(57)【要約】【課題】電子透かしが埋め込まれた画像に時間的なずれが生じた場合であっても透かし情報を検出することができる電子透かし検出装置の提供。【解決手段】電子透かし検出装置２は、入力画像のヒストグラムを算出して、算出されたヒストグラムと原画像のシーンチェンジ前後点のフレームのヒストグラムの比較を行い、ヒストグラム比較結果に基づいてシーンチェンジの同期を行い、フレームカウンタでは入力画像のシーンチェンジ点間隔を測定して、原画像のシーンチェンジ前後点のフレームのフレーム番号とフレームカウンタの値に基づいて入力画像のフレームレートを推定して、推定したフレームレートを利用して入力画像１１０に埋め込まれている透かし情報１０５を検出する。【選択図】  図４
2010045453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像に埋め込まれている透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記入力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手段と、
前記透かし情報を埋め込む前の画像である原画像の複数のシーンチェンジ点のそれぞれの前後のフレームに関するヒストグラムと、前記入力画像の表示時間の前後のフレームに関するヒストグラムとの相関の高さを比較し、前記原画像の複数のシーンチェンジ点のそれぞれとの相関が所定の基準より高い前記入力画像の同期点を求める同期点算出手段と、
前記シーンチェンジ点の間に含まれる前記原画像のフレーム数と、前記同期点の間に含まれる前記入力画像のフレーム数との変更量を推定する推定手段と、
前記原画像に前記透かし情報を埋め込む際の極性の時系列的な変化パターンを示す極性変化パターンの第１の期間と対応する、前記入力画像の第２の期間を前記変更量に基づき推定し、前記第２の期間に含まれるフレームの信号を、前記第１の期間と同じ極性で累積加算することで得られた信号から前記透かし情報を検出する検出手段と、
を備えたことを特徴とする電子透かし検出装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記第１の期間に含まれるフレーム数と同じフレーム数の、前記第２の期間に含まれるフレームの信号を、累積加算することを特徴とする請求項１記載の電子透かし検出装置。
【請求項３】
前記推定手段は、前記変更量として前記シーンチェンジ点の間に含まれる前記原画像のフレーム数と、前記同期点の間に含まれる前記入力画像のフレーム数との変更率を求め、
前記検出手段は、前記極性変化パターンに前記変更率を乗じたパターンと、前記同期点算出手段が求めた前記同期点とから、前記第２期間を推定することを特徴とする請求項１記載の電子透かし検出装置。
【請求項４】
前記同期点算出手段は、前記入力画像のヒストグラムと、前記原画像のヒストグラムとを乗算し、乗算結果が大きくなる程に相関が高いと判断することを特徴とする請求項２または３記載の電子透かし検出装置。
【請求項５】
前記同期点算出手段は、前記入力画像のヒストグラムを、前記原画像のヒストグラムで除算し、乗算結果が１に近い程に相関が高いと判断することを特徴とする請求項２または３記載の電子透かし検出装置。
【請求項６】
前記同期点算出手段は、前記同期点を3点以上求め、前記同期点の間に含まれる前記入力画像のフレーム数の比率と、前記シーンチェンジ点の間に含まれる前記原画像のフレーム数の比率と、を用いて前記シーンチェンジ点と同期する同期点を求めることを特徴とする請求項２または３記載の電子透かし検出装置。
【請求項７】
前記ヒストグラム算出手段は、前記入力画像を複数の画像に分割し、
前記同期点算出手段は、同様に分割された前記原画像のヒストグラムと前記入力画像のヒストグラムとを比較する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子透かし検出装置。
【請求項８】
前記検出手段は、
前記入力画像から特定周波数成分信号を抽出する抽出手段と、
前記特定周波数成分信号及び前記入力画像に対して第１の直交変換を行い、第１の直交変換像を求める第１直交変換手段と、
前記特定周波数成分信号と前記入力画像のそれぞれの前記直交変換像を合成し合成画像を生成する合成手段と、
前記合成画像に前記第１の直交変換と対になる第２の直交変換を行い、第２の直交変換像を求める第２直交変換手段と、
を備え、
前記第２の直交変換像を前記フレームの信号として累積加算した信号から、前記透かし情報を推定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の電子透かし検出装置。
【請求項９】
入力画像に埋め込まれている透かし情報を検出する電子透かし検出方法において、
入力画像に埋め込まれている透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記入力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ステップと、
前記透かし情報を埋め込む前の画像である原画像の複数のシーンチェンジ点のそれぞれの前後のフレームに関するヒストグラムと、前記入力画像の表示時間の前後のフレームに関するヒストグラムとの相関の高さを比較し、前記原画像の複数のシーンチェンジ点のそれぞれとの相関が所定の基準より高い前記入力画像の同期点を求める同期点算出ステップと、
前記シーンチェンジ点の間に含まれる前記原画像のフレーム数と、前記同期点の間に含まれる前記入力画像のフレーム数との変更量を推定する推定ステップと、
前記原画像に前記透かし情報を埋め込む際の極性の時系列的な変化パターンを示す極性変化パターンの第１の期間と対応する、前記入力画像の第２の期間を前記変更量に基づき推定し、前記第２の期間に含まれるフレームの信号を、前記第１の期間と同じ極性で累積加算することで得られた信号から前記透かし情報を検出する検出ステップと、
を備えたことを特徴とする電子透かし検出方法。
【請求項１０】
入力画像に埋め込まれている透かし情報を検出する電子透かし検出プログラムにおいて、
前記入力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機能と、
前記透かし情報を埋め込む前の画像である原画像の複数のシーンチェンジ点のそれぞれの前後のフレームに関するヒストグラムと、前記入力画像の表示時間の前後のフレームに関するヒストグラムとの相関の高さを比較し、前記原画像の複数のシーンチェンジ点のそれぞれとの相関が所定の基準より高い前記入力画像の同期点を求める同期点算出機能と、
前記シーンチェンジ点の間に含まれる前記原画像のフレーム数と、前記同期点の間に含まれる前記入力画像のフレーム数との変更量を推定する推定機能と、
前記原画像に前記透かし情報を埋め込む際の極性の時系列的な変化パターンを示す極性変化パターンの第１の期間と対応する、前記入力画像の第２の期間を前記変更量に基づき推定し、前記第２の期間に含まれるフレームの信号を、前記第１の期間と同じ極性で累積加算することで得られた信号から前記透かし情報を検出する検出機能と、
をコンピュータに実現させることを特徴とする電子透かし検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテンツに埋め込まれた電子透かしを検出する装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。この方法は幾何変形（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。一方、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いる。このように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、時間的なずれによりフレームレートが変化した場合であっても、安定して透かし情報の検出を行う技術が要求されている。
【特許文献１】特開２００６−２５４１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来技術では、検出時に、埋め込み時の特定の符号反転パターンで長時間累積することで埋込情報を検出しており、透かし情報を正確に検出するためには、符号反転パターンの同期が必要となる。時間的なずれによりフレームレートが変化すると、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。
【０００６】
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】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、入力画像に埋め込まれている透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、前記入力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手段と、前記透かし情報を埋め込む前の画像である原画像の複数のシーンチェンジ点のそれぞれの前後のフレームに関するヒストグラムと、前記透かし情報を埋め込む前の画像である原画像の複数のシーンチェンジ点のそれぞれの前後のフレームに関するヒストグラムと、前記入力画像の表示時間の前後のフレームに関するヒストグラムとの相関の高さを比較し、前記原画像の複数のシーンチェンジ点のそれぞれとの相関が所定の基準より高い前記入力画像の同期点を求める同期点算出手段と、前記シーンチェンジ点の間に含まれる前記原画像のフレーム数と、前記同期点の間に含まれる前記入力画像のフレーム数との変更量を推定する推定手段と、前記原画像に前記透かし情報を埋め込む際の極性の時系列的な変化パターンを示す極性変化パターンの第１の期間と対応する、前記入力画像の第２の期間を前記変更量に基づき推定し、前記第２の期間に含まれるフレームの信号を、前記第１の期間と同じ極性で累積加算することで得られた信号から前記透かし情報を検出する検出手段と、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。また、本発明の電子透かし検出装置で用いられる方法、及びプログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、時間的なずれが生じても安定して透かし情報を検出することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。以下、同じ構成に同じ符号を付し、重複する説明は一部省略する。
【００１０】
まず、本発明の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、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。
【００１１】
図１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。
【００１２】
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、動画像または静止画のディジタル化された画像信号が入力される。原画像１００に対して透かし情報１０５を埋め込んだ画像である埋込済画像１０６を生成して出力する。この原画像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。
【００１３】
電子透かし埋め込み装置１は、埋込拡大縮小器１０と、周波数成分抽出器１１と、透かし信号生成器１２と、透かし信号重畳器１３とを有する。
【００１４】
埋込拡大縮小器１０は、入力された原画像１００を縮小（もしくは拡大）し、周波数成分抽出器１１に出力する。なお、ここでは埋込拡大縮小器１０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せず出力してもかまわない。
【００１５】
周波数成分抽出器１１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を抽出し、透かし信号生成器１２に出力する（以下、周波数成分抽出器１１からの出力信号を「特定周波数成分」と記載する）。周波数成分抽出器１１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１１は入力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。
【００１６】
透かし信号生成器１２は、入力された特定周波数成分と透かし情報１０５に基づいて透かし信号１０１を生成し、透かし信号重畳器１３に出力する。透かし信号１０１の生成方法について説明する。
【００１７】
透かし情報１０５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ものとする。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１０５のビット毎に設定する。透かし情報１０５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１０５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特定周波数成分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透かし信号１０１を生成し、透かし信号重畳器１３に出力する。特定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。
【００１８】
図２は位相シフトの様子の例を示す図である。なお、図２、図３は、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。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。
【００１９】
透かし信号生成器１２に入力された原画像１００の特定周波数成分信号の波形を保った状態で、その位相がシフトされている。位相のシフト量によって２次元画像データ内での透かし情報１０５の埋め込み位置が制御される。透かし信号生成器１２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１０５の情報量等によってあらかじめ設定され、透かし信号生成器１２に与えられるものである。位相がシフトされた特定周波数成分信号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。
【００２０】
透かし信号重畳器１３は、ディジタル加算器であり、入力された透かし信号１０１を原画像１００に重畳し、埋込済画像１０６を生成する。透かし信号重畳器１３は、ある決められたパターンで透かし信号１０１の符号（＋−）を反転させながら原画像１００への埋め込みを行う。例えば、原画像１００の各フレームに対して１０フレーム毎に透かし信号１０１の符号を反転させる等の極性変化パターンで重畳を行う。これは検出時に、透かし情報を埋め込んだ画像から、画像信号成分（原画像１００による信号成分）と透かし信号１０１の成分とを分離しやすくするためである。同じ符号（極性）で透かし信号１０１が重畳されたフレームが同じ期間（第１の期間）に含まれるフレームである。
【００２１】
なお、周波数成分抽出器１１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に基づき生成された透かし信号１０１が、それぞれ透かし信号重畳部１３において原画像１００に重畳される。
【００２２】
周波数成分抽出器１１は、図３（ａ）に示す埋め込み対象画像信号（原画像１００）の特定周波数成分信号を抽出する。図３（ｂ）は抽出された特定周波数成分信号(特定の周波数成分の画像)である。
【００２３】
この特定周波数成分信号は、透かし信号生成器１２（２つの位相シフタ）によって予め定められた所定のシフト量だけ位相シフトした、２つの異なる位相シフト信号を生成している。次に、生成された位相シフト信号に、透かし情報１０５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１０５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、透かし信号生成器１２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。
【００２４】
図３（ｃ）および（ｄ）は、埋め込む透かし情報１０５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３（ｃ）に示すように、１ビット目に相当する信号として、特定周波数成分信号を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３（ｄ）に示すように、２ビット目に相当する信号として、特定周波数成分信号を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３（ｃ）および（ｄ）では、位相シフトにより特定周波数成分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。
【００２５】
この後、透かし信号重畳器１３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１０６）を図３（ｅ）の実線で示す。図３（ｅ）の破線は、重畳される前の埋め込み対象画像信号、図３（ｃ）及び（ｄ）に示す位相シフト信号を示す。
【００２６】
以上のようにして透かし情報１０５が埋め込まれた画像信号（以下、「埋込済画像」と記載）１０６が出力される。
【００２７】
以下、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電子透かし検出システムの第１〜第３の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
[第１の実施形態]
第１の実施形態の電子透かし検出システムについて説明する。
【００２９】
図４は、本実施形態の電子透かし検出装置２の構成を示す図である。電子透かし検出装置２は、特徴量記憶部３０、ヒストグラム算出器３１、ヒストグラム比較器３２、同期点算出器３３、フレームレート推定器３４、フレームカウンタ３５、電子透かし検出器３６を有する。
【００３０】
電子透かし検出装置２は、入力画像１１０（電子透かしが埋め込まれたもの）から透かし信号１０１の成分を分離し、透かし情報１０５の検出を行う。
【００３１】
特徴量記憶部３０は、原画像の特徴量として、原画像のシーンチェンジ点の前後のヒストグラムである原画像ヒストグラム１０３と、対応するシーンチェンジ点のフレーム番号１０４とを記憶している。本実施形態では、輝度に基づくヒストグラムを用いる例について説明する。
【００３２】
ヒストグラム算出器３１は、入力された入力画像１１０から入力画像ヒストグラム１０７を算出する。なお、入力画像１１０の表示時間の前後のフレームでシーンチェンジが起きていると推定される点をあらかじめ推定し、推定された点の前後のフレームのヒストグラムをそれぞれ求めてもよい。ヒストグラム比較器３２は、ヒストグラム算出器３１が求めた入力画像ヒストグラム１０７と、特徴量記憶部３０にあらかじめ保持した原画像ヒストグラム１０３とを比較する。
【００３３】
同期点算出器３３は、原画像ヒストグラム１０３と、入力画像ヒストグラム１０７とを比較し、前記入力画像の点のなかで原画像ヒストグラム１０３と相関が高い入力画像１１０の点を同期点として求める。
【００３４】
その一致の程度に基づき入力画像１１０のうち原画像ヒストグラム１０３と同期する点である同期点を求める。前後の各フレーム（若しくは同じシーン内の複数フレームの平均等）の原画像ヒストグラム１０３と、入力画像１１０のフレームの入力画像ヒストグラム１０７とを比較する。
【００３５】
本実施形態では、原画像のシーンチェンジ点の前後の各フレーム（若しくは同じシーン内の複数フレームの平均等）の原画像ヒストグラム１０３と、入力画像１１０の各フレームの入力画像ヒストグラム１０７とを比較する。次に、両ヒストグラムの比較結果（相関の程度）に基づいて、原画像のシーンチェンジ点と対応する入力画像１１０のシーンチェンジ点を同期点として求める。詳細な処理については後述する。
【００３６】
フレームカウンタ３５は、同期点算出器３３が求めた入力画像１１０の各同期点の間（同期点間隔）に含まれる入力画像１１０のフレーム数をカウントする。
【００３７】
フレームレート推定器３４は、フレーム番号１０４と、フレームカウンタ３５のカウントしたフレームの数とから、原画像１００のシーンチェンジ点間隔に含まれるフレームの数と入力画像１１０の同期点間隔に含まれるフレームの数との変更量を推定する。本実施形態では、変更量としてフレームレートの変更率αを推定する。フレームレートの変更率αは、シーンチェンジ点間隔と同期する同期点間隔に含まれるフレーム数の違いを示す。これは、映写機の回転スピードに個体差があること等に起因する時間的なずれにより、同期するシーンチェンジ点であっても入力画像１１０と原画像１００とで、その間に含まれるフレームの数に違いが生じるためである。なお、変化量としてフレーム数の差分を利用してもよい。
【００３８】
電子透かし検出器３６は、フレームレート推定器３４により推定されたフレームレートの変更率αを利用して入力画像１１０から透かし信号１０１を分離し、透かし情報１０５を検出する。詳細な構成及び動作については後述する。
【００３９】
図５は、電子透かし検出装置２の処理を示すフローチャートである。
【００４０】
まず、ヒストグラム算出器３１が入力画像ヒストグラム１０７を算出する（ステップＳ３１）。次に、ヒストグラム比較器３２がヒストグラム比較において、原画像のシーンチェンジ点の前後のヒストグラムである原画像ヒストグラム１０３と、入力画像１１０の表示時間が前後の入力画像ヒストグラム１０７とを比較する（ステップＳ３２）。比較結果から、原画像１００のシーンチェンジ点と同期する入力画像１１０の同期点を求める（ステップＳ３３）。同期点とは、その前後のヒストグラムが、原画像のシーンチェンジ点の前後それぞれのヒストグラムと相関が高い点の入力画像のフレーム番号を示す。フレーム番号は、フレームカウンタ３５がカウントした同期点間隔に含まれるフレーム数から、同期点算出器３３が定める。
【００４１】
次に、入力画像１１０と原画像１００のフレームレートの変更率αを推定する（ステップＳ３４）。まず、入力画像１１０の同期点と同期点の間（同期点間隔）に含まれる入力画像１１０のフレーム数をフレームカウンタ３５が測定する。原画像１００のシーンチェンジ点とシーンチェンジ点の間（シーンチェンジ点間隔）に含まれるフレーム数を、特徴量記憶部３０に記憶されたフレーム番号１０４から求める。フレーム番号は、あらかじめ特徴量記憶部３０に保持されている。あるシーンチェンジ点後の最初のフレームのフレーム番号１０４を、その次のシーンチェンジ点後の最初のフレームのフレーム番号１０４から引くことでフレーム数を求めることが出来る。シーンチェンジ点間隔に含まれるフレーム数と、そのシーンチェンジ点間隔と同期する同期点間隔に含まれるフレーム数とから、入力画像１１０と原画像１００とのフレームレートの変更率αを推定する。
【００４２】
次に、推定されたフレームレートを利用して、入力画像１１０に埋め込まれている透かし情報１０５を検出し、透かし情報を出力して処理を終了する（ステップＳ３５）。透かし情報１０５の詳細な検出方法については後述する。
【００４３】
ヒストグラム比較器３２が原画像ヒストグラム１０３と入力画像ヒストグラム１０７とを比較する方法（ステップＳ３２）、及び同期点算出器３３が、比較結果から同期点を求める方法（ステップＳ３３）について、図６〜図９を参照して説明する。
【００４４】
図６〜図８は、原画像ヒストグラム１０３と入力画像ヒストグラム１０７とを比較する方法を説明するための図である。それぞれ、（ａ）は原画像１００でのシーンチェンジ点はＮ（ＯＢｎ，ＯＡｎ）である。表示時間がシーチェンジ点Ｎの前のフレームＯＢｎの原画像ヒストグラム１０３を示す。また、（ｂ）は表示時間がシーチェンジ点Ｎの後のフレームＯＡｎの原画像ヒストグラム１０３を示す。比較を行う入力画像１１０の点は点Ｍ（ＩＢｍ，ＩＡｍ）である。（ｃ）は表示時間が点Ｍの前のフレームＩＢｍの入力画像ヒストグラム１０７を示す。また、（ｄ）は表示時間が点Ｍの後のフレームＩＡｍの入力画像ヒストグラム１０７を示す。なお、本実施形態では、ヒストグラムとして方向ヒストグラムを用いた例について説明する。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。図６〜図８では、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。
【００４５】
図６は、シーンチェンジ点Ｎと点Ｍの前のヒストグラム同士、及び後のヒストグラム同士で一致の程度を求める例を示す図である。（ｅ）は、フレームＯＢｎの原画像ヒストグラム１０３と、フレームＩＢｍの入力画像ヒストグラム１０７とを方向成分ごとに乗算して得た比較結果を示す。（ｆ）は、フレームＯＡｎの原画像ヒストグラム１０３と、フレームＩＡｍの入力画像ヒストグラム１０７とを方向成分ごとに乗算して得た比較結果を示す。方向成分毎に乗算するとは、例えば、入力画像ヒストグラム１０７の上方向の成分の度数と原画像ヒストグラム１０３の上方向の成分の度数とを乗算することを示す。その他の方向成分に関しても同様に算出する。
【００４６】
比較するフレームのヒストグラムの一致の程度が高い場合、乗算結果は大きな値となる。逆に、ヒストグラムの一致の程度が低いと、乗算結果は小さな値となる。シーンチェンジ点はその前後でヒストグラムの差異が大きな箇所である。図６のように点Ｎ、点Ｍの前同士、後同士のヒストグラムの一致の程度が共に高い場合、点Ｍとシーンチェンジ点Ｎとは同期する点であると推定することができる。この様に、乗算結果の大小により原画像ヒストグラム１０３と入力画像ヒストグラム１０７との一致程度から、同期点を求めることが出来る。
【００４７】
図７は、図６とは異なる方法でヒストグラム同士の一致程度を求める例を示す図である。シーンチェンジ点Ｎの前と点Ｍの後とのヒストグラムの一致の程度を求める。また同様に、シーンチェンジ点Ｎの後と点Ｍの前とのヒストグラム同士の一致の程度を求める比較を行っている例を示す図である。（ｅ）は、フレームＯＡｎの原画像ヒストグラム１０３と、フレームＩＢｍの入力画像ヒストグラム１０７とを方向成分ごとに乗算して得た比較結果を示す。（ｆ）は、フレームＯＡｎの原画像ヒストグラム１０３と、フレームＩＢｍの入力画像ヒストグラム１０７とを方向成分ごとに乗算して得た比較結果を示す。
【００４８】
前述したように、ヒストグラムの一致程度が高いと乗算結果は大きな値となる。図７のように、点Ｎ、点Ｍの前同士、後同士のヒストグラムの一致の程度が共に高い場合、シーンチェンジ点Ｎの前と点Ｍの後とのヒストグラムの一致の程度と、シーンチェンジ点Ｎの後と点Ｍの前とのヒストグラム同士の一致の程度とが共に低くなる。この場合、点Ｍはシーンチェンジ点Ｎと同期するものと推定することが出来る。
【００４９】
上記のように、ヒストグラムを方向成分毎に乗算した結果の大小からシーンチェンジ点と同期する入力画像１１０の同期点を求めることが出来る。
【００５０】
図８は、図６図７で示した方法とは異なる方法でヒストグラム同士の一致程度を求める例を示す図である。（ｅ）は、フレームＯＢｎの原画像ヒストグラム１０３と、フレームＩＢｍの入力画像ヒストグラム１０７とを方向成分ごとに除算して得た比較結果を示す。（ｆ）は、フレームＯＡｎの原画像ヒストグラム１０３と、フレームＩＡｍの入力画像ヒストグラム１０７とを方向成分ごとに除算して得た比較結果を示す。
【００５１】
比較するフレームのヒストグラムの一致の程度が高い程、除算結果は１に近い値となる。逆に、ヒストグラムの一致の程度が低い程、除算結果は１から遠い値となる。図８のように点Ｎ、点Ｍの前同士、後同士のヒストグラムの一致の程度が共に高い場合、各成分の除算結果は１に近い値となることが分かる。この場合、点Ｍとシーンチェンジ点Ｎとは同期する点であると推定することができる。この様にして、除算結果から原画像ヒストグラム１０３と入力画像ヒストグラム１０７の一致程度を算出することが出来る。なお、比較するヒストグラムが類似していれば、除算結果は１に近い値となると考えられるため、除算結果の統計量(例えば、平均や分散)を用いもよい。その場合、除算結果の平均値が１に近い場合や分散が小さい場合に、比較したヒストグラム同士が類似していると推定することができる。
【００５２】
なお、ここで記載した図６〜図８の算定手法を組み合わせてヒストグラムの一致程度を算出することも考えられる。また、ここでは乗除算を用いてヒストグラム一致程度の算定を行ったが、加減算などの他手法を利用することも可能である。
【００５３】
以上のようにして、原画像ヒストグラム１０３と入力画像ヒストグラム１０７とを比較し、ヒストグラムの相関が高いフレーム番号の対を複数求め、同期点を求める。
【００５４】
フレームレート推定器３４が、算出された同期点に基づき入力画像１１０のフレームレートを推定する方法（ステップＳ３４）について、図９を参照して説明する。
【００５５】
図９は、入力画像１１０のフレームレートを推定する方法を説明するための図である。図９（ａ）は、原画像１００のフレームの構成を示す。図９（ｂ）は、入力画像１１０のフレームの構成を示す。矢印は共に表示時間を示す。
【００５６】
原画像１００でのシーンチェンジ点はＮ（ＯＢｎ，ＯＡｎ）、Ｎ＋１（ＯＢｎ＋１，ＯＡｎ＋１）、Ｎ＋２（ＯＢｎ＋２，ＯＡｎ＋２）である。また、入力画像１１０の同期点はＭ（ＩＢｍ，ＩＡｍ）、Ｍ＋１（ＩＢｍ＋１，ＩＡｍ＋１）、Ｍ＋２（ＩＢｍ＋２，ＩＡｍ＋２）である。同期点（入力画像１１０でのシーンチェンジ点）は、図６〜図８に示すヒストグラムの比較等によって求める。
【００５７】
シーンチェンジ点Ｎ（ＯＢｎ，ＯＡｎ）は、フレーム番号ＯＢｎのフレームと番号ＯＡｎのフレームとの間にあるシーンチェンジ点であることを示している。その他の点に関しても同様の表記をしている。
【００５８】
原画像１００でのシーンチェンジ点ＮとＮ＋１との間のシーンチェンジ点間隔Ｏ１は、フレーム番号よりＯＢｎ＋１−ＯＢｎフレームである。同様にシーンチェンジ点Ｎ＋１とＮ＋２との間のシーンチェンジ点間隔Ｏ２は、フレーム番号よりＯＢｎ＋２−ＯＢｎ＋１フレームである。
【００５９】
入力画像１１０の同期点間隔は同期点ＭとＭ＋１との間の同期点間隔Ｉ１は、フレーム番号よりＩＢｍ＋１−ＩＢｍフレームである。同様に同期点Ｍ＋１とＭ＋２との間の同期点間隔Ｉ２は、ＩＢｍ＋２−ＩＢｍ＋１フレームである。
【００６０】
シーンチェンジ点間隔の比率を算出すると、原画像１００ではＯ２÷Ｏ１＝（ＯＢｎ＋２−ＯＢｎ＋１）÷（ＯＢｎ＋１−ＯＢｎ）、入力画像１１０ではＩ２÷Ｉ１＝（ＩＢｍ＋２−ＩＢｍ＋１）÷（ＩＢｍ＋１−ＩＢｍ）となる。ここで、原画像１００でのシーンチェンジ点と入力画像１１０のシーンチェンジ点が対応するシーンチェンジ点であれば、前述の時間的な攻撃がなされた場合であっても、シーンチェンジ点間隔の比率は殆ど一致する。原画像１００と入力画像１１０とでフレームレートが変化してもシーンチェンジ点間隔の比率は変化せず、シーンチェンジ点間隔の比率はフレームレートには影響しない為である。シーンチェンジ同期を原画像１００と入力画像１１０のシーンチェンジ点間隔の比率を用いることで、より精度良くシーンチェンジ点と同期する点を求めることが出来る。なお、ヒストグラム比較の例で示したヒストグラムの一致程度の結果のみを利用して、原画像１００と入力画像１１０の同期を行うことも可能である。
【００６１】
図９では、シーンチェンジ点Ｎと同期点Ｍとが、シーンチェンジ点Ｎ＋１と同期点Ｍ＋１とが、シーンチェンジ点Ｎ＋２と同期点Ｍ＋２とが互いに同期する点であるとする。
【００６２】
例えば、原画像１００でのシーンチェンジ点間隔Ｏ１（ＯＢｎ＋１−ＯＢｎ）が１０００フレームであり、入力画像１１０のＯ１と対応する同期点間隔Ｉ１（ＩＢｍ＋１−ＩＢｍ）が１１００フレームであるとする。シーンチェンジ点Ｎと同期点Ｍとが互いに同期することから、入力画像１１０のフレームレートの変更率αは、α＝１１００／１０００＝１．１であると推定することが出来る。
【００６３】
図１０は、電子透かし検出器３６の構成を示す図である。
【００６４】
電子透かし検出器３６は、拡大縮小器２７、周波数成分抽出器２０、第１直行変換器２１、合成器２２、第２直行変換器２３、累積加算器２４、推定器２５を有する。
【００６５】
拡大縮小器２７は、電子透かしが埋め込まれた入力画像１１０の拡大(もしくは縮小)を行う。なお、拡大縮小器２７は１倍、周波数成分抽出器２０は全ての周波数成分を抽出する場合もある。拡大縮小器２７は、電子透かし埋め込み装置１で用いられている埋込拡大縮小器１０と同じ拡大縮小率で入力画像１１０の拡大(もしくは縮小)を行う。
【００６６】
周波数成分抽出器２０は、拡大縮小器２７によって拡大(もしくは縮小)された入力画像１１０から特定周波数成分を抽出する。周波数成分抽出器２０は周波数成分抽出器１１と同じ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である。
【００６７】
第１直交変換器２１は、周波数成分抽出器２０によって抽出された特定周波数成分を有する信号に対して直交変換などの直交変換処理をする。同様に、入力画像１１０に対しても直行変換処理をする。
【００６８】
合成器２２は、直交変換後の２つの信号を複素合成した信号を生成する。ここで、第１直交変換後の振幅成分は、振幅を調整することにより、位相に比重をおいた複素合成を行っても構わない。
【００６９】
第２直交変換器２３は、合成器２２によって複素合成された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る。例えば、第１直交器２１がフーリエ変換を行った場合には、第２直交変換器２３では逆フーリエ変換を行う。
【００７０】
累積加算器２４は、フレームレート推定器３４が推定したフレームレート変更率αに基づいて、透かし信号重畳器１３が透かし信号１０１を重畳する際の極性の反転パターンと同期をさせながら極性を調整し、第２直交変換後の信号の累積加算を行う。例えば、埋め込みをする際に、１フレーム毎に透かし信号１０１の符号を反転させて埋め込みを行った場合には、検出においても、１フレーム毎に符号を反転させながら累積を行う必要がある。また、フレームレートが変更(例えば、α＝２[倍])になった場合には、検出時に、極性を２フレーム毎に反転させ、同じ極性の１フレーム分を累積加算することで埋め込みと検出の同期をとる必要がある。詳細については後述する。
【００７１】
推定器２５は、累積加算後の信号（変換後の合成信号）から透かし情報１０５を推定する。なお、透かし情報１０５として、ディジタル信号の”１”または”０”が埋め込まれている。
【００７２】
電子を透かし検出する方法（電子透かし検出ステップＳ３５）について説明する。
【００７３】
図１１は、電子透かし検出器３６が入力画像１１０から、埋め込まれた透かし情報１０５を検出する方法を示すフローチャートである。
【００７４】
まず、拡大縮小器２７は入力された入力画像１１０の拡大(もしくは縮小)を行う（ステップＳ４０）。この際に、埋込拡大縮小器１０の拡大縮小率と、同じ倍率で拡大(もしくは縮小)を行う。なお、拡大縮小率が１倍の場合もある。
【００７５】
次に、周波数成分抽出器２０は拡大縮小された入力画像１１０の特定周波数成分の信号成分を抽出する（ステップＳ４１）。この際に、周波数成分抽出器１１が抽出した周波数成分と同じ周波数領域を抽出する。なお、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。
【００７６】
次に、第１直行変換器２１はステップＳ４１で抽出された信号に対して直交変換などの直交変換処理をする（ステップＳ４２）。
【００７７】
なお、ステップＳ４２と同様に、第１直行変換器２１は、入力画像１１０に対しても直交変換などの直交変換処理をする（ステップＳ４７）。
【００７８】
次に、合成器２２は直交変換後の２つの信号を複素合成する（ステップＳ４３）。ここで、第１直交変換後の振幅成分は、振幅を調整し位相に比重をおく複素合成を行っても構わない。
【００７９】
第２直行変換器２３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（ステップＳ４４）。ここで行う直交変換は、第１直交変換器の行う変換と対になっている必要がある。
【００８０】
次に、累積加算器２４は第２直行変換後の信号の累積加算を行う（ステップＳ４５）。累積加算は、フレームレート推定器３４が推定したフレームレート変更率αに基づき、透かし信号重畳器１３が透かし信号１０１を埋め込んだ際と、同期した時系列的なパターンで極性を反転させながら行われる。時系列的なパターンの同期を行う際の詳細な説明は後述する。
【００８１】
次に、透かし情報１０５を推定し、出力する（ステップＳ４５）。
【００８２】
ステップＳ４５で透かし情報１０５を推定する方法について図２、図１２を用いて説明する。
【００８３】
図２に示すように、合成器２２によって複素合成された後の合成信号の位相をシフトさせながら、元の位相シフトしていない変換後の合成信号との相関を求める。なお、２つの画像信号間の相関（類似度）を計算する手法として、位相限定相関手法等を利用する。
【００８４】
図１２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１０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。推定器２５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１０では、正の場合は透かし情報１０５は”１”、負の場合は透かし情報１０５は”０”と判定される。
【００８５】
以上のように、入力画像１１０から特定周波数成分信号を抽出し、この特定周波数成分信号と埋込済画像１０６の画像信号との位相限定相関の相関結果から透かし情報１０５を検出する。
【００８６】
累積加算器２４が、累積加算をする（ステップＳ４４）際にパターンの同期を行う方法を説明する。
【００８７】
図１３は、累積加算器２４が第２直交変換後の信号を累積加算する方法を説明するための図である。図１３（ａ）は、原画像１００のフレームの構成を示す図である。図１３（ｂ）は入力画像１１０のフレームの構成を示す図である。両図共に、矢印は表示時間を示す。破線で結ばれたシーンチェンジ点と同期点とは互いに同期する点である。
【００８８】
原画像１００のそれぞれの期間は透かし信号１０１を重畳した際の極性の反転パターンであり、同じ期間内のフレームは同じ極性で透かし信号１０１が重畳されている。第１期間に含まれるフレームの数がＡフレームである。同様に、第２期間がＢフレームであり、第３期間がＣフレームである。
【００８９】
フレームレート推定器３４が推定したフレームレート変更率はαである。入力画像１１０の第１期間（原画像１００の第１期間と同期する期間）に含まれるフレームの数はαＡフレーム、第２期間はαＢフレーム、第３期間はαＣフレームとなる。そのため、それぞれの期間はその期間と同期する原画像の期間内に含まれるフレームの数と同じ枚数のパターンおよび同じ極性で信号を重畳する必要がある。
【００９０】
α＞１の場合には、期間に含まれる所定のフレームの信号を重畳しない等によって原画像１００の同期する期間に含まれるフレームと同じ数の信号を重畳する。また、α＜１の場合には、期間に含まれる所定のフレームの信号を複数回累積させる等によって原画像１００の同期する期間に含まれるフレームと同じ数の信号を重畳する。
【００９１】
また、重畳するフレーム数を同じ数にする他に、変更率αから、入力画像１１０での反転パターンを推定し、第１期間に含まれるフレームは、原画像に透かし信号１０１を重畳した際の反転パターンと同じ反転パターンでαＡフレーム分重畳し、パターンを同期する手法であっても良い。
【００９２】
いずれの手法であっても、原画像１００と入力画像１１０との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ができる。
【００９３】
以上の様に、透かし信号重畳器１３が透かし信号１０１重畳する際の極性の反転パターンと、累積加算器２４が第２直交変換後の信号を累積加算する際の極性の反転パターンとを同期する。
【００９４】
それによって、映写機の回転スピードに個体差があること等に起因する時間的なずれによりフレームレートが変更された場合であっても、安定して透かし情報の検出をすることができる。
【００９５】
電子透かし検出装置２が、２ビットの透かし情報１０５を検出する動作例を、図１４〜図１６を用いて説明する。簡単のため、拡大縮小器２７が行う拡大縮小率は１倍であるとする。
【００９６】
図１４は、第１の実施形態の電子透かし検出装置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。
【００９７】
入力画像１１０から透かし情報１０５を検出する場合、周波数成分抽出器２０は、図１４（ａ）の入力画像信号から、図１４（ｂ）の特定周波数成分信号を抽出する。図１４（ｃ）（ｄ）は、特定周波数成分信号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。なお、入力画像１１０に対してスケーリング(拡大／縮小)が行われていない場合、入力画像信号は、透かし情報を埋め込んだ際のシフト量（例えば、図３（ｃ）（ｄ）に示すシフト量）と同じシフト量の位置に、相関値のピークが生じる。埋込情報推定器２５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。
【００９８】
図１５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１５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。
【００９９】
図１６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１６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。
【０１００】
なお、特定周波数成分信号を原画像１００に加算して埋込済画像１０６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。
【０１０１】
本実施形態では、電子透かし検出装置２が検出を行う前（コンテンツ作成時等）に原画像１００の特徴量(原画像ヒストグラム１０３、フレーム番号１０４)を、あらかじめ求めておき、特徴量記憶部３０に保持している例について説明した。該当する特徴量が特徴量記憶部３０に記憶されていない場合に、検出時に原画像１００を電子透かし検出装置２に入力し、原画像１００から電子透かし検出装置２が特徴量を求める構成であってもよい。その場合、特徴量として原画像１００から原画像ヒストグラム１０３の算出を行い、シーンチェンジ点の前後のフレームの特徴量を算出する。また、原画像１００のシーンチェンジ点の前後のフレームのフレーム番号も算出する必要がある。
【０１０２】
また、比較を行うヒストグラムはシーンチェンジの前後の１枚のフレームである例について示したが、シーンチェンジの前後それぞれ複数枚のフレームのヒストグラムを求め、その平均について比較を行ってもかまわない。
【０１０３】
また、ヒストグラム算出器３１、ヒストグラム比較器３２が用いる画像のヒストグラムとして、輝度ヒストグラム、方向ヒストグラム、エッジヒストグラム等を利用することが出来る。これらのヒストグラムのうち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も考えられる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
[第２の実施形態]
第２の実施形態の電子透かし検出システムについて説明する。本実施形態の電子透かし検出装置は、電子透かしが埋め込まれた入力画像１１０を縮小して得た画像に対してヒストグラム算出処理を行う。
【０１０８】
図１７は、本実施形態の電子透かし検出装置３の構成を示す図である。
【０１０９】
本実施形態の電子透かし検出装置３は、図２の電子透かし検出装置２と比較して縮小画像生成器３７をさらに有する。
【０１１０】
縮小画像生成器３７は、入力画像１１０を縮小する。
【０１１１】
ヒストグラム算出器３１は、縮小された入力画像１１０からヒストグラムを算出する。
【０１１２】
なお、縮小画像生成器３７による縮小画像の作成手法として、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が、いずれの方法であっても良い。
【０１１３】
本実施形態の電子透かし検出装置によれば、ヒストグラム算出時の処理量を削減することが可能となる。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、フレームレート推定性能の向上が見込まれる。入力画像１１０の画面中央部には原画像１００が多く含まれる可能性が高いためである。例えば、テレビ画面の撮影画像が検出システムに入力された場合には、撮影画面にはテレビフレームといった原画像１００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１００以外の成分が撮影される可能性が少なく、フレームレート推定がより正確に行うことができる。
【０１１４】
[第３の実施形態]
第３の実施形態の電子透かし検出システムについて説明する。本実施形態の電子透かし検出システムは、ヒストグラム算出とヒストグラム比較の処理を、入力画像１１０を分割した画像に対して行う例である。
【０１１５】
図１８は、本実施形態の電子透かし検出装置４の構成を示す図である。
【０１１６】
電子透かし検出装置４は、図２の電子透かし検出装置２と比較して分割画像生成器３８をさらに有する。
【０１１７】
電子透かし検出装置４の特徴量記憶部３０には、あらかじめ原画像１００を所定の数に分割した画像それぞれの分割画像のヒストグラム（以下、原画像分割ヒストグラムと記載）１０８を保持している。
【０１１８】
分割画像生成部３８は、原画像分割ヒストグラム１０８を生成する際に原画像１００を分割した分割領域と同じ大きさ、数に入力画像１１０を分割する。
【０１１９】
ヒストグラム算出器３１は、入力画像１１０の分割された画像のヒストグラムを算出する。
【０１２０】
ヒストグラム比較器３２は、入力画像１１０の分割された画像のヒストグラムと原画像分割ヒストグラム１０８との比較を行う。
【０１２１】
同期点算出器３３は、分割された画像毎のヒストグラムの比較結果に基づいてシーンチェンジ点と同期する点を求める。ここでは２分割の例であるが、分割数を増やすことも考えられる。また、分割は、入力画像を水平方向に分割する場合、垂直方向に分割する場合、また水平垂直方向に分割する場合と様々考えられる。
【０１２２】
この様に分割した画像同士を利用することにより、ヒストグラムやシーンチェンジ点間隔比率がより正確に算出できると期待できる。なお、電子透かし検出システムが想定しているアプリケーションにより最適な分割数は変化すると考えられる。大きな幾何変形攻撃が想定される場合には、分割数の増加は性能低下につながると考えられるが、大きな幾何変形が想定されない場合には、分割数の増加により性能が向上すると考えられる。
【０１２３】
上記の各実施形態の画像処理装置は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。また、プログラムとしてインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、CD−R、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録し提供しても、ROM等に予め組み込んで提供してもよい。実行されるプログラムは、上述した各機能を含むモジュール構成となっている。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】第１の実施形態の電子透かし埋込装置の構成を示す図。
【図２】特定周波数成分信号の位相シフトの例を示す図。
【図３】電子透かし埋込装置の動作を説明する図。
【図４】第１の実施形態の電子透かし検出装置の構成を示す図。
【図５】第１の実施形態の電子透かし検出装置の処理を示すフローチャート図。
【図６】ヒストグラムを比較する方法を説明する図。
【図７】ヒストグラムを比較する方法を説明する図。
【図８】ヒストグラムを比較する方法を説明する図。
【図９】入力画像１１０のフレームレートを推定する方法を説明するための図。
【図１０】電子透かし検出器の構成を示す図。
【図１１】第１の実施形態の電子透かし器の処理を示すフローチャート。
【図１２】相互相関値と位相シフト量との関係を示す図
【図１３】累積加算器２４が第２直交変換後の信号を累積加算する方法を説明するための図。
【図１４】第１の実施形態の電子透かし検出装置の動作を説明する図。
【図１５】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１６】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３の実施形態の電子透かし検出装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【０１２５】
１００・・・原画像
１１０・・・入力画像
１０１・・・透かし信号
１０３・・・原画像ヒストグラム
１０７・・・入力画像ヒストグラム
１０８・・・原画像分割ヒストグラム
１０４・・・フレーム番号
１０５・・・透かし情報
１０６・・・埋込済画像
１・・・電子透かし埋め込み装置
１０・・・埋込拡大縮小器
１１・・・周波数成分抽出器
１２・・・透かし信号生成器
１３・・・透かし重畳器
２，３，４・・・電子透かし検出装置
３０・・・特徴量記憶部
３１・・・ヒストグラム算出器
３２・・・ヒストグラム比較器
３３・・・同期点算出器
３４・・・フレームレート推定器
３５・・・フレームカウンタ
３６・・・電子透かし検出器
３７・・・縮小画像生成器
３８・・・分割画像生成器
２０・・・周波数成分抽出器
２１・・・第１直交変換器
２２・・・合成器
２３・・・第２直交変換器
２４・・・累積加算器
２５・・・推定器
２７・・・拡大縮小器
【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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