JP3201347B2

JP3201347B2 - 画像属性変更装置と電子透かし装置

Info

Publication number: JP3201347B2
Application number: JP13385298A
Authority: JP
Inventors: 匡広橋本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1998-05-15
Publication date: 2001-08-20
Anticipated expiration: 2018-05-15
Also published as: EP0957637A1; US20030138126A1; JPH11331548A; US6668068B2; KR100323325B1; SG75959A1; KR19990088250A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子透かしデータ
による画像属性変更装置に関し、著作権の所有権を証明
し、著作権の侵害を容易に検索し、画されたメッセージ
を抽出するために、オーディオ、画像、ビデオ、マルチ
メディア等に使用した電子透かし（デジタル透かしやウ
ォーターマークともいう）を施して、該電子透かしを含
むオーディオ、画像等に特定の属性を付することによ
り、当該オーディオ、画像等の複製を制限することので
きる電子透かしデータによる画像属性変更装置及び電子
透かしデータを埋め込む電子透かし装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ、画像、ビデオ、マル
チメディア等の電子化されたメディアが増加すると共
に、その著作権等の知的所有権やデータ源の確認を容易
に行えるような保証システムが求められている。

【０００３】かかる確認の容易な方法として、一度デー
タを暗号化して、所有権者だけが暗号を解読できる暗号
システムが有効であり、その暗号システムの一例とし
て、原メディアに電子透かしを施すことが知られてい
る。

【０００４】また、著作権の保護ということで、原画像
に属性を施して、原画像を複製する際に、この属性に従
って、複製不可、一度だけの複製可能、特定数回だけ複
製可能ということが採用されている。

【０００５】このような画像の属性を変更する例とし
て、一般的に垂直ブランキング期間に挿入される属性を
変更するが、この属性の変更を容易に成されるとしたな
らば、著作権の保護は十分達成できず、特定の限定条件
に基いて、デジタル画像の違法な複製を防ぐことが要求
されている。

【０００６】この垂直ブランキング期間に挿入される属
性に関して、特開平８−２７５１２７号公報に示されて
いるように、従来では、著作権保護のために、５２５ラ
イン／６０フィールドのアナログビデオ信号のコピーの
可否を制御するために、垂直ブランキング期間中に挿入
される識別信号（ＶＢＩ信号、ビデオＩＤ等と称され
る。以下の説明では、ＶＢＩ信号と称する。）を利用す
ることが提案されている。ＶＢＩ信号は、１フレームの
ビデオ信号中の垂直ブランキング期間の２０番目（第１
フィールド）および２８３番目（第２フィールド）の水
平期間（１Ｈ）にそれぞれ挿入され、水平同期信号およ
びカラーバースト信号の後の有効ビデオ信号領域に、２
ビットのリファレンスおよび２０ビットのデジタル信号
が挿入される。この２０ビットのデジタル信号のうちの
２ビットによって、コピーの可否のＣＧＭＳ(Copy Gene
ration Management System) 情報が伝送される。

【０００７】上述したＶＢＩ信号を利用して、ＣＧＭＳ
情報を伝送する方法は、ＮＴＳＣ方式のような５２５ラ
イン、あるいはＰＡＬ方式のような６２５ラインの標準
ビデオ信号、あるいはハイビジョン信号等の高品位ビデ
オ信号等のアナログ信号について適用可能なものであ
る。しかしながら、ＶＢＩ信号は定められた箇所に挿入
されるものであり、フィルタリング等の画像処理によっ
て信号を容易に欠落させることができるので、データの
違法な複製を防ぎきることはできない。

【０００８】そこで、原メディア、特に原画像に、電子
透かしデータを埋め込むことによって、デジタル画像の
不正な使用、及び複製を防止する方法が考えられてい
る。

【０００９】このような、デジタル画像に対する電子透
かしデータとして、可視な電子透かしデータ、及び不可
視な電子透かしデータの２種類が考えられている。

【００１０】可視な電子透かしデータは、画像に対して
特殊な文字、あるいは記号等を合成して視覚的に感知で
きるようにしたものであり、画質の劣化を招くが、デジ
タル画像の使用者に対して、不正流用の防止を視覚的に
訴える効果がある。

【００１１】可視な電子透かしデータの埋め込みの一例
が、特開平８−２４１４０３号公報に示されている。本
公報によれば、デジタル原画像を提供するステップと、
デジタル・ウォーターマーク画像を提供するステップ
と、ウォーターマーキングの際に原画像の画素の色度を
変更せずに、原画像上にウォーターマークが像を重畳す
ることによって、ウォーターマーキングされた画像を作
るステップとを含む、デジタル画像の上に可視のウォー
ターマークを置く方法を開示している。また、上記画像
を作るステップが、ウォーターマーク画像内の「透明」
でない画素のそれぞれについて、色ではなく輝度を変更
することによって原画像の対応する画素を修正するステ
ップを含むことを特徴としている。この方法において
は、元になる画像に対して可視な電子透かしデータを合
成する際、電子透かしデータの不透明な部分に対応する
画素の輝度のみを変化させ、色成分は変化させないよう
にして電子透かしデータを原画像に合成している。この
際、画素の輝度成分の変化させるスケーリング値は、色
成分、乱数、電子透かしデータの画素の値等によって決
定されている。このスケーリング値によってウォーター
マークの目立ちかたが決定される。

【００１２】また、不可視な電子透かしデータは、画質
を劣化させないように配慮して、電子透かしデータを画
像に埋め込んだものであり、画質の劣化がほとんど無い
ため視覚的には感知できないことが特徴である。

【００１３】上述したように、この電子透かしデータと
して、著作者の識別が可能な特殊な情報を埋め込んでお
けば、違法な複製が行われた後でも、この電子透かしデ
ータを検出することにより、著作者を特定することが可
能である。また、複製不可情報を埋め込んでおけば、例
えば再生装置がその複製不可情報を検出した際に、使用
者に複製禁止データであることを通知したり、再生装置
内の複製防止機構を動作させて、ＶＴＲ等への複製を制
限することが可能である。

【００１４】不可視な電子透かしデータの、デジタル画
像への埋め込み方法の一つとしては、画素データのＬＳ
Ｂ（最下位ビット）等の画質への影響の少ない部分に、
電子透かしデータとして特殊な情報を埋め込む方法があ
る。しかし、この方法に対しては、画像から電子透かし
データを取り除くことは容易であった。例えば、低域通
過フィルタを用いれば、画素のＬＳＢの情報は失われる
ことになり、また、画像圧縮処理はこのような画質に影
響の少ない部分の情報量を落とすことにより、データ量
の削減をはかっているので、画像処理により電子透かし
データが失われることになる。従って、電子透かしデー
タの再検出が困難となるという問題があった。

【００１５】また、画像を低域通過フィルタを用いて周
波数変換する他の例として、画像を周波数変換し、周波
数変換後の映像信号の周波数成分の強い領域に電子透か
しデータを埋め込む方法が提案されている（日経エレク
トロニクス１９９６．４．２２（ｎｏ．６６０），１
３ページ）。この文献では、デジタル著作物にＩＤ情報
を組み込む手法として、動画や静止画、写真、音声を対
象として、著作物の購入者ごとに固有のＩＤ情報を組み
込み、購入者以外の者が違法コピーした著作物を摘発す
るのにＩＤ情報を用い、オリジナル作品の周波数成分に
電子透かしデータを埋め込むので、圧縮処理やフィルタ
リング等の画像処理に対しても電子透かしデータが失わ
れることはない。さらに、電子透かしデータとして正規
分布に従う乱数を採用することで、電子透かしデータ同
士の干渉を防ぎ、画像全体に大きな影響を及ぼすことな
く、電子透かしデータを破壊することを困難にしてい
る。

【００１６】図７にこの文献に記載された構成図を示
す。この方法における電子透かしデータの埋め込み方法
は次のとおりである。まず原画像７０１をＤＣＴ（離散
コサイン変換）７０３を用いて周波数成分に変換する。
周波数領域で高い振幅を示すデータをｎ個選び、ｆ（１）、ｆ（２）、・・・、ｆ（ｎ）とする。電子透かしデータ７０２のｗ（１）、ｗ（２）、・・・ｗ（ｎ）を平均０、分散１である正規分布より選び、電子透かし
データ埋め込み手段７０４で、Ｆ（ｉ）＝ｆ（ｉ）＋α×｜ｆ（ｉ）｜×ｗ（ｉ）を各（ｉ）について計算する。電子透かしデータ埋め込
み手段７０４では、ＤＣＴ７０３の出力（ｆ（ｉ））に
電子透かしデータ７０２（ｗ（ｉ））を乗算器７０５で
乗算し、この乗算結果（｜ｆ（ｉ）｜×ｗ（ｉ））にス
ケーリング要素α７０６を乗算器７０７で乗算し、この
乗算結果（α×｜ｆ（ｉ）｜×ｗ（ｉ））にＤＣＴ７０
３の出力を加算器７０８で加算することでＦ（ｉ）を得
ることができる。

【００１７】最後にｆ（ｉ）をＦ（ｉ）に置き換えた周
波数成分から、電子透かしデータが埋め込まれた出力画
像７１０を、逆ＤＣＴ（逆離散コサイン変換）７０９に
より得る。

【００１８】また、電子透かしデータの検出は以下の方
法で行う。この検出方法においては、原画像８０１、及
び電子透かしデータ候補ｗ（ｉ）（但しｉ＝１、２、・
・・、ｎ）８０９が既知でなければならない。

【００１９】図８を参照すると、まず、電子透かしデー
タの入っている対象画像８０２をＤＣＴ８０４を用いて
周波数成分に変換し、周波数成分Ｆ（１）、Ｆ（２）、・・・、Ｆ（ｎ）を得る。また、原画像８０１もＤＣＴ８０３を用いて変
換し、周波数成分ｆ（１）、ｆ（２）、・・・、ｆ（ｎ）を得る。このｆ（ｉ）、及びＦ（ｉ）により、電子透か
しデータ検出手段８０５にて、電子透かしデータ推定値
Ｗ（ｉ）を、減算器８０６で減算し、割算器８０７で割
り算し、Ｗ（ｉ）＝（Ｆ（ｉ）−ｆ（ｉ））／ｆ（ｉ）により計算して抽出する。次に、電子透かしデータ検出
手段８０５の出力Ｗ（ｉ）と電子透かしデータｗ（ｉ）
とを内積計算部８０８でベクトルの内積を利用して、統
計的類似度Ｃを、Ｃ＝Ｗ×ｗ／（ＷＤ×ｗＤ）により計算する。ここで、Ｗ＝（Ｗ（１）、Ｗ（２）、・・・、Ｗ（ｎ））、ｗ＝（ｗ（１）、ｗ（２）、・・・、ｗ（ｎ））、ＷＤ＝ベクトルＷの絶対値、ｗＤ＝ベクトルｗの絶対値である。統計的類似度判定手段８１０は、統計的類似度
Ｃがある特定の値以上である場合には、該当電子透かし
データが埋め込まれていると判定する。

【００２０】上記の方法を用いて、電子透かしデータを
画像に埋め込んでおけば、原画像を所有している著作者
が、違法な複製と思われるデジタル画像データに対して
検出処理を行う場合に有効である。

【００２１】上記の方法は、原画像が必要であるため、
違法な複製と思われる画像データに対して、原画像を所
有している著作者が検出処理を行う場合には可能である
が、各端末の再生装置では、原画像が無いために電子透
かしデータの検出処理を行うことが出来ない。そこで上
記の方法を端末処理、特にＭＰＥＧシステム向けに改良
した方法が提案されている。

【００２２】図９を参照すると、この改良した方法にお
いては、元の原画像９０１を８ピクセル×８ピクセルの
ブロック９０２に分割し、このブロック９０２を処理単
位として、電子透かしデータの埋め込み、及び抽出処理
を行う。

【００２３】電子透かしデータの埋め込み手段９０５
は、まず、ＭＰＥＧ符号化処理で、ＤＣＴ９０３を用い
て周波数成分に変換する。周波数領域でＡＣ成分の周波
数成分の低いものから順に、ｆ（１）、ｆ（２）、・・・、ｆ（ｎ）とし、電子透かしデータ９０４ｗ（１）、ｗ（２）、・・・ｗ（ｎ）を平均０、分散１である正規分布より選び、電子透かし
データ埋め込み手段９０５で、Ｆ（ｉ）＝ｆ（ｉ）＋α×ａｖｇ（ｆ（ｉ））×ｗ（ｉ）を各ｉについて計算する。ここで、αはスケーリング要
素であり、ａｖｇ（ｆ（ｉ））はｆ（ｉ）の近傍３点の
絶対値の平均を取った部分平均であり、ｆ（ｉ）を部分
平均部９０６で部分平均し、電子透かしデータｗ（ｉ）
９０４と乗算器９０８で乗算し、乗算結果ａｖｇ（ｆ
（ｉ））×ｗ（ｉ）に乗算器９０９で定数α９０７を乗
算し、この乗算結果α×ａｖｇ（ｆ（ｉ））×ｗ（ｉ）
にＤＣＴ９０３の出力を加算器９１０で加算する。そし
て、ｆ（ｉ）の変わりに、Ｆ（ｉ）を置き換えて、ＭＰ
ＥＧ符号化処理の後続の処理を行う。電子透かしデータ
埋め込み手段９０５の出力Ｆ（ｉ）は、量子化テーブル
９１２に従って量子化部９１１で量子化され、符号化部
９１３で符号化され、ＭＰＥＧデータが得られる。

【００２４】つぎに、このＭＰＥＧデータについて、電
子透かしデータの検出は以下の方法で行う。この検出方
法においては、元の画像は必要ではなく、データ候補の
電子透かしデータｗ（ｉ）（但しｉ＝１、２、・・・、
ｎ）が既知であればよい。

【００２５】図１０を参照すると、ＭＰＥＧデータ１０
０１は復号化部１００２で復号され、逆量子化部１００
３で逆量子化されて伸長され、その後逆ＤＣＴ部１００
４で逆離散コサイン変換され、電子透かしを施された画
像データ１００５が得られる。該画像データはディスプ
レイに供給されて表示されると、電子透かしを含んだ画
像表示が得られる。

【００２６】一方、ＭＰＥＧ伸張処理の逆量子化が終わ
った後のブロックの周波数領域において、電子透かしデ
ータＦ（ｉ）は、周波数成分の低いものから順に、Ｆ（１）、Ｆ（２）、・・・、Ｆ（ｎ）とする。Ｆ（ｉ）の近傍３点の絶対値の平均値を、部分
平均部１００７と割算器１００８とで、部分平均ａｖｇ
（Ｆ（ｉ））として、割り算し、電子透かしデータＷ
（ｉ）をＷ（ｉ）＝Ｆ（ｉ）／ａｖｇ（Ｆ（ｉ））により計算し、さらに１画像分のＷ（ｉ）の総和ＷＦ
（ｉ）ＷＦ（ｉ）＝Ｗ（１）＋Ｗ（２）＋・・・＋Ｗ（ｎ）を加算器１００９で加算し、（ｉ）毎に各々計算する。
次に、ＷＦ（ｉ）と電子透かしデータｗ（ｉ）１０１１
とを入力とする内積計算部１０１０で内積計算し、統計
的類似度Ｃをベクトル内積して、Ｃ＝ＷＦ×ｗ／（ＷＦＤ×ｗＤ）により計算する。ここで、Ｗ＝（ＷＦ（１）、ＷＦ（２）、・・・、ＷＦ（ｎ））、ｗ＝（ｗ（１）、ｗ（２）、・・・、ｗ（ｎ））、ＷＦＤ＝ベクトルＷＦの絶対値、ｗＤ＝ベクトルｗの絶対値、である。統計的類似度Ｃは、統計的類似度判定手段１０
１２は、統計的類似度Ｃがある特定の値以上である場合
には、該当電子透かしデータが埋め込まれていると判定
する。

【００２７】図１１を参照すると、ＭＰＥＧ伸張処理の
終了した画像の電子透かしデータの検出方法が示されて
いる。画像データ１１０１をＤＣＴ部１１０２でＤＣＴ
変換が終わった後、電子透かしデータ検出手段１１０３
にて、画像ブロックの周波数領域において、周波数成分
の低いものから順に、Ｆ（１）、Ｆ（２）、・・・、Ｆ（ｎ）とする。Ｆ（ｉ）の近傍３点の絶対値の平均値を、部分
平均部１１０４で部分平均ａｖｇ（Ｆ（ｉ））として、
電子透かしデータＷ（ｉ）を、Ｗ（ｉ）＝Ｆ（ｉ）／ａｖｇ（Ｆ（ｉ））により計算し、さらに１画像分のＷ（ｉ）の総和ＷＦ
（ｉ）を（ｉ）毎に加算器１１０５で各々計算する。次
に、電子透かしデータｗ（ｉ）１１０６とＷＦ（ｉ）の
統計的類似度Ｃを内積計算部１１０７でベクトルの内積
を利用して、Ｃ＝ＷＦ×ｗ／（ＷＦＤ×ｗＤ）により計算する。ここで、Ｗ＝（ＷＦ（１）、ＷＦ（２）、・・・、ＷＦ（ｎ））、ｗ＝（ｗ（１）、ｗ（２）、・・・、ｗ（ｎ））、ＷＦＤ＝ベクトルＷＦの絶対値、ｗＤ＝ベクトルｗの絶対値である。統計的類似度判定手段１１０９は、統計的類似
度Ｃがある特定の値以上である場合には該当電子透かし
データが埋め込まれていると判定する。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
電子透かしデータを含む画像から電子透かしデータを検
出し、当該電子透かしデータを差し引くことで、原画像
を得ることが可能であるが、そうすると、著作権の所有
者以外の者がこの検出装置で原画像を得ることができる
ことになり、著作権の所有者の意に沿わない原画像の再
現が可能となり、更なる暗号化又は秘匿性が要求され
る。

【００２９】本発明は、原画像等の原メディアに関し、
更なる秘匿性、秘密性の向上と、非複製可能範囲の明確
化とともに、著作権の所有者の意に沿った複製に限りコ
ピー可能とする属性を付与することを目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明による画像属性変
更装置は、上記目的を達成するもので、入力画像（属
性"Ａ"）と、該入力画像の属性を検出する画像属性検出
手段と、前記入力画像の属性検出結果に従って前記入力
画像の中の画像属性を変更する画像属性変更手段とを備
え、新たな属性を有する出力画像（属性"Ｂ"）を出力す
ることを特徴とする。

【００３１】また、本発明による電子透かし装置は、入
力画像を離散コサイン変換する離散コサイン変換手段
と、前記離散コサイン変換手段で変換されたデータに電
子透かしデータを挿入する電子透かし埋め込み手段と、
前記電子透かし埋め込み手段で挿入しようとする前記電
子透かしデータが入力画像に既に挿入されているか否か
を検出する電子透かし検出手段と、前記電子透かし検出
手段で入力画像に既に前記電子透かしデータが挿入され
ていることが検出された場合には前記入力画像をスルー
とし、検出されない場合には新たな電子透かしデータを
埋め込む選択手段と、を有することを特徴とする。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について、図面
を参照しつつ詳細に説明する。

【００３３】［第１の実施形態］図１を参照すると、本
発明の第１の実施形態としての属性変更処理装置のブロ
ック図が示されている。

【００３４】図１において、入力画像１０１は予め埋め
込まれた電子透かしデータにより属性"Ａ"を有する。画
像属性検出装置１０２は、埋め込まれた電子透かしデー
タを抽出して画像属性を検出する装置で、入力画像１０
１を入力して画像属性を検出することによって、属性検
出結果１０３（属性"Ａ"）を得る。この属性検出結果１
０３と入力画像１０１とを、画像属性変更装置１０４に
入力することにより、画像属性変更装置１０４は属性を
変更した新たな属性を持つ出力画像（属性"Ｂ"）１０５
を出力する。

【００３５】この画像属性変更装置１０４は、新たな電
子透かしデータが挿入される以前の画像の属性（"Ａ"）
を変更して、新たな属性（"Ｂ"）を持つ画像を得るとい
う動作を実行する。従って、属性"Ａ"の意味を、「一
回のみ複製可」、属性"Ｂ"の意味を「複製不可」と与え
ることによって、属性が"Ｂ"に変更された画像データ
は、その後は複製ができなくなり著作権保護ができると
いう効果が得られる。

【００３６】つぎに、図２を参照すると、図１の画像属
性検出装置１０２は、以下のように構成されている。

【００３７】図において、属性（"Ａ"）を有する入力画
像１０１に対して、ＤＣＴ２０１にて周波数成分に変換
する。周波数領域において電子透かしデータ検出手段２
０２にて電子透かしデータ推定値を抽出する。既知の電
子透かしデータとの統計的類似度Ｃを算出することによ
り、入力画像１０１の属性検出結果１０３を得る。な
お、詳細については、従来の技術として説明した図１１
と同等であり、後段で詳述する。

【００３８】ここで、通常の電子透かしデータの挿入方
法を説明する。図７を参照すると、電子透かしデータの
埋め込み方法は次のとおりである。まず、原画像７０１
をＤＣＴ（離散コサイン変換）７０３を用いて周波数成
分に変換する。周波数領域で高い振幅を示すデータをｎ
個選び、ｆ（１）、ｆ（２）、・・・、ｆ（ｎ）とする。電子透かしデータｗ（１）、ｗ（２）、・・・ｗ（ｎ）を平均０、分散１である正規分布より選び、電子透かし
データ埋め込み手段７０４でＦ（ｉ）＝ｆ（ｉ）＋α×｜ｆ（ｉ）｜×ｗ（ｉ）を各（ｉ）について計算する。ここでαはスケーリング
要素である。最後にｆ（ｉ）をＦ（ｉ）に置き換えた周
波数成分から電子透かしデータが埋め込まれた出力画像
７１０を、逆ＤＣＴ（逆離散コサイン変換）７０９によ
り得る。

【００３９】本実施形態は、上記のようにして、すでに
電子透かしデータが挿入されている画像に対して、追記
的に電子透かしデータを挿入する方法である。

【００４０】本実施形態においては、通常ではＤＣＴに
て周波数領域に変換する動作を削除し、時間領域のまま
でデータを挿入する。挿入されるデータは、図６の通
り、上述のＤＣＴ・電子透かしデータ埋め込み・逆ＤＣ
Ｔという一連の変換に置き換わるもので、各画素ブロッ
ク毎に電子透かしデータを挿入する。ただし、挿入する
電子透かしデータはＤＣＴにて周波数成分に変換した場
合に、先に埋め込まれている電子透かしデータとは異な
る周波数領域のデータとする。

【００４１】この動作により、画像に予め埋め込まれて
いる電子透かしデータを追加変更し、電子透かしデータ
による属性検出の結果を変更させる。具体的には、検出
時に演算される信号に対して、特定の付加データを加算
することによって、属性検出の結果を変更させる。本実
施形態では、この追加挿入方法の具現化として、内部構
成の具体例を以下に詳述する。

【００４２】図３に本実施形態の画像属性変更装置１０
４のブロック図を示す。図において、本画像属性変更装
置１０４は、追加挿入データ３０１とデータ”０”３０
２を有する。追加挿入データ３０１は、ＲＯＭまたはＲ
ＡＭに展開されて格納された固定的なデータである。デ
ータ”０”３０２は、追加挿入データ３０１と同じビッ
ト幅を持ちすべてのビットの値が’０’であるデータで
ある。これらのデータは属性検出結果１０３によってセ
レクタ３０３にて選択されて、挿入データレジスタ３０
６に供給され、ある時刻でのデータを保持しておく。な
お、選択されるデータは、例えば属性検出結果１０３
が'１'の時（入力画像１０１の属性が"Ａ"の時）には、
追加挿入データ３０１が選択され、属性検出結果１０３
が'０'の時（入力画像１０１の属性が"Ａ"以外の時）に
はデータ”０”３０２が選択される。

【００４３】ここで、追加挿入データ３０１の一例とし
て、１つのフィールド又は１フレームに対して、８×８
×ｋ（ｋは、自然数で、システムに固有の値であり、電
子透かし長ともいう）という３次元配列の数字を付加す
る。例えば、１フィールド又は１フレームを８×８のブ
ロックに分割して、該ブロックの全てに又は該ブロック
の一部に８×８の特定の可変行列式を挿入していく。こ
の特定の可変行列式に示す電子透かし長の挿入データ３
０１が、属性”Ｂ”に該当し、「複製不可」を意味する
挿入データとなる。

【００４４】また、本画像属性変更装置１０４は、入力
画像１０１から入力される色差信号・輝度信号を保持す
るための色差レジスタ３０４と、輝度レジスタ３０５を
有する。これらのレジスタは、先に挿入データレジスタ
３０６にデータが格納された同じ時刻に、入力画像１０
１からの色差信号・輝度信号を保持しておく。

【００４５】これらの保持されたデータに対し、本実施
形態に従って設けられた加算器３０７は、輝度レジスタ
３０５に保持されたデータと、挿入データレジスタ３０
６に保持されたデータの加算を行う。ここで、属性検出
結果１０３からセレクタ３０３にて選択されるデータ
が、データ”０”３０２である場合には、結果として追
加挿入されるデータは”０”であり、属性は変更されな
いままである。すなわち、入力画像１０１の属性が"Ａ"
以外の時には、出力画像１０５の属性は"Ｂ"にはならな
い。すなわち、入力画像１０１の属性が"Ａ"以外の時に
は、出力画像１０５の属性は"Ｂ"にはならない。

【００４６】また、属性検出結果１０３からセレクタ３
０３にて選択されるデータが、追加挿入データ３０１で
ある場合には、結果として追加挿入されるデータは追加
挿入データ３０１であり、挿入データレジスタ３０６に
保持された追加挿入データ３０１が輝度レジスタ３０５
と加算器３０７で加算され、属性は"Ｂ"を有する入力画
像の輝度成分に追加挿入データ３０１を挿入した輝度信
号を輝度レジスタ３０９に保持される。

【００４７】かくして得られたデータは、新たな輝度デ
ータとして、輝度レジスタ３０９に保持される。この場
合、輝度レジスタ３０５と輝度レジスタ３０９との内容
は同一である。挿入データレジスタ３０６のデータが”
０”でないときには、異なる属性"Ｂ"を有することにな
る。

【００４８】また、同じ時刻のデータを保つため、色差
レジスタ３０４に保持されていたデータは、直接次の色
差レジスタ３０８に供給され、保持される。この場合、
色差レジスタ３０４と色差レジスタ３０８とは共通であ
る。

【００４９】同じ時刻に保持された色差レジスタ３０８
内のデータと、輝度レジスタ３０９内のデータは、新た
な属性を持つ画像データとして出力画像１０５に出力さ
れる。すなわち、この画像データは、元の入力画像が属
性"Ａ"を有している場合、属性"Ａ"に加えて追加挿入デ
ータを含む画像データが属性"Ｂ"の画像データとなる。

【００５０】図３において、加算器３０７は、入力画像
１０１が全体のフレーム画像データの場合には、追加挿
入データがその一部のＶＢＩに挿入された場合には、容
易に追加挿入データを加算できる。また、入力画像１０
１がｐピクセル×ｐピクセルの一部ブロックの画像デー
タの場合には、追加挿入データがそのｐピクセル×ｐピ
クセルと同一領域のデータを挿入するとしたならば、そ
のブロックを検出して追加挿入データを加算することに
なる。

【００５１】以下、本実施形態の動作につき説明する。
まず、本画像属性変更装置１０４の動作について、図４
のタイミング図を用いて説明する。

【００５２】まず、入力画像１０１からは、(イ)入力色
差信号及び、(ロ)入力輝度信号が入力され、それと同時
に、(ハ)追加挿入データ３０１が確定される。(ニ)デー
タ”０”３０２は常に”０”のデータである。また、同
じ時刻に（ホ）属性検出結果１０３の値も入力される。
ここで、(ホ)属性検出結果１０３の値によって、’１’
の時(ハ)追加挿入データ３０１が、また’０’の時
（ニ）データ”０”３０２が選択されるものとする。ク
ロック周期ＣＬ１，ＣＬ２のとき、(ハ)追加挿入データ
３０１は’Ｓ０’，’Ｓ１’であり、(ホ)属性検出結果
１０３の値は、’１’，’１’である。

【００５３】次の時刻（クロック同期で、次のクロック
の立ち上がり）においては、(ヘ)色差レジスタ３０４の
値は(イ)入力色差信号を受け、(ト)輝度レジスタ３０５
の値は(ロ)入力輝度信号を受けている。また、(チ)挿入
データレジスタ３０６では、(ホ)属性検出結果１０３に
て選択される(ハ)追加挿入データ３０１の値、もしくは
(ニ)データ”０”３０２の値を受けている。具体的に
は、クロック周期ＣＬ２，ＣＬ３のとき、(ヘ)色差レジ
スタ３０４の値は’Ｃ０’，’Ｃ１’であり、(ト)輝度
レジスタ３０５の値は’Ｙ０’，’Ｙ１’であり、(チ)
挿入データレジスタ３０６は’Ｓ０’，’Ｓ１’であ
る。

【００５４】その次の時刻においては、(リ) 色差レジ
スタ３０８は(ヘ)色差レジスタ３０４の値を受け、(ヌ)
輝度レジスタ３０９は、直前の(ト)輝度レジスタ３０
５の値と(チ)挿入データレジスタ３０６の値を加算した
結果が保持される。

【００５５】次の時刻において、(リ) 色差レジスタ３
０８と(ヌ) 輝度レジスタ３０９は、出力画像１０５と
して、合体した画像信号として出力される。

【００５６】具体的には、クロック周期ＣＬ３，ＣＬ４
のとき、(リ) 色差レジスタ３０８は’Ｃ０’，’Ｃ
１’であり、(ヌ) 輝度レジスタ３０９は’Ｙ０＋Ｓ
０’，’Ｙ１＋Ｓ１’であり、結果として、出力画像
は、’Ｃ０＋Ｙ０＋Ｓ０’，’Ｃ１＋Ｙ１＋Ｓ１’とな
り、これらが上述の属性”Ｂ”である。また、クロック
周期ＣＬ５のとき、(リ) 色差レジスタ３０８は’Ｃ
２’であり、(ヌ) 輝度レジスタ３０９は’Ｙ２’であ
り、次の時刻で、その結果として、出力画像は、’Ｃ２
＋Ｙ２’となり、属性”Ａ”が出力される。

【００５７】上記結果として、オリジナル画像が電子透
かしデータを含む属性”Ａ”の画像が連続的に入力され
た場合、出力には同一画像の属性”Ｂ”が連続的に出力
され、電子透かしデータを含む属性”Ａ”の画像が不連
続的に入力された場合、出力には同一画像の属性”Ｂ”
が不連続的に出力されると共に、その空き画像部分には
属性”Ａ”でもなく属性”Ｂ”でもない画像が出力され
る。

【００５８】以上のようにして、入力画像１０１（属
性”Ａ”）から、出力画像１０５（属性”Ｂ”）が生成
される。ただし、前述の通り、セレクタ３０３にてデー
タ”０”３０２が選択された場合には元のデータがスル
ーで出力され、すなわち、属性は変更ないままである。

【００５９】上記実施形態では、入力画像は少なくとも
１フレーム毎に属性検出結果を抽出し、その結果に基づ
いて、追加挿入データを電子透かしデータとして挿入す
ることを説明したが、入力画像の特定のブロックだけに
ついて属性検出結果を抽出し、そのブロックについて電
子透かしデータを挿入するようにしてもよいし、また
は、入力画像を複数のブロックに分割して、各ブロック
で属性検出結果を抽出し、各ブロック毎に電子透かしデ
ータの追加挿入データを挿入するか否かを判断して、電
子透かしデータの挿入されていないブロックに追加挿入
データを挿入するようにしてもよく、この場合には、い
ずれのブロックにも、例えば属性”Ａ”と属性”Ｂ”を
有するようになり、秘匿性や秘密性ばかりでなく、複製
許可か不許可かを容易に検出することができる。

【００６０】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態として、その基本的構成は上記の通りであるが、入出
力画像について、本実施形態を示す。その構成を、図５
に示して説明する。本図において、属性”Ａ”を有する
入力画像１０１は、アナログ（コンポジット）にて入力
されるが、入力直後にＡ／Ｄ（アナログ・デジタル）変
換部５０１を用いることにより、それ以降は前述の第１
の実施形態と同じ構成である。また、出力画像１０５に
おいても、入力と同様にして、Ｄ／Ａ（デジタル・アナ
ログ）変換部５０２を用いることにより、デジタル信号
処理を行ってきた画像データを、アナログ（コンポジッ
ト）信号として、属性”Ｂ”を有する画像出力を、前述
の第１の実施形態と同じ構成で得ることができる。

【００６１】もちろん、入力段のＡ／Ｄ変換部５０１及
び出力段のＤ／Ａ変換部５０２は、同時に使用しても、
使用しなくても良いことは言うまでもない。

【００６２】この実施形態により、アナログ画像の属性
変更方法においても、電子透かしデータの追加挿入を行
えることになり、アナログ画像の著作権保護も行える。

【００６３】なお、本実施形態による属性の変更は、オ
リジナルメディアの著作物が属性”ＡＡＡ”を有すると
して、第１の電子透かしデータを挿入した著作物が属
性”ＢＢＢ”に変更するとして、更に第２の電子透かし
を追加挿入した著作物を属性”ＣＣＣ”に変更するとし
て扱うもので、著作物がオリジナルであるかどうかを問
うものではない。

【００６４】

【発明の効果】このように、電子透かしデータを適用し
て属性の変更を行っているので、得られる画像も電子透
かしデータが挿入された画像となる。

【００６５】従って、機器側にこの属性を検出させる手
段を装備することによって、デジタル画像の違法な複製
を防ぐことができる。

【００６６】さらには、本実施形態では、セレクタでの
選択部分を持っているので、入力画像によっては属性を
変更させないこともできる。

【００６７】しかも、追加挿入データの挿入は入力画像
に対して逐次挿入する構成となっているので、リアルタ
イムに出力画像が得られるという効果もある。

【００６８】また、例えば、属性"Ａ"の意味を「一回の
み複製可」、属性"Ｂ"の意味を「複製不可」と与えるこ
とによって、属性が"Ｂ"に変更された画像データはその
後は複製ができなくなり著作権保護ができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による画像属性変更装置の
ブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態による画像属性検出装置の
ブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態による画像属性変更装置の
ブロック図である。

【図４】本発明の一実施形態による画像属性変更装置の
動作を説明するフローチャートである。

【図５】本発明の一実施形態による画像属性変更装置の
ブロック図である。

【図６】本発明の一実施形態による電子透かしデータ挿
入装置のブロック図である。

【図７】従来例による電子透かしデータ挿入装置のブロ
ック図である。

【図８】従来例による電子透かしデータ検出装置のブロ
ック図である。

【図９】従来例による電子透かしデータ埋め込み装置の
ブロック図である。

【図１０】従来例による電子透かしデータ検出装置のブ
ロック図である。

【図１１】従来例による電子透かしデータ検出装置のブ
ロック図である。

【符号の説明】

１０１入力画像（属性”Ａ”）１０２画像属性検出装置１０３属性検出結果１０４画像属性変更装置１０５出力画像（属性”Ｂ”）２０１ＤＣＴ２０２電子透かしデータ検出手段２０３加算器２０４内積計算部２０５電子透かしデータ２０６統計的類似度判定手段３０１追加挿入データ３０２データ”０” ３０３セレクタ３０４，３０８色差レジスタ３０５，３０９輝度レジスタ３０６挿入データレジスタ３０７加算器５０１Ａ／Ｄ変換器５０２Ｄ／Ａ変換器６０１入力画像６０２電子透かしデータ６０３出力画像７０１，９０１原画像７０２，９０４電子透かしデータ７０３，９０３ＤＣＴ７０４，９０５電子透かしデータ埋め込み手段７０５，７０７，９０８，９０９乗算器７０６，９０７スケーリング要素（定数）７０８，９１０加算器７０９逆ＤＣＴ７１０出力画像８０１原画像８０２対象画像８０３，８０４ＤＣＴ８０５，１００６電子透かしデータ検出手段８０６減算器８０７，１００８割算器８０８，１０１０内積計算部８０９，１０１１電子透かしデータ８１０統計的類似度判定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平６−22119（ＪＰ，Ａ) 特開平９−191394（ＪＰ，Ａ) ”ＮＥＣＤａｔａＨｉｄｉｎｇＰｒｏｐｏｓａｌ”，ＲｅｓｐｏｎｓｅｔｏＣａｌｌｆｏｒＰｒｏｐｏｓａｌＩｓｓｕｅｄｂｙｔｈｅＤａｔａＨｉｄｉｎｇＳｕｂＧｒｏｕｐＣｏｐｙＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｃｌＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐ，Ｖｅｒｓｉｏｎ１．０Ｊｕｌｙ１，1997 ”ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆＤａｔａＨｉｄｉｎｇｉｎＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｅｓ”，ＴｕｔｏｒｉａｌｆｏｒｔｈｅＩＳＰＡＣＳ ’98 ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｉｎＭｅｌｂｏｕｒｎｅ，Ａｕｓｔｒａｌｉａ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ４−６，1998 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 1/38 - 1/393 G09C 5/00 H04N 7/08 H04N 7/081

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像に第１の電子透かしデータが挿
入されているか否かを周波数領域で検出する検出手段
と、前記入力画像の輝度信号のみに所定のデータを挿入
する挿入手段とを備え、前記挿入手段は、前記検出手段により前記入力画像に前記第１の電子透か
しデータが挿入されていることが検出されたときに、前
記第１の電子透かしデータと周波数領域において異なっ
た第２の電子透かしデータを選択し、前記検出手段によ
り前記入力画像に前記第１の電子透かしデータが挿入さ
れていることが検出されなかったときにゼロの値のデー
タを選択する選択器と、前記選択器により選択されたデータを前記輝度信号に加
算する加算器とを備えることを特徴とする電子透かし装
置。
【請求項２】請求項１に記載の電子透かし装置におい
て、前記検出手段は、前記入力画像を画像周波数成分に離
散コサイン変換する手段と、オリジナル画像をオリジ
ナル周波数成分に離散コサイン変換する手段と、前記画
像周波数成分から前記オリジナル周波数成分を減算する
手段と、前記減算による差を前記画像周波数成分で除算
する手段と、を備えることを特徴とする電子透かし装
置。
【請求項３】請求項２に記載の電子透かし装置におい
て、前記検出手段は、前記除算結果と前記第１の電子透かし
データとの間の内積をとる手段と、前記内積により統計
的類似度を抽出する手段と、前記統計的類似度が所定値
よりも大きいときに前記入力画像に前記第１の電子透か
しデータが挿入されていると判定する手段と、を備える
ことを特徴とする電子透かし装置。