(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知の電子透かしによって電子透かし化されている受信されたデジタル信号を復号する復号方法であって、
パラメータ調整可能な反復復号器によってデジタル信号の少なくとも一部を復号する復号動作を所定の反復回数だけ実行するステップと、
前記所定の反復回数だけ復号動作を行なった信号から電子透かしを抽出する電子透かし抽出動作を実行するステップと、
抽出された電子透かしを既知の電子透かしと比較する比較動作を実行するステップと、
比較の結果に従って、必要な反復回数を計算するステップと、
前記デジタル信号を復号する復号動作を計算された前記反復回数だけ実行するステップと、
を有することを特徴とする復号方法。
【請求項２】
前記反復復号器はターボ復号器であることを特徴とする請求項１に記載の復号方法。
【請求項３】
前記デジタル信号は画像信号であることを特徴とする請求項１に記載の復号方法。
【請求項４】
デジタル信号を受信するための受信方法であって、
変調されたシンボルを受信する受信動作を実行するステップと、
復調された信号が得られるように、受信した変調されたシンボルを復調する復調動作を実行するステップと、
請求項１に記載の復号方法を使用して復調されたデータを復号する復号動作を実行するステップと、
を有することを特徴とする受信方法。
【請求項５】
前記復調動作は、ＱＰＳＫタイプの変調に対応する復調を適用することを特徴とする請求項４に記載の受信方法。
【請求項６】
前記復調動作は、ＯＦＤＭタイプの変調に対応する復調を適用することを特徴とする請求項４に記載の受信方法。
【請求項７】
既知の電子透かしによって電子透かし化されている受信されたデジタル信号を復号するための復号装置であって、
パラメータ調整可能な反復復号器によってデジタル信号の少なくとも一部を復号するための復号手段と、
前記復号手段により所定の反復回数だけ復号動作を行なった信号から電子透かしを抽出するための電子透かし抽出手段と、
抽出された電子透かしを既知の電子透かしと比較するための比較手段と、
比較の結果に従って、必要な反復回数を計算する計算手段とを有し、
前記復号手段により前記デジタル信号を復号する動作を計算された前記反復回数だけ実行することを特徴とする復号装置。
【請求項８】
前記反復復号器はターボ復号器であることを特徴とする請求項７に記載の復号装置。
【請求項９】
前記デジタル信号は画像信号であることを特徴とする請求項７に記載の復号装置。
【請求項１０】
デジタル信号を受信するための受信装置であって、
変調されたシンボルを受信するための受信手段と、
受信した変調されたシンボルを復調し、復調されたデータを出力する復調手段と、
請求項７に記載の復号装置により、復調されたデータを復号するための復号手段と、
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項１１】
前記復調手段は、ＱＰＳＫタイプの変調に対応する復調を適用することを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記復調手段は、ＯＦＤＭタイプの変調に対応する復調を適用することを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１３】
コンピュータによって読み取ることができ、請求項１に記載の復号方法を当該コンピュータにより実行するためのコンピュータプログラムの命令を記憶したことを特徴とする情報記憶媒体。
【請求項１４】
部分的又は全体的に取り外し可能であることを特徴とする請求項１３に記載の情報記憶媒体。
【請求項１５】
コンピュータによって読み取ることができ、請求項１に記載の復号方法を当該コンピュータにより実行するための命令シーケンスを含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号を復号する復号方法及びその装置と、前記復号方法を実行するプログラム製品と情報記憶媒体、及び復号するための画像電子透かしを使用してデジタル画像を受信するための方法及び装置に関するものである。
【０００２】
より正確には、本発明はノイズの多いチャネル上での既知の電子透かしが挿入されるデジタル画像の伝送に関し、そのとき伝送エラーに対する保護のためのシステムが、パラメータ化可能な反復復号を必要とする、即ち、例えば反復回数を示すパラメータを変えることが可能である軟判定復号を使用する。
【０００３】
【従来の技術】
決して限定しない例として、本明細書では、本発明についてターボコードへのその応用例で説明する。
【０００４】
ターボコードは、信号対雑音比（ＳＮＲ）が低い条件、より具体的には、送信機と受信機の間に大きな距離があるワイヤレス・リンク上で遭遇する条件で非常に有利である。
【０００５】
従来のターボ符号器は、図１に示すように配置された２つの再帰的組織畳込み（ＲＳＣ）符号器と、インターリーバ（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｒ）からなる。ターボ符号器はその３連の２進要素（ｘ，ｙ１，ｙ２）を出力し、ｘはいわゆるターボ符号器の組織出力、即ち、入力信号ｘと比較して何らの処理も受けなかったものであり、ｙ１は第１ＲＳＣ符号器によって符号化された出力であり、ｙ２はインターリーバを通過した後で第２ＲＳＣ符号器によって符号化された出力である。
【０００６】
ターボコードのより詳細については、Ｃ．  Ｂｅｒｒｏｕ，  Ａ．  Ｇｌａｖｉｅｕｘ，  Ｐ．  Ｔｈｉｔｉｍａｊｓｈｉｍａ著「Ｎｅａｒ  Ｓｈａｎｎｏｎ  Ｌｉｍｉｔ  ｅｒｒｏｒ−ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ：  ｔｕｒｂｏ−ｃｏｄｅｓ」（ＩＣＣ’９３、ジュネーブ）と題する論文を参照することができ、有効である。
【０００７】
図２は、図１に示すようなターボ符号器によって供給されるデータを復号できる従来型ターボ復号器の例を示す。ターボ復号器の入力ｘ，ｙ１、ｙ２は、本明細書では説明を容易にするため理想であるものと考える伝送チャネルを通過した後で復号器によって受信されるターボ符号器の出力である。このようなターボ復号器の構造は専門家に周知であり、したがって本明細書では詳しく説明しない。
【０００８】
図２からわかるように、完全な復号器は、非常に複雑な構造を有する。特に、図２では「復号器１」および「復号器２」として示された２つの復号器、例えばＢＣＪＲタイプ、即ちＢａｈｌ，  Ｃｏｃｋｅ，  Ｊｅｌｉｎｅｋ，  Ｒａｖｉｖのアルゴリズムを使用するもの、又はＳＯＶＡ（軟出力ヴィタビ・アルゴリズム）タイプのものを必要とする。
【０００９】
従来型ターボ復号器はまた、いわゆる「外来」情報を第２復号器から第１復号器に送信するために、デインターリーバπ２の出力を第１復号器の入力に帰還させる必要がある。
【００１０】
ターボコードによる信号保護システムは、受信信号を復号するために、受信時に一定回数の復号反復を行う必要がある。
【００１１】
問題は、良好な品質を保証するために受信時に何回反復を行うかということを知ることであり、目標は、復号データの良好な品質を維持しながら、計算時間を節約し、かつ速度を得るために反復回数を最小限に抑えることである。したがって、反復回数を復号に柔軟に適合させることが有利である。
【００１２】
一方、電子透かしシステムを使用して、データ内に補足情報を挿入することが可能である。
【００１３】
画像の電子透かし化は、消去不可能な電子透かしをデジタル化データに直接挿入することからなり、この電子透かしを挿入することは、データ内で補足情報を符号化することに同化させる。
【００１４】
固定画像および映像のための一般的な現況技術の電子透かし化は、Ｍ．  Ｓｗａｎｓｏｎ，  Ｍ．  Ｋｏｂａｙａｓｈｉ，  Ａ．  Ｔｅｗｆｉｋ著「Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  ｄａｔａ−ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ  ａｎｄ  ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ」（Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ，Ｖｏｌ．  ８６，Ｎｏ．  ６、１９９８年）と題する論文に記載されている。
【００１５】
以下に示すファクタを示すいわゆる不可視の電子透かしを使用することが好ましい。
【００１６】
−  この電子透かしは知覚できない。即ち、このような電子透かしを挿入しても、デジタルデータの知覚品質を保たなければならない。電子透かしを知覚できないことはまた、著作権侵害を困難にする。
【００１７】
−  この電子透かしは消去できない。即ち、この電子透かしを破壊するための意図的な攻撃に対抗するために、電子透かし化されたデジタル・データ内で統計的に検出不可能である。
【００１８】
目的により、いくつかの電子透かしの部類がある。
【００１９】
第１の部類は著作権保護方法を含み、そのために電子透かしは、画像に適用される様々なタイプの処理、即ち圧縮、形式の変更、フィルタリングに対して強くなければならない。
【００２０】
第２の部類はデジタル・データそのものを認証すること、および画像が受けた可能性のある変更を明らかにすることを意図した方法に関する。この第２の場合では、フラジャイル法（ｆｒａｇｉｌｅ  ｍｅｔｈｏｄ）について述べる。
【００２１】
中間の部類の方法に、いわゆるセミフラジャイル法があり、これは特定の固定された歪み（例えば、所定の圧縮比を有する圧縮など）について強さを得ることを可能にするが、他のタイプの画像修正については得られないものである。
【００２２】
現時点までは、電子透かしを挿入する画像のために使用されるターボコードは、電子透かしそのものだけを保護することを狙ったものであり、画像を保護するものではない。この点については、２０００年９月の画像処理に関する国際会議（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）で出版された論文、Ｓ．  Ｐｅｒｅｉｒａ，Ｓ．  ＶｏｏｓｈｙｎｏｖｓｋｉおよびＴ．  Ｐｕｎ著「Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｃｏｄｉｎｇ  ｆｏｒ  ＤＣＴ  ｗａｔｅｒｍａｒｋｓ」を参照することができ、有効である。
【００２３】
更に、画像に挿入される電子透かしは、チャネルの品質を推定するように働くことができることが知られている。このことについては、２０００年９月フランスのターボコードおよび関連論題に関する国際シンポジウム（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｔｕｒｂｏ−ｃｏｄｅｓ＆Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｔｏｐｉｃｓ）で出版された、Ｅ．  Ａ．  ＲａｔｚｅｒおよびＤ．  Ｊ．  Ｃ．  Ｍａｃｋａｙ著「Ｃｏｄｅｓ  ｆｏｒ  ｃｈａｎｎｅｌｓ  ｗｉｔｈ  ｉｎｓｅｒｔｉｏｎｓ，ｄｅｌｅｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ」と題する論文を参照することができ、有効である。
【００２４】
ターボコードの場合は、復号のための反復回数が、一般に経験則で、又は所定の停止基準に従って固定されている。例えば、米国特許第５７６１２４８号は、エントロピーに基づいて反復復号器の反復のための停止基準を記載している。
【００２５】
反復回数を固定する他の方法は、データを送信する前に、開始時に既知のシーケンスを送信することからなる。パイロット・シーケンスを復号することにより、実行すべき反復回数を推定することが可能になる。この技法は、反復回数を連続的ではなく、１回推定することが可能になるだけであるという欠点を有する。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、受信機からの既知の電子透かしを、送信すべきデータ内でパイロットとして使用し、この電子透かしを復号した後で、伝送チャネルの品質の推定を得て、したがってそこから所与の受信品質を得るために必要な反復回数を演繹することによって前述の欠点を矯正することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本実施の形態はデジタル信号を送信する方法を提案し、この提案は、
−電子透かし付きデジタル信号が得られるように、受信側に知られている電子透かしをデジタル信号内に挿入する電子透かし化動作を実行するステップと、
−パラメータ調整可能な反復復号器によって復号できる符号化電子透かしが得られるように、符号器によって電子透かし付きデジタル信号を符号化する符号化動作を実行するステップと、
−符号化された電子透かし付き信号を送信し、それによって受信側で、復号器の少なくとも１つのパラメータを、符号化された電子透かし付き信号から得た電子透かしと既知の電子透かしとの間の比較結果に従って修正できる送信動作を実行するステップとを含むことを特徴とする。
【００２８】
したがって本実施の形態は、パイロットとして画像内に挿入された電子透かしを受信時に使用して、満足な品質で画像を復号するために必要な反復回数を決定することを可能にする。
【００２９】
データと電子透かしが同時に伝送チャネルを通過することを考えると、両者は同じ形で劣化する。従ってこれにより、電子透かしによって実施するチャネル推定は、このデータについて有効である。
【００３０】
このようにして、反復を何回行う必要があるかを知ることができる停止基準が得られる。
【００３１】
更に、時間の経過に伴って行うべき反復回数が連続的に更新される。
【００３２】
具体的な一実施形態では、符号器がターボ符号器である。
【００３３】
ターボコードは、伝送エラーに対するデータの良好な保護を提供し、未訂正エラー数は、信号対雑音比のわずかな増加に代えて非常に急激に減少する。
【００３４】
具体的な一実施形態では、送信動作の前に、符号化された電子透かし付き信号を変調する変調動作も実行される。
【００３５】
得られる変調信号は、必要とされる使用の条件によく適合した特性を有する。例えば、変調は、送信／受信制約（アンテナの効率およびサイズ）に適合させるために、信号のスペクトルを他の周波数領域に情報の損失なく転移させ、伝送チャネルによって課される条件（伝播、使用可能な帯域幅）を満たし、又は特定の信号処理動作を容易にすることを可能にする。
【００３６】
変調は又、同時に送信されるいくつかの信号間で通信チャネルの共有の実現を可能にする（異なる周波数帯域を同時に送信される各メッセージに割り当てる周波数多重化、各メッセージのサンプルされた値を逐次送信する時間多重化）。
【００３７】
変調はまた、特に１／ｆバックグラウンドノイズから解放されることによって、弱い低周波信号の増幅および効果的なフィルタリングの達成を可能にする。
【００３８】
変調はまた、例えば、
−スペクトルがゼロ周波数まで延びる信号を磁気媒体（測定レコーダ）に記録し、
−検出のための条件（レーダ）およびノイズからの耐性（角（ａｎｇｙｌａｒ）変調及びパルス変調）を改善するために、送信する信号のスペクトルを修正し、
−通信をより秘密にして、かつジャムを困難にし（帯域拡散システム）、
−自動調整、又は機械もしくは産業工程の制御の適切量を変えることを可能にする。
【００３９】
特定の一特性によれば、変調動作は、ＱＰＳＫタイプの変調による符号化された電子透かし付き信号の変調からなる。
【００４０】
位相変調は、送信する信号の電力を上げるのではなく、正弦搬送波の位相又は周波数を変調する信号に比例して変調することにより、変調された信号のスペクトルが占める帯域が広がることを代償にして（これは非線形動作である）、ノイズに対する耐性が向上する利点を有する。
【００４１】
変形形態として、変調動作は、ＯＦＤＭタイプの変調による符号化された電子透かし付き信号の変調からなる。
【００４２】
ＯＦＤＭ変調は、送信すべき信号を、送信すべきデータの何分の一かの低いレートで個々に変調された多数のサブキャリヤに亙って並列に分配する利点を提供する。レートが各個別のサブキャリヤについて低く、関連する帯域幅はそれぞれ全体帯域幅より小さいため、振幅および位相特性が各個別の帯域幅を構成する周波数のスペクトルに亙って変動するリスクが少ない。従って、高レートで良好な伝送品質を得ることが可能であるが、明らかに使用する資源の増加を代償とする。
【００４３】
特定の一特性によれば、電子透かし化動作は、フラジャイル又はセミフラジャイル・タイプの技法を使用する。
【００４４】
これは、伝送による情報の損失を特徴付けることを可能にする。
【００４５】
特定の一実施形態では、デジタル信号が画像信号である。
【００４６】
画像処理の領域は、実際に本発明の有利な応用分野を構成する。
【００４７】
上述と同じ目的のために、本実施の形態はまた、デジタル信号を送信するための送信装置を提案し、この提案は、
−受信側に知られている電子透かしをデジタル信号内に挿入し、電子透かし付きデジタル信号を出力する電子透かし化ユニットと、
−符号器によって電子透かし付きデジタル信号を符号化し、パラメータ調整可能な反復復号器によって復号できる符号化された電子透かし付き信号を出力する符号化ユニットと、
−符号化された電子透かし付き信号を送信し、それによって受信側で、復号器の少なくとも１つのパラメータを、符号化された電子透かし付き信号から得た電子透かしと既知の電子透かしとの間の比較結果に従って修正できるようにするための送信モジュールとを有することを特徴とする。
【００４８】
送信装置の特定の特性および利点は、送信方法のものと同じであるため、ここでは繰り返さない。
【００４９】
さらに同じ目的のために、本発明はまた、受信されたデジタル信号、即ち既知の電子透かしによって電子透かし化されたデジタル信号を復号する復号方法を提案し、この提案は、
既知の電子透かしによって電子透かし化されている受信されたデジタル信号を復号する復号方法であって、パラメータ調整可能な反復復号器によってデジタル信号の少なくとも一部を復号する復号動作を所定の反復回数だけ実行するステップと、前記所定の反復回数だけ復号動作を行なった信号から電子透かしを抽出する電子透かし抽出動作を実行するステップと、抽出された電子透かしを既知の電子透かしと比較する比較動作を実行するステップと、比較の結果に従って、必要な反復回数を計算するステップと、前記デジタル信号を復号する復号動作を計算された前記反復回数だけ実行するステップとを有することを特徴とする。
【００５０】
従って、パイロットとしてデータ内に挿入される既知の電子透かしを使用し、復号を改善するためにそれをパラメータ化することを可能にする。
【００５１】
特定の一特性によれば、修正動作は、
−比較の結果に従って、復号のパラメータとして適用すべき反復回数を決定する、復号に適用すべき反復回数を計算する動作と、
−先に決定した反復回数を復号中に適用する、復号を調整する動作とを含むことを特徴とする。
【００５２】
したがって本発明は、データに挿入された既知の電子透かしによって、復号するために最も適した反復回数を決定することを可能にする。
【００５３】
特定の一実施形態では、復号動作は、電子透かし付きの部分的に復号されたデジタル信号が得られるように、反復又は半反復を適用することにより、反復復号器によってデータを復号することからなる部分復号動作であり、修正動作が、
−  抽出された電子透かしの品質が満足なものかどうかテストすることからなる品質テスト動作と、
−  品質が満足なものでない限り、復号のパラメータとして適用すべき反復又は半反復の最適な回数を最後に得られるように、復号の際に追加の反復又は半反復とを含む。
【００５４】
これは、必要なまさにその反復又は半反復の回数だけにすることを可能にし、これは時間が経過するのに伴う漸進的な調整である。
【００５５】
特定の一実施形態では、反復復号器はターボ復号器である。
【００５６】
この特定の実施形態は、送信時のターボ符号器の使用と同じ利点を有する。
【００５７】
本発明の有利な応用例では、デジタル信号は画像信号である。
【００５８】
さらに同じ目的のために、本発明はまた、デジタル信号を受信するための受信方法を提案し、この提案は、
デジタル信号を受信するための受信方法であって、変調されたシンボルを受信する受信動作を実行するステップと、復調された信号が得られるように、受信した変調されたシンボルを復調する復調動作を実行するステップと、請求項１に記載の復号方法を使用して復調されたデータを復号する復号動作を実行するステップとを有することを特徴とする。
【００５９】
復調動作は、ＱＰＳＫタイプの変調又はＯＦＤＭタイプの変調に対応する復調を適用することで構成することができる。
【００６０】
さらに同じ目的のために、本発明はまた、受信されたデジタル信号、即ち既知の電子透かしによって電子透かし化されたデジタル信号を復号する復号装置を提案し、この提案は、
既知の電子透かしによって電子透かし化されている受信されたデジタル信号を復号するための復号装置であって、パラメータ調整可能な反復復号器によってデジタル信号の少なくとも一部を復号するための復号手段と、前記復号手段により所定の反復回数だけ復号動作を行なった信号から電子透かしを抽出するための電子透かし抽出手段と、抽出された電子透かしを既知の電子透かしと比較するための比較手段と、比較の結果に従って、必要な反復回数を計算する計算手段とを有し、前記復号手段により前記デジタル信号を復号する動作を計算された前記反復回数だけ実行することを特徴とする。
【００６１】
復号装置の特定の特性および利点は、復号方法のものと同じであるため、ここでは繰り返さない。
【００６２】
さらに同じ目的のために、本発明はまた、デジタル信号を受信するための受信装置を提案し、この提案は、
デジタル信号を受信するための受信装置であって、変調されたシンボルを受信するための受信手段と、受信した変調されたシンボルを復調し、復調されたデータを出力する復調手段と、請求項７に記載の復号装置により、復調されたデータを復号するための復号手段とを有することを特徴とする。
【００７１】
本発明はまた、
−コンピュータプログラムの命令を記憶するコンピュータ又はマイクロプロセッサによって読み取ることができ、上述した復号方法を実施することを可能にする、部分的又は全体的に取り外し可能な情報記憶媒体とに関する。
【００７２】
本発明はまた、上述した復号方法を実施するために命令シーケンスを含むコンピュータプログラム製品に関する。
【００７３】
様々なデジタル信号処理装置、様々な電気通信ネットワーク、様々な移動局、情報記憶手段、コンピュータプログラム製品の受信方法および装置の特定の特性および利点は、本発明による送信方法のものと同じであるため、ここではこれらの特定の特性および利点について繰り返さない。
【００７４】
本発明の他の態様および利点は、以下、限定しない例として記載した本発明の特定の実施形態の詳細な説明を読めば明らかであろう。説明では、それに付随する図面を参照する。
【００７５】
【発明の実施の形態】
図３に示すように、本発明による送信装置は、ソースデータを入力部で受信し、受信機に知られている一定の電子透かし又はパイロットが挿入されたソースデータに対応するデータのストリームを生成する電子透かし挿入モジュール３１を有する。
【００７６】
本発明で使用する電子透かし化方法は、伝送による情報の損失を特徴付けることができるように、フラジャイルまたはセミフラジャイル・タイプのものである。
【００７７】
モジュール３１によって生成されたデータストリームは、ターボ符号器３３への入力として送られてから、無線モジュール３５およびアンテナ３７によって伝送チャネルを介して送信される。
【００７８】
電子透かしは追加情報項目であり、所定の順番で配列された１つ又は複数の情報ビットからなり、この情報がソースデータ内に知覚できないように挿入される。従来、電子透かし化システムは、符号器と呼ばれることもあり、電子透かしの挿入を行う部分と、復号器とも呼ばれ、電子透かしの抽出を行う部分の２つの部分からなる。
【００７９】
電子透かし化の全体機能図を図４に示す。Ｉは元の画像、Ｉ’は電子透かし付き画像、Ｋは秘密鍵、Ｗは挿入された情報である。
【００８０】
処理（圧縮、伝送など）の後で、電子透かし付き画像Ｉ’の修正を受けたバージョンである画像Ｉ”が復号器で得られる。電子透かしを抽出するために鍵Ｋ’が必要である。多くの方法では、Ｋ’＝Ｋである。Ｗ’で表された電子透かしＷの推定バージョンが抽出される。鍵は、電子透かしの著作権侵害をより困難にしたいと望む場合に使用されることに留意されたい。このパラメータは、保護が必要ない場合には任意選択であり、ここでは使用しない。
【００８１】
本発明の場合は、挿入された情報Ｗが復号器に完全に知られており、後で示すように、受信された画像の品質を評価するためにＷとＷ’の比較を利用することを目的とする電子透かしの推定のステップが追加されるものと仮定する。
【００８２】
次に、限定しない例によって、本発明の情況で適用することができる２つの電子透かし化技法について述べる。
【００８３】
図５に示す第１の電子透かし化技法によれば、電子透かしの挿入が、画像をブロックに分割し（ステップ５０）、各ブロックに離散コサイン変換（ＤＣＴ）を適用する（ステップ５２）ことによって得られる一組の空間周波数係数に適用される。
【００８４】
この技法は、特にサイズ８×８のブロックによるＪＰＥＧ圧縮基準で使用される。Ｗは、画像ＩがサイズＭ×Ｎの場合にサイズ（Ｍ／８）×（Ｎ／８）の２進画像サムネイル（ロゴ、一組の擬似ランダム値）である。
【００８５】
ＤＣＴの適用後に、電子透かしＷを挿入する（ステップ５４）。デジタル画像の圧縮に適合する電子透かし化を行いたいと望む場合は、ステップ５２の後に、係数ごとによるスカラ量子化ステップが続くことに留意されたい。次いで、電子透かしの挿入が量子化／逆量子化係数で行われる。
【００８６】
各ＤＣＴブロックについて、絶対値が所定の閾値より大きい一組の係数を事前に選択する。電子透かしＷのビットを空間マッチングによって各ＤＣＴブロックに関連付ける。即ち、指数が映像走査シーケンスに関連付けられている場合は、ビットＷｋがｋ番目のＤＣＴブロック内に挿入される。
【００８７】
本来の挿入は２ステップで行う。即ち、
−  選択された各係数について、係数の値を表す最上位ビットからチェックビットを計算する。例えば、係数が１２ビットでコード化されている場合は、１０個の最上位ビットの合計のパリティを取る。
【００８８】
−  次いで、最下位ビット（ＬＳＢ）を、Ｗｋと現在の係数に基づくチェックビットとの排他的ＯＲ演算（ＸＯＲで表す）の結果に置き換える。
【００８９】
この演算を、処理する各ブロック内で選択された係数すべてについて繰り返す。
【００９０】
次いで、ステップ５６中に、各ブロックで逆離散コサイン変換を行う。次いで電子透かし付き画像Ｉ’が得られる。
【００９１】
復号器で、図６に示すステップを適用する。
【００９２】
ブロックに分割するステップ６０及びブロックずつのＤＣＴの６２を再度適用する。符号化時に電子透かし化されたと仮定する係数の事前選択と同じ基準もまた適用する。
【００９３】
次いで、ステップ６３中で、電子透かしの本来の抽出を行う。各ＤＣＴブロック内で選択された各係数について、符号化時とまったく同じ計算式、即ち、例えば最上位ビットの合計のパリティを適用することによって、チェックビットを再計算する。
【００９４】
電子透かしの推定値ｗ＾’ｋは、処理された係数の最下位ビットとチェックビットとの排他的ＯＲ演算の結果に等しい。
【００９５】
抽出された電子透かしＷ’を既知の電子透かしＷとの比較によって評価するために、抽出された誤りのある２進値Ｗ’ｋの割合を計算することが可能である。
【００９６】
各ＤＣＴブロックについて、そのブロック内で事前選択された係数の数に従って、いくつかの抽出値を有することが可能である。
【００９７】
真の値Ｗｋもまた既知である。非常に高品質の再現を得たいと望む場合は、挿入されたビットＷｋについて抽出された値を、対応する抽出値の１つが誤りであったとき直ちに誤りであると決定することが可能である。
【００９８】
或いは、平均的な品質を得たいと望む場合は、まず多数選択を行い、抽出値の多数が誤りである場合に、結果を誤りであると推定することが可能である。したがって、Ｗの各ビットについて、抽出値が正しいか誤りであるかに従って診断が得られる。
【００９９】
既知の電子透かしＷに対する抽出された電子透かしＷ’の品質の評価は、誤りの抽出値の割合を計算することだけで構成することができる。割合が５０％以上の場合は、復号の品質を改善するために復号器に反復を追加することが必要である。
【０１００】
抽出された電子透かしＷ’の品質は、空間的に評価できることに留意されたい。次いで、必要であれば、特に復号が芳しくなかったデータのサブパーツだけで復号を繰り返すように決定することが可能である。
【０１０１】
次に、欧州特許第１０４３６８７号に開示されている使用可能な第２の電子透かし化技法について述べる。
【０１０２】
これは、一組の画像の係数が、各情報ビットを挿入するために擬似ランダム信号を加算することによって修正される「拡散スペクトル」タイプの方法である。この方法の利点は、電子透かしの復号が、エラーの確率を直ちに関連付けることを可能にする統計テストの手段によって行われることである。
【０１０３】
例えば、電子透かしの存在を表す画像（１に等しい）に単一の情報ビットを挿入すると仮定する。いくつかの情報ビットを挿入しようとする場合へと容易に拡張することが可能である。
【０１０４】
電子透かしの挿入／抽出の原理は以下のとおりである。画像を表す一組のＮ個の係数、即ちＸｉで表され（１≦ｉ≦Ｎ）、所定の順番で読み取られるものを考える。既知の法則（例えば［−１，１］の均一則）のＮ個の擬似ランダム数、即ちｎｉを抜き出し、以下の式を適用する。
【０１０５】
Ｘ’ｉ＝Ｘｉ＋αｉ・ｎｉ    １≦ｉ≦Ｎ      （１）
挿入された電子透かしの可視性に関する考慮に従って、重み係数αｉを計算する。
【０１０６】
一組のテスト済み係数Ｘ’ｉと、符号器と同じ擬似ランダム信号との間の相関に関するテストによって復号を行う。Ｙｉ＝Ｘ’ｉ・ｎｉとする。電子透かしの挿入が実際に上述のように実行された場合は、Ｙ＝（Ｙ１，．．．，Ｙｉ，．．．，ＹＮ）の平均がＥ（αｉ・ｎｉ２）に向かう傾向がなければならない。但し、Ｅは数学的期待値を表す。しかし、重みが正であるため、この値は計算でき、０からの距離である。一方、電子透かしが挿入されていなかった場合は、Ｙの平均が０に向かう傾向がなければならない。
【０１０７】
Ｐａｐｏｕｌｉｓ著「Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ」（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ  Ｈａｌｌ刊）と題する著書に説明されている統計テストをＹの平均に適用する。
【０１０８】
【数１】
ｔ＝Ｅ［Ｙ］・√Ｎ／σＹ                （２）
ただし、σはＹの標準偏差である。
【０１０９】
テストの値は、標準化されたガウス則に従い、電子透かしが挿入されていなかった場合は０の周りに集中し（仮定Ｈ０）、電子透かしが挿入されていた場合は０でない値ｍの周りに集中する（仮定Ｈ１）。従って、エラーの確率を仮定Ｈ０に関連して特徴付けること、及び検出限界閾値Ｔｄを決めることが可能である。
【０１１０】
この方法を、ここで以下の形で適用する。符号器において、検出基準の妥当性検査を行う最小サイズの画像のブロックについて再帰的検索を行う（欧州特許第１０４３６８７号の記載）。検出基準はｔ≧Ｔｉであり、Ｔｉは所定の値である。Ｔｉは、大きくなるように、例えば１０又は１５に等しくなるように選択すると有利である。挿入は、上記の式（１）に示すように適用する。
【０１１１】
符号器において、欧州特許第１０４３６８７号に示されたように、電子透かしが挿入されたブロックに検索アルゴリズムを適用し、Ｔｄ＜Ｔｉとなるような復号閾値Ｔｄを有する。例えばＴｄ＝４である。
【０１１２】
復号の時点では、上記の式（２）で示すように、受信されたデータについて検出テストを計算する。
【０１１３】
変数ｔの実数値は、電子透かしの抽出品質の優れた推定量である。
【０１１４】
Ｔｄ≦ｔ≦Ｔｉである画像のブロックがない場合は、そこから復号の品質が不十分であることを直ちに演繹することが可能である。
【０１１５】
挿入が行われた裏付けが見出された場合は、間隔［Ｔｄ，Ｔｉ］内のｔの位置に関連して抽出品質について判断することが可能であり、結果として追加の反復について決定することが可能である。
【０１１６】
例えば、ｔとＴｉの間の標準化された距離は、データの品質の定量化に関連付けることができる。例えば、この距離が０と１０％の間であればターボ復号時にさらなる反復を行わず、１０％と２０％の間であれば追加の反復を行う、などである。
【０１１７】
図７に示すように、受信時には、アンテナ７１および無線周波数ユニット７３によって受信された未知のデータがまず一定の反復回数、例えば４回でターボ復号器によって復号される。この例は決して限定するものではない。次いで、電子透かしを抽出および比較するために、ユニット７７内で電子透かしがデータから抽出され、既知の伝送されないバージョンと比較される。この比較の結果に従って、ターボ復号器の反復回数を修正し、チャネルの品質を考慮することができる。
【０１１８】
本発明による送信方法を、好ましい実施形態で図８に示す。
【０１１９】
第１ステップ８０の間に、上述した技法の１つにより、電子透かし化符号器を使用して送信すべきデータ内に電子透かしが挿入される。
【０１２０】
次いで、ステップ８２の間に、電子透かし付きデータがターボ符号器によって符号化される。
【０１２１】
次いで、ステップ８４の間に、ステップ８２の終了時に得られたデータが、例えばＱＰＳＫ変調又はＯＦＤＭ変調によって変調される。
【０１２２】
このようにして、変調されたシンボルが得られ、ステップ８６の間に送信される。
【０１２３】
本発明による受信方法を、好ましい実施形態で図９に示す。
【０１２４】
第１ステップ９０は、変調され、送信機によって送信されたデータ、例えばＱＰＳＫシンボル又はＯＦＤＭシンボルを受信することからなる。
【０１２５】
次いで、これらのシンボルがステップ９２の間に復調される。
【０１２６】
次いで、ステップ９４は、受信および復調されたデータを、例えば反復４回でターボ復号することからなる。この例は決して限定するものではない。
【０１２７】
ステップ９６の間に、電子透かしが抽出され、受信機に知られている完全バージョンと比較される。
【０１２８】
次いで、ステップ９８の間に、先のステップで行われた電子透かしの推定に従って、実際に必要な反復回数が計算される。
【０１２９】
最後に、ステップ９９の間に、ステップ９８で計算された反復回数でデータのターボ復号が行われる。
【０１３０】
図１０は、本発明の受信方法の変形形態を示す。
【０１３１】
この変形形態では、受信ステップ１００および復調ステップ１０２が、それぞれ図９の実施形態のステップ９０および９２と同一である。
【０１３２】
次いで、ステップ１０４は、受信および復調されたデータを第１の反復又は半反復でターボ復号することからなる。ここで、完全な反復とは、ターボ復号器の２つの復号器をデータが通過することに対応し（図２参照）、一方、半反復とは１つの復号器だけをデータが通過することに対応することを述べておく。
【０１３３】
各復号反復さらには半反復中に、ステップ１０６で電子透かしが抽出され、受信機に知られている完全バージョンと比較される。
【０１３４】
テスト１０８の間に、所望の品質が達成されたか否かテストされ、そうでない限り、ステップ１１０を介して完全な反復又は半反復によって引き続き反復される。
【０１３５】
満足な品質が得られた場合は、復号が停止し、実際に行われた反復回数が記憶される。次いで、この反復又は半反復の回数でターボ復号されたデータがステップ１１２の間に出力として送達される。
【０１３６】
図１１に示すように、本発明によるネットワークは、基地局ＳＢとして知られ、参照番号６４で示すステーション、およびそれぞれ参照番号６６１，６６２，．．．，６６Ｍで示すいくつかの周辺ステーションＳＰｉ，ｉ＝１，．．．，Ｍ（Ｍは１以上の整数）からなる。周辺ステーション６６１，６６２，．．．，６６Ｍは、基地局ＳＢから離れ、それぞれ無線リンクによって基地局ＳＢに接続され、後者に対して移動することができる。
【０１３７】
図１２の構成図は、本発明による周辺ステーションＳＰｉ，ｉ＝１，．．．，Ｍをより詳しく示す図であり、データ・ソース２０および受信装置２２を含む。
【０１３８】
周辺ステーションＳＰｉは、例えばデジタルカメラ、コンピュータ、プリンタ、サーバ、ファクシミリ機、スキャナ、又はデジタル写真装置を有する。
【０１３９】
送信装置２２は、計算ユニットＣＰＵ（英語の「Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ」）２６、一時データ記憶手段２８（ＲＡＭメモリ）、データ記憶手段３０（ＲＯＭメモリ）、例えばキーボードなど文字入力手段３２、例えば画面など画像再生手段３４、入力／出力手段３６を備えるデータ処理ユニット２４を含む。
【０１４０】
ＲＡＭ２８は、様々なレジスタ内に、
−  データ・ソース２０から入る入力データ「ｄａｔａ１＿ｉｎ」と、
−  本発明の送信方法の終了時に得られる出力データ「ｄａｔａ１＿ｏｕｔ」と、
−  ターボ符号器が２つのパリティを有する特定の一実施形態で、ターボ符号器から入るその一連のビットの現要素ｘ，ｙ１，ｙ２と、
−  データに挿入すべき電子透かしＷとを含む。
【０１４１】
周辺ステーションＳＰｉもまた、送信ユニット３８と、１つ又は複数の変調器、フィルタ、無線アンテナ（図示せず）を伴う既知の送信機を有する無線モジュール４０とを含む。
【０１４２】
送信装置２２は、ＲＯＭ３０に記憶され、その命令シーケンスが本発明の送信方法のステップに対応するプログラム「Ｐｅ」により、図８に示す送信方法のステップを実行することができる。
【０１４３】
本発明による周辺ステーションＳＰｉもまた、図１３に示すように、図１２を参照しながらすでに述べたデータ処理ユニット２４に対応するデータ処理ユニットからなる受信装置７０、受信ユニット７２、そのアンテナを図１２に示す無線モジュール４０とを含む。
【０１４４】
受信装置７０では、ＲＡＭ２８が様々なレジスタ内に、
−  伝送チャネルを通過した後で送信機から入る入力データ「ｄａｔａ２＿ｉｎ」と、−  本発明の実施形態のいずれか１つでその受信方法の終了時に得られる出力データ「ｄａｔａ２＿ｏｕｔ」と、
−  送信機によって使用されたターボ符号器から入るその一連のビットの現要素ｘ，ｙ１，ｙ２に対応する推定値ｘ＾，ｙ＾１，ｙ＾２とを含む。
【０１４５】
受信装置７０は、ＲＯＭ３０に記憶された電子透かしＷにより、かつ、ＲＯＭ３０に記憶され、その命令シーケンスが、２つの実施形態で本発明による受信方法のステップにそれぞれ対応するプログラム「Ｐ１」および「Ｐ２」により、図９に示す実施形態のステップ、又は図１０に示す実施形態のステップを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のターボ符号器の構造を示す概略図である。
【図２】従来のターボ復号器の構造を示す概略図である。
【図３】本発明の特定の一実施形態に係る送信装置を示す概略図である。
【図４】従来の画像電子透かし化システムの機能を示す概略図である。
【図５】本発明で使用できる画像電子透かし化技法を示す概略図である。
【図６】図５に示すものなどの技法によって電子透かしが付けられた画像から電子透かしを抽出するための技法を示す概略図である。
【図７】本発明の特定の一実施形態に係る受信装置を示す概略図である。
【図８】本発明の特定の一実施形態に係る送信方法の主要ステップを示す流れ図である。
【図９】本発明の特定の一実施形態に係る受信方法の主要ステップを示す流れ図である。
【図１０】本発明の別の一実施の形態に係る受信方法の主要ステップを示す流れ図である。
【図１１】本発明の特定の一実施の形態に係る電気通信ネットワークを示す概略図である。
【図１２】本発明の特定の一実施形態に係る送信のために使用される、図１１に示す電気通信ネットワーク内の移動局を示す概略図である。
【図１３】本発明の特定の一実施形態に係る受信のために使用される、図１１に示す電気通信ネットワーク内の移動局を示す概略図である。
【符号の説明】
２０  データソース
２２  送信装置
２４  データ処理ユニット
２６  ＣＰＵ
２８  一時データ記憶手段
３０  データ記憶手段
３１  電子透かし挿入モジュール
３２  文字入力手段
３３  ターボ符号器
３４  画像再生手段
３５  無線モジュール
３６  入力／出力手段
３７  アンテナ
３８  送信ユニット
４０  無線モジュール
６４  基地局
６６  周辺ステーション
７０  受信装置
７１  アンテナ
７２  受信ユニット
７３  無線周波数ユニット
７７  ユニット
【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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