JP2006270215A - Method for embedding electronic watermark, method for detecting electronic watermark, and method, device, and program for generating composite pattern configuration series - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To embed and detect an electronic watermark that suppresses a "ground glass effect" and dispenses with frame synchronization. <P>SOLUTION: A symbol component contained in the pattern of an electronic watermark to be embedded in each frame of an image is changed for each frame, and information obtained from each frame when the electronic watermark is detected is superimposed for detecting embedded information. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子透かし埋め込み方法及び電子透かし検出方法及び合成パターン構成系列生成方法及び装置及びプログラムに係り、特に、複数のフレーム画像からなる映像信号に対する電子透かしの埋め込み及び検出において、電子透かしの検出精度を維持しながら、すりガラス効果を抑制し、フレーム間引きなどの攻撃を受けても検出が可能な電子透かし埋め込み方法及び電子透かし検出方法及び合成パターン構成系列生成方法及び装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to a digital watermark embedding method, a digital watermark detection method, a synthetic pattern constituent sequence generation method, apparatus, and program, and more particularly to detection of a digital watermark in embedding and detection of a digital watermark for a video signal composed of a plurality of frame images. The present invention relates to a digital watermark embedding method, a digital watermark detection method, a synthetic pattern constituent sequence generation method, an apparatus, and a program capable of detecting a ground glass effect while maintaining accuracy and capable of being detected even when subjected to an attack such as frame thinning.

従来、デジタルコンテンツに対し電子透かしを埋め込むことで、デジタルコンテンツの著作権情報保護を行ったり、デジタルコンテンツに関する著作権情報を参照したり、あるいはデジタルコンテンツが広告としての印刷物などのアナログ媒体を介してデジタルカメラなどで撮影し、電子透かしを読み取ることで広告に関連した情報を取得させたりといったサービスが実現されるようになってきた。   Conventionally, by embedding digital watermarks in digital content, the copyright information of the digital content is protected, the copyright information related to the digital content is referred to, or the digital content is transmitted via an analog medium such as a printed matter as an advertisement. Services such as capturing information related to advertisements by taking pictures with digital cameras and reading digital watermarks have come to be realized.

電子透かしの埋め込みの方法としては、例えば、電子透かしを埋め込む際に、埋め込み対象成分位置情報に基づいて、複素行列の実数成分と虚数成分を独立に変更するスペクトル拡散を行い、入力画像と独立に透かしパターンを生成し、実際の画像へパターンの加算を行うことで、埋め込み済み画像を生成する方法がある。電子透かしを検出する際には、例えば、検出対象成分位置情報に基づいて、検出対象系列を生成し、オフセット情報を抽出し、検出対象系列に修正した後にスペクトル逆拡散を行い、切り出した画素ブロック内に埋め込まれている電子透かしを検出する方法がある(例えば、特許文献1参照)。   As a method for embedding a digital watermark, for example, when embedding a digital watermark, spectrum spreading is performed to change the real and imaginary components of the complex matrix independently based on the embedding target component position information, and independently of the input image. There is a method of generating an embedded image by generating a watermark pattern and adding the pattern to an actual image. When detecting a digital watermark, for example, based on detection target component position information, a detection target sequence is generated, offset information is extracted, and after correction to the detection target sequence, spectrum despreading is performed, and the extracted pixel block There is a method for detecting a digital watermark embedded in the document (for example, see Patent Document 1).

また、映像信号においても、一般に映像信号は静止画像であるフレーム画像を連続させたものとして記録されるため、静止画像を対象とした電子透かし方式を応用することで電子透かしを埋め込むことが可能である。   Also in video signals, video signals are generally recorded as a series of frame images that are still images. Therefore, it is possible to embed digital watermarks by applying a digital watermarking method for still images. is there.

例えば、上記の電子透かし方法を用いて、映像信号の各フレーム画像に共通の電子透かしを埋め込むことでも映像信号に対する電子透かしを実現できる。
特開2003−219148「電子透かし埋め込み方法及び電子透かし埋め込み装置、及び電子透かし検出装置、及び電子透かし埋め込みプログラムを格納した記憶媒体」
For example, a digital watermark for a video signal can be realized by embedding a common digital watermark in each frame image of the video signal using the above-described digital watermark method.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-219148 “Digital watermark embedding method, digital watermark embedding device, digital watermark detection device, and storage medium storing digital watermark embedding program”

しかしながら、電子透かしとして、映像の各フレームに同一の固定パターンを重畳するような電子透かし埋め込み方法では、電子透かし埋め込みの強度が強くなると、埋め込まれた電子透かしのパターンが、映像の動きと無関係に張り付いたように見え、いわばすりガラス状に目だって知覚されやすくなってしまい、透かしの埋め込み強度を強くすることができなかった。以下、このような現象を“すりガラス効果”を呼ぶことにする。   However, in a digital watermark embedding method in which the same fixed pattern is superimposed on each frame of a video as a digital watermark, if the strength of the digital watermark embedding increases, the embedded digital watermark pattern becomes independent of the motion of the video. It looked like it was sticking, so it was easy to perceive as if it were a frosted glass, and the watermark embedding strength could not be increased. Hereinafter, such a phenomenon is referred to as “frosted glass effect”.

電子透かしのパターンをフレーム毎に位置をずらすなどにより変化させる方法により、“すりガラス効果”を防ぐことができるが、このような方法では、映像に対するフレーム間引きやフレーム切り出しなどの改変による攻撃が行われた際に、改変された映像から電子透かしを検出するためには、各フレームでどのようにパターンが変化されているか、あるいは、どのフレームが間引かれているかなどを検知し、検出対象のフレームと埋め込まれているはずのパターンとの同期をとる必要が生じ、このような同期が困難であるという問題がある。   By changing the digital watermark pattern by shifting the position of each frame, the “frosted glass effect” can be prevented. However, in this method, attacks such as frame thinning and frame cutout are performed on the video. In order to detect the digital watermark from the modified video, it is detected how the pattern is changed in each frame or which frame is thinned out. It is necessary to synchronize with the pattern that should have been embedded, and there is a problem that such synchronization is difficult.

各フレーム画像を静止画像とみて電子透かしを埋め込む場合に、各フレームを独立に電子透かし検出を行えば、上記のような同期を取る必要はなくなるが、その場合、単独のフレーム画像からでも電子透かしが十分検出できる程度に強く電子透かしを埋め込む必要が生じ、その結果、映像信号の画質劣化が大きくなってしまうという問題がある。   When each frame image is regarded as a still image and a digital watermark is embedded, if the digital watermark detection is performed on each frame independently, there is no need to synchronize as described above. There is a problem that it is necessary to embed a digital watermark as strong as can be detected, and as a result, the image quality of the video signal is greatly deteriorated.

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、“すりガラス効果”を抑制しつつフレーム同期を不要にした電子透かし埋め込み方法及び電子透かし検出方法及び合成パターン構成系列生成方法及び装置及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides a digital watermark embedding method, a digital watermark detection method, a synthetic pattern constituent sequence generation method, an apparatus, and a program that suppress frame distortion while suppressing the “frosted glass effect” The purpose is to do.

図1は、本発明の原理を説明するための図である。   FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the present invention.

本発明(請求項1)は、映像信号に対して、該映像信号の各フレーム画像に、埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを、人間の知覚に感知されにくいように重畳する電子透かし埋め込み装置における、電子透かし埋め込み方法であって、
埋め込み情報を入力とし、埋め込み情報分割手段を用いて、該埋め込み情報を複数のシンボルに分割する埋め込み情報分割ステップ(ステップ1)と、
拡散パターン生成手段を用いて、シンボル毎に埋め込みに用いる拡散パターンを生成する拡散パターン生成ステップ(ステップ2)と、
拡散パターン合成手段を用いて、シンボル毎の拡散パターンから1つ以上の拡散パターンを選択し、合成して、その結果得られる合成拡散パターンを複数生成する拡散パターン合成ステップ(ステップ3)と、
拡散パターン切替手段を用いて、複数の合成拡散パターンを埋め込み処理を行うフレーム毎に切り替える拡散パターン切替ステップ(ステップ4)と、
フレーム画像を入力とし、埋め込みパターン重畳手段を用いて、切り替えられた合成拡散パターンに対応する電子透かし埋め込みパターン画像を、該フレーム画像に重畳することで電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みパターン重畳ステップ(ステップ5)と、を行う。
The present invention (Claim 1) is a digital watermark that superimposes a predetermined pattern configured based on embedded information on each frame image of the video signal so as not to be perceived by human perception. An electronic watermark embedding method in an embedding device, comprising:
An embedded information dividing step (step 1), which takes embedded information as an input and divides the embedded information into a plurality of symbols using embedded information dividing means;
A diffusion pattern generation step (step 2) for generating a diffusion pattern used for embedding for each symbol using the diffusion pattern generation means;
A diffusion pattern synthesis step (step 3) for selecting and synthesizing one or more diffusion patterns from the diffusion patterns for each symbol using the diffusion pattern synthesis means, and generating a plurality of resultant diffusion patterns.
A diffusion pattern switching step (step 4) for switching a plurality of synthesized diffusion patterns for each frame to be embedded using the diffusion pattern switching means;
A digital watermark embedding pattern superimposing step for embedding a digital watermark by superimposing a digital watermark embedding pattern image corresponding to the switched composite diffusion pattern on the frame image using a frame image as an input and embedding pattern superimposing means (step 5).

また、本発明(請求項2)は、請求項1記載の電子透かし埋め込み方法の拡散パターン合成ステップ(ステップ3)において、
合成拡散パターンの列において隣接もしくは距離の近いパターンに共通のシンボルが含まれている度合いの指標であるシンボル連続数が最小になるように合成拡散パターンを生成する。
Further, according to the present invention (Claim 2), in the diffusion pattern synthesis step (Step 3) of the digital watermark embedding method according to Claim 1,
A combined diffusion pattern is generated so that the number of consecutive symbols, which is an index of the degree to which a common symbol is included in adjacent or close patterns in the combined diffusion pattern column, is minimized.

また、本発明(請求項3)は、請求項1または2記載の電子透かし埋め込み方法の拡散パターン合成ステップ(ステップ3)において、
生成する合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列をパターン構成系列記憶手段に格納する。
Further, according to the present invention (Claim 3), in the diffusion pattern synthesis step (Step 3) of the digital watermark embedding method according to Claim 1 or 2,
A combined pattern configuration sequence indicating which symbols are to be included in the generated combined diffusion pattern is stored in the pattern configuration sequence storage means.

本発明(請求項4)は、請求項1乃至3記載の電子透かし埋め込み方法における合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列を生成する合成パターン構成系列生成装置における、合成パターン構成系列生成方法であって、
記憶手段から合成パターン構成系列を取得して、1番目の合成パターン構成系列rを決定する初期合成パターン構成系列決定ステップと、
1番目の合成パターン構成系列rのON値である要素の中から任意の要素を選択する初期変更対象要素選択ステップと、
2c−1番目(但し、cはカウンタ)の合成パターン構成系列r2c−1の各要素のON値/OFF値を反転させたベクトルを生成し、2番目の合成パターン構成系列r2cとするパターン反転ステップと、
2c番目の合成パターン構成系列r2cのON値である要素の中で、これまでに選択されたことのない要素番号iを選択する次変更対象要素選択ステップと、
2c−1番目の合成パターン構成系列r2c−1において、ic−1番目の要素をOFF値に、i番目の要素をON値に変更し、それを2c+1番目の合成パターン構成系列r2c+1とする次パターン生成ステップと、を行う。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a composite pattern constituent sequence generation apparatus for generating a composite pattern constituent sequence that indicates which symbols are included in each of the composite diffusion patterns in the digital watermark embedding method according to the first to third aspects. A synthetic pattern composition series generation method,
An initial composite pattern constituent series determining step of acquiring a composite pattern constituent series from the storage means and determining a first composite pattern constituent series r 1 ;
An initial change target element selection step of selecting an arbitrary element from among the elements that are ON values of the first composite pattern constituting series r 1 ;
A vector obtained by inverting the ON value / OFF value of each element of the 2c-1 th (where c is a counter) composite pattern constituent series r 2c-1 is generated, and is defined as the 2 c th composite pattern constituent series r 2c . A pattern inversion step;
A next change target element selection step of selecting an element number ic that has not been selected so far among the elements that are the ON values of the 2c-th composite pattern constituent series r 2c ;
In the 2c-1th composite pattern constituent series r 2c-1 , the ic-1 th element is changed to an OFF value, the ic th element is changed to an ON value, and this is changed to a 2c + 1th composite pattern constituent series r 2c + 1. The next pattern generation step is performed.

また、本発明(請求項5)は、請求項4の初期合成パターン構成系列決定ステップ、初期変更対象要素選択ステップ、次変更対象要素選択ステップのいずれかが、ランダムに合成パターン構成系列の生成もしくは、要素の選択を行う。   Further, according to the present invention (Claim 5), any one of the initial composite pattern constituent series determining step, the initial change target element selecting step, and the next change target element selecting step according to Claim 4 may randomly generate a composite pattern constituent series or Select an element.

本発明(請求項6)の電子透かし埋め込み方法は、請求項1乃至3記載の電子透かし埋め込み方法の、拡散パターン合成ステップにおいて、
請求項4または、5記載の合成パターン構成系列生成方法の各ステップを行う。
According to a digital watermark embedding method of the present invention (Claim 6), in the diffusion pattern synthesis step of the digital watermark embedding method according to Claims 1 to 3,
Each step of the synthetic pattern composition series generation method according to claim 4 or 5 is performed.

本発明(請求項7)は、映像信号に対して、予め映像の各フレーム画像に埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを人間の知覚に感知されにくいように重畳して電子透かしとして埋め込んでおいた映像信号から、埋め込まれた埋め込み情報を検出する電子透かし検出装置における、電子透かし検出方法であって、
電子透かしが埋め込まれた映像信号の各フレーム画像を入力とし、フィルタ手段を用いて、該各フレーム画像に対してフィルタ処理を施し、出力するフィルタリングステップ(ステップ11)と、
フィルタ処理が施されたフレーム画像を、ブロック算出手段を用いて、電子透かしの埋め込みパターンサイズに応じたブロックに分割するブロック算出ステップ(ステップ12)と、
複数のフレーム画像に対して、ブロック加算手段を用いて、それぞれブロック算出ステップで得られた複数のブロック画像を取得して、該複数のブロック画像毎の情報を加算するブロック加算ステップ(ステップ13)と、を行う。
According to the present invention (Claim 7), a predetermined pattern configured based on embedded information is preliminarily embedded in each frame image of a video so as not to be easily perceived by human perception, and embedded as a digital watermark. A digital watermark detection method in a digital watermark detection apparatus for detecting embedded information from a video signal placed in
A filtering step (step 11) that takes each frame image of the video signal in which the digital watermark is embedded as an input, filters the frame image using the filter means, and outputs the filtered image;
A block calculation step (step 12) for dividing the frame image subjected to the filter processing into blocks according to the embedded pattern size of the digital watermark using a block calculation unit;
A block addition step (step 13) of acquiring a plurality of block images respectively obtained in the block calculation step using a block addition unit for a plurality of frame images, and adding information for each of the plurality of block images. And do.

また、本発明(請求項8)は、請求項7記載の電子透かし検出方法のブロック加算ステップにおいて、ブロック画像毎の情報として、複数のブロック画像自体を用いる。   According to the present invention (Claim 8), in the block addition step of the digital watermark detection method according to Claim 7, a plurality of block images themselves are used as information for each block image.

また、本発明(請求項9)は、請求項7記載の電子透かし検出方法のブロック加算ステップにおいて、ブロック画像毎の情報として、複数のブロック画像から検出対象成分位置情報に基づいて求められた検出対象系列を用いる。   According to the present invention (Claim 9), in the block addition step of the digital watermark detection method according to Claim 7, the detection obtained from a plurality of block images based on the detection target component position information as information for each block image Use the target series.

図2は、本発明の原理構成図である。   FIG. 2 is a principle configuration diagram of the present invention.

本発明(請求項10)は、映像信号に対して、該映像信号の各フレーム画像に、埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを、人間の知覚に感知されにくいように重畳する電子透かし埋め込み装置であって、
入力された埋め込み情報を複数のシンボルに分割する埋め込み情報分割手段101と、
分割されたシンボルを取得して、該シンボル毎に埋め込みに用いる拡散パターンを生成する拡散パターン生成手段102と、
シンボル毎の拡散パターンを取得して、1つ以上の拡散パターンを選択し、合成して、その結果得られる合成拡散パターンを複数生成する拡散パターン合成手段103と、
生成された複数の合成拡散パターンを取得して、埋め込み処理を行うフレーム毎に切り替える拡散パターン切替手段104と、
フレーム画像を入力とし、切り替えられた合成拡散パターンを取得し、該切り替えられた合成拡散パターンに対応する電子透かし埋め込みパターン画像を、該フレーム画像に重畳し、出力することで電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みパターン重畳手段107と、を有する。
According to the present invention (Claim 10), a digital watermark for superimposing a predetermined pattern configured on the basis of embedded information on each frame image of the video signal so as not to be perceived by human perception. An embedding device,
Embedded information dividing means 101 for dividing the inputted embedded information into a plurality of symbols;
A diffusion pattern generation means 102 for acquiring the divided symbols and generating a diffusion pattern used for embedding for each symbol;
A diffusion pattern synthesizing unit 103 that acquires a diffusion pattern for each symbol, selects one or more diffusion patterns, combines them, and generates a plurality of resultant diffusion patterns;
A diffusion pattern switching unit 104 that acquires a plurality of generated composite diffusion patterns and switches each frame to be embedded;
A digital watermark in which a frame image is input, a switched composite diffusion pattern is obtained, a digital watermark embedding pattern image corresponding to the switched composite diffusion pattern is superimposed on the frame image, and output to embed a digital watermark Embedded pattern superimposing means 107.

また、本発明(請求項11)は、請求項10の拡散パターン合成手段103において、
合成拡散パターンの列において隣接もしくは距離の近いパターンに共通のシンボルが含まれている度合いの指標であるシンボル連続数が最小になるように合成拡散パターンを生成する手段を含む。
The present invention (invention 11) is characterized in that in the diffusion pattern synthesis means 103 of claim 10,
Means for generating a composite diffusion pattern so that the number of consecutive symbols, which is an index of the degree to which common symbols are included in adjacent or close patterns in the composite diffusion pattern column, is included.

また、本発明(請求項12)は、請求項10または、11の拡散パターン合成手段103において、
生成する合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列を格納するパターン構成系列記憶手段を有する。
Further, the present invention (claim 12) is the diffusion pattern synthesis means 103 according to claim 10 or 11,
Pattern configuration sequence storage means for storing a composite pattern configuration sequence that indicates which symbols are included in each of the generated composite diffusion patterns.

本発明(請求項13)は、請求項10乃至12記載の電子透かし埋め込み装置における合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列を生成する合成パターン構成系列生成装置であって、
記憶手段から合成パターン構成系列を取得して、1番目の合成パターン構成系列rを決定する初期合成パターン構成系列決定手段と、
1番目の合成パターン構成系列rのON値である要素の中から任意の要素を選択する初期変更対象要素選択手段と、
2c−1番目(但し、cはカウンタ)の合成パターン構成系列r2c−1の各要素のON値/OFF値を反転させたベクトルを生成し、2番目の合成パターン構成系列r2cとするパターン反転手段と、
2c番目の合成パターン構成系列r2cのON値である要素の中で、これまでに選択されたことのない要素番号iを選択する次変更対象要素選択手段と、
2c−1番目の合成パターン構成系列r2c−1において、ic−1番目の要素をOFF値に、i番目の要素をON値に変更し、それを2c+1番目の合成パターン構成系列r2c+1とする次パターン生成手段と、を有する。
The present invention (Claim 13) is a composite pattern constituent series generation apparatus for generating a composite pattern constituent series representing which symbols each of the composite diffusion patterns includes in the digital watermark embedding apparatus according to any of claims 10 to 12. There,
Initial composite pattern constituent series determining means for acquiring a composite pattern constituent series from the storage means and determining a first composite pattern constituent series r 1 ;
An initial change target element selecting means for selecting an arbitrary element from elements that are ON values of the first composite pattern constituting series r 1 ;
A vector obtained by inverting the ON value / OFF value of each element of the 2c-1 th (where c is a counter) composite pattern constituent series r 2c-1 is generated, and is defined as the 2 c th composite pattern constituent series r 2c . Pattern inversion means;
A next change target element selecting means for selecting an element number ic that has not been selected so far among the elements that are the ON values of the 2c-th composite pattern constituent series r 2c ;
In the 2c-1th composite pattern constituent series r 2c-1 , the ic-1 th element is changed to an OFF value, the ic th element is changed to an ON value, and this is changed to a 2c + 1th composite pattern constituent series r 2c + 1. And next pattern generation means.

本発明(請求項14)は、請求項13記載の合成パターン構成系列生成装置の初期合成パターン構成系列決定手段、初期変更対象要素選択手段、次変更対象要素選択手段のいずれかが、ランダムに合成パターン構成系列の生成もしくは、要素の選択を行う。   According to the present invention (Claim 14), any one of the initial composite pattern constituent series determining means, the initial change target element selecting means, and the next change target element selecting means of the composite pattern constituent series generating device according to Claim 13 is randomly synthesized. Generate pattern composition series or select elements.

本発明(請求項15)は、請求項10乃至12記載の電子透かし埋め込み装置の、拡散パターン合成手段において、請求項13または、14記載の合成パターン構成系列生成装置の各手段を含む。   According to the present invention (Claim 15), each of the spread pattern synthesizing means of the digital watermark embedding apparatus according to Claims 10 to 12 includes each means of the synthesized pattern constituent series generation device according to Claim 13 or 14.

本発明(請求項16)は、映像信号に対して、予め映像の各フレーム画像に埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを人間の知覚に感知されにくいように重畳して電子透かしとして埋め込んでおいた映像信号から、埋め込まれた埋め込み情報を検出する電子透かし検出装置であって、
電子透かしが埋め込まれた映像信号の各フレーム画像を入力とし、該各フレーム画像に対してフィルタ処理を行い出力するフィルタリング手段401と、
フィルタ処理が施されたフレーム画像を、電子透かしの埋め込みパターンサイズに応じたブロックに分割するブロック算出手段402と、
複数のフレーム画像に対して、取得した複数のブロック画像毎の情報を加算するブロック加算手段404と、を有する。
The present invention (Claim 16) embeds a predetermined pattern configured based on embedded information on each frame image of the video in advance so as not to be perceived by human perception, and embeds it as a digital watermark in the video signal. An electronic watermark detection apparatus for detecting embedded information from a video signal placed in
Filtering means 401 for receiving each frame image of the video signal in which the digital watermark is embedded as input and performing filtering processing on each frame image;
A block calculation unit 402 that divides the frame image subjected to the filter processing into blocks corresponding to the embedded pattern size of the digital watermark;
Block addition means 404 for adding the acquired information for each of the plurality of block images to the plurality of frame images;

また、本発明(請求項17)は、請求項16記載の電子透かし検出装置のブロック加算手段において、ブロック画像毎の情報として、複数のブロック画像自体を用いる。   According to the present invention (Claim 17), in the block addition means of the digital watermark detection apparatus according to Claim 16, a plurality of block images themselves are used as information for each block image.

また、本発明(請求項18)は、請求項16記載の電子透かし検出装置のブロック加算手段において、ブロック画像毎の情報として、複数のブロック画像から検出対象成分位置情報に基づいて求められた検出対象系列を用いる。   Further, according to the present invention (Claim 18), in the block adding means of the digital watermark detection apparatus according to Claim 16, the detection obtained from a plurality of block images based on the detection target component position information as information for each block image Use the target series.

本発明(請求項19)は、映像信号に対して、該映像信号の各フレーム画像に、埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを、人間の知覚に感知されにくいように重畳する電子透かし埋め込みプログラムであって、
請求項1乃至3または6記載の電子透かし埋め込み方法を実現するための処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
According to the present invention (Claim 19), a digital watermark for superimposing a predetermined pattern configured on the basis of embedded information on each frame image of the video signal so as not to be perceived by human perception. An embedded program,
A program for causing a computer to execute processing for realizing the digital watermark embedding method according to claim 1.

本発明(請求項20)は、電子透かし埋め込み方法における合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列を生成する合成パターン構成系列生成プログラムであって、
請求項4又は5記載の合成パターン構成系列生成方法を実現するための処理をコンピュータに実行させるプログラムである。
The present invention (Claim 20) is a composite pattern constituent sequence generation program for generating a composite pattern constituent sequence that indicates which symbols each includes a composite diffusion pattern in the digital watermark embedding method,
A program for causing a computer to execute processing for realizing the synthetic pattern composition series generation method according to claim 4 or 5.

本発明(請求項21)は、映像信号に対して、予め映像の各フレーム画像に埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを人間の知覚に感知されにくいように重畳して電子透かしとして埋め込んでおいた映像信号から、埋め込まれた埋め込み情報を検出する電子透かし検出プログラムであって、
請求項7乃至9記載の電子透かし検出方法を実現させるための方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
The present invention (Claim 21) embeds a predetermined pattern configured based on embedded information on each frame image of the video in advance so as to be hardly perceived by human perception and embedded as a digital watermark in the video signal. An electronic watermark detection program for detecting embedded information from a video signal placed in
A program for causing a computer to execute a method for realizing the digital watermark detection method according to claim 7.

本発明は、各フレームに埋め込む電子透かしのパターンに含まれるシンボル成分をフレーム毎に変化させると同時に、電子透かしの検出時に各フレームから得られる情報を重畳した後に埋め込み情報の検出を行うものである。   The present invention changes the symbol component included in the digital watermark pattern embedded in each frame for each frame, and simultaneously detects the embedded information after superimposing information obtained from each frame when detecting the digital watermark. .

さらに、フレーム間で電子透かしのパターンが共通に含む成分を最小するように電子透かしパターンを選ぶことで“すりガラス効果”を抑制する。   Furthermore, the “frosted glass effect” is suppressed by selecting the digital watermark pattern so as to minimize the component that the digital watermark pattern includes in common between frames.

上記のように、本発明の請求項1,10,19の電子透かし埋め込み方法(装置・プログラム)及び請求項7,16,21の電子透かし検出方法(装置・プログラム)によれば、埋め込み画像がフレーム毎に変化することで“すりガラス効果”を抑制しつつ、フレームの間引き攻撃が行われた際にもフレームの同期を必要とせずに電子透かしの検出を行うことができ、その結果、電子透かしの埋め込み強度を強くしても人間に知覚されにくくなり、電子透かしの耐性を強くすることができる。   As described above, according to the digital watermark embedding method (apparatus / program) of claims 1, 10 and 19 of the present invention and the electronic watermark detection method (apparatus / program) of claims 7, 16, and 21, embedded images While suppressing the “frosting glass effect” by changing from frame to frame, even when a frame thinning attack is performed, digital watermark detection can be performed without the need for frame synchronization. Even if the embedding strength of is increased, it becomes difficult for humans to perceive, and the resistance of the digital watermark can be increased.

さらに、本発明の請求項7,8,9,16,17,18,21の電子透かし検出方法(装置/プログラム)によれば、フレーム間で相関の高い原画像成分を除去しつつ透かし埋め込みパターンの成分を強調することができ、検出の精度を向上させることができ、その結果、信号の変形やノイズに対する耐性を高めることができる。また、逆に、同程度の耐性を求める場合に、電子透かし埋め込みの強度を小さくしても電子透かしが検出できることになり、その結果、電子透かしによる画質の劣化を抑制することができる。   Furthermore, according to the digital watermark detection method (apparatus / program) of claims 7, 8, 9, 16, 17, 18, and 21 of the present invention, a watermark embedding pattern while removing original image components having high correlation between frames. Can be enhanced, and the detection accuracy can be improved. As a result, the resistance to signal deformation and noise can be increased. Conversely, when the same level of tolerance is required, the digital watermark can be detected even if the digital watermark embedding strength is reduced. As a result, it is possible to suppress deterioration in image quality due to the digital watermark.

さらに、本発明の請求項2,11,19の電子透かし埋め込み方法(装置/プログラム)によれば、検出精度を可能な限り維持したまま、透かし埋め込み映像に表れる“すりガラス効果”を最小に抑えることができる。   Furthermore, according to the digital watermark embedding method (apparatus / program) of claims 2, 11 and 19 of the present invention, the “frosted glass effect” appearing in the watermark embedded video is minimized while maintaining detection accuracy as much as possible. Can do.

また、本発明の請求項3,12,10の電子透かし埋め込み方法(装置/プログラム)によれば、電子透かしの埋め込み時に、時間を要する合成パターン構成系列の計算を省略することができ、高速な電子透かし埋め込みを行うことができる。   In addition, according to the digital watermark embedding method (apparatus / program) according to claims 3, 12, and 10 of the present invention, it is possible to omit the calculation of a composite pattern constituent sequence that requires time when embedding a digital watermark, and to perform high-speed processing. Digital watermark embedding can be performed.

また、本発明の請求項4,13,20の合成パターン構成系列生成方法(装置/プログラム)によれば、シンボル連続数最小となる合成拡散パターン構成系列を高速に算出することができ、高速な電子透かし埋め込みを行うことができる。   Further, according to the synthetic pattern constituent sequence generation method (apparatus / program) of claims 4, 13, and 20 of the present invention, the composite spread pattern constituent sequence that minimizes the number of consecutive symbols can be calculated at high speed. Digital watermark embedding can be performed.

また、本発明の請求項5,14,20の合成パターン構成系列生成方法(装置/プログラム)によれば、合成パターン構成系列にランダム性を持たせることができ、間引き攻撃に対する耐性を増やすことができる。   Further, according to the composite pattern constituent sequence generation method (apparatus / program) of claims 5, 14, and 20 of the present invention, the composite pattern constituent sequence can be given randomness, and the resistance to the thinning-out attack can be increased. it can.

以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
本実施の形態では、電子透かし埋め込み装置について説明する。
[First Embodiment]
In this embodiment, a digital watermark embedding device will be described.

図3は、本発明の第1の実施の形態における電子透かし埋め込み装置の構成例を示す。   FIG. 3 shows a configuration example of the digital watermark embedding apparatus according to the first embodiment of the present invention.

電子透かし埋め込み装置100は、埋め込み情報分割部101、拡散パターン生成部102、拡散パターン合成部103、拡散パターン切替部104、埋め込みパターン生成部105、フレーム分割部106、埋め込みパターン重畳部107、フレーム連結部108から構成される。   The digital watermark embedding device 100 includes an embedded information dividing unit 101, a diffusion pattern generating unit 102, a diffusion pattern combining unit 103, a diffusion pattern switching unit 104, an embedded pattern generating unit 105, a frame dividing unit 106, an embedded pattern superimposing unit 107, and a frame connection. Part 108.

電子透かし埋め込み装置100には、電子透かしを埋め込む前の映像信号である埋め込み前信号110と、埋め込みたい情報である埋め込み情報109とが入力され、埋め込み前信号110に対して埋め込み情報100を埋め込んだ結果得られる埋め込み済み信号111を出力する。   The digital watermark embedding apparatus 100 receives a pre-embedding signal 110 that is a video signal before embedding a digital watermark and embedding information 109 that is information to be embedded, and embeds the embedding information 100 in the pre-embedding signal 110. The embedded signal 111 obtained as a result is output.

電子透かし埋め込み装置100による電子透かしの埋め込み処理は以下のような手順で実施される。   The digital watermark embedding process by the digital watermark embedding apparatus 100 is performed in the following procedure.

図4は、本発明の第1の実施の形態における電子透かし埋め込み処理のフローチャートである。   FIG. 4 is a flowchart of the digital watermark embedding process according to the first embodiment of this invention.

ステップ101)埋め込み情報分割:
まず、埋め込み情報分割部101に埋め込み情報109が入力されると、埋め込み情報109を複数のシンボルS,S,…,Sに分割し、メモリ等の記憶手段(図示せず)に格納する。
Step 101) Embedded information division:
First, when the embedded information 109 is input to the embedded information dividing unit 101, the embedded information 109 is divided into a plurality of symbols S 1 , S 2 ,..., S k and stored in storage means (not shown) such as a memory. To do.

ここで、シンボルとは、それぞれ埋め込み情報のうちの一部分の情報を表し、実際の電子透かし埋め込みの処理単位となる情報であり、例えば、埋め込み情報109が64bit長の二進数値で与えられたとき、図5に示すように12bitずつの情報に区切って12bitの情報の各々がシンボルとするようにされていてもよい。あるいは1シンボルで1bitの情報を表すようにされていてもよい。この例のように埋め込み情報109の長さ(ここでは64bit)が各シンボルの長さ(12bit)で割り切れない場合は、一部のシンボル(ここでは最後のシンボル)の一部のbitを固定の値(ここでは値0)でpaddingするようにしてもよい。   Here, the symbol represents information of a part of the embedded information, and is information that is an actual processing unit for embedding the digital watermark. For example, when the embedded information 109 is given as a 64-bit binary value As shown in FIG. 5, each 12-bit information may be a symbol by dividing the information into 12-bit information. Alternatively, 1-bit information may be represented by one symbol. If the length of the embedded information 109 (here 64 bits) is not divisible by the length of each symbol (12 bits) as in this example, a part of bits of some symbols (here the last symbol) are fixed. You may make it padding with a value (here value 0).

ステップ102)拡散パターン生成:
拡散パターン生成部102において、埋め込み情報分割部101で得られ、記憶手段に格納された各シンボルを取得して、当該各シンボルに対してスペクトル拡散処理を行い、各シンボルに対応した拡散パターンP,…,Pを生成し、メモリ等の記憶手段(図示せず)に格納する。
Step 102) Diffusion pattern generation:
In the spread pattern generation unit 102, each symbol obtained by the embedded information division unit 101 and stored in the storage means is acquired, the spectrum spread process is performed on each symbol, and the spread pattern P 1 corresponding to each symbol is obtained. ,..., P k are generated and stored in storage means (not shown) such as a memory.

スペクトル拡散の方法としては、例えば、次のような方法がある。   As a method of spread spectrum, for example, there are the following methods.

例えば、1シンボルが1bitの情報を表現している場合には、各シンボルS,…,Sに対して、それぞれ{1,−1}の値をとる計k通りのPN系列PN=(pn11,pn12,…,),…,PN=(pnk1,pnk2,…)を生成し、シンボルiに対して、シンボルの値がビット1を表す場合はPNを、シンボルの値がビット0を表す場合は、−PNを拡散パターンPとして用いるようにしてもよい。 For example, when one symbol represents 1-bit information, a total of k PN sequences PN 1 , each having a value of {1, −1}, for each symbol S 1 ,..., S k = (Pn 11 , pn 12 ,...), PN k = (pn k1 , pn k2 ,...), And for the symbol i, if the symbol value represents bit 1, PN i is -PN i may be used as the diffusion pattern P i when the value of represents a bit 0.

また、例えば、1シンボルが12bitの情報を表現している場合には、各シンボルに対してそれぞれ4096通りのPN系列PN(1,1),…,PN(1,4096),PN(2,4096),…,PN(k,4096)を用意し、シンボルiに対して、シンボルiの値が12bitで整数値xを表す場合に、PN(i,x)を拡散パターンPとして用いるようにしてもよい。また、PN系列としては例えば、M系列を用いてもよい。このような拡散パターン生成方法については、前述の特許文献1にも述べられている。 For example, when one symbol represents 12-bit information, 4096 PN sequences PN (1,1) ,..., PN (1,4096) , PN (2, 4096), ..., prepared PN (k, 4096), the symbol i, when the value of the symbol i represents an integer value x in 12bit, PN (i, x) and used as a diffusion pattern P i It may be. For example, an M sequence may be used as the PN sequence. Such a diffusion pattern generation method is also described in Patent Document 1 described above.

また、ここでは拡散パターンとして1次元の数列を生成するようにしたが、同様の方法で得られた数列をもとに2次元の画像パターンとして拡散パターンを生成するようにしてもよい。例えば、1次元の数列を元に複素行列の成分値を増減させて得た係数行列に離散逆フーリエ変換などの直交変換を施し、得られた画像パターンを拡散パターンとして用いても良い。   Here, a one-dimensional number sequence is generated as a diffusion pattern. However, a diffusion pattern may be generated as a two-dimensional image pattern based on the number sequence obtained by the same method. For example, a coefficient matrix obtained by increasing / decreasing a component value of a complex matrix based on a one-dimensional number sequence may be subjected to orthogonal transform such as discrete inverse Fourier transform, and the obtained image pattern may be used as a diffusion pattern.

ステップ103)拡散パターン合成:
拡散パターン合成部103において、拡散パターン生成部102で得られ、記憶手段に格納された各拡散パターンを取得して、合計n個の合成拡散パターンR,…,Rを生成し、メモリ等の記憶手段(図示せず)に格納する。
Step 103) Diffusion pattern synthesis:
In diffusion pattern combining section 103, obtained by diffusion pattern generation unit 102, acquires the respective diffusion patterns stored in the storage means, the sum of n multiplexed spread pattern R 1, ..., to generate a R n, memory, etc. Is stored in a storage means (not shown).

ここで、各合成拡散パターンは、k個の拡散パターンのうちの1つ以上のパターンを選択し、選択したパターンを全て足し合わせることで生成する。   Here, each combined diffusion pattern is generated by selecting one or more patterns from the k diffusion patterns and adding all the selected patterns.

例えば、
=P+P+P
のように計算し、このときのRはシンボル1,3,4をそれぞれ「含む」と呼ぶことにする。
For example,
R 1 = P 1 + P 3 + P 4
In this case, R 1 is referred to as “includes” the symbols 1, 3, and 4, respectively.

上記では、合成拡散パターンを、拡散パターンを加算することで生成するような合成方法の例を示したが、合成された合成拡散パターンに元のシンボルが含まれていることを検出できるような合成方法であれば、他の演算を用いた方法であっても構わない。例えば、もとの拡散パターンが1次元の数列で表されるとき、数列を所定の長さごとに区切って、各区間毎に元の拡散パターンを切り替えて連結するようにしてもよい。下記に例を示す。   In the above, an example of a synthesis method in which a synthesized diffusion pattern is generated by adding the diffusion patterns has been shown. However, a synthesis that can detect that the synthesized symbol is included in the synthesized synthesis diffusion pattern. As long as it is a method, a method using another calculation may be used. For example, when the original diffusion pattern is represented by a one-dimensional number sequence, the number sequence may be divided into predetermined lengths, and the original diffusion pattern may be switched and connected for each section. An example is shown below.

={1,2,3,4,5,6}
={7,8,9,10,11,12}
={13,14,15,16,17,18}
のとき、数列を長さ2つずつの区間に区切り、各区間をそれぞれP,P,Pから選択することにより、
=P+P+P={1,2,9,10,17,18}
となるようにしてもよい。
P 1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
P 2 = {7, 8, 9, 10, 11, 12}
P 3 = {13, 14, 15, 16, 17, 18}
, By dividing the sequence into two sections of length and selecting each section from P 1 , P 2 , and P 3 , respectively,
R 1 = P 1 + P 2 + P 3 = { 1, 2, 9, 10, 17, 18}
You may make it become.

拡散パターンが2次元の画像パターンで表されるとき、パターンをブロックに分割して各ブロック毎に拡散パターンを切り替えるようにしてもよい。また、こうした方法を組み合わせて使用してもかまわないことは言うまでもない。   When the diffusion pattern is represented by a two-dimensional image pattern, the pattern may be divided into blocks and the diffusion pattern may be switched for each block. It goes without saying that these methods may be used in combination.

なお、以降、拡散パターンの合成について“+”の記号を用いたときには加算に限らず他の合成方法であってもよいことを示す。   Hereinafter, when the symbol “+” is used for the synthesis of the diffusion pattern, it indicates that other synthesis methods may be used in addition to the addition.

合成拡散パターンの隣り合うパターン(例えば、RとR)が互いに共通するシンボルを含む個数を、合成拡散パターンの列全体に対して数え上げた数を、「シンボル連続数」と呼ぶことにする。このとき、合成拡散パターンの列は循環的に並んでいると考える。すなわち、最初の合成拡散パターンRと最後の合成拡散パターンRは「隣り合っている」と考えて、シンボル連続数を決定する。 A number obtained by counting the number of symbols including symbols that are common to adjacent patterns (for example, R 3 and R 4 ) of the combined diffusion pattern with respect to the entire column of the combined diffusion pattern is referred to as “symbol consecutive number”. . At this time, it is considered that the rows of the synthesized diffusion patterns are arranged in a cyclic manner. That is, the first combined diffusion pattern R 1 and the last combined diffusion pattern R n are considered “adjacent”, and the number of consecutive symbols is determined.

シンボル連続数は、拡散パターンP,…,Pから合成拡散パターンR,…,Rを求める計算式が一つ定まると、一つのシンボル連続数が定まることになる。例えば、k=3、n=3のとき、合成拡散パターンが次のように決められるとき、シンボル連続数は3である。 Symbol number of continuous, diffusion pattern P 1, ..., multiplexed spread pattern R 1 from P k, ..., the calculation formula for obtaining the R n is determined one, so that the number of continuous one symbol is determined. For example, when k = 3 and n = 3, the number of consecutive symbols is 3 when the combined diffusion pattern is determined as follows.

=P+P
= P+P
=P +P
拡散パターン合成部103は、シンボル連続数がなるべく小さくなるように、拡散パターンの合成を行う。特に、1つの合成拡散パターンに必ずm個のシンボルを「含む」ことを条件として、所定のk,nが与えられたときにシンボル連続数が最小となるように拡散パターンの合成を行ってもよい。
R 1 = P 1 + P 2
R 2 = P 2 + P 3
R 3 = P 1 + P 3
The diffusion pattern combining unit 103 combines diffusion patterns so that the number of consecutive symbols is as small as possible. In particular, on the condition that m symbols are always “included” in one combined diffusion pattern, the diffusion pattern may be combined so that the number of consecutive symbols is minimized when given k and n are given. Good.

ステップ104)拡散パターン切替:
拡散パターン切替部104において、拡散パターン合成部103の記憶手段(図示せず)に格納されている合成拡散パターンの列から、循環的に1つずつ合成拡散パターンを切り替えて選択し、電子透かしの埋め込みに用いる合成拡散パターンを決定し、メモリ等の記憶手段(図示せず)に格納する。
Step 104) Diffusion pattern switching:
In the diffusion pattern switching unit 104, the synthesized diffusion patterns are cyclically switched one by one from the sequence of synthesized diffusion patterns stored in the storage means (not shown) of the diffusion pattern synthesis unit 103, and the digital watermark is selected. A composite diffusion pattern used for embedding is determined and stored in storage means (not shown) such as a memory.

合成拡散パターンの切替は、フレーム分割部106によって埋め込みパターン重畳部107に渡される映像信号のフレーム画像が切り替えられるのと同期して、順に合成拡散パターンが切り替えられるようにしてなされる。すなわち、映像信号の各フレームに対して、フレーム毎に順番に異なる合成拡散パターンが、拡散パターン合成部103が出力した順序に従って埋め込まれるようにされる。   The composite diffusion pattern is switched so that the composite diffusion pattern is sequentially switched in synchronization with the switching of the frame image of the video signal passed to the embedding pattern superimposing unit 107 by the frame dividing unit 106. That is, for each frame of the video signal, a synthesized diffusion pattern that is different in order for each frame is embedded according to the order output by the diffusion pattern synthesis unit 103.

例えば、映像信号が10個のフレームから構成され、n=3で合成拡散パターンR,R,Rが得られているとき、各フレーム次のように合成拡散パターンが対応するように、合成拡散パターンの切替が行われる。 For example, when the video signal is composed of 10 frames, and the combined diffusion patterns R 1 , R 2 , and R 3 are obtained with n = 3, each frame has the following corresponding to the combined diffusion pattern: The composite diffusion pattern is switched.

フレーム1←R
フレーム2←R
フレーム3←R
フレーム4←R
フレーム5←R
フレーム6←R
フレーム7←R
フレーム8←R
フレーム9←R
フレーム10←R
ステップ105)埋め込みパターン生成:
埋め込みパターン生成部105において、拡散パターン切替部104で選択され、記憶手段に格納された合成拡散パターンを元に、実際に映像信号に対して重畳する画像パターンを生成し、メモリ等の記憶手段(図示せず)に格納する。
Frame 1 ← R 1
Frame 2 ← R 2
Frame 3 ← R 3
Frame 4 ← R 1
Frame 5 ← R 2
Frame 6 ← R 3
Frame 7 ← R 1
Frame 8 ← R 2
Frame 9 ← R 3
Frame 10 ← R 1
Step 105) Embedding pattern generation:
The embedding pattern generation unit 105 generates an image pattern that is actually superimposed on the video signal based on the combined diffusion pattern selected by the diffusion pattern switching unit 104 and stored in the storage unit, and stores the storage unit such as a memory ( (Not shown).

これは、例えば、前述の特許文献1に述べられている、次のような方法で行うことができる。すなわち、1次元の数列として得られた合成拡散パターンを元に、複素行列の成分値を増減させて得た透かし係数行列に離散逆フーリエ変換などの直交変換を施し、その結果得られた画像パターンを埋め込みパターンとして用いればよい。   This can be performed, for example, by the following method described in Patent Document 1 described above. That is, based on the synthesized diffusion pattern obtained as a one-dimensional number sequence, the watermark coefficient matrix obtained by increasing / decreasing the component value of the complex matrix is subjected to orthogonal transformation such as discrete inverse Fourier transformation, and the resulting image pattern May be used as an embedding pattern.

また、拡散パターン生成部102において、2次元の画像パターンとして拡散パターンP,…,Pが得られている場合は、その和で表される合成拡散パターンをそのまま埋め込みパターンとして用いてもよい。 Further, when the diffusion pattern generation unit 102 obtains diffusion patterns P 1 ,..., P k as two-dimensional image patterns, the combined diffusion pattern represented by the sum may be used as an embedded pattern as it is. .

ステップ106)フレーム画像分割:
フレーム分割部106において、電子透かし埋め込み装置100に入力された埋め込み前信号110を、映像を構成する各フレーム画像に分割し、メモリ等の記憶手段(図示せず)に格納する。
Step 106) Frame image division:
The frame dividing unit 106 divides the pre-embedding signal 110 input to the digital watermark embedding apparatus 100 into each frame image constituting the video and stores it in a storage means (not shown) such as a memory.

分割され、記憶手段に格納されたフレーム画像は順に埋め込みパターン重畳部107に渡される。前述のように、埋め込みパターン重畳部107に渡されるフレーム画像の切替は、拡散パターン切替部104での合成拡散パターンの切替と同期して行われる。   The divided frame images stored in the storage means are sequentially transferred to the embedding pattern superimposing unit 107. As described above, the switching of the frame image passed to the embedding pattern superimposing unit 107 is performed in synchronization with the switching of the composite diffusion pattern in the diffusion pattern switching unit 104.

ステップ107) 埋め込みパターン重畳:
埋め込みパターン重畳部107では、フレーム分割部106で分割され、記憶手段に格納されているフレーム画像を読み込んで、埋め込みパターン生成部105で生成された埋め込みパターンを加算することで重畳し、電子透かしの埋め込まれたフレーム画像を生成し、記憶手段(図示せず)に格納する。埋め込みパターンの重畳の際、フレーム画像の大きさ(画角)が埋め込みパターンの大きさ(画角)よりも大きい場合は、図6に示すように埋め込みパターンを繰り返し縦横にタイル状に敷き詰めるように加算する。図6では、埋め込みパターンが正方形状をなしている例を示しているが、別な形状であっても構わないことは言うまでもない。例えば、埋め込みパターンが平行四辺形であっても構わない。
Step 107) Embedding pattern superimposition:
The embedding pattern superimposing unit 107 reads the frame image divided by the frame dividing unit 106 and stored in the storage unit, adds the embedding patterns generated by the embedding pattern generation unit 105, and superimposes the digital images. An embedded frame image is generated and stored in storage means (not shown). When superimposing the embedding pattern, if the size (view angle) of the frame image is larger than the size (view angle) of the embedding pattern, the embedding pattern is repeatedly tiled vertically and horizontally as shown in FIG. to add. Although FIG. 6 shows an example in which the embedding pattern has a square shape, it goes without saying that the embedding pattern may have another shape. For example, the embedding pattern may be a parallelogram.

また、埋め込みパターンを加算する際に、所定の強度パラメータαによって強調して埋め込むようにされていてもよい。すなわち、フレーム画像を{Ix,y}(0≦x<フレーム画像の横サイズ、0≦y<フレーム画像の縦サイズは画像上の画素の位置を表す)、埋め込みパターンを{Wi,j}(0≦i,j<N)とするとき、埋め込み後のフレーム画像{I’x,y}を,
I’x,y=Ix,y+α・Wx%N,y%N
のように求める。(但し、a%bは、aをbで割った時の剰余を表す)
強度パラメータαは、フレーム画像全体や、フレーム画像の演算の対象とする画素あるいは、その周囲の画素の特徴量に応じて変化するように構成されていても構わない。例えば、加算された埋め込みパターンが目立ちにくいフレーム画像やその部位については強く(すなわちαが大きな値をとるように)、目立ちやすいフレーム画像やその部位については弱く(すなわちαが小さな値をとるように)埋め込みが行われているように構成されていてもかまわない。
Further, when the embedding pattern is added, embedding may be performed with emphasis by a predetermined intensity parameter α. That is, the frame image is represented by {I x, y } (0 ≦ x <the horizontal size of the frame image, 0 ≦ y <the vertical size of the frame image represents the position of the pixel on the image), and the embedded pattern is represented by {W i, j } (0 ≦ i, j <N), the frame image {I ′ x, y } after embedding is
I ′ x, y = I x, y + α · W x% N, y% N
Seek like. (However, a% b represents the remainder when a is divided by b)
The intensity parameter α may be configured to change according to the feature amount of the entire frame image, the pixel to be subjected to calculation of the frame image, or the surrounding pixels. For example, a frame image and its portion where the added embedding pattern is not noticeable are strong (that is, α takes a large value), and a frame image and its portion that are conspicuous are weak (ie, α takes a small value). ) It may be configured to be embedded.

ステップ108) フレーム画像連結:
フレーム連結部108において、埋め込みパターン重畳部107の記憶手段(図示せず)から読み出した、電子透かしの埋め込まれたフレーム画像を、フレーム分割部106で行われたのと逆に連結することで、埋め込み済み信号111を得る。これは、電子透かしの埋め込まれた映像信号となり、電子透かし埋め込み装置100から出力される。
Step 108) Frame image connection:
In the frame concatenation unit 108, by concatenating the frame image embedded with the digital watermark read from the storage unit (not shown) of the embedding pattern superimposing unit 107, the frame image is concatenated reversely to that performed in the frame dividing unit 106. An embedded signal 111 is obtained. This becomes a video signal in which a digital watermark is embedded, and is output from the digital watermark embedding apparatus 100.

本実施の形態の特徴として、次の点が挙げられる。   The following points are mentioned as features of the present embodiment.

まず、拡散パターンをフレーム毎に切り替えて埋め込みパターンを生成し、フレーム画像に重畳することで、埋め込み済み信号111において映像中に存在する電子透かしのパターンが刻々変化するため、全てのフレームに固定のパターンを埋め込むことで生じる電子透かしの模様が静止してすりガラス状に見えやすくなる現象、すなわち、“すりガラス効果”を防ぎ、より強い強度で電子透かしを埋め込んでも、人間の目に知覚されにくい電子透かし埋め込みを実現することができ、その結果、電子透かしの耐性も増加させることができる。   First, the embedding pattern is generated by switching the diffusion pattern for each frame and is superimposed on the frame image, so that the digital watermark pattern existing in the video in the embedded signal 111 changes every moment. Phenomenon that the pattern of the digital watermark generated by embedding the pattern is stationary and easily looks like a frosted glass. Embedding can be realized, and as a result, the resistance of the digital watermark can also be increased.

また、フレーム毎の埋め込みパターンにおいて、共通のシンボルに対応する成分はやはり共通であるため、拡散パターンをフレーム毎に異ならせしめる際に、隣接したフレームに共通のシンボルが埋め込まれていれば、上記の“すりガラス効果”が生じやすいが、拡散パターンの合成において、シンボル連続数が少なくなるように合成を行うことで、可能な限り“すりガラス効果”を生じにくくすることができる。   In addition, since the components corresponding to the common symbols are also common in the embedding pattern for each frame, if the common symbols are embedded in adjacent frames when differentiating the diffusion pattern for each frame, the above-mentioned Although the “frosted glass effect” is likely to occur, in the synthesis of the diffusion pattern, the “ground glass effect” can be made as difficult as possible by performing the synthesis so that the number of consecutive symbols is reduced.

例えば、極端には、k=nとして、R=P,R=P,…,R=Pとなるように拡散パターンの合成を行えば、シンボル連続数は0となり、同一のシンボルはkフレームおきにしか現れないことになるため、上記すりガラス状に見えやすくなる現象を大幅に抑制することができる。 For example, in an extreme case, if k = n and diffusion patterns are combined so that R 1 = P 1 , R 2 = P 2 ,..., R n = P k , the number of consecutive symbols is 0 and the same This symbol appears only every k frames, so that the phenomenon of being easily seen as a ground glass can be greatly suppressed.

次に、上記のステップ108における、シンボル連続数の定義について説明する。   Next, the definition of the number of consecutive symbols in step 108 will be described.

本実施の形態では、シンボル連続数を合成拡散パターンの隣り合うパターンが互いに共通するシンボルを含む個数を、合成拡散パターンの列全体に対して数え上げた数と定義したが、これを更に拡張し、一連の合成拡散パターンの列における各々のシンボルについての密集具合を評価するようにしてもよい。例えば、あるシンボルSについて、共にSを含む任意の2つの合成拡散パターンの間の距離(すなわち合成拡散パターンの列において2つの合成拡散パターン間に存在する他の合成拡散パターンの数+1。合成拡散パターンの循環を考慮し、より少ない方の値)の逆数を全て合計したものをシンボルSについてのシンボル連続数とし、それを全てのシンボルについて合計したものを全体のシンボル連続数として用いてもよい。例えば、n=6で、SがR,R,Rに含まれるとき、Sについてのシンボル連続数は、 In the present embodiment, the number of consecutive symbols is defined as the number of symbols including the symbols in which adjacent patterns of the combined diffusion pattern are common to each other, but this is further expanded, You may make it evaluate the congestion degree about each symbol in the row | line | column of a series of synthetic | combination spreading | diffusion patterns. For example, for a symbol S i , the distance between any two combined diffusion patterns that both contain S i (ie, the number of other combined diffusion patterns present between the two combined diffusion patterns in the combined diffusion pattern sequence + 1). The sum of the reciprocal of the smaller value (which takes into account the circulation of the combined diffusion pattern) is used as the number of consecutive symbols for symbol S i , and the sum of all symbols is used as the total number of consecutive symbols. May be. For example, when n = 6 and S i is included in R 1 , R 2 , R 4 , the number of consecutive symbols for S i is

Figure 2006270215
となる。
Figure 2006270215
It becomes.

[第2の実施の形態]
本実施の形態では、前述の第1の実施の形態で埋め込まれた電子透かしを検出する場合について説明する。
[Second Embodiment]
In the present embodiment, a case will be described in which the digital watermark embedded in the first embodiment is detected.

図7は、本発明の第2の実施の形態における電子透かし検出装置の構成例を示す。   FIG. 7 shows a configuration example of the digital watermark detection apparatus in the second embodiment of the present invention.

電子透かし検出装置400は、複数のフィルタ部401、複数のブロック算出部402、複数の遅延部403、ブロック加算部404及び埋め込み情報検出部405から構成される。   The digital watermark detection apparatus 400 includes a plurality of filter units 401, a plurality of block calculation units 402, a plurality of delay units 403, a block addition unit 404, and an embedded information detection unit 405.

電子透かし検出装置400には、電子透かし埋め込み装置100で出力された埋め込み済み信号111や、埋め込み済み信号111に対して圧縮符号化−復号、変形、フレーム間引き、改ざん等された信号が検出対象信号406として入力され、検出対象信号406に埋め込まれた情報を検出し、検出情報407を出力する。   In the digital watermark detection apparatus 400, an embedded signal 111 output from the digital watermark embedding apparatus 100, or a signal that has been compression-encoded / decoded, modified, frame thinned out, tampered with the embedded signal 111, and the like are detected signals. Information input as 406 and embedded in the detection target signal 406 is detected, and detection information 407 is output.

電子透かし検出装置400による電子透かしの検出処理は、図8に示す以下のような手順で実施される。図8は、本発明の第2の実施の形態における電子透かし検出のフローチャートである。   The digital watermark detection process by the digital watermark detection apparatus 400 is performed according to the following procedure shown in FIG. FIG. 8 is a flowchart of digital watermark detection according to the second embodiment of the present invention.

ステップ501) フレーム画像の分割:
入力された検出対象信号406に対し、複数の遅延部403の各々を段階的に適用することで、検出対象信号406のある時刻Tにおけるフレーム画像F=F(T),T−△Tにおけるフレーム画像F=F(T−△T),T−2△Tにおけるフレーム画像F=F(T−△T),…,の複数のフレーム画像に分割する。△Tは、遅延部403による遅延時間を表す。
Step 501) Dividing the frame image:
By applying each of the plurality of delay units 403 stepwise to the input detection target signal 406, the frame image F 0 = F (T) at a certain time T of the detection target signal 406, T−ΔT The frame image F 1 = F (T−ΔT), and the frame image F 2 = F (T−ΔT) in T−2ΔT is divided into a plurality of frame images. ΔT represents a delay time by the delay unit 403.

最も単純には、遅延時間△Tは、検出対象信号406のフレームレートと一致させ、入力された全てのフレーム画像を電子透かしの検出に用いるよう構成する。   Most simply, the delay time ΔT is made to coincide with the frame rate of the detection target signal 406, and all input frame images are used for detection of the digital watermark.

また、遅延時間△Tを検出対象信号406のフレームレートと異なるように構成したり、また、各遅延部403でそれぞれ遅延時間△Tが異なるように構成することで、フレーム間引き攻撃に対する耐性を若干弱める代わりに次のような効果を得ることもできる。すなわち、検出対象信号406の時間軸上に広範囲のフレーム画像を用いて電子透かしを検出することになり、電子透かし以外の原画像成分についての電子透かし検出に用いるフレーム間の相関が小さくなり、その結果、変形や符号化ノイズ、改ざん等に対する耐性を増すことができる。   Further, by configuring the delay time ΔT to be different from the frame rate of the detection target signal 406, or by configuring each delay unit 403 to have a different delay time ΔT, the resistance to frame thinning attacks is slightly increased. The following effects can be obtained instead of weakening. That is, the digital watermark is detected using a wide range of frame images on the time axis of the detection target signal 406, and the correlation between the frames used for the digital watermark detection for the original image components other than the digital watermark is reduced. As a result, resistance to deformation, coding noise, tampering, etc. can be increased.

また、ここでは、遅延部403を用いて検出対象信号406をフレーム画像に分割する方法を述べたが、入力された検出対象信号406から順にフレーム画像を切り出してバッファに蓄積することで、フレーム画像への分割を行うようにされていてもよい。   In addition, here, a method for dividing the detection target signal 406 into frame images using the delay unit 403 has been described. However, the frame images are cut out in order from the input detection target signal 406 and stored in the buffer. It is also possible to perform division into

ステップ502)分割された各フレーム画像にフィルタを適用:
ある時点のフレーム画像F0及び遅延部403で遅延させられて得られたフレーム画像F1,F2,…のそれぞれに対して、フィルタ部401でフィルタ処理を施す。フィルタ部401で適用するフィルタ処理は、埋め込みパターンの周波数特性に応じたフィルタを適用する。例えば、埋め込み情報が信号の高周波数領域に埋め込まれている場合には、高周波通過フィルタを適用し、さらにクリッピング処理を施すようにされていてもよい。高周波数通過フィルタとしてとしては、たとえば、図9のラプラシアンフィルタを用いてもよい。
Step 502) Apply a filter to each segmented frame image:
The filter unit 401 performs filtering on each of the frame image F0 at a certain point in time and the frame images F1, F2,... Obtained by being delayed by the delay unit 403. The filter processing applied by the filter unit 401 applies a filter according to the frequency characteristics of the embedding pattern. For example, when the embedded information is embedded in a high frequency region of the signal, a high frequency pass filter may be applied and further clipping processing may be performed. As the high frequency pass filter, for example, the Laplacian filter of FIG. 9 may be used.

ステップ503) フィルタ済みのフレーム画像をブロック画像に分割:
ブロック算出部402において、フィルタ部401で得られた各フィルタ済み画像を電子透かしの埋め込みパターンの大きさに合わせたブロックサイズの小画像に分割したブロック画像としてメモリ等の記憶手段(図示せず)に格納する。
Step 503) Divide the filtered frame image into block images:
In the block calculation unit 402, storage means (not shown) such as a memory as a block image obtained by dividing each filtered image obtained by the filter unit 401 into small images having a block size that matches the size of the digital watermark embedding pattern To store.

ステップ504) 各フレームで分割されたブロック画像を加算:
ブロック加算部404において、複数のフレーム画像に対してそれぞれブロック算出部402の記憶手段から上記のブロック画像を取得して、加算し、加算ブロック画像を埋め込み情報検出部405に出力する。
Step 504) Add block images divided in each frame:
The block adder 404 acquires the above block images from the storage means of the block calculator 402 for each of the plurality of frame images, adds them, and outputs the added block image to the embedded information detector 405.

ステップ505) 埋め込み情報を検出:
埋め込み情報検出部405において、ブロック加算部404で得られた加算ブロック画像を用いて、埋め込み済み信号406に埋め込まれていた埋め込み情報を検出し、検出情報407として出力する。
Step 505) Detect embedded information:
The embedded information detection unit 405 detects the embedded information embedded in the embedded signal 406 using the added block image obtained by the block adding unit 404 and outputs it as detection information 407.

埋め込み情報の検出は、例えば、前述の特許文献1に述べられているように、加算ブロック画像を離散フーリエ変換して得られた検出対象係数行列と、埋め込み情報のシンボルに対応して電子透かし埋め込み装置100で埋め込みに用いられた拡散パターンとの相関値を求め、相関値の高いシンボルについてそれが埋め込まれていたものと判定し、それらのシンボルから検出情報を構成し出力するものであってもよい。   For example, as described in Patent Document 1 described above, embedded information detection is performed by embedding a digital watermark corresponding to a detection target coefficient matrix obtained by performing a discrete Fourier transform on an addition block image and a symbol of the embedded information. Even if the correlation value with the diffusion pattern used for embedding in the apparatus 100 is obtained, it is determined that the symbol having a high correlation value has been embedded, and detection information is constituted and output from these symbols. Good.

次に、上記のステップ504において1次元系列を取り出してからブロック加算を行う場合について説明する。   Next, a case where block addition is performed after taking out a one-dimensional series in step 504 will be described.

上記の例では、ステップ504において各フレームで分割されたブロック画像を加算しているが、例えば、前述の特許文献1に述べられているような電子透かしの埋め込み・検出方法をとっている場合には、ブロック画像を加算する代わりに、ブロック画像から得られる1次元の検出対象系列を加算するようにされていてもよい。   In the above example, the block images divided in each frame are added in step 504. For example, when the digital watermark embedding / detecting method described in Patent Document 1 is used, Instead of adding block images, a one-dimensional detection target sequence obtained from the block images may be added.

すなわち、各フレームで分割されたブロック画像を離散フーリエ変換し、検出対象成分位置情報に基づいて、検出対象系列を求めた後に、各ブロック画像から得られた検出対象系列を加算し、その上で、ステップ505で、埋め込み情報検出部405において、上記加算された検出対象系列と埋め込み情報のシンボルに対応する拡散パターンとの相関値を求めて埋め込み情報を検出するようにされていてもよい。   That is, the block image divided in each frame is subjected to discrete Fourier transform, the detection target sequence is obtained based on the detection target component position information, and then the detection target sequence obtained from each block image is added. In step 505, the embedded information detection unit 405 may detect the embedded information by obtaining a correlation value between the added detection target sequence and the diffusion pattern corresponding to the symbol of the embedded information.

また、上記の中間的な方法として、フレーム単位でブロック画像を加算して検出対象系列を求めた後に、複数のフレームの検出対象系列を加算するようにしてもよいことは言うまでもない。   In addition, as an intermediate method, it goes without saying that the detection target sequences of a plurality of frames may be added after the block images are added in units of frames to obtain the detection target sequences.

次に、上記の電子透かし検出装置400における効果について説明する。   Next, effects of the digital watermark detection apparatus 400 will be described.

上記のような電子透かし検出装置400の構成によれば、複数のフレーム画像から得られる情報を加算したのちに電子透かしの検出を行うことで、各フレーム画像には一部のシンボルのみが含まれている場合で、フレームの間引き攻撃などが行われた場合にも、フレーム間の同期を合わせる必要なしに、全てのシンボルの検出が可能となるという効果がある。   According to the configuration of the digital watermark detection apparatus 400 as described above, each frame image includes only some symbols by performing digital watermark detection after adding information obtained from a plurality of frame images. Therefore, even when a frame thinning attack is performed, all symbols can be detected without having to synchronize the frames.

また、上記のような電子透かし検出装置400の構成によれば、下記に挙げるような効果によって、電子透かしの検出の精度を向上させることができ、その結果、信号の変形やノイズに対する耐性を高めることができる。また、逆に同程度の耐性を求める場合に、電子透かし埋め込み装置4の埋め込みパターン重畳部107での強度パラメータを小さくしても電子透かしが検出できる。なお、これらの効果は電子透かしの埋め込みにおいて拡散パターンの切替を行わない場合(すなわち上記電子透かし埋め込み装置でn=1の場合)にも有効なものである。   Further, according to the configuration of the digital watermark detection apparatus 400 as described above, the accuracy of detection of the digital watermark can be improved by the following effects, and as a result, the resistance to signal deformation and noise is increased. be able to. Conversely, when the same level of tolerance is required, the digital watermark can be detected even if the strength parameter in the embedding pattern superimposing unit 107 of the digital watermark embedding apparatus 4 is reduced. These effects are also effective when the diffusion pattern is not switched in the embedding of the digital watermark (that is, when n = 1 in the digital watermark embedding apparatus).

(1)ブロック加算部404によるフレーム間信号加算の効果:
ブロック加算部404により、複数のフレームから得られたブロック画像を加算することで、信号に埋め込まれた埋め込みパターンの成分を強調し、例えば、埋め込み情報検出部405において求められる相関値がより大きくなり、検出の精度が向上する。
(1) Effect of inter-frame signal addition by the block adder 404:
By adding block images obtained from a plurality of frames by the block adding unit 404, the embedding pattern components embedded in the signal are emphasized, and for example, the correlation value obtained by the embedded information detecting unit 405 becomes larger. , Detection accuracy is improved.

(2)フィルタ部401によるフィルタリングの効果:
フィルタ部401により、電子透かしの成分がより強調された後に埋め込み情報検出部405における検出を行うことで、検出の精度が向上する。
(2) Effect of filtering by the filter unit 401:
The detection accuracy is improved by performing detection in the embedded information detection unit 405 after the digital watermark component is further emphasized by the filter unit 401.

また、映像信号においては、連続したフレーム画像間の相関が比較的高いためフィルタ部401なしにブロック加算部404で複数のフレームから得られたブロック画像の加算を行った場合、結果的に電子透かしの成分だけでなく、もとの画像成分も強調されてしまい、ブロックの加算による効果が減じられてしまう可能性があった。フィルタ部401により高周波数領域を強調することで、フレーム画像に含まれる低周波の画像成分を取り除き、高周波のノイズ成分の残すことができる。画像の高周波のノイズ成分は、低周波の画像成分と比較してフレーム画像間の相関が低いと考えられるため、ブロックの加算による効果が減じられることがない。従って、これを残すことでより検出の精度が向上する。   In addition, in a video signal, since the correlation between consecutive frame images is relatively high, when the block image obtained from a plurality of frames is added by the block adder 404 without the filter unit 401, the result is a digital watermark. In addition to the above components, the original image components are also emphasized, and the effect of adding blocks may be reduced. By emphasizing the high-frequency region by the filter unit 401, it is possible to remove low-frequency image components included in the frame image and leave high-frequency noise components. Since the high-frequency noise component of the image is considered to have a low correlation between frame images as compared with the low-frequency image component, the effect of adding blocks is not reduced. Therefore, by leaving this, the detection accuracy is further improved.

(3)ブロック算出部402によりブロック分割の効果:
図6に示すように、埋め込みパターン301が、予めフレーム画像に対して繰り返しタイリングされ、ブロック算出部402において、1フレームの画像をさらにブロックに分割した後に、ブロック加算部404で加算することになることは次のような点で、信号に対する変形やノイズに対する電子透かしの耐性を増加するのに貢献する。
(3) Effects of block division by the block calculation unit 402:
As shown in FIG. 6, the embedding pattern 301 is repeatedly tiled in advance with respect to the frame image, and the block calculating unit 402 further divides the image of one frame into blocks, and then adds them in the block adding unit 404. This contributes to increasing the resistance of the digital watermark to signal deformation and noise in the following points.

すなわち、1フレームの画像内で複数のブロックに分割した各ブロック画像同士は、隣接フレームの同一位置の画像間の相関値と比較して低い相関値を持つことが多い。たまたま特定のブロック画像が、電子透かしとして埋め込まれた埋め込みパターンを相殺するような成分(すなわち、埋め込んだ拡散パターンと負の相関を持つパターン)を多く含んでいた場合にも、その他のブロック画像との加算で、上記成分が強められることはないのに対し、埋め込みパターンの成分は加算により強調されるため、結果として検出の精度が向上し、変形やノイズに対する耐性を増加することができる。   That is, each block image divided into a plurality of blocks within one frame image often has a lower correlation value than the correlation value between images at the same position in adjacent frames. Even if a specific block image contains many components that cancel out the embedding pattern embedded as a digital watermark (that is, a pattern having a negative correlation with the embedded diffusion pattern), While the above components are not strengthened by the addition of, the components of the embedding pattern are emphasized by the addition, and as a result, the accuracy of detection is improved and the resistance to deformation and noise can be increased.

(4)検出対象系列算出後の加算の効果:
上述したように、各フレームで分割されたブロック画像から検出対象系列を求めた後に、各ブロック画像から得られた検出対象系列を加算することで、電子透かしの検出に無関係な情報をできるだけ除去した後に加算することになり、その結果、電子透かしの成分が相対的に強調され、検出の精度が向上する。
(4) Effect of addition after detection target sequence calculation:
As described above, after obtaining the detection target sequence from the block image divided in each frame, the detection target sequence obtained from each block image is added to remove as much information as possible not related to the detection of the digital watermark. As a result, the digital watermark component is relatively emphasized, and the detection accuracy is improved.

次に、ブロック加算部404において、ブロック加算を行うフレーム範囲のバリエーションについて説明する。   Next, variations of the frame range in which the block addition unit 404 performs block addition will be described.

上記の電子透かし検出装置400では、遅延部403の段数+1個のフレーム分だけブロック加算を行って埋め込み情報の検出を行う例を示した。一度にブロック加算を行う対象とするフレーム範囲として様々な範囲を対象とするように、遅延部403及びブロック加算部404を構成するようにしてもよい。図10にその一例を示す。   In the digital watermark detection apparatus 400 described above, an example is shown in which block addition is performed for the number of stages of the delay unit 403 plus one frame to detect embedded information. The delay unit 403 and the block addition unit 404 may be configured so as to target various ranges as frame ranges to be subjected to block addition at a time. An example is shown in FIG.

図10(a)では、検出対象信号の先頭から6フレームをまとめてブロック加算を行い、以降、先頭フレームを1フレームずつずらしながら6フレーム分をまとめてブロック加算を行う例を示している。   FIG. 10A shows an example in which block addition is performed on the six frames from the beginning of the detection target signal, and then block addition is performed on the six frames while shifting the first frame one frame at a time.

図10(b)では、検出対象信号の先頭から6フレームをまとめてブロック加算を行い、以降、先頭フレームを4フレームずつずらしながら6フレーム分をまとめてブロック加算を行う例を示している。この例の場合、図10(a)の例と比較して検出対象信号全体に対して実際に埋め込み情報検出部405での埋め込み情報の検出を行う回数が少なくなり、より効率的に電子透かしの検出を行うことができる。   FIG. 10B shows an example in which block addition is performed on the six frames from the beginning of the detection target signal, and then block addition is performed on the six frames while shifting the first frame by four frames. In this example, compared to the example of FIG. 10A, the number of times that the embedded information detection unit 405 actually detects the embedded information is reduced with respect to the entire detection target signal, and the digital watermark is more efficiently Detection can be performed.

図10(c)では、検出対象信号の先頭からブロック加算を行うフレーム数を、1から順に1ずつ増加させていく例である。この例の場合、埋め込み情報検出部405で埋め込み情報が検出できるまで、電子透かしの検出動作を続け、埋め込み情報が検出できたら終了するようにされていてもよく、変形やノイズ、改ざんによって電子透かしが検出しにくくなっている程度が不明な場合に、効率的に電子透かしの検出を行うことができる。なお、増加させていくフレーム数を1フレーム単位とする代わりに複数のフレームを単位としてもよいことは言うまでもない。   FIG. 10C shows an example in which the number of frames for which block addition is performed from the head of the detection target signal is increased by 1 sequentially from 1. In the case of this example, the digital watermark detection operation may be continued until the embedded information is detected by the embedded information detection unit 405, and the operation may be terminated when the embedded information is detected. When it is unclear how difficult it is to detect the digital watermark, it is possible to efficiently detect the digital watermark. Needless to say, the number of frames to be increased may be a plurality of frames instead of one frame.

[第3の実施の形態]
本実施の形態では、透かし埋め込み済み映像に表れる“すりガラス効果”を最小に抑えるためのシンボル連続数が最小になるように合成拡散パターンを生成する電子透かし埋め込み装置について説明する。
[Third Embodiment]
In the present embodiment, a digital watermark embedding apparatus that generates a combined diffusion pattern so as to minimize the number of consecutive symbols for minimizing the “frosted glass effect” appearing in a watermark-embedded video will be described.

前述の第1の実施の形態において例として示した、k=nとしてR=P,R=P,…,R=Pとする例では、既に述べたように、すりガラス状に見えやすくなる現象を大幅に抑制することができる一方で、電子透かしの検出時において各シンボルの検出精度が落ちるという欠点があった。すなわち、電子透かしの検出時にフレーム間引きなどの攻撃に対する耐性を高めるために、フレーム間同期をとらずに検出を行えるように各フレームから得られたブロックを加算してから埋め込み情報の検出を行うと、ある特定のシンボルについて見たときは、そのシンボルが埋め込まれているフレームはkフレームに1度であるため、それ以外のフレームから得られたブロックを加算することは全て電子透かしにとってのノイズ成分となり、その結果シンボルの検出精度を落とすことにつながっていた。 In the example of R 1 = P 1 , R 2 = P 2 ,..., R n = P k shown as an example in the first embodiment, as described above, as described above, However, the detection accuracy of each symbol is lowered when detecting a digital watermark. In other words, in order to increase the resistance against attacks such as frame thinning when detecting a digital watermark, the embedded information is detected after adding blocks obtained from each frame so that detection can be performed without synchronization between frames. When a certain symbol is viewed, since the frame in which the symbol is embedded is once in k frames, adding blocks obtained from other frames is a noise component for the digital watermark. As a result, the accuracy of symbol detection was reduced.

これを防ぐためには、1フレームに埋め込まれるシンボルの数mを大きくする必要がある。一方で、mを大きくした結果としてシンボル連続数が大きくなってしまっては、上記すりガラス状に見えやすくなる現象が発生するため、mをできるだけ大きくしつつシンボル連続数を小さくするように拡散パターンの合成を行う必要がある。   In order to prevent this, it is necessary to increase the number m of symbols embedded in one frame. On the other hand, if the number of consecutive symbols is increased as a result of increasing m, the phenomenon that the above-mentioned frosted glass can be easily observed occurs. Therefore, the diffusion pattern is reduced so as to reduce the number of consecutive symbols while increasing m as much as possible. It is necessary to perform synthesis.

本実施の形態の電子透かし埋め込み装置は、第1の実施の形態の電子透かし埋め込み装置と同様の構成である。   The digital watermark embedding apparatus according to the present embodiment has the same configuration as the digital watermark embedding apparatus according to the first embodiment.

但し、本実施の形態の電子透かし埋め込み装置では、拡散パターン合成部103が図11のように構成されている。同図に示す拡散パターン合成部800は、合成パターン構成系列計算部801と、拡散パターン加算部802から構成される。   However, in the digital watermark embedding apparatus of this embodiment, the diffusion pattern synthesis unit 103 is configured as shown in FIG. The spreading pattern synthesis unit 800 shown in the figure includes a synthesis pattern configuration series calculation unit 801 and a spreading pattern addition unit 802.

拡散パターン合成部800での拡散パターン合成は、次のような手順で行われる。   The diffusion pattern synthesis in the diffusion pattern synthesis unit 800 is performed in the following procedure.

1) 合成パターン構成系列計算部801において、拡散パターン803から合成拡散パターンを求めるにあたり、所定のk,n,mの値に対して、どの合成拡散パターンにどのシンボルが含まれるようにするかを表す合成パターン構成系列を計算によって求める。合成パターン構成系列805は、例えば、次のような0,1の値をとるk個の要素からなるベクトルrから構成される。 1) In the composite pattern configuration series calculation unit 801, when obtaining a composite diffusion pattern from the diffusion pattern 803, which symbol is included in which composite diffusion pattern with respect to a predetermined value of k, n, m. A composite pattern constituent series to be expressed is obtained by calculation. The composite pattern configuration series 805 includes, for example, a vector r i composed of k elements having the following values 0 and 1.

=(1,0,0,1,…,1,0)
ここで、rのj番目の要素が1、すなわち、ONであることは、i番目の合成拡散パターンRがj番目のシンボルSを含むことを表し、rのj番目の要素が0、すなわち、OFFであることは、i番目の合成拡散パターンRが、j番目のシンボルSを含まないことを表す。
r i = (1, 0, 0, 1, ..., 1, 0)
Here, the j-th element of r i is 1, that is, ON means that the i-th combined diffusion pattern R i includes the j-th symbol S j, and the j-th element of r i is 0, that is, OFF indicates that the i-th combined diffusion pattern R i does not include the j-th symbol S j .

例えば、k=6のとき、
=(1,0,0,1,1,0)
であれば、合成拡散パターンRは、
=P+P+P
で計算されることを表している。
For example, when k = 6,
r 1 = ( 1, 0, 0, 1, 1, 0)
If so, the combined diffusion pattern R 1 is
R 1 = P 1 + P 4 + P 5
It represents that it is calculated by.

2) 拡散パターン加算部802において、合成パターン構成系列計算部801で得られた合成パターン構成系列805に従い、拡散パターン803から合成拡散パターン804を計算する。従って、合成拡散パターンRは、次式で求められることになる。 2) The diffusion pattern addition unit 802 calculates a composite diffusion pattern 804 from the diffusion pattern 803 according to the composite pattern configuration sequence 805 obtained by the composite pattern configuration series calculation unit 801. Therefore, the combined diffusion pattern R i is obtained by the following equation.

=r・(P,P,…,P
=ri,1+ri,2+…+ri,k
但し、「・」は内積を表し、ri,jはrのj番目の要素を表すものとする。
R i = r i · (P 1 , P 2 ,..., P k )
= R i, 1 P 1 + r i, 2 P 2 + ... + r i, k P k
However, “·” represents an inner product, and r i, j represents the j-th element of r i .

次に、上記の合成パターン構成系列計算部801の合成パターン構成系列の計算について詳細に説明する。   Next, calculation of the composite pattern constituent series of the composite pattern constituent series calculator 801 will be described in detail.

合成パターン構成系列計算部801の最も単純な構成例としては、所定のk,nに対して、あり得る全ての合成パターン構成系列に対してシンボル連続数を求め、それが最小となるような合成パターン構成系列を選ぶことで実現できる。しかし、所定のk,nに対して考えられる全ての合成パターン構成系列の数は2k×nもあり、また、例えば、mが一定の場合に限定してもなお、(個のパターンが考えられ、その計算には非常に処理時間を要する。そのため、高速に合成パターン構成系列を計算できるよう合成パターン構成系列計算部801を構成することが必要である。 As the simplest configuration example of the composite pattern constituent sequence calculation unit 801, for a given k and n, the number of consecutive symbol patterns is obtained for all possible composite pattern constituent sequences, and the composite is such that it is minimized. This can be realized by selecting a pattern composition series. However, the number of all synthetic pattern constituent sequences that can be considered for a given k, n is 2 k × n . For example, even when m is constant, ( k C m ) n Each pattern can be considered, and the calculation takes a very long processing time. Therefore, it is necessary to configure the composite pattern composition series calculation unit 801 so that the composite pattern composition series can be calculated at high speed.

以下に、合成パターン構成系列計算部801における具体的な手順の構成例について述べる。   Hereinafter, a configuration example of a specific procedure in the combined pattern configuration series calculation unit 801 will be described.

ここでは、k=n=2mである場合に、シンボル連続数が最小となるように合成パターン構成系列を計算する手順を、図12に従って説明する。また、具体例として、k=n=6,m=3の場合を例として説明する。   Here, when k = n = 2m, a procedure for calculating a composite pattern constituent sequence so that the number of consecutive symbols is minimized will be described with reference to FIG. As a specific example, a case where k = n = 6 and m = 3 will be described as an example.

ステップ901) 初期パターンとなるrを、与えられたk,mの条件を満たす範囲で任意に決定する。例えば、
=(1,1,1,0,0,0)
ステップ902) カウンタcを1に初期化し、一旦選択した要素番号を記憶する集合Iを空集合に初期化する。
Step 901) r 1 as an initial pattern is arbitrarily determined within a range that satisfies given conditions of k and m. For example,
r 1 = ( 1, 1, 1, 0, 0, 0)
Step 902) The counter c is initialized to 1, and the set I storing the element numbers once selected is initialized to an empty set.

ステップ903) rにおいて1である要素の中から任意に1つの要素番号iを選ぶ。例えばr=(1,1,1,0,0,0)であることからi=1を選ぶ。 Step 903) One element number i 0 is arbitrarily selected from elements which are 1 in r 1 . For example, since r 1 = (1, 1, 1, 0, 0, 0 ), i 0 = 1 is selected.

以下のステップ904からステップ908まではcをカウンタとして繰り返されるステップである。   The following steps 904 to 908 are repeated steps using c as a counter.

ステップ904) r2cをr2c−1の各要素の0/1を反転したベクトルとする。すなわち、 Step 904) Let r2c be a vector obtained by inverting 0/1 of each element of r2c -1 . That is,

Figure 2006270215
をAの要素の0/1を反転したベクトルを表すとすると、
Figure 2006270215
Represents a vector obtained by inverting 0/1 of an element of A,

Figure 2006270215
例えばr=(1,1,1,0,0,0)であることから
Figure 2006270215
For example, r 1 = (1,1,1,0,0,0)

Figure 2006270215
となる。
Figure 2006270215
It becomes.

ステップ905) 2cがnより小さいかどうかを判定し、小さい場合には、ステップ906に移行し、2cがnに達している場合は繰り返しを抜けてステップ909に移行する。   Step 905) It is determined whether 2c is smaller than n. If it is smaller, the process proceeds to Step 906. If 2c has reached n, the process repeats and the process proceeds to Step 909.

ステップ906) r2cにおいて1である要素の中で、Iに含まれない要素番号iを選ぶ。また、選んだiを以降の繰り返しでのステップでは選択されないようにIに追加する。例えば、r=(0,0,0,1,1,1)であることから
=6
とし、
I={6}
となる。
Step 906) Among the elements that are 1 in r 2c , an element number ic that is not included in I is selected. Further, the selected ic is added to I so that it will not be selected in the subsequent steps. For example, r 2 = (0, 0, 0, 1, 1, 1)
i 1 = 6
age,
I = {6}
It becomes.

ステップ907) r2c−1の、ic−1番目の要素を0、i番目の要素を1に変更したベクトルを考え、これをr2c+1とする。すなわち、 Step 907) r 2c-1, i to c-1 th element thinking vector obtained by changing the 0, i c th element 1, which is referred to as r 2c + 1. That is,

Figure 2006270215
ただし、
=(1,0,0,…,0)
=(0,1,0,…,0)



=(0,…,0,1,0,…,0) (i番目の要素のみ1)



=(0,0,0,…,1)
例えば、r=(1,1,1,0,0,0),i=1,i=6であることから、
=r−e+e
=(1,1,1,0,0,0)−(1,0,0,0,0,0)+(0,0,0,0,0,1)
=(0,1,1,0,0,1)
ステップ908) カウンタcをc←c+1として1進め、ステップ904に戻る。
Figure 2006270215
However,
e 1 = (1, 0, 0, ..., 0)
e 2 = (0, 1, 0, ..., 0)



e i = (0, ..., 0,1,0, ..., 0) (only the i-th element is 1)



e k = (0, 0, 0, ..., 1)
For example, since r 1 = (1, 1, 1, 0 , 0 , 0 ), i 0 = 1, i 1 = 6,
r 3 = r 1 −e 1 + e 6
= (1, 1, 1, 0, 0, 0)-(1, 0, 0, 0, 0, 0) + (0, 0, 0, 0, 0, 1)
= (0, 1, 1, 0, 0, 1)
Step 908) The counter c is incremented by 1 with c ← c + 1, and the process returns to Step 904.

この先の繰り返しでは例えば、次のようにrが決定される。 In this repetition, for example, r i is determined as follows.

1=(1,1,1,0,0,0) i=1 I={}
2=(0,0,0,1,1,1)
=(0,1,1,0,0,1) i=6 I={6}
=(1,0,0,1,1,0)
=(0,1,1,0,1,0) i=5 I={5,6}
=(1,0,0,1,0,1)
上記のステップ905において2cがnに達している場合は、繰り返しを抜けてステップ909において合成パターン構成系列r,…,rを出力して終了する。
r 1 = ( 1, 1, 1, 0, 0, 0 ) i 0 = 1 I = {}
r 2 = (0, 0, 0, 1, 1, 1)
r 3 = (0, 1, 1, 0, 0, 1) i 1 = 6 I = {6}
r 4 = (1, 0, 0, 1, 1, 0)
r 5 = (0, 1, 1, 0, 1, 0) i 2 = 5 I = {5, 6}
r 6 = (1, 0, 0, 1, 0, 1)
If 2c in step 905 described above has reached n, the synthesized pattern configuration sequence r 1 in step 909 exits the repeat, ..., and terminates with an r n.

この結果、k=n=2mである場合にシンボル連続数が最小となる合成パターン構成系列を生成することができ、この結果、“すりガラス効果”を抑制した電子透かし埋め込み装置を構成することができる。   As a result, when k = n = 2m, it is possible to generate a composite pattern configuration sequence that minimizes the number of consecutive symbols. As a result, it is possible to configure a digital watermark embedding apparatus that suppresses the “frosted glass effect”. .

上記の例では、シンボル連続数が3となる合成パターン構成系列が得られ、これは、 k=n=6,m=3の条件下でシンボル連続数が最小となっている。   In the above example, a composite pattern constituent series having a symbol continuation number of 3 is obtained, and this has the minimum number of symbol continuations under the conditions of k = n = 6 and m = 3.

上記の例において、ステップ906で選択した要素番号icを記憶領域Iに記憶する代わりに、所定のルールで順序だててiを選択することで記憶領域Iを用いない方法を採用してもよい。例えば、上記のステップ901において、rIn the above example, instead of storing the element number ic selected in step 906 in the storage area I, it is adopted a method which does not use the storage area I by selecting the i c have it order on a predetermined rule Good. For example, in step 901 above, r 1 is

Figure 2006270215
のように決定し、i=m+1,i=m+2,…,im−1=k−1のように順に選択してもよい。例えば、k=n=8,m=4,i=1の場合に次のような合成パターン構成系列になる。
Figure 2006270215
And i 1 = m + 1, i 2 = m + 2,..., I m−1 = k−1 may be selected in order. For example, when k = n = 8, m = 4, and i 0 = 1, the following composite pattern configuration sequence is obtained.

=(1,1,1,1,0,0,0,0) i=1
=(0,0,0,0,1,1,1,1)
=(0,1,1,1,1,0,0,0) i=5
=(1,0,0,0,0,1,1,1)
=(0,1,1,1,0,1,0,0) i=6
=(1,0,0,0,1,0,1,1)
=(0,1,1,1,0,0,1,0) i=7
=(1,0,0,0,1,1,0,1)
また、これまでに述べた方法で得られたr,…,rについて行列
r 1 = (1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0 ) i 0 = 1
r 2 = (0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1)
r 3 = (0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0) i 1 = 5
r 4 = (1, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1)
r 5 = (0, 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0) i 2 = 6
r 6 = (1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 1)
r 7 = (0, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0) i 3 = 7
r 8 = (1, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1)
This also r 1 obtained by described method until, ..., matrix for r n

Figure 2006270215
の各列を入れ替えた行列を
Figure 2006270215
A matrix with each column of

Figure 2006270215
のように定義したとき、r’,…,r’もまた、シンボル連続数が最小となるため、これを合成パターン構成系列としてもよい。
Figure 2006270215
R ′ 1 ,..., R ′ n also have the smallest number of consecutive symbols.

[第4の実施の形態]
本実施の形態では、拡散パターン合成部において、合成パターン構成系列の決定にランダム性を持たせる例を説明する。
[Fourth Embodiment]
In the present embodiment, an example will be described in which the diffusion pattern synthesis unit gives randomness to the determination of the synthesis pattern constituent series.

前述の第3の実施の形態において説明した電子透かし埋め込み装置において、合成パターン構成系列計算部800で得られる合成パターン構成系列が固定の値となるように構成された場合、攻撃者に合成パターン構成系列が知られると電子透かしを検出しにくくする攻撃が容易となる脆弱性がある。すなわち、特定のシンボルが含まれる合成拡散パターンの埋め込まれたフレームを意図的に間引くことで、そのシンボルの埋め込み情報を削除したり、検出しにくくしたりする攻撃が可能となる。   In the digital watermark embedding device described in the third embodiment, when the synthesized pattern configuration sequence obtained by the synthesized pattern configuration sequence calculation unit 800 is configured to have a fixed value, the synthesized pattern configuration is given to the attacker. If the sequence is known, there is a vulnerability that makes it difficult to detect an electronic watermark. That is, by intentionally thinning out a frame in which a composite diffusion pattern including a specific symbol is embedded, an attack that deletes the embedded information of the symbol or makes it difficult to detect is possible.

本実施の形態における電子透かし埋め込み装置では、合成パターン構成系列の決定にランダム性を加味することで、こうした攻撃に対する耐性を増す。   In the digital watermark embedding apparatus according to the present embodiment, resistance against such an attack is increased by adding randomness to the determination of the composite pattern constituent series.

本実施の形態の電子透かし埋め込み装置の構成は、下記に示す点を除いて第3の実施の形態に示した電子透かし埋め込み装置と同様である。   The configuration of the digital watermark embedding apparatus of this embodiment is the same as that of the digital watermark embedding apparatus shown in the third embodiment except for the following points.

本実施の形態における電子透かし埋め込み装置では、合成パターン構成系列計算部800での手順が、以下の点について異なる。   In the digital watermark embedding apparatus according to the present embodiment, the procedure in the combined pattern composition series calculation unit 800 differs in the following points.

図12において、ステップ901での初期パターンの決定、ステップ903での要素番号iの選択、ステップ906での要素番号iの選択、前節の最後に述べた列の入れ替えのいずれかをランダムに行うことで、得られる合成パターン構成系列がランダム化され、どのフレームにどのシンボルが埋め込まれているかが埋め込みによって異なるようにでき、特定のシンボルに対する間引き攻撃に対する耐性を増すことができる。 In FIG. 12, any one of the determination of the initial pattern in step 901, the selection of element number i 0 in step 903, the selection of element number ic in step 906, and the column replacement described at the end of the previous section is randomly performed. By doing so, the resultant composite pattern constituting sequence is randomized, and which symbol is embedded in which frame can be made different depending on the embedding, and the resistance to a thinning-out attack on a specific symbol can be increased.

また、所定の長さnの合成パターン構成系列を繰り返し生成することで、合成パターン構成系列のランダム性をより大きくするようにしてもよい。   Alternatively, the randomness of the composite pattern constituent series may be further increased by repeatedly generating a composite pattern constituent series having a predetermined length n.

上記のランダムな初期パターンの決定、要素番号選択、列の入れ替えは、例えば、所定の鍵や、埋め込みの対象となる映像信号の特徴に基づいて計算された擬似乱数やM系列などのPN系列や、センサの熱雑音を用いた乱数などを用いて行うことができる。   The determination of the random initial pattern, the selection of the element number, and the replacement of the column are, for example, a predetermined key, a PN sequence such as a pseudorandom number calculated based on the characteristics of the video signal to be embedded, an M sequence, It can be performed using a random number using thermal noise of the sensor.

また、上記に従って、合成パターン構成系列r,…,rをランダム性を持たせて生成した後、rn+1=rとして、さらに、rn+2,…,r2nを上記と同様のランダムな要素番号選択により生成し、さらに、同様に繰り返していくことで、ランダム性を持つ合成パターン構成系列を継続して生成することができ、一定の合成パターン構成系列を繰り返すよりも、より間引き攻撃に耐性を増すことができる。 Further, according to the above, the synthetic pattern configuration sequence r 1, ..., was produced to have a randomness of r n, as r n + 1 = r 1, further, r n + 2, ..., a random r 2n same as above It can be generated by selecting an element number and repeated in the same way, so that a composite pattern composition sequence with randomness can be generated continuously. Resistance can be increased.

[第5の実施の形態]
本実施の形態では、電子透かし埋め込み装置の拡散パターン合成部において、固定の合成パターン構成系列を用いる例を説明する。
[Fifth Embodiment]
In the present embodiment, an example will be described in which a fixed synthesis pattern constituent sequence is used in the diffusion pattern synthesis unit of the digital watermark embedding apparatus.

本実施の形態では、上記の第1の実施の形態で示した拡散パターン合成部103において、第3の実施の形態で示したような合成パターン構成系列計算部801によって逐次計算される代わりに、固定の合成パターン構成系列を記憶しておくようにしたものである。   In the present embodiment, in the diffusion pattern synthesis unit 103 shown in the first embodiment, instead of being sequentially calculated by the synthesis pattern composition series calculation unit 801 as shown in the third embodiment, A fixed composite pattern constituent series is stored.

本実施の形態の電子透かし埋め込み装置は、第1の実施の形態の電子透かし埋め込み装置100と同様に構成されている。   The digital watermark embedding apparatus according to the present embodiment is configured in the same manner as the digital watermark embedding apparatus 100 according to the first embodiment.

本実施の形態の電子透かし埋め込み装置100では、拡散パターン合成部103が図13のように構成される。   In the digital watermark embedding apparatus 100 of the present embodiment, the diffusion pattern synthesis unit 103 is configured as shown in FIG.

本実施の形態の拡散パターン合成部1000は、合成パターン構成系列記憶部1001と、拡散パターン加算部1002と、から構成される。   The diffusion pattern synthesis unit 1000 according to the present embodiment includes a synthesis pattern configuration series storage unit 1001 and a diffusion pattern addition unit 1002.

合成パターン構成系列記憶部1001には、予め、例えば、第3の実施の形態における合成パターン構成系列計算部801のような手法によって計算された合成パターン構成系列1005が記憶されている。合成パターン構成系列1005の構成は、上記の第3の実施の形態と同様であり、例えば、次のような0,1の値をとるk個の要素からなるベクトルrから構成される。 In the combined pattern configuration series storage unit 1001, for example, a combined pattern configuration series 1005 calculated by a method such as the combined pattern configuration series calculation unit 801 in the third embodiment is stored in advance. The configuration of the composite pattern configuration series 1005 is the same as that of the third embodiment described above, and includes, for example, a vector r i composed of k elements having the following values 0 and 1.

=(1,0,0,1,…,1,0)
ここで、rのj番目の要素が1であることは、i番目の合成拡散パターンRがj番目のシンボルSを含むことを表し、rのj番目の要素が0であることは、i番目の合成拡散パターンRが、j番目のシンボルSを含まないことを表す。
r i = (1, 0, 0, 1, ..., 1, 0)
Here, the j-th element of r i being 1 indicates that the i-th combined diffusion pattern R i includes the j-th symbol S j, and the j-th element of r i is 0. Represents that the i-th combined diffusion pattern R i does not include the j-th symbol S j .

拡散パターン加算部1002については、上記の第3の実施の形態における拡散パターン加算部802と同様である。   The diffusion pattern addition unit 1002 is the same as the diffusion pattern addition unit 802 in the third embodiment.

本実施の形態に対応して、合成パターン構成系列記憶部1001に記憶させておくべき合成パターンの構成系列を、事前に計算するための合成パターン構成系列生成装置を、本発明の第3の実施の形態における合成パターン構成系列計算部801と同様の機能を持つように構成してもよい。   Corresponding to the present embodiment, a composite pattern constituent sequence generation apparatus for calculating in advance a composite pattern constituent sequence to be stored in the composite pattern constituent sequence storage unit 1001 is described in the third embodiment of the present invention. It may be configured to have the same function as the combined pattern configuration series calculation unit 801 in the form.

[第6の実施の形態]
本実施の形態では、電子透かし埋め込み装置において、拡散パターン合成系列の生成時に符号化を考慮した例を説明する。
[Sixth Embodiment]
In the present embodiment, an example will be described in which a digital watermark embedding apparatus considers encoding when generating a spread pattern synthesis sequence.

映像信号を、例えば、MPEG−2やWindows(登録商標) Media Videoなどの符号化方式で符号化する場合、一般にあるフレーム画像をフレーム画像内の情報だけを用いて圧縮符号化するイントラ符号化を行ったフレーム(例えば、MPEG−2におけるIピクチャ)と、あるフレーム画像を近隣のフレーム画像との差分や動きベクトルを用いるなどして圧縮符号化するインター符号化を行ったフレーム(例えば、MPEG−2におけるPピクチャやBピクチャ)が用いられている。   When a video signal is encoded by an encoding method such as MPEG-2 or Windows (registered trademark) Media Video, for example, an intra coding is generally performed in which a certain frame image is compression-coded using only information in the frame image. Inter-encoded frames (for example, MPEG-) that compress and encode a frame image (for example, an I picture in MPEG-2) and a difference between a frame image and a neighboring frame image by using a motion vector or the like. 2 (P picture and B picture) are used.

通常、イントラ符号化を行ったフレーム画像とインター符号化を行ったフレーム画像とでは、インター符号化を行ったフレーム画像の方が高圧縮率で符号化されるため、電子透かしの埋め込みにおいてもイントラ符号化を行ったフレーム画像からの方が検出しやすいという性質がある。   In general, a frame image that has been subjected to intra coding and a frame image that has been subjected to inter coding are encoded at a higher compression rate, so that even when embedding an electronic watermark, The encoded frame image is easier to detect.

これを利用し、映像が上記のように符号化されることが事前にわかっている場合に、拡散パターン合成系列を生成するにあたり、イントラ符号化を施されるフレーム画像を集めれば全てのシンボルが含まれるように、拡散パターン合成系列を生成しておくことで、全てのシンボルにわたって検出精度を維持することができる。   Using this, when it is known in advance that the video is encoded as described above, when generating the spread pattern synthesis sequence, all the symbols can be obtained by collecting the frame images to be subjected to intra encoding. By including a diffusion pattern synthesis sequence so as to be included, detection accuracy can be maintained over all symbols.

また、符号化の映像信号から電子透かしを検出する際、イントラ符号化されたフレーム画像を対象にブロック加算を行うようにすることで、電子透かしの検出精度を高めてもよい。   In addition, when detecting a digital watermark from an encoded video signal, the detection accuracy of the digital watermark may be improved by performing block addition on an intra-coded frame image.

なお、上記の第1〜第6の実施の形態における各装置の動作をプログラムとして構築し、コンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。   In addition, it is possible to construct | assemble the operation | movement of each apparatus in said 1st-6th embodiment as a program, install it in a computer, to perform, or distribute | circulate through a network.

また、構築されたプログラムをコンピュータに接続されるハードディスク装置や、フレキシブルディスク、CD−ROM等の可搬記憶媒体に格納しておき、コンピュータにインストールする、または、配布することが可能である。   In addition, the constructed program can be stored in a portable storage medium such as a hard disk device connected to the computer, a flexible disk, or a CD-ROM, and can be installed or distributed in the computer.

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.

本発明は、映像信号に対する電子透かし埋め込み、電子透かし検出の技術に適用可能である。   The present invention can be applied to a technique of digital watermark embedding and digital watermark detection for a video signal.

本発明の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of this invention. 本発明の原理構成図である。It is a principle block diagram of this invention. 本発明の第1の実施の形態における電子透かし埋め込み装置の構成例である。It is an example of a structure of the digital watermark embedding apparatus in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における電子透かし埋め込み処理のフローチャートである。It is a flowchart of the digital watermark embedding process in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態におけるシンボルの構成例である。It is a structural example of the symbol in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における埋め込みパターンのタイリングの例である。It is an example of the tiling of the embedding pattern in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における電子透かし検出装置の構成例である。It is a structural example of the digital watermark detection apparatus in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における電子透かし検出のフローチャートである。It is a flowchart of the electronic watermark detection in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態におけるラプラシアンフィルタの例である。It is an example of the Laplacian filter in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態におけるブロック加算を行うフレーム範囲の例である。It is an example of the frame range which performs block addition in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における拡散パターン合成部の構成図である。It is a block diagram of the diffusion pattern synthetic | combination part in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における合成パターン構成系列計算部のフローチャートである。It is a flowchart of the synthetic | combination pattern structure series calculation part in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態における拡散パターン合成部の構成例である。It is an example of a structure of the diffusion pattern synthetic | combination part in the 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 電子透かし埋め込み装置
101 埋め込み情報分割手段、埋め込み情報分割部
102 拡散パターン生成手段、拡散パターン生成部
103 拡散パターン合成手段、拡散パターン合成部
104 拡散パターン切替手段、拡散拡散パターン切替手段
105 埋め込みパターン生成部
106 フレーム分割部
107 埋め込みパターン重畳手段、埋め込みパターン重畳部
108 フレーム連結部
109 埋め込み情報
110 埋め込み前信号
111 埋め込み済み信号
301 埋め込みパターン
400 電子透かし検出装置
401 フィルタ手段、フィルタ部
402 ブロック算出手段、ブロック算出部
403 遅延部
404 ブロック加算手段
405 埋め込み情報検出部
406 検出対象信号
407 検出情報
800 拡散パターン合成部
801 合成パターン構成系列計算部
802 拡散パターン加算部
803 拡散パターン
804 合成拡散パターン
805 合成パターン構成系列
1000 拡散パターン合成部
1001 合成パターン構成系列記憶部
1002 拡散パターン加算部
1003 拡散パターン
1994 合成拡散パターン
1005 合成パターン構成系列
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Digital watermark embedding apparatus 101 Embedded information division | segmentation means, Embedded information division | segmentation part 102 Diffusion pattern production | generation means, Diffusion pattern production | generation part 103 Diffusion pattern synthesis | combination means, Diffusion pattern synthesis | combination part 104 Diffusion pattern switching means, Diffusion / diffusion pattern switching means 105 Embedded pattern generation Unit 106 frame division unit 107 embedding pattern superimposing unit, embedding pattern superimposing unit 108 frame connecting unit 109 embedding information 110 pre-embedding signal 111 embedding signal 301 embedding pattern 400 digital watermark detection device 401 filter unit, filter unit 402 block calculation unit, block Calculation unit 403 Delay unit 404 Block addition means 405 Embedded information detection unit 406 Detection target signal 407 Detection information 800 Diffusion pattern synthesis unit 801 Synthesis pattern configuration Column calculation unit 802 spreading pattern adding unit 803 diffusion pattern 804 combined spreading pattern 805 combined pattern configuration sequence 1000 diffusion pattern combining section 1001 synthesized pattern configuration sequence storing section 1002 diffusion pattern adding unit 1003 diffusion pattern 1994 synthetic diffusion pattern 1005 synthetic pattern configuration sequence

Claims (21)

映像信号に対して、該映像信号の各フレーム画像に、埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを、人間の知覚に感知されにくいように重畳する電子透かし埋め込み装置における、電子透かし埋め込み方法であって、
埋め込み情報を入力とし、埋め込み情報分割手段を用いて、該埋め込み情報を複数のシンボルに分割する埋め込み情報分割ステップと、
拡散パターン生成手段を用いて、前記シンボル毎に埋め込みに用いる拡散パターンを生成する拡散パターン生成ステップと、
拡散パターン合成手段を用いて、前記シンボル毎の拡散パターンから1つ以上の拡散パターンを選択し、合成して、その結果得られる合成拡散パターンを複数生成する拡散パターン合成ステップと、
拡散パターン切替手段を用いて、複数の前記合成拡散パターンを埋め込み処理を行うフレーム毎に切り替る拡散パターン切替ステップと、
フレーム画像を入力とし、埋め込みパターン重畳手段を用いて、切り替えられた前記合成拡散パターンに対応する電子透かし埋め込みパターン画像を、該フレーム画像に重畳することで電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みパターン重畳ステップと、
を行うことを特徴とする電子透かし埋め込み方法。
An electronic watermark embedding method in an electronic watermark embedding device that superimposes a predetermined pattern configured based on embedding information on each frame image of the video signal so as not to be perceived by human perception. There,
An embedded information dividing step of taking embedded information as input and dividing the embedded information into a plurality of symbols using embedded information dividing means;
A diffusion pattern generation step for generating a diffusion pattern used for embedding for each symbol using a diffusion pattern generation means;
A diffusion pattern synthesizing step of selecting one or more diffusion patterns from the diffusion patterns for each symbol using a diffusion pattern synthesis means and combining them to generate a plurality of resultant diffusion patterns;
A diffusion pattern switching step of switching a plurality of the synthesized diffusion patterns for each frame to be embedded using a diffusion pattern switching means;
A digital watermark embedding pattern superimposing step for embedding a digital watermark by superimposing a digital watermark embedding pattern image corresponding to the switched composite diffusion pattern on the frame image using a frame image as an input and embedding pattern superimposing means; ,
An electronic watermark embedding method comprising:
前記拡散パターン合成ステップにおいて、
前記合成拡散パターンの列において隣接もしくは距離の近いパターンに共通のシンボルが含まれている度合いの指標であるシンボル連続数が最小になるように前記合成拡散パターンを生成する、請求項1記載の電子透かし埋め込み方法。
In the diffusion pattern synthesis step,
2. The electron according to claim 1, wherein the composite diffusion pattern is generated so that the number of consecutive symbols, which is an indicator of the degree of common symbols included in adjacent or close patterns in the composite diffusion pattern sequence, is minimized. Watermark embedding method.
前記拡散パターン合成ステップにおいて、
生成する合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列をパターン構成系列記憶手段に格納する請求項1または2記載の電子透かし埋め込み方法。
In the diffusion pattern synthesis step,
3. The digital watermark embedding method according to claim 1 or 2, wherein a composite pattern constituent sequence indicating which symbols are included in each of the generated composite spread patterns is stored in the pattern constituent sequence storage means.
請求項1乃至3記載の電子透かし埋め込み方法における合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列を生成する合成パターン構成系列生成装置における、合成パターン構成系列生成方法であって、
記憶手段から合成パターン構成系列を取得して、1番目の合成パターン構成系列rを決定する初期合成パターン構成系列決定ステップと、
前記1番目の合成パターン構成系列rのON値である要素の中から任意の要素を選択する初期変更対象要素選択ステップと、
2c−1番目(但し、cはカウンタ)の合成パターン構成系列r2c−1の各要素のON値/OFF値を反転させたベクトルを生成し、2番目の合成パターン構成系列r2cとするパターン反転ステップと、
前記2c番目の合成パターン構成系列r2cのON値である要素の中で、これまでに選択されたことのない要素番号iを選択する次変更対象要素選択ステップと、
2c−1番目の合成パターン構成系列r2c−1において、ic−1番目の要素をOFF値に、i番目の要素をON値に変更し、それを2c+1番目の合成パターン構成系列r2c+1とする次パターン生成ステップと、
を行うことを特徴とする合成パターン構成系列生成方法。
A method for generating a composite pattern constituent sequence in a composite pattern constituent sequence generating apparatus for generating a composite pattern constituent sequence that indicates which symbols each includes a composite diffusion pattern in the digital watermark embedding method according to claim 1. And
An initial composite pattern constituent series determining step of acquiring a composite pattern constituent series from the storage means and determining a first composite pattern constituent series r 1 ;
An initial change target element selection step of selecting an arbitrary element from elements that are ON values of the first composite pattern constituent series r 1 ;
A vector obtained by inverting the ON value / OFF value of each element of the 2c-1 th (where c is a counter) composite pattern constituent series r 2c-1 is generated, and is defined as the 2 c th composite pattern constituent series r 2c . A pattern inversion step;
A next change target element selection step of selecting an element number ic that has not been selected so far among the elements that are the ON values of the 2c-th composite pattern constituent series r 2c ;
In the 2c-1th composite pattern constituent series r 2c-1 , the ic-1 th element is changed to an OFF value, the ic th element is changed to an ON value, and this is changed to a 2c + 1th composite pattern constituent series r 2c + 1. And the next pattern generation step,
A synthetic pattern composition series generation method characterized by performing:
前記初期合成パターン構成系列決定ステップ、前記初期変更対象要素選択ステップ、前記次変更対象要素選択ステップのいずれかが、ランダムに前記合成パターン構成系列の生成もしくは、要素の選択を行う、請求項4記載の合成パターン構成系列生成方法。   5. The generation of the composite pattern constituent series or the selection of elements is randomly performed in any one of the initial composite pattern constituent series determining step, the initial change target element selecting step, and the next change target element selecting step. The synthetic pattern composition series generation method. 前記請求項1乃至3記載の電子透かし埋め込み方法の、前記拡散パターン合成ステップにおいて、
前記請求項4または、5記載の合成パターン構成系列生成方法の各ステップを行う請求項1乃至3記載の電子透かし埋め込み方法。
In the digital watermark embedding method according to any one of claims 1 to 3, in the diffusion pattern synthesis step,
4. The digital watermark embedding method according to claim 1, wherein each step of the synthetic pattern composition series generation method according to claim 4 or 5 is performed.
映像信号に対して、予め映像の各フレーム画像に埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを人間の知覚に感知されにくいように重畳して電子透かしとして埋め込んでおいた映像信号から、埋め込まれた埋め込み情報を検出する電子透かし検出装置における、電子透かし検出方法であって、
電子透かしが埋め込まれた映像信号の各フレーム画像を入力とし、フィルタ手段を用いて、該各フレーム画像に対してフィルタ処理を施し、出力するフィルタリングステップと、
前記フィルタ処理が施されたフレーム画像を、ブロック算出手段を用いて、電子透かしの埋め込みパターンサイズに応じたブロックに分割するブロック算出ステップと、
前記複数のフレーム画像に対して、ブロック加算手段を用いて、それぞれ前記ブロック算出ステップで得られた前記複数のブロック画像を取得して、該複数のブロック画像毎の情報を加算するブロック加算ステップと、
を行うことを特徴とする電子透かし検出方法。
The video signal is embedded from a video signal embedded in a digital watermark by superimposing a predetermined pattern configured based on the embedded information on each frame image of the video in advance so that it is difficult for human perception. In a digital watermark detection apparatus for detecting embedded information, a digital watermark detection method comprising:
A filtering step of receiving each frame image of the video signal in which the digital watermark is embedded as input, filtering the frame image using a filtering unit, and outputting the filtered image;
A block calculation step of dividing the frame image subjected to the filtering process into blocks according to the embedded pattern size of the digital watermark using a block calculation unit;
A block addition step of obtaining the plurality of block images obtained in the block calculation step using a block addition unit for the plurality of frame images, and adding information for each of the plurality of block images; ,
An electronic watermark detection method comprising:
前記ブロック加算ステップにおいて、
前記ブロック画像毎の情報として、前記複数のブロック画像自体を用いる請求項7記載の電子透かし検出方法。
In the block addition step,
The digital watermark detection method according to claim 7, wherein the plurality of block images themselves are used as information for each block image.
前記ブロック加算ステップにおいて、
前記ブロック画像毎の情報として、前記複数のブロック画像から検出対象成分位置情報に基づいて求められた検出対象系列を用いる請求項7記載の電子透かし検出方法。
In the block addition step,
8. The digital watermark detection method according to claim 7, wherein a detection target sequence obtained from the plurality of block images based on detection target component position information is used as the information for each block image.
映像信号に対して、該映像信号の各フレーム画像に、埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを、人間の知覚に感知されにくいように重畳する電子透かし埋め込み装置であって、
入力された埋め込み情報を複数のシンボルに分割する埋め込み情報分割手段と、
分割された前記シンボルを取得して、該シンボル毎に埋め込みに用いる拡散パターンを生成する拡散パターン生成手段と、
前記シンボル毎の拡散パターンを取得して、1つ以上の拡散パターンを選択し、合成して、その結果得られる合成拡散パターンを複数生成する拡散パターン合成手段と、
生成された複数の前記合成拡散パターンを取得して、埋め込み処理を行うフレーム毎に切り替える拡散パターン切替手段と、
フレーム画像を入力とし、切り替えられた前記合成拡散パターンを取得し、該切り替えられた合成拡散パターンに対応する電子透かし埋め込みパターン画像を、該フレーム画像に重畳し、出力することで電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込みパターン重畳手段と、
を有することを特徴とする電子透かし埋め込み装置。
An electronic watermark embedding device that superimposes a predetermined pattern configured based on embedding information on each frame image of the video signal so as not to be perceived by human perception, on the video signal,
Embedded information dividing means for dividing the inputted embedded information into a plurality of symbols;
A diffusion pattern generation means for acquiring the divided symbols and generating a diffusion pattern used for embedding for each symbol;
Obtaining a diffusion pattern for each symbol, selecting one or more diffusion patterns, combining them, and generating a plurality of resultant diffusion patterns;
A diffusion pattern switching means for acquiring a plurality of generated composite diffusion patterns and switching for each frame to be embedded;
An electronic device in which a frame image is input, the switched composite diffusion pattern is acquired, a digital watermark embedding pattern image corresponding to the switched composite diffusion pattern is superimposed on the frame image, and output to embed a digital watermark Watermark embedding pattern superimposing means;
A digital watermark embedding apparatus comprising:
前記拡散パターン合成手段は、
前記合成拡散パターンの列において隣接もしくは距離の近いパターンに共通のシンボルが含まれている度合いの指標であるシンボル連続数が最小になるように前記合成拡散パターンを生成する手段を含む、請求項10記載の電子透かし埋め込み装置。
The diffusion pattern synthesis means includes
11. The means for generating the composite diffusion pattern so as to minimize the number of consecutive symbols, which is an indicator of the degree to which common symbols are included in adjacent or close patterns in the composite diffusion pattern sequence. The electronic watermark embedding device described.
前記拡散パターン合成手段は、
生成する合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列を格納するパターン構成系列記憶手段を有する請求項10または11記載の電子透かし埋め込み装置。
The diffusion pattern synthesis means includes
12. The digital watermark embedding apparatus according to claim 10 or 11, further comprising pattern configuration sequence storage means for storing a composite pattern configuration sequence indicating which symbols are to be included in each generated composite diffusion pattern.
請求項10乃至12記載の電子透かし埋め込み装置における合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列を生成する合成パターン構成系列生成装置であって、
記憶手段から合成パターン構成系列を取得して、1番目の合成パターン構成系列rを決定する初期合成パターン構成系列決定手段と、
前記1番目の合成パターン構成系列rのON値である要素の中から任意の要素を選択する初期変更対象要素選択手段と、
2c−1番目(但し、cはカウンタ)の合成パターン構成系列r2c−1の各要素のON値/OFF値を反転させたベクトルを生成し、2番目の合成パターン構成系列r2cとするパターン反転手段と、
前記2c番目の合成パターン構成系列r2cのON値である要素の中で、これまでに選択されたことのない要素番号iを選択する次変更対象要素選択手段と、
2c−1番目の合成パターン構成系列r2c−1において、ic−1番目の要素をOFF値に、i番目の要素をON値に変更し、それを2c+1番目の合成パターン構成系列r2c+1とする次パターン生成手段と、
を有することを特徴とする合成パターン構成系列生成装置。
13. A combined pattern configuration sequence generation device that generates a combined pattern configuration sequence that represents which symbols each of the combined diffusion patterns includes in the digital watermark embedding device according to claim 10,
Initial composite pattern constituent series determining means for acquiring a composite pattern constituent series from the storage means and determining a first composite pattern constituent series r 1 ;
Initial change target element selection means for selecting an arbitrary element from elements that are ON values of the first composite pattern constituent series r 1 ;
A vector obtained by inverting the ON value / OFF value of each element of the 2c-1 th (where c is a counter) composite pattern constituent series r 2c-1 is generated, and is defined as the 2 c th composite pattern constituent series r 2c . Pattern inversion means;
A next change target element selecting means for selecting an element number ic that has not been selected so far among the elements that are the ON values of the 2c-th composite pattern constituent series r 2c ;
In the 2c-1th composite pattern constituent series r 2c-1 , the ic-1 th element is changed to an OFF value, the ic th element is changed to an ON value, and this is changed to a 2c + 1th composite pattern constituent series r 2c + 1. A next pattern generating means, and
A composite pattern composition series generation device characterized by comprising:
前記初期合成パターン構成系列決定手段、前記初期変更対象要素選択手段、前記次変更対象要素選択手段のいずれかが、ランダムに前記合成パターン構成系列の生成もしくは、要素の選択を行う、請求項13記載の合成パターン構成系列生成装置。   14. The initial composite pattern constituent series determining means, the initial change target element selecting means, or the next change target element selecting means randomly generates the composite pattern constituent series or selects an element. The synthetic pattern composition series generation device. 前記請求項10乃至12記載の電子透かし埋め込み装置の、前記拡散パターン合成手段は、
前記請求項13または、14記載の合成パターン構成系列生成装置の各手段を含む請求項10乃至12記載の電子透かし埋め込み装置。
In the digital watermark embedding device according to any one of claims 10 to 12, the diffusion pattern synthesis means includes:
13. The digital watermark embedding apparatus according to claim 10, further comprising means of the synthetic pattern composition series generation apparatus according to claim 13 or 14.
映像信号に対して、予め映像の各フレーム画像に埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを人間の知覚に感知されにくいように重畳して電子透かしとして埋め込んでおいた映像信号から、埋め込まれた埋め込み情報を検出する電子透かし検出装置であって、
電子透かしが埋め込まれた映像信号の各フレーム画像を入力とし、該各フレーム画像に対してフィルタ処理を行い出力するフィルタリング手段と、
前記フィルタ処理が施されたフレーム画像を、電子透かしの埋め込みパターンサイズに応じたブロックに分割するブロック算出手段と、
前記複数のフレーム画像に対して、取得した前記複数のブロック画像毎の情報を加算するブロック加算手段と、
を有することを特徴とする電子透かし検出装置。
The video signal is embedded from a video signal embedded in a digital watermark by superimposing a predetermined pattern configured based on the embedded information on each frame image of the video in advance so that it is difficult for human perception. An electronic watermark detection device for detecting embedded information,
Filtering means for inputting each frame image of the video signal in which the digital watermark is embedded, and performing filtering processing on each frame image and outputting the filtered frame image;
A block calculation unit that divides the frame image subjected to the filtering process into blocks according to an embedded pattern size of a digital watermark;
Block addition means for adding the acquired information for each of the plurality of block images to the plurality of frame images;
A digital watermark detection apparatus comprising:
前記ブロック加算手段は、
前記ブロック画像毎の情報として、前記複数のブロック画像自体を用いる請求項16記載の電子透かし検出装置。
The block adding means includes
The digital watermark detection apparatus according to claim 16, wherein the plurality of block images themselves are used as information for each block image.
前記ブロック加算手段は、
前記ブロック画像毎の情報として、前記複数のブロック画像から検出対象成分位置情報に基づいて求められた検出対象系列を用いる請求項16記載の電子透かし検出装置。
The block adding means includes
The digital watermark detection apparatus according to claim 16, wherein a detection target sequence obtained from the plurality of block images based on detection target component position information is used as the information for each block image.
映像信号に対して、該映像信号の各フレーム画像に、埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを、人間の知覚に感知されにくいように重畳する電子透かし埋め込みプログラムであって、
請求項1乃至3または6記載の電子透かし埋め込み方法を実現するための処理をコンピュータに実行させることを特徴とする電子透かし埋め込みプログラム。
An electronic watermark embedding program for superimposing a predetermined pattern configured based on embedding information on each frame image of the video signal so as not to be perceived by human perception, on the video signal,
A digital watermark embedding program for causing a computer to execute processing for realizing the digital watermark embedding method according to claim 1.
電子透かし埋め込み方法における合成拡散パターンがそれぞれどのシンボルを含むようにするかを表す合成パターン構成系列を生成する合成パターン構成系列生成プログラムであって、
請求項4又は5記載の合成パターン構成系列生成方法を実現するための処理をコンピュータに実行させることを特徴とする合成パターン構成系列生成プログラム。
A synthesis pattern component sequence generation program for generating a composite pattern component sequence that represents which symbols are included in each of the combined diffusion patterns in the digital watermark embedding method,
6. A composite pattern composition series generation program that causes a computer to execute processing for realizing the synthetic pattern composition series generation method according to claim 4 or 5.
映像信号に対して、予め映像の各フレーム画像に埋め込み情報に基づいて構成された所定のパターンを人間の知覚に感知されにくいように重畳して電子透かしとして埋め込んでおいた映像信号から、埋め込まれた埋め込み情報を検出する電子透かし検出プログラムであって、
請求項7乃至9記載の電子透かし検出方法を実現させるための方法をコンピュータに実行させることを特徴とする電子透かし検出プログラム。
The video signal is embedded from a video signal embedded in a digital watermark by superimposing a predetermined pattern configured based on the embedded information on each frame image of the video in advance so that it is difficult for human perception. An electronic watermark detection program for detecting embedded information,
10. A digital watermark detection program for causing a computer to execute a method for realizing the digital watermark detection method according to claim 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8712094B2 (en) 2010-08-27 2014-04-29 Fujitsu Limited Digital watermark embedding apparatus, digital watermark embedding method, and digital watermark detection apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8712094B2 (en) 2010-08-27 2014-04-29 Fujitsu Limited Digital watermark embedding apparatus, digital watermark embedding method, and digital watermark detection apparatus

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