(57)【要約】等しい全体の輝度値を有する選択された空間−時間ボリュームへの、ウォーターマークデータにより変調される低周波搬送波の挿入を使用してデータストリームにウォーターマークデータを埋め込む方法及び装置に関する。
2010532627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーターマークデータの挿入のためにデータを処理する方法であって、
画像系列を複数の領域に分割するステップと、
前記複数の領域のうつの１つの領域を複数の小区域に細分するステップと、選択された小区域における輝度値は、別の小区域における輝度値に近似的に等しく、
前記選択された小区域において、ある位置の元の輝度の振幅とは異なる輝度の振幅を挿入するのに適した位置を選択するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ウォーターマークデータを表す輝度の振幅は、選択された位置に挿入される、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
輝度の振幅を挿入するのに適した複数の位置が選択され、ウォーターマークデータを表す複数の輝度の振幅のうちの１以上の輝度の振幅が挿入される、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
ある平面の一方の側の輝度が前記平面の他方の側の輝度に近似的に等しいボリューム内で前記平面を選択することで領域が細分される、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
平面を選択する前に低い輝度値は低い解像度にサブサンプルされる、
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記平面の対向する側の輝度値間の差を最小するためのサーチを実行することで平面が選択される、
請求項５記載の方法。
【請求項７】
複数の検査用の平面が設けられ、平面を選択するために勾配隆下アルゴリズムが使用される、
請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記選択された平面は、フル解像度の領域又は小区域で使用される、
請求項５乃至７の何れか記載の方法。
【請求項９】
（ａ）ある領域の最初のフレームを含む第一のボリュームの輝度を発見し、前記領域の最後のフレームを含む第二のボリュームの輝度を発見するステップと、
（ｂ）前記第一のボリュームの輝度を前記第二のボリュームの輝度と比較して、高い輝度のボリュームと低い輝度のボリュームとを発見するステップと、
（ｃ）前記低い輝度のボリュームに隣接する次のフレームを含むことで前記低い輝度のボリュームを増加し、この新たなボリュームの輝度を発見するステップと、
（ｄ）前記新たなボリュームの輝度を前記高い輝度のボリュームの輝度と比較して、新たな高い輝度のボリュームと新たな低い輝度のボリュームとを発見するステップと、
（ｅ）前記領域における全てのフレームが前記高い輝度のボリューム又は前記低い輝度のボリュームの何れかに含まれ、これにより、前記２つのボリュームを分離している平面が１つのフレームに位置されるまで、前記新たな高い輝度のボリュームと前記新たな低い輝度のボリュームとを使用して前記ステップ（ｃ）及び（ｄ）を繰り返すステップと、
（ｆ）１以上の軸に関して、前記２つのボリュームを分離している平面の角度を調節して、両方の小区域における輝度が実質的に等しくなるように最適化するステップと、
を含む方法を使用して平面が発見される、請求項４記載の方法。
【請求項１０】
データソースに埋め込まれたウォーターマークデータを検出する方法であって、
前記データソースにおける複数のセグメントを識別するステップと、
前記複数のセグメントのうちの選択された１つにおける複数の小区域を識別し、予め決定された小区域を発見するステップと、
複数の選択された前記小区域に関するそれぞれの輝度値を決定するステップと、
前記それぞれの輝度値を比較して、埋め込まれたウォーターマーク情報をデコードするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
小区域間の輝度の関係は、ウォーターマークデータのバイナリービットの符号化を決定する、
請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
検出器でのオリジナルデータソースの必要なしに、埋め込み処理により生成された検出データを使用して、データソースに埋め込まれたウォーターマークデータを検出する方法であって、
検出データを使用して、ウォーターマークが埋め込まれたデータソースを複数の領域に分割するステップと、
検出データを使用して選択された領域において複数の小区域を発見するステップと、
前記複数のサブ領域のそれぞれの輝度値を決定するステップと、
前記輝度値を比較して、ウォーターマークのペイロード情報を決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記輝度値のうちの１つは、ある小区域における輝度値の合計、前記小区域における輝度値の中間の輝度値、前記小区域における輝度値の平均の輝度値、前記小区域における輝度値の最大の輝度値、前記小区域における輝度値の最小の輝度値、のうちの１つを含む、
請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
データソースに埋め込まれたウォーターマークを検出する装置であって、
前記データソースを受ける入力と、
前記データソースにおいて複数のセグメントを識別するプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、前記複数のセグメントのうちの選択された１つにおいて複数の小区域を識別し、予め決定された小区域を発見し、複数の選択された前記小区域に関連するそれぞれの輝度値を決定し、それぞれの輝度値を比較して埋め込まれたウォーターマークの情報をデコードする、
ことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像処理に関し、より詳細には、コンテンツへのウォータマークデータの挿入及びコンテンツからのウォータマークデータの回復に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンテンツは、提示のために準備されたとき又はユーザに実際に提示されたとき、不許可の捕捉、再生又は記録を受けやすい。コンテンツの表示、販売又は不許可の使用は、合法的な所有者が係る使用から得られる収入を受けることを奪う。暗号化及び他のアクセス制限技術が異なるステージのコンテンツ配信又は記憶での不許可の使用に対する保護を提供する一方で、コンテンツそれ自身は、ユーザへの提示の間に被害を受けやすい。表示されているコンテンツを捕捉する決定された試みを防止するために、できることはほとんどない。
【０００３】
コンテンツの不許可の使用に対する１つの抑止となるのは、ユーザにとって本質的に感知できない一方で、挿入されたウォーターマークを回復するツールを使用することで不許可のコピーにおいてなお検出可能であるような、ウォータマークという情報のコンテンツ自身への挿入である。それぞれの配信又は展示の位置について固有のウォータマークを有するようにウォーターマークが配信チャネルにリンクされるとき、不許可のコピーのソースを判定することができる。成功するため、挿入された情報は、情報が不許可の複製においてなお検出可能であるように、捕捉／複製プロセスを生き延びる必要がある。さらに、このウォータマークの情報は、許可されていない人物により挿入されてはならず、ひとたび挿入されると除去される恐れがないことが必要である。
【０００４】
米国特許出願第20030021439号（シリアル番号124995、シリーズコード10）及び米国特許出願第20050025336号（シリアル番号872962、シリーズコード10）における従来技術は、変調搬送波をデータストリームの選択された位置に挿入することを記載している。これらのシステムは、情報をフレーム系列に埋め込むために低周波搬送波の使用を記載している。挿入されるデータは、搬送波の符号により表され、これにより、搬送波は、あるシンボルを表すために系列に付加されるか、又は第二のシンボルを表すために系列から取り去られる。係るシステムで使用される検出器は、搬送波に対する近似を回復し、次いで、それが埋め込まれた可能性のある符号を判定する必要がある。搬送波を近似するため、検出器は、オリジナルマテリアルからの記録されていない系列のコピーを有する必要がある。２つの系列の慎重な空間、時間、及びヒストグラムのレジストレーションの後、検出器は、その違いを埋め込まれた搬送波のセットの近似として解釈する。検出器での記録されていない系列、したがってオリジナルマテリアルの必要は、このアプローチの問題点である。
【０００５】
この問題に対する解決策は、フレーム系列のそれぞれのフレームにウォーターマーク系列のサンプルを埋め込むことにより提案されている。この埋め込みプロセスは、そのフレームに対応するウォーターマークサンプルの値に基づいてフレームにおける画素値を変更する。それぞれのウォーターマークサンプルは、ウォーターマーク全体が繰り返される前にウォーターマークにより占有される一時的な空間を増加するため、予め決定された連続フレーム数で繰り返されることがある。また、フレームからフレームへの動きがないと判定されたフレームの領域における挿入されたウォーターマークサンプルの振幅を低減し、フレームからフレームへの動きを有するフレームの領域における挿入されたウォーターマークのサンプルの振幅を増加するため、スケールファクタが使用される。このアプローチは、動きの領域における低い感度に対する、フラットなフィールドにおけるフリッカに対する人間の視覚システムの高い感度を利用している。
【０００６】
検出器は、系列のそれぞれのフレームの全体の輝度を抽出し、全体の輝度における変化をフレームからフレームへのオリジナルウォーターマークにおける変化と比較する。このアプローチは、望ましくない目に見えるフリッカのアーチファクトを記録された系列に導入する傾向を有する。輝度における変化をオリジナルのウォータマークにおける変化と比較する能力は、輝度の振幅がフラットなフィールド領域において低下されるときに減少される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者は、ウォーターマークが埋め込まれたデータストリームにおいてウォーターマークを検出するとき、ウォーターマークが埋め込まれた出力におけるフリッカの発生を低減すること、及び記録されていない入力のコピーの必要を除くことの利点を認識している。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、あるフレーム系列の所定の特徴間の関係を確立するため、ある領域の画素の輝度値が処理される。本発明は、ある画像系列を多数の領域に分割する。ある領域は、複数の小区域における輝度が近似的に等しいように、複数の小区域に更に細分される。それぞれの小区域において、位置が識別され、この位置は、目に見えるアーチファクトを導入することなしに、ある搬送波を付加することができる位置である。この位置及び搬送波の許容される振幅が埋め込み装置に供給される。埋め込み手段は、１以上の位置で、搬送波を付加又は除去することで、小区域に搬送波シンボルを挿入する。この搬送波の付加及び除去は、搬送波が付加される小区域における輝度が増加し、搬送波が除去される小区域における輝度が低下するという作用を有する。これにより、（近似的に等しい輝度値を有することから始まった）小区域間の所望の関係が確立される。領域及び小区域の位置に関する情報を検出装置に供給することで、検出が容易にされる。ある特定の領域について、検出器は、関連される小区域における輝度を判定する。ある領域に関連される小区域における相対的な輝度は、そこに含まれるウォーターマークデータを判定する。連続する領域を復号化することで、埋め込まれたウォーターマーク情報が回復される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る例示的な処理ステップを表すブロック図である。
【図２】例示的な代替的な処理ステップを表すブロック図である。
【図３】例示的な埋め込みプロセスを表すブロック図である。
【図４】例示的な埋め込みプロセスのフローチャートである。
【図５】例示的な検出プロセスのブロック図である。
【図６】例示的なウォーターマーク検出装置を表すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明によれば、あるフレーム系列の所定の特徴間の関係を確立するため、ある領域の画素の輝度値が処理される。本発明は、ある画像系列を多数の領域に分割する。ある領域は、複数の小区域における輝度が近似的に等しくなるように、複数の小区域に更に細分化される。それぞれの小区域内で、位置が識別され、この位置とは、目に見えるアーチファクトを導入することなしに搬送波を挿入することができる位置である。埋め込み手段は、１以上の位置で搬送波を付加するか、又は除去することで、小区域に搬送波のシンボルを挿入する。この搬送波の付加及び除去は、搬送波が付加された小区域における輝度を増加し、搬送波が除去された小区域における輝度を減少する作用を有する。これは、（近似的に等しい輝度値を有することから始めて）小区域間で所望の関係を確立する。
【００１１】
例示的な実施の形態では、近似的に等しい輝度を有する２つの小区域である領域Ａ及び領域Ｂが発見される。アーチファクトを導入することなしに搬送波を挿入することができる位置は、小区域内で発見される。この位置と搬送波の許容される振幅とは、埋め込み装置にグループで供給され、１つ（又は複数）は“Ａ”でラベル付けされた小区域Ａであり、１つ（又は複数）は“Ｂ”でラベル付けされた小区域Ｂである。一方のシンボル（たとえば“０”ビット）を埋め込むため、埋め込み手段は、“Ａ”でラベル付けされた搬送波を付加し、“Ｂ”でラベル付けされた搬送波を除去する。他方のシンボル（たとえば“１”ビット）を埋め込むため、埋め込み手段は、“Ａ”でラベル付けされた搬送波を除去し、“Ｂ”でラベル付けされた搬送波を付加する。この搬送波の付加及び除去は、一方の小区域における輝度を増加し、他方の小区域における輝度を減少するという作用を有するものであり、これにより、（近似的に等しい輝度値を有することから始めて）２つの小区域間の所望の関係が確立される。
【００１２】
実際に、埋め込み手段の目的は、２つの小区域間で所望の関係を確立することであり、例示的な実施の形態で記載された搬送波の使用は、これを行うための１つのやり方である。第二の実施の形態では、ある領域における全ての画素の輝度値は、所望の関係を確立するために増加又は減少される。ある画素の輝度が変化する量は、定数ファクタとすることができるか、又は、基礎となる画像を分析するモデルに依存することができ、画素から領域の境界への距離に依存することができる。
【００１３】
領域及び小区域の位置に関する情報を検出装置に供給することで、検出が容易にされる。ある特定の領域について、検出器は、関連される小区域における輝度を決定する。ある領域に関連する小区域における相対的な輝度は、そこに含まれるウォータマークデータを決定する。小区域Ａにおける輝度が小区域Ｂにおける輝度よりも高い場合、検出器はあるシンボル（たとえば“０”ビット）を報告し、小区域Ｂにおける輝度が小区域Ａにおける輝度よりも高い場合、検出器は他方のシンボル（たとえば“１”ビット）を報告する。連続する領域を復号化することで、埋め込まれたウォーターマーク情報が回復される。
【００１４】
本発明に係るウォーターマークプロセスは、図１及び図２で例示されるように前処理ステージ１００で開始する。原系列は、時間セグメント化エレメント１０１により、時間セグメントと呼ばれる、隣接するフレームからなるバラバラなセットに分割される。それぞれの時間セグメントは、他の時間セグメントが有するのと同じフレーム数を有するか、又は他の時間セグメントが有するのとは異なるフレーム数を有することができる。異なるセグメントが異なるフレーム数を有するのを可能にすることで、追加のセキュリティを導入することができる。個々の時間セグメント当たりのフレーム数は、秘密鍵１０７により動作するランダム数発生器を使用して制御される。異なる時間セグメントは、ランダム数発生器により制御されるとき、異なるフレーム数から構成される。セグメント当たりのフレーム数は、ランダムであるように見える。秘密鍵１０７は、時間セグメント化ブロック１０１への入力として、図１及び図２で示される前処理エレメント１００で使用される。また、秘密鍵は、それぞれ個々のセグメントで使用されるフレームを発見するため、図５に示される検出プロセス３００で使用される。
【００１５】
使用されるべきランダムなフレーム数は、指定された分布に従うように強制することができる。追加のセキュリティについて、２つの隣接するセグメントは、ランダムな数のそれらの間でスキップされるフレームを有する場合がある。例示的な実施の形態では、あるセグメントにおけるフレーム数は、平均１２０及び標準偏差２０をもつガウス分布から導出されるランダム数であり、隣接するセグメント間のスキップされるフレーム数は、平均１２及び標準偏差２をもつガウス分布から導出されるランダム数である。前処理の開始で、これらの値について使用されるランダム数発生器は、秘密鍵により初期化される。検出器は、同じランダム数発生器を有し、同じ秘密鍵が与えられると、それぞれのセグメントにおけるフレーム数を正確に再生し、セグメント間のスキップされるフレーム数を再生することができる。
【００１６】
あるセグメント又は領域は、ある画像の系列であり、３次元のデータボリュームとして解釈することができる。ある領域は、本発明に従って、２つの小区域に細分化される。この処理の目的は、第一のボリュームにおける全体の輝度が第二のボリュームにおける全体の輝度に等しいように、セグメントボリューム内で２つのボリュームを発見することである。１実施の形態では、これは、ある平面の一方の側での全体の輝度が該平面の他方の側での全体の輝度に等しいような、セグメントボリュームを通して幾何学的な平面を発見することで達成される。これは、第一のサブサンプリングによりセグメントボリュームを低い解像度にし、次いで、ある平面の一方の側での輝度と該平面の他方の側での輝度との間の差を最小にする平面を発見するサーチを実行することで達成される。次いで、この平面は、フル解像度のセグメントで使用される。
【００１７】
第二の実施の形態では、幾つかの検査用の平面が低解像度のセグメントボリュームで検査され、次いで、一方の側での全体の輝度と他方の側での全体の輝度との間の差を最小にする平面を発見するため、勾配隆下アルゴリズムが適用される。次いで、この平面はフル解像度のセグメントで使用される。
【００１８】
第三の実施の形態では、フル解像度のセグメントにおける開始平面を発見するために最初の２つの方法のうちの１つが使用される。この開始平面から、可能性のある一致を発見するためのボリューム全体をスキャンするアルゴリズムを使用したサーチ又は勾配隆下サーチは、開始平面の周囲のサーチウィンドウ内で適用される。
【００１９】
第四の実施の形態では、あるセグメントの最初のフレームと一致する第一のボリューム及びあるセグメントの最後のフレームと一致する第二のボリュームは、開始ポイントとして使用される。第一及び第二のボリュームの輝度が決定される。第一のボリュームの輝度が第二のボリュームの輝度よりも大きい場合、第二のボリュームは、新たな第二のボリュームを形成するために現在の第二のボリュームに隣接するフレームを含むことで、第一のボリュームに向かって第二のボリュームの境界を移動させることで増加される。ここで、セグメントの終了で２つのフレームを含む新たな位置により境界付けされる新たな第二のボリュームの輝度が決定される。第二のボリュームの輝度が第一のボリュームの輝度よりも高い場合、第一のボリュームは、新たな第一のボリュームを形成するために現在の第一のボリュームに隣接するフレームを含むことで、第二のボリュームの境界に向けて第一のボリュームの境界を移動させることで増加される。ここで、新たな第一のボリュームの輝度が決定される。さらに、第一及び第二のボリュームの輝度が比較される。次いで、低い輝度をもつボリュームの境界を示す平面は、一度に１フレームだけ、高い輝度をもつボリュームの境界を示す平面に向けて移動される。このプロセスは、２つのボリュームの境界が同じフレームにあるまで継続する。現段階では、小区域１（ボリューム１）における輝度は、小区域２（ボリューム２）における輝度にほぼ等しい。ここで、３次元軸に関する平面の角度は、両方の小区域における輝度が実質的に等しいように最適化されるために調節される。発見される平面は、セグメントボリュームに適合される座標系における値を使用して記述することができる。それぞれのセグメントについて、これらの値は、検出における使用のために保存される。
【００２０】
当業者であれば理解されるように、小区域のボリュームの代替的な記述は、埋め込み出段及び検出手段に対するボリュームを識別するために使用される。
【００２１】
搬送波は、それぞれの次元において緩やかに変化する３次元の形状とすることができる。ある搬送波の形状の１つの例は、それぞれの次元におけるガウス分布の形状である形状である。この搬送波の形状は、その振幅が最も高い中央を有する。その中央が位置されるフレームを見ると、搬送波の振幅は、中央からの距離に比例して徐々に減少する。同様に、時間軸に沿って、任意の１つの画素の位置について、搬送波の振幅は、中央のフレームからの距離に比例して徐々に減少する。
【００２２】
ある搬送波をある小区域に付加することは、その小区域の輝度を増加する作用を有し、ある搬送波をある小区域から除去することは、その小区域の輝度を減少する作用を有する。それぞれの小区域は、３次元のデータボリュームとして解釈することができ、その小区域内のそれぞれの画素は、ある搬送波の潜在的な中央の位置である。それぞれの小区域内で、ある画素は、ある搬送波の中央の位置としての役割を果たすために選択される。
【００２３】
第一の実施の形態では、中央の位置として選択された画素は、ランダムに選択される。この選択は、検出器で再び形成される必要はなく、したがって、このランダムな選択のための初期設定が保存される必要はない。第二の実施の形態では、小区域におけるそれぞれの画素の位置での搬送波の視覚的な影響を評価する知覚モデルが使用される。最小の視覚的な影響となる位置、又はある閾値よりも下回る視覚的な影響となる位置は、ある搬送波の中央の位置として選択される。第三の実施の形態では、視覚的な影響を導入することなしに搬送波を画素に付加することができる最大の振幅を予測する知覚モデルが使用される。このプロセスの出力は、小区域における画素の振幅値である。次いで、最大の振幅をサポートすることができる位置が選択される。
【００２４】
最初の２つの実施の形態では、搬送波の中央の位置が復される。これは、３つの値であるｘ，ｙ及びフレーム番号により表され、フレーム番号は、セグメントへのオフセットである。搬送波の振幅が含まれる。第三の実施の形態では、ある搬送波の振幅も指定される。この搬送波の位置及び振幅といった情報は、埋め込みの間の使用のために保存される。
【００２５】
代替的な実施の形態では、小区域のボリューム及び搬送波の位置は、同時に決定される。目的は、あるセグメント及び複数の搬送波において小区域のボリュームを、それぞれのボリュームにおいて１つ発見することであり、これにより、ある搬送波が付加され、他の搬送波が除去されたとき、小区域は、どの領域に搬送波が付加され、どの領域から搬送波が除去されたかを示す輝度における検出可能な差を有する。
【００２６】
図３は、例示的な埋め込み処理の入力及び出力を示す。ペイロードは、符号化される最初のソースである。このステップは、誤り訂正符号化を含むことがあり、アンチコリジョン符号化を含む場合がある。この符号化されたペイロードは、埋め込み手段への入力である。埋め込み手段への２つの主要な入力は、前処理の間に形成された埋め込みデータ及び入力系列である。例示的な埋め込みデータは、それぞれの搬送波について１つのエントリをもつテーブルから構成される。それぞれのエントリは、セグメント番号、搬送波の中央の位置、及び任意な搬送波の振幅を含む。中央の位置は、Ｘ及びＹの空間的な位置で指定され、Ｆである時間的な位置は、（おそらくあるセグメントの開始に関する）フレーム番号を示す。搬送波はペアで現れることができ、両者共に同じセグメント番号と関連される。テーブルデータを埋め込みことは、時間により典型的に順序付けられる。時間セグメントと関連付けされた搬送波のペアは、時間セグメントが入力画像系列で現れるのと同じ順序で現れる。これにより、埋め込み手段は、画像系列を順番に処理するとき、埋め込みデータテーブルにおいて現れる順序で搬送波のペアを処理することができる。
【００２７】
また、図３は、第四の入力である搬送波テーブルを示す。これは、初期化に応じて埋め込み手段により読取られるか、埋め込み手段により生成される任意のテーブルである。この搬送波テーブルは、標準的な搬送波関数の値を含む３次元テーブルである。これにより、それぞれの画素の値の計算を必要とするのではなく、埋め込みの間の搬送波の値の高速な検索が可能となる。例示的な埋め込みプロセスは、１つの符号化されたペイロードビットをそれぞれの搬送波のペアに割り当てることができる。ペイロードビットは、２つのシンボルのうちの１つとすることができる。それらのシンボルの１つは、第一の搬送波が画像系列に付加され、第二の搬送波が除去されることを意味する。別のシンボルは、第一の搬送波が画像系列から除去され、第二の搬送波が付加されることを意味する。
【００２８】
図４には、この処理の実施の形態が示される。埋め込みデータテーブル１０５における搬送波のペアについて、埋め込み手段２００は、搬送波が寄与することができるフレームの範囲を決定する。同様に、埋め込み手段は、それぞれの搬送波が寄与することができる行及び列を決定する。これは、どのフレームが検査されているかに依存して変化する。１実施の形態では、搬送波の範囲は、その搬送波の中央のフレームにおける矩形により近似される。この矩形は、その搬送波の全ての非ゼロの値を含む。それぞれの搬送波について、埋め込み手段は、３次元の矩形のボックスにより規定されるような、その搬送波の付加（又は除去）により影響される画素の範囲を決定する。搬送波のペアは時間的にばらばらであり、時間的順序で埋め込みデータテーブルに現れるので、埋め込み手段は、搬送波のペアを１つずつ考慮することができる。現在の搬送波のペアについて、影響されるであろう最初のフレーム番号が発見される。現在のフレームとこの最初に影響されたフレームとの間の入力系列の全てのフレームは、変更なしに出力に送出される。影響される入力系列のフレームは、埋め込みデータテーブルで指定された振幅によりスケーリングされる、搬送波テーブルからの対応する搬送波の値を付加するか、又は、埋め込みデータテーブルで指定された振幅によりスケーリングされる、搬送波テーブルからの対応する搬送波の値を除去することで、影響された位置で変更される。付加すべきか又は除去すべきかに関する選択は、現在のペイロードのシンボルにより指示される。
【００２９】
図５に示される検出プロセッサは、マークされ、潜在的に歪んだ画像系列（３１０）を受ける。検出プロセスを実行する前に、検出データが利用可能である必要がある。この検出データは、系列を時間的に分割するために使用される秘密鍵、及びそれぞれのセグメントの、あるセグメントで発見されるべき小区域の記述を含む。検出器３００は、セグメントの小区域への細分化を実行し、小区域の輝度を比較する。比較ブロック３０２から得られる小区域から小区域への輝度の差は、ペイロード復号化ブロック３０３に加えられる。ペイロード復号化ブロック３０３の出力は、検出されたウォータマークペイロード３２０である。ペイロード検出器３０３内のソースデコーダは、埋め込みの間の使用されるソースエンコーダとは逆の処理を行う。
【００３０】
図６に示されるウォーターマーク検出装置は、ウォーターマークが埋め込まれた入力系列３１０を入力として有する。セグメントロケータ６０１は、ウォーターマークが埋め込まれた画像系列３１０内でセグメントを識別する秘密鍵１０７を含む検出データ１０６を使用する。小区域ロケータ６０２は、あるセグメント内に位置される小区域を識別する。小区域の輝度値は、輝度検出器６０３を使用して発見され、比較器６０４による使用のために記憶される。比較器６０４は、ウォーターマーク情報をデコードするため、それぞれの輝度値を判定する。
【００３１】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途向けプロセッサ、又はその組み合わせの様々な形式で実現される場合がある。１つの例示的な実施の形態では、本発明は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実現することができる。たとえばソフトウェアは、プログラム記憶装置で実施されるアプリケーションプログラムとして実現される場合がある。アプリケーションプログラムは、１以上の中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースのようなハードウェアを有するコンピュータプラットフォームにアップロードされるか、該コンピュータプラットフォームにより例示的な実施の形態で実行される場合がある。また、コンピュータプラットフォームは、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードを含む。本明細書で記載される様々なプロセス及び機能は、オペレーティングシステムを介して実行される、マイクロ命令コードの一部又はアプリケーションプログラムの一部（又はその組み合わせ）である。図６に示されるウォーターマーク検出器エレメント６０１〜６０５は、コンピュータプラットフォームでサブルーチンとして実現されるか、又はコンピュータプロセッサを含むプロセッサにより実現される。さらに、様々な他の周辺装置は、更なるデータ記憶装置及び印刷装置のようなコンピュータプラットフォームに接続される場合がある。
【００３２】
添付図面で示される構成システムコンポーネント及び方法ステップの幾つかはソフトウェアで実現される場合があるため、システムコンポーネント（又はプロセスステップ）間の実際の接続は、本発明がプログラムされるやり方に依存して異なる場合があることを理解されたい。本実施の形態での教示が与えられると、当業者であれば、本発明のこれらの実現又はコンフィギュレーション、及び類似の実現又はコンフィギュレーションを創作することができるであろう。
【図１】
2010532627.tif 000003
【図２】
2010532627.tif 000004
【図３】
2010532627.tif 000005
【図４】
2010532627.tif 000006
【図５】
2010532627.tif 000007
【図６】
2010532627.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月20日(2010.1.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーターマークデータの挿入のためにデータを処理する方法であって、
画像系列を複数の領域に分割するステップと、
前記複数の領域のうつの１つの領域を複数の小区域に細分するステップと、選択された小区域における輝度値は、別の小区域における輝度値に近似的に等しく、
前記選択された小区域において、ある位置の元の輝度の振幅とは異なる輝度の振幅を挿入するのに適した位置を選択するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ウォーターマークデータを表す輝度の振幅は、選択された位置に挿入される、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
輝度の振幅を挿入するのに適した複数の位置が選択され、ウォーターマークデータを表す複数の輝度の振幅のうちの１以上の輝度の振幅が挿入される、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
ある平面の一方の側の輝度が前記平面の他方の側の輝度に近似的に等しいボリューム内で前記平面を選択することで領域が細分される、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
平面を選択する前に低い輝度値は低い解像度にサブサンプルされる、
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記平面の対向する側の輝度値間の差を最小するためのサーチを実行することで平面が選択される、
請求項５記載の方法。
【請求項７】
複数の検査用の平面が設けられ、平面を選択するために勾配隆下アルゴリズムが使用される、
請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記選択された平面は、フル解像度の領域又は小区域で使用される、
請求項５乃至７の何れか記載の方法。
【請求項９】
（ａ）ある領域の最初のフレームを含む第一のボリュームの輝度を発見し、前記領域の最後のフレームを含む第二のボリュームの輝度を発見するステップと、
（ｂ）前記第一のボリュームの輝度を前記第二のボリュームの輝度と比較して、高い輝度のボリュームと低い輝度のボリュームとを発見するステップと、
（ｃ）前記低い輝度のボリュームに隣接する次のフレームを含むことで前記低い輝度のボリュームを増加し、この新たなボリュームの輝度を発見するステップと、
（ｄ）前記新たなボリュームの輝度を前記高い輝度のボリュームの輝度と比較して、新たな高い輝度のボリュームと新たな低い輝度のボリュームとを発見するステップと、
（ｅ）前記領域における全てのフレームが前記高い輝度のボリューム又は前記低い輝度のボリュームの何れかに含まれ、これにより、前記２つのボリュームを分離している平面が１つのフレームに位置されるまで、前記新たな高い輝度のボリュームと前記新たな低い輝度のボリュームとを使用して前記ステップ（ｃ）及び（ｄ）を繰り返すステップと、
（ｆ）１以上の軸に関して、前記２つのボリュームを分離している平面の角度を調節して、両方の小区域における輝度が実質的に等しくなるように最適化するステップと、
を含む方法を使用して平面が発見される、請求項４記載の方法。
【請求項１０】
データソースに埋め込まれたウォーターマークデータを検出する方法であって、
前記データソースにおける複数のセグメントを識別するステップと、
前記複数のセグメントのうちの選択された１つにおける複数の小区域を識別し、予め決定された小区域を発見するステップと、
複数の選択された前記小区域に関するそれぞれの輝度値を決定するステップと、
前記それぞれの輝度値を比較して、埋め込まれたウォーターマーク情報をデコードするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
小区域間の輝度の関係は、ウォーターマークデータのバイナリービットの符号化を決定する、
請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
検出器でのオリジナルデータソースの必要なしに、埋め込み処理により生成された検出データを使用して、データソースに埋め込まれたウォーターマークデータを検出する方法であって、
検出データを使用して、ウォーターマークが埋め込まれたデータソースを複数の領域に分割するステップと、
検出データを使用して選択された領域において複数の小区域を発見するステップと、
前記複数のサブ領域のそれぞれの輝度値を決定するステップと、
前記輝度値を比較して、ウォーターマークのペイロード情報を決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記輝度値のうちの１つは、ある小区域における輝度値の合計、前記小区域における輝度値の中間の輝度値、前記小区域における輝度値の平均の輝度値、前記小区域における輝度値の最大の輝度値、前記小区域における輝度値の最小の輝度値、のうちの１つを含む、
請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
データソースに埋め込まれたウォーターマークを検出する装置であって、
前記データソースを受ける入力と、
前記データソースにおいて複数のセグメントを識別するプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、前記複数のセグメントのうちの選択された１つにおいて複数の小区域を識別し、予め決定された小区域を発見し、複数の選択された前記小区域に関連するそれぞれの輝度値を決定し、それぞれの輝度値を比較して埋め込まれたウォーターマークの情報をデコードする、
ことを特徴とする装置。
【請求項１５】
コンピュータにより実行されたときに、データソースに埋め込まれたウォーターマークデータを検出する方法を実行させるコンピュータ命令を含むプログラム記憶媒体であって、
前記方法は、
前記データソースにおける複数のセグメントを識別するステップと、
前記複数のセグメントのうちの選択された１つにおける複数の小区域を識別し、予め決定された小区域を発見するステップと、
複数の選択された前記小区域に関するそれぞれの輝度値を決定するステップと、前記小区域間の輝度の関係は、ウォーターマークデータのバイナリービットの符号化を決定し、
前記それぞれの輝度値を比較して、埋め込まれたウォーターマーク情報をデコードするステップと、
を含むことを特徴とするプログラム記憶媒体。
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月25日(2010.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーターマークデータの挿入のためにデータを処理する方法であって、
画像系列を複数の領域に分割するステップと、
前記複数の領域のうちの１つの領域を複数の小区域に細分するステップと、選択された小区域における輝度値は、別の小区域における輝度値に近似的に等しく、
前記選択された小区域において、ある位置の元の輝度の振幅とは異なる輝度の振幅を挿入するのに適した位置を選択するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ウォーターマークデータを表す輝度の振幅は、選択された位置に挿入される、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
輝度の振幅を挿入するのに適した複数の位置が選択され、ウォーターマークデータを表す複数の輝度の振幅のうちの１以上の輝度の振幅が挿入される、
請求項１記載の方法。
【請求項４】
ある平面の一方の側の輝度が前記平面の他方の側の輝度に近似的に等しい平面を、あるボリューム内で選択することで領域が細分される、
請求項１記載の方法。
【請求項５】
平面を選択する前に輝度値は低い解像度にサブサンプルされる、
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記平面の対向する側の輝度値間の差を最小するためのサーチを実行することで平面が選択される、
請求項５記載の方法。
【請求項７】
複数の検査用の平面が設けられ、平面を選択するために勾配隆下アルゴリズムが使用される、
請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記選択された平面は、フル解像度の領域又は小区域で使用される、
請求項５乃至７の何れか記載の方法。
【請求項９】
（ａ）ある領域の最初のフレームを含む第一のボリュームの輝度を発見し、前記領域の最後のフレームを含む第二のボリュームの輝度を発見するステップと、
（ｂ）前記第一のボリュームの輝度を前記第二のボリュームの輝度と比較して、高い輝度のボリュームと低い輝度のボリュームとを発見するステップと、
（ｃ）前記低い輝度のボリュームに隣接する次のフレームを含むことで前記低い輝度のボリュームを増加し、この新たなボリュームの輝度を発見するステップと、
（ｄ）前記新たなボリュームの輝度を前記高い輝度のボリュームの輝度と比較して、新たな高い輝度のボリュームと新たな低い輝度のボリュームとを発見するステップと、
（ｅ）前記領域における全てのフレームが前記高い輝度のボリューム又は前記低い輝度のボリュームの何れかに含まれ、これにより、前記２つのボリュームを分離している平面が１つのフレームに位置されるまで、前記新たな高い輝度のボリュームと前記新たな低い輝度のボリュームとを使用して前記ステップ（ｃ）及び（ｄ）を繰り返すステップと、
（ｆ）１以上の軸に関して、前記２つのボリュームを分離している平面の角度を調節して、両方の小区域における輝度が実質的に等しくなるように最適化するステップと、
を含む方法を使用して平面が発見される、請求項４記載の方法。
【請求項１０】
データソースに埋め込まれたウォーターマークデータを検出する方法であって、
前記データソースにおける複数のセグメントを識別するステップと、
前記複数のセグメントのうちの選択された１つにおける複数の小区域を識別し、予め決定された小区域を発見するステップと、
複数の選択された前記小区域に関するそれぞれの輝度値を決定するステップと、
前記それぞれの輝度値を比較して、埋め込まれたウォーターマーク情報をデコードするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
小区域間の輝度の関係は、ウォーターマークデータのバイナリービットの符号化を決定する、
請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
検出器でのオリジナルデータソースの必要なしに、埋め込み処理により生成された検出データを使用して、データソースに埋め込まれたウォーターマークデータを検出する方法であって、
検出データを使用して、ウォーターマークが埋め込まれたデータソースを複数の領域に分割するステップと、
検出データを使用して、選択された領域において複数の小区域を発見するステップと、
前記複数の小領域のそれぞれの輝度値を決定するステップと、
前記輝度値を比較して、ウォーターマークのペイロード情報を決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記輝度値のうちの１つは、ある小区域における輝度値の合計、前記小区域における輝度値の中間の輝度値、前記小区域における輝度値の平均の輝度値、前記小区域における輝度値の最大の輝度値、前記小区域における輝度値の最小の輝度値、のうちの１つを含む、
請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
データソースに埋め込まれたウォーターマークを検出する装置であって、
前記データソースを受ける入力と、
前記データソースにおいて複数のセグメントを識別するプロセッサとを有し、
前記プロセッサは、前記複数のセグメントのうちの選択された１つにおいて複数の小区域を識別し、予め決定された小区域を発見し、複数の選択された前記小区域に関連するそれぞれの輝度値を決定し、それぞれの輝度値を比較して埋め込まれたウォーターマークの情報をデコードする、
ことを特徴とする装置。
【請求項１５】
コンピュータにより実行されたときに、データソースに埋め込まれたウォーターマークデータを検出する方法を実行させるコンピュータ命令を含むプログラム記憶媒体であって、
前記方法は、
前記データソースにおける複数のセグメントを識別するステップと、
前記複数のセグメントのうちの選択された１つにおける複数の小区域を識別し、予め決定された小区域を発見するステップと、
複数の選択された前記小区域に関するそれぞれの輝度値を決定するステップと、前記小区域間の輝度の関係は、ウォーターマークデータのバイナリービットの符号化を決定し、
前記それぞれの輝度値を比較して、埋め込まれたウォーターマーク情報をデコードするステップと、
を含むことを特徴とするプログラム記憶媒体。
【国際調査報告】
2010532627.tif 000009
2010532627.tif 000010