(57)【要約】      （修正有）【課題】マテリアルの配信者の意向にそぐわない形でマテリアルがコピー又は使用された場合，配信者は識別コードワードからマテリアルのバージョンを特定し，適切な対策を講ずることができる。【解決手段】データ検出装置は、マテリアルアイテムのウォータマークが埋め込まれた検査すべきバージョン内に、コードワードの組のうち、１つ以上のコードワードが存在しているか否かを判定する。データ検出装置は、検査すべきバージョンのサンプルを元のマテリアルアイテムのコピーのサンプルに関連付ける登録プロセッサと、再生プロセッサと、検出プロセッサとを備える。再生プロセッサは、登録された元のマテリアルアイテムと検査すべきマテリアルアイテムとを比較することによって再生コードワードを生成する。検出プロセッサは、再生コードワードと、コードワードの組におけるコードワードとの間の相関から１つ以上のコードワードを検出する。【選択図】図１０
2004254276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マテリアルアイテムのウォータマークが埋め込まれた検査すべきバージョン内に、コードワードの組のうち、１つ以上のコードワードが存在しているか否かを判定するデータ検出装置であって、
上記検査すべきバージョンのサンプルを元のマテリアルアイテムのコピーのサンプルに関連付ける登録プロセッサと、
登録された元のマテリアルアイテムと検査すべきマテリアルアイテムとを比較することによって再生コードワードを生成する再生プロセッサと、
上記再生コードワードと、上記コードワードの組におけるコードワードとの間の相関から１つ以上のコードワードを検出する検出プロセッサとを備え、
上記登録プロセッサは、マテリアルアイテムの少なくとも１つの帯域幅が縮小されたバージョンを生成し、上記検査すべきバージョンの帯域幅が縮小されたバージョンと、元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンとの比較に基づいて、該検査すべきバージョンと、上記マテリアルアイテムのコピーとを関連付けることを特徴とするデータ検出装置。
【請求項２】
上記登録プロセッサは、複数のレベルに基づいて、上記検査すべきバージョンと、元のマテリアルアイテムのコピーの複数の帯域幅が縮小されたバージョンを生成し、該各レベルは、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅を順次狭くしたバージョンに対応し、該検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの関連付けは、ネスティングされたアラインメント処理に基づいて判定されることを特徴とする請求項１記載のデータ検出装置。
【請求項３】
上記登録プロセッサは、
最も狭い帯域幅を有する最も低いレベルに基づいて、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを比較し、
上記最も低いレベルに基づいて、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョン間のアラインメント誤差を判定し、
次に低いレベルに基づいて、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムのアラインメントを行い、
上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムが揃うまで、次に低いレベルに対する処理を繰り返すことによって、
ネスティングされたアラインメント処理に基づいて、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムとを関連付けることを特徴とする請求項１記載のデータ検出装置。
【請求項４】
上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムのコピーの帯域幅が縮小されたバージョンは、帯域適応化プロセッサによって生成され、上記帯域幅の縮小は、少なくとも空間的領域又は時間的領域のいずれかにおいて行われることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のデータ検出装置。
【請求項５】
上記検査すべきバージョンは、元のマテリアルアイテムの帯域の一部にコードワードを埋め込むことにより生成されていると想定され、
上記再生プロセッサと協働して、検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョン、又は検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの差分の帯域幅が縮小されたバージョンを生成する帯域適応化プロセッサを備え、
上記登録プロセッサは、上記帯域適応化プロセッサと協働して、帯域幅削減の一部に貢献することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のデータ検出装置。
【請求項６】
上記コードワードは、上記検査すべきバージョンの帯域に少なくとも時間的又は空間的に導入されており、上記帯域適応化プロセッサは、これに対応して時間的又は空間的に帯域幅を縮小することを特徴とする請求項５記載のデータ検出装置。
【請求項７】
上記帯域適応化プロセッサは、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムを空間的にサブサンプリングすることにより、該検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを生成し、
上記登録プロセッサは、時間的登録プロセッサと、空間的登録プロセッサとを備え、該時間的登録プロセッサは、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンに対する時間的アラインメントを行い、上記空間的登録プロセッサは、ネスティングされたアラインメント処理を行い、該ネスティングされたアラインメント処理のために、空間的に帯域幅が縮小された複数のバージョンが生成されることを特徴とする請求項５又は６記載のデータ検出装置。
【請求項８】
上記相関プロセッサは、上記コードワードに固有に関連付けられたシード値から、擬似乱数を生成し、該擬似乱数に基づいてコードワード係数を生成するコードワード生成器を備えることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載のデータ検出装置。
【請求項９】
上記シード値は、ウォータマークが埋め込まれたマテリアルアイテムのサンプルから生成されることを特徴とする請求項８記載のデータ検出装置。
【請求項１０】
上記コードワードは、マテリアルアイテムの離散コサイン変換領域に導入されており、
上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを離散コサイン変換領域に変換する離散コサイン変換プロセッサを備え、
上記再生プロセッサは、ウォータマークが埋め込まれたマテリアルアイテムの離散コサイン変換係数から、対応するマテリアルの離散コサイン変換係数を減算することにより再生コードワードを生成することを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項記載のデータ検出装置。
【請求項１１】
マテリアルアイテムのウォータマークが埋め込まれた検査すべきバージョン内に、コードワードの組のうち、１つ以上のコードワードが存在しているか否かを判定するデータ検出方法であって、
上記検査すべきバージョンのサンプルを元のマテリアルアイテムのコピーのサンプルに関連付けるステップと、
登録された元のマテリアルアイテムと検査すべきマテリアルアイテムとを比較することによって再生コードワードを生成するステップと、
上記再生コードワードと、上記コードワードの組におけるコードワードとの間の相関から１つ以上のコードワードを検出するステップとを有し、
上記検査すべきバージョンのサンプルを元のマテリアルアイテムのコピーのサンプルに関連付けるステップは、
上記検査すべきバージョンとマテリアルアイテムの少なくとも１つの帯域幅が縮小されたバージョンを生成するステップと、
上記検査すべきバージョンの帯域幅が縮小されたバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンとの比較に基づいて、該検査すべきバージョンと、上記マテリアルアイテムのコピーとを関連付けるステップとを有するデータ検出方法。
【請求項１２】
上記検査すべきバージョンとマテリアルアイテムの少なくとも１つの帯域幅が縮小されたバージョンを生成するステップは、複数のレベルに基づいて、上記検査すべきバージョンと、元のマテリアルアイテムのコピーの複数の帯域幅が縮小されたバージョンを生成するステップを有し、該各レベルは、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅を順次狭くしたバージョンに対応し、該検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの関連付けは、ネスティングされたアラインメント処理に基づいて判定されることを特徴とする請求項１１記載のデータ検出方法。
【請求項１３】
上記ネスティングされたアラインメント処理に基づく検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの関連付けは、
最も狭い帯域幅を有する最も低いレベルに基づいて、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを比較し、
上記最も低いレベルに基づいて、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョン間のアラインメント誤差を判定し、
次に低いレベルに基づいて、上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムのアラインメントを行い、
上記検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムが揃うまで、次に低いレベルに対する処理を繰り返すことによって行われることを特徴とする請求項１２記載のデータ検出方法。
【請求項１４】
データプロセッサにロードされて、該データプロセッサを請求項１乃至１０いずれか１項記載のデータ検出装置として動作させるコンピュータにより実行可能な命令を提供するコンピュータプログラム。
【請求項１５】
データプロセッサにロードされて、該データプロセッサに請求項１１乃至１３いずれか１項記載のデータ検出方法方法を実行させるコンピュータにより実行可能な命令を提供するコンピュータプログラム。
【請求項１６】
請求項１４又は１５記載のコンピュータプログラムを表す情報信号が記録されているコンピュータにより読取可能な媒体を備えるコンピュータプログラム製品。
【請求項１７】
添付の図面を参照してここに説明するデータ検出装置。
【請求項１８】
添付の図面を参照してここに説明する、検査すべきマテリアルアイテム内に所定のコードワードの組のうちの少なくとも１つのコードワードが存在するか否かを判定するデータ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コードワード（ｃｏｄｅ  ｗｏｒｄｓ）が埋め込まれたマテリアルアイテムのバージョンを生成するデータ符号化装置及びデータ符号化方法に関する。幾つかの用途においては、コードワードは、マテリアルアイテムを識別するために使用される。
【０００２】
これに対応して、本発明は、マテリアルアイテムに埋め込まれた１つ以上のコードワードを検出するデータ処理装置及びデータ処理方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
マテリアルを識別するために、マテリアルに情報を埋め込む処理は、ウォータマーキング処理と呼ばれる。ウォータマーキング処理により、マテリアルのある特定のバージョンの受信者を特定することができる。ここで、マテリアルの配信者の意向にそぐわない形でマテリアルがコピー又は使用された場合、配信者は、識別コードワードからマテリアルのバージョンを特定し、適切な対策を講ずることができる。
【０００４】
この明細書においては、マテリアルの供給者、所有者、作成者又は配信者の意向にそぐわない形でコピー又は使用されたマテリアルアイテムを、便宜的にマテリアルのオフェンディングアイテム（ｏｆｆｅｎｄｉｎｇ  ｉｔｅｍ）又はオフェンディングマテリアル（ｏｆｆｅｎｄｉｎｇ  ｍａｔｅｒｉａｌ）と呼ぶ。マテリアルは、ビデオマテリアル、オーディオマテリアル、オーディオ／ビデオマテリアル、ソフトウェアプログラム、デジタル文書及びいかなる種類の情報を含むマテリアル（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｅａｒｉｎｇ  ｍａｔｅｒｉａｌ）のいずれであってもよい。
【０００５】
全てのウォータマークの仕組みにおいて、同じマテリアルのコピーを受け取ったユーザがウォータマークコードワードをマスクし、又はウォータマークコードワードを改竄することが困難となるようにする必要がある。したがって、ウォータマークの仕組みは、コルージョンアタックの対象となったウォータマークが埋め込まれたマテリアルアイテムを高い確率で特定できるものである必要がある。この特定は、オフェンディングマテリアルから再生されたコードワードを識別することにより実現される。一方、コードワードが存在するのにコードワードが存在しないと判定してしまう確率（見逃し確率：ｆａｌｓｅ  ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）は、低くなくてはならない。更に、実際にはコルージョンアタックに加担していないユーザを誤って不正行為を行ったユーザであると判定してしまう確率（誤検出確率：ｆａｌｓｅ  ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）は、可能な限り低くしなくてはならない。
【０００６】
米国特許第５６６４０１８号は、マテリアルの複数のコピーに、所定数の係数を有するコードワードから作成されたデジタルウォータマークを付すウォータマーキング処理を開示している。ウォータマークが埋め込まれたマテリアルアイテムは、例えば画像である。ここで開示されているウォータマークの埋込みを行う装置は、画像を離散コサイン変換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｃｏｓｉｎｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：以下、ＤＣＴという。）領域に変換する。デジタルウォータマークは、正規分布を有し、ランダムに分布した係数の組から構成されている。ＤＣＴ領域において、各コードワード係数が、それぞれＤＣＴ係数の対応した１つに付加される。これに関連する文献である１９９８年７月２７日、ＭＩＴから発行された、ジェイ・キリアン（Ｊ．Ｋｉｌｉａｎ）、エフ・ティー・レイトン（Ｆ．Ｔ．Ｌｅｉｇｈｔｏｎ）著、「コルージョンアタックに対するデジタルウォータマークの保護（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  ｏｆ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｗａｔｅｒｍａｒｋｓ  ｔｏ  Ｃｏｌｌｕｓｉｏｎ  Ａｔｔａｃｋｓ）」には、アタックを防ぐためのこのウォータマーキング処理の詳細な数学的解析が開示されている。同時に係属中の英国特許出願第０１２９８６５．２号、第０１２９８４１．３号、第０１２９８４０．５号、第０１２９９０７．２号、第０１２９８３６．３号明細書には、米国特許第５，６６４，０１８号明細書に開示されているような、ランダムに分布された係数を有するコードワードを利用して、実際のウォータマークキング方式を提供するための符号化及び復号装置並びに符号化及び復号方法が開示されている。
【考案の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、マテリアルアイテムのウォータマークが埋め込まれた検査すべきバージョン内に、コードワードの組のうち、１つ以上のコードワードが存在しているか否かを判定するデータ検出装置を提供する。データ検出装置は、検査すべきバージョンのサンプルを元のマテリアルアイテムのコピーのサンプルに関連付ける登録プロセッサと、再生プロセッサと、検出プロセッサとを備える。再生プロセッサは、登録された元のマテリアルアイテムと検査すべきマテリアルアイテムとを比較することによって再生コードワードを生成する。検出プロセッサは、再生コードワードと、コードワードの組におけるコードワードとの間の相関から１つ以上のコードワードを検出する。登録プロセッサは、マテリアルアイテムの少なくとも１つの帯域幅が縮小されたバージョンを生成し、検査すべきバージョンの帯域幅が縮小されたバージョンと、元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンとの比較に基づいて、検査すべきバージョンと、マテリアルアイテムのコピーとを関連付ける。
【０００８】
本発明は、検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムとの間の登録処理を向上させることを目的としている。検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの登録は、多くの場合、検査すべきバージョンからコードワードを正しく再生するために必要とされる。英国特許出願第０１２９９０７．２号に開示されているように、コードワードは、検査すべきバージョンの各サンプルを元のマテリアルアイテムの各サンプルと比較することにより、検査すべきバージョンから再生される。ここで、検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムのサンプルを関連付ける登録プロセッサを用いることにより、コードワードを正しく再生できる可能性を高めることができる。すなわち、コードワードを正しく検出する可能性が高まり、見逃し確率が低くなる。ビデオ情報や映画等のマテリアルアイテムにおいては、登録処理を実行するために相当数のサンプルを関連付ける必要がある。この結果、登録処理は、時間が掛かり、演算の負荷も大きくなる。ここで、検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを生成することにより、帯域幅の縮小に応じて、登録処理に必要な時間を短縮することができる。幾つかの具体例においては、登録プロセッサは、複数のレベルに基づいて、検査すべきバージョンと、元のマテリアルアイテムのコピーの複数の帯域幅が縮小されたバージョンを生成する。各レベルは、検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅を順次狭くしたバージョンに対応する。検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの関連付けは、ネスティングされたアラインメント処理に基づいて判定することが望ましい。ネスティングされたアラインメント処理は、検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを低い帯域幅レベルで比較してアラインメント誤差を判定し、判定されたアラインメント誤差に基づいて、次に低いレベルにおいて、検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを調整する、といった処理を繰り返すことにより行われる。この結果、登録処理に必要となる時間が短縮されるとともに、順次解像度が高くされたマテリアルアイテムを比較するために、登録処理の精度が向上する。
【０００９】
好適な具体例においては、検査すべきバージョンは、元のマテリアルアイテムの帯域の一部にコードワードを埋め込むことによって形成される。データ検出装置は、再生プロセッサと協働して、検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョン、又は検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの差分の帯域幅が縮小されたバージョンを生成する帯域適応化プロセッサを備える。登録プロセッサは、帯域適応化プロセッサと協働して、帯域幅削減の一部に貢献する。これにより、コードワードを再生するために検査すべきバージョンと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンが必要となるが、登録処理を帯域幅縮小処理に統合することができる。例えば、コードワードは、検査すべきバージョンの帯域幅に少なくとも時間的又は空間的に導入されており、帯域適応化プロセッサは、これに対応して時間的又は空間的に帯域幅を縮小する。これにより、時間的又は空間的に帯域幅が縮小された複数のバージョンを生成することができる。
【００１０】
本発明の更なる側面及び特徴は、添付の請求の範囲において定義されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
ウォータマークキング方式の概観
以下、本発明の実施の形態を例示的にビデオ画像の保護に関連させて説明する。ビデオ画像を配信すべきユーザの数によりコピーの数が決定する。各コピーには、これらのユーザのうちの１人に割り当てられたコピーを識別するための識別コードワード（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃｏｄｅ  ｗｏｒｄ）が付加される。
【００１２】
ビデオ画像は、デジタルコードワードを埋め込むことにより保護されるマテリアルの一具体例である。コードワードを埋め込むことにより保護されるマテリアルは、ビデオ画像の他に、ソフトウェアプログラム、デジタル文書、音楽、オーディオ信号、オーディオ／ビジュアルマテリアル、マルチメディアコンテンツ、及び他のいかなる種類の情報を含むマテリアルであってもよい。
【００１３】
図１は、オリジナル画像のコピーに識別コードワードを導入する符号化画像処理装置（ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）の具体的な構成を示すブロック図である。オリジナル画像Ｉは、ソースから供給され、フレームメモリ１に保存される。このオリジナル画像は、ウォータマークが埋め込まれた複数のコピーとして複写される（ｒｅｐｒｏｄｕｃｅ）ものであり、各コピーには、固有の識別コードワードが付される。オリジナル画像は、ＤＣＴプロセッサ２に供給され、ＤＣＴプロセッサ２は、オリジナル画像を８×８の画素ブロックに分割し、８×８の各画素ブロックにＤＣＴ処理を施す。これにより、ＤＣＴプロセッサ２は、ＤＣＴ画像Ｖを生成する。
【００１４】
以下の説明において、「サンプル」という用語は、画像（又は、実際には他の種類のマテリアルであってもよい。）を構成する離散サンプルを指すものとする。サンプルは、画素からも複写することができる画像の輝度サンプルであってもよい。したがって、サンプルという用語と画素という用語は、状況によっては交換可能である場合もある。
【００１５】
ＤＣＴ画像Ｖは、符号化プロセッサ（以下、エンコーダともいう。）４に供給される。符号化プロセッサ４には、識別コードワード生成器８から識別コードワードも供給されている。
【００１６】
識別コードワード生成器８には、複数のシード値（ｓｅｅｄ）が供給されている。各シード値は、それぞれ対応する識別コードワードの１つを生成するために使用される。生成された各識別コードワードは、オリジナル画像のコピーに埋め込まれ、これによりウォータマークが埋め込まれた画像が生成される。識別コードワード生成器８は、擬似乱数発生器を備える。擬似乱数発生器は、特定の識別コードワードを形成するためのコードワード係数を生成する。好ましい具体例においては、コードワード係数は、正規分布に基づいて生成される。なお、これに代えて、コードワード係数は、擬似乱数発生器を初期化するために用いるシード値に基づいて、予め定めてもよい。したがって、各識別コードワードには、対応するシード値が存在し、各シード値は、メモリ１２に記憶されている。すなわち、識別コードワードＸｉを生成するために、シード値ｓｅｅｄｉをメモリ１２から読み出し、このシード値ｓｅｅｄｉを用いて、識別コードワード生成器８内の擬似乱数発生器を初期化する。
【００１７】
以下の説明では、オリジナル画像のＤＣＴバージョンをＶと表す。ここで、
Ｖ＝｛ｖｉ｝＝｛ｖ１，ｖ２，ｖ３，ｖ４，・・・，ｖＮ｝
であり、ｖｉは、画像のＤＣＴ係数である。他の具体例においては、ｖｉは、画像のサンプル値であり、空間領域における画像のサンプル値又は他の領域における画像のサンプル値を表すものであってもよい。
【００１８】
各識別コードワードＸｉは、以下のように、ｎ個のコードワード係数から構成されている。
【００１９】
Ｘｉ＝｛ｘｉｊ｝＝｛ｘｉ１，ｘｉ２，ｘｉ３，ｘｉ４，・・・，ｘｉｎ｝
コードワード係数の数ｎは、オリジナル画像Ｉのサンプル数に対応する。なお、係数の数は異なるものであってもよく、この数は、特定のアプリケーションに応じて決定してもよい。
【００２０】
そして、ｉ番目の識別コードワードＸｉを構成するコードワード係数のベクトルは、接続チャンネル１４を介してエンコーダ４に供給される。エンコーダ４は、ＤＣＴ画像Ｖに識別コードワードＸｉを付加することにより、ウォータマークが埋め込まれた画像Ｗｉを生成する。実際には、以下の式に示すように、画像の各係数に各コードワード係数を加えることにより、ウォータマークが埋め込まれた画像Ｗｉが生成される。
【００２１】
Ｗｉ＝Ｖ＋Ｘｉ
Ｗｉ＝ｖ１＋ｘｉ１，ｖ２＋ｘｉ２，ｖ３＋ｘｉ３，ｖ４＋ｘｉ４，・・・，ｖｎ＋ｘｉｎ
図１に示すように、エンコーダ４により生成された画像を逆ＤＣＴプロセッサ１８によって逆ＤＣＴ変換することにより、ウォータマークが埋め込まれた画像Ｗｉが形成され、この符号化画像処理装置から出力される。
【００２２】
したがって、図１に示すように、エンコーダ４からは、ウォータマークが埋め込まれた画像の組が出力される。データワードを最大２０ビットとすると、一千万個の識別コードワードの１つを選択することができ、オリジナル画像に対して、一千万個のウォータマークが埋め込まれたバージョンＷｉを生成することができる。
【００２３】
図１に示すように、ウォータマークエンコーダ１２０は、ＤＣＴプロセッサ２、エンコーダ４及び逆ＤＣＴプロセッサ１８から構成されている。更に、ウォータマークエンコーダ１２０は、後述する、図５に示すデータ処理装置の一部を構成している。更に、メモリ（以下、データ格納器ともいう。）１２及び識別コードワード生成器８は、図５にも示すウォータマークコードワード生成器１０６を構成している。
【００２４】
この識別コードワードにより、オリジナル画像Ｉのウォータマークが埋め込まれたコピーＷｉを個別に識別することができるが、他の具体例においては、上述の２０ビットにより、画像内でデータを送ることができる。したがって、以下に説明するように、識別コードワードを選択するために使用される２０ビットは、ＤＣＴ画像Ｖ内でデータを送るための２０ビットのペイロードを提供する。
【００２５】
図１に示す、ウォータマークが埋め込まれた画像を生成する符号化画像処理装置は、本発明が適用される様々な異なるシナリオにおいて、様々な製品に組み込まれる。これらについては、本発明の具体例として示される配信システム（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）に関連して、後に説明する。なお、図１では、概略的に、符号化画像処理装置によって生成されるウォータマークが埋め込まれた画像の配信先は、雲形の枠で表現された配信１９で示されている。例えば映像、映画、又はこれらの他の比較的広い帯域幅を必要とするマテリアルの配信の詳細については、後に説明する。以下では、まず、識別コードワードの検出について説明する。
【００２６】
検出プロセッサ
図２は、ウォータマークが埋め込まれたオフェンディング画像（ｏｆｆｅｎｄｉｎｇ  ｍａｒｋｅｄ  ｉｍａｇｅ）内に埋め込まれている１つ以上の識別コードワードを検出する検出画像処理装置（ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  ｉｍａｇｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ａｐｐａｒａｔｕｓ）の具体的な構成を示すブロック図である。包括的にいえば、図２に示す検出画像処理装置は、画像のオフェンディング、すなわちコピー内に存在する１つ以上の識別コードワードを識別する機能を有している。
【００２７】
ウォータマークが埋め込まれた画像のオフェンディングバージョンＷ’は、データソースから供給され、フレームメモリ２０に保存される。この検出画像処理装置における検出処理は、画像のオリジナルバージョンを必要とするために、フレームメモリ２４に、画像のオリジナルバージョンが保存されている。ウォータマークが埋め込まれた画像のオフェンディングバージョンＷ’及び画像のオリジナルバージョンは、それぞれ個別の接続チャンネル２６、２８を介して、登録プロセッサ（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）３０に供給される。
【００２８】
上述のように、画像のオフェンディングバージョンＷ’は、ウォータマークが埋め込まれた画像Ｗｉの一部を撮影又は複写することにより生成された可能性がある。そこで、識別コードワードの検出率を高めるために、登録プロセッサ３０は、それぞれフレームメモリ２０、２４に保存されているオフェンディング画像と画像のオリジナルバージョンとを実質的に揃える（ａｌｉｇｎ）。この目的は、オリジナル画像のサンプルＩと、コードワード係数が付加されてウォータマークが埋め込まれた対応する画像Ｗｉのサンプルとの対応関係を調べることである。
【００２９】
この登録処理を図３を用いて説明する。図３は、オリジナル画像Ｉと、ウォータマークが埋め込まれた画像のオフェンディングバージョンＷ’とを比較して示している。図３に示すように、ウォータマークが埋め込まれた画像のオフェンディングバージョンＷ’は、オリジナル画像に対してオフセットを有しており、このオフセットは、ウォータマークが埋め込まれた画像のオフェンディングバージョンが生成されたカメラの相対的な視野に起因する可能性がある。
【００３０】
コードワード係数の表現を再生するために、ウォータマークが埋め込まれた画像のオフェンディングバージョンＷ’からオリジナル画像の正しいサンプルを減算する必要がある。この処理のために、２つの画像が揃えられる。図３に示すように、登録された画像Ｗ”は、オリジナル画像には存在しない部分を含む周辺領域（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  ａｒｅａ）ＰＡを有している。
【００３１】
他の具体例では、例えばインターネットからオフェンディングバージョンがダウンロードされた場合等、オフェンディング画像Ｗ’と既にオリジナル画像のバージョンＩとの対応関係が明らかであることがあり、このような場合、登録プロセッサ３０を使用する必要はない。そこで、この検出画像処理装置は、ウォータマークが埋め込まれた画像を再生プロセッサ４０に直接供給するための代替的な接続チャンネル３２を備えている。
【００３２】
登録された画像Ｗ”は、再生プロセッサ４０に供給される。再生プロセッサ４０には、第２の接続チャンネル４４を介して、オリジナル画像Ｉのコピーも供給されている。登録された画像Ｗ”及びオリジナル画像Ｉは、ＤＣＴプロセッサ４６によって、ＤＣＴ領域に変換される。次に、以下の式に示すように、オリジナル画像のＤＣＴ領域のサンプルＶからウォータマークが埋め込まれた画像のＤＣＴ領域のサンプルＶ’を減算することにより、推定コードワードＸ’が算出される。
【００３３】
Ｘ’＝Ｖ’−Ｖ
＝ｖ’１−ｖ１，ｖ’２−ｖ２，ｖ’３−ｖ３，ｖ’４−ｖ４，・・・，ｖ’ｎ−ｖｎ
＝ｘ’１，ｘ’２，ｘ’３，ｘ’４，・・・，ｘ’ｎ
したがって、再生プロセッサ４０は、接続チャンネル５０を介して、識別すべきコードワードの係数の推定値を出力する。再生されたコードワードＸ’は、相関器５２の第１の入力端子に供給される。相関器５２の第２の入力端子には、コードワード生成器５４によって生成されたコードワードＸｉが供給されている。コードワード生成器５４は、上述の識別コードワード生成器８と同様に、メモリ５８から読み出したコードワードを固有に識別する所定のシード値を用いて全ての可能なコードワードの組を生成する。
【００３４】
相関器５２は、ｎ個の類似値ｓｉｍ（ｉ）を生成する。一具体例においては、類似値ｓｉｍ（ｉ）は、以下の式に基づく相関を求めることにより算出される。
【００３５】
【数式１】
2004254276.tif 000003
【００３６】
ｎ個の類似値ｓｉｍ（ｉ）のそれぞれは、検出器６０に供給される。そして、検出器６０は、ｎ個の可能なコードワードのそれぞれに対する類似値ｓｉｍ（ｉ）を分析する。相関器５２によって生成される類似値ｓｉｍ（ｉ）の具体例と、可能な各コードワードの閾値ＴＨとの関係を図４に示す。図４に示すように、２つのコードワード２００１、１２３４５が閾値ＴＨを超えている。このため、検出器６０は、コードワード２００１及びコードワード１２３４５に対応するウォータマークが埋め込まれた画像のバージョンからオフェンディング画像が作成されたと判定する。したがって、この具体例においては、一千万である母集団の大きさにより決定される誤検出確率（ｆａｌｓｅ  ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）と、ウォータマーク強度（ｗａｔｅｒｍａｒｋｉｎｇ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）とに基づいて、誤検出確率を十分低くできる閾値ＴＨの高さを設定することができる。図４に示す具体例では、相関器５２によって生成された類似値ｓｉｍ（ｉ）が閾値ＴＨを超えている場合、この誤検出確率をもって、このウォータマークが埋め込まれた画像の受信者が不正行為を行い、ウォータマークが埋め込まれた画像のオフェンディングバージョンＷｉの作成に関与したと判断される。
【００３７】
帯域幅適応データ符号化プロセッサ（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  Ｄａｔａ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）
本発明に基づく改善されたデータ処理装置（以下、データ符号化プロセッサともいう。）の構成を図５に示す。後述するように、このデータ符号化プロセッサは、マテリアルアイテムの帯域の一部にコードワードを導入するよう構成されている。図５に示す具体例では、例えば、動画フィルム又はビデオ録画の際に、コードワードがマテリアルアイテムの帯域が低い部分に導入される。後述するように、この処理は、コードワードがマテリアルの帯域が低い部分に対応すると仮定して実行される。コードワードの帯域は、マテリアルの帯域にアップコンバートされ、マテリアルのコピーに結合され、これにより、マテリアルのウォータマークが埋め込まれたバージョンが生成される。なお、他の具体例として、コードワードをマテリアルアイテムの帯域の他の部分に結合してもよい。
【００３８】
図５に示すデータ符号化プロセッサは、第１の適応化プロセッサ１０２と第２の適応化プロセッサ１０４とから構成された帯域適応化プロセッサ１００を備える。ウォータマークコードワード生成器１０６は、コードワードを生成し、ウォータマークプロセッサ１０８を介して第１の適応化プロセッサ１０２に供給する。ソース１１０は、元のマテリアルアイテムを第２の適応化プロセッサ１０４に供給する。
【００３９】
第１の適応化プロセッサ１０２は、コードワードの帯域幅をマテリアルと同じ帯域幅に広げるよう動作する。第２の適応化プロセッサ１０４は、元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを生成して登録プロセッサ１１２に供給する。登録プロセッサ１１２は、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンのサンプルと、マテリアルアイテムに埋め込むべきコードワードの係数とを関連付ける。マテリアルアイテムにコードワードを埋め込んだ後のマテリアルアイテムにおいてコードワードが知覚されてしまう可能性を低めるために、コードワードは、マテリアルアイテムの係数に関する感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）に基づいて適応化されてマテリアルアイテムの係数に結合される。この目的で、ウォータマークプロセッサ１０８によってコードワード係数が結合されるサンプルは、登録プロセッサ１１２から接続チャンネル１１４を介して、ウォータマークプロセッサ１０８に供給される。マテリアルの係数に関する感度に基づいてコードワードを適応化するとともに、所定の誤検出確率及び見逃し率を維持する手法については、英国特許出願第０１２９８６５．２号に開示されている。
【００４０】
コードワードの帯域幅が広げられたバージョンは、結合プロセッサ１１８の第１の入力端子１１６に供給される。結合プロセッサ１１８の第２の入力端子１２０には、元のマテリアルアイテムのコピーが供給される。結合プロセッサ１１８は、コードワードの帯域幅広げられたバージョンと、マテリアルアイテムのコピーとを結合し、出力端子１２４から、マテリアルアイテムのウォータマークが埋め込まれたバージョン１２２を出力する。このように、帯域適応化プロセッサ１００と、結合プロセッサ１１８とにより、マテリアルアイテムの低い周波数成分にコードワードが埋め込まれる。もちろん、他の具体例として、コードワードをマテリアルアイテムの帯域の他の部分に埋め込んでもよい。
【００４１】
第２の適応化プロセッサ１０４によって実行される帯域幅の縮小は、第１の適応化プロセッサ１０２による帯域幅の拡大に対応する。これらの処理の結果、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンは、ウォータマークコードワードと実質的に等しい帯域幅を有するようになる。マテリアルアイテムの帯域幅を縮小してコードワードの帯域幅に対応させることにより、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンと、コードワード係数とを登録プロセッサ１１２において関連付けることができる。これにより、ウォータマークプロセッサ１０８は、コードワードの係数を、コードワードが埋め込まれるサンプルの感度に応じて適応化することができる。なお、幾つかの具体例においては、第２の適応化プロセッサ１０４、登録プロセッサ１１２、又はウォータマークプロセッサ１０８を設けなくてもよい。更に、帯域適応化プロセッサ１００内の１つの適応化プロセッサと、結合プロセッサ１１８のみを用いてもよい。
【００４２】
上述のように、第１の適応化プロセッサ１０２は、ウォータマークコードワードの帯域幅を広げ、この帯域幅がマテリアルアイテムの帯域幅の一部に対応するようにする。このような帯域幅の拡大には、様々な手法を用いることができる。例えば、図５に示す具体例では、帯域幅の拡大は、時間領域及び空間領域の両方で実行される。他の具体例においては、帯域幅の拡大は、時間領域のみ又は空間領域のみで行ってもよい。第１の適応化プロセッサ１０２は、時間的アップサンプラ１２６と、空間的アップサンプラ１２８とを備える。時間的アップサンプラ１２６の具体的構成を図６に示し、空間的アップサンプラ１２８の具体的構成を図７に示す。
【００４３】
図６に示す時間的アップサンプラ１２６は、サンプリングレート増加プロセッサ１４０と、低域通過フィルタ１４２とを備える。サンプリングレート増加プロセッサ１４０は、必要とされる帯域の拡大幅に応じて、コードワード係数間にサンプルを挿入することによって、コードワードの帯域幅を拡大するよう構成されている。低域通過フィルタ１４２は、マテリアルアイテムの時間的帯域幅に対応する通過帯域を有する。このように、アップサンプリングされたコードワードを低域通過フィルタ１４２でフィルタリングすることにより、コードワードサンプルの補間が行われ、コードワードの時間的帯域幅が、マテリアルアイテム帯域幅に亘って拡大する。
【００４４】
図７に示す空間的アップサンプラ１２８は、ウェーブレット係数生成プロセッサ１４４と、逆ウェーブレット変換器１４６とを備える。空間的アップサンプラ１２８は、二次元ウェーブレット変換の最も低い周波数サブバンドにコードワードを形成することにより、８倍の空間的アップサンプリングを行う。二次元ウェーブレット変換は、ウェーブレット係数生成プロセッサ１４４によって行われる。他のサブバンドの係数は、０に設定される。続いて、逆ウェーブレット変換器１４６は、上述のように生成されたウェーブレット変換係数（ｗａｖｅｌｅｔ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を逆ウェーブレット変換し、これにより、空間的に８倍にアップサンプリングされたコードワードが生成される。
【００４５】
図５に示すように、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを生成する第２の適応化プロセッサ１０４は、空間的サブサンプラ１３２と、時間的サブサンプラ１３４とを備える。周知のように、帯域幅の縮小は、様々な手法で行うことができる。いずれの場合も、上述のように、第２の適応化プロセッサ１０４は、コードワードに対して実行された帯域幅の拡大に対応する、元のアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを生成する。空間的サブサンプラ１３２の具体的構成を図８に示し、時間的サブサンプラ１３４の具体的構成を図９に示す。
【００４６】
図８に示すように、空間的サブサンプラ１３２は、ウェーブレット変換器２０４と、ウェーブレット選択器２０６とを備える。空間的サブサンプリングは、ウェーブレット変換を用いて実現される。この目的で、ウェーブレット変換器２０４は、マテリアルの二次元ウェーブレット変換係数（ｓｅｃｏｎｄ  ｏｒｄｅｒ  ｗａｖｅｌｅｔ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を生成する。ウェーブレット選択器２０６は、周波数が最も低いウェーブレットサブバンドを選択し、他のサブバンド内のウェーブレット変換係数を０に設定する。この処理は、図８においては、ウェーブレット変換器２０４によって形成された、ビデオフレーム２１０のウェーブレット変換係数２１０と、ウェーブレット選択器２０６によって処理された後に形成されたウェーブレット変換フレーム２１２とによって表されている。二次元ウェーブレット変換画像において、最も周波数が低いウェーブレットサブバンドを選択することにより、１／８にダウンサンプリングされた（ｄｏｗｎ−ｓａｍｐｌｅｄ  ｂｙ  ａ  ｆａｃｔｏｒ  ｏｆ  ｅｉｇｈｔ）、ビデオフレームの空間的サブサンプリングバージョンが生成される。
【００４７】
一方、図９に示す時間的サブサンプラ１３４は、時間的にサブサンプリングされたマテリアルのエイリアシングを除去するフィルタとして機能する低域通過フィルタ２２０を備える。したがって、低域通過フィルタ２２０の通過帯域は、マテリアルに対するサブサンプリングのレートに応じて設定される。この具体例においては、時間的サブサンプリングのレートは４である。この低域通過フィルタ２２０の後段に設けられているフレーム選択器２２２は、４個おきにマテリアルのフレームを選択し、他のフレームを廃棄して、時間的にサブサンプリングされたマテリアルを生成する。
【００４８】
データ検出プロセッサ
上述のように、マテリアルアイテムのウォータマークが埋め込まれたバージョン内に存在するコードワードは、所定の見逃し確率及び誤検出確率で検出される。これに対応して、図２に示すデータ検出プロセッサ（検出画像処理装置）は、検査すべき（ｓｕｓｐｅｃｔ）マテリアルアイテム内にコードワードが存在するか否かを検出する。ここで、コードワードは、帯域幅が縮小されたバージョンを介して、マテリアルアイテム内に埋め込まれているため、図２に示すデータ検出プロセッサを適応化する必要がある。本発明に基づくデータ検出プロセッサの具体例を図１０に示す。
【００４９】
図１０に示す具体例では、検査すべきマテリアルアイテムは、データ格納器４００から、空間的帯域プロセッサ（ｓｐａｔｉａｌ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）４０４に供給される。更に、空間的帯域プロセッサ４０４には、第２のデータ格納器４０２から、元のソースマテリアルのコピーも供給される。空間的帯域プロセッサ４０４は、第１の空間的サブサンプラ４０６と、第２の空間的サブサンプラ４０８とを備える。第１及び第２の空間的サブサンプラ４０６、４０８は、図５に示すデータ符号化プロセッサにおける空間的アップサンプラ１２８によって実行されるアップサンプリングに対応するレートで空間的サブサンプリングを実行するように構成されている。この具体例では、サブサンプリングレートは、１／８である。空間的サブサンプラ４０６、４０８は、上述した図７に示すような構成を有していてもよい。なお、検査すべきマテリアルのバージョンと、元のマテリアルのバージョンの両方に対して、同じ空間的サブサンプラを用いることができることは言うまでもない。
【００５０】
検査すべきマテリアルアイテム及び元のマテリアルアイテムの空間的にサブサンプリングされたバージョンは、接続チャンネル４１２、４１４を介して、時間的登録プロセッサ（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）４１０に供給される。時間的登録プロセッサ４１０は、検査すべきマテリアルアイテムと、元のマテリアルアイテムとを時間的に揃え、元のマテリアルアイテムのサンプルと、検査すべきマテリアルアイテムの対応するサンプルとを同期させる。
【００５１】
時間的に揃えられた検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムは、時間的帯域プロセッサ４１６に供給される。時間的帯域プロセッサ４１６は、第１の時間的サブサンプラ４１８と、第２の時間的サブサンプラ４２０とを備え、第１の時間的サブサンプラ４１８と第２の時間的サブサンプラ４２０には、時間的に揃えられた検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムとがそれぞれ供給される。第１の時間的サブサンプラ４１８と第２の時間的サブサンプラ４２０は、図５に示すデータ処理装置の時間的アップサンプラ１２６によって実行された時間的アップサンプリングに対応する時間的サブサンプリングを検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムに対して実行する。検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの時間的及び空間的にサブサンプリングされたバージョンは、空間的登録プロセッサ４２２に供給される。空間的登録プロセッサ４２２は、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムのサンプルを空間的に揃えるように構成されている。
【００５２】
空間的帯域プロセッサ４０４及び時間的帯域プロセッサ４１６は、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムのコピーの帯域幅が縮小されたバージョンを生成する。時間的登録プロセッサ４１０及び空間的登録プロセッサ４２２は、基本的に、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンのサンプルを関連付けるように構成されている。そして、減算プロセッサ４２４には、検査すべきマテリアルアイテムと、コードワード係数が付加されている可能性がある元のマテリアルアイテムのサンプルとが供給される。この減算プロセッサ４２４における減算により、再生されたコードワード（以下、再生コードワードという。）を表すサンプルＸ’のベクトルが算出される。再生コードワードＸ’は、相関器５２’に供給され、相関器５２’は、検出器６０’と協働して、再生コードワードがコードワードのセットのうちの１つに対応するか否かを判定する。この処理については、図２に示すデータ検出プロセッサに関連して上述した通りであるので、詳細な説明は省略する。この検出されたコードワードに基づいて、オフェンディングマテリアルアイテムの受信者を固有に識別することができる。
【００５３】
データ符号化プロセッサによってコードワードの帯域幅を適応化し、コードワード係数をマテリアルアイテムに埋め込む処理は、線形数学的処理である（ｌｉｎｅａｒ  ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓ）。したがって、変形例においては、データ検出プロセッサは、検査すべきマテリアルアイテムからマテリアルアイテムのコピーを減算した後に、この差分の帯域幅が縮小されたバージョンを生成するような構成であってもよい。この差分の帯域幅が縮小されたバージョンと、１組のコードワード内の各コードワードとの相関を調べることにより、上述と同じように、検査すべきマテリアルアイテム内に存在するコードワードを特定することができる。なお、後の段落で説明するように、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンを生成する手法は、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムを登録するために必要な処理の量を低減できるという利点を有する。
【００５４】
改善された登録処理
本発明の具体例として、検査すべきマテリアルアイテムと、元のマテリアルアイテムのサブサンプリングされたバージョンを時間的及び空間的に揃える（ａｌｉｇｎｉｎｇ）ことができる改善された装置を提供する。これにより、オフェンディングマテリアルアイテム内に存在するコードワードを正しく検出する可能性を高めることができる。検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムのコピーの登録処理の改善は、多段にネスティングされたアラインメント処理（ｍｕｌｔｉ−ｓｔａｇｅ  ｎｅｓｔｅｄ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓ）によって実現される。
【００５５】
上述のように、データ検出プロセッサは、時間的登録プロセッサ４１０と空間的登録プロセッサ４２２とからなる登録プロセッサを備える。時間的登録プロセッサ４１０は、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムに対する第１の時間的アラインメントを行う。この時間的アラインメントは、様々な方法で実現される。例えば、映画又はビデオ等の動画を表すマテリアルでは、マテリアルにおけるシーンの変更は、マテリアル内のフレーム間の色差及び／又は輝度を表す値の大きな変化に基づいて検出することができる。検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムにおいて、これらの変化が発生する相対的時刻を対応させることにより、時間的アラインメントを推定することができる。なお、検査すべきマテリアルアイテムは、元のマテリアルアイテムとは異なる記録又は保存フォーマットに基づいて生成されていることがあるため、検査すべきマテリアルアイテムのフレームレートが元のマテリアルアイテムのフレームレートと異なる場合もある。そこで、フレームの境界に生じるシーンの変更を特定するために、増加させるべきフレームレートに基づいて、検査すべきマテリアルアイテムのフレーム間に更にフレームを挿入することにより、検査すべきマテリアルアイテムを更にアップサンプリングしてもよい。アップサンプリングされた検査すべきマテリアルアイテムを低域通過フィルタによってフィルタリングすることにより、検査すべきマテリアルアイテムの補間されたバージョンが生成され、これにより、シーンの変更をより容易に特定することができる。
【００５６】
検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムをサブサンプリングした後に時間的アラインメントを行うことは有益である。これは、ウォータマークが埋め込まれたマテリアルアイテムは、帯域が低い部分にコードワードが埋め込まれて生成されているためである。このため、マテリアルアイテム内のコードワードは、時間的アラインメントを行う前に、検査すべきマテリアルアイテム及び元のマテリアルアイテムをサブサンプリングすることによっては、影響を受ける可能性が低い。そこで、空間的帯域プロセッサ４０４は、時間的登録プロセッサ４１０による時間的アラインメントの実行前に、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムとをサブサンプリングする。この結果、必要とされる処理量が低減されるため、時間的アラインメントを推定するために掛かる時間が実質的に短縮される。
【００５７】
上述のように、時間的帯域プロセッサ４１６による時間的サブサンプリングの後、空間的登録プロセッサ４２２は、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムに対して空間的アラインメントを実行する。この空間的登録プロセッサ４２２による処理について、図１１を用いて説明する。
【００５８】
空間的登録プロセッサ４２２は、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの空間的にサブサンプリングレートを順次高めたバージョン（ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙ  ｓｐａｔｉａｌｌｙ  ｓｕｂ−ｓａｍｐｌｅｄ  ｖｅｒｓｉｏｎ）の組を生成する。図１１に示す具体例では、２個の空間的にサブサンプリングレートを順次高めたバージョンＳＳＶ１、ＳＳＶ２が生成されている。検査すべきマテリアルアイテムのサンプルとなる第１のフレームＣについて、２つの空間的にサブサンプリングレートを順次高めたバージョンＳＳＶ１、ＳＳＶ２は、検査すべきマテリアルアイテムのサブサンプリングされたバージョンＳＶの第１のフレームＣから、２つのフレームＡ、Ｂを生成する。これに対応して、元のマテリアルアイテムのフレームＣ’について、空間的にサブサンプリングレートを順次高めたバージョンＳＳＶ１、ＳＳＶ２は、空間的にサブサンプリングレートを順次高めたバージョンＡ’、Ｂ’を生成する。空間的登録プロセッサ４２２は、以下のような、ネスティングされた空間的アラインメント処理（ｎｅｓｔｅｄ  ｓｐａｔｉａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓ）を実行する。
（１）検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの空間的に最も高いレートでサブサンプリングされたフレームＡ、Ａ’を比較する。
（２）この比較の結果、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの空間的に最も高いレートでサブサンプリングされたフレームＡ、Ａ’に関する、空間的なアラインメント誤差を示す情報が得られる。
（３）先の（２）において判定されたフレームＡ、Ａ’間のアラインメント誤差に基づいて、次に高いレートでサブサンプリングされたフレームＢ、Ｂ’に対するアラインメントを実行する。
（４）続いて、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの空間的に次に高いレートでサブサンプリングされたフレームＢ、Ｂ’を比較する。
（５）この比較の結果、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの空間的に次に高いレートでサブサンプリングされたフレームＢ、Ｂ’に関する、空間的なアラインメント誤差を示す情報が得られる。
（６）レベルＳＳＶ１のフレームＢ、Ｂ’について判定されたアラインメント誤差に基づいて、最も低いレートでサブサンプリングされたフレームＣ、Ｃ’に対するアラインメントを実行する。
（７）次の空間的にサブサンプリングレートを順次高めたフレームの組に対して、（１）〜（６）の処理を繰り返す。
【００５９】
図１１に示すように、空間的に異なるレベルでサブサンプリングされたフレームに関するネスティングされたアラインメント処理は、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの全てのフレームに対して行わなくてもよい。例えば、フレームに対するネスティングされたアラインメント処理は、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムとの間で空間的なアラインメント誤差が発生する量に応じた割合で実行してもよい。例えば、図１１に示すネスティングされたアラインメント処理は、１つおきのフレームに対して実行されている。勿論、アラインメント誤差の変化が生じる割合に応じて、３つのフレームにつき１つ、４つのフレームにつき１つ等、この他の割合でネスティングされたアラインメント処理を実行してもよい。
【００６０】
このように、異なるレベルの空間的サブサンプリングデータを用いてネスティングされたアラインメント処理を行うことにより、空間的アラインメントの精度を高めるとともに、空間的アラインメントを実行するための処理量を低減することができる。更に、低い空間周波数にコードワードを適用することにより、コードワード検出処理がアラインメント誤差から受ける影響を低減することができる。
【００６１】
登録プロセッサによる動作のフローチャートを図１２に示す。図１２を参照して、登録プロセッサの動作を説明する。
Ｓ１：空間的にサブサンプリングされた検査すべきマテリアル及び元のマテリアルを時間的登録プロセッサ４１０に供給する。
Ｓ２：マテリアルにおける遷移点、シーンの変更点、又は編集点が検出され、時間的アラインメントを実行する。
Ｓ３：空間的にサブサンプリングされた検査すべきマテリアル及び元のマテリアルを時間的にサブサンプリングする。
Ｓ４：検査すべきマテリアルアイテム及び元のマテリアルアイテムの時間的及び空間的にサブサンプリングされたサンプルフレームについて、更に空間的サブサンプリングレートが順次高い２つのレベルＳＳＶ１、ＳＳＶ２に対応した空間的にサブサンプリングレートが順次高い２つのフレームを生成する。
Ｓ５：最も低いレベルＳＳＶ２は、最も高いレートで時間的及び空間的にサブサンプリングされたフレームＡ、Ａ’を含み、このフレームＡ、Ａ’を比較して、アラインメント誤差を判定する。
Ｓ６：最も高いレートでサブサンプリングされたＡ、Ａ’について判定されたアラインメント誤差に基づいて、次のレベルＳＳＶ１でサブサンプリングされたフレームに対するアラインメントを行う。
Ｓ７：次に高いレートでサブサンプリングされたフレームＢ、Ｂ’を比較し、アラインメント誤差を判定する。
Ｓ８：次に高いレートでサブサンプリングされたフレームＢ、Ｂ’について判定されたアラインメント誤差に基づいて、検査すべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムの最も低いレートでサブサンプリングされたフレームＣ、Ｃ’に対するアラインメントを行う。
【００６２】
続いて、次のフレームに対して、上述と同様のアラインメント処理を繰り返す。
【００６３】
本発明の更なる様々な側面及び特徴は、添付の請求の範囲において定義されている。この請求の範囲から逸脱することなく、上述した実施の形態を様々に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】ウォータマークエンコーダとして動作するデータ処理装置のブロック図である。
【図２】データ検出装置のブロック図である。
【図３】ＦＩＧ．３Ａは、元の画像を示し、ＦＩＧ．３Ｂは、ウォータマークが埋め込まれた画像を示し、ＦＩＧ．３Ｃは、登録された後のウォータマークが埋め込まれた画像を示す図である。
【図４】Ｎ個のコードワードのそれぞれに関する相関結果の例を示すグラフ図である。
【図５】本発明に基づくウォータマークエンコーダとして動作するデータ処理装置のブロック図である。
【図６】図５に示すデータ処理装置の一部を構成する時間的アップサンプラのブロック図である。
【図７】図５に示すデータ処理装置の一部を構成する空間的アップサンプラのブロック図である。
【図８】図５に示すデータ処理装置の一部を構成する空間的サブサンプラのブロック図である。
【図９】図５に示すデータ処理装置の一部を構成する時間的サブサンプラのブロック図である。
【図１０】ウォータマークが埋め込まれたマテリアルアイテム内のウォータマークコードワードを検出するデータ検出プロセッサのブロック図である。
【図１１】本発明に基づくネスティングされたアラインメント処理を説明する、３つのレベルで空間的サブサンプリングされたビデオフレームを示す図である。
【図１２】本発明に基づくネスティングされたアラインメント処理の手順を示すフローチャートである。
【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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【外国語明細書】
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