JP4178757B2 - 画像処理システム - 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
【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
Claims (6)
- 画像の中から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，前記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であって，
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。 - 前記電子透かし埋め込み装置は，乱数を生成する乱数生成部，をさらに備え，
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。 - 画像の中から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，前記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であって，
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。 - 前記電子透かし埋め込み装置は，乱数を生成する乱数生成部，をさらに備え，
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。 - 前記文書形式情報生成部は，前記一つ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，
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。 - 前記文書形式情報生成部は，前記乱数生成部において生成された乱数に基づいて，前記電子透かし埋め込み領域から前記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を決定することを特徴とする，請求項５に記載の電子透かし埋め込み装置。
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