JP2002533958A - フィールドベースの電子透かし挿入及び検出 - Google Patents

フィールドベースの電子透かし挿入及び検出

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JP2002533958A
JP2002533958A JP2000590088A JP2000590088A JP2002533958A JP 2002533958 A JP2002533958 A JP 2002533958A JP 2000590088 A JP2000590088 A JP 2000590088A JP 2000590088 A JP2000590088 A JP 2000590088A JP 2002533958 A JP2002533958 A JP 2002533958A
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マシュー、 エル． ミラー、
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Abstract

(57)【要約】 デジタル電子透かしは、ポジティブ電子透かしを第１のフィールド（１１０）内に配置し、ネガティブ電子透かしを第２のフィールド（１１２）内に配置することによって、２つの画像フィールド（１０６，１０８）を含むマルチメディアデータ（１０２）内に挿入される。ポジティブ電子透かしとネガティブ電子透かしとは互いに反対である。２つのフィールドは、フィールドベースのビデオ信号のインターレースされたフィールドであっても、フレームベースのビデオ信号の交互の行であってもよい。電子透かしは、電子透かし入れされたデータ（１２０）を２つのフィールドに分離し、電子透かし入れされた信号を生成するために一方のフィールドを他方のフィールドから減算することによって、フィールドベースの電子透かし入れされたデータ（１２０）から抽出される。その結果として得られた電子透かし入れされた信号は、電子透かしを抽出し検出するために、従来の方法で処理される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、マルチメディアデータ及び特にＭＰＥＧ映像などのビデオデータの
デジタル電子透かし入れ、及び圧縮映像内の電子透かし(watermark)の検出に関
する。
【０００２】 画像（イメージ）、映像（ビデオ）及びマルチメディアなどのデジタルメディ
アの普及により、そのメディアの出所（ソース）及び／またはアクセス管理情報
の識別を容易にするセキュリティシステムに対するニーズが生じている。大衆市
場におけるデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）の予測されている導入は、問題を
一層悪化させるであろう。
【０００３】 コンテンツプロバイダ、すなわちデジタルデータ形式の作品の所有者には、著
作権所有の認証、コピー及び表示のコントロール、所有権管理のために、ソフト
ウエア及び／またはハードウエア装置によって後に検出できる信号を、オーディ
オデータを含むビデオ／マルチメディアデータ内に埋め込みたいというニーズが
あり、これが「電子透かし入れ(watermarking)」として知られているものである
。
【０００４】 電子透かし入れ、すなわち画像すなわち画像データ内へ信号を埋め込む好まし
い方法は、ｎ≪ＮであるＮ×Ｎ画像のｎ×ｎブロック（サブ画像またはサブブロ
ック）内に電子透かしを挿入することである。ブロックサイズが８×８、すなわ
ちＭＰＥＧ画像圧縮に用いられるのと同じサイズになるように選択されるのであ
れば、電子透かしの挿入及び抽出の手順をＭＰＥＧ圧縮(compression)及び伸張(
decompression)アルゴリズムの手順にしっかりと結びつけることができる。ＤＣ
Ｔとその逆変換の算出及びこれらの工程に関する最もコストがかかる計算が、圧
縮及び伸張アルゴリズムの一部として既に計算されているので、計算に関するか
なりの節約効果をあげることができる。したがって、電子透かし入れによる増分
コストは非常に少なく、通常は、ＭＰＥＧに関連する計算必要量の５パーセント
未満である。
【０００５】 電子透かし入れの総説が、Cox（コックス）及びMiller（ミラー）の“A revie
w of watermarking and the importance of perceptual modeling”と題するPro
c. of EI'97, vol. 30-16, １９９７年２月９〜１４日に所収の論文にある。
【０００６】 空間領域及びＤＣＴ領域の両方で、計算効率良く電子透かしの検出を行うこと
を可能にするために、ＤＣＴ領域内の８×８ブロックのグループの和に電子透か
しが挿入される。この手法の利点は、画像が空間領域においてのみ入手可能であ
る場合に、少数の８×８ブロックを計算するために空間領域において加算を実行
できることと、及びＤＣＴ領域に変換しなければならないものがこれらのブロッ
クのみであることである。この理由は、ＤＣＴブロックの和が、空間ブロックの
合計のＤＣＴと等しいためである。電子透かしを検出する計算に要するコストは
今や加算のコストに支配されているので、ＤＣＴ領域及び空間領域における検出
のコストはほぼ同じである。
【０００７】 従来技術の、ＤＣＴベースの電子透かし入れ方法においては、画像はｎ×ｎブ
ロックからなるＭ個の互いに素な集合(set)に分割される。この検出方法は、以
下のステップを有する。ステップ（１）では、互いに素な集合の各々におけるｎ
×ｎサブブロックの全てを、アキュムレータアレイと呼ばれるＭ個のｎ×ｎサブ
ブロックに各フレームを還元(reduce)するように、単一のｎ×ｎブロックに平均
化する。この平均化は、画素（ピクセル）領域及びＤＣＴ領域のいずれにおいて
実行してもよい。ステップ（２）では、Ｍ個のｎ×ｎサブブロックが、抽出され
た電子透かしと呼ばれる、長さＭの１次元ベクトルにさらに還元される。ステッ
プ（３）では、相関係数を使った標準統計的試験(standard statistical test)
が、抽出された電子透かしを既知の考えられる電子透かしと比較し、もしあるの
であればどの既知の電子透かしが画像内にあるのかを確認するために、用いられ
る。参照した特許出願におけるステップ（４）では、幾何学的な歪みを補償する
ためにアキュムレータアレイを修正した後に、ステップ（２）及び（３）を繰り
返す。
【０００８】 モニタ上に表示されるビデオまたはＤＶＤビデオは、一連の画像フレームを有
している。各画像フレームは、順に、時に奇数フィールド及び偶数フィールドと
も呼ばれる、２つのインターレースされた(interlaced)フィールドを含んでいて
もよい。ＭＰＥＧ−２圧縮は、フィールドフォーマット及びフレームフォーマッ
トのいずれのビデオデータの符号化及び伝送をサポートする。
【０００９】 本発明では、その１つが上記で参照されたような従来技術の電子透かし挿入手
順が、ポジティブ電子透かしが一方のフィールドに挿入されネガティブ電子透か
しが他方のフィールドに挿入されるような様態で電子透かしがビデオ信号の画像
の２つのフィールド内に挿入されるように、変更されている。用語「ポジティブ
電子透かし」は、画像の第１のフィールドに挿入される電子透かし信号を参照す
る。用語「ネガティブ電子透かし」は、ポジティブ電子透かしとは逆あるいは反
対であって、画像の他法のフィールドに挿入される電子透かし信号を参照する。
【００１０】 電子透かしをビデオデータシーケンス内に挿入する際には、電子透かし挿入を
画像フレーム全体に対して行うべきか、あるいは個々のフィールドに対して行う
べきかを決める必要がある。フィールドベースの電子透かしを用いることには、
いくつかの利点がある。第１に、電子透かしがフィールドに挿入されるがフレー
ムモードで伝送される場合には、対応するフィールドを復元するために、フレー
ムの１６のラインを一時的に格納することのみが必要であることである。これに
比べて、フレームベースの電子透かしが用いられ、ビデオデータがインターレー
スされたフィールドとして伝送される場合には、対応するフレームを復元するた
めに、第１のフィールド全体を格納しなくてはならないであろう。しかしながら
、ここで説明した方法では、Ｎ個の８×８アキュムレータの追加のメモリバンク
が必要なだけである。第２に、電子透かしを知覚的に隠すために、フィールドベ
ースのフォーマットを利用することができることである。特に、電子透かしが偶
数フィールド内に挿入され、電子透かしのネガティブが奇数フィールド内に挿入
される場合には、かなりのマスキング効果が得られる。これは、色差信号の伝送
に関してＮＴＳＣ放送において良く知られている。電子透かし検出は、各フィー
ルドで行われ、時間的平均化が、複数のフィールドにわたって電子透かしを平均
化するために適用できる。もちろん、全ての偶数フィールドを加算し、全ての奇
数フィールドを減算することが必要である。これは、ポジティブ電子透かしが偶
数フィールド内に挿入されていると仮定している。ポジティブ電子透かし及びネ
ガティブ電子透かしが挿入された箇所を逆にすることにより、フィールドの加算
及び減算が同様に逆になる。
【００１１】 同様の時間的平均化をフレームレベルで行うことができる。しかしながら、２
つの区別は重要である。第１に、フレームレベルの方法における知覚的なマスク
は、フィールドベースの方法におけるものよりも弱い。第２に、フレームが、例
えば標準規格の変換すなわちＮＴＳＣからＳＥＣＡＭへの変換のために落とされ
る場合には、検出器は、どのフレームがポジティブ電子透かしを含みどのフレー
ムがネガティブ電子透かしを含んでいるのかを検出することができない。この不
明確さは、１つのフレームがポジティブ電子透かしを含みその次のフレームがネ
ガティブ電子透かしを含むフレームベースの電子透かしを偽造する(tamper)こと
に容易に用いられうる。しかし、フィールドベースの電子透かしの同様の偽造（
タンパリング）は、ビデオ品質におけるかなりの劣化が起こりうるので、不可能
である。
【００１２】 本発明の第３の利点は、電子透かし検出工程でのノイズの減少である。ビデオ
データは、それぞれが非常に似ている画像データ（または、電子透かし入れされ
たデータをノイズと電子透かしとの組み合わせとみなすときにはノイズデータ）
を含んでいる２つのフィールドに分離される。ポジティブ電子透かしは一方のフ
ィールド内に挿入され、ポジティブ電子透かしの反転であるネガティブ電子透か
しは他方のフィールド内に挿入される。２つのフィールドは相互に非常に関連し
ているので、一方の電子透かし入れされたフィールドが他方の電子透かし入れさ
れたフィールドから減算されると、２つの画像部分（またはノイズ部分）が互い
を相殺し、電子透かしが互いに加えられる。その結果は、画像データからの非常
に小さい寄与を含む大きな電子透かし信号となる。電子透かし信号は、その後に
抽出されて復号される。本発明は、電子透かし検出のために、電子透かし信号の
信号／ノイズ比を増加することに帰着する。同様の結果が、フィールドが電子透
かしの挿入及び検出手順において用いられる１次元ベクトルであるときに、達成
される。ビデオに関するデータは、一方のフィールドからのデータが他方のフィ
ールドからのデータから減算されるときに、電子透かし信号のみを残して相殺す
るであろう。
【００１３】 本発明の他の利点は、フレームベース法を用いる電子透かしと同じパワーを有
するフィールドベース法を用いる電子透かしを挿入する能力があることである。
さらに、フィールドベース法において用いられる電子透かしは、観察者にとって
事実上不可視である。フィールドベース法においては、ポジティブ電子透かしが
一方のフィールドに加えられ、ネガティブ電子透かしが他方のフィールドに加え
られる。ポジティブ電子透かしとネガティブ電子透かしの各々の組合せパワーは
、フレームベース法において両方のフィールドに加えられる単一の電子透かしの
パワーと等しい。しかしながら、ポジティブ電子透かしとネガティブ電子透かし
とは互いに逆なので、たとえ電子透かしパワーしたがって電子透かし検出が両方
の方法において同じであっても、電子透かしをフレームベースの電子透かしより
もよく隠すマスキング現象がある。フレームベースの電子透かし入れの場合には
、サブブロックのエッジの電子透かしのアーティファクトを見ることができるが
、このようなアーティファクトはフィールドベースの電子透かし入れの場合には
見ることができない。
【００１４】 さらにまた、我々の実験結果は、ほとんどのビデオ処理が各フィールドで独立
して行われるので、２つのフィールドに埋め込まれた電子透かしの間の差(diffe
rences)が概して通常のビデオ処理に対してロバストであることを示している。
たとえ、電子透かし入れされたフィールドが単一のフレームとして組み合わされ
たときに、２つの電子透かしにおけるこれらの差が高い垂直周波数を表しても、
これが事実である。さらに、試験により、このような電子透かしがブリックウォ
ール（レンガ壁）フィルタリング（ローパスフィルタリング）及びアパーチャフ
ィルタリングのようなある種の形態のフレームベースの処理に対してもロバスト
であることが、明らかになっている。
【００１５】 したがって、本発明は、フィールドベースのデジタル電子透かしを提供するこ
とに向けられる。
【００１６】 さらに具体的には、本発明は、画像フレームを構成する一方の組のフィールド
内のポジティブ電子透かしと他方の組のフィールド内のネガティブ電子透かしと
を用いるフィールドベースのデジタル電子透かし入れを提供することに関する。
【００１７】 本発明のさらに別のあるいは他の態様が、以下の説明を添付図面と関連して読
んだときに、よりはっきりと明らかになるであろう。
【００１８】 したがって、電子透かしをデータ内に挿入する方法が提供される。この方法は
、第１及び第２のフィールドの形態の、電子透かし入れされるべきデータを受け
取るステップと、第１の電子透かし入れされたフィールドを生成するために第１
の電子透かしを第１のフィールド内に挿入するステップと、第２の電子透かし入
れされたフィールドを生成するために、前記第１の電子透かしとは反対の第２の
電子透かしを第２のフィールド内に挿入するステップと、フィールドベースの電
子透かし入れされたデータを生成するために、前記第１の電子透かし入れされた
フィールドと前記第２の電子透かし入れされたフィールドとを結合させるステッ
プと、を有する。
【００１９】 また、フィールドベースの電子透かし入れされたデータ内の電子透かしを検出
する方法も提供される。この方法は、フィールドベースの電子透かし入れされた
データ入力を部分的に復号するステップと、電子透かし入れされた信号を生成す
るために、前記データ入力の第１のフィールドからのサブブロックを加算し、前
記データ入力の第２のフィールドからのサブブロックを減算するステップと、前
記電子透かし入れされた信号から電子透かしを抽出するステップと、前記抽出さ
れた電子透かしを復号するステップと、を有する。
【００２０】 最後に、フレームベースの電子透かし入れされたデータ内の電子透かしを検出
する方法が提供される。この方法は、フレームベースの電子透かし入れされたデ
ータ入力を部分的に復号するステップと、復号されたデータ入力のサブブロック
を累積するステップと、復号されたデータ入力の前記累積されたサブブロックを
画素領域に変換するステップと、前記画素領域のデータを第１のフィールド及び
第２のフィールドに分離するステップと、累積された電子透かしデータアレイを
生成するために、前記第１のフィールド内のデータを加算し、前記第２のフィー
ルド内のデータを減算するステップと、電子透かし入れされた信号を生成するた
めに、前記累積された電子透かしデータアレイを変換領域に変換するステップと
、前記電子透かし入れされた信号から電子透かしを抽出するステップと、前記抽
出された電子透かしを復号するステップと、を有する。
【００２１】 また、本発明の方法を実施するための装置が提供される。
【００２２】 ここで図面、特に図１を参照すると、データのフィールドベースの電子透かし
入れの好ましい実施形態の概略的な説明図が示されており、参照番号１００によ
って概して参照されている。電子透かし入れされるべきデータ、例えばビデオ、
マルチメディアまたは画像データ１０２が、入力データを２つのフィールド１０
６，１０８に分割するフィールド分離装置１０４に供給される。入力１０２がイ
ンタレースされたビデオである場合には、入力ビデオ１０２の交互の行(row)ま
たはライン(line)が２つの分離したフィールドに分離される。フレームベースの
ビデオ入力の場合には、入力ビデオの交互の行が、２つのフィールド１０６，１
０８を生成するために分離される。
【００２３】 ビデオデータ１０６の一方のフィールドは、電子透かし＋Ｗが従来の方法でデ
ータに挿入されるポジティブ電子透かし挿入器１１０へ入力として供給される。
ビデオデータ１０８の他方のフィールドは、電子透かし−Ｗが従来の方法でデー
タに挿入されるネガティブ電子透かし挿入器１１２へ入力として供給される。ネ
ガティブ電子透かしは、ポジティブ電子透かしの反対(opposite)または逆(inver
se)である。ポジティブ電子透かし挿入器１１０及びネガティブ電子透かし挿入
器１１２の出力１１４，１１６は、再結合器１１８へ入力として供給される。再
結合器１１８への２つの入力信号１１４，１１６は、フィールドベースの電子透
かし入れされたデータ信号１２０を生成するために再結合器１１８が２つの信号
１１４，１１６を効率的にインターレースするように同期させられる。フィール
ドベースの電子透かし入れされた信号１２０は、一方のフィールド１０６内のポ
ジティブ電子透かしと他方のフィールド１０８内のネガティブ電子透かしとを含
んでいる原入力データ１０２である。２つのフィールド１０６，１０８内の電子
透かしが互いにほぼ反対であるので、電子透かしの視覚による認識結果が著しく
減少するようなマスキング効果が生じる。
【００２４】 本発明をより理解するために、ここで、画像サブブロックと、アキュムレータ
アレイの用い方とについて、簡単に説明をする。
【００２５】 図２ａには、Ｍ個のｎ×ｎサブブロック２２に分割された画像２０が示されて
いる。数Ｍは、ｎ×ｎサブブロックが分割されるであろうグループの数量を参照
している。好ましい実施形態において、Ｍは３８である。サブブロック２２内の
文字ａ〜ｌは、３８グループのそれぞれの１つを示している。例えば標準ビデオ
フレーム４８０×７２０が用いられ、サブブロックが８×８画素からなる場合に
は、画像２０内に６０×９０のそのようなサブブロックがある。サブブロックは
、図２ａに示されるように分割される。３８個のｎ×ｎアキュムレータアレイ２
４（文字ａ〜ｌで識別される）がそれぞれのアキュムレータに割り当てられたサ
ブブロックを受け取った後に、行になっているサブブロックはそれぞれのアキュ
ムレータに累積され続ける。本実施例では、一行内の９０個のサブブロックがそ
れぞれのアキュムレータに累積された後に、画像内のビデオサブブロックの次の
行が、アキュムレータΣ２（図２ｂ）から始まって累積される。サブブロックを
累積する工程は、画像内のビデオサブブロックの各行に対して同じように続く。
サブブロックを累積するこの方法は、フレームベースの電子透かし入れに対して
用いられる。
【００２６】 ３８個のｎ×ｎアキュムレータアレイ２４は、結合されて係数の１次元ベクト
ルになる。使用される手順は、アキュムレータアレイの内容が変換されるという
もの好ましくは離散コサイン変換（ＤＣＴ）であるが、ウェーブレットなどの他
の変換も可能である。アキュムレータアレイの各々の内容がひとたび変換後の値
に入れ替えられると、ＤＣＴである場合には、各アキュムレータアレイ２４と関
連する所定の数の関心のある係数(coefficient of interest)、好ましくは１６
個の係数を残して、直流成分及び多数の高周波成分が除去される。３８個のアレ
イの全てあるいはサブセットに関して、１次元ベクトルの第１の係数は、第１の
アレイからの第１の係数を、第１のアレイまたは異なるアレイ等からの第２の係
数に組み合わせることによって得られる。１次元ベクトル係数を決定する好まし
い方法は、以下のように概念化することができる。すなわち、３８個のアレイの
各々に対し、有効な係数(significant coefficient)を逐次順(sequential order
)に配列する。第１の係数は、第１のアキュムレータアレイの第１の係数を、次
の所定の数の連続している係数をスキップすることによって得られる第２の係数
と組み合わせることによって得られる。次に、次の所定の数の連続している係数
はスキップされ、その次の係数が前に組み合わされた係数と組み合わされる。こ
の工程は、３８個のアレイからの所定の数の係数にわたって続く。各アレイに１
６個の係数が残っているとして、スキップされる係数の所定の数も望ましくは１
６であろう。
【００２７】 １次元ベクトルの第２の係数は、第１のアレイの第２の係数から始まり、上述
したように、所定の数の連続している係数のスキップが続く。この手順は、１次
元ベクトル内の各係数に対して、上述したように続く。その結果は、その係数の
１次元ベクトルアレイであり、そのベクトルは上記の実施例においては長さ３８
を有している。
【００２８】 有効な係数の数及び１次元ベクトルを構成するために各アレイからの係数を組
み合わせる方法が、係数の１次元ベクトルを結果としてもたらすように上記の説
明から変更できることは、当業者にとって明らかであろう。
【００２９】 上記の説明は、フレームベースの電子透かし入れ方法に対しても適用可能であ
る。本発明によれば、しかしながら、画像フレームは、「奇数」フィールドと「
偶数」フィールドとに分離されている。説明のために、図２ａを参照すると、奇
数番号を有する行は奇数フィールドとみなされ、偶数番号を有する行は偶数フィ
ールドとみなされる。
【００３０】 電子透かしが各フィールド内に挿入されるときには、ポジティブ電子透かし＋
Ｗが一方のフィールド内に挿入され、ネガティブ電子透かし−Ｗが他方のフィー
ルド内に挿入される。２つのフィールド内の電子透かしは互いにほぼ反対である
ので、電子透かしの視覚的な知覚が著しく減少するようなマスキング効果が生じ
る。
【００３１】 フィールドベースのサブブロックは、一方のフィールドの対応するサブブロッ
クを加算し、他方のフィールドの対応するサブブロックを減算することによって
累積される。サブブロックの加算及び減算は、アキュムレータ１、２、３などに
おけるサブブロックの累積を参照する。
【００３２】 図３ａ及び３ｂは、奇数フィールド（図３ａ）及び偶数フィールド（図３ｂ）
に配列された画像サブブロックを示している。画像サブブロックは、インターレ
ースされたフレームが奇数フィールドと偶数フィールドとに分離されていること
を除き、各フィールドごとに同様に構成されている。
【００３３】 ここで図４を参照すると、本発明の態様による電子透かし抽出を実行する第１
の好ましい実施形態が示されており、参照番号２００によって概して参照されて
いる。
【００３４】 入力２０２は、ビデオ信号の一方のフィールド内に挿入された電子透かし＋Ｗ
とビデオ信号の他方のフィールド内に挿入された電子透かし−Ｗとを含んでいる
。入力２０２は、好ましくは、フィールドベースのＭＰＥＧ−２符号化ビデオ信
号である。電子透かし挿入は従来の方法で行われる。入力２０２は、電子透かし
抽出のためのＤＣＴ係数にアクセスするために、復号器２０４で部分的に復号さ
れなくてはならない。入力２０２がフィールドベースの場合には、Ｍ個のｎ×ｎ
アキュムレータアレイ２０６が、一方のフィールド２０４ａからのサブブロック
を加算し他方のフィールド２０４ｂからの対応するサブブロックを減算すること
とによって満たされる。Ｍ個のアキュムレータアレイ２０６の出力２０８が、電
子透かし抽出器２１０の入力端子に供給される。電子透かし抽出器２１０の出力
２１２が、入力ＭＰＥＧストリームビデオデータ２０２内での電子透かしの存在
を検出する電子透かし復号器２１４の入力端子に供給される。
【００３５】 ここで図５を参照すると、本発明の第２の好ましい実施形態が示され、参照番
号３００によって概して参照されている。ここでは、入力信号３０２は、フレー
ムベースのＭＰＥＧ２ビデオ信号である。入力信号３０２は、ビデオ信号３０２
を部分的に復号してそのＤＣＴ係数にアクセスするために、部分的（パーシャル
）復号器３０４に供給される。アキュムレータアレイ３０６は、Ｎ個の２ｎ×ｎ
ブロックを有するように、すなわち８×８ＭＰＥＧ−２ブロックに関してはフレ
ームアキュムレータ３０６がＮ個の１６×８ブロックを有するように、変更され
ている。１６×８ブロックは、両方の電子透かし入れされたフィールドを格納す
る。奇数行は一方のフィールドを格納し、偶数行は他方のフィールドを格納する
。各フレームは、逆ＤＣＴが各ブロックで行われた後のアレイ３０６内に累積さ
れる。結果として得られるアレイ３１０は、２ｎ×ｎブロックに累積されたデー
タの画素領域表現であり、この２ｎ×ｎブロックは、その後で、ｎ×ｎフィール
ドアキュムレータアレイのグループに分離することができる。第１のグループ３
１０ａは、一方のフィールドからのポジティブ電子透かし３１０ｃを含んでいる
データを収容しており、第２のグループ３１０ｂは、他方のフィールドからのネ
ガティブ電子透かし３１０ｄを含んでいるデータを収容している。アレイの第２
のグループからのデータは、Ｎ個のｎ×ｎアキュムレータアレイ３１２を構成す
るために、アレイの対応する第１のグループ内のデータから減算される。アレイ
３１２内のデータは、そのデータをＤＣＴ領域３１６に変換するためにＤＣＴ変
換３１４を受ける。電子透かしは電子透かし抽出器３１８で抽出され、電子透か
しが存在するかいなかを判定するために、復号器３２０に供給される。
【００３６】 ここで図６を参照すると、本発明の第３の好ましい実施形態が示され、参照番
号４００によって概して参照されている。ここでは、画素強度(pixel intensity
)が得られるように入力信号は完全に復号される。この場合には、ベースバンド
ビデオ４０２がフィールド分離器４０４によって２つのフィールド４０４ａ，４
０４ｂに分離される。分離フィールド画素はＮ個のｎ×ｎアレイ４０６内に累積
されており、各画素は、画素がフレームの第１のフィールドからのものかあるい
は第２のフィールドからのものかに応じて対応するアキュムレータブロックに加
算されあるいはそれから減算される。アレイ４０６内のデータは、そのデータを
ＤＣＴ領域に変換するためにＤＣＴ変換される。ＤＣＴ値４０８は、アキュムレ
ータアレイ４１０に供給される。
【００３７】 アレイ４１０の出力４１２は、電子透かし抽出器４１４に直接供給される。電
子透かし抽出器４１４の出力は、電子透かしの存在を判定するために電子透かし
復号器４１８に供給される。
【００３８】 上記では装置の実施形態に基づいて説明されているが、この発明がコンピュー
タを制御する適切な記憶媒体上に収容されたソフトウエアによって、完全に具体
化されかつ実行されうることは、当業者にとって明らかとなろう。
【００３９】 ビデオ、マルチメディア、または画像データ信号におけるフィールドベースの
電子透かし挿入及び検出のための方法及び適用範囲を説明しかつ図示してきたが
、変形及び変更が、添付した請求の範囲によって専ら限定されるべき本発明の広
い教示及び精神から逸脱することなく可能であることは、当業者には明らかであ
ろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、データのフィールドベースの電子透かし入れの好ましい方法の概略的
な説明図である。
【図２】 図２ａは、ｎ×ｎ画素サブブロックに分割された画像の概略的な説明図であり
、図２ｂは、ｎ×ｎアキュムレータアレイの線型アレイである。
【図３】 図３ａ及び図３ｂは、奇数フィールド及び偶数フィールドに配置されたｎ×ｎ
画素サブブロックに分割された画像の概略的な説明図である。
【図４】 本発明にしたがって電子透かし抽出を実行する好ましい実施形態である。
【図５】 本発明の他の好ましい実施形態である。
【図６】 本発明のさらに他の好ましい実施形態である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミラー、 マシュー、 エル． アメリカ合衆国 08540 ニュージャージ ー州 プリンストン アパート ２ クオ リー ストリート 12 Ｆターム(参考） 5B057 CA12 CA16 CB12 CB16 CB19 CE08 5C063 AA01 AB03 AB07 AC01 AC10 CA11 CA23 CA36 DA03 DA07 DB09 5C076 AA14 BA06

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１及び第２のフィールドの形態の、電子透かし入れされる
    べきデータを受け取るステップと、 第１の電子透かし入れされたフィールドを生成するために第１の電子透かしを
    第１のフィールド内に挿入するステップと、 第２の電子透かし入れされたフィールドを生成するために、前記第１の電子透
    かしとは反対の第２の電子透かしを第２のフィールド内に挿入するステップと、 フィールドベースの電子透かし入れされたデータを生成するために、前記第１
    の電子透かし入れされたフィールドと前記第２の電子透かし入れされたフィール
    ドとを結合させるステップと、 を有する、電子透かしをデータ内に挿入する方法。
  2. 【請求項２】 前記データはフィールドベースのビデオ入力信号である、請
    求項１に記載の電子透かしをデータ内に挿入する方法。
  3. 【請求項３】 前記データはフレームベースのビデオ入力信号である、請求
    項１に記載の電子透かしをデータ内に挿入する方法。
  4. 【請求項４】 前記データはベースバンドビデオ入力信号である、請求項１
    に記載の電子透かしをデータ内に挿入する方法。
  5. 【請求項５】 前記データを受け取るステップは、インターレースされたビ
    デオ信号を２つのフィールドに分離するステップを有する、請求項１に記載の電
    子透かしをデータ内に挿入する方法。
  6. 【請求項６】 前記データを受け取るステップは、前記ビデオ信号の交互の
    行を分離することによってフレームベースのビデオ信号を２つのフィールドに分
    離するステップを有する、請求項１に記載の電子透かしをデータ内に挿入する方
    法。
  7. 【請求項７】 入力データ信号を受け取り、該入力データ信号を第１及び第
    ２のフィールドに分離する分離器手段と、 第１の電子透かし入れされたフィールドを生成するために第１の電子透かしを
    前記第１のフィールド内に挿入する第１の電子透かし挿入器と、 第２の電子透かし入れされたフィールドを生成するために、前記第１の電子透
    かしとは反対の第２の電子透かしを前記第２のフィールド内に挿入する第２の電
    子透かし挿入器と、 フィールドベースの電子透かし入れされたデータを生成するために前記第１の
    電子透かし入れされたフィールドと前記第２の電子透かし入れされたフィールド
    とを結合する再結合器と、 を有する電子透かしをデータ内に挿入する装置。
  8. 【請求項８】 前記データはインターレースされたビデオであり、前記分離
    器手段は前記インターレースされたビデオを第１及び第２のフィールドに分離す
    る、請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記データはフレームベースのビデオであり、前記分離器手
    段はビデオの交互の行を第１及び第２のフィールドに分離する、請求項７に記載
    の装置。
  10. 【請求項１０】 前記第１の電子透かし入れされたフィールドと前記第２の
    電子透かし入れされたフィールドとを前記再結合器への入力として同期させる同
    同期化手段をさらに有する、請求項７に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 フィールドベースの電子透かし入れされたデータ入力を部
    分的に復号するステップと、 電子透かし入れされた信号を生成するために、前記データ入力の第１のフィー
    ルドからのサブブロックを加算し、前記データ入力の第２のフィールドからのサ
    ブブロックを減算するステップと、 前記電子透かし入れされた信号から電子透かしを抽出するステップと、 前記抽出された電子透かしを復号するステップと、 を有する、フィールドベースの電子透かし入れされたデータ内の電子透かしを
    検出する方法。
  12. 【請求項１２】 前記第１のフィールド及び前記第２のフィールドは、フィ
    ールドベースの電子透かし入れされたデータのインターレースされた列である、
    請求項１１に記載の電子透かしを検出する方法。
  13. 【請求項１３】 前記第１のフィールド及び前記第２のフィールドは、フィ
    ールドベースの電子透かし入れされたデータの交互の列である、請求項１１に記
    載の電子透かしを検出する方法。
  14. 【請求項１４】 前記第１のフィールド内の電子透かしは前記第２のフィー
    ルド内の電子透かしとは反対である請求項１１に記載の電子透かしを検出する方
    法。
  15. 【請求項１５】 フィールドベースの電子透かし入れされたデータ入力を部
    分的に復号する復号器と、 電子透かし入れされた信号を生成するために、前記データ入力の第１のフィー
    ルドからのサブブロックを加算し、前記データ入力の第２のフィールドからのサ
    ブブロックを減算するアキュムレータアレイと、 前記電子透かし入れされた信号から電子透かしを抽出する抽出器と、 前記抽出された電子透かしを復号する電子透かし復号器と、 を有する、フィールドベースの電子透かし入れされたデータ内の電子透かしを
    検出する装置。
  16. 【請求項１６】 前記第１のフィールド内の電子透かしは前記第２のフィー
    ルド内の電子透かしとは反対である請求項１５に記載の装置。
  17. 【請求項１７】 フレームベースの電子透かし入れされたデータ入力を部分
    的に復号するステップと、 復号されたデータ入力のサブブロックを累積するステップと、 復号されたデータ入力の前記累積されたサブブロックを画素領域に変換するス
    テップと、 前記画素領域のデータを第１のフィールド及び第２のフィールドに分離するス
    テップと、 累積された電子透かしデータアレイを生成するために、前記第１のフィールド
    内のデータを加算し、前記第２のフィールド内のデータを減算するステップと、 電子透かし入れされた信号を生成するために、前記累積された電子透かしデー
    タアレイを変換領域に変換するステップと、 前記電子透かし入れされた信号から電子透かしを抽出するステップと、 前記抽出された電子透かしを復号するステップと、 を有する、フレームベースの電子透かし入れされたデータ内の電子透かしを検
    出する方法。
  18. 【請求項１８】 前記データ入力はｎ×ｎサブブロックを有し、前記サブブ
    ロックを累積するステップでは前記データ入力を２ｎ×ｎの大きさを有するアレ
    イ内に累積する、請求項１７に記載のフレームベースの電子透かし入れされたデ
    ータ内の電子透かしを検出する方法。
  19. 【請求項１９】 前記第１のフィールド及び前記第２のフィールドは、前記
    サブブロック内の交互の列内に収容されている、請求項１７に記載のフレームベ
    ースの電子透かし入れされたデータ内の電子透かしを検出する方法。
  20. 【請求項２０】 フレームベースの電子透かし入れされたデータ入力を部分
    的に復号する復号器と、 復号されたデータのサブブロックを累積するアキュムレータアレイと、 復号されたデータ入力の前記アキュムレータアレイサブブロックを画素領域に
    変換する第１の変換手段と、 画素領域の累積されたサブブロックの第１のフィールド内のデータを累積する
    第１のアキュムレータアレイと、 画素領域の累積されたサブブロックの第２のフィールド内のデータを累積する
    第２のアキュムレータアレイと、 画素領域の前記第１のフィールド内のデータから画素領域の前記第２のフィー
    ルド内のデータを減算することによって電子透かし入れされたデータを累積する
    第３のアキュムレータ手段と、 電子透かし入れされた信号を生成するために、前記累積された電子透かし入れ
    されたデータを変換領域に変換する第２の変換手段と、 前記電子透かし入れされた信号から電子透かしを抽出する電子透かし抽出器と
    、 前記抽出された電子透かしを復号する電子透かし復号器と、 を有する、フレームベースの電子透かし入れされたデータ内の電子透かしを検
    出する装置。
  21. 【請求項２１】 前記第１の変換手段及び前記第２の変換手段は、画素領域
    と離散コサイン変換領域との間のデータを変換する、請求項２０に記載のフレー
    ムベースの電子透かし入れされたデータ内の電子透かしを検出する装置。
  22. 【請求項２２】 前記第１及び第２のアキュムレータアレイは、２ｎ×ｎサ
    ブブロックのアレイを有しており、前記第１のフィールド及び前記第２のフィー
    ルドが、前記アキュムレータアレイの交互の列内に収容されている、請求項２０
    に記載のフレームベースの電子透かし入れされたデータ内の電子透かしを検出す
    る装置。
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