JP4563857B2 - 動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法及び装置 - Google Patents
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Description
図1は、この発明の実施の形態1を説明するために利用する電子透かし埋め込み装置の一例を示すブロック図である。
図1に示す電子透かし埋め込み装置11は、拡散符号列を発生する時間方向拡散符号発生部12と、電子透かしのビット数に応じたN個分のブロックに対応する領域に含まれる画素の位置を示すアドレスを発生するアドレス発生部13と、アドレス発生部13で発生された画素位置に関する情報に基づいて電子透かしのビット数(N)に応じたN個の画素値集合(ブロック)を抽出するブロック化部14と、電子透かし情報のビットごとのデジタル値に応じて対応するブロック内の各画素値をあらかじめ決められた変位だけ加算あるいは減算等の変更を行う情報埋め込み部15と、電子透かし情報のビットごとのデジタル値(埋め込み情報)を発生するビット発生部16と、電子透かしを埋め込んだ情報を画像信号に戻す処理を実行し、電子透かし埋め込み済みの拡散フレーム列として出力するブロック解除部17と、入力映像のフレームを構成する各画素値に対して対応する拡散符号を積算する第1の積算手段100と、入力映像を構成する各フレーム毎に対応させて第1の積算部100で積算したものと同一の拡散符号列を、ブロック解除部17から出力された拡散フレーム列の1つ1つに同じ順番に対応させ、拡散フレームを構成する各画素値に対してその符号を積算する第2の積算手段101とから構成される。
以下の説明では、映像に埋め込む電子透かし情報は、所定のビット数のビット列からなるデジタル情報であって、ここではビット数N(Nは正の整数)であるものとする。
ここで、電子透かしを検出するための時間方向同期の回復とは、動画像を構成する各フレームに対し、時間方向にスペクトラム拡散を施した電子透かし信号を繰り返し埋め込むことによって生成された電子透かし埋め込み動画像から、埋め込んだ電子透かしを検出するための前処理であって、検出対象動画像の各フレームに、埋め込み時と同じ拡散符号を対応させることである。
まず、フレーム1〜フレームnの全画素について、同一座標(i,j)の輝度データYijを積算する。この際、フレーム毎に時間方向の拡散符号ST(t±τ)(−M≦τ≦M)を掛けてから積算し、2M+1個のフレーム積分データを取得する。時間方向の拡散符号に周期Tがある場合、M≦Tとする。図4にフレーム積算データFij(τ)の作成イメージを示す。こうして作成した2M+1個のフレーム積算データでは、時間方向の同期が回復した場合だけ図3に示したように電子透かし信号が浮かび上がる。
図7は、この発明の実施の形態1に係る動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置の構成を示すブロック図である。図7に示す時間同期回復装置は、図6に示すフローチャートに対応するもので、入力映像を構成する各フレームに対応した時間方向の拡散符号列である拡散パターンを発生する時間方向拡散符号発生部71と、時間方向拡散符号発生部71からの拡散パターン及び入力映像に基づいて電子透かし埋め込み時に使った拡散パターンを予め定めて範囲でずらして適用したフレーム列をずらし幅の個数だけ複数生成し、複数のフレーム列の各々についてフレーム積分データを作成するフレーム積分データ生成部72と、各々のフレーム積分データについてデータの分散値を計算し、データの分散値を最大にするときのずらし幅を持つ拡散パターンを選ぶことにより、時間方向の同期を回復する分散値計算部73とを備えている。
図8は、時間方向拡散符号発生部71の動作を説明するものである。時間方向拡散符号発生部71は、入力映像を構成する画像フレーム21の列に対し、時間方向拡散符号(ST(t))22を発生させる。この時間方向拡散符号22は、入力映像を構成する各フレーム21毎に1つ1つ順番に対応させるものである。
次に、図11は、この発明の実施の形態2に係る動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法及び装置を説明するための構成を示すブロック図である。
図11において、図7に示す構成と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号で示す時間方向拡散符号発生部71’は、入力される拡散符号発生鍵に応じた拡散符号(拡散パターン)を発生するもので、鍵に応じて発生する拡散符号が異なるような拡散符号が出力される。その場合、この鍵は、電子透かし埋め込み時に使った鍵と同じである必要がある。同じ鍵を使う方法は、例えば認証センターなどを設置し、権利のある人に対してだけ鍵を渡すようにしても良い。安全な鍵の受け渡し方法については、既に発明されている方法を用いればよい。
次に、図12は、この発明の実施の形態3に係る動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法及び装置を説明するための構成を示すブロック図である。
図12において、図11に示す構成と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号で追加されたアドレス発生部74は、分散値計算部73による分散値計算のデータ位置を指定するアドレス発生部であり、分散値計算部73は、アドレス発生部74により指定されたアドレス位置のデータだけを使って分散値を計算する。
次に、図13は、この発明の実施の形態4に係る動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法及び装置を説明するための構成を示すブロック図である。
図13において、図11に示す構成と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号で追加されたフィルタ適用部75は、分散値計算部73の前に、電子透かし信号を強調するためのフィルタ処理を施すフィルタ適用部であり、分散値計算部73は、フィルタ処理が適用された各フレーム積分データについてデータの分散値を計算するようになされている。
次に、図14は、この発明の実施の形態5に係る動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法及び装置を説明するための構成を示すブロック図である。
図14において、図11に示す構成と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号で追加された画像特徴抽出部76は、入力画像から画像の特徴を抽出し、フレーム積分データ生成部72におけるフレーム積分に使うフレーム数を決定するものであり、フレーム積分データ生成部72は、画像特徴抽出部76で決定されたフレーム数にてフレーム積分を行う。
Claims (15)
- 動画像を構成する各フレームに対し時間方向にスペクトラム拡散を施した電子透かし信号を繰り返し埋め込むことによって生成された電子透かし埋め込み動画像から埋め込んだ電子透かしを検出するための前処理として、検出対象動画像の各フレームに、電子透かし埋め込み時と同じ拡散符号を対応させる動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法であって、
電子透かし埋め込み時に用いた拡散パターンをあらかじめ定めた範囲でずらして適用したフレーム列をずらし幅の個数だけ複数生成するステップと、
複数生成されたフレーム列の各々についてフレーム積分データを生成するフレーム積分データ生成ステップと、
各フレーム積分データについてデータの分散値を計算してデータの分散値を最大にするときのずらし幅を持つ拡散パターンを選ぶ分散値計算ステップと
を備えたことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法。 - 請求項1に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法において、
前記分散値計算ステップの前に、電子透かし信号を強調するためのフィルタを施すフィルタ処理ステップをさらに備え、
前記分散値計算ステップは、フィルタ処理が適用された各フレーム積分データについてデータの分散値を計算する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法。 - 請求項1または2に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法において、
前記分散値計算ステップは、フレーム積分データを構成するすべてのデータを使って分散値を計算するのではなく、データの一部を使って分散値を計算する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法。 - 請求項3に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法において、
前記分散値計算ステップは、ランダムな位置のデータを使って分散値を計算する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法。 - 請求項3に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法において、
前記分散値計算ステップは、予め定められた位置のデータを使って分散値を計算する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法。 - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法において、
入力画像の特徴に応じてフレーム積分に使うフレーム数を決定する画像特徴抽出ステップをさらに備え、
前記フレーム積分データ生成ステップは、前記画像特徴抽出ステップで決定されたフレーム数にてフレーム積分を行う
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法において、
前記フレーム積分データ生成ステップは、拡散パターンの正負の数が一致するようにフレーム積分に使うフレーム数を制御する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復方法。 - 動画像を構成する各フレームに対し時間方向にスペクトラム拡散を施した電子透かし信号を繰り返し埋め込むことによって生成された電子透かし埋め込み動画像から埋め込んだ電子透かしを検出するための前処理として、検出対象動画像の各フレームに、電子透かし埋め込み時と同じ拡散符号を対応させる動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置であって、
入力映像を構成する各フレームに対応した時間方向の拡散符号列である拡散パターンを発生する時間方向拡散符号発生部と、
時間方向拡散符号発生部からの拡散パターン及び入力映像に基づいて電子透かし埋め込み時に使った拡散パターンを予め定めて範囲でずらして適用したフレーム列をずらし幅の個数だけ複数生成し、複数のフレーム列の各々についてフレーム積分データを作成するフレーム積分データ生成部と、
各々のフレーム積分データについてデータの分散値を計算し、データの分散値を最大にするときのずらし幅を持つ拡散パターンを選ぶことにより時間方向の同期を回復する分散値計算部と
を備えたことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置。 - 請求項8に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置において、
前記時間方向拡散符号発生部は、入力される拡散符号発生鍵に応じた拡散パターンを発生する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置。 - 請求項8または9に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置において、
前記分散値計算部の前に、電子透かし信号を強調するためのフィルタ処理を施すフィルタ適用部をさらに備え、
前記分散値計算部は、フィルタ処理が適用された各フレーム積分データについてデータの分散値を計算する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置。 - 請求項8ないし10のいずれか1項に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置において、
前記分散値計算部による分散値計算のアドレス位置を指定するアドレス発生部をさらに備え、
前記分散値計算部は、前記アドレス発生部により指定されたアドレス位置に基づいてフレーム積分データを構成するデータの一部を使って分散値を計算する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置。 - 請求項11に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置において、
前記分散値計算部は、前記アドレス発生部により指定されたアドレス位置に基づいてランダムな位置のデータを使って分散値を計算する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置。 - 請求項11に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置において、
前記分散値計算部は、前記アドレス発生部により指定されたアドレス位置に基づいて予め定められた位置のデータを使って分散値を計算する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置。 - 請求項8ないし13のいずれか1項に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置において、
入力画像の特徴に応じてフレーム積分に使うフレーム数を決定する画像特徴抽出部をさらに備え、
前記フレーム積分データ生成部は、前記画像特徴抽出部で決定されたフレーム数にてフレーム積分を行う
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置。 - 請求項8ないし14のいずれか1項に記載の動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置において、
前記フレーム積分データ生成部は、拡散パターンの正負の数が一致するようにフレーム積分に使うフレーム数を制御する
ことを特徴とする動画像用電子透かし検出のための時間同期回復装置。
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JPH11251962A (ja) * | 1998-03-04 | 1999-09-17 | Nec Mobile Commun Ltd | セルラーシステムと移動携帯機、基地局装置、及び最適パス検出方法とその装置 |
JP2002247335A (ja) * | 2001-02-15 | 2002-08-30 | Sony Corp | 電子透かし埋め込み処理装置及び方法、電子透かし検出処理装置及び方法、並びに記憶媒体 |
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