JP4127636B2 - 電子透かし埋め込み装置及び方法 - Google Patents

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    • G06T2201/0202Image watermarking whereby the quality of watermarked images is measured; Measuring quality or performance of watermarking methods; Balancing between quality and robustness

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば記録媒体を介して提供されるディジタル動画像信号の不正な複製を防止するのに有効な電子透かし埋め込み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディジタルVTR、あるいはDVD(ディジタルバーサタイルディスク)のようなディジタル画像データを記録及び再生する装置の普及により、これらの装置で再生が可能な数多くのディジタル動画像が提供されるようになってきている。またインターネット、放送衛星、通信衛星等を介したディジタルテレビ放送を通じて様々なディジタル動画像が流通し、ユーザは高品質のディジタル動画像を利用することが可能となりつつある。
【0003】
ディジタル動画像は、ディジタル信号レベルで簡易に高品質の複製を作成することが可能であり、何らかの複製禁止あるいは複製制御を施さない場合には、無制限に複製されるおそれがある。従って、ディジタル動画像の不正な複製(コピー)を防止し、あるいは正規ユーザによる複製の世代数を制御するために、ディジタル動画像に複製制御のための情報を付加し、この付加情報を用いて不正な複製を防止し、複製を制限する方法が考えられている。
【0004】
このようにディジタル動画像に別の付加情報を重畳する技術として、電子透かし(digital watermarking)が知られている。電子透かしは、ディジタルデータ化された音声、音楽、動画、静止画等のコンテンツに対して、コンテンツの著作権者や利用者の識別情報、著作権者の権利情報、コンテンツの利用条件、その利用時に必要な秘密情報、あるいは上述した複製制御情報などの情報(これらを透かし情報と呼ぶ)を知覚が容易ではない状態となるように埋め込み、後に必要に応じて透かし情報をコンテンツから検出することによって利用制御、複製制御を含む著作権保護を行なったり、二次利用の促進を行うための技術である。
【0005】
電子透かしの一つの方式として、スペクトラム拡散技術を応用した方式が知られている。この方式では、以下の手順により透かし情報をディジタル動画像に埋め込む。
[ステップE1]画像信号にPN(Pseudorandom Noise)系列を乗積してスペクトラム拡散を行う。
[ステップE2]スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換(例えばDCT変換)する。
[ステップE3]特定の周波数成分の値を変更することで透かし情報を埋め込む。
[ステップE4]逆周波数変換(例えばIDCT変換)を施す。
[ステップE5]スペクトル逆拡散を施す(ステップE1と同じPN系列を乗積する)。
【0006】
一方、こうして透かし情報が埋め込まれたディジタル動画像からの透かし情報の検出は、以下の手順により行う。
[ステップD1]画像信号にPN(Pseudorandom Noise)系列(ステップE1と同じPN系列)を乗積してスペクトル拡散を行う。
[ステップD2]スペクトル拡散後の画像信号を周波数変換(例えばDCT変換)する。
[ステップD3]特定の周波数成分の値に着目し、埋め込まれた透かし情報を抽出する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
不正利用の防止を目的として電子透かしを適用する場合、ディジタル著作物に対して通常に施されると想定される各種の操作や意図的な攻撃によって、透かし情報が消失したり改竄されたりしないような性質(ロバスト性)を持つ必要がある。
【0008】
ロバスト性を高めるのに最も効果的な方法の一つは、電子透かしの埋め込み強度を強くして、情報の消失を防ぐことである。しかし、電子透かしの埋め込み強度を強くすると、電子透かし信号がノイズとして知覚され、画像品質を落としてしまう。一方、電子透かし信号自体が視覚的に見えてしまうと、電子透かし方式の秘匿性を弱め、より攻撃を容易にしてしまうという危険性がある。
【0009】
つまり、電子透かし信号が知覚されないこと(トランスペアレンシーという)とロバスト性との間にはトレードオフの関係があり、トランスペアレンシーを落とさずにロバスト性を高めることが、電子透かし埋め込みにおいて最も重要な課題の一つとなる。
【0010】
従って、本発明はトランスペアレンシーを維持しつつ、ロバスト性を高めることが可能な電子透かし埋め込み装置を提供することを目的とする。
より具体的な目的は、電子透かし信号の埋め込み強度を最適に制御することを可能とすることにある。
本発明の他の目的は、画像信号の圧縮符号化を考慮した電子透かし信号の埋め込みを行うことにある。
本発明の他の目的は、テレシネ変換や逆テレシネ変換を考慮した電子透かし信号の埋め込みを行うことにある。
本発明の他の目的は、電子透かし信号の的確な再埋め込みを実現することにある。
本発明の他の目的は、再埋め込みされた電子透かし信号の検出を安定に行うことができる再埋め込みを行うことにある。
本発明の他の目的は、フレームレート変換を考慮した電子透かし信号の埋め込みを行うことにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
(1)入力画像信号に対して電子透かし信号を埋め込んで出力画像信号を生成する電子透かし埋め込みに際して、出力画像信号から電子透かし信号を抽出して、該抽出した電子透かし信号の信号強度を検出し、該信号強度に応じて入力画像信号に対する電子透かし信号の埋め込み強度を制御する。
【0012】
このように埋め込まれた電子透かし信号の信号強度をフィードバッグして、動的に電子透かし信号の埋め込み強度を制御することで、画像信号の絵柄や性質に依存せず、安定した電子透かしの埋め込みを行うことが可能となり、電子透かし検出時における所望の検出性能を保証した、よりロバスト性の高い埋め込みを容易に実現することが可能となる。
【0013】
(2)入力画像信号に対して電子透かし信号を埋め込んで出力画像信号を生成する電子透かし埋め込みに際して、入力画像信号に対する出力画像信号の画質劣化度を検出し、この画質劣化度に応じて入力画像信号に対する電子透かし信号の埋め込み強度を制御する。
【0014】
このように電子透かし信号の埋め込みに起因する画質劣化度のフィードバッグによる埋め込み強度の動的な制御により、画質劣化を一定にした埋め込みや、画質劣化度の最大値を所定値以下に抑えた埋め込みなどを容易に制御することが可能となる。これにより画質劣化を抑えて、最大限埋め込み強度を高めることが容易となり、より画質劣化の少なく且つロバスト性の高い電子透かし埋め込みを行うことが可能となる。
【0015】
(3)入力画像信号に対して電子透かし信号を埋め込んで出力画像信号を生成する電子透かし埋め込みに際して、入力画像信号及び電子透かし信号の少なくとも一方からアクティビティを検出し、該アクティビティに応じて入力画像信号に対する電子透かし信号の埋め込み強度を制御する。
【0016】
このように画像信号や電子透かし信号の性質の一つであるアクティビティに合わせて、フィードフォワード制御により適応的に埋め込み強度を制御することによって、画質劣化を抑えつつ、最大限に電子透かし埋め込み強度を高めることができ、よりロバストな電子透かしの埋め込みを行うことが可能となる。
【0017】
(4)上述した第1〜第3の手法による埋め込み強度の制御、すなわち電子透かし信号の信号強度のフィードバック、電子透かし信号の埋め込みによる画質劣化度のフィードバック及びアクティビティのフィードフォワードのうち任意の2つ以上の組み合わせで電子透かし信号の埋め込み強度を制御する構成とすることも可能である。このように複数の手法による埋め込み強度の制御を有機的に結合することで、画質劣化が少なく、且つ安定した高い検出性能が保証された電子透かし埋め込みを実現することが可能となる。
【0018】
(5)リピートフィールドの挿入によるテレシネ変換により生成された入力画像信号に対して、フィールド単位で電子透かし信号を埋め込んで出力画像信号を生成する電子透かし埋め込みに際して、入力画像信号からリピートフィールドを検出し、この検出結果に基づき入力画像信号のうち、リピートフィールドに対しては2フィールド前のフィールド(直前のフレームの同相フィールド)に埋め込まれた電子透かし信号と同一の電子透かし信号を埋め込む。
【0019】
DVDなどで用いられているMPEG2動画像符号化では、テレシネ変換されたビデオ信号を逆テレシネ変換して符号化することがしばしば行われる。テレシネ変換では、フレーム周波数24Hzのフィルム素材を周期的に繰り返しフィールドを挿入して60Hzのフィールド信号に変換して、TVに表示させたり、あるいはVTRのような記録再生機器によって記録する。
【0020】
DVDなどでは、圧縮効率を高めるため、テレシネ変換された映像信号に対して自動的に逆テレシネ変換を施し、24Hzのフレーム映像として圧縮符号化を行い、再生時に、再度テレシネ変換して表示する。逆テレシネ変換は通常、リピートフィールドを自動検出することにより実現されるが、逆テレシネ変換の前にフィールド単位で異なる電子透かし信号を埋め込むと、リピートフィールドの検出率の低下を招き、正確な逆テレシネ変換を妨げてしまう。その結果、圧縮符号化の符号化効率を低下させ、画質劣化の原因となってしまう。
【0021】
ここで、上述したように電子透かし埋め込み時においても、テレシネ変換のリピートフィードの検出を行い、リピートフィールドでは1フレーム前の同相フィールドと同一の電子透かし信号を埋め込むようにすることにより、圧縮符号化における逆テレシネ変換の検出性能を低下させることなく、電子透かし信号を埋め込むことが可能となる。
【0022】
(6)入力画像信号に対して逆テレシネ変換を行い、逆テレシネ変換後の画像信号に対してフレーム単位で電子透かし信号を生成し、逆テレシネ変換後の画像信号に対して電子透かし信号をフレーム単位で埋め込む。
【0023】
このようにすると、例えばMPEG2などの動画像符号化と電子透かし埋め込みを連動させ、動画像符号化のために逆テレシネ変換したフレームに対して電子透かし信号を埋め込み、その後に符号化を行うことで、電子透かし埋め込みによる逆テレシネ変換への影響を完全に排除しつつ、電子透かし信号を画像信号に埋め込むことが可能となる。
【0024】
(7)第1の電子透かし信号が埋め込まれた入力画像信号から該入力画像信号が受けている幾何変形を推定し、該推定した幾何変形に関わるパラメータを生成し、該パラメータに従って幾何変形された第2の電子透かし信号を生成して、入力画像信号に対して第2の電子透かし信号の再埋め込みを行って出力画像信号を生成する。
【0025】
電子透かしの利用形態として、予め埋め込まれた電子透かし情報を検出するだけでなく、電子透かし情報を書き換える(リマーク)、弱まった電子透かし信号を再書き込みにより補強するといったことも考えられる。前者は、電子透かしによる世代管理などで用いられる。例えば、1回コピー可という信号が電子透かしにより書き込まれている場合、1回のコピーの実施に併せて電子透かし信号の情報を「コピー不可」のように改める必要がある。後者では、映像信号の拡大・縮小などの幾何変形や、符号化/復号化や録画再生などによる画質劣化とともに減衰した電子透かし信号に対して同じ情報を上書きすることによる補強を行って、電子透かし信号の強度を正常に戻す場合などがある。
【0026】
これらリマークや上書きいずれの場合においても、画像信号自体が当初の電子透かし埋め込み後に何らかの幾何変形を受けている場合、正常な再埋め込みが困難となるが、上述のようにリマークや上書き等の再埋め込みの際に、例えば予め埋め込まれた電子透かし情報を検出するとともに、拡大・縮小や時間あるいは空間の位相といった幾何変形に関わるパラメータを検出し、検出された幾何変形パラメータに合わせて、再埋め込みを行う電子透かし信号を生成することで、より正確に再埋め込みを行うことが可能となる。
【0027】
(8)このような電子透かし信号の再埋め込みに際して、入力画像信号から第1の電子透かし信号を抽出して該第1の電子透かし信号の信号強度を検出する一方、出力画像信号から第2の電子透かし信号を抽出して該第2の電子透かし信号の信号強度を検出し、これら第1及び第2の電子透かし信号の検出信号強度の大小関係に応じて、入力画像信号に対する第2の電子透かし信号の再埋め込み強度を制御するようにしてもよい。
【0028】
電子透かし信号のリマークなどの再埋め込みの際に、特定の情報のみを変更する場合、再埋め込み後、変更された部分と変更されない部分との電子透かし信号の信号強度のバランスが極端に乱れると、リマーク後の電子透かしの検出性能を大幅に低下させる場合がある。特に、幾何変形や圧縮符号化などの画質劣化を受けた画像信号では、予め埋め込まれた電子透かし信号の強度も低下しており、再埋め込みの埋め込み強度を一意に決定することが困難となる。
【0029】
ここで、上述のように再埋め込み前の電子透かし信号の検出強度と、再埋め込み後の電子透かし信号の検出強度のバランスから、再埋め込み強度を動的に制御するようにすると、予め埋め込まれた電子透かし信号と強度バランスのとれた再埋め込みを実現することが可能となり、部分的な再埋め込みに対しても、安定した検出性能を保証することができる。
【0030】
(9)さらに、上述のような電子透かし信号の再埋め込みに際して、入力画像信号から第1の電子透かし信号を所定間隔で検出し、再埋め込みにおいて第1の電子透かし信号が検出された時点から所定時間以上継続して入力画像信号に第2の電子透かし信号の再埋め込みを行うようにしてもよい。
【0031】
電子透かし信号のリマークなどの再埋め込みを行う場合、予め埋め込まれた電子透かし情報の検出結果に応じて、リマークすべき電子透かし情報を決定する場合がある。この場合、例えば何らかの画像変形により予め埋め込まれた電子透かし情報の検出が不安定であると、それに連動した再埋め込み自体も不安定となり、再埋め込み後の電子透かし信号を安定に検出することが困難となる。
【0032】
これに対し、上述のように電子透かし信号の再埋め込みの際、例えば電子透かし検出に必要な所定時間以上継続して再埋め込み処理を行うことで、再埋め込み後の画像信号から安定して電子透かし信号を検出することが可能となる。
【0033】
(10)圧縮された画像信号を復号化し、復号化された画像信号のフレームレートを変換して出力し、フレームレートの変換前の復号化された画像信号から電子透かし信号を検出する。
【0034】
(11)圧縮された画像信号を復号化し、復号化された画像信号のフレームレートを変換して出力し、フレームレートの変換前の復号化された画像信号から電子透かし信号を検出する。
【0035】
(12)第1の電子透かし信号が埋め込まれている圧縮された画像信号を復号化し、復号化された画像信号のフレームレートを変換して出力し、フレームレートの変換前の復号化された画像信号に対して第2の電子透かし信号の再埋め込みを行う。
【0036】
画像信号がMPEG2などのディジタル動画像圧縮を受けた状態で伝送あるいは蓄積される系においては、電子透かし信号の検出、埋め込み、あるいは再埋め込みは、圧縮された画像信号の復号化時に行われることが多い。圧縮された画像信号は、表示デバイスに合わせて様々なフレームレートに変換されて出力される場合がある。任意のフレームレートに合わせて、電子透かしの検出、埋め込み、あるいは再埋め込みを行うようにすると、これらの電子透かしに関する処理コストが増大し、また、時間方向のジッタ等の影響を受け、電子透かしの検出性能を低下させる原因ともなる。
【0037】
電子透かしの検出、埋め込み、あるいは再埋め込みの処理を圧縮された画像信号が復号化された直後、すなわちフレームレート変換を受ける前の画像フレームに対して施すことにより、上記のようなコスト増や性能低下を抑制することが可能となる。
【0038】
(13)圧縮された画像信号を復号化して、復号化された画像信号と画像フレームまたはフィールドの表示タイミングに関する情報を出力し、復号化された画像信号に対して、表示タイミングの情報に応じて電子透かし信号を埋め込む。
【0039】
(14)圧縮された画像信号を復号化して、復号化された画像信号と画像フレームまたはフィールドの表示タイミングに関する情報を出力し、復号化された画像信号から、表示タイミングの情報に応じて電子透かし信号を検出する。
【0040】
第1の電子透かし信号が埋め込まれている圧縮された画像信号を復号化して、復号化された画像信号と画像フレームまたはフィールドの表示タイミングに関する情報を出力し、復号化された画像信号に対して、表示タイミングの情報に応じて第2の電子透かし信号の再埋め込みを行う。
【0041】
電子透かしが時間方向の状態遷移や位相特性を持つ場合、フレームレート変換やトリック再生などの影響を受けると、電子透かしの検出性能を低下させる原因となる場合がある。一方、MPEG2などで圧縮された画像信号データでは、フレームあるいはフィールド毎の表示時刻に関する情報も合わせて符号化されている。従って、上述のように圧縮符号化が併せ持つ表示時刻に関する情報を電子透かしの検出、埋め込み、及び再埋め込みにおける時間情報として使用すると、電子透かしの時間方向の位相特性を適切に制御することが可能となり、電子透かしの検出性能を向上させることができる。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の電子透かし埋め込み装置は、電子透かし信号生成部10、電子透かし埋め込み部11、電子透かし検出部12及び電子透かし強度制御部13を有する。
【0043】
入力画像信号14は、電子透かし信号生成部10と電子透かし埋め込み部11に入力される。電子透かし信号生成部10により入力画像信号14に基づいて公知の手法により電子透かし信号15が生成され、この電子透かし信号15が電子透かし埋め込み部11により入力画像信号14に対して埋め込まれることによって、出力画像信号16が生成される。
【0044】
出力画像信号16は、電子透かし検出部12に入力される。電子透かし検出部12は、出力画像信号16から電子透かし信号を抽出し、抽出した電子透かし信号の信号強度を求めて、信号強度情報17を電子透かし強度制御部13に供給する。電子透かし強度制御部13は、信号強度情報17に従って電子透かし信号の埋め込み強度を例えば電子透かし検出部12により抽出された電子透かし信号の信号強度が一定となるように決定し、それに基づき電子透かし埋め込み部11に対して埋め込み強度制御信号18を供給する。埋め込み強度制御信号18に従って、電子透かし埋め込み部11における電子透かし信号15の埋め込み強度が例えば所望の一定強度となるように制御される。
【0045】
このように出力画像信号16に埋め込まれている電子透かし信号の強度を電子透かし埋め込み部11に埋め込み強度としてフィードバックし、電子透かし信号15の埋め込み強度を制御することにより、電子透かし信号15の埋め込みを一定の強度で安定して行うことが可能となる。
【0046】
(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示している。本実施形態は、図1における電子透かし検出部12が画質劣化度検出部19に置き換わっている点が第1の実施形態と異なる。画質劣化度検出部19は、電子透かし信号15の埋め込み前と埋め込み後の画像信号、すなわち入力画像信号14と出力画像信号16を入力し、入力画像信号14に対する出力画像信号16の画質劣化度を検出して、画質劣化度情報20を電子透かし強度制御部13に供給する。画質劣化度は、例えば入力画像信号14と出力画像信号16との画素値(輝度値)の差分絶対値和、あるいは平均自乗誤差として求められる。
【0047】
電子透かし強度制御部13は、画質劣化度情報20に従って電子透かし信号の埋め込み強度を例えば画質劣化度が所定のしきい値以下となるように決定し、それに基づき電子透かし埋め込み部11に対して埋め込み強度制御信号18を供給する。埋め込み強度制御信号18に従って電子透かし埋め込み部11における電子透かし信号15の埋め込み強度が制御されることにより、電子透かし信号15の埋め込みに起因する画質劣化が知覚されないようにすることができる。
【0048】
(第3の実施形態)
図3には、本発明の第3の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す。第1及び第2の実施形態では、フィードバックにより電子透かし信号の埋め込み強度を制御しているのに対し、本実施形態ではフィードフォワード制御により電子透かし信号の埋め込み強度の制御を行う。具体的には、入力画像信号14及び電子透かし信号生成部10で生成された電子透かし信号15から、アクティビティ検出部21でそれぞれのアクティビティ、すなわち複雑度を検出し、例えば入力画像信号14と電子透かし信号15のアクティビティの比を示すアクティビティ情報22を電子透かし強度制御部13に供給する。
【0049】
電子透かし強度制御部13は、アクティビティ情報22に従って電子透かし信号の埋め込み強度を例えば入力画像信号14と電子透かし信号15のアクティビティの比が予め定められた一定の値となるように決定し、それに基づき電子透かし埋め込み部11に対して埋め込み強度制御信号18を供給する。埋め込み強度制御信号18に従って電子透かし埋め込み部11における電子透かし信号15の埋め込み強度が制御されることにより、電子透かし信号15の埋め込みに起因する画質劣化を抑えつつ、電子透かし信号の埋め込み強度を最大限に高めることが可能となる。
【0050】
(第4の実施形態)
図4は、本発明の第4の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、第1の実施形態で説明した出力画像信号16に含まれる電子透かし信号の信号強度に基づくフィードバック制御と、第3の実施形態で説明したアクティビティ情報に基づくフィードフォワード制御とを組み合わせて、電子透かし信号の埋め込み強度を制御する。
【0051】
すなわち、電子透かし強度制御部13は電子透かし検出部12から出力される信号強度情報17とアクティビティ検出部21から出力されるアクティビティ情報22を用いて、画質劣化を抑えつつ所定の埋め込み強度を維持できるように、たとえば、信号強度情報17に基づく埋め込み強度調整量と、アクティビティ情報22に基づく埋め込み強度調整量との積として、埋め込み強度制御信号18を生成する。埋め込み強度制御信号18に従って電子透かし埋め込み部11における電子透かし信号15の埋め込み強度が制御されることにより、電子透かし信号15の埋め込みに起因する画質劣化を抑えつつ、安定して電子透かし信号15の埋め込み強度を高めることができる。従って、電子透かし信号が埋め込まれた後の出力画像信号16が劣化や変形を受けても、よりロバストに電子透かしを検出することが可能となる。
【0052】
(第5の実施形態)
図5には、本発明の第5の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す。本実施形態では、第2の実施形態で説明した入力画像信号14に対する出力画像信号16の画質劣化度に基づくフィードバック制御と、第3の実施形態で説明したアクティビティ情報に基づくフィードフォワード制御とを組み合わせて、電子透かし信号の埋め込み強度を制御する。
【0053】
すなわち、電子透かし強度制御部13は画質劣化度検出部19から出力される画質劣化度情報20とアクティビティ検出部21から出力されるアクティビティ情報22を用いて、画質劣化を抑えつつ所定の埋め込み強度を維持できるように、例えば画質劣化度情報20に基づく埋め込み強度調整量と、アクティビティ情報22に基づく埋め込み強度調整量との積として、埋め込み強度制御信号18を生成する。このような構成とすることで、埋め込み強度制御信号18に従って電子透かし埋め込み部11における電子透かし信号15の埋め込み強度が制御されることにより、電子透かし信号15の埋め込みに起因する画質劣化を抑えつつ、安定して電子透かし信号15の埋め込み強度を高めることができる。
【0054】
(第6の実施形態)
図6は、本発明の第6の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、入力画像信号14がテレシネ変換により生成された画像信号である場合に、テレシネ変換を考慮して電子透かし信号の埋め込みを行う。
【0055】
本実施形態を説明するために、まず図7を用いてテレシネ変換及び逆テレシネ変換について述べる。映画フィルムに記録されている映像のフレームレート(フレーム周波数)は一般的に24Hzであり、このフィルム映像をフレームレートが30Hz(フィールド周波数60Hz)のビデオ信号(TV信号)に変換する処理をテレシネ変換と呼ぶ。
【0056】
テレシネ変換に際しては、図7に示すようにフィルム映像の各フレーム30〜35をインターレースによりトップフィールドとボトムフィールドの2つのフィールドに分割する。次に、フィルム映像の2フレームに1回ずつボトムフィールドを再表示するフィールド(リピートフィールド)を挿入することにより、フィールド40a〜40c,41a〜41b,…からなるビデオ画像を生成する。
【0057】
この操作によって、フィルム映像中の例えばフレーム30は3つのフィールド40a,40b,40cに変換される。これらのフィールドのうち、フィールド40a,40bはインターレースに基づくフィールドであり、フィールド40cがフィールド40aと同じリピートフィールドである。フィールド映像中の次のフレーム31は、インターレースに基づく2つのフィールド41a,41bに変換される。このようにフィルム映像の各1フレームを3フィールドと2フィールドとに交互に変換することで、24Hzから30Hzへのフレームレート変換、すなわちテレシネ変換が行われる。
【0058】
逆に、テレシネ変換によって得られたフレームレート30Hzのビデオ信号をフレームレート24Hzのフィルム映像の信号に戻す操作を逆テレシネ変換と呼ぶ。逆テレシネ変換は、リピートフィールドを削除し、インターレースされた2フィールドから1フレームを復元することで行われる。
【0059】
DVDなどで用いられるMPEG2動画像圧縮では、テレシネ変換により得られたビデオ信号を圧縮する場合、符号化効率を上げるため、逆テレシネ変換を行ってフレームレートを元の24Hzに戻した後に、圧縮符号化を行うことが一般的である。逆テレシネ変換では通常、ビデオ信号のフィールド毎に1フレーム前の同相フィールドとの相関もしくは差分を計算することで自動的にリピートフィールドを検出する。例えば、数式(1)で示すように、yi(v,h)がi番目のフィールドの画素(v,h)の輝度信号を示しており、2フィールド前のフィールドの輝度信号との絶対値差分の和Ji を計算し、Ji が所定の閾値より小さい場合、フィールドiをリピートフィールドとして検出する。
【0060】
【数1】
Figure 0004127636
【0061】
本実施形態では、図6に示すようにリピートフィールド検出部23を有し、テレシネ変換により得られた入力画像信号14から、上述した逆テレシネ変換におけると同様にしてリピートフィールドの検出を行って、検出信号24を電子透かし信号生成部10に供給する。電子透かし信号生成部10は、検出信号24に基づいて入力画像信号10が通常のフィールドかリピートフィールドかどうかを認識し、リピートフィールドに対しては2フィールド前のフィールドに埋め込んだ電子透かし信号と同一の信号を生成する。こうして生成された電子透かし信号15は、電子透かし埋め込み部11によって入力画像信号10に埋め込まれる。
【0062】
フィールド毎に異なる電子透かし信号を埋め込むと、圧縮符号化時における逆テレシネ変換においてリピートフィールドの検出が困難となり、符号化効率を低下させてしまう。あるいは、圧縮符号化時にリピートフィールドが検出されてリピートフィールドが削除されると、電子透かし信号の欠落が生じてしまうという問題がある。
【0063】
これに対し、本実施形態のようにリピートフィールドについては2フィールド前と同じ電子透かし信号を埋め込むようにすると、電子透かし信号15の埋め込み後にも、リピートフィールドと2フィールド前のフィールドとの信号が一致する。従って、圧縮符号化時の逆テレシネ変換においてリピートフィールドの検出が容易となり、符号化効率の低下などの、逆テレシネ変換への影響を無くすことができる。また、逆テレシネ変換時にリピートフィールドが削除されても、リピートフィールドで埋め込まれた電子透かし信号は2フィールド前と同じであるため、電子透かし信号の欠落を防ぐことが可能となる。
【0064】
(第7の実施形態)
図8は、本発明の第7の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態は、第6の実施形態と同様に入力画像信号14がテレシネ変換により生成された画像信号である場合に、テレシネ変換を考慮して電子透かし信号の埋め込みを行う手法の他の例である。
【0065】
本実施形態では、入力画像信号14は逆テレシネ変換部25によって逆テレシネ変換された後、電子透かし信号生成部10及び電子透かし埋め込み部11に入力される。このようにテレシネ変換によって生成された入力画像信号14に対して、逆テレシネ変換後に電子透かし信号15を埋め込む。これにより、電子透かし信号15の埋め込みに伴う自動的な逆テレシネ変換への影響を排除し、かつ、逆テレシネ変換に伴う電子透かし信号の欠落を防ぐことも可能となる。
【0066】
(第8の実施形態)
次に、図9〜図13を用いて本発明の第8の実施形態について説明する。図9は、本実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す図であり、電子透かし信号が埋め込まれた画像信号に対して、電子透かし信号の再埋め込みを行う装置である。
このような電子透かし信号の再埋め込みは、圧縮符号化や記録再生の繰り返しにより弱まった電子透かし信号を補強するため、既に埋め込まれている電子透かし信号を再度上書きしたり、あるいは、コピーの世代管理を行うため、コピーされる回数に応じて電子透かし信号の書き換えを行う場合などに用いられる。
【0067】
本実施形態では、入力画像信号53から電子透かし検出部50で電子透かしの検出と幾何変形の検出を行い、これらの検出結果に基づいて電子透かし/幾何変形情報54を電子透かし信号生成部51へ供給する。電子透かし信号生成部51では、入力画像信号53と電子透かし検出部50で検出された電子透かし/幾何変形情報54に基づいて電子透かし信号55を生成する。こうして生成された電子透かし信号55を電子透かし再埋め込み部52で入力画像信号53に重畳することにより、電子透かし信号の再埋め込みを行い、電子透かしの再埋め込みが施された出力画像信号56を生成する。
【0068】
一般に、電子透かし信号が埋め込まれた画像信号は、何らかの幾何変形を受ける場合がある。具体的には、例えば画面の拡大・縮小または平行移動のような空間的な幾何変形と、早送り、スロー再生、またはフレームレート変換のような時間的な幾何変形とがある。
【0069】
図10には、空間的な幾何変形の例を示す。フレーム60は、電子透かし信号が埋め込まれた画像であり、中央の波線部分に電子透かし信号が埋め込まれている。フレーム60に対して、フレーム61は縮小された画像、フレーム62は拡大された画像、フレーム63は左上に平行移動された画像を示している。
【0070】
図11は、画像信号の時空間に三次元的に埋め込まれた電子透かし信号が時間方向の変形を受けた例を示している。複数のフレーム64は、それぞれ網掛け部分に3次元的に電子透かし信号が埋め込まれた画像である。フレーム65はフレーム64の時間軸のシフトに伴い、電子透かし信号の位相が時間方向にシフトした画像の例、フレーム66は、スロー再生やフレームレート変換により、時間方向に電子透かし信号が伸張された画像の例、フレーム67はフレーム66とは逆に時間軸の圧縮を受けた画像の例である。
【0071】
画像が図10あるいは図11に示したような空間あるいは時間的な幾何変形を受けると、一般に埋め込まれている電子透かし信号の検出や電子透かし信号の再埋め込みが困難となる。しかし、これらの幾何変形を受けた画像信号に対して、電子透かし信号の検出や再埋め込みを行う際に、幾何変形のパラメータを推定することにより、電子透かし信号の検出性能を高めることができ、また電子透かし信号の再埋め込みを正確に行うことが可能となる。本実施形態では、図9中に示した電子透かし検出部50により、このような幾何変形のパラメータの検出が行われる。
【0072】
図12は、図9における電子透かし検出部50の内部構成の例を示している。図12の構成によると、電子透かしの検出と幾何変形の推定を同時に行うことができる。まず、予め電子透かし信号が埋め込まれた画像信号53に基づき、電子透かし信号の埋め込み時と同様の方法で、電子透かし信号生成部71により電子透かし信号72を生成する。
【0073】
次に、複数の幾何変形部73により、電子透かし信号72に対して拡大・縮小あるいは平行移動等の複数の異なるパラメータの幾何変形処理を施し、幾何変形処理が施された複数の電子透かし信号75aを生成するとともに、各々の幾何変形パラメータ75bを出力する。
【0074】
これら幾何変形処理後の複数の電子透かし信号75aと入力画像信号53は、マッチング部74に入力され、各々の電子透かし信号75aと入力画像信号53との相関演算を行い、各々の電子透かし信号75aに対応した複数の相関係数76を生成する。
【0075】
各々の相関係数76と幾何変形パラメータ75bは、幾何変形推定部77に有力され、幾何変形推定部77では、各々の相関係数76の大きさを比較し、幾何変形処理後の複数の電子透かし信号75aのうち最大の相関係数を与える幾何変形パラメータを75bの中から選択すると共に、電子透かし情報の検出を行う。幾何変形推定部77からは、選択された幾何変形パラメータの情報78及び検出した電子透かし情報79が図9で説明した電子透かし/幾何変形情報54として出力される。
【0076】
図13は、図9における電子透かし信号生成部51及び電子透かし再埋め込み部52の内部構成の例を示している。これらの電子透かし信号生成部51及び電子透かし再埋め込み部52は、図12で示した電子透かし検出部50の後段に配置される。
【0077】
再埋め込み電子透かし信号生成部80では、入力画像信号53および図12の電子透かし検出部50で検出された電子透かし情報79に基づいて、再埋め込み電子透かし信号81が生成される。再埋め込み電子透かし信号生成部80は、電子透かし信号の再埋め込みが、既に入力画像信号53に埋め込まれている電子透かし信号の補強を目的としている場合は、検出された電子透かし情報79と同様の電子透かし信号を生成する。電子透かし信号の再埋め込みがコピー世代管理等を目的としている場合は、再埋め込み電子透かし信号生成部80はコピー世代が進んだことを示す電子透かし信号の生成を行う。
【0078】
再埋め込み電子透かし信号81は幾何変形部82に入力され、ここで図12で示した電子透かし検出部50により検出された幾何変形パラメータ78に基づいて、幾何変形が施される。幾何変形後の再埋め込み電子透かし信号は、電子透かし再埋め込み部83により入力画像信号53に再埋め込みされる。
【0079】
最後に、電子透かし検出部50で検出された電子透かし情報79に応じて、電子透かし信号が再埋め込みされた画像信号、あるいは再埋め込みされていない画像信号のいずれかをセレクタ84で切り替えて出力する。例えば、セレクタ84ではコピー世代管理用の電子透かし信号が埋め込まれていた場合、世代情報を更新した電子透かし信号の再埋め込みされた画像信号を出力し、コピー世代管理不要の電子透かし信号が埋め込まれていた場合には、電子透かし信号の再埋め込みがなされていない入力画像信号53をそのまま出力する。
【0080】
(第9の実施形態)
図14は、本発明の第9の実施形態に係る電子透かし再埋め込み装置の構成を示すブロック図であり、第8の実施形態で説明した電子透かし信号が既に埋め込まれた入力画像信号に対して電子透かし信号の再埋め込みを行う電子透かし再埋め込み装置に、再埋め込み強度の制御機能を持たせている。
【0081】
電子透かし検出部91では、第8の実施形態で説明した電子透かし検出部50と同様に、既に電子透かし信号が埋め込まれた入力画像信号90について、電子透かし情報の検出と幾何変形パラメータの推定を行い、電子透かし/幾何変形情報93aを出力する。電子透かし検出部91はさらに、検出した電子透かし信号の強度を示す信号強度情報93bを出力し、電子透かし強度制御部95に供給する。
【0082】
再埋め込み電子透かし信号生成部92は、電子透かし検出部91からの電子透かし/幾何変形情報93aと入力画像信号90に基づいて、第8の実施形態と同様に再埋め込み電子透かし信号94を生成する。電子透かし再埋め込み部97は、再埋め込み電子透かし信号94を入力画像信号90に重畳することによって、出力画像信号100を生成する。
【0083】
電子透かし信号が再埋め込みされた出力画像信号100は、電子透かし検出部99に入力される。電子透かし検出部99は、第1の実施形態と同様に出力画像信号100から電子透かし信号を抽出し、さらに信号強度を検出することによって、信号強度情報98を電子透かし強度制御部95に供給する。
【0084】
電子透かし強度制御部95は、信号強度情報93b及び98に基づいて入力画像信号90中の電子透かし信号の信号強度と、電子透かし信号再埋め込み後の出力画像信号100中の電子透かし信号の信号強度とから、電子透かし信号の再埋め込み時の埋め込み強度を決定し、それに基づき再埋め込み強度制御信号96を電子透かし再埋め込み部97に供給する。これにより、電子透かし再埋め込み部97での電子透かし信号の再埋め込み強度の動的な制御を行う。
【0085】
例えば、電子透かし信号の再埋め込みが上書きによる強度補強を目的としている場合、電子透かし検出部99の検出強度が電子透かし検出部91の検出強度よりも高くなるように、再埋め込み強度の制御を行う。電子透かし再埋め込みがコピー世代管理を目的としている場合には、電子透かし検出部99の検出強度が電子透かし検出部91の検出強度とほぼ同等となるように、再埋め込み強度の制御を行う。
従って、本実施形態によれば電子透かしの再埋め込みの強度を安定的に制御することができ、再埋め込み後の電子透かし信号の検出性能を保証することが可能となる。
【0086】
(第10の実施形態)
図15は、本発明の第10の実施形態に係る電子透かし信号の再埋め込み強度の制御機能を有する電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図である。本実施形態は、図14に示した第9の実施形態の構成に再埋め込みカウンタ101とセレクタ102が追加された構成となっており、その他の構成要素は図14と同一である。
【0087】
本実施形態では、電子透かし検出部91が電子透かし信号の有無を検出して電子透かしの再埋め込みが必要か否かを判断する機能を持っており、電子透かし信号を検出し、再埋め込みが必要と判断した場合には、信号93cにより再埋め込みカウンタ101をリセット、すなわちカウンタ101に所定の初期値を設定する。再埋め込みカウンタ101は減算カウンタであり、値がゼロになるまでカウントダウンを続ける。セレクタ102は、再埋め込みカウンタ101の値が非ゼロの値である期間、電子透かし再埋め込み部97からの電子透かし信号再埋め込み後の画像信号100を選択し、再埋め込みカウンタ101の値がゼロになると入力画像信号90を選択して、それぞれ出力画像信号103として出力する。
【0088】
次に、図16に示すフローチャートを用いて本実施形態における電子透かし再埋め込み処理の手順を説明する。
電子透かし検出部91は、一定周期で検出イベントを発生し(ステップS1)、検出イベントが発生した時点での電子透かし信号の情報を解読して、再埋め込み(リマーク)すべきか否かの判断を行い(ステップS2)、リマークすべきと判断した場合には、再埋め込みカウンタ101をリセットして初期値をセットする(ステップS3)。
【0089】
次に、再埋め込みカウンタ101の値が正であるか否かを調べ(ステップS4)、正であれば電子透かし信号の再埋め込みを行い(ステップS5)、再埋め込みカウンタ101のカウントダウンを行う(ステップS6)。検出イベントが発生していない場合(ステップS1でNoとなった場合)、及びリマークすべき電子透かし信号が検出されない場合(ステップS2でNoとなった場合)においても、ステップS4で再埋め込みカウンタの値が正である限り、電子透かしの再埋め込み(ステップS5)は継続する。
【0090】
図17は、本実施形態における図16で示した処理をタイミングチャートで示している。入力画像信号90には、図17の期間104に電子透かし信号が埋め込まれている。電子透かし検出部91は、一定の時間幅の検出ウインド105をスライドさせながら所定周期で検出イベントを発生する。各検出ウインドの終了時点(検出ウインド105の場合は図中106)が検出イベントの発生時刻であり、これらの検出イベントのうち図中矢印で示したもの(例えば107)は、リマークすべき電子透かしが検出されたことを示している。図17中の再埋込パターンA及び再埋込パターンBにおける斜線部は、それぞれ再埋め込み処理が実行される期間を示している。
【0091】
再埋込パターンAでは、検出イベント毎にリマークすべき電子透かしが検出された場合、1検出イベント周期の期間だけ電子透かしの再埋め込みを行う。再埋込パターンAを用いると、電子透かし検出部91での電子透かし信号検出率が100%でない場合、電子透かし信号の再埋め込み処理のオン/オフが断続的に発生してしまう。従って、電子透かし再埋め込み装置から出力される画像信号103を、伝送路や記録メディアを介して受信した後に電子透かし信号を検出する場合に、安定して検出を行うことが困難となる。
【0092】
一方、再埋込パターンBでは、リマークすべき電子透かし信号が検出される度に再埋め込みカウンタ101に初期値を設定し、再埋め込みカウンタ101の値が正である限り再埋め込みを継続するため、電子透かし検出部91での電子透かし信号検出率に左右されず、電子透かし再埋め込み部97で安定して電子透かし信号94の再埋め込みを行うことが可能となり、電子透かし再埋め込み装置から出力される画像信号103を受信し、電子透かし信号を検出する際に、安定して再埋め込みされた電子透かしを検出することが可能となる。
【0093】
図17では、再埋込カウンタ101の値の時間変動パターン108も示されている。このパターン108から明らかなように、再埋め込みカウンタ101のリセット時の初期値は、検出ウインド105の長さと同一もしくは、それより長い方が好ましく、それによって再埋め込みされた電子透かし信号の検出をより安定に行うことが可能となる。
【0094】
(第11の実施形態)
図18は、本発明の第11の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし信号生成部113と電子透かし埋め込み部115が順次配置される。電子透かし埋め込み部115の後段には、フレームレート変換部117が配置される。
【0095】
すなわち、MPEGデコーダ111によって復号化された画像信号112に対して、電子透かし信号生成部113により生成された電子透かし信号114を電子透かし埋め込み部115によって埋め込む。電子透かし信号114が埋め込まれた画像信号116に対して、フレームレート変換部117によりフレームレートの変換を行い、出力画像信号118を生成する。フレームレート変換部117は、テレシネ変換あるいは、表示デバイスの特性等に応じたフレームレートの変換を行う。
【0096】
本実施形態によれば、フレームレート変換がなされる前の復号化直後の画像信号112に対して、電子透かし信号の埋め込みを行うことにより、出力フレームレート(出力画像信号118のフレームレート)によらず、共通した電子透かし信号の埋め込みを容易に行うことができる。従って、出力フレームレート毎に異なる電子透かし埋め込みを行う必要が無くなり、電子透かし信号の埋め込み処理を低コストで実現することが可能となる。
【0097】
(第12の実施形態)
図19は、本発明の第12の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし検出部119とフレームレート変換部117が並列的に配置される。すなわち、MPEGデコーダ111により復号化された画像信号112に対して、電子透かし信号の検出を行うと同時にフレームレート変換を行って、出力画像信号118を生成する。
【0098】
本実施形態によると、第11の実施形態と同様にフレームレート変換がなされる前の復号化直後の画像信号112に対して、電子透かし信号の検出を行うことにより、出力フレームレート(出力画像信号118のフレームレート)によらず、共通した電子透かし信号の検出を容易に行うことができ、出力フレームレート毎に異なる電子透かし検出を行う必要が無くなるため、検出コストを抑えつつ、安定した電子透かし検出を行うことが可能となる。
【0099】
(第13の実施形態)
図20は、本発明の第13の実施形態に係る電子透かし再埋め込み装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし検出部120、電子透かし信号生成部122及び電子透かし再埋め込み部124が順次配置される。電子透かし再埋め込み部124の後段には、フレームレート変換部117が配置される。
【0100】
すなわち、MPEGデコーダ111によって復号化された画像信号112に対して、電子透かし検出部120で電子透かし信号の検出を行い、電子透かし検出結果121と復号化された画像信号112に応じて再埋め込み電子透かし信号生成部122により再埋め込み電子透かし信号123を生成し、電子透かし再埋め込み部124により電子透かし信号の再埋め込みがなされた画像信号125に対して、フレームレート変換部117によりフレームレート変換を行い、出力画像信号118を生成する。
【0101】
本実施形態によれば、フレームレート変換がなされる前の復号化直後の画像信号112に対して、電子透かしの検出及び再埋め込みを行うことで、出力フレームレート(出力画像信号118のフレームレート)によらず、電子透かし検出及び再埋め込みの処理を共通化することが可能となる。従って、出力フレームレート毎に異なる電子透かし検出及び再埋め込みを行う必要が無くなり、処理コストを抑えつつ、安定した電子透かし検出及び再埋め込みを行うことができる。
【0102】
(第14の実施形態)
図21は、本発明の他の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし信号生成部113及び電子透かし埋め込み部115が順次配置される。
【0103】
MPEGデコーダ111からは、復号化された画像信号112と復号化された各フレームあるいはフィールドの表示時刻に関するタイムスタンプ情報212が出力される。復号化された画像信号112に対して、表示時刻に関するタイムスタンプ情報212に応じて電子透かし信号生成部113による電子透かし信号の生成及び電子透かし埋め込み部115による電子透かし信号の埋め込みを行い、電子透かしの埋め込まれた出力画像信号116を生成する。
【0104】
(第15の実施形態)
図22は、本発明の他の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし検出部119が配置される。
【0105】
第14の実施形態と同様に、MPEGデコーダ111から復号化された画像信号112と復号化された各フレームあるいはフィールドの表示時刻に関するタイムスタンプ情報212が出力される。本実施形態では、復号化された画像信号112に対して、表示時刻に関するタイムスタンプ情報212に応じて電子透かし検出部119による電子透かし信号の検出を行うと同時に、復号化された画像信号112を出力する。
【0106】
(第16の実施形態)
図23は、本発明の第16の実施形態に係る電子透かし信号の再埋め込みを行う電子透かし埋め込み装置の構成を示す図である。本実施形態では、MPEGなどの動画像圧縮方式で圧縮された画像データ110の復号化を行うMPEGデコーダ111の後段に、電子透かし検出部120、電子透かし信号生成部122及び電子透かし再埋め込み部124が順次配置される。第14及び第15の実施形態と同様に、MPEGデコーダ111から復号化された画像信号112と、復号化された各フレームあるいはフィールドの表示時刻に関するタイムスタンプ情報212が出力される。
【0107】
本実施形態では、復号化された画像信号112に対して、表示時刻に関するタイムスタンプ情報212に応じて電子透かし検出部120による電子透かし信号の検出、電子透かし信号生成部122による再埋め込み電子透かし信号の生成及び電子透かし再埋め込み部124による電子透かし信号の再埋め込みを行い、電子透かし信号が再埋め込みされた画像信号125を出力する。
【0108】
MPEG等で圧縮された動画像信号は、フレーム間引きや逆テレシネ変換等により符号化フレームレートが一定でない場合があり、また、フレームあるいはフィールドの符号化及び復号化順序と表示順序がリオーダリングにより、異なる場合がある。この様子を図24及び図25に示す。
図24は、フレーム間引きによりフレームレートが可変となった例を示している。符号化フレーム130,131,132には、各々の表示時刻に関するタイムスタンプが各フレームの表示時刻を決定付ける情報として復号化時に一意に決定される。
図25は、リオーダリングの例を示しており、符号化フレーム140,141,142,143は符号化あるいは復号化順に並べられ、各々のタイムスタンプは表示時刻を決定付ける情報として一意に決定される。
【0109】
電子透かしの埋め込み、検出、あるいは再埋め込みが動画像信号に対して時空間の3次元パターンとして処理される場合、符号化に起因するフレーム間引きやリオーダリングの影響を受けると、正確に埋め込み、検出、あるいは再埋め込みを行うことが困難となる。しかし、MPEGなどの動画像符号化方式では、符号化フレームあるいはフィールド毎に、表示時刻に関するタイムスタンプが復号化時に一意に決定される。従って、本実施形態のようにMPEGデコーダ111からタイムスタンプ情報212を受け取り、電子透かしの埋め込み、検出、あるいは再埋め込みを行うことによって、それぞれの処理に時空間処理が含まれている場合でも、正確に電子透かしの埋め込み、検出、あるいは再埋め込みを行うことが可能となる。
【0110】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、フィードバッグあるいはフィードフォワードの最適な埋め込み強度制御、及び画像信号の圧縮符号化を考慮した埋め込みを行うことで、画質劣化を抑えつつ、ロバスト性の高い電子透かし埋め込みを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の第2の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図3】本発明の第3の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図4】本発明の第4の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図5】本発明の第5の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図6】本発明の第6の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図7】テレシネ変換及び逆テレシネ変換を説明する図
【図8】本発明の第7の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図9】本発明の第8の実施形態に係る幾何変形を考慮して電子透かし信号の再埋め込みを行う電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図10】画像信号の空間方向の幾何変形の例を示す図
【図11】画像信号の時間方向の幾何変形の例を示す図
【図12】本発明の第8の実施形態における電子透かし検出部の構成例を示すブロック図
【図13】本発明の第8の実施形態における電子透かし信号生成部及び電子透かし再埋め込み部の構成例を示すブロック図
【図14】本発明の第9の実施形態に係るフィードバック強度制御部を有する電子透かし信号の再埋め込みを行う電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図15】本発明の第10の実施形態に係る電子透かし信号の再埋め込みを行う電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図16】本発明の第10の実施形態における電子透かし再埋め込み制御の手順を示すフローチャート
【図17】本発明の第10の実施形態における電子透かし再埋め込み制御の手順を示すタイミングチャート
【図18】本発明の第11の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図19】本発明の第12の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図
【図20】本発明の第13の実施形態に係る電子透かし再埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図21】本発明の第14の実施形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図22】本発明の第15の実施形態に係る電子透かし検出装置の構成を示すブロック図
【図23】本発明の第16の実施形態に係る電子透かし再埋め込み装置の構成を示すブロック図
【図24】復号化画像のタイムスタンプの例を示す図
【図25】復号化画像のタイムスタンプの例を示す図
【符号の説明】
10…電子透かし信号生成部
11…電子透かし埋め込み部
12…電子透かし検出部
13…電子透かし強度制御部
19…画質劣化度検出部
21…アクティビティ検出部
23…リピートフィールド検出部
25…逆テレシネ変換部
50…電子透かし検出部
51…電子透かし信号生成部
52…電子透かし再埋め込み部
71…電子透かし生成部
91…電子透かし検出部
92…再埋め込み電子透かし信号生成部
95…電子透かし強度制御部
97…電子透かし再埋め込み部
99…電子透かし検出部
101…再埋め込みカウンタ
102…セレクタ
111…MPEGデコーダ
113…電子透かし信号生成部
115…電子透かし埋め込み部
117…フレームレート変換部
119…電子透かし検出部
120…電子透かし検出部
122…電子透かし信号生成部
124…電子透かし再埋め込み部

Claims (2)

  1. 入力画像信号に対して電子透かし信号を埋め込んで出力画像信号を生成する電子透かし埋め込み装置において、
    前記入力画像信号に対する前記出力画像信号の画質劣化度を検出する第1の検出手段と、
    前記入力画像信号と前記電子透かし信号からそれぞれのアクティビティを検出する第2の検出手段と、
    前記第1の検出手段により検出される画質劣化度所定のしきい値以下となるように前記入力画像信号に対する前記電子透かし信号の埋め込み強度をフィードバック制御により調整するための第1の埋め込み強度調整量と、前記第2の検出手段により検出される前記入力画像信号と前記電子透かし信号のアクティビティの比予め定められた一定の値となるように前記埋め込み強度をフィードフォワード制御により調整するための第2の埋め込み強度調整量との積をとって埋め込み強度制御信号を生成し、該埋め込み強度制御信号によって前記埋め込み強度を制御する制御手段とを具備する電子透かし埋め込み装置。
  2. 入力画像信号に対して電子透かし信号を埋め込んで出力画像信号を生成する電子透かし埋め込み方法において、
    前記入力画像信号に対する前記出力画像信号の画質劣化度を検出し、
    前記入力画像信号と前記電子透かし信号からそれぞれのアクティビティを検出し、
    前記画質劣化度所定のしきい値以下となるように前記入力画像信号に対する前記電子透かし信号の埋め込み強度をフィードバック制御により調整するための第1の埋め込み強度調整量と、前記入力画像信号と前記電子透かし信号のアクティビティの比予め定められた一定の値となるように前記埋め込み強度をフィードフォワード制御により調整するための第2の埋め込み強度調整量との積をとって埋め込み強度制御信号を生成し、該埋め込み強度制御信号によって前記埋め込み強度を制御する電子透かし埋め込み方法。
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