(57)【要約】【課題】マテリアルアイテムに埋め込まれたコードワードが検出される可能性を低減すること。【解決手段】符号化データ処理装置は、ペイロードデータワードをビデオマテリアルアイテムに埋め込むことにより、当該ビデオマテリアルアイテムのウォーターマークが付されたコピーを生成する。ビデオマテリアルアイテムは、複数のビデオフレームを有する。符号化データ処理装置は、コードワード生成部と、シャッフル処理部と、埋め込みデータ処理部とを有する。コードワード生成部は、ペイロードデータワードからウォーターマークコードワードを生成し、当該ウォーターマークコードワードを表すデータをシャッフルデータ格納部に読み込むように動作可能である。シャッフル処理部は、シャッフルデータ格納部のアドレス空間内で、各ビデオフレームについて少なくとも１つのアドレスを擬似ランダムに生成し、ウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分を表すデータを、擬似ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所において、シャッフルデータ格納部から読み出すように動作可能である。データ埋め込み装置は、ビデオマテリアルアイテムを受信して、シャッフルデータ格納部から読み出されたウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分を表すデータを、ビデオマテリアルアイテムの対応するフレームに埋め込むように動作可能である。このように、コードワードの複数の異なる部分を、ビデオマテリアルアイテムの各フレームにランダムに埋め込むことにより、攻撃者がビデオマテリアルアイテム内のコードワードを識別できる可能性が大幅に低減する。したがって、ウォーターマークコードワードによって表現されるペイロードデータワードのセキュリティが改善される。【選択図】  図１
2009540645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペイロードデータワードを表すデータを、複数のデータフレームを含むマテリアルアイテムに埋め込むことにより、当該マテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーを生成する符号化データ処理装置であって、
前記ペイロードデータワードからウォーターマークコードワードを生成し、当該ウォーターマークコードを表すデータをシャッフルデータ格納部に読み込むように動作可能なコードワード生成部と、
前記シャッフルデータ格納部のアドレス空間内で、前記各データフレームについて少なくとも１つのアドレスを擬似ランダムに生成し、前記シャッフルデータ格納部の、当該擬似ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所から、前記ウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分を読み出すように動作可能なシャッフル処理部と、
前記マテリアルアイテムを受信して、前記シャッフルデータ格納部から読み出された、前記各データフレームについての前記ウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分を表すデータを、前記マテリアルアイテムの対応するフレームに埋め込むデータ埋め込み処理部と
を具備する符号化データ処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の符号化データ処理装置であって、
前記ウォーターマークコードワードは、複数の暗号化データストリームから形成される
符号化データ処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の符号化データ処理装置であって、
前記コードワード生成部は、
前記マテリアルアイテムに埋め込むための前記ペイロードデータワードを受信して、当該ペイロードデータワードから複数の初期値を形成するように動作可能な前処理部と、
前記複数の初期値及びペイロード鍵を受信し、当該ペイロード鍵を用いて前記複数の初期値を暗号化して、複数の暗号化ストリームを形成するように動作可能な暗号化回路とを有し、
前記複数の暗号化ストリームは、前記ウォーターマークコードワードを形成し、前記シャッフルデータ格納部に読み込まれて前記シャッフル処理部によって読み出される
符号化データ処理装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の符号化データ処理装置であって、
前記前処理部は、
前記ペイロードデータワードを複数の部分に分割し、
前記複数の部分から複数の初期値を形成するものであり、
前記各初期値は、まず第１の部分を第１の初期値に加算し、前記第１の部分及び第２の部分を第２の初期値に加算し、各後続の初期値が、前記ペイロードデータワードの新たな部分に加えて、すべての前の初期値のペイロードデータワードの部分を含むように、前記ペイロードデータワードの前記複数の部分を前記各初期値に連続的に加算することによって形成される
符号化データ処理装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の符号化データ処理装置であって、
前記シャッフル処理部は、暗号鍵を用いる暗号化アルゴリズムに従って、前記シャッフルデータ格納部の前記アドレス空間内で、少なくとも１つのアドレスを擬似ランダムに生成するように動作可能なアドレス生成部を有する
符号化データ処理装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の符号化データ処理装置であって、
前記アドレス生成部によって生成される前記少なくとも１つのアドレスは、前記ウォーターマークコードワードを形成する前記複数の暗号化データストリームのごく一部を、前記マテリアルアイテムの各フレームに埋め込むために、前記データ格納部から読み出すように構成される
符号化データ処理装置。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の符号化データ処理装置であって、
前記アドレス生成部が、前記シャッフルデータ格納部の前記少なくとも１つのアドレスを生成する際に用いられる前記暗号化アルゴリズムは、Ｒｉｊｎｄａｅｌアルゴリズムである
符号化データ処理装置。
【請求項８】
請求項５に記載の符号化データ処理装置であって、
前記アドレス生成部は、前記暗号鍵と共に、各フレームに関連付けられた番号を用いて、前記少なくとも１つのアドレスを生成するように動作可能である
符号化データ処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の符号化データ処理装置であって、
前記各フレームに関連付けられた番号は一意であり、前記擬似ランダムなアドレスを形成するために前記暗号鍵と共に前記暗号化アルゴリズムによって用いられる
符号化データ処理装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の符号化データ処理装置であって、
前記各フレームに関連付けられた番号は、前記コンテンツマテリアルの部分の汎用一意識別子（Universal Unique Identifier）及びその部分内のフレーム番号から導き出される
符号化データ処理装置。
【請求項１１】
マテリアルアイテムの再生のために、当該マテリアルアイテムのコピーにペイロードデータワードを埋め込むことにより、当該マテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーを形成するように動作可能なメディア端末であって、
前記マテリアルアイテムを再生する再生装置と、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の符号化データ処理装置と
を具備するメディア端末。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の符号化データ処理装置又は請求項１１に記載のメディア端末によってマテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピー内に埋め込まれたペイロードデータワードを検出するように動作可能な検出データ処理装置であって、
前記符号化データ処理装置により前記マテリアルアイテムの各フレームに埋め込まれたウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分の推定値を表すデータを、前記マテリアルアイテムの各フレームについて生成するように動作可能な回復処理部と、
シャッフルデータ格納部のアドレス空間内で、前記符号化処理装置によって生成されたアドレスと同一の少なくとも１つのアドレスを、フレーム毎に擬似ランダムに生成し、前記ウォーターマークコードの前記１つ又は複数の部分の前記推定値を表す前記データを、前記シャッフルデータ格納部の、当該擬似ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所に読み込むように動作可能なアドレス生成部と、
前記マテリアルアイテムに埋め込まれている可能性のある各複数の採り得るコードワードを、制御処理部の制御下で再生成するように動作可能なコードワード生成部と、
前記制御処理部の制御下で、前記再生成されたコードワードと前記シャッフルデータ格納部から読み出された前記コードワードの前記推定値とを相関処理することにより、埋め込まれて前記マテリアルアイテムの前記ウォーターマーク付きバージョンを構成している前記コードワードに対応するコードワードを生成するように動作可能な相関処理部と
を具備し、
前記制御処理部は、前記相関処理の結果として検出された前記コードワードについての前記ペイロードデータワードを回復するように動作可能である
検出データ処理装置。
【請求項１３】
ペイロードデータワードを表すデータを、複数のフレームを有するマテリアルアイテムに埋め込むことにより、当該マテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーを生成する生成方法であって、
前記ペイロードデータワードからウォーターマークコードワードを生成し、
前記ウォーターマークコードワードを表すデータをシャッフルデータ格納部に読み込み、
前記シャッフルデータ格納部のアドレス空間内で、前記各フレームについて少なくとも１つのアドレスを擬似ランダムに生成し、
前記ウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分を表すデータを、前記シャッフルデータ格納部の、前記ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所から読み出し、
前記マテリアルアイテムを受信し、
前記シャッフルデータ格納部から読み出された、前記ウォーターマークコードワードの前記１つ又は複数の部分を表す前記データを、フレーム毎に、前記マテリアルアイテムの対応するフレームに埋め込む
生成方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の生成方法によるマテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーに埋め込まれたペイロードデータワードの検出方法であって、
前記マテリアルアイテムの各フレームについて、符号化処理装置によって前記マテリアルアイテムの前記各フレームに埋め込まれたウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分の推定値を表すデータを回復し、
シャッフルデータ格納部のアドレス空間内で、前記符号化データ処理装置によって生成されたアドレスと同一の少なくとも１つのアドレスを、フレーム毎に擬似ランダムに生成し、
前記ウォーターマークコードワードの前記１つ又は複数の部分の前記推定値を表す前記データを、前記シャッフルデータ格納部の、前記擬似ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所に読み込み、
前記マテリアルアイテムに埋め込まれている可能性のある各複数の採り得るコードワードを再生成し、
前記再生成されたコードワードと前記シャッフルデータ格納部から読み出された前記コードワードの推定値とを相関処理することにより、埋め込まれて前記マテリアルアイテムの前記ウォーターマーク付きバージョンを形成している前記コードワードに対応するコードワードを検出し、
前記相関処理の結果として検出された前記コードワードについての前記ペイロードデータワードを回復させる
検出方法。
【請求項１５】
シード値から始まる擬似ランダムな数を生成するアルゴリズムに従って、データを有するメモリ格納部のアドレスを選択し、
前記メモリ格納部の対応する選択されたアドレスから前記データを取り出し、
前記取り出されたデータをウォーターマークとして情報マテリアルアイテムに埋め込む
方法。
【請求項１６】
情報マテリアルアイテムから、請求項１５に記載の方法により当該情報マテリアルアイテムに埋め込まれたデータの部分の推定値を表すデータを生成し、
前記データを前記情報マテリアルアイテムに埋め込むために用いられたシード値と同じシード値から始まる擬似ランダムな数を生成するアルゴリズムに従って、メモリ格納部のアドレスを生成し、
前記情報マテリアルアイテムから回復されたデータを、前記メモリ格納部内の前記生成されたアドレスによって特定される場所に格納し、
前記メモリ格納部から前記データを回復する
方法。
【請求項１７】
シード値から始まる擬似ランダムな数を生成するアルゴリズムに従って、データを有するメモリ格納部のアドレスを選択するための手段と、
前記メモリ格納部の対応する選択されたアドレスから前記データを取り出すための手段と、
前記取り出されたデータをウォーターマークとして情報マテリアルアイテムに埋め込むための手段と
を具備する装置。
【請求項１８】
情報マテリアルアイテムから、請求項１７に記載の装置により当該情報マテリアルアイテムに埋め込まれたデータの部分の推定値を表すデータを生成する手段と、
前記データを前記情報マテリアルアイテムに埋め込むために用いられたシード値と同じシード値から始まる擬似ランダムな数を生成するアルゴリズムに従って、メモリ格納部のアドレスを生成する手段と、
前記情報マテリアルアイテムから回復されたデータを、前記メモリ格納部内の、前記生成されたアドレスによって特定される場所に格納するための手段と、
前記メモリ格納部から前記データを回復するための手段と
を具備する装置。
【請求項１９】
ペイロードデータワードを表すコードワードが、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の符号化データ処理装置又は請求項１６に記載の装置によって埋め込まれている、ビデオマテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーを表すデータを保持する媒体。
【請求項２０】
ペイロードデータワードを表すコードワードが、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の符号化データ処理装置又は請求項１６に記載の装置によって埋め込まれている、ビデオマテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーを表す信号。
【請求項２１】
データ処理部に、請求項１３、１４、１５又は１７のいずれか１項に記載の方法の各ステップを実行させるプログラムコードを有するソフトウェア。
【請求項２２】
データ処理部に、請求項１３、１４、１５又は１７のいずれか１項に記載の方法の各ステップを実行させるプログラムコードを保持するデータ保持媒体。
【請求項２３】
請求項２２に記載のデータ保持媒体であって、
記憶媒体である
データ保持媒体。
【請求項２４】
ペイロードデータワードを表すデータを、複数のフレームを有するマテリアルアイテムに埋め込むことにより、当該マテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーを生成する生成装置であって、
前記ペイロードデータワードからウォーターマークコードワードを生成するための手段と、
前記ウォーターマークコードワードを表すデータをシャッフルデータ格納部に読み込むための手段と、
前記シャッフルデータ格納部のアドレス空間内で、前記各フレームについて少なくとも１つのアドレスを擬似ランダムに生成するための手段と、
前記ウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分を表すデータを、前記シャッフルデータ格納部の、前記ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所から読み出すための手段と、
前記マテリアルアイテムを受信するための手段と、
前記シャッフルデータ格納部から読み出された、前記ウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分を表すデータを、各フレームについて、前記マテリアルアイテムの対応するフレームに埋め込むための手段と
を具備する生成装置。
【請求項２５】
請求項１３に記載の方法によりマテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーに埋め込まれたペイロードデータワードを検出する検出装置であって、
前記マテリアルアイテムの各フレームについて、符号化データ処理装置によって前記マテリアルアイテムの各フレームに埋め込まれたウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分の推定値を表すデータを回復させるための手段と、
シャッフルデータ格納部のアドレス空間内で、前記符号化データ処理装置によって生成されたアドレスと同一の少なくとも１つのアドレスを、フレーム毎に擬似ランダムに生成し、
前記ウォーターマークコードワードの前記１つ又は複数の部分の前記推定値を表すデータを、前記シャッフルデータ格納部の、前記擬似ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所に読み込むための手段と、
前記マテリアルアイテムに埋め込まれている可能性がある各複数の採り得るコードワードを再生成するための手段と、
前記再生成されたコードワードと前記シャッフルデータ格納部から読み出された前記コードワードの前記推定値とを相関処理することにより、埋め込まれて前記マテリアルアイテムのウォーターマークが付されたバージョンを形成している前記コードワードに対応するコードワードを検出するための手段と、
前記相関処理の結果として検出された前記コードワードについて、前記ペイロードデータワードを回復させるための手段と
を具備する検出装置。
【請求項２６】
本明細書において、図面を参照して説明される符号化データ処理装置又は検出データ処理装置。
【請求項２７】
本明細書において、図面を参照して説明されるマテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーの生成方法及び少なくとも１つのコードワードを表すデータワードの検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マテリアルアイテムのコピーにペイロードデータワードを導入することにより、マテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーを生成する符号化データ処理装置及び方法に関する。
【０００２】
また、これに対応して、本発明は、ウォーターマーク付きマテリアルアイテムに存在するコードワードを検出するように動作可能な検出データ処理装置及び方法に関する。
【０００３】
また、本発明は、回復のためにウォーターマーク付きコピーを生成するメディア端末に関する。いくつかの用途では、マテリアルアイテムはビデオマテリアルアイテムであってもよく、メディア端末はデジタルシネマプロジェクタの一部を形成してもよい。
【背景技術】
【０００４】
一般的に、埋め込まれたデータが知覚可能又は知覚不可能になるようにマテリアルにデータを埋め込む技術は、ウォーターマーキングと呼ばれる。コードワードは、マテリアルアイテムのコピーを特定するか、又はコードワードによって表現されたデータを伝送するために、マテリアルアイテムのコピーに適用される。したがって、いくつかの用途では、ウォーターマーキングにより、マテリアルの特定のコピーの受信者を特定することができる。
【０００５】
マテリアルの特定のコピーを特定するためにマテリアルに情報を埋め込む処理は、フィンガープリンティングと呼ばれる。マテリアルを識別するコードワードは、コードワードがマテリアルにおいて出来るだけ知覚されないような形でマテリアルと結合される。ここで、マテリアルの所有者、配信者又はその他の権利保有者の意向にそぐわない形でマテリアルがコピー又は用いられた場合、コードワードからマテリアルのコピーを特定することで、権利者は適切な対策を講ずることができる。したがって、コードワードはペイロードデータワードを伝送するために用いられ、ペイロードデータワードはマテリアルのコピーを一意に特定するために用いられ得る。以下の説明及び特許請求の範囲において、用語「ウォーターマーク」及び「フィンガープリンティング」は、特に、開示される符号化技術及び検出技術に関して、相互に交換可能に用いられ得る。
【０００６】
係属中の下記特許文献１では、例えば、１つ又は複数のコードワードを用いて画像にウォーターマークを付与することにより、２つ以上のフィールドを有するペイロードデータを表現するデジタルシネマ用途向けの符号化データ処理装置が開示されている。ペイロードデータワードの第１のフィールドの各値は、第１のコードワードに関連付けられており、第２の又は後続のデータフィールドの各値は、第１のデータフィールドの値に応じて選択された第２のコードワードによって表現される。ここで、検出されたコードワードは、データワードが分割された複数のサブセットのうちの１つを特定するために用いることができ、サブセットにおける各データワードは第１のフィールドにおける値と同じ値を有する。マテリアルアイテムから第２のコードワードを検出することにより、サブセットからのデータワードの第２の又は後続のフィールドを特定することができる。第２のコードワードは、第２のデータフィールドにおける値並びに第１のデータフィールドにおける値を特定する。
【０００７】
第１のフィールド及び第２のフィールドは、例えばアドレスパラメータ等の異なる関連パラメータに割り当てることができる。したがって、第１のフィールドによってマテリアルの配信国を特定することができ、一方、第２のフィールドによって配信国内の特定の配信先を特定することができる。ウォーターマーク又はフィンガープリント付与システムは、ビデオマテリアルのコピーの出所を特定するために形成することができる。
【０００８】
特許文献２は、デジタルシネマ用途向けのビデオ画像にペイロードデータワードを埋め込む装置及び方法を開示している。ペイロードデータワードは、ビデオ画像が再生された日付及び時刻の表現を提供するデータフィールドと、プロジェクタのコードワードを特定する表現を提供するデータフィールドとを有する。
【０００９】
【特許文献１】英国特許出願公開第２４０８８７３号明細書
【特許文献２】英国特許出願公開第４２１９７６４号明細書
【特許文献３】国際公開第２００５／０９１５４７号パンフレット
【特許文献４】国際公開第９８／０３０１４号パンフレット
【特許文献５】米国特許出願公開第２００３／００５９０８３号明細書
【特許文献６】国際公開第２００５／１１４５７１号パンフレット
【特許文献７】米国特許第６５４６１１３号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００４／０２３４０９９号明細書
【非特許文献１】Bede Liu他、"Deta hiding in image and video: Part I - Fundamental Issues and Solutions"、IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 12, No.6、IEEE Service Center、Piscataway、2003年6月、p.685-695
【非特許文献２】Federal Information Processing Standards Publications、"Announcing the Advanced Encryption Standard (AES)"、［online］、2001年11月26日、［2007年9月26日検索］、インターネット <URL: http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips197/fips-197.pdf>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
概して、埋め込まれたコードワードが検出される可能性を低減することが望ましい。コードワードが検出された場合、ペイロードデータワードが確定され得る。結果として、ウォーターマーク付与システムは、コードワードを除去するか又は偽のコードワードを含めることによりペイロードデータの検出を妨害したいと望む攻撃者による危険に晒され得る。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様によれば、ペイロードデータワードをマテリアルアイテムに埋め込むことにより、当該マテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーを生成する符号化データ処理装置が提供される。前記マテリアルアイテムは、複数のデータフレームを有する。前記符号化データ処理装置は、コードワード生成部と、シャッフル処理部と、データ埋め込み処理部とを有する。前記コードワード生成部は、前記ペイロードデータワードからウォーターマークコードワードを生成し、当該ウォーターマークコードワードを表すデータをシャッフルデータ格納部に読み込むように動作可能である。前記シャッフル処理部は、シャッフルデータ格納部のアドレス空間内で、各フレームについて少なくとも１つのアドレスを擬似ランダムに生成し、前記ウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分を表すデータを、前記シャッフルデータ格納部の、前記ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所から読み出すように動作可能である。前記データ埋め込み処理部は、前記マテリアルアイテムを受信して、前記シャッフルデータ格納部から読み出された前記ウォーターマークコードワードの前記１つ又は複数の部分を表す前記データを、各フレームについて、前記マテリアルアイテムの対応するフレームに埋め込むように動作可能である。
【００１２】
本発明の実施形態は、コードワードの部分がシャッフルデータ格納部に格納され、擬似ランダムに読み出されて、マテリアルアイテムと結合される構成を提供してもよい。このように、コードワードの複数の異なる部分をマテリアルアイテムの各フレームにランダムに埋め込むことにより、攻撃者がビデオマテリアルアイテム内のコードワードを識別できる可能性が大幅に低減する。したがって、ウォーターマークコードワードによって表現されるペイロードデータワードのセキュリティが改善する。
【００１３】
いくつかの例では、ウォーターマークコードワードは、複数の暗号化データストリームから生成される。したがって、シャッフル処理部によってシャッフルデータ格納部から擬似ランダムに読み出された、この複数の暗号化データストリームの部分を表すデータを埋め込むことにより、攻撃者がマテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーにおいてコードワードを識別できる可能性が低減する。
【００１４】
デジタルコードワードを埋め込むことによって保護することができるマテリアルは、例えばビデオ画像である。デジタルコードワードを埋め込むことによって保護することができるマテリアルの他の例は、静止画像、音声データ、ソフトウェアプログラム、デジタル文書（任意選択で、紙又は他の媒体上に複写される）及び任意の他の情報保持信号を含む。
【００１５】
本発明の一態様によれば、符号化データ処理装置によりマテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーに埋め込まれたペイロードデータワードを検出するように動作可能な検出データ処理装置が提供される。当該検出データ処理装置は、回復処理部と、アドレス生成部と、コードワード再生成部と、相関処理部と、制御処理部とを有する。前記回復処理部は、前記マテリアルアイテムの各データフレームについて、符号化データ処理装置によって画像の各フレームに埋め込まれたウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分の推定値を表すデータを生成するように動作可能である。アドレス生成部は、シャッフルデータ格納部のアドレス空間内で、各フレームについて少なくとも１つのアドレスを擬似ランダムに生成し、前記ウォーターマークコードワードの前記１つ又は複数の部分の前記推定値を表すデータを、前記シャッフルデータ格納部の、前記擬似ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所に読み込むように動作可能である。前記アドレス生成部は、フレーム毎に、符号化データ処理装置が生成したアドレスと同じアドレスを生成するように構成される。前記コードワード生成部は、前記マテリアルアイテムに埋め込まれている可能性のある各複数の採り得るコードワードを、前記制御処理部の制御下で再生成するように動作可能である。前記相関処理部は、前記制御処理部の制御下で、前記再生成されたコードワードと前記シャッフルデータ格納部から読み出されたコードワードの推定値とを相関処理することにより、埋め込まれて前記マテリアルアイテムのウォーターマーク付きバージョンを構成しているコードワードに対応するコードワードを検出するように動作可能である。前記制御処理部は、前記相関処理の結果として検出されたコードワードについて、前記ペイロードデータワードを回復するように動作可能である。
【００１６】
本発明の実施形態に係る検出データ処理装置は、マテリアルの各フレームから回復したコードワードの部分を、当該検出データ処理装置のシャッフルデータ格納部に読み込むように、逆シャッフル処理（reverse shuffle effect）を実行して、符号化データ処理装置が生成したアドレスに対応する擬似ランダムなアドレスを再生成する構成を提供してもよい。したがって、実際、シャッフルデータ格納部が符号化データ処理装置と同じ形式で再生されるように、符号化データ処理装置が行ったコードワードのシャッフルとは逆の動作が、検出データ処理装置において行われる。したがって、制御処理部は、再形成されたコードワードをシャッフルデータ格納部から読み出して、どのコードワードが埋め込まれているかを判断するためにそのコードワードを前記相関処理部に供給することで、ペイロードデータワードを回復することができる。
【００１７】
本発明の種々のさらなる態様及び特徴は、添付の特許請求の範囲において規定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
これより、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を例示としてのみ説明する。添付の図面において、同様の部分には、対応する参照符号が付される。
【００１９】
［エンコーダの概略］
本発明の技術の例示的な実施形態に係る符号化データ処理装置を図１に示す。図１は、データを埋め込まれる情報マテリアルがビデオマテリアルである、本発明の技術の例示的な用途を示す。図１において、ペイロードデータワード１は、ペイロードの生成時刻を示すフィールド２と、プロジェクタ識別子４と、デジタル署名フィールド６とを有する。ペイロードデータワード１は、例えばビデオプロジェクタによって、複数のビデオフレームを有するビデオ信号に埋め込まれる。ペイロードデータワード１は、４キロビット程度の長さであり得る。デジタル署名６は、エラー訂正エンコーダ８．１を通る。このエラー訂正エンコーダ８．１は、エラー訂正符号化デジタル署名６．１を形成する。このエラー訂正符号化デジタル署名６．１は、時刻データ２及びプロジェクタ識別子４と結合されて、Ｎビットを有するペイロードデータワード１を形成する。このＮビットのペイロードデータワードは、その後、チャンネル８．２を介してデータワード分割部８．３に供給される。このデータワード分割部８．３は、Ｎビットのペイロードデータワードを、各複数の８ビットバイト１２に分割するように構成されている。図１に示すように、ｎ個のバイト１２がある。バイト１２はその後、接続チャンネル８．４を介して初期値形成部８．５に送られる。この初期値形成部８．５は、暗号化データストリームを生成する際に用いる複数の初期値を形成する。各データストリームは１つの初期値から生成される。一例では、各初期値の長さは１２８ビットである。
【００２０】
図１に示す本例では、５１２個の初期値が形成され、これらを用いて５１２個のストリームが形成される。したがって、接続チャンネル８．６を介して、初期値形成部８．５の出力において、５１２×１２８ビットの初期値が提供され、これらの初期値から、埋め込み用のウォーターマークコードワードを提供する５１２個の異なる暗号化データストリームが形成される。暗号化データストリーム形成のための初期値の形成は、図２を参照して、より詳細に、簡潔に説明される。
【００２１】
図１において、各初期値が暗号化処理部１４によって受信され、この暗号化処理部１４は、入力チャンネル１６を介してペイロード鍵も受信する。暗号化処理部１４は、「Ｒｉｊｎｄａｅｌ」暗号化として知られている暗号化アルゴリズムに従って初期値を暗号化するＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）暗号化処理部であってもよい。暗号化処理部１４は、各１２８ビットの初期値を受信し、各初期値について、５１２個の８ビット係数を有する暗号化データストリームを生成する。これは、各暗号化データストリームについて５１２×８ビットの係数を生成するために、暗号化処理部１４からの出力を、入力に何度も繰り返しフィードバックすることによって行われる。一例では、５１２個の暗号化データストリームが存在するので、５１２×５１２の８ビット係数からウォーターマークコードワードが形成され、これはＮビットのペイロードデータワードを表現する。エラー訂正エンコーダ８．１、データワード分割部８．３、初期値形成部８．５及び暗号化処理部１４は、共にコードワード生成部１０を形成する。暗号化データストリームはその後、シャッフルデータ格納部１８に格納される。このシャッフルデータ格納部１８は、シャッフル処理部１９の一部を形成する。暗号化データストリームは、シャッフルデータ格納部１８から８ビットワードのブロックで読み出される。暗号化データストリームは、ガウス整形ルックアップテーブル処理部２０に送られた後、結合部２２によりビデオ信号のフレームと結合されて、結合部の出力において、ウォーターマーク付きビデオ信号Ｗを形成する。一例では、結合部は、ウォーターマークコードワードの係数を、対応するビデオマテリアルアイテムのサンプルに付加するように構成されている。
【００２２】
シャッフルデータ格納部１８に戻ると、本発明の技術によれば、シャッフル処理部１９は、暗号化データストリームから形成されたウォーターマークコードワードを、ビデオマテリアルのフレームに埋め込むために、実質的にランダムに読み出すように構成されている。この目的のために、ランダムアドレス生成部２４により、暗号化ストリームを読み出すためのシャッフルデータ格納部１８のアドレスが生成される。ランダムアドレス生成部２４は、ビデオ入力信号の各フレームについてランダムアドレスを生成する。ランダムアドレスは、５１２個の暗号化された初期値の部分をランダムに選択する。一例では、ランダムアドレス生成部２４は、暗号化アルゴリズムを用いて、アドレスがランダムに生成されるように構成されている。それだけでなく、ランダムアドレス生成部２４は、生成されるアドレスのパターンが容易に特定されない形でアドレスを生成するように構成されている。
【００２３】
図１に示す例の場合、アドレス生成部２４は、暗号化処理部１４が入力チャンネル１６を介して受信したものと同じペイロード暗号鍵を、入力チャンネル２６を介して受信する。ランダムアドレス生成部２４はまた、入力チャンネル２８を介して、入力ビデオ信号のフレーム番号を受信する。このように、暗号化ランダムアドレス生成部２４の出力３０として、暗号化シャッフルデータ格納部１８のアドレス空間内でランダムにアドレスを生成することにより、ストリームの部分をシャッフルデータ格納部１８から読み出して、ガウス整形ルックアップテーブルに通した後、結合部２２によってビデオマテリアルのフレームと結合することができる。
【００２４】
いくつかの例においては、フレーム番号はエンコーダ自体によって生成されてもよく、このフレーム番号は、所定の期間（例えば、１０２４）にわたって再利用され得る。しかしながら、この場合、デコーダは、マテリアルのオリジナルバージョンのフレームを、そのマテリアルの、許可されていないと疑われるバージョンと揃えるために、その所定のカウント期間（例えば、１０２４）にわたって検索を行わなければならない。他の例では、フレーム番号は入力ビデオマテリアルに提供されてもよい。
【００２５】
シャッフルデータ格納部１８は、暗号化データストリームを格納するように構成されており、シャッフル処理部１９は、ビデオ画像フレームに埋め込むストリームをシャッフルするように構成されている。一例では、データ格納部の内容のごく一部がランダムに選択され、ビデオ信号の各フレームに埋め込まれる。例えば、５１２×１２８ビットの初期値のそれぞれについて、５１２×８ビットの暗号化ストリームが生成される。したがって、シャッフルデータ格納部は、５１２×５１２×８ビットのバイト、すなわち２６２１４４バイトを格納するように構成されている。シャッフル処理部１９は、各フレームについて、シャッフルデータ格納部の１／８、すなわち３２６７８バイトを読み出すように動作可能とされ、結合部２２はその３２６７８バイトを各フレームに埋め込むことができる。
【００２６】
本発明の技術によれば、暗号化データストリームがシャッフルデータ格納部１８からランダムに読み出され、ビデオマテリアルの対応するフレームに埋め込まれるため、攻撃者がウォーターマーク付きビデオ信号から特定の入力データストリームを確定及び特定する可能性は大幅に減少する。さらに、暗号化データストリームをガウスルックアップテーブルに通すことにより、暗号化データストリームがより擬似ノイズと見なされ、したがって検出されにくくなる。
【００２７】
［初期値の形成］
簡潔に説明すると、相関処理による他のデータストリームからの１つの暗号化データストリームの検出を、他のデータストリームからの干渉が少ない状態で実行することができるため、暗号化データストリームが実質的に直交していることが好都合である。これより、暗号化データストリームの形成を、図２を参照してより詳細に説明する。図２では、図１におけるエラー訂正エンコーダ８．１の出力として受信された、Ｎビット１を有するペイロードデータワードが示されている。Ｎビットの暗号化データワードはその後、データワード分割部８．３によってバイト１２に分割される。一例では、４１６バイトが存在し、これは５１２個の暗号化データストリーム内で伝達することができる。
【００２８】
図２に示すように、下記の式に従って、ペイロードのバイトを各初期値に書き込むことにより、各暗号化データストリームが初期値１５から生成される。
【００２９】
【数１】
2009540645.tif 000003
【００３０】
図２に示すように、各初期値は１２８ビットを有し、そのうち１６ビットはフィールドインデックスに割り当てられる。フィールドインデックスは、初期値の番号を有し、したがって初期値の番号はデータストリームの値を示す。図２に示すように、１６ビットのフィールドにおいて番号１を付された第１の初期値ＩＶ１はバイト１を有し、残りの１０４ビットは、ゼロ等の所定の値に設定される。上記の式に従って、インデックスフィールドにおいて番号２を付された第２の初期値ＩＶ２は、バイト１及びバイト２を有し、残りの９６ビットはゼロに設定される。したがって、次の初期値を生成するために、後続のバイトはすべての前に処理されたバイトと結合される。残存するゼロの数は徐々に減少し、中間番号１６を付された、１６個の初期値からなる第１のセットの最後の初期値においてゼロになる。したがって、各ＩＶ値のセットは、以下の表に示す対応するバイトのセットを有する。
【００３１】
【表１】
2009540645.tif 000004
【００３２】
したがって、図２に示すように、番号５１２を付された最後の初期値は、４３５〜４４８の番号が付されたバイトを有する。
【００３３】
図１に示すように、各初期値はその後、暗号化されて５１２×８ビットの暗号化データストリームを形成し、この暗号化データストリームはその後、シャッフルデータ格納部に読み込まれ、読み出されてビデオマテリアルのフレームと結合される。このように、一例では、ビデオマテリアルの各フレームは、すべての暗号化ストリームのランダムな部分を有し、それにより暗号化データストリームは、ビデオ信号の各フレームに対して効果的にシャッフルされる。
【００３４】
本発明の技術によれば、図２に示す初期値から暗号化データストリームを形成することにより、暗号化データストリームを実質的に直交させることができるため、利点が提供される。各暗号化データストリームは、以下の２つの特性の結果として、互いに実質的に直交する。１つめは、ストリームが暗号化されるということ、２つめは、各データストリームの長さが、実質的に「ランダム状」と見なされるほど十分に長いということである。データストリーム生成の一環としてデータストリームを暗号化することは、暗号化回路に入力された初期値が１ビット変化することにより、初期値が変更されない場合に生成される暗号化データストリームと比べて著しく異なる暗号化データストリームが生成されるという効果を有する。さらに、暗号化データストリームが十分に長くなるように構成することにより、各ストリーム内のデータビットのパターンがよりランダム状と見なされるようにすることができる。
【００３５】
本発明の技術によれば、上記の方法で初期値を形成することにより、バイト１を検出することでバイト２を検出することができる。バイト１の検出には、２８の相関処理しか必要とされない。バイト２を検出するとき、バイト１も存在するが、既知であるため、バイト２のすべての採り得る値のみについて相関処理を実行することができる。したがって、バイト２の検出も２８の相関処理のみで行うことができるので、バイト１及びバイト２の検出には、２１６の相関に対して、２×２８の相関処理しか必要とされず、したがってより容易になる。したがって、簡潔に説明すると、ペイロードの各バイトを、まず第１のバイトから回復し、１〜１６から検索される初期値の番号を増加させることで回復されるペイロードの部分を連続的に増加させることにより、最初の１６の初期値から１４のバイトすべてを成功裡に検出するために必要とされる処理の量が実用的なレベルにまで低減する。対応して、後続の１６の初期値からの次の１４のバイトを、ペイロード全体が回復されるまで回復することができる。検出データ処理部によって検出すべき各バイトについて、ペイロードデータワードの４０９６ビットを相関処理により検出するために、演算が非常に困難となるであろう２４０９６の相関に対して、２８の採り得る相関処理のみで済むことになる。
【００３６】
ペイロードデータワードはデジタル署名６を有するため、回復されたデジタル署名が認証された場合、そのペイロードは成功裡に回復されたと見なすことができる。エラー訂正符号化をデジタル署名に適用することができる一方で、エラー訂正符号化をプロジェクタ識別子（ＩＤ）又はタイムスタンプに適用しないのは、この理由のためである。エラー訂正をプロジェクタＩＤ及びタイムスタンプに加えることにより、フィンガープリントシステムのウォーターマークペイロードの存在を証明するために確立された、誤検出及び検出漏れの可能性に対する完成度が低下するおそれがある。しかしながら、デジタル署名がそのデジタル署名の一対の秘密鍵／公開鍵の対応する秘密鍵で認証される場合、それは、そのコードワードを伝送したウォーターマーキング構成の完成度に依存することなく、対象のデジタル署名でなければならないという点で、デジタル署名は自己認証である。したがって、エラー訂正をデジタル署名に適用して、デジタル署名を回復できる可能性を改善することができる。
【００３７】
［初期値のさらなる例］
図３は、符号化データ処理装置において用いる初期値を生成する１つの可能性を示すさらなる例を提供する。図３において、図２の場合と同様に、５１２個の暗号化データストリームを生成するために、５１２個の初期値が存在する。図３に示すように、暗号化ストリームを形成するための５１２個の各初期値を識別するための９ビットのデータフィールドＦＩにより、５１２個の暗号化データストリームを識別するためのフィールドインデックスが提供される。ストリーム番号を提供するフィールドインデックスＦＩは、９ビットからなるため、最初の２バイトの残りの７ビットはゼロ又は任意の他の所定の値に設定される。これはデコーダにおいて既知である。５１２個の各初期値における第３のバイトにおいて、バージョン識別子ＶＩが提供される。バージョン識別子は、デコーダにおいて識別され得るフィンガープリント方式のバージョンを示すデータのバイトを提供する。したがって、復号処理は、特定のバージョンのために確立された符号化処理に適合し得る。したがって、フィンガープリント／ウォーターマーク技術における特徴の変化は、図３に示す初期値によって提供されるデータ構造内で適合され得る。
【００３８】
図３では、暗号化データストリーム０〜３１を提供する最初の３２個の初期値が同じ形式、すなわち図３に示したような形式から形成される。バージョン識別子ＶＩフィールドにおいてはバージョンのみが提供され、残りのバイト３〜１５はゼロ等の所定の値に設定される。初期値０〜３１についてのすべての３２個のストリームは、バージョン識別子ＶＩのみを有するため、デコーダがバージョン識別子を検出でき、ひいてはそのデコーダについての補正バージョンの番号を特定できる可能性がより大きくなる。簡潔に説明と、ストリーム０〜３１によって提供される各初期値は、異なる暗号化データストリームを生成し、この暗号化データストリームは別々に検出されて、同じバージョン番号が識別され、それによりバージョン番号の値が確認される。
【００３９】
ストリーム０〜３１が、ビデオマテリアルアイテムに付加される同じ暗号化データストリームを生成することを避けるために、フィールドインデックスＦＩにおいてストリーム番号が提供される。ストリーム番号は各初期値を識別するために変更される。結果として、各初期値は異なるストリーム番号を有するため、初期値を暗号化回路に通すと、異なる暗号化データストリームが生成される。したがって、初期値０〜３１によって生成されることで得られた暗号化ストリームのそれぞれは、異なる暗号化データストリームを生成する。よって、各初期値が同じペイロードを伝送したとしても、これらの暗号化ストリームを相関処理によってより容易に検出できるようになる。
【００４０】
各初期値が所定の長さになるように構成し、その所定の長さを出来るだけ長く設定することによって、相関処理により各暗号化データストリームを検出する可能性が改善される。この理由は、或る暗号化データストリームが、この暗号化データストリーム自身と相関して高い相関出力値を生成する一方、他の暗号化データストリームとの間では低い相関出力値を生成することができるため、これらの他の暗号化データストリームが、相関処理中に、所望の暗号化ストリームに対して出来る限りノイズと見なされるようにすることができるからである。所望しない暗号化データストリームは、より長い暗号化ストリームについて、より低い相関値を生成する。したがって、初期値を十分に長い所定の長さに設定して、所望しない暗号化データストリームとの相関をかなり低い値にすることにより、所望の暗号化データストリームを成功裡に検出する可能性が増加する。
【００４１】
図３に示すように、最初の３２個の初期値（ストリーム０〜３１）の後に、次の１５９個の初期値が、図２の例について示したように階層的に符号化された形で配置される。したがって、ストリーム３１〜６３はペイロードワード１のデータフィールド４からのメディア端末ＩＤのバイト１を有する。次のストリーム６４〜９５は、初期値のバイト３及びバイト４においてメディア端末ＩＤの第１のバイト及び第２のバイトの両方を有する。次の初期値のセット９６〜１２７は、バイト３、４及び５においてメディア端末ＩＤの３つのバイトを有する。ストリーム１２８〜１５９は、バイト番号６においてタイムスタンプの第１のバイトを有する。ストリーム１６０〜１９１は、バイト６及びバイト７においてタイムスタンプの２つのバイトを有する。
【００４２】
図３において、ストリーム１９２〜５１１のバイト３、４及び５においてメディア端末ＩＤが提供されるが、バイト６においては、符号化された２０４８ビットＲＳＡ（Rivest Shamir Adleman）デジタル署名の各バイトが連続的に提供される。したがって、符号化されたデジタル署名は複数のバイトに分割され、これらのバイトのそれぞれは、ストリーム１９２〜５１１のうちの異なるストリームに含まれる。したがって、図２に示した例とは異なり、データストリームの各バイトを、各初期値に含まれるデータストリームの他の各バイトに連続的に導入することは、符号化されたデジタル署名に対して採用されない。
【００４３】
メディア端末ＩＤ及びタイムスタンプについての初期値３２〜１９１に対して提供される階層的な符号化構成は、ビデオマテリアルアイテムのウォーターマーク付きコピーに２つ以上のペイロードデータワードが存在する状況における曖昧性を除去するために提供される。例えば、攻撃者が、異なるメディア端末からそれぞれ生成された、同じウォーターマークが付された画像の２つのバージョンを組み合わせる結託攻撃を実行する場合、例えば第１のストリームのセット３１〜６３からの各バイトを検出することにより、２つの検出されたバイトが生成され得る。次のストリームのセットが、例えばメディア端末ＩＤの第２のバイトを、第１のバイトの存在なしに識別する場合、マテリアル内のこれらの２つのバイトの順序においていくらかの曖昧性が存在するであろう。この曖昧性を避けるために、初期値のための図２及び図３に示す階層的符号化構成が提供される。バイト１及びバイト２の両方が第２のストリームのセット６４〜９５に現れるため、この曖昧性は解決される。なぜなら、これらのバイトの順序を、検出されたデータストリーム６４〜９５から特定することができるからである。
【００４４】
検出されたバイトの順序における曖昧性は、デジタル署名を検出することにはあまり関連性がない。この理由は、デジタル署名は、ビットの順序においていくらかの曖昧性が存在するとはいえ、一対の秘密鍵／公開鍵の対応する鍵で一意に特定されるため、これらのビットの順序のうちの１つがデジタル署名を正しく識別した場合、そのデジタル署名は、そのデジタル署名の信頼性を正しく識別する可能性が非常に高いからである。したがって、図３の例の場合、初期値の階層的な符号化は、デジタル署名の符号化には用いられない。
【００４５】
［エンコーダのさらなる例］
本発明の技術による例示的な符号化処理部を図４に示す。図４に示す例では、入力ビデオマテリアルは、或る形式に従ったコンテンツデータファイルとして提供され、デジタルシネマのために用いられ得る。デジタルシネマパッケージファイル（ＤＣＰ）として知られているデータファイルが、再生のためにデジタルシネマプロジェクタに送信される。ＤＣＰファイル５６．１は、音声情報、ビデオ情報並びにデータを有し、解凍及び解読（図示せず）された後、結合部２２．１の入力５６．２において受信される。ＤＣＰファイル５６．１は、音声／ビデオ情報を表すデータと共に、コンテンツプレイリスト（ＣＰＬ）５６．３を有する。コンテンツデータは、複数のリール５６．４として提供される。これらのリール５６．４のそれぞれは、再生されると約１０分の音声／ビデオ情報を提供し、それ自体は暗号化されている。各リール５６．４は、複数のフレーム５６．５を有する。ＣＰＬ５６．３は、ＤＣＰにおいて提供された各リールについて、デジタルシネマプロジェクタが再生すべきリールを識別するＵＵＩＤのリストを提供する。したがって、ＣＰＬにより、各リール（ビデオコンテンツの部分）について、再生すべき複数のフレームが確定され得る。
【００４６】
図４では、図１に示したエラー訂正符号化、データ分割、及び初期値の形成は、前処理８と呼ばれ、これは図４に示すペイロード生成部８．１によって実行される。したがって、ペイロード生成部８．１は、図１に示した動作に対応して、複数の初期値５０を生成し、これらの初期値５０はＸＯＲ回路５２の第１の入力に供給される。図４では、１２８ビットの初期値の暗号化が、暗号化処理部５４（暗号化処理部２４．１として用いることもできる）によって形成されたＲｉｊｎｄａｅｌアルゴリズム（ＡＥＳとも呼ばれる）によって実行される。暗号化処理部５４は、ＸＯＲ回路５２と共に、暗号化処理部５４からの出力をＸＯＲ回路５２の第２の入力にフィードバックすることにより、暗号化データストリームを生成する。このように、ＸＯＲ回路５２及び暗号化処理部５４は、図１に示したエンコーダに対応して、暗号化データ処理部１４．１を形成し、この暗号化データ処理部１４．１及びペイロード生成部８．１は、コードワード生成部１０．１を形成する。１２８ビットの初期値を、暗号化処理部５４及びＸＯＲ回路５２に３２回通すことにより、各暗号化データストリームについて５１２個の８ビット値が形成され、シャッフルデータ格納部１８．１に供給される。シャッフル処理部２４．１は、図１に示した構成に対応して、ランダムアドレス生成部を有する。このランダムアドレス生成部は、Ｒｉｊｎｄａｅｌアルゴリズムを実行するＡＥＳアルゴリズム処理部を用い、入力チャンネル２８．１を介してビデオ入力信号のフレーム番号を受信し、入力チャンネル２６．１を介してペイロード暗号鍵を受信する。シャッフル処理部２４．１は、シャッフルデータ格納部１８．１をアドレス指定するために用いられるランダムな１８ビットアドレスを形成する。図１に示したエンコーダの動作と同様に、埋め込まれたデータをより擬似ノイズとするために、データ格納部１８．１から読み出された暗号化データストリームは、ガウスノイズ整形部２０．１に通され、結合部によってビデオ入力信号５６のフレームに埋め込まれて、出力チャンネル５８上に、ウォーターマーク付き出力ビデオ信号を生成する。
【００４７】
図１に示した符号化データ処理装置とは対照的に、図４に示す符号化データ処理装置は、シャッフル処理部２４．１のための初期値を形成するために、ＣＰＬ５６．３からのフレーム番号と、ＤＣＰのＣＰＬ５６．３において提供されるリールＵＵＩＤとを定義する。したがって、図４に示すように、ＸＯＲゲート５３．１は、第１の入力５３．２において、そのリールのために確定されたフレーム番号を受信し、第２の入力５３．３において、そのリールのＵＵＩＤを受信する。その結果、そのシャッフル処理部２４．１のための初期値が提供される。この初期値はフレーム毎に一意であり、シャッフル格納部１８．１のための擬似ランダムなアドレスを生成する。さらに、アドレスを生成するための初期値は、ＣＰＬから得られたリール及びフレーム番号から確定され得るため、プロジェクタは、プロジェクタが一時的に故障した場合でさえも、同じ位置から、次の初期値、ひいてはアドレスで再起動することができる。したがって、プロジェクタが音声／ビデオコンテンツの途中において再起動した場合、検出部は依然として、フィンガープリントコードワードを再構築するためにプロジェクタがそれまで用いていたものと同じアドレスのシーケンスを生成して、シャッフル格納部のアドレスのシーケンスを正しく回復することができる。さらに、検出データ処理装置にＣＰＬを提供することにより、もはや、マテリアルのオリジナルのバージョンと、認可されていないと疑われるバージョンとの間のフレームの位置合わせを検討する必要はない。
【００４８】
本発明の技術に係る符号化データ処理装置のさらなる例を図５に示す。図５において、ビデオ入力信号は入力チャンネル６０を介して受信され、タイミング信号は入力チャンネル６２を介して受信される。制御処理部６４は、チャンネル６３．１を介して、タイミング信号をペイロード生成部８．２に送る。ペイロード生成部８．２は、図１に示したペイロード生成部に準じて動作し、図１に示した前処理８を実行する。ペイロード生成部８．２への第２の入力は、入力チャンネル６３．２を介して、図２に示した例に準じて生成された初期値を送る。
【００４９】
ペイロード生成部８．２は、シャッフルデータ格納部１８．２を形成する「ペイロードＲＡＭ」に暗号化データストリームを格納するために、チャンネル６５上で書き込みアドレスを生成し、チャンネル６６上に書き込みデータを生成する。フィンガープリントシャッフル処理部６７は、図１及び図３に示したようなランダムアドレス生成処理部を用いてランダムアドレスを生成し、そのランダムアドレスを、チャンネル３０．２を介してシャッフルデータ格納部１８．２に供給し、接続チャンネル３１．２を介してデータを読み出す。このようにして、フィンガープリントシャッフル処理部６７は、対応するビデオ入力信号のフレームと結合すべき、暗号化データストリーム又はその部分から形成されたウォーターマークコードワードの部分を提供する。暗号化データストリームの部分は、ビデオフレームと結合される前に出力生成部６１に通されることで、出力５８．２において、ビデオフレームＷに埋め込むためのウォーターマークコードワードが、チャンネル６９上で出力されるタイミング信号を用いて形成される。
【００５０】
［ペイロード生成部］
図５に示す例示的なエンコーダの一部を形成する例示的なペイロード生成部８．２を図６に示す。図６において、入力チャンネル６３．２を介して、フィンガープリントメモリ７０において初期値が受信される。このフィンガープリントメモリ７０は、第１の入力７１．１を介して読み出しアドレスを受信し、出力７１．２を介して暗号化のための初期値を出力して、対応する暗号化データストリームを形成する。入力チャンネル６３を介して受信されたタイミング信号は、フレーム処理ペイロード制御部７２に送られる。フレーム処理ペイロード制御部７２は、生成された暗号化ストリームをシャッフルデータ格納部１８．２に書き込むための書き込みアドレスを生成する。書き込みアドレスは、出力チャンネル６５上に生成され、暗号化ストリームは出力チャンネル６６を介して出力される。Ｒｉｊｎｄａｅｌ処理部５４．２は、フレーム処理ペイロード制御部７２から入力チャンネル７５を介して提供されるタイミング信号に従って、入力チャンネル７４を介してペイロード鍵を受信する。Ｒｉｊｎｄａｅｌ処理部５４．２は、ＸＯＲ回路５２．２と共に、図４に示した例示的なエンコーダの動作に準じて、フレーム処理ペイロード制御部７２の制御下で、初期値を暗号化する。遅延回路７６は、初期値がＲｉｊｎｄａｅｌ処理部５４．２によって適切に処理されるのを確実にするために設けられる。最後に、暗号化データストリームは、ガウス整形部２０．２に通される。ガウス整形部２０．２は、図１及び図３の実施形態において示したガウス整形処理部２０及び２０．１に準じて動作する。
【００５１】
図６に示すように、フィンガープリントメモリ７０に記憶された初期値は、フレーム処理ペイロード制御部７２によって生成されたアドレスに従って読み出され、ＸＯＲ回路５２．２、Ｒｉｊｎｄａｅｌ処理部５４．２及び遅延回路７６により形成されたＲｉｊｎｄａｅｌ暗号化装置に供給され、ガウス整形部２０．２に通された後、チャンネル６６を介して出力される。
【００５２】
［フィンガープリントシャッフル処理部］
図５に示されたフィンガープリントシャッフル処理部６７の一例を図７に示す。フィンガープリントシャッフル処理部６７は、図１及び図３に示した、シャッフル処理部２４、２４．１の機能に対応する機能を実行する。フィンガープリントシャッフル処理部６７は、フィンガープリントストリーム制御部７７と、フィンガープリントストリーム入力部７８と、Ｒｉｊｎｄａｅｌラウンド処理部２４．２と、鍵拡張部７９と、フィンガープリントストリーム出力部８０とを有する。フィンガープリントシャッフル処理部６７は、Ｒｉｊｎｄａｅｌラウンド処理部２４．２を用いてランダムアドレスを生成するためのペイロード鍵及び初期値を、入力チャンネル８１を介して受信する。タイミング信号は、入力チャンネル８２を介して、フィンガープリントストリーム制御部７７によって受信される。入力チャンネル８１を介して受信された鍵及び初期値は、フィンガープリントストリーム入力部７８によって初期値と鍵とに分割される。初期値はチャンネル８３を介してＲｉｊｎｄａｅｌ処理部２４．２に送られ、鍵はチャンネル８４を介して鍵拡張部７９に送られる。鍵は、チャンネル８５を介して受信されるタイミング信号に従って抽出され、Ｒｉｊｎｄａｅｌラウンド処理部２４．２に送られる。Ｒｉｊｎｄａｅｌラウンド処理部２４．２は、ランダムアドレスを生成する。Ｒｉｊｎｄａｅｌラウンド処理部２４．２の出力はこのランダムアドレスである。このランダムアドレスは、１８ビットアドレスとして出力チャンネル３０．２を介して出力するために、チャンネル８６を介してフィンガープリントストリーム出力部８０において受信される。３２−１８ビットのデマルチプレクサは、Ｒｉｊｎｄａｅｌラウンド処理部２４．２によって提供された３２ビットのアドレスを、接続チャンネル３０．２を介して出力するための１８ビットのアドレスに変換する。ＦＩＦＯバッファ８０．２は、図５に示したように暗号化ストリーム格納部１８．２からチャンネル３１．２を介して読み出された各暗号化データストリームが、フィンガープリントシャッフル処理部６７から出力チャンネル６９を介して出力されるようにバッファリングする。その制御及びタイミングには、フィンガープリントストリーム制御処理部７７からチャンネル８７を介して受信されるタイミング信号と、フィンガープリントストリーム制御処理部７７にフィードバックされる対応するフィードバック要求信号８８が用いられる。
【００５３】
［知覚重み結合部］
係属中の英国特許出願公開第４２１９７６４号は、視聴者に、画像上における知覚可能な影響を生じさせることなく、ウォーターマーク又はデジタルフィンガープリントコードワードの係数を繰り上げる（carry）ために、コードワードが付加される画像フレームの対応する部分又は画素の相対的な能力に従って、その係数を重み付けする技術を開示している。暗号化データストリームからの８ビット値に重み付けするための重み係数を生成する知覚重み係数生成部は、本実施形態では図示されない。このような知覚重み生成部の一例は、上記の英国特許出願公開第４２１９７６４号において提供されている。
【００５４】
図５に示すフィンガープリント出力生成部６１の一例を図８に提供する。図８において、ビデオ画像フレームについて導き出された知覚的重み係数が、暗号化データストリームの５１２個の８ビット係数の値のうちの対応する値と乗算するために、ハードリミッタ８９．２によってリミットされる前に入力チャンネル６８を介して乗算部８９．１に供給されて、出力５８．２において、ビデオ信号のサンプルと結合するためのウォーターマークが付された係数が生成される。チャンネル５８．２から出力された係数は、加算によりビデオ信号のサンプルと結合されるが（この例では図示されない）、その他の場合には、図４に示した結合部２２．１又は図１に示した結合部２２によって形成される。
【００５５】
「サンプル」という用語は、画像を構成する離散サンプルを指すために用いられる。サンプルは画像の輝度サンプルであってもよく、その他の場合にはサンプルは画像の画素から生成される。したがって、適当な場合には、「サンプル」という用語と「画素」という用語とは交換可能である。
【００５６】
［検出処理部］
図１〜図８の符号化データ処理装置によりビデオマテリアルアイテムに埋め込まれたコードワードを検出し、また、ビデオマテリアルアイテムにおいてペイロードデータワードが存在する場合、それを回復させるように構成された検出データ処理装置を図９に示す。図９において、違法バージョンのウォーターマーク付き画像Ｗ’の及びオリジナル画像Ｉのコピーが回復処理部９０において受信される。回復処理部９０は、ウォーターマーク付き画像Ｗ’及び元画像Ｉを処理し、ウォーターマーク付き画像に埋め込まれている可能性のあるコードワードの推定値を形成するように構成される。例えば、ウォーターマーク付き画像Ｗ’を元画像Ｉのコピーと共に登録した後、ウォーターマーク付き画像Ｗ’からオリジナル画像Ｉが減算されることで、コードワードの部分の推定値が形成される。この推定値は、ウォーターマークが付された画像Ｗ’のフレームから回復された暗号化データストリームの一部である。その後、回復されたデータストリームは、シャッフルデータ格納部９２に読み込まれる。
【００５７】
図９に示す検出データ処理装置は、アドレス生成部１０４を有する。このアドレス生成部１０４は、シャッフルデータ格納部９２と共に、符号化データ処理装置においてシャッフル処理部１９、１８．１、２４．１、６７がシャッフルデータ格納部からデータを読み出す方法に対応する方法で、コードワードを構成する各暗号化データストリームの各部分をデータ格納部に読み込むことにより、ウォーターマークコードワードを再構築するように動作可能である。この目的のために、アドレス生成部１０４は、ペイロード暗号化鍵１０６及びウォーターマーク付きビデオ画像のフレーム番号１０８を用いて、シャッフルデータ格納部９２のアドレス空間内で、各ビデオフレームについて少なくとも１つのアドレスを擬似ランダムに生成する。その後、アドレス生成部１０４は、回復処理部９０から提供された、ウォーターマークコードワードの１つ又は複数の部分の推定値を表すデータを、シャッフルデータ格納部９２の、擬似ランダムに生成されたアドレスによって特定された場所に読み込む。これにより、アドレス生成部１０４は、符号化データ処理装置によって生成されたアドレスと同じアドレスをフレーム毎に生成することで、シャッフル処理部１９、６７によって実行されるシャッフルの逆動作をより効果的に実行できるように構成される。
【００５８】
図１及び図４を参照して上述した符号化データ処理装置の一例によれば、フレーム番号は、エンコーダが所定の番号を用いるように構成されている場合（図１のエンコーダの場合等）、デコーダによって再生成されてもよく、又は、フレーム番号は、画像のオリジナルバージョンを提供されてもよい（図４のエンコーダの場合等）。デジタルシネマコンテンツデータファイルの例の場合、一例では、オリジナルマテリアルを再生するのに用いられたデジタルシネマファイル（ＤＣＰ）のコンテンツプレイリスト（ＣＰＬ）１１２を、アドレス生成部１０４に提供してもよい。ＣＰＬ１１２をアドレス生成部１０４に提供することにより、オリジナルマテリアルのフレームを違法マテリアルに位置合わせするために、違法マテリアルに対してオリジナルコンテンツマテリアルを検索するのに必要とされる要件が低減する。マテリアルを位置合わせすることにより、フィンガープリントコードワードをオフェンディングマテリアル及び検出されたフィンガープリントペイロードから回復できる可能性が高くなる。さらに、フレーム番号にオリジナルマテリアルを提供することにより、フィンガープリントコードワードを検出するための時間が低減され得る。
【００５９】
上述のように、図９に示す検出部は、ペイロードデータワードを回復するために、暗号化データストリームを再生成して、その暗号化データストリームを、データ格納部９２から読み出された、回復されたデータストリームと相関させるように構成されている。この目的のために、制御部９４は、初期値再生成部９６を用いて、検出されているペイロードの各バイトのすべての採り得る値を再生成するように構成されている。初期値再生成部９６は、対象のバイトの採り得る値のそれぞれについて、必要に応じて図２及び図３に示した形式に対応する形式で初期値を生成する。その後、検出されている各バイトについての初期値は、暗号化処理部９８により暗号化される。この暗号化処理部９８は、暗号化処理部１４、１４．１、１４．２において用いられたものに対応する暗号化アルゴリズム及びペイロード暗号鍵を用いて、対応する暗号化データストリームを形成するように動作する。暗号化データストリームはその後、相関処理部１００に供給される。この相関処理部１００は、各暗号化データストリームを、回復されたデータストリームと相関させる。これらの相関処理のいずれかの結果が所定の閾値を超えた場合、対応する初期値を形成するのに用いられたバイト又はペイロードの任意の他の部分の値が、ビデオマテリアルに埋め込まれたペイロードデータワードに存在すると判断される。このバイトの値は、検出ペイロードデータ格納部１０２に格納される。
【００６０】
エンコーダによって用いられ、デコーダにとって既知であるゼロ又は実際には任意の他のデフォルト値が、ペイロードデータワードの部分を含まない初期値の部分について存在することは、暗号化データストリームの互いに対する直交性を改善する効果を有し得る。
【００６１】
上記で示したように、ペイロードデータワードの一部分を検出することで、そのペイロードデータワードの他の部分を検出してもよい。例えば、１の値を有するインデックスフィールドによって識別された第１の初期値から開始して、２８の再生成された暗号化データストリーム及び対応する相関処理を用いて、第１のバイト１を検出することができる。この検出されたバイト１を用いて、バイト２を検出することができる。なぜなら、バイト２のすべての採り得る値を、検出ペイロードデータ格納部１０２から読み出されたバイト１からの値と組み合わせることができるためである。結果として、ペイロードデータワードを検出するのに必要とされる複数回の相関処理を、そのペイロード単独のすべての採り得る値について相関処理が行われる場合に必要とされる数と比べて大幅に減少させることができる。この理由は、最初の１６個の初期値から１４バイトを回復させるために、第１のバイトから開始して、１〜１６から検索される初期値の番号を増加させることにより、回復されるペイロードの部分を連続的に増加させて、ペイロードの各バイトが回復されるからである。対応して、ペイロード全体が回復されるまで、後続の１６個の初期値からの次の１４バイトを、同じプロセスを用いて回復させることができる。
【００６２】
上述したように、一例では、暗号化データストリームを形成するために符号化データ処理装置によって用いられた初期値は、各暗号化データストリームを互いから識別するフィールドインデックスを有する。この例の場合、初期値再生成部９６は、相関処理が実行される暗号化ストリームを正確に生成するために、対応するフィールドインデックス値を用いて検出されるペイロードデータワードの部分について初期値を再生成するように動作可能である。さらに、フィールドインデックスを用いて、そのペイロードデータワードの後続の部分を検出することができる。
【００６３】
上述したように、ペイロードデータワードは、デジタル署名６を有する。ペイロードデータワードの他の部分は、上述したウォーターマーク／フィンガープリント技術のために確立された誤検出確率及び検出漏れ確率で、成功裡に回復されたと見なすことができる。しかしながら、回復されたデジタル署名が認証された場合、ペイロードは成功裡に回復されたと見なされ得る。なぜなら、デジタル署名としての認証には、一対の公開鍵／秘密鍵からの対応する鍵が必要とされるからである。したがって、デジタル署名を、その対からの対応する鍵と結合させることにより、回復デジタル証明書が認証される。さらに、図２に示した例の場合、相関処理部は、４０９６ビットのペイロードデータワードを検出するために、非常に計算的に困難である可能性のある２４０９６の相関処理に比べて、４４８×２８の相関処理しか実行する必要がない。
【００６４】
本発明の様々な他の態様及び特徴は、添付の特許請求の範囲において規定される。本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書において記載された実施形態に対して様々な変更を行うことができる。
【００６５】
上述したように、本発明の実施形態は、任意の種類の情報マテリアルにデータを埋め込む際に応用される。例えば、上記の実施形態は、ペイロードデータワードをコードワードとして表現すること、及びコードワードを暗号化データストリームの形でビデオマテリアルのフレームに埋め込むことに関して説明されたが、本発明の技術は、音声マテリアルへのデータの埋め込みにも応用可能である。デジタル形式の音声マテリアルの例として、音声マテリアルは、典型的には複数のデータフレームを有し、これらのデータフレームに暗号化データストリームが埋め込まれる。
【００６６】
本発明の一態様によれば、
シード値から始まる擬似ランダムな数を生成するアルゴリズムに従って、データを有するメモリ格納部のアドレスを選択し、
前記メモリ格納部の対応する選択されたアドレスからデータを取り出し、
前記取り出されたデータをウォーターマークとして情報マテリアルアイテムに埋め込む
方法が提供される。
【００６７】
本発明の別の態様によれば、
シード値から始まる擬似ランダムな数を生成するアルゴリズムに従って、データを有するメモリ格納部のアドレスを選択するための手段と、
前記メモリ格納部の対応する選択されたアドレスからデータを取り出すための手段と、
前記取り出されたデータをウォーターマークとして情報マテリアルアイテムに埋め込むための手段と
を具備する装置が提供される。
【００６８】
本発明の別の態様によれば、
情報マテリアルアイテムから、上述したマテリアルアイテムへのデータの埋め込み方法により当該情報マテリアルアイテムに埋め込まれたデータの部分の推定値を表すデータを生成し、
前記データを前記情報マテリアルアイテムに埋め込むために用いられたシード値と同じシード値から始まる擬似ランダムな数を生成するアルゴリズムに従って、メモリ格納部のアドレスを生成し、
前記情報マテリアルアイテムから回復されたデータを、前記メモリ格納部内の、前記生成されたアドレスで特定される場所に格納し、
前記メモリ格納部から前記データを回復する
方法が提供される。
【００６９】
本発明のさらに別の態様によれば、
情報マテリアルアイテムから、マテリアルアイテムへのデータの埋め込み装置により当該情報マテリアルアイテムに埋め込まれたデータの部分の推定値を表すデータを生成する手段と、
前記データを前記情報マテリアルアイテムに埋め込むために用いられたシード値と同じシード値から始まる擬似ランダムな数を生成するアルゴリズムに従って、メモリ格納部のアドレスを生成する手段と、
前記情報マテリアルアイテムから回復されたデータを、前記メモリ格納部内の、前記生成されたアドレスで特定される場所に格納するための手段と、
前記メモリ格納部から前記データを回復するための手段と
を具備する装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】ペイロードデータワードをビデオマテリアルアイテムと結合して、ビデオマテリアルアイテムのウォーターマーク付きバージョンを形成する、本発明の一実施形態に係る符号化データ処理装置の概略的なブロック図である。
【図２】図１に示す符号化データ処理装置を用いて、ビデオ画像に埋め込む暗号化データストリームを生成するための初期値の形式を示す概略表現である。
【図３】図１に示す符号化データ処理装置を用いて、ビデオ画像に埋め込む暗号化データストリームを生成するための初期値のさらなる例を示す概略表現である。
【図４】ペイロードデータワードをビデオマテリアルアイテムと結合して、ビデオマテリアルアイテムのウォーターマーク付きバージョンを形成する符号化データ処理装置のさらなる例の概略的なブロック図である。
【図５】ペイロードデータワードをビデオ画像と結合して、画像のウォーターマーク付きバージョンを形成する符号化データ処理装置のさらなる例の概略的なブロック図である。
【図６】図５に示す符号化データ処理装置の一部を形成するペイロード生成処理部の概略的なブロック図である。
【図７】図５の符号化データ処理装置によりビデオ画像と結合された暗号化データストリームのランダム化バージョンを生成するシャッフル処理部の概略的なブロック図である。
【図８】図５の符号化データ処理装置の一部を形成する結合処理部の概略的なブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る、ビデオ画像に埋め込まれたペイロードデータワードを検出する検出データ処理装置の概略的なブロック図である。
【図１】
2009540645.tif 000005
【図２】
2009540645.tif 000006
【図３】
2009540645.tif 000007
【図４】
2009540645.tif 000008
【図５】
2009540645.tif 000009
【図６】
2009540645.tif 000010
【図７】
2009540645.tif 000011
【図８】
2009540645.tif 000012
【図９】
2009540645.tif 000013
【国際調査報告】
2009540645.tif 000014
2009540645.tif 000015
2009540645.tif 000016