(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号に可視電子透かしを埋め込むと共に可視電子透かしが埋め込まれている映像信号を原映像信号に復元する映像信号処理装置であって、
処理すべき映像信号が入力する映像入力手段と、
埋め込むべき又は埋め込まれている電子透かしの形状パターン及び位置情報を含むパターンデータが蓄積されているパターンデータ蓄積手段と、
前記映像入力手段から出力される映像信号及びパターンデータ蓄積手段から供給されるパターンデータが入力し、入力したパターンデータにより規定される画像領域の画素に対して所定の論理演算を行う論理演算手段と、
前記論理演算手段から出力される出力信号を受け取って、電子透かしが埋め込まれた映像信号又は原映像信号に復元された映像信号を出力する映像出力手段とを具え、
前記論理演算手段は、前記パターンデータにより規定される画像領域の画素について、それらの画素の輝度信号と同一フレームの別の画素の輝度信号との排他的論理和演算を実行する第１の排他的論理和演算手段と、第１の排他的論理和演算手段から出力されるビット値とＦＦビット列との排他的論理和演算を実行する第２の排他的論理和演算手段とを含み、
前記論理演算手段は、電子透かしが白抜けした画像として埋め込まれた映像信号又は原映像信号に復元された映像信号を出力することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像信号処理装置において、前記第１の排他的論理和演算手段は、前記パターンデータにより規定される画像領域の画素について、それらの画素の輝度信号と隣接する画素の輝度信号との排他的論理和演算を実行することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の映像信号処理装置において、前記論理演算手段は、前記パターンデータにより規定される画像領域の画素について、１つおきに論理演算を実行し、電子透かしは、千鳥状に白抜けした可視画像として埋め込まれることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の映像信号処理装置において、前記パターンデータ蓄積手段は、前記映像入力手段から供給される映像信号のフレーム番号に応じてパターンデータを論理演算手段に出力することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項５】
映像信号に可視電子透かしを埋め込むと共に可視電子透かしが埋め込まれている映像信号を電子透かしが埋め込まれる前の原映像信号に復元する映像信号処理プログラムであって、コンピュータに対し、
処理すべき映像信号が入力する映像入力手段と、
埋め込むべき又は埋め込まれている電子透かしの形状パターン及び埋め込まれる位置を示すパターンデータが蓄積されているパターンデータ蓄積手段と、
前記映像入力手段から出力される映像信号及びパターンデータ蓄積手段から出力されるパターンデータが入力し、入力したパターンデータにより規定される画像領域の画素に対して所定の論理演算を行う論理演算手段と、
前記論理演算手段から出力される出力信号を受け取って、電子透かしが埋め込まれた映像信号又は原映像信号に復元された映像信号を出力する映像出力手段として機能させ、
前記論理演算手段は、前記パターンデータにより規定される画像領域の画素について、それらの画素の輝度信号と同一フレームの別の画素の輝度信号との排他的論理和演算を実行する第１の排他的論理和演算手段と、第１の排他的論理和演算手段から出力されるビット値とＦＦビット列との排他的論理和演算を実行する第２の排他的論理和演算手段とを含み、
前記論理演算手段は、電子透かしが白抜けした画像として埋め込まれた映像信号又は原映像信号に復元された映像信号を出力することを特徴とする映像信号処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号に可視型電子透かしを埋め込む機能及び可視型電子透かしが埋め込まれている映像信号から原映像信号を復元する機能を有する映像信号処理装置に関するものである。
また、本発明は、映像信号を電子透かしが埋め込まれた映像信号に変換し又は電子透かしが埋め込まれている映像信号を原映像信号に変換する手順を実行するプログラムにも関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放送局間の素材伝送や放送局内における番組制作では、録画タイミングの合図や注意喚起のために、映像の所定の箇所に特定の文字や図形パターンを描画することにより放送運用が行われている。このような描画パターンは、放送局内での素材映像としては有用な情報となるが、放送時には不要となるため、最終的な送出の際に事前に消去されることが望ましい。しかし、従来においては適切な除去手段がなく、そのまま送出されているのが現状である。一方、このような文字パターンが可視型電子透かしとしてコンテンツ中に埋め込まれ、放送送出前に消去されて原映像信号が復元できれば、放送局における作業性及び放送運用が向上できる。
【０００３】
コンテンツに可視型電子透かしを埋め込む方法として、原画像に対して色空間変換を行い、輝度プレーンとその他のプレーンとに分け、分離された輝度プレーンの特定領域に可視型電子透かしを埋め込む技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この既知の可視型電子透かしの埋め込み技術では、分離された輝度プレーンの特定の領域の画素値のビットに対して、例えば上位ビットから下位ビットにシフト処理を行い、最上位ビットを可視電子透かしとしてのビット値に置き換えている。そして、色空間について逆変換が行われ、可視電子透かしが埋め込まれた画像が形成されている。
【０００４】
別の可視型電子透かしを埋め込む技術として、原画像、透かし画像形状情報及び埋め込み系列（２進数で表現されるシリアルビット系列）を入力とし、透かし画像形状情報により示される形状内に含まれる原画像の画素の画素値と埋め込み系列との演算処理を行うことにより、電子透かしが埋め込まれた画像を作成する技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。この技術では、電子透かしが埋め込まれた画像の画素値と埋め込み系列とを逆演算することにより電子透かしが解除され、原画像が復元されている。
【特許文献１】特開２０００−２１６９８２号公報
【特許文献２】特開２０００−１８４１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された可視型電子透かしの埋め込み方法では、著作権所有者のロゴ等の著作物情報を表した画像の画素値を、原画像の画素値と置き換えることにより、著作物情報を原画像に埋め込むことができる。しかしながら、この方法では、原画像の画素値が喪失するため、復元される画像は、埋め込み処理される前の原画像と完全に一致せず、原画像と完全に一致した復元画像を必要とする用途には利用できない欠点があった。さらに、電子透かしが埋め込まれた画像から原画像を復元する際、埋め込み系列を用いて逆演算が行われているため、埋め込み処理を行うアルゴリズムと消去を行うアルゴリズムについても埋め込みと復元の２つのアルゴリズムが必要となり、信号処理装置の構成が複雑になる欠点もあった。
【０００６】
また、特許文献２に記載の埋め込み方法では、電子透かしが埋め込まれた画像については、電子透かしを解除することにより原画像が復元される。しかしながら、電子透かしの埋め込み及び消去に際し、画像情報以外の埋め込み系列を別途必要とする欠点があった。さらに、埋め込み系列を用いて描画されたパターンの輝度は、埋め込みの対象となる画素の画素値によって変化し一様な輝度にならないため、埋め込まれた可視透かし情報を目視で確認しにくい欠点もあった。
【０００７】
本発明の目的は、単一のアルゴリズムを用いて電子透かしの埋め込み処理及び原画像の復元処理の両方を行うことができる映像信号処理装置を実現することにある。
本発明の別の目的は、電子透かしが埋め込まれた映像から原映像と完全に一致した映像を復元することができる映像信号処理装置を実現することにある。
さらに、本発明の別の目的は、電子透かしの埋め込み及び消去に際し、映像信号及び透かしパターン情報以外の情報を必要としない映像信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による映像信号処理装置は、映像信号に可視電子透かしを埋め込むと共に可視電子透かしが埋め込まれている映像信号を原映像信号に復元する映像信号処理装置であって、
処理すべき映像信号が入力する映像入力手段と、
埋め込むべき又は埋め込まれている電子透かしの形状パターン及び位置情報を含むパターンデータが蓄積されているパターンデータ蓄積手段と、
前記映像入力手段から出力される映像信号及びパターンデータ蓄積手段から供給されるパターンデータが入力し、入力したパターンデータにより規定される画像領域の画素に対して所定の論理演算を行う論理演算手段と、
前記論理演算手段から出力される出力信号を受け取って、電子透かしが埋め込まれた映像信号又は原映像信号に復元された映像信号を出力する映像出力手段とを具え、
前記論理演算手段は、前記パターンデータにより規定される画像領域の画素について、それらの画素の輝度信号と同一フレームの別の画素の輝度信号との排他的論理和演算を実行する第１の排他的論理和演算手段と、第１の排他的論理和演算手段から出力されるビット値とＦＦビット列との排他的論理和演算を実行する第２の排他的論理和演算手段とを含み、
前記論理演算手段は、電子透かしが白抜けした画像として埋め込まれた映像信号又は原映像信号に復元された映像信号を出力することを特徴とする。
【０００９】
かかる発明によれば、排他的論理和演算手段の可換性を利用することにより、単一のアルゴリズムを用いて電子透かしの埋め込み処理及び復元処理を行う。すなわち、一般的に、論理演算処理されたデータを元のデータに復元しようとする場合、通常逆演算が行われる。一方、排他的論理和演算手段は、演算の順序について可換性を有するため、逆演算ではなく最初に行った論理演算を再度実行することにより演算結果を元のデータに復元することが可能である。従って、映像信号中に電子透かしを埋め込む場合、排他的論理和演算手段を用いて論理演算を行って電子透かしを埋め込めば、電子透かしが埋め込まれた映像信号は、埋め込み処理と同一の論理演算を行うことにより原映像信号に変換される。この結果、単一のアルゴリズムを用いて電子透かしの埋め込み及び埋め込まれた電子透かしの消去を行うことが可能である。また、電子透かしが埋め込まれた映像信号を原映像信号に変換する場合、原映像信号と完全に一致した映像信号に変換される利点も達成される。
【００１０】
また、本発明による映像信号処理プログラムは、映像信号に可視電子透かしを埋め込むと共に可視電子透かしが埋め込まれている映像信号を電子透かしが埋め込まれる前の原映像信号に復元する映像信号処理プログラムであって、コンピュータに対し、
処理すべき映像信号が入力する映像入力手段と、
埋め込むべき又は埋め込まれている電子透かしの形状パターン及び埋め込まれる位置を示すパターンデータが蓄積されているパターンデータ蓄積手段と、
前記映像入力手段から出力される映像信号及びパターンデータ蓄積手段から出力されるパターンデータが入力し、入力したパターンデータにより規定される画像領域の画素に対して所定の論理演算を行う論理演算手段と、
前記論理演算手段から出力される出力信号を受け取って、電子透かしが埋め込まれた映像信号又は原映像信号に復元された映像信号を出力する映像出力手段として機能させ、
前記論理演算手段は、前記パターンデータにより規定される画像領域の画素について、それらの画素の輝度信号と同一フレームの別の画素の輝度信号との排他的論理和演算を実行する第１の排他的論理和演算手段と、第１の排他的論理和演算手段から出力されるビット値とＦＦビット列との排他的論理和演算を実行する第２の排他的論理和演算手段とを含み、
前記論理演算手段は、電子透かしが白抜けした画像として埋め込まれた映像信号又は原映像信号に復元された映像信号を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、排他的論理和演算手段の可換性を利用して、映像信号中に電子透かしを埋め込んでいるので、単一のアルゴリズムを用いて電子透かしの埋め込み処理及び復元処理を行うことができる。また、電子透かしが埋め込まれた映像信号を原映像信号に復元する場合、原映像信号と同一の映像信号が得られる利点が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による映像信号処理装置の一例を示す図である。
【図２】論理演算処理される領域とパターンデータ信号を示す図である。
【図３】論理演算手段の一例を示す図である。
【図４】本発明による論理演算処理により電子透かしが埋め込まれる過程及び原映像信号が復元される過程を示す概念図である
【図５】論理演算手段における処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明による映像信号処理装置を放送システムに応用した例を示す図である。
【図７】本発明による映像信号処理装置により電子透かしが埋め込み処理された埋め込み画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は本発明による映像信号処理装置の一例を示す図である。本発明による映像信号処理装置１０は、単一のアルゴリズムを用いて、映像信号に可視型電子透かしを埋め込む機能と、可視型電子透かしが埋め込まれている映像信号を電子透かしが埋め込まれる前の原映像信号に復元する機能とを有する。従って、映像信号処理装置には、可視型電子透かしが埋め込まれる前の原映像信号又は電子透かしが既に埋め込まれている映像信号が入力する。
【００１４】
映像入力手段１１には、埋め込み処理又は復元処理される映像信号が入力される。ここで処理される映像信号としては、SDI信号、連番ファイル、AVIファイル等の各種映像信号が用いられる。入力した映像信号はフレームごとにヘッダー部と映像データとで構成され、ヘッダー部にはフレーム番号が含まれる。パターンデータ蓄積手段１２は、電子透かし埋め込み処理の内容を示す制御情報（埋め込み制御情報）があらかじめ蓄積されている。この制御情報は、映像信号に可視電子透かしを埋め込む場合には、埋め込まれる画像のパターン形状に関するデータで構成される。例えば映像の作成主体、作成年月日を表示する文字情報、または特定の形状を表示する形状情報が含まれる。また、映像中の画像パターンが埋め込まれる位置や電子透かしが埋め込まれるフレーム番号等の各種アドレス情報も含まれる。また、映像中の画像パターンが埋め込まれる位置や電子透かしが埋め込まれるフレーム番号等の各種アドレス情報も含まれる。なお、別の入力手段を用いて埋め込み制御情報を入力して、所望のパターン形状の画像を埋め込むことも可能である。また、本例では、ヘッダー部に含まれるフレーム番号を埋め込み処理及び復元処理を実行するためのタイミング情報として用いる。
【００１５】
映像入力手段１１は、映像信号のヘッダー部からフレーム番号を取り出し、取り出したフレーム番号をパターンデータ蓄積手段１２に供給する。映像データは論理演算手段１３に供給され、電子透かしを埋め込むための論理演算に用いられる。パターンデータ蓄積手段１２は、映像信号に埋め込まれる電子透かし画像のパターン形状及び電子透かし画像が埋め込まれる映像中の位置情報を含む画像のパターンデータを、映像入力手段１１から供給されたフレーム番号に応じて、対応するパターンデータ信号として論理演算手段１３に出力する。このパターンデータ信号は、埋め込まれる電子透かしのパターン形状に含まれる画素及び当該画素について処理を実行すべきか否かを示す情報を含む。すなわち、パターンデータ信号により特定された画素に後述する論理演算処理が実行され、映像信号中に電子透かしが埋め込まれる。なお、画像の構成単位をフレームとする代りに、フィールド単位で構成されたフィールド番号を備えたフィールド画像に対して電子透かしの埋め込み処理をおこなってもよい。
【００１６】
パターンデータ蓄積手段１２は、既に電子透かしが埋め込まれた映像信号が入力した場合も、埋め込み処理を実行する場合とほぼ同様な処理を実行する。すなわち、映像入力手段から供給されたフレーム番号に応じて、電子透かしのパターン形状に含まれる画素及び当該画素について処理を実行すべきか否かを示す情報を含むパターンデータを選択し、この選択した信号を論理演算手段１３に供給し、電子透かしを除去するための論理演算が施される。従って、論理演算手段は、既に埋め込まれている電子透かしのパターン形状に対応した画素について映像信号を復元するための論理演算処理も実行する。
【００１７】
論理演算手段１３は、映像入力手段１１から供給される映像データ及びパターンデータ蓄積手段１２から供給されるパターンデータを受け取り、パターンデータにより特定される画素ブロックの画素について後述する所定の論理演算を実行する。この論理演算の結果として、原映像信号は、パターンデータにより指定されたパターン形状の電子透かしが埋め込まれた埋め込み映像信号に変換される。また、既に電子透かしが埋め込まれている映像信号が入力した場合、入力した映像信号は、電子透かしが埋め込まれる前の原映像信号に変換される。
【００１８】
映像出力手段１４を介して、論理演算手段１３から出力される電子透かしが埋め込まれた映像信号または電子透かしが埋め込まれる前の原映像信号が、出力される。
【００１９】
図２は、論理演算処理される領域とパターンデータ信号を示す図である。１フレームの画像を複数の画素ブロックに分割し、１つの画素ブロックを埋め込みパターン形状の描画単位に対応させ、これら複数の画素ブロックが結合されて埋め込みパターン形状が形成される。説明の便宜上、図２に示す例では、１フレームが３２画素×３２画素で構成されるものとし、８×８画素を１つの画素ブロックとし、１フレームの縦方向に４つの画素ブロックが形成され、横方向に４つの画素ブロックが形成される。埋め込まれる電子透かし画像のパターン形状及び電子透かしが埋め込まれる位置を示すパターンデータ信号は、デジタルビット列により構成され、１ビットが１つの画素ブロックの１描画単位に対応する。ビット［１］は演算処理の対象となることを示し、ビット［０］は演算処理の対象ではないことを示す。図２に示す例において、最上位行の右側から２つの画素ブロックが処理の対象となり、左側の２つの画素ブロックは処理の対象でないことを示す。次段の行については、中央の２つの画素ブロックが処理の対象となり、両端のそれぞれ１つの画素ブロックは処理対象ではないことを示す。３段目の行については、左端の２つの画素ブロックが処理の対象となり、４段目の行では、左端の１つの画素ブロックが処理の対象となる。そして、処理の対象となった１個又は複数個の画素ブロックが結合して透かし画像を形成する。
【００２０】
本例では、論理演算の対象となった画素ブロックについて論理演算を実行し、当該画素ブロック内の画素を１つおきに白抜けさせて透かしパターンを形成する。すなわち、原画像の一部の領域の画素が、例えば交互に１つおきに白抜けした画素に変換されれば、当該領域には、原画像に重ねて透かし画像が形成された状態となり、原画像中に透かし画像が埋め込まれた状態が形成される。この場合、視認者は、透かし画像が埋め込まれた映像から透かし画像を目視により確認することができる。
【００２１】
図３は論理演算手段の一例を示す図である。本例では、論理演算の対象となった画素ブロックについて、論理演算を実行し、当該画素ブロック内の画素を１つおきに白抜けさせて透かしパターンを形成する。すなわち、原画像の一部の画素ブロックの画素が、例えば交互に１つおきに白抜けした画素に変換されれば、当該領域には、原画像に重ねて透かし画像が形成された状態となり、原画像中に透かし画像が埋め込まれた状態となる。電子透かしが埋め込まれている映像信号から原映像信号を復元する場合には、処理の対象となる画素ブロックの白抜けした画素の輝度値を、後述する演算により原映像信号の輝度値に変換することにより、原映像信号が復元される。本例では、一例として、電子透かしを描画する論理演算処理又は描画されている透かし画像を原画像に復元するための論理演算処理として、互いに隣接する画素の輝度信号同士の排他的論理和を求め、その演算結果と０ｘＦＦとの排他的論理和を演算し、その演算結果を元の映像信号の画素の輝度値と置き換える処理を行う。すなわち、排他的論理和演算手段の可換性を利用することにより、透かし画像の埋め込み処理及び埋め込まれた透かし画像の復元処理は共に同一の論理演算処理により行われる。
【００２２】
図３に示すように、本例の論理演算手段は、隣接する画素の輝度信号同士の排他的論理和を演算する第１の排他的論理和演算手段２１と、第１の排他的論理和演算手段２１の演算結果と０xFFのビット列との排他的論理和を演算する第２の排他的論理和演算手段２２とで構成する。本例では、各画素の輝度信号は８ビットのデジタルデータで構成されるものとする。よって、第１及び第２の排他的論理和演算手段２１及び２２により構成される演算段が８段並列に配置した構成とし、各ビットごとに並列処理が行われる。
【００２３】
図４は、本発明による論理演算処理により、映像信号に電子透かしが埋め込まれる過程及び電子透かしが埋め込こまれている映像信号が原映像信号に復元される過程を示す概念図である。説明の便宜上、１つの画像ブロックは２×２画素で構成されているものとし、１つの画素ブロック内の処理の対象となる画素を奇数ライン且つ奇数列に該当する画素及び偶数ライン且つ偶数列に該当する画素とする。従って、１つの画素ブロック内において千鳥状に配置された画素の輝度値が変換される。ここで、自然画像の一般的特性として、互いに隣接する画素同士又は僅かな距離だけ離れた画素同士は、ほぼ同様な輝度値を有する特性が知られている。本発明では、この自然画像の特性を用いて、電子透かしの埋め込み及び復元処理を行うことに特徴がある。図４（Ａ）は、本発明による論理演算により映像信号に電子透かしが埋め込まれる過程を示す。ここで、１つの画素ブロック中の４つの画素［０，１，２，３］はほぼ等しいレベルの輝度値を有するものとする。画素［０］と画素［１］との排他的論理和をとり、その演算結果と０xFFとの排他的論理和をとる。その結果、画素［０］の輝度値として、１６進の「FF」、 すなわち、最高輝度レベルに近い輝度値が出力される。そのため、画素［０］の輝度値は高輝度値に変換され、当該画素は白抜けした画素に変換される。同様に、画素［２］と画素［３］との排他的論理和をとり、その演算結果と０xFFとの排他的論理和をとると、画素［３］についても、最高輝度レベルに近い輝度値が出力され、画素［３］も高輝度値の白抜けした画素に変換される。
【００２４】
図４（Ｂ）は復元処理の過程を示す。画素［０］〜［３］については既に上述した演算処理が行われ、画素［０］と［３］が白抜けした高輝度値に変換されており、画素［１］及び［２］は原画像の輝度値に維持されているものとする。画素［０］と画素［１］との排他的論理和をとり、その演算結果と０xFFとの排他的論理和をとる。その結果として、画素［０］の輝度値は元の輝度値すなわち原画像の輝度値に変換される。また、画素［２］と画素［３］との排他的論理和をとり、その演算結果と０xFFとの排他的論理和をとる。その結果として、画素［３］輝度値も原画像の輝度値に変換される。
【００２５】
図４（Ｃ）は、本発明による論理演算処理を２回行った場合の過程を示す。すなわち、映像信号について１回目の論理演算処理を行うことにより、一部の画素が高輝度の白抜けした画素に変換され、映像信号に電子透かしが埋め込まれる。また、電子透かしが埋め込まれた映像信号について２回目の論理演算処理を実行すると、高輝度の白抜けした画素の輝度値が原画像の輝度値に変換され、原画像に復元される復元処理が実行される。
【００２６】
次に、具体的なビット値を用いた演算例について説明する。上述した実施例において、例えば、画素［０］のビット値を［１００１１０１１］とし、隣接する画素［１］のビット値を［１００１１００１］とする。これらの２つのビット値の排他的論理和を演算すると、演算結果としてビット値［００００００１０］が出力される。続いて、ビット［００００００１０］と０xFFとの排他的論理和をとると、演算結果としてビット値［１１１１１１０１］が出力される。この出力されたビット値は、ほぼ最高の輝度値であり、画素［０］の輝度信号はほぼ最高の輝度の輝度信号に変換され、画素［０］は白抜けした画素に変換される。
【００２７】
次に、画素［０］のビット値が復元される過程を示す。白抜けした画素［０］のビット値［１１１１１１０１］と隣接する画素［１］との排他的論理和を演算すると、ビット値［０１１００１００］が出力される。この演算結果と０xFFとの排他的論理和をとる。演算結果としてビット値［１００１１０１１］が出力され、出力されたビット値は原画像の画素［０］のビット値と完全に一致する。このように、電子透かしが埋め込まれた映像信号について、本発明による論理演算を再度実行することにより、電子透かしが埋め込まれている映像信号は原映像信号と同一の映像信号に変換される。
【００２８】
図５は論理演算手段における処理手順を示すフローチャートである。本例では、パターンデータ蓄積手段１２から供給されるパターンデータにより指定された画素ブロックについて、互いに隣接する画素同士の輝度信号の排他的論理和を演算し、その演算結果と０xFFとの排他的論理和を演算することにより、埋め込み処理又は復元処理が行われる。
【００２９】
ステップ１において、映像入力手段１１から出力される映像データが入力する。入力した映像データのうちの輝度信号Ｙ(i)について論理演算処理が行われる。  ステップ２において、１フレームについて処理の単位となる画素ブロックの番号を決定する。
【００３０】
ステップ３において、パターンデータ蓄積手段１２から出力さるパターンデータが入力する。入力したパターンデータは、処理の対象となる透かしパターン形状及び透かしパターンが形成されるアドレス情報を含む。
【００３１】
ステップ４において、１フレーム中の画素ブロックの番号と入力したパターンデータとの対応関係が判断され、映像入力手段１１から入力した映像入力が論理演算処理の対象となる画素ブロックか否かが判定される。
【００３２】
処理の対象となる画素ブロックであると判断された場合、ステップ５において、奇数ラインか否かが判断される。続いて、ステップ６において奇数列か否かが判断される。
【００３３】
入力した輝度信号が奇数ライン且つ奇数列の場合、ステップ７において、隣接する画素の輝度信号との排他的論理和が演算され、その演算結果と０xFFビット列との排他的論理和が演算される。そして、当該画素の輝度値は、得られた演算結果の輝度値に変換される。この結果、奇数ライン且つ奇数列の画素は、原映像信号が入力した場合、当該画素は白抜けした画素に変換される。また、入力した映像信号に透かしパターンが形成されている場合、白抜けした画素は、原映像信号の輝度値に等しい画素値に変換される。
【００３４】
ステップ５において偶数ラインであると判断された場合、ステップ７において、偶数列か否かが判断される。偶数ライン且つ偶数列と判断された画素については、ステップ９において、同様に隣接する画素の輝度信号との排他的論理和が演算され、その演算結果と０xFFビット列との排他的論理和が演算される。そして、当該画素の輝度値は、得られた演算結果の輝度値に変換される。この結果、偶数ライン且つ偶数列の画素は、原映像信号が入力した場合、当該画素は白抜けした画素に変換され、入力した映像信号に透かしパターンが形成されている場合、当該画素は、白抜けした画素から原映像信号の輝度値に等しい画素値に変換される。
【００３５】
図６は、本発明による映像信号処理装置を放送システムに応用した例を示す。Ａ局からＢ局に向けて放送コンテンツを送出する際、Ａ局においては、本発明による映像信号処理装置を埋め込み装置として利用し、放送コンテンツに作成年月日や作成主体等の所定の電子透かしを埋め込む。電子透かしが埋め込まれた放送コンテンツを伝送路を介してＢ局へ送出する。Ｂ局では、映像信号処理装置をＭＰＥＧエンコーダの直前に配置して復元装置として利用する。この場合、Ｂ局において、電子透かしが埋め込まれた放送コンテンツは、目視確認された後、本発明による映像信号処理装置により透かし画像が埋め込まれる前の原映像信号に変換され、続いてＭＰＥＧエンコーダにより圧縮されて送出される。尚、本電子透かしの埋め込み及び復元アルゴリズムは極めて簡易なものであり、埋め込みパターンデータ量は例えば画素数が１９２０×１０８０のハイビジョンの場合であっても４ｋバイト程度であるから、この変換処理はほぼリアルタイムで実行することができる。
【００３６】
本発明は上述した実施例だけに限定されず種々の変形や変更が可能である。例えば、上述した実施例では、変換される映像データとして輝度信号を用いたが、輝度信号に加えて色信号に対しても同様な処理を施すことにより、電子透かしを視覚的に一層明瞭に表示することが可能である。
【００３７】
さらに、上述した実施例では、互いに隣接する画素同士の輝度信号について論理演算処理を行って埋め込み処理又は復元処理を行ったが、隣接する画素同士に限られず、２つ又は３つ等の複数個の画素だけ離れた画素同士について論理演算処理を行っても良い。或いは、フレーム間の対応する画素同士について論理演算処理を行うことにより、埋め込み処理及び復元処理を実行することができる。すなわち、論理演算の対象となる画素として、輝度値が互いに関連する画素同士を用いることができ、１フレーム中において関連する画素同士又はフレーム間において関連する画素同士を選択して論理演算処理することができる。
【００３８】
さらに、論理演算処理の処理単位である画素ブロックとして、８×８画素の画素ブロックを用いたが、４×４画素の画素ブロック等を用いることも可能である。
【００３９】
さらに、論理演算手段として、上述した実施例では、２段接続した排他的論理和演算手段を用いたが、演算処理について可換性を有する他の論理演算手段を用いることもできる。
【００４０】
図７は、１９２０×１０８０画素から構成されるハイビジョン画像の中に、実際に形成された電子透かし埋め込み画像と、この電子透かし埋め込み画像の文字パターンが埋め込まれた部分を拡大して表示した例である。パターンデータに従い「Ｋ」の文字パターンが画面右上に埋め込まれている。
ここで、各画素の輝度信号は８ビットのデータで表現される。また、色信号は、それぞれ１画素おきに８ビットのデータで表現され、１フレームの画像について、輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃb，Ｃr）の各８ビット（１バイト）のデータが交互に、「Ｃb、Ｙ、Ｃr、Ｙ、Ｃb、Ｙ、Ｃr、Ｙ、・・・・・・」のように、左上の画素から右下の画素にかけて並べられている。したがって、１フレームの画像データは、１９２０×１０８０×８×２ビット（４，１４７，２００バイト）となる。本画像の場合、埋め込みパターンデータは、２４０×１３５ビット（４ｋバイト）であり、画像データそのものに比べて極めて少ないデータ量で表現される。
【００４１】
このように、本発明によれば、単一のアルゴリズムを用いて電子透かしの埋め込み及び埋め込まれた電子透かしの消去を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  映像信号処理装置
１１  映像入力手段
１２  パターンデータ蓄積手段
１３  論理演算手段
１４  出力手段
２１  第１の排他的論理和演算手段
２２  第２の排他的論理和演算手段
【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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