JP2016122984A - 電子透かし埋め込み装置およびそのプログラム、ならびに、電子透かし検出装置およびそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】超高精細な映像に対して電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み装置を提供する。【解決手段】電子透かし埋め込み装置１は、乱数初期値に基づいて画像フレームの波形パターンをランダムに選択し、画像フレーム内の埋め込み位置を示す位置選択情報で選択された画素ブロックにおいて、埋め込み情報のビット値を選択された波形パターンで表現することで埋め込みパターンを生成する埋め込みパターン生成手段１２と、画像フレームを画素ブロックに分割するとともに、画像フレームを縮小した縮小画像を生成し、画素値の変化が視認され易い縮小画像の画素を埋め込み禁止画素と判定し、その埋め込み禁止画素以外の画素に対応する縮小前の画像フレームにおける画素ブロックの複数画素に、埋め込みパターンを加算するパターン埋め込み手段１３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、映像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み装置およびそのプログラム、ならびに、電子透かしを検出する電子透かし検出装置およびそのプログラムに関する。

近年、放送およびデジタルシネマの分野や、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）、携帯端末向けの映像サービスの分野において、現行のハイビジョン（ＨＤ：High Definition、１９２０×１０８０画素〔２Ｋ映像〕）の４倍の解像度（３８４０×２１６０画素）を有する映像（４Ｋ映像）を提供する技術やサービスが普及しつつある。さらに、現在、４Ｋ映像の４倍の解像度（７６８０×４３２０画素）を有するスーパーハイビジョン（８Ｋ映像）の技術開発や標準化も進められている。

今後、放送やデジタルシネマ等のメディアを通じて、これらの超高精細度映像（ＵＨＤＴＶ：Ultra High-Definition Television）の流通を促進するためには、コンテンツの著作権保護が不可欠である。
コンテンツの著作権保護技術としては、例えば、特許文献１や非特許文献１に示されるような映像を対象とした電子透かし技術がある。ここで、電子透かしとは、デジタルコンテンツの著作権保護を目的として、静止画像、動画像、音声等に対して人間が知覚できない程度の微小な変化を与えることにより、コンテンツ識別子等の情報を埋め込む技術である。

特許文献１に開示されている技術では、映像の画像フレームを複数の画像領域に分割し、画像領域ごとに映像中で画素値の変化が視認されやすい特性を有する画素以外の画素に時間方向に変化する透かしパターンを加算して電子透かしを埋め込むようにしたもので、電子透かしを画質劣化なしに埋め込むことを可能としている。
また、非特許文献１に開示されている技術では、放送局で扱う映像素材の識別を行う目的で、中継現場のカメラなどから出力される映像に対して、電子透かしとして、撮影場所や機材等を特定する情報（以下、「関連情報」という）を画質劣化なくリアルタイムで埋め込むことを実現している。

特開２００９−１００２９６号公報

大亦他："電子透かしを用いた放送局内の映像素材識別システムの開発"，一般社団法人映像情報メディア学会，映像情報メディア学会年次大会講演予稿集，１１−３（Ａｕｇ．２０１１）

前記したように、特許文献１に示されている技術は、電子透かしを埋め込む際に、映像の画像フレーム全体で、画素値の変化が視認されやすい特性を有する画素を探索している。
また、非特許文献１に示されている電子透かし技術は、ＨＤ解像度以下の映像を想定して、リアルタイムで電子透かしの埋め込みを行っている。
このような従来の技術では、解像度が極めて高く、画素数の多い４Ｋ映像、８Ｋ映像等の超高精細な映像を電子透かしの埋め込み対象とした場合、ソフトウェアやハードウェアの実装負荷が非常に増大する。
そのため、従来の技術では、超高精細な映像に対して、高画質を維持しながらリアルタイムで電子透かしを埋め込むことは非常に困難である。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、４Ｋ映像、８Ｋ映像等の超高精細な映像に対して、電子透かしを用いて、著作権情報、関連情報等の埋め込み情報を、実装負荷を抑えて画質劣化が視認されないように埋め込むことが可能な電子透かし埋め込み装置およびそのプログラム、ならびに、電子透かし検出装置およびそのプログラムを提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る電子透かし埋め込み装置は、電子透かし検出装置と共通の鍵情報によって、映像内に埋め込み情報を電子透かしとして埋め込む電子透かし埋め込み装置であって、埋め込みパターン生成手段と、パターン埋め込み手段と、を備え、埋め込みパターン生成手段は、波形選択手段と、パターン生成手段と、を備える構成とした。

かかる構成において、電子透かし埋め込み装置は、波形選択手段によって、鍵情報として入力される乱数初期値に基づいて、映像を構成する画像フレームの予め定めたフレーム周期内において、時間方向にビット値を変化させる波形パターンをランダムに選択する。
これによって、電子透かし埋め込み装置は、電子透かし検出装置と共通の鍵情報（乱数初期値）から、電子透かし検出装置と共通の波形パターンを選択することができる。

そして、電子透かし埋め込み装置は、パターン生成手段によって、画像フレームを予め定めた大きさで分割した画素ブロック単位の埋め込み位置を示す位置選択情報で選択された位置において、埋め込み情報のビット値を波形パターンで表現した、画素ブロックごとの埋め込みパターンを生成する。なお、位置選択情報は、鍵情報として入力される位置情報であって、複数の画素ブロックを一括りとする領域のどの画素ブロックに電子透かしが埋め込まれるのかを、電子透かし検出装置と共有する情報である。
これによって、画素ブロックごとに鍵情報で定められる電子透かし検出装置で認識可能な埋め込みパターンが生成されることになる。

そして、電子透かし埋め込み装置は、パターン埋め込み手段によって、埋め込みパターン生成手段で生成された埋め込みパターンを、映像を構成する画像フレームにおいて、予め定めた基準で画素値の変化が視認され難い画素に埋め込む。
このように、電子透かし埋め込み装置は、位置選択情報によって、電子透かしを埋め込む画素ブロックを選択することができるため、映像全体に電子透かしを埋め込むことなく、埋め込み処理の負荷を軽減することができる。

また、本発明に係る電子透かし埋め込み装置は、パターン埋め込み手段が、画像分割手段と、縮小画像生成手段と、埋め込み判定手段と、埋め込み手段と、を備える構成としてもよい。

かかる構成において、電子透かし埋め込み装置は、画像分割手段によって、画像フレームを画素ブロックに分割する。また、電子透かし埋め込み装置は、縮小画像生成手段によって、画像フレームを縮小して縮小画像を生成する。
そして、電子透かし埋め込み装置は、埋め込み判定手段によって、縮小画像の画素ごとに、予め定めた基準で画素値の変化が視認され易い画素を電子透かしの埋め込み禁止画素と判定する。すなわち、埋め込み判定手段は、電子透かしを埋め込んだ際に、画素値の変化の視認性によって、画素ごとに、電子透かしの埋め込みを禁止する画素と、許可する画素とを判定する。

そして、電子透かし埋め込み装置は、埋め込み手段によって、埋め込み判定手段で判定された埋め込み禁止画素以外の画素に対応する縮小前の画像フレームにおける画素ブロックの複数画素に、埋め込みパターンを加算して埋め込み映像を生成する。
このように、電子透かし埋め込み装置は、埋め込み判定を、画像フレームを縮小した縮小画像内で行うため、電子透かしの埋め込み対象が超高精細度映像であっても、判定画素数を少なくすることができるため、埋め込み判定に要する時間を削減して、電子透かしを埋め込むことができる。
なお、電子透かし埋め込み装置は、コンピュータを、前記した各手段として機能させるための電子透かし埋め込みプログラムで動作させることができる。

また、本発明に係る電子透かし検出装置は、映像内に電子透かしとして埋め込まれた埋め込み情報を検出する電子透かし検出装置であって、検出パターン生成手段と、埋め込み情報検出手段と、を備え、検出パターン生成手段は、波形選択手段と、パターン生成手段と、を備える構成とした。

かかる構成において、電子透かし検出装置は、波形選択手段によって、鍵情報として入力される乱数初期値に基づいて、映像を構成する画像フレームの予め定めたフレーム周期内において、時間方向にビット値を変化させる波形パターンをランダムに選択する。
そして、電子透かし検出装置は、パターン生成手段によって、鍵情報として入力される、画像フレームを予め定めた大きさで分割した画素ブロック単位の埋め込み位置を示す位置選択情報に基づいて、当該位置選択情報で選択された画素ブロックごとに、予め定めたビット値を選択された波形パターンで表現した検出パターンを生成する。
なお、電子透かし検出装置は、コンピュータを、前記した各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動作させることができる。

本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
本発明によれば、位置選択情報により埋め込み対象の画素ブロックを特定することで、画素値を加算する埋め込み処理を行う領域を減らすことができる。これによって、本発明は、４Ｋ、８Ｋ等の超高精細度映像において、埋め込み処理を行う負荷を軽減することができ、画質の劣化を抑えつつ、従来よりも、高速に電子透かしを埋め込むことができる。
また、本発明によれば、電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置との間で、位置選択情報を秘匿することで、第三者に埋め込み位置を知られることなく、電子透かしの消去や改ざんといった攻撃を防止することができる。

本発明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構成図である。 図１の埋め込みパターン生成手段の構成を示すブロック構成図である。 図２の波形選択手段が選択する波形の例を示す波形番号ごとの波形図である。 位置選択情報（２ビット）が示す４画素ブロックで構成される領域内の埋め込み位置を説明するための説明図である。 位置選択情報（複数ビット列）で示される埋め込みパターンの例（（ａ）第１例、（ｂ）第２例）を説明するための説明図である。 画素ブロック内に埋め込む波形パターンを説明するための図であって、（ａ）は「＋１」を埋め込み場合の例、（ｂ）は「０」を埋め込む場合の例を示す。 埋め込み周期内における埋め込みパターンの変化を説明するための説明図である。 図１のパターン埋め込み手段の構成を示すブロック構成図である。 埋め込みの単位となる画素ブロックを説明するための説明図である。 画像フレームを縮小した縮小画像を説明するための説明図である。 埋め込み禁止画素フラグを説明するための説明図である。 埋め込み禁止画素フラグに対応する画像フレームの（非）埋め込み対象画素を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の動作を示すフローチャートである。 本発明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構成図である。 図１４の検出パターン生成手段の構成を示すブロック構成図である。 図１４の埋め込み情報検出手段の構成を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態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。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
≪電子透かし埋め込み装置の構成≫
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置１の構成について説明する。

電子透かし埋め込み装置１は、映像・音声コンテンツの映像に、埋め込み情報を電子透かしとして埋め込むものである。この電子透かし埋め込み装置１は、電子透かしの埋め込み対象である映像・音声コンテンツと、電子透かしとして埋め込む埋め込み情報以外に、電子透かしを検出する電子透かし検出装置（図１４参照）と共通の鍵情報として、位置選択情報および乱数初期値を入力する。また、電子透かし埋め込み装置１は、さらに、電子透かしを埋め込むフレーム周期を示す埋め込み周期を入力することとする。なお、埋め込み周期は、予め電子透かし埋め込み装置１の内部に保持することとしてもよい。この鍵情報および埋め込み周期の内容については、後で詳細に説明する。
ここでは、電子透かし埋め込み装置１は、映像・音声分離手段１１と、埋め込みパターン生成手段１２と、パターン埋め込み手段１３と、映像・音声合成手段１４と、を備える。

映像・音声分離手段１１は、映像・音声コンテンツを入力し、映像信号（以下、「映像」という）と音声信号（以下、「音声」という）とに分離するものである。この映像・音声コンテンツは、非圧縮動画像コンテンツであって、例えば、音声信号が埋め込まれたＨＤベースバンド信号（ＨＤ−ＳＤＩ信号）、音声信号が埋め込まれたＵＨＤベースバンド信号（ＵＨＤ−ＳＤＩ信号）等である。
この映像・音声分離手段１１は、予め入力される映像・音声コンテンツの信号規格に基づいて、当該コンテンツを映像と音声とに分離する。
この映像・音声分離手段１１は、分離した映像をパターン埋め込み手段１３に出力し、分離した音声を映像・音声合成手段１４に出力する。

埋め込みパターン生成手段１２は、外部から入力される鍵情報（位置選択情報、乱数初期値）と、埋め込み周期とに基づいて、埋め込み情報を映像に埋め込むための埋め込みパターンを生成するものである。
ここで、図２を参照（適宜図１参照）して、埋め込みパターン生成手段１２の構成についてさらに詳細に説明する。
図２に示すように、埋め込みパターン生成手段１２は、波形選択手段１２１と、パターン生成手段１２２と、を備える。

波形選択手段１２１は、鍵情報の一部である乱数初期値から、埋め込みパターンを変化させる波形パターンを選択するための乱数を生成し、ランダムに波形パターンを選択するものである。
この波形選択手段１２１は、所定数ごとの画像フレームの埋め込み周期内において、画素値を微小に変化（（＋１、−１）、（＋２、−２）等）させるための予め定めた波形パターンの中から、乱数初期値をシード（種）として生成した乱数で特定される波形パターンを選択する。
この波形パターンは、映像を構成する画像フレームの埋め込み周期内において、時間方向にビット値を波形データとして表現した信号列である。

この波形パターンについて、図３を参照して説明する。図３は、波形番号“１”〜“４”で特定される４つの波形の例を示している。各波形は、位相の反転した正相波形と逆相波形とからなり、埋め込み周期内における変化を示している。
波形番号“１”の正相波形は、連続する画像フレームごとに、画素値を加算（＋１）し、画像フレームの埋め込み周期の半分で、画素値を減算（−１）することを示している。例えば、埋め込み周期が２４フレームであれば、波形番号“１”の正相波形は、１〜１２フレームにおいて、画素値を“＋１”、１３〜２４フレームにおいて、画素値を“−１”することを表している。また、波形番号“１”の逆相波形は、１〜１２フレームにおいて、画素値を“−１”、１３〜２４フレームにおいて、画素値を“＋１”することを表している。
なお、波形番号は、埋め込み周期中のどの画像フレームで“＋１”と“−１”との位相の切り替えを行うかを特定するもので、この４つの波形に限定されるものではない。
図２に戻って、埋め込みパターン生成手段１２の構成について説明を続ける。

この波形選択手段１２１は、鍵情報の一部である乱数初期値により生成される乱数によって、波形（波形番号）を選択し、パターン生成手段１２２に出力する。
なお、波形選択手段１２１における乱数生成アルゴリズムは、電子透かし検出装置（図１４参照）と同じである。これによって、波形選択手段１２１は、鍵情報として電子透かし検出装置（図１４参照）と同一の乱数初期値を入力されることで、電子透かし検出装置（図１４参照）と同一の波形を特定することができる。

パターン生成手段１２２は、埋め込み情報と、位置選択情報と、埋め込み周期と、を外部から入力し、波形選択手段１２１で選択された波形のパターンに基づいて、映像に埋め込むための埋め込みパターンを生成するものである。
ここで、位置選択情報は、電子透かしを埋め込む位置を特定する情報であって、画像フレームが予め定めた大きさで分割された画素ブロックＢ（図９参照）ごとに、画素ブロック内の埋め込み位置を特定する情報である。

この位置選択情報は、例えば、図４に示すように、２ビットの情報によって、４画素ブロックで構成される領域内の埋め込み位置を特定する。ここでは、２ビットの値が、「００」であれば当該領域内の左上の画素ブロック、「０１」であれば当該領域内の右上の画素ブロック、「１０」であれば当該領域内の左下の画素ブロック、「１１」であれば当該領域内の右下の画素ブロックが埋め込み位置であることを示している。
そして、位置選択情報は、図４で説明した埋め込み位置を４画素ブロックで構成される領域ごとに指定することで、画像フレーム全体の埋め込み位置（埋め込み対象の画素ブロック）を特定する情報となる。
例えば、位置選択情報が「００１０００１０００１０００１０（＝０ｘ２２２２）」であれば、図５（ａ）に示した埋め込み位置が選択されることになる。また、例えば、位置情報が「０１１１１０００１０１１１１００（＝０ｘ７８ＢＣ）」であれば、図５（ｂ）に示した埋め込み位置が選択されることになる。

なお、ここでは、２ビットの位置選択情報によって、４画素ブロックで構成される領域内の埋め込み位置を特定することとしているが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、各画素ブロックに対して１ビットを割り当て、１ビットの値が「１」であれば当該画素ブロックを埋め込み対象画素ブロックとし、「０」であれば当該画素ブロックを非埋め込み対象画素ブロックとすることにより、画像フレーム全体の埋め込み位置（埋め込み対象の画素ブロック）を特定することとしてもよい。

このパターン生成手段１２２は、選択された埋め込み位置において、波形選択手段１２１で選択された波形により、画像フレームごとの埋め込みパターンを生成する。
具体的には、パターン生成手段１２２は、図６（ａ）に示すように、埋め込み対象の画素ブロックＢを４分割した各領域（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４）において、埋め込み情報としてビット“１”を埋め込む場合、左上領域Ｘ１および右下領域Ｘ４の各ビットを画像フレームの時間方向に正相波形とし、右上領域Ｘ２および左下領域Ｘ３の各ビットを画像フレームの時間方向に逆相波形とする埋め込みパターンを生成する。
また、パターン生成手段１２２は、埋め込み情報としてビット“０”を埋め込む場合、図６（ｂ）に示すように、左上領域Ｘ１および右下領域Ｘ４の各ビットを画像フレームの時間方向に逆相波形とし、右上領域Ｘ２および左下領域Ｘ３の各ビットを画像フレームの時間方向に正相波形とする埋め込みパターンを生成する。

ここで、図７を参照して、パターン生成手段１２２が生成する埋め込みパターンの例について説明する。
図７は、波形番号を“１”、位置選択情報を“００１０００１０…”、埋め込み情報を“１０１１”としたときの埋め込みパターンの埋め込み周期（フレーム周期：２４フレーム）内の変化を示している。
図７に示すように、位置選択情報が“００１０…”であることから、４画素ブロックで構成される領域内における埋め込み位置は、左上の領域から順（Ｒ_１，Ｒ_２，…）に、「左上」の画素ブロックＢ_１、「左下」の画素ブロックＢ_２…となる。

ここで、領域Ｒ_１に着目すると、埋め込み情報が“１０１１”であることから、画素ブロックＢ_１には、先頭ビットの“１”が埋め込まれることになる。
また、ここでは、波形番号を“１”としているため、図６（ａ）に示すように、波形パターンとして、領域Ｘ１，Ｘ４は正相波形、領域Ｘ２，Ｘ３は逆相波形となるように“１”が埋め込まれる。
すなわち、図７に示すように、埋め込み周期ｄ内で、１フレームから１２フレームまでは、領域Ｘ１，Ｘ４（図６（ａ）参照）が“＋１”、領域Ｘ２，Ｘ３（図６（ａ）参照）が“−１”、１３フレームから２４フレームまでは、領域Ｘ１，Ｘ４が“−１”、領域Ｘ２，Ｘ３が“＋１”の値が設定されることになる。

また、領域Ｒ_２に着目すると、埋め込み情報が“１０１１”であることから、画素ブロックＢ_２には、２番目のビットの“０”が埋め込まれることになる。
また、ここでは、波形番号を“１”としているため、図６（ｂ）に示すように、波形パターンとして、領域Ｘ１，Ｘ４は逆相波形、領域Ｘ２，Ｘ３は正相波形となるように“０”が埋め込まれる。
すなわち、図７に示すように、埋め込み周期ｄ内で、１フレームから１２フレームまでは、領域Ｘ１，Ｘ４（図６（ｂ）参照）が“−１”、領域Ｘ２，Ｘ３（図６（ｂ）参照）が“＋１”、１３フレームから２４フレームまでは、領域Ｘ１，Ｘ４が“＋１”、領域Ｘ２，Ｘ３が“−１”の値が設定されることになる。

このように、パターン生成手段１２２は、埋め込み周期ごとに、４画素ブロックで構成される領域内の指定された画素ブロックに、波形番号で特定される波形パターンで埋め込み情報を表現することで、映像に埋め込む（加算する）埋め込みパターンを生成する。
なお、４画素ブロックで構成される領域内の位置選択情報で指定された画素ブロック以外は電子透かしを埋め込まないため、埋め込みパターンは、４画素ブロックで構成される領域内の埋め込み位置（埋め込み対象の画素ブロック）と、その埋め込み位置における波形データのみで構成すればよい。

このパターン生成手段１２２は、画像フレームごとの埋め込みパターンを、順次、パターン埋め込み手段１３に出力する。
なお、このパターン生成手段１２２は、パターン埋め込み手段１３（図１参照）が、映像を画像フレーム単位で入力するタイミングに同期して、当該画像フレームに対応する埋め込みパターンをパターン埋め込み手段１３に出力する。
図１に戻って、電子透かし埋め込み装置１の全体構成について説明を続ける。

パターン埋め込み手段１３は、映像・音声分離手段１１で分離された映像に、埋め込みパターン生成手段１２で生成された埋め込みパターンを、画像フレームごとに埋め込む（加算する）ものである。

ここで、図８を参照（適宜図１参照）して、パターン埋め込み手段１３の構成についてさらに詳細に説明する。
図８に示すように、パターン埋め込み手段１３は、画像分割手段１３１と、縮小画像生成手段１３２と、埋め込み判定手段１３３と、埋め込み手段１３４と、を備える。

画像分割手段１３１は、映像を構成する連続した画像フレームを、画像フレームごとに複数領域の画素集合（画素ブロック）に空間的に分割するものである。なお、画素ブロックは、埋め込み情報の１ビット分のデータを埋め込む基本単位となる画素の集合である。
具体的には、画像分割手段１３１は、図９に示すように、映像として時刻ｔごとに順次入力される画像フレームｆを、予め定めた水平画素数および垂直画素数の画素ブロックＢに分割する。なお、図９の例では、画素ブロックＢによって、画像フレームｆが横８個×縦４個に分割された例を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、入力される映像が４Ｋ映像（横７６８０画素×縦４３２０画素）で、画素ブロックＢのサイズを横３２画素×縦３２画素とした場合、画像フレームｆを構成する画素ブロックＢの数は、横２４０個×縦１３５個となる。

この画像分割手段１３１は、分割した画像フレームｆを、順次、埋め込み手段１３４に出力する。なお、画像分割手段１３１は、物理的に画像フレームを分割する必要はなく、例えば、分割位置を示す画素ブロックの左上座標を埋め込み手段１３４に出力すればよい。

縮小画像生成手段１３２は、映像を構成する連続した画像フレームを、画像フレームごとに縮小するものである。
この縮小画像生成手段１３２は、図１０のＡ１からＡ２への縮小例に示すように、映像を構成する画像フレームｆごとに、４画素（横２画素×縦２画素）のうち左上画素のみを選択することで、縦横それぞれ１／２に縮小した縮小画像ｆｓを生成する。
ここで、図１０中、領域Ａ１は、縮小前の画像フレームｆの一部領域を拡大したもので、領域Ａ２は、縮小画像ｆｓの一部領域を拡大したものである。そして、○印は、画素を示している。
この縮小画像を生成する手法は、これに限定されず、例えば、図１０のＢ１からＢ２への縮小例に示すように、４画素（横２画素×縦２画素）の画素値の平均値を求めて、１画素とすることで、縮小画像ｆｓを生成することとしてもよい。

なお、図１０では、縦横それぞれ１／２に縮小した縮小画像ｆｓを生成する手法の例を示しているが、縦横それぞれ１／４、１／８等の他の縮小比率で縮小することとしてもよい。
例えば、入力された映像が８Ｋ映像で、縦横それぞれ１／４に縮小することとした場合、縮小画像生成手段１３２は、８Ｋ映像を２Ｋ映像に変換することができる。
この縮小画像生成手段１３２は、画像フレームごとに縮小した縮小画像を、埋め込み判定手段１３３に出力する。

埋め込み判定手段１３３は、縮小画像生成手段１３２で生成された縮小画像の各画素に対して、電子透かしを埋め込む画素として適しているか否かを判定するものである。
この埋め込み判定手段１３３は、画素ごとに、その判定結果を埋め込み手段１３４に出力する。
ここでは、埋め込み判定手段１３３は、縮小画像の各画素について、電子透かしを埋め込まれた際の画素値の変化によって、画質劣化が視認され易い画素については、電子透かしの埋め込みを禁止し、画質劣化が視認され難い画素については、電子透かしの埋め込みを許可するフラグ（埋め込み禁止画素フラグ）を判定結果として出力する。
例えば、映像の画面の動きが少なく、かつ、平坦な領域に輝度変化を加えると、視認性が向上する。

そこで、埋め込み判定手段１３３は、縮小画像の各画素について、空間的時間的な輝度値の変化量が予め定めた閾値以下の画素については、画質劣化が視認され易く、電子透かしの埋め込み画素として適さないと判定する。また、埋め込み判定手段１３３は、縮小画像の各画素について、空間的時間的な輝度値の変化量が予め定めた閾値よりも大きい画素については、画質劣化が視認され難く、電子透かしの埋め込み画素として適すると判定する。

具体的には、埋め込み判定手段１３３は、例えば、時刻ｔの画像フレームから生成された縮小画像における（ｘ，ｙ）座標位置の画素の輝度値をＦ（ｘ，ｙ，ｔ）としたとき、空間的時間的な輝度値の変化量Ｋ（ｘ，ｙ，ｔ）を、以下の式（１）により算出する。

そして、埋め込み判定手段１３３は、Ｋ（ｘ，ｙ，ｔ）の値が、予め定めた閾値ＴｈＫ以下であれば、当該画素については、電子透かしの埋め込みを禁止し、埋め込み禁止画素フラグに、例えば“１”を設定し、埋め込み手段１３４に出力する。
また、埋め込み判定手段１３３は、Ｋ（ｘ，ｙ，ｔ）の値が、予め定めた閾値ＴｈＫよりも大きければ、電子透かしの埋め込みを許可し、埋め込み禁止画素フラグに、例えば“０”を設定し、埋め込み手段１３４に出力する。

これによって、埋め込み判定手段１３３は、図１１に示すように、時刻ｔの画像フレームを縮小した縮小画像の（ｘ，ｙ）座標の画素ごとに、電子透かしの埋め込みを禁止または許可する“１”または“０”の埋め込み禁止画素フラグＦｇの値を決定することができる。

埋め込み手段１３４は、埋め込みパターン生成手段１２で生成される電子透かしの埋め込み位置と埋め込みデータとからなる画像フレームごとの埋め込みパターンに基づいて、画像分割手段１３１で分割された画素ブロックごとに、指定された埋め込み位置に埋め込みデータを埋め込む（加算する）ものである。
なお、埋め込みパターンの埋め込み位置は、４画素ブロックで構成される領域内の画素ブロックのうちで、どの画素ブロックに電子透かしを埋め込むかを示す。また、埋め込みパターンの埋め込みデータは、埋め込み位置に埋め込むデータの値を示す。
この埋め込み手段１３４は、画素ブロックごとに埋め込みパターンを埋め込む際に、埋め込み判定手段１３３で埋め込み禁止と判定された画素、すなわち、埋め込み禁止画素フラグが“１”の画素については、埋め込み（加算）を行わないこととする。

この埋め込み禁止画素フラグは、縮小画像生成手段１３２で生成された縮小画像の画素位置を対象としている。そこで、埋め込み手段１３４は、縮小画像における埋め込み禁止画素フラグを、縮小前の画像の画素位置に対応付けて、埋め込みの可否を判定する。
具体的には、図１１に示すような、縮小画像上の１画素の（ｘ，ｙ，ｔ）の埋め込み禁止画素フラグを、図１２に示すような、縮小前の画像の４画素の座標位置（２ｘ，２ｙ，ｔ）、（２ｘ＋１，２ｙ，ｔ）、（２ｘ，２ｙ＋１，ｔ）、（２ｘ＋１，２ｙ＋１，ｔ）の埋め込み禁止画素フラグとみなして、埋め込み禁止画素フラグ“１”の画素については、非埋め込み対象画素ｅ_ｎｇとし、埋め込み禁止画素フラグ“０”の画素については、埋め込み対象画素ｅ_ｏｋとする。

なお、この埋め込み手段１３４は、縮小画像生成手段１３２の縮小比率に基づいて、縮小画像の１画素の埋め込み禁止画素フラグを、縮小前の画像の複数画素の埋め込み禁止画素フラグとみなせばよい。例えば、縦横それぞれ１／４に縮小するのであれば、１画素の埋め込み禁止画素フラグを、縮小前の画像において、１６画素（横４画素×縦４画素）の埋め込み禁止画素フラグとみなせばよい。

このように、埋め込み手段１３４は、縮小画像における埋め込み禁止画素フラグから、元の画像フレームに対する埋め込み対象画素についてのみ、埋め込みパターンの埋め込みデータを埋め込む（加算する）。なお、埋め込み手段１３４は、埋め込みによって、画素値が最大値（例えば、“２５５”）を超過する、あるいは、最小値（例えば、“０”）を下回る場合、それぞれ最大値および最小値で値をクリッピングすることとする。

この埋め込み手段１３４は、埋め込みデータを、順次、画像フレームに埋め込むことで、映像（埋め込み映像）として出力する。ここでは、埋め込み手段１３４は、図１に示す映像・音声合成手段１４に埋め込み映像を出力する。
図１に戻って、電子透かし埋め込み装置１の全体構成について説明を続ける。

映像・音声合成手段１４は、映像・音声分離手段１１で分離された音声と、パターン埋め込み手段１３で映像に埋め込みパターンが埋め込まれた埋め込み映像とを合成するものである。
この映像・音声合成手段１４は、映像・音声分離手段１１に入力される映像・音声コンテンツと同じ信号（例えば、入力信号がＨＤ−ＳＤＩ信号であればＨＤ−ＳＤＩ信号、入力信号がＵＨＤ−ＳＤＩ信号であればＵＨＤ−ＳＤＩ信号）の信号規格に基づいて、音声と埋め込み映像とを合成する。
この映像・音声合成手段１４は、合成した映像・音声コンテンツを、電子透かし埋め込み装置１の埋め込み結果として外部に出力する。

以上説明したように電子透かし埋め込み装置１を構成することで、電子透かし埋め込み装置１は、画像フレーム上の電子透かしを埋め込んでよい画素か否かの判定を、画像フレームを縮小した縮小画像で行うことができる。これによって、電子透かし埋め込み装置１は、４Ｋ映像、８Ｋ映像等の超高精細な映像であっても、例えば、２Ｋ映像で埋め込みの判定ができ、電子透かしによる画質の劣化を抑えるとともに、従来のようなリアルタイム性を確保することができる。

また、電子透かし埋め込み装置１は、位置選択情報によって、電子透かしを埋め込む画素ブロックを選択することができるため、電子透かしを埋め込む領域を削減することができる。これによって、電子透かし埋め込み装置１は、４Ｋ映像、８Ｋ映像等の超高精細な映像であっても、例えば、２Ｋ映像に埋め込む処理と同等の処理負荷で電子透かしを埋め込むことができ、従来のようなリアルタイム性を確保することができる。

なお、ここでは、電子透かし埋め込み装置１に、映像・音声分離手段１１と、映像・音声合成手段１４と、を備える構成としているが、必ずしもこれらの構成を含む必要なない。すなわち、電子透かし埋め込み装置１は、図１の構成から、映像・音声分離手段１１と、映像・音声合成手段１４とを省略し、パターン埋め込み手段１３が、直接、外部から、ベースバンドの映像（映像信号）を入力し、埋め込み映像を外部に出力することとしてもよい。

また、ここでは、図８に示すパターン埋め込み手段１３において、埋め込み判定手段１３３が、縮小画像生成手段１３２で生成された縮小画像を対象に、電子透かしの埋め込み画素として適さない埋め込み禁止画素を判定し、埋め込み手段１３４が、埋め込み禁止画素に対応する縮小前の画像フレームの画素に埋め込みパターンを埋め込まないこととした。しかし、電子透かし埋め込み装置１のパターン埋め込み手段１３は、縮小画像生成手段１３２を構成から省略した簡易な構成としてもよい。その場合、埋め込み判定手段１３３は、画像フレームのすべての画素において、埋め込み禁止画素を判定し、埋め込み手段１３４が、その判定された埋め込み禁止画素に埋め込みパターンを埋め込まないこととすればよい。
また、電子透かし埋め込み装置１は、コンピュータを、前記した各手段として機能させるプログラム（電子透かし埋め込みプログラム）で動作させることができる。

≪電子透かし埋め込み装置の動作≫
次に、図１３を参照（構成については、適宜図１，図２，図８参照）して、電子透かし埋め込み装置１の動作について説明する。

まず、電子透かし埋め込み装置１は、映像・音声分離手段１１によって、入力した映像・音声コンテンツを、映像（映像信号）と音声（音声信号）とに分離する（ステップＳ１）。

そして、電子透かし埋め込み装置１は、埋め込みパターン生成手段１２によって、以下の手順で、映像に埋め込む埋め込みパターンを生成する。
すなわち、電子透かし埋め込み装置１は、波形選択手段１２１によって、鍵情報の一部である乱数初期値により乱数を生成し、その乱数により波形（波形番号）を選択する（ステップＳ２）。
そして、電子透かし埋め込み装置１は、パターン生成手段１２２によって、鍵情報の一部である位置選択情報と、ステップＳ２で選択した波形とにより、指定された埋め込み周期（フレーム周期）で、画像フレームごとの画素ブロックの埋め込みパターンを生成する（ステップＳ３）。

そして、電子透かし埋め込み装置１は、パターン埋め込み手段１３によって、以下の手順で、ステップＳ３で生成される埋め込みパターンを、ステップＳ１で分離された映像の画像フレームに埋め込む。
すなわち、電子透かし埋め込み装置１は、画像分割手段１３１によって、映像を構成する画像フレームを、複数領域の画素集合（画素ブロック）に空間的に分割する（ステップＳ４）。

また、電子透かし埋め込み装置１は、縮小画像生成手段１３２によって、ステップＳ１で分離された映像の画像フレームを縮小した縮小画像を生成する（ステップＳ５）。
そして、電子透かし埋め込み装置１は、埋め込み判定手段１３３によって、ステップＳ５で生成される縮小画像の各画素について、電子透かしの埋め込み画素として適するか否かを判定し、その結果を埋め込み禁止画素フラグとして設定する（ステップＳ６）。

そして、電子透かし埋め込み装置１は、埋め込み手段１３４によって、画像フレームごとに、ステップＳ６で設定された埋め込み禁止画素フラグで埋め込みが禁止されていない画素について、画素ブロック単位で埋め込みパターンを埋め込んで埋め込み映像を生成する（ステップＳ７）。
これによって、映像の所定フレーム数の埋め込み周期で、埋め込み情報のビット情報を画素ブロックごとに埋め込むことができる。
そして、電子透かし埋め込み装置１は、映像・音声合成手段１４によって、ステップＳ７で生成された電子透かしの埋め込み映像と、ステップＳ１で分離された音声とを合成する（ステップＳ８）。

以上説明した動作によって、電子透かし埋め込み装置１は、超高精細な映像であっても、縮小した画像で埋め込みの可否判定を行うことができ、電子透かしによる画質の劣化を抑えるとともに、従来のようなリアルタイム性を確保することができる。
以上説明した電子透かし埋め込み装置１によって生成された映像・音声コンテンツに埋め込まれた電子透かし（埋め込み情報）は、電子透かし検出装置によって検出することができる。
以下、電子透かし埋め込み装置１によって埋め込まれた電子透かしを検出する電子透かし検出装置の構成および動作について説明する。

≪電子透かし検出装置の構成≫
まず、図１４を参照して、本発明の実施形態に係る電子透かし検出装置２の構成について説明する。
電子透かし検出装置２は、電子透かし埋め込み装置１（図１参照）によって生成された映像・音声コンテンツに埋め込まれた電子透かし（埋め込み情報）を検出するものである。この電子透かし検出装置２は、電子透かし埋め込み装置１で生成された映像・音声コンテンツと、電子透かし埋め込み装置１と共通の鍵情報として、位置選択情報および乱数初期値を入力する。また、電子透かし検出装置２は、さらに、電子透かしが埋め込まれるフレーム周期を示す埋め込み周期を入力することとする。なお、埋め込み周期は、予め電子透かし検出装置２の内部に保持することとしてもよい。
ここでは、電子透かし検出装置２は、映像・音声分離手段２１と、検出パターン生成手段２２と、埋め込み情報検出手段２３と、を備える。

映像・音声分離手段２１は、映像・音声コンテンツを入力し、映像（映像信号）を分離するものである。この映像・音声コンテンツは、非圧縮動画像コンテンツであって、例えば、音声信号が埋め込まれたＨＤベースバンド信号（ＨＤ−ＳＤＩ信号）、または、音声信号が埋め込まれたＵＨＤベースバンド信号（ＵＨＤ−ＳＤＩ信号）である。
この映像・音声分離手段２１は、予め入力される映像・音声コンテンツの信号規格に基づいて、当該コンテンツから映像を分離する。この映像・音声分離手段２１は、分離した映像を埋め込み情報検出手段２３に出力する。

検出パターン生成手段２２は、外部から入力される鍵情報（位置選択情報、乱数初期値）と、埋め込み周期とに基づいて、映像から埋め込み情報を検出するための検出パターンを生成するものである。

ここで、図１５を参照（適宜図１４参照）して、検出パターン生成手段２２の構成についてさらに詳細に説明する。
図１５に示すように、検出パターン生成手段２２は、波形選択手段２２１と、パターン生成手段２２２と、を備える。

波形選択手段２２１は、鍵情報の一部である乱数初期値により乱数を生成し、検出パターンを変化させる波形パターンを選択するものである。
この波形選択手段２２１は、図２で説明した波形選択手段１２１と同じものである。よって、鍵情報の一部として、電子透かし埋め込み装置１と同じ乱数初期値が入力されると、波形選択手段１２１と同じ波形（波形番号）を選択することになる。
この波形選択手段２２１は、選択した波形（波形番号）を、パターン生成手段２２２に出力する。

パターン生成手段２２２は、位置選択情報と、埋め込み周期と、を外部から入力し、波形選択手段２２１で選択された波形のパターンに基づいて、映像から埋め込み情報を検出するための検出パターンを生成するものである。
このパターン生成手段２２２は、基本的に、図２で説明したパターン生成手段１２２と同様に、埋め込み周期で波形の変化するパターンを生成する。
図２で説明したパターン生成手段１２２は、外部から入力される埋め込み情報を波形に沿ってパターン化したが、パターン生成手段２２２は、埋め込み情報の代わりに、予め定めたビット値（“１”または“０”）を設定する点のみが異なっている。

ここでは、パターン生成手段２２２は、位置選択情報で指定される画素ブロック内の領域のすべてに、ビット値“１”を設定することとする。例えば、パターン生成手段２２２は、図６（ａ）に示すように、画素ブロックＢを４分割した各領域（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４）において、左上領域Ｘ１および右下領域Ｘ４を正相波形とし、右上領域Ｘ２および左下領域Ｘ３を逆相波形とする検出パターンを生成する。

なお、画素ブロック内の位置選択情報で指定された領域以外は検出対象外であるため、検出パターンは、位置選択情報で指定された４画素ブロックで構成される領域内の埋め込み位置と、その埋め込み位置における波形データのみで構成すればよい。

このパターン生成手段２２２は、画像フレームごとの検出パターンを、順次、埋め込み情報検出手段２３に出力する。
なお、このパターン生成手段２２２は、埋め込み情報検出手段２３が、映像を画像フレーム単位で入力するタイミングに同期して、当該画像フレームに対応する検出パターンを埋め込み情報検出手段２３に出力する。
図１４に戻って、電子透かし検出装置２の全体構成について説明を続ける。

埋め込み情報検出手段２３は、映像・音声分離手段２１で分離された映像から、検出パターン生成手段２２で生成された検出パターンを用いて、埋め込み情報を検出するものである。

ここで、図１６を参照（適宜図１４参照）して、埋め込み情報検出手段２３の構成についてさらに詳細に説明する。
図１６に示すように、埋め込み情報検出手段２３は、画像分割手段２３１と、相関算出手段２３２と、埋め込みビット判定手段２３３と、を備える。

画像分割手段２３１は、映像を構成する連続した画像フレームを、画像フレームごとに複数領域の画素集合（画素ブロック）に空間的に分割するものである。
この画像分割手段２３１は、図８で説明した画像分割手段１３１と同じものである。
この画像分割手段２３１は、分割した画像フレームを、順次、相関算出手段２３２に出力する。なお、画像分割手段２３１は、物理的に画像フレームを分割する必要はなく、例えば、分割位置を示す画素ブロックの左上座標を相関算出手段２３２に出力すればよい。

相関算出手段２３２は、画像分割手段２３１で分割された画像フレームの画素ブロックと、検出パターン生成手段２２で生成された検出パターンの画素ブロックの位置に対応する検出パターンとの相関を算出するものである。
具体的には、相関算出手段２３２は、画像分割手段２３１で分割された画像フレームの画素ブロック内のＤＣ成分（画素ブロックの平均画素値）を除去した画素値と、その画素ブロックの位置に対応する検出パターンとについて、画像フレームの埋め込み周期ごとに相関値（相関係数）を算出する。
このように、画素ブロック内のＤＣ成分を除去することで、画素ブロックに加減算されている“＋１”および“−１”で構成される波形と、検出パターンの“＋１”および“−１”で構成される波形との相関を求めることができる。

また、相関算出手段２３２は、その相関値を画素ブロック内の画素数分積算することで、積算相関値（積算相関係数）を算出する。
これによって、例えば、画素ブロックの画素の一部が埋め込み禁止画素フラグによって埋め込みが禁止されていた場合でも、他の埋め込みが禁止されていない画素によって、相関の精度を高めることができる。
この相関算出手段２３２は、算出した画素ブロックごとの積算相関値（積算相関係数）を、埋め込みビット判定手段２３３に出力する。

埋め込みビット判定手段２３３は、相関算出手段２３２で算出された積算相関値（積算相関係数）から、画素ブロックごとの埋め込みビットを判定するものである。
この埋め込みビット判定手段２３３は、画素ブロックごとに積算相関値が予め定めた閾値よりも大きければ、画素ブロックに埋め込まれているビット値は“１”であり、予め定めた閾値よりも大きくなければ、画素ブロックに埋め込まれているビット値は“０”と判定する。
この埋め込みビット判定手段２３３は、画素ブロックごとに判定したビット値の列を、電子透かしの検出結果である埋め込み情報として外部に出力する。

以上説明したように電子透かし検出装置２を構成することで、電子透かし検出装置２は、電子透かし埋め込み装置１で埋め込まれた電子透かし（埋め込み情報）を検出することができる。
また、電子透かし検出装置２は、位置選択情報によって、電子透かしが埋め込まれた画素ブロックを特定することができるため、電子透かしを検出する領域を削減することができる。これによって、電子透かし検出装置２は、４Ｋ映像、８Ｋ映像等の超高精細な映像であっても、例えば、２Ｋ映像に埋め込む処理と同等の処理負荷で電子透かしを検出することができ、従来のようなリアルタイム性を確保することができる。

なお、ここでは、電子透かし検出装置２に、映像・音声分離手段２１を備える構成としているが、必ずしもこの構成を含む必要なない。すなわち、電子透かし検出装置２は、図１４の構成から、映像・音声分離手段２１を省略し、埋め込み情報検出手段２３が、直接、外部から、電子透かしが埋め込まれたベースバンドの映像（映像信号）を入力し、埋め込み情報を検出することとしてもよい。

また、ここでは、電子透かし検出装置２は、電子透かし埋め込み装置１で生成された映像・音声コンテンツ（または映像）から、電子透かしを検出することとしたが、伝送路上でフレームレートが変換された場合等、元の映像と異なるフレームレートの映像から電子透かしを検出することとしてもよい。
その場合、電子透かし検出装置２は、埋め込み情報検出手段２３に、フレームレートを、電子透かし埋め込み装置１で生成される映像のフレームレートに変換するフレームレート補正手段（不図示）を備えればよい。

また、電子透かし検出装置２は、入力される映像・音声コンテンツ（または映像）として、映画館等で投影された映像を撮影装置（不図示）で再撮影した映像・音声コンテンツ（または映像）から、電子透かしを検出することとしてもよい。
その場合、電子透かし検出装置２は、埋め込み情報検出手段２３に、再撮影に伴う射影変換歪み、撮影装置（不図示）のレンズ歪み等の空間歪みを補正する空間歪補正手段（不図示）を備えればよい。
なお、フレームレート補正手段（不図示）および空間歪補正手段（不図示）は、例えば、特許文献１に記載の構成と同様のものを用いることができるため、ここでは詳細な説明は省略する。
また、電子透かし検出装置２は、コンピュータを、前記した各手段として機能させるプログラム（電子透かし検出プログラム）で動作させることができる。

≪電子透かし検出装置の動作≫
次に、図１７を参照（構成については、適宜図１４〜図１６参照）して、電子透かし検出装置２の動作について説明する。
まず、電子透かし検出装置２は、映像・音声分離手段１１によって、電子透かしが埋め込まれた映像・音声コンテンツから、映像（映像信号）を分離する（ステップＳ１１）。

そして、電子透かし検出装置２は、検出パターン生成手段２２によって、以下の手順で、映像から埋め込み情報を検出するための検出パターンを生成する。
すなわち、電子透かし検出装置２は、波形選択手段２２１によって、鍵情報の一部である乱数初期値により乱数を生成し、その乱数により波形（波形番号）を選択する（ステップＳ１２）。
そして、電子透かし検出装置２は、パターン生成手段２２２によって、鍵情報の一部である位置選択情報と、ステップＳ１２で選択した波形とにより、指定された埋め込み周期（フレーム周期）で、画像フレームごとの画素ブロックの検出パターンを生成する（ステップＳ１３）。

そして、電子透かし検出装置２は、埋め込み情報検出手段２３によって、以下の手順で、ステップＳ１１で分離された映像から、ステップＳ１３で生成された検出パターンを用いて、埋め込み情報を検出する
すなわち、電子透かし検出装置２は、画像分割手段２３１によって、映像を構成する画像フレームを、複数領域の画素集合（画素ブロック）に空間的に分割する（ステップＳ１４）。

そして、電子透かし検出装置２は、相関算出手段２３２によって、ステップＳ１４で分割された画素ブロックと、ステップＳ１３で生成された検出パターンの画素ブロックの位置に対応する検出パターンとの相関値（相関係数）を算出し、画素ブロック内の画素数分積算する（ステップＳ１５）。

そして、電子透かし検出装置２は、埋め込みビット判定手段２３３によって、ステップＳ１５で算出された積算相関値（積算相関係数）の値により、画素ブロックごとに埋め込まれているビット値を判定する（ステップＳ１６）。
以上説明した動作によって、電子透かし検出装置２は、電子透かし埋め込み装置１で埋め込まれた電子透かし（埋め込み情報）を検出することができる。

以上説明した電子透かし埋め込み装置１および電子透かし検出装置２は、それぞれ、コンピュータを前記した各手段として機能させるプログラム（電子透かし埋め込みプログラム、電子透かし検出プログラム）で動作させることができる。また、これらのプログラムは、記録媒体に記録して配布したり、通信回線を介して配布したりすることも可能である。

１ 電子透かし埋め込み装置
１１ 映像・音声分離手段
１２ 埋め込みパターン生成手段
１２１ 波形選択手段
１２２ パターン生成手段
１３ パターン埋め込み手段
１３１ 画像分割手段
１３２ 縮小画像生成手段
１３３ 埋め込み判定手段
１３４ 埋め込み手段
１４ 映像・音声合成手段
２ 電子透かし検出装置
２１ 映像・音声分離手段
２２ 検出パターン生成手段
２２１ 波形選択手段
２２２ パターン生成手段
２３ 埋め込み情報検出手段
２３１ 画像分割手段
２３２ 相関算出手段
２３３ 埋め込みビット判定手段

Claims (10)

1. 映像内に埋め込み情報を電子透かしとして埋め込む電子透かし埋め込み装置であって、
   前記埋め込み情報から、前記映像に埋め込むための埋め込みパターンを生成する埋め込みパターン生成手段と、
   この埋め込みパターン生成手段で生成された埋め込みパターンを、前記映像を構成する画像フレームにおいて、予め定めた基準で画素値の変化が視認され難い画素に埋め込むパターン埋め込み手段と、を備え、
   前記埋め込みパターン生成手段は、
   鍵情報として入力される乱数初期値に基づいて、前記映像を構成する画像フレームの予め定めたフレーム周期内において、時間方向にビット値を変化させる波形パターンをランダムに選択する波形選択手段と、
   鍵情報として入力される、前記画像フレームを予め定めた大きさで分割した画素ブロック単位の埋め込み位置を示す位置選択情報に基づいて、当該位置選択情報で選択された画素ブロックごとに、前記埋め込み情報のビット値を前記選択された波形パターンで表現した前記埋め込みパターンを生成するパターン生成手段と、
   を備えることを特徴とする電子透かし埋め込み装置。
2. 前記パターン埋め込み手段は、
   前記画像フレームを前記画素ブロックに分割する画像分割手段と、
   前記画像フレームを縮小して縮小画像を生成する縮小画像生成手段と、
   この縮小画像生成手段で生成された縮小画像の画素ごとに、予め定めた基準で画素値の変化が視認され易い画素を電子透かしの埋め込み禁止画素と判定する埋め込み判定手段と、
   この埋め込み判定手段で判定された埋め込み禁止画素以外の画素に対応する縮小前の前記画像フレームにおける前記画素ブロックの複数画素に、前記埋め込みパターンを加算して埋め込み映像を生成する埋め込み手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の電子透かし埋め込み装置。
3. 映像内に埋め込み情報を電子透かしとして埋め込む電子透かし埋め込み装置であって、
   前記埋め込み情報から、前記映像に埋め込むための埋め込みパターンを生成する埋め込みパターン生成手段と、
   この埋め込みパターン生成手段で生成された埋め込みパターンを前記映像に埋め込むパターン埋め込み手段と、を備え、
   前記埋め込みパターン生成手段は、
   鍵情報として入力される乱数初期値に基づいて、前記映像を構成する画像フレームの予め定めたフレーム周期内において、時間方向にビット値を変化させる波形パターンをランダムに選択する波形選択手段と、
   前記画像フレームを予め定めた大きさで分割した画素ブロックごとに、前記埋め込み情報のビット値を前記選択された波形パターンで表現した前記埋め込みパターンを生成するパターン生成手段と、を備え、
   前記パターン埋め込み手段は、
   前記画像フレームを前記画素ブロックに分割する画像分割手段と、
   前記画像フレームを縮小して縮小画像を生成する縮小画像生成手段と、
   この縮小画像生成手段で生成された縮小画像の画素ごとに、予め定めた基準で画素値の変化が視認され易い画素を電子透かしの埋め込み禁止画素と判定する埋め込み判定手段と、
   この埋め込み判定手段で判定された埋め込み禁止画素以外の画素に対応する縮小前の前記画像フレームにおける前記画素ブロックの複数画素に、前記埋め込みパターンを加算して埋め込み映像を生成する埋め込み手段と、
   を備えることを特徴とする電子透かし埋め込み装置。
4. 前記縮小画像生成手段は、前記画像フレームを縦横それぞれ１／２に縮小した縮小画像を生成し、
   前記埋め込み手段は、前記埋め込み禁止画素以外の１画素に対応する縮小前の前記画像フレームにおける前記画素ブロックの４画素に、前記埋め込みパターンを加算することと特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子透かし埋め込み装置。
5. 前記縮小画像生成手段は、前記画像フレームを縦横それぞれ１／４に縮小した縮小画像を生成し、
   前記埋め込み手段は、前記埋め込み禁止画素以外の１画素に対応する縮小前の前記画像フレームにおける前記画素ブロックの１６画素に、前記埋め込みパターンを加算することと特徴とする請求項２または請求項３に記載の電子透かし埋め込み装置。
6. 映像・音声コンテンツを、映像と音声とに分離する映像・音声分離手段と、
   映像と音声とを合成して映像・音声コンテンツを生成する映像・音声合成手段と、をさらに備え、
   前記パターン埋め込み手段は、前記映像・音声分離手段で分離された映像に、前記埋め込みパターン生成手段で生成された埋め込みパターンを埋め込み、
   前記映像・音声合成手段は、前記埋め込みパターン生成手段で前記埋め込みパターンが埋め込まれた映像と、前記映像・音声分離手段で分離された音声とを合成することを特徴とする請求項１に記載の電子透かし埋め込み装置。
7. コンピュータを、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電子透かし埋め込み装置として機能させるための電子透かし埋め込みプログラム。
8. 映像内に電子透かしとして埋め込まれた埋め込み情報を検出する電子透かし検出装置であって、
   前記埋め込み情報を検出するための検出パターンを生成する検出パターン生成手段と、
   この検出パターン生成手段で生成された検出パターンとの相関により、前記映像から前記埋め込み情報を検出する埋め込み情報検出手段と、を備え、
   前記検出パターン生成手段は、
   鍵情報として入力される乱数初期値に基づいて、前記映像を構成する画像フレームの予め定めたフレーム周期内において、時間方向にビット値を変化させる波形パターンをランダムに選択する波形選択手段と、
   鍵情報として入力される、前記画像フレームを予め定めた大きさで分割した画素ブロック単位の埋め込み位置を示す位置選択情報に基づいて、当該位置選択情報で選択された画素ブロックごとに、予め定めたビット値を前記選択された波形パターンで表現した前記検出パターンを生成するパターン生成手段と、
   を備えることを特徴とする電子透かし検出装置。
9. 映像・音声コンテンツから、映像を分離する映像・音声分離手段を、さらに備え、
   前記埋め込み情報検出手段は、前記映像・音声分離手段で分離された映像から、前記埋め込み情報を検出することを特徴とする請求項８に記載の電子透かし検出装置。
10. コンピュータを、請求項８または請求項９に記載の電子透かし検出装置として機能させるための電子透かし検出プログラム。

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