JP2000350002A - データに透かし情報を埋め込む方法およびプログラム記録媒体 - Google Patents

データに透かし情報を埋め込む方法およびプログラム記録媒体

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JP2000350002A JP11154360A JP15436099A JP2000350002A JP 2000350002 A JP2000350002 A JP 2000350002A JP 11154360 A JP11154360 A JP 11154360A JP 15436099 A JP15436099 A JP 15436099A JP 2000350002 A JP2000350002 A JP 2000350002A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のデータに透かし情報を埋め込む方法で
は、透かし情報の埋め込み量によっては、画質を劣化さ
せてしまうという課題があった。 【解決手段】 符号化手段101は入力されたデータを
所定の処理単位で符号化し、処理単位毎に符号データを
符号データ・ストリーム生成手段に入力する。符号デー
タ・ストリーム生成手段102は、符号ヘッダ生成手段
103と透かし情報埋め込み手段で構成されている。ヘ
ッダ生成手段103は、入力された符号データに符号デ
ータに関する情報を記述したヘッダを付加する。透かし
情報埋め込み手段104は、ヘッダが付加された符号デ
ータに透かし情報を分割して埋め込む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像や音声などの
マルチメディア・データに何らかの情報を透かし情報と
して埋め込む方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】インターネット、DVD(デジタル・バ
ーサイタル・ディスク)、デジタル衛星放送の普及に伴
って、映像や音楽がデジタル・データとして配信される
ようになり、このようなメディアを介して受け取った映
像、音声データは、ユーザの手で手軽に複製・編集する
ことが可能になっている。これに伴い、映像、音声デー
タなどが不正に使用、複製される問題が生じ、こうした
映像、音声データといったデジタル著作物の著作権問題
が深刻化してきている。さらに、インターネットを利用
した電子商取引などでは、個人情報を含む様々な情報の
やりとりが行われるようになっており、このような情報
をいかに秘匿するかということも問題になっている。
【0003】このような動きの中で、著作物の不正コピ
ー防止や、秘匿伝送を実現する技術として、デジタル著
作物にロゴ・マークなどを埋め込むなど、データに透か
し情報を隠し持たせる「電子透かし技術(digital wat
ermark)」が注目されている。
【0004】図15(b)は、従来の技術による、デー
タに透かし情報を埋め込む方法により動作する装置の構
成を示すブロック図である。以下、前記装置の動作を述
べながら、従来の技術によるデータに透かし情報を埋め
込む方法を、図を参照して説明する。
【0005】まず、直交変換手段1501はデータを入
力し、DCT(Discrete CosineTransform)やFFT
(Fast Fourier Transform)などの直交変換を施し、
周波数成分を透かし情報埋め込み手段1502に出力す
る。
【0006】透かし情報埋め込み手段1502は入力さ
れた周波数成分に透かし情報の埋め込みを行い、量子化
手段1503へ入力する。
【0007】ここで図15(b)は、画像データストリ
ームの単位となる一枚の画像データに周波数変換を施し
た結果を示す図である。図に示すように、点線部は人間
の知覚上敏感な部分、点線部以外は知覚上敏感でない部
分(冗長部分)を表し、透かし情報は、知覚上問題がな
いように、基本的に、画像データ中の冗長部分に埋め込
む(図中塗りつぶし部分)が、量子化処理を施される
と、削除される可能性が高いので、知覚上敏感な部分に
も一部埋め込みを行う(図中斜線部分)。
【0008】次に、量子化手段1503は入力されたデ
ータに、量子化を施し、符号化手段1504へ出力す
る。
【0009】符号化手段1504は入力されたデータを
符号語に変換し、符号データとして該装置の外部へ出力
する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術によるデータに電子透かしを埋め込む方法
は、知覚上敏感な部分に対して透かし情報を埋め込むこ
とから、この部分への透かし情報の埋め込み量によって
は、画質を劣化させてしまうという問題が生じる。
【0011】また、冗長部分へ埋め込んだ透かし情報を
できるだけ除去しないように量子化処理を行えば、符号
データ量の増加を招く。
【0012】また、透かし情報は、符号化の処理単位全
体に埋め込まれているが、透かし情報を埋め込まれた符
号データを伝送などにより、損失した場合には、透かし
情報を復元することができない。
【0013】また、知覚上敏感な部分へ埋め込んだ透か
し情報は、ユーザに検出され易く、冗長部分へ埋め込ん
だ透かし情報は圧縮によって削除される恐れがあり、透
かし情報を取り除いて、データの改ざんをできるように
なる。
【0014】本発明は、上記のような課題に鑑みてなさ
れたものであり、以下のようなデータに透かし情報を埋
め込む方法を提供することを目的とする。すなわち、本
発明は、従来のデータに透かし情報を埋め込む方法は、
透かし情報の埋め込む量によっては、画質を劣化させる
という課題を考慮して、画質を劣化させることなく、デ
ータに透かし情報を埋め込む方法およびプログラム記録
媒体を提供することを目的とする。
【0015】また、本発明は、透かし情報をできるだけ
除去しないよう量子化を行うことによって、符号データ
量の増加を招くという課題を考慮して、符号データ量を
増加させることなく、データに透かし情報を埋め込む方
法およびプログラム記録媒体を提供することを目的とす
る。
【0016】また、本発明は、従来のデータに透かし情
報を埋め込む方法は、符号化の処理単位全体に透かし情
報を埋め込んでいたため、透かし情報を埋め込まれた符
号データを損失してしまった場合には、透かし情報を復
元することができないという課題を考慮して、データの
損失に対しても強い、データに透かし情報を埋め込む方
法およびプログラム記録媒体を提供することを目的とす
る。
【0017】また、本発明は、透かし情報を取り除い
て、データの改ざんができるようになるという課題を考
慮して、圧縮によって削除されず、容易に検出できない
透かし情報を埋め込む、データに透かし情報を埋め込む
方法およびプログラム記録媒体を提供することを目的と
する。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、第1の本発明(請求項1に対応)はデータを所定の
処理単位毎に符号化を行い符号化データとする符号化ス
テップと、前記符号処理単位毎の符号化データを所定の
順序に構成してデータストリームを生成するストリーム
生成ステップを含み、前記ストリーム生成ステップは、
前記符号化データにヘッダを付加するヘッダ付加ステッ
プと、前記ヘッダを付加された符号化データに、前記所
定の処理単位毎に分割した透かし情報を埋め込む透かし
情報埋め込みステップとをさらに含むことを特徴とする
データに透かし情報を埋め込む方法である。(実施の形
態1を参照) また、第2の本発明(請求項2に対応)は、前記ストリ
ーム生成ステップは、前記透かし情報が、所定の順序で
前記符号化データに埋め込まれるよう制御する埋め込み
制御ステップをさらに含むことを特徴とする第1の本発
明のデータに透かし情報を埋め込む方法である。(実施
の形態2を参照) また、第3の本発明(請求項6に対応)は、前記ストリ
ーム生成ステップは、前記透かし情報が、前記所定の処
理単位を有する符号データの最後に施される補正ビット
の全部または一部に代えて埋め込まれるよう制御する補
正ビット制御ステップをさらに含むことを特徴とする第
1の本発明のデータに透かし情報を埋め込む方法であ
る。(実施の形態3を参照) また、第4の本発明(請求項8に対応)は、前記ストリ
ーム生成ステップは、同一の前記透かし情報が、前記デ
ータストリーム内の全ての処理単位の符号データに埋め
込まれるよう制御する繰り返し制御ステップをさらに含
むことを特徴とする第1の本発明のデータに透かし情報
を埋め込む方法である。(実施の形態4を参照) また、第5の本発明(請求項9に対応)は、データを所
定の処理単位毎に符号化を行い符号データとする符号化
ステップと、前記符号データを所定の順序に構成してデ
ータストリームを生成するストリーム生成ステップを含
み、前記ストリーム生成ステップは、符号テーブルを生
成する符号テーブル生成ステップと、前記符号テーブル
に透かし情報を分割して埋め込む透かし情報埋め込みス
テップと、前記透かし情報を分割して埋め込まれた符号
テーブルを含むヘッダを生成して、これを前記符号デー
タに付加するヘッダ生成ステップとを含んでいることを
特徴とするデータに透かし情報を埋め込む方法である。
(実施の形態5を参照) また、第6の本発明(請求項12に対応)は、前記符号
化ステップは、MPEG準拠で符号化を行うものである
ことを特徴とする第1ないし第5のいずれかの本発明の
データに透かし情報を埋め込む方法である。(実施の形
態6および7を参照) また、第7の本発明(請求項13に対応)は、前記透か
し情報は、少なくとも一つ以上のピクチャで構成されて
いるGOP(Group of Picture)に埋め込まれ、前記
透かし情報埋め込みステップは、前記GOPの先頭のフ
レームから透かし情報を分割して埋め込むステップであ
ることを特徴とする第6の本発明のデータに透かし情報
を埋め込む方法である。(実施の形態6を参照) また、第8の本発明(請求項15に対応)は、前記透か
し情報はGOPに埋め込まれ、前記透かし情報を埋め込
むステップは、前記GOP内のI、Pピクチャだけに分
割して透かし情報を埋め込み、前記透かし情報をすべて
埋め込むことが出来なかった場合には、Bピクチャに透
かし情報を埋め込むことを特徴とする第6の本発明のデ
ータに透かし情報を埋め込む方法である。(実施の形態
7を参照) また、第9の本発明(請求項20に対応)は、第1ない
し第8のいずれかのデータに透かし情報を埋め込む方法
の全部または一部のステップをコンピュータに実行させ
るためのプログラムを記録したことを特徴とするプログ
ラム記録媒体である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
【0020】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1による、データに透かし情報を埋め込む方法によ
り動作する装置の構成を示すブロック図である。図に示
すように、本装置は、データの入力を受け、これを符号
化する符号化手段101と、前記符号化されたデータよ
り符号データ・ストリームを生成する符号データ・スト
リーム生成手段102とから構成されている。ただし、
符号データ・ストリーム生成手段102は、ヘッダ生成
手段103と、透かし情報埋め込み手段104とを有す
るものである。
【0021】以下、上記の構成を有する本装置の動作を
述べながら、本発明の実施の形態1のデータに透かし情
報を埋め込む方法を説明する。
【0022】はじめに、データは符号化手段101によ
って、所定の処理単位に分割され、この処理単位毎に符
号化を施される。図6(a)は符号化の対象となるデー
タの一例を示す図である。図に示すように、データは、
所定の処理単位を有する6つのデータに分割されてい
る。ただし図中斜線部は処理単位の大きさを示す。
【0023】次に符号化手段101で所定の処理単位毎
に符号化されたデータは、符号データとして、符号デー
タ・ストリーム生成手段102に入力される。符号デー
タ・ストリーム生成手段102において、符号化手段1
01より入力された符号データには、ヘッダ生成手段1
04によって、ヘッダが付加される。ここで図6(b)
に符号データにヘッダが付加された状態を示す。ヘッダ
には該符号データに関する様々な情報が記述されてお
り、符号データの先頭に付加される。
【0024】ヘッダが付加された符号データは、透かし
情報埋め込み手段105に入力され、透かし情報が埋め
込まれる。図6(c)に透かし情報が埋め込まれた符号
データを示す。図に示すように、透かし情報は、符号デ
ータの個数に応じて分割されており、この分割された透
かし情報が、処理単位の符号データに埋め込まれる。
【0025】図6(d)に、図6(a)に示したデータ
を符号化するとともに透かし情報を埋め込んだ符号デー
タからなる符号データ・ストリームを示す。図に示すよ
うに、透かし情報は分割されて、各符号データ毎に埋め
込みが行われている。
【0026】このように、本発明の実施の形態1による
データに透かし情報を埋め込む方法によれば、データを
所定の処理単位で符号化しておいてから透かし情報を埋
め込むようにしたことにより、データの劣化を伴うこと
なく透かしを入れることができる。
【0027】また、本実施の形態によるデータに透かし
情報を埋め込む方法によれば、符号データの増加を伴う
ことなく透かしを入れることができる。
【0028】また、データに透かし情報を埋め込む方法
によれば、符号化によって削除されるなく透かし情報を
入れることができる。
【0029】なお、図6(c)に示した、各符号データ
に埋め込まれる透かし情報の量は、特に定める必要はな
く、その処理単位内で埋め込みができる量だけ埋め込み
を行う。 (実施の形態2)図2は、本発明の実施の形態2によ
る、データに透かし情報を埋め込む方法により動作する
装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、
図1と同一符号は同一手段または同一部である。本装置
は、データの入力を受け、これを符号化する符号化手段
101と、前記符号化されたデータより符号データ・ス
トリームを生成する符号データ・ストリーム生成手段2
02とから構成されている。ただし、符号データ・スト
リーム生成手段202は、本実施の形態1にて説明した
装置に加えて、埋め込み情報制御手段205を更に有す
るものである。
【0030】以下、上記の構成を有する本装置の動作を
述べながら、本発明の実施の形態2のデータに透かし情
報を埋め込む方法を説明する。
【0031】本実施の形態と実施の形態1との相違点
は、埋め込み順序制御手段205による動作があるかな
いかである。従って、本実施の形態の説明においては、
埋め込み順序制御手段205が、透かし情報埋め込み手
段104を制御して、透かし情報を埋め込ませる動作を
中心に述べる。
【0032】はじめに、符号手段101は、図7(a)
に示すように、データを所定の処理単位D1,D2,D
3,D4,D5,D6に分割して符号化を行うが、各処
理単位毎の符号化は、D1,D3,D2,D4,D6,
D5の順序で行っているものとする。
【0033】上記のようにして符号化されたデータ(符
号データ)は、符号化の順に符号データ・ストリーム生
成手段202にそれぞれ入力される。符号データ・スト
リーム生成手段202においては、透かし情報埋め込み
手段104には各符号データが、また埋め込み順序制御
手段205には各符号化データに関する情報がそれぞれ
入力される。
【0034】埋め込み順序制御手段205は、入力され
た各符号データに関する情報より、分割した透かし情報
を、それぞれいずれの符号データに対して埋め込みを行
うかを判断して、透かし情報埋め込み手段104を制御
する。今回の場合は、符号化された順序で透かし情報を
埋め込むため、埋め込み順序制御手段205は、透かし
情報埋め込み手段104に、各符号データが入力された
順に透かし情報を埋め込むよう制御する。ここで図7
(b)に、データが符号データ・ストリーム生成手段2
02により符号化されるとともに、透かし情報を埋め込
まれている状態を示す。所定の処理単位を有する個々の
符号化データにおいて、それぞれ該符号化データの符号
化された順番にしたがって透かし情報が埋め込まれてい
ることが分かる。
【0035】なお、透かし情報の埋め込み順序は、符号
データの復号および再生順序にしたがうようにしてもよ
い。ここで図7(c)は、図7(a)に示す(符号化さ
れた)データの復号および再生順序が、D1,D3,D
2,D4,D6,D5である場合の符号データ・ストリ
ームを示す図である。図に示すように、分割された透か
し情報は、符号データの格納順である、D1,D3,D
2,D4,D6,D5ではなく、復号および再生順であ
る、D1,D2,D3,D4,D5,D6にしたがっ
て、それぞれ埋め込まれていることが分かる。 (実施の形態3)図3は、本発明の実施の形態3によ
る、データに透かし情報を埋め込む方法により動作する
装置の構成を示すブロック図である。図に示すように、
図1と同一符号は同一手段または同一部である。本装置
は、データの入力を受け、これを符号化する符号化手段
101と、前記符号化されたデータより符号データ・ス
トリームを生成する符号データ・ストリーム生成手段3
02とから構成されている。ただし、符号データ・スト
リーム生成手段302は、本実施の形態1にて説明した
装置の各手段に加えて、補正ビット制御手段305を更
に有するものである。
【0036】以下、上記の構成を有する本装置の動作を
述べながら、本発明の実施の形態3のデータに透かし情
報を埋め込む方法を説明する。
【0037】本実施の形態と実施の形態1との相違点
は、補正ビット制御手段305があるかないかである。
従って、本実施の形態の説明においては、補正ビット制
御手段305が、透かし情報埋め込み手段104を制御
して、透かし情報を埋め込ませる動作を中心に述べる。
【0038】はじめに、符号手段101は、図10
(a)に示すように、データを所定の処理単位D1,D
2,D3,D4,D5,D6に分割して符号化を行う
が、各処理単位毎の符号化は、D1,D2,D3,D
4,D5,D6の順序で行っているものとする。
【0039】次に図8(a)は、符号データに付加され
ている補正ビットを示す図である。図に示すように、符
号化手段101の動作により、符号データの最後が、バ
イト単位で収まってない場合は、バイト単位で収まるよ
うに、該符号データの最後に補正ビットが挿入されてい
る。
【0040】上記のようにして符号化されたデータは、
符号データ・ストリーム生成手段302に入力される。
符号データ・ストリーム生成手段302においては、透
かし情報埋め込み手段104には符号データが、また補
正ビット制御手段305には各符号化データに関する情
報がそれぞれ入力される。
【0041】補正ビット制御手段305は、入力された
各符号データに関する情報より、入力された符号データ
への補正ビット数を算出し、算出した補正ビット数分だ
け透かし情報の埋め込みを行うよう、透かし情報埋め込
み手段104を制御する。
【0042】ここで図8(b)は、符号データがD1か
ら降べきの順に符号化され、その順序で透かし情報が埋
め込まれていることを示す図である。図に示すように、
透かし情報は、各符号データの補正ビットを利用して埋
め込まれている。ただし、D5の符号データには元から
補正ビットが含まれていないので、透かし情報は埋め込
まれていない。また、D6の符号データの補正ビットに
ついては、埋め込みの対象となる透かし情報の情報量
が、もともと該符号データに含まれている補正ビット数
よりも少なかったため、残りの部分を再び補正ビットで
補っている。
【0043】また、補正ビットを利用して透かし情報を
埋め込む際に、元々の補正ビットの総量が、透かし情報
よりも少ない等の理由で、符号データ・ストリームに全
ての透かし情報を埋め込むことが不可能である場合は、
埋め込みができない透かし情報を切り捨てることができ
る。図8(c)は、符号化手段101が、図10に示す
データをD1からD6の処理単位で分割し、各処理単位
毎にD1,D2,D3,D4,D5,D6の順で符号化
を行った符号データに、補正ビットを利用して透かし情
報を埋め込んで生成した符号データ・ストリームを示す
図である。図に示すように、透かし情報が、符号データ
・ストリームにすべて埋め込むことができない場合は、
透かし情報埋め込み手段305は、埋め込みができなか
ったデータを切り捨てる。このとき、分割した透かし情
報においては、重要な情報ほど、切り捨てられないよう
に、先頭の符号データへ含まれるように配置することが
できる。
【0044】なお、本実施の形態は、各符号データの本
体部の補正ビットに透かし情報を埋め込むものとして説
明をおこなったが、これに限定するものではなく、各符
号データのヘッダにも補正ビット、および、ユーザ領域
の部分で利用できる部分が存在すれば、その部分にも透
かし情報の埋め込みを行うようにしてもよい。
【0045】(実施の形態4)図4は、本発明の実施の
形態4による、データに透かし情報を埋め込む方法によ
り動作する装置の構成を示すブロック図である。図に示
すように、図1と同一符号は同一手段または同一部であ
る。本装置は、データの入力を受け、これを符号化する
符号化手段101と、前記符号化されたデータより符号
データ・ストリームを生成する符号データ・ストリーム
生成手段402とから構成されている。ただし、符号デ
ータ・ストリーム生成手段402は、本実施の形態1に
て説明した装置の各手段に加えて、繰り返し制御手段4
05を更に有するものである。
【0046】以下、上記の構成を有する本装置の動作を
述べながら、本発明の実施の形態4のデータに透かし情
報を埋め込む方法を説明する。
【0047】本実施の形態と実施の形態1との相違点
は、繰り返し制御手段405があるかないかである。従
って、本実施の形態の説明においては、繰り返し制御手
段605が、透かし情報埋め込み手段604を制御し
て、透かし情報をデータに埋め込む動作を中心に述べ
る。
【0048】はじめに、実施の形態3の場合と同様、符
号化手段101は、図10(a)に示すように、データ
を所定の処理単位D1,D2,D3,D4,D5,D6
に分割して符号化を行い、各処理単位毎の符号化を、D
1,D2,D3,D4,D5,D6の順序で行っている
ものとする。
【0049】上記のようにして符号化されたデータ(符
号データ)は、符号化の順に符号データ・ストリーム生
成手段202にそれぞれ入力される。符号データ・スト
リーム生成手段402においては、透かし情報埋め込み
手段104には各符号データが、また繰り返し制御手段
405には各符号化データに関する情報がそれぞれ入力
される。
【0050】まず、透かし情報埋め込み手段104は、
繰り返し制御手段405の制御に従って、処理単位D1
である符号データに透かし情報の埋め込みを行う。
【0051】次に、処理単位D2である符号データが入
力されると、繰り返し制御手段405は、透かし情報埋
め込み手段104に、符号データD1に埋め込んだ透か
し情報を、再び符号データD2に埋め込むよう制御す
る。
【0052】以降、D3,D4,D5,D6の符号デー
タに対しても、繰り返し制御手段405は、透かし情報
埋め込み手段104に、同一の透かし情報を埋め込むよ
う制御する。ここで図9(a)に、この場合の符号デー
タ・ストリームを示す。符号データ・ストリームを構成
する各符号データに対し、同一の透かし情報が埋め込ま
れていることがわかる。
【0053】なお、各符号データは、さらに低階層の処
理単位を有する符号データに分割されていてもよく、透
かし情報は、その低階層の符号データに分割して埋め込
まれてもよい。この場合の符号データ・ストリームの構
成を図9(b)に示す。図17に示すように、符号デー
タS1,S2,S3,S4,S5,S6には、いずれも
同一の透かし情報が埋め込まれ、例えば符号データS1
はさらに下の階層の処理単位を有する符号データD1、
D2,D3,D4,D5,D6により構成され、これら
低階層の符号データD1〜D6には、前記同一の透かし
情報が、更に分割して埋め込まれている。 (実施の形態5)実施の形態5では、本実施の形態1に
おける、図6(a)に示す各処理単位の符号データに付
加されているヘッダに、符号テーブルが含まれる場合
の、データに透かし情報を埋め込む方法を説明する。
【0054】図5は、本発明の実施の形態5による、デ
ータに透かし情報を埋め込む方法により動作する装置の
構成を示すブロック図である。図に示すように、本装置
は、データの入力を受け、これを符号化する符号化手段
101と、前記符号化されたデータより符号データ・ス
トリームを生成する符号データ・ストリーム生成手段5
02とから構成されている。ただし、符号データ・スト
リーム生成手段502は、ヘッダ生成手段503、透か
し情報埋め込み手段504および符号テーブル生成手段
505を有するものである。
【0055】以下、上記の構成を有する本装置の動作を
述べながら、本発明の実施の形態5のデータに透かし情
報を埋め込む方法を説明する。
【0056】はじめに、符号化手段101で符号化され
たデータは、所定の処理単位毎に分割され、この処理単
位毎に符号化を施された符号データとして、符号データ
・ストリーム生成手段502に入力される。符号データ
・ストリーム生成手段502において、符号データはヘ
ッダ生成手段503および符号テーブル生成手段505
に入力され、符号テーブル生成手段505は、この入力
された符号データに使用されている符号テーブルを生成
する。この時、透かし情報埋め込み手段504は生成さ
れた符号テーブルに透かし情報の埋め込みを行う。
【0057】符号テーブル生成手段505は透かし情報
が埋め込まれた符号テーブルをヘッダ生成手段503に
入力し、ヘッダ生成手段504は入力された符号テーブ
ルをヘッダ情報として挿入する。ここで図10(a)
に、透かし情報を埋め込まれた符号テーブルが含まれて
いるヘッダを付加された符号データを示す。
【0058】また、図10(b)に、透かし情報を埋め
込んだ符号データからなる符号データ・ストリームを示
す。図に示すように、透かし情報は、各処理単位のヘッ
ダの符号テーブルに分割して埋め込まれている。
【0059】なお、符号テーブルがハフマンテーブルで
ある場合、透かし情報は、符号テーブル(ハフマンテー
ブル)の生成方法を利用して埋め込むことができる。
【0060】図11は、ハフマンテーブルの生成方法と
透かし情報の関係を示す図である。図に示すように、0
または1のどちらを起点にして、ハフマンテーブルを生
成するかで、それぞれ、0ビット、1ビットの透かし情
報ビットを表現する。
【0061】この場合、生成方法で示される透かし情報
ビットは、0ビット、1ビットではなく、ビット列でも
かまわない。例えば、0起点の生成方法は、0010を
表し、1起点の生成方法は、0011を表していてもか
まわない。
【0062】また、符号テーブルに符号化手段501の
符号化において、使用することのない符号語を透かし情
報として埋め込むことができる。
【0063】図12(a)(b)は、符号化手段501
で使用することのない符号語の生成方法と、その符号語
を透かし情報として埋め込んでいる符号テーブルを示す
図である。図12(a)は、ハフマンテーブルの生成方
法を示している。図12の(a)は、A〜Eまでの事象
が存在し、架空のFという事象を想定して、ハフマンテ
ーブルを生成していることを示している。
【0064】次に図12(b)は、図12(a)の生成
方法で生成したハフマンテーブルを示す図である。図に
示すように、架空の事象Fの符号語が透かし情報とし
て、符号テーブルに埋め込まれている。 (実施の形態6)本実施の形態6は、実施の形態1のデ
ータに透かしを埋め込む方法において、MPEGでデー
タの符号化が行われる場合のものである。よって本実施
の形態1の説明に用いた図面を参照して説明を行う。
【0065】本実施の形態では、符号化手段101がM
PEGで符号化を行い、所定の処理単位がピクチャ(pi
cture)である場合を考える。ピクチャは、それ自身を
一枚の静止画として扱うことができるデータで、3種類
のタイプ{I,P,B}がある。
【0066】以下に、図13を参照して、各ピクチャを
簡単に説明する。 (1) Iピクチャ イントラ符号化画像とよばれ、そのフレーム内の情報の
みで符号化された画面。 (2) Pピクチャ 予測符号化画像とよばれ、IまたはPピクチャから予測
で作成された画面。 (3) Bピクチャ 双方向予測符号化画像とよばれ、時間的に前または後、
もしくは前後に位置するI,Pピクチャから補間予測し
て作成された画面。
【0067】MPEGでは、ランダムアクセスを可能に
するために、I、P、Bピクチャを組み合わせたGOP
(Group of Picture)という、さらに上の階層の処理単
位が設けられている。ここで図14にGOPと各ピクチ
ャの関係の一例を示す。
【0068】実施の形態6では、この図14に示すGO
Pに対して、ピクチャ単位で透かし情報の埋め込みを行
う場合を考える。
【0069】符号化手段101は、ピクチャ単位でデー
タの符号化を行い、符号データをストリーム生成部10
2に出力する。
【0070】符号データ・ストリーム生成手段102に
おいて、符号化手段101より入力された符号データに
は、ヘッダ生成手段104によって、ヘッダが付加され
る。ここで図6(b)に符号データにヘッダが付加され
た状態を示す。ヘッダには該符号データに関する様々な
情報が記述されており、符号データの先頭に付加され
る。
【0071】透かし情報埋め込み手段104に入力され
た符号データは、ピクチャ単位で、透かし情報を埋め込
まれる。ここで図13(c)に、GOP内の各ピクチャ
に対して透かし情報が埋め込まれたGOPの一例を示
す。図に示すように、GOPにおいて、透かし情報は分
割して、各ピクチャに埋め込まれていることが分かる。 (実施の形態7)本実施の形態7は、実施の形態2のデ
ータに透かしを埋め込む方法において、MPEGでデー
タの符号化が行われる場合のものである。よって本実施
の形態2の説明に用いた図面を参照して説明を行う。
【0072】符号化手段101、ヘッダ生成手段103
の動作については、実施の形態6で説明したものと同様
なので、説明を省略する。
【0073】透かし情報埋め込み手段104は、図13
(b)に示すGOPに対して、透かし情報の埋め込みを
行う。このとき透かし情報は、GOPの各ピクチャの内
I,Pピクチャに優先して埋め込まれ、これらI,Pピ
クチャだけでは、全ての透かし情報を埋め込むことがで
きない場合には、Bピクチャに埋め込むようにする。
【0074】図14(a)に透かし情報を埋め込まれた
GOPの一例を示す。図に示すように、透かし情報はI
ピクチャ、Pピクチャの順に埋め込まれて行き、I,P
ピクチャのみでは、埋め込みができないので、Bピクチ
ャB1,B2に対しても透かし情報が埋め込まれている
ことが分かる。
【0075】また、透かし情報は、Iピクチャのみに埋
め込むようにしてもよい。ここで図14(b)にIピク
チャのみに透かし情報が埋め込まれた例を示す。図に示
すように、MPEGデータ・ストリームは複数のGOP
により構成されている。一般にIピクチャは各GOPに
少なくとも1枚はふくまれているが、本実施の形態にお
いては、図14(b)に示すように、各GOPにIピク
チャはそれぞれ1枚だけ存在し、透かし情報は、GOP
単位で分割してIピクチャに埋め込まれている。
【0076】なお、本実施の形態において、MPEGに
おける符号データの処理単位は、ピクチャ、GOPであ
るとして説明を行ったが、これに限定するものではな
く、スライス、フレーム、フィールドとしてもよい。
【0077】また、本発明のデータに透かしを埋め込む
方法は、いずれの実施の形態においてもデータを符号化
するものとして説明を行ったが、透かし情報を埋め込む
データの一例としては、一枚の静止画像、所定の順序で
構成されている複数の静止画像、映像データ、オーディ
オデータが挙げられる。
【0078】また、本発明のデータに透かしを埋め込む
方法は、いずれの実施の形態においても、装置を用いて
ハードウェア的に実現するものとして説明を行ったが、
これはコンピュータを用いてプログラムの働きにより、
ソフトウェア的に実現してもよい。
【0079】また、本発明のいずれの実施の形態におい
ても、本発明のデータに透かしを埋め込む方法により動
作する装置を中心に説明したが、本発明の記録媒体とし
て、以上説明した各手段の機能の全部または一部、また
は、各ステップの全部または一部をコンピュータに実行
させるプログラムを格納する記録媒体を用いてもよい。
【0080】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明によれば、データの質を劣化させることなく、デ
ータに透かし情報を埋め込む方法およびプログラム記録
媒体を提供することができる。
【0081】また、符号データ量を増加させることな
く、データに透かし情報を埋め込む方法およびプログラ
ム記録媒体を提供することができる。
【0082】また、符号データの損失に対しても強い、
データに透かし情報を埋め込む方法およびプログラム記
録媒体を提供することができる。
【0083】また、圧縮によって削除されず、容易に検
出できない、データに透かし情報を埋め込む方法および
プログラム記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1および実施の形態6のデ
ータに透かし情報を埋め込む方法により動作する装置の
構成を示す図。
【図2】本発明の実施の形態2および実施の形態7のデ
ータに透かし情報を埋め込む方法により動作する装置の
構成を示す図。
【図3】本発明の実施の形態3のデータに透かし情報を
埋め込む方法により動作する装置の構成を示す図。
【図4】本発明の実施の形態4のデータに透かし情報を
埋め込む方法により動作する装置の構成を示す図。
【図5】本発明の実施の形態5のデータに透かし情報を
埋め込む方法により動作する装置の構成を示す図。
【図6】(a)本実施の形態1のデータに透かし情報を
埋め込む方法において、所定の処理単位に分割されて符
号化された符号データの構成を示す図。 (b)本実施の形態1のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、ヘッダが付加された符号データの構成を
示す図。 (c)本実施の形態1のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、透かし情報が埋め込まれた符号データの
構成を示す図。 (c)本実施の形態1のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、透かし情報が埋め込まれた符号データ・
ストリームの構成を示す図。
【図7】(a)本実施の形態2のデータに透かし情報を
埋め込む方法において、所定の処理単位に分割されたデ
ータの構成を示す図。 (b)本実施の形態2のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、符号化順に透かし情報を埋め込まれた符
号データ・ストリームの構成を示す図。 (c)本実施の形態2のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、復号および再生する順序に透かし情報が
埋め込まれた符号データ・ストリームの一例を示す図。
【図8】(a)本実施の形態3のデータに透かし情報を
埋め込む方法において、補正ビットを含む符号データの
構成を示す図。 (b)本実施の形態3のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、補正ビットを利用して透かし情報が埋め
込まれた各符号データの構成を示す図。 (c)本実施の形態3のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、符号データ・ストリームに埋め込みがで
きなかった透かし情報を切り捨てる場合を説明するため
の図。
【図9】(a)本実施の形態4のデータに透かし情報を
埋め込む方法において、各符号データにそれぞれ同一の
透かし情報が埋め込まれた符号データ・ストリームの構
成を示す図。 (b)本実施の形態4のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、各符号データの低階層の符号データに透
かし情報を埋め込む場合を説明するための図。
【図10】(a)本実施の形態5のデータに透かし情報
を埋め込む方法において、透かし情報を埋め込まれた符
号テーブルを含むヘッダを付加された符号データの構成
を示す図。 (b)本実施の形態5のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、各符号データのヘッダに透かし情報が埋
め込まれてなる符号データ・ストリームの構成を示す
図。
【図11】本実施の形態5のデータに透かし情報を埋め
込む方法において、ハフマンテーブル生成方法と透かし
情報の関係を示す図。
【図12】(a)本実施の形態5のデータに透かし情報
を埋め込む方法において、符号語の生成方法を示す図。 (b)本実施の形態5のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、使用しない符号語を含んでいる符号テー
ブルの一例を示す図。
【図13】(a)本実施の形態6のデータに透かし情報
を埋め込む方法において、MPEGにより符号化された
映像データに含まれる各ピクチャの関係を示す図。 (b)本実施の形態6のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、GOPの構成の一例を示す図。 (c)本実施の形態6のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、GOP内のピクチャに透かし情報を分割
して埋め込んだ符号データ・ストリームの構成を示す
図。
【図14】(a)本実施の形態7のデータに透かし情報
を埋め込む方法において、透かし情報を埋め込まれたG
OPの構成を示す図。 (b)本実施の形態7のデータに透かし情報を埋め込む
方法において、Iピクチャにのみ透かし情報が埋め込み
を行った場合を説明するための図。
【図15】(a)従来の技術によるデータに透かし情報
の埋め込み方法により透かしが埋め込まれている画像デ
ータの構成を示す図。 (b) 従来の技術によるデータに透かし情報を埋め込
む方法により動作する装置の構成を示す図。
【符号の説明】
101、1504 符号化手段 102、202、302、402、502 符号データ
・ストリーム生成手段 103、503 ヘッダ生成手段 104、504、1502 透かし情報埋め込み手段 205 埋め込み順序制御手段 305 補正ビット制御手段 405 繰り返し制御手段 505 符号テーブル生成手段 1501 直交変換手段 1503 量子化手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C063 AB03 DA07 DA13 EB39 5C076 AA40 5J104 AA14 9A001 EE04 HH27 LL03

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データを所定の処理単位毎に符号化を行
    い符号化データとする符号化ステップと、 前記符号化データを所定の順序に構成してデータストリ
    ームを生成するストリーム生成ステップを含み、 前記ストリーム生成ステップは、 前記符号処理単位毎の符号化データにヘッダを付加する
    ヘッダ付加ステップと、 前記ヘッダを付加された符号化データに、前記所定の処
    理単位毎に分割した透かし情報を埋め込む透かし情報埋
    め込みステップとをさらに含むことを特徴とするデータ
    に透かし情報を埋め込む方法。
  2. 【請求項2】 前記ストリーム生成ステップは、 前記透かし情報が、所定の順序で前記符号化データに埋
    め込まれるよう制御する埋め込み制御ステップをさらに
    含むことを特徴とする請求項1に記載のデータに透かし
    情報を埋め込む方法。
  3. 【請求項3】 前記所定の順序は、前記ビットストリー
    ム内の符号化データの配置順であることを特徴とする請
    求項2に記載のデータに透かし情報を埋め込む方法。
  4. 【請求項4】 前記所定の順序は、前記符号化を行うス
    テップが、前記処理単位を符号化する順序であることを
    特徴とする請求項2に記載のデータに透かし情報を埋め
    込む方法。
  5. 【請求項5】 前記所定の順序は、前記データストリー
    ム内の符号化データの復号および再生順であることを特
    徴とする請求項2に記載のデータに透かし情報を埋め込
    む方法。
  6. 【請求項6】 前記ストリーム生成ステップは、 前記透かし情報が、前記所定の処理単位を有する符号デ
    ータの最後に施される補正ビットの全部または一部に代
    えて埋め込まれるよう制御する補正ビット制御ステップ
    をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のデータ
    に透かし情報を埋め込む方法。
  7. 【請求項7】 前記透かし情報埋め込みステップは、 前記透かし情報の中で特に重要となる情報から前記処理
    単位に分割して埋め込み、透かし情報の埋め込みが終了
    する前に、符号化すべきデータをすべて符号化してしま
    った場合には、埋め込みができなかった透かし情報を切
    り捨てることを特徴とする請求項6に記載のデータに透
    かし情報を埋め込む方法。
  8. 【請求項8】 前記ストリーム生成ステップは、 同一の前記透かし情報が、前記データストリーム内の全
    ての処理単位の符号データに埋め込まれるよう制御する
    繰り返し制御ステップをさらに含むことを特徴とする請
    求項1に記載のデータに透かし情報を埋め込む方法。
  9. 【請求項9】 データを所定の処理単位毎に符号化を行
    い符号データとする符号化ステップと、 前記符号データを所定の順序に構成してデータストリー
    ムを生成するストリーム生成ステップを含み、 前記ストリーム生成ステップは、 符号テーブルを生成する符号テーブル生成ステップと、
    前記符号テーブルに透かし情報を分割して埋め込む透か
    し情報埋め込みステップと、前記透かし情報を分割して
    埋め込まれた符号テーブルを含むヘッダを生成して、こ
    れを前記符号データに付加するヘッダ生成ステップとを
    含んでいることを特徴とするデータに透かし情報を埋め
    込む方法。
  10. 【請求項10】 前記符号テーブルはハフマンテーブル
    であり、 前記透かし情報埋め込みステップは、前記ハフマンテー
    ブルである符号テーブル生成ステップを利用して、前記
    透かし情報を分割して埋め込むことを特徴とする請求項
    9に記載のデータに透かし情報を埋め込む方法。
  11. 【請求項11】 前記透かし情報埋め込みステップは、
    前記符号化ステップが使用することのない符号語を、前
    記符号テーブルに付加することにより、透かし情報を分
    割して埋め込むことを特徴とする請求項9記載のデータ
    に透かし情報を埋め込む方法。
  12. 【請求項12】 前記符号化ステップは、MPEG準拠
    で符号化を行うものであることを特徴とする請求項1な
    いし11のいずれかに記載のデータに透かし情報を埋め
    込む方法。
  13. 【請求項13】 前記透かし情報は、少なくとも一つ以
    上のピクチャで構成されているGOP(Group of Pic
    ture)に埋め込まれ、 前記透かし情報埋め込みステップは、前記GOPの先頭
    のピクチャから透かし情報を分割して埋め込むステップ
    であることを特徴とする請求項12に記載のデータに透
    かし情報を埋め込む方法。
  14. 【請求項14】 前記透かし情報はGOPに埋め込ま
    れ、 前記透かし情報を埋め込みステップは、前記GOP内の
    Iピクチャだけに分割して透かし情報を埋め込むことを
    特徴とする請求項12に記載のデータに透かし情報を埋
    め込む方法。
  15. 【請求項15】 前記透かし情報はGOPに埋め込ま
    れ、 前記透かし情報を埋め込むステップは、前記GOP内の
    I、Pピクチャだけに分割して透かし情報を埋め込み、
    前記透かし情報をすべて埋め込むことが出来なかった場
    合には、Bピクチャに透かし情報を埋め込むことを特徴
    とする請求項12に記載のデータに透かし情報を埋め込
    む方法。
  16. 【請求項16】 前記データは少なくとも一枚以上の静
    止画像で構成され、 前記静止画像は、所定の順序で構成されていることを特
    徴とする請求項1に記載のデータに透かし情報を埋め込
    む方法。
  17. 【請求項17】 前記データは映像データを含むことを
    特徴とする請求項1に記載のデータに透かし情報を埋め
    込む方法。
  18. 【請求項18】 前記データはオーディオデータを含む
    ことを特徴とする請求項1に記載のデータに透かし情報
    を埋め込む方法。
  19. 【請求項19】 前記データは、複数の同一のデータが
    繰り返して配置されて構成されていることを特徴とする
    請求項16ないし18のいずれかに記載のデータに透か
    し情報を埋め込む方法。
  20. 【請求項20】 請求項1ないし19のいずれかに記載
    のデータに透かし情報を埋め込む方法の全部または一部
    のステップをコンピュータに実行させるためのプログラ
    ムを記録したことを特徴とするプログラム記録媒体。
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