JP2002359805A - Device and method for processing electronic watermark embedding, and program - Google Patents

Device and method for processing electronic watermark embedding, and program

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JP2002359805A
JP2002359805A JP2001164746A JP2001164746A JP2002359805A JP 2002359805 A JP2002359805 A JP 2002359805A JP 2001164746 A JP2001164746 A JP 2001164746A JP 2001164746 A JP2001164746 A JP 2001164746A JP 2002359805 A JP2002359805 A JP 2002359805A
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JP
Japan
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digital watermark
watermark pattern
signal
processing
input signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001164746A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuki Matsumura
祐樹 松村
Osamu Nakamura
理 中村
Shunichi Soma
俊一 相馬
Takashi Kobashi
貴志 小橋
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a configuration capable of electronic watermark embedding that has resistance to various kinds of data conversion processing reinforced. SOLUTION: Data processing, such as encoding, decoding and word length processing is applied to an input signal to predict deterioration quantity, in the case of performing electronic watermark embedding processing of the input signal, and an electronic watermark pattern corrected, on the basis of prediction results, is generated and embedded into the input signal. Resistance to data processing, such as encoding and word length processing, is reinforced to be able to secure reliability of electronic watermark detection by reducing an embedding level of an area to be deteriorated with data conversion processing for making reallocation to parts that are not deteriorated, controlling the overall embedding intensity to fixed quantity.

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、画像等のデータに
著作権情報、編集情報などの付加情報を埋め込みまたは
読み取る技術に関し、例えば画像中に通常の観察状態で
は認識困難な付加情報として電子透かし(ウォーターマ
ーク:Digital Watermarkingまたは、DataHidingとも呼
ばれる)を埋め込む処理を実行する電子透かし埋め込み
処理装置、および電子透かし埋め込み処理方法、並びに
プログラムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for embedding or reading additional information such as copyright information and editing information in data of an image or the like. The present invention relates to a digital watermark embedding processing apparatus, a digital watermark embedding processing method, and a program that execute processing for embedding (watermark: also referred to as Digital Watermarking or DataHiding).

【0002】[0002]

【従来の技術】デジタル技術の進歩に伴い、記録、再生
処理の繰り返し実行による画質劣化、音質劣化等の発生
しないデジタル記録再生装置が普及し、また一方では、
様々な画像、音楽等のデジタテルコンテンツがDVD,
CDなどの媒体またはネットワーク等を通じて配信、流
通可能な状態となってきている。
2. Description of the Related Art With the advancement of digital technology, digital recording / reproducing apparatuses that do not cause image quality deterioration and sound quality deterioration due to repeated execution of recording and reproduction processing have become widespread.
Various digital and digital contents such as music, DVD,
It can be distributed and distributed through media such as CDs or networks.

【0003】デジタル記録再生では、アナログ記録再生
と異なり、記録再生処理を繰り返し実行してもデータの
劣化が発生しないため、オリジナルデータと同様の品質
が保たれる。このようなデジタル記録再生技術の普及は
不正コピーの氾濫を招く結果となり、著作権の保護とい
う観点から大きな問題となっている。
In digital recording / reproducing, unlike analog recording / reproducing, data deterioration does not occur even if recording / reproducing processing is repeatedly executed, so that the same quality as original data is maintained. The spread of such digital recording / reproducing technology has resulted in the proliferation of illegal copying, and is a serious problem from the viewpoint of copyright protection.

【0004】デジタルコンテンツについての不正な複製
(コピー)による著作権侵害に対処するため、デジタル
コンテンツに複製制御のための複製制御情報を付加し、
コンテンツの記録再生時に複製制御情報を読み取り、読
み取られた制御情報に従った処理を実行することにより
不正な複製を防止する構成が提案されている。
In order to cope with copyright infringement due to unauthorized duplication (copy) of digital content, copy control information for copy control is added to the digital content,
There has been proposed a configuration in which duplication control information is read at the time of recording and reproduction of content, and a process according to the read control information is executed to prevent unauthorized duplication.

【0005】コンテンツ複製制御態様には様々な態様が
あるが、例えば代表的方式として、CGMS(Copy
Generation Management Sys
tem;コピー・ジェネレーション・マネージメント・
システム)方式がある。このCGMS方式は、アナログ
映像信号(CGMS−Aと呼ばれる)であれば、その輝
度信号の垂直ブランキング期間内の特定の1水平区間、
例えばNTSC信号の場合には、第20水平区間の有効
映像部分に重畳する20ビットの付加情報のうちの2ビ
ットを複製制御用の情報として重畳し、また、デジタル
映像信号(CGMS−Dと呼ばれる)であれば、デジタ
ル映像データに挿入付加する付加情報として、複製制御
用の2ビットの情報を含めて伝送する方式である。
There are various modes of content copy control. For example, as a typical method, CGMS (Copy
Generation Management Sys
tem; copy generation management
System) system. In the CGMS method, if an analog video signal (referred to as CGMS-A), a specific horizontal section within a vertical blanking period of the luminance signal,
For example, in the case of an NTSC signal, two bits of the 20-bit additional information to be superimposed on the effective video portion in the twentieth horizontal section are superimposed as duplication control information, and a digital video signal (referred to as CGMS-D). ), The transmission method includes 2-bit information for duplication control as additional information to be inserted and added to digital video data.

【0006】このCGMS方式の場合の2ビットの情報
(以下、CGMS情報という)の意味内容は、[00]
……複製可能[10]……1回複製可能(1世代だけ複
製可能) [11]……複製禁止(絶対複製禁止) である。
The meaning of 2-bit information (hereinafter referred to as CGMS information) in the case of the CGMS system is [00]
... Duplicatable [10]... Duplicate once (only one generation can be duplicated). [11]... Duplicate prohibited (absolute duplicate prohibition).

【0007】上述のCGMS方式は代表的な複製制御方
式の1例であり、他にもコンテンツの著作権保護のため
の方式が様々ある。例えば放送局が行なうデジタル放送
などでは、デジタルデータを構成するトランスポートス
トリーム(TS)パケットに含まれる番組配列情報(S
I:Service Information)内にデジタル複製制御記述
子(Digital Copy Control Descriptor)を格納し、受
信機器において受信したデータを記録装置に記録する際
に記述子に従った複製世代制御を行なう方式がある。
The above-mentioned CGMS system is an example of a typical copy control system, and there are various other systems for protecting the copyright of contents. For example, in digital broadcasting performed by a broadcasting station, program sequence information (S) included in a transport stream (TS) packet constituting digital data.
There is a method in which a digital copy control descriptor (Digital Copy Control Descriptor) is stored in I: Service Information, and the copy generation control according to the descriptor is performed when data received by the receiving device is recorded in the recording device.

【0008】しかし、上述の制御情報は例えばコンテン
ツのヘッダ等にビットデータとして付加されるものであ
り、付加されたデータの改竄の可能性を完全に排除する
ことが困難である。データ改竄の可能性の排除という点
で有利な構成が電子透かし(ウォーターマーク)であ
る。電子透かし(ウォーターマーク)は、通常のコンテ
ンツ(画像データまたは音声データ)の再生状態では視
覚あるいは知覚困難であり、電子透かしの検出、埋め込
みは特定のアルゴリズムの実行、または特定のデバイス
による処理によってのみ可能となる。受信器、記録再生
装置等におけるコンテンツ処理時に電子透かし(ウォー
ターマーク(WM))を検出して、電子透かしに従った
制御を行なうことにより、より信頼度の高い制御が可能
となる。
However, the above-mentioned control information is added as bit data to, for example, a header of the content, and it is difficult to completely eliminate the possibility of falsification of the added data. An advantageous configuration in terms of eliminating the possibility of data tampering is a digital watermark. Digital watermarks (watermarks) are difficult to see or perceive during normal content (image data or audio data) playback, and detection and embedding of digital watermarks can only be performed by executing a specific algorithm or processing by a specific device. It becomes possible. By detecting a digital watermark (watermark (WM)) at the time of content processing in a receiver, a recording / reproducing device, and the like, and performing control in accordance with the digital watermark, control with higher reliability can be performed.

【0009】光ディスク等の記録媒体や、放送局等より
衛星波や地上波、ケーブル等の媒体を介して伝送される
コンテンツ等についての電子透かし(ウォーターマーク
(WM))による著作権の保護方法は、ビデオ信号やオ
ーディオ信号等の再生に影響を与えない程度の微小な信
号レベルにより、著作権に関するデータの変調信号等を
ビデオ信号やオーディオ信号等に重畳して記録するもの
である。画像、音声、データ等様々なデジタルコンテン
ツが劣化のない状態でコピーされたり配信されたりする
可能性のあるデジタルネットワーク時代において、電子
透かし技術はコンテンツ自身に情報を埋め込むことによ
り著作権を保護することのできる有力な技術である。
[0009] The copyright protection method using a digital watermark (watermark (WM)) for a recording medium such as an optical disk or a content transmitted from a broadcasting station or the like via a medium such as a satellite wave, a terrestrial wave, or a cable is disclosed. In addition, a modulation signal or the like of data relating to copyright is superimposed and recorded on a video signal, an audio signal, or the like at a very small signal level that does not affect reproduction of a video signal or an audio signal. In the age of digital networks where various digital contents such as images, sounds, and data can be copied and distributed without deterioration, digital watermarking technology protects copyrights by embedding information in the contents themselves. It is a powerful technology that can do.

【0010】電子透かし(ウォーターマーク(WM))
によってコンテンツに埋め込まれる情報としては、上述
の複製制御情報に限らず、コンテンツの著作権情報、コ
ンテンツ加工情報、コンテンツ構成情報、コンテンツ処
理情報、コンテンツ編集情報、あるいはコンテンツ再生
処理方式等、様々な情報が埋め込み可能であり、例えば
コンテンツの編集処理時に編集情報を埋め込み、各編集
ステップにおいて、電子透かしを参照して処理ステップ
を確認することなどが行なわれる。このような編集情報
は、例えばコンテンツの編集ステップ毎にコンテンツに
対して新たな電子透かしとして埋め込まれ、最終的にコ
ンテンツから取り除かれるなどの処理が行なわれる。
Digital watermark (watermark (WM))
The information embedded in the content is not limited to the above-described copy control information, and various information such as the copyright information of the content, the content processing information, the content configuration information, the content processing information, the content editing information, and the content reproduction processing method. Can be embedded. For example, the editing information is embedded at the time of editing the content, and in each editing step, the processing step is confirmed by referring to the digital watermark. For example, such editing information is embedded in the content as a new digital watermark in the content at each editing step, and is finally removed from the content.

【0011】データに対する電子透かしの埋め込みおよ
び検出態様としては様々な手法が提案されている。1つ
の代表的な電子透かし埋め込み検出態様には、元信号と
してのデータ、例えば画像のもつ統計的性質に基づいた
手法がある。デジタルビデオ信号等の画像信号の持つ統
計的な性質に基づいて、PN系列の乱数データを基本パ
ターンとして電子透かしを埋め込む方法について説明す
る。簡単のため輝度信号のフレームデータを水平サイズ
8画素、垂直サイズ6画素とする。
Various techniques have been proposed for embedding and detecting a digital watermark in data. One typical digital watermark embedding detection mode includes a method based on data as an original signal, for example, a statistical property of an image. A method for embedding a digital watermark based on PN sequence random number data as a basic pattern based on the statistical properties of an image signal such as a digital video signal will be described. For simplicity, the frame data of the luminance signal has a horizontal size of 8 pixels and a vertical size of 6 pixels.

【0012】まずPN系列の乱数データPNを、下記式
のように設定する。
First, PN sequence random number data PN is set as in the following equation.

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】この乱数データPNは統計的に総和が0に
なるように生成される。次に埋め込み情報DCを、上記
式のような性質を持つ乱数データPNによりスペクトラ
ム拡散する。すなわち埋め込み情報DCの極性が“1”
の場合には、乱数データPNのパターンをそのまま使用
することにより、電子透かしパターンWMは、下記式の
ようになる。
The random number data PN is generated so that the total sum is statistically zero. Next, the embedded information DC is spectrum-spread by random number data PN having the property as shown in the above equation. That is, the polarity of the embedded information DC is “1”.
In the case of, by using the pattern of the random number data PN as it is, the digital watermark pattern WM is represented by the following equation.

【0015】[0015]

【数2】 (Equation 2)

【0016】また埋め込み情報DCの極性が“0”の場
合には、乱数データPNのパターンを反転したものを使
用することにより、電子透かしパターンWMは、下記式
のようになる。
When the polarity of the embedding information DC is "0", the digital watermark pattern WM is expressed by the following equation by using a pattern obtained by inverting the pattern of the random number data PN.

【0017】[0017]

【数3】 (Equation 3)

【0018】なお埋め込み情報DCが複数の情報ビット
から構成される場合には、例えば輝度信号のフレームデ
ータを適当な小領域に分割し、各情報ビットをそれぞれ
の小領域に対応させればよい。また、例えば互いに直行
するような複数の異なる電子透かしパターンを使用し、
各情報ビットをそれぞれの電子透かしパターンに対応さ
せればよい。また、これらの手法を組み合わせて使用し
てもよい。
When the embedding information DC is composed of a plurality of information bits, for example, the frame data of the luminance signal may be divided into appropriate small areas, and each information bit may correspond to each small area. Also, for example, using a plurality of different digital watermark patterns that are orthogonal to each other,
What is necessary is just to make each information bit correspond to each digital watermark pattern. Further, these techniques may be used in combination.

【0019】一方デジタルビデオ信号等の画像信号にお
いて、あるフレームデータの輝度信号画素値を示すフレ
ームデータDV1が以下のような式で示されたとする。
なお、デジタルビデオ信号の画像信号において、近接す
る輝度信号は同程度の画素値を持つという性質があり、
隣接する画素の値は近似した値に設定してある。
On the other hand, in an image signal such as a digital video signal, it is assumed that frame data DV1 indicating a luminance signal pixel value of certain frame data is represented by the following equation.
In addition, in the image signal of the digital video signal, there is a property that adjacent luminance signals have similar pixel values,
The values of adjacent pixels are set to approximate values.

【0020】[0020]

【数4】 (Equation 4)

【0021】電子透かしの埋め込みは、輝度信号のフレ
ームデータDV1に電子透かしパターンWMを加算する
ことによって実現する。電子透かし埋め込み情報DCの
極性が“1”の場合には、前述の[数2]に示される電
子透かしパターンWMを、上述の[数4]に示される輝
度信号に加算する処理となり、電子透かしを埋め込んだ
輝度信号のフレームデータDV2は、下記式によって示
されるデータとなる。
The embedding of the digital watermark is realized by adding a digital watermark pattern WM to the frame data DV1 of the luminance signal. When the polarity of the digital watermark embedding information DC is “1”, the digital watermark pattern WM shown in the above [Equation 2] is added to the luminance signal shown in the above [Equation 4]. Is embedded, the frame data DV2 of the luminance signal is data represented by the following equation.

【0022】[0022]

【数5】 (Equation 5)

【0023】このようにして電子透かしを埋め込んだ輝
度信号のフレームデータDV2から、埋め込み情報DC
を検出するためには、埋め込み時と同一のPN系列の乱
数データPNを使用する。まず元の輝度信号のフレーム
データDV1と乱数データPNとの内積値P1は、下記
式によって示される値を持つ。
From the frame data DV2 of the luminance signal in which the digital watermark is embedded in this manner, the embedded information DC
Is detected, random number data PN of the same PN sequence as at the time of embedding is used. First, the inner product value P1 of the frame data DV1 of the original luminance signal and the random number data PN has a value represented by the following equation.

【0024】[0024]

【数6】P1=DV1・PN=1P1 = DV1 · PN = 1

【0025】画像信号の持つ統計的な性質から内積値P
1は0近傍の値となる。これに対して電子透かしを埋め
込んだ輝度信号のフレームデータDV2と乱数データP
Nとの内積値P2は、埋め込み情報DCの極性が“1”
の場合には、下記式によって示される値を持つ。
From the statistical properties of the image signal, the inner product P
1 is a value near 0. On the other hand, the frame data DV2 of the luminance signal in which the digital watermark is embedded and the random number data P
The inner product value P2 with N indicates that the polarity of the embedded information DC is “1”.
Has a value represented by the following equation.

【0026】[0026]

【数7】P2=DV2・PN =(DV1+WM)・PN =(DV1+PN)・PN =P1+PN2 =1+48P2 = DV2 · PN = (DV1 + WM) · PN = (DV1 + PN) · PN = P1 + PN 2 = 1 + 48

【0027】一方、埋め込み情報DCの極性が“0”の
場合には、下記式によって示される値を持つ。
On the other hand, when the polarity of the embedded information DC is "0", it has a value represented by the following equation.

【0028】[0028]

【数8】P2=DV2・PN =(DV1+WM)・PN =(DV1−PN)・PN =P1−PN2 =1−48[Equation 8] P2 = DV2 · PN = (DV1 + WM) · PN = (DV1-PN) · PN = P1-PN 2 = 1-48

【0029】すなわち内積値P2の絶対値は、乱数デー
タPN自身の内積値PN2近傍の値となる。元の輝度信
号のフレームデータDV1と乱数データPNの内積値P
1および、電子透かしを埋め込んだ輝度信号のフレーム
データDV2と乱数データPNの内積値P2を様々な画
像に対して計算すると、内積値P1およびP2の分布は
図1に示すような確率密度関数で表現することができ
る。したがって、適当な非負の閾値THを設定すること
によって、以下に示すように電子透かしの有無および極
性を判別することが可能となる。
[0029] That is the absolute value of the inner product value P2 is a inner product value PN 2 near the value of the random number data PN itself. The inner product value P of the frame data DV1 of the original luminance signal and the random number data PN
1 and the inner product value P2 of the frame signal DV2 of the luminance signal in which the digital watermark is embedded and the random number data PN are calculated for various images, the distribution of the inner product values P1 and P2 is represented by a probability density function as shown in FIG. Can be expressed. Therefore, by setting an appropriate non-negative threshold value TH, it is possible to determine the presence / absence and polarity of a digital watermark as described below.

【0030】[0030]

【数9】 P2≦−TH :電子透かしあり(極性0) |P2|<TH :電子透かしなし P2≧TH :電子透かしあり(極性1)P2 ≦ −TH: With digital watermark (polarity 0) | P2 | <TH: Without digital watermark P2 ≧ TH: With digital watermark (polarity 1)

【0031】上記式のように、電子透かしを埋め込んだ
輝度信号のフレームデータDV2から埋め込み情報DC
を検出することができる。
As shown in the above equation, from the frame data DV2 of the luminance signal in which the digital watermark is embedded, the embedded information DC
Can be detected.

【0032】実際に電子透かしを実現する際には、電子
透かし検出の信頼性と、電子透かしの画質に及ぼす影響
の2点が重要なポイントである。電子透かしの有無を正
確に判別するためには、図1における“電子透かしあ
り”の場合の確率密度関数と、“電子透かしなし”の場
合の確率密度関数の分離を精度良く行うような閾値TH
を設定しなければならない。しかし実際には確率密度関
数の裾野が重なり合い、電子透かしの有無を正確に判別
できるような閾値THの選択は難しい。電子透かしが埋
め込まれていないのに“電子透かしあり”と判断されて
しまう確率を特にFalse Positiveと呼
び、健全なコンテンツ流通を保証するためには極めて小
さいFalse Positive値が要求される。し
たがって電子透かし検出の信頼性を向上するためには、
非負のスカラー量Cを用いて電子透かしの埋め込み強度
を大きくする処理が実行される。スカラー量Cを用いて
電子透かしの埋め込み強度を大きくして電子透かしを埋
め込んだ場合の輝度信号のフレームデータDV2は、下
記式によって示される値を持つ。
In realizing a digital watermark, two important points are reliability of digital watermark detection and influence of the digital watermark on image quality. In order to accurately determine the presence or absence of a digital watermark, a threshold TH that accurately separates the probability density function in the case of “with digital watermark” and the probability density function in the case of “without digital watermark” in FIG. 1 is used.
Must be set. In practice, however, the tails of the probability density functions overlap, and it is difficult to select a threshold value TH that can accurately determine the presence or absence of a digital watermark. The probability of being determined as “with digital watermark” even though the digital watermark is not embedded is particularly called False Positive, and an extremely small False Positive value is required to guarantee sound content distribution. Therefore, in order to improve the reliability of digital watermark detection,
A process of increasing the embedding strength of the digital watermark using the non-negative scalar amount C is executed. The frame data DV2 of the luminance signal when the digital watermark is embedded by increasing the digital watermark embedding strength using the scalar amount C has a value represented by the following equation.

【0033】[0033]

【数10】DV2=DV1+CWM## EQU10 ## DV2 = DV1 + CWM

【0034】電子透かしを埋め込んだ輝度信号のフレー
ムデータDV2と乱数データPNの内積値P2を十分に
大きくすればよい。具体的には、フレームデータDV2
は、下記式によって示される値を持つ。
The inner product value P2 of the frame data DV2 of the luminance signal in which the digital watermark is embedded and the random number data PN may be made sufficiently large. Specifically, the frame data DV2
Has a value represented by the following equation.

【0035】[0035]

【数11】P2=DV2・PN =(DV1+CWM)・PN =(DV1±PN)・PN =P1±CPN2 P2 = DV2 · PN = (DV1 + CWM) · PN = (DV1 ± PN) · PN = P1 ± CPN 2

【0036】しかし、このようにして電子透かしの埋め
込み強度を大きくした場合、電子透かしの画質に及ぼす
影響は無視できないものになってしまう。電子透かし検
出の信頼性と電子透かしの画質に及ぼす影響とは、トレ
ードオフの関係にある。
However, when the embedding strength of the digital watermark is increased in this way, the effect of the digital watermark on the image quality cannot be ignored. There is a trade-off between the reliability of digital watermark detection and the effect of digital watermark on image quality.

【0037】電子透かし検出の信頼性を確保しつつ、電
子透かしの画質に及ぼす影響を極力抑えるために、人間
の視覚特性を効果的に利用して電子透かしを埋め込む手
法が提案されている。これらの手法は人間の視覚特性を
考慮して、電子透かしパターンを画像内で配分しなおす
ものや、電子透かしパターンを画像の動きに追従させる
もの等であり、全体の埋め込み強度を変えることなく電
子透かしの画質に及ぼす影響を効果的に抑えている。人
間の目は平坦部分等の低周波領域での変化には敏感であ
るが、エッジ部分等の高周波領域での変化には鈍感であ
る。これを利用して電子透かしパターンを目立ちやすい
平坦部分から目立ちにくいエッジ部分へと再配分するこ
とにより、電子透かし検出の信頼性を確保しつつ、電子
透かしの画質に及ぼす影響を抑えることができる。また
画像が静止している場合には電子透かしパターンも静止
させ、画像が動いている場合には電子透かしパターンも
追従して動かすことにより、人間の目に感知しにくくな
るように電子透かしを埋め込むことができる。
In order to minimize the influence of the digital watermark on the image quality while ensuring the reliability of the digital watermark detection, a method of embedding the digital watermark by effectively utilizing the human visual characteristics has been proposed. These methods take into account the human visual characteristics, redistribute the digital watermark pattern in the image, make the digital watermark pattern follow the movement of the image, and so on, without changing the overall embedding strength. The effect of watermark on image quality is effectively suppressed. The human eye is sensitive to changes in a low frequency region such as a flat portion, but is insensitive to changes in a high frequency region such as an edge portion. By using this to redistribute the digital watermark pattern from a flat portion that is conspicuous to an edge portion that is not conspicuous, it is possible to suppress the influence on the image quality of the digital watermark while securing the reliability of the digital watermark detection. When the image is stationary, the digital watermark pattern is also stopped, and when the image is moving, the digital watermark pattern is also moved, thereby embedding a digital watermark so that it is difficult for human eyes to perceive. be able to.

【0038】さらには電子透かしを埋め込んだ画像に対
して、画像フォーマット変換、デジタル-アナログ変
換、MPEG圧縮、フィルタリング、クリッピング、リ
サイズ、ローテーション等の種々の攻撃を加えた場合に
も、埋め込まれた電子透かし情報は正しく検出されなけ
ればならない。著作権を不当に侵そうとする者は、電子
透かしを埋め込んだ画像に対して悪意を持ってこれらの
攻撃を加える恐れがある。そこでこれらの攻撃に対する
耐性を強化して、電子透かし検出の信頼性を確保するた
めに、様々な手法が提案されている。しかしあらゆる攻
撃に対して頑強な耐性を有するような電子透かし技術は
未だ開発されておらず、早急な対策が望まれている。
Further, even when various attacks such as image format conversion, digital-analog conversion, MPEG compression, filtering, clipping, resizing, and rotation are applied to the image in which the digital watermark is embedded, the embedded electronic watermark can be obtained. The watermark information must be detected correctly. Anyone who attempts to unfairly infringe on copyrights could maliciously attack these images with embedded watermarks. Therefore, various techniques have been proposed to enhance the resistance to these attacks and ensure the reliability of digital watermark detection. However, a digital watermarking technique that is robust against all kinds of attacks has not yet been developed, and urgent countermeasures are desired.

【0039】図2は、電子透かしを用いてコピー制御情
報をデータに埋め込み、電子透かし検出によるコピー制
御を実行する態様について説明する図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a mode in which copy control information is embedded in data using a digital watermark and copy control is performed by detecting a digital watermark.

【0040】ビデオソースであるデジタルビデオ信号D
Vを放送局等より衛星波や地上波、ケーブル等の媒体を
介して送信する際に、電子透かし埋め込み処理装置10
0により電子透かし情報DCを付加して送信する。ここ
で埋め込む電子透かし情報DCはビデオソースの著作権
情報等により構成され、“Copy Once”(1回
コピー可)という情報を持つものとする。
Digital video signal D which is a video source
V is transmitted from a broadcasting station or the like via a medium such as a satellite wave, a terrestrial wave, or a cable.
When 0, digital watermark information DC is added and transmitted. The digital watermark information DC to be embedded here is composed of copyright information of a video source and the like, and has information of “Copy Once” (copy once).

【0041】このように、“Copy Once”(1
回コピー可)という情報を電子透かしにより埋め込んで
送信されたデジタルビデオ信号のうちセットトップボッ
クス等により受信して再生するデジタルビデオ信号にお
いては、再生したデジタルビデオ信号から録画機器2に
内蔵する電子透かし検出装置3により埋め込まれた電子
透かし情報DCを検出する。
As described above, “Copy Once” (1
Among the digital video signals transmitted with the information of “copy once” embedded in the digital watermark, the digital video signal to be received and reproduced by the set-top box or the like is used to convert the reproduced digital video signal into a digital watermark incorporated in the recording device 2. The digital watermark information DC embedded by the detection device 3 is detected.

【0042】録画機器2に内蔵された電子透かし検出装
置3が、“Copy Once”という電子透かし情報
を検出すると、録画機器2に内蔵する電子透かし書換装
置4が電子透かし情報DCを書き換えて光ディスク5等
に記録する。ここで書き換える電子透かし情報DCはビ
デオソースの著作権情報等により構成され、“NoMo
re Copy”(コピー禁止)という情報を有する。
When the digital watermark detecting device 3 built in the recording device 2 detects the digital watermark information “Copy Once”, the digital watermark rewriting device 4 built in the recording device 2 rewrites the digital watermark information DC and rewrites the optical disk 5. Etc. The digital watermark information DC to be rewritten here is composed of the copyright information of the video source, etc.
re Copy "(copy prohibited).

【0043】このようにして録画機器2によって複製記
録された光ディスク5が、例えば市場に流通する媒体と
して提供された場合、提供された複製記録光ディスク5
を録画機器6において再度複製しようとすると、録画機
器6に内蔵する電子透かし検出装置3が再生したデジタ
ルビデオ信号から埋め込まれた電子透かし情報DCを検
出する。
When the optical disk 5 copied and recorded by the recording device 2 in this way is provided, for example, as a medium distributed in the market, the provided copy recorded optical disk 5
When the digital watermark is copied again in the recording device 6, the digital watermark information DC embedded therein is detected from the digital video signal reproduced by the digital watermark detection device 3 built in the recording device 6.

【0044】この場合の電子透かし情報DCは、複製を
許可しない“No More Copy”という情報であ
り、録画機器6は、“No More Copy”に従っ
た処理、すなわち、再生したデジタルビデオ信号を光デ
ィスク7に記録するのを中止する。これによりコピー世
代が管理される。
The digital watermark information DC in this case is information of “No More Copy” which does not permit duplication, and the recording device 6 performs processing in accordance with “No More Copy”, that is, reproduces the reproduced digital video signal on the optical disc. Stop recording at 7. Thus, the copy generation is managed.

【0045】また、電子透かし埋め込み処理装置100
は、ビデオソースであるデジタルビデオ信号DVを格納
した光ディスク8を製造する際に、“Never Co
py”(コピー禁止)という情報を持つ電子透かし情報
DCを付加して光ディスク8等に記録する処理を実行し
たとする。
The digital watermark embedding processing device 100
When manufacturing an optical disc 8 storing a digital video signal DV as a video source, "Never Co."
It is assumed that a process of adding digital watermark information DC having information of “py” (copy prohibition) to the optical disk 8 or the like and executing the process is performed.

【0046】このようにして記録された光ディスク8が
市場に流通する場合において、提供された光ディスク8
を録画機器6において再生して他の記録媒体に複製しよ
うとすると、録画機器6に内蔵する電子透かし検出装置
3が再生したデジタルビデオ信号から埋め込まれた電子
透かし情報DCを検出する。
When the optical disk 8 thus recorded is distributed in the market, the provided optical disk 8
Is reproduced by the recording device 6 and is to be copied to another recording medium, the digital watermark detection device 3 incorporated in the recording device 6 detects the embedded digital watermark information DC from the reproduced digital video signal.

【0047】この場合の電子透かし情報DCは、複製を
許可しない“Never Copy”(コピー禁止)と
いう情報であり、録画機器6は、“Never Cop
y”に従った処理、すなわち、再生したデジタルビデオ
信号を光ディスク7に記録するのを中止する。これによ
り不正コピーが排除される。
In this case, the digital watermark information DC is information of “Never Copy” (copy prohibited) for which copying is not permitted, and the recording device 6 transmits the “Never Copy”.
The processing according to y ″, that is, the recording of the reproduced digital video signal on the optical disk 7 is stopped.

【0048】上記のように、電子透かしの埋め込み処理
を施したデータがその後、圧縮、符号化、変換処理など
のデータ処理を経ることなく録画装置において、複製デ
ータの生成処理が実行される環境では、データに埋め込
まれた電子透かしによるコピー制御がほぼ確実に実行さ
れることになる。次に電子透かしの埋め込み処理を施し
たデータに対してデータ変換処理が実行された場合の影
響について説明する。
As described above, in an environment in which the data subjected to the digital watermark embedding processing is thereafter subjected to data processing such as compression, encoding, and conversion processing, and the recording apparatus performs the duplication data generation processing in the recording apparatus. Thus, the copy control by the digital watermark embedded in the data is almost surely executed. Next, the effect when data conversion processing is performed on data on which digital watermark embedding processing has been performed will be described.

【0049】デジタルビデオ信号等の画像信号において
は、動画像符号化の国際標準規格としてMPEG2(M
oving Picture Experts Grou
p-2)があり、MPEG2はデジタル放送やDVD等
の動画像符号化規格に採用されている。MPEG2符号
化により圧縮した動画コンテンツは、放送局等より衛星
波や地上波、ケーブル等の媒体を介して伝送したり、ま
た光ディスク等の記録媒体に記録して流通し、これらの
圧縮コンテンツをMPEG2復号化により伸張すること
により元のデジタルビデオ信号を再生することができ
る。したがって予めデジタルビデオ信号に電子透かしを
埋め込んでおく場合、この電子透かしを埋め込んだデジ
タルビデオ信号をMPEG2により圧縮して記録する
際、上述したように埋め込んだ電子透かし情報がMPE
G2圧縮処理によって劣化し、著作権情報等の埋め込み
情報を正しく検出することができなくなる可能性があ
る。このようなMPEG2をはじめとする画像符号化に
対する耐性を強化して、電子透かし検出の信頼性を確保
する必要がある。
For an image signal such as a digital video signal, MPEG2 (M
oving Picture Experts Grou
p-2), and MPEG2 has been adopted as a moving picture coding standard for digital broadcasting and DVDs. The moving image content compressed by MPEG2 encoding is transmitted from a broadcasting station or the like via a medium such as a satellite wave, a terrestrial wave, or a cable, or is recorded and distributed on a recording medium such as an optical disk. The original digital video signal can be reproduced by expanding by decoding. Therefore, when a digital watermark is embedded in a digital video signal in advance, when the digital video signal in which the digital watermark is embedded is compressed by MPEG2 and recorded, the digital watermark information embedded as described above is used as the MPE.
There is a possibility that the embedded information such as copyright information cannot be correctly detected due to deterioration due to the G2 compression processing. It is necessary to enhance the resistance to image encoding such as MPEG2 and to ensure the reliability of digital watermark detection.

【0050】図3は、電子透かしを埋め込んだデータに
対する画像符号化が実行される場合のコピー制御情報に
基づく制御の問題点を説明する図である。電子透かし埋
め込み処理装置1001は、ビデオソースであるデジタ
ルビデオ信号DVを記録する際に、電子透かし情報DC
を付加して光ディスク12等に記録する。ここで埋め込
む電子透かし情報DCはビデオソースの著作権情報等に
より構成され、“Never Copy”という情報に
より構成されているとする。
FIG. 3 is a diagram for explaining a problem of control based on copy control information when image encoding is performed on data in which a digital watermark is embedded. When the digital watermark embedding processing apparatus 1001 records the digital video signal DV as the video source, the digital watermark information DC
Is recorded on the optical disk 12 or the like. Here, it is assumed that the digital watermark information DC to be embedded is composed of copyright information of a video source and the like, and is composed of information “Never Copy”.

【0051】このようにして記録された光ディスク12
が市場に流通する場合において、提供された光ディスク
12を録画機器13において再生して他の記録媒体に複
製しようとすると、録画機器13に内蔵する電子透かし
検出装置131が再生したデジタルビデオ信号DV(B
B)から埋め込まれた電子透かし情報DCを検出する。
The optical disk 12 recorded as described above
When the supplied optical disk 12 is reproduced on the recording device 13 and is to be copied to another recording medium, the digital video signal DV ( B
The digital watermark information DC embedded from B) is detected.

【0052】この場合の電子透かし情報DCは、複製を
許可しない“Never Copy”(コピー禁止)と
いう情報であり、録画機器13は、“Never Co
py”に従った処理、すなわち、再生したデジタルビデ
オ信号DV(BB)を光ディスク14に記録するのを中
止する。これにより不正コピーが排除される。
The digital watermark information DC in this case is information of “Never Copy” (copy prohibited) for which copying is not permitted, and the recording device 13 transmits the “Never Copy”.
py ", that is, the recording of the reproduced digital video signal DV (BB) on the optical disk 14 is stopped.

【0053】ところが、電子透かし埋め込み処理装置1
1によって電子透かしを埋め込んでデータを記録した光
ディスク12が、MPEG2等の画像符号化装置15に
より圧縮処理が実行され、圧縮データとして記録した光
ディスク16が市場に流通する場合について考える。圧
縮データを記録した光ディスク16等の媒体において
は、画像符号化装置15による圧縮処理以前に埋め込ん
だ電子透かし情報が画像符号化によって劣化してしまう
ことがある。
However, the digital watermark embedding processing device 1
Consider a case where the optical disc 12 on which data is recorded by embedding a digital watermark by 1 is subjected to compression processing by an image encoding device 15 such as MPEG2, and the optical disc 16 recorded as compressed data is distributed to the market. In a medium such as the optical disk 16 on which compressed data is recorded, digital watermark information embedded before the compression processing by the image encoding device 15 may be deteriorated by image encoding.

【0054】このような圧縮データを格納した光ディス
ク16等の媒体について、電子透かし情報を検出してコ
ピー制御を実行する録画機器17において再生し、他の
記録媒体にデータの複製を行なおうとする場合、録画機
器17に内蔵する電子透かし検出装置171が、光ディ
スク16から再生したデジタルビデオ信号(ビットスト
リーム信号)DV(BS)から埋め込まれた電子透かし
情報DCを検出しようとするが、データ圧縮処理による
電子透かしの劣化があり、閾値を超える電子透かしの検
出がなされず、本来“Never Copy”という情
報であった電子透かし情報DCを正しく検出できずに
“No Watermark”という結論を出してしま
う可能性がある。この場合には、再生したデジタルビデ
オ信号(ビットストリーム信号)DV(BS)を光ディ
スク18に記録することを可能にし、不正コピーを防止
することができない。
With respect to a medium such as the optical disk 16 storing such compressed data, the recording apparatus 17 which detects digital watermark information and executes copy control reproduces the data, and attempts to copy the data to another recording medium. In this case, the digital watermark detection device 171 incorporated in the recording device 17 attempts to detect the digital watermark information DC embedded from the digital video signal (bit stream signal) DV (BS) reproduced from the optical disc 16, but the data compression processing is performed. The digital watermark exceeding the threshold is not detected, and the digital watermark information DC, which was originally “Never Copy” information, cannot be correctly detected, and a conclusion “No Watermark” can be made. There is. In this case, it is possible to record the reproduced digital video signal (bit stream signal) DV (BS) on the optical disk 18, and it is not possible to prevent illegal copying.

【0055】また、光ディスク16の格納データを復号
して他の媒体に記録しようとする録画機器19において
は、録画機器19に内蔵する画像復号化装置191が、
再生したデジタルビデオ信号(ビットストリーム信号)
DV(BS)をMPEG2復号により伸張し、その後、
復号データとして再生したデジタルビデオ信号(ベース
バンド信号)DV(BB)からベースバンド信号用の電
子透かし検出装置192により埋め込まれた電子透かし
情報DCを検出しようとするが、データ圧縮処理により
電子透かしが劣化してしまい閾値を超える電子透かしの
検出が実行できず、本来“Never Copy”とい
う情報であった電子透かし情報DCを正しく検出できず
に“No Watermark”という結論を出してし
まう可能性がある。この場合には、再生したデジタルビ
デオ信号(ビットストリーム信号)DV(BS)を光デ
ィスク20に記録することを可能にし、不正コピーを防
止することができない。
In a recording device 19 for decoding data stored on the optical disc 16 and recording the data on another medium, an image decoding device 191 incorporated in the recording device 19 is
Played digital video signal (bit stream signal)
DV (BS) is expanded by MPEG2 decoding, and then
The digital watermark information DC embedded by the digital watermark detection device 192 for the baseband signal is to be detected from the digital video signal (baseband signal) DV (BB) reproduced as the decoded data. There is a possibility that a digital watermark exceeding the threshold cannot be detected due to deterioration, and the digital watermark information DC which was originally “Never Copy” cannot be correctly detected, and a conclusion “No Watermark” may be made. . In this case, the reproduced digital video signal (bit stream signal) DV (BS) can be recorded on the optical disc 20, and illegal copying cannot be prevented.

【0056】次にデータ変換処理としての語長変換処理
が実行された場合の影響について説明する。デジタルビ
デオ信号等の画像信号においては、輝度信号値の語長は
8bitと10bitとがフォーマット上既定されてい
る。従って、例えば語長が10bitの輝度信号に対し
て電子透かしの埋め込み処理を実行し、その後、10b
itデータから8ビッドデータに変換(語長変換)した
場合、埋め込み済みの電子透かし情報が語長変換によっ
て劣化し、著作権情報等の埋め込み情報を正しく検出す
ることができなくなる可能性がある。そこでこのような
語長変換に対する耐性を強化して、電子透かし検出の信
頼性を確保する必要がある。
Next, the effect when the word length conversion process is executed as the data conversion process will be described. In an image signal such as a digital video signal, the word length of the luminance signal value is predetermined to be 8 bits or 10 bits in format. Therefore, for example, a digital watermark embedding process is performed on a luminance signal having a word length of 10 bits, and thereafter, a 10b
When it is converted from 8-bit data to 8-bit data (word length conversion), the embedded digital watermark information may be degraded by the word length conversion, and embedded information such as copyright information may not be correctly detected. Therefore, it is necessary to enhance the resistance to such word length conversion and ensure the reliability of digital watermark detection.

【0057】語長変換処理について、図4を用いて説明
する。図4(a)に示すデータは10bitデータであ
り、MSB(Most Significant Bit)b9からLSB(L
eastSignificant Bit)b0まで、10bit構成を持
つ。これを語長変換装置25により8bitデータに変
換する場合、LSB側の2bitb0,b1を切り捨てる
処理を実行する。この処理の結果、データはb9〜b2
8bitに変換される。このような変化か処理が実行さ
れると、電子透かしデータがLSB側の2bitb0
1にのみ存在するように埋め込まれている場合、語長
変換後は、電子透かしの検出ができなくなる。
The word length conversion processing will be described with reference to FIG. The data shown in FIG. 4A is 10-bit data, and is transmitted from MSB (Most Significant Bit) b 9 to LSB (L
eastSignificant Bit) to b 0, with a 10bit configuration. When converting this to a 8bit data by word length converter 25, it executes the processing of truncating the 2bitb 0, b 1 on the LSB side. The result of this process, the data is converted to 8bit of b 9 ~b 2. When such a change or processing is executed, the digital watermark data is converted to the LSB side 2 bitb 0 ,
If embedded as only existing in b 1, after word length conversion can not be of the digital watermark detection.

【0058】図5は、電子透かしを埋め込んだデータに
対する語長変換が実行される場合のコピー制御情報に基
づく制御の問題点を説明する図である。電子透かし埋め
込み処理装置21は、ビデオソースであるデジタルビデ
オ信号DVを記録する際に、電子透かし情報DCを付加
して光ディスク22等に記録する。ここで埋め込む電子
透かし情報DCはビデオソースの著作権情報等により構
成され、“NeverCopy”という情報により構成
されているとする。
FIG. 5 is a diagram for explaining a problem of control based on copy control information when word length conversion is performed on data in which a digital watermark is embedded. When recording a digital video signal DV as a video source, the digital watermark embedding processing device 21 adds digital watermark information DC and records the digital video signal DV on an optical disk 22 or the like. Here, it is assumed that the digital watermark information DC to be embedded is composed of copyright information of a video source and the like, and is composed of information “NeverCopy”.

【0059】このようにして記録された光ディスク22
が市場に流通する場合において、提供された光ディスク
22を録画機器23において再生して他の記録媒体に複
製しようとすると、録画機器23に内蔵する電子透かし
検出装置231が再生したデジタルビデオ信号DV(B
B)から埋め込まれた電子透かし情報DCを検出する。
The optical disk 22 recorded as described above
If the supplied optical disk 22 is reproduced on the recording device 23 and is to be copied to another recording medium, the digital watermark signal DV (DV) reproduced by the digital watermark detection device 231 built in the recording device 23 B
The digital watermark information DC embedded from B) is detected.

【0060】この場合の電子透かし情報DCは、複製を
許可しない“Never Copy”(コピー禁止)と
いう情報であり、録画機器23は、“Never Co
py”に従った処理、すなわち、再生したデジタルビデ
オ信号DV(BB)を光ディスク24に記録するのを中
止する。これにより不正コピーが排除される。
In this case, the digital watermark information DC is information of “Never Copy” (copy prohibited) for which copying is not permitted, and the recording device 23 transmits “Never Copy”.
py ", that is, the recording of the reproduced digital video signal DV (BB) on the optical disk 24 is stopped.

【0061】ところが、電子透かし埋め込み処理装置2
1によって電子透かしを埋め込んでデータを記録した光
ディスク22が、語長変換装置25により10bitか
ら8bitへの語長変換処理が実行されると、変換後の
データについて、電子透かし情報を検出してコピー制御
を実行する録画機器26において他の記録媒体にデータ
の複製を行なおうとする場合、録画機器26に内蔵する
電子透かし検出装置261が、語長変換データに基づい
て電子透かし情報DCを検出しようとするが、語長変換
処理による電子透かしの劣化があり、閾値を超える電子
透かしの検出がなされず、本来“Never Cop
y”という情報であった電子透かし情報DCを正しく検
出できずに“No Watermark”という結論を
出してしまう可能性がある。この場合には、再生したデ
ジタルビデオ信号(ビットストリーム信号)DV(B
S)を光ディスク28に記録することを可能にし、不正
コピーを防止することができない。
However, the digital watermark embedding processing device 2
When the word length conversion device 25 executes a word length conversion process from 10 bits to 8 bits on the optical disk 22 on which data is recorded by embedding a digital watermark by using step 1, digital watermark information is detected and converted for the converted data. When the recording device 26 performing the control attempts to copy data to another recording medium, the digital watermark detection device 261 incorporated in the recording device 26 will detect the digital watermark information DC based on the word length conversion data. However, since the digital watermark is deteriorated due to the word length conversion processing, the digital watermark exceeding the threshold is not detected, and originally “Never Cop”
There is a possibility that the digital watermark information DC which was the information “y” may not be correctly detected and the conclusion “No Watermark” may be made. In this case, the reproduced digital video signal (bit stream signal) DV (B
S) can be recorded on the optical disk 28, and illegal copying cannot be prevented.

【0062】上述のように、電子透かしの埋め込み処理
の後、データに対する様々な処理が実行されると、埋め
込み済みの電子透かしに対する影響が発生し、正しい電
子透かし検出が実行されなくなる可能性がある。
As described above, if various processes are performed on the data after the digital watermark embedding process, the effect on the embedded digital watermark may occur, and correct digital watermark detection may not be performed. .

【0063】[0063]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の問題
点に鑑みてなされたものであり、電子透かし埋め込みデ
ータに対して様々なデータ変換処理が実行された場合で
あっても、変換後のデータから確実に電子透かしを検出
することを可能とし、信号符号化、語長変換などのデー
タ処理に対する耐性を強化して、電子透かし検出の信頼
性を確保する電子透かし埋め込み処理装置、および電子
透かし埋め込み処理方法、並びにプログラムを提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has been made in consideration of the above-described problems. A digital watermark embedding processing device that enables reliable detection of a digital watermark from data of the same, enhances resistance to data processing such as signal encoding and word length conversion, and secures reliability of digital watermark detection; and An object of the present invention is to provide a watermark embedding processing method and a program.

【0064】[0064]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の側面は、
電子透かしの埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込
み処理装置であり、埋め込み情報に基づいて電子透かし
パターンを生成する電子透かしパターン生成手段と、電
子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に対
するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を予測
し、該予測値に基づいて、前記電子透かしパターン生成
手段の生成した電子透かしパターンの補正処理を実行す
る信号制御手段と、前記信号制御手段により補正された
電子透かしパターンを前記入力信号に埋め込む処理を実
行する加算手段と、を有することを特徴とする電子透か
し埋め込み処理装置にある。
SUMMARY OF THE INVENTION A first aspect of the present invention is as follows.
An electronic watermark embedding processing device that executes an electronic watermark embedding process, based on an electronic watermark pattern generating unit that generates an electronic watermark pattern based on embedding information, and a data conversion process on an input signal to be subjected to an electronic watermark pattern embedding process. A signal control unit for predicting a deterioration state of the input signal and performing a correction process on the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit based on the predicted value; and a digital watermark pattern corrected by the signal control unit. And an adder for executing a process of embedding the above in the input signal.

【0065】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、前記
データ変換処理として、前記入力信号に対する圧縮伸長
処理を実行する圧縮伸長処理手段と、前記圧縮伸長処理
手段による前記入力信号に対する圧縮伸長処理後の処理
データと、前記入力信号との差分を算出する差分計算手
段と、前記差分計算手段の出力する差分データに基づい
て、前記電子透かしパターン生成手段の生成した電子透
かしパターンの補正処理を実行する信号補正手段と、を
有する構成であることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the signal control means includes a compression / decompression processing means for executing a compression / decompression processing on the input signal as the data conversion processing; Processing means for calculating a difference between the processing data after the compression and decompression processing of the input signal by the processing means and the input signal; and a digital watermark pattern generation means based on the difference data output from the difference calculation means. Signal correction means for performing a correction process of the generated digital watermark pattern.

【0066】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、前記
データ変換処理として、前記入力信号に対する符号化復
号化処理を実行する符号化復号化処理手段と、前記符号
化復号化処理手段による前記入力信号に対する符号化復
号化処理後の処理データと、前記入力信号との差分を算
出する差分計算手段と、前記差分計算手段の出力する差
分データに基づいて、前記電子透かしパターン生成手段
の生成した電子透かしパターンの補正処理を実行する信
号補正手段と、を有する構成であることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, the signal control means includes an encoding / decoding processing means for executing an encoding / decoding processing on the input signal as the data conversion processing. Processing data after the encoding and decoding processing on the input signal by the encoding and decoding processing means, a difference calculating means for calculating a difference between the input signal, and difference data output from the difference calculating means. And a signal correcting unit for executing a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating unit.

【0067】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、前記
データ変換処理として、前記入力信号に対するMPEG
2に基づく符号化復号化処理を実行する符号化復号化処
理手段と、前記符号化復号化処理手段による前記入力信
号に対する符号化復号化処理後の処理データと、前記入
力信号との差分を算出する差分計算手段と、前記差分計
算手段の出力する差分データに基づいて、前記電子透か
しパターン生成手段の生成した電子透かしパターンの補
正処理を実行する信号補正手段と、を有する構成である
ことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the signal control means performs the data conversion processing on the input signal according to an MPEG.
Coding / decoding processing means for executing coding / decoding processing based on the second, calculating the difference between the input data and the processing data after the coding / decoding processing on the input signal by the coding / decoding processing means And a signal correction unit that executes a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit based on the difference data output by the difference calculation unit. And

【0068】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、前記
データ変換処理として、前記入力信号に対する語長変換
処理を実行する語長変換処理手段と、前記語長変換処理
手段による前記入力信号に対する語長変換処理後の処理
データと、前記入力信号との差分を算出する差分計算手
段と、前記差分計算手段の出力する差分データに基づい
て、前記電子透かしパターン生成手段の生成した電子透
かしパターンの補正処理を実行する信号補正手段と、を
有する構成であることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, the signal control means performs a word length conversion processing on the input signal as the data conversion processing; Processing means for performing a word length conversion process on the input signal by the word length conversion processing means; a difference calculation means for calculating a difference between the input signal; and the digital watermark based on difference data output from the difference calculation means. Signal correction means for executing a correction process of the digital watermark pattern generated by the pattern generation means.

【0069】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、電子
透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に対す
るデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、前記
入力信号の所定単位データ毎に予測し、該予測値に基づ
いて、前記電子透かしパターン生成手段の生成した電子
透かしパターンの補正処理を実行する構成であることを
特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, the signal control means determines the deterioration state of the input signal based on the data conversion processing for the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding processing. The present invention is characterized in that a prediction is performed for each predetermined unit data of a signal, and correction processing of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means is executed based on the predicted value.

【0070】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、電子
透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号が画像
信号である場合において、該画像信号に対するデータ変
換処理に基づく入力信号の劣化状況を、画像信号の所定
領域毎に予測し、該予測値に基づいて、前記電子透かし
パターン生成手段の生成した電子透かしパターンの補正
処理を実行する構成であることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, when the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding processing is an image signal, the signal control means performs a data conversion process on the image signal. A deterioration state of the input signal is predicted for each predetermined area of the image signal, and a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit is executed based on the predicted value. And

【0071】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、電子
透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号が画像
信号である場合において、該画像信号に対するデータ変
換処理に基づく入力信号の劣化状況を、画像信号の画素
毎に予測し、該予測値に基づいて、前記電子透かしパタ
ーン生成手段の生成した電子透かしパターンの補正処理
を実行する構成であることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, when the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding processing is an image signal, the signal control means performs a data conversion process on the image signal. A deterioration state of the input signal based on the image signal is predicted for each pixel of the image signal, and a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit is performed based on the predicted value. I do.

【0072】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、電子
透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に対す
るデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を予測
し、該予測値に基づいて、前記電子透かしパターン生成
手段の生成した電子透かしパターンについて、前記デー
タ変換処理による劣化が大きいと判定される信号領域に
対しては電子透かし情報の埋め込みレベルを減少させ、
前記データ変換処理による劣化が小さいと判定される信
号領域に対しては電子透かし情報の埋め込みレベルを増
大する補正処理を実行する構成であることを特徴とす
る。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the signal control means predicts a deterioration state of the input signal based on a data conversion process for the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding process, Based on the predicted value, for the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means, reduce the embedding level of the digital watermark information for a signal region determined to be largely deteriorated by the data conversion process;
It is characterized in that a correction process for increasing the embedding level of digital watermark information is executed for a signal region determined to be less deteriorated by the data conversion process.

【0073】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、前記
入力信号に対するデータ変換処理後の処理データと、前
記入力信号との差分を絶対値として算出する差分計算手
段と、前記差分計算手段の出力する絶対値に基づいて、
入力信号の劣化状況を予測し、該予測に基づいて、前記
電子透かしパターン生成手段の生成した電子透かしパタ
ーンの補正処理を実行する構成であることを特徴とす
る。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the signal control means calculates, as an absolute value, a difference between the processing data after the data conversion processing on the input signal and the input signal. Difference calculation means, based on the absolute value output by the difference calculation means,
The present invention is characterized in that a deterioration state of an input signal is predicted, and a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means is executed based on the prediction.

【0074】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、前記
入力信号に対するデータ変換処理後の処理データと、前
記入力信号との差分を絶対値として算出する差分計算手
段と、前記差分計算手段の出力する絶対値が、予め定め
られた閾値より大である信号領域は、前記データ変換処
理による劣化が大きいと判定し、該信号領域に対しては
電子透かし情報の埋め込みレベルを減少させ、前記絶対
値が、予め定められた閾値より小である信号領域は、前
記データ変換処理による劣化が小さいと判定し、該信号
領域に対しては電子透かし情報の埋め込みレベルを増大
する補正処理を実行する構成であることを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, the signal control means calculates, as an absolute value, a difference between the processing data after the data conversion processing on the input signal and the input signal. Difference calculating means, and a signal area in which the absolute value output by the difference calculating means is larger than a predetermined threshold value is determined to have a large deterioration due to the data conversion processing, and a digital watermark is applied to the signal area. The signal embedding level of the information is reduced, and it is determined that the signal area whose absolute value is smaller than a predetermined threshold value has little deterioration due to the data conversion processing, and the embedding of digital watermark information is performed on the signal area. It is characterized in that it is configured to execute a correction process for increasing the level.

【0075】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、前記
入力信号に対するデータ変換処理後の処理データと、前
記入力信号との差分を正負の符号を持つ値として算出す
る差分計算手段と、前記差分計算手段の出力する値に基
づいて、入力信号の劣化状況を予測し、該予測に基づい
て、前記電子透かしパターン生成手段の生成した電子透
かしパターンの補正処理を実行する構成であることを特
徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the signal control means has a positive / negative sign for a difference between the processing data after the data conversion processing on the input signal and the input signal. A difference calculating means for calculating the value as a value, and predicting a deterioration state of the input signal based on a value output from the difference calculating means, and correcting the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means based on the prediction. It is characterized in that it is configured to execute processing.

【0076】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、前記
入力信号に対するデータ変換処理後の処理データと、前
記入力信号との差分を正負の符号を持つ値として算出す
る差分計算手段と、前記差分計算手段の出力する値が、
前記電子透かしパターン生成手段の生成した電子透かし
パターンの値と同符合である場合は、該電子透かしパタ
ーンをそのまま、またはレベルを増加する補正を実行
し、前記差分計算手段の出力する値が、前記電子透かし
パターン生成手段の生成した電子透かしパターンの値と
異符合である場合は、該電子透かしパターンの値を0と
するか、またはレベルを減少させる補正を実行する構成
を有することを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the signal control means has a positive / negative sign for a difference between the processing data after the data conversion processing on the input signal and the input signal. A difference calculating means for calculating as a value, and a value output by the difference calculating means,
If the value of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means is the same as that of the digital watermark pattern, the digital watermark pattern is corrected as it is or the level is increased. When the value of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means is different from that of the digital watermark pattern, the value of the digital watermark pattern is set to 0 or the level is reduced to execute a correction. .

【0077】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記信号制御手段は、前記
入力信号に対する語長変換を実行し、入力信号の各値の
低位ビットを切り捨てる処理を実行した結果データDa
(DV1)と、前記入力信号に、前記電子透かしパター
ン生成手段の生成した電子透かしパターンを加算した加
算信号の各値の低位ビットを切り捨てる処理を実行した
結果データDb(DV1+WM)との差分を比較し、D
a(DV1)=Db(DV1+WM)であれば、電子透
かしパターンWMは、語長変換により劣化または消失す
ると判定し、Da(DV1)≠Db(DV1+WM)で
あれば、電子透かしパターンWMは、語長変換により劣
化または消失しないと判定し、語長変換により劣化また
は消失すると判定された領域の電子透かしパターンのレ
ベルを低下または値を0にし、語長変換により劣化また
は消失しないと判定された領域の電子透かしパターンの
レベルを増加させる補正を実行する構成を有することを
特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention, the signal control means executes a word length conversion on the input signal, and executes a process of truncating low-order bits of each value of the input signal. Result data Da
Compare the difference between (DV1) and the result data Db (DV1 + WM) obtained by executing a process of removing the low-order bit of each value of the added signal obtained by adding the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation means to the input signal. Then D
If a (DV1) = Db (DV1 + WM), it is determined that the digital watermark pattern WM is deteriorated or lost due to the word length conversion. If Da (DV1) ≠ Db (DV1 + WM), the digital watermark pattern WM is the word An area that is determined not to deteriorate or disappear by the length conversion, the level of the digital watermark pattern of the area determined to deteriorate or disappear by the word length conversion is reduced or set to 0, and an area determined not to deteriorate or disappear by the word length conversion Wherein the correction for increasing the level of the digital watermark pattern is performed.

【0078】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
装置の一実施態様において、前記電子透かしパターン生
成手段は、前記入力信号の分析に基づいて初期生成した
電子透かしパターンを変調する信号変調手段を有し、前
記信号制御手段は、前記信号変調手段の出力する電子透
かしパターンの補正処理を実行する構成を有することを
特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing device of the present invention, the digital watermark pattern generating means has a signal modulating means for modulating a digital watermark pattern initially generated based on the analysis of the input signal. The signal control means is configured to execute a correction process of a digital watermark pattern output from the signal modulation means.

【0079】さらに、本発明の第2の側面は、電子透か
しの埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理方
法であり、埋め込み情報に基づいて電子透かしパターン
を生成する電子透かしパターン生成ステップと、電子透
かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に対する
データ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を予測し、
該予測値に基づいて、前記電子透かしパターン生成ステ
ップにおいて生成した電子透かしパターンの補正処理を
実行する信号制御ステップと、前記信号制御ステップに
おいて補正された電子透かしパターンを前記入力信号に
埋め込む処理を実行する加算ステップと、を有すること
を特徴とする電子透かし埋め込み処理方法にある。
Further, a second aspect of the present invention is a digital watermark embedding method for executing a digital watermark embedding process, the digital watermark pattern generating step of generating a digital watermark pattern based on the embedded information, and a digital watermark pattern generating step. Predict the degradation state of the input signal based on the data conversion processing for the input signal to be subjected to pattern embedding processing,
A signal control step of executing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the predicted value; and a process of embedding the digital watermark pattern corrected in the signal control step in the input signal. A digital watermark embedding processing method.

【0080】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
前記データ変換処理として、前記入力信号に対する圧縮
伸長処理を実行する圧縮伸長処理ステップと、前記圧縮
伸長処理ステップにおいて生成する前記入力信号に対す
る圧縮伸長処理後の処理データと、前記入力信号との差
分を算出する差分計算ステップと、前記差分計算ステッ
プにおいて出力する差分データに基づいて、前記電子透
かしパターン生成ステップにおいて生成した電子透かし
パターンの補正処理を実行する信号補正ステップと、を
含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method according to the present invention, the signal control step includes:
As the data conversion processing, a compression / expansion processing step of executing a compression / expansion processing on the input signal, processing data after the compression / expansion processing on the input signal generated in the compression / expansion processing step, and a difference between the input signal and A difference calculating step of calculating, and a signal correcting step of executing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step based on the difference data output in the differential calculating step. .

【0081】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
前記データ変換処理として、前記入力信号に対する符号
化復号化処理を実行する符号化復号化処理ステップと、
前記符号化復号化処理ステップにおいて生成する前記入
力信号に対する符号化復号化処理後の処理データと、前
記入力信号との差分を算出する差分計算ステップと、前
記差分計算ステップにおいて出力する差分データに基づ
いて、前記電子透かしパターン生成ステップにおいて生
成した電子透かしパターンの補正処理を実行する信号補
正ステップと、を含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method according to the present invention, the signal control step includes:
An encoding / decoding processing step of executing an encoding / decoding processing on the input signal as the data conversion processing;
Processing data obtained by performing the encoding / decoding processing on the input signal generated in the encoding / decoding processing step, a difference calculation step of calculating a difference between the input signal, and a difference data output in the difference calculation step. A signal correcting step of executing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step.

【0082】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
前記データ変換処理として、前記入力信号に対するMP
EG2に基づく符号化復号化処理を実行する符号化復号
化処理ステップと、前記符号化復号化処理ステップにお
いて生成した前記入力信号に対する符号化復号化処理後
の処理データと、前記入力信号との差分を算出する差分
計算ステップと、前記差分計算ステップにおいて出力す
る差分データに基づいて、前記電子透かしパターン生成
ステップにおいて生成した電子透かしパターンの補正処
理を実行する信号補正ステップと、を含むことを特徴と
する。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the signal control step includes:
As the data conversion processing, MP for the input signal
An encoding / decoding process for executing an encoding / decoding process based on EG2; a difference between the input signal and the processed data after the encoding / decoding process for the input signal generated in the encoding / decoding process step; And a signal correction step of performing a correction process on the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the difference data output in the difference calculation step. I do.

【0083】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
前記データ変換処理として、前記入力信号に対する語長
変換処理を実行する語長変換処理ステップと、前記語長
変換処理ステップにおいて生成した前記入力信号に対す
る語長変換処理後の処理データと、前記入力信号との差
分を算出する差分計算ステップと、前記差分計算ステッ
プにおいて出力する差分データに基づいて、前記電子透
かしパターン生成ステップにおいて生成した電子透かし
パターンの補正処理を実行する信号補正ステップと、を
含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method according to the present invention, the signal control step includes:
As the data conversion processing, a word length conversion processing step of performing a word length conversion processing on the input signal; processing data after the word length conversion processing on the input signal generated in the word length conversion processing step; And a signal correction step of performing a correction process on the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the difference data output in the difference calculation step. It is characterized by.

【0084】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に
対するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、
前記入力信号の所定単位データ毎に予測し、該予測値に
基づいて、前記電子透かしパターン生成ステップにおい
て生成した電子透かしパターンの補正処理を実行するス
テップを含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the signal control step includes:
The degradation state of the input signal based on the data conversion processing for the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding processing is
A step of performing prediction for each predetermined unit data of the input signal and executing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the predicted value.

【0085】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号が
画像信号である場合において、該画像信号に対するデー
タ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、画像信号の
所定領域毎に予測し、該予測値に基づいて、前記電子透
かしパターン生成ステップにおいて生成した電子透かし
パターンの補正処理を実行するステップを含むことを特
徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the signal control step includes:
When the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding processing is an image signal, the deterioration state of the input signal based on the data conversion processing for the image signal is predicted for each predetermined area of the image signal, and based on the predicted value. And performing a correction process on the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step.

【0086】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号が
画像信号である場合において、該画像信号に対するデー
タ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、画像信号の
画素毎に予測し、該予測値に基づいて、前記電子透かし
パターン生成ステップにおいて生成した電子透かしパタ
ーンの補正処理を実行するステップを含むことを特徴と
する。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the signal control step includes:
When the input signal to be subjected to the electronic watermark pattern embedding processing is an image signal, the deterioration state of the input signal based on the data conversion processing for the image signal is predicted for each pixel of the image signal, and based on the predicted value, A step of executing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step.

【0087】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に
対するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を予
測し、該予測値に基づいて、前記電子透かしパターン生
成ステップにおいて生成した電子透かしパターンについ
て、前記データ変換処理による劣化が大きいと判定され
る信号領域に対しては電子透かし情報の埋め込みレベル
を減少させ、前記データ変換処理による劣化が小さいと
判定される信号領域に対しては電子透かし情報の埋め込
みレベルを増大する補正処理を実行するステップを含む
ことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method according to the present invention, the signal control step includes:
A deterioration state of an input signal is predicted based on a data conversion process for an input signal to be subjected to a digital watermark pattern embedding process, and the data conversion process is performed on the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the predicted value. The embedding level of digital watermark information is reduced for signal regions determined to be largely degraded by the data conversion, and the embedding level of digital watermark information is increased for signal regions determined to be small due to the data conversion process. And performing a correction process.

【0088】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を絶対値として算出する差分
計算ステップと、前記差分計算ステップにおいて出力す
る絶対値に基づいて、入力信号の劣化状況を予測し、該
予測に基づいて、前記電子透かしパターン生成ステップ
において生成した電子透かしパターンの補正処理を実行
するステップと、を含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method according to the present invention, the signal control step includes:
A difference calculation step of calculating a difference between the processed data after the data conversion processing on the input signal and the input signal as an absolute value, and predicting a deterioration state of the input signal based on the absolute value output in the difference calculation step And performing a correction process on the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step based on the prediction.

【0089】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を絶対値として算出する差分
計算ステップと、前記差分計算ステップにおいて出力す
る絶対値が、予め定められた閾値より大である信号領域
は、前記データ変換処理による劣化が大きいと判定し、
該信号領域に対しては電子透かし情報の埋め込みレベル
を減少させ、前記絶対値が、予め定められた閾値より小
である信号領域は、前記データ変換処理による劣化が小
さいと判定し、該信号領域に対しては電子透かし情報の
埋め込みレベルを増大する補正処理を実行するステップ
と、を含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method according to the present invention, the signal control step includes:
A difference calculation step of calculating a difference between the processing data after the data conversion processing on the input signal and the input signal as an absolute value, and an absolute value output in the difference calculation step is larger than a predetermined threshold value The signal area is determined to be largely deteriorated by the data conversion processing,
The embedding level of the digital watermark information is reduced for the signal area, and the signal area whose absolute value is smaller than a predetermined threshold value is determined to be less deteriorated by the data conversion processing. And performing a correction process for increasing the embedding level of the digital watermark information.

【0090】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を正負の符号を持つ値として
算出する差分計算ステップと、前記差分計算ステップに
おいて出力する値に基づいて、入力信号の劣化状況を予
測し、該予測に基づいて、前記電子透かしパターン生成
ステップにおいて生成した電子透かしパターンの補正処
理を実行するステップと、含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method according to the present invention, the signal control step includes:
A difference calculating step of calculating a difference between the processed data after the data conversion processing on the input signal and the input signal as a value having a positive / negative sign; and a deterioration of the input signal based on the value output in the difference calculating step. Predicting a situation, and executing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step based on the prediction.

【0091】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を正負の符号を持つ値として
算出する差分計算ステップと、前記差分計算ステップに
おいて出力する値が、前記電子透かしパターン生成ステ
ップにおいて生成した電子透かしパターンの値と同符合
である場合は、該電子透かしパターンをそのまま、また
はレベルを増加する補正を実行し、前記差分計算ステッ
プにおいて出力する値が、前記電子透かしパターン生成
ステップにおいて生成した電子透かしパターンの値と異
符合である場合は、該電子透かしパターンの値を0とす
るか、またはレベルを減少させる補正を実行するステッ
プと、含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method according to the present invention, the signal control step includes:
Processing data after the data conversion processing on the input signal, a difference calculation step of calculating a difference between the input signal and the input signal as a value having a positive or negative sign, the value output in the difference calculation step, the digital watermark pattern generation step If the value of the digital watermark pattern is the same as the value of the digital watermark pattern generated in step 2, the digital watermark pattern is corrected as it is or the level is increased. When the value of the digital watermark pattern is different from the value of the generated digital watermark pattern, the value of the digital watermark pattern is set to 0 or the level is reduced.

【0092】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記信号制御ステップは、
前記入力信号に対する語長変換を実行し、入力信号の各
値の低位ビットを切り捨てる処理を実行した結果データ
Da(DV1)と、前記入力信号に、前記電子透かしパ
ターン生成ステップにおいて生成した電子透かしパター
ンを加算した加算信号の各値の低位ビットを切り捨てる
処理を実行した結果データDb(DV1+WM)との差
分を比較し、Da(DV1)=Db(DV1+WM)で
あれば、電子透かしパターンWMは、語長変換により劣
化または消失すると判定し、Da(DV1)≠Db(D
V1+WM)であれば、電子透かしパターンWMは、語
長変換により劣化または消失しないと判定し、語長変換
により劣化または消失すると判定された領域の電子透か
しパターンのレベルを低下または値を0にし、語長変換
により劣化または消失しないと判定された領域の電子透
かしパターンのレベルを増加させる補正を実行するステ
ップを含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method according to the present invention, the signal control step includes:
The digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step is added to data Da (DV1) obtained by performing word length conversion on the input signal and performing a process of truncating low-order bits of each value of the input signal. Are compared with the result data Db (DV1 + WM) obtained by performing the process of rounding down the low-order bit of each value of the addition signal obtained by adding the digital watermark pattern WM. It is determined that the signal is degraded or lost by the length conversion, and Da (DV1) ≠ Db (D
V1 + WM), it is determined that the digital watermark pattern WM does not deteriorate or disappear due to the word length conversion, and the level of the digital watermark pattern in the area determined to deteriorate or disappear due to the word length conversion is reduced or the value is set to 0. The method includes a step of performing a correction for increasing the level of a digital watermark pattern in a region determined not to be deteriorated or lost by the word length conversion.

【0093】さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理
方法の一実施態様において、前記電子透かしパターン生
成ステップは、前記入力信号の分析に基づいて初期生成
した電子透かしパターンを変調する信号変調ステップを
有し、前記信号制御ステップは、前記信号変調ステップ
において出力する電子透かしパターンの補正処理を実行
するステップを含むことを特徴とする。
Further, in one embodiment of the digital watermark embedding processing method of the present invention, the digital watermark pattern generating step includes a signal modulation step of modulating a digital watermark pattern initially generated based on the analysis of the input signal. The signal control step includes a step of executing a correction process of a digital watermark pattern output in the signal modulation step.

【0094】さらに、本発明の第3の側面は、電子透か
しパターン埋め込み処理をコンピュータ・システム上で
実行せしめるプログラムであって、埋め込み情報に基づ
いて電子透かしパターンを生成する電子透かしパターン
生成ステップと、電子透かしパターン埋め込み処理対象
となる入力信号に対するデータ変換処理に基づく入力信
号の劣化状況を予測し、該予測値に基づいて、前記電子
透かしパターン生成ステップにおいて生成した電子透か
しパターンの補正処理を実行する信号制御ステップと、
前記信号制御ステップにおいて補正された電子透かしパ
ターンを前記入力信号に埋め込む処理を実行する加算ス
テップと、を有することを特徴とするプログラムにあ
る。
Further, a third aspect of the present invention is a program for executing a digital watermark pattern embedding process on a computer system, the digital watermark pattern generating step for generating a digital watermark pattern based on the embedded information, A deterioration state of an input signal is predicted based on a data conversion process for an input signal to be subjected to a digital watermark pattern embedding process, and a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step is performed based on the predicted value. A signal control step;
An addition step of executing a process of embedding the digital watermark pattern corrected in the signal control step into the input signal.

【0095】なお、本発明のプログラムは、例えば、様
々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ
・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供す
る媒体、例えば、CDやFD、MOなどの記憶媒体に格
納されて提供可能であり、本発明のプログラムは、例え
ば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピ
ュータ・システムに対して、コンピュータ・プログラム
をコンピュータ可読な形式で提供する媒体に記憶可能で
ある。媒体は、CDやFD、MOなどの記録媒体、ある
いは、ネットワークなどの伝送媒体など、その形態は特
に限定されない。
The program of the present invention is provided, for example, in a computer-readable medium to a general-purpose computer system capable of executing various program codes, for example, a storage medium such as a CD, an FD, and an MO. The program of the present invention can be stored in a medium that provides a computer program in a computer-readable format for a general-purpose computer system that can execute various program codes, for example. is there. The form of the medium is not particularly limited, such as a recording medium such as a CD, an FD, and an MO, and a transmission medium such as a network.

【0096】このようなプログラムは、プロセッサ制御
の下でプログラムの読み取りに基づき、システムの有す
る各種機能の実行を規程するとともに、システム上の協
働的作用を発揮するものであり、本発明の他の側面と同
様の作用効果を得ることができるものである。
Such a program regulates the execution of various functions of the system based on the reading of the program under the control of the processor, and exerts a cooperative action on the system. The same operation and effect as those of the aspect can be obtained.

【0097】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.

【0098】[0098]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
電子透かし埋め込み処理装置、および電子透かし埋め込
み処理方法について詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a digital watermark embedding processing apparatus and a digital watermark embedding processing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0099】[電子透かし埋め込み処理装置構成例1]
図6は、本発明の一実施例に係る電子透かし埋め込み処
理装置100を示すブロック図である。電子透かし埋め
込み処理装置100において、PN生成部121はPN
(Pseudorandom Noise;擬似雑音符
号)系列の乱数データPNを生成し、これを基本パター
ンとして電子透かしを埋め込む。続く乗算部122は電
子透かし埋め込み情報DCをこの乱数データPNにより
スペクトラム拡散し、これを電子透かしパターンWM1
とする。埋め込み情報DCを乱数データPNによりスペ
クトラム拡散することにより、解析困難な電子透かしパ
ターンWM1を生成することができる。図6の構成にお
いて、PN生成部121、乗算部122が電子透かしパ
ターンWM1を生成するための第1の電子透かしパター
ン生成手段を構成する。
[Configuration Example 1 of Digital Watermark Embedding Processing Apparatus]
FIG. 6 is a block diagram showing a digital watermark embedding processing device 100 according to one embodiment of the present invention. In the digital watermark embedding processing device 100, the PN generation unit 121
(Pseudorandom Noise; pseudo-noise code) sequence random number data PN is generated, and a digital watermark is embedded using this as a basic pattern. The subsequent multiplying unit 122 spectrum-spreads the digital watermark embedding information DC using the random number data PN, and spreads the spread digital watermark information DC with the digital watermark pattern WM1.
And By spreading the embedded information DC in a spectrum using the random number data PN, a digital watermark pattern WM1 that is difficult to analyze can be generated. In the configuration of FIG. 6, the PN generation unit 121 and the multiplication unit 122 configure a first digital watermark pattern generation unit for generating the digital watermark pattern WM1.

【0100】なお、電子透かし埋め込み情報DCは、例
えば複製制御情報として、電子透かし埋め込み対象信号
に応じて、「複製可能(CopyFree)」、「1回
複製可能(Copy Once)」「絶対複製禁止(N
ever Copy)」などを意味する情報を含む情報
である。
The digital watermark embedding information DC is, for example, “copy free”, “copy once”, “absolute copy prohibition” (copy free) as copy control information in accordance with the digital watermark embedding target signal. N
ever Copy) "and the like.

【0101】電子透かし埋め込み処理装置100におい
て、画像分析部123は順次入力されるデジタルビデオ
信号DV1に対して人間の視覚特性を考慮した画像分析
を行い、画像分析情報Pを出力する。これらの画像分析
は人間の視覚特性を考慮して、電子透かしパターンを画
像内で配分しなおすものや、電子透かしパターンを画像
の動きに追従させるもの等である。
In the digital watermark embedding processing apparatus 100, the image analysis unit 123 performs image analysis on the sequentially input digital video signal DV1 in consideration of human visual characteristics, and outputs image analysis information P. These image analyzes include those that redistribute a digital watermark pattern in an image in consideration of human visual characteristics and those that cause a digital watermark pattern to follow the movement of an image.

【0102】例えば人間の目は平坦部分等の低周波領域
での変化には敏感であるが、エッジ部分等の高周波領域
での変化には鈍感であることを利用して、電子透かしパ
ターンを目立ちやすい平坦部分から目立ちにくいエッジ
部分へと再配分する場合には、画像分析部123はエッ
ジ検出部等により構成され、画像分析情報Pとしてエッ
ジ情報等を出力する。また画像が静止している場合には
電子透かしパターンも静止させ、画像が動いている場合
には電子透かしパターンも追従して動かすことにより、
人間の目に感知しにくくなるように電子透かしを埋め込
む場合には、画像分析部123は動き検出部等により構
成され、画像分析情報Pとして動き情報等を出力する。
これらにより全体の埋め込み強度を変えることなく、電
子透かしの画質に及ぼす影響を効果的に抑えることがで
きる。
For example, utilizing the fact that the human eye is sensitive to changes in a low-frequency region such as a flat portion, but insensitive to changes in a high-frequency region such as an edge portion, the digital watermark pattern is conspicuous. In the case of redistribution from an easily flat portion to an inconspicuous edge portion, the image analysis section 123 is constituted by an edge detection section and the like, and outputs edge information and the like as image analysis information P. Also, when the image is stationary, the digital watermark pattern is also stopped, and when the image is moving, the digital watermark pattern is also moved.
When embedding a digital watermark so as to make it difficult for human eyes to perceive, the image analysis unit 123 is configured by a motion detection unit and the like, and outputs motion information and the like as the image analysis information P.
Thus, the influence of the digital watermark on the image quality can be effectively suppressed without changing the overall embedding strength.

【0103】続く信号変調部124は、この画像分析部
123が出力する画像分析情報Pに基づいて電子透かし
パターンWM1を変調し、人間の視覚特性を考慮した電
子透かしパターンWM2を出力する。例えば画像分析情
報Pがエッジ情報等により構成される場合には、信号変
調部124は電子透かしパターンWM1をエッジ情報等
により変調する乗算部等により構成される。また画像分
析情報Pが動き情報等により構成される場合には、信号
変調部124は電子透かしパターンWM1を動き情報等
により画像に追従させる動き追従部等により構成され
る。図6の構成において、画像分析部123、信号変調
部124が電子透かしパターンWM1に基づいて、電子
透かしパターンWM2を生成するための第2の電子透か
しパターン生成手段を構成する。
The signal modulator 124 modulates the digital watermark pattern WM1 based on the image analysis information P output from the image analyzer 123, and outputs a digital watermark pattern WM2 in consideration of human visual characteristics. For example, when the image analysis information P is configured by edge information or the like, the signal modulation unit 124 is configured by a multiplication unit or the like that modulates the digital watermark pattern WM1 with edge information or the like. When the image analysis information P is composed of motion information or the like, the signal modulating unit 124 is composed of a motion follower that causes the digital watermark pattern WM1 to follow an image based on motion information or the like. In the configuration of FIG. 6, the image analysis unit 123 and the signal modulation unit 124 constitute a second digital watermark pattern generation unit for generating the digital watermark pattern WM2 based on the digital watermark pattern WM1.

【0104】次に信号制御部125は、この信号変調部
124が出力する電子透かしパターンWM2に対して、
電子透かしパターンWM2が画像に対する符号化、語長
変換などのデータ変換処理によって劣化するか否かを画
像の領域毎に判断し、画像のデータ変換処理による入力
デジタルビデオ信号DV1の劣化量が大きく、データ変
換処理によって電子透かしの検出が困難となると判定さ
れる画像領域があると判定された場合には、符号化、語
長変換などの画像データ処理に対する耐性を強化した電
子透かしパターンWM3を生成して出力する。すなわち
信号制御部125は、入力デジタルビデオ信号DV1に
対して、符号化、語長変換など何らかのデータ処理を実
行し、これらのデータ変換処理による劣化量としての埋
め込み電子透かしに対する影響を計測する。
Next, the signal controller 125 applies the digital watermark pattern WM2 output from the signal modulator 124 to
It is determined for each image area whether or not the digital watermark pattern WM2 is deteriorated by data conversion processing such as encoding and word length conversion on the image, and the amount of deterioration of the input digital video signal DV1 due to the data conversion processing of the image is large. If it is determined that there is an image area in which it becomes difficult to detect a digital watermark due to the data conversion process, a digital watermark pattern WM3 with enhanced resistance to image data processing such as encoding and word length conversion is generated. Output. That is, the signal control unit 125 performs some kind of data processing such as encoding and word length conversion on the input digital video signal DV1, and measures the influence of the data conversion processing on the embedded digital watermark as the amount of deterioration.

【0105】信号制御部125において、画像のデータ
変換処理による入力デジタルビデオ信号DV1の劣化量
が小さく、信号変調部124からの電子透かしパターン
WM2を埋め込んだデータが圧縮等の画像処理が実行さ
れても電子透かしの検出に影響がないと判定された場合
には、信号制御部125は、信号変調部124から出力
される電子透かしパターンWM2を加算部126に出力
し、加算部126において入力デジタルビデオ信号DV
1に、電子透かしパターンWM2を加算することによ
り、入力デジタルビデオ信号DV1に電子透かし情報D
Cを持つ電子透かしパターンWM2の埋め込み処理を実
行する。
In the signal control unit 125, the data in which the input digital video signal DV 1 has a small deterioration amount due to the image data conversion process is small, and the data in which the digital watermark pattern WM 2 from the signal modulation unit 124 is embedded is subjected to image processing such as compression. If it is determined that the digital watermark does not affect the detection of the digital watermark, the signal control unit 125 outputs the digital watermark pattern WM2 output from the signal modulation unit 124 to the addition unit 126. Signal DV
1 and the digital watermark pattern WM2, the digital watermark information D1 is added to the input digital video signal DV1.
The embedding process of the digital watermark pattern WM2 having C is executed.

【0106】一方、信号制御部125において、画像の
データ処理による入力デジタルビデオ信号DV1の劣化
量が大きく、データ処理によって電子透かしの検出が困
難となると判定された場合には、符号化、語長変換など
の画像データ処理に対する耐性を強化した電子透かしパ
ターンWM3を加算部126に出力し、加算部126に
おいて入力デジタルビデオ信号DV1に、電子透かしパ
ターンWM3を加算することにより、入力デジタルビデ
オ信号DV1に電子透かし情報DCを持つ電子透かしパ
ターンWM3の埋め込み処理を実行する。
On the other hand, if the signal control unit 125 determines that the amount of deterioration of the input digital video signal DV1 due to the data processing of the image is so great that the detection of the digital watermark becomes difficult by the data processing, the encoding and the word length are performed. The digital watermark pattern WM3 with enhanced resistance to image data processing such as conversion is output to the adding unit 126, and the adding unit 126 adds the digital watermark pattern WM3 to the input digital video signal DV1 to thereby add to the input digital video signal DV1. The embedding process of the digital watermark pattern WM3 having the digital watermark information DC is performed.

【0107】信号制御部125が出力する耐性を強化し
た電子透かしパターンWM3は、画像処理により劣化す
る領域に電子透かしパターンの埋め込みを避け、この避
けた分の埋め込み量を画像処理により劣化しない部分に
割り当て、余剰の埋め込み量を画像内で再配分した結果
として得られる電子透かしパターンである。
The digital watermark pattern WM3 output from the signal control unit 125 and having enhanced resistance avoids embedding a digital watermark pattern in a region that is degraded by image processing, and reduces the amount of embedding that has been avoided to a portion that is not degraded by image processing. This is a digital watermark pattern obtained as a result of redistributing the allocated and surplus embedding amount in the image.

【0108】このような電子透かしパターンWM3の埋
め込み処理を実行することにより、画質に影響を及ぼす
が検出の信頼性には寄与しない余剰の埋め込み量を低減
することができる。
By executing such a process of embedding the digital watermark pattern WM3, it is possible to reduce the surplus embedding amount which affects the image quality but does not contribute to the reliability of detection.

【0109】このように、図6に示す本発明の電子透か
し埋め込み処理装置は、電子透かしの埋め込み処理対象
データに対する符号化、語長変換処理等を実行し、処理
によるデータ劣化量として、電子透かしに対する影響を
計測し、影響の程度が大の場合には、データ変換処理に
対する耐性を強化した電子透かしパターンWM3を埋め
込む処理を実行する構成としたので、電子透かしの埋め
込みデータに対して符号化、語長変換などの処理が実行
されても確実に電子透かしの検出が可能となり、また画
質に影響を及ぼすが検出の信頼性には寄与しない余剰の
埋め込み量の低減も可能となる。
As described above, the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention shown in FIG. 6 executes encoding, word length conversion processing, and the like for data to be embedded with digital watermarks, and obtains a digital watermark as a data deterioration amount due to the processing. Is measured, and when the degree of the effect is large, a process for embedding the digital watermark pattern WM3 with enhanced resistance to the data conversion process is performed. Even if processing such as word length conversion is executed, it is possible to reliably detect a digital watermark, and it is also possible to reduce a surplus embedding amount that affects image quality but does not contribute to detection reliability.

【0110】[信号制御部構成例1]図7は、電子透か
し埋め込み処理装置100中の信号制御部125につい
ての第1構成例を示すブロック図である。信号制御部1
25において、圧縮伸張部127は入力デジタルビデオ
信号DV1に対してMPEG2等の画像符号化・画像復
号化処理を実行し、圧縮デジタルビデオ信号、伸張デジ
タルビデオ信号DV1’を出力する。なお、ここでは、
圧縮伸張処理を画像符号化・画像復号化処理と同義とし
て説明するが、圧縮伸張を伴わない符号化・復号化処理
を実行する構成としてもよく、この場合は、図7の圧縮
伸張部127は、符号化復号化部として構成される。
[Configuration Example 1 of Signal Control Unit] FIG. 7 is a block diagram showing a first configuration example of the signal control unit 125 in the digital watermark embedding processing apparatus 100. Signal control unit 1
At 25, the compression / expansion unit 127 executes image encoding / decoding processing such as MPEG2 on the input digital video signal DV1, and outputs a compressed digital video signal and an expanded digital video signal DV1 '. Here,
Although the compression / expansion processing is described as being synonymous with the image encoding / decoding processing, the configuration may be such that encoding / decoding processing without compression / expansion is performed. In this case, the compression / expansion unit 127 in FIG. , As an encoding / decoding unit.

【0111】差分計算部128は、符号化・画像復号化
処理、すなわち圧縮伸長処理以前の入力デジタルビデオ
信号DV1とこの圧縮伸張部127が出力する圧縮伸張
処理後のデジタルビデオ信号DV1’との差分の絶対値
を計算し、差分情報Dを出力する。すなわち、差分計算
部128は、下記式による算出結果を出力する。
The difference calculator 128 calculates the difference between the input digital video signal DV1 before the encoding / image decoding process, that is, the compression / expansion process, and the digital video signal DV1 ′ after the compression / expansion process output from the compression / expansion unit 127. Is calculated, and the difference information D is output. That is, the difference calculator 128 outputs a calculation result by the following equation.

【0112】[0112]

【数12】D=|DV1−DV1’|D = | DV1-DV1 '|

【0113】この差分情報Dは、画像符号化復号化とし
て実行される圧縮伸長処理による元の入力デジタルビデ
オ信号DV1からの予測される劣化量を表しており、差
分情報Dの値が閾値TH(D)より小さい場合には入力
デジタルビデオ信号DV1において対応する画素の画像
符号化復号化処理による劣化は小さく、逆に差分情報D
の値が閾値TH(D)より大きい場合には入力デジタル
ビデオ信号DV1において対応する画素の画像符号化復
号化処理による劣化は大きいと判定する。この差分情報
Dは、画像の所定単位領域、例えば画素毎に算出され、
各領域毎に劣化量が判定される。
The difference information D represents a predicted deterioration amount from the original input digital video signal DV1 due to the compression / expansion processing executed as the image encoding / decoding, and the value of the difference information D is equal to the threshold value TH ( D), the deterioration of the corresponding pixel in the input digital video signal DV1 due to the image encoding / decoding process is small, and the difference information D
Is larger than the threshold value TH (D), it is determined that the deterioration of the corresponding pixel in the input digital video signal DV1 due to the image encoding / decoding process is large. The difference information D is calculated for a predetermined unit area of the image, for example, for each pixel,
The deterioration amount is determined for each area.

【0114】信号補正部129は、差分計算部128の
出力する領域毎の各差分情報Dに基づいて電子透かしパ
ターンWM2の補正処理の実行の有無を決定し、必要に
応じて電子透かしパターンWM2の補正処理を実行し、
画像符号化に対する耐性を強化した電子透かしパターン
WM3を出力する。例えば電子透かしパターンWM2の
各値が差分情報Dに基づいて画像符号化により劣化する
場合には電子透かしパターンの埋め込みを避けることに
より、画質に影響を及ぼすが検出の信頼性には寄与しな
い余剰の埋め込み量を低減することができる。さらには
この避けた分の埋め込み量を画像符号化により劣化しな
い部分に割り当てることにより、余剰の埋め込み量を画
像内で再配分してより効率的に電子透かし情報を埋め込
むことが可能になる。
The signal correction unit 129 determines whether or not to perform the correction processing of the digital watermark pattern WM2 based on each difference information D for each area output from the difference calculation unit 128, and if necessary, determines whether or not the correction processing of the digital watermark pattern WM2 is performed. Execute the correction process,
An electronic watermark pattern WM3 with enhanced resistance to image encoding is output. For example, when each value of the digital watermark pattern WM2 is degraded by image coding based on the difference information D, avoiding the embedding of the digital watermark pattern can affect the image quality but does not contribute to the reliability of detection. The amount of embedding can be reduced. Furthermore, by assigning the avoided embedding amount to a portion that is not degraded by image encoding, it becomes possible to redistribute the surplus embedding amount in the image and more efficiently embed digital watermark information.

【0115】図8は、埋め込みレベルと画像符号化によ
る劣化量の関係を説明する略線図である。従来、画像信
号に電子透かし情報を埋め込む場合には、どの領域が画
像符号化によって劣化するかを判定しないで、一律の強
度(レベル)で電子透かしの埋め込み処理を行なってい
た。すなわち、電子透かしの埋め込みレベルは、図8に
おいて点線で示すような一様な分布で各領域に埋め込み
を行なっていた。この結果、ある画素に対して埋め込ん
だ電子透かし情報は画像符号化による影響をほとんど受
けないが、他の画素に対して埋め込んだ電子透かし情報
は画像符号化により大きな劣化を受けることになる。
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the relationship between the embedding level and the amount of deterioration due to image coding. Conventionally, when embedding digital watermark information in an image signal, the digital watermark embedding process is performed at a uniform intensity (level) without determining which region is deteriorated by image encoding. That is, the embedding level of the electronic watermark is embedded in each area with a uniform distribution as shown by a dotted line in FIG. As a result, the digital watermark information embedded in a certain pixel is hardly affected by the image coding, but the digital watermark information embedded in another pixel is greatly deteriorated by the image coding.

【0116】本発明の電子透かし埋め込み処理装置で
は、前述の[数12]に示す式、D=|DV1−DV
1’|により、データ圧縮伸長処理、例えばMPEG2
等の画像符号化処理に対する影響を画像領域、例えば画
素単位で算出し、画像処理による劣化量の大きい領域
(画素)には、埋め込みレベルを低減または0とする処
理を実行し、画像処理による劣化量の小さい領域(画
素)には、埋め込みレベルを増加させる調整を実行して
補正した電子透かしパターンWM3を生成して電子透か
しを埋め込む。
In the digital watermark embedding processing apparatus according to the present invention, D = │DV1-DV
1 ′ |, the data compression / decompression processing, for example, MPEG2
And the like, the effect on the image encoding process is calculated in an image region, for example, in units of pixels, and in a region (pixel) having a large amount of deterioration due to the image processing, a process of reducing the embedding level or to 0 is executed, and the deterioration due to the image processing is performed. In a small area (pixel), an adjustment to increase the embedding level is performed to generate a corrected digital watermark pattern WM3 and embed a digital watermark.

【0117】この調整処理を実行した埋め込みレベルと
画像符号化による劣化量との関係は、例えば図8におい
て実線で示すような分布となる。このような補正によ
り、画像符号化による劣化の影響を回避するように電子
透かし情報を埋め込むことができる。すなわち差分情報
Dを指標として、画像符号化による劣化が大きい画素に
対しては電子透かし情報の埋め込みレベルを減少させ、
画像符号化による劣化が小さい画素に対しては電子透か
し情報の埋め込みレベルを増大すればよい。これにより
画質に影響を及ぼす一方で画像符号化を経た際に検出の
信頼性には寄与しない余剰の埋め込み量を低減し、さら
にはこの回避した分の埋め込み量を画像内で再配分して
全体の埋め込み強度を一定量に制御することにより、画
像符号化に対する耐性を強化して電子透かし検出の信頼
性を確保することができる。
The relationship between the embedding level after the execution of the adjustment processing and the amount of deterioration due to image coding is, for example, a distribution shown by a solid line in FIG. With such correction, digital watermark information can be embedded so as to avoid the influence of deterioration due to image coding. That is, using the difference information D as an index, the embedding level of the digital watermark information is reduced for pixels that are greatly deteriorated by image coding,
The embedding level of the digital watermark information may be increased for a pixel having a small deterioration due to the image coding. This reduces the amount of surplus embedding that does not contribute to the reliability of detection when passing through image encoding while affecting image quality, and furthermore, redistributes the avoided amount of embedding in the image, and By controlling the embedding strength to a certain amount, it is possible to enhance the resistance to image coding and secure the reliability of digital watermark detection.

【0118】図7に示す信号制御部125の信号補正部
129は、このような補正された電子透かしパターンW
M3を生成して加算部126(図6参照)に出力する。
加算部126は、入力デジタルビデオ信号DV1にこの
信号制御部125が出力する電子透かしパターンWM3
を加算することにより、入力デジタルビデオ信号DV1
と同一の形式により電子透かし情報DCを埋め込んだデ
ジタルビデオ信号DV2を出力する。
The signal correction section 129 of the signal control section 125 shown in FIG.
M3 is generated and output to the adding unit 126 (see FIG. 6).
The adder 126 adds the digital watermark pattern WM3 output from the signal controller 125 to the input digital video signal DV1.
Are added to obtain the input digital video signal DV1.
And outputs a digital video signal DV2 in which the digital watermark information DC is embedded in the same format as the above.

【0119】この出力デジタルビデオ信号DV2は、例
えば所定のエンコーダによりエンコード(符号化)して
放送局等より衛星波や地上波、ケーブル等の媒体を介し
て伝送される。あるいは、出力デジタルビデオ信号DV
2を所定のエンコーダによりエンコードしてディスク原
盤を露光し、このディスク原盤より光ディスク8等が量
産される。
The output digital video signal DV2 is encoded by a predetermined encoder, for example, and transmitted from a broadcasting station or the like via a medium such as a satellite wave, a terrestrial wave, or a cable. Alternatively, the output digital video signal DV
2 is encoded by a predetermined encoder to expose the master disc, and the optical disc 8 and the like are mass-produced from the master disc.

【0120】このように、電子透かしパターンWM3
は、符号化による影響を考慮した上で補正した電子透か
しパターンであり、エンコード(符号化)されたデータ
においても、電子透かしの劣化が低減され、再生時、複
製時における電子透かし検出処理において確実に電子透
かしの検出が実行されることになる。
As described above, the digital watermark pattern WM3
Is a digital watermark pattern corrected in consideration of the influence of encoding. Even in encoded (encoded) data, the degradation of the digital watermark is reduced, and the digital watermark pattern can be reliably detected in the digital watermark detection process during reproduction and copying. , The detection of the digital watermark is executed.

【0121】[信号制御部構成例2]図9は、電子透か
し埋め込み処理装置100中の信号制御部125の第2
構成例を示すブロック図である。信号制御部125にお
いて、加算部130は入力デジタルビデオ信号DV1に
一旦電子透かしパターンWM2を加算し、加算デジタル
ビデオ信号DV3を出力する。
[Configuration Example 2 of Signal Control Unit] FIG. 9 shows a second example of the signal control unit 125 in the digital watermark embedding processing apparatus 100.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example. In the signal control unit 125, the adding unit 130 once adds the digital watermark pattern WM2 to the input digital video signal DV1, and outputs the added digital video signal DV3.

【0122】続く圧縮伸張部131はこの加算部130
が出力する電子透かし加算デジタルビデオ信号DV3に
対して、例えばMPEG2等の画像符号化・画像復号化
を行い、圧縮伸張デジタルビデオ信号DV3’を出力す
る。続く差分計算部132は入力デジタルビデオ信号D
V1とこの圧縮伸張部131が出力する圧縮伸張デジタ
ルビデオ信号DV3’との差分を計算し、差分情報Dを
出力する。すなわち、差分計算部132は、下記式によ
る算出結果を出力する。
The following compression / expansion unit 131 adds the
Performs an image encoding / decoding of the digital watermark added digital video signal DV3 output by, for example, MPEG2, and outputs a compressed / expanded digital video signal DV3 ′. Subsequent difference calculation section 132 receives input digital video signal D
The difference between V1 and the compressed / expanded digital video signal DV3 'output by the compression / expansion unit 131 is calculated, and difference information D is output. That is, the difference calculator 132 outputs a calculation result by the following equation.

【0123】[0123]

【数13】D=DV3’−DV1D = DV3'-DV1

【0124】この差分情報Dは、電子透かしを埋め込ん
だ画像に対する画像符号化による電子透かしパターンW
M2の予測される残存量を表している。この差分情報D
は、画像の所定単位領域、例えば画素毎に算出され、各
領域毎に劣化量が判定される。
The difference information D is a digital watermark pattern W obtained by performing image coding on an image in which a digital watermark is embedded.
It represents the expected remaining amount of M2. This difference information D
Is calculated for a predetermined unit area of the image, for example, for each pixel, and the deterioration amount is determined for each area.

【0125】上記した[数13]においては、電子透か
し加算デジタルビデオ信号DV3に対して、例えばMP
EG2等の画像符号化・画像復号化を行った結果として
取得される圧縮伸張デジタルビデオ信号DV3’と、入
力デジタルビデオ信号DV1との差分を差分情報とした
が、入力デジタルビデオ信号DV1に対して同様に一旦
MPEG2等の画像符号化・画像復号化を行って出力し
た圧縮伸張デジタルビデオ信号DV1’と、電子透かし
加算デジタルビデオ信号DV3に対して、例えばMPE
G2等の画像符号化・画像復号化を行った結果として取
得される圧縮伸張デジタルビデオ信号DV3’との差分
を取得して差分情報としてもよい。すなわち、差分計算
部132は、下記式による算出結果を出力する。
In the above [Equation 13], for example, MP
The difference between the compressed / expanded digital video signal DV3 'obtained as a result of performing the image encoding / decoding of the image such as EG2 and the input digital video signal DV1 is used as the difference information. Similarly, for the compressed / decompressed digital video signal DV1 ', which has been once subjected to image encoding / decoding such as MPEG2 and output, and the digital watermark-added digital video signal DV3, for example, MPE
A difference from the compressed / decompressed digital video signal DV3 ′ obtained as a result of performing image encoding / decoding of G2 or the like may be obtained as difference information. That is, the difference calculator 132 outputs a calculation result by the following equation.

【0126】[0126]

【数14】D=DV3’−DV1’D = DV3'-DV1 '

【0127】この差分情報Dは、画像の所定単位領域、
例えば画素毎に算出され、各領域毎に劣化量が判定され
る。
The difference information D includes a predetermined unit area of the image,
For example, it is calculated for each pixel, and the deterioration amount is determined for each region.

【0128】信号補正部133は、この差分計算部13
2の出力する差分情報Dに基づいて電子透かしパターン
WM2の補正処理の実行の有無を決定し、必要に応じて
電子透かしパターンWM2の補正処理を実行し、画像符
号化に対する耐性を強化した電子透かしパターンWM3
を出力する。
The signal correction unit 133 is provided with the difference calculation unit 13
2 determines whether or not to perform the correction processing of the digital watermark pattern WM2 based on the difference information D output from the digital watermarking apparatus 2, and executes the correction processing of the digital watermark pattern WM2 as necessary, thereby enhancing the resistance to image encoding. Pattern WM3
Is output.

【0129】例えば電子透かしパターンWM2(例えば
[数2]に示すような値を持つWM参照)の各値と、上
記式[数13]または[数14]に示す差分情報Dの各
値が同符合のデータ領域(例えば画像領域としての画
素)は、画像符号化によりデジタルビデオ信号DV1の
各値は電子透かしパターンWM2の各値と同極性の方向
に変化することを意味し、画像符号化により電子透かし
パターンの検出が困難になる恐れが少ないと判定し、電
子透かしパターンをそのまま加算する。またはレベルを
増加して加算する。
For example, each value of the digital watermark pattern WM2 (for example, see WM having a value as shown in [Equation 2]) is equal to each value of the difference information D shown in the above [Equation 13] or [Equation 14]. A code data area (for example, a pixel as an image area) means that each value of the digital video signal DV1 changes in the same polarity direction as each value of the digital watermark pattern WM2 by image coding. It is determined that the detection of the digital watermark pattern is unlikely to be difficult, and the digital watermark pattern is added as it is. Or increase the level and add.

【0130】一方、電子透かしパターンWM2の各値
と、上記式[数13]または[数14]に示す差分情報
Dの各値が異符号のデータ領域(例えば画像領域として
の画素)は、画像符号化によりデジタルビデオ信号DV
1の各値は電子透かしパターンWM2の各値と異極性の
方向に変化することを意味するため、画像符号化により
電子透かしパターンの検出が困難になる恐れが多いと判
定し、電子透かしパターンの埋め込みを避ける。または
レベルを減少させる。電子透かしパターンの埋め込みを
避ける場合は、電子透かしパターンの値を0とする設定
とすればよい。
On the other hand, a data area (for example, a pixel as an image area) in which each value of the digital watermark pattern WM2 and each value of the difference information D shown in the above formula [Equation 13] or [Equation 14] have different codes, is Digital video signal DV by encoding
Since each value of 1 means that the value of the digital watermark pattern WM2 changes in a direction of a different polarity from the value of the digital watermark pattern WM2, it is determined that the detection of the digital watermark pattern is likely to be difficult due to the image encoding. Avoid embedding. Or decrease the level. In order to avoid embedding a digital watermark pattern, the value of the digital watermark pattern may be set to 0.

【0131】図9に示す信号制御部125の信号補正部
133は、このような補正された電子透かしパターンW
M3を生成して加算部126(図6参照)に出力する。
加算部126は、入力デジタルビデオ信号DV1にこの
信号制御部125が出力する電子透かしパターンWM3
を加算することにより、入力デジタルビデオ信号DV1
と同一の形式により電子透かし情報DCを埋め込んだデ
ジタルビデオ信号DV2を出力する。
The signal correction section 133 of the signal control section 125 shown in FIG.
M3 is generated and output to the adding unit 126 (see FIG. 6).
The adder 126 adds the digital watermark pattern WM3 output from the signal controller 125 to the input digital video signal DV1.
Are added to obtain the input digital video signal DV1.
And outputs a digital video signal DV2 in which the digital watermark information DC is embedded in the same format as the above.

【0132】このように、電子透かしパターンWM3
は、符号化による影響を考慮した上で補正した電子透か
しパターンであり、エンコード(符号化)されたデータ
においても、電子透かしの劣化が低減され、再生時、複
製時における電子透かし検出処理に確実に電子透かしの
検出が実行されることになり、画質に影響を及ぼすが検
出の信頼性には寄与しない余剰の埋め込み量を低減する
ことができる。
Thus, the digital watermark pattern WM3
Is a digital watermark pattern corrected in consideration of the influence of encoding. Even in encoded (encoded) data, deterioration of the digital watermark is reduced, and the digital watermark detection processing at the time of reproduction and duplication is ensured. The detection of a digital watermark is executed in the first step, and the surplus embedding amount that affects the image quality but does not contribute to the reliability of the detection can be reduced.

【0133】[信号制御部構成例3]図10は、電子透
かし埋め込み処理装置100中の信号制御部125につ
いての第3構成例を示すブロック図である。信号制御部
125において、比較判定部137は入力デジタルビデ
オ信号DV1に対して、電子透かしパターンWM2を加
算し、例えば10bitから8bitへの語長変換処理
を実行した場合の電子透かしに対する影響を判定し、判
定情報Cを信号補正部138に出力する。
[Configuration Example 3 of Signal Control Unit] FIG. 10 is a block diagram showing a third configuration example of the signal control unit 125 in the digital watermark embedding processing apparatus 100. In the signal control unit 125, the comparison determination unit 137 adds the digital watermark pattern WM2 to the input digital video signal DV1, and determines the influence on the digital watermark when, for example, a word length conversion process from 10 bits to 8 bits is performed. , And outputs the determination information C to the signal correction unit 138.

【0134】比較判定部137は、例えば10bitか
ら8bitへの語長変換処理を実行した場合の電子透か
しに対する影響を判定する場合には、入力デジタルビデ
オ信号DV1の各画素値のLSB側の2bit(図4参
照)を切り捨てる処理を実行して得られるデータDa
(DV1)と、入力デジタルビデオ信号DV1と電子透
かしパターンWM2との加算データの各画素値のLSB
側の2bit(図4参照)を切り捨てる処理を実行して
得られるデータDb(DV1+WM2)との差分を比較
し、 Da(DV1)=Db(DV1+WM2) であれば、電子透かしパターンWM2は、語長変換によ
り劣化または消失すると判定し、 Da(DV1)≠Db(DV1+WM2) であれば、電子透かしパターンWM2は、語長変換によ
り劣化または消失しないと判定する。この差分比較処理
による判定情報Cは、画像の所定単位領域、例えば画素
毎に算出され、各領域毎に語長変換による劣化量が判定
される。
For example, when determining the influence on the digital watermark when the word length conversion processing is performed from 10 bits to 8 bits, the comparison determination unit 137 determines the LSB side of each pixel value of the input digital video signal DV2 as 2 bits ( Data Da obtained by executing the process of truncating (see FIG. 4)
(DV1), the LSB of each pixel value of the added data of the input digital video signal DV1 and the digital watermark pattern WM2
Compare the difference with the data Db (DV1 + WM2) obtained by executing the process of discarding the two bits (refer to FIG. 4). If Da (DV1) = Db (DV1 + WM2), the digital watermark pattern WM2 has the word length. It is determined that the digital watermark pattern WM2 is deteriorated or lost by the conversion, and if Da (DV1) ≠ Db (DV1 + WM2), it is determined that the digital watermark pattern WM2 is not deteriorated or lost by the word length conversion. The determination information C by the difference comparison processing is calculated for each predetermined unit area of the image, for example, for each pixel, and the deterioration amount due to the word length conversion is determined for each area.

【0135】信号補正部138は、比較判定部137の
出力する領域毎の比較判定情報Cに基づいて電子透かし
パターンWM2の補正処理の実行の有無を決定し、必要
に応じて電子透かしパターンWM2の補正処理を実行
し、画像符号化に対する耐性を強化した電子透かしパタ
ーンWM3を出力する。例えば電子透かしパターンWM
2の各値が判定情報Cに基づいて語長変換により劣化
(消失)すると判定された領域には、対応領域の値のレ
ベルを低下または値を0に置換して電子透かしの埋め込
みを減少または避け、語長変換により劣化(消失)しな
いと判定された領域には、対応領域の値のレベルを増加
して電子透かしパターンの補正を実行することにより、
画質に影響を及ぼすが検出の信頼性には寄与しない余剰
の埋め込み量を低減でき、この避けた分の埋め込み量を
語長変換により劣化(消失)しない部分に割り当てるこ
とにより、余剰の埋め込み量を画像内で再配分してより
効率的に電子透かし情報を埋め込むことが可能になる。
The signal correction unit 138 determines whether or not to perform the correction processing of the digital watermark pattern WM2 based on the comparison determination information C for each area output from the comparison and determination unit 137. A correction process is executed to output a digital watermark pattern WM3 with enhanced resistance to image coding. For example, a digital watermark pattern WM
2 is determined to be degraded (disappeared) by word length conversion based on the determination information C, the level of the value of the corresponding region is reduced or the value is replaced with 0 to reduce the embedding of the digital watermark or By avoiding and correcting the digital watermark pattern by increasing the level of the value of the corresponding region in the region determined not to deteriorate (disappear) by the word length conversion,
The surplus embedding amount that affects image quality but does not contribute to the reliability of detection can be reduced, and the surplus embedding amount can be reduced by assigning the avoided embedding amount to a portion that does not deteriorate (disappear) by word length conversion. Redistribution within an image allows more efficient embedding of digital watermark information.

【0136】図10に示す信号制御部125の信号補正
部138は、このような補正された電子透かしパターン
WM3を生成して加算部126(図6参照)に出力す
る。加算部126は、入力デジタルビデオ信号DV1に
この信号制御部125が出力する電子透かしパターンW
M3を加算することにより、入力デジタルビデオ信号D
V1と同一の形式により電子透かし情報DCを埋め込ん
だデジタルビデオ信号DV2を出力する。
The signal correction section 138 of the signal control section 125 shown in FIG. 10 generates such a corrected digital watermark pattern WM3 and outputs it to the addition section 126 (see FIG. 6). The adder 126 adds the digital watermark pattern W output from the signal controller 125 to the input digital video signal DV1.
By adding M3, the input digital video signal D
A digital video signal DV2 in which digital watermark information DC is embedded in the same format as V1 is output.

【0137】この出力デジタルビデオ信号DV2は、例
えば所定のエンコーダによりエンコード(符号化)して
放送局等より衛星波や地上波、ケーブル等の媒体を介し
て伝送される。あるいは、出力デジタルビデオ信号DV
2を所定のエンコーダによりエンコードしてディスク原
盤を露光し、このディスク原盤より光ディスク8等が量
産される。
The output digital video signal DV2 is encoded by a predetermined encoder, for example, and transmitted from a broadcast station or the like via a medium such as a satellite wave, a terrestrial wave, or a cable. Alternatively, the output digital video signal DV
2 is encoded by a predetermined encoder to expose the master disc, and the optical disc 8 and the like are mass-produced from the master disc.

【0138】このように、電子透かしパターンWM3
は、語長変換による影響を考慮した上で補正した電子透
かしパターンであり、電子透かしを埋め込み後に語長変
換がなされた場合であっても、電子透かしの劣化が低減
され、再生時、複製時における電子透かし検出処理にお
いて確実に電子透かしの検出が実行されることになる。
As described above, the digital watermark pattern WM3
Is a digital watermark pattern corrected in consideration of the influence of word length conversion.Even if word length conversion is performed after embedding a digital watermark, deterioration of the digital watermark is reduced, In the digital watermark detection processing in the above, the detection of the digital watermark is surely executed.

【0139】[電子透かし埋め込み処理装置構成例2]
図11は、電子透かし埋め込み処理装置100の構成例
2を示すブロック図である。電子透かし埋め込み処理装
置100において、PN生成部141はPN系列の乱数
データPNを生成し、これを基本パターンとして電子透
かしを埋め込む。続く乗算部142は電子透かし埋め込
み情報DCをこの乱数データPNによりスペクトラム拡
散し、これを電子透かしパターンWM1とする。埋め込
み情報DCを乱数データPNによりスペクトラム拡散す
ることにより、解析困難な電子透かしパターンWM1を
生成することができる。
[Digital Watermark Embedding Processing Apparatus Configuration Example 2]
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example 2 of the digital watermark embedding processing device 100. In the digital watermark embedding processing device 100, the PN generation unit 141 generates PN sequence random number data PN and embeds a digital watermark using this as a basic pattern. The subsequent multiplying unit 142 spreads the spectrum of the digital watermark embedding information DC by using the random number data PN, and sets it as a digital watermark pattern WM1. By spreading the embedded information DC in a spectrum using the random number data PN, a digital watermark pattern WM1 that is difficult to analyze can be generated.

【0140】なお、電子透かし埋め込み情報DCは、例
えば複製制御情報として、電子透かし埋め込み対象信号
に応じて、「複製可能(CopyFree)」、「1回
複製可能(Copy Once)」「絶対複製禁止(N
ever Copy)」などを意味する情報を含む情報
である。
The digital watermark embedding information DC is, for example, as copy control information, in accordance with the digital watermark embedding target signal, “copy free (Copy Free)”, “copy once (Copy Once)”, “absolute copy prohibition ( N
ever Copy) "and the like.

【0141】電子透かし埋め込み処理装置100におい
て、画像分析部143は順次入力されるデジタルビデオ
信号DV1に対して人間の視覚特性を考慮した画像分析
を行い、画像分析情報Pを出力する。これらの画像分析
は人間の視覚特性を考慮して、電子透かしパターンを画
像内で配分しなおすものや、電子透かしパターンを画像
の動きに追従させるもの等であり、これらにより全体の
埋め込み強度を変えることなく、電子透かしの画質に及
ぼす影響を効果的に抑えることができる。
In the digital watermark embedding apparatus 100, the image analyzer 143 performs image analysis on the sequentially input digital video signal DV1 in consideration of human visual characteristics, and outputs image analysis information P. These image analyzes take into account the human visual characteristics, such as redistributing the digital watermark pattern in the image, and making the digital watermark pattern follow the movement of the image, etc., thereby changing the overall embedding strength. Therefore, the effect of the digital watermark on the image quality can be effectively suppressed.

【0142】続く信号変調部144は、この画像分析部
143が出力する画像分析情報Pに基づいて電子透かし
パターンWM1を変調し、人間の視覚特性を考慮した電
子透かしパターンWM2を出力する。例えば画像分析情
報Pがエッジ情報等により構成される場合には、信号変
調部144は電子透かしパターンWM1をエッジ情報等
により変調する乗算部等により構成される。また画像分
析情報Pが動き情報等により構成される場合には、信号
変調部144は電子透かしパターンWM1を動き情報等
により画像に追従させる動き追従部等により構成され
る。
The signal modulation section 144 modulates the digital watermark pattern WM1 based on the image analysis information P output from the image analysis section 143, and outputs a digital watermark pattern WM2 in consideration of human visual characteristics. For example, when the image analysis information P is configured by edge information or the like, the signal modulation unit 144 is configured by a multiplication unit that modulates the digital watermark pattern WM1 with edge information or the like. When the image analysis information P is composed of motion information or the like, the signal modulator 144 is composed of a motion follower that follows the digital watermark pattern WM1 with an image based on the motion information or the like.

【0143】次に信号制御部145は、この信号変調部
144が出力する電子透かしパターンWM2に対して、
電子透かしパターンWM2が画像符号化、語長変換等の
データ処理によって劣化するか否かを判断することによ
り、データ変換処理に対する耐性を強化して電子透かし
情報DCを埋め込んだデジタルビデオ信号DV2を出力
する。
Next, the signal control unit 145 applies the digital watermark pattern WM2 output from the signal modulation unit 144 to the digital watermark pattern WM2.
By judging whether or not the digital watermark pattern WM2 is deteriorated by data processing such as image encoding and word length conversion, the digital video signal DV2 in which the digital watermark information DC is embedded by enhancing the resistance to the data conversion processing is output. I do.

【0144】すなわち信号制御部145は、入力デジタ
ルビデオ信号DV1に対して、一旦画像符号化・復号
化、語長変換などのデータ処理を実行することによりデ
ータ処理による画像劣化、電子透かしに対する影響を予
測し、データ処理による入力デジタルビデオ信号DV1
の変化が電子透かしパターンWM2と同極性であると判
定された場合には、データ処理による電子透かしの劣化
が少ないと判定し、入力デジタルビデオ信号DV1に電
子透かしパターンWM2を加算することにより、入力デ
ジタルビデオ信号DV1に電子透かし情報DCを埋め込
み、電子透かし情報DCを埋め込んだデジタルビデオ信
号DV2を出力する。
That is, the signal control unit 145 once performs data processing such as image encoding / decoding and word length conversion on the input digital video signal DV1 to thereby reduce the influence on image degradation and digital watermark due to the data processing. Predict and input digital video signal DV1 by data processing
Is determined to have the same polarity as the digital watermark pattern WM2, it is determined that the digital watermark is not deteriorated due to the data processing, and the digital watermark pattern WM2 is added to the input digital video signal DV1. Digital watermark information DC1 is embedded in digital video signal DV1, and digital video signal DV2 in which digital watermark information DC is embedded is output.

【0145】一方、画像符号化、語長変換等のデータ処
理による入力デジタルビデオ信号DV1の変化が電子透
かしパターンWM2と異極性である場合には、データ処
理による電子透かしの劣化が大きいと判定し、符号化、
語長変換などの画像データ処理に対する耐性を強化した
電子透かしパターンWM3を生成し、入力デジタルビデ
オ信号DV1に電子透かしパターンWM3を加算するこ
とにより、入力デジタルビデオ信号DV1に電子透かし
情報DCを埋め込み、電子透かし情報DCを埋め込んだ
デジタルビデオ信号DV2を出力する。
On the other hand, when the change in the input digital video signal DV1 due to data processing such as image encoding and word length conversion has a polarity opposite to that of the digital watermark pattern WM2, it is determined that the digital processing has significantly deteriorated the digital watermark. ,Coding,
By generating a digital watermark pattern WM3 with enhanced resistance to image data processing such as word length conversion and adding the digital watermark pattern WM3 to the input digital video signal DV1, the digital watermark information DC is embedded in the input digital video signal DV1, The digital video signal DV2 in which the digital watermark information DC is embedded is output.

【0146】図12は、図11に示す電子透かし埋め込
み処理装置100中の信号制御部145の構成例を示す
ブロック図である。信号制御部145において、圧縮伸
張部146は入力デジタルビデオ信号DV1に対してM
PEG2等の画像符号化・画像復号化を行い、圧縮伸張
デジタルビデオ信号DV1’を出力する。続く差分計算
部147は入力デジタルビデオ信号DV1とこの圧縮伸
張部146が出力する圧縮伸張デジタルビデオ信号DV
1’との差分を計算し、差分情報Dを出力する。すなわ
ち、差分計算部147は、下記式による算出結果を出力
する。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration example of the signal control unit 145 in the digital watermark embedding processing apparatus 100 shown in FIG. In the signal control section 145, the compression / expansion section 146 performs M conversion on the input digital video signal DV1.
It performs image encoding / decoding of PEG2 or the like and outputs a compressed / expanded digital video signal DV1 '. The following difference calculation unit 147 includes an input digital video signal DV1 and a compressed / expanded digital video signal DV output by the compression / expansion unit 146.
1 ′, and outputs difference information D. That is, the difference calculator 147 outputs a calculation result by the following equation.

【0147】[0147]

【数15】D=DV1−DV1’D = DV1-DV1 '

【0148】この差分情報Dは、画像符号化による元の
入力デジタルビデオ信号DV1からの予測される劣化の
量および方向を表している。
This difference information D indicates the amount and direction of the predicted deterioration from the original input digital video signal DV1 due to the image coding.

【0149】信号補正部148は、この差分計算部14
7の出力する差分情報Dに基づいて電子透かしパターン
WM2を補正し、画像符号化に対する耐性を強化した電
子透かしパターンWM3を出力する。
The signal correction section 148 is provided for the difference calculation section 14.
7, the digital watermark pattern WM2 is corrected based on the difference information D output, and a digital watermark pattern WM3 with enhanced resistance to image encoding is output.

【0150】例えば電子透かしパターンWM2(例えば
[数2]に示すような値を持つWM)の各値と、上記式
[数15]に示す差分情報Dの各値が同符合のデータ領
域(例えば画像領域としての画素)は、画像符号化によ
りデジタルビデオ信号DV1の各値は電子透かしパター
ンWM2の各値と同極性の方向に変化することを意味
し、画像符号化により電子透かしパターンの検出が困難
になる恐れが少ないと判定し、電子透かしパターンをそ
のまま加算する。
For example, each value of the digital watermark pattern WM2 (for example, WM having a value shown in [Equation 2]) and each value of the difference information D shown in the above [Equation 15] are the same in the data area (for example, (Pixel as an image area) means that each value of the digital video signal DV1 changes in the direction of the same polarity as each value of the digital watermark pattern WM2 by the image coding, and the detection of the digital watermark pattern by the image coding. It is determined that there is little risk of becoming difficult, and the digital watermark pattern is added as it is.

【0151】一方、電子透かしパターンWM2の各値
と、上記式[数15]に示す差分情報Dの各値が異符号
のデータ領域(例えば画像領域としての画素)は、画像
符号化によりデジタルビデオ信号DV1の各値は電子透
かしパターンWM2の各値と異極性の方向に変化するこ
とを意味するため、画像符号化により電子透かしパター
ンの検出が困難になる恐れが多いと判定し、電子透かし
パターンの埋め込みを避ける。
On the other hand, a data area (for example, a pixel as an image area) in which each value of the digital watermark pattern WM2 and each value of the difference information D shown in the above formula [Equation 15] have different codes is converted into a digital video by image coding. Since each value of the signal DV1 changes in a direction of a different polarity from each value of the digital watermark pattern WM2, it is determined that the detection of the digital watermark pattern is likely to be difficult due to the image encoding. Avoid embedding.

【0152】図12に示す信号制御部145の信号補正
部148は、このような補正された電子透かしパターン
WM3を生成して加算部149に出力する。加算部14
9は、入力デジタルビデオ信号DV1にこの信号制御部
148が出力する電子透かしパターンWM3を加算する
ことにより、入力デジタルビデオ信号DV1と同一の形
式により電子透かし情報DCを埋め込んだデジタルビデ
オ信号DV2を出力する。
The signal correction section 148 of the signal control section 145 shown in FIG. 12 generates such a corrected digital watermark pattern WM3 and outputs it to the addition section 149. Adder 14
9 outputs a digital video signal DV2 in which digital watermark information DC is embedded in the same format as the input digital video signal DV1 by adding the digital watermark pattern WM3 output from the signal control unit 148 to the input digital video signal DV1. I do.

【0153】この出力デジタルビデオ信号DV2は、例
えば所定のエンコーダによりエンコード(符号化)して
放送局等より衛星波や地上波、ケーブル等の媒体を介し
て伝送される。あるいは、出力デジタルビデオ信号DV
2を所定のエンコーダによりエンコードしてディスク原
盤を露光し、このディスク原盤より光ディスク8等が量
産される。
The output digital video signal DV2 is encoded by a predetermined encoder, for example, and transmitted from a broadcasting station or the like via a medium such as a satellite wave, a terrestrial wave, or a cable. Alternatively, the output digital video signal DV
2 is encoded by a predetermined encoder to expose the master disc, and the optical disc 8 and the like are mass-produced from the master disc.

【0154】このように、電子透かしパターンWM3
は、符号化による影響を考慮した上で補正した電子透か
しパターンであり、エンコード(符号化)されたデータ
においても、電子透かしの劣化が低減され、再生時、複
製時における電子透かし検出処理において確実に電子透
かしの検出が実行されることになる。
As described above, the digital watermark pattern WM3
Is a digital watermark pattern corrected in consideration of the influence of encoding. Even in encoded (encoded) data, the degradation of the digital watermark is reduced, and the digital watermark pattern can be reliably detected in the digital watermark detection process during reproduction and copying. , The detection of the digital watermark is executed.

【0155】[電子透かし埋め込み処理フロー]次に、
本発明の電子透かし埋め込み処理装置における処理手順
について、図13に示すフローを参照して説明する。図
13は、例えばデジタルビデオ信号等の入力信号に対し
て、圧縮、符号化、語長変換などの様々なデータ処理に
対する耐性を強化した電子透かしパターンの埋め込み処
理を実行する電子透かし埋め込み処理装置の処理手順を
示すフローチャートである。各ステップについて説明す
る。
[Digital Watermark Embedding Processing Flow]
The processing procedure in the digital watermark embedding processing device of the present invention will be described with reference to the flow shown in FIG. FIG. 13 shows a digital watermark embedding processing apparatus that executes a digital watermark pattern embedding process for an input signal such as a digital video signal, for example, in which the resistance to various data processes such as compression, encoding, and word length conversion is enhanced. It is a flowchart which shows a processing procedure. Each step will be described.

【0156】電子透かし埋め込み処理装置は、まず、ス
テップS11においてPN系列の乱数データを生成し、
ステップS12において、電子透かし埋め込み対象信号
に応じて、「複製可能(CopyFree)」、「1回
複製可能(Copy Once)」「絶対複製禁止(N
ever Copy)」などの複製制御情報などからな
る埋め込み情報を乱数データPNによりスペクトラム拡
散し、電子透かしパターンWM1を生成する。
First, in step S11, the digital watermark embedding processing device generates PN sequence random number data.
In step S12, according to the digital watermark embedding target signal, “copy permitted (Copy Free)”, “copy permitted once (Copy Once)”, “absolute copy prohibited (N
embedded copy, such as copy control information, is spectrum-spread with random number data PN to generate a digital watermark pattern WM1.

【0157】続いて電子透かし埋め込み処理装置は、ス
テップSP13において、入力信号(例えばデジタルビ
デオ信号DV1)を順次読み込み、ステップS14にお
いて、入力信号に対して人間の視覚特性、聴覚特性を考
慮した分析を行い、分析情報を出力する。これらの分析
は例えば入力信号が画像であれば、人間の視覚特性を考
慮して、電子透かしパターンを画像内で配分しなおすも
のや、電子透かしパターンを画像の動きに追従させるも
の等であり、例えば入力デジタルビデオ信号に対してエ
ッジ検出や動き検出等の画像分析を行い、画像分析情報
としてエッジ情報や動き情報等を出力する処理である。
Subsequently, in step SP13, the digital watermark embedding apparatus sequentially reads the input signal (for example, the digital video signal DV1), and in step S14, analyzes the input signal in consideration of human visual characteristics and auditory characteristics. And output the analysis information. For example, if the input signal is an image, in consideration of the visual characteristics of human beings, the analysis is performed by redistributing the digital watermark pattern in the image, or by causing the digital watermark pattern to follow the movement of the image. For example, this is a process of performing image analysis such as edge detection and motion detection on an input digital video signal, and outputting edge information and motion information as image analysis information.

【0158】続いて電子透かし埋め込み処理装置はステ
ップS15において、分析情報に基づいて電子透かしパ
ターンWM1を変調し、人間の視覚特性、聴覚特性を考
慮した電子透かしパターンWM2を生成する。これらの
信号変調は、例えば入力信号が画像であれば、電子透か
しパターンWM1をエッジ情報等により変調するもの
や、電子透かしパターンWM1を動き情報等により画像
に追従させるもの等である。
Subsequently, in step S15, the digital watermark embedding processing device modulates the digital watermark pattern WM1 based on the analysis information, and generates a digital watermark pattern WM2 in consideration of human visual characteristics and auditory characteristics. These signal modulations include, for example, when the input signal is an image, the digital watermark pattern WM1 is modulated by edge information or the like, or the digital watermark pattern WM1 is made to follow an image by motion information or the like.

【0159】続いて電子透かし埋め込み処理装置はステ
ップS16において、入力信号に対して圧縮、符号化、
語長変換などの処理を実行する。これらの処理は、入力
信号が電子透かし埋め込み後に実行される処理を想定し
て実行するのが好ましく、例えばMPEG2のデータ圧
縮処理の適用予定があれば、MPEG2圧縮を実行す
る。また10bitから8bitへの語長変換処理が実
行される予定があれば、語長変換処理を実行する。な
お、これらの異なる複数のデータ変換処理を順次実行し
てもよい。
Subsequently, in step S16, the digital watermark embedding apparatus compresses, encodes,
Perform processing such as word length conversion. These processes are preferably performed assuming processes to be performed after the digital watermark is embedded in the input signal. For example, if the data compression process of MPEG2 is to be applied, MPEG2 compression is performed. If there is a plan to execute the word length conversion process from 10 bits to 8 bits, the word length conversion process is executed. Note that these different plural data conversion processes may be sequentially executed.

【0160】続いて電子透かし埋め込み処理装置はステ
ップS17に移り、データ処理以前の入力信号と処理デ
ータとの差分を計算し、差分情報Dを出力する。この差
分情報の生成処理は、前述した[数12]の絶対値を取
得する方法や、正負の符号を持つ差分として取得する処
理などのいずれかの態様において行なう。
Subsequently, the digital watermark embedding processing apparatus proceeds to step S17, calculates a difference between the input signal before data processing and the processed data, and outputs difference information D. The process of generating the difference information is performed in any manner such as a method of obtaining the absolute value of [Equation 12] and a process of obtaining the difference as a difference having a positive or negative sign.

【0161】続いて電子透かし埋め込み処理装置は、ス
テップSP18において、差分情報Dに基づいて電子透
かしパターンWM2の各値を補正し、画像符号化に対す
る耐性を強化した電子透かしパターンWM3を生成す
る。すなわち差分情報Dに基づいて、符号化、語長変換
等のデータ処理による劣化が大きい領域(例えば画像デ
ータであれば画素)部分には電子透かしパターンWM2
の埋め込みレベルを減少させ、符号化、語長変換等のデ
ータ処理による劣化が小さい領域には電子透かしパター
ンWM2の埋め込みレベルを増大させた補正を行なうこ
とにより電子透かしパターンWM3を生成し、符号化、
語長変換などのデータ処理に対する耐性を強化した電子
透かしパターンWM3を出力する。
Subsequently, in step SP18, the digital watermark embedding processing device corrects each value of the digital watermark pattern WM2 based on the difference information D, and generates a digital watermark pattern WM3 with enhanced resistance to image coding. In other words, based on the difference information D, the digital watermark pattern WM2 is placed in an area (for example, a pixel in the case of image data) where deterioration due to data processing such as encoding and word length conversion is large.
The digital watermark pattern WM3 is generated by performing a correction by increasing the embedment level of the digital watermark pattern WM2 in an area where deterioration due to data processing such as encoding and word length conversion is small, by reducing the embedment level of the digital watermark pattern WM3. ,
An electronic watermark pattern WM3 with enhanced resistance to data processing such as word length conversion is output.

【0162】続いて電子透かし埋め込み処理装置は、ス
テップS19に移り、入力信号にこの補正した電子透か
しパターンWM3を加算し、続くステップS20におい
て、入力信号と同一の形式により電子透かし情報を埋め
込んだ信号を出力する。
Subsequently, the digital watermark embedding processing apparatus proceeds to step S19, adds the corrected digital watermark pattern WM3 to the input signal, and in the next step S20, converts the signal in which the digital watermark information is embedded in the same format as the input signal. Is output.

【0163】続いて電子透かし埋め込み処理装置はステ
ップS21において、入力信号の処理を完了したか否か
を判断し、ここで否定結果が得られるとステップS13
に戻り、以下の処理を繰り返し実行する。電子透かし埋
め込み処理装置は、順次入力信号について、同様の処理
を繰り返して入力信号を処理し、ステップS21におけ
る入力終了の判定において肯定結果が得られると、処理
を完了する。
Subsequently, in step S21, the digital watermark embedding processing device determines whether or not the processing of the input signal has been completed. If a negative result is obtained here, step S13 is performed.
And the following processing is repeatedly executed. The digital watermark embedding processing device sequentially processes the input signal by repeating the same process for the input signal, and completes the process when a positive result is obtained in the determination of the end of the input in step S21.

【0164】なお、図13の処理フローにおけるステッ
プS16〜S18の処理、すなわち、入力信号に対する
データ変換処理を実行して、処理結果として得られる差
分Dに基づく電子透かしの補正を行なう処理は、様々な
データ処理、すなわち符号化、圧縮、語長変換など、様
々な態様について個別に繰り返して実行してもよい。例
えば第1のデータ処理としてMPEG2の圧縮伸長を実
行して差分D1を取得して、差分D1に基づいて補正し
た電子透かしパターンWM3を生成し、さらに、第2の
データ処理として語長変換を実行して、差分D2を取得
して、差分D2に基づいて電子透かしパターンWM3を
再度補正した電子透かしパターンWM4を生成し、WM
4を入力信号に対する加算用の電子透かしパターンとす
る構成としてもよい。このような処理を行なうことによ
り、複数のデータ変換処理に対する耐性の強化された電
子透かしパターンを埋め込むことが可能となる。
The processing of steps S16 to S18 in the processing flow of FIG. 13, that is, the processing of executing data conversion processing on an input signal and correcting a digital watermark based on the difference D obtained as a processing result is various. Various data processing, that is, encoding, compression, word length conversion, and the like may be individually and repeatedly executed. For example, MPEG2 compression and decompression are performed as first data processing to obtain a difference D1, a digital watermark pattern WM3 corrected based on the difference D1 is generated, and word length conversion is performed as second data processing. Then, a difference D2 is obtained, and a digital watermark pattern WM4 in which the digital watermark pattern WM3 is corrected again based on the difference D2 is generated.
4 may be used as a digital watermark pattern for addition to the input signal. By performing such a process, it is possible to embed a digital watermark pattern with enhanced resistance to a plurality of data conversion processes.

【0165】[電子透かし検出処理装置]次に図14を
参照して、電子透かし検出処理装置の構成について説明
する。図14に示す電子透かし検出処理装置150は、
例えば放送局等より衛星波や地上波、ケーブル等の媒体
を介して受信して得られるデジタルビデオ信号DV2
や、光ディスク等を再生して得られるデジタルビデオ信
号DV2より、埋め込まれた電子透かし情報DCを検出
する。
[Digital Watermark Detection Processing Apparatus] Next, the configuration of the digital watermark detection processing apparatus will be described with reference to FIG. The digital watermark detection processing device 150 shown in FIG.
For example, a digital video signal DV2 obtained by receiving from a broadcasting station or the like via a medium such as a satellite wave, a terrestrial wave, or a cable.
Or embedded digital watermark information DC is detected from a digital video signal DV2 obtained by reproducing an optical disk or the like.

【0166】電子透かし検出装置150において、PN
生成部151はPN系列の乱数データPNを生成し、こ
れを基本パターンとして電子透かしを検出する。このと
きPN生成部151は、電子透かし埋め込み処理装置1
00におけるPN生成部121またはPN生成部141
と同一の乱数データPNを生成することにより、スペク
トラム拡散を用いて解析困難に埋め込んだ電子透かし情
報DCを正しく検出することができる。
In the digital watermark detection device 150, the PN
The generation unit 151 generates PN sequence random number data PN, and detects a digital watermark using the random number data PN as a basic pattern. At this time, the PN generation unit 151 sets the digital watermark embedding processing device 1
PN generation unit 121 or PN generation unit 141 at 00
By generating the same random number data PN, it is possible to correctly detect the digital watermark information DC embedded with difficulty in analysis using spread spectrum.

【0167】電子透かし検出装置150において、内積
計算部152は順次入力されるデジタルビデオ信号DV
2に対して乱数データPNとの内積値を計算し、内積値
Sを出力する。続く比較判定部153は、この内積値S
を最適に設定した閾値と比較することにより、電子透か
し情報DCの有無、さらには埋め込まれた電子透かし情
報DCの極性を判定する。すなわち非負の閾値THに基
づいて以下に示す判定を行なう。
In the digital watermark detection device 150, the inner product calculator 152 receives the digital video signal DV which is sequentially input.
An inner product value with random number data PN is calculated for 2 and an inner product value S is output. The subsequent comparison / determination unit 153 determines the inner product value S
Is compared with an optimally set threshold to determine the presence / absence of digital watermark information DC and the polarity of embedded digital watermark information DC. That is, the following determination is made based on the non-negative threshold value TH.

【0168】[0168]

【数16】 S≦−TH :電子透かしあり(極性0) |S|<TH :電子透かしなし S≧TH :電子透かしあり(極性1)S ≦ −TH: with digital watermark (polarity 0) | S | <TH: without digital watermark S ≧ TH: with digital watermark (polarity 1)

【0169】上記式のように、入力信号から埋め込み電
子透かし情報DCを検出することができる。
As described above, embedded digital watermark information DC can be detected from an input signal.

【0170】例えば、放送局等より衛星波や地上波、ケ
ーブル等の媒体を介して受信して得られるデジタルビデ
オ信号DV2や、光ディスク等を再生して得られるデジ
タルビデオ信号DV2をコピーする際に、この電子透か
し情報DCに基づいてコピー制限できるように成され、
さらに不正コピーされた疑いのあるソースについては、
ソースの出所を究明できるように成されている。
For example, when copying a digital video signal DV2 obtained by receiving from a broadcasting station or the like via a medium such as a satellite wave, a terrestrial wave, or a cable, or a digital video signal DV2 obtained by reproducing an optical disk or the like. , So that copying can be restricted based on the digital watermark information DC,
In addition, for sources suspected of being pirated,
It is designed to determine the source of the source.

【0171】[電子透かし検出処理フロー]次に、電子
透かし検出処理装置における処理手順について、図15
に示すフローを参照して説明する。各ステップについて
説明する。
[Digital Watermark Detection Processing Flow] Next, the processing procedure in the digital watermark detection processing apparatus will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flow shown in FIG. Each step will be described.

【0172】電子透かし検出処理装置は、まず、ステッ
プS31において、PN系列の乱数データPNを生成す
る。続いて電子透かし検出処理装置は、ステップS32
において、例えばデジタルビデオ信号DV2等の入力信
号を順次読み込み、ステップS33において、入力信号
と乱数データPNとの内積値を計算し、内積値Sを出力
する。
First, in step S31, the digital watermark detection processing device generates PN sequence random number data PN. Subsequently, the digital watermark detection processing device proceeds to step S32
In step S33, an input signal such as a digital video signal DV2 is sequentially read. In step S33, an inner product value of the input signal and the random number data PN is calculated, and an inner product value S is output.

【0173】続いて電子透かし検出処理装置はステップ
S34において、算出した内積値Sを設定した閾値(T
H)と比較することにより、電子透かし情報DCの有
無、さらには埋め込まれた電子透かし情報DCの極性を
判定する。すなわち非負の閾値THに対して、上述の
[数15]の判定に基づいて入力信号から電子透かし情
報DCを検出することができる。続いて電子透かし検出
処理装置は、ステップS35において、このようにして
検出された電子透かし情報DCを出力する。
Subsequently, in step S34, the digital watermark detection processing device sets the calculated inner product value S to the set threshold value (T
H), the presence or absence of the digital watermark information DC and the polarity of the embedded digital watermark information DC are determined. That is, with respect to the non-negative threshold value TH, the digital watermark information DC can be detected from the input signal based on the determination of the above [Equation 15]. Subsequently, in step S35, the digital watermark detection processing device outputs the digital watermark information DC thus detected.

【0174】続いて電子透かし検出処理装置は、ステッ
プS36に移り、入力信号の処理を完了したか否かを判
断し、ここで否定結果が得られるとステップS32に戻
り、順次入力データ毎に同様の処理手順を繰り返して入
力信号を処理する。ステップS36において入力信号の
終了判定について肯定結果が得られると、処理を完了す
る。
Subsequently, the digital watermark detection processing apparatus proceeds to step S36, and determines whether or not processing of the input signal has been completed. If a negative result is obtained here, the processing returns to step S32, and the same processing is sequentially performed for each input data. Is repeated to process the input signal. If an affirmative result is obtained in the end determination of the input signal in step S36, the process is completed.

【0175】[システム構成]上述の実施例で述べた一
連の処理は、ハードウェア、またはソフトウェア、ある
いは両者の複合構成によって実行することが可能であ
る。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シ
ーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェア
に組み込まれたデータ処理装置内のメモリにインストー
ルして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な
汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行
させることが可能である。一連の処理をソフトウェアに
よって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプロ
グラムが、例えば汎用のコンピュータや1チップのマイ
クロコンピュータ等にインストールされる。図16は、
上述した一連の処理、具体的には、電子透かし埋め込
み、検出の少なくともいずれかの処理を実行する装置の
システム構成例を示している。
[System Configuration] The series of processes described in the above embodiments can be executed by hardware, software, or a combination of both. When executing processing by software, a program recording a processing sequence is installed in a memory in a data processing device built in dedicated hardware and executed, or a general-purpose computer capable of executing various processing is used. It is possible to install and run the program. When a series of processes is performed by software, a program constituting the software is installed in, for example, a general-purpose computer or a one-chip microcomputer. FIG.
An example of a system configuration of an apparatus that executes at least one of the series of processes described above, specifically, digital watermark embedding and detection is shown.

【0176】システムは、CPU(Central Processing
Unit)202を有する。CPU(Central processing Uni
t)202は、各種アプリケーションプログラムや、OS
(Operating System)を実際に実行する。ROM(Read
-Only-Memory)203は、CPU202が実行するプロ
グラム、あるいは演算パラメータとしての固定データを
格納する。RAM(Random Access Memory)204は、
CPU202の処理において実行されるプログラム、お
よびプログラム処理において適宜変化するパラメータの
格納エリア、ワーク領域として使用される。CPU20
2、ROM203、RAM204、およびハードディス
ク205はバス201によって接続されており、相互に
データ転送が実行可能である。さらに入出力インタフェ
ース211に接続された各種入出力装置とのデータ転送
が可能となっている。
The system has a CPU (Central Processing).
Unit 202). CPU (Central processing Uni
t) 202 includes various application programs and OS
(Operating System) is actually executed. ROM (Read
-Only-Memory) 203 stores a program to be executed by the CPU 202 or fixed data as operation parameters. RAM (Random Access Memory) 204
It is used as a storage area and a work area for a program executed in the processing of the CPU 202 and parameters that change as appropriate in the program processing. CPU 20
2. The ROM 203, the RAM 204, and the hard disk 205 are connected by a bus 201, and can mutually transfer data. Further, data transfer with various input / output devices connected to the input / output interface 211 is possible.

【0177】キーボード212、マウス213はCPU
202に各種の指令を入力するためにユーザにより操作
され、コマンド入力データ入力などの際にユーザによっ
て操作され、キーボードマウスコントローラ214介し
て入力される。
A keyboard 212 and a mouse 213 are CPU
The user is operated by the user to input various commands to 202, is operated by the user when inputting command input data, and is input via the keyboard and mouse controller 214.

【0178】ドライブ209は、フロッピー(登録商
標)ディスク、CD−ROM(Compact Disc Read Only
Memory),MO(Magneto optical)ディスク,DVD(Dig
ital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリな
どのリムーバブル記録媒体210の記録再生を実行する
ドライブであり、各リムーバブル記録媒体210からの
プログラムまたはデータ再生、リムーバブル記録媒体2
10に対するプログラムまたはデータ格納を実行する。
A drive 209 is a floppy (registered trademark) disk, a CD-ROM (Compact Disc Read Only).
Memory), MO (Magneto optical) disk, DVD (Dig
It is a drive that performs recording and reproduction of a removable recording medium 210 such as an ital Versatile Disc, a magnetic disk, and a semiconductor memory, and reproduces a program or data from each removable recording medium 210 and the removable recording medium 2.
Execute the program or data storage for 10.

【0179】CPU202は、入出力インタフェース2
10を介して、キーボード212やマウス213等を介
して指令が入力されると、入力にしたがって、ROM(R
eadOnly Memory)203に格納されているプログラムを
実行する。
The CPU 202 has an input / output interface 2
When a command is input via the keyboard 212, the mouse 213, or the like, via the ROM 10, the ROM (R)
eadOnly Memory) 203 is executed.

【0180】上述の実施例における電子透かしの埋め込
み対象となる画像等の信号、あるいは検出対象となる信
号は、入力部207に接続されたカメラ2071他の入
力機器、例えばスキャナ等のデータ入力装置、あるいは
ドライブ209に接続されたフロッピーディスク、CD
−ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magn
eto optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Dis
c)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記
録媒体210から入力可能である。音声データの入力も
マイク2072を介して可能な構成である。さらに、通
信部208を介して受信するデータを電子透かしの埋め
込み対象とするデータ、あるいは検出対象となるデータ
として処理することも可能である。
In the above-described embodiment, a signal such as an image to be embedded with a digital watermark or a signal to be detected is input to a camera 2071 or other input device connected to the input unit 207, such as a data input device such as a scanner. Alternatively, a floppy disk or CD connected to the drive 209
-ROM (Compact Disc Read Only Memory), MO (Magn
eto optical) Disc, DVD (Digital Versatile Dis)
c), can be input from a removable recording medium 210 such as a magnetic disk or a semiconductor memory. Audio data can be input via the microphone 2072. Furthermore, it is also possible to process data received via the communication unit 208 as data to be embedded with a digital watermark or data to be detected.

【0181】CPU202は、ROM格納プログラムに
限らず、ハードディスク205に格納されているプログ
ラム、衛星若しくはネットワークから転送され、通信部
208で受信されてハードディスク205にインストー
ルされたプログラム、またはドライブ209に装着され
たリムーバブル記録媒体210から読み出されてハード
ディスク205にインストールされたプログラムを、R
AM(Random Access Memory)204にロードして実行す
ることも可能である。
The CPU 202 is not limited to the ROM storage program, but may be a program stored in the hard disk 205, a program transferred from a satellite or a network, received by the communication unit 208 and installed in the hard disk 205, or mounted on the drive 209. The program read from the removable recording medium 210 and installed on the hard disk 205 is
It can also be loaded into an AM (Random Access Memory) 204 and executed.

【0182】図16に示す構成を持つシステムにおい
て、CPU202は、上述した各実施例にしたがった処
理、あるいは上述したブロック図、フローチャートに従
って行われる処理を行う。そして、CPU202は、そ
の処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフ
ェース211を介して、LCD(Liquid Crystal Displa
y)やCRTなどの表示装置2061、スピーカ2062
に対して出力部206を介して出力する。また、処理デ
ータは通信部208からの送信、さらには、ハードディ
スク205等の記録媒体に対する格納処理が可能であ
る。
In the system having the configuration shown in FIG. 16, the CPU 202 performs processing according to each of the above-described embodiments, or processing performed according to the above-described block diagrams and flowcharts. Then, the CPU 202 transmits the processing result to an LCD (Liquid Crystal Display) through the input / output interface 211 as necessary, for example.
y), display device 2061 such as CRT, speaker 2062
Is output via the output unit 206. Further, the processing data can be transmitted from the communication unit 208 and further stored in a recording medium such as the hard disk 205.

【0183】各種処理の実行プログラムは、システムに
内蔵されている記録媒体としてのハードディスク205
やROM203に予め記録しておくことができる。ある
いは、プログラムはフロッピーディスク、CD−ROM
(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto opti
cal)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気
ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体2
10に、一時的あるいは永続的に格納(記録)しておく
ことができる。このようなリムーバブル記録媒体210
は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供するこ
とができる。
An execution program for various processes is stored in a hard disk 205 as a recording medium built in the system.
Or in the ROM 203 in advance. Alternatively, the program is a floppy disk, CD-ROM
(Compact Disc Read Only Memory), MO (Magneto opti
cal) Removable recording medium 2 such as disk, DVD (Digital Versatile Disc), magnetic disk, semiconductor memory, etc.
10 can be temporarily or permanently stored (recorded). Such a removable recording medium 210
Can be provided as so-called package software.

【0184】なお、プログラムは、上述したようなリム
ーバブル記録媒体210からコンピュータにインストー
ルする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放
送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送し
たり、LAN(Local Area Network)、インターネットと
いったネットワークを介して、コンピュータに有線で転
送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてく
るプログラムを、通信部208で受信し、内蔵するハー
ドディスク205にインストールすることができる。
The program may be installed in the computer from the removable recording medium 210 as described above, or may be wirelessly transferred from a download site to the computer via an artificial satellite for digital satellite broadcasting, or transmitted from a LAN (Local Area). Network) or the Internet, and the program can be transferred to the computer by wire, and the computer can receive the transferred program by the communication unit 208 and install the program on the built-in hard disk 205.

【0185】ここで、本明細書において、コンピュータ
に各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処
理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載され
た順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あ
るいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるい
はオブジェクトによる処理)も含むものである。
Here, in this specification, processing steps for writing a program for causing a computer to perform various kinds of processing do not necessarily have to be processed in chronological order in the order described in the flowchart. Alternatively, it also includes processing executed individually (for example, parallel processing or processing by an object).

【0186】また、プログラムは、1つのコンピュータ
により処理されるものであっても良いし、複数のコンピ
ュータによって分散処理されるものであっても良い。さ
らに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて
実行されるものであっても良い。
Further, the program may be processed by one computer, or may be processed in a distributed manner by a plurality of computers. Further, the program may be transferred to a remote computer and executed.

【0187】なお、上述の実施の形態においては、デー
タ圧縮伸長処理として、MPEG2により入力信号を符
号化・復号化する例について中心として述べたが、本発
明はこれに限らず、MPEG1、MPEG4、MPEG
7等をはじめとする種々の符号化処理により信号を符号
化・復号化する場合に広く適用することができる。この
ようにすれば、より多くの符号化処理に対する耐性を強
化した汎用的な電子透かし埋め込み方式を実現すること
ができる。
In the above-described embodiment, as the data compression / expansion processing, an example in which an input signal is encoded / decoded by MPEG2 has been mainly described. However, the present invention is not limited to this, and MPEG1, MPEG4, MPEG
The present invention can be widely applied to encoding and decoding signals by various encoding processes such as 7 and the like. In this way, it is possible to realize a general-purpose digital watermark embedding method with enhanced resistance to more encoding processes.

【0188】また入力信号に対するデータ処理には、符
号化、フィルタリング、ノイズリダクション、語長変換
等をはじめとする電子透かし情報を埋め込んだ信号に対
する様々な処理があり、本発明は、これら各種の処理に
対応して適用可能である。すなわち符号化、フィルタリ
ング、ノイズリダクション、語長変換等の処理を入力信
号に対して実行し、処理前のデータと処理後のデータと
の差分等に基づいて、電子透かしパターンの補正処理を
実行し、様々なデータ処理に対する耐性を強化した電子
透かしパターンを生成することができる。
In the data processing for the input signal, there are various processes for a signal in which digital watermark information is embedded, such as encoding, filtering, noise reduction, word length conversion, and the like. It can be applied correspondingly. That is, processing such as encoding, filtering, noise reduction, and word length conversion is performed on an input signal, and correction processing of a digital watermark pattern is performed based on a difference between data before processing and data after processing. It is possible to generate a digital watermark pattern with enhanced resistance to various data processing.

【0189】また上述の実施の形態においては、著作権
情報を乱数データによりスペクトラム拡散することで電
子透かしパターンを生成し、この電子透かしパターンを
デジタルビデオ信号に加算する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、デジタルビデオ信号のベースバ
ンド信号上で電子透かしの重畳を行う種々の電子透かし
埋め込み方式、さらにはデジタルビデオ信号のビットス
トリーム信号上で電子透かしの重畳を行う種々の電子透
かし埋め込み方式に広く適用することができる。
Also, in the above-described embodiment, a case has been described where a digital watermark pattern is generated by spread spectrum of copyright information using random number data, and this digital watermark pattern is added to a digital video signal.
The present invention is not limited to this. Various electronic watermark embedding methods for superimposing a digital watermark on a baseband signal of a digital video signal, and various electronic watermarks for superimposing a digital watermark on a bit stream signal of a digital video signal. It can be widely applied to the watermark embedding method.

【0190】また上述の実施の形態においては、著作権
情報をPN系列の乱数データによりスペクトラム拡散す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、統計
的に総和が0になるような種々の数値パターンにより著
作権情報を解析困難に変調する場合に広く適用すること
ができる。
Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which copyright information is spectrum-spread with PN-sequence random number data. The present invention can be widely applied to the case where the copyright information is modulated in such a manner that it is difficult to analyze the copyright information by the numerical pattern of

【0191】また上述の実施の形態においては、人間の
視覚特性を考慮した画像分析に際して、画像のエッジ情
報等を検出して電子透かしパターンを変調する場合、お
よび画像の動き情報等を検出して電子透かしパターンを
画像に追従させる場合を中心として述べたが、本発明は
これに限らず、画像の輝度情報や色情報等の種々の情報
を分析して処理する場合、さらにはこれらの画像分析を
組み合わせて処理する場合に広く適用することができ
る。
In the above-described embodiment, when image analysis is performed in consideration of human visual characteristics, edge information and the like of an image are detected to modulate a digital watermark pattern, and motion information and the like of an image are detected. Although the case where the digital watermark pattern follows the image has been mainly described, the present invention is not limited to this, and when analyzing and processing various information such as luminance information and color information of the image, furthermore, the image analysis Can be widely applied when processing in combination.

【0192】さらに上述の実施の形態においては、電子
透かしとして著作権情報を重畳する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、必要に応じて著作権情報以
外の種々の情報を重畳して伝送する場合に広く適用する
ことができる。
Further, in the above-described embodiment, a case has been described in which copyright information is superimposed as a digital watermark. However, the present invention is not limited to this, and various information other than copyright information may be superimposed as necessary. It can be widely applied when transmitting data.

【0193】また上述の実施の形態においては、放送局
等よりデジタルビデオ信号を衛星波や地上波、ケーブル
等の媒体を介して伝送する場合、および光ディスクにデ
ジタルビデオ信号を記録、再生する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えばインターネットを介
して種々の情報を伝送する場合等にも広く適用すること
ができる。
In the above embodiment, the case where a digital video signal is transmitted from a broadcast station or the like via a medium such as a satellite wave, a terrestrial wave, a cable, and the case where the digital video signal is recorded / reproduced on / from an optical disk. As described above, the present invention is not limited to this, and can be widely applied to, for example, transmitting various information via the Internet.

【0194】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。すなわち、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。
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 spirit of the present invention. That is, 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.

【0195】なお、明細書に記載された各種の処理は、
記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実
行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあ
るいは個別に実行されてもよい。また、本明細書におい
てシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、
各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
The various processes described in the specification are
It may be executed not only in chronological order according to the description, but also in parallel or individually according to the processing capability of the device that executes the process or as necessary. Also, in this specification, a system is a logical set configuration of a plurality of devices,
The devices of each configuration are not limited to those in the same housing.

【0196】[0196]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、デジタルビデオ信号等の入力信号に対して電子
透かし埋め込み処理を実行する際に、入力信号を符号化
復号化、語長変換などのデータ処理を実行し、データ処
理による劣化量を計測し、この計測結果に基づいて入力
信号に重畳する電子透かしパターンがデータ処理により
劣化するか否かを判定し、判定結果に基づいて補正した
電子透かしパターンを生成して入力信号に対して埋め込
む構成としたので、電子透かし埋め込み後に実行される
符号化、語長変換などのデータ処理に対して耐性の強化
された電子透かし埋め込みが可能になる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, when an electronic watermark embedding process is performed on an input signal such as a digital video signal, the input signal is encoded and decoded, and the word length is converted. And other data processing, and measure the amount of deterioration due to data processing.Based on the measurement result, determine whether the digital watermark pattern to be superimposed on the input signal is deteriorated by data processing, and correct based on the determination result. Digital watermark pattern is generated and embedded in the input signal, enabling digital watermark embedding with enhanced resistance to data processing such as encoding and word length conversion executed after digital watermark embedding. Become.

【0197】さらに、本発明の構成によれば、電子透か
しパターンが符号化、語長変換等のデータ処理により劣
化する領域に電子透かしパターンの埋め込みレベルを低
減、あるいは避ける処理を行なうことで画質に影響を及
ぼす一方で画像符号化を経た際に検出の信頼性には寄与
しない余剰の埋め込み量を低減し、さらにこの回避した
分の余剰の埋め込み量を符号化、語長変換等のデータ処
理により劣化しない部分に再配分して全体の埋め込み強
度を一定量に制御することにより、符号化、語長変換等
のデータ処理に対する耐性が強化され、電子透かし検出
の信頼性を確保することが可能になる。
Further, according to the configuration of the present invention, the image quality can be improved by reducing or avoiding the embedding level of the digital watermark pattern in an area where the digital watermark pattern is deteriorated by data processing such as encoding and word length conversion. While reducing the amount of surplus embedding that does not contribute to the reliability of detection when undergoing image encoding while affecting the image, furthermore, the surplus embedding amount for this avoidance is encoded, and data processing such as word length conversion is performed. By redistributing to the part that does not deteriorate and controlling the entire embedding strength to a fixed amount, the resistance to data processing such as encoding and word length conversion is strengthened, and the reliability of digital watermark detection can be secured. Become.

【0198】さらに、本発明の構成によれば、デジタル
ネットワーク時代のコンテンツ配信において、デジタル
放送やDVD等の動画像符号化規格に採用されているM
PEG2等による画像符号化・画像復号化を経た場合で
も、埋め込んだ電子透かし情報を正確に検出することが
でき、信頼性の高い著作権保護システムを構築すること
が可能になる。
Further, according to the structure of the present invention, in the content distribution in the digital network age, the M standard adopted in the moving picture coding standard for digital broadcasting, DVD, etc.
Even after image encoding / decoding using PEG2 or the like, embedded digital watermark information can be detected accurately, and a highly reliable copyright protection system can be constructed.

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

【図1】電子透かし検出の説明に供する、内積値の確率
密度関数を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a probability density function of an inner product value for explaining digital watermark detection.

【図2】電子透かしの埋め込み、検出処理による著作権
保護を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating copyright protection by embedding and detecting a digital watermark.

【図3】電子透かしの埋め込み、検出処理による著作権
保護における符号化処理の問題点を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a problem of encoding processing in copyright protection by embedding and detecting a digital watermark;

【図4】語長変換処理について説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a word length conversion process.

【図5】電子透かしの埋め込み、検出処理による著作権
保護における語長変換処理の問題点を説明する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a problem of a word length conversion process in copyright protection by embedding and detecting a digital watermark.

【図6】本発明の電子透かしの埋め込み処理装置の構成
例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a digital watermark embedding processing apparatus according to the present invention.

【図7】本発明の電子透かしの埋め込み処理装置におけ
る信号制御部の構成例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a signal control unit in the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention.

【図8】本発明の電子透かしの埋め込み処理装置の埋め
込みレベル調整処理について説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an embedding level adjustment process of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図9】本発明の電子透かしの埋め込み処理装置におけ
る信号制御部の構成例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of a signal control unit in the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention.

【図10】本発明の電子透かしの埋め込み処理装置にお
ける信号制御部の構成例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a signal control unit in the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention.

【図11】本発明の電子透かしの埋め込み処理装置の構
成例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a digital watermark embedding processing apparatus according to the present invention.

【図12】本発明の電子透かしの埋め込み処理装置にお
ける信号制御部の構成例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a signal control unit in the digital watermark embedding processing apparatus of the present invention.

【図13】本発明の電子透かしの埋め込み処理装置の処
理例を示すフロー図である。
FIG. 13 is a flowchart showing a processing example of the digital watermark embedding processing device of the present invention.

【図14】電子透かしの検出処理装置の構成例を示す図
である。
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration example of a digital watermark detection processing device.

【図15】電子透かしの検出処理装置の処理例を示すフ
ロー図である。
FIG. 15 is a flowchart illustrating a processing example of a digital watermark detection processing device.

【図16】電子透かし埋め込み、検出の少なくともいず
れかの処理を実行するシステム構成例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a system configuration that performs at least one of digital watermark embedding and detection processing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子透かし埋め込み装置 2 録画機器 3 電子透かし検出装置 4 電子透かし書き換え装置 5 光ディスク 6 録画機器 7 光ディスク 8 光ディスク 11 電子透かし埋め込み装置 12 光ディスク 13 録画機器 131 電子透かし検出装置 14 光ディスク 15 画像符号化装置 16 光ディスク 17 録画機器 171 電子透かし検出装置 18 光ディスク 19 録画機器 191 画像復号化装置 192 電子透かし検出装置 21 電子透かし埋め込み装置 22 光ディスク 23 録画機器 231 電子透かし検出装置 24 光ディスク 25 語長変換装置 27 録画機器 271 電子透かし検出装置 28 光ディスク 100 電子透かし埋め込み処理装置 121 PN生成部 122 乗算部 123 画像分析部 124 信号変調部 125 信号制御部 126 加算部 127 圧縮伸長部 128 差分計算部 129 信号補正部 130 加算部 131 圧縮伸長部 132 差分計算部 133 信号補正部 137 比較判定部 138 信号補正部 141 PN生成部 142 乗算部 143 画像分析部 144 信号変調部 145 信号制御部 146 圧縮伸長部 147 差分計算部 148 信号補正部 149 加算部 150 電子透かし検出処理装置 151 PN生成部 152 内積計算部 153 比較判定部 202 CPU 203 ROM 204 RAM 205 ハードディスク 206 出力部 207 入力部 208 通信部 209 ドライブ 210 リムーバブル記録媒体 212 キーボード 213 マウス 214 キーボードマウスコントローラ 2061 表示装置 2062 スピーカ 2071 カメラ 2072 マイク REFERENCE SIGNS LIST 1 digital watermark embedding device 2 recording device 3 digital watermark detection device 4 digital watermark rewriting device 5 optical disk 6 recording device 7 optical disk 8 optical disk 11 digital watermark embedding device 12 optical disk 13 recording device 131 digital watermark detection device 14 optical disk 15 image encoding device 16 Optical disk 17 Recording device 171 Digital watermark detection device 18 Optical disk 19 Recording device 191 Image decoding device 192 Digital watermark detection device 21 Digital watermark embedding device 22 Optical disk 23 Recording device 231 Digital watermark detection device 24 Optical disk 25 Word length conversion device 27 Recording device 271 Digital watermark detection device 28 Optical disc 100 Digital watermark embedding processing device 121 PN generation unit 122 Multiplication unit 123 Image analysis unit 124 Signal modulation unit 125 Signal control unit 1 6 Addition unit 127 Compression / expansion unit 128 Difference calculation unit 129 Signal correction unit 130 Addition unit 131 Compression / expansion unit 132 Difference calculation unit 133 Signal correction unit 137 Comparison determination unit 138 Signal correction unit 141 PN generation unit 142 Multiplication unit 143 Image analysis unit 144 Signal modulation section 145 Signal control section 146 Compression / expansion section 147 Difference calculation section 148 Signal correction section 149 Addition section 150 Digital watermark detection processing device 151 PN generation section 152 Inner product calculation section 153 Comparison judgment section 202 CPU 203 ROM 204 RAM 205 Hard disk 206 Output Unit 207 input unit 208 communication unit 209 drive 210 removable recording medium 212 keyboard 213 mouse 214 keyboard mouse controller 2061 display device 2062 speaker 2071 camera 2072 microphone

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 5/92 H04N 7/13 Z 5C078 7/08 7/08 Z 5J104 7/081 5/92 H 7/24 (72)発明者 相馬 俊一 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 小橋 貴志 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5B057 CE08 CG01 CG07 CH08 CH18 5C053 FA13 GA11 GB21 GB37 GB38 5C059 KK01 KK43 MA00 PP01 PP04 RC35 SS11 UA02 UA05 5C063 AB03 AB07 AC01 CA11 CA12 CA23 DA07 DA13 DB09 5C076 AA14 BA06 5C078 AA04 BA21 CA14 DA00 DA01 DA02 EA00 5J104 AA14 PA14 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H04N 5/92 H04N 7/13 Z 5C078 7/08 7/08 Z 5J104 7/081 5/92 H 7/24 (72 ) Inventor Shunichi Soma 6-7-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Takashi Kobashi 6-35-35 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation F-term (reference) ) 5B057 CE08 CG01 CG07 CH08 CH18 5C053 FA13 GA11 GB21 GB37 GB38 5C059 KK01 KK43 MA00 PP01 PP04 RC35 SS11 UA02 UA05 5C063 AB03 AB07 AC01 CA11 CA12 CA23 DA07 DA13 DB09 5C076 AA14 BA06 5C014 AA14BA21

Claims (31)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電子透かしの埋め込み処理を実行する電子
透かし埋め込み処理装置であり、 埋め込み情報に基づいて電子透かしパターンを生成する
電子透かしパターン生成手段と、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に
対するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を予
測し、該予測値に基づいて、前記電子透かしパターン生
成手段の生成した電子透かしパターンの補正処理を実行
する信号制御手段と、 前記信号制御手段により補正された電子透かしパターン
を前記入力信号に埋め込む処理を実行する加算手段と、 を有することを特徴とする電子透かし埋め込み処理装
置。
An electronic watermark embedding processor for executing an electronic watermark embedding process, an electronic watermark pattern generating means for generating an electronic watermark pattern based on embedding information, A signal control unit that predicts a deterioration state of the input signal based on the data conversion process, and executes a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit based on the predicted value; A digital watermark embedding processing device, comprising: an adding unit that executes a process of embedding the obtained digital watermark pattern in the input signal.
【請求項2】前記信号制御手段は、 前記データ変換処理として、前記入力信号に対する圧縮
伸長処理を実行する圧縮伸長処理手段と、 前記圧縮伸長処理手段による前記入力信号に対する圧縮
伸長処理後の処理データと、前記入力信号との差分を算
出する差分計算手段と、 前記差分計算手段の出力する差分データに基づいて、前
記電子透かしパターン生成手段の生成した電子透かしパ
ターンの補正処理を実行する信号補正手段と、 を有する構成であることを特徴とする請求項1に記載の
電子透かし埋め込み処理装置。
2. The signal control means includes: a compression / expansion processing means for performing compression / expansion processing on the input signal as the data conversion processing; and processing data after the compression / expansion processing on the input signal by the compression / expansion processing means. A difference calculating means for calculating a difference from the input signal; and a signal correcting means for performing a correction process on the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means based on the difference data output from the difference calculating means. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 1, wherein the digital watermark embedding processing apparatus has a configuration including:
【請求項3】前記信号制御手段は、 前記データ変換処理として、前記入力信号に対する符号
化復号化処理を実行する符号化復号化処理手段と、 前記符号化復号化処理手段による前記入力信号に対する
符号化復号化処理後の処理データと、前記入力信号との
差分を算出する差分計算手段と、 前記差分計算手段の出力する差分データに基づいて、前
記電子透かしパターン生成手段の生成した電子透かしパ
ターンの補正処理を実行する信号補正手段と、 を有する構成であることを特徴とする請求項1に記載の
電子透かし埋め込み処理装置。
3. The encoding / decoding processing means for executing encoding / decoding processing on the input signal as the data conversion processing, and a code for the input signal by the encoding / decoding processing means. And a difference calculation unit that calculates a difference between the processed data after the decryption processing and the input signal. Based on the difference data output by the difference calculation unit, the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit is generated. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 1, wherein the digital watermark embedding processing apparatus includes: a signal correction unit configured to perform a correction process.
【請求項4】前記信号制御手段は、 前記データ変換処理として、前記入力信号に対するMP
EG2に基づく符号化復号化処理を実行する符号化復号
化処理手段と、 前記符号化復号化処理手段による前記入力信号に対する
符号化復号化処理後の処理データと、前記入力信号との
差分を算出する差分計算手段と、 前記差分計算手段の出力する差分データに基づいて、前
記電子透かしパターン生成手段の生成した電子透かしパ
ターンの補正処理を実行する信号補正手段と、 を有する構成であることを特徴とする請求項1に記載の
電子透かし埋め込み処理装置。
4. The signal control means according to claim 1, wherein said data conversion processing includes an MP
Coding / decoding processing means for performing coding / decoding processing based on EG2; calculating a difference between the input data and processing data after coding / decoding processing on the input signal by the coding / decoding processing means; And a signal correction unit that executes a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit based on the difference data output by the difference calculation unit. 2. The digital watermark embedding processing device according to claim 1, wherein
【請求項5】前記信号制御手段は、 前記データ変換処理として、前記入力信号に対する語長
変換処理を実行する語長変換処理手段と、 前記語長変換処理手段による前記入力信号に対する語長
変換処理後の処理データと、前記入力信号との差分を算
出する差分計算手段と、 前記差分計算手段の出力する差分データに基づいて、前
記電子透かしパターン生成手段の生成した電子透かしパ
ターンの補正処理を実行する信号補正手段と、 を有する構成であることを特徴とする請求項1に記載の
電子透かし埋め込み処理装置。
5. The word length conversion processing means for executing word length conversion processing on the input signal as the data conversion processing, and the word length conversion processing on the input signal by the word length conversion processing means. A difference calculating means for calculating a difference between the subsequent processing data and the input signal; and a correction processing of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means, based on the difference data output from the difference calculating means. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 1, wherein the digital watermark embedding processing apparatus has a configuration including:
【請求項6】前記信号制御手段は、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に
対するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、
前記入力信号の所定単位データ毎に予測し、該予測値に
基づいて、前記電子透かしパターン生成手段の生成した
電子透かしパターンの補正処理を実行する構成であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の電子透かし埋め込み処
理装置。
6. The signal control means according to claim 1, wherein the deterioration state of the input signal based on the data conversion processing on the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding processing is determined.
2. The apparatus according to claim 1, wherein prediction is performed for each predetermined unit data of the input signal, and correction processing of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means is executed based on the predicted value. Digital watermark embedding processor.
【請求項7】前記信号制御手段は、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号が
画像信号である場合において、該画像信号に対するデー
タ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、画像信号の
所定領域毎に予測し、該予測値に基づいて、前記電子透
かしパターン生成手段の生成した電子透かしパターンの
補正処理を実行する構成であることを特徴とする請求項
1に記載の電子透かし埋め込み処理装置。
7. When the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding processing is an image signal, the signal control means determines whether or not the input signal has been degraded based on the data conversion processing for the image signal. 2. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 1, wherein the digital watermark embedding processing apparatus is configured to perform a prediction process for each digital watermark pattern and execute a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit based on the predicted value.
【請求項8】前記信号制御手段は、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号が
画像信号である場合において、該画像信号に対するデー
タ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、画像信号の
画素毎に予測し、該予測値に基づいて、前記電子透かし
パターン生成手段の生成した電子透かしパターンの補正
処理を実行する構成であることを特徴とする請求項1に
記載の電子透かし埋め込み処理装置。
8. When the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding process is an image signal, the signal control means determines the degradation state of the input signal based on the data conversion process for the image signal for each pixel of the image signal. 2. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 1, wherein the digital watermark embedding processing apparatus is configured to execute a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating unit based on the predicted value.
【請求項9】前記信号制御手段は、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に
対するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を予
測し、該予測値に基づいて、前記電子透かしパターン生
成手段の生成した電子透かしパターンについて、 前記データ変換処理による劣化が大きいと判定される信
号領域に対しては電子透かし情報の埋め込みレベルを減
少させ、前記データ変換処理による劣化が小さいと判定
される信号領域に対しては電子透かし情報の埋め込みレ
ベルを増大する補正処理を実行する構成であることを特
徴とする請求項1に記載の電子透かし埋め込み処理装
置。
9. The signal control unit predicts a deterioration state of an input signal based on a data conversion process for an input signal to be subjected to a digital watermark pattern embedding process, and based on the predicted value, the digital watermark pattern generation unit For the generated digital watermark pattern, the embedding level of the digital watermark information is reduced for a signal region determined to be largely deteriorated by the data conversion process, and a signal region determined to be small by the data conversion process is reduced. 2. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 1, wherein the digital watermark embedding processing apparatus is configured to execute a correction process for increasing an embedding level of digital watermark information.
【請求項10】前記信号制御手段は、 前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を絶対値として算出する差分
計算手段と、 前記差分計算手段の出力する絶対値に基づいて、入力信
号の劣化状況を予測し、該予測に基づいて、前記電子透
かしパターン生成手段の生成した電子透かしパターンの
補正処理を実行する構成であることを特徴とする請求項
1に記載の電子透かし埋め込み処理装置。
10. The signal control means includes: a difference calculation means for calculating a difference between the processing data after the data conversion processing on the input signal and the input signal as an absolute value; an absolute value output by the difference calculation means. 2. The configuration according to claim 1, wherein a deterioration state of the input signal is predicted based on the prediction, and a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation unit is executed based on the prediction. Digital watermark embedding processor.
【請求項11】前記信号制御手段は、 前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を絶対値として算出する差分
計算手段と、 前記差分計算手段の出力する絶対値が、予め定められた
閾値より大である信号領域は、前記データ変換処理によ
る劣化が大きいと判定し、該信号領域に対しては電子透
かし情報の埋め込みレベルを減少させ、前記絶対値が、
予め定められた閾値より小である信号領域は、前記デー
タ変換処理による劣化が小さいと判定し、該信号領域に
対しては電子透かし情報の埋め込みレベルを増大する補
正処理を実行する構成であることを特徴とする請求項1
に記載の電子透かし埋め込み処理装置。
11. The signal control means includes: a difference calculation means for calculating a difference between the processing data after the data conversion processing on the input signal and the input signal as an absolute value; an absolute value output from the difference calculation means. However, a signal region that is larger than a predetermined threshold value is determined to have a large deterioration due to the data conversion process, and the level of embedding digital watermark information is reduced for the signal region, and the absolute value is
A signal region having a value smaller than a predetermined threshold value is determined to have a small deterioration due to the data conversion process, and a correction process for increasing an embedding level of digital watermark information is performed on the signal region. Claim 1 characterized by the following:
3. A digital watermark embedding processing device according to claim 1.
【請求項12】前記信号制御手段は、 前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を正負の符号を持つ値として
算出する差分計算手段と、 前記差分計算手段の出力する値に基づいて、入力信号の
劣化状況を予測し、該予測に基づいて、前記電子透かし
パターン生成手段の生成した電子透かしパターンの補正
処理を実行する構成であることを特徴とする請求項1に
記載の電子透かし埋め込み処理装置。
12. The signal control means includes: a difference calculation means for calculating a difference between processed data after the data conversion processing on the input signal and the input signal as a value having a positive / negative sign; The apparatus according to claim 1, wherein a deterioration state of the input signal is predicted based on a value to be output, and a correction process of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating unit is executed based on the prediction. 2. The digital watermark embedding processing device according to 1.
【請求項13】前記信号制御手段は、 前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を正負の符号を持つ値として
算出する差分計算手段と、 前記差分計算手段の出力する値が、前記電子透かしパタ
ーン生成手段の生成した電子透かしパターンの値と同符
合である場合は、該電子透かしパターンをそのまま、ま
たはレベルを増加する補正を実行し、 前記差分計算手段の出力する値が、前記電子透かしパタ
ーン生成手段の生成した電子透かしパターンの値と異符
合である場合は、該電子透かしパターンの値を0とする
か、またはレベルを減少させる補正を実行する構成を有
することを特徴とする請求項1に記載の電子透かし埋め
込み処理装置。
13. The signal control means includes: difference calculation means for calculating a difference between processed data after data conversion processing on the input signal and the input signal as a value having a positive / negative sign; If the value to be output has the same sign as the value of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means, the digital watermark pattern is corrected as it is or the level is increased. When the value to be performed is different from the value of the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generating means, the value of the digital watermark pattern is set to 0 or the level is reduced. The digital watermark embedding processing device according to claim 1, wherein:
【請求項14】前記信号制御手段は、 前記入力信号に対する語長変換を実行し、入力信号の各
値の低位ビットを切り捨てる処理を実行した結果データ
Da(DV1)と、 前記入力信号に、前記電子透かしパターン生成手段の生
成した電子透かしパターンを加算した加算信号の各値の
低位ビットを切り捨てる処理を実行した結果データDb
(DV1+WM)との差分を比較し、 Da(DV1)=Db(DV1+WM) であれば、電子透かしパターンWMは、語長変換により
劣化または消失すると判定し、 Da(DV1)≠Db(DV1+WM) であれば、電子透かしパターンWMは、語長変換により
劣化または消失しないと判定し、 語長変換により劣化または消失すると判定された領域の
電子透かしパターンのレベルを低下または値を0にし、
語長変換により劣化または消失しないと判定された領域
の電子透かしパターンのレベルを増加させる補正を実行
する構成を有することを特徴とする請求項1に記載の電
子透かし埋め込み処理装置。
14. The signal control means performs a word length conversion on the input signal, and performs a process of truncating a low-order bit of each value of the input signal. The result data Da (DV1), Data Db obtained by performing a process of discarding the low-order bit of each value of the addition signal obtained by adding the digital watermark pattern generated by the digital watermark pattern generation means
By comparing the difference with (DV1 + WM), if Da (DV1) = Db (DV1 + WM), it is determined that the digital watermark pattern WM is degraded or lost by word length conversion, and Da (DV1) ≠ Db (DV1 + WM). If there is, it is determined that the digital watermark pattern WM does not deteriorate or disappear due to the word length conversion, and the level of the digital watermark pattern in the area determined to deteriorate or disappear due to the word length conversion is reduced or the value is set to 0,
2. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 1, wherein the digital watermark embedding processing apparatus is configured to execute a correction for increasing a level of a digital watermark pattern in a region determined not to be deteriorated or lost by the word length conversion.
【請求項15】前記電子透かしパターン生成手段は、 前記入力信号の分析に基づいて初期生成した電子透かし
パターンを変調する信号変調手段を有し、 前記信号制御手段は、前記信号変調手段の出力する電子
透かしパターンの補正処理を実行する構成を有すること
を特徴とする請求項1に記載の電子透かし埋め込み処理
装置。
15. The digital watermark pattern generating means includes signal modulation means for modulating a digital watermark pattern initially generated based on the analysis of the input signal, and the signal control means outputs the signal from the signal modulation means. 2. The digital watermark embedding processing apparatus according to claim 1, further comprising a configuration for executing a digital watermark pattern correction process.
【請求項16】電子透かしの埋め込み処理を実行する電
子透かし埋め込み処理方法であり、 埋め込み情報に基づいて電子透かしパターンを生成する
電子透かしパターン生成ステップと、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に
対するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を予
測し、該予測値に基づいて、前記電子透かしパターン生
成ステップにおいて生成した電子透かしパターンの補正
処理を実行する信号制御ステップと、 前記信号制御ステップにおいて補正された電子透かしパ
ターンを前記入力信号に埋め込む処理を実行する加算ス
テップと、 を有することを特徴とする電子透かし埋め込み処理方
法。
16. A digital watermark embedding method for executing a digital watermark embedding process, comprising the steps of: generating a digital watermark pattern based on embedding information; A signal control step of predicting a deterioration state of the input signal based on the data conversion processing, and performing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the predicted value; An embedding step of performing a process of embedding the obtained digital watermark pattern in the input signal.
【請求項17】前記信号制御ステップは、 前記データ変換処理として、前記入力信号に対する圧縮
伸長処理を実行する圧縮伸長処理ステップと、 前記圧縮伸長処理ステップにおいて生成する前記入力信
号に対する圧縮伸長処理後の処理データと、前記入力信
号との差分を算出する差分計算ステップと、 前記差分計算ステップにおいて出力する差分データに基
づいて、前記電子透かしパターン生成ステップにおいて
生成した電子透かしパターンの補正処理を実行する信号
補正ステップと、 を含むことを特徴とする請求項16に記載の電子透かし
埋め込み処理方法。
17. The signal control step includes: a compression / expansion processing step of performing a compression / expansion processing on the input signal as the data conversion processing; and a compression / expansion processing on the input signal generated in the compression / expansion processing step. A difference calculation step of calculating a difference between the processing data and the input signal; and a signal for performing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the difference data output in the difference calculation step. 17. The digital watermark embedding processing method according to claim 16, comprising: a correcting step.
【請求項18】前記信号制御ステップは、 前記データ変換処理として、前記入力信号に対する符号
化復号化処理を実行する符号化復号化処理ステップと、 前記符号化復号化処理ステップにおいて生成する前記入
力信号に対する符号化復号化処理後の処理データと、前
記入力信号との差分を算出する差分計算ステップと、 前記差分計算ステップにおいて出力する差分データに基
づいて、前記電子透かしパターン生成ステップにおいて
生成した電子透かしパターンの補正処理を実行する信号
補正ステップと、 を含むことを特徴とする請求項16に記載の電子透かし
埋め込み処理方法。
18. The signal control step, wherein, as the data conversion processing, an encoding / decoding processing step of executing encoding / decoding processing on the input signal; and the input signal generated in the encoding / decoding processing step A difference calculation step of calculating a difference between the input data and the processed data after the encoding / decoding process, and a digital watermark generated in the digital watermark pattern generation step based on the difference data output in the difference calculation step. 17. The digital watermark embedding method according to claim 16, further comprising: a signal correcting step of performing a pattern correcting process.
【請求項19】前記信号制御ステップは、 前記データ変換処理として、前記入力信号に対するMP
EG2に基づく符号化復号化処理を実行する符号化復号
化処理ステップと、 前記符号化復号化処理ステップにおいて生成した前記入
力信号に対する符号化復号化処理後の処理データと、前
記入力信号との差分を算出する差分計算ステップと、 前記差分計算ステップにおいて出力する差分データに基
づいて、前記電子透かしパターン生成ステップにおいて
生成した電子透かしパターンの補正処理を実行する信号
補正ステップと、 を含むことを特徴とする請求項16に記載の電子透かし
埋め込み処理方法。
19. The signal control step, wherein, as the data conversion process, an MP
An encoding / decoding process step of executing an encoding / decoding process based on EG2; a difference between the input signal and the processed data after the encoding / decoding process for the input signal generated in the encoding / decoding process step. And a signal correction step of performing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the difference data output in the differential calculation step. The digital watermark embedding processing method according to claim 16.
【請求項20】前記信号制御ステップは、 前記データ変換処理として、前記入力信号に対する語長
変換処理を実行する語長変換処理ステップと、 前記語長変換処理ステップにおいて生成した前記入力信
号に対する語長変換処理後の処理データと、前記入力信
号との差分を算出する差分計算ステップと、 前記差分計算ステップにおいて出力する差分データに基
づいて、前記電子透かしパターン生成ステップにおいて
生成した電子透かしパターンの補正処理を実行する信号
補正ステップと、 を含むことを特徴とする請求項16に記載の電子透かし
埋め込み処理方法。
20. The signal control step, wherein, as the data conversion processing, a word length conversion processing step for performing a word length conversion processing on the input signal; and a word length for the input signal generated in the word length conversion processing step. A difference calculating step of calculating a difference between the processing data after the conversion processing and the input signal; and a correction processing of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step based on the difference data output in the difference calculating step 17. The digital watermark embedding processing method according to claim 16, further comprising: a signal correcting step of performing the following.
【請求項21】前記信号制御ステップは、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に
対するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、
前記入力信号の所定単位データ毎に予測し、該予測値に
基づいて、前記電子透かしパターン生成ステップにおい
て生成した電子透かしパターンの補正処理を実行するス
テップを含むことを特徴とする請求項16に記載の電子
透かし埋め込み処理方法。
21. The signal control step according to claim 16, further comprising the steps of:
17. The method according to claim 16, further comprising the step of: performing a prediction for each predetermined unit data of the input signal, and executing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step based on the predicted value. Digital watermark embedding processing method.
【請求項22】前記信号制御ステップは、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号が
画像信号である場合において、該画像信号に対するデー
タ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、画像信号の
所定領域毎に予測し、該予測値に基づいて、前記電子透
かしパターン生成ステップにおいて生成した電子透かし
パターンの補正処理を実行するステップを含むことを特
徴とする請求項16に記載の電子透かし埋め込み処理方
法。
22. The signal control step, wherein, when the input signal to be subjected to the digital watermark pattern embedding processing is an image signal, the deterioration state of the input signal based on the data conversion processing on the image signal is determined by a predetermined area of the image signal. 17. The digital watermark embedding processing method according to claim 16, further comprising the step of: performing a prediction process for each digital watermark pattern and executing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the predicted value.
【請求項23】前記信号制御ステップは、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号が
画像信号である場合において、該画像信号に対するデー
タ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を、画像信号の
画素毎に予測し、該予測値に基づいて、前記電子透かし
パターン生成ステップにおいて生成した電子透かしパタ
ーンの補正処理を実行するステップを含むことを特徴と
する請求項16に記載の電子透かし埋め込み処理方法。
23. The signal control step, wherein, when an input signal to be subjected to a digital watermark pattern embedding process is an image signal, a deterioration state of the input signal based on a data conversion process on the image signal is determined for each pixel of the image signal. 17. The digital watermark embedding processing method according to claim 16, further comprising: performing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step based on the predicted value.
【請求項24】前記信号制御ステップは、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に
対するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を予
測し、該予測値に基づいて、前記電子透かしパターン生
成ステップにおいて生成した電子透かしパターンについ
て、 前記データ変換処理による劣化が大きいと判定される信
号領域に対しては電子透かし情報の埋め込みレベルを減
少させ、前記データ変換処理による劣化が小さいと判定
される信号領域に対しては電子透かし情報の埋め込みレ
ベルを増大する補正処理を実行するステップを含むこと
を特徴とする請求項16に記載の電子透かし埋め込み処
理方法。
24. The signal control step predicts a deterioration state of an input signal based on a data conversion process for an input signal to be subjected to a digital watermark pattern embedding process, and based on the predicted value, the digital watermark pattern generating step For the generated digital watermark pattern, the embedding level of the digital watermark information is reduced for a signal region determined to be largely deteriorated by the data conversion process, and a signal region determined to be small by the data conversion process is reduced. 17. The digital watermark embedding processing method according to claim 16, further comprising the step of executing a correction process for increasing the level of embedding digital watermark information.
【請求項25】前記信号制御ステップは、 前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を絶対値として算出する差分
計算ステップと、 前記差分計算ステップにおいて出力する絶対値に基づい
て、入力信号の劣化状況を予測し、該予測に基づいて、
前記電子透かしパターン生成ステップにおいて生成した
電子透かしパターンの補正処理を実行するステップと、 を含むことを特徴とする請求項16に記載の電子透かし
埋め込み処理方法。
25. The signal control step includes: a difference calculation step of calculating a difference between the processed data after the data conversion processing on the input signal and the input signal as an absolute value; and an absolute value output in the difference calculation step. Based on the prediction of the degradation state of the input signal, based on the prediction,
17. The digital watermark embedding method according to claim 16, further comprising: performing a correction process on the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step.
【請求項26】前記信号制御ステップは、 前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を絶対値として算出する差分
計算ステップと、 前記差分計算ステップにおいて出力する絶対値が、予め
定められた閾値より大である信号領域は、前記データ変
換処理による劣化が大きいと判定し、該信号領域に対し
ては電子透かし情報の埋め込みレベルを減少させ、前記
絶対値が、予め定められた閾値より小である信号領域
は、前記データ変換処理による劣化が小さいと判定し、
該信号領域に対しては電子透かし情報の埋め込みレベル
を増大する補正処理を実行するステップと、 を含むことを特徴とする請求項16に記載の電子透かし
埋め込み処理方法。
26. The signal control step, comprising: a difference calculation step of calculating, as an absolute value, a difference between processed data after data conversion processing on the input signal and the input signal; and an absolute value output in the difference calculation step. However, it is determined that a signal region having a value larger than a predetermined threshold value is greatly deteriorated by the data conversion process, and the embedding level of digital watermark information is reduced for the signal region. A signal region that is smaller than the determined threshold value determines that deterioration due to the data conversion process is small,
17. The digital watermark embedding method according to claim 16, further comprising: performing a correction process for increasing a level of embedding digital watermark information in the signal area.
【請求項27】前記信号制御ステップは、 前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を正負の符号を持つ値として
算出する差分計算ステップと、 前記差分計算ステップにおいて出力する値に基づいて、
入力信号の劣化状況を予測し、該予測に基づいて、前記
電子透かしパターン生成ステップにおいて生成した電子
透かしパターンの補正処理を実行するステップと、 を含むことを特徴とする請求項16に記載の電子透かし
埋め込み処理方法。
27. The signal control step, comprising: calculating a difference between processed data after data conversion processing on the input signal and the input signal as a value having a positive / negative sign; Based on the output value,
17. The method according to claim 16, further comprising: predicting a deterioration state of the input signal, and executing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step based on the prediction. Watermark embedding processing method.
【請求項28】前記信号制御ステップは、 前記入力信号に対するデータ変換処理後の処理データ
と、前記入力信号との差分を正負の符号を持つ値として
算出する差分計算ステップと、 前記差分計算ステップにおいて出力する値が、前記電子
透かしパターン生成ステップにおいて生成した電子透か
しパターンの値と同符合である場合は、該電子透かしパ
ターンをそのまま、またはレベルを増加する補正を実行
し、 前記差分計算ステップにおいて出力する値が、前記電子
透かしパターン生成ステップにおいて生成した電子透か
しパターンの値と異符合である場合は、該電子透かしパ
ターンの値を0とするか、またはレベルを減少させる補
正を実行するステップと、を含むことを特徴とする請求
項16に記載の電子透かし埋め込み処理方法。
28. The signal control step, wherein a difference between the processed data after the data conversion processing on the input signal and the input signal is calculated as a value having a positive or negative sign. If the value to be output has the same sign as the value of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step, the digital watermark pattern is corrected as it is or the level is increased. If the value to be performed is different from the value of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step, the value of the digital watermark pattern is set to 0, or a correction is performed to reduce the level. 17. The digital watermark embedding processing method according to claim 16, comprising:
【請求項29】前記信号制御ステップは、 前記入力信号に対する語長変換を実行し、入力信号の各
値の低位ビットを切り捨てる処理を実行した結果データ
Da(DV1)と、 前記入力信号に、前記電子透かしパターン生成ステップ
において生成した電子透かしパターンを加算した加算信
号の各値の低位ビットを切り捨てる処理を実行した結果
データDb(DV1+WM)との差分を比較し、 Da(DV1)=Db(DV1+WM) であれば、電子透かしパターンWMは、語長変換により
劣化または消失すると判定し、 Da(DV1)≠Db(DV1+WM) であれば、電子透かしパターンWMは、語長変換により
劣化または消失しないと判定し、 語長変換により劣化または消失すると判定された領域の
電子透かしパターンのレベルを低下または値を0にし、
語長変換により劣化または消失しないと判定された領域
の電子透かしパターンのレベルを増加させる補正を実行
するステップを含むことを特徴とする請求項16に記載
の電子透かし埋め込み処理方法。
29. The signal control step, wherein the result data Da (DV1) obtained by executing a word length conversion on the input signal and performing a process of discarding low-order bits of each value of the input signal, and the input signal, The difference from the result data Db (DV1 + WM) obtained by executing the process of discarding the low-order bit of each value of the added signal obtained by adding the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generating step is compared, and Da (DV1) = Db (DV1 + WM) If, it is determined that the digital watermark pattern WM is degraded or lost by the word length conversion. If Da (DV1) ≠ Db (DV1 + WM), it is determined that the digital watermark pattern WM is not degraded or lost by the word length conversion. And lower the level of the digital watermark pattern in the area determined to be degraded or lost by word length conversion. Or set the value to 0,
17. The digital watermark embedding processing method according to claim 16, further comprising the step of performing a correction for increasing the level of a digital watermark pattern in an area determined not to be deteriorated or lost by the word length conversion.
【請求項30】前記電子透かしパターン生成ステップ
は、 前記入力信号の分析に基づいて初期生成した電子透かし
パターンを変調する信号変調ステップを有し、 前記信号制御ステップは、前記信号変調ステップにおい
て出力する電子透かしパターンの補正処理を実行するス
テップを含むことを特徴とする請求項16に記載の電子
透かし埋め込み処理方法。
30. The digital watermark pattern generating step includes a signal modulating step of modulating a digital watermark pattern initially generated based on the analysis of the input signal, and the signal controlling step outputs in the signal modulating step. 17. The digital watermark embedding method according to claim 16, further comprising the step of executing a digital watermark pattern correction process.
【請求項31】電子透かしパターン埋め込み処理をコン
ピュータ・システム上で実行せしめるプログラムであっ
て、 埋め込み情報に基づいて電子透かしパターンを生成する
電子透かしパターン生成ステップと、 電子透かしパターン埋め込み処理対象となる入力信号に
対するデータ変換処理に基づく入力信号の劣化状況を予
測し、該予測値に基づいて、前記電子透かしパターン生
成ステップにおいて生成した電子透かしパターンの補正
処理を実行する信号制御ステップと、 前記信号制御ステップにおいて補正された電子透かしパ
ターンを前記入力信号に埋め込む処理を実行する加算ス
テップと、 を有することを特徴とするプログラム。
31. A program for executing a digital watermark pattern embedding process on a computer system, comprising: a digital watermark pattern generating step of generating a digital watermark pattern based on embedded information; A signal control step of predicting a deterioration state of an input signal based on a data conversion process for the signal, and performing a correction process of the digital watermark pattern generated in the digital watermark pattern generation step based on the predicted value; An addition step of executing a process of embedding the digital watermark pattern corrected in the above in the input signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009141906A (en) * 2007-12-10 2009-06-25 Canon Inc Imaging apparatus, method of controlling the same, and program
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