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JP2000350007A - Digital watermarking method, digital watermarking device, and recording medium - Google Patents

Digital watermarking method, digital watermarking device, and recording medium

Info

Publication number
JP2000350007A
JP2000350007A JP11156963A JP15696399A JP2000350007A JP 2000350007 A JP2000350007 A JP 2000350007A JP 11156963 A JP11156963 A JP 11156963A JP 15696399 A JP15696399 A JP 15696399A JP 2000350007 A JP2000350007 A JP 2000350007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rectangle
information
rectangles
digital
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11156963A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tei Abe
悌 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP11156963A priority Critical patent/JP2000350007A/en
Publication of JP2000350007A publication Critical patent/JP2000350007A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透かし入り画像を拡大または縮小しても、透
かし情報を抽出できる。 【解決手段】 入力された画像(1)を、鍵情報(3)
を基に矩形に分割し(4)、各矩形に透かし情報(2)
を埋め込む(5)。埋め込みは、矩形内の画素の平均値
を量子化することにより行う。デコード(6)は、鍵情
報を基に入力画像を矩形に分割し、矩形内の画素値の平
均を求め、平均値を量子化し、量子化された平均値に対
応するビット値を判定することにより埋め込み情報を抽
出する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To extract watermark information even when a watermarked image is enlarged or reduced. SOLUTION: An input image (1) is converted into key information (3)
(4), and watermark information (2) is assigned to each rectangle.
(5). Embedding is performed by quantizing the average value of the pixels in the rectangle. Decoding (6) divides the input image into rectangles based on the key information, calculates an average of pixel values in the rectangle, quantizes the average value, and determines a bit value corresponding to the quantized average value. To extract embedded information.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子透かし方法、
電子透かし装置および電子透かし処理プログラムを記録
した記録媒体に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a digital watermarking method,
The present invention relates to a digital watermark device and a recording medium storing a digital watermark processing program.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、インターネットをはじめとするネ
ットワークインフラの整備や、電子図書館に代表される
画像データベースの拡充、パソコンをはじめとするデジ
タル機器の普及などによって、デジタル画像データ(以
下、「画像」あるいは「画像データ」という)の著作権
の保護および管理などが急務となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, digital image data (hereinafter referred to as "images") has been developed due to the development of network infrastructure such as the Internet, expansion of image databases represented by digital libraries, and the spread of digital devices such as personal computers. There is an urgent need to protect and manage the copyright of "image data".

【0003】入手したデジタル画像データを不正に容易
かつ大量にコピーすることも可能であり、これを防ぐ対
策が求められている。ここで、電子透かしとは、図7に
示すように、デジタル画像データそのものに著作権情報
などを「透かし情報」として非可視的に埋め込み、必要
に応じて著作権者などがその情報を抽出することによっ
て、自らの著作権を主張できるようにする技術である。
It is also possible to illegally and easily copy a large amount of digital image data obtained, and measures to prevent this are required. Here, the digital watermark is, as shown in FIG. 7, invisiblely embeds copyright information or the like as “watermark information” in digital image data itself, and a copyright owner extracts the information as necessary. This is a technology that allows you to claim your own copyright.

【0004】このことにより、仮に著作権者が意図しな
い不正なコピーがなされても、その画像から配布時に埋
め込んでおいた情報を抽出することで、著作権を主張で
きる。
[0004] With this, even if an illegal copy is made unintended by the copyright holder, the copyright can be asserted by extracting information embedded at the time of distribution from the image.

【0005】電子透かしの満たすべき主な要件は、以下
の通りである。 (1)原画像を乱さない(視覚的には検知されない) (2)編集・加工しても透かし情報が残り続ける (3)(第三者による)透かし情報の抽出・書き換えが
困難 (4)画像を大きく損なうことなく透かし情報の除去が
困難
[0005] The main requirements to be satisfied by the digital watermark are as follows. (1) The original image is not disturbed (not visually detected) (2) The watermark information remains even after editing / processing (3) Extraction / rewriting of the watermark information (by a third party) is difficult (4) It is difficult to remove watermark information without significantly damaging the image

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】電子透かしの技術とし
て例えば、特開平9−191394号公報に記載された
「電子的すかし挿入方法」がある。この方法は周波数変
換(具体的にはフーリエ変換)によって原画像に情報を
混入する方法であるが、周波数変換処理は一般的に処理
量が多く、実用化が困難である。
As a digital watermarking technique, for example, there is an "electronic watermark insertion method" described in JP-A-9-191394. This method is a method of mixing information into an original image by frequency conversion (specifically, Fourier transformation). However, frequency conversion processing generally requires a large amount of processing and is difficult to be put into practical use.

【0007】また、エンコードした画像を拡大および縮
小した場合に、エンコード時の矩形が保存されないた
め、周波数変換を行っても埋め込んだ情報を取り出すこ
とはできない(つまり、デコードが不可能)。従って、
画像を損なわない程度に拡大または縮小を行って故意に
透かし情報を消し去ることが可能であり、上記した要件
を満足しない。
In addition, when the encoded image is enlarged or reduced, the rectangle at the time of encoding is not preserved, so that the embedded information cannot be taken out even if the frequency conversion is performed (that is, decoding is impossible). Therefore,
The watermark information can be intentionally erased by performing enlargement or reduction so as not to damage the image, and does not satisfy the above requirements.

【0008】本発明の目的は、従来困難であった透かし
入り画像を拡大または縮小しても、透かし情報を抽出で
きる電子透かし方法、電子透かし装置および電子透かし
処理プログラムを記録した記録媒体を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a digital watermarking method, a digital watermarking device, and a recording medium on which a digital watermarking processing program is recorded, which can extract watermark information even if a watermarked image is enlarged or reduced, which has been difficult in the past. It is in.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明では、原画像全体
を矩形に分割し、矩形内の画素値の平均値を埋め込み情
報に対応させ、たとえエンコード画像が拡大または縮小
されても画素値の平均値は大きく変化しないという性質
を利用している。
According to the present invention, the entire original image is divided into rectangles, and the average value of the pixel values in the rectangle is made to correspond to the embedding information. The characteristic that the average value does not change significantly is used.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
用いて具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0011】前述したように、デジタル画像データは各
種の媒体間でデジタルコピーすることが容易であり、特
に近年はネットワークインフラの整備に伴って一旦第三
者に渡ってしまうと、その後の広まる範囲は非常に大き
く、著作権者がデジタル画像の著作権を管理することは
非常に困難である。
[0011] As described above, digital image data can be easily digitally copied between various types of media. Is very large and it is very difficult for copyright owners to manage the copyright of digital images.

【0012】そこで、本発明の電子透かし技術を用いる
と、予め画像データに著作権者の署名など任意のデータ
を元の画像データに画像データを損なうことなく埋め込
んでおくことができ、コピーされた画像データに対して
デコード処理を施すことで埋め込んだ署名などを取り出
し、著作権を主張することができる。
Therefore, by using the digital watermarking technique of the present invention, it is possible to embed arbitrary data such as a signature of a copyright holder in the image data in advance without damaging the image data in the original image data. By performing decoding on the image data, the embedded signature or the like can be extracted to claim the copyright.

【0013】また、有価証券などをデジタルコピー機や
スキャナで取り込むことは法律で禁止されているが、現
状では予め登録可能な紙幣などしか複写を防止する手段
はない。そこで、本発明の電子透かし技術を用いると、
画像データに任意のデータ(例えば複写機の機番や日付
など)をユーザに気づかれることなく埋め込んでおくこ
とができるので、デジタルデータである限りは埋め込ん
だデータをもとに追跡が可能である。
Although it is prohibited by law to take in securities and the like with a digital copier or scanner, at present, there is no means to prevent copying of only banknotes that can be registered in advance. Therefore, when the digital watermarking technology of the present invention is used,
Since arbitrary data (for example, the machine number and date of the copying machine) can be embedded in the image data without being noticed by the user, the digital data can be tracked based on the embedded data. .

【0014】さらに、画像データに秘密の情報を電子透
かしとして埋め込んで通信するといった秘匿通信など様
々な利用方法が考えられ、重要かつ応用範囲の広い技術
である。
Further, various utilization methods such as confidential communication, in which confidential information is embedded as digital watermarks in image data for communication, are considered, and are important and have a wide range of applications.

【0015】本発明は、あらゆる種類の画像データに対
して、エンコード画像が拡大または縮小された場合でも
埋め込んだ情報を確実に抽出(デコード)できる電子透
かし方法を提供するものである。前述したように、従来
の周波数変換を用いた方法では、デコード時にエンコー
ド時と同じ位置と同じ大きさの矩形に対して周波数変換
をすることで埋め込まれた情報を取り出すことが可能と
なる。ところが、画像が拡大または縮小されると、エン
コード時の矩形の大きさが不明になり、どの矩形に対し
てデコード処理を施すべきかの情報を失ってしまい、デ
コードが不可能となる。従って、たとえエンコード画像
が拡大または縮小されてもエンコード時の矩形の情報が
得られ、さらにその矩形に埋め込んだ情報が画像の拡大
または縮小によって変化しない特徴量によって表現され
ていれば、デコードが可能となる。
The present invention provides a digital watermarking method capable of reliably extracting (decoding) embedded information from all types of image data even when an encoded image is enlarged or reduced. As described above, in the conventional method using frequency conversion, embedded information can be extracted by performing frequency conversion on a rectangle having the same position and the same size as during encoding at the time of decoding. However, when the image is enlarged or reduced, the size of the rectangle at the time of encoding becomes unknown, and information about which rectangle should be subjected to the decoding process is lost, and decoding becomes impossible. Therefore, even if the encoded image is enlarged or reduced, the rectangular information at the time of encoding can be obtained, and decoding is possible if the information embedded in the rectangle is represented by a feature that does not change due to the enlargement or reduction of the image. Becomes

【0016】本発明では、原画像全体を矩形に分割し、
矩形内の画素値の平均値を埋め込み情報(例えば0また
は1のビット値列とする)に対応させるため、たとえエ
ンコード画像が拡大または縮小されても画素値の平均値
は大きく変化しないという性質を利用している。
In the present invention, the entire original image is divided into rectangles,
In order to make the average value of pixel values in a rectangle correspond to embedded information (for example, a bit value sequence of 0 or 1), the property that the average value of pixel values does not change significantly even if the encoded image is enlarged or reduced. We are using.

【0017】本発明は、デジタル画像データの種類(2
値、多値、カラー、動画など)によらず適用が可能であ
るが、ここでは多値画像に適用した場合を例に、画像処
理装置における実施例を説明する。
According to the present invention, the type of digital image data (2
The present invention can be applied irrespective of values, multi-values, colors, moving images, and the like.

【0018】図1は、本発明の実施例に係る画像処理装
置の構成を示す。この画像処理装置は、デジタル画像デ
ータを本装置内に取り込む画像入力部1、透かし情報を
入力する透かし情報入力部2、鍵を入力する鍵入力部
3、入力画像を矩形に分割する矩形分割部4、透かし情
報を埋め込む処理を行うエンコード部5、透かし入り画
像から透かし情報を抽出処理するデコード部6、各種制
御を行う制御部7、画像など各データを表示するデータ
表示部8、画像データや埋め込み情報、処理結果などを
格納するデータ保存部9、情報記憶媒体を駆動する外部
情報記憶装置10、データ通信路11から構成される。
FIG. 1 shows the configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The image processing apparatus includes an image input unit 1 for inputting digital image data into the apparatus, a watermark information input unit 2 for inputting watermark information, a key input unit 3 for inputting a key, and a rectangular division unit for dividing an input image into rectangles. 4. Encoding section 5 for embedding watermark information, decoding section 6 for extracting watermark information from a watermarked image, control section 7 for performing various controls, data display section 8 for displaying data such as images, image data It comprises a data storage unit 9 for storing embedded information and processing results, an external information storage device 10 for driving an information storage medium, and a data communication path 11.

【0019】図2は、エンコード処理のフローチャート
を示す。図2を用いてエンコード処理についてステップ
毎に説明する。ステップ101では、スキャナなどの画
像入力部1または外部記憶装置10からデジタル画像デ
ータを本装置内のデータ保存部9に取り込む。ステップ
102では、埋め込み情報(透かし情報)を透かし情報
入力部2から入力する。ステップ103では鍵情報を鍵
入力部3から入力する。
FIG. 2 shows a flowchart of the encoding process. The encoding process will be described for each step with reference to FIG. In step 101, digital image data is fetched from the image input unit 1 such as a scanner or the external storage device 10 into the data storage unit 9 in the present apparatus. In step 102, embedded information (watermark information) is input from the watermark information input unit 2. In step 103, key information is input from the key input unit 3.

【0020】ステップ104では、矩形分割部4におい
て画像全体を矩形に分割する。以下、分割方法につい
て、具体的な例を用いて実施例を説明する。対象画像
は、 多値(8ビット/画素=256階調) 画素数は幅1500、高さ1000画素 とする。
In step 104, the whole image is divided into rectangles by the rectangle division unit 4. Hereinafter, embodiments of the dividing method will be described using specific examples. The target image is multi-valued (8 bits / pixel = 256 gradations). The number of pixels is 1500 pixels in width and 1000 pixels in height.

【0021】埋め込みたいビット数を100ビットとす
ると、1矩形に1ビット埋め込むので、画像全体を10
×10個(あるいは5×20など)の矩形に分割すれば
よい。従って、分割された矩形の個数を固定すると、矩
形の大きさ(画素数)は画像の大きさによって変化す
る。
Assuming that the number of bits to be embedded is 100 bits, one bit is embedded in one rectangle.
What is necessary is just to divide into * 10 (or 5 * 20 etc.) rectangles. Therefore, when the number of divided rectangles is fixed, the size of the rectangle (the number of pixels) changes depending on the size of the image.

【0022】この分割数は埋め込みたいビット数によっ
て適当に選択すれば良いことになる。ただし、この情報
は埋め込み時と抽出時で共通の情報として持っている必
要がある。
The number of divisions may be appropriately selected according to the number of bits to be embedded. However, this information must be held as common information at the time of embedding and at the time of extraction.

【0023】分割の第1の方法は、全て等分割であり、
上記した例では一矩形の大きさは、幅1500/10=
150画素、高さ1000/10=100画素となる。
The first method of division is all equal division,
In the above example, the size of one rectangle is the width 1500/10 =
150 pixels and a height of 1000/10 = 100 pixels.

【0024】分割の第2の方法は等分割ではなく、予め
決めた比率で分割する。例えば、10個の比率を0.1
1、0.09、0.08、0.09、0.07、0.1
3、0.10、0.09、0.11、0.13という具
合に決めておく(これらの合計は1.0)。幅の画素数
は、画像幅(1500)にこの比率を乗ずることで求ま
る。高さも同様である。等分割にしない利点は、この分
割の比率を知らないと情報の抽出が不可能であり、より
安全性が高いといえる。
The second method of division is not equal division but division at a predetermined ratio. For example, if 10 ratios are 0.1
1, 0.09, 0.08, 0.09, 0.07, 0.1
3, 0.10, 0.09, 0.11, and 0.13 (the total of these is 1.0). The number of pixels of the width is obtained by multiplying the image width (1500) by this ratio. The same applies to the height. The advantage of not using equal division is that information cannot be extracted without knowing the ratio of this division, and it can be said that security is higher.

【0025】さらに、第3の方法は、予め比率を決めて
おくのではなく、乱数を用いて比率を決定する。ここで
は鍵情報を基にした比率で矩形に分割する方法を説明す
る。まず、画像の分割数を水平方向にm、垂直方向にn
とし、1矩形に1ビット埋め込むので、全部でm×nビ
ット埋め込める(図3を参照)。
Further, in the third method, the ratio is determined using a random number, instead of determining the ratio in advance. Here, a method of dividing into rectangles at a ratio based on key information will be described. First, the number of image divisions is m in the horizontal direction and n in the vertical direction.
Since one bit is embedded in one rectangle, m × n bits can be embedded in all (see FIG. 3).

【0026】鍵情報に基づいて乱数を初期化する。次
に、矩形に分割する比率を水平方向:{rh0、rh
1、...、rhm−1}、垂直方向:{rv0、rv
1、....rvn−1}とし、これらは乱数に応じた
ランダムな値とし、次式を満たすように決定する。 rh0+rh1+....rhm−1=1 (1) 全ての0 ≦i≦m−1に対してrhi≧ W/(2m) (2) rv0+rv1+.....rvn−1=1 (3) 全ての0≦i≦n−1に対してrvi≧H/(2n) (4) ここで、Wは画像の水平方向の画素数、Hは垂直方向の
画素数を表す。式(2)および式(4)は非常に小さい
矩形を生成するのを防ぐためである。
A random number is initialized based on the key information. Next, the ratio of division into rectangles is expressed in the horizontal direction: {rh0, rh
1,. . . , Rhm-1}, vertical direction: {rv0, rv
1,. . . . rvn-1}, these are random values according to random numbers, and are determined so as to satisfy the following equation. rh0 + rh1 +. . . . rhm-1 = 1 (1) rhi≥W / (2m) for all 0≤i≤m-1 (2) rv0 + rv1 +. . . . . rvn-1 = 1 (3) rvi≥H / (2n) for all 0≤i≤n-1 where W is the number of pixels in the horizontal direction of the image, and H is the number of pixels in the vertical direction. Represents Equations (2) and (4) are to prevent generating very small rectangles.

【0027】このようにして決定した比率を用いて矩形
の大きさおよび位置を得ることができる。なお、乱数は
そのシード(乱数の初期化値)が同じならば常に同じ乱
数を発生する乱数発生装置を用いる。この乱数発生装置
は公知のものでよい。この乱数を用いて、上記した例の
ような比率を10個発生する。但し、合計は1.0でな
ければならない。縦横とも同じ乱数を用いてもよいし、
別の乱数を用いてもよい。
The size and position of the rectangle can be obtained using the ratio determined in this way. Note that a random number generator that always generates the same random number if the seed (initialized value of the random number) is the same is used for the random number. This random number generator may be a known one. Using this random number, ten ratios as in the above example are generated. However, the sum must be 1.0. You can use the same random number both vertically and horizontally,
Another random number may be used.

【0028】このように、第3の方法は、鍵情報を基に
した比率、つまり例えば乱数系列の初期化の値として鍵
情報を用いれば、エンコードするたびに比率が変更され
るため、この鍵を知りえない者はデコードができない。
As described above, according to the third method, if the key information is used as a value based on the key information, that is, for example, if the key information is used as a value for initializing a random number sequence, the ratio changes each time encoding is performed. Those who do not know can not decode.

【0029】ステップ105以下で、透かし情報を埋め
込む。透かし情報を埋め込む方法であるが、画像が拡大
・縮小されても比較的安定した特徴量として矩形内の画
素の平均値があり、本発明では、この平均値を操作する
ことで任意のビット値を埋め込む。
In step 105 and subsequent steps, watermark information is embedded. This method embeds watermark information, but there is an average value of pixels in a rectangle as a relatively stable feature amount even when an image is enlarged or reduced. In the present invention, an arbitrary bit value can be obtained by manipulating this average value. Embed

【0030】ステップ105では、矩形内の画素値(輝
度値または濃度値)の平均の計算を行う。ここでは矩形
内の全ての画素を用いて画素値の平均を得る。ステップ
106では、ステップ105で得た画素値の平均値を量
子化する。つまり、任意の値を取る画素値の平均値を量
子化された値のみを取るように変更する。この量子化さ
れた値にビット値0または1を対応させておくことで、
ビット値の情報を持たせることができる。
In step 105, the average of the pixel values (luminance value or density value) in the rectangle is calculated. Here, the average of the pixel values is obtained using all the pixels in the rectangle. In step 106, the average of the pixel values obtained in step 105 is quantized. That is, the average value of the pixel values that take any value is changed to take only the quantized value. By associating a bit value 0 or 1 with this quantized value,
Bit value information can be provided.

【0031】ステップ107では、ステップ106で量
子化された平均値になるように画素値を変更する。ステ
ップ108では、全ての矩形の処理が終わったか否かを
判定し、全ての矩形の処理が終わったら全ての処理を終
了し、未処理の矩形があればステップ105に進む。
In step 107, the pixel value is changed so as to become the average value quantized in step 106. In step 108, it is determined whether or not all rectangles have been processed. If all rectangles have been processed, all processing ends. If there is an unprocessed rectangle, the process proceeds to step 105.

【0032】図4を用いて透かし情報の埋め込み方法を
説明すると、注目している矩形の画素値の平均値が11
7であったとする。そしてこの矩形に埋め込みたいビッ
ト値が0の場合には、平均値が120になるように、矩
形全体の画素値を変化させ、または埋め込みたいビット
値が1の場合には平均値が110になるように、矩形全
体の画素値を変化させる。平均値をxだけ変化させるに
は全ての画素を一様にxだけ変化させれば良い。
The method of embedding the watermark information will be described with reference to FIG. 4. The average value of the pixel values of the rectangle of interest is 11
Suppose that it was 7. When the bit value to be embedded in this rectangle is 0, the pixel value of the entire rectangle is changed so that the average value becomes 120, or when the bit value to be embedded is 1, the average value becomes 110. Thus, the pixel value of the entire rectangle is changed. In order to change the average value by x, all pixels may be changed by x uniformly.

【0033】上記した方法は、矩形内の全ての画素を用
いてこの平均値を求め、また操作の対象の画素とする
が、本発明は他の方法を採ることもできる。例えば、矩
形内の予め決定した画素(例えば1つおきの画素)のみ
を用いてこの平均値を求め、また操作の対象の画素とす
る方法、あるいは矩形内の乱数を用いて決定した画素の
みを用いてこの平均値を求め、また操作の対象の画素と
する方法でもよい。
In the above-described method, the average value is obtained by using all the pixels in the rectangle, and the average value is set as the pixel to be operated. However, the present invention can employ another method. For example, the average value is obtained using only predetermined pixels (for example, every other pixel) in a rectangle, and a method of setting the average value as a pixel to be operated or only a pixel determined using a random number in a rectangle is used. The average value may be obtained using the average value, and the pixel may be used as an operation target.

【0034】図5は、デコード処理のフローチャートを
示す。図5を用いてデコード処理についてステップ毎に
説明する。ステップ201では、画像入力部1または外
部記憶装置10からデジタル画像データを本装置内のデ
ータ保存部9に取り込む。ステップ202では鍵情報を
鍵入力部3から入力する。ステップ203では、矩形分
割部4において画像全体を矩形に分割する。分割の方法
は、エンコード時と同じ方法を用いる。すなわち上記ス
テップ104で説明した方法を用いる。
FIG. 5 shows a flowchart of the decoding process. The decoding process will be described for each step with reference to FIG. In step 201, digital image data is fetched from the image input unit 1 or the external storage device 10 into the data storage unit 9 in the present device. In step 202, key information is input from the key input unit 3. In step 203, the entire image is divided into rectangles by the rectangle division unit 4. The method of division is the same as that used for encoding. That is, the method described in step 104 is used.

【0035】ステップ204では、矩形内の画素値の平
均の計算を行う。ここでは矩形内の全ての画素を用いて
画素値の平均を得る。ステップ205では、ステップ2
04で得た画素値の平均値を量子化する。ステップ20
6では、ステップ205で量子化された平均値がビット
値0または1の何れに対応するかによって注目矩形に埋
め込まれたビット値を判定する。ステップ207では、
ステップ206で判定したビット値を保存する。
In step 204, the average of the pixel values in the rectangle is calculated. Here, the average of the pixel values is obtained using all the pixels in the rectangle. In Step 205, Step 2
The average value of the pixel values obtained in step 04 is quantized. Step 20
In step 6, the bit value embedded in the rectangle of interest is determined based on whether the average value quantized in step 205 corresponds to the bit value 0 or 1. In step 207,
The bit value determined in step 206 is stored.

【0036】ステップ208では、全ての矩形の処理が
終わったか否かを判定し、全ての矩形の処理が終わった
ら全ての処理を終了し、未処理の矩形があればステップ
204に進む。
In step 208, it is determined whether or not all rectangles have been processed. If all rectangles have been processed, all processing is terminated. If there is any unprocessed rectangle, the flow advances to step 204.

【0037】なお、本発明はソフトウェアよっても実現
できる。図6は、本発明をソフトウェアよって実現する
場合のシステム構成例を示す。CD−ROMなどの記録
媒体には、本発明の電子透かし処理プログラムが記録さ
れていて、これをシステムにインストールする。スキャ
ナから読み込まれた画像あるいはシステム内に蓄積され
ている画像に対して、透かし情報を埋め込み、透かし入
り画像データを他の媒体に出力したり、あるいはネット
ワークを介して他の装置に伝送する。また、システムに
取り込まれた透かし入り画像データから、正しく透かし
情報を復元する。
The present invention can be realized by software. FIG. 6 shows a system configuration example when the present invention is realized by software. The digital watermark processing program of the present invention is recorded on a recording medium such as a CD-ROM, and is installed in the system. The watermark information is embedded in the image read from the scanner or the image stored in the system, and the watermarked image data is output to another medium or transmitted to another device via a network. Also, the watermark information is correctly restored from the watermarked image data taken into the system.

【0038】このように本発明によれば、あらゆる画像
データに対して、エンコード画像が拡大または縮小され
た場合でも、埋め込んだ情報を確実に抽出できる。特に
エンコード画像が拡大および縮小された時の変倍率が不
明でも情報の抽出ができるため、情報の抽出の際に原画
像を必要とせず汎用性が高い。従って、本発明は、従来
では拡大および縮小といった画像処理を行うと埋め込ん
だ情報が抽出できなくなり必ずしも著作権保護機能が働
かない場合があったが、このような画像処理が行われて
も埋め込み情報が残り続けることから、より広範囲な用
途、分野に適用することができる。
As described above, according to the present invention, the embedded information can be reliably extracted even if the encoded image is enlarged or reduced for any image data. In particular, since the information can be extracted even if the magnification when the encoded image is enlarged or reduced is unknown, the original image is not required when extracting the information, and the versatility is high. Therefore, according to the present invention, when image processing such as enlargement and reduction is conventionally performed, embedded information cannot be extracted and the copyright protection function does not always work. Can be applied to a wider range of applications and fields.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上、説明したように、請求項1、9、
10記載の発明によれば、矩形の分割位置が画像全体に
対する比率で決定されるため、エンコードされた画像が
拡大または縮小されてもエンコード時の矩形の位置が明
らかなので、埋め込んだ情報を抽出(デコード)するこ
とが可能である。
As described above, claims 1, 9 and
According to the tenth aspect, since the rectangular division position is determined by the ratio to the entire image, even if the encoded image is enlarged or reduced, the position of the rectangle at the time of encoding is clear, so the embedded information is extracted ( Decoding).

【0040】請求項2記載の発明によれば、画像を分割
する矩形の大きさが全て同じであるので、簡単な処理で
矩形の位置を決定することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the sizes of the rectangles into which the image is divided are all the same, the position of the rectangle can be determined by simple processing.

【0041】請求項3記載の発明によれば、矩形の大き
さが異なるため、分割の比率を知らない者がデコードを
試みてもエンコード時の矩形位置を知ることは困難であ
り、秘匿性に優れている。
According to the third aspect of the present invention, since the sizes of the rectangles are different, it is difficult for a person who does not know the division ratio to know the position of the rectangle at the time of decoding even if the decoding is attempted. Are better.

【0042】請求項4記載の発明によれば、矩形の大き
さがユーザが入力した鍵情報を基にした比率で決定され
るので、この鍵情報を知らない者がデコードを試みても
エンコード時の矩形位置を知ることは困難であり、請求
項3記載の発明よりもさらに秘匿性に優れている。
According to the fourth aspect of the invention, the size of the rectangle is determined by the ratio based on the key information input by the user. It is difficult to know the rectangular position, and the confidentiality is more excellent than that of the third aspect.

【0043】請求項5記載の発明によれば、画像が拡大
または縮小されても画像の画素値の平均は大きくは変化
しないという性質を用いているので、エンコード画像が
拡大または縮小されても埋め込んだ情報を取り出すこと
ができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the characteristic that the average of the pixel values of the image does not change greatly even if the image is enlarged or reduced is used, even if the encoded image is enlarged or reduced, it is embedded. Information can be retrieved.

【0044】請求項6記載の発明によれば、画素値の平
均を算出する対象の画素を画像内の全ての画素としてい
るので、平均値を安定的に取り出すことができる。すな
わち、エンコードした情報を安定的に抽出できる。ま
た、画素を選択する処理が不要なため、少ない処理量で
実施が可能である。
According to the sixth aspect of the present invention, since the target pixel for calculating the average of the pixel values is all the pixels in the image, the average value can be stably extracted. That is, the encoded information can be stably extracted. Further, since the process of selecting a pixel is not required, the process can be performed with a small processing amount.

【0045】請求項7記載の発明によれば、画素値の平
均を算出する対象の画素を画像内の予め決定した画素と
しているので、対象とする画素の位置を知り得なければ
情報を抽出することは不可能であり、秘匿性が高い。
According to the seventh aspect of the present invention, since the target pixel for calculating the average of the pixel values is a predetermined pixel in the image, the information is extracted if the position of the target pixel cannot be known. It is impossible and confidentiality is high.

【0046】請求項8記載の発明によれば、画素値の平
均を算出する対象の画素を画像内の鍵情報に基づいて決
定した画素であるので、エンコードするたびに対象の画
素が変化し、この鍵を知り得ない場合にはデコードが不
可能となり、請求項7記載の発明よりもさらに秘匿性が
高まる。
According to the eighth aspect of the present invention, since the target pixel for calculating the average of the pixel values is a pixel determined based on the key information in the image, the target pixel changes each time encoding is performed. If this key cannot be known, decoding becomes impossible, and the confidentiality is further improved as compared with the invention of claim 7.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の構成を示す。FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】エンコード処理のフローチャートを示す。FIG. 2 shows a flowchart of an encoding process.

【図3】画像を矩形分割する例を示す。FIG. 3 shows an example of dividing an image into rectangles.

【図4】透かし情報の埋め込みを説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating embedding of watermark information.

【図5】デコード処理のフローチャートを示す。FIG. 5 shows a flowchart of a decoding process.

【図6】本発明をソフトウェアによって実現する場合の
構成例を示す。
FIG. 6 shows a configuration example when the present invention is realized by software.

【図7】電子透かしの概念を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the concept of a digital watermark.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像入力部 2 透かし情報入力部 3 鍵入力部 4 矩形分割部 5 エンコード部 6 デコード部 7 制御部 8 データ表示部 9 データ保存部 10 外部情報記憶装置 11 データ通信路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image input part 2 Watermark information input part 3 Key input part 4 Rectangular division part 5 Encoding part 6 Decoding part 7 Control part 8 Data display part 9 Data storage part 10 External information storage device 11 Data communication path

フロントページの続き Fターム(参考) 5B057 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC01 CE08 5C053 FA13 FA27 GB01 GB05 KA01 LA11 LA15 5C076 AA14 AA36 5D044 AB07 BC03 CC04 DE49 DE50 EF05 GK11 GK17 HL06 HL14Continued on front page F term (reference) 5B057 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12 CB16 CC01 CE08 5C053 FA13 FA27 GB01 GB05 KA01 LA11 LA15 5C076 AA14 AA36 5D044 AB07 BC03 CC04 DE49 DE50 EF05 GK11 GK17 HL06 HL14

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デジタル画像データに透かし情報を埋め
込み、埋め込んだ情報を抽出する電子透かし方法であっ
て、前記デジタル画像データを複数の矩形に分割し、前
記各矩形内の特徴量を用いて各矩形に透かし情報を埋め
込むことを特徴とする電子透かし方法。
1. A digital watermarking method for embedding watermark information in digital image data and extracting the embedded information, wherein the digital image data is divided into a plurality of rectangles, and each of the plurality of rectangles is divided by using a feature amount in each of the rectangles. A digital watermarking method characterized by embedding watermark information in a rectangle.
【請求項2】 前記分割された各矩形の大きさは全て同
じ大きさであることを特徴とする請求項1記載の電子透
かし方法。
2. The digital watermarking method according to claim 1, wherein all of the divided rectangles have the same size.
【請求項3】 前記画像データの大きさと所定の比率か
ら算出された矩形の大きさに分割することを特徴とする
請求項1記載の電子透かし方法。
3. The digital watermarking method according to claim 1, wherein the image data is divided into a rectangular size calculated from a size of the image data and a predetermined ratio.
【請求項4】 前記比率は、鍵情報を基に決定すること
を特徴とする請求項3記載の電子透かし方法。
4. The electronic watermarking method according to claim 3, wherein the ratio is determined based on key information.
【請求項5】 前記埋め込む透かし情報は、前記矩形内
の対象とする画素の画素値の平均値をビット情報として
表現することを特徴とする請求項1記載の電子透かし方
法。
5. The electronic watermarking method according to claim 1, wherein the watermark information to be embedded represents an average value of pixel values of target pixels in the rectangle as bit information.
【請求項6】 前記対象とする画素は、矩形内の全ての
画素であることを特徴とする請求項5記載の電子透かし
方法。
6. The digital watermarking method according to claim 5, wherein the target pixels are all pixels in a rectangle.
【請求項7】 前記対象とする画素は、矩形内の予め決
定した画素であることを特徴とする請求項5記載の電子
透かし方法。
7. The digital watermarking method according to claim 5, wherein the target pixel is a predetermined pixel in a rectangle.
【請求項8】 前記対象とする画素は、鍵情報を基に決
定した画素であることを特徴とする請求項5記載の電子
透かし方法。
8. The digital watermarking method according to claim 5, wherein the target pixel is a pixel determined based on key information.
【請求項9】 デジタル画像データを複数の矩形に分割
する手段と、前記各矩形に対して矩形内の画素値の平均
値を特徴量として透かし情報を埋め込む手段と、埋め込
んだ透かし情報を抽出する手段とを備えたことを特徴と
する電子透かし装置。
9. A means for dividing digital image data into a plurality of rectangles, a means for embedding watermark information in each of the rectangles by using an average value of pixel values in the rectangle as a feature amount, and extracting the embedded watermark information. And a digital watermarking device.
【請求項10】 デジタル画像データを複数の矩形に分
割する機能と、前記各矩形に対して矩形内の画素値の平
均値を特徴量として透かし情報を埋め込む機能と、埋め
込んだ透かし情報を抽出する機能をコンピュータに実現
させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取
り可能な記録媒体。
10. A function of dividing digital image data into a plurality of rectangles, a function of embedding watermark information in each of the rectangles by using an average value of pixel values in the rectangle as a feature, and extracting the embedded watermark information. A computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to realize a function is recorded.
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