(57)【要約】本発明は、処理モジュール(105)に電子透かしを入れる方法に関するものであり、この処理モジュール(105)は、電子信号を処理し、これにより処理信号を形成するように構成され、この方法は、この処理信号に大幅な変化を生じさせるように構成された第１関数演算子(104)を適用するステップを具え、この第１演算子(104)は上記処理モジュール(105)に組み込まれ、さらに、この第１演算子(104)と協働してこの変化を相殺するように構成された第２関数演算子(109)を配置するステップを具えている。第２演算子(109)は、上記処理モジュール(105)用の電子透かしとして働く抽出可能な識別子として作用するように構成されている。この方法の利点は、上記第１及び第２演算子が関数処理ブロックとして実現されるので、従来のデバッグツールを用いて処理モジュールを攻撃することはできない、ということにある。
2009510880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理モジュールに電子透かしを入れる方法であって、前記処理モジュールが、電子信号を処理し、これにより処理信号を形成するように構成されている方法において、
前記電子信号に大幅な変化を生じさせるように構成された第１関数演算子を適用するステップであって、該第１関数演算子は前記処理モジュール内に組み込まれているステップと；
前記第１関数演算子と協働して、前記変化を本質的に相殺するように構成された第２関数演算子を配置するステップとを具え、
前記第２関数演算子の少なくとも一部分は、前記処理モジュール用の電子透かしとして働く抽出可能な識別子として作用するように構成されていることを特徴とする処理モジュールの電子透かし入れ方法。
【請求項２】
前記第１関数演算子と前記第２関数演算子との前記協働が、前記第２関数演算子のあらゆる変更に対して非常に敏感であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１関数演算子及び前記第２関数演算子が順に実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１関数演算子と前記第２関数演算子とが並列的に実行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
電子信号を処理し、これにより処理信号を形成するように構成された処理モジュールにおいて、
前記処理モジュール内に組み込まれ、前記処理信号に大幅な変化を生じさせるように構成された第１関数演算子と；
前記第１関数演算子と協働して、前記変更を本質的に相殺するように構成された第２関数演算子とを具え、
前記第２関数演算子の少なくとも一部分は、前記処理モジュール用の電子透かしとして働く抽出可能な識別子として作用するように構成されていることを特徴とする処理モジュール。
【請求項６】
前記第１関数演算子と前記第２関数演算子との前記協働が、前記第２関数演算子のあらゆる変更に対して非常に敏感であることを特徴とする請求項５に記載の処理モジュール。
【請求項７】
前記第１関数演算子及び前記第２関数演算子が順に実行されることを特徴とする請求項６に記載の処理モジュール。
【請求項８】
前記第１関数演算子と前記第２関数演算子とが並列的に実行されることを特徴とする請求項６に記載の処理モジュール。
【請求項９】
コンピュータ・プロセッサ上にロードして実行した際に、請求項１〜４のいずれかに記載の方法を実行するように構成された命令を具えているコンピュータプログラム製品。
【請求項１０】
請求項５〜８のいずれかに記載の処理モジュールを具えたディジタル信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子信号を処理するように構成された処理モジュールに電子透かしを入れる方法に関するものである。また本発明は、電子透かしを入れた処理モジュールを具えた、この方法に対応するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
著作権侵害は今日、大規模な問題及び関心事である。現代の技術は、情報及びコンテンツの完全なコピーの製造を可能にする。ディジタル情報及びディジタル・コンテンツのようなこうした情報及びコンテンツの著作権を保護するために、異なる技術が適用される。近年、「電子透かし入れ（隠し著作権メッセージ）」及び「指紋付け（隠し通し番号（シリアルナンバー）、またはオブジェクトを他の類似のオブジェクトから区別し易い一組の特徴）」の研究が大いに行われてきている。その思想は、後者は、著作権侵害者を検出するために用いることができ、前者は著作権侵害者を告訴するために用いることができる、ということにある。電子透かし入れ技術の目的は、著作権情報を有する情報を、感知できず不可分なようにコンテンツ中に埋め込むことにある。こうした技術は、オーディオ、ビデオ、及びディジタル形式で利用可能な他の作品にとって特に有用である。
【０００３】
ソフトウェア・パッケージ、あるいはより一般的には処理モジュールに「電子透かしを入れる」１つの方法は、処理モジュールをロック解除（アンロック）する通し番号を用いることによるものである。通し番号はここでは、著作権侵害者を検出し告訴するために用いることのできる電子透かしとしても働く。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４６８５０５５号明細書
【０００５】
米国特許第４６８５０５５号明細書は、ソフトウェア・パッケージを保護するこうした方法を記載し、ここでは一意的な参照コードを有する保護サブルーチンを、保護すべきソフトウェア・パッケージ内に置いている。このパッケージは検証プログラムも含む。このサブルーチン及び検証プログラムはＥＳＤ（Electronic Security Devices）、即ち「電子セキュリティ装置」に接続され、そしてＥＳＤ及び検証プログラムは共に、安全なコンピュータと通信する。ソフトウェアの通し番号、参照コード、及びＥＳＤ識別子の入力を受信すると、コンピュータは検証コードを発生し、この検証コードは保護サブルーチンに、保護されるソフトウェアのホストコンピュータによる実行を命令する。
【０００６】
【特許文献２】国際公開第２００４／０２１１７８号パンフレット
【０００７】
組み込みシステム及び回路モジュールにより適した他の例は、国際公開第２００４／０２１１７８号パンフレットに開示されている。この特許出願は、書込み保護されたバージョン番号メモリから副回路に渡されたバージョン番号に応じて実行のレベルを提供することのできる副回路を含む回路モジュールを記載している。この場合には、バージョン番号は回路モジュール用の電子透かしとして働くことができる。図１に、通し番号の電子透かしを入れられたこうした回路モジュールＡを示す。この電子透かし入れ技術は完全な保護を可能にしない、というのは、デバッガを用いる攻撃者は、この回路モジュールと通し番号との間の通信を注視することができ、これにより、攻撃者は電子透かし／通し番号を除去（「洗い流し」）することができるからである。組込みソフトウェア・アプリケーションを伴うこの場合には、このことは、アプリケーションをデバッガモードで実行し、デバックしたソースコードにおける通し番号のチェックを行う部分を見出し、ソースコードのこの部分を消去し、コードを再コンパイルすることによって非常に簡単に行われ、これにより、通し番号／電子透かしのない組込みソフトウェア・アプリケーションが得られる。
【０００８】
上記の例は、多くの場合において十分な保護を提供する技術を記載しているが、これらの技術は攻撃に対して不利に設計されている、というのは、通し番号（または「キー」）とソフトウェアまたは回路／処理モジュールとの間に明らかな手順的結び付きが存在するからである。通し番号とソフトウェアまたは回路／処理モジュールとの間の結び付きは、攻撃者がデバッガを利用すれば容易に見出すことができる。このことは、いわゆる「ドングル」保護を用いて、使用許諾（ライセンス契約）されたソフトウェアをロック解除する場合にも当てはまり、そして非常に類似している。「ドングル」は、プリンタポートに挿入されていない際に特定ソフトウェアを動作不能にすることによって、このソフトウェア用のコピー保護として働くハードウェア装置である。上述した技術に伴う他の欠点は、公的訴訟中に電子透かし技術を開示しなければならないことがあり、攻撃者が、リバース・エンジニアリング（分解調査）によって、類似の技法で電子透かしを入れられたコンテンツ中の電子透かしの形跡をうまく除去することを可能にする、ということである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、処理モジュールと電子透かしとの間の手順的結び付きが明らかでない、処理モジュールの電子透かし入れを提供する方法の必要性が存在する。さらに、この方法は、公的訴訟後に獲得された知識に対して頑健（ロバスト）でなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記必要性は、請求項１に規定する、電子信号を処理するように構成された処理モジュールに電子透かしを入れる方法によって満たされる。さらに、請求項５には、こうした方法を用いる有利なシステムを規定する。従属請求項は、本発明による有利な好適例を規定する。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、電子信号を処理し、これにより処理信号を形成するように構成された処理モジュールに電子透かしを入れる方法が提供される。この方法はさらに、上記処理信号に大幅な変化を生じさせるように構成された第１関数演算子を適用するステップを具え、この第１関数演算子は処理モジュール内に組み込まれ、さらに、この第１関数演算子と協働して、この変化を本質的に相殺するように構成された第２関数演算子を配置するステップを具え、この第２関数演算子は、上記処理モジュール用の電子透かしとして働く抽出可能な識別子として作用するように構成されている。
【００１２】
ここで「抽出可能な識別子」とは、処理モジュールの所有権に関する裁判の場合に、関係する演算子が法廷内で実行可能であることを示す。本発明の実現次第では、上記第２演算子（あるいは少なくともその一部分）は、目に見えるようにすることができ（例えば、別個の集積回路内に実現することができ）、あるいは、適切な抽出方法によって抽出することができる。
【００１３】
なお、本発明は、ディジタル・コンテンツの電子透かし入れではなく、ディジタル処理モジュールの電子透かし入れに関するものである。換言すれば、従来の電子透かし入れが、ディジタル・コンテンツが特定ソース（源）に由来するものであるか否かを判定することを可能にするのと同様に、本発明による電子透かし入れは、ソフトウェア・アルゴリズム（または他の処理モジュール）が特定ソースに由来するものであるか否かを判定することを可能にする。こうした判定は著作権侵害の告訴を促進する。
【００１４】
「処理モジュール」とは、好適には、ディジタルシステム内に統合されたビルディング・ブロック（構成単位）として理解すべきものである。ディジタルシステムの例は、プリント回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）上に実装された回路モジュールまたはソフトウェア・パッケージのように、ハードウェア及びソフトウェア実現のシステムの両者とすることができる。当業者には明らかなように、上記第１演算子による処理信号の変化は、この第１演算子が処理モジュール内に組み込まれたままで、電気信号の処理前、処理後、または処理中（上記第１演算子は処理モジュールに完全に組み込まれている）のいずれにも行うことができる。
【００１５】
本発明による方法の頑健性（ロバストネス）は、電子透かしの第１部分、即ち上記第１演算子は隠され、電子透かしの残りの部分、即ち上記第２演算子は抽出可能であり、さらに選択的に、ユーザにとって可視である、ということによるものである。
【００１６】
隠れた上記第１演算子が処理信号を大幅に変化させるので、処理モジュールからの正しい出力を得るために上記第２演算子が必要になる。従って、本発明による方法を用いることによって、（電子透かしを「洗い流す」）上記第２演算子は、処理モジュールを無用にする。
【００１７】
さらに、上記演算子は関数演算子、例えば処理関数であるので、処理モジュール内に隠された上記第１演算子は、従来のデバッグツールを用いて攻撃することはできない。１つの利点は、上記第１演算子と上記第２演算子との間で転送される情報は静的な通し番号等ではなく関数情報であるので、処理モジュールと上記第２演算子との間の手順的結び付きが自明ではない、ということにある。裁判中に上記第２演算子が開示された場合でも、処理モジュールに対するリバース・エンジニアリングを実行して上記第１演算子を識別して除去することは、複雑な探求を含み、幸いなことに、処理モジュールを傷付けて中身を明らかにする労力を超える。
【００１８】
上記第１演算子と上記第２演算子との間の協働関係が、上記第２演算子のあらゆる変更に対して敏感であることが好ましい。これにより、上記第２演算子に対するほんの少しの変更が、出力を非常に明確に変化させる。好例の場合は例えば、演算子が例えばフィルタであり、その係数が裁判で開示される証拠である場合に、攻撃者はこれらの係数を少し修正するか、あるいは他の係数の組を選定して、同じフィルタを生成して保護を破る。組み込まれた上記第１演算子の修正に対する高い感度が好ましい。
【００１９】
処理モジュール内に組み込まれた上記第１関数演算子、及び上記第２演算子は順に実行することができる。当業者にとって明らかなように、これらの演算子が連続する順序は重要ではない。この好適例による利点は、この順序は処理関数の機能性ではなく、実現の詳細に依存させることができる、ということにある。並列処理も可能である。１つの場合には、上記第１演算子は第１処理モジュールに組み込み、上記第２演算子は第２処理モジュールに組み込む。結合モジュールが、これら２つの処理モジュールからの大幅に変化した出力を組み合わせて、変化のない出力を生じさせる、というのは、上記第１演算子によって生成される変化と上記第２演算子によって生成される変化とが「釣り合う」からである。他のシナリオも可能であり、ここでは上記第１演算子は上述したように組み込み、上記第２演算子は並列的な独立型の関数演算子であり、そして上記結合器（結合モジュール）は変化した信号を組み合わせて無変化の処理信号を生成する。
【００２０】
本発明の第２の態様によれば、電子信号を処理し、これにより処理信号を形成するように構成された処理モジュールが提供され、この処理モジュールは、この処理信号に大幅な変化を生じさせるように構成された第１関数演算子を具え、この第１関数演算子は上記処理モジュール内に組み込まれ、さらに、この第１演算子と協働して上記変化を本質的に相殺するように構成された第２演算子を具え、この第２演算子の少なくとも一部分は上記処理モジュール用の電子透かしとして働く抽出可能な識別子として作用するように構成されている。本発明の第１の態様に関連して上述したように、この新規の処理モジュールは、著作権侵害に対する改善された保護を提供する、というのは、上記第１及び第２演算子は関数演算子として実現され、従来のデバッグツールを用いて処理モジュールを攻撃することができないからである。この場合には、この処理モジュールはコンピュータ・ソフトウェアで実現され、これはコンピュータ・プロセッサ上にロードして実行される。
【００２１】
本発明の第３の態様によれば、上述した処理モジュールを具えたディジタル信号処理装置が提供される。このディジタル信号処理装置は、これらに限定されないが例えば、ディジタルオーディオ、ビデオ、及び通信領域のような多くの異なる領域から選択することができる。本発明による方法を用いて電子透かしを入れたこのような処理モジュールが存在するこうしたディジタル信号処理装置の例は、例えばテレビジョンセット、移動電話機、ＭＰ３プレーヤ、医療装置、及びオーディオ兼表示ユニットとすることができる。
【００２２】
本発明のさらなる特徴及び利点は、請求項及び以下の記載を検討すれば明らかになる。本発明の異なる特徴を組み合わせて以下に説明する以外の実施例を作製することができることは、当業者にとって明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながらより詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図２ａでは、処理モジュールＡが２つの対抗的な演算子、ここではプロセスＷ及び−Ｗを用いて電子透かしを入れられている。第１の演算子−Ｗは処理ブロックＡに統合され（組み込まれ）、データ処理の「通常の」部分として見える。第１演算子−Ｗの目的は、処理モジュールＡの出力に強い変化を与えることにある。第２演算子Ｗは処理ブロックＡの外部に連続して配置され、「対抗手段」として作用し、処理モジュールＡの出力に対抗的な変化を与える。「電子透かしを入れる」とは、（２つの演算子−ＷとＷとに分割された）「電子署名」を処理モジュール（Ａ）と統合することを意味し、これにより、裁判の場合に処理モジュールの所有権の証明を提供する。本発明の実現次第では、第２演算子（あるいは少なくともその一部分）は目に見えるようにすることができ（例えば、分離した集積回路内に実現することができ）、あるいは、適切な抽出方法によって抽出することができる。
【００２５】
例えば、第２処理ブロックＷに検証入力及び検証出力を設けることができる。演算子の抽出／検証は、所定の第１データセットを検証入力に与え、これにより第２データセットを検証出力から抽出することによって実行する。こうして得られたデータセットを基準データセットと比較し、この基準データセットは「真の」処理ブロックＷから抽出する。第２データセットと基準データセットとの大幅な類似は、第２演算子Ｗが実際に、処理モジュールＡ用の「真の」電子透かしであることを示す。従って、このことは、ソフトウェア・アルゴリズム（または他の処理モジュール）が特定ソースに由来するか否かを判定する可能性を提供する。上述したように、こうした判定は著作権侵害の告訴を促進する。
【００２６】
当業者には明らかなように、第１演算子と第２演算子とのこうした組合せは、処理モジュールＡの出力の変化を少ししか与えないか、あるいは変化を存在させない。この方法は、最初に述べたのと同様の場合、即ち処理モジュールが評価用に第三者団体に送達される場合に用いることが好ましい。この場合には、（第１プロセス−Ｗが統合された）処理ブロックＡを第２プロセスＷと共に送達する。
【００２７】
このことは、従来技術に比べて、ずっと安全な電子透かし入れの方法を提供する、というのは、第２演算子を修正した場合には、第１プロセスはその対抗手段とはならず、出力は強い影響を受けるので、攻撃者は電子透かしを除去するのに十分な情報を提供されていないからである。従って、従来のデバッグツールの使用は攻撃者にとって不十分な助力しか提供しない。さらに、第１プロセスによる処理モジュールＡからの出力の強い変化により、第２プロセスをバイパス（迂回）することは課題を解決しない。両ブロックをバイパスする場合も攻撃者の課題を解決しない、というのは、処理モジュールＡはもはや処理をせず、データ処理の動作が影響を受けるからである。
【００２８】
第１及び第２プロセスの実現は、例えば複素ハッシュの技法を用いて、（第１演算子を組み込んだ）処理モジュールＡからの出力を使用不能にすることが好ましい。システム・オン・チップ（ＳoＣ）のような一部の実現では、図２ａに示すような、第１演算子のこうした集積のレベルで十分であり得る、というのは、リバース・エンジニアリングが複雑過ぎるからである。
【実施例２】
【００２９】
図２ｂでは、第１プロセス−Ｗが処理モジュールＡに完全に組み込まれている。図２ａに示すように、第２プロセスＷは処理ブロックＡの外部に連続して配置され、「対抗手段」として作用し、第１演算子に対抗する変化を処理モジュールＡの出力に与える。一部の場合には、特に、ブロックＡとブロック−Ｗとの性質が類似している際には、この種の実現、即ち、第１演算子が処理モジュールＡに完全に統合されている実現がより適しており、一意的な処理関数を生じさせる関数併合を可能にするか、あるいはＡ及び−Ｗの基本的な線形演算の交換を可能にする。この技法を例示する非常に単純な例は、Ａがゲイン（＊Ｋ）演算子であり、−Ｗは、処理信号に乗算して処理信号を１つおきに反転させる方形波信号（＊−１，１，−１，１）である。両者の組合せは、処理信号と拡大縮小（スケーリング）した方形波信号との乗算（−Ｋ，Ｋ，−Ｋ，Ｋ）となる。このブロックを除去することは、必要なゲインＫも元のブロックＡから消し去る。
【実施例３】
【００３０】
当業者には明らかなように、他の実現方策も可能である。これらの可能性の１つを図２ｃに示し、ここでは図２ｂに対して連続の順序が変更され、そして「対抗手段」プロセスＷは、プロセス−Ｗによって変化させるプロセスの前に適用される。
【実施例４】
【００３１】
図２ｄに他の実施例を示し、ここでは２つの並列的な処理モジュールＡ及びＢが存在する。この場合には、プロセス−Ｗは処理モジュールＡに組み込まれ、対抗手段プロセスＷは処理モジュールＢに組み込まれている。結合モジュールＣは、２つの処理モジュールＡ及びＢからの大幅に変化した出力を組み合わせて、プロセス−Ｗ及びＷによって生成された変化として、変化のない出力を生じさせる。
【実施例５】
【００３２】
図３に、本発明による方法を用いて、カメラからの原（ＲＡＷ）画像データをテレビジョンセットに適した画像データに変換する好適なシステムを示す。
【００３３】
カメラ１００は、分離した赤色、緑色、及び青色の色チャンネル１０１、１０２及び１０３を通して原（ＲＡＷ）画像データを生成する。色空間変換処理モジュール１０５は、赤色１０１、緑色１０２、及び青色１０３の色チャンネルを、１つの輝度（Ｙ）成分１０６及び２つのクロミナンス（Ｕ／Ｖ）成分１０７、１０８に変換する。第１プロセス−Ｗ１０４は、色空間変換処理モジュール１０５内に完全に組み込まれ、これにより、輝度成分１０６は大幅に変化し、輝度成分と第１処理成分との組合せ（Ｙ＋(−Ｗ)）が生成される。「正しい」輝度成分を達成するために、第２処理ブロック１０９を導入する。処理ブロック１０９は対抗手段として作用し、輝度成分と第１処理成分との組合せ（Ｙ＋(−Ｗ)）の対抗的変化を与え、これにより正しい輝度成分１１０が生成される。さらに、「正しい」輝度成分１１０及び２つのクロミナンス成分１０７及び１０８はＹＵＶ−ＰＡＬ／ＮＴＳＣ変換モジュール１１１への入力となる。ＹＵＶ−ＰＡＬ／ＮＴＳＣ変換モジュール１１は、テレビジョンセット１１２上に表示される同期テレビジョン信号を生成する。
【００３４】
処理モジュールの出力Ｙ＋(−Ｗ)を「訂正する」唯一の方法が、第２処理ブロック１０９を用いることによる方法であるので、第三者は第２処理ブロック１０９を無変更のままにしなければならず、これにより、第２処理ブロック１０９は、第三者に対する著作権侵害裁判があった場合に電子透かしとして用いることができる。
【００３５】
本発明は、その特定の好適な実施例を参照して説明してきたが、多くの異なる変更、変形、等は当業者にとって明らかになる。従って、記載した実施例は、請求項に規定する本発明の範囲を限定することを意図したものではない。例えば、本発明を、ペイＴＶ（有料放送テレビ）上で実行されるオーディオ・スクランブルのようなアナログシステムにおいて実現し、これにより、オーディオ・スクランブルモジュール用の進展した著作権保護を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来技術による通し番号の電子透かしを入れられた処理モジュールＡを示す図である。
【図２ａ】本発明による方法を用いて処理モジュールＡに電子透かしを入れる第１実施例を示す図である。
【図２ｂ】本発明による方法を用いて処理モジュールＡに電子透かしを入れる第２実施例を示す図である。
【図２ｃ】本発明による方法を用いて処理モジュールＡに電子透かしを入れる第３実施例を示す図である。
【図２ｄ】本発明による方法を用いて処理モジュールＡに電子透かしを入れる第４実施例を示す図である。
【図３】ＲＧＢ−ＹＵＶ色空間変換処理モジュールを用いて、カメラからの原画像データをテレビジョンセットに適した画像に変換する好適なシステムを示し、この処理モジュールは本発明による方法を用いて電子透かしを入れられている。
【図１】
2009510880.tif 000003
【図２ａ】
2009510880.tif 000004
【図２ｂ】
2009510880.tif 000005
【図２ｃ】
2009510880.tif 000006
【図２ｄ】
2009510880.tif 000007
【図３】
2009510880.tif 000008
【国際調査報告】
2009510880.tif 000009
2009510880.tif 000010
2009510880.tif 000011