JP2010279031A - ビットストリームに透かし支援データを挿入する方法、及び透かし支援データを含むビットストリーム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、符号化データのビットストリーム（Ｆ）に透かし支援データ（ＷＳＭ）を挿入する方法に関する。
【解決手段】上記方法は、置換する対象の符号化データを識別する識別データをビットストリームに挿入し、少なくとも１つの置換データを、置換する対象の符号化データ毎に挿入する工程（１２）を含む。上記方法は、置換データによって置換される対象の符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データをビットストリームに挿入する工程（１４）を更に含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、符号化の技術分野に関する。より具体的には、本発明は、符号化データ・ビットストリームに透かし支援データを挿入する方法に関し、挿入された透かし支援データを使用して、符号化データ・ストリームに透かしを入れる方法に関し、透かしを入れる方法を実現する装置に関する。本発明は更に、挿入方法によって挿入された透かし支援データを含む符号化データ・ビットストリームに関する。

ディジタル・コンテンツ（例えば、ビデオ、オーディオや３Ｄデータ等）を保護するために、認可なしでコンテンツの伝送を認可されている個人又は組織体を識別するように配信されたストリームそれぞれに、ディジタル符号のフォーマットで生じる一意の透かしを挿入することが知られている。例として、映画の販売促進中に、別々の透かしを利用して透かしを入れたＤＶＤが、選択された個人に供給される。漏洩の場合、漏洩の元を識別することが、透かしを再構成することによって可能である。他の適用例も考えられる。すなわち、透かしを挿入し、それにより、作品又は受益者を識別するか、又は、さもなければ、透かしにより、補助データ（メタデータ）を伝送することが可能になる。

この目的で、ビデオ透かし入れは、画像のビデオ／系列を表す符号化データのビットストリームを個人化するために消費者向装置によって使用されることが知られている。「個人化」は、符号化データや、他の種類の情報（著作権など）のビットストリーム中の、一例として、「ユーザＩＤ」及び、場合によっては、タイム・スタンプを表すディジタル符号を挿入することによって達成される。本願では、「透かし」、「ディジタル符号」及び「ユーザＩＤ」は、符号化データ・ビットストリームに挿入されるディジタル符号を表すために同義で使用される。前述の個人化を行うために、消費者向装置において必要な計算能力を低減させるために、透かし置換マップ（ＷＳＭと呼ばれる）などの透かし支援データの「支援」による「置換による透かし」手法を使用することが知られている。前述の支援された置換手法は、３工程において透かし入れ処理を実現する。
第１の工程は、画像系列、又は、より一般には、放送される対象のディジタル・コンテンツを使用して、透かし支援データが生成される放送業者のヘッドエンドにおいて行われる。次いで、第２の工程中に、透かし支援データは、符号化データのビットストリームに埋め込まれ、第３の工程が行われる消費者側に送信される。第３の工程中に、透かしを入れることにより、符号化データの受信されたビットストリームの個人化を支援するよう、透かし支援データが消費者向装置において使用される。第１の工程の目的は、透かし（すなわち、個人化）を確実にするために、置換が、符号化データのビットストリームを損なわないということを確実にし、透かし（すなわち、個人化）が、画像系列の再構成後、消費者によって可視／可聴でないということを確実にし、関連する特定の攻撃に対して充分ロバストであるということを確実にする。したがって、第１の工程は、符号化データのビットストリームにおける、置換する対象のデータを識別する工程、及び置換データを求める工程を含む。第１の工程は更に、ロバスト性及び忠実度を保証する。透かし支援データは、前述の第１の工程から生じる。

第２の工程では、次いで、透かし支援データを、消費者向装置に送信する対象の符号化データ・ビットストリームに埋め込む。従来技術では、ＭＰＥＧ２―ＴＳの私用データ又はユーザ・データ（ＴＳは「伝送ストリーム」を意味する）を使用して透かし支援データを埋め込むことが知られている。ＭＰＥＧ２―ＴＳ伝送層は、「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｇｅｎｅｒｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ｍｏｖｉｎｇ ｉｍａｇｅｓ ａｎｄ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ａｕｄｉｏ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＩＴＵ Ｔ Ｒｅｃ． Ｈ．２２２．０ ｜ ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８ １ （２^ｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ、２０００）」と題する文献において規定されている。

第３の工程では、個人化透かし入れは、圧縮ドメインにおいて消費者向装置によって施される。実際に、透かしは、符号化データ・ビットストリームに直接「挿入される」。前述の挿入は、埋め込まれた透かし支援データに含まれる情報に基づいて、置換データと呼ばれる、特定の他のものにより、特定の符号化データを符号化データ・ビットストリームにおいて置換する（置き換える）ことによって行われる。圧縮ドメインにおいて透かしを挿入することにより、ビットストリーム自体、及び符号化データのビットストリームの復号化によって生じるベースバンド・コンテンツを何れも保護することが可能になる。実際に、透かしは、デコンプレッション中に、ベースバンド・コンテンツに伝播する。

前述の解決策の第１の欠点は、ＭＰＥＧ２−ＴＳの私用データ又はユーザ・データが容易に除去可能であり、これにより、攻撃に対する上記解決策のロバスト性が低くなるという点である。第２に、ＭＰＥＧ２−ＴＳの私用データ及びユーザ・データは暗号化されず、よって、特定の更なる暗号化機構が必要になる。更に、私用データに割り当てられるＭＰＥＧ２ーＴＳパケットの一部分の容量は、容量が制限され、それにより、透かし支援データの容量が制限される。更に、ユーザ・データでは、画像系列との透かし支援データの同期化は単純でない。実際に、ユーザ・データはＭＰＥＧ２−ＴＳパケットにカプセル化され、これは、ビデオをカプセル化し、よって、種々のパケットの同期化を要求するものとは異なる。最後に、従来技術において規定されたＷＳＭは、種々の適用例要件に対する柔軟性をもたらさない。

本発明は、従来技術の欠点のうちの少なくとも１つを軽減することを目的としている。

前述の目的のために、本発明は、符号化データ・ビットストリームに透かし支援データを挿入する方法に関する。上記方法は、置換する対象の符号化データを識別する識別データを符号化データ・ビットストリームに挿入し、少なくとも１つの置換データを、置換する対象の符号化データ毎に挿入する工程を含む。上記方法は、置換データによって置換される対象の符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データを符号化データ・ビットストリームに挿入する工程を更に含む。フォーマット・データは、種々のアプリケーション要件に対する最善の一致を可能にするための柔軟性を提供する。

特定の実施例によれば、上記方法は、検査データを、置換する対象の符号化データ毎に、符号化データ・ビットストリームに挿入する工程を更に含む。

特定の特徴によれば、検査データは、置換する対象の符号化データから計算される巡回冗長度検査である。

変形によれば、検査データは、置換する対象の符号化データである。

特定の特徴によれば、識別データは、置換する対象の符号化データの先頭を識別する絶対アドレスである。

符号化データ・ビットストリームが伝送パケットにおいてカプセル化される場合に使用される変形によれば、識別データは、置換する対象の符号化データの先頭を識別する伝送パケットの先頭に対するオフセット値、及び置換する対象の符号化データを含む伝送パケットを識別するデータを含む。

特定の特徴によれば、識別データ、置換符号化データ、及びフォーマット・データが、補助拡張情報メッセージのフォーマットで符号化データ・ビットストリームに挿入される。

本発明は、更に、符号化データのビットストリームに関し、上記符号化データは、
置換する対象の符号化データを識別する識別データと、置換する対象の符号化データ毎の少なくとも１つの置換データと、置換データによって置換される対象の符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データとを含む。

更に、本発明は、
置換データによって置換する対象の符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データ、置換する対象の符号化データ毎の少なくとも１つの置換データ、及び置換する対象の符号化データを識別する識別データを符号化データ・ビットストリームから判定する工程と、
識別データにより、置換する対象の符号化データを識別する工程と、
フォーマット・デ―タ及び透かしデータに基づいて、１つの置換符号化データで置換される対象の符号化データそれぞれを置換することにより、符号化データ・ビットストリームに透かしを入れる工程と
を含む、透かしにより、符号化データ・ビットストリームに透かしを入れる方法を提案している。

本発明は、更に、
ディジタル・コンテンツを表す符号化データ・ビットストリームを受信するための入力部と、
装置に関連付けられた識別子に基づいて符号化データ・ビットストリームを、透かしを入れたビットストリームに、透かしを入れるための透かし入れモジュールと、
透かしを入れたビットストリームから、透かしを入れたディジタル・コンテンツを再構成するための復号化モジュールと、
透かしを入れたビットストリームを送信するための第１の出力部と、
透かしを入れたディジタル・コンテンツを送信するための第２の出力部と
を備える装置に関する。

装置の透かし入れモジュールは、
置換データによって置換する対象の符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データ、置換する対象の符号化データ毎の少なくとも１つの置換データ、及び置換する対象の符号化データを識別する識別データを符号化データ・ビットストリームから判定する装置と、
識別データにより、置換する対象の符号化データを識別する装置と、
フォーマット・デ―タ及び透かしデータに基づいて、１つの置換符号化データで置換される対象の符号化データを置換することにより、符号化データ・ビットストリームに透かしを入れる透かし入れ装置とを備える。

本発明による、挿入する方法を示すブロック図である。 本発明によって規定される種々の置換データ及び符号化データのビットストリームを表す図である。 本発明によって規定される種々の置換データ及び符号化データのビットストリームを表す図である。 本発明によって規定される種々の置換データ及び符号化データのビットストリームを表す 本発明による、透かしを入れる方法を示すブロック図である。 本発明による、符号化データ・ビットストリーム、及び透かしを入れる方法によって透かしを入れたその関連したビットストリームを示す図である。 本発明による装置を表す図である。

本発明の他の構成及び利点は、その実施例の一部の以下の説明によって明らかになるであろう。前述の説明は、図面に関して行う。

本発明は、符号化データ・ビットストリームへの（ＷＳＭなどの）透かし支援データの挿入の方法に関する。話を単純にするために、符号化データ・ビットストリームは、以下では、画像系列を表すものとする。しかし、符号化データ・ビットストリームは、オーディオ・データや３Ｄデータなどの何れかの種類のディジタル・コンテンツを表し得る。一般に、符号化データ・ビットストリームとしての系列画像の符号化は、先行符号化画像の画像データからの画像データの予測（時間予測）、又は先行符号化された同じ画像の画像データからの画像データの予測（空間予測）を含む。元のデータから予測データを減算することによって計算される残差データは一般に、（例えば、離散コサイン変換、又はその近似を使用して）変換され、量子化される。量子化データは最終的に、例えば、ＶＬＣ（「可変長符号」の頭字語）テーブルを使用して符号化データ・ビットストリームにエントロピ符号化される。例として、系列は、「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ − Ｐａｒｔ １０： Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ」と題する西暦２００５年２月１５日付に公表されたＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２に記載されたＭＰＥＧ−２標準によって符号化される。本発明は、標準によっても、ディジタル・コンテンツの種類によっても制限されない。

本発明によれば、透かし支援データはいくつかのエンティティを有し得る。各エントリは、
置換する対象の符号化データを符号化データ・ビットストリームにおいて識別するための少なくとも１つの識別データと、
少なくとも１つの置換データと
を含む。

例として、識別データは、符号化データ・ビットストリームの先頭から、置換する対象の符号化データの先頭（例えば、第１のビット又はバイト）までのオフセット値として規定される。

変形によれば、識別データは、画像の先頭から、置換する対象の符号化データの先頭までのオフセット値として規定される。

変形によれば、透かし支援データが、ＭＰＥＧ−２ ＴＳパケットなどの伝送パケットにカプセル化された場合、オフセット値は、
置換する対象の符号化データの第１のデータ（例えば、第１のビット又はバイト）を含むパケットに対するレファレンス、及び
前述のパケットの先頭から、置換する対象の符号化データの第１のデータまでのオフセット値
という２つの部分を含む。

例として、置換する対象の最大「ｍ」個の符号化データが、符号化データ・ビットストリーム内の「ｎ」個の画像毎に識別され、「ｍ」及び「ｎ」は１６や１などの整数である。変形によれば、置換する対象の前述の符号化データは、西暦２００８年１０月２日に公開された国際公開２００８／１１８１４５号パンフレットに開示された方法によって識別される。例として、置換データは、西暦２００８年１０月２日に公開された国際公開２００８／１１８１４５号パンフレットに開示された方法によって求められる。

符号化データのビットストリームＦに、透かし支援データを挿入する方法の第１の例示的な実施例は図１を参照して説明する。符号化データ・ビットストリームは以下では画像系列を表すものであるが、オーディオ・データや３Ｄデータなどの何れかの種類のディジタル・コンテンツを表し得る。

工程１２では、置換する対象の符号化データを識別する少なくとも１つの識別データ、及び少なくとも１つの置換データが符号化データ・ビットストリームに挿入される。上記識別データ及び置換データは、符号化データ・ビットストリームから計算するか、又はルックアップ・テーブルによって提供することが可能である。

工程１４では、置換される対象の符号化データを置換データによって置換するやり方を規定するフォーマット・データは、符号化データＦのビットストリームに挿入される。

フォーマット・データは、ユーザ・インタフェースなどの外部手段により、パラメータとして提供することが可能である。前述のフォーマット・データは、アプリケーションに応じて固定してもよく、又は動的に変更してもよい。フォーマット・データの選択は、
符号化データＦのビットストリームを生成するために使用されている圧縮手法及び、それが置換を可能にする能力、
圧縮手法の符号化データ構文のビットストリーム、
画像毎にアプリケーションが行うことが必要な置換の数、
一部の特定のフォーマットによって最小にすることが可能な余剰ペイロードを、透かし思念データに割り当てることが可能なビットレート、
デコンプレッション誤差を避ける必要性、
透かしを標的とした攻撃に対するロバスト性、
埋め込む対象のディジタル符号の実際のサイズ、及び
経時的な反復率等
のいくつかの局面間のトレードオフである。

フォーマット・データは、種々のアプリケーション要件に対する最善の一致を可能にするための柔軟性を提供する。よって、多くの変形を導き出すことが可能である。

例として、フォーマット・データは、置換データ数を規定し、誤差検査に従って置換を行うかを規定する。符号化データ・ビットストリームにおいて符号化されたフォーマット・データに応じて、特定の更なるデータ（検査データなど）を符号化することができる。

例として、第１の置換フォーマット（フォーマット１）によれば、２つの置換データが工程１２で挿入される。符号化データ・ビットストリームに「０」を埋め込むために置換する対象の符号化データを置換するために、消費者向装置において、置換データＤ１のうちの１つが使用され、符号化データ・ビットストリームに「１」を埋め込むために置換する対象の符号化データを置換するために、置換データＤ２のうちの第２のものが使用される。このケースは、図２の左部分に示す。

第２の置換フォーマット（フォーマット２）では、工程１２で、単一の置換データが挿入される。符号化データ・ビットストリームに「１」を埋め込むために、置換する対象の符号化データがそれ自体によって置換される（すなわち、置換は達成されない）一方で、符号化データ・ビットストリームに「０」を埋め込むために置換する対象の符号化データを置換するために、単一の置換データＤ１が消費者向装置において使用される。変形によれば、符号化データ・ビットストリームに「０」を埋め込むために、置換する対象の符号化データがそれ自体によって置換される（すなわち、置換は達成されない）一方で、符号化データ・ビットストリームに「１」を埋め込むために置換する対象の符号化データを置換するために、単一の置換データが使用される。このケースは、図２の右部分に示す。

置換の第１のフォーマット及び第２のフォーマットの変形によれば、検査データが工程１２で挿入される。前述のケースは図３に示す。検査データは例えば、置換する対象の符号化データ、又は、置換する対象の符号化データから計算されるＣＲＣ（「巡回冗長度検査」）である。例として、検査データは、置換する対象の符号化データのバイト全てのＸＯＲ（排他的論理和として知られている論理演算）である。検査データが、置換する対象の符号化データである場合、消費者向装置において、検査データが、置換する対象の受信符号化データと比較される。両方のデータが一致する場合、置換が行われ、さもなければ、置換は行われず、誤差が場合によっては報告される。検査データがＣＲＣである場合、検査データが、置換する対象の受信符号化データに基づいて局所的に計算されたＣＲＣと比較される。両方のデータが等しい場合、置換が行われ、さもなければ、置換は行われない。実際に、消費者向装置によって受信された符号化データのビットストリームにおいて、置換する対象の符号化データが、送信中に特定の修正を経た場合、置換は行われない。前述の修正は、画像変換、トランスコーディングによるものであり得る。ＣＲＣは、置換する対象の符号化データを挿入するために必要なビット数よりも少ないビットを使用して効果的に挿入することが可能である。

図４に示す別の変形によれば、３つ以上の置換データを工程１２で挿入することが可能である。各置換データは、埋め込む対象のデータを表す。前述の場合、２つ以上のビットを一度に埋め込むことができる。図４に示す例として、４つの置換データが工程１２で挿入される。置換データのうちの１つが符号化データ・ビットストリームに「００」を埋め込むために使用され、置換データのうちの第２のものが、符号化データ・ビットストリームに「１１」を埋め込むために使用され、置換データの第２のものは、符号化データ・ビットストリームに「０１」を埋め込むために使用され、置換データの第４のものは、符号化データ・ビットストリームに「１０」を埋め込むために使用される。前述の変形は、検査データとの組合せで使用することができる。

第２の例示的な実施例は、ＳＥＩメッセージ（ＳＥＩは「Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｌ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ」）を使用した、符号化標準のフレームワーク内を図１に関して説明する。前述のＳＥＩメッセージは、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ａｕｄｉｏ−ｖｉｓｕａｌ ｏｂｊｅｃｔｓ−Ｐａｒｔ １０：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇと題するＩＳＯ／ＩＥＣ１４４６の文献のＡｎｎｅｘＤに規定されている。Ｈ．２６４に規定されたＳＥＩメッセージは、前述の標準に決して限定されるものでない。前述のメッセージは、将来の標準によって使用することができ、Ｈ．２６３などの標準によっても使用される。Ｈ．２６３は、復号化処理の改変を必要とすることなく、復号化画像データの有用性を向上させることが可能ないくつかの特徴を含む（「ＳＥＲＩＥＳ Ｈ： ＡＵＤＩＯＶＩＳＵＡＬ ＡＮＤ ＭＵＬＴＩＭＥＤＩＡ ＳＹＳＴＥＭＳ − Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ ｓｅｒｖｉｃｅｓ − Ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ｍｏｖｉｎｇ Ｖｉｄｅｏ − Ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｌｏｗ ｂｉｔ ｒａｔｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」）と題するＩＴＵ−Ｔによる勧告のＡｎｎｅｘＬ及びＷにおいて規定されている）。

一標準は、前述の標準と互換であるために、符号化データのストリームが順守しなければならない構文を規定する。構文は、特に、種々の情報項目（例えば、系列に含まれる画像に関するデータ、動きベクトル等）が符号化される。Ｈ．２６４によれば、上記項目は、ＣＡＢＡＣ（「コンテキストベースの適応的二進算術符号化」の頭字語）を使用してエントロピ符号化される。復号化装置がその使用に必要な機能を有しない場合、前述のＳＥＩは無視される。効果的には、この第２の例示的な実施例は、標準を修正することなく、透かし支援データを送信することが可能である。
工程１２では、少なくとも１つの識別データ及び少なくとも１つの置換データが挿入される。

工程１４では、フォーマット・データが、ＳＥＩメッセージを使用して符号化データＦのビットストリームに挿入される。
この目的で、（透かし支援データをカプセル化するＷＳＭ ＳＥＩメッセージと呼ばれる新たなＳＥＩメッセージが規定される。新たな構文が、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１０という文献と同じ規則で、擬似符号の形式でアレイにおいて表す。特に、演算子「＝＝」は「等しい」ということを表し、「！＝」は「等しくない」ということを意味する。演算子「！」は、論理演算子「ＮＯＴ」である。ＳＥＩメッセージは、「未登録データ」ＳＥＩペイロード・タイプ（ＳＥＩ＿ｐａｙｌｏａｄＴｙｐｅは５に等しい）を使用し、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１０のｓｅｃｔｉｏｎ７．３．２．３．１を参照して以下の通りに規定される。

ここで、
ｆ（ｎ）は、左ビットを最初に、（左から右に）書き込まれたｎ個のビットを使用した固定パターン・ビット列であり、
ｕ（ｎ）は、ｎビットを使用した、符号なし整数であり、
ｂ（８）は、何れかのビット列（８ビット）のパターンを有するバイトであり、
ｂ（ｖ）は可変長ビット・フィールドであり、
ｎｅｘｔ＿ｂｉｔｓ（ｎ）は、ビットストリーム・ポインタを進めることなく、比較目的で符号化データ・ビットストリームに、次のビットを供給する。したがって、それにより、符号化データのビットストリームにおける次のｎビットを見ることができ、ｎはその引数である。

ｆｆ＿ｂｙｔｅは、使用される構文構造のより長い表現に対する必要性を表す０ｘＦＦに等しいバイトである。

ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｕｎｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ＿ｐａｙｌｏａｄ＿ｔｙｐｅ＿ｂｙｔｅは、ＷＳＭ ＳＥＩメッセージのペイロード・タイプである。例として、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｕｎｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ＿ｐａｙｌｏａｄ＿ｔｙｐｅ＿ｂｙｔｅは０ｘ０５に等しい。

ｌａｓｔ＿ｐａｙｌｏａｄ＿ｓｉｚｅ＿ｂｙｔｅは、ＳＥＩメッセージのサイズの最後のバイトである。

前述のタイプのＳＥＩメッセージは、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６−１０という文献のｓｅｃｔｉｏｎ７．３．２．３．１において更に規定される。

ＷＳＭ＿ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｕｎｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ（）は以下のように規定される。

ｕｕｉｄ＿ｉｓｏ＿ｉｅｃ＿１１５７８は、ＩＳＯ／ＩＥＣ１１５７８：１９９６ＡｎｎｅｘＡという文献に規定された手順により、ＵＵＩＤ（ＵＵＩＤは、汎用一義識別子を意味する）として規定された値を有する。ＩＥＴＦ ＲＦＣ４１２２を使用して生成される前述のＵＵＩＤの例には、１ｄｆａ５２ｅ０−ｅｆ８ｂ−１１ｄｄ−ｂａ２ｆ−０８００２００ｃ９ａ６６がある。

透かし支援データに関する情報を含むＷＳＭ＿ｐａｙｌｏａｄの構文は、

として規定される。

列又はＣＡＢＡＣ列は、一連のビットとして規定される。したがって、以下では、「列」の語は、置換される符号化データ・ビットストリームにおける連続ビットを表す。
ＷＳＭ＿ＦｏｒｍａｔＴｙｐｅは、置換が行われるやり方、及び、よって、透かし支援データ・エントリのフォーマッティングを規定するために使用されるバイトである。以下のフォーマッティングは、例として規定される。

ＦＴ０；エントリは空白であり、誤りを報告することはできない。

ＦＴ１：一置換値ＷＳＭ＿ＯｔｈｅｒＶａｌｕｅのみが「１」を埋め込むことが提案されている一方、現在の値ＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅは「０」を埋め込むために使用される。現在値ＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅは、置換しなければならないかもしれないＣＡＢＡＣ符号化タイプである。現在の値（ＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅ）も、個人化処理のロバスト性の増加を促進するための検査データとして送信される。

ＦＴ２：２つの置換値が提案されている。ＷＳＭ＿ＺｅｒｏＶａｌｕｅは「０」を埋め込む一方、ＷＳＭ＿ＯｎｅＶａｌｕｅは「１」を埋め込む。現在の値（ＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅ）も、個人化処理のロバスト性の増加を促進するための検査データとして送信される。

ＦＴ３：ＦＴ１と同様。ビットレートを節減するために、ＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅ列を、単純な１バイトＣＲＣで置き換える。前述のＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅＣＲＣは、個人化処理をよりロバストにするために、消費者向装置において検査データとして使用される。

ＦＴ４：ＦＴ２と同様。ビットレートを節減するために、ＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅ列を、単純な１バイトＣＲＣで置き換える。前述のＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅＣＲＣは、個人化処理をよりロバストにするために、消費者向装置において検査データとして使用される。

ＦＴ５：ＦＴ１と同様であるが、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＯｆｆｓｅｔは、向けられたパケット内のバイト・アドレス（ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＲｅｌａｔｉｖｅＯｆｆｓｅｔ）、及びパケット・アドレス（ＷＳＭ＿ＰａｃｋｅｔＯｆｆｓｅｔという２つのサブフィールドに分けられる。

ＦＴ６：ＦＴ２と同様であるが、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＯｆｆｓｅｔは、向けられたパケット内のバイト・アドレス（ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＲｅｌａｔｉｖｅＯｆｆｓｅｔ）、及びパケット・アドレス（ＷＳＭ＿ＰａｃｋｅｔＯｆｆｓｅｔ）という２つのサブフィールドに分けられる。

ＦＴ７：ＦＴ３と同様であるが、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＯｆｆｓｅｔは、向けられたパケット内のバイト・アドレス（ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＲｅｌａｔｉｖｅＯｆｆｓｅｔ）、及びパケット・アドレス（ＷＳＭ＿ＰａｃｋｅｔＯｆｆｓｅｔ）という２つのサブフィールドに分けられる。

ＦＴ８：ＦＴ４と同様であるが、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＯｆｆｓｅｔは、向けられたパケット内のバイト・アドレス（ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＲｅｌａｔｉｖｅＯｆｆｓｅｔ）、及びパケット・アドレス（ＷＳＭ＿ＰａｃｋｅｔＯｆｆｓｅｔ）という２つのサブフィールドに分けられる。

その他：将来の使用のために予約されている。誤りが報告される。

例として、ＦＴ０＝０ｘ００、ＦＴ１＝０ｘ０１、ＦＴ２＝０ｘ０２、ＦＴ３＝０ｘ０３、ＦＴ４＝０ｘ０４、ＦＴ５＝０ｘ０５、ＦＴ６＝０ｘ０６、ＦＴ７＝０ｘ０７及びＦＴ８＝０ｘ０８である。当然、他の値を使用することができる。

フォーマットＦＴ１乃至ＦＴ８の場合、検査データは、個人化処理をよりロバストにするために、工程１２で、ストリームにおいて更に符号化される。消費者向装置では、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＯｆｆｓｅｔによって向けられるＣＡＢＡＣバイト列を置換する前に、前述のＣＡＢＡＣ列がＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅと比較される。一致しない場合、置換は行われず、誤りが場合によっては報告される。変形によれば、ＣＲＣが、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＯｆｆｓｅｔによって向けられるＣＡＢＡＣバイト列から局所的に計算され、ＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅＣＲＣと比較される。一致しない場合、置換は行われず、誤りが場合によっては報告される。より多くのＷＳＭ＿ＦｏｒｍａｔＴｙｐｅを導入して、より多くのビット（例えば、４でなく８）がＷＳＭ＿ＮｕｍｂｅｒＯｆＥｎｔｒｉｅｓを符号化し、 ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＬｅｎｇｔｈに対する２４ビットのアドレス（又はＷＳＭ＿ＰａｃｋｅｔＯｆｆｓｅｔに対する１６ビット）を可能にし得る。
第１の例として、ＦＴ２に等しい新たなフォーマット・タイプＷＳＭ＿ＦｏｒｍａｔＴｙｐｅ＝＝ＦＴ９が規定される（すなわち、ＷＳＭ＿ＣｕｒｒｅｎｔＶａｌｕｅに加えて２つの置換値）。ＦＴ９フォーマット・タイプは、ＷＳＭ＿ＮｕｍｂｅｒＯｆＥｎｔｒｉｅｓが（４でなく）８ビットに対して符号化され、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＬｅｎｇｔｈが（４でなく）２４ビットに対して符号化されるという点でFT2と異なる。これは、より大きなアクセス・ユニットを扱うことを可能にする。前述のフォーマットは、高ビット・レート符号化によく適している。
第２の例として、別のフォーマットＦＴｎが規定され、ｎは、既に使用されたものと異なる正の整数である。前述のフォーマットによれば、置換エントリは全て、同じ列長を有する。したがって、透かし支援データ・ペイロード容量を最小にするために、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＬｅｎｇｔｈ［ｉ］は、全てのエントリに共通にされ、よって、ループ「ｆｏｒ （ｉ ＝ ０ ； ｉ ≦ ＷＳＭ＿ＮｕｍｂｅｒＯｆＥｎｔｒｉｅｓ ； ｉ＋＋）」から除去され、ＷＳＭ＿ＰａｙＬｏａｄヘッダ（例えば、 ＷＳＭ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＴａｇの直後）に移動させる。ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇｔｈＬｅｎｇｔｈ［ｉ］はよって、大局的なＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＬｅｎｇｔｈに変更される。

ＷＳＭ＿ＮｕｍｂｅｒＯｆＥｎｔｒｉｅｓは、 現在の透かし支援データにおいて存在している、エントリ数−１を規定する。置換は更に、エントリ毎に詳説される。

変形によれば、ＷＳＭ＿ＮｕｍｂｅｒＯｆＥｎｔｒｉｅｓは、エントリ数を規定する。
ＷＳＭ＿ＳｅｑｕｅｎｃｅＴａｇは、透かし支援データの第１のエントリに、ディジタル符号ペイロードのどのビット（すなわち、第１のビット、第２のビット、第３のビット等）を挿入すべきかを示す。ペイロードは「ユーザＩＤ」を含み、「タイム・スタンプ」、他の情報（例えば、著作権）、保護ビット、冗長度を更に含み得る。

ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＬｅｎｇｔｈは、置換列の長さ−１を（例えば、バイト数で）規定する。
変形によれば、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＬｅｎｇｔｈは、置換列の長さを規定する。
ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＯｆｆｓｅｔは、現在のアクセス・ユニットにおいて置換される対象の第１のバイトのバイト数での絶対アドレスである。ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＯｆｆｓｅｔは、０に等しい場合、現在のアクセス・ユニットの第１のスライスの第１のバイトを識別する。アクセス・ユニットは、「ちょうど１つのプライマリ符号化ピクチャを常に含むＮＡＬユニットの組」として規定される。ＮＡＬユニットは、「あとに続くデータのタイプ及びそのデータを含むバイトの表示を含む構文構造」である。アクセス・ユニット及びＮＡＬユニットは、ＭＰＥＧ−４ＡＶＣ／Ｈ．２６４標準の一部である。

特定の特徴によれば、エントリは、オフセット昇順で編成される。

変形によれば、ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＯｆｆｓｅｔは２つのサブフィールドに分けられ、第１のサブフィールドＷＳＭ＿ＰａｃｋｅｔＯｆｆｓｅｔはＴＳパケット・アドレスであり、第２のサブフィールドＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＲｅｌａｔｉｖｅＯｆｆｓｅｔは、ＴＳパケットの先頭からの、バイト数でのオフセット値である。これにより、消費者向装置における処理が緩和され得る。この場合、以下のフィールドが符号化される。すなわち、
ＷＳＭ＿ＰａｃｋｅｔＯｆｆｓｅｔは、０に等しい場合、ＷＳＭ＿ＰａｙＬｏａｄの第１のバイトを含むＴＳパケットを識別する。
ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＲｅｌａｔｉｖｅＯｆｆｓｅｔは、ＷＳＭ＿ＰａｃｋｅｔＯｆｆｓｅｔによって向けられるＴＳパケットにおいて置換される対象の第１のバイトの相対アドレスである。 ＷＳＭ＿ＳｔｒｉｎｇＲｅｌａｔｉｖｅＯｆｆｓｅｔは、０に等しい場合、ＴＳパケット・ペイロードの第１バイトを識別する。
ＷＳＭ＿Ｆｉｌｌｅｒは、フィラー・バイトである。例として、ＷＳＭ＿Ｆｉｌｌｅｒ［ｉ］は、０ｘＦＦに等しい。

ＷＳＭ＿Ｆｉｌｌｅｒは、ＷＳＭ＿ＰａｙＬｏａｄＳｉｚｅが大きすぎる場合、スタッフィングに使用することが可能である。

Ｈ．２６４では、前述の私的ＳＥＩメッセージは、画像に対する正確な時間レファレンスを提供するＮＡＬユニット（「ネットワーク適合層」の頭字語）を使用して符号化データ・ビットストリームに埋め込まれ、よって、透かし支援データと画像符号化データとの間の同期化を促進する。実際に、ＳＥＩメッセージは、アクセス・ユニットに「添付」される。ＭＰＥＧ４／ＡＶＣ符号化モード（フィールド、フレーム、ＭＢＡＦＦ）に応じて、アクセス・ユニットは１つの完全なフィールド又は１つの完全なフレームを含む。ＷＳＭ ＳＥＩ メッセージはしたがって、以下のようにＮＡＬユニットにおいてカプセル化される。

ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ＿ｚｅｒｏ＿ｂｉｔは、Ｈ．２６４により、ゼロに等しい。

ｎａｌ＿ｒｅｆ＿ｉｄｃは、Ｈ．２６４により、６、９、１０、１１又は１２に等しいｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅを有するＮＡＬユニット全てについて０に等しい。
ｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅは、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６‐１０の表７‐１に規定されたＮＡＬユニットに含まれるＲＢＳＰ（「未処理バイト系列ペイロード」を意味する）のタイプを規定する。ＶＣＬ ＮＡＬユニット（ＶＣＬは、「ビデオ符号化層」の頭字語である）は、１乃至５に等しいｎａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅを有するＮＡＬユニットとして規定される。残りのＮＡＬユニットは全て、非ＶＣＬ ＮＡＬユニットと呼ばれる。６に等しいＮａｌ＿ｕｎｉｔ＿ｔｙｐｅはＳＥＩメッセージを意味する。

ｒｂｓｐ＿ｔｒａｉｌｉｎｇ＿ｂｉｔｓ（）は、特定の可変長符号のビット列である。 実際には、一般に、系列０ｘ８０が戻され、次に０ｘ００が戻される。

第３の例示的な実施例を、ＳＥＩメッセージを使用したＨ．２６４／ＭＰＥＧ４ ＡＶＣ 標準のフレームワーク内で提案する。前述の第３の例示的な実施例では、新たなタイプの情報ＳＥＩが、ＷＳＭに関する更なる情報を符号化するように規定される。この目的で、フィールドｐａｙｌｏａｄＴｙｐｅに対する新たな値が、未使用値のうちから規定される（例えば、ｐａｙｌｏａｄＴｙｐｅが２２に等しい）。特に、（０乃至２１の）ｐａｙｌｏａｄＴｙｐｅの最初の２２の値は、例えば、１９に等しいｐａｙｌｏａｄＴｙｐｅに対応するフィルムのグレインの特徴などの特定の情報を符号化するために既に使用されている。新たな構文を、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６‐１０という文献中の規則と同じ規則で、擬似符号のフォーマットでアレイ内に表す。ＳＥＩデータの構文（すなわち、ｓｅｉ＿ｐａｙｌｏａｄ）は、

として拡張され、ＷＳＭ＿ｐａｙｌｏａｄは、第２の実施例のＷＳＭ＿ｐａｙｌｏａｄと同一である。

ｂｙｔｅ＿ａｌｉｇｎｅｄ（）は、符号化データのビットストリームがバイト境界上でアラインされているか否かを検査するために使用される。

本発明は、図５及び図６を参照して説明した、透かしを入れる方法に関する。より詳細には、本発明は、フォーマット・データ、識別データ及び置換データを含む符号化データのビットストリームＦ＋ＷＳＭに透かしを入れる方法に関する。

工程２０では、置換データによって置換される対象の符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データ、置換する対象の符号化データを識別する識別データ、及び置換する対象の符号化データ毎の少なくとも１つの置換データは、符号化データＦのビットストリームの一部を復号化することによって求められる。例として、第２の例示的な実施例及び第３の例示的な実施例に対応して、ＷＳＭをカプセル化するＳＥＩメッセージが復号化される。

工程２２では、置換される対象の符号化データが識別データによって識別される。

工程２４では、符号化データＦのビットストリームは、適切な置換データによって置換される、識別された符号化データそれぞれを置換することにより、透かしを入れたビットストリームＦ’に透かしが入れられる。適切な置換データは、置換データに基づいて、更に、符号化データＦのビットストリームにおいて埋め込む対象の透かしＷの値に基づいて、フォーマット・データに応じて求められる。

例として、図６では、置換される対象の３つの符号化データＣ１、Ｃ２及びＣ３は、工程２０において回復される識別データから工程２２で識別される。
工程２４では、前述の３つの符号化データそれぞれが、埋め込む対象のディジタル符号Ｗに応じて置換される。例として、Ｗは００１に等しい。したがって、ビット０をＣ１に埋め込むために、Ｃ１がＥ０で置換される一方、Ｅ１はビット１を埋め込むために使用される。次いで、ビット０をＣ２に埋め込むために、Ｃ２がＦ０で置換される一方、Ｆ１はビット１を埋め込むために使用される。最後に、ビット１をＣ３に埋め込むために、Ｃ３はＧ１で置き換えられる一方、Ｇ０は、ビット０を埋め込むために使用される。

変形によれば、工程２０中に、検査データが求められ、置換が行われる（工程２４。検査データが、置換される対象の受信データに一致する場合にのみ）。

本発明は、画像、オーディオ・データ、３Ｄデータ、又は何れかの種類のディジタル・コンテンツの系列を表す符号化データのビットストリームＦに更に関する。本発明による符号化データのビットストリームは、透かし支援データを含み、特に、
置換する対象の符号化データを識別する識別データ、
置換する対象の符号化データに対する少なくとも１つの置換データ、及び
置換データによって置換する対象の符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データを含む。

本発明は、図７を参照して説明した装置３に更に関する。装置３は、画像、又は透かし支援データを含む何れかのディジタル・コンテンツの系列を表す符号化データのビットストリームＦを受信するためのエントリ３０を含む。符号化データＦのビットストリームは効果的には、３つの例示的な実施例のうちの１つによる、挿入の方法によって生成される。エントリ３０の出力は、透かし入れモジュール３２の入力に接続される。透かし入れモジュール３２の出力は、装置３の第１の出力３６及び復号化モジュール３４の入力に接続される。復号化モジュール３４の出力は、装置３の第２の出力３８に接続される。

透かし入れモジュール３２は、本発明による透かし入れ方法の工程２０、２２及び２４を実現するよう適合される。この目的で、透かし入れモジュール３２は、
置換データによって置換する対象の符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データ、置換する対象の符号化データ毎の少なくとも１つの置換データ、及び置換する対象の符号化データを識別する識別データを符号化データ・ビットストリームから判定する装置と、
識別データにより、置換する対象の符号化データを識別する装置と、
フォーマット・デ―タ及び透かしデータに基づいて、１つの置換符号化データで置換される対象の画像符号化データを置換することにより、符号化データ・ビットストリームに透かしを入れる透かし入れ装置とを備える。

Ｆに埋め込む対象の透かしＷは、少なくとも、装置３を識別することを可能にするユーザＩＤ／識別子を含む。第１の出力３６は、ＷＬＡＮ（「無線ローカル・エリア・ネットワーク」の頭字語）などのネットワークＲに送信することができる透かしを入れたビットストリームＦ’を出力する。復号化モジュール３４は、透かしを入れた画像系列などの、透かしを入れたディジタル・コンテンツＳ’を再構成するために、透かしを入れたストリームＦ’を復号化するよう適合される。Ｓ’は表示するためにＴＶセットに送信することができる。

効果的な実施例によれば、バッファ複製、及び、よって、侵害者による、透かし入れ支援データの回復を避けるために、付加された後に符号化デ―タ・ビットストリームにおいて、透かし入れ支援データが消去される。

符号化手法の第２の例示的な実施例に結びつけられた例として、以下の処理を、透かし入れ支援データを消去するよう適用することができる。

ＷＳＭ＿ＦｏｒｍａｔＴｙｐｅ＝０にセットする。
ＷＳＭ＿ＮｕｍｂｅｒＯｆＥｎｔｒｉｅｓ＝０にセットする。

ペイロードの残りをＷＳＭ＿Ｆｉｌｌｅｒで埋める。

ＳＥＩメッセージは、画像に対する正確な時間レファレンスを提供するＮＡＬユニット（「ネットワーク適合層」の頭字語）を使用して符号化データ・ビットストリームに埋め込まれ、よって、透かし支援データと画像符号化データとの間の同期化を促進する。更に、ＳＥＩメッセージは、圧縮画像系列と同じ暗号化システムで暗号化され、深くマージされる。よって、透かし入れ支援データを除去するために、暗号化システムを打ち破ることが必要である。最後に、ＳＥＩメッセージは、ペイロードの点では制限されない。

当然、本発明は上記実施例に限定されない。より詳細には、本発明は、画像符号化データ・ビットストリームへのデータの挿入に限定されない。実際に、データが挿入された符号化データ・ビットストリームは、例えば、オーディオ又は３Ｄデータなどの何れかの種類のディジタル・コンテンツを表し得る。

更に、本発明は、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ ビデオ符号化標準に決して限定されるものでない。

１２ 工程
１４ 工程

Claims (10)

1. ディジタル・コンテンツを表す符号化データのビットストリーム（Ｆ）に透かし支援データ（ＷＳＭ）を挿入する方法であって、置換する対象の符号化データを識別する識別データを前記符号化データのビットストリームに挿入し、少なくとも１つの置換データを、置換する対象の符号化データ毎に挿入する工程（１２）を含み、
   前記方法は、前記置換データによって置換される対象の前記符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データを前記符号化データのビットストリームに挿入する工程（１４）を更に含む方法。
2. 請求項１記載の方法であって、前記フォーマット・データは、置換データの数を規定する方法。
3. 請求項１又は２に記載の方法であって、前記フォーマット・データは、前記置換データのフォーマットを規定する方法。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法であって、前記フォーマット・データは、前記符号化データを表す検査データを規定する方法。
5. 請求項４記載の方法であって、前記検査データは、置換する対象の前記符号化データから計算される巡回冗長度検査である方法。
6. 請求項４記載の方法であって、前記検査データは、置換する対象の前記符号化データである方法。
7. 請求項３記載の方法であって、前記フォーマットは、前記識別データが、置換する対象の前記符号化データの先頭を識別する絶対アドレスである方法。
8. 請求項３記載の方法であって、前記符号化データのビットストリームが伝送パケットにカプセル化され、前記フォーマットは、前記識別データが、置換する対象の前記符号化データの先頭に対するオフセット値、及び置換する対象の前記符号化データを含む伝送パケットを識別するデータを含むことを規定する方法。
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法であって、前記識別データ、前記置換符号化データ、及び前記フォーマット・データは、補助拡張情報メッセージのフォーマットで前記符号化データのビットストリームに挿入される方法。
10. ディジタル・コンテンツを表す、符号化データのビットストリームであって、
    置換する対象の符号化データを識別する識別データと、
    置換する対象の符号化データ毎の少なくとも１つの置換データとを含み、
    前記符号化データのビットストリームは、前記ビットストリームが、前記置換データによって置換する対象の前記符号化データを置換するやり方を規定するフォーマット・データを更に含む、符号化データのビットストリーム。

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