JP2005326934A

JP2005326934A - データ処理方法及びデータ処理装置

Info

Publication number: JP2005326934A
Application number: JP2004142176A
Authority: JP
Inventors: Jun Hirai; 純平井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-05-12
Filing date: 2004-05-12
Publication date: 2005-11-24

Abstract

【課題】複製画像検証用の固有特徴ノイズを登録する際に、検証に不要なノイズの少ない固有特徴ノイズを得る。
【解決手段】複製原版フィルムを複数の複製機を用いてプリントして複数の複製フィルムを作成し、その複製フィルムの画像をスキャンして複数の複製画像を生成し、その複数の複製画像の平均をとることにより、複製元の画像を生成する。そして、複製元の画像と各複製画像とをそれぞれ対数変換し、その変換後の画像同士の差分をとり、これを固有特徴ノイズとして、複製機や配布先の情報とともにデータベースに登録していく。このようにして、画像の検証に不要なノイズを極力除去した状態で、固有特徴ノイズをデータベース化でき、不正複製品等の検証効率を向上することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、映画フィルム等の画像情報を原版から複製して配布する場合に、その複製版からの不正コピーを防止するために、その複製版の特徴データを抽出してデータベースに登録し、不正コピーを監視するためのシステムに用いるデータ処理方法及びデータ処理装置に関し、特に複製版から有効な特徴データを抽出するためのデータ処理方法及びデータ処理装置に関する。

近年、例えば映画等の映像コンテンツについて、複製技術の進歩によって不正な複製も容易になり、いわゆる海賊版と呼ばれる違法な映像が各種の媒体を通して流通している。そこで、このような不正な複製による映像の流通を防止するために、正当な業者が原版から複製した映像を配布する際に、その複製映像に含まれる特徴部分をデータベース化しておき、不正な映像が発見された際には、その映像とデータベース化した特徴部分のデータとを照合し、その複製ルートを推測して追跡調査を行えるようにしたシステムの実用化が図られている。
そして、このようなシステムにおいて、複製映像に含まれる特徴部分を抽出する方法として、原版画像と複製画像をそれぞれ対数変換し、その変換後の画像の差分をとり、その差分値を複製画像の固有ノイズとして特徴データに用いるという方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
特願２００３−０６３２６９号

ところで、上述のような原版画像と複製画像の差分演算を用いて複製画像の特徴データを抽出する方法では、例えば原版のフィルムから取得した映像信号Ｉ_０と、複製したフィルムから取得した映像信号Ｉ_１、Ｉ_２、………Ｉ_ｊ、……Ｉ_ｓとの差分をとると、複製時の直線性特性などの影響によって映像成分が残ってしまい、有効な特徴データの抽出結果が得られないという問題がある。
そこで、複製した映像信号の１つ、例えば映像信号Ｉ_１を複製元の映像信号とみなし、これを用いて他の複製した映像信号との差分値、すなわち、Ｉ_ｊ −Ｉ_１を算出して固有ノイズとして登録する方法が考えられる。
しかし、この方法においても、複製時の特性の影響は排除できるものの、複製した映像信号Ｉ_１のノイズが誤差として含まれるため、それが適正な検証の妨げとなり、検証効率を半減させてしまう問題がある。

そこで本発明は、複製画像検証用の固有特徴ノイズを登録する際に、検証に不要なノイズの少ない固有特徴ノイズを得ることができるデータ処理方法及びデータ処理装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明のデータ処理方法は、複製元の画像を取得する複製元画像取得工程と、前記複製元の画像を複数の複製機によって複製し、複数の複製画像を生成する複製画像取得工程と、前記複製元画像と複数の複製画像との差分演算を行い、複数の複製画像の固有の特徴となるノイズを算出してデータベースに登録する演算登録工程と、前記データベースに登録された複数の複製画像のノイズと、被検査画像のノイズとの相関を分析し、その分析結果から複製ルートを判定する判定工程とを有し、前記複製元画像取得工程では、複数の複製画像の平均値画像を複製元画像として取得することを特徴とする。

また本発明のデータ処理装置は、複製元の画像を取得する複製元画像取得手段と、前記複製元の画像を複数の複製機によって複製し、複数の複製画像を生成する複製画像取得手段と、前記複製元画像と複数の複製画像との差分演算を行い、複数の複製画像の固有の特徴となるノイズを算出してデータベースに登録する演算登録手段と、前記データベースに登録された複数の複製画像のノイズと、被検査画像のノイズとの相関を分析し、その分析結果から複製ルートを判定する判定手段とを有し、前記複製元画像取得手段では、複数の複製画像の平均値画像を複製元画像として取得することを特徴とする。

また本発明の制御プログラムは、原版画像を複製して各複製画像の特徴データをデータベースに登録するシステムを制御するコンピュータの制御プログラムであって、前記コンピュータに、複製元の画像を取得する複製元画像取得工程と、前記複製元の画像を複数の複製機によって複製し、複数の複製画像を生成する複製画像取得工程と、前記複製元画像と複数の複製画像との差分演算を行い、複数の複製画像の固有の特徴となるノイズを算出してデータベースに登録する演算登録工程と、前記データベースに登録された複数の複製画像のノイズと、被検査画像のノイズとの相関を分析し、その分析結果から複製ルートを判定する判定工程とを実行させるとともに、前記複製元画像取得工程では、複数の複製画像の平均値画像を複製元画像として取得するように制御することを特徴とする。

本発明のデータ処理方法及びデータ処理装置によれば、複製画像との差分をとるための複製元画像を得る際に、複数の複製画像の平均値画像を複製元画像として生成するようにしたことから、不要なノイズを有効の除去することができ、純粋な映像成分による複製元画像を取得でき、この複製元画像と複製画像とを差分演算することにより、極めて理想的な複製画像検証用の固有特徴ノイズを抽出できる効果がある。
特に、記録再生過程での圧縮処理によりノイズが減衰しやすい環境にある場合においても、適切な固有ノイズの照合を行うことができ、不正複製品の流出ルートを有効に検知することが可能となる。
また、同様の処理を複製画像の特徴抽出と検証を行うシステムを制御するコンピュータを制御プログラムによって実行させることにより、上記と同様の効果を得ることが可能となる。

本発明の実施の形態では、複製原版フィルムを複数の複製機を用いてプリントして複数の複製フィルムを作成し、その複製フィルムの画像を１回または複数回スキャンして複数の複製画像を生成し、その複数の複製画像の平均をとることにより、複製元の画像を生成する。
また、上述した複製原版フィルムを複数の複製機を用いてプリントした複数の複製フィルムをそれぞれ１回スキャンし、または複数回スキャンして平均値を求め、複製機毎の複製画像を生成する。なお、この際、予め複製機毎の固有ノイズを検出して保存しておき、複製画像から減じるようにしてもよい。
そして、複製元の画像と各複製画像とをそれぞれ対数変換し、その変換後の画像同士の差分をとり、これを固有特徴ノイズとして、複製機や配布先の情報とともにデータベースに登録していく。
このようにして、画像の検証に不要なノイズを極力除去した状態で、固有特徴ノイズをデータベース化でき、不正複製品等の検証効率を向上することが可能となる。

図１は本発明の実施例によるデータ処理システムの機能構成を示すブロック図である。
図示のように、本実施例のシステムは、特徴抽出処理部１０、データベース処理部２０、画像収集処理部（画像入力部）３０、及び判定処理部４０を有して構成される。
特徴抽出処理部１０は、プリント装置（複製機）１１によって画像がプリントされたプリントフィルムを例えばテレシネと呼ばれる撮像装置等で読み取り、その画像（複製画像）に対して後述する差分演算等を行い、複製画像の固有の特徴データを抽出するものであり、データベース処理部２０は、特徴抽出処理部１０によって抽出された特徴データを配布先の劇場等に対応してデータベース２１に登録するものである。
画像収集処理部３０は、例えばインターネット等のネットワーク３１を通じてネット上に流通している画像情報を収集するものであり、判定処理部４０は、収集された画像情報に含まれる特徴データをデータベースに登録された特徴データと比較し、一致する特徴データを検出した場合には、この収集された画像情報がプリント装置によってプリントされたプリントフィルムのコピー画像であると判定するものである。

すなわち、本実施例のシステムは、図１に示すようなシステムにおいて、映画フィルム等の画像情報を原版から複製して配布する場合に、その複製版からの不正コピーを防止するために、その複製版の特徴データとして固有特徴ノイズを抽出してデータベースに登録し、不正コピー画像が発見された場合に、その画像がもっている固有特徴ノイズとデータベースに登録された固有特徴ノイズとの相関を検証し、不正コピー画像の配布ルートを割り出すようにしたものである。
そして、本実施例では、複製元画像と複製版の画像との差分演算によって固有特徴ノイズを算出する際に、以下のような演算方法を採用することにより、不要なノイズの少ない純粋な固有特徴ノイズを抽出し、高精度の検証を行うことが可能なシステムを提供するものである。

図２及び図３は本実施例の演算方法を示す説明図であり、図２は複製元画像の算出方法を示し、図３は複製画像の算出方法を示している。
本実施例では、図２に示すように、複製原版フィルム（Ｓ０）を複数の複製機を用いてプリントし、複数の複製フィルムを作成する（Ｓ１）。そして、その複数の複製フィルムを一般にテレシネと呼ばれる撮像装置でスキャンし（Ｓ２）、複数の複製画像を生成し、その平均をとることにより、複製元の画像を取得する（Ｓ３）。
この際、各複製フィルムのスキャン作業としては、１つの複製フィルムに対して複数回のスキャンを行って平均値を算出するようにしてもよいし、１回のスキャンを行って、その画像を用いてもよい。これば、ノイズ除去効果と経済性とを考慮して、スキャン回数を適宜選択するものとする。

次に、図３に示すように、上述した複製原版フィルム（Ｓ１０）を複数の複製機を用いてプリントした複数の複製フィルムをそれぞれ１回スキャンし、または複数回スキャンして平均値を求め、複製機毎の複製画像を生成する（Ｓ１１〜Ｓ１３）。なお、この際、予め複製機毎の固有ノイズを検出して保存しておき、複製画像から減じるようにしてもよい。
そして、上述した平均値によって得られた複製元の画像と各複製画像とをそれぞれ対数変換し、その変換後の画像同士の差分をとり（Ｓ１４）、これを固有特徴ノイズとして、複製機や配布先の情報とともにデータベースに登録していく（Ｓ１５）。

次に、以上のような本実施例の処理を行う場合の演算内容について説明する。
（１）純粋な映像成分（複製元画像）の抽出方法
一般に、複製時に発生するノイズは、感度ムラによるものであるので、掛け算と考えられるが、ここで扱うノイズ成分は十分に小さいので、ノイズが加算されると考えても誤差は小さいことから、複製された映像Ｉ_ｊは、純粋な映像成分Ｉ_Ｃと各複製映像のノイズＮ_ｊの和、すなわち、Ｉ_ｊ＝Ｉ_Ｃ＋Ｎ_ｊと考えられる。
また、各複製映像が持つ純粋な映像成分Ｉ_Ｃは等しいが、ノイズ成分は互いに相関がない。そこで、次式（１）により、ｓ本の複製映像の平均Ｉ_ｍを取る。

なお、ここでノイズに相関がないことから、ノイズは２乗和の平方根となる。
また、各Ｎ_ｉは信号としては異なるが、量的にはほぼ等しいので、ノイズの量をＮとすると、平均ノイズＮ_ｍは次式（２）で表される。

一方、純粋な映像成分Ｉ_Ｃは等しいので、ｓ本の平均もＩ_Ｃである。よって、ｓ本の複製映像の平均Ｉ_ｍは次式（３）のようになる。

すなわち、本数を増やし、例えば１００本の複製映像を集めると、不要なノイズを１／１０に減らすことができる。また、特定の複製フィルムが配布用に使えなくなることもなくなる。
また、このような平均化を行う場合、ディジタルデータ化する場合のフィルムのずれに関しては、映像データを見てずれを補正してから平均化を行うものとする。

（２）スキャンノイズの改善方法
複製したフィルムからディジタル映像情報を得るために、フィルムから映像を撮像する。この場合の撮像装置には、一般に２次元のイメージセンサを使ったもの、１次元のラインセンサを使ったもの、光源の方でスキャンするフライングスポット方式などがあるが、ノイズが全くゼロにはならない。これに関しても、上述のように複数回のスキャンを行い、平均化することにより、ノイズを改善できる。ただし、撮像装置が安定して固定的に持っているノイズ、例えば各撮像素子のバラツキによるノイズに関しては、１台の撮像装置で改善されない。この問題を解決する方法としては、次の２通り考えられる。
１）複数の撮像装置で撮像して平均化する。ただし、原理的には成り立つが、経済的に成り立たない場合が多いと考えられる。
２）撮像装置の固定ノイズ分を予め測定しておき、登録ノイズからその分を差し引いておく。

以上のような本実施例の方法を用いることにより、特に、ノイズが減衰し易い環境でも、海賊版の流出元を有効に特定できる利点がある。
すなわち、映像信号は周波数が高い成分は少ないが、ノイズは高い周波数帯にも多いので、高い周波数帯のノイズ成分が使えれば、検証は比較的簡単であるが、映画館での再撮像による海賊版の流出元をたどれるようにするためには、記録再生過程での圧縮により減衰しやすいので、減衰しにくい比較的低い周波数帯のノイズを使う必要がある。その場合、ノイズレベルが低いので細心の注意を払ってフィルムを特定するノイズを抽出する必要があるが、本実施例の方法は、このような要請に十分対応し得るものである。
なお、以上の例は映画フィルムのコピー防止に関するシステムについて説明したが、本発明は映画以外の画像コンテンツをプリントして配布するシステムに広く適用できるものとする。また、本発明は、配布用のプリント媒体をデータベースによって管理するシステムを制御するコンピュータの制御プログラムとしても実現できるものであり、このような制御プログラムも本発明の範囲に含まれるものとする。

本発明の実施例によるデータ処理システムの機能構成を示すブロック図である。図１に示す実施例の複製元画像の演算方法を示す説明図である。図１に示す実施例の複製画像の演算方法を示す説明図である。

符号の説明

１０……特徴抽出処理部、１１……プリント装置、２０……データベース処理部、２１……データベース、３０……画像収集処理部、３１……ネットワーク、４０……判定処理部。

Claims

複製元の画像を取得する複製元画像取得工程と、
前記複製元の画像を複数の複製機によって複製し、複数の複製画像を生成する複製画像取得工程と、
前記複製元画像と複数の複製画像との差分演算を行い、複数の複製画像の固有の特徴となるノイズを算出してデータベースに登録する演算登録工程と、
前記データベースに登録された複数の複製画像のノイズと、被検査画像のノイズとの相関を分析し、その分析結果から複製ルートを判定する判定工程とを有し、
前記複製元画像取得工程では、複数の複製画像の平均値画像を複製元画像として取得する、
ことを特徴とするデータ処理方法。
前記複製画像取得工程では、同一の複製機によって複数回の複製作業を行い、その平均値画像を複製画像として用いることを特徴とする請求項１記載のデータ処理方法。
前記複製画像取得工程では、予め複製機毎の固有ノイズを検出して保存しておき、複製画像から減じることを特徴とする請求項１記載のデータ処理方法。
前記演算登録工程では、複製元画像と複製画像をそれぞれ対数変換し、その変換後の画像の差分演算を行うことを特徴とする請求項１記載のデータ処理方法。
複製元の画像を取得する複製元画像取得手段と、
前記複製元の画像を複数の複製機によって複製し、複数の複製画像を生成する複製画像取得手段と、
前記複製元画像と複数の複製画像との差分演算を行い、複数の複製画像の固有の特徴となるノイズを算出してデータベースに登録する演算登録手段と、
前記データベースに登録された複数の複製画像のノイズと、被検査画像のノイズとの相関を分析し、その分析結果から複製ルートを判定する判定手段とを有し、
前記複製元画像取得手段では、複数の複製画像の平均値画像を複製元画像として取得する、
ことを特徴とするデータ処理装置。
前記複製画像取得手段では、同一の複製機によって複数回の複製作業を行い、その平均値画像を複製画像として用いることを特徴とする請求項５記載のデータ処理装置。
前記複製画像取得手段では、予め複製機毎の固有ノイズを検出して保存しておき、複製画像から減じることを特徴とする請求項５記載のデータ処理装置。
前記演算登録手段では、複製元画像と複製画像をそれぞれ対数変換し、その変換後の画像の差分演算を行うことを特徴とする請求項５記載のデータ処理装置。
原版画像を複製して各複製画像の特徴データをデータベースに登録するシステムを制御するコンピュータの制御プログラムであって、
前記コンピュータに、
複製元の画像を取得する複製元画像取得工程と、
前記複製元の画像を複数の複製機によって複製し、複数の複製画像を生成する複製画像取得工程と、
前記複製元画像と複数の複製画像との差分演算を行い、複数の複製画像の固有の特徴となるノイズを算出してデータベースに登録する演算登録工程と、
前記データベースに登録された複数の複製画像のノイズと、被検査画像のノイズとの相関を分析し、その分析結果から複製ルートを判定する判定工程とを実行させるとともに、
前記複製元画像取得工程では、複数の複製画像の平均値画像を複製元画像として取得するように制御する、
ことを特徴とする制御プログラム。