JP2009229725A - 電子透かし埋込装置および検出装置、電子透かし埋込方法および検出方法、ならびに電子透かし埋込プログラムおよび検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電子透かし埋め込み前のコンテンツを必要とせずに、完全性を高い精度で検証可能にすると共に、コンテンツの連続性を保証することが可能となる汎用性の高い電子透かし技術を得る。
【解決手段】電子透かし埋込装置は、コンテンツ分割処理１１で動画像コンテンツをＧＯＰ単位に分割し、透かしデータ生成処理１２で分割コンテンツＮから生成した透かしデータＮを透かしデータ埋込処理１３で分割コンテンツＮ＋１に埋め込む。透かしデータＮを埋め込んだこの分割コンテンツＮ＋１は、透かしデータ生成処置１２で次の透かしデータＮ＋１の生成に用いられる。コンテンツ結合処理１４で全ての透かし埋込済分割コンテンツが結合され、電子透かしを埋め込んだ動画像コンテンツが生成される。
【選択図】図１

Description

この発明は、動画像コンテンツに電子透かしを埋め込む電子透かし埋込装置、その方法およびそのプログラム、ならびにその電子透かしを検出して、完全性を検証する電子透かし検出装置、その方法およびそのプログラムに関するものである。

コンテンツの完全性を検証するために、ハッシュ関数によってコンテンツをもとに生成したダイジェスト（ハッシュ）を秘密鍵で暗号化するデジタル署名の技術が広く普及している。さらに、デジタル署名を透かしデータに用いて、コンテンツ自体に電子透かしとして埋め込む場合もある。

コンテンツに電子透かしを埋め込む場合、埋め込み前後でコンテンツが変化する。そのため、コンテンツから生成したデジタル署名と、そのデジタル署名を埋め込んで変化したコンテンツから生成したデジタル署名とは一致しない。従って、コンテンツに埋め込まれた透かしデータは、コンテンツ完全性検証のための検証用データとして役に立たず、完全性を検証できなかった。

この問題を回避するために、従来は、完全性検証能力が不完全であることを承知で、コンテンツを完全性検証対象部位と電子透かし埋め込み部位とに分離するか、電子透かし埋め込み前のコンテンツを、完全性検証用に別途参照していた。

また、特許文献１には、特定の部位を電子透かしの埋込部位とするアルゴリズムによって、電子透かし生成用の部位を用いて生成した電子透かしを電子透かし生成に用いない埋込部位全体に埋め込む電子透かし埋め込み方式が開示されている。

特開２００５−３１８０６８号公報

従来の電子透かし埋込装置および検出装置は以上のように構成されているので、完全性検証のために電子透かし埋め込み前のコンテンツが必要となるという課題があった。また、電子透かしの埋込部位を特定するアルゴリズムを用いるために、埋込部位が特定されてしまい汎用性が低いという課題があった。さらに、動画像等の大きなサイズのコンテンツでは、フレーム間の連続性を検証できないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電子透かし埋め込み前のコンテンツを必要とせずに、完全性を高い精度で検証可能にすると共に、コンテンツの連続性を保証することが可能となる汎用性の高い電子透かし技術を得ることを目的とする。

この発明に係る電子透かし埋込装置は、電子透かしの生成対象コンテンツから透かしデータを生成する透かしデータ生成部と、電子透かしの生成対象コンテンツとは異なるコンテンツを埋込対象として、透かしデータ生成部で生成された透かしデータを埋め込んで、電子透かし埋込済コンテンツを生成する透かしデータ埋込部とを備え、透かしデータ生成部は、透かしデータ埋込部で生成された電子透かし埋込済コンテンツを、逐次新たな電子透かしの生成対象コンテンツとして透かしデータを生成し、透かしデータ埋込部は、電子透かしの生成対象コンテンツとは異なるコンテンツを新たな埋込対象として透かしデータを埋め込んで、電子透かし埋込済コンテンツを生成するようにしたものである。

また、この発明に係る電子透かし検出装置は、検証対象コンテンツを入力し、この検証対象コンテンツを検証するための検証データを生成する検証データ生成部と、検証対象コンテンツとは異なるコンテンツに埋め込まれた、検証対象コンテンツの検証に使用する透かしデータを検出する透かしデータ検出部と、検証データ生成部で生成した検証データと透かしデータ検出部で検出した透かしデータとを照合して検証結果を出力する透かしデータ検証部とを備えるようにしたものである。

この発明によれば、電子透かしを埋め込む場合は電子透かしの生成対象コンテンツから透かしデータを生成し、電子透かしの生成対象コンテンツとは異なるコンテンツを埋込対象として、生成された透かしデータを埋め込んで、電子透かし埋込済コンテンツを生成し、さらに、生成された電子透かし埋込済コンテンツを、逐次新たな電子透かしの生成対象コンテンツとして透かしデータを生成するようにし、電子透かしを検出する場合は検証対象コンテンツを入力してこの検証対象コンテンツを検証するための検証データを生成すると共に、この検証対象コンテンツとは異なるコンテンツに埋め込まれた、検証対象コンテンツの検証に使用する透かしデータを検出して、検証データと透かしデータとを照合して検証結果を出力するようにしたので、電子透かし埋め込み前のコンテンツを必要とせずに、完全性を高い精度で検証可能にすると共に、コンテンツの連続性を保証することが可能となる汎用性の高い電子透かし技術を得ることができる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電子透かし埋込装置の処理の概要を示す説明図である。また、図２は、この発明の実施の形態１に係る電子透かし埋込装置の構成を示すブロック図である。

図２に示す電子透かし埋込装置は、動画像コンテンツを時系列順にＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ Ｏｆ Ｐｉｃｔｕｒｅ）単位で分割するコンテンツ分割部１、分割コンテンツから透かしデータを生成する透かしデータ生成部２、透かしデータをその透かしデータを生成した分割コンテンツの後に分割された分割コンテンツに埋め込む透かしデータ埋込部３、透かしデータを埋め込んだ分割コンテンツを時系列順に結合するコンテンツ結合部４から構成される。

本実施の形態では、電子透かし埋込装置が、動画像コンテンツにＭＰＥＧ圧縮されたデジタル動画ファイルを用いて、動画像コンテンツの完全性を検証するための透かしデータを埋め込むこととする。なお、この電子透かし埋込装置は、ダイジェストを暗号化するための秘密鍵を有する。

図２に示すコンテンツ分割部１は、図１に示すコンテンツ分割処理１１を行う。コンテンツ分割部１が、電子透かしの埋め込み対象となるデジタル動画ファイルをＧＯＰ毎に分割して、ｎ−１個の分割コンテンツを生成する。そして、コンテンツ分割部１は分割処理の最後に分割コンテンツのダミーのＧＯＰコンテンツを生成して、ｎ個目の分割コンテンツとする。即ち、コンテンツ分割部１は、時系列データである動画像コンテンツがｎ−１個のＧＯＰで構成されている場合に、ｎ−１個のＧＯＰ単位の分割コンテンツ（以下、ＧＯＰデータ）と１個のダミーＧＯＰデータとからなる合計ｎ個のＧＯＰデータをそれぞれ分割コンテンツとして生成する。

コンテンツ分割部１は、透かしデータ埋込部３へ、時系列順に分割した分割コンテンツＮ（Ｎ＝１〜ｎ）を順番に出力する。ただし、最初に分割したＮ＝１の分割コンテンツは、例外的に透かしデータ生成部２およびコンテンツ結合部４へ出力される。

図２に示す透かしデータ生成部２は、図１に示す透かしデータ生成処理１２をｎ−１回行う。Ｎ回目の透かしデータ生成処理１２では、コンテンツ分割処理１１で分割された分割コンテンツＮを用いて生成された透かし埋込済分割コンテンツＮから、透かしデータＮが生成される（その詳細は後述する）。透かしデータＮは透かし検出装置が分割コンテンツＮの完全性を検証するための検証データとなる。具体的には、透かしデータ生成部２がハッシュ関数によってＧＯＰデータのダイジェストを算出し、そのダイジェストを秘密鍵を用いて所定の署名生成アルゴリズムで変換してデジタル署名にすることにより、そのＧＯＰデータの内容に基づく透かしデータを生成する。

透かしデータ生成部２は、生成した透かしデータＮ（Ｎ＝１〜ｎ−１）を透かしデータ埋込部３へ出力する。

図２に示す透かしデータ埋込部３は、図１に示す透かしデータ埋込処理１３をｎ−１回行う。Ｎ回目の透かしデータ埋込処理１３では、透かしデータ生成処理１２で生成された透かしデータＮを、コンテンツ分割処理１１で分割された分割コンテンツＮ＋１に所定の埋込アルゴリズムによって埋め込み、透かし埋込済分割コンテンツＮ＋１を生成する。具体的には、透かしデータ生成部２が１つ前に分割されたＧＯＰデータを用いて生成した透かしデータを、透かしデータ埋込部３が電子透かしとして埋め込み、透かし埋込済ＧＯＰデータを生成する。

透かしデータ埋込部３は、生成した透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝２〜ｎ）をコンテンツ結合部４へ出力すると共に、その透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝２〜ｎ−１）を透かしデータ生成部２へ出力する。

透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝２〜ｎ−１）が透かしデータ埋込部３から透かしデータ生成部２へ入力されると、透かしデータ生成部２は、その透かし埋込済分割コンテンツＮから透かしデータＮを生成し、透かしデータ埋込部３へ出力する。その透かしデータＮは、透かしデータ埋込部３によって、次の分割コンテンツＮ＋１に埋め込まれる。

透かしデータ生成処理１２と透かしデータ埋込処理１３は、電子透かし生成対象となる分割コンテンツおよび埋め込み対象となる分割コンテンツが存在する限り、透かしデータの生成および埋め込みを続け、ｎ個目の分割コンテンツであるダミーＧＯＰデータに透かしデータＮ（Ｎ＝ｎ−１）を埋め込む処理を行い、ｎ−１個の電子透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝２〜ｎ）を生成する。

図２に示すコンテンツ結合部４は、図１に示すコンテンツ結合処理１４を行う。コンテンツ結合処理１４では、コンテンツ分割処理１１で分割された分割コンテンツＮ（Ｎ＝１）と透かしデータ埋込処理１３で順次生成された透かし埋込済分割コンテンツ（Ｎ＝２〜ｎ）を結合し、透かし埋込済のデジタル動画ファイルにする。具体的には、電子透かしが埋め込まれていない１個目のＧＯＰデータと、電子透かしの埋め込まれた２個目からｎ−１個目までのｎ−２個のＧＯＰデータと、電子透かしの埋め込まれたダミーＧＯＰデータであるｎ個目のＧＯＰデータとからなる計ｎ個のＧＯＰデータを結合して、電子透かしの埋め込まれた１つの動画像コンテンツを生成する。

次に、図１に示す電子透かし埋込装置の処理の流れを、図３に示すフローチャートに対応付けて説明する。図３は、この発明の実施の形態１に係る電子透かし埋込装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ１において、動画像コンテンツがコンテンツ分割処理１１で時系列にそってＧＯＰ単位で分割される。また、最後にダミーの分割コンテンツＮ（Ｎ＝ｎ）が生成される。

最初に分割された分割コンテンツＮ（Ｎ＝１）は電子透かし生成対象コンテンツであり（ステップＳＴ２“Ｙｅｓ”）、次に分割された分割コンテンツＮ（Ｎ＝２）が電子透かし埋め込み対象コンテンツであるので（ステップＳＴ３“Ｙｅｓ”）、処理はステップＳＴ４へ進み、Ｎ＝１の透かしデータ生成処理１２において透かしデータＮ（Ｎ＝１）が生成される。

次いで処理はステップＳＴ５に進み、Ｎ＝１の透かしデータ埋込処理１３において、２番目の分割コンテンツＮ（Ｎ＝２）に最初の透かしデータＮ（Ｎ＝１）が埋め込まれる。

そして、処理は再びステップＳＴ２へ戻り、電子透かし生成対象コンテンツまたは電子透かし埋め込み対象コンテンツがなくなるまで、透かしデータの生成処理および埋め込み処理が繰り返し行われる。最後の分割コンテンツＮ（Ｎ＝ｎ）に、１つ前の分割コンテンツから算出された透かしデータが埋め込まれると、電子透かし生成対象コンテンツが存在しなくなるので（ステップＳＴ２“Ｎｏ”）、処理はステップＳＴ６へ進む。

ステップＳＴ６では、コンテンツ結合処理１４において最初の分割コンテンツＮ（Ｎ＝１）と透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝２〜ｎ）とが結合されて、透かし埋込済動画像コンテンツが生成される。このように、動画像コンテンツを分割し、順次前の分割コンテンツに対応する検証用データを電子透かしとして後の分割コンテンツに埋め込むことを繰り返し、最後の分割コンテンツをダミーコンテンツとすることで、ダミーコンテンツを除くコンテンツ全体を検証可能としつつ、そのコンテンツ自体に電子透かしを埋め込むことが可能となる。

以上のように、実施の形態１によれば、電子透かし埋込装置は、電子透かしの生成対象コンテンツである分割コンテンツＮから透かしデータＮを生成する透かしデータ生成部２と、電子透かしの生成対象とは異なる分割コンテンツを埋め込み対象として、透かしデータ生成部２で生成された透かしデータＮを埋め込んで、透かし埋込済分割コンテンツＮ＋１を生成する透かしデータ埋込部３とを備え、透かしデータ生成部２は透かしデータ埋込部３で生成された透かし埋込済分割コンテンツＮ＋１を、逐次新たな電子透かしの生成対象コンテンツとして透かしデータを生成し、透かしデータ埋込部３は電子透かしの生成対象コンテンツとは異なる分割コンテンツを新たな埋込対象として透かしデータを埋め込んで、透かし埋込済分割コンテンツを生成するように構成した。そのため、コンテンツの連続性を保証すると共に、電子透かしの埋込部位が特性されない汎用性の高い電子透かし技術を得ることができる。

また、実施の形態１によれば、電子透かし埋込装置は、動画像コンテンツをＧＯＰ単位毎に分割して複数の分割コンテンツＮを生成すると共に、分割コンテンツＮの中にダミーコンテンツを付加するコンテンツ分割部１と、透かしデータ埋込部３で透かしデータを埋め込んだ複数の分割コンテンツＮを結合して、透かし埋込済動画像コンテンツを生成するコンテンツ結合部４とを備えるようにした。そのため、ダミーコンテンツを除くコンテンツ全体を検証可能としつつ、そのコンテンツ自体に電子透かしを埋め込むことが可能となる。

なお、上記実施の形態１では、コンテンツ分割部１が最後にダミーＧＯＰデータを付加する構成であったが、ダミーＧＯＰデータを生成せず、単にＧＯＰ毎に分割する構成であってもよい。ただし、この構成の場合には、分割コンテンツＮ（Ｎ＝ｎ−１）を検証するための透かしデータＮ（Ｎ＝ｎ−１）を埋め込む電子透かし埋め込み対象コンテンツがないので、分割コンテンツＮ（Ｎ＝ｎ−１）を検証できない。従って、電子透かし埋込済動画ファイルを検証する際に完全性を検証できない。

また、コンテンツ分割部１による分割単位はＧＯＰ単位であったが、それに限定されるものではなく、複数ＧＯＰ単位、フレーム単位、ブロック単位等でもよく、あるいは固定バイト数単位等であってもよい。さらに、事前に分割単位を固定せずに、コンテンツ分割部１が可変長の分割コンテンツを生成する構成であってもよい。ただし、この構成の場合には、対応するコンテンツ結合部４が分割コンテンツ長等の分割単位および分割位置を認識するために必要となる情報を、個々の分割コンテンツに対してヘッダとして付加する等の処理をコンテンツ分割部１が行う必要がある。

さらに、ライブ配信されるストリーミングデータ等のパケット単位、フレーム単位等の単位で逐次生成される動画像コンテンツをそれぞれ分割コンテンツとして用いる場合には、電子透かし埋込装置の構成からコンテンツ分割部１を取り去った構成にしてもよい。この構成の場合には、パケット単位等で生成された動画像コンテンツを分割コンテンツとみなして、コンテンツ分割部１を介さずに透かしデータ生成部２および透かしデータ埋込部３へ直接入力すればよい。

また、上記実施の形態１では、コンテンツ結合部４は、ＭＰＥＧ圧縮された動画ファイルをＧＯＰ毎に分割した分割コンテンツを結合する構成であった。しかし、上述してきたように電子透かし埋込装置が電子透かし埋め込み対象とするコンテンツの種類およびコンテンツ分割部１の分割方法は任意に構成可能であるため、コンテンツ結合部４もそれらの構成に対応させた構成であればよい。

実施の形態２．
本実施の形態２では、上記実施の形態１の電子透かし埋込装置で生成されたＭＰＥＧ圧縮されたデジタル動画ファイルの完全性の検証を、検出した電子透かしとデジタル動画ファイルから算出した透かしデータとの照合により行う電子透かし検出装置について説明する。

図４は、この発明の実施の形態２に係る電子透かし検出装置の処理の概要を示す説明図である。また、図５は、この発明の実施の形態２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。

図５に示す電子透かし検出装置は、電子透かしが埋め込まれていると考えられる動画像コンテンツを時系列順にＧＯＰ単位で分割するコンテンツ分割部５、透かし埋込済分割コンテンツから検証データを生成する検証データ生成部６、次の透かし埋込済分割コンテンツから透かしデータを生成する透かしデータ検出部７、検証データと透かしデータとを照合し、検証結果を出力する透かしデータ検証部８、検証結果を合わせて最終判断結果を生成する検証結果判断部９から構成される。なお、この電子透かし検出装置は、上記実施の形態１の電子透かし埋込装置が有する秘密鍵に対応した公開鍵を有する。

図５に示すコンテンツ分割部５は、図４に示すコンテンツ分割処理１５を行う。コンテンツ分割部５が、透かしデータが埋め込まれていると考えられるＭＰＥＧ圧縮されたデジタル動画ファイルをＧＯＰ毎に分割して、ｎ個の透かし埋込済分割コンテンツを生成する。なお、ｎ個目の透かし埋込済分割コンテンツは、上記実施の形態１のコンテンツ分割部１で付加されたダミーＧＯＰデータに相当する。

コンテンツ分割部５は、検証データ生成部６および透かしデータ検出部７へ、時系列順に分割した透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝２〜ｎ−１）を順番に出力する。ただし、最初に分割された分割コンテンツＮ（Ｎ＝１）は検証データ生成部６へ、および最後に分割された分割コンテンツＮ（Ｎ＝ｎ）は透かしデータ検出部７へ、それぞれ出力されるのみとする。

図５に示す検証データ生成部６は、図４に示す検証データ生成処理１６をｎ−１回行う。Ｎ回目の検証データ生成処理１６では、コンテンツ分割処理１５で分割された透かし埋込済分割コンテンツＮに対して、そのコンテンツに対応する検証データＮが生成される。具体的には、検証データ生成部６がハッシュ関数を用いてＧＯＰデータのダイジェストを算出し、それを検証データとして出力する。ダイジェスト算出のためのアルゴリズムは、ハッシュ関数に限定されるものではなく、上記実施の形態１の電子透かし埋込装置の透かしデータ生成部２で用いたアルゴリズムと同じであればよい。

検証データ生成部６は、生成した検証データＮ（Ｎ＝１〜ｎ−１）を透かしデータ検証部８へ出力する。

図５に示す透かしデータ検出部７は、図４に示す透かしデータ検出処理１７をｎ−１回行う。Ｎ回目の透かしデータ検出処理１７では、コンテンツ分割処理１５で分割された透かし埋込済分割コンテンツＮ＋１から電子透かしの検出が行われ、検出の結果得られたデータが透かしデータＮとなる。透かしデータ検出処理１７において行われる電子透かし検出のための検出アルゴリズムは、上記実施の形態１の電子透かし埋込装置の透かしデータ埋込部３における埋込アルゴリズムに対応するものを用いる。透かし埋込済分割コンテンツＮ＋１に埋め込まれた透かしデータＮの検出に成功すれば、その透かしデータＮは１つ前の透かし埋込済分割コンテンツＮのダイジェストに上記実施の形態１の電子透かし埋込装置が有する秘密鍵で署名した透かしデータと同じになる。つまり、透かしデータ検出部７が透かし埋込済分割コンテンツＮ＋１から検出する透かしデータＮは、上記実施の形態１の電子透かし埋込装置が分割コンテンツＮから生成して分割コンテンツＮ＋１へ埋め込んだ透かしデータＮと同じである。

図５に示す透かしデータ検証部８は、図４に示す透かしデータ検証処理１８をｎ−１回行う。Ｎ回目の透かしデータ検証処理１８では、検証データ生成部１６で生成された検証データＮと透かしデータ検出処理１７で生成された透かしデータＮとを照合する。具体的には、電子透かし検出装置が有する公開鍵を用いて、検証データ生成部６が生成した検証データであるダイジェストと、透かしデータ検出部７が検出した透かしデータのデジタル署名部分とを署名認証アルゴリズムにより認証する。この署名認証に成功すれば、透かしデータ検証部８は透かし埋込済分割コンテンツの「完全性あり」という検証結果を出力する。失敗すれば、「完全性なし」という検証結果を出力する。署名認証アルゴリズムは、上記実施の形態１の電子透かし埋込装置の透かしデータ生成部２が用いる署名生成アルゴリズムに対応するものであればよい。

透かしデータ検証部８は、「完全性あり」または「完全性なし」を示す検証結果Ｎ（Ｎ＝１〜ｎ−１）を検証結果判断部９へ出力する。

図５に示す検証結果判断部９が、図４に示す検証結果判断処理１９を行う。検証結果判断処理１９では、透かしデータ検証処理１８から順次出力された検証結果Ｎから、最終的な判断結果が生成される。具体的には、検証結果判断部９は、全ての検証結果Ｎが「完全性あり」の場合のみ電子透かしが埋め込まれた動画像コンテンツの「完全性が確認された」ことを示す最終判断結果を出力する。検証結果Ｎのうちの１つでも「完全性なし」を示す検証結果が含まれる場合には、検証結果判断部９は動画像コンテンツの「完全性が確認されなかった」ことを示す最終判断結果を出力する。

次に、図４に示す電子透かし検出装置の処理の流れを、図６に示すフローチャートに対応付けて説明する。図６は、この発明の実施の形態２に係る電子透かし検出装置の動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ１１において、電子透かしが埋め込まれた動画像コンテンツがコンテンツ分割処理１５で時系列にそってＧＯＰ単位で分割される。

最初に分割された透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝１）は電子透かしが埋め込まれていると考えられる検証対象コンテンツであり（ステップＳＴ１２“Ｙｅｓ”）、次に分割された透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝２）は上記実施の形態１の電子透かし埋込装置によって検証のための透かしデータが埋め込まれた透かしデータ埋込済コンテンツであるので（ステップＳＴ１３“Ｙｅｓ”）、処理はステップＳＴ１４へ進み、Ｎ＝１の検証データ生成処理１６においてダイジェスト算出により検証データＮ（Ｎ＝１）が生成される。

次いで処理はステップＳＴ１５に進み、Ｎ＝１の透かしデータ検出処理１７において、２番目の透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝２）に埋め込まれている、最初の透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝１）の完全性を検証するための透かしデータＮ（Ｎ＝１）が検出される。

ステップＳＴ１６では、Ｎ＝１の透かしデータ検証処理１８において、ステップＳＴ１４で生成された検証データＮ（Ｎ＝１）とステップＳＴ１５で検出された透かしデータＮ（Ｎ＝１）とが公開鍵を用いて認証され、その検証結果Ｎ（Ｎ＝１）が出力される。

そして、処理は再びステップＳＴ１２へ戻り、検証対象となる透かし埋込済分割コンテンツまたはそのコンテンツを認証するための透かしデータが埋め込まれた埋込済分割コンテンツがなくなるまで、ステップＳＴ１４〜ステップＳＴ１６の処理が繰り返し行われる。ダミーＧＯＰデータである透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝ｎ）を含み、全ＧＯＰデータｎ個からなる動画像コンテンツを完全性検証対象とする場合、ｎ個目のダミーＧＯＰデータを検証する透かしデータが埋め込まれたＧＯＰデータ（ｎ＋１個目）が存在しないので（ステップＳＴ１３“Ｎｏ”）、処理はステップＳＴ１７へ進む。なお、ダミーＧＯＰデータは検証対象である動画像コンテンツとは関係のない内容であるため、完全性を検証する必要がない。

ステップＳＴ１７では、検証結果判断処理１９において、全ての検証結果Ｎ（Ｎ＝１〜ｎ−１）を用いて、動画像コンテンツの完全性が判定される。

以上のように、実施の形態２によれば、電子透かし検出装置は、検証対象コンテンツである透かし埋込済分割コンテンツＮを入力し、透かし埋込済分割コンテンツＮを検証するための検証データＮを生成する検証データ生成部６と、透かし埋込済分割コンテンツＮ＋１に埋め込まれた、透かし埋込済分割コンテンツＮから生成された透かしデータＮを検出する透かしデータ検出部７と、検証データ生成部６で生成した検証データＮと透かしデータ検出部７で検出した透かしデータＮとを照合して検証結果Ｎを出力する透かしデータ検証部８とを備えるように構成した。そのため、電子透かし埋め込み前のコンテンツを必要とせず、かつ、コンテンツの連続性を保証することが可能となる汎用性の高い電子透かし技術を得ることが可能となる。

また、実施の形態２によれば、電子透かし検出装置は、透かし埋込済動画像コンテンツをＧＯＰ単位毎に分割して複数の透かし埋込済分割コンテンツＮを生成するコンテンツ分割部５と、透かしデータ検証部８が出力した各透かし埋込済分割コンテンツＮの検証結果Ｎを用いて、透かし埋込済動画像コンテンツの完全性を検証する検証結果判断部９を備えるように構成した。そのため、電子透かし埋め込み前のコンテンツを必要とせずに、完全性を高い精度で検証することが可能となる。

なお、上記実施の形態２では、検証データ生成部６、透かしデータ検出部７および透かしデータ検証部８によるループ処理（図６に示すステップＳＴ１２〜ステップＳＴ１６）において、処理すべきコンテンツが存在するか否かの条件分岐（ステップＳＴ１２およびステップＳＴ１３）をループ処理を続けるか打ち切るかの判断基準とする構成であった。しかし、その他の構成であってもよく、例えば透かし埋込済コンテンツの完全性の検証のみが重要な場合には、ステップＳＴ１６において透かしデータ検証部８による検証結果が「完全性なし」となった時点で、処理をステップＳＴ１７へ進めて検証結果判断部９が「完全性が確認されなかった」ことを示す最終判断結果を出力して処理を終了する構成であってもよい。この構成の場合には、「完全性なし」の検証結果出力以降の透かし埋込済分割コンテンツについてはその完全性を検証せずに処理を終了するため、完全性検証処理の高速化を図ることができる。

また、上記実施の形態２では、検証結果判断部９は、全ての検証結果Ｎ（Ｎ＝１〜ｎ−１）が「完全性あり」を示す場合のみを「完全性が確認された」とし、それ以外の場合には「完全性が確認されなかった」とする最終判断結果を出力する構成であったが、その他の構成であってもよい。例えば、１０００のＧＯＰデータからなる電子透かし埋込済のＭＰＥＧ圧縮された動画ファイルを検証対象にした場合に、透かし埋込済分割コンテンツＮ（Ｎ＝１〜１０００；Ｎ＝１０００はダミーＧＯＰデータ）に対して、透かしデータ検証部８が出力した検証結果Ｎ（Ｎ＝１〜３００，３０２〜９９９）は「完全性あり」を示し、Ｎ＝３０１の検証結果のみ「完全性なし」を示したとする。即ち、この動画ファイルは１番目から３００番目および３０２番目から９９９番目までのＧＯＰデータについては完全性があることが検証結果から判明し、それらの連続性が保証されたことになる。従って、３０１番目のＧＯＰデータがそこに埋め込まれた透かしデータが失われない程度に編集されたのか、３０１番目のＧＯＰデータまでの動画と３０２番目のＧＯＰデータ以降の動画はもともと別動画ファイルであって編集により結合されたのか、あるいは３０１番目のＧＯＰデータと３０２番目のＧＯＰデータの間にあったＧＯＰデータからなる動画ファイルが削除されたのか等、検証対象の動画ファイルがどのように改ざんされたか、ある程度の推定が可能となる。このように、改ざんされたＧＯＰデータと改ざんに関する推定内容とを検証結果判断部９が最終判断結果に含めて出力する構成であってもよい。

この構成の場合に、透かしデータに時刻等の情報が付加されていると、動画ファイルの一部が改ざんされたのか、まったく別の動画ファイルをつなぎ合わせた改ざんなのか等、改ざん内容について判断する材料になり、検証結果判断部９はさらに詳細かつ有用な最終判断結果を出力することが可能となる。

なお、上記実施の形態１および実施の形態２では、電子透かし埋込装置および電子透かし検出装置はＭＰＥＧ圧縮された動画ファイルを対象コンテンツにしたが、対象にするコンテンツが電子透かし埋込装置と電子透かし検出装置とで対応していれば、その他の形式の動画ファイル、音声ファイル、テキストファイル、静止画像ファイル等、様々な形態のコンテンツを対象にして構わない。また、ファイルに限らず、逐次生成されるネットワークパケットデータ、ライブ配信される映像ストリーミングデータ等、あらゆるデータを対象コンテンツとして扱うこともできる。

また、上記実施の形態１では、透かしデータ生成部２は、分割コンテンツのダイジェストを算出し、電子透かし埋込装置が有する秘密鍵を用いてデジタル署名することにより、その分割コンテンツに対応した透かしデータを生成する構成であったが、これに限定するものではなく、任意の方法で透かしデータを生成する構成であってもよい。例えば、動画像コンテンツが生成された時刻、場所等の情報をダイジェストに付加したデータを用いて、秘密鍵によるデジタル署名を施した透かしデータを生成する構成であってもよい。このような構成の場合には、上記実施の形態２の検証データ生成部６、透かしデータ検出部７および透かしデータ検証部８を電子透かし埋込装置に対応させた構成にすればよい。例えば検証データ生成部６の検証データおよび透かしデータ検出部７の透かしデータを用いて、透かしデータ検証部８は公開鍵を用いたデジタル署名認証に加えて、付加された時刻、場所等の情報のデータも合わせて照合し、検証結果として出力する。

または、電子透かし埋込装置の透かしデータ生成部２がデジタル署名を施さずに、ダイジェストをそのまま透かしデータに用いる構成であってもよい。電子透かし検出装置はこの構成に対応して、透かしデータ検証部８がデジタル署名の署名認証アルゴリズムを用いず、単に検証データ生成部６が生成したダイジェストである検証データと、透かしデータ検出部７が検出した電子透かし埋込装置によって埋め込まれたダイジェストである透かしデータとを比較し、一致するか否かの結果のみを検証結果として出力する構成にすればよい。この構成の場合には、電子透かしを検証する際に暗号学的安全性を根拠とした完全性検証は不可能となるが、悪意によらない動画像コンテンツの変化を検証することは可能である。

さらに、電子透かし埋込装置の透かしデータ生成部２が、ダイジェストの生成およびデジタル署名の方法として存在する様々なアルゴリズムのうちのどのアルゴリズムを用いる構成であってもよい。また、透かしデータ生成のアルゴリズムを公開せずに秘匿するのであれば、透かしデータ生成部２はダイジェストまたはデジタル署名を用いず簡単な計算によって透かしデータを生成する構成であっても、それなりの検証能力を与えることができる。電子透かし検出装置は電子透かし埋込装置の構成に対応して、検証データ生成部６、透かしデータ検出部７および透かしデータ検証部８がそれぞれ対応する方法によって検証データまたは透かしデータを検出すればよい。

さらに、電子透かし埋込装置の透かしデータ生成部２が、ダイジェストまたはデジタル署名を、誤り訂正符号、誤り検出符号またはその両方により冗長化して透かしデータを生成する構成であってもよい。電子透かし検出装置はこの構成に対応して、透かしデータ検出部７が透かしデータに対して誤り訂正を行った上で、その透かしデータを用いて透かしデータ検証部８が検証を行う構成にすればよい。さらに、透かしデータ検出部７が誤り検出を行って透かしデータに誤りを検出した場合には、透かしデータ検証部８が検証をすることなく直ちに「完全性なし」を示す検証結果を出力する構成であってもよい。このような構成の場合には、電子透かし検出時の検出精度を高めることができる。

また、上記実施の形態１では、透かしデータ埋込部３は、分割コンテンツに対し、その前に分割された分割コンテンツから生成された透かしデータを電子透かしとして埋め込む構成であったが、その埋込アルゴリズムは任意のアルゴリズムを用いればよい。通常、電子透かしへの攻撃に対する耐性を持たせるために、電子透かし埋込アルゴリズムは公開せず秘匿するが、透かしデータ埋込部３が鍵を使用する公開アルゴリズムによる電子透かし埋め込みを行う構成であってもよい。この構成の場合には、電子透かし検出装置の透かしデータ検出部７が対応する検出アルゴリズムを用いればよい。

なお、上記実施の形態１および実施の形態２のコンテンツ分割部１，５、透かしデータ生成部２、透かしデータ埋込部３、コンテンツ結合部４、検証データ生成部６、透かしデータ検出部７、透かしデータ検証部８および検証結果判断部９の各部をソフトウエアで構成し、即ちコンテンツ分割手段、透かしデータ生成手段、透かしデータ埋込手段、コンテンツ結合手段、検証データ生成手段、透かしデータ検出手段、透かしデータ検証手段および検証結果判断手段から構成された電子透かし埋込プログラムおよび電子透かし検出プログラムとしてもよい。

この発明の実施の形態１に係る電子透かし埋込装置の処理の概要を示す説明図である。 この発明の実施の形態１に係る電子透かし埋込装置の構成を示すブロック図である この発明の実施の形態１に係る電子透かし埋込装置の動作を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２に係る電子透かし検出装置の処理の概要を示す説明図である。 この発明の実施の形態２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。 この発明の実施の形態２に係る電子透かし検出装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１，５ コンテンツ分割部、２ 透かしデータ生成部、３ 透かしデータ埋込部、４ コンテンツ結合部、６ 検証データ生成部、７ 透かしデータ検出部、８ 透かしデータ検証部、９ 検証結果判断部、１１ コンテンツ分割処理、１２ 透かしデータ生成処理、１３ 透かしデータ埋込処理、１４ コンテンツ結合処理、１５ コンテンツ分割処理、１６ 検証データ生成処理、１７ 透かしデータ検出処理、１８ 透かしデータ検証処理、１９ 検証結果判断処理。

Claims (15)

1. 電子透かしの生成対象コンテンツから透かしデータを生成する透かしデータ生成部と、
   前記電子透かしの生成対象コンテンツとは異なるコンテンツを埋込対象として、前記透かしデータ生成部で生成された透かしデータを埋め込んで、電子透かし埋込済コンテンツを生成する透かしデータ埋込部とを備え、
   前記透かしデータ生成部は、前記透かしデータ埋込部で生成された電子透かし埋込済コンテンツを、逐次新たな電子透かしの生成対象コンテンツとして透かしデータを生成し、
   前記透かしデータ埋込部は、当該電子透かしの生成対象コンテンツとは異なるコンテンツを新たな埋込対象として前記透かしデータを埋め込んで、電子透かし埋込済コンテンツを生成する電子透かし埋込装置。
2. 処理対象のコンテンツを連続した複数の分割コンテンツに分割するコンテンツ分割部と、
   複数の分割コンテンツを結合するコンテンツ結合部とを備え、
   透かしデータ生成部および透かしデータ埋込部は、
   前記コンテンツ分割部で分割された連続する複数の分割コンテンツに対し、前段の分割コンテンツを電子透かしの生成対象コンテンツとし、これに後続する分割コンテンツを前記電子透かしの生成対象コンテンツから生成された透かしデータの埋込対象として、透かしデータおよび電子透かし埋込済コンテンツを順次生成し、
   前記コンテンツ結合部は、前記透かしデータ埋込部により生成された複数の電子透かし埋込済コンテンツを含む分割コンテンツを結合して、前記処理対象のコンテンツについての電子透かし埋込済コンテンツを生成することを特徴とする請求項１記載の電子透かし埋込装置。
3. コンテンツ分割部は、処理対象のコンテンツを分割した連続する複数の分割コンテンツ中にダミーコンテンツを含めることを特徴とする請求項２記載の電子透かし埋込装置。
4. 検証対象コンテンツを入力し、当該検証対象コンテンツを検証するための検証データを生成する検証データ生成部と、
   前記検証対象コンテンツとは異なるコンテンツに埋め込まれた、前記検証対象コンテンツの検証に使用する透かしデータを検出する透かしデータ検出部と、
   前記検証データ生成部で生成した検証データと前記透かしデータ検出部で検出した透かしデータとを照合して検証結果を出力する透かしデータ検証部とを備えた電子透かし検出装置。
5. 前段の分割コンテンツを電子透かしの生成対象コンテンツとし、これに後続する分割コンテンツを前記電子透かしの生成対象コンテンツから生成された透かしデータの埋込対象とした連続する複数の分割コンテンツを結合してなる処理対象のコンテンツを入力し、当該処理対象のコンテンツを前記複数の分割コンテンツに分割するコンテンツ分割部と、
   前記複数の分割コンテンツの検証結果を用いて、前記処理対象のコンテンツを検証する検証結果判断部とを備え、
   検証データ生成部は、前記コンテンツ分割部により分割された前記複数の分割コンテンツを検証対象コンテンツとして入力して検証データを順次生成し、
   透かしデータ検証部は、前記検証データ生成部で生成した検証データと前記透かしデータ検出部で検出した透かしデータとを照合して検証結果を順次出力し、
   前記検証結果判断部は、前記透かしデータ検証部から順次入力した複数の検証結果を用いて、前記処理対象のコンテンツを検証することを特徴とする請求項４記載の電子透かし検出装置。
6. 電子透かしの生成対象コンテンツから透かしデータを生成する透かしデータ生成ステップと、
   前記電子透かしの生成対象コンテンツとは異なるコンテンツを埋込対象として、前記透かしデータ生成ステップで生成された透かしデータを埋め込んで、電子透かし埋込済コンテンツを生成する透かしデータ埋込ステップとを備え、
   前記透かしデータ生成ステップは、前記透かしデータ埋込ステップで生成された電子透かし埋込済コンテンツを、逐次新たな電子透かしの生成対象コンテンツとして透かしデータを生成し、
   前記透かしデータ埋込ステップは、当該電子透かしの生成対象コンテンツとは異なるコンテンツを新たな埋込対象として前記透かしデータを埋め込んで、電子透かし埋込済コンテンツを生成する電子透かし埋込方法。
7. 処理対象のコンテンツを連続した複数の分割コンテンツに分割するコンテンツ分割ステップと、
   複数の分割コンテンツを結合するコンテンツ結合ステップとを備え、
   透かしデータ生成ステップおよび透かしデータ埋込ステップは、
   前記コンテンツ分割ステップで分割された連続する複数の分割コンテンツに対し、前段の分割コンテンツを電子透かしの生成対象コンテンツとし、これに後続する分割コンテンツを前記電子透かしの生成対象コンテンツから生成された透かしデータの埋込対象として、透かしデータおよび電子透かし埋込済コンテンツを順次生成し、
   前記コンテンツ結合ステップは、前記透かしデータ埋込ステップにより生成された複数の電子透かし埋込済コンテンツを含む分割コンテンツを結合して、前記処理対象のコンテンツについての電子透かし埋込済コンテンツを生成することを特徴とする請求項６記載の電子透かし埋込方法。
8. コンテンツ分割ステップは、処理対象のコンテンツを分割した連続する複数の分割コンテンツ中にダミーコンテンツを含めることを特徴とする請求項７記載の電子透かし埋込方法。
9. 検証対象コンテンツを入力し、当該検証対象コンテンツを検証するための検証データを生成する検証データ生成ステップと、
   前記検証対象コンテンツとは異なるコンテンツに埋め込まれた、前記検証対象コンテンツの検証に使用する透かしデータを検出する透かしデータ検出ステップと、
   前記検証データ生成ステップで生成した検証データと前記透かしデータ検出ステップで検出した透かしデータとを照合して検証結果を出力する透かしデータ検証ステップとを備えた電子透かし検出方法。
10. 前段の分割コンテンツを電子透かしの生成対象コンテンツとし、これに後続する分割コンテンツを前記電子透かしの生成対象コンテンツから生成された透かしデータの埋込対象とした連続する複数の分割コンテンツを結合してなる処理対象のコンテンツを入力し、当該処理対象のコンテンツを前記複数の分割コンテンツに分割するコンテンツ分割ステップと、
    前記複数の分割コンテンツの検証結果を用いて、前記処理対象のコンテンツを検証する検証結果判断ステップとを備え、
    検証データ生成ステップは、前記コンテンツ分割ステップにより分割された前記複数の分割コンテンツを検証対象コンテンツとして入力して検証データを順次生成し、
    透かしデータ検証ステップは、前記検証データ生成ステップで生成した検証データと前記透かしデータ検出ステップで検出した透かしデータとを照合して検証結果を順次出力し、
    前記検証結果判断ステップは、前記透かしデータ検証ステップから順次入力した複数の検証結果を用いて、前記処理対象のコンテンツを検証することを特徴とする請求項９記載の電子透かし検出方法。
11. コンピュータを、電子透かしの生成対象コンテンツから透かしデータを生成する透かしデータ生成手段と、
    前記電子透かしの生成対象コンテンツとは異なるコンテンツを埋込対象として、前記透かしデータ生成手段で生成された透かしデータを埋め込んで、電子透かし埋込済コンテンツを生成する透かしデータ埋込手段として機能させるための電子透かし埋込プログラムであって、
    前記透かしデータ生成手段は、前記透かしデータ埋込手段で生成された電子透かし埋込済コンテンツを、逐次新たな電子透かしの生成対象コンテンツとして透かしデータを生成し、
    前記透かしデータ埋込手段は、当該電子透かしの生成対象コンテンツとは異なるコンテンツを新たな埋込対象として前記透かしデータを埋め込んで、電子透かし埋込済コンテンツを生成する電子透かし埋込プログラム。
12. コンピュータを、処理対象のコンテンツを連続した複数の分割コンテンツに分割するコンテンツ分割手段と、
    複数の分割コンテンツを結合するコンテンツ結合手段として機能させるための電子透かし埋込プログラムであって、
    透かしデータ生成手段および透かしデータ埋込手段は、
    前記コンテンツ分割手段で分割された連続する複数の分割コンテンツに対し、前段の分割コンテンツを電子透かしの生成対象コンテンツとし、これに後続する分割コンテンツを前記電子透かしの生成対象コンテンツから生成された透かしデータの埋込対象として、透かしデータおよび電子透かし埋込済コンテンツを順次生成し、
    前記コンテンツ結合手段は、前記透かしデータ埋込手段により生成された複数の電子透かし埋込済コンテンツを含む分割コンテンツを結合して、前記処理対象のコンテンツについての電子透かし埋込済コンテンツを生成することを特徴とする請求項１１記載の電子透かし埋込プログラム。
13. コンテンツ分割手段は、処理対象のコンテンツを分割した連続する複数の分割コンテンツ中にダミーコンテンツを含めることを特徴とする請求項１２記載の電子透かし埋込プログラム。
14. コンピュータを、検証対象コンテンツを入力し、当該検証対象コンテンツを検証するための検証データを生成する検証データ生成手段と、
    前記検証対象コンテンツとは異なるコンテンツに埋め込まれた、前記検証対象コンテンツの検証に使用する透かしデータを検出する透かしデータ検出手段と、
    前記検証データ生成手段で生成した検証データと前記透かしデータ検出手段で検出した透かしデータとを照合して検証結果を出力する透かしデータ検証手段として機能させるための電子透かし検出プログラム。
15. コンピュータを、前段の分割コンテンツを電子透かしの生成対象コンテンツとし、これに後続する分割コンテンツを前記電子透かしの生成対象コンテンツから生成された透かしデータの埋込対象とした連続する複数の分割コンテンツを結合してなる処理対象のコンテンツを入力し、当該処理対象のコンテンツを前記複数の分割コンテンツに分割するコンテンツ分割手段と、
    前記複数の分割コンテンツの検証結果を用いて、前記処理対象のコンテンツを検証する検証結果判断手段として機能させるための電子透かし検出プログラムであって、
    検証データ生成手段は、前記コンテンツ分割手段により分割された前記複数の分割コンテンツを検証対象コンテンツとして入力して検証データを順次生成し、
    透かしデータ検証手段は、前記検証データ生成手段で生成した検証データと前記透かしデータ検出手段で検出した透かしデータとを照合して検証結果を順次出力し、
    前記検証結果判断手段は、前記透かしデータ検証手段から順次入力した複数の検証結果を用いて、前記処理対象のコンテンツを検証することを特徴とする請求項１４記載の電子透かし検出プログラム。

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