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 PDFInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- frequency
- signal
- digital watermark
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 25
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 142
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 107
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 42
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 35
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 25
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000003702 image correction Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Editing Of Facsimile Originals (AREA)
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.
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.
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。
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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(xu,yu)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
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
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
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
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
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V0(xv0,yv0)又はV1(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
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
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
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 |
合成部130は、信号成分合成部108を有する。
The combining
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
以下では、判定部210の詳細について説明する。
Below, the detail of the
判定部210は、ピーク抽出部205、ビット判定部206を有する。
The
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 |
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
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.
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 .
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.
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 .
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.
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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014059637A JP5728106B1 (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Digital watermark embedding device, digital watermark embedding program, digital watermark detection device, and digital watermark detection program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014059637A JP5728106B1 (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Digital watermark embedding device, digital watermark embedding program, digital watermark detection device, and digital watermark detection program |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5728106B1 true JP5728106B1 (en) | 2015-06-03 |
| JP2015185978A JP2015185978A (en) | 2015-10-22 |
Family
ID=53437901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014059637A Expired - Fee Related JP5728106B1 (en) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | Digital watermark embedding device, digital watermark embedding program, digital watermark detection device, and digital watermark detection program |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5728106B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106228503A (en) * | 2016-07-15 | 2016-12-14 | 北华航天工业学院 | The digital watermark embedding of satellite remote-sensing image SHP dot file and extracting method |
| CN113362835A (en) * | 2020-03-05 | 2021-09-07 | 杭州网易云音乐科技有限公司 | Audio watermark processing method and device, electronic equipment and storage medium |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6007302B1 (en) * | 2015-11-16 | 2016-10-12 | 三菱電機インフォメーションシステムズ株式会社 | Digital watermark embedding system, digital watermark embedding device, digital watermark signal generating device, and digital watermark embedding program |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014022972A (en) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digital watermark embedding device, digital watermark detecting device, digital watermark embedding method, digital watermark detecting method and program |
-
2014
- 2014-03-24 JP JP2014059637A patent/JP5728106B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014022972A (en) * | 2012-07-19 | 2014-02-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Digital watermark embedding device, digital watermark detecting device, digital watermark embedding method, digital watermark detecting method and program |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106228503A (en) * | 2016-07-15 | 2016-12-14 | 北华航天工业学院 | The digital watermark embedding of satellite remote-sensing image SHP dot file and extracting method |
| CN113362835A (en) * | 2020-03-05 | 2021-09-07 | 杭州网易云音乐科技有限公司 | Audio watermark processing method and device, electronic equipment and storage medium |
| CN113362835B (en) * | 2020-03-05 | 2024-06-07 | 杭州网易云音乐科技有限公司 | Audio watermarking method, device, electronic equipment and storage medium |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015185978A (en) | 2015-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11475238B2 (en) | Keypoint unwarping for machine vision applications | |
| CN109416829B (en) | Parallel Computer Vision and Image Scaling Architecture | |
| US8675128B2 (en) | Image processing method and system with repetitive pattern detection | |
| JP5728106B1 (en) | Digital watermark embedding device, digital watermark embedding program, digital watermark detection device, and digital watermark detection program | |
| KR20140107044A (en) | Image subsystem | |
| US20180253823A1 (en) | Image processing device, image processing method and computer readable medium | |
| JP2008216127A (en) | Distance image generation device, distance image generation method, and program | |
| JP2014116012A (en) | Method and apparatus for color transfer between images | |
| WO2008102898A1 (en) | Image quality improvement processig device, image quality improvement processig method and image quality improvement processig program | |
| US9530223B2 (en) | Image correction method and image correction device | |
| JP4784322B2 (en) | Image processing device | |
| EP3833031B1 (en) | Display apparatus and image processing method thereof | |
| JP2009111969A (en) | Divided video processing apparatus and method, or control factor calculation apparatus | |
| WO2010055672A1 (en) | Image transmitter and image receiver | |
| US20180225811A1 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and storage medium | |
| JP6007302B1 (en) | Digital watermark embedding system, digital watermark embedding device, digital watermark signal generating device, and digital watermark embedding program | |
| US10109077B2 (en) | Image generation device and display device | |
| US9344671B2 (en) | System and method for artifact removal | |
| JP2018007133A (en) | Image processing device, control method therefor and program | |
| JP4560023B2 (en) | Image matching apparatus, image matching program, and image matching method | |
| JP2008140360A (en) | Image collation device | |
| JP6242196B2 (en) | Image processing apparatus, image processing apparatus control method, and program | |
| US20100021062A1 (en) | Apparatus,method and computer program providing image processing using software and hardware processing | |
| WO2013011797A1 (en) | Degradation restoration system, degradation restoration method and program | |
| JP4272221B2 (en) | Color image motion detection circuit, multiple color image integration device, and color image motion detection method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150317 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150403 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5728106 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |