JP4178757B2 - Image processing system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は,画像データに対して電子透かしを埋め込む画像処理システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像の改ざん防止を目的とした電子透かし埋め込み技術については,例えば,特開2000−287065号公報および特開2000−287066号公報に開示されているものがある。従来の画像処理システムを図16〜図19を用いて説明する。
【0003】
従来の画像処理システム1は,図16に示すように,電子透かし埋め込み装置10および電子透かし抽出装置20から構成されている。電子透かし埋め込み装置10は,文書識別部11,文書形式データベース部12,電子透かし埋め込み部13,透かしキー生成部14,および暗号部15を備えており,電子透かし抽出装置20は,電子透かし抽出部21および復号部22を備えている。この画像処理システム1は,各種文書から得られた元画像31に対して電子透かしを埋め込んで原本画像35を生成するとともに,原本画像35から電子透かしを抽出して,画像の改ざんの有無を判断する機能を有している。
【0004】
電子透かし埋め込み装置10に備えられた文書識別部11は,例えばスキャナが文書(帳票)から読み取った元画像31の特徴を捉えて,文書の種類を識別し,その文書種別を示す文書情報32を文書形式データベース部12に送信する。
【0005】
ここで,元画像31の一例を図17に示す。この元画像31は,改ざんを防止すべき複数の情報を有している。そして,各情報は,複数の領域に分散して記載されている。例えば,第1領域R1には日付「99年1月31日」が記載されており,第2領域R2には証書番号「0123456789」が記載されており,第3領域R3には氏名「ヤマダ タロウ」が記載されており,第4領域R4には氏名「山田 太郎」が記載されている。また,元画像31の領域Rxには,元画像31にかかる文書を識別するための識別番号「12345」が記載されている。文書識別部11は,領域Rxに記載されている識別番号「12345」に基づいて文書の種類を識別する。
【0006】
文書形式データベース部12は,図18に示すように,電子透かしを埋め込むべき領域の座標等の情報を文書種別毎に文書形式情報テーブルの形で管理している。文書識別部11から文書情報32が送られてきたとき,文書形式データベース部12は,その文書情報32にマッチする文書形式情報33を文書形式情報テーブルから選択し,選択した文書形式情報33を電子透かし埋め込み部13および暗号部15に与える。
【0007】
透かしキー生成部14は,透かしキー34を生成し,生成した透かしキー34を電子透かし埋め込み部13および暗号部15に対して送信する。
【0008】
電子透かし埋め込み部13は,文書形式データベース部12から与えられた文書形式情報33に基づき,透かしキー34を用いて,元画像31内の特定の領域にのみ電子透かしを埋め込み,原本画像35を生成する。図19は,原本画像35の一部を示している。ここでは,座標(x11,y11)と座標(x21,y21)を対角とする矩形領域が,第1領域R1の画像の改ざんを防止する範囲として指定され,座標(x12,y12)と座標(x22,y22)を対角とする矩形領域が,第2領域R2の画像の改ざんを防止する範囲として指定されている。そして,それぞれの範囲に対して電子透かしが埋め込まれる。なお,図19では,電子透かしは,斜線で表されているが,実際には不可視の状態となるように埋め込まれる。
【0009】
暗号部15は,所定のアルゴリズムに基づいて,文書形式情報33および透かしキー34をそれぞれ暗号化し,暗号化文書形式情報33encおよび暗号化透かしキー34encを生成する。
【0010】
以上の電子透かし埋め込み装置10から出力された原本画像35,暗号化文書形式情報33enc,および暗号化透かしキー34encは,電子透かし抽出装置20によって受信される。
【0011】
電子透かし抽出装置20に備えられた復号部22は,暗号化文書形式情報33encおよび暗号化透かしキー34encをそれぞれ文書形式情報33および透かしキー34に復号する。
【0012】
電子透かし抽出部21は,文書形式情報33および透かしキー34を用いて,原本画像35から電子透かしを抽出する。ここで抽出された電子透かしは,原本画像35が改ざんされていなければ,電子透かし埋め込み装置10において元画像31に埋め込まれた電子透かしと一致する。つまり,電子透かし抽出部21が抽出した電子透かしをチェックすることによって,原本画像35に対する改ざんの有無が判断される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら,従来の画像処理システム1によれば,同じ文書形式であれば電子透かしが埋め込まれる領域が固定されてしまう。このため,第三者が同一文書形式の画像を比較することによって,電子透かしが埋め込まれている領域が特定されてしまうおそれがあった。
【0014】
電子透かしが埋め込まれる領域が特定されてしまうと,原本画像の生成が容易となる。この場合,少しずつ内容の異なる透かしキーを用意して,これらの透かしキーを同一の元画像に適用することによって,生成される原本画像から電子透かし埋め込み/抽出に関するアルゴリズムを解析することが可能となる。このアルゴリズムが明らかになれば,電子透かし抽出装置20による検出が不可能な改ざんを原本画像に対して実施することも可能となる。
【0015】
本発明は,上記のような問題点に鑑みてなされたものであり,その目的は,第三者による電子透かしの埋め込み領域の特定を難化させることが可能な画像処理システムを提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために,本発明によれば,画像の中から改ざんを防止するための1または2以上の改ざん防止領域を選択し,各改ざん防止領域の一部または全部を含む電子透かし埋め込み領域を設定し,電子透かし埋め込み領域に対して電子透かしを埋め込み,電子透かし埋め込み済み画像を生成する電子透かし埋め込み装置を備えた画像処理システムが提供される。そして,この電子透かし埋め込み装置は,電子透かし埋め込み領域の位置,サイズ,または形のうち少なくとも一つを変更する機能を有していることを特徴としている(請求項1)。かかる構成によれば,固定的な範囲に電子透かしが埋め込まれることがなくなるため,第三者による電子透かし埋め込み位置の特定が困難となる。
【0017】
電子透かし埋め込み装置は,乱数を生成する乱数生成部を有することが好ましい(請求項2)。電子透かしの埋め込み処理を行う毎に乱数を生成することによって,電子透かし埋め込み領域の位置,サイズ,または形のうち少なくとも一つは電子透かし埋め込み処理毎に変化することになる。これによって,より一層電子透かしの埋め込み位置の特定が困難となる。
【0018】
一つの改ざん防止領域に対して,複数の電子透かし埋め込み領域を設定するようにしてもよいし,複数の改ざん防止領域に対して,一つの電子透かし埋め込み領域を設定するようにしてもよい(請求項3,4)。いずれの場合も,電子透かしの埋め込み位置の特定の難化に繋がる。
【0019】
さらに,複数の改ざん防止領域に対して一つの電子透かし埋め込み領域を設定した後に,その電子透かし埋め込み領域を複数の電子透かし埋め込みサブ領域に分割し,各電子透かし埋め込みサブ領域に対して電子透かしを埋め込むことも電子透かしの埋め込み位置の特定を困難とする点で効果的である(請求項5)。
【0020】
電子透かし埋め込み領域から複数の電子透かし埋め込みサブ領域を形成する際の分割位置は,電子透かし埋め込み装置が備える乱数生成部が生成する乱数に基づいて決定することが好ましい(請求項6)。電子透かしの埋め込み処理を行う毎に乱数を生成することによって,電子透かし埋め込み処理毎に分割位置が変化することになる。電子透かしの埋め込み位置の特定がさらに困難となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら,本発明にかかる画像処理システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,以下の説明および添付された図面において,略同一の機能および構成を有する構成要素については,同一符号を付することによって重複説明を省略する。
【0022】
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態にかかる画像処理システム101の構成を図1に示す。この画像処理システム101は,電子透かし埋め込み装置110および電子透かし抽出装置20から構成されている。電子透かし埋め込み装置110は,文書識別部11,文書形式データベース部12,電子透かし埋め込み部13,透かしキー生成部14,暗号部15,乱数生成部111,および差分文書形式情報生成部112を備えている。また,電子透かし抽出装置20は,電子透かし抽出部21および復号部22を備えている。この画像処理システム101は,各種文書から得られた元画像31に対して電子透かしを埋め込んで原本画像135を生成するとともに,原本画像135から電子透かしを抽出して,画像の改ざんの有無を判断する機能を有している。
【0023】
電子透かし埋め込み装置110に備えられた文書識別部11は,例えばスキャナが文書(帳票)から読み取った元画像31の特徴を捉えて,文書の種類を識別し,その文書種別を示す文書情報32を文書形式データベース部12に送信する。
【0024】
元画像31の例は,図17に示した通りである。この元画像31は,改ざんを防止すべき複数の情報を有している。そして,各情報は,複数の領域に分散して記載されている。例えば,第1領域R1には日付「99年1月31日」が記載されており,第2領域R2には証書番号「0123456789」が記載されており,第3領域R3には氏名「ヤマダ タロウ」が記載されており,第4領域R4には氏名「山田 太郎」が記載されている。また,元画像31の領域Rxには,元画像31にかかる文書を識別するための識別番号「12345」が記載されている。文書識別部11は,領域Rxに記載されている識別番号「12345」に基づいて文書の種類を識別する。なお,ここでは,文書の種類を識別するために識別番号を用いているが,これとは別に,例えば,画像中の枠組み(罫線)や文字の並びから文書の種類を識別することも可能である。
【0025】
文書形式データベース部12は,図18に示したように,電子透かしを埋め込むべき領域の座標等の情報を文書種別毎に文書形式情報テーブルの形で管理している。文書識別部11から文書情報32が送られてきたとき,文書形式データベース部12は,その文書情報32にマッチする文書形式情報33を差分文書形式情報生成部112に与える。
【0026】
乱数生成部111は,電子透かし埋め込み装置110の固有の情報(例えば,MACアドレス),電子透かし埋め込み装置110の利用者のID番号,画像処理が行われた日時,等の各種情報に基づいて,疑似乱数131を発生させる。そして,この疑似乱数131は差分文書形式情報生成部112に伝送される。
【0027】
差分文書形式情報生成部112は,1つの疑似乱数131から電子透かしが埋め込まれる領域毎に4つの値を決定する。4つの値の決定を容易化するために,差分文書形式情報生成部112は,例えば疑似乱数と4つの値の対応関係を示すテーブルを備える。これらの4つの値は,差分情報として文書形式情報33に加えられる。これによって,差分文書形式情報133が生成される。この差分文書形式情報133は,電子透かし埋め込み部13および暗号部15に伝送される。図2は,改ざんを防止すべき情報(ここでは,「99年1月31日」)が記載されている第1領域R1についての差分情報を示しており,図3は,この差分情報が文書形式情報33に加えられて得られた差分文書形式情報133を示している。
【0028】
透かしキー生成部14は,透かしキー34を電子透かし埋め込み部13および暗号部15に対して送信する。
【0029】
電子透かし埋め込み部13は,差分文書形式情報生成部112から与えられた差分文書形式情報133に基づき,透かしキー34を用いて,元画像31内の特定の領域にのみ電子透かしを埋め込み,原本画像135を生成する。図4は,原本画像135の一部を示している。図示のように,座標(x11+Δx1,y11+Δy1)と座標(x21+Δx2,y21+Δy2)を対角とする矩形領域が,第1領域R1の画像の改ざんを防止する範囲(以下,「第1シフト領域R1s」)として指定される。そして,この第1シフト領域R1sに電子透かしが埋め込まれる。
【0030】
ここでは,第1シフト領域R1sは,第1領域R1よりも面積が広く,第1領域R1を包含しているが,乱数生成部111において生成される疑似乱数に応じてその面積や位置が変化する。例えば,第1シフト領域R1sと第1領域R1が相似形となり,第1シフト領域R1sが第1領域R1に対してX軸方向およびY軸方向にずれる場合もあり得る。また,図4では,電子透かしは斜線で表されているが,実際には不可視の状態となるように埋め込まれる。なお,以下,電子透かしが埋め込まれるシフト領域が,2つの座標から特定される矩形領域である場合に即して本発明の実施の形態を説明するが,矩形領域を例えば左上角座標と幅,高さ(x,y,w,h)の形式で表すようにしてもよい。また,シフト領域を矩形以外とすることも可能である。
【0031】
ところで,差分文書形式情報生成部112は,改ざんを防止すべき領域(例えば,第1領域R1,第2領域R2)毎に差分文書形式情報を生成する。上述のように,各差分文書形式情報に基づいて,実際に電子透かしが埋め込まれるシフト領域(例えば,第1シフト領域R1s)が決められる。差分文書形式情報生成部112は,差分文書形式情報を生成する際に各シフト領域が重ならないように各差分文書形式情報を調整した後に電子透かし埋め込み部13に対して出力する。
【0032】
暗号部15は,所定のアルゴリズムに基づいて,差分文書形式情報133および透かしキー34をそれぞれ暗号化し,暗号化差分文書形式情報133encおよび暗号化透かしキー34encを生成する。
【0033】
以上の電子透かし埋め込み装置110から出力された原本画像135,暗号化差分文書形式情報133enc,および暗号化透かしキー34encは,電子透かし抽出装置20によって受信される。
【0034】
電子透かし抽出装置20に備えられた復号部22は,暗号化差分文書形式情報133encおよび暗号化透かしキー34encをそれぞれ差分文書形式情報133および透かしキー34に復号する。
【0035】
電子透かし抽出部21は,差分文書形式情報133および透かしキー34を用いて,原本画像135から電子透かしを抽出する。ここで抽出された電子透かしは,原本画像135が改ざんされていなければ,電子透かし埋め込み装置110において元画像31に埋め込まれた電子透かしと一致する。つまり,電子透かし抽出部21が抽出した電子透かしをチェックすることによって,原本画像135に対する改ざんの有無が判断される。
【0036】
以上説明したように,第1の実施の形態にかかる画像処理システム101によれば,画像に対する電子透かしの埋め込み位置および埋め込み領域のサイズあるいは形が,乱数生成部111において生成される疑似乱数に応じて変化することになる。このため,同一の元画像31に同一の透かしキー34を適用しても,電子透かし埋め込み装置110,電子透かし埋め込み装置110の利用者,または利用日時等が異なれば同一範囲に電子透かしが埋め込まれることは極めて希になる。電子透かしの埋め込み範囲が逐次変化することから,その範囲の第三者による特定,ひいては電子透かし埋め込み/抽出に関するアルゴリズムの解析が困難となる。
【0037】
また,第1の実施の形態にかかる画像処理システム101によれば,改ざん防止が不要な領域(例えば,余白部分や定型文章が書かれている部分)には電子透かしが埋め込まれないため,電子透かしを埋め込むことによる画像データのサイズ増加を最小限に抑えることが可能となる。さらには画像処理時間の短縮化にも繋がる。
【0038】
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態にかかる画像処理システム201の構成を図5に示す。この画像処理システム201は,電子透かし埋め込み装置210および電子透かし抽出装置20から構成されている。電子透かし埋め込み装置210は,文書識別部11,文書形式データベース部12,電子透かし埋め込み部13,透かしキー生成部14,暗号部15,乱数生成部111,および分割文書形式情報生成部212を備えている。また,電子透かし抽出装置20は,電子透かし抽出部21および復号部22を備えている。この画像処理システム201は,各種文書から得られた元画像31に対して電子透かしを埋め込んで原本画像235を生成するとともに,原本画像235から電子透かしを抽出して,画像の改ざんの有無を判断する機能を有している。
【0039】
電子透かし埋め込み装置210に備えられた文書識別部11は,例えばスキャナが文書(帳票)から読み取った元画像31の特徴を捉えて,文書の種類を識別し,その文書種別を示す文書情報32を文書形式データベース部12に送信する。
【0040】
文書形式データベース部12は,文書情報32にマッチする文書形式情報33を分割文書形式情報生成部212に与える。
【0041】
乱数生成部111は,電子透かし埋め込み装置210の固有の情報(例えば,MACアドレス),電子透かし埋め込み装置210の利用者のID番号,画像処理が行われた日時,等の各種情報に基づいて,疑似乱数131を発生させる。そして,この疑似乱数131は分割文書形式情報生成部212に伝送される。
【0042】
分割文書形式情報生成部212は,1つの疑似乱数131から電子透かしが埋め込まれる領域毎に1つの値を決定する。1つの値の決定を容易化するために,分割文書形式情報生成部212は,例えば疑似乱数と1つの値の対応関係を示すテーブルを備える。分割文書形式情報生成部212は,この値を分割情報として用いて,分割情報と文書形式情報33から分割文書形式情報233を導く。そして,この分割文書形式情報233は,電子透かし埋め込み部13および暗号部15に伝送される。図6は,改ざんを防止すべき情報(ここでは,「99年1月31日」)が記載されている第1領域R1についての分割情報を示しており,図7は,この分割情報と文書形式情報33から導かれた分割文書形式情報233を示している。
【0043】
透かしキー生成部14は,透かしキー34を電子透かし埋め込み部13および暗号部15に対して送信する。
【0044】
電子透かし埋め込み部13は,分割文書形式情報生成部212から与えられた分割文書形式情報233に基づき,透かしキー34を用いて,元画像31内の特定の領域にのみ電子透かしを埋め込み,原本画像235を生成する。図8は,原本画像235の一部を示している。図示のように,座標(x11,y11)と座標(x11+γx,y21)を対角とする矩形の第1分割領域R1d1と,座標(x11+γx,y11)と座標(x21,y21)を対角とする矩形の第2分割領域R1d2が,第1領域R1の画像の改ざんを防止する範囲として指定される。そして,これら第1分割領域R1d1および第2分割領域R1d2には同一または異なる電子透かしが埋め込まれる。
【0045】
第1分割領域R1d1と第2分割領域R1d2は,第1領域R1をY軸方向に2分割して得られるものであるが,乱数生成部111において生成される疑似乱数に応じてその分割位置が変化する。また,分割数も2つに限定する必要はない。さらに,分割文書形式情報生成部212は,図9に示す分割情報を用いることによって図10に示す分割文書形式情報233’を導くことも可能である。この場合,図11に示すように第1領域R1をX軸方向に分割する第1分割領域R1d1’と第2分割領域R1d2’が得られる。そして,これら第1分割領域R1d1’および第2分割領域R1d2’に電子透かしを埋め込むようにしてもよい。
【0046】
暗号部15は,所定のアルゴリズムに基づいて,分割文書形式情報233および透かしキー34をそれぞれ暗号化し,暗号化分割文書形式情報233encおよび暗号化透かしキー34encを生成する。
【0047】
以上の電子透かし埋め込み装置210から出力された原本画像235,暗号化分割文書形式情報233enc,および暗号化透かしキー34encは,電子透かし抽出装置20によって受信される。
【0048】
電子透かし抽出装置20に備えられた復号部22は,暗号化分割文書形式情報233encおよび暗号化透かしキー34encをそれぞれ分割文書形式情報233および透かしキー34に復号する。
【0049】
電子透かし抽出部21は,分割文書形式情報233および透かしキー34を用いて,原本画像235から電子透かしを抽出する。ここで抽出された電子透かしは,原本画像235が改ざんされていなければ,電子透かし埋め込み装置210において元画像31に埋め込まれた電子透かしと一致する。つまり,電子透かし抽出部21が抽出した電子透かしをチェックすることによって,原本画像235に対する改ざんの有無が判断される。
【0050】
以上説明したように,第2の実施の形態にかかる画像処理システム201によれば,電子透かしの埋め込み範囲が分割される。そして,その分割位置が乱数生成部111において生成される疑似乱数に応じて変化することになる。このため,同一の元画像31に同一の透かしキー34を適用しても,電子透かし埋め込み装置210,電子透かし埋め込み装置210の利用者,または利用日時等が異なれば分割位置も異なることになる。電子透かしの埋め込み領域の分割位置が逐次変化することから,その位置の第三者による特定が極めて困難となる。したがって,第1の実施の形態と同様に,電子透かし埋め込み/抽出に関するアルゴリズムの解析も困難となる。
【0051】
[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施の形態にかかる画像処理システム301の構成を図12に示す。この画像処理システム301は,電子透かし埋め込み装置310および電子透かし抽出装置20から構成されている。電子透かし埋め込み装置310は,文書識別部11,文書形式データベース部12,電子透かし埋め込み部13,透かしキー生成部14,暗号部15,乱数生成部111,および変換文書形式情報生成部312を備えている。また,電子透かし抽出装置20は,電子透かし抽出部21および復号部22を備えている。この画像処理システム301は,各種文書から得られた元画像31に対して電子透かしを埋め込んで原本画像335を生成するとともに,原本画像335から電子透かしを抽出して,画像の改ざんの有無を判断する機能を有している。
【0052】
電子透かし埋め込み装置310に備えられた文書識別部11は,例えばスキャナが文書(帳票)から読み取った元画像31の特徴を捉えて,文書の種類を識別し,その文書種別を示す文書情報32を文書形式データベース部12に送信する。
【0053】
文書形式データベース部12は,文書情報32にマッチする文書形式情報33を変換文書形式情報生成部312に与える。
【0054】
乱数生成部111は,電子透かし埋め込み装置310の固有の情報(例えば,MACアドレス),電子透かし埋め込み装置310の利用者のID番号,画像処理が行われた日時,等の各種情報に基づいて,疑似乱数131を発生させる。そして,この疑似乱数131は変換文書形式情報生成部312に伝送される。
【0055】
変換文書形式情報生成部312は,図13に示すように,元画像31に存在する改ざんを防止すべき複数の領域のうち,相互に接する第2領域R2,第3領域R3,および第4領域R4については,図14に示すように,これらを含む矩形の変換領域Rcを設定する。なお,改ざんを防止すべき複数の領域のうち,他の領域と接していない領域(例えば,第1領域R1)については,変換文書形式情報生成部312は,上述の差分文書形式生成部112または分割文書形式生成部212と同様に動作する。また,他の領域と接してしない領域も含めて変換領域Rcを設定することも可能である。
【0056】
次に,変換文書形式情報生成部312は,疑似乱数131から変換領域Rcについての分割情報を決定する。変換文書形式情報生成部312は,この分割情報と文書形式情報33から変換文書形式情報333を導く。そして,この変換文書形式情報333は,電子透かし埋め込み部13および暗号部15に伝送される。
【0057】
透かしキー生成部14は,透かしキー34を電子透かし埋め込み部13および暗号部15に対して送信する。
【0058】
電子透かし埋め込み部13は,変換文書形式情報生成部312から与えられた変換文書形式情報333に基づき,透かしキー34を用いて,元画像31内の特定の領域にのみ電子透かしを埋め込み,原本画像335を生成する。図15は,原本画像335の一部を示している。図示のように,矩形の第1変換分割領域(第1電子透かし埋め込みサブ領域)Rcd1と第2変換分割領域(第2電子透かし埋め込みサブ領域)Rcd2と第3変換分割領域(第3電子透かし埋め込みサブ領域)Rcd3が,第2領域R2,第3領域R3,第4領域R4の画像の改ざんを防止する範囲として指定される。そして,これら第1変換分割領域Rcd1,第2変換分割領域Rcd2,および第3変換分割領域Rcd3には同一または異なる電子透かしが埋め込まれる。
【0059】
第1変換分割領域Rcd1,第2変換分割領域Rcd2,および第3変換分割領域Rcd3は,変換領域RcをX軸方向とY軸方向にそれぞれ2分割して得られるものであるが,乱数生成部111において生成される疑似乱数に応じてその分割位置が変化する。また,領域の数も3つに限定する必要はない。
【0060】
暗号部15は,所定のアルゴリズムに基づいて,変換文書形式情報333および透かしキー34をそれぞれ暗号化し,暗号化変換文書形式情報333encおよび暗号化透かしキー34encを生成する。
【0061】
以上の電子透かし埋め込み装置310から出力された原本画像335,暗号化変換文書形式情報333enc,および暗号化透かしキー34encは,電子透かし抽出装置20によって受信される。
【0062】
電子透かし抽出装置20に備えられた復号部22は,暗号化変換文書形式情報333encおよび暗号化透かしキー34encをそれぞれ変換文書形式情報333および透かしキー34に復号する。
【0063】
電子透かし抽出部21は,変換文書形式情報333および透かしキー34を用いて,原本画像335から電子透かしを抽出する。ここで抽出された電子透かしは,原本画像335が改ざんされていなければ,電子透かし埋め込み装置310において元画像31に埋め込まれた電子透かしと一致する。つまり,電子透かし抽出部21が抽出した電子透かしをチェックすることによって,原本画像335に対する改ざんの有無が判断される。
【0064】
以上説明したように,第3の実施の形態にかかる画像処理システム301によれば,改ざんを防止すべき複数の領域が1つの変換領域として設定され,さらにこの変換領域が複数の変換分割領域に分けられ,それぞれに電子透かしが埋め込まれることになる。そして,変換領域のサイズあるいは形,および,変換分割領域を形成する際の変換領域の分割位置が,乱数生成部111において生成される疑似乱数に応じて変化することになる。このため,同一の元画像31に同一の透かしキー34を適用しても,電子透かし埋め込み装置310,電子透かし埋め込み装置310の利用者,または利用日時等が異なれば同一範囲に電子透かしが埋め込まれることは極めて希になる。電子透かしの埋め込み範囲が逐次変化することから,その範囲の第三者による特定が極めて困難となる。したがって,第1,2の実施の形態と同様に,電子透かし埋め込み/抽出に関するアルゴリズムの解析も困難となる。
【0065】
添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが,本発明はかかる実施の形態に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0066】
例えば,各実施の形態を組み合わせることによって,電子透かしの埋め込み範囲の特定がより一層困難となり,電子透かし埋め込み/抽出に関するアルゴリズムの解析も事実上不可能となる。
【0067】
また,各実施の形態では,差分文書形式情報133,分割文書形式情報233,変換文書形式情報333,および透かしキー34は,電子透かし埋め込み装置110,210,310において暗号化された後に,電子透かし抽出装置20へ伝送されている。この他,例えばワンタイムパスワードを利用して各情報を直接伝送しない方法を採用することもセキュリティを向上させる点で好ましい。
【0068】
【発明の効果】
以上説明したように,本発明によれば,第三者による電子透かしの埋め込み範囲の特定が困難となり,電子透かし埋め込み/抽出に関するアルゴリズムの解析が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる画像処理システムの構成を示すブロック図である。
【図2】図1の画像処理システムにおける差分情報の説明図である。
【図3】図1の画像処理システムにおける差分文書形式情報の説明図である。
【図4】図1の画像処理システムに備えられた電子透かし埋め込み装置によって電子透かしが埋め込まれた原本画像の説明図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態にかかる画像処理システムの構成を示すブロック図である。
【図6】図5の画像処理システムにおける分割情報の説明図である。
【図7】図5の画像処理システムにおける分割文書形式情報の説明図である。
【図8】図5の画像処理システムに備えられた電子透かし埋め込み装置によって電子透かしが埋め込まれた原本画像の説明図である。
【図9】図5の画像処理システムにおける他の分割情報の説明図である。
【図10】図5の画像処理システムにおける他の分割文書形式情報の説明図である。
【図11】図5の画像処理システムに備えられた電子透かし埋め込み装置によって電子透かしが埋め込まれた他の原本画像の説明図である。
【図12】本発明の第3の実施の形態にかかる画像処理システムの構成を示すブロック図である。
【図13】図12の画像処理システムに適用される元画像の説明図である。
【図14】図12の画像処理システムに備えられた電子透かし埋め込み装置によって変換領域が設定された原本画像の説明図である。
【図15】図12の画像処理システムに備えられた電子透かし埋め込み装置によって電子透かしが埋め込まれた原本画像の説明図である。
【図16】従来の画像処理システムの構成を示すブロック図である。
【図17】図16の画像処理システムに適用される元画像の説明図である。
【図18】図16の画像処理システムに備えられた文書形式データベース部が有する文書形式情報テーブルの説明図である。
【図19】図16の画像処理システムに備えられた電子透かし埋め込み装置によって電子透かしが埋め込まれた原本画像の説明図である。
【符号の説明】
11:文書識別部
12:文書形式データベース部
13:電子透かし埋め込み部
14:透かしキー生成部
15:暗号部
20:電子透かし抽出装置
21:電子透かし抽出部
22:復号部
31:元画像
32:文書情報
33:文書形式情報
34:透かしキー
34enc:暗号化透かしキー
101:画像処理システム
110:電子透かし埋め込み装置
111:乱数生成部
112:差分文書形式生成部
133:差分文書形式情報
133enc:暗号化差分文書形式情報
135:原本画像
131:疑似乱数
201:画像処理システム
210:電子透かし埋め込み装置
212:分割文書形式情報生成部
233:分割文書形式情報
233enc:暗号化分割文書形式情報
235:原本画像
301:画像処理システム
310:電子透かし埋め込み装置
312:変換文書形式情報生成部
333:変換文書形式情報
333enc:暗号化変換文書形式情報
335:原本画像
R1:第1領域
R1s:第1シフト領域
R1d1:第1分割領域
R1d2:第2分割領域
Rc:変換領域
Rcd1:第1変換分割領域
Rcd2:第2変換分割領域
Rcd3:第3変換分割領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing system for embedding a digital watermark in image data.
[0002]
[Prior art]
As for the digital watermark embedding technique for the purpose of preventing image falsification, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-287065 and Japanese Patent Laid-Open No. 2000-28706. 6 There are those disclosed in the Gazette. A conventional image processing system will be described with reference to FIGS.
[0003]
The conventional image processing system 1 includes a digital watermark embedding device 10 and a digital watermark extraction device 20 as shown in FIG. The digital watermark embedding device 10 includes a document identification unit 11, a document format database unit 12, a digital watermark embedding unit 13, a watermark key generation unit 14, and an encryption unit 15. The digital watermark extraction device 20 includes a digital watermark extraction unit. 21 and a decoding unit 22. The image processing system 1 generates an original image 35 by embedding an electronic watermark into an original image 31 obtained from various documents, and extracts an electronic watermark from the original image 35 to determine whether the image has been tampered with. It has a function to do.
[0004]
The document identification unit 11 provided in the digital watermark embedding apparatus 10 recognizes the characteristics of the original image 31 read from the document (form) by the scanner, for example, identifies the document type, and stores document information 32 indicating the document type. It is transmitted to the document format database unit 12.
[0005]
An example of the original image 31 is shown in FIG. The original image 31 has a plurality of pieces of information that should be prevented from being falsified. Each information is distributed and described in a plurality of areas. For example, the date “January 31, 1999” is written in the first area R1, the certificate number “01234456789” is written in the second area R2, and the name “Yamada Taro” is written in the third area R3. And the name “Taro Yamada” is described in the fourth region R4. Further, in the area Rx of the original image 31, an identification number “12345” for identifying a document related to the original image 31 is described. The document identifying unit 11 identifies the identification number “1234” described in the region Rx. 5 ”To identify the document type.
[0006]
As shown in FIG. 18, the document format database unit 12 manages information such as coordinates of an area in which a digital watermark is to be embedded in the form of a document format information table for each document type. When document information 32 is sent from the document identification unit 11, the document format database unit 12 selects document format information 33 that matches the document information 32 from the document format information table, and selects the selected document format information 33 as an electronic document. This is given to the watermark embedding unit 13 and the encryption unit 15.
[0007]
The watermark key generation unit 14 generates a watermark key 34 and transmits the generated watermark key 34 to the digital watermark embedding unit 13 and the encryption unit 15.
[0008]
Based on the document format information 33 given from the document format database unit 12, the digital watermark embedding unit 13 embeds a digital watermark only in a specific area in the original image 31 using the watermark key 34 to generate an original image 35. To do. FIG. 19 shows a part of the original image 35. Here, a rectangular area having the coordinates (x11, y11) and the coordinates (x21, y21) as diagonals is designated as a range for preventing the image of the first area R1 from being altered, and the coordinates (x12, y12) and the coordinates ( A rectangular area whose diagonal is x22, y22) is designated as a range for preventing the image of the second area R2 from being falsified. A digital watermark is embedded in each range. In FIG. 19, the digital watermark is represented by oblique lines, but is actually embedded so as to be invisible.
[0009]
The encryption unit 15 encrypts the document format information 33 and the watermark key 34 based on a predetermined algorithm, and generates the encrypted document format information 33enc and the encrypted watermark key 34enc.
[0010]
The original image 35, the encrypted document format information 33enc, and the encrypted watermark key 34enc output from the digital watermark embedding device 10 are received by the digital watermark extraction device 20.
[0011]
The decryption unit 22 provided in the digital watermark extraction apparatus 20 decrypts the encrypted document format information 33enc and the encrypted watermark key 34enc into the document format information 33 and the watermark key 34, respectively.
[0012]
The digital watermark extraction unit 21 extracts a digital watermark from the original image 35 using the document format information 33 and the watermark key 34. The digital watermark extracted here matches the digital watermark embedded in the original image 31 in the digital watermark embedding device 10 if the original image 35 has not been tampered with. That is, by checking the digital watermark extracted by the digital watermark extraction unit 21, it is determined whether the original image 35 has been tampered with.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional image processing system 1, if the document format is the same, the area where the digital watermark is embedded is fixed. For this reason, there is a possibility that an area in which a digital watermark is embedded is specified by a third party comparing images of the same document format.
[0014]
Once the area in which the digital watermark is to be embedded is specified, the original image can be easily generated. In this case, by preparing watermark keys with slightly different contents and applying these watermark keys to the same original image, it is possible to analyze the algorithm for embedding / extracting the digital watermark from the generated original image. Become. If this algorithm is clarified, it becomes possible to perform alteration on the original image, which cannot be detected by the digital watermark extracting apparatus 20.
[0015]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image processing system capable of making it difficult to specify a digital watermark embedding area by a third party. is there.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, according to the present invention, one or more tamper-proof areas for preventing tampering are selected from an image, and digital watermark embedding including a part or all of each tamper-proof area is performed. There is provided an image processing system including a digital watermark embedding device that sets a region, embeds a digital watermark in a digital watermark embedding region, and generates a digital watermark embedded image. The electronic watermark embedding apparatus has a function of changing at least one of the position, size, or shape of the electronic watermark embedding area (claim 1). According to such a configuration, since the digital watermark is not embedded in a fixed range, it is difficult for a third party to specify the digital watermark embedding position.
[0017]
It is preferable that the digital watermark embedding apparatus has a random number generation unit that generates a random number. By generating a random number each time the digital watermark embedding process is performed, at least one of the position, size, or shape of the digital watermark embedding area changes for each digital watermark embedding process. This makes it more difficult to specify the embedded position of the digital watermark.
[0018]
A plurality of digital watermark embedding areas may be set for one falsification prevention area, or one digital watermark embedding area may be set for a plurality of falsification prevention areas. Item 3, 4). In either case, it leads to the difficulty of specifying the embedded position of the digital watermark.
[0019]
Furthermore, after setting one digital watermark embedding area for a plurality of tamper-proof areas, the digital watermark embedding area is divided into a plurality of digital watermark embedding sub-areas, and a digital watermark is added to each digital watermark embedding sub-area. Embedding is also effective in that it is difficult to specify the embedding position of the digital watermark.
[0020]
It is preferable that the division position when forming a plurality of digital watermark embedding sub-regions from the digital watermark embedding region is determined based on a random number generated by a random number generation unit provided in the digital watermark embedding device. By generating a random number every time the digital watermark embedding process is performed, the division position changes for each digital watermark embedding process. It becomes more difficult to specify the embedded position of the digital watermark.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of an image processing system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the attached drawings, constituent elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0022]
[First Embodiment]
FIG. 1 shows the configuration of an image processing system 101 according to the first embodiment of the present invention. The image processing system 101 includes a digital watermark embedding device 110 and a digital watermark extraction device 20. The digital watermark embedding device 110 includes a document identification unit 11, a document format database unit 12, a digital watermark embedding unit 13, a watermark key generation unit 14, an encryption unit 15, a random number Generation A section 111 and a difference document format information generation section 112. In addition, the digital watermark extraction apparatus 20 includes a digital watermark extraction unit 21 and a decoding unit 22. The image processing system 101 generates an original image 135 by embedding an electronic watermark in the original image 31 obtained from various documents, and extracts the electronic watermark from the original image 135 to determine whether the image has been tampered with. It has a function to do.
[0023]
The document identification unit 11 provided in the digital watermark embedding apparatus 110 captures the characteristics of the original image 31 read from the document (form) by the scanner, for example, identifies the document type, and stores document information 32 indicating the document type. It is transmitted to the document format database unit 12.
[0024]
An example of the original image 31 is as shown in FIG. The original image 31 has a plurality of pieces of information that should be prevented from being falsified. Each information is distributed and described in a plurality of areas. For example, the date “January 31, 1999” is written in the first area R1, the certificate number “01234456789” is written in the second area R2, and the name “Yamada Taro” is written in the third area R3. And the name “Taro Yamada” is described in the fourth region R4. Further, in the area Rx of the original image 31, an identification number “12345” for identifying a document related to the original image 31 is described. The document identifying unit 11 identifies the identification number “1234” described in the region Rx. 5 ”To identify the document type. Although the identification number is used here to identify the document type, it is also possible to identify the document type from, for example, a frame (ruled line) or character sequence in the image. is there.
[0025]
As shown in FIG. 18, the document format database unit 12 manages information such as coordinates of an area in which a digital watermark is to be embedded in the form of a document format information table for each document type. When the document information 32 is sent from the document identification unit 11, the document format database unit 12 gives the document format information 33 that matches the document information 32 to the difference document format information generation unit 112.
[0026]
The random number generation unit 111 is based on various information such as information unique to the digital watermark embedding device 110 (for example, a MAC address), an ID number of a user of the digital watermark embedding device 110, a date and time when image processing is performed, and the like. A pseudo random number 131 is generated. The pseudo random number 131 is transmitted to the difference document format information generation unit 112.
[0027]
The difference document format information generation unit 112 determines four values for each region in which a digital watermark is embedded from one pseudo random number 131. In order to facilitate the determination of the four values, the difference document format information generation unit 112 includes a table indicating the correspondence between pseudorandom numbers and the four values, for example. These four values are added to the document format information 33 as difference information. As a result, difference document format information 133 is generated. The difference document format information 133 is transmitted to the digital watermark embedding unit 13 and the encryption unit 15. FIG. 2 shows difference information about the first region R1 in which information to be prevented from being falsified (here, “January 31, 1999”) is described. FIG. The difference document format information 133 obtained by adding to the format information 33 is shown.
[0028]
The watermark key generation unit 14 transmits the watermark key 34 to the digital watermark embedding unit 13 and the encryption unit 15.
[0029]
The digital watermark embedding unit 13 embeds a digital watermark only in a specific area in the original image 31 using the watermark key 34 based on the difference document format information 133 given from the difference document format information generation unit 112, 135 is generated. FIG. 4 shows a part of the original image 135. As shown in the figure, a rectangular area whose coordinates are (x11 + Δx1, y11 + Δy1) and coordinates (x21 + Δx2, y21 + Δy2) is a range that prevents alteration of the image in the first area R1 (hereinafter, “first shift area R1s”). Specified as A digital watermark is embedded in the first shift region R1s.
[0030]
Here, the first shift region R1s has a larger area than the first region R1 and includes the first region R1, but the area and position of the first shift region R1s change according to the pseudo-random number generated by the random number generation unit 111. To do. For example, the first shift region R1s and the first region R1 may be similar, and the first shift region R1s may be shifted in the X-axis direction and the Y-axis direction with respect to the first region R1. In FIG. 4, the digital watermark is represented by oblique lines, but is actually embedded so as to be invisible. Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in the case where the shift area in which the digital watermark is embedded is a rectangular area specified from two coordinates. The rectangular area is, for example, an upper left corner coordinate and a width, You may make it represent in the format of height (x, y, w, h). Also, the shift area can be other than a rectangle.
[0031]
By the way, the differential document format information generation unit 112 generates differential document format information for each region (for example, the first region R1 and the second region R2) that should be prevented from being falsified. As described above, the shift area (for example, the first shift area R1s) in which the digital watermark is actually embedded is determined based on each difference document format information. The difference document format information generation unit 112 adjusts each difference document format information so that the shift areas do not overlap when generating the difference document format information, and then outputs the difference document format information to the digital watermark embedding unit 13.
[0032]
The encryption unit 15 encrypts the differential document format information 133 and the watermark key 34 based on a predetermined algorithm, and generates the encrypted differential document format information 133enc and the encrypted watermark key 34enc.
[0033]
The original image 135, the encrypted differential document format information 133enc, and the encrypted watermark key 34enc output from the digital watermark embedding device 110 are received by the digital watermark extraction device 20.
[0034]
The decrypting unit 22 provided in the digital watermark extracting apparatus 20 decrypts the encrypted differential document format information 133enc and the encrypted watermark key 34enc into the differential document format information 133 and the watermark key 34, respectively.
[0035]
The digital watermark extraction unit 21 extracts a digital watermark from the original image 135 using the difference document format information 133 and the watermark key 34. The digital watermark extracted here matches the digital watermark embedded in the original image 31 in the digital watermark embedding device 110 if the original image 135 has not been tampered with. That is, by checking the digital watermark extracted by the digital watermark extraction unit 21, it is determined whether the original image 135 has been tampered with.
[0036]
As described above, according to the image processing system 101 according to the first embodiment, the embedded position of the digital watermark in the image and the size or shape of the embedded area correspond to the pseudo-random number generated in the random number generation unit 111. Will change. For this reason, even if the same watermark key 34 is applied to the same original image 31, the digital watermark is embedded in the same range if the digital watermark embedding device 110, the user of the digital watermark embedding device 110, or the use date and time are different. Things are extremely rare. Since the digital watermark embedding range changes sequentially, it becomes difficult to specify the range by a third party, and thus to analyze an algorithm related to digital watermark embedding / extraction.
[0037]
Further, according to the image processing system 101 according to the first embodiment, since an electronic watermark is not embedded in an area that does not require tampering prevention (for example, a blank part or a part where a fixed sentence is written), the electronic watermark is not embedded. An increase in the size of image data due to embedding a watermark can be minimized. In addition, the image processing time can be shortened.
[0038]
[Second Embodiment]
FIG. 5 shows a configuration of an image processing system 201 according to the second embodiment of the present invention. The image processing system 201 includes a digital watermark embedding device 210 and a digital watermark extraction device 20. The digital watermark embedding apparatus 210 includes a document identification unit 11, a document format database unit 12, a digital watermark embedding unit 13, a watermark key generation unit 14, an encryption unit 15, a random number Generation A section 111 and a divided document format information generation section 212. In addition, the digital watermark extraction apparatus 20 includes a digital watermark extraction unit 21 and a decoding unit 22. The image processing system 201 generates an original image 235 by embedding an electronic watermark into the original image 31 obtained from various documents, and extracts the electronic watermark from the original image 235 to determine whether the image has been tampered with. It has a function to do.
[0039]
The document identification unit 11 provided in the digital watermark embedding apparatus 210 recognizes the characteristics of the original image 31 read from the document (form) by the scanner, for example, identifies the document type, and stores document information 32 indicating the document type. It is transmitted to the document format database unit 12.
[0040]
The document format database unit 12 provides the document format information 33 that matches the document information 32 to the divided document format information generation unit 212.
[0041]
The random number generator 111 is a digital watermark embedding device. 2 10 unique information (for example, MAC address), digital watermark embedding device 2 A pseudo random number 131 is generated based on various information such as the ID number of 10 users, the date and time when image processing was performed, and the like. The pseudo random number 131 is transmitted to the divided document format information generation unit 212.
[0042]
The divided document format information generation unit 212 determines one value for each region in which the digital watermark is embedded from one pseudo random number 131. Split document format information generator to facilitate the determination of one value 2 12 includes a table indicating the correspondence between a pseudo-random number and one value, for example. The divided document format information generation unit 212 uses this value as division information and derives the divided document format information 233 from the division information and the document format information 33. The divided document format information 233 is transmitted to the digital watermark embedding unit 13 and the encryption unit 15. FIG. 6 shows division information for the first region R1 in which information that should be prevented from being falsified (here, “January 31, 1999”) is shown. FIG. 7 shows the division information and the document. The divided document format information 233 derived from the format information 33 is shown.
[0043]
The watermark key generation unit 14 transmits the watermark key 34 to the digital watermark embedding unit 13 and the encryption unit 15.
[0044]
The digital watermark embedding unit 13 embeds a digital watermark only in a specific area in the original image 31 using the watermark key 34 based on the divided document format information 233 given from the divided document format information generation unit 212, and the original image 235 is generated. FIG. 8 shows a part of the original image 235. As shown in the figure, a rectangular first divided region R1d1 having the coordinates (x11, y11) and the coordinates (x11 + γx, y21) as diagonals, and the coordinates (x11 + γx, y11) and the coordinates (x21, y21) as diagonals. The rectangular second divided region R1d2 is designated as a range for preventing falsification of the image in the first region R1. The same or different digital watermarks are embedded in the first divided region R1d1 and the second divided region R1d2.
[0045]
The first divided region R1d1 and the second divided region R1d2 are obtained by dividing the first region R1 into two in the Y-axis direction, and the division positions thereof are determined according to the pseudo-random number generated by the random number generation unit 111. Change. Further, the number of divisions need not be limited to two. Further, the divided document format information generation unit 212 can derive the divided document format information 233 ′ shown in FIG. 10 by using the division information shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 11, a first divided region R1d1 ′ and a second divided region R1d2 ′ that divide the first region R1 in the X-axis direction are obtained. Then, a digital watermark may be embedded in the first divided region R1d1 ′ and the second divided region R1d2 ′.
[0046]
The encryption unit 15 encrypts the divided document format information 233 and the watermark key 34 based on a predetermined algorithm, and generates the encrypted divided document format information 233enc and the encrypted watermark key 34enc.
[0047]
The original image 235, the encrypted divided document format information 233enc, and the encrypted watermark key 34enc output from the digital watermark embedding apparatus 210 are received by the digital watermark extraction apparatus 20.
[0048]
The decryption unit 22 provided in the digital watermark extracting apparatus 20 decrypts the encrypted divided document format information 233enc and the encrypted watermark key 34enc into the divided document format information 233 and the watermark key 34, respectively.
[0049]
The digital watermark extraction unit 21 extracts a digital watermark from the original image 235 using the divided document format information 233 and the watermark key 34. The digital watermark extracted here matches the digital watermark embedded in the original image 31 in the digital watermark embedding device 210 if the original image 235 has not been tampered with. That is, by checking the digital watermark extracted by the digital watermark extraction unit 21, it is determined whether the original image 235 has been tampered with.
[0050]
As described above, according to the image processing system 201 according to the second embodiment, the digital watermark embedding range is divided. Then, the division position changes according to the pseudo random number generated in the random number generation unit 111. For this reason, even if the same watermark key 34 is applied to the same original image 31, if the digital watermark embedding device 210, the user of the digital watermark embedding device 210, or the use date and time are different, the division positions will be different. Since the division position of the embedded area of the digital watermark changes sequentially, it becomes extremely difficult to specify the position by a third party. Therefore, similarly to the first embodiment, it is difficult to analyze an algorithm related to digital watermark embedding / extraction.
[0051]
[Third Embodiment]
FIG. 12 shows the configuration of an image processing system 301 according to the third embodiment of the present invention. The image processing system 301 includes a digital watermark embedding device 310 and a digital watermark extraction device 20. The digital watermark embedding device 310 includes a document identification unit 11, a document format database unit 12, a digital watermark embedding unit 13, a watermark key generation unit 14, an encryption unit 15, a random number Generation A conversion unit 111 and a converted document format information generation unit 312. In addition, the digital watermark extraction apparatus 20 includes a digital watermark extraction unit 21 and a decoding unit 22. The image processing system 301 generates an original image 335 by embedding an electronic watermark in the original image 31 obtained from various documents, and extracts the electronic watermark from the original image 335 to determine whether the image has been tampered with. It has a function to do.
[0052]
The document identification unit 11 provided in the digital watermark embedding apparatus 310 recognizes the characteristics of the original image 31 read from the document (form) by the scanner, for example, identifies the document type, and stores document information 32 indicating the document type. It is transmitted to the document format database unit 12.
[0053]
The document format database unit 12 provides the document format information 33 that matches the document information 32 to the converted document format information generation unit 312.
[0054]
The random number generation unit 111 is based on various information such as information unique to the digital watermark embedding device 310 (for example, a MAC address), an ID number of the user of the digital watermark embedding device 310, and the date and time when the image processing was performed. A pseudo random number 131 is generated. The pseudo random number 131 is transmitted to the converted document format information generation unit 312.
[0055]
As shown in FIG. 13, the converted document format information generation unit 312 includes a second region R2, a third region R3, and a fourth region that are in contact with each other among a plurality of regions that should be prevented from being falsified in the original image 31. For R4, as shown in FIG. 14, a rectangular conversion region Rc including these is set. Of the plurality of areas that should be prevented from being tampered with, for the area that is not in contact with other areas (for example, the first area R1), the converted document format information generating unit 312 is the above-described difference document format generating unit 112 or The operation is the same as that of the divided document format generation unit 212. It is also possible to set the conversion region Rc including a region that is not in contact with other regions.
[0056]
Next, the conversion document format information generation unit 312 determines the division information for the conversion area Rc from the pseudo random number 131. The converted document format information generation unit 312 derives the converted document format information 333 from the division information and the document format information 33. The converted document format information 333 is transmitted to the digital watermark embedding unit 13 and the encryption unit 15.
[0057]
The watermark key generation unit 14 transmits the watermark key 34 to the digital watermark embedding unit 13 and the encryption unit 15.
[0058]
The digital watermark embedding unit 13 embeds a digital watermark only in a specific area in the original image 31 using the watermark key 34 based on the converted document format information 333 given from the converted document format information generating unit 312, and the original image 335 is generated. FIG. 15 shows a part of the original image 335. As shown in the figure, a rectangular first transform division region (first digital watermark embedding subregion) Rcd1, a second transform subregion (second digital watermark embedding subregion) Rcd2, and a third transform subregion (third digital watermark embedding). The sub-region Rcd3 is designated as a range for preventing image alteration in the second region R2, the third region R3, and the fourth region R4. Then, the same or different digital watermarks are embedded in the first conversion divided area Rcd1, the second conversion divided area Rcd2, and the third conversion divided area Rcd3.
[0059]
The first conversion divided region Rcd1, the second converted divided region Rcd2, and the third converted divided region Rcd3 are obtained by dividing the converted region Rc into two in the X axis direction and the Y axis direction, respectively. The division position changes according to the pseudo-random number generated in 111. Also, the number of areas need not be limited to three.
[0060]
The encryption unit 15 encrypts the converted document format information 333 and the watermark key 34 based on a predetermined algorithm, and generates the encrypted converted document format information 333enc and the encrypted watermark key 34enc.
[0061]
Original image output from the above digital watermark embedding apparatus 310 3 35, the encrypted conversion document format information 333enc and the encrypted watermark key 34enc are received by the digital watermark extracting apparatus 20.
[0062]
The decryption unit 22 provided in the digital watermark extraction apparatus 20 decrypts the encrypted converted document format information 333 enc and the encrypted watermark key 34 enc into the converted document format information 333 and the watermark key 34, respectively.
[0063]
The digital watermark extraction unit 21 extracts a digital watermark from the original image 335 using the converted document format information 333 and the watermark key 34. The digital watermark extracted here matches the digital watermark embedded in the original image 31 in the digital watermark embedding device 310 if the original image 335 has not been tampered with. That is, by checking the digital watermark extracted by the digital watermark extraction unit 21, it is determined whether the original image 335 has been tampered with.
[0064]
As described above, according to the image processing system 301 according to the third embodiment, a plurality of areas to be prevented from being tampered with are set as one conversion area, and this conversion area is further converted into a plurality of conversion division areas. They are divided and a digital watermark is embedded in each. Then, the size or shape of the conversion area and the division position of the conversion area when forming the conversion division area change according to the pseudo-random number generated by the random number generation unit 111. For this reason, even if the same watermark key 34 is applied to the same original image 31, if the user of the digital watermark embedding device 310, the digital watermark embedding device 310, or the use date / time is different, the digital watermark is embedded in the same range. Things are extremely rare. Since the digital watermark embedding range changes sequentially, it becomes extremely difficult to specify the range by a third party. Therefore, similarly to the first and second embodiments, it is difficult to analyze an algorithm related to digital watermark embedding / extraction.
[0065]
The preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such embodiments. It will be obvious to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. It is understood that it belongs.
[0066]
For example, by combining the embodiments, it becomes even more difficult to specify the embedding range of the digital watermark, and it becomes practically impossible to analyze the algorithm related to embedding / extracting the digital watermark.
[0067]
In each embodiment, the difference document format information 133, the divided document format information 233, the converted document format information 333, and the watermark key 34 are encrypted by the digital watermark embedding apparatuses 110, 210, 310, and then the digital watermark. It is transmitted to the extraction device 20. In addition, it is also preferable in terms of improving security to employ a method in which each information is not directly transmitted using a one-time password, for example.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it becomes difficult for a third party to specify the embedding range of the digital watermark, and the analysis of the algorithm relating to the digital watermark embedding / extraction is prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of difference information in the image processing system of FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram of difference document format information in the image processing system of FIG. 1;
4 is an explanatory diagram of an original image in which a digital watermark is embedded by a digital watermark embedding apparatus provided in the image processing system of FIG. 1;
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an image processing system according to a second embodiment of the present invention.
6 is an explanatory diagram of division information in the image processing system of FIG. 5;
7 is an explanatory diagram of divided document format information in the image processing system of FIG. 5;
FIG. 8 is an explanatory diagram of an original image in which a digital watermark is embedded by a digital watermark embedding device provided in the image processing system of FIG. 5;
FIG. 9 is an explanatory diagram of other division information in the image processing system of FIG. 5;
10 is an explanatory diagram of other divided document format information in the image processing system of FIG. 5. FIG.
11 is an explanatory diagram of another original image in which a digital watermark is embedded by the digital watermark embedding apparatus provided in the image processing system of FIG. 5;
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an image processing system according to a third embodiment of the present invention.
13 is an explanatory diagram of an original image applied to the image processing system of FIG.
FIG. 14 is an explanatory diagram of an original image in which a conversion area is set by the digital watermark embedding apparatus provided in the image processing system of FIG.
15 is an explanatory diagram of an original image in which a digital watermark is embedded by a digital watermark embedding apparatus provided in the image processing system of FIG.
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional image processing system.
17 is an explanatory diagram of an original image applied to the image processing system of FIG.
18 is an explanatory diagram of a document format information table included in a document format database unit provided in the image processing system of FIG. 16;
FIG. 19 is an explanatory diagram of an original image in which a digital watermark is embedded by the digital watermark embedding apparatus provided in the image processing system of FIG. 16;
[Explanation of symbols]
11: Document identification unit
12: Document format database section
13: Digital watermark embedding unit
14: Watermark key generation unit
15: Cryptographic part
20: Digital watermark extraction apparatus
21: Digital watermark extraction unit
22: Decoding unit
31: Original image
32: Document information
33: Document format information
34: Watermark key
34enc: Encryption watermark key
101: Image processing system
110: Digital watermark embedding device
111: Random number generator
112: Difference document format generation unit
133: Difference document format information
133enc: Encrypted differential document format information
135: Original image
131: Pseudorandom number
201: Image processing system
210: Digital watermark embedding device
212: Divided document format information generation unit
233: Divided document format information
233enc: Encrypted divided document format information
235: Original image
301: Image processing system
310: Digital watermark embedding device
312: Conversion document format information generation unit
333: Conversion document format information
333enc: Encryption conversion document format information
335: Original image
R1: first region
R1s: first shift region
R1d1: first divided region
R1d2: second divided region
Rc: conversion area
Rcd1: first transformation divided region
Rcd2: second transformation division region
Rcd3: third transformation division region
Claims (6)
前記画像の特徴を捉えて文書の種類を識別する文書識別部と,
前記文書識別部により識別された文書の種類に応じて文書形式情報を出力するデータベース部と,
前記データベース部により出力された前記文書形式情報に基づいて,一つの改ざん防止領域に対して,位置,サイズ,または形のうち少なくとも一つを逐次変化させながら複数の電子透かし埋め込み領域を設定する文書形式情報生成部と,
前記文書形式情報生成部により設定された前記複数の電子透かし埋め込み領域に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み部と,
を備える,電子透かし埋め込み装置。Choose al one or more tamper-proof region in the image, set the digital watermark embedding area including a part or all of the tamper-proof regions, embedding a digital watermark to the watermark embedding region, electrons An electronic watermark embedding device for generating a watermark embedded image,
A document identification unit that identifies the type of document by capturing features of the image;
A database unit that outputs document format information in accordance with the type of document identified by the document identification unit;
A document that sets a plurality of digital watermark embedding areas while sequentially changing at least one of position, size, or shape for one falsification preventing area based on the document format information output by the database unit A format information generator,
A digital watermark embedding unit that embeds a digital watermark in the plurality of digital watermark embedding regions set by the document format information generation unit;
An electronic watermark embedding device comprising:
前記文書形式情報生成部は,前記一つの改ざん防止領域に対して,前記乱数生成部により生成された乱数を用いて,位置,サイズ,または形のうち少なくとも一つを逐次変化させながら前記複数の電子透かし埋め込み領域を設定することを特徴とする,
請求項1に記載の電子透かし埋め込み装置。The digital watermark embedding device further includes a random number generator for generating a random number ,
The document format information generation unit uses the random number generated by the random number generation unit to sequentially change at least one of position, size, or shape for the one falsification prevention area. It is characterized by setting a digital watermark embedding area.
The digital watermark embedding apparatus according to claim 1.
複数の改ざん防止領域に対して,位置,サイズ,または形のうち少なくとも一つを逐次変化させながら一つの電子透かし埋め込み領域を設定する文書形式情報生成部と,
前記文書形式情報生成部により設定された前記電子透かし埋め込み領域に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み部と,
を備える,電子透かし埋め込み装置。 One or two or more alteration prevention areas are selected from the image, an electronic watermark embedding area including part or all of each of the anti-tampering areas is set, an electronic watermark is embedded in the electronic watermark embedding area, An electronic watermark embedding device for generating an embedded image,
A document format information generating unit that sets one digital watermark embedding area while sequentially changing at least one of position, size, or shape for a plurality of tamper-proof areas ;
A digital watermark embedding unit that embeds a digital watermark in the digital watermark embedding region set by the document format information generation unit;
An electronic watermark embedding device comprising:
前記文書形式情報生成部は,前記乱数生成部により生成された乱数を用いて,前記複数の改ざん防止領域に対して,位置,サイズ,または形のうち少なくとも一つを逐次変化させながら前記複数の電子透かし埋め込み領域を設定することを特徴とする,請求項3に記載の電子透かし埋め込み装置。 The digital watermark embedding device further includes a random number generator for generating a random number,
The document format information generation unit uses the random number generated by the random number generation unit to sequentially change at least one of a position, a size, or a shape with respect to the plurality of falsification prevention areas. 4. The digital watermark embedding apparatus according to claim 3, wherein an electronic watermark embedding area is set .
前記電子透かし埋め込み部は,前記文書形式情報生成部により分割された各電子透かし埋め込みサブ領域に対して電子透かしを埋め込むことを特徴とする,
請求項3または4に記載の電子透かし埋め込み装置。The document format information generating unit divides the digital watermark embedding region of said one multiple watermark embedding sub-regions,
The digital watermark embedding unit embeds a digital watermark in each digital watermark embedding sub-region divided by the document format information generation unit ,
Electronic watermark embedding apparatus according to claim 3 or 4.
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