JP2001352441A - 電子透かし挿入装置およびその方法 - Google Patents

電子透かし挿入装置およびその方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出強度を維持しつつかつ画質劣化を抑止す
ることが可能な電子透かし挿入装置を得る。 【解決手段】 ＭＰＥＧ符号化方式等に準拠したデジタ
ル画像に、電子透かし挿入部２０で電子透かしを埋め込
む場合において、埋め込む強度を、判定部３０で画像デ
ータの単位データ量に基いて自動的に強くまたは弱く挿
入するよう制御し、検出結果をより良くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子透かし挿入強度
調整装置およびその方法に関し、特に画像データに著作
権等の各種情報を埋め込む電子透かし挿入装置およびそ
の方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、デジタル衛星放送、インターネッ
ト配信、ＤＶＤ（Digital Video Disc）等の普及によっ
て、デジタル画像が容易にユーザの元に届くようになっ
た。デジタル画像はコピーされても画質劣化が起きない
ため、その著作権保護が重要な課題となっている。この
場合の著作権保護を実現する手段として、著作権等の情
報をデジタル画像のＤＣＴ（Discrete Cosine Transfor
m ）係数領域において付加する技術が提案されている。
【０００３】このようなＤＣＴ係数における情報挿入方
式は図５に示す構成を有している。図５を参照すると、
電子透かし挿入部２０は前処理部１０から（後述する）
ランおよびレベルを入力とし、画像データに電子透かし
を挿入するものである。電子透かし挿入部２０では、一
旦、電子透かしの挿入を開始すると、挿入を止める指示
をしない限りは、一定の強度の電子透かしを挿入する様
になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の電子透かし挿入方式においては、検出強度の弱い
画像に対しても弱い強度の挿入しか行えず、よって検出
を困難にし、逆に、検出強度の強い画像に対しては強い
強度の挿入しか行えず、画質劣化を招いていた。その理
由は、電子透かしの挿入強度を一定に（固定に）してい
たからである。
【０００５】本発明はこのような問題を解決するために
なされものであって、その目的とするところは、挿入強
度を自動的に調整することにより検出強度を維持しつつ
かつ画質劣化を抑止することが可能な電子透かし挿入装
置およびその方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、デジタ
ル画像に電子透かしを挿入する装置であって、前記デジ
タル画像の単位時間当たりのデータ量を判定してこの判
定結果に応じて前記電子透かしの挿入強度を調整する制
御手段を含むことを特徴とする電子透かし挿入装置が得
られる。
【０００７】そして、前記制御手段は、前記データ量を
判定する判定部と、この判定結果により前記挿入強度を
調整して挿入する挿入部とを有することを特徴とし、前
記判定部は、前処理部によって生成されたＤＣＴ係数の
個数から前記データ量を判定することを特徴とし、また
前記判定部は、前処理部によって生成されたビットレー
トから前記データ量を判定することを特徴とする。
【０００８】本発明によれば、デジタル画像に電子透か
しを挿入する方法であって、前記デジタル画像の単位時
間当たりのデータ量を判定してこの判定結果に応じて前
記電子透かしの挿入強度を調整する制御ステップを含む
ことを特徴とする電子透かし挿入方法が得られる。
【０００９】そして、前記制御ステップは、前記データ
量を判定する判定ステップと、この判定結果により前記
挿入強度を調整して挿入する挿入ステップとを有するこ
とを特徴とし、前記判定ステップは、前処理部によって
生成されたＤＣＴ係数の個数から前記データ量を判定す
ることを特徴とし、また前記判定ステップは、前処理部
によって生成されたビットレートから前記データ量を判
定することを特徴とする。
【００１０】本発明の作用を述べる。ＭＰＥＧ（Moving
Picture Experts Group）符号化方式等に準拠したデジ
タル画像に電子透かしを埋め込む場合において、埋め込
む強度を、画像データの単位データ量に基いて、自動的
に強くまたは弱く挿入し、検出結果をより良くするもの
である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照しつつ本発明
の実施例を説明する。図１は本発明の一実施例の概略ブ
ロック図であり、図５と同等部分は同一符号にて示して
いる。図１を参照すると、電子透かし挿入部２０は，前
処理部１０より電子透かしが挿入されるデータを入力と
して、電子透かしを挿入する機能を有する。判定部３０
は単位時間当たりのデータ量を算出して挿入強度を判定
し、電子透かし挿入部２０に対して判定結果を通知する
機能を有する。電子透かし挿入部２０は、判定部３０か
らの判定結果に応じて挿入強度を調整しつつ電子透かし
を挿入するようになっている。
【００１２】以下の実施例の説明では、ＭＰＥＧ標準で
符号化された画像データを電子透かし挿入対象のデジタ
ル画像として説明する。ＭＰＥＧ標準の符号化方式によ
る画像データは、図２のような構造を有している。ここ
で、画像の各フレームまたはフィールドの情報はピクチ
ャスタートコード（ＰＳＣ）に続くピクチャ層以下に記
述される。各フレームまたはフィールド情報は、イント
ラ符号化フレーム（Intra-Picture ：以下、Ｉピクチャ
という）、順方向予測符号化フレーム（Predictive-Pic
ture：以下、Ｐピクチャという）、双方向予測符号化フ
レーム（Bidirectionally-Predictive-Picture：以下、
Ｂピクチャという）の３種類のピクチャ形式で符号化さ
れる。
【００１３】ＰピクチャおよびＢピクチャは時間的に離
れた他の画像を参照画像とし、その画像との差分値のみ
を画像情報として符号化する。また、ピクチャはブロッ
クに細分されブロック単位でＤＣＴ（離散コサイン変
換）を行い、適当な量子化係数で量子化され、ハフマン
符号化される。
【００１４】各フレームまたはフィールド情報はスライ
ススタートコード（ＳＳＣ）に続くスライス層以下にあ
るマクロブロック（ＭＢ）層内にあり、色差フォーマッ
トが４：２：０フォーマットである時には、輝度情報Ｙ
を示すブロック層が４つ、色差情報Ｃｂ，Ｃｒを表わす
ブロック層が２つの、計６つのブロック層により表わさ
れる。
【００１５】ハフマン符号を用いた可変長符号化につい
てさらに説明する。量子化したＤＣＴ係数はジグザグス
キャンの場合には、図３に示すような数字の順序で走査
され、６４個の１次元系列に変換される。図中の１の位
置はＤＣＴ変換領域の直流（ＤＣ）成分を表わしてお
り、この位置から右方向にいくほど水平方向のＤＣＴ変
換領域が高域になり、下方向にいくほど垂直方向のＤＣ
Ｔ変換領域が高域になる。従って、最初左上隅の１の位
置から走査を始め２，３，４，…，６４の順、すなわち
ＤＣＴ変換領域の低域から高域に斜め方向にジグザグ走
査を行う。
【００１６】この６４個の１次元系列に対しＤＣＴ係数
のＤＣ成分（１次元系列の最初の成分）を除く非ゼロ係
数振幅（以下、レベルとよぶ）と、それに先立つゼロ係
数の続く長さ（以下、ランとよぶ）とを順に組み合わせ
ていく。これらランとレベルの組合せに対して量子化テ
ーブルと呼ばれる量子化係数のテーブルの値が一意に決
まる。
【００１７】通常のＭＰＥＧデコードにおいては、レベ
ルと量子化テーブルの値と、量子化スケールを乗算した
値（以下、ＤＣＴ係数と呼ぶ）に対して、逆離散コサイ
ン変換を施した値を映像化する。
【００１８】判定部３０にって、単位時間当たりのデー
タ量を算出して、この算出値に応じて挿入強度を判定
し、電子透かし挿入部２０は、この判定結果を挿入の強
度調整に用いることによって、自動的に挿入強度を調整
するのである。
【００１９】次に、本発明のＤＣＴ係数における情報挿
入方式および装置の情報量復元手段の動作についてさら
に詳しく説明する。図１を参照すると、前処理部１０は
入力されるＭＰＥＧのデータストリームに対してＭＰＥ
Ｇのデコード及び情報の保持を行い、ストリームデータ
をランとレベルとＤＣＴ係数とに分解する。
【００２０】電子透かし挿入部２０では、前処理部１０
よりラン及びレベルを入力として、単位時間当たりのデ
ータ量により、挿入強度を調整する。判定部３０によ
り、単位時間当たりのデータ量は、一つのブロック当た
りに入力されるＤＣＴ係数の数をカウントすることによ
り判断する。ＭＰＥＧデータをデコードした際に生成さ
れるＤＣＴ係数は１ブロック当たり最小１（ＤＣ係数の
み）から最大６４となるが、この数が大きい時には挿入
される電子透かしデータの量も多くなると判断して、次
のブロック（もしくは、マクロブロック、スライス、ピ
クチャのいずれかの単位）以降に対しての挿入量を減少
させる。逆に１ブロックあたりのＤＣＴ係数が少ない時
には、次のブロック（もしくはマクロブロック、スライ
ス、ピクチャのいずれかの単位）以降に対しての挿入量
を増加させる。
【００２１】このようにして、挿入量の少ない時には挿
入の強度を大として検出強度を上げ、挿入量の多い時に
は挿入の強度を弱くして画質劣化を下げるようにするの
である。
【００２２】次に、本発明の他の実施例について図４を
参照して説明する。図４においても、図１と同等部分は
同一符号にて示している。図４を参照すると、前処理部
１０は入力されるＭＰＥＧストリームに対してＭＰＥＧ
のデコード及び情報の保持を行い、ストリームデータを
ランとレベルとＤＣＴ係数とに分解する。電子透かし挿
入部２０では、前処理部１０よりラン及びレベルを入力
として、単位時間当たりのデータ量により、挿入強度を
調整する。単位時間当たりのデータ量は、ＭＰＥＧスト
リーム中に埋め込まれているビットレートを参照する。
【００２３】具体的には、シーケンスヘッダ内のsequen
ce_header_code（３２bits) に続く３３ビット目から５
０ビット目までのbit_rate_value（ビットレートバリュ
ー：１８bits) 、およびシーケンス拡張子内のextensio
n_start_code（エクステンションスタートコード：３２
bits) に続く２０ビット目から３１ビット目までのbit_
rate_ extension （ビットレートエクステンション：１
２bits) を組み合わせた値（bit_rate＝３０bits）を参
照する。
【００２４】判定部３０は前処理部１０からビッレート
（bit_rate）の値を受け取り、この数が大きい時には挿
入される電子透かしデータの量も多くなると判断して、
挿入量を減少させる。逆にこの値が小さい時には、挿入
される電子透かしデータの量も少なくなると判断して、
挿入量を増加させる。
【００２５】このようにして、挿入量の少ない時には挿
入の強度を強くして検出強度を上げ、挿入量の多い時に
は挿入の強度を弱くして画質劣化を下げるようにするの
である。
【００２６】
【発明の効果】以上述べた様に、本発明の効果は、ＭＰ
ＥＧ標準等のデジタル画像符号化データに対して電子透
かしを挿入する際に、挿入強度を調整することによっ
て、検出強度を保つことと、画質劣化を抑えることが可
能となることである。その理由は、電子透かしの挿入さ
れたデータに対して、単位時間当たりのデータ量により
挿入強度を調整するようにしたからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の概略構成を示す図である。
【図２】ＭＰＥＧ標準の符号化方式による画像データの
フォーマット例を示す図である。
【図３】量子化したＤＣＴ係数のジグザグスキャンを説
明する図である。
【図４】本発明の他の実施例の概略構成を示す図であ
る。
【図５】従来例を説明するための概略構成を示す図であ
る。
【符号の説明】
１０ 前処理部 ２０ 電子透かし挿入部 ３０ 判定部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 デジタル画像に電子透かしを挿入する装
    置であって、前記デジタル画像の単位時間当たりのデー
    タ量を判定してこの判定結果に応じて前記電子透かしの
    挿入強度を調整する制御手段を含むことを特徴とする電
    子透かし挿入装置。
  2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記データ量を判定す
    る判定部と、この判定結果により前記挿入強度を調整し
    て挿入する挿入部とを有することを特徴とする請求項１
    記載の電子透かし挿入装置。
  3. 【請求項３】 前記判定部は、前処理部によって生成さ
    れたＤＣＴ係数の個数から前記データ量を判定すること
    を特徴とする請求項２記載の電子透かし挿入装置。
  4. 【請求項４】 前記判定部は、前処理部によって生成さ
    れたビットレートから前記データ量を判定することを特
    徴とする請求項２記載の電子透かし挿入装置。
  5. 【請求項５】 前記デジタル画像は、ＭＰＥＧ符号化方
    式に準拠した符号化データであることを特徴とする請求
    項１〜４いずれか記載の電子透かし挿入装置。
  6. 【請求項６】 デジタル画像に電子透かしを挿入する方
    法であって、前記デジタル画像の単位時間当たりのデー
    タ量を判定してこの判定結果に応じて前記電子透かしの
    挿入強度を調整する制御ステップを含むことを特徴とす
    る電子透かし挿入方法。
  7. 【請求項７】 前記制御ステップは、前記データ量を判
    定する判定ステップと、この判定結果により前記挿入強
    度を調整して挿入する挿入ステップとを有することを特
    徴とする請求項６記載の電子透かし挿入方法。
  8. 【請求項８】 前記判定ステップは、前処理部によって
    生成されたＤＣＴ係数の個数から前記データ量を判定す
    ることを特徴とする請求項７記載の電子透かし挿入方
    法。
  9. 【請求項９】 前記判定ステップは、前処理部によって
    生成されたビットレートから前記データ量を判定するこ
    とを特徴とする請求項７記載の電子透かし挿入方法。
  10. 【請求項１０】 前記デジタル画像は，ＭＰＥＧ符号化
    方式に準拠した符号化データであることを特徴とする請
    求項６〜９いずれか記載の電子透かし挿入方法。
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