JPWO2006025382A1 - 情報多重装置及び方法、情報抽出装置及び方法、並びにコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

所定の周期単位（「秒／フレーム」や「秒／フィールド」）で入力される映像信号（１０ａ）に独自情報（２０）を重畳する情報多重装置であって、独自情報を担持する情報信号を生成する生成手段（１０６等）と、この生成された情報信号を、映像信号に含まれる所定の周期単位毎の輝度信号の平均値を示す直流成分値（ＤＣ成分値、平均ＤＣ値）に、所定の周期単位に基づいて重畳する重畳手段（１０５等）とを備える。

Description

本発明は、例えば映像信号等の情報に、例えば著作権情報等の独自情報を多重化するための情報多重装置及び方法、該独自情報を抽出するための情報抽出装置及び方法、並びに、これら情報多重装置及び情報抽出装置において実行されるコンピュータプログラムの技術分野に関する。

近年、デジタルメディアの普遍化、電子出版産業の急激且つ広範囲な成長、多様なマルチメディアコンテンツのデジタル化、及び、インターネット等のデジタル通信網の急速な発展等からも推測されるように、世の中は、アナログ時代からデジタル時代へと急速に転換している。また、これらによって、Ｅ−Ｂｏｏｋ、インターネットＴＶ、イメージ、ビデオ、ＭＰ３等のような多様なマルチメディアデータの伝送及び交換が可能になり、このような多様なマルチメディアを用いて、人々が求める情報を迅速且つ簡単に得ることができる。

しかしながら、デジタル時代への転換による様々な逆機能も出ている。即ち、デジタル技術の発達で原本と同じ多量のコピーが可能であり、通信網の発達で何の制約もなしに多量の配布が可能になり、固有な個人の創作物が無分別に盗用される風潮がでてきている。実際に、インターネット上でＭＰ３ファイルや、動画映像等の配信サービスを提供している事業者にとっては、不法複製は、解決しなければならない深刻な問題となっている。

特に、デジタルデータはデジタルという属性から原本と複製本の区分が不可能であり、このような特性からデジタルデータの不法複製、配布及び変形に対する著作権保護及び認証に対する解決策が、急速に要求されている。従って、このデジタルデータに対する複製を効果的に防止し、著作権者の著作権を保護するための多様な複製防止技術が研究されており、このための方法としてデジタルデータ複製防止に効果があると知られている電子透かし方法に対する研究が活発に進められている。

以下、図１６を用いて、従来の電子透かし（Ｗａｔｅｒｍａｒｋ）の埋め込み方式について説明する。ここに、図１６は、一般例として、電子透かしを埋め込む処理を図式的に示した模式図である。

先ず、電子透かしとして埋め込む著作権情報等の独自情報２０に、利得係数ｋが乗算器５０によって乗算される。次に、埋め込み演算器５１によって、乗算器５０から出力されたビット値と、原画像５２の所定位置の画素の輝度値（輝度情報、輝度信号）又は色値（色情報、色信号）のビット値とが置換されることによって、独自情報２０を電子透かしとして埋め込まれた画像５３が生成される。

詳細には、原画像に含まれる画素単位で独自情報２０を埋め込むため、一つの原画像の所定位置の画素の輝度情報の下位ｎビットを所定の値に置換するという操作が行われている。より具体的には、８ビットの輝度情報に、独自情報２０を埋め込むには、輝度情報の下位２ビットを使用する。この場合、下位２ビットは「００」、「０１」、「１０」、「１１」の４種類の情報を識別することができるが、「００」の情報と、「００」以外の情報とを識別することで独自情報を埋め込むことが可能となる。

また、画素は、一つの原画像当たり、例えば、７２０×４８０＝３４５６００個程度存在するので、このうち、８個において独自情報２０を埋め込むようにした場合、一つの原画像当たり１（バイト：Ｂｙｔｅ）の独自情報を埋め込むことが可能となる。一般的には、独自情報に、エラーコレクションコード（ＥＣＣ：Error Correction Code）も付加されるので、例えば一つの原画像当たり、８バイトの独自情報に４バイトのエラーコレクションコード等を付加され、合計１２バイト程度の情報を埋め込むことが可能となる。

以上のようにして電子透かしが埋め込まれた画像５３から、独自情報２０を抽出するには、例えば、独自情報２０を、例えばビットプレーン埋め込み方式により電子透かしとして埋め込んだ場合、画素の輝度情報又は色情報から、電子透かしを埋め込んだビットプレーン値のビット値を抽出した後、抽出したデータを利得係数ｋで除算することにより、独自情報２０を抽出することが可能である。

しかしながら、一つの原画像の所定位置の画素に独自情報が、電子透かしとして埋め込まれるので、例えば、原画像の拡大や縮小、回転、又は再圧縮等の加工処理が行われた場合、独自情報が抽出できない可能性がある。また、電子透かしにおいては、シアトリカルアタック、所謂、映画館等でのカムコーダーによる違法コピーが行われた場合、独自情報は欠落されてしまう。また、電子透かしの抽出処理においては、一つの原画像に埋め込まれた独自情報が抽出されるので、基本的に、原画像を構成する全ての画素の輝度情報を抽出する必要があるため処理に負荷が掛かってしまう。

本発明は、例えば、上述した問題を鑑みなされたものであり、例えば映像信号等の情報に対して、例えば著作権情報等の独自情報を、簡便且つ的確に多重化することを可能ならしめる情報多重装置及び方法、並びに、コンピュータプログラムを提供することを課題とする。

（情報多重装置）
本発明の情報多重装置は上記課題を解決するために、所定の周期単位（「秒／フレーム」や「秒／フィールド」）で入力される映像信号に独自情報を重畳する情報多重装置であって、前記独自情報を担持する情報信号を生成する生成手段と、前記生成された情報信号を、前記映像信号に含まれる前記所定の周期単位毎の輝度信号の平均値を示す直流成分値（ＤＣ成分値）に、前記所定の周期単位に基づいて重畳する重畳手段とを備える。

本発明の情報多重装置によれば、先ず、映像信号と、著作権情報等の独自情報とが、当該情報多重装置に入力される。尚、情報多重装置に入力される映像信号は、アナログ方式の映像信号であってもよいし、デジタル方式の映像信号であってもよい。

次に、生成手段は、独自情報を担持する情報信号を生成する。

次に、重畳手段は、情報信号を、映像信号に含まれる所定の周期単位毎の輝度信号の平均値を示す直流成分値（ＤＣ成分値、平均ＤＣ値）に、この所定の周期単位に基づいて重畳する。ここに、「所定の周期単位」とは、ディスプレイの表示方式の一例たるＮＴＳＣ方式のフィールド周期である１／６０秒を基準とした周期単位であってもよいし、フレーム周期の１／３０秒を基準とした周期単位であってもよいし、更に、細分化されたパケット単位であってもよい。尚、重畳手段は、情報信号の１データ単位を、所定の周期単位（「秒／フレーム」や「秒／フィールド」）の１０倍より大きい単位時間で重畳するように構成してもよい。或いは、また、重畳手段は、情報信号の１データ単位を、原映像信号の周期時間と、複写が想定される映像信号の周期時間との最小公倍数の１０倍より大きい単位時間で重畳するように構成してもよい。

仮に、一般の電子透かしを採用した場合、一つの原画像の所定位置の画素に独自情報が、電子透かしとして埋め込まれるので、例えば、原画像の拡大や縮小、回転、又は再圧縮等の加工処理が行われた場合、独自情報が抽出できない可能性がある。また、電子透かしにおいては、シアトリカルアタック、所謂、映画館等でのカムコーダーによる違法コピーが行われた場合、独自情報は欠落されてしまう。また、電子透かしの抽出処理においては、一つの原画像に埋め込まれた独自情報が抽出されるので、基本的に、原画像を構成する全ての画素の輝度情報を抽出する必要があるため処理に負荷が掛かってしまう。

これに対して、本発明によれば、映像信号に含まれる所定の周期単位毎の輝度信号の平均値を示す直流成分値（ＤＣ成分値、平均ＤＣ値）に、例えば、所定変化量等の情報信号を重畳するので、例えば、映像信号に含まれる画面の拡大や縮小、回転、又は再圧縮等の加工処理が行われた場合であっても、独自情報が欠落される可能性は殆ど又は完全にないといえる。また、画面の直流成分値を抽出すればよいので、特に、後述されるＤＣＴなど各基準画素ブロックが直流成分値を基準に構成されているような圧縮方法では演算がしやすい。また、コンピュータ上のソフトウェア処理においても負荷が少なくなる。更に、上映館でのカムコーダーによるコピーにおいても重畳データの検出が可能である。

以上より、本発明によれば、例えば映像信号等の情報に対して、例えば著作権情報等の独自情報を、簡便且つ的確に多重することが可能となる。

本発明の情報多重装置の一の態様は、前記所定の周期単位は、前記映像信号のフレーム又はフィールドの周期単位である。

この態様によれば、重畳手段による、各種処理がより的確且つ簡便に行うことが可能となる。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記生成手段は、重畳されることによって前記直流成分値に所定の変化量を与えるためのオフセット値を前記情報信号として生成し、前記重畳手段は、前記直流成分値に、前記オフセット値を、前記所定の周期単位に基づいて重畳する。

この態様によれば、生成手段及び重畳手段による、各種処理がより的確且つ簡便に行うことが可能となる。詳細には、映像信号に含まれる画像情報、即ち、平均ＤＣ値（ＤＣ成分値、直流成分値）が等しいように、一画面における所定位置によって独自情報を担持するためのオフセット値を可変にするように構成してもよい。即ち、一画面のうち、画素の輝度情報又は色値のビット値が短時間で変化している画面領域においては、独自情報を担持するためのオフセット値を大きくするように構成してもよい。他方、画素の輝度情報又は色値のビット値が長時間変化していない画面領域においては、独自情報を担持するためのオフセット値を小さくするように構成してもよい。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記生成手段は、前記情報信号として、前記独自情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データを生成する。

この態様によれば、独自情報の違法な推測や検出を防止することが可能となり、独自情報の機密性を高めることが可能となる。よって、映像信号の著作権保護には、大変効果的である。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記生成手段は、前記情報信号として、前記所定の周期単位を基準とした単一の正弦波信号を生成する（「１」）又は生成しない（「０」）。

この態様によれば、生成手段及び重畳手段による、各種処理がより的確且つ簡便に行うことが可能となる。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記生成手段は、前記情報信号として、前記所定の周期単位を基準とした位相変調がなされた正弦波信号を生成する。

この態様によれば、生成手段及び重畳手段による、各種処理がより的確且つ簡便に行うことが可能となる。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記生成手段は、前記情報信号として、前記所定の周期単位を基準とした周波数変調がなされた正弦波信号を生成する。

この態様によれば、生成手段及び重畳手段による、各種処理がより的確且つ簡便に行うことが可能となる。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記生成手段は、前記情報信号として、前記所定の周期単位を基準とした第１正弦波信号と第２正弦波信号とを生成し、前記独自情報は、前記第１正弦波信号と前記第２正弦波信号との位相差に基づいて示される。

この態様によれば、生成手段及び重畳手段による、各種処理がより的確且つ簡便に行うことが可能となる。特に、第２正弦波信号の周波数は、第１正弦波信号の周波数の例えば２倍又は１０倍であるように構成してもよい。また、比較的に等しい周波数を、第１及び第２正弦波信号で採用した場合、後述されるコピー制御情報が、Ｃｏｐｙ Ｆｒｅｅ、即ち、独自情報が「００」に対しては、所定の位相差を持って、第１及び第２正弦波信号を重畳すると、フィルター等による除去処理が困難になる。よって、映像信号の著作権保護には、大変効果的である。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記所定の周期単位で入力される複数の映像信号フレームのうち第１シーケンス（奇数番目）によって規定される一群の映像信号フレームに含まれる直流成分値の第１平均値を検出する検出手段を更に備え、前記生成手段は、前記情報信号として、所定量（「０」：−２、「１」：＋２）だけ前記第１平均値に加算又は減算した第１情報を生成し、前記重畳手段は、前記複数の映像信号フレームのうち第２シーケンス（偶数番目）によって規定される他群の映像信号フレームに含まれる直流成分値を前記第１情報に代替することで、前記情報信号を重畳する。

この態様によれば、生成手段及び重畳手段による、各種処理がより的確且つ簡便に行うことが可能となる。特に、例えば２つの奇数フレームの輝度信号の直流成分値の平均値を、それら２つの奇数フレームの中間に存在する偶数フレームの輝度信号の直流成分値の基準値とし、その基準値に所定オフセット量を加算又は減算することで、独自情報の重畳するように構成してもよい。後述されるＤＣＴされたデジタル方式の映像信号に対して採用してもよい。

この重畳手段に係る態様では、前記重畳手段は、前記他群の映像信号フレームに含まれる直流成分値を前記第１情報に離散的に代替することで、前記情報信号を重畳するように構成してもよい。

このように構成すれば、独自情報の違法な推測や検出を防止することが可能となり、独自情報の機密性を高めることが可能となる。よって、映像信号の著作権保護には、大変効果的である。

この生成手段に係る態様では、前記生成手段は、固定長の時間間隔、又は、可変長の時間間隔で、前記情報信号の属性を変化させつつ、該情報信号を生成するように構成してもよい。

このように構成すれば、独自情報を担持する情報信号の違法な推測や検出を防止することが可能となり、独自情報の機密性を高めることが可能となる。よって、映像信号の著作権保護には、大変効果的である。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記情報信号に担持される前記独自情報は、著作権情報である。

この態様によれば、映像信号の著作権保護には、大変有効である。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記情報信号に担持される前記独自情報は、コピー制御情報（ＣＣＩ：Copy Control Information：２ビット）である。

この態様によれば、独自情報のデータ量を少なくすることが可能となる。

本発明の情報多重装置の他の態様は、前記情報信号に担持される前記独自情報は、地域情報を示すリージョンコード（８ビット）である。

この態様によれば、例えば、ＤＶＤ等の記録媒体に本発明を適用することが可能となる。

（情報多重方法）
本発明の情報多重方法は上記課題を解決するために、所定の周期単位（「秒／フレーム」や「秒／フィールド」）で入力される映像信号に独自情報を重畳する情報多重装置における情報多重方法であって、前記独自情報を担持する情報信号を生成する生成工程と、前記生成された情報信号を、前記映像信号に含まれる前記所定の周期単位毎の輝度信号の平均値を示す直流成分値に、前記所定の周期単位に基づいて重畳する重畳工程とを備える。

本発明の情報多重方法によれば、上述した本発明の情報多重装置と同様の各種利益を享受することができる。

尚、上述した本発明の情報多重装置における各種態様に対応して、本発明に係る情報多重方法も各種態様を採ることが可能である。

（情報抽出装置）
本発明の情報抽出装置は上記課題を解決するために、上述した本発明の情報多重装置（但し、その各種態様を含む）により前記独自情報が多重化された映像信号から、前記独自情報を前記所定の周期単位（「秒／フレーム」や「秒／フィールド」）で抽出する情報抽出装置であって、前記独自情報を担持する前記情報信号を検出する検出手段と、前記検出された情報信号から、前記独自情報を、前記所定の周期単位に基づいて抽出する抽出手段とを備える。

本発明の情報抽出装置によれば、先ず、検出手段は、例えば、ビットストリーム、又はファイルに記録された符号化された映像信号を、例えば伸長し復号化する等して検出する。次に、重畳手段によって、例えば復号化され、検出された映像信号から、重畳された独自情報は抽出される。そして、例えば、映像信号と共に、モニターに表示される、又は、記録媒体に記録される。よって、検出手段及び抽出手段による、各種処理がより的確且つ簡便に行うことが可能となる。

尚、上述した本発明の情報多重装置に係る各種態様に対応して、本発明の情報抽出装置も各種態様を採ることが可能である。

（情報抽出方法）
本発明の情報抽出方法は上記課題を解決するために、上述した本発明の情報多重装置（但し、その各種態様を含む）により前記独自情報が多重化された映像信号から、前記独自情報を前記所定の周期単位（「秒／フレーム」や「秒／フィールド」）で抽出する情報抽出装置における情報抽出方法であって、前記独自情報を担持する情報信号を検出する検出工程と、前記検出された情報信号から、前記独自情報を、前記所定の周期単位に基づいて抽出する抽出工程とを備える。

本発明の情報抽出方法によれば、上述した本発明の情報抽出装置と同様の各種利益を享受することができる。

尚、上述した本発明の情報抽出装置における各種態様に対応して、本発明に係る情報抽出方法も各種態様を採ることが可能である。

（コンピュータプログラム）
本発明に係る第１コンピュータプログラムは上記課題を解決するために、コンピュータを上述した情報多重装置（但し、その各種形態も含む）の少なくとも一部として機能させる。本発明に係る第２コンピュータプログラムは上記課題を解決するために、コンピュータを上述した情報抽出装置（但し、その各種形態も含む）の少なくとも一部として機能させる。

本発明に係る各コンピュータプログラムによれば、当該コンピュータプログラムを格納するＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラムをコンピュータに読み込んで実行させれば、或いは、当該コンピュータプログラムを、通信手段を介してコンピュータにダウンロードさせた後に実行させれば、上述した本発明の情報多重装置、又は情報抽出装置を比較的簡単に実現できる。

尚、上述した本発明の情報多重装置、又は情報抽出装置における各種態様に対応して、本発明の各コンピュータプログラムも各種態様を採ることが可能である。

コンピュータ読取可能な媒体内の第１コンピュータプログラム製品は上記課題を解決するために、コンピュータにより実行可能なプログラム命令を明白に具現化し、該コンピュータを、上述した情報多重装置（但し、その各種形態も含む）の少なくとも一部として機能させる。

コンピュータ読取可能な媒体内の第２コンピュータプログラム製品は上記課題を解決するために、コンピュータにより実行可能なプログラム命令を明白に具現化し、該コンピュータを、上述した情報抽出装置（但し、その各種形態も含む）の少なくとも一部として機能させる。

本発明の第１又は第２コンピュータプログラム製品によれば、当該コンピュータプログラム製品を格納するＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体から、当該コンピュータプログラム製品をコンピュータに読み込めば、或いは、例えば伝送波である当該コンピュータプログラム製品を、通信手段を介してコンピュータにダウンロードすれば、上述した本発明の情報多重装置又は情報抽出装置を比較的容易に実施可能となる。更に具体的には、当該コンピュータプログラム製品は、上述した本発明の情報多重装置又は情報抽出装置として機能させるコンピュータ読取可能なコード（或いはコンピュータ読取可能な命令）から構成されてよい。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から明らかにされる。

以上説明したように、本発明の情報多重装置又は方法によれば、生成手段及び工程、並びに、重畳手段及び工程を備える。また、本発明の情報抽出装置又は方法によれば、検出手段及び工程、並びに、抽出手段及び工程を備える。従って、例えば映像信号等の情報に対して、例えば著作権情報等の独自情報を、簡便且つ的確に多重することが可能となる。

本発明に係る情報多重装置及び情報抽出装置を用いたシステムの概念的な構成図である。 本発明に係る映像信号、独自情報、及び伝送時間軸を図式的に示した概念図である。 本発明に係る独自情報が重畳される周期の一具体例を図式的に示した概念図である。 本発明に係る独自情報が重畳される周期の他の具体例を決定する上で基準となる映画フィルムにおけるフレーム周期と、例えばＮＴＳＣ方式のビデオにおけるフレーム周期との比較を図式的に示した模式図である。 本発明の情報多重装置に係る第１実施例に係る基本構成を示したブロック図である。 本発明の情報多重装置に係る第１実施例に係る動作原理を示したフローチャート（図６（ａ））及び、そのサブルーチンを示したフローチャート（図６（ｂ））である。 本発明の情報多重装置に係る第２実施例に係る基本構成を示したブロック図である。 本発明の情報多重装置に係る第２実施例に係る動作原理を示したフローチャート（図８（ａ））及び、そのサブルーチンを示したフローチャート（図８（ｂ））である。 本発明の情報多重装置に係る第３実施例に係る基本構成を示したブロック図である。 本発明の情報多重装置に係る第３実施例に係る動作原理を示したフローチャート（図１０（ａ））及び、そのサブルーチンを示したフローチャート（図１０（ｂ））である。 本発明の情報多重装置に係る第４実施例に係る基本構成を示したブロック図である。 本発明の情報多重装置に係る第４実施例に係る動作原理を示したフローチャートである。 本発明の情報多重装置に係る第５実施例に係る基本構成を示したブロック図である。 本発明の情報多重装置に係る第５実施例に係るＤＣＴされたデジタル映像信号の直流成分値が配置されている画素ブロックを図式的に示した模式図である。 本発明の情報多重装置に係る第５実施例に係る動作原理を示したフローチャートである。 一般例として、電子透かしを埋め込む処理を図式的に示した模式図である。

符号の説明

１０…映像信号、２０…独自情報、１００…情報多重装置、１０１…Ａ／Ｄ変換器、１０２…ブランキング除去器、１０３…リミッタ、１０４…ＶＢＩ検出器、１０５…重畳器、１０６…スペクトラム拡散変調器、２０１（３０１，３０２）…正弦波生成器

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例毎に順に図面に基づいて説明する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。

（情報多重装置及び情報抽出装置の概略）
先ず、図１を参照して、本発明の情報多重装置及び情報抽出装置の概略について説明する。ここに、図１は、本発明に係る情報多重装置及び情報抽出装置を用いたシステムの概念的な構成図である。

図１に示されるように、先ず、映像信号１０と、著作権情報等の独自情報２０とが、情報多重装置１００に入力される。次に、情報多重装置１００は、独自情報２０を映像信号１０に重畳する。より詳細には、情報多重装置１００は、独自情報２０が重畳された映像信号１０を、例えば、圧縮符号化し、ビットストリーム又はファイルとして、ネットワーク又はＣＤや、ＤＶＤ等の記録媒体へと出力する。そして、例えばネットワークを介して伝送されるビットストリーム、又は記録媒体等に記録されたファイルが、情報抽出装置２００に入力される。他方、情報抽出装置２００は、前述したビットストリーム、又はファイルに記録された符号化された映像信号１０を、例えば伸長し復号化する。そして、復号化された映像信号１０から、重畳された独自情報は抽出されて、映像信号１０と共に、モニターに表示される、又は、記録媒体に記録される。

（独自情報が多重される所定の周期単位の概略）
次に、図２から図４を参照して、本発明に係る独自情報の多重方式の概略について説明する。ここに、図２は、本発明に係る映像信号、独自情報、及び伝送時間軸を図式的に示した概念図である。図３は、本発明に係る独自情報が重畳される周期の一具体例を図式的に示した概念図である。図４は、本発明に係る独自情報が重畳される周期の他の具体例を決定する上で基準となる映画フィルムにおけるフレーム周期と、例えばＮＴＳＣ方式のビデオにおけるフレーム周期との比較を図式的に示した模式図である。尚、図２から図４における映像「Ａ」から映像「Ｄ」は、同じ映像フレームを差す。

図２に示されるように、独自情報２０が、映像信号１０に、所定の周期単位で、伝送時間軸上において多重化される。より具体的には、独自情報２０が、「１」、「０」、「１」、「１」、「０」、…、「１」として、所定の周期単位毎の映像「Ａ」、映像「Ｂ」、映像「Ｃ」、映像「Ｄ」、映像「Ａ」、…、映像「Ｄ」に夫々含まれる輝度信号の平均値を示す直流成分値に、所定の周期単位に同期して重畳される。

ここに、「所定の周期単位」とは、ディスプレイの表示方式の一例たるＮＴＳＣ方式のフィールド周期である１／６０秒を基準とした周期単位であってもよいし、フレーム周期の１／３０秒を基準とした周期単位であってもよい。或いは、ＰＡＬ方式のフィールド周期である１／５０秒を基準とした単位であってもよいし、フレーム周期の１／２５秒を基準とした周期単位であってもよい。

より具体的には、図３に示されるように、映像信号が、ＮＴＳＣ方式に準拠したアナログ映像信号である場合、１フレームにおける総走査線は、５２５本である。また、フレーム周期は、１／３０秒（３３ｍｓｅｃ）である。そして、「所定の周期単位」の一具体例としては、このフレーム周期の少なくとも１０倍である１／３秒（０．３３秒）から１００倍である１０／３秒（３．３秒）程度が望ましい。何故ならば、独自情報が、映像信号の劣化の影響を受けるのを少なくするためである。また、フィルタ処理における情報量の削減をより的確に行わせると共に、フィルタ処理による独自情報の除去の可能性を低減させるためである。即ち、例えば、３．３秒単位で独自情報の１データ（ビット）単位が、時間軸上で伝送されることになる。

加えて、「所定の周期単位」の他の具体例としては、１．６秒（１０／６秒）から２．０秒（１２／２秒）程度が望ましい。より具体的には、図４に示されるように、映画フィルムにおけるフレーム周期は、１／２４秒である。他方、ＮＴＳＣ方式のビデオにおけるフレーム周期は、１／３０秒である。従って、映画フィルムの４フレームの時間、即ち、４／２４秒（１／６秒）と、ＮＴＳＣ方式のビデオの５フレームの時間、即ち、５／３０秒（１／６秒）が等しい。

従って、「所定の周期単位」の他の具体例としては、映画フィルムの垂直帰線消去期間（ＶＢＩ：Vertical blanking interval）と、ＮＴＳＣ方式のビデオの垂直帰線消去期間とがビート（衝突：beat）するのを防止するために、この１／６秒を基準時間として、この基準時間の１０倍（１．６秒）から１２倍（２．０秒）程度が望ましい。即ち、所定の周期単位が、２秒である場合、映画フィルムにおいては、４８フレームに相当する時間単位で独自情報の１データ（ビット）単位が、時間軸上で伝送されることになる。他方、ＮＴＳＣ方式のビデオにおいては、６０フレームに相当する時間単位で独自情報の１データ（ビット）単位が、時間軸上で伝送されることになる。

（１）情報多重装置の第１実施例の詳細
次に、図５及び図６を参照して、本発明の情報多重装置に係る第１実施例の基本構成及び動作原理について説明する。ここに、図５は、本発明の情報多重装置に係る第１実施例に係る基本構成を示したブロック図である。図６は、本発明の情報多重装置に係る第１実施例に係る動作原理を示したフローチャート（図６（ａ））及び、そのサブルーチンを示したフローチャート（図６（ｂ））である。

（１−１）基本構成
図５に示されるように、本発明の情報多重装置に係る第１実施例は、アナログ映像信号が入力されるＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換器１０１、映像情報を含まない映像信号の走査線であるブランキングを除去するブランキング除去器１０２、出力振幅を所定値以下に抑制するリミッタ（Limiter）１０３、ＶＢＩ（Vertical blanking interval）検出器１０４、重畳器１０５、及び加算器１１１に加えて、独自情報２０及び同期信号ｓｙｎｃに対してスペクトラム拡散変調を行うスペクトラム拡散変調器１０６、独自情報２０の同期信号ｓｙｎｃのスペクトラム拡散変調に用いられるランダム化パターンが記憶されているランダム信号テーブル１０７、同期信号ｓｙｎｃが記憶されている同期信号テーブル１０８、独自情報２０自身のスペクトラム拡散変調に用いられるランダム化パターンが記憶されているランダム信号テーブル１０９、独自情報２０が記憶されている独自情報テーブル１１０を備えて構成されている。

（１−２）動作原理
次に、図６に加えて前述した図５を適宜参照して、本発明の情報多重装置に係る第１実施例の動作原理に加えて詳細構成について説明する。

図６（ａ）に示されるように、先ず、アナログ映像信号１０ａがＡ／Ｄ変換器１０１及びＶＢＩ検出器１０４に入力される（ステップＳ１０）。

続いて、Ａ／Ｄ変換器１０１において、アナログ映像信号１０ａのＡ／Ｄ変換が行われる（ステップＳ１１）。

続いて、ブランキング除去器１０２によって、Ａ／Ｄ変換されたアナログ映像信号１０ａが、例えばＳビデオ（Ｙ／Ｃ）信号と、基準ビデオ同期信号（具体的には、水平及び垂直同期信号）とに分離される（ステップＳ１２）。このように、例えば、ＮＴＳＣ方式のビデオ等に対してはブランキング信号が除去される。尚、映画フィルム等に対しては、ブランキング信号の除去は不要である。

続いて、リミッタ１０３によって、例えば、分離されたＳビデオ信号に対して、振幅制限をかけるために、ダイナミックレンジ圧縮が行われる（ステップＳ１３）。このダイナミックレンジ圧縮は、データの重畳によって輝度が飽和しないためのものである。例えば重畳データのＭａｘ値が「２」の場合、映像データのＭａｘ値を「２５５−２」にクリップすることで実現する。より高度にするには所定の範囲から、徐々に入出力カーブを変えることで実現する。続いて、ステップＳ１０からＳ１３と同時に又は相前後して、ＶＢＩ検出器１０４によって、前述の図４で説明した、例えば２秒の所定の周期単位で、映画フィルムにおいては４８フレーム単位が検出され、ＮＴＳＣ方式のビデオにおいては６０フレーム単位が検出される（ステップＳ１４）。

続いて、重畳器１０５に加えて加算器１１１は、ＶＢＩ検出器１０４によって検出された所定の周期単位と同期して、アナログ映像信号１０ａの輝度信号の平均値を示す直流成分値に対して、スペクトラム拡散された独自情報２０を重畳する（ステップＳ１５）。より具体的には、スペクトラム拡散された独自情報２０、即ち、スペクトラム拡散データＳＩがスペクトラム拡散同期情報ＳＳの後に合成されて配置される。

更に、また、平均ＤＣ値が等しく、且つ、アナログ映像信号１０ａに含まれる画像情報、即ち、一画面における所定位置によって独自情報２０を示すための変化量を可変にするように構成してもよい。即ち、一画面のうち、画素の輝度情報又は色値のビット値が短時間で変化している画面領域においては、独自情報２０を担持するための変化量を大きくするように構成してもよい。他方、画素の輝度情報又は色値のビット値が長時間変化していない画面領域においては、独自情報２０を担持するための変化量を小さくするように構成してもよい。

ここで、図６（ｂ）に加えて前述した図５を適宜参照して、本発明に係るスペクトラム拡散の処理について説明する。

先ず、ランダム信号テーブル１０７から、独自情報２０の同期信号ｓｙｎｃのスペクトラム拡散変調に用いられるランダム化パターンが、ランダム信号ＲＮＤ１としてスペクトラム拡散変調器１０６に供給される（ステップＳ１６ａ）。尚、ランダム化パターンは拡散符号に相当し、ランダム関数を用いて生成されるビット列である。より具体的には、同期信号ｓｙｎｃのスペクトラム拡散変調に用いられると共に、同期信号ｓｙｎｃの検出のためのランダム化パターンを、例えば１０通り等の複数パターンだけ用意する。

次に、同期信号テーブル１０８から、同期信号ｓｙｎｃが、スペクトラム拡散変調器１０６に供給される（ステップＳ１７ａ）。より具体的には、同期信号ｓｙｎｃのデータ量は、例えば８ビットとし、その同期信号のパターンは、例えば「１０１０１０１０」とする。

続いて、スペクトラム拡散変調器１０６は、同期信号ｓｙｎｃをランダムデータＲＮＤ１と乗算させてスペクトラム拡散同期信号ＳＳを生成する（ステップＳ１８ａ）。尚、スペクトラム拡散変調器１０６は、例えば、イクスシブルオア回路ＸＯＲ等によって構成することが可能である。より具体的には、このスペクトラム拡散同期信号ＳＳを、前述した例えば１０通りのランダム化パターンと、夫々乗算し、同期信号ｓｙｎｃのパターンに復元することができるか否か等の照合を行うことによって、同期信号ｓｙｎｃを検出することが可能となる。

ステップＳ１６ａからＳ１８ａと同時に又は相前後して、ランダム信号テーブル１０９から、独自情報２０自身のスペクトラム拡散変調に用いられるランダム化パターンが、ランダム信号ＲＮＤ２としてスペクトラム拡散変調器１０６に供給される（ステップＳ１６ｂ）。

次に、独自情報テーブル１１０から、独自情報２０が、スペクトラム拡散変調器１０６に供給される（ステップＳ１７ｂ）。より具体的には、独自情報２０のデータ量は、例えば１２８ビットとし、誤り訂正のためのエラーコレクションコード（ＥＣＣ：Error Correction Code）を、１０ビットだけ付加し、１３８ビットとする。

続いて、スペクトラム拡散変調器１０６は、独自情報２０をランダムデータＲＮＤ２と乗算させてスペクトラム拡散データＳＩを生成する（ステップＳ１８ｂ）。

最後に、スペクトラム拡散変調器１０６は、ステップＳ１８ａで生成されたスペクトラム拡散同期信号ＳＳと、ステップＳ１８ａで生成されたスペクトラム拡散データＳＩとを合成する（ステップＳ１９）。尚、上述した具体例においては、同期信号ｓｙｎｃと独自情報２０とにスペクトラム拡散を施しているが、独自情報２０にだけスペクトラム拡散を施すようにしてもよい。

また、同期信号ｓｙｎｃのスペクトラム拡散変調に用いられるランダム化パターン（即ち、同期信号ｓｙｎｃの検出のためのランダム化パターン）と、独自情報２０のスペクトラム拡散変調に用いられるランダム化パターンとを、例えばテーブルや関数等の所定の規則によって対応させる。よって、独自情報２０をスペクトラム拡散するためのランダム関数自体又はその種類を変更することが可能となる。このように、ランダム化パターンの対応関係に関する情報を、独自情報２０と組み合わせることによって、独自情報２０のデータ量を少なくすることも可能となる。

再び、図６（ａ）のステップＳ１５に戻る。

前述したように、例えば所定の周期単位が２秒である場合、２秒の時間単位で、独自情報２０の１データ（ビット）単位が、アナログ映像信号１０ａの輝度信号の平均値を示す直流成分値に重畳される。具体的には、同期信号ｓｙｎｃと独自情報２０とのデータ量の和は、１４６（＝１３８＋８）ビットであるので、例えば、１つの意味を持った論理単位の独自情報２０を時間軸上で伝送するのは、２９２秒（約５分）程度掛かることになる。また、独自情報２０のデータ量を少なくし、伝送時間を短縮化するために、例えば、コピー制御情報（ＣＣＩ：Copy Control Information）や、地域情報を示したリージョンコードを用いることも可能である。独自情報２０を、例えばコピー制御情報とした場合、データ量としては、２ビットで構成される。より具体的には、Ｎｅｖｅｒ Ｃｏｐｙを意味する「１１」、Ｃｏｐｙ Ｏｎｃｅを意味する「１０」、及び、Ｃｏｐｙ Ｆｒｅｅを意味する「００」の３種類の情報を示すことが可能となる。他方、独自情報２０を、例えばリージョンコードとした場合、データ量としては、８ビットで構成される。

（２）情報多重装置の第２実施例の詳細
次に、図７及び図８を参照して、本発明の情報多重装置に係る第２実施例の基本構成及び動作原理について説明する。ここに、図７は、本発明の情報多重装置に係る第２実施例に係る基本構成を示したブロック図である。

本発明の情報多重装置に係る第２実施例に係る基本構成及び動作原理については、第１実施例と概ね同様である。尚、第１実施例と同様の構成要素には同様の符号番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

（２−１）基本構成
図７に示されるように、本発明の情報多重装置に係る第２実施例は、前述の第１実施例と同様のＡ／Ｄ変換器１０１、ブランキング除去器１０２、リミッタ１０３、ＶＢＩ検出器１０４、及び重畳器１０５に加えて、独自情報２０を担持する単一の正弦波信号を生成する正弦波生成器２０１、及び制御器２０２を備えて構成されている。

（２−２）動作原理
次に、図８に加えて前述した図７を適宜参照して、本発明の情報多重装置に係る第２実施例の動作原理に加えて詳細構成について説明する。ここに、図８は、本発明の情報多重装置に係る第２実施例に係る動作原理を示したフローチャート（図８（ａ））及び、そのサブルーチンを示したフローチャート（図８（ｂ））である。尚、第１実施例と同様のステップには同様のステップ番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

ステップＳ１０からステップＳ１４に続いて、重畳器１０５は、ＶＢＩ検出器１０４によって検出された所定の周期単位と同期して、アナログ映像信号１０ａの輝度信号の平均値を示す直流成分値に対して、独自情報２０を担持する単一の正弦波信号を重畳する（ステップＳ２０）。具体的には、独自情報２０が「０」の場合には、前述した直流成分値に、例えば単一の正弦波信号を加算するように構成してもよい。他方、独自情報２０が「１」の場合には、直流成分値に、例えば単一の正弦波信号を加算しないように構成してもよい。また、単一の正弦波信号の代わりに、位相変調又は周波数変調がなされた正弦波信号を、所定の周期単位と同期して重畳するように構成してもよい。

更に、また、図８（ｂ）に示されるように、正弦波生成器２０１が、ＶＢＩ検出器１０４によって検出された所定の周期単位と同期して、例えば単一の正弦波信号を生成したり、生成しなかったりするように構成してもよい。具体的には、先ず、制御器２０２の制御下で、独自情報２０が「１」であるか否かが判定される（ステップＳ２１）。ここで、独自情報２０が「１」である場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ＶＢＩ検出器１０４によって検出された所定の周期単位と同期して、例えば単一の正弦波信号が生成される（ステップＳ２２）。他方、独自情報２０が「０」である場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ステップＳ２２は省略され、単一の正弦波信号は生成されない。

（３）情報多重装置の第３実施例の詳細
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の情報多重装置に係る第３実施例の基本構成及び動作原理について説明する。ここに、図９は、本発明の情報多重装置に係る第３実施例に係る基本構成を示したブロック図である。

本発明の情報多重装置に係る第３実施例に係る基本構成及び動作原理については、第１実施例と概ね同様である。尚、第１実施例と同様の構成要素には同様の符号番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

（３−１）基本構成
図９に示されるように、本発明の情報多重装置に係る第３実施例は、前述の第１実施例と同様のＡ／Ｄ変換器１０１、ブランキング除去器１０２、リミッタ１０３、ＶＢＩ検出器１０４、及び重畳器１０５に加えて、第１正弦波信号を生成する正弦波生成器３０１、第２正弦波信号を生成する正弦波生成器３０２、位相器３０３、加算器３０４及び制御器２０２を備えて構成されている。

特に、第３実施例においては、第２正弦波信号の周波数は、第１正弦波信号の周波数の例えば２倍又は１０倍であるように構成してもよい。そして、独自情報２０は第１正弦波信号と、第２正弦波信号との位相差によって担持される。

（３−２）動作原理
次に、図１０に加えて前述した図９を適宜参照して、本発明の情報多重装置に係る第３実施例の動作原理に加えて詳細構成について説明する。ここに、図１０は、本発明の情報多重装置に係る第３実施例に係る動作原理を示したフローチャート（図１０（ａ））及び、そのサブルーチンを示したフローチャート（図１０（ｂ））である。尚、第１実施例と同様のステップには同様のステップ番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

ステップＳ１０からステップＳ１４に続いて、重畳器１０５は、ＶＢＩ検出器１０４によって検出された所定の周期単位と同期して、アナログ映像信号１０ａの輝度信号の平均値を示す直流成分値に対して、独自情報２０を担持するために、第１正弦波信号と第２正弦波信号とが加算された信号を重畳する（ステップＳ３０）。

具体的には、独自情報２０が「０」の場合には、前述した直流成分値に、第１正弦波信号と、該第１正弦波信号と０度の位相差をもつ（即ち、位相差のない）第２正弦波信号とが加算された信号を重畳するように構成してもよい。他方、独自情報２０が「１」の場合には、直流成分値に、第１正弦波信号と、該第１正弦波信号と９０度の位相差をもつ第２正弦波信号とが加算された信号を重畳するように構成してもよい。尚、比較的に近い或いは等しい周波数を、第１及び第２正弦波信号で採用した場合、コピー制御情報が、Ｃｏｐｙ Ｆｒｅｅ、即ち、独自情報が「００」に対しては、所定の位相差を持って、第１及び第２正弦波信号を重畳すると、フィルター等による除去処理が困難になる。よって、映像信号の著作権保護には、大変効果的である。

より具体的には、図１０（ｂ）に示されるように、先ず、正弦波生成器３０１及び３０２が、ＶＢＩ検出器１０４によって検出された所定の周期単位と同期して、第１及び第２正弦波信号を生成する（ステップＳ３１）。

次に、制御器２０２の制御下で、独自情報２０が「１」であるか否かが判定される（ステップＳ３２）。ここで、独自情報２０が「１」である場合（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、位相器３０３によって、第２正弦波信号が、該第１正弦波信号と９０度の位相差をもつように調整される（ステップＳ３３）。他方、独自情報２０が「０」である場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）、ステップＳ３３は省略され、第２正弦波信号の位相差は調整されない。

次に、加算器３０４によって、第１正弦波信号と、第２正弦波信号とが加算される（ステップＳ３４）。

（４）情報多重装置の第４実施例の詳細
次に、図１１及び図１２を参照して、本発明の情報多重装置に係る第４実施例の基本構成及び動作原理について説明する。ここに、図１１は、本発明の情報多重装置に係る第４実施例に係る基本構成を示したブロック図である。

本発明の情報多重装置に係る第４実施例に係る基本構成及び動作原理については、第４実施例と概ね同様である。尚、第１実施例と同様の構成要素には同様の符号番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

（４−１）基本構成
図１１に示されるように、本発明の情報多重装置に係る第４実施例は、前述の第１実施例と概ね同様にして、Ａ／Ｄ変換器１０１、ブランキング除去器１０２、リミッタ１０３、及び、ＶＢＩ検出器１０４に加えて、１フレーム周期だけアナログ映像信号１０ａを遅延させるフレーム遅延器４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ、アナログ映像信号１０ａに含まれるフレーム単位毎の輝度信号の平均値を示す直流成分値を検出し出力するＤＣ検出出力器４０２、加算器４０３ａ、４０３ｂ、及び、４０３ｃ、入力された直流成分値の「１／２」倍を算出し出力する半減器４０４、独自情報２０が記録されているＲＯＭ４０５、減算器４０６、ＶＢＩ検出器１０４によって検出されたフレーム単位を計測するためのカウンタ４０７、及び制御器２０２を備えて構成されている。

（４−２）動作原理
次に、図１２に加えて前述した図１１を適宜参照して、本発明の情報多重装置に係る第４実施例の動作原理に加えて詳細構成について説明する。ここに、図１２は、本発明の情報多重装置に係る第４実施例に係る動作原理を示したフローチャートである。尚、第１実施例と同様のステップには同様のステップ番号を付し、それらの説明は適宜省略する。

特に、第４実施例においては、例えば２つの奇数フレームの輝度信号の直流成分値の平均値を、それら２つの奇数フレームの中間に存在する偶数フレームの輝度信号の直流成分値の基準値とし、その基準値に所定オフセット量を加算又は減算することで、独自情報２０の重畳が行われている。このことは、直流成分値に独自情報を重畳した第１から第３実施例とは、大きく異なる。

以下、図１２に基づいて説明する。

ステップＳ１０からステップＳ１２に続いて、フレーム遅延器４０１ａによって、１フレーム周期だけアナログ映像信号１０ａが遅延する（ステップＳ４０）。尚、この遅延処理は、カウンタ４０７によるＶＢＩ検出器１０４によって検出されたフレーム単位の計測に基づいて行われる。

次に、リミッタ１０３によって、１フレーム周期だけ遅延されたアナログ映像信号１０ａに対して、振幅制限をかけるために、ダイナミックレンジ圧縮が行われる（ステップＳ４１）。

ステップＳ４０及びステップＳ４１と同時に又は相前後して、ＤＣ検出出力器４０２によって、アナログ映像信号１０ａに含まれるフレーム単位毎の輝度信号の直流成分値が検出され出力される（ステップＳ４２）。

次に、フレーム遅延器４０１ｂ及び４０１ｃ、加算器４０３ａ、及び半減器４０４によって、２フレーム周期だけ遅延されたアナログ映像信号１０ａの輝度信号の直流成分値と、遅延のないアナログ映像信号１０ａの輝度信号の直流成分値との平均値が算出され出力される（ステップＳ４３）。より具体的には、例えば、時間が進む順番に、第１番目のフレームＦ１、第２番目のフレームＦ２、及び第３番目のフレームＦ３に対して、フレーム毎の輝度信号の直流成分値を順番にｆ１、ｆ２、及びｆ３とすると、この平均値は、「（ｆ１＋ｆ３）／２」となる。尚、「（ｆ１＋ｆ３）／２」が「０」より小さい場合は「０」とし、「２５５」より大きい場合は、「２５５」とするように構成してもよい。

次に、ＲＯＭ４０５、制御器２０２、及び加算器４０３ｂによって、ＲＯＭ４０５に記録されている独自情報２０を担持するために、算出された平均値に対して、所定オフセット量の加算又は減算が行なわれる（ステップＳ４４）。具体的には、独自情報２０が「０」の場合には、前述した平均値「（ｆ１＋ｆ３）／２」に、例えば所定オフセット量の「２」を減算するように構成してもよい。即ち、「（（ｆ１＋ｆ３）／２）−２」。他方、独自情報２０が「１」の場合には、前述した平均値「（ｆ１＋ｆ３）／２」に、例えば所定オフセット量の「２」を加算するように構成してもよい。即ち、「（（ｆ１＋ｆ３）／２）＋２」。

次に、減算器４０６によって、所定オフセット量の加算又は減算が行なわれた平均値にと、１フレーム周期だけ遅延されたアナログ映像信号１０ａの輝度信号の直流成分値との差分が算出される（ステップＳ４５）。具体的には、例えば所定オフセット量の「α」が加算された「（（ｆ１＋ｆ３）／２）＋α」と、「ｆ２」との差分が算出される。

次に、制御器２０２の制御下で、算出された差分が所定閾値より大きいか否かが判定される（ステップＳ４６）。ここで、算出された差分が所定閾値より大きい場合（ステップＳ４６：Ｙｅｓ）、１フレーム周期だけ遅延されたアナログ映像信号１０ａの輝度信号の直流成分値に差分が加算される（ステップＳ４７）。

具体的には、「ｆ２」に差分が加算される。言い換えると、１フレーム周期だけ遅延されたアナログ映像信号１０ａの輝度信号の直流成分値（「ｆ２」）が比較的に小さく変わった場合には、「（（ｆ１＋ｆ３）／２）＋α」を採用する。他方、ステップＳ４６の判定の結果、算出された差分が所定閾値より大きくない場合（ステップＳ４６：Ｎｏ）、ステップＳ４７の差分の加算は省略される、即ち、１フレーム周期だけ遅延されたアナログ映像信号１０ａの輝度信号の直流成分値（「ｆ２」）が、そのまま採用される。言い換えると、１フレーム周期だけ遅延されたアナログ映像信号１０ａの輝度信号の直流成分値（「ｆ２」）が比較的に大きく変わった場合には、その直流成分値（「ｆ２」）を採用する（所謂、リセット）。尚、ステップＳ４６の判定処理を省略して、常に、ステップＳ４７において、差分が加算されるようにしてもよい。

以上のような一連のステップをまとめた具体例を挙げる。第１番目のフレームＦ１、第２番目のフレームＦ２、第３番目のフレームＦ３、第４番目のフレームＦ４、及び第５番目のフレームＦ５に対して、フレーム毎の輝度信号の直流成分値を順番にｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４及びｆ５とする。そして、例えば、「１１」のビット値を持った独自情報２０を偶数フレームに重畳した場合、「ｆ１」、「（（ｆ１＋ｆ３）／２）＋２」、「ｆ３」、「（（ｆ３＋ｆ５）／２）＋２」、「ｆ５」と続くように構成される。また、独自情報２０は、常に偶数フレームに重畳するように構成しても良いし、離散的に重畳するように構成されても良い。

（５）情報多重装置の第５実施例の詳細
次に、図１３から図１５を参照して、本発明の情報多重装置に係る第５実施例の基本構成及び動作原理について説明する。ここに、図１３は、本発明の情報多重装置に係る第５実施例に係る基本構成を示したブロック図である。図１４は、本発明の情報多重装置に係る第５実施例に係るＤＣＴされたデジタル映像信号の直流成分値が配置されている画素ブロックを図式的に示した模式図である。

第５実施例においては、例えばデジタル映像信号１０ｄが、離散コサイン変換（ＤＣＴ）される。ここに、「離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transform）」とは、空間的な輝度値（輝度情報、輝度信号）を、空間的な周波数値に変換する数学的な関数である。より詳細には、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）１又はＭＰＥＧ２等の符号化方式において、画像情報が、８×８画素のブロック単位で、ＤＣＴされ、更に量子化されることにより、符号化データとされる。また、図１４に示されるように、左隅の画素においては、８×８画素のブロック全体の輝度情報の直流成分値が示されている。よって、デジタル映像信号１０ｄの場合、この左隅の画素における直流成分値の平均値を算出すればよいので、計算処理を簡便にすることが可能となる。そして、ＭＰＥＧの規格に準拠したＭＰＥＧデコーダでは、符号化データが、逆量子化され、さらに逆ＤＣＴ変換されることにより復号される。

特に、第５実施例においては、第４実施例と同様に、ＤＣＴされたデジタル映像信号１０ｄから、２つの奇数フレームの輝度信号の直流成分値の平均値を、それら２つの奇数フレームの中間に存在する偶数フレームの輝度信号の直流成分値の基準値とし、その基準値に所定オフセット量を加算又は減算することで、独自情報２０の重畳が行われている。このことは、直流成分値に独自情報を重畳した第１から第３実施例とは、大きく異なる。

（５−１）基本構成
図１３に示されるように、本発明の情報多重装置に係る第５実施例は、ＤＣＴされたデジタル映像信号１０ｄが入力されるフレームメモリ５０１、ＤＣＴされたデジタル映像信号１０ｄに含まれるフレーム単位毎の輝度信号の平均値を示す直流成分値を算出し保存するＤＣ演算器５０２、ＤＣＴされたデジタル映像信号１０ｄに含まれる奇数フレームの直流成分値の平均値を演算する平均演算部５０３、加算器５０４、フレームメモリ５０５、及びフレームメモリ５０６を備えて構成されている。

（５−２）動作原理
次に、図１５に加えて前述した図１３を適宜参照して、本発明の情報多重装置に係る第５実施例の動作原理に加えて詳細構成について説明する。ここに、図１５は、本発明の情報多重装置に係る第５実施例に係る動作原理を示したフローチャートである。

図１５に示されるように、先ず、ＤＣＴされたデジタル映像信号１０ｄが、フレームメモリ５０１に記憶される（ステップＳ５０）。

次に、制御器２０２の制御下で、ＤＣ演算器５０２、及び平均演算器５０３によって、ＤＣＴされたデジタル映像信号１０ｄに含まれる奇数フレームの直流成分値の平均値が演算される（ステップＳ５１）。

次に、制御器２０２の制御下で、加算器５０４によって、平均演算器５０３から出力される奇数フレームの直流成分値の平均値に、独自情報２０を担持した所定情報が加減算、即ち、重畳される（ステップＳ５２）。

独自情報２０を担持した所定情報が重畳された奇数フレームの直流成分値の平均値が、偶数フレームの直流成分値としてフレームメモリ５０５に記憶される（ステップＳ５３）。

尚、奇数フレームが、フレームメモリ５０６に記憶されてもよい。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴なう情報多重装置及び方法、情報抽出装置及び方法、並びに、多重制御用、及び抽出制御用のコンピュータプログラムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明に係る情報多重装置及び方法、情報抽出装置及び方法、並びにコンピュータプログラムは、例えば、ＭＰ３ファイルや、動画映像等の独自情報を多重化するための情報多重装置に利用可能であり、更に該独自情報を抽出するための情報抽出装置に利用可能である。また、例えば民生用或いは業務用の各種コンピュータ機器に搭載される又は各種コンピュータ機器に接続可能な情報多重装置及び情報抽出装置等にも利用可能である。

Claims (19)

1. 所定の周期単位で入力される映像信号に独自情報を重畳する情報多重装置であって、
   前記独自情報を担持する情報信号を生成する生成手段と、
   前記生成された情報信号を、前記映像信号に含まれる前記所定の周期単位毎の輝度信号の平均値を示す直流成分値に、前記所定の周期単位に基づいて重畳する重畳手段と
   を備えることを特徴とする情報多重装置。
2. 前記所定の周期単位は、前記映像信号のフレーム又はフィールドの周期単位であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
3. 前記生成手段は、重畳されることによって前記直流成分値に所定の変化量を与えるためのオフセット値を前記情報信号として生成し、
   前記重畳手段は、前記直流成分値に、前記オフセット値を、前記所定の周期単位に基づいて重畳することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
4. 前記生成手段は、前記情報信号として、前記独自情報にスペクトラム拡散を施したスペクトラム拡散データを生成することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
5. 前記生成手段は、前記情報信号として、前記所定の周期単位を基準とした単一の正弦波信号を生成する又は生成しないことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
6. 前記生成手段は、前記情報信号として、前記所定の周期単位を基準とした位相変調がなされた正弦波信号を生成することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
7. 前記生成手段は、前記情報信号として、前記所定の周期単位を基準とした周波数変調がなされた正弦波信号を生成することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
8. 前記生成手段は、前記情報信号として、前記所定の周期単位を基準とした第１正弦波信号と第２正弦波信号とを生成し、
   前記独自情報は、前記第１正弦波信号と前記第２正弦波信号との位相差に基づいて示されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
9. 前記所定の周期単位で入力される複数の映像信号フレームのうち第１シーケンスによって規定される一群の映像信号フレームに含まれる直流成分値の第１平均値を検出する検出手段を更に備え、
   前記生成手段は、前記情報信号として、所定量だけ前記第１平均値に加算又は減算した第１情報を生成し、
   前記重畳手段は、前記複数の映像信号フレームのうち第２シーケンスによって規定される他群の映像信号フレームに含まれる直流成分値を前記第１情報に代替することで、前記情報信号を重畳することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
10. 前記重畳手段は、前記他群の映像信号フレームに含まれる直流成分値を前記第１情報に離散的に代替することで、前記情報信号を重畳することを特徴とする請求の範囲第９項に記載の情報多重装置。
11. 前記生成手段は、固定長の時間間隔、又は、可変長の時間間隔で、前記情報信号の属性を変化させつつ、該情報信号を生成することを特徴とする請求の範囲第９項に記載の情報多重装置。
12. 前記情報信号に担持される前記独自情報は、著作権情報であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
13. 前記情報信号に担持される前記独自情報は、コピー制御情報であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
14. 前記情報信号に担持される前記独自情報は、地域情報を示すリージョンコードであることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の情報多重装置。
15. 所定の周期単位で入力される映像信号に独自情報を重畳する情報多重装置における情報多重方法であって、
    前記独自情報を担持する情報信号を生成する生成工程と、
    前記生成された情報信号を、前記映像信号に含まれる前記所定の周期単位毎の輝度信号の平均値を示す直流成分値に、前記所定の周期単位に基づいて重畳する重畳工程と
    を備えることを特徴とする情報多重方法。
16. 請求の範囲第１項に記載の情報多重装置により前記独自情報が多重化された映像信号から、前記独自情報を前記所定の周期単位で抽出する情報抽出装置であって、
    前記独自情報を担持する前記情報信号を検出する検出手段と、
    前記検出された情報信号から、前記独自情報を、前記所定の周期単位に基づいて抽出する抽出手段と
    を備えることを特徴とする情報抽出装置。
17. 請求の範囲第１項に記載の情報多重装置により前記独自情報が多重化された映像信号から、前記独自情報を前記所定の周期単位で抽出する情報抽出装置における情報抽出方法であって、
    前記独自情報を担持する情報信号を検出する検出工程と、
    前記検出された情報信号から、前記独自情報を、前記所定の周期単位に基づいて抽出する抽出工程と
    を備えることを特徴とする情報抽出方法。
18. 請求の範囲第１項に記載の情報多重装置に備えられたコンピュータを制御する多重制御用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記生成手段、及び前記重畳手段のうち少なくとも一部として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
19. 請求の範囲第１６項に記載の情報抽出装置に備えられたコンピュータを制御する抽出制御用のコンピュータプログラムであって、該コンピュータを、前記検出手段、及び前記抽出手段のうち少なくとも一部として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
    

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