JP2004005349A - 信号処理装置 - Google Patents

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ペリー　ジェイソン　チャールズ
Richard Daniel Foster
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Abstract

【課題】マテリアルの不正使用から保護し、マテリアルの抜粋あるいは予告レビューを可能にする装置を提供する。
【解決手段】信号処理装置は、例えばビデオ又はオーディオマテリアル等のマテリアルを表わす情報信号が供給される入力端子を備える。信号処理装置は、所定のアルゴリズムにより定義される知覚可能な変更をマテリアルに加え、マテリアルを劣化させる。この変更の程度は、所定の方式で変化する。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は信号処理に関する。
【０００２】
ここで使用する「マテリアル」という用語は、以下に限定されるものではないが、例えば静止画、動画及びビデオを含む画像マテリアル、オーディオマテリアル、オーディオ／ビジュアルマテリアル、並びに例えばテキスト等のこの他のマテリアルを意味する。マテリアルは、情報信号によって表現されてもよく、この情報信号は、好ましくはデジタル信号である。
【０００３】
【従来の技術】
マテリアルは、放送信号、テープ状又はディスク状記録媒体及び例えばインターネットを構成する電話回線及びネットワークコンピュータを介してデジタル形式でユーザに提供される。このように提供されるアナログ又はデジタルマテリアルは、容易にコピーされ、特にデジタルマテリアルは、品質を劣化させることなくコピーされる。衛星放送システム及びケーブルシステムは、ビデオ及びオーディオ信号をスクランブル及び／又は暗号化し、条件付きアクセスを実現し、これによりユーザが受信するマテリアルに対する料金を確実に支払うようにしている。また、マテリアルに対する料金を支払ってマテリアル全体を受信するか否かをユーザに決断させるために、マテリアルの抜粋情報（ｅｘｔｒａｃｔｓ）をユーザに無料で提供する手法も知られている。これらの抜粋情報又は予告情報（ｔｒａｉｌｅｒｓ）は、コピー保護されていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、マテリアルを表わす情報信号であって、この情報信号を不正使用から保護するとともに、マテリアルのコンテンツをレビューできる情報信号の実現が望まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る信号処理装置は、マテリアルを表わす情報信号が供給される入力端子を有する信号処理装置において、所定のアルゴリズムにより定義される変更であって、マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更をマテリアルに加え、該変更の程度は、所定の方式で変化する。
【０００６】
これにより、マテリアルが保護され、ユーザはそのマテリアルを視聴するための料金を支払う前にマテリアルをレビューできるが、料金を支払うまでは、変更が加えられていないマテリアルにはアクセスすることができない。ビデオ及びオーディオ情報の具体例では、マテリアルの一部を軽く変更して理解可能にし、他の部分を重く変更することにより、マテリアルの不正使用を防止する。所定の変動（ｖａｒｉａｔｉｏｎ）により、マテリアルのある部分を他の部分より重要とみなし、その部分の劣化の度合いを強くする。さらに、変更の度合いを変動させることにより、一定の変更を加えた場合に比べて、マテリアルの不正使用がさらに行いづらくなる。
【０００７】
ここで、アルゴリズムは可逆であり、変更は解除可能であり、変更されていない元のマテリアルは復元可能であることが望ましい。
【０００８】
また、本発明に係る信号処理システムは、マテリアルを表わす情報信号が供給される入力端子を有するシグナルプロセッサであって、所定のアルゴリズムにより定義され、マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更をマテリアルに加え、変更の程度は、所定の方式で変化し、アルゴリズムは可逆であり、変更は解除可能であり、変更されていない元のマテリアルは復元可能であるシグナルプロセッサと、変更されたマテリアルを表わす情報信号を受信機に伝送する伝送リンクと、可逆なアルゴリズムの逆のアルゴリズムを実行して、変更を解除し、元のマテリアルを復元する受信機とを備える。
【０００９】
これにより、保護されたマテリアルは、潜在的ユーザに送信され、ユーザは、マテリアルをレビューすることができる。マテリアルの一部を軽く劣化させ、他の部分を重く劣化させることにより、不正使用を防止してもよい。
【００１０】
この信号処理システムは、好ましくは、受信機が接続され、受信機に対し、変更の解除の実行を選択的に許可する条件付きアクセスシステムを備える。
【００１１】
さらに、本発明に係る情報処理システムは、マテリアルを表わす情報信号を受信機に伝送する伝送リンクであって、情報信号に対する不正アクセスから情報信号の安全性を保護する保護装置を含む伝送リンクと、マテリアルを表わす情報信号が供給される入力端子を有するシグナルプロセッサを含む受信機であって、シグナルプロセッサは、所定のアルゴリズムにより定義され、マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更をマテリアルに加え、変更の程度は、所定の方式で変化する受信機と、受信機が接続され、受信機に対し、変更の実行を選択的にディスエーブルする条件付きアクセスシステムとを備える。
【００１２】
この信号処理システムにおいては、条件付きアクセスシステムの制御の下、受信機がマテリアルの変更を行う。
【００１３】
本発明は、上述した本発明の形態に対応し、及び添付の請求の範囲に定義される情報信号、コンピュータプログラム及び情報処理方法を提供する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１に示すように、ビデオ及びオーディオ信号は、スタジオ６１から衛星放送システムのアップリンク局（ｕｐｌｉｎｋ　ｓｔａｔｉｏｎ）６６に供給される。衛星放送システムは、少なくとも１つの衛星６２を備え、衛星６２は、複数の受信機６４１〜６４Ｎに対する放送を行う。受信機６４１〜６４Ｎは、通信ネットワークを介してコントロールセンタにリンクされている。この具体例においては、コントロールセンタは、アップリンク局６６である。なお、コントロールセンタは、アップリンク局６６に接続されたアップリンク局６６とは異なる設備であってもよい。通信ネットワークは、公衆電話回線網（ｐｕｂｌｉｃ　ｓｗｉｔｃｈｅｄ　ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ：ＰＳＴＮ）６８であってもよく、他の適切なネットワークであってもよい。この具体例においては、ビデオ及びオーディオ信号は、例えばＭＰＥＧ又は他の適切な通信方式に基づいて圧縮されている。従来の衛星放送システムにおいては、ビデオ及び／又はオーディオマテリアルを視聴するユーザに課金するための条件付きアクセスシステムが実現されている。受信機に配信される圧縮信号は、スクランブル及び／又は暗号化されている。受信機は、デスクランブル及び／又は平文化回路を備え、デスクランブル及び／又は平文化回路は、ユーザがマテリアルに対する料金を支払うと、ネットワーク６８を介してアクティブ化される。この料金の支払いは、ネットワーク６８を介して行ってもよい。アクティブ化には、平文化キー及びこの他のデータを安全に配信する処理が含まれる。平文化キー及びこの他のデータは、スマートカード及び／又はネットワーク６８を介して提供してもよい。条件付きアクセスシステムの構成は周知であり、本発明の具体例では、従来と同様な条件付きアクセスシステムを利用する。
【００１５】
図２は、図１に示すシステムにおいて使用されるセットトップボックス６０の構成を示す図である。セットトップボックス６０は、受信アンテナ（図示せず）から信号が供給される入力端子６０１を備える。従来と同様の高周波／中間周波数（ＲＦ／ＩＦ）プロセッサ６００は、圧縮されたオーディオ及びビデオ信号を復調してシグナルプロセッサ６０７に供給する。シグナルプロセッサ６０７は、他の動作に加えて、ユーザによる信号へのアクセスを制御する。従来の条件付きアクセスシステムにおけるアクセス制御は、例えば、平文化キー及びネットワーク６８へのリンクを記憶するスマートカードを用いて、ユーザが特定のプログラムを視聴するための料金を支払っていることを確認し、料金が支払われているプログラムへのアクセスを許可する。従来のシステムにおいては、シグナルプロセッサ６０７がビデオ及びオーディオ信号をデスクランブル及び／又は平文化し、並びに伸張する。
【００１６】
第１の具体例
本発明の第１の具体例では、少なくともビデオ信号がスクランブル及び／又は暗号化されておらず、これに代えて、ビデオ信号を送信する前に、可視的な変更（ｖｉｓｉｂｌｅ　ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）をビデオ信号に加えている。この変更は、好ましくは、スタジオ６１において実行される。可視的な変更は、変更を解除することにより元の変更されていないビデオ信号が復元できるように、可逆アルゴリズムを用いて行われる。この変更は頑強（ｒｏｂｕｓｔ）であり、ユーザは、ビデオの視聴を要求しなければ可逆アルゴリズム及びそのパラメータにアクセスすることができず、認証されていないユーザがこの変更を解除することは困難である。このような可逆アルゴリズムについては、後述する。本発明の好ましい具体例においては、以下に示す複数のオプションのうちの少なくとも１つを含む所定の手法によってビデオ信号を変更する。
ａ）変更により、ビデオ信号における時間軸における映像の見え方が変化する。
ｂ）変更により、ビデオ信号のフレームの位置が時間によって変化する。
ｃ）変更により、ビデオ信号のフレームの大きさが時間によって変化する。
ｄ）変更により、ビデオ信号のフレームの形状又は構成が時間によって変化する。
【００１７】
この具体例におけるセットトップボックス６０は、シグナルプロセッサ６０７内に又は独立したプロセッサ６０８として、ユーザがプログラムを視聴するための料金を支払った場合、変更を解除して元のビデオを復元するメカニズムを備えている。
【００１８】
料金の支払いの監視及び変更を解除して元のビデオを復元するために必要なパラメータの供給は、従来の条件付きアクセスシステムと同様の手法によって、プロセッサ６０７又はプロセッサ６０８が行う。逆変更及びビデオの復元は、ソフトウェアによって実行してもよく、専用のハードウェアによって実行してもよい。また、このようなソフトウェアは、衛星放送システムにおける従来のいかなる手法によりセットトップボックス６０に供給してもよい。
【００１９】
図３Ａ及び図３Ｂは、ビデオ信号に変更処理を適用する２つの可能な手法を示している。この他にも、様々な手法が実行可能であり、これらは当業者にとって明かである。
【００２０】
図３Ａに示す具体例では、ユーザが受信するプログラムにおいて、最初の５分間は、内容が理解できない程ではないが可視的な変更が施されている（図では、「軽変更」と示している）。この間に、ユーザは、このプログラムに興味があり、このプログラム全体を視聴するために料金を支払うか否かを判断することができる。最初の５分間（又は放送業者が決定したこの他の期間）が経過した後は、変更の度合い及び／又は可視性が変化し、プログラムは内容が理解されない程に変更される（図では、「重変更」と示している）。ユーザがプログラムを視聴するための料金を支払った場合、ユーザのセットトップボックスは、変更を解除する。
【００２１】
図３Ｂに示す具体例では、プログラムに対し、内容が理解できる軽変更と、内容が理解できない重変更とが交互に繰り返されている。この具体例では、この変更の度合いは、例えば１０分間（又は放送業者が決定したこの他の期間）毎に、すなわち一定の間隔で変化する。なお、変更の度合いは、不規則な間隔で変化させてもよい。例えば、主となるイベントと、副次的なイベントとを含むプログラムがあるとする。このようなプログラムにおいて、副次的なイベントを内容が理解される程度に変更し、これによりユーザに料金の支払いを促すとともに、主となるイベントは、ユーザが料金を支払わなければ、内容を理解できない程度に変更してもよい。
【００２２】
放送の一部、例えばコマーシャルメッセージとして知られる広告部分には、いかなる変更も加えない。
【００２３】
本発明に基づくセットトップボックスの動作の具体例を図４に示す。ステップＳ６１において、信号が受信される。ステップＳ６２において、信号により表わされている番組に対してユーザが料金を既に支払っていると判定した場合、セットトップボックスは、ステップＳ６３において変更を解除し、ステップＳ６４においてユーザは、クリアなプログラムを視聴する。一方、ユーザがプログラムに対する料金を支払っていない場合、ステップＳ６５において、変更は解除されない。
【００２４】
第２の具体例
第２の具体例においては、衛星を介して放送される信号は、従来と同様の手法によりスクランブル及び／又は暗号化され、本発明に基づく変更は、セットトップボックスが行う。図５に示すように、セットトップボックス６０は、受信アンテナ（図示せず）から信号が供給される入力端子６０１を備える。従来と同様の高周波（ＲＦ）プロセッサ６００は、圧縮されたオーディオ及びビデオ信号を復調してシグナルプロセッサ６０７に供給する。シグナルプロセッサ６０７は、他の動作に加えて、ユーザによる信号へのアクセスを制御する。従来の条件付きアクセスシステムにおけるアクセス制御は、例えば、平文化キー及びネットワーク６８へのリンクを記憶するスマートカードを用いて、ユーザが特定のプログラムを視聴するための料金を支払っていることを確認し、料金が支払われているプログラムへのアクセスを許可する。シグナルプロセッサ６０７は、受信信号をデスクランブル及び／又は平文化する。さらに、セットトップボックス６０は、プロセッサ８０６を備え、プロセッサ８０６は、プログラムに可視的な変更を加え、ユーザがこの信号により表わされているプログラムの料金を支払っていない場合、この可視的な変更が加えられたプログラムが表示される。プロセッサ８０６は、プロセッサ６０７内に埋め込んでもよい。放送信号は、データ又はフラグを含み、このデータ又はフラグは、セットトップボックスに対し、どのプログラム又はプログラムの部分を変更すべきか、及び例えば図３に示す軽変更又は重変更のように、どの程度変更すべきかを指示する。このようなデータ又はフラグは、例えば暗号化技術及び／又はデータ保護技術によって、周知の手法により信号内で保護されている。
【００２５】
図６に示すように、ステップＳ６６において、プログラムを表わす信号が受信される。ステップＳ６７において、ユーザがプログラムの料金を支払っていると判定された場合、可視的な変更は行われず、ユーザは、ステップＳ６８において、クリアなプログラムを視聴することができる。一方、ユーザがプログラムの料金を支払っていない場合、ステップＳ６９１において、プログラムに変更が施され、ステップＳ６９２において、変更されたプログラムが表示される。ここで施される変更は、第１の具体例において説明した変更と同様のものである。
【００２６】
変更は、ソフトウェアにより実行しても、ハードウェアにより実行してもよい。ソフトウェアは、衛星放送システムにより、周知の手法でセットトップボックスに供給してもよい。この第２の具体例においては、変更を適用するかしないか決定するのみで、変更を解除する必要はないため、変更は、必ずしも可逆アルゴリズムに基づくものでなくてもよい。
【００２７】
図７を用いて、別の変更の手法を説明する。この手法は、第１及び第２の具体例のいずれにも適用することができる。ステップＳ６１０において、変更は、変更の見え方（変更の程度：ｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）を定義する「強度（ｓｔｒｅｎｇｔｈ）」と呼ばれるパラメータを含む。強度は、時間（ｔ）の関数及び定数ｋにより表わされる。定数ｋは、最小の強度を表わす。時間が経過すると、ステップＳ６１１において、強度の値が大きくなる。この強度を示す値は、ステップＳ６１１及びステップＳ６１０を繰り返すことにより、連続的に増加させてもよく、この増加は線形であっても非線形であってもよい。変形例（Ｓ６１２）においては、強度を時間に応じて不連続的に増加させる。すなわち、この増加は、一定の間隔を有するように段階的に増加し、この間隔は、所定の閾値に等しい時間の経過として定義される。
【００２８】
第２の具体例においては、放送信号は、データ又はフラグを含み、このデータ又はフラグは、プログラムのどの部分に変更を加えるかを指示する。例えば広告等のプログラムの一部は、セットトップボックスにおいて変更しないようにしてもよい。
【００２９】
変更の適用
マテリアルに変更を適用する技術としては様々なものがある。この技術の具体例は、同時に継続中の英国特許出願第００２９８５０．５号、代理人参照番号Ｉ−００１４７　ｐ１０１４５　Ｓ００Ｐ５２３７ＧＢ００、及び英国出願番号第０１２１１９７．８号：代理人参照番号Ｉ−００−１４７Ａ　Ｐ１０１４５ＧＢＰ　Ｓ００Ｐ５２３７ＧＢ０１、及び英国出願番号第０２９８５２．１号、代理人参照番号Ｉ−００−１４６，Ｐ１０１４６ＧＢ　Ｓ００Ｐ５２４１ＧＢ００に開示されている。
【００３０】
概観
以下、画像に付加されるウォータマークと呼ばれる変更の適用例について説明する。図２０は、本発明に基づいて生成されたウォータマークが付加された画像の具体例である。
【００３１】
エンコーダ、図８
エンコーダの具体例を図８に示す。図８に示すエンコーダは、画像を圧縮する圧縮器を備える高解像度カメラ／レコーダとして実現されている。圧縮器４は、図８に示すものの他、当業者にとって周知の構成を有する。エンコーダは、アナログカラー画像のソースであるソース１と、画像をサンプリングするアナログ／デジタル変換器及びプロセッサ２を備える。プロセッサ２は、画像のフィルタリングも行う。
【００３２】
デジタルサンプルの各フレームは、空間領域の画像を表わす。変換器５は、これらのフレームを離散コサイン変換（ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ｃｏｓｉｎｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＤＣＴ）領域に変換する。図９のａに示すように、変換された各フレームは、９０×１３５のＤＣＴブロックから構成され、各ＤＣＴブロックは、図９のｂに示すように、８×８ＤＣＴ係数を含んでいる。詳しくは、各ＤＣＴブロックは、図９のｂにＤＣとして示す１個のＤＣ係数と、図９のｂにＡＣとして示す６３個のＡＣ係数とを含んでいる。
【００３３】
ＤＣＴ係数は、量子化器により量子化され、この量子化は、周知の手法により、制御値Ｑによって制御される。ウォータマークが付されていない場合、エントロピーエンコーダは、周知の手法により、量子化されたＤＣＴ係数のフレームをエントロピー符号化する。この具体例におけるエントロピー符号化は、ハフマン符号化を用いた符号化を含む。量子化され、エントロピー符号化されたＤＣＴ係数は、周知の手法により、図８には示していないテープ状記録媒体に記録される。なお、この記録は、例えばディスク状記録媒体等、他の記録媒体に行ってもよい。圧縮され、記録されたビデオ信号は、テープ状記録媒体又は伝送チャンネルを介して、図１に示すアップリンク局に供給される。
【００３４】
量子化されたＤＣＴ係数にウォータマークを適用する変更
エンコーダは、変更プロセッサ（ｃｈａｎｇｅ　ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を備え、変更プロセッサ７は、量子化された輝度（Ｙ）ＤＣＴ係数を変更してウォータマークを付加する。以下では、例示的に、量子化されたＤＣＴ係数をｎビットで表わす。ここで、ｎは８から１４の整数である。すなわち、ＤＣ係数は８個から１４個の範囲のビットを有し、ＡＣ係数は１４個のビットを有する。説明を簡潔に行うために、以下では、このビット数をｎビット数と呼ぶ。
【００３５】
ウォータマークの形式の定義
図１０Ａ及び図２０に示すように、ウォータマークの形式（ｆｏｒｍ）は、変更プロセッサ７のフレームメモリ（ｆｌａｍｅ　ｓｔｏｒｅ）９Ａに記憶されたビットマップによって定義される。このビットマップは、係数を変更することによりウォータマークを付加すべきＤＣＴブロックを指定するデータを含んでいる。例えば、メモリ９Ａ上の位置におけるビット値０は、対応する画像内の位置を変更しないことを示し、ビット値１は、変更すべきブロックを選択する。
【００３６】
好適な具体例においては、このようなメモリを少なくとも２つ設ける。一方のメモリは、ＡＣ係数を変更すべきＤＣＴブロックを指定し、他方のメモリは、ＤＣ係数を変更すべきＤＣＴブロックを指定する。さらに、これらのメモリによるＤＣＴブロックの指定は、互いに独立していることが好ましい。以下、このメモリ９をテンプレートメモリと呼ぶ。また、以下では、ＤＣ係数には、ＡＣ係数とは異なる処理が施されるものとする。変形例においては、ＤＣ係数のみを変更してウォータマークを付加してもよい。さらに、他の具体例では、ＡＣ係数のみを変更してウォータマークを付加してもよい。
【００３７】
ウォータマークは、ビデオシーケンスにおける時間の経過に伴い、画像空間において変化してもよい。すなわち、ウォータマークは、フレーム内における位置が変化してもよく、及び／又はフレーム内における大きさが変化してもよく、及び／又は形状若しくは構成が変化してもよい。このようにウォータマークを変化させる手法の１つとして、位置及び／又は大きさ及び／又は形状が異なるウォータマークを定義する複数のビットマップ（ここでは、テンプレートとも呼ぶ）を準備する手法がある。これに代えて又はこれに加えて、図１０Ｂ及び図１１のステップＳ１に示すように、異なるビットマップにより異なるレベルＬを定義し、時間に応じてウォータマークの見え方を変化させてもよい。これに代えて、単一のビットマップのアドレスを、変更すべきフレームに対する必要なオフセットで表わし、このオフセットを変化させることによりウォータマークを移動させてもよい。さらに、ビットマップを選択するための回路（ｍｅａｎｓ）を設ける。このビットマップの選択は、時間に応じて行ってもよい。
【００３８】
説明及び図面を簡潔にするために、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すビットマップでは、デジタルサンプルはシャッフルされていないものと仮定している。
【００３９】
ＤＣ係数の処理、図１１及び図１２
変更プロセッサ７は、図１０Ｂに示すように、変更関数メモリ（ｃｈａｎｇｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｓｔｏｒｅ）９Ｂを備え、変更関数メモリ９Ｂは、ＤＣテンプレートメモリ９Ａによって選択された各ＤＣＴブロックのＤＣ係数用の変更値Ｃを記憶する。
【００４０】
図１１を参照して、変更プロセッサ７により変更値Ｃを算出する手順を説明する。
【００４１】
Ｓ１：図１０Ａに示すＤＣテンプレートが生成される。図１０Ａに示すように、ウォータマークの異なる部分について、異なるレベルＬを指定してもよい。Ｌは８ビットで定義され、したがって、０から２５５の値を有する。図１０Ａに示す具体例では、テンプレートの異なる部分について、Ｌの値は、５及び１２７とされている。このレベルは、ＤＣテンプレートに保存される。
【００４２】
Ｓ２：第１のキーであるキー１に基づいて、疑似乱数ＲＮ１が生成される。疑似乱数ＲＮ１は、所定の範囲ｍｉｎ≦ＲＮ１≦ｍａｘ、例えば１００≦ＲＮ１≦１０００に制約される。ＤＣ値を変更すべき各ＤＣＴブロック（ＤＣテンプレートによって示される）について新たな乱数が生成される。
【００４３】
Ｓ３：以下の式に基づいて変更値Ｃを算出する。
Ｃ＝（Ｌ／Ｍ）．ＲＮ１
ここで、ＭはＬがとることができる最大値を表わす。この具体例では、Ｍ＝２５５である。変更値は、変更関数メモリ９Ｂに保存される。
【００４４】
ステップＳ１からＳ３は、画像が圧縮され、ウォータマークが付加される前に実行される。ステップＳ４における変更値Ｃの調整は、圧縮処理においてサンプルに適用される特定の量子化スケールに基づいて行われるため、圧縮処理中に実行される。
【００４５】
Ｓ４：以下のようにして、デジタル変更値Ｃを調整し、調整された変更値Ｃ＾を生成する。
Ｃ＾＝Ｃ＞＞（１３−Ｂ）、ここでＢは、量子化の後のＤＣマグニチュードを特定するために必要なビット数を表わし、＞＞は、この場合、（（１３−Ｂ）ビット分の）右側へのシフトを意味する。このシフトは、奇数チャンネル及び偶数チャンネルの両方で生じ、これにより、両方のチャンネルに略同一の変更が施される。１３は、符号が付された１４ビット数のマグニチュードビットの数を表わし、残りの１ビットは符号ビットである。
【００４６】
Ｓ５：量子化されたＤＣ係数は、可逆アルゴリズムに基づき、値Ｃ＾により調整される。量子化されたＤＣ係数は、それぞれｎビットを有し、ここでｎは、ＤＣ係数毎に異なる。変更は、いかなる係数についても、ビット数ｎが変化しないように施される。
【００４７】
図１２は、ＤＣ係数値を変更するための、現在の好ましいアルゴリズム（アルゴリズム１）を説明する図である。ここで、例示的に、Ｃ＾＝１０及びｎ＝８ビットとし、したがって係数は−１２８〜＋１２７の範囲の値を有するとする。この範囲の値は、この範囲の最小値である−１２８から、それぞれ２×１０ずつのセクションに分割される。図１２では、−１２８から−１０９までのセクション、−１０８から−８９までのセクション、といった具合に＋１１１までのセクションが示されている。この範囲全体は、それぞれ２×１０の範囲を有する整数個のセクションによっては割り切ることができない。したがって、最上位のセクションは、＋１１２から＋１２７までとなる。
【００４８】
レベルＬ及び乱数ＲＮ１の最大値及び最小値は、選択可能である。ウォータマークの見え方、レベルＬ及び／又は乱数の最大値及び最小値を変更することにより変化する。
【００４９】
アルゴリズムは、セクションの上半分の値と下半分の値を入れ替える。すなわち、例えば−１２８から−１１９までの値は、−１１８から−１０９までの値と入れ替えられる。したがって、例えば、Ｃ＾＝１０による調整の前に係数の元の値が−１１８である場合、この値は、Ｃ＾＝１０による調整の後に−１２８に置き換えられる。また、元の値が−１０７である場合は、この値は、調整の後、−９７に置き換えられる。最上位のセクション＋１１２から＋１２７においても同様の処理が行われるが、ここでは、セクションの半分は、＋１１２から＋１１９まで及び＋１２０から＋１２７までであり、入れ替えは、図１２に示すように実行される。
【００５０】
この具体例では、全体の範囲を範囲の最小値（−１２８）から順に複数のセクションに分割している。なお、この分割は、範囲の最大値（＋１２７）から順に行ってもよい。好適な具体例においては、分割は、キーＫｅｙ２に基づいて疑似ランダム的に生成されたビットＰＲＢの値に基づいて、最小値又は最大値から順に行われる。ＰＲＢは、ＤＣ係数毎に疑似ランダム的に変更してもよい。ビットＰＲＢの値は、Ｃとともに変更関数メモリ９Ｂに記憶される。
【００５１】
量子化器ＱがＤＣ係数を量子化すると、プロセッサ７は、係数に適用可能な値及びＰＲＢの値を変更関数メモリ９Ｂから読み出す。次に、プロセッサ７は、Ｃの値をＣ＾に調整する。この係数の値は、Ｃ＾及びアルゴリズムに基づいて調整される。図１２に示す具体例では、係数の値が−９６である場合、この値は−１０６に置き換えられる。
【００５２】
このように、係数を表わすｎビット数は、集合の要素であり、この数は、可逆アルゴリズムに基づいて選択される集合の他の要素に置き換えられる。図１２に示すように、数Ｎ１を値Ｘによって変更することにより、数Ｎ１は、集合の他の要素である数Ｎ２に置換される。ここで、｜Ｎ１−Ｎ２｜＝Ｘであるが、範囲の端部では、Ｘより小さい変更しかできない。
【００５３】
以上から、ビットの数自体は変更されないことがわかる。
【００５４】
Ｓ１７，Ｓ１８：以上の説明は、静止画像の単一のフレームに適用される。クリップ内に複数のフレームを含むビデオの場合、変更関数メモリ９Ｂに記憶される変更値Ｃ及びＰＲＢは、クリップ内の全てのフレームに適用される。さらに、安全性を向上させるために、キーＫｅｙ５に基づく小さな疑似ランダム変動（ｐｓｅｕｄｏ　ｒａｎｄｏｍ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ）ＲＮ２が各フレームの変更値Ｃに加えられる。小さな変動は、ビットの数が増加しないように選択される。ステップＳ３において、変更関数メモリに数値が記憶され、この数値は、クリップに対して固定される。小さな変動は、例えば−５０≦ＲＮ２≦５０等の小さな疑似乱数であり、ステップＳ４の直前にＣに加算される。各Ｃは、新たな値ＲＮ２を得る。ＲＮ２を生成するＰＲＢＳは、各フレーム毎にリセットされ、したがって、フレームが異なれば、ＲＮ２のシーケンスも異なる。
【００５５】
ＡＣ係数の処理、図１３〜図１６
Ｓ６：ＡＣテンプレートを生成する。ＡＣテンプレートにおけるビットマップは、ＡＣ係数を変更すべきＤＣＴブロックを指定する。
【００５６】
Ｓ６１：ＡＣ係数の値を変更すべきか否かを判定する。ビットの値がゼロの場合、その値を変更せず、この他の場合、値を変更する。
【００５７】
Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９：選択されたブロック内のＡＣ係数は、閾値Ｔｓと比較される。係数の大きさが閾値Ｔｓより小さい場合、その符号を変更する。係数の大きさが閾値Ｔｓ以上である場合、符号は変更されない。ＡＣ係数の符号の変化を防ぐことは、本発明の基本的な原理においては重要ではないが、大きな値を有する係数の符号を変化させると、望ましくないウォータマークが生成されるため、このような係数の値は変更しない方がよい。
【００５８】
Ｓ１０：可逆アルゴリズム及びＫｅｙ３に基づいて、ＡＣ係数を表わす数値が変更される。
【００５９】
可逆アルゴリズム（アルゴリズム２）の具体例を図１４に示す。このアルゴリズムは、エントロピー符号化の前に量子化されたＡＣ係数に作用する。
【００６０】
後に示すテーブル１は、ハフマン符号化テーブルであり、このテーブル１において、係数値は可変長コードＶＬＣ及び固定長コードＦＬＣによって表現されている。ＶＬＣは、ＡＣ係数が属するグループを特定する。ＦＬＣは、グループ内のどの値がＡＣ係数に等しいかを示すインデクスである。
【００６１】
ステップＳ１１においては、係数がどのグループに属するかを判定する。
【００６２】
ステップＳ１１１においては、グループ内の係数のインデクスを判定する。
【００６３】
ステップＳ１２においては、ＡＣテンプレートによって選択されたブロック内のＡＣ係数の固定長コードは、キーＫｅｙ３に基づいて疑似乱数ＲＮ３を加算することにより変更される。ビットの数が変化しないために、合計値が繰り上がった場合、その桁を切り捨てる（ｗｒａｐｓ　ｒｏｕｎｄ）。例えば、固定長コードが１１０であり、疑似乱数ＲＮ３が０１０である場合、合計値は、１０００ではなく、０００にされる。ステップＳ７及びステップＳ９に示すような符号が変更が行われていない場合、この切り捨てにより、係数の符号を保存することができる。
【００６４】
ステップＳ１２１において、係数値は、新たなインデクスによって示される値に設定される。
【００６５】
図１５は、可逆アルゴリズムの他の具体例を示している。このアルゴリズムは、基本的に図１４に示すものと同様であるが、ステップＳ１２がステップＳ１３に置き換えられている。
【００６６】
ステップＳ１３においては、固定長コードは、可逆暗号化コード及びキーＫｅｙ３’に基づいて暗号化される。ビットの数は変更されない。
【００６７】
図１４及び図１５は、同じ値のグループ内において係数の値を他の値に変更する処理を示している。
【００６８】
係数の順序を変更する可逆アルゴリズムを図１６に示す。この可逆アルゴリズムは、図１４又は図１５に示すアルゴリズムとともに使用してもよい。
【００６９】
Ｓ１４：ＡＣ係数のシーケンスをエントロピー符号化するビットの数を決定する。
【００７０】
Ｓ１５：変更プロセッサ７は、エントロピー符号化によって生成されるビットの数が変化しないような係数の順序の置換法を検索する。
【００７１】
Ｓ１６：ビットの数が変化しないような係数の順序の置換法が発見された場合、順序を変更するか否かを決定する。この決定は、キーＫｅｙ４によって定義される疑似乱数ＰＲＢ２の値に基づいて行われる。この具体例においては、この数は１ビットのみを有する。この処理の変形例においては、変更プロセッサ７は、エントロピー符号化によって生成されるビットの数が変更しないような係数の順序の置換法を２個以上検索する。係数の元の順序を含むこれらの置換法には、番号が付され、ステップＳ１６において、疑似乱数ＰＲＢ２に基づき、これらの置換法のうちの１つが選択される。
【００７２】
処理の変形例においては、ブロック内の変更するＡＣ係数を選択する。このようなブロックにおいては、全ての係数は変更されない。この選択は、所定の固定された選択であってもよく、変動的な選択であってもよい。また、この選択は、キーに基づいて疑似ランダム的に行ってもよい。
【００７３】
ウォータマークが付された空間領域の画像の生成
ウォータマークが付され、圧縮された画像は、圧縮された形式のままテープ状記録媒体に記録してもよい。ここで、画像を表示するためには、データを伸張する必要がある。
【００７４】
デコーダの構成を図１８に示す。圧縮された画像は、エントロピー符号化され（１８）、逆量子化され（１６）、逆変換される（１５）。この結果生成される空間領域のサンプルは、ウォータマークが付された空間領域の画像を表わしている。このサンプルは、逆フィルタリングされ（１２）、これにより画像が生成される。このような画像の具体例を図２０に示す。
【００７５】
なお、図１８に示すウォータマーク除去プロセッサ１７は、ウォータマークが付加された画像を表示するために、バイパス１９によってバイパスされる。
【００７６】
ウォータマークの除去
データ記憶媒体、図１７
ウォータマークを除去するために、デコーダには、以下のような除去データを供給する必要がある。すなわち、除去データとは、ＡＣテンプレート、ＤＣテンプレート、レベルＬ、ＲＮ１の最大値及び最小値、疑似乱数及びビットを生成するためのキー１，２，３，４，５、アルゴリズム１，２、並びに閾値Ｔｓである。キーは、エンコーダにおいて生成され、予め定められてはいない。
【００７７】
好ましい具体例においては、除去データは、安全な手法でデータ記憶媒体に格納されている。さらに好ましくは、データ記憶媒体として、スマートカード（ｓｍａｒｔ　ｃａｒｄ）ＳＣを用いる。エンコーダは、インタフェースを備え、変更プロセッサは、このインタフェースを介して、除去データをスマートカードＳＣにダウンロードする。除去データは、図１に示す安全な条件付きアクセスシステムを介して、デコーダに供給してもよい。
【００７８】
デコーダ内のウォータマーク除去プロセッサ１７は、スマートカードＳＣから除去データを受け取るための同様のインタフェース又は条件付きアクセスシステムから除去データを受信するためのインタフェースを備える。
【００７９】
ＤＣ係数の変更の解除
図１１及び図１８に示すように、除去プロセッサ１７は、ＤＣテンプレートと、Ｋｅｙ１と、ＲＮ１の範囲の最大値及び最小値をスマートカードＳＣ又は条件付きアクセスシステムからダウンロードする。
【００８０】
Ｓ１：テンプレート及びレベルＬは、例えばスマートカードＳＣから読み出すことができる。
【００８１】
Ｓ２：除去プロセッサ１７は、Ｋｅｙ１及びＲＮ１の範囲の最大値及び最小値から疑似乱数ＲＮ１を再生する。
【００８２】
Ｓ３：テンプレート、Ｌ及びＲＮ１から変更値Ｃを再計算し、図１０Ｂに示すように、変更関数メモリ９Ｂに保存する。
【００８３】
Ｓ４：保存されたＣの値から調整された変更値Ｃ＾を算出する。
【００８４】
Ｓ５：Ｋｅｙ２から生成された疑似ランダムビットＰＲＢ１を参照してアルゴリズムを逆転することにより、ＤＣ係数を元の値に戻す。
【００８５】
Ｓ１７，Ｓ１８：ビデオクリップに対しては、Ｋｅｙ５からＲＮ２を再生し、Ｃから減算する。
【００８６】
ＡＣ係数の復元
図１９に示す各ステップを説明する。
【００８７】
Ｓ６’：スマートカードからＡＣテンプレートをダウンロードする。
【００８８】
Ｓ６１’：ＡＣ係数を変更する場合、ＡＣ係数の値が０であるか否かを判定する。値が０ではない場合、この係数はエンコーダにより変更され、及びデコーダにおいて再変更される。
【００８９】
Ｓ１０’：ＡＣ係数は、Ｋｅｙ３を参照してアルゴリズムを逆転させることにより元の値に戻される。
【００９０】
Ｓ７’〜Ｓ９’：係数の値をスマートカードからダウンロードした閾値Ｔｓと比較する。これにより、プロセッサは、どの係数の符号を反転するかを判定する。
【００９１】
次に、係数を変更する場合と同様に、図１４及び図１５に示すステップＳ１１及びステップＳ１１１が実行される。
【００９２】
図１４に示すステップＳ１２においては、キー３に基づいてＲＮ３が再生され、インデクスから減算される。
【００９３】
図１５に示すステップＳ１３においては、Ｋｅｙ３’を用いて、暗号化の逆の処理が実行される。
【００９４】
次に、図１６に示す各ステップを説明する。
【００９５】
Ｓ１４：シーケンスをエントロピー符号化するビット数が決定される。
【００９６】
Ｓ１５：変更プロセッサ７は、エントロピー符号化によって生成されるビットの数が変化しないような係数の順序の置換法を検索する。
【００９７】
Ｓ１６：ビットの数が変化しないような係数の順序の置換法が発見された場合、変更処理において、順序を変更する決定がなされた可能性がある。この決定は、キーＫｅｙ４によって定義される疑似乱数ＰＲＢ２の値に基づいて行われる。
【００９８】
ＰＲＢ２は、シーケンスが変更されているか否かを示す。シーケンスが変更されている場合、この変更が解除される。
【００９９】
安全性
ウォータマークを付加するために使用されるアルゴリズムは、多くの異なるユーザについて共通である。そこで、以下のようにして安全性が確保される。
【０１００】
ａ）キーＫｅｙ１，２，３，４，５は、ユーザにより選択され、生成される。
【０１０１】
ｂ）レベルＬは、ユーザにより選択される。
【０１０２】
ｃ）ＲＮ１の最大値及び最小値は、ユーザにより選択される。
【０１０３】
符号を変更する閾値は、ユーザにより選択可能なため、この閾値も安全性の向上に貢献する。
【０１０４】
可視ウォータマークを画像に付加した場合、テンプレートは、画像内に、少なくとも部分的に表示されるため、ＤＣテンプレート及びＡＣテンプレートのセキュリティは保証されていない。
【０１０５】
スマートカードは、データを安全に保存するよう、物理的及び論理的に設計されている。
【０１０６】
関連する装置及び方法
ここに説明する装置及び方法は、参照により本願に援用される同時に継続中の英国特許出願第００２９８５１．３号：代理人整理番号Ｐ／１０４０６，Ｉ−００−１５３に開示される方法及び装置とともに使用することができる。
【０１０７】
既に圧縮されているビデオデータへのウォータマークの付加
上述した具体例では、マテリアルの圧縮処理の間に、ビデオにウォータマークを付加していた。ここで、ウォータマークが付加されていないマテリアルが、圧縮された形式で供給され、このマテリアルにウォータマークを付加することが望ましい場合もある。図２１は、本発明に基づいて、ソース７１から供給される圧縮されたビデオデータを処理する装置の動作を説明する図である。ソース７１は、ビデオテーププレイヤ又はプレイヤ／レコーダ、ディスクプレイヤ又はプレイヤ／レコーダ、サーバ等であってもよい。説明を簡潔にし、これまでの具体例との整合を図るため、ここでは、ビデオデータは、図８に示す装置から変更プロセッサ７を省略した構成を有する装置によって圧縮されたものとする。したがって、圧縮されたビデオデータには、ウォータマークが付加されていない。
【０１０８】
この具体例では、圧縮されたビデオデータは、後に示す表１に示す符号化に基づいて符号化されたデータを含む。ブロック７２では、このデータに対する以下のような分析が行われる。
【０１０９】
１）個別のコードを抽出する。それぞれ、表１のＤＣ係数に示すような＜ＶＬＣ＞＜ＦＬＣ＞の形式を有する０ではない係数は、ｎビットの生のデータに符号化される。
【０１１０】
２）コードが表わす、図１０に示すビットマップ内の位置を判定する。
【０１１１】
３）ＤＣ係数の量子化レベル等の他の情報を判定する。
【０１１２】
エントロピー符号化されたビットストリームは、周知の手法により組織化されたデータストリームであり、このデータストリームから、周知の手法により、コードを特定することができる。コードの順序は、画像位置に対して周知の関係を有する。
【０１１３】
比較器７４は、コード位置とテンプレートメモリ７３に保存されているビットマップとを比較し、コードを変更すべきか否かを判定する。
【０１１４】
コードを変更する必要がある場合、ブロック７５は、コードがＡＣ係数を表わしているか、ＤＣ係数を表わしているかを判定する。コードがＡＣ係数を表わしている場合、図１３〜図１６を用いて説明した処理の１つが実行される。一方、コードがＤＣ係数を表わしている場合、図１２を用いて説明した処理が実行される。
【０１１５】
メモリ７６には、変更されたコード及び変更されていないコード、すなわち全てのコードが保存される。変更されていないコードは、遅延器７７を介してメモリ７６に保存される。遅延器７７は、変更されるコードの処理遅延を補償し、これにより、図１４及び図１５に示す具体例におけるコードの順序は変更されない。
【０１１６】
圧縮されたビットストリームが要求される場合、ビットストリームは、さらなる処理を施されることなく、メモリ７６に保存される。圧縮されていないビットストリームが要求される場合、ビットストリームは伸張された後、メモリ７６に保存される。
【０１１７】
既に圧縮されているビデオデータにウォータマークを埋め込むこの処理は、ビデオデータを伸張する必要がないという利点がある。すなわち、この手法によれば、ビデオデータを逆量子化し、逆変換処理を施す必要がない。
【０１１８】
ウォータマークの除去
図２１を用いて説明した処理の逆の処理を行うことにより、ウォータマークを除去し、元のビデオデータを復元することができる。ブロック７２では、ソース７１に対する以下のような分析を行う。
【０１１９】
ａ）個別のコードを抽出する。それぞれ、表１のＤＣ係数に示すような＜ＶＬＣ＞＜ＦＬＣ＞の形式を有する０ではない係数は、ｎビットの生のデータに符号化される。
【０１２０】
２）コードが表わす、図１０に示すビットマップ内の位置を判定する。
【０１２１】
３）ＤＣ係数の量子化レベル等の他の情報を判定する。
【０１２２】
エントロピー符号化されたビットストリームは、周知の手法により組織化されたデータストリームであり、このデータストリームから、周知の手法により、コードを特定することができる。コードの順序は、画像位置に対して周知の関係を有する。
【０１２３】
比較器７４は、コード位置とテンプレートメモリ７３に保存されているビットマップとを比較し、コードを変更すべきか否かを判定する。
【０１２４】
コードを変更する必要がある場合、ブロック７５は、コードがＡＣ係数を表わしているか、ＤＣ係数を表わしているかを判定する。コードがＡＣ係数を表わしている場合、図１９及び図１４〜図１６を用いて説明した処理により変更が解除される。一方、コードがＤＣ係数を表わしている場合、図１２を用いて説明した処理により変更が解除される。
【０１２５】
例えばビデオテープであるメモリ７６には、変更されたコード及び変更されていないコード、すなわち全てのコードが保存される。変更されていないコードは、遅延器７７を介してメモリ７６に保存される。遅延器７７は、変更されるコードの処理遅延を補償し、これにより、図１４及び図１５に示す具体例におけるコードの順序は変更されない。
【０１２６】
圧縮されたビットストリームが要求される場合、ビットストリームは、さらなる処理を施されることなく、メモリ７６に保存される。圧縮されていないビットストリームが要求される場合、ビットストリームは伸張された後、メモリ７６に保存される。
【０１２７】
変形例
図８〜図２１に示す具体例においては、ビデオデータは、圧縮装置の特定の具体例によって圧縮される。なお、本発明は、このような具体例に限定されるものではない。本発明は、例えばＨＤＣＡＭ、ＭＰＥＧ、ＪＰＥＧ、モーションＪＰＥＧ、ＤＶ等を含む他の様々な圧縮方式に適用することができる。
【０１２８】
上述したＪＰＥＧは、本発明を適用できる圧縮方式の一具体例である。本発明の具体例では、圧縮されたデジタル情報にウォータマークを埋め込む処理において、ウォータマークが付加された圧縮情報信号を表わすために使用されるビットの数をウォータマークが埋め込まれていない同じ圧縮情報信号のビット数から増加させない。本発明をＪＰＥＧに適用する場合、ビットの数が僅かに変化することがある。これは、ＪＰＥＧでは、所定の制御キャラクタを使用しており、本発明の適用により、この制御キャラクタが偶然生成される可能性があるためである。この結果、ビット数が増加又は減少する。ここで、変更をより明瞭にするために、特にディスク又は非テープ状媒体に情報を記録する際、ビット数を若干増加させてもよい。
【０１２９】
上述の説明では、ビデオ信号に関連して本発明を説明したが、本発明の適用範囲はビデオ信号に制限されるものではない。本発明は、オーディオ信号、静止画像信号及び他の情報信号に適用してもよい。
【０１３０】
【表１】
Figure 2004005349
【０１３１】
変形例
以上、本発明をビデオ信号に適用した具体例について説明したが、本発明は、例えば、静止画像や電子ブック等のテキストを表わす信号等、ビデオ信号以外の信号にも同様に適用できることは明かである。さらに、本発明はオーディオ信号に適用してもよい。オーディオ信号は、可聴の変更を加えることにより変更してもよい。この変更は、元のオーディオ情報の質を変化させるとともに、元のオーディオ情報がある程度理解可能に再生されるように行うとよい。上述の具体例と同様に、この変更は、頑強（ロバスト）であるとともに、解除により元のオーディオ情報が復元できるような変更であることが好ましい。
【０１３２】
また、上述の説明では、衛星放送システムに本発明を適用した具体例を示したが、本発明は、地上波放送システム及びケーブルシステムにも同様に適用できる。
【０１３３】
また、上述の説明では、多数のユーザに対するビデオプログラム放送に本発明を適用した具体例を示したが、本発明は、ある特定の業者から他の特定の業者に伝送されるビデオデータ、オーディオデータ及び／又はこの他のデータにも同様に適用できる。
【０１３４】
添付の図面を参照して本発明の具体例を詳細に説明したが、本発明は、これらの詳細な具体例によって制限されるものではなく、添付の請求の範囲に定義される本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、上述の様々な具体例を変更及び変形できることは、当業者にとって明かである。
【図面の簡単な説明】
【図１】衛星放送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す衛星放送システムにおいて使用されるセットトップボックス及び表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、図１及び図２に示すシステムによって交互に変更される信号を時間的に示す図である。
【図４】図２に示すセットトップボックスの動作の具体例を示すフローチャートである。
【図５】図１に示すシステムにおいて使用されるセットトップボックス及び表示装置の変形例を示すブロック図である。
【図６】図５に示すセットトップボックスの動作の具体例を示すフローチャートである。
【図７】マテリアルに変更を加える処理の具体例を示すフローチャートである。
【図８】本発明を実現するビデオシグナルプロセッサの構成を示すブロック図である。
【図９】図１に示すシステムにおいて画像がどのように変更されるかを説明する図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは、図１に示すシステムのフレームメモリのコンテンツを示す図である。
【図１１】ＤＣ変換係数の処理を説明するフローチャートである。
【図１２】ＤＣ係数値の符号化を説明するタイムチャートである。
【図１３】ＡＣ変換係数の処理を説明するフローチャートである。
【図１４】ＡＣ変換係数の処理を説明するフローチャートである。
【図１５】ＡＣ変換係数の処理を説明するフローチャートである。
【図１６】ＡＣ変換係数の処理を説明するフローチャートである。
【図１７】スマートカードのコンテンツを示す図である。
【図１８】本発明を実現するデコーダの構成を示すブロック図である。
【図１９】図６に対応し、ＡＣ係数値の復元を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明に基づいてウォータマークが付加された画像の具体例を示す図である。
【図２１】本発明に基づいて、圧縮ビデオのソースから供給されたビデオデータを処理する処理装置の構成を示す図である。

Claims (36)

  1. マテリアルを表わす情報信号が供給される入力端子を有する信号処理装置において、
    所定のアルゴリズムにより定義される変更であって、マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更をマテリアルに加え、該変更の程度は、所定の方式で変化する信号処理装置。
  2. 上記アルゴリズムは可逆であり、上記変更は解除可能であり、変更されていない元のマテリアルは復元可能であることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
  3. 上記変更の程度は、時間によって変化することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
  4. 上記変更は、大きさが変化することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
  5. 上記変更は、位置が変化することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
  6. 形状又は構成が変化する変更をマテリアルに加える請求項１記載の信号処理装置。
  7. 上記変更の程度は、時間の経過に伴って強くなることを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
  8. マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更が加えられたマテリアルを表わす情報信号。
  9. 上記変更の程度は、時間によって変化することを特徴とする請求項８記載の情報信号。
  10. 上記変更は、大きさが変化することを特徴とする請求項８記載の情報信号。
  11. 上記変更は、位置が変化することを特徴とする請求項８記載の情報信号。
  12. 上記変更は、形状又は構成が変化することを特徴とする請求項８記載の情報信号。
  13. 上記変更の程度は、時間の経過に伴って強くなることを特徴とする請求項８記載の情報信号。
  14. 上記変更は、所定のアルゴリズムによって定義され、該アルゴリズムは可逆であり、上記変更は解除可能であり、変更されていない元のマテリアルは復元可能であることを特徴とする請求項８記載の情報信号。
  15. 請求項２記載の信号処理装置により生成された情報信号を処理する信号処理装置において、上記可逆なアルゴリズムの逆のアルゴリズムを実行して、上記変更を解除し、元のマテリアルを復元する信号処理装置。
  16. マテリアルを表わす情報信号が供給される入力端子を有するシグナルプロセッサであって、所定のアルゴリズムにより定義され、マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更をマテリアルに加え、該変更の程度は、所定の方式で変化し、上記アルゴリズムは可逆であり、上記変更は解除可能であり、変更されていない元のマテリアルは復元可能であるシグナルプロセッサと、
    変更されたマテリアルを表わす情報信号を受信機に伝送する伝送リンクと、
    上記可逆なアルゴリズムの逆のアルゴリズムを実行して、上記変更を解除し、元のマテリアルを復元する受信機とを備える信号処理システム。
  17. 上記受信機が接続され、該受信機に対し、上記変更の解除の実行を選択的に許可する条件付きアクセスシステムを備える請求項１６記載の信号処理システム。
  18. マテリアルを表わす情報信号を受信機に伝送する伝送リンクであって、該情報信号に対する不正アクセスから該情報信号の安全性を保護する保護装置を含む伝送リンクと、
    マテリアルを表わす情報信号が供給される入力端子を有するシグナルプロセッサを含む受信機であって、該シグナルプロセッサは、所定のアルゴリズムにより定義され、マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更をマテリアルに加え、該変更の程度は、所定の方式で変化する受信機と、
    上記受信機が接続され、該受信機に対し、上記変更の実行を選択的にディスエーブルする条件付きアクセスシステムとを備える信号処理システム。
  19. 上記変更の程度は、時間によって変化することを特徴とする請求項１６記載の信号処理システム。
  20. 上記変更は、大きさが変化することを特徴とする請求項１６記載の信号処理システム。
  21. 上記変更は、位置が変化することを特徴とする請求項１６記載の信号処理システム。
  22. 上記プロセッサは、形状又は構成が変化する変更をマテリアルに加える請求項１６記載の信号処理システム。
  23. 上記変更の程度は、時間の経過に伴って強くなることを特徴とする請求項８記載の情報信号。
  24. シグナルプロセッサにより実行されて、該シグナルプロセッサを請求項１記載の信号処理装置として動作させる命令を含むコンピュータプログラム。
  25. シグナルプロセッサにより実行されて、該シグナルプロセッサを請求項１５記載の信号処理装置として動作させる命令を含むコンピュータプログラム。
  26. マテリアルを表わす情報信号を処理する信号処理方法において、所定のアルゴリズムにより定義される変更であって、マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更をマテリアルに加え、該変更の程度は、所定の方式で変化する信号処理方法。
  27. 上記アルゴリズムは可逆であり、上記変更は解除可能であり、変更されていない元のマテリアルは復元可能であることを特徴とする請求項２６記載の信号処理方法。
  28. 上記変更の程度は、時間によって変化することを特徴とする請求項２６記載の信号処理方法。
  29. 上記変更は、大きさが変化することを特徴とする請求項２６記載の信号処理方法。
  30. 上記変更は、位置が変化することを特徴とする請求項２６記載の信号処理方法。
  31. 形状又は構成が変化する変更をマテリアルに加える請求項２６記載の信号処理方法。
  32. 上記変更の程度は、時間の経過に伴って強くなることを特徴とする請求項２６記載の信号処理装方法。
  33. 上記可逆なアルゴリズムの逆のアルゴリズムを実行して、上記変更を解除し、元のマテリアルを復元するステップを有する請求項２７記載の信号処理方法。
  34. マテリアルを表現する情報信号を受信し、所定のアルゴリズムにより定義され、マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更をマテリアルに加え、該変更の程度は、所定の方式で変化し、上記アルゴリズムは可逆であり、上記変更は解除可能であり、変更されていない元のマテリアルは復元可能であるステップと、
    上記変更されたマテリアルを表わす情報信号を受信機に供給するステップと、上記受信機において、上記可逆なアルゴリズムの逆のアルゴリズムを実行して、上記変更を解除し、元のマテリアルを復元するステップとを有する信号処理方法。
  35. 条件付きアクセスシステムを用いて、上記受信機における変更の解除を選択的にイネーブルにするステップを有する請求項３４記載の信号処理方法。
  36. マテリアルを表わす情報信号に対する不正アクセスから該情報信号の安全性を保護して、該マテリアルを表わす情報信号を受信機に伝送するステップと、
    上記受信機において、上記マテリアルを表わす情報信号を受信し、所定のアルゴリズムにより定義され、マテリアルを劣化させる、マテリアルにおいて知覚可能な変更をマテリアルに加え、該変更の程度は、所定の方式で変化するステップと、
    上記受信機が接続された条件付きアクセスシステムを用いて該受信機に対し、上記変更の実行を選択的にディスエーブルするステップとを有する信号処理方法。
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