JP2005526456A - 電子透かしを抽出する方法 - Google Patents

Abstract

電子透かしに基づいてメディアコンテンツの配布を監視する監視局は、前記電子透かしが付加された前記メディアコンテンツを表す情報信号を受信する受信手段（２０２）と、前記情報信号を識別する知覚的特徴を抽出する抽出手段（２０４）と、前記知覚的特徴に基づいて支援信号を取得する第１の取得手段（２０６）と、前記支援信号に基づいて前記電子透かしを取得する第２の取得手段（２０８）と、前記電子透かしを所定の情報と比較する比較手段（２１０）とを有する。

Description

本発明は、メディアコンテンツを表す情報信号に埋め込まれた電子透かしを抽出する方法に関する。

本発明は更に、メディアコンテンツの配布を監視する方法であって、前記監視は電子透かしに基づく方法に関する。

本発明は更に、メディアコンテンツの配布を監視する監視局であって、前記監視は電子透かしに基づく監視局に関する。

本発明は更に、メディアコンテンツの配布を監視する監視システムであって、前記監視は電子透かしに基づくシステムにおいて、監視局及び記憶装置を有する監視システムに関する。

電子透かしは、静止画像、オーディオ及びビデオといったマルチメディア信号に補助データを認知されないように隠す手法である。多くのアプリケーションにとって、電子透かしシステムのセキュリティは最も重要なものである。例は、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏについてのコピー保護及び携帯型装置における音楽のためのコピー保護である。認可されていないユーザが電子透かしチャネルの読み取り、書き込み又は変更ができる容易さ（又は困難さ）は、電子透かし方法のセキュリティを定義する。セキュリティ違反の可能性を防止する又は少なくとも制限するために、好ましくは何らかの情報を担持する電子透かしが非常に低い信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を伴って埋め込まれる。このことは、電子透かしの推定攻撃（estimation attack）のリスクを減少させることを支援する。「Proceedings of European Signal Processing Conference (EUSIPCO-98)」（Rhodes、1998年9月）におけるG.Langelaarらによる論文「Removing Spatial Spread-Spectrum Watermarks by non-linear Filtering」を参照されたい。

この他にも、多くの電子透かし方法は、秘密の疑似ランダムシーケンスを利用する。該シーケンスは通常、疑似ランダムノイズ生成器への入力パラメータとしての何らかの秘密鍵に依存する。前記秘密鍵の知識なしでは、電子透かしチャネルの存在を確証することは困難である。電子透かしの世界では、当該秘密のノイズシーケンスを固定のものとせずに、電子透かしを入れられたコンテンツに依存するものとすることにより、電子透かし方法はよりセキュアなものとなることが認識されている。このことは、例えばある歌から他の歌までといった、ある特定のメディアオブジェクトから他のメディアオブジェクトまで電子透かしの成功するハッキングを利用することの困難性を増大させる。例えば、「SPIE Proceedings 3971 on Security and Watermarking of Multimedia Content II」（San Jose、2000年１月）におけるM.Kutterらによる論文「Watermark Copy Attack」を参照されたい。

しかしながら、この後者のアプローチの欠点は、電子透かしを検出すること、及び該電子透かしと共に担持される情報を信頼性高く読み取ることの、増大された困難さ及び複雑さである。

本発明の目的は、比較的容易な方法で、電子透かしチャネルから電子透かしを抽出する方法を提供することにある。

本発明の本目的は、前記方法が、
前記メディアコンテンツを識別する知覚的特徴（perceptual features）を抽出するステップと、
前記知覚的特徴に基づいて支援信号（supporting signal）を取得するステップと、
前記支援信号に基づいて前記電子透かしを取得するステップと、
を有することにより達成される。ここで取得（retrieving）とは、電子透かしの検出及び／又は埋め込まれた情報の読み取りを意味する。メディアコンテンツ（media content）とは、歌、曲、映画、フィルム、画像等のようなオーディオ及び／又はビジュアル情報を意味する。電子透かし検出の性能は、「ブラインド（blind）」検出即ち前記情報信号が基とする元の信号を利用しない検出から、インフォームド（informed）検出即ち支援信号を利用することによる検出に変更することによって改善されることができる。前記支援信号を手近に持つことは、電子透かしのより優れた推定を可能とし、電子透かし検出についてより優れたＳＮＲを許容することにより、性能を向上させる。このアプローチの困難な部分は、適切な支援信号を得ることに存する。このことが手動で行われるならば（適切な元の電子透かしを入れられていない信号を探し支援信号を取得）、この動作の方式は経済的に魅力的ではない。しかしながら、本質的な知覚的特徴技術を、知覚的特徴から支援信号へのマッピングと組み合わせて利用することで、この処理は自動化されることができる。好ましくは、電子指紋（fingerprint）として符号化又は表現された特徴のデータベースが、知覚的特徴（電子指紋）から支援信号へのマッピングを実装するために利用される。しばしばシグネチャ又はハッシュとも呼ばれる電子指紋は、信号の最も関連する知覚的特徴の簡潔なダイジェストである。非常に脆弱な暗号ハッシュ（ソースデータの単一のビットを反転することが、一般に全く異なるハッシュに帰着する）とは異なり、電子指紋はここでは頑強であると理解される。即ち、ソース信号が知覚的に類似している場合、対応する電子指紋も非常に類似している。それ故電子指紋は、オーディオ・ビジュアルのコンテンツを識別するために利用される。マルチメディアオブジェクトについて電子指紋を生成する方法の例は、欧州特許出願番号第01200505.4号（整理番号PHNL010110）、及び「International Workshop on Content-Based Multimedia indexing」（Brescia、2001年９月）におけるJaap Haitsma、Ton Kalker及びJob Oostveenによる「Robust Hashing For Content Identification」に記載されている。

本発明による電子透かしを抽出する方法の実施例においては、前記支援信号は、前記情報信号が基とする元の信号の一部を有する。本実施例の利点は、頑強な電子透かしチャネルを可能とする点である。前記情報信号が基とする元の信号を利用することにより、前記電子透かしの検出は比較的容易である。典型的に、前記情報信号からの、前記元の信号の再同期されたバージョンの減算が、前記埋め込まれた電子透かしの推定を見出すために実行される。

本発明による電子透かしを抽出する方法の他の実施例においては、前記支援信号が、前記情報信号が基とする元の信号から導出される。例えば、欧州特許出願番号第01202460.0号（整理番号PHNL010433）に記載されたように前記情報信号がビデオシーケンスを表す場合においては、ビデオシーケンスのフレーム毎の画素の平均輝度値である。本実施例の利点はデータの削減である。なぜなら、平均輝度値を保存し送信するためには、比較的少量のデータしか必要とされないからである。それ故、前記知覚的特徴に基づくクエリの結果として返されるべきデータの量は制限される。

本発明による電子透かしを抽出する方法の他の実施例においては、前記支援信号は、前記情報信号のために適切な電子透かしパラメータを有する。ここで電子透かしパラメータとは、例えば疑似ランダムシーケンス及び秘密鍵を意味する。上述したように、かようなコンテンツベースの電子透かしは、よりセキュアな電子透かしチャネルに帰着する。

本発明による電子透かしを抽出する方法の他の実施例においては、前記電子透かしは、前記情報信号が基とする元の信号の創作者を表す。このようにして、前記元の信号の創作者を知ることが可能である。このことは特に、メディアコンテンツの配布を監視する場合に魅力的である。この目的のための他のタイプの情報は、例えば前記元の信号のコピーの購入者又は所有者である。

本発明の他の目的は、比較的容易な方法で電子透かしが電子透かしチャネルから抽出される、最初の段落において記載されたような種類のメディアコンテンツの配布を監視する方法を提供することにある。

本発明の本目的は、前記監視する方法が、

前記電子透かしが付加された前記メディアコンテンツを表す情報信号を受信するステップと、
前記メディアコンテンツを識別する知覚的特徴を抽出するステップと、
前記知覚的特徴に基づいて支援信号を取得するステップと、
前記支援信号に基づいて前記電子透かしを取得するステップと、
前記電子透かしによって交換される情報を前記監視のために利用するステップと、
を有することにより達成される。前記利用するとは、前記電子透かしを所定の情報と比較することであっても良い。典型的に前記所定の情報は、前記元の信号の著作権又は創作者に関する。代替として、前記利用するとは、所定のタイプを持つ情報アイテムの受信を計数することを意味しても良い。しかしながら、他のタイプの利用法がまた可能である。頑強な電子指紋技術は前記元の信号を識別することを可能とし、ここで支援信号及び情報が電子透かし検出の頑強さ及び／又はセキュリティを改善するために利用される。

本発明の他の目的は、比較的容易な方法で電子透かしを電子透かしチャネルから抽出するように構成される、最初の段落において記載されたような種類の監視局を提供することにある。

本発明の本目的は、前記監視局が、
前記電子透かしが付加された前記メディアコンテンツを表す情報信号を受信する受信手段と、
前記情報信号を識別する知覚的特徴を抽出する抽出手段と、
前記知覚的特徴に基づいて支援信号を取得する第１の取得手段と、
前記支援信号に基づいて前記電子透かしを取得する第２の取得手段と、
前記電子透かしによって交換される情報を前記監視のために利用するように構成される手段と、
を有することにより達成される。

本発明の他の目的は、比較的容易な方法で電子透かしを電子透かしチャネルから抽出するように構成される、最初の段落において記載されたような種類の監視システムを提供することにある。

本発明の本目的は、前記監視システムが、
請求項７に記載の監視局と、
知覚的特徴の支援信号へのマッピングを有する記憶装置と、
を有することにより達成される。

電子透かしを抽出する方法の変更及びその変形例が、記載されたメディアコンテンツの配布の監視のための方法、局及びシステムの変更及びその変形例に対応しても良い。

本発明による電子透かしを抽出する方法、及びメディアコンテンツの配布の監視のための方法、局及びシステムのこれらの及び他の態様は、以下に説明される実装及び実施例を参照しながら、並びに添付する図を参照しながら、説明され明らかとなるであろう。

対応する参照番号は全ての図において同一の又は同様の意味を持つ。

図１は、本発明によるメディアコンテンツの配布を監視するシステム１００を有するコンテキストダイアグラムを模式的に示す。メディアコンテンツの配布を監視するシステム１００の利用法を説明するため、電子音楽配信（ＥＭＤ）の例が与えられる。ＥＭＤコンテキストにおける音楽の販売及び制御はしばしば以下のステップを含む：

−人物Ｐが該人物のインターネットブラウザをＥＭＤ会社Ｅのウェブサイトに向け、歌Ｓをリクエストする。

−会社ＥがＰの財政証明書をチェックし、適切であるとわかった場合、オーディオソースデータベース１０２から歌Ｓを取得し、電子透かし埋め込みユニット１０４によって歌Ｓに電子透かし情報Ｉを付加し、歌Ｓ’を得る。当該情報Ｉは典型的に、会社Ｅの名前を担持し、正当な著作権者としてＥを識別する。また当該情報Ｉは典型的に、パーソナライズされた情報を担持し、Ｐを前記歌の購入者として識別する。電子透かしの埋め込みとは別に、会社Ｅはまた知覚的特徴ユニット１０８により前記歌から知覚的特徴Ｆを導出する。これらの知覚的特徴は、１以上の支援信号と共にデータベース１１０に保存される。前記支援信号は最終的に、歌Ｓ’の合法な利用をチェックするための情報を取得するために、前記電子透かしを検出するために会社Ｅによって利用されることができる（利用される）。

−会社Ｅが、該会社のウェブサイトから歌Ｓ’をダウンロードするための可能性を提供し、Ｐが当該歌を個人的利用のためにのみコピー又は配布しても良いことをＰに通知する。

個人的利用の規則を守らせるために、会社Ｅはウェブスパイダサービス（web spider service）、即ちメディアコンテンツの配布を監視するシステムを操作する。前記ウェブスパイダサービスは、個人的利用の規則を違反するＳのコピーを探して、インターネット１０６を連続的に走査する。典型的に、歌Ｓ’の複数のコピーがファイル共有ネットワークにおいて見つかり、各コピーがＥを著作権者として識別しＰを元の購入者として識別する場合、人物Ｐは該人物が違反を犯していることを通知され、適切な措置が着手される。

メディアコンテンツの配布を監視するシステム１００は、メディアコンテンツの配布を監視するための幾つかの局２００及び記憶装置を有しても良い。図２においては、１つのみの局２００が示されている。図２は中央データベース１１０を示す。しかしながら、分散されたデータベースもまた可能である。メディアコンテンツの配布を監視する局２００は、
前記電子透かしが付加された前記メディアコンテンツを表す情報信号を受信する受信ユニット２０２と、
前記情報信号を識別する知覚的特徴を抽出する抽出ユニット２０４と、
前記知覚的特徴に基づいて支援信号を取得する第１の取得ユニット２０６と、
前記支援信号に基づいて前記電子透かしを取得する第２の取得ユニット２０８と、
前記電子透かしを所定の情報と比較する比較ユニット２０８と、
が付加される。

メディアコンテンツの配布を監視する局２００は、上述したようなウェブスパイダとして利用されることが仮定される。このとき、局２００の動作は以下のとおりである：
−会社Ｅのために動作中である局２００は、受信ユニット２０２により疑わしい歌Ｓ１を受信する。
−本質的な知覚的特徴Ｆが、抽出ユニット２０４によってＳ１から抽出される。
−特徴Ｆはデータベース１１０へのクエリとして利用され、元のコピーＳを取得し、また任意に、対応する電子透かしＷ及び／又は他の情報が取得される。
−コピーＳとＳ１とが第２の取得ユニット２０８によって再同期される。次いで適切な差信号が埋め込まれた電子透かしＷの推定Ｗ’として計算される。
−埋め込まれた情報Ｉが、もし存在すれば、電子透かし検出の適用により電子透かしＷと共にＷ’から取得される。比較ユニット２０８は情報Ｉを、例えば疑わしい人物又は歌のリストからの、所定の情報と比較する。合致した場合、個人利用の規則の違反が立証される。

図２において、データベース１１０及び局２００が示され、共にネットワーク１０６に接続されている。当該ネットワーク１０６を介してサイトがアクセス可能であり、該サイトに歌ＳのコピーＳ１が存することが仮定される。図２において、知覚的特徴Ｆ及び支援信号の記憶装置を除いて、処理ユニット２０２乃至２１０が局１００中に配置されていることが示されている。処理ステップの代替の配置が可能であることは留意されるべきである。例えば、データベース１１０と局２００とは結合されても良いし、又は抽出ユニット及び取得ユニットはデータベース１１０を有するサブシステム中に配置されても良い。局２００の処理ユニット２０２乃至２１０は、１つのプロセッサを利用して実装されても良い。通常、これらの機能は、ソフトウェアプログラムプロダクトの制御下で実行される。実行の間、通常前記ソフトウェアプログラムプロダクトはＲＡＭのようなメモリにロードされ、該メモリから実行される。前記プログラムはＲＯＭ、ハードディスク、又は磁気及び／又は光記憶装置のようなバックグラウンドメモリからロードされても良いし、又はインターネットのようなネットワークを介してロードされても良い。任意に、アプリケーション特有の集積回路が開示された機能を提供する。

以上示されたものは、接続環境におけるインフォームド電子透かし検出に基づく、メディアコンテンツの配布を監視するシステムである。非接続環境においても、同様の監視が必要とされる。映画会社、テレビ局又は広告主のようなオーディオ・ビジュアルのコンテンツの製作者又は放送者は、しばしば該製作者又は放送者の作品が配布されているか否か、どこで及びいつ配布されているかについての知識を持つことに関心がある。放送の持続時間もまた関心のあるものであり得る。本発明によるシステムが「放送監視」のためにも適用されることができることは明らかであろう。

上述した実施例は本発明を限定するものではなく説明するものであって、当業者が、添付された請求の範囲から逸脱することなく、代替の実施例を設計することが可能であろうことは留意されるべきである。請求項において、括弧の間に配置されたいずれの参照記号も請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。「有する（comprising）」という語は、請求項において列挙されていない要素又はステップの存在を除外するものではない。要素に先行する「１つの（a又はan）」という語は、複数のかような要素の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェアによって、及び適切にプログラムされたコンピュータによって実装されても良い。幾つかの手段を列挙しているユニットの請求項において、これらの手段の幾つかは同一のハードウェアのアイテムによって実施化されても良い。

本発明によるメディアコンテンツの配布を監視するシステムを有するコンテキストダイアグラムを模式的に示す。 本発明によるメディアコンテンツの配布を監視するシステムの実施例を模式的に示す。

Claims (9)

1. メディアコンテンツを表す情報信号に埋め込まれた電子透かしを抽出する方法において、
   前記メディアコンテンツを識別する知覚的特徴を抽出するステップと、
   前記知覚的特徴に基づいて支援信号を取得するステップと、
   前記支援信号に基づいて前記電子透かしを取得するステップと、
   を有する方法。
2. 前記支援信号は、前記情報信号が基とする元の信号の一部を有する、請求項１に記載の方法。
3. 前記支援信号は、前記情報信号が基とする元の信号から導出される、請求項１に記載の方法。
4. 前記支援信号は、前記情報信号のために適切な電子透かしパラメータを有する、請求項１に記載の方法。
5. 前記電子透かしは、前記情報信号が基とする元の信号の創作者を表す、請求項１に記載の方法。
6. メディアコンテンツの配布を監視する方法であって、前記監視は電子透かしに基づく方法において、
   前記電子透かしが付加された前記メディアコンテンツを表す情報信号を受信するステップと、
   請求項１に記載の電子透かしを抽出するステップと、
   前記電子透かしによって交換される情報を前記監視のために利用するステップと、
   を有する方法。
7. メディアコンテンツの配布を監視する監視局であって、前記監視は電子透かしに基づく監視局において、
   前記電子透かしが付加された前記メディアコンテンツを表す情報信号を受信する受信手段と、
   前記情報信号を識別する知覚的特徴を抽出する抽出手段と、
   前記知覚的特徴に基づいて支援信号を取得する第１の取得手段と、
   前記支援信号に基づいて前記電子透かしを取得する第２の取得手段と、
   前記電子透かしによって交換される情報を前記監視のために利用する監視手段と、
   を有する監視局。
8. 前記監視手段は、前記電子透かしを所定の情報と比較するように構成されることを特徴とする、請求項７に記載の監視局。
9. メディアコンテンツの配布を監視する監視システムであって、前記監視は電子透かしに基づく監視システムにおいて、
   請求項７に記載の監視局と、
   知覚的特徴の支援信号へのマッピングを有する記憶装置と、
   を有する監視システム。

Images