(57)【要約】      （修正有）【課題】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を含む、マテリアルにウォータマークを付して配布するシステムを提供する。【解決手段】マテリアルアイテムの低品質バージョンも生成し、この低品質バージョンから、元のマテリアルアイテムのウォータマークが付された表現を生成する。低品質バージョンは、元のマテリアルアイテムのコピーから帯域幅が縮小されたバージョンを減算することによって生成される。これにより、低品質バージョンをマス的に配布でき、且つ、元のマテリアルアイテムの表現は、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンがなくては生成できないようにすることができる。帯域幅が縮小されたバージョンにウォータマークを付すことにより、帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンの１つを低品質バージョンに結合することによって生成されるマテリアルアイテムの表現を固有に識別することができる。【選択図】図５
2004254275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のコードワードの組から選択されたコードワードを含む、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、及びマテリアルアイテムの低品質バージョンを生成するデータ処理装置であって、該低品質バージョンから元のマテリアルアイテムのウォータマークが付されたバージョンを生成でき、該低品質バージョンは、上記元のマテリアルアイテムのコピーから上記帯域幅が縮小されたバージョンを減算することによって生成されるデータ処理装置。
【請求項２】
時間領域又は周波数領域において、上記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第１の帯域幅プロセッサと、
上記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上記コードワードを付加することにより、該元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンを生成する符号化プロセッサと、
上記元のマテリアルアイテムから上記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減算することにより、該元のマテリアルアイテムの低品質バージョンを生成するマテリアル適応化プロセッサとを備える請求項１記載のデータ処理装置。
【請求項３】
上記第１の帯域幅プロセッサによって実行された帯域幅の縮小に応じて、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アップコンバートする第２の適応化プロセッサを備え、
上記帯域幅が縮小され、アップコンバートされたバージョンの帯域幅は、元のマテリアルアイテムの帯域幅に対応し、上記マテリアル適応化プロセッサは、上記元のマテリアルアイテムから上記帯域幅が縮小され、アップコンバートされたバージョンを減算することを特徴とする請求項２記載のデータ処理装置。
【請求項４】
上記帯域幅が縮小され、マテリアルアイテムのウォータマークが付されたバージョンと、上記低品質バージョンとを個別に格納するデータ格納手段を備える請求項２又は３記載のデータ処理装置。
【請求項５】
上記帯域幅が縮小され、ウォータマークが付され、暗号化された複数のバージョンが上記マテリアルアイテムの低品質バージョンとともに記録媒体に格納されることを特徴とする請求項４記載のデータ処理装置。
【請求項６】
上記マテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンと、上記低品質バージョンとは、個別の記録媒体に格納されることを特徴とする請求項３乃至５いずれか１項記載のデータ処理装置。
【請求項７】
上記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、上記低品質バージョンとを個別に通信するデータ通信装置を備える請求項１乃至６いずれか１項記載のデータ処理装置。
【請求項８】
上記マテリアルアイテムの低品質バージョンは、データ通信ネットワークを介して配信され、上記帯域幅が縮小されたバージョンは、データキャリアを介して配布されることを特徴とする請求項７記載のデータ処理装置。
【請求項９】
上記マテリアルアイテムの低品質バージョンは、データキャリアを介して配布され、上記帯域幅が縮小されたバージョンは、データ通信ネットワークを介して配信されることを特徴とする請求項７記載のデータ処理装置。
【請求項１０】
上記符号化プロセッサは、上記コードワード係数を付加すべき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に対して、該コードワード係数を適応化し、該帯域幅が縮小されたバージョンに関するコードワード係数の適応化は、上記マテリアルアイテムのウォータマークが付されたバージョンにおいてコードワードが検出される可能性を低めることを特徴とする請求項２乃至７いずれか１項記載のデータ処理装置。
【請求項１１】
上記帯域幅プロセッサは、上記マテリアルアイテムの時間領域における帯域幅が縮小されたバージョンを生成する時間的サブサンプラを備えることを特徴とする請求項２乃至１０いずれか１項記載のデータ処理装置。
【請求項１２】
上記時間的サブサンプラは、低域通過フィルタと、該低域通過フィルタによってフィルタリングされたマテリアルアイテムのサンプルを選択するサンプル選択器とを備えることを特徴とする請求項８記載のデータ処理装置。
【請求項１３】
上記帯域幅プロセッサは、上記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空間的サブサンプラを備えることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載のデータ処理装置。
【請求項１４】
上記空間的サブサンプラは、低域通過フィルタと、該低域通過フィルタによるフィルタリングの後に、空間的基準に基づいて、所定のサンプルを選択するサンプル選択器とを備えることを特徴とする請求項１３記載のデータ処理装置。
【請求項１５】
上記サンプル選択器は、上記マテリアルアイテムのウェーブレット変換データを生成し、上記空間的基準に基づく該ウェーブレット変換データの複数のサブバンドの１つを選択し、上記低域通過フィルタによってフィルタリングされた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ウェーブレット変換プロセッサを備えることを特徴とする請求項１４記載のデータ処理装置。
【請求項１６】
上記符号化プロセッサは、疑似乱数発生器を用いてコードワードを生成するコードワード生成器を備え、該疑似乱数発生器は、該コードワードに固有に関連付けられたシード値によって初期化され、上記コードワード係数は、該疑似乱数発生器によって生成された数値から形成されることを特徴とする請求項２乃至１５いずれか１項記載のデータ処理装置。
【請求項１７】
上記符号化プロセッサは、上記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して、複数の離散コサイン変換係数として表現する離散コサイン変換プロセッサを備え、上記コードワード係数を対応する離散コサイン変換係数に加算することにより、上記コードワードをマテリアルアイテムに結合し、
該符号化プロセッサは、更に、該符号化プロセッサによってコードワードが加えられた、帯域幅が縮小され、離散コサイン変換されたバージョンに対して逆離散コサイン変換を行うことにより、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンを生成する逆離散コサイン変換プロセッサを備えることを特徴とする請求項１６記載のデータ処理装置。
【請求項１８】
所定のコードワードの組から選択されたコードワードによってウォータマークが付された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、元のマテリアルアイテムのウォータマークが付されたバージョンを生成することができるマテリアルアイテムの低品質バージョンとから元のマテリアルアイテムの表現を再生する再生装置であって、
上記マテリアルアイテムの低品質バージョンと、上記元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンとを受け取る受取手段と、
上記マテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンと上記低品質バージョンとを結合して、元のマテリアルアイテムの表現を再生する結合手段とを備える再生装置。
【請求項１９】
請求項１８記載の再生装置を備えるシネマプロジェクタであって、
上記マテリアルは、オーディオ信号及び画像信号の少なくとも一方であり、当該シネマプロジェクタは、上記再生装置によって再生された元のマテリアルアイテムの表現を映写する映写プロセッサを備えるシネマプロジェクタ。
【請求項２０】
請求項１８記載の再生装置を備え、インターネットを介してダウンロードされるマテリアルアイテムを提供するウェブサーバであって、
上記再生装置は、上記マテリアルアイテムがダウンロードされる前に、上記マテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンと、低品質バージョンとを結合するウェブサーバ。
【請求項２１】
請求項１乃至１７いずれか１項記載のデータ処理装置を備えるウェブサーバであって、
上記マテリアルアイテムから、上記帯域幅が縮小されたバージョンを減算することによって、マテリアルアイテムの低品質バージョンを生成し、インターネット、イントラネット、エクストラネット、又はプライベートＩＰネットワークを介して該低品質バージョンへのアクセスを提供し、上記マテリアルアイテムの低品質バージョンと、上記帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンとを結合して、マテリアルアイテムのバージョンを特定するコードワードにより上記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ウォータマークを付すウェブサーバ。
【請求項２２】
請求項１８記載の再生装置を備える表示装置であって、
上記マテリアルは、オーディオ信号及び画像信号の少なくとも一方であり、当該表示装置は、上記再生装置によって再生された元のマテリアルアイテムの表現を表示する表示装置。
【請求項２３】
請求項１乃至１７いずれか１項記載のデータ処理装置を備え、上記元のマテリアルアイテムから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減算することによって、マテリアルアイテムの低品質バージョンを生成する配信システムであって、
上記低品質バージョンへのアクセスを提供し、ユーザの要求に応じて、各ユーザに配信されるマテリアルアイテムのバージョンを特定するコードワードによってウォータマークが付された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配信する配信システム。
【請求項２４】
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複数の各サンプルに、対応する複数のコードワード係数を付加することによって作成されていると想定される、マテリアルアイテムのウォータマークが付された検査する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、
上記コードワードが付されている可能性があるマテリアルの帯域幅の一部を分離する帯域幅の縮小を行うことにより、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と、検査するべきマテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンとを生成し、又は上記元のマテリアルアイテムと上記検査するべきマテリアルアイテムとの差分の帯域幅が縮小されたバージョンを作成する帯域幅プロセッサと、
上記帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたマテリアルアイテムのサンプルと、対応するマテリアルアイテムのコピーのサンプル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、
上記コードワードの所定の組内の各コードワードについて、上記再生コードワードと生成されたコードワードとを相関させることにより、相関値を生成する相関プロセッサと、
所定の閾値を超えるコードワードの相関値に基づいて、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るデータ検出装置。
【請求項２５】
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に基づいて、疑似乱数を発生し、該疑似乱数から上記再生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２４記載のデータ検出装置。
【請求項２６】
上記シード値は、ウォータマークが付さ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２５記載のデータ検出装置。
【請求項２７】
上記コードワードは、離散コサイン変換領域において、上記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導入され、
上記検査するべき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、上記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、上記マテリアルアイテムのウォータマークが付されたバージョンの離散コサイン変換係数から、上記元のマテリアルアイテムの対応する離散コサイン変換係数を減算することにより、上記再生コードワードを生成することを特徴とする請求項２４乃至２６いずれか１項記載のデータ検出装置。
【請求項２８】
マテリアルアイテムの受信者を特定する受信者特定システムにおいて、
請求項１乃至１７いずれか１項記載のデータ処理装置と、
請求項１８記載の再生装置と、
マテリアル内にコードワードが存在するか否かを検出することにより、所定の誤検出確率で受信者を特定する請求項２４乃至２７いずれか１項記載のデータ検出装置とを備える受信者特定システム。
【請求項２９】
元のマテリアルアイテムを処理する処理方法において、
所定のコードワードの組から選択されたコードワードによって、ウォータマークが付された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ステップと、
ウォータマークが付された元のマテリアルアイテムの表現を生成することができる、マテリアルアイテムの低品質バージョンを生成するステップとを有する処理方法。
【請求項３０】
上記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ステップは、時間領域又は空間領域の少なくとも一方において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、
上記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コードワードを結合するステップを有し、
上記元のマテリアルアイテムの低品質バージョンを生成するステップは、該元のマテリアルアイテムから上記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減算するステップを有することを特徴とする請求項２９記載の処理方法。
【請求項３１】
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複数の各サンプルに、対応する複数のコードワード係数を付加することによって作成されていると想定される、マテリアルアイテムのウォータマークが付された検査する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検出方法において、
上記コードワードが付されている可能性があるマテリアルの帯域幅の一部を分離する帯域幅の縮小を行うことにより、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と、検査するべきマテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンとを生成し、又は元のマテリアルアイテムと検査するべきマテリアルアイテムとの差分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、
上記帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたマテリアルアイテムのサンプルと、対応するマテリアルアイテムのコピーのサンプル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、
上記コードワードの所定の組内の各コードワードについて、上記再生コードワードと上記生成されたコードワードとを相関させることにより、相関値を生成するステップと、
所定の閾値を超えるコードワードの相関値に基づいて１つ以上のコードワードを検出するステップとを有する検出方法。
【請求項３２】
請求項１乃至１７いずれか１項記載のデータ処理装置によって生成された、コードワードが埋め込まれたマテリアルアイテムの低品質バージョン又は帯域幅が縮小されたバージョンを表すデータ信号。
【請求項３３】
請求項３２記載のデータ信号が記録されたデータキャリア。
【請求項３４】
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１７いずれか１項記載のデータ処理装置又は請求項２４乃至２７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３５】
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２９乃至３１いずれか１項記載の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３６】
請求項３４又は３５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３７】
請求項１乃至１７いずれか１項記載のデータ処理装置によって生成されたマテリアルアイテムの低品質バージョン及び帯域幅が縮小され、ウォータマークが付された複数のバージョンが暗号化して記録されたデータキャリア。
【請求項３８】
添付の図面を参照してここに説明するデータ処理装置又はデータ検出装置。
【請求項３９】
添付の図面を参照してここに説明する、検査する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方法又はマテリアルアイテムを処理する方法。
【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）によってマークさ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処理装置及びデータ処理方法に関する。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付されている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。ウォータマークが付される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０１２９９０７．５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、所定のコードワードの組から選択されたコードワードを含む、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データ処理装置を提供する。データ処理装置は、マテリアルアイテムの低品質バージョンも生成する。この低品質バージョンから、元のマテリアルアイテムのウォータマークが付された表現を生成することができる。低品質バージョンは、元のマテリアルアイテムのコピーから帯域幅が縮小されたバージョンを減算することによって生成される。
【０００８】
本発明の具体例として、本発明により、配布のためのマテリアルアイテムの低品質バージョンを生成するデータ処理装置を提供することができる。低品質バージョンは、元のマテリアルアイテムのコピーから帯域幅が縮小されたバージョンを減算することによって生成される。更に、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョンの各コピーに対して、所定のコードワードの組のうちの１つが導入され、これにより帯域幅が縮小され、ウォータマークが付された複数のバージョンが生成される。したがって、元のマテリアルアイテムの表現を生成するためには、受信者は、マテリアルアイテムの低品質バージョンに、帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンを結合する必要がある。
【０００９】
本発明の具体例では、マテリアルアイテムの配布及びウォータマークの付与に関する利点を有する。通常、マテリアルアイテムの低品質バージョンは、マテリアルアイテムの主要な部分を表している。マテリアルアイテムは、比較的広い通信帯域幅及び／又はこれに対応して大きな記録容量を必要とする。したがって、低品質バージョンは、この広い帯域幅又は大きな記録容量の要求の大部分に応えるものである。
【００１０】
低品質バージョンを生成する１つの利点は、受信者が、低品質バージョンをサンプルとして、そのマテリアルアイテムを評価できる点にある。例えば、映像マテリアルの場合、受信者は、マテリアルを見ることができる。ここで、元のマテリアルアイテムの忠実な表現を再生するためには、低品質バージョンに帯域幅が縮小されたバージョンを組み合わせる必要がある。ウォータマークコードワードは、この帯域幅が縮小されたバージョンに導入されているため、生成された元のマテリアルアイテム表現は、固有に識別することができる。
【００１１】
比較的帯域幅が広いバージョンと、帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンとを生成することにより、低品質バージョンを従来の手法によって大量生産できるという利点がある。また、低品質バージョンは、従来の媒体を用いて配布することもできる。一方、コードワードの組から選択されたウォータマークコードワードを元のマテリアルの各コピーに埋め込むとしたら、各コピーを個別に識別できるようにするためには、大量生産を行うことが困難である。低品質バージョンの大量再生（ｍａｓｓ  ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）は、例えば、ウェブサーバから低品質バージョンをマルチキャストし、又は例えばコンパクトディスク、デジタルバーサタイルディスク、ビデオテープ等から低品質バージョンを再生することにより実現できる。
【００１２】
ウォータマークコードワードは、マテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンに導入されるため、マテリアルアイテムのウォータマークが付されたバージョンを作成するために必要な時間は、元のマテリアルアイテムにコードワードを導入する場合に比べて、実質的に短縮される。このような時間の短縮は、例えば大量に配布される映像、デジタルバーサタイルディスク、映画等のマテリアルアイテムに対して、比較的多数のバージョンを作成する必要がある場合に、特に重要である。更に、幾つかの適用例においては、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンは、例えば金銭又は金銭に相当する対価の交換などの契約が交わされた場合にのみ提供される。
【００１３】
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としては、様々な手法が知られている。多くの場合、マテリアルアイテムの低品質バージョンを生成するためには、帯域幅が縮小されたバージョンがアップコンバートされ、元のマテリアルアイテムのコピーから減算される。そこで、幾つかの具体例においては、データ処理装置は、第１の帯域幅プロセッサによって実行された帯域幅の縮小に応じて、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アップコンバートする第２の適応化プロセッサを備える。これにより、帯域幅が縮小され、アップコンバートされたバージョンの帯域幅は、元のマテリアルアイテムの帯域幅に対応する。マテリアル適応化プロセッサは、元のマテリアルアイテムから帯域幅が縮小され、アップコンバートされたバージョンを減算する。他の具体例においては、帯域幅プロセッサは、ウェーブレット変換プロセッサを備える。ウェーブレット変換プロセッサは、マテリアルアイテムのウェーブレット変換データを生成する。帯域幅が縮小されたバージョンは、ウェーブレットサブバンドの１つを選択することによって生成され、低品質バージョンは、残りのサブバンドから生成される。
【００１４】
上述の説明から明らかなように、本発明は、一側面として、元のマテリアルアイテムの表現を再生する再生装置を提供する。元のマテリアルアイテムの表現は、所定のコードワードの組から選択されたコードワードによってウォータマークが付された、マテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンと、マテリアルアイテムの低品質バージョンとから再生される。この再生装置は、マテリアルアイテムの低品質バージョンと、元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンとを受け取る受取手段と、結合手段とを備える。結合手段は、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンと低品質バージョンとを結合して、元のマテリアルアイテムの表現を再生する。
【００１５】
また、上述の説明から明らかなように、本発明は、例えばシネマプロジェクタ、ウェブサーバ、又はビデオ再生システム等の再生装置を提供する。再生装置は、マテリアルアイテムの低品質バージョンと、帯域幅が縮小されたバージョンとを組み合わせることにより、元のマテリアルアイテムの表現を生成するよう構成されている。上述のように、帯域幅が縮小されたバージョンには、コードワードによってウォータマークが付されているため、再生されたマテリアルアイテムの表現は、再生されたバージョンのコピーを検査してコードワードを検出することによって固有に識別できる。
【００１６】
本発明の更なる側面として、本発明は、検査する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、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帯域幅プロセッサを備える。帯域幅の縮小は、少なくとも時間的又は空間的に実行される。帯域幅プロセッサは、更に、検査するべきマテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンを生成し、この帯域幅の縮小は、元のマテリアルアイテムの帯域幅の縮小に対応して行われる。データ検出装置は、相関プロセッサと、検出プロセッサとを備える。コードワードの所定の組内の各コードワードについて、再生コードワードと生成されたコードワードとを相関させることにより、相関値を生成する。検出プロセッサは、所定の閾値を超えるコードワードの相関値に基づいて１つ以上のコードワードを検出する。
【００１７】
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】
【００１８】
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。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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、ウォータマークが付さ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変換画像Ｖを生成する。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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付された画像が生成される。識別コードワード生成器８は、疑似乱数発生器を備える。疑似乱数発生器は、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、疑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内の疑似乱数発生器を初期化する。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、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、ウォータマークが付された画像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、ウォータマークが付された画像Ｗｉが生成される。
【００２８】
Ｗｉ＝Ｖ＋Ｘｉ
Ｗｉ＝ｖ１＋ｘｉ１，ｖ２＋ｘｉ２，ｖ３＋ｘｉ３，ｖ４＋ｘｉ４，・・・，ｖｎ＋ｘｉｎ
図１に示すように、ウォータマークが付された画像Ｗｉは、エンコーダ４により生成された画像を逆ＤＣＴ変換する逆ＤＣＴプロセッサ１８によって、逆ＤＣＴ変換された後、この画像処理装置から出力される。
【００２９】
したがって、図１に示すように、エンコーダ４からは、ウォータマークが付さ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付されたバージョンＷｉを生成することができる。
【００３０】
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１０１の一部を構成する。更に、メモリ（以下、データ格納器ともいう。）１２及びコードワード生成器８は、図５にも示されるウォータマーク生成器１１６を構成している。
【００３１】
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付されたコピー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。
【００３２】
図１に示す、ウォータマークが付さ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付さ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。
【００３３】
検出プロセッサ
図２は、ウォータマークが付さ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。
【００３４】
ウォータマークが付さ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。ウォータマークが付さ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。
【００３５】
上述のように、画像のオフェンディングバージョンＷ’は、ウォータマークが付された画像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、ウォータマークが付され、コードワード係数が付加されている対応する画像Ｗｉのサンプルとの対応関係を調べることである。
【００３６】
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付さ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、ウォータマークが付さ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、ウォータマークが付さ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。
【００３７】
コードワード係数の表現を再生するために、ウォータマークが付さ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。
【００３８】
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、ウォータマークが付さ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チャンネル３２を備えている。
【００３９】
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付された画像の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。
【００４０】
2004254275.tif 000003
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。
【００４１】
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。
【００４２】
【数式１】
2004254275.tif 000004
【００４３】
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付さ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付された画像の受信者が不正行為を行い、ウォータマークが付さ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。
【００４４】
配信システム
以下、ウォータマークエンコーダを構成する図５に示すデータ処理装置１０１を参照して、マテリアルアイテムにウォータマークを付して配信するシステムについて説明する。図５に示すウォータマークエンコーダは、図６に示すデータ検出プロセッサと組み合わされて、マテリアルの所有者の権利を保護するために用いることができるマテリアル配信及びウォータマーク保護システムを構成する。以下、ウォータマークエンコーダについて説明する。
【００４５】
図５に示すように、マテリアルソース１００からのオリジナルのマテリアルアイテムは、帯域幅プロセッサ１０２に供給される。帯域幅プロセッサ１０２は、デジタル形式で、マテリアルアイテムの帯域幅を狭くしたバージョンを生成する。マテリアルアイテムは、デジタル形式であるため、オリジナルのマテリアルアイテムの帯域幅を狭くしたバージョンは、時間的又は空間的にマテリアルをサブサンプリングすることにより、若しくは時間的及び空間的にマテリアルをサブサンプリングすることにより生成される。この具体例においては、帯域幅プロセッサ１０２は、空間的サブサンプラ１０４と、時間的サブサンプラ１０６とを備え、これにより空間的及び時間的な帯域幅の縮小を行う。他の具体例においては、帯域幅の縮小は、空間的にのみ又は時間的にのみ行ってもよい。
【００４６】
周知のように、データ信号の帯域幅を狭くする手法としては様々な手法がある。ここでは、空間的サブサンプラ１０４及び時間的サブサンプラ１０６の構成を例示的に図７及び図８に示す。
【００４７】
図７に示すように、空間的サブサンプラ１０４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データ（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係数を０に設定する。この処理は、図７において、ウェーブレット変換器２０４によって形成された、ビデオフレームのウェーブレット変換データ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。
【００４８】
一方、図８に示す時間的サブサンプラ１０６は、時間的にサブサンプル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。
【００４９】
図５に示すように、帯域幅プロセッサ１０２の出力信号１０８は、マテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンを表しており、登録プロセッサ１１０に供給される。登録プロセッサ１１０は、マテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンのサンプルに導入すべきウォータマークコードワードの係数を、この帯域幅が縮小されたバージョンのサンプルに関連付ける。これに対応して、ウォータマークプロセッサ１１４は、接続チャンネル１１２を介して、帯域幅が縮小されたバージョンのサンプルにアクセスすることができる。
【００５０】
ウォータマークプロセッサ１１４は、ウォータマーク生成器１１６から、複数の可能なウォータマークコードワードのうちの１つを受け取る。上述のように、ウォータマークコードワードは、コードワードに固有に関連付けられたシードによって初期化される疑似乱数発生器によって発生される。
【００５１】
マテリアルアイテムにおいて、ウォータマークコードワードが知覚されてしまう可能性を低減するために、ウォータマークコードワードは、コードワード係数を埋め込むマテリアルアイテムの感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）に応じて適応化される。この目的で、ウォータマークプロセッサ１１４によってコードワード係数を付加すべきサンプルが、登録プロセッサ１１０から接続チャンネル１１２を介して、ウォータマークプロセッサ１１４に供給される。所定の見逃し確率及び誤検出確率を維持しながら、係数が埋め込まれるマテリアルの感度に応じてコードワード係数を適応化する技術については、英国特許出願番号第０１２９８６５．２号明細書に開示されている。
【００５２】
コードワード係数を適応化した後、コードワードは、結合プロセッサ１２０によって、マテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンに結合される。結合プロセッサ１２０には、接続チャンネル１２２を介して、マテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンが供給されるとともに、ウォータマークプロセッサ１１４から接続チャンネル１２４を介して、コードワードが供給される。結合プロセッサ１２０の出力信号１２６は、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンを表し、これはデータ格納器１２８に格納される。
【００５３】
マテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンは、接続チャンネル１２２から、第２の帯域幅プロセッサ１２３を介して、減算プロセッサ１３０の第１の入力端子にも供給される。第２の帯域幅プロセッサ１２３は、帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンの帯域幅を、元のマテリアルアイテムの帯域幅に対応する帯域幅にアップコンバートするように構成されている。このアップコンバートは、第１の帯域幅プロセッサ１０２において実行された帯域幅の縮小に対応する手法で実行される。帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンのアップコンバートは、マテリアルアイテムの品質を損ねた（ｉｍｐａｉｒｅｄ）バージョン（以下、低品質バージョンという。）を形成するために実行される。低品質バージョンは、オリジナルマテリアルアイテムのコピーから、帯域幅が縮小され、アップコンバートされたバージョンを減算することにより生成される。
【００５４】
減算プロセッサ１３０の第２の入力端子には、マテリアルソース１００から元のマテリアルアイテムのコピーが供給される。オリジナルマテリアルアイテムのコピーから、帯域幅が縮小され、アップコンバートされたバージョンを減算することにより、マテリアルアイテムの低品質バージョンが生成される。マテリアルアイテムの低品質バージョンは、データ格納器１３４に格納される。
【００５５】
上述のように、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョン及び低品質バージョンは、複数の様々な手法で生成することができる。すなわち、変形例においては、オリジナル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、低品質バージョンは、ウェーブレット変換を用いて生成してもよい。この場合、オリジナルマテリアルアイテムをウェーブレット変換領域に変換する。次に、周波数が最も低いサブバンドを選択し、帯域幅が縮小されたバージョンを生成する。実際には、サブバンドの１つを選択することにより、空間的に帯域幅が縮小されたバージョンが形成される。帯域幅が縮小されたバージョンは、空間的及び時間的な帯域幅の縮小により生成され、空間的な帯域幅の縮小は、ウェーブレットサブバンドの選択に対応する。時間的な帯域幅の縮小は、一次元ウェーブレット変換を行い、一次元ウェーブレット変換の低い方から２つのサブバンドを選択することにより行うことができる。帯域幅が縮小されたバージョンを生成するためにサブバンドを選択した後に元のマテリアルアイテムに残っているデータは、マテリアルアイテムの低品質バージョンである。
【００５６】
上述のように、本発明の具体例により、比較的帯域幅が広いマテリアルアイテムから、マテリアルアイテムの低い周波数帯域の成分を減算することによって低品質マテリアルアイテムのバージョンを生成できる。例えば、マテリアルが映像、映画、マルチメディアコンテンツ等の場合、マテリアルを配信するために、通信設備又は記録設備は、比較的広い帯域幅に対応する必要がある。大規模配信用途（ｍａｓｓ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）では、通常、マテリアルを多数の受信者に配信する必要がある。ここで、Ｎ人の受信者にマテリアルを配信する場合、各受信者をそれぞれ固有に識別するためには、それぞれ異なるコードワードが付されたＮ個のバージョンのマテリアルアイテムを生成する必要がある。したがって、マテリアルアイテムを配信するために必要となる帯域幅又は記録容量は、マテリアルアイテムが要求する帯域幅及び記録容量のＮ倍となる。ここで、マテリアルアイテムの低品質バージョンを生成することにより、必要となる帯域幅及び記録容量をオリジナルマテリアルアイテムに必要な帯域幅及び記録容量と等しくすることができる。これは、低品質マテリアルアイテムをマスプロダクション設備（ｍａｓｓ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｆａｃｉｌｉｔｙ）、すなわち、例えばウェブサーバ又は電気通信システム（ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｓｙｓｔｅｍ）によってマルチキャスト又はブロードキャストすることができるためである。この場合、各ユーザに対して個別にウォータマークを付す必要があるデータは、比較的帯域幅が狭いバージョンのみである。これにより、実質的に帯域幅を節約できる。更に、ウォータマークコードワードは、マテリアルの帯域幅が縮小されたバージョンのみに付すので、マテリアルアイテムにウォータマークを付すための処理時間が短縮される。更に、元のマテリアルアイテムをコピーし、各コピーに個別にウォータマークを付したとすれば、ウォータマークが付されたコピーを受信者にマルチキャスト又はブロードキャストすることはできない。
【００５７】
映画配給元にとっては、映画のサンプルのコピーを管理（ｃｏｎｔｒｏｌ）することは特に重要であり、このサンプルのコピーは、映画を宣伝し、例えば報道関係者及び映画評論家の興味を喚起するために、映画の放映前に配布される。このような映画のサンプルは、「スクリーナ（ｓｃｒｅｅｎｅｒ）」とも呼ばれ、例えばビデオテープ等に記録される。ここで、このスクリーナは、映画の海賊版コピーが作成されるソースともなり得ることが知られている。ここで、例えばこのスクリーナが記録されたテープ等の媒体を保護するために本発明を適用した特定の具体例について説明する。この用途では、低品質マテリアルアイテムをスクリーナ用のテープに記録する。配布すべき映画の低品質バージョンをスクリーナ用のテープに記録することにより、スクリーナ用のテープを大量生産することができる。ここで、スクリーナ用のテープからスクリーナを再生するためには、映画の低い帯域成分を再び導入する（ｒｅ−ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ）必要がある。低い帯域成分は、再生されたときに、映画のバージョンを固有に識別するウォータマークコードワードを含んでいるため、いかなる海賊版についても、そのソースを特定することができる。映画の低い帯域成分は、スクリーナ用のテープに記録されているスクリーナをレビューすることを望む者に対し、特定の条件が満足された場合に、提供（ｒｅｌｅａｓｅ）される。これらの条件は、個人に対して、身分証明（ｐｒｏｏｆ  ｏｆ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を提出させる等の要求を含む。これにより、海賊版コピーにおける対応するコードワードを検出することにより、海賊版コピーを作成するために使用された元のスクリーナを受け取った個人を特定することができる。
【００５８】
再生装置
上述の説明から明らかなように、低品質アイテム及び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配布する手法としては、様々な手法がある。これらは、異なる記録媒体にそれぞれ個別に記録して配布してもよく、同じ記録媒体に記録して配布してもよい。例えば、コンパクトディスク（以下、ＣＤという。）又はデジタルバーサタイルディスク（以下、ＤＶＤという。）に低品質マテリアルアイテムを記録し、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暗号化して、同じＣＤ又はＤＶＤに記録してもよい。異なるユーザ用に、帯域幅が縮小され、ウォータマークが付された複数のバージョンを暗号化し、記録してもよい。復号は、各ユーザ毎に個別に提供された復号キーを用いて、個別に実行してもよい。これは、本発明に基づく帯域幅の節約の他の具体例でもある。すなわち、元のマテリアルアイテムのウォータマークが付されたコピーを各受信者に配布したとすると、各受信者に１つの低品質バージョンと、帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンとを配布する場合に比べて、要求される記録容量又は帯域幅が実質的に増加するためである。
【００５９】
また、インターネット、イントラネット、エクストラネット又はプライベートＩＰネットワーク等のデータ通信ネットワーク、若しくはテレビジョンネットワーク等の放送システムを介して、低品質バージョン及び帯域幅が縮小されたバージョンを個別に配信してもよい。放送システムは、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小されたバージョン及び低品質バージョンについて、プッシュ型であってもプル型であってもよい。この場合、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低品質バージョンは、時間又は周波数によって分離された個別のチャンネルを介して通信してもよい。
【００６０】
本発明に基づく再生装置の具体例を図９に示す。図９に示す具体例においては、低品質マテリアルアイテムは、例えばインターネットを介して電気通信受信機（ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ：以下、単に受信機ともいう。）３００にダウンロードされ、保存される。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、インターネットを介して受信機３００にダウンロードしてもよく、又は、図９に示すように、第２の低帯域受信機（ｓｅｃｏｎｄ  ｌｏｗｅｒ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ｒｅｃｅｉｖｅｒ：以下、単に受信機ともいう。）３０２を設けてもよい。第２の低帯域受信機３０２は、例えば、ＣＤ又はＤＶＤプレイヤであってもよく、この場合、帯域幅が縮小されたバージョンは、ＣＤ又はＤＶＤに記録して配布される。図９に示すように、受信機３００、３０２は、再生部３０８において、チャンネル３０４、３０６を介して受け取った低品質バージョン及び帯域幅が縮小されたバージョンを再生するように構成されている。再生部３０８は、時間調整（ｔｅｍｐｏｒａｌ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）プロセッサ３１０と、帯域幅プロセッサ３１１と、結合器３１２とを備える。帯域幅プロセッサ３１１は、接続チャンネル３０６を介して供給された帯域幅が縮小されたバージョンを、この帯域幅が縮小されたバージョンの帯域幅の縮小時の処理に応じて、時間的及び空間的にアップコンバートし、低品質バージョンと結合できるようにする。時間調整プロセッサ３１０は、それぞれのサンプルが元のマテリアルアイテムのサンプルに対応するように、低品質マテリアルアイテム及びマテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、アップコンバートされたバージョンの再生及び登録を可能な限り同期させる。結合器３１２は、帯域幅が縮小され、アップコンバートされたバージョンのサンプルを低品質バージョンに加え、元のマテリアルアイテムを表すサンプルを生成する。元のマテリアルアイテムを表す再生されたデータは、チャンネル３１４を介して、出力機器３１６に供給される。出力機器３１６は、元のマテリアルアイテムのデータを再生する。
【００６１】
再生装置の具体例を図１０に示す。図１０は、映画の映像を映写するように構成されているデジタルシネマプロジェクタの構成を示している。映画を表すデータは、図５に示すウォータマークエンコーダによって処理されており、すなわち、映像の低い帯域成分が取り除かれた、低品質バージョンを表している。低い帯域成分は、映画の帯域幅が縮小されたバージョンに対応し、このバージョンも、上述の通り、ウォータマークエンコーダによって生成される。シネマプロジェクタは、大容量データ格納器３００’と、小容量データ格納器３０２’とを備える。図９に示す再生装置の概略的な構成に対応して、大容量データ格納器３００’は、低品質映画データを受け取って記録し、一方、小容量データ格納器３０２’は、映画の帯域幅が縮小されたバージョンを格納する。再生部３０８’には、映画の低品質バージョンと、映画の帯域幅が縮小されたバージョンとが供給され、これらは結合されて、映画を表すデータが生成され、デジタルプロジェクタ３１６’に供給される。デジタルプロジェクタ３１６’は、出力機器を構成し、再生された映画をスクリーンＳに映写する。
【００６２】
変形例を図１１に示す。図１１に示す具体例では、例えば映像プログラムである低品質マテリアルが、ウェブサーバ３００”からワールドワイドウェブＷＷＷを介して、再生部３０８”にダウンロードされる。映像の帯域幅が縮小され、ウォータマークコードワードが付されたバージョンが、データ格納器３０２”から接続チャンネル３０６”を介して、供給される。データ格納器３０２”は、データ媒体（ｄａｔａ  ｃａｒｒｉｅｒ）からデータを読み出すことができるデータ読出装置であってもよい。データ媒体は、例えばディスケット又はスマートカードであってもよい。これに代えて、データ格納器３０２”は、半導体メモリ又はハードディスクであってもよい。
【００６３】
他の変形例においては、映像の帯域幅が縮小されたバージョンは、チャンネル３０６”’、ワールドワイドウェブＷＷＷ、チャンネル３１４”を介して供給される。上述の具体例と同様、再生部３０８”は、低品質映像と、映像の帯域幅が縮小されたバージョンとを結合し、元の映像を表すデータを生成し、このデータに基づく映像がディスプレイモニタ３１６”に表示される。
【００６４】
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付さ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は、検査するべき（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は、図６に示すように、適応化する必要がある。
【００６５】
図６に示す具体例では、検査するべきマテリアルアイテムは、データ格納器４００から、空間的帯域幅プロセッサ（ｓｐａｔｉａｌ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）４０４に供給される。更に、空間的帯域幅プロセッサ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。空間的帯域幅プロセッサ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に示すウォータマークエンコーダの帯域幅プロセッサ１０２内の空間的サブサンプラ１０４によって実行されるサブ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、検査する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。
【００６６】
検査する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、検査する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、検査する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。時間的に揃えられた検査するべきマテリアルアイテムと元のマテリアルアイテムは、時間的帯域幅プロセッサ４１６に供給される。時間的帯域幅プロセッサ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る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１０１の時間的サブサンプラ１０６によって実行された時間的サブ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る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。検査する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、検査する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。
【００６７】
空間的帯域幅プロセッサ４０４及び時間的帯域幅プロセッサ４１６は、検査する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、検査する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、検査する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、再生コードワードを表すサンプル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。
【００６８】
上述の説明から明らかなように、マテリアルアイテムの低品質バージョン及び帯域幅が縮小されたバージョンは、それぞれ互いに独立して生成してもよい。ここで、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形成する帯域幅の一部は、マテリアルアイテムの低品質バージョンを生成するために元のマテリアルアイテムから減算された帯域幅と同じにすることができる。したがって、独立したデータ処理装置を用いて、帯域幅が縮小され、コードワードが付加されたバージョンを生成するために用いられたマテリアルアイテムから、低品質マテリアルアイテムを生成することもできる。したがって、本発明の一側面として、本発明は、所定のコードワードの組から選択されたコードワードによって、元のマテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、マークされたバージョンを生成するデータ処理装置を提供することができる。
【００６９】
これに対応して、本発明の更なる側面として、本発明は、マテリアルアイテムの低品質バージョンを生成するデータ処理装置を提供でき、このマテリアルアイテムの低品質バージョンから元のマテリアルアイテムのウォータマークが付加されたバージョンを生成できる。元のマテリアルアイテムのコピーから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減算することにより、低品質バージョンを生成できる。なお、低品質マテリアルアイテムを生成するデータ処理装置は、マテリアルアイテムの帯域幅が縮小され、ウォータマークが付されたバージョンを生成するデータ処理装置とは、異なる権限の元に設置することができる。
【００７０】
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】
【００７１】
【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構成を示すブロック図である。
【図２】データ検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ＦＩＧ．３Ａは、元の画像を示し、ＦＩＧ．３Ｂは、ウォータマークが付された画像を示し、ＦＩＧ．３Ｃは、登録された後のウォータマークが付さ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構成を示すブロック図である。
【図６】ウォータマークが付さ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装置の構成を示すブロック図である。
【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サブサンプラの構成を示すブロック図である。
【図８】図５に示すデータ処理装置の一部を構成する時間的サブサンプラの構成を示すブロック図である。
【図９】ウォータマークエンコーダによって生成された、マテリアルアイテムの低品質バージョンと、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を結合して、マテリアルアイテムの表現を再生する再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】デジタルシネマプロジェクタの構成を示す図である。
【図１１】インターネットを利用した、マテリアルアイテムの配信を説明する図である。
【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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【外国語明細書】
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