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JP5728106B1 - Digital watermark embedding device, digital watermark embedding program, digital watermark detection device, and digital watermark detection program - Google Patents

Digital watermark embedding device, digital watermark embedding program, digital watermark detection device, and digital watermark detection program Download PDF

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JP5728106B1
JP5728106B1 JP2014059637A JP2014059637A JP5728106B1 JP 5728106 B1 JP5728106 B1 JP 5728106B1 JP 2014059637 A JP2014059637 A JP 2014059637A JP 2014059637 A JP2014059637 A JP 2014059637A JP 5728106 B1 JP5728106 B1 JP 5728106B1
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Abstract

【課題】電子透かしの埋め込み時の画質劣化を抑制する。【解決手段】電子透かし埋め込み装置100は、元画像(若しくは映像フレーム)内の2つの信号成分(例えば、U成分とV成分)を各々周波数変換(フーリエ変換等)した信号について、周波数空間内の特定座標において、第1成分のベクトル(周波数成分の実部と虚部とをそれぞれ要素に持つ二次元ベクトル)と第2成分のベクトルとが直交するように係数を変更する。値が1のビットを埋め込む場合は、二次元平面上で第1成分のベクトルが第2成分のベクトルに対して左回りに90度回転、値が0のビットを埋め込む場合は、右回りに90度回転するように設定する。【選択図】図1Image quality deterioration at the time of embedding a digital watermark is suppressed. An electronic watermark embedding apparatus 100 performs a frequency transform (Fourier transform or the like) on two signal components (for example, a U component and a V component) in an original image (or video frame) in a frequency space. At specific coordinates, the coefficient is changed so that the first component vector (two-dimensional vector having real and imaginary parts of frequency components as elements) and the second component vector are orthogonal to each other. When embedding a bit having a value of 1 on the two-dimensional plane, the first component vector is rotated 90 degrees counterclockwise with respect to the second component vector, and when embedding a bit having a value of 0 is 90 clockwise. Set to rotate in degrees. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、電子透かし埋め込み装置及び電子透かし埋め込みプログラム及び電子透かし検出装置及び電子透かし検出プログラムに関するものである。   The present invention relates to a digital watermark embedding device, a digital watermark embedding program, a digital watermark detection device, and a digital watermark detection program.

画像に電子透かしを埋め込む技術がある(例えば、特許文献1参照)。この技術では、以下の処理が行われる。
・電子透かしを埋め込む際、フーリエ変換した振幅成分データの特定座標にピークが発生するように周波数信号を変更する。
・電子透かしを検出する際、対象画像をフーリエ変換した周波数データからピーク点を求め、ピーク点の位相成分データと座標から元画像のピーク点との「ずれ」を求め、画像の「ずれ」を補正する。「ずれ」補正後の画像から電子透かしを検出する。
There is a technique for embedding a digital watermark in an image (see, for example, Patent Document 1). In this technique, the following processing is performed.
When embedding a digital watermark, the frequency signal is changed so that a peak is generated at a specific coordinate of the amplitude component data subjected to Fourier transform.
・ When detecting a digital watermark, the peak point is obtained from the frequency data obtained by Fourier transform of the target image, the “deviation” between the peak component of the peak point and the coordinates is obtained from the coordinates, and the “deviation” of the image is obtained. to correct. A digital watermark is detected from the image after the “deviation” correction.

特開2002−171395号公報JP 2002-171395 A

従来技術には、以下の課題がある。
・ピーク点を示すための電子透かしの埋め込みとビット情報を示すための電子透かしの埋め込みという二重の埋め込みが必要である。そのため、電子透かしの埋め込み時に生じる画質劣化の度合が大きい。
・画像の「ずれ」補正、電子透かしの検出という二段階の処理が必要である。そのため、電子透かしの検出時の処理量が多い。また、画像の「ずれ」補正の処理に伴う画像劣化を原因として検出精度が低下する。
The prior art has the following problems.
Double embedding is necessary: embedding a digital watermark to indicate peak points and embedding a digital watermark to indicate bit information. Therefore, the degree of image quality degradation that occurs when embedding a digital watermark is large.
-It is necessary to perform two-stage processing of image "deviation" correction and digital watermark detection. For this reason, the amount of processing when detecting a digital watermark is large. In addition, the detection accuracy decreases due to the image deterioration caused by the image “shift” correction process.

本発明は、例えば、電子透かしの埋め込み時の画質劣化を抑制することを目的とする。また、本発明は、例えば、電子透かしの検出時の処理量を削減することを目的とする。   An object of the present invention is to suppress, for example, image quality degradation when embedding a digital watermark. Another object of the present invention is to reduce the amount of processing when detecting a digital watermark, for example.

本発明の一の態様に係る、入力画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み装置は、
複数の第1周波数成分で構成され前記電子透かしのデータ量に応じた数の第1周波数成分のベクトル方向が第1方向である第1周波数信号を周波数逆変換して第1成分の画像信号を得る第1変換部と、
複数の第2周波数成分で構成され前記電子透かしのデータ量に応じた数の第2周波数成分のベクトル方向が前記第1方向に対して前記電子透かしのデータ値に応じた側に所定角度ずれた第2方向である第2周波数信号を周波数逆変換して第2成分の画像信号を得る第2変換部と、
前記第1変換部で得られた前記第1成分の画像信号と、前記第2変換部で得られた前記第2成分の画像信号と、前記入力画像のデータに前記第1成分及び前記第2成分のほかに含まれる成分の画像信号とを合成する合成部とを備える。
An electronic watermark embedding apparatus for embedding an electronic watermark in an input image according to an aspect of the present invention is provided:
The first component image signal is obtained by performing inverse frequency conversion on a first frequency signal that is composed of a plurality of first frequency components and whose vector direction is the first direction corresponding to the data amount of the digital watermark. A first converter to obtain;
The vector direction of the number of second frequency components configured by a plurality of second frequency components according to the data amount of the digital watermark is shifted by a predetermined angle to the side corresponding to the data value of the digital watermark with respect to the first direction. A second conversion unit that obtains a second component image signal by performing inverse frequency conversion on the second frequency signal in the second direction;
The first component image signal obtained by the first conversion unit, the second component image signal obtained by the second conversion unit, and the input image data including the first component and the second component. And a synthesis unit that synthesizes an image signal of a component included in addition to the component.

例えば、前記電子透かし埋め込み装置は、
前記入力画像のデータから前記第1成分の画像信号と前記第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離部をさらに備え、
前記第1変換部は、前記信号成分分離部で得られた前記第1成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して前記第1周波数信号を生成し、前記第1周波数信号を前記第1成分の画像信号に逆変換し、
前記第2変換部は、前記信号成分分離部で得られた前記第2成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して前記第2周波数信号を生成し、前記第2周波数信号を前記第2成分の画像信号に逆変換する。
For example, the digital watermark embedding device is:
A signal component separation unit for separating the first component image signal and the second component image signal from the input image data;
The first conversion unit converts the image signal of the first component obtained by the signal component separation unit into a frequency signal, and according to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal Adjusting the vector direction of a number of frequency components to generate the first frequency signal, and inversely converting the first frequency signal to the image signal of the first component;
The second conversion unit converts the image signal of the second component obtained by the signal component separation unit into a frequency signal, and according to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal The second frequency signal is generated by adjusting vector directions of a number of frequency components, and the second frequency signal is inversely converted into the image signal of the second component.

或いは、前記電子透かし埋め込み装置は、
前記入力画像とは別の画像のデータから前記第1成分の画像信号と前記第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離部をさらに備え、
前記第1変換部は、前記信号成分分離部で得られた前記第1成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して前記第1周波数信号を生成し、前記第1周波数信号を前記第1成分の画像信号に逆変換し、
前記第2変換部は、前記信号成分分離部で得られた前記第2成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して前記第2周波数信号を生成し、前記第2周波数信号を前記第2成分の画像信号に逆変換し、
前記合成部は、前記第1変換部で得られた前記第1成分の画像信号と、前記第2変換部で得られた前記第2成分の画像信号と、前記別の画像のデータに前記第1成分及び前記第2成分のほかに含まれる成分の画像信号とを合成し、得られた画像と、前記入力画像とを合成する。
Alternatively, the digital watermark embedding device may
A signal component separation unit that separates the image signal of the first component and the image signal of the second component from data of an image different from the input image;
The first conversion unit converts the image signal of the first component obtained by the signal component separation unit into a frequency signal, and according to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal Adjusting the vector direction of a number of frequency components to generate the first frequency signal, and inversely converting the first frequency signal to the image signal of the first component;
The second conversion unit converts the image signal of the second component obtained by the signal component separation unit into a frequency signal, and according to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal Adjusting the vector direction of a number of frequency components to generate the second frequency signal, and inversely converting the second frequency signal into the image signal of the second component,
The combining unit adds the first component image signal obtained by the first conversion unit, the second component image signal obtained by the second conversion unit, and the second image data to the first image data. An image signal of a component included in addition to the one component and the second component is synthesized, and the obtained image and the input image are synthesized.

本発明の一の態様に係る、入力画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みプログラムは、
コンピュータに、
複数の第1周波数成分で構成され前記電子透かしのデータ量に応じた数の第1周波数成分のベクトル方向が第1方向である第1周波数信号を周波数逆変換して第1成分の画像信号を得る第1変換処理と、
複数の第2周波数成分で構成され前記電子透かしのデータ量に応じた数の第2周波数成分のベクトル方向が前記第1方向に対して前記電子透かしのデータ値に応じた側に所定角度ずれた第2方向である第2周波数信号を周波数逆変換して第2成分の画像信号を得る第2変換処理と、
前記第1変換処理で得られた前記第1成分の画像信号と、前記第2変換処理で得られた前記第2成分の画像信号と、前記入力画像のデータに前記第1成分及び前記第2成分のほかに含まれる成分の画像信号とを合成する合成処理とを実行させる。
According to one aspect of the present invention, an electronic watermark embedding program for embedding an electronic watermark in an input image is provided.
On the computer,
The first component image signal is obtained by performing inverse frequency conversion on a first frequency signal that is composed of a plurality of first frequency components and whose vector direction is the first direction corresponding to the data amount of the digital watermark. A first conversion process to obtain;
The vector direction of the number of second frequency components configured by a plurality of second frequency components according to the data amount of the digital watermark is shifted by a predetermined angle to the side corresponding to the data value of the digital watermark with respect to the first direction. A second conversion process for obtaining a second component image signal by performing frequency inverse conversion on the second frequency signal in the second direction;
The first component image signal obtained by the first conversion process, the second component image signal obtained by the second conversion process, and the input image data include the first component and the second component. And a synthesis process for synthesizing the image signal of the component included in addition to the component.

本発明の一の態様に係る、入力画像に埋め込まれた電子透かしを検出する電子透かし検出装置は、
前記入力画像のデータから第1成分の画像信号と第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離部と、
前記信号成分分離部で得られた前記第1成分の画像信号を周波数変換して第1周波数信号を得る第1周波数変換部と、
前記信号成分分離部で得られた前記第2成分の画像信号を周波数変換して第2周波数信号を得る第2周波数変換部と、
前記第1周波数変換部で得られた前記第1周波数信号を構成する複数の第1周波数成分と、前記第2周波数変換部で得られた前記第2周波数信号を構成する複数の第2周波数成分とについて、周波数空間内の座標が同じ第1周波数成分と第2周波数成分とのベクトル外積を計算するベクトル外積計算部と、
前記ベクトル外積計算部で計算されたベクトル外積の絶対値に基づいて、前記周波数空間内の座標のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の座標を選択し、選択した座標ごとに、前記ベクトル外積計算部で計算されたベクトル外積の正負に基づいて、前記電子透かしのデータ値を判定する判定部とを備える。
According to one aspect of the present invention, a digital watermark detection apparatus for detecting a digital watermark embedded in an input image is provided.
A signal component separation unit for separating a first component image signal and a second component image signal from the input image data;
A first frequency converting unit that obtains a first frequency signal by frequency converting the image signal of the first component obtained by the signal component separating unit;
A second frequency conversion unit that obtains a second frequency signal by frequency converting the image signal of the second component obtained by the signal component separation unit;
A plurality of first frequency components constituting the first frequency signal obtained by the first frequency converter, and a plurality of second frequency components constituting the second frequency signal obtained by the second frequency converter. A vector outer product calculation unit for calculating a vector outer product of a first frequency component and a second frequency component having the same coordinates in the frequency space, and
Based on the absolute value of the vector outer product calculated by the vector outer product calculation unit, the number of coordinates corresponding to the data amount of the digital watermark is selected from the coordinates in the frequency space, and the vector is selected for each selected coordinate. A determination unit that determines a data value of the digital watermark based on the sign of the vector outer product calculated by the outer product calculation unit.

本発明の一の態様に係る、入力画像に埋め込まれた電子透かしを検出する電子透かし検出プログラムは、
コンピュータに、
前記入力画像のデータから第1成分の画像信号と第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離処理と、
前記信号成分分離処理で得られた前記第1成分の画像信号を周波数変換して第1周波数信号を得る第1周波数変換処理と、
前記信号成分分離処理で得られた前記第2成分の画像信号を周波数変換して第2周波数信号を得る第2周波数変換処理と、
前記第1周波数変換処理で得られた前記第1周波数信号を構成する複数の第1周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の第1周波数成分と、前記第2周波数変換処理で得られた前記第2周波数信号を構成する複数の第2周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の第2周波数成分とについて、周波数空間内の座標が同じ第1周波数成分と第2周波数成分とのベクトル外積を計算するベクトル外積計算処理と、
前記ベクトル外積計算処理で計算されたベクトル外積に基づいて、前記電子透かしのデータ値を判定する判定処理とを実行させる。
According to one aspect of the present invention, a digital watermark detection program for detecting a digital watermark embedded in an input image is provided.
On the computer,
A signal component separation process for separating a first component image signal and a second component image signal from the input image data;
A first frequency conversion process for obtaining a first frequency signal by frequency-converting the image signal of the first component obtained by the signal component separation process;
A second frequency conversion process for obtaining a second frequency signal by frequency-converting the image signal of the second component obtained by the signal component separation process;
Of the plurality of first frequency components constituting the first frequency signal obtained by the first frequency conversion process, the number of first frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark, and the second frequency conversion process Among the plurality of second frequency components constituting the obtained second frequency signal, the number of second frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark is the same as the first frequency component having the same coordinates in the frequency space. A vector cross product calculation process for calculating a vector cross product with two frequency components;
Based on the vector outer product calculated in the vector outer product calculation process, a determination process for determining a data value of the digital watermark is executed.

本発明によれば、電子透かしの埋め込み時の画質劣化を抑制することができる。また、本発明によれば、電子透かしの検出時の処理量を削減することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress deterioration in image quality when embedding a digital watermark. Furthermore, according to the present invention, it is possible to reduce the processing amount when detecting a digital watermark.

実施の形態1に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital watermark embedding device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る電子透かし埋め込み処理の一例を示す図。FIG. 6 shows an example of a digital watermark embedding process according to the first embodiment. 実施の形態1に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of a digital watermark detection apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る電子透かし検出処理の一例を示す図。FIG. 6 shows an example of a digital watermark detection process according to the first embodiment. 実施の形態2に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a digital watermark embedding device according to a second embodiment. 本発明の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置のハードウェア構成の一例を示す図。1 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of a digital watermark embedding device and a digital watermark detection device according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

実施の形態1.
まず、本実施の形態による電子透かしの埋め込みについて説明する。
Embodiment 1 FIG.
First, embedding of a digital watermark according to this embodiment will be described.

図1は、本実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置100の構成を示すブロック図である。図2は、電子透かし埋め込み装置100が入力画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み処理の一例を示す図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of digital watermark embedding apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a digital watermark embedding process in which the digital watermark embedding apparatus 100 embeds a digital watermark in an input image.

図1において、電子透かし埋め込み装置100は、信号成分分離部101、第1変換部110、第2変換部120、合成部130を備える。   In FIG. 1, the digital watermark embedding apparatus 100 includes a signal component separation unit 101, a first conversion unit 110, a second conversion unit 120, and a synthesis unit 130.

信号成分分離部101には、入力画像のデータとして、静止画像のデータ、或いは、動画像のデータ(例えば、映像データの各フレーム)が外部から入力される。   The signal component separation unit 101 receives, as input image data, still image data or moving image data (for example, each frame of video data) from the outside.

信号成分分離部101は、入力画像のデータからU成分の画像信号(画素信号)とV成分の画像信号(画素信号)とY成分の画像信号とを分離する。信号成分分離部101は、U成分の画像信号を第1変換部110に入力し、V成分の画像信号を第2変換部120に入力し、Y成分の画像信号を合成部130に入力する。ここで、Y成分は輝度信号、U成分は輝度信号と青色成分との差分(色差信号)、V成分は輝度信号と赤色成分との差分(色差信号)である。本実施の形態において、U成分は第1成分の例であり、V成分は第2成分の例であり、Y成分は入力画像のデータに第1成分及び第2成分のほかに含まれる成分の例である。なお、U成分とV成分とを入れ替えても(即ち、V成分を第1成分、U成分を第2成分としても)、本実施の形態を適用することができる。また、YUV形式以外の形式を使用しても、本実施の形態を適用することができる。例えば、RGB形式を使用するのであれば、R成分とG成分とB成分とのうち、いずれか1つを第1成分、他のいずれか1つを第2成分とすればよい。YUV形式以外の形式を使用する場合に、入力画像のデータに含まれる第1成分及び第2成分以外の成分が2つ以上あれば、合成部130には、これら2つ以上の成分の画像信号が入力されることになる。   The signal component separation unit 101 separates a U component image signal (pixel signal), a V component image signal (pixel signal), and a Y component image signal from input image data. The signal component separation unit 101 inputs a U component image signal to the first conversion unit 110, inputs a V component image signal to the second conversion unit 120, and inputs a Y component image signal to the synthesis unit 130. Here, the Y component is the luminance signal, the U component is the difference (color difference signal) between the luminance signal and the blue component, and the V component is the difference (color difference signal) between the luminance signal and the red component. In the present embodiment, the U component is an example of the first component, the V component is an example of the second component, and the Y component is a component included in the input image data in addition to the first component and the second component. It is an example. Note that this embodiment can be applied even if the U component and the V component are interchanged (that is, the V component is the first component and the U component is the second component). Further, the present embodiment can be applied even if a format other than the YUV format is used. For example, if the RGB format is used, any one of the R component, the G component, and the B component may be the first component, and any one of the other components may be the second component. When a format other than the YUV format is used, if there are two or more components other than the first component and the second component included in the input image data, the synthesizing unit 130 receives the image signals of these two or more components. Will be entered.

電子透かしのデータ量(例えば、透かしデータのビット数)が予め決まっている場合は不要であるが、決まっていない場合、第1変換部110には、電子透かしのデータ量の情報が外部から入力される。また、前述したように、第1変換部110には、信号成分分離部101からU成分の画像信号が入力される。   If the data amount of the digital watermark (for example, the number of bits of the watermark data) is determined in advance, this is not necessary. If not, information on the data amount of the digital watermark is input to the first conversion unit 110 from the outside. Is done. Further, as described above, the U-component image signal is input from the signal component separator 101 to the first converter 110.

第1変換部110は、複数の第1周波数成分で構成され電子透かしのデータ量に応じた数(例えば、透かしデータのビット数と同数)の第1周波数成分のベクトル方向が第1方向である第1周波数信号を周波数逆変換してU成分の画像信号を得る。後述するように、第1周波数信号は、信号成分分離部101から入力されたU成分の画像信号を基に生成される。即ち、第1変換部110は、信号成分分離部101から入力されたU成分の画像信号を、電子透かしのデータ量に合わせてベクトル調整を施したU成分の画像信号に変換する。   The first conversion unit 110 includes a plurality of first frequency components, and the vector direction of the number of first frequency components corresponding to the amount of digital watermark data (for example, the same number as the number of bits of watermark data) is the first direction. The first frequency signal is inversely converted to obtain a U component image signal. As will be described later, the first frequency signal is generated based on the U component image signal input from the signal component separation unit 101. That is, the first conversion unit 110 converts the U component image signal input from the signal component separation unit 101 into a U component image signal that has been subjected to vector adjustment in accordance with the data amount of the digital watermark.

第2変換部120には、電子透かしのデータ(透かしデータ)が外部から入力される。また、前述したように、第2変換部120には、信号成分分離部101からV成分の画像信号が入力される。   Digital watermark data (watermark data) is input to the second conversion unit 120 from the outside. Further, as described above, the V component image signal is input to the second conversion unit 120 from the signal component separation unit 101.

第2変換部120は、複数の第2周波数成分で構成され電子透かしのデータ量に応じた数(例えば、透かしデータのビット数と同数)の第2周波数成分のベクトル方向が前述した第1方向に対して電子透かしのデータ値に応じた側(例えば、透かしデータのビット値が0であればプラス側、1であればマイナス側)に所定角度(例えば、90度)ずれた第2方向である第2周波数信号を周波数逆変換してV成分の画像信号を得る。後述するように、第2周波数信号は、信号成分分離部101から入力されたV成分の画像信号を基に生成される。即ち、第2変換部120は、信号成分分離部101から入力されたV成分の画像信号を、電子透かしのデータ量及びデータ値に合わせてベクトル調整を施したV成分の画像信号に変換する。   The second conversion unit 120 includes a plurality of second frequency components, and the vector direction of the second frequency components of the number corresponding to the data amount of the digital watermark (for example, the same number as the number of bits of the watermark data) is the first direction described above. In a second direction shifted by a predetermined angle (for example, 90 degrees) to the side corresponding to the data value of the digital watermark (for example, the plus side if the bit value of the watermark data is 0, the minus side if 1). A certain second frequency signal is inversely transformed to obtain a V component image signal. As will be described later, the second frequency signal is generated based on the V component image signal input from the signal component separation unit 101. That is, the second conversion unit 120 converts the V component image signal input from the signal component separation unit 101 into a V component image signal that has been subjected to vector adjustment according to the data amount and data value of the digital watermark.

合成部130は、第1変換部110で得られたU成分の画像信号と、第2変換部120で得られたV成分の画像信号と、信号成分分離部101から入力されたY成分の画像信号とを合成して出力する。これにより、入力画像に電子透かしを埋め込んだ出力画像が得られる。   The synthesizing unit 130, the U component image signal obtained by the first conversion unit 110, the V component image signal obtained by the second conversion unit 120, and the Y component image input from the signal component separation unit 101. The signal is combined and output. As a result, an output image in which a digital watermark is embedded in the input image is obtained.

以下では、第1変換部110の詳細について説明する。   Below, the detail of the 1st conversion part 110 is demonstrated.

第1変換部110は、周波数変換部102、ベクトル調整部104、周波数逆変換部106を有する。   The first conversion unit 110 includes a frequency conversion unit 102, a vector adjustment unit 104, and a frequency inverse conversion unit 106.

周波数変換部102は、信号成分分離部101で得られたU成分の画像信号を周波数信号に変換する。例えば、図2に示すように、周波数変換部102は、二次元フーリエ変換を用いて、信号成分分離部101で得られたU成分の画像信号を二次元フーリエ係数に変換し、この二次元フーリエ係数を周波数信号として出力する。この場合、周波数信号は、周波数空間内の座標ごとに実部x及び虚部yの2つの要素を周波数成分として持つ。各周波数成分は、これら2つの要素で構成されるベクトル(又は複素数x+yi)で表すことができる。   The frequency conversion unit 102 converts the U component image signal obtained by the signal component separation unit 101 into a frequency signal. For example, as shown in FIG. 2, the frequency conversion unit 102 converts the U component image signal obtained by the signal component separation unit 101 into a two-dimensional Fourier coefficient by using the two-dimensional Fourier transform. The coefficient is output as a frequency signal. In this case, the frequency signal has two elements, a real part x and an imaginary part y, as frequency components for each coordinate in the frequency space. Each frequency component can be represented by a vector (or complex number x + yi) composed of these two elements.

ベクトル調整部104は、周波数変換部102で得られた周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち、電子透かしのデータ量に応じた数(例えば、透かしデータのビット数と同数)の周波数成分のベクトル方向を調整して、前述した第1周波数信号を生成する。例えば、図2に示すように、ベクトル調整部104は、U成分の周波数空間内の特定座標に位置する周波数成分のベクトルについて、ベクトルの方向を予め設定した一定方向(即ち、第1方向)に揃えたベクトルU(x,y)を得る。特定座標は、透かしデータのビット数と同じ数だけ設定される。 The vector adjustment unit 104 includes a number of frequency components corresponding to the amount of digital watermark data (for example, the same number as the number of bits of watermark data) among a plurality of frequency components constituting the frequency signal obtained by the frequency conversion unit 102. The vector direction is adjusted to generate the first frequency signal described above. For example, as illustrated in FIG. 2, the vector adjustment unit 104 sets a vector direction in a predetermined direction (that is, the first direction) with respect to a frequency component vector located at a specific coordinate in the U component frequency space. Obtain the aligned vector U (x u , y u ). As many specific coordinates as the number of bits of the watermark data are set.

周波数逆変換部106は、ベクトル調整部104により生成された第1周波数信号をU成分の画像信号に逆変換する。例えば、周波数逆変換部106は、周波数変換部102と逆の二次元フーリエ変換により、U成分の周波数信号(即ち、第1周波数信号)を画像信号(画素信号)に戻す。   The frequency inverse transform unit 106 inversely transforms the first frequency signal generated by the vector adjustment unit 104 into a U component image signal. For example, the frequency inverse transform unit 106 returns the U component frequency signal (that is, the first frequency signal) to the image signal (pixel signal) by two-dimensional Fourier transform opposite to the frequency transform unit 102.

以下では、第2変換部120の詳細について説明する。   Below, the detail of the 2nd conversion part 120 is demonstrated.

第2変換部120は、周波数変換部103、ベクトル調整部105、周波数逆変換部107を有する。   The second conversion unit 120 includes a frequency conversion unit 103, a vector adjustment unit 105, and a frequency inverse conversion unit 107.

周波数変換部103は、信号成分分離部101で得られたV成分の画像信号を周波数信号に変換する。例えば、図2に示すように、周波数変換部103は、周波数変換部102と同様の二次元フーリエ変換を用いて、信号成分分離部101で得られたV成分の画像信号を二次元フーリエ係数に変換し、この二次元フーリエ係数を周波数信号として出力する。   The frequency conversion unit 103 converts the V component image signal obtained by the signal component separation unit 101 into a frequency signal. For example, as shown in FIG. 2, the frequency conversion unit 103 uses the same two-dimensional Fourier transform as the frequency conversion unit 102 to convert the V component image signal obtained by the signal component separation unit 101 into a two-dimensional Fourier coefficient. The two-dimensional Fourier coefficient is converted and output as a frequency signal.

ベクトル調整部105は、周波数変換部103で得られた周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち、電子透かしのデータ量に応じた数(例えば、透かしデータのビット数と同数)の周波数成分のベクトル方向を調整して、前述した第2周波数信号を生成する。例えば、図2に示すように、ベクトル調整部105は、V成分の周波数空間内の特定座標と同一の座標に位置する周波数成分のベクトルについて、ベクトルの方向を一定方向(即ち、第2方向)に揃えたベクトルV(xv0,yv0)又はV(xv1,yv1)を得る。特定座標は、ベクトル調整部104で用いられた特定座標と同一である。揃える方向については、入力された透かしデータの各ビット値によって変わる。特定座標ごとに、その特定座標に対応するビット値が0の場合には、ベクトル調整部104で揃えられたU成分の周波数成分のベクトル方向に対して、右回りに90度回転した方向にV成分の周波数成分のベクトル方向が揃えられる。その特定座標に対応するビット値が1の場合には、ベクトル調整部104で揃えられたU成分の周波数成分のベクトル方向に対して、左回りに90度回転した方向にV成分の周波数成分のベクトル方向が揃えられる。 The vector adjustment unit 105 includes a number of frequency components corresponding to the amount of digital watermark data (for example, the same number as the number of bits of watermark data) among a plurality of frequency components constituting the frequency signal obtained by the frequency conversion unit 103. The vector direction is adjusted to generate the second frequency signal described above. For example, as shown in FIG. 2, the vector adjustment unit 105 sets the vector direction to a certain direction (that is, the second direction) for the frequency component vector located at the same coordinate as the specific coordinate in the V component frequency space. To obtain a vector V 0 (x v0 , y v0 ) or V 1 (x v1 , y v1 ). The specific coordinates are the same as the specific coordinates used in the vector adjustment unit 104. The alignment direction varies depending on each bit value of the input watermark data. For each specific coordinate, when the bit value corresponding to the specific coordinate is 0, V is in a direction rotated 90 degrees clockwise with respect to the vector direction of the frequency component of the U component aligned by the vector adjustment unit 104. The vector directions of the frequency components of the components are aligned. When the bit value corresponding to the specific coordinate is 1, the frequency component of the V component is rotated in the direction rotated 90 degrees counterclockwise with respect to the vector direction of the U component frequency component aligned by the vector adjustment unit 104. The vector direction is aligned.

本実施の形態の変形例(以下、第1変形例という)として、ベクトル調整部105は、予め設定した一定方向へベクトルを揃えるのではなく、特定座標に対応するビット値が0の場合には、周波数変換部102より得られた同一座標のU成分の周波数成分のベクトル方向に対して、右回りに90度回転した方向にV成分の周波数成分のベクトル方向を揃え、また、その特定座標に対応するビット値が1の場合には、周波数変換部102より得られた同一座標のU成分の周波数成分のベクトル方向に対して、左回りに90度回転した方向にV成分の周波数成分のベクトル方向を揃えるように構成することができる。その場合、ベクトル調整部104ではU成分の周波数成分のベクトル調整は行わないようにしても、同等の効果が得られる。つまり、この第1変形例では、ベクトル調整部104を省略することができる。この第1変形例において、周波数変換部102の出力は、ベクトル調整部104(ベクトル調整部104を省略する場合は周波数逆変換部106)だけでなく、ベクトル調整部105へも渡される。なお、第1変形例では、周波数変換部102から出力されるU成分の周波数成分のベクトル方向を見て、ベクトル調整部105が同一座標のV成分の周波数成分のベクトル方向を補正するが、さらなる変形例(以下、第2変形例という)として、周波数変換部103から出力されるV成分の周波数成分のベクトル方向を見て、ベクトル調整部104が同一座標のU成分のベクトル方向を補正するように構成することができる。この場合は、ベクトル調整部105でV成分の周波数成分のベクトル調整を行わないようにしてもよいし、ベクトル調整部105を省略してもよい。この第2変形例において、周波数変換部103の出力は、ベクトル調整部105(ベクトル調整部105を省略する場合は周波数逆変換部107)だけでなく、ベクトル調整部104へも渡される。   As a modified example of the present embodiment (hereinafter referred to as a first modified example), the vector adjustment unit 105 does not align vectors in a predetermined fixed direction, but when the bit value corresponding to a specific coordinate is 0 The vector direction of the frequency component of the V component is aligned in the direction rotated 90 degrees clockwise with respect to the vector direction of the frequency component of the U component of the same coordinate obtained from the frequency conversion unit 102, and the specific coordinate is When the corresponding bit value is 1, the vector of the V component frequency component is rotated 90 degrees counterclockwise with respect to the vector direction of the U component frequency component of the same coordinate obtained from the frequency converter 102. It can be configured to align the directions. In that case, even if the vector adjustment unit 104 does not perform vector adjustment of the frequency component of the U component, the same effect can be obtained. That is, in the first modification, the vector adjustment unit 104 can be omitted. In the first modification, the output of the frequency conversion unit 102 is passed not only to the vector adjustment unit 104 (or the frequency inverse conversion unit 106 when the vector adjustment unit 104 is omitted) but also to the vector adjustment unit 105. In the first modification, the vector adjustment unit 105 corrects the vector direction of the frequency component of the V component of the same coordinate by looking at the vector direction of the frequency component of the U component output from the frequency conversion unit 102. As a modification example (hereinafter referred to as a second modification example), the vector adjustment unit 104 corrects the vector direction of the U component of the same coordinate by looking at the vector direction of the V component frequency component output from the frequency conversion unit 103. Can be configured. In this case, the vector adjustment unit 105 may not perform the vector adjustment of the frequency component of the V component, or the vector adjustment unit 105 may be omitted. In the second modification, the output of the frequency conversion unit 103 is passed not only to the vector adjustment unit 105 (or the frequency inverse conversion unit 107 when the vector adjustment unit 105 is omitted) but also to the vector adjustment unit 104.

周波数逆変換部107は、ベクトル調整部105により生成された第2周波数信号をV成分の画像信号に逆変換する。例えば、周波数逆変換部107は、周波数変換部103と逆の二次元フーリエ変換により、V成分の周波数信号(即ち、第2周波数信号)を画像信号(画素信号)に戻す。   The frequency inverse transform unit 107 inversely transforms the second frequency signal generated by the vector adjustment unit 105 into a V component image signal. For example, the frequency inverse transform unit 107 returns the V component frequency signal (that is, the second frequency signal) to the image signal (pixel signal) by two-dimensional Fourier transform reverse to the frequency transform unit 103.

以下では、合成部130の詳細について説明する。   Below, the detail of the synthetic | combination part 130 is demonstrated.

合成部130は、信号成分合成部108を有する。   The combining unit 130 includes a signal component combining unit 108.

信号成分合成部108は、周波数逆変換部106から出力されるU成分の画像信号と、周波数逆変換部107から出力されるV成分の画像信号と、信号成分分離部101から入力されたY成分の画像信号とを合成して出力画像を得る。   The signal component synthesizing unit 108 is a U component image signal output from the frequency inverse transform unit 106, a V component image signal output from the frequency inverse transform unit 107, and a Y component input from the signal component separation unit 101. Are combined with the image signal to obtain an output image.

以上説明したように、本実施の形態では、電子透かし埋め込み装置100が、以下の方法により画像に電子透かしを埋め込む。
・元画像(若しくは映像フレーム)内の2つの信号成分(例えば、U成分とV成分)を各々周波数変換(フーリエ変換等)した信号について、周波数空間内の特定座標において、第1成分のベクトル(周波数成分の実部と虚部とをそれぞれ要素に持つ二次元ベクトル)と第2成分のベクトルとが直交するように係数を変更する(例えば、図2参照)。
・値が1のビットを埋め込む場合は、二次元平面上で第1成分のベクトルが第2成分のベクトルに対して左回りに90度回転、値が0のビットを埋め込む場合は、右回りに90度回転するように設定する。なお、ビットの値(0又は1)とベクトルの回転方向(右又は左)との対応関係は逆でもよい。また、ベクトルの回転角度は90度でなくてもよい。ただし、ベクトルの回転角度が90度に近いほど、同座標における第1成分のベクトルと第2成分のベクトルとの外積が大きくなる。即ち、同座標における第1成分のベクトルと第2成分のベクトルとのなす平行四辺形(回転角度が90度の場合は四角形)の面積が大きくなる。よって、電子透かしの検出時に、当該座標にピークが発生する確度が上がる。
As described above, in this embodiment, the digital watermark embedding apparatus 100 embeds a digital watermark in an image by the following method.
A first component vector (in a specific coordinate in the frequency space, for a signal obtained by frequency transforming (for example, Fourier transform) two signal components (for example, U component and V component) in the original image (or video frame). The coefficient is changed so that the two-dimensional vector having the real component and the imaginary component of the frequency component are orthogonal to the second component vector (see, for example, FIG. 2).
When embedding a bit having a value of 1, the first component vector is rotated 90 degrees counterclockwise with respect to the second component vector on the two-dimensional plane, and when embedding a bit having a value of 0 is clockwise. Set to rotate 90 degrees. Note that the correspondence between the bit value (0 or 1) and the vector rotation direction (right or left) may be reversed. Further, the rotation angle of the vector need not be 90 degrees. However, the closer the rotation angle of the vector is to 90 degrees, the greater the outer product of the first component vector and the second component vector at the same coordinates. That is, the area of the parallelogram formed by the first component vector and the second component vector at the same coordinate (a rectangle when the rotation angle is 90 degrees) is increased. Therefore, when the digital watermark is detected, the probability that a peak occurs at the coordinates increases.

上記の方法により、従来技術のような、ピーク点を示すための電子透かしの埋め込みとビット情報を示すための電子透かしの埋め込みという二重の埋め込みが不要となる。即ち、ビット情報を示すための電子透かしとは独立した、画像補正に必要なピーク点を示すための電子透かしの埋め込みを回避できる。したがって、本実施の形態によれば、電子透かしの埋め込み時の画質劣化を抑制することができる。   The above method eliminates the need for double embedding of embedding a digital watermark for indicating a peak point and embedding a digital watermark for indicating bit information, as in the prior art. That is, it is possible to avoid embedding a digital watermark for indicating a peak point necessary for image correction, which is independent of a digital watermark for indicating bit information. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress deterioration in image quality when embedding a digital watermark.

次に、本実施の形態による電子透かしの検出について説明する。   Next, digital watermark detection according to this embodiment will be described.

図3は、本実施の形態に係る電子透かし検出装置200の構成を示すブロック図である。図4は、電子透かし検出装置200が入力画像に埋め込まれた電子透かしを検出する電子透かし検出処理の一例を示す図である。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of digital watermark detection apparatus 200 according to the present embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a digital watermark detection process in which the digital watermark detection apparatus 200 detects a digital watermark embedded in an input image.

図3において、電子透かし検出装置200は、信号成分分離部201、第1周波数変換部202、第2周波数変換部203、ベクトル外積計算部204、判定部210を備える。   In FIG. 3, the digital watermark detection apparatus 200 includes a signal component separation unit 201, a first frequency conversion unit 202, a second frequency conversion unit 203, a vector outer product calculation unit 204, and a determination unit 210.

信号成分分離部201には、入力画像のデータとして、電子透かし埋め込み装置100で得られた出力画像のデータが外部から入力される。   Output signal data obtained by the digital watermark embedding apparatus 100 is input to the signal component separation unit 201 from the outside as input image data.

信号成分分離部201は、入力画像のデータからU成分の画像信号(画素信号)とV成分の画像信号(画素信号)とを分離する。電子透かし埋め込み装置100の信号成分分離部101とは異なり、Y成分の画像信号を分離する必要はない。信号成分分離部201は、U成分の画像信号を第1周波数変換部202に入力し、V成分の画像信号を第2周波数変換部203に入力する。   The signal component separation unit 201 separates a U component image signal (pixel signal) and a V component image signal (pixel signal) from input image data. Unlike the signal component separation unit 101 of the digital watermark embedding apparatus 100, it is not necessary to separate the Y component image signal. The signal component separation unit 201 inputs the U component image signal to the first frequency conversion unit 202, and inputs the V component image signal to the second frequency conversion unit 203.

第1周波数変換部202は、信号成分分離部201で得られたU成分の画像信号を周波数変換して第1周波数信号を得る。   The first frequency conversion unit 202 converts the frequency of the U component image signal obtained by the signal component separation unit 201 to obtain a first frequency signal.

第2周波数変換部203は、信号成分分離部201で得られたV成分の画像信号を周波数変換して第2周波数信号を得る。   The second frequency conversion unit 203 converts the frequency of the V component image signal obtained by the signal component separation unit 201 to obtain a second frequency signal.

ベクトル外積計算部204は、第1周波数変換部202で得られた第1周波数信号を構成する複数の第1周波数成分と、第2周波数変換部203で得られた第2周波数信号を構成する複数の第2周波数成分とについて、周波数空間内の座標が同じ第1周波数成分と第2周波数成分とのベクトル外積を計算する。例えば、図4に示すように、ベクトル外積計算部204は、第1周波数変換部202の出力である第1周波数信号と第2周波数変換部203の出力である第2周波数信号とにおいて、互いの座標が同一な周波数成分のベクトル同士の外積(二次元ベクトルを三次元ベクトルにマッピングした(x,y成分はそのままでz成分を0にする)ものの外積)を計算し、そのz成分を当該座標での計算結果(ベクトル外積データ)とする。   The vector outer product calculation unit 204 includes a plurality of first frequency components constituting the first frequency signal obtained by the first frequency conversion unit 202 and a plurality of second frequency signals obtained by the second frequency conversion unit 203. For the second frequency component, a vector outer product of the first frequency component and the second frequency component having the same coordinates in the frequency space is calculated. For example, as shown in FIG. 4, the vector cross product calculation unit 204 uses the first frequency signal that is the output of the first frequency conversion unit 202 and the second frequency signal that is the output of the second frequency conversion unit 203. Calculate the outer product of vectors of frequency components with the same coordinates (the outer product of two-dimensional vectors mapped to three-dimensional vectors (the x and y components are left unchanged and the z component is set to 0)), and the z component is calculated as the coordinate The calculation result in (vector outer product data).

判定部210は、ベクトル外積計算部204で計算されたベクトル外積の絶対値に基づいて、周波数空間内の座標(例えば、全ての座標)のうち、電子透かしのデータ量に応じた数(例えば、透かしデータのビット数と同数)の座標(前述した特定座標に相当)を選択する。判定部210は、選択した座標ごとに、ベクトル外積計算部204で計算されたベクトル外積の正負に基づいて、電子透かしのデータ値(例えば、透かしデータのビット値)を判定する。   Based on the absolute value of the vector outer product calculated by the vector outer product calculation unit 204, the determination unit 210 determines the number (for example, all coordinates) in the frequency space according to the amount of digital watermark data (for example, all coordinates). Coordinates (corresponding to the specific coordinates described above) are selected. The determination unit 210 determines the data value of the digital watermark (for example, the bit value of the watermark data) based on the sign of the vector outer product calculated by the vector outer product calculation unit 204 for each selected coordinate.

以下では、判定部210の詳細について説明する。   Below, the detail of the determination part 210 is demonstrated.

判定部210は、ピーク抽出部205、ビット判定部206を有する。   The determination unit 210 includes a peak extraction unit 205 and a bit determination unit 206.

ピーク抽出部205は、ベクトル外積計算部204の出力であるベクトル外積データの座標空間内において、絶対値がピークとなる座標(埋め込みビット数分のピーク座標)を抽出する。ピーク抽出部205は、その手段として、例えば、電子透かし埋め込み装置100で設定された複数の特定座標に対して、適宜、ベクトルの拡大及び縮小、予め設定された角度ずつの回転の処理を行いながら、座標値の絶対値合計を計算し、それが最大になる位置を算出する。これにより、入力画像が拡大又は縮小されたり、回転されたりしていても、電子透かしを検出することが可能となる。なお、入力画像が平行移動されていても影響はないため、ベクトルの平行移動の処理は不要である。   The peak extraction unit 205 extracts coordinates (peak coordinates corresponding to the number of embedded bits) at which the absolute value becomes a peak in the coordinate space of the vector outer product data that is the output of the vector outer product calculation unit 204. As the means, for example, the peak extraction unit 205 appropriately performs vector enlargement / reduction and rotation by a predetermined angle on a plurality of specific coordinates set by the digital watermark embedding apparatus 100. Then, the absolute value sum of the coordinate values is calculated, and the position where it becomes the maximum is calculated. This makes it possible to detect a digital watermark even if the input image is enlarged or reduced or rotated. It should be noted that even if the input image is translated, there is no influence, and thus vector translation processing is unnecessary.

ビット判定部206は、ピーク抽出部205で得られたピーク座標の各々に対して、ベクトル外積データの座標値の正負を見て、正であればビットの値が1、負であればビットの値が0であると判定する。ビット判定部206は、全てのピーク座標のビット判定結果を集めて、電子透かしの検出データとして出力する。   The bit determining unit 206 looks at the positive / negative coordinate values of the vector outer product data for each of the peak coordinates obtained by the peak extracting unit 205. It is determined that the value is 0. The bit determination unit 206 collects the bit determination results of all the peak coordinates and outputs them as digital watermark detection data.

以上説明したように、本実施の形態では、電子透かし検出装置200が、以下の方法により画像から電子透かしを検出する。
・検出対象画像(若しくは映像フレーム)の2つの信号成分(例えば、U成分とV成分)を各々周波数変換(フーリエ変換等)した信号において、同一座標同士の第1成分のベクトルと第2成分のベクトルとの外積(のz成分、即ち「外積値」)を計算し、ベクトル外積データを得る(例えば、図4参照)。
・互いのベクトルのなす角が90度に近くなるほど、外積値(の絶対値)は大きくなる。また、第1成分のベクトルに対し、第2成分のベクトルが左回りなら外積値は正となり、右回りなら負になる。この性質を利用して、ベクトル外積データの絶対値がピークとなる座標を抽出し、絶対値ピーク座標において、外積値の正負よりビット値が0か1かを判定する。
As described above, in this embodiment, the digital watermark detection apparatus 200 detects a digital watermark from an image by the following method.
In a signal obtained by frequency-transforming (for example, Fourier transform) two signal components (for example, U component and V component) of the detection target image (or video frame), the first component vector and the second component of the same coordinates The cross product with the vector (the z component thereof, that is, the “cross product value”) is calculated to obtain vector cross product data (see, for example, FIG. 4).
The cross product value (the absolute value thereof) increases as the angle between the vectors becomes closer to 90 degrees. Also, the outer product value is positive if the second component vector is counterclockwise with respect to the first component vector, and negative if it is clockwise. Using this property, the coordinates at which the absolute value of the vector outer product data has a peak are extracted, and it is determined whether the bit value is 0 or 1 based on the sign of the outer product value in the absolute value peak coordinates.

上記の方法により、従来技術のような、画像の「ずれ」補正、電子透かしの検出という二段階の処理が不要となる。即ち、電子透かしの検出の前処理として画像の「ずれ」補正の処理が不要で、画像の周波数変換データから直接電子透かしの検出が可能となる。したがって、本実施の形態によれば、電子透かしの検出時の処理量を削減することができる(処理が高速化される)。また、画像の「ずれ」補正の処理に伴う画像劣化を原因とした検出精度の低下を防ぐことができる。   The above method eliminates the need for two-stage processing such as image “shift” correction and digital watermark detection as in the prior art. In other words, it is not necessary to correct the “shift” of the image as a pre-processing for detecting the digital watermark, and the digital watermark can be detected directly from the frequency conversion data of the image. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the amount of processing at the time of detecting a digital watermark (speeding up the processing). In addition, it is possible to prevent a decrease in detection accuracy due to image degradation caused by image “shift” correction processing.

実施の形態2.
本実施の形態について、主に実施の形態1との差異を説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, differences from the first embodiment will be mainly described.

実施の形態1による電子透かしの埋め込みでは、入力画像のデータを基にして周波数ベクトルを調整するが、本実施の形態による電子透かしの埋め込みでは、予め生成された画像を基にして周波数ベクトルを調整することで入力画像とは独立した電子透かし信号を生成し、その信号を入力画像に重畳する。   In the digital watermark embedding according to the first embodiment, the frequency vector is adjusted based on the data of the input image. In the digital watermark embedding according to the present embodiment, the frequency vector is adjusted based on the previously generated image. Thus, an electronic watermark signal independent of the input image is generated, and the signal is superimposed on the input image.

以下、本実施の形態による電子透かしの埋め込みについて説明する。   Hereinafter, embedding of a digital watermark according to this embodiment will be described.

図5は、本実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置100aの構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of digital watermark embedding apparatus 100a according to the present embodiment.

図5において、電子透かし埋め込み装置100aは、実施の形態1に係る電子透かし埋め込み装置100と同様の信号成分分離部101、第1変換部110、第2変換部120のほか、合成部130a、画像生成部140を備える。   In FIG. 5, a digital watermark embedding device 100a includes a signal component separation unit 101, a first conversion unit 110, and a second conversion unit 120 similar to those of the digital watermark embedding device 100 according to the first embodiment, a synthesis unit 130a, and an image. A generation unit 140 is provided.

画像生成部140は、入力画像とは別の画像のデータを生成する。この別の画像は、任意の画像でよい。好適な画像の一例としては、全画素値が均一の画像(即ち、全ての画素でU成分が同一、V成分が同一、Y成分が0となる画像)が挙げられる。   The image generation unit 140 generates image data different from the input image. This other image may be an arbitrary image. An example of a suitable image is an image in which all pixel values are uniform (that is, an image in which the U component is the same, the V component is the same, and the Y component is 0 in all the pixels).

信号成分分離部101には、入力画像とは別の画像のデータが画像生成部140から入力される。   Data of an image different from the input image is input from the image generation unit 140 to the signal component separation unit 101.

信号成分分離部101は、入力画像とは別の画像のデータからU成分の画像信号(画素信号)とV成分の画像信号(画素信号)とY成分の画像信号とを分離する。信号成分分離部101は、実施の形態1と同様に、U成分の画像信号を第1変換部110に入力し、V成分の画像信号を第2変換部120に入力し、Y成分の画像信号を合成部130aに入力する。   The signal component separation unit 101 separates a U component image signal (pixel signal), a V component image signal (pixel signal), and a Y component image signal from data of an image different from the input image. Similarly to the first embodiment, the signal component separation unit 101 inputs a U component image signal to the first conversion unit 110, inputs a V component image signal to the second conversion unit 120, and outputs a Y component image signal. Is input to the combining unit 130a.

第1変換部110及び第2変換部120の動作については、実施の形態1のものと同様である。   The operations of the first conversion unit 110 and the second conversion unit 120 are the same as those in the first embodiment.

合成部130aは、第1変換部110で得られたU成分の画像信号と、第2変換部120で得られたV成分の画像信号と、信号成分分離部101から入力されたY成分の画像信号とを合成する。そして、合成部130aは、得られた画像と、入力画像とを合成して出力する。これにより、入力画像に電子透かしを埋め込んだ出力画像が得られる。   The synthesizing unit 130a includes a U component image signal obtained by the first conversion unit 110, a V component image signal obtained by the second conversion unit 120, and a Y component image input from the signal component separation unit 101. Synthesize the signal. Then, the combining unit 130a combines the obtained image and the input image and outputs the combined image. As a result, an output image in which a digital watermark is embedded in the input image is obtained.

以下では、合成部130aの詳細について説明する。   Below, the detail of the synthetic | combination part 130a is demonstrated.

合成部130aは、信号成分合成部108、画像重畳部109を有する。   The combining unit 130 a includes a signal component combining unit 108 and an image superimposing unit 109.

信号成分合成部108は、実施の形態1と同様に、周波数逆変換部106から出力されるU成分の画像信号と、周波数逆変換部107から出力されるV成分の画像信号と、信号成分分離部101から入力されたY成分の画像信号とを合成する。これにより、画像生成部140により生成された画像(即ち、入力画像とは別の画像)に電子透かしを埋め込んだ画像が得られる。信号成分合成部108は、得られた画像を画像重畳部109に対して出力する。   Similarly to the first embodiment, the signal component synthesis unit 108 performs U component image signal output from the frequency inverse transform unit 106, V component image signal output from the frequency inverse transform unit 107, and signal component separation. The Y component image signal input from the unit 101 is combined. As a result, an image in which a digital watermark is embedded in an image generated by the image generation unit 140 (that is, an image different from the input image) is obtained. The signal component synthesis unit 108 outputs the obtained image to the image superimposing unit 109.

画像重畳部109は、入力画像のデータに対して、信号成分合成部108から出力された画像のデータを重畳し(即ち、画素値加算を行い)、出力画像を生成する。   The image superimposing unit 109 superimposes the image data output from the signal component synthesis unit 108 on the input image data (that is, performs pixel value addition) to generate an output image.

本実施の形態では、実施の形態1と同様の効果が得られる。さらに、例えば、入力画像が電子透かし埋め込み装置100aに入力される前に、これとは別の画像に予め電子透かしを埋め込んでおき、入力画像が入力されると、即座に画像重畳部109で出力画像を生成するということもできる。そのため、電子透かしの埋め込み時の処理を高速化できる。   In the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, for example, before an input image is input to the digital watermark embedding device 100a, a digital watermark is embedded in another image in advance, and when the input image is input, the image is immediately output by the image superimposing unit 109. It can also be said that an image is generated. Therefore, the processing at the time of embedding a digital watermark can be speeded up.

なお、信号成分合成部108は、合成した画像の信号を増幅してから、当該画像を画像重畳部109に対して出力してもよい。そのようにすることで、電子透かしの検出精度を高めることができる。   The signal component synthesis unit 108 may amplify the synthesized image signal and then output the image to the image superimposing unit 109. By doing so, the detection accuracy of the digital watermark can be increased.

また、画像重畳部109は、信号成分合成部108から出力された画像と、入力画像とを画素ごとに比較し、対応する画素間でU成分、V成分又はY成分の差分が閾値を超えている場合に、差分が閾値を超えないように補正処理を行ってもよい。そのようにすることで、画像劣化を抑えることができる。   In addition, the image superimposing unit 109 compares the image output from the signal component combining unit 108 and the input image for each pixel, and the difference between the U component, the V component, or the Y component between the corresponding pixels exceeds the threshold value. If the difference is present, the correction process may be performed so that the difference does not exceed the threshold value. By doing so, image degradation can be suppressed.

また、信号成分分離部101には、入力画像とは別の画像のデータが外部から入力されてもよい。その場合、画像生成部140は省略することができる。   Further, data of an image different from the input image may be input to the signal component separation unit 101 from the outside. In that case, the image generation unit 140 can be omitted.

図6は、本発明の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置100,100a及び電子透かし検出装置200のハードウェア構成の一例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the digital watermark embedding apparatuses 100 and 100a and the digital watermark detection apparatus 200 according to the embodiment of the present invention.

図6において、電子透かし埋め込み装置100,100a及び電子透かし検出装置200は、それぞれコンピュータであり、出力装置910、入力装置920、記憶装置930、処理装置940といったハードウェアを備える。ハードウェアは、電子透かし埋め込み装置100,100a及び電子透かし検出装置200の各部(本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するもの)によって利用される。   In FIG. 6, digital watermark embedding apparatuses 100 and 100a and digital watermark detection apparatus 200 are computers, respectively, and include hardware such as an output device 910, an input device 920, a storage device 930, and a processing device 940. The hardware is used by each unit of the digital watermark embedding devices 100 and 100a and the digital watermark detection device 200 (which will be described as “unit” in the description of the embodiment of the present invention).

出力装置910は、例えば、LCD(Liquid・Crystal・Display)等の表示装置、プリンタ、通信モジュール(通信回路等)である。出力装置910は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものによってデータ、情報、信号の出力(送信)のために利用される。   The output device 910 is, for example, a display device such as an LCD (Liquid / Crystal / Display), a printer, or a communication module (communication circuit or the like). The output device 910 is used for outputting (transmitting) data, information, and signals by what is described as “unit” in the description of the embodiment of the present invention.

入力装置920は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、通信モジュール(通信回路等)である。入力装置920は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものによってデータ、情報、信号の入力(受信)のために利用される。   The input device 920 is, for example, a keyboard, a mouse, a touch panel, or a communication module (communication circuit or the like). The input device 920 is used for inputting (receiving) data, information, and signals by what is described as a “unit” in the description of the embodiment of the present invention.

記憶装置930は、例えば、ROM(Read・Only・Memory)、RAM(Random・Access・Memory)、HDD(Hard・Disk・Drive)、SSD(Solid・State・Drive)である。記憶装置930には、プログラム931、ファイル932が記憶される。プログラム931には、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものの処理(機能)を実行するプログラムが含まれる。ファイル932には、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものによって演算、加工、読み取り、書き込み、利用、入力、出力等が行われるデータ、情報、信号(値)等が含まれる。   The storage device 930 is, for example, a ROM (Read / Only / Memory), a RAM (Random / Access / Memory), a HDD (Hard / Disk / Drive), or an SSD (Solid / State / Drive). The storage device 930 stores a program 931 and a file 932. The program 931 includes a program for executing processing (function) described as “unit” in the description of the embodiment of the present invention. The file 932 includes data, information, signals (values), and the like that are calculated, processed, read, written, used, input, output, etc. by what is described as “parts” in the description of the embodiment of the present invention. It is.

処理装置940は、例えば、CPU(Central・Processing・Unit)である。処理装置940は、バス等を介して他のハードウェアデバイスと接続され、それらのハードウェアデバイスを制御する。処理装置940は、記憶装置930からプログラム931を読み出し、プログラム931を実行する。処理装置940は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものによって演算、加工、読み取り、書き込み、利用、入力、出力等を行うために利用される。   The processing device 940 is, for example, a CPU (Central Processing Unit). The processing device 940 is connected to other hardware devices via a bus or the like, and controls those hardware devices. The processing device 940 reads the program 931 from the storage device 930 and executes the program 931. The processing device 940 is used for performing calculation, processing, reading, writing, use, input, output, and the like by what is described as “unit” in the description of the embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものは、「部」を「回路」、「装置」、「機器」に読み替えたものであってもよい。また、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものは、「部」を「工程」、「手順」、「処理」に読み替えたものであってもよい。即ち、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものは、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアは、プログラム931として、記憶装置930に記憶される。プログラム931は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものとしてコンピュータを機能させるものである。或いは、プログラム931は、本発明の実施の形態の説明において「部」として説明するものの処理をコンピュータに実行させるものである。   In the description of the embodiment of the present invention, what is described as “unit” may be replaced with “circuit”, “device”, and “apparatus”. Further, what is described as “part” in the description of the embodiment of the present invention may be “part” replaced with “process”, “procedure”, and “process”. That is, what is described as a “unit” in the description of the embodiment of the present invention is realized by software alone, hardware alone, or a combination of software and hardware. The software is stored in the storage device 930 as the program 931. The program 931 causes the computer to function as what is described as “unit” in the description of the embodiment of the present invention. Alternatively, the program 931 causes the computer to execute the processing described as “unit” in the description of the embodiment of the present invention.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、いくつかを組み合わせて実施しても構わない。或いは、これらの実施の形態のうち、いずれか1つ又はいくつかを部分的に実施しても構わない。例えば、これらの実施の形態の説明において「部」として説明するもののうち、いずれか1つのみを採用してもよいし、いくつかの任意の組み合わせを採用してもよい。なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, you may implement combining some of these embodiment. Alternatively, any one or some of these embodiments may be partially implemented. For example, only one of those described as “parts” in the description of these embodiments may be employed, or some arbitrary combinations may be employed. In addition, this invention is not limited to these embodiment, A various change is possible as needed.

100 電子透かし埋め込み装置、100a 電子透かし埋め込み装置、101 信号成分分離部、102 周波数変換部、103 周波数変換部、104 ベクトル調整部、105 ベクトル調整部、106 周波数逆変換部、107 周波数逆変換部、108 信号成分合成部、109 画像重畳部、110 第1変換部、120 第2変換部、130 合成部、130a 合成部、140 画像生成部、200 電子透かし検出装置、201 信号成分分離部、202 第1周波数変換部、203 第2周波数変換部、204 ベクトル外積計算部、205 ピーク抽出部、206 ビット判定部、210 判定部、910 出力装置、920 入力装置、930 記憶装置、931 プログラム、932 ファイル、940 処理装置。   100 digital watermark embedding device, 100a digital watermark embedding device, 101 signal component separation unit, 102 frequency conversion unit, 103 frequency conversion unit, 104 vector adjustment unit, 105 vector adjustment unit, 106 frequency reverse conversion unit, 107 frequency reverse conversion unit, 108 signal component synthesis unit, 109 image superimposing unit, 110 first conversion unit, 120 second conversion unit, 130 synthesis unit, 130a synthesis unit, 140 image generation unit, 200 digital watermark detection apparatus, 201 signal component separation unit, 202 second 1 frequency conversion unit, 203 second frequency conversion unit, 204 vector outer product calculation unit, 205 peak extraction unit, 206 bit determination unit, 210 determination unit, 910 output device, 920 input device, 930 storage device, 931 program, 932 file, 940 Processing device.

Claims (6)

入力画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み装置において、
前記入力画像のデータから第1成分の画像信号と第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離部と、
前記信号成分分離部で得られた前記第1成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して、前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向が第1方向である第1周波数信号を生成し、前記第1周波数信号を周波数逆変換して前記第1成分の画像信号に逆変換する第1変換部と、
前記信号成分分離部で得られた前記第2成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して、前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向が前記第1方向に対して前記電子透かしのデータ値に応じた側に所定角度ずれた第2方向である第2周波数信号を生成し、前記第2周波数信号を周波数逆変換して前記第2成分の画像信号に逆変換する第2変換部と、
前記第1変換部で得られた前記第1成分の画像信号と、前記第2変換部で得られた前記第2成分の画像信号と、前記入力画像のデータに前記第1成分及び前記第2成分のほかに含まれる成分の画像信号とを合成する合成部と
を備えることを特徴とする電子透かし埋め込み装置。
In a digital watermark embedding apparatus that embeds a digital watermark in an input image,
A signal component separation unit for separating a first component image signal and a second component image signal from the input image data;
The image signal of the first component obtained by the signal component separation unit is converted into a frequency signal, and a vector of frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal adjust the direction, the vector direction of the frequency components of the number corresponding to the data amount of the digital watermark generates the first frequency signal which is a first direction, the said first frequency signal by frequency inversion first a first converter you converted back to 1-component image signal,
The second component image signal obtained by the signal component separation unit is converted into a frequency signal, and a vector of frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal. adjust the direction, the second direction vector direction of the number of frequency component corresponding to the data amount of the digital watermark shifted by a predetermined angle on the side corresponding to the data value of the electronic watermark to the first direction a second conversion unit is second to generate a frequency signal, you inverse transformation to the image signal of the second component the second frequency signal by frequency inverse conversion,
The first component image signal obtained by the first conversion unit, the second component image signal obtained by the second conversion unit, and the input image data including the first component and the second component. An electronic watermark embedding apparatus comprising: a combining unit that combines image signals of components included in addition to the components.
入力画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み装置において、
前記入力画像とは別の画像のデータから第1成分の画像信号と第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離部と、
前記信号成分分離部で得られた前記第1成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して、前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向が第1方向である第1周波数信号を生成し、前記第1周波数信号を周波数逆変換して前記第1成分の画像信号に逆変換する第1変換部と、
前記信号成分分離部で得られた前記第2成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して、前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向が前記第1方向に対して前記電子透かしのデータ値に応じた側に所定角度ずれた第2方向である第2周波数信号を生成し、前記第2周波数信号を周波数逆変換して前記第2成分の画像信号に逆変換する第2変換部と、
前記第1変換部で得られた前記第1成分の画像信号と、前記第2変換部で得られた前記第2成分の画像信号と、前記別の画像のデータに前記第1成分及び前記第2成分のほかに含まれる成分の画像信号とを合成し、得られた画像と、前記入力画像とを合成する合成部と
を備えることを特徴とする電子透かし埋め込み装置。
In a digital watermark embedding apparatus that embeds a digital watermark in an input image,
A signal component separation unit that separates a first component image signal and a second component image signal from data of an image different from the input image;
The image signal of the first component obtained by the signal component separation unit is converted into a frequency signal, and a vector of frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal adjust the direction, the vector direction of the frequency components of the number corresponding to the data amount of the digital watermark generates the first frequency signal which is a first direction, the said first frequency signal by frequency inversion first a first converter you converted back to 1-component image signal,
The second component image signal obtained by the signal component separation unit is converted into a frequency signal, and a vector of frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal. adjust the direction, the second direction vector direction of the number of frequency component corresponding to the data amount of the digital watermark shifted by a predetermined angle on the side corresponding to the data value of the electronic watermark to the first direction a second conversion unit is second to generate a frequency signal, you inverse transformation to the image signal of the second component the second frequency signal by frequency inverse conversion,
The image signal of the first component obtained by the first conversion unit, the image signal of the second component obtained by the second conversion unit, and the first component and the first image data of the other image An electronic watermark embedding apparatus comprising: a synthesis unit that synthesizes an image signal of a component included in addition to two components and synthesizes the obtained image and the input image .
入力画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記入力画像のデータから第1成分の画像信号と第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離処理と、
前記信号成分分離処理で得られた前記第1成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して、前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向が第1方向である第1周波数信号を生成し、前記第1周波数信号を周波数逆変換して前記第1成分の画像信号に逆変換する第1変換処理と、
前記信号成分分離処理で得られた前記第2成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して、前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向が前記第1方向に対して前記電子透かしのデータ値に応じた側に所定角度ずれた第2方向である第2周波数信号を生成し、前記第2周波数信号を周波数逆変換して前記第2成分の画像信号に逆変換する第2変換処理と、
前記第1変換処理で得られた前記第1成分の画像信号と、前記第2変換処理で得られた前記第2成分の画像信号と、前記入力画像のデータに前記第1成分及び前記第2成分のほかに含まれる成分の画像信号とを合成する合成処理と
を実行させることを特徴とする電子透かし埋め込みプログラム。
In a digital watermark embedding program for embedding a digital watermark in an input image,
On the computer,
A signal component separation process for separating a first component image signal and a second component image signal from the input image data;
The image signal of the first component obtained by the signal component separation processing is converted into a frequency signal, and a vector of frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal adjust the direction, the vector direction of the frequency components of the number corresponding to the data amount of the digital watermark generates the first frequency signal which is a first direction, the said first frequency signal by frequency inversion first a first conversion processing you converted back to 1-component image signal,
The image signal of the second component obtained by the signal component separation process is converted into a frequency signal, and a vector of frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal adjust the direction, the second direction vector direction of the number of frequency component corresponding to the data amount of the digital watermark shifted by a predetermined angle on the side corresponding to the data value of the electronic watermark to the first direction and there the second to generate a frequency signal, said second frequency signal by inverse frequency transform you reverse conversion to an image signal of the second component second conversion process,
The first component image signal obtained by the first conversion process, the second component image signal obtained by the second conversion process, and the input image data include the first component and the second component. An electronic watermark embedding program for executing a synthesis process for synthesizing an image signal of a component included in addition to a component.
入力画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みプログラムにおいて、
コンピュータに、
前記入力画像とは別の画像のデータから第1成分の画像信号と第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離処理と、
前記信号成分分離処理で得られた前記第1成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して、前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向が第1方向である第1周波数信号を生成し、前記第1周波数信号を周波数逆変換して前記第1成分の画像信号に逆変換する第1変換処理と、
前記信号成分分離処理で得られた前記第2成分の画像信号を周波数信号に変換し、その周波数信号を構成する複数の周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向を調整して、前記電子透かしのデータ量に応じた数の周波数成分のベクトル方向が前記第1方向に対して前記電子透かしのデータ値に応じた側に所定角度ずれた第2方向である第2周波数信号を生成し、前記第2周波数信号を周波数逆変換して前記第2成分の画像信号に逆変換する第2変換処理と、
前記第1変換処理で得られた前記第1成分の画像信号と、前記第2変換処理で得られた前記第2成分の画像信号と、前記別の画像のデータに前記第1成分及び前記第2成分のほかに含まれる成分の画像信号とを合成し、得られた画像と、前記入力画像とを合成する合成処理と
を実行させることを特徴とする電子透かし埋め込みプログラム。
In a digital watermark embedding program for embedding a digital watermark in an input image,
On the computer,
A signal component separation process for separating a first component image signal and a second component image signal from data of an image different from the input image;
The image signal of the first component obtained by the signal component separation processing is converted into a frequency signal, and a vector of frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal adjust the direction, the vector direction of the frequency components of the number corresponding to the data amount of the digital watermark generates the first frequency signal which is a first direction, the said first frequency signal by frequency inversion first a first conversion processing you converted back to 1-component image signal,
The image signal of the second component obtained by the signal component separation process is converted into a frequency signal, and a vector of frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark among a plurality of frequency components constituting the frequency signal adjust the direction, the second direction vector direction of the number of frequency component corresponding to the data amount of the digital watermark shifted by a predetermined angle on the side corresponding to the data value of the electronic watermark to the first direction and there the second to generate a frequency signal, said second frequency signal by inverse frequency transform you reverse conversion to an image signal of the second component second conversion process,
The first component image signal obtained in the first conversion process, the second component image signal obtained in the second conversion process, and the data of the other image include the first component and the first component. An electronic watermark embedding program , comprising: combining an image signal of a component included in addition to two components; and executing a combining process of combining the obtained image and the input image .
入力画像に埋め込まれた電子透かしを検出する電子透かし検出装置において、
前記入力画像のデータから第1成分の画像信号と第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離部と、
前記信号成分分離部で得られた前記第1成分の画像信号を周波数変換して第1周波数信号を得る第1周波数変換部と、
前記信号成分分離部で得られた前記第2成分の画像信号を周波数変換して第2周波数信号を得る第2周波数変換部と、
前記第1周波数変換部で得られた前記第1周波数信号を構成する複数の第1周波数成分と、前記第2周波数変換部で得られた前記第2周波数信号を構成する複数の第2周波数成分とについて、周波数空間内の座標が同じ第1周波数成分と第2周波数成分とのベクトル外積を計算するベクトル外積計算部と、
前記ベクトル外積計算部で計算されたベクトル外積の絶対値に基づいて、前記周波数空間内の座標のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の座標を選択し、選択した座標ごとに、前記ベクトル外積計算部で計算されたベクトル外積の正負に基づいて、前記電子透かしのデータ値を判定する判定部と
を備えることを特徴とする電子透かし検出装置。
In a digital watermark detection apparatus for detecting a digital watermark embedded in an input image,
A signal component separation unit for separating a first component image signal and a second component image signal from the input image data;
A first frequency converting unit that obtains a first frequency signal by frequency converting the image signal of the first component obtained by the signal component separating unit;
A second frequency conversion unit that obtains a second frequency signal by frequency converting the image signal of the second component obtained by the signal component separation unit;
A plurality of first frequency components constituting the first frequency signal obtained by the first frequency converter, and a plurality of second frequency components constituting the second frequency signal obtained by the second frequency converter. A vector outer product calculation unit for calculating a vector outer product of a first frequency component and a second frequency component having the same coordinates in the frequency space, and
Based on the absolute value of the vector outer product calculated by the vector outer product calculation unit, the number of coordinates corresponding to the data amount of the digital watermark is selected from the coordinates in the frequency space, and the vector is selected for each selected coordinate. An electronic watermark detection apparatus comprising: a determination unit that determines a data value of the electronic watermark based on the sign of the vector outer product calculated by the outer product calculation unit.
入力画像に埋め込まれた電子透かしを検出する電子透かし検出プログラムにおいて、
コンピュータに、
前記入力画像のデータから第1成分の画像信号と第2成分の画像信号とを分離する信号成分分離処理と、
前記信号成分分離処理で得られた前記第1成分の画像信号を周波数変換して第1周波数信号を得る第1周波数変換処理と、
前記信号成分分離処理で得られた前記第2成分の画像信号を周波数変換して第2周波数信号を得る第2周波数変換処理と、
前記第1周波数変換処理で得られた前記第1周波数信号を構成する複数の第1周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の第1周波数成分と、前記第2周波数変換処理で得られた前記第2周波数信号を構成する複数の第2周波数成分のうち前記電子透かしのデータ量に応じた数の第2周波数成分とについて、周波数空間内の座標が同じ第1周波数成分と第2周波数成分とのベクトル外積を計算するベクトル外積計算処理と、
前記ベクトル外積計算処理で計算されたベクトル外積に基づいて、前記電子透かしのデータ値を判定する判定処理と
を実行させることを特徴とする電子透かし検出プログラム。
In a digital watermark detection program for detecting a digital watermark embedded in an input image,
On the computer,
A signal component separation process for separating a first component image signal and a second component image signal from the input image data;
A first frequency conversion process for obtaining a first frequency signal by frequency-converting the image signal of the first component obtained by the signal component separation process;
A second frequency conversion process for obtaining a second frequency signal by frequency-converting the image signal of the second component obtained by the signal component separation process;
Of the plurality of first frequency components constituting the first frequency signal obtained by the first frequency conversion process, the number of first frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark, and the second frequency conversion process Among the plurality of second frequency components constituting the obtained second frequency signal, the number of second frequency components corresponding to the data amount of the digital watermark is the same as the first frequency component having the same coordinates in the frequency space. A vector cross product calculation process for calculating a vector cross product with two frequency components;
A digital watermark detection program for executing a determination process for determining a data value of the digital watermark based on the vector cross product calculated by the vector cross product calculation process.
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