JP3722004B2 - 電子透かし情報埋め込み装置、電子透かし情報再生装置及び記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子透かし情報埋め込み装置、電子透かし情報再生装置及び記録媒体に係り、特に著作権の所有権を証明し、著作権侵害を識別し、隠されたメッセージを送信するために、画像、音声、マルチメディアデータに電子透かし（ウォーターマーク）情報を埋め込む電子透かし情報埋め込み装置、電子透かし情報再生装置及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子透かし信号は画像や音声のマルチメディアデータに何らかの情報を埋め込み、隠し持たせる技術である。埋め込む方式は様々なものがある。従来より知られている電子透かし情報埋め込み方法として、例えば、情報をＭＰＥＧ方式により圧縮符号化された符号、特にＤＣＴ係数や、動きベクトル、量子化特性の変更に基づく情報埋め込み手法が提案されている（小川宏他２名、"DCTを用いたデジタル動画像における著作権情報埋め込み方法"、SCIS'97-31G）。
【０００３】
また、他の従来の電子透かし情報埋め込み方法として、直接拡散方式に従い、PN系列で画像信号を拡散し、画像に署名情報を合成する方法も知られている（大西淳児他２名、"PN系列による画像への透かし署名法"、SCIS'97_26B）。この従来方法では、署名を含んだ画像信号を逆拡散すると、署名情報は画像信号全体に拡散し、拡散された信号は非常に弱く、画像信号に対して大きなノイズとはならず、署名情報を含んだ画像信号は見かけ上は原画像と同じである。署名情報を確認するには、拡散符号で画像信号を拡散することにより、署名情報の信号を検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記の従来の電子透かし情報埋め込み方法では、電子透かし情報はいくつかの点において耐性の弱い点が存在する。例えば、離散コサイン変換（ＤＣＴ）などの直交変換を用いてその変換係数に対して、透かし情報を埋め込んでいる場合、その直交変換するサンプリングの単位が同期の取れていない状態では、その情報を読み出す精度が非常に悪くなる。具体的には画像の場合、水平方向及び垂直方向共に８画素の２次元ＤＣＴを用いたとすると、検出時にも電子透かし情報を埋め込むときと同じブロックを用いる必要性があるにもかかわらず、１画素や１ラインずれて、画像を切り出した場合などに生ずるブロック構成の場合、透かし情報の読み出し精度が非常に悪くなる。
【０００５】
また、圧縮やフィルタ、アフィン変換など電子透かし情報を除去する方法が非常に多く、これらの既存の技術を組合せることで、電子透かし情報を品質劣化しないレベルで除去されてしまうことが多い。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、電子透かし情報の除去を有効に防止し得る電子透かし情報埋め込み装置、電子透かし情報再生装置及び記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電子透かし情報埋め込み装置は、所定の形式で圧縮符号化された信号の所定単位毎に再生順番を指定するためのジャンプ先アドレスと、著作権情報をそれぞれ発生する情報発生手段と、コンテンツ入力データの所定単位毎に、情報発生手段からのジャンプ先アドレス及び著作権情報を電子透かし情報として埋め込み、透かし埋め込みデータとして出力する混入手段と、混入手段から取り出された透かし埋め込みデータを、所定の形式で圧縮符号化するエンコーダと、エンコーダから出力される符号化された透かし埋め込みデータにおける各所定単位の配列順番を、所定の形式で圧縮符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に、ジャンプ先アドレスに基づき配置変更する配置変更手段とを有し、配置変更手段により配置変更された符号化透かし埋め込みデータを出力することを特徴とする。
【０００８】
この発明では、ジャンプ先アドレス及び著作権情報が電子透かし情報としてコンテンツ入力データに埋め込まれて符号化されている透かし埋め込みデータの、所定単位毎の信号の配列順番が、所定の形式で圧縮符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて出力されるようにしたため、再生側で仮に透かし埋め込みデータから著作権情報を除去するようにした場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるので、ジャンプ先アドレスに基づき所定単位毎のコンテンツ入力データを変更前の元の順番に戻して再生することができない。
【０００９】
また、上記の目的を達成するため、本発明の電子透かし情報埋め込み装置は、一画面の静止画情報を複数に分割したときの各分割情報毎に再生順番を指定するためのジャンプ先アドレスと、著作権情報をそれぞれ発生する情報発生手段と、少なくとも静止画情報を有するコンテンツ入力データ各分割情報毎に、情報発生手段からのジャンプ先アドレス及び著作権情報を電子透かし情報として埋め込み、透かし埋め込みデータとして出力する混入手段と、混入手段から取り出された透かし埋め込みデータの静止画情報における各分割情報の配列順番を、ジャンプ先アドレスに基づき、透かし埋め込みデータでの本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更する配置変更手段とを有し、配置変更手段により配置変更された透かし埋め込みデータを出力することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、ジャンプ先アドレス及び著作権情報が電子透かし情報として、少なくとも静止画情報を含むコンテンツ入力データに埋め込まれている透かし埋め込みデータの、一画面の静止画情報を複数に分割した各分割情報毎の配列順番を本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて出力されるようにしたため、再生側で仮に透かし埋め込みデータから著作権情報を除去するようにした場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるので、ジャンプ先アドレスに基づき各分割情報毎の静止画情報を変更前の元の順番に戻して再生することができない。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、本発明の電子透かし情報再生装置は、所定単位毎の配列順番が所定の形式で圧縮符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されている符号化されたコンテンツ入力データの所定単位毎に、配置変更する前の本来の配列順番を示すジャンプ先アドレスが著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれている符号化透かし埋め込みデータが予め記憶されているか、又は符号化透かし埋め込みデータを入力として受けて記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出された符号化透かし埋め込みデータから電子透かし情報を検出する検出手段と、検出手段により検出された電子透かし情報中のジャンプ先アドレスに基づき、次に記憶手段から読み出す所定単位の符号化透かし埋め込みデータの読み出しアドレスを計算して記憶手段の読み出しを制御することにより、記憶手段から各所定単位の配列順番を本来の配列順番に戻された符号化透かし埋め込みデータを出力させるアドレス計算手段と、記憶手段からの符号化透かし埋め込みデータを入力として受け、復号化して電子透かし情報が埋め込まれているコンテンツ入力データを出力する復号化手段と、検出手段により検出された電子透かし情報中の著作権情報を取り出して記憶する著作権情報記憶手段とを有する構成としたものである。
【００１２】
この発明では、記憶手段から読み出される透かし埋め込みデータから著作権情報を除去する操作を行った場合は、著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれているジャンプ先アドレスも一緒に除去されることとなるので、記憶手段から各所定単位の配列順番を本来の配列順番に戻された符号化透かし埋め込みデータを読み出すことができないようにできる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の電子透かし情報再生装置は、一画面の静止画情報を複数に分割したときの各分割情報の順番が本来の順番とは異なる順番に配置変更された、少なくとも静止画情報を含むコンテンツ入力データの各分割情報毎に、配置変更する前の本来の順番を示すジャンプ先アドレスが著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれている透かし埋め込みデータが予め記憶されているか、又は透かし埋め込みデータを入力として受けて記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出された透かし埋め込みデータから電子透かし情報を検出する検出手段と、検出手段により検出された電子透かし情報中のジャンプ先アドレスに基づき、次に記憶手段から読み出す各分割情報毎の透かし埋め込みデータの読み出しアドレスを計算して記憶手段の読み出しを制御することにより、記憶手段から各分割情報の配列順番を本来の配列順番に戻された透かし埋め込みデータを出力させるアドレス計算手段と、検出手段により検出された電子透かし情報中の著作権情報を取り出して記憶する著作権情報記憶手段とを有する構成としたものである。
【００１４】
この発明では、記憶手段から読み出される透かし埋め込みデータから著作権情報を除去する操作を行った場合は、著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれているジャンプ先アドレスも一緒に除去されることとなるので、記憶手段から各分割情報の配列順番を本来の配列順番に戻された透かし埋め込みデータを読み出すことができないようにできる。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録媒体は、ジャンプ先アドレスと著作権情報とが、コンテンツ入力データの所定単位毎に電子透かし情報として埋め込まれた透かし埋め込みデータが所定の符号化方式で符号化されて記録されている記録媒体であって、符号化された透かし埋め込みデータは各所定単位の配列順番が所定の符号化方式で符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて記録されており、ジャンプ先アドレスは、各所定単位の符号化された透かし埋め込みデータを、配置変更する前の本来の配列順番で再生させるための情報として記録されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明では、符号化された透かし埋め込みデータは各所定単位の配列順番が本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて、電子透かし情報である著作権情報とジャンプ先アドレスと共に記録されているので、再生側で著作権情報を除去した場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるようにできる。
【００１７】
また、ジャンプ先アドレスと著作権情報とが、少なくとも静止画情報を含むコンテンツ入力データにおける、一画面の静止画情報を複数に分割した各分割静止画情報毎に電子透かし情報として埋め込まれた透かし埋め込みデータが記録されている記録媒体であって、透かし埋め込みデータは各分割静止画情報の配列順番が、透かし埋め込みデータでの本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて記録されており、ジャンプ先アドレスは、各分割静止画情報の透かし埋め込みデータを、配置変更する前の本来の配列順番で再生させるための情報として記録されている記録媒体についても、同様に、再生側で著作権情報を除去した場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるようにできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明になる電子透かし情報埋め込み装置の一実施の形態の概略ブロック図を示す。図１において、入力された画像原データであるコンテンツデータは、電子透かし混入器１１に供給され、ここで著作権情報発生器１２からの著作権情報とジャンプ先アドレス発生器１３からのジャンプ先アドレス（又はコードワード）とが電子透かし情報として混入される。この電子透かし情報として混入する（埋め込む）方法自体は、従来より知られている幾つかの方法のうちの任意の方法を採用できる。また、コンテンツデータが所定ビット数のサンプリングデータであることに鑑み、例えばコンテンツデータの画像データの下位所定ビットを、埋め込む電子透かし情報に応じて変更設定してもよい。
【００１９】
ここで、著作権情報発生器１２が発生する著作権情報は、再生側で消去されたくない著作権情報で、コンテンツを作成した元のメーカのＩＤコードや、アスキー文字などをバイナリ化しておくことで、例えば３２ビット程度で構成された情報である。また、ジャンプ先アドレス発生器１３が発生するジャンプ先アドレスは、記録媒体１７に記録されるＭＰＥＧ符号化データの所定単位のデータ部分であるセルのジャンプ先を示すコードワードである。
【００２０】
コンテンツ入力データに、著作権情報とジャンプ先アドレス（コードワード）とが電子透かし情報として埋め込まれた埋め込みデータは、ＭＰＥＧエンコーダ１４により、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式に従って、コンテンツ入力データを構成するビデオデータとオーディオデータがそれぞれ圧縮符号化された後多重化されて電子透かし情報が埋め込まれた状態で出力されてデータ配置変更器１５に供給され、ここでデータ配置の変更が行われる。
【００２１】
上記のデータ配置の変更について、更に詳細に説明する。上記のＭＰＥＧ方式は、幾つかの技術を組み合わせて作成されている。入力ビデオデータは動き補償器で復号化した画像データと、入力ビデオデータの差分をとることで時間冗長部分を削減する。
【００２２】
また、ＭＰＥＧ方式では動き補償予測の技術を用いており、その予測の方向は、過去、未来、それら両方からの３つのモードが存在する。これらは、水平方向及び垂直方向共に１６画素（すなわち、１６画素×１６画素）のマクロブロック（ＭＢ）毎に切り替えて使用できる。予測方向は入力ビデオデータに与えられたピクチャタイプによって決定される。過去からの予測と、予測をしないでそのＭＢを独立で符号化する２モード存在するのがＰピクチャである。また、未来からの予測、過去からの予測、両方からの予測、独立で符号化する４モード存在するのがＢピクチャである。そして、すべてのＭＢを独立で符号化するのがＩピクチャである。
【００２３】
動き補償は、動き領域をＭＢ毎にパターンマッチングを行って、ハーフペル精度で動きベクトルを検出し、動き分だけシフトしてから予測する。動きベクトルは水平方向と垂直方向が存在し、何処からかの予測かを示すＭＣ（Motion Compensation）モードと共に、ＭＢの付加情報として伝送される。Ｉピクチャから次のＩピクチャの前のピクチャまでをＧＯＰ（Group Of Picture）といい、蓄積メディアなどで使用される場合には、一般に約１５ピクチャ程度が使用される。
【００２４】
ここでは、圧縮符号化データは、ビデオ１ＧＯＰとそのビデオの再生時刻に対応するオーディオデータが多重化されている状態で、所定の１単位の論理構造をもたせる。それを本明細書では「セル」ということにする。このセルは、本来は図２の数値の順番で再生されて、その番組が時間的に連続して再生されるものである。データ配置変更器１５は、上記のセルの順番をジャンプ先アドレス発生器１３からのジャンプ先アドレス（コードワード）に従って、図３あるいは図４に示すように、セルの配置を図２に示した本来の順番とは異なる順番に変更する。
【００２５】
ここで、図３は順方向に１セルジャンプ、逆方向に２セルジャンプの動作をいれたものである。すなわち、図３において、一番左の最初のセル「１」を再生した後、３番目に再生されるべきセル「３」が入力されてから２番目に再生されるべきセル「２」が入力されるように配置されているので、セル「１」を再生した位置に、順方向に１セルジャンプするコードワードを混入しておくことで、セル「１」を再生した後セル「２」を再生するようにジャンプし、セル「２」を再生した位置に、逆方向に２セルジャンプするコードワードを混入しておくことで、セル「２」を再生した後セル「３」の先頭にジャンプしてセル「３」が再生される。以下、同様にしてジャンプ先を指定するコードワードが、配置が変更されたセルに対応して混入される。
【００２６】
図４は順方向に２セルジャンプ、逆方向に３セルジャンプの動作をいれたものである。すなわち、図４において、一番左の最初のセル「１」を再生した後、３番目に再生されるべきセル「３」が入力されてから４番目に再生されるべきセル「４」、２番目に再生されるべきセル「２」が順次に入力されるように配置されているので、セル「１」を再生した位置に、順方向に２セルジャンプするコードワードを混入しておくことで、セル「１」を再生した後セル「２」を再生するようにジャンプし、セル「２」を再生した位置に、逆方向に３セルジャンプするコードワードを混入しておくことで、セル「２」を再生した後セル「３」の先頭にジャンプしてセル「３」が再生される。以下、同様にしてジャンプ先を指定するコードワードが、配置が変更されたセルに対応して混入される。
【００２７】
いくつのセルをジャンプすれば、次の本来の再生順番のセルになるかの情報を表１のように３ビットのコードワードで示しているのが、前述したジャンプ先アドレスである。
【００２８】
【表１】
表１において、電子透かしコードワード（すなわち、前述したジャンプ先アドレス）の値「０００」はジャンプをせずに、そのまま次のセルへ再生を続けることを意味し、「００１」は前方へ１セルジャンプ、「１００」は後方へ１セルジャンプすることを意味し、「１１１」は後方へ４セルジャンプすることを意味する。この３ビットのコードワードは、ジャンプ先アドレスとして現在再生しているセルの画像若しくは音声の中に電子透かし情報として埋め込まれる。
【００２９】
再び図１に戻って説明するに、データ配置変更器１５において、ジャンプ先アドレス発生器１３からのジャンプ先アドレスを用いて、再生順番が本来の順番とは異なった順番でセル毎に配置が変更された圧縮符号化データは、データ書き込み器１６に供給され、ここで記録媒体１７への記録に適合した信号形態に変換されて、記録媒体１７に公知の手段で記録される。
【００３０】
次に、電子透かし情報再生系について説明する。図５は本発明になる電子透かし情報再生装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、図１に示した電子透かし情報埋め込み装置によりセルの配置の順番がジャンプ先アドレスに応じて変更された圧縮符号化データが、著作権情報及びジャンプ先アドレスが埋め込まれて記録されている記録媒体１７は、データ読み取り器２１により記録データの始めのセルが読み出され、ＭＰＥＧデコーダ２２及び電子透かし検出器２３にそれぞれ供給される。
【００３１】
ＭＰＥＧデコーダ２２は、入力された始めのセルのコンテンツをＭＰＥＧ復号して、ビデオデータとオーディオデータを再生して表示器２４に供給し、ビデオデータは表示器２４内のモニタにより画像表示させ、オーディオデータは表示器２４内のスピーカにより発音させる。なお、表示器２４により画像表示される画像には、前述した著作権情報とコードワードとが電子透かし情報として埋め込まれており、埋め込まれた状態でコンテンツの画像と共に表示されることとなるが、電子透かし情報は視覚的に殆ど検知できないようにして（実質的に見えないようにして）コンテンツデータに埋め込まれているので、電子透かし情報がコンテンツの画像に影響を与えることはない。
【００３２】
一方、電子透かし検出器２３は、データ読み取り器２１により読み取られたデータ中から電子透かし情報を検出し、その検出情報の中に含まれる表１に示したコードワードをジャンプ先アドレス計算器２５に供給する。電子透かし情報を検出する方法自体は、従来より知られている方法でよく、また本発明の要旨ではないのでその説明は省略する。
【００３３】
ジャンプ先アドレス計算器２５は、入力されたコードワードの値に対応して、予め表１に示したように定められている前方ジャンプ又は後方ジャンプのセルの数から、データ読み取り器２１による記録媒体１７の現在の再生位置より次に再生するセルのジャンプ先アドレスを計算して、そのアドレス情報をデータ読み取り器２１へ供給する。データ読み取り器２１は、このジャンプ先アドレスに従って、再生ヘッド(ピックアップ)による再生位置を記録媒体１７上でジャンプすることにより、セルの再生順番が本来の順番に戻されたコンテンツデータを再生することができる。
【００３４】
一方、電子透かし検出器２３により検出された電子透かし情報は、著作権情報検出器２６に供給されて復号された後、ジャンプ先を示すコードワードと共にメモリ２７に供給されて記憶される。
【００３５】
ここで、著作権情報は、前述したように、コンテンツを作成した元のメーカのＩＤコードや、アスキー文字などをバイナリ化しておくなどで、例えば３２ビット程度で構成された情報であり、この著作権情報を検出することで著作権者が記録媒体１７に記録されているコンテンツデータの著作権を主張することができる。
【００３６】
そのため、記録媒体１７を不正に複製しようとする場合は、圧縮やフィルタ、アフィン変換などの既存の方法で著作権情報を除去することが考えられるが、その場合は、同じ電子透かし情報のコードワードも一緒に除去されるため、記録媒体１７の記録コンテンツデータの各セルを本来の順番で再生できず、その結果、再生信号の品質劣化が著しく、記録媒体１７の記録データ中の電子透かし情報を除去する者がいなくなる。このため、著作権情報は除去されることなく、コンテンツの著作権情報を安全に保護することができる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。この実施の形態は、上記の実施の形態のようにセル毎に記録順番を入れ替えるのではなく、１画面の中でのブロック単位に入れ替えを行い、静止画に応用したものである。まず、静止画面を所定のブロックに分割する。ここでは、１６分割とすると、静止画面の本来の順番は図６に示すように、４×４ブロックが上から下方向に、かつ、左から右方向の順番で記録されて、それらのブロックデータは記録順と同じ画面のラスター順番に連続して再生されるものである。
【００３８】
この実施の形態では、この図６に示す本来の順番の通りに記録するのではなく、図７に示すように、順番を代えて記録するものである。すなわち、始めのブロックを”１”とし、次に右方向へいくつのブロックジャンプし、下方向へいくつのブロックジャンプすれば、次の本来の再生順番のセルになるかの情報を、コードワードで示す。
【００３９】
この配置変更の規則として、例えば（１）ブロック”１”は必ず一番左上からスタートすること、（２）２ブロックラインを「スライス」と定義し、そのスライス全部を再生し終えたら、次のスライスの一番左上へ位置を自動的にセットすること、（３）現在の位置からどの方向へ進むかを、表２のコードワードによって指示する、という条件があるものとする。
【００４０】
【表２】
表２に示すように、例えば、３ビットのコードワードの値が「０００」のときには、右方向へ１ブロックジャンプ、下方向へ−１ブロック（すなわち、上方向へ１ブロック）ジャンプを示す。
【００４１】
更に、具体的に説明するに、図７のブロック”１”のデータの後に値「０１０」のコードワードが記述され、ブロック”２”のデータの後に値「１１０」のコードワードが記述され、ブロック”３”のデータの後に値「０００」のコードワードが記述され、以下、ブロック”４”、”５”、”６”及び”７”の各データの後に、それぞれ値が「００１」、「１００」、「００１」及び「０１１」のコードワードが記述され、ブロック”８”のデータにはコードワードは何も付けない。
【００４２】
新たなスライスとして、ブロック”９”の位置からスタートし、ブロック”９”のデータの後に値「００１」のコードワードが記述され、ブロック”１０”のデータの後に値「１０１」のコードワードが記述され、以下、同様にして所定の値のコードワードが記述されるか、何も記述されないようにされる。
【００４３】
上記のように記述される、表２に示した３ビットのコードワードは、現在の入力ブロックの本来の再生順番を指定するジャンプ先アドレスを再生装置側で計算させるために、現在の入力ブロックのコンテンツデータに、前述した著作権情報と共に電子透かし情報として、公知の手段により混入された後、記録媒体に記録される。記録装置のブロック構成は、図１のブロック図と基本的に同様である。
【００４４】
上記の記録媒体を再生する装置では、上記の電子透かし情報を公知の手段により検出し、その中から前記コードワードを取り出してジャンプ先アドレスを計算し、計算したジャンプ先アドレスが最初から連続するように再生することにより、本来の再生順番でコンテンツデータの各ブロックを連続して再生することができる。再生装置のブロック構成自体は図５と同様である。
【００４５】
この実施の形態も、著作権情報を除去しなければ、コンテンツデータを電子透かし情報が視覚的にあるいは聴覚的に検知できない状態で正常に再生することができるが、圧縮やフィルタ、アフィン変換などの既存の方法で著作権情報を除去した場合は、同じ電子透かし情報のコードワードも一緒に除去されるため、記録媒体の記録静止画の各ブロックを本来の順番で再生できず、その結果、再生信号の品質劣化が著しい。このため、記録媒体の記録静止画中の電子透かし情報を除去する者がいなくなり、結果として、著作権情報は除去されることなく、コンテンツの著作権情報を安全に保護することができる。
【００４６】
次に、本発明の更に他の実施の形態について説明する。この実施の形態は、セル毎に記録順番を入れ替えるのではなく、１画面の中でのスライスライン単位に入れ替えを行い、静止画に応用したものである。この実施の形態について、図８、図９及び表３と共に説明するに、埋め込み装置側では、まず、静止画面のコンテンツデータを所定の数のスライスに分割する。ここでは、１画面を１２のスライスラインで分割するものとすると、静止画面の本来の再生順番は、図８に示すように、画面の上から下方向に向かう順番である。
【００４７】
この実施の形態は、図８に示す本来の順番ではなく、例えば図９に示すように、スライスラインの順番を入れ替えて伝送し、更に、著作権情報とコードワードを各スライスラインのコンテンツデータに電子透かし情報として公知の手段で埋め込み、これを記録媒体に記録するものである。ここで、上記のコードワードは、埋め込まれるスライスラインの本来の再生順番を示すコードで、最初のスライスラインを”１”として、次に下方向へいくつのスライスライン分ジャンプするか、若しくは上方向へいくつのスライスライン分ジャンプすれば、次の本来の再生順番のスライスラインになるかの情報を示しており、例えば表３のように３ビットで表される。
【００４８】
【表３】
表３に示すように、電子透かしコードワードの値が例えば「０００」のときは、ジャンプは行わず、「００１」のときは、下方向のみに１スライスライン分ジャンプし、「０１０」のときは、下方向のみに２スライスライン分ジャンプし、「１０１」のときは、上方向のみに２スライスライン分ジャンプすることを示している。他も同様である。
【００４９】
この３ビットのコードワードは、順番が本来の順番に変更されて図９に示すような順番で入力される各スライスラインのうち、現在の入力スライスラインの本来の再生順番を指定するジャンプ先アドレスを再生装置側で計算させるために、現在の入力スライスラインのコンテンツデータに、前述した著作権情報と共に電子透かし情報として、公知の手段により混入された後、記録媒体に記録される。記録装置のブロック構成は、図１のブロック図と基本的に同様である。
【００５０】
上記の記録媒体を再生する装置では、上記の電子透かし情報を公知の手段により検出し、その中から前記コードワードを取り出してジャンプ先アドレスを計算し、計算したジャンプ先アドレスが最初から連続するように再生することにより、本来の再生順番でコンテンツデータの各スライスラインを再生することができる。再生装置のブロック構成自体は図５と同様である。
【００５１】
この実施の形態も、著作権情報を除去しなければ、コンテンツデータを電子透かし情報が視覚的にあるいは聴覚的に検知できない状態で正常に再生することができるが、圧縮やフィルタ、アフィン変換などの既存の方法で著作権情報を除去した場合は、同じ電子透かし情報のコードワードも一緒に除去されるため、記録媒体の記録静止画の各スライスラインを本来の順番で再生できず、再生静止画の品質劣化が著しい。そのため、再生又は受信した透かし埋め込みデータから電子透かし情報を除去する者がいなくなる。その結果、著作権情報は除去されることなく、コンテンツの著作権情報を安全に保護することができる。
【００５２】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、電子透かし情報埋め込み装置は、図１０のブロック図に示すように、データ配置変更器１５により、セルの順番、静止画の場合はブロック又はスライスラインの順番が、本来の順番と異なる順番に変更した透かし埋め込みデータを、伝送装置１８によりフォーマット変換して、例えばインターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の通信ネットワークを介して送信するか、無線空間を通して無線送信するようにしてもよい。また、有線回線で伝送することも可能である。
【００５３】
なお、上記の場合は、再生装置は、図５の記録媒体１７及びデータ読み取り器２１に代えて受信装置とその受信信号を記憶するメモリ及びメモリ制御手段を設け、インターネット等を介して送信された透かし埋め込みデータを受信装置で受信した後、メモリに一旦記憶し、メモリから読み出したジャンプ先アドレスに基づいてメモリの読み出し順序を制御して元の順番に戻した透かし埋め込みデータをメモリから読み出してコンテンツデータを再生する。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ジャンプ先アドレス及び著作権情報が電子透かし情報としてコンテンツ入力データに埋め込まれて符号化されている透かし埋め込みデータの、所定単位毎の信号の配列順番が本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて出力させるか、コンテンツ入力データが少なくとも静止画情報を有している場合に一画面の静止画情報を複数に分割したときの各分割静止画情報単位で本来の配列順番と異なる配列順番で配置変更された透かし埋め込みデータを出力させることにより、再生側で透かし埋め込みデータから著作権情報を除去した場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるので、ジャンプ先アドレスに基づきコンテンツ入力データを変更前の元の順番に戻して再生することができず、この場合はコンテンツ入力データの再生品質は著しく損なわれていることから、その再生は無意味であるので、結果的にコンテンツの著作権を主張するための著作権情報の保護を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子透かし情報埋め込み装置の一実施の形態のブロック図である。
【図２】コンテンツデータのセルの本来の伝送順番を模式的に示す図である。
【図３】図１の装置中のデータ配置位置変更器によるセルの順番の変更の一例を模式的に示す図である。
【図４】図１の装置中のデータ配置位置変更器によるセルの順番の変更の他の例を模式的に示す図である。
【図５】本発明になる電子透かし情報再生装置の一実施の形態のブロック図である。
【図６】ブロックの本来の再生の順番を模式的に示す図である。
【図７】 本発明によるブロックの配置の一例を模式的に示す図である。
【図８】スライスラインの本来の再生の順番を模式的に示す図である。
【図９】本発明によるスライスラインの配置の一例を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の電子透かし情報埋め込み装置の他の実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
１１ 電子透かし混入器
１２ 著作権情報発生器
１３ ジャンプ先アドレス発生器
１４ ＭＰＥＧエンコーダ
１５ データ配置変更器
１６ データ書き込み器
１７ 記録媒体
１８ 伝送装置
２１ データ読み取り器
２２ ＭＰＥＧデコーダ
２３ 電子透かし検出器
２４ 表示器
２５ ジャンプ先アドレス計算器
２６ 著作権情報検出器
２７ メモリ
【発明の属する技術分野】
本発明は電子透かし情報埋め込み装置、電子透かし情報再生装置及び記録媒体に係り、特に著作権の所有権を証明し、著作権侵害を識別し、隠されたメッセージを送信するために、画像、音声、マルチメディアデータに電子透かし（ウォーターマーク）情報を埋め込む電子透かし情報埋め込み装置、電子透かし情報再生装置及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子透かし信号は画像や音声のマルチメディアデータに何らかの情報を埋め込み、隠し持たせる技術である。埋め込む方式は様々なものがある。従来より知られている電子透かし情報埋め込み方法として、例えば、情報をＭＰＥＧ方式により圧縮符号化された符号、特にＤＣＴ係数や、動きベクトル、量子化特性の変更に基づく情報埋め込み手法が提案されている（小川宏他２名、"DCTを用いたデジタル動画像における著作権情報埋め込み方法"、SCIS'97-31G）。
【０００３】
また、他の従来の電子透かし情報埋め込み方法として、直接拡散方式に従い、PN系列で画像信号を拡散し、画像に署名情報を合成する方法も知られている（大西淳児他２名、"PN系列による画像への透かし署名法"、SCIS'97_26B）。この従来方法では、署名を含んだ画像信号を逆拡散すると、署名情報は画像信号全体に拡散し、拡散された信号は非常に弱く、画像信号に対して大きなノイズとはならず、署名情報を含んだ画像信号は見かけ上は原画像と同じである。署名情報を確認するには、拡散符号で画像信号を拡散することにより、署名情報の信号を検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、上記の従来の電子透かし情報埋め込み方法では、電子透かし情報はいくつかの点において耐性の弱い点が存在する。例えば、離散コサイン変換（ＤＣＴ）などの直交変換を用いてその変換係数に対して、透かし情報を埋め込んでいる場合、その直交変換するサンプリングの単位が同期の取れていない状態では、その情報を読み出す精度が非常に悪くなる。具体的には画像の場合、水平方向及び垂直方向共に８画素の２次元ＤＣＴを用いたとすると、検出時にも電子透かし情報を埋め込むときと同じブロックを用いる必要性があるにもかかわらず、１画素や１ラインずれて、画像を切り出した場合などに生ずるブロック構成の場合、透かし情報の読み出し精度が非常に悪くなる。
【０００５】
また、圧縮やフィルタ、アフィン変換など電子透かし情報を除去する方法が非常に多く、これらの既存の技術を組合せることで、電子透かし情報を品質劣化しないレベルで除去されてしまうことが多い。
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、電子透かし情報の除去を有効に防止し得る電子透かし情報埋め込み装置、電子透かし情報再生装置及び記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の電子透かし情報埋め込み装置は、所定の形式で圧縮符号化された信号の所定単位毎に再生順番を指定するためのジャンプ先アドレスと、著作権情報をそれぞれ発生する情報発生手段と、コンテンツ入力データの所定単位毎に、情報発生手段からのジャンプ先アドレス及び著作権情報を電子透かし情報として埋め込み、透かし埋め込みデータとして出力する混入手段と、混入手段から取り出された透かし埋め込みデータを、所定の形式で圧縮符号化するエンコーダと、エンコーダから出力される符号化された透かし埋め込みデータにおける各所定単位の配列順番を、所定の形式で圧縮符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に、ジャンプ先アドレスに基づき配置変更する配置変更手段とを有し、配置変更手段により配置変更された符号化透かし埋め込みデータを出力することを特徴とする。
【０００８】
この発明では、ジャンプ先アドレス及び著作権情報が電子透かし情報としてコンテンツ入力データに埋め込まれて符号化されている透かし埋め込みデータの、所定単位毎の信号の配列順番が、所定の形式で圧縮符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて出力されるようにしたため、再生側で仮に透かし埋め込みデータから著作権情報を除去するようにした場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるので、ジャンプ先アドレスに基づき所定単位毎のコンテンツ入力データを変更前の元の順番に戻して再生することができない。
【０００９】
また、上記の目的を達成するため、本発明の電子透かし情報埋め込み装置は、一画面の静止画情報を複数に分割したときの各分割情報毎に再生順番を指定するためのジャンプ先アドレスと、著作権情報をそれぞれ発生する情報発生手段と、少なくとも静止画情報を有するコンテンツ入力データ各分割情報毎に、情報発生手段からのジャンプ先アドレス及び著作権情報を電子透かし情報として埋め込み、透かし埋め込みデータとして出力する混入手段と、混入手段から取り出された透かし埋め込みデータの静止画情報における各分割情報の配列順番を、ジャンプ先アドレスに基づき、透かし埋め込みデータでの本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更する配置変更手段とを有し、配置変更手段により配置変更された透かし埋め込みデータを出力することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、ジャンプ先アドレス及び著作権情報が電子透かし情報として、少なくとも静止画情報を含むコンテンツ入力データに埋め込まれている透かし埋め込みデータの、一画面の静止画情報を複数に分割した各分割情報毎の配列順番を本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて出力されるようにしたため、再生側で仮に透かし埋め込みデータから著作権情報を除去するようにした場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるので、ジャンプ先アドレスに基づき各分割情報毎の静止画情報を変更前の元の順番に戻して再生することができない。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、本発明の電子透かし情報再生装置は、所定単位毎の配列順番が所定の形式で圧縮符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されている符号化されたコンテンツ入力データの所定単位毎に、配置変更する前の本来の配列順番を示すジャンプ先アドレスが著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれている符号化透かし埋め込みデータが予め記憶されているか、又は符号化透かし埋め込みデータを入力として受けて記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出された符号化透かし埋め込みデータから電子透かし情報を検出する検出手段と、検出手段により検出された電子透かし情報中のジャンプ先アドレスに基づき、次に記憶手段から読み出す所定単位の符号化透かし埋め込みデータの読み出しアドレスを計算して記憶手段の読み出しを制御することにより、記憶手段から各所定単位の配列順番を本来の配列順番に戻された符号化透かし埋め込みデータを出力させるアドレス計算手段と、記憶手段からの符号化透かし埋め込みデータを入力として受け、復号化して電子透かし情報が埋め込まれているコンテンツ入力データを出力する復号化手段と、検出手段により検出された電子透かし情報中の著作権情報を取り出して記憶する著作権情報記憶手段とを有する構成としたものである。
【００１２】
この発明では、記憶手段から読み出される透かし埋め込みデータから著作権情報を除去する操作を行った場合は、著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれているジャンプ先アドレスも一緒に除去されることとなるので、記憶手段から各所定単位の配列順番を本来の配列順番に戻された符号化透かし埋め込みデータを読み出すことができないようにできる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の電子透かし情報再生装置は、一画面の静止画情報を複数に分割したときの各分割情報の順番が本来の順番とは異なる順番に配置変更された、少なくとも静止画情報を含むコンテンツ入力データの各分割情報毎に、配置変更する前の本来の順番を示すジャンプ先アドレスが著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれている透かし埋め込みデータが予め記憶されているか、又は透かし埋め込みデータを入力として受けて記憶する記憶手段と、記憶手段から読み出された透かし埋め込みデータから電子透かし情報を検出する検出手段と、検出手段により検出された電子透かし情報中のジャンプ先アドレスに基づき、次に記憶手段から読み出す各分割情報毎の透かし埋め込みデータの読み出しアドレスを計算して記憶手段の読み出しを制御することにより、記憶手段から各分割情報の配列順番を本来の配列順番に戻された透かし埋め込みデータを出力させるアドレス計算手段と、検出手段により検出された電子透かし情報中の著作権情報を取り出して記憶する著作権情報記憶手段とを有する構成としたものである。
【００１４】
この発明では、記憶手段から読み出される透かし埋め込みデータから著作権情報を除去する操作を行った場合は、著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれているジャンプ先アドレスも一緒に除去されることとなるので、記憶手段から各分割情報の配列順番を本来の配列順番に戻された透かし埋め込みデータを読み出すことができないようにできる。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録媒体は、ジャンプ先アドレスと著作権情報とが、コンテンツ入力データの所定単位毎に電子透かし情報として埋め込まれた透かし埋め込みデータが所定の符号化方式で符号化されて記録されている記録媒体であって、符号化された透かし埋め込みデータは各所定単位の配列順番が所定の符号化方式で符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて記録されており、ジャンプ先アドレスは、各所定単位の符号化された透かし埋め込みデータを、配置変更する前の本来の配列順番で再生させるための情報として記録されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明では、符号化された透かし埋め込みデータは各所定単位の配列順番が本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて、電子透かし情報である著作権情報とジャンプ先アドレスと共に記録されているので、再生側で著作権情報を除去した場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるようにできる。
【００１７】
また、ジャンプ先アドレスと著作権情報とが、少なくとも静止画情報を含むコンテンツ入力データにおける、一画面の静止画情報を複数に分割した各分割静止画情報毎に電子透かし情報として埋め込まれた透かし埋め込みデータが記録されている記録媒体であって、透かし埋め込みデータは各分割静止画情報の配列順番が、透かし埋め込みデータでの本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて記録されており、ジャンプ先アドレスは、各分割静止画情報の透かし埋め込みデータを、配置変更する前の本来の配列順番で再生させるための情報として記録されている記録媒体についても、同様に、再生側で著作権情報を除去した場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるようにできる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明になる電子透かし情報埋め込み装置の一実施の形態の概略ブロック図を示す。図１において、入力された画像原データであるコンテンツデータは、電子透かし混入器１１に供給され、ここで著作権情報発生器１２からの著作権情報とジャンプ先アドレス発生器１３からのジャンプ先アドレス（又はコードワード）とが電子透かし情報として混入される。この電子透かし情報として混入する（埋め込む）方法自体は、従来より知られている幾つかの方法のうちの任意の方法を採用できる。また、コンテンツデータが所定ビット数のサンプリングデータであることに鑑み、例えばコンテンツデータの画像データの下位所定ビットを、埋め込む電子透かし情報に応じて変更設定してもよい。
【００１９】
ここで、著作権情報発生器１２が発生する著作権情報は、再生側で消去されたくない著作権情報で、コンテンツを作成した元のメーカのＩＤコードや、アスキー文字などをバイナリ化しておくことで、例えば３２ビット程度で構成された情報である。また、ジャンプ先アドレス発生器１３が発生するジャンプ先アドレスは、記録媒体１７に記録されるＭＰＥＧ符号化データの所定単位のデータ部分であるセルのジャンプ先を示すコードワードである。
【００２０】
コンテンツ入力データに、著作権情報とジャンプ先アドレス（コードワード）とが電子透かし情報として埋め込まれた埋め込みデータは、ＭＰＥＧエンコーダ１４により、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式に従って、コンテンツ入力データを構成するビデオデータとオーディオデータがそれぞれ圧縮符号化された後多重化されて電子透かし情報が埋め込まれた状態で出力されてデータ配置変更器１５に供給され、ここでデータ配置の変更が行われる。
【００２１】
上記のデータ配置の変更について、更に詳細に説明する。上記のＭＰＥＧ方式は、幾つかの技術を組み合わせて作成されている。入力ビデオデータは動き補償器で復号化した画像データと、入力ビデオデータの差分をとることで時間冗長部分を削減する。
【００２２】
また、ＭＰＥＧ方式では動き補償予測の技術を用いており、その予測の方向は、過去、未来、それら両方からの３つのモードが存在する。これらは、水平方向及び垂直方向共に１６画素（すなわち、１６画素×１６画素）のマクロブロック（ＭＢ）毎に切り替えて使用できる。予測方向は入力ビデオデータに与えられたピクチャタイプによって決定される。過去からの予測と、予測をしないでそのＭＢを独立で符号化する２モード存在するのがＰピクチャである。また、未来からの予測、過去からの予測、両方からの予測、独立で符号化する４モード存在するのがＢピクチャである。そして、すべてのＭＢを独立で符号化するのがＩピクチャである。
【００２３】
動き補償は、動き領域をＭＢ毎にパターンマッチングを行って、ハーフペル精度で動きベクトルを検出し、動き分だけシフトしてから予測する。動きベクトルは水平方向と垂直方向が存在し、何処からかの予測かを示すＭＣ（Motion Compensation）モードと共に、ＭＢの付加情報として伝送される。Ｉピクチャから次のＩピクチャの前のピクチャまでをＧＯＰ（Group Of Picture）といい、蓄積メディアなどで使用される場合には、一般に約１５ピクチャ程度が使用される。
【００２４】
ここでは、圧縮符号化データは、ビデオ１ＧＯＰとそのビデオの再生時刻に対応するオーディオデータが多重化されている状態で、所定の１単位の論理構造をもたせる。それを本明細書では「セル」ということにする。このセルは、本来は図２の数値の順番で再生されて、その番組が時間的に連続して再生されるものである。データ配置変更器１５は、上記のセルの順番をジャンプ先アドレス発生器１３からのジャンプ先アドレス（コードワード）に従って、図３あるいは図４に示すように、セルの配置を図２に示した本来の順番とは異なる順番に変更する。
【００２５】
ここで、図３は順方向に１セルジャンプ、逆方向に２セルジャンプの動作をいれたものである。すなわち、図３において、一番左の最初のセル「１」を再生した後、３番目に再生されるべきセル「３」が入力されてから２番目に再生されるべきセル「２」が入力されるように配置されているので、セル「１」を再生した位置に、順方向に１セルジャンプするコードワードを混入しておくことで、セル「１」を再生した後セル「２」を再生するようにジャンプし、セル「２」を再生した位置に、逆方向に２セルジャンプするコードワードを混入しておくことで、セル「２」を再生した後セル「３」の先頭にジャンプしてセル「３」が再生される。以下、同様にしてジャンプ先を指定するコードワードが、配置が変更されたセルに対応して混入される。
【００２６】
図４は順方向に２セルジャンプ、逆方向に３セルジャンプの動作をいれたものである。すなわち、図４において、一番左の最初のセル「１」を再生した後、３番目に再生されるべきセル「３」が入力されてから４番目に再生されるべきセル「４」、２番目に再生されるべきセル「２」が順次に入力されるように配置されているので、セル「１」を再生した位置に、順方向に２セルジャンプするコードワードを混入しておくことで、セル「１」を再生した後セル「２」を再生するようにジャンプし、セル「２」を再生した位置に、逆方向に３セルジャンプするコードワードを混入しておくことで、セル「２」を再生した後セル「３」の先頭にジャンプしてセル「３」が再生される。以下、同様にしてジャンプ先を指定するコードワードが、配置が変更されたセルに対応して混入される。
【００２７】
いくつのセルをジャンプすれば、次の本来の再生順番のセルになるかの情報を表１のように３ビットのコードワードで示しているのが、前述したジャンプ先アドレスである。
【００２８】
【表１】
【００２９】
再び図１に戻って説明するに、データ配置変更器１５において、ジャンプ先アドレス発生器１３からのジャンプ先アドレスを用いて、再生順番が本来の順番とは異なった順番でセル毎に配置が変更された圧縮符号化データは、データ書き込み器１６に供給され、ここで記録媒体１７への記録に適合した信号形態に変換されて、記録媒体１７に公知の手段で記録される。
【００３０】
次に、電子透かし情報再生系について説明する。図５は本発明になる電子透かし情報再生装置の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、図１に示した電子透かし情報埋め込み装置によりセルの配置の順番がジャンプ先アドレスに応じて変更された圧縮符号化データが、著作権情報及びジャンプ先アドレスが埋め込まれて記録されている記録媒体１７は、データ読み取り器２１により記録データの始めのセルが読み出され、ＭＰＥＧデコーダ２２及び電子透かし検出器２３にそれぞれ供給される。
【００３１】
ＭＰＥＧデコーダ２２は、入力された始めのセルのコンテンツをＭＰＥＧ復号して、ビデオデータとオーディオデータを再生して表示器２４に供給し、ビデオデータは表示器２４内のモニタにより画像表示させ、オーディオデータは表示器２４内のスピーカにより発音させる。なお、表示器２４により画像表示される画像には、前述した著作権情報とコードワードとが電子透かし情報として埋め込まれており、埋め込まれた状態でコンテンツの画像と共に表示されることとなるが、電子透かし情報は視覚的に殆ど検知できないようにして（実質的に見えないようにして）コンテンツデータに埋め込まれているので、電子透かし情報がコンテンツの画像に影響を与えることはない。
【００３２】
一方、電子透かし検出器２３は、データ読み取り器２１により読み取られたデータ中から電子透かし情報を検出し、その検出情報の中に含まれる表１に示したコードワードをジャンプ先アドレス計算器２５に供給する。電子透かし情報を検出する方法自体は、従来より知られている方法でよく、また本発明の要旨ではないのでその説明は省略する。
【００３３】
ジャンプ先アドレス計算器２５は、入力されたコードワードの値に対応して、予め表１に示したように定められている前方ジャンプ又は後方ジャンプのセルの数から、データ読み取り器２１による記録媒体１７の現在の再生位置より次に再生するセルのジャンプ先アドレスを計算して、そのアドレス情報をデータ読み取り器２１へ供給する。データ読み取り器２１は、このジャンプ先アドレスに従って、再生ヘッド(ピックアップ)による再生位置を記録媒体１７上でジャンプすることにより、セルの再生順番が本来の順番に戻されたコンテンツデータを再生することができる。
【００３４】
一方、電子透かし検出器２３により検出された電子透かし情報は、著作権情報検出器２６に供給されて復号された後、ジャンプ先を示すコードワードと共にメモリ２７に供給されて記憶される。
【００３５】
ここで、著作権情報は、前述したように、コンテンツを作成した元のメーカのＩＤコードや、アスキー文字などをバイナリ化しておくなどで、例えば３２ビット程度で構成された情報であり、この著作権情報を検出することで著作権者が記録媒体１７に記録されているコンテンツデータの著作権を主張することができる。
【００３６】
そのため、記録媒体１７を不正に複製しようとする場合は、圧縮やフィルタ、アフィン変換などの既存の方法で著作権情報を除去することが考えられるが、その場合は、同じ電子透かし情報のコードワードも一緒に除去されるため、記録媒体１７の記録コンテンツデータの各セルを本来の順番で再生できず、その結果、再生信号の品質劣化が著しく、記録媒体１７の記録データ中の電子透かし情報を除去する者がいなくなる。このため、著作権情報は除去されることなく、コンテンツの著作権情報を安全に保護することができる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。この実施の形態は、上記の実施の形態のようにセル毎に記録順番を入れ替えるのではなく、１画面の中でのブロック単位に入れ替えを行い、静止画に応用したものである。まず、静止画面を所定のブロックに分割する。ここでは、１６分割とすると、静止画面の本来の順番は図６に示すように、４×４ブロックが上から下方向に、かつ、左から右方向の順番で記録されて、それらのブロックデータは記録順と同じ画面のラスター順番に連続して再生されるものである。
【００３８】
この実施の形態では、この図６に示す本来の順番の通りに記録するのではなく、図７に示すように、順番を代えて記録するものである。すなわち、始めのブロックを”１”とし、次に右方向へいくつのブロックジャンプし、下方向へいくつのブロックジャンプすれば、次の本来の再生順番のセルになるかの情報を、コードワードで示す。
【００３９】
この配置変更の規則として、例えば（１）ブロック”１”は必ず一番左上からスタートすること、（２）２ブロックラインを「スライス」と定義し、そのスライス全部を再生し終えたら、次のスライスの一番左上へ位置を自動的にセットすること、（３）現在の位置からどの方向へ進むかを、表２のコードワードによって指示する、という条件があるものとする。
【００４０】
【表２】
【００４１】
更に、具体的に説明するに、図７のブロック”１”のデータの後に値「０１０」のコードワードが記述され、ブロック”２”のデータの後に値「１１０」のコードワードが記述され、ブロック”３”のデータの後に値「０００」のコードワードが記述され、以下、ブロック”４”、”５”、”６”及び”７”の各データの後に、それぞれ値が「００１」、「１００」、「００１」及び「０１１」のコードワードが記述され、ブロック”８”のデータにはコードワードは何も付けない。
【００４２】
新たなスライスとして、ブロック”９”の位置からスタートし、ブロック”９”のデータの後に値「００１」のコードワードが記述され、ブロック”１０”のデータの後に値「１０１」のコードワードが記述され、以下、同様にして所定の値のコードワードが記述されるか、何も記述されないようにされる。
【００４３】
上記のように記述される、表２に示した３ビットのコードワードは、現在の入力ブロックの本来の再生順番を指定するジャンプ先アドレスを再生装置側で計算させるために、現在の入力ブロックのコンテンツデータに、前述した著作権情報と共に電子透かし情報として、公知の手段により混入された後、記録媒体に記録される。記録装置のブロック構成は、図１のブロック図と基本的に同様である。
【００４４】
上記の記録媒体を再生する装置では、上記の電子透かし情報を公知の手段により検出し、その中から前記コードワードを取り出してジャンプ先アドレスを計算し、計算したジャンプ先アドレスが最初から連続するように再生することにより、本来の再生順番でコンテンツデータの各ブロックを連続して再生することができる。再生装置のブロック構成自体は図５と同様である。
【００４５】
この実施の形態も、著作権情報を除去しなければ、コンテンツデータを電子透かし情報が視覚的にあるいは聴覚的に検知できない状態で正常に再生することができるが、圧縮やフィルタ、アフィン変換などの既存の方法で著作権情報を除去した場合は、同じ電子透かし情報のコードワードも一緒に除去されるため、記録媒体の記録静止画の各ブロックを本来の順番で再生できず、その結果、再生信号の品質劣化が著しい。このため、記録媒体の記録静止画中の電子透かし情報を除去する者がいなくなり、結果として、著作権情報は除去されることなく、コンテンツの著作権情報を安全に保護することができる。
【００４６】
次に、本発明の更に他の実施の形態について説明する。この実施の形態は、セル毎に記録順番を入れ替えるのではなく、１画面の中でのスライスライン単位に入れ替えを行い、静止画に応用したものである。この実施の形態について、図８、図９及び表３と共に説明するに、埋め込み装置側では、まず、静止画面のコンテンツデータを所定の数のスライスに分割する。ここでは、１画面を１２のスライスラインで分割するものとすると、静止画面の本来の再生順番は、図８に示すように、画面の上から下方向に向かう順番である。
【００４７】
この実施の形態は、図８に示す本来の順番ではなく、例えば図９に示すように、スライスラインの順番を入れ替えて伝送し、更に、著作権情報とコードワードを各スライスラインのコンテンツデータに電子透かし情報として公知の手段で埋め込み、これを記録媒体に記録するものである。ここで、上記のコードワードは、埋め込まれるスライスラインの本来の再生順番を示すコードで、最初のスライスラインを”１”として、次に下方向へいくつのスライスライン分ジャンプするか、若しくは上方向へいくつのスライスライン分ジャンプすれば、次の本来の再生順番のスライスラインになるかの情報を示しており、例えば表３のように３ビットで表される。
【００４８】
【表３】
【００４９】
この３ビットのコードワードは、順番が本来の順番に変更されて図９に示すような順番で入力される各スライスラインのうち、現在の入力スライスラインの本来の再生順番を指定するジャンプ先アドレスを再生装置側で計算させるために、現在の入力スライスラインのコンテンツデータに、前述した著作権情報と共に電子透かし情報として、公知の手段により混入された後、記録媒体に記録される。記録装置のブロック構成は、図１のブロック図と基本的に同様である。
【００５０】
上記の記録媒体を再生する装置では、上記の電子透かし情報を公知の手段により検出し、その中から前記コードワードを取り出してジャンプ先アドレスを計算し、計算したジャンプ先アドレスが最初から連続するように再生することにより、本来の再生順番でコンテンツデータの各スライスラインを再生することができる。再生装置のブロック構成自体は図５と同様である。
【００５１】
この実施の形態も、著作権情報を除去しなければ、コンテンツデータを電子透かし情報が視覚的にあるいは聴覚的に検知できない状態で正常に再生することができるが、圧縮やフィルタ、アフィン変換などの既存の方法で著作権情報を除去した場合は、同じ電子透かし情報のコードワードも一緒に除去されるため、記録媒体の記録静止画の各スライスラインを本来の順番で再生できず、再生静止画の品質劣化が著しい。そのため、再生又は受信した透かし埋め込みデータから電子透かし情報を除去する者がいなくなる。その結果、著作権情報は除去されることなく、コンテンツの著作権情報を安全に保護することができる。
【００５２】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、電子透かし情報埋め込み装置は、図１０のブロック図に示すように、データ配置変更器１５により、セルの順番、静止画の場合はブロック又はスライスラインの順番が、本来の順番と異なる順番に変更した透かし埋め込みデータを、伝送装置１８によりフォーマット変換して、例えばインターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の通信ネットワークを介して送信するか、無線空間を通して無線送信するようにしてもよい。また、有線回線で伝送することも可能である。
【００５３】
なお、上記の場合は、再生装置は、図５の記録媒体１７及びデータ読み取り器２１に代えて受信装置とその受信信号を記憶するメモリ及びメモリ制御手段を設け、インターネット等を介して送信された透かし埋め込みデータを受信装置で受信した後、メモリに一旦記憶し、メモリから読み出したジャンプ先アドレスに基づいてメモリの読み出し順序を制御して元の順番に戻した透かし埋め込みデータをメモリから読み出してコンテンツデータを再生する。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ジャンプ先アドレス及び著作権情報が電子透かし情報としてコンテンツ入力データに埋め込まれて符号化されている透かし埋め込みデータの、所定単位毎の信号の配列順番が本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて出力させるか、コンテンツ入力データが少なくとも静止画情報を有している場合に一画面の静止画情報を複数に分割したときの各分割静止画情報単位で本来の配列順番と異なる配列順番で配置変更された透かし埋め込みデータを出力させることにより、再生側で透かし埋め込みデータから著作権情報を除去した場合は、ジャンプ先アドレスも一緒に除去されるので、ジャンプ先アドレスに基づきコンテンツ入力データを変更前の元の順番に戻して再生することができず、この場合はコンテンツ入力データの再生品質は著しく損なわれていることから、その再生は無意味であるので、結果的にコンテンツの著作権を主張するための著作権情報の保護を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子透かし情報埋め込み装置の一実施の形態のブロック図である。
【図２】コンテンツデータのセルの本来の伝送順番を模式的に示す図である。
【図３】図１の装置中のデータ配置位置変更器によるセルの順番の変更の一例を模式的に示す図である。
【図４】図１の装置中のデータ配置位置変更器によるセルの順番の変更の他の例を模式的に示す図である。
【図５】本発明になる電子透かし情報再生装置の一実施の形態のブロック図である。
【図６】ブロックの本来の再生の順番を模式的に示す図である。
【図７】 本発明によるブロックの配置の一例を模式的に示す図である。
【図８】スライスラインの本来の再生の順番を模式的に示す図である。
【図９】本発明によるスライスラインの配置の一例を模式的に示す図である。
【図１０】本発明の電子透かし情報埋め込み装置の他の実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
１１ 電子透かし混入器
１２ 著作権情報発生器
１３ ジャンプ先アドレス発生器
１４ ＭＰＥＧエンコーダ
１５ データ配置変更器
１６ データ書き込み器
１７ 記録媒体
１８ 伝送装置
２１ データ読み取り器
２２ ＭＰＥＧデコーダ
２３ 電子透かし検出器
２４ 表示器
２５ ジャンプ先アドレス計算器
２６ 著作権情報検出器
２７ メモリ
Claims (6)
- 所定の形式で圧縮符号化された信号の所定単位毎に再生順番を指定するためのジャンプ先アドレスと、著作権情報をそれぞれ発生する情報発生手段と、
コンテンツ入力データの前記所定単位毎に、前記情報発生手段からの前記ジャンプ先アドレス及び著作権情報を電子透かし情報として埋め込み、透かし埋め込みデータとして出力する混入手段と、
前記混入手段から取り出された透かし埋め込みデータを、前記所定の形式で圧縮符号化するエンコーダと、
前記エンコーダから出力される符号化された透かし埋め込みデータにおける前記各所定単位の配列順番を、前記所定の形式で圧縮符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に、前記ジャンプ先アドレスに基づき配置変更する配置変更手段と
を有し、前記配置変更手段により配置変更された符号化透かし埋め込みデータを出力することを特徴とする電子透かし情報埋め込み装置。 - 一画面の静止画情報を複数に分割したときの各分割情報毎に再生順番を指定するためのジャンプ先アドレスと、著作権情報をそれぞれ発生する情報発生手段と、
少なくとも静止画情報を有するコンテンツ入力データの前記各分割情報毎に、前記情報発生手段からの前記ジャンプ先アドレス及び著作権情報を電子透かし情報として埋め込み、透かし埋め込みデータとして出力する混入手段と、
前記混入手段から取り出された透かし埋め込みデータの前記静止画情報における前記各分割情報の配列順番を、前記ジャンプ先アドレスに基づき、前記透かし埋め込みデータでの本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更する配置変更手段と
を有し、前記配置変更手段により配置変更された前記透かし埋め込みデータを出力することを特徴とする電子透かし情報埋め込み装置。 - 所定単位毎の配列順番が所定の形式で圧縮符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されている符号化されたコンテンツ入力データの前記所定単位毎に、配置変更する前の本来の配列順番を示すジャンプ先アドレスが著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれている符号化透かし埋め込みデータが予め記憶されているか、又は前記符号化透かし埋め込みデータを入力として受けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出された前記符号化透かし埋め込みデータから電子透かし情報を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記電子透かし情報中の前記ジャンプ先アドレスに基づき、次に前記記憶手段から読み出す前記所定単位の前記符号化透かし埋め込みデータの読み出しアドレスを計算して前記記憶手段の読み出しを制御することにより、前記記憶手段から前記各所定単位の配列順番を本来の配列順番に戻された前記符号化透かし埋め込みデータを出力させるアドレス計算手段と、
前記記憶手段からの前記符号化透かし埋め込みデータを入力として受け、復号化して前記電子透かし情報が埋め込まれているコンテンツ入力データを出力する復号化手段と、
前記検出手段により検出された前記電子透かし情報中の前記著作権情報を取り出して記憶する著作権情報記憶手段と を有することを特徴とする電子透かし情報再生装置。 - 一画面の静止画情報を複数に分割したときの各分割情報の配列順番が本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更された、少なくとも静止画情報を含むコンテンツ入力データの前記各分割情報毎に、配置変更する前の本来の配列順番を示すジャンプ先アドレスが著作権情報と共に電子透かし情報として埋め込まれている透かし埋め込みデータが予め記憶されているか、又は前記透かし埋め込みデータを入力として受けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出された前記透かし埋め込みデータから電子透かし情報を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記電子透かし情報中の前記ジャンプ先アドレスに基づき、次に前記記憶手段から読み出す前記各分割情報毎の前記透かし埋め込みデータの読み出しアドレスを計算して前記記憶手段の読み出しを制御することにより、前記記憶手段から前記各分割情報の配列順番を本来の配列順番に戻された前記透かし埋め込みデータを出力させるアドレス計算手段と、
前記検出手段により検出された前記電子透かし情報中の前記著作権情報を取り出して記憶する著作権情報記憶手段と
を有することを特徴とする電子透かし情報再生装置。 - ジャンプ先アドレスと著作権情報とが、コンテンツ入力データの所定単位毎に電子透かし情報として埋め込まれた透かし埋め込みデータが所定の符号化方式で符号化されて記録されている記録媒体であって、符号化された前記透かし埋め込みデータは各前記所定単位の配列順番が所定の符号化方式で符号化された状態での本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて記録されており、前記ジャンプ先アドレスは、前記各所定単位の符号化された前記透かし埋め込みデータを、配置変更する前の本来の配列順番で再生させるための情報として記録されていることを特徴とする記録媒体。
- ジャンプ先アドレスと著作権情報とが、少なくとも静止画情報を含むコンテンツ入力データにおける、一画面の前記静止画情報を複数に分割した各分割静止画情報毎に電子透かし情報として埋め込まれた透かし埋め込みデータが記録されている記録媒体であって、
前記透かし埋め込みデータは前記各分割静止画情報の配列順番が、該透かし埋め込みデータでの本来の配列順番とは異なる配列順番に配置変更されて記録されており、前記ジャンプ先アドレスは、前記各分割静止画情報の前記透かし埋め込みデータを、配置変更する前の本来の配列順番で再生させるための情報として記録されていることを特徴とする記録媒体。
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