JP2006279992A - 電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】入力される画像信号14から電子透かし信号生成部10により電子透かし信号15を生成し、電子透かし信号15を入力画像信号14に対して電子透かし埋め込み部11により埋め込み、電子透かしが埋め込まれた画像信号16から電子透かし検出部12により電子透かし信号の抽出と信号強度の検出を行って信号強度情報17を電子透かし強度制御部13に入力し、電子透かし強度制御部13により電子透かし埋め込み部11における電子透かし信号15の埋め込み強度を制御する。
【選択図】図1
Description
[ステップE1]画像信号にPN(Pseudorandom Noise)系列を乗積してスペクトラム拡散を行う。
[ステップE2]スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換(例えばDCT変換)する。
[ステップE3]特定の周波数成分の値を変更することで透かし情報を埋め込む。
[ステップE4]逆周波数変換(例えばIDCT変換)を施す。
[ステップE5]スペクトル逆拡散を施す(ステップE1と同じPN系列を乗積する)。
[ステップD1]画像信号にPN(Pseudorandom Noise)系列(ステップE1と同じPN系列)を乗積してスペクトル拡散を行う。
[ステップD2]スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換(例えばDCT変換)する。
[ステップD3]特定の周波数成分の値に着目し、埋め込まれた透かし情報を抽出する。
より具体的な目的は、電子透かし信号の埋め込み強度を最適に制御することを可能とすることにある。
本発明の他の目的は、画像信号の圧縮符号化を考慮した電子透かし信号の埋め込みを行うことにある。
本発明の他の目的は、テレシネ変換や逆テレシネ変換を考慮した電子透かし信号の埋め込みを行うことにある。
本発明の他の目的は、電子透かし信号の的確な再埋め込みを実現することにある。
本発明の他の目的は、再埋め込みされた電子透かし信号の検出を安定に行うことができる再埋め込みを行うことにある。
本発明の他の目的は、フレームレート変換を考慮した電子透かし信号の埋め込みを行うことにある。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の電子透かし埋め込み装置は、電子透かし信号生成部10、電子透かし埋め込み部11、電子透かし検出部12及び電子透かし強度制御部13を有する。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示している。本実施形態は、図1における電子透かし検出部12が画質劣化度検出部19に置き換わっている点が第1の実施形態と異なる。画質劣化度検出部19は、電子透かし信号15の埋め込み前と埋め込み後の画像信号、すなわち入力画像信号14と出力画像信号16を入力し、入力画像信号14に対する出力画像信号16の画質劣化度を検出して、画質劣化度情報20を電子透かし強度制御部13に供給する。画質劣化度は、例えば入力画像信号14と出力画像信号16との画素値(輝度値)の差分絶対値和、あるいは平均自乗誤差として求められる。
図3には、本発明の第3の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す。第1及び第2の実施形態では、フィードバックにより電子透かし信号の埋め込み強度を制御しているのに対し、本実施形態ではフィードフォワード制御により電子透かし信号の埋め込み強度の制御を行う。具体的には、入力画像信号14及び電子透かし信号生成部10で生成された電子透かし信号15から、アクティビティ検出部21でそれぞれのアクティビティ、すなわち複雑度を検出し、例えば入力画像信号14と電子透かし信号15のアクティビティの比を示すアクティビティ情報22を電子透かし強度制御部13に供給する。
図4は、本発明の第4の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、第1の実施形態で説明した出力画像信号16に含まれる電子透かし信号の信号強度に基づくフィードバック制御と、第3の実施形態で説明したアクティビティ情報に基づくフィードフォワード制御とを組み合わせて、電子透かし信号の埋め込み強度を制御する。
図5には、本発明の第5の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す。本実施形態では、第2の実施形態で説明した入力画像信号14に対する出力画像信号16の画質劣化度に基づくフィードバック制御と、第3の実施形態で説明したアクティビティ情報に基づくフィードフォワード制御とを組み合わせて、電子透かし信号の埋め込み強度を制御する。
図6は、本発明の第6の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、入力画像信号14がテレシネ変換により生成された画像信号である場合に、テレシネ変換を考慮して電子透かし信号の埋め込みを行う。
図8は、本発明の第7の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態は、第6の実施形態と同様に入力画像信号14がテレシネ変換により生成された画像信号である場合に、テレシネ変換を考慮して電子透かし信号の埋め込みを行う手法の他の例である。
次に、図9〜図13を用いて本発明の第8の実施形態について説明する。図9は、本実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す図であり、電子透かし信号が埋め込まれた画像信号に対して、電子透かし信号の再埋め込みを行う装置である。
このような電子透かし信号の再埋め込みは、圧縮符号化や記録再生の繰り返しにより弱まった電子透かし信号を補強するため、既に埋め込まれている電子透かし信号を再度上書きしたり、あるいは、コピーの世代管理を行うため、コピーされる回数に応じて電子透かし信号の書き換えを行う場合などに用いられる。
図14は、本発明の第9の実施形態に係る電子透かし再埋め込み装置の構成を示すブロック図であり、第8の実施形態で説明した電子透かし信号が既に埋め込まれた入力画像信号に対して電子透かし信号の再埋め込みを行う電子透かし再埋め込み装置に、再埋め込み強度の制御機能を持たせている。
従って、本実施形態によれば電子透かしの再埋め込みの強度を安定的に制御することができ、再埋め込み後の電子透かし信号の検出性能を保証することが可能となる。
図15は、本発明の第10の実施形態に係る電子透かし信号の再埋め込み強度の制御機能を有する電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態は、図14に示した第9の実施形態の構成に再埋め込みカウンタ101とセレクタ102が追加された構成となっており、その他の構成要素は図14と同一である。
電子透かし検出部91は、一定周期で検出イベントを発生し(ステップS1)、検出イベントが発生した時点での電子透かし信号の情報を解読して、再埋め込み(リマーク)すべきか否かの判断を行い(ステップS2)、リマークすべきと判断した場合には、再埋め込みカウンタ101をリセットして初期値をセットする(ステップS3)。
図18は、本発明の第11の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし信号生成部113と電子透かし埋め込み部115が順次配置される。電子透かし埋め込み部115の後段には、フレームレート変換部117が配置される。
図19は、本発明の第12の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし検出部119とフレームレート変換部117が並列的に配置される。すなわち、MPEGデコーダ111により復号化された画像信号112に対して、電子透かし信号の検出を行うと同時にフレームレート変換を行って、出力画像信号118を生成する。
図20は、本発明の第13の実施形態に係る電子透かし再埋め込み装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし検出部120、電子透かし信号生成部122及び電子透かし再埋め込み部124が順次配置される。電子透かし再埋め込み部124の後段には、フレームレート変換部117が配置される。
図21は、本発明の他の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし信号生成部113及び電子透かし埋め込み部115が順次配置される。
図22は、本発明の他の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし検出部119が配置される。
図23は、本発明の第16の実施形態に係る電子透かし信号の再埋め込みを行う電子透かし埋め込み装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし検出部120、電子透かし信号生成部122及び電子透かし再埋め込み部124が順次配置される。第14及び第15の実施形態と同様に、MPEGデコーダ111から復号化された画像信号112と、復号化された各フレームあるいはフィールドの表示時刻に関するタイムスタンプ情報212が出力される。
図24は、フレーム間引きによりフレームレートが可変となった例を示している。符号化フレーム130,131,132には、各々の表示時刻に関するタイムスタンプが各フレームの表示時刻を決定付ける情報として復号化時に一意に決定される。
図25は、リオーダリングの例を示しており、符号化フレーム140,141,142,143は符号化あるいは復号化順に並べられ、各々のタイムスタンプは表示時刻を決定付ける情報として一意に決定される。
11…電子透かし埋め込み部
12…電子透かし検出部
13…電子透かし強度制御部
19…画質劣化度検出部
21…アクティビティ検出部
23…リピートフィールド検出部
25…逆テレシネ変換部
50…電子透かし検出部
51…電子透かし信号生成部
52…電子透かし再埋め込み部
71…電子透かし生成部
91…電子透かし検出部
92…再埋め込み電子透かし信号生成部
95…電子透かし強度制御部
97…電子透かし再埋め込み部
99…電子透かし検出部
101…再埋め込みカウンタ
102…セレクタ
111…MPEGデコーダ
113…電子透かし信号生成部
115…電子透かし埋め込み部
117…フレームレート変換部
119…電子透かし検出部
120…電子透かし検出部
122…電子透かし信号生成部
124…電子透かし再埋め込み部
Claims (11)
- リピートフィールドの挿入によるテレシネ変換により生成された入力画像信号に対して、フィールド単位で電子透かし信号を埋め込んで出力画像信号を生成する電子透かし埋め込み装置において、
前記入力画像信号から前記リピートフィールドを検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づき、前記入力画像信号のうち、リピートフィールドに対しては2フィールド前のフィールドに埋め込まれた電子透かし信号と同一の電子透かし信号を埋め込む埋め込み手段とを具備する電子透かし埋め込み装置。 - 入力画像信号に対して逆テレシネ変換を行う手段と、
前記逆テレシネ変換後の画像信号に対してフレーム単位で電子透かし信号を生成する手段と、
前記逆テレシネ変換後の画像信号に対して前記電子透かし信号をフレーム単位で埋め込む埋め込み手段とを具備する電子透かし埋め込み装置。 - 第1の電子透かし信号が埋め込まれた入力画像信号から該入力画像信号が受けている幾何変形を推定し、該推定した幾何変形に関わるパラメータを生成する手段と、
前記パラメータに従って幾何変形された第2の電子透かし信号を生成する手段と、
前記入力画像信号に対して前記第2の電子透かし信号の再埋め込みを行って出力画像信号を生成する再埋め込み手段とを具備する電子透かし埋め込み装置。 - 前記入力画像信号から前記第1の電子透かし信号を抽出し、該抽出した第1の電子透かし信号の信号強度を検出する第1の検出手段と、
前記出力画像信号から前記第2の電子透かし信号を抽出し、該抽出した第2の電子透かし信号の信号強度を検出する第2の検出手段と、
前記第1の検出手段により検出される信号強度と前記第2の検出手段により検出される信号強度との大小関係に応じて、前記入力画像信号に対する前記第2の電子透かし信号の再埋め込み強度を制御する制御手段とをさらに具備する請求項8記載の電子透かし埋め込み装置。 - 前記入力画像信号から前記第1の電子透かし信号を所定間隔で検出する手段をさらに具備し、前記再埋め込み手段は、前記第1の電子透かし信号が検出された時点から所定時間以上継続して前記入力画像信号に前記第2の電子透かし信号の再埋め込みを行う請求項8または4記載の電子透かし埋め込み装置。
- 圧縮された画像信号を復号化する手段と、
復号化された画像信号に対して電子透かし信号を埋め込む手段と
前記電子透かし信号が埋め込まれた画像信号のフレームレートを変換して出力する手段とを具備する電子透かし埋め込み装置。 - 圧縮された画像信号を復号化する手段と、
復号化された画像信号のフレームレートを変換して出力する手段と、
前記フレームレートの変換前の前記復号化された画像信号から電子透かし信号を検出する手段とを具備する電子透かし検出装置。 - 第1の電子透かし信号が埋め込まれている圧縮された画像信号を復号化する手段と、
復号化された画像信号のフレームレートを変換して出力する手段と、
前記フレームレートの変換前の前記復号化された画像信号に対して第2の電子透かし信号の再埋め込みを行う手段とを具備する電子透かし検出装置。 - 圧縮された画像信号を復号化し、復号化された画像信号と画像フレームまたはフィールドの表示タイミングに関する情報を出力する手段と、
前記復号化された画像信号に対して、前記表示タイミングの情報に応じて電子透かし信号を埋め込む手段とを具備する電子透かし埋め込み装置。 - 圧縮された画像信号を復号化し、復号化された画像信号と画像フレームまたはフィールドの表示タイミングに関する情報を出力する手段と、
前記復号化された画像信号から、前記表示タイミングの情報に応じて電子透かし信号を検出する手段とを具備する電子透かし埋め込み装置。 - 第1の電子透かし信号が埋め込まれている圧縮された画像信号を復号化し、復号化された画像信号と画像フレームまたはフィールドの表示タイミングに関する情報を出力する手段と、
前記復号化された画像信号に対して、前記表示タイミングの情報に応じて第2の電子透かし信号の再埋め込みを行う手段とを具備する電子透かし埋め込み装置。
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