JP2002101397A - Device and method for embedding additional information, and recording medium - Google Patents

Device and method for embedding additional information, and recording medium

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JP2002101397A
JP2002101397A JP2001193865A JP2001193865A JP2002101397A JP 2002101397 A JP2002101397 A JP 2002101397A JP 2001193865 A JP2001193865 A JP 2001193865A JP 2001193865 A JP2001193865 A JP 2001193865A JP 2002101397 A JP2002101397 A JP 2002101397A
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JP
Japan
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signal
additional information
embedding
information
embedded
Prior art date
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Application number
JP2001193865A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Ogino
晃 荻野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To embed additional information into a main information signal so that the additional information can be detected even in any encoding method/ format. SOLUTION: The additional information is separately encoded by two or more different coding method/format, and embedding patterns encoded by the respective methods are multiplexed and superimposed on the main information signal. At the time of detecting the additional information, the additional information can be detected by decoding the additional information according to at least any encoding method/format. The increase in information quantity is minimized and the additional information can efficiently be transmitted compared with a case when a plurality of embedding patterns are simultaneously multiplexed and superimposed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号や音楽信
号、テキスト信号などの主情報信号中に付加情報を埋め
込む付加情報埋め込み装置及び方法に係り、特に、符号
化方式や符号化キーが異なる複数種類の符号化フォーマ
ットで符号化した埋め込みパターンをいずれのフォーマ
ットにおいても付加情報の検出が可能となるように付加
情報の埋め込みを行なう付加情報埋め込み装置及び方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an additional information embedding apparatus and method for embedding additional information in a main information signal such as a video signal, a music signal, and a text signal, and more particularly to a different encoding method and a different encoding key. The present invention relates to an additional information embedding device and method for embedding additional information so that additional information can be detected in any of embedded patterns coded in a plurality of types of encoding formats.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、デジタルVTRやMD(ミニディ
スク(商標))記録再生装置などのデジタル記録装置が
普及し始めている。さらに、記録機能を備えたDVD
(デジタルビデオディスク(商標)あるいはデジタル・
バーサタイル・ディスク)装置も登場し、パーソナル・
コンピュータ(PC)などの機器に搭載されるようにな
ってきている。
2. Description of the Related Art Recently, digital recording devices such as digital VTRs and MD (Mini Disc (trademark)) recording and reproducing devices have begun to spread. DVD with recording function
(Digital Video Disc (trademark) or Digital
Versatile disk) devices have also appeared,
It is being mounted on devices such as computers (PCs).

【0003】このようなデジタル情報記録装置によれ
ば、デジタル形式のデータやコンテンツの複製や改竄は
極めて容易であり、著作権侵害の危険に無防備にさらさ
れているとさえ言える。したがって、著作権法やその他
の法規制を強化するだけでは不充分であり、情報技術の
観点からもデータやコンテンツの正当な利用を支援し若
しくは不正利用を排除して、著作権の保護を拡充する必
要があると思料される。
According to such a digital information recording apparatus, it is extremely easy to copy or falsify digital data or contents, and it can be said that the apparatus is even exposed to the danger of copyright infringement. Therefore, strengthening the copyright law and other laws and regulations is not enough. From the viewpoint of information technology, we support the legitimate use of data and content or eliminate illegal use to expand copyright protection. I think I need to do that.

【0004】デジタル情報記録装置において、主情報信
号としてのデジタル映像信号やデジタル・オーディオ信
号、さらにはコンピュータ用のデジタル・データに付随
するようにすればよい。この場合、付加情報信号はデジ
タル信号である。例えば、デジタル情報信号のブロック
単位のデータに付加されるヘッダ部や、その他のTOC
(Table Of Contents)のエリアなど、デジタル情報信
号本体とは明確に区別されたエリアに記録されるものと
して、デジタル情報信号に付加することができる。
In a digital information recording apparatus, a digital video signal or a digital audio signal as a main information signal, or digital data for a computer may be attached. In this case, the additional information signal is a digital signal. For example, a header portion added to data in block units of a digital information signal, other TOC
It can be added to the digital information signal as being recorded in an area clearly distinguished from the digital information signal body, such as an area of (Table Of Contents).

【0005】付加情報として、例えば、データやコンテ
ンツの複製制御のための情報(COPYONECEやNEVER COPY
など)や著作権情報(著作権表示など)を付加すれば、
コピーの制御を行なうことができる。
As additional information, for example, information for controlling copying of data and contents (COPYONECE and NEVER COPY)
) And copyright information (such as a copyright notice)
Copy control can be performed.

【0006】従来のデータ伝送・配信・配布システムに
おいては、付加情報は、デジタル情報信号に直接重畳す
るのではなく、ヘッダ部などの間接的な部分に付加する
ようにしている。このため、フィルタリングや改竄によ
り、比較的容易に付加情報を欠落させることができるの
で、記録装置や再生装置で、必要な付加情報を検出する
ことが不可能になるという事態が発生する。特に、付加
情報としてデータやコンテンツの不正な複製を防止する
ための制御情報や著作権情報を含ませているような場合
には、付加情報の欠落のために、当初の目的を達成でき
ないという事態を招来する。
In a conventional data transmission / distribution / distribution system, the additional information is not superimposed directly on the digital information signal, but is added to an indirect portion such as a header. For this reason, the additional information can be deleted relatively easily by filtering or tampering, so that it becomes impossible for the recording device or the reproducing device to detect the necessary additional information. In particular, when additional information includes control information or copyright information to prevent unauthorized duplication of data or content, the initial purpose cannot be achieved due to the lack of additional information. Invite.

【0007】また、上述のような情報信号の間接的な部
分に付加情報を付加する場合には、デジタル情報をアナ
ログ信号に変換したときには主情報信号しか得られない
ため、付加情報は欠落してしまうことになる。このこと
は、付加情報信号として上述のような複製防止のための
制御信号を重畳して、不正なデジタル情報信号の複製を
抑制できるような施策が施されていたとしても、アナロ
グ信号に変換された以降の過程ではもはやそのような施
策がまったく効果がないことを意味する。
In addition, when the additional information is added to the indirect portion of the information signal as described above, only the main information signal is obtained when the digital information is converted into an analog signal, and thus the additional information is lost. Will be lost. This means that even if a control signal for preventing duplication as described above is superimposed as an additional information signal and measures are taken to suppress illegal digital information signal duplication, it is converted to an analog signal. It means that such measures no longer have any effect in the subsequent process.

【0008】このようなデジタル・データやコンテンツ
の保護上の問題に鑑み、付加情報信号をデジタル情報信
号本体に付加する技術として「電子透かし」(Digital
Watermarking 又はData Hidingとも言う)が脚光を浴
び、さまざまな提案がなされている。
[0008] In view of such problems in protecting digital data and contents, "digital watermarking" (Digital Watermark) is a technique for adding an additional information signal to a digital information signal itself.
Watermarking or Data Hiding) has been spotlighted and various proposals have been made.

【0009】電子透かしとは、画像や音楽などのコンテ
ンツ中に、ほとんど目に見えない又は耳に聞こえない形
で付加情報を埋め込むことを意味する(例えば、「電子
透かしを支えるデータ・ハイディング技術(上・下)」
(日経エレクトロニクス1997年2月24日号並びに
同年3月10日号)を参照のこと。尚、本記事は、"Tec
hniques for data hiding", IBM System Journal, vol.
35, NOS 3&4, 1996 p313-339を基にした記事であ
る。)。
The digital watermark means that additional information is embedded in a content such as an image or music in a form almost invisible or inaudible (for example, “Data Hiding Technology Supporting Digital Watermark”). (Upper / lower) "
(Nikkei Electronics February 24, 1997 and March 10, 1997). In addition, this article is "Tec
hniques for data hiding ", IBM System Journal, vol.
35, NOS 3 & 4, 1996 Article based on p313-339. ).

【0010】電子透かしは、埋め込み先であるホスト信
号の統計的性質を利用して、ホスト信号の一部に元の情
報とは異なる情報を挿入することで実現される。例え
ば、著作権情報を電子透かしにより埋め込むことで、後
にコンテンツを採取したときに、透かしすなわち著作権
情報を浮き上がらせて、データの流通経路や使用権の有
無を検査したり、コピー制御情報を検証し、ひいては違
法コピーを抑制することができる。
The digital watermark is realized by inserting information different from the original information into a part of the host signal by utilizing the statistical property of the host signal as the embedding destination. For example, by embedding the copyright information with a digital watermark, when the content is later collected, the watermark, that is, the copyright information is raised, and the data distribution route and the use right are checked, and the copy control information is verified. Thus, illegal copying can be suppressed.

【0011】ところが、デジタル・データやコンテンツ
の各供給業者が、それぞれ個々の符号化方式により(あ
るいは区々のキーを用いて)付加情報を符号化して主情
報信号に埋め込んだ場合、情報記録・再生装置(例えば
DVDレコーダなど)側の復号化器がコンテンツ供給元
と同じ符号化方式に対応していなければ、主情報信号に
埋め込まれた付加情報を検出することができず、この結
果、コピー・コントロールの確実性が失われてしまうこ
とになる。
[0011] However, when each supplier of digital data or content encodes the additional information by an individual encoding method (or by using a different key) and embeds the additional information in the main information signal, the information recording / reproducing is performed. If the decoder on the side of the playback device (for example, a DVD recorder) does not support the same encoding system as the content supplier, the additional information embedded in the main information signal cannot be detected.・ The certainty of control will be lost.

【0012】元の付加情報が同じであっても符号化方式
が相違すれば、付加情報を符号化した後の信号すなわち
主情報信号に挿入される埋め込みパターンは異なったも
のとなる。また、符号化方式が同じであっても、符号化
に使用するキー情報が異なれば、同じ付加情報が同じで
あっても符号化後の埋め込みパターンは相違する。
[0012] Even if the original additional information is the same, if the encoding system is different, the signal after encoding the additional information, that is, the embedding pattern inserted into the main information signal will be different. Even if the encoding method is the same, if the key information used for encoding is different, the embedded pattern after encoding is different even if the same additional information is the same.

【0013】当業界においては、現在、複数の符号化フ
ォーマットが共存する状態が続いている。したがって、
特定の符号化フォーマットで埋め込まれた付加情報しか
検出できないような機構をデジタル情報記録・再生装置
が採用した場合には、それ以外の符号化フォーマットに
従う付加情報を検出できない。この結果として、統一的
なコピー・コントロールを行なうことができず、データ
やコンテンツ保護の確実性が失われてしまうことにな
る。
[0013] In the industry, a plurality of encoding formats coexist at present. Therefore,
If the digital information recording / reproducing apparatus adopts a mechanism that can detect only the additional information embedded in a specific encoding format, the additional information according to other encoding formats cannot be detected. As a result, unified copy control cannot be performed, and the reliability of data and content protection is lost.

【0014】このような問題点を一掃するためには、各
種の符号化方式、符号化フォーマットの存在(共存)を
認めた上で、いずれの符号化方式/符号化フォーマット
に従う場合であっても、主情報信号から付加情報を確実
に検出できるようにすることが好ましい。
In order to eliminate such a problem, it is necessary to recognize the existence (coexistence) of various encoding systems and encoding formats, and to adopt any encoding system / encoding format. It is preferable that the additional information can be reliably detected from the main information signal.

【0015】なお、本出願人に既に譲渡されている特開
2000−92461号公報(対応米国出願:09/3
92050)には、アスペクト比の異なる映像信号に変
換した場合であっても、変換後の映像信号からこれにス
ペクトラム拡散されて重畳されている付加情報を抽出す
ることができるように構成された付加情報重畳方法につ
いて開示されている。
Incidentally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-92461 (corresponding to US application Ser. No. 09/3) already assigned to the present applicant.
92050) has an additional configuration configured to be able to extract, from the converted video signal, additional information that is spectrum-spread and superimposed on the converted video signal even when the video signal is converted into a video signal having a different aspect ratio. An information superposition method is disclosed.

【0016】しかしながら、同公報に記載の付加情報重
畳方法は、アスペクト比すなわち画像フォーマットの相
違により付加情報が検出できなくなるという問題を解決
するものであり、符号化方式や符号化フォーマットの相
違により付加情報が検出できなくなるという問題を解決
するものではない。
However, the additional information superimposing method described in the publication solves the problem that additional information cannot be detected due to a difference in aspect ratio, that is, an image format. It does not solve the problem that information cannot be detected.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、画像
や音楽などの主情報信号中に、ほとんど目に見えない又
は耳に聞こえない形で付加情報を好適に埋め込むことが
できる、優れた付加情報埋め込み装置及び方法を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an excellent information embedding apparatus capable of suitably embedding additional information in a main information signal such as an image or music in a form almost invisible or inaudible. An object of the present invention is to provide an additional information embedding device and method.

【0018】本発明の更なる目的は、符号化方式や符号
化キーが異なる複数種類の符号化フォーマットで符号化
した埋め込みパターンをいずれの符号化方式/フォーマ
ットにおいても検出可能となるように付加情報を主情報
信号に埋め込むことができる、優れた付加情報埋め込み
装置及び方法を提供することにある。
It is a further object of the present invention to provide additional information such that an embedded pattern encoded by a plurality of types of encoding formats having different encoding systems and encoding keys can be detected in any encoding system / format. It is an object of the present invention to provide an excellent apparatus and method for embedding additional information, which can embed in a main information signal.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を参
酌してなされたものであり、その第1の側面は、主情報
信号に付加情報を重畳する付加情報埋め込み装置又は付
加情報埋め込み方法であって、 付加情報から第1埋め
込み信号を生成するとともに、前記付加情報から第2埋
め込み信号を生成する生成手段又は工程と、 前記生成
手段により生成された各埋め込み信号を主情報信号に重
畳する重畳手段又は工程と、を具備することを特徴とす
る付加情報埋め込み装置又は付加情報埋め込み方法であ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and a first aspect of the present invention is an additional information embedding apparatus or method for superimposing additional information on a main information signal. Generating means or a step of generating a first embedded signal from the additional information and generating a second embedded signal from the additional information, and superimposing each embedded signal generated by the generating means on the main information signal. An additional information embedding device or method.

【0020】ここで、前記重畳手段又は工程は、領域を
複数に分割して多重化する空間多重、周波数帯又はDC
T(Discrete Cosine Transform:離散コサイン変換)
係数などにより多重化する周波数多重、複数の埋め込み
パターンを重ね書きする重ね書き多重のうちいずれかの
多重化方式により、各埋め込み信号を主情報信号に重畳
するようにしてもよい。
Here, the superimposing means or the step includes a step of dividing a region into a plurality of regions and multiplexing the divided regions, a frequency band or a DC.
T (Discrete Cosine Transform)
Each embedment signal may be superimposed on the main information signal by any one of multiplexing methods of frequency multiplexing multiplexed by a coefficient or the like and overwriting multiplexing overwriting a plurality of embedding patterns.

【0021】また、前記重畳手段又は工程は、前記第1
埋め込み信号が主情報信号に重畳された第1の区間と前
記第2埋め込み信号が主情報信号に重畳された第2の区
間とが、前記主情報信号の時間方向に対して繰り返し現
れるように、前記第1埋め込み信号と前記第2埋め込み
信号とを、前記主情報信号に重畳するようにしてもよ
い。
[0021] The superimposing means or step may include the first step.
A first section in which an embedding signal is superimposed on a main information signal and a second section in which the second embedding signal is superimposed on a main information signal appear repeatedly in the time direction of the main information signal. The first embedding signal and the second embedding signal may be superimposed on the main information signal.

【0022】また、前記重畳手段又は工程は、所定時間
間隔毎に異なる埋め込み信号のそれぞれを前記主情報信
号に埋め込むようにしてもよい。
The superimposing means or step may embed different embedding signals in the main information signal at predetermined time intervals.

【0023】例えば、各埋め込み信号を略10秒間隔で
時分割多重化して、主情報信号に重畳するようにしても
よい。
For example, each embedding signal may be time-division multiplexed at approximately 10 second intervals and superimposed on the main information signal.

【0024】また、前記重畳手段又は工程は、所定フレ
ーム数又は所定フィールド数毎に異なる埋め込み信号の
それぞれを前記主情報信号に埋め込むようにしてもよ
い。
[0024] The superimposing means or step may embed different embedding signals in the main information signal for each of a predetermined number of frames or a predetermined number of fields.

【0025】また、前記重畳手段又は工程は、前記第1
埋め込み信号と前記第2埋め込み信号とを、前記主情報
信号を構成する信号単位を分割した複数の領域にそれぞ
れ重畳するようにしてもよい。
Further, the superimposing means or the step comprises the first step.
The embedding signal and the second embedding signal may be respectively superimposed on a plurality of regions obtained by dividing a signal unit constituting the main information signal.

【0026】ここで、主情報信号が映像信号である場合
には、主情報信号の信号単位は、前記映像信号を構成す
るフレーム若しくはフィールドに相当する。
Here, when the main information signal is a video signal, the signal unit of the main information signal corresponds to a frame or a field constituting the video signal.

【0027】例えば、前記重畳手段又は工程は、2フレ
ームの倍数又は5フィールドの倍数の間隔で各埋め込み
信号を時分割多重化して、主情報信号に重畳するように
してもよい。
For example, the superimposing means or step may time-division multiplex each embedded signal at an interval of a multiple of two frames or a multiple of five fields and superimpose it on the main information signal.

【0028】また、前記生成手段又は工程は、同一の付
加情報から前記第1埋め込み信号及び前記第2埋め込み
信号を生成するようにしてもよい。
[0028] The generating means or step may generate the first embedded signal and the second embedded signal from the same additional information.

【0029】また、前記生成手段又は工程は、キー情報
を用いて、前記第1埋め込み信号及び第2埋め込み信号
を生成し、使用するキー情報の相違により付加情報から
異なる埋め込み信号を生成するようにしてもよい。
Further, the generating means or step generates the first embedded signal and the second embedded signal using key information, and generates a different embedded signal from the additional information due to a difference in key information to be used. You may.

【0030】また、前記生成手段又は工程は、符号化方
式の相違により同一の付加情報から異なる埋め込み信号
を生成するようにしてもよい。
Further, the generating means or step may generate different embedded signals from the same additional information depending on a difference in encoding method.

【0031】また、本発明の第2の側面は、主情報信号
に付加情報が重畳された信号を記録した記録媒体であっ
て、付加情報から生成された第1埋め込み信号と、前記
付加情報から生成された第2埋め込み信号とを多重化し
て主情報信号に重畳した信号が記録されている、ことを
特徴とする記録媒体である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a recording medium on which a signal in which additional information is superimposed on a main information signal is recorded, wherein a first embedded signal generated from the additional information, A recording medium characterized by recording a signal multiplexed with the generated second embedded signal and superimposed on the main information signal.

【0032】また、本発明の第3の側面は、主情報信号
に付加情報が重畳された信号を記録した記録媒体であっ
て、付加情報から第1埋め込み信号を生成すると共に、
前記付加情報から第2埋め込み信号を生成する生成工程
と、前記生成工程により生成された各埋め込み信号を主
情報信号に重畳する重畳工程と、前記重畳工程により生
成された各埋め込み信号が重畳された信号を記録媒体に
記録する記録工程と、によって製造されることを特徴と
する記録媒体である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a recording medium recording a signal in which additional information is superimposed on a main information signal, wherein a first embedded signal is generated from the additional information.
A generating step of generating a second embedding signal from the additional information, a superimposing step of superimposing each embedding signal generated in the generating step on a main information signal, and superimposing each embedding signal generated in the superimposing step. A recording step of recording signals on the recording medium.

【0033】[0033]

【作用】本発明に係る付加情報埋め込み装置及び方法で
は、付加情報を2以上の異なる符号化方式/符号化フォ
ーマットにより別々に符号化して、それぞれの方式で符
号化された埋め込みパターンを、空間多重、周波数多
重、重ね書き多重などにより多重化したり、あるいは、
時分割多重化してから、主情報信号に重畳させるように
した。
In the additional information embedding apparatus and method according to the present invention, the additional information is separately encoded by two or more different encoding systems / encoding formats, and the embedding pattern encoded by each system is spatially multiplexed. Multiplexing by frequency multiplexing, overwriting multiplexing, or
After time division multiplexing, it is superimposed on the main information signal.

【0034】したがって、埋め込みパターンすなわち付
加情報を検出するときには、付加情報の重畳時に使用さ
れた符号化方式/符号化フォーマットのうち少なくとも
いずれか1つに従って復号化を行なうことにより、付加
情報を検出することが可能となる。
Therefore, when detecting an embedding pattern, that is, additional information, the additional information is detected by performing decoding in accordance with at least one of the encoding method / encoding format used when the additional information is superimposed. It becomes possible.

【0035】複数の符号化方式/符号化フォーマットに
従う埋め込みパターンを同時に多重重畳する場合に比較
した場合、本発明によれば、情報量の増大を最小限に抑
えて、効率的な付加情報の伝送が可能となる。また、符
号化手段に電子透かしを用いた場合には、画質の劣化を
最小限に抑えることができる。
According to the present invention, an increase in the amount of information is minimized, and efficient transmission of additional information is performed, as compared with the case where the embedding patterns according to a plurality of encoding systems / encoding formats are simultaneously multiplex-superimposed. Becomes possible. Further, when a digital watermark is used for the encoding means, deterioration of image quality can be minimized.

【0036】また、同一の付加情報を複数の符号化手段
によって符号化して主情報信号に埋め込むことにより、
一方の付加情報が信号処理やアタック、その他の原因に
より劣化しても、もう一方の付加情報を基に正確に付加
情報の検出を行なうことができる。
Further, by encoding the same additional information by a plurality of encoding means and embedding it in the main information signal,
Even if one of the additional information is deteriorated due to signal processing, an attack, or other causes, the additional information can be accurately detected based on the other additional information.

【0037】また、本発明に係る付加情報埋め込み装置
及び方法によれば、複数の符号化方式/フォーマットを
利用することにより、付加情報がセキュリティ上重要な
情報である場合であっても、すべての符号化方式を破ら
なければ、完全にセキュリティ情報を消去したり、改竄
したり、使用不能にすることができない。また、万が一
付加情報がアタックを受けた場合、将来、別の符号化方
式/フォーマットを新たに導入し、さらに多重化又は時
分割多重化して主情報信号に埋め込むことで、情報の伝
達を確実に行なうことが可能となる。
Further, according to the additional information embedding apparatus and method according to the present invention, by using a plurality of encoding methods / formats, even if the additional information is information important for security, all the information can be used. Unless the encoding method is broken, security information cannot be completely erased, falsified, or disabled. Also, in the unlikely event that additional information is attacked, a new encoding method / format is newly introduced in the future, and further multiplexed or time-division multiplexed and embedded in the main information signal to ensure the transmission of information. It is possible to do.

【0038】従来は、コピー・プロテクションに関する
付加情報を符号化する方式/符号化するフォーマットが
複数あった場合、別々に実施(情報信号への重畳を別々
に)した場合は、検出器をその符号化方式/フォーマッ
トの数だけ用意しないと確実なコピー・プロテクション
を行なうことができなかった。これに対し、本発明によ
れば、付加情報が時分割多重されているので、その中か
ら少なくとも1以上の検出器を持つだけで付加情報の検
出が可能となり、コスト増大を最小限にして所定のコピ
ー・プロテクションを行なうことができる。
Conventionally, when there are a plurality of methods / systems for encoding additional information relating to copy protection, and when the information is separately implemented (separately superimposed on the information signal), the detector is set to the code. Unless the number of formats / formats is prepared, reliable copy protection cannot be performed. On the other hand, according to the present invention, since the additional information is time-division multiplexed, it is possible to detect the additional information only by having at least one or more detectors from among the additional information. Copy protection.

【0039】本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、
後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳
細な説明によって明らかになるであろう。
Still other objects, features and advantages of the present invention are:
It will become apparent from the following more detailed description based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を詳解する。本明細書では、付加情報埋め込み
装置として、映像信号が記録された記録媒体からの出力
映像信号に対して、付加情報信号を2種類の符号化方式
により符号化して時分割多重重畳するシステムに適用し
た実施の形態を例にとって説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the present specification, as an additional information embedding device, the present invention is applied to a system in which an additional information signal is encoded by two kinds of encoding methods and time-division multiplexed and superimposed on an output video signal from a recording medium on which a video signal is recorded. This embodiment will be described as an example.

【0041】図1には、本発明の実施に供される付加情
報埋め込み装置100の機能構成を模式的に示してい
る。この付加情報埋め込み装置100は、付加情報信号
を2種類の符号化方式により符号化してそれぞれ埋め込
みパターンを生成して、これらの埋め込みパターンを時
分割多重化させながら映像信号に重畳させることができ
る。
FIG. 1 schematically shows a functional configuration of an additional information embedding device 100 used for carrying out the present invention. The additional information embedding device 100 can encode an additional information signal by two types of encoding schemes, generate respective embedding patterns, and superimpose these embedding patterns on a video signal while performing time division multiplexing.

【0042】同図に示すように、付加情報埋め込み装置
100は、映像信号再生側の記録メディア101と、デ
ータ入力部102と、第1の符号化部104と、第2の
符号化部105と、時分割多重化部106と、重畳部1
07とで構成される。
As shown in the figure, the additional information embedding device 100 includes a recording medium 101 on the video signal reproducing side, a data input unit 102, a first encoding unit 104, and a second encoding unit 105. , The time division multiplexing unit 106 and the superimposing unit 1
07.

【0043】記録メディア101を再生して得られる読
み出し信号は、データ入力部102に供給されて、映像
再生信号として重畳部107に出力される。
A read signal obtained by reproducing the recording medium 101 is supplied to the data input unit 102 and output to the superimposing unit 107 as a video reproduction signal.

【0044】また、映像信号に埋め込むべき付加情報
は、第1の符号化部104と第2の符号化部105の各
々に供給される。
Further, additional information to be embedded in the video signal is supplied to each of the first encoding unit 104 and the second encoding unit 105.

【0045】第1の符号化部104は、符号化するため
のキーKey1を有しており、Key1を用いて、付加
情報に対して第1の符号化方式によって符号化を施し、
第1の埋め込みパターン信号として時分割多重化部10
6に出力する。
The first encoding unit 104 has a key Key1 for encoding, and uses Key1 to encode the additional information according to a first encoding method.
The time-division multiplexing unit 10 as the first embedding pattern signal
6 is output.

【0046】また、第2の符号化部105は、符号化す
るためのキーKey2を有しており、Key2を用い
て、第1の符号化部104が適用する第1の符号化方式
とは相違する第2の符号化方式により付加情報を符号化
して、第2の埋め込みパターン信号として時分割多重化
部106に出力する。符号化に用いるKey2は、Ke
y1と同一であっても相違してもよい。
Further, the second encoding unit 105 has a key Key2 for encoding, and the first encoding method applied by the first encoding unit 104 using Key2 is as follows. The additional information is encoded by a different second encoding method and output to the time division multiplexing section 106 as a second embedded pattern signal. Key2 used for encoding is Ke
It may be the same or different from y1.

【0047】時分割多重化部106では、第1の符号化
部104及び第2の符号化部105の各々から供給され
る第1の埋め込みパターン信号及び第2の埋め込みパタ
ーン信号を時分割多重化して、重畳部107に出力す
る。
The time division multiplexing section 106 multiplexes the first embed pattern signal and the second embed pattern signal supplied from each of the first encoding section 104 and the second encoding section 105 by time division multiplexing. And outputs the result to the superimposing section 107.

【0048】重畳部107は、記録メディアから読み出
された映像信号と、時分割多重化された埋め込みパター
ン信号とを合成して、付加情報付きの出力映像信号とし
て出力する。
The superposition unit 107 combines the video signal read from the recording medium and the time-division multiplexed embedded pattern signal, and outputs it as an output video signal with additional information.

【0049】この出力映像信号は、例えば、再生側記録
メディア101とは異なる記録側の記録メディア151
に記録されて、他の機器に移動する。あるいは、出力映
像信号はネットワーク152経由で遠隔の機器に伝送さ
れてもよい。
This output video signal is output to, for example, a recording medium 151 on the recording side different from the recording medium 101 on the reproducing side.
Recorded in the device and moved to another device. Alternatively, the output video signal may be transmitted to a remote device via the network 152.

【0050】図2には、付加情報入りの映像信号から付
加情報を検出する付加情報検出装置200の機能構成例
を示している。該付加情報検出装置200は、第1の符
号化部104が採用する第1の符号化方式により符号化
された埋め込みパターン信号の検出を行なうことができ
るものとする。
FIG. 2 shows an example of a functional configuration of an additional information detecting device 200 for detecting additional information from a video signal containing additional information. It is assumed that the additional information detection device 200 can detect an embedded pattern signal encoded by the first encoding method adopted by the first encoding unit 104.

【0051】同図に示すように、付加情報検出装置20
0は、付加情報入りの映像信号を格納した記録メディア
201と、データ入力部202と、符号化部203とで
構成される。
As shown in FIG.
0 includes a recording medium 201 storing a video signal containing additional information, a data input unit 202, and an encoding unit 203.

【0052】記録メディア201を再生して得られる読
み出し信号は、データ入力部202に供給されて、映像
再生信号として復号化部203に出力される。
A read signal obtained by reproducing the recording medium 201 is supplied to a data input section 202 and output to a decoding section 203 as a video reproduction signal.

【0053】復号化部203は入力された映像再生信号
を復号化処理する。復号化部203は、第1の符号化部
104において採用される第1の符号化方式に対応する
復号化処理のみを、同じキーKey1を用いて行なうよ
うに構成されている。したがって、復号化部203で
は、第1の符号化部104により符号化された付加情報
のみを検出することができる。
The decoding section 203 decodes the input video reproduction signal. The decoding unit 203 is configured to perform only the decoding process corresponding to the first coding scheme adopted in the first coding unit 104 using the same key Key1. Therefore, decoding section 203 can detect only the additional information encoded by first encoding section 104.

【0054】また、図3には、付加情報入りの映像信号
から付加情報を検出する付加情報検出装置200’の機
能構成例を示している。該付加情報検出装置200’
は、第2の符号化部105が採用する第2の符号化方式
により符号化された埋め込みパターン信号の検出を行な
うことができるものとする。
FIG. 3 shows an example of the functional configuration of an additional information detecting device 200 'for detecting additional information from a video signal containing additional information. The additional information detecting device 200 '
Can detect an embedded pattern signal encoded by the second encoding method adopted by the second encoding unit 105.

【0055】同図に示すように、付加情報検出装置20
0’は、付加情報入りの映像信号を格納した記録メディ
ア201’と、データ入力部202’と、符号化部20
3’とで構成される。
As shown in FIG.
0 ′ is a recording medium 201 ′ storing a video signal containing additional information, a data input unit 202 ′, and an encoding unit 20 ′.
3 ′.

【0056】記録メディア201’を再生して得られる
読み出し信号は、データ入力部202’に供給されて、
映像再生信号として復号化部203’に出力される。
A read signal obtained by reproducing the recording medium 201 ′ is supplied to a data input unit 202 ′,
The video reproduction signal is output to the decoding unit 203 '.

【0057】復号化部203’は入力された映像再生信
号を復号化処理する。復号化部203’は、第2の符号
化部105において採用される第2の符号化方式に対応
する復号化処理のみを、同じキーKey2を用いて行な
うように構成されている。したがって、復号化部20
3’では、第2の符号化部105により符号化された付
加情報のみを検出することができる。
The decoding section 203 'decodes the input video reproduction signal. The decoding unit 203 ′ is configured to perform only the decoding process corresponding to the second coding scheme adopted in the second coding unit 105 using the same key Key2. Therefore, the decoding unit 20
In 3 ′, only the additional information encoded by the second encoding unit 105 can be detected.

【0058】付加情報埋め込み装置100側で、第1の
符号化部104及び第2の符号化部105がともに同じ
付加情報を扱っている場合、すなわち、同じ付加情報を
符号化方式を変えて符号化処理し(別の埋め込みパター
ン信号にして)、時分割多重化して映像信号に挿入して
いる場合には、付加情報検出装置200/200‘側で
は、いずれか一方の符号化方式に対応する復号化処理の
みを行えば、元の付加情報を検出することができる。
On the side of additional information embedding apparatus 100, when both first encoding section 104 and second encoding section 105 handle the same additional information, that is, encode the same additional information by changing the encoding method. In the case where the video signal is subjected to a time-division multiplexing process (into another embedded pattern signal) and time-division multiplexed and inserted into a video signal, the additional information detection device 200/200 'side corresponds to one of the encoding methods. If only the decoding process is performed, the original additional information can be detected.

【0059】それぞれの符号化方式により符号化された
埋め込みパターン信号は、互いに直交関係又は無相関に
なるように符号化してもよい。例えば、電子透かしによ
り付加情報を符号化する場合には、互いに無関係又は直
交するように符号化することにより、誤検出を防止する
ことができる。
The embedding pattern signals encoded by the respective encoding methods may be encoded so as to be orthogonal or non-correlated with each other. For example, in the case where additional information is encoded using a digital watermark, erroneous detection can be prevented by encoding the additional information independently or orthogonally.

【0060】各符号化部104及び105において用い
る符号化方式は、電子透かし、ステガノグラフィ、エン
クリプションなどであってもよいし、2以上の符号化方
式を組み合わせてもよい。付加情報を符号化して主情報
信号に挿入する方式については、例えば本出願人に既に
譲渡されている特開平9−163341号公報(米国特
許第5982997号)や、米国特許第5689587
号明細書、米国特許第5848155号明細書などに記
載されている。
The encoding system used in each of the encoding units 104 and 105 may be digital watermarking, steganography, encryption, or the like, or may be a combination of two or more encoding systems. A method of encoding the additional information and inserting it into the main information signal is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-163341 (US Pat. No. 5,982,997) and US Pat.
And US Pat. No. 5,848,155.

【0061】また、図1には、2個の符号化部104及
び105が配設されているが、さらに3個以上の符号化
部を混在させ、3種類以上の埋め込みパターン信号を時
分割多重化して主情報信号に挿入するようにしてもよ
い。
Although two encoding units 104 and 105 are provided in FIG. 1, three or more encoding units are mixed, and three or more embedded pattern signals are time-division multiplexed. And inserted into the main information signal.

【0062】また、付加情報の検出側においては、例え
ば図2及び図3に示すように、各符号化方式に対応した
複数の検出装置200/200’を用意する必要は必ず
しもなく、いずれか一方のみを使用するようにしてもよ
い。
On the side of detecting the additional information, it is not always necessary to prepare a plurality of detectors 200/200 'corresponding to each encoding system as shown in FIGS. 2 and 3, for example. You may make it use only.

【0063】また、付加情報埋め込み装置100におい
て各符号化部104,105に対して供給される付加情
報はまったく同一のものであってもよいし、場合により
異なる付加情報あるいは一部のみ変更又は追加した付加
情報をそれぞれの符号化部1041,105に供給する
ようにしてもよい。
Further, in the additional information embedding apparatus 100, the additional information supplied to each of the encoding units 104 and 105 may be exactly the same, or different additional information or only a part of the additional information may be changed or added in some cases. The additional information may be supplied to the respective encoding units 1041 and 105.

【0064】また、時分割多重化部106並びに重畳部
107において各付加情報が多重化重畳される間隔は、
毎フレーム単位でもよいし、2フレームの倍数(24
P)、又は、5フィールドの倍数(60i)、さらには
10秒程度あるいはそれ以上であってもよい。
The intervals at which the respective pieces of additional information are multiplexed and superimposed in the time division multiplexing section 106 and the superimposing section 107 are as follows.
Each frame may be used, or a multiple of two frames (24
P), or a multiple of five fields (60i), or about 10 seconds or more.

【0065】また、付加情報が重畳される主情報信号
は、上記で説明したような映像信号には限定されず、例
えば音声信号やテキスト信号などの映像以外の信号であ
ってもよい。また、記録媒体は、DVDなどのディスク
系メディアであってもよいし、あるいはDVHSやDV
のようなテープ・メディアであってもよい。
The main information signal on which the additional information is superimposed is not limited to the video signal described above, but may be a signal other than video, such as an audio signal or a text signal. Further, the recording medium may be a disk medium such as a DVD, or may be a DVHS or DV.
May be a tape medium such as.

【0066】また、付加情報検出装置は、DVD、DV
HS、DVなどのデジタル・ビデオ録画装置であっても
よいし、パーソナル・コンピュータ及びこれに搭載され
たメディア・ドライブの組合せで構成されていてもよ
い。また、主情報信号や、付加情報入りの情報信号の移
動は、記録メディアではなく、ネットワークあるいは放
送波経由で行なってもよい。
Further, the additional information detecting device is a DVD, DV
It may be a digital video recording device such as an HS or a DV, or a combination of a personal computer and a media drive mounted on the personal computer. The movement of the main information signal and the information signal containing the additional information may be performed via a network or a broadcast wave instead of the recording medium.

【0067】また、付加情報としては、主情報となるデ
ータ/コンテンツに関するコピー制御情報であってもよ
いし、あるいはその他の情報であってもよい。
The additional information may be copy control information relating to data / content serving as main information, or may be other information.

【0068】図4には、図1、並びに図2及び図3に示
した付加情報埋め込み装置、検出装置における符号化及
び復号化処理に使用される符号変調装置の構成例を図解
している。
FIG. 4 illustrates a configuration example of a code modulation device used for encoding and decoding processes in the additional information embedding device and the detection device shown in FIG. 1, and FIGS. 2 and 3.

【0069】図示の変調装置は、電子透かし技術に適用
される、埋め込みパターン発生回路の一例でもある。す
なわち、スペクトル拡散により、映像信号の1V周期に
合わせて埋め込みパターンをPN(Pseudorandom Nois
e:擬似雑音符号)発生回路により生成して、付加情報
を拡散する。また、検出時には、映像信号を逆拡散して
付加情報を検出する。
The modulator shown is also an example of an embedding pattern generation circuit applied to a digital watermarking technique. In other words, the embedding pattern is changed to the PN (Pseudorandom Noisy) in accordance with the 1 V cycle of the video signal by the spread spectrum.
e: a pseudo-noise code) generated by a generating circuit to spread the additional information. At the time of detection, the video signal is despread to detect additional information.

【0070】図示に変調装置は、1V区間あたり409
5チップを入れた場合に埋め込みパターン発生回路の例
である。
In the figure, the modulation device has 409 per 1 V section.
This is an example of a buried pattern generation circuit when five chips are inserted.

【0071】クロック・レートを250KHz程度にす
れば、埋め込みパターンの1周期は4095/250=
16.38msecとなり、ほぼ1V区間(=16.7
msec=1/60sec)内に収めることができる。
このとき、1V毎に初期化信号にリセット信号を入力す
ることによって、1V周期に対して埋め込みパターン符
号の位相をそろえることができる。これにより、埋め込
むパターンの同期を揃えて、検査用埋め込みパターンを
発生させて、情報信号に埋め込まれた情報を検出するこ
とが可能となる。ここで、1Vとは、映像信号の1フィ
ールドに相当する。また、1フレーム毎とすることも可
能である。
If the clock rate is about 250 KHz, one cycle of the embedding pattern is 4095/250 =
16.38 msec, almost 1V section (= 16.7)
msec = 1/60 sec).
At this time, by inputting the reset signal to the initialization signal every 1 V, the phase of the embedded pattern code can be aligned with respect to the 1 V cycle. This makes it possible to generate an inspection embedding pattern by synchronizing the embedding patterns and detect information embedded in the information signal. Here, 1 V corresponds to one field of the video signal. In addition, it is also possible to set every frame.

【0072】また、図5には、本発明の他の実施形態に
係る付加情報埋め込み装置100’の機能構成を模式的
に示している。この付加情報埋め込み装置100’は、
付加情報信号を2種類の符号化方式により符号化してそ
れぞれ埋め込みパターンを生成して、これら埋め込みパ
ターンを多重化させながら映像信号に重畳させることが
できる。
FIG. 5 schematically shows a functional configuration of an additional information embedding device 100 ′ according to another embodiment of the present invention. This additional information embedding device 100 ′
The additional information signal can be encoded by two types of encoding schemes to generate embed patterns, and these embed patterns can be multiplexed and superimposed on the video signal.

【0073】図1に示した付加情報埋め込み装置100
では複数の埋め込みパターンが時分割多重化、すなわ
ち、映像信号の時間方向に対して所定間隔毎に異なるパ
ターンが重畳されるのに対して、図5に示す付加情報埋
め込み装置100’においては時分割以外の方法により
各埋め込みパターンを多重化して、映像信号上に重畳す
るようになっている。
The additional information embedding device 100 shown in FIG.
In FIG. 5, a plurality of embedding patterns are time-division multiplexed, that is, different patterns are superimposed at predetermined intervals in the time direction of a video signal, whereas in the additional information embedding apparatus 100 ′ shown in FIG. Each of the embedding patterns is multiplexed by a method other than the above, and is superimposed on the video signal.

【0074】この実施の形態では、例えば、「空間多
重」、「周波数多重」、「重ね書き多重」などの、時分
割以外の多重化方法を採用することができる。
In this embodiment, multiplexing methods other than time division, such as "spatial multiplexing", "frequency multiplexing", and "overwrite multiplexing", can be adopted.

【0075】ここで、空間多重とは、映像信号の各フレ
ームもしくは各フィールドなどの領域を空間的に大きく
2つ(又は複数)に分割して多重化する方法である。あ
るいは、小さなブロック毎、又は、ピクセル毎に細かく
分割して多重化してもよい。
Here, the spatial multiplexing is a method in which a region such as each frame or each field of a video signal is spatially divided into two (or a plurality) and multiplexed. Alternatively, multiplexing may be performed by dividing into small blocks or pixels.

【0076】時分割多重では、1つの付加情報検出装置
からみると、付加情報を検出できる時間と検出できない
時間が混在する。これに対し、空間多重によれば、各埋
め込みパターンを埋め込む範囲が限定されるが、ある埋
め込みパターンを検出できないという区間はない。但
し、空間多重では、1フレーム若しくは1フィールドに
複数の埋め込みパターンを領域を分けて埋め込むため、
多重化する埋め込みパターン数に応じて検出時間が長く
なる。
In the case of time division multiplexing, the time when additional information can be detected and the time when additional information cannot be detected are mixed in one additional information detecting device. On the other hand, according to spatial multiplexing, the range in which each embedding pattern is embedded is limited, but there is no section in which a certain embedding pattern cannot be detected. However, in spatial multiplexing, since a plurality of embedding patterns are embedded in one frame or one field by dividing the area,
The detection time becomes longer according to the number of embedding patterns to be multiplexed.

【0077】また、周波数多重は、フーリエ変換、又
は、DCT(Discrete Cosine Transform:離散コサイ
ン変換)係数上などで、映像信号を複数の周波数帯域に
分割し、分割されたそれぞれの周波数帯域に対応させて
各埋め込みパターンを多重化する方法である。周波数多
重によっても、ある埋め込みパターンを検出できないと
いう区間をなくすことができる。但し、時分割多重に比
し検出時間は長くなる。
In frequency multiplexing, a video signal is divided into a plurality of frequency bands on a Fourier transform or a DCT (Discrete Cosine Transform) coefficient, and the divided signal is made to correspond to each divided frequency band. This is a method of multiplexing each embedding pattern. It is possible to eliminate a section in which a certain embedding pattern cannot be detected even by frequency multiplexing. However, the detection time is longer than in time division multiplexing.

【0078】また、重ね書き多重は、複数の埋め込みパ
ターンを重ね書きする方法であり、まったくの重ね書き
を行う以外に、周波数多重と組み合わせて行うこともで
きる。重ね書き多重によっても、ある埋め込みパターン
を検出できないという区間をなくすことができる。重ね
書き多重は、同一領域に埋め込まれた埋め込みパターン
を検出可能にするために、異なる値を有するKey1及
びKey2を用いて埋め込む。検出時に、Key1とK
ey2の非相関性を利用してそれぞれの埋め込みパター
ンを検出することができる。また、同じ値を有するKe
y1及びKey2を用いるが、異なる位相で埋め込むこ
とにより、それぞれの埋め込みパターン同一領域から検
出可能にすることもできる。さらに、重ね書きする埋め
込みパターンの逆数で、埋め込みレベルを減少させなが
ら多重化することで、主情報信号の品質(画質や音質な
ど)の劣化を防ぐことができる。情報量も不変である。
但し、検出時間は長くなる。
The overwriting multiplexing is a method of overwriting a plurality of embedding patterns, and may be performed in combination with frequency multiplexing, in addition to performing complete overwriting. It is possible to eliminate a section in which a certain embedding pattern cannot be detected even by overwriting multiplexing. In the overwriting multiplexing, in order to make it possible to detect an embedding pattern embedded in the same area, embedding is performed using Key1 and Key2 having different values. When detecting, Key1 and K
Each embedding pattern can be detected using the decorrelation of ey2. Also, Ke having the same value
Although y1 and Key2 are used, they can be detected from the same area of each embedding pattern by embedding with different phases. Further, by performing multiplexing while reducing the embedding level using the reciprocal of the embedding pattern to be overwritten, it is possible to prevent deterioration of the quality (image quality, sound quality, etc.) of the main information signal. The amount of information remains unchanged.
However, the detection time becomes longer.

【0079】図5に示すように、この実施形態に係る付
加情報埋め込み装置100’は、映像信号再生側の記録
メディア101と、データ入力部182と、第1の符号
化部184と、第2の符号化部185と、多重化部18
6と、重畳部187とで構成される。
As shown in FIG. 5, the additional information embedding device 100 ′ according to this embodiment includes a recording medium 101 on the video signal reproducing side, a data input unit 182, a first encoding unit 184, and a second encoding unit 184. Encoding unit 185 and the multiplexing unit 18
6 and a superimposing unit 187.

【0080】記録メディア101を再生して得られる読
み出し信号は、データ入力部182に供給されて、映像
再生信号として重畳部187に出力される。
A read signal obtained by reproducing the recording medium 101 is supplied to a data input section 182 and output to a superimposing section 187 as a video reproduction signal.

【0081】また、映像信号に埋め込むべき付加情報
は、第1の符号化部184と第2の符号化部185の各
々に供給される。
Further, additional information to be embedded in the video signal is supplied to each of first encoding section 184 and second encoding section 185.

【0082】第1の符号化部184は、符号化するため
のキーKey1を有しており、Key1を用いて、付加
情報に対して第1の符号化方式によって符号化を施し、
第1の埋め込みパターン信号として多重化部186に出
力する。
The first encoding unit 184 has a key Key1 for encoding, and uses Key1 to encode the additional information using the first encoding method.
Output to multiplexing section 186 as a first embedded pattern signal.

【0083】また、第2の符号化部185は、符号化す
るためのキーKey2を有しており、Key2を用い
て、第1の符号化部184とは相違する第2の符号化方
式により付加情報を符号化して、第2の埋め込みパター
ン信号として多重化部186に出力する。符号化に用い
るKey2は、Key1と同一であっても相違していて
もよい。
Further, the second encoding unit 185 has a key Key2 for encoding, and uses Key2 in a second encoding method different from that of the first encoding unit 184. The additional information is encoded and output to multiplexing section 186 as a second embedded pattern signal. Key2 used for encoding may be the same as or different from Key1.

【0084】多重化部186では、第1の符号化部18
4及び第2の符号化部185の各々から供給される第1
の埋め込みパターン信号及び第2の埋め込みパターン信
号を多重化して、重畳部107に出力する。複数の埋め
込みパターンの多重化には、空間多重、周波数多重、重
ね書き多重などを適用することができる(前述)。
The multiplexing unit 186 includes the first encoding unit 18
4 and the first encoder 185 supplied from each of the second encoders 185.
And the second embedding pattern signal are multiplexed and output to the superimposing section 107. To multiplex a plurality of embedding patterns, spatial multiplexing, frequency multiplexing, overwrite multiplexing, and the like can be applied (described above).

【0085】重畳部187は、記録メディアから読み出
された映像信号と、多重化された埋め込みパターン信号
とを合成して、付加情報付きの出力映像信号として出力
する。
The superimposing section 187 combines the video signal read from the recording medium and the multiplexed embedded pattern signal, and outputs it as an output video signal with additional information.

【0086】この出力映像信号は、例えば、再生側記録
メディア101とは異なる記録側の記録メディア151
に記録されて、他の機器に移動する。あるいは、出力映
像信号はネットワーク152経由で遠隔の機器に伝送さ
れてもよい。
This output video signal is output to, for example, a recording medium 151 on the recording side different from the recording medium 101 on the reproducing side.
Recorded in the device and moved to another device. Alternatively, the output video signal may be transmitted to a remote device via the network 152.

【0087】この実施形態に係る付加情報埋め込み装置
100’により付加情報が挿入された映像信号から付加
情報を検出するには、例えば図2及び図3に示した付加
情報検出装置200/200’を適用することができ
る。
In order to detect the additional information from the video signal into which the additional information is inserted by the additional information embedding apparatus 100 'according to this embodiment, for example, the additional information detecting apparatus 200/200' shown in FIGS. 2 and 3 is used. Can be applied.

【0088】[追補]以上、特定の実施例を参照しなが
ら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や
代用を成し得ることは自明である。
[Supplement] The present invention has been described in detail with reference to the specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can modify or substitute the embodiment without departing from the scope of the present invention.

【0089】本明細書中では、付加情報埋め込み装置と
して、映像信号が記録された記録媒体からの出力映像信
号に付加情報信号を2種類の符号化方式により符号化し
て、多重重畳するシステムに適用した実施の形態を例に
とって説明してきたが、本発明の要旨は必ずしもこれに
限定されるものではない。例えば、音声信号やテキスト
信号など映像信号以外の情報信号を扱う場合であって
も、本発明を同様に適用することができる。また、情報
信号を記録媒体に記録したり再生する場合だけでなく、
情報信号を伝送媒体経由で伝送する場合であっても、本
発明を同様に適用することができる。
In this specification, as an additional information embedding device, the present invention is applied to a system in which an additional information signal is encoded into an output video signal from a recording medium on which a video signal is recorded by two types of encoding methods and multiplexed. Although the embodiment has been described as an example, the gist of the present invention is not necessarily limited to this. For example, the present invention can be similarly applied to a case where information signals other than video signals such as audio signals and text signals are handled. In addition, not only when recording and reproducing information signals on a recording medium,
The present invention can be similarly applied to a case where an information signal is transmitted via a transmission medium.

【0090】要するに、例示という形態で本発明を開示
してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。
本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許
請求の範囲の欄を参酌すべきである。
In short, the present invention has been disclosed by way of example, and should not be construed as limiting.
In order to determine the gist of the present invention, the claims described at the beginning should be considered.

【0091】[0091]

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
画像や音楽などの主情報信号中に、ほとんど目に見えな
い又は耳に聞こえない形で付加情報を好適に埋め込むこ
とができる、優れた付加情報埋め込み装置及び方法を提
供することができる。
As described above in detail, according to the present invention,
It is possible to provide an excellent additional information embedding apparatus and method capable of suitably embedding additional information in a main information signal such as an image or music in a form almost invisible or inaudible.

【0092】また、本発明によれば、符号化方式や符号
化キーが異なる複数種類の符号化フォーマットで符号化
した埋め込みパターンをいずれの符号化方式/符号化フ
ォーマットにおいても検出可能となるように付加情報を
主情報信号に埋め込むことができる、優れた付加情報埋
め込み装置及び方法を提供することができる。
Further, according to the present invention, an embedding pattern encoded by a plurality of types of encoding formats having different encoding systems and encoding keys can be detected in any encoding system / encoding format. An excellent additional information embedding apparatus and method capable of embedding additional information in a main information signal can be provided.

【0093】本発明に係る付加情報埋め込み装置及び方
法では、付加情報を2以上の異なる符号化方式/符号化
フォーマットにより別々に符号化して、それぞれの方式
で符号化された埋め込みパターンを多重化あるいは時分
割多重化して主情報信号に重畳させるようにしたので、
少なくともいずれかの符号化方式/フォーマットに従っ
て復号化を行なうことで付加情報の検出が可能となる。
In the additional information embedding apparatus and method according to the present invention, the additional information is separately encoded by two or more different encoding systems / encoding formats, and the embedding pattern encoded by each system is multiplexed or Since it is time-division multiplexed and superimposed on the main information signal,
By performing decoding according to at least one of the encoding methods / formats, it is possible to detect additional information.

【0094】複数の符号化方式/符号化フォーマットに
従う埋め込みパターンを同時多重重畳する場合に比較し
た場合、本発明によれば、情報量の増大を最小限に抑え
て、効率的な付加情報の伝送が可能となる。また、符号
化手段に電子透かしを用いた場合には、画質の劣化を最
小限に抑えることができる。
According to the present invention, an increase in the amount of information is minimized, and the transmission of the additional information is minimized, as compared with the case where the embedding patterns according to a plurality of encoding systems / encoding formats are simultaneously multiplex-superimposed. Becomes possible. Further, when a digital watermark is used for the encoding means, deterioration of image quality can be minimized.

【0095】また、同一の付加情報を複数の符号化手段
によって符号化して主情報信号に埋め込むことにより、
一方の付加情報が信号処理やアタックその他の原因によ
り劣化しても、もう一方の付加情報を基に正確に付加情
報の検出を行なうことができる。
Also, by encoding the same additional information by a plurality of encoding means and embedding it in the main information signal,
Even if one of the additional information is degraded due to signal processing, an attack or the like, the additional information can be accurately detected based on the other additional information.

【0096】本発明に係る付加情報埋め込み装置及び方
法によれば、複数の符号化方式/符号化フォーマットを
利用することにより、付加情報がセキュリティ上重要な
情報である場合であっても、すべての符号化方式を破ら
なければ、完全にセキュリティ情報を消去したり、改竄
したり、使用不能にすることができない。また、万が一
付加情報がアタックを受けたと場合であっても、将来、
別の符号化方式/フォーマットを新たに導入し、さらに
多重化して主情報信号に埋め込むことで、情報の伝達を
確実に行なうことが可能となる。
According to the additional information embedding apparatus and method according to the present invention, by using a plurality of encoding methods / encoding formats, even if the additional information is information important for security, all the information can be used. Unless the encoding method is broken, security information cannot be completely erased, falsified, or disabled. Also, even if the additional information is attacked,
By introducing another encoding method / format newly, and further multiplexing and embedding it in the main information signal, it is possible to transmit information reliably.

【0097】従来は、コピー・プロテクションに関する
付加情報を符号化する方式/符号化フォーマットが複数
あった場合、別々に実施(情報信号への重畳を別々に)
した場合は、検出器をその符号化方式/符号化フォーマ
ットの数だけ用意しないと確実なコピー・プロテクショ
ンを行なうことができなかった。これに対し本発明によ
れば、付加情報が多重化されているので、その中から少
なくとも1以上の検出器を持つだけで付加情報の検出が
可能となり、コスト増大を最小限にして所定のコピー・
プロテクションを行なうことができる。
Conventionally, when there are a plurality of systems / encoding formats for encoding additional information relating to copy protection, they are separately implemented (separately superimposed on information signals)
In such a case, reliable copy protection could not be performed unless detectors were prepared by the number of encoding systems / encoding formats. On the other hand, according to the present invention, since the additional information is multiplexed, it is possible to detect the additional information only by having at least one or more detectors from among the multiplexed information.・
Protection can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施に供される付加情報埋め込み装置
100の機能構成を模式的に示した図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a functional configuration of an additional information embedding device 100 provided for implementing the present invention.

【図2】付加情報入りの映像信号から付加情報を検出す
る付加情報検出装置200の機能構成例を示した図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration example of an additional information detection device 200 that detects additional information from a video signal containing additional information.

【図3】付加情報入りの映像信号から付加情報を検出す
る付加情報検出装置200’の機能構成例を示した図で
ある。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of an additional information detection device 200 ′ that detects additional information from a video signal containing additional information.

【図4】符号化及び復号化処理に使用される符号変調装
置の構成例を示した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a code modulation device used for encoding and decoding processing.

【図5】本発明の他の実施形態に係る付加情報埋め込み
装置100’の機能構成を模式的に示した図である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a functional configuration of an additional information embedding device 100 ′ according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,100’…付加情報埋め込み装置 101…(再生側)記録メディア 102,182…データ入力部 104,184…第1の符号化部 105,185…第2の符号化部 106…時分割多重化部 107,187…重畳部 186…多重化部 200,200’…付加情報検出装置 201,201’…記録メディア 202,202’…データ入力部 203,203’…復号化部 100, 100 '... additional information embedding device 101 ... (reproducing side) recording medium 102, 182 ... data input unit 104, 184 ... first encoding unit 105, 185 ... second encoding unit 106 ... time division multiplexing Units 107, 187 Superimposing unit 186 Multiplexing unit 200, 200 'Additional information detecting device 201, 201' Recording media 202, 202 'Data input unit 203, 203' Decoding unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 1/387 G10L 9/00 E 7/081 Fターム(参考) 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC03 CE08 CG05 5C063 AB07 CA23 CA34 CA36 DA07 DA13 EB01 EB04 5C076 AA14 BA06 BA09 5J104 AA14 5K022 CC00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 1/387 G10L 9/00 E 7/081 F term (Reference) 5B057 AA20 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC03 CE08 CG05 5C063 AB07 CA23 CA34 CA36 DA07 DA13 EB01 EB04 5C076 AA14 BA06 BA09 5J104 AA14 5K022 CC00

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】主情報信号に付加情報を重畳する付加情報
埋め込み装置であって、 付加情報から第1埋め込み信号を生成するとともに、前
記付加情報から第2埋め込み信号を生成する生成手段
と、 前記生成手段により生成された各埋め込み信号を主情報
信号に重畳する重畳手段と、を具備することを特徴とす
る付加情報埋め込み装置。
1. An additional information embedding device for superimposing additional information on a main information signal, comprising: a generating means for generating a first embedded signal from the additional information and generating a second embedded signal from the additional information; Superimposing means for superposing each embedding signal generated by the generating means on the main information signal.
【請求項2】前記重畳手段は、前記第1埋め込み信号が
主情報信号に重畳された第1の区間と前記第2埋め込み
信号が主情報信号に重畳された第2の区間とが、前記主
情報信号の時間方向に対して繰り返し現れるように、前
記第1埋め込み信号と前記第2埋め込み信号とを前記主
情報信号に重畳する、ことを特徴とする請求項1に記載
の付加情報埋め込み装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the superimposing means includes a first section in which the first embedded signal is superimposed on the main information signal and a second section in which the second embedded signal is superimposed on the main information signal. The additional information embedding device according to claim 1, wherein the first embedding signal and the second embedding signal are superimposed on the main information signal so that the information signal appears repeatedly in the time direction.
【請求項3】前記重畳手段は、所定時間間隔毎に異なる
埋め込み信号のそれぞれを前記主情報信号に埋め込む、
ことを特徴とする請求項2に記載の付加情報埋め込み装
置。
3. The superimposing means embeds different embedding signals in the main information signal at predetermined time intervals.
3. The additional information embedding device according to claim 2, wherein:
【請求項4】前記重畳手段は、所定フレーム数又は所定
フィールド数毎に異なる埋め込み信号のそれぞれを前記
主情報信号に埋め込む、ことを特徴とする請求項2に記
載の付加情報埋め込み装置。
4. The additional information embedding device according to claim 2, wherein said superimposing means embeds different embedding signals in said main information signal for each of a predetermined number of frames or a predetermined number of fields.
【請求項5】前記重畳手段は、前記第1埋め込み信号と
前記第2埋め込み信号とを、前記主情報信号を構成する
信号単位を分割した複数の領域にそれぞれ重畳する、こ
とを特徴とする請求項1に記載の付加情報埋め込み装
置。
5. The superimposing means superimposes the first embedding signal and the second embedding signal on a plurality of regions obtained by dividing a signal unit constituting the main information signal. Item 2. The additional information embedding device according to Item 1.
【請求項6】前記主情報信号は映像信号であり、前記主
情報信号の信号単位は、前記映像信号を構成するフレー
ム若しくはフィールドである、ことを特徴とする請求項
3に記載の付加情報埋め込み装置。
6. The additional information embedding according to claim 3, wherein the main information signal is a video signal, and a signal unit of the main information signal is a frame or a field constituting the video signal. apparatus.
【請求項7】前記生成手段は、同一の付加情報から前記
第1埋め込み信号及び前記第2埋め込み信号を生成す
る、ことを特徴とする請求項1に記載の付加情報埋め込
み装置。
7. The additional information embedding apparatus according to claim 1, wherein said generating means generates the first embedded signal and the second embedded signal from the same additional information.
【請求項8】前記生成手段は、キー情報を用いて、前記
第1埋め込み信号及び第2埋め込み信号を生成し、使用
するキー情報の相違により付加情報から異なる埋め込み
信号を生成する、ことを特徴とする請求項1に記載の付
加情報埋め込み装置。
8. The method according to claim 1, wherein the generating means generates the first embedded signal and the second embedded signal using key information, and generates a different embedded signal from the additional information due to a difference in key information to be used. 2. The additional information embedding device according to claim 1, wherein:
【請求項9】前記生成手段は、符号化方式の相違により
同一の付加情報から異なる埋め込み信号を生成する、こ
とを特徴とする請求項1に記載の付加情報埋め込み装
置。
9. The additional information embedding apparatus according to claim 1, wherein said generating means generates different embedding signals from the same additional information due to a difference in encoding method.
【請求項10】主情報信号に付加情報を重畳する付加情
報埋め込み方法であって、 付加情報から第1埋め込み信号を生成するとともに、前
記付加情報から第2埋め込み信号を生成する生成工程
と、 前記生成工程により生成された各埋め込み信号を主情報
信号に重畳する重畳工程と、を具備することを特徴とす
る付加情報埋め込み方法。
10. A method for embedding additional information in a main information signal, the method comprising: generating a first embedded signal from the additional information; and generating a second embedded signal from the additional information. A superimposing step of superimposing each embedding signal generated in the generating step on the main information signal.
【請求項11】前記重畳工程は、前記第1埋め込み信号
が主情報信号に重畳された第1の区間と前記第2埋め込
み信号が主情報信号に重畳された第2の区間とが、前記
主情報信号の時間方向に対して繰り返し現れるように、
前記第1埋め込み信号と前記第2埋め込み信号とを前記
主情報信号に重畳する、ことを特徴とする請求項10に
記載の付加情報埋め込み方法。
11. The superimposing step comprises the steps of: a first section in which the first embedded signal is superimposed on the main information signal; and a second section in which the second embedded signal is superimposed on the main information signal. As it appears repeatedly in the time direction of the information signal,
The method according to claim 10, wherein the first embedding signal and the second embedding signal are superimposed on the main information signal.
【請求項12】前記重畳工程は、所定時間間隔毎に異な
る埋め込み信号のそれぞれを前記主情報信号に埋め込
む、ことを特徴とする請求項11に記載の付加情報埋め
込み方法。
12. The additional information embedding method according to claim 11, wherein said superimposing step includes embedding different embedding signals in said main information signal at predetermined time intervals.
【請求項13】前記重畳工程は、所定フレーム数又は所
定フィールド数毎に異なる埋め込み信号のそれぞれを前
記主情報信号に埋め込む、ことを特徴とする請求項11
に記載の付加情報埋め込み方法。
13. The main information signal according to claim 11, wherein the embedding step includes embedding different embedding signals for each of a predetermined number of frames or a predetermined number of fields in the main information signal.
Additional information embedding method described in.
【請求項14】前記重畳工程は、前記第1埋め込み信号
と前記第2埋め込み信号とを、前記主情報信号を構成す
る信号単位を分割した複数の領域にそれぞれ重畳する、
ことを特徴とする請求項10に記載の付加情報埋め込み
方法。
14. The superimposing step, wherein the first embedding signal and the second embedding signal are superimposed on a plurality of regions obtained by dividing a signal unit constituting the main information signal.
The method for embedding additional information according to claim 10, wherein:
【請求項15】前記主情報信号は映像信号であり、前記
主情報信号の信号単位は、前記映像信号を構成するフレ
ーム若しくはフィールドである、ことを特徴とする請求
項12に記載の付加情報埋め込み方法。
15. The embedding of additional information according to claim 12, wherein the main information signal is a video signal, and a signal unit of the main information signal is a frame or a field constituting the video signal. Method.
【請求項16】前記生成工程は、同一の付加情報から前
記第1埋め込み信号及び前記第2埋め込み信号を生成す
る、ことを特徴とする請求項10に記載の付加情報埋め
込み方法。
16. The additional information embedding method according to claim 10, wherein said generating step generates the first embedded signal and the second embedded signal from the same additional information.
【請求項17】前記生成工程は、キー情報を用いて、前
記第1埋め込み信号及び第2埋め込み信号を生成し、使
用するキー情報の相違により付加情報から異なる埋め込
み信号を生成する、ことを特徴とする請求項10に記載
の付加情報埋め込み方法。
17. The method according to claim 17, wherein the generating step generates the first embedded signal and the second embedded signal by using key information, and generates a different embedded signal from the additional information due to a difference in key information to be used. The method for embedding additional information according to claim 10, wherein:
【請求項18】前記生成工程は、符号化方式の相違によ
り同一の付加情報から異なる埋め込み信号を生成する、
ことを特徴とする請求項10に記載の付加情報埋め込み
方法。
18. The method according to claim 18, wherein the generating step generates different embedded signals from the same additional information due to a difference in encoding method.
The method for embedding additional information according to claim 10, wherein:
【請求項19】主情報信号に付加情報が重畳された信号
を記録した記録媒体であって、 付加情報から生成された第1埋め込み信号と、前記付加
情報から生成された第2埋め込み信号とを多重化して主
情報信号に重畳した信号が記録されている、ことを特徴
とする記録媒体。
19. A recording medium on which a signal in which additional information is superimposed on a main information signal is recorded, wherein a first embedded signal generated from the additional information and a second embedded signal generated from the additional information are recorded. A recording medium on which a signal multiplexed and superimposed on a main information signal is recorded.
【請求項20】主情報信号に付加情報が重畳された信号
を記録した記録媒体であって、 付加情報から第1埋め込み信号を生成すると共に、前記
付加情報から第2埋め込み信号を生成する生成工程と、 前記生成工程により生成された各埋め込み信号を主情報
信号に重畳する重畳工程と、 前記重畳工程により生成された各埋め込み信号が重畳さ
れた信号を記録媒体に記録する記録工程と、によって製
造されることを特徴とする記録媒体。
20. A recording medium on which a signal in which additional information is superimposed on a main information signal is recorded, wherein a first embedding signal is generated from the additional information and a second embedding signal is generated from the additional information. A superimposing step of superimposing each embedded signal generated in the generating step on a main information signal; and a recording step of recording a signal in which each embedded signal generated in the superimposing step is superimposed on a recording medium. Recording medium characterized by being performed.
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