JP2015046738A

JP2015046738A - 電子透かし検出方法

Info

Publication number: JP2015046738A
Application number: JP2013176367A
Authority: JP
Inventors: 雅巳木原; Masami Kihara
Original assignee: Nihon University
Current assignee: Nihon University
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2015-03-12
Anticipated expiration: 2033-08-28
Also published as: JP6172745B2

Abstract

【課題】本発明は、分割パターンが不明であっても、電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報を短時間で読み出し可能にすることを目的とする。
【解決手段】本発明の電子透かし検出方法は、画像全体を解析することによって電子透かし技術を用いて画像に埋め込まれている情報を解読し、電子透かし技術を用いて前記画像に埋め込まれている領域Ａ１〜Ａ３の画像の分割パターンを取得する分割パターン取得手順と、取得した分割パターンを用いて画像を複数の領域Ａ１〜Ａ３に分割し、領域Ａ１〜Ａ３に電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報を読み出す個別解読手順と、を順に有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンテンツ配信サービスにおける著作権管理を可能にするシステムおいて、配信されコンテンツから電子透かし技術を用いて埋め込まれている情報を読み出す方法に関する。

現在、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイディスクなどは、すべて同じコンテンツが販売されている。コンテンツが違法にコピーされ、いったんインターネットに流出してしまうと防止することができない。

ＢＳ、ＣＳなどで使用されているコピー制限も、Ｂ−ＣＡＳカードによる著作権管理も、ディスプレイに表示されれば、市販の機器で高解像度でコピーが可能である。コンテンツが高解像度になればなるほど著作権管理が必須となる。

著作権の管理のため、静止画などのコンテンツに電子透かし技術を用いて情報が埋め込まれている。画像全体に情報が埋め込まれている場合、画像全体に対して解析を行えば、電子透かし技術を用いて埋め込まれている情報を取り出すことができる。しかし、インターネット上に流出しているような違法コピーから、利用者の情報を得ることはできない。

処理時間短縮のために、画像を分割して電子透かし技術を用いて情報を埋め込む技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照。）。この場合には、利用者の情報を得ることができるが、画像全体を解析しても、各領域に埋め込まれたすべての情報を読み出すことができない。このため、画像を分割して各領域に電子透かし技術を用いて情報を埋め込む場合は、分割パターンをまず取得し、その分割パターンに基づいて画像を分割した上で、各領域に埋め込まれている情報を読み出すことが必須となる。

特開２００６−０８６７８６号公報特開２００７−２５１２６８号公報

違法コピーの抑止効果を高めるには、流出元を短時間で特定する必要がある。しかし、分割パターンが不明な状態で分割型の電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報を読み出そうとすると、情報の読み出しができないか、情報を読み出せたとしても長時間を要する問題がある。

そこで、本発明は、分割パターンが不明であっても、電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報を短時間で読み出し可能にすることを目的とする。

本願発明の電子透かし検出方法は、
画像全体を解析することによって電子透かし技術を用いて画像に埋め込まれている情報を読み出し、電子透かし技術を用いて前記画像に埋め込まれている前記画像の分割パターンを取得する分割パターン取得手順と、
取得した分割パターンを用いて前記画像を複数の領域に分割し、前記領域に電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報を読み出す個別解読手順と、
を順に有する。

前記分割パターン取得手順の前に、前記領域ごとに埋め込まれている情報の組み合わせと利用者の情報とを関連付けて記憶部に記憶しておき、前記分割パターン取得手順の後に、前記領域ごとに埋め込まれている情報の組み合わせに一致する利用者の情報を前記記憶部から取得する利用者特定手順をさらに有していてもよい。

前記分割パターン取得手順の前に、動画に含まれる複数の画像のうちのいずれの画像に電子透かし技術を用いて情報が埋め込まれているかを示すキーフレーム情報を前記動画から読み出すキーフレーム情報取得手順をさらに有し、
前記分割パターン取得手順において、前記キーフレーム情報で示された各画像の分割パターンを取得してもよい。

本発明によれば、分割パターンが不明であっても、電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報を短時間で読み出すことが可能になる。

画像の分割パターンの一例を示す。実施形態３における画像の分割パターンの第一例を示す。実施形態３における分割した各領域への画像の埋め込み例を示す。実施形態３における画像の分割パターンの第二例を示す。ＷＭ１及びＷＭ２の二種類の電子透かし方法で行った場合に、画像の面積比と電子透かしの検出されやすさの関係の一例。Ｓ＝１，２，３の３種類の強度で行った場合に、画像の面積比と電子透かしの検出されやすさの関係の一例。画像を変えた場合に、画像の面積比と電子透かしの検出されやすさの関係の一例。実施形態４におけるキーフレームパターンの第一例を示す。実施形態４におけるキーフレームパターンの第二例を示す。実施形態４における分割パターンの第一例を示す。実施形態４における分割パターンの第二例を示す。実施形態４における埋め込み情報の第一例を示す。実施形態４における埋め込み情報の第二例を示す。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
本実施形態に係る発明では、利用者ごとに異なる情報を電子透かし技術を用いて埋め込むサービスを前提としている。このサービスでは、仮に配信されたコンテンツが違法に流通した場合でも、電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報から、最初にコンテンツの利用許諾を受けた利用者を特定可能になる。これにより、個人向けのコンテンツをｗｅｂ上に公開するなどの違法行為の抑止効果を期待することができる。

本発明は、このような著作権管理システムに電子透かし技術を使用することを前提とし、利用者の情報がわからない場合でも、コンテンツに電子透かし技術を用いて埋め込まれている情報を高速に検出する方法を実現する。

まず、電子透かし技術を用いた情報の埋め込みについて説明する。本実施形態では、図１に示すように、画像をＡ１、Ａ２及びＡ３の３つの領域に分割し、各領域に電子透かし技術を用いて情報を埋め込む。電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報を用いて、再生されているコンテンツが誰に対して許諾されたコンテンツであるのかを特定可能にする。

１つの画像を複数の領域に分割し、それぞれの領域に電子透かし技術を用いて情報が埋め込まれているとする。この画像全体について電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報を読み出そうとした場合、すべての領域に埋め込まれた情報が読み出されることはなく、分割したうちの１つの領域に埋め込まれた情報のみが読み出される。その１つの領域は、電子透かし技術を用いて情報を埋め込むソフトウェアによって異なる。

そこで、埋め込まれた情報を読み出し可能なソフトウェアを用いて画像全体を解析した場合に、最初に分割パターンが読み出されるように、分割パターンを埋め込む。例えば、図１に示す領域Ａ１を最初に読み出すソフトウェアであれば、Ａ１に分割パターンを埋め込む。そして、領域Ａ２に又はＡ３にコンテンツに関する情報や利用者の情報を埋め込む。この状態で、利用者にコンテンツを提供する。

最初に読み出す領域はソフトウェアの解析処理に依存する。そのため、左又は上などの座標の小さな位置を優先的に読み出すソフトウェアであれば、画像の左寄り又は上寄りの位置に分割パターンを埋め込む。広い領域にわたり電子透かし技術を用いて埋め込まれている情報を優先的に読み出すソフトウェアであれば、面積の大きな領域に分割パターンを埋め込む。強度の高い電子透かしを優先的に読み出すソフトウェアであれば、分割パターンを埋め込む電子透かしの強度を高くする。

なお、コンテンツは、静止画であってもよいし、複数の静止画を含む動画であってもよい。また、利用者の情報は、文字情報として埋め込まれるだけでなく、図形であってもよい。例えば、分割パターンを利用者の情報に用いてもよい。

本実施形態に係る電子透かし検出方法は、分割パターン取得手順と、個別解読手順と、利用者特定手順と、を順に有する。利用者特定手順は、分割パターン取得手順の後であればよく、個別解読手順の前、同時若しくは後のいずれのタイミングで行ってもよい。

分割パターン取得手順では、画像全体を解析することによって電子透かし技術を用いて画像に埋め込まれている情報を読み出す。このとき、適切なソフトウェアを用いて解析したのであれば、領域Ａ１に埋め込まれている情報である分割パターンが読み出される。

個別解読手順では、取得した分割パターンを用いて、画像をＡ１、Ａ２及びＡ３に分割し、分割した各画像を解析することによって各画像に埋め込まれている情報を読み出す。領域Ａ２又はＡ３に利用者の情報が埋め込まれている場合、Ａ２又はＡ３に埋め込まれている情報を読み出すことで、利用者の情報を取得することができる。

利用者特定手順では、各画像に埋め込まれている情報を用いて、コンテンツの視聴を許諾された利用者を特定する。例えば、領域Ａ２又はＡ３から読み出した情報を用いて、利用者を特定する。

このとき、領域Ａ１、Ａ２及びＡ３に埋め込まれている情報の組み合わせを用いて利用者を特定してもよい。例えば、領域Ａ１に画像Ｗ１又はＷ２を埋め込み、領域Ａ２に画像Ｗ３又はＷ４を埋め込み、領域Ａ３に画像Ｗ５又はＷ６を埋め込む。この場合、各領域に埋め込む画像の組み合わせを利用者ごとに変え、画像の組み合わせと利用者を対応させる。これにより、図１に示すように、領域Ａ１、Ａ２及びＡ３に埋め込まれている画像がＷ１、Ｗ４及びＷ５である場合、このコンテンツの利用者があらかじめ登録されている利用者であることを特定することができる。

なお、本実施形態では、最初に解読される領域Ａ１に、画像全体の分割パターンを埋め込む例について説明したが、領域Ａ１に領域Ａ２の範囲を埋め込み、次に解読される領域Ａ２に領域Ａ３の範囲を埋め込んでもよい。

このように、本実施形態に係る発明は、最初の埋め込み情報検出処理で検出される情報に、画像全体の分割パターンの情報を埋め込んでおく。このため、その分割パターンにしたがって事前に画像を分割しておけば、残りの埋め込み情報は、確実に検出することができる。

（実施形態３）
図２に示すように、１つの画像をサブ画像Ｗｎａ、Ｗｎｂ、Ｗｎｃ、Ｗｎｄ、・・・に分割する場合について考える。図３に示すように、画像を複製し、一方のサブ画像Ｗｎａ、Ｗｎｂ、Ｗｎｃ、Ｗｎｄに画像Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを埋め込み、他方のサブ画像Ｗｎａ、Ｗｎｂ、Ｗｎｃ、Ｗｎｄに画像Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊを埋め込む。そして、サブ画像の領域と埋め込まれている情報の組み合わせを用いて利用者を特定する。

分割型電子透かしにおいて、利用者が特定されている場合には、透かし情報Ａ〜Ｊは、ユーザデータとリンクされているため、検出は容易である。利用者が特定できない状態で、透かし情報を検出するためには時間がかかる。分割情報がないと正確に検出できないので、分割をしらみつぶしで見つけ出すことになる。

分割方法が不明な場合に、分割されていないとして透かし情報を検出すると、図４に示すような、縦にＲ_Ａ＝Ａ_Ｌ／Ａ_Ｒの比で２分割のサブ画像Ｗ_Ｌ及びＷ_Ｒに分割した場合、以下の規則で検出される。
図５のＷＭ１に示すように、電子透かしの種類によっては、サブ画像の面積の広い方の電子透かしが検出される。図５のＷＭ２に示すように、電子透かしの種類によっては、ある程度の透かし面積があれば、左側のサブ画像の透かし情報が検出される。
図６のＳ＝３に示すように、透かし強度が高い場合は、左側の面積がかなり小さい場合でも左側が検出される。
なお、図７に示すように、画像の変化は、電子透かしの検出されやすさにほとんど影響を及ぼさない。

（実施形態４）
本実施形態では、コンテンツが動画である場合について説明する。コンテンツが４Ｋ動画像（解像度４０９６×２１６０）であり、分割されたサブ画像のうちの２５６×２５６以上の領域に、８文字の文字情報を埋め込む。また、２つ以上のサブ画像により合成された画像の場合、面積が最大の画像の透かしをはじめに読み出す。

本実施形態における電子透かしの埋め込み手順について説明する。
ステップＳ１０１：ユーザごとに電子透かしを埋め込むキーフレームである電子透かしキーフレームＫＷＭを決定する。例えば、図８に示すように、動画のフレームとタイムコード（ＴＳ１、ＴＳ２、・・・ＴＳｎ）とが関連付けられており、タイムコードＴＳ１、ＴＳ４、・・・ＴＳｍ、・・・ＴＳｎ、・・・ＴＳｐがキーフレームｋである場合、ＴＳ４、・・・ＴＳｍ、・・・ＴＳｎを電子透かしキーフレームＫＷＭに決定する。ここで、キーフレームは、たとえば、動き予測の基準となるＩフレームである。図８では、ＢフレームやＰフレームをその他のフレームとしてＧで表している。

ここで、電子透かしを埋め込む電子すかしキーフレームは、ユーザごとに異なっていてもよいし、コンテンツごとに異なるが、同じコンテンツの場合にはすべてのユーザに共通であってもよい。例えば、図８に示すコンテンツと同一のコンテンツであっても、ユーザが異なる場合には、図９に示すように、ＴＳ４及びＴＳｎではなくＴＳ１及びＴＳｐを電子すかしキーフレームＫＷＭにしてもよい。

また、電子すかしキーフレームの決定方法は、あらかじめ定められた電子すかしキーフレームパターンのいずれかを選択してもよい。たとえば、図８の電子すかしキーフレームパターンｋ１を用意しておく。キーフレームパターンｋ１では、タイムコードＴＳ４、ＴＳｍ、ＴＳｎを電子透かしキーフレームとするパターンとなっている。キーフレームパターンｋ２では、タイムコードＴＳ１、ＴＳｍ、ＴＳｐを電子すかしキーフレームとするパターンとなっている。

ステップＳ１０２：動画像フォーマットで規定されるヘッダ情報に含まれるタイムコードをもとに、動画像から電子透かしキーフレームＫＷＭを抽出する。
ステップＳ１０３：画像分割パターンを選択する。図１０及び図１１に本実施形態に係る分割パターンの一例を示す。図１０は分割パターンｐ１を示し、図１１は分割パターンｐ２を示す。
ステップＳ１０４：選択した分割パターンを使って、画像を分割し、分割後のサブ画像を作成する。例えば、分割パターンｐ１を使って、画像をＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４のサブ画像に分割する。

ステップＳ１０５：各サブ画像に電子透かしを埋め込む。このとき、サブ画像ｓ１に、パターン情報ｐ１、透かし情報１２３４をもとに、ｐ１−１２３４を埋め込み情報として電子透かしを埋め込む。サブ画像ｓ１に、パターン情報ｐ１、透かし情報５６７８をもとに、ｐ１−５６７８を埋め込み情報として電子透かしを埋め込む。サブ画像ｓ２に、パターン情報ｐ１、透かし情報２３４１をもとに、ｐ１−２３４１を埋め込み情報として電子透かしを埋め込む。サブ画像ｓ２に、パターン情報ｐ１、透かし情報６７８５をもとに、ｐ１−６７８５を埋め込み情報として電子透かしを埋め込む。サブ画像ｓ３以降も同様に、図１２に示す電子透かしを各サブ画像に埋め込む。

ここで、最初の電子透かしキーフレームＫＷＭには、パターン情報だけでなく電子透かしが入っているキーフレームのパターン情報も埋め込むことが好ましい。最初の電子透かしキーフレームＫＷＭは、図８ではＴＳ４のキーフレーム、図９ではＴＳ１のキーフレームである。図８に示すキーフレームパターンｋ１の場合、図１３に示すように、タイムコードＴＳ４の電子透かしキーフレームＫＷＭのサブ画像ｓ１には、ｋ１−ｐ１−１２３４及びｋ１−ｐ１−５６７８を埋め込む。また、キーフレームのパターン情報を埋め込むサブ画像は、最初に読み出されるサブ画像ｓ１に限らず、図１３に示すように、すべてのサブ画像に埋め込んでもよい。

なお、パターン情報も埋め込むキーフレームは、電子透かしキーフレームＫＷＭのうちの最初のものに限らず、すべての電子透かしキーフレームＫＷＭであってもよい。これにより、部分的に違法にコピーされたような場合であっても、キーフレームのパターン情報を読み出すことができる。

本実施形態では、分割パターン取得手順の前にキーフレーム情報取得手順をさらに有する。キーフレーム情報取得手順では、動画に含まれる複数の画像のうちのいずれの画像に電子透かし技術を用いて情報が埋め込まれているかを示すキーフレーム情報を動画から読み出す。例えば、キーフレームに埋め込まれているキーフレームパターンを読み出す。例えば、図８に示す動画の場合、タイムコードＴＳ４のサブ画像ｓ１からｋ１−ｐ１−１２３４を読み出す。これにより、図８に示すキーフレームパターンｋ１であることを取得することができる。

本発明はコンテンツ配信サービスなどの情報通信産業に適用することができる。

Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｗｎａ、Ｗｎｂ、Ｗｎｃ、Ｗｎｄ：画像の領域
Ｗ１、Ｗ４、Ｗ５、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｇ、Ｈ，Ｉ、Ｊ：画像
ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４、ＴＳｎ，：タイムコード

Claims

画像全体を解析することによって電子透かし技術を用いて画像に埋め込まれている情報を読み出し、電子透かし技術を用いて前記画像に埋め込まれている前記画像の分割パターンを取得する分割パターン取得手順と、
取得した分割パターンを用いて前記画像を複数の領域に分割し、前記領域に電子透かし技術を用いて埋め込まれた情報を読み出す個別解読手順と、
を順に有する電子透かし検出方法。
前記分割パターン取得手順の前に、前記領域ごとに埋め込まれている情報の組み合わせと利用者の情報とを関連付けて記憶部に記憶しておき、
前記分割パターン取得手順の後に、前記領域ごとに埋め込まれている情報の組み合わせに一致する利用者の情報を前記記憶部から取得する利用者特定手順をさらに有する
請求項１に記載の電子透かし検出方法。
前記分割パターン取得手順の前に、動画に含まれる複数の画像のうちのいずれの画像に電子透かし技術を用いて情報が埋め込まれているかを示すキーフレーム情報を前記動画から読み出すキーフレーム情報取得手順をさらに有し、
前記分割パターン取得手順において、前記キーフレーム情報で示された各画像の分割パターンを取得する
請求項１又は２に記載の電子透かし検出方法。