JP2003235016A - データ処理装置 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T1/00—General purpose image data processing
- G06T1/0021—Image watermarking
- G06T1/005—Robust watermarking, e.g. average attack or collusion attack resistant
- G06T1/0064—Geometric transfor invariant watermarking, e.g. affine transform invariant
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2201/00—General purpose image data processing
- G06T2201/005—Image watermarking
- G06T2201/0052—Embedding of the watermark in the frequency domain
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2201/00—General purpose image data processing
- G06T2201/005—Image watermarking
- G06T2201/0083—Image watermarking whereby only watermarked image required at decoder, e.g. source-based, blind, oblivious
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】データ信号を例えば記録又は伝送する場合に生
じたデータ信号の歪みを検出し、検出された歪みを除去
するデータ処理装置を提供する。 【解決手段】データ信号から所定数の周波数帯域を生成
する変換手段と、少なくとも第１及び第２のテンプレー
ト信号を生成する手段と、第１及び第２のテンプレート
信号をそれぞれデータ信号の第１及び第２の周波数帯域
に埋め込む手段と、上記データ信号の第１及び第２の周
波数帯域から復元されたテンプレート信号のバージョン
間の相対的な周波数の変化に基づいてデータ信号に生じ
た歪みを検出する手段と、検出されたデータ信号の歪み
を除去する手段とを備える。
じたデータ信号の歪みを検出し、検出された歪みを除去
するデータ処理装置を提供する。 【解決手段】データ信号から所定数の周波数帯域を生成
する変換手段と、少なくとも第１及び第２のテンプレー
ト信号を生成する手段と、第１及び第２のテンプレート
信号をそれぞれデータ信号の第１及び第２の周波数帯域
に埋め込む手段と、上記データ信号の第１及び第２の周
波数帯域から復元されたテンプレート信号のバージョン
間の相対的な周波数の変化に基づいてデータ信号に生じ
た歪みを検出する手段と、検出されたデータ信号の歪み
を除去する手段とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ信号の歪み
を検出するデータ処理装置及びデータ処理方法に関す
る。さらに、本発明は、データ信号の歪みを修正するこ
とができるデータ処理装置及びデータ処理方法に関す
る。
を検出するデータ処理装置及びデータ処理方法に関す
る。さらに、本発明は、データ信号の歪みを修正するこ
とができるデータ処理装置及びデータ処理方法に関す
る。
【０００２】データ信号とは、例えば画像を表す信号で
ある。
ある。
【０００３】さらに、本発明は、歪みを有する画像のバ
ージョンから画像に埋め込まれているデータを検出及び
復元する画像処理装置及び画像処理方法に関する。
ージョンから画像に埋め込まれているデータを検出及び
復元する画像処理装置及び画像処理方法に関する。
【０００４】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】データ
信号を処理する際、データ信号に歪みが生じることがあ
る。例えば、データ信号を記録又は伝送する場合、デー
タ信号は、この記録又は伝送のための処理により歪むこ
とがある。さらに、雑音、フェージング、干渉等の自然
現象により、望ましくない外乱がデータ信号に導入され
ることもある。
信号を処理する際、データ信号に歪みが生じることがあ
る。例えば、データ信号を記録又は伝送する場合、デー
タ信号は、この記録又は伝送のための処理により歪むこ
とがある。さらに、雑音、フェージング、干渉等の自然
現象により、望ましくない外乱がデータ信号に導入され
ることもある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るデータ処理
装置では、互いに所定の関係を有する第１及び第２のテ
ンプレート信号をそれぞれデータ信号の第１及び第２の
周波数帯域に埋め込む。第１及び第２のテンプレート信
号は、データ信号の歪みにより、これらの第１及び第２
のテンプレート信号間の相対的な周波数に変化が生じる
ように、データ信号の第１及び第２の周波数帯域に埋め
込まれる。
装置では、互いに所定の関係を有する第１及び第２のテ
ンプレート信号をそれぞれデータ信号の第１及び第２の
周波数帯域に埋め込む。第１及び第２のテンプレート信
号は、データ信号の歪みにより、これらの第１及び第２
のテンプレート信号間の相対的な周波数に変化が生じる
ように、データ信号の第１及び第２の周波数帯域に埋め
込まれる。
【０００６】周波数帯域という用語は、データ信号を構
成する周波数の全範囲の一部となる周波数の範囲を指
す。
成する周波数の全範囲の一部となる周波数の範囲を指
す。
【０００７】本発明に係るデータ処理装置は、少なくと
も第１及び第２の周波数帯域に互いに所定の関係を有す
るテンプレート信号が埋め込まれたデータ信号の歪みを
検出する。このデータ処理装置は、データ信号の第１及
び第２の周波数帯域から復元されたテンプレート信号の
バージョン間の周波数の相対的な変化に基づいて、デー
タ信号の歪みを検出する検出プロセッサを備える。
も第１及び第２の周波数帯域に互いに所定の関係を有す
るテンプレート信号が埋め込まれたデータ信号の歪みを
検出する。このデータ処理装置は、データ信号の第１及
び第２の周波数帯域から復元されたテンプレート信号の
バージョン間の周波数の相対的な変化に基づいて、デー
タ信号の歪みを検出する検出プロセッサを備える。
【０００８】テンプレート信号をデータ信号の異なる周
波数帯域に挿入することにより、データ信号に生じた歪
みは、これらの異なる各周波数帯域におけるテンプレー
ト信号の周波数間の周波数の相対的な変化により判定す
ることができる。幾つかの具体例においては、各異なる
周波数帯域に挿入されるテンプレート信号は、同一の信
号であってもよい。また、テンプレート信号は、例えば
疑似ランダム雑音信号であってもよい。さらに、他の具
体例においては、複数の周波数帯域の１つにおけるテン
プレート信号は、データ信号における他の周波数帯域の
成分のバージョンから生成した信号であってもよい。テ
ンプレート信号は、互いに所定の関係を有する信号とさ
れ、これにより、周波数帯域から復元されたテンプレー
ト信号の周波数成分を比較することにより、テンプレー
ト信号の成分間の周波数の相対的な変化を判定すること
ができる。この変化は、データ信号に生じた歪みを示し
ている。
波数帯域に挿入することにより、データ信号に生じた歪
みは、これらの異なる各周波数帯域におけるテンプレー
ト信号の周波数間の周波数の相対的な変化により判定す
ることができる。幾つかの具体例においては、各異なる
周波数帯域に挿入されるテンプレート信号は、同一の信
号であってもよい。また、テンプレート信号は、例えば
疑似ランダム雑音信号であってもよい。さらに、他の具
体例においては、複数の周波数帯域の１つにおけるテン
プレート信号は、データ信号における他の周波数帯域の
成分のバージョンから生成した信号であってもよい。テ
ンプレート信号は、互いに所定の関係を有する信号とさ
れ、これにより、周波数帯域から復元されたテンプレー
ト信号の周波数成分を比較することにより、テンプレー
ト信号の成分間の周波数の相対的な変化を判定すること
ができる。この変化は、データ信号に生じた歪みを示し
ている。
【０００９】ここで、テンプレート信号という用語は、
歪みを判定するために使用される（テンプレート）信号
と、歪みを判定すべきデータ信号とを区別するために用
いられる。すなわち、「テンプレート」という用語は、
基準、ガイド、トレーニング効果等の意味を含み、「テ
ンプレート」に代えてこれらの用語又は他の用語を用い
てもよい。
歪みを判定するために使用される（テンプレート）信号
と、歪みを判定すべきデータ信号とを区別するために用
いられる。すなわち、「テンプレート」という用語は、
基準、ガイド、トレーニング効果等の意味を含み、「テ
ンプレート」に代えてこれらの用語又は他の用語を用い
てもよい。
【００１０】テンプレート信号を周波数帯域から復元す
るために、周波数成分プロセッサは、データ信号を変換
領域に変換する。変換領域では、データ信号の周波数成
分が提供される。周波数成分プロセッサは、変換領域に
おいて、データ信号の第１及び第２の周波数帯域の周波
数成分を表すデータを生成してもよい。好ましい具体例
においては、この変換は、離散ウェーブレット変換であ
り、データ信号の周波数成分が提供される周波数帯域
は、ウェーブレット帯域である。
るために、周波数成分プロセッサは、データ信号を変換
領域に変換する。変換領域では、データ信号の周波数成
分が提供される。周波数成分プロセッサは、変換領域に
おいて、データ信号の第１及び第２の周波数帯域の周波
数成分を表すデータを生成してもよい。好ましい具体例
においては、この変換は、離散ウェーブレット変換であ
り、データ信号の周波数成分が提供される周波数帯域
は、ウェーブレット帯域である。
【００１１】テンプレート信号の周波数間の相対的な変
化を判定するために、検出プロセッサは、好ましくは、
第１及び第２の周波数帯域から復元されたテンプレート
信号のバージョンを表すデータを生成してもよい。第１
の周波数帯域から復元されたテンプレート信号の各バー
ジョンの信号サンプルは、第２の周波数帯域から復元さ
れた対応する各信号サンプルに乗算され、信号サンプル
積（product signalsample）が生成される。そして、
信号サンプル積は、周波数領域に変換され、各帯域にお
けるテンプレート信号の周波数の相対的な変化は、他の
信号サンプル積より大きな値を有する周波数領域におけ
る少なくとも１つの信号サンプル積から決定される。こ
れにより、後述するように、テンプレート信号の周波数
の相対的な変化を評価するための効率的な演算法が提供
される。
化を判定するために、検出プロセッサは、好ましくは、
第１及び第２の周波数帯域から復元されたテンプレート
信号のバージョンを表すデータを生成してもよい。第１
の周波数帯域から復元されたテンプレート信号の各バー
ジョンの信号サンプルは、第２の周波数帯域から復元さ
れた対応する各信号サンプルに乗算され、信号サンプル
積（product signalsample）が生成される。そして、
信号サンプル積は、周波数領域に変換され、各帯域にお
けるテンプレート信号の周波数の相対的な変化は、他の
信号サンプル積より大きな値を有する周波数領域におけ
る少なくとも１つの信号サンプル積から決定される。こ
れにより、後述するように、テンプレート信号の周波数
の相対的な変化を評価するための効率的な演算法が提供
される。
【００１２】好ましくは、検出プロセッサは、歪みを決
定すると、この歪みを表すデータを生成する。２次元信
号の具体例では、この信号は、垂直及び水平周波数成分
を含む。この場合、異なる周波数帯域は、水平及び垂直
周波数成分の異なる帯域の組合せにより構成される。２
次元信号の場合、検出プロセッサがテンプレート信号を
復元し、及びテンプレート信号を挿入するために実行す
る変換処理は、２次元ウェーブレット変換である。
定すると、この歪みを表すデータを生成する。２次元信
号の具体例では、この信号は、垂直及び水平周波数成分
を含む。この場合、異なる周波数帯域は、水平及び垂直
周波数成分の異なる帯域の組合せにより構成される。２
次元信号の場合、検出プロセッサがテンプレート信号を
復元し、及びテンプレート信号を挿入するために実行す
る変換処理は、２次元ウェーブレット変換である。
【００１３】また、本発明に係るデータ処理装置は、少
なくとも第１及び第２の周波数帯域にテンプレート信号
が埋め込まれたデータ信号の歪みを検出する。このデー
タ処理装置は、データ信号の第１及び第２の周波数帯域
から復元されたテンプレート信号のバージョン間の周波
数の相対的な変化に基づいて、データ信号の歪みを検出
し、検出した歪みを表すデータを生成する検出プロセッ
サを備える。さらに、このデータ処理装置は、この歪み
を表すデータ及びデータ信号が供給され、データ信号に
生じた歪みを逆変換により除去する逆変換プロセッサを
備える。
なくとも第１及び第２の周波数帯域にテンプレート信号
が埋め込まれたデータ信号の歪みを検出する。このデー
タ処理装置は、データ信号の第１及び第２の周波数帯域
から復元されたテンプレート信号のバージョン間の周波
数の相対的な変化に基づいて、データ信号の歪みを検出
し、検出した歪みを表すデータを生成する検出プロセッ
サを備える。さらに、このデータ処理装置は、この歪み
を表すデータ及びデータ信号が供給され、データ信号に
生じた歪みを逆変換により除去する逆変換プロセッサを
備える。
【００１４】歪みを決定し、この歪みを表すデータを生
成することにより、逆変換プロセッサは、データ信号か
ら歪みを除去することができる。例えば、歪みをデータ
信号に施された変換処理として近似的に表現できる場
合、この歪みに対応する変換パラメータは、変換の探検
から評価することができる。逆変換プロセッサは、歪み
を表すデータ及びデータ信号が供給され、歪みを逆変換
する。
成することにより、逆変換プロセッサは、データ信号か
ら歪みを除去することができる。例えば、歪みをデータ
信号に施された変換処理として近似的に表現できる場
合、この歪みに対応する変換パラメータは、変換の探検
から評価することができる。逆変換プロセッサは、歪み
を表すデータ及びデータ信号が供給され、歪みを逆変換
する。
【００１５】文献［１］に開示されているように、デー
タは、例えばビデオマテリアル等のマテリアルに埋め込
まれるデータであってもよい。埋め込まれるデータは、
マテリアルのコンテンツを識別するメタデータであって
もよい。他の具体例においては、データは、マテリアル
を識別し、マテリアルの所有者がマテリアルに関する知
的所有権を主張するために使用される固有の又は実質的
に固有の識別子であってもよい。
タは、例えばビデオマテリアル等のマテリアルに埋め込
まれるデータであってもよい。埋め込まれるデータは、
マテリアルのコンテンツを識別するメタデータであって
もよい。他の具体例においては、データは、マテリアル
を識別し、マテリアルの所有者がマテリアルに関する知
的所有権を主張するために使用される固有の又は実質的
に固有の識別子であってもよい。
【００１６】本発明は、例えば、マテリアルに埋め込ま
れているデータを復元するための技術に適用することが
できる。マテリアルが例えば何らかの原因で歪みが生じ
たビデオマテリアルである場合、この歪みにより、埋め
込まれているデータが正しく復元される可能性が低下す
る。例えば、映画館で上映されている映画をビデオカメ
ラを用いて録画することにより、映画の海賊版が作成さ
れる。ビデオカメラにより映画を撮影することにより、
ビデオカメラとスクリーンの相対的な位置関係によっ
て、録画されたデータ信号に歪みが生じる。この歪みに
より、データ信号に埋め込まれているデータを正しく復
元する可能性が低下し、例えば、映像の所有権者が自ら
の所有権及び知的所有権を正当に主張することができな
くなることがある。
れているデータを復元するための技術に適用することが
できる。マテリアルが例えば何らかの原因で歪みが生じ
たビデオマテリアルである場合、この歪みにより、埋め
込まれているデータが正しく復元される可能性が低下す
る。例えば、映画館で上映されている映画をビデオカメ
ラを用いて録画することにより、映画の海賊版が作成さ
れる。ビデオカメラにより映画を撮影することにより、
ビデオカメラとスクリーンの相対的な位置関係によっ
て、録画されたデータ信号に歪みが生じる。この歪みに
より、データ信号に埋め込まれているデータを正しく復
元する可能性が低下し、例えば、映像の所有権者が自ら
の所有権及び知的所有権を正当に主張することができな
くなることがある。
【００１７】また、本発明に係る画像処理装置は、異な
る周波数帯域のそれぞれにテンプレート信号が挿入され
ている歪んだ画像を表す画像データが供給され、画像の
歪みを除去する。この画像処理装置は、画像に適用さ
れ、画像に生じた歪みを表す変換のパラメータを表すデ
ータを生成するデータプロセッサを備える。さらに、画
像処理装置は、これらのパラメータに基づいた歪みを表
す変換処理に対する逆変換処理を実行する逆変換プロセ
ッサを備える。
る周波数帯域のそれぞれにテンプレート信号が挿入され
ている歪んだ画像を表す画像データが供給され、画像の
歪みを除去する。この画像処理装置は、画像に適用さ
れ、画像に生じた歪みを表す変換のパラメータを表すデ
ータを生成するデータプロセッサを備える。さらに、画
像処理装置は、これらのパラメータに基づいた歪みを表
す変換処理に対する逆変換処理を実行する逆変換プロセ
ッサを備える。
【００１８】幾つかの具体例においては、画像に生じた
歪みを表すとみなすことができる変換は、アフィン変換
等の線形変換であり、パラメータデータは、少なくとも
４つのパラメータを表す。アフィン変換の詳細について
は、文献［２］に開示されている。
歪みを表すとみなすことができる変換は、アフィン変換
等の線形変換であり、パラメータデータは、少なくとも
４つのパラメータを表す。アフィン変換の詳細について
は、文献［２］に開示されている。
【００１９】本発明の好ましい具体例においては、テン
プレート信号は、画像をウェーブレット変換し、少なく
とも１つのウェーブレット帯域にテンプレートを信号を
挿入することにより、画像に挿入される。この場合、デ
ータ処理装置の周波数プロセッサは、供給された画像を
ウェーブレット変換し、テンプレート信号を復元する。
プレート信号は、画像をウェーブレット変換し、少なく
とも１つのウェーブレット帯域にテンプレートを信号を
挿入することにより、画像に挿入される。この場合、デ
ータ処理装置の周波数プロセッサは、供給された画像を
ウェーブレット変換し、テンプレート信号を復元する。
【００２０】本発明の様々な側面及び特徴は、添付の請
求の範囲に定義されている。
求の範囲に定義されている。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の具体例として、あらゆる
データベアリング信号（data-bearing signal）におけ
る歪みを検出する手法を開示する。さらに、本発明の具
体例では、このような歪みを修正することもできる。
データベアリング信号（data-bearing signal）におけ
る歪みを検出する手法を開示する。さらに、本発明の具
体例では、このような歪みを修正することもできる。
【００２２】本発明の利点を明らかにするために、画像
データの歪みを検出し、この歪みを修正する具体例を用
いて本発明を説明する。本発明の特定の用途は、例え
ば、マテリアルの所有権を検出及び／又は保護するため
にマテリアルにデータを埋め込むウォータマーク処理の
分野である。
データの歪みを検出し、この歪みを修正する具体例を用
いて本発明を説明する。本発明の特定の用途は、例え
ば、マテリアルの所有権を検出及び／又は保護するため
にマテリアルにデータを埋め込むウォータマーク処理の
分野である。
【００２３】ビデオカメラ又はカムコーダを用いて、映
画又はビデオマテリアルを録画することにより、映画又
はビデオマテリアルの海賊版（不正なコピー：pirate
copies）が作成されてしまうことがある。海賊版を作成
しようとする者（以下、侵害者という。）は、例えば図
１に示すように、映画館に入り、映写機２からスクリー
ン１に映写された映画を録画する。ここで、通常、侵害
者Ｐは、スクリーン１に対して正面ではない角度を有す
る位置に座るため、ビデオカメラＣに録画される画像
Ｉ’は、元の画像Ｉに対して歪んでいる。
画又はビデオマテリアルを録画することにより、映画又
はビデオマテリアルの海賊版（不正なコピー：pirate
copies）が作成されてしまうことがある。海賊版を作成
しようとする者（以下、侵害者という。）は、例えば図
１に示すように、映画館に入り、映写機２からスクリー
ン１に映写された映画を録画する。ここで、通常、侵害
者Ｐは、スクリーン１に対して正面ではない角度を有す
る位置に座るため、ビデオカメラＣに録画される画像
Ｉ’は、元の画像Ｉに対して歪んでいる。
【００２４】画像Ｉを正面ではない角度から見て録画し
た場合、録画された画像Ｉ’を再生すると歪みが生じ
る。多くの画像システムにおいて、画像Ｉを録画するカ
メラのシーンに対する位置の結果、録画された画像Ｉ’
に歪みが生じることがある。すなわち、カメラの位置
は、シーンの見かけ上の幾何学的寸法を変更してしまう
ことがある。このような歪みは、画像に導入される不自
然な遠近感（perspectiveirregularities）と表現する
こともできる。
た場合、録画された画像Ｉ’を再生すると歪みが生じ
る。多くの画像システムにおいて、画像Ｉを録画するカ
メラのシーンに対する位置の結果、録画された画像Ｉ’
に歪みが生じることがある。すなわち、カメラの位置
は、シーンの見かけ上の幾何学的寸法を変更してしまう
ことがある。このような歪みは、画像に導入される不自
然な遠近感（perspectiveirregularities）と表現する
こともできる。
【００２５】歪みは、通常、４つのパラメータを有する
アフィン変換（Affine transform）（文献［２］）と
して表現できる。このアフィン変換のパラメータを判定
し、判定したパラメータに基づいてアフィン変換の逆の
処理を行うことにより、画像においてアフィン変換とし
て表現される範囲の歪みを修正することができる。
アフィン変換（Affine transform）（文献［２］）と
して表現できる。このアフィン変換のパラメータを判定
し、判定したパラメータに基づいてアフィン変換の逆の
処理を行うことにより、画像においてアフィン変換とし
て表現される範囲の歪みを修正することができる。
【００２６】本発明の具体例では、画像自体からアフィ
ン変換の程度（degree）検出する。これにより、アフィ
ン変換により表される歪みを修正できる。この結果、画
像に埋め込まれているはずのデータをより正しく復元す
ることができる。
ン変換の程度（degree）検出する。これにより、アフィ
ン変換により表される歪みを修正できる。この結果、画
像に埋め込まれているはずのデータをより正しく復元す
ることができる。
【００２７】本発明の具体例では、画像に適用されたア
フィン歪みを検出及び判定するために、歪みを検出すべ
きデータ信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に所定
のテンプレート信号を挿入する。また、一具体例におい
ては、所定のテンプレート信号は、各帯域毎に異なるも
のであってもよく、この場合、テンプレート信号が互い
に所定の関係を有するようにする。後述するように、所
定の関係とは、テンプレート信号の周波数成分間の周波
数の相対的な変化を検出できる関係をいう。
フィン歪みを検出及び判定するために、歪みを検出すべ
きデータ信号の周波数帯域とは異なる周波数帯域に所定
のテンプレート信号を挿入する。また、一具体例におい
ては、所定のテンプレート信号は、各帯域毎に異なるも
のであってもよく、この場合、テンプレート信号が互い
に所定の関係を有するようにする。後述するように、所
定の関係とは、テンプレート信号の周波数成分間の周波
数の相対的な変化を検出できる関係をいう。
【００２８】１次元データ信号
図２は、本発明の具体例として、本発明に基づいて歪み
が検出及び修正されるデータ信号の時間と振幅の関係を
示すグラフである。データ信号は、例えばオーディオ信
号であってもよく、オーディオ信号は適切な変換処理に
より変換領域に変換され、変換領域において高い周波数
帯域と低い周波数帯域とが区別され、個々に表現され
る。このような変換としては、例えばウェーブレット変
換、又はデータ信号が時間的に離散的にサンプリングさ
れたデジタル信号である場合は、離散ウェーブレット変
換（Discrete Wavelet Transform：ＤＷＴ）等があ
る。ウェーブレット変換の結果、変換領域においてＨ帯
域とＬ帯域の成分が分離される。
が検出及び修正されるデータ信号の時間と振幅の関係を
示すグラフである。データ信号は、例えばオーディオ信
号であってもよく、オーディオ信号は適切な変換処理に
より変換領域に変換され、変換領域において高い周波数
帯域と低い周波数帯域とが区別され、個々に表現され
る。このような変換としては、例えばウェーブレット変
換、又はデータ信号が時間的に離散的にサンプリングさ
れたデジタル信号である場合は、離散ウェーブレット変
換（Discrete Wavelet Transform：ＤＷＴ）等があ
る。ウェーブレット変換の結果、変換領域においてＨ帯
域とＬ帯域の成分が分離される。
【００２９】ウェーブレット変換領域において、各帯域
にテンプレート信号ＴＳが付加される。好ましい具体例
においては、このテンプレート信号ＴＳとして、例えば
疑似ランダムビットシーケンス（Pseudo-Random Bit
Sequence：ＰＲＢＳ）から生成される疑似ランダム雑音
信号を用いる。各ウェーブレット帯域にテンプレート信
号ＴＳが付加されたウェーブレット変換領域の信号は、
逆変換Ｔ−１により時間領域に変換される。テンプレー
ト信号ＴＳは、例えば文献［１］に説明され、及び後述
するように、テンプレート信号ＴＳをウェーブレット変
換領域に埋め込むことにより、ウェーブレット変換領域
に付加される。
にテンプレート信号ＴＳが付加される。好ましい具体例
においては、このテンプレート信号ＴＳとして、例えば
疑似ランダムビットシーケンス（Pseudo-Random Bit
Sequence：ＰＲＢＳ）から生成される疑似ランダム雑音
信号を用いる。各ウェーブレット帯域にテンプレート信
号ＴＳが付加されたウェーブレット変換領域の信号は、
逆変換Ｔ−１により時間領域に変換される。テンプレー
ト信号ＴＳは、例えば文献［１］に説明され、及び後述
するように、テンプレート信号ＴＳをウェーブレット変
換領域に埋め込むことにより、ウェーブレット変換領域
に付加される。
【００３０】疑似ランダム雑音信号をテンプレート信号
ＴＳとして使用することにより、テンプレート信号ＴＳ
が検出されてしまうことが防止され、或いは少なくとも
テンプレート信号ＴＳが検出されてしまう可能性が低減
される。例えば、データ信号がオーディオ信号である場
合、テンプレート信号ＴＳとして非雑音信号を用いるよ
り、疑似ランダム信号を用いた方が、聴取者がテンプレ
ート信号ＴＳを知覚してしまう可能性を低減できる。
ＴＳとして使用することにより、テンプレート信号ＴＳ
が検出されてしまうことが防止され、或いは少なくとも
テンプレート信号ＴＳが検出されてしまう可能性が低減
される。例えば、データ信号がオーディオ信号である場
合、テンプレート信号ＴＳとして非雑音信号を用いるよ
り、疑似ランダム信号を用いた方が、聴取者がテンプレ
ート信号ＴＳを知覚してしまう可能性を低減できる。
【００３１】本発明は、データベアリング信号（data
bearing signal：以下、データ信号ともいう。）が歪
むことにより、各帯域に付加されているテンプレート信
号の相対的周波数がそれぞれ異なる変化を呈するという
現象を利用する。すなわち、データベアリング信号が歪
んだ後、テンプレート信号の各周波数における周波数成
分の違いを測定し、相対的な歪みを示す情報（indicati
on）を得る。
bearing signal：以下、データ信号ともいう。）が歪
むことにより、各帯域に付加されているテンプレート信
号の相対的周波数がそれぞれ異なる変化を呈するという
現象を利用する。すなわち、データベアリング信号が歪
んだ後、テンプレート信号の各周波数における周波数成
分の違いを測定し、相対的な歪みを示す情報（indicati
on）を得る。
【００３２】図２に示す１次元データ信号Ｄ＿ＳＩＧ’
に対する歪み検出処理について、図３を用いて説明す
る。この具体例では、図３に示すように、データ信号Ｄ
＿ＳＩＧ’を再びウェーブレット変換領域に変換し、Ｈ
帯域及びＬ帯域のテンプレート信号を検出及び復元でき
るようにする。データ信号Ｄ＿ＳＩＧ’の歪みを判定す
るために、テンプレート信号の各周波数成分の違いを測
定する。
に対する歪み検出処理について、図３を用いて説明す
る。この具体例では、図３に示すように、データ信号Ｄ
＿ＳＩＧ’を再びウェーブレット変換領域に変換し、Ｈ
帯域及びＬ帯域のテンプレート信号を検出及び復元でき
るようにする。データ信号Ｄ＿ＳＩＧ’の歪みを判定す
るために、テンプレート信号の各周波数成分の違いを測
定する。
【００３３】この違いを効率的に判定する手法として
は、各帯域のテンプレート信号の各サンプルを乗算し、
これにより生成されたサンプルの積を周波数領域に変換
する手法がある。図３に示す具体例では、乗算器Ｍによ
り、各帯域のテンプレート信号からの信号サンプルをそ
れぞれ乗算し、この積を示す信号に対し、高速フーリエ
変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）を施してい
る。
は、各帯域のテンプレート信号の各サンプルを乗算し、
これにより生成されたサンプルの積を周波数領域に変換
する手法がある。図３に示す具体例では、乗算器Ｍによ
り、各帯域のテンプレート信号からの信号サンプルをそ
れぞれ乗算し、この積を示す信号に対し、高速フーリエ
変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）を施してい
る。
【００３４】周知の通り、sinAsinBは、sin(A-B)+sin(A
+B)に比例する。したがって、時間領域におけるテンプ
レート信号の積を周波数領域に変換することにより、異
なる周波数（difference frequency）に比例する成分
を有する信号が生成される。このＦＦＴ処理により、図
３に示すように、出力信号ＦＰＬ，Ｈが出力される。周
波数領域において最も大きな振幅ＦＰ＾Ｌ，Ｈを有する
出力信号の信号サンプルは、データ信号に生じた歪みを
示している。
+B)に比例する。したがって、時間領域におけるテンプ
レート信号の積を周波数領域に変換することにより、異
なる周波数（difference frequency）に比例する成分
を有する信号が生成される。このＦＦＴ処理により、図
３に示すように、出力信号ＦＰＬ，Ｈが出力される。周
波数領域において最も大きな振幅ＦＰ＾Ｌ，Ｈを有する
出力信号の信号サンプルは、データ信号に生じた歪みを
示している。
【００３５】２次元データ信号
図４は、画像等の２次元信号について、テンプレート信
号を２次元画像に埋め込むデータプロセッサの構成を示
すブロック図である。また、図４に示すデータプロセッ
サの各要素の働きを図５に示す。
号を２次元画像に埋め込むデータプロセッサの構成を示
すブロック図である。また、図４に示すデータプロセッ
サの各要素の働きを図５に示す。
【００３６】図４に示すように、データプロセッサ１０
には、画像Ｉを表す信号が入力される。この画像Ｉを表
す信号は、まず、変換プロセッサ２０に供給される。変
換プロセッサ２０は、画像Ｉを表す信号に対し、離散ウ
ェーブレット変換処理を施し、垂直周波数Ｖ及び水平周
波数Ｈに関して定義された４つの帯域からなるレベル１
のウェーブレット変換画像Ｉ＿ＷＴを生成する（図
５）。すなわち、変換プロセッサ２０は、４つの帯域ｌ
Ｈ１ｌＶ１，ｈＨ１ｌＶ１，ｌＨ１ｈＶ１，ｈＨ１ｈＶ
１からなる１次ウェーブレット変換データを生成する。
離散ウェーブレット変換された画像は、結合器３０に供
給される。結合器３０には、疑似ランダム雑音発生器４
０から疑似ランダム雑音信号も供給されている。疑似ラ
ンダム雑音発生器４０が発生する疑似ランダム雑音信号
は、疑似ランダムビットシーケンス（Pseudo Random
Bit Sequence：ＰＲＢＳ）から生成される。ＰＲＢＳ
から雑音に類する性質を有する信号が生成されるが、こ
の信号は予め定められた信号であり、したがって、受信
機側において予測可能な信号である。この具体例におい
ては、疑似ランダム雑音信号は、テンプレート信号ＰＮ
＿ＴＳとして使用される。結合器３０は、疑似ランダム
雑音信号であるテンプレート信号ＰＮ＿ＴＳをウェーブ
レット変換画像Ｉ＿ＷＴの３つの帯域ｈＨ１ｌＶ１，ｌ
Ｈ１ｈＶ１，ｈＨ １ｈＶ１に結合し、図５に示すよう
に、疑似ランダム雑音信号であるテンプレート信号ＰＮ
＿ＴＳを含むウェーブレット変換画像Ｉ＿ＷＴ’のバー
ジョンを生成する。逆変換プロセッサ５０は、このウェ
ーブレット変換画像Ｉ＿ＷＴ’が供給され、ウェーブレ
ット変換画像Ｉ＿ＷＴ’に対し、逆ウェーブレット変換
処理を施し、３つの帯域にテンプレート信号ＰＮ＿ＴＳ
が導入された画像Ｉ’のバージョンを再生する。
には、画像Ｉを表す信号が入力される。この画像Ｉを表
す信号は、まず、変換プロセッサ２０に供給される。変
換プロセッサ２０は、画像Ｉを表す信号に対し、離散ウ
ェーブレット変換処理を施し、垂直周波数Ｖ及び水平周
波数Ｈに関して定義された４つの帯域からなるレベル１
のウェーブレット変換画像Ｉ＿ＷＴを生成する（図
５）。すなわち、変換プロセッサ２０は、４つの帯域ｌ
Ｈ１ｌＶ１，ｈＨ１ｌＶ１，ｌＨ１ｈＶ１，ｈＨ１ｈＶ
１からなる１次ウェーブレット変換データを生成する。
離散ウェーブレット変換された画像は、結合器３０に供
給される。結合器３０には、疑似ランダム雑音発生器４
０から疑似ランダム雑音信号も供給されている。疑似ラ
ンダム雑音発生器４０が発生する疑似ランダム雑音信号
は、疑似ランダムビットシーケンス（Pseudo Random
Bit Sequence：ＰＲＢＳ）から生成される。ＰＲＢＳ
から雑音に類する性質を有する信号が生成されるが、こ
の信号は予め定められた信号であり、したがって、受信
機側において予測可能な信号である。この具体例におい
ては、疑似ランダム雑音信号は、テンプレート信号ＰＮ
＿ＴＳとして使用される。結合器３０は、疑似ランダム
雑音信号であるテンプレート信号ＰＮ＿ＴＳをウェーブ
レット変換画像Ｉ＿ＷＴの３つの帯域ｈＨ１ｌＶ１，ｌ
Ｈ１ｈＶ１，ｈＨ １ｈＶ１に結合し、図５に示すよう
に、疑似ランダム雑音信号であるテンプレート信号ＰＮ
＿ＴＳを含むウェーブレット変換画像Ｉ＿ＷＴ’のバー
ジョンを生成する。逆変換プロセッサ５０は、このウェ
ーブレット変換画像Ｉ＿ＷＴ’が供給され、ウェーブレ
ット変換画像Ｉ＿ＷＴ’に対し、逆ウェーブレット変換
処理を施し、３つの帯域にテンプレート信号ＰＮ＿ＴＳ
が導入された画像Ｉ’のバージョンを再生する。
【００３７】テンプレート信号は、テンプレート信号Ｐ
Ｎ＿ＴＳ内の対応するビットの符号に応じて、帯域内の
対応するウェーブレット係数に係数αを加算又は減算す
ることにより、各帯域に導入される。ビデオマテリアル
等のデータ信号にデータをどのように埋め込むかについ
ては、後に説明する。
Ｎ＿ＴＳ内の対応するビットの符号に応じて、帯域内の
対応するウェーブレット係数に係数αを加算又は減算す
ることにより、各帯域に導入される。ビデオマテリアル
等のデータ信号にデータをどのように埋め込むかについ
ては、後に説明する。
【００３８】１次元データ信号に関連して既に説明した
ように、疑似ランダム雑音信号をテンプレート信号とし
て使用することにより、処理された画像Ｉ’からテンプ
レート信号の存在が検出される可能性を低減することが
できる。
ように、疑似ランダム雑音信号をテンプレート信号とし
て使用することにより、処理された画像Ｉ’からテンプ
レート信号の存在が検出される可能性を低減することが
できる。
【００３９】この具体例においては、疑似ランダム雑音
信号は、低い水平周波数及び低い垂直周波数を有する周
波数帯域ｌＨ１ｌＶ１には付加されていない。これは、
この帯域が画像の低い周波数成分を含んでいるためであ
る。画像の低い周波数成分は、画像の高い周波数成分よ
りも視覚的に知覚されやすい。したがって、この周波数
帯域ｌＨ１ｌＶ１に雑音を付加すると、画像Ｉ’の時間
領域のバージョンにおいて、雑音が顕著になってしまう
虞がある。
信号は、低い水平周波数及び低い垂直周波数を有する周
波数帯域ｌＨ１ｌＶ１には付加されていない。これは、
この帯域が画像の低い周波数成分を含んでいるためであ
る。画像の低い周波数成分は、画像の高い周波数成分よ
りも視覚的に知覚されやすい。したがって、この周波数
帯域ｌＨ１ｌＶ１に雑音を付加すると、画像Ｉ’の時間
領域のバージョンにおいて、雑音が顕著になってしまう
虞がある。
【００４０】エイリアス及びウェーブレット
以下の段落では、異なる帯域に付加されたテンプレート
信号の周波数の相対的なシフトによりデータ信号の歪み
を推定するための数学的分析について説明する。
信号の周波数の相対的なシフトによりデータ信号の歪み
を推定するための数学的分析について説明する。
【００４１】一次元データ信号の具体例に関しては、サ
ンプリング周波数ｆｓの離散サンプルＳｘに対して定義
された周波数ｆ１及び位相ｐのコサイン波について考察
する。
ンプリング周波数ｆｓの離散サンプルＳｘに対して定義
された周波数ｆ１及び位相ｐのコサイン波について考察
する。
【００４２】
【数２】
【００４３】ここで、周知の通り、
【００４４】
【数３】
【００４５】であるため、次のような式が成り立つ。
Sｘ=exp(xkf２+ip)+exp-(xkf２+ip)
ここで、全ての整数ｓに対して、
f２=f１+sfｓ
である。
【００４６】ｆ２の値は、ｆ１のエイリアス周波数であ
り、ｆｓで離散サンプリングされるとｆ１と同じ値が得
られる異なる周波数である。以下に示すように、全ての
ｆ１について、最大１つの固有のエイリアス周波数ｆ２
が存在する。 |f２|<|fｓ/2|
り、ｆｓで離散サンプリングされるとｆ１と同じ値が得
られる異なる周波数である。以下に示すように、全ての
ｆ１について、最大１つの固有のエイリアス周波数ｆ２
が存在する。 |f２|<|fｓ/2|
【００４７】２次元ウェーブレット周波数の分析
２次元データ信号に対して方形のサンプリンググリッド
を使用した場合、周波数は、通常、次のような式で表す
ことができる。
を使用した場合、周波数は、通常、次のような式で表す
ことができる。
【００４８】
【数４】
【００４９】したがって、２次元周波数は、２次元のエ
イリアス周波数のファミリを有する。すなわち、全ての
整数ｓ，ｔについて、 f２ｘ=f１ｘ+sfｓｘ、fｓｙ=f１ｙ+tfｓｙ である。さらに、以下に示すように、最大１対の固有の
エイリアス周波数ｆ２ｘ，ｆ２ｙが存在する。 |f２ｘ|<fｓｘ/2 及び |f２ｙ|<fｓｙ/2 ２次元の具体例においては、周波数成分ｘ，ｙの符号
（sign）の変化が周波数に影響するため、これらの符号
を監視することが重要である。
イリアス周波数のファミリを有する。すなわち、全ての
整数ｓ，ｔについて、 f２ｘ=f１ｘ+sfｓｘ、fｓｙ=f１ｙ+tfｓｙ である。さらに、以下に示すように、最大１対の固有の
エイリアス周波数ｆ２ｘ，ｆ２ｙが存在する。 |f２ｘ|<fｓｘ/2 及び |f２ｙ|<fｓｙ/2 ２次元の具体例においては、周波数成分ｘ，ｙの符号
（sign）の変化が周波数に影響するため、これらの符号
を監視することが重要である。
【００５０】以下、本発明に基づくデータプロセッサの
動作について説明する。
動作について説明する。
【００５１】上述の通り、１次元データ信号に対するレ
ベル１のウェーブレット変換信号は、２つの帯域Ｈ、Ｌ
から構成される。周波数が低い帯域Ｌは、例えば、入力
信号に対し、ｆｓ／４での低域通過フィルタリング処理
を施し、フィルタリングされた信号を２のファクタ（fa
ctor of two）によってサブサンプリングすることに
より生成される。周波数が高い帯域Ｈは、高域通過フィ
ルタリング処理の後、２のファクタ（by two）によっ
てサブサンプリングすることにより生成される。
ベル１のウェーブレット変換信号は、２つの帯域Ｈ、Ｌ
から構成される。周波数が低い帯域Ｌは、例えば、入力
信号に対し、ｆｓ／４での低域通過フィルタリング処理
を施し、フィルタリングされた信号を２のファクタ（fa
ctor of two）によってサブサンプリングすることに
より生成される。周波数が高い帯域Ｈは、高域通過フィ
ルタリング処理の後、２のファクタ（by two）によっ
てサブサンプリングすることにより生成される。
【００５２】ここで、｜ｆ｜＜ｆｓ／４として、画像に
対する、周波数ｆ、位相ｐを有する低域通過ウェーブレ
ットフィルタの動作は、以下の通りである。 Sｘ=exp(kfx+p)+exp-(kfx+p) ここで、|f|<fｓ /4 低域通過フィルタは、データ信号のコンテンツに影響を
与えるべきではない。２のファクタによるサブサンプリ
ングにより、サンプリング周波数が倍になる。Tｘ=S
２ｘ （２のファクタによるサブサンプリング） Tx=exp(2kfx+p)+exp-(2kfx+p) ｜２ｆ｜＜ｆｓ／２の条件では、エイリアスは観察され
ない。したがって、離散ウェーブレット変換の低域は周
波数ｆを写す（map）。 DWTＬ(f,p)=(2f,p) |f|<fｓ/4 ここで、画像の高い周波数成分に対する高域通過ウェー
ブレットフィルタの動作は以下の通りである。 Sｘ=exp(kfx+p)+exp-(kfx+p) ここで、fｓ/4<f<fｓ/2 ｆｓ／４での高域通過フィルタリングは、この周波数に
影響を与えるべきではない。２のファクタによるサブサ
ンプリングにより、サンプリング周波数が倍になる。 Tx =exp(2kfx+p)+exp-(2kfx+p) なお、ｆｓ／２＜｜２ｆ｜＜ｆｓの場合、観察される周
波数は、エイリアス２ｆ−ｆｓとなる。 |2f-fｓ|<fｓ/2 したがって、離散ウェーブレット変換の高域は、正の周
波数ｆを写す。 DWTＨ(f,p)=(2f-fｓ,p) fｓ/4<f<fｓ/2 同様に、負のｆに対しては以下のようになる。 DWTＨ(f,p)=(2f+fｓ,p) fｓ/4<-f<fｓ/2 なお、正の高域ウェーブレット周波数は、負の画像周波
数に対応している。また、１次元信号については、ウェ
ーブレット周波数の符号は、実質的な影響を有さない。
一方、２次元信号については、水平周波数成分及び垂直
周波数成分の符号は、信号波形に影響を与える。
対する、周波数ｆ、位相ｐを有する低域通過ウェーブレ
ットフィルタの動作は、以下の通りである。 Sｘ=exp(kfx+p)+exp-(kfx+p) ここで、|f|<fｓ /4 低域通過フィルタは、データ信号のコンテンツに影響を
与えるべきではない。２のファクタによるサブサンプリ
ングにより、サンプリング周波数が倍になる。Tｘ=S
２ｘ （２のファクタによるサブサンプリング） Tx=exp(2kfx+p)+exp-(2kfx+p) ｜２ｆ｜＜ｆｓ／２の条件では、エイリアスは観察され
ない。したがって、離散ウェーブレット変換の低域は周
波数ｆを写す（map）。 DWTＬ(f,p)=(2f,p) |f|<fｓ/4 ここで、画像の高い周波数成分に対する高域通過ウェー
ブレットフィルタの動作は以下の通りである。 Sｘ=exp(kfx+p)+exp-(kfx+p) ここで、fｓ/4<f<fｓ/2 ｆｓ／４での高域通過フィルタリングは、この周波数に
影響を与えるべきではない。２のファクタによるサブサ
ンプリングにより、サンプリング周波数が倍になる。 Tx =exp(2kfx+p)+exp-(2kfx+p) なお、ｆｓ／２＜｜２ｆ｜＜ｆｓの場合、観察される周
波数は、エイリアス２ｆ−ｆｓとなる。 |2f-fｓ|<fｓ/2 したがって、離散ウェーブレット変換の高域は、正の周
波数ｆを写す。 DWTＨ(f,p)=(2f-fｓ,p) fｓ/4<f<fｓ/2 同様に、負のｆに対しては以下のようになる。 DWTＨ(f,p)=(2f+fｓ,p) fｓ/4<-f<fｓ/2 なお、正の高域ウェーブレット周波数は、負の画像周波
数に対応している。また、１次元信号については、ウェ
ーブレット周波数の符号は、実質的な影響を有さない。
一方、２次元信号については、水平周波数成分及び垂直
周波数成分の符号は、信号波形に影響を与える。
【００５３】上述の関係から、逆ウェーブレット変換に
相当する関数を以下のように表すことができる。 IDWTＬ(f,p)=(f/2,p) |f|<fｓ/4 図４及び図５に示す具体例において、変換プロセッサ２
０により実行される２次元離散ウェーブレット変換は、
画素の列に対する１次元変換を施し、続いてこれにより
得られる行に対する１次元変換を施すことにより実行さ
れる。これにより、図５に示すように、ｌＨ１ｌＶ１，
ｈＨ１ｌＶ１，ｌＨ１ｈＶ１，ｈＨ１ｈＶ１のラベルが
付された４つの帯域が生成される。
相当する関数を以下のように表すことができる。 IDWTＬ(f,p)=(f/2,p) |f|<fｓ/4 図４及び図５に示す具体例において、変換プロセッサ２
０により実行される２次元離散ウェーブレット変換は、
画素の列に対する１次元変換を施し、続いてこれにより
得られる行に対する１次元変換を施すことにより実行さ
れる。これにより、図５に示すように、ｌＨ１ｌＶ１，
ｈＨ１ｌＶ１，ｌＨ１ｈＶ１，ｈＨ１ｈＶ１のラベルが
付された４つの帯域が生成される。
【００５４】上述の関数を２次元周波数成分を有する画
像等のデータ信号に適用することにより、以下の式に示
すように、２次元離散ウェーブレット変換を行うことが
できる。 Sｎｍ=exp(kｘfｘn+kｙfｙm+p)+exp-(kｘfｘn+kｙfｙm+
p) DWTＬＬ(fｘ,fｙ,p)=(DWTＬ(fｘ),DWTＬ(fｙ),p) DWTＨＬ(fｘ,fｙ,p)=(DWTＨ(fｘ),DWTＬ(fｙ),p) DWTＬＨ(fｘ,fｙ,p)=(DWTＬ(fｘ),DWTＨ(fｙ),p) DWTＨＨ(fｘ,fｙ,p)=(DWTＨ(fｘ),DWTＨ(fｙ),p) 次の式は、ウェーブレット変換領域におけるテンプレー
ト信号に対する逆ウェーブレット変換の効果を表してい
る。 IDWTＬＬ(fｘ,fｙ,p)=(IDWTＬ(fｘ),IDWTＬ(fｙ),p) IDWTＨＬ(fｘ,fｙ,p)=(IDWTＨ(fｘ),IDWTＬ(fｙ),p) IDWTＬＨ(fｘ,fｙ,p)=(IDWTＬ(fｘ),IDWTＨ(fｙ),p) IDWTＨＨ(fｘ,fｙ,p)=(IDWTＨ(fｘ),IDWTＨ(fｙ),p)
像等のデータ信号に適用することにより、以下の式に示
すように、２次元離散ウェーブレット変換を行うことが
できる。 Sｎｍ=exp(kｘfｘn+kｙfｙm+p)+exp-(kｘfｘn+kｙfｙm+
p) DWTＬＬ(fｘ,fｙ,p)=(DWTＬ(fｘ),DWTＬ(fｙ),p) DWTＨＬ(fｘ,fｙ,p)=(DWTＨ(fｘ),DWTＬ(fｙ),p) DWTＬＨ(fｘ,fｙ,p)=(DWTＬ(fｘ),DWTＨ(fｙ),p) DWTＨＨ(fｘ,fｙ,p)=(DWTＨ(fｘ),DWTＨ(fｙ),p) 次の式は、ウェーブレット変換領域におけるテンプレー
ト信号に対する逆ウェーブレット変換の効果を表してい
る。 IDWTＬＬ(fｘ,fｙ,p)=(IDWTＬ(fｘ),IDWTＬ(fｙ),p) IDWTＨＬ(fｘ,fｙ,p)=(IDWTＨ(fｘ),IDWTＬ(fｙ),p) IDWTＬＨ(fｘ,fｙ,p)=(IDWTＬ(fｘ),IDWTＨ(fｙ),p) IDWTＨＨ(fｘ,fｙ,p)=(IDWTＨ(fｘ),IDWTＨ(fｙ),p)
【００５５】アフィン変換の検出及び逆変換
上述のように、画像の歪みは、アフィン変換に近似す
る。この具体例では、画像は、例えば、図１に示すよう
な、不正コピーを目的として映画をカムコーダにより録
画した場合のビデオ信号の一部である。このように記録
された画像Ｉに埋め込まれたデータを復元できる可能性
を高めるために、データプロセッサは、歪んだ画像を分
析し、歪みを示すパラメータを推定する。このパラメー
タは、特に、画像のアフィン変換を表すパラメータであ
ってもよい。
る。この具体例では、画像は、例えば、図１に示すよう
な、不正コピーを目的として映画をカムコーダにより録
画した場合のビデオ信号の一部である。このように記録
された画像Ｉに埋め込まれたデータを復元できる可能性
を高めるために、データプロセッサは、歪んだ画像を分
析し、歪みを示すパラメータを推定する。このパラメー
タは、特に、画像のアフィン変換を表すパラメータであ
ってもよい。
【００５６】歪みを修正し、埋め込まれたデータを復元
するデータプロセッサの構成を図６に示す。図６に示す
ように、歪んだ画像を表す信号は、変換検出プロセッサ
１１０に入力される。変換検出プロセッサ１１０は、画
像の歪みを表す変換パラメータを判定する。画像と変換
検出プロセッサ１１０により判定された変換パラメータ
は、それぞれ第１及び第２の入力チャンネル１１２、１
１４を介して、逆変換プロセッサ１２０に供給される。
逆変換プロセッサ１２０は、変換検出プロセッサ１１０
により生成された変換パラメータを用いて、変換パラメ
ータにより表される画像Ｉの歪みを修正する。この逆変
換プロセッサ１２０により修正された歪みのない画像
は、復元プロセッサ１３０に供給される。
するデータプロセッサの構成を図６に示す。図６に示す
ように、歪んだ画像を表す信号は、変換検出プロセッサ
１１０に入力される。変換検出プロセッサ１１０は、画
像の歪みを表す変換パラメータを判定する。画像と変換
検出プロセッサ１１０により判定された変換パラメータ
は、それぞれ第１及び第２の入力チャンネル１１２、１
１４を介して、逆変換プロセッサ１２０に供給される。
逆変換プロセッサ１２０は、変換検出プロセッサ１１０
により生成された変換パラメータを用いて、変換パラメ
ータにより表される画像Ｉの歪みを修正する。この逆変
換プロセッサ１２０により修正された歪みのない画像
は、復元プロセッサ１３０に供給される。
【００５７】復元プロセッサ１３０は、画像の所有権者
を特定するために画像に埋め込まれているデータを復元
する。画像に埋め込まれたデータの復元については、後
に詳細に説明する。
を特定するために画像に埋め込まれているデータを復元
する。画像に埋め込まれたデータの復元については、後
に詳細に説明する。
【００５８】変換検出プロセッサ１１０は、画像に適用
された変換を表すパラメータを検出及び生成する。変換
検出プロセッサ１１０の詳細な構成を図７に示し、再生
された画像に対する対応する効果を図８に示す。なお、
包括的に言えば、２次元信号に対する処理は、図３を用
いて上述した１次元信号における歪みを検出する処理と
実質的に対応している。
された変換を表すパラメータを検出及び生成する。変換
検出プロセッサ１１０の詳細な構成を図７に示し、再生
された画像に対する対応する効果を図８に示す。なお、
包括的に言えば、２次元信号に対する処理は、図３を用
いて上述した１次元信号における歪みを検出する処理と
実質的に対応している。
【００５９】図７に示す具体例では、画像信号は、例え
ば図１に示すように映写された映画をカムコーダにより
捕捉及び録画して得られた元の画像から復元されるもの
であってもよい。画像信号は、映写スクリーンに対する
カムコーダの位置関係に基づいて画像に施された変換処
理として表現される歪みを修正するように処理される。
ば図１に示すように映写された映画をカムコーダにより
捕捉及び録画して得られた元の画像から復元されるもの
であってもよい。画像信号は、映写スクリーンに対する
カムコーダの位置関係に基づいて画像に施された変換処
理として表現される歪みを修正するように処理される。
【００６０】画像信号Ｉ’は、変換検出プロセッサ１１
０内の変換プロセッサ２００に供給される。変換プロセ
ッサ２００は、離散ウェーブレット変換処理により画像
をウェーブレット変換領域に変換する。この具体例にお
いては、図８に示すように、レベル１の変換データが生
成される。図８に示すように、画像Ｉ’は、図５に示す
ウェーブレット変換表現に対応するウェーブレット変換
領域のウェーブレット変換画像Ｉ＿ＷＴ”に変換され
る。変換プロセッサ２００は、このウェーブレット変換
画像Ｉ＿ＷＴ”を検出プロセッサ２１５に供給する。検
出プロセッサ２１５は、乗算プロセッサ（product for
ming processor）２１０と、フーリエ変換プロセッサ
２２０と、変換パラメータプロセッサ２３０とを備え
る。
０内の変換プロセッサ２００に供給される。変換プロセ
ッサ２００は、離散ウェーブレット変換処理により画像
をウェーブレット変換領域に変換する。この具体例にお
いては、図８に示すように、レベル１の変換データが生
成される。図８に示すように、画像Ｉ’は、図５に示す
ウェーブレット変換表現に対応するウェーブレット変換
領域のウェーブレット変換画像Ｉ＿ＷＴ”に変換され
る。変換プロセッサ２００は、このウェーブレット変換
画像Ｉ＿ＷＴ”を検出プロセッサ２１５に供給する。検
出プロセッサ２１５は、乗算プロセッサ（product for
ming processor）２１０と、フーリエ変換プロセッサ
２２０と、変換パラメータプロセッサ２３０とを備え
る。
【００６１】１次元信号に関連して先に説明したよう
に、この具体例では、乗算プロセッサ２１０は、ウェー
ブレット変換画像の３つの帯域のうちの２つの帯域に付
加されているテンプレート信号の各信号サンプルを乗算
する。なお、テンプレート信号は、３つの帯域に埋め込
まれているので、これらの３つの帯域から２つの帯域を
選んで、その２つの帯域の信号サンプルを乗算する場
合、乗算の組合せは３通りある。そこで、図８に示すよ
うに、乗算プロセッサ２１０は、それぞれウェーブレッ
ト変換画像Ｉ＿ＷＴ”の３つの帯域のうちの１つの値域
のサンプルが入力される２つの入力端子を備える３つの
乗算器２１０．１、２１０．２、２１０．３を備える。
各乗算器２１０．１、２１０．２、２１０．３は、それ
ぞれの入力端子に供給される２つの帯域のテンプレート
信号における対応するサンプルを乗算する。これによ
り、乗算プロセッサ２１０は、３つの帯域の可能な組合
せに基づく３つの信号サンプル積（product signal s
amples）を算出する。信号サンプル積は、フーリエ変換
プロセッサ２２０に供給される。フーリエ変換プロセッ
サ２２０は、離散フーリエ変換を行い、信号サンプル積
の周波数領域における表現を生成する。
に、この具体例では、乗算プロセッサ２１０は、ウェー
ブレット変換画像の３つの帯域のうちの２つの帯域に付
加されているテンプレート信号の各信号サンプルを乗算
する。なお、テンプレート信号は、３つの帯域に埋め込
まれているので、これらの３つの帯域から２つの帯域を
選んで、その２つの帯域の信号サンプルを乗算する場
合、乗算の組合せは３通りある。そこで、図８に示すよ
うに、乗算プロセッサ２１０は、それぞれウェーブレッ
ト変換画像Ｉ＿ＷＴ”の３つの帯域のうちの１つの値域
のサンプルが入力される２つの入力端子を備える３つの
乗算器２１０．１、２１０．２、２１０．３を備える。
各乗算器２１０．１、２１０．２、２１０．３は、それ
ぞれの入力端子に供給される２つの帯域のテンプレート
信号における対応するサンプルを乗算する。これによ
り、乗算プロセッサ２１０は、３つの帯域の可能な組合
せに基づく３つの信号サンプル積（product signal s
amples）を算出する。信号サンプル積は、フーリエ変換
プロセッサ２２０に供給される。フーリエ変換プロセッ
サ２２０は、離散フーリエ変換を行い、信号サンプル積
の周波数領域における表現を生成する。
【００６２】フーリエ変換プロセッサ２２０は、図８に
示すように、フーリエ変換器２２０．１、２２０．２、
２２０．３を備え、各フーリエ変換器２２０．１、２２
０．２、２２０．３は、各帯域からのテンプレート信号
の信号サンプルをそれぞれ乗算することにより生成され
た垂直及び水平信号サンプル積に対して２次元フーリエ
変換を実行する。
示すように、フーリエ変換器２２０．１、２２０．２、
２２０．３を備え、各フーリエ変換器２２０．１、２２
０．２、２２０．３は、各帯域からのテンプレート信号
の信号サンプルをそれぞれ乗算することにより生成され
た垂直及び水平信号サンプル積に対して２次元フーリエ
変換を実行する。
【００６３】図８に示すように、フーリエ変換により算
出された周波数領域の信号２２８は、一対の点に対応す
る、水平周波数及び垂直周波数のある値におけるピーク
を有する。この一対の点は、２次元周波数領域において
Ｘで表され、この一対の点は、水平周波数及び垂直周波
数座標を示し、この座標は画像に生じた歪みを表してい
る。
出された周波数領域の信号２２８は、一対の点に対応す
る、水平周波数及び垂直周波数のある値におけるピーク
を有する。この一対の点は、２次元周波数領域において
Ｘで表され、この一対の点は、水平周波数及び垂直周波
数座標を示し、この座標は画像に生じた歪みを表してい
る。
【００６４】歪みを表す３つの２次元周波数領域の表現
は、変換パラメータプロセッサ２３０に供給される。変
換パラメータプロセッサ２３０は、フーリエ変換プロセ
ッサ２２０により生成された信号サンプルのピークに対
応する水平周波数及び垂直周波数の値からアフィン変換
パラメータを推定する。なお、ここで、周波数座標の各
対を組み合わせて使用することにより、アフィン変換パ
ラメータの推定値の精度を高めることができる。
は、変換パラメータプロセッサ２３０に供給される。変
換パラメータプロセッサ２３０は、フーリエ変換プロセ
ッサ２２０により生成された信号サンプルのピークに対
応する水平周波数及び垂直周波数の値からアフィン変換
パラメータを推定する。なお、ここで、周波数座標の各
対を組み合わせて使用することにより、アフィン変換パ
ラメータの推定値の精度を高めることができる。
【００６５】変換パラメータプロセッサ２３０は、アフ
ィン変換パラメータを２×２の行列として表現すること
により、２次元周波数信号サンプル値から２次元アフィ
ン変換のパラメータの推定値を算出する。
ィン変換パラメータを２×２の行列として表現すること
により、２次元周波数信号サンプル値から２次元アフィ
ン変換のパラメータの推定値を算出する。
【００６６】アフィン変換周波数分析
２次元周波数ピーク信号サンプルからアフィン変換パラ
メータを推定する変換パラメータプロセッサ２３０の動
作について、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃを用いて説明す
る。図９Ａは、帯域ｈＶ１ｌＨ１×ｈＶ１ｈＨ１（ＨＬ
×ＬＨ）から２次元周波数領域のサンプル積について、
信号サンプルの値の水平周波数及び垂直周波数の値をＸ
１及びＸ２の符号が付されたピーク値により示してい
る。
メータを推定する変換パラメータプロセッサ２３０の動
作について、図９Ａ、図９Ｂ及び図９Ｃを用いて説明す
る。図９Ａは、帯域ｈＶ１ｌＨ１×ｈＶ１ｈＨ１（ＨＬ
×ＬＨ）から２次元周波数領域のサンプル積について、
信号サンプルの値の水平周波数及び垂直周波数の値をＸ
１及びＸ２の符号が付されたピーク値により示してい
る。
【００６７】ここで、２次元周波数ピーク値からアフィ
ン変換パラメータを推定する方法について説明する。２
次元アフィン変換は、通常、２×２の行列として表現す
ることができる。変換結果を変換座標で表現すると以下
のようになる。
ン変換パラメータを推定する方法について説明する。２
次元アフィン変換は、通常、２×２の行列として表現す
ることができる。変換結果を変換座標で表現すると以下
のようになる。
【００６８】
【数５】
【００６９】ここで、ｕ及びｖは、変換された点の画素
座標を表し、ａ、ｂ及びｃ、ｄは、アフィン変換に対応
する４つのパラメータを表す。
座標を表し、ａ、ｂ及びｃ、ｄは、アフィン変換に対応
する４つのパラメータを表す。
【００７０】ここで、元の画素をシフトさせる効果を有
する追加的なベクトルを変換処理に含ませてもよい。 [uv]Ｔ=Mｆ[xy]Ｔ+[oｘｆoｙｆ]Ｔ ここで、ｏｘｆ、ｏｙｆは、元の画素に対する画素のシ
フトを表す追加的ベクトルを表している。行列が正則行
列である場合、逆変換のための他の行列及びベクトルが
存在する。 [xy]Ｔ=Mｉ[uv]Ｔ+[oｘｉoｙｉ]Ｔ ここで
する追加的なベクトルを変換処理に含ませてもよい。 [uv]Ｔ=Mｆ[xy]Ｔ+[oｘｆoｙｆ]Ｔ ここで、ｏｘｆ、ｏｙｆは、元の画素に対する画素のシ
フトを表す追加的ベクトルを表している。行列が正則行
列である場合、逆変換のための他の行列及びベクトルが
存在する。 [xy]Ｔ=Mｉ[uv]Ｔ+[oｘｉoｙｉ]Ｔ ここで
【００７１】
【数６】
【００７２】であり、ａｉ、ｂｉ、ｃｉ、ｄｉは、画像
又は画素に生じた歪みを表すアフィン変換を逆変換する
ためのアフィン変換パラメータを表している。
又は画素に生じた歪みを表すアフィン変換を逆変換する
ためのアフィン変換パラメータを表している。
【００７３】ここで、テンプレート信号の周波数成分の
１つとみなすことができる２次元コサイン波に対する上
述の変換の効果を検討する。
１つとみなすことができる２次元コサイン波に対する上
述の変換の効果を検討する。
【００７４】
【数７】
【００７５】したがって、アフィン変換は画像コサイン
波を異なる周波数のコサイン波に写す。
波を異なる周波数のコサイン波に写す。
【００７６】
【数８】
【００７７】ウェーブレット変換データ信号のアフィン
変換 以下に示すウェーブレット帯域の１つの周波数成分につ
いて考察する。 fｘ,fｙ,p、0<fｘ<fｓｘ/2、0<fｙ<fｓｙ/2 上述のように、画像の歪みを表すアフィン変換パラメー
タは、アフィン変換が周波数成分をそれぞれ異なる度合
いで変化させるという特徴を利用している。したがっ
て、テンプレート信号は、そのテンプレート信号が含ま
れているウェーブレット帯域に応じて変化し、この変化
の差分は、帯域の初期の周波数からは独立している。
変換 以下に示すウェーブレット帯域の１つの周波数成分につ
いて考察する。 fｘ,fｙ,p、0<fｘ<fｓｘ/2、0<fｙ<fｓｙ/2 上述のように、画像の歪みを表すアフィン変換パラメー
タは、アフィン変換が周波数成分をそれぞれ異なる度合
いで変化させるという特徴を利用している。したがっ
て、テンプレート信号は、そのテンプレート信号が含ま
れているウェーブレット帯域に応じて変化し、この変化
の差分は、帯域の初期の周波数からは独立している。
【００７８】まず、ｌＨ１ｌＶ１帯域の成分信号が離散
ウェーブレット変換により変換されたとする。これは以
下のようにして表すことができる。 DWTＬＬ(AFFINEＭ(IDWTＬＬ(fｘ,fｙ,p))) この関数は、以下のように展開される。
ウェーブレット変換により変換されたとする。これは以
下のようにして表すことができる。 DWTＬＬ(AFFINEＭ(IDWTＬＬ(fｘ,fｙ,p))) この関数は、以下のように展開される。
【００７９】
【数９】
【００８０】同様に、他の帯域については以下のように
なる。
なる。
【００８１】
【数１０】
【００８２】なお、出力される４つの周波数は全て非常
に類似している。したがって、包括的なウェーブレット
帯域ＢＢに対する包括的な１つの表現を用いることがで
きる。すなわち、ＤＷＴにより変換された周波数成分信
号は以下のように表される。 DWTＢＢ(AFFINEＭ(IDWTＢＢ(fｘ,fｙ,p))) =((CＸ+DＸ
ＢＢ),(CＹ+DＹ ＢＢ),C Ｐ+Dｐ ＢＢ) ここで、
に類似している。したがって、包括的なウェーブレット
帯域ＢＢに対する包括的な１つの表現を用いることがで
きる。すなわち、ＤＷＴにより変換された周波数成分信
号は以下のように表される。 DWTＢＢ(AFFINEＭ(IDWTＢＢ(fｘ,fｙ,p))) =((CＸ+DＸ
ＢＢ),(CＹ+DＹ ＢＢ),C Ｐ+Dｐ ＢＢ) ここで、
【００８３】
【数１１】
【００８４】上述の式及び分析から明らかなように、ウ
ェーブレット変換領域において、アフィン変換の効果
は、２次元周波数ｆｘ、ｆｙの周波数成分信号の値によ
り、個別に除去（resolved）することができる。
ェーブレット変換領域において、アフィン変換の効果
は、２次元周波数ｆｘ、ｆｙの周波数成分信号の値によ
り、個別に除去（resolved）することができる。
【００８５】変換ウェーブレット帯域の積
得られた画像にアフィン変換が適用された場合、これに
より歪んだ画像は、上述のウェーブレット領域の３つの
帯域における周波数を有する。
より歪んだ画像は、上述のウェーブレット領域の３つの
帯域における周波数を有する。
【００８６】ここで、以下のように、１つのウェーブレ
ット帯域のサンプルと、他のウェーブレット帯域の対応
するサンプルとをそれぞれ乗算して算出されたウェーブ
レット帯域の積について考察する。 HLxLH=HL x LH HHxLH=HH x LH HLxHH=HL x HH 変換画像（transformed image）のウェーブレット帯域
は、以下のような周波数を含んでいる。 HL; CＸ+DＸ ＨＬ,CＹ+DＹ ＨＬ,CＰ LH; CＸ+DＸ ＬＨ,CＹ+DＹ ＬＨ,CＰ HH; CＸ+DＸ ＨＨ,CＹ+DＹ ＨＨ,CＰ 積は、sin(A)sin(B)=sin(A+B)+sin(A-B)の定理を用いて
以下のように表される。 HLxLH; DＸ ＨＬ-DＸ ＬＨ,DＹ ＨＬ-DＹ ＬＨ,DＰ ＨＬ-D
Ｐ ＬＨ HHxLH; DＸ ＨＨ-DＸ ＬＨ,DＹ ＨＨ-DＹ ＬＨ,DＰ ＨＨ-D
Ｐ ＬＨ HLxHH; DＸ ＨＬ-DＸ ＨＨ,DＹ ＨＬ-DＹ ＨＨ ,DＰ ＨＬ-
DＰ ＨＨ これらを展開すると以下のようになる。
ット帯域のサンプルと、他のウェーブレット帯域の対応
するサンプルとをそれぞれ乗算して算出されたウェーブ
レット帯域の積について考察する。 HLxLH=HL x LH HHxLH=HH x LH HLxHH=HL x HH 変換画像（transformed image）のウェーブレット帯域
は、以下のような周波数を含んでいる。 HL; CＸ+DＸ ＨＬ,CＹ+DＹ ＨＬ,CＰ LH; CＸ+DＸ ＬＨ,CＹ+DＹ ＬＨ,CＰ HH; CＸ+DＸ ＨＨ,CＹ+DＹ ＨＨ,CＰ 積は、sin(A)sin(B)=sin(A+B)+sin(A-B)の定理を用いて
以下のように表される。 HLxLH; DＸ ＨＬ-DＸ ＬＨ,DＹ ＨＬ-DＹ ＬＨ,DＰ ＨＬ-D
Ｐ ＬＨ HHxLH; DＸ ＨＨ-DＸ ＬＨ,DＹ ＨＨ-DＹ ＬＨ,DＰ ＨＨ-D
Ｐ ＬＨ HLxHH; DＸ ＨＬ-DＸ ＨＨ,DＹ ＨＬ-DＹ ＨＨ ,DＰ ＨＬ-
DＰ ＨＨ これらを展開すると以下のようになる。
【００８７】
【数１２】
【００８８】したがって、３つのウェーブレット帯域内
に同じ周波数を設け、逆ウェーブレット変換を行い、ア
フィン変換（transform）及び／又はトランスレーショ
ン（translation）を行い、ウェーブレット変換を行
い、上述の積を算出することにより、アフィン変換に依
存する周波数を得ることができる。この周波数成分は、
テンプレート信号の実際の周波数と、変換処理が施され
た画像の位相及びシフト量からは独立している。
に同じ周波数を設け、逆ウェーブレット変換を行い、ア
フィン変換（transform）及び／又はトランスレーショ
ン（translation）を行い、ウェーブレット変換を行
い、上述の積を算出することにより、アフィン変換に依
存する周波数を得ることができる。この周波数成分は、
テンプレート信号の実際の周波数と、変換処理が施され
た画像の位相及びシフト量からは独立している。
【００８９】図９Ａは、ＨＬ×ＬＨ帯域における一対の
周波数ピーク値の具体例を示している。図９Ａに示すグ
ラフの横軸は、フーリエ変換領域における０からｆｓｈ
の水平周波数、すなわち水平方向のサンプリング周波数
を示している。一方、図９Ａに示すグラフの縦軸は、フ
ーリエ変換領域における０からｆｓｖの垂直周波数、す
なわち垂直方向のサンプリング周波数を示している。し
たがって、各軸の中点は、それぞれ水平サンプリング周
波数及び垂直サンプリング周波数の１／２であるｆｓｈ
／２、ｆｓｖ／２を示している。したがって、水平及び
垂直周波数成分の両方の周波数値は、水平及び垂直サン
プリング周波数の半分の周波数の両側にエイリアシング
する（alias）。このため、ピーク値を表す点Ｘ１は、
点Ｘ２の垂直及び水平サンプリング周波数の半分に対応
する値を反映している。したがって、点の対Ｘ１、Ｘ２
は、帯域の対の積HLxLHの２次元周波数変換領域に現れ
る。同様に、図９Ｂ及び図９Ｃに示す他の２つの帯域の
対の積における２次元周波数のピーク値は、垂直及び水
平サンプリング周波数の半分の周波数の両側の値として
対になっている。
周波数ピーク値の具体例を示している。図９Ａに示すグ
ラフの横軸は、フーリエ変換領域における０からｆｓｈ
の水平周波数、すなわち水平方向のサンプリング周波数
を示している。一方、図９Ａに示すグラフの縦軸は、フ
ーリエ変換領域における０からｆｓｖの垂直周波数、す
なわち垂直方向のサンプリング周波数を示している。し
たがって、各軸の中点は、それぞれ水平サンプリング周
波数及び垂直サンプリング周波数の１／２であるｆｓｈ
／２、ｆｓｖ／２を示している。したがって、水平及び
垂直周波数成分の両方の周波数値は、水平及び垂直サン
プリング周波数の半分の周波数の両側にエイリアシング
する（alias）。このため、ピーク値を表す点Ｘ１は、
点Ｘ２の垂直及び水平サンプリング周波数の半分に対応
する値を反映している。したがって、点の対Ｘ１、Ｘ２
は、帯域の対の積HLxLHの２次元周波数変換領域に現れ
る。同様に、図９Ｂ及び図９Ｃに示す他の２つの帯域の
対の積における２次元周波数のピーク値は、垂直及び水
平サンプリング周波数の半分の周波数の両側の値として
対になっている。
【００９０】図９Ａに示すように、水平及び垂直周波数
のピーク値Ｘ１、Ｘ２は、画像の歪みを表すアフィン変
換のパラメータに対応する水平及び垂直次元の座標に対
応している。ＨＬ×ＬＨ帯域の対の積については、２次
元周波数ピーク値は、上述の式に基づき、ｆｖ＝ｄ−ｂ
−１，ｆｈ＝１−ａ＋ｃに対応する。一方、図９Ｂ及び
図９Ｃに示す他の帯域の積HHxLH、HLxHHにおける水平及
び垂直周波数ピーク値は、上述の式に基づき、それぞ
れ、ｆｖ＝−ｂ，ｆｈ＝１−ａ及びｆｖ＝ｄ−１，ｆｈ
＝ｃに対応する。したがって、３組の帯域の対の積にお
ける各水平及び垂直周波数ピーク点の値を測定すること
により、上述の式の解を求め、アフィン変換のパラメー
タａ，ｂ，ｃ，ｄを算出することができる。この演算
は、様々な手法で実行することができる。一具体例にお
いては、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを全ての可能な値に
亘って及び各値の組に対して変化させ、２次元周波数点
に対応する水平及び垂直周波数値を３組の帯域の対の積
に加算する。そして、合計値が最大となるパラメータの
値を画像の歪みを表すアフィン変換パラメータと決定す
る。
のピーク値Ｘ１、Ｘ２は、画像の歪みを表すアフィン変
換のパラメータに対応する水平及び垂直次元の座標に対
応している。ＨＬ×ＬＨ帯域の対の積については、２次
元周波数ピーク値は、上述の式に基づき、ｆｖ＝ｄ−ｂ
−１，ｆｈ＝１−ａ＋ｃに対応する。一方、図９Ｂ及び
図９Ｃに示す他の帯域の積HHxLH、HLxHHにおける水平及
び垂直周波数ピーク値は、上述の式に基づき、それぞ
れ、ｆｖ＝−ｂ，ｆｈ＝１−ａ及びｆｖ＝ｄ−１，ｆｈ
＝ｃに対応する。したがって、３組の帯域の対の積にお
ける各水平及び垂直周波数ピーク点の値を測定すること
により、上述の式の解を求め、アフィン変換のパラメー
タａ，ｂ，ｃ，ｄを算出することができる。この演算
は、様々な手法で実行することができる。一具体例にお
いては、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを全ての可能な値に
亘って及び各値の組に対して変化させ、２次元周波数点
に対応する水平及び垂直周波数値を３組の帯域の対の積
に加算する。そして、合計値が最大となるパラメータの
値を画像の歪みを表すアフィン変換パラメータと決定す
る。
【００９１】変換パラメータが決定されると、図６に示
す逆変換プロセッサ１２０は、アフィン変換の逆処理を
行い、元の画像を復元する。このため、復元プロセッサ
１３０が画像に埋め込まれているデータを正しく復元で
きる可能性が高くなる。
す逆変換プロセッサ１２０は、アフィン変換の逆処理を
行い、元の画像を復元する。このため、復元プロセッサ
１３０が画像に埋め込まれているデータを正しく復元で
きる可能性が高くなる。
【００９２】更なる具体例
上述のように、本発明は、データ信号の歪みの検出及び
この歪みの修正の両方に適用することができる。さら
に、本発明は、マテリアルに埋め込まれたデータをより
正確に復元する装置にも適用することができる。例え
ば、マテリアルがビデオマテリアルであり、このマテリ
アルが何らかの原因で歪んでいる場合、この歪みによ
り、マテリアルに埋め込まれたデータが正しく復元され
る可能性が低くなる。
この歪みの修正の両方に適用することができる。さら
に、本発明は、マテリアルに埋め込まれたデータをより
正確に復元する装置にも適用することができる。例え
ば、マテリアルがビデオマテリアルであり、このマテリ
アルが何らかの原因で歪んでいる場合、この歪みによ
り、マテリアルに埋め込まれたデータが正しく復元され
る可能性が低くなる。
【００９３】図１に示すように、映画館で上映されてい
る映画をビデオカメラで録画することにより、映画の海
賊版が作成されてしまうことがある。ビデオカメラを用
いて映画を録画すると、ビデオカメラと映画のスクリー
ンとの位置関係に応じて、録画された映画に歪みが生じ
る。この歪みにより、映画に埋め込まれているデータを
正しく復元できる可能性が低くなる。
る映画をビデオカメラで録画することにより、映画の海
賊版が作成されてしまうことがある。ビデオカメラを用
いて映画を録画すると、ビデオカメラと映画のスクリー
ンとの位置関係に応じて、録画された映画に歪みが生じ
る。この歪みにより、映画に埋め込まれているデータを
正しく復元できる可能性が低くなる。
【００９４】このようなデータは、文献［１］に示すよ
うに、例えばビデオマテリアルに埋め込まれたものであ
ってもよい。埋め込まれたデータは、マテリアルのコン
テンツを識別するためのメタデータであってもよい。他
の具体例においては、埋め込まれたデータは、マテリア
ルを識別し、マテリアルの所有者がマテリアルに関する
知的所有権を主張するために使用される固有の又は実質
的に固有の識別子であってもよい。
うに、例えばビデオマテリアルに埋め込まれたものであ
ってもよい。埋め込まれたデータは、マテリアルのコン
テンツを識別するためのメタデータであってもよい。他
の具体例においては、埋め込まれたデータは、マテリア
ルを識別し、マテリアルの所有者がマテリアルに関する
知的所有権を主張するために使用される固有の又は実質
的に固有の識別子であってもよい。
【００９５】本発明の一具体例においては、画像データ
は、周波数帯域にアクセスできる形式を既に有するデー
タであってもよい。この具体例では、データ信号の第１
及び第２の周波数帯域から復元されたテンプレート信号
のバージョン間の周波数の相対的な変化に基づいてデー
タ信号の歪みを識別する検出プロセッサを設けることが
できる。
は、周波数帯域にアクセスできる形式を既に有するデー
タであってもよい。この具体例では、データ信号の第１
及び第２の周波数帯域から復元されたテンプレート信号
のバージョン間の周波数の相対的な変化に基づいてデー
タ信号の歪みを識別する検出プロセッサを設けることが
できる。
【００９６】データの埋込及び復元
以下、マテリアルにデータを埋め込み、及びマテリアル
からデータを復元する方法について説明する。この技術
の詳細については、文献［１］に開示されている。
からデータを復元する方法について説明する。この技術
の詳細については、文献［１］に開示されている。
【００９７】データを埋め込む装置の構成は、通常、疑
似ランダムシーケンス発生器、変調器、ウェーブレット
変換器、結合器及び逆ウェーブレット変換器を備える。
似ランダムシーケンス発生器、変調器、ウェーブレット
変換器、結合器及び逆ウェーブレット変換器を備える。
【００９８】疑似ランダムシーケンス発生器は、疑似ラ
ンダムビットシーケンス（PseudoRandom Bit Sequenc
e：ＰＲＢＳ）を生成し、変調器に供給する。変調器
は、埋め込むべきペイロードデータにより各ＰＲＢＳを
変調する。好ましい具体例においては、ＰＲＢＳの各ビ
ットの値をバイポーラ（１を＋１とし、０を−１とす
る）で表現し、ＰＲＢＳにおけるこれらの各ビットを、
ペイロードデータの対応するビットが０のときは極性を
反転させ、ペイロードデータの対応するビットが１のと
きは極性をそのままにすることによりＰＲＢＳを変調す
る。そして、変調ＰＲＢＳは、周波数領域においてマテ
リアルに埋め込まれる。ウェブレット変換器は、画像を
ウェーブレット領域に変換する。結合器は、変調ＰＲＢ
Ｓの各ビット値に応じて、変調ＰＲＢＳの各ビットに±
１により換算された係数αを加算することにより、画像
にペイロードデータを埋め込む。ウェーブレット領域画
像の所定の領域の各係数は、以下の式に基づいて符号化
される。 Ｘ’ｉ＝Ｘｉ＋αｎＷｎ ここで、Ｘｉはｉ番目のウェーブレット係数を表し、α
ｎはｎ番目のＰＲＢＳの強度（strength）を表し、Ｗｎ
はバイポーラの形で埋め込むべきペイロードデータのｎ
番目のビットを表す。したがって、画像は空間領域から
ウェーブレット変換領域に変換され、結合器は、適用強
度αに応じて、ウェーブレット変換領域の画像にＰＲＢ
Ｓ変調データを付加し、この後、画像は逆ウェーブレッ
ト変換される。
ンダムビットシーケンス（PseudoRandom Bit Sequenc
e：ＰＲＢＳ）を生成し、変調器に供給する。変調器
は、埋め込むべきペイロードデータにより各ＰＲＢＳを
変調する。好ましい具体例においては、ＰＲＢＳの各ビ
ットの値をバイポーラ（１を＋１とし、０を−１とす
る）で表現し、ＰＲＢＳにおけるこれらの各ビットを、
ペイロードデータの対応するビットが０のときは極性を
反転させ、ペイロードデータの対応するビットが１のと
きは極性をそのままにすることによりＰＲＢＳを変調す
る。そして、変調ＰＲＢＳは、周波数領域においてマテ
リアルに埋め込まれる。ウェブレット変換器は、画像を
ウェーブレット領域に変換する。結合器は、変調ＰＲＢ
Ｓの各ビット値に応じて、変調ＰＲＢＳの各ビットに±
１により換算された係数αを加算することにより、画像
にペイロードデータを埋め込む。ウェーブレット領域画
像の所定の領域の各係数は、以下の式に基づいて符号化
される。 Ｘ’ｉ＝Ｘｉ＋αｎＷｎ ここで、Ｘｉはｉ番目のウェーブレット係数を表し、α
ｎはｎ番目のＰＲＢＳの強度（strength）を表し、Ｗｎ
はバイポーラの形で埋め込むべきペイロードデータのｎ
番目のビットを表す。したがって、画像は空間領域から
ウェーブレット変換領域に変換され、結合器は、適用強
度αに応じて、ウェーブレット変換領域の画像にＰＲＢ
Ｓ変調データを付加し、この後、画像は逆ウェーブレッ
ト変換される。
【００９９】変調ＰＲＢＳは、ペイロードデータを表す
スペクトル拡散信号を効果的に形成する。変調ＰＲＢＳ
がスペクトル拡散信号であるため、画像に埋め込まれる
データの強さが低減される。変調ＰＲＢＳが付加された
変換領域の画像内のデータとＰＲＢＳのコピーとを相互
相関（cross-correlating）することにより、所謂相関
コーディングゲイン（correlation coding gain）と
呼ばれる相関出力信号が生成され、この相関出力信号に
より、変調データビットを検出及び判定することができ
る。このような方法により、画像に付加されるデータの
強度を低減することができ、したがって、空間領域の画
像において、埋め込まれた画像が知覚されないようにす
ることができる。また、スペクトル拡散信号を用いるこ
とにより、データは、変換領域におけるより多数のデー
タシンボルに亘って拡散されるため、画像のロバストネ
スを向上させることができる。
スペクトル拡散信号を効果的に形成する。変調ＰＲＢＳ
がスペクトル拡散信号であるため、画像に埋め込まれる
データの強さが低減される。変調ＰＲＢＳが付加された
変換領域の画像内のデータとＰＲＢＳのコピーとを相互
相関（cross-correlating）することにより、所謂相関
コーディングゲイン（correlation coding gain）と
呼ばれる相関出力信号が生成され、この相関出力信号に
より、変調データビットを検出及び判定することができ
る。このような方法により、画像に付加されるデータの
強度を低減することができ、したがって、空間領域の画
像において、埋め込まれた画像が知覚されないようにす
ることができる。また、スペクトル拡散信号を用いるこ
とにより、データは、変換領域におけるより多数のデー
タシンボルに亘って拡散されるため、画像のロバストネ
スを向上させることができる。
【０１００】画像に埋め込まれたデータを画像から復元
するために、ウェーブレット変換器は、ウォータマーク
が埋め込まれた画像を変換領域に変換する。次に、ウェ
ーブレット帯域から、結合器によりＰＲＢＳ変調データ
が付加されたウェーブレット係数を読み出す。そして、
これらのウェーブレット係数は、データを埋め込むため
に使用された対応するＰＲＢＳにより相関される。この
相関処理は、通常、Ｘ ｎをｎ番目のウェーブレット係数
とし、Ｒｎを疑似ランダムシーケンス発生器により生成
されたＰＲＢＳのｎ番目のビットビットとして、以下の
式で表すことができる。
するために、ウェーブレット変換器は、ウォータマーク
が埋め込まれた画像を変換領域に変換する。次に、ウェ
ーブレット帯域から、結合器によりＰＲＢＳ変調データ
が付加されたウェーブレット係数を読み出す。そして、
これらのウェーブレット係数は、データを埋め込むため
に使用された対応するＰＲＢＳにより相関される。この
相関処理は、通常、Ｘ ｎをｎ番目のウェーブレット係数
とし、Ｒｎを疑似ランダムシーケンス発生器により生成
されたＰＲＢＳのｎ番目のビットビットとして、以下の
式で表すことができる。
【０１０１】
【数１３】
【０１０２】相関結果Ｃｎの相対的符号は、埋込器（em
bedder）においてビットを表現するために使用された符
号に対応する埋め込まれたデータのビット値を示してい
る。
bedder）においてビットを表現するために使用された符
号に対応する埋め込まれたデータのビット値を示してい
る。
【０１０３】また、データ信号又は画像にデータを埋め
込む手法と同様の手法により、テンプレート信号をデー
タ信号に埋め込み及びデータ信号からテンプレート信号
を検出することができる。
込む手法と同様の手法により、テンプレート信号をデー
タ信号に埋め込み及びデータ信号からテンプレート信号
を検出することができる。
【０１０４】本発明の範囲から逸脱することなく、上述
の実施の形態に基づいて様々な具体例を想到することが
できる。特に、本発明は、時間に対する振幅として表さ
れる１次元データ信号のみではなく、例えば画像又は他
のマテリアルを表す２次元信号にも適用することができ
る。
の実施の形態に基づいて様々な具体例を想到することが
できる。特に、本発明は、時間に対する振幅として表さ
れる１次元データ信号のみではなく、例えば画像又は他
のマテリアルを表す２次元信号にも適用することができ
る。
【０１０５】参考文献
［１］同時に係属中の英国特許出願番号００２９８５
９．６号、００２９８５８．８号、００２９８６３．８
号、００２９８６５．３号、００２９８６６．１号、０
０２９８６７．９.号 ［２］ウェブサイトwww.dai.ed.ac.uk/HIPR2/affine.ht
m「アフィン変換（Affine Transformation）」
９．６号、００２９８５８．８号、００２９８６３．８
号、００２９８６５．３号、００２９８６６．１号、０
０２９８６７．９.号 ［２］ウェブサイトwww.dai.ed.ac.uk/HIPR2/affine.ht
m「アフィン変換（Affine Transformation）」
【図１】映画をビデオカメラで録画することにより、映
画の海賊版が作成される状況を説明する図である。
画の海賊版が作成される状況を説明する図である。
【図２】 データ信号の異なる周波数帯域に挿入された
テンプレート信号に対する歪みの作用を説明する図であ
る。
テンプレート信号に対する歪みの作用を説明する図であ
る。
【図３】異なる周波数帯域からのテンプレート信号の積
を周波数領域に変換することにより生成された周波数領
域のサンプルの大きさを視覚的に示す図である。
を周波数領域に変換することにより生成された周波数領
域のサンプルの大きさを視覚的に示す図である。
【図４】データ信号の異なる周波数帯域にテンプレート
信号を挿入するデータ処理装置の構成を示す図である。
信号を挿入するデータ処理装置の構成を示す図である。
【図５】図４に示すデータ処理装置により実行される画
像に対する処理を説明する図である。
像に対する処理を説明する図である。
【図６】画像に生じた歪みを決定するデータ処理装置の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示す変換検出プロセッサの構成を詳細に
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図８】図７に示す変換検出プロセッサにより実行され
る画像に対する処理を説明する図である。
る画像に対する処理を説明する図である。
【図９Ａ】ＨＬ×ＬＨウェーブレット帯域からのテンプ
レート信号の積を周波数領域に変換し、得られる水平及
び垂直周波数領域のサンプルを２次元的に示す図であ
る。
レート信号の積を周波数領域に変換し、得られる水平及
び垂直周波数領域のサンプルを２次元的に示す図であ
る。
【図９Ｂ】ＨＨ×ＬＨ帯域の積に対する水平及び垂直周
波数領域のサンプルを２次元的に示す図である。
波数領域のサンプルを２次元的に示す図である。
【図９Ｃ】ＨＬ×ＨＨ帯域の積に対する水平及び垂直周
波数領域のサンプルを２次元的に示す図である。
波数領域のサンプルを２次元的に示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 タプソン、ダニエル ワレン
イギリス国 ＫＴ13 ０ＸＷ サリー ウ
ェイブリッジ ブルックランズ ザ ハイ
ツ（番地なし） ソニー ユナイテッド
キングダム リミテッド内
Ｆターム(参考） 5B057 CA08 CA12 CA16 CB08 CB12
CB16 CC01 CE06 CE08 CH08
5C021 PA58 PA74 RA16 RB05 SA11
XA06
5C063 AB05 AC01 CA23 CA40 DA07
DB09
5C076 AA14 BA06
Claims (46)
- 【請求項１】 少なくとも第１及び第２の周波数帯域に
互いに所定の関係を有するテンプレート信号が埋め込ま
れたデータ信号の歪みを検出するデータ処理装置におい
て、 上記データ信号の第１及び第２の周波数帯域から復元さ
れたテンプレート信号のバージョン間の周波数の相対的
な変化に基づいて、該データ信号の歪みを検出する検出
プロセッサを備えるデータ処理装置。 - 【請求項２】 上記データ信号の周波数成分が提供され
る変換領域に上記データ信号を変換することにより、上
記データ信号の第１及び第２の周波数帯域の周波数成分
を表すデータを生成する周波数成分プロセッサを備える
請求項１記載のデータ処理装置。 - 【請求項３】 上記変換は、離散ウェーブレット変換で
あり、上記データ信号の周波数成分が提供される周波数
帯域は、ウェーブレット帯域であることを特徴とする請
求項２記載のデータ処理装置。 - 【請求項４】 上記検出プロセッサは、 上記第１及び第２の周波数帯域から復元されたテンプレ
ート信号のバージョンを表すデータを生成し、 上記第１及び第２の周波数帯域からのテンプレート信号
を周波数領域に変換し、 上記第１及び第２の周波数帯域からのテンプレート信号
の周波数領域のバージョンの比較によって上記周波数の
相対的な変化を判定することを特徴とする請求項１乃至
３いずれか１項記載のデータ処理装置。 - 【請求項５】 上記検出プロセッサは、 上記第１及び第２の周波数帯域から復元されたテンプレ
ート信号のバージョンを表すデータを生成し、 上記第１の周波数帯域から復元されたテンプレート信号
のサンプルと、上記第２の周波数帯域から復元されたテ
ンプレート信号の対応するサンプルとを乗算して信号サ
ンプル積を生成し、 上記信号サンプル積を周波数領域に変換し、 上記周波数領域の信号サンプル積のうち、他の信号サン
プル積より大きな値を有する少なくとも１つの信号サン
プル積から上記周波数の相対的な変化を決定することを
特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のデータ処
理装置。 - 【請求項６】 上記検出プロセッサは、上記検出された
歪みを表すパラメータデータを生成することを特徴とす
る請求項１乃至５いずれか１項記載のデータ処理装置。 - 【請求項７】 上記データ信号は、垂直周波数成分及び
水平周波数成分を有する２次元データ信号であり、上記
第１及び第２の周波数帯域は、該垂直周波数成分及び水
平周波数成分の異なる帯域の組合せを含むことを特徴と
する請求項１乃至６いずれか１項記載のデータ処理装
置。 - 【請求項８】 上記離散ウェーブレット変換は、２次元
離散ウェーブレット変換であることを特徴とする請求項
７記載のデータ処理装置。 - 【請求項９】 上記変換プロセッサは、上記２次元デー
タ信号の複数の周波数帯域を提供し、上記検出プロセッ
サは、 少なくとも２つの周波数帯域から復元されたテンプレー
ト信号のバージョンを表すデータを生成し、 上記複数の周波数帯域の１つからのテンプレート信号の
サンプルに少なくとも２つの他の周波数帯域からの対応
するテンプレート信号のサンプルを乗算し、上記復元さ
れたテンプレート信号の各対応するサンプルについて複
数の信号サンプル積を生成し、 上記信号サンプル積の各バージョンをフーリエ変換し、 最も大きな値を有する信号サンプル積の周波数領域サン
プルから上記周波数の相対的な変化を判定することを特
徴とする請求項７又は８記載のデータ処理装置。 - 【請求項１０】 上記第１及び第２の周波数帯域に埋め
込まれる各テンプレート信号は、同一の信号であること
を特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載のデータ
処理装置。 - 【請求項１１】 上記テンプレート信号は、疑似ランダ
ム雑音信号であることを特徴とする請求項１乃至１０い
ずれか１項記載のデータ処理装置。 - 【請求項１２】 上記複数の周波数帯域のうちの１つの
周波数帯域のテンプレート信号は、他の周波数帯域から
のデータ信号のバージョンから生成されることを特徴と
する請求項１乃至９いずれか１項記載のデータ処理装
置。 - 【請求項１３】 上記パラメータデータは、上記画像に
適用され、該画像に生じた歪みを表す変換のパラメータ
を表していることを特徴とする請求項６乃至１２いずれ
か１項記載のデータ処理装置。 - 【請求項１４】 上記変換の各パラメータデータは、２
次元周波数表現に基づく上記テンプレート信号の周波数
の変化を示す、２次元座標における値間の関係から判定
されることを特徴とする請求項１３記載のデータ処理装
置。 - 【請求項１５】 上記歪みを表す変換は、アフィン変換
であり、上記パラメータデータは、少なくとも４つのパ
ラメータを表すことを特徴とする請求項１３又は１４記
載のデータ処理装置。 - 【請求項１６】 上記アフィン変換は、ａｆ、ｂｆ、ｃ
ｆ、ｄｆをアフィン変換パラメータとし、ｘ，ｙを元の
画素の座標の値とし、ｕ，ｖを変換された画素の座標と
し、ウェーブレット帯域の積HLxLHについては、ｆｈ＝
１−ａ−ｃ，ｆ ｖ＝ｄ−ｂ−１とし、ウェーブレット帯
域の積HHxLHについては、ｆｈ＝１−ａ，ｆｖ＝−ｂと
し、ウェーブレット帯域の積HLxHHについては、ｆｈ＝
ｃ，ｈｖ＝ｄ−１として、以下の式で表されることを特
徴とする請求項１５記載のデータ処理装置。 【数１】 - 【請求項１７】 データ信号の歪みを修正するデータ処
理装置において、 請求項６乃至１６いずれか１項記載のデータプロセッサ
と、 上記データ信号の変換に基づく上記歪みを表すパラメー
タデータが供給され、上記データ信号の歪みを逆変換す
る逆変換プロセッサとを備えるデータ処理装置。 - 【請求項１８】 マテリアルに埋め込まれているデータ
を検出するデータ処理装置において、 請求項６乃至１６いずれか１項記載のデータプロセッサ
と、 上記データ信号の変換に基づく上記歪みを表すパラメー
タデータが供給され、上記データ信号の歪みを逆変換す
る逆変換プロセッサと、 上記マテリアルから上記埋め込まれているデータを復元
するデータ検出器とを備えるデータ処理装置。 - 【請求項１９】 上記埋め込まれているデータは、上記
マテリアルの所有権者を識別するデータであることを特
徴とする請求項１８記載のデータ処理装置。 - 【請求項２０】 上記埋め込まれているデータは、ＵＭ
ＩＤ又はその一部であることを特徴とする請求項１８記
載のデータ処理装置。 - 【請求項２１】 上記埋め込まれているデータは、上記
データ信号のコンテンツを記述するメタデータであるこ
とを特徴とする請求項１８記載のデータ処理装置。 - 【請求項２２】 少なくとも第１及び第２の周波数帯域
のそれぞれにテンプレート信号が挿入されている歪んだ
画像を表す画像データが供給され、該画像の歪みを除去
する画像処理装置において、 上記パラメータデータが、上記画像に適用され、該画像
に生じた歪みを表す変換のパラメータを表す請求項６乃
至１６いずれか１項記載のデータプロセッサと、 上記パラメータに基づいた歪みを表す変換処理に対する
逆変換処理を実行する逆変換プロセッサとを備える画像
処理装置。 - 【請求項２３】 少なくとも第１及び第２のテンプレー
ト信号をデータ信号の第１及び第２の周波数帯域に埋め
込む際に、上記第１及び第２のテンプレート信号は、互
いに所定の関係を有し、上記データ信号の歪みにより上
記第１及び第２のテンプレート信号間の周波数が相対的
に相異するように、上記第１及び第２のテンプレート信
号を上記データ信号に埋め込むデータ処理装置。 - 【請求項２４】 上記第１及び第２の周波数帯域に埋め
込まれる各テンプレート信号は同一の信号であることを
特徴とする請求項２３記載のデータ処理装置。 - 【請求項２５】 上記テンプレート信号は、所定の雑音
信号であることを特徴とする請求項２３又は２４記載の
データ処理装置。 - 【請求項２６】 上記所定の雑音信号は、疑似ランダム
ビットシーケンスであることを特徴とする請求項２５記
載のデータ処理装置。 - 【請求項２７】 上記テンプレート信号は、周波数帯域
の１つからの周波数成分信号に由来することを特徴とす
る請求項２３又は２４記載のデータ処理装置。 - 【請求項２８】 上記データ信号を、上記テンプレート
信号が埋め込まれる周波数帯域を提供する変換領域に変
換する変換プロセッサを備える請求項２３乃至２７いず
れか１項記載のデータ処理装置。 - 【請求項２９】 請求項２３乃至２８いずれか１項記載
のデータ処理装置によってテンプレート信号が埋め込ま
れたデータ信号。 - 【請求項３０】 請求項２９記載のデータ信号が記録さ
れた記録媒体。 - 【請求項３１】 少なくとも第１及び第２の周波数帯域
に互いに所定の関係を有するテンプレート信号が埋め込
まれたデータ信号の歪みを検出するデータ処理方法にお
いて、 上記データ信号の異なる周波数帯域の第１及び第２の周
波数成分を表すデータを生成するステップと、 復元された上記テンプレート信号間の周波数の相対的な
変化に基づいて、上記データ信号の歪みを検出するステ
ップとを有するデータ処理方法。 - 【請求項３２】 上記データ信号を、該データ信号の周
波数成分を提供する変換領域に変換するステップを有す
る請求項３１記載のデータ処理方法。 - 【請求項３３】 上記変換は、離散ウェーブレット変換
であり、上記データ信号の周波数成分が提供される周波
数帯域は、ウェーブレット帯域であることを特徴とする
請求項３１又は３２記載のデータ処理方法。 - 【請求項３４】 上記周波数の相対的な変化は、 上記第１及び第２の周波数帯域から復元されたテンプレ
ート信号のバージョンを表すデータを生成し、 上記第１の周波数帯域からのテンプレート信号のサンプ
ルに第２の周波数帯域からの対応するテンプレート信号
のサンプルを乗算して信号サンプル積を生成し、 上記信号サンプル積を周波数領域に変換し、 より大きな値を有する少なくとも１つの信号サンプル積
の周波数領域サンプルから上記周波数の相対的な変化を
判定することにより、判定されることを特徴とする請求
項３１乃至３３いずれか１項記載のデータ処理方法。 - 【請求項３５】 上記検出プロセッサは、上記検出され
た歪みを表すパラメータデータを生成することを特徴と
する請求項３１乃至３４いずれか１項記載のデータ処理
方法。 - 【請求項３６】 データ信号の第１及び第２の周波数帯
域から復元されたテンプレート信号のバージョン間の周
波数の相対的な変化に基づいて、該データ信号の歪みを
検出する検出プロセッサ。 - 【請求項３７】 上記データ信号は、画像信号であるこ
とを特徴とする請求項３６記載の検出プロセッサ。 - 【請求項３８】 上記データ信号は、ウェーブレット変
換信号の形式で供給されることを特徴とする請求項３６
又は３７記載のデータプロセッサ。 - 【請求項３９】 上記データ信号に生じた歪みを表す変
換のパラメータデータを生成することを特徴とする請求
項３６乃至３８いずれか１項記載のデータプロセッサ。 - 【請求項４０】 上記データ信号に生じた歪みを表す変
換に対応する逆変換を実行することを特徴とする請求項
３９記載のデータプロセッサ。 - 【請求項４１】 上記データ信号は、画像を表し、上記
歪みを表す変換は、アフィン変換であることを特徴とす
る請求項３６乃至４０いずれか１項記載のデータプロセ
ッサ。 - 【請求項４２】 データプロセッサによりロードされ
て、該データプロセッサを請求項１乃至２１及び請求項
２３乃至２８いずれか１項記載のデータ処理装置、請求
項２２記載の画像処理装置又は請求項３６乃至４１いず
れか１項記載のデータプロセッサとして動作させるコン
ピュータプログラム。 - 【請求項４３】 データプロセッサにロードされて、該
データプロセッサに請求項３１乃至３５いずれか１項記
載のデータ処理方法を実行させるコンピュータプログラ
ム。 - 【請求項４４】 請求項４２又は４３記載のコンピュー
タプログラムを表す情報が記録されたコンピュータによ
り読取可能な媒体を備えるコンピュータプログラム製
品。 - 【請求項４５】 添付の図面を用いて以下に説明するデ
ータ処理装置。 - 【請求項４６】 添付の図面を用いて以下に説明するデ
ータ処理方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB0120331A GB2379114A (en) | 2001-08-21 | 2001-08-21 | Introducing test signals into a data signal |
| GB0120331.4 | 2001-08-21 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003235016A true JP2003235016A (ja) | 2003-08-22 |
| JP2003235016A5 JP2003235016A5 (ja) | 2005-10-27 |
| JP4289652B2 JP4289652B2 (ja) | 2009-07-01 |
Family
ID=9920753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002239758A Expired - Fee Related JP4289652B2 (ja) | 2001-08-21 | 2002-08-20 | データ処理装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7352914B2 (ja) |
| EP (1) | EP1286305A3 (ja) |
| JP (1) | JP4289652B2 (ja) |
| GB (1) | GB2379114A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005328141A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Ntt Data Corp | 電子透かし埋込装置、及び電子透かし読出装置 |
| US7706566B2 (en) | 2004-03-26 | 2010-04-27 | New Jersey Institute Of Technology | System and method for reversible data hiding based on integer wavelet spread spectrum |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2421132A (en) | 2004-12-09 | 2006-06-14 | Sony Uk Ltd | Registering a water marked image with an original image by calculating distortion vector estimates |
| US8606074B2 (en) * | 2006-06-13 | 2013-12-10 | Sony Corporation | Method and system for altering the presentation of broadcast content |
| US8660407B2 (en) * | 2006-06-14 | 2014-02-25 | Sony Corporation | Method and system for altering the presentation of recorded content |
| CN101937560A (zh) * | 2010-08-30 | 2011-01-05 | 中兴通讯股份有限公司 | 失真图像处理方法及装置 |
| TWI532378B (zh) * | 2010-09-09 | 2016-05-01 | 晨星半導體股份有限公司 | 影像編碼資料暫存裝置及其影像編碼資料暫存方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3141429B2 (ja) * | 1991-04-11 | 2001-03-05 | ソニー株式会社 | 記録再生装置の映像調整装置 |
| US5353117A (en) * | 1992-10-30 | 1994-10-04 | Lucasarts Entertainment Company | Vertical interval test signal for detecting video system low-level luminance linearity and differential gain and phase errors |
| US5574499A (en) * | 1993-05-10 | 1996-11-12 | Nec Corporation | Integrated circuit for testing a plurality of 1H memories |
| US5909520A (en) * | 1997-08-25 | 1999-06-01 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Noise coding processor |
| US6910011B1 (en) * | 1999-08-16 | 2005-06-21 | Haman Becker Automotive Systems - Wavemakers, Inc. | Noisy acoustic signal enhancement |
| EP1098522A1 (en) * | 1999-11-05 | 2001-05-09 | Sony United Kingdom Limited | Method and apparatus for identifying a digital signal with a watermark |
| US6665335B1 (en) * | 1999-11-08 | 2003-12-16 | National Instruments Corporation | System and method for estimating a shift between two signals where one signal is known in advance |
| US6985632B2 (en) * | 2000-04-17 | 2006-01-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image processing system, image processing apparatus, and image processing method |
| US6714683B1 (en) * | 2000-08-24 | 2004-03-30 | Digimarc Corporation | Wavelet based feature modulation watermarks and related applications |
| GB2379115A (en) * | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Sony Uk Ltd | Introducing test signals into a data signal |
-
2001
- 2001-08-21 GB GB0120331A patent/GB2379114A/en not_active Withdrawn
-
2002
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7706566B2 (en) | 2004-03-26 | 2010-04-27 | New Jersey Institute Of Technology | System and method for reversible data hiding based on integer wavelet spread spectrum |
| JP2005328141A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Ntt Data Corp | 電子透かし埋込装置、及び電子透かし読出装置 |
| JP4526867B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2010-08-18 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・データ | 電子透かし埋込装置、及び電子透かし読出装置 |
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