JP2009521181A - デジタルシネマ用のブラインド検知 - Google Patents

Abstract

本発明は，動画信号からペイロードを抽出することと同様，動画信号中にペイロードを埋め込むことに関する。更に本発明は動画信号に関する。ペイロードは，以下のステップによって動画信号に埋め込まれる。第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとが，電子透かしのサンプルの少なくとも第1のシーケンスによって表され，信号の画像の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とが決定される。続いて，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとが当該信号に埋め込まれ，この結果，第1の電子透かしに対する少なくとも第2の電子透かしのシフトがペイロードを表す。対応する電子透かしサンプルに従って画像中の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを変更することにより，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとが埋め込まれる。第1の巨視的特性と第2の巨視的特性とは，画像を構成しているピクセルの平均輝度と平均色飽和度とである。

Description

本発明は，動画像信号中にペイロードを埋め込む方法と，動画信号中のペイロードを抽出する方法とに関する。本発明は，電子透かし埋め込み器，電子透かし検知器，動画信号，蓄積媒体，及びコンピュータで読み取り可能なコードにも関する。

電子透かしの埋め込みは，コピー保護ストラテジの重要な態様である。殆どのコピー保護方式は，電気的に配信されたコンテンツ（放送，蓄積媒体）の保護を扱うが，コピー保護は劇場で上映される映画にも所望されている。携帯用ビデオカメラを用いた映画の不法なコピーは，既に日常茶飯事である。コピーの品質は通常大変低いが，しかし不法なVHSテープ，CD-ビデオ，及びDVD-ビデオの経済的な打撃は莫大になり得る。

デジタルシネマ投影用のビデオの電子透かし方式は，もうすぐ始まるデジタルシネマフォーマットと共に働くよう設計され，コンテンツのオーナ及び配給者達が不法コピーの起点を追跡するのを手助けするよう設計されている。電子透かしは，ビデオ品質には最小の影響しかもたぬように，しかし携帯型のカメラで撮られ，例えばVHS，CD-ビデオ，又はDVDフォーマットに変換された後でも依然として検知可能なように設計されている。カメラ録画に対しても存続する電子透かしに対するこの要件は，ズーミング，回転，及び動きのような幾何学的な歪に対して，電子透かしが存続せねばならないことを暗示している。厳重な可視性と堅牢さとの要件を満たすために，電子透かしシステムは時間軸を利用するのみである。デジタルシネマ投影用の電子透かし方式では，電子透かしサンプルに従ってフレームの輝度値の平均を変化させることにより電子透かしは挿入される。

国際特許公開公報WO/03001813 A1は信号の画像を構成しているピクセルの巨視的特性を決定するステップを有する方法を開示しており，当該巨視的特性は電子透かしサンプルに従って変更される。実施例においては，巨視的特性とは画像の平均輝度のことである。

デジタルシネマ用，及び何か他の電子透かし方式への要件は，堅牢さ，不感知性，及び低い誤判断率を含んでいる。

本発明の発明者は従来の電子透かし方式に対し，デジタル信号中にマルチビットのペイロードを埋め込むことに関連して上記の要件を満足することは問題があると理解してきており，この結果，発明者は本発明を考案した。これに加えて，本発明はコピー権保護に対する改善された手段を供することを追及しており，好ましくは，本発明は従来の技術の一つ以上の欠点を，単独で又は何らかの組合せによって緩和し，軽減し，又は削減する。

本発明の第1の態様によれば，動画信号中にペイロードを埋め込む方法が供され，当該方法は，
‐ 電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスにより，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを表すステップと，
‐ 信号の画像の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを決定するステップと，
‐ 少なくとも第2の電子透かしの第1の電子透かしに対するシフトがペイロードを表すよう，信号中に第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを埋め込むステップとを有し，
対応する電子透かしサンプルに従って画像内の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを変更することにより，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとが埋め込まれる。

第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを構成している電子透かしサンプルのシーケンスは，画像信号の一連の画像上に散りばめられ，1画像当たり一つ以上の電子透かしサンプルが埋め込まれる。本方法は，斯様にして時間軸に沿って電子透かしを埋め込み，これゆえ全ての幾何学的な歪に対して先天的に堅牢である。

第1の電子透かしは基準電子透かしを表すことが可能で，一方，少なくとも第2の電子透かしはシフトされた電子透かしを表すことが可能である（又は逆も可）。当該シフトは，時間軸に沿った，電子透かしの周期的な循環である。

デジタル電子透かしに関しては，不感知性に起因して，電子透かしのエネルギは画像信号のエネルギと比較して大変低く，このことは電子透かしの検知を不確実なものにする。画像の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを変更することによって第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを埋め込むことにより，両方の電子透かしが唯1個の電子透かしが埋め込まれたかのように，同じようなエネルギで埋め込まれることができる。二つの電子透かしを埋め込むことができることにより，規準電子透かし及びシフトされた電子透かしの両方が埋め込まれることができ，これによって，埋め込まれたペイロードのブラインド検知が可能になるので，これは特に，しかし排他的にではなく好都合である。ブラインド検知の実行が可能であることにより，ペイロードを抽出するために，オリジナルの映画との時間同期という複雑な作業が回避できる。

画像信号の異なる色成分を用いることによって，より具体的には画像を構成しているピクセルの平均輝度と平均色飽和度とを用いることによって，堅牢で安全な態様で電子透かしサンプルが埋め込まれ，及び検知されることの両方ができる信号成分が使われるので，請求項2及び請求項3に規定されているオプションの特徴は好都合である。

画像信号の画像を少なくとも二つの画像エリアに分割し，異なる画像エリアに異なる電子透かしか，又は同じ電子透かしの何れかを埋め込むことにより，ペイロードを増すことができる実施例同様，ちらつき除去ツールが電子透かしを除去することもない実施例が供されるので，請求項4に規定されているオプションの特徴は好都合である。

請求項5は，電子透かしサンプルを供する好都合な実施例を説明している。

空間的な変化があると，又は動きがあると，画像又は画像エリアのピクセルをこれらの変化に適応して変更させることにより，電子透かしサンプルの埋め込み強さは適応して調整されることができ，これによって所与の状況に対し，不感知性と低い誤判断率との間で最適化された妥協を供する電子透かしを埋め込むので，請求項6及び請求項7で規定したオプションの特徴は好都合である。

電子透かしサンプルのちらつき周波数を低めることができ，これによって電子透かしサンプルからの可視的なアーチファクトを減じるか，又は除去することさえできるので，請求項8で規定されたオプションの特徴は好都合である。

ちらつき除去動作に対して堅牢な実施例が供されるので，請求項9及び請求項10で規定したオプションの特徴は好都合である。

本発明の第2の態様によれば，動画信号からペイロードを抽出する方法が供され，当該方法は，
‐ 電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスによって表されている第1の電子透かしと，少なくとも第2の電子透かしとを含んでいる画像信号を受信するステップと，
‐ 画像信号内の検知すべき第1の電子透かしと，少なくとも第2の電子透かしとを供するステップと，
‐ 信号の画像の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを決定するステップと，
‐ 一連の第1の巨視的特性を，検知すべき第1の電子透かしと比較することによって第1の電子透かしを抽出するステップと，
‐ 一連の少なくとも第2の巨視的特性のシーケンスを，検知すべき少なくとも第2の電子透かしと比較することによって少なくとも第2の電子透かしを抽出するステップと，
‐ 少なくとも第2の電子透かしが，第1の電子透かしに対してシフトしていることを決定できるよう，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを比較するステップと，
‐ ペイロードを当該シフトから抽出するステップとを有する。

本発明の第1の態様による方法にてペイロードが埋め込まれたように，ペイロードを動画信号から抽出することを実施するので，第2の態様に従う本発明は，特に，しかし排他的にではなく好都合である。

本発明の第3の態様及び第4の態様によれば，電子透かし埋め込み器が供され，当該埋め込み器は，
‐ 動画信号を受信する信号ユニットと，
‐ 電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスによって，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを表わすための，電子透かしサンプルユニットと，
‐ 信号の画像の第1の巨視的特性と，少なくとも第2の巨視的特性とを決定するための巨視的特性ユニットと，
‐ 少なくとも第2の電子透かしの，第1の電子透かしに対するシフトがペイロードを表すよう，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを信号中に埋め込むための埋め込みユニットとを有する。

ここで，対応する電子透かしサンプルに従って画像内の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを変更することにより，当該第1の電子透かしと第2の電子透かしとが埋め込みユニット中に埋め込まれる。

また，電子透かし検知器は，
‐ 電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスによって表されている第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを含んでいる動画信号を受信する信号ユニットと，
‐ 画像信号内の検知すべき第1の電子透かしと，少なくとも第2の電子透かしとを供するための電子透かしユニットと，
‐ 信号の画像の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを決定するための巨視的特性ユニットと，
‐ 一連の第1の巨視的特性を，検知すべき第1の電子透かしと比較することにより第1の電子透かしを抽出し，一連の少なくとも第2の巨視的特性を，検知すべき少なくとも第2の電子透かしと比較することにより，少なくとも第2の電子透かしを抽出するための抽出ユニットと，
‐ 少なくとも第2の電子透かしの，第1の電子透かしに対するシフトを決定できるよう，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを比較するための比較ユニットと，
‐ ペイロードを当該シフトから抽出するためのペイロードユニットとを有する。

本発明の第3の態様及び第4の態様の幾つかのユニット又は全てのユニットは，組み合わされたユニット又は別々のユニットとして実行されることができる。

本発明の第3の態様で埋め込まれた電子透かしは，本発明の第1の態様の方法に従って供され，当該本発明の第1の態様の方法は，本発明の第3の態様の電子透かし埋め込み器を制御するために実行されることができる。第4の態様の電子透かし検知器は，本発明の第2の態様に従って供され，当該第2の態様の方法は，本発明の第4の態様の電子透かし検知器を制御するために実行されることができる。

本発明の第5の態様において，第1の埋め込まれた電子透かしと少なくとも第2の埋め込まれた電子透かしと共に動画信号が供され，これらの電子透かしは，電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスにて表されており，信号の画像用に，画像の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とが，対応する電子透かしサンプル中の個々の電子透かしサンプルに従って変更された。

本発明の第6の態様及び第7の態様では，第1の対応及び第2の態様の方法を実行するための，コンピュータで読み取り可能なコードが供されている。

一般に，本発明の様々な態様が本発明の範囲内で可能な，どの態様にても組み合わされ，結合されることができる。

本発明のこれらの及び他の態様，特徴及び/又は長所は，これ以降で説明される実施例から明らかになり，当該実施例を参照して説明されよう。

本発明の実施例は，単に例示的態様にて，図面を参照して説明されよう。

本発明の実施例では，電子透かしの埋め込みの態様は映画館でデジタル映画を投影するのに関連して適用される。実施例においては，当該デジタル映画の投影機は本発明による電子透かし埋め込み器を含んでいるか，又は接続されているかの何れかであり，当該映画の投影中に電子透かしが埋め込まれる。一般に，投影機の連番及び時間コードのような情報がペイロードして埋め込まれる。

図1は，電子透かしを埋め込む方式の実施例の概観図を例示している，即ち，図1は本発明による電子透かし埋め込み器を例示している。当該埋め込み手段は，一連の画像又はフレームを有する動画信号中にペイロードを埋め込むことを実施する。当該ペイロードは，一般的にマルチビットのペイロードの形態をしている。基準電子透かし及びシフトされた電子透かしを埋め込むことにより当該ペイロードが画像信号中に埋め込まれ，当該シフトはペイロードがあることを表している。当該シフトは，時間軸に沿った，電子透かしの周期的な循環であることが可能である。基準電子透かし（又は第1の電子透かし）及びシフトされた電子透かし（又は第2の電子透かし）は，対応する電子透かしサンプルに従って画像内の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを変更することにより埋め込まれる。

実施例において，電子透かしの埋め込みは信号の色表示（Y，U，V）の中に実行され，Yは輝度成分と呼ばれ，UとVとはクロミナンス成分と呼ばれ，画像信号はX（Y，U，V）と呼ばれる。

埋め込み器は信号ユニット1で画像信号X（Y，U，V）を受信し，当該画像信号は，フレームｋの空間的な位置nで，輝度F(n,k) 101である第1の巨視的特性と， U-成分に対してGu(n,k) 102及びV-成分に対してGv(n,k) 103のクロミナンス値である第2の巨視的特性とをもっている一連の画像又はフレームである。原理的には，当該クロミナンス値U，Vは二つの巨視的特性として観ることができるが，しかしここでは1個の（第2の）巨視的特性，即ち平均色飽和度と呼ばれ，扱われる。巨視的特性は巨視的特性ユニット9で決定される。埋め込み器は，電子透かしサンプルユニット7で，長さLの擬似乱数の列w(n)の形態で電子透かしを表している一連の電子透かしサンプルを更に受領する。ここで，w(n)∈[-1,1]，即ち，各電子透かしサンプルは第1の値か，又は第2の値である。Lの適切な値は1024であるが，しかし他のLの値も使うことができる。電子透かしは，同じ電子透かしをLフレームごとに繰り返す。実施例においては，電子透かしサンプルの同一のシーケンスが基準電子透かし及びシフトされた電子透かしの両方に適用されるが，にもかかわらず，電子透かしサンプルのシーケンスは二つの電子透かしに対して異なっていてもよい。

電子透かし埋め込み器の実施例において，シーケンスw(n)は埋め込みユニット2によって，受信された信号に直接付与される。人間の視覚システム（HVS）は低い空間周波数でのフリッカ（ちらつき）に敏感であるので，斯様な実施例は，特に動いていない平坦なエリアでアーチファクトを生じる。これらのアーチファクトは，付与された電子透かしのフリッカ周波数を低くすることにより顕著に減じられる。これは，繰り返しステージ3で実行され，このステージは，事前に決めたK個の連続した画像の間，各電子透かしサンプルを繰り返す。同じ電子透かしサンプルが一連のK個の連続したフレーム又は画像にこのように埋め込まれる。Kは5のオーダーであるが，しかし他のKの値が付与されることも可能である。フレームkに埋め込まれた電子透かしサンプルw(n)は，数学的にはw([k/K]mod N)と表されることができる。簡潔のために，この式は，これ以降w(k)と短縮される。

図1に示された埋め込み器の実施例は，画像内での空間的な変化があるか，又は連続した画像間で検知された動きがあると，画像のピクセルを適応的に変更させることにより，画像コンテンツに応じて電子透かしを埋め込む深さに更に適応する。実施例においては，電子透かしを埋め込むのに充分な変化が有るエリアが，クロミナンス値を高域フィルタでフィルタリングすることによって得られる。代替的には，高域フィルタを通された輝度の値の結果もまた，電子透かしを埋め込むための，対応するクロミナンス値を得るために用いられることができる。同様にまた，輝度の値を得るため意図された動き検知も，クロミナンス値のための値を得るために用いられることができる。入手するのがより簡単で，埋め込み器の複雑さを減じるので，輝度の値を用いるのが有益である。前記適応的な変更は，電子透かしサンプルw(k)を一つ以上の局在する倍率で乗算することにより実施され，この乗算は乗算器4によって行われる。１個の倍率C_FG(n,k)を輝度とクロミナンスの色成分との両方に用い得るが，しかし異なる倍率もまた，輝度C_F(n,k)及びクロミナンスC_G(n,k)成分に対して付与されることができる。一つ以上の局在する倍率が，画像分析器5によって画像コンテンツから抽出される。例えば，画像エリアが動いていて，模様の有る部分では倍率は大きく，動きのない平坦な部分では小さい。

埋め込み器2の出力は，次のように定式化できる：
F_w(n,k) = F(n,k) + C_F(n,k)w(k)
G_U,w(n,k) = H(G_U(n,k),w(k))
G_V,w(n,k) = H(G_V(n,k),w(k))
ここで，Hはクロミナンス値G_U(n,k)又はG_V(n,k)と，電子透かしサンプルw(k)とに依存する関数である。輝度の部分F_w(n,k)104及びクロミナンスの部分G_U,w(n,k)105，G_V,w(n,k)106は，組合せステージ6で1個の電子透かしの有る画像I_w(n,k)8へと実質的に組み合わされる。

埋め込み器のステージすなわちユニット2で，二つの電子透かしが画像信号中に埋め込まれる。第１の電子透かしは，電子透かしサンプルがw(n)=+1であれば，フレームnの個々のピクセルの輝度を増すことによって埋め込まれ，w(n)=-1であれば，輝度を減じることにより埋め込まれる。ピクセルの輝度は，変更が可能なピクセルに対して変更されるのみである。上で説明したように，この埋め込みは画像の空間的な変化と動きとに依存する。このように，実際には全てのピクセルが変更されるわけではなく，一部のみが変更される。一連のフレームの平均輝度は，電子透かしサンプルw(n)によって，このように変調される。

第2の電子透かしは，色の平均飽和度を変化させることによって埋め込まれる。色の平均飽和度は，ピクセルのクロミナンスのU-成分とV-成分とに同一の係数を乗算することによって変更される。例えば，U-成分とV-成分とが，各々64と163とであるピクセルがあるとする（U-成分とV-成分とは，8ビットの場合は，0，，，255の範囲にある）。すると，変更されたU-成分U_mと，変更されたV-成分V_mとは次の態様にて計算される：
U_m = c(U-128)+128 = c(64-128)+128 = 128-64c
V_m = c(V-128)+128 = c(163-128)+128 = 35c+128
ここで，ｃは一般的には１の近傍に選ばれる。規定により，クロミナンス値は128の近傍が中央値であるので，最初に定数128が減算される。フレーム中の全てのクロミナンス値が（減算前に）128をもっているときは，このフレームは灰色のレベルのみの画像となる。よって，上の例では，
H = (1+w(k)*d)*(G_U,V(n,k)-128)+128
ここで，dは0に近い正の値（例えば0.1）で，c = (1+w(k)*d)である。

c>1の場合，平均飽和度は増大し，c<1の場合は，色の平均飽和度は減少する。斯様にして，電子透かしサンプルがw(n)=1の場合はc>1が選ばれ，電子透かしサンプルがw(n)=-1の場合はc<1が選ばれる。負のクロミナンス値に対しては，飽和度が増大すると当該クロミナンス値はより小さくなる，即ち電子透かしサンプルw(n)=1が埋め込まれる。この事実は，検知器に対して関連性を持っている（下記参照）。色の飽和度を変えるためには，U-クロミナンス値とV-クロミナンス値の両方が同時に，同じ係数cで変更されねばならず，さもなければ，一般的に視認されてしまうような異なる色を生じる。電子透かしのエネルギは，cを中央値c=1から大きく増減させることによって増大させることができる。

電子透かしサンプルによって変調されることが可能な巨視的特性の他の例は，画像のヒストグラム（画像中の輝度とクロミナンス値との相対的な頻度のリスト）であるとか，又は高次のモーメント（パワーkに対する輝度及びクロミナンス値の平均値）のようなものから当該ヒストグラムへと抽出された特徴である。平均輝度及び平均色飽和度が，後者(k=1)の具体的な例である。

本発明の他の実施例においては，画像信号の画像は少なくとも二つの画像エリアへと分割され，当該画像エリアの第1の巨視的特性及び/又は少なくとも第2の巨視的特性を変更することによって，第1の電子透かし及び/又は少なくとも第2の電子透かしが画像の画像エリアに埋め込まれる。この態様にて，一つ以上の電子透かし又は同じ電子透かしの一つ以上のバージョンが，同一の画像エリア中か，又は異なる画像エリア中に埋め込まれる。異なる画像エリアとは，画像の半分，又は画像の1/4等々のことである。

図2は，画像信号の画像が，分割ステージ20で四つの画像エリアに分割されている実施例を例示している。実施例においては，輝度成分101は二つの画像エリアに埋め込まれ，クロミナンス成分102，103は他の二つの画像エリアに埋め込まれている。

本実施例においては，第1の埋め込みステージ21は，1個の付与された電子透かしサンプルw(n)を，第1のエリアの変更された第1の巨視的特性（平均輝度）を生じるよう変更されることができる第1の画像エリアのピクセルに拡大縮小を伴って加え，第2の埋め込みステージ22は，正反対の電子透かしサンプル‐w(n)を，やはり第2のエリアの変更された第1の巨視的特性を生じるよう変更されることができる第2の画像エリアのピクセルに拡大縮小を伴って加える。従って，第1の埋め込みステージ及び第2の埋め込みステージにて，第1の画像エリアの平均輝度及び第2の画像エリアの平均輝度は，電子透かしによって正反対に変調される。より具体的には，電子透かしサンプルの第1の値を画像に埋め込むために，第1のエリアの第1の巨視的特性を増大させ，並びに第2のエリアの第1の巨視的特性を減じることと，電子透かしサンプルの第2の値を画像に埋め込むために，第1のエリアの第1の巨視的特性を減じ，並びに第2のエリアの第1の巨視的特性を増大させることとによって，当該画像は第1及び第2の埋め込みステージ21，22にて変更される。

第3のエリアの第2の巨視的特性（平均色飽和度）を変更することによって，第3の埋め込みステージ23は1個の付与された電子透かしサンプルw(n)を第3の画像エリアへ加える。第4の埋め込みステージ24は，正反対の電子透かしサンプル‐w(n)を第2の巨視的特性を変更することによって加える。従って，第3の画像エリア及び第4の画像エリアの平均色飽和度は，第3の埋め込みステージ及び第4の埋め込みステージにて，電子透かしにより正反対に変調される。より具体的には，電子透かしサンプルの第1の値を画像に埋め込むために，第3のエリアの第2の巨視的特性を増大させ，並びに少なくとも第4のエリアの第2の巨視的特性を減じることと，電子透かしサンプルの第2の値を画像に埋め込むために，第3のエリアの第2の巨視的特性を減じ，並びに少なくとも第4のエリアの第2の巨視的特性を増大させることとによって，当該画像は第3及び第4の埋め込みステージ23，24にて変更される。

その次に，組合せステージ25にて，四つの画像エリアは1個の電子透かしの入った画像I_w(n,k) 8へと組み合わされる。

図3は，本発明の実施例に従った，電子透かし検知器の概観図を示す。基準電子透かし及びシフトされた電子透かしの両方が信号中に存在するので，原信号は検知される必要がない，即ちブラインド検知が行われる。フレームkの空間的な位置nで，輝度F(n,k) 101とU-成分に対するクロミナンス値G_U(n,k) 102とV-成分に対するクロミナンス値G_V(n,k) 103とをもっている電子透かしの入った一連の画像又はフレームの形態で，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを含む画像信号を，当該検知器は信号ユニット30にて受信する。電子透かしユニット36にて，埋め込み器は検知すべき電子透かしwを更に受信する（又は知る）。当該検知器は，各々平均輝度と平均クロミナンス値（又は該当するならば他の巨視的特性若しくは複数の巨視的特性）とを決定する又は計算する平均輝度計算回路31と平均クロミナンス値計算回路32とを有する巨視的特性ユニット40を更に含んでいる。当該平均輝度は次式で計算される：

及び平均クロミナンス値は次式で計算される：

ここでNは画像のピクセル数であり，mは変更されたクロミナンス値を反映している。飽和度の変化を検知するために，平均輝度とは異なりフレーム中のクロミナンス値は単純には累積されない。これまで説明したように，飽和度の増大は，値128の近傍が中央値となるクロミナンス値の絶対値の増加を生じ，飽和度の減少はこれの反対となる。これゆえ，各フレームに対する「平均飽和度」が最初に値128を減算することによって得られ，累積する前にこの結果の絶対値を得る。

一つの実施例では，電子透かしは平均飽和度S_U又はS_Vを別々に検知することによって検知され，別の実施例では，電子透かしは組み合わされたS_U+S_Vのシーケンス中で検知される。

一連の巨視的特性を，検知すべき各電子透かしと比較することにより，第1の電子透かし及び第2の電子透かしは，ここでは相関ユニット又は相関ステージという実施例に有る抽出ユニット34で抽出される。又はより具体的には，電子透かし検知器は平均クロミナンス値と平均輝度とに対する一連の予想電子透かしサンプルを生成する。抽出ユニット34では，一連の予想電子透かしサンプルは探索されている電子透かしと循環的に相関をもつ。この実施例においては，一連の巨視的特性と検知すべき個別の電子透かしとの間の比較が循環的な相関である。検知器は，探索されているこの電子透かし，即ち検知すべき電子透かしを，w(n)∈[-1,1]であるような長さLの擬似ランダムなシーケンスw(n)の形態で受信する。当該検知器は，埋め込み器の繰り返しステージと同一である繰返しステージ33を有する。相関ステージの実施例は，本発明で参照され組込まれている欧州特許公報EP 1 588 556で説明されている。相関は，対称位相限定整合フィルタ（SPOMF）を用いてとることができる。SPOMFについては，国際特許公開公報WO 99/45706で説明されており，本発明で参照され組込まれている。SPOMF動作の結果，電子透かしが埋め込まれていた場合は，相関パターンは一つ以上のピークを示す。

比較ユニット35での次のステップで，二つの電子透かし間にシフトが有るかを判定するために，クロミナンス値37中で見出された電子透かしが輝度38中で見出された電子透かしと比較され，判定されたシフトから，ペイロードユニット39においてペイロードが抽出される。

図2に関連して説明された実施例のような，電子透かしサンプルが画像信号の二つ以上のエリアに埋め込まれている実施例においては，電子透かし検知器は，画像を画像エリアに関連した数に分割する分割ステージと，所与の画像エリアに対して関連している電子透かしサンプルを検知するための検知ステージとを有する。所与の画像エリアに対して関連する電子透かしサンプルを検出するための個別の検知ステージと，分割ステージとをもつ電子透かし検知器の実施例は，欧州特許公報 EP 1 588 556で説明されている。

別の実施例においては，画像信号の画像を四つのエリアに分割することによってペイロードを増すことが可能で，輝度の値の中に電子透かしを埋め込むために二つの画像エリアが使われ，クロミナンス値の中に電子透かしを埋め込むために，もう二つの画像エリアが使われる。輝度の値の第1のエリアには，w = w0+w1が埋め込まれ，第2のエリアには-wが埋め込まれ，ここにwは，基準電子透かしw0とシフトされた電子透かしw1との和である。クロミナンス値の第1のエリアには，z = z0+z1が埋め込まれ，第2のエリアには-zが埋め込まれ，ここにz0及びz1の両方がw0のシフトされたものである。以上の追加と，合計で可能な電子透かしのエネルギの特定の量とに起因して，検知のピークは低くなる。これにも拘らず，堅牢さが大した問題ではないアプリケーションがあり得る。電子透かしw0+w1は0を含むことが可能である。実際には，w0及びw1を，実数を含んでいるベクトルとすることにより，0を含む電子透かしを扱うことができる。追加の後，結果の符合が考慮され，結果として生じた電子透かしが埋め込まれる。

本発明の別の実施例においては，画像信号の画像は三つ以上のエリアに分割されることが可能で，ここでは少なくとも二つのエリアに電子透かしサンプルが，ちらつきを取り除いた堅牢な態様で埋め込まれ，一方，少なくとも第3のエリアには，各電子透かしサンプルの一つのもののみが埋め込まれる。例えば，基準電子透かしは第1のエリアに埋め込まれ，一方，シフトされた電子透かしは第2のエリア及び第3のエリアに埋め込まれる。この態様では，基準電子透かしがちらつき除去ツールで取り除かれた場合でさえ，ペイロードはオリジナルの映画と共に時間同期の手段によって依然として抽出されることが可能である。

本発明は,ハードウエア，ソフトウエア，ファームウエア又はこれらの何れかの組合せを含んだ，どのような適切な形態にても実行されることができる。本発明又は本発明の幾つかの特徴は，一つ以上のデータプロセッサ及び/又はデジタル信号プロセッサ上で走るコンピュータソフトウエアとして実行されることができる。本発明の実施例の要素及び部品は，物理的，機能的及び論理的にどのような適切な態様にても実行されることができる。実に，機能は単一のユニット，複数のユニット又は他の機能ユニットの一部として実行されることができる。斯様に，本発明は単一のユニットで実行されることができ，又は本発明は物理的及び機能的に種々異なるユニット及びプロセッサの間に分配されることができる。

本発明は，具体的な実施例に関連付けて説明されてきたが，ここに説明された具体的な形態に限定されることを意図してはいない。それよりはむしろ，本発明の範囲は添付の請求項によってのみ限定される。請求項中において「有する」という単語は，他の要素又はステップの存在を排除するものではない。これに加え，個々の特徴が異なる請求項中に含まれているものの，これらの特徴は都合よく組み合わせることができ，異なる請求項中への包含が，特徴の組合せは実現可能ではない，及び/又は好都合ではないと意味しているのではない。加えて，単一の説明は複数を排除してはいない。従って，「a」，「an」，「第1の」，「第2の」等々の記述は，複数を排除するものではない。更に，請求項中の参照記号は，本発明の範囲を限定しているとして解釈されるべきではない。

本発明の実施例に従った，電子透かし埋め込み器の概観図を例示する。 画像信号の画像が，少なくとも四つの画像エリアに分割された実施例を例示する。 本発明の実施例に従った，電子透かし検知器の概観図を例示する。

Claims (17)

1. 電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスにより，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを表すステップと，
   信号の画像の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを決定するステップと，
   前記第1の電子透かしに対する前記少なくとも第2の電子透かしのシフトがペイロードを表すことができるよう，前記第1の電子透かしと前記少なくとも第2の電子透かしとを前記信号中に埋め込むステップとを有し，
   対応する電子透かしサンプルに従い，前記画像内の前記第1の巨視的特性と前記少なくとも第2の巨視的特性とを変更することによって，前記第1の電子透かしと前記少なくとも第2の電子透かしとが埋め込まれる，動画信号中にペイロードを埋め込む方法。
2. 前記第1の巨視的特性が前記画像信号の第1の色成分であり，前記少なくとも第2の巨視的特性が前記画像信号の少なくとも第2の色成分である，請求項１に記載の方法。
3. 前記第1の巨視的特性が前記画像を構成しているピクセルの平均輝度であり，前記少なくとも第2の巨視的特性が前記画像を構成している前記ピクセルの平均色飽和度である，請求項１に記載の方法。
4. 前記画像信号の画像が少なくとも二つの画像エリアへと分割され，前記画像エリアの前記第1の巨視的特性及び/又は前記少なくとも第2の巨視的特性を変更することにより，前記第1の電子透かし及び/又は前記少なくとも第2の電子透かしが前記画像の画像エリア中に埋め込まれる，請求項１に記載の方法。
5. 電子透かしサンプルの前記少なくとも第1のシーケンスの各電子透かしサンプルが第1の値又は第2の値である，請求項1に記載の方法。
6. 前記画像内に，又は画像エリア内に空間的な変化があると，前記変更するステップが前記画像又は画像エリアの前記ピクセルを適応的に変更させることを含む，請求項4に記載の方法。
7. 連続した画像又は画像エリア間での動きがあると，前記変更するステップが前記画像又は画像エリアの前記ピクセルを適応的に変更させることを含む，請求項4に記載の方法。
8. 前記第1の電子透かしの電子透かしサンプルと，前記少なくとも第2の電子透かしの電子透かしサンプルとが一連の連続した画像中に埋め込まれている，請求項1に記載の方法。
9. 前記画像信号の画像を少なくとも二つの画像エリアへと分割するステップと，
   画像エリアの第1の巨視的特性と，前記第1の画像エリア及び前記少なくとも第2の画像エリアの少なくとも第2の巨視的特性とを決定するステップと，
   前記画像の少なくとも一つの画像エリア内の前記第1の巨視的特性を変更することによって，前記第1の電子透かしを埋め込むステップと，
   前記電子透かしサンプルの第1の値を画像中に埋め込むために，前記第1のエリアの前記少なくとも第2の巨視的特性を増大し，前記少なくとも第2のエリアの前記少なくとも第2の巨視的特性を減じるよう前記画像を変更することと，前記電子透かしサンプルの少なくとも第2の値を画像中に埋め込むために，前記第1のエリアの前記少なくとも第2の巨視的特性を減じ，前記少なくとも第2のエリアの前記少なくとも第2の巨視的特性を増すよう前記画像を変更することとによって，前記少なくとも第2の電子透かしを埋め込むステップとを更に有する，請求項5に記載の方法。
10. 前記第1の電子透かしが埋め込まれる第1のエリアと第2のエリアと，前記少なくとも第2の電子透かしが埋め込まれる第3のエリアと第4のエリアとの少なくとも四つの画像エリアへ前記画像信号の画像を分割するステップと，
    前記第1の画像エリアと前記第2の画像エリアとの第1の巨視的特性を決定し，前記第3の画像エリアと前記第4の画像エリアとの少なくとも第2の巨視的特性を決定するステップと，
    前記電子透かしサンプルの第1の値を前記画像に埋め込むために，前記第1のエリアの前記第1の巨視的特性を増大し，前記第2のエリアの前記第1の巨視的特性を減じ，前記電子透かしサンプルの少なくとも第2の値を前記画像に埋め込むために，前記第1のエリアの前記第1の巨視的特性を減じ，前記第2のエリアの前記第1の巨視的特性を増大するよう，前記画像を変更するステップと，
    前記電子透かしサンプルの第1の値を前記画像に埋め込むために，前記第3のエリアの前記少なくとも第2の巨視的特性を増大し，前記少なくとも第4のエリアの前記少なくとも第2の巨視的特性を減じ，前記電子透かしサンプルの少なくとも第2の値を前記画像に埋め込むために，前記第3のエリアの前記少なくとも第2の巨視的特性を減じ，前記少なくとも第4のエリアの前記少なくとも第2の巨視的特性を増大するよう，前記画像を変更するステップとを更に有する，請求項5に記載の方法。
11. 電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスによって表されている第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを含んでいる画像信号を受信するステップと，
    前記画像信号内の検知すべき前記第1の電子透かしと，前記少なくとも第2の電子透かしとを供するステップと，
    前記信号内の前記信号の画像の第1の巨視的特性と，少なくとも第2の巨視的特性とを決定するステップと，
    一連の第1の巨視的特性を，検知すべき前記第1の電子透かしと比較することによって，前記第1の電子透かしを抽出するステップと，
    一連の少なくとも第2の巨視的特性を，検知すべき前記少なくとも第2の電子透かしと比較することによって，前記少なくとも第2の電子透かしを抽出するステップと，
    前記少なくとも第2の電子透かしが前記第1の電子透かしに対してシフトしていることが決定できるよう，前記第1の電子透かしと前記少なくとも第2の電子透かしとを比較するステップと，
    前記シフトからペイロードを抽出するステップとを有する，動画信号からペイロードを抽出する方法。
12. 動画信号を受信する信号ユニットと，
    電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスにより，第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを表すための電子透かしサンプルユニットと，
    前記信号の画像の第1の巨視的特性と，少なくとも第2の巨視的特性とを決定する巨視的特性ユニットと，
    前記少なくとも第2の電子透かしの前記第1の電子透かしに対するシフトがペイロードを表すことができるよう，前記第1の電子透かしと前記少なくとも第2の電子透かしとを前記信号中に埋め込むための埋め込みユニットとを有する電子透かし埋め込み器であって，
    前記画像内の前記第1の巨視的特性と前記少なくとも第2の巨視的特性とを対応する電子透かしサンプルに従って変更することにより，前記第1の電子透かしと前記少なくとも第2の電子透かしとが前記埋め込みユニットで埋め込まれる，電子透かし埋め込み器。
13. 電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスによって表されている，前記第1の電子透かしと前記少なくとも第2の電子透かしとを含んでいる動画信号を受信する，信号ユニットと，
    前記画像信号内の検知すべき前記第1の電子透かしと少なくとも第2の電子透かしとを供する，電子透かしユニットと，
    前記信号の画像の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とを決定する，巨視的特性ユニットと，
    一連の第1の巨視的特性を，検知すべき前記第1の電子透かしと比較することにより前記第1の電子透かしを抽出し，一連の少なくとも第2の巨視的特性を，検知すべき前記少なくとも第2の電子透かしと比較することにより，前記少なくとも第2の電子透かしを抽出する，抽出ユニットと，
    前記少なくとも第2の電子透かしの前記第1の電子透かしに対するシフトが決定できるように，前記第1の電子透かしと前記少なくとも第2の電子透かしとを比較する，比較ユニットと，
    前記シフトからペイロードを抽出するためのペイロードユニットとを有する，電子透かし検知器。
14. 第1の埋め込まれた電子透かしと，少なくとも第2の埋め込まれた電子透かしとをもつ動画信号であって，当該電子透かしは電子透かしサンプルの少なくとも第1のシーケンスによって表されており，前記信号の画像用に，前記画像の第1の巨視的特性と少なくとも第2の巨視的特性とが，対応する電子透かしサンプルの個々の電子透かしサンプルに従って変更された，動画信号。
15. 請求項14に記載の動画信号が記録された蓄積媒体。
16. 請求項１の方法を実行するコンピュータで読み取り可能なコード。
17. 請求項11の方法を実行するコンピュータで読み取り可能なコード。

Images