JP3490332B2 - Video watermarking system - Google Patents

Video watermarking system

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JP3490332B2
JP3490332B2 JP07754099A JP7754099A JP3490332B2 JP 3490332 B2 JP3490332 B2 JP 3490332B2 JP 07754099 A JP07754099 A JP 07754099A JP 7754099 A JP7754099 A JP 7754099A JP 3490332 B2 JP3490332 B2 JP 3490332B2
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accumulating
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    • G06T2201/0065Extraction of an embedded watermark; Reliable detection

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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル動画像に不可
視の状態で付加情報を埋め込む電子透かし技術に関し、
特に微弱な埋め込み信号でも高い検出信頼率を達成する
ための、信号蓄積による検出技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital watermark technique for embedding additional information in a digital moving image in an invisible state.
In particular, the present invention relates to a detection technique by signal accumulation for achieving a high detection reliability rate even with a weak embedded signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、動画像は静止画像よりも知覚で
きる解像度が高いため、画質を保つためには静止画像の
場合に比べて、埋め込み信号を弱くする必要がある。ま
た、強く埋め込んだ信号でさえ、ローパスフィルタやMP
EG2圧縮などの処理を施された後では大幅に減衰する。
したがって、各フレームから独立して信号を検出する方
法や、あるいは固定数のフレームから検出する方法で
は、測定される信号の強さは圧縮処理などに依存するの
で、検出の信頼性は一様には保証されない。このとき、
信頼性を高くするための閾値を設定すれば、逆に、埋め
込んであるはずの信号がまったく検出されないという問
題( false negative 誤り)が生じる。そこで、検出の
信頼性が、各フレームから測定された信号の強さに依存
しないような手法が必要であるが、特願平8-348426「統
計検定を用いたデータ・ハイディング方法及びデータ抽
出方法」、特願平8-345568「統計的性質を用いたデータ
・ハイディング方法及びシステム」、及び特願平9-8849
3「複数フレーム・データ・ハイディング方法及び検出
方法」には、それを解決する手段は記載されていない。
2. Description of the Related Art Generally, a moving image has a higher perceptible resolution than a still image. Therefore, in order to maintain the image quality, it is necessary to weaken an embedded signal as compared with the case of a still image. Also, even for strongly embedded signals, low pass filters and MP
After undergoing EG2 compression, etc., it is greatly attenuated.
Therefore, in the method of detecting a signal independently from each frame, or the method of detecting from a fixed number of frames, the strength of the measured signal depends on the compression process, etc., so that the reliability of detection is uniform. Is not guaranteed. At this time,
On the contrary, if a threshold value for increasing the reliability is set, on the contrary, a problem (false negative error) occurs in which the embedded signal should not be detected at all. Therefore, there is a need for a method in which the reliability of detection does not depend on the strength of the signal measured from each frame. Japanese Patent Application No. 8-348426 "Data hiding method and data extraction using statistical test" Method ", Japanese Patent Application No. 8-345568," Data hiding method and system using statistical properties ", and Japanese Patent Application No. 9-8849.
3 "Multiple frame data hiding method and detection method" does not describe any means for solving it.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明が解決
しようとする課題は、埋め込まれた情報の検出の信頼性
が、フレームから測定された信号の強さに依存しない、
電子透かし方法及びシステムを提供することである。ま
た別の課題は、各動画フレームでの統計的観測量に基づ
き、埋め込み情報を検出する電子透かし検出方法及びシ
ステムを提供することである。また別の課題は、動画像
のフレームでの観測量を蓄積する際に、符号を変化させ
る、電子透かし検出方法及びシステムを提供することで
ある。また別の課題は、動画像の連続するフレームの相
関(非独立性)を打ち消す効果があるような、電子透か
し検出方法及びシステムを提供することである。また別
の課題は、情報を埋め込むに際し、埋め込み信号の符号
を変化させる電子透かし方法及びシステムを提供するこ
とである。また別の課題は、埋め込み信号の符号をある
周期を持たせて変化させる電子透かし方法及びシステム
を提供することである。また別の課題は、動画像の連続
するフレームでの差分を大きくしないようにする、電子
透かし検出方法及びシステムを提供することである。ま
た別の課題は、MPEG2などの差分を用いた圧縮方法に対
しても有効な方法及びシステムを提供することである。
また別の課題は、埋め込み処理と検出処理との間の、符
号に関する同期が不要になるような方法及びシステムを
提供することである。また別の課題は、埋め込み処理と
検出処理における、位置の同期が不要になるような方法
及びシステムを提供することである。また別の課題は、
動画像の再生速度が大きく変化した場合にも対応でき
る、電子透かし検出方法及びシステムを提供することで
ある。また別の課題は、低コストで透かし情報を検出す
るための、電子透かし検出方法及びシステムを提供する
ことである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the problem to be solved by the present invention is that the reliability of detection of embedded information does not depend on the strength of the signal measured from the frame.
A digital watermarking method and system are provided. Another object is to provide a digital watermark detection method and system for detecting embedded information based on a statistical amount of observation in each moving image frame. Yet another object is to provide a digital watermark detection method and system that changes the code when accumulating the observed amount in a frame of a moving image. Another object is to provide a digital watermark detection method and system that have an effect of canceling the correlation (non-independence) of consecutive frames of a moving image. Another object is to provide a digital watermarking method and system that changes the sign of an embedded signal when embedding information. Yet another object is to provide a digital watermarking method and system that changes the code of an embedded signal with a certain period. Yet another object is to provide a digital watermark detection method and system that prevents the difference between successive frames of a moving image from increasing. Another object is to provide a method and system effective for a compression method using a difference such as MPEG2.
Yet another object is to provide a method and system that eliminates code-related synchronization between the embedding process and the detection process. Yet another object is to provide a method and system that eliminates the need for position synchronization in the embedding process and the detection process. Another issue is
An object of the present invention is to provide a digital watermark detection method and system capable of coping with a large change in the playback speed of a moving image. Another object is to provide a digital watermark detection method and system for detecting watermark information at low cost.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、埋込みに際し、埋め込む情報をビット列として用意
し、該ビット列の符号を、符号反転の周期に応じて変更
し、フレームへ該ビット列を埋め込むようにする。図1
に本発明の情報の埋込みを行うブロック図を示す。まず
ブロック110は、埋込み情報をビット列として用意す
る、ビット列準備ブロックである。次にブロック120
は符号反転の周期の応じてビット列の符号を変更する、
ビット列符号変更ブロックである。最後にブロック13
0は、動画像のフレームへビット列を埋め込む、ビット
列埋込みブロックである。また検出に際しては、フレー
ムでの観測量を蓄積し、蓄積された観測量と、蓄積され
た観測量に対応した可変の閾値とを比較し、比較の結果
により、埋込み情報の検出を行うようにする。図2に本
発明の情報の検出を行うブロック図を示す。ブロック2
10は、フレームでの観測量を蓄積する、観測量蓄積ブ
ロックである。次にブロック220は蓄積された観測量
に対応した可変の閾値を得る、可変の閾値取得ブロック
である。次にブロック230は蓄積された観測量と、蓄
積された観測量に対応した可変の閾値とを比較する比較
ブロックである。最後にブロック240は比較の結果に
より、埋込み情報の検出を行う、情報検出ブロックであ
る。
In order to solve the above problems, in embedding, information to be embedded is prepared as a bit string, the sign of the bit string is changed according to the cycle of sign inversion, and the bit string is embedded in a frame. To do so. Figure 1
A block diagram for embedding information according to the present invention is shown in FIG. First, the block 110 is a bit string preparation block that prepares embedded information as a bit string. Then block 120
Changes the sign of the bit string according to the cycle of sign inversion,
It is a bit string code change block. Finally block 13
0 is a bit string embedding block for embedding a bit string in a frame of a moving image. In addition, at the time of detection, the observation amount in the frame is accumulated, the accumulated observation amount is compared with a variable threshold value corresponding to the accumulated observation amount, and the embedded information is detected based on the comparison result. To do. FIG. 2 shows a block diagram for detecting information according to the present invention. Block 2
Reference numeral 10 is an observation amount accumulation block for accumulating the observation amount in the frame. Next, block 220 is a variable threshold acquisition block that obtains a variable threshold corresponding to the accumulated observation amount. Next, block 230 is a comparison block for comparing the accumulated observation amount with a variable threshold value corresponding to the accumulated observation amount. Finally, block 240 is an information detection block for detecting embedded information according to the result of comparison.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】観測量の確率統計的な性質を利用
した電子透かし手法 (特願平8-348426,特願平8-345568
等) では、各フレームからm個の量(V[1],V[2],...,
V[m])を測定し、それぞれをビット情報として解釈す
ることにより、mビット埋め込み/検出を実現してい
る。ここでは、埋め込みのないフレームからの観測量、
すなわち、ノイズを信号として観測した量が、それぞれ
正規分布で近似できることを前提としている。正規分布
への近似が正しければ、ノイズを誤って信号であると解
釈する false positive 誤りを予測することができ、ま
た、逆にその誤り率を目標に合わせるように閾値Tを決
定することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A digital watermarking method using the stochastic statistical properties of observed quantities (Japanese Patent Application No. 8-348426, Japanese Patent Application No. 8-345568).
Etc.), m quantities (V [1], V [2], ..., From each frame
By measuring V [m]) and interpreting each as bit information, m-bit embedding / detection is realized. Here, the observed amount from the frame without embedding,
That is, it is premised that the amount of noise observed as a signal can be approximated by a normal distribution. If the approximation to the normal distribution is correct, it is possible to predict a false positive error in which noise is erroneously interpreted as a signal, and conversely, the threshold T can be determined so that the error rate is matched with a target. .

【0006】さて、ビット情報は、各観測量(|V[i]
|)がこの閾値Tを上回るように画像データを操作する
ことにより、画像に埋め込むことができるが、|V[i]|
は圧縮処理の影響で減衰したり、あるいは画質保存のた
め、必ずしもTを上回るように操作できるとは限らな
い。このような場合には、埋め込み信号があるにもかか
わらず検出ができないという false negative 誤りの問
題が生じる。
[0006] Now, the bit information is the observation amount (| V [i]
|) Can be embedded in an image by manipulating the image data so that it exceeds this threshold T, but | V [i] |
Cannot be manipulated to exceed T because it is attenuated by the effect of compression processing or image quality is preserved. In such a case, there is a problem of false negative error in that detection is impossible even though there is an embedded signal.

【0007】この問題を解消するために、各フレームで
の観測量を次のフレームに持ち越して、両者の和を用い
て判定する手法を発明した。2フレームで不足する場合
には、さらに観測フレーム数を増やし、信号を蓄積する
ことにより判定をおこなう。ここでの前提としては、各
フレームからの観測量はそれぞれが正規分布に従い、か
つ、互いに独立であることが必要である。互いに独立で
分散1の正規分布に従う確率変数をf個足しあわせる
と、その結果は、分散fの確率変数となるので、ノイズ
の場合、√fに比例する速度で蓄積観測量が増えること
が予想される。この現象は一般にランダムウォーク(ra
ndom walk)として捉えることができる。一方、信号の
場合には、意図的に分布しないように操作した量である
から、観測量はfに比例して増えていくことが期待され
る。したがって、蓄積量U[i]を以下に示すように、√
fで割って正規化したものにすれば、
In order to solve this problem, the inventors invented a method of carrying over the observed amount in each frame to the next frame and making a judgment by using the sum of the two. If two frames are insufficient, the number of observation frames is further increased and signals are accumulated to make a determination. As a premise here, the observed quantities from each frame must follow a normal distribution and be independent of each other. If f random variables that are independent of each other and follow a normal distribution with variance 1 are added, the result will be a random variable with variance f, so in the case of noise, it is expected that the accumulated observation amount will increase at a rate proportional to √f. To be done. This phenomenon is generally a random walk (ra
ndom walk). On the other hand, in the case of a signal, since it is an amount manipulated so as not to be distributed intentionally, the observed amount is expected to increase in proportion to f. Therefore, the accumulated amount U [i] is
If you divide it by f and normalize it,

【数1】 ノイズの場合、分散1の正規分布を取る確率変数である
として捉えることができる。ここで、V_j[i]はj番目
のフレームから観測されたi番目のビットの統計量を表
わす。したがって、固定の閾値Tと比較することができ
る。また、信号の場合には、√fに比例してU[i]は大
きくなるので、fが十分大きければ必ず固定の閾値Tを
越えることができる。すなわち、この方法によれば、埋
め込み信号が大きく減衰した場合でも、各フレームから
の観測量についてその符号がほぼ一様であれば、蓄積フ
レーム数を増やすことにより、false negative誤りをい
くらでも0に近づけることができる。
[Equation 1] In the case of noise, it can be regarded as a random variable having a normal distribution with variance 1. Here, V_j [i] represents the statistic of the i-th bit observed from the j-th frame. Therefore, it can be compared with the fixed threshold T. Further, in the case of a signal, U [i] increases in proportion to √f, so that if f is sufficiently large, the fixed threshold T can be exceeded. That is, according to this method, even if the embedded signal is greatly attenuated, if the sign of the observed amount from each frame is almost uniform, the number of accumulated frames is increased to bring false negative errors close to zero. be able to.

【0008】・連続フレームの相関の排除 一般に、動画像における連続フレームの間には強い相関
がある。むしろ、わずかな違いしか持たない、互いに相
関の強いフレームであるからこそ動画像として再生され
る。極端な場合、同一の内容が続く動画像では相関係数
は最大である。このような場合には、蓄積量U[i]が分
散1の正規分布に従うという仮定は成立しない。したが
って、相関を打ち消すための処理が必要である。
Elimination of Correlation of Continuous Frames Generally, there is a strong correlation between continuous frames in a moving image. Rather, the frames are reproduced as a moving image because they are frames that have only a slight difference and have a strong correlation with each other. In an extreme case, the correlation coefficient is maximum in a moving image with the same content. In such a case, the assumption that the accumulated amount U [i] follows a normal distribution with variance 1 does not hold. Therefore, processing for canceling the correlation is necessary.

【0009】そこで、各フレームからの観測量を足しあ
わせるとき、その符号を順に+−と反転しながら蓄積す
るようにする。これにより、同一の内容が続く場合でも
蓄積量U[i]が増え続けることはなく、0を中心に小さ
く発振し、その振幅は1/√fに比例して小さくなる。
元来、互いに独立であった場合でも、符号を反転しても
独立性が損なわれることはない。なお、埋め込み時にも
検出時と同様に、埋め込み信号の符号を順に+−と反転
しながら埋め込み操作を行う。
Therefore, when the observation quantities from the respective frames are added together, the signs are sequentially inverted to +-and accumulated. As a result, even if the same content continues, the accumulated amount U [i] does not continue to increase, oscillates small around 0, and its amplitude decreases in proportion to 1 / √f.
Originally, even if they are independent of each other, the independence is not lost even if the sign is inverted. At the time of embedding, as in the case of detection, the embedding operation is performed while inverting the sign of the embedding signal to + -in order.

【0010】図3に埋め込み信号の符号を、符号反転の
周期に応じて変化させて埋め込み操作を行うフローチャ
ートを図示する。符号反転の周期の周期とは、波の周期
と同様、+の半周期と−の半周期のセットで1周期と定
義する。つまり波長が10であれば符号は5波長の段階
で変化する。図3では符号反転の周期をCとしているの
で、C/2周期ごとに符号が反転して情報が埋め込まれ
る。ステップ310でまずカウンタを0にセットする。
次にステップ320で埋込みビット列を用意し、ステッ
プ330ですべてのフレームを処理したか判断する。そ
の結果がYESであれば処理は終了する。その結果がN
Oであれば処理はステップ340へ進む。ステップ34
0では1枚のフレームにビット列を埋め込む。そしてス
テップ350でカウンタ n を1増やす。次にステップ
360で符号反転の周期になったかどうかを判断する。
その結果がNOであれば処理は再びステップ330へ戻
り、その結果がYESであれば処理はステップ370へ
進む。ステップ370ではビット列をすべて反転させた
のち、ステップ380でカウンタ n をリセットする。
そして処理はステップ330へ戻る。
FIG. 3 shows a flowchart for performing the embedding operation by changing the sign of the embedding signal in accordance with the sign inversion cycle. The cycle of the sign inversion cycle is defined as one cycle by the set of + half cycle and − half cycle, like the wave cycle. That is, if the wavelength is 10, the code changes in steps of 5 wavelengths. In FIG. 3, the code inversion cycle is C, so the code is inverted and information is embedded every C / 2 cycle. In step 310, the counter is first set to 0.
Next, in step 320, an embedded bit string is prepared, and in step 330, it is determined whether all the frames have been processed. If the result is YES, the process ends. The result is N
If it is O, the process proceeds to step 340. Step 34
At 0, the bit string is embedded in one frame. Then, in step 350, the counter n is incremented by 1. Next, in step 360, it is judged whether or not the cycle of sign inversion has come.
If the result is NO, the process returns to step 330, and if the result is YES, the process proceeds to step 370. In step 370, all the bit strings are inverted, and then in step 380, the counter n is reset.
Then, the process returns to step 330.

【0011】・符号ビットの追加によるビット解釈反転
の回避 ビットの解釈を観測量U[i]の符号を利用して行う、た
とえば、正ならビット"1"、負ならビット"0"と解釈する
手法では、埋め込みと検出処理との間で符号に関する同
期が必要となるが、一般に、両者の同期を取ることは困
難である。しかし、このままでは、解釈されたビットが
(たとえば "101" が "010" に)反転して誤解釈される
という問題が生じる。
Avoiding bit interpretation inversion by adding a sign bit Interpretation of a bit is performed using the sign of the observed amount U [i]. For example, if it is positive, it is interpreted as bit "1", and if it is negative, it is interpreted as bit "0". In the method, synchronization regarding the code is required between the embedding and the detection processing, but it is generally difficult to synchronize the both. However, if it is left as it is, the interpreted bit is inverted (for example, "101" becomes "010") and misinterpreted.

【0012】そこで、符号を表わすビットを追加し、合
計m+1ビットを埋め込む手法を発明した。符号ビット
と同じ符号を持つビットをビット"1"と解釈し、反対の
符号を持つものをビット"0"と解釈することにより、ビ
ットの反転現象を救っている。たとえば、"101+1" が反
転して "010+0" となった場合、符号ビットが "0" なの
で、解釈は "101" となる。このように、符号が反転す
る場合には、m+1ビットすべてが反転するという性質
を利用する。
Therefore, the inventors invented a method of adding a bit representing a code and embedding a total of m + 1 bits. The bit inversion phenomenon is saved by interpreting the bit having the same sign as the sign bit as bit "1" and the bit having the opposite sign as bit "0". For example, if "101 + 1" is inverted to "010 + 0", the sign bit is "0", so the interpretation is "101". In this way, when the sign is inverted, the property that all m + 1 bits are inverted is used.

【0013】・長い周期の符号反転と半周期ごとの観測 連続する2つのフレームに対して埋め込み処理の符号を
変えると、両者の間には埋め込み操作の2倍の差分が生
じる。連続するフレームの間の差分を増やすことは、MP
EG2などの差分を利用した圧縮手法には大きく影響を与
え、圧縮率を悪くする。また、連続するフレームでの差
分を小さくするようなノイズ除去を行うフィルタが適用
された場合、埋め込み信号はほとんど減衰し消失すると
いう問題も生じる。
When the sign of the embedding process is changed for two consecutive frames, the sign inversion of a long cycle and the observation of each half cycle produce a difference twice as large as that of the embedding operation. Increasing the difference between successive frames is MP
It greatly affects the compression method using the difference such as EG2, and deteriorates the compression rate. In addition, when a filter that removes noise that reduces the difference between successive frames is applied, the embedded signal is almost attenuated and disappears.

【0014】このような問題を回避するためには、符号
反転の周期Cを長くし、隣接のフレーム間で変化させな
いようにする必要がある。このとき、観測は半周期(C/
2)おきに行い、図6に示すように符号を変えて蓄積す
ると、確実に信号を回収することができる。
In order to avoid such a problem, it is necessary to lengthen the code inversion cycle C so that it does not change between adjacent frames. At this time, the observation is a half cycle (C /
2) Every other time, and by changing the sign as shown in FIG. 6 and storing, the signal can be reliably recovered.

【0015】図4に長い周期の符号反転と半周期ごとの
観測での信号検出のフローチャートを図示する。まずス
テップ410でカウンタを0にセットする。次にステッ
プ420で検出の符号を "+" にセットし、ステップ4
30ですべてのフレームを処理したかを判断し、その結
果がYESなら処理を終了する。その結果がNOであれ
ばステップ440へ進む。ステップ440ではフレーム
からビット情報を測定する。次にステップ450で測定
値を検出符号("+"/"-")の向きに蓄積する。そしてステ
ップ460で蓄積信号の強さがしきい値を上回ったかど
うかを判断する。その結果がYESなら処理を終了し、
その結果がNOであればステップ470へ進む。ステッ
プ470でカウンタ f を1増やした後、ステップ48
0で符号反転の周期であるかどうかを判断する。その結
果がNOであれば処理はステップ430へ戻る。その結
果がYESであれば処理はステップ490へ進む。ステ
ップ490で検出の符号を反転し、ステップ495で再
びカウンタを0にリセットする。そして処理はステップ
430へ戻る。
FIG. 4 shows a flow chart of signal detection by long-cycle sign inversion and half-cycle observation. First, in step 410, the counter is set to 0. Next, in step 420, the sign of detection is set to "+", and step 4
In step 30, it is determined whether all the frames have been processed. If the result is YES, the process ends. If the result is NO, the process proceeds to step 440. In step 440, bit information is measured from the frame. Next, in step 450, the measured value is accumulated in the direction of the detection code ("+" / "-"). Then, in step 460, it is determined whether the strength of the accumulated signal exceeds the threshold value. If the result is YES, the process ends,
If the result is NO, control proceeds to step 470. After incrementing the counter f by 1 in step 470, step 48
When it is 0, it is determined whether it is a sign inversion cycle. If the result is NO, the process returns to step 430. If the result is YES, the process proceeds to step 490. In step 490, the sign of detection is inverted, and in step 495, the counter is reset to 0 again. Then, the process returns to step 430.

【0016】・埋め込みと検出の周期が合わせられない
場合の蓄積方法 MPEG2圧縮では、I,P,BのうちIフレームのみが自己再生
型の圧縮で、残り二つは他フレームからの差分型の圧縮
である。したがって、Iフレームのみを観測の対象とす
る検出はコストの面からも良い選択であるが、しかしな
がら、Iフレームの現れる周期はMPEG2の規格上固定で
はなく可変であり、したがって、埋め込み信号の周期と
一致しているとは限らない。周期があわなければ符号が
相殺しあって、蓄積の効果が出せないという問題が生じ
る。そこで、符号を相殺せずに蓄積するために、二つの
蓄積バケツAとBを用意し、図7に示すように互い違い
に蓄積を行うことにより、少なくとも一方には、確実に
符号同期の取れた回収が行われるようにする。
Storage method when the embedding and detection cycles cannot be matched In MPEG2 compression, only I frame of I, P and B is self-reproducing type, and the remaining two are difference type from other frames. It is compression. Therefore, the detection in which only the I frame is an observation target is a good choice from the viewpoint of cost, however, the period in which the I frame appears is not fixed according to the MPEG2 standard, and therefore the period of the embedded signal is Not necessarily in agreement. If the cycles do not match, the codes cancel each other out, and the problem of accumulation cannot be obtained. Therefore, in order to store the codes without canceling them, two storage buckets A and B are prepared, and the storage is alternately performed as shown in FIG. Allow collection to take place.

【0017】たとえば、1番目のIはバケツAに+で、2
番目はバケツBに−で蓄積されるが、バケツBは埋め込
みの符号が変る境界をまたいでいるために2番目と4番目
を同符号で蓄積しなければならないところを反符号で蓄
積して相殺しているが、一方、バケツAは埋め込みの周
期と符号ずれを起こしていないので、確実に蓄積が行え
る。符号ずれの数でみると、バケツAは0なので、3す
べてが回収に働く一方、Bはずれが1なので相殺後は1
の回収となる。
For example, the first I is + in bucket A and 2
The second is stored in the bucket B with-, but the bucket B crosses the boundary where the sign of the embedding changes, so that the second and the fourth must be stored with the same sign, and the second sign is stored with the opposite sign to cancel. However, on the other hand, since the bucket A has no code deviation from the embedding period, it can be reliably stored. In terms of the number of code deviations, the bucket A is 0, so all 3 work for recovery, while the deviation of B is 1, so 1 after cancellation.
Will be collected.

【0018】図5に埋込みと検出の周期が合わせられな
い場合の蓄積方法での信号検出のフローチャートを図示
する。まず符号反転の周期をCとして、ステップ510
でバケツのカウンタの初期化を行う。初期化されるの
は、バケツAとBの更新回数、バケツAとBの正向き更
新回数、バケツAとBの負向き更新回数を表す配列であ
る。ステップ520ですべてのフレームを処理したかど
うかが判断される。その結果がYESであれば処理は終
了する。その結果がNOであれが処理はステップ530
へ進む。ステップ530では、n 番目のフレームからビ
ット情報を測定し、ステップ540で蓄積するバケツと
向きを決定する。次にステップ550でSが2より小さ
い場合の符号偏りの上限の確認を行う。同様にステップ
560でSが2以上の場合の符号偏りの上限の確認を行
う。ステップ550で判断結果がYESの場合は処理は
ステップ520へ戻る。ステップ560も同様である。
符号偏りの制限にかからない場合、処理はステップ57
0へ進む。ステップ570では、測定値の蓄積を行う。
測定値を s=0 なら、バケツAに正の向きに(加算)、s=1
なら、バケツBに正の向きに(加算)、s=2 なら、バケ
ツAに負の向きに(減算)、s=3 なら、バケツBに負の向
きに(減算)測定値を蓄積する。次にステップ570で蓄
積信号の強さがしきい値を上回ったかどうかを判断す
る。その結果がYESであれば処理は終了する。その結
果がNOであれば処理はステップ590へ進む。ステッ
プ590では、バケツのカウンタの更新を行う。そして
処理はステップ520へ戻る。
FIG. 5 shows a flow chart of signal detection in the storage method when the embedding and detection periods cannot be matched. First, assuming that the cycle of sign inversion is C, step 510
Initialize the bucket counter with. Initialized is an array representing the number of updates of buckets A and B, the number of positive updates of buckets A and B, and the number of negative updates of buckets A and B. In step 520 it is determined whether all frames have been processed. If the result is YES, the process ends. If the result is NO, the process proceeds to step 530.
Go to. In step 530, bit information is measured from the nth frame, and the bucket and direction to be stored in step 540 are determined. Next, in step 550, the upper limit of the code bias when S is smaller than 2 is confirmed. Similarly, in step 560, the upper limit of the code bias when S is 2 or more is confirmed. If the decision result in the step 550 is YES, the process returns to the step 520. The same applies to step 560.
If the restriction of the code bias is not applied, the processing is step 57.
Go to 0. In step 570, measurement values are accumulated.
If the measured value is s = 0, then in the positive direction (addition) to bucket A, s = 1
Then, the measured value is accumulated in the bucket B in the positive direction (addition), the negative value is stored in the bucket A in the negative direction (subtraction) if s = 2, and the negative value is stored in the bucket B in the negative direction (subtraction) if s = 3. Next, at step 570, it is determined whether the strength of the accumulated signal exceeds the threshold value. If the result is YES, the process ends. If the result is NO, the process proceeds to step 590. In step 590, the bucket counter is updated. Then, the process returns to step 520.

【0019】・埋め込みと検出の周期が合わせられない
場合の蓄積方法2 前項では、二つのバケツを時間的に重複しないように排
他的に利用したが、図8では、周期を1/4ずらすだけ
で、重複して利用する手法を示す。たとえば、バケツA
は半周期6のうち2だけ+−がずれているので、相殺分
を差し引くと2、一方バケツBは1だけずれているので
相殺後残るのは4で、すなわち、少なくとも一方が半分
以上の回収能力があることがわかる。一般に、この回収
能力は前項で示した排他的回収より高い。
Accumulation method 2 when the embedding and detection cycles cannot be matched In the previous section, the two buckets were exclusively used so as not to overlap in time, but in FIG. 8, the cycles are shifted by 1/4. Here, we will show the method to be used redundantly. For example, bucket A
Is +/- shifted by 2 of half cycle 6, so the offset is subtracted by 2, while bucket B is shifted by 1 and the remaining 4 after offset is 4, that is, at least one is more than half recovered. I see that I have the ability. Generally, this recovery capacity is higher than the exclusive recovery shown in the previous section.

【0020】・蓄積の符号偏りを抑えるための上限 前項および前々項の場合、符号が反転した蓄積は必ずし
も交互には起こらない。一方の符号で連続して蓄積が行
われたとき、符号反転による相関の打ち消しという目的
が達成されず、したがって、false positive 誤り率の
予測困難という問題を引き起こすことになる。この問題
を回避するためには、蓄積する符号に偏りが生じたとき
には蓄積をスキップする必要がある。偏りは以下の判定
式で判断する。 |fp - fm | <= √f ここで、fp, fm はそれぞれ符号+、−で蓄積されたフ
レームの数で、fは両者の和(fp+fm)である。ノイズ
は先に述べたように√fの速度で蓄積されるので、その
速度を上回らない差(|fp-fm|)であれば、同符号を蓄
積しても false positive 予測には影響を与えない。
Upper limit for suppressing sign bias of accumulation In the case of the preceding term and the preceding term, accumulation with the sign reversed does not necessarily occur alternately. When the accumulation is continuously performed with one code, the purpose of canceling the correlation due to the sign inversion is not achieved, thus causing a problem that the false positive error rate is difficult to predict. In order to avoid this problem, it is necessary to skip the storage when the stored codes are biased. Bias is judged by the following judgment formula. | fp-fm | <= √f Here, fp and fm are the numbers of frames accumulated by the signs + and-, respectively, and f is the sum of both (fp + fm). Since noise is accumulated at a speed of √f as described above, if the difference (| fp-fm |) does not exceed that speed, accumulating the same sign will affect the false positive prediction. Absent.

【0021】本発明では、さらに、動画像の再生速度に
合わせて(再生速度が大きく変化した場合にも対応でき
るように)、かつ低コストで透かし情報を検出する、以
下の手法を用いる。 (1).埋め込みと検出の相対的位置関係が一致しなくな
った場合(位置の不一致)に対して、位置の不一致(ず
れ)に対して鈍感な周期的検出マスクを導入し、また、
一致の探索範囲を減らすために計算対象のデータを内積
の値に縮退させてメモリ量および計算量を削減する。 (2).(1) により埋め込み位置が変化しても検出に成功
することを積極的に利用して、埋め込みと検出の相対位
置関係について、その履歴を用い、重複する位置関係を
除くようにして、動画像中の連続するフレームに存在す
る相関を排除する。 (3).位置同期用の信号とビットを表現する信号とを分
離して、位置同期用信号の強い順にビット信号を採用す
ることにより蓄積の効率を向上する。
The present invention further employs the following method for detecting watermark information at a low cost in accordance with the reproduction speed of a moving image (so that it can cope with a large change in the reproduction speed). (1). If the relative positional relationship between embedding and detection does not match (position mismatch), we introduce a periodic detection mask that is insensitive to position mismatch (shift).
In order to reduce the matching search range, the data to be calculated is reduced to the value of the inner product to reduce the amount of memory and the amount of calculation. (2). By positively utilizing the fact that the detection succeeds even if the embedding position changes due to (1), the history of the relative positional relationship between embedding and detection is used, and the overlapping positional relationship is eliminated to create a moving image. Eliminate correlations that exist in consecutive frames inside. (3). The position synchronization signal and the signal representing the bit are separated, and the bit signals are adopted in the order of the strongest position synchronization signal to improve the storage efficiency.

【0022】上記、高速な検出処理と動画像相関の排除
の方法を以下に、より詳細に説明する。データハイディ
ング[1,2]では、オリジナルのコンテンツ(I)に対し
て埋め込みパターン(P)を足し合わせる操作により、
電子透かしとして著作権情報やコピー制御情報などを挿
入する。コンテンツが二次元の画像配列の場合には、こ
の操作は二次元配列の足し算で実現される。
The above-described high-speed detection processing and moving image correlation elimination method will be described in more detail below. In data hiding [1,2], by adding the embedded pattern (P) to the original content (I),
Copyright information, copy control information, etc. are inserted as a digital watermark. When the content is a two-dimensional image array, this operation is realized by addition of the two-dimensional array.

【0023】I' := I + PI ': = I + P

【0024】一方、電子透かしの検出には、埋め込みパ
ターンと相関の強い検出マスク(M)を用いて、検出対
象のコンテンツ(J)との相関(X)を測定する。
On the other hand, in detecting the digital watermark, the correlation (X) with the content (J) to be detected is measured using the detection mask (M) having a strong correlation with the embedding pattern.

【0025】 X = J dot M = I dot M (J = I, unmarked) OR I dot M + P dot M (J = I', marked)[0025]         X = J dot M = I dot M (J = I, unmarked)                        OR                       I dot M + P dot M (J = I ', marked)

【0026】ここで、"dot" は内積を表す演算子であ
る。右辺第1項の "I dot M" が常に小さくなるように
Mを選べば、埋め込みのない(unmarked)場合には、相
関Xは0に近い小さな値を取り、埋め込みがある(mark
ed)場合には、第2項の"P dot M" の項が大きな値を示
すので、Xの大きさにより電子透かしの有無を区別でき
る。検出マスクMは、一般に、その内容をランダムに選
べば、コンテンツに依らず第1項 "I dot M" を0に近
い値にするものを作ることができる。
Here, "dot" is an operator representing an inner product. If M is selected so that "I dot M" of the first term on the right-hand side is always small, if there is no embedding (unmarked), the correlation X takes a small value close to 0 and there is embedding (mark
In the case of ed), the term “P dot M” in the second term has a large value, and thus the presence or absence of a digital watermark can be distinguished by the size of X. As for the detection mask M, generally, if the contents are randomly selected, it is possible to make the first term "I dot M" close to 0 regardless of the contents.

【0027】なお、検出マスクはコンテンツに依らず固
定のパターンであるが、一方の埋め込みパターンは、検
出マスクMに対する強い相関の性質を保ったまま、オリ
ジナルの画質や音質などに影響を与えないように、コン
テンツIの内容に応じて調整されて作られる必要があ
る。しかし、以下では説明を単純にするために、埋め込
みパターンと検出マスクは固定で、両者同一として扱う
ことにする。
Although the detection mask is a fixed pattern regardless of the content, one embedding pattern does not affect the original image quality and sound quality while maintaining the property of strong correlation with the detection mask M. In addition, the content I needs to be adjusted and created according to the content. However, in the following, in order to simplify the description, the embedded pattern and the detection mask are fixed and are treated as the same.

【0028】まず、シフト変換(ずれ)耐性を実現す
る、シフト位置の低コスト高速処理方法を説明する。検
出マスクMと対象のコンテンツJとの間に位置(幾何
的)ずれが生じた場合を考える。一般に、ずれは、埋め
込み操作と検出操作の間に伝送などの処理や、横長(1
6:9, LetterBox)映像の浮遊位置の変化、あるいはハッ
キングなど悪意のある操作により起こる。ずれの影響を
まったく受けない埋め込み・検出方法にはフーリエ変換
やDCT変換など周波数空間を利用したものがある。た
とえば、コンテンツをフーリエ周波数変換し電力(強
さ)成分と位相成分に分解したときに、ずれの影響が位
相にのみ現れること、つまり電力には現れないことを利
用して、電力成分にのみ埋め込み・検出を施す方法があ
る。しかし一般に、周波数変換には高い計算コストがか
かるため、動画像など再生の速度と同等のリアルタイム
検出が要求される場合には使えない。空間領域のままの
ピクセルに基づく埋め込み・検出方法では、上記の第1
項 "I dot M" は、ずれに依らず変わらず小さな値を示
すが、一方で、第2項 "P dot M" は、電子透かしが十
分に残っているにも関わらず、このずれ(mis-alignmen
t)のために大きな反応を出力できずに右辺全体として
小さな値となり、その結果、電子透かしの検出に失敗す
る。この問題を回避するためには、正しい位置(alignm
ent)の候補をいろいろと試行し、最大の反応を示す位
置(マーク有りの場合、シフト位置)を探索する必要が
あるが、ピクセル単位での単純な全探索は、たとえば、
720x480 サイズの画像の場合345,600 通りもの試行が必
要となり、計算量の観点から現実的ではない。
First, a low-cost and high-speed processing method of shift positions for realizing shift conversion (deviation) tolerance will be described. Consider a case where a position (geometric) shift occurs between the detection mask M and the target content J. In general, the shift is due to processing such as transmission between the embedding operation and the detection operation, and horizontal (1
6: 9, LetterBox) Change in floating position of image or malicious operation such as hacking. As an embedding / detection method that is not affected by the shift at all, there are methods that use frequency space such as Fourier transform and DCT transform. For example, when the content is Fourier frequency transformed and decomposed into power (strength) component and phase component, the effect of the shift appears only in the phase, that is, it does not appear in the power.・ There is a method to perform detection. However, since frequency conversion generally requires high calculation cost, it cannot be used when real-time detection equivalent to the reproduction speed such as a moving image is required. In the embedding / detection method based on the pixel in the spatial domain, the first method described above is used.
The term "I dot M" shows a small value that does not change regardless of the shift, while the second term "P dot M" shows this shift (mismatch) even though the digital watermark remains sufficiently. -alignmen
Due to t), a large response cannot be output and the right side as a whole has a small value, and as a result, detection of the digital watermark fails. The correct position (alignm
ent) candidate is tried variously, and the position (shift position in the case of mark) showing the maximum reaction needs to be searched, but a simple full search in pixel units
In case of 720x480 size image, 345,600 trials are required, which is not realistic from the viewpoint of calculation amount.

【0029】そこで、ピクセル単位の探索ではなく、小
領域単位の探索での alignment が可能であれば探索数
を大幅に減らすことができる。そこで本発明では、ずれ
に対して検出処理が鈍感(insensitive)になるよう
に、まず以下の 8x4 サイズのブロック・パターン(p0
〜p3)を利用し、
Therefore, the number of searches can be significantly reduced if alignment is possible in a search in small area units instead of in pixel units. Therefore, in the present invention, the following 8x4 size block pattern (p0
~ P3)

【0030】 ++++++++ 00000000 -------- 00000000 00000000 ++++++++ 00000000 -------- -------- 00000000 ++++++++ 00000000 00000000 -------- 00000000 ++++++++ p0 p1 p2 p3[0030]         ++++++++ 00000000 -------- 00000000         00000000 ++++++++ 00000000 --------         -------- 00000000 ++++++++ 00000000         00000000 -------- 00000000 ++++++++            p0 p1 p2 p3

【0031】これらのうち一つを縦横に幾つか並べたも
の、たとえば 2x4 ブロック、を基本パターン(primary
pattern)として、埋め込みパターンおよび検出マスク
を構成することにする。ここで、'+' は+1を、'-' は
−1を表す。以後、上記のブロック・パターンを最小パ
ターン(primitive pattern)と呼ぶことにする。最小
パターン p0 で作られる基本パターン P0 は、たとえば
2x4 最小パターンのと場合、以下の通りである。
A plurality of one of these arranged vertically and horizontally, for example, a 2x4 block, is used as a basic pattern.
pattern), an embedding pattern and a detection mask will be configured. Here, "+" represents +1 and "-" represents -1. Hereinafter, the above block pattern will be referred to as a minimum pattern (primitive pattern). The basic pattern P0 created by the minimum pattern p0 is
In case of 2x4 minimum pattern, it is as follows.

【0032】 [0032]

【0033】このようにして作った基本パターン P0〜P
3 をランダムに並べて、検出マスク(埋め込みパター
ン)を作成する。
Basic patterns P0 to P created in this way
Create a detection mask (embedded pattern) by arranging 3 at random.

【0034】 [0034]

【0035】さて、MとPが互いに横に1ピクセル列ず
れた場合には、各基本パターンの端の1列が隣接のパタ
ーンに重なることになり、また基本パターンの列はラン
ダムに構成されているので、その部分の内積への貢献が
平均的に0と考えると、全体での内積の出力は 1/16 だ
け損失する。ここで、パターンの領域を外れる端の部分
は折り返して、上と下、左と右でそれぞれ接続している
と考えることにする。同様の考え方により、2列ずれで
は 2/16、3列ずれでは 3/16 の損失となる。8列ずれ
たときは半分の損失となるが、最小パターンの単位(横
に8ピクセル列)でずらしを試行すれば、ちょうどずれ
が0となり損失は0である。したがって、最小パターン
単位で探索すれば、最大の損失位置は、ずれの剰余が4
の位置で、そのとき、4/16 = 25% の損失である。
When M and P are laterally displaced from each other by one pixel column, one column at the end of each basic pattern overlaps the adjacent pattern, and the columns of the basic pattern are randomly formed. Therefore, assuming that the contribution to the inner product of that part is 0 on average, the output of the entire inner product loses 1/16. Here, it is assumed that the end portions outside the area of the pattern are folded back and are connected at the top and bottom, and at the left and right, respectively. According to the same idea, a loss of 2 rows is 2/16 and a loss of 3 rows is 3/16. When 8 columns are displaced, the loss is half, but if the shift is tried in the unit of the minimum pattern (8 pixel columns horizontally), the displacement will be 0 and the loss will be 0. Therefore, if the search is performed in the unit of the minimum pattern, the maximum loss position has a deviation remainder of 4
At that position, then there is a loss of 4/16 = 25%.

【0036】次に、MとPとが互いに縦に2行ずれた場
合を考えると、2行が隣接のパターンと重なり、したが
って損失は 2/16 である。しかし、ただ1行ずれた場合
には、0と非0が互いに重なるので、内積の値は0にま
で落ち込む。この状況を救うために本発明では、Mのほ
かに、縦に1行だけずらしたマスクM'を導入してい
る。M'は最小パターン単位で、p0 を p1に、p1 を p2
に、p2 を p3に、p3 を p0に交換して作成したものであ
る。縦4行で1周期と考えれば、検出マスクM'は検出
マスクMの 1/4 周期(90度)位相の関係と捉えるこ
とができる。
Next, considering the case where M and P are vertically deviated from each other by two lines, the two lines overlap the adjacent pattern, and thus the loss is 2/16. However, when only one line is shifted, 0 and non-zero overlap each other, so the value of the inner product falls to 0. In order to save this situation, in the present invention, in addition to M, a mask M ′ vertically shifted by one line is introduced. M'is the minimum pattern unit, p0 is p1 and p1 is p2
, P2 is replaced by p3, and p3 is replaced by p0. If one row consists of 4 rows, the detection mask M ′ can be regarded as a phase relationship of 1/4 cycle (90 degrees) of the detection mask M.

【0037】 [0037]

【0038】検出マスクM'は1行のずれに対して損失
0で反応する。3行ずれた場合には損失 2/16 である。
4行ずれたときには、最小パターン単位でずれを試行す
れば損失は0となるので、縦方向には、ずれの剰余が2
のとき最大損失 2/16 となる。したがって、横ずれ剰余
(mod 8)が4で縦ずれ剰余(mod 4)が2のとき、最大
損失 1 - (1-4/16)x(1-2/16) = 34.4% となる。
The detection mask M ′ reacts to a shift of one row with zero loss. The loss is 2/16 when three lines are offset.
When there is a deviation of 4 lines, the loss becomes 0 if the deviation is tried in the unit of the minimum pattern, so the deviation remainder is 2 in the vertical direction.
Then the maximum loss is 2/16. Therefore, when the lateral shift remainder (mod 8) is 4 and the vertical shift remainder (mod 4) is 2, the maximum loss is 1-(1-4 / 16) x (1-2 / 16) = 34.4%.

【0039】以上から、最小パターンの単位で正しいず
れの位置を探索することにより、最悪でも 35% 程度の
損失で電子透かしの反応を得ることができる。このとき
探索数は、MおよびM'の両方を適用することを考慮し
ても,ピクセル単位の場合の 1/(8x4) x 2 = 1/16 倍で
すむ。また、あらかじめ 8x4 最小パターンの単位で内
積を1度だけ計算しておけば、以降、その内積値を利用
できるのでメモリの大幅削減にもつながり、これによ
り、DVDドライブに内蔵するための電子透かし検出チ
ップの実現が可能となった。つまり、720x240 サイズの
フィールド画像(172,800 byte)に対して、それを9分
割(3x3)して重ね合わせたタイル状の部分を、ピクセ
ル値ではなく内積値を用いて表せば、わずか (720/3/8)
x (240/3/4) x2 x 2 byte =2400 byte で十分であり、
また、探索範囲も (720/3/8) x (240/3/4) x 2 =1200
通りと現実的である。なぜなら、MPEG2 ストリームから
の直接検出では、1秒間に約2回現れるIフレームを処
理するが、1200 通りを2回試行するのに 0.5 秒は十分
に長い時間であるからである。
From the above, by searching the correct shift position in the unit of the minimum pattern, the reaction of the digital watermark can be obtained with a loss of about 35% at worst. At this time, the number of searches is 1 / (8x4) x 2 = 1/16 times as large as that in the pixel unit, considering that both M and M'are applied. In addition, if you calculate the inner product only once in the unit of 8x4 minimum pattern, you can use the inner product value later, which will lead to a significant reduction in memory. This will enable the detection of the digital watermark to be built into the DVD drive. The realization of chips has become possible. In other words, for a 720x240 size field image (172,800 bytes), the tiled part that is divided into 9 (3x3) and overlapped is expressed as an inner product value instead of a pixel value. / 8)
x (240/3/4) x2 x 2 byte = 2400 bytes is enough,
Also, the search range is (720/3/8) x (240/3/4) x 2 = 1200
Street and realistic. This is because direct detection from the MPEG2 stream processes I-frames that appear about twice per second, but 0.5 seconds is long enough to try 1200 times twice.

【0040】次に、動画像相関の排除処理方法を説明す
る。 「フレーム蓄積」手法[4]は、動画像からの電子透かし
検出において、各フレームからの検出の出力が弱い場合
への対策であり、フレームからの出力を逐次蓄積し、そ
れが十分に強い量に達したときにマーク有の判定を下
す、というものである。逆に、ある定められた区間(時
間)で閾値に達しなければ、マーク無の判定とする。ラ
ンダムに発生するノイズを蓄積すれば,その和は正負が
相殺し合ってランダムウォーク(random walk)し,そ
の増え方は √n と予測できる。ここで、n は蓄積の数
を表す。一方,互いに独立ではなく、正の相関を持つよ
うなノイズ(埋め込み信号)の場合には,測定されるノ
イズを蓄積(和)すれば,その和は相殺せずに √n より
速い速度で増え続ける。相関が正の最大(1.0)なら,n
の速度で増える。したがって、フレーム蓄積の前提
は、まずマークありの場合、各フレームからの出力がた
とえ弱くてもコヒーレントで正の相関を持ち、蓄積の結
果がほぼ線形に伸びていくこと、逆にマークなしの場
合、フレーム出力が互いに独立であって、その蓄積の結
果がランダムウォークの振る舞いをすること、の2点が
大きな特徴である。特に、後者の独立ランダム性は、マ
ーク有無の判定閾値を決定する上で重要な性質である
が、しかしながら一般に、動画像はその連続するフレー
ムにおいて、動画という性質上(フレームの内容が似て
いる)強い正の相関を持ち、したがって、それらのフレ
ームからの出力は互いに独立ではない。
Next, a method of eliminating moving image correlation will be described. The “frame storage” method [4] is a measure against weak detection output from each frame in digital watermark detection from moving images. When it reaches, it is judged that there is a mark. On the contrary, if the threshold is not reached in a certain defined section (time), it is determined that there is no mark. If noise that occurs randomly is accumulated, the positive and negative values of the sum cancel each other out, and a random walk occurs, and the increase can be predicted to be √n. Here, n represents the number of accumulations. On the other hand, in the case of noises (embedded signals) that are not independent of each other but have a positive correlation, if the measured noises are accumulated (summed), the sums do not cancel but increase at a speed faster than √n. to continue. If the correlation is maximum positive (1.0), n
Increase at the speed of. Therefore, the premise of frame accumulation is that when there is a mark, there is a coherent positive correlation even if the output from each frame is weak, and the result of the accumulation extends almost linearly, and conversely when there is no mark. , The frame outputs are independent of each other, and the result of the accumulation is the behavior of a random walk. In particular, the latter independent randomness is an important property in determining the threshold value for determining the presence / absence of a mark. However, in general, a moving image is a moving image in successive frames (the contents of frames are similar). 2.) There is a strong positive correlation, so the outputs from those frames are not independent of each other.

【0041】本発明の1つの方法では、その独立ランダ
ム性を保証するために、フレーム出力を蓄積する際の符
号を時間規則的に強制反転することにより、フレーム間
に存在する正の相関を打ち消して、負の相関に変化させ
ている。検出に反応させるために埋め込み側では、同じ
時間規則に従い、埋め込みの符号(方向)を反転させて
いる。これにさらに、動画の再生速度が変化し時間規則
とずれが生じた場合にも、電子透かしを検出する方法を
説明する。
In one method of the present invention, in order to guarantee its independent randomness, the sign when accumulating the frame output is forcedly inverted in a time-regular manner to cancel the positive correlation existing between the frames. The negative correlation. In order to react with the detection, the embedding side reverses the embedding sign (direction) according to the same time rule. Furthermore, a method of detecting a digital watermark even when the reproduction speed of a moving image changes and the time rule is deviated will be described.

【0042】本発明では、無マーク動画像から検出され
るノイズのランダム性を保証するために、シフト位置の
履歴を導入する。これは、最大反応を示すシフト位置が
互いに異なるフレーム画像からの検出ノイズは、互いに
独立であるという考えに基づく。ここで、履歴の深さを
n とすると、あるフレームからの出力を採用し蓄積す
るか、あるいは捨てるかどうかの判断は,以下の通りに
行う。
In the present invention, in order to guarantee the randomness of the noise detected from the unmarked moving image, the history of shift positions is introduced. This is based on the idea that the detection noises from the frame images having the maximum reaction and different shift positions are independent from each other. Where the depth of history
If n, the output from a certain frame is adopted and stored or discarded.

【0043】(1) 過去に採用されたフレームのシフト位
置 n 個の中に、このフレームのシフト位置が含まれて
いれば、不採用とし捨てる。 (2) そうでなければ、採用し蓄積する。また、シフト位
置の履歴に加える。
(1) If the shift position of this frame is included in the shift positions n of the frame that have been adopted in the past, it is rejected and discarded. (2) If not, adopt and accumulate. It is also added to the history of shift positions.

【0044】このようにして、無マーク動画像からの過
去 n フレームの蓄積において、蓄積ノイズのランダム
性を保つ。
In this way, the randomness of the accumulated noise is maintained in the accumulation of the past n frames from the unmarked moving image.

【0045】シフト位置の履歴の深さを蓄積の上限の数
に一致させておけば、互いに相関のないノイズを蓄積し
ていくことができる。なお、埋め込み処理は、適宜、埋
め込み位置を変えてシフト位置を揺らす必要がある。そ
うしなければ同一のシフト位置が続くことになり、その
ため蓄積がまったく働かず、弱い信号を救えない。この
ように、上記の方法では時間規則を利用しないため動画
像の再生速度には依存せず,それが変化した場合でも蓄
積は正しく行われるので、時間変化の問題は解消され
る。また、長くてもIフレームの間隔で埋め込み位置を
変えてシフト位置を揺らせば、毎Iフレームでの観測が
すべて蓄積に採用されるので、バケツ分割方式に比べて
より蓄積効率が良くなる。以下に蓄積の順序付けについ
て説明する。
If the depth of the history of shift positions is made equal to the upper limit number of accumulation, noises that are not correlated with each other can be accumulated. In the embedding process, it is necessary to change the embedding position and shake the shift position as appropriate. Otherwise, the same shift position will continue, so the accumulation will not work at all and the weak signal cannot be saved. As described above, the above method does not use the time rule and does not depend on the playback speed of the moving image. Even when the moving image changes, the accumulation is correctly performed, so that the problem of the time change is solved. Further, if the embedding position is changed at intervals of I frames and the shift position is changed even at the longest time, all the observations in every I frame are adopted for accumulation, so that the accumulation efficiency is better than that of the bucket division method. The ordering of accumulation will be described below.

【0046】蓄積の効率をさらに向上させるために、強
い信号を優先して蓄積するための手法として、位置同期
用の検出マスクMsおよび、ビット解釈用の検出マスク
Mbを互いに独立になるように準備して、さらに加えて
"順位表" を導入して、蓄積の順序付けを行うための手
順を以下に示す。
As a method for preferentially accumulating a strong signal in order to further improve the accumulating efficiency, a detection mask Ms for position synchronization and a detection mask Mb for bit interpretation are prepared so as to be independent from each other. And in addition
The procedure for introducing the "ranking table" and ordering the accumulation is shown below.

【0047】(1) まず、マスクMsにより最大反応を示
すオフセット位置Oを選び出す。 (2) Msの反応の大きさとオフセット位置Oおよびその
位置でのビット信号の強さBを組にする。 (3) 順位表にそのオフセット位置Oと一致する組が未登
録であれば、この組を順位表に登録する。このとき、順
位表の組はMsの反応の大きい順に並べる。 (4) もしすでにオフセット位置Oと一致する組が登録済
みであって、かつ、登録組よりも、この新規組のMs反
応のほうが大きければ置き換えて、順位を更新する。
(1) First, the offset position O showing the maximum reaction is selected by the mask Ms. (2) The magnitude of the reaction of Ms, the offset position O, and the bit signal strength B at that position are paired. (3) If a group matching the offset position O is not registered in the ranking table, this group is registered in the ranking table. At this time, the sets of the ranking table are arranged in descending order of Ms reaction. (4) If the set that matches the offset position O has already been registered and the Ms reaction of this new set is larger than that of the registered set, replace it and update the rank.

【0048】そして、この順位表が更新されたときに、Then, when this ranking table is updated,

【0049】(1) 表の1位から n 位までのビット信号
Bを足し合わせて閾値と比較する。ここで、各ビット信
号が N(0,1) の正規分布に従うなら √n で割った値も
同じく N(0,1) に従うので固定の閾値と比較することが
できる。 (2) もし閾値を上回れば、マークありと判定し、ビット
解釈する。 (3) まだ閾値を上回らなければ n を1増やし (1) に戻
る。
(1) The bit signals B from the 1st place to the nth place in the table are added and compared with the threshold value. Here, if each bit signal follows a normal distribution of N (0,1), the value divided by √n also follows N (0,1), so it can be compared with a fixed threshold value. (2) If the threshold value is exceeded, it is determined that there is a mark and the bit is interpreted. (3) If n still does not exceed the threshold, increase n by 1 and return to (1).

【0050】マークありと判定された場合,あるいは、
表の最後まで足し合わせてもまだ閾値を上回らない場合
には、次のフレームへ処理を移す。つまり有マークの動
画像の場合には、信号が意図的に埋められているのだか
ら、同期用Msに強く反応すれば、それと同等にMbにも
強く反応することが期待される。したがって、Msに強
く反応する順にMb反応の結果を足していけば、それは
Mb反応の強い順に足し合わせるという効果が得られ、
これにより弱い(不確実な)Mbは後回しになるので、
効率のよい蓄積が実現される。
When it is judged that there is a mark, or
If the threshold values are not exceeded even after adding up to the end of the table, the process is moved to the next frame. That is, in the case of a moving image with a mark, since the signal is intentionally filled, if it strongly reacts to the synchronization Ms, it is expected to respond strongly to Mb as well. Therefore, if the results of Mb reactions are added in the order of strong reaction to Ms, the effect of adding them in the order of strong Mb reaction is obtained.
This leaves weak (uncertain) Mb behind, so
Efficient storage is realized.

【0051】一方、無マーク動画像の場合には、Msに
強く反応したからといってMbに強く反応するとは限ら
ず、逆に、互いに独立な値を取るので、Msの時強い順
に並べられたMbは、Msとは無関係にランダムに並んで
いることが期待される。したがって、Msの強い順にMb
を足し合わせても、Mbのランダムウォークの振る舞い
は保証され、マーク有無の判定閾値には影響を与えな
い。なお、互いに独立なMsとMbの作り方としては、領
域で二分する方法や、重なるパターンとして互いに直交
する関係にする方法などがある。DVDコピー制御のシ
ステムでは、互いに直交する2つのマスクM0,M1を用
意し、以下のように定義する。
On the other hand, in the case of an unmarked moving image, a strong reaction to Ms does not necessarily mean a strong reaction to Mb. On the contrary, since they take mutually independent values, they are arranged in the strong order when Ms. Mb is expected to be randomly arranged regardless of Ms. Therefore, in the order of strong Ms, Mb
Even if they are added together, the behavior of the random walk of Mb is guaranteed, and does not affect the judgment threshold of mark presence / absence. As a method of making Ms and Mb independent of each other, there are a method of dividing into two in a region, a method of making mutually overlapping patterns orthogonal to each other, and the like. In the DVD copy control system, two masks M0 and M1 which are orthogonal to each other are prepared and defined as follows.

【0052】Ms = M0 + M1 Mb = M0 - M1Ms = M0 + M1 Mb = M0-M1

【0053】ここでビット"0"を埋め込むにはM0を埋め
込みパターンとして,ビット"1"を埋め込むにはM1を埋
め込みパターンとして利用する。いずれのビットを埋め
込むにしても、Msによる検出は正で反応し、Mbによる
検出は埋め込みビットに応じて、正または負で反応す
る。したがって、ビットの解釈はその符号により決定す
ることができる。また、MsとMbの直交性は、以下のよ
うに実現する。
Here, to embed the bit "0", M0 is used as an embedding pattern, and to embed the bit "1", M1 is used as an embedding pattern. No matter which bit is embedded, the detection by Ms responds positively, and the detection by Mb responds positively or negatively depending on the embedded bit. Therefore, the interpretation of the bit can be determined by its sign. The orthogonality of Ms and Mb is realized as follows.

【0054】Ms・Mb = (M0 + M1)・(M0 - M1) =
|M0|∧2 - |M1|∧2 = 0
Ms · Mb = (M0 + M1) · (M0−M1) =
| M0 | ∧2-| M1 | ∧2 = 0

【0055】[0055]

【実施例】図10に本発明の、電子透かし制御ブロック
を有するDVD−Rドライブシステム800の一実施例
を示す。図10において、ディスク910はドライブ回
路912に接続されたモータ914により回転し、ディ
スク910中に記録されたデータはオプトエレクトリカ
ル・ヘッド916により読み取られる。またドライブ回
路912はDVD制御ブロック918からの指令で動作
する。オプトエレクトリカル・ヘッド916により読み
取られた信号は、DVD制御ブロック918に入力さ
れ、増幅され、必要に応じて変換され、復号ブロック9
20へ送られる。復号ブロック920は信号のモジュレ
ータ、デモジュレター及び誤り訂正を行う。DVD制御
ブロック918はディスク中に記録されたサーボデータ
または復号ブロックからの制御信号を受けてドライブ回
路912を制御するためのサーボ回路918Bを含んで
いる。またDVD制御ブロック918は信号読取回路9
18Aを含んでいる。
FIG. 10 shows an embodiment of a DVD-R drive system 800 having a digital watermark control block according to the present invention. In FIG. 10, the disk 910 is rotated by a motor 914 connected to a drive circuit 912, and the data recorded in the disk 910 is read by an optical electrical head 916. The drive circuit 912 operates according to a command from the DVD control block 918. The signal read by the opto-electrical head 916 is input to the DVD control block 918, amplified, converted if necessary, and decoded by the decoding block 9
Sent to 20. Decoding block 920 performs signal modulator, demodulator and error correction. The DVD control block 918 includes a servo circuit 918B for receiving the servo data recorded in the disc or a control signal from the decoding block to control the drive circuit 912. The DVD control block 918 is a signal reading circuit 9
18A is included.

【0056】復号ブロック920で受け取られたデータ
は、共通のバスで接続された復号ブロック内にあるバッ
ファ920A、MPU920B及び復号器920Cによ
り誤り訂正を行い、リアルタイムに復号され、電子透か
し制御ブロック930へ送信される。電子透かし制御ブ
ロック930では、本発明ので開示された、情報の埋込
み、及び埋込まれた情報の検出が行われる。また適宜、
複製制御等を有するデータ制御回路を付加しても構わな
い。電子透かし制御ブロック930から、データはイン
ターフェースユニット921を介してシステム100へ
接続される。DVD−Rドライブシステム800は単体
でも動作可能であるが、インターフェースユニット92
1を介して接続可能なシステムと通信しながら動作させ
てもよい。
The data received by the decoding block 920 is error-corrected by the buffer 920A, MPU 920B and decoder 920C in the decoding block connected by the common bus, and is decoded in real time to the digital watermark control block 930. Sent. In the digital watermark control block 930, embedding of information and detection of embedded information disclosed in the present invention are performed. Also, as appropriate
A data control circuit having copy control or the like may be added. From the digital watermark control block 930, the data is connected to the system 100 via the interface unit 921. Although the DVD-R drive system 800 can operate alone, the interface unit 92
It may be operated while communicating with a system connectable via the network 1.

【0057】図9には、DVD−Rドライブシステム8
00と接続可能なシステムのハードウェア構成の一実施
例が示されている。システム100は、中央処理装置
(CPU)1とメモリ4とを含んでいる。CPU1とメ
モリ4は、バス2を介して、補助記憶装置としてのハー
ドディスク装置13(またはMO、CD−ROM23、
DVD等の記憶媒体駆動装置)とIDEコントローラ2
5を介して接続してある。同様にCPU1とメモリ4
は、バス2を介して、補助記憶装置としてのハードディ
スク装置30(またはMO28、CD−ROM23、D
VD−R800等の記憶媒体駆動装置)とSCSIコン
トローラ27を介して接続してある。フロッピーディス
ク装置20はフロッピーディスクコントローラ19を介
してバス2へ接続されている。
FIG. 9 shows a DVD-R drive system 8
00, an example of the hardware configuration of the system connectable to 00 is shown. The system 100 includes a central processing unit (CPU) 1 and a memory 4. The CPU 1 and the memory 4 are connected via the bus 2 to the hard disk device 13 (or MO, CD-ROM 23,
Drive device for storage medium such as DVD) and IDE controller 2
It is connected through 5. Similarly, CPU 1 and memory 4
Via the bus 2, a hard disk device 30 (or MO 28, CD-ROM 23, D
A storage medium drive such as a VD-R800) is connected via a SCSI controller 27. The floppy disk device 20 is connected to the bus 2 via the floppy disk controller 19.

【0058】フロッピーディスク装置20には、フロッ
ピーディスクが挿入され、このフロッピーディスク等や
ハードディスク装置13(またはMO、CD−ROM、
DVD−R800等の記憶媒体)、ROM14には、オ
ペレーティングシステムと協働してCPU等に命令を与
え、コンピュータ・プログラムのコード若しくはデータ
を記録することができ、メモリ4にロードされることに
よって実行される。このコンピュータ・プログラムのコ
ードは圧縮し、または、複数に分割して、複数の媒体に
記録することもできる。
A floppy disk is inserted in the floppy disk device 20, and the floppy disk or the like and the hard disk device 13 (or MO, CD-ROM,
A storage medium such as a DVD-R800) and a ROM 14 can execute a command by giving a command to a CPU or the like in cooperation with an operating system to record a code or data of a computer program and loading the memory 4 into the memory 4. To be done. The code of this computer program can be compressed or divided into a plurality of pieces and recorded on a plurality of media.

【0059】システム100は更に、ユーザ・インター
フェース・ハードウェアを備え、入力をするためのポイ
ンティング・デバイス(マウス、ジョイスティック等)
7またはキーボード6や、視覚データをユーザに提示す
るためのディスプレイ12を有することができる。ま
た、パラレルポート16を介してプリンタを接続するこ
とや、シリアルポート15を介してモデムを接続するこ
とが可能である。このシステム100は、シリアルポー
ト15およびモデムまたは通信アダプタ18(イーサネ
ットやトークンリング・カード)等を介してネットワー
クに接続し、他のコンピュータ等と通信を行うことが可
能である。またシリアルポート15若しくはパラレルポ
ート16に、遠隔送受信機器を接続して、赤外線若しく
は電波によりデータの送受信を行うことも可能である。
The system 100 further comprises user interface hardware and a pointing device (mouse, joystick, etc.) for inputting.
7 or keyboard 6 and a display 12 for presenting visual data to the user. It is also possible to connect a printer via the parallel port 16 and a modem via the serial port 15. The system 100 can be connected to a network via a serial port 15 and a modem or a communication adapter 18 (Ethernet or token ring card) or the like, and can communicate with another computer or the like. It is also possible to connect a remote transmission / reception device to the serial port 15 or the parallel port 16 to transmit / receive data by infrared rays or radio waves.

【0060】スピーカ23は、オーディオ・コントロー
ラ21によってD/A(デジタル/アナログ変換)変換
された音声信号を、アンプ22を介して受領し、音声と
して出力する。また、オーディオ・コントローラ21
は、マイクロフォン24から受領した音声情報をA/D
(アナログ/デジタル)変換し、システム外部の音声情
報をシステムにとり込むことを可能にしている。
The speaker 23 receives the audio signal D / A (digital / analog conversion) converted by the audio controller 21 via the amplifier 22 and outputs it as audio. Also, the audio controller 21
Is A / D based on the audio information received from the microphone 24.
(Analog / digital) conversion, it is possible to incorporate the audio information outside the system into the system.

【0061】このように、DVD−Rドライブシステム
800に接続(通信)可能なシステム100は、通常の
パーソナルコンピュータ(PC)やワークステーショ
ン、ノートブックPC、パームトップPC、ネットワー
クコンピュータ、コンピュータを内蔵したテレビ等の各
種家電製品、通信機能を有するゲーム機、電話、FA
X、携帯電話、PHS、電子手帳、等を含む通信機能有
する通信端末、または、これらの組合せによって実施可
能であることを容易に理解できるであろう。
As described above, the system 100 connectable (communicable) to the DVD-R drive system 800 has a built-in normal personal computer (PC), workstation, notebook PC, palmtop PC, network computer, or computer. Various home appliances such as TVs, game machines with communication functions, telephones, FA
It can be easily understood that it can be implemented by a communication terminal having a communication function including X, a mobile phone, a PHS, an electronic organizer, or the like, or a combination thereof.

【0062】なおDVD−Rドライブシステム800
を、データ処理システム100と外部接続した場合を図
11に、内蔵した場合を図12に示す。
DVD-R drive system 800
11 shows an external connection with the data processing system 100, and FIG. 12 shows an internal connection.

【0063】[0063]

【発明の効果】DVDの映像データに、コピー制御のた
めの信号を埋め込んで隠す場合、デバイスがコピー制御
信号を誤読しないように、あらかじめ、強く信号を埋め
込む必要がある。しかしながら、動画は一般に、静止画
よりも人間の目の解像度が高いため、強く埋め込んだ信
号はノイズとして感知されてしまうという問題が生じ
る。本発明の方法およびシステムでは、強く埋め込む代
わりに、質を保つ範囲で各フレームに弱く埋め込み、検
出時にそれを十分な強さになるまで蓄積して判定を行う
ことにより、強く埋め込んだ場合と同じ抽出信頼度を達
成することが可能である。また、DVDの動画フォーマ
ットはMPEG2であるが、この損失ありの圧縮によっ
て埋め込んだ信号が弱められる問題も、蓄積手法および
システムで解消することができる。
When a signal for copy control is embedded and hidden in DVD video data, it is necessary to strongly embed the signal in advance so that the device does not misread the copy control signal. However, since a moving image generally has a higher resolution for human eyes than a still image, there is a problem in that a strongly embedded signal is perceived as noise. According to the method and system of the present invention, instead of strong embedding, weak embedding is performed in each frame within a range where quality is maintained, and at the time of detection, it is accumulated to a sufficient strength to make a determination, which is the same as strong embedding. Extraction reliability can be achieved. Although the moving image format of DVD is MPEG2, the problem that the embedded signal is weakened by the lossy compression can be solved by the storage method and system.

【0064】[0064]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】発明の情報の埋込みを行うブロック図である。FIG. 1 is a block diagram for embedding information according to the invention.

【図2】本発明の情報の検出を行うブロック図である。FIG. 2 is a block diagram for detecting information according to the present invention.

【図3】埋め込み信号の符号を、符号反転の周期に応じ
て変化させて埋め込み操作を行うフローチャートであ
る。
FIG. 3 is a flowchart for performing the embedding operation by changing the sign of the embedded signal according to the cycle of sign inversion.

【図4】長い周期の符号反転と半周期ごとの観測での信
号検出を行うフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of performing signal inversion by observing a sign of a long cycle and observing every half cycle.

【図5】埋込みと検出の周期が合わせられない場合の蓄
積方法での信号検出を行うフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for performing signal detection by a storage method when the embedding and detection periods cannot be matched.

【図6】長い周期の符号反転と半周期ごとの観測方法を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a sign inversion of a long cycle and an observation method for each half cycle.

【図7】埋め込みと検出の周期が合わせられない場合の
蓄積方法を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a storage method when the embedding and detection periods cannot be matched.

【図8】埋め込みと検出の周期が合わせられない場合の
別の蓄積方法を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing another storage method when the embedding and detection periods cannot be matched.

【図9】本発明のシステムと接続可能なシステムのハー
ドウェア構成例である。
FIG. 9 is a hardware configuration example of a system connectable to the system of the present invention.

【図10】本発明の電子透かし制御ブロックを有するD
VDシステムの一実施例である。
FIG. 10: D with digital watermark control block of the present invention
It is an example of a VD system.

【図11】DVDシステムをシステム100と外部接続
した図である。
FIG. 11 is a diagram showing the DVD system externally connected to the system 100.

【図12】DVDシステムをシステム100に内蔵した
図である。
FIG. 12 is a diagram showing a DVD system built in the system 100.

フロントページの続き (72)発明者 小出 昭夫 神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本 アイ・ビー・エム株式会社 東京基礎研 究所内 (56)参考文献 特開 平6−46392(JP,A) 特開 平11−98341(JP,A) 国際公開96/25005(WO,A1) 国際公開99/45707(WO,A1) 松井 甲子雄,画像深層暗号,日本, 森北出版,1993年 6月15日,p.18− 34 W. Bender, D. Gru hl, N. Morimoto, A. Lu,Techniques f or data hiding,IBM SYSTEMS JOURNAL,米 国,IBM,1996年,Vol. 35, NOS 3&4,p. 316−320 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/00 - 7/088 H04N 7/12 H04N 7/24 - 7/68 H04N 5/765 - 5/775 H04N 5/91 - 5/956 Front page continuation (72) Inventor Akio Koide 1623 Shimotsuruma, Yamato-shi, Kanagawa 14 IBM Japan, Ltd. Tokyo Research Laboratory (56) Reference JP-A-6-46392 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 11-98341 (JP, A) International Publication 96/25005 (WO, A1) International Publication 99/45707 (WO, A1) Koshio Matsui, Image Deep Cryptography, Japan, Morikita Publishing, June 15, 1993, p. 18-34 W. Bender, D.M. Gru hl, N.M. Morimoto, A .; Lu, Technologies for data hiding, IBM SYSTEMS JOURNAL, USA, IBM, 1996, Vol. 35, NOS 3 & 4, p. 316-320 (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 7 /00-7/088 H04N 7/12 H04N 7 /24-7/68 H04N 5/765-5/775 H04N 5 / 91-5/956

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】フレームでの統計的観測量に基づき、埋め
込み情報を検出する、動画像電子透かし検出システムで
あって、 (1) 各フレームでの観測量を足し合わせて蓄積する手段
と、 (2) 蓄積された観測量と、該蓄積された観測量に対応し
た既定の閾値とを比較する手段と、 (3) 前記比較の結果により、埋込み情報の検出を行う手
段と、 を具備することを特長とする、動画像電子透かし検出シ
ステム。
1. A moving image digital watermark detection system for detecting embedded information based on a statistical observation amount of frames, comprising: (1) means for accumulating and accumulating the observation amounts of each frame; 2) A means for comparing the accumulated observation amount with a predetermined threshold value corresponding to the accumulated observation amount, and (3) a means for detecting embedded information based on the result of the comparison. A digital watermark detection system for moving images.
【請求項2】前記フレームでの観測量を蓄積する手段
(1)が、フレームでの観測量を正規化して蓄積する手段
である、請求項1記載のシステム。
2. Means for accumulating the observed amount in the frame
The system according to claim 1, wherein (1) is means for normalizing and accumulating the observed amount in the frame.
【請求項3】前記フレームでの観測量を蓄積する手段
(1)が、フレームでの観測量を蓄積する際に、フレーム
の観測量の符号を変化させる手段である、請求項1記載
のシステム。
3. Means for accumulating the observed amount in the frame
The system according to claim 1, wherein (1) is means for changing the sign of the observed amount of the frame when accumulating the observed amount of the frame.
【請求項4】前記フレームでの観測量を蓄積する手段
(1)が、符号反転周期を符号が正となる半周期と符号が
負となる半周期のセットとして、フレームでの観測量
を、前記符号反転周期の半周期間隔で符号を反転して蓄
積する手段である、請求項1記載のシステム。
4. A means for accumulating the observed amount in the frame
(1) Inverts the sign at half-cycle intervals of the sign inversion cycle and accumulates the observed amount in the frame, with the sign inversion cycle as a set of a half cycle with a positive sign and a half cycle with a negative sign. The system of claim 1, which is a means for performing.
【請求項5】前記フレームでの観測量を蓄積する手段
(1)が、符号反転周期を符号が正となる半周期と符号が
負となる半周期のセットとして、フレームでの観測量を
蓄積する際に、前記符号反転周期の1/4周期間隔で各
観測値を二つの蓄積器AおよびBに対して、Aに加算、Bに
加算、Aから減算、Bから減算の順に蓄積する手段であ
る、請求項1記載のシステム。
5. A means for accumulating the observed amount in the frame
(1) sets the sign inversion cycle as a set of a half cycle in which the sign is positive and a half cycle in which the sign is negative, and when accumulating the observation amount in the frame, at a quarter cycle interval of the code inversion cycle. The system according to claim 1, which is means for accumulating each observed value in the order of addition to A, addition to B, subtraction from A, and subtraction from B in two accumulators A and B.
【請求項6】前記フレームでの観測量を蓄積する手段
(1)が、符号反転周期を符号が正となる半周期と符号が
負となる半周期のセットとして、フレームでの観測量を
蓄積する際に、二つの蓄積器AおよびBを用意し、前記符
号反転周期の1/4周期間隔で各観測値を、Aに加算,A
に加算,Aから減算,Aから減算の順に蓄積し、Aの蓄積と
平行して、Bに加算,Bから減算,Bから減算,Bに加算の順
に蓄積する手段である、請求項1記載のシステム。
6. A means for accumulating the observed amount in the frame
(1), the sign inversion period, as a set of a half cycle where the sign is positive and a half cycle where the sign is negative, when accumulating the observed amount in the frame, prepare two accumulators A and B, Each observation value is added to A at a quarter cycle interval of the sign inversion cycle, A
The means for accumulating in the order of addition, subtraction from A, subtraction from A, and accumulation in the order of addition to B, subtraction from B, subtraction from B, addition to B in parallel with accumulation of A. System.
【請求項7】前記二つの蓄積器の蓄積値が一方の符号に
偏った場合に、該偏りの上限を持たせる手段を含む、請
求項4乃至請求項6の何れかに記載のシステム。
7. The system according to claim 4, further comprising means for providing an upper limit of the deviation when the accumulated values of the two accumulators are biased to one sign.
【請求項8】フレームでの統計的観測量に基づき、埋め
込み情報を検出する、動画像電子透かし検出方法であっ
て、 (1) 各フレームでの観測量を足し合わせて蓄積する段階
と、 (2) 蓄積された観測量と、該蓄積された観測量に対応し
た既定の閾値とを比較する段階と、 (3) 前記比較の結果により、埋込み情報の検出を行う段
階と、 を有することを特長とする、動画像電子透かし検出方
法。
8. A moving image digital watermark detection method for detecting embedded information based on a statistical observation amount in a frame, comprising: (1) adding and accumulating observation amounts in each frame; 2) a step of comparing the accumulated observation amount with a predetermined threshold value corresponding to the accumulated observation amount, and (3) a step of detecting embedded information based on the result of the comparison. A feature is a method for detecting a moving image digital watermark.
【請求項9】動画像内のフレームでの統計的観測量に基
づき、埋め込み情報を検出するための、プログラムを含
むコンピュータ可読記録媒体であって、該プログラムが
コンピュータに、 (1) 各フレームでの観測量を足し合わせて蓄積する機能
と、 (2) 蓄積された観測量と、該蓄積された観測量に対応し
た既定の閾値とを比較する機能と、 (3) 前記比較の結果により、埋込み情報の検出を行う機
能と、 を実現させる、記録媒体。
9. A computer-readable recording medium including a program for detecting embedded information based on a statistical observation amount in a frame in a moving image, wherein the program is stored in a computer and (1) in each frame. A function of adding up the observation amounts of and accumulating, (2) a function of comparing the accumulated observation amount and a predetermined threshold value corresponding to the accumulated observation amount, (3) by the result of the comparison, A recording medium that realizes the function of detecting embedded information.
【請求項10】DVDシステムであって、該システム
は、ディスクを回転させるモータと、及び前記ディスク
内の信号を読み書するピックアップと、前記モータ及び
ピックアップを制御するドライブ回路と、該ドライブ回
路に指令を出すDVD制御ブロックと、信号の変換及び
誤り訂正を行う復号ブロックと、情報の埋込み若しくは
検出を行う電子透かし制御ブロックと、外部との通信を
行うインターフェースユニットからなり、前記電子透か
し制御ブロックが、 (1) 各フレームでの観測量を足し合わせて蓄積する手段
と、 (2) 蓄積された観測量と、該蓄積された観測量に対応し
た既定の閾値とを比較する手段と、 (3) 前記比較の結果により、埋込み情報の検出を行う手
段と、 を具備することを特長とする、DVDシステム。
10. A DVD system, comprising: a motor for rotating a disc; a pickup for reading and writing signals in the disc; a drive circuit for controlling the motor and the pickup; and a drive circuit for the drive circuit. The digital watermark control block comprises a DVD control block that issues a command, a decoding block that performs signal conversion and error correction, a digital watermark control block that embeds or detects information, and an interface unit that communicates with the outside. , (1) means for adding up and accumulating the observed quantities in each frame, (2) means for comparing the accumulated observed quantity with a predetermined threshold value corresponding to the accumulated observed quantity, (3) ) A DVD system comprising: means for detecting embedded information based on the result of the comparison.
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