(57)【要約】      （修正有）【課題】電子透かしの埋め込み時と検出時とで時間的なずれが生じた場合であっても透かし情報を安定して検出することができる。【解決手段】電子透かし埋め込みは、ある特定の透かし信号と透かし情報から埋込信号を生成して、入力画像信号からシーンチェンジ検出を行い、検出されたシーンチェンジ情報に基づいて極性を制御しながら入力画像に埋込信号を合成することで電子透かし埋め込み画像を生成する。電子透かし検出は、入力画像信号とある特定の透かし信号との相関を算出して、入力画像信号からシーンチェンジ検出を行い、検出されたシーンチェンジ情報に基づいて極性を制御しながら相関信号を累積して、累積された相関信号に出現するピークから埋め込まれている情報を検出する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原画像に対して透かし情報を埋め込んだ埋込済画像を生成する電子透かし埋め込み装置において、
前記透かし情報に応じて埋込信号を生成する埋込信号生成器と、
前記原画像中で、そのフレームの表示タイミングの前にシーンチェンジが発生するシーンチェンジフレームを検出するシーンチェンジ検出器と、
前記シーンチェンジフレームを任意のパターンの周期の先頭とし、前記原画像に前記埋込信号を埋め込む際の時系列的な極性変化パターンを求める極性制御器と、
前記極性変化パターンにしたがって前記原画像のフレーム毎に前記埋込信号の極性を変化させ、前記原画像に合成することで前記埋込済画像を得る埋込信号重畳器と、
を備えたことを特徴とする電子透かし埋め込み装置。
【請求項２】
前記極性制御器は、あらかじめ決められた第１のパターンを繰り返すパターンを前記任意のパターンとし、前記シーンチェンジフレームに対しては、前記第１のパターンの最初の極性変化パターンを割り当てることで前記極性変化パターンを求めることを特徴とする請求項１記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項３】
前記極性制御器は、前記任意のパターンに従ってフレーム毎に極性を決定した際に前記シーンチェンジフレームに割り当てられる予定の極性と、最も時系列的な位置が近い極性の変化タイミングを前記開始点として前記極性変化パターンを求めることを特徴とする請求項１記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項４】
前記極性制御器は、前記シーンチェンジ検出器が検出した前記原画像の前記シーンチェンジの発生頻度を求め、前記発生頻度が少ない場合には、長い周期で極性が反転するパターンを前記任意のパターンとして前記極性変化パターンを求め、前記発生頻度が多い場合には、短い周期で極性が反転するパターンを前記任意のパターンとして前記極性変化パターンを求めることを特徴とする請求項２または３記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項５】
前記原画像のフレームのヒストグラムを算出するヒストグラム算出器をさらに備え、
前記シーンチェンジ検出器は、そのフレームの表示タイミングの前後において前記ヒストグラムの変化量が所定の基準を超えた場合に、前記シーンチェンジフレームとして検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項６】
前記シーンチェンジ検出器は、前記シーンチェンジ検出器が検出した前記原画像の前記シーンチェンジの発生頻度を求め、前記発生頻度に応じて前記基準を変更することを特徴とする請求項５記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項７】
前記発生頻度が少ない場合には、小さな値となる閾値を前記基準とし、前記発生頻度が多い場合には、大きな値となる閾値を前記基準とすることを特徴とする請求項６記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項８】
原画像に対して透かし情報が埋め込まれた入力画像から前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記透かし情報に応じて埋込信号を生成する埋込信号生成器と、
前記入力画像中で、そのフレームの表示タイミングの前にシーンチェンジが発生するシーンチェンジフレームを検出するシーンチェンジ検出器と、
前記入力画像と透かし信号との相関の程度を示す相関値を求める相関算出手段と、
前記シーンチェンジフレームを開始点とする任意のパターンを、前記入力画像信号を原画像に前記埋込信号を埋め込む際の極性の時系列的な極性変化パターンを求める極性制御器と、
前記相関値を前記極性変化パターンにしたがって累積加算する重畳器と、
前記重畳器が累積加算した信号から、前記透かし情報を推定する推定器と、
を備えたことを特徴とする電子透かし検出装置。
【請求項９】
前記極性制御器は、第１のパターンを繰り返すパターンを前記任意のパターンとし、前記シーンチェンジフレームに対しては、前記第１のパターンの最初の極性変化パターンを割り当てることで前記極性変化パターンを求めることを特徴とする請求項８記載の電子透かし検出装置。
【請求項１０】
前記極性制御器は、前記任意のパターンに従ってフレーム毎に極性を決定した際に前記シーンチェンジフレームに割り当てられる予定の極性と、最も時系列的な位置が近い極性の変化タイミングを前記開始点として前記極性変化パターンを求めることを特徴とする請求項８記載の電子透かし検出装置。
【請求項１１】
前記極性制御器は、前記シーンチェンジ検出器が検出した前記入力画像の前記シーンチェンジの発生頻度を求め、前記発生頻度が少ない場合には、長い周期で極性が反転するパターンを前記任意のパターンとして前記極性変化パターンを求め、前記発生頻度が多い場合には、短い周期で極性が反転するパターンを前記任意のパターンとして前記極性変化パターンを求めることを特徴とする請求項９または１０のいずれか１項記載の電子透かし検出装置。
【請求項１２】
前記原画像のフレームのヒストグラムを算出するヒストグラム算出器をさらに備え、
前記シーンチェンジ検出器は、そのフレームの表示タイミングの前後において前記ヒストグラムの変化量が所定の基準を超えた場合に、前記シーンチェンジフレームとして検出することを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項１３】
前記シーンチェンジ検出器は、前記シーンチェンジ検出器が検出した前記入力画像の前記シーンチェンジの発生頻度を求め、前記発生頻度に応じて前記基準を変更することを特徴とする請求項１２または１１記載の電子透かし検出装置。
【請求項１４】
前記発生頻度が少ない場合には、前記基準となる閾値を小さくし、前記発生頻度が多い場合には、シ前記基準となる閾値を大きくすることを特徴とする請求項１３記載の電子透かし検出装置。
【請求項１５】
前記原画像のフレームのヒストグラムを算出するヒストグラム算出器をさらに備え、
前記シーンチェンジ検出器は、そのフレームの表示タイミングの前後において前記ヒストグラムの変化量が所定の基準を超えた場合に、前記シーンチェンジフレームとして検出することを特徴とする請求項８〜１４のいずれか１項記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項１６】
原画像に対して透かし情報を埋め込んだ埋込済画像を生成する電子透かし埋め込み方法において、
前記透かし情報に応じて埋込信号を生成する埋込信号生成ステップと、
前記原画像中で、そのフレームの表示タイミングの前にシーンチェンジが発生するシーンチェンジフレームを検出するシーンチェンジ検出ステップと、
前記シーンチェンジフレームを任意のパターンの周期の先頭とし、前記原画像に前記埋込信号を埋め込む際の時系列的な極性変化パターンを求める極性制御ステップと、
前記極性変化パターンにしたがって前記原画像のフレーム毎に前記埋込信号の極性を変化させ、前記原画像に合成することで前記埋込済画像を得る埋込信号重畳ステップと、
を備えたことを特徴とする電子透かし埋め込み方法。
【請求項１７】
原画像に対して透かし情報が埋め込まれた入力画像から前記透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
前記透かし情報に応じて埋込信号を生成する埋込信号生成ステップと、
前記入力画像中で、そのフレームの表示タイミングの前にシーンチェンジが発生するシーンチェンジフレームを検出するシーンチェンジ検出ステップと、
前記入力画像と透かし信号との相関の程度を示す相関値を求める相関算出手段と、
前記シーンチェンジフレームを開始点とする任意のパターンを、前記入力画像信号を原画像に前記埋込信号を埋め込む際の極性の時系列的な極性変化パターンを求める極性制御ステップと、
前記相関値を前記極性変化パターンにしたがって累積加算する重畳ステップと、
前記重畳ステップで累積加算した信号から、前記透かし情報を推定する推定ステップと、
を備えたことを特徴とする電子透かし検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子透かし埋め込み方法及び装置、電子透かし検出方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル動画像は、簡易に高品質の複製（コピー）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する方法が考えられている。
【０００３】
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  ｗａｔｅｒｍａｒｋ）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、及び複製制御情報などの情報を人間の知覚によっては認識できない状態で埋め込まれる。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ったり、二次利用の促進を行ったりすることができる。
【０００４】
電子透かしの方式としては様々な手法が提案されており、その１つ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。透かし情報を埋め込む原画像の画像信号から抽出された特定周波数成分信号を用いて透かし信号を作成し、埋め込む技術が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００５】
更に近年、劇場スクリーンをビデオカメラにより撮影するといった不正コピーの問題が顕在化してきており、このような撮影された映像には、幾何的な変形に加えて、映写機の回転スピード偏差に起因する時間的なずれが発生していることが知られている。そこで、映画館における私的撮影による不正コピー防止対策として電子透かしを利用するためには、幾何的な変形だけでなく、時間的なずれに対して安定した性能が要求されている。
【特許文献１】特開２００６−２５４１４７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術では、検出時に、埋め込み時の特定の極性反転パターンで信号を長時間累積することで透かし情報を検出している。そのため、透かし情報を正確に検出するために、埋込と検出で極性反転パターンの同期をとることが必要となる。時間的なずれによる埋込と検出の累積パターン誤差が蓄積することで、透かし情報の検出精度が安定しないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、時間的なずれによる埋込と検出の累積パターン誤差が蓄積しないようにすることで、時間的なずれが生じた場合であっても透かし情報を更に安定して検出することができる電子透かし検出装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、原画像に対して透かし情報を埋め込んだ埋込済画像を生成する電子透かし埋め込み装置において、前記透かし情報に応じて埋込信号を生成する埋込信号生成器と、前記原画像中で、そのフレームの表示タイミングの前にシーンチェンジが発生するシーンチェンジフレームを検出するシーンチェンジ検出器と、前記シーンチェンジフレームを任意のパターンの周期の先頭とし、前記原画像に前記埋込信号を埋め込む際の時系列的な極性変化パターンを求める極性制御器と、前記極性変化パターンにしたがって前記原画像のフレーム毎に前記埋込信号の極性を変化させ、前記原画像に合成することで前記埋込済画像を得る埋込信号重畳器と、を備えたことを特徴とする電子透かし埋め込み装置を提供する。
【０００９】
また、原画像に対して透かし情報が埋め込まれた入力画像から前記透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、前記透かし情報に応じて埋込信号を生成する埋込信号生成器と、前記入力画像中で、そのフレームの表示タイミングの前にシーンチェンジが発生するシーンチェンジフレームを検出するシーンチェンジ検出器と、前記入力画像と透かし信号との相関の程度を示す相関値を求める相関算出手段と、前記シーンチェンジフレームを開始点とする任意のパターンを、前記入力画像信号を原画像に前記埋込信号を埋め込む際の極性の時系列的な極性変化パターンを求める極性制御器と、前記相関値を前記極性変化パターンにしたがって累積加算する重畳器と、前記重畳器が累積加算した信号から、前記透かし情報を推定する推定器と、を備えたことを特徴とする電子透かし検出装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、時間的なずれが生じた場合であっても透かし情報を更に安定して検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態の電子透かし埋め込み装置、及び電子透かし検出装置について図面を参照しながら説明する。ここで、互いに同じ構成には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１２】
電子透かし埋め込み装置は、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、及び複製制御情報などの情報（以下、透かし情報と記載する）をコンテンツに埋め込む。電子透かし検出装置は、記録媒体あるいは伝送媒体を介して入力された入力画像（透かし情報が埋め込まれた画像）から、透かし情報を検出する。なお、画像は動画像及び静止画像（フレーム）を含む。
【００１３】
［第１の実施形態］
画像信号成分と電子透かし信号成分の分離を効果的に行うためには、検出時に、埋め込み時と同様のパターンで信号の極性（符号）を反転させながら重畳／累積する必要がある。
【００１４】
電子透かしの埋め込みでは、埋め込む透かし情報と対応させた画像パターン（埋め込み信号）を生成する。次に、原画像の各フレームに「＋」あるいは「−」の符号を割り当てる。最後に、先ほど生成した埋め込み信号の画像パターンを各フレームに埋め込む。その際、「−」が割り当てられたフレームには埋め込み信号の正負の符号を反転させて埋め込む。また、「＋」の符号が割り当てられたフレームにはそのまま埋め込む。
【００１５】
検出時には、入力画像の各フレームに対し、埋め込み時と同様の順番で「＋」あるいは「−」の符号を割り当てる。このとき、「−」が割り当てられたフレームでは、全ての画素値をマイナスにした上で加算する。累積加算した平均画像を作成すると、埋め込まれた画像パターン（埋め込み信号）が浮かび上がってくる。なお、本実施形態では、メモリ量や処理量を削減するために、入力画像信号と透かし信号との相関値の累積加算を行った信号から透かし情報を検出している。「−」が割り当てられたフレームにおいて極性を反転して埋め込んだ埋め込み信号が、検出時に再反転された平均画像が生成される。そのため、平均画像では埋め込んだ画像パターンが蓄積される形になる。その一方、原画像の画像信号は、「−」が割り当てられたフレームでは、検出時に初めて画素値の極性が反転される。そのため、原画像の画像信号成分は相殺されて０に近い値となる。
【００１６】
原画像の画像信号成分と、電子透かしの信号成分との分離を効果的に行うために、検出時と埋め込み時とで極性の反転パターンを同期する必要がある。本実施形態では、より安定して埋め込み信号を検出するために、検出時と埋め込み時とで、シーンチェンジ点で極性の反転パターンを同期させる構成としている。それによって、原画像と入力画像とで時間的なずれが生じた場合であってもそのずれが長時間にわたって伝搬することを防ぐことができる。なお、相互相関のように線形な相関値を利用した処理の場合は、重畳信号と累積信号とが一致するが、位相限定相関のように非線形な相関値を利用した処理の場合は、重畳信号と累積信号とは一致しない。
【００１７】
図１を用いてシーンチェンジ情報を用いた電子透かし埋め込み・検出時の同期例ついて説明する。図１では、原画像と透かし情報が埋め込まれた検出対象の入力画像とで同じシーンチェンジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有する。この場合、時間的なずれが生じ、例えば、シーンチェンジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが原画像で発生する時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４と、シーンチェンジ点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが入力画像で発生する時間ｔ’１、ｔ’２、ｔ’３、ｔ’４とで時間的なずれが生じているとする。その場合であっても、原画像と、入力画像とでシーンチェンジ（表示時間で前後するフレーム間でのヒストグラム変化量がある閾値をこえた箇所）が発生する時系列的な位置はほぼ一致する。したがって、シーンチェンジの情報を利用した時系列的なパターンで透かし情報を原画像に埋め込み、検出時にもシーンチェンジ点を利用した埋め込み時と同様のパターンで累積することで、埋め込み時と検出時とで、パターンを同期することが可能となる。本実施形態では、シーンチェンジ位置で累積パターンをリセットするため、原画像と入力画像とで時間的なずれが生じた場合であっても、累積パターン誤差が蓄積することがなく安定した性能を実現することが可能となる。なお、下記に例示したパターンに限定されるものではなく、様々なパターンであってよい。
【００１８】
本実施形態の電子透かし埋め込み装置は、透かし情報を埋め込むべき画像のシーンチェンジを検出する。検出されたシーンチェンジを利用して、原画像に埋め込み信号を埋め込む際の極性を制御する。図１に示すように、原画像のシーンチェンジを検出した際に、４箇所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）のシーンチェンジが検出されたとする。埋め込みでは、シーンチェンジ後の埋め込みパターンは予め決められており、ここでは、シーンチェンジ後はフレーム毎にパターンＡ“＋−＋−−＋“の極性の繰り返しで、それぞれのフレームに埋め込み信号を埋め込むものとする。
【００１９】
本実施形態の電子透かし検出装置は、透かし情報が埋め込まれた入力画像のシーンチェンジ点を検出し、検出されたシーンチェンジを利用して入力画像の画像信号を累積する際の極性の反転パターンを制御する。図１に示すように、入力画像のシーンチェンジ検出において、電子透かし埋め込み時と同じ位置（４箇所）のシーンチェンジが検出されたとする。検出では、シーンチェンジ後の検出パターンは予め決められており、ここでは、シーンチェンジ後はフレーム毎にパターンＡ“＋−＋−−＋“の繰り返しで信号を累積加算する。累積加算して生成された平均画像から透かし情報を検出するものとする。
【００２０】
（電子透かし埋め込み装置）
まず、本実施形態の電子透かし埋め込み装置について説明する。電子透かし埋め込み装置は、例えば映像を作成する製作者や、映画館等で映像を上映する上映者等が利用し、電子透かしが埋め込まれた映像を作成することができる。
【００２１】
図２は、本実施形態の電子透かし埋め込み装置１の構成を示す図である。
【００２２】
電子透かし埋め込み装置１には、透かし情報を埋め込むべき画像（以下、「原画像１００」という）としてディジタル化された画像信号が入力される。原画像１００に対して透かし信号１０３によって透かし情報１０１を埋め込んだ画像である埋込済画像１０２を生成して出力する。なお、原画像１００の画像信号は輝度信号及び色差信号の両方を含んでいてもよいし、輝度信号のみであってもよい。
【００２３】
電子透かし埋め込み装置１は、埋込信号生成器１１、埋込信号重畳器１２、シーンチェンジ検出器１３、極性制御器１４を有する。
【００２４】
埋込信号生成器１１は、１フレームに埋め込むべき透かし情報１０１に応じて、入力された透かし信号１０３から原画像１００に埋め込む信号（以下、「埋め込み信号１０６と記載」）を生成する。透かし情報１０１は、ディジタル信号の”１”または”０”の信号列であり、複数ビットのデータを有する。透かし情報１０１は、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、及び複製制御情報などの情報を示す。それぞれのビットが”１”または”０”のどちらであるかに応じて透かし信号１０３の符号を決定する。そして、複数のビットのそれぞれの原画像１００のフレーム内で埋め込むべき位置に応じた位相だけ透かし信号１０３の位相をずらす。それぞれのビットに応じた信号を重畳した１フレームあたりの信号が埋め込み信号１０６である。
【００２５】
透かし信号１０３は様々な一般的な電子透かし信号であり、例えば、ランダムノイズのような信号や、フレーム毎に一意な特定の透かし画像信号や、原画像の特定周波数成分信号など様々なものがある。ランダムノイズは、埋め込んだ透かし信号が知覚され難いという特徴がある。フレーム毎に一意な特定の透かし信号１０３は、様々な攻撃に耐性のある特定の透かし画像信号を利用することで、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（以下、ロバストと記載）性質の電子透かし信号となる。一方、原画像から抽出された特定周波数成分信号を透かし信号１０３として利用する場合には、特定周波数成分信号と入力画像信号との位相限定相関の相関結果に対して相互相関により透かし情報を検出する。この場合、位相を変化させながら相関演算を行うことで、相関値のピークが探索できるので、空間的な攻撃に対してロバストである。
【００２６】
埋込信号生成器１１は、まず原画像１００のフレーム内での埋め込み位置を透かし情報１０１のビット毎に設定する。透かし情報１０１のビット毎に、異なるフレーム内の位置に埋め込まれる。透かし情報１０１の埋め込み位置の設定は、単一または複数のディジタル位相シフタによる位相シフト量によって制御される。位相がシフトされた透かし信号１０３の振幅に各ビットの値（”１”または”０”）に応じた係数を乗算して求めた埋め込み信号１０６を生成する。周波数成分の振幅の制御処理は、単一または複数の排他的論理和回路やディジタル乗算器で行われる。
【００２７】
シーンチェンジ検出器１３は、原画像１００からシーンチェンジを検出する。シーンチェンジ点を検出する具体的な方法の例については後述する。なお、後述する方法以外の周知の検出方法を利用してもかまわない。
【００２８】
極性制御器１４は、原画像１００のシーンチェンジ情報を用いて、原画像１００に埋め込み信号１０６を重畳する際の埋め込み信号１０６の極性の反転パターンを初期化する。前述した様に、シーンチェンジが発生する位置で累積パターンをリセットする。例えば、埋め込み信号１０６の極性を３フレーム毎に極性を反転させる場合、シーンチェンジの直後に表示されるフレームに対しては正の極性で埋め込む等の制御を行う。若しくは、所定のパターンで極性を反転させている場合、シーンチェンジ直後に表示されるフレームに対して埋め込み信号１０６を埋め込む際の極性のパターンのうち、最も近い極性が切り替わる位置になるように調整するなどさまざま考えられる。
【００２９】
埋込信号重畳器１２は、ディジタル加算器を有し、極性制御器１４が求めた反転パターンで極性を変更しながら埋め込み信号１０６を原画像１００に重畳し、埋込済画像１０２を生成する。ここで、埋込信号重畳器１２では、検出時に、画像信号成分と電子透かし信号成分の分離をしやすくするために、ある決められたパターンで埋め込み信号１０６の極性を反転させながら原画像１００に重畳を行っている。
【００３０】
図３は、本実施形態の電子透かし埋込装置１が透かし情報１０１を原画像１００に埋め込む方法を示す図である。
【００３１】
まず、シーンチェンジ検出器１３が、原画像１００のシーンチェンジを検出する（Ｓ１１）。次に、極性制御器１４が、原画像１００のシーンチェンジ情報に基づいて埋め込み信号１０６を原画像１００に重畳する際の極性の反転パターンを決定する（Ｓ１２）。埋込信号生成器１１が、透かし信号１０３と透かし情報１０１とに基づいて埋め込み信号１０６を生成する（Ｓ１３）。次に、埋込信号重畳器１２が、極性制御器１４が求めた極性の反転パターンで埋め込み信号１０６の極性を反転させた信号を原画像１００に重畳し、埋込済画像１０２を得る（Ｓ１４）。
【００３２】
次に、埋込信号生成器１１が埋め込み信号１０６を生成する方法について説明する。
【００３３】
図４は位相シフトの様子の例を示す図である。なお、図４、図５は２次元の画像データのうち１ラインの信号をアナログ信号として例示的に示している。両図共に横軸が画像中の位置を示し、縦軸は画像信号の値（例えば輝度値など）を示す。
【００３４】
図４では、埋込信号生成器１１に入力された透かし信号１０３は、その波形を保った状態で、位相がシフトされている。位相のシフト量によって原画像１００の２次元画像データ内での透かし情報１０１の埋め込み位置が制御される。埋込信号生成器１１は、予め決められたシフト量を利用する。シフト量は、埋め込む透かし情報１０１の情報量等によってあらかじめ設定され、埋込信号生成器１１に与えられるものである。位相がシフトされた透かし信号１０３に乗算される係数の符号や大きさは、原画像１００の複雑度を表すアクティビティ等に応じて決定される。例えば、アクティビティが大きいほど係数は大きく設定される。なお、ビットの値が”１”である場合と”０”である場合とでその係数は異なる。
【００３５】
図５（ａ）は、原画像１００の画像信号を示す。図５（ｂ）は入力された透かし信号１０３を示す。図５（ｃ）および（ｄ）は、埋込信号生成器１１（２つの位相シフタ）が透かし信号１０３を予め定められた所定のシフト量だけ位相シフトさせることで生成した、２つの異なる位相シフト信号を例示するものである。次に、生成された位相シフト信号に、透かし情報１０１の第０ビットまたは第１ビットを表現する係数が乗じられる。例えば、透かし情報１０１が“０”であれば、位相シフト信号に−１が乗じられ、“１”であれば、位相シフト信号に＋１が乗じられる。なお、埋込信号生成器１１はが２つの位相シフタであるのは、生成する位相シフト信号が２ビットである例を示しているためである。
【００３６】
図５（ｃ）および（ｄ）は、埋め込む透かし情報１０１が２ビットの情報（1，1）である場合の位相シフト信号の例を示す図である。２ビットの情報は（0，0）（0，1）（1，0）（1，1）の4通り組み合わせがある。図５（ｃ）に示すように、１ビット目に相当する信号として、透かし信号を１に相当する＋の符号とし、Ｘ方向にαだけ位相をシフトした信号を生成する。また、図５（ｄ）に示すように、２ビット目に相当する信号として、透かし信号を１に相当する＋の符号とし、Ｘ方向に2αだけ移送をシフトした信号をシフトした信号を生成する。画像の位相は画像の位置に対応するため、位相シフトは画面内の位置の移動を表している。図５（ｃ）および（ｄ）では、位相シフトにより透かし信号と位相シフト信号１とでは信号の位置が異なり、信号の最も左にあるピークの位置が異なることになる。ピークの位置の違いは、位相がシフトされたことによって生じたものである。なお、信号と符号の正負の関係や位相シフト量は例であり、種々の変形例であってかまわない。また、位相シフト量を１次元方向のずれとして例示したが、２次元の画面上の位置のずれを示すものである。
【００３７】
この後、透かし信号重畳器１２がビット表現のためのファクタが乗じられた位相シフト信号を原画像１００に加算し生成された埋め込み済み画像信号（埋込済画像１０２）を図５（ｅ）の実線で示す。図５（ｅ）の破線は、重畳される前の埋め込み対象画像信号、図５（ｃ）及び（ｄ）に示す位相シフト信号を示す。
【００３８】
次に、シーンチェンジ検出器１３が原画像１００のシーンチェンジを検出する方法の詳細について説明する。
【００３９】
図６は、シーンチェンジ検出器１３の構成を示す図である。シーンチェンジ検出器１３は、ヒストグラム算出器２０、バッファ２１、判定器２２を有する。
【００４０】
ヒストグラム算出器２０は、原画像１００の各フレームのヒストグラムを算出する。ヒストグラムとして、例えば、輝度ヒストグラム、エッジヒストグラム、方向ヒストグラムのいずれかのヒストグラムを用いる場合、また、複数のヒストグラムを用いる場合が考えられる。輝度ヒストグラムとは、画像中にどの輝度値をもった画素がどれだけ存在しているかの分布を示すヒストグラムである。エッジヒストグラムとは、エッジの方向を利用したヒストグラムである。画像中の各画素におけるエッジの方向と強度を算出する。エッジの方向を複数の階級に分割し、同じ階級に割り当てられた画素数をその階級の度数となるようにして求められたヒストグラムである。方向ヒストグラムとは、隣り合う画素間の画素値の勾配を利用したヒストグラムである。それぞれの画素の隣接画素間での輝度の勾配方向及び勾配の大きさを度数とするヒストグラムである。
【００４１】
なお、想定しているアプリケーション（適用するシステム）に応じて、それらのうち最適なヒストグラムを適宜利用することができる。例えば、シーンチェンジ点以外で大きな輝度変化が想定される場合には、方向ヒストグラムやエッジヒストグラムが有効であると考えられる。また、シーンチェンジ点以外大きな輝度変化が想定されない場合には、輝度ヒストグラムの利用が有効であると考えられる。なお、３種類のヒストグラムについて上記したが、他のヒストグラムを同様に利用することも可能である。
【００４２】
バッファ２１は、ヒストグラム算出器２０が算出した過去複数フレームのヒストグラムを蓄積する。
【００４３】
判定器２２は、ヒストグラム算出器２０が求めた現在のフレームのヒストグラムと、バッファ２１が保持する過去複数フレームのヒストグラムとの類似度を算出する。算出された類似度が小さい箇所（ヒストグラム変化量の大きい箇所）をシーンチェンジとして判定する。
【００４４】
なお、本実施形態ではシーンチェンジの検出に、ヒストグラム変化量の大きさを用いたが、相互相関や位相限定相関といった画像相関による相関値の変化量の大きさによりシーンチェンジを検出してもよい。その場合、画像相関の変化量が大きい箇所を、シーンチェンジとして検出する。
【００４５】
次に、判定器２２の動作について説明する。
【００４６】
図７は、原画像１００中のヒストグラム変化からシーンチェンジを検出する方法を示す図である。図７(a)〜(c)それぞれに、異なるフレーム間でのヒストグラムの変化の様子を示している。
【００４７】
過去のフレームのヒストグラムと、現在のフレームのヒストグラムとを方向毎に乗算した結果を、類似度算出結果として示している。過去のフレームのヒストグラムと現在のフレームのヒストグラムとが類似していれば、乗算結果は大きな値となる。逆に、過去のフレームのヒストグラムと現在のフレームのヒストグラムとの類似度が小さい場合、乗算結果は小さな値となる。乗算結果が小さな値となる場合、現在のフレームにおいてシーンチェンジが起きていると判定することができる。図７では、方向ヒストグラムを利用し、上下左右の４つの勾配方向を成分とする例について示す。また、図７では過去及び現在のフレームのヒストグラムの度数はそれぞれ１に規格化された値である例について示している。
【００４８】
図７(a)は、過去のフレームＡｎのヒストグラムと現在のフレームＡｎ＋１のヒストグラムとを比較したものである。過去のフレームＡｎのヒストグラムと現在のフレームＡｎ＋１のヒストグラムとが類似しているため、乗算結果は大きな値となっている。したがって、Ａ（Ａｎ、Ａｎ＋１）においてシーンチェンジは起きていないと判定することが出来る。
【００４９】
図７(b)は、過去のフレームＢｎのヒストグラムと現在のフレームＢｎ＋１のヒストグラムとを比較したものである。過去のフレームＢｎのヒストグラムと現在のフレームＢｎ＋１のヒストグラムとの類似度が低いため、乗算結果は小さな値となっている。したがって、Ｂ（Ｂｎ、Ｂｎ＋１）においてシーンチェンジが起きていると判定することが出来る。
【００５０】
図７(c)は、過去のフレームＣｎのヒストグラムと現在のフレームＣｎ＋１のヒストグラムとを比較したものである。過去のフレームＣｎのヒストグラムと現在のフレームＣｎ＋１のヒストグラムとの類似度が低いため、乗算結果は小さな値となっている。したがって、Ｃ（Ｃｎ、Ｃｎ＋１）においてシーンチェンジが起きていると判定することが出来る。
【００５１】
なお、Ｂ（Ｂｎ、Ｂｎ＋１）とＣ（Ｃｎ、Ｃｎ＋１）はどちらも乗算結果が小さいためにシーンチェンジ点として判定される例について示したが、Ｂ（Ｂｎ、Ｂｎ＋１）とＣ（Ｃｎ、Ｃｎ＋１）とではヒストグラムの変化の仕方が異なる。そのため、シーンチェンジと判定する際に利用するヒストグラムの変化傾向を予め決めておくことで、ある特定のシーンチェンジで極性を制御することも可能となる。この様にすることで、埋め込みと検出でのシーンチェンジ一致率が向上して、より安定した埋め込みと検出の同期が可能になると考えられる。
【００５２】
なお、入力画像において過去にシーンチェンジを検出した間隔(頻度)に応じてシーンチェンジであると判定するヒストグラムの変化量の閾値を変化させてもよい。具体的には、該当コンテンツの過去のシーンチェンジの頻度を算出するカウンターをシーンチェンジ検出器１３に設け、シーンチェンジが少ない場合には、シーンチェンジ判定閾値を下げることでシーンチェンジ数を調整する。また同様に、シーンチェンジが多い場合には、シーンチェンジ判定閾値を上げることでシーンチェンジ数を調整する。閾値を変化させることで、コンテンツに応じた適切なシーンチェンジを検出することが出来る。
【００５３】
また、画像中の異なる位置に、異なる累積パターンで埋め込みを行うことで、様々な時間的なずれに効果的に対応することも考えられる。
【００５４】
（電子透かし検出装置）
図８は、本実施形態の電子透かし検出装置１１の構成を示す図である。電子透かし検出装置１１は、シーンチェンジ検出器４４、極性制御器４５、相関算出器４１、相関累積器４２、透かし情報推定器４３を有する。電子透かし検出装置１１は、入力画像１０４（電子透かしが埋め込まれた画像）から埋め込み信号の成分を分離し、透かし情報１０５の検出を行う。
【００５５】
シーンチェンジ検出器４４は、入力画像１０４中のシーンチェンジを検出する。図２のシーンチェンジ検出器１３と同様の手法を用いて入力画像１０４中のシーンチェンジを検出する。フィルム映写機によるスクリーン上映をビデオカメラで撮影することにより、埋め込みと検出における時間的なずれが発生するが、これは映写機の回転スピードに偏差(例えば、通常、仕様上0.2%未満)があることに起因する。シーンチェンジが生じる頻度がコンテンツにより変化した場合であっても、回転スピード偏差に起因する時間的なずれが蓄積しない程度にシーンチェンジは発生すると考えられる。なお、電子透かしを埋め込み時に利用したシーンチェンジ検出方法と、電子透かし検出時に利用するシーンチェンジ検出方法とは同じ検出方法を用いることが好ましい。
【００５６】
相関算出器４１は、入力画像１０４と透かし信号１０３との相関の程度（以下、相互相関値という）を算出する。ここで、相関の算出手法は、相互相関や位相限定相関などの一般的な相関手法が用いられる。
【００５７】
極性制御器４５は、シーンチェンジ情報から、累積時に極性を反転する時系列的なパターンを図２の極性制御器１４と同様の手法を用いて決定する。図１に示したように、極性制御器４５は、検出された入力画像１０４中のシーンチェンジ直後のフレームで極性の反転パターンを初期化するパターンを求める。求めたパターンにしたがって、相関累積器４２は、各フレームの相互相関値を累積加算する。なお、累積パターンを初期化する以外に、シーンチェンジ位置で最も近い極性の切り替わりパターンとなるように調整する場合など様々な場合がある。埋め込み装置１が行った極性の反転パターンの決定方法と対応する方法で累積パターンを決定することで同期が可能となる。
【００５８】
相関累積器４２は、極性制御器４５が決定した極性の反転パターンに基づき、入力画像１０４と透かし信号１０３との相互相関値を累積加算する。
【００５９】
電子透かし推定器４３は、相関累積器４２が累積加算した信号から、透かし情報１０５を推定する。
【００６０】
なお、埋め込みで、画像空間の異なる位置に異なるパターンで埋め込みを行った場合には、検出では、可能性のある全累積パターンで検出を行い、電子透かし推定器４３の推定が最も確からしい累積パターンによる結果を、最終的な推定結果とする。
【００６１】
図９は、本実施形態の電子透かし検出装置１１の動作を示す図である。
【００６２】
まず、シーンチェンジ検出器４４が入力画像１０４のシーンチェンジを検出する（Ｓ２１）。次に、極性制御器１４が、検出されたシーンチェンジに基づき、相関値を累積加算する際の信号の反転パターンを決定する（Ｓ２２）。相関値算出器４１は、入力画像１０４の画像信号と、透かし信号１０３との相互相関値を算出する（Ｓ２３）。次に、相関値累積器４２は、相互相関値をＳ２２で求めた極性の反転パターンで反転させながら累積加算する（Ｓ２４）。次に、透かし情報推定器４３が累積加算された信号から入力画像１０４に埋め込まれている透かし情報１０５を検出し、出力して処理を終了する（Ｓ２５）。透かし情報１０５の詳細な検出方法については後述する。
【００６３】
図１０は、相関算出器４１の構成の例を示す図である。
【００６４】
相関算出器４１は、第１直交変換器５０、合成振幅調整器５１、第２直交変換器５２を有する。
【００６５】
第１直交変換器５０は、透かし信号１０３に対して直交変換などの直交変換処理を施す。同様にして、第１直交変換器５０は入力画像１０４に対しても直交変換などの直交変換処理を施す。
【００６６】
合成・振幅調整器５１は、直交変換後の２つの信号を複素合成する。
【００６７】
第２直交変換器５２は、複素合成後の合成信号に対して直交変換（逆直交変換）を行う。ここでの直交変換は第１直交変換での変換と対になっている必要があり、第１直交変換器５０がフーリエ変換を用いた場合には、第２直交変換器５２はフーリエ変換または逆フーリエ変換を行う。
【００６８】
図１１は、相互相関値と位相シフト量との関係を示す図である。図１１に示すように、ある位相シフト量の位置に相互相関値のピークが現れる。このピークの極性（正・負）が透かし情報１０５を表す。電子透かし推定器４３は、位相シフト量を連続的あるいは段階的に制御し、それに伴って出力される相互相関値のピークを探索し、探索されたピークの極性から透かし情報１０５を推定して検出する。相互相関値のピークは、透かし情報１０５に応じて正・負のいずれかの値をとる。図１１では、ピークが正の場合を例示しており透かし情報１０５は”１”である。なお、逆にピークが負の場合は透かし情報１０５は”０”と判定される。
【００６９】
なお、上記相関手法は、第１直交変換後の振幅成分を圧縮して位相に比重をおいた（限定した）場合には、「位相限定相関手法」と呼ばれており、振幅情報を用いた従来の２次元相関法や特徴抽出法とは異なり、外乱に強く、大きな誤りが生じにくいという特徴がある。
【００７０】
図１２は、電子透かし検出装置１１の動作を説明する図である。２次元の画像データのうち１ラインの信号を例示的に示しているため、１次元の信号が描かれている。
【００７１】
図１２（ａ）は、埋込済画像１０２の画像信号を示す。図１２（ｂ）は、入力された透かし信号である。図１２（ｃ）（ｄ）は、透かし信号１０３を所定のシフト量だけ位相シフトさせた位相シフト信号である。入力画像信号と位相シフト信号の相関値が求められ、その相関値のピークから透かし情報１０５が判定される。例えば、相関値のピークが正であれば、透かし情報１０５は＋1（“1”）と判定され、相関値のピークが負であれば、透かし情報１０５は−1（“0”）と判定される。透かし信号４３が、位相シフト量を制御しながら相関値のピークを検出する。そのピーク位置から透かし情報１０５を推定する。
【００７２】
図１３は、透かし情報１０５が（1，1）の場合の相関値のピーク探索と透かし情報検出の動作を示す図である。図１３のように相関値の正のピークが原点（位相シフト量が零の点）以外に２箇所存在することにより、透かし情報１０５である（1，1）が検出される。
【００７３】
図１４は、透かし情報１０５が（1，−1）の場合の相関値のピーク探索と透かし情報検出の動作を示す図である。図１４のように相関値の正のピークが原点の近いところに存在し、負のピークが原点から正のピークより遠いところに存在することにより、透かし情報１０５である（1，−1）が検出される。
【００７４】
なお、透かし信号を原画像に加算して埋込済画像を作成する際に、ライン毎、複数ライン毎、フィールド毎、複数フィールド毎、フレーム毎および複数フレーム毎のいずれか、あるいはこれらの適宜の組み合わせで位相シフト信号の極性を反転する方式や、位相シフト量を変更する方式を用いても良い。
【００７５】
［第２の実施形態］
本実施形態の電子透かし埋め込み・検出装置は、第１の実施形態の電子透かし埋め込み・検出装置と比較して、原画像・入力画像から透かし信号を生成する点が異なる。
【００７６】
（電子透かし埋め込み装置）
図１５は、本実施形態の電子透かし埋め込み装置２の構成を示す図である。図２の電子透かし埋め込み装置１では、透かし信号１０３が入力される例について示していた。電子透かし埋め込み装置２では、原画像１００の画像信号のうち、特定の周波数成分を抽出し、その特定周波数成分を透かし信号として利用する。その他の構成は図２で示したものと同様の動作を行うため説明は省略する。
【００７７】
透かし信号生成器１０は、原画像１００から透かし信号１０３を生成する。
【００７８】
図１６は、透かし信号生成器１０の構成を示す図である。透かし信号生成器１０は、拡大縮小器３０、周波数成分抽出器３１を有する。
【００７９】
拡大縮小器３０は、原画像１００を縮小（もしくは拡大）する。なお、ここでは拡大縮小器３０は原画像１００を１倍した信号、つまり拡大若しくは縮小処理を行わなくてもよい。拡大縮小器３０の拡大縮小率を複数利用することで、画像中の同位置に異なる累積パターンで埋め込みを行うことも可能である。
【００８０】
周波数成分抽出器３１は、縮小（もしくは拡大）された原画像１００の信号から特定の周波数成分（以下、「特定周波数成分」と記載）を抽出する。周波数成分抽出器３１は、特定周波数成分を抽出するための、周波数領域のディジタルフィルタ、例えば所定のカットオフ周波数を有するローパスフィルタやハイパスフィルタ、あるいは所定の通過域中心周波数を有するバンドパスフィルタを有する。ここで、用いる特定周波数成分を抽出するためのフィルタは、検出時と同等の特定周波数成分が抽出するものである必要がある。また、周波数成分抽出器３１は原画像１００の信号の全ての周波数成分を特定周波数成分として抽出する場合もある。
【００８１】
なお、周波数成分抽出器３１によって抽出された特定周波数成分信号は、複数チャネル存在してもよく、その場合は複数チャネルの特定周波数成分信号が埋込信号重畳器１２において原画像１００に重畳される。
【００８２】
（電子透かし検出装置）
図１７は、本実施形態の電子透かし埋め込み装置１２の構成を示す図である。電子透かし埋め込み装置１２は、電子透かし埋め込み装置１２と同様に、入力画像１０４から透かし信号１０３を生成する。
【００８３】
透かし信号生成器４０は、入力画像１０４から透かし信号１０３を生成する。
【００８４】
図１８は、透かし信号生成器４０の構成を示す図である。透かし信号生成器４０は、埋込拡大縮小器６０、周波数成分抽出器６１を有する。
【００８５】
埋込拡大縮小器６０は、入力画像１０４を縮小（もしくは拡大）する。なお、ここでは埋込拡大縮小器６０は原画像１００を１倍した信号、つまり拡大若しくは縮小処理を行わなくてもよい。
【００８６】
周波数成分抽出器６１は、縮小（もしくは拡大）された入力画像１０４の信号から特定の周波数成分（以下、「特定周波数成分」と記載）を抽出する。周波数成分抽出器６１は、特定周波数成分を抽出するための、周波数領域のディジタルフィルタ、例えば所定のカットオフ周波数を有するローパスフィルタやハイパスフィルタ、あるいは所定の通過域中心周波数を有するバンドパスフィルタを有する。ここで、用いる特定周波数成分を抽出するためのフィルタは、埋め込み時と同等の特定周波数成分が抽出するものである必要がある。また、周波数成分抽出器６１は入力画像１０４の信号の全ての周波数成分を特定周波数成分として抽出する場合もある。
【００８７】
上記のように、透かし情報を埋め込む原画像の画像信号から抽出された特定周波数成分信号を用いて透かし信号を作成し、埋め込む方法は幾何変形（画像の切り出し、スケーリング等の物理的なスケールの変換等）に対して強い耐性がある。
【００８８】
［第３の実施形態］
本実施形態では、原画像・入力画像を縮小した（解像度を低くした）画像からヒストグラムの算出を行う点が第１の実施形態とは異なる。
【００８９】
（電子透かし埋め込み装置）
図１９は、本実施形態のヒストグラム算出器１３の構成を示す図である。シーンチェンジ検出器１３は、縮小画像生成器２４をさらに備える。
【００９０】
縮小画像生成器２４は、原画像１００を縮小した画像を生成する。
【００９１】
ヒストグラム算出器２１は、縮小された画像のヒストグラムを算出する。
【００９２】
（電子透かし検出装置）
図２０は、本実施形態のヒストグラム算出器４４の構成を示す図である。シーンチェンジ検出器４４は、縮小画像生成器７４をさらに備える。
【００９３】
縮小画像生成器７４は、原画像１００を縮小した画像を生成する。
【００９４】
ヒストグラム算出器２０は、縮小画像生成器７４が生成した原画像１００の縮小画像のヒストグラムを算出する。
【００９５】
なお、縮小画像の作成は、ディジタルフィルタを利用する場合や、画像を水平方向や垂直方向に間引く場合など様々考えられる。
【００９６】
また、ヒストグラムの算出は画像の画面全体に対して行うのではなく、画面中央部に対して行うことも考えられる。この様にすることで、処理量の削減だけでなく、埋め込みと検出におけるシーンチェンジ位置の一致率の向上が見込まれる。これは、原画像１００の画面中央部には原画像の情報が多く含まれる可能性が高いからである。例えば、上映スクリーンの撮影画像が検出装置に入力された場合には、撮影画面にはスクリーン周辺の暗幕や劇場内の人影といった原画像以外の成分も撮影されている可能性があるが、画面中央部はこの種の原画像以外の成分が撮影される可能性が少なく、シーンチェンジ検出がより正確に行えると考えられる。
【００９７】
本実施形態の、電子透かし埋め込み／検出装置によれば、縮小された画像からヒストグラムを算出するため、より処理量を削減することが可能となる。
【００９８】
なお、これらの原画像及び入力画像の縮小処理は、電子透かし埋め込み装置と検出装置におけるヒストグラム算出時の画像サイズが等しくなるように行うことで、より安定した埋め込みと検出の同期が可能になると考えられる。例えば、検出時のヒストグラム算出が、ＳＤＴＶである７２０×４８０（画素を単位とする。以下省略。）解像度であれば、埋め込み画像の解像度がＨＤＴＶ（１９２０×１０８０）であっても、埋込時のヒストグラム算出はＳＤＴＶ（７２０×４８０）解像度で行う方が良いと考えられる。
【００９９】
［第４の実施形態］
本実施形態の電子透かし埋め込み・検出装置は、極性制御器４５が極性の反転パターンを決定する方法が第１〜３の実施形態の電子透かし埋め込み・検出装置とは異なる。
【０１００】
本実施形態の電子透かし埋め込み装置の極性制御器１４及び電子透かし検出装置の極性制御器４５は、原画像・入力画像のシーンチェンジの発生頻度を算出し、シーンチェンジの発生頻度が低い場合には、極性反転周期を長くし、逆に、シーンチェンジの発生頻度が高い場合には、極性反転周期を短くする。
【０１０１】
図２１は、映写機の回転スピード偏差0.2%に相当するフレームレート偏差が生じた場合 (50/3秒に1フレーム)に、極性の反転パターンごとの埋め込みと検出の同期割合を比較した例を示す。縦軸は、検出と埋め込みの極性の同期率を示す。また横軸はシーンチェンジの１秒間に発生する頻度を示す。パターン１は１フレーム毎に、パターン２は２フレーム毎に、パターン３は３フレーム毎に、パターン４は４フレーム毎に、パターン５は５フレーム毎に極性を反転させるパターンを示す。
【０１０２】
極性反転周期が短いほど累積時間が長くなるにつれて急激に同期割合が低下すること、逆に、極性反転周期が長いほど同期低下割合が緩やかであることが分かる。 そこで、該当コンテンツの過去のシーンチェンジの頻度を算出して、シーンチェンジが少ない場合には、フレーム偏差による誤りが大きくなると思われるので極性反転周期を長くして、逆に、シーンチェンジが多い場合には、極性反転周期を短くするといったことが考えられる。このことでフレーム偏差に対するロバスト性の向上が見込まれる。
【０１０３】
本実施形態の電子透かし埋め込み・検出装置によれば、シーンチェンジ頻度に応じて、埋込・検出パターンやシーンチェンジ判定閾値を変化させることでコンテンツによる影響を低減させることが可能であるが、この際には、埋込と検出で同じように埋込・検出パターンやシーンチェンジ判定閾値が変化する必要がある。
【０１０４】
上記の各実施形態の電子透かし埋め込み・検出装置によれば、入力画像の原画像の情報（コーデック情報など）を電子透かしの検出の際に利用できない場合（ビデオカメラによって撮影された画像など）であっても、埋め込みと検出とで定期的に累積パターンを初期化することが可能となる。それによって、原画像と入力画像とで時間的なずれが生じた場合であっても安定した精度で検出を行うことが出来る。
【０１０５】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】シーンチェンジ情報を用いた電子透かし埋め込み・検出の同期例ついて説明する図。
【図２】第１の実施形態の電子透かし埋め込み装置の構成を示す図。
【図３】第１の実施形態の電子透かし埋め込み方法を示すフローチャート。
【図４】透かし信号の位相シフトを説明する図。
【図５】電子透かし埋込装置の動作を説明するための波形図。
【図６】シーンチェンジ検出器の構成を示す図。
【図７】ヒストグラム変化量を説明する図。
【図８】第１の実施形態の電子透かし検出器の構成を示す図。
【図９】第１の実施形態の電子透かし検出方法を示すフローチャート。
【図１０】相関算出器の構成を示す図。
【図１１】相互相関値と位相シフト量との関係を示す図。
【図１２】電子透かし検出装置の動作を説明するための波形図。
【図１３】透かし情報が（1、1）の場合の相関値のピーク探索と透かし情報検出の動作を示す図。
【図１４】透かし情報が（1、−1）の場合の相関値のピーク探索と透かし情報検出の動作を示す図。
【図１５】第２の実施形態の電子透かし埋め込み装置構成を示す図。
【図１６】透かし信号生成器の構成を示す図。
【図１７】第２の実施形態の電子透かし検出装置の構成を示す図。
【図１８】第２の実施形態の電子透かし検出装置の透かし信号生成器の構成を示す図。
【図１９】第３の実施形態のシーンチェンジ検出器の構成を示す図。
【図２０】第３の実施形態のシーンチェンジ検出器の構成を示す図。
【図２１】フレーム偏差が生じた場合の埋め込みと検出の同期割合を比較した例を示す図。
【符号の説明】
【０１０７】
１００       原画像
１０１       透かし情報
１０２       埋込済画像
１０３       透かし信号
１０４       入力画像
１０５       透かし情報
１０６       埋め込み信号
１,２         電子透かし埋め込み装置
１０       透かし信号生成器
１１             埋込信号生成器
１２             埋込信号重畳器
１３             シーンチェンジ検出器
１４             極性制御器
２０       ヒストグラム算出器
２１       バッファ
２２       判定器
１１,１２     電子透かし検出装置
３０             埋込拡大縮小器
３１             周波数成分抽出器
４０             透かし信号生成器
４１       相関算出器
４２             相関累積器
４３             透かし情報推定器
４４             シーンチェンジ検出器
４５             極性制御器
５０             第１直交変換器
５１             合成・振幅調整器
５２             第２直交変換器
６０        埋込拡大縮小器
６１        周波数成分抽出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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