JP2002262065A - マテリアルの変更 - Google Patents
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- Television Systems (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エントロピエンコードされたビットの数を実
質的に変更しないで可視的なウォータマークを付加す
る。 【解決手段】 デジタル数で表される変更係数により、
マテリアルを表す。マテリアルに知覚可能なウォータマ
ーキングを行う方法は、上記数におけるビット数を変更
せずに、反転可能なアルゴリズムにより上記数の表現を
変更するステップと、変更されたｎビットの数をエンコ
ードしてマテリアルの圧縮符号化を行うステップとを有
する。
質的に変更しないで可視的なウォータマークを付加す
る。 【解決手段】 デジタル数で表される変更係数により、
マテリアルを表す。マテリアルに知覚可能なウォータマ
ーキングを行う方法は、上記数におけるビット数を変更
せずに、反転可能なアルゴリズムにより上記数の表現を
変更するステップと、変更されたｎビットの数をエンコ
ードしてマテリアルの圧縮符号化を行うステップとを有
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマテリアルの変更に
関する。本発明の実施例は、知覚可能な変更に関する。
関する。本発明の実施例は、知覚可能な変更に関する。
【０００２】ここで用いる「マテリアル」とは、画像マ
テリアル、オーディオマテリアル、データマテリアルの
うちの少なくとも１つ以上を含む情報信号により表され
る情報マテリアルを意味する。画像マテリアルは、静止
画像と動画像に対して包括的なものであり、画像を表す
ビデオ及び他の情報信号を含んでいる。
テリアル、オーディオマテリアル、データマテリアルの
うちの少なくとも１つ以上を含む情報信号により表され
る情報マテリアルを意味する。画像マテリアルは、静止
画像と動画像に対して包括的なものであり、画像を表す
ビデオ及び他の情報信号を含んでいる。
【０００３】
【従来の技術】マテリアルにウォータマークを付すこと
が知られいる。ウォータマークはマテリアルに埋め込む
ことができる。ウォータマークは、知覚可能でも知覚不
能なものであってもよい。本発明の実施例では知覚可能
なウォータマークを使用する。
が知られいる。ウォータマークはマテリアルに埋め込む
ことができる。ウォータマークは、知覚可能でも知覚不
能なものであってもよい。本発明の実施例では知覚可能
なウォータマークを使用する。
【０００４】また、画像を空間領域から例えばウェーブ
レット領域等の変換領域に変換することにより画像にウ
ォータマークを付し、ウェーブレット係数を変更するこ
とによりウォータマークを埋め込むことが知られてい
る。そして、ウォータマーク付きの変換領域画像を空間
領域に逆変換する。例えば、Hisashi Inoue, et al., "
An image watermarking method based on the wavelet
transform," IEEE, 0-7803-5467-2/99 を参照すること
ができる。
レット領域等の変換領域に変換することにより画像にウ
ォータマークを付し、ウェーブレット係数を変更するこ
とによりウォータマークを埋め込むことが知られてい
る。そして、ウォータマーク付きの変換領域画像を空間
領域に逆変換する。例えば、Hisashi Inoue, et al., "
An image watermarking method based on the wavelet
transform," IEEE, 0-7803-5467-2/99 を参照すること
ができる。
【０００５】米国特許第５８０９１３９号（Girod et a
l.）では、圧縮済みのビデオマテリアルの不可視的ウォ
ータマーキングが開示されている。ＭＰＥＧ２により圧
縮されたビデオに対してエントロピデコードと逆量子化
を行って、ＤＣＴ係数を得る。スペクトラム拡散空間領
域ウォータマークをＤＣＴ領域に変換して、変換したウ
ォータマークを変換ビデオのＤＣＴ係数に付加する。ウ
ォータマークの付加があっても圧縮ビデオのビットレー
トを維持するため、種々のステップを行う。ゼロでない
係数のみを変更する。また、エンコードされたウォータ
マーク付き係数のビット数を、ウォータマーキング前の
係数のビット数（＋前の符号化動作で保存した追加スペ
アビット）と比較する。コントローラが、ウォータマー
ク付きビットストリームとウォータマークのない元のビ
ットストリームのいずれを出力するかについての選択を
コントロールする。エントロピエンコードされたウォー
タマークのない係数がｎ０ビットを使用し、ウォータマ
ーク付きのエントロピエンコードされた係数がｎ１ビッ
トを使用する場合、ｎ１≦ｎ０＋ｎ３ならば、ウォータ
マーク付き係数を出力する。ここで、ｎ３は使用可能な
スペアビット数である。ウォータマークはビデオデコー
ダで検出することができるが、ウォータマーキングアル
ゴリズムを反転することによりウォータマーク付きビデ
オを元のビデオに復元することは不可能である。
l.）では、圧縮済みのビデオマテリアルの不可視的ウォ
ータマーキングが開示されている。ＭＰＥＧ２により圧
縮されたビデオに対してエントロピデコードと逆量子化
を行って、ＤＣＴ係数を得る。スペクトラム拡散空間領
域ウォータマークをＤＣＴ領域に変換して、変換したウ
ォータマークを変換ビデオのＤＣＴ係数に付加する。ウ
ォータマークの付加があっても圧縮ビデオのビットレー
トを維持するため、種々のステップを行う。ゼロでない
係数のみを変更する。また、エンコードされたウォータ
マーク付き係数のビット数を、ウォータマーキング前の
係数のビット数（＋前の符号化動作で保存した追加スペ
アビット）と比較する。コントローラが、ウォータマー
ク付きビットストリームとウォータマークのない元のビ
ットストリームのいずれを出力するかについての選択を
コントロールする。エントロピエンコードされたウォー
タマークのない係数がｎ０ビットを使用し、ウォータマ
ーク付きのエントロピエンコードされた係数がｎ１ビッ
トを使用する場合、ｎ１≦ｎ０＋ｎ３ならば、ウォータ
マーク付き係数を出力する。ここで、ｎ３は使用可能な
スペアビット数である。ウォータマークはビデオデコー
ダで検出することができるが、ウォータマーキングアル
ゴリズムを反転することによりウォータマーク付きビデ
オを元のビデオに復元することは不可能である。
【０００６】ＷＯ９９／１０８３７（Digimarc）では、
例えばＭＰＥＧ２を用いて画像を圧縮し、ＤＣＴ係数を
変更してウォータマークを埋め込むビデオ画像のウォー
タマーキング方法が開示されている。係数に対する変更
によるビットレートの増加量から、変更によるビットレ
ートの減少量を減じたものを表すカウントを維持するこ
とにより、ビットレートを保存する。累積変更が正又は
負の限界を超えた場合、それ以上の変更は行わない。ウ
ォータマークは、ビデオデコーダで検出することができ
るが、ウォータマーキングアルゴリズムを反転すること
によりウォータマーク付きビデオを元のビデオに復元す
ることは不可能である。
例えばＭＰＥＧ２を用いて画像を圧縮し、ＤＣＴ係数を
変更してウォータマークを埋め込むビデオ画像のウォー
タマーキング方法が開示されている。係数に対する変更
によるビットレートの増加量から、変更によるビットレ
ートの減少量を減じたものを表すカウントを維持するこ
とにより、ビットレートを保存する。累積変更が正又は
負の限界を超えた場合、それ以上の変更は行わない。ウ
ォータマークは、ビデオデコーダで検出することができ
るが、ウォータマーキングアルゴリズムを反転すること
によりウォータマーク付きビデオを元のビデオに復元す
ることは不可能である。
【０００７】ＵＳ−Ａ−５８０９１３９とＷＯ９９／１
０８３７のいずれも、ビットレートを監視して、特定の
限界に達した場合にはウォータマークの埋め込みを停止
する手段が必要である。ＵＳ−Ａ−５８０９１３９とＷ
Ｏ９９／１０８３７の場合、その結果、画像においてウ
ォータマークをランダムに拡散することになる。これら
は、メッセージを表すデータを画像に埋め込む、取り消
し不可能で知覚不可能なウォータマークを目的としてい
る。
０８３７のいずれも、ビットレートを監視して、特定の
限界に達した場合にはウォータマークの埋め込みを停止
する手段が必要である。ＵＳ−Ａ−５８０９１３９とＷ
Ｏ９９／１０８３７の場合、その結果、画像においてウ
ォータマークをランダムに拡散することになる。これら
は、メッセージを表すデータを画像に埋め込む、取り消
し不可能で知覚不可能なウォータマークを目的としてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】マテリアル、特に画像
を圧縮することが知られている。また、マテリアルにデ
ータを付加する変更がマテリアルに対して行われた場
合、通常、圧縮は効率的ではない。圧縮したマテリアル
を表すビットの数の変更を最小限に抑えて、圧縮伸長し
たマテリアルにおいて知覚可能なマテリアルの変更、例
えば、画像の可視的変更を行うように、圧縮マテリアル
を処理することが望ましい。好ましくは、圧縮済みのマ
テリアルとこれから圧縮されるマテリアルの両方に容易
に適用可能な方法で、マテリアルを変更することが望ま
しい。
を圧縮することが知られている。また、マテリアルにデ
ータを付加する変更がマテリアルに対して行われた場
合、通常、圧縮は効率的ではない。圧縮したマテリアル
を表すビットの数の変更を最小限に抑えて、圧縮伸長し
たマテリアルにおいて知覚可能なマテリアルの変更、例
えば、画像の可視的変更を行うように、圧縮マテリアル
を処理することが望ましい。好ましくは、圧縮済みのマ
テリアルとこれから圧縮されるマテリアルの両方に容易
に適用可能な方法で、マテリアルを変更することが望ま
しい。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の具体例に
よれば、情報信号により表されるマテリアルの変更方法
であって、信号の変換係数のデジタル表現を取り出し、
デジタル表現の変更及びエントロピエンコードを行い、
デジタル表現の少なくとも幾つかは、実質的に反転可能
なアルゴリズムに従って疑似ランダム変更を行うことに
より変更され、この変更はエントロピエンコードされた
ビットの数を実質的に変更しない方法で提供される。
よれば、情報信号により表されるマテリアルの変更方法
であって、信号の変換係数のデジタル表現を取り出し、
デジタル表現の変更及びエントロピエンコードを行い、
デジタル表現の少なくとも幾つかは、実質的に反転可能
なアルゴリズムに従って疑似ランダム変更を行うことに
より変更され、この変更はエントロピエンコードされた
ビットの数を実質的に変更しない方法で提供される。
【００１０】「エントロピエンコードされたビットの数
を実質的に変更しない」とは、エントロピエンコードさ
れた変更のないマテリアルのビット数に対して、ビット
数の少量の増減があり、好ましくはビット数は変化しな
いという意味である。
を実質的に変更しない」とは、エントロピエンコードさ
れた変更のないマテリアルのビット数に対して、ビット
数の少量の増減があり、好ましくはビット数は変化しな
いという意味である。
【００１１】「疑似ランダム変更」は、キーから取り出
された疑似乱数により、係数又は係数グループのビット
の暗号化、転置又は置換を行うことにより行うことがで
きる。
された疑似乱数により、係数又は係数グループのビット
の暗号化、転置又は置換を行うことにより行うことがで
きる。
【００１２】本方法は変換された係数に適用されるの
で、圧縮マテリアルと非圧縮マテリアルの両方に容易に
適用可能である。これは、係数を表すコードを含んだビ
ットストリームを有する圧縮マテリアルについて特に有
利である。変更を行う前に、エントロピエンコードされ
たビットストリームからコードを抽出するだけでよいか
らである。反転可能なアルゴリズムに従って変更を行う
ことにより、上述のようなGirod及びDigimarcによる従
来の提案では不可能であった変更の除去と元のマテリア
ルの復元を行うことができる。
で、圧縮マテリアルと非圧縮マテリアルの両方に容易に
適用可能である。これは、係数を表すコードを含んだビ
ットストリームを有する圧縮マテリアルについて特に有
利である。変更を行う前に、エントロピエンコードされ
たビットストリームからコードを抽出するだけでよいか
らである。反転可能なアルゴリズムに従って変更を行う
ことにより、上述のようなGirod及びDigimarcによる従
来の提案では不可能であった変更の除去と元のマテリア
ルの復元を行うことができる。
【００１３】本発明の幾つかの実施例では、転置アルゴ
リズムに従って、表されている値を他の値で転置するこ
とにより変更を行う。転置される値を適切に選択するこ
とにより、このような転置で、エントロピエンコードさ
れたビットの数を実質的に変更せずにマテリアルを変更
することができる。好ましくは、ビット数は増加しな
い。しかし、状況によってはビット数の少量の増減があ
る場合もある。
リズムに従って、表されている値を他の値で転置するこ
とにより変更を行う。転置される値を適切に選択するこ
とにより、このような転置で、エントロピエンコードさ
れたビットの数を実質的に変更せずにマテリアルを変更
することができる。好ましくは、ビット数は増加しな
い。しかし、状況によってはビット数の少量の増減があ
る場合もある。
【００１４】マテリアルの圧縮を行う本発明の一実施例
において、変更と圧縮を組み合わせることにより、圧縮
が変更に悪影響を与えることはない。また、使用ビット
数を実質的に変更しないことにより、圧縮及び変更が行
われたマテリアルのバンド幅（データレート）は実質的
に変化しない。
において、変更と圧縮を組み合わせることにより、圧縮
が変更に悪影響を与えることはない。また、使用ビット
数を実質的に変更しないことにより、圧縮及び変更が行
われたマテリアルのバンド幅（データレート）は実質的
に変化しない。
【００１５】反転可能なアルゴリズムを用いることによ
り、変更マテリアルが、変更された圧縮符号化データを
不可逆的に変更するような方法で処理又は変更されたの
でない限り、変更の除去と元のマテリアルの復元が可能
である。
り、変更マテリアルが、変更された圧縮符号化データを
不可逆的に変更するような方法で処理又は変更されたの
でない限り、変更の除去と元のマテリアルの復元が可能
である。
【００１６】また、本発明は上記第１の具体例の方法を
行う装置を提供する。
行う装置を提供する。
【００１７】本発明の他の具体例は、上記第１の具体例
の方法によりマテリアルを表す情報信号に行われた変更
を除去する方法であって、変更されたマテリアルの変換
係数のエントロピエンコードされたデジタル表現を表す
ビットストリームを取り出し、ビットストリームコード
から係数を抽出し、それに対して、反転可能なアルゴリ
ズムの反転を適用する方法を提供する。
の方法によりマテリアルを表す情報信号に行われた変更
を除去する方法であって、変更されたマテリアルの変換
係数のエントロピエンコードされたデジタル表現を表す
ビットストリームを取り出し、ビットストリームコード
から係数を抽出し、それに対して、反転可能なアルゴリ
ズムの反転を適用する方法を提供する。
【００１８】また、本発明は、コンピュータ上で動作す
るときに上記他の具体例の方法を実行するように構成さ
れるコンピュータプログラム製品を提供する。
るときに上記他の具体例の方法を実行するように構成さ
れるコンピュータプログラム製品を提供する。
【００１９】また、本発明は上記他の具体例の方法を行
う装置を提供する。
う装置を提供する。
【００２０】本発明の実施例では、メッセージを表すデ
ータをマテリアルに埋め込むのではないことが、以下の
説明からわかる。実施例では、ビットマップに応じて、
選択された係数又は係数ブロックを変更する。ビットマ
ップはパターンを表していてもよい。しかし、ビットマ
ップにより示される位置で行われた変更は、理解可能な
データを表すものではない。
ータをマテリアルに埋め込むのではないことが、以下の
説明からわかる。実施例では、ビットマップに応じて、
選択された係数又は係数ブロックを変更する。ビットマ
ップはパターンを表していてもよい。しかし、ビットマ
ップにより示される位置で行われた変更は、理解可能な
データを表すものではない。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明をより理解するために、以
下、添付図面を参照して説明する。
下、添付図面を参照して説明する。
【００２２】概要 以下に説明する本発明の実施例では、ウォータマークを
付加して画像を変更する。図１３は、本発明の一実施例
により生成されたウォータマーク付き画像の例である。
以下の説明から明らかとなるように、図１３に示す変更
の効果は全体として理解可能な形（ＳＯＮＹ）のパター
ンであるが、変更自体はデータを表すものではない。更
に、パターン自体も理解可能なものである必要はない。
付加して画像を変更する。図１３は、本発明の一実施例
により生成されたウォータマーク付き画像の例である。
以下の説明から明らかとなるように、図１３に示す変更
の効果は全体として理解可能な形（ＳＯＮＹ）のパター
ンであるが、変更自体はデータを表すものではない。更
に、パターン自体も理解可能なものである必要はない。
【００２３】エンコーダ（図１） 図１はエンコーダを示す。図１のエンコーダは、例え
ば、画像圧縮システムを有する高品位カメラ／レコーダ
である。エンコーダは、カラーアナログ画像ソース１
と、公知の４：２：２フォーマットに従って画像のサン
プリングを行うアナログ／デジタルコンバータ及びプロ
セッサ２を備えている。図２中ａに示すように、輝度成
分画像のフレームは、１０８０ラインのそれぞれにおい
て１９２０サンプルを有している。プロセッサ２は画像
のフィルタリングを行い、３：１：１サブサンプル画像
を出力する。図２中ｂに示すように、輝度（Ｙ）成分は
１０８０ラインのそれぞれにおいて１４４０デジタルサ
ンプルを有する。デマルチプレクサ３は奇数及び偶数サ
ンプルを別々の奇数及び偶数チャンネルに分離する。こ
れにより、図２中ｃに示すように、偶数Ｙサンプルのフ
レームは１０８０ラインのそれぞれにおいて７２０サン
プルを有する。奇数サンプルのフレームについても同じ
である。
ば、画像圧縮システムを有する高品位カメラ／レコーダ
である。エンコーダは、カラーアナログ画像ソース１
と、公知の４：２：２フォーマットに従って画像のサン
プリングを行うアナログ／デジタルコンバータ及びプロ
セッサ２を備えている。図２中ａに示すように、輝度成
分画像のフレームは、１０８０ラインのそれぞれにおい
て１９２０サンプルを有している。プロセッサ２は画像
のフィルタリングを行い、３：１：１サブサンプル画像
を出力する。図２中ｂに示すように、輝度（Ｙ）成分は
１０８０ラインのそれぞれにおいて１４４０デジタルサ
ンプルを有する。デマルチプレクサ３は奇数及び偶数サ
ンプルを別々の奇数及び偶数チャンネルに分離する。こ
れにより、図２中ｃに示すように、偶数Ｙサンプルのフ
レームは１０８０ラインのそれぞれにおいて７２０サン
プルを有する。奇数サンプルのフレームについても同じ
である。
【００２４】ここで、エンコーダはカメラ／レコーダの
一部である。後述のＤＣＴブロックに対応する奇数及び
偶数サンプルのブロックは、プロセッサ４ｏ及び４ｅで
公知のシャフリングアルゴリズムに従ってシャフリング
が行われる。奇数及び偶数サンプルは、公知の方法でビ
デオテープの別々のトラックに記録される。シャフリン
グは、当該技術分野で良く知られているように、テープ
から再生された画像に対するテープ欠陥の影響を最小限
にするために行われる。また、シャフリングはシャトル
再生を改善するのにも用いられる。シャフリングについ
ては本発明では本質的部分ではない。
一部である。後述のＤＣＴブロックに対応する奇数及び
偶数サンプルのブロックは、プロセッサ４ｏ及び４ｅで
公知のシャフリングアルゴリズムに従ってシャフリング
が行われる。奇数及び偶数サンプルは、公知の方法でビ
デオテープの別々のトラックに記録される。シャフリン
グは、当該技術分野で良く知られているように、テープ
から再生された画像に対するテープ欠陥の影響を最小限
にするために行われる。また、シャフリングはシャトル
再生を改善するのにも用いられる。シャフリングについ
ては本発明では本質的部分ではない。
【００２５】シャフリングが行われた奇数及び偶数のデ
ジタルサンプルの各フレームは、空間領域画像を表して
いる。奇数及び偶数フレームは、各変換器５ｏ及び５ｅ
によりＤＣＴ領域に変換される。図２中ｄに示すよう
に、奇数又は偶数Ｙサンプルの各変換フレームは、９０
×１３５個のＤＣＴブロックからなり、各ブロックは、
図２中ｅに示すように８×８個のＤＣＴ係数からなる。
各ＤＣＴブロックは、図２中ｅにおいてＤＣで示す１つ
のＤＣ係数と、図２中ｅにおいてＡＣで一例を示す６３
個のＡＣ係数を有している。
ジタルサンプルの各フレームは、空間領域画像を表して
いる。奇数及び偶数フレームは、各変換器５ｏ及び５ｅ
によりＤＣＴ領域に変換される。図２中ｄに示すよう
に、奇数又は偶数Ｙサンプルの各変換フレームは、９０
×１３５個のＤＣＴブロックからなり、各ブロックは、
図２中ｅに示すように８×８個のＤＣＴ係数からなる。
各ＤＣＴブロックは、図２中ｅにおいてＤＣで示す１つ
のＤＣ係数と、図２中ｅにおいてＡＣで一例を示す６３
個のＡＣ係数を有している。
【００２６】ＤＣＴ係数は量子化器６ｏ及び６ｅで量子
化されるが、この量子化は公知の方法でコントロール値
Ｑによりコントロールされる。ウォータマーキングを行
わない場合、量子化されたＤＣＴ係数の奇数及び偶数フ
レームは、エントロピエンコーダ８ｏ及び８ｅで公知の
方法でエントロピエンコードされる。本例のエントロピ
エンコードでは、ハフマン符号化を用いたエンコードを
行う。エントロピエンコードされ量子化された係数は、
本例では公知の方法でテープに記録される。これについ
ての図示は図１では省略する。データは例えばディスク
等の他の記録媒体に記録することもできる。
化されるが、この量子化は公知の方法でコントロール値
Ｑによりコントロールされる。ウォータマーキングを行
わない場合、量子化されたＤＣＴ係数の奇数及び偶数フ
レームは、エントロピエンコーダ８ｏ及び８ｅで公知の
方法でエントロピエンコードされる。本例のエントロピ
エンコードでは、ハフマン符号化を用いたエンコードを
行う。エントロピエンコードされ量子化された係数は、
本例では公知の方法でテープに記録される。これについ
ての図示は図１では省略する。データは例えばディスク
等の他の記録媒体に記録することもできる。
【００２７】量子化ＤＣＴ係数を変更してウォータマー
クを付加 エンコーダの奇数及び偶数チャンネルは、量子化された
輝度（Ｙ）ＤＣＴ係数を変更してウォータマークを付す
変更プロセッサ７ｏ及び７ｅを備えている。以下、これ
らプロセッサは同じ動作をするため一方のプロセッサ７
のみについて説明する。以下では、具体例として、量子
化されたＤＣＴ係数がｎビットの数で表され、ｎは８〜
１４の範囲であるとする。すなわち、ＤＣ係数は８〜１
４ビットを有し、ＡＣ係数は１４ビットを有している。
説明の簡単にするために、以下ではｎビットの数と呼
ぶ。
クを付加 エンコーダの奇数及び偶数チャンネルは、量子化された
輝度（Ｙ）ＤＣＴ係数を変更してウォータマークを付す
変更プロセッサ７ｏ及び７ｅを備えている。以下、これ
らプロセッサは同じ動作をするため一方のプロセッサ７
のみについて説明する。以下では、具体例として、量子
化されたＤＣＴ係数がｎビットの数で表され、ｎは８〜
１４の範囲であるとする。すなわち、ＤＣ係数は８〜１
４ビットを有し、ＡＣ係数は１４ビットを有している。
説明の簡単にするために、以下ではｎビットの数と呼
ぶ。
【００２８】ウォータマークの形式の定義 図３Ａ及び図１３を参照して、変更プロセッサ７のフレ
ームストレージ９Ａに記憶されたビットマップによりウ
ォータマークの形式を定義する。ビットマップには、係
数を変更してウォータマークを付すためのＤＣＴブロッ
クを選択するデータが含まれる。例えば、ストレージ９
Ａ上のある位置のビット値０は、画像中の対応する位置
のＤＣＴブロックは変更されないことを示すが、ビット
値１は変更するためのブロックを選択する。
ームストレージ９Ａに記憶されたビットマップによりウ
ォータマークの形式を定義する。ビットマップには、係
数を変更してウォータマークを付すためのＤＣＴブロッ
クを選択するデータが含まれる。例えば、ストレージ９
Ａ上のある位置のビット値０は、画像中の対応する位置
のＤＣＴブロックは変更されないことを示すが、ビット
値１は変更するためのブロックを選択する。
【００２９】好ましい実施例において、このようなスト
レージが２つある。１つはＡＣ係数が変更されるＤＣＴ
ブロックを選択し、もう１つはＤＣ係数が変更されるブ
ロックを選択するものである。最も好ましいのは、２つ
のストレージによる選択が独立して行われることであ
る。以下、ストレージ９をテンプレートストレージと呼
ぶ。以下の説明では、ＤＣ係数をＡＣ係数とは異なる方
法で処理するものとする。また、他の実施例では、ＤＣ
係数のみを変更してウォータマークを付す場合を説明
し。更に他の実施例では、ＡＣ係数のみを変更してウォ
ータマークを付す場合を説明する。
レージが２つある。１つはＡＣ係数が変更されるＤＣＴ
ブロックを選択し、もう１つはＤＣ係数が変更されるブ
ロックを選択するものである。最も好ましいのは、２つ
のストレージによる選択が独立して行われることであ
る。以下、ストレージ９をテンプレートストレージと呼
ぶ。以下の説明では、ＤＣ係数をＡＣ係数とは異なる方
法で処理するものとする。また、他の実施例では、ＤＣ
係数のみを変更してウォータマークを付す場合を説明
し。更に他の実施例では、ＡＣ係数のみを変更してウォ
ータマークを付す場合を説明する。
【００３０】説明を簡単にするため、図３Ａ及び図３Ｂ
に示すビットマップは、デジタルサンプルにシャフリン
グが行われていないことを前提とする。
に示すビットマップは、デジタルサンプルにシャフリン
グが行われていないことを前提とする。
【００３１】ＤＣ係数の処理（図４及び図５） 図３Ｂを参照して説明すると、変更プロセッサ７は、Ｄ
Ｃテンプレートストレージ９Ａのビットマップにより選
択された各ＤＣＴブロックのＤＣ係数についての変更値
Ｃを記憶する変更関数ストレージ９Ｂを有している。
Ｃテンプレートストレージ９Ａのビットマップにより選
択された各ＤＣＴブロックのＤＣ係数についての変更値
Ｃを記憶する変更関数ストレージ９Ｂを有している。
【００３２】図４に示すように、変更値Ｃはプロセッサ
７により以下のように計算される。
７により以下のように計算される。
【００３３】ステップＳ１ 図３ＡのＤＣテンプレート
を作成する。図３Ａに示すようなウォータマークの異な
る部分について異なるレベルＬを特定してもよい。Ｌは
８ビットの数により定義されるので、０〜２５５の範囲
の値を有する。図３Ａ中、Ｌは、例えばテンプレートの
異なる部分について５と１２７の値を有している。レベ
ルはＤＣテンプレートに記憶してもよい。
を作成する。図３Ａに示すようなウォータマークの異な
る部分について異なるレベルＬを特定してもよい。Ｌは
８ビットの数により定義されるので、０〜２５５の範囲
の値を有する。図３Ａ中、Ｌは、例えばテンプレートの
異なる部分について５と１２７の値を有している。レベ
ルはＤＣテンプレートに記憶してもよい。
【００３４】ステップＳ２ 第１のキーＫｅｙ１に基づ
いて疑似乱数ＲＮ１を生成する。疑似乱数ＲＮ１は、例
えば１００≦ＲＮ１≦１０００である最小≦ＲＮ１≦最
大の所定範囲内に制限されている。（ＤＣテンプレート
で示すように）ＤＣ値が変更される各ＤＣＴブロックに
ついて、新たな乱数を生成する。
いて疑似乱数ＲＮ１を生成する。疑似乱数ＲＮ１は、例
えば１００≦ＲＮ１≦１０００である最小≦ＲＮ１≦最
大の所定範囲内に制限されている。（ＤＣテンプレート
で示すように）ＤＣ値が変更される各ＤＣＴブロックに
ついて、新たな乱数を生成する。
【００３５】ステップＳ３ 変更値Ｃを、 Ｃ＝（Ｌ／Ｍ）・ＲＮ１ により計算する。ここで、ＭはＬが取りうる最大値であ
り、本例ではＭ＝２５５である。変更値は変更ストレー
ジ９Ｂに記憶される。
り、本例ではＭ＝２５５である。変更値は変更ストレー
ジ９Ｂに記憶される。
【００３６】偶数サンプル変更プロセッサ７ｅと奇数サ
ンプル変更プロセッサ７ｏのいずれにおいても同じ処理
が行われるが、奇数チャンネルと偶数チャンネルに用い
られる量子化スケールは異なっていてもよい。したがっ
て、偶数サンプルと奇数サンプルとでは異なる変更を行
うことができる。このようにするとストライプ画像が生
成される。ストライプ画像は好ましくないので、ステッ
プＳ４の処理を行うようにしているが、ステップＳ４は
本発明において本質的部分ではない。
ンプル変更プロセッサ７ｏのいずれにおいても同じ処理
が行われるが、奇数チャンネルと偶数チャンネルに用い
られる量子化スケールは異なっていてもよい。したがっ
て、偶数サンプルと奇数サンプルとでは異なる変更を行
うことができる。このようにするとストライプ画像が生
成される。ストライプ画像は好ましくないので、ステッ
プＳ４の処理を行うようにしているが、ステップＳ４は
本発明において本質的部分ではない。
【００３７】ステップＳ１〜ステップＳ３は、画像の圧
縮及びウォータマーキングの前に行ってもよい。ステッ
プＳ４による変更値Ｃの調整は圧縮処理中に行われる
が、これは、圧縮処理中に奇数及び偶数サンプルに用い
られる特定の量子化スケールによって調整が変わるから
である。
縮及びウォータマーキングの前に行ってもよい。ステッ
プＳ４による変更値Ｃの調整は圧縮処理中に行われる
が、これは、圧縮処理中に奇数及び偶数サンプルに用い
られる特定の量子化スケールによって調整が変わるから
である。
【００３８】ステップＳ４ デジタル変更値Ｃと以下の
ように調整して、調整値Ｃ＾ Ｃ＾＝Ｃ＞＞（１３−Ｂ） を生成する。ここで、Ｂは量子化後のＤＣの大きさを特
定するのに必要なビット数であり、＞＞は、この場合、
右シフト（（１３−Ｂ）ビット分）である。これは奇数
及び偶数チャンネルのいずれにおいても行われるので、
その結果、両チャンネルでほぼ同じ変更が行われる。奇
数トラックＢｏと偶数トラックＢｅとでＢの値が異なる
場合もある。１３は、追加ビットが符号ビットである符
号付きの１４ビットの数の大きさビット数である。
ように調整して、調整値Ｃ＾ Ｃ＾＝Ｃ＞＞（１３−Ｂ） を生成する。ここで、Ｂは量子化後のＤＣの大きさを特
定するのに必要なビット数であり、＞＞は、この場合、
右シフト（（１３−Ｂ）ビット分）である。これは奇数
及び偶数チャンネルのいずれにおいても行われるので、
その結果、両チャンネルでほぼ同じ変更が行われる。奇
数トラックＢｏと偶数トラックＢｅとでＢの値が異なる
場合もある。１３は、追加ビットが符号ビットである符
号付きの１４ビットの数の大きさビット数である。
【００３９】ステップＳ５ その後、反転可能なアルゴ
リズムに従って、量子化されたＤＣ係数を値Ｃ＾により
調整する。量子化されたＤＣ係数は、それぞれｎビット
を有するが、ｎはＤＣ係数毎に異なるものでもよい。変
更は、いずれの係数についてもビット数ｎは変化しない
ような変更である。
リズムに従って、量子化されたＤＣ係数を値Ｃ＾により
調整する。量子化されたＤＣ係数は、それぞれｎビット
を有するが、ｎはＤＣ係数毎に異なるものでもよい。変
更は、いずれの係数についてもビット数ｎは変化しない
ような変更である。
【００４０】図５は、ＤＣ係数値の変更に好ましいアル
ゴリズム（アルゴリズム１）を説明する。例として、Ｃ
＾＝１０、ｎ＝８ビットであり、係数は−１２８〜＋１
２７の範囲の値を有しているとする。範囲の一番下（ボ
トム）である−１２８から開始して、値の範囲を２×１
０の範囲の各セクションに分割する。セクション−１２
８〜−１０９、−１０８〜−８９、・・・〜＋１１１を
示してある。範囲全体では、２×１０の範囲の各セクシ
ョンに分割して、整数個にはならない。したがって、ト
ップセクションは＋１１２〜＋１２７である。
ゴリズム（アルゴリズム１）を説明する。例として、Ｃ
＾＝１０、ｎ＝８ビットであり、係数は−１２８〜＋１
２７の範囲の値を有しているとする。範囲の一番下（ボ
トム）である−１２８から開始して、値の範囲を２×１
０の範囲の各セクションに分割する。セクション−１２
８〜−１０９、−１０８〜−８９、・・・〜＋１１１を
示してある。範囲全体では、２×１０の範囲の各セクシ
ョンに分割して、整数個にはならない。したがって、ト
ップセクションは＋１１２〜＋１２７である。
【００４１】このアルゴリズムは、１セクションの上半
分における値と下半分における値とを入れ換えることに
より機能する。したがって、−１２８〜−１１９の値は
−１１８〜−１０９と入れ換わる。Ｃ＾＝１０による調
整の前に係数の元の値が−１１８である場合、Ｃ＾によ
る調整後は−１２８に置き換えられる。また、他の例と
して、元の値が−１０７である場合、調整後は−９７と
なる。トップセクション＋１１２〜＋１２７では、同じ
処理を行うが、セクションを半分にすると＋１１２〜＋
１１９と＋１２０〜＋１２７となり、図示するように入
れ換えが行われる。
分における値と下半分における値とを入れ換えることに
より機能する。したがって、−１２８〜−１１９の値は
−１１８〜−１０９と入れ換わる。Ｃ＾＝１０による調
整の前に係数の元の値が−１１８である場合、Ｃ＾によ
る調整後は−１２８に置き換えられる。また、他の例と
して、元の値が−１０７である場合、調整後は−９７と
なる。トップセクション＋１１２〜＋１２７では、同じ
処理を行うが、セクションを半分にすると＋１１２〜＋
１１９と＋１２０〜＋１２７となり、図示するように入
れ換えが行われる。
【００４２】上述の例では、範囲のボトム（−１２８）
から開始して、範囲全体をセクションに分割した。この
分割を範囲のトップ（＋１２７）から開始してもよい。
好ましい実施例においては、キーＫｅｙ２に基づいて疑
似ランダム的に生成されたビットＰＲＢの値に応じて、
分割をトップ又はボトムから開始する。ＰＲＢは各ＤＣ
係数毎に疑似ランダム的に変化する。ビットＰＲＢの値
は、好ましくはＣとともに変更ストレージに記憶され
る。
から開始して、範囲全体をセクションに分割した。この
分割を範囲のトップ（＋１２７）から開始してもよい。
好ましい実施例においては、キーＫｅｙ２に基づいて疑
似ランダム的に生成されたビットＰＲＢの値に応じて、
分割をトップ又はボトムから開始する。ＰＲＢは各ＤＣ
係数毎に疑似ランダム的に変化する。ビットＰＲＢの値
は、好ましくはＣとともに変更ストレージに記憶され
る。
【００４３】量子化器Ｑにより量子化されたＤＣ係数が
生成されると、プロセッサ７は、係数に適用可能なＣの
値とＰＲＢの値を変更ストレージから決定する。プロセ
ッサ７はＣの値をＣ＾に調整する。その係数の値は、Ｃ
＾及びアルゴリズムに従って調整される。図５を例を用
いると、係数の元の値が−９６である場合、−１０６に
置き換えられる。
生成されると、プロセッサ７は、係数に適用可能なＣの
値とＰＲＢの値を変更ストレージから決定する。プロセ
ッサ７はＣの値をＣ＾に調整する。その係数の値は、Ｃ
＾及びアルゴリズムに従って調整される。図５を例を用
いると、係数の元の値が−９６である場合、−１０６に
置き換えられる。
【００４４】つまり、係数を表すそれぞれｎビットの各
数は１集合の各要素であり、そのうちの１つの数を、反
転可能なアルゴリズムにより選択した同じ集合の他の要
素と転置することにより変更を行う。図５に示すよう
に、数Ｎ１をＸ分だけ変更する場合、集合の他の要素Ｎ
２と転置する。ここで、｜Ｎ１−Ｎ２｜＝Ｘであるが、
範囲の一端では、Ｘ未満の変更のみが可能である。
数は１集合の各要素であり、そのうちの１つの数を、反
転可能なアルゴリズムにより選択した同じ集合の他の要
素と転置することにより変更を行う。図５に示すよう
に、数Ｎ１をＸ分だけ変更する場合、集合の他の要素Ｎ
２と転置する。ここで、｜Ｎ１−Ｎ２｜＝Ｘであるが、
範囲の一端では、Ｘ未満の変更のみが可能である。
【００４５】上述の説明から、ビット数は変化しないこ
とがわかる。
とがわかる。
【００４６】ステップＳ１７、ステップＳ１８ 上述の
説明を静止画の１フレームに適用してもよい。クリップ
に多数のフレームを有するビデオの場合、ストレージ９
Ｂに記憶された変更値Ｃ及びＰＲＢを、クリップの全フ
レームに適用する。しかし、安全性を高めるため、キー
Ｋｅｙ５に基づく微少な疑似ランダム変動ＲＮ２を、各
フレームの変更値Ｃに加算する。微少な変動は、ビット
数が増加しないように選択される。ステップＳ３におい
て、変更ストレージが確立され、クリップについて固定
とされる。微少な変動は、小さい疑似乱数、例えば−５
０≦ＮＲ２≦５０であり、ステップＳ４の直前にＣに加
算される。各ＣはＲＮ２の新たな値を得る。ＲＮ２を生
成するＰＲＢＳはフレーム毎にリセットされるのではな
いので、異なるフレームがＲＮ２の異なるシーケンスを
有する。
説明を静止画の１フレームに適用してもよい。クリップ
に多数のフレームを有するビデオの場合、ストレージ９
Ｂに記憶された変更値Ｃ及びＰＲＢを、クリップの全フ
レームに適用する。しかし、安全性を高めるため、キー
Ｋｅｙ５に基づく微少な疑似ランダム変動ＲＮ２を、各
フレームの変更値Ｃに加算する。微少な変動は、ビット
数が増加しないように選択される。ステップＳ３におい
て、変更ストレージが確立され、クリップについて固定
とされる。微少な変動は、小さい疑似乱数、例えば−５
０≦ＮＲ２≦５０であり、ステップＳ４の直前にＣに加
算される。各ＣはＲＮ２の新たな値を得る。ＲＮ２を生
成するＰＲＢＳはフレーム毎にリセットされるのではな
いので、異なるフレームがＲＮ２の異なるシーケンスを
有する。
【００４７】ＡＣ係数の処理（図６〜図９） ステップＳ６ ＡＣテンプレートを作成する。ＡＣテン
プレートにおけるビットマップは、ＡＣ係数が変更され
るＤＣＴブロックを選択する。
プレートにおけるビットマップは、ＡＣ係数が変更され
るＤＣＴブロックを選択する。
【００４８】ステップＳ６１ ＡＣ係数が変更される場
合、その値を調べる。ゼロならば値を変更しない。そう
でなければ変更する。
合、その値を調べる。ゼロならば値を変更しない。そう
でなければ変更する。
【００４９】ステップＳ７、ステップＳ８、ステップＳ
９ 選択されたブロックのＡＣ係数を閾値Ｔｓと比較す
る。係数の大きさが閾値Ｔｓより小さければ、その符号
を変更することができる。値が閾値Ｔｓより大きい場
合、符号を変更してはならない。ＡＣ係数の符号変更を
防ぐことは、本発明にとって本質的ではないが、値が大
きい係数の符号を変更すると、不都合なウォータマーク
が作成されることになる。
９ 選択されたブロックのＡＣ係数を閾値Ｔｓと比較す
る。係数の大きさが閾値Ｔｓより小さければ、その符号
を変更することができる。値が閾値Ｔｓより大きい場
合、符号を変更してはならない。ＡＣ係数の符号変更を
防ぐことは、本発明にとって本質的ではないが、値が大
きい係数の符号を変更すると、不都合なウォータマーク
が作成されることになる。
【００５０】ステップＳ１０ 反転可能なアルゴリズム
とキーＫｅｙ３により、ＡＣ係数を表す値を変更する。
とキーＫｅｙ３により、ＡＣ係数を表す値を変更する。
【００５１】図７は、反転可能なアルゴリズム（アルゴ
リズム２）の例を説明する。このアルゴリズムは、エン
トロピエンコードの前の量子化されたＡＣ係数に対して
用いられる。
リズム２）の例を説明する。このアルゴリズムは、エン
トロピエンコードの前の量子化されたＡＣ係数に対して
用いられる。
【００５２】表２はハフマン符号化テーブルであり、こ
の説明の終わりに添付してある。表２を参照して、可変
長コードＶＬＣと固定長コードＦＬＣにより係数値を表
す。ＶＬＣは、ＡＣ係数がどのグループにあるかを特定
する。ＦＬＣは、グループ内のどの値がＡＣ係数に等し
いかを示すインデックスである。
の説明の終わりに添付してある。表２を参照して、可変
長コードＶＬＣと固定長コードＦＬＣにより係数値を表
す。ＶＬＣは、ＡＣ係数がどのグループにあるかを特定
する。ＦＬＣは、グループ内のどの値がＡＣ係数に等し
いかを示すインデックスである。
【００５３】ステップＳ１１において、係数がどのグル
ープにあるかを判断する。
ープにあるかを判断する。
【００５４】ステップＳ１１１において、グループ内の
係数のインデックスを判断する。
係数のインデックスを判断する。
【００５５】ステップＳ１２において、キーＫｅｙ３に
基づく疑似乱数ＲＮ３を加算することにより、ＡＣテン
プレートにより選択されたブロック内のＡＣ係数の固定
長コードを変更する。ビット数が変化しないことを確実
にするため、和のラップラウンドを行う。例えば、固定
長コードが１１０で、ＲＮ３が０１０の場合、和は１０
００ではなく０００にラップラウンド（wraps round）
する。ステップＳ７及びステップＳ９に示すように符号
を変更しない場合、係数の符号を保存するためにラップ
ラウンドを行う。
基づく疑似乱数ＲＮ３を加算することにより、ＡＣテン
プレートにより選択されたブロック内のＡＣ係数の固定
長コードを変更する。ビット数が変化しないことを確実
にするため、和のラップラウンドを行う。例えば、固定
長コードが１１０で、ＲＮ３が０１０の場合、和は１０
００ではなく０００にラップラウンド（wraps round）
する。ステップＳ７及びステップＳ９に示すように符号
を変更しない場合、係数の符号を保存するためにラップ
ラウンドを行う。
【００５６】ステップＳ１２１において、新たなインデ
ックスにより示される値に係数値を設定する。
ックスにより示される値に係数値を設定する。
【００５７】図８は、反転可能なアルゴリズムの他の例
を説明する。このアルゴリズムは、ステップＳ１２がス
テップＳ１３に置き換えられること除いて図７と同様に
機能する。
を説明する。このアルゴリズムは、ステップＳ１２がス
テップＳ１３に置き換えられること除いて図７と同様に
機能する。
【００５８】ステップＳ１３において、反転可能な暗号
コードとキーＫｅｙ３’により、固定長コードを暗号化
する。ビット数は変化しない。
コードとキーＫｅｙ３’により、固定長コードを暗号化
する。ビット数は変化しない。
【００５９】図７及び図８は、同じ大きさグループ内
の、ある係数値を他の値に変更することに関する。
の、ある係数値を他の値に変更することに関する。
【００６０】図９は、係数の順序を変更するための反転
可能なアルゴリズムを説明する。これは図７又は図８の
アルゴリズムとともに用いてもよい。
可能なアルゴリズムを説明する。これは図７又は図８の
アルゴリズムとともに用いてもよい。
【００６１】ステップＳ１４ ＡＣ係数シーケンスのエ
ントロピエンコードを行うためのビット数を決定する。
ントロピエンコードを行うためのビット数を決定する。
【００６２】ステップＳ１５ 変更プロセッサ７は、エ
ントロピエンコードにより生成されたビット数を変更し
ないような係数の順序の組み合わせを見つける。
ントロピエンコードにより生成されたビット数を変更し
ないような係数の順序の組み合わせを見つける。
【００６３】ステップＳ１６ 組み合わせが見つかる
と、順序を変更するか否かを決定する。この決定は、キ
ーＫｅｙ４により定義される疑似乱数ＰＲＢ２の値によ
って変わる。本例において、この数は１ビットのみであ
る。
と、順序を変更するか否かを決定する。この決定は、キ
ーＫｅｙ４により定義される疑似乱数ＰＲＢ２の値によ
って変わる。本例において、この数は１ビットのみであ
る。
【００６４】ステップＳ１５の変更例として、変更プロ
セッサは、エントロピエンコードにより生成されたビッ
ト数を変更しないような係数の順序の組み合わせを、２
つ以上見つける。これらの組合わせには、元の係数順序
も含まれるが、識別のために番号を付す。ステップＳ１
６において、疑似乱数ＰＲＢ２に基づいて、組合わせの
うちの１つを選択する。
セッサは、エントロピエンコードにより生成されたビッ
ト数を変更しないような係数の順序の組み合わせを、２
つ以上見つける。これらの組合わせには、元の係数順序
も含まれるが、識別のために番号を付す。ステップＳ１
６において、疑似乱数ＰＲＢ２に基づいて、組合わせの
うちの１つを選択する。
【００６５】処理の変更例として、あるブロック内のＡ
Ｃ係数を変更のために選択する。このようなブロックで
は、全ての係数が変更されるのではない。この選択は、
所定の固定的な選択であってよく、また、可変的な選択
であってもよい。この選択はキーに基づいて疑似ランダ
ムであってもよい。
Ｃ係数を変更のために選択する。このようなブロックで
は、全ての係数が変更されるのではない。この選択は、
所定の固定的な選択であってよく、また、可変的な選択
であってもよい。この選択はキーに基づいて疑似ランダ
ムであってもよい。
【００６６】ウォータマーク付き空間領域画像の作成 圧縮されたウォータマーク画像を圧縮形式でテープに記
憶してもよい。画像を見るには、圧縮を伸長する必要が
ある。
憶してもよい。画像を見るには、圧縮を伸長する必要が
ある。
【００６７】図１１を参照して、デコーダの「奇数」チ
ャンネルのみを示す。「偶数」チャンネルについても同
様である。圧縮画像にエントロピデコード１８、逆量子
化１６及び逆変換１５を行う。その結果得られた空間領
域サンプルのシャフリング解除１４を行い、奇数及び偶
数サンプルの再多重化１３を行って、ウォータマーク付
き空間領域画像を生成する。そして、再多重化されたサ
ンプルに逆フィルタリング１２を行い、４：２：２画像
を生成する。図１３はこのような画像の例である。
ャンネルのみを示す。「偶数」チャンネルについても同
様である。圧縮画像にエントロピデコード１８、逆量子
化１６及び逆変換１５を行う。その結果得られた空間領
域サンプルのシャフリング解除１４を行い、奇数及び偶
数サンプルの再多重化１３を行って、ウォータマーク付
き空間領域画像を生成する。そして、再多重化されたサ
ンプルに逆フィルタリング１２を行い、４：２：２画像
を生成する。図１３はこのような画像の例である。
【００６８】なお、図１１のウォータマーク除去プロセ
ッサ１７は、ウォータマーク付き画像を見るためにバイ
パス１９によりバイパス形成されている。
ッサ１７は、ウォータマーク付き画像を見るためにバイ
パス１９によりバイパス形成されている。
【００６９】ウォータマークの除去 データキャリア（図１０） ウォータマークを除去するため、デコーダは以下の除去
データを有していなければならない。
データを有していなければならない。
【００７０】すなわち、ＡＣ及びＤＣテンプレート、レ
ベルＬ、ＲＮ１の最大値及び最小値、疑似乱数とビット
を生成するためのキー１、２、３、４、５、アルゴリズ
ム１、２、閾値Ｔｓである。キーはエンコーダで生成さ
れるので、所定ものではない。
ベルＬ、ＲＮ１の最大値及び最小値、疑似乱数とビット
を生成するためのキー１、２、３、４、５、アルゴリズ
ム１、２、閾値Ｔｓである。キーはエンコーダで生成さ
れるので、所定ものではない。
【００７１】この実施例において、除去データは好まし
くは安全にデータキャリアに記憶される。最も好ましい
のは、キャリアがスマートカードＳＣであることであ
る。エンコーダは、変更プロセッサ７ｅ及び７ｏがスマ
ートカードＳＣに除去データをダウンロードするための
インタフェースを有している。
くは安全にデータキャリアに記憶される。最も好ましい
のは、キャリアがスマートカードＳＣであることであ
る。エンコーダは、変更プロセッサ７ｅ及び７ｏがスマ
ートカードＳＣに除去データをダウンロードするための
インタフェースを有している。
【００７２】デコーダの除去プロセッサ１７も、スマー
トカードＳＣから除去データを受信するための同様のイ
ンタフェースを有している。
トカードＳＣから除去データを受信するための同様のイ
ンタフェースを有している。
【００７３】ＤＣ係数からの変更の除去 図４及び図１１を参照して、除去プロセッサ１７はスマ
ートカードＳＣから、ＤＣテンプレート、キーＫｅｙ
１、ＲＮ１の範囲の限界値をダウンロードする。
ートカードＳＣから、ＤＣテンプレート、キーＫｅｙ
１、ＲＮ１の範囲の限界値をダウンロードする。
【００７４】ステップＳ１ スマートカードからテンプ
レート及びレベルＬが使用可能である。
レート及びレベルＬが使用可能である。
【００７５】ステップＳ２ 除去プロセッサ１７は、Ｋ
ｅｙ１及び限界値から疑似乱数ＲＮ１を作成し直す。
ｅｙ１及び限界値から疑似乱数ＲＮ１を作成し直す。
【００７６】ステップＳ３ テンプレート、Ｌ、ＲＮ１
から変更値Ｃを計算し直し、図３Ｂに示すような変更ス
トレージに記憶する。
から変更値Ｃを計算し直し、図３Ｂに示すような変更ス
トレージに記憶する。
【００７７】ステップＳ４ 記憶したＣの値から、調整
済み変更値Ｃ＾を計算する。
済み変更値Ｃ＾を計算する。
【００７８】ステップＳ５ Ｋｅｙ２から再生成された
疑似ランダムビットＰＲＢ１を参照してアルゴリズムを
反転することにより、ＤＣ係数を元の値に復元する。
疑似ランダムビットＰＲＢ１を参照してアルゴリズムを
反転することにより、ＤＣ係数を元の値に復元する。
【００７９】ステップＳ１７、ステップＳ１８ 各ビデ
オクリップについて、Ｋｅｙ５からＲＮ２を再生成し
て、Ｃから減算する。
オクリップについて、Ｋｅｙ５からＲＮ２を再生成し
て、Ｃから減算する。
【００８０】ＡＣ係数の復元 図１２を参照する。
【００８１】ステップＳ６’ スマートカードからＡＣ
テンプレートをダウンロードする。
テンプレートをダウンロードする。
【００８２】ステップＳ６１’ ＡＣ係数を変更する場
合、係数を調べて、ゼロの値であるか否かを判断する。
値がゼロでないならば、エンコードで変更されるので、
デコーダでも変更される。
合、係数を調べて、ゼロの値であるか否かを判断する。
値がゼロでないならば、エンコードで変更されるので、
デコーダでも変更される。
【００８３】ステップＳ１０’ Ｋｅｙ３を参照してア
ルゴリズムを反転することにより、ＡＣ係数を元の値に
復元する。
ルゴリズムを反転することにより、ＡＣ係数を元の値に
復元する。
【００８４】ステップＳ７’〜ステップＳ９’ 係数値
を、スマートカードからダウンロードした閾値Ｔｓと比
較する。これによりプロセッサはどの係数に符号の変更
があるかを判断することができる。
を、スマートカードからダウンロードした閾値Ｔｓと比
較する。これによりプロセッサはどの係数に符号の変更
があるかを判断することができる。
【００８５】図７及び図８を参照して、係数の変更処理
におけるようにステップＳ１１及びＳ１１１を行う。
におけるようにステップＳ１１及びＳ１１１を行う。
【００８６】図７を参照して、ステップＳ１２におい
て、Ｋｅｙ３からＲＮ３を再生して、インデックスから
減算する。
て、Ｋｅｙ３からＲＮ３を再生して、インデックスから
減算する。
【００８７】図８を参照して、ステップＳ１３におい
て、Ｋｅｙ３’を用いて暗号を復号する。
て、Ｋｅｙ３’を用いて暗号を復号する。
【００８８】図９を参照する。
【００８９】ステップＳ１４ シーケンスのエントロピ
エンコードを行うためのビット数を決定する。
エンコードを行うためのビット数を決定する。
【００９０】ステップＳ１５ 変更プロセッサ７は、エ
ントロピエンコードを行う必要があるビット数を変更し
ないような係数の順序の組み合わせを見つけようとす
る。
ントロピエンコードを行う必要があるビット数を変更し
ないような係数の順序の組み合わせを見つけようとす
る。
【００９１】ステップＳ１６ そのような組み合わせが
見つかれば、変更処理において順序の変更を決定するこ
とが可能となる。この決定は、Ｋｅｙ４により定義され
る疑似乱数ＰＲＢ２の値により変わる。
見つかれば、変更処理において順序の変更を決定するこ
とが可能となる。この決定は、Ｋｅｙ４により定義され
る疑似乱数ＰＲＢ２の値により変わる。
【００９２】ＰＲＢ２は、シーケンスが変更されている
か否かを示す。変更されている場合、その変更を取り消
す。
か否かを示す。変更されている場合、その変更を取り消
す。
【００９３】安全性 ウォータマークを付すのに用いられるアルゴリズムは、
多数の異なるユーザに共通であってもよい。 ａ）ユーザにより選択され、生成されたキーＫｅｙ１、
２、３、４、５、 ｂ）ユーザにより選択されたレベルＬ、 ｃ）ユーザにより選択されたＲＮ１の限界値により安全
性が得られる。
多数の異なるユーザに共通であってもよい。 ａ）ユーザにより選択され、生成されたキーＫｅｙ１、
２、３、４、５、 ｂ）ユーザにより選択されたレベルＬ、 ｃ）ユーザにより選択されたＲＮ１の限界値により安全
性が得られる。
【００９４】符号変更閾値も、ユーザにより選択可能な
ので、ある程度の安全性を得ることができる。
ので、ある程度の安全性を得ることができる。
【００９５】ＤＣ及びＡＣテンプレートは、可視的なウ
ォータマークを画像に付した場合、テンプレートが画像
において少なくとも部分的に可視であるので、安全では
ない。
ォータマークを画像に付した場合、テンプレートが画像
において少なくとも部分的に可視であるので、安全では
ない。
【００９６】スマートカードは、安全にデータを記憶す
るように物理的及び論理的に設計されている。
るように物理的及び論理的に設計されている。
【００９７】関連システム及び方法 ここで説明した方法及び装置を、係属中の出願００２９
８５１．３、代理人ファイルＰ／１０４０６，Ｉ−００
−１５３に開示される方法及びシステムとともに用いて
もよい。なお、その開示内容については、ここで参照す
ることにより本願に含まれるものとする。
８５１．３、代理人ファイルＰ／１０４０６，Ｉ−００
−１５３に開示される方法及びシステムとともに用いて
もよい。なお、その開示内容については、ここで参照す
ることにより本願に含まれるものとする。
【００９８】
【表１】
【００９９】表において： １． （ｘ ｔｏ ｙ）＊０、＋／−１は、「ｘ」〜
「ｙ」個のゼロ値係数の後に＋１又は−１の係数が来る
ことを意味する。 ２． （ｘ ｔｏ ｙ）＊０は、「ｘ」〜「ｙ」個のゼ
ロ値係数である。
「ｙ」個のゼロ値係数の後に＋１又は−１の係数が来る
ことを意味する。 ２． （ｘ ｔｏ ｙ）＊０は、「ｘ」〜「ｙ」個のゼ
ロ値係数である。
【０１００】圧縮済みビデオに対するウォータマークの
付加 上述の説明は、マテリアルの圧縮処理中にビデオにウォ
ータマークを付すものであった。圧縮済みでウォータマ
ークを持たないマテリアルも使用可能であるが、ウォー
タマークを付すことが望ましい。図１４は、圧縮ビデオ
ソース７１からのビデオを処理するための本発明に係る
システムの例を説明するフローチャートである。ソース
７１は、ビデオテーププレーヤ又はプレーヤ／レコー
ダ、ディスクプレーヤ又はプレーヤ／レコーダ、サー
バ、あるいは、他のいずれのソースであってもよい。説
明を簡単にするとともに上述の説明との一貫性を保つた
め、図１に示すようなシステムによりビデオが圧縮され
ていることを前提とするが、変更プロセッサ７ｅ及び７
ｏは省略する。したがって、圧縮ビデオにはウォータマ
ークは付されていない。
付加 上述の説明は、マテリアルの圧縮処理中にビデオにウォ
ータマークを付すものであった。圧縮済みでウォータマ
ークを持たないマテリアルも使用可能であるが、ウォー
タマークを付すことが望ましい。図１４は、圧縮ビデオ
ソース７１からのビデオを処理するための本発明に係る
システムの例を説明するフローチャートである。ソース
７１は、ビデオテーププレーヤ又はプレーヤ／レコー
ダ、ディスクプレーヤ又はプレーヤ／レコーダ、サー
バ、あるいは、他のいずれのソースであってもよい。説
明を簡単にするとともに上述の説明との一貫性を保つた
め、図１に示すようなシステムによりビデオが圧縮され
ていることを前提とするが、変更プロセッサ７ｅ及び７
ｏは省略する。したがって、圧縮ビデオにはウォータマ
ークは付されていない。
【０１０１】この実施例において、圧縮ビデオは、この
説明の終わりの表１にある符号化に従ってエンコードさ
れたデータからなる。データを分析７２して、 １）各コードを抽出する。ゼロでないＡＣ係数はそれぞ
れ、表１に示すように、＜ＶＬＣ＞＜ＦＬＣ＞の形式を
有している。ＤＣ係数はｎビットにおける未処理データ
としてエンコードされる。 ２）コードが表す図３のビットマップにおける位置を判
断する。 ３）ＤＣ係数の量子化レベル等、他の情報を判断する。
説明の終わりの表１にある符号化に従ってエンコードさ
れたデータからなる。データを分析７２して、 １）各コードを抽出する。ゼロでないＡＣ係数はそれぞ
れ、表１に示すように、＜ＶＬＣ＞＜ＦＬＣ＞の形式を
有している。ＤＣ係数はｎビットにおける未処理データ
としてエンコードされる。 ２）コードが表す図３のビットマップにおける位置を判
断する。 ３）ＤＣ係数の量子化レベル等、他の情報を判断する。
【０１０２】エントロピエンコードされたビットストリ
ームは、公知の方法で構成されたデータストリームであ
り、このデータストリームから、公知の方法でコードを
識別することが可能である。コードの順序付けは、画像
位置と公知の関係にある。
ームは、公知の方法で構成されたデータストリームであ
り、このデータストリームから、公知の方法でコードを
識別することが可能である。コードの順序付けは、画像
位置と公知の関係にある。
【０１０３】比較器７４は、コード位置をテンプレート
ストレージ７３に記憶されたビットマップと比較して、
コードを変更する必要があるか否かを判断する。
ストレージ７３に記憶されたビットマップと比較して、
コードを変更する必要があるか否かを判断する。
【０１０４】コードを変更する必要がある場合、ステッ
プＳ７５において、コードがＡＣ係数を表すのかＤＣ係
数を表すのかを判断する。コードがＡＣ係数を表す場
合、上述の図６〜図９の方法のいずれかを用いる。コー
ドがＤＣ係数を表す場合、上述の図５の方法を用いる。
プＳ７５において、コードがＡＣ係数を表すのかＤＣ係
数を表すのかを判断する。コードがＡＣ係数を表す場
合、上述の図６〜図９の方法のいずれかを用いる。コー
ドがＤＣ係数を表す場合、上述の図５の方法を用いる。
【０１０５】全てのコード、すなわち、変更されたコー
ドと変更されていないコードが、例えばビデオテープレ
コーダ等のストレージ７６に記憶される。変更されてい
ないコードは、遅延器７７を介してストレージ７６に送
られる。遅延器７７は、変更されたコードの処理遅延を
補償して、図７及び図８の例においてコードの順序が変
化しないようにする。
ドと変更されていないコードが、例えばビデオテープレ
コーダ等のストレージ７６に記憶される。変更されてい
ないコードは、遅延器７７を介してストレージ７６に送
られる。遅延器７７は、変更されたコードの処理遅延を
補償して、図７及び図８の例においてコードの順序が変
化しないようにする。
【０１０６】圧縮ビットストリームが必要な場合、ビッ
トストリームを更に処理しないでストレージ７６に記憶
する。圧縮されていないビットストリームが必要な場
合、ビットストリームを圧縮伸長してから記憶する。
トストリームを更に処理しないでストレージ７６に記憶
する。圧縮されていないビットストリームが必要な場
合、ビットストリームを圧縮伸長してから記憶する。
【０１０７】この圧縮済みビデオにウォータマークを埋
め込む処理は、ビデオの圧縮伸長を必要としないので有
利である。すなわち、逆量子化や逆変換操作が不要であ
る。
め込む処理は、ビデオの圧縮伸長を必要としないので有
利である。すなわち、逆量子化や逆変換操作が不要であ
る。
【０１０８】ウォータマークの除去 図１４に示す方法の逆を行うことにより、ウォータマー
クの除去と元のビデオの復元を行うことができる。ソー
ス７１からのデータを分析７２して、 ａ）各コードを抽出する。ゼロでないＡＣ係数はそれぞ
れ、表１に示すように、＜ＶＬＣ＞＜ＦＬＣ＞の形式を
有している。ＤＣ係数はｎビットにおける未処理データ
としてエンコードされる。 ｂ）コードが表す図３のビットマップにおける位置を判
断する。 ｃ）ＤＣ係数の量子化レベル等、他の情報を判断する。
クの除去と元のビデオの復元を行うことができる。ソー
ス７１からのデータを分析７２して、 ａ）各コードを抽出する。ゼロでないＡＣ係数はそれぞ
れ、表１に示すように、＜ＶＬＣ＞＜ＦＬＣ＞の形式を
有している。ＤＣ係数はｎビットにおける未処理データ
としてエンコードされる。 ｂ）コードが表す図３のビットマップにおける位置を判
断する。 ｃ）ＤＣ係数の量子化レベル等、他の情報を判断する。
【０１０９】エントロピエンコードされたビットストリ
ームは、公知の方法で構成されたデータストリームであ
り、このデータストリームから、公知の方法でコードを
識別することが可能である。コードの順序付けは、画像
位置と公知の関係にある。
ームは、公知の方法で構成されたデータストリームであ
り、このデータストリームから、公知の方法でコードを
識別することが可能である。コードの順序付けは、画像
位置と公知の関係にある。
【０１１０】比較器７４は、コード位置をテンプレート
ストレージ７３に記憶されたビットマップと比較して、
埋め込み中にコードが変更された否かを判断する。コー
ドが変更された場合、ステップＳ７５において、コード
がＡＣ係数を表すのかＤＣ係数を表すのかを判断する。
コードがＡＣ係数を表す場合、上述の図１２及び図７〜
図９の方法のいずれかを用いて変更を除去する。コード
がＤＣ係数を表す場合、上述の図５の方法を用いて除去
する。
ストレージ７３に記憶されたビットマップと比較して、
埋め込み中にコードが変更された否かを判断する。コー
ドが変更された場合、ステップＳ７５において、コード
がＡＣ係数を表すのかＤＣ係数を表すのかを判断する。
コードがＡＣ係数を表す場合、上述の図１２及び図７〜
図９の方法のいずれかを用いて変更を除去する。コード
がＤＣ係数を表す場合、上述の図５の方法を用いて除去
する。
【０１１１】全てのコード、すなわち、変更されたコー
ドと変更されていないコードが、例えばビデオテープレ
コーダ等のストレージ７６に記憶される。変更されてい
ないコードは、遅延器７７を介してストレージ７６に送
られる。遅延器７７は、変更されたコードの処理遅延を
補償して、図７及び図８の例においてコードの順序が変
化しないようにする。
ドと変更されていないコードが、例えばビデオテープレ
コーダ等のストレージ７６に記憶される。変更されてい
ないコードは、遅延器７７を介してストレージ７６に送
られる。遅延器７７は、変更されたコードの処理遅延を
補償して、図７及び図８の例においてコードの順序が変
化しないようにする。
【０１１２】圧縮ビットストリームが必要な場合、ビッ
トストリームを更に処理しないでストレージ７６に記憶
する。圧縮されていないビットストリームが必要な場
合、ビットストリームを圧縮解除してから記憶する。
トストリームを更に処理しないでストレージ７６に記憶
する。圧縮されていないビットストリームが必要な場
合、ビットストリームを圧縮解除してから記憶する。
【０１１３】変更例 以上、テープに記録された情報信号を例として本発明を
説明したが、例えばディスクストレージや固体ストレー
ジ等、他の記憶媒体を使用することもできる。
説明したが、例えばディスクストレージや固体ストレー
ジ等、他の記憶媒体を使用することもできる。
【０１１４】図１〜図１４の例では、圧縮システムの一
例によりビデオを圧縮した。本発明はそのような例に限
定されるものではない。
例によりビデオを圧縮した。本発明はそのような例に限
定されるものではない。
【０１１５】本発明を、ＨＤＣＡＭ、ＭＰＥＧ、ＪＰＥ
Ｇ、モーションＪＰＥＧ、ＤＶ等、他の圧縮システムに
適用することもできる。
Ｇ、モーションＪＰＥＧ、ＤＶ等、他の圧縮システムに
適用することもできる。
【０１１６】図１〜図１３の例では、ウォータマークは
画像スペース内に固定されており、図４の例のＲＮ２に
よるビデオの微少変動以外は変化がない。しかし、本発
明はこれに限定されるものではない。ウォータマーク
は、ビデオシーケンスにおいて経時的に画像スペース内
で変化してもよい。一方法としては、異なる位置にウォ
ータマークを定義する複数のビットマップ（ここではテ
ンプレートとも呼ぶ）を設けて、これらビットマップを
連続して使用する。また、異なるビットマップは異なる
レベルＬを定義することもできる。これについては図３
Ｂ及び図４のステップＳ１を参照されたい。ウォータマ
ークの可視性レベルが経時的に変化する。
画像スペース内に固定されており、図４の例のＲＮ２に
よるビデオの微少変動以外は変化がない。しかし、本発
明はこれに限定されるものではない。ウォータマーク
は、ビデオシーケンスにおいて経時的に画像スペース内
で変化してもよい。一方法としては、異なる位置にウォ
ータマークを定義する複数のビットマップ（ここではテ
ンプレートとも呼ぶ）を設けて、これらビットマップを
連続して使用する。また、異なるビットマップは異なる
レベルＬを定義することもできる。これについては図３
Ｂ及び図４のステップＳ１を参照されたい。ウォータマ
ークの可視性レベルが経時的に変化する。
【０１１７】本発明を適用することができる圧縮システ
ムの例としてＪＰＥＧを挙げた。本発明の各例は、圧縮
された情報信号を表すのに用いられるビット数を、ウォ
ータマークを埋め込まない同じ情報信号と比較して増加
させないで、ウォータマークを圧縮デジタル情報信号に
埋め込むことを目的としている。本発明の各例をＪＰＥ
Ｇに適用した場合、ビット数に微小変化が生じることも
ある。これは、ＪＰＥＧでは、本発明の各例を適用する
ことにより偶然生成される所定のコントロール特性を使
用するからである。これが発生すると、ＪＰＥＧアルゴ
リズムは自動的に追加バイトを加えて問題を回避する。
その結果、ビット数の増減が生じることもある。また、
変更をより可視的にするため、特にディスクや他の非テ
ープ媒体に記憶されている場合、ビット数の微少増加は
許容可能である。
ムの例としてＪＰＥＧを挙げた。本発明の各例は、圧縮
された情報信号を表すのに用いられるビット数を、ウォ
ータマークを埋め込まない同じ情報信号と比較して増加
させないで、ウォータマークを圧縮デジタル情報信号に
埋め込むことを目的としている。本発明の各例をＪＰＥ
Ｇに適用した場合、ビット数に微小変化が生じることも
ある。これは、ＪＰＥＧでは、本発明の各例を適用する
ことにより偶然生成される所定のコントロール特性を使
用するからである。これが発生すると、ＪＰＥＧアルゴ
リズムは自動的に追加バイトを加えて問題を回避する。
その結果、ビット数の増減が生じることもある。また、
変更をより可視的にするため、特にディスクや他の非テ
ープ媒体に記憶されている場合、ビット数の微少増加は
許容可能である。
【０１１８】上述の説明はビデオについてであるが、本
発明はビデオに限定されるものではない。本発明をオー
ディオ、静止画、他の情報信号に適用することもでき
る。
発明はビデオに限定されるものではない。本発明をオー
ディオ、静止画、他の情報信号に適用することもでき
る。
【０１１９】
【表２】
【図１】本発明の実施例となるビデオ信号プロセッサの
概略ブロック図である。
概略ブロック図である。
【図２】図１のシステムの処理により画像がどのように
変化するのかを説明する図である。
変化するのかを説明する図である。
【図３Ａ】図１のシステムのフレームストレージのコン
テンツを概略的に示す図である。
テンツを概略的に示す図である。
【図３Ｂ】図１のシステムのフレームストレージのコン
テンツを概略的に示す図である。
テンツを概略的に示す図である。
【図４】ＤＣ変換係数の処理を説明するフローチャート
である。
である。
【図５】ＤＣ係数値のエンコードを説明する図である。
【図６】ＡＣ変換係数の処理を説明するフローチャート
である。
である。
【図７】ＡＣ変換係数の処理を説明するフローチャート
である。
である。
【図８】ＡＣ変換係数の処理を説明するフローチャート
である。
である。
【図９】ＡＣ変換係数の処理を説明するフローチャート
である。
である。
【図１０】スマートカードの概略図である。
【図１１】本発明の実施例となるデコーダの概略ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１２】ＡＣ係数値の復元を説明する、図６に対応す
る概略フローチャートである。
る概略フローチャートである。
【図１３】本発明により生成されたウォータマーク付き
画像の一例を示す図である。
画像の一例を示す図である。
【図１４】圧縮ビデオソースからのビデオを処理するた
めの本発明に係るシステムの例を示す概略フローチャー
トである。
めの本発明に係るシステムの例を示す概略フローチャー
トである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/30 (72)発明者 ペリー ジェイソン チャールズ イギリス国 ケーティー13 ０エックスダ ブリュー サリー ウエィブリッジ ブル ックランズ ザ ハイツ（番地なし） ソ ニー ユナイテッド キングダム リミテ ッド内 (72)発明者 ケイティング ステファン マーク イギリス国 ケーティー13 ０エックスダ ブリュー サリー ウエィブリッジ ブル ックランズ ザ ハイツ（番地なし） ソ ニー ユナイテッド キングダム リミテ ッド内 Ｆターム(参考） 5B057 BA02 CA19 CE08 CE09 CG05 CG07 5C059 KK43 MA23 MC11 MC38 ME02 PP04 RC35 SS03 SS14 SS20 UA02 UA05 UA39 5C063 AA11 AB03 AC01 AC10 CA11 CA23 DA07 DA13 DB09 5C076 AA14 BA06
Claims (93)
- 【請求項１】 情報信号により表されるマテリアルの変
更方法であって、信号の変換係数のデジタル表現を取り
出し、デジタル表現の変更及びエントロピエンコードを
行い、デジタル表現の少なくとも幾つかは、実質的に反
転可能なアルゴリズムに従って疑似ランダム変更を行う
ことにより変更され、この変更はエントロピエンコード
されたビットの数を実質的に変更しないことを特徴とす
る方法。 - 【請求項２】 変更はデータを表すのではないことを特
徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 変換係数は量子化されることを特徴とす
る請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 変更はマテリアルにおいて知覚可能であ
ることを特徴とする請求項１、２又は３記載の方法。 - 【請求項５】 上記表現のグループは、エントロピエン
コードされたビットの数を増加させないようなグループ
の表現の転置が１以上存在するか否かを判断して、転置
されたグループ又は複数ある場合はそのうちの１グルー
プ、あるいは、転置されていないグループを疑似乱数の
値に応じて選択することにより、疑似ランダム的に変更
されることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の
方法。 - 【請求項６】 各表現毎に、その表現が要素として含ま
れる同様の大きさの表現からなる集合を定義するステッ
プを有し、変更される集合の要素が、所定の転置アルゴ
リズムに従って、その要素を集合内の他の要素と疑似ラ
ンダム的に転置することにより変更されることにより、
エントロピエンコードされたビットの数を実質的に変更
せずにマテリアルを変更することを特徴とする請求項
１、２、３又は４記載の方法。 - 【請求項７】 値Ｎ１の表現がＸ分だけ変更される場
合、集合内の値Ｎ２を有する他の要素と転置され、｜Ｎ
１−Ｎ２｜＝Ｘであり、Ｘは反転可能なアルゴリズムに
従って選択された疑似乱数であることを特徴とする請求
項６記載の方法。 - 【請求項８】 上記集合は、最大値と最小値が約２Ｘ分
だけ異なる要素からなることを特徴とする請求項７記載
の方法。 - 【請求項９】 Ｘは、疑似乱数ＲＮ１の値の、０≦Ｐ≦
１である比率Ｐに応じて変化し、比率ＰはＬ／Ｍの値に
等しく、Ｌは所定の選択されたレベルを表し、ＭはＬの
最大許容値に等しいことを特徴とする請求項７又は８記
載の方法。 - 【請求項１０】 Ｘは疑似乱数ＲＮ２に応じて変化する
ことを特徴とする請求項９記載の方法。 - 【請求項１１】 表現は、その表現の大きさグループを
示すグループコードと、グループにおけるその表現の位
置を示すインデックスコードとを有し、表現は、その表
現のインデックスコードを、反転可能なアルゴリズムに
従って疑似ランダム的に選択された同グループの他のイ
ンデックスコードで置き換えることにより転置されるこ
とを特徴とする請求項６記載の方法。 - 【請求項１２】 取り出しステップは、マテリアルのサ
ンプルのデジタル表現を受け取り、変換を行って変換係
数を取り出し、変換係数を量子化することを特徴とする
請求項１〜１１のいずれか１記載の方法。 - 【請求項１３】 取り出しステップは、変換係数を表す
エントロピエンコードされたビットストリームを受け取
り、係数を表すコードをビットストリームから抽出する
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１記載の方
法。 - 【請求項１４】 変更されるマテリアルの一部分又は複
数部分を選択するステップを有することを特徴とする請
求項１４記載の方法。 - 【請求項１５】 変更されるマテリアルの一部分又は複
数部分のビットマップを記憶し、マップに従って変更さ
れる一部分又は複数部分を選択することを特徴とする請
求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 請求項９に直接又は間接的に従属する
場合、ビットマップがレベルＬの値を１つ以上を記憶す
ることを特徴とする請求項１５記載の方法。 - 【請求項１７】 ビットマップは、マテリアルの種々の
部分について、異なるＬの値を記憶することを特徴とす
る請求項１６記載の方法。 - 【請求項１８】 係数は各ブロックにグループ化され、
選択ステップは、表現が変更される係数ブロックを選択
することを特徴とする請求項１４、１５、１６又は１７
記載の方法。 - 【請求項１９】 各ブロックはそれぞれＤＣ及びＡＣ係
数を有し、選択ステップは、幾つかのブロックにおける
変更するＡＣ係数と他のブロックにおける変更するＤＣ
係数を選択することを特徴とする請求項１８記載の方
法。 - 【請求項２０】 ＤＣ係数はＡＣ係数とな異なる方法で
変更されることを特徴とする請求項１９記載の方法。 - 【請求項２１】 上記変換係数はＤＣＴ係数であること
を特徴とする請求項１〜２０のいずれか１記載の方法。 - 【請求項２２】 データプロセッサにロードされた場
合、請求項１〜２１のいずれか１記載の方法に従って動
作するようにデータプロセッサを構成する、コンピュー
タにより実行可能なインストラクションを与えるコンピ
ュータプログラム製品。 - 【請求項２３】 請求項１〜２１のいずれか１記載の方
法を行うように構成されることを特徴とする装置。 - 【請求項２４】 請求項１記載の方法によりマテリアル
を表す情報信号に行われた変更を除去する方法であっ
て、変換係数のエントロピエンコードされたデジタル表
現を取り出し、デジタル表現を表すコードを抽出し、反
転可能なアルゴリズムの反転をコードに適用することを
特徴とする方法。 - 【請求項２５】 上記デジタル表現は量子化された変換
係数であることを特徴とする請求項２４記載の方法。 - 【請求項２６】 エントロピエンコードされたビットの
数を増加させないようなグループの表現の転置が１以上
存在するか否かを判断して、転置されたグループ又は複
数ある場合はそのうちの１グループ、あるいは、転置さ
れていないグループを疑似乱数の値に応じて選択するこ
とを特徴とする、請求項５記載の方法によりマテリアル
を表す情報信号に行われた変更を除去する請求項２４又
は２５記載の方法。 - 【請求項２７】 疑似乱数はキーから取り出されること
を特徴とする請求項２６記載の方法。 - 【請求項２８】 変更された各表現毎に、その表現が要
素として含まれる同様の大きさの表現からなる集合を定
義するステップと有し、変更されていない値に復元され
る集合の要素が、上記所定の転置アルゴリズムの反転に
従って、その要素を集合内の他の要素と疑似ランダム的
に転置することにより変更されることを特徴とする、請
求項６記載の方法により行われた変更を除去する請求項
２４又は２５記載の方法。 - 【請求項２９】 値Ｎ１の表現がＸ分だけ変更される場
合、集合内の値Ｎ２を有する他の要素と転置され、｜Ｎ
１−Ｎ２｜＝Ｘであり、Ｘは上記反転アルゴリズムに従
って選択された疑似乱数であることを特徴とする請求項
２８記載の方法。 - 【請求項３０】 上記集合は、最大値と最小値が約２Ｘ
分だけ異なる要素からなることを特徴とする請求項２９
記載の方法。 - 【請求項３１】 Ｘは、疑似乱数ＲＮ１の値の、０≦Ｐ
≦１である比率Ｐに応じて変化し、比率ＰはＬ／Ｍの値
に等しく、Ｌは所定の選択されたレベルを表し、ＭはＬ
の最大許容値に等しいことを特徴とする請求項２９又は
３０記載の方法。 - 【請求項３２】 Ｘは疑似乱数ＲＮ２に応じて変化する
ことを特徴とする請求項３１記載の方法。 - 【請求項３３】 表現は、その表現の大きさグループを
示すグループコードと、グループにおけるその表現の位
置を示すインデックスコードとを有し、表現は、その表
現のインデックスコードを、反転アルゴリズムに従って
疑似ランダム的に選択された同グループの他のインデッ
クスコードで置き換えることにより転置されることを特
徴とする請求項２８記載の方法。 - 【請求項３４】 各表現毎に、変更された表現を示すデ
ータを参照して変更が行われたか否かを判断し、変更さ
れた表現を変更のために選択するステップを有すること
を特徴とする請求項２４〜３３のいずれか１記載の方
法。 - 【請求項３５】 上記データはビットマップであること
を特徴とする請求項３４記載の方法。 - 【請求項３６】 請求項３１又は３２に直接又は間接的
に従属する場合、ビットマップがＬの値を１つ以上を記
憶することを特徴とする請求項３５記載の方法。 - 【請求項３７】 ビットマップは、マテリアルの種々の
部分について、異なるＬの値を記憶することを特徴とす
る請求項３６記載の方法。 - 【請求項３８】 係数は各ブロックにグループ化され、
選択ステップは、表現が変更される係数ブロックを選択
することを特徴とする請求項３４、３５、３６又は３７
記載の方法。 - 【請求項３９】 各ブロックはそれぞれＤＣ及びＡＣ係
数を有し、選択ステップは、幾つかのブロックにおける
変更するＡＣ係数と他のブロックにおける変更するＤＣ
係数を選択することを特徴とする請求項３８記載の方
法。 - 【請求項４０】 ＤＣ係数はＡＣ係数とな異なる方法で
変更されることを特徴とする請求項３９記載の方法。 - 【請求項４１】 上記変換係数はＤＣＴ係数であること
を特徴とする請求項２６〜４０のいずれか１記載の方
法。 - 【請求項４２】 変更を除去するのに必要な反転変更デ
ータをデータキャリアからダウンロードするステップを
有することを特徴とする請求項２４〜４１のいずれか１
記載の方法。 - 【請求項４３】 データプロセッサにロードされた場
合、請求項２４〜４２のいずれか１記載の方法に従って
動作するようにデータプロセッサを構成する、コンピュ
ータにより実行可能なインストラクションを与えるコン
ピュータプログラム製品。 - 【請求項４４】 請求項２４〜４２のいずれか１記載の
方法を行うように構成されることを特徴とする装置。 - 【請求項４５】 情報信号により表されるマテリアルの
変更装置であって、信号の変換係数のデジタル表現を取
り出し、係数の変更及びエントロピエンコードを行うよ
うに動作する処理手段を有し、処理手段は、実質的に反
転可能なアルゴリズムに従って表現の疑似ランダム変更
を行うことにより表現を変更するように動作し、この変
更はエントロピエンコードされたビットの数を実質的に
変更しないことを特徴とする装置。 - 【請求項４６】 デジタル情報信号から取り出された変
換係数のデジタル表現を取り出す変換プロセッサと、 変換係数の上記デジタル表現の変更及びエントロピエン
コードを行う変更プロセッサとを有することを特徴とす
る請求項４５記載の装置。 - 【請求項４７】 処理手段は、マテリアルにおいて知覚
可能な変更を行うことを特徴とする請求項４５又は４６
記載の装置。 - 【請求項４８】 処理手段は、エントロピエンコードさ
れたビットの数を実質的に変更しないようなグループの
表現の転置が１以上存在するか否かを判断して、転置さ
れたグループ又は複数ある場合はそのうちの１グルー
プ、あるいは、転置されていないグループを疑似乱数の
値に応じて選択することにより、表現のグループが疑似
ランダム的に変更されるように動作することを特徴とす
る請求項４５、４６又は４７記載の装置。 - 【請求項４９】 処理手段は、各表現毎に、その表現が
要素として含まれる同様の大きさの表現からなる集合を
定義するように動作し、変更される集合の要素が、所定
の転置アルゴリズムに従って、その要素を集合内の他の
要素と疑似ランダム的に転置することにより変更される
ことにより、エントロピエンコードされたビットの数を
実質的に変更せずにマテリアルを変更することを特徴と
する請求項４５、４６又は４７記載の装置。 - 【請求項５０】 値Ｎ１の表現がＸ分だけ変更される場
合、集合内の値Ｎ２を有する他の要素と転置され、｜Ｎ
１−Ｎ２｜＝Ｘであり、Ｘは反転可能なアルゴリズムに
従って選択された疑似乱数であることを特徴とする請求
項４９記載の装置。 - 【請求項５１】 上記集合は、最大値と最小値が約２Ｘ
分だけ異なる要素からなることを特徴とする請求項５０
記載の装置。 - 【請求項５２】 Ｘは、疑似乱数ＲＮ１の値の、０≦＝
Ｐ≦１である比率Ｐに応じて変化し、比率ＰはＬ／Ｍの
値に等しく、Ｌは所定の選択されたレベルを表し、Ｍは
Ｌの最大許容値に等しいことを特徴とする請求項５０又
は５１記載の装置。 - 【請求項５３】 Ｘは疑似乱数ＲＮ２に応じて変化する
ことを特徴とする請求項５２記載の装置。 - 【請求項５４】 表現は、その表現の大きさグループを
示すグループコードと、グループにおけるその表現の位
置を示すインデックスコードとを有し、表現は、その表
現のインデックスコードを、反転可能なアルゴリズムに
従って疑似ランダム的に選択された同グループの他のイ
ンデックスコードで置き換えることにより転置されるこ
とを特徴とする請求項４９記載の装置。 - 【請求項５５】 処理手段は、マテリアルのサンプルの
デジタル表現を受け取り、変換を行って変換係数を取り
出し、変換係数を量子化するように動作することを特徴
とする請求項４５〜５４のいずれか１記載の装置。 - 【請求項５６】 処理手段は、エントロピエンコードさ
れた変換係数を表すビットストリームを受け取り、係数
を表すコードをビットストリームから抽出するように動
作することを特徴とする請求項４５〜５４のいずれか１
記載の装置。 - 【請求項５７】 処理手段は、変更されるマテリアルの
一部分又は複数部分を選択するように動作することを特
徴とする請求項４５〜５６のいずれか１記載の装置。 - 【請求項５８】 処理手段は、変更されるマテリアルの
部分のビットマップを記憶し、マップに従って変更され
る部分を選択するように動作することを特徴とする請求
項５７記載の装置。 - 【請求項５９】 請求項５２に直接又は間接的に従属す
る場合、ビットマップがレベルＬの値を１つ以上を記憶
することを特徴とする請求項５８記載の装置。 - 【請求項６０】 ビットマップは、マテリアルの種々の
部分について、異なるＬの値を記憶することを特徴とす
る請求項５９記載の装置。 - 【請求項６１】 処理手段は、係数を各ブロックにグル
ープ化し、表現が変更される係数ブロックを選択するこ
とを特徴とする請求項５７、５８、５９又は６０記載の
装置。 - 【請求項６２】 各ブロックはそれぞれＤＣ及びＡＣ係
数を有し、変更プロセッサは、幾つかのブロックにおけ
る変更するＡＣ係数と他のブロックにおける変更するＤ
Ｃ係数を選択することを特徴とする請求項６１記載の装
置。 - 【請求項６３】 ＤＣ係数はＡＣ係数とな異なる方法で
変更されることを特徴とする請求項６２記載の装置。 - 【請求項６４】 上記処理手段はＤＣＴ係数を生成する
ように動作することを特徴とする請求項４５〜６３のい
ずれか１記載の装置。 - 【請求項６５】 データプロセッサにロードされた場
合、請求項４５〜６４のいずれか１記載の装置として動
作するようにデータプロセッサを構成する、コンピュー
タにより実行可能なインストラクションを与えるコンピ
ュータプログラム製品。 - 【請求項６６】 請求項４５記載の装置によりマテリア
ルを表す情報信号に行われた変更を除去する装置であっ
て、変更されたマテリアルの変換係数のエントロピエン
コードされたデジタル表現を表すビットストリームを取
り出すとともに、係数を表すコードをビットストリーム
から抽出するデコーダと、反転可能なアルゴリズムの反
転をコードに適用する逆変更プロセッサとを有すること
を特徴とする装置。 - 【請求項６７】 逆変更プロセッサは、エントロピエン
コードされたビットの数を実質的に増加させないような
グループの表現の転置が１以上存在するか否かを判断し
て、転置されたグループ又は複数ある場合はそのうちの
１グループ、あるいは、転置されていないグループを疑
似乱数の値に応じて選択するように動作することを特徴
とする、請求項４８記載の装置によりマテリアルを表す
情報信号に行われた変更を除去する請求項６６記載の装
置。 - 【請求項６８】 疑似乱数はキーから取り出されること
を特徴とする請求項６７記載の装置。 - 【請求項６９】 逆変更プロセッサは、変更された各表
現毎に、その表現が要素として含まれる同様の大きさの
表現からなる集合を定義するように動作し、変更されて
いない値に復元される集合の要素が、上記所定の転置ア
ルゴリズムの反転に従って、その要素を集合内の他の要
素と疑似ランダム的に転置することにより変更されるこ
とを特徴とする、請求項４９記載の装置により行われた
変更を除去する請求項６６記載の装置。 - 【請求項７０】 値Ｎ１の表現がＸ分だけ変更される場
合、集合内の値Ｎ２を有する他の要素と転置され、｜Ｎ
１−Ｎ２｜＝Ｘであり、Ｘは上記反転アルゴリズムに従
って選択された疑似乱数であることを特徴とする請求項
６９記載の装置。 - 【請求項７１】 上記集合は、最大値と最小値が約２Ｘ
分だけ異なる要素からなることを特徴とする請求項７０
記載の装置。 - 【請求項７２】 Ｘは、疑似乱数ＲＮ１の値の、０≦Ｐ
≦１である比率Ｐに応じて変化し、比率ＰはＬ／Ｍの値
に等しく、Ｌは所定の選択されたレベルを表し、ＭはＬ
の最大許容値に等しいことを特徴とする請求項６９又は
７０記載の装置。 - 【請求項７３】 Ｘは疑似乱数ＲＮ２に応じて変化する
ことを特徴とする請求項７０、７１又は７２記載の装
置。 - 【請求項７４】 表現は、その表現の大きさグループを
示すグループコードと、グループにおけるその表現の位
置を示すインデックスコードとを有し、表現は、その表
現のインデックスコードを、反転アルゴリズムに従って
疑似ランダム的に選択された同グループの他のインデッ
クスコードで置き換えることにより転置されることを特
徴とする請求項６９記載の装置。 - 【請求項７５】 逆変更プロセッサは、各表現毎に、変
更された表現を示すデータを参照して変更が行われたか
否かを判断し、変更された表現を変更のために選択する
ように動作することを特徴とする請求項６６〜７４のい
ずれか１記載の装置。 - 【請求項７６】 上記データはビットマップであること
を特徴とする請求項７５記載の装置。 - 【請求項７７】 請求項７２に直接又は間接的に従属す
る場合、ビットマップがＬの値を１つ以上を記憶するこ
とを特徴とする請求項７６記載の装置。 - 【請求項７８】 ビットマップは、マテリアルの種々の
部分について、異なるＬの値を記憶することを特徴とす
る請求項７７記載の装置。 - 【請求項７９】 逆変更プロセッサは、係数を各ブロッ
クにグループ化し、表現が変更される係数ブロックを選
択するように動作することを特徴とする請求項７５、７
６、７７又は７８記載の装置。 - 【請求項８０】 各ブロックはそれぞれＤＣ及びＡＣ係
数を有し、逆変更プロセッサは、幾つかのブロックにお
ける変更するＡＣ係数と他のブロックにおける変更する
ＤＣ係数を選択することを特徴とする請求項７９記載の
装置。 - 【請求項８１】 ＤＣ係数はＡＣ係数とな異なる方法で
変更されることを特徴とする請求項８０記載の装置。 - 【請求項８２】 上記変換係数はＤＣＴ係数であること
を特徴とする請求項６６〜８１のいずれか１記載の装
置。 - 【請求項８３】 変更されるマテリアルにおける位置を
定義するテンプレートと、変更を行うのに必要な他のデ
ータを記憶することを特徴とするデータキャリア。 - 【請求項８４】 変更されるマテリアルにおける位置を
定義するテンプレートと、変更を除去するのに必要な他
のデータを記憶することを特徴とするデータキャリア。 - 【請求項８５】 上記他のデータは、疑似乱数を生成す
るための少なくとも１つのセキュリティキーを含むこと
を特徴とする請求項８３又は８４記載のキャリア。 - 【請求項８６】 上記他のデータは、少なくとも、疑似
乱数の値の限界に関するデータを含むことを特徴とする
請求項８５記載のキャリア。 - 【請求項８７】 上記他のデータは、変更の大きさに関
するデータを含むことを特徴とする請求項８３、８４、
８５又は８６記載のキャリア。 - 【請求項８８】 請求項４５〜６４のいずれか１記載の
装置を有するカメラ／レコーダ。 - 【請求項８９】 請求項４５〜６４のいずれか１記載の
装置と、請求項６６〜８３のいずれか１記載の装置と、
請求項８３〜８７のいずれか１記載のデータキャリアと
を有することを特徴とするシステム。 - 【請求項９０】 添付図面の図１〜図９を参照して実質
的に説明するマテリアル変更方法。 - 【請求項９１】 添付図面の図１１、図１２及び図１
４、並びに、図４、図５及び図７〜図９を参照して実質
的に説明する、マテリアルからの変更除去方法。 - 【請求項９２】 添付図面の図１〜図９を参照して実質
的に説明するマテリアル変更装置。 - 【請求項９３】 添付図面の図１１、図１２及び図１
４、並びに、図４、図５及び図７〜図９を参照して実質
的に説明する、マテリアルからの変更除去装置。
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