(57)【要約】【課題】  画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な電子透かし埋め込み画像データを生成する装置および方法を提供する。【解決手段】  複数フレームに渡るソース画像の積分量と、電子透かし重畳画像の積分量とを一致させるように、電子透かしデータを設定して重畳する。例えば、加算優先シーケンスと減算調整シーケンスの組、あるいは減算優先シーケンスと加算調整シーケンスの組によって、電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成する。本構成により、一定時間内に一定枚数の画像を表示したとき、一定時間以下の間に表示した複数枚画像を分離することはできないというブロックの法則に基づき、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な画像データを生成することが可能となる。【選択図】  図６
2006042270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子透かし埋め込み処理装置であり、
電子透かしの埋め込み対象データであるソース画像を格納する入力メモリバッファと、
前記入力メモリバッファに格納されたソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量とをほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理部と、
を有することを特徴とする電子透かし埋め込み処理装置。
【請求項２】
前記電子透かし埋め込み処理部は、
フレームｔにおけるソース画像の画素値をｆ（ｔ）、
フレームｔにおける電子透かしデータの画素値をｇ（ｔ）とし、
ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）
としたとき、
【数１】
2006042270.tif 000015
ただしＮは処理単位として設定する連続するソース画像の枚数であり、Ｎ≧２である、
上記式（式１）を満足する設定での電子透かし埋め込み処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の電子透かし埋め込み処理装置。
【請求項３】
前記電子透かし埋め込み処理部は、
フレームｔにおける電子透かしデータの画素値をｇ（ｔ）としたとき、
前記ソース画像の連続する２フレーム：２ｔ，２ｔ−１に対する電子透かしデータｇ（ｔ）を、下記式、
ｇ（２ｔ）＝−ｇ（２ｔ＋１）
を満足する値に設定して、電子透かし埋め込み処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の電子透かし埋め込み処理装置。
【請求項４】
前記電子透かし埋め込み処理部は、
ソース画像の画素値に対する電子透かしデータの加算を実行する加算シーケンスと、
ソース画像の画素値に対する電子透かしデータの減算を実行する減算シーケンスとを設定し、
前記加算シーケンスと、減算シーケンスの組み合わせによって、前記式（式１）を満足する設定を構築して、電子透かし埋め込み処理を実行する構成であることを特徴とする請求項２に記載の電子透かし埋め込み処理装置。
【請求項５】
前記電子透かし埋め込み処理部は、
処理単位として設定するＮ枚の連続するソース画像の画素値平均値を算出し、該算出平均値に基づいて、前記加算シーケンスと、減算シーケンスのいずれかを優先シーケンスとし、他方を調整シーケンスとして設定し、
前記優先シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データを設定した後、優先シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データの画素値に基づいて、前記式（式１）を満足するように前記調整シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データを設定する構成であることを特徴とする請求項２に記載の電子透かし埋め込み処理装置。
【請求項６】
前記電子透かし埋め込み処理部は、
処理単位として設定するＮ枚の連続するソース画像の画素値平均値が、設定許容画素値の１／２未満である場合は、前記減算シーケンスを優先シーケンスとし、加算シーケンスを調整シーケンスとし、前記画素値平均値が、設定許容画素値の１／２以上である場合は、前記加算シーケンスを優先シーケンスとし、減算シーケンスを調整シーケンスとする構成であることを特徴とする請求項５に記載の電子透かし埋め込み処理装置。
【請求項７】
前記電子透かし埋め込み処理部は、
ブロックの法則における臨界提示時間内に提示されるＮ枚の画像フレームについて、
ソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、
該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量と、
をほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載の電子透かし埋め込み処理装置。
【請求項８】
電子透かし埋め込み処理方法であり、
電子透かしの埋め込み対象データであるソース画像を格納する入力するソース画像入力ステップと、
前記ソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量とをほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理ステップと、
を有することを特徴とする電子透かし埋め込み処理方法。
【請求項９】
前記電子透かし埋め込み処理ステップは、
フレームｔにおけるソース画像の画素値をｆ（ｔ）、
フレームｔにおける電子透かしデータの画素値をｇ（ｔ）とし、
ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）
としたとき、
【数２】
2006042270.tif 000016
ただしＮは処理単位として設定する連続するソース画像の枚数であり、Ｎ≧２である、
上記式（式１）を満足する設定での電子透かし埋め込み処理を実行することを特徴とする請求項８に記載の電子透かし埋め込み処理方法。
【請求項１０】
前記電子透かし埋め込み処理ステップは、
フレームｔにおける電子透かしデータの画素値をｇ（ｔ）としたとき、
前記ソース画像の連続する２フレーム：２ｔ，２ｔ−１に対する電子透かしデータｇ（ｔ）を、下記式、
ｇ（２ｔ）＝−ｇ（２ｔ＋１）
を満足する値に設定して、電子透かし埋め込み処理を実行することを特徴とする請求項８に記載の電子透かし埋め込み処理方法。
【請求項１１】
前記電子透かし埋め込み処理ステップは、
ソース画像の画素値に対する電子透かしデータの加算を実行する加算シーケンスと、
ソース画像の画素値に対する電子透かしデータの減算を実行する減算シーケンスとを設定し、
前記加算シーケンスと、減算シーケンスの組み合わせによって、前記式（式１）を満足する設定を構築して、電子透かし埋め込み処理を実行することを特徴とする請求項９に記載の電子透かし埋め込み処理方法。
【請求項１２】
前記電子透かし埋め込み処理ステップは、
処理単位として設定するＮ枚の連続するソース画像の画素値平均値を算出し、該算出平均値に基づいて、前記加算シーケンスと、減算シーケンスのいずれかを優先シーケンスとし、他方を調整シーケンスとして設定し、
前記優先シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データを設定した後、優先シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データの画素値に基づいて、前記式（式１）を満足するように前記調整シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データを設定することを特徴とする請求項９に記載の電子透かし埋め込み処理方法。
【請求項１３】
前記電子透かし埋め込み処理ステップは、
処理単位として設定するＮ枚の連続するソース画像の画素値平均値が、設定許容画素値の１／２未満である場合は、前記減算シーケンスを優先シーケンスとし、加算シーケンスを調整シーケンスとし、前記画素値平均値が、設定許容画素値の１／２以上である場合は、前記加算シーケンスを優先シーケンスとし、減算シーケンスを調整シーケンスとすることを特徴とする請求項１２に記載の電子透かし埋め込み処理方法。
【請求項１４】
前記電子透かし埋め込み処理ステップは、
ブロックの法則における臨界提示時間内に提示されるＮ枚の画像フレームについて、
ソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、
該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量と、
をほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行することを特徴とする請求項８に記載の電子透かし埋め込み処理方法。
【請求項１５】
電子透かし埋め込み処理を実行するコンピュータ・プログラムであり、
電子透かしの埋め込み対象データであるソース画像を格納する入力するソース画像入力ステップと、
前記ソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量とをほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像等のデータに著作権情報、編集情報などの付加情報の埋め込み技術に関し、通常の観察状態では認識困難な付加情報として電子透かし（ウォーターマーク:Digital Watermarkingまたは、Data Hidingとも呼ばれる）を画像データ中に埋め込む電子透かし埋め込み処理装置、および電子透かし埋め込み処理方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル技術の進歩に伴い、記録、再生処理の繰り返し実行による画質劣化、音質劣化等の発生しないデジタル記録再生装置が普及し、また一方では、様々な画像、音楽等のデジタテルコンテンツがＤＶＤ，ＣＤなどの媒体またはネットワーク等を通じて配信、流通している。
【０００３】
デジタル記録再生では、アナログ記録再生と異なり、記録再生処理を繰り返し実行してもデータの劣化が発生しないため、オリジナルデータと同様の品質が保たれる。このようなデジタル記録再生技術の普及は不正コピーの氾濫を招く結果となり、著作権の保護という観点から大きな問題となっている。
【０００４】
デジタルコンテンツについての不正な複製（コピー）による著作権侵害に対処するため、デジタルコンテンツに複製制御のための複製制御情報を付加し、コンテンツの記録再生時に複製制御情報を読み取り、読み取られた制御情報に従った処理を実行することにより不正な複製を防止する構成が提案されている。
【０００５】
例えば、コンテンツ・スクランブルシステム（ＣＳＳ：Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ｓｃｒａｍｂｌｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＣＰＲＭ（Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ  Ｍｅｄｉａ）などが知られている。これらは、ユーザに提供するコンテンツデータを暗号化し、コンテンツを再生するにはライセンスを持つユーザや機器にのみ提供された暗号鍵を適用して、暗号を解除することで，不正なコンテンツ利用を防止したシステムである。しかしこれらの暗号化処理を伴う方法では、一旦暗号が破られれば不正使用を防止することができなくなるという問題がある。
【０００６】
そこで、いわゆる電子透かしと呼ばれる技術により、コンテンツそのものに特殊なデータを埋め込むことで、不正使用や違法な複製を防止する方法が考えられている。電子透かしは、ウォーターマーク（ＷＭ）とも呼ばれ、電子透かしの検出、埋め込みは特定のアルゴリズムの実行、または特定のデバイスによる処理によって行なわれる。コンテンツ再生を実行する装置では、コンテンツの再生処理時に電子透かしを検出して、電子透かしから取得される情報に従った制御を行なうことが可能となる。
【０００７】
電子透かしは、大きく分けて、使用者が透かしの存在を認知できる可視型と、不可視型におおまかに分類することができる。埋め込むデータとしては、著作権情報、作成日時、複製の可否などがある。可視型の透かしの場合、透かしの存在が使用者に分かる形で透かしが入っている。そのため、使用者に対する不正な使用の心理的抑制を促す効果がある。
【０００８】
特許文献１には可視型の透かしデータの埋め込み技術の一例が示されている。特許文献１には、原画像の画素の色度を変更せずに、原画像上にウォーターマーク画像を重畳することによって、デジタル画像の上に可視のウォーターマーク画像を置く方法が開示されている。また、ウォーターマーク画像内の「透明」でない画素の色ではなく輝度を変更することを特徴としている。輝度だけを変化させることにより、原画像の所有者とそれを見る物が望まない色度の変化がなく、かつ不正流用の防止に有効である。
【０００９】
また、特許文献２には、別の可視型の透かしデータの埋め込み技術の一例が示されている。本公報によれば、透かしデータを埋め込む領域に可逆の透かしデータを埋め込み、可視型の電子透かしデータを作成し、復号するときには鍵を用いて復号することで、可視型ながら原画像を復元する方法が開示されている。特に、公開鍵を使うことにより、特定のユーザのみ復号できる電子透かし入りデータを作成することができる。
【００１０】
また、不可視型の透かしデータの埋め込み技術は、人間が感知できないレベルの透かしデータを画像などに埋め込むものであり、透かしが目に見えないため、画質劣化は少ない。透かし情報は、対応するデコーダを使って抽出し、そのデータが不正に複製、流用されたものかどうか、著作者はだれか、などの情報を入手することができる。
【００１１】
不可視型の透かしデータの埋め込み方法の一つである画素置換型の電子透かしは、画素の濃淡値を示すビットプレーンの１プレーン内に、空間的に透かしとなるビットデータを埋め込むことで、使用者に分からない透かしを埋め込むというもので、構造が簡単なためポピュラーなものとして使われている。この方法では、ビットプレーンから透かし情報を抽出するためには、鍵を用いて透かし情報を抽出する。
【特許文献１】特開平８−２４１４０３号公報
【特許文献２】特開２０００−１８４１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述のように、いくつかの従来技術において、画像データに対する電子透かし埋め込み手法が開示されている。しかし、特許文献１（特開平８−２４１４０３号公報）に開示の、可視型の電子透かしデータを挿入する技術は、元となる画像の輝度を変調するため、少なからず画像の劣化を招くという問題がある。また、特許文献２（特開２０００−１８４１７３号公報）に開示の、可視型の電子透かしデータを挿入する技術は、鍵を用いて原画像を復元するため、対象ユーザが限定されている場合には有効であるが、不特定多数に対して、可視型透かしデータを残したままで、劣化の少ない表示を行う手段は提供できていない。
【００１３】
一方、不可視の電子透かしデータを挿入する技術は、画質を劣化させることは少ないが、逆に通常状態では透かし情報が見えないことから、攻撃者により不正に複製されたデータを第三者が利用していたとしても、それが不正なデータかどうかを判別することができず、そのままでは不正な使用に対する心理的な抑制効果が期待できない。抑制効果を挙げるためにはデコーダに透かしの検出回路を組込む必要があるが、それには流通する全ての機器に取り付けるといった標準化が必要である。
【００１４】
さらに、画素置換型の電子透かしの手法では、鍵を使って透かしのデコードを行っているため、鍵が攻撃者に分かってしまった場合、透かしを取り除いた画像の複製が容易にできてしまうという問題がある。
【００１５】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、動画として再生した場合には、電子透かしを不可視状態とし、一方、静止画として表示した場合には、電子透かしを可視状態に設定可能とし、動画再生時の劣化の無いコンテンツ再生と、静止画再生においては特別なデコーダや鍵データを用いることなく電子透かしを可視状態としてユーザの不正使用の抑制を促し、また鍵解読による電子透かしの除去可能性を排除した電子透かし埋め込み処理装置、および電子透かし埋め込み処理方法、並びにコンピュータ・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】
【００１６】
本発明の第１の側面は、
電子透かし埋め込み処理装置であり、
電子透かしの埋め込み対象データであるソース画像を格納する入力メモリバッファと、
前記入力メモリバッファに格納されたソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量とをほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理部と、
を有することを特徴とする電子透かし埋め込み処理装置にある。
【００１７】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理部は、フレームｔにおけるソース画像の画素値をｆ（ｔ）、フレームｔにおける電子透かしデータの画素値をｇ（ｔ）とし、ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）
としたとき、
【数３】
2006042270.tif 000003
ただしＮは処理単位として設定する連続するソース画像の枚数であり、Ｎ≧２である、
上記式（式１）を満足する設定での電子透かし埋め込み処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理部は、フレームｔにおける電子透かしデータの画素値をｇ（ｔ）としたとき、前記ソース画像の連続する２フレーム：２ｔ，２ｔ−１に対する電子透かしデータｇ（ｔ）を、下記式、
ｇ（２ｔ）＝−ｇ（２ｔ＋１）
を満足する値に設定して、電子透かし埋め込み処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理部は、ソース画像の画素値に対する電子透かしデータの加算を実行する加算シーケンスと、ソース画像の画素値に対する電子透かしデータの減算を実行する減算シーケンスとを設定し、前記加算シーケンスと、減算シーケンスの組み合わせによって、前記式（式１）を満足する設定を構築して、電子透かし埋め込み処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理部は、処理単位として設定するＮ枚の連続するソース画像の画素値平均値を算出し、該算出平均値に基づいて、前記加算シーケンスと、減算シーケンスのいずれかを優先シーケンスとし、他方を調整シーケンスとして設定し、前記優先シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データを設定した後、優先シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データの画素値に基づいて、前記式（式１）を満足するように前記調整シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データを設定する構成であることを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理部は、処理単位として設定するＮ枚の連続するソース画像の画素値平均値が、設定許容画素値の１／２未満である場合は、前記減算シーケンスを優先シーケンスとし、加算シーケンスを調整シーケンスとし、前記画素値平均値が、設定許容画素値の１／２以上である場合は、前記加算シーケンスを優先シーケンスとし、減算シーケンスを調整シーケンスとする構成であることを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理装置の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理部は、ブロックの法則における臨界提示時間内に提示されるＮ枚の画像フレームについて、ソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量と、をほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明の第２の側面は、
電子透かし埋め込み処理方法であり、
電子透かしの埋め込み対象データであるソース画像を格納する入力するソース画像入力ステップと、
前記ソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量とをほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理ステップと、
を有することを特徴とする電子透かし埋め込み処理方法にある。
【００２４】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理ステップは、フレームｔにおけるソース画像の画素値をｆ（ｔ）、フレームｔにおける電子透かしデータの画素値をｇ（ｔ）とし、
ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）
としたとき、
【数４】
2006042270.tif 000004
ただしＮは処理単位として設定する連続するソース画像の枚数であり、Ｎ≧２である、
上記式（式１）を満足する設定での電子透かし埋め込み処理を実行することを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理ステップは、フレームｔにおける電子透かしデータの画素値をｇ（ｔ）としたとき、前記ソース画像の連続する２フレーム：２ｔ，２ｔ−１に対する電子透かしデータｇ（ｔ）を、下記式、
ｇ（２ｔ）＝−ｇ（２ｔ＋１）
を満足する値に設定して、電子透かし埋め込み処理を実行することを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理ステップは、ソース画像の画素値に対する電子透かしデータの加算を実行する加算シーケンスと、ソース画像の画素値に対する電子透かしデータの減算を実行する減算シーケンスとを設定し、前記加算シーケンスと、減算シーケンスの組み合わせによって、前記式（式１）を満足する設定を構築して、電子透かし埋め込み処理を実行することを特徴とする。
【００２７】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理ステップは、処理単位として設定するＮ枚の連続するソース画像の画素値平均値を算出し、該算出平均値に基づいて、前記加算シーケンスと、減算シーケンスのいずれかを優先シーケンスとし、他方を調整シーケンスとして設定し、前記優先シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データを設定した後、優先シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データの画素値に基づいて、前記式（式１）を満足するように前記調整シーケンスにおける電子透かし埋め込み画像データを設定することを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理ステップは、処理単位として設定するＮ枚の連続するソース画像の画素値平均値が、設定許容画素値の１／２未満である場合は、前記減算シーケンスを優先シーケンスとし、加算シーケンスを調整シーケンスとし、前記画素値平均値が、設定許容画素値の１／２以上である場合は、前記加算シーケンスを優先シーケンスとし、減算シーケンスを調整シーケンスとすることを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明の電子透かし埋め込み処理方法の一実施態様において、前記電子透かし埋め込み処理ステップは、ブロックの法則における臨界提示時間内に提示されるＮ枚の画像フレームについて、ソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量と、をほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行することを特徴とする。
【００３０】
さらに、本発明の第３の側面は、
電子透かし埋め込み処理を実行するコンピュータ・プログラムであり、
電子透かしの埋め込み対象データであるソース画像を格納する入力するソース画像入力ステップと、
前記ソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量とをほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行する電子透かし埋め込み処理ステップと、
を有することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００３１】
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記憶媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００３２】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づく、より詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の構成によれば、複数フレームに渡るソース画像の積分量と、電子透かし重畳画像の積分量とを一致させるように、電子透かしデータを設定して重畳する構成としたので、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な画像データを生成することが可能となる。これは、一定時間内に一定枚数の画像を表示したとき、その一定時間以下の間に表示した複数枚画像を分離することはできないという人間の視覚特性に基づくブロックの法則に基づいている。ブロックの法則が成立する条件下であれば、ブロックの臨界呈示時間内に表示された光量の総和が同じであるとき、人間には同じものとして認知される。従って、本発明の構成のように、複数フレームに渡るソース画像の積分量と、電子透かし重畳画像の積分量とを一致させるように、電子透かしデータを設定して重畳することで、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な画像データを生成することが可能となる。
【００３４】
さらに、本発明の構成によれば、加算優先シーケンスと減算調整シーケンスの組、あるいは減算優先シーケンスと加算調整シーケンスの組によって、電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成する構成としたので、効率的に複数フレームに渡るソース画像の積分量と、電子透かし重畳画像の積分量とを一致させたデータの生成が可能となり、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な電子透かし重畳データを効率的に生成することが可能となる。
【００３５】
さらに、本発明の構成によれば、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な電子透かし重畳データを生成することが可能となり、可視型の電子透かしの特徴である不正使用の心理的抑圧効果の達成と同時に再生時の劣化を抑制した電子透かし重畳画像データを提供することが可能となる。
【００３６】
また、本発明の構成によれば、ブロックの法則における臨界呈示時間以下に一定枚数の画像を表示するだけの簡単な画像表示装置で良いため、デコーダが不要なシンプルな構成が可能であり、全ての再生装置にデコーダを搭載するといったインフラの整備が不必要となる。また、別の側面として、電子透かし埋め込み手段は、ソース画像に所定の関数による値を加えることで、前記透かし埋め込み済画像を生成するものであるが、再生に鍵を必要としないため、この関数の内容を外部に知らせる必要がない。つまり、鍵を使ってソース画像だけを抽出することは困難となる。そのため、不特定多数の対象に対して、電子透かしデータを残したままの配信が可能となるという効果がある。さらに、不正使用を行おうとする攻撃者が、複数枚の透かし埋め込み済画像を、一定枚数だけ積分して画像を作成すれば、透かし情報は相殺して消えるが、元の画像も積分されるため、動きぼけのある劣化した画像しか得られず、不正な複製を防止することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、図面を参照しながら、本発明の電子透かし埋め込み処理装置、および電子透かし埋め込み処理方法、並びにコンピュータ・プログラムの構成について説明する。
【００３８】
図１に、本発明の電子透かし埋め込み処理装置の一実施例を示す。電子透かし埋め込み処理装置１０は、電子透かしの埋め込み対象としてのコンテンツ、例えば動画像データからなるソース画像１を入力し、入力メモリバッファｆ１１に格納する。入力メモリバッファｆ１１は、動画像データをフレーム単位でＮ枚格納するフレームメモリとして構成される。
【００３９】
入力メモリバッファ１１に格納された複数フレームは、処理単位のＮ枚のフレーム毎に、電子透かし埋め込み処理部１２において、電子透かしの埋め込み処理が実行される。電子透かし埋め込み処理部１２は、動画として再生した場合には電子透かしを不可視状態とし、一方、静止画として表示した場合には電子透かしを可視状態とすることを可能とした電子透かしの埋め込み処理を実行する。具体的な電子透かし埋め込みアルゴリズムについては後述する。
【００４０】
電子透かし埋め込み処理部１２は、外部から入力する電子透かしデータ２あるいは、電子透かし埋め込み処理装置内の記憶手段に格納された電子透かしデータ２を、入力メモリバッファｆ１１から取得されるコンテンツデータとしての画像フレームデータに重畳する処理を実行する。電子透かしデータは、例えば著作権情報、作成日時、複製の可否などの情報によって構成される。
【００４１】
電子透かし埋め込み処理部は、ブロックの法則における臨界提示時間内に提示されるＮ枚の画像フレームについて、ソース画像を構成する連続する複数フレームにおける対応画素の積分量と、該複数フレームに対して電子透かしデータを埋め込んだ電子透かし埋め込み画像フレームの対応画素の積分量とをほぼ等しく設定する電子透かし埋め込み処理を実行する。この処理によって、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な画像データを生成することが可能となる。
【００４２】
本発明における電子透かし埋め込み処理部は、一定時間内に一定枚数の画像を表示したとき、その一定時間以下の間に表示した複数枚画像を分離することはできないというブロックの法則に基づいて、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な画像データを電子透かし埋め込み画像データとして生成する。
【００４３】
一定時間内に一定枚数の画像を表示したとき、その一定時間以下の間に表示した複数枚画像を分離することはできないというブロックの法則は、人間の視覚特性に基づくものであり、ブロックの法則が成立する条件下であれば、ブロックの臨界呈示時間内に表示された光量の総和が同じであるとき、人間には同じものとして認知される。従って、複数フレームに渡るソース画像の積分量と、電子透かし重畳画像の積分量とを一致させるように、電子透かしデータを設定して重畳することで、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な画像データを生成することが可能となる。本発明における電子透かし埋め込み処理部は、このような電子透かしデータの埋め込み処理を実行する。この処理の詳細については、後段で詳細に説明する。
【００４４】
電子透かし埋め込み処理部１２において、電子透かしの埋め込み処理がなされたフレームデータは、出力メモリバッファｈ１３に順次、格納された後、外部に電子透かし埋め込み画像３として出力される。出力先は、例えば表示装置、記録媒体、あるいはネットワークなどである。
【００４５】
次に、電子透かし埋め込み処理部１２において実行する電子透かしの埋め込み処理のアルゴリズムの詳細について説明する。以下、アルゴリズムについての説明を下記の項目順に行なう。
（１）基本アルゴリズムの説明
（２）具体的な電子透かし埋め込みアルゴリズム例１
（３）具体的な電子透かし埋め込みアルゴリズム例２
【００４６】
［（１）基本アルゴリズムの説明］
まず、電子透かし埋め込み処理部１２において実行する基本的な電子透かしの埋め込み処理のアルゴリズムについて説明する。電子透かし埋め込み処理部１２は、動画として再生した場合には、電子透かしを不可視状態とし、一方、静止画として表示した場合には、電子透かしを可視状態とすることを可能とした電子透かしの埋め込み処理を実行する。この態様で電子透かし埋め込みを行なうことで、動画再生時には、劣化の無いコンテンツ再生が可能となり、静止画再生においては特別なデコーダや鍵データを用いることなく電子透かしを可視状態としてユーザに任地させることが可能となり、ユーザに対してコンテンツの不正使用の抑制を促し、また鍵解読による電子透かしの除去可能性も排除できる。
【００４７】
電子透かし埋め込み処理部１２において実行する基本的な電子透かしの埋め込み処理のアルゴリズムについて説明する。
【００４８】
入力メモリバッファｆ１１に格納されたフレーム画像データについて、時刻ｔにおける画像フレームを構成する画像データをｆ（ｔ）とする。その時刻ｔの電子透かし画像データをｇ（ｔ）とする。すなわち、画像データ（ｔ）に対して埋め込む電子透かし画像データがｇ（ｔ）となる。
【００４９】
動画像の再生処理において、ある再生処理期間ＴにＮ枚の画像フレームが連続表示されるとする。この再生条件が成立するとして、以下の式（式１）を満足する電子透かし重畳画像データｈ（ｔ）を生成する。
【数５】
2006042270.tif 000005
ここで、
ｈ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）  ・・・（式２）
とする。
すなわち、時間ｔにおける
画像データ：ｆ（ｔ）と、
電子透かしデータ：ｇ（ｔ）と、
の加算値が電子透かし重畳データｈ（ｔ）である。
【００５０】
上記式１、式２は、画像データｆ（ｔ）、電子透かしデータｇ（ｔ）、電子透かし重畳データｈ（ｔ）の各対応画素毎に成立する。上記式１の設定条件は、動画像再生期間：Ｔに再生されるＮ枚の画像フレームの各画素ごとに成立する式であり、Ｎ枚のフレームの各画素においてＮ個の画素値の積算値、すなわち、
（ａ）画像フレームデータ積算値［ｆ（０）〜ｆ（Ｎ−１）］
（ｂ）画像フレームデータと電子透かしデータの加算データの積算値［ｈ（０）〜ｈ（Ｎ−１）］
上記（ａ），（ｂ）について、（ａ）＝（ｂ）となる関係に設定するということを意味する。
【００５１】
このような設定で、電子透かしデータｇ（ｔ）を設定し、画像データｆ（ｔ）に重畳して電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成し、生成した電子透かし重畳データｈ（ｔ）を再生する。
【００５２】
動画像の再生期間Ｔが一定時間以下のときは、人間の視覚特性により、期間Ｔに目に入った光量の積分量のみ認知されるので、個々のフレーム画像を認知することはできない。結果として、電子透かしデータｇ（ｔ）を単独で認知することはできない。
【００５３】
すなわち、動画像の再生期間Ｔが一定時間以下のときは、人間の視覚特性により、期間Ｔに目に入った光量の積分量のみ認知される。すなわち、
すなわち、画像データ：ｆ（ｔ）と、埋め込む電子透かしデータ：ｇ（ｔ）との加算値として生成され電子透かし重畳データｈ（ｔ）の再生期間Ｔにおける積分量のみが人間の眼に知覚されることになる。上述した関係式（式１）から、期間Ｔの電子透かし重畳データｈ（ｔ）の積分量は、期間Ｔに含まれる複数の画像フレーム、すなわち画像データｆ（ｔ）の積分量に等しい。従って、画像データｆ（ｔ）に重畳された他のデータ、すなわち電子透かしデータｇ（ｔ）を単独で認知することはできない。
【００５４】
しかし、静止画像として１つの単独フレームを表示した場合は、複数フレームの積分処理が実行されることがない。従って、１つの画像フレームにおける画像データ：ｆ（ｔ）に対して重畳された電子透かしデータ：ｇ（ｔ）を識別することが可能となる。
【００５５】
つまり、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると透かしが見えるという映像を作ることができる。
【００５６】
図１の構成において、入力メモリバッファｆ１１のソース画像１のフレーム格納数をＮとしたとき、時間ｔに対応する入力メモリバッファの格納データが、時間ｔの画像フレームに対応する画像データｆ（ｔ）であり、電子透かし埋め込み処理部１２において、画像データｆ（ｔ）に対して重畳する電子透かしデータ２が電子透かしデータｇ（ｔ）となる。さらに、処理結果として、出力メモリバッファｈ１３に格納されるデータが、電子透かし重畳データｈ（ｔ）となり、電子透かし重畳データｈ（ｔ）が、電子透かし埋め込み画像３として出力される。
【００５７】
電子透かし埋め込み処理部１２は、Ｎ枚の画像フレームに対して、前述した式（式１）を満足するように、電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成する。電子透かし埋め込み処理部１２は、ソース画像１、すなわち、画像データｆ（ｔ）の各構成画素について、電子透かしデータに基づく画素値加算、あるいは画素値減算を実行することで、前述した式（式１）を満足するように、電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成する。この処理の結果、生成された電子透かし重畳データｈ（ｔ）は、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると透かしが見えるという映像となる。
【００５８】
以下、電子透かし埋め込み処理部１２の実行する具体的な電子透かし埋め込み処理アルゴリズムについて、複数の処理例を説明する。
【００５９】
［（２）具体的な電子透かし埋め込みアルゴリズム例１］
まず、具体的な電子透かし埋め込みアルゴリズム例１を説明する。
前述の式（式１）を満たす電子透かしデータを作成する最も簡単なアルゴリズムは、連続する２つの画像フレームにおいて、前述の式（式１）を満たす設定とすることである。ソース画像１を構成する複数の画像フレームのフレーム番号をｔとする。このとき、
画像データｆ（ｔ）
電子透かしデータｇ（ｔ）
電子透かし重畳データｈ（ｔ）
であり、
電子透かしデータｇ（ｔ）について、
ｇ（２ｔ）＝−ｇ（２ｔ＋１）・・・（式３）
を満足する電子透かしデータｇ（ｔ）を設定することにより、前述の式（式１）が満足される。これは、２フレームごとに、電子透かしデータｇ（ｔ）を相殺し合うことを意味し、Ｎ＝２において式（式１）が成立する。
【００６０】
本アルゴリズム１では、Ｎの値が小さく、電子透かしデータｇ（ｔ）の値が、画像データｆ（ｔ）の値に強く影響されるため、電子透かしデータｇ（ｔ）の設定可能な値、具体的には画素値に制約が強くなるという問題があるが、基本的には、前述の式（式１）が満足される。従って、画像データ：ｆ（ｔ）と、埋め込む電子透かしデータ：ｇ（ｔ）との加算値として生成される電子透かし重畳データｈ（ｔ）のＮ＝２に対応する再生期間Ｔにおける積分量は、画像データｆ（ｔ）の積分量に等しいことが保証される。この結果、画像データｆ（ｔ）に重畳された電子透かしデータｇ（ｔ）を単独で認知することはできない。しかし、静止画像として１つの単独フレームを表示した場合は、複数フレームの積分処理が実行されることがなく１つの画像フレームにおける画像データ：ｆ（ｔ）に対して重畳された電子透かしデータ：ｇ（ｔ）を識別することが可能となる。つまり、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると透かしが見えるという映像を作ることができる。
【００６１】
［（３）具体的な電子透かし埋め込みアルゴリズム例２］
上記のアルゴリズム例１は、連続する２枚の画像フレームで相殺するように電子透かしデータｇ（ｔ）を設定する構成としたものである。すなわちＮ＝２としたときに、上述の式（式１）を満足する設定とした構成である。
【００６２】
以下、説明するアルゴリズム例２は、２＜Ｎの場合でも適用できる構成としたものであり、より多くの連続画像フレームに対応する画像データ：ｆ（ｔ）に対して電子透かしデータを埋め込み、２≦Ｎの複数の連続フレームにおいて、前述の式（式１）を満足させることを可能とした方法である。Ｎの値が大きければそれだけ透かし画像を複雑にして、攻撃への耐性を高めることができる。
【００６３】
まず、アルゴリズム２の概要を説明する。アルゴリズム２は、２≦Ｎのときに各フレームにおいて、式（式１）を満たすように、ソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の構成画素の画素値の増減を行って、電子透かしデータｇ（ｔ）の埋め込みを実行して、電子透かし重畳データｈ（ｔ）の生成を行なうものである。
【００６４】
ソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の構成画素に電子透かしデータの値を加算するか減算するかを画素毎に異なる設定とすると、例えばソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））に存在する移動表示対象オブジェクトを追従視するとき、画素ごとの増減が激しいために、追従しない点について、網膜上に擬似輪郭が発生する場合がある。例えば、動画像の再生シーンが自転車に乗った人が右から左に走るシーンであるとき、動画像に表示される人を追従視したときに背景の画像に疑似輪郭が発生する。
【００６５】
この擬似輪郭の発生現象について、図２、図３、図４、図５を参照して説明する。図２に、２枚のソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））に電子透かしデータｇ（ｔ）を埋め込む場合に、電子透かしデータｇ（ｔ）を、ソース画像の構成画素の画素値に加算して埋め込むか減算して埋め込むかを、画素毎に変えた処理を実行した結果を示す。
【００６６】
ソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の第１フレーム１０１と第２フレーム１０２の構成画素１１１に、電子透かしデータ（ｇ（ｔ））１２１を埋め込むものとする。この電子透かし埋め込み結果が、下段に示す電子透かし重畳データの第１フレーム１３１と第２フレーム１３２となる。
【００６７】
ここでは、電子透かしデータ１２１は、図に示すように［０，１，１，１，０］のデータであり、このデータを、ソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の第１フレーム１０１に対しては、減算、加算の繰り返し、すなわち、図に示すように［−，＋，−，＋，−］として重畳し、次のフレーム、すなわち、ソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の第２フレーム１０２に対しては、加算、減算の繰り返し、すなわち、図に示すように［＋，−，＋，−，＋］として重畳している。
【００６８】
結果として、ソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の第１フレーム１０１の構成画素は、［１，２，２，１，１］であるので、ここに、電子透かしデータ［０，１，１，１，０］を［−，＋，−，＋，−］として重畳した結果は、図の下段に示す電子透かし重畳データの第１フレーム１３１に示すように、
［１，３，１，２，１］
の画素値を持つことになる。なお、ここでは、説明を簡略化して画素値を１桁の値として示しているが、実際には、例えば８ビットデータであれば０〜２５５の画素値が設定され、この０〜２５５の画素値を持つデータに対して処理が実行される。
【００６９】
一方、ソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の第２フレーム１０２の構成画素は、［１，１，２，２，１］であるので、ここに、電子透かしデータ［０，１，１，１，０］を［＋，−，＋，−，＋］として重畳した結果は、図の下段に示す電子透かし重畳データの第２フレーム１３２に示すように、
［１，０，３，１，１］
の画素値を持つことになる。
【００７０】
図３は、その結果を観察者１８０が見た時に、（ａ）視線の位置が固定の場合と、（ｂ）左から右に移動した場合とで見え方が異なることを説明する図である。図３（ａ）に示すように、観察者１８０の視点の位置が固定の場合、先に、図２を参照して説明した電子透かし重畳データとしての第１フレーム１３１と第２フレーム１３２の同じ位置の画素値が網膜上で積分される。
【００７１】
その積分量は、各画素について、［２，３，４，３，２］となる。すなわち、電子透かし重畳データの第１フレーム１３１の画素値、
［１，３，１，２，１］と、
電子透かし重畳データの第２フレーム１３２の画素値、
［１，０，３，１，１］
とがそれぞれ積分（加算）されて、
［２，３，４，３，２］
となる。
【００７２】
これに対し、図３（ｂ）に示すように、例えば再生動画像に表示されるオブジェクトを追従して、観察者１８０の視点が各フレームについて１画素右にずれるとすると、図３（ｂ）で斜線の入っていない２フレーム間で共通に見える４つの画素１５１，１５２，１５３，１５４の、網膜上での積分量は、１，６，２，３となる。すなわち、電子透かし重畳データの第１フレーム１３１の画素値、
［１，３，１，２，（１）］と、
電子透かし重畳データの第２フレーム１３２の画素値、
［（１），０，３，１，１］
との１つ移動した画素がそれぞれ積分（加算）されて、
［１，６，２，３］
となる。
【００７３】
観察者１８０は、視点を固定した場合は、図３（ａ）に示すように、
［２，３，４，３，２］
の画像を網膜上で識別しており、一方、視点を各フレームについて１画素、右にずらしている場合は、図３（ｂ）に示すように、
［１，６，２，３］
の画像を網膜上で識別することになる。
【００７４】
このように、観察者１８０が、視点を各フレームについて１画素、右にずらしている場合は、視線の位置が固定の場合に比べ、輝度が大きく変化した画像を認識することになる。これが、視覚上では疑似輪郭として認識されてしまう。
【００７５】
図４は、２枚のソース画像に電子透かしデータを埋め込む場合に、電子透かしデータを加算するか減算するかを、同一フレーム内で統一した時の結果を示す。すなわち、ソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の第１フレーム２０１と第２フレーム２０２の構成画素２１１に、電子透かしデータ（ｇ（ｔ））２２１を埋め込むものとする。この電子透かし埋め込み結果が、下段に示す電子透かし重畳データの第１フレーム２３１と第２フレーム２３２となる。
【００７６】
ここではソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の第１フレーム２０１の画素［１，２，２，１，１］に対して電子透かしデータ（ｇ（ｔ））［０，１，１，１，０］を加算し、ソース画像（画像データ：ｆ（ｔ））の第２フレーム２０２の画素［１，１，２，２，１］に対しては、電子透かしデータ（ｇ（ｔ））［０，１，１，１，０］を減算している。この結果が、下段に示す電子透かし重畳データの第１フレーム２３１と第２フレーム２３２となる。
【００７７】
電子透かし重畳データの第１フレーム２３１は、画素値が、
［１，３，３，２，１］
となり、
電子透かし重畳データの第２フレーム２３２は、画素値が、
［１，０，１，１，１］
となっている。
【００７８】
図５に、図４の処理結果を観察者２８０が見た時に、（ａ）視線の位置が固定の場合と、（ｂ）左から右に移動した場合の網膜上の積分値を示す。図５（ａ）に示すように、観察者２８０の視点が固定の場合、第１フレームと第２フレームの同じ位置の画素値が網膜上で積分されるので、図３の場合と同じく、［２，３，４，３，２］となる。すなわち、電子透かし重畳データの第１フレーム２３１の画素値、
［１，３，１，２，１］と、
電子透かし重畳データの第２フレーム２３２の画素値、
［１，０，３，１，１］
とがそれぞれ積分（加算）されて、
［２，３，４，３，２］
となる。
【００７９】
これに対し、図５（ｂ）に示すように、例えば再生動画像に表示されるオブジェクトを追従して、観察者１８０の視点が各フレームについて１画素右にずれるとすると、図５（ｂ）で斜線の入っていない２フレーム間で共通に見える４つの画素２５１，２５２，２５３，２５４の、網膜上での積分量は、１，４，４，３となる。すなわち、電子透かし重畳データの第１フレーム１３１の画素値、
［１，３，３，２，（１）］と、
電子透かし重畳データの第２フレーム１３２の画素値、
［（１），０，１，１，１］
との１つ移動した画素がそれぞれ積分（加算）されて、
［１，４，４，３］
となる。
【００８０】
観察者１８０は、視点を固定した場合は、図５（ａ）に示すように、
［２，３，４，３，２］
の画像を網膜上で識別しており、一方、視点を各フレームについて１画素、右にずらしている場合は、図５（ｂ）に示すように、
［１，４，４，３］
の画像を網膜上で識別することになる。
【００８１】
先に、図２、図３を参照して説明した画素毎に電子透かしデータの加算、減算処理を実行した場合の電子透かし重畳データは、
視線固定：［２，３，４，３，２］
視線移動：［１，６，２，３］
であるのに対し、図４、図５を参照して説明した例、すなわち、電子透かしデータを加算するか減算するかを、同一フレーム内で統一した例では、
視線固定：［２，３，４，３，２］
視線移動：［１，４，４，３］
となり、電子透かしデータを加算するか減算するかを、同一フレーム内で統一した場合の方が、視線の位置が固定の場合との輝度の変化は少なく、疑似輪郭の発生が抑えられているのが分かる。視線が固定の場合と完全に一致しないのは、位置によって透かし画像の画素値が異なるためであるが、透かし画像に高周波成分がなく変化がなだらかであれば、一致しない部分は目立たない。
【００８２】
以上、説明してきたように、同一フレーム内では、加える透かしの符号を同じにすることにより、疑似輪郭を軽減できる。そこで本アルゴリズムでは、まず偶数フレームではソース画像の画素に値を加え、奇数フレームでは値を減らすようにする。むろん、偶数フレームと奇数フレームは入れ替わっても良い。
【００８３】
次に、ソース画像の平均値が、階調、すなわち画素値の最大値の１／２と比べて大きいか小さいかを判定する。もし１／２より大きいのであれば、ソース画像を中心とした値を増減させる場合、増やしうる値の幅が小さいこととなる。逆に１／２以下であれば、減らしうる値の幅が小さいことになる。つまり、ソース画像から増減できる幅の小さい方の値は、大きい方の値を使って、最終的に積分した値がソース画像の積分値と同じになるよう調整できる。増減できる最大の値はｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）であり、最小の値はｆ（ｔ）−ｇ（ｔ）である。
【００８４】
このような条件を設定した上で、上述したアルゴリズム例２についての具体的な処理について説明する。以下の説明において、フレームｔ（時刻（ｔ））におけるそれぞれのデータを、
画像データ：ｆ（ｔ）
電子透かしデータ：ｇ（ｔ）
電子透かし重畳データ：ｈ（ｔ）
と示す。
また、ＭＡＸを画像に設定可能な階調（画素値）の最大値、
Ｎ枚（Ｎフレーム）のソース画像の画素平均値をｆａｖｅ
として示す、なお、式中においては、画素平均値をｆａｖｅは、ｆの上部にバー［−］を設定した表示として示す。
【００８５】
（１）優先シーケンスの設定処理
まず、優先シーケンスの設定処理について説明する。ここでは、偶数フレームではソース画像の画素に値を加え、奇数フレームでは値を減らす設定例を説明する。優先シーケンスは、ソース画像の画素に値を加える処理を優先する加算優先シーケンスと、ソース画像の画素から値を減算する処理を優先する減算優先シーケンスとがある。
【００８６】
加算優先シーケンスは、偶数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ（ｔ）の値を決定するシーケンスであり、減算優先シーケンスは、奇数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ（ｔ）の値を決定するシーケンスである。
【００８７】
加算優先シーケンスを適用する場合、加算優先シーケンスを設定、すなわち、偶数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ（ｔ）の値を決定した後、後段の（２）で説明する減算調整シーケンスの設定、すなわち、奇数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ（ｔ）の値を決定する。
【００８８】
減算優先シーケンスを適用する場合、減算優先シーケンスを設定、すなわち、奇数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ（ｔ）の値を決定した後、後段の（２）で説明する加算調整シーケンスの設定、すなわち、偶数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ（ｔ）の値を決定する。
【００８９】
まず、各優先シーケンスの設定処理手順について説明する。
Ｎ枚のソース画像の平均値ｆａｖｅは、下記式（式４）によって示される。
【数６】
2006042270.tif 000006
このとき、Ｎ枚のソース画像の平均値が、画像に設定可能な階調（画素値）の最大値の中間値より小さい場合、すなわち、下記式（式５）に示すように、
【数７】
2006042270.tif 000007
ならば、画素値を増やす方（加算）に余裕があるので、減算の方を優先する。すなわち、図４、図５を参照して説明した電子透かしデータの加算減算をフレーム毎に切り替えて実行する構成において、減算処理を優先し、加算処理を調整用に適用する。この結果として、先に説明した式（式１）を満足する電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成する。
【００９０】
逆に、Ｎ枚のソース画像の平均値が、画像に設定可能な階調（画素値）の最大値の中間値以上である場合、すなわち、下記式（式６）に示すように、
【数８】
2006042270.tif 000008
であるなら、画素値を減らす方（減算）に余裕があるので、加算の方を優先する。すなわち、図４、図５を参照して説明した電子透かしデータの加算減算をフレーム毎に切り替えて実行する構成において、加算処理を優先し、減算処理を調整用に適用する。この結果として、先に説明した式（式１）を満足する電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成する。
【００９１】
優先する方はできる限り上下に値を振るものとし、その値の時間的な列を優先シーケンス、もう一方のシーケンスを調整シーケンスとする。加算が優先の場合の加算優先シーケンスの電子透かし重畳データ：ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）と、減算が優先の場合の減算優先シーケンスの電子透かし重畳データ：ｈ−ｐｒｉ（ｔ）は、それぞれ次の式（式７）、（式８）に示すように定義できる。
【数９】
2006042270.tif 000009
【００９２】
上記式の意味は、例えば、加算が優先の場合の加算優先シーケンスの電子透かし重畳データ：ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）は、
（ａ）ｔｍｏｄ２≠０、すなわち、フレームｔが２の倍数でない場合、すなわち奇数フレームでは、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）＝０、
（ｂ）ｔｍｏｄ２＝０、すなわち、ｔが２の倍数、すなわち偶数フレームで、かつ、
ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）≦ＭＡＸ、すなわち、ソース画像データｆ（ｔ）と電子透かしデータｇ（ｔ）の加算値が最大画素値ＭＡＸ以下である場合は、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）＝ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）、
（ｃ）その他の場合は、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）＝ＭＡＸ
とする設定であることを意味している。
【００９３】
すなわち、加算優先シーケンスの電子透かし重畳データ：ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）は、偶数フレームにおいてのみ、電子透かしデータｇ（ｔ）に基づく処理を実行し、ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）≦ＭＡＸを満足する場合には、電子透かしデータｇ（ｔ）を、ソース画像データｆ（ｔ）にそのまま加算し、ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）≦ＭＡＸを満足しない場合には、画素値をＭＡＸとして設定する。なお、奇数フレームにおいては、後述する減算調整シーケンスによって、ソース画像データｆ（ｔ）から電子透かしデータｇ（ｔ）に基づく減算が行われる。
【００９４】
すなわち、加算優先シーケンスの場合、
偶数フレームでは、上述の加算優先シーケンスの電子透かし重畳データ：ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）
奇数フレームでは、後段で説明する減算調整シーケンス：ｈ−ａｄｊ（ｔ）が設定される。
【００９５】
また、減算が優先の場合の減算優先シーケンスの電子透かし重畳データ：ｈ−ｐｒｉ（ｔ）は、
（ａ）ｔｍｏｄ２≠０、すなわち、フレームｔが２の倍数の場合、すなわち偶数フレームでは、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）＝０、
（ｂ）ｔｍｏｄ２＝０、すなわち、ｔが２の倍数でない、すなわち奇数フレームで、かつ、
０≦ｆ（ｔ）−ｇ（ｔ）、すなわち、ソース画像データｆ（ｔ）から電子透かしデータｇ（ｔ）を減算した値が０以上である場合は、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）＝ｆ（ｔ）−ｇ（ｔ）、
（ｃ）その他の場合は、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）＝０
とする設定であることを意味している。
【００９６】
すなわち、減算優先シーケンスの電子透かし重畳データ：ｈ−ｐｒｉ（ｔ）は、奇数フレームにおいてのみ、電子透かしデータｇ（ｔ）に基づく処理を実行し、０≦ｆ（ｔ）−ｇ（ｔ）を満足する場合には、電子透かしデータｇ（ｔ）を、ソース画像データｆ（ｔ）から減算し、０≦ｆ（ｔ）−ｇ（ｔ）を満足しない場合には、画素値を０として設定する。なお、偶数フレームにおいては、後述する加算調整シーケンスによって、ソース画像データｆ（ｔ）に電子透かしデータｇ（ｔ）を加算する処理が行われる。
【００９７】
すなわち、減算優先シーケンスの場合、
奇数フレームでは、上述の減算優先シーケンスの電子透かし重畳データ：ｈ−ｐｒｉ（ｔ）
偶数フレームでは、後段で説明する加算調整シーケンス：ｈ＋ａｄｊ（ｔ）が設定される。
【００９８】
（２）調整シーケンスの設定処理
次に、調整シーケンスの設定処理について説明する。調整シーケンスの設定においては、上述した処理において設定した優先シーケンスによって値の決定される電子透かし重畳データ：ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）、または：ｈ−ｐｒｉ（ｔ）に対応する１つのフレームを含む連続する２フレームを単位フレームセットとする。すなわち２フレーム中、一方が、優先シーケンスによって画素値が決定されるフレームであり、他方が以下に説明する調整シーケンスによって画素値が決定されるフレームとなる。
【００９９】
調整シーケンスの設定においては、２フレームからなる各フレームセット毎の電子透かし重畳画像ｈ（ｔ）の積分値を、なるべくソース画像、すなわち画像データｆ（ｔ）の積分値に近づくように調整していく。すなわち、優先シーケンスの値とソースの値から調整シーケンスの値を計算する。最終的なシーケンスにおける電子透かし重畳データｈ（ｔ）は下式（式９）によって示される。
【数１０】
2006042270.tif 000010
【０１００】
上記式の定義は、以下の処理を行なうことを意味する。すなわち、
（ａ）奇数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ（２ｔ＋１）は、
（ａ−１）Ｎ枚のソース画像の平均値が、画像に設定可能な階調（画素値）の最大値の中間値より小さい場合、
減算優先シーケンスによって決定される電子透かし重畳データ：ｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）
が設定され、
（ａ−２）その他の場合は、
減算調整シーケンスによって決定される電子透かし重畳データ：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）
が設定される。
【０１０１】
（ｂ）偶数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ（２ｔ）は、
（ｂ−１）Ｎ枚のソース画像の平均値が、画像に設定可能な階調（画素値）の最大値の中間値より小さい場合、
加算調整シーケンスによって決定される電子透かし重畳データ：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）
が設定され、
（ｂ−２）その他の場合は、
加算優先シーケンスによって決定される電子透かし重畳データ：ｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）
が設定される。
【０１０２】
加算調整シーケンスｈ＋ａｄｊ（ｔ）、減算調整シーケンスｈ−ａｄｊ（ｔ）は、以下の式（式１０）を満足するように設定される。
【数１１】
2006042270.tif 000011
【０１０３】
上記式において、ｈｄｉｆｆ（ｔ）は時刻ｔ以前までの電子透かし重畳データｈ（ｔ）の積分値と、ソース画像データｆ（ｔ）の積分値との差分を示す蓄積誤差データを示す。つまり、０〜２ｔまでの全ての電子透かし重畳データｈ（ｔ）の積分結果で補正しきれなかった画素値であり、蓄積誤差データｈｄｉｆｆ（ｔ）は、以下に示す式（式１１）によって定義される。
【数１２】
2006042270.tif 000012
【０１０４】
なお、蓄積誤差データｈｄｉｆｆ（ｔ）は、以下の式（式１２）を満足する。
ｈｄｉｆｆ（ｔ）＝０
ｈｄｉｆｆ（２（ｔ＋１））＝ｈｄｉｆｆ（２ｔ）＋ｈ（２ｔ）＋ｈ（２ｔ＋１）−｛ｆ（２ｔ）＋ｆ（２ｔ＋１）｝
・・・（式１２）
【０１０５】
上記式（式１２）は、以下のことを意味する。
ｔ＝０のときは、過去フレームが存在しないので、ｈｄｉｆｆ（ｔ）＝０が成立する。
ｔ＝２（ｔ＋１）のときの蓄積誤差データｈｄｉｆｆ（２（ｔ＋１））は、ｔ＝２（ｔ）のときの蓄積誤差データｈｄｉｆｆ（２（ｔ））に、つきの２フレームにおいて発生した差分、すなわち、｛ｈ（２ｔ）＋ｈ（２ｔ＋１）｝−｛ｆ（２ｔ）＋ｆ（２ｔ＋１）｝を加算した値に相当する。
【０１０６】
ここで、上述の式（式７）、（式１０）、（式１１）に基づいて、
ｓ−＝ｆ（２ｔ）＋ｆ（２ｔ＋１）−ｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）−ｈｄｉｆｆ（２ｔ）
・・・（式１３）
と置くと、（２ｔ＋１）に対応する減算調整シーケンス：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）は、下式（式１４）によって表される。
【数１３】
2006042270.tif 000013
【０１０７】
上記式によって、減算調整シーケンスにおける電子透かし重畳データの値が決定される。すなわち、奇数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）の値が決定される。この減算調整シーケンスは、偶数フレームの加算優先シーケンスとともに適用される。
すなわち、
偶数フレームでは、電子透かし重畳データ：ｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）
奇数フレームでは、電子透かし重畳データ：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）
の各値を持つ電子透かし重畳データｈ（ｔ）が設定される。この設定により、前述の式（式１）が満足される。
【０１０８】
同様に、上述の式（式８）、（式１０）、（式１１）に基づいて、
ｓ＋＝ｆ（２ｔ）＋ｆ（２ｔ＋１）−ｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）−ｈｄｉｆｆ（２ｔ）
・・・（式１５）
と置くと、時間（２ｔ）に対応する加算調整シーケンス：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）は、下式（式１６）によって表される。
【数１４】
2006042270.tif 000014
【０１０９】
上記式によって、加算調整シーケンスにおける電子透かし重畳データの値が決定される。すなわち、偶数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）の値が決定される。この加算調整シーケンスは、奇数フレームの減算優先シーケンスとともに適用される。
すなわち、
奇数フレームでは、電子透かし重畳データ：ｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）
偶数フレームでは、電子透かし重畳データ：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）
の各値を持つ電子透かし重畳データｈ（ｔ）が設定される。この設定により、前述の式（式１）が満足される。
【０１１０】
このように、加算優先シーケンスと減算調整シーケンスの組、あるいは減算優先シーケンスと加算調整シーケンスの組によって、電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成することにより、前述の式（式１）を満足する電子透かし重畳画像データが生成され、その結果として、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能なデータが設定される。
【０１１１】
［アルゴリズム２の詳細フロー］
以下、上述したアルゴリズム２の実装について、図６以下のフローチャートを用いて説明して行く。なお、図１に示した構成を適用した処理例として説明する。ただし、以下に説明するアルゴリズムを実行するハードウェアは、図１に示すハードウェア構成に限定されるむものではない。
【０１１２】
図６に示すフローが、全体処理シーケンスを示し、図７〜図１０の処理フローは、図６に示す特定のステップの詳細を説明するフロー図である。図６のステップＳ６０１から順次、説明する。
【０１１３】
まず、ソース画像１をＮフレーム分、入力メモリバッファ１１内に格納する（Ｓ６０１）。Ｎは２以上の整数である。次に、ループカウンタｔと、蓄積誤差データｈｄｉｆｆを０に初期化する（Ｓ６０２）。なお、ループカウンタｔ、蓄積誤差データｈｄｉｆｆのデータ格納領域は、図１には示していないが、電子透かし埋め込み処理部１２内にある。電子透かし埋め込み処理部１２内のメモリ制御、画像データの平均値算出、画素値の加算、減算処理等、電子透かしデータの埋め込み処理において実行される各種の演算および処理、さらに入力メモリバッファ１１からのデータ読み取り、出力メモリバッファ１３へのデータ書き込み等の各種制御、その他、以下のフローにおいて実行する処理は、電子透かし埋め込み処理部１２内のＣＰＵ等の制御部によって実行される処理である。
【０１１４】
図６のステップＳ６０３において、入力メモリバッファ１１に格納されたソース画像１の平均値を、前述の式（式４）によって求める。処理単位は、Ｎフレームであり、Ｎフレームの各対応画素についての画素値の平均値を前述の式（式４）によって求める。なお、図６に示すフローは、Ｎフレームを処理単位とし、各画素について同様の処理を行なうものである。
【０１１５】
ステップＳ６０４において、Ｎ枚のソース画像の平均値が、画像に設定可能な階調（画素値）の最大値の中間値より小さい場合は、ステップＳ６０５に進み、Ｎ枚のソース画像の平均値が、画像に設定可能な階調（画素値）の最大値の中間値以上である場合はステップＳ６２０に進む。
【０１１６】
Ｎ枚のソース画像の平均値が、画像に設定可能な階調（画素値）の最大値の中間値より小さい場合は、ステップＳ６０５以下において、
奇数フレームでは、減算優先シーケンスで決定する電子透かし重畳データ：ｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）
偶数フレームでは、加算調整シーケンスで決定する電子透かし重畳データ：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）
の各値を持つ電子透かし重畳データｈ（ｔ）が設定される。この設定により、前述の式（式１）を満足する電子透かし重畳データｈ（ｔ）フレーム列が生成される。
【０１１７】
一方、Ｎ枚のソース画像の平均値が、画像に設定可能な階調（画素値）の最大値の中間値以上である場合は、ステップＳ６２０以下において、
偶数フレームでは、加算優先シーケンスで決定する電子透かし重畳データ：ｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）
奇数フレームでは、減算調整シーケンスで決定する電子透かし重畳データ：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）
の各値を持つ電子透かし重畳データｈ（ｔ）が設定される。この設定により、前述の式（式１）を満足する電子透かし重畳データｈ（ｔ）フレーム列が生成される。
【０１１８】
まず、ステップＳ６０５以下の処理について説明する。ステップＳ６０５以下の処理では、減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）を適用した処理となる。ステップＳ６０５において、減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）を求め、ステップＳ６０６において加算調整シーケンスｈ＋ａｄｊ（２ｔ）を求める。これらの値の算出処理の詳細については、後段で、図７以下の処理フローを参照して説明する。
【０１１９】
ステップＳ６０５，Ｓ６０６において算出した減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）と、加算調整シーケンスｈ＋ａｄｊ（２ｔ）とは、ステップＳ６０７において、それぞれ個別のシーケンス、すなわち奇数フレーム対応の電子透かし重畳データｈ（２ｔ＋１）、偶数フレーム対応の電子透かし重畳データｈ（２ｔ）として出力メモリバッファｈ１３に格納する。
【０１２０】
ステップＳ６０８では、２ｔ，２ｔ＋１の２フレームに設定された電子透かし重畳データｈ（２ｔ）、ｈ（２ｔ＋１）の積算値とソース画像データｆ（２ｔ），ｆ（２ｔ＋１）の２フレームの平均値とが異なる時に、後のフレームで、その誤差を修正するために、誤差、すなわち、２フレーム分の蓄積誤差データｈｄｉｆｆを求める。
【０１２１】
次に、ステップＳ６０９において、カウンタを１インクリメントし、ステップＳ６１０において、カウンタｔの値が、処理単位フレーム数＝Ｎより小さいと判定されると、Ｓ６０５へ戻り、未処理フレームについて、ステップＳ６０５以下の処理を繰り返し実行する。ステップＳ６１０において、カウンタｔの値が、処理単位フレーム数＝Ｎに等しいと判定されるとステップＳ６３０へ進む。
【０１２２】
次に、ステップＳ６２０以下の処理について説明する。ステップＳ６２０以下の処理では、加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）を適用した処理となる。ステップＳ６２０において、加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）を求め、ステップＳ６２１において減算調整シーケンスｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）を求める。これらの値の算出処理の詳細については、後段で、図７以下の処理フローを参照して説明する。
【０１２３】
ステップＳ６２０，Ｓ６２１において算出した加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）と、減算調整シーケンスｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）とは、ステップＳ６２２において、それぞれ個別のシーケンス、すなわち奇数フレーム対応の電子透かし重畳データｈ（２ｔ＋１）、偶数フレーム対応の電子透かし重畳データｈ（２ｔ）として出力メモリバッファｈ１３に格納する。
【０１２４】
ステップＳ６２３では、２ｔ，２ｔ＋１の２フレームに設定された電子透かし重畳データｈ（２ｔ）、ｈ（２ｔ＋１）の積算値とソース画像データｆ（２ｔ），ｆ（２ｔ＋１）の２フレームの平均値とが異なる時に、後のフレームで、その誤差を修正するために、誤差、すなわち、２フレーム分の蓄積誤差データｈｄｉｆｆを求める。
【０１２５】
次に、ステップＳ６２４において、カウンタを１インクリメントし、ステップＳ６２５において、カウンタｔの値が、処理単位フレーム数＝Ｎより小さいと判定されると、Ｓ６２０へ戻り、未処理フレームについて、ステップＳ６２０以下の処理を繰り返し実行する。ステップＳ６２５において、カウンタｔの値が、処理単位フレーム数＝Ｎに等しいと判定されるとステップＳ６３０へ進む。
【０１２６】
ループが終了したら、ステップＳ６３０において、出力メモリバッファｈ１３内の合成画像データを出力して、処理を終了する。
【０１２７】
次に、ステップＳ６２０の加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）の電子透かし重畳データｈ（２ｔ）の計算アルゴリズムについて、図７のフローチャートに従って説明を行う。
【０１２８】
まず、カウンタｔを初期化する（Ｓ７０１）。次に、ステップＳ７０２以下において、先に説明した式（式７）に従って、加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（ｔ）を算出する。まず、ステップＳ７０２において、カウンタｔに基づいて、処理フレームが偶数フレームか否かを判定する。ｔｍｏｄ２≠０が成立、すなわち奇数フレームである場合は、ステップＳ７０４に進み、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）←ｆ（ｔ）
すなわち、ソース画像データｆ（ｔ）に処理を加えることなく、ソース画像データｆ（ｔ）をそのまま加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（ｔ）とする。
【０１２９】
ステップＳ７０２において、ｔｍｏｄ２≠０が成立しない場合、すなわち偶数フレームである場合は、ステップＳ７０３に進み、
ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）≦ＭＡＸ、すなわち、ソース画像データｆ（ｔ）と電子透かしデータｇ（ｔ）の加算値が最大画素値ＭＡＸ以下であるか否かを判定する。
【０１３０】
ソース画像データｆ（ｔ）と電子透かしデータｇ（ｔ）の加算値が最大画素値ＭＡＸ以下であると判定した場合は、ステップＳ７０５に進み、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）←ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）、
として、加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（ｔ）を設定する。すなわち、ソース画像データと、電子透かしデータの画素値加算結果を加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（ｔ）とする。
【０１３１】
ステップＳ７０３において、ソース画像データｆ（ｔ）と電子透かしデータｇ（ｔ）の加算値が最大画素値ＭＡＸ以下でないと判定した場合は、ステップＳ７０６に進み、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）←ＭＡＸ、
として、加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（ｔ）を設定する。すなわち、最大画素値を加算優先シーケンスｈ＋ｐｒｉ（ｔ）とする。
【０１３２】
その後、ステップＳ７０７において、カウンタｔをインクリメントし、ステップＳ７０８において、カウンタｔの値が、処理単位フレーム数＝Ｎより小さいと判定されると、Ｓ７０２へ戻り、未処理フレームについて、ステップＳ７０２以下の処理を繰り返し実行する。ステップＳ７０８において、カウンタｔの値が、処理単位フレーム数＝Ｎに等しいと判定されると加算優先シーケンス：ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）の算出処理を終了する。
【０１３３】
このように、ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）≦ＭＡＸを満足する場合には、電子透かしデータｇ（ｔ）を、ソース画像データｆ（ｔ）にそのまま加算し、ｆ（ｔ）＋ｇ（ｔ）≦ＭＡＸを満足しない場合には、画素値をＭＡＸとして設定する。なお、奇数フレームは、減算調整シーケンスによって、ソース画像データｆ（ｔ）から電子透かしデータｇ（ｔ）に基づく減算が行われ、電子透かし重畳データｈ（ｔ）が生成される。
【０１３４】
次に、図６に示すステップＳ６０５において実行する減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）の電子透かし重畳データｈ（２ｔ＋１）の計算アルゴリズムについて、図８のフローチャートに従って説明を行う。
【０１３５】
まず、カウンタｔを初期化する（Ｓ８０１）。次に、ステップＳ８０２以下において、先に説明した式（式８）に従って、減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（ｔ）を算出する。まず、ステップＳ８０２において、カウンタｔに基づいて、処理フレームが偶数フレームか否かを判定する。ｔｍｏｄ２＝０が成立、すなわち偶数フレームである場合は、ステップＳ８０４に進み、
ｈ−ｐｒｉ（ｔ）←０
すなわち、値０を減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（ｔ）とする。
【０１３６】
ステップＳ８０２において、ｔｍｏｄ２＝０が成立しない場合、すなわち奇数フレームである場合は、ステップＳ８０３に進み、
０≦ｆ（ｔ）−ｇ（ｔ）すなわち、ソース画像データｆ（ｔ）から電子透かしデータｇ（ｔ）を減算した値が０以上であるか否かを判定する。
【０１３７】
ソース画像データｆ（ｔ）から電子透かしデータｇ（ｔ）を減算した値が０以上であると判定した場合は、ステップＳ８０５に進み、
ｈ−ｐｒｉ（ｔ）←ｆ（ｔ）−ｇ（ｔ）、
として、減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（ｔ）を設定する。すなわち、ソース画像データから電子透かしデータの画素値減算結果を減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（ｔ）とする。
【０１３８】
ステップＳ８０３において、ソース画像データｆ（ｔ）から電子透かしデータｇ（ｔ）を減算した値が０以上でないと判定した場合は、ステップＳ８０６に進み、
ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）←０、
として、減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（ｔ）を設定する。
【０１３９】
その後、ステップＳ８０７において、カウンタｔをインクリメントし、ステップＳ８０８において、カウンタｔの値が、処理単位フレーム数＝Ｎより小さいと判定されると、Ｓ８０２へ戻り、未処理フレームについて、ステップＳ８０２以下の処理を繰り返し実行する。ステップＳ８０８において、カウンタｔの値が、処理単位フレーム数＝Ｎに等しいと判定されると減算優先シーケンス：ｈ−ｐｒｉ（ｔ）の算出処理を終了する。
【０１４０】
このように、０≦ｆ（ｔ）−ｇ（ｔ）を満足する場合には、ｈ−ｐｒｉ（ｔ）←ｆ（ｔ）−ｇ（ｔ）、として、減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（ｔ）を設定し、満足しない場合には、ｈ＋ｐｒｉ（ｔ）←０、として、減算優先シーケンスｈ−ｐｒｉ（ｔ）を設定する。なお、偶数フレームは、加算調整シーケンスによって、ソース画像データｆ（ｔ）と電子透かしデータｇ（ｔ）との加算による電子透かし重畳データｈ（ｔ）が生成される。
【０１４１】
次に、図６に示すステップＳ６０６において実行する加算調整シーケンスを求めるアルゴリズムについて、図９のフローチャートに従って説明する。
【０１４２】
まず、ステップＳ９０１において、調整すべき値を算出するため、先に説明した式（式１５）に従って、値ｓ＋を算出する。すなわち、
ｓ＋＝ｆ（２ｔ）＋ｆ（２ｔ＋１）−ｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）−ｈｄｉｆｆ（２ｔ）
により、値ｓ＋を算出する。
【０１４３】
ステップＳ９０２以下において、先に説明した式（式１６）に従って、加算調整シーケンスにおける電子透かし重畳データの値を決定する。すなわち、偶数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）の値の決定処理を行なう。
【０１４４】
ステップＳ９０２において、
ｓ＋＜ｆ（２ｔ）
が成立するか否かを判定する。
【０１４５】
ｓ＋＜ｆ（２ｔ）が成立する場合は、ステップＳ９０４に進み、加算調整シーケンス：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）を
ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）←ｆ（２ｔ）
すなわち、ソース画像データｆ（２ｔ）をそのまま、加算調整シーケンス：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）として設定する。
【０１４６】
ｓ＋＜ｆ（２ｔ）が成立しない場合は、ステップＳ９０３に進み、
ｆ（２ｔ）≦ｓ＋≦ＭＡＸ
が成立するか否かを判定する。ｆ（２ｔ）≦ｓ＋≦ＭＡＸが成立する場合は、ステップＳ９０５に進み、
ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）←ｓ＋
すなわち、ｓ＋＝ｆ（２ｔ）＋ｆ（２ｔ＋１）−ｈ−ｐｒｉ（２ｔ＋１）−ｈｄｉｆｆ（２ｔ）の値を加算調整シーケンス：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）として設定する。
【０１４７】
ステップＳ９０３において、ｆ（２ｔ）≦ｓ＋≦ＭＡＸが成立しない場合は、ステップＳ９０６に進み、
ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）←ＭＡＸ
すなわち、最大画素値を加算調整シーケンス：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）として設定する。
【０１４８】
以上の処理によって、加算調整シーケンス：ｈ＋ａｄｊ（２ｔ）の算出処理を終了する。
【０１４９】
次に、図６に示すステップＳ６２１において実行する減算調整シーケンスを求めるアルゴリズムについて、図１０のフローチャートに従って説明する。
【０１５０】
まず、ステップＳ１００１において、調整すべき値を算出するため、先に説明した式（式１３）に従って、値ｓ−を算出する。すなわち、
ｓ−＝ｆ（２ｔ）＋ｆ（２ｔ＋１）−ｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）−ｈｄｉｆｆ（２ｔ）
により、値ｓ−を算出する。
【０１５１】
ステップＳ１００２以下において、先に説明した式（式１４）に従って、減算調整シーケンスにおける電子透かし重畳データの値を決定する。すなわち、奇数フレームにおける電子透かし重畳データ：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）の値の決定処理を行なう。
【０１５２】
ステップＳ１００２において、
ｓ−＜０
が成立するか否かを判定する。
【０１５３】
ｓ−＜０が成立する場合は、ステップＳ１００４に進み、減算調整シーケンス：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）を
ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）←０
として減算調整シーケンス：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）を設定する。
【０１５４】
ｓ−＜０が成立しない場合は、ステップＳ１００３に進み、
０≦ｓ−≦ｆ（２ｔ＋１）
が成立するか否かを判定する。０≦ｓ−≦ｆ（２ｔ＋１）が成立する場合は、ステップＳ１００５に進み、
ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）←ｓ−
すなわち、ｓ−＝ｆ（２ｔ）＋ｆ（２ｔ＋１）−ｈ＋ｐｒｉ（２ｔ）−ｈｄｉｆｆ（２ｔ）の値を減算調整シーケンス：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）として設定する。
【０１５５】
ステップＳ１００３において、０≦ｓ−≦ｆ（２ｔ＋１）が成立しない場合は、ステップＳ１００６に進み、
ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）←ｆ（２ｔ＋１）
すなわち、ソース画像データｆ（２ｔ＋１）をそのまま、減算調整シーケンス：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）として設定する。
【０１５６】
以上の処理によって、減算調整シーケンス：ｈ−ａｄｊ（２ｔ＋１）の算出処理を終了する。
【０１５７】
図６〜図１０を参照して説明したアルゴリズムに従って、加算優先シーケンスと減算調整シーケンスの組、あるいは減算優先シーケンスと加算調整シーケンスの組によって、電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成する。この電子透かし重畳データｈ（ｔ）生成処理により、前述の式（式１）を満足する電子透かし重畳画像データが生成され、その結果として、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能なデータが設定される。
【０１５８】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１５９】
また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【０１６０】
例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)，ＭＯ(Magneto optical)ディスク，ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【０１６１】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【０１６２】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。また、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【産業上の利用可能性】
【０１６３】
以上、説明したように、本発明の構成によれば、複数フレームに渡るソース画像の積分量と、電子透かし重畳画像の積分量とを一致させるように、電子透かしデータを設定して重畳する構成としたので、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な画像データを生成することが可能となる。これは、一定時間内に一定枚数の画像を表示したとき、その一定時間以下の間に表示した複数枚画像を分離することはできないという人間の視覚特性に基づくブロックの法則に基づいている。ブロックの法則が成立する条件下であれば、ブロックの臨界呈示時間内に表示された光量の総和が同じであるとき、人間には同じものとして認知される。従って、本発明の構成のように、複数フレームに渡るソース画像の積分量と、電子透かし重畳画像の積分量とを一致させるように、電子透かしデータを設定して重畳することで、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な画像データを生成することが可能となり、電子透かしの特徴である不正使用の心理的抑圧効果の達成と同時に再生時の劣化を抑制した電子透かし重畳画像データを生成することが要求される様々なデータに対する電子透かし埋め込み装置として適用可能である。
【０１６４】
さらに、本発明の構成によれば、加算優先シーケンスと減算調整シーケンスの組、あるいは減算優先シーケンスと加算調整シーケンスの組によって、電子透かし重畳データｈ（ｔ）を生成する構成としたので、効率的に複数フレームに渡るソース画像の積分量と、電子透かし重畳画像の積分量とを一致させたデータの生成が可能となり、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な電子透かし重畳データを効率的に生成することが可能となる。
【０１６５】
さらに、本発明の構成によれば、画像の再生中は透かし画像を認知できないが、再生を停止させると電子透かしが認識可能な電子透かし重畳データを生成することが可能となり、可視型の電子透かしの特徴である不正使用の心理的抑圧効果の達成と同時に再生時の劣化を抑制した電子透かし重畳画像データを提供することが可能となる。
【０１６６】
また、本発明の構成によれば、ブロックの法則における臨界呈示時間以下に一定枚数の画像を表示するだけの簡単な画像表示装置で良いため、デコーダが不要なシンプルな構成が可能であり、全ての再生装置にデコーダを搭載するといったインフラの整備が不必要となる。また、別の側面として、電子透かし埋め込み手段は、ソース画像に所定の関数による値を加えることで、前記透かし埋め込み済画像を生成するものであるが、再生に鍵を必要としないため、この関数の内容を外部に知らせる必要がない。つまり、鍵を使ってソース画像だけを抽出することは困難となる。そのため、不特定多数の対象に対して、電子透かしデータを残したままの配信が可能となるという効果がある。さらに、不正使用を行おうとする攻撃者が、複数枚の透かし埋め込み済画像を、一定枚数だけ積分して画像を作成すれば、透かし情報は相殺して消えるが、元の画像も積分されるため、動きぼけのある劣化した画像しか得られず、不正な複製を防止することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】本発明の電子透かし埋め込み処理装置を示す図である。
【図２】画素毎に電子透かしデータの加算減算を行なう電子透かし埋め込み処理態様について説明する図である。
【図３】画素毎に電子透かしデータの加算減算を行なう電子透かし埋め込み構成に対する観察者の観測画像について説明する図である。
【図４】フレーム毎に電子透かしデータの加算減算を行なう電子透かし埋め込み処理態様について説明する図である。
【図５】フレーム毎に電子透かしデータの加算減算を行なう電子透かし埋め込み構成に対する観察者の観測画像について説明する図である。
【図６】本発明の電子透かし埋め込み処理装置における電子透かし埋め込み処理シーケンスについて説明するフロー図である。
【図７】本発明の電子透かし埋め込み処理装置における電子透かし埋め込み処理において実行する加算優先シーケンスの算出処理について説明するフロー図である。
【図８】本発明の電子透かし埋め込み処理装置における電子透かし埋め込み処理において実行する減算優先シーケンスの算出処理について説明するフロー図である。
【図９】本発明の電子透かし埋め込み処理装置における電子透かし埋め込み処理において実行する加算調整シーケンスの算出処理について説明するフロー図である。
【図１０】本発明の電子透かし埋め込み処理装置における電子透かし埋め込み処理において実行する減算調整シーケンスの算出処理について説明するフロー図である。
【符号の説明】
【０１６８】
１  ソース画像
２  電子透かしデータ
３  電子透かし埋め込み画像
１０  電子透かし埋め込み処理装置
１１  入力メモリバッファ
１２  電子透かし埋め込み処理部
１３  出力メモリバッファ
１０１，１０２  ソース画像
１１１  画素
１２１  電子透かしデータ
１３１，１３２  電子透かし重畳データ
１５１〜１５４  画素
２０１，２０２  ソース画像
２１１  画素
２２１  電子透かしデータ
２３１，２３２  電子透かし重畳データ
２５１〜２５４  画素
【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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