JP3831204B2 - Watermark information detection method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透かし情報の検出方法に関し、さらに詳細には、電子透かし情報が埋め込まれている動画像から当該透かし情報を検出する方法に関するものであって、特に、圧縮操作或いは解凍操作を頻繁に受ける動画像情報に於ても、変形する事が少なく、変形処理に強い透かし情報を使用して当該透かし情報の検出を確実にかつ容易にすることが出来るようにした透かし情報の検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、任意の画像情報を市場に流通されるに際して、当該画像情報に対して所定の暗号情報、例えば透かし情報を埋め込んでおき、当該画像情報に類似の画像情報が市場で見いだされた場合に、当該暗号情報、透かし情報が埋め込まれているか否かを検出する事によって、当該画像情報が、正規のルートで流通しているものであるか、不正にコピーされて流通しているものであるかを判断し、不正コピーに対しては、著作権の侵害として不正コピーをした者に対して法的な追求を行える様に考慮されたものである。
【０００３】
従来係る技術は主に静止画像に対して利用されてきたものであり、その代表的な方法として、静止画電子透かし（still picture digital watermark ）技術が知られており、係る技術は、静止画に著作者の固有情報を密やかに埋め込み、所有権の所在を主張する技術として、従来から使用されて来ている。
近年、インターネットを利用してマルチメディア情報が盛んに流通すると共に、動画像の利用が著しく高まり、当該動画像に対しても上記した様な暗号技術或いは透かし情報技術を使用して著作権を保護する必要が高まって来ている。
その為に、現在では、電子透かしを動画像に応用する事が注目されている。
【０００４】
従来検討されている動画像情報に対して適用可能な電子透かし技術としては、基本的に「符号化法」と「静止画法」二種類に分けられる。
当該「符号化法」は、動画像のエンコード（符号化／圧縮過程）時に、画像の時間軸方向、または、空間軸方向の冗長度を利用して透かし情報を埋め込むという手法である。当該「符号化法」は、従来法として様々な案がよく提案された。
【０００５】
そのメリットは、動画像のエンコードを行うと同時に透かしを埋め込むことができる点にある。即ち、動画像のエンコードをリアリタイムで行えば、透かし情報の埋め込みもリアリタイムで行える。
しかし、透かし情報の埋め込み・検出機能を動画像のエンコード方式ごとに開発しなければならないというデメリットを持つ。つまり、透かしを埋め込んだ画像には、専用のプレーヤーを使っていないと、透かしの検出はできなくなる。
【０００６】
一方、上記した「静止画法」は、静止画電子透かしの技術を用いて、動画像をエンコードする前に各画像フレーム（或いは各画像のＩピクチャ）に透かし情報を埋め込むという手法である。
そのメリットは、「静止画法」で透かしを埋め込んだ動画像は、どの方式でエンコードされようとも、「静止画電子透かし」手法で埋め込んだ透かし情報を簡単に検出できるようになる。例えば、透かし埋め込んだ映像をプレーヤーで再生する際に、パーソナルコンピュータ／ワークステーションのスクリーンダンプ機能を用いて、動画像のフレームをダンプすることで、その静止画像から透かし情報を簡単に検出できるようになる。
【０００７】
処で、動画像情報、例えば映画、ビデオ等を例えばインターネット等の媒体を使用したり、ＣＤやＤＶＤ等の記録媒体に記憶させて市場に流通させる場合、当該動画像情報は、頻繁に当該動画像情報に対する圧縮処理操作や解凍処理操作を受ける事になり、当該動画像情報に著作権情報の存在を示す何等かのデータを予め定められた透かし情報情報の形で埋め込んで於いても、当該透かし情報は、上記した様な圧縮操作や解凍操作を受ける段階で、変形したり、消去させられてしまい、後の工程で、当該動画像情報から当該透かし情報を検出しようとしても、検出出来ない事が多かった。
その為、従来に於いては、動画像情報の著作権保護に対して有効な透かし情報埋め込み技術並びに当該埋め込まれた透かし情報を検出する技術が存在していなかった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、動画像に埋め込まれている透かし情報を容易に検出することを可能にした透かし情報の検出方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、基本的には以下に示す様な技術構成を採用するものである。即ち、本発明は、Ｍ系列で構成された透かし情報を所定の動画像情報から検出するに際し、当該動画像情報に、或いは当該動画像が圧縮処理されている場合には、当該動画像を解凍した後の動画像情報に対して、所定の係数を適用して処理する事によって、当該動画像情報から当該動画像に埋め込まれたＭ系列からなる所定の透かし情報を検出するようにしたものである。
こうした本発明のうち請求項１に記載の発明は、動画像から所定Ｍ系列で構成された透かし情報の有無を検出する透かし情報の検出方法において、透かし情報の有無を検出しようとする動画像の所定のフレームにおけるブロック画像から式（８）により得られた検出結果と、当該フレームを構成している複数のピクセルが配列されている方向の内、少なくとも何れか一方の方向に、少なくとも１ピクセル分のブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像から式（１３）または式（１４）により得られた検出結果とを、式（１５）の処理により差分値演算し、該差分値演算の結果が所定のしきい値を超える値を示す場合に、該ブロック画像に透かし情報が埋め込まれていると判断するようにしたものである。
【数２】
Ｉ（ｎ）：相関関数
Ｉ１：元の画像に於ける相関
Ｉ２：Ｍ系列による自己相関
Ｍ（ｎ）：周期ＮのＭ系列からなるあるパターン
Ｇ：ピクセル数がＮである画像
Ｇ’：画像Ｇに透かし情報としてパターンＭ（ｎ）を埋め込んだ画像
α：透かしの埋め込み強度
ｇｉ：透かし情報が埋め込まれていない画像のｉ番目のピクセルの画像データ
ｇｉ’：透かし情報が埋め込まれた画像のｉ番目のピクセルの画像データ
ｍ（ｌ）：ｉ番目のピクセルに於けるＭ系列の画像データ
Ｎ＝２ｎ−１
ｎ＝１，２，３，・・・
である。
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、当該フレームに於けるブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像を、当該ピクセルの配列方向に対して、少なくとも左右の方向若しくは上下の方向に少なくとも１ピクセル分のブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像としたものである。
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、当該フレームに於けるブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像を、当該ピクセルの配列方向に対して、左右の方向及び上下の方向の４方向に少なくとも１ピクセル分のブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る透かし情報の検出方法は、上記した様な技術構成を採用しているので、予め定められた電子透かし情報を含む動画像情報が、圧縮処理操作或いは解凍処理操作等を頻繁に受けた場合で有っても、当該透かし情報が当該圧縮処理操作或いは解凍処理操作に対して強い性質を有しているので、当該動画像情報に埋め込まれた透かし情報を容易に且つ確実に検出することが可能である。
【００１１】
【実施例】
以下に、本発明に係る透かし情報の検出方法の一具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。即ち、図１は、動画像情報に対して所定の電子透かし情報埋め込む場合に使用される透かし情報埋込システム１００の構成の一例を示すブロックダイアグラムが示されており、図中、透かし情報記憶手段１、非圧縮動画像ファイル格納手段２１と圧縮動画像ファイル格納手段２２とを含む動画像格納手段２、当該透かし情報記憶手段１の出力と接続された透かし情報埋込操作手段４、当該透かし情報埋込操作手段４の出力と当該動画像格納手段２の出力とが接続された動画像情報フレーム化手段３、当該動画像格納手段２の内、当該圧縮動画像ファイル格納手段２２を解凍処理する解凍手段３、当該透かし情報が埋め込まれた動画像を格納する透かし情報埋込動画像情報格納手段７とから構成された透かし情報埋込システム１００が示されている。
【００１２】
尚、図１に於て、当該動画像情報フレーム化手段３から出力される透かし情報が埋め込まれた動画像を必要により圧縮して当該透かし情報埋込動画像情報格納手段７に格納する場合に使用される動画像圧縮手段８が設けられている事も望ましい。
更に当該透かし情報埋込動画像情報格納手段７には、非圧縮動画像情報格納手段７１と圧縮動画像情報格納手段７２が個別に設けられている事も望ましい。
【００１３】
つまり、動画像情報に対する所定の透かし情報埋め込み方法の原理は、動画像情報は、基本的に静止画としての各フレームで構成したストリームである。言わば、動画像のすべての動作（エンコード、デコード、プレーヤーなど）は、各フレームの単位で行っている。その原理に基づいて、図１に示すように、当該透かし情報埋込操作手段４に於いては、それぞれのフレームに含まれる画像情報に対して、所定の静止画像に対する電子透かし情報埋め込み技術が適用されるものである。
【００１４】
図１に示すように、非圧縮動画ファイルの場合には、透かし情報は直接静止画電子透かし法により画像のストリームの各フレームに埋め込む。
次に、透かしを埋め込んだ動画像は、そのままて非圧縮ファイル式で保存し、また各圧縮ツールにより圧縮する。
【００１５】
一方、圧縮した動画像の場合には、まず、そのファイルに対する圧縮ツールのデコードによりデコードすることで、ファイルをフレームのストリームに解凍する。次に、当該静止画電子透かし法により透かし情報を画像のストリームの各フレームに埋め込む。また、透かしを埋め込んだ動画像は、そのままで、非圧縮ファイル式で保存するか、又所定の圧縮ツールにより再圧縮して保存する様に構成されていても良い。
【００１６】
本発明に於いては、動画像に対して所定の透かし情報を埋め込むに当たり、当該動画像を先ずそれぞれのフレームに分割して、当該各フレーム毎に所定の透かし情報を埋め込むものである。
その際、当該動画像の全てのフレームに当該所定の透かし情報を埋め込む場合もあるが、予め定められた所定のフレーム（Ｉフレーム）つまり複数のフレーム毎に設けられているベースフレームに対してのみ当該透かし情報を埋め込む様にしても良い。
【００１７】
各フレーム或いは予め定められたフレームに当該透かし情報を埋め込む場合には、当該フレームの全面に当該透かし情報を埋め込む事も可能であり、又、当該各フレームの予め定められた部位に当該透かし情報を埋め込むもので有っても良い。
更に、本発明に於いては、当該透かし情報としてＭ系列からなるパターンを使用するものであるから、元の画像情報に与える直接的な影響は少ないので、当該フレームに絵柄があっても、その上に透かし情報を埋め込む事が出来る。
【００１８】
次に、図２には、本発明に於ける動画像情報から所定の透かし情報を検出する為の動画像透かし情報検出システム２００の一具体例が示されており、図中、上記したと同様の非圧縮動画像情報格納手段７１と圧縮動画像情報格納手段７２とを含む透かし情報埋込動画像情報格納手段７、当該透かし情報埋込動画像格納手段７の出力が接続された動画像情報フレーム化手段９、当該透かし情報埋込動画像格納手段７の内、当該透かし情報圧縮埋込動画像ファイル格納手段７２を解凍処理する解凍手段１０、当該動画像情報フレーム化手段９の出力と接続し、当該動画像情報フレーム化手段９から送出される動画像を表示する表示手段１１、当該表示手段１１から所定のフレームをスクリーンダンプするスクリーンダンプ機能を有するダンプ手段１２、当該動画像情報フレーム化手段９から直接個々のフレームに分割された画像情報を個別に抽出するか、当該スクリーンダンプ機能を有するダンプ手段１２からのフレーム化された画像情報から当該フレームを構成する画像情報に透かし情報が記憶されているか否かを判断する透かし情報埋込判定手段１３、及び当該抽出された透かし情報を適宜の記憶手段に格納する透かし情報格納手段１４とから構成される埋込透かし情報検出システム２００が示されている。
【００１９】
つまり、本発明に於ける透かし情報のデコードは、まず、非圧縮動画ファイルの場合には、直接ファイルを読み込んでフレームのストリームに変更する。一方、圧縮した動画ファイルの場合には、そのファイルに対する圧縮ツールのデコードによりデコードすることで、ファイルをフレームのストリームに解凍する。
【００２０】
次に、第１の方法として、当該各フレームの画像情報から、当該透かし情報が埋め込まれているか否かの検出操作を実行するか、第２の方法としては、読み込んだ、或いは解凍したフレーム・ストリームをプレーヤーに演奏し、スクリーンダンプ機能を用いて、動画像のフレームをダンプする。次いで、ダンプした動画像のフレームを静止画として、上記したと同様の方法を用いて電子透かし情報をデコードすることで、埋め込んだ透かしは取り出せる。
【００２１】
本発明に於ける当該透かし情報の検出方法に於いては、当該検出手段１３により検出された透かし情報が正しい透かし情報であるかどうかを判断する為に、予め定められたＭ系列から構成される透かし情報のパターンを記憶したＭ系列パターン記憶手段１５を設けておき、当該動画像情報から検出された透かし情報を比較する様にする事も可能である。
【００２２】
そして、本発明に於ける当該透かし情報を当該動画像の各フレームに埋め込む方法としては、例えば、本願出願人が既に特許出願している、特願平９−２１７２２６号、特願平９−３４７４４９号、特願平１０−８６２３２号等の技術を使用する事が可能であり、又既に埋め込まれた画像情報から所定の透かし情報を検出する方法としては、例えば、本願出願人が既に特許出願している、特願平１０−８６２３２号、特願２０００−２４７１９号、特願２０００−３８０９３号等の技術を使用する事が可能である。
【００２３】
本発明に於いては、上記した従来の問題点を改善する為に、本発明者等は鋭意検討した結果、動画像が、頻繁に圧縮処理操作や解凍処理操作を受けても、当該各処理操作に対して強く、当該フレーム化された画像情報内に確実に残存しえる透かし情報としては、Ｍ系列で構成された所定のパターンを使用する事が適している事を知得したものである。
【００２４】
従って、本発明に於ける特徴としては、動画像に透かし情報を埋め込むに際し、当該透かし情報をＭ系列で構成されたパターンを使用するものである。
つまり、本発明に於て、当該Ｍ系列から構成された当該透かし情報パターンを画像空間内に埋め込む事が望ましい。
【００２５】
又、本発明に於いては、当該透かし情報は、Ｎ周期のＭ系列からなるＭパターンの少なくとも一部をセットとして含んでいる事が好ましい。
当該Ｍ系列から構成された透かし情報は、図１に於けるＭ系列パターン格納手段５に格納されており、適宜当該Ｍ系列パターン格納手段５から読み出されて、所定のフレームに於ける所定の場所に埋め込まれる事になる。
【００２６】
更に、本発明に於いては、当該Ｍ系列から構成された透かし情報を当該動画像に於ける少なくとも一部のフレームの画像空間内に埋め込むものであり、より具体的には、当該Ｍ系列から構成された透かし情報を当該動画像に於ける少なくとも一部のフレームの画像空間内周波数に埋め込むものである。
【００２７】
上記の説明より明らかな様に、透かし情報の埋込方法としては、当該所定の動画像に於ける所定のフレームに対して所定のＭ系列からなる透かし情報を埋め込んだ後の当該フレームに於ける動画像は、各ピクセル毎の画像データと透かし情報の強度を示す関数データとを含んでいる様に構成されるものであり、又、当該Ｍ系列から構成された透かし情報を埋め込んだ当該動画像情報をそのまま所定の記録媒体に記録するか、所定の圧縮処理を施した後に所定の記録媒体に記録するものである。
【００２８】
此処で、以下に本発明に於て使用される当該Ｍ系列からなる透かし情報の構成及びその使用に付いての具体的を詳細に説明する。
本発明に於て使用されるＭ系列（maximal length sequence ）は、強い自己相関特性が持っているから、電子透かし情報に「スペクトル拡散法」（「暗号の最新動向」Computer Today, No.91, pp4-9, 1999.5）としてよく使われている。
「スペクトル拡散法」は、基本的にＭ系列を用いて透かしを周波数に埋め込むという方法である。ここで、Ｍ系列をもちいて直接画像空間に透かしを埋め込む手法を説明する。
【００２９】
１）Ｍ系列の自己相関特性：
Ｍ系列の周期Ｎ： Ｎ＝２n −１（ｎ＝1, 2, 3, ...）
Ｍ系列のパターン： 周期ＮのＭ系列のパターンは、Ｎ種類がある。
Ｍ系列の自己相関性：
まず、（１）、（２）式で与えたＭ（１），Ｍ（２）を周期ＮのＭ系列Ｐ１，Ｐ２とすると、それぞれが（４），（５），（６）式で与えられるような自己相関性を持っている。
【００３０】
【数１】
２）透かし情報の埋め込み：
まず、周期＝ＮのＭ系列のＭ（１）パターンをあるセットの透かし情報として、ピクセル数がＮ（＝２n −１）である画像Ｇに埋め込むとすると、透かし情報を埋め込んだ画像Ｇ’（７）式で与える。
【００３２】
【数２】
ここで、ｇi ' は、透かし情報が埋め込まれた画像のｉ番目のピクセルの画像データであり、ｇi は、透かし情報が埋め込まれていない画像のｉ番目のピクセルの画像データであり、ｍ（ｌ）は、当該ピクセルに於けるＭ系列の画像データであり又αは、透かしの埋め込み強度である。
【００３４】
即ち、式（７）は、透かし情報の埋め込まれた画像に於けるｉ番目のピクセルに於ける画像情報は、当該透かし情報が埋め込まれていない当該ｉ番目のピクセルに於ける画像情報にＭ系列に於ける当該ｉ番目のピクセルに於ける画像情報に所定の強度値を掛け算した値との加算値である事を示すものである。
【００３５】
此処で、１）のＭ系列の自己相関特性により、周期ＮのＭ系列は、最大Ｎセットの透かし情報を表すことができる。
又、本発明に於ける当該Ｍ系列からなる透かし情報の構成の一例を図３及び図４を参照しながら説明すると、今、図３に示す様な線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ）を使用した場合に、得られるＭ系列としては、図４に示す様な周期が１５の互いに異なるパターンを持つグループが得られる事になる。
【００３６】
そして、本発明に於いては、図４に示される様なＭ系列の内の一つのパターン或いは選択した複数種のパターンを当該フレームに埋め込む事になる。
その場合には、当該１つのフレームを複数のブロックに分割して、それぞれのブロックに一つのパターン或いは複数種のパターンのペアを埋め込む様にする事も可能である。
【００３７】
次に、本発明に於ける当該透かし情報を埋め込んだ動画像情報から所定のパターンを持った透かし情報、特には上記した様なＭ系列のパターンで構成された透かし情報を検出する方法の具体例に付いて詳細に説明する。
【００３８】
基本的には、本発明に於いて、所定の動画像情報に埋め込まれた当該透かし情報を検出する際に、（８）式に示すように、周期ＮのＭ系列からなる、あるパターンＭ(n) を透かし埋め込んだ画像Ｇ’にピクセル単位で所定の強度値を掛け算することで、透かし情報を埋め込まない画像の各ピクセル毎の画像値と、透かし情報を埋め込んだ画像の各ピクセル毎の画像値との加算値として展開して表す事が出来、かかる式から埋め込んだ透かしが検出できる。
本発明に於ける当該ピクセル単位の掛け算とは、具体的には、埋め込まれた透かし情報の相関を判断する情報として使用されるものである。
【００３９】
【数３】
此処で、Ｉ（ｎ）は、相関係数を示し、最終的には、上記した様に、
Ｉ（ｎ）＝Ｉ1 ＋Ｉ2
と示される。
ここで、Ｉ1 及びＩ2 は、それぞれ元の画像に於ける相関とＭ系列による自己相関を意味し、例えば、画素値の変換が穏やかな場合、例えば、背景の部分を示す場合には、式（９）に示す様に、Ｉ1 の部分は、ほぼゼロになる。例えば、画像値＝１の灰色画像の場合、Ｉ1 ＝−１／Ｎとなる。言わば、周期が大きい場合、Ｉ1 ＝０となる。
【００４１】
【数４】
また、Ｉ2 の部分に関しては、画像Ｇ’掛けたＭ系列のパターンは、元の埋め込んだＭ系列のパターンと一致する場合、Ｉ2 部分は式（１０）に示すように、ｎ＝ｌ（エル）とすると、Ｉ2 ＝αとなる。他の場合はＩ2 ＝−１／Ｎとなる。
【００４３】
【数５】
上記した様に、本発明に於いて使用されるＭ系列を用いた透かし情報を当該動画像情報に埋め込む事によって、当該Ｍ系列の自己相関性が強いと言う特性を利用する事によって、上記したＩ2 の項の結果によって、当該透かし情報が埋め込まれているか否かの判断を行う事が出来る。
【００４５】
つまり、式（１０）に於けるＩ2 の値が０であれば、当該動画像情報には予め定められた透かし情報は埋め込まれていないと判断され、当該Ｉ2 の値が、所定のしきい値を越える値を示す場合には、当該動画像情報には予め定められた透かし情報は埋め込まれていると判断する事が出来る。
【００４６】
然かも、本発明に於いては、当該Ｍ系列を使用して形成された透かし情報は、当該動画像情報が頻繁に圧縮処理操作を受けたり、解凍処理操作を受けたりしても、自己相関性が失われる事がなく、何時でも当該動画像情報から正確に且つ容易に動画像情報を検出する事が可能となる。
【００４７】
然しながら、本発明に於いても、式（９）に示すＩ1 の項の値が、常に０となるのではなく、場合によっては、Ｏとならない場合が発生する事がある。
つまり、（９）式の画像データｇi は、ｍ（ｎ）i の（ｌ，−ｌ）のパターンで計算した平均は０にならないか、或いは、式（１０）のαより小さくならない場合には、（８）式の計算によって埋め込んだ透かし情報は取り出せなくなると言う場合が発生する。
【００４８】
係る場合が発生することは、本発明に於ける上記の透かし情報検出方法の汎用性を阻害する事になる恐れがあるので、本発明に於いては、かかる状態が発生しても上記の問題を発生させずに、確実に透かし情報を検出する為に、改良方法を更に提案するものである。
つまり、当該透かし情報の検出に於いて、当該画像を少し左右或いは上下にシフトさせた画像情報とを併用する事によって、当該画像の相関性を用いて（８）式の透かし情報を検出する効率を改善するものである。
【００４９】
即ち、図５に示すように、原画像Ｇを右、また左へ所定のピクセル数移動させた画像の画像情報をそれぞれＧ’、Ｇ”とすると、原画像Ｇはそれぞれ式（１１）及び式（１２）を用いて当該各画像情報Ｇ’とＧ”との相関を計算すると、図６に示すグラフp(l)のようになる。即ち、一般の画像には、ある画素はその画素の隣接する画素と強い相関値が持つことがわかる。
【００５０】
【数６】
以上示した画像の相関性を用いることで、式（１３）、（１４）、（１５）により、埋め込んだ透かしの検出率が改善できる。
【００５２】
【数３】
本発明に於ける上記具体例に於いては、当該透かし情報の検出に際して、被検出フレームの画像情報をシフトさせる場合、図８に示す様に、各ブロック（Ｂ１〜Ｂｎ）のそれぞれに於て、個別に当該ピクセルの配列方向に対して右或いは左方向の何れか或いは双方向に少なくとも１ピクセルシフトさせる事が望ましいが、２若しくはそれ以上のピクセル数シフトさせる事も可能である。
【００５４】
同様に、当該ピクセルの配列方向の内、上方向若しくは下方向若しくは双方向に少なくとも１ピクセルシフトさせる事が望ましいが、２若しくはそれ以上のピクセル数シフトさせる事も可能である。
或いは、当該ピクセルの配列方向に対して左右方向及び上下方向の全方向に少なくとも１ピクセル或いは２若しくはそれ以上のピクセル数シフトさせる事も可能である。
【００５５】
次に、上記した本発明に於ける透かし情報検出方法の改良方法に付いて、具体例を以下に説明する。
先ず、周期Ｎ＝４０９６、初期値＝１０００のＭ系列発生させる。
次に、図７に示す画像の矢印＋で示す画素とその画像の上下左右に１ピクセル隣接する画像を中心となるそれぞれサブー画像をＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４とすると、（１３）、（１４）、（１５）の各式により得られたそれぞれＧ０〜Ｇ４の画像が上記で説明したＭ系列を使用して演算した式（８）のＩ1 とＩ2 の具体例データ（平均値を含む）を表１及び表２に示す。
【００５６】
【表１】
【表２】
上記した計算の結果から判断すると、
画像の相関性を用いていない場合：Ｉ＝−１．７４＋１＝−０．７４
画像の相関性を用いている場合： Ｉ＝−０．２９＋０．９９６＝０．７１
結果として、画像の相関性を用いることで、Ｍ系列の自己相関値を−０．７４から０．７１に改善することがわかる。
【００５９】
上記の説明より明らかな様に、本発明にかかる透かし情報の検出方法は、当該Ｍ系列で構成された透かし情報を所定の動画像情報から検出するに際し、当該動画像情報に、或いは当該動画像が圧縮処理されている場合には、当該動画像を解凍した後の動画像情報に対して、所定の係数を適用して処理する事によって、当該動画像情報から当該動画像に埋め込まれたＭ系列からなる所定の透かし情報を検出する様に構成された透かし情報の検出方法である。
【００６０】
又、本発明に於ける当該透かし情報の検出方法は、当該動画像を再生すると共に、当該再生中の当該動画像に於ける所定のフレームに対し、或いは再生中の当該画像情報をスクリーンに表示している場合には、スクリーンダンプ機能によって、ダンプした各フレームに対して実行するものである事も望ましい。
【００６１】
更に、本発明に於ける当該透かし情報の検出方法に於いては、当該動画像から所定Ｍ系列で構成された透かし情報を検出するに際し、当該透かし情報の有無を検出しようとする当該動画像に於ける所定のフレームの画像データを、当該画像データを構成している複数のピクセルが配列されている方向の内、少なくとも何れか一方の方向に、少なくとも１ピクセル分シフトさせて得られた画像データとを比較することによって当該透かし情報が埋め込まれているか否かを判断する事も好ましい。
【００６２】
又、本発明に於ける当該透かし情報の検出方法に於いては、当該検出フレームに於ける画像手段のシフトは、当該ピクセルの配列方向に対して、少なくとも左右の方向若しくは上下の方向に少なくとも１ピクセル分シフトさせるものである事も望ましい。
【００６３】
更に、本発明に於ける透かし情報の検出方法にあっては、当該検出フレームに於ける画像手段のシフトは、当該ピクセルの配列方向に対して、左右の方向及び上下の方向の４方向に少なくとも１ピクセル分シフトさせるものである事も好ましい。
【００６４】
つまり、本発明に於いては、当該検査すべきフレームの元の画像データと当該元の画像データを少なくとも当該ピクセルの配列方向の一つの方向に沿って少なくとも１ピクセル分シフトさせた画像データとを比較して、相関特性を検出する事によって当該Ｍ系列からなる透かし情報が埋め込まれているか否かを判断する様に構成されているものである。
【００６５】
本発明に於いては、上記した具体例による透かし情報の検査方法を図８に示す様に、１フレームを構成する画像情報を複数のブロック（Ｂ１〜Ｂｎ）に分割し、各ブロックのそれぞれに於いて、上記した様な手順による透かし情報の検査を行い、上記した式（８）に於けるＩ2 が所定の値αを示した場合には、そのブロックに透かし情報が埋め込まれていると判断する事になる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明に係る透かし情報の検出方法は、上記した様な技術構成を採用しているので、動画像に埋め込まれている透かし情報を容易に検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、透かし情報の埋込方法を実施する為の透かし情報の埋込システムの一具体例の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図２】図２は、本発明に係る透かし情報の検出方法を実施する為の透かし情報の検出システムの一具体例の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図３】図３は、本発明に於いて使用されるＭ系列を発生する為に使用されるＬＦＳＲの構成の一具体例を示す図である。
【図４】図４は、図３に示すＬＦＳＲによって得られるＭ系列のパターンの例を示す図である。
【図５】図５は、本発明に係る透かし情報の検出方法に於ける他の一具体例を説明する図である。
【図６】図６は、本発明に透かし情報の検出方法の他の具体例に於いて得られる画像の相関特性を示す図である。
【図７】図７は、本発明に係る透かし情報の検出方法の他の具体例に於いて使用される画像の例を示す写真による説明図である。
【図８】図８は、本発明に係る透かし情報の検出方法の他の具体例の操作の方法を説明する図である。
【符号の説明】
１００…透かし情報の埋込システム
２００…透かし情報の検出システム
１…透かし情報格納手段
２…動画像情報格納手段
３…解凍手段
４…透かし情報埋め込み手段
５…Ｍ系列パターン発生手段
６…フレーム化手段
７…透かし情報埋込動画像情報格納手段
８…圧縮手段
９…フレーム化手段
１０…解凍手段
１１…表示手段
１２…スクリーンダンプ手段
１３…透かし情報の検出手段
１４…透かし情報抽出格納手段
１５…Ｍ系列パターン記憶手段
２１…非圧縮動画像情報格納手段
２２…圧縮動画像情報格納手段
７１…透かし情報埋込非圧縮動画像情報格納手段
７２…透かし情報埋込圧縮動画像情報格納手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for detecting watermark information, and more particularly, to a method for detecting watermark information from a moving image in which digital watermark information is embedded. The present invention also relates to a watermark information detection method in which the received moving image information is less likely to be deformed and the watermark information can be reliably and easily detected using watermark information that is resistant to deformation processing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when arbitrary image information is distributed in the market, predetermined encryption information, for example, watermark information is embedded in the image information, and when image information similar to the image information is found in the market, Whether the image information is distributed through a legitimate route or is illegally copied and distributed by detecting whether the encryption information and watermark information are embedded. Therefore, the illegal copy is considered so that the person who made the illegal copy as a copyright infringement can be legally pursued.
[0003]
Conventional techniques have been mainly used for still images. As a typical method, still picture digital watermark technology is known. Such techniques are applied to still images. It has been used as a technology that secretly embeds the author's unique information and claims ownership.
In recent years, multimedia information has been actively distributed using the Internet, and the use of moving images has been remarkably increased, and copyrights are also protected for such moving images using the encryption technology or watermark information technology as described above. The need to do is increasing.
Therefore, at present, the application of digital watermarks to moving images has attracted attention.
[0004]
There are basically two types of digital watermark techniques that can be applied to moving image information that have been studied in the past, namely "encoding method" and "still image method".
The “encoding method” is a method of embedding watermark information using redundancy in the time axis direction or the spatial axis direction of an image during encoding (encoding / compression process) of a moving image. As the “encoding method”, various proposals have been proposed as conventional methods.
[0005]
The advantage is that a watermark can be embedded at the same time as encoding of a moving image. That is, if the moving image is encoded in real time, the watermark information can be embedded in real time.
However, the watermark information embedding / detection function has to be developed for each moving image encoding method. In other words, the watermark cannot be detected unless an exclusive player is used for the image in which the watermark is embedded.
[0006]
On the other hand, the “still image method” described above is a technique of embedding watermark information in each image frame (or I picture of each image) before encoding a moving image using a still image digital watermark technique.
The advantage is that a moving image embedded with a watermark by the “still image method” can easily detect the watermark information embedded by the “still image digital watermark” method, regardless of the encoding method. For example, when playing back a video with embedded watermarks on a player, the screen dump function of the personal computer / workstation is used to dump the frame of the moving image so that the watermark information can be easily detected from the still image. Become.
[0007]
However, when moving image information such as a movie or video is used on a medium such as the Internet or stored in a recording medium such as a CD or DVD and distributed to the market, the moving image information is frequently Even if any data indicating the existence of copyright information is embedded in the moving image information in the form of predetermined watermark information information, the image information is subjected to compression processing or decompression processing operation. The watermark information is deformed or deleted at the stage of the compression operation or the decompression operation as described above, and cannot be detected even if the watermark information is detected from the moving image information at a later step. There were many things.
Therefore, conventionally, there has been no watermark information embedding technique effective for copyright protection of moving image information and a technique for detecting the embedded watermark information.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a watermark information detection method that improves the above-mentioned drawbacks of the prior art and makes it possible to easily detect watermark information embedded in a moving image.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention basically employs the following technical configuration. That is, according to the present invention, when watermark information composed of M sequences is detected from predetermined moving image information, the moving image is decompressed in the moving image information or when the moving image is compressed. By applying a predetermined coefficient to the moving image information after the processing, predetermined watermark information composed of M series embedded in the moving image is detected from the moving image information. is there.
Among these aspects of the present invention, the invention described in
[Expression 2]
I (n): correlation function
I1: Correlation in original image
I2: Autocorrelation by M series
M (n): A certain pattern consisting of M series with period N
G: Image with N pixels
G ′: an image in which the pattern M (n) is embedded in the image G as watermark information
α: Watermark embedding strength
gi: Image data of the i-th pixel of an image in which watermark information is not embedded
gi': Image data of the i-th pixel of the image in which the watermark information is embedded
m (l): M series image data at the i-th pixel
N = 2n-1
n = 1, 2, 3,...
It is.
The invention according to
The invention according to
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Since the watermark information detection method according to the present invention employs the above-described technical configuration, moving image information including predetermined digital watermark information is frequently subjected to a compression processing operation or a decompression processing operation. Even in such a case, since the watermark information has a strong property with respect to the compression processing operation or the decompression processing operation, the watermark information embedded in the moving image information can be detected easily and reliably. It is possible.
[0011]
【Example】
Hereinafter, a specific example of the watermark information detecting method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. That is, FIG. 1 shows a block diagram showing an example of the configuration of a watermark
[0012]
In FIG. 1, when the moving image embedded with the watermark information output from the moving image information framing means 3 is compressed as necessary and stored in the watermark information embedded moving image information storage means 7. It is also desirable that a moving image compression means 8 to be used is provided.
Further, it is also desirable that the watermark information embedded moving image information storage means 7 is provided with an uncompressed moving image information storage means 71 and a compressed moving image information storage means 72 separately.
[0013]
That is, the principle of a predetermined watermark information embedding method for moving image information is that a moving image information is basically a stream composed of frames as still images. In other words, all the motion picture operations (encoding, decoding, player, etc.) are performed in units of frames. Based on this principle, as shown in FIG. 1, in the watermark information embedding operation means 4, the digital watermark information embedding technique for a predetermined still image is applied to the image information included in each frame. It is what is done.
[0014]
As shown in FIG. 1, in the case of an uncompressed moving image file, watermark information is directly embedded in each frame of an image stream by a still image digital watermark method.
Next, the moving image in which the watermark is embedded is stored as it is in an uncompressed file format, and is compressed by each compression tool.
[0015]
On the other hand, in the case of a compressed moving image, first, the file is decompressed into a frame stream by decoding the file by decoding with a compression tool. Next, watermark information is embedded in each frame of the image stream by the still image digital watermark method. The moving image with the watermark embedded may be stored as it is in an uncompressed file format, or may be recompressed and stored with a predetermined compression tool.
[0016]
In the present invention, when embedding predetermined watermark information in a moving image, the moving image is first divided into respective frames, and predetermined watermark information is embedded in each frame.
At that time, the predetermined watermark information may be embedded in all the frames of the moving image, but only for a predetermined frame (I frame), that is, a base frame provided for each of a plurality of frames. The watermark information may be embedded.
[0017]
When embedding the watermark information in each frame or a predetermined frame, it is also possible to embed the watermark information in the entire surface of the frame, and the watermark information is embedded in a predetermined part of each frame. It may be embedded.
Furthermore, in the present invention, since a pattern composed of M series is used as the watermark information, there is little direct influence on the original image information. Watermark information can be embedded on top.
[0018]
Next, FIG. 2 shows a specific example of a moving image watermark
[0019]
That is, in the decoding of the watermark information in the present invention, first, in the case of an uncompressed moving image file, the file is directly read and changed to a frame stream. On the other hand, in the case of a compressed moving image file, the file is decompressed into a stream of frames by decoding by decoding the file with a compression tool.
[0020]
Next, as a first method, an operation for detecting whether or not the watermark information is embedded is performed from the image information of each frame, or as a second method, the read frame or the decompressed frame Play the stream on the player and dump the frame of the video using the screen dump function. Next, the embedded watermark can be extracted by decoding the digital watermark information using the dumped moving image frame as a still image and using the same method as described above.
[0021]
In the watermark information detecting method according to the present invention, the watermark information detected by the detecting
[0022]
As a method of embedding the watermark information in each frame of the moving image in the present invention, for example, Japanese Patent Application No. 9-217226 and Japanese Patent Application No. 9-347449, which the applicant of the present application has already applied for a patent, are applied. As a method of detecting predetermined watermark information from already embedded image information, for example, the applicant of the present application has already applied for a patent. It is possible to use techniques such as Japanese Patent Application No. 10-86232, Japanese Patent Application No. 2000-24719, and Japanese Patent Application No. 2000-38093.
[0023]
In the present invention, in order to improve the above-mentioned conventional problems, the present inventors have conducted intensive studies. As a result, even if a moving image is frequently subjected to compression processing and decompression processing, It has been found that it is appropriate to use a predetermined pattern composed of M sequences as watermark information that is strong against operation and can reliably remain in the framed image information. .
[0024]
Therefore, as a feature of the present invention, when watermark information is embedded in a moving image, a pattern composed of M-sequences is used for the watermark information.
That is, in the present invention, it is desirable to embed the watermark information pattern composed of the M series in the image space.
[0025]
In the present invention, it is preferable that the watermark information includes at least a part of an M pattern composed of M sequences of N periods as a set.
The watermark information composed of the M sequence is stored in the M sequence pattern storage means 5 in FIG. 1, and is appropriately read out from the M sequence pattern storage means 5 to obtain a predetermined information in a predetermined frame. It will be embedded in the place.
[0026]
Further, in the present invention, the watermark information composed of the M sequence is embedded in the image space of at least a part of the frame in the moving image, and more specifically, from the M sequence. The constructed watermark information is embedded in the frequency in the image space of at least some frames in the moving image.
[0027]
As is clear from the above description, the watermark information embedding method is as follows. In the frame after embedding a predetermined M-sequence watermark information in a predetermined frame in the predetermined moving image. The moving image is configured to include image data for each pixel and function data indicating the strength of the watermark information, and the moving image in which the watermark information formed from the M series is embedded. The information is recorded as it is on a predetermined recording medium, or is recorded on a predetermined recording medium after being subjected to a predetermined compression process.
[0028]
Here, the configuration of the watermark information composed of the M series used in the present invention and the specific use thereof will be described in detail.
Since the M sequence (maximal length sequence) used in the present invention has a strong autocorrelation characteristic, “spread spectrum method” (“latest trend of encryption”, Computer Today, No. 91, pp4-9, 1999.5).
The “spread spectrum method” is a method of embedding a watermark in a frequency basically using an M sequence. Here, a method of embedding a watermark directly in the image space using the M series will be described.
[0029]
1) Autocorrelation characteristics of M series:
M-sequence period N: N = 2n -1 (n = 1, 2, 3, ...)
M-sequence pattern: There are N types of M-sequence patterns of period N.
Autocorrelation of M series:
First, assuming that M (1) and M (2) given by equations (1) and (2) are M-sequences P1 and P2 with period N, they are given by equations (4), (5) and (6), respectively. It has autocorrelation like
[0030]
[Expression 1]
2) Embedding watermark information:
First, an M-sequence M (1) pattern of period = N is used as a set of watermark information, and the number of pixels is N (= 2n -1) is embedded in the image G, it is given by an image G ′ (7) equation in which watermark information is embedded.
[0032]
[Expression 2]
Where gi 'Is the image data of the i-th pixel of the image in which the watermark information is embedded, and gi Is the image data of the i-th pixel of the image in which the watermark information is not embedded, m (l) is the M-sequence image data at the pixel, and α is the watermark embedding strength.
[0034]
That is, the equation (7) indicates that the image information in the i-th pixel in the image in which the watermark information is embedded is the M-sequence in the image information in the i-th pixel in which the watermark information is not embedded. This is an addition value of a value obtained by multiplying image information in the i-th pixel by a predetermined intensity value.
[0035]
Here, due to the autocorrelation characteristics of the M sequence of 1), the M sequence of period N can represent a maximum of N sets of watermark information.
An example of the structure of the watermark information composed of the M series in the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. Now, when a linear feedback shift register (LFSR) as shown in FIG. 3 is used. In addition, as the obtained M series, groups having different patterns with a period of 15 as shown in FIG. 4 are obtained.
[0036]
In the present invention, one pattern in the M series as shown in FIG. 4 or a plurality of selected patterns are embedded in the frame.
In that case, it is possible to divide the single frame into a plurality of blocks and embed one pattern or a plurality of types of patterns in each block.
[0037]
Next, a specific example of a method for detecting watermark information having a predetermined pattern from the moving image information in which the watermark information is embedded in the present invention, in particular, watermark information composed of an M-sequence pattern as described above. Will be described in detail.
[0038]
Basically, in the present invention, when the watermark information embedded in predetermined moving image information is detected, as shown in the equation (8), a certain pattern M ( n) by multiplying the image G ′ embedded with the watermark by a predetermined intensity value in units of pixels, the image value for each pixel of the image in which the watermark information is not embedded, and the image for each pixel of the image in which the watermark information is embedded It can be expanded and expressed as an addition value with the value, and the embedded watermark can be detected from such an expression.
Specifically, the multiplication in pixel units in the present invention is used as information for determining the correlation of embedded watermark information.
[0039]
[Equation 3]
Here, I (n) indicates a correlation coefficient, and finally, as described above,
I (n) = I1 + I2
It is shown.
Where I1 And I2 Means the correlation in the original image and the autocorrelation by the M series. For example, when the conversion of the pixel value is gentle, for example, when the background portion is shown, as shown in Expression (9) , I1 The part of becomes almost zero. For example, for a gray image with an image value = 1, I1 = -1 / N. In other words, if the period is large, I1 = 0.
[0041]
[Expression 4]
I2 In the case of the portion, if the M-sequence pattern multiplied by the image G ′ matches the original embedded M-sequence pattern, I2 As shown in the equation (10), if n = 1 (el),2 = Α. I in other cases2 = -1 / N.
[0043]
[Equation 5]
As described above, by embedding the watermark information using the M-sequence used in the present invention in the moving image information, the above-described characteristic is that the auto-correlation of the M-sequence is strong. I2 Whether the watermark information is embedded can be determined based on the result of the item.
[0045]
That is, I in equation (10)2 If the value of 0 is 0, it is determined that the predetermined watermark information is not embedded in the moving image information.2 Can be determined that predetermined watermark information is embedded in the moving image information.
[0046]
Moreover, in the present invention, the watermark information formed using the M-sequence is autocorrelated even if the moving image information is subjected to frequent compression processing or decompression processing operations. Therefore, it is possible to detect the moving image information accurately and easily from the moving image information at any time.
[0047]
However, in the present invention, I shown in the formula (9)1 The value of this term is not always 0, and in some cases, it may not be O.
That is, the image data g of the formula (9)i Is m (n)i If the average calculated with the pattern of (l, -l) does not become zero or does not become smaller than α in equation (10), it is said that the watermark information embedded by calculation of equation (8) cannot be extracted. A case occurs.
[0048]
The occurrence of such a case may hinder the versatility of the above-described watermark information detection method in the present invention. Therefore, in the present invention, even if such a state occurs, the above-described problem occurs. The present invention further proposes an improved method in order to reliably detect watermark information without generating.
That is, in the detection of the watermark information, by using the image information obtained by shifting the image a little to the left or right or up and down, the watermark information of the equation (8) is detected using the correlation of the image. Is to improve.
[0049]
That is, as shown in FIG. 5, assuming that the image information of the image obtained by moving the original image G to the right and left by a predetermined number of pixels is G ′ and G ″, respectively, the original image G is expressed by the equations (11) and (11), respectively. When the correlation between the image information G ′ and G ″ is calculated using (12), a graph p (l) shown in FIG. 6 is obtained. That is, in a general image, a certain pixel has a strong correlation value with a pixel adjacent to the pixel.
[0050]
[Formula 6]
By using the correlation of the image shown above, the detection rate of the embedded watermark can be improved by the equations (13), (14), and (15).
[0052]
[Equation 3]
In the specific example of the present invention, when the image information of the detected frame is shifted when the watermark information is detected, as shown in FIG. 8, in each of the blocks (B1 to Bn). It is desirable to individually shift at least one pixel in the right or left direction or in both directions with respect to the arrangement direction of the pixel, but it is also possible to shift the number of pixels by two or more.
[0054]
Similarly, it is desirable to shift at least one pixel in the upward, downward, or bidirectional directions in the pixel arrangement direction, but it is also possible to shift the number of pixels by two or more.
Alternatively, it is possible to shift the number of pixels by at least one pixel or two or more pixels in all directions of the horizontal direction and the vertical direction with respect to the arrangement direction of the pixel.
[0055]
Next, a specific example will be described below with respect to the improvement method of the watermark information detecting method in the present invention.
First, an M sequence having a cycle N = 4096 and an initial value = 1000 is generated.
Next, assuming that the sub-images centering on the pixel indicated by the arrow + of the image shown in FIG. 7 and the image adjacent to the image by one pixel on the top, bottom, left, and right are G1, G2, G3, and G4, ) And (15) are obtained by calculating each of the G0 to G4 images using the M-sequence described above.1 And I2 Table 1 and Table 2 show specific example data (including average values).
[0056]
[Table 1]
[Table 2]
Judging from the result of the above calculation,
When image correlation is not used: I = −1.74 + 1 = −0.74
When image correlation is used: I = −0.29 + 0.996 = 0.71
As a result, it is understood that the autocorrelation value of the M sequence is improved from −0.74 to 0.71 by using the correlation of the image.
[0059]
As is clear from the above description, the watermark information detection method according to the present invention is based on the moving image information or the moving image when detecting the watermark information composed of the M series from predetermined moving image information. Is compressed, by applying a predetermined coefficient to the moving image information after decompressing the moving image, the M embedded in the moving image from the moving image information is processed. This is a watermark information detection method configured to detect predetermined watermark information consisting of a series.
[0060]
The watermark information detection method according to the present invention reproduces the moving image and displays the image information on the screen for a predetermined frame in the moving image being reproduced or on the screen. In such a case, it is also desirable that the screen dump function be executed for each dumped frame.
[0061]
Furthermore, in the method for detecting the watermark information in the present invention, when detecting the watermark information composed of a predetermined M series from the moving image, the moving image for detecting the presence or absence of the watermark information is detected. Image data obtained by shifting image data of a predetermined frame in at least one pixel in at least one of the directions in which a plurality of pixels constituting the image data are arranged It is also preferable to determine whether or not the watermark information is embedded.
[0062]
In the watermark information detecting method according to the present invention, the shift of the image means in the detection frame is at least 1 in the horizontal direction or the vertical direction with respect to the arrangement direction of the pixels. It is also desirable to shift the pixel.
[0063]
Furthermore, in the watermark information detection method of the present invention, the shift of the image means in the detection frame is at least in the four directions of the horizontal direction and the vertical direction with respect to the arrangement direction of the pixels. It is also preferable to shift by one pixel.
[0064]
That is, in the present invention, the original image data of the frame to be inspected and the image data obtained by shifting the original image data by at least one pixel along at least one direction of the arrangement direction of the pixels. In comparison, it is configured to determine whether or not the watermark information composed of the M series is embedded by detecting the correlation characteristic.
[0065]
In the present invention, as shown in FIG. 8, the watermark information inspection method according to the above-described specific example divides image information constituting one frame into a plurality of blocks (B1 to Bn). In this case, the watermark information is inspected by the procedure as described above, and I in the above equation (8) is obtained.2 Indicates a predetermined value α, it is determined that watermark information is embedded in the block.
[0066]
【The invention's effect】
Since the watermark information detection method according to the present invention employs the above-described technical configuration, it is possible to easily detect watermark information embedded in a moving image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a specific example of a watermark information embedding system for implementing a watermark information embedding method;
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a specific example of a watermark information detection system for carrying out a watermark information detection method according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a specific example of a configuration of an LFSR used for generating an M-sequence used in the present invention.
4 is a diagram showing an example of an M-sequence pattern obtained by the LFSR shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining another specific example in the watermark information detecting method according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing correlation characteristics of an image obtained in another specific example of the watermark information detecting method according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory view with a photograph showing an example of an image used in another specific example of the watermark information detecting method according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation method of another specific example of the watermark information detection method according to the present invention.
[Explanation of symbols]
100: watermark information embedding system
200 ... Watermark information detection system
1. Watermark information storage means
2. Moving image information storage means
3 ... Defrosting means
4. Watermark information embedding means
5 ... M-sequence pattern generating means
6 ... Frame forming means
7. Watermark information embedded moving image information storage means
8 ... Compression means
9 ... Frame forming means
10: Defrosting means
11. Display means
12 ... Screen dump means
13: Watermark information detection means
14: Watermark information extraction and storage means
15 ... M-sequence pattern storage means
21... Uncompressed moving image information storage means
22 Compressed moving image information storage means
71. Watermark information embedded uncompressed moving image information storage means
72... Watermark information embedded compressed moving image information storage means
Claims (3)
透かし情報の有無を検出しようとする動画像の所定のフレームにおけるブロック画像から式（８）により得られた検出結果と、
当該フレームを構成している複数のピクセルが配列されている方向の内、少なくとも何れか一方の方向に、少なくとも１ピクセル分のブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像から式（１３）または式（１４）により得られた検出結果とを、
式（１５）の処理により差分値演算し、
該差分値演算の結果が所定のしきい値を超える値を示す場合に、該ブロック画像に透かし情報が埋め込まれていると判断する
ことを特徴とする透かし情報の検出方法。
Ｉ（ｎ）：相関関数
Ｉ１：元の画像に於ける相関
Ｉ２：Ｍ系列による自己相関
Ｍ（ｎ）：周期ＮのＭ系列からなるあるパターン
Ｇ：ピクセル数がＮである画像
Ｇ’：画像Ｇに透かし情報としてパターンＭ（ｎ）を埋め込んだ画像
α：透かしの埋め込み強度
ｇｉ：透かし情報が埋め込まれていない画像のｉ番目のピクセルの画像データ
ｇｉ’：透かし情報が埋め込まれた画像のｉ番目のピクセルの画像データ
ｍ（ｌ）：ｉ番目のピクセルに於けるＭ系列の画像データ
Ｎ＝２ｎ−１
ｎ＝１，２，３，・・・In a watermark information detection method for detecting the presence or absence of watermark information composed of a predetermined M sequence from a moving image,
A detection result obtained by the equation (8) from a block image in a predetermined frame of a moving image to be detected for the presence or absence of watermark information;
From the neighboring block image obtained by shifting the center of the block image for at least one pixel in at least one of the directions in which the plurality of pixels constituting the frame are arranged, Expression (13) ) Or the detection result obtained by the equation (14),
The difference value is calculated by the processing of Expression (15) ,
A watermark information detection method comprising: determining that watermark information is embedded in the block image when a result of the difference value calculation indicates a value exceeding a predetermined threshold value .
I (n): Correlation function I 1 : Correlation in the original image I 2 : Autocorrelation by M sequence M (n): A pattern consisting of M sequence with period N G: Image with N pixels G ′ : Image G with embedded pattern M (n) as watermark information α: Watermark embedding strength g i : Image data of i-th pixel of image without watermark information embedded g i ': Watermark information embedded Image data of i-th pixel of image m (l): M-sequence image data at i-th pixel N = 2 n −1
n = 1, 2, 3,...
当該フレームに於けるブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像は、当該ピクセルの配列方向に対して、少なくとも左右の方向若しくは上下の方向に少なくとも１ピクセル分のブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像である
ことを特徴とする透かし情報の検出方法。The method for detecting watermark information according to claim 1,
The neighboring block image obtained by shifting the center of the block image in the frame shifts the center of the block image for at least one pixel at least in the horizontal direction or the vertical direction with respect to the arrangement direction of the pixel. A method for detecting watermark information, characterized in that it is a neighboring block image obtained by processing.
当該フレームに於けるブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像は、当該ピクセルの配列方向に対して、左右の方向及び上下の方向の４方向に少なくとも１ピクセル分のブロック画像の中心をシフトさせて得られた近隣ブロック画像である
ことを特徴とする透かし情報の検出方法。The method for detecting watermark information according to claim 1,
The neighboring block image obtained by shifting the center of the block image in the frame is the center of the block image for at least one pixel in the four directions of the horizontal direction and the vertical direction with respect to the arrangement direction of the pixel. A method for detecting watermark information, characterized by being a neighboring block image obtained by shifting.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001109840A JP3831204B2 (en) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Watermark information detection method |
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|---|---|---|---|
| JP2001109840A JP3831204B2 (en) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Watermark information detection method |
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