DE60222986T2

DE60222986T2 - Digitale Wasserzeicheneinbettung und - erkennung

Info

Publication number: DE60222986T2
Application number: DE60222986T
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Minato-ku Muratani; Tooru Minato-ku Kambayashi; Tomoo Minato-ku Yamakage; Hisashi Minato-ku Yamada; Shinichiro Minato-ku Koto; Tomoya Minato-ku Kodama
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2008-07-31
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: EP1321895A2; EP1321895A3; US7123744B2; DE60222986D1; EP1643440A2; EP1321895B1; JP2003169205A; EP1643440A3; US20030108219A1; CN1421830A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Digitalwasserzeichen-Einbettungsverfahren und eine Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung.
Die wachsende Verbreitung von Einrichtungen zum Aufnehmen und Wiedergaben digitaler Bilddaten, beispielsweise von digitalen Videocassettenrekordern und DVD-Systemen (Systemen für digitale, vielseitige Disketten) führt zum Angebot verschiedener digitaler Filmbilder, die von derartigen Einrichtungen wiedergegeben werden können. Darüber hinaus werden verschiedene digitale Filmbilder über digitale Fernsehsendungen unter Verwendung des Internets, von Sendesatelliten und Kommunikationssatelliten verteilt, sodass es Nutzern ermöglicht wird, die digitalen Filmbilder mit hoher Qualität zu nutzen.
Bei den digitalen Filmbildern besteht infolge der Tatsache, dass eine Kopie mit hoher Qualität einfach aufgrund der digitalen Signale erzeugt werden kann, die Gefahr unbegrenzter Kopien, falls eine Kopiersperre oder eine Kopierkontrolle nicht vorhanden ist. Daher wurde, um illegale Kopien der digitalen Filmbilder zu verhindern, oder um die Anzahl erzeugter Kopien von normalen Benutzern zu kontrollieren, ein Verfahren zum Begrenzen von Kopien vorgeschlagen, bei welchem Information für die Kopierkontrolle einem digitalen Filmbild hinzugefügt wird, und eine illegale Kopie durch Einsatz der zusätzlichen Information verhindert wird.
Das Digitalwasserzeichen ist als eine Vorgehensweise bekannt, welche andere, zusätzliche Information dem digitalen Filmbild überlagert. Bei dem Digitalwasserzeichen-Verfahren wird Information (als „Wasserzeicheninformation" bezeichnet), beispielsweise Identifizierungsinformation des Inhabers des Copyrights oder eines Nutzers des Inhalts, Information in Bezug auf das Recht des Inhabers des Copyrights, eine Bedingung zur Nutzung des Inhalts, geheime Information, die zur Nutzung erforderlich ist, oder die voranstehend geschilderte Information in Bezug auf die Kopierkontrolle in digitale Inhalte eingebettet, beispielsweise digitalisierte Daten von Schall, Musik, Filmbildern und Standbildern, sodass es nicht einfach ist, die Information zu erkennen. Dann kann durch Erfassung der Wasserzeichen-Information aus dem eingebetteten Inhalt, falls erforderlich, der Schutz des Copyrights, der die Nutzungssteuerung und die Kopiersteuerung oder Förderung sekundärer Nutzungen enthält, gefördert werden.
Im Allgemeinen wird der digitale Inhalt als eine Gruppe mehrerer digitaler Daten ausgedrückt, die eine Komponente des digitalen Inhalts darstellt. Wenn beispielsweise der digitale Inhalt ein digitales Bild ist, enthält der digitale Inhalt eine Gruppe von Pixeln. Der digitale Inhalt wird ausgedrückt als p = (p(z)). Hierbei ist z bei dem Inhalt ein Parameter, der eine Position der Komponente angibt (beispielsweise eines Pixels), und gibt p(z) einen Datenwert (beispielsweise einen Pixelwert) der Komponente an der Position z an.
Mit Digitalwasserzeichen sind andere Daten gemeint, die in den Inhalt eingebettet sind, durch Änderung des Datenwertes einer oder mehrerer Komponenten in dem Inhalt. Wie allgemein in der nachstehenden Gleichung (1) angegeben, erzeugt das Einbetten des Digitalwasserzeichens Daten F[p], bei welchen das Einbetten eines Zielinhaltes p durch eine Transformation F durchgeführt wird, und die Daten F[p] dem eingebetteten Zielinhalt p überlagert werden, wodurch ermöglicht wird, einen eingebetteten Inhalt E[p] zu erzeugen. E[p] = p + F[p] (1)
Andererseits erzeugt die Erfassung des eingebetteten Digitalwasserzeichens Daten G[p'], wobei die Erfassung des Zielinhalts p' durch eine Transformation G durchgeführt wird, und ermittelt wird, ob die Kreuzkorrelation zwischen den Daten G[p'] und dem erfassten Zielinhalt p' einen bestimmten Schwellenwert Th₁ überschreitet oder nicht.
Daher gilt D[p'] = θ (P'·G[p'] – Th1) (3)wobei θ(x) gleich 1 im Falle von x ≥ 0 ist (wobei festgestellt wird, dass sich das Digitalwasserzeichen in dem erfassten Zielinhalt befindet), und θ(x) gleich 0 ist und eine Stufenfunktion im Fall von x < 0 vorhanden ist (wobei festgestellt wird, dass sich das Digitalwasserzeichen nicht in dem erfassten Zielinhalt befindet), sodass ein Erfassungsergebnis D[p'] in Abhängigkeit von der Stufenfunktion erhalten wird. Die Transformation G bei der Erfassung kann die gleiche sein wie die Transformation F beim Einbetten, zur Vereinfachung.
Skalierung stellt einen der typischen Angriffe zum Löschen oder Ändern des Digitalwasserzeichens dar (Vergrößerung oder Verkleinerung im Falle eines Bildes). Wenn die Skalierung durchgeführt wird, wird der Parameter z, welcher die Komponente des Inhalts zuordnet, bei der Skalierung mit einer Skalierungsrate α wie nachstehend angegeben transformiert: z → α z + z0 (4)wobei z₀ eine Konstante ist, die einen festen Punkt für die Skalierung angibt.
Aus diesem Grund kann das Wasserzeichen nicht erfasst werden, obwohl die Transformation G durchgeführt wird, um die Kreuzkorrelation aufzufinden.
Ein Verfahren, das als „Echoverstecken" bezeichnet wird, das ein Digitalwasserzeichen-Verfahren für Musik darstellt, ist als Digitalwasserzeichen-Verfahren bekannt, das robust bezüglich der Skalierung ist (W. Bender, D. Gruhl, N. Morimoto und A. Lu, „Techniques for data hiding", IBM Systems Journal, Vol. 35, Nr. 3 & 4, 313–336, 1996; nachstehend als „das Dokument" bezeichnet. F[p](z) = p(z + δ) G[p](z) = p'(z + Δ) (5)
Daher wird der Parameter z um δ im Falle der Einbettung des Digitalwasserzeichens verschoben, und wird der Parameter z um Δ im Falle der Erfassung des Digitalwasserzeichens verschoben. Bei diesem Verfahren gibt infolge der Tatsache, dass die Erfassung durch Änderung des Wertes von Δ während der Erfassung des Digitalwasserzeichens durchgeführt wird, trotz der Tatsache, dass der Parameter z durch Skalieren transformiert wird, das Erfassungsergebnis D[p'] des Digitalwasserzeichens „1" im Fall von Δ = αδ aus, da nämlich erwartet wird, dass die Entscheidung getroffen wird, dass das Digitalwasserzeichen sich in dem erfassten Zielinhalt befindet.
Allerdings ist das Dokument nicht wirksam bei einem Digitalwasserzeichen-Einbettungs-/Erfassungsverfahren, bei welchem die Autokorrelation des eingebetteten Inhalts einen Peak aufweist. Dies liegt daran, dass dann, sobald ein Außenseiter das Digitalwasserzeichen-Einbettungs/Erfassungsverfahren gelernt hat, durch Untersuchung, ob der deutliche (unnatürliche) Peak bei der Autokorrelation vorhanden ist oder nicht, der Außenseiter feststellt, ob sich das Digitalwasserzeichen in dem Inhalt befindet oder nicht, um einfach das Digitalwasserzeichen zu löschen oder zu ändern. Daher ist es wünschenswert, ein Digitalwasserzeichen-Einbettungs-/Erfassungsverfahren zu erzielen, das keinen merklichen Peak bei der Autokorrelation aufweist, und robust gegenüber der Skalierung ist.
Lee et al beschreiben in „Digital Audio Watermarking in the Cepstrum Domain", IEEE transactions an consumer electronics, Vol. 46, Nr. 3, Seiten 744 bis 750 (2000) ein digitales Audiowasserzeichenverfahren, welches die Verteilung von Cepstrum-Koeffizienten und das Cepstrum-Signal/Maskierungsverhältnis nutzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung, die im Wesentlichen ein oder mehrere der Probleme infolge von Einschränkungen und Nachteilen beim Stand der Technik ausschalten.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Digitalwasserzeichen-Einbettungsverfahrens und einer Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung, welche korrekt eingebettete Digitalwasserzeicheninformation erfassen können, selbst wenn die eingebettete Digitalwasserzeicheninformation skaliert ist, und bei welchen kaum festgestellt werden kann, ob das Digitalwasserzeichen den eingebetteten Inhalt darstellt oder nicht. Gemäß einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung zur Verfügung, bei welcher vorgesehen sind:
eine Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung, welche aufweist:
einen Digitalwasserzeichen-Generator, der ein Digitalwasserzeichen erzeugt; und
eine Einbettungseinheit, welche das Digitalwasserzeichen in ein Einbettungsziel einbettet, welches mehrere Komponenten enthält,
und dadurch gekennzeichnet ist, dass der Digitalwasserzeichen-Generator das Digitalwasserzeichen aus dem Einbettungsziel (p) unter Verwendung eines Filters mit Koeffizienten einer periodischen Pseudozufallszahlfolge (f_y) erzeugt, wobei das Filter eine Vorrichtung zum Multiplizieren von Komponenten p(z + y), wobei y eine ganze Zahl bezeichnet, welche eine Zahl eines Terms der periodischen Pseudozufallszahlfolge bezeichnet, des Einbettungsziels (p) mit den Koeffizienten aufweist, um mehrere Produkte zu erzeugen, und eine Vorrichtung zur Berechnung einer Summe der Produkte, um das Digitalwasserzeichen zu erzeugen.
Gemäß einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Digitalwasserzeichen-Einbettungsverfahren zur Verfügung, welches folgende Schritte aufweist:
Erzeugung eines Digitalwasserzeichens; und
Einbetten des Digitalwasserzeichens in ein Einbettungsziel, welches mehrere Komponenten enthält,
dadurch gekennzeichnet, dass der Digitalwasserzeichen-Erzeugungsschritt einen Schritt der Erzeugung des Digitalwasserzeichens aus dem Einbettungsziel (p) unter Verwendung eines Filters umfasst, mit Koeffizienten einer periodischen Pseudozufallszahlfolge (f_y), wobei das Filter eine Vorrichtung zum Multiplizieren von Komponenten p(z + y), wobei y eine ganze Zahl bezeichnet, welche eine Zahl eines Terms der periodischen Pseudozufallszahlfolge bezeichnet, des Einbettungsziels (p) mit den Koeffizienten aufweist, um mehrere Produkte zu erzeugen, und eine Vorrichtung zur Berechnung einer Summe der Produkte zur Erzeugung des Digitalwasserzeichens.
Die vorliegende Erfindung kann entweder durch Hardware oder Software in einem Allzweckcomputer verwirklicht werden. Weiterhin kann die vorliegende Erfindung durch eine Kombination aus Hardware und Software verwirklicht werden. Die vorliegende Erfindung kann weiterhin durch eine einzelne Verarbeitungseinrichtung oder ein verteiltes Netzwerk aus Verarbeitungseinrichtungen verwirklicht werden.
Da die vorliegende Erfindung durch Software verwirklicht werden kann, umfasst die vorliegende Erfindung einen Computercode, der einem Allzweckcomputer auf jedem geeigneten Trägermedium zur Verfügung gestellt wird. Das Trägermedium kann jedes Speichermedium umfassen, beispielsweise eine Floppy-Disk, eine CD-ROM, eine magnetische Vorrichtung oder eine programmierbare Speichervorrichtung, oder jedes flüchtige Medium, beispielsweise irgendein Signal, etwa ein elektrisches, optisches oder Mikrowellensignal.
Diese Zusammenfassung der Erfindung gibt nicht notwendigerweise alle erforderlichen Merkmale an, sodass die Erfindung auch eine Unterkombination der geschilderten Merkmale sein kann.
Die Erfindung wird besser aus der folgenden, detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen verständlich, bei welchen:
1 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit in 1 zeigt;
3 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung gemäß einem Beispiel zeigt, das nützlich zum Verständnis der Erfindung ist;
4 ein Flussdiagramm ist, das einen Digitalwasserzeichen-Erfassungsprozess zeigt, gemäß einem Beispiel, das nützlich zum Verständnis der Erfindung ist;
5 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 in 3 zeigt;
6 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Korrelationsberechnungseinheit 43 in 5 zeigt;
7 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Autokorrelations-Berechnungseinheit 35 in 3 zeigt;
8 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 in 3 zeigt;
9 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
10 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung einer Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung gemäß einem Beispiel zeigt, das nützlich zum Verständnis der Erfindung ist.
Nunmehr werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen eine Ausführungsform einer Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung und einer Digitalwasserzeichen- Erfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 zeigt eine Anordnung einer Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Beispielsweise ein digitalisiertes Bildsignal oder ein Filmbild oder ein Standbild oder ein digitalisiertes Schaltsignal wird als Inhalt 10 eingegeben, in welchen Wasserzeicheninformation eingebettet werden soll (nachstehend als „Einbettungszielinhalt" bezeichnet), in die Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung.
Der Einbettungszielinhalt 10 wird in eine Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11 und eine Einbettungseinheit 15 eingegeben. In der Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11 wird eine Transformation auf Grundlage einer periodischen Zahlfolge 13 (bei der vorliegenden Ausführungsform, einer periodischen Pseudozufallszahlfolge), die durch eine Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheit 12 erzeugt wird, mit dem Einbettungszielinhalt 10 durchgeführt, um ein Digitalwasserzeichen 14 zu erzeugen, das in den Einbettungszielinhalt 10 eingebettet werden soll. Die Pseudozufallszahlfolge 13 ist eine Folge, bei welcher Bits von entweder „0" oder „1" statistisch erzeugt werden, und die Folge wiederholt in einem bestimmten Zeitraum erzeugt wird. Die Pseudozufallszahlfolge 13 wird als ein geheimer Schlüssel behandelt, und ist nicht öffentlich.
In der Einbettungseinheit 15 werden Inhalte 16, in welche die Wasserzeicheninformation eingebettet wurde (nachstehend als „eingebetteter Inhalt” bezeichnet) dadurch erzeugt, dass das Digitalwasserzeichen 14 in den Einbettungszielinhalt 10 eingebettet wird. Die eingebetteten Inhalte 16, die auf die voranstehend geschilderte Art und Weise erzeugt werden, werden in einem Aufzeichnungsmedium durch eine digitale Bildaufnahme- und Wiedergabeeinrichtung aufgezeichnet, beispielsweise ein DVD-System, oder über ein Übertragungsmedium wie beispielsweise das Internet, einen Sendesatelliten oder einen Kommunikationssatelliten übertragen.
Die Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11 wird nachstehend genauer erläutert. In der Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11 wird eine in der folgenden Gleichung (6) angegebene Transformation durchgeführt, um die Pseudozufallszahlfolge 13 zu erzeugen:
wobei F[p] ein Digitalwasserzeichen bezeichnet; p Einbettungszielinhalte bezeichnet; z einen Parameter bezeichnet, der eine Komponente der Einbettungszielinhalte p zuordnet; f_y eine periodische Pseudozufallszahlfolge bezeichnet; und y eine ganze Zahl bezeichnet, die eine Zahl eines Terms der periodischen Pseudozufallszahlfolge angibt.
Bei dem Beispiel des voranstehend angegebenen Dokuments entspricht daher die folgende Gleichung (7) f_y in Gleichung (6):
Allerdings ist bei der Ausführungsform, wie in der nachfolgenden Gleichung (8) angegeben, f_y die Pseudozufallszahlfolge (beispielsweise eine Folge, die eine Gauss-Verteilung aufweist), die eine Periode P aufweist: fi ϵ N(σ, 0) fi + P = fi (8)wobei σ die Varianz der Gauss-Verteilung angibt.
2 zeigt eine Anordnung der Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11, welche die Gleichung (6) berechnet.
Die Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11_j weist eine Multipliziereinheit 21_i auf, die entsprechend jedem i vorgesehen ist, und ein Produkt einer (i + j)-ten Komponente 10_i+j des Einbettungszielinhalts mit einer i-ten Komponente 13_i der Pseudozufallszahlfolge 13 berechnet, und eine Addiereinheit 22, die einen Ausgangswert der Multipliziereinheit 21_i entsprechend sämtlichen i's addiert, um eine j-te Komponente 14 des Digitalwasserzeichens 14 auszugeben, welche entsprechend jedem j vorgesehen ist, womit der Aufbau der Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11 geschildert ist.
Andererseits gibt die Einbettungseinheit 15 in 1 die eingebetteten Inhalte 16 aus, deren Komponente so ist, dass das Digitalwasserzeichen 14, das von der Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11 ausgegeben wird, und der Einbettungszielinhalt 10 bei jeder Komponente addiert werden. Das Digitalwasserzeichen 14 kann in den Einbettungszielinhalt 10 nach Multiplizieren des Digitalwasserzeichens 14 mit einem geeigneten, kleinen Faktor eingebettet werden, sodass das Digitalwasserzeichen 14 stärker unauffällig ist als die Komponente des Einbettungszielinhalts 10.
Wenn der eingebettete Inhalt 16, in welchen das Digitalwasserzeichen eingebettet wird, durch Einbetten der Wasserzeicheninformation erzeugt wird, wie nachstehend geschildert, kann die Wasserzeicheninformation, die als das Digitalwasserzeichen in den eingebetteten Inhalt 16 eingebettet ist, sicher erfasst werden, selbst wenn der eingebettete Inhalt 16 skaliert ist (Vergrößerung oder Verkleinerung in jenem Fall, dass der eingebettete Inhalt 16 ein Bild ist).
Der eingebettete Inhalt 16, der auf die voranstehend geschilderte Art und Weise erzeugt wird, zeigt keinen deutlichen Peak in der Autokorrelation, auf Grund der Tatsache, dass wie in Gleichung (6) angegeben, das Digitalwasserzeichen 14, das durch die Transformation mit einem Koeffizienten der periodischen Pseudozufallszahlfolge 13 für den Einbettungszielinhalt 10 erzeugt wird, in den Einbettungszielinhalt 10 eingebettet ist. Daher ist der eingebettete Inhalt 16 robust gegen eine Peak-Analyse der Autokorrelation durch einen Hacker, der versucht, das Digitalwasserzeichen 14 zu ändern oder zu löschen, sodass der eingebettete Inhalt 16 den Vorteil aufweist, dass sich durch den Hacker kaum feststellen lässt, ob das Digitalwasserzeichen 16 sich in dem eingebetteten Inhalt 16 befindet oder nicht.
3 zeigt eine Anordnung einer Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung gemäß einem ersten Beispiel, das nützlich zum Verständnis der Erfindung ist. Zielinhalte 30, aus welchen die eingebettete Wasserzeicheninformation erfasst werden soll (nachstehend als „Erfassungszielinhalte" bezeichnet) werden in die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung eingegeben.
Es gibt einen Fall, bei welchem die eingebetteten Inhalte 16, die von der in 1 gezeigten Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung erzeugt werden, über das Aufzeichnungsmedium oder das Übertragungsmedium eingegeben werden, als die Erfassungszielinhalte, sowie einen Fall, bei welchem andere Inhalte eingegeben werden, in welche kein Wasserzeichen eingebettet ist. Anders ausgedrückt, sind die Erfassungszielinhalte 30 normalerweise derartige Inhalte, bei denen unbekannt ist, ob das Digitalwasserzeichen eingebettet ist oder nicht. Die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung kann ebenfalls erfassen, ob das Digitalwasserzeichen in Bezug auf die eingebetteten Inhalte 16 eingebettet ist oder nicht, bei welchen, wie voranstehend geschildert, der Peak der Autokorrelation nicht deutlich wahrnehmbar auftritt.
In 3 werden die Erfassungszielinhalte 30 einer Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 zugeführt. Eine Pseudozufallszahlfolge 33, die von einer Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheit 32 erzeugt wird, wird ebenfalls der Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 zugeführt. Die Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheit 32 erzeugt die periodische Pseudozufallszahlfolge 33, die ebenso ausgebildet ist, wie die Pseudozufallszahlfolge 13, die von der Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheit 12 bei der in 1 gezeigten Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung erzeugt wird. Die Pseudozufallszahlfolge 33 wird ebenfalls als geheimer Schlüssel behandelt, und ist der Öffentlichkeit nicht bekannt. Die Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 erzeugt ein Ergebnis, das dadurch erhalten wird, dass die Erfassungszielinhalte 30 mit einem Koeffizienten der Pseudozufallszahlfolge 33 transformiert werden, die von der Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheit 32 erzeugt wird, und mit einem ersten Kreuzkorrelationswert 34, der dadurch erhalten wird, dass die Kreuzkorrelation in Bezug auf die Erfassungszielinhalte 30 berechnet wird.
Ein Prozess in der Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 umfasst zwei Schritte, nämlich einen ersten Schritt des Transformierens der erfassten Zielinhalte 30 mit dem Koeffizienten der periodischen Pseudozufallszahlfolge 33, und einen zweiten Schritt der Berechnung der Kreuzkorrelation zwischen dem Ergebnis der Transformation in dem ersten Schritt und den Erfassungszielinhalten 30, um den ersten Kreuzkorrelationswert 34 zu erzeugen.
Der erste Kreuzkorrelationswert 34, der von der Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 ausgegeben wird, wird einer Autokorrelations-Berechnungseinheit 35 und einer Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 zugeführt. In der Autokorrelations-Berechnungseinheit 35 wird die Autokorrelation des ersten Kreuzkorrelationswertes 34 berechnet, um einen Autokorrelationswert 36 zu erzeugen.
Die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 skaliert den ersten Kreuzkorrelationswert 34 mit einer Skalierungsrate, in Bezug auf die Erfassungszielinhalte 30, die durch eine Peak-Position des Autokorrelationswertes 36 berechnet werden, und stellt fest, ob die Wasserzeicheninformation sich in den Erfassungszielinhalten 30 befindet oder nicht, durch Beurteilung eines Schwellenwertes in Bezug auf einen zweiten Kreuzkorrelationswert, der dadurch erzeugt wird, dass die Kreuzkorrelation zwischen dem skalierten, ersten Kreuzkorrelationswert und der Pseudozufallszahlfolge 33 berechnet wird. Die Skalierungsrate gibt das Ausmaß der Skalierung in jenem Fall an, in welchem die Erfassungszielinhalte 30 (beispielsweise die eingebetteten Inhalte 16) skaliert werden, und die Skalierungsrate ist eine Vergrößerungsrate bzw. eine Verringerungsrate bei jenem Fall, bei welchem die Inhalte ein Bild sind.
Ein Prozess in der Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 umfasst vier Schritte, nämlich einen ersten Schritt der Berechnung der Skalierungsrate in Bezug auf die Erfassungszielinhalte 30 aus der Peak-Position des Autokorrelationswertes 36, einen zweiten Schritt der Skalierung des ersten Kreuzkorrelationswertes 34 mit der berechneten Skalierungsrate, einen dritten Schritt der Erzeugung des zweiten Kreuzkorrelationswertes durch Berechnung der Kreuzkorrelation zwischen dem skalierten Kreuzkorrelationswert und der Pseudozufallszahlfolge 33, sowie einen vierten Schritt der Bestimmung, ob die Wasserzeicheninformation sich in den Erfassungszielinhalten 30 befindet oder nicht, durch Beurteilung des Schwellenwertes in Bezug auf den zweiten Kreuzkorrelationswert.
Der voranstehend geschilderte Prozess der Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung gemäß dem Beispiel wird nachstehend genauer unter Bezugnahme auf ein in 4 dargestelltes Flussdiagramm beschrieben.
In der Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 wird, wie in der nachstehenden Gleichung (9) angegeben, die erste Kreuzkorrelation zwischen dem Ergebnis der Transformation auf die Erfassungszielinhalte 30 mit dem Koeffizienten der periodischen Pseudozufallszahlfolge 33 und den Erfassungszielinhalten 30 berechnet (Schritt S12): C(Δ1) = P'·GΔ[p'] (9)wobei C(Δ1) den ersten Kreuzkorrelationswert 34 bezeichnet; p' die Erfassungszielinhalte 30 bezeichnet; und GΔ[p'] ein Ergebnis der Transformation durch ein Filter mit einem Koeffizienten der periodischen Pseudozufallszahlfolge 33 bezeichnet.
In der Autokorrelations-Berechnungseinheit 35 wird, wie in der nachstehenden Gleichung (10) angegeben, die Autokorrelation in Bezug auf den ersten Kreuzkorrelationswert C(Δ1), der in Gleichung (9) angegeben ist, berechnet (Schritt S14):
wobei Γ(P') den Autokorrelationswert 36 bezeichnet; und P' eine Peak-Position des Autokorrelationswertes 36 bezeichnet. Daher taucht der Peak in jeder Periode P' in dem Autokorrelationswert Γ(P') auf.
In der Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 wird der folgende Prozess durchgeführt.
Die Peak-Position P' (Periode) des Autokorrelationswertes Γ (P') genügt der folgenden Gleichung (11) zwischen einer Periode P und einer Skalierungsrate α der Pseudozufallszahlfolge 33. α = P'P (11)
Wenn die Erfassungszielinhalte 30 nicht skaliert sind, also bei α = 1, ist die Peak-Position P' gleich der Periode P der Pseudozufallszahlfolge 33. Aus diesem Grund wird in der Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 zuerst die Peak-Position P' des Autokorrelationswertes Γ(P') erfasst (Schritt S16), und wird dann die Skalierungsrate α gemäß Gleichung (11) berechnet (Schritt S18).
Die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 skaliert den ersten Kreuzkorrelationswert C(Δ1) unter Verwendung der berechneten Skalierungsrate α, zur Erzeugung des skalierten Kreuzkorrelationswertes (Schritt S20). Dann berechnet die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 die Kreuzkorrelation zwischen dem skalierten Kreuzkorrelationswert und der Pseudozufallszahlfolge 33 gemäß folgender Gleichung (12), um den zweiten Kreuzkorrelationswert zu erzeugen (Schritt S22):
wobei C(Δ2) den zweiten Kreuzkorrelationswert bezeichnet; f_i die periodische Pseudozufallszahlfolge 33 bezeichnet; und C(iα) den skalierten Kreuzkorrelationswert bezeichnet.
Schließlich führt die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 die Entscheidung in Bezug auf den Schwellenwert (Th₂) in Bezug auf den zweiten Kreuzkorrelationswert C(Δ1) durch, der in Gleichung (12) angegeben ist, unter Verwendung der folgenden Beziehung (13) (Schritte S24 bis S28): C(Δ2) > Th2 (13)um so ein Erfassungsergebnis des Digitalwasserzeichens 38 auszugeben. Dies ermöglicht die Durchführung der Entscheidung in Bezug auf das Digitalwasserzeichen auf Grundlagen der korrekten Peak-Position P', selbst wenn mehrere Peaks in dem Autokorrelationswert 36 auftreten.
Wenn ein Außenseiter (Hacker) versucht, das Digitalwasserzeichen in den eingebetteten Inhalten 16 zu ändern oder zu löschen, das durch die in 1 gezeigte Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung erzeugt wird, kann der Hacker nicht die Gleichungen (9) und (10) berechnen, da die Pseudozufallszahlfolge 13, die beim Einbetten verwendet wird, und die Pseudozufallszahlfolge 33, die bei der Erfassung mit der Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung verwendet werden, einen geheimen Schlüssel darstellen, und der Hacker nicht den geheimen Schlüssel kennt. Da die zahlreichen Peaks des Autokorrelationswertes statistisch entsprechend der Pseudozufallszahlfolge erzeugt werden, kann der Hacker keinen auffälligen Peak feststellen. Daher sind die eingebetteten Inhalte 16, bei welchen das Digitalwasserzeichen durch die in 1 gezeigte Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung eingebettet ist, robust in Bezug auf Angriffe.
Eine detaillierte Ausbildung jedes Teils von 3 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 5 bis 8 beschrieben.
5 zeigt eine Ausbildung der Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 in 3. Die Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 weist eine Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 41 und eine Korrelationsberechnungseinheit 43 auf, und führt die Berechnung durch, die in Gleichung (9) angegeben ist. Die Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 41 ist, wie in 2 gezeigt, auf die gleiche Art und Weise ausgebildet wie die Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11 der in 1 gezeigten Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung, und führt die Transformation durch das Filter mit dem Koeffizienten der periodischen Pseudozufallszahlfolge 33 durch, die in Bezug auf die Erfassungszielinhalte 30 durch die Pseudozufallszahlerzeugungseinheit 32 erzeugt wird. Infolge der Transformation vereinigt die Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 41 ein Digitalwasserzeichen 42 entsprechend dem Digitalwasserzeichen 14, das in die Einbettungszielinhalte 10 eingebettet ist. Die Korrelationsberechnungseinheit 43 berechnet die Kreuzkorrelation zwischen dem Digitalwasserzeichen 42 und den Erfassungszielinhalten 30, um den ersten Kreuzkorrelationswert 34 zu erzeugen.
6 zeigt im Einzelnen die Ausbildung der in 5 dargestellten Korrelationsberechnungseinheit 43. Die Korrelationsberechnungseinheit 43 weist eine Multipliziereinheit 51_i auf, die entsprechend jedem i vorgesehen ist, und ein Produkt einer i-ten Komponente 30_i der Erfassungszielinhalte 30 mit einer (i + j)-ten Komponente 42_i+j des Digitalwasserzeichens 42 berechnet, und eine Addiereinheit 52, die einen Ausgangswert der Multipliziereinheit 51_i entsprechend sämtlichen i's addiert, zur Ausgabe einer j-ten Komponente 34 des Kreuzkorrelationswertes 34, der entsprechend jedem j zur Verfügung gestellt wird, sodass die Korrelationsberechnungseinheit 43, wie voranstehend geschildert, ausgebildet ist.
7 zeigt eine Ausbildung der in 3 gezeigten Autokorrelations-Berechnungseinheit 35. Die Autokorrelations-Berechnungseinheit 35 weist eine Korrelationsberechnungseinheit 60 auf, welche die gleiche Ausbildung, die in 6 gezeigt ist, aufweist wie die Korrelationsberechnungseinheit 43 in der Autokorrelations-Berechnungseinheit 35 in 3. Obwohl die beiden Eingangsgrößen die Erfassungszielinhalte 30 und das Digitalwasserzeichen 42 in 6 sind, wird andererseits der Kreuzkorrelationswert 34 gemeinsam zwei Eingängen der Korrelationsberechnungseinheit 60 zugeführt, sodass der in Gleichung (10) angegebene Prozess durchgeführt wird, um den Autokorrelationswert 36 auszugeben.
8 zeigt eine Ausbildung der Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37, die in 3 gezeigt ist. Die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 weist eine Peak-Erfassungseinheit 71 auf, eine Skalierungseinheit 72, eine Korrelationsberechnungseinheit 73, und eine Schwellenwert-Entscheidungseinheit 74, und führt die Prozesse durch, die in den Gleichungen (11), (12) und (13) angegeben sind.
Die Peak-Erfassungseinheit 71 erfasst die Peak-Position P' des Autokorrelationswertes 36 von der Autokorrelations- Berechnungseinheit 35, und dann skaliert die Skaliereinheit 72 den zweiten Kreuzkorrelationswert 34 entsprechend der Skalierrate α, die gemäß Gleichung (11) berechnet wird, mit der Periode P der Pseudozufallszahlfolge 33, die vorher vorgegeben wird, und der Peak-Position P'. In der Korrelationsberechnungseinheit 73 wird die Kreuzkorrelation zwischen dem skalierten Korrelationswert und der periodischen Pseudozufallszahlfolge 33 durch die Gleichung (12) berechnet, und wird der zweite Kreuzkorrelationswert erhalten, der eine 0-te Komponente der Kreuzkorrelation darstellt. Die Schwellenwertentscheidung, die in Gleichung (13) angegeben ist, wird in Bezug auf den zweiten Kreuzkorrelationswert in der Schwellenwert-Entscheidungseinheit 74 durchgeführt. Die Schwellenwert-Entscheidungseinheit 74 entscheidet, dass die Wasserzeicheninformation in den Erfassungszielinhalt 30 eingebettet ist, wenn der zweite Kreuzkorrelationswert den Schwellenwert Th₂ überschreitet, und entscheidet, dass die Wasserzeicheninformation in anderen Fällen nicht eingebettet ist, und das Entscheidungsergebnis wird als das Digitalwasserzeichen-Erfassungsergebnis 38 ausgegeben.
Wie voranstehend geschildert, wird bei der Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der eingebettete Inhalt 16 auf solche Art und Weise erzeugt, dass das Ergebnis, mit welchem der Einbettungszielinhalt 10 durch das Filter mit dem Koeffizienten der periodischen Pseudozufallszahlsequenz 13 transformiert wird, in den Einbettungszielinhalt 14 eingebettet wird.
In der Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung wird die Skalierungsrate α für die Erfassungszielinhalte aus der Peak-Position P' des Autokorrelationswertes 36 des ersten Kreuzkorrelationswertes 34 berechnet, der durch Berechnung der Kreuzkorrelation zwischen dem Ergebnis, mit welchem die Erfassungszielergebnisse 30 durch das Filter mit dem Koeffizienten der periodischen Pseudozufallszahlfolge 33 transformiert werden, und den Erfassungszielinhalten 30 erzeugt wird, und der Periode P der periodischen Pseudozufallszahlfolge 33. Nachdem der erste Kreuzkorrelationswert 34 mit der Skalierungsrate α skaliert wurde, wird die Schwellenwertentscheidung in Bezug auf den zweiten Kreuzkorrelationswert durchgeführt, der durch Berechnung der Kreuzkorrelation mit der periodischen Pseudozufallszahlfolge 33 erzeugt wird. Daher wird festgestellt, ob sich die Wasserzeicheninformation in den Erfassungszielinhalten 30 befindet oder nicht.
Das Digitalwasserzeichen kann selbst dann erfasst werden, wenn die eingebetteten Inhalte 16 skaliert sind, sodass robuste Eigenschaften in Bezug auf die Skalierung erhalten werden können. Die Peaks der Autokorrelation werden randomisiert, und ein deutlicher Peak in der Autokorrelation tritt nicht auf, infolge des Ergebnisses der Transformation durch ein Filter, wobei der Koeffizient der periodischen Pseudozufallszahlfolge 13 in die Einbettungszielinhalte 10 in der Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung eingebettet wird. Daher ist es für einen Hacker schwierig, den Peak festzustellen, um zu bestimmen, ob das Digitalwasserzeichen sich in den eingebetteten Inhalten 16 befindet oder nicht, wodurch ermöglicht wird, dass die eingebetteten Inhalte 16 robust gegen eine Änderung oder ein Löschen des Digitalwasserzeichens sind. Weiterhin ist es durch Einsatz der periodischen Pseudozufallszahlfolge als geheimer Schlüssel unmöglich, die Gleichungen (9) und (10) zu berechnen, selbst wenn der Digitalwasserzeichen- Einbettungsalgorithmus deutlich wird, sodass eine Änderung oder ein Löschen des eingebetteten Digitalwasserzeichens nicht durchgeführt werden kann.
Als nächstes werden andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gleiche Abschnitte wie bei der ersten Ausführungsform werden mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und auf deren detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
Zweite Ausführungsform
Bei der ersten Ausführungsform wurde jener Fall beschrieben, bei welcher die Wasserzeicheninformation mit einem Bit durch die Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung eingebettet wird, und die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung feststellt, ob sich die Wasserzeicheninformation in den eingebetteten Inhalten befindet oder nicht. Wie nachstehend erläutert, kann die vorliegende Erfindung auch bei einer Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung und einer Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung eingesetzt werden, welche Wasserzeicheninformation mit mehreren Bits verarbeiten.
9 zeigt eine Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher Wasserzeicheninformation mit N Bits 17₁ bis 17_N eingebettet wird (N ist eine Zahl größer als 1). Die Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung weist eine Anzahl von N von Digitalwasserzeichen-Einbettungseinheiten 8₁ bis 8_N auf, wobei die Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung, welche die Digitalwasserzeichen-Erzeugungseinheit 11 aufweist, die Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheit 12, und die Einbettungseinheit 15 in 1, eine Digitalwasserzeichen- Einbettungseinheit darstellt. Die Einbettungszielinhalte 10 werden gemeinsam den Digitalwasserzeichen-Einbettungseinheiten 8₁ bis 8_N zugeführt.
Die Wasserzeicheninformation mit N Bits 17₁ bis 17_N wird jeweils den Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheiten 12 in den Digitalwasserzeichen-Einbettungseinheiten 8₁ bis 8_N zugeführt. Jede Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheit 12 erzeugt eine unterschiedliche Pseudozufallszahlfolge, abhängig beispielsweise von jenem Bitwert („0” oder „1") der Wasserzeicheninformation der N Bits 17₁ bis 17_N . Bei einem anderen Beispiel kann die Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheit 12 die Pseudozufallszahlfolge erzeugen, die ein entgegengesetztes Vorzeichen aufweist, in Abhängigkeit von jedem Bitwert der Wasserzeicheninformation der N Bits 17₁ bis 17_N . Weiterhin können die Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheiten 12 die Pseudozufallszahlfolge oder eine Folge erzeugen, die sämtlich „0" enthält (was dem Fall entspricht, in welchem keine Einbettung erfolgt), entsprechend jedem Bitwert der Wasserzeicheninformation von N Bits 17₁ bis 17_N .
In den Digitalwasserzeichen-Einbettungseinheiten 8₁ bis 8_N werden, nachdem das Digitalwasserzeichen in die Einbettungszielinhalte 10 durch denselben Prozess wie bei der ersten Ausführungsform eingebettet wurde, die eingebetteten Inhalte 16, in welche die Wasserzeicheninformation von N Bits eingebettet ist, dadurch erzeugt, dass Ausgangswerte der Digitalwasserzeichen-Einbettungseinheiten 8₁ bis 8_N in einer Addiereinheit 18 addiert werden. Wenn die eingebetteten Inhalte 16 auf diese Art und Weise erzeugt werden, kann die eingebettete Wasserzeicheninformation von N Bits sicher auf die gleiche Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform erfasst werden, selbst wenn die eingebetteten Inhalte 16 skaliert sind.
10 zeigt eine Ausbildung einer Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung gemäß einem Beispiel, das zum Verständnis der Erfindung nützlich ist. Wie in 9 gezeigt, weist zwar die Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung eine Anzahl von N an Digitalwasserzeichen-Einbettungseinheiten 8₁ bis 8_N auf, aber weist die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung mehrere Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheiten 9₁ bis 9_N auf, wodurch die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinrichtung, welche die Kreuzkorrelations-Berechnungseinheit 31 aufweist, die Pseudozufallszahl-Erzeugungseinheit 32, die Autokorrelations-Berechnungseinheit 35, und die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit 37 in 3, in Bezug auf einen Erfassungszielinhalt 30, eine Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheit dar. Auf dieselbe Art und Weise wie bei dem ersten Beispiel werden die Erfassungsergebnisse 38 des Digitalwasserzeichens durch die Digitalwasserzeichen-Erfassungseinheiten 9₁ bis 9_N erzeugt, und werden die Erfassungsergebnisse 38 insgesamt als die Erfassungsergebnisse des Digitalwasserzeichens mit mehreren Bits ausgegeben.
Bei der Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden selbst dann, wenn die eingebetteten Inhalte 16 auf die gleiche Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform skaliert werden, die Erfassungsergebnisse 38 des Digitalwasserzeichens nicht durch das Skalieren beeinträchtigt, und kann die eingebettete Wasserzeicheninformation mit N Bits sicher erfasst werden. Daher ist derselbe Vorteil wie bei der ersten Ausführungsform in der Hinsicht vorhanden, dass die eingebetteten Inhalte 16 robust gegen Angriffe sind, beispielsweise eine Änderung oder ein Löschen des Digitalwasserzeichens durch einen Außenseiter.
Der Betriebsablauf der Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung gemäß den voranstehend geschilderten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann nicht nur durch Hardware, sondern auch mittels Software durchgeführt werden.
Obwohl der erste Kreuzkorrelationswert 34 während der Erfassung des Digitalwasserzeichens bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen skaliert wird, kann auch die Pseudozufallszahlfolge 33 skaliert werden, wobei selbstverständlich das gleiche Ergebnis wie beim Skalieren des ersten Kreuzkorrelationswertes 34 erhalten werden kann.
Die periodische Pseudozufallszahlfolge wird als die periodische Folge bei der voranstehend geschilderten Ausführungsform eingesetzt. Allerdings ist es nicht immer erforderlich, die pseudostatistische Zahlfolge einzusetzen.
Wie voranstehend geschildert, ist das Digitalwasserzeichen gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung robust gegenüber einer Skalierung der Inhalte, und können die Einbettung des Digitalwasserzeichens und die Erfassung des Digitalwasserzeichens stärker gegenüber Änderungen oder Löschungen des Digitalwasserzeichens durch einen Außenseiter sein.
Obwohl die voranstehende Beschreibung bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betrifft, wird deutlich werden, dass zahlreiche Abänderungen vorgenommen werden können, ohne von ihrem Wesen abzuweichen. Die beigefügten Patentansprüche sollen alle derartigen Abänderungen abdecken, die von dem wahren Wesen der vorliegenden Erfindung umfasst sind. Die vorliegend geschilderten Ausführungsformen sollen daher in jeglicher Hinsicht als erläuternd und nicht als einschränkend verstanden werden, wobei der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die beigefügten Patentansprüche angegeben wird, anstatt durch die voranstehende Beschreibung, und daher alle Änderungen, die von der Bedeutung und dem Umfang der Äquivalenz der Patentansprüche umfasst werden, von der Erfindung umfasst sein sollen. So kann beispielsweise die vorliegende Erfindung als ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium verwirklicht werden, bei welchem ein Programm vorgesehen ist, zum Ermöglichen, dass der Computer als eine vorbestimmte Vorrichtung arbeitet, wodurch dem Computer ermöglicht wird, eine vorbestimmte Funktion zu erreichen, oder dem Computer ermöglicht wird, vorbestimmte Maßnahmen durchzuführen. Die Pseudozufallszahlfolge kann durch eine Zahlenfolge ersetzt werden, deren Autokorrelation einen periodischen Peak aufweist.

Claims

Digitalwasserzeichen-Einbettungseinrichtung, welche aufweist: einen Digitalwasserzeichen-Generator (11), der ein Digitalwasserzeichen erzeugt; und eine Einbettungseinheit (15), die das Digitalwasserzeichen in ein Einbettungsziel einbettet, das mehrere Komponenten enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Digitalwasserzeichen-Generator (11) das Digitalwasserzeichen von dem Einbettungsziel (p) dadurch erzeugt, dass ein Filter mit Koeffizienten einer periodischen Pseudozufallszahlfolge (f_y) verwendet wird, wobei das Filter eine Vorrichtung zum Multiplizieren von Komponenten p(z + y), wobei y eine ganze Zahl angibt, welche eine Zahl eines Terms der periodischen Pseudozufallszahlfolge angibt, des Einbettungsziels (p) mit den Koeffizienten aufweist, um mehrere Produkte zu erzeugen, und eine Vorrichtung zur Berechnung einer Summen der Produkte zur Erzeugung des Digitalwasserzeichens.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Digitalwasserzeichen-Generator das folgende Digitalwasserzeichen F[p] erzeugt
wobei p das Einbettungsziel bezeichnet; z einen Parameter bezeichnet, der eine Komponente des Einbettungsziels p zuordnet; f_y die periodische Pseudozufallszahlfolge bezeichnet; und y eine ganze Zahl bezeichnet, die eine Zahl eines Terms der periodischen Pseudozufallszahlfolge ausdrückt.
Digitalwasserzeichen-Einbettungsverfahren mit folgenden Schritten: Erzeugung eines Digitalwasserzeichens; und Einbetten des Digitalwasserzeichens in ein Einbettungsziel, welches mehrere Komponenten aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Digitalwasserzeichen-Erzeugungsschritt einen Schritt umfasst, das Digitalwasserzeichen aus dem Einbettungsziel (p) zu erzeugen, durch Verwendung eines Filters einer periodischen Pseudozufallszahlfolge (f_y), wobei y eine ganze Zahl bezeichnet, die eine Zahl eines Terms der periodischen Pseudozufallszahlsequenz ausdrückt, und das Filter eine Vorrichtung zum Multiplizieren von Komponenten p(z + y), wobei y eine ganze Zahl bezeichnet, welche eine Zahl eines Terms der periodischen Pseudozufallszahlfolge bezeichnet, des Einbettungsziels (p) mit den Koeffizienten aufweist, um mehrere Produkte zu erzeugen, und eine Vorrichtung zur Berechnung einer Summe der Produkte zur Erzeugung des Digitalwasserzeichens aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Digitalwasserzeichen-Erzeugungsschritt einen Schritt zur Erzeugung des folgenden Digitalwasserzeichens F[p] umfasst.
wobei p das Einbettungsziel bezeichnet; z einen Parameter bezeichnet, der eine Komponente des Einbettungsziels p zuordnet; f_y die periodische Pseudozufallszahlfolge bezeichnet; und y eine ganze Zahl bezeichnet, die eine Zahl eines Terms der periodischen Pseudozufallszahlfolge ausdrückt.
Herstellungsgegenstand, der ein von einem Computer nutzbares Medium aufweist, in welches eine computerlesbare Programmcodeeinrichtung integriert ist, wobei die computerlesbare Programmcodeinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass vorgesehen sind: eine computerlesbare Programmcodeinrichtung, die einen Computer dazu veranlasst, ein Digitalwasserzeichen aus einem Einbettungsziel zu erzeugen, das mehrere Komponenten aufweist, durch Einsatz eines Filters mit Koeffizienten einer periodischen Pseudozufallszahlfolge (f_y), wobei das Filter eine Vorrichtung zum Multiplizieren von Komponenten p(z + y), wobei y eine ganze Zahl bezeichnet, welche eine Zahl eines Terms der periodischen Pseudozufallszahlfolge bezeichnet, des Einbettungsziels (p) mit den Koeffizienten aufweist, um mehrere Produkte zu erzeugen, und eine Vorrichtung zur Berechnung einer Summe der Produkte zur Erzeugung des Digitalwasserzeichens; und die computerlesbare Programmcodeeinrichtung einen Computer dazu veranlasst, das Digitalwasserzeichen in das Einbettungsziel einzubetten.
Trägermedium, das computerlesbare Befehle enthält, zum Steuern eines Computers, zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 4.