
強度を制御し、電子透かし2の検出値をほぼ一定に保つ
ことが可能となり、電子透かし2に関しては元画像によ
らない安定した検出が可能となる。As processing for preventing erroneous determination of digital watermark detection, detection processing is performed on the original image in advance when embedding a digital watermark, and the magnitude of the detected value is used to determine the embedding strength. The present applicant has proposed a configuration in which the strength of detection of an embedded digital watermark is concentrated on a value separated from a threshold by a certain value by adjusting the strength.
1-37909. By using this method, it is possible to control the embedding strength of the digital watermark pattern 2 and keep the detection value of the digital watermark 2 substantially constant, even in the images shown in FIGS. 18A and 18B, for example. Therefore, the digital watermark 2 can be detected stably without depending on the original image.
【0106】しかしながら、このような埋め込み強度の
調整処理を行なわない電子透かしパターン1に関して
は、なんら改善を期待できない。なぜなら、この方法は
電子透かしパターンの埋め込み時に行なうものであるか
らである。従って、埋め込みを行なわない電子透かしパ
ターン1に関しては、強度調整処理は実行されず電子透
かし検出時の誤判定の可能性が残ることになる。However, no improvement can be expected for the digital watermark pattern 1 in which such embedding strength adjustment processing is not performed. This is because this method is performed when embedding a digital watermark pattern. Therefore, the strength adjustment process is not executed for the digital watermark pattern 1 in which no embedding is performed, and the possibility of erroneous determination when the digital watermark is detected remains.
【0107】さらに、例えば先に説明した図8に示すビ
ット情報の表現方法を適用した場合は、前述の〔数1
6〕で示したような標準化処理を行なうことにより安定
した電子透かしの検出を実現できる。しかしながら、図
9に示したビット情報の表現方法の場合は、〔数16〕
で示したような標準化処理をそのまま適用することはで
きない。なぜなら、図9に示したビット情報の表現方法
は、2つの電子透かしパターン、つまり2つの母集団を
組み合わせて用いているのに対し、〔数16〕で示した
ような標準化処理は唯一の母集団を仮定しているためで
ある。Further, for example, when the bit information expressing method shown in FIG.
By performing the standardization processing as shown in 6], stable detection of the digital watermark can be realized. However, in the case of the bit information expression method shown in FIG.
It is not possible to directly apply the standardization process as shown in. This is because the bit information expression method shown in FIG. 9 uses two digital watermark patterns, that is, two populations in combination, whereas the standardization process as shown in [Equation 16] is the only mother data. This is because the group is assumed.
【0108】標準化を行なわない場合、図8で示したビ
ット情報の表現方法の場合における図15のような分布
の違いによる検出の信頼性の問題と同様の問題が、図9
に示したビット情報の表現方法の場合にも起こり得る。
例を図19と図20に示す。When the standardization is not performed, the same problem as the reliability of detection due to the difference in distribution as shown in FIG. 15 in the case of the bit information expression method shown in FIG.
This may also occur in the case of the bit information expression method shown in FIG.
Examples are shown in FIGS. 19 and 20.
【0109】図19(a)は、電子透かしパターン1の
検出値の分散も電子透かしパターン2の検出値の分散も
共に小さい場合である。この場合、確率pFPと確率pFN
は共に所望の値よりも小さくなっている可能性が高い。
よって、信頼性のある検出結果が得られている可能性が
高い。FIG. 19A shows the case where both the variance of the detection value of the digital watermark pattern 1 and the variance of the detection value of the digital watermark pattern 2 are both small. In this case, probability p FP and probability p FN
Is likely to be smaller than the desired value.
Therefore, it is highly possible that a reliable detection result is obtained.
【0110】図19(b)は、電子透かしパターン1の
検出値の分散も電子透かしパターン2の検出値の分散も
共に大きい場合である。この場合、確率pFPと確率pFN
は共に所望の値よりも大きくなっている可能性が高い。
よって、検出結果に信頼性が欠けている可能性が比較的
高い。FIG. 19B shows a case where both the variance of the detection value of the digital watermark pattern 1 and the variance of the detection value of the digital watermark pattern 2 are large. In this case, probability p FP and probability p FN
Is likely to be larger than the desired value.
Therefore, it is relatively likely that the detection result lacks reliability.
【0111】図20(a)と(b)は片方の検出値の分
散が大きく、もう片方の検出値の分散が小さい場合であ
る。この場合も、図19(b)同様に、検出結果に信頼
性が欠けている可能性が比較的高い。図20(a)の場
合、電子透かしパターン1に関して確率pFNが高く、図
20(b)の場合、電子透かしパターン2に関して確率
pFPが高くなっている。つまり、検出結果に信頼性が期
待できない。FIGS. 20 (a) and 20 (b) show the case where the variance of one detected value is large and the variance of the other detected value is small. Also in this case, as in the case of FIG. 19B, there is a relatively high possibility that the detection result lacks reliability. In the case of FIG. 20A, the probability p FN is high for the digital watermark pattern 1, and in the case of FIG. 20B, the probability p FP is high for the digital watermark pattern 2. That is, the reliability of the detection result cannot be expected.
【0112】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、複数の異なる電子透かしパターン埋
め込み処理によってビット情報を表現する電子透かし埋
め込み処理、検出処理実行構成において、電子透かし検
出時の誤判定の可能性を低減させるとともに、標準化処
理を施すことにより様々な画像に対して電子透かしの検
出を安定して行なうことを可能とした電子透かし検出処
理装置、および、電子透かし検出処理方法、並びにプロ
グラムを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and in a digital watermark embedding process and a detection process execution configuration for expressing bit information by a plurality of different digital watermark pattern embedding processes, digital watermark detection A digital watermark detection processing device that reduces the possibility of erroneous determination at the time, and that can perform stable digital watermark detection on various images by performing standardization processing, and a digital watermark detection processing It is intended to provide a method and a program.
【0113】さらに具体的には、本発明は、例えば先に
説明した図9に示すような複数の電子透かしパターンの
埋め込みによってビット情報を表現する電子透かし埋め
込み、検出を実行する構成において、標準化処理を施す
ことにより様々な画像に対して検出時の信頼性を確保可
能とした電子透かし検出処理装置、および、電子透かし
検出処理方法、並びにプログラムを提供することを目的
とする。More specifically, according to the present invention, a standardization process is performed in a configuration for executing digital watermark embedding and detection for expressing bit information by embedding a plurality of digital watermark patterns as shown in FIG. 9, for example. It is an object of the present invention to provide a digital watermark detection processing device, a digital watermark detection processing method, and a program capable of ensuring reliability at the time of detection for various images by performing the above.
【0114】[0114]
【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面は、
電子透かしパターン検出処理を実行する電子透かし検出
処理装置であり、電子透かしパターン検出処理対象であ
る入力画像に対して、複数の電子透かしパターン各々の
検出処理を実行し、各電子透かしパターン各々について
の複数の検出値を取得する電子透かしパターン検出値取
得手段と、前記電子透かしパターン検出値取得手段の取
得した各パターン個々の複数の検出値に基づいて、各電
子透かしパターンの検出値差分の標準化処理を実行し、
該標準化処理の結果として算出される標準化値を取得す
る標準化処理手段と、前記標準化処理手段において取得
した標準化値と閾値との比較処理に基づいて埋め込み電
子透かし情報を取得する電子透かし埋め込みパターン判
定手段と、を有することを特徴とする電子透かし検出処
理装置にある。The first aspect of the present invention is as follows.
A digital watermark detection processing device for executing a digital watermark pattern detection process, which performs a detection process for each of a plurality of digital watermark patterns on an input image that is a target of a digital watermark pattern detection process. Digital watermark pattern detection value acquisition means for acquiring a plurality of detection values, and standardization processing of detection value differences of each digital watermark pattern based on a plurality of detection values of each pattern acquired by the digital watermark pattern detection value acquisition means Run
A standardization processing unit that acquires a standardized value calculated as a result of the standardization process, and a digital watermark embedding pattern determination unit that acquires embedded digital watermark information based on a comparison process between the standardized value acquired by the standardization processing unit and a threshold value. And a digital watermark detection processing device.
【0115】さらに、本発明の電子透かし検出処理装置
の一実施態様において、前記標準化処理手段は、前記電
子透かしパターン検出値取得手段の取得した各パターン
個々の複数の検出値に基づく分散を比較する分散比較部
と、前記分散比較部の出力に基づいて標準化値としての
t統計量を算出するt統計量算出部とを有し、前記電子
透かし埋め込みパターン判定手段は、前記t統計量と閾
値との比較処理に基づいて埋め込み電子透かし情報を取
得する構成であることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing device of the present invention, the standardization processing means compares the variances based on a plurality of detection values of each pattern acquired by the digital watermark pattern detection value acquisition means. The digital watermark embedding pattern determination unit includes a variance comparison unit and a t statistic calculation unit that calculates a t statistic amount as a standardized value based on the output of the variance comparison unit, It is characterized in that the embedded digital watermark information is acquired on the basis of the comparison processing of.
【0116】さらに、本発明の電子透かし検出処理装置
の一実施態様において、前記標準化処理手段は、前記電
子透かしパターン検出値取得手段の取得した各パターン
各々の複数の検出値に基づく分散を比較する分散比較部
と、前記分散比較部の出力に基づいてt統計量とt分布
を算出するt統計量算出部とを有し、前記電子透かし埋
め込みパターン判定手段は、前記t統計量と、t分布に
基づいて定めた閾値との比較処理に基づいて埋め込み電
子透かし情報を取得する構成であることを特徴とする。Furthermore, in one embodiment of the digital watermark detection processing device of the present invention, the standardization processing means compares the variances based on a plurality of detection values of each pattern acquired by the digital watermark pattern detection value acquisition means. A variance comparison unit and a t statistic calculation unit that calculates a t statistic and a t distribution based on the output of the variance comparison unit are included, and the digital watermark embedding pattern determination unit includes the t statistic and the t distribution. The embedded digital watermark information is acquired based on a comparison process with a threshold value determined based on the above.
【0117】さらに、本発明の電子透かし検出処理装置
の一実施態様において、前記標準化処理手段は、予め定
められたt統計量算出式を適用して、前記分散比較部の
出力に基づくt統計量算出処理を実行する構成であるこ
とを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing apparatus of the present invention, the standardization processing means applies a predetermined t statistic calculation formula to calculate the t statistic based on the output of the variance comparison unit. It is characterized in that the calculation processing is executed.
【0118】さらに、本発明の電子透かし検出処理装置
の一実施態様において、前記標準化処理手段は、複数の
電子透かしパターンの検出値に基づく複数の分散が等し
い場合と、異なる場合とに応じて、異なるt統計量算出
式を適用して、前記分散比較部の出力に基づくt統計量
算出処理を実行する構成であることを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing apparatus of the present invention, the standardization processing means is adapted to a case where a plurality of variances based on detection values of a plurality of digital watermark patterns are equal and a case where the variances are different from each other. The present invention is characterized in that different t statistic calculation formulas are applied to execute t statistic calculation processing based on the output of the variance comparison unit.
【0119】さらに、本発明の第2の側面は、電子透か
しパターン検出処理を実行する電子透かし検出処理方法
であり、電子透かしパターン検出処理対象である入力画
像に対して、複数の電子透かしパターン各々の検出処理
を実行し、各電子透かしパターン各々についての複数の
検出値を取得する電子透かしパターン検出値取得ステッ
プと、前記電子透かしパターン検出値取得ステップにお
いて取得した各パターン各々の複数の検出値に基づい
て、各電子透かしパターンの検出値差分の標準化処理を
実行し、該標準化処理の結果として算出される標準化値
を取得する標準化処理ステップと、前記標準化処理ステ
ップにおいて取得した標準化値と閾値との比較処理に基
づいて埋め込み電子透かし情報を取得する電子透かし埋
め込みパターン判定ステップと、を有することを特徴と
する電子透かし検出処理方法にある。Further, a second aspect of the present invention is a digital watermark detection processing method for executing digital watermark pattern detection processing, wherein each of a plurality of digital watermark patterns is applied to an input image which is a digital watermark pattern detection processing target. The detection process is performed to acquire a plurality of detection values for each digital watermark pattern, and a digital watermark pattern detection value acquisition step, and a plurality of detection values for each pattern acquired in the digital watermark pattern detection value acquisition step Based on the standardization process step of performing a standardization process of the detection value difference of each digital watermark pattern, and obtaining a standardization value calculated as a result of the standardization process, a standardization value and a threshold value obtained in the standardization process step. Digital watermark embedding pattern determination that acquires embedded digital watermark information based on comparison processing In digital watermark detection processing method comprising: the step, the.
【0120】さらに、本発明の電子透かし検出処理方法
の一実施態様において、前記標準化処理ステップは、前
記電子透かしパターン検出値取得ステップにおいて取得
した各パターン個々の複数の検出値に基づく分散を比較
する分散比較ステップと、前記分散比較ステップにおけ
る出力に基づいて標準化値としてのt統計量を算出する
t統計量算出ステップとを有し、前記電子透かし埋め込
みパターン判定ステップは、前記t統計量と閾値との比
較処理に基づいて埋め込み電子透かし情報を取得するこ
とを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing method of the present invention, the standardization processing step compares variances based on a plurality of detection values of each pattern acquired in the digital watermark pattern detection value acquisition step. A variance comparison step and a t statistic calculation step of calculating a t statistic as a standardized value based on the output in the variance comparison step, and the digital watermark embedding pattern determination step includes the t statistic and a threshold value. The embedded digital watermark information is acquired based on the comparison process of 1.
【0121】さらに、本発明の電子透かし検出処理方法
の一実施態様において、前記標準化処理ステップは、前
記電子透かしパターン検出値取得ステップにおいて取得
した各パターン個々の複数の検出値に基づく分散を比較
する分散比較ステップと、前記分散比較ステップにおけ
る出力に基づいてt統計量とt分布を算出するt統計量
算出ステップとを有し、前記電子透かし埋め込みパター
ン判定ステップは、前記t統計量と、t分布に基づいて
定めた閾値との比較処理に基づいて埋め込み電子透かし
情報を取得することを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing method of the present invention, the standardization processing step compares variances based on a plurality of detection values of each pattern acquired in the digital watermark pattern detection value acquisition step. A variance comparison step, and a t statistic calculation step of calculating a t statistic and a t distribution based on the output in the variance comparison step, and the digital watermark embedding pattern determination step includes the t statistic and the t distribution. The embedded digital watermark information is acquired based on a comparison process with a threshold value determined based on the above.
【0122】さらに、本発明の電子透かし検出処理方法
の一実施態様において、前記標準化処理ステップは、予
め定められたt統計量算出式を適用して、前記分散比較
部の出力に基づくt統計量算出処理を実行することを特
徴とする。Furthermore, in one embodiment of the digital watermark detection processing method of the present invention, the standardization processing step applies a predetermined t-statistic calculation formula to calculate a t-statistic based on the output of the variance comparison unit. A feature is that a calculation process is executed.
【0123】さらに、本発明の電子透かし検出処理方法
の一実施態様において、前記標準化処理ステップは、複
数の電子透かしパターンの検出値に基づく複数の分散が
等しい場合と、異なる場合とに応じて、異なるt統計量
算出式を適用して、前記分散比較部の出力に基づくt統
計量算出処理を実行することを特徴とする。Further, in one embodiment of the digital watermark detection processing method of the present invention, the standardization processing step is performed depending on whether a plurality of variances based on detection values of a plurality of digital watermark patterns are equal or different. It is characterized in that different t statistic calculation formulas are applied to execute the t statistic calculation processing based on the output of the variance comparison unit.
【0124】さらに、本発明の第3の側面は、電子透か
しパターン検出処理をコンピュータ・システム上で実行
せしめるプログラムであって、電子透かしパターン検出
処理対象である入力画像に対して、複数の電子透かしパ
ターン各々の検出処理を実行し、各電子透かしパターン
各々についての複数の検出値を取得する電子透かしパタ
ーン検出値取得ステップと、前記電子透かしパターン検
出値取得ステップにおいて取得した各パターン各々の複
数の検出値に基づいて、各電子透かしパターンの検出値
差分の標準化処理を実行し、該標準化処理の結果として
算出される標準化値を取得する標準化処理ステップと、
前記標準化処理ステップにおいて取得した標準化値と閾
値との比較処理に基づいて埋め込み電子透かし情報を取
得する電子透かし埋め込みパターン判定ステップと、を
有することを特徴とするプログラムにある。Further, a third aspect of the present invention is a program for executing a digital watermark pattern detection process on a computer system, wherein a plurality of digital watermarks are applied to an input image which is a target of the digital watermark pattern detection process. A digital watermark pattern detection value acquisition step of performing a detection process for each pattern to acquire a plurality of detection values for each digital watermark pattern, and a plurality of detections of each pattern acquired in the digital watermark pattern detection value acquisition step A standardization process step of performing a standardization process of the detection value difference of each digital watermark pattern based on the value, and obtaining a standardized value calculated as a result of the standardization process;
And a digital watermark embedding pattern determination step of acquiring embedded digital watermark information based on a comparison process between the standardized value acquired in the standardization processing step and a threshold value.
【0125】なお、本発明のプログラムは、例えば、様
々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ
・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供す
る媒体、例えば、CDやFD、MOなどの記憶媒体に格
納されて提供可能であり、本発明のプログラムは、例え
ば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピ
ュータ・システムに対して、コンピュータ・プログラム
をコンピュータ可読な形式で提供する媒体に記憶可能で
ある。媒体は、CDやFD、MOなどの記録媒体、ある
いは、ネットワークなどの伝送媒体など、その形態は特
に限定されない。The program of the present invention is, for example, a medium provided in a computer-readable format to a general-purpose computer system capable of executing various program codes, for example, a storage medium such as a CD, FD, or MO. The program of the present invention can be stored in a medium that provides a computer program in a computer-readable format to a general-purpose computer system capable of executing various program codes. is there. The medium is not particularly limited in its form, such as a recording medium such as a CD, FD, MO or a transmission medium such as a network.
【0126】このようなプログラムは、プロセッサ制御
の下でプログラムの読み取りに基づき、システムの有す
る各種機能の実行を規程するとともに、システム上の協
働的作用を発揮するものであり、本発明の他の側面と同
様の作用効果を得ることができるものである。Such a program regulates the execution of various functions of the system based on the reading of the program under the control of the processor and exerts a cooperative action on the system. It is possible to obtain the same effect as that of the side surface.
【0127】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。The other objects, features and advantages of the present invention are as follows.
It will be clarified by a more detailed description based on embodiments of the present invention described below and the accompanying drawings.
【0128】[0128]
【発明の実施の形態】本発明の電子透かし検出処理装
置、および、電子透かし検出処理方法について、以下、
図面を参照しながら説明する。本発明は、複数の電子透
かしの検出値を統合してから閾値と比較し、比較結果に
基づいて電子透かしの有無や埋め込まれているビット情
報を判定するものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A digital watermark detection processing apparatus and a digital watermark detection processing method of the present invention will be described below.
A description will be given with reference to the drawings. The present invention integrates detection values of a plurality of digital watermarks, compares the detection values with a threshold value, and determines the presence or absence of a digital watermark and the embedded bit information based on the comparison result.
【0129】まず、本発明の電子透かし検出処理の概要
について、図21のフローを用いて説明する。図21に
示す処理フローは、2つの電子透かしパターンの検出態
様によってビット情報を得る場合の例である。なお、後
段で説明するが、本発明の構成は3つ以上の異なる電子
透かしパターンを適用した構成も可能である。First, the outline of the digital watermark detection processing of the present invention will be described using the flow of FIG. The processing flow shown in FIG. 21 is an example of a case where bit information is obtained by detecting two digital watermark patterns. As will be described later, the configuration of the present invention can be a configuration in which three or more different digital watermark patterns are applied.
【0130】図21の処理フローについて説明する。本
発明の電子透かし検出処理では、図21に示すように、
まず最初に、2つの電子透かしパターンによる検出値を
それぞれ独立に求める(S2101,S2102)。The processing flow of FIG. 21 will be described. In the digital watermark detection processing of the present invention, as shown in FIG.
First, the detection values of the two digital watermark patterns are independently obtained (S2101, S2102).
【0131】続いて、2つの電子透かしパターンの検出
値を統合し、その統合したものと閾値を比較し、閾値以
上であるのかそうでないのかを判定する(S210
3)。この統合処理は、例えばそれぞれの電子透かしパ
ターンの検出値の差分値:dを取得し、差分値:dと閾
値thとを比較する処理として実行する。この判定処理
については、後段でさらに説明する。最後に、求められ
た判定結果により、電子透かしの有無や埋め込まれてい
るビット情報を判定する(S2104)。Subsequently, the detected values of the two digital watermark patterns are integrated, the integrated value is compared with the threshold, and it is determined whether it is equal to or more than the threshold or not (S210).
3). This integration processing is executed, for example, as processing for obtaining the difference value: d of the detection values of the respective digital watermark patterns and comparing the difference value: d with the threshold th. This determination processing will be further described later. Finally, the presence or absence of a digital watermark and the embedded bit information are determined based on the obtained determination result (S2104).
【0132】従来、電子透かしが埋め込まれているかど
うかは、電子透かし各々の絶対的な検出値と閾値の比較
によって行なわれてきた。例えば図4について、元画像
に対して検出処理を行なうとその検出値は原点を中心に
分布し、電子透かしパターンが埋め込まれている画像に
対して検出処理を行なうとその検出値はcW・Wを中心
に分布することが期待できる。Conventionally, whether or not a digital watermark is embedded has been determined by comparing the absolute detection value of each digital watermark with a threshold value. For example, in FIG. 4, when the detection processing is performed on the original image, the detection values are distributed around the origin, and when the detection processing is performed on the image in which the digital watermark pattern is embedded, the detection values are cW · W. Can be expected to be distributed around.
【0133】これは、元画像の検出値と、電子透かしパ
ターンが埋め込まれている画像の検出値との2つの検出
値の分布中心が差cW・Wだけ離れているということを
意味する。本発明の電子透かしの埋め込み、検出におい
ては、各検出値の差を用いてビット判定を行ない、電子
透かしの有無判定を行なう。This means that the distribution centers of the two detection values of the detection value of the original image and the detection value of the image in which the digital watermark pattern is embedded are separated by the difference cW · W. In embedding and detecting the digital watermark according to the present invention, the bit determination is performed using the difference between the detected values to determine the presence or absence of the digital watermark.
【0134】2つの異なる電子透かしパターン1,2を
用いた例について、以下説明する。電子透かし1の検出
値x1から電子透かし2の検出値x2を引いたものを検出
値の差を示す差分値:dと定義する。すなわち、検出値
差分値:dは、下式によって定義される値である。An example using two different digital watermark patterns 1 and 2 will be described below. A value obtained by subtracting the detection value x 2 of the digital watermark 2 from the detection value x 1 of the digital watermark 1 is defined as a difference value: d indicating the difference between the detection values. That is, the detected value difference value: d is a value defined by the following equation.
【0135】[0135]
【数20】d=x1−x2 D = x 1 −x 2
【0136】例えば、従来技術の欄で説明した電子透か
しパターン1,2を用いてビット情報:1を表現する図
9(a)に示す例では、電子透かし1の検出値はc1W1
・W 1を中心に分布しており、電子透かし2の検出値は
原点を中心に分布している。この場合、検出値差分値:
dは、d=c1W1・W1−0であり、検出値差分値:d
は、c1W1・W1を中心に分布することになる。For example, the electronic transparency described in the section of the prior art is used.
Figure showing bit information: 1 using patterns 1 and 2
In the example shown in FIG. 9A, the detection value of the digital watermark 1 is c1W1
・ W 1, And the detection value of digital watermark 2 is
It is distributed around the origin. In this case, the detected value difference value:
d is d = c1W1・ W1−0, the detection value difference value: d
Is c1W1・ W1Will be distributed around.
【0137】同様に、電子透かしパターン1,2を用い
てビット情報:0を表現する図9(b)に示す例では、
電子透かし1の検出値は原点を中心に分布しており、電
子透かし2の検出値はc2W2・W2を中心に分布してい
る。この場合、検出値差分値:dは、d=0−c2W2・
W2であり、検出値差分値:dは、−c2W2・W2を中心
に分布することになる。Similarly, in the example shown in FIG. 9B in which bit information: 0 is expressed by using the digital watermark patterns 1 and 2,
The detection values of the digital watermark 1 are distributed around the origin, and the detection values of the digital watermark 2 are distributed around c 2 W 2 · W 2 . In this case, the detected value difference value: d is d = 0-c 2 W 2 ·
W 2 , and the detected value difference value: d is distributed around -c 2 W 2 · W 2 .
【0138】電子透かしパターン1の検出値をx1
電子透かしパターン2の検出値をx2
検出値差分値:d=x1−x2
として、以下、具体的な検出処理例について説明する。
2つの電子透かしパターン1,2の検出値差分値:dの
分布は、例えば、図22のように、ビット情報=1が埋
め込まれているときにはd0を中心に分布し、ビット情
報=0が埋め込まれているときには−d0を中心に分布
し、何も埋め込まれていないときには原点を中心に分布
する。なお、ここでは、説明を理解しやすくするため、
d0=c1W1・W1=c2W2・W2とした。[0138] Detection value x 2 detection value difference value of the detected value of the electronic watermark pattern 1 x 1 digital watermark pattern 2: as d = x 1 -x 2, hereinafter, a description will be given of a specific detection processing example.
The distribution of the detection value difference value: d between the two digital watermark patterns 1 and 2 is distributed around d 0 when bit information = 1 is embedded as shown in FIG. When embedded, it is distributed around -d 0, and when nothing is embedded, it is distributed around the origin. In order to make the explanation easier to understand,
was a d 0 = c 1 W 1 · W 1 = c 2 W 2 · W 2.
【0139】このような態様において、ビット1,0、
および電子透かし未検出の3態様の判定を検出値差分
値:d=x1−x2と閾値との比較に基づいて実行する。
すなわち、下式の条件に基づいて判定処理を行なう。In such an aspect, bits 1, 0,
And the determination of the three modes in which the electronic watermark is not detected is performed based on the comparison between the detection value difference value: d = x 1 -x 2 and the threshold value.
That is, the determination process is performed based on the condition of the following equation.
【0140】[0140]
【数21】 [Equation 21]
【0141】なお、図22においては、説明を理解しや
すくするため、各閾値について、
th1=th
th2=−th
とした。In FIG. 22, for easy understanding of the explanation, th 1 = th th 2 = -th is set for each threshold value.
【0142】[ビット表現方法]2つの電子透かしの検
出値差分値:dによって電子透かしの有無やビット情報
を表現する場合は、各々の電子透かしの検出値と閾値と
の比較処理ではなく、複数の電子透かしの検出値の差分
値:dと閾値との比較処理となる。従って、同じビット
情報、例えばビット情報=1の場合でも、2つの電子透
かし検出値の検出態様は、様々な状況が発生し得る。そ
のいくつかの態様について、以下具体例を示して説明す
る。[Bit Representation Method] When the presence or absence of a digital watermark and bit information are represented by the difference value d between two digital watermark detection values, a plurality of digital watermark detection values and threshold values are not used for comparison, but a plurality of digital watermark detection values are used. The difference value: d of the detected values of the digital watermark is compared with the threshold value. Therefore, even if the same bit information, for example, bit information = 1, various situations may occur in the detection mode of two digital watermark detection values. Some aspects thereof will be described below with reference to specific examples.
【0143】ビット情報=1の様々な表現態様について
説明する。まず、図23に示す例は、上段に示す電子透
かし1の検出値x1の分布と、下段に示す電子透かし2
の検出値x2の分布を、図9(a)の状態から、共に負
の方向へ移動させた場合を示す。このように電子透かし
1,2の検出値の分布が負の方向へそれぞれずれても、
検出値差分値:dを保持するように電子透かしの埋め込
みを実行することで、図9(a)と同様のビット情報=
1の検出が可能となる。Various expression modes of bit information = 1 will be described. First, in the example shown in FIG. 23, the distribution of the detection value x 1 of the digital watermark 1 shown in the upper row and the digital watermark 2 shown in the lower row
9 shows the case where the distribution of the detected values x 2 of 1 is moved in the negative direction from the state of FIG. In this way, even if the distributions of the detection values of the digital watermarks 1 and 2 deviate in the negative direction,
By embedding a digital watermark so that the detected value difference value: d is held, the same bit information as in FIG.
1 can be detected.
【0144】負の方向への移動を更に進めて図24のよ
うにすることもできる。この場合、電子透かしパターン
1の埋め込みは行なわず、電子透かしパターン2の埋め
込みを負の方向に行なう。このように電子透かしパター
ンの埋め込みを行なっても、図9(a)と同様なビット
情報=1の検出が可能となる。図25は更に負の方向へ
の移動強度を増やした例である。It is also possible to further advance the movement in the negative direction to obtain the structure shown in FIG. In this case, the digital watermark pattern 1 is not embedded, but the digital watermark pattern 2 is embedded in the negative direction. Even if the digital watermark pattern is embedded in this way, it is possible to detect bit information = 1 as in FIG. 9A. FIG. 25 shows an example in which the moving strength in the negative direction is further increased.
【0145】このように、電子透かしパターン1検出値
x1と、電子透かしパターン2検出値x2との検出値差分
値:d=x1−x2が、
th1(=th)≦d
の条件を満足するように2つの電子透かしパターンの検
出値が得られるように電子透かし埋め込み強度の制御を
行なって電子透かし埋め込み処理を実行すれば、電子透
かし検出処理においてビット情報=1と判定されること
になる。In this way, the detection value difference value between the digital watermark pattern 1 detection value x 1 and the digital watermark pattern 2 detection value x 2 : d = x 1 −x 2 is th 1 (= th) ≦ d When the digital watermark embedding process is executed by controlling the digital watermark embedding strength so that the detection values of the two digital watermark patterns are obtained so as to satisfy the condition, the bit information = 1 is determined in the digital watermark detecting process. It will be.
【0146】本発明の構成では、各電子透かしパターン
1,2の単独の検出値x1とx2との閾値比較を行なわな
い。従って、例えば、元画像本来の画像データに電子透
かしパターン2と同様の画像データが含まれ、電子透か
しパターン2を埋め込んでいないのにも拘わらず、埋め
込んだと同様の相関値がある程度の強度で検出されるよ
うな場合であっても、電子透かし埋め込み処理装置にお
いて、th1(=th)≦dの条件を満足するように電
子透かしパターン2を負の方向に埋め込むことや他方の
電子透かしパターン1を埋め込むことにより、電子透か
し検出処理装置において、検出値差分値:d=x1−x2
を取得でき、ビット情報=1の判定を正しく実行するこ
とができる。In the configuration of the present invention, the threshold value comparison between the individual detection values x 1 and x 2 of the digital watermark patterns 1 and 2 is not performed. Therefore, for example, although the original image data of the original image includes the same image data as the digital watermark pattern 2 and the digital watermark pattern 2 is not embedded, the correlation value similar to that of the digital watermark pattern 2 has a certain strength. Even if it is detected, the digital watermark embedding processing apparatus embeds the digital watermark pattern 2 in the negative direction so as to satisfy the condition of th 1 (= th) ≦ d, or the other digital watermark pattern. By embedding 1 in the digital watermark detection processing device, the detection value difference value: d = x 1 −x 2
Can be acquired, and the judgment of bit information = 1 can be correctly executed.
【0147】一方、ビット情報=0についても、同様の
処理が可能である。図26はビット情報=0の表現方法
の一例であり、電子透かしパターン1検出値x1と、電
子透かしパターン2検出値x2との検出値差分値:d=
x1−x2が、d≦th2(=−th)の条件を満足させ
て電子透かし埋め込みを行なう場合の例であり、この場
合は、ビット情報=0と判定されることになる。このビ
ット情報=0の電子透かし埋め込み処理においても、上
述したビット情報=1の場合と同様、様々な方向へのず
れを発生させた様々な態様が可能となる。On the other hand, the same processing can be performed for bit information = 0. FIG. 26 is an example of a representation method of bit information = 0, and the detection value difference value between the digital watermark pattern 1 detection value x 1 and the digital watermark pattern 2 detection value x 2 is: d =
x 1 −x 2 is an example in which a digital watermark is embedded by satisfying the condition of d ≦ th 2 (= −th), and in this case, bit information = 0 is determined. Even in the digital watermark embedding process of bit information = 0, various modes in which deviations in various directions are generated are possible as in the case of bit information = 1 described above.
【0148】要するに、電子透かしの有無の判断やビッ
ト情報の決定は、各々の電子透かしの検出値の原点から
の絶対的な距離によって決定されるものではなく、あく
までも複数の電子透かしの検出値の相対的な位置関係に
よって決定されることになるのである。In short, the determination of the presence or absence of a digital watermark and the determination of bit information are not determined by the absolute distance from the origin of the detection value of each digital watermark, but to the detection values of a plurality of digital watermarks. It will be determined by the relative positional relationship.
【0149】[多ビット電子透かしパターン表現]以上
の説明では、1ビットの情報を表現するのに2つの電子
透かしパターンを利用するものとしてきた。しかしなが
ら、本手法はこれに限るものではなく、1ビットの情報
を表現するのに3つ以上の電子透かしパターンを利用す
る場合においても適用できる。すなわち、本手法は各電
子透かしパターンの検出値をそれぞれの関係によって評
価するものである。[Multi-bit Digital Watermark Pattern Representation] In the above description, two digital watermark patterns are used to represent 1-bit information. However, the present method is not limited to this, and can be applied even when three or more digital watermark patterns are used to represent 1-bit information. That is, this method evaluates the detected value of each digital watermark pattern according to each relation.
【0150】図27に1ビットの情報を表現するのに3
つの電子透かしパターン1,2,3を利用した例を示
す。図27(a)〜(c)のように、3つの電子透かし
パターン1,2,3の各々の検出値x1、x2、x3のう
ち2つが揃っており、1つだけ正の方向に離れていると
判断できるときには電子透かしにて画像に埋め込まれて
いるビット情報=1とする。また、図27(d)のよう
に、3つの電子透かしパターン1,2,3の各々の検出
値x1、x2、x3のうち2つが揃っており、1つだけ負
の方向に離れていると判断できるときには電子透かしに
て埋め込まれているビット情報=0とする。図27
(d)は図27(a)を丁度反転した形である。図には
示さないが、同様に図27(b)、(c)を反転した形
のときには、電子透かしにて埋め込まれているビット情
報=0とする。それ以外の場合、つまり、3つの電子透
かしパターン1,2,3の各々の検出値x1、x2、x3
の全てが揃っている場合や、1つも揃っていない場合は
電子透かし埋め込みなしの判定とする。すなわち、予め
定められた閾値thに対して、電子透かしパターン1の
検出値x1、電子透かしパターン2の検出値x2、電子透
かしパターン3の検出値x 3としたとき、ビット判定
は、以下の条件式に従って判定する。In FIG. 27, 3 is used to represent 1-bit information.
Shows an example using one digital watermark pattern 1, 2, 3
You As shown in FIGS. 27A to 27C, three digital watermarks
Detection value x of each of patterns 1, 2 and 31, X2, X3Nou
If there are two, and one is apart in the positive direction,
When it can be judged, it is embedded in the image with a digital watermark.
Bit information present = 1. Also, as shown in FIG.
To detect each of the three digital watermark patterns 1, 2, 3
Value x1, X2, X3Two of them are available and only one is negative
When it can be judged that they are separated in the direction of
It is assumed that the embedded bit information = 0. FIG. 27
FIG. 27D is a shape obtained by just inverting FIG. In the figure
Although not shown, similarly, an inverted form of FIGS. 27 (b) and 27 (c).
, The bit information embedded in the digital watermark is
Report = 0. In all other cases, that is, three electronic transparency
Detection value x of each of the pattern 1, 2, 31, X2, X3
If you don't have all of the
It is determined that no digital watermark is embedded. That is, in advance
With respect to the determined threshold th, the digital watermark pattern 1
Detection value x1, Detection value x of digital watermark pattern 22, Electronic transparent
Detected value x of the pattern 3 3And bit judgment
Is determined according to the following conditional expression.
【0151】[0151]
【数22】 [Equation 22]
【0152】このような条件の下に、埋め込み強度の制
御を実行して電子透かしの埋め込み処理を行ない、また
検出処理装置において上記判定条件の下に検出を実行す
ることにより、信頼度の高い電子透かし埋め込みおよび
検出が可能となる。なお、電子透かし埋め込み処理装置
においては、上記条件式を満足するように、複数の電子
透かしパターンの中から選択した1つの電子透かし埋め
込みを行なうか、あるいは各電子透かしパターンの埋め
込み強度の調整を実行して複数の電子透かしの埋め込み
を実行する。Under such a condition, the embedding strength is controlled to embed the digital watermark, and the detection processing device performs the detection under the above-mentioned determination condition, whereby a highly reliable electronic device is obtained. Enables watermark embedding and detection. The digital watermark embedding processing apparatus embeds one digital watermark selected from a plurality of digital watermark patterns or adjusts the embedding strength of each digital watermark pattern so as to satisfy the above conditional expression. To embed multiple digital watermarks.
【0153】さらに、3つ以上の電子透かしパターンを
利用して、2ビット以上の情報を表現する例を図28を
用いて説明する。Further, an example of expressing information of 2 bits or more by using three or more digital watermark patterns will be described with reference to FIG.
【0154】図28は2ビットの情報を表現するのに3
つの電子透かしパターン1,2,3を利用した例であ
る。図28(a)のように、電子透かしパターン1の検
出値x 1に対して、電子透かしパターン2,3の検出値
x2、x3が負の方向にあると判断できるときには電子透
かしにて画像に埋め込まれているビット情報=00とす
る。但し、数値は2進数表示である。また、図28
(b)のように、電子透かしパターン1の検出値x1と
電子透かしパターン3の検出値x3が揃っており、電子
透かしパターン2の検出値x2のみが負の方向に閾値t
h以上離れている場合は、ビット情報=01とする。In FIG. 28, 3 is used to represent 2-bit information.
An example using one digital watermark pattern 1, 2, 3
It As shown in FIG. 28A, the digital watermark pattern 1 is detected.
Outgoing value x 1, The detected values of the digital watermark patterns 2 and 3
x2, X3If it can be determined that is in the negative direction,
Bit information embedded in image by blank = 00
It However, the numerical values are displayed in binary. In addition, FIG.
As shown in (b), the detected value x of the digital watermark pattern 11When
Detection value x of digital watermark pattern 33Are available, electronic
Detection value x of watermark pattern 22Only the negative threshold t
If the distance is more than h, the bit information is 01.
【0155】また、図28(c)のように、電子透かし
パターン1の検出値x1と電子透かしパターン3の検出
値x3が揃っており、電子透かしパターン2の検出値x2
のみが正の方向に閾値th以上離れている場合は、ビッ
ト情報=10とする。また、図28(d)のように、電
子透かしパターン1の検出値x1に対して、電子透かし
パターン2,3の検出値x2、x3が正の方向に閾値th
以上離れている場合は、ビット情報=11とする。すな
わち、電子透かしパターン1の検出値を基準として、電
子透かしパターン2の検出値を上位ビット、電子透かし
パターン3の検出値を下位ビットとして表現するものと
して定めている。As shown in FIG. 28C, the detection value x 1 of the digital watermark pattern 1 and the detection value x 3 of the digital watermark pattern 3 are aligned, and the detection value x 2 of the digital watermark pattern 2 is obtained.
If only those are separated by a threshold value th or more in the positive direction, bit information = 10. Further, as shown in FIG. 28D, with respect to the detection value x 1 of the digital watermark pattern 1 , the detection values x 2 and x 3 of the digital watermark patterns 2 and 3 are the threshold value th in the positive direction.
When the distance is larger than the above, bit information = 11. That is, the detection value of the digital watermark pattern 1 is defined as a higher bit and the detection value of the digital watermark pattern 3 is expressed as a lower bit with reference to the detection value of the digital watermark pattern 1.
【0156】図28に示す例は、予め定められた閾値t
hに対して、電子透かしパターン1の検出値x1、電子
透かしパターン2の検出値x2、電子透かしパターン3
の検出値x3としたとき、ビット判定は、以下の条件式
に従って判定するものである。In the example shown in FIG. 28, a predetermined threshold value t
For h, the detection value x 1 of the digital watermark pattern 1 , the detection value x 2 of the digital watermark pattern 2 , the digital watermark pattern 3
When the detected value x is set to x 3 , the bit determination is made according to the following conditional expression.
【0157】[0157]
【数23】 [Equation 23]
【0158】このような条件の下に、埋め込み強度の制
御を実行して電子透かしの埋め込み処理を行ない、また
検出処理装置において上記判定条件の下に検出を実行す
ることにより、信頼度の高い多ビットの情報の電子透か
し埋め込みおよび検出が可能となる。なお、電子透かし
埋め込み処理装置においては、上記条件式を満足するよ
うに、複数の電子透かしパターンの中から選択した1つ
の電子透かし埋め込みを行なうか、あるいは各電子透か
しパターンの埋め込み強度の調整を実行して複数の電子
透かしの埋め込みを実行する。Under such a condition, the embedding strength control is executed to embed the digital watermark, and the detection processing device executes the detection under the above-mentioned judgment condition, whereby a high reliability is obtained. Digital watermark embedding and detection of bit information is possible. The digital watermark embedding processing apparatus embeds one digital watermark selected from a plurality of digital watermark patterns or adjusts the embedding strength of each digital watermark pattern so as to satisfy the above conditional expression. To embed multiple digital watermarks.
【0159】[検出値差分を利用した検出方法を前提と
する埋め込み処理]次に、上述したような複数の電子透
かしパターンそれぞれの検出値の差分値dに基づくビッ
ト値判定を実行することを前提として電子透かし埋め込
み処理を実行する電子透かし埋め込み処理装置につい
て、図29を用いて説明する。[Embedding Process Based on Detection Method Using Detection Value Difference] Next, it is premised that the bit value determination based on the difference value d between the detection values of the plurality of digital watermark patterns as described above is executed. As an example, a digital watermark embedding processing apparatus that executes a digital watermark embedding process will be described with reference to FIG.
【0160】電子透かしパターン生成部2004は画像
に埋め込む埋め込み情報2002と電子透かしパターン
生成キー(key)記憶部2003の電子透かしパターン生
成キー(key)から電子透かしパターンを生成する。The digital watermark pattern generation unit 2004 generates a digital watermark pattern from the embedded information 2002 embedded in the image and the digital watermark pattern generation key (key) in the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 2003.
【0161】埋め込み情報2002は、電子透かしとし
て埋め込む情報であり、複製制御情報、著作権情報、編
集情報などの任意な情報である。電子透かしパターン生
成キー(key)は、具体的には電子透かしパターンを画
像に埋め込む際の図6で説明した画像の小領域への分割
の仕方や、図7で説明した埋め込み情報のビットに対応
する小領域の割り当て方など、画像分割情報やビット配
列情報などであり、埋め込み情報2002を電子透かし
パターンとして生成するために必要となる加工情報であ
る。The embedded information 2002 is information embedded as a digital watermark, and is arbitrary information such as copy control information, copyright information, and edit information. Specifically, the digital watermark pattern generation key (key) corresponds to the method of dividing the image into small areas described in FIG. 6 when embedding the digital watermark pattern in the image, and the bits of the embedded information described in FIG. 7. Image division information, bit array information, etc., such as how to allocate small areas to be embedded, and processing information necessary to generate the embedded information 2002 as a digital watermark pattern.
【0162】電子透かし検出部2005では、元画像2
001に対して検出処理を行ない、元画像に潜在的に電
子透かし成分がどれだけ含まれているかを調べ、その結
果と元画像を電子透かしパターン埋め込み部2006に
渡す。In the digital watermark detecting section 2005, the original image 2
The detection processing is performed on 001 to check how many digital watermark components are potentially included in the original image, and the result and the original image are passed to the electronic watermark pattern embedding unit 2006.
【0163】電子透かしパターン埋め込み部2006で
は、電子透かしパターン生成部2004にて生成された
電子透かしパターンを、電子透かし検出部2005で得
られた結果に基づいて、埋め込み強度に強弱をつけなが
ら元画像2001へ埋め込む。電子透かしパターンの埋
め込まれた画像は電子透かし埋め込み画像2007とし
て出力される。In the digital watermark pattern embedding unit 2006, the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating unit 2004 is added to the original image while increasing or decreasing the embedding strength based on the result obtained by the digital watermark detecting unit 2005. Embed in 2001. The image in which the digital watermark pattern is embedded is output as a digital watermark embedded image 2007.
【0164】図29の電子透かし埋め込み処理において
実行される電子透かし埋め込み処理の具体的態様を図3
0〜図33を用いて説明する。図30〜図33におい
て、元画像(電子透かし埋め込み前の画像)に対する電
子透かし1の検出値x1’と電子透かし2の検出値x2’
を実線矢印で表す。検出値x1’と検出値x2’は、元画
像の画像成分に元々含まれる電子透かし1、電子透かし
2との相関成分の含有状態を示している。点線矢印は、
例えば図29に示す電子透かし埋め込み処理装置におい
て実行される電子透かしパターンの埋め込み強度を表
す。元画像(電子透かし埋め込み前の画像)に対する電
子透かし1の検出値x1’と電子透かし2の検出値x2’
は、図29に示す電子透かし埋め込み処理装置の電子透
かし検出部2005で取得されるデータである。A concrete mode of the digital watermark embedding process executed in the digital watermark embedding process of FIG. 29 is shown in FIG.
It demonstrates using 0-FIG. 30 to 33, the detection value x 1 ′ of the digital watermark 1 and the detection value x 2 ′ of the digital watermark 2 with respect to the original image (image before embedding the digital watermark)
Is represented by a solid arrow. The detected value x 1 ′ and the detected value x 2 ′ indicate the inclusion state of the correlation component with the digital watermark 1 and the digital watermark 2 originally included in the image component of the original image. The dotted arrow
For example, it represents the embedding strength of a digital watermark pattern executed in the digital watermark embedding processing apparatus shown in FIG. Detection value x 1 'of digital watermark 1 and detection value x 2 ' of digital watermark 2 with respect to the original image (image before digital watermark embedding)
Is data acquired by the digital watermark detection unit 2005 of the digital watermark embedding processing apparatus shown in FIG.
【0165】電子透かしパターン埋め込み後の画像から
の電子透かし1の検出値をx1とし、電子透かし2の検
出値をx2とする。図30〜図33は全てビット情報=
1とし、検出強度d=x1−x2は等しいものとする。図
30〜図32は、元画像の潜在的電子透かし成分、つま
り、元画像自体から検出される電子透かし検出強度は同
じであるが、電子透かしパターンの埋め込み方法に違い
がある。It is assumed that the detection value of the digital watermark 1 from the image after embedding the digital watermark pattern is x 1 and the detection value of the digital watermark 2 is x 2 . 30 to 33 are all bit information =
1 and the detection intensities d = x 1 −x 2 are equal. 30 to 32, the potential digital watermark component of the original image, that is, the digital watermark detection strength detected from the original image itself is the same, but the method of embedding the digital watermark pattern is different.
【0166】図30に示す例は、電子透かしパターン1
のみを埋め込むことによって電子透かし1と電子透かし
2の検出値の差分値:d=x1−x2を閾値th以上、離
す処理を行なった電子透かし埋め込み処理例である。す
なわち、図29に示す電子透かし埋め込み処理装置の電
子透かし検出部2005で取得される元画像(電子透か
し埋め込み前の画像)に対する電子透かし1の検出値x
1’と電子透かし2の検出値x2’とに基づいて、電子透
かしパターン埋め込み部2006において、電子透かし
1の埋め込み強度を、x1−x2>thとなるように設定
し、図30の点線矢印に示す強度で電子透かしパターン
1の埋め込み処理を実行する。この埋め込み処理の結
果、電子透かし検出処理装置では、2つの電子透かしパ
ターン検出値の差分値dについて、d=x1−x2>th
の判定がなされ、この判定に基づいてビット=1を示す
電子透かしであるとの結論を得る。In the example shown in FIG. 30, the digital watermark pattern 1 is used.
This is an example of a digital watermark embedding process in which the difference value of the detection values of the digital watermark 1 and the digital watermark 2: d = x 1 −x 2 is separated by a threshold value th or more by embedding only the above. That is, the detection value x of the digital watermark 1 with respect to the original image (the image before the digital watermark embedding) acquired by the digital watermark detection unit 2005 of the digital watermark embedding processing device shown in FIG.
Based on 1 ′ and the detection value x 2 ′ of the digital watermark 2, the digital watermark pattern embedding unit 2006 sets the embedding strength of the digital watermark 1 so that x 1 −x 2 > th. The embedding process of the digital watermark pattern 1 is executed with the strength indicated by the dotted arrow. As a result of this embedding processing, the digital watermark detection processing apparatus calculates d = x 1 −x 2 > th for the difference value d between the two digital watermark pattern detection values.
Is determined, and based on this determination, it is concluded that the digital watermark indicates bit = 1.
【0167】図31に示す例は、電子透かしパターン2
のみを負の方向の強度で埋め込むことによって電子透か
し1と電子透かし2の検出値の差分値:d=x1−x2を
閾値th以上、離す処理を行なった電子透かし埋め込み
処理例である。すなわち、図29に示す電子透かし埋め
込み処理装置の電子透かし検出部2005で取得される
元画像(電子透かし埋め込み前の画像)に対する電子透
かし1の検出値x1’と電子透かし2の検出値x2’とに
基づいて、電子透かしパターン埋め込み部2006にお
いて、電子透かし2の埋め込み強度を、x1−x2>th
となるように設定し、図31の点線矢印に示す負の強度
で電子透かしパターン2の埋め込み処理を実行する。こ
の埋め込み処理の結果、電子透かし検出処理装置では、
2つの電子透かしパターン検出値の差分値dについて、
d=x1−x2>thの判定がなされ、この判定に基づい
てビット=1を示す電子透かしであるとの結論を得る。In the example shown in FIG. 31, the digital watermark pattern 2 is used.
This is an example of the digital watermark embedding process in which the difference value d = x 1 -x 2 between the detection values of the digital watermark 1 and the digital watermark 2 is separated by a threshold value th or more by embedding only the negative strength in the negative direction. That is, the detection value x 1 ′ of digital watermark 1 and the detection value x 2 of digital watermark 2 with respect to the original image (image before digital watermark embedding) acquired by the digital watermark detection unit 2005 of the digital watermark embedding processing device shown in FIG. 29. ', The digital watermark pattern embedding unit 2006 determines the embedding strength of the digital watermark 2 as x 1 −x 2 > th.
Then, the embedding process of the digital watermark pattern 2 is executed with the negative intensity indicated by the dotted arrow in FIG. As a result of this embedding process, the digital watermark detection processing device
Regarding the difference value d between the two digital watermark pattern detection values,
The judgment of d = x 1 −x 2 > th is made, and based on this judgment, it is concluded that the digital watermark indicates bit = 1.
【0168】図32に示す例は、電子透かしパターン1
を正の方向の強度で埋め込み、電子透かしパターン2を
負の方向の強度で埋め込むことによって電子透かし1と
電子透かし2の検出値の差分値:d=x1−x2を閾値t
h以上、離す処理を行なった電子透かし埋め込み処理例
である。すなわち、図29に示す電子透かし埋め込み処
理装置の電子透かし検出部2005で取得される元画像
(電子透かし埋め込み前の画像)に対する電子透かし1
の検出値x1’と電子透かし2の検出値x2’とに基づい
て、電子透かしパターン埋め込み部2006において、
電子透かし1の埋め込み強度、および電子透かし2の埋
め込み強度を、x1−x2>thとなるように設定し、図
32の点線矢印に示す強度で電子透かしパターン1の埋
め込み処理を実行し、図32の点線矢印に示す負の強度
で電子透かしパターン2の埋め込み処理を実行する。こ
の埋め込み処理の結果、電子透かし検出処理装置では、
2つの電子透かしパターン検出値の差分値dについて、
d=x1−x2>thの判定がなされ、この判定に基づい
てビット=1を示す電子透かしであるとの結論を得る。In the example shown in FIG. 32, the digital watermark pattern 1 is used.
Is embedded with the intensity in the positive direction and the digital watermark pattern 2 is embedded with the intensity in the negative direction, and the difference value between the detected values of the digital watermark 1 and the digital watermark 2: d = x 1 -x 2 is set to the threshold value t.
This is an example of a digital watermark embedding process in which the process of separating from h is performed. That is, the digital watermark 1 for the original image (image before digital watermark embedding) acquired by the digital watermark detection unit 2005 of the digital watermark embedding processing apparatus shown in FIG.
Based on the detection value x 1 ′ of the above and the detection value x 2 ′ of the digital watermark 2 in the digital watermark pattern embedding unit 2006,
The embedding strength of the digital watermark 1 and the embedding strength of the digital watermark 2 are set so that x 1 −x 2 > th, and the embedding process of the digital watermark pattern 1 is executed at the strength indicated by the dotted arrow in FIG. 32. The embedding process of the digital watermark pattern 2 is executed with the negative intensity indicated by the dotted arrow in FIG. As a result of this embedding process, the digital watermark detection processing device
Regarding the difference value d between the two digital watermark pattern detection values,
The judgment of d = x 1 −x 2 > th is made, and based on this judgment, it is concluded that the digital watermark indicates bit = 1.
【0169】図33に示す例は、図32と同様、電子透
かしパターン1を正の方向の強度で埋め込み、電子透か
しパターン2を負の方向の強度で埋め込むことによって
電子透かし1と電子透かし2の検出値の差分値:d=x
1−x2を閾値th以上、離す処理を行なった電子透かし
埋め込み処理例であるが、図29に示す電子透かし埋め
込み処理装置の電子透かし検出部2005で取得される
元画像(電子透かし埋め込み前の画像)に対する電子透
かし1の検出値x1’と電子透かし2の検出値x2’と
が、図32の場合と異なった値であり、x1−x2>th
となるために、各電子透かしの埋め込み強度を大きく調
整する必要がある場合の例である。In the example shown in FIG. 33, similar to FIG. 32, the digital watermark pattern 1 is embedded with the intensity in the positive direction and the digital watermark pattern 2 is embedded with the intensity in the negative direction. Difference value of detected values: d = x
This is an example of a digital watermark embedding process in which 1- x 2 is separated by a threshold value th or more. However, the original image acquired by the digital watermark detection unit 2005 of the digital watermark embedding processing apparatus shown in FIG. The detection value x 1 ′ of the digital watermark 1 and the detection value x 2 ′ of the digital watermark 2 for the image are different from those in the case of FIG. 32, and x 1 −x 2 > th
Therefore, this is an example of a case where the embedding strength of each digital watermark needs to be greatly adjusted.
【0170】電子透かしパターン埋め込み部2006で
は、電子透かし1の埋め込み強度、および電子透かし2
の埋め込み強度を、x1−x2>thとなるように設定
し、図33の点線矢印に示す強度で電子透かしパターン
1の埋め込み処理を実行し、図33の点線矢印に示す負
の強度で電子透かしパターン2の埋め込み処理を実行す
る。この埋め込み処理の結果、電子透かし検出処理装置
では、2つの電子透かしパターン検出値の差分値dにつ
いて、d=x1−x2>thの判定がなされ、この判定に
基づいてビット=1を示す電子透かしであるとの結論を
得る。In the digital watermark pattern embedding unit 2006, the embedding strength of the digital watermark 1 and the digital watermark 2
33 is set so that x 1 −x 2 > th, the embedding process of the digital watermark pattern 1 is executed with the intensity shown by the dotted arrow in FIG. 33, and the negative intensity shown by the dotted arrow in FIG. The process of embedding the digital watermark pattern 2 is executed. As a result of this embedding processing, the digital watermark detection processing device makes a determination of d = x 1 −x 2 > th for the difference value d between the two digital watermark pattern detection values, and indicates bit = 1 based on this determination. Get the conclusion that it is a digital watermark.
【0171】このように、電子透かし埋め込み処理装置
では、元画像における各電子透かしパターンの検出値を
求め、埋め込み後の差分値dが閾値th以上になるよう
に、少なくとも一方の電子透かし埋め込み強度を調整し
て埋め込み処理を実行する。但し、どちらか一方の電子
透かしパターンの埋め込み強度が極端に大きくなると画
質の劣化につながり易いことから、適度に2つの電子透
かしパターンに割り振ることが望ましい。割り振りは、
埋め込み強度を半分ずつにしたり、検出値が等しくなる
ようにしたり、若しくは、元画像の潜在的電子透かし成
分に比例させたりと、様々な方法が考えられる。As described above, the digital watermark embedding processing apparatus obtains the detection value of each digital watermark pattern in the original image, and sets at least one digital watermark embedding strength so that the difference value d after embedding becomes equal to or greater than the threshold th. Adjust and execute the embedding process. However, if the embedding strength of either one of the digital watermark patterns becomes extremely large, the image quality is likely to deteriorate, so it is desirable to appropriately allocate the two digital watermark patterns. The allocation is
Various methods are conceivable, such as halving the embedding strength, making the detection values equal, or making it proportional to the potential digital watermark component of the original image.
【0172】図34に、電子透かし埋め込み処理装置に
おける電子透かし埋め込み処理フローを示す。図34の
処理フローの各ステップについて説明する。FIG. 34 shows a digital watermark embedding processing flow in the digital watermark embedding processing apparatus. Each step of the processing flow of FIG. 34 will be described.
【0173】ステップS2501では、電子透かし埋め
込み処理対象となる元画像を入力する。ステップS25
02では、入力した元画像について、電子透かし埋め込
み前の元画像と、埋め込み処理に適用する各電子透かし
パターンとの相関の大きさを調べる。つまり、元画像に
対して電子透かしパターン1や電子透かしパターン2の
検出を行なう。なお、このフローでは2つの電子透かし
パターンを適用する例を説明するが、3つ以上の電子透
かしパターンを適用する場合には、それらの各電子透か
しパターンの検出処理を実行する。In step S2501, the original image which is the target of the digital watermark embedding process is input. Step S25
In 02, with respect to the input original image, the degree of correlation between the original image before embedding the electronic watermark and each electronic watermark pattern applied to the embedding process is checked. That is, the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are detected in the original image. Although this flow describes an example in which two digital watermark patterns are applied, when three or more digital watermark patterns are applied, detection processing of each of those digital watermark patterns is executed.
【0174】元画像に対して電子透かしパターン1や電
子透かしパターン2の検出を実行し、得られた各検出値
をx1’,x2’とする。The digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are detected from the original image, and the obtained detection values are set as x 1 'and x 2 '.
【0175】ステップS2503では、この検出値の差
d’=x1’−x2’を求める。ステップS2504で
は、検出値の差d’と閾値thとを比較し、総埋め込み
強度を決定する。ステップS2505では、元画像から
の電子透かし1の検出値x1’や電子透かし2の検出値
x2’に基づくなど、電子透かしパターンの総埋め込み
強度を電子透かしパターン1と電子透かしパターン2に
割り振る。割り振りは、前述したように、一方の電子透
かしのみを埋め込む処理としたり、埋め込み強度を半分
ずつにしたり、検出値が等しくなるようにしたり、若し
くは、元画像の潜在的電子透かし成分に比例させたり
と、様々な方法が実行可能である。ステップS2506
では、定められた埋め込み強度に従って、電子透かしパ
ターン1と電子透かしパターン2を元画像に埋め込む。
ステップS2507では、電子透かしパターンの埋め込
まれた画像を出力して終了する。[0175] In step S2503, determines the difference d '= x 1' -x 2 ' of the detection value. In step S2504, the total embedding strength is determined by comparing the detected value difference d ′ with the threshold th. In step S2505, the total embedding strength of the digital watermark pattern is assigned to the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 based on the detection value x 1 ′ of the digital watermark 1 and the detection value x 2 ′ of the digital watermark 2 from the original image. . As described above, the allocation is a process of embedding only one digital watermark, halving the embedding strength, making the detected values equal, or making it proportional to the potential digital watermark component of the original image. And various methods are feasible. Step S2506
Then, the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are embedded in the original image according to the determined embedding strength.
In step S2507, the image in which the digital watermark pattern is embedded is output and the process ends.
【0176】[埋め込み強度の割り振り方法]上述した
処理フローにおけるステップS2505において、電子
透かしの総埋め込み強度を電子透かしパターン1と電子
透かしパターン2に割り振る処理を実行しているが、こ
の割り振り処理において、電子透かし埋め込み処理対象
となる画像を分析し、その分析結果に基づいて実行する
処理が可能である。[Embedding Strength Allocation Method] In step S2505 of the above-described processing flow, the processing of allocating the total embedding strength of the digital watermark to the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 is executed. It is possible to analyze the image that is the target of the digital watermark embedding process and execute the process based on the analysis result.
【0177】画像分析により、各電子透かしパターンの
埋め込み強度を設定する処理例を図35を用いて説明す
る。本例は、各電子透かしパターンの埋め込み強度を画
像の視覚的特性に従って定めるものである。A processing example of setting the embedding strength of each digital watermark pattern by image analysis will be described with reference to FIG. In this example, the embedding strength of each digital watermark pattern is determined according to the visual characteristics of the image.
【0178】例えば、電子透かしパターンW1と電子透
かしパターンW2の埋め込み領域が図35に示すように
設定されているとする。電子透かしパターンW1の埋め
込み領域は画像中で空の部分であり画素値は平坦(高周
波成分をあまり含まない領域)である。これに対して、
電子透かしパターンW2の領域は画像中で山林の部分で
あり画素値は乱雑(高周波成分を多く含む領域)であ
る。For example, it is assumed that the embedding areas of the digital watermark patterns W 1 and W 2 are set as shown in FIG. The area where the digital watermark pattern W 1 is embedded is an empty portion in the image, and the pixel value is flat (area that does not contain high frequency components). On the contrary,
The area of the digital watermark pattern W 2 is a forest portion in the image, and the pixel value is random (area containing a large amount of high frequency components).
【0179】よって、電子透かしパターンW1の領域で
は、人間が電子透かしパターンを認知し難いように電子
透かしパターンを埋め込むことは難しく、電子透かしパ
ターンの埋め込み強度を抑えなければならない。一方、
電子透かしパターンW2の領域では、元画像が高周波成
分を多く含む領域であり、人間が電子透かしパターンを
認知し難いように電子透かしパターンを埋め込むことは
容易であり、電子透かしパターンの埋め込み強度を比較
的に強くすることができる。Therefore, in the area of the digital watermark pattern W 1 , it is difficult to embed the digital watermark pattern so that it is difficult for a person to recognize the digital watermark pattern, and the embedding strength of the digital watermark pattern must be suppressed. on the other hand,
In the area of the digital watermark pattern W 2 , the original image contains many high frequency components, and it is easy to embed the digital watermark pattern so that it is difficult for humans to recognize the digital watermark pattern. Can be relatively strong.
【0180】2つの電子透かしの検出値の差によって電
子透かしを検出するという方法においては、電子透かし
パターン1と電子透かしパターン2は、その検出値の差
dが閾値thより大きいという条件を満足すればよく、
各パターンの強度設定は自由であり、どちらを埋め込ん
でも構わないことから、埋め込み難い電子透かしパター
ン1の埋め込み強度を減らして、その分を埋め込み易い
電子透かしパターン2に引き受けさせることで、電子透
かしの検出強度を変化させることなく、画質の劣化を抑
えることが可能となる。In the method of detecting a digital watermark by the difference between the detected values of two digital watermarks, the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 satisfy the condition that the difference d between the detected values is larger than the threshold th. Good luck
The strength of each pattern can be set freely, and either of them can be embedded. Therefore, the embedding strength of the digital watermark pattern 1 that is difficult to embed is reduced, and the digital watermark pattern 2 that is easy to embed is used to reduce the embedding strength. It is possible to suppress deterioration of image quality without changing the detection intensity.
【0181】すなわち、図35に示す画像に対して電子
透かしパターン1と電子透かしパターン2を埋め込む場
合は、電子透かしパターン1の埋め込み強度を弱く、あ
るいは埋め込み処理を行なわず、一方、電子透かしパタ
ーン2の埋め込み強度を強くして、その差分を閾値より
大とするように設定することで、人間の目につき難い電
子透かしパターンの埋め込みが可能となる。例えば電子
透かしパターン2のみを負の強度、および正の強度で埋
め込むことで、例えば、各電子透かしパターンの差分値
dについて、d=x1−x2≧thであれば、ビット情報
=1、d=x2−x1≧thであれば、ビット情報=0と
するように各ビット情報を埋め込み、検出することが可
能となる。That is, when embedding the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 in the image shown in FIG. 35, the embedding strength of the digital watermark pattern 1 is weakened or the embedding process is not performed, while the digital watermark pattern 2 is embedded. By increasing the embedding strength of and the difference is set to be larger than the threshold value, it becomes possible to embed a digital watermark pattern that is difficult for human eyes to see. For example, by embedding only the digital watermark pattern 2 with negative strength and positive strength, for example, if d = x 1 −x 2 ≧ th for the difference value d of each digital watermark pattern, bit information = 1, If d = x 2 −x 1 ≧ th, it is possible to embed and detect each bit information so that bit information = 0.
【0182】図36に、画像分析により、各電子透かし
パターンの埋め込み強度を設定して電子透かし埋め込み
処理を実行する処理フローを示す。図36の処理フロー
の各ステップについて説明する。FIG. 36 shows a processing flow for executing the digital watermark embedding processing by setting the embedding strength of each digital watermark pattern by image analysis. Each step of the processing flow of FIG. 36 will be described.
【0183】ステップS2701では、電子透かし埋め
込み処理対象となる元画像を入力する。ステップS27
02では、入力した元画像について、電子透かし埋め込
み前の元画像と、埋め込み処理に適用する各電子透かし
パターンとの相関の大きさを調べる。つまり、元画像に
対して電子透かしパターン1や電子透かしパターン2の
検出を行なう。なお、このフローでは2つの電子透かし
パターンを適用する例を説明するが、3つ以上の電子透
かしパターンを適用する場合には、それらの各電子透か
しパターンの検出処理を実行する。In step S2701, an original image to be digital watermark embedding processing target is input. Step S27
In 02, with respect to the input original image, the degree of correlation between the original image before embedding the electronic watermark and each electronic watermark pattern applied to the embedding process is checked. That is, the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are detected in the original image. Although this flow describes an example in which two digital watermark patterns are applied, when three or more digital watermark patterns are applied, detection processing of each of those digital watermark patterns is executed.
【0184】元画像に対して電子透かしパターン1や電
子透かしパターン2の検出を実行し、得られた各検出値
をx1’,x2’とする。The detection of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 is performed on the original image, and the respective detected values obtained are defined as x 1 'and x 2 '.
【0185】ステップS2703では、この検出値の差
d’=x1’−x2’を求める。ステップS2704で
は、検出値の差d’と閾値thとを比較し、総埋め込み
強度を決定する。ステップS2705では、電子透かし
パターン1と電子透かしパターン2が埋め込まれる領域
の画像を調べ、電子透かしパターンの埋め込み許容強
度、つまり、これ以上埋め込むと画質の劣化を否定でき
ないという強度を調べる。一般に、エッジ部分の画素値
の変更は認知し難いが平坦な部分の画素値の変更は認知
し易いという性質があることを利用できる。その他、電
子透かしを埋め込む際に利用される様々な画像評価方法
を利用できる。例えば、輝度の高低や、動画であれば動
き量などである。[0185] In step S2703, determines the difference d '= x 1' -x 2 ' of the detection value. In step S2704, the total embedding strength is determined by comparing the detection value difference d ′ with the threshold th. In step S2705, the image of the area in which the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are embedded is checked to check the embedding allowable strength of the digital watermark pattern, that is, the strength that further deterioration cannot be denied. In general, it can be used that the change of the pixel value of the edge part is difficult to recognize, but the change of the pixel value of the flat part is easy to recognize. In addition, various image evaluation methods used when embedding a digital watermark can be used. For example, the brightness is high or low, and if it is a moving image, it is the amount of movement.
【0186】ステップS2706では、元画像からの電
子透かし1の検出値x1’や電子透かし2の検出値x2’
とステップS2705で求めた埋め込み許容強度に基づ
いて、電子透かしパターンの総埋め込み強度を電子透か
しパターン1と電子透かしパターン2に割り振る。割り
振りは、前述したように、一方の電子透かしのみを埋め
込む処理としたり、埋め込み強度を半分ずつにしたり、
検出値が等しくなるようにしたり、若しくは、元画像の
潜在的電子透かし成分に比例させたりと、様々な方法が
実行可能である。ステップS2707では、定められた
埋め込み強度に従って、電子透かしパターン1と電子透
かしパターン2を元画像に埋め込む。ステップS270
8では、電子透かしパターンの埋め込まれた画像を出力
して終了する。In step S2706, the detected value x 1 ′ of the digital watermark 1 and the detected value x 2 ′ of the digital watermark 2 from the original image.
Then, the total embedding strength of the digital watermark pattern is assigned to the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 based on the embedding allowable strength obtained in step S2705. As described above, the allocation is a process of embedding only one digital watermark, halving the embedding strength,
Various methods are possible, such as making the detection values equal, or making them proportional to the potential watermark component of the original image. In step S2707, the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are embedded in the original image according to the determined embedding strength. Step S270
In step 8, the image in which the digital watermark pattern is embedded is output and the process ends.
【0187】[検出値差分を利用した検出方法を実行す
る検出処理]次に、複数の電子透かしパターンそれぞれ
の検出値の差分値dに基づいてビット値の判定、または
電子透かしの有無判定を実行する電子透かし検出処理装
置について、図37を用いて説明する。[Detection Process Performing Detection Method Using Detection Value Difference] Next, a bit value determination or a digital watermark presence / absence determination is performed based on the difference value d of the detection values of each of the plurality of digital watermark patterns. A digital watermark detection processing device that does this will be described with reference to FIG.
【0188】電子透かしパターン生成部3003は電子
透かしパターン生成キー(key)記憶部3002の電子透
かしパターン生成キー(key)から電子透かしパターンを
生成する。電子透かしパターン生成部3003は、検出
する複数の電子透かしパターンを生成する。The digital watermark pattern generation unit 3003 generates a digital watermark pattern from the digital watermark pattern generation key (key) in the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 3002. The digital watermark pattern generation unit 3003 generates a plurality of digital watermark patterns to detect.
【0189】電子透かしパターン生成キー(key)は、
具体的には電子透かしパターンを画像に埋め込む際の画
像分割情報や、ビット配列情報などであり、電子透かし
パターンの検出に必要となる情報である。The digital watermark pattern generation key (key) is
Specifically, it is image division information when embedding a digital watermark pattern in an image, bit array information, and the like, and is information necessary for detecting a digital watermark pattern.
【0190】検出部3004の電子透かし検出値取得部
3011では、電子透かしパターン生成部3003にて
生成された各々の電子透かしパターンを用いて、入力画
像3001の電子透かしを検出し、各電子透かしパター
ンに対する検出値xmを求める。The digital watermark detection value acquisition unit 3011 of the detection unit 3004 detects the digital watermark of the input image 3001 using each digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 3003, and detects each digital watermark pattern. The detection value x m for
【0191】検出値取得部3011で取得された検出値
は、検出値差分取得部3012において、各電子透かし
の検出値の差分、例えばd=xm-1−xmが算出される。
差分データdは、検出値差分判定部3013において、
予め定められた閾値と比較され、予め定められた判定条
件に従ってビット情報を取得する。判定条件とは、例え
ば前述の[数21]、[数22]、[数23]の各条件で
ある。検出部3004において検出された情報は検出情
報3005として出力される。With respect to the detection value acquired by the detection value acquisition unit 3011, the detection value difference acquisition unit 3012 calculates the difference between the detection values of the respective digital watermarks, for example, d = x m-1 −x m .
The difference data d is detected by the detection value difference determination unit 3013.
It is compared with a predetermined threshold value, and bit information is acquired according to a predetermined determination condition. The determination condition is, for example, each of the above [Formula 21], [Formula 22], and [Formula 23]. The information detected by the detection unit 3004 is output as detection information 3005.
【0192】図38に、本発明の電子透かし検出処理装
置における電子透かし検出処理フローを示す。図38の
処理フローの各ステップについて説明する。FIG. 38 shows a digital watermark detection processing flow in the digital watermark detection processing apparatus of the present invention. Each step of the processing flow of FIG. 38 will be described.
【0193】ステップS3101では、電子透かし検出
処理対象となる画像を入力する。ステップS3102で
は、入力した画像について、電子透かしパターン1や電
子透かしパターン2の検出を行なう。なお、このフロー
では2つの電子透かしパターンを適用する例を説明する
が、3つ以上の電子透かしパターンを適用する場合に
は、それらの各電子透かしパターンの検出処理を実行す
る。In step S3101, an image to be subjected to digital watermark detection processing is input. In step S3102, digital watermark pattern 1 and digital watermark pattern 2 are detected in the input image. Although this flow describes an example in which two digital watermark patterns are applied, when three or more digital watermark patterns are applied, detection processing of each of those digital watermark patterns is executed.
【0194】入力画像に対して電子透かしパターン1や
電子透かしパターン2の検出を実行し、得られた各検出
値をx1,x2とする。ステップS3103では、この検
出値の差d=x1−x2を求める。ステップS3104で
は、検出値の差dと閾値thとを比較し、ビット情報を
判定する。判定条件は、例えば前述の[数21]、[数2
2]、[数23]の各条件である。最後に、ステップS
3105において、検出した情報を検出情報として出力
する。Detection of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 is performed on the input image, and the obtained detection values are set as x 1 and x 2 . In step S3103, it determines the difference d = x 1 -x 2 of this detection value. In step S3104, the difference d between the detected values and the threshold th are compared to determine bit information. The determination conditions are, for example, the above-mentioned [Formula 21] and [Formula 2]
2] and [Equation 23]. Finally, step S
At 3105, the detected information is output as detection information.
【0195】[2標本問題の標準化(標本平均の差)]
次に、上述した複数の電子透かし検出値差分値:dを用
いてビット情報を取得する電子透かし埋め込み処理およ
び検出処理において、標準化処理の適用を行ない、様々
な画像を対象とした電子透かしの埋め込み、検出処理の
実行構成において検出精度を向上させる構成について説
明する。[Standardization of Two-Sample Problem (Difference of Sample Mean)]
Next, in the digital watermark embedding process and the detection process for acquiring bit information using the plurality of digital watermark detection value difference values: d described above, standardization processing is applied to embed digital watermarks in various images. A configuration for improving the detection accuracy in the execution configuration of the detection process will be described.
【0196】上述した手法では、複数の電子透かしパタ
ーンの差分値:dを適用したビット判定処理を行なって
いた。電子透かしパターンの検出処理は、例えば先の図
5、図6、図7、あるいは図14において示したよう
に、1つの画像中の複数の画像領域において実行され、
さらに、動画においては、図17を用いて説明したよう
に、連続する複数の画像フレームにおいて連続的に実行
される場合がある。すなわち複数の電子透かしパターン
の各々について多数の検出値が取得されることになる。
これらの多数の検出値を総合的に判定することでより安
定したビット判定処理が可能となる。その一つの手法が
分散を考慮した標準化処理である。In the method described above, the bit determination processing is performed by applying the difference value: d of a plurality of digital watermark patterns. The digital watermark pattern detection processing is executed in a plurality of image areas in one image, as shown in FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, or FIG.
Furthermore, in a moving image, as described with reference to FIG. 17, it may be continuously executed in a plurality of continuous image frames. That is, many detection values are acquired for each of the plurality of digital watermark patterns.
A more stable bit determination process can be performed by comprehensively determining a large number of these detection values. One of the methods is standardization processing that considers dispersion.
【0197】例えば2つの電子透かしパターン1,2を
用いて各電子透かしパターンの多数の検出値が取得され
たとして、各検出値の分散について考察するものとす
る。電子透かしパターン1の検出値の平均値をμ1、分
散をσ1 2とし、電子透かしパターン2の検出値の平均値
をμ2、分散をσ2 2とする。For example, assuming that a large number of detection values of each digital watermark pattern are acquired using two digital watermark patterns 1 and 2, the variance of each detection value will be considered. The average value of the detection values of the digital watermark pattern 1 is μ 1 , the variance is σ 1 2 , the average value of the detection values of the digital watermark pattern 2 is μ 2 , and the variance is σ 2 2 .
【0198】平均値μ1、分散σ1 2に従う確率変数X
1と、平均値μ2、分散σ2 2に従う確率変数X2とについ
て考察する。確率変数X1の平均値[X1]は下式によっ
て定義される。Random variable X according to mean value μ 1 and variance σ 1 2
Consider 1 and the random variable X 2 according to the mean value μ 2 and the variance σ 2 2 . The average value [X 1 ] of the random variable X 1 is defined by the following equation.
【0199】[0199]
【数24】 [Equation 24]
【0200】また、確率変数X2の平均値[X2]は下式
によって定義される。The average value [X 2 ] of the random variable X 2 is defined by the following equation.
【0201】[0201]
【数25】 [Equation 25]
【0202】これら、各確率変数の平均値[X1]、
[X2]は、標本の大きさn1,n2が十分大きければ、
それぞれ正規分布N(μ1,σ1 2/n1)、(μ2,σ2 2
/n2)となることが中心極限定理より示される。ただ
し、確率変数X1,X2の分布が正規分布であれば、平均
値[X1],[X2]の分布は正確に正規分布である。こ
こで、n1,n2は自然数である。The mean value [X 1 ] of each of these random variables,
If [X 2 ] is large enough for sample sizes n 1 and n 2 ,
Normal distributions N (μ 1 , σ 1 2 / n 1 ), (μ 2 , σ 2 2)
/ N 2 ) is shown by the central limit theorem. However, if the distributions of the random variables X 1 and X 2 are normal distributions, the distributions of the average values [X 1 ] and [X 2 ] are exactly normal distributions. Here, n 1 and n 2 are natural numbers.
【0203】これら平均値[X1],[X2]の差は、以
下の式によって求められる。The difference between these average values [X 1 ] and [X 2 ] is obtained by the following equation.
【0204】[0204]
【数26】 [Equation 26]
【0205】上記式によって定義される各確率変数の平
均値[X1],[X2]の差について考察する。2つの母
集団の母分散σ1 2,σ2 2が既知である場合には、差[X
1]−[X2]の分布はn1,n2が十分大きければ正規分
布N(μ1−μ2,(σ1 2/n1)+(σ2 2/n2))とな
り、その標準化値Zは、下記式によって示される。Consider the difference between the mean values [X 1 ] and [X 2 ] of each random variable defined by the above equation. If the population variances σ 1 2 and σ 2 2 of the two populations are known, the difference [X
The distribution of 1 ] − [X 2 ] becomes a normal distribution N (μ 1 −μ 2 , (σ 1 2 / n 1 ) + (σ 2 2 / n 2 )) if n 1 and n 2 are sufficiently large. The standardized value Z is shown by the following formula.
【0206】[0206]
【数27】 [Equation 27]
【0207】上記式によって定義される標準化値Zは、
標準正規分布N(0,1)となる。但し、確率変数
X1,X2の分布が正規分布であれば、標準化値Zの分布
は正確に標準正規分布である。The standardized value Z defined by the above equation is
The standard normal distribution is N (0,1). However, if the distributions of the random variables X 1 and X 2 are normal distributions, the distribution of the standardized value Z is exactly the standard normal distribution.
【0208】この標準化値Zによる埋め込み情報の検出
処理について、図39を用いて説明する。図39におい
て、横軸は、標準化値Zを示している。電子透かし埋め
込みパターンの複数の検出値データの標準化データZに
基づいて、電子透かしのビット情報0または1、または
電子透かし未検出の判定を行なう場合の判定は以下に示
す条件式に基づくものとなる。A process of detecting embedded information based on the standardized value Z will be described with reference to FIG. In FIG. 39, the horizontal axis represents the standardized value Z. On the basis of the standardized data Z of the plurality of detection value data of the digital watermark embedding pattern, the bit information 0 or 1 of the digital watermark or the judgment when the digital watermark is not detected is based on the following conditional expression. .
【0209】[0209]
【数28】 [Equation 28]
【0210】しかし、標準化値Zを実際に電子透かしの
検出に適用しようとする場合、各電子透かしパターン
1,2に対応する母分散σ1 2,σ2 2が未知であるため、
無条件に上記[数27]の標準化値Zを適用することはで
きない。各電子透かしパターン1,2に対応する母分散
σ1 2,σ2 2が等しい場合、つまり、σ1 2=σ2 2=σ2で
ある場合と、各電子透かしパターン1,2に対応する母
分散σ1 2,σ2 2が等しくない場合、つまり、σ1 2≠σ2 2
である場合に分けて考える。但し、何らかの手段により
母分散σ1 2,σ2 2が既知である場合は、〔数27〕をそ
のまま利用できる。However, when the standardized value Z is actually applied to the detection of the digital watermark, the population variances σ 1 2 and σ 2 2 corresponding to the digital watermark patterns 1 and 2 are unknown.
The standardized value Z of [Equation 27] cannot be applied unconditionally. Corresponding to the digital watermark patterns 1 and 2 when the mother variances σ 1 2 and σ 2 2 corresponding to the digital watermark patterns 1 and 2 are equal, that is, σ 1 2 = σ 2 2 = σ 2 When the population variances σ 1 2 and σ 2 2 are not equal, that is, σ 1 2 ≠ σ 2 2
If it is, consider it separately. However, when the population variances σ 1 2 and σ 2 2 are known by some means, [Equation 27] can be used as it is.
【0211】母分散σ1 2,σ2 2が未知であるが、σ1 2=
σ2 2=σ2である場合の処理についてまず説明する。平
均値μ1、分散σ1 2に従う確率変数X1と、平均値μ2、
分散σ2 2に従う確率変数X2の平均値の差[X1]−[X
2]の標本分散s2は、以下の式によって定義される。The population variances σ 1 2 and σ 2 2 are unknown, but σ 1 2 =
First, the processing when σ 2 2 = σ 2 is described. Random variable X 1 according to mean value μ 1 , variance σ 1 2 and mean value μ 2 ,
Difference [X 1 ]-[X of mean values of random variables X 2 according to variance σ 2 2
2 ] of the sample variance s 2 is defined by the following equation.
【0212】[0212]
【数29】 [Equation 29]
【0213】上記式によって定義される標本分散s
2で、母分散σ2を代用した場合、〔数27〕は、下記式
に書き換えられる。The sample variance s defined by the above equation
In the case of substituting the population variance σ 2 in 2 , [Equation 27] can be rewritten as the following equation.
【0214】[0214]
【数30】 [Equation 30]
【0215】これは2標本t統計量であり、自由度n1
+n2−2のt分布となる。This is a 2-sample t statistic, and has n 1 degrees of freedom.
The distribution is + n 2 -2.
【0216】次に、母分散σ1 2,σ2 2が未知であり、σ
1 2≠σ2 2である場合を示す。この場合、母分散σ1 2,σ
2 2と関係しない統計量は定まらないものの、ウェルチの
近似法が知られている。ここで、標本分散s1 2,s
2 2を、下記式によって定義する。Next, the population variances σ 1 2 and σ 2 2 are unknown, and σ
The case where 1 2 ≠ σ 2 2 is shown. In this case, the population variances σ 1 2 and σ
2 2 Welch's approximation is known, although the statistics that are not related to 2 are uncertain. Where the sample variances s 1 2 and s
2 2 is defined by the following formula.
【0217】[0217]
【数31】 [Equation 31]
【0218】上記式によって定義される標本分散s1 2,
s2 2によって母分散σ1 2,σ2 2を代用した場合、ウェル
チの近似法により〔数27〕は、下記式に書き換えられ
る。The sample variance s 1 2 defined by the above equation,
When the population variances σ 1 2 and σ 2 2 are substituted by s 2 2 , [Welch's approximation method] can be rewritten as [Equation 27] into the following equation.
【0219】[0219]
【数32】 [Equation 32]
【0220】上記式のようになり、近似的に自由度φが
下記式で定義されるt分布に従うことが知られている。It is known that the above equation is obtained and the degree of freedom φ approximately follows the t distribution defined by the following equation.
【0221】[0221]
【数33】 [Expression 33]
【0222】本実施例の電子透かし検出処理において
は、検出対象となる複数の電子透かしパターン埋め込み
の有無の判断基準とする分布として、電子透かしパター
ン1,2の各検出値x1,x2の分布を用いる替わりに、
t統計量の分布を用いることにする。上述した[数30]
または[数32]によって算出されるt統計量と閾値と
の比較を実行し、先の[数28]の判定条件に従ってビ
ット情報0,1の判定、電子透かしの有無の判定を実行
する。In the digital watermark detection process of the present embodiment, the detection values x 1 and x 2 of the digital watermark patterns 1 and 2 are used as a distribution serving as a criterion for determining whether or not a plurality of digital watermark patterns to be detected are embedded. Instead of using the distribution,
We will use the distribution of t statistics. [Numerical equation 30] described above
Alternatively, the t statistic calculated by [Equation 32] is compared with a threshold value, and the determination of bit information 0 and 1 and the presence / absence of a digital watermark are performed according to the determination condition of [Equation 28].
【0223】ここで、画像1フレームから求められる検
出値を用いて、上記各式に従ってt統計量を1つ求める
ためには、〔数24〕〔数25〕の定義から明らかなよ
うに各検出値x1,x2がそれぞれn1,n2個づつ必要で
ある。これらの個数の電子透かしパターン検出値を取得
する1つの方法としては、例えば先に説明した図14に
示すように画像1フレームを小領域に分割して、1フレ
ームから多数の検出値を得る方法がある。図14では、
電子透かしパターン1:W1を左端の列にj個埋め込
み、右隣の列に電子透かしパターン2:W2をj個、最
右端の列に電子透かしパターンi:Wiをj個埋め込む
例に相当する。なお、図14では格子状に分割している
が格子状以外の分け方でも構わない。図14では、i種
類の電子透かしパターンを1フレームに多数埋め込む例
を示している。2つの種類の電子透かしパターンのみを
埋め込む場合は、電子透かしパターン1と、電子透かし
パターン2のみを各小領域に分散して埋め込めばよい。
電子透かしパターン1と電子透かしパターン2の検出の
際は小領域単位の検出値x1,x2の平均値[x1],
[x2]と分散s1 2,s2 2を求める。元画像に対する検
出値x1,x2の分布の母平均μ1,μ2は電子透かしの定
義よりμ1=0,μ2=0であるので、t統計量は、分散
がσ1 2=σ2 2のとき、下記式の通りとなる。Here, in order to obtain one t statistic according to each of the above equations using the detection value obtained from one frame of the image, it is clear from the definitions of [Equation 24] and [Equation 25] that each detection It is necessary to have n 1 and n 2 values x 1 and x 2 , respectively. As one method of acquiring these numbers of digital watermark pattern detection values, for example, one frame of an image is divided into small regions as shown in FIG. 14 described above, and a large number of detection values are obtained from one frame. There is. In FIG.
Electronic watermark pattern 1: Embedding j number of W 1 in the leftmost column, right next to the electronic watermark pattern in column 2: the W 2 j number, electronic watermark pattern in the rightmost column i: the W i to j number embed Example Equivalent to. Note that although the grid is divided in FIG. 14, a division other than the grid may be used. FIG. 14 shows an example in which a large number of i types of digital watermark patterns are embedded in one frame. When embedding only two types of digital watermark patterns, only the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 may be dispersed and embedded in each small area.
When the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are detected, the average value [x 1 ] of the detection values x 1 and x 2 in small area units,
[X 2 ] and variances s 1 2 and s 2 2 are calculated. Since the population mean μ 1 and μ 2 of the distribution of the detected values x 1 and x 2 with respect to the original image are μ 1 = 0 and μ 2 = 0 from the definition of the digital watermark, the t statistic has a variance of σ 1 2 = When σ 2 2 , the following formula is obtained.
【0224】[0224]
【数34】 [Equation 34]
【0225】また、分散がσ1 2≠σ2 2のとき、t統計量
は下記式の通りとなる。When the variance is σ 1 2 ≠ σ 2 2 , the t statistic is given by the following equation.
【0226】[0226]
【数35】 [Equation 35]
【0227】上記〔数34〕に示すt分布は自由度n1
+n2−2により一意に定まるため、小領域の個数n1,
n2を定めることで、得られるt分布は一意に定まる。
また、〔数35〕に示すt分布は自由度が〔数33〕の
φによって近似的に定まることから、分布は標本分散に
依存したものとなる。ただし、自由度が求まった時点で
t分布は一意に定まる。The t distribution shown in [Equation 34] has a degree of freedom n 1
Since it is uniquely determined by + n 2 −2, the number of small areas n 1 ,
By determining n 2 , the obtained t distribution is uniquely determined.
Further, since the t distribution shown in [Equation 35] has a degree of freedom approximately determined by φ in [Equation 33], the distribution depends on the sample variance. However, the t distribution is uniquely determined when the degree of freedom is obtained.
【0228】以上から、電子透かしの検出の判断に用い
る分布は、どのような元画像に対しても安定したものと
なる。ただし、定義より明らかなように、分散s1 2,s
2 2がs1 2=s2 2=0となることは許されない。このた
め、分散s1 2=s2 2=0のときは例外処理が必要であ
る。From the above, the distribution used for judging the detection of the digital watermark becomes stable for any original image. However, as is clear from the definition, the variances s 1, 2 and s
2 2 s 1 2 = s 2 2 = 0 become possible is not permitted. Therefore, when the variance s 1 2 = s 2 2 = 0, exceptional processing is required.
【0229】[2標本問題の標準化(標本分散の比)]
上述したように、各電子透かしパターン1,2に対応す
る母分散σ1 2,σ2 2が未知であるとき、これらが等しい
場合σ1 2=σ2 2と、等しくない場合σ1 2≠σ2 2とでは、
t統計量の求め方が異なっている。実際の計算ではどち
らかの方法を選択することになる。その選択方法の一例
として、統計量が下記式で定義される自由度(n1−
1,n2−1)のF分布に従うことを利用することがで
きる。F分布は自由度により一意に定まる分布である。[Standardization of Two-Sample Problem (Ratio of Sample Variance)]
As described above, when the population variances σ 1 2 and σ 2 2 corresponding to the digital watermark patterns 1 and 2 are unknown, σ 1 2 = σ 2 2 when they are equal, and σ 1 2 ≠ when they are not equal. With σ 2 2
The method of obtaining the t statistic is different. In actual calculation, either method will be selected. As an example of the selection method, the degree of freedom (n 1 −
It can be used to follow the F distribution of 1, n 2 −1). The F distribution is a distribution that is uniquely determined by the degree of freedom.
【0230】[0230]
【数36】 [Equation 36]
【0231】具体的には、帰無仮説σ1 2=σ2 2、対立仮
説σ1 2≠σ2 2のもとで有意水準を定め、〔数36〕によ
って検定を行なう。帰無仮説が棄却された場合は、σ1 2
≠σ 2 2である可能性が高いことから、〔数32〕を適用
してt統計量を求めることにする。帰無仮説が棄却され
ない場合は、σ1 2=σ2 2である可能性が高いことから、
〔数30〕にてt統計量を求めることにする。この手続
きは一般にF検定と呼ばれるものである。Specifically, the null hypothesis σ1 2= Σ2 2, Conflict
Theory σ1 2≠ σ2 2Set the significance level under
Perform a test. If the null hypothesis is rejected, then σ1 2
≠ σ 2 2Since there is a high possibility that
Then, the t statistic is obtained. Null hypothesis rejected
If not, σ1 2= Σ2 2Is likely to be
The t statistic is calculated by [Equation 30]. This procedure
Is generally called the F test.
【0232】2つの電子透かし検出値の母分散が等しい
といえるかどうかによって、t統計量の求め方とt分布
の自由度を決定する処理を実行して、電子透かしパター
ンからの情報検出を実行する電子透かし検出処理装置の
構成を図40に示す。Information detection from the digital watermark pattern is executed by executing a process of determining the t statistics and the degree of freedom of the t distribution depending on whether the population variances of the two digital watermark detection values are equal. FIG. 40 shows the configuration of a digital watermark detection processing device that does this.
【0233】電子透かしパターン生成部4003は電子
透かしパターン生成キー(key)記憶部4002の電子透
かしパターン生成キー(key)から電子透かしパターンを
生成する。電子透かしパターン生成部4003は、検出
する複数の電子透かしパターンを生成する。The digital watermark pattern generation unit 4003 generates a digital watermark pattern from the digital watermark pattern generation key (key) of the digital watermark pattern generation key (key) storage unit 4002. The digital watermark pattern generation unit 4003 generates a plurality of digital watermark patterns to detect.
【0234】電子透かしパターン生成キー(key)は、
具体的には電子透かしパターンを画像に埋め込む際の画
像分割情報や、ビット配列情報などであり、電子透かし
パターンの検出に必要となる情報である。A digital watermark pattern generation key (key) is
Specifically, it is image division information when embedding a digital watermark pattern in an image, bit array information, and the like, and is information necessary for detecting a digital watermark pattern.
【0235】検出部4004の電子透かし検出値取得部
4011では、電子透かしパターン生成部4003にて
生成された各々の電子透かしパターンを用いて、入力画
像4001の電子透かしを検出し、各電子透かしパター
ンに対する検出値xmを求める。The digital watermark detection value acquisition unit 4011 of the detection unit 4004 detects the digital watermark of the input image 4001 by using each digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit 4003, and detects each digital watermark pattern. The detection value x m for
【0236】検出値取得部4011で取得された検出値
は、検出値標準化処理部4012に入力される。検出値
標準化処理部4012は、電子透かしパターン検出値取
得部4011の取得した各パターン個々の複数の検出値
に基づいて、各電子透かしパターンの検出値差分の標準
化処理を実行し、該標準化処理の結果として算出される
標準化値を取得する。The detection value acquired by the detection value acquisition unit 4011 is input to the detection value standardization processing unit 4012. The detection value standardization processing unit 4012 performs standardization processing of the detection value difference of each digital watermark pattern based on the plurality of detection values of each pattern acquired by the digital watermark pattern detection value acquisition unit 4011, and executes the standardization processing of the standardization processing. Obtain the resulting standardized value.
【0237】検出値標準化処理部4012の分散比較部
4021では、電子透かしパターン1と電子透かしパタ
ーン2の検出値の分散近似度を判定する。この判定処理
は、検出値取得部4011で取得される電子透かしパタ
ーン1と電子透かしパターン2の複数の検出値結果に基
づいて判定する。分散比較部4021は、電子透かしパ
ターン1と電子透かしパターン2の各々について、予め
定められたn個以上の検出値データを取得して、電子透
かしパターン1と電子透かしパターン2の各検出値の母
分散の類似度を判定し、電子透かしパターン1と電子透
かしパターン2の検出値の母分散が等しい、すなわちσ
1 2=σ2 2と判定してよいか、否か、すなわちσ1 2≠σ2 2
かを判定し、その結果をt統計量算出部4022に出力
する。分散比較部4021は、電子透かしパターンの検
出値の母分散の類比判定基準データを有し、この基準に
従って各母分散が等しいか否かの判定を行なう。The variance comparison unit 4021 of the detection value standardization processing unit 4012 determines the degree of variance approximation of the detection values of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2. This determination process is performed based on a plurality of detection value results of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 acquired by the detection value acquisition unit 4011. The variance comparison unit 4021 obtains n or more predetermined detection value data for each of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 and generates a mother of each detection value of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2. The similarity of the variances is determined, and the mother variances of the detected values of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are equal, that is, σ
Whether 1 2 = σ 2 2 may be judged or not, that is, σ 1 2 ≠ σ 2 2
It is determined whether or not the result is output to the t statistic calculation unit 4022. The variance comparison unit 4021 has analog variance determination reference data of the mother variance of the detection value of the digital watermark pattern, and determines whether the mother variances are equal according to this criterion.
【0238】t統計量算出部4022では、分散比較部
4021から電子透かしパターン1と電子透かしパター
ン2の検出値の母分散が等しい、すなわち、σ1 2=σ2 2
との判定結果が入力された場合は、t統計量を前述の
〔数30〕を適用して求め、t分布の自由度をn1+n2
−2に設定してt分布を定める。一方、分散比較部40
21から電子透かしパターン1と電子透かしパターン2
の検出値の母分散が等しくない、すなわちσ1 2≠σ2 2と
の判定結果が入力された場合は、t統計量を前述の〔数
32〕を適用して求め、t分布の自由度を前述の〔数3
3〕として求め、t分布を近似的に定める。In the t statistic calculation unit 4022, the mother variances of the detected values of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 from the variance comparison unit 4021 are equal, that is, σ 1 2 = σ 2 2
When the determination result of is input, the t statistic is obtained by applying the above [Equation 30], and the degree of freedom of the t distribution is n 1 + n 2
Set to -2 to define t distribution. On the other hand, the variance comparison unit 40
21 to digital watermark pattern 1 and digital watermark pattern 2
When the population variances of the detected values of are not equal, that is, when the determination result of σ 1 2 ≠ σ 2 2 is input, the t statistic is obtained by applying the above [Formula 32], and the degree of freedom of t distribution The above [Equation 3
3], the t distribution is approximately determined.
【0239】t統計量算出部4022は、算出したt統
計量、t分布を検出値差分判定部4013に出力し、検
出値差分判定部4013は、入力したt分布より定まる
閾値とt統計量を比較し、比較結果に基づいて、電子透
かしの有無や、電子透かしが検出された場合のビット情
報を判定する。これらの処理によって検出部4004に
おいて検出された情報は検出情報4005として出力さ
れる。The t statistic calculating unit 4022 outputs the calculated t statistic and t distribution to the detection value difference determining unit 4013, and the detection value difference determining unit 4013 determines the threshold value and the t statistic determined by the input t distribution. The comparison is performed, and the presence or absence of a digital watermark and the bit information when the digital watermark is detected are determined based on the comparison result. Information detected by the detection unit 4004 by these processes is output as detection information 4005.
【0240】図41に、本発明の電子透かし検出処理装
置における電子透かし検出処理フローを示す。この図4
1に示す処理は、先に説明した図40に示す電子透かし
検出処理装置の検出部4004において実行される処理
である。図41の処理フローの各ステップについて説明
する。FIG. 41 shows a digital watermark detection processing flow in the digital watermark detection processing apparatus of the present invention. This Figure 4
The process indicated by 1 is a process executed by the detection unit 4004 of the digital watermark detection processing device shown in FIG. 40 described above. Each step of the processing flow of FIG. 41 will be described.
【0241】ステップS4101では、電子透かし検出
処理対象となる画像を入力し、入力した画像について、
電子透かしパターン1や電子透かしパターン2の検出を
行なう。なお、このフローでは2つの電子透かしパター
ンを適用する例を説明するが、3つ以上の電子透かしパ
ターンを適用する場合には、それらの各電子透かしパタ
ーンの検出処理を実行する。In step S4101, an image to be subjected to digital watermark detection processing is input, and with respect to the input image,
The digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are detected. Although this flow describes an example in which two digital watermark patterns are applied, when three or more digital watermark patterns are applied, detection processing of each of those digital watermark patterns is executed.
【0242】ステップS4102では、電子透かし1と
電子透かし2の検出値からそれぞれ独立に分散を求め
る。ステップS4103では、電子透かし1と電子透か
し2の検出値の母分散を等しいと判断して良いかどうか
を検定する。両者が等しいと判断できる場合はステップ
S4104へ移る。ステップS4104では、t統計量
を〔数30〕で求める。ステップS4105では、t分
布の自由度を求め、t分布を定める。ステップS410
8では、t分布より定まる閾値とt統計量を比較する。
そして、ステップS4109では、その比較結果に基づ
いて、電子透かしの有無や、電子透かしが検出された場
合のビット情報を判定する。In step S4102, variances are independently obtained from the detection values of digital watermark 1 and digital watermark 2. In step S4103, it is tested whether it is possible to determine that the population variances of the detected values of the digital watermark 1 and the digital watermark 2 are equal. If both can be determined to be equal, the process moves to step S4104. In step S4104, the t statistic is calculated by [Equation 30]. In step S4105, the degree of freedom of the t distribution is obtained and the t distribution is determined. Step S410
At 8, the threshold value determined by the t distribution is compared with the t statistic.
Then, in step S4109, the presence or absence of a digital watermark and the bit information when the digital watermark is detected are determined based on the comparison result.
【0243】ステップS4103において、電子透かし
1と電子透かし2の検出値の母分散が等しいと判断され
なかった場合はステップS4106へ移る。ステップS
4106では、t統計量を〔数32〕で求める。ステッ
プS4107では、t分布の自由度を〔数33〕として
求め、t分布を近似的に定める。ステップS4108で
は、t分布より定まる閾値とt統計量を比較する。そし
て、ステップS4109では、その比較結果に基づい
て、電子透かしの有無や、電子透かしが検出された場合
のビット情報を判定する。If it is not determined in step S4103 that the mother variances of the detected values of digital watermark 1 and digital watermark 2 are equal, the process advances to step S4106. Step S
At 4106, the t statistic is calculated by [Equation 32]. In step S4107, the degree of freedom of the t distribution is calculated as [Equation 33], and the t distribution is approximately determined. In step S4108, the t statistic is compared with the threshold determined by the t distribution. Then, in step S4109, the presence or absence of a digital watermark and the bit information when the digital watermark is detected are determined based on the comparison result.
【0244】[分散態様と標準化処理例]以下に、電子
透かしパターン1と電子透かしパターン2の分散の大小
が標準化によってどのように変化するかを例を挙げて示
す。図42は、電子透かしパターン1と電子透かしパタ
ーン2の両方が小さな分散を示している場合であり、図
43は、電子透かしパターン1と電子透かしパターン2
の両方が大きな分散を示している場合である。また、図
44と図45は片方が小さな分散であり、もう片方が大
きな分散を示している場合である。なお、ここでは、2
つの電子透かしパターンの組み合わせによる埋め込みビ
ット情報は、ビット情報=1であるとする。また、fals
e positiveとなる確率pFPが一定になるように閾値th
Zを定めることにする。[Dispersion Mode and Examples of Standardization Processing] The following will show examples of how the magnitude of dispersion of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 changes due to standardization. 42 shows the case where both the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 show a small dispersion, and FIG. 43 shows the case where the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are shown.
Both show large dispersion. Further, FIGS. 44 and 45 show the case where one has a small dispersion and the other has a large dispersion. Here, 2
It is assumed that the embedded bit information by the combination of two digital watermark patterns is bit information = 1. Also fals
The threshold th so that the probability p FP of e positive becomes constant
Let's decide Z.
【0245】図42のように、電子透かしパターン1と
電子透かしパターン2の両方が小さな分散であるとき、
その標準化値Zは原点0から大きく離れたところを中心
に分布することになる。つまり、分布の中心と閾値th
Zの差dZが大きくなり、false negativeとなる確率pFN
も低く抑えられ、検出結果に信頼性が期待できることが
分かる。As shown in FIG. 42, when both digital watermark pattern 1 and digital watermark pattern 2 have a small variance,
The standardized value Z will be distributed around a point that is far away from the origin 0. That is, the center of the distribution and the threshold th
The difference d Z of Z is increased, the probability becomes a false negative p FN
It can be seen that the result can be suppressed to a low level and the detection result can be expected to be reliable.
【0246】一方、図43のように、電子透かしパター
ン1と電子透かしパターン2の両方が大きな分散である
とき、その標準化値Zは原点0から近いところを中心に
分布することになる。つまり、分布の中心と閾値thZ
の差dZが小さくなり、場合によっては、分布の中心が
閾値thZを下回ることも起こり得る。この場合、false
negativeとなる確率pFNは高くなり、検出結果に信頼性
が期待できないことが分かる。このときは、分散を下げ
るために、標本の個数を増やすことが好ましい。例え
ば、動画像であれば、他のフレームから得られる検出値
を利用するなどである。On the other hand, as shown in FIG. 43, when both the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 have large dispersion, the standardized value Z is distributed around the origin 0. That is, the center of the distribution and the threshold th Z
It is possible that the difference d Z between the two becomes smaller and the center of the distribution falls below the threshold th Z in some cases. In this case, false
probability p FN to be a negative is high, the reliability it can be seen that that can not be expected on the detection result. At this time, it is preferable to increase the number of samples in order to reduce the dispersion. For example, in the case of a moving image, a detection value obtained from another frame is used.
【0247】また、図44、図45に示す例のように、
電子透かしパターン1と電子透かしパターン2が異なる
大きさの分散であるとき、その標準化値Zは図42と図
43の中間の振る舞いをすることになる。つまり、分布
の中心と閾値thZの差dZは図42よりは小さく図43
よりは大きくなる。場合によっては、分布の中心が閾値
thZを下回ることも起こり得る。従って、false negat
iveとなる確率pFNも図42と図43の間であり、検出
結果の信頼性も図42と図43の間になる。分散を下げ
る必要がある場合には、前述の図43の処理例と同様、
標本の個数を増やすことが好ましい。例えば、動画像で
あれば、他のフレームから得られる検出値を利用するな
どである。Further, as in the examples shown in FIGS. 44 and 45,
When the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 have different sizes of dispersion, the standardized value Z has an intermediate behavior between those in FIGS. 42 and 43. That is, the difference d Z between the center of the distribution and the threshold th Z is smaller than that in FIG.
Will be greater than. In some cases, the center of the distribution may fall below the threshold th Z. So false negat
The probability p FN of ive is also between FIG. 42 and FIG. 43, and the reliability of the detection result is also between FIG. 42 and FIG. If it is necessary to reduce the variance, as in the processing example of FIG.
It is preferable to increase the number of samples. For example, in the case of a moving image, a detection value obtained from another frame is used.
【0248】図42〜図45では、電子透かしにて埋め
込まれているビット情報=1を仮定していたが、ビット
情報=0の場合は、標準化値Zの符号が反転するだけで
あり、各検出値の分散に対する標準化値Zの対応は図4
2〜図45と同様である。また、電子透かしが埋め込ま
れていない場合の標準化値Zは原点を中心に分布するこ
とになる。42 to 45, it is assumed that the bit information embedded in the digital watermark = 1, but in the case of bit information = 0, the sign of the standardized value Z is only inverted, and The correspondence of the standardized value Z to the variance of the detected values is shown in FIG.
2 to 45. Further, the standardized value Z when the digital watermark is not embedded is distributed around the origin.
【0249】[標準化を利用した検出処理]2つの電子
透かしパターンの組み合わせによりビット情報を表現す
る電子透かし埋め込み検出方法において、検出処理に検
出値の標準化を利用する手法を適用した電子透かし検出
処理手順について図46、および図47の処理フローを
用いて説明する。図46の処理フローは、2つの電子透
かしの検出値を〔数30〕や〔数32〕によりt統計量
に変換してから閾値と比較する場合、適用するt統計量
を〔数30〕と〔数32〕のどちらにするのかは前もっ
て定めておく構成とした処理例である。一方、図47の
処理フローは、適用するt統計量を〔数30〕と〔数3
2〕のどちらにするのかを2つの電子透かしの検出値の
分散より求める処理を実行する処理例である。[Detection Process Using Standardization] In a digital watermark embedding detection method that expresses bit information by a combination of two digital watermark patterns, a digital watermark detection process procedure in which a method that uses standardization of detection values is applied to the detection process. This will be described with reference to the processing flows of FIGS. 46 and 47. In the processing flow of FIG. 46, when the detected values of two digital watermarks are converted into the t statistic by [Equation 30] or [Equation 32] and then compared with the threshold value, the applied t statistic is represented by [Equation 30]. It is an example of a process in which which one of [Equation 32] is used is determined in advance. On the other hand, in the processing flow of FIG.
2] is an example of a process of performing a process of determining which of 2) is to be performed based on the variance of the detection values of the two digital watermarks.
【0250】まず、図46の処理フローの各ステップに
ついて説明する。ステップS4601では、電子透かし
検出処理対象となる画像を入力する。次にステップS4
602において、入力画像について、電子透かしパター
ン1や電子透かしパターン2の検出を行なう。なお、こ
のフローでは2つの電子透かしパターンを適用する例を
説明するが、3つ以上の電子透かしパターンを適用する
場合には、それらの各電子透かしパターンの検出処理を
実行する。検出処理においては、各検出値をそれぞれ複
数個取得する。First, each step of the processing flow of FIG. 46 will be described. In step S4601, an image that is the target of digital watermark detection processing is input. Then step S4
At 602, the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are detected in the input image. Although this flow describes an example in which two digital watermark patterns are applied, when three or more digital watermark patterns are applied, detection processing of each of those digital watermark patterns is executed. In the detection process, a plurality of detection values are acquired.
【0251】ステップS4603では、電子透かし1と
電子透かし2の複数の検出値からそれぞれ独立に分散を
求め、予め定められたt統計量算出方式に従って、前述
の〔数29〕か、〔数31〕のいずれかを適用して検出
値の分散を求め、さらに、〔数30〕か、〔数32〕の
いずれかを適用してt統計量を計算する。ステップS4
604では、求めたt統計量についての〔数28〕の判
定式に基づく閾値との比較処理を行ない、ステップS4
605では、その比較結果に基づいて電子透かしの有無
や埋め込み情報としてのビット情報を判定する。ステッ
プS4606では、判定結果に基づく電子透かしの有無
や埋め込み情報などの結果を出力し、終了する。In step S4603, variances are independently obtained from a plurality of detection values of the digital watermark 1 and the digital watermark 2, and the above-mentioned [Equation 29] or [Equation 31] is calculated according to a predetermined t-statistic calculation method. Is applied to obtain the variance of the detected values, and then either [Equation 30] or [Equation 32] is applied to calculate the t statistic. Step S4
In 604, the calculated t statistic is compared with a threshold value based on the judgment formula of [Equation 28], and step S4 is performed.
At 605, the presence or absence of a digital watermark and the bit information as embedded information are determined based on the comparison result. In step S4606, results such as the presence / absence of a digital watermark and embedded information based on the determination result are output, and the process ends.
【0252】次に、図47の処理フローの各ステップに
ついて説明する。ステップS4701では、電子透かし
検出処理対象となる画像を入力する。次にステップS4
702において、入力画像について、電子透かしパター
ン1や電子透かしパターン2の検出を行なう。なお、こ
のフローでは2つの電子透かしパターンを適用する例を
説明するが、3つ以上の電子透かしパターンを適用する
場合には、それらの各電子透かしパターンの検出処理を
実行する。検出処理においては、各検出値をそれぞれ複
数個取得する。Next, each step of the processing flow of FIG. 47 will be described. In step S4701, an image to be a digital watermark detection processing target is input. Then step S4
At 702, the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are detected in the input image. Although this flow describes an example in which two digital watermark patterns are applied, when three or more digital watermark patterns are applied, detection processing of each of those digital watermark patterns is executed. In the detection process, a plurality of detection values are acquired.
【0253】ステップS4703では、電子透かし1と
電子透かし2の複数の検出値からそれぞれ独立に分散を
求め、2つの電子透かしの検出値の母分散を等しいと判
断して良いか検定する。すなわち、電子透かしパターン
1と電子透かしパターン2の各々について、予め定めら
れたn1,n2個以上の検出値データを取得して、電子透
かしパターン1と電子透かしパターン2の各検出値の分
散の類似度を判定し、電子透かしパターン1と電子透か
しパターン2の検出値の母分散が等しいと判定してよい
か否かを判定する。等しいと判定したときは前述の〔数
30〕を、等しくないと判定したときは〔数32〕を用
いてt統計量を求める。In step S4703, variances are independently obtained from a plurality of detection values of the digital watermark 1 and the digital watermark 2, and it is verified whether it is possible to determine that the mother variances of the detection values of the two digital watermarks are equal. That is, for each of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2, a predetermined value n 1 or n 2 or more of detection value data is acquired, and the detection values of the digital watermark pattern 1 and the digital watermark pattern 2 are dispersed. Of the digital watermark pattern 1 and the digital variance of the digital watermark pattern 2 are equal to each other. When it is determined that they are equal, the above-mentioned [Equation 30] is used, and when it is determined that they are not equal, [Equation 32] is used to obtain the t statistic.
【0254】母分散が等しいと判定したときは、ステッ
プS4704において、前述の〔数29〕を適用して検
出値の分散を求め、さらに、〔数30〕を適用してt統
計量を計算する。母分散が等しくないと判定したとき
は、ステップS4704において、前述の〔数31〕を
適用して検出値の分散を求め、さらに〔数32〕を適用
してt統計量を計算する。If it is determined that the population variances are equal, then in step S4704, the variance of the detected values is obtained by applying the above [Equation 29], and further, the [T] statistic is calculated by applying the [Equation 30]. . If it is determined that the population variances are not equal, then in step S4704, the variance of the detection values is obtained by applying the above [Formula 31], and the [Formula 32] is further applied to calculate the t statistic.
【0255】ステップS4705では、求めたt統計量
についての〔数28〕の判定式に基づく閾値との比較処
理を行ない、ステップS4706では、その比較結果に
基づいて電子透かしの有無や埋め込み情報としてのビッ
ト情報を判定する。ステップS4707では、判定結果
に基づく電子透かしの有無や埋め込み情報などの結果を
出力し、終了する。In step S4705, a comparison process is performed for the calculated t statistic with a threshold value based on the judgment formula of [Equation 28]. In step S4706, the presence / absence of a digital watermark and embedded information as embedded information Determine bit information. In step S4707, results such as the presence / absence of a digital watermark and embedded information based on the determination result are output, and the process ends.
【0256】なお、上記実施例では、1ビットの情報を
表現するために2つの電子透かしパターンを用いた場合
の標準化について以上述べてきたが、本発明の構成は、
2つの電子透かしパターンに限定されるものではなく、
3つ以上の場合には、母平均については一元配置法の分
散分析、母分散については分散の一様性の検定としてBa
rtlettの方法やHartleyの方法などが適用可能である。In the above embodiment, the standardization in the case of using two digital watermark patterns for expressing 1-bit information has been described above. However, the configuration of the present invention is as follows.
It is not limited to two digital watermark patterns,
In the case of three or more, Ba is used as a one-way analysis of variance for population mean and Ba as the test of variance uniformity for population variance.
The rtlett method and the Hartley method can be applied.
【0257】[システム構成]上述の実施例で述べた一
連の処理は、ハードウェア、またはソフトウェア、ある
いは両者の複合構成によって実行することが可能であ
る。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シ
ーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェア
に組み込まれたデータ処理装置内のメモリにインストー
ルして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な
汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行
させることが可能である。一連の処理をソフトウェアに
よって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプロ
グラムが、例えば汎用のコンピュータや1チップのマイ
クロコンピュータ等にインストールされる。図48は、
上述した一連の処理、具体的には、電子透かし埋め込
み、検出の少なくともいずれかの処理を実行する装置の
システム構成例を示している。[System Configuration] The series of processes described in the above embodiments can be executed by hardware, software, or a composite configuration of both. When executing the processing by software, the program in which the processing sequence is recorded is installed in the memory in the data processing device incorporated in the dedicated hardware and executed, or a general-purpose computer capable of executing various kinds of processing is executed. It is possible to install and run the program. When the series of processes is performed by software, the program forming the software is installed in, for example, a general-purpose computer or a one-chip microcomputer. FIG. 48 shows
An example of a system configuration of an apparatus that executes the series of processes described above, specifically, at least one of the digital watermark embedding and the detection, is shown.
【0258】システムは、CPU(Central Processing
Unit)4802を有する。CPU(Central Processing U
nit)4802は、各種アプリケーションプログラムや、
OS(Operating System)を実際に実行する。ROM
(Read-Only-Memory)4803は、CPU4802が実
行するプログラム、あるいは演算パラメータとしての固
定データを格納する。RAM(Random Access Memory)
4804は、CPU4802の処理において実行される
プログラム、およびプログラム処理において適宜変化す
るパラメータの格納エリア、ワーク領域として使用され
る。CPU4802、ROM4803、RAM480
4、およびハードディスク4805はバス4801によ
って接続されており、相互にデータ転送が実行可能であ
る。さらに入出力インタフェース4811に接続された
各種入出力装置とのデータ転送が可能となっている。The system is a CPU (Central Processing).
Unit) 4802. CPU (Central Processing U
(nit) 4802 is for various application programs,
An OS (Operating System) is actually executed. ROM
A (Read-Only-Memory) 4803 stores a program executed by the CPU 4802 or fixed data as a calculation parameter. RAM (Random Access Memory)
Reference numeral 4804 is used as a storage area and a work area for programs executed in the processing of the CPU 4802 and parameters that change appropriately in the program processing. CPU4802, ROM4803, RAM480
4 and the hard disk 4805 are connected by a bus 4801, and data transfer can be executed mutually. Further, data transfer with various input / output devices connected to the input / output interface 4811 is possible.
【0259】キーボード4812、マウス4813はC
PU4802に各種の指令を入力するためにユーザによ
り操作され、コマンド入力データ入力などの際にユーザ
によって操作され、キーボードマウスコントローラ48
14介して入力される。The keyboard 4812 and mouse 4813 are C
It is operated by the user to input various commands to the PU 4802, and is operated by the user when inputting command input data.
14 is input.
【0260】ドライブ4809は、フロッピー(登録商
標)ディスク、CD−ROM(Compact Disc ReadOnly M
emory),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Digi
tal Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリな
どのリムーバブル記録媒体4810の記録再生を実行す
るドライブであり、各リムーバブル記録媒体4810か
らのプログラムまたはデータ再生、リムーバブル記録媒
体4810に対するプログラムまたはデータ格納を実行
する。The drive 4809 is a floppy (registered trademark) disk or CD-ROM (Compact Disc ReadOnly M).
emory), MO (Magneto optical) disc, DVD (Digi
tal Versatile Disc), a magnetic disk, a semiconductor memory, and the like, which is a drive that executes recording / reproduction of the removable recording medium 4810, and executes a program or data reproduction from each removable recording medium 4810 and a program or data storage in the removable recording medium 4810. .
【0261】CPU4802は、入出力インタフェース
4811を介して、キーボード4812やマウス481
3等を介して指令が入力されると、入力にしたがって、
ROM(Read Only Memory)4803に格納されているプ
ログラムを実行する。The CPU 4802 has a keyboard 4812 and a mouse 481 via the input / output interface 4811.
When a command is input via 3 etc., according to the input,
A program stored in a ROM (Read Only Memory) 4803 is executed.
【0262】上述の実施例における電子透かしの埋め込
み対象となる画像、あるいは検出対象となる画像は、入
力部4807に接続されたカメラ4871他の入力機
器、例えばスキャナ等のデータ入力装置、あるいはドラ
イブ4809に接続されたフロッピーディスク、CD−
ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magnet
o optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Dis
c)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記
録媒体4810から入力可能である。なお、本システム
は音声データの入力もマイク4872を介して可能な構
成である。さらに、通信部4808を介して受信するデ
ータを電子透かしの埋め込み対象とする画像データ、あ
るいは検出対象となる画像データとして処理することも
可能である。The image to be embedded in the digital watermark or the image to be detected in the above-described embodiment is input to the input unit 4807 such as a camera 4871 or other input device such as a data input device such as a scanner or a drive 4809. Floppy disk, CD- connected to
ROM (Compact Disc Read Only Memory), MO (Magnet
o optical) disk, DVD (Digital Versatile Dis)
c), a removable recording medium 4810 such as a magnetic disk or a semiconductor memory. Note that this system has a configuration in which voice data can also be input via the microphone 4872. Further, the data received via the communication unit 4808 can be processed as image data to be embedded in the digital watermark or image data to be detected.
【0263】CPU4802は、ROM格納プログラム
に限らず、ハードディスク4805に格納されているプ
ログラム、衛星若しくはネットワークから転送され、通
信部4808で受信されてハードディスク4805にイ
ンストールされたプログラム、またはドライブ4809
に装着されたリムーバブル記録媒体4810から読み出
されてハードディスク4805にインストールされたプ
ログラムを、RAM(Random Access Memory)4804に
ロードして実行することも可能である。The CPU 4802 is not limited to the ROM storage program, but the program stored in the hard disk 4805, the program transferred from the satellite or the network, received by the communication unit 4808 and installed in the hard disk 4805, or the drive 4809.
It is also possible to load the program read from the removable recording medium 4810 mounted on the hard disk 4805 and installed in the hard disk 4805 into the RAM (Random Access Memory) 4804 and execute the program.
【0264】図48に示す構成を持つシステムにおい
て、CPU4802は、上述した各実施例にしたがった
処理、あるいは上述したブロック図、フローチャートに
従って行われる処理を行う。そして、CPU4802
は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力イ
ンタフェース4811を介して、LCD(Liquid Crysta
lDisplay)やCRTなどの表示装置4861、スピーカ
4862に対して出力部4806を介して出力する。ま
た、処理データは通信部4808からの送信、さらに
は、ハードディスク4805等の記録媒体に対する格納
処理が可能である。In the system having the configuration shown in FIG. 48, the CPU 4802 performs the processing according to each of the above-described embodiments or the processing performed according to the above-described block diagram and flowchart. And the CPU4802
Displays the processing result as needed, for example, via an input / output interface 4811 to an LCD (Liquid Crysta
It outputs to a display device 4861 such as a lDisplay) or a CRT and a speaker 4862 via an output unit 4806. Further, the processed data can be transmitted from the communication unit 4808 and further stored in a recording medium such as the hard disk 4805.
【0265】各種処理の実行プログラムは、システムに
内蔵されている記録媒体としてのハードディスク480
5やROM4803に予め記録しておくことができる。
あるいは、プログラムはフロッピーディスク、CD−R
OM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto
optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、
磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒
体4810に、一時的あるいは永続的に格納(記録)し
ておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体
4810は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提
供することができる。Execution programs for various processes are stored in the hard disk 480 as a recording medium built in the system.
5 or the ROM 4803 can be recorded in advance.
Alternatively, the program is a floppy disk, CD-R
OM (Compact Disc Read Only Memory), MO (Magneto
optical) disc, DVD (Digital Versatile Disc),
It can be stored (recorded) in a removable recording medium 4810 such as a magnetic disk or a semiconductor memory temporarily or permanently. Such removable recording medium 4810 can be provided as so-called package software.
【0266】なお、プログラムは、上述したようなリム
ーバブル記録媒体4810からコンピュータにインスト
ールする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星
放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送
したり、LAN(Local AreaNetwork)、インターネット
といったネットワークを介して、コンピュータに有線で
転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されて
くるプログラムを、通信部4808で受信し、内蔵する
ハードディスク4805にインストールすることができ
る。The program is installed in the computer from the removable recording medium 4810 as described above, and is also wirelessly transferred from the download site to the computer via an artificial satellite for digital satellite broadcasting or LAN (Local Area Network). ), By wire transfer to a computer via a network such as the Internet, and in the computer, the program transferred in this way can be received by the communication unit 4808 and installed in the built-in hard disk 4805.
【0267】ここで、本明細書において、コンピュータ
に各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処
理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載され
た順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あ
るいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるい
はオブジェクトによる処理)も含むものである。Here, in the present specification, the processing steps for writing a program for causing a computer to perform various kinds of processing do not necessarily have to be processed in time series in the order described in the flow chart, but in parallel. Alternatively, it also includes processes that are executed individually (for example, parallel processes or processes by objects).
【0268】また、プログラムは、1つのコンピュータ
により処理されるものであっても良いし、複数のコンピ
ュータによって分散処理されるものであっても良い。さ
らに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて
実行されるものであっても良い。Further, the program may be processed by one computer or may be processed in a distributed manner by a plurality of computers. Further, the program may be transferred to a remote computer and executed.
【0269】以上、特定の実施例を参照しながら、本発
明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成
し得ることは自明である。例えば、以上の説明では電子
透かしパターンを埋め込む領域を画像そのものである画
像領域としてきたが、本手法は画像領域のみでなく、画
像の周波数領域にも適応できる。つまり、DCT(Discr
ete Cosine Transform)やDFT(Discrete Fourier Tra
nsform)そしてウェーブレット変換(Wavelets Transfor
m)などによって得られる周波数領域の信号、さらにDF
Tであれば、その振幅スペクトルや位相スペクトルにも
適用可能である。The present invention has been described in detail above with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiments without departing from the scope of the present invention. For example, in the above description, the area in which the digital watermark pattern is embedded is the image area that is the image itself, but this method can be applied not only to the image area but also to the frequency area of the image. That is, DCT (Discr
ete Cosine Transform) and DFT (Discrete Fourier Tra)
nsform) and Wavelets Transfor
m) and other signals in the frequency domain, and DF
If it is T, it can be applied to its amplitude spectrum and phase spectrum.
【0270】また、実施例では、電子透かしの埋め込
み、検出処理対象として画像信号について説明してきた
が、本発明の構成は、これらの特定の画像信号に限定さ
れず、電子透かし埋め込み処理の実行される可能性のあ
る音声信号、各種データ信号に対して適用可能である。
すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたので
あり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨
を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の
欄を参酌すべきである。In the embodiment, the image signal has been described as a target of digital watermark embedding and detection processing, but the configuration of the present invention is not limited to these specific image signals, and digital watermark embedding processing is executed. The present invention can be applied to voice signals and various data signals that are likely to occur.
That is, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and should not be limitedly interpreted. In order to determine the gist of the present invention, the section of the claims described at the beginning should be taken into consideration.
【0271】なお、明細書に記載された各種の処理は、
記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実
行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあ
るいは個別に実行されてもよい。また、本明細書におい
てシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、
各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。The various processes described in the specification are
The processing may be executed not only in time series according to the description, but also in parallel or individually according to the processing capability of the device that executes the processing or the need. Further, the system in the present specification is a logical set configuration of a plurality of devices,
The devices of the respective configurations are not limited to being in the same housing.
【0272】[0272]
【発明の効果】以上、説明してきた本発明の構成によれ
ば、以下に説明する様々な効果が得られる。まず、本発
明は、ビット情報を表現するのに複数の電子透かしパタ
ーンを用い複数の電子透かしの差分検出によってビット
情報取得を行なう構成とし、検出値をそのまま統計量と
して用いるのではなく、複数の電子透かしの検出値の平
均の差を利用することにより、検出値の標準化が行な
え、検出結果を統一的に評価することが可能となる。According to the configuration of the present invention described above, various effects described below can be obtained. First, according to the present invention, a plurality of digital watermark patterns are used to represent bit information, and bit information is acquired by detecting differences in a plurality of digital watermarks. By utilizing the difference between the averages of the digital watermark detection values, the detection values can be standardized and the detection results can be evaluated in a unified manner.
【0273】さらに、本発明の構成によれば、ビット情
報を表現するのに複数の電子透かしパターンを用い複数
の電子透かしの差分検出によってビット情報取得を行な
い、標準化して得られる統計量を利用して、電子透かし
の埋め込みの有無や埋め込まれているときのビット情報
を判別する構成としたので、様々な種類、すなわち検出
値のばらつきが様々な態様で発生する各種の画像に対し
て、false positiveやfalse negativeの確率を低減させ
ることが可能となる。Further, according to the configuration of the present invention, a plurality of digital watermark patterns are used to represent bit information, bit information is acquired by difference detection of a plurality of digital watermarks, and a statistical amount obtained by standardization is used. Then, since it is configured to determine whether or not the digital watermark is embedded and the bit information when the digital watermark is embedded, it is false for various types of images, that is, for various images in which variations in detected values occur in various modes. It is possible to reduce the probability of positive or false negative.
【0274】さらに、本発明の構成によれば、ビット情
報を表現するのに複数の電子透かしパターンを用い複数
の電子透かしの差分検出によってビット情報取得を行な
い、ビット情報の判定の際の標準化処理において利用す
る統計量を、自由度が定まればその分布が一意に定まる
t統計量を用いる構成としたので、電子透かし検出にお
けるfalse positiveやfalse negativeの確率を所望の値
に近づけることが容易になる。Further, according to the configuration of the present invention, a plurality of digital watermark patterns are used to express bit information, bit information is acquired by difference detection of a plurality of digital watermarks, and standardization processing is performed when determining bit information. Since the t-statistic whose distribution is uniquely determined if the degree of freedom is determined is used as the statistic used in, the probability of false positive or false negative in digital watermark detection can be easily brought close to a desired value. Become.
【0275】さらに、本発明の構成によれば、ビット情
報を表現するのに複数の電子透かしパターンを用い複数
の電子透かしの差分検出によってビット情報取得を行な
い、ビット情報の判定の際の標準化処理において利用す
るt統計量を求める際、複数の電子透かしの検出値の分
散の類似性に従って、t統計量とその分布を可変的に設
定する構成としたので、複数の電子透かしパターンの検
出値の母集団に応じた高精度な電子透かし情報判定処理
が可能となる。Further, according to the configuration of the present invention, a plurality of digital watermark patterns are used to express bit information, bit information is acquired by difference detection of a plurality of digital watermarks, and standardization processing is performed when determining bit information. Since the t statistic and its distribution are variably set according to the similarity of the variances of the detected values of a plurality of digital watermarks when calculating the t statistic used in Highly accurate digital watermark information determination processing according to the population becomes possible.
【図1】元画像と電子透かしパターン、電子透かし埋め
込み画像と電子透かしパターンの内積値の相対頻度分布
を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a relative frequency distribution of inner product values of an original image and a digital watermark pattern, and a digital watermark embedded image and a digital watermark pattern.
【図2】電子透かしの有無の判別基準を説明する図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating criteria for determining the presence or absence of a digital watermark.
【図3】電子透かしの検出に適用される閾値(th)を
説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a threshold value (th) applied to detection of a digital watermark.
【図4】確率pFPとpFNが小さい場合の閾値(th)を
説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a threshold value (th) when the probabilities p FP and p FN are small.
【図5】複数の電子透かしパターンの画像への埋め込み
処理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a process of embedding a plurality of digital watermark patterns in an image.
【図6】元画像の小領域への分割を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating division of an original image into small areas.
【図7】同一情報ビットの複数小領域への割り当てを説
明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating allocation of the same information bit to a plurality of small areas.
【図8】電子透かしパターンによるビット情報埋め込
み、検出処理について説明する図である。FIG. 8 is a diagram for describing bit information embedding and detection processing using a digital watermark pattern.
【図9】複数の電子透かしパターンによるビット情報埋
め込み、検出処理について説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating bit information embedding and detection processing using a plurality of digital watermark patterns.
【図10】電子透かし埋め込み処理装置について説明す
る図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a digital watermark embedding processing device.
【図11】電子透かし検出処理装置の処理について説明
する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a process of a digital watermark detection processing device.
【図12】電子透かし検出処理装置における複数の電子
透かし検出によるビット情報取得処理について説明する
図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a bit information acquisition process by detecting a plurality of digital watermarks in a digital watermark detection processing device.
【図13】元画像に対する電子透かし検出値のばらつき
(分散)について説明する図である。FIG. 13 is a diagram illustrating variation (dispersion) of digital watermark detection values with respect to an original image.
【図14】元画像の小領域への分割処理について説明す
る図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a division process of an original image into small regions.
【図15】電子透かし検出値のばらつき(分散)につい
て説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating variation (dispersion) of digital watermark detection values.
【図16】電子透かし検出値のばらつき(分散)の大小
の標準化処理について説明する図である。FIG. 16 is a diagram illustrating standardization processing for varying the magnitude (variance) of digital watermark detection values.
【図17】電子透かし検出値のばらつき(分散)の複数
フレームをセットにした標準化処理について説明する図
である。FIG. 17 is a diagram illustrating standardization processing in which a plurality of frames of variations (dispersions) in digital watermark detection values are set.
【図18】電子透かし検出処理装置における複数の電子
透かし検出によるビット情報取得処理における問題点を
説明する図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a problem in a bit information acquisition process by detecting a plurality of digital watermarks in a digital watermark detection processing device.
【図19】複数の電子透かし検出値の分散が小さな場合
と大きな場合の問題点について説明する図である。FIG. 19 is a diagram for describing problems when the variance of a plurality of digital watermark detection values is small and when the variance is large.
【図20】複数の電子透かし検出値の分散が異なる場合
の問題点について説明する図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a problem when the variances of a plurality of digital watermark detection values are different.
【図21】本発明の電子透かし検出処理の概要について
説明する図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an outline of digital watermark detection processing according to the present invention.
【図22】複数の電子透かしの差分値の分布について説
明する図である。FIG. 22 is a diagram illustrating distribution of difference values of a plurality of digital watermarks.
【図23】本発明の構成における複数の電子透かしの検
出値差分を用いたビット情報の表現方法の一態様を説明
する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating an aspect of a method of expressing bit information using detected value differences of a plurality of digital watermarks in the configuration of the present invention.
【図24】本発明の構成における複数の電子透かしの検
出値差分を用いたビット情報の表現方法の一態様を説明
する図である。FIG. 24 is a diagram illustrating an aspect of a method of expressing bit information using detected value differences of a plurality of digital watermarks in the configuration of the present invention.
【図25】本発明の構成における複数の電子透かしの検
出値差分を用いたビット情報の表現方法の一態様を説明
する図である。[Fig. 25] Fig. 25 is a diagram illustrating an aspect of a method of expressing bit information using detected value differences of a plurality of digital watermarks in the configuration of the present invention.
【図26】本発明の構成における複数の電子透かしの検
出値差分を用いたビット情報の表現方法の一態様を説明
する図である。[Fig. 26] Fig. 26 is a diagram for describing one aspect of a method of expressing bit information using detected value differences of a plurality of digital watermarks in the configuration of the present invention.
【図27】本発明の構成において3つの電子透かしの検
出値差分を用いたビット情報の表現方法を説明する図で
ある。[Fig. 27] Fig. 27 is a diagram illustrating a method of expressing bit information using detected value differences of three digital watermarks in the configuration of the present invention.
【図28】本発明の構成において3つの電子透かしの検
出値差分を用いたビット情報の表現方法を説明する図で
ある。[Fig. 28] Fig. 28 is a diagram for describing a method of expressing bit information using three digital watermark detection value differences in the configuration of the present invention.
【図29】電子透かし埋め込み処理装置の構成を示す図
である。FIG. 29 is a diagram showing a configuration of a digital watermark embedding processing device.
【図30】電子透かし埋め込み処理装置において実行可
能な、電子透かし埋め込み強度の割り振り処理の一態様
を説明する図である。[Fig. 30] Fig. 30 is a diagram for describing one aspect of a process of allocating a digital watermark embedding strength, which can be executed in a digital watermark embedding processing device.
【図31】電子透かし埋め込み処理装置において実行可
能な、電子透かし埋め込み強度の割り振り処理の一態様
を説明する図である。[Fig. 31] Fig. 31 is a diagram for describing an aspect of a digital watermark embedding strength allocation process that can be executed by a digital watermark embedding processing device.
【図32】電子透かし埋め込み処理装置において実行可
能な、電子透かし埋め込み強度の割り振り処理の一態様
を説明する図である。[Fig. 32] Fig. 32 is a diagram for describing an aspect of a digital watermark embedding strength allocation process that can be executed by a digital watermark embedding processing device.
【図33】電子透かし埋め込み処理装置において実行可
能な、電子透かし埋め込み強度の割り振り処理の一態様
を説明する図である。[Fig. 33] Fig. 33 is a diagram for describing an aspect of the allocation process of the digital watermark embedding strength that can be executed by the digital watermark embedding processing device.
【図34】電子透かし埋め込み処理の処理フローを示す
図である。FIG. 34 is a diagram showing a processing flow of digital watermark embedding processing.
【図35】画像分析に基づく電子透かし埋め込み処理を
説明する図である。FIG. 35 is a diagram illustrating a digital watermark embedding process based on image analysis.
【図36】本発明の画像分析に基づく電子透かし埋め込
み処理の処理フローを示す図である。FIG. 36 is a diagram showing a processing flow of digital watermark embedding processing based on image analysis of the present invention.
【図37】本発明の電子透かし検出処理装置の構成を示
す図である。FIG. 37 is a diagram showing a configuration of a digital watermark detection processing apparatus of the present invention.
【図38】本発明の電子透かし検出処理の処理フローを
示す図である。FIG. 38 is a diagram showing a processing flow of digital watermark detection processing of the present invention.
【図39】複数の電子透かしの検出値の差の標準化の分
布を説明する図である。FIG. 39 is a diagram illustrating a standardized distribution of differences between detection values of a plurality of digital watermarks.
【図40】本発明の電子透かし検出処理装置の構成を示
す図である。FIG. 40 is a diagram showing a configuration of a digital watermark detection processing apparatus of the present invention.
【図41】本発明の電子透かし検出処理の処理フローを
示す図である。FIG. 41 is a diagram showing a processing flow of digital watermark detection processing of the present invention.
【図42】複数の電子透かしの検出値の分散が共に小さ
いときの標準化処理例を説明する図である。[Fig. 42] Fig. 42 is a diagram for describing an example of standardization processing when the variances of detected values of a plurality of digital watermarks are both small.
【図43】複数の電子透かしの検出値の分散が共に大き
いときの標準化処理例を説明する図である。[Fig. 43] Fig. 43 is a diagram for describing an example of standardization processing when the variances of detected values of a plurality of digital watermarks are both large.
【図44】複数の電子透かしの検出値の分散が大きいも
のと小さいものとの組み合わせときの標準化処理例を説
明する図である。[Fig. 44] Fig. 44 is a diagram for describing an example of standardization processing when combinations of a plurality of detected values of a plurality of digital watermarks having a large variance and a small variance are combined.
【図45】複数の電子透かしの検出値の分散が小さいも
のと大きいものとの組み合わせときの標準化処理例を説
明する図である。[Fig. 45] Fig. 45 is a diagram for describing an example of standardization processing when combinations of small and large variances of detection values of a plurality of digital watermarks are combined.
【図46】本発明の電子透かし検出処理の処理フローを
示す図である。FIG. 46 is a diagram showing a processing flow of digital watermark detection processing of the present invention.
【図47】本発明の電子透かし検出処理の処理フローを
示す図である。FIG. 47 is a diagram showing a processing flow of digital watermark detection processing of the present invention.
【図48】電子透かしの埋め込みまたは検出の少なくと
もいずれかの処理を実行するシステム構成例を示す図で
ある。[Fig. 48] Fig. 48 is a diagram illustrating an example of a system configuration that executes at least one of a process of embedding and detecting a digital watermark.
1001 元画像 1002 埋め込み情報 1003 電子透かしパターン生成キー記憶部 1004 電子透かしパターン生成部 1005 電子透かしパターン埋め込み部 1006 電子透かし埋め込み画像 1101 検出対象画像 1102 電子透かしパターン生成キー記憶部 1103 電子透かしパターン生成部 1104 検出部 1105 検出情報 2001 元画像 2002 埋め込み情報 2003 電子透かしパターン生成キー記憶部 2004 電子透かしパターン生成部 2005 電子透かし検出部 2006 電子透かしパターン埋め込み部 2007 電子透かし埋め込み画像 3001 検出対象画像 3002 電子透かしパターン生成キー記憶部 3003 電子透かしパターン生成部 3004 検出部 3005 検出情報 3011 電子透かし検出値取得部 3012 検出値差分取得部 3013 検出値差分判定部 4001 検出対象画像 4002 電子透かしパターン生成キー記憶部 4003 電子透かしパターン生成部 4004 検出部 4005 検出情報 4011 電子透かし検出値取得部 4012 検出値標準化処理部 4013 検出値差分判定部 4021 分散比較部 4022 t統計量算出部 4802 CPU 4803 ROM 4804 RAM 4805 ハードディスク 4806 出力部 4807 入力部 4808 通信部 4809 ドライブ 4810 リムーバブル記録媒体 4812 キーボード 4813 マウス 4814 キーボードマウスコントローラ 4861 表示装置 4862 スピーカ 4871 カメラ 4872 マイク 1001 original image 1002 Embedded information 1003 digital watermark pattern generation key storage unit 1004 Digital Watermark Pattern Generation Unit 1005 Digital watermark pattern embedding unit 1006 Digital watermark embedded image 1101 Detection target image 1102 electronic watermark pattern generation key storage unit 1103 Digital Watermark Pattern Generation Unit 1104 Detection unit 1105 Detection information 2001 original image 2002 Embedded information 2003 Digital Watermark Pattern Generation Key Storage Unit 2004 Digital Watermark Pattern Generation Unit 2005 Digital Watermark Detection Unit 2006 Digital watermark pattern embedding unit 2007 Digital watermark embedded image 3001 Detection target image 3002 Digital Watermark Pattern Generation Key Storage Unit 3003 Digital Watermark Pattern Generation Unit 3004 Detector 3005 Detection information 3011 Digital Watermark Detection Value Acquisition Unit 3012 Detection value difference acquisition unit 3013 detection value difference determination unit 4001 detection target image 4002 Digital Watermark Pattern Generation Key Storage Unit 4003 Digital Watermark Pattern Generation Unit 4004 detector 4005 detection information 4011 Digital Watermark Detection Value Acquisition Unit 4012 Detection value standardization processing unit 4013 detection value difference determination unit 4021 variance comparison unit 4022 t statistic calculator 4802 CPU 4803 ROM 4804 RAM 4805 hard disk 4806 Output unit 4807 Input section 4808 Communication unit 4809 drive 4810 removable recording medium 4812 keyboard 4813 mouse 4814 keyboard mouse controller 4861 display device 4862 speaker 4871 camera 4872 microphone
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 祐樹 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 相馬 俊一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5B057 CA12 CA16 CB12 CB16 CC01 CE08 CH08 5C063 AB05 CA23 CA29 CA36 DA07 DA13 DB09 5C076 AA14 BA06 5C077 LL14 NP01 PP23 PP43 PP47 PQ19 PQ20 TT06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yuki Matsumura 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation (72) Inventor Shunichi Soma 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Soni -Inside the corporation F term (reference) 5B057 CA12 CA16 CB12 CB16 CC01 CE08 CH08 5C063 AB05 CA23 CA29 CA36 DA07 DA13 DB09 5C076 AA14 BA06 5C077 LL14 NP01 PP23 PP43 PP47 PQ19 PQ20 TT06
Claims (11)
子透かし検出処理装置であり、 電子透かしパターン検出処理対象である入力画像に対し
て、複数の電子透かしパターン各々の検出処理を実行
し、各電子透かしパターン各々についての複数の検出値
を取得する電子透かしパターン検出値取得手段と、 前記電子透かしパターン検出値取得手段の取得した各パ
ターン個々の複数の検出値に基づいて、各電子透かしパ
ターンの検出値差分の標準化処理を実行し、該標準化処
理の結果として算出される標準化値を取得する標準化処
理手段と、 前記標準化処理手段において取得した標準化値と閾値と
の比較処理に基づいて埋め込み電子透かし情報を取得す
る電子透かし埋め込みパターン判定手段と、 を有することを特徴とする電子透かし検出処理装置。1. A digital watermark detection processing apparatus for executing digital watermark pattern detection processing, wherein detection processing of each of a plurality of digital watermark patterns is performed on an input image which is the target of digital watermark pattern detection processing, and each digital watermark pattern is detected. Digital watermark pattern detection value acquisition means for acquiring a plurality of detection values for each watermark pattern, and detection of each digital watermark pattern based on a plurality of detection values of each pattern acquired by the digital watermark pattern detection value acquisition means A standardization processing unit that executes standardization processing of the value difference and acquires a standardized value calculated as a result of the standardization processing; and embedded digital watermark information based on the comparison processing of the standardized value and the threshold acquired by the standardization processing unit. Digital watermark embedding pattern determining means for acquiring apparatus.
ターン個々の複数の検出値に基づく分散を比較する分散
比較部と、 前記分散比較部の出力に基づいて標準化値としてのt統
計量を算出するt統計量算出部とを有し、 前記電子透かし埋め込みパターン判定手段は、前記t統
計量と閾値との比較処理に基づいて埋め込み電子透かし
情報を取得する構成であることを特徴とする請求項1に
記載の電子透かし検出処理装置。2. The standardization processing means compares a variance based on a plurality of detection values of each pattern acquired by the digital watermark pattern detection value acquisition means with each other, and based on an output of the dispersion comparison part. And a t statistic calculating unit that calculates a t statistic as a standardized value, wherein the digital watermark embedding pattern determination unit acquires embedded digital watermark information based on a comparison process between the t statistic and a threshold value. The electronic watermark detection processing device according to claim 1, wherein
ターン各々の複数の検出値に基づく分散を比較する分散
比較部と、 前記分散比較部の出力に基づいてt統計量とt分布を算
出するt統計量算出部とを有し、 前記電子透かし埋め込みパターン判定手段は、前記t統
計量と、t分布に基づいて定めた閾値との比較処理に基
づいて埋め込み電子透かし情報を取得する構成であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の電子透かし検出処理装
置。3. The standardization processing means compares a variance based on a plurality of detection values of each pattern acquired by the digital watermark pattern detection value acquisition means with each other, and based on an output of the dispersion comparison part. The electronic watermark embedding pattern determination means includes a t statistic and a t statistic calculating unit that calculates a t distribution, and the digital watermark embedding pattern determination unit embeds the t statistic and a threshold value determined based on the t distribution. The digital watermark detection processing device according to claim 1, wherein the digital watermark detection processing device is configured to acquire digital watermark information.
較部の出力に基づくt統計量算出処理を実行する構成で
あることを特徴とする請求項1に記載の電子透かし検出
処理装置。4. The standardization processing means is configured to apply a predetermined t statistic calculation formula to execute a t statistic calculation process based on the output of the variance comparison unit. Item 2. The electronic watermark detection processing device according to Item 1.
が等しい場合と、異なる場合とに応じて、異なるt統計
量算出式を適用して、前記分散比較部の出力に基づくt
統計量算出処理を実行する構成であることを特徴とする
請求項1に記載の電子透かし検出処理装置。5. The standardization processing means applies different t statistic calculation formulas depending on whether a plurality of variances based on detection values of a plurality of digital watermark patterns are equal or different, and the variance comparison is performed. Based on the output of the department
The electronic watermark detection processing device according to claim 1, wherein the electronic watermark detection processing device is configured to execute a statistic calculation process.
子透かし検出処理方法であり、 電子透かしパターン検出処理対象である入力画像に対し
て、複数の電子透かしパターン各々の検出処理を実行
し、各電子透かしパターン各々についての複数の検出値
を取得する電子透かしパターン検出値取得ステップと、 前記電子透かしパターン検出値取得ステップにおいて取
得した各パターン各々の複数の検出値に基づいて、各電
子透かしパターンの検出値差分の標準化処理を実行し、
該標準化処理の結果として算出される標準化値を取得す
る標準化処理ステップと、 前記標準化処理ステップにおいて取得した標準化値と閾
値との比較処理に基づいて埋め込み電子透かし情報を取
得する電子透かし埋め込みパターン判定ステップと、 を有することを特徴とする電子透かし検出処理方法。6. A digital watermark detection processing method for executing digital watermark pattern detection processing, wherein detection processing for each of a plurality of digital watermark patterns is performed on an input image which is the target of digital watermark pattern detection processing, and each digital watermark pattern is detected. A digital watermark pattern detection value acquisition step of acquiring a plurality of detection values for each watermark pattern, and detection of each digital watermark pattern based on the plurality of detection values of each pattern acquired in the digital watermark pattern detection value acquisition step Perform standardization of value differences,
A standardization processing step of acquiring a standardized value calculated as a result of the standardization processing, and a digital watermark embedding pattern determination step of acquiring embedded digital watermark information based on the comparison processing of the standardized value acquired in the standardization processing step and a threshold value. And a digital watermark detection processing method comprising:
得した各パターン個々の複数の検出値に基づく分散を比
較する分散比較ステップと、 前記分散比較ステップにおける出力に基づいて標準化値
としてのt統計量を算出するt統計量算出ステップとを
有し、 前記電子透かし埋め込みパターン判定ステップは、前記
t統計量と閾値との比較処理に基づいて埋め込み電子透
かし情報を取得することを特徴とする請求項6に記載の
電子透かし検出処理方法。7. The standardization processing step is based on a variance comparison step of comparing variances based on a plurality of detection values of each pattern acquired in the digital watermark pattern detection value acquisition step, and based on an output in the variance comparison step. A t-statistic calculation step of calculating a t-statistic as a standardized value, wherein the digital watermark embedding pattern determination step acquires embedded digital watermark information based on a comparison process between the t-statistic and a threshold. The electronic watermark detection processing method according to claim 6.
得した各パターン個々の複数の検出値に基づく分散を比
較する分散比較ステップと、 前記分散比較ステップにおける出力に基づいてt統計量
とt分布を算出するt統計量算出ステップとを有し、 前記電子透かし埋め込みパターン判定ステップは、前記
t統計量と、t分布に基づいて定めた閾値との比較処理
に基づいて埋め込み電子透かし情報を取得することを特
徴とする請求項6に記載の電子透かし検出処理方法。8. The standardization processing step is based on a variance comparison step of comparing variances based on a plurality of detection values of each pattern acquired in the digital watermark pattern detection value acquisition step, and based on an output in the variance comparison step. and a t statistic calculating step of calculating a t distribution, wherein the digital watermark embedding pattern determining step includes embedding based on a comparison process between the t statistic and a threshold determined based on the t distribution. The digital watermark detection processing method according to claim 6, wherein digital watermark information is acquired.
較部の出力に基づくt統計量算出処理を実行することを
特徴とする請求項6に記載の電子透かし検出処理方法。9. The standardization processing step applies a predetermined t statistic calculation formula to execute a t statistic calculation process based on the output of the variance comparison unit. The described digital watermark detection processing method.
が等しい場合と、異なる場合とに応じて、異なるt統計
量算出式を適用して、前記分散比較部の出力に基づくt
統計量算出処理を実行することを特徴とする請求項6に
記載の電子透かし検出処理方法。10. The standardization processing step applies different t statistic calculation formulas depending on whether a plurality of variances based on detected values of a plurality of digital watermark patterns are equal or different, and the variance comparison is performed. Based on the output of the department
7. The digital watermark detection processing method according to claim 6, wherein a statistical amount calculation process is executed.
ータ・システム上で実行せしめるプログラムであって、 電子透かしパターン検出処理対象である入力画像に対し
て、複数の電子透かしパターン各々の検出処理を実行
し、各電子透かしパターン各々についての複数の検出値
を取得する電子透かしパターン検出値取得ステップと、 前記電子透かしパターン検出値取得ステップにおいて取
得した各パターン各々の複数の検出値に基づいて、各電
子透かしパターンの検出値差分の標準化処理を実行し、
該標準化処理の結果として算出される標準化値を取得す
る標準化処理ステップと、 前記標準化処理ステップにおいて取得した標準化値と閾
値との比較処理に基づいて埋め込み電子透かし情報を取
得する電子透かし埋め込みパターン判定ステップと、 を有することを特徴とするプログラム。11. A program for executing a digital watermark pattern detection process on a computer system, wherein the detection process of each of a plurality of digital watermark patterns is executed on an input image which is a target of the digital watermark pattern detection process. A digital watermark pattern detection value acquisition step of acquiring a plurality of detection values for each digital watermark pattern, and a digital watermark pattern based on the plurality of detection values of each pattern acquired in the digital watermark pattern detection value acquisition step Execute the standardization process of the detection value difference of
A standardization processing step of acquiring a standardized value calculated as a result of the standardization processing, and a digital watermark embedding pattern determination step of acquiring embedded digital watermark information based on a comparison processing of the standardized value acquired in the standardization processing step and a threshold value. And a program having:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210576A JP2003032469A (en) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | Digital watermark detection processing device, digital watermark detection processing method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210576A JP2003032469A (en) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | Digital watermark detection processing device, digital watermark detection processing method, and program |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003032469A true JP2003032469A (en) | 2003-01-31 |
Family
ID=19046027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001210576A Pending JP2003032469A (en) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | Digital watermark detection processing device, digital watermark detection processing method, and program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003032469A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7577843B2 (en) | 2003-12-02 | 2009-08-18 | Hitachi, Ltd. | System and method for controlling contents by plurality of pieces of control information |
| CN108924382A (en) * | 2018-08-28 | 2018-11-30 | 信阳师范学院 | Digital watermark detection device and method |
-
2001
- 2001-07-11 JP JP2001210576A patent/JP2003032469A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7577843B2 (en) | 2003-12-02 | 2009-08-18 | Hitachi, Ltd. | System and method for controlling contents by plurality of pieces of control information |
| CN108924382A (en) * | 2018-08-28 | 2018-11-30 | 信阳师范学院 | Digital watermark detection device and method |
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