(57)【要約】本発明は、符号化ビットストリーム（Ｃｏ）の変更可能な要素を決定する方法に関する。その方法は、符号化ビットストリーム（Ｃｏ）の一部を復号化するステップ（Ｅ２００）と、符号化ビットストリーム（Ｃｏ）の前記部分を変更するステップ（Ｅ２０１）と、符号化ビットストリームの変更部分（Ｃｍ）を復号化する（Ｅ２０２）ステップと、符号化ビットストリームの変更部分（Ｃｍ）が符号化ビットストリーム（Ｃｏ）に準拠しているかどうかを検証するステップ（Ｅ２０３）と、変更可能な要素と呼ばれる、復号化された変更されたビットストリームの要素（ＥＩｍ）が復号化された元のビットストリームの要素（ＥＩ）と異なっているかどうかを検証するステップ（Ｅ２０３）とを含む。その方法は、符号化ビットストリームの変更可能な要素を決定するデバイスにも関連する
2015503284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオビデオコンテンツの表現である符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の変更可能な要素を決定する方法であって、
−前記符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の元の部分を変更するステップ（Ｅ２０１）と、
−前記符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の前記元の部分を復号化するステップ（Ｅ２００）と、
−前記符号化されたビットストリームの前記変更部分（Ｃｍ）を復号化するステップ（Ｅ２０２）と、
−前記符号化されたビットストリームの前記復号化された変更部分（Ｃｍ）からの復号化変数が前記復号化された元のビットストリーム（Ｃ０）からの復号化変数と同一であるかどうかを検証するステップ（Ｅ２０３）と、
−前記復号化された変更されたビットストリームの要素が、前記復号化された元のビットストリームの要素と異なるかどうかを検証するステップ（Ｅ２０３）と、
−前記２つの検証が成功した場合、前記復号化された変更されたビットストリームの前記要素を用いて変更可能な要素を取得するステップと、
を含む、前記方法。
【請求項２】
−前記符号化されたビットストリームの前記元の部分を復号化するステップ（Ｅ２００）は、結果として復号化された要素の第１のセット（｛ＥＩ｝）をもたらし、
−前記符号化されたビットストリームの前記変更部分を復号化するステップ（Ｅ２０２）は、結果として復号化された要素の第２のセット（｛ＥＩｍ｝）をもたらし、
−前記復号化された変更されたビットストリームの要素が、前記復号化された元のビットストリームの要素と異なるかどうかを検証するステップ（Ｅ２０３）は、変更可能な要素と呼ばれる、復号化された要素の前記第２のセットのうちの最後の復号された化要素が、復号化された要素の前記第１のセットのうちの最後の復号化された要素と異なるかどうか、および復号化された要素の前記第２のセットのうちの他の復号化された要素と復号化された要素の前記第１のセットのうちの他の復号化された要素とが同一であるかどうかを検証することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
−前記符号化されたビットストリームの前記部分を復号化するステップ（Ｅ２００）は、復号化状態変数の第１のセット（｛Ｌ，Ｒ｝）となることと、
−前記符号化されたビットストリームの前記変更部分を復号化するステップ（Ｅ２０２）は、復号化状態変数の第２のセット（｛Ｌｍ，Ｒｍ｝）となることと、
−前記符号化されたビットストリームの前記復号化された変更部分からの復号化変数が、前記復号化された元のビットストリームからの復号化変数と同一であるかどうかを検証する（Ｅ２０３）ステップは、復号化状態変数の前記第２のセット（｛Ｌｍ，Ｒｍ｝）のうちの最後の復号化状態変数が、復号化状態変数の前記第１のセット（｛Ｌ，Ｒ｝）のうちの最後の復号化状態変数と同一であるかどうかを検証することを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の前記元の部分を変更するステップ（Ｅ２０１）は、前記符号化されたビットストリームの前記元の部分の長さと同じ長さの見込まれるすべての２進値のうちからある値を決定することをさらに含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の前記元の部分を変更するステップ（Ｅ２０１）は、前記符号化されたビットストリームの前記元の部分の前記２進値に近い範囲に含まれる２進値のうちからある値を決定することをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の前記元の部分を変更する（Ｅ２０１）ステップは、テーブルに含まれる値のうちからある値を決定することをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記符号化されたビットストリームは、ＣＡＢＡＣ符号化されたビットストリームであり、および前記復号化された要素は、シンタックス要素である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記符号化されたビットストリームは、ＣＡＶＬＣ符号化されたビットストリームであり、および前記復号化された要素は、シンタックス要素である、請求項１乃至４および６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
−前記符号化されたビットストリームの前記変更部分（Ｃｍ）を復号化するステップ（Ｅ２０２）と、
−前記符号化されたビットストリームの前記復号化された変更部分（Ｃｍ）からの復号化変数が前記復号化された元のビットストリーム（Ｃ０）からの復号化変数と同一であるかどうかを検証するステップ（Ｅ２０３）と、
−前記復号化された変更されたビットストリームの要素が、前記復号化された元のビットストリームの要素と異なるかどうかを検証するステップ（Ｅ２０３）と、
−前記変更可能な要素を取得するステップと、
は、前記符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の前記一部を変更するステップ（Ｅ２０１）から得られた前記符号化されたビットストリームの各変更部分に対して反復される、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の変更可能な要素を決定するデバイスであって、
−前記符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の元の部分を復号化する手段（４０１、４０５）と、
−前記符号化されたビットストリーム（Ｃ０）の前記元の部分を変更する手段（４０１、４０５）と、
−前記符号化されたビットストリームの前記変更部分（Ｃｍ）を復号化する手段（４０１、４０５）と、
−前記符号化されたビットストリームの前記復号化された変更部分（Ｃｍ）からの復号化変数が前記復号化された元のビットストリーム（Ｃ０）からの復号化変数と同一であるかどうかを検証する手段（４０１、４０５）と、
−前記復号化された変更されたビットストリームの要素が、前記復号化された元のビットストリームの要素と異なるかどうかを検証する手段（４０１、４０５）と、
−前記２つの検証が成功した時、前記復号化された変更されたビットストリームの前記要素を用いて変更可能な要素を取得する手段と、
を備える、前記デバイス。
【請求項１１】
−前記符号化されたビットストリームの前記元の部分を復号化する手段（４０１、４０５）は、復号化された要素の第１のセット（｛ＥＩ｝）を作成し、
−前記符号化されたビットストリームの前記変更部分を復号化する手段（４０１、４０５）は、復号化された要素の第２のセット（｛ＥＩｍ｝）を作成し、
−前記復号化された変更されたビットストリームの要素が、前記復号化された元のビットストリームの要素と異なるかどうかを検証する手段（４０１、４０５）は、復号化された要素の前記第２のセットのうちの最後の復号化された要素が、復号化された要素の前記第１のセットのうちの最後の復号化された要素と異なるかどうか、および復号化された要素の前記第２のセットのうちの他の復号化された要素と復号化された要素の前記第１のセットのうちの他の復号化された要素とが同一であるかどうかを検証する手段を備える、請求項１０に記載のデバイス。
【請求項１２】
−前記符号化されたビットストリームの前記元の部分を復号化する手段（４０１、４０５）は、復号化状態変数の第１のセット（｛Ｌ，Ｒ｝）を作成し、
−前記符号化されたビットストリームの前記変更部分を復号化する手段（４０１、４０５）は、復号化状態変数の第２のセット（｛Ｌｍ，Ｒｍ｝）を作成し、
−前記符号化されたビットストリームの前記復号化された変更部分からの復号化変数が、前記復号化された元のビットストリームからの復号化変数と同一であるかどうかを検証する手段（４０１、４０５）が、変更された復号化状態変数の前記第２のセット（｛Ｌｍ，Ｒｍ｝）のうちの最後の復号化状態変数が、復号化状態変数の前記第１のセット（｛Ｌ，Ｒ｝）のうちの最後の復号化状態変数と同一であるかどうかを検証する手段を備える、請求項１０または１１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記ビットストリームは、ＣＡＢＡＣ符号化されたビットストリームであり、および前記復号化された要素は、シンタックス要素である、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記ビットストリームは、ＣＡＶＬＣ符号化されたビットストリームであり、および前記復号化された要素は、シンタックス要素である、請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１５】
変更可能な要素は、電子透かしを搬送するように適応される、請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象とするビットストリームのコンプライアンスを変更せずに符号化ビットストリームの変更可能な要素を決定する方法およびする関連デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
著作権管理システムの数ある選択肢の中で、電子透かし(watermarking)技術は、バイナリ情報を堅牢で知覚できない方法によってマルチメディアコンテンツ内に隠す。埋め込まれた情報は、後で不正コピー元を特定する科学捜査分析を行う時に使用することができる。この文脈において、圧縮されたビデオビットストリームを含む種々のデータに電子透かしを入れることができる。初期の手法では、ストリームを伸張し、電子透かしをピクセルドメインに適用し、その後再圧縮した。初期の進歩は、再圧縮を簡素化するために元の圧縮ストリームからの情報を用いたことであった。これは、符号化ビットストリームのエントロピー復号化および構文解析を適用することによってストリームを部分的に伸張する技術を用いて改善された。エントロピー復号化の後、電子透かしアルゴリズムは、係数ベクトルまたは動きベクトルなどの要素に直接作用した。ストリームが電子透かしデータを表すように変更された後、エントロピー符号化が適用された。
【０００３】
特許文献１では、エントロピー符号化されたビットストリームを変更する方法が記載されている。この方法は、電子透かし情報を搬送するように適応された符号化ビットストリームの変更可能な部分を潜在的に決定するためのいくつかの部分的な復号化および再符号化ステージを備える。Ｈ．２６４ビデオストリームの場合、その方法は、変更可能なＣＡＢＡＣシンタックス要素の探索を備える。変形形態として、その方法は、ＣＡＢＡＣバイパス符号化モードを用いる中間予測イメージのいくつかのブロックの変更可能な動きベクトルの差分の探索を備える。符号化ビットストリームは、許容可能なシンタックス要素が見つかるまで部分的に復号化される。変更されたシンタックス要素はその後、ビットストリームのコンプライアンスを変更しない要素を選択するためにＣＡＢＡＣ再符号化される。
【０００４】
図１は、先行技術に従ってビットストリームのコンプライアンスを維持しながら符号化ビットストリームの変更可能な要素を決定する方法を表している。ＣＡＢＡＣ符号化Ｈ．２６４／ＡＶＣビットストリームＣｏを所与として、第１のステップＥ１００は、ビットストリームＣｏを復号化することによってターゲット要素ＥＩを元の符号化ブロックにマップするように構築することを含む。ステップＥ１０１において、このシンタックス要素ＥＩはその後、計装されたＣＡＢＡＣエンコーダにより処理され、元の圧縮されたビットストリームに復元される。元のビットストリームＣｏと同一に復元されたビットストリームは、ここでの関心事ではなく、状態変数値およびコンテキスト変数値の符号化を介して有効となるＣＡＢＡＣエンコーダの計装Ｖが関心事である。計装されたＣＡＢＡＣエンコーダを用いてシンタックス要素間の対応を追跡することができる。ステップ１０２において、ターゲット要素ＥＩｍに対する１または複数の許容可能な代替値が決定される。見込まれるそれぞれの代替シンタックス値は、代替ビンストリングに２値化される。ＣＡＢＡＣについてよく知らない読み手は、２値化されていないすべてのシンタックス要素をビンストリングと呼ばれる２進数列にマップする、２値化処理について知る必要がある。Ｅ１０３において、各代替ビンストリングは、ＣＡＢＡＣ符号化されてビットストリームＣｍの代替符号化ブロックを生成する。ＣＡＢＡＣ符号化プロセスにおいて、代替ビンストリングは、状態変数および影響されるコンテキスト変数をそれらの変数の元の値Ｖからそれらの変数の代替値Ｖｍに変更する。最終ステップＥ１０４において、ビットストリームが検査される。即ち、最後の代替状態変数および影響されるコンテキスト変数の値Ｖｍが、元のコンテンツの符号化によって得られた最後の状態変数および影響されるコンテキスト変数の値Ｖと同一であれば、見込まれる代替シンタックス値ＥＩｍは、「許容可能な代替値」と呼ばれる。言い換えれば、状態変数および影響されるコンテキスト変数が、変更が行われなかったら得られたであろう同じ値を有していれば、変更は許容可能となる。従って、「変更可能な要素」は、許容可能な代替値が見つかった符号化されたビットストリームの要素である。変更可能な要素は、符号化されたビットストリームの元の値及び少なくとも代替値を含むセットに関連している。
【０００５】
符号化されたビットストリームを変更する周知の方法は、少なくとも一部の復号化および再符号化ステップが必要である。従って、周知の方法では、要素の許容可能な代替値に関してかなり限定的である（例えば、ビット長の制約）、符号化によって制約される問題が生じている。さらに、符号化されたビットストリームを変更する周知の方法は、処理が遅い。従って符号化されたビットストリームをより効率的で高速に変更する方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００８／１１８１４５号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、符号化ステップを行わずに符号化されたビットストリームの変更可能な要素を決定する方法を提案することによって先行技術の少なくとも１つの不利益を克服することである。本発明の着想は、要素に対する許容可能な代替値を決定するためにエントロピー符号化状態よりはむしろエントロピー復号化状態を比較することである。従って、変更可能な要素の探索は、有利には高速であり、符号化状態変数よりも柔軟性のある復号化状態変数によって駆動されるので、より効率的な探索が可能になる。
【０００８】
このため、本発明は、符号化されたビットストリームの変更可能な要素を決定する方法に関連し、特にこの方法が符号化されたビットストリームの一部を復号化するステップと、符号化されたビットストリームの一部を変更するステップと、符号化されたビットストリームの変更部分を復号化するステップと、符号化されたビットストリームの変更部分が符号化されたビットストリームに準拠しているかどうかを検証するステップと、変更可能な要素と呼ばれる、復号化された変更されたビットストリームの要素が復号化された元のビットストリームの要素と異なっているかどうかを検証するステップを備えているという点で優れている。
【０００９】
本発明は、有利にはビットストリームを復号化するステップのみを備えているので以前の作業よりもずっと高速である。さらに本発明に従った方法は、有利には復号化プロセスによって制約されるので、変更可能な要素の数に関して改善された効率性を示唆する。
【００１０】
最後に、有利なネイティブ機能(native feature)は、ビットストリームの長さの変更を回避することがである。
【００１１】
本発明の特に有利な特性に従って、ビットストリームの一部を復号化するステップは、復号化された要素の第１のセットとなり、符号化されたビットストリームの変更部分を復号化するステップは、復号化された要素の第２のセットとなり、そして変更可能な要素と呼ばれる、変更されたビットストリームの要素がビットストリームの要素と異なっているかどうかを検証するステップは、復号化された要素の第２のセットのうちの変更可能な要素と呼ばれる、最後に変更された復号化された要素が、復号化された要素の第１のセットのうちの最後に復号化された要素と異なっているかどうかを検証することと、復号化された要素の第２のセットのうちの他の復号化された要素および復号化された要素の第１のセットのうちの他の復号化された要素が同一であるかどうかを検証することを含む。
【００１２】
本発明の特に有利な特性に従って、ビットストリームの一部を復号化するステップは、復号化変数状態の第１のセットとなり、符号化されたビットストリームの変更部分を復号化するステップは、復号化変数状態の第２のセットとなり、そしてビットストリームの変更部分がビットストリームに準拠しているかどうかを検証するステップは、復号化変数状態の第２のセットのうちの最後の復号化変数状態が復号化変数状態の第１のセットのうちの最後の復号化変数状態と同一であるかどうかを検証することを含む。
【００１３】
本発明の特性に従って、符号化されたビットストリームの一部を変更するステップは、符号化されたビットストリームの一部の長さと同じ長さの見込まれるすべての２進値のうちからある値を決定することをさらに備える。変形形態として、符号化されたビットストリームの一部を変更するステップは、符号化されたビットストリームの一部の２進値に近い範囲に含まれる２進値のうちからある値を決定することをさらに備える。別の変形形態として、符号化されたビットストリームの一部を変更するステップは、テーブルに含まれる値のうちからある値を決定することをさらに含む。
【００１４】
本発明の特に有利な特性に従って、ビットストリームは、ＣＡＢＡＣ符号化されたビットストリームであり、要素は、シンタックス要素である。本発明の特に有利な別の特性に従って、ビットストリームは、ＣＡＶＬＣ符号化されたビットストリームであり、要素は、シンタックス要素である。本発明の特に有利な別の特性に従って、ビットストリームは、ＶＬＣ符号化されたビットストリームであり、要素は、シンタックス要素である。
【００１５】
本発明の特に有利な特性に従って、符号化されたビットストリームの変更部分を復号化するステップと、符号化されたビットストリームの変更部分が符号化されたビットストリームに準拠しているかどうかを検証するステップと、変更可能な要素と呼ばれる、復号化された変更されたビットストリームの要素が復号化された元のビットストリームの要素と異なっているかどうかを検証するステップとは、符号化されたビットストリームの一部を変更するステップから得られる符号化されたビットストリームの各変更部分に対して反復される。
【００１６】
別の特性に従って、変更可能な要素は、電子透かし情報を搬送するように適応される。
【００１７】
別の態様に従って、本発明は、符号化されたビットストリームの変更可能な要素を決定するデバイスにも関連する。このデバイスは、符号化されたビットストリームの一部を復号化する手段と、符号化されたビットストリームの一部を変更する手段と、符号化されたビットストリームの変更部分を復号化する手段と、符号化されたビットストリームの変更部分が符号化されたビットストリームに準拠しているかどうかを検証する手段と、変更可能な要素と呼ばれる、復号化された変更されたビットストリームの要素が復号化された元のビットストリームの要素と異なっているかどうかを検証する手段を備える。このデバイスは、これまでに方法で提示された特性を別個にまたは組み合わせて、その他の特性を実装する手段を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
発明の他の特性および利点は、添付図面を利用して説明される発明の限定されない実施形態の説明を通じて明らかになる。
【図１】先行技術に従って圧縮ビットストリームを変更する方法を表す図である。
【図２】変形実施形態に従って符号化されたビットストリームの変更可能な要素を決定する方法を表す図である。
【図３】ＣＡＢＡＣ形式によるビンストリングと復号化変数との間の対応を表す図である。
【図４】特定の実施形態に従って符号化されたビットストリームの変更可能な要素を決定するデバイスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図２は、変形実施形態に従って符号化されたビットストリームの変更可能な要素を決定する方法を表している。
【００２０】
第１の実施形態は、エントロピー再符号化ステップを必要とせずに符号化化ビットストリームを直接変更する。さらに、第１の実施形態は、エントロピーコーダが可変または固定長符号化方式、より具体的にはＶＣ１（即ち、ＷＭＶ９）またはＭＰＥＧ−２／ＭＰＥＧ−４規格を用いて提供される。第１の実施形態の説明は、Ｈ．２６４／ＡＶＣ規格で使用されるＣＡＶＬＣ（コンテキスト適応型可変長符号化方式：Context Adaptive Variable Length Coding）に適合することは当業者には認識されよう。
【００２１】
ＶＣ１ストリームの変更は、係数、動きベクトル差分などの、ＶＣ１ストリームの符号化要素の変更を伴う。可変または固定長符号化方式において、各要素は、ビットストリーム内の決定されたビット数に対応し、そのビット数は、要素によって異なる。相互に、ビットストリームの一部は、復号化した後で要素および復号化変数状態に対応する。
【００２２】
ＶＣ１（即ち、ＷＭＶ９）形式に従った圧縮オーディオ／ビデオコンテンツを表す元のビットストリームＣ０が処理される。
【００２３】
図２に表されていない、予備的なステップにおいて、ビットストリームの位置は、発明に従った方法が適用されるステップから決定される。その位置を、各要素を特定するビットストリームのマーカーと見なすことができる。実際、ビットストリーム内で決定された各位置は、本発明によって検査される、見込まれる変更可能な要素を表す。以下において、用語「ビットストリームの一部」または「ビットストリーム」は、同じ意味で用いられる。
【００２４】
ステップＥ２００において、元のビットストリームＣ０、より正確には決定された位置において開始するビットストリームＣ０の一部が復号化されて、要素ＥＩおよび対応する状態変数が得られる。
【００２５】
ステップＥ２０１において、元のビットストリームは、復号化の後で要素において見込まれるビットストリームの変更の影響が測定されている間に直接変更される。有利には、ビットストリームの変更は、符号化要素の参照テーブルによって導かれる。理論的には、長さＮのビットストリーム（またはビットストリームの一部）は、長さＮの任意の２進値、即ち、（０）Ｎから（１）Ｎに変更され得る。要素が参照テーブルを介して符号化され、そして変更されたビットストリームは、特定の圧縮規格との互換性を保たなければならないので、参照テーブルに含まれるビットストリームの値のみが処理される。従って、ビットストリームの見込まれるすべての２進値の網羅的列挙と比べ、削減された値のセットが復号化されて検証される。変更されたビットストリームＣｍを処理する回数に依存する方法のステップＥ２０２およびＥ２０３の反復回数は、有利に削減される。
【００２６】
ステップＥ２０２において、変更されたビットストリームＣｍが復号化されて、変更されたビットストリームごとに１要素ある、要素ＥＩｍが得られる。復号化ステップＥ２０２は各変更されたビットストリームＣｍに適用され、従って複数の変更されたビットストリームＣｍは、有利にはいわゆる見込まれる代替要素ＥＩｍを直接作成する。代替要素ＥＩｍは、一時保存される。さらに、代替デコーダ状態変数も一時保存される。
【００２７】
ステップ２０３において、各変更されたビットストリームＣｍが検査される。実際、変更された圧縮ビットストリームは、残りのビットストリームの復号化と互換性がなければならず、そして変更された要素を提供しなければならない。そのため、代替要素および元の要素は、異なるすべての要素が見つかるまで逐次的に比較され、従って見込まれる代替要素に対応する。検査は、元の復号化状態変数と代替復号化状態変数とを比較することをさらに含む。元のビットストリームの復号化および変更されたビットストリームの復号化は、同じ状態変数から開始され、同一の状態変数で終了しなければならない。従って、両方の検査の要求を満たす各変更されたビットストリームは、変更可能な要素を搬送する候補である。
【００２８】
最後の任意のステップにおいて、最後の選択は、両方の検査に適合する、変更されたビットストリームのセットに適用され、そして所与の用途に固有の基準に従ってビットストリームのセットに対応する代替要素に適用される。そのような用途は、例えば、後段で説明される第２の実施形態における電子透かしである。
【００２９】
片方のステップＥ２００およびもう片方のステップＥ２０１、Ｅ２０２、Ｅ２０３は、さまざまな実施形態に従って任意の順序で同時または逐次的に処理される。さらに、片方のステップＥ２０１およびステップＥ２０３が後に続くもう片方のステップＥ２０２は、各変更されたビットストリームのために同時または反復して処理される。
【００３０】
第２の実施形態もエントロピー再符号化ステップを必要とせずに符号化されたビットストリームを直接変更する。さらに、第２の実施形態は、エントロピーコーダが算術符号を用いる、およびより具体的にはＣＡＢＡＣ（コンテキスト適応型２値算術符号化方式：Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding）として知られる算術符号化方式を用いて提供される。ＣＡＢＡＣは、後続の符号化シーケンスが前の符号化シーケンスに依存する「メモリ」を有する符号化方式と特徴付けられる。従って、所与の符号化シーケンスは、後続の符号化シーケンスも正しく復号化することができるような方法で変更される。ＣＡＢＡＣは、Ｈ．２６４／ＡＶＣ規格に広く使用されている。
【００３１】
ＣＡＢＡＣストリームの変更は、ＣＡＢＡＣストリームの符号化シンタックス要素の変更を伴う。しかしながら、上述のように、その他のシンタックス要素の復号化を変更せずにＣＡＢＡＣビットストリームの符号化されたシンタックス要素を変更することによって電子透かしに適用することが望ましい。これは困難である。なぜならばＣＡＢＡＣストリームの各要素の値が次に続く値の解釈に影響を与えるからである。一般に、符号化シンタックス要素の変更によって、今後符号化されるすべての要素がデコーダによって誤って解釈されるまたは復号化することが不可能になる。
【００３２】
一部の用途では、符号化されたビットストリームに行われる変更はビットストリームの長さを変更することができないという付加的な制約を有する。最大でも、代替値のビット長が元の値のビット長と同じである場合に限り符号化された要素の値が代替値に置き換えられことが要求される。
【００３３】
上記で用いた用語「復号化変数(Decoding Variables)」は、変数の２つのセットを指す。第１のセットは、「コンテキスト変数(Context Variables)」と呼ばれ、シンボル０または１の確率を表す２つの変数（これらのシンボルのどちらの見込みが最小であるかを示す識別子ＬＰＳと、ビットストリーム内で次に現れるこのＬＰＳの確率を示す確率のテーブルに入れる確率状態インデックスＩによって表される）を包含する。シンタックス要素の各型が特定のコンテキストと関連付けられるので、各コンテキストは、コンテキスト変数のセットを保持するコンテキストインデックスと関連付けられている。第２のセットは、「状態変数(State Variables)」と呼ばれ、内部のＣＡＢＡＣ範囲値（範囲のオフセットＬと範囲の幅Ｒによって表される）を定義するために２つの変数から構成される。Ｌ変数およびＲ変数は、すべてのシンタックス要素で共有される一方、別個のＬＰＳおよびＩ値は、コンテキストごとに保持される。用語「状態変数(state variables)」、「状態値（複数）(state value(s))」、および「状態変数値(state variable values)」は、本明細書では同じ意味で用いられる。
【００３４】
上記で用いた用語「シンタックス要素(syntax elements)」は、Ｈ．２６４／ＡＶＣで規定されたとおりに符号化される係数、動きベクトル差分を含む、任意の要素を指す。
【００３５】
用語「復号化(decoding)」は、本明細書では「部分的な復号化(partial decoding)」あるいは完全に復号化されたイメージの生成ではない、中間的な復号化状態として理解されたい。第２の実施形態において、用語「復号化(decoding)」、「エントロピー復号化(entropy decoding)」または「ＣＡＢＡＣ復号化(CABAC decoding)」は、本明細書では同じ意味で用いられる。
【００３６】
第２の実施形態では、ＣＡＢＡＣバイパスモードを利用して符号化されたビットストリームの変更可能な要素を探索する効率性を改善し、そして読み手の理解を平易にする、変形形態を説明する。ＣＡＢＡＣバイパスモードは、２つのシンボル０および１の確率が等しく、コンテキストは使用されず、そして両方のシンボルの確率が０．５に固定されている、特殊な例である。ビデオ圧縮規格の当該技術として、Ｈ．２６４規格では、ＣＡＢＡＣバイパスモードを使用することができる３つのシンタックス要素を指定している。それらの要素は、係数の記号(sign)、動きベクトル差分の接尾辞、および係数データの接尾辞である。これらの要素では、状態変数のみが復号化中に変更される。範囲のオフセットを表すＬ値、および範囲の幅を表すＲ値は、ビットが復号される時に変更する。従って、元のシンタックス値と同じ復号化状態変数値を生成する代替シンタックス値を見つける尤度(likelihood)は、バイパスシンタックス要素を用いた尤度よりも高い。ＣＡＢＡＣについてよく知らない読み手のために、図３は、ＣＡＢＡＣ形式におけるビンストリング３００と復号状態３０１との間の対応を表している。各２値でないシンタックス要素ＥＩは、ビンストリング３００に２値化される。ＣＡＢＡＣ復号化部において、ビンストリング３００からのさまざまな数のビット、即ち、図３の例における２ビット、１ビットおよび３ビットを復号化した後、新しい復号化状態に達する。バイパスモード３０３において、各ビットを復号化した後に新しい復号化状態に達する。
【００３７】
第２の実施形態において、動きベクトル差分の接尾辞のシンタックス要素のみが考慮される。これらの要素のそれぞれに対し、我々は、その他のシンタックス要素の値に影響を与えない代替値を探索して、それに対応するビンストリングが処理された後にＣＡＢＡＣデコーダによって同じ状態値を生成する。これらの値から、我々は、上述のような埋め込みに使用されるサブセットを選択する。
【００３８】
圧縮オーディオ／ビデオコンテンツの表現である元のビットストリームＣ０が処理される。変形実施形態に従って、そのビットストリームは、Ｈ．２６４形式で符号化されるビデオで構成される。
【００３９】
図２に表されていない、予備的なステップにおいて、ビットストリームの位置は、本発明に従った方法が適用されるステップから決定される。そのような位置は、各要素を特定するビットストリームのマーカーと見なされる。実際、ビットストリーム内で決定された各位置は、本発明によって検査される見込まれる変更可能な要素を表す。以下において、用語「ビットストリームの一部」または「ビットストリーム」は、同じ意味で用いられる。
【００４０】
ステップＥ２００において、元のビットストリームＣ０、実際にはビットストリームＣ０の一部は、決定された位置より前の少数の位置から開始して、シンタックス要素ＥＩおよびすべてのＣＡＢＡＣ状態変数Ｌ、Ｒが一時保存されるまで復号化される。ここで範囲Ｌのオフセットおよび範囲Ｒの幅としていくつかのＣＡＢＡＣローカル変数があり、その変数は、ＣＡＢＡＣエンコーダの変数（範囲オフセットＬ、範囲幅Ｒおよび最も限定的な影響を受けたビットストリームのビット）よりも限定的でない。元のビットストリームの復号化状態変数のセット｛Ｌ，Ｒ｝は、有利には変更されたビットストリームの一部の復号化をデコーダの任意の状態から開始し、そして任意の値に対する変更されたビットストリームの復号化の変数状態を検証できるようにさせる。
【００４１】
ステップ２０１において、元のビットストリームは、ＣＡＢＡＣ復号化の後でシンタックス要素に対して見込まれるビットストリームの変更の影響が測定されている間に直接変更される。圧縮ビットストリームが直接変更されるので、方法の有利なネイティブ機能は、ビットストリームの長さを変更しないことである。変形形態において、ビットストリームの見込まれるすべての２進値のうちからごく少数の値のみが有利には処理される。理論的には、長さＮのビットストリーム（またはビットストリームの一部）は、長さＮの任意の２進値、即ち、（０）Ｎから（１）Ｎに変更され得る。変更されたビットストリームは、特定の圧縮規格への準拠を保たなければならないので、元のビットストリームの値に近い範囲に含まれるごく少数の値のみ、ステップＥ２０３において成功した検査となる。従って、ビットストリームの値は、元の値から、ビットストリームの復号化が異なる化状態となる低い値まで下がり、そしてビットストリームの値は、元の値から、ビットストリームの復号化状態が前の状態とはさらに異なる高い値まで上がる。変形形態において、ビットストリームは、元の値から低い閾値に下がり、そしてビットストリームは、元の値から高い閾値まで上がる。閾値は、例えば、変更されたビットストリームの検査の反復回数を制限するように設定される。方法のステップ２０２および２０３の反復回数は、ビットストリームが変更される領域に依存し、そして変更されるビットストリームの網羅的な検査に比べ、有利にはこの変形形態に削減される。
【００４２】
ステップＥ２０２において、変更されたビットストリームＣｍは、シンタックス要素ＥＩｍを得るまでＣＡＢＡＣ符号化される。変更されたビットストリームＣｍに適用される復号化ステップＥ２０２は、有利にはいわゆる見込まれる代替シンタックス要素を直接作成する。代替シンタックス要素ＥＩｍは、一時保存される。さらに、いくつかの代替復号化ＣＡＢＡＣ状態変数Ｌｍ、Ｒｍは、一時保存される。有利には、第２の実施形態のＣＡＢＡＣ方式のレイテンシーのために、シンタックス要素の連続値を含むセット｛ＥＩｍ｝が収集される。実際、符号化されたビットストリームのビットの修正は、ＣＡＢＡＣの拡張可能なレイテンシーによってシンタックス要素に影響を与える恐れがある。対照的に、第１の実施形態またはビットストリームがＶＣ１またはＭＰＥＧ２ビットストリームである実施形態により、変更されたビットストリームの復号化と復号化された代替要素に対する変更の影響との間で可変レイテンシー(variable latency)はない。復号化状態変数の連続値を含むセット｛Ｌｍ、Ｒｍ｝は、さらに収集される。有利には、開始の復号化状態｛Ｌｍ、Ｒｍ｝変数および最後の復号化状態｛Ｌｍ、Ｒｍ｝変数、即ち、変更されたシンタックス要素を復号化した後の復号化状態変数のみが、変更されたビットストリームのために収集される。
【００４３】
片方のステップＥ２００およびもうステップ２０２が後に続く片方のステップＥ２０１は、さまざまな実施形態に従って任意の順序で同時または逐次的に処理される。さらに、片方のステップＥ２０１およびステップ２０３が後に続くもう片方のステップＥ２０２は、各変更されたビットストリームのために同時または反復して処理される。
【００４４】
ステップ２０３において、変更されたビットストリームＣｍが検査される。実際、変更された圧縮ビットストリームは、以下の要件に適合しなければならない。第１に、変更されたビットストリームは、特定の圧縮規格への準拠を保たなければならない。第２に、変更されたビットストリームを復号化した結果である代替シンタックス要素は、元のシンタックス要素と異なっていなければならない。さらに、電子透かしを適用する場合、ビットストリームの完全な復号化によって得られたビデオシーケンスは、一般的な電子透かしの制約に準拠しなければならない。変更されたシーケンスは、知覚的に区別できないが、測定可能なイメージ（ブロックおよび近隣ブロックに関して）となり、電子透かし情報の隠蔽を変更する。このような一般的な電子透かし要件は、先行技術の電子透かし方法と変わらず、ここでは説明されない。さらに用途に従って、異なる制約を適用できる。我々は、第１および第２の要件に焦点を当てる。従って、その検査は、シンタックス要素の変更の検査を含む。そのため、検査は、元の復号化されたシンタックス要素と代替シンタックス要素の比較を含む。有利には、代替シンタックス要素のセットの要素および元のシンタックス要素のセットの要素は、最初の異なるシンタックス要素が見つかるまで逐次的に比較される。検査は、残りのビットストリームの復号化を保証するコンプライアンス検査(compliance checking)をさらに含む。そのため、検査は、元の復号化ＣＡＢＡＣ状態と代替復号化ＣＡＢＡＣ状態との比較を含む。元のビットストリームの復号化および変更されたビットストリームの復号化は、同じＣＡＢＡＣ状態から開始され、そして同一のＣＡＢＡＣ状態で終了する。しかしながら、開始状態と終了状態との間の範囲におけるいくつかの状態は、異なり、従って変更されたシンタックス要素を作成する。実際、変更されたシンタックス要素が観察される復号化状態に対応する代替ＣＡＢＡＣ復号化状態を、元のＣＡＢＡＣ状態と比較して、同一のＣＡＢＡＣ状態が観察されるかどうかを検査する。有利には、バイパスモードにおいて、復号化状態変数のうちから範囲幅および範囲オフセットのみが検査される。むしろ、周知の先行技術の方法は、符号化ステップにおいて、少なくとも範囲幅、範囲オフセットおよびビット長の比較が必要である。有利には、少なくとも先行技術に関する状態変数（ビット長）は検査さない。さらに、ビット長変数は、シンタックス要素の選択的な制約である。従って、対応するＣＡＢＡＣアクティビティを元のアクティビティと比較して、正確なシンタックス要素、つまり変更可能なシンタックス要素以外の復号化を変更しない代替シンタックス要素を選択する。
【００４５】
任意のステップにおいて、第１と第２の両方の要件に準拠する、変更されたビットストリームと対応する代替シンタックス要素とは、電子透かしデータの変更は測定可能であるが知覚的に区別できないという条件で電子透かしデータを搬送するように適応される時に選択される。変更されたビットストリームのコンプライアンスを変更せずに変更可能な要素のうちから電子透かしを選択する周知の任意の方法は、本発明との互換性がある。
【００４６】
変形形態に従って、ビットストリームの一部に対して複数の変更可能な要素が存在する場合、１つのみの変更可能な要素が維持される。例えば、見つかった第１の変更可能な要素は、従ってビットストリームのその部分に対する他の変更可能な要素の探索をバイパスし得るので、この方法の速度を最適化したまま維持される。別の変形形態において、用途に最適である変更可能な要素が維持され、例えば、その要素は、電子透かしの可視性とロバスト性を組み合わせた基準になり得る。
【００４７】
本方法は、任意の符号化ステージを用いない圧縮ビットストリームの変更に基づくので、圧縮されてない元のビットストリームへのアクセスは、有利には電子透かしプロセスによって要求されない。
【００４８】
図４は、特定の実施形態に従って符号化されたビットストリームの変更可能な要素を決定するデバイスを示している。デバイスは、例えば、コンテンツプロバイダまたはサービスプロバイダにおけるコンピュータである。デバイスは、変形形態において、元の圧縮ビットストリームの処理を目的とする任意のデバイスである。デバイス４００は、発明の実施形態の実装を目的とする物理的な手段、例えば、プロセッサ４０１（ＣＰＵ）、データメモリ４０２（ＲＡＭ、ＨＤＤ）、プログラムメモリ４０３（ＲＯＭ）および圧縮ビットストリームを復号化するデコーダ４０５を含む。デコーダ４０５は、符号化されたビットストリームの一部Ｃｏまたは符号化されたビットストリームの変更部分Ｃｍを復号化する手段を備える。変形形態において、デバイスは、元のビットストリームと複数の変更されたビットストリームとを同時に処理する、複数のデコーダ４０５を含む。結果として得られた復号化状態変数のセット｛Ｌ，Ｒ｝および｛Ｌｍ，Ｒｍ｝および結果として得られた復号化されたシンタックス要素のセット｛ＥＩ｝，｛ＥＩｍ｝は、データメモリ４０２に格納される。変形形態において、結果として得られた復号化データは、デコーダ４０５にローカルに格納されてもよい。データメモリは、ビットストリームＣｍ、Ｃｏをさらに格納できる。特定の実施形態に従って、プロセッサ４０１は、ビットストリームを復号化する手段を含み、付加的なデコーダ４０５は、従ってもはや必要とされない。特定の実施形態に従って、プロセッサ４０１は、ビットストリームを変更する手段を備える。特定の実施形態に従って、プロセッサ４０１は、復号化された要素とＲＡＭまたはデコーダに格納されている状態変数との比較による検証ステップを実行する手段をさらに備える。検証ステップの結果、代替要素ならびに関連する変更されたビットストリームも、電子透かしエンベダー(embedder)が後で使用できるようにデータメモリに格納できる。従って、デバイスは、前述した方法の第１および第２の実施形態を実装するように適応される。
【００４９】
当然ながら、本発明は、前述した実施形態に限定されない。
【００５０】
具体的には、本発明は、ＶＣ１の変更可能な要素の選択にもＣＡＢＡＣのバイパスモードシンタックス要素の選択にも限定されない。本発明は、任意の型の要素と互換性がある。この変形形態において、復号化変数状態に加えてコンテキスト変数も使用される。
【００５１】
さらに、符号化されたビットストリームのいくつかの代替部分を探索して、復号化する正確な部分を変更する方法は、（例えば、ＣＡＶＬＣ、ＶＣ１規格として周知の）すべての要素および圧縮オーディオコンテンツ、圧縮３Ｄデータを含む（ＭＰＥＧ−２ビットストリーム。ＭＰＥＧ−４ビットストリームなどの）他のすべての圧縮コンテンツに一般化され得る。
【００５２】
最後に、符号化されたビットストリームの変更可能な要素を決定する方法は、電子透かしの用途に限定されない。本発明は、符号化基準に従い元の符号化されたビットストリームに準拠しつつ、符号化されたビットストリームの要素の変更を伴う、他の用途にも準拠する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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