JP2006050135A - Method for burying watermark - Google Patents

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JP2006050135A JP2004226633A JP2004226633A JP2006050135A JP 2006050135 A JP2006050135 A JP 2006050135A JP 2004226633 A JP2004226633 A JP 2004226633A JP 2004226633 A JP2004226633 A JP 2004226633A JP 2006050135 A JP2006050135 A JP 2006050135A
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Toshio Motegi
敏雄 茂出木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for burying a watermark in which a visible watermark removable completely is buried in case of an authorized user, and a third person cannot remove the visible watermark easily. <P>SOLUTION: For an original moving video composed of N frame images from first through N frames, (a) an identification image is buried as a watermark, and the first frame is attached with one not burying the identification image as information for reproducing the identification image thus obtaining a watermarked original moving video (b). When the watermark is removed, the identification image is obtained by calculating the difference between a first frame not having a watermark and a watermarked first frame, and then the original moving video is obtained by subtracting that identification image from each frame image (a). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、CD・DVD・半導体メモリ等のデジタル記録媒体を用いた映像記録再生装置分野、映像制作、映像データの素材保管、ロケ素材の中継など映像制作分野、特にNTSC以上の品質の高い高精細映像制作を行う分野、コンピュータグラフィックスを用いたCGアニメーション映像制作分野、科学技術シミュレーションにおける可視化映像制作分野、電子カルテや遠隔医療における医用静止画・動画像の保存と伝送、デジタル印刷製版工程における素材やページメークアップ画像データの保管と伝送、リモートセンシング・衛星画像解析・地図情報処理分野におけるデータの保管と伝送など、データの改変が嫌われる分野等において好適なデータの圧縮技術に関する。   The present invention relates to the field of video recording / playback using digital recording media such as CDs, DVDs, and semiconductor memories, video production, video data material storage, location material relaying, etc. In the field of high-definition video production, the field of CG animation video production using computer graphics, the field of visualization video production in science and technology simulation, the storage and transmission of medical still images and moving images in electronic medical records and telemedicine, and the digital printing plate making process The present invention relates to a data compression technique that is suitable in fields where data modification is hated, such as storage and transmission of materials and page makeup image data, and storage and transmission of data in the fields of remote sensing, satellite image analysis, and map information processing.

従来より、静止画・動画等の画像データの複製防止のため、暗号化して復号時にライセンス認証を行う方法や、著作権情報を明示して不正使用を追跡可能とする電子透かし挿入の方法がある。電子透かしの挿入方法には、さらに不可視と可視のタイプに大別され、可視のタイプは正当な使用を行う段階で除去する必要がある(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−216982号公報
Conventionally, in order to prevent duplication of image data such as still images and moving images, there are a method of performing license authentication at the time of encryption and decryption, and a method of inserting a digital watermark that makes it possible to trace illegal use by specifying copyright information . The method of inserting a digital watermark is further roughly classified into an invisible type and a visible type, and the visible type needs to be removed at the stage of proper use (for example, see Patent Document 1).
JP 2000-216982 A

しかし、上記従来の技術では、電子透かしを除去すると、下位ビットに原画像との差異が生じ、若干の画質劣化を伴うという問題がある。   However, the above conventional technique has a problem that when the digital watermark is removed, the lower bits are different from the original image, and there is a slight deterioration in image quality.

そこで、本発明は、正当な利用者の利用時には、完全に除去することが可能な可視電子透かしを埋め込み、かつ、第三者が可視電子透かしを容易に除去することが困難な電子透かしの埋め込み方法を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention embeds a visible digital watermark that can be completely removed when used by a legitimate user, and embeds a digital watermark that is difficult for a third party to easily remove the visible digital watermark. It is an object to provide a method.

上記課題を解決するため、本発明では、原画像に対して電子透かしとして埋め込むべき識別情報を準備し、それを基に前記原画像のサイズに対応した識別画像を作成する識別画像作成段階と、前記原画像の各画素の値に対して、前記識別画像内の対応する画素の値を加算することにより、前記原画像に電子透かしを埋め込んだ透かし入り画像を得る埋め込み処理実行段階と、前記透かし入り画像から前記原画像を復元するために必要な前記識別画像を利用者側で作成するための識別情報を前記透かし入り画像に添付する識別情報添付段階を実行するようにしたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention prepares identification information to be embedded as a digital watermark into an original image, and based on that, an identification image creation step for creating an identification image corresponding to the size of the original image; An embedding process executing step of obtaining a watermarked image in which a digital watermark is embedded in the original image by adding a value of a corresponding pixel in the identification image to a value of each pixel of the original image; An identification information attaching step of attaching identification information for creating the identification image necessary for restoring the original image from the entered image on the user side to the watermarked image is performed. .

本発明によれば、電子透かしとして埋め込むべき識別情報を原画像に埋め込む処理を行うとともに、埋め込み処理後の透かし入り画像に対して識別情報を添付するようにしたので、正当な利用者は、添付された識別情報を利用して透かし入り画像から原画像を復元することができる。   According to the present invention, the identification information to be embedded as a digital watermark is embedded in the original image, and the identification information is attached to the watermarked image after the embedding process. The original image can be restored from the watermarked image by using the identified identification information.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明第1の実施形態に係る電子透かし埋め込み方法を実現するための埋め込み装置の構成図である。図1において、1は原画像入力部、2は文字フォント記憶部、3は識別情報文字コード入力部、4はラスター変換部、5は埋め込み処理実行部、6はロスレス符号化処理部、7は透かし入り画像出力部である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of an embedding device for realizing the digital watermark embedding method according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an original image input unit, 2 is a character font storage unit, 3 is an identification information character code input unit, 4 is a raster conversion unit, 5 is an embedding process execution unit, 6 is a lossless encoding processing unit, and 7 is It is a watermarked image output unit.

原画像入力部1は、流通される目的となる原画像データを入力する機能を有する。文字フォント記憶部2は、ラスターデータ形式の文字フォントを記憶したものである。識別情報文字コード入力部3は電子透かしとして埋め込むべき識別情報を文字コードの形式で入力する機能を有する。識別情報とは、見る者が何らかの意味を識別することができる情報であって、例えば、原画像の出所、原画像の著作権元を示す著作権情報が該当する。また、電子透かしとは、例えば、紙幣を光にかざすと見える透かしを、電子的に表現したものであり、ここでは、通常に画像を見た場合に、必ず、その存在が見える可視電子透かしを意味する。ラスター変換部4は、識別情報文字コード入力部3から入力された文字コードを、文字フォント記憶部2を参照してラスターデータ形式のニ値画像に変換する機能を有している。埋め込み処理実行部5は、原画像入力部1から入力された原画像とラスター変換部4から出力されるニ値画像を各画素ごとに加算して、原画像に電子透かしが埋め込まれた透かし入り画像として出力する機能を有している。ロスレス符号化処理部6は、透かし入り画像をロスレス符号化方式で圧縮する機能を有している。ここで、ロスレス符号化方式による圧縮としたのは、データの欠落を許容するロッシー符号化方式の圧縮では、埋め込んだ情報を復元することができず、電子透かしとしての役割が果たせなくなるためである。ロスレス符号化の具体的な処理手法としては、公知の種々の手法を用いることができる。透かし入り画像出力部7は、圧縮後の透かし入り画像を装置外部に出力するためのものである。   The original image input unit 1 has a function of inputting original image data to be distributed. The character font storage unit 2 stores character fonts in a raster data format. The identification information character code input unit 3 has a function of inputting identification information to be embedded as a digital watermark in the form of a character code. The identification information is information that enables a viewer to identify some meaning, and includes, for example, copyright information indicating the origin of the original image and the copyright source of the original image. In addition, the digital watermark is, for example, a digital representation of a watermark that can be seen by holding a banknote over light. means. The raster conversion unit 4 has a function of converting the character code input from the identification information character code input unit 3 into a binary data in a raster data format with reference to the character font storage unit 2. The embedding processing execution unit 5 adds the original image input from the original image input unit 1 and the binary image output from the raster conversion unit 4 for each pixel, and includes a watermark in which a digital watermark is embedded in the original image It has a function to output as an image. The lossless encoding processing unit 6 has a function of compressing a watermarked image using a lossless encoding method. Here, the lossless encoding method is used because the lossy encoding method that allows the loss of data cannot restore the embedded information and cannot serve as a digital watermark. . Various known techniques can be used as specific processing techniques for lossless encoding. The watermarked image output unit 7 outputs the compressed watermarked image to the outside of the apparatus.

ここで、埋め込み処理実行部5による処理を、図2を用いて説明する。図2(a)は、原画像入力部1から入力された原画像、図2(b)は、ラスター変換部4により変換された電子透かしとしての役割を果たすニ値画像(識別画像)である。図2(a)の例では、各画素が8ビットで表現される場合を示しており、各画素は0〜255の値をとる。ここでは、色プレーンが1つのみのモノクロ画像の場合について説明する。図2(b)は0と128の2つの値だけをとるニ値画像となっている。なお、ここでは、説明の簡略化のため、原画像、ニ値画像ともに9×8画素としている。埋め込み処理実行部5では、図2(a)に示した原画像と図2(b)に示したニ値画像が入力された場合、各画素ごとに加算処理を行う。この際、加算した結果が255を超えた場合は、256を引き算して、0〜255に収めるための処理を行う。すなわち、8ビットで表現し、桁あふれは無視するのである。この結果、図2(c)に示すような透かし入り画像が得られる。なお、原画像がカラー画像の場合は、原画像の各プレーンについて、上記のようなニ値画像との加算処理が行われる。さらに、埋め込み処理実行部5では、識別情報文字コード入力部3から入力された文字コードを、透かし入り画像を記録するファイルのヘッダに追加する。   Here, the process by the embedding process execution part 5 is demonstrated using FIG. 2A is an original image input from the original image input unit 1, and FIG. 2B is a binary image (identification image) that serves as a digital watermark converted by the raster conversion unit 4. . In the example of FIG. 2A, a case where each pixel is expressed by 8 bits is shown, and each pixel takes a value of 0-255. Here, a case of a monochrome image having only one color plane will be described. FIG. 2B shows a binary image that takes only two values, 0 and 128. Here, for simplification of explanation, both the original image and the binary image are 9 × 8 pixels. When the original image shown in FIG. 2A and the binary image shown in FIG. 2B are input, the embedding processing execution unit 5 performs addition processing for each pixel. At this time, if the result of addition exceeds 255, 256 is subtracted to perform processing for accommodating 0 to 255. That is, it is expressed by 8 bits, and overflow is ignored. As a result, a watermarked image as shown in FIG. 2C is obtained. When the original image is a color image, the above addition processing with the binary image is performed for each plane of the original image. Further, the embedding process execution unit 5 adds the character code input from the identification information character code input unit 3 to the header of the file for recording the watermarked image.

上記のようにして得られた透かし入り画像は、ロスレス符号化処理部6による符号化処理の後、透かし入り画像出力部7から出力され、ネットワークを介して伝送されることになる。この際、正当な利用者には、埋め込み装置において利用した文字フォントと同一の文字フォントを使用するように、別途文字フォント名を通知する。ここで、利用者が電子透かしを除去するために利用する電子透かし除去装置を図3に示す。この電子透かし除去装置により本発明に係る電子透かし除去方法が実行されることになる。図3において、11は透かし入り画像入力部、12は文字フォント記憶部、13は識別情報文字コード入力部、14はラスター変換部、15はロスレス復号処理部、16は透かし除去実行部、17は原画像出力部である。   The watermarked image obtained as described above is output from the watermarked image output unit 7 after being encoded by the lossless encoding processing unit 6, and transmitted via the network. At this time, a legitimate user is separately notified of the character font name so that the same character font as that used in the embedding apparatus is used. Here, FIG. 3 shows a digital watermark removing apparatus used by a user to remove a digital watermark. This digital watermark removing apparatus executes the digital watermark removing method according to the present invention. In FIG. 3, 11 is a watermarked image input unit, 12 is a character font storage unit, 13 is an identification information character code input unit, 14 is a raster conversion unit, 15 is a lossless decoding processing unit, 16 is a watermark removal execution unit, and 17 is An original image output unit.

透かし入り画像入力部11は、図1に示した電子透かし埋め込み装置により電子透かしが埋め込まれた透かし入り画像を入力する機能を有する。文字フォント記憶部12は、電子透かし埋め込み装置において利用した文字フォントと全く同じ文字フォントを記憶したものである。識別情報文字コード入力部13は電子透かしとして埋め込んだ情報を文字コードの形式で入力する機能を有する。ここでは、透かし入り画像を記録したファイルのヘッダに記録されているため、ヘッダから文字コードを読みとって入力することになる。ラスター変換部14は、識別情報文字コード入力部13から入力された文字コードを、文字フォント記憶部12を参照してラスターデータ形式のニ値画像に変換する機能を有している。ロスレス復号処理部15は、ロスレス圧縮された透かし入り画像を圧縮された状態から復号する機能を有している。したがって、ロスレス復号処理部15による復号方式は、電子透かし埋め込み装置におけるロスレス符号化処理部6における符号化方式に対応している必要がある。透かし除去実行部16は、ラスター変換部14から出力されるニ値画像とロスレス復号処理部15から出力された透かし入り画像を各画素ごとに加算して、透かし入り画像から電子透かしを除去した原画像として出力する機能を有している。原画像出力部17は、電子透かしを除去した原画像を出力するためのものであり、例えば、画面に表示出力するディスプレイ装置等が適用できる。図3に示す装置は、実際にはコンピュータ本体とその周辺機器等のハードウェア、およびコンピュータに搭載するソフトウェア等により実現される。特に、ラスター変換部14、ロスレス復号処理部15、透かし除去実行部16は、画像の表示処理のためのビューアソフトウェアの一部として組み込まれることになる。   The watermarked image input unit 11 has a function of inputting a watermarked image in which a digital watermark is embedded by the digital watermark embedding apparatus shown in FIG. The character font storage unit 12 stores the same character font as that used in the digital watermark embedding apparatus. The identification information character code input unit 13 has a function of inputting information embedded as a digital watermark in the form of a character code. Here, since the watermarked image is recorded in the header of the file, the character code is read from the header and input. The raster conversion unit 14 has a function of converting the character code input from the identification information character code input unit 13 into a binary image in a raster data format with reference to the character font storage unit 12. The lossless decoding processing unit 15 has a function of decoding a lossless compressed watermarked image from a compressed state. Therefore, the decoding method by the lossless decoding processing unit 15 needs to correspond to the encoding method in the lossless encoding processing unit 6 in the digital watermark embedding apparatus. The watermark removal execution unit 16 adds the binary image output from the raster conversion unit 14 and the watermarked image output from the lossless decoding processing unit 15 for each pixel, and removes the digital watermark from the watermarked image. It has a function to output as an image. The original image output unit 17 is for outputting an original image from which a digital watermark has been removed. For example, a display device that displays and outputs on a screen can be applied. The apparatus shown in FIG. 3 is actually realized by hardware such as a computer main body and peripheral devices thereof, software installed in the computer, and the like. In particular, the raster conversion unit 14, the lossless decoding processing unit 15, and the watermark removal execution unit 16 are incorporated as part of viewer software for image display processing.

ここで、透かし除去実行部16による処理を、図2を用いて説明する。上記のように、ロスレス復号処理部15により復号された透かし入り画像は図2(c)に示すようなものとなっている。また、ラスター変換部14から出力されるニ値画像は図2(b)に示すようなものとなっている。透かし除去実行部16では、図2(c)に示した透かし入り画像と図2(b)に示したニ値画像が入力された場合、各画素ごとに加算処理を行う。この際、加算した結果が255を超えた場合は、256を引き算して、0〜255に収めるための処理を行う。すなわち、8ビットで表現し、桁あふれは無視するのである。この結果、図2(a)に示すような原画像が得られる。なお、透かし入り画像がカラー画像の場合は、透かし入り画像の各プレーンについて、上記のようなニ値画像との加算処理が行われる。   Here, the processing by the watermark removal execution unit 16 will be described with reference to FIG. As described above, the watermarked image decoded by the lossless decoding processing unit 15 is as shown in FIG. The binary image output from the raster conversion unit 14 is as shown in FIG. When the watermarked image shown in FIG. 2C and the binary image shown in FIG. 2B are input, the watermark removal execution unit 16 performs an addition process for each pixel. At this time, if the result of addition exceeds 255, 256 is subtracted to perform processing for accommodating 0 to 255. That is, it is expressed by 8 bits, and overflow is ignored. As a result, an original image as shown in FIG. When the watermarked image is a color image, the above addition processing with the binary image is performed for each plane of the watermarked image.

(電子透かしとして多値画像を用いる場合)
上記の例では、電子透かしとしてニ値画像を用いたが、多値画像を電子透かしとして利用するようにしても良い。具体的には、上記図1(a)に示したラスター変換部4において、文字コードをニ値画像に変換した後、さらに画像データのエッジをぼかす平滑化フィルタ処理を実行する。これにより、1画素が8ビットで表現される場合、0〜255の範囲で最大256階調をもつ多値画像が得られる。例えば、図2(b)に示したニ値画像に対して所定の条件で平滑化フィルタ処理を実行すると、図3(b)に示すような多値画像が得られる。埋め込み処理実行部5では、図3(a)に示すような原画像と図3(b)に示した多値画像が入力された場合、図2の例と同様に、各画素ごとに加算処理を行う。この際、加算した結果が255を超えた場合は、256を引き算して、0〜255に収めるための処理を行う。この結果、図3(c)に示すような透かし入り画像が得られる。原画像がカラー画像の場合は、原画像の各プレーンについて、上記のような多値画像との加算処理が行われるのは、上記と同様である。
(When using multi-valued images as digital watermarks)
In the above example, a binary image is used as a digital watermark, but a multi-valued image may be used as a digital watermark. Specifically, in the raster conversion unit 4 shown in FIG. 1A, after the character code is converted into a binary image, smoothing filter processing for further blurring the edge of the image data is executed. Thereby, when one pixel is expressed by 8 bits, a multi-value image having a maximum of 256 gradations in the range of 0 to 255 is obtained. For example, when smoothing filter processing is executed under a predetermined condition on the binary image shown in FIG. 2B, a multi-valued image as shown in FIG. 3B is obtained. When an original image as shown in FIG. 3A and a multi-valued image as shown in FIG. 3B are input, the embedding process execution unit 5 performs an addition process for each pixel as in the example of FIG. I do. At this time, if the result of addition exceeds 255, 256 is subtracted to perform processing for accommodating 0 to 255. As a result, a watermarked image as shown in FIG. 3C is obtained. When the original image is a color image, the addition process with the multi-valued image as described above is performed for each plane of the original image in the same manner as described above.

この場合、電子透かし除去装置において電子透かしを除去する場合も、ラスター変換部14において、平滑化フィルタ処理を実行することになる。平滑フィルタ処理の具体的な実行条件については、電子透かし埋め込み装置におけるラスター変換部4と同じにしておく必要がある。この結果、図3(b)に示すような多値画像が得られる。透かし除去実行部16では、識別画像がニ値画像である場合とは異なり、図3(c)に示した透かし入り画像の各画素の値から図3(b)に示した多値画像の各画素の値を減算する処理を行う。その結果、図3(a)に示すような原画像が得られる。   In this case, even when the digital watermark is removed by the digital watermark removal apparatus, the raster conversion unit 14 executes the smoothing filter process. The specific execution condition of the smoothing filter process needs to be the same as that of the raster conversion unit 4 in the digital watermark embedding apparatus. As a result, a multi-valued image as shown in FIG. 3B is obtained. In the watermark removal execution unit 16, unlike the case where the identification image is a binary image, each value of the multi-valued image shown in FIG. 3B is determined from the value of each pixel of the watermarked image shown in FIG. A process of subtracting the pixel value is performed. As a result, an original image as shown in FIG.

また、上記の例では、電子透かしとするニ値画像または多値画像を、入力された文字コードに基づいて、ラスター変換手段4が生成するようにしたが、電子透かしとするニ値画像または多値画像を埋め込み処理実行部5に直接入力するようにしても良い。この場合、透かし入り画像は、ロスレス符号化後、流通に置かれるのは上記と同様であるが、正当な利用者には、識別画像を添付して渡す。この場合、電子透かし除去装置においても、識別画像は透かし除去実行部16に直接入力される。   In the above example, the raster conversion means 4 generates a binary image or a multi-valued image as a digital watermark based on the input character code. The value image may be directly input to the embedding process execution unit 5. In this case, the watermarked image is put in circulation after lossless encoding, as described above, but an identification image is attached to a legitimate user. In this case, also in the digital watermark removal apparatus, the identification image is directly input to the watermark removal execution unit 16.

(動画における識別情報の添付)
上記の例は、静止画および動画のどちらにおいても利用することができる。上記の例では、静止画の場合でも、動画の場合でも、静止画データもしくは動画データ本体のヘッダに、識別情報の文字コードを追加することにより、利用者に渡すことになる。本発明においては、動画の場合について、電子透かしとして埋め込んだ識別情報の渡し方についての工夫もしているので次に説明する。動画は、複数の画像(静止画)の連続として構成されるものであり、動画を構成する画像はフレーム画像と呼ばれる。本発明においては、このような動画の各フレーム画像に対して、上記と同様にしてニ値画像または多値画像を電子透かしとして埋め込む。さらに、電子透かしの埋め込みを行っていない元の動画の先頭のフレーム画像を、埋め込み処理を行った動画の先頭に追加する。ここで、第1フレームから第NフレームのN個のフレーム画像で構成される原動画を図4(a)に示す。このような動画を図1(a)に示したような電子透かし埋め込み装置において、原画像の代わりに入力すると、埋め込み処理実行部5では、静止画に対して処理を行う場合と同様にして、各フレーム画像に対して、ラスター変換部4から出力された識別画像を埋め込んでいく。そして、原動画の第1フレームについては、元のフレーム画像をそのまま追加する。これにより透かし入り動画が得られることになる。透かし入り動画のフレーム構成を図4(b)に示す。図4(b)に示すように、処理後の動画は、第1フレームの透かしの無いものに続いて、透かしのある第1フレーム、第2フレームというように構成される。このような動画から電子透かしを除去する側では、あらかじめこの埋め込みルールに従った除去ルールを実現したプログラムを組み込んだ装置により、電子透かしの除去を行う。具体的には、まず、先頭の2つのフレームである透かし無しの第1フレームの各画素の値を、透かし有りの第1フレームの各画素の値から減算する処理を行って、埋め込まれていた識別画像を得る。続いて、得られた識別画像の各画素を、透かしが入った各フレームの各画素から減算する処理を行うことにより、透かしが除去された各フレーム画像が得られる。
(Attaching identification information in video)
The above example can be used for both still images and moving images. In the above example, whether the image is a still image or a moving image, the character code of the identification information is added to the header of the still image data or the moving image data body, and the information is passed to the user. In the present invention, in the case of a moving image, the method of passing identification information embedded as a digital watermark is also devised, and will be described next. The moving image is configured as a sequence of a plurality of images (still images), and the images constituting the moving image are called frame images. In the present invention, a binary image or a multi-valued image is embedded as a digital watermark in each frame image of such a moving image in the same manner as described above. Further, the first frame image of the original moving image not embedded with the digital watermark is added to the beginning of the moving image that has been embedded. Here, FIG. 4A shows an original moving image composed of N frame images from the first frame to the Nth frame. When such a moving image is input instead of the original image in the digital watermark embedding apparatus as shown in FIG. 1A, the embedding process execution unit 5 performs the same process as when processing a still image, The identification image output from the raster conversion unit 4 is embedded in each frame image. Then, the original frame image is added as it is for the first frame of the original moving image. As a result, a watermarked moving image is obtained. FIG. 4B shows the frame configuration of a watermarked moving image. As shown in FIG. 4B, the processed moving image is composed of a first frame with a watermark and a second frame following the first frame without the watermark. On the side of removing a digital watermark from such a moving image, the digital watermark is removed by an apparatus in which a program that implements a removal rule in accordance with the embedding rule in advance is incorporated. Specifically, first, the value of each pixel of the first frame without watermark, which is the first two frames, is subtracted from the value of each pixel of the first frame with watermark, and embedded. An identification image is obtained. Subsequently, by performing a process of subtracting each pixel of the obtained identification image from each pixel of each frame including the watermark, each frame image from which the watermark is removed is obtained.

(第2の実施形態)
続いて、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、動画に対する埋め込みを行う。図5(a)は、第2の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成図である。図5(a)において、21は原画像入力部、22は文字フォント記憶部、23は識別情報文字コード入力部、24はラスター変換部、25は埋め込み処理実行部、26はロスレス符号化処理部、27は透かし入り動画出力部である。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. In the second embodiment, the moving image is embedded. FIG. 5A is a configuration diagram of a digital watermark embedding apparatus according to the second embodiment. In FIG. 5A, 21 is an original image input unit, 22 is a character font storage unit, 23 is an identification information character code input unit, 24 is a raster conversion unit, 25 is an embedding process execution unit, and 26 is a lossless encoding processing unit. , 27 is a watermarked moving image output unit.

原動画入力部21は、流通される目的となる原動画データを入力する機能を有する。文字フォント記憶部22、識別情報文字コード入力部23、ラスター変換部24は、それぞれ図1(a)に示した文字フォント記憶部2、識別情報文字コード入力部3、ラスター変換部4と同様の機能を有する。埋め込み処理実行部25は、原動画入力部1から入力された原動画に、ラスター変換部4から出力されるニ値画像を電子透かしとして埋め込む機能を有している。ロスレス符号化処理部26は、透かし入り画像をロスレス符号化方式で圧縮する機能を有している。ここで、ロスレス符号化方式による圧縮としたのは、データの欠落を許容するロッシー符号化方式の圧縮では、埋め込んだ情報を復元することができず、電子透かしとしての役割が果たせなくなるためである。ロスレス符号化の具体的な処理手法としては、公知の種々の手法を用いることができる。透かし入り動画出力部27は、ロスレス圧縮後の透かし入り動画を装置外部に出力するためのものである。   The original moving image input unit 21 has a function of inputting original moving image data to be distributed. The character font storage unit 22, the identification information character code input unit 23, and the raster conversion unit 24 are the same as the character font storage unit 2, the identification information character code input unit 3, and the raster conversion unit 4 shown in FIG. It has a function. The embedding processing execution unit 25 has a function of embedding a binary image output from the raster conversion unit 4 as an electronic watermark in the original moving image input from the original moving image input unit 1. The lossless encoding processing unit 26 has a function of compressing a watermarked image using a lossless encoding method. Here, the lossless encoding method is used because the lossy encoding method that allows the loss of data cannot restore the embedded information and cannot serve as a digital watermark. . Various known techniques can be used as specific processing techniques for lossless encoding. The watermarked moving image output unit 27 is for outputting the lossy compressed watermarked moving image to the outside of the apparatus.

ここで、埋め込み処理実行部25による処理を、図6、図7を用いて説明する。動画が第1フレームから第Nフレームまでのフレーム画像で構成される場合、n番目のフレームについて処理する場合を考えてみる。第nフレームの処理を行う場合、ニ値画像の画素が「128」の場合には、原動画の第n−1フレームの値を用い、ニ値画像の画素が「0」の場合には、原動画の第nフレームの値を用いる。例えば、原画像フレームn、原画像フレームn−1、ニ値画像がそれぞれ図6(a)、(b)、図7(a)のような値である場合、埋め込み処理後の第nフレームは、図7(b)に示すようなものとなる。さらに、ニ値画像を生成する元になった識別情報を文字コードの形式でヘッダに追加する。埋め込み処理後の透かし入り動画は、ロスレス符号化後、流通に置かれることになる。また、正当な利用者には、埋め込み装置において利用した文字フォントと同一の文字フォントを使用するように、文字フォント名を別途通知する。   Here, the process by the embedding process execution unit 25 will be described with reference to FIGS. Consider a case where an nth frame is processed when a moving image is composed of frame images from the first frame to the Nth frame. When performing the processing of the nth frame, when the binary image pixel is “128”, the value of the n−1th frame of the original moving image is used, and when the binary image pixel is “0”, The value of the nth frame of the original moving image is used. For example, if the original image frame n, the original image frame n-1, and the binary image have values as shown in FIGS. 6A, 6B, and 7A, respectively, the nth frame after the embedding process is As shown in FIG. 7B. Further, the identification information from which the binary image is generated is added to the header in the form of a character code. The watermarked moving image after the embedding process is placed in circulation after lossless encoding. Further, the legitimate user is notified of the character font name separately so that the same character font as that used in the embedding apparatus is used.

ここで、利用者が電子透かしを除去するために利用する電子透かし除去装置を図5(b)に示す。図5(b)において、31は透かし入り動画入力部、32は文字フォント記憶部、33は識別情報文字コード入力部、34はラスター変換部、35はロスレス復号処理部、36は透かし除去実行部、37は原動画出力部である。透かし除去実行部36においては、透かし入り動画の各フレーム画像における、ニ値画像の値が「128」の画素について、直後のフレーム画像の対応する画素の値に変更する処理を行う。この処理を全フレーム画像について行うことにより、電子透かしが除去された原動画が得られる。   Here, FIG. 5B shows a digital watermark removing apparatus used by a user to remove a digital watermark. In FIG. 5B, 31 is a watermarked moving image input unit, 32 is a character font storage unit, 33 is an identification information character code input unit, 34 is a raster conversion unit, 35 is a lossless decoding processing unit, and 36 is a watermark removal execution unit. , 37 are original moving image output units. The watermark removal execution unit 36 performs processing for changing the value of the binary image value “128” in each frame image of the watermarked moving image to the value of the corresponding pixel of the immediately following frame image. By performing this process on all the frame images, an original moving image from which the digital watermark has been removed is obtained.

第2の実施形態における処理の基本的な概念を図8に示す。図8(a)は識別画像を模式的に示したものである。図8において、網掛けした矩形部分は画素値が「128」、その他の部分は画素値が「0」であることを示している。図8(b)は透かし埋め込み処理の概念図である。図8(a)に示すような、識別画像を電子透かしとして埋め込む処理を行うと、識別画像において「128」の値をとる画素と同一位置の原第1フレームにおける画素の値を第2フレームにおける同一位置の画素の新たな値とする。第2フレーム以降においても、同様に、識別画像において「128」の値をとる画素と同一位置の原フレームにおける画素の値を後続するフレームにおける同一位置の画素の値とする。また、識別画像において「128」の値をとる画素と同一位置の原最終フレームにおける画素の値は、先頭の第1フレームにおける同一位置の画素の新たな値とする。電子透かしを除去する際には、図8(c)に示すような処理が行われる。すなわち、識別画像において「128」の値をとる画素と同一位置の第2フレームにおける画素の値を第1フレームにおける同一位置の画素の新たな値とする。第3フレーム以降においても、同様に、識別画像において「128」の値をとる画素と同一位置のフレームにおける画素の値を先行するフレームにおける同一位置の画素の新たな値とする。識別画像において「128」の値をとる画素と同一位置の最終フレームにおける画素の値も、先頭の第1フレームにおける同一位置の画素の新たな値とする。   FIG. 8 shows a basic concept of processing in the second embodiment. FIG. 8A schematically shows an identification image. In FIG. 8, the shaded rectangular portion indicates that the pixel value is “128”, and the other portions indicate that the pixel value is “0”. FIG. 8B is a conceptual diagram of watermark embedding processing. When the process of embedding the identification image as a digital watermark as shown in FIG. 8A is performed, the value of the pixel in the original first frame at the same position as the pixel having a value of “128” in the identification image is changed in the second frame. A new value of the pixel at the same position is used. Similarly in the second and subsequent frames, the value of the pixel in the original frame at the same position as the pixel having the value “128” in the identification image is set as the value of the pixel at the same position in the subsequent frame. Further, the value of the pixel in the original final frame at the same position as the pixel having the value of “128” in the identification image is set as a new value of the pixel at the same position in the first first frame. When removing the digital watermark, a process as shown in FIG. 8C is performed. That is, the value of the pixel in the second frame at the same position as the pixel having the value “128” in the identification image is set as a new value of the pixel at the same position in the first frame. Similarly, in the third and subsequent frames, the value of the pixel in the frame at the same position as the pixel having the value “128” in the identification image is set as the new value of the pixel at the same position in the preceding frame. The value of the pixel in the last frame at the same position as the pixel having the value “128” in the identification image is also set as a new value of the pixel at the same position in the first first frame.

(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、ロッシー圧縮された動画に電子透かしを埋め込むことを目的とするものである。ロッシー型圧縮とは、圧縮時にデータの欠落が生じるため、復号したときには、完全に元の状態に戻すことはできないが、圧縮率を1/5〜1/10とすることができる圧縮方式である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. The third embodiment is intended to embed a digital watermark in a lossy-compressed moving image. Lossy compression is a compression method that can reduce the compression rate to 1/5 to 1/10, although it cannot be completely restored to the original state when it is decoded because data is lost during compression. .

特に、現状のVTRに収録されるデジタル映像データのロッシー型圧縮としては、業務用デジタルベータカムと、業務用DVカムおよび民生用DV等のロッシー圧縮方式が用いられている。これらは、いずれもフレームごとに離散コサイン変換による圧縮を行うことにより、データ量の削減を図っている。ここで、業務用DVカムおよび民生用DVの圧縮方式について具体的に説明しておく。   In particular, as lossy compression of digital video data recorded in a current VTR, a lossy compression method such as a commercial digital beta cam, a commercial DV cam, and a consumer DV is used. In both of these, the amount of data is reduced by performing compression by discrete cosine transform for each frame. Here, the compression method of the commercial DV cam and the consumer DV will be specifically described.

まず、映像をTVカメラ等で撮影してデジタル化した状態の原映像信号を模式的に表現したものを図9(a)に示す。図9において、左右方向は時系列方向であり、右側に行く程、時間が進むことになる。図9(a)に示した原映像信号は1フレームが光の三原色であるR・G・Bの3プレーンで構成されている。なお、ここでは、1秒間に30フレーム、各画素の各色(プレーン)に8ビットが割り当てられているものとしている。例えば、10秒間に渡って記録したデジタル映像信号は、300フレーム、900プレーンで構成されるフレーム群となる。また、各フレーム画像の画素数は、720×480としている。   First, FIG. 9A shows a schematic representation of an original video signal in a state in which a video is photographed with a TV camera or the like and digitized. In FIG. 9, the left-right direction is a time-series direction, and the time progresses as it goes to the right. The original video signal shown in FIG. 9A is composed of three planes of R, G, and B, each frame being the three primary colors of light. Here, it is assumed that 30 frames per second and 8 bits are assigned to each color (plane) of each pixel. For example, a digital video signal recorded for 10 seconds becomes a frame group composed of 300 frames and 900 planes. The number of pixels in each frame image is 720 × 480.

DVフォーマットでは、上述のようなデジタル映像信号を、各フレーム単位で以下のように処理していく。まず、R、G、Bの各プレーンの画素信号を以下の〔数式1〕を利用して、Y、U、Vに変換する。   In the DV format, the digital video signal as described above is processed in units of frames as follows. First, the pixel signals of the R, G, and B planes are converted into Y, U, and V using the following [Equation 1].

〔数式1〕
Y=0.299R+0.587G+0.114B
U=−0.1684R−0.3316G+0.5B
V=0.5R−0.4187G−0.0813B
[Formula 1]
Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B
U = -0.1684R-0.3316G + 0.5B
V = 0.5R-0.4187G-0.0813B

上記〔数式1〕は、小数点演算を伴うため、整数値化されたY、U、Vから、元のR、G、Bの値を復元することはできず、この状態で基本的にロッシー型になる。さらに、Uプレーン、Vプレーンについては、縦方向、横方向に画素を1/2に間引きする。例えば、720×480画素の画像の場合、360×240画素の画像となり、画素数が1/4に減少することになる。このときの映像信号の状態を図9(b)に示す。続いて、8×8画素単位で、Yプレーンの1単位に対して、Uプレーンの1単位、Vプレーンの1単位を割り当てて、計6単位の画素からなるブロックを形成する。1画素が1バイトであるため、このブロックのデータ量は、384バイトとなる。続いて、このブロックに対して、DCT変換(離散コサイン変換)、量子化、可変長符号化を行うことにより、1ブロックを80バイトのデータに圧縮する。   Since the above [Formula 1] involves a decimal point operation, the original values of R, G, and B cannot be restored from Y, U, and V converted to integer values. In this state, the lossy type is basically used. become. Further, for the U plane and the V plane, the pixels are thinned out in half in the vertical direction and the horizontal direction. For example, in the case of an image of 720 × 480 pixels, an image of 360 × 240 pixels is obtained, and the number of pixels is reduced to ¼. The state of the video signal at this time is shown in FIG. Subsequently, in units of 8 × 8 pixels, one unit of the U plane and one unit of the V plane are allocated to one unit of the Y plane to form a block composed of a total of six units of pixels. Since one pixel is 1 byte, the data amount of this block is 384 bytes. Subsequently, one block is compressed into 80-byte data by performing DCT transform (discrete cosine transform), quantization, and variable length coding on this block.

上記のようにブロックを定義すると、元の1フレームは、45×30個のブロックで表現されることになる。DV方式では、同一フレームにおけるプレーン間の演算処理は行われるが、フレーム間の演算は行われない。そのため、プレーンの概念はなくなるが、図9に示したようにn個のフレームがあった場合は、圧縮後も、n個のフレームで構成されることになる。また、フレーム番号1〜nもそのまま引き継がれる。   When blocks are defined as described above, one original frame is represented by 45 × 30 blocks. In the DV system, calculation processing between planes in the same frame is performed, but calculation between frames is not performed. For this reason, the concept of a plane disappears, but if there are n frames as shown in FIG. 9, they are composed of n frames even after compression. The frame numbers 1 to n are also taken over as they are.

上記のようなロッシー型圧縮された動画データを対象とする本発明第3の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置を図10(a)に示す。図10(a)において、41は原動画入力部、42は文字フォント記憶部、43は識別情報文字コード入力部、44はラスター変換部、45は埋め込み処理実行部、47は透かし入り動画出力部である。   FIG. 10A shows a digital watermark embedding apparatus according to the third embodiment of the present invention for the above-mentioned lossy-type compressed moving image data. In FIG. 10A, 41 is an original moving image input unit, 42 is a character font storage unit, 43 is an identification information character code input unit, 44 is a raster conversion unit, 45 is an embedding process execution unit, and 47 is a watermarked moving image output unit. It is.

ラスター変換部44は、識別情報文字コード入力部3から入力された文字コードを、文字フォント記憶部2を参照してラスターデータ形式のニ値画像に変換する機能を有している。ただし、第1、第2の実施形態と異なるのは、生成されるニ値画像の画素数が、動画を構成する各フレーム画像のブロック数と同数となることが条件とされる点である。したがって、圧縮方式がDV方式の場合には、生成されるニ値画像は45×30画素のサイズとなる。埋め込み処理実行部45は、原動画入力部41から入力された原動画に対して、ラスター変換部44から出力されるニ値画像を埋め込む処理を実行して、原動画に電子透かしが埋め込まれた透かし入り動画として出力する機能を有している。具体的には、第nフレームの処理を行う場合、ニ値画像の画素が「128」の場合には、原動画の第n−1フレームの対応するブロックの値を用い、ニ値画像の画素が「0」の場合には、原動画データの第Fフレームの対応するブロックの値を用いる。すなわち、処理の手法としては、図6、図7に示した原画像フレームn、原画像フレームn−1の各画素が各ブロックに置き換わっただけで、他は第2の実施形態と同様の処理となる。埋め込み処理後の透かし入り動画は、流通に置かれることになる。また、正当な利用者には、埋め込み装置において利用した文字フォントと同一の文字フォントを使用するように、文字フォント名を通知する。   The raster conversion unit 44 has a function of converting the character code input from the identification information character code input unit 3 into a binary image in a raster data format with reference to the character font storage unit 2. However, the difference from the first and second embodiments is that the number of pixels of the generated binary image is the same as the number of blocks of each frame image constituting the moving image. Therefore, when the compression method is the DV method, the generated binary image has a size of 45 × 30 pixels. The embedding process execution unit 45 executes a process of embedding the binary image output from the raster conversion unit 44 on the original moving image input from the original moving image input unit 41, and the electronic watermark is embedded in the original moving image. It has a function to output as a watermarked video. Specifically, when performing processing of the nth frame, if the pixel of the binary image is “128”, the value of the corresponding block of the n−1th frame of the original moving image is used and the pixel of the binary image is used. Is “0”, the value of the corresponding block of the Fth frame of the original moving image data is used. That is, the processing method is the same as that of the second embodiment except that each pixel of the original image frame n and the original image frame n−1 shown in FIGS. 6 and 7 is replaced with each block. It becomes. The watermarked moving image after the embedding process is placed in circulation. In addition, the legitimate user is notified of the character font name so that the same character font as that used in the embedding apparatus is used.

ここで、利用者が電子透かしを除去するために利用する電子透かし除去装置を図10(b)に示す。図10(b)において、51は透かし入り動画入力部、52は文字フォント記憶部、53は識別情報文字コード入力部、54はラスター変換部、56は透かし除去実行部、57は原動画出力部である。透かし除去実行部56においては、透かし入り動画の各フレーム画像における、ニ値画像の値が「128」の画素について、直後のフレーム画像の対応するブロックの値に変更する処理を行う。この処理を全フレーム画像について行うことにより、電子透かしが除去された原動画が得られる。   Here, FIG. 10B shows a digital watermark removal apparatus used by a user to remove a digital watermark. In FIG. 10B, 51 is a watermarked moving image input unit, 52 is a character font storage unit, 53 is an identification information character code input unit, 54 is a raster conversion unit, 56 is a watermark removal execution unit, and 57 is an original moving image output unit. It is. The watermark removal execution unit 56 performs a process of changing the value of the binary image value “128” in each frame image of the watermarked moving image to the value of the corresponding block of the immediately following frame image. By performing this process on all the frame images, an original moving image from which the digital watermark has been removed is obtained.

第1の実施形態に係る電子透かし埋め込み方法を実現する装置の構成図である。It is a block diagram of the apparatus which implement | achieves the digital watermark embedding method which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態による電子透かしの埋め込み処理の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the embedding process of the digital watermark by 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る電子透かし除去方法を実現する装置の構成図である。It is a block diagram of the apparatus which implement | achieves the digital watermark removal method which concerns on 1st Embodiment. 動画に識別情報を埋め込む場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where identification information is embedded in a moving image. 第2の実施形態に係る電子透かし埋め込み方法を実現する装置の構成図である。It is a block diagram of the apparatus which implement | achieves the digital watermark embedding method based on 2nd Embodiment. 第2の実施形態による電子透かしの埋め込み処理の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the embedding process of the digital watermark by 2nd Embodiment. 第2の実施形態による電子透かしの埋め込み処理の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the embedding process of the digital watermark by 2nd Embodiment. 第2の実施形態による電子透かしの埋め込み処理の基本的な概念を示す図である。It is a figure which shows the basic concept of the embedding process of the digital watermark by 2nd Embodiment. 圧縮されていない原映像信号およびロッシー圧縮の中間処理により得られる映像信号を示す図である。It is a figure which shows the video signal obtained by the intermediate | middle process of the original video signal which is not compressed and lossy compression. 第3の実施形態に係る電子透かし埋め込み方法を実現する装置の構成図である。It is a block diagram of the apparatus which implement | achieves the digital watermark embedding method based on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・原画像入力部
2、12・・・文字フォント記憶部
3、13・・・識別情報文字コード入力部
4、14・・・ラスター変換部
5・・・埋め込み処理実行部
6・・・ロスレス符号化処理部
7・・・透かし入り画像出力部
11・・・透かし入り画像入力部
15・・・ロスレス復号処理部
16・・・透かし除去実行部
17・・・原画像出力部



DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Original image input part 2, 12 ... Character font memory | storage part 3, 13 ... Identification information character code input part 4, 14 ... Raster conversion part 5 ... Embedding process execution part 6. Lossless encoding processing unit 7: watermarked image output unit 11 ... watermarked image input unit 15 ... lossless decoding processing unit 16 ... watermark removal execution unit 17 ... original image output unit



Claims (14)

原画像に対して電子透かしとして埋め込むべき識別情報を準備し、それを基に前記原画像のサイズに対応した識別画像を作成する識別画像作成段階と、
前記原画像の各画素の値に対して、前記識別画像内の対応する画素の値を加算することにより、前記原画像に電子透かしを埋め込んだ透かし入り画像を得る埋め込み処理実行段階と、
前記透かし入り画像から前記原画像を復元するために必要な前記識別画像を利用者側で作成するための識別情報を前記透かし入り画像に添付する識別情報添付段階と、
を有することを特徴とする電子透かしの埋め込み方法。
An identification image creating step of preparing identification information to be embedded as an electronic watermark in the original image and creating an identification image corresponding to the size of the original image based on the identification information;
An embedding process execution step of obtaining a watermarked image in which an electronic watermark is embedded in the original image by adding the value of the corresponding pixel in the identification image to the value of each pixel of the original image;
An identification information attaching step of attaching identification information for creating the identification image necessary for restoring the original image from the watermarked image on the user side to the watermarked image;
A method for embedding a digital watermark, comprising:
請求項1において、
前記識別情報は、文字コードの形式になっており、
前記識別画像作成段階は、あらかじめ準備した文字フォントを用いて、前記文字コードを0と128の値をもつニ値の識別画像に変換し、さらに当該ニ値の識別画像のエッジをぼかす平滑化フィルタ処理を施すことにより0から255の範囲で最大256階調をもつ多値の識別画像を作成するものであることを特徴とする電子透かしの埋め込み方法。
In claim 1,
The identification information is in the form of a character code,
The identification image creating step uses a character font prepared in advance to convert the character code into a binary identification image having values of 0 and 128, and further smoothes the edges of the binary identification image. An electronic watermark embedding method characterized in that a multi-value identification image having a maximum of 256 gradations in a range of 0 to 255 is created by performing processing.
請求項1において、
前記原画像は、R・G・B3つのプレーンで構成され、各々0から255の値をもつ256階調の画像であり、前記識別画像は0から255の値をもつモノクロ画像である場合、前記埋め込み処理実行段階は、前記3つのプレーンに対して同一の識別画像を用いて3回加算処理を行い、各画素が8ビットを超えるケタあふれが生じた場合は、あふれ分を無視した値とすることを特徴とする電子透かしの埋め込み方法。
In claim 1,
The original image is composed of three planes of R, G, and B, and is an image of 256 gradations each having a value of 0 to 255. When the identification image is a monochrome image having a value of 0 to 255, In the embedding process execution stage, addition processing is performed three times using the same identification image for the three planes, and when a digit overflow exceeding 8 bits occurs in each pixel, the overflow is ignored. An electronic watermark embedding method characterized by the above.
原動画を構成する各原フレーム画像に対して、電子透かしを埋め込む方法であって、
電子透かしとして埋め込むべき識別情報を準備し、それを基に前記原フレーム画像のサイズに対応した識別画像を作成する識別画像作成段階と、
前記原フレーム画像の各画素の値に対して、前記識別画像内の対応する画素の値を加算することにより、前記原フレーム画像に電子透かしを埋め込んだ透かし入りフレーム画像を得る埋め込み処理実行段階と、
前記透かし入りフレーム画像から前記原フレーム画像を復元するために必要な前記識別画像を利用者側で作成するための識別画像再現情報として、前記動画を構成する原フレーム画像のうち特定の原フレーム画像を透かし入りフレーム画像で構成される透かし入り動画に添付する再現情報添付段階と、
を有することを特徴とする電子透かしの埋め込み方法。
A method of embedding a digital watermark for each original frame image constituting an original video,
An identification image creating step of preparing identification information to be embedded as a digital watermark and creating an identification image corresponding to the size of the original frame image based on the identification information;
An embedding process executing step of obtaining a watermarked frame image in which a digital watermark is embedded in the original frame image by adding a value of a corresponding pixel in the identification image to a value of each pixel of the original frame image; ,
As identification image reproduction information for creating the identification image necessary for restoring the original frame image from the watermarked frame image on the user side, a specific original frame image among the original frame images constituting the moving image. A reproduction information attachment step for attaching a watermarked video composed of a watermarked frame image,
A method for embedding a digital watermark, comprising:
複数の原フレーム画像で構成される原動画に対して、電子透かしを埋め込む方法であって、
電子透かしとして埋め込むべき識別情報を準備し、当該識別情報を基に第1の値と第2の値をとるニ値の識別画像を作成する識別画像作成段階と、
前記各原フレーム画像の画素の中で、対応する前記識別画像の画素値が第1の値である画素群に対して、空間的に同一箇所の隣接原フレーム画像の画素群の値に置換することにより、前記原フレーム画像に電子透かしを埋め込んだ透かし入りフレーム画像を得る埋め込み処理実行段階と、
前記透かし入りフレーム画像から前記原フレーム画像を復元するために必要な前記識別画像を利用者側で作成するための識別情報を前記透かし入り動画に添付する識別情報添付段階と、
を有することを特徴とする電子透かしの埋め込み方法。
A method of embedding a digital watermark into an original moving image composed of a plurality of original frame images,
An identification image creating step of preparing identification information to be embedded as a digital watermark and creating a binary identification image that takes a first value and a second value based on the identification information;
Among the pixels of each original frame image, the corresponding pixel group whose pixel value of the identification image is the first value is replaced with the value of the pixel group of the adjacent original frame image at the same spatial location. An embedding process execution stage for obtaining a watermarked frame image in which a digital watermark is embedded in the original frame image,
An identification information attachment step of attaching identification information for creating the identification image necessary for restoring the original frame image from the watermarked frame image on the user side to the watermarked video;
A method for embedding a digital watermark, comprising:
請求項5において、
前記識別情報は文字コードの形式になっており、前記識別画像作成段階は、あらかじめ準備した文字フォントを用いて、前記文字コードを第1の値と第2の値をとるニ値の識別画像に変換し、前記識別情報添付段階で前記識別情報として前記文字コードを前記透かし入り動画に添付することを特徴とする電子透かしの埋め込み方法。
In claim 5,
The identification information is in the form of a character code, and in the identification image creation step, the character code is converted into a binary identification image having a first value and a second value using a character font prepared in advance. An electronic watermark embedding method comprising: converting and attaching the character code as the identification information to the watermarked moving image in the identification information attaching step.
請求項5において、
前記原フレーム画像はRGBの3つのプレーンで構成されている場合、前記埋め込み処理実行段階は、前記3つのプレーンに対して、同一箇所の3つの画素群を、隣接原フレーム画像の対応する3つのプレーンの3つの画素群と置換する処理を行うことを特徴とする電子透かしの埋め込み方法。
In claim 5,
In the case where the original frame image is composed of three RGB planes, the embedding process execution step assigns three pixel groups at the same location to the three corresponding planes of the adjacent original frame image with respect to the three planes. A method for embedding a digital watermark, characterized in that a process for replacing three pixel groups in a plane is performed.
請求項5において、
前記原フレーム画像がロッシー符号化方式で圧縮されており、
前記識別画像作成段階は、前記ロッシー符号化方式の仕様に従って、所定の個数の画素が符号化されて得られる符号化ブロック数と同数の画素を有するニ値画像を識別画像として作成し、
前記埋め込み処理実行段階は、前記符号化ブロックを1画素とみなして、前記原フレーム画像に電子透かしを埋め込んだ透かし入りフレーム画像を得るものであることを特徴とする電子透かしの埋め込み方法。
In claim 5,
The original frame image is compressed by the lossy encoding method;
The identification image creating step creates a binary image having the same number of pixels as the number of encoded blocks obtained by encoding a predetermined number of pixels as an identification image according to the specification of the lossy encoding method,
The digital watermark embedding method, wherein the embedding processing execution step is to obtain a watermarked frame image in which the encoded block is regarded as one pixel and the digital frame is embedded in the original frame image.
請求項1または請求項5において、
前記識別画像再現情報が添付された透かし入り画像又は透かし入り動画に対して、さらに、当該透かし入り画像又は当該透かし入り動画を復元可能なロスレス符号化を施すことを特徴とする電子透かしの埋め込み方法。
In claim 1 or claim 5,
An electronic watermark embedding method, characterized by further performing lossless encoding that can restore the watermarked image or watermarked moving image to the watermarked image or watermarked moving image to which the identification image reproduction information is attached .
請求項1から請求項9のいずれかに基づく、電子透かしの埋め込み方法により得られた透かし入り画像又は透かし入り動画を収納した記録媒体。   A recording medium storing a watermarked image or a watermarked moving image obtained by the digital watermark embedding method according to any one of claims 1 to 9. 請求項1から請求項9のいずれかに基づく、電子透かしの埋め込み方法により得られた透かし入り画像又は透かし入り動画をネットワーク等で伝送することを特徴とする透かし入り画像又は透かし入り動画の伝送方法。   10. A watermarked image or watermarked moving image transmission method comprising transmitting a watermarked image or watermarked moving image obtained by the digital watermark embedding method according to any one of claims 1 to 9 over a network or the like. . 原画像に対して電子透かしを埋め込むことにより得られた透かし入り画像に前記電子透かしとして埋め込んだ識別情報を読み込み、それを基に前記原画像のサイズに対応した識別画像を作成する識別画像作成段階と、
前記透かし入り画像の各画素の値に対して、前記識別画像内の対応する画素の値を加算することにより、前記透かし入り画像から電子透かしを除去した原画像を得る透かし除去実行段階と、
を有することを特徴とする電子透かしの除去方法。
An identification image creation step of reading identification information embedded as the digital watermark in the watermarked image obtained by embedding the digital watermark into the original image, and creating an identification image corresponding to the size of the original image based on the identification information When,
A watermark removal execution step of obtaining an original image obtained by removing a digital watermark from the watermarked image by adding a value of a corresponding pixel in the identification image to a value of each pixel of the watermarked image;
A method for removing a digital watermark, comprising:
原動画を構成する各原フレーム画像に対して、電子透かしを埋め込んだ透かし入り動画から電子透かしを除去する方法であって、
透かし入り動画を構成するフレームのうち、電子透かしが埋め込まれていない特定のフレーム画像と、当該特定のフレーム画像について電子透かしが埋め込まれたフレーム画像との差分処理により識別画像を作成する識別画像作成段階と、
前記透かし入り動画を構成する各透かし入りフレーム画像の各画素の値に対して、前記識別画像内の対応する画素の値を加算することにより、前記透かし入り画像から電子透かしを除去した原画像を得る透かし除去実行段階と、
を有することを特徴とする電子透かしの除去方法。
A method for removing a digital watermark from a watermarked video in which a digital watermark is embedded for each original frame image constituting the original video,
Identification image creation that creates an identification image by performing a difference process between a specific frame image in which a digital watermark is not embedded and a frame image in which the digital watermark is embedded with respect to the specific frame image among frames constituting a watermarked moving image Stages,
An original image obtained by removing a digital watermark from the watermarked image is obtained by adding the value of the corresponding pixel in the identification image to the value of each pixel of each watermarked frame image constituting the watermarked moving image. A watermark removal execution stage to obtain;
A method for removing a digital watermark, comprising:
複数の原フレーム画像で構成される原動画に対して、電子透かしを埋め込んだ透かし入り動画から電子透かしを除去する方法であって、
電子透かしとして埋め込んだ識別情報を読み込み、当該識別情報を基に第1の値と第2の値をとるニ値の識別画像を作成する識別画像作成段階と、
電子透かしが埋め込まれた透かし入りフレーム画像の画素の中で、対応する前記識別画像の画素値が第1の値である画素群に対して、空間的に同一箇所の隣接原フレーム画像の画素群の値に置換することにより、前記透かし入りフレーム画像から電子透かしを除去した原画像を得る透かし除去実行段階と、
を有することを特徴とする電子透かしの除去方法。


A method of removing a digital watermark from a watermarked video in which a digital watermark is embedded with respect to an original video composed of a plurality of original frame images,
An identification image creating step of reading identification information embedded as a digital watermark and creating a binary identification image that takes a first value and a second value based on the identification information;
Among the pixels of the watermarked frame image in which the digital watermark is embedded, the pixel group of the adjacent original frame image that is spatially identical to the pixel group in which the pixel value of the corresponding identification image is the first value A watermark removal execution step of obtaining an original image obtained by removing a digital watermark from the watermarked frame image by replacing the value with
A method for removing a digital watermark, comprising:


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP4782884B1 (en) * 2010-08-09 2011-09-28 大日本印刷株式会社 Information processing terminal, information processing method, program

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