JP4537847B2 - 電子透かし送信装置、電子透かし受信装置、電子透かし送信プログラム、及び電子透かしプログラム - Google Patents

電子透かし送信装置、電子透かし受信装置、電子透かし送信プログラム、及び電子透かしプログラム Download PDF

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本発明は、電子透かし送信装置、電子透かし受信装置、電子透かし送信プログラム、及び電子透かしプログラムに係り、特に、高精度に電子透かしの2重の埋め込みを実現するための電子透かし送信装置、電子透かし受信装置、電子透かし送信プログラム、及び電子透かしプログラムに関する。
近年におけるコンテンツビジネスは、21世紀の柱となる産業として注目されている。一方、違法コピー等のコンテンツセキュリティ関連の課題も数多く指摘されている。ここで、コンテンツセキュリティの代表的な技術として電子透かし技術が挙げられる。
電子透かしは、映像や音声等のコンテンツに著作権情報や課金情報等を埋め込み、また埋め込まれた情報をコンテンツから検出する技術であるが、演算量が多いため主に静止画に適用される例が多い(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、今後のコンテンツ産業の発展のためには映像(動画)に適用する電子透かし技術が必要となる。
従来、デジタル放送番組等のコンテンツに対して電子透かしの埋め込みを行う場合には、送信側で著作権情報を埋め込むことを想定しているため、1回のみの埋め込みと、その埋め込まれた情報を検出できれば十分であった。したがって、通常電子透かしはコンテンツの著作権情報を第三者である著作権管理者等に主張するために、コンテンツを送信する送信側で著作権情報を埋め込むだけであった。
特開平11−65444号公報
しかしながら、デジタル放送番組等のコンテンツ等において、電子透かしで埋め込んだコンテンツが不正コピーされ、そのコンテンツが不正に流通された場合、不正流通コンテンツからは著作権情報を取得できても、どのユーザが不正に流通させたかを特定することはできない。
また、上述した特許文献1に示されている手法は、サーバ(送信)側とユーザ(受信)側とで、電子透かしの埋め込みを行うものであるが、対象データが静止画であり、動画像(映像)の場合には画質が劣化したり、どちらかの電子透かしを検出する際にもう一方の電子透かしが干渉してしまい電子透かしの情報を取得することができない。
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、高精度に電子透かしの2重の埋め込みを実現し、コンテンツを不正に流通させたユーザの特定を行うための電子透かし送信装置、電子透かし受信装置、電子透かし送信プログラム、及び電子透かしプログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
請求項に記載された発明は、放送局から送信される放送コンテンツに対し、送信前に第1の電子透かしを埋め込む送信側電子透かし埋込部と、前記放送コンテンツを符号化して送信する符号化部と、前記放送局から送信された後に不正に流通されたコンテンツから所定の電子透かしを検出する電子透かし検出部とを有する電子透かし送信装置と、受信した前記放送コンテンツを復号化する復号化部と、該復号化部により得られた前記放送コンテンツに、前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる電子透かし埋込方式により第2の電子透かしを埋め込む受信側電子透かし埋込部とを有する電子透かし受信装置とからなる電子透かし埋込システムにおける前記電子透かし送信装置であって、前記送信側電子透かし埋込部は、前記放送コンテンツに含まれる映像データを空間周波数領域に変換する周波数領域変換部と、前記周波数領域変換部により変換された空間周波数からなる前記映像データに対して、第1のバンドパスフィルタによって抽出された直流成分以外の所定の周波数帯に前記第1の電子透かしを埋め込む埋込方式、又は、第2のバンドパスフィルタによって抽出された前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯に前記第2の電子透かしを埋め込む埋込方式により前記第1の電子透かしとして前記放送コンテンツの著作権情報を埋め込む電子透かし埋込部と、前記電子透かし埋込部の空間周波数領域の出力に対して逆空間周波数領域変換を行い、変換した放送コンテンツを出力する空間領域変換部と、を有し、前記電子透かし検出部は、前記流通されたコンテンツを入力する映像入力部と、前記映像入力部の出力を逆周波数変換して周波数領域に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部の出力から前記第1の電子透かしが埋め込まれた周波数を特定し、特定された周波数の中から電子透かしとして埋め込まれた前記著作権情報を検出する第1の電子透かし検出部と、前記周波数変換部の出力から前記第2の電子透かしが埋め込まれた個々の周波数領域を特定し、特定された周波数領域の中から電子透かしとして埋め込まれたユーザ識別情報又は前記電子透かし受信装置の識別情報を検出する第2の電子透かし検出部と、を有することを特徴とする。
請求項記載の発明によれば、送信側と受信側とで高精度に電子透かしの2重の埋め込みを実現することができる。また、お互いの埋込方式により埋め込まれた電子透かし情報が干渉することなく、高精度に埋め込まれた情報の検出を行うことができる。また、受信側で埋め込まれる情報としてユーザ識別情報等を有することにより、コンテンツを不正に流通させたユーザの特定を行うことができる。
請求項に記載された発明は、放送局から送信される放送コンテンツに対し、送信前に第1の電子透かしを埋め込む送信側電子透かし埋込部と、前記放送コンテンツを符号化して送信する符号化部と、前記放送局から送信された後に不正に流通されたコンテンツから所定の電子透かしを検出する電子透かし検出部とを有する電子透かし送信装置と、受信した前記放送コンテンツを復号化する復号化部と、該復号化部により得られた前記放送コンテンツに前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる電子透かし埋込方式により第2の電子透かしを埋め込む受信側電子透かし埋込部とを有する電子透かし受信装置とからなる電子透かし埋込システムにおける前記電子透かし受信装置であって、前記受信側電子透かし埋込部は、前記復号化部により復号化された前記放送コンテンツに含まれる映像データを空間周波数領域に変換する周波数領域変換部と、
前記周波数領域変換部により変換された空間周波数からなる前記映像データに対して、第1のバンドパスフィルタによって抽出された直流成分以外の所定の周波数帯に前記第1の電子透かしを埋め込む埋込方式、又は、第2のバンドパスフィルタによって抽出された前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯に前記第2の電子透かしを埋め込む埋込方式のうち、前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる埋込方式により前記第2の電子透かしとしてユーザ識別情報又は前記電子透かし受信装置の識別情報を埋め込む電子透かし埋込部と、前記電子透かし埋込部の出力に対して逆空間周波数領域変換を行い、変換した放送コンテンツを出力する空間領域変換部と、を有し、前記電子透かし埋込部は、前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯を、前記ユーザ識別情報毎、ユーザグループ毎、又は前記電子透かし受信装置の設置地域毎で異なるように選択することを特徴とする。
請求項記載の発明によれば、送信側とは異なる埋込方式を用いて電子透かしを埋め込むことで、送信側と受信側とで高精度に電子透かしの2重の埋め込みを実現することができる。また、受信側で埋め込む情報としてユーザ識別情報等を有することにより、コンテンツを不正に流通させたユーザの特定を行うことができる。また、第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯を、ユーザ識別情報毎、ユーザグループ毎、又は電子透かし受信装置の設置地域毎で異ならせることにより複数のユーザ識別情報を埋め込むことができ、検出時には周波数帯からユーザグループや受信装置の設置地域の特定を行うことができる。
請求項に記載された発明は、放送局から送信される放送コンテンツに対し、送信前に第1の電子透かしを埋め込む送信側電子透かし埋込部と、前記放送コンテンツを符号化して送信する符号化部と、前記放送局から送信された後に不正に流通されたコンテンツから所定の電子透かしを検出する電子透かし検出部とを有する電子透かし送信装置と、受信した前記放送コンテンツを復号化する復号化部と、該復号化部により得られた前記放送コンテンツに、前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる電子透かし埋込方式により第2の電子透かしを埋め込む受信側電子透かし埋込部とを有する電子透かし受信装置とからなる電子透かし埋込システムにおける前記電子透かし送信装置を前記送信側電子透かし埋込部、前記符号化部、及び前記前記電子透かし検出部として機能させ、前記送信側電子透かし埋込部は、前記放送コンテンツに含まれる映像データを空間周波数領域に変換する周波数領域変換部と、前記周波数領域変換部により変換された空間周波数からなる前記映像データに対して、第1のバンドパスフィルタによって抽出された直流成分以外の所定の周波数帯に前記第1の電子透かしを埋め込む埋込方式、又は、第2のバンドパスフィルタによって抽出された前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯に前記第2の電子透かしを埋め込む埋込方式により前記第1の電子透かしとして前記放送コンテンツの著作権情報を埋め込む電子透かし埋込部と、前記電子透かし埋込部の空間周波数領域の出力に対して逆空間周波数領域変換を行い、変換した放送コンテンツを出力する空間領域変換部と、を有し、前記電子透かし検出部は、前記流通されたコンテンツを入力する映像入力部と、前記映像入力部の出力を逆周波数変換して周波数領域に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部の出力から前記第1の電子透かしが埋め込まれた周波数を特定し、特定された周波数の中から電子透かしとして埋め込まれた前記著作権情報を検出する第1の電子透かし検出部と、前記周波数変換部の出力から前記第2の電子透かしが埋め込まれた個々の周波数領域を特定し、特定された周波数領域の中から電子透かしとして埋め込まれたユーザ識別情報又は前記電子透かし受信装置の識別情報を検出する第2の電子透かし検出部と、を有することを特徴とする
請求項記載の発明によれば、送信側と受信側とで高精度に電子透かしの2重の埋め込みを実現することができる。また、お互いの埋込方式により埋め込まれた電子透かし情報が干渉することなく、高精度に埋め込まれた情報の検出を行うことができる。また、受信側で埋め込まれる情報としてユーザ識別情報等を有することにより、コンテンツを不正に流通させたユーザの特定を行うことができる。また、特別な装置構成を必要とせず、低コストで送信処理を実現することができる。また、プログラムをインストールすることにより、容易に送信処理を実現することができる。
請求項に記載された発明は、放送局から送信される放送コンテンツに対し、送信前に第1の電子透かしを埋め込む送信側電子透かし埋込部と、前記放送コンテンツを符号化して送信する符号化部と、前記放送局から送信された後に不正に流通されたコンテンツから所定の電子透かしを検出する電子透かし検出部とを有する電子透かし送信装置と、受信した前記放送コンテンツを復号化する復号化部と、該復号化部により得られた前記放送コンテンツに前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる電子透かし埋込方式により第2の電子透かしを埋め込む受信側電子透かし埋込部とを有する電子透かし受信装置とからなる電子透かし埋込システムにおける前記電子透かし受信装置を、前記復号化部及び前記受信側電子透かし埋込部として機能させ、前記受信側電子透かし埋込部は、前記復号化部により復号化された前記放送コンテンツに含まれる映像データを空間周波数領域に変換する周波数領域変換部と、前記周波数領域変換部により変換された空間周波数からなる前記映像データに対して、第1のバンドパスフィルタによって抽出された直流成分以外の所定の周波数帯に前記第1の電子透かしを埋め込む埋込方式、又は、第2のバンドパスフィルタによって抽出された前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯に前記第2の電子透かしを埋め込む埋込方式のうち、前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる埋込方式により前記第2の電子透かしとしてユーザ識別情報又は前記電子透かし受信装置の識別情報を埋め込む電子透かし埋込部と、前記電子透かし埋込部の出力に対して逆空間周波数領域変換を行い、変換した放送コンテンツを出力する空間領域変換部と、を有し、前記電子透かし埋込部は、前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯を、前記ユーザ識別情報毎、ユーザグループ毎、又は前記電子透かし受信装置の設置地域毎で異なるように選択することを特徴とする
請求項記載の発明によれば、送信側とは異なる埋込方式を用いて電子透かしを埋め込むことで、送信側と受信側とで高精度に電子透かしの2重の埋め込みを実現することができる。また、受信側で埋め込む情報としてユーザ識別情報等を有することにより、コンテンツを不正に流通させたユーザの特定を行うことができる。また、第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯を、ユーザ識別情報毎、ユーザグループ毎、又は電子透かし受信装置の設置地域毎で異ならせることにより複数のユーザ識別情報を埋め込むことができ、検出時には周波数帯からユーザグループや受信装置の設置地域の特定を行うことができる。また、特別な装置構成を必要とせず、低コストで送信処理を実現することができる。また、プログラムをインストールすることにより、容易に送信処理を実現することができる。
本発明によれば、高精度に電子透かしの2重の埋め込みを実現することができる。これにより、コンテンツを不正に流通させたユーザの特定を行うことができる。
<本発明の概要>
本発明は、放送局等の送信装置側、及び放送受信機等の受信装置(ユーザ)側の双方で、放送番組等からなるコンテンツに対してそれぞれが異なる埋込方式(第1の埋込方式,第2の埋込方式)により電子透かし(第1の電子透かし,第2の電子透かし)を埋め込むことにより、送信側と受信側とで埋め込まれた電子透かしを埋め込みを検出する際、お互いに干渉することなく検出することができる。また、放送コンテンツの著作権情報だけでなくユーザ識別情報等も埋め込むことで、コンテンツから不正に流通させたユーザの特定を可能とする。
以下に本発明の特徴を有する電子透かし埋込システム、電子透かし埋込装置、送信装置、受信装置、送信プログラム、及び受信プログラムを好適に実施した形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態では、コンテンツの一例として映像データを含む放送コンテンツを例とし、また送信する送信装置として放送局を例として説明するが、本発明における送信装置は、放送局等に限定されず、コンテンツを提供するコンテンツ提供事業体であってもよく、また、コンテンツが蓄積されたストレージサーバ等であってもよい。
<システム構成>
図1は、本発明における電子透かし埋込システムの一例示す図である。図1に示す電子透かし埋込システム10は、送信装置としての放送局11と、受信装置21とを有するよう構成されている。また、放送局11は、送信側電子透かし埋込装置(第1電子透かし埋込装置)12と、符号化装置13と、電子透かし検出装置14とを有するよう構成されている。また、受信装置21は、STB(Set Top Box)22と、ユーザがコンテンツを視聴するための出力手段としてのモニタ23とを有するよう構成されている。また、STB22は、復号化装置24と、受信側電子透かし埋込装置(第2電子透かし埋込装置)25とを有するよう構成されている。
放送局11は、既に制作された番組等の放送コンテンツを入力し、送信側電子透かし埋込装置12に出力する。なお、放送コンテンツは放送局11内で制作されたものであってもよい。
送信側電子透かし埋込装置12は、入力されたコンテンツに予め設定された受信側で埋め込まれる電子透かしの埋込方式とは異なる埋込方式(第1の埋込方式)に基づいて、例えば、放送局の著作権情報等を埋め込む。なお、埋込方式については後述する。また、送信側電子透かし埋込装置12は、情報を埋め込んだコンテンツを符号化装置13に出力する。
符号化装置13は、例えばMPEG−2符号化方式等の送信形態に対応した符号化方式により電子透かしが埋め込まれたコンテンツの符号化を行い、放送コンテンツとして受信装置21に送信(放送)する。なお、符号化装置13は、例えばMEPG−2 ENCODER等によりMPEG−2の符号化方式による符号化を行う。
また、電子透かし検出装置14は、インターネット等の通信ネットワークやDVD(Digital Video Disc)等の可搬媒体等を介して流通された2重に電子透かしが埋め込まれた放送コンテンツを入力し、送信側電子透かし埋込装置12及び受信側電子透かし埋込装置25により埋め込まれた情報を検出する。
次に、受信装置21は、STB22により放送コンテンツを受信する。受信された放送コンテンツは、復号化装置24により符号化された放送コンテンツを符号化方式に対応する復号化方式により復号する。なお、復号化装置24は、例えば、MEPG−2 DECODER等によりMPEG−2の復号化方式による復号化を行う。また、復号化装置24は、復号されたコンテンツ信号を受信側電子透かし装置25に出力する。
受信側電子透かし装置25は、実際にモニタ23を介してユーザが放送コンテンツを視聴する直前に、放送局11で埋め込まれた電子透かし(第1の電子透かし)の埋込方式(第1の埋込方式)とは異なる埋込方式(第2の埋込方式)により、ユーザ側の電子透かし(第2の電子透かし)を埋め込む。なお、埋め込まれる情報としては、ユーザ識別情報等がある。
また、受信側電子透かし装置25は、2重に電子透かしが埋め込まれた放送コンテンツをモニタ23に出力する。ここで、受信側電子透かし装置25から出力されるコンテンツは、2つの電子透かしが2重に埋め込まれたコンテンツであるが、この2つの電子透かしは、ユーザがモニタ23でコンテンツを視聴しても視覚や聴覚では把握することはできないように埋め込まれている。
また、受信側電子透かし装置25は、STB内に記録部等を設けて電子透かしが2重に埋め込まれたコンテンツを記録してもよく、また受信装置21の外部に出力することもできる。
ここで、上述した第1の埋込方式と第2の埋込方式は、直流以外の広域の周波数帯に電子透かしを埋め込む埋込方式、又は予め設定される少なくとも1つの狭域の周波数帯に電子透かしを埋め込む埋込方式とする。
この2つの異なる埋込方式を用いて電子透かしを埋め込むことで、高精度に電子透かしの2重の埋め込みを実現することができる。また、お互いの埋込方式により埋め込まれた電子透かし情報が干渉することなく、高精度に埋め込まれた情報の検出を行うことができる。また、受信装置で埋め込まれた電子透かしにユーザ識別情報等を有することにより、コンテンツを不正に流通させたユーザの特定を行うことができる。なお、上述の埋込方式の具体的な内容は後述する。
なお、上述した電子透かし埋込システム10は、放送局(送信装置)11と、受信装置21とが1対1の構成となっているが、本発明におけるシステム構成はこの限りではなく、例えば、1対nやn対nであってもよい。
また、図1では、電子透かし検出装置14を放送局11内に設けているが、本発明においてはこの限りではなく、例えば、放送コンテンツをコピー又は編集してネットワークや可搬媒体を通じて不正流通させた二次コンテンツを監視する団体等が管理する流通監視装置等に設けてもよい。
これにより、
次に、本発明における送信側電子透かし埋込装置12、受信側電子透かし装置25、及び電子透かし検出装置14について詳細に説明する。なお、送信側電子透かし埋込装置12では、第1の埋込方式として直流以外の広域の周波数帯に電子透かしを埋め込む埋込方式を使用した例を示し、受信側電子透かし装置25では、第1の埋込方式とは異なる第2の埋込方式として、予め設定される少なくとも1つの狭域の周波数帯に電子透かしを埋め込む埋込方式を使用した例を示すが、この第1、第2の埋込方式は、それぞれが逆の埋込方式を用いてもよい。
<送信側電子透かし埋込装置12>
図2は、送信側電子透かし埋込装置の機能構成を示す一例の図である。図2に示す電子透かし埋め込み装置12は、映像入力部31と、周波数領域変換部32と、直流以外の広域バンドパスフィルタ33と、差分部34と、電子透かし埋込部35と、合成部36と、空間領域変換部37とを有するよう構成されている。
映像入力部31は、既に制作されているニュース番組等の放送コンテンツを入力し、入力した映像を周波数領域変換部32に出力する。周波数領域変換部32は、入力した映像を例えば、DCT(Discrete Cosine Transform)変換やフーリエ変換等を用いて周波数領域に変換する。また、周波数領域変換部32は、周波数領域に変換した映像データを直流以外の広域バンドパスフィルタ33及び差分部34に出力する。
直流以外の広域バンドパスフィルタ33は、直流成分以外の予め設定される広域の周波数帯を抽出し、抽出した周波数帯のデータを差分部34及び電子透かし埋込部35に出力する。ここで、直流以外としているのは、直流成分を入れた映像データに電子透かしを埋め込むと画面の明るさが変わってしまい、視聴するユーザに違和感を与えてしまうと共に、電子透かしにより情報が埋め込まれていることを第三者にわかってしまうためである。
なお、直流以外の広域バンドパスフィルタ33は、例えば、入力する映像が標準方式(SD:Standard Defination)の場合、約4MHzまでの幅を有する直流以外の周波数帯を抽出する。また、入力する映像が高精細方式(HD:High Defination)の場合、約20MHzまでの幅を有する直流以外の周波数帯を抽出する。なお、上述した周波数帯はあくまでも一例であり、本発明においてはこの限りではない。
差分部34は、周波数領域変換部32により得られるデータから直流以外の広域バンドパスフィルタ33を差分したデータを抽出し、抽出したデータを合成部36に出力する。
電子透かし埋め込み部35は、入力した直流成分以外の広域なバンドパスフィルタ33により抽出された周波数帯に対して電子透かし(第1の電子透かし)を埋め込む。このとき埋め込まれる情報は、送信する放送コンテンツに関連した著作権情報等である。また、電子透かし埋め込み部35は、電子透かしを埋め込んだ信号を合成部36に出力する。
合成部36は、差分部34により得られる信号と、電子透かし埋め込み部35により得られる信号とを合成して空間領域変換部37に出力する。空間領域変換部37は、入力した信号に対して逆DCT変換や逆フーリエ変換等の空間領域変換を行い映像に変換する。
ここで、送信側における電子透かし埋め込み例について図を用いて説明する。図3は、送信側電子透かし埋め込みの一例を示す図である。なお、図3に示す場合は、放送コンテンツとしてニュース映像を入力としているが、本発明においてコンテンツの種類等は特に限定されない。
図3に示すように、まず、放送コンテンツであるニュース映像を周波数領域に変換し、その中から直流以外の広域の周波数帯に著作権情報等の電子透かしを埋め込む。なお、この電子透かしは、図3においては、放送コンテンツに表示されているように示されているが、実際には電子透かしは見えていない。その後、空間領域変換して映像とし、この映像を符号化装置であるMPEG−2 ENCODERによりMEPG−2に符号化された放送コンテンツを出力する。
<受信側電子透かし埋込装置25>
次に、受信側電子透かし埋込装置25の機能構成例について図を用いて説明する。図4は、受信側電子透かし埋込装置の機能構成の一例を示す図である。図4に示す機能構成例は、映像入力部41と、周波数領域変換部42と、特定周波数の狭バンドパスフィルタ43と、差分部44と、電子透かし埋め込み部45と、合成部46と、空間領域変換部47とを有するよう構成されている。なお、図4では、一例としてバンドパスフィルタを2段有する構成としているが、本発明においては特に限定されず、少なくとも1段有するよう構成されていればよい。
映像入力部41は、受信した放送コンテンツをMPEG−2 DECODER等の復号化装置により復号化された映像を入力する。なお、入力されるデータには既に送信側で第1の埋込方式により電子透かしが埋め込まれている。映像入力部41は、入力した映像を周波数領域変換部42に出力する。
周波数領域変換部42は、入力した映像をDCT変換やフーリエ変換等により周波数領域に変換する。また、周波数領域変換部42は、周波数領域に変換した映像信号を特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−1及び差分部44−1に出力する。
特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−1は、予め設定された狭域の周波数帯を抽出し、抽出された周波数帯のデータを差分部44−1及び電子透かし埋込部45に出力する。
また、差分部44−1は、周波数領域変換部42により得られるデータから特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−1より得られる帯域のデータを差分した周波数帯のデータを抽出し、抽出したデータを特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−2と差分部44−2に出力する。
特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−2は、特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−1とは異なる狭域の特定周波数帯を抽出し、抽出された周波数帯のデータを電子透かし埋込部45及び差分部44−2に出力する。なお、上述した特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−1,43−2は、例えば、入力する映像が標準方式(SD:Standard Defination)の場合、100KHz〜数百Hzの幅の狭周波数帯を抽出する。また、入力する映像が高精細方式(HD:High Defination)の場合、1MHz〜数MHzの幅の狭周波数帯を抽出する。なお、上述した周波数帯はあくまでも一例であり、本発明においてはこの限りではない。
また、差分部44−2は、差分部44−1から得られるデータから特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−2により得られる帯域のデータを差分した周波数帯のデータを抽出し、抽出したデータを合成部46−2に出力する。このとき、生成されるデータは、特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−1,43−2により抽出されていない周波数帯となる。
次に、電子透かし埋込部45は、特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−1,43−2により抽出された狭域の周波数帯に電子透かし(第2の電子透かし)を埋め込む。なお、電子透かしで埋め込む情報としては、ユーザ識別情報等を埋め込む。また、埋め込む際には、特定周波数の狭バンドパスフィルタ43−1,43−2のうち何れか一方の周波数帯に電子透かしを埋め込んでもよく、情報を分割して両方の周波数帯に埋め込んでもよい。また、2つの周波数帯に同一の情報を埋め込んでもよい。
次に、電子透かし埋込装置45は、埋め込んだ信号を合成部46−1に出力する。合成部46−1は、入力された電子透かしが埋め込まれたデータを合成し、合成したデータを合成部46−2に出力する。
また、合成部46−2は、合成部46−1により得られる周波数帯のデータと、前記差分部44−2により得られる周波数帯のデータとを合成したデータを生成し、空間領域変換部47に出力する。
空間領域変換部47は、入力したデータを逆DCT変換又は逆フーリエ変換等の空間領域変換により映像に変換する。また、変換領域変換部47は、変換した映像データをモニタ23等に出力しユーザに映像を視聴させる。
これにより、空間領域変換部47から出力される信号は、送信側で埋め込まれた電子透かし(第1の電子透かし)と、受信装置側で埋め込まれた電子透かし(第2の電子透かし)の2重の電子透かしが異なる埋込方式により埋め込まれる。また、上述した2つの埋込方式を用いることで、お互いの埋込方式により埋め込まれた電子透かし情報が干渉することなく、高精度に埋め込まれた情報の検出を行うことができる。
なお、電子透かし埋込装置25において、狭域の周波数帯をユーザ識別情報毎、ユーザグループ毎、又は前記受信装置の設置地域毎等により周波数帯を選択して抽出し、抽出した周波数帯に電子透かしを埋め込んでもよい。
これにより、複数のユーザ識別情報を埋め込むことができる。また、検出時には周波数帯からユーザグループや受信装置の設置地域の特定を行うことができる。
ここで、上述した受信側における電子透かしの埋め込み例について図を用いて説明する。図5は、受信側電子透かし埋め込みの一例を示す図である。なお、図5に示す例では、図3にて送信側から得られる放送コンテンツとしてニュース映像が用いているが、本発明においてコンテンツの種類等は特に限定されない。
まず、放送局から放送された放送コンテンツを復号化装置であるMPEG−2 DECODERによりMPEG−2の復号を行う。なお、復号され映像化された映像データは、図5に示すように既に放送局により放送コンテンツに関連した著作権情報等の電子透かしが埋め込まれている。また、その映像を周波数領域に変換し、特定の狭域の周波数帯を抽出し、抽出した周波数帯のデータにユーザID等のユーザ識別情報等を埋め込む。
また、ユーザ識別情報を埋め込んだ信号を空間領域に変換することで、2重に電子透かしが埋め込まれた放送コンテンツが生成される。この放送コンテンツを受信装置に設けられているモニタ等に出力することで放送コンテンツを視聴することができる。なお、この電子透かしは、図5においては、放送コンテンツに表示されているように示されているが、実際には電子透かしは見えていない。
このように、電子透かしを放送局(送信装置)側及びユーザ(受信装置)側双方で2重に埋め込むことにより、放送コンテンツの著作権情報だけでなく、ユーザ識別情報も埋め込むことができる。これにより、放送コンテンツが不正に流通されてしまった場合でも、そのコンテンツから不正に流通したコンテンツの著作権情報及びユーザを容易にかつ確実に特定することができる。
また、上述したように、を放送局(送信装置)側及びユーザ(受信装置)側での電子透かしの埋め込み方式を異なる方式にすることで、それぞれの電子透かしを後述する検出装置により検出する際にもそれぞれのデータを干渉することなく検出することができる。これにより、映像の画質を劣化させることなく、電子透かしの2重の埋め込みを実現し、コンテンツを不正に流通させたユーザの特定を高精度に行うことができる。
<電子透かし検出装置14>
次に、電子透かし検出装置14の機能構成例について図を用いて説明する。図6は、本発明における電子透かし検出装置の機能構成の一例を示す図である。図6に示す電子透かし検出装置14は、映像入力部61と、周波数領域変換部62と、第1電子透かし検出部63と、第2電子透かし検出部64とを有するよう構成されている。
映像入力部61は、受信装置21から出力された2重に電子透かしが埋め込まれている放送コンテンツを入力し、周波数領域変換部62に出力する。なお、コンテンツが符号化されている場合は復号化を行う。また、周波数領域変換部62は、映像入力部61から得られる映像をDCT変換やフーリエ変換等により周波数領域に変換する。また、変換したデータを第1電子透かし検出部63及び第2電子透かし検出部64に出力する。
第1電子透かし検出部63では、入力された信号に対して同期検波を行い、所定の電子透かしが埋め込まれた周波数を特定し、放送局等の著作権情報を検出することができる。また、第2電子透かし検出部64も同様に、入力された信号に対して同期検波を行い、所定の電子透かしが埋め込まれた周波数を特定し、ユーザ識別情報を検出する。なお、上述では2重に埋め込まれていた電子透かしは、周波数が異なる領域に埋め込まれているため、お互いに干渉することなく、高精度に電子透かしを検出することができる。これにより、放送コンテンツが不正に流通した場合、不正流通コンテンツから著作権情報及びユーザ識別情報を電子透かし検出装置により検出することで、誰が不正に流通させたかを特定することができる。これにより、不正コピーや不正流通を防止することができる。
なお、上述の実施形態において、同一のコンテンツを複数の受信装置で受信するようなサービス形態である場合又は複数の受信端末で不正に視聴される場合には、各受信装置において埋め込まれる電子透かしの情報は、既に他の受信端末で埋め込まれた周波数帯とは異なる周波数帯に電子透かしの埋め込みを行うようにしてもよい。また、既に埋め込まれる周波数帯に上書きして最後に受信したユーザのユーザ識別情報を埋め込むようにしてもよい。
ここで、本発明における送信装置、受信装置は、上述した専用の装置構成等を用いて本発明における電子透かし埋込方式を用いた送信処理、受信処理、及び検出処理を行うこともできるが、各構成における処理をコンピュータに実行させることができる実行プログラムを生成し、例えば、汎用のパーソナルコンピュータ、ワークステーション等にそのプログラムをインストールすることにより、送信処理、受信処理、及び検出処理に係る各処理を実現することができる。
<ハードウェア構成>
ここで、本発明における送信処理、受信処理、及び検出処理が実行可能なコンピュータのハードウェア構成例について図を用いて説明する。図7は、本発明における送信処理、受信処理、及び検出処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。
図7におけるコンピュータ本体には、入力装置71と、出力装置72と、ドライブ装置73と、補助記憶装置74と、メモリ装置75と、各種制御を行うCPU(Central Processing Unit)76と、ネットワーク接続装置77とを有するよう構成されており、これらはシステムバスBで相互に接続されている。
入力装置71は、ユーザが操作するキーボード及びマウス等のポインティングデバイスを有しており、ユーザからのプログラムの実行等、各種操作信号を入力する。出力装置72は、本発明における処理を行うためのコンピュータ本体を操作するのに必要な各種ウィンドウやデータ等を表示するディスプレイ(モニタ)を有し、CPU76が有する制御プログラムにより送信処理、受信処理、及び検出処理における実行経過や結果等を表示することができる。
ここで、本発明において、コンピュータ本体にインストールされる実行プログラムは、例えば、CD−ROM等の記録媒体78等により提供される。プログラムを記録した記録媒体78は、ドライブ装置73にセット可能であり、記録媒体78に含まれる実行プログラムが、記録媒体78からドライブ装置73を介して補助記憶装置74にインストールされる。
補助記憶装置74は、ハードディスク等のストレージ手段であり、本発明における実行プログラムや、コンピュータに設けられた制御プログラム等を蓄積し必要に応じて入出力を行うことができる。
CPU76は、OS(Operating System)等の制御プログラム、及びメモリ装置75により読み出され格納されている実行プログラムに基づいて、各種演算や各ハードウェア構成部とのデータの入出力等、コンピュータ全体の処理を制御して、送信処理、受信処理、及び検出処理における各処理を実現することができる。プログラムの実行中に必要な各種情報等は、補助記憶装置74から取得することができ、また格納することもできる。
ネットワーク接続装置77は、通信ネットワーク等と接続することにより、実行プログラムを通信ネットワークに接続されている他の端末等から取得したり、プログラムを実行することで得られた実行結果又は本発明における実行プログラム自体を他の端末等に提供することができる。
上述したようなハードウェア構成により、特別な装置構成を必要とせず、低コストで上述した電子透かし埋込方式を用いた送信処理、受信処理、及び検出処理を実現することができる。また、プログラムをインストールすることにより、容易に電子透かし埋込方式を用いた送信処理、受信処理、及び検出処理を実現することができる。
次に、実行プログラムにおける送信装置側、及び受信装置側での送信処理、受信処理、及び検出処理の各処理手順についてフローチャートを用いて説明する。
<送信処理手順>
図8は、本発明における送信装置における送信処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、受信側に送信する映像を入力し(S01)、入力した映像データに対してDCT変換やフーリエ変換等の周波数領域変換を行う(S02)。次に、電子透かしを埋め込む第1の埋込方式として直流以外の広域の周波数帯の抽出を行う(S03)。また、抽出した直流以外の広域周波数帯に対して電子透かしの埋め込みを行う(S04)。なお、S04にて埋め込まれる情報は、例えばコンテンツの著作権情報等である。
また、埋め込まれた周波数帯と、直流成分等を保存した信号とを合成し(S05)、逆DCT変換や逆フーリエ変換等の空間領域変換により映像データに変換する(S06)。次に、映像データを符号化して(S07)、受信装置に送信する(S08)。
<受信処理手順>
次に、受信装置における受信処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図9は、本発明における受信装置における受信処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、送信装置から送信されたコンテンツを受信し(S11)、復号化を行って映像データを取得する(S12)。次に、映像データを入力し(S13)、DCT変換やフーリエ変換等の周波数領域変換を行う(S14)。
次に、変換された周波数領域から予め設定された特定の狭周波数帯(狭域の周波数帯)を抽出する(S15)。ここで、電子透かしの埋込手法や埋め込まれる情報量等に基づいて、他の周波数帯の抽出も行うか否かを判断する(S16)。他の周波数帯の抽出を行う必要がある場合(S16において、YES)、S15に戻り他の特定の狭周波数帯の抽出を行う。つまり、S15〜S16により、電子透かしを埋め込むための必要な狭周波数帯の抽出を行う。
次に、必要な狭周波数帯の抽出が行われた場合、すなわち他の周波数帯を抽出する必要がなくなった場合(S16において、NO)、抽出した狭周波数帯に対して電子透かしの埋め込みを行う(S17)。なお、ここで、埋め込まれる情報はユーザを識別するユーザ識別情報や、受信装置の識別情報等である。
次に、電子透かしを埋め込まれた周波数帯と他の周波数帯とを合成し(S18)、逆DCT変換や逆フーリエ変換等の空間領域変換により映像データに変換して(S19)、出力される(S20)。
これにより、S20において、出力される映像データには、異なる埋込方式を用いた2重の電子透かしが埋め込まれる。
<検出処理>
次に、本発明における検出処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図10は、検出処理手順を示す一例のフローチャートである。図10に示す検出処理手順は、まず、2重に電子透かしの埋め込みがされている映像を入力し(S31)、周波数領域変換を行う(S32)。次に、同期検波により電子透かしが埋め込まれている周波数帯を検波し(S33)、電子透かしにより埋め込まれた情報を検出する(S34)。なお、ここで検出される情報は、映像データのコンテンツであるコンテンツデータの著作権情報及び受信装置を特定するユーザ識別情報又は受信装置識別情報等である。
これにより、ユーザがこの映像データを不正流通させた場合にも、埋め込まれた2重の電子透かしを検出することで、コンテンツの著作権情報と、不正流通したユーザを特定することができる。また、2つの異なる方式を用いて電子透かしの埋め込みを行っているため、お互いの電子透かしを破損させることなく、また、検出時には、お互いを干渉することなく高精度に検出することができる。なお、上述の受信処理手順及び送信処理手順において、S03〜S04と、S15〜S17とを入れ替えてもよい。
上述したように、本発明によれば、コンテンツとしての映像(動画)の画質を劣化させることなく、高精度に電子透かしの2重の埋め込みを実現することができる。また、送信側と受信側の双方で異なる方式で2重に電子透かしを埋め込む場合、直流以外の広域の周波数帯に埋め込む埋込方式と、少なくとも1つの狭域の周波数帯に埋め込む埋込方式とを用いることで、電子透かしを検出する際にお互いに干渉することなく情報を検出することができる。これにより、不正流通されたコンテンツから、そのコンテンツの著作権情報及び不正に流通させたユーザの特定を高精度に行うことができる。
なお、本発明は、映像(動画像)の他にも静止画データや音声データ等のコンテンツにも適用することができる。
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
本発明における電子透かし埋込システムの一例示す図である。 送信側電子透かし埋込装置の機能構成を示す一例の図である。 送信側電子透かし埋め込みの一例を示す図である。 受信側電子透かし埋込装置の機能構成の一例を示す図である。 受信側電子透かし埋め込みの一例を示す図である。 本発明における電子透かし検出装置の機能構成の一例を示す図である。 本発明における送信処理、受信処理、及び検出処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。 本発明における送信装置における送信処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明における受信装置における受信処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明における検出処理手順を示す一例のフローチャートである。
符号の説明
10 電子透かし埋込システム
11 送信装置
12 送信側電子透かし埋込装置
13 符号化装置
14 電子透かし検出装置
21 受信装置
22 STB
23 モニタ
24 復号化装置
25 受信側電子透かし埋込装置
31,41,61 映像入力部
32,42,62 周波数領域変換部
33 直流以外の広域バンドパスフィルタ
34,44 差分部
35,45 電子透かし埋め込み部
36,46 合成部
37,47 空間領域変換部
43 特定周波数の狭バンドパスフィルタ
63 第1電子透かし検出部
64 第2電子透かし検出部
71 入力装置
72 出力装置
73 ドライブ装置
74 補助記憶装置
75 メモリ装置
76 CPU
77 ネットワーク接続装置
78 記録媒体

Claims (4)

  1. 放送局から送信される放送コンテンツに対し、送信前に第1の電子透かしを埋め込む送信側電子透かし埋込部と、前記放送コンテンツを符号化して送信する符号化部と、前記放送局から送信された後に不正に流通されたコンテンツから所定の電子透かしを検出する電子透かし検出部とを有する電子透かし送信装置と、受信した前記放送コンテンツを復号化する復号化部と、該復号化部により得られた前記放送コンテンツに、前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる電子透かし埋込方式により第2の電子透かしを埋め込む受信側電子透かし埋込部とを有する電子透かし受信装置とからなる電子透かし埋込システムにおける前記電子透かし送信装置であって、
    前記送信側電子透かし埋込部は、
    前記放送コンテンツに含まれる映像データを空間周波数領域に変換する周波数領域変換部と、
    前記周波数領域変換部により変換された空間周波数からなる前記映像データに対して、第1のバンドパスフィルタによって抽出された直流成分以外の所定の周波数帯に前記第1の電子透かしを埋め込む埋込方式、又は、第2のバンドパスフィルタによって抽出された前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯に前記第2の電子透かしを埋め込む埋込方式により前記第1の電子透かしとして前記放送コンテンツの著作権情報を埋め込む電子透かし埋込部と、
    前記電子透かし埋込部の空間周波数領域の出力に対して逆空間周波数領域変換を行い、変換した放送コンテンツを出力する空間領域変換部と、を有し、
    前記電子透かし検出部は、
    前記流通されたコンテンツを入力する映像入力部と、
    前記映像入力部の出力を逆周波数変換して周波数領域に変換する周波数変換部と、
    前記周波数変換部の出力から前記第1の電子透かしが埋め込まれた周波数を特定し、特定された周波数の中から電子透かしとして埋め込まれた前記著作権情報を検出する第1の電子透かし検出部と、
    前記周波数変換部の出力から前記第2の電子透かしが埋め込まれた個々の周波数領域を特定し、特定された周波数領域の中から電子透かしとして埋め込まれたユーザ識別情報又は前記電子透かし受信装置の識別情報を検出する第2の電子透かし検出部と、
    を有することを特徴とする電子透かし送信装置。
  2. 放送局から送信される放送コンテンツに対し、送信前に第1の電子透かしを埋め込む送信側電子透かし埋込部と、前記放送コンテンツを符号化して送信する符号化部と、前記放送局から送信された後に不正に流通されたコンテンツから所定の電子透かしを検出する電子透かし検出部とを有する電子透かし送信装置と、受信した前記放送コンテンツを復号化する復号化部と、該復号化部により得られた前記放送コンテンツに前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる電子透かし埋込方式により第2の電子透かしを埋め込む受信側電子透かし埋込部とを有する電子透かし受信装置とからなる電子透かし埋込システムにおける前記電子透かし受信装置であって、
    前記受信側電子透かし埋込部は、
    前記復号化部により復号化された前記放送コンテンツに含まれる映像データを空間周波数領域に変換する周波数領域変換部と、
    前記周波数領域変換部により変換された空間周波数からなる前記映像データに対して、第1のバンドパスフィルタによって抽出された直流成分以外の所定の周波数帯に前記第1の電子透かしを埋め込む埋込方式、又は、第2のバンドパスフィルタによって抽出された前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯に前記第2の電子透かしを埋め込む埋込方式のうち、前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる埋込方式により前記第2の電子透かしとしてユーザ識別情報又は前記電子透かし受信装置の識別情報を埋め込む電子透かし埋込部と
    前記電子透かし埋込部の出力に対して逆空間周波数領域変換を行い、変換した放送コンテンツを出力する空間領域変換部と、を有し、
    前記電子透かし埋込部は、
    前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯を、前記ユーザ識別情報毎、ユーザグループ毎、又は前記電子透かし受信装置の設置地域毎で異なるように選択することを特徴とする電子透かし受信装置。
  3. 放送局から送信される放送コンテンツに対し、送信前に第1の電子透かしを埋め込む送信側電子透かし埋込部と、前記放送コンテンツを符号化して送信する符号化部と、前記放送局から送信された後に不正に流通されたコンテンツから所定の電子透かしを検出する電子透かし検出部とを有する電子透かし送信装置と、受信した前記放送コンテンツを復号化する復号化部と、該復号化部により得られた前記放送コンテンツに、前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる電子透かし埋込方式により第2の電子透かしを埋め込む受信側電子透かし埋込部とを有する電子透かし受信装置とからなる電子透かし埋込システムにおける前記電子透かし送信装置を
    前記送信側電子透かし埋込部、前記符号化部、及び前記前記電子透かし検出部として機能させ、
    前記送信側電子透かし埋込部は、
    前記放送コンテンツに含まれる映像データを空間周波数領域に変換する周波数領域変換部と、
    前記周波数領域変換部により変換された空間周波数からなる前記映像データに対して、第1のバンドパスフィルタによって抽出された直流成分以外の所定の周波数帯に前記第1の電子透かしを埋め込む埋込方式、又は、第2のバンドパスフィルタによって抽出された前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯に前記第2の電子透かしを埋め込む埋込方式により前記第1の電子透かしとして前記放送コンテンツの著作権情報を埋め込む電子透かし埋込部と、
    前記電子透かし埋込部の空間周波数領域の出力に対して逆空間周波数領域変換を行い、変換した放送コンテンツを出力する空間領域変換部と、を有し、
    前記電子透かし検出部は、
    前記流通されたコンテンツを入力する映像入力部と、
    前記映像入力部の出力を逆周波数変換して周波数領域に変換する周波数変換部と、
    前記周波数変換部の出力から前記第1の電子透かしが埋め込まれた周波数を特定し、特定された周波数の中から電子透かしとして埋め込まれた前記著作権情報を検出する第1の電子透かし検出部と、
    前記周波数変換部の出力から前記第2の電子透かしが埋め込まれた個々の周波数領域を特定し、特定された周波数領域の中から電子透かしとして埋め込まれたユーザ識別情報又は前記電子透かし受信装置の識別情報を検出する第2の電子透かし検出部と、
    を有することを特徴とする電子透かし送信プログラム。
  4. 放送局から送信される放送コンテンツに対し、送信前に第1の電子透かしを埋め込む送信側電子透かし埋込部と、前記放送コンテンツを符号化して送信する符号化部と、前記放送局から送信された後に不正に流通されたコンテンツから所定の電子透かしを検出する電子透かし検出部とを有する電子透かし送信装置と、受信した前記放送コンテンツを復号化する復号化部と、該復号化部により得られた前記放送コンテンツに前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる電子透かし埋込方式により第2の電子透かしを埋め込む受信側電子透かし埋込部とを有する電子透かし受信装置とからなる電子透かし埋込システムにおける前記電子透かし受信装置を、
    前記復号化部及び前記受信側電子透かし埋込部として機能させ、
    前記受信側電子透かし埋込部は、
    前記復号化部により復号化された前記放送コンテンツに含まれる映像データを空間周波数領域に変換する周波数領域変換部と、
    前記周波数領域変換部により変換された空間周波数からなる前記映像データに対して、第1のバンドパスフィルタによって抽出された直流成分以外の所定の周波数帯に前記第1の電子透かしを埋め込む埋込方式、又は、第2のバンドパスフィルタによって抽出された前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯に前記第2の電子透かしを埋め込む埋込方式のうち、前記第1の電子透かしを埋め込んだ埋込方式とは異なる埋込方式により前記第2の電子透かしとしてユーザ識別情報又は前記電子透かし受信装置の識別情報を埋め込む電子透かし埋込部と
    前記電子透かし埋込部の出力に対して逆空間周波数領域変換を行い、変換した放送コンテンツを出力する空間領域変換部と、を有し、
    前記電子透かし埋込部は、
    前記第1のバンドパスフィルタの帯域より狭域である周波数帯を、前記ユーザ識別情報毎、ユーザグループ毎、又は前記電子透かし受信装置の設置地域毎で異なるように選択することを特徴とする電子透かし受信プログラム。
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