JP2016181744A - Moving picture burying device, method and program - Google Patents

Moving picture burying device, method and program Download PDF

Info

Publication number
JP2016181744A
JP2016181744A JP2015059584A JP2015059584A JP2016181744A JP 2016181744 A JP2016181744 A JP 2016181744A JP 2015059584 A JP2015059584 A JP 2015059584A JP 2015059584 A JP2015059584 A JP 2015059584A JP 2016181744 A JP2016181744 A JP 2016181744A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
marker
digital watermark
frame
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015059584A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6232392B2 (en
Inventor
慎吾 安藤
Shingo Ando
慎吾 安藤
行信 谷口
Yukinobu Taniguchi
行信 谷口
けん 筒口
Ken Tsutsuguchi
けん 筒口
淳 片山
Atsushi Katayama
淳 片山
秀典 田中
Hidenori Tanaka
秀典 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2015059584A priority Critical patent/JP6232392B2/en
Publication of JP2016181744A publication Critical patent/JP2016181744A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6232392B2 publication Critical patent/JP6232392B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To bury electronic watermark information into a moving picture of high resolution.SOLUTION: An electronic watermark image representing electronic watermark information of each frame is generated according to an error diffusion method by an electronic watermark generator 24, an extended electronic watermark image for an electronic watermark image of each frame is generated by extending the amplitude of the pixel value of the electronic watermark image, the extended electronic watermark image generated for the electronic watermark image of each frame is superimposed on an image of each frame of a moving picture at a specific mixing degree by an electronic watermark superimposition unit 26, and an image in which the extended electronic watermark image is superimposed on each frame of the moving picture is output by a buried image output unit 90.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、動画像に対して電子透かし情報、及びマーカの少なくとも一方を埋め込むための動画像埋め込み装置、方法、及びプログラムに関するものである。   The present invention relates to a moving image embedding apparatus, method, and program for embedding at least one of electronic watermark information and a marker in a moving image.

画像、映像といったコンテンツの流通の際、コンテンツ識別・管理や著作権保護・管理、関連情報提供などの目的のため、人間の目に知覚されないようにコンテンツ内に別の情報を埋め込む電子透かし情報技術を用いる方法が知られている。   Digital watermark information technology that embeds other information in the content so that it is not perceived by human eyes for the purpose of content identification / management, copyright protection / management, and related information provision when distributing content such as images and videos A method of using is known.

特に、画像・映像コンテンツに対する電子透かし情報技術においては、画素値の微小変更に基づく方法が一般的である。具体的方法として、例えば、電子透かし情報を埋め込む際に、埋め込み対象成分位置情報に基づいて、複素行列の実数成分と虚数成分とを独立に変更するスペクトル拡散を行い、入力画像と独立に透かしパターンを生成し、実際の画像パターンの加算を行うことで埋め込み済み画像を生成し、実際の画像パターンの加算を行うことで埋め込み済み画像を生成し、電子透かし情報を検出する際には、検出対象成分位置情報に基づいて検出対象系列を生成し、オフセット情報を抽出し、検出対象系列を修正した後にスペクトル逆拡散を行い、切り出した画素ブロック内に埋め込まれている電子透かし情報を検出するような電子透かし情報方式がある(特許文献1)。   In particular, in the digital watermark information technology for image / video content, a method based on minute changes in pixel values is common. As a specific method, for example, when embedding digital watermark information, based on embedding target component position information, spectrum spreading is performed to change the real component and imaginary component of the complex matrix independently, and the watermark pattern is independent of the input image. To generate an embedded image by adding the actual image pattern, generating an embedded image by adding the actual image pattern, and detecting the digital watermark information, Generate detection target sequence based on component position information, extract offset information, correct detection target sequence, perform spectrum despreading, and detect digital watermark information embedded in cut out pixel block There is a digital watermark information system (Patent Document 1).

また、電子透かし情報を検出する際に、カメラキャプチャ映像から電子透かし情報の存在する領域を特定し切り出して正規化する手段として、電子透かし情報とは別に、不可視なマーカ等を埋め込む方式もある(特許文献2)。   In addition, when detecting digital watermark information, there is a method of embedding an invisible marker or the like separately from the digital watermark information as means for identifying and normalizing an area where the digital watermark information exists from the camera capture video (see FIG. Patent Document 2).

特開2003−219148号公報JP 2003-219148 A 特開2014−82678号公報JP 2014-82678 A

これまで、ライブ映像に電子透かし情報やマーカを埋め込むことをリアルタイムに実行するには、上記特許文献1及び特許文献2のような透かし埋め込みアルゴリズムやマーカ埋め込みアルゴリズムをハードウェア実装するアプローチが主流であった。   Up to now, in order to embed digital watermark information and markers in live video in real time, an approach in which a watermark embedding algorithm or marker embedding algorithm as described in Patent Document 1 and Patent Document 2 is implemented in hardware has been the mainstream. It was.

しかし、近年注目されている4K/8K映像といった高精細な映像ともなると、電子透かし情報埋め込みおよび映像のエンコーディングにかかる時間が大幅に増加してしまうため、リアルタイム化は大変困難であるという問題がある。   However, in the case of high-definition video such as 4K / 8K video that has been attracting attention in recent years, it takes a lot of time to embed digital watermark information and encode video. .

本発明では、上記問題点を解決するために成されたものであり、高解像度の動画像に電子透かし情報及び不可視マーカの少なくとも一方を埋め込むことができる動画像埋め込み装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。   The present invention provides a moving image embedding apparatus, method, and program that are made to solve the above-described problems and can embed at least one of digital watermark information and invisible markers in a high-resolution moving image. The purpose is to do.

上記目的を達成するために、第1の発明に係る動画像埋め込み装置は、入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置であって、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、各フレームの電子透かし画像について、前記電子透かし画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み電子透かし画像を生成する電子透かし生成部と、前記動画像の各フレームの画像に対して、前記電子透かし生成部によって各フレームの電子透かし画像について生成された伸長済み電子透かし画像を、特定の混合度合いを用いて重畳する電子透かし重畳部と、前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済み電子透かし画像を重畳した画像を出力する埋め込み済み画像出力部と、を含んで構成されている。   In order to achieve the above object, a moving image embedding device according to a first aspect of the present invention includes an image obtained by superimposing a digital watermark image representing digital watermark information of each frame on an image of each frame of the input moving image. A moving image embedding device that outputs an electronic watermark image representing digital watermark information of each frame according to an error diffusion method, and for each digital watermark image of each frame, the amplitude of the pixel value of the digital watermark image is expanded A digital watermark generation unit that generates an expanded digital watermark image, and for each frame image of the moving image, the expanded watermark image generated for the digital watermark image of each frame by the digital watermark generation unit is identified A digital watermark superimposing unit that superimposes using the degree of mixture of the image, and superimposing the expanded digital watermark image on each frame of the moving image It includes a embedded image output unit for outputting an image, a is configured.

第2の発明に係る動画像埋め込み方法は、電子透かし生成部と、電子透かし重畳部と、埋め込み済み画像出力部とを含む、入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置における動画像埋め込み方法であって、前記電子透かし生成部は、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、各フレームの電子透かし画像について、前記電子透かし画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み電子透かし画像を生成し、前記電子透かし重畳部は、前記動画像の各フレームの画像に対して、前記電子透かし生成部によって各フレームの電子透かし画像について生成された伸長済み電子透かし画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、前記埋め込み済み画像出力部は、前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済み電子透かし画像を重畳した画像を出力する。   A moving image embedding method according to a second aspect of the present invention includes a digital watermark generation unit, a digital watermark superimposition unit, and an embedded image output unit. A moving image embedding method in a moving image embedding device for outputting an image on which a digital watermark image representing digital watermark information is superimposed, wherein the digital watermark generation unit is a digital watermark representing digital watermark information of each frame according to an error diffusion method An image is generated, and an expanded digital watermark image is generated by expanding the amplitude of the pixel value of the digital watermark image for the digital watermark image of each frame, and the digital watermark superimposing unit adds the image of each frame of the moving image to the image of each frame. On the other hand, the decompressed digital watermark image generated for the digital watermark image of each frame by the digital watermark generation unit has a specific mixing degree. There superimposed, the embedded image output unit, for each frame of the moving image, and outputs an image obtained by superimposing the decompressed digital watermark image.

第1及び第2の発明によれば、電子透かし生成部により、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、各フレームの電子透かし画像について、電子透かし画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み電子透かし画像を生成し、電子透かし重畳部により、動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし画像について生成された伸長済み電子透かし画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、埋め込み済み画像出力部により、動画像の各フレームに対する、伸長済み電子透かし画像を重畳した画像を出力する。   According to the first and second inventions, the digital watermark generation unit generates a digital watermark image representing the digital watermark information of each frame according to the error diffusion method, and the digital watermark image pixels of the digital watermark image of each frame are generated. Generates an expanded digital watermark image with the amplitude of the value expanded, and identifies the expanded digital watermark image generated for each frame digital watermark image for each frame image by the digital watermark superimposing unit. And the embedded image output unit outputs an image in which the expanded digital watermark image is superimposed on each frame of the moving image.

このように、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、各フレームの電子透かし画像について、電子透かし画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み電子透かし画像を生成し、動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし画像について生成された伸長済み電子透かし画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、動画像の各フレームに対する、伸長済み電子透かし画像を重畳した画像を出力することにより高解像度の動画像に電子透かし情報を埋め込むことができる。   In this way, according to the error diffusion method, a digital watermark image representing the digital watermark information of each frame is generated, and an expanded digital watermark image in which the amplitude of the pixel value of the digital watermark image is expanded for the digital watermark image of each frame is generated. Then, the expanded digital watermark image generated for the digital watermark image of each frame is superimposed on the image of each frame of the moving image using a specific mixing degree, and the expanded electronic image for each frame of the moving image is superimposed. By outputting an image on which a watermark image is superimposed, digital watermark information can be embedded in a high-resolution moving image.

第3の発明に係る動画像埋め込み装置は、入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームのマーカを表すマーカ画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置であって、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、各フレームのマーカ画像について、前記マーカ画像の画素値の振幅を伸長した伸長済みマーカ画像を生成するマーカ生成部と、前記動画像の各フレームの画像に対して、前記マーカ生成部によって各フレームのマーカ画像について生成された伸長済みマーカ画像を、特定の混合度合いを用いて重畳するマーカ重畳部と、前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済みマーカ画像を重畳した画像を出力する埋め込み済み画像出力部と、を含んで構成されている。   A moving image embedding device according to a third aspect of the present invention is a moving image embedding device that outputs an image in which a marker image representing a marker of each frame is superimposed on an image of each frame of the input moving image. In accordance with the diffusion method, a marker image representing a marker of each frame is generated, and for each marker image of each frame, a marker generation unit that generates an expanded marker image in which the amplitude of the pixel value of the marker image is expanded; For each frame image, for each frame of the moving image, a marker superimposing unit that superimposes the expanded marker image generated for the marker image of each frame by the marker generation unit using a specific degree of mixing. An embedded image output unit that outputs an image on which the expanded marker image is superimposed.

第4の発明に係る動画像埋め込み方法は、マーカ生成部と、マーカ重畳部と、埋め込み済み画像出力部とを含む、入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームのマーカを表すマーカ画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置における動画像埋め込み方法であって、前記マーカ生成部は、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、各フレームのマーカ画像について、前記マーカ画像の画素値の振幅を伸長した伸長済みマーカ画像を生成し、前記マーカ重畳部は、前記動画像の各フレームの画像に対して、前記マーカ生成部によって各フレームのマーカ画像について生成された伸長済みマーカ画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、前記埋め込み済み画像出力部は、前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済みマーカ画像を重畳した画像を出力する。   A moving image embedding method according to a fourth aspect of the present invention includes a marker generating unit, a marker superimposing unit, and an embedded image output unit. A moving image embedding method in a moving image embedding device that outputs an image on which a marker image to be expressed is superimposed, wherein the marker generation unit generates a marker image representing a marker of each frame according to an error diffusion method, and For the image, an expanded marker image in which the amplitude of the pixel value of the marker image is expanded is generated, and the marker superimposing unit generates the marker image of each frame by the marker generating unit with respect to the image of each frame of the moving image. The expanded marker image generated for the image is superimposed using a specific degree of mixing, and the embedded image output unit outputs each frame of the moving image. For, and it outputs the image obtained by superimposing the decompressed marker image.

第3及び第4の発明によれば、マーカ生成部により、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、各フレームのマーカ画像について、マーカ画像の画素値の振幅を伸長した伸長済みマーカ画像を生成し、マーカ重畳部により、動画像の各フレームの画像に対して、各フレームのマーカ画像について生成された伸長済みマーカ画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、動画像の各フレームに対する、伸長済みマーカ画像を重畳した画像を出力する。   According to the third and fourth inventions, the marker generation unit generates a marker image representing the marker of each frame according to the error diffusion method, and expands the amplitude of the pixel value of the marker image for the marker image of each frame. An expanded marker image is generated, and the marker superimposing unit superimposes the expanded marker image generated for the marker image of each frame on the image of each frame of the moving image using a specific degree of mixing. An image in which the expanded marker image is superimposed on each frame of the image is output.

このように、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、各フレームのマーカ画像について、マーカ画像の画素値の振幅を伸長した伸長済みマーカ画像を生成し、動画像の各フレームの画像に対して、各フレームのマーカ画像について生成された伸長済みマーカ画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、動画像の各フレームに対する、伸長済みマーカ画像を重畳した画像を出力することにより高解像度の動画像に不可視マーカを埋め込むことができる。   As described above, according to the error diffusion method, a marker image representing the marker of each frame is generated, and an expanded marker image in which the amplitude of the pixel value of the marker image is expanded is generated for each marker image of each frame. The expanded marker image generated for the marker image of each frame is superimposed on the frame image using a specific degree of mixing, and an image in which the expanded marker image is superimposed on each frame of the moving image is output. Thus, an invisible marker can be embedded in a high-resolution moving image.

第5の発明に係る動画像埋め込み装置は、入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像、及び各フレームのマーカを表すマーカ画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置であって、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成する電子透かし生成部と、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成するマーカ生成部と、各フレームの画像に対して、前記電子透かし生成部によって生成された前記電子透かし画像と、前記マーカ生成部によって生成された前記マーカ画像とを合成した合成画像を生成し、前記生成された各フレームの合成画像について、前記合成画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み合成画像を生成する電子透かしマーカ合算部と、前記動画像の各フレームの画像に対して、前記電子透かしマーカ合算部によって各フレームの画像について生成された前記伸長済み合成画像を、特定の混合度合いを用いて重畳する電子透かしマーカ重畳部と、前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済み合成画像を重畳した画像を出力する埋め込み済み画像出力部とを含んで構成されている。   The moving image embedding device according to the fifth aspect of the invention superimposes a digital watermark image representing the digital watermark information of each frame and a marker image representing the marker of each frame on the image of each frame of the input moving image. A moving image embedding device that outputs an image, a digital watermark generation unit that generates a digital watermark image representing digital watermark information of each frame according to an error diffusion method, and a marker image that represents a marker of each frame according to an error diffusion method Generating a composite image by synthesizing the digital watermark image generated by the digital watermark generation unit and the marker image generated by the marker generation unit for each frame image Then, for the generated composite image of each frame, an expanded composite image is generated by expanding the amplitude of the pixel value of the composite image. The decompressed composite image generated for the image of each frame by the digital watermark marker summation unit is superimposed on the image of each frame of the moving image and the sub watermark marker summation unit using a specific degree of mixing. The digital watermark marker superimposing unit and an embedded image output unit that outputs an image obtained by superimposing the expanded composite image on each frame of the moving image are configured.

第6の発明に係る動画像埋め込み方法は、電子透かし生成部と、マーカ生成部と、電子透かしマーカ合算部と、電子透かしマーカ重畳部と、埋め込み済み画像出力部とを含む、入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像、及び各フレームのマーカを表すマーカ画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置における動画像埋め込み方法であって、前記電子透かし生成部は、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、前記マーカ生成部は、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、前記電子透かしマーカ合算部は、各フレームの画像に対して、前記電子透かし生成部によって生成された前記電子透かし画像と、前記マーカ生成部によって生成された前記マーカ画像とを合成した合成画像を生成し、前記生成された各フレームの合成画像について、前記合成画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み合成画像を生成し、前記電子透かしマーカ重畳部は、前記動画像の各フレームの画像に対して、前記電子透かしマーカ合算部によって各フレームの画像について生成された前記伸長済み合成画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、前記埋め込み済み画像出力部は、前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済み合成画像を重畳した画像を出力する。   A moving image embedding method according to a sixth aspect of the present invention includes an input moving image including a digital watermark generation unit, a marker generation unit, a digital watermark marker summation unit, a digital watermark marker superimposition unit, and an embedded image output unit A moving image embedding method in a moving image embedding device that outputs an image in which a digital watermark image representing digital watermark information of each frame and a marker image representing a marker of each frame are superimposed on an image of each frame of the image. The digital watermark generation unit generates a digital watermark image representing the digital watermark information of each frame according to the error diffusion method, and the marker generation unit generates a marker image representing the marker of each frame according to the error diffusion method. The digital watermark marker summation unit, for each frame image, the digital watermark image generated by the digital watermark generation unit, Generating a synthesized image obtained by synthesizing the marker image generated by the marker generating unit, and generating an expanded synthesized image in which the amplitude of the pixel value of the synthesized image is expanded for the generated synthesized image of each frame. The digital watermark marker superimposing unit uses the specific mixed degree for the decompressed synthesized image generated for the image of each frame by the digital watermark marker summation unit with respect to the image of each frame of the moving image. The embedded image output unit outputs an image in which the expanded composite image is superimposed on each frame of the moving image.

第5及び第6の発明によれば、電子透かし生成部により、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、マーカ生成部により、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、電子透かしマーカ合算部により、各フレームの画像に対して、生成された電子透かし画像と、生成されたマーカ画像とを合成した合成画像を生成し、生成された各フレームの合成画像について、合成画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み合成画像を生成し、電子透かしマーカ重畳部により、動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの画像について生成された伸長済み合成画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、埋め込み済み画像出力部により、動画像の各フレームに対する、伸長済み合成画像を重畳した画像を出力する。   According to the fifth and sixth inventions, the digital watermark generation unit generates a digital watermark image representing the digital watermark information of each frame according to the error diffusion method, and the marker generation unit generates the digital watermark image according to the error diffusion method. A marker image representing a marker is generated, and a combined image is generated by combining the generated digital watermark image and the generated marker image with the image of each frame by the digital watermark marker summation unit. For each synthesized image of each frame, an expanded synthesized image in which the amplitude of the pixel value of the synthesized image is expanded is generated, and generated by the digital watermark marker superimposing unit for each frame image with respect to each frame image of the moving image. The stretched composite image is superimposed using a specific degree of mixing, and the stretched composite image for each frame of the moving image is output by the embedded image output unit. And outputs an image obtained by superimposing.

このように、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、各フレームの画像に対して、生成された電子透かし画像と、生成されたマーカ画像とを合成した合成画像を生成し、生成された各フレームの合成画像について、合成画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み合成画像を生成し、動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの画像について生成された伸長済み合成画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、動画像の各フレームに対する、伸長済み合成画像を重畳した画像を出力することにより高解像度の動画像に電子透かし情報及び不可視マーカを埋め込むことができる。   In this way, a digital watermark image representing the digital watermark information of each frame is generated, a marker image representing the marker of each frame is generated, and the generated digital watermark image is generated for each frame image. A composite image is generated by combining the marker image, and an expanded composite image in which the amplitude of the pixel value of the composite image is expanded is generated for the generated composite image of each frame. A high-resolution moving image is generated by superimposing the expanded composite image generated for each frame image using a specific degree of mixing, and outputting an image in which the expanded composite image is superimposed on each frame of the moving image. It is possible to embed digital watermark information and invisible markers.

また、第5及び第6の発明に係る動画像埋め込み装置において、前記電子透かしマーカ合算部は、各フレームの画像に対して、前記電子透かし画像の画素値の振幅と前記マーカ画像の画素値の振幅との何れか大きい方と予め定められた値との積を、合成画像の画素値の振幅の最大値とするように、前記合成画像を生成してもよい。   Further, in the moving image embedding device according to the fifth and sixth inventions, the digital watermark marker summing unit calculates, for each frame image, the amplitude of the pixel value of the digital watermark image and the pixel value of the marker image. The composite image may be generated so that a product of a larger one of the amplitudes and a predetermined value becomes the maximum value of the amplitude of the pixel value of the composite image.

また、第5の発明に係る動画像埋め込み装置において、前記電子透かしマーカ合算部は、前記電子透かし画像の画素値の振幅と、表現可能な画素値の最大振幅値とに基づいて算出される混合度合い、及び前記マーカ画像の画素値の振幅と、表現可能な画素値の最大振幅値とに基づいて算出される混合度合いのうち何れか大きい混合度合いを、前記特定の混合度合いとしてもよい。   In the moving image embedding device according to the fifth aspect of the invention, the digital watermark marker summation unit is a mixture calculated based on the amplitude of the pixel value of the digital watermark image and the maximum amplitude value of the representable pixel value. The larger mixing degree among the mixing degrees calculated based on the degree, the amplitude of the pixel value of the marker image, and the maximum amplitude value of the representable pixel value may be set as the specific mixing degree.

また、本発明のプログラムは、コンピュータを、上記の動画像埋め込み装置を構成する各部として機能させるためのプログラムである。   The program of the present invention is a program for causing a computer to function as each unit constituting the moving image embedding apparatus.

以上説明したように、本発明の動画像埋め込み装置、方法、及びプログラムによれば、高解像度の動画像に電子透かし情報及び不可視マーカの少なくとも一方を埋め込むことができる。   As described above, according to the moving image embedding apparatus, method, and program of the present invention, it is possible to embed at least one of digital watermark information and invisible marker in a high-resolution moving image.

画素値の振幅の伸長及び元に戻す例を示す図である。It is a figure which shows the example of expansion | extension and return of the amplitude of a pixel value. 電子透かし画像とマーカ画像との合成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a synthesis | combination with a digital watermark image and a marker image. 本発明の第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the moving image embedding apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置における動画像埋め込み処理ルーチンを表すフローチャート図である。It is a flowchart figure showing the moving image embedding process routine in the moving image embedding device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る動画像埋め込み装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the moving image embedding apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る動画像埋め込み装置における動画像埋め込み処理ルーチンを表すフローチャート図である。It is a flowchart figure showing the moving image embedding process routine in the moving image embedding device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置の機能的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure of the moving image embedding apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置における動画像埋め込み処理ルーチンを表すフローチャート図である。It is a flowchart figure showing the moving image embedding processing routine in the moving image embedding device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置における動画像埋め込み処理ルーチンを表すフローチャート図である。It is a flowchart figure showing the moving image embedding processing routine in the moving image embedding device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<本発明の原理> <Principle of the present invention>

まず、本発明の実施形態に係る動画像埋め込み装置の原理について説明する。   First, the principle of the moving image embedding device according to the embodiment of the present invention will be described.

本実施形態においては、埋め込み対象となる映像とは別に、予め電子透かしパターンと不可視マーカパターンとを映像として生成しておくとともに、それぞれの埋め込みの強さ(パターンの振幅の大きさを表す)を別に生成しαチャネルとして付加する。   In this embodiment, separately from the video to be embedded, a digital watermark pattern and an invisible marker pattern are generated in advance as video, and the embedding strength (representing the magnitude of the pattern amplitude) is set. Separately generated and added as an α channel.

そして、電子透かしパターン映像と不可視マーカパターンとを、それぞれの埋め込みの強さに基づいて合算し、新たに適切なαチャネルを付加し直すことで電子透かしマーカ合算映像を生成する。次に、例えば、ビデオスイッチャー等の機器を用いて、映像に対し電子透かし情報及びマーカを重畳する。   Then, the digital watermark pattern video and the invisible marker pattern are added based on the strength of each embedding, and a new appropriate α channel is added again to generate a digital watermark marker combined video. Next, for example, digital watermark information and a marker are superimposed on the video using a device such as a video switcher.

ここで、ビデオスイッチャーは下記(1)式に従って、2つの映像をミックスさせる機能を具備している。   Here, the video switcher has a function of mixing two videos according to the following equation (1).

ここで、「Input1」は、埋め込み対象映像、「Input2」は、電子透かしマーカ合算映像を表す。また、cは、0以上1以下で定義される、混合度合を示すパラメータである。なお、「Input2」は、電子透かし情報とマーカとを合算していない場合には、電子透かし情報映像、又はマーカ映像を表す。   Here, “Input 1” represents an embedding target video, and “Input 2” represents a digital watermark marker combined video. C is a parameter indicating the degree of mixing, defined by 0 or more and 1 or less. “Input 2” represents a digital watermark information video or a marker video when the digital watermark information and the marker are not added together.

そして、埋め込み後の映像をHDMI(登録商標)等の映像端子に出力する。   Then, the embedded video is output to a video terminal such as HDMI (registered trademark).

ここで、2つの映像をミックスさせるにあたり、2つの問題がある。1つ目は、誤差拡散の問題である。映像のビット深度を超えた信号成分を表現可能とする方法として、例えば、電子透かし生成部およびマーカ生成部で誤差拡散を行い、映像のビット深度を超えた信号成分も表現可能とする方法がある(特許文献3:特許第4205737号公報)。   Here, there are two problems in mixing two images. The first is an error diffusion problem. As a method for expressing a signal component exceeding the bit depth of the video, for example, there is a method of performing error diffusion in the digital watermark generation unit and the marker generation unit so that the signal component exceeding the bit depth of the video can be expressed. (Patent Document 3: Japanese Patent No. 4205737).

しかし、誤差拡散による細かなパターンが、ミックスした時点でつぶされてしまう可能性がある。そのため、本実施形態においては、誤差拡散の仕方を工夫する。具体的には、上記(1)式のパラメータcを適切に設定するために、上述したαチャネルを利用する。   However, a fine pattern due to error diffusion may be crushed at the time of mixing. Therefore, in the present embodiment, a method of error diffusion is devised. Specifically, the above-described α channel is used to appropriately set the parameter c in the above equation (1).

そのため、本実施形態においては、電子透かしパターンおよびマーカパターンは、振幅最大になるよう生成する。ここで、電子透かしパターンおよびマーカパターンを、最終的にビデオスイッチャーでミックスした後の振幅と等しくなるよう生成し、誤差拡散もその生成の際に行うこととする。   Therefore, in this embodiment, the digital watermark pattern and the marker pattern are generated so as to have the maximum amplitude. Here, the digital watermark pattern and the marker pattern are finally generated to be equal to the amplitude after mixing by the video switcher, and error diffusion is also performed at the time of the generation.

そして、図1中央に示すように、生成したパターンに対して振幅が最大になるように伸長させる。ここで、αチャネルは埋め込みの強さの情報を反映しているため、このαチャネルの情報をパラメータcとして利用することで、元の埋め込みの強さを再現できる。すなわち、αチャネルを介することで、図1右に示すように、伸長させた分が元の強さに戻るため、誤差拡散情報はつぶれることがない。   Then, as shown in the center of FIG. 1, the generated pattern is expanded so as to have the maximum amplitude. Here, since the α channel reflects information on the embedding strength, the original embedding strength can be reproduced by using the information on the α channel as the parameter c. In other words, since the expanded portion returns to the original strength as shown in the right of FIG. 1 through the α channel, the error diffusion information is not crushed.

2つ目の問題は、電子透かしパターンとマーカパターンとを合算する際に、両者の最大振幅の和が合算後の最大振幅になるように正規化すると、ミックスさせた後の出力映像のコントラストが不必要に大きく損なわれるおそれがある。具体的には、感覚的に述べると、白っぽくぼやけた映像になる。そのため、本実施形態においては、コントラスト減少を最大限に抑える。   The second problem is that when the digital watermark pattern and the marker pattern are summed, if the sum of the maximum amplitudes of both is normalized so as to be the maximum amplitude after the summation, the contrast of the output video after mixing is increased. There is a risk of unnecessarily large damage. Specifically, it will be whitish and blurry if it is described sensuously. Therefore, in this embodiment, the reduction in contrast is suppressed to the maximum.

本実施形態においては、「電子透かしパターンとマーカパターンとの合算信号の振幅は必ずしも両者の最大振幅の和まで必要としない」という一般的な事象を利用する。つまり、両者の振幅の大きい方×定数b(ここで、b≧1とする)を合算後の最大振幅として定義し、その最大振幅を超える値が生じた場合は最大振幅でサチュレーションさせる(最大振幅値で置き換える)。具体例を図2に示す。なお、図2の例においては、bは1であるものとする。   In this embodiment, the general phenomenon that “the sum of the amplitude of the digital watermark pattern and the marker pattern does not necessarily require the sum of the maximum amplitudes of both” is used. In other words, the larger of both amplitudes × constant b (where b ≧ 1) is defined as the maximum amplitude after the summation, and when a value exceeding the maximum amplitude occurs, saturation is performed at the maximum amplitude (maximum amplitude). Replace with value). A specific example is shown in FIG. In the example of FIG. 2, b is 1.

また、本実施形態においては、αチャネルについても、両者の振幅の大きい方のαチャネルを適用する。これにより、電子透かし情報が検出及び、コントラスト減少を抑えることが両立できる。   In the present embodiment, the α channel having the larger amplitude is applied to the α channel. As a result, both detection of digital watermark information and suppression of contrast reduction can be achieved.

<第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置の構成>
次に、本発明の第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置の構成について説明する。図3に示すように、本発明の第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置100は、CPUと、RAMと、後述する動画像埋め込み処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したROMと、を含むコンピュータで構成することが出来る。この動画像埋め込み装置100は、機能的には図3に示すように画像入力部10と、演算部20と、埋め込み済み画像出力部90とを含んで構成されている。なお、第1の実施形態においては、映像信号の1チャネルあたりのビット深度を8ビットとする。
<Configuration of Moving Image Embedding Apparatus According to First Embodiment>
Next, the configuration of the moving image embedding device according to the first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, the moving image embedding device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a CPU, a RAM, and a ROM that stores programs and various data for executing a moving image embedding processing routine to be described later. And a computer including Functionally, the moving image embedding device 100 includes an image input unit 10, a calculation unit 20, and an embedded image output unit 90 as shown in FIG. In the first embodiment, the bit depth per channel of the video signal is 8 bits.

第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置100は、埋め込まれる電子透かしパターンである電子透かし情報がマーカとしての役割も兼ねる電子透かし情報を埋め込むこととする。   The moving image embedding device 100 according to the first embodiment embeds digital watermark information in which digital watermark information that is an embedded digital watermark pattern also serves as a marker.

画像入力部10は、ビデオカメラで撮影されたライブ映像、又は予め用意された映像コンテンツ(以後、動画像)をデジタルデータとして受け付ける。なお、動画像の時系列に連続する各フレーム画像として一枚ずつ受け付ける。   The image input unit 10 accepts live video shot by a video camera or video content prepared in advance (hereinafter referred to as a moving image) as digital data. One frame image is received as a frame image continuous in time series of moving images.

演算部20は、記憶部22と、電子透かし生成部24と、電子透かし重畳部26とを含んで構成されている。   The calculation unit 20 includes a storage unit 22, a digital watermark generation unit 24, and a digital watermark superimposition unit 26.

記憶部22には、予め定められた電子透かし情報の振幅n、及び映像に対応するID番号が記憶されている。 The storage unit 22 stores a predetermined amplitude n w of digital watermark information and an ID number corresponding to the video.

電子透かし生成部24は、画像入力部10において受け付けた動画像のサイズと、記憶部22に記憶されている電子透かし情報の振幅n及びID番号とに基づいて、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレーム画像について、誤差拡散法に従って、埋め込むID番号に対応する電子透かし情報を表す電子透かし画像の各々を生成する。 The digital watermark generation unit 24 receives the image input unit 10 based on the size of the moving image received by the image input unit 10 and the amplitude nw and ID number of the digital watermark information stored in the storage unit 22. For each frame image of the moving image, each of the digital watermark images representing the digital watermark information corresponding to the ID number to be embedded is generated according to the error diffusion method.

具体的には、まず、電子透かし生成部24は、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレーム画像について、例えば、上記特許文献1の電子透かし情報埋め込み方法等を用いて、フラットなグレー画像(当該画像の画素値が何れも中間値の128になっている画像)に対し、埋め込みID番号に対応する電子透かし情報を重畳することにより電子透かし画像を生成する。ここで、本実施形態においては、上記特許文献3の誤差拡散方式で電子透かし情報を画像に埋め込む。   Specifically, first, the digital watermark generation unit 24 uses the digital watermark information embedding method disclosed in Patent Document 1 to generate a flat gray image for each frame image of the moving image received by the image input unit 10. A digital watermark image is generated by superimposing digital watermark information corresponding to the embedding ID number on (an image in which the pixel value of the image is an intermediate value of 128). Here, in the present embodiment, digital watermark information is embedded in an image by the error diffusion method of Patent Document 3 above.

また、電子透かし生成部24は、生成した電子透かし画像の各々の各画素のαチャネルへ透かし強度に関する情報を入力する。具体的には、電子透かし生成部24は、混合度合いαを下記(2)式により算出し、電子透かし画像の各々の各画素のαチャネルを全て下記(2)式で算出された混合度合いαの値に置き換える。なお、画像入力部10において受け付けた動画像のビット深度に従って、混合度合いαの正規化を行う必要がある。例えば、ビット深度が8bitの場合、下位(2)式で算出された値を256倍した値をαチャネルの値として用いる。後述するαチャネルに関する説明においては、全てのαチャネルに関して正規化されているものとして、詳細な説明は省略する。 In addition, the digital watermark generation unit 24 inputs information about the watermark strength to the α channel of each pixel of the generated digital watermark image. Specifically, the digital watermark generation unit 24 calculates the mixing degree α w by the following equation (2), and all the α channels of each pixel of the digital watermark image are calculated by the following equation (2). Replace with the value of αw. Note that it is necessary to normalize the mixing degree α w according to the bit depth of the moving image received by the image input unit 10. For example, when the bit depth is 8 bits, a value obtained by multiplying the value calculated by the lower expression (2) by 256 is used as the value of the α channel. In the description regarding the α channel, which will be described later, it is assumed that all α channels are normalized, and detailed description thereof is omitted.

ここで、nは、電子透かし情報の振幅であり、Nは、電子透かし画像が表現可能な最大振幅値(例えば、ビット深度が8bitの場合、Nw=256/2=128となる)を表す。 Here, n w is the amplitude of the electronic watermark information, N w is the maximum amplitude value watermark image that can be expressed (e.g., if the bit depth of 8bit, the Nw = 256/2 = 128) Represent.

また、電子透かし生成部24は、生成した電子透かし画像の各々の画素について、当該画素の画素値の振幅の範囲を±nから±Nまで伸長する。具体的には、図1左、及び図1中央に示すように、画素の各々について、当該画素の画素値の範囲±nを、表現可能な範囲である±Nまで伸長する。そして、電子透かし生成部24は、αチャネルの値が置き換えられた伸長済みの電子透かし画像の各々を、電子透かし重畳部26へ出力する。 The electronic watermark generating unit 24, for each pixel of the generated electronic watermark image, extending the range of the amplitude of the pixel value of the pixel from the ± n w to ± N w. Specifically, as shown in the left of FIG. 1 and the center of FIG. 1, for each pixel, the pixel value range ± n w of the pixel is expanded to ± N w that is a representable range. Then, the digital watermark generation unit 24 outputs each expanded digital watermark image in which the value of the α channel is replaced to the digital watermark superimposition unit 26.

電子透かし重畳部26は、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレームの画像に対して、電子透かし生成部24から取得した各フレームの画像に対応する伸長済みの電子透かし画像を、当該伸長済み画像に設定されているαチャネルを用いて重畳し、埋め込み済み画像出力部90に出力する。具体的には、電子透かし重畳部26は、動画像のフレーム画像と電子透かし画像とを重畳するために、ビデオスイッチャーが持つ諸機能のうち、上記(1)式で2つの画像をミックスさせる機能(フェーダ機能、若しくは、キーヤ機能等)を利用する。なお、上記(1)式のcの値は、電子透かし画像に埋め込まれているαチャネルの値を用いる。このように、動画像の各フレームの画像に、対応する電子透かし画像を重畳させることにより、画像入力部10において受け付けた動画像に対し、電子透かし情報を重畳させることができる。   The digital watermark superimposing unit 26 decompresses the expanded digital watermark image corresponding to the image of each frame acquired from the digital watermark generation unit 24 with respect to the image of each frame of the moving image received by the image input unit 10. The image is superimposed using the α channel set in the completed image, and is output to the embedded image output unit 90. Specifically, the digital watermark superimposing unit 26 is a function of mixing two images by the above equation (1) among various functions of the video switcher in order to superimpose the frame image of the moving image and the digital watermark image. (Fader function or keyer function, etc.) is used. Note that the value of c in the above equation (1) uses the value of the α channel embedded in the digital watermark image. As described above, by superimposing the corresponding digital watermark image on the image of each frame of the moving image, the digital watermark information can be superimposed on the moving image received by the image input unit 10.

埋め込み済み画像出力部90は、電子透かし重畳部26により取得した電子透かし情報が重畳されている動画像の各フレーム画像を、入力された順番となるように合成し、電子透かし情報が重畳された動画像を、HDMI(登録商標)やSDI等の映像信号として出力する。   The embedded image output unit 90 combines the frame images of the moving image on which the digital watermark information acquired by the digital watermark superimposing unit 26 is superimposed in the order of input, and the digital watermark information is superimposed. A moving image is output as a video signal such as HDMI (registered trademark) or SDI.

<第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置の作用>
次に、第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置100の作用について説明する。画像入力部10において、動画像について、時系列に連続する各フレーム画像を一枚ずつ受け付けると、動画像埋め込み装置100によって、図4に示す動画像埋め込み処理ルーチンが実行される。
<Operation of Moving Image Embedding Device According to First Embodiment>
Next, the operation of the moving image embedding device 100 according to the first embodiment will be described. When the image input unit 10 accepts each frame image continuous in time series for the moving image one by one, the moving image embedding device 100 executes the moving image embedding processing routine shown in FIG.

まず、ステップS100で、電子透かし生成部24は、記憶部22から、予め定められている振幅nと、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレーム画像に対応するID番号が表す電子透かし情報を読み込む。 First, in step S100, the digital watermark generating unit 24, from the storage unit 22, has a predetermined amplitude nw and a digital watermark represented by an ID number corresponding to each frame image of the moving image received by the image input unit 10. Read information.

次に、ステップS102で、電子透かし生成部24は、画像入力部10において受け付けた各フレームの画像のうち、処理対象となるフレーム画像を決定する。   Next, in step S <b> 102, the digital watermark generation unit 24 determines a frame image to be processed among images of each frame received by the image input unit 10.

次に、ステップS104で、電子透かし生成部24は、処理対象となるフレーム画像に対応する電子透かし画像を、ステップS100において取得した振幅n及び電子透かし情報とに基づいて、誤差拡散法に従って、電子透かし画像を生成する。 Next, in step S104, the digital watermark generation unit 24 calculates a digital watermark image corresponding to the frame image to be processed, based on the amplitude nw and digital watermark information acquired in step S100, according to the error diffusion method. A digital watermark image is generated.

次に、ステップS106で、電子透かし生成部24は、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレーム画像のビット深度から算出される最大振幅値Nと、ステップS100において取得した振幅nとに基づいて、上記(2)式に従って、混合度合いαの値を算出する。 Next, in step S106, the digital watermark generating unit 24, a maximum amplitude value N w calculated from the bit depth of each frame image of the moving image received by the image input unit 10, an amplitude n w obtained in step S100 Based on the above, the value of the mixing degree α w is calculated according to the above equation (2).

次に、ステップS108で、電子透かし生成部24は、ステップS104において取得した、処理対象となるフレーム画像に対応する電子透かし画像の各画素のαチャネルの値を、ステップS106で取得した混合度合いαの値に置き換える。 Next, in step S108, the digital watermark generation unit 24 obtains the α channel value of each pixel of the digital watermark image corresponding to the processing target frame image acquired in step S104, and the mixing degree α acquired in step S106. Replace with the value of w .

次に、ステップS110で、電子透かし生成部24は、ステップS104において取得した、処理対象となるフレーム画像に対応する電子透かし画像の各画素値を画素の振幅の範囲±nから、ステップS106において取得した最大振幅値の範囲±Nの範囲に伸長する。 Next, in step S110, the digital watermark generating unit 24 acquired in step S104, each pixel value from a range ± n w of the amplitude of the pixels of the electronic watermark image corresponding to the frame image to be processed, in step S106 extending the scope ± N w of the maximum amplitude values obtained.

次に、ステップS116で、電子透かし重畳部26は、処理対象となるフレーム画像と、ステップS110において取得した処理対象となるフレーム画像に対応する伸長済みの電子透かし画像とを、ステップS108において取得したαチャネルの値に基づいて、上記(1)式に従って、重畳する。   Next, in step S116, the digital watermark superimposing unit 26 acquires, in step S108, the frame image to be processed and the decompressed digital watermark image corresponding to the frame image to be processed acquired in step S110. Based on the value of the α channel, superimposition is performed according to the above equation (1).

次に、ステップS118で、電子透かし重畳部26は、全てのフレーム画像について、ステップS104〜ステップS116の処理を終了したか否かを判定する。電子透かし重畳部26が、全てのフレーム画像について、ステップS104〜ステップS116の処理を終了したと判定した場合には、動画像埋め込み処理は、ステップS120へ移行する。一方、電子透かし重畳部26が、全てのフレーム画像について、ステップS104〜ステップS116の処理を終了していないと判定した場合には、動画像埋め込み処理は、ステップS102へ移行し、処理対象となるフレーム画像を決定し、ステップS104〜ステップS118までの処理を繰り返す。   Next, in step S118, the digital watermark superimposing unit 26 determines whether or not the processing in steps S104 to S116 has been completed for all the frame images. If the digital watermark superimposing unit 26 determines that the processing in steps S104 to S116 has been completed for all the frame images, the moving image embedding processing proceeds to step S120. On the other hand, when the digital watermark superimposing unit 26 determines that the processing in steps S104 to S116 has not been completed for all the frame images, the moving image embedding processing proceeds to step S102 and becomes a processing target. A frame image is determined, and the processing from step S104 to step S118 is repeated.

次に、ステップS120で、埋め込み済み画像出力部90は、ステップS116において取得した、電子透かし情報が重畳された各フレーム画像を、画像入力部10において受け付けた順番に結合し、動画像として出力して、動画像埋め込み処理ルーチンを終了する。   Next, in step S120, the embedded image output unit 90 combines the frame images obtained by superimposing the digital watermark information acquired in step S116 in the order received by the image input unit 10, and outputs them as moving images. Then, the moving image embedding processing routine is finished.

以上説明したように、第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置によれば、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、電子透かし画像の画素値の振幅と、表現可能な画素値の最大振幅値とに基づいて、混合度合いを設定し、各フレームの電子透かし画像について、電子透かし画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み電子透かし画像を生成し、動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし画像について生成された伸長済み電子透かし画像を、設定された混合度合いを用いて重畳し、動画像の各フレームに対する、伸長済み電子透かし画像を重畳した画像を出力することにより高解像度の動画像に電子透かし情報を埋め込むことができる。   As described above, according to the moving image embedding device according to the first embodiment, the digital watermark image representing the digital watermark information of each frame is generated according to the error diffusion method, and the amplitude of the pixel value of the digital watermark image and Based on the maximum amplitude value of pixel values that can be expressed, the degree of mixing is set, and for each digital watermark image of each frame, an expanded digital watermark image in which the amplitude of the pixel value of the digital watermark image is expanded is generated. The expanded digital watermark image generated for the digital watermark image of each frame is superimposed on the image of each frame of the image using the set mixing degree, and the expanded digital watermark image for each frame of the moving image The digital watermark information can be embedded in a high-resolution moving image by outputting an image on which is superimposed.

また、人間の目で知覚されることなく電子透かし情報を埋め込み可能であり、かつ、ライブ映像などに対してリアルタイムに電子透かし情報を埋め込む方法を提供できる。   Further, it is possible to provide a method for embedding digital watermark information without being perceived by human eyes, and embedding digital watermark information in a real-time video or the like.

また、ビデオスイッチャーの機能であるミキサー機能によって、元映像と電子透かし情報映像をミックスさせることで、高解像度の映像に対してもリアルタイムに電子透かし情報を埋め込むことができる。   Also, by mixing the original video and the digital watermark information video by the mixer function that is a function of the video switcher, the digital watermark information can be embedded in a high-resolution video in real time.

また、αチャネルを介してミックスの割合を調整することで、伸長させた分は元の強さに戻り、誤差拡散情報をつぶさずに電子透かし情報を埋め込むことができる。   Further, by adjusting the ratio of the mix via the α channel, the expanded portion returns to the original strength, and the digital watermark information can be embedded without destroying the error diffusion information.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.

例えば、第1の実施形態においては、映像信号の1チャネルあたりのビット深度を8ビットとする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ビット深度を他のビットとしてもよい。   For example, in the first embodiment, a case has been described in which the bit depth per channel of the video signal is 8 bits. However, the present invention is not limited to this. For example, the bit depth may be another bit. .

また、第1の実施形態において、同じID番号に対応する電子透かし画像の画素値は一定である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、同じID番号に対応する各電子透かし画像の画素値を時間的に変動させてもよい。   In the first embodiment, the case where the pixel values of digital watermark images corresponding to the same ID number are constant has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the pixel value of each digital watermark image corresponding to the same ID number may be temporally changed.

また、第1の実施形態においては、αチャネルの情報を画素の各々に埋め込む場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、αチャネルのデータを、動画像と切り離して別ファイルとして保持してもよい。但し、当該場合においては、動画像同士の同期手段が必要となる。   In the first embodiment, the case where the information on the α channel is embedded in each pixel has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the α channel data may be stored as a separate file separately from the moving image. However, in this case, a means for synchronizing moving images is required.

また、第1の実施形態においては、電子透かし情報が重畳された動画像を、HDMI(登録商標)やSDI等の映像信号として出力する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、HDD等の電子媒体へ映像ファイルとして蓄積するようにしてもよい。   In the first embodiment, a case has been described in which a moving image on which digital watermark information is superimposed is output as a video signal such as HDMI (registered trademark) or SDI. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be stored as an image file in an electronic medium such as an HDD.

また、第1の実施形態においては、電子透かし情報の埋め込み位置を動画像の各フレームに埋め込む場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、動画像の特定のフレームに埋め込んでもよい。   In the first embodiment, the case where the embedded position of the digital watermark information is embedded in each frame of the moving image has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be embedded in a specific frame of a moving image.

また、第1の実施形態においては、αチャネルの値を上記(2)式に従って、算出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、αチャネルの値を一定値にできる場合には、数値をマニュアルで入力してもよい。   In the first embodiment, the case where the value of the α channel is calculated according to the above equation (2) has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, when the value of the α channel can be a constant value, a numerical value may be manually input.

次に、第2の実施形態に係る動画像埋め込み装置について説明する。   Next, a moving image embedding device according to the second embodiment will be described.

第2の実施形態においては、マーカのみを埋め込む点が第1の実施形態と異なる。なお、第1の実施形態に係る動画像埋め込み装置と同様の構成及び作用については、同一の符号を付して説明を省略する。   The second embodiment is different from the first embodiment in that only the marker is embedded. In addition, about the structure and effect | action similar to the moving image embedding apparatus based on 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

<第2の実施形態に係る動画像埋め込み装置の構成>
次に、本発明の第2の実施形態に係る動画像埋め込み装置の構成について説明する。図5に示すように、本発明の第2の実施形態に係る動画像埋め込み装置200は、CPUと、RAMと、後述する動画像埋め込み処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したROMと、を含むコンピュータで構成することが出来る。この動画像埋め込み装置100は、機能的には図5に示すように画像入力部10と、演算部220と、埋め込み済み画像出力部290とを含んで構成されている。なお、第2の実施形態においては、映像信号の1チャネルあたりのビット深度を8ビットとする。
<Configuration of Moving Image Embedding Device According to Second Embodiment>
Next, the configuration of the moving image embedding device according to the second embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 5, a moving image embedding device 200 according to the second embodiment of the present invention includes a CPU, a RAM, and a ROM that stores a program and various data for executing a moving image embedding processing routine described later. And a computer including Functionally, the moving image embedding apparatus 100 includes an image input unit 10, a calculation unit 220, and an embedded image output unit 290 as shown in FIG. In the second embodiment, the bit depth per channel of the video signal is 8 bits.

第2の実施形態では、例えば、画像認識の前処理としてマーカを利用する場合等における、マーカのみが必要で、電子透かし情報が必要でない場合について説明する。   In the second embodiment, for example, a case where only a marker is necessary and digital watermark information is not necessary in the case where a marker is used as preprocessing for image recognition will be described.

演算部220は、記憶部222と、マーカ生成部224と、マーカ重畳部226とを含んで構成されている。   The calculation unit 220 includes a storage unit 222, a marker generation unit 224, and a marker superimposition unit 226.

記憶部222には、予め定められたマーカの振幅nが記憶されている。 The storage unit 222, an amplitude n m a defined marker is stored in advance.

マーカ生成部224は、画像入力部10において受け付けた動画像のサイズと、記憶部222に記憶されているマーカの振幅nとに基づいて、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレーム画像について、誤差拡散法に従って、マーカを表すマーカ画像の各々を生成する。 Marker generating unit 224, the size of the moving image received by the image input unit 10, based on the amplitude n m of the markers stored in the storage unit 222, each frame image of the moving image received by the image input unit 10 , Each of the marker images representing the markers is generated according to the error diffusion method.

具体的には、まず、マーカ生成部224は、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレーム画像について、例えば、上記特許文献2のマーカ埋め込み方法等を用いて、フラットなグレー画像(当該画像の画素値が何れも中間値の128になっている画像)に対し、マーカを重畳することによりマーカを表すマーカ画像を生成する。ここで、本実施形態においては、上記特許文献3の誤差拡散方式でマーカを画像に埋め込む。   Specifically, first, the marker generation unit 224 uses, for example, a flat gray image (the image) for each frame image of the moving image received by the image input unit 10 by using the marker embedding method described in Patent Document 2 above. A marker image representing a marker is generated by superimposing a marker on an image whose pixel value is an intermediate value of 128). Here, in the present embodiment, the marker is embedded in the image by the error diffusion method of Patent Document 3 above.

また、マーカ生成部224は、生成したマーカ画像の各々の各画素のαチャネルへマーカ強度に関する情報を入力する。具体的には、マーカ生成部224は、混合度合いαを下記(3)式により算出し、マーカ画像の各々の各画素のαチャネルを全て下記(3)式で算出された混合度合いαの値に置き換える。なお、画像入力部10において受け付けた動画像のビット深度に従って、混合度合いαの正規化を行う必要がある。例えば、ビット深度が8bitの場合、下位(3)式で算出された値を256倍した値をαチャネルの値として用いる。 In addition, the marker generation unit 224 inputs information on the marker strength to the α channel of each pixel of the generated marker image. Specifically, the marker generator 224, the degree of mixing alpha m calculated by the following equation (3), degree of mixing, which is calculated alpha channel of each pixel in all the following equation (3) of each of the marker image alpha m Replace with the value of. It is necessary to normalize the mixing degree α m according to the bit depth of the moving image received by the image input unit 10. For example, when the bit depth is 8 bits, a value obtained by multiplying the value calculated by the lower expression (3) by 256 is used as the value of the α channel.

ここで、nは、マーカの振幅であり、Nは、マーカ画像が表現可能な最大振幅値(例えば、ビット深度が8bitの場合、N=256/2=128となる)を表す。 Here, n m is the amplitude of the marker, N m represents the maximum amplitude value marker image can represent (e.g., if the bit depth of 8bit, the N m = 256/2 = 128 ).

また、マーカ生成部224は、生成したマーカ画像の各々の画素について、当該画素の画素値の振幅の範囲を±nから±Nまで伸長する。具体的には、図1左、及び図1中央に示すように、画素の各々について、当該画素の画素値の範囲±nを表現できる範囲である±Nまで伸長する。そして、マーカ生成部224は、αチャネルの値が置き換えられた伸長済みのマーカ画像の各々を、マーカ重畳部226へ出力する。 Further, the marker generator 224, for each pixel of the generated marker image, extending the range of the amplitude of the pixel value of the pixel from the ± n m to ± N m. Specifically, FIG. 1 left, and as shown in FIG. 1 center, for each pixel, extends up to ± N m is a range that can be expressed a range ± n m of the pixel values of the pixel. Then, the marker generation unit 224 outputs each expanded marker image in which the α channel value is replaced to the marker superimposing unit 226.

マーカ重畳部226は、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレームの画像に対して、マーカ生成部224から取得した各フレームの画像に対応する伸長済みのマーカ画像を、当該伸長済み画像に設定されているαチャネルを用いて重畳し、埋め込み済み画像出力部290に出力する。具体的には、マーカ重畳部226は、動画像のフレーム画像とマーカ画像とを重畳するために、ビデオスイッチャーが持つ諸機能のうち、上記(1)式で2つの画像をミックスさせる機能(フェーダ機能、若しくは、キーヤ機能等)を利用する。なお、上記(1)式のcの値は、マーカ画像に埋め込まれているαチャネルの値を用いる。このように、動画像の各フレームの画像に、対応するマーカ画像を重畳させることにより、画像入力部10において受け付けた動画像に対し、マーカを重畳させることができる。   The marker superimposing unit 226 adds an expanded marker image corresponding to the image of each frame acquired from the marker generation unit 224 to the expanded image for each frame image of the moving image received by the image input unit 10. Superimpose using the set α channel and output to the embedded image output unit 290. Specifically, the marker superimposing unit 226 is a function (fader) that mixes two images according to the above equation (1) among various functions of the video switcher in order to superimpose the frame image of the moving image and the marker image. Function or keyer function). It should be noted that the value of the α channel embedded in the marker image is used as the value of c in the above equation (1). As described above, by superimposing the corresponding marker image on the image of each frame of the moving image, the marker can be superimposed on the moving image received by the image input unit 10.

埋め込み済み画像出力部290は、マーカ重畳部226により取得したマーカが重畳されている動画像の各フレーム画像を、入力された順番となるように合成し、マーカが重畳された動画像を、HDMI(登録商標)やSDI等の映像信号として出力する。   The embedded image output unit 290 combines the frame images of the moving image on which the marker acquired by the marker superimposing unit 226 is superimposed in the order of input, and the moving image on which the marker is superimposed is HDMI. (Registered trademark), SDI, etc. are output as video signals.

<第2の実施形態に係る動画像埋め込み装置の作用>
次に、第2の実施形態に係るマーカ埋め込み装置200の作用について説明する。画像入力部10において、動画像について、時系列に連続する各フレーム画像を一枚ずつ受け付けると、動画像埋め込み装置200によって、図6に示す動画像埋め込み処理ルーチンが実行される。
<Operation of Moving Image Embedding Device According to Second Embodiment>
Next, the operation of the marker embedding device 200 according to the second embodiment will be described. When the image input unit 10 accepts each frame image continuous in time series for the moving image one by one, the moving image embedding device 200 executes a moving image embedding processing routine.

まず、ステップS200で、マーカ生成部224は、記憶部222から、予め定められている振幅nを読み込む。 First, in step S200, the marker generator 224, from the storage unit 222, reads the amplitude n m which is determined in advance.

次に、ステップS202で、マーカ生成部224は、画像入力部10において受け付けた各フレームの画像のうち、処理対象となるフレーム画像を決定する。   Next, in step S <b> 202, the marker generation unit 224 determines a frame image to be processed among the images of each frame received by the image input unit 10.

次に、ステップS204で、マーカ生成部224は、処理対象となるフレーム画像に対応するマーカ画像を、ステップS200において取得した振幅nに基づいて、誤差拡散法に従って、マーカ画像を生成する。 Next, in step S204, the marker generator 224, a marker image corresponding to the frame image to be processed, based on the amplitude n m obtained in step S200, according to the error diffusion method to generate a marker image.

次に、ステップS206で、マーカ生成部224は、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレーム画像のビット深度から算出される最大振幅値Nと、ステップS200において取得した振幅nとに基づいて、上記(3)式に従って、混合度合いαの値を算出する。 Next, in step S206, the marker generator 224, and a maximum amplitude value N m which is calculated from the bit depth of each frame image of the moving image received by the image input unit 10, into an amplitude n m obtained in step S200 Based on the above equation (3), the value of the mixing degree α m is calculated.

次に、ステップS208で、マーカ生成部224は、ステップS204において取得した、処理対象となるフレーム画像に対応するマーカ画像の各画素のαチャネルの値を、ステップS206で取得した混合度合いαの値に置き換える。 Next, in step S208, the marker generation unit 224 obtains the α channel value of each pixel of the marker image corresponding to the frame image to be processed, acquired in step S204, of the mixing degree α m acquired in step S206. Replace with a value.

次に、ステップS210で、マーカ生成部224は、ステップS204において取得した、処理対象となるフレーム画像に対応するマーカ画像の各画素値を画素の振幅の範囲±nから、ステップS206において取得した最大振幅値の範囲±Nの範囲に伸長する。 Next, in step S210, the marker generator 224, acquired in step S204, each pixel value of the marker image corresponding to the frame image to be processed from a range ± n m of the amplitude of the pixel, acquired in Step S206 Extends to the range of the maximum amplitude value ± N m .

次に、ステップS216で、マーカ重畳部226は、処理対象となるフレーム画像と、ステップS210において取得した処理対象となるフレーム画像に対応する伸長済みのマーカ画像とを、ステップS208において取得したαチャネルの値に基づいて、上記(1)式に従って、重畳する。   Next, in step S216, the marker superimposing unit 226 acquires the frame image to be processed and the expanded marker image corresponding to the frame image to be processed acquired in step S210, the α channel acquired in step S208. Is superimposed according to the above equation (1).

次に、ステップS218で、マーカ重畳部226は、全てのフレーム画像について、ステップS204〜ステップS216の処理を終了したか否かを判定する。マーカ重畳部226が、全てのフレーム画像について、ステップS204〜ステップS216の処理を終了したと判定した場合には、動画像埋め込み処理は、ステップS220へ移行する。一方、マーカ重畳部226が、全てのフレーム画像について、ステップS204〜ステップS216の処理を終了していないと判定した場合には、動画像埋め込み処理は、ステップS202へ移行し、処理対象となるフレーム画像を決定し、ステップS204〜ステップS218までの処理を繰り返す。   Next, in step S218, the marker superimposing unit 226 determines whether or not the processing of step S204 to step S216 has been completed for all frame images. When the marker superimposing unit 226 determines that the processing in steps S204 to S216 has been completed for all the frame images, the moving image embedding processing proceeds to step S220. On the other hand, if the marker superimposing unit 226 determines that the processing in steps S204 to S216 has not been completed for all the frame images, the moving image embedding processing proceeds to step S202, and the frame to be processed. An image is determined and the processing from step S204 to step S218 is repeated.

次に、ステップS220で、埋め込み済み画像出力部290は、ステップS216において取得した、マーカが重畳された各フレーム画像を、画像入力部10において受け付けた順番に結合し、動画像として出力して、動画像埋め込み処理ルーチンを終了する。   Next, in step S220, the embedded image output unit 290 combines the frame images obtained by superimposing the markers acquired in step S216 in the order received by the image input unit 10, and outputs them as moving images. The moving image embedding processing routine is terminated.

以上説明したように、第2の実施形態に係る動画像埋め込み装置によれば、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、マーカ画像の画素値の振幅と、表現可能な画素値の最大振幅値とに基づいて、混合度合いを設定し、各フレームのマーカ画像について、マーカ画像の画素値の振幅を伸長した伸長済みマーカ画像を生成し、動画像の各フレームの画像に対して、各フレームのマーカ画像について生成された伸長済みマーカ画像を、設定された混合度合いを用いて重畳し、動画像の各フレームに対する、伸長済みマーカ画像を重畳した画像を出力することにより高解像度の動画像に不可視マーカを埋め込むことができる。   As described above, according to the moving image embedding device according to the second embodiment, a marker image representing the marker of each frame is generated according to the error diffusion method, and the pixel value amplitude of the marker image can be expressed. Based on the maximum amplitude value of the pixel value, the degree of mixing is set, and for the marker image of each frame, an expanded marker image is generated by expanding the amplitude of the pixel value of the marker image, and the image of each frame of the moving image is generated. On the other hand, the expanded marker image generated for the marker image of each frame is superimposed using the set degree of mixing, and a high-level image is output by superimposing the expanded marker image for each frame of the moving image. An invisible marker can be embedded in a resolution moving image.

また、ビデオスイッチャーの機能であるミキサー機能によって、動画像とマーカ画像とをミックスさせることで、高解像度の映像に対してもリアルタイムにマーカを埋め込むことができる。   Further, by mixing the moving image and the marker image by the mixer function which is a function of the video switcher, the marker can be embedded in a high-resolution video in real time.

また、αチャネルを介してミックスの割合を調整することで、伸長させた分は元の強さに戻り、誤差拡散情報をつぶさずにマーカを埋め込むことができる。   Further, by adjusting the ratio of the mix via the α channel, the expanded portion returns to the original strength, and the marker can be embedded without destroying the error diffusion information.

また、人間の目で知覚されることなくマーカを埋め込み可能であり、かつ、ライブ映像などに対してリアルタイムにマーカを埋め込むことができる。   Further, the marker can be embedded without being perceived by human eyes, and the marker can be embedded in real time in a live video or the like.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.

例えば、第2の実施形態において、マーカ画像の各々の画素値は一定である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、各マーカ画像の画素値を時間的に変動させてもよい。   For example, in the second embodiment, the case where each pixel value of the marker image is constant has been described. However, the present invention is not limited to this, and the pixel value of each marker image may be temporally varied. .

また、第2の実施形態においては、マーカが重畳された動画像を、HDMI(登録商標)やSDI等の映像信号として出力する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、HDD等の電子媒体へ映像ファイルとして蓄積するようにしてもよい。   In the second embodiment, a case has been described in which a moving image on which a marker is superimposed is output as a video signal such as HDMI (registered trademark) or SDI. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be stored as an image file in an electronic medium such as an HDD.

また、第2の実施形態においては、マーカの埋め込み位置を動画像の各フレームに埋め込む場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、動画像の特定のフレームに埋め込んでもよい。   In the second embodiment, the case where the marker embedding position is embedded in each frame of the moving image has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be embedded in a specific frame of a moving image.

また、第2の実施形態においては、αチャネルの値を上記(3)式に従って、算出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、αチャネルの値を一定値にできる場合には、数値をマニュアルで入力してもよい。   In the second embodiment, the case where the value of the α channel is calculated according to the above equation (3) has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, when the value of the α channel can be a constant value, a numerical value may be manually input.

次に、第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置について説明する。   Next, a moving image embedding device according to a third embodiment will be described.

第3の実施形態においては、電子透かし情報、及びマーカを埋め込む点が第1及び第2の実施形態と異なる。なお、第1及び第2の実施形態に係る動画像埋め込み装置と同様の構成及び作用については、同一の符号を付して説明を省略する。   The third embodiment is different from the first and second embodiments in that digital watermark information and a marker are embedded. In addition, about the structure and effect | action similar to the moving image embedding apparatus which concerns on 1st and 2nd embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

<第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置の構成>
次に、本発明の第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置の構成について説明する。図7に示すように、本発明の第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置300は、CPUと、RAMと、後述する動画像埋め込み処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したROMと、を含むコンピュータで構成することが出来る。この動画像埋め込み装置300は、機能的には図7に示すように画像入力部10と、演算部320と、埋め込み済み画像出力部390とを含んで構成されている。なお、第3の実施形態においては、映像信号の1チャネルあたりのビット深度を8ビットとする。
<Configuration of Moving Image Embedding Device According to Third Embodiment>
Next, the configuration of the moving image embedding device according to the third embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 7, a moving image embedding device 300 according to the third embodiment of the present invention includes a CPU, a RAM, and a ROM that stores a program and various data for executing a moving image embedding processing routine described later. And a computer including The moving image embedding device 300 functionally includes an image input unit 10, a calculation unit 320, and an embedded image output unit 390 as shown in FIG. In the third embodiment, the bit depth per channel of the video signal is 8 bits.

第3の実施形態では、動画像埋め込み装置300が電子透かし情報及びマーカの双方を動画像に埋め込む場合について説明する。   In the third embodiment, a case will be described in which the moving image embedding device 300 embeds both digital watermark information and a marker in a moving image.

演算部320は、記憶部322と、電子透かし生成部323と、マーカ生成部324と、電子透かしマーカ合算部325と、電子透かしマーカ重畳部326とを含んで構成されている。   The calculation unit 320 includes a storage unit 322, a digital watermark generation unit 323, a marker generation unit 324, a digital watermark marker summation unit 325, and a digital watermark marker superimposition unit 326.

記憶部322は、予め定められた電子透かし情報の振幅n及びマーカの振幅nと、映像に対応するID番号と、予め定められたパラメータbとが記憶されている。 The storage unit 322 stores predetermined digital watermark information amplitude nw and marker amplitude nm , an ID number corresponding to a video, and a predetermined parameter b.

電子透かし生成部323は、画像入力部10において受け付けた動画像のサイズと、記憶部322に記憶されている電子透かし情報の振幅n及びID番号とに基づいて、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレーム画像について、誤差拡散法に従って、埋め込むID番号に対応する電子透かし情報を表す電子透かし画像の各々を生成する。 The digital watermark generation unit 323 receives the image input unit 10 based on the size of the moving image received by the image input unit 10 and the amplitude nw and ID number of the digital watermark information stored in the storage unit 322. For each frame image of the moving image, each of the digital watermark images representing the digital watermark information corresponding to the ID number to be embedded is generated according to the error diffusion method.

マーカ生成部324は、画像入力部10において受け付けた動画像のサイズと、記憶部322に記憶されているマーカの振幅nとに基づいて、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレーム画像について、誤差拡散法に従って、マーカを表すマーカ画像の各々を生成する。 Marker generating unit 324, the size of the moving image received by the image input unit 10, based on the amplitude n m of the markers stored in the storage unit 322, each frame image of the moving image received by the image input unit 10 , Each of the marker images representing the markers is generated according to the error diffusion method.

電子透かしマーカ合算部325は、記憶部322に記憶されているパラメータbに基づいて、電子透かし生成部323において取得した電子透かし画像の各々と、当該電子画像に対応する、マーカ生成部324において取得したマーカ画像の各々とを合成した合成画像の各々を生成する。   Based on the parameter b stored in the storage unit 322, the digital watermark marker adding unit 325 acquires each of the digital watermark images acquired by the digital watermark generation unit 323 and the marker generation unit 324 corresponding to the electronic image. Each synthesized image is generated by synthesizing each of the marker images.

具体的には、まず、電子透かしマーカ合算部325は、記憶部322に記憶されている電子透かし情報の振幅nと、マーカの振幅nとに基づいて、下記(4)式、及び(5)式に従って、合成画像の振幅の範囲を算出する。 Specifically, first, the digital watermark marker summation unit 325 is based on the amplitude n w of the digital watermark information stored in the storage unit 322 and the amplitude n m of the marker, 5) The range of the amplitude of the composite image is calculated according to the equation.

次に、電子透かしマーカ合算部325は、電子透かし画像の各々について、処理対象となる電子透かし画像の画素毎に、当該画素の画素値と、対応するマーカ画像の画素の画素値との和を算出して、合成画像を生成する。次に、電子透かしマーカ合算部325は、算出された和が、上記(4)式で算出した値を超えている場合には、合成画像の対象となる画素の画素値を上記(4)式で算出したnの値に置き換える。一方、電子透かしマーカ合算部325は、算出された和が、上記(5)式で算出した値より下回っている場合には、合成画像の対象となる画素の画素値を上記(5)式で算出した−nに置き換える。すなわち、±nの値でサチュレーションさせる。上記のサチュレーションの処理を行うことにより、図2右に示すように、合成画像の画素値の振幅の範囲が、±nの範囲内に収まることになる。 Next, for each digital watermark image, the digital watermark marker summation unit 325 calculates, for each pixel of the digital watermark image to be processed, the sum of the pixel value of the pixel and the pixel value of the corresponding marker image pixel. Calculate to generate a composite image. Next, when the calculated sum exceeds the value calculated by the above equation (4), the digital watermark marker summing unit 325 determines the pixel value of the target pixel of the composite image as the above equation (4). Replaced with the value of ng calculated in step (b). On the other hand, when the calculated sum is lower than the value calculated by the above equation (5), the digital watermark marker summing unit 325 determines the pixel value of the target pixel of the composite image by the above equation (5). replace the calculated -n g. That is, saturation is performed with a value of ± ng . By performing the above saturation processing, as shown in the right of FIG. 2, the range of the amplitude of the pixel value of the composite image falls within the range of ± ng .

次に、電子透かしマーカ合算部325は、サチュレーションされた合成画像の各々について、振幅を±nから±Nまで伸長する。ここで、Nは、合成画像が表現可能な最大振幅値を表す。 Then, electronic watermark marker summation unit 325, for each of the saturation synthesis image, extending the amplitude of ± n g to ± N g. Here, N g represents the maximum amplitude value that can be represented by the composite image.

また、電子透かしマーカ合算部325は、伸長済みの合成画像の各画素のαチャネルを、下記(6)式で算出される混合度合いαの値に置き換え、αチャネルが置き換えられた伸長済みの合成画像の各々を、電子透かしマーカ重畳部326へ出力する。なお、下記(6)式で算出された混合度合いαは正規化されているものとして以後説明する。 Also, the digital watermark marker summing unit 325 replaces the α channel of each pixel of the expanded composite image with the value of the mixing degree α g calculated by the following equation (6), and the expanded α channel has been replaced. Each of the synthesized images is output to the digital watermark marker superimposing unit 326. In the following description, it is assumed that the mixing degree α g calculated by the following equation (6) is normalized.

電子透かしマーカ重畳部326は、画像入力部10において受け付けた動画像の各フレームの画像に対して、電子透かしマーカ合算部325から取得した各フレームの画像に対応する伸長済みの合成画像を、当該伸長済み合成画像に設定されているαチャネルを用いて重畳し、埋め込み済み画像出力部390に出力する。具体的には、電子透かしマーカ重畳部326は、動画像のフレーム画像と合成画像とを重畳するために、ビデオスイッチャーが持つ諸機能のうち、上記(1)式で2つの画像をミックスさせる機能(フェーダ機能、若しくは、キーヤ機能等)を利用する。なお、上記(1)式のcの値は、合成画像に埋め込まれているαチャネルの値(混合度合いα)を用いる。このように、動画像の各フレームの画像に、対応する合成画像を重畳させることにより、画像入力部10において受け付けた動画像に対し、電子透かし情報、及びマーカを重畳させることができる。 The digital watermark marker superimposing unit 326 adds an expanded composite image corresponding to the image of each frame acquired from the digital watermark marker adding unit 325 to the image of each frame of the moving image received by the image input unit 10. The image is superimposed using the α channel set in the decompressed composite image, and is output to the embedded image output unit 390. Specifically, the digital watermark marker superimposing unit 326 is a function of mixing two images by the above equation (1) among various functions of the video switcher in order to superimpose a frame image of a moving image and a synthesized image. (Fader function or keyer function, etc.) is used. Note that the value of the α channel embedded in the composite image (mixing degree α g ) is used as the value of c in the above equation (1). As described above, by superimposing the corresponding composite image on the image of each frame of the moving image, the digital watermark information and the marker can be superimposed on the moving image received by the image input unit 10.

埋め込み済み画像出力部390は、電子透かしマーカ重畳部326により取得した電子透かし情報及びマーカが重畳されている動画像の各フレーム画像を、入力された順番となるように合成し、電子透かし情報及びマーカが重畳された動画像を、HDMI(登録商標)やSDI等の映像信号として出力する。   The embedded image output unit 390 synthesizes the digital watermark information acquired by the digital watermark marker superimposing unit 326 and each frame image of the moving image on which the marker is superimposed in the input order, The moving image on which the marker is superimposed is output as a video signal such as HDMI (registered trademark) or SDI.

<第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置の作用>
次に、第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置300の作用について説明する。画像入力部10において、動画像について、時系列に連続する各フレーム画像を一枚ずつ受け付けると、動画像埋め込み装置300によって、図8、及び図9に示す動画像埋め込み処理ルーチンが実行される。
<Operation of Moving Image Embedding Device According to Third Embodiment>
Next, the operation of the moving image embedding device 300 according to the third embodiment will be described. When the image input unit 10 receives each frame image that is continuous in time series for the moving image, the moving image embedding device 300 executes the moving image embedding processing routine shown in FIGS. 8 and 9.

まず、図8のステップS300で、電子透かし生成部323は、記憶部322から予め定められた電子透かし情報の振幅n及びマーカの振幅nと、映像に対応するID番号と、予め定められたパラメータbとを読み込む。 First, in step S300 of FIG. 8, the digital watermark generation unit 323, an amplitude n w and the amplitude n m of the markers of the electronic watermark information determined in advance from the storage unit 322, and the ID number corresponding to the video, a predetermined Parameter b is read.

次に、ステップS302で、画像入力部10において受け付けた各フレームから処理対象となるフレームを決定する。   Next, in step S302, a frame to be processed is determined from each frame received by the image input unit 10.

次に、ステップS306で、電子透かしマーカ合算部325は、ステップS300において取得したn、n、パラメータbとに基づいて、上記(4)式に従って、nを算出する。 Next, in step S306, the digital watermark marker summing unit 325 calculates ng according to the above equation (4) based on n m , n w , and parameter b acquired in step S300.

次に、ステップS308で、電子透かしマーカ合算部325は、ステップS300において取得したn、n、パラメータbとに基づいて、上記(5)式に従って、−nを算出する。 Next, in step S308, the electronic watermark marker adder 325, n m obtained in step S300, n w, based on the parameter b, according to the above (5), calculates the -n g.

次に、ステップS312で、電子透かしマーカ合算部325は、ステップS104において取得した電子透かし画像の処理対象となる画素を決定する。   Next, in step S312, the digital watermark marker adding unit 325 determines a pixel to be processed of the digital watermark image acquired in step S104.

次に、ステップS314で、電子透かしマーカ合算部325は、ステップS104において取得した電子透かし画像の画素の画素値と、当該電子透かし画像の画素に対応する、ステップS204において取得したマーカ画像の画素の画素値との和を算出して、合成画像の当該画素の画素値とし、図9のステップS316へ移行する。   Next, in step S314, the digital watermark marker adding unit 325 calculates the pixel value of the pixel of the digital watermark image acquired in step S104 and the pixel value of the marker image acquired in step S204 corresponding to the pixel of the digital watermark image. The sum with the pixel value is calculated as the pixel value of the pixel of the composite image, and the process proceeds to step S316 in FIG.

次に、ステップS316で、電子透かしマーカ合算部325は、ステップS314において取得した画素値の和の値が、ステップS306及びステップS308において取得した±nの範囲内にあるか否か判定する。電子透かしマーカ合算部325は、画素値の和の値が、±nの範囲内にあると判定した場合には、当該画素値を合成画像の画素値として決定し、動画像埋め込み処理は、ステップS320へ移行する。一方、電子透かしマーカ合算部325が、画素値の和の値が、±nの範囲内にないと判定した場合には、動画像埋め込み処理は、ステップS318へ移行する。 Next, in step S316, the digital watermark marker adding unit 325 determines whether the sum of the pixel values acquired in step S314 is within the range of ± ng acquired in steps S306 and S308. When the digital watermark marker summation unit 325 determines that the sum of the pixel values is within a range of ± ng , the digital watermark marker summation unit 325 determines the pixel value as the pixel value of the composite image, Control goes to step S320. On the other hand, if the digital watermark marker adding unit 325 determines that the sum of the pixel values is not within the range of ± ng , the moving image embedding process proceeds to step S318.

ステップS318で、電子透かしマーカ合算部325は、処理対象の画素の画素値について、ステップS306、及びステップS308において取得した±nの値と、ステップS314において取得した画素値の和の値とに基づいて、サチュレーション処理を行い、当該サチュレーション処理が行われた値を、合成画像の画素値として置き換え、動画像埋め込み処理は、ステップS320へ移行する。 In step S318, the digital watermark marker adding unit 325 converts the pixel value of the pixel to be processed into the value of ± ng acquired in steps S306 and S308 and the sum of the pixel values acquired in step S314. Based on this, saturation processing is performed, the value subjected to the saturation processing is replaced with the pixel value of the composite image, and the moving image embedding processing proceeds to step S320.

次に、ステップS320で、電子透かしマーカ合算部325は、ステップS104において取得した電子透かし画像の全ての画素について、ステップS312〜ステップS316又はステップS318までの処理を終了したか否かを判定する。電子透かしマーカ合算部325が、ステップS104において取得した電子透かし画像の全ての画素について、ステップS312〜ステップS316又はステップS318までの処理を終了したと判定した場合には、動画像埋め込み処理は、ステップS322へ移行する。一方、電子透かしマーカ合算部325が、ステップS104において取得した電子透かし画像の全ての画素について、ステップS312〜ステップS316又はステップS318までの処理を終了していないと判定した場合には、図8のステップS312へ移行し、処理対象となる画素を変更し、ステップS314〜ステップS320までの処理を繰り返す。   Next, in step S320, the digital watermark marker adding unit 325 determines whether or not the processing from step S312 to step S316 or step S318 has been completed for all pixels of the digital watermark image acquired in step S104. If the digital watermark marker adding unit 325 determines that the processing from step S312 to step S316 or step S318 has been completed for all the pixels of the digital watermark image acquired in step S104, The process proceeds to S322. On the other hand, when the digital watermark marker adding unit 325 determines that the processing from step S312 to step S316 or step S318 has not been completed for all pixels of the digital watermark image acquired in step S104, FIG. The process proceeds to step S312, the pixel to be processed is changed, and the processes from step S314 to step S320 are repeated.

次に、ステップS322で、電子透かしマーカ合算部325は、ステップS316、及びステップS318の少なくとも一方において取得した合成画像の画素の画素値の各々を、ステップS104において取得した電子透かし画像及びステップS204において取得したマーカ画像のうち、表現可能な最大振幅値の大きい値を最大振幅値Nとして、最大振幅値Nまで、伸長させる。 Next, in step S322, the digital watermark marker summation unit 325 uses the digital watermark image acquired in step S104 and the pixel value of the pixel of the composite image acquired in at least one of step S316 and step S318 in step S104. of the acquired marker images, a large value of the maximum amplitude value which can be expressed as the maximum amplitude value N g, up to a maximum amplitude value N g, is extended.

次に、ステップS326で、電子透かしマーカ合算部325は、ステップS306において取得したnと、ステップS322において取得した最大振幅値のNとに基づいて、上記(6)式に従って、混合度合いαの値を算出する。 Next, in step S326, the electronic watermark marker summation unit 325, a n g obtained in step S306, based on the N g of the maximum amplitude value acquired in step S322, according to the above (6), degree of mixing α Calculate the value of g .

次に、ステップS328で、電子透かしマーカ合算部325は、ステップS322において取得した伸長済みの合成画像の各々の画素のαチャネルの値を、ステップS326において取得した混合度合いαの値に置き換える。 Next, in step S328, the digital watermark marker summing unit 325 replaces the α channel value of each pixel of the expanded composite image acquired in step S322 with the value of the mixing degree α g acquired in step S326.

次に、ステップS332で、電子透かしマーカ重畳部326は、処理対象となるフレーム画像に、ステップS322において取得した、当該フレーム画像に対応する伸長済みの合成画像とを、ステップS328において取得したαチャネルの値に基づいて、上記(1)式に従って、重畳する。   Next, in step S332, the digital watermark marker superimposing unit 326 adds the expanded composite image corresponding to the frame image acquired in step S322 to the frame image to be processed and the α channel acquired in step S328. Is superimposed according to the above equation (1).

次に、ステップS334で、電子透かしマーカ重畳部326は、全てのフレーム画像について、ステップS104〜ステップS332までの処理を終了したか否かを判定する。電子透かしマーカ重畳部326が、全てのフレーム画像について、ステップS104〜ステップS332までの処理を終了したと判定した場合には、動画像埋め込み処理は、ステップS336へ移行する。一方、電子透かしマーカ重畳部326が、全てのフレーム画像について、ステップS104〜ステップS332までの処理を終了していないと判定した場合には、動画像埋め込み処理は、図8のステップS302へ移行し、処理対象となるフレーム画像を決定し、ステップS104〜ステップS334までの処理を繰り返す。   Next, in step S334, the digital watermark marker superimposing unit 326 determines whether or not the processing from step S104 to step S332 has been completed for all frame images. If the digital watermark marker superimposing unit 326 determines that the processing from step S104 to step S332 has been completed for all the frame images, the moving image embedding processing proceeds to step S336. On the other hand, if the digital watermark marker superimposing unit 326 determines that the processing from step S104 to step S332 has not been completed for all the frame images, the moving image embedding processing proceeds to step S302 in FIG. The frame image to be processed is determined, and the processing from step S104 to step S334 is repeated.

次に、ステップS336で、埋め込み済み画像出力部390は、ステップS332において取得した、電子透かし情報、及びマーカが重畳された各フレーム画像を、画像入力部10において受け付けた順番に結合し、動画像として出力して、動画像埋め込み処理ルーチンを終了する。   Next, in step S336, the embedded image output unit 390 combines the frame images obtained by superimposing the digital watermark information and the markers acquired in step S332 in the order received by the image input unit 10 to obtain a moving image. And the moving image embedding processing routine is terminated.

以上説明したように、第3の実施形態に係る動画像埋め込み装置によれば、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、各フレームの画像に対して、合成画像を生成し、生成された合成画像について、画素値の振幅を伸長した伸長済み合成画像を生成し、混合度合いを設定し、動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの画像について生成された伸長済み合成画像を、設定された混合度合いを用いて重畳し、動画像の各フレームに対する、伸長済み合成画像を重畳した画像を出力することにより高解像度の動画像に電子透かし情報及び不可視マーカを埋め込むことができる。   As described above, according to the moving image embedding device according to the third embodiment, a digital watermark image representing the digital watermark information of each frame is generated, a marker image representing the marker of each frame is generated, and each frame is generated. A composite image is generated for each of the images, an expanded composite image in which the amplitude of the pixel value is expanded is generated for the generated composite image, the degree of mixing is set, and the image of each frame of the moving image is generated. A high-resolution moving image is generated by superimposing the expanded composite image generated for each frame image using the set mixing degree and outputting an image in which the expanded composite image is superimposed on each frame of the moving image. Digital watermark information and invisible markers can be embedded in the image.

また、ビデオスイッチャーの機能であるミキサー機能によって、動画像と電子透かし画像及びマーカ画像とをミックスさせることで、高解像度の映像に対してもリアルタイムにマーカを埋め込むことができる。   In addition, by mixing a moving image, a digital watermark image, and a marker image by a mixer function that is a function of a video switcher, a marker can be embedded in a high-resolution video in real time.

また、αチャネルを介してミックスの割合を調整することで、伸長させた分は元の強さに戻り、誤差拡散情報をつぶさずに電子透かし情報、及びマーカを埋め込むことができる。   Further, by adjusting the ratio of the mix via the α channel, the expanded portion returns to the original strength, and the digital watermark information and the marker can be embedded without destroying the error diffusion information.

また、人間の目で知覚されることなく電子透かし情報、及びマーカを埋め込み可能であり、かつ、ライブ映像などに対してリアルタイムに電子透かし情報、及びマーカを埋め込むことができる。   Further, it is possible to embed digital watermark information and a marker without being perceived by human eyes, and it is possible to embed the digital watermark information and the marker in real time in a live video or the like.

また、電子透かし情報とマーカを合算する際に、両者の振幅の大きい方×定数b(ここで、b≧1とする)を合算後の最大振幅として定義し、その最大振幅を超える値が生じた場合は最大振幅でサチュレーションさせることで、電子透かし情報が検出できることと、コントラスト減少を抑えることが両立できる。   In addition, when the digital watermark information and the marker are added together, the larger amplitude of both of them × constant b (where b ≧ 1) is defined as the maximum amplitude after addition, and a value exceeding the maximum amplitude is generated. In such a case, saturation with the maximum amplitude enables both detection of digital watermark information and suppression of contrast reduction.

また、4K/8Kのような高解像度のライブ映像に対し、ビデオスイッチャー等の映像関連機器を利用してリアルタイムに電子透かし情報や不可視マーカを埋め込むことができる   Also, it is possible to embed digital watermark information and invisible markers in real time using video-related equipment such as a video switcher for high-resolution live video such as 4K / 8K.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the gist of the present invention.

例えば、第3の実施形態において、電子透かし画像、及びマーカ画像の各々の画素値は一定である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、各電子透かし画像、及び各マーカ画像の画素値を時間的に変動させてもよい   For example, in the third embodiment, the case where the pixel values of the digital watermark image and the marker image are constant has been described. However, the present invention is not limited to this. Pixel value may be changed over time

また、第3の実施形態においては、電子透かし情報、及びマーカが重畳された動画像を、HDMI(登録商標)やSDI等の映像信号として出力する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、HDD等の電子媒体へ映像ファイルとして蓄積するようにしてもよい。   In the third embodiment, the case where the digital watermark information and the moving image on which the marker is superimposed is output as a video signal such as HDMI (registered trademark) or SDI is described. However, the present invention is not limited to this. is not. For example, it may be stored as an image file in an electronic medium such as an HDD.

また、第3の実施形態においては、電子透かし情報、及びマーカの埋め込み位置を動画像の各フレームに埋め込む場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、動画像の特定のフレームに埋め込んでもよい。   In the third embodiment, the case where the digital watermark information and the marker embedding position are embedded in each frame of the moving image has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, it may be embedded in a specific frame of a moving image.

また、第3の実施形態においては、αチャネルの値を上記(6)式に従って、算出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、αチャネルの値を一定値にできる場合には、数値をマニュアルで入力してもよい。   In the third embodiment, the case where the value of the α channel is calculated according to the above equation (6) has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, when the value of the α channel can be a constant value, a numerical value may be manually input.

また、第3の実施形態においては、電子透かし画像の生成において、当該電子透かし画像の最大振幅値Nを用いて電子透かし画像を伸長させず、かつ、αチャネルの置き換えを行わない場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第1の実施形態と同様に、電子透かし画像の生成において、当該電子透かし画像の最大振幅値Nwを用いて電子透かし画像を伸長させ、当該電子透かし画像の画素の各々のαチャネルを算出した、混合度合いαで置き換えてもよい。この場合、マーカ画像との合成の際には、図1中央、及び右に示すように、当該電子透かし画像の各画素の振幅に混合度合いαをかけて電子透かし画像の画素の各々の画素値を、元の振幅の大きさに戻す必要がある。 In the third embodiment, a case is described where, in generating a digital watermark image, the digital watermark image is not expanded using the maximum amplitude value Nw of the digital watermark image, and the α channel is not replaced. However, the present invention is not limited to this. For example, as in the first embodiment, in generating a digital watermark image, the digital watermark image is expanded using the maximum amplitude value Nw of the digital watermark image, and the α channel of each pixel of the digital watermark image is calculated. They were, may be replaced by a degree of mixing α w. In this case, at the time of synthesis with the marker image, as shown in the center and right of FIG. 1, each pixel of the digital watermark image is multiplied by the mixing degree α w to the amplitude of each pixel of the digital watermark image. It is necessary to return the value to the original amplitude.

また、第3の実施形態においては、マーカ画像の生成において、当該マーカ画像の最大振幅値Nを用いてマーカ画像を伸長させず、かつ、αチャネルの置き換えを行わない場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第2の実施形態と同様に、マーカ画像の生成において、当該マーカ画像の最大振幅値Nを用いてマーカ画像を伸長させ、当該マーカ画像の画素の各々のαチャネルを算出した、混合度合いαで置き換えてもよい。この場合、電子透かし画像との合成の際には、図1中央、及び右に示すように、当該マーカ画像の各画素の振幅に混合度合いαをかけてマーカ画像の画素の各々の画素値を、元の振幅の大きさに戻す必要がある。 In the third embodiment, in the generation of the marker image, without extending the marker image using the maximum amplitude value N m of the marker image, and has described the case of not performing the replacement of α channels, It is not limited to this. For example, as in the second embodiment, in the generation of the marker image, is extended marker image using the maximum amplitude value N m of the marker image, was calculated each α channel of the pixel of the marker image, mixed The degree α m may be replaced. In this case, when combining with the digital watermark image, as shown in the center and right of FIG. 1, the pixel value of each pixel of the marker image is multiplied by the mixing degree α m to the amplitude of each pixel of the marker image. Needs to be restored to the original amplitude.

また、第1〜第3の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のCPU(MPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、実現できる。その場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した第1〜第3の実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体、例えばCD−ROM、DVD−ROM、CD−R、CD−RW、MO、HDD等は上述した本発明を構成する。   Also, a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the first to third embodiments is supplied to a system or apparatus, and a program (CPU (MPU)) of the system or apparatus is stored in the storage medium. This can also be realized by reading and executing the code. In that case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the first to third embodiments described above, and a storage medium storing the program code, such as a CD-ROM or a DVD-ROM. , CD-R, CD-RW, MO, HDD, etc. constitute the above-described present invention.

10 画像入力部
20、220、320 演算部
22、222、322 記憶部
24、323 電子透かし生成部
26 電子透かし重畳部
90、290、390 埋め込み済み画像出力部
100、200、300 動画像埋め込み装置
224、324 マーカ生成部
226 マーカ重畳部
325 電子透かしマーカ合算部
326 電子透かしマーカ重畳部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image input part 20,220,320 Operation part 22,222,322 Storage part 24,323 Digital watermark production | generation part 26 Digital watermark superimposition part 90,290,390 Embedded image output part 100,200,300 Moving image embedding apparatus 224 324 Marker generating unit 226 Marker superimposing unit 325 Digital watermark marker adding unit 326 Digital watermark marker superimposing unit

Claims (10)

入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置であって、
誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、各フレームの電子透かし画像について、前記電子透かし画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み電子透かし画像を生成する電子透かし生成部と、
前記動画像の各フレームの画像に対して、前記電子透かし生成部によって各フレームの電子透かし画像について生成された伸長済み電子透かし画像を、特定の混合度合いを用いて重畳する電子透かし重畳部と、
前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済み電子透かし画像を重畳した画像を出力する埋め込み済み画像出力部と、
を含む、動画像埋め込み装置。
A moving image embedding device that outputs an image in which a digital watermark image representing digital watermark information of each frame is superimposed on an image of each frame of an input moving image,
According to the error diffusion method, a digital watermark image representing digital watermark information of each frame is generated, and a digital watermark image is generated by expanding the amplitude of the pixel value of the digital watermark image for the digital watermark image of each frame A generator,
A digital watermark superimposing unit that superimposes the decompressed digital watermark image generated for the digital watermark image of each frame by the digital watermark generation unit on the image of each frame of the moving image using a specific degree of mixing;
An embedded image output unit that outputs an image in which the decompressed digital watermark image is superimposed on each frame of the moving image;
A moving image embedding device.
入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームのマーカを表すマーカ画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置であって、
誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、各フレームのマーカ画像について、前記マーカ画像の画素値の振幅を伸長した伸長済みマーカ画像を生成するマーカ生成部と、
前記動画像の各フレームの画像に対して、前記マーカ生成部によって各フレームのマーカ画像について生成された伸長済みマーカ画像を、特定の混合度合いを用いて重畳するマーカ重畳部と、
前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済みマーカ画像を重畳した画像を出力する埋め込み済み画像出力部と、
を含む、動画像埋め込み装置。
A moving image embedding device that outputs an image in which a marker image representing a marker of each frame is superimposed on an image of each frame of an input moving image,
A marker generation unit that generates a marker image representing a marker of each frame according to an error diffusion method, and generates an expanded marker image in which the amplitude of the pixel value of the marker image is expanded for the marker image of each frame;
A marker superimposing unit that superimposes the expanded marker image generated for the marker image of each frame by the marker generating unit on the image of each frame of the moving image using a specific degree of mixing;
An embedded image output unit that outputs an image in which the expanded marker image is superimposed on each frame of the moving image;
A moving image embedding device.
入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像、及び各フレームのマーカを表すマーカ画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置であって、
誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成する電子透かし生成部と、
誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成するマーカ生成部と、
各フレームの画像に対して、前記電子透かし生成部によって生成された前記電子透かし画像と、前記マーカ生成部によって生成された前記マーカ画像とを合成した合成画像を生成し、前記生成された各フレームの合成画像について、前記合成画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み合成画像を生成する電子透かしマーカ合算部と、
前記動画像の各フレームの画像に対して、前記電子透かしマーカ合算部によって各フレームの画像について生成された前記伸長済み合成画像を、特定の混合度合いを用いて重畳する電子透かしマーカ重畳部と、
前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済み合成画像を重畳した画像を出力する埋め込み済み画像出力部と、
を含む、動画像埋め込み装置。
A moving image embedding device that outputs an image in which a digital watermark image representing digital watermark information of each frame and a marker image representing a marker of each frame are superimposed on an image of each frame of the input moving image,
In accordance with an error diffusion method, a digital watermark generation unit that generates a digital watermark image representing the digital watermark information of each frame;
In accordance with an error diffusion method, a marker generation unit that generates a marker image representing a marker of each frame;
For each frame image, a composite image is generated by combining the digital watermark image generated by the digital watermark generation unit and the marker image generated by the marker generation unit, and each of the generated frames Digital watermark marker summing unit for generating an expanded composite image obtained by expanding the amplitude of the pixel value of the composite image,
A digital watermark marker superimposing unit that superimposes the expanded composite image generated for the image of each frame by the digital watermark marker summation unit using a specific degree of mixing on the image of each frame of the moving image;
An embedded image output unit that outputs an image in which the expanded composite image is superimposed on each frame of the moving image;
A moving image embedding device.
前記電子透かしマーカ合算部は、各フレームの画像に対して、前記電子透かし画像の画素値の振幅と前記マーカ画像の画素値の振幅との何れか大きい方と予め定められた値との積を、合成画像の画素値の振幅の最大値とするように、前記合成画像を生成する請求項3記載の動画像埋め込み装置。   The digital watermark marker summation unit calculates, for each frame image, a product of a larger one of the amplitude of the pixel value of the digital watermark image and the amplitude of the pixel value of the marker image and a predetermined value. The moving image embedding device according to claim 3, wherein the synthesized image is generated so as to have a maximum amplitude of pixel values of the synthesized image. 前記電子透かしマーカ合算部は、前記電子透かし画像の画素値の振幅と、表現可能な画素値の最大振幅値とに基づいて算出される混合度合い、及び前記マーカ画像の画素値の振幅と、表現可能な画素値の最大振幅値とに基づいて算出される混合度合いのうち何れか大きい混合度合いを、前記特定の混合度合いとする請求項4記載の動画像埋め込み装置。   The digital watermark marker summation unit includes a degree of mixing calculated based on the amplitude of the pixel value of the digital watermark image and the maximum amplitude value of the representable pixel value, and the amplitude of the pixel value of the marker image. The moving image embedding apparatus according to claim 4, wherein a mixing degree which is greater among mixing degrees calculated based on a maximum amplitude value of possible pixel values is set as the specific mixing degree. 電子透かし生成部と、電子透かし重畳部と、埋め込み済み画像出力部とを含む、入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置における動画像埋め込み方法であって、
前記電子透かし生成部は、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、各フレームの電子透かし画像について、前記電子透かし画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み電子透かし画像を生成し、
前記電子透かし重畳部は、前記動画像の各フレームの画像に対して、前記電子透かし生成部によって各フレームの電子透かし画像について生成された伸長済み電子透かし画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、
前記埋め込み済み画像出力部は、前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済み電子透かし画像を重畳した画像を出力する、
動画像埋め込み方法。
An image in which a digital watermark image representing digital watermark information of each frame is superimposed on an image of each frame of the input moving image, including a digital watermark generation unit, a digital watermark superimposition unit, and an embedded image output unit A moving image embedding method in a moving image embedding device that outputs
The digital watermark generation unit generates a digital watermark image representing the digital watermark information of each frame in accordance with an error diffusion method, and for the digital watermark image of each frame, the expanded digital image obtained by expanding the amplitude of the pixel value of the digital watermark image Generate a watermark image,
The digital watermark superimposing unit superimposes the expanded digital watermark image generated for the digital watermark image of each frame by the digital watermark generation unit on the image of each frame of the moving image using a specific degree of mixing. And
The embedded image output unit outputs an image in which the expanded digital watermark image is superimposed on each frame of the moving image.
Video embedding method.
マーカ生成部と、マーカ重畳部と、埋め込み済み画像出力部とを含む、入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームのマーカを表すマーカ画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置における動画像埋め込み方法であって、
前記マーカ生成部は、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、各フレームのマーカ画像について、前記マーカ画像の画素値の振幅を伸長した伸長済みマーカ画像を生成し、
前記マーカ重畳部は、前記動画像の各フレームの画像に対して、前記マーカ生成部によって各フレームのマーカ画像について生成された伸長済みマーカ画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、
前記埋め込み済み画像出力部は、前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済みマーカ画像を重畳した画像を出力する、
動画像埋め込み方法。
A moving image that outputs an image in which a marker image representing a marker of each frame is superimposed on an image of each frame of the input moving image, including a marker generation unit, a marker superimposing unit, and an embedded image output unit A moving image embedding method in an embedding device,
The marker generation unit generates a marker image representing a marker of each frame according to an error diffusion method, generates an expanded marker image in which the amplitude of the pixel value of the marker image is expanded for the marker image of each frame,
The marker superimposing unit superimposes the expanded marker image generated for the marker image of each frame by the marker generating unit on the image of each frame of the moving image using a specific mixing degree,
The embedded image output unit outputs an image in which the expanded marker image is superimposed on each frame of the moving image.
Video embedding method.
電子透かし生成部と、マーカ生成部と、電子透かしマーカ合算部と、電子透かしマーカ重畳部と、埋め込み済み画像出力部とを含む、入力された動画像の各フレームの画像に対して、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像、及び各フレームのマーカを表すマーカ画像を重畳した画像を出力する動画像埋め込み装置における動画像埋め込み方法であって、
前記電子透かし生成部は、誤差拡散法に従って、各フレームの電子透かし情報を表す電子透かし画像を生成し、
前記マーカ生成部は、誤差拡散法に従って、各フレームのマーカを表すマーカ画像を生成し、
前記電子透かしマーカ合算部は、各フレームの画像に対して、前記電子透かし生成部によって生成された前記電子透かし画像と、前記マーカ生成部によって生成された前記マーカ画像とを合成した合成画像を生成し、前記生成された各フレームの合成画像について、前記合成画像の画素値の振幅を伸長した伸長済み合成画像を生成し、
前記電子透かしマーカ重畳部は、前記動画像の各フレームの画像に対して、前記電子透かしマーカ合算部によって各フレームの画像について生成された前記伸長済み合成画像を、特定の混合度合いを用いて重畳し、
前記埋め込み済み画像出力部は、前記動画像の各フレームに対する、前記伸長済み合成画像を重畳した画像を出力する、
動画像埋め込み方法。
Each frame for an image of each frame of the input moving image including a digital watermark generation unit, a marker generation unit, a digital watermark marker summation unit, a digital watermark marker superimposition unit, and an embedded image output unit A moving image embedding method in a moving image embedding device that outputs an image obtained by superimposing a digital watermark image representing the digital watermark information and a marker image representing a marker of each frame,
The digital watermark generation unit generates a digital watermark image representing digital watermark information of each frame according to an error diffusion method,
The marker generation unit generates a marker image representing a marker of each frame according to an error diffusion method,
The digital watermark marker summation unit generates a composite image obtained by synthesizing the digital watermark image generated by the digital watermark generation unit and the marker image generated by the marker generation unit for each frame image. And generating an expanded composite image obtained by expanding the amplitude of the pixel value of the composite image for the generated composite image of each frame,
The digital watermark marker superimposing unit superimposes the decompressed synthesized image generated for the image of each frame by the digital watermark marker summation unit on the image of each frame of the moving image using a specific degree of mixing. And
The embedded image output unit outputs an image obtained by superimposing the expanded composite image on each frame of the moving image.
Video embedding method.
前記電子透かしマーカ合算部により前記合成画像を生成する処理は、各フレームの画像に対して、前記電子透かし画像の画素値の振幅と前記マーカ画像の画素値の振幅との何れか大きい方と予め定められた値との積を、合成画像の画素値の振幅の最大値とするように、前記合成画像を生成する請求項8記載の動画像埋め込み方法。   The process of generating the composite image by the digital watermark marker summing unit is performed in advance with respect to the image of each frame, whichever is greater between the amplitude of the pixel value of the digital watermark image and the amplitude of the pixel value of the marker image. 9. The moving image embedding method according to claim 8, wherein the synthesized image is generated so that a product of the determined value is a maximum value of an amplitude of a pixel value of the synthesized image. コンピュータを、請求項1〜5の何れか1項記載の動画像埋め込み装置を構成する各部として機能させるためのプログラム。   The program for functioning a computer as each part which comprises the moving image embedding apparatus of any one of Claims 1-5.
JP2015059584A 2015-03-23 2015-03-23 Moving image embedding apparatus, method, and program Active JP6232392B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015059584A JP6232392B2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Moving image embedding apparatus, method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015059584A JP6232392B2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Moving image embedding apparatus, method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016181744A true JP2016181744A (en) 2016-10-13
JP6232392B2 JP6232392B2 (en) 2017-11-15

Family

ID=57132699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015059584A Active JP6232392B2 (en) 2015-03-23 2015-03-23 Moving image embedding apparatus, method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6232392B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108769682A (en) * 2018-06-20 2018-11-06 腾讯科技(深圳)有限公司 Video coding, coding/decoding method, device, computer equipment and storage medium

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1127508A (en) * 1997-07-03 1999-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Information embedding method, information detection method, information embedding device, information detector and recording medium
JP2000151987A (en) * 1998-08-31 2000-05-30 Canon Inc Image processing method, image processing unit, image processing system and storage medium
JP2000270204A (en) * 1999-03-19 2000-09-29 Nec Corp Device and method for inserting electronic watermark
JP2003179745A (en) * 2001-07-20 2003-06-27 Seiko Epson Corp Watermark inserting method, device, program, medium and image vending method
JP2004007463A (en) * 2002-04-24 2004-01-08 Canon Inc Information processing method and device, computer program and computer readable storage medium
JP2004056224A (en) * 2002-07-16 2004-02-19 Sony Corp Signal processing apparatus and method thereof
WO2007111069A1 (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Pioneer Corporation Video processing apparatus and program
JP2009253854A (en) * 2008-04-09 2009-10-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method, device, and program of embedding digital watermark, and computer readable recording medium
JP2009267848A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Canon Inc Image processing apparatus, method and program
JP2014082678A (en) * 2012-10-17 2014-05-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Marker embedding device, marker detection device, marker embedding method, marker detection method, and program
JP2015053619A (en) * 2013-09-07 2015-03-19 日本放送協会 Multiplexing device, demultiplexing device, and program

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1127508A (en) * 1997-07-03 1999-01-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd Information embedding method, information detection method, information embedding device, information detector and recording medium
JP2000151987A (en) * 1998-08-31 2000-05-30 Canon Inc Image processing method, image processing unit, image processing system and storage medium
JP2000270204A (en) * 1999-03-19 2000-09-29 Nec Corp Device and method for inserting electronic watermark
JP2003179745A (en) * 2001-07-20 2003-06-27 Seiko Epson Corp Watermark inserting method, device, program, medium and image vending method
JP2004007463A (en) * 2002-04-24 2004-01-08 Canon Inc Information processing method and device, computer program and computer readable storage medium
JP2004056224A (en) * 2002-07-16 2004-02-19 Sony Corp Signal processing apparatus and method thereof
WO2007111069A1 (en) * 2006-03-27 2007-10-04 Pioneer Corporation Video processing apparatus and program
JP2009253854A (en) * 2008-04-09 2009-10-29 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Method, device, and program of embedding digital watermark, and computer readable recording medium
JP2009267848A (en) * 2008-04-25 2009-11-12 Canon Inc Image processing apparatus, method and program
JP2014082678A (en) * 2012-10-17 2014-05-08 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Marker embedding device, marker detection device, marker embedding method, marker detection method, and program
JP2015053619A (en) * 2013-09-07 2015-03-19 日本放送協会 Multiplexing device, demultiplexing device, and program

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108769682A (en) * 2018-06-20 2018-11-06 腾讯科技(深圳)有限公司 Video coding, coding/decoding method, device, computer equipment and storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP6232392B2 (en) 2017-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3308371B1 (en) System and method for digital watermarking
JP3431593B2 (en) Content generation device, digital watermark detection device, content generation method, digital watermark detection method, and recording medium
CN109829843B (en) Image blind watermarking processing method and device for improving robustness and coding quantity
WO2013008653A1 (en) Object display device, object display method, and object display program
JP2012205168A (en) Device, method and program for video processing
KR20100053680A (en) Image generation method, device, its program and recording medium stored with program
WO2004049257A3 (en) Method and system for generating panoramic images from video sequences
CN111932432B (en) Blind watermark implanting method, blind watermark detecting method, blind watermark implanting device, blind watermark detecting equipment and storage medium
US20170061565A1 (en) Information embedding device, information embedding method, and recording medium storing program
JP5751071B2 (en) Digital watermark embedding apparatus, digital watermark embedding method, and program
JP2009100296A (en) Electronic watermark embedding apparatus, electronic watermark detection device, methods thereof, and programs thereof
JP6232392B2 (en) Moving image embedding apparatus, method, and program
JP5509061B2 (en) Latent image superimposing method, latent image superimposing apparatus, and latent image superimposing system
JP6614771B2 (en) Digital watermark embedding device and program thereof, and digital watermark detection device and program thereof
Kruthika et al. Enhancing embedding capacity and security using reversible texture synthesis in image steganography
JP6426594B2 (en) Image processing apparatus, image processing method and image processing program
JP2014071870A (en) Virtual viewpoint image composition device, virtual viewpoint image composition method, and virtual viewpoint image composition program
KR101473648B1 (en) Method and system for real-time chroma-key image synthesis without background screen
JP6251651B2 (en) Digital watermark information embedding system, digital watermark information embedding method, and digital watermark information embedding program
JP2009253854A (en) Method, device, and program of embedding digital watermark, and computer readable recording medium
KR101801898B1 (en) Method and apparatus for generating representing image from multi-view image
Wahed et al. Efficient data embedding for interpolation based reversible data hiding scheme
JP6302194B2 (en) Inverse multiplexing apparatus and program
JP2009135564A (en) Image processor, image processing method, and program
JP2009111480A (en) Electronic watermark embedding method, device and program, and electronic watermark detection method, device and program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160729

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170613

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170803

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171017

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171023

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6232392

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150