JPH11346302A - 電子透かし挿入システム、電子透かし特性表作成装置 - Google Patents
電子透かし挿入システム、電子透かし特性表作成装置Info
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- JPH11346302A JPH11346302A JP10150823A JP15082398A JPH11346302A JP H11346302 A JPH11346302 A JP H11346302A JP 10150823 A JP10150823 A JP 10150823A JP 15082398 A JP15082398 A JP 15082398A JP H11346302 A JPH11346302 A JP H11346302A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力される画像に応じて適切な電子透かし強
度を自動的に算出し、電子透かしを画像に挿入する電子
透かし挿入システムを提供する。 【解決手段】 入力画像をカテゴリ分類部１０３で分類
し、カテゴリインデックスを出力する。蓄積装置１０１
には、電子透かし強度と画質劣化度とアタックに対する
耐性評価値との対応を記述した電子透かし特性表がカテ
ゴリインデックスごとに蓄積され、入力されるカテゴリ
インデックスに応じて、使用する電子透かし特性表を選
択する。電子透かし強度算出部１００は、電子透かし強
度を蓄積装置１０１に出力し、蓄積装置１０１から出力
される画質劣化度と耐性評価値と、ユーザから入力され
る制約情報とを用いて最適電子透かし強度を算出し、出
力する。電子透かし挿入部は、埋め込みデータを電子透
かしに変換し、入力される最適電子透かし強度で入力画
像に電子透かしを挿入し、電子透かし挿入画像を出力す
る。
度を自動的に算出し、電子透かしを画像に挿入する電子
透かし挿入システムを提供する。 【解決手段】 入力画像をカテゴリ分類部１０３で分類
し、カテゴリインデックスを出力する。蓄積装置１０１
には、電子透かし強度と画質劣化度とアタックに対する
耐性評価値との対応を記述した電子透かし特性表がカテ
ゴリインデックスごとに蓄積され、入力されるカテゴリ
インデックスに応じて、使用する電子透かし特性表を選
択する。電子透かし強度算出部１００は、電子透かし強
度を蓄積装置１０１に出力し、蓄積装置１０１から出力
される画質劣化度と耐性評価値と、ユーザから入力され
る制約情報とを用いて最適電子透かし強度を算出し、出
力する。電子透かし挿入部は、埋め込みデータを電子透
かしに変換し、入力される最適電子透かし強度で入力画
像に電子透かしを挿入し、電子透かし挿入画像を出力す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、情報を電子透かし
に変換して画像に挿入する、電子透かし挿入システムに
関する。
に変換して画像に挿入する、電子透かし挿入システムに
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の電子透かし挿入システム
は、例えば特開平９−１９１３９４号公報や文献「１９
９７年１２月、アイ・イー・イー・イー・トランザクシ
ョンズ・オン・イメージプロセッシング、第ＩＰ−６
巻、第１２号、１６７３〜１６８７頁（IEEE TRANSACTI
ONS ON IMAGE PROCESSING, VOL.IP-6, NO.12, 1997）」
に示されるように、オーディオ、画像などのディジタル
信号に、著作権情報などを埋め込む目的として用いられ
ている。
は、例えば特開平９−１９１３９４号公報や文献「１９
９７年１２月、アイ・イー・イー・イー・トランザクシ
ョンズ・オン・イメージプロセッシング、第ＩＰ−６
巻、第１２号、１６７３〜１６８７頁（IEEE TRANSACTI
ONS ON IMAGE PROCESSING, VOL.IP-6, NO.12, 1997）」
に示されるように、オーディオ、画像などのディジタル
信号に、著作権情報などを埋め込む目的として用いられ
ている。
【０００３】図１０は、前記公開特許および前記文献に
記載された従来の電子透かし挿入器である。周波数変換
器１０００は、入力画像に対してＤＣＴ（Discrete Cos
ineTransform;離散コサイン変換）または、ＤＦＴ（Dis
crete Fourier Transform；離散フーリエ変換）を行
い、変換係数をマーク挿入器１００１へ出力する。マー
ク挿入器１００１は、周波数変換器１０００から出力さ
れる変換係数に、電子透かし信号を入力される電子透か
し強度で挿入し、電子透かし挿入変換係数を逆周波数変
換器１００２へ出力する。逆周波数変換器１００２は、
マーク挿入器１００１から出力される電子透かし挿入変
換係数に対し、周波数変換器１０００で行われた変換の
逆変換を行い、電子透かし挿入画像を生成して出力す
る。
記載された従来の電子透かし挿入器である。周波数変換
器１０００は、入力画像に対してＤＣＴ（Discrete Cos
ineTransform;離散コサイン変換）または、ＤＦＴ（Dis
crete Fourier Transform；離散フーリエ変換）を行
い、変換係数をマーク挿入器１００１へ出力する。マー
ク挿入器１００１は、周波数変換器１０００から出力さ
れる変換係数に、電子透かし信号を入力される電子透か
し強度で挿入し、電子透かし挿入変換係数を逆周波数変
換器１００２へ出力する。逆周波数変換器１００２は、
マーク挿入器１００１から出力される電子透かし挿入変
換係数に対し、周波数変換器１０００で行われた変換の
逆変換を行い、電子透かし挿入画像を生成して出力す
る。
【０００４】次に、動作を説明する。入力画像は、周波
数変換器１０００に入力され、画像全体に対してＤＣＴ
またはＤＦＴが行われる。そして、得られた変換係数
は、マーク挿入器１００１へ出力される。マーク挿入器
１００１では、変換係数の大きさの大きい方から電子透
かしの長さと同じＮ個の変換係数を選択し、電子透かし
を挿入する。具体的には、電子透かし信号をｘ、埋め込
むべき変換係数をｖ、電子透かし強度をα、電子透かし
挿入変換係数をｖ’とすると、
数変換器１０００に入力され、画像全体に対してＤＣＴ
またはＤＦＴが行われる。そして、得られた変換係数
は、マーク挿入器１００１へ出力される。マーク挿入器
１００１では、変換係数の大きさの大きい方から電子透
かしの長さと同じＮ個の変換係数を選択し、電子透かし
を挿入する。具体的には、電子透かし信号をｘ、埋め込
むべき変換係数をｖ、電子透かし強度をα、電子透かし
挿入変換係数をｖ’とすると、
【０００５】
【数１】
【０００６】あるいは、
【０００７】
【数２】
【０００８】などに従って電子透かしを挿入する。
【０００９】得られた電子透かし挿入変換係数は逆周波
数変換回路１００２へ出力され、ここで、逆ＤＣＴまた
は逆ＤＦＴが行われて電子透かし挿入画像が生成、出力
される。
数変換回路１００２へ出力され、ここで、逆ＤＣＴまた
は逆ＤＦＴが行われて電子透かし挿入画像が生成、出力
される。
【００１０】電子透かし挿入画像の画質劣化と、電子透
かしのアタックに対する耐性はトレードオフの関係にあ
り、マーク挿入器１００１へ入力される電子透かし強度
αの値を調節することで、両者のバランスを図る。αを
大きくすると、電子透かし挿入画像の画質劣化は大きく
なるが、アタックに対する耐性は向上する。逆にαを小
さくすると、電子透かし挿入画像の画質劣化を抑えるこ
とができるが、アタックに対する耐性は低下する。
かしのアタックに対する耐性はトレードオフの関係にあ
り、マーク挿入器１００１へ入力される電子透かし強度
αの値を調節することで、両者のバランスを図る。αを
大きくすると、電子透かし挿入画像の画質劣化は大きく
なるが、アタックに対する耐性は向上する。逆にαを小
さくすると、電子透かし挿入画像の画質劣化を抑えるこ
とができるが、アタックに対する耐性は低下する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の電子透かし挿入システムでは、電子透かし強度
の適切な設定が困難であるという問題点がある。
た従来の電子透かし挿入システムでは、電子透かし強度
の適切な設定が困難であるという問題点がある。
【００１２】その理由は、ユーザが適当に電子透かし強
度を調整して、電子透かしを挿入するためである。従来
の電子透かし挿入システムでは、電子透かし挿入によっ
て生じるであろう画質劣化がどの程度のものであるの
か、また、アタックに対してどの程度の耐性を有するの
かを知る手段を有しない。このためユーザは、電子透か
しを実際に挿入して、画質劣化がどの程度になるかを複
数の電子透かし強度に対して試した後でしか、適切な電
子透かし強度を決定することができなかった。また、ア
タックに対する耐性は、ユーザが自らアタックを試み、
どの程度の耐性を有するのかを評価しなければ、正確に
はわからなかった。
度を調整して、電子透かしを挿入するためである。従来
の電子透かし挿入システムでは、電子透かし挿入によっ
て生じるであろう画質劣化がどの程度のものであるの
か、また、アタックに対してどの程度の耐性を有するの
かを知る手段を有しない。このためユーザは、電子透か
しを実際に挿入して、画質劣化がどの程度になるかを複
数の電子透かし強度に対して試した後でしか、適切な電
子透かし強度を決定することができなかった。また、ア
タックに対する耐性は、ユーザが自らアタックを試み、
どの程度の耐性を有するのかを評価しなければ、正確に
はわからなかった。
【００１３】別の理由は、適切な電子透かし強度は画像
の内容によって大きく異なるということである。このた
め、たとえ電子透かし強度と画質劣化、アタックに対す
る耐性との関係を決定論的にユーザに呈示しても、すべ
ての画像に適用するのは困難であり、真の最適な電子透
かし強度とは異なるという問題がある。
の内容によって大きく異なるということである。このた
め、たとえ電子透かし強度と画質劣化、アタックに対す
る耐性との関係を決定論的にユーザに呈示しても、すべ
ての画像に適用するのは困難であり、真の最適な電子透
かし強度とは異なるという問題がある。
【００１４】本発明の目的は、ユーザの入力する制約条
件と、画像の特徴とに基づいて、電子透かし強度を自動
的に決定できる電子透かし挿入システムを提供すること
にある。
件と、画像の特徴とに基づいて、電子透かし強度を自動
的に決定できる電子透かし挿入システムを提供すること
にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の電子透かし挿入
システムは、入力画像の特徴量を計算してカテゴリに分
類し、カテゴリインデックスを出力する手段と、予め様
々なカテゴリインデックス毎に、電子透かし強度と、画
質劣化度と、アタックに対する耐性評価値との関係を記
述した電子透かし特性表を蓄積しておき、前記入力画像
のカテゴリインデックスに応じて電子透かし特性表を選
択し、入力された電子透かし強度に対応する画質劣化度
とアタックに対する耐性評価値とを出力する蓄積手段
と、前記蓄積手段へ前記電子透かし強度を出力し、前記
蓄積手段から出力される前記画質劣化度と前記耐性評価
値とから、入力される電子透かし強度の制約情報に基づ
いて、最適電子透かし強度を決定し、出力する電子透か
し強度算出手段と、入力される埋め込みデータを電子透
かしに変換し、前記最適電子透かし強度を入力パラメー
タとして前記入力画像に前記電子透かしを挿入し、電子
透かし挿入画像として出力する手段と、を有することを
特徴とする。
システムは、入力画像の特徴量を計算してカテゴリに分
類し、カテゴリインデックスを出力する手段と、予め様
々なカテゴリインデックス毎に、電子透かし強度と、画
質劣化度と、アタックに対する耐性評価値との関係を記
述した電子透かし特性表を蓄積しておき、前記入力画像
のカテゴリインデックスに応じて電子透かし特性表を選
択し、入力された電子透かし強度に対応する画質劣化度
とアタックに対する耐性評価値とを出力する蓄積手段
と、前記蓄積手段へ前記電子透かし強度を出力し、前記
蓄積手段から出力される前記画質劣化度と前記耐性評価
値とから、入力される電子透かし強度の制約情報に基づ
いて、最適電子透かし強度を決定し、出力する電子透か
し強度算出手段と、入力される埋め込みデータを電子透
かしに変換し、前記最適電子透かし強度を入力パラメー
タとして前記入力画像に前記電子透かしを挿入し、電子
透かし挿入画像として出力する手段と、を有することを
特徴とする。
【００１６】本発明の電子透かし挿入システムは、電子
透かし強度の制約情報として、画質劣化度の許容限界値
を入力し、前記電子透かし強度算出手段において、画質
劣化度が画質劣化度の許容限界値以内となる範囲内で前
記最適電子透かし強度を決定し、出力することを特徴と
する。
透かし強度の制約情報として、画質劣化度の許容限界値
を入力し、前記電子透かし強度算出手段において、画質
劣化度が画質劣化度の許容限界値以内となる範囲内で前
記最適電子透かし強度を決定し、出力することを特徴と
する。
【００１７】本発明の電子透かし挿入システムは、電子
透かし強度の制約情報として、アタックに対する安全性
指標の限界値を入力し、前記電子透かし強度算出手段に
おいて、耐性評価値が、安全性指標の限界値以上となる
範囲内で前記最適電子透かし強度を決定し、出力するこ
とを特徴とする。
透かし強度の制約情報として、アタックに対する安全性
指標の限界値を入力し、前記電子透かし強度算出手段に
おいて、耐性評価値が、安全性指標の限界値以上となる
範囲内で前記最適電子透かし強度を決定し、出力するこ
とを特徴とする。
【００１８】本発明の電子透かし挿入システムは、電子
透かし強度の制約情報として、画質劣化量と前記安全性
指標とのバランスを決定する重み付け指標を入力し、前
記電子透かし強度算出手段において、最適電子透かし強
度を決定するときの画質劣化量と安全性指標の寄与する
割合を、重み付け指標によって決定することを特徴とす
る。
透かし強度の制約情報として、画質劣化量と前記安全性
指標とのバランスを決定する重み付け指標を入力し、前
記電子透かし強度算出手段において、最適電子透かし強
度を決定するときの画質劣化量と安全性指標の寄与する
割合を、重み付け指標によって決定することを特徴とす
る。
【００１９】本発明の電子透かし挿入システムは、電子
透かし強度と、画質劣化度と、アタックに対する耐性評
価値との関係を記述した電子透かし特性表を作成する電
子透かし特性表作成装置を設け、作成された電子透かし
特性表を前記蓄積手段へ入力することを特徴とする。
透かし強度と、画質劣化度と、アタックに対する耐性評
価値との関係を記述した電子透かし特性表を作成する電
子透かし特性表作成装置を設け、作成された電子透かし
特性表を前記蓄積手段へ入力することを特徴とする。
【００２０】本発明の電子透かし特性表作成装置は、入
力される埋め込み情報を電子透かしに変換し、入力され
る電子透かし強度に応じた強度で前記電子透かしを入力
画像に挿入し、電子透かし挿入画像を生成する電子透か
し挿入手段と、前記電子透かし挿入画像に対して、入力
されるアタックパラメータに応じてアタックの強度を調
節してアタックを実行し、アタックされた画像を生成す
るアタック画像生成手段と、前記アタックされた画像に
対して電子透かしの検出を試み、検出結果を出力する電
子透かし検出手段と、前記入力画像と前記電子透かし挿
入画像を比較することにより、電子透かし挿入によって
生じる画質劣化の度合いを算出し、画質劣化量として出
力する画質劣化量算出手段と、前記入力画像の特徴量を
計算してカテゴリに分類し、カテゴリインデックスを出
力するカテゴリ分類手段と、様々な入力画像と様々な電
子透かし強度との組み合わせに対して検出された前記一
連の検出結果をカテゴリインデックス、電子透かし強
度、アタックパラメータごとに集計して検出率を求め、
さらにカテゴリインデックス、電子透かし強度毎にアタ
ックに対する耐性評価値を前記検出率から算出するとと
もに、前記画質劣化量をカテゴリインデックス、電子透
かし強度毎に平均して画質劣化度を求め、カテゴリイン
デックス毎に、電子透かし強度と前記画質劣化度と前記
アタックに対する耐性評価値との対応関係を示す電子透
かし特性表を生成し、出力する電子透かし特性表生成手
段とを有することを特徴とする。
力される埋め込み情報を電子透かしに変換し、入力され
る電子透かし強度に応じた強度で前記電子透かしを入力
画像に挿入し、電子透かし挿入画像を生成する電子透か
し挿入手段と、前記電子透かし挿入画像に対して、入力
されるアタックパラメータに応じてアタックの強度を調
節してアタックを実行し、アタックされた画像を生成す
るアタック画像生成手段と、前記アタックされた画像に
対して電子透かしの検出を試み、検出結果を出力する電
子透かし検出手段と、前記入力画像と前記電子透かし挿
入画像を比較することにより、電子透かし挿入によって
生じる画質劣化の度合いを算出し、画質劣化量として出
力する画質劣化量算出手段と、前記入力画像の特徴量を
計算してカテゴリに分類し、カテゴリインデックスを出
力するカテゴリ分類手段と、様々な入力画像と様々な電
子透かし強度との組み合わせに対して検出された前記一
連の検出結果をカテゴリインデックス、電子透かし強
度、アタックパラメータごとに集計して検出率を求め、
さらにカテゴリインデックス、電子透かし強度毎にアタ
ックに対する耐性評価値を前記検出率から算出するとと
もに、前記画質劣化量をカテゴリインデックス、電子透
かし強度毎に平均して画質劣化度を求め、カテゴリイン
デックス毎に、電子透かし強度と前記画質劣化度と前記
アタックに対する耐性評価値との対応関係を示す電子透
かし特性表を生成し、出力する電子透かし特性表生成手
段とを有することを特徴とする。
【００２１】本発明の電子透かし特性表作成装置は、前
記電子透かし特性表生成手段において、アタックパラメ
ータ、電子透かし強度、カテゴリインデックス毎に、電
子透かしの検出結果を集計し、検出率データを出力する
手段と、画質劣化量をカテゴリインデックス、電子透か
し強度毎に平均し、画質劣化度を出力する手段と、アタ
ックパラメータと前記検出率データから、アタックパラ
メータと検出率の関係を求め、耐性評価値を算出して出
力する耐性評価値算出手段と、カテゴリインデックスと
電子透かし強度と前記画質劣化度と前記耐性評価値とを
統合して、電子透かし特性表を生成し、出力する手段と
を有することを特徴とする。
記電子透かし特性表生成手段において、アタックパラメ
ータ、電子透かし強度、カテゴリインデックス毎に、電
子透かしの検出結果を集計し、検出率データを出力する
手段と、画質劣化量をカテゴリインデックス、電子透か
し強度毎に平均し、画質劣化度を出力する手段と、アタ
ックパラメータと前記検出率データから、アタックパラ
メータと検出率の関係を求め、耐性評価値を算出して出
力する耐性評価値算出手段と、カテゴリインデックスと
電子透かし強度と前記画質劣化度と前記耐性評価値とを
統合して、電子透かし特性表を生成し、出力する手段と
を有することを特徴とする。
【００２２】本発明の電子透かし特性表作成装置は、前
記耐性評価値算出手段において、アタックパラメータに
対する検出率の推移を表す関数と、重み付け関数との内
積を取ることによって耐性評価値を算出することを特徴
とする。
記耐性評価値算出手段において、アタックパラメータに
対する検出率の推移を表す関数と、重み付け関数との内
積を取ることによって耐性評価値を算出することを特徴
とする。
【００２３】本発明の電子透かし特性表作成装置は、前
記耐性評価値算出手段において、アタックパラメータに
対する検出率の推移を表す関数から、前記検出率がある
しきい値以上となる前記アタックパラメータの区間を求
め、前記区間の長さに基づいて耐性評価値を決定するこ
とを特徴とする。
記耐性評価値算出手段において、アタックパラメータに
対する検出率の推移を表す関数から、前記検出率がある
しきい値以上となる前記アタックパラメータの区間を求
め、前記区間の長さに基づいて耐性評価値を決定するこ
とを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】図１を参照すると、本発明の一実施の形態
としての電子透かし挿入システムが示されている。
としての電子透かし挿入システムが示されている。
【００２６】図において、カテゴリ分類部１０３は、入
力画像の特徴量を計算し、得られた特徴量から画像の属
するカテゴリを求め、カテゴリインデックスを蓄積装置
１０１へ出力する。蓄積装置１０１は、カテゴリ分類部
１０３から出力されるカテゴリインデックスによって用
いる表を選択し、電子透かし強度算出部１００から出力
される電子透かし強度に対する画質劣化度と耐性評価値
とを電子透かし強度算出部１００へ出力する。電子透か
し強度算出部１００は、様々な値の電子透かし強度を蓄
積装置１０１へ出力する。そして、その結果として蓄積
装置１０１から出力される、その電子透かし強度に対す
る画質劣化度と耐性評価値と、ユーザから入力される電
子透かし強度に関する制約情報とに基づいて、最適電子
透かし強度を決定して電子透かし挿入部１０２へ出力す
る。電子透かし挿入器１０２は、埋め込みデータを電子
透かしに変換し、電子透かし強度算出部１００から出力
される最適電子透かし強度で電子透かしを画像に挿入
し、電子透かし挿入画像を出力する。
力画像の特徴量を計算し、得られた特徴量から画像の属
するカテゴリを求め、カテゴリインデックスを蓄積装置
１０１へ出力する。蓄積装置１０１は、カテゴリ分類部
１０３から出力されるカテゴリインデックスによって用
いる表を選択し、電子透かし強度算出部１００から出力
される電子透かし強度に対する画質劣化度と耐性評価値
とを電子透かし強度算出部１００へ出力する。電子透か
し強度算出部１００は、様々な値の電子透かし強度を蓄
積装置１０１へ出力する。そして、その結果として蓄積
装置１０１から出力される、その電子透かし強度に対す
る画質劣化度と耐性評価値と、ユーザから入力される電
子透かし強度に関する制約情報とに基づいて、最適電子
透かし強度を決定して電子透かし挿入部１０２へ出力す
る。電子透かし挿入器１０２は、埋め込みデータを電子
透かしに変換し、電子透かし強度算出部１００から出力
される最適電子透かし強度で電子透かしを画像に挿入
し、電子透かし挿入画像を出力する。
【００２７】次に、図１に示す電子透かし挿入システム
の動作について説明する。まず、いくつかの記号を定義
する。
の動作について説明する。まず、いくつかの記号を定義
する。
【００２８】入力画像を分類するカテゴリの数をＫと
し、Ｋ個のカテゴリのそれぞれをカテゴリインデックス
ｋ（＝１，．．．，Ｋ）で区別する。電子透かし挿入時
に電子透かし強度として取り得る値をｓ（ｍ） （ｍ＝
１，．．．，Ｍ）とする。電子透かし強度は、用いる電
子透かし挿入アルゴリズムに依存して変わるが、電子透
かし強度を連続的に変化させられる場合には、変化可能
な範囲でＭ個に離散化し、それぞれの値をｓ（ｍ）で表
す。さらに、カテゴリインデックスがｋ、電子透かし強
度がｓ（ｍ）のときの画質劣化度とアタックに対する耐
性評価値をそれぞれＤ（ｋ，ｍ），Ｖ（ｋ，ｍ）で表
す。
し、Ｋ個のカテゴリのそれぞれをカテゴリインデックス
ｋ（＝１，．．．，Ｋ）で区別する。電子透かし挿入時
に電子透かし強度として取り得る値をｓ（ｍ） （ｍ＝
１，．．．，Ｍ）とする。電子透かし強度は、用いる電
子透かし挿入アルゴリズムに依存して変わるが、電子透
かし強度を連続的に変化させられる場合には、変化可能
な範囲でＭ個に離散化し、それぞれの値をｓ（ｍ）で表
す。さらに、カテゴリインデックスがｋ、電子透かし強
度がｓ（ｍ）のときの画質劣化度とアタックに対する耐
性評価値をそれぞれＤ（ｋ，ｍ），Ｖ（ｋ，ｍ）で表
す。
【００２９】次に、図を参照して詳細に説明する。
【００３０】入力された画像は、カテゴリ分類部１０３
に入力される。カテゴリ分類部１０３では、画像の特徴
量を計算し、得られる特徴量に基づいて入力画像がどの
カテゴリに属するか判定し、そのカテゴリを示すカテゴ
リインデックスを出力する。具体的には、カテゴリ分類
部１０３内では、カテゴリの境界を与える特徴量の値を
保持しており、それらと算出された特徴量とを比較し、
分類する。特徴量としては、例えば、画像全体のアクテ
ィビティ（交流周波数成分の二乗平均値）が考えられ
る。
に入力される。カテゴリ分類部１０３では、画像の特徴
量を計算し、得られる特徴量に基づいて入力画像がどの
カテゴリに属するか判定し、そのカテゴリを示すカテゴ
リインデックスを出力する。具体的には、カテゴリ分類
部１０３内では、カテゴリの境界を与える特徴量の値を
保持しており、それらと算出された特徴量とを比較し、
分類する。特徴量としては、例えば、画像全体のアクテ
ィビティ（交流周波数成分の二乗平均値）が考えられ
る。
【００３１】カテゴリ分類部１０３から出力されたカテ
ゴリインデックスは、蓄積装置１０１へ入力される。蓄
積装置１０１には、各カテゴリインデックスに対して、
電子透かし強度と、画質劣化度とアタックに対する耐性
評価値との対応関係を記述した電子透かし特性表が蓄積
されている。カテゴリインデックスｋに対する電子透か
し特性表は、表１のようになる。
ゴリインデックスは、蓄積装置１０１へ入力される。蓄
積装置１０１には、各カテゴリインデックスに対して、
電子透かし強度と、画質劣化度とアタックに対する耐性
評価値との対応関係を記述した電子透かし特性表が蓄積
されている。カテゴリインデックスｋに対する電子透か
し特性表は、表１のようになる。
【００３２】
【表１】
【００３３】蓄積装置１０１では、電子透かし強度算出
部１００から電子透かし強度ｓ（ｍ）が入力されたとき
に、カテゴリ分類部１０３から出力されたカテゴリイン
デックスｋによって、用いる電子透かし特性表を選択
し、画質劣化量Ｄ（ｋ，ｍ）と耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）
とを電子透かし強度算出部１００へ出力する。
部１００から電子透かし強度ｓ（ｍ）が入力されたとき
に、カテゴリ分類部１０３から出力されたカテゴリイン
デックスｋによって、用いる電子透かし特性表を選択
し、画質劣化量Ｄ（ｋ，ｍ）と耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）
とを電子透かし強度算出部１００へ出力する。
【００３４】電子透かし強度算出部１００では、入力画
像がシステムに入力され、カテゴリ分類部１０３でカテ
ゴリインデックスが算出された後に、ユーザによって入
力される電子透かし強度制約情報に基づいて最適電子透
かし強度が算出される。基本的には、以下の目的関数を
最大化する電子透かし強度を最適電子透かし強度とす
る。
像がシステムに入力され、カテゴリ分類部１０３でカテ
ゴリインデックスが算出された後に、ユーザによって入
力される電子透かし強度制約情報に基づいて最適電子透
かし強度が算出される。基本的には、以下の目的関数を
最大化する電子透かし強度を最適電子透かし強度とす
る。
【００３５】
【数３】
【００３６】ここに、ａは、０≦ａ≦１を満たす。１−
Ｄ（ｋ，ｍ）の部分は画質劣化度が小さいほど、すなわ
ち、電子透かし強度が小さいほど大きくなる。一方Ｖ
（ｋ，ｍ）は、電子透かし強度が大きいほど大きくな
る。よって、１−Ｄ（ｋ，ｍ）とＶ（ｋ，ｍ）はトレー
ドオフの関係にあり、ａによって、両者の割合を調節す
る。
Ｄ（ｋ，ｍ）の部分は画質劣化度が小さいほど、すなわ
ち、電子透かし強度が小さいほど大きくなる。一方Ｖ
（ｋ，ｍ）は、電子透かし強度が大きいほど大きくな
る。よって、１−Ｄ（ｋ，ｍ）とＶ（ｋ，ｍ）はトレー
ドオフの関係にあり、ａによって、両者の割合を調節す
る。
【００３７】次に、図２を参照して、電子透かし強度算
出部１００の動作を詳細に説明する。
出部１００の動作を詳細に説明する。
【００３８】まず、電子透かし強度のインデックスｍを
１にセットし、数３の目的関数値の最大値を表すＺｍａ
ｘと、最大値を与える電子透かし強度を表すＳｍａｘと
を０にセットする（ステップ５００）。次に、蓄積装置
１０１に電子透かし強度ｓ（ｍ）を与え、その結果とし
て蓄積装置１０１から出力される画質劣化度Ｄ（ｋ，
ｍ）と耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）とを読み込む（ステップ
５０１）。次に、画質劣化度Ｄ（ｋ，ｍ）が許容限界値
Ｄ0 より小さく、かつ、耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）がアタ
ックに対する安全指標の限界値Ｖ0 より大きいかどうか
を調べる（ステップ５０２）。ここで、許容限界値Ｄ０
とアタックに対する安全指標の限界値Ｖ0は、予めシス
テムで設定されている値でも良いし、後述するように、
ユーザによって電子透かし強度制約情報として与えられ
る値であってもよい。もしステップ５０２の条件を満た
せば、数３の目的関数を計算し（ステップ５０３）、Ｚ
ｍａｘの値とＺ（ｍ）の値とを比較する（ステップ５０
４）。そして、Ｚ（ｍ）がＺｍａｘ以上ならば、Ｚｍａ
ｘにＺ（ｍ）を代入するとともに、このときの電子透か
し強度の値ｓ（ｍ）をＳｍａｘに代入する（ステップ５
０５）。もし、ステップ５０２の条件を満たさなかった
場合は、ステップ５０３からステップ５０５までの処理
をスキップする。また、ステップ５０４でＺ（ｍ）がＺ
ｍａｘより小さいならばステップ５０５の処理をスキッ
プする。そして、ｍ＜Ｍかどうか調べ（ステップ５０
６）、ｍ＜Ｍのときは、ｍの値を１だけ増やして（ステ
ップ５０７）ステップ５０１へ戻る。ｍ≧Ｍの場合に
は、Ｚｍａｘの値が０でないかどうか調べ（ステップ５
０８）、０でない場合は、Ｓｍａｘを最適電子透かし強
度として、電子透かし挿入部１０２へ出力（ステップ５
０９）して処理を終了する。一方、ステップ５０８で、
Ｚｍａｘが０に等しい場合には、電子透かし強度として
適切な値が設定できないというアラームをユーザに呈示
（ステップ５１０）して終了する。
１にセットし、数３の目的関数値の最大値を表すＺｍａ
ｘと、最大値を与える電子透かし強度を表すＳｍａｘと
を０にセットする（ステップ５００）。次に、蓄積装置
１０１に電子透かし強度ｓ（ｍ）を与え、その結果とし
て蓄積装置１０１から出力される画質劣化度Ｄ（ｋ，
ｍ）と耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）とを読み込む（ステップ
５０１）。次に、画質劣化度Ｄ（ｋ，ｍ）が許容限界値
Ｄ0 より小さく、かつ、耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）がアタ
ックに対する安全指標の限界値Ｖ0 より大きいかどうか
を調べる（ステップ５０２）。ここで、許容限界値Ｄ０
とアタックに対する安全指標の限界値Ｖ0は、予めシス
テムで設定されている値でも良いし、後述するように、
ユーザによって電子透かし強度制約情報として与えられ
る値であってもよい。もしステップ５０２の条件を満た
せば、数３の目的関数を計算し（ステップ５０３）、Ｚ
ｍａｘの値とＺ（ｍ）の値とを比較する（ステップ５０
４）。そして、Ｚ（ｍ）がＺｍａｘ以上ならば、Ｚｍａ
ｘにＺ（ｍ）を代入するとともに、このときの電子透か
し強度の値ｓ（ｍ）をＳｍａｘに代入する（ステップ５
０５）。もし、ステップ５０２の条件を満たさなかった
場合は、ステップ５０３からステップ５０５までの処理
をスキップする。また、ステップ５０４でＺ（ｍ）がＺ
ｍａｘより小さいならばステップ５０５の処理をスキッ
プする。そして、ｍ＜Ｍかどうか調べ（ステップ５０
６）、ｍ＜Ｍのときは、ｍの値を１だけ増やして（ステ
ップ５０７）ステップ５０１へ戻る。ｍ≧Ｍの場合に
は、Ｚｍａｘの値が０でないかどうか調べ（ステップ５
０８）、０でない場合は、Ｓｍａｘを最適電子透かし強
度として、電子透かし挿入部１０２へ出力（ステップ５
０９）して処理を終了する。一方、ステップ５０８で、
Ｚｍａｘが０に等しい場合には、電子透かし強度として
適切な値が設定できないというアラームをユーザに呈示
（ステップ５１０）して終了する。
【００３９】電子透かし強度算出部１００から出力され
る最適電子透かし強度は、電子透かし挿入部１０２へ入
力される。電子透かし挿入部１０２では、入力される埋
め込みデータを電子透かしに変換し、画像に挿入する。
挿入するときの電子透かしの強度は、電子透かし強度算
出部１００から出力される最適電子透かし強度とする。
そして、得られた画像は電子透かし挿入画像として出力
される。
る最適電子透かし強度は、電子透かし挿入部１０２へ入
力される。電子透かし挿入部１０２では、入力される埋
め込みデータを電子透かしに変換し、画像に挿入する。
挿入するときの電子透かしの強度は、電子透かし強度算
出部１００から出力される最適電子透かし強度とする。
そして、得られた画像は電子透かし挿入画像として出力
される。
【００４０】電子透かし挿入アルゴリズムは、電子透か
しの挿入時にユーザが電子透かし強度、あるいはそれに
類するものをパラメータとして指定できるようになって
いるアルゴリズムであれば、任意のアルゴリズムを用い
ることができる。例えば、特開平９−１９１３９４号公
報や文献「１９９７年１２月、アイ・イー・イー・イー
・トランザクションズ・オン・イメージプロセッシン
グ、第ＩＰ−６巻、第１２号、１６７３〜１６８７頁
（IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING、 VOL.IP-6、
NO.12、 1997）」に示される方式を用いることができ
る。この方式では、電子透かし強度は数１または数２の
中に含まれるパラメータαである。
しの挿入時にユーザが電子透かし強度、あるいはそれに
類するものをパラメータとして指定できるようになって
いるアルゴリズムであれば、任意のアルゴリズムを用い
ることができる。例えば、特開平９−１９１３９４号公
報や文献「１９９７年１２月、アイ・イー・イー・イー
・トランザクションズ・オン・イメージプロセッシン
グ、第ＩＰ−６巻、第１２号、１６７３〜１６８７頁
（IEEE TRANSACTIONS ON IMAGE PROCESSING、 VOL.IP-6、
NO.12、 1997）」に示される方式を用いることができ
る。この方式では、電子透かし強度は数１または数２の
中に含まれるパラメータαである。
【００４１】上述の電子透かし挿入システムにおいて、
画質劣化の許容限界値Ｄ0 の値を、電子透かし強度制約
情報として変更できるようにすることもできる。もし、
ユーザが何も指定しない場合は、予め定められた値を使
用し、ユーザが指定した場合は、指定された値を用い
る。これにより、電子透かし挿入によって生じる画質劣
化を、ユーザの要求に応じて調整できるようになる。
画質劣化の許容限界値Ｄ0 の値を、電子透かし強度制約
情報として変更できるようにすることもできる。もし、
ユーザが何も指定しない場合は、予め定められた値を使
用し、ユーザが指定した場合は、指定された値を用い
る。これにより、電子透かし挿入によって生じる画質劣
化を、ユーザの要求に応じて調整できるようになる。
【００４２】また、上述の電子透かしシステムにおい
て、アタックに対する安全指標の限界値Ｖ0 を、電子透
かし強度制約情報として変更できるようにすることもで
きる。もし、ユーザが何も指定しない場合には、予め定
められた値を使用し、ユーザが指定した場合は、指定さ
れた値を用いる。これにより、アタックに対する電子透
かしの耐性を、ユーザの要求に応じて調整できるように
なる。
て、アタックに対する安全指標の限界値Ｖ0 を、電子透
かし強度制約情報として変更できるようにすることもで
きる。もし、ユーザが何も指定しない場合には、予め定
められた値を使用し、ユーザが指定した場合は、指定さ
れた値を用いる。これにより、アタックに対する電子透
かしの耐性を、ユーザの要求に応じて調整できるように
なる。
【００４３】また、上述の電子透かしシステムにおい
て、目的関数の画質劣化量と安全性指標とのバランスを
決定する重み付け指標である数３中のパラメータａを、
電子透かし強度制約情報として変更できるようにするこ
ともできる。もし、ユーザが何も指定しない場合には、
予め定められた値を使用し、ユーザが指定した場合は、
指定された値を用いる。これにより、画質の劣化とアタ
ックに対する耐性のどちらを重視するかを、ユーザの要
求に応じて調整できるようになる。
て、目的関数の画質劣化量と安全性指標とのバランスを
決定する重み付け指標である数３中のパラメータａを、
電子透かし強度制約情報として変更できるようにするこ
ともできる。もし、ユーザが何も指定しない場合には、
予め定められた値を使用し、ユーザが指定した場合は、
指定された値を用いる。これにより、画質の劣化とアタ
ックに対する耐性のどちらを重視するかを、ユーザの要
求に応じて調整できるようになる。
【００４４】さらには、画質劣化の許容限界値Ｄ0 、ア
タックに対する安全指標の限界値Ｖ0 、画質劣化量と安
全性指標とのバランスを決定する重み付け指標ａの全て
を電子透かし強度制約情報として変更できるようにする
こともできる。ユーザが特に指定しない値については、
予め定められた値を使用し、ユーザが指定した値は、指
定された値を用いる。これにより、ユーザが画質劣化の
許容限界値、アタックに対する安全指標の限界値、画質
劣化とアタックに対する耐性とのバランスを自由に調整
できるようになる。
タックに対する安全指標の限界値Ｖ0 、画質劣化量と安
全性指標とのバランスを決定する重み付け指標ａの全て
を電子透かし強度制約情報として変更できるようにする
こともできる。ユーザが特に指定しない値については、
予め定められた値を使用し、ユーザが指定した値は、指
定された値を用いる。これにより、ユーザが画質劣化の
許容限界値、アタックに対する安全指標の限界値、画質
劣化とアタックに対する耐性とのバランスを自由に調整
できるようになる。
【００４５】次に、本発明の他の実施の形態について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００４６】図３を参照すると、本発明の一実施の形態
としての電子透かし挿入システムが示されている。図３
の電子透かし挿入システムでは、図１の電子透かし挿入
システムの蓄積装置１０１のかわりに蓄積装置１３１が
接続され、さらに、蓄積装置１３１に電子透かし特性表
作成装置１３２が接続されている点が、図１のシステム
と異なる。それ以外は図１のシステムと同様である。
としての電子透かし挿入システムが示されている。図３
の電子透かし挿入システムでは、図１の電子透かし挿入
システムの蓄積装置１０１のかわりに蓄積装置１３１が
接続され、さらに、蓄積装置１３１に電子透かし特性表
作成装置１３２が接続されている点が、図１のシステム
と異なる。それ以外は図１のシステムと同様である。
【００４７】図３のシステムでは、電子透かし特性表作
成装置１３２において、各カテゴリインデックスに対し
て電子透かし特性表が作成される。そして、電子透かし
特性表は蓄積装置１０１へ出力され、蓄積装置１０１に
蓄積される。電子透かし特性表作成装置１３２は、後に
詳細に説明する。
成装置１３２において、各カテゴリインデックスに対し
て電子透かし特性表が作成される。そして、電子透かし
特性表は蓄積装置１０１へ出力され、蓄積装置１０１に
蓄積される。電子透かし特性表作成装置１３２は、後に
詳細に説明する。
【００４８】次に、本発明の他の実施の形態について図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００４９】図４を参照すると、本発明の一実施の形態
としての電子透かし挿入システムが示されている。図４
の電子透かし挿入システムでは、図１の電子透かし挿入
システムの蓄積装置１０１のかわりに蓄積装置１５１が
接続され、さらに、蓄積装置１５１に入力装置１５２が
接続され、入力装置１５２には記録媒体１５３が接続さ
れている点が、図１のシステムと異なる。それ以外は図
１のシステムと同様である。
としての電子透かし挿入システムが示されている。図４
の電子透かし挿入システムでは、図１の電子透かし挿入
システムの蓄積装置１０１のかわりに蓄積装置１５１が
接続され、さらに、蓄積装置１５１に入力装置１５２が
接続され、入力装置１５２には記録媒体１５３が接続さ
れている点が、図１のシステムと異なる。それ以外は図
１のシステムと同様である。
【００５０】図４のシステムでは、図３のシステムの電
子透かし特性表作成装置１３２に相当する装置におい
て、各カテゴリインデックスに対して電子透かし特性表
が作成され、作成された電子透かし特性表は記録媒体１
５３に格納される。記録媒体１５３に格納された電子透
かし特性表は、入力装置１５２を通じて蓄積装置１０１
に入力され、蓄積装置１０１に蓄積される。
子透かし特性表作成装置１３２に相当する装置におい
て、各カテゴリインデックスに対して電子透かし特性表
が作成され、作成された電子透かし特性表は記録媒体１
５３に格納される。記録媒体１５３に格納された電子透
かし特性表は、入力装置１５２を通じて蓄積装置１０１
に入力され、蓄積装置１０１に蓄積される。
【００５１】次に、図３に示される電子透かし特性表作
成装置１３２に関する本発明の実施の形態について、図
５を参照しながら詳細に説明する。
成装置１３２に関する本発明の実施の形態について、図
５を参照しながら詳細に説明する。
【００５２】電子透かし挿入部２００は、埋め込みデー
タを変換し、入力される電子透かし強度の電子透かしを
入力画像に挿入し、電子透かし挿入画像をアタック実行
部２０１へ出力する。アタック実行部２０１は、電子透
かし挿入部２００から出力される電子透かし挿入画像に
対して、入力されるアタックパラメータによって定まる
強度の所与のアタックを電子透かし挿入画像に対して実
行し、アタックされた画像を電子透かし検出部２０２へ
出力する。電子透かし検出部２０２は、アタック実行部
２０１から出力されるアタックされた画像に対して、電
子透かしの検出を行い、検出結果を電子透かし特性表生
成部２０５へ出力する。画質劣化量算出部２０３は、電
子透かし挿入部２００から出力される電子透かし挿入画
像と入力画像とから画質劣化量を算出し、電子透かし特
性表生成部２０５へ出力する。カテゴリ分類部２０４
は、入力画像をカテゴリに分類して、カテゴリのインデ
ックスを電子透かし特性表生成部２０５へ出力する。電
子透かし特性表生成部２０５は、電子透かし検出部２０
２から出力される検出結果と、電子透かし強度と、アタ
ックパラメータと、画質劣化量算出部２０３から出力さ
れる画質劣化量と、カテゴリ分類部２０４から出力され
るカテゴリインデックスとから、アタックに対する耐性
評価値と画質劣化度とを求め、これらと電子透かし強度
との関係を電子透かし特性表として出力する。
タを変換し、入力される電子透かし強度の電子透かしを
入力画像に挿入し、電子透かし挿入画像をアタック実行
部２０１へ出力する。アタック実行部２０１は、電子透
かし挿入部２００から出力される電子透かし挿入画像に
対して、入力されるアタックパラメータによって定まる
強度の所与のアタックを電子透かし挿入画像に対して実
行し、アタックされた画像を電子透かし検出部２０２へ
出力する。電子透かし検出部２０２は、アタック実行部
２０１から出力されるアタックされた画像に対して、電
子透かしの検出を行い、検出結果を電子透かし特性表生
成部２０５へ出力する。画質劣化量算出部２０３は、電
子透かし挿入部２００から出力される電子透かし挿入画
像と入力画像とから画質劣化量を算出し、電子透かし特
性表生成部２０５へ出力する。カテゴリ分類部２０４
は、入力画像をカテゴリに分類して、カテゴリのインデ
ックスを電子透かし特性表生成部２０５へ出力する。電
子透かし特性表生成部２０５は、電子透かし検出部２０
２から出力される検出結果と、電子透かし強度と、アタ
ックパラメータと、画質劣化量算出部２０３から出力さ
れる画質劣化量と、カテゴリ分類部２０４から出力され
るカテゴリインデックスとから、アタックに対する耐性
評価値と画質劣化度とを求め、これらと電子透かし強度
との関係を電子透かし特性表として出力する。
【００５３】次に、図５の電子透かし特性表作成装置の
動作について説明する。まず、いくつかの記号を定義す
る。
動作について説明する。まず、いくつかの記号を定義す
る。
【００５４】入力画像の数をＩとし、Ｉ枚の入力画像の
それぞれを入力画像のインデックスｉ（＝１，．．．，
Ｉ）で区別する。また、アタックパラメータの取る値を
ｘ（ｊ）（ｊ＝１，．．．，Ｊ）とする。ここでアタッ
クパラメータとは、アタックの強度を調整するパラメー
タである。カテゴリインデックスｋ（＝１，．．．，
Ｋ）、電子透かし強度ｓ（ｍ） （ｍ＝１，．．．，
Ｍ）、画質劣化度Ｄ（ｋ，ｍ）、アタックに対する耐性
評価値Ｖ（ｋ，ｍ）は前述の通りである。また、入力画
像ｉに対するカテゴリインデックスをｋ（ｉ）、画質劣
化量をｄ（ｉ）で表す。また、カテゴリインデックスが
ｋ、電子透かし強度のインデックスがｍ、アタックパラ
メータのインデックスがｊのときの検出結果をｙ（ｋ，
ｍ，ｊ），検出率をｒ（ｋ，ｍ，ｊ）で表す。
それぞれを入力画像のインデックスｉ（＝１，．．．，
Ｉ）で区別する。また、アタックパラメータの取る値を
ｘ（ｊ）（ｊ＝１，．．．，Ｊ）とする。ここでアタッ
クパラメータとは、アタックの強度を調整するパラメー
タである。カテゴリインデックスｋ（＝１，．．．，
Ｋ）、電子透かし強度ｓ（ｍ） （ｍ＝１，．．．，
Ｍ）、画質劣化度Ｄ（ｋ，ｍ）、アタックに対する耐性
評価値Ｖ（ｋ，ｍ）は前述の通りである。また、入力画
像ｉに対するカテゴリインデックスをｋ（ｉ）、画質劣
化量をｄ（ｉ）で表す。また、カテゴリインデックスが
ｋ、電子透かし強度のインデックスがｍ、アタックパラ
メータのインデックスがｊのときの検出結果をｙ（ｋ，
ｍ，ｊ），検出率をｒ（ｋ，ｍ，ｊ）で表す。
【００５５】次に、図を参照して詳細に説明する。
【００５６】入力画像ｉは電子透かし挿入部２００へ入
力され、入力される埋め込みデータを電子透かしに変換
し、入力される電子透かし強度ｓ（ｍ）をパラメータと
して、電子透かしを画像に挿入する。ここで用いる電子
透かし挿入アルゴリズムは、図１または図３、図４の電
子透かし挿入部１０２で用いるものと同一のアルゴリズ
ムである。電子透かしの挿入された画像は電子透かし挿
入画像として、画質劣化部２０３とアタック実行部２０
１へ出力される。
力され、入力される埋め込みデータを電子透かしに変換
し、入力される電子透かし強度ｓ（ｍ）をパラメータと
して、電子透かしを画像に挿入する。ここで用いる電子
透かし挿入アルゴリズムは、図１または図３、図４の電
子透かし挿入部１０２で用いるものと同一のアルゴリズ
ムである。電子透かしの挿入された画像は電子透かし挿
入画像として、画質劣化部２０３とアタック実行部２０
１へ出力される。
【００５７】アタック実行部２０１では、電子透かし挿
入画像に所定のアタックを行い、アタック後の画像をア
タックされた画像として電子透かし検出部２０２へ出力
する。アタックの強度は、別に入力されるアタックパラ
メータｘ（ｊ）によって決定される。例えば、アタック
が雑音付加ならば、アタックのパラメータは雑音電力や
雑音の振幅、あるいは雑音付加後のＰＳＮＲ（Peak Sig
nal to Noise Ratio；ピーク信号対雑音比）などの量に
なり、アタックパラメータとして指定された強度の雑音
が電子透かし挿入画像に付加される。また、アタックが
拡大縮小ならば、アタックのパラメータは拡大縮小の倍
率、あるいはそれに相当する量になり、アタックパラメ
ータとして指定された倍率の拡大または縮小が、電子透
かし挿入画像に対して行われる。
入画像に所定のアタックを行い、アタック後の画像をア
タックされた画像として電子透かし検出部２０２へ出力
する。アタックの強度は、別に入力されるアタックパラ
メータｘ（ｊ）によって決定される。例えば、アタック
が雑音付加ならば、アタックのパラメータは雑音電力や
雑音の振幅、あるいは雑音付加後のＰＳＮＲ（Peak Sig
nal to Noise Ratio；ピーク信号対雑音比）などの量に
なり、アタックパラメータとして指定された強度の雑音
が電子透かし挿入画像に付加される。また、アタックが
拡大縮小ならば、アタックのパラメータは拡大縮小の倍
率、あるいはそれに相当する量になり、アタックパラメ
ータとして指定された倍率の拡大または縮小が、電子透
かし挿入画像に対して行われる。
【００５８】アタック実行部２０１から出力されるアタ
ックされた画像は、電子透かし検出部２０２へ入力さ
れ、電子透かしの検出が行われる。検出に用いる電子透
かし検出アルゴリズムは、電子透かし挿入部２００で用
いられたものに対応する電子透かし検出アルゴリズムで
ある。埋め込まれた電子透かしが検出できたならば１を
出力し、検出できなかったならば０を検出結果として出
力する。もし、電子透かしの一部のみが検出できたなら
ば、０．５など、０と１の間の値を出力する。電子透か
し検出部２０２から出力されたデータは電子透かし特性
表生成部２０５へ入力される。
ックされた画像は、電子透かし検出部２０２へ入力さ
れ、電子透かしの検出が行われる。検出に用いる電子透
かし検出アルゴリズムは、電子透かし挿入部２００で用
いられたものに対応する電子透かし検出アルゴリズムで
ある。埋め込まれた電子透かしが検出できたならば１を
出力し、検出できなかったならば０を検出結果として出
力する。もし、電子透かしの一部のみが検出できたなら
ば、０．５など、０と１の間の値を出力する。電子透か
し検出部２０２から出力されたデータは電子透かし特性
表生成部２０５へ入力される。
【００５９】また、電子透かし検出部２０２は、埋め込
みデータが電子透かし検出部２０２へも入力され、ここ
で、検出された電子透かしと比較され、どの程度正確に
電子透かしとして埋め込まれた情報が検出できたかを判
定する手段を有していてもよい。そして、電子透かし挿
入部で挿入した埋め込みデータと完全に同一のデータが
検出できた場合は１を出力し、それ以外の場合は、埋め
込みデータと検出されたデータの相違に応じて０から１
の間の値を出力する。
みデータが電子透かし検出部２０２へも入力され、ここ
で、検出された電子透かしと比較され、どの程度正確に
電子透かしとして埋め込まれた情報が検出できたかを判
定する手段を有していてもよい。そして、電子透かし挿
入部で挿入した埋め込みデータと完全に同一のデータが
検出できた場合は１を出力し、それ以外の場合は、埋め
込みデータと検出されたデータの相違に応じて０から１
の間の値を出力する。
【００６０】入力画像と電子透かし挿入部２００から出
力される電子透かし挿入画像とは画質劣化量算出部２０
３へ入力され、これらを比較して、電子透かしを挿入す
ることによって生じる画質劣化量を算出する。この画質
劣化量としては、原画像に対する電子透かし挿入画像の
ＰＳＮＲ値や、あるいは、文献「１９９５年８月、テレ
ビジョン学会誌、第４９巻、第８号、１０７８〜１０８
６頁」記載の、視覚特性を考慮して重み付けしたＷＳＮ
Ｒ（Weighted Signal to Noise Ratio）を用いることが
できる。あるいは、文献「１９９５年１２月、アイ・イ
ー・イー・イー・トランザクションズ・オン・サーキッ
ツ・アンド・システムズ・フォー・ビデオ・テクノロジ
ー、第ＣＳＶＴ−５巻、第６号、４６７〜４７６頁（IE
EE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO
TECHNOLOGY, VOL.CSVT-6, NO.6,DECEMBER, 1995）」な
どに記載されているＪＮＤ（Just Noticeable Differen
ce）を求め、電子透かし挿入画像と原画像の差分がＪＮ
Ｄの何倍に相当するかを算出（以後視覚歪み量と呼ぶ）
した値を用いることができる。画質劣化度のダイナミッ
クレンジを［０，１］とすると、例えばＰＳＮＲを用い
る場合には、まず、画像のＰＳＮＲ値（ピーク信号対雑
音比）を計算して、図６（ａ）に示すような関数によっ
て、画質劣化度に変換する。図６（ａ）のａ，ｂとして
は、例えばａ＝２０ｄＢ，ｂ＝５０ｄＢという値を用い
る。視覚歪み量を用いる場合は、まず、視覚歪みを計算
し、それを画像全体で平均して平均視覚歪み量を求め、
例えば図６（ｂ）の関数によって画質劣化度に変換す
る。図６（ｂ）のｃとしては、例えばｃ＝１０を用い
る。算出された画質劣化度は、電子透かし特性表生成部
２０５へ出力される。
力される電子透かし挿入画像とは画質劣化量算出部２０
３へ入力され、これらを比較して、電子透かしを挿入す
ることによって生じる画質劣化量を算出する。この画質
劣化量としては、原画像に対する電子透かし挿入画像の
ＰＳＮＲ値や、あるいは、文献「１９９５年８月、テレ
ビジョン学会誌、第４９巻、第８号、１０７８〜１０８
６頁」記載の、視覚特性を考慮して重み付けしたＷＳＮ
Ｒ（Weighted Signal to Noise Ratio）を用いることが
できる。あるいは、文献「１９９５年１２月、アイ・イ
ー・イー・イー・トランザクションズ・オン・サーキッ
ツ・アンド・システムズ・フォー・ビデオ・テクノロジ
ー、第ＣＳＶＴ−５巻、第６号、４６７〜４７６頁（IE
EE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO
TECHNOLOGY, VOL.CSVT-6, NO.6,DECEMBER, 1995）」な
どに記載されているＪＮＤ（Just Noticeable Differen
ce）を求め、電子透かし挿入画像と原画像の差分がＪＮ
Ｄの何倍に相当するかを算出（以後視覚歪み量と呼ぶ）
した値を用いることができる。画質劣化度のダイナミッ
クレンジを［０，１］とすると、例えばＰＳＮＲを用い
る場合には、まず、画像のＰＳＮＲ値（ピーク信号対雑
音比）を計算して、図６（ａ）に示すような関数によっ
て、画質劣化度に変換する。図６（ａ）のａ，ｂとして
は、例えばａ＝２０ｄＢ，ｂ＝５０ｄＢという値を用い
る。視覚歪み量を用いる場合は、まず、視覚歪みを計算
し、それを画像全体で平均して平均視覚歪み量を求め、
例えば図６（ｂ）の関数によって画質劣化度に変換す
る。図６（ｂ）のｃとしては、例えばｃ＝１０を用い
る。算出された画質劣化度は、電子透かし特性表生成部
２０５へ出力される。
【００６１】入力画像はカテゴリ分類部２０４へも入力
される。カテゴリ分類部２０４の動作は、図１、図３、
図４のカテゴリ分類部１０３と同様である。入力画像の
特徴量が計算され、算出された特徴量に基づいてカテゴ
リ分類され、そのカテゴリを示すカテゴリインデックス
が電子透かし特性表生成部２０５へ出力される。
される。カテゴリ分類部２０４の動作は、図１、図３、
図４のカテゴリ分類部１０３と同様である。入力画像の
特徴量が計算され、算出された特徴量に基づいてカテゴ
リ分類され、そのカテゴリを示すカテゴリインデックス
が電子透かし特性表生成部２０５へ出力される。
【００６２】以上述べた図５の電子透かし特性表生成装
置で行われる処理は、Ｉ枚の入力画像ｉ＝１，．．．，
Ｉそれぞれに対して行われる。そして、一つの入力画像
ｉに対しては、電子透かし強度ｓ（ｍ）をｍ＝
１，．．．，ＭのＭ通りに変化させて、上述の処理が行
われる。そして、一つの電子透かし強度ｓ（ｍ）に対し
ては、アタックパラメータｘ（ｊ）をｊ＝１，．．．，
ＪのＪ通りに変化させて、上述の処理が行われる。この
ようにして得られた検出結果ｙ（ｋ（ｉ），ｍ，ｊ）、
電子透かし強度ｓ（ｍ）とそのインデックスｍ、アタッ
クパラメータｘ（ｊ）とそのインデックスｊ、画像劣化
量ｄ（ｋ（ｉ），ｍ）、カテゴリインデックスｋ（ｉ）
は電子透かし特性表生成部２０５へ入力され、電子透か
し特性表が生成され、出力される。
置で行われる処理は、Ｉ枚の入力画像ｉ＝１，．．．，
Ｉそれぞれに対して行われる。そして、一つの入力画像
ｉに対しては、電子透かし強度ｓ（ｍ）をｍ＝
１，．．．，ＭのＭ通りに変化させて、上述の処理が行
われる。そして、一つの電子透かし強度ｓ（ｍ）に対し
ては、アタックパラメータｘ（ｊ）をｊ＝１，．．．，
ＪのＪ通りに変化させて、上述の処理が行われる。この
ようにして得られた検出結果ｙ（ｋ（ｉ），ｍ，ｊ）、
電子透かし強度ｓ（ｍ）とそのインデックスｍ、アタッ
クパラメータｘ（ｊ）とそのインデックスｊ、画像劣化
量ｄ（ｋ（ｉ），ｍ）、カテゴリインデックスｋ（ｉ）
は電子透かし特性表生成部２０５へ入力され、電子透か
し特性表が生成され、出力される。
【００６３】次に、電子透かし特性表生成部２０５につ
いて、図を用いて詳細に説明する。
いて、図を用いて詳細に説明する。
【００６４】図７は電子透かし特性表生成部２０５の実
施の形態を表すブロック図である。検出結果集計部３０
０は、検出結果をアタックパラメータと電子透かし強度
とカテゴリインデックスに基づいて集計し、集計結果か
ら検出率を算出して耐性評価値算出部３０２へ出力す
る。画質劣化量集計部３０１は、画質劣化量をカテゴリ
インデックスと電子透かし強度に基づいて集計し、画質
劣化度を算出してデータ統合部３０３へ出力する。耐性
評価値算出部３０２は、アタックパラメータと検出結果
集計部３００から出力される検出率とから、アタックに
対する耐性評価値を算出して、データ統合部３０３へ耐
性評価値を出力する。データ統合部３０３は、カテゴリ
インデックスごとに電子透かし強度と画質劣化度と耐性
評価値との対応を記した表を作成し、電子透かし特性表
として出力する。
施の形態を表すブロック図である。検出結果集計部３０
０は、検出結果をアタックパラメータと電子透かし強度
とカテゴリインデックスに基づいて集計し、集計結果か
ら検出率を算出して耐性評価値算出部３０２へ出力す
る。画質劣化量集計部３０１は、画質劣化量をカテゴリ
インデックスと電子透かし強度に基づいて集計し、画質
劣化度を算出してデータ統合部３０３へ出力する。耐性
評価値算出部３０２は、アタックパラメータと検出結果
集計部３００から出力される検出率とから、アタックに
対する耐性評価値を算出して、データ統合部３０３へ耐
性評価値を出力する。データ統合部３０３は、カテゴリ
インデックスごとに電子透かし強度と画質劣化度と耐性
評価値との対応を記した表を作成し、電子透かし特性表
として出力する。
【００６５】次に、図７の電子透かし特性表生成部の動
作について説明する。
作について説明する。
【００６６】電子透かしの検出結果ｙ（ｋ（ｉ），ｍ，
ｊ）は検出結果集計部３００へ入力される。検出結果集
計部３００には記憶手段があり、検出結果はカテゴリイ
ンデックスｋごと、電子透かし強度のインデックスｍご
と、アタックパラメータのインデックスｊごとに分けて
集計され、蓄積される。検出結果を集計するための配列
をＳｕｍ１（ｋ，ｍ，ｊ）（ｋ＝１，．．．，Ｋ，ｍ＝
１，．．．，Ｍ，ｊ＝１，．．．，Ｊ）とし、カテゴリ
インデックス毎に画像の枚数をカウントするための配列
をＮ１（ｋ，ｍ）（ｋ＝１，．．．，Ｋ，ｍ＝
１，．．．，Ｍ）とする。初期状態では、Ｓｕｍ１
（ｋ，ｍ），Ｎ１（ｋ，ｍ）の値を全て０がセットす
る。ｉ番目ｎの画像に対するカテゴリインデックスｋ
（ｉ）と電子透かし強度インデックスｍとアタックパラ
メータのインデックスｊと検出結果ｙ（ｋ（ｉ），ｍ，
ｊ）とが入力されると、Ｓｕｍ１（ｋ（ｉ），ｍ，ｊ）
の値に検出結果ｙ（ｋ（ｉ），ｍ，ｊ）が加算され、Ｓ
ｕｍ１（ｋ（ｉ），ｍ，ｊ）の値が更新される。また、
Ｎ１（ｋ（ｉ），ｍ）の値に１が加算され、 Ｎ１（ｋ
（ｉ），ｍ）の値が更新される。ただし、ｉ， ｊ，
ｍのうちｊのみが変化する場合は、Ｎ１（ｋ（ｉ），
ｍ）の値の更新は行われない。ｍ＝１，．．．，Ｍで示
されるすべての電子透かし強度とｉ＝１，．．．，Ｉの
すべての画像とｊ＝１，．．．，Ｊで示されるすべての
アタックパラメータに対して上述の処理が繰り返され
る。すべてのｍ，ｉ，ｊに対して処理が終了すると、
ｊ）は検出結果集計部３００へ入力される。検出結果集
計部３００には記憶手段があり、検出結果はカテゴリイ
ンデックスｋごと、電子透かし強度のインデックスｍご
と、アタックパラメータのインデックスｊごとに分けて
集計され、蓄積される。検出結果を集計するための配列
をＳｕｍ１（ｋ，ｍ，ｊ）（ｋ＝１，．．．，Ｋ，ｍ＝
１，．．．，Ｍ，ｊ＝１，．．．，Ｊ）とし、カテゴリ
インデックス毎に画像の枚数をカウントするための配列
をＮ１（ｋ，ｍ）（ｋ＝１，．．．，Ｋ，ｍ＝
１，．．．，Ｍ）とする。初期状態では、Ｓｕｍ１
（ｋ，ｍ），Ｎ１（ｋ，ｍ）の値を全て０がセットす
る。ｉ番目ｎの画像に対するカテゴリインデックスｋ
（ｉ）と電子透かし強度インデックスｍとアタックパラ
メータのインデックスｊと検出結果ｙ（ｋ（ｉ），ｍ，
ｊ）とが入力されると、Ｓｕｍ１（ｋ（ｉ），ｍ，ｊ）
の値に検出結果ｙ（ｋ（ｉ），ｍ，ｊ）が加算され、Ｓ
ｕｍ１（ｋ（ｉ），ｍ，ｊ）の値が更新される。また、
Ｎ１（ｋ（ｉ），ｍ）の値に１が加算され、 Ｎ１（ｋ
（ｉ），ｍ）の値が更新される。ただし、ｉ， ｊ，
ｍのうちｊのみが変化する場合は、Ｎ１（ｋ（ｉ），
ｍ）の値の更新は行われない。ｍ＝１，．．．，Ｍで示
されるすべての電子透かし強度とｉ＝１，．．．，Ｉの
すべての画像とｊ＝１，．．．，Ｊで示されるすべての
アタックパラメータに対して上述の処理が繰り返され
る。すべてのｍ，ｉ，ｊに対して処理が終了すると、
【００６７】
【数４】
【００６８】により、各ｋ，ｍ，ｊに対する検出率ｒ
（ｋ，ｍ，ｊ）が算出され、耐性評価値算出部３０２へ
出力される。
（ｋ，ｍ，ｊ）が算出され、耐性評価値算出部３０２へ
出力される。
【００６９】耐性評価値算出部３０２では、検出結果集
計部３００から出力される検出率ｒ（ｋ，ｍ，ｊ）に基
づいて、アタックに対する耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）を算
出し、データ統合部３０３へ出力する。耐性評価値算出
部３０２の動作の詳細は後述する。
計部３００から出力される検出率ｒ（ｋ，ｍ，ｊ）に基
づいて、アタックに対する耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）を算
出し、データ統合部３０３へ出力する。耐性評価値算出
部３０２の動作の詳細は後述する。
【００７０】一方、画像劣化量ｄ（ｉ）は、画質劣化量
集計部３０１へ入力される。画質劣化量集計部３０１は
内部に記憶手段を有しており、画質劣化量はカテゴリイ
ンデックス毎に集計され、蓄積される。画質劣化量を集
計するための配列をＳｕｍ２（ｋ，ｍ）（ｋ＝
１，．．．，Ｋ，ｍ＝１，．．．，Ｍ）、カテゴリイン
デックス毎に画像の枚数をカウントするための配列をＮ
２（ｋ，ｍ）（ｋ＝１，．．．，Ｋ，ｍ＝１，．．．，
Ｍ）とする。初期状態では、Ｓｕｍ２（ｋ，ｍ），Ｎ２
（ｋ，ｍ）の値を全て０がセットする。ｉ番目ｎの画像
に対するカテゴリインデックスｋ（ｉ）と電子透かし強
度インデックスｍと画質劣化量ｄ（ｉ）とが入力される
と、Ｓｕｍ２（ｋ（ｉ），ｍ）の値にｄが加算され、Ｓ
ｕｍ２（ｋ（ｉ），ｍ）の値が更新される。また、 Ｎ
２（ｋ（ｉ），ｍ）の値に１が加算され、Ｎ２（ｋ
（ｉ），ｍ）の値が更新される。ｍ＝１，．．．，Ｍで
示されるすべての電子透かし強度とｉ＝１，．．．，Ｉ
のすべての画像に対して上述の処理が繰り返される。す
べてのｍ，ｉに対して処理が終了すると、
集計部３０１へ入力される。画質劣化量集計部３０１は
内部に記憶手段を有しており、画質劣化量はカテゴリイ
ンデックス毎に集計され、蓄積される。画質劣化量を集
計するための配列をＳｕｍ２（ｋ，ｍ）（ｋ＝
１，．．．，Ｋ，ｍ＝１，．．．，Ｍ）、カテゴリイン
デックス毎に画像の枚数をカウントするための配列をＮ
２（ｋ，ｍ）（ｋ＝１，．．．，Ｋ，ｍ＝１，．．．，
Ｍ）とする。初期状態では、Ｓｕｍ２（ｋ，ｍ），Ｎ２
（ｋ，ｍ）の値を全て０がセットする。ｉ番目ｎの画像
に対するカテゴリインデックスｋ（ｉ）と電子透かし強
度インデックスｍと画質劣化量ｄ（ｉ）とが入力される
と、Ｓｕｍ２（ｋ（ｉ），ｍ）の値にｄが加算され、Ｓ
ｕｍ２（ｋ（ｉ），ｍ）の値が更新される。また、 Ｎ
２（ｋ（ｉ），ｍ）の値に１が加算され、Ｎ２（ｋ
（ｉ），ｍ）の値が更新される。ｍ＝１，．．．，Ｍで
示されるすべての電子透かし強度とｉ＝１，．．．，Ｉ
のすべての画像に対して上述の処理が繰り返される。す
べてのｍ，ｉに対して処理が終了すると、
【００７１】
【数５】
【００７２】により、各ｋ，ｍに対する画質劣化度Ｄ
（ｋ，ｍ）が算出され、データ統合部３０３へ出力され
る。
（ｋ，ｍ）が算出され、データ統合部３０３へ出力され
る。
【００７３】データ統合部３０３では、耐性評価値算出
部３０２から出力される耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）と、画
質劣化量集計部３０１から出力される画質劣化度Ｄ
（ｋ，ｍ）と、電子透かし強度ｓ（ｍ）とをまとめて、
表１に示す電子透かし特性表を、各カテゴリインデック
スｋごとに生成し、出力する。
部３０２から出力される耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）と、画
質劣化量集計部３０１から出力される画質劣化度Ｄ
（ｋ，ｍ）と、電子透かし強度ｓ（ｍ）とをまとめて、
表１に示す電子透かし特性表を、各カテゴリインデック
スｋごとに生成し、出力する。
【００７４】次に、図７に示す耐性評価値算出部３０２
において、耐性評価値を算出する方法について説明す
る。まず、算出の概要について述べる。
において、耐性評価値を算出する方法について説明す
る。まず、算出の概要について述べる。
【００７５】アタックパラメータｘを連続的に変化させ
たときの、検出率の推移を考える。カテゴリインデック
スｋ、電子透かし強度のインデックスｍのときのアタッ
クパラメータｘに対する検出率をｒa （ｋ，ｍ，ｘ）と
すると、重み付け関数ｗ（ｘ）を用いて、基本的には
たときの、検出率の推移を考える。カテゴリインデック
スｋ、電子透かし強度のインデックスｍのときのアタッ
クパラメータｘに対する検出率をｒa （ｋ，ｍ，ｘ）と
すると、重み付け関数ｗ（ｘ）を用いて、基本的には
【００７６】
【数６】
【００７７】によって耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）を算出す
る。重み付け関数ｗ（ｘ）は、各アタックパラメータｘ
に対する検出率の耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）への寄与を決
定する。必ずしも必要ではないが、耐性評価値Ｖ（ｋ，
ｍ）のレンジを［０，１］の区間とするのであれば、重
み付け関数ｗ（ｘ）は、
る。重み付け関数ｗ（ｘ）は、各アタックパラメータｘ
に対する検出率の耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）への寄与を決
定する。必ずしも必要ではないが、耐性評価値Ｖ（ｋ，
ｍ）のレンジを［０，１］の区間とするのであれば、重
み付け関数ｗ（ｘ）は、
【００７８】
【数７】
【００７９】を満たすようにする。
【００８０】重み付け関数ｗ（ｘ）の形状は、アタック
の種類や、考慮するアプリケーションに依存してかわ
る。例えば、所与のアタックが雑音付加で、アタックパ
ラメータが雑音電力ならば、ｗ（ｘ）を図８（ａ）のよ
うな単調減少する関数にすればよい。これは、雑音電力
の増大に伴って雑音付加後の画質劣化も大きくなり、雑
音電力が大きいときの検出率は雑音電力が小さいときほ
ど重要ではないためである。また、所与のアタックが拡
大縮小で、アタックパラメータが倍率ならば、ｗ（ｘ）
を例えば図８（ｂ）のようにｘ＝１のときに最大値をと
って、それから離れるに従って減少する関数にすればよ
い。これは、倍率が１から離れると、画素の間引きや内
挿によって画質が低下し、倍率が１から離れたときの検
出率は、１に近いときの検出率ほど重要ではなくなるか
らである。また、所与のアタックが回転で、アタックパ
ラメータが回転角ならば、ｗ（ｘ）を例えば図８（ｃ）
のような形状にすればよい。これは、 編集ツールなど
で画像を編集する際に、９０度の倍数の角度の回転は、
他の角度よりも高頻度で生じると考えられるためであ
る。あるいは、画像をプリントアウトした後、スキャナ
で読み込むことを考えたとき、９０度の倍数とその近辺
の角度による回転は、他の角度よりも高頻度で生じると
考えられるためである。よって、９０度の倍数とその近
辺の角度での回転に対する検出率は、他の角度に比べ重
要になり、図８（ｃ）の形状は妥当である。
の種類や、考慮するアプリケーションに依存してかわ
る。例えば、所与のアタックが雑音付加で、アタックパ
ラメータが雑音電力ならば、ｗ（ｘ）を図８（ａ）のよ
うな単調減少する関数にすればよい。これは、雑音電力
の増大に伴って雑音付加後の画質劣化も大きくなり、雑
音電力が大きいときの検出率は雑音電力が小さいときほ
ど重要ではないためである。また、所与のアタックが拡
大縮小で、アタックパラメータが倍率ならば、ｗ（ｘ）
を例えば図８（ｂ）のようにｘ＝１のときに最大値をと
って、それから離れるに従って減少する関数にすればよ
い。これは、倍率が１から離れると、画素の間引きや内
挿によって画質が低下し、倍率が１から離れたときの検
出率は、１に近いときの検出率ほど重要ではなくなるか
らである。また、所与のアタックが回転で、アタックパ
ラメータが回転角ならば、ｗ（ｘ）を例えば図８（ｃ）
のような形状にすればよい。これは、 編集ツールなど
で画像を編集する際に、９０度の倍数の角度の回転は、
他の角度よりも高頻度で生じると考えられるためであ
る。あるいは、画像をプリントアウトした後、スキャナ
で読み込むことを考えたとき、９０度の倍数とその近辺
の角度による回転は、他の角度よりも高頻度で生じると
考えられるためである。よって、９０度の倍数とその近
辺の角度での回転に対する検出率は、他の角度に比べ重
要になり、図８（ｃ）の形状は妥当である。
【００８１】次に、上述した方法に基づいて、実際に耐
性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）を算出する方法について述べる。
性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）を算出する方法について述べる。
【００８２】検出率として得られるのはアタックパラメ
ータｘに対する連続関数ではなく、離散的なアタックパ
ラメータｘ（ｊ）（ｊ＝１，．．．，Ｊ）に対する値の
みである。また、重み付け関数ｗ（ｘ）も、任意のｘに
対する関数値を保持しているわけにはいかず、同様にい
くつかのアタックパラメータに対する値のみである。そ
こで、図９に示すように、離散的な値から折れ線近似に
よって得られる波形を考え、それを、検出率算出に用い
たアタックパラメータｘ（ｊ）の離散化間隔より十分細
かい幅Δｘで標本化したときの検出率を求め、耐性評価
値の算出に用いる。耐性評価値算出部３０２は記憶手段
を有し、重み付け関数については、この記憶手段にいく
つかのアタックパラメータｘに対する重み付け関数値ｗ
（ｘ）を記憶しておく。そして、この関数値を用いて折
れ線近似した関数を考え、検出率と同じ位置で標本化し
たときの重み付け関数値を求め、耐性評価値算出に用い
る。
ータｘに対する連続関数ではなく、離散的なアタックパ
ラメータｘ（ｊ）（ｊ＝１，．．．，Ｊ）に対する値の
みである。また、重み付け関数ｗ（ｘ）も、任意のｘに
対する関数値を保持しているわけにはいかず、同様にい
くつかのアタックパラメータに対する値のみである。そ
こで、図９に示すように、離散的な値から折れ線近似に
よって得られる波形を考え、それを、検出率算出に用い
たアタックパラメータｘ（ｊ）の離散化間隔より十分細
かい幅Δｘで標本化したときの検出率を求め、耐性評価
値の算出に用いる。耐性評価値算出部３０２は記憶手段
を有し、重み付け関数については、この記憶手段にいく
つかのアタックパラメータｘに対する重み付け関数値ｗ
（ｘ）を記憶しておく。そして、この関数値を用いて折
れ線近似した関数を考え、検出率と同じ位置で標本化し
たときの重み付け関数値を求め、耐性評価値算出に用い
る。
【００８３】図９（ａ）に示すｒa （ｋ，ｍ，ｘ）を折
れ線近似した関数をｒ’（ｋ，ｍ，ｘ）とし、重み付け
関数ｗ（ｘ）を折れ線近似した関数をｗ’（ｘ）とす
る。標本化の位置をｘ＝ｘ0 ，ｘ0 ＋Δｘ，ｘ0 ＋２Δ
ｘ，．．．，ｘ0 ＋（Ｈ−１）Δｘとすると、数６は、
れ線近似した関数をｒ’（ｋ，ｍ，ｘ）とし、重み付け
関数ｗ（ｘ）を折れ線近似した関数をｗ’（ｘ）とす
る。標本化の位置をｘ＝ｘ0 ，ｘ0 ＋Δｘ，ｘ0 ＋２Δ
ｘ，．．．，ｘ0 ＋（Ｈ−１）Δｘとすると、数６は、
【００８４】
【数８】
【００８５】で近似できる。よって、数８で求まる耐性
評価値Ｖ（ｋ，ｍ）を各カテゴリインデックスｋ，各電
子透かし強度ｍに対して算出し、データ統合部３０３へ
出力する。
評価値Ｖ（ｋ，ｍ）を各カテゴリインデックスｋ，各電
子透かし強度ｍに対して算出し、データ統合部３０３へ
出力する。
【００８６】この方式は、アタックパラメータ全体を考
慮して、アタックに対する総合的な耐性評価値を算出す
ることを可能にする。実際にアタックを行って得られた
データだけでなく、実際にアタックを行っていないアタ
ックパラメータに関しても、検出率を内挿予測して用い
るため、アタックパラメータｘ（ｊ）の選び方による差
異を小さく抑え、正確な耐性評価値算出を可能にする。
また、重み付け関数を用いて耐性評価値を算出するた
め、これを適切に設計することで、アタックによって生
じる劣化に対する人間の主観的判断や、アタックに関す
る頻度情報を評価値に反映させることが可能となる。さ
らに、アプリケーションなどに応じて、重み付け関数を
変える必要がある場合でも、耐性評価値算出部３０２の
記憶手段に記憶されている重み付け関数のデータのみを
変更するだけで対処できる。
慮して、アタックに対する総合的な耐性評価値を算出す
ることを可能にする。実際にアタックを行って得られた
データだけでなく、実際にアタックを行っていないアタ
ックパラメータに関しても、検出率を内挿予測して用い
るため、アタックパラメータｘ（ｊ）の選び方による差
異を小さく抑え、正確な耐性評価値算出を可能にする。
また、重み付け関数を用いて耐性評価値を算出するた
め、これを適切に設計することで、アタックによって生
じる劣化に対する人間の主観的判断や、アタックに関す
る頻度情報を評価値に反映させることが可能となる。さ
らに、アプリケーションなどに応じて、重み付け関数を
変える必要がある場合でも、耐性評価値算出部３０２の
記憶手段に記憶されている重み付け関数のデータのみを
変更するだけで対処できる。
【００８７】次に、図７に示す耐性評価値算出部３０２
において、耐性評価値を算出する別の方法について説明
する。まず、算出の概要について述べる。
において、耐性評価値を算出する別の方法について説明
する。まず、算出の概要について述べる。
【００８８】上述の方法と同様にして、アタックパラメ
ータｘを連続的に変化させたときの、検出率の推移を考
える。そして、基本的には、
ータｘを連続的に変化させたときの、検出率の推移を考
える。そして、基本的には、
【００８９】
【数９】
【００９０】に従って、カテゴリインデックスｋ、電子
透かし強度のインデックスｍに対する耐性評価値Ｖ
（ｋ，ｍ）を求める。ここにＬは基準となるアタックパ
ラメータ区間の長さであり、Ｔ（ｘ，α）は
透かし強度のインデックスｍに対する耐性評価値Ｖ
（ｋ，ｍ）を求める。ここにＬは基準となるアタックパ
ラメータ区間の長さであり、Ｔ（ｘ，α）は
【００９１】
【数１０】
【００９２】で与えられる２値化関数である。これによ
って、検出率が閾値αより大きくなる区間の長さの、基
準の長さＬに対する比率が耐性評価値として算出され
る。この場合も、実際には、検出率の関数を折れ線近似
し、細かくサンプリングして、
って、検出率が閾値αより大きくなる区間の長さの、基
準の長さＬに対する比率が耐性評価値として算出され
る。この場合も、実際には、検出率の関数を折れ線近似
し、細かくサンプリングして、
【００９３】
【数１１】
【００９４】によって数９を近似し、耐性評価値を算出
する。数１１の耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）を各カテゴリイ
ンデックスｋ、各電子透かし強度ｍに対して算出し、デ
ータ統合部３０３へ出力する。
する。数１１の耐性評価値Ｖ（ｋ，ｍ）を各カテゴリイ
ンデックスｋ、各電子透かし強度ｍに対して算出し、デ
ータ統合部３０３へ出力する。
【００９５】この方法は、検出率が高くなる範囲のみを
考慮することで、高信頼性を重視した耐性評価値の算出
を可能にする。また、重み付け関数を用いる方法のとこ
ろで述べたのと同じ理由により、正確な耐性評価値算出
を可能にする。
考慮することで、高信頼性を重視した耐性評価値の算出
を可能にする。また、重み付け関数を用いる方法のとこ
ろで述べたのと同じ理由により、正確な耐性評価値算出
を可能にする。
【００９６】以上、本発明の電子透かし挿入システム及
び電子透かし特性表作成装置の実施の形態について説明
してきたが、最後に、電子透かし挿入システム及び電子
透かし特性表作成装置を実現するプログラムを記録した
記録媒体の実施の形態について説明する。
び電子透かし特性表作成装置の実施の形態について説明
してきたが、最後に、電子透かし挿入システム及び電子
透かし特性表作成装置を実現するプログラムを記録した
記録媒体の実施の形態について説明する。
【００９７】本発明の電子透かし挿入システム及び電子
透かし特性表作成装置を実現するためのプログラムを記
録した記録媒体は、上述の装置もしくはシステムの機能
をコンピュータが読みとり実行可能なプログラム言語に
よってプログラムし、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭや
ＦＤ等の記録媒体に記録することによって実現すること
ができる。
透かし特性表作成装置を実現するためのプログラムを記
録した記録媒体は、上述の装置もしくはシステムの機能
をコンピュータが読みとり実行可能なプログラム言語に
よってプログラムし、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭや
ＦＤ等の記録媒体に記録することによって実現すること
ができる。
【００９８】また上記記録媒体はサーバ装置などに備え
られるハードディスクなどの記憶手段でも良く、更に該
記憶手段にこのコンピュータプログラムを記録しておき
ネットワークを介してこのコンピュータプログラムを読
み込むことによって、本発明の記録媒体を実現すること
も可能である。
られるハードディスクなどの記憶手段でも良く、更に該
記憶手段にこのコンピュータプログラムを記録しておき
ネットワークを介してこのコンピュータプログラムを読
み込むことによって、本発明の記録媒体を実現すること
も可能である。
【００９９】
【発明の効果】本発明の効果は、ユーザが試行錯誤しな
くても、入力画像に適した電子透かし強度を決定し、挿
入できることである。
くても、入力画像に適した電子透かし強度を決定し、挿
入できることである。
【０１００】その理由は、入力画像をカテゴリ毎に分類
し、そのカテゴリに属する画像に対する電子透かし強度
と画質劣化度とアタックに対する耐性の耐性評価値を記
述した表を用いて、動的に適切な電子透かし強度を算出
し、電子透かしの挿入に用いるためである。
し、そのカテゴリに属する画像に対する電子透かし強度
と画質劣化度とアタックに対する耐性の耐性評価値を記
述した表を用いて、動的に適切な電子透かし強度を算出
し、電子透かしの挿入に用いるためである。
【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図であ
る。
る。
【図２】図１の電子透かし強度算出部１００の動作を説
明するためのフローチャートである。
明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態のブロック図であ
る。
る。
【図４】本発明の第３の実施の形態のブロック図であ
る。
る。
【図５】図３の電子透かし特性表作成装置１３２の実施
の形態のブロック図である。
の形態のブロック図である。
【図６】画質劣化量の算出に用いる関数の例を示す図で
ある。
ある。
【図７】図５の電子透かし特性表生成部２０５の実施の
形態のブロック図である。
形態のブロック図である。
【図８】アタックの耐性評価値算出に用いる重み付け関
数の例を示す図である。
数の例を示す図である。
【図９】検出率の標本化の例を示す図である。
【図１０】従来の電子透かし挿入器の例を示す図であ
る。
る。
１００ 電子透かし強度算出部 １０１ 蓄積装置 １０２ 電子透かし挿入部 １０３ カテゴリ分類部 １３１ 蓄積装置 １３２ 電子透かし特性表作成装置 １５１ 蓄積装置 １５２ 入力装置 １５３ 記録媒体 ２００ 電子透かし挿入部 ２０１ アタック実行部 ２０２ 電子透かし検出部 ２０３ 画質劣化量算出部 ２０４ カテゴリ分類部 ２０５ 電子透かし特性表生成部 ３００ 検出結果集計部 ３０１ 画質劣化量集計部 ３０２ 耐性評価値算出部 ３０３ データ統合部 ３０４ 電子透かし特性表生成部 １０００ 周波数変換部 １００１ マーク挿入部 １００２ 逆周波数変換部 １００３ 電子透かし挿入器
Claims (16)
- 【請求項１】画像に電子透かし情報を挿入する電子透か
し挿入システムにおいて、 入力画像の特徴量を計算してカテゴリに分類し、カテゴ
リインデックスを出力する手段と、 予め様々なカテゴリインデックス毎に、電子透かし強度
と、画質劣化度と、アタックに対する耐性評価値との関
係を記述した電子透かし特性表を蓄積しておき、前記入
力画像のカテゴリインデックスに応じて前記電子透かし
特性表を選択し、入力された電子透かし強度に対応する
画質劣化度とアタックに対する耐性評価値とを出力する
蓄積手段と、 前記蓄積手段へ前記電子透かし強度を出力し、前記蓄積
手段から出力される前記画質劣化度と前記耐性評価値と
から、入力される電子透かし強度の制約情報に基づい
て、最適電子透かし強度を決定し、出力する電子透かし
強度算出手段と、 入力される埋め込みデータを電子透かしに変換し、前記
最適電子透かし強度を入力パラメータとして前記入力画
像に前記電子透かしを挿入し、電子透かし挿入画像とし
て出力する手段と、 を有することを特徴とする電子透かし挿入システム。 - 【請求項２】前記電子透かし強度の制約情報が、画質劣
化度の許容限界値であり、 前記電子透かし強度算出手段にて、 画質劣化度が前記画質劣化度の許容限界値以内となる範
囲内で最適電子透かし強度を決定し、出力することを特
徴とする請求項１に記載の電子透かし挿入システム。 - 【請求項３】前記電子透かし強度の制約情報が、アタッ
クに対する安全性指標の限界値であり、 前記電子透かし強度算出手段にて、 アタックに対する耐性評価値が、前記安全性指標の限界
値以上となる範囲内で最適電子透かし強度を決定し、出
力することを特徴とする請求項１に記載の電子透かし挿
入システム。 - 【請求項４】前記電子透かし強度の制約情報が、画質劣
化量と安全性指標とのバランスを決定する重み付け指標
であり、 前記電子透かし強度算出手段にて、 最適電子透かし強度を決定するときの前記画質劣化量と
前記安全性指標の寄与する割合を、前記重み付け指標に
よって決定することを特徴とする請求項１に記載の電子
透かし挿入システム。 - 【請求項５】電子透かし強度と、画質劣化度と、アタッ
クに対する耐性評価値との関係を記述した電子透かし特
性表を作成する電子透かし特性表作成手段を設け、作成
された電子透かし特性表を前記蓄積手段へ入力すること
を特徴とする請求項１に記載の電子透かし挿入システ
ム。 - 【請求項６】前記特性表作成手段が、 入力される埋め込み情報を電子透かしに変換し、入力さ
れる電子透かし強度に応じた強度で前記電子透かしを入
力画像に挿入し、電子透かし挿入画像を生成する電子透
かし挿入手段と、 前記電子透かし挿入画像に対して、入力されるアタック
パラメータに応じてアタックの強度を調節してアタック
を実行し、アタックされた画像を生成するアタック画像
生成手段と、 前記アタックされた画像に対して電子透かしの検出を試
み、検出結果を出力する電子透かし検出手段と、 前記入力画像と前記電子透かし挿入画像を比較すること
により、電子透かし挿入によって生じる画質劣化の度合
いを算出し、画質劣化量として出力する画質劣化量算出
手段と、 前記入力画像の特徴量を計算してカテゴリに分類し、カ
テゴリインデックスを出力するカテゴリ分類手段と、 様々な入力画像と様々な電子透かし強度との組み合わせ
に対して検出された前記一連の検出結果をカテゴリイン
デックス、電子透かし強度、アタックパラメータごとに
集計して検出率を求め、更にカテゴリインデックス、電
子透かし強度毎にアタックに対する耐性評価値を前記検
出率から算出するとともに、前記画質劣化量をカテゴリ
インデックス、電子透かし強度毎に平均して画質劣化度
を求め、カテゴリインデックス毎に、電子透かし強度と
前記画質劣化度と前記アタックに対する耐性評価値との
対応関係を示す電子透かし特性表を生成し、出力する電
子透かし特性表生成手段と を有することを特徴とする請求項５に記載の電子透かし
挿入システム。 - 【請求項７】前記特性表生成手段において、 アタックパラメータ、電子透かし強度、カテゴリインデ
ックス毎に、電子透かしの検出結果を集計し、検出率デ
ータを出力する手段と、 画質劣化量をカテゴリインデックス、電子透かし強度毎
に平均し、画質劣化度を出力する手段と、 アタックパラメータと前記検出率データから、アタック
パラメータと検出率の関係を求め、耐性評価値を算出し
て出力する耐性評価値算出手段と、 電子透かし強度と前記画質劣化度と前記耐性評価値とを
統合して、電子透かし特性表を生成し、出力する手段と
を有することを特徴とする請求項６に記載の電子透かし
特性表作成装置。 - 【請求項８】前記耐性評価値算出手段が、 アタックパラメータに対する検出率の推移を表す関数
と、重み付け関数との内積を取ることによって耐性評価
値を算出することを特徴とする請求項７に記載の電子透
かし挿入システム。 - 【請求項９】前記耐性評価値算出手段が、 アタックパラメータに対する検出率の推移を表す関数か
ら、前記検出率があるしきい値以上となる前記アタック
パラメータの区間を求め、前記区間の長さに基づいて耐
性評価値を決定することを特徴とする請求項７記載の電
子透かし特性表作成装置。 - 【請求項１０】入力される埋め込み情報を電子透かしに
変換し、入力される電子透かし強度に応じた強度で前記
電子透かしを入力画像に挿入し、電子透かし挿入画像を
生成する電子透かし挿入手段と、 前記電子透かし挿入画像に対して、入力されるアタック
パラメータに応じてアタックの強度を調節してアタック
を実行し、アタックされた画像を生成するアタック画像
生成手段と、 前記アタックされた画像に対して電子透かしの検出を試
み、検出結果を出力する電子透かし検出手段と、 前記入力画像と前記電子透かし挿入画像を比較すること
により、電子透かし挿入によって生じる画質劣化の度合
いを算出し、画質劣化量として出力する画質劣化量算出
手段と、前記入力画像の特徴量を計算してカテゴリに分
類し、カテゴリインデックスを出力するカテゴリ分類手
段と、 様々な入力画像と様々な電子透かし強度との組み合わせ
に対して検出された前記一連の検出結果をカテゴリイン
デックス、電子透かし強度、アタックパラメータごとに
集計して検出率を求め、更にカテゴリインデックス、電
子透かし強度毎にアタックに対する耐性評価値を前記検
出率から算出するとともに、前記画質劣化量をカテゴリ
インデックス、電子透かし強度毎に平均して画質劣化度
を求め、カテゴリインデックス毎に、電子透かし強度と
前記画質劣化度と前記アタックに対する耐性評価値との
対応関係を示す電子透かし特性表を生成し、出力する電
子透かし特性表生成手段とを有することを特徴とする電
子透かし特性表作成装置。 - 【請求項１１】前記電子透かし特性表生成手段が、 アタックパラメータ、電子透かし強度、カテゴリインデ
ックス毎に、電子透かしの検出結果を集計し、検出率デ
ータを出力する手段と、 画質劣化量をカテゴリインデックス、電子透かし強度毎
に平均し、画質劣化度を出力する手段と、 アタックパラメータと前記検出率データから、アタック
パラメータと検出率の関係を求め、耐性評価値を算出し
て出力する耐性評価値算出手段と、 電子透かし強度と前記画質劣化度と前記耐性評価値とを
統合して、電子透かし特性表を生成し、出力する手段と
を有することを特徴とする請求項１０に記載の電子透か
し特性表作成装置。 - 【請求項１２】前記耐性評価値算出手段が、 アタックパラメータに対する検出率の推移を表す関数
と、重み付け関数との内積を取ることによって耐性評価
値を算出することを特徴とする請求項１１記載の電子透
かし特性表作成装置。 - 【請求項１３】前記耐性評価値算出手段が、 アタックパラメータに対する検出率の推移を表す関数か
ら、前記検出率があるしきい値以上となる前記アタック
パラメータの区間を求め、前記区間の長さに基づいて耐
性評価値を決定することを特徴とする請求項１１に記載
の電子透かし特性表作成装置。 - 【請求項１４】画像に電子透かし情報を挿入する電子透
かし挿入システムをコンピューター上に実現するための
プログラムを記録したコンピュータが読みとり可能な記
録媒体 において、入力画像の特徴量を計算してカテゴリに分類
し、カテゴリインデックスを出力する手段と、 予め様々なカテゴリインデックス毎に、電子透かし強度
と、画質劣化度と、アタックに対する耐性評価値との関
係を記述した電子透かし特性表を蓄積しておき、前記入
力画像のカテゴリインデックスに応じて前記電子透かし
特性表を選択し、入力された電子透かし強度に対応する
画質劣化度とアタックに対する耐性評価値とを出力する
蓄積手段と、 前記蓄積手段へ前記電子透かし強度を出力し、前記蓄積
手段から出力される前記画質劣化度と前記耐性評価値と
から、入力される電子透かし強度の制約情報に基づい
て、最適電子透かし強度を決定し、出力する電子透かし
強度算出手段と、 入力される埋め込みデータを電子透かしに変換し、前記
最適電子透かし強度を入力パラメータとして前記入力画
像に前記電子透かしを挿入し、電子透かし挿入画像とし
て出力する手段と、を含んで構成される電子透かし挿入
システムをコンピュータ上に実現させるためのプログラ
ムを記録したコンピュータが読みとり可能な記録媒体。 - 【請求項１５】電子透かし強度と、画質劣化度と、アタ
ックに対する耐性評価値との関係を記述した電子透かし
特性表を作成し、作成された電子透かし特性表を前記蓄
積手段へ入力する電子透かし特性表作成手段を含んで構
成される請求項１４に記載の電子透かし挿入システムを
コンピュータ上に実現させるためのプログラムを記録し
たコンピュータ読みとり可能な記録媒体。 - 【請求項１６】電子透かし特性表作成装置をコンピュー
タ上に実現させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータが読みとり可能な記録媒体において、 入力される埋め込み情報を電子透かしに変換し、入力さ
れる電子透かし強度に応じた強度で前記電子透かしを入
力画像に挿入し、電子透かし挿入画像を生成する電子透
かし挿入手段と、 前記電子透かし挿入画像に対して、入力されるアタック
パラメータに応じてアタックの強度を調節してアタック
を実行し、アタックされた画像を生成するアタック画像
生成手段と、 前記アタックされた画像に対して電子透かしの検出を試
み、検出結果を出力する電子透かし検出手段と、 前記入力画像と前記電子透かし挿入画像を比較すること
により、電子透かし挿入によって生じる画質劣化の度合
いを算出し、画質劣化量として出力する画質劣化量算出
手段と、 前記入力画像の特徴量を計算してカテゴリに分類し、カ
テゴリインデックスを出力するカテゴリ分類手段と、 様々な入力画像と様々な電子透かし強度との組み合わせ
に対して検出された前記一連の検出結果をカテゴリイン
デックス、電子透かし強度、アタックパラメータごとに
集計して検出率を求め、更にカテゴリインデックス、電
子透かし強度毎にアタックに対する耐性評価値を前記検
出率から算出するとともに、前記画質劣化量をカテゴリ
インデックス、電子透かし強度毎に平均して画質劣化度
を求め、カテゴリインデックス毎に、電子透かし強度と
前記画質劣化度と前記アタックに対する耐性評価値との
対応関係を示す電子透かし特性表を生成し、出力する電
子透かし特性表生成手段とを含んで構成される電子透か
し特性表作成装置をコンピュータ上に実現させるための
プログラムを記録したコンピュータが読みとり可能な記
録媒体。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15082398A JP3156667B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 電子透かし挿入システム、電子透かし特性表作成装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15082398A JP3156667B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 電子透かし挿入システム、電子透かし特性表作成装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11346302A true JPH11346302A (ja) | 1999-12-14 |
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Family
ID=15505194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15082398A Expired - Fee Related JP3156667B2 (ja) | 1998-06-01 | 1998-06-01 | 電子透かし挿入システム、電子透かし特性表作成装置 |
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