(57)【要約】入力された１種類の動画像データに対して異なる内容の複数の電子透かしをそれぞれ埋め込み、複数の動画像データ系列を作成し、符号化し、付加ＩＤ情報に基づき、複数の透かし入り動画像データから、新たな動画像データを生成し、転送又は、ネットワークを介して送信し、受信側において、復号・再生し、再生された画像データを分割して、それぞれ分割領域毎に電子透かし検出を行い、付加ＩＤ情報を検出する。
2004093448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種類の動画像データを入力する動画像入力手段と、
入力された前記１つの動画像データに対して、異なる内容の複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化する透かし入りデータ生成手段と、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手段と、
前記ＩＤ情報付加手段で生成された前記動画像データ系列を復号して表示する再生手段と、を有する動画像再生装置と、
前記動画像再生装置で表示された動画像データ系列を分割してそれぞれの分割領域毎に電子透かし検出回路を用いて付加ＩＤ情報を検出する付加ＩＤ情報検出装置と、を有することを特徴とする電子透かし入り動画像伝送システム。
【請求項２】
１種類の動画像データを入力する動画像入力手段と、
入力された前記１つの動画像データに対して、異なる複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化する透かし入りデータ生成手段と、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手段と、
前記ＩＤ情報付加手段で生成された前記動画像データ系列をネットワークに配信する動画像配信手段と、を有する少なくとも１つの画像サーバと、
前記ＩＤ情報付加手段で生成された前記動画像データ系列を復号して表示する再生手段を有する少なくとも１つの端末と、
前記端末で表示された動画像データ系列を分割してそれぞれの分割領域毎に電子透かし検出回路を用いて前記付加ＩＤ情報を検出する付加ＩＤ情報検出装置と、を有することを特徴とする電子透かし入り動画像伝送システム。
【請求項３】
１種類の動画像データを入力する動画像入力手段と、
入力された前記１つの動画像データに対して、異なる複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化し、ネットワークに送出する透かし入りデータ生成手段を、有する少なくとも１つの画像サーバと、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手段と、
前記ＩＤ情報付加手段で生成された前記動画像データ系列をネットワークに配信する動画像配信手段と、を有する少なくとも１つの配信ネットワークノードと、
前記ネットワークを介して受信した前記動画像データ系列を復号して表示する再生手段を、有する少なくとも１つの端末と、
前記端末で表示された動画像データ系列を分割してそれぞれの分割領域毎に電子透かし検出回路を用いて前記付加ＩＤ情報を検出する付加ＩＤ情報検出装置と、を有することを特徴とする電子透かし入り動画像伝送システム。
【請求項４】
前記ＩＤ情報付加手段は、
前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の動画像データ系列における複数の画像フレームのうちのいずれか１つの画像フレームを順次選択し、順次選択された画像フレームを前記新たな動画像データ系列として出力する請求項１乃至３のいずれか１項記載の電子透かし入り動画像伝送システム。
【請求項５】
前記ＩＤ情報付加手段は、
前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の動画像データ系列における複数の画像フレーム群のうちのいずれか１つの画像フレーム群を順次選択し、順次選択された画像フレーム群を前記新たな動画像データ系列として出力する請求項１乃至３のいずれか１項記載の電子透かし入り動画像伝送システム。
【請求項６】
前記複数の動画像データ系列における個々の画像フレームは空間的に分割され、分割された各々の領域に対して分割領域動画像データ系列が生成され、前記ＩＤ情報付加手段は、
分割された一の領域に対応する複数の分割領域動画像データ系列に対し、前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の分割領域動画像データ系列における複数の分割領域画像フレームのうちのいずれか１つの分割領域画像フレームを順次選択し、他の領域に対応して順次選択された分割領域画像フレームと合成することにより、前記新たな動画像データ系列を出力する請求項１乃至３のいずれか１項記載の電子透かし入り動画像伝送システム。
【請求項７】
前記付加ＩＤ情報に対して、予め冗長符号化を行う手段を更に有する請求項４乃至６のいずれか１項記載の電子透かし入り動画像伝送システム。
【請求項８】
ディジタル動画データを蓄積して表示するための電子透かし入り動画像伝送方法において、
１種類の動画像データを入力し、
入力された前記１つの動画像データに対して、異なる複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化し、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成し、
生成された前記動画像データ系列を復号して表示し、
表示された動画像データ系列を分割してそれぞれの分割領域毎に電子透かし検出回路を用いて付加ＩＤ情報を検出することを特徴とする電子透かし入り動画像伝送方法。
【請求項９】
蓄積されたディジタル動画像データを、ネットワークを介して伝送し、該ネットワークに接続された端末において再生する電子透かし入り動画像伝送方法において、
前記ネットワークに接続された画像サーバにおいて、
１種類の動画像データを入力し、
入力された前記１つの動画像データに対して、異なる複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化し、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちの１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成し、
生成された前記動画像データ系列をネットワークに配信し、
前記端末において、
前記画像サーバから前記ネットワークを介して配信された、前記動画像データ系列を復号して表示し、
前記端末に接続される付加ＩＤ情報検出装置において、
前記端末で表示された動画像データ系列を分割してそれぞれの分割領域毎に電子透かし検出回路を用いて付加ＩＤ情報を検出することを特徴とする電子透かし入り動画像伝送方法。
【請求項１０】
蓄積されたディジタル動画像データを、ネットワークを介して伝送し、該ネットワークに接続された端末において再生する電子透かし入り動画像伝送方法において、
前記ネットワークに接続された画像サーバにおいて、
１種類の動画像データを入力し、
入力された前記１つの動画像データに対して、異なる複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化し、ネットワークに配信し、
前記ネットワーク上の少なくとも１つの配信ネットワークノードにおいて、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成し、
生成された前記動画像データ系列を、前記ネットワークを介して前記端末に配信し、
前記端末において、前記ネットワークを介して受信した前記動画像データ系列を復号して表示し、
前記端末に接続される付加ＩＤ情報検出装置において、
前記端末で表示された前記動画像データ系列を分割してそれぞれの分割領域毎に電子透かし検出回路を用いて付加ＩＤ情報を検出することを特徴とする電子透かし入り動画像伝送方法。
【請求項１１】
ディジタル動画データを蓄積して表示するための情報処理装置であって、
同一の映像コンテンツに対して異なる識別情報を電子透かしとして付加された複数の動画像データ系列から、動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報をコード化した付加ＩＤ情報に基づき、新たな動画像データを生成するＩＤ情報付加手段を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項１２】
蓄積されたディジタル動画像データをネットワークを介して伝送する情報処理装置であって、
１種類の動画像データを入力する動画像入力手段と、
入力された前記１つの動画像データに対して、異なる複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化する透かし入りデータ生成手段と、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手段と、を有することを特徴とする情報処理装置。
【請求項１３】
前記ＩＤ情報付加手段は、
前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の動画像データ系列における複数の画像フレームのうちのいずれか１つの画像フレームを順次選択し、順次選択された画像フレームを前記新たな動画像データ系列として出力する請求項１１又は１２記載の情報処理装置。
【請求項１４】
前記ＩＤ情報付加手段は、
前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の動画像データ系列における複数の画像フレーム群のうちのいずれか１つの画像フレーム群を順次選択し、順次選択された画像フレーム群を前記新たな動画像データ系列として出力する請求項１１又は１２記載の情報処理装置。
【請求項１５】
前記複数の動画像データ系列における個々の画像フレームは空間的に分割され、分割された各々の領域に対して分割領域動画像データ系列が生成され、前記ＩＤ情報付加手段は、
分割された一の領域に対応する複数の分割領域動画像データ系列に対し、前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の分割領域動画像データ系列における複数の分割領域画像フレームのうちのいずれか１つの分割領域画像フレームを順次選択し、他の領域に対応して順次選択された分割領域画像フレームと合成することにより、前記新たな動画像データ系列を出力する請求項１１又は１２記載の情報処理装置。
【請求項１６】
前記付加ＩＤ情報に対して、予め冗長符号化を行う手段を更に有する請求項１３乃至１５のいずれか１項記載の情報処理装置。
【請求項１７】
ネットワークに接続されたサーバ及び端末を含むシステムにおける通信制御装置であって、
サーバ又は他の通信制御装置から複数の透かし情報入り動画像データ系列を受信する手段と、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数をコード化した情報である付加ＩＤ情報に基づき、前記受信した複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手段と、
前記ＩＤ情報付加手段で生成された前記動画像データ系列を、端末又は他の通信制御装置に配信する動画像配信手段と、を有することを特徴とする通信制御装置。
【請求項１８】
前記動画像識別情報は、前記動画像データに固有のＩＤもしくは著作権ＩＤ、又は動画像データの送信元であるサーバ固有のＩＤである請求項１７に記載の通信制御装置。
【請求項１９】
前記日時情報は、前記ＩＤ情報付加手段により新たな動画像データ系列を生成する日時の情報である請求項１７に記載の通信制御装置。
【請求項２０】
前記利用者情報は、前記端末に固有のＩＤである請求項１７に記載の通信制御装置。
【請求項２１】
前記動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数に加えて、前記通信制御装置に固有のＩＤをコード化した情報を前記付加ＩＤ情報として用いる請求項１７に記載の通信制御装置。
【請求項２２】
前記ＩＤ情報付加手段は、
前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の動画像データ系列における複数の画像フレームのうちのいずれか１つの画像フレームを順次選択し、順次選択された画像フレームを前記新たな動画像データ系列として出力する請求項１７項記載の通信制御装置。
【請求項２３】
前記ＩＤ情報付加手段は、
前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の動画像データ系列における複数の画像フレーム群のうちのいずれか１つの画像フレーム群を順次選択し、順次選択された画像フレーム群を前記新たな動画像データ系列として出力する請求項１７項記載の通信制御装置。
【請求項２４】
前記複数の動画像データ系列における個々の画像フレームは空間的に分割され、分割された各々の領域に対して分割領域動画像データ系列が生成され、前記ＩＤ情報付加手段は、
分割された一の領域に対応する複数の分割領域動画像データ系列に対し、前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の分割領域動画像データ系列における複数の分割領域画像フレームのうちのいずれか１つの分割領域画像フレームを順次選択し、他の領域に対応して順次選択された分割領域画像フレームと合成することにより、前記新たな動画像データ系列を出力する請求項１７項記載の通信制御装置。
【請求項２５】
前記付加ＩＤ情報に対して、予め冗長符号化を行う手段を更に有する請求項２１乃至２４のいずれか１項記載の通信制御装置。
【請求項２６】
ディジタル動画データを蓄積して表示するための処理をコンピュータに実行させる電子透かし入り動画像処理プログラムであって、
同一の映像コンテンツに対して異なる識別情報を電子透かしとして付加された複数の動画像データ系列から、動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報をコード化した付加ＩＤ情報に基づき、新たな動画像データを生成するＩＤ情報付加手順をコンピュータに実行させることを特徴とする電子透かし入り動画像処理プログラム。
【請求項２７】
電子透かしが埋め込まれたディジタル動画像データの処理をコンピュータに実行させる電子透かし入り動画像処理プログラムであって、
１種類の動画像データを入力する動画像入力手順と、
入力された前記１つの動画像データに対して、異なる内容の複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化する透かし入りデータ生成手順と、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手順と、
前記ＩＤ情報付加ステップで生成された前記動画像データ系列をネットワークに配信する動画像配信手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする電子透かし入り動画像処理プログラム。
【請求項２８】
ネットワークに接続されたサーバ及び端末を含むシステムにおける通信制御装置として機能するコンピュータに、
サーバ又は他の通信制御装置から複数の透かし情報入り動画像データ系列を受信する手順と、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数をコード化した情報である付加ＩＤ情報に基づき、前記受信した複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手順と、
前記ＩＤ情報付加手段で生成された前記動画像データ系列を、端末又は他の通信制御装置に配信する動画像配信手順とを実行させることを特徴とする電子透かし入り動画像処理プログラム。
【請求項２９】
ディジタル動画データを蓄積して表示するための処理をコンピュータに実行させる電子透かし入り動画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記電子透かし入り動画像処理プログラムは、
同一の映像コンテンツに対して異なる識別情報を電子透かしとして付加された複数の動画像データ系列から、動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報をコード化した付加ＩＤ情報に基づき、新たな動画像データを生成するＩＤ情報付加手順をコンピュータに実行させることを特徴とする電子透かし入り動画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３０】
電子透かしが埋め込まれたディジタル動画像データの処理をコンピュータに実行させる電子透かし入り動画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、前記電子透かし入り動画像処理プログラムは、
１種類の動画像データを入力する動画像入力手順と、
入力された前記１つの動画像データに対して、異なる内容の複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化する透かし入りデータ生成手順と、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手順と、
前記ＩＤ情報付加ステップで生成された前記動画像データ系列をネットワークに配信する動画像配信手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする電子透かし入り動画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項３１】
ネットワークに接続されたサーバ及び端末を含むシステムにおける通信制御装置として機能するコンピュータに、
サーバ又は他の通信制御装置から複数の透かし情報入り動画像データ系列を受信する手順と、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数をコード化した情報である付加ＩＤ情報に基づき、前記受信した複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手順と、
前記ＩＤ情報付加手段で生成された前記動画像データ系列を、端末又は他の通信制御装置に配信する動画像配信手順とを実行させることを特徴とする電子透かし入り動画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、電子透かし入り動画像伝送の技術に係り、特に、ディジタル動画像データを蓄積して表示する動画像表示システム、又は、蓄積したディジタル動画像データをネットワークを用いて伝送し、ネットワーク接続された利用者のもとで上映する動画像配信システムにおいて、個別の利用者に動画像データを配信するセッション毎に設定した個別の付加ＩＤ情報を動画像データに電子透かしとして隠蔽しながら埋め込む技術に関する。
【背景技術】  ディジタル映像コンテンツをサーバに蓄積しておき、利用者の要求に応じてそのコンテンツをその場で表示したり、一旦ネットワーク配信するビデオ・オン・デマンドシステムを構築する場合、解決すべき問題の一つは、いかにコンテンツの無断使用や流出を防ぐかという点にある。正規の利用者だけがコンテンツにアクセスできるように、サーバにアクセス権を設定する、携帯電話のように利用者の端末が持つ特定のＩＤを用いて認証を行う、データを暗号化して正規の利用者だけが解読用鍵によって復号できる、等のコンテンツ保護のための手段が併用されている。
著作権保護のために、不正なコンテンツ複製とその再配布を防ぐセキュリティ技術には、認証・暗号化のほかに電子透かし技術がある。電子透かし技術は、音声・音楽・静止画像・映像といったディジタルコンテンツに対して、その品質に影響しないようにＩＤ情報を埋め込む技術で、それ自体に暗号化のようなコピーを防ぐ機能はないものの、コピーされたコンテンツが誰のものであるか等の隠れた情報を抽出できるので、不正にコピーされたコンテンツに対して著作権の主張をすることが容易になる（例えば、文献１「松井、“電子透かし技術とその評価項目”、画像電子学会誌、２７巻、５号、ｐｐ．４８３−４９１」参照）。
画像信号の場合、電子透かしを埋め込む方法として、主に２つの方法がある（例えば、文献２「酒澤、“動画像電子透かし”、画像電子学会誌、３１巻、３号、２００２、ｐｐ．４２１−４２５」参照）。
１つは、画像データの画素を複数のブロックに分割して輝度を表すビット情報（画素輝度値）に直接透かし情報を埋め込む方法である。これは、人間の視覚特性が、明るい画素の近くにある暗い画素の信号は認識しにくいことや、下位ビットの操作による微少な輝度変化に対して敏感でないことを利用している。このような、画素輝度値を直接操作する方法は処理に必要な計算量が少ないという利点がある。しかし、この方法は、符号化・圧縮や画像の変形等の操作によって、電子透かしとして付加した情報が消失して再現できなくなることが多いという欠点がある。
もう一つの方法は、画像データを一旦、フーリエ変換（ＦＦＴ）、スペクトル拡散、離散コサイン変換（ＤＣＴ）等によって周波数成分に変換して、なるべく画質に影響しないように特定の周波数成分に透かし情報を埋め込む方法である。図１は、スペクトル拡散法によって１フレームの画像信号に電子透かしとして付加情報を埋め込む例である。画像サイズと同じ大きさの擬似乱数データ系列を用意して、これを画面の領域で分割する。付加すべき透かし情報のビット列の［０，１］に応じて、各領域の擬似乱数データを１倍あるいは、−１倍して変調した擬似乱数データ系列を作成して、これを原画像信号に付加してできる画像を、透かし入り画像として出力する。
再生する側の装置では、この透かし入り画像と、変調する前の擬似乱数データとの間で、領域ごとに相関係数を計算することで、埋め込まれた透かし情報ビット列が再生できる。
このとき、画像の品質を保つためには、擬似乱数データの振幅はできるだけ小さいことが望ましい。しかし、疑似乱数データの振幅が小さいと、透かし入り画像の加工、圧縮に対して透かし情報が失われやすくなる。したがって、そのトレードオフを勘案する必要がある。また、擬似乱数データ及び、透かし情報の各ビットに対応する領域の分割法は、透かし情報を再生する鍵として、コンテンツ権利者が厳重に保管する必要がある。
この周波数成分への変換を用いた方法では、画像の変形操作等の加工や、符号化・圧縮に対して埋め込んだデータ情報が失われ難いという利点がある。しかし、周波数変換・逆変換の処理が加わることになるので、埋め込みや抽出のための処理に時間がかかる欠点がある。
電子透かしによるＩＤ情報の埋め込み技術を用いると、そのコンテンツの帰属は、容易に証明することができるようになるが、そのこと自体に不正コピーを防止する効果はない。ネットワーク配信されたコンテンツ毎に異なるＩＤ情報を埋め込むことで、不正コピーされたコンテンツからコピー元が同定できるようにする必要がある。流出ルートがわかり、悪意の個人を同定できる仕組みができれば、不正コピーへの大きな抑止力となる。
一方で、ディジタルシネマのように高画質であることを標榜してコンテンツ容量が膨大である場合、ネットワーク配信する伝送帯域・伝送コストの制約から、映像コンテンツを符号化・圧縮して配信するのが通常である。その場合には、図２のように符号化の前に電子透かしの埋め込みを行う必要がある。
しかしながら、従来の電子透かし埋め込みによる映像コンテンツの表示システムでは、個々の利用者に配信するコンテンツの透かし情報を個別の物にしようとすると、電子透かしを付加する処理をその都度行わなくてはならない。また、ネットワーク伝送を行う場合、符号化・圧縮された動画像データがサーバに蓄積されるので、符号化データを一旦復号し、透かし埋め込み処理を行い、再び符号化する必要がある。これらの処理は、計算量が膨大となり、技術的にもコスト面でも実用的ではない。
ディジタルシネマのような大容量の映像コンテンツをネットワーク配信する場合には、この技術的困難性が顕著となる。そのため、上述のような個別の電子透かし情報付加による不正コピーの抑止効果を得ることができないという問題がある。
【発明の開示】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、ディジタル動画像を蓄積して表示する、又は、蓄積したディジタル動画像データをネットワークを介して伝送する際に、配信された動画像データが不正使用・不正コピーされた場合に、その入手経路を特定することを可能とすることにより、不正コピーの抑止力を得ることを可能とする電子透かし入り動画像伝送に関する技術を提供することを目的とする。
上記の課題は、１種類の動画像データを入力する動画像入力手段と、入力された前記１つの動画像データに対して、異なる内容の複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化する透かし入りデータ生成手段と、動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手段と、前記ＩＤ情報付加手段で生成された前記動画像データ系列を復号して表示する再生手段と、を有する動画像再生装置と、前記動画像再生装置で表示された動画像データ系列を分割してそれぞれの分割領域毎に電子透かし検出回路を用いて付加ＩＤ情報を検出する付加ＩＤ情報検出装置と、を有することを特徴とする電子透かし入り動画像伝送システムにより解決できる。
また、上記の課題は、蓄積されたディジタル動画像データをネットワークを介して伝送する情報処理装置であって、１種類の動画像データを入力する動画像入力手段と、入力された前記１つの動画像データに対して、異なる複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化する透かし入りデータ生成手段と、動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手段と、を有することを特徴とする情報処理装置によっても解決できる。
前記ＩＤ情報付加手段は、前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の動画像データ系列における複数の画像フレームのうちのいずれか１つの画像フレームを順次選択し、順次選択された画像フレームを前記新たな動画像データ系列として出力するように構成できる。
また、前記ＩＤ情報付加手段は、前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の動画像データ系列における複数の画像フレーム群のうちのいずれか１つの画像フレーム群を順次選択し、順次選択された画像フレーム群を前記新たな動画像データ系列として出力するように構成してもよい。
また、前記の情報処理装置において、前記複数の動画像データ系列における個々の画像フレームは空間的に分割され、分割された各々の領域に対して分割領域動画像データ系列が生成され、前記ＩＤ情報付加手段は、分割された一の領域に対応する複数の分割領域動画像データ系列に対し、前記付加ＩＤ情報に基づき、前記複数の分割領域動画像データ系列における複数の分割領域画像フレームのうちのいずれか１つの分割領域画像フレームを順次選択し、他の領域に対応して順次選択された分割領域画像フレームと合成することにより、前記新たな動画像データ系列を出力するように構成してもよい。
また、上記の課題は、ネットワークに接続されたサーバ及び端末を含むシステムにおける通信制御装置であって、サーバ又は他の通信制御装置から複数の透かし情報入り動画像データ系列を受信する手段と、動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数をコード化した情報である付加ＩＤ情報に基づき、前記受信した複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手段と、前記ＩＤ情報付加手段で生成された前記動画像データ系列を、端末又は他の通信制御装置に配信する動画像配信手段と、を有することを特徴とする通信制御装置によっても解決できる。
上記のように、本発明では、１種類の動画像データに対して、異なる内容の複数の電子透かし情報をそれぞれ予め付加した電子透かし入り動画像データ系列を作成する。また、配信上の必要に応じて、符号化・圧縮処理も予め行っておく。そして、これら複数の電子透かし入り動画像データ系列の中から、時間方向つまり、画像フレーム毎に規則的に１つを選択して新たな１つの動画像データ系列を合成する。あるいは、各フレームについて画像フレームを領域分割して、その領域毎に動画像データ系列から相当部分のデータを取り出して画像全体を合成する。これらの複数の動画像データ系列から部分選択により１つの動画像データ系列を合成する処理は、ネットワーク上のノード（通信制御装置）で行うことができる。また、電子透かし情報は、予め冗長符号化処理を行って、その結果を元に上述のフレーム・分割領域選択処理を行うこともできる。
これにより、フレーム単位で動画像データを合成した場合には、連続したフレームがそれぞれどの電子透かし情報が付加されたかを示す識別情報を、画面分割の場合には、個々の分割領域毎にどの電子透かしが埋め込まれたのかの情報を、付加的な情報（付加ＩＤ情報）として埋め込むことができる。その際、画像をフレーム単位、あるいは、分割領域毎に電子透かしを埋め込んで、符号化・圧縮しておけば、送出時には、データの部分選択とつなぎ合わせただけの処理を行うことで所望の付加情報を追加した動画像データ系列を容易に作成することが可能となる。従って、映画のような大容量コンテンツに対してリアルタイム処理で個別の付加ＩＤ情報を付与することができる。
また、配信ネットワーク上に複数の利用者がいる場合でも、分割・合成の処理を配信ネットワークの内部、利用者端末に近いエッジノード（通信制御装置）で行うことで、電子透かしの種類だけの限られた映像ストリームからでも、その組み合わせによって、全てのユーザに別個の付加ＩＤ情報を与えることで可能となる。
また、誤り訂正符号を用いて付加ＩＤ情報を冗長化すれば、コンテンツの編集により、埋め込んだ電子透かし情報に欠損が生じても訂正して再生することが可能となる。
【図面の簡単な説明】  図１は、電子透かしの原理（スペクトル拡散方式の場合）を説明するための図である。
図２は、従来の電子透かしを付加した画像データの上映の例である。
図３は、本発明の原理構成図である。
図４は、本発明の原理を説明するための図である。
図５は、本発明の第１の実施の形態における装置構成図である。
図６は、本発明の第１の実施の形態におけるＩＤ情報付加部で生成されるデータ系列を説明するための図である。
図７は、本発明の第１の実施の形態における動作のフローチャートである。
図８は、本発明の第１の実施の形態におけるフレーム単位（時系列）に映像ストリームを分解・合成するＩＤ情報付加回路と付加ＩＤ情報抽出回路を示す図である。
図９は、本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成図である。
図１０は、本発明の第２の実施の形態における動作のシーケンスチャートである。
図１１は、本発明の第３の実施の形態におけるシステム構成図である。
図１２は、本発明の第３の実施の形態における配信ネットワークノードの構成図である。
図１３は、本発明の第３の実施の形態における動作のシーケンスチャートである。
図１４は、本発明の第１の実施例の５ビット付加ＩＤ情報を付加する例である。
図１５は、本発明の第３の実施例の分割画面を単位として映像ストリームを分解・合成するＩＤ情報付加回路の構成図である。
図１６は、本発明の第３の実施例の付加ＩＤ情報に応じて画面分割単位で映像ストリームを分解・合成する例である。
図１７は、本発明の第４の実施例の同一コンテンツに異なる透かし情報を付加した複数の映像ストリームを用いるビデオ配信システムの例である。
図１８は、本発明の第４の実施例の２つの映像ストリームから配信ネットワークノードにおいてストリームの分解・合成を行う例である。
図１９は、本発明の第５の実施例の２つの映像ストリームから配信ネットワークノードにおいて３種類のストリームを合成する例である。
図２０は、本発明の第６の実施例の付加ＩＤ情報に誤り訂正符号を適用する例である。
図２１は、本発明の第６の実施例の編集・改ざんされた映像コンテンツから誤り訂正による付加ＩＤ情報の検出の例である。
図２２は、本発明の第６の実施例のフレームレート変換された映像コンテンツから誤り訂正による付加ＩＤ情報の検出の例である。
【発明を実施するための最良の形態】  まず、本実施の形態の概要について図３、４を用いて説明する。
図３は、本発明の電子透かし入り動画像伝送システムの概要構成図である。本発明の電子透かし入り動画像伝送システムは、１種類の動画像データを入力する動画像入力手段２１と、入力された１つの動画像データに対して、異なる内容の複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化する透かし入りデータ生成手段２０と、動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成するＩＤ情報付加手段３０と、ＩＤ情報付加手段３０で生成された動画像データ系列を復号して表示する再生手段を有する動画像再生装置４０と、動画像再生装置４０で表示された動画像データ系列を分割してそれぞれの分割領域毎に電子透かし検出手段を用いて付加ＩＤ情報を検出する付加ＩＤ情報検出装置５０と、を有する。
また、図４は、本発明の電子透かし入り動画像伝送方法の概要を説明するための図である。ディジタル動画像データを蓄積して表示するための電子透かし入り動画像伝送方法において、１種類の動画像データを入力し（ステップ１）、入力された１つの動画像データに対して、異なる内容の複数の電子透かし情報をそれぞれ埋め込み、複数の透かし入り動画像データ系列を作成し、符号化し（ステップ２）、
動画像識別情報、日時情報、利用者情報のうちのいずれか１つ又は複数の情報がコード化された付加ＩＤ情報に基づき、複数の透かし入り動画像データ系列から、新たな動画像データ系列を生成し（ステップ３）、生成された動画像データ系列を復号して表示し（ステップ４）、表示された動画像データ系列を分割してそれぞれの分割領域毎に電子透かし検出回路を用いて付加ＩＤ情報を検出する（ステップ５）。
以下、図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。
［第１の実施の形態］
図５は、本発明の第１の実施の形態の装置構成図である。
同図に示す装置は、動画像ＤＢ１０、符号化データ生成部２０、ＩＤ情報付加部３０、再生部４０及び付加ＩＤ抽出部５０から構成される。
符号化データ生成部２０は、入力部２１、２つの透かし付加部２２、２つの符号化部２３、２つの符号化データ記憶部２４から構成される。
入力部２１は、動画像ＤＢ１０から動画像データを読み出し、２つに分割して透かし付加部２２Ａ、２２Ｂに出力する。
透かし付加部２２は、２つの動画像データに対して、予め用意しておいた２つの電子透かし情報を、それぞれ埋め込む。
符号化部２３は、符号化回路で構成される。符号化部２３は、透かし付加部２２から出力された電子透かしが埋め込まれた動画像データを符号化し、圧縮する。
符号化データ記憶部２４は、符号化部２３で符号化され、圧縮された動画像データを蓄積する。
ＩＤ情報付加部３０は、フレーム選択部３１、及び付加ＩＤ生成部３２から構成される。
フレーム選択部３１は、セレクタ回路で構成される。フレーム選択部３１は、付加ＩＤ生成部３２から渡された付加ＩＤ情報に基づいて、符号化データ生成部２０の符号化データ記憶部２４Ａ、２４Ｂから出力されたいずれかの画像データを選択することで付加ＩＤ情報を付与して、１つの動画像データ系列を再合成する。
付加ＩＤ生成部３２は、動画像データを識別するために動画像識別情報（コンテンツ情報）、日時（日付時間）情報、利用者情報、等を付加ＩＤ情報としてコード化し、そのＩＤ情報をフレーム選択部３１に渡す。
再生部４０は、画像復号部４１を有する。画像復号部４１は、ＩＤ情報付加部３０から渡された、前記の付加ＩＤ情報が付加された動画像データ系列を直接復号して、表示部（モニタ、プロジェクタ等）に表示する。
付加ＩＤ抽出部５０は、電子透かし検出部５１と、付加ＩＤ判定部５２から構成される。
電子透かし検出部５１は、表示された画像データから、既存の電子透かし検出回路を用いて、電子透かしを検出する。
付加ＩＤ判定部５２は、検出された電子透かし情報の組み合わせの系列から、付加ＩＤ情報を取り出す。ここで取り出される付加ＩＤ情報は、動画像識別情報、日時情報、利用者情報等である。
次に、上記のＩＤ情報付加部３０で生成されるデータ系列について説明する。
図６は、本発明の第１の実施の形態におけるＩＤ情報付加部で生成されるデータ系列を説明するための図である。
フレーム選択部３１において、電子透かしＡが埋め込まれ、符号化された透かしＡ入りストリーム（ストリームＡ）と、電子透かしＢが埋め込まれ、符号化された透かしＢ入りストリーム（ストリームＢ）が入力される。入力される電子透かし入りストリームＡ、Ｂは、それぞれ各フレーム単位で分離できるように、フレーム長、フレーム番号、フレーム先頭マーカからなるマーカをフレーム毎に有し、これらのフレームの集合であるストリームの先頭にストリーム先頭マーカが付されている。フレーム選択部３１は、付加ＩＤ情報に基づいて、前記ストリームＡ，Ｂ中のフレーム番号がそれぞれ同じ部分について、どちらか一方を選択してつなぎ合わせ、１つのストリーム（データ系列）として合成して出力する。
図７は、本発明の第１の実施の形態における動作のフローチャートである。
ステップ１０１）  付加ＩＤ生成部３２において、予め付加ＩＤ情報を生成しておく。
ステップ１０２）  入力部２１において、動画像ＤＢ１０から動画像データを読み込み、２つの動画像データに分割し、それぞれ透かし付加部２２Ａ、２２Ｂに出力する。
ステップ１０３）  透かし付加部２２Ａ、２２Ｂでは、それぞれ、異なる電子透かし情報を動画像データに埋め込み、符号化部２３Ａ、２３Ｂに出力する。
ステップ１０４）  符号化部２３Ａ，２３Ｂでは、電子透かしが埋め込まれた動画像データに対して符号化・圧縮処理を行う。
ステップ１０５）  符号化・圧縮処理された動画像データを、それぞれ、符号化データ記憶部２４Ａ，２４Ｂに書き込む。
ステップ１０６）  フレーム選択部３１において、付加ＩＤ情報に基づいて、２つの符号化データ記憶部２４Ａ，２４Ｂから符号化動画像データを取捨選択して、１つの動画像データ系列を再合成する。
ステップ１０７）  画像復号部４１において、前記合成された動画像データ（系列）を復号し、表示部４２に表示する。
ステップ１０８）  表示部４２に表示された画像データから既存の電子透かし検出回路を用いて、電子透かしを抽出し、当該電子透かしから付加ＩＤ情報を取り出す。
本実施の形態における構成は、複数のデータ符号化、付加ＩＤの付加、及び動画像データの復号が１つの装置内において行われる場合である。つまり、ネットワークを介在させずに、ローカルに閉じた動画像システムとなる。このシステムでは、動画像データのディジタルコピーではなく、プロジェクトやモニタ等で表示された動画像データを、第三者がカメラで撮影して、不正に動画を録画するような行為を想定したものである。
次に、ＩＤ情報付加部（回路）３０における処理をより詳細に説明する。
以下の説明の前提として、付加ＩＤ情報のフォーマット（情報の順序、サイズ等）、電子透かしの種類（数）、付加ＩＤ情報のビット列（電子透かしが異なる動画像データの組み合わせ方）は、システム一意として予め定めておくものとする。
図８は、本発明の第１の実施の形態におけるフレーム単位（時系列）に映像ストリームを分解・合成するＩＤ情報付加回路と付加ＩＤ情報抽出回路を示す。同図の例では、前述のＩＤ情報付加部３０における、フレーム選択部３１をセレクタ３１１、２つのフレーム区切り検出回路３２２Ａ，３２２Ｂ及び２つのバッファ３２３Ａ、３２３Ｂとし、前述の付加ＩＤ生成部３２を付加ＩＤ情報繰り返し送出回路３２１とする。
図８では、フレーム選択部３１において、２つの電子透かし情報がそれぞれ埋め込まれ、符号化された動画像データが、それぞれのバッファ３２３Ａ，３２３Ｂに蓄積される。蓄積された動画像データの２つのストリームの時間進行の同期を取りながら、フレーム区切り検出回路３２２Ａ，３２２Ｂによって、それぞれのストリームをフレーム単位のデータに分割して、セレクタ３１１に送出する。
セレクタ３１１では、付加ＩＤ情報繰り返し送出回路３２１から各フレーム周期に応じて１ビットずつ送出される付加ＩＤ情報に応じて、一方のフレームのデータを選択して出力する。
この動画像データ系列（映像データ）を直接配信された付加ＩＤ情報抽出回路では、画像復号回路４１で復号して画像信号を再生した後、電子透かし検出回路（電子透かし検出部）５１で透かし情報を取り出せば、２種類の電子透かしの配列によって、付加ＩＤ情報を得ることができる。なお、図８の付加ＩＤ情報抽出回路は、図５の再生部４０と付加ＩＤ抽出部５０に相当する。
［第２の実施の形態］
図９は、本発明の第２の実施の形態におけるシステム構成図である。
同図に示すシステムは、画像サーバ１００、端末２００、付加ＩＤ抽出装置３００及び、画像サーバ１００と端末２００を接続するネットワーク４００から構成される。
なお、説明を簡潔にするために、１つの画像サーバ１００と、１つの端末２００のみを記載しているが、複数の画像サーバ、複数の端末２００から構成されてもよい。
画像サーバ１００は、動画像ＤＢ１１０、符号化データ生成部１２０、ＩＤ情報付加部１３０、通信部１０１から構成される。このうち、動画像ＤＢ１１０、符号化データ生成部１２０、ＩＤ情報付加部１３０は、前述の第１の実施の形態における動画像ＤＢ１０、符号化データ生成部２０、ＩＤ情報付加部３０と同様の機能を有するので、詳細な説明は省略する。
端末２００は、ネットワーク送信部２４４、画像復号部２４１、ネットワーク受信部２４３及び、表示部２４２から構成される。画像復号部２４１と、表示部２４２は、前述の第１の実施の形態における画像復号部４１、表示部４２と同様の機能を有するので、詳細な説明は省略する。
ネットワーク送信部２４４は、画像サーバ２００に対して動画像データの要求を発行する。
ネットワーク受信部２４３は、ネットワーク４００を介して、画像サーバ１００から、電子透かしが埋め込まれ、符号化され、付加ＩＤ情報が付加された動画像データを受信する。
付加ＩＤ抽出装置３００の付加ＩＤ検出部３５０は、前述の第１の実施の形態における付加ＩＤ抽出部５０と同様の機能を有するため、詳細な説明は省略する。
図１０は、本発明の第２の実施の形態における動作のシーケンスチャートである。
ステップ２０１）  端末２００から画像サーバ１００に対して、ネットワーク送信部２４４から動画像データの要求が発行される。
ステップ２０２）  画像サーバ１００は、通信部１０１において、端末２００からの要求を受信すると、動画像ＤＢ１１０から動画像データを読み出して、符号化データ生成部１２０において、電子透かしを動画像データに埋め込む。
ステップ２０３）  符号化データ生成部１２０において、さらに、電子透かしが埋め込まれた動画像データに対して、符号化・圧縮処理を行い、蓄積する。
ステップ２０４）  ＩＤ情報付加部１３０において、蓄積されている動画像データを付加ＩＤ情報に基づいて取捨選択し、付加ＩＤ情報を付加して、再合成し、１つの動画像データ系列を生成する。当該処理は、前述の第１の実施の形態の図６、図８で説明した動作と同様である。
ステップ２０５）  通信部１０１から、再合成された動画像データ（系列）をネットワーク４００を介して要求元の端末２００に送信する。
ステップ２０６）  端末２００は、ネットワーク受信部２４３において、画像サーバ１００から配信された動画像データ（系列）を受信し、画像復号部２４１で復号する。
ステップ２０７）  復号された動画像データを表示部２４２に表示する。
ステップ２０８）  表示部２４２に表示された画像データを、付加ＩＤ抽出装置３００に入力する。
ステップ２０９）  付加ＩＤ抽出装置３００の付加ＩＤ検出部３５０では、画像データから電子透かしを検出する。
ステップ２１０）  検出された電子透かしから、その透かし情報の組み合わせの系列から付加ＩＤ情報を取り出す。
［第３の実施の形態］
図１１は、本発明の第３の実施の形態におけるシステム構成図である。
同図に示すシステムは、画像サーバ１００、端末２００、配信ネットワークノード５００及び、付加ＩＤ抽出装置３００及び、画像サーバ１００、端末２００、配信ネットワークノード５００を接続するネットワーク４００から構成される。
なお、説明を簡潔にするために、１つの画像サーバ１００と、１つの端末２００、及び１つの配信ネットワークノード５００のみを記載しているが、複数の画像サーバ、複数の端末２００及び複数の配信ネットワークノード５００から構成されてもよい。なお、複数の画像サーバ、複数の配信ネットワークノード、複数の端末を有するネットワーク構成を図１７に示しており、その場合の詳細な動作は、図１７に関する説明において後述することとする。
本実施の形態におけるシステム構成は、前述の第２の実施の形態における、画像サーバ１００のＩＤ情報付加部１３０を配信ネットワークノード５００に設けた構成である。
配信ネットワークノード５００は、ＩＤ情報付加部５３０と通信部５１０を有する。
図１２は、本発明の第３の実施の形態における配信ネットワークノードの構成図である。同図に示す配信ネットワークノード５００は、相互接続ノードへのインタフェース５０１、データ送信部５０２、ルータ・スイッチ５０３、ストリーム分離部５０４、２つのバッファ３２３Ａ，Ｂ、２つのフレーム区切り検出回路３２２Ａ，Ｂ、セレクタ３１１、切替タイミング信号出力部３０１から構成される。なお、図１２では、付加ＩＤ情報をネットワーク４００を介して、画像サーバ、端末、他のノード等から受信する場合を示しているが、配信ネットワークノードに保持している付加ＩＤ情報を付加することもできる。
相互接続ノード（他の配信ネットワークノード等）へのインタフェース５０１は、複数のデータ受信部から構成される。透かし情報Ａ，Ｂを組み込んだ符号化動画像ストリーム及び、付加ＩＤ情報は、相互に接続した相互接続ノードへのインタフェース５０１のいずれかのデータ受信部から受信される。データを分離・配送するためのルータ・スイッチ５０３が、動画像を配信する相手先の端末、配信ネットワークノード毎にデータを分離する。受信したデータは、２つの動画像ストリームと付加ＩＤ情報に分離されており、この付加ＩＤ情報に応じて２つのストリームを、前述の図８と同様に、セレクタ３１１で取捨選択・合成して、付加ＩＤ情報に対応した動画像ストリームをデータ送信部５０２から配信先の各端末２００等に送信する。なお、セレクタからの出力を、ルータ・スイッチ部を経由させ、データの送信先に応じたデータ送信部からデータが出力されるように構成することもできる。
図１３は、本発明の第３の実施の形態における動作のシーケンスチャートである。
ステップ３０１）  端末２００から配信ネットワークノード５００を介して画像サーバ１００に対して動画像データの要求を発行する。
ステップ３０２）  画像サーバ１００は、通信部１０１において、端末２００からの要求を受信すると、動画像ＤＢ１１０から動画像データを読み出して、符号化データ生成部１２０において、電子透かしを動画像データに埋め込む。
ステップ３０３）  符号化データ生成部１２０において、さらに、電子透かしが埋め込まれた動画像データに対して、符号化・圧縮処理を行い、蓄積する。
ステップ３０４）  通信部１０１から蓄積された動画像データを配信ネットワークノード５００に送信する。
ステップ３０５）  配信ネットワークノード５００の通信部５１０において、画像サーバ１００から送信された、異なる電子透かしが埋め込まれ、符号化・圧縮処理が施された複数の動画像データを受信し、ＩＤ情報付加部５３０において、受信した複数の動画像データを、付加ＩＤ情報に基づく取捨選択によって、付加ＩＤ情報を付加して再合成し、１つの動画像データ系列を生成する。
ステップ３０６）  再合成された動画像データ（系列）をネットワーク４００を介して要求元の端末２００に送信する。
ステップ３０７）  端末２００は、ネットワーク受信部２４３において、画像サーバ１００から配信された動画像データ（系列）を受信し、画像復号部２４１で復号する。
ステップ３０８）  復号された動画像データを表示部２４２に表示する。
ステップ３０９）  表示部２４２に表示された画像データを、付加ＩＤ抽出装置３００に入力する。
ステップ３１０）  付加ＩＤ抽出装置３００の付加ＩＤ検出部３５０では、入力された画像データから電子透かしを検出する。
ステップ３１１）  検出された電子透かしの組み合わせの系列から付加ＩＤ情報を取り出す。
【実施例】  以下、図面と共に、本発明の実施例を説明する。
［第１の実施例］
本実施例では、付加ＩＤ情報を、電子透かしが埋め込まれ、符号化された動画像データに埋め込む具体的な例を説明する。
図１４は、本発明の第１の実施例の５ビットのＩＤ情報を付加する例を示す。
同図は、付加ＩＤ情報に応じてフレーム単位（時系列）で映像ストリーム分解・合成する例であり、付加ＩＤ情報の各ビットが取り出すべき電子透かしの種類を表す。
同図は、２種類の電子透かし“Ａ”と“Ｂ”を付加した１つの映像コンテンツの２系統の動画像データ（映像ストリーム）と、付加ＩＤ情報“０１０１０”から、セレクタ３１１により、５フレームの連続する動画像が、“Ａ”を付加した映像の第１フレーム、“Ｂ”を付加した映像の第２フレーム、“Ａ”を付加した第３フレーム、“Ｂ”を付加した映像の第４フレーム、“Ａ”を付加した第５フレーム、からなる付加ＩＤ情報入り動画像データが構成される例を示している。
受信側では、この連続フレームから“ＡＢＡＢＡ”を検出し、付加ＩＤ情報“０１０１０”を知ることができる。ここでは、電子透かしが２種類の場合を示しているが、一般化すると、２ｎ種類の場合、付加ＩＤ情報のｎビットを単位として電子透かしの種類を示すようにすればよい。
一般に、電子透かしをどのように加えたか、またどのようにすれば検出できるかは、コンテンツの権利者側が持つ秘密情報である。前述の従来の技術の図１のスペクトル拡散を用いた例では、分割した画面上の透かし情報ビットの挿入位置と擬似乱数データが秘密データに当たる。これは、コンテンツの利用者が知り得る情報ではなく、コンテンツが不正コピー・流用された時に、流出したコンテンツに対して権利者側で透かし検出を行い、さらに、付加ＩＤ情報を得るための構成方法である。
付加ＩＤ情報としては、タイトル、著作権情報といった映像コンテンツ自体に関する静的な情報に加えて、ＩＤ情報付加部３０を含む装置の番号、各コンテンツ配信のセッション毎の、配信先ユーザ名、配信日時、ネットワーク上の配信経路等がある。配信されたコンテンツに一意の情報を付加することによって、不正なユーザを同定できるようにする。なお、付加ＩＤ情報をコード化する場合には、暗号化を伴うことも可能である（この場合、付加ＩＤを抽出する側では、付加ＩＤデコードの際に、暗号の復号化も伴う）。
［第２の実施例］
次に、本実施例では、付加ＩＤ情報を付加する場合に、異なる電子透かし情報を持った画像データ系列群から、付加ＩＤ情報に応じて、連続するフレーム群を単位として、その１つを選択して合成した映像コンテンツを配信する場合について説明する。
ＭＰＥＧに代表されるフレーム間差分を情報圧縮に用いる符号化では、符号化済み映像ストリームから個々のフレームのデータを分解することはできない。しかし、このような符号化でも、ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅｓ）と呼ばれる数〜数十フレーム単位で独立した符号化処理を行っているので、各フレーム毎に透かし情報を変える代わりに、このＧＯＰ単位で透かし情報を持つコンテンツを付加ＩＤ情報に応じて選択し、１つのストリームを合成することができる。
［第３の実施例］
次に、本実施例では、個々の画像フレームを空間的に分割しておき、異なる電子透かし情報を持った画像データ系列から、付加ＩＤ情報に応じて、分割された画面領域を単位として、その一つを選択し、選択された複数の分割画面領域を合成し、映像コンテンツを再生する場合について説明する。
画面分割を利用して付加ＩＤ情報を加える場合、１つの種類の透かし情報当たり、画面分割数と同じ数のコネクションを、動画像サーバと配信ネットワークノードの間で確立する。すなわち、分割数がｎで、透かし情報がＡとＢの２種類である場合には、２ｎ本のコネクションを確立する。そして、一つのコネクションにつき、一つの分割画面のフレーム区切り記号入り映像ストリームを、動画像サーバから配信ネットワークノードに送信し、付加ＩＤ情報の０、１に応じて、分割画面単位で、電子透かしＡ入り映像フレームと、電子透かしＢ入り映像フレームのいずれかを選択する。そして、選択された分割画面を合成し、利用者ビデオ端末に送信するデータとする。
分割画面単位による選択と、フレーム単位による選択は、例えば、日時情報は分割画面単位の選択として埋め込み、その他の情報はフレーム単位で埋め込む等の併用が可能である。各フレームの表す符号は、例えば、分割画面のひとつをパリティビットとして、全分割画面中の“１”を表す分割画面の数が偶数なら“０”、奇数なら“１”とする。
図１５は、本発明の第３の実施例の、分割画面を単位として映像ストリームを分解合成するＩＤ情報付加回路の構成図である。同図では、動画像の各フレームを領域分割した領域毎に電子透かし情報を与える方法を示している。同図に示す例では、まず、画面を左右か上下の２つに分割する。そして、合計４つのバッファ３２３Ａ、３２３Ｂ、３２３Ｃ、３２３Ｄと、４つのフレーム区切り検出回路３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ、３２２Ｄを用いて、それぞれの領域について２種類の異なる付加ＩＤ情報を付加する。例えば、画面を上下に分割する場合、バッファ３２３Ａ、３２３Ｂ、フレーム区切り検出回路３２２Ａ、３２２Ｂの側を上側の画面領域に対応させ、バッファ３２３Ｃ、３２３Ｄ、フレーム区切り検出回路３２２Ｃ、３２２Ｄの側を下側の画面領域に対応させることができる。
図１５の例では、付加ＩＤ情報として、１フレーム周期毎に２ビットが利用できる。分割された２つの領域のそれぞれについて、透かしＡ、Ｂ入り映像コンテンツ（ストリーム）のうちのどちらを選択するかをセレクタ３１１Ａ、３１１Ｂで決定する。それぞれの領域で選択された分割画面の要素はフレーム合成回路３２４で一つにまとめられ、出力される。なお、この例の前提として、各領域が電子透かし情報を含んでいるものとする。すなわち、例えば、透かし情報Ａと透かし情報Ｂを用いる場合、動画像サーバにおいて、画面の領域分割を行い、各々の領域の動画像から、透かしＡ入りの動画像と透かしＢ入りの動画像を生成し、各々を符号化する。
図１６は、本発明の第３の実施例の付加ＩＤ情報に応じて画面分割単位で映像ストリームを分解合成する例を示す図である。同図の例では、画面を１６分割し、２種類の電子透かし情報を含んだ映像コンテンツ（ストリーム）から、フレームを分割領域毎に選択・合成した場合を示している。この場合は、１フレームにつき、１６ビットの情報が付加ＩＤ情報として利用できる。この付加ＩＤ情報を検出するためには、受信した画像の各フレームを１６分割して、それぞれの分割領域毎にどの透かし情報が含まれているか電子透かし検出回路によって検出すればよい。
上述した画面分割を用いた方法では、分割数を大きくすればするほど、１つのフレームに付加できるＩＤ情報量は大きくなるが、その分、１つの分割画面あたりの画素数が少なくなるので、電子透かし情報の検出精度が下がる。分割数に上限がある場合は、時間方向のフレーム間に付加ＩＤ情報を展開する方法を併用する。
上述のような、１つの映像コンテンツに対して、異なる電子透かしを与えた複数の映像ストリームを付加ＩＤ情報によって分解・合成する手段は、前述の第２の実施の形態で示した、映像コンテンツを送信する画像サーバ１００において行うことがまず考えられる。さらに、この手段を、前述の第３の実施の形態で示した、ネットワーク配信システム上の利用者端末２００に最も近い、エッジの配信ネットワークノード５００で行うことも可能である。
［第４の実施例］
本実施例では、前述の第３の実施の形態のシステムを、異なる透かし情報を同一の映像コンテンツの複数の映像ストリームで用いるビデオ配信に適用した場合について説明する。
図１７は、本発明の第４の実施例のビデオ配信システムの例を示す図である。同図に示すように、画像サーバであるビデオサーバ１００と、利用者端末２００の間にいくつもの配信ネットワークノード５００があり、コンテンツ利用者・利用者（ビデオ）端末は、それぞれ特定の配信ネットワークノード５００に接続された形態になっている。
図１８は、本発明の第４の実施例の２つの映像ストリームから配信ネットワークノードにおいてストリームの分解・合成を行う例を示す図である。
各利用者向けの映像ストリームをビデオサーバ１００で合成して個別にネットワーク４００上で配信する代わりに、図１８に示すように、異なる電子透かし情報を持った２系統以上の映像ストリームを、配信ネットワークノード５００において、利用者毎の付加ＩＤ情報に応じて分解、合成する。これにより、全体に分配される映像ストリーム容量は、利用者の数に関わりなく、限られた数になるので、必要とするネットワークの伝送容量を大幅に削減することができる。
第４の実施例で用いられる配信ネットワークノード５００についてより詳細に説明する。第４の実施例で用いられる配信ネットワークノードは、図１２に示す構成を含むものである。図１２の構成に示すように、配信ネットワークノード５００は、電子透かしＡを含むストリーム、電子透かしＢを含むストリーム、付加ＩＤ情報を、他のノードから受信する。付加ＩＤ情報は、配信ネットワークノード内の図示しないＩＤ情報付加部が生成するようにしてもよい。また、図１２に示す例では、複数種類の付加ＩＤ情報を受信している。
付加ＩＤ情報は、動画像識別情報、日時情報、利用者情報等であり、より詳細には以下の通りである。
動画像識別情報は、画像サーバ（ビデオサーバ）、図示しない画像データ管理サーバ等から配信ネットワークノード５００に送信される情報であり、例えば、動画像コンテンツに固有のコンテンツＩＤ、著作権ＩＤ、画像サーバ固有のＩＤ（例えばＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス等）等である。
また、日時情報は、例えば、ネットワーク上の時刻サーバから時刻情報プロトコル（ＮＴＰ，Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ，ＲＦＣ−１３０５）等を用いて送信されるものである。付加する日時情報は、日時情報を付加ＩＤ情報として付加するタイミングで、配信ネットワークノードが時刻サーバから取得した日時である。これにより、映像ストリームが当該配信ネットワークノードを経由する日時を記録することができる。
利用者情報は、利用者ビデオ端末、図示しない利用者管理サーバ等から送信されるものであり、利用者ビデオ端末固有のＩＤ（例えばＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス情報）等の情報である。
更に、配信ネットワークノードは、自身の識別情報を付加ＩＤ情報として用いることができる。自身の識別情報は、例えば、配信ネットワークノード固有のＩＤ（例えばＩＰアドレス、ＭＡＣアドレス情報）である。
上記の画像サーバ固有のＩＤ、利用者ビデオ端末固有のＩＤとして、各々のＩＰアドレスを用いる場合、ＩＰパケットのヘッダ部から発信元（ソース）アドレス、宛先（デスティネーション）アドレスを取得し、それらを付加ＩＤ情報として用いことができる。また、ＭＡＣアドレスを用いる場合、イーサネットのヘッダ部から発信元ＭＡＣアドレス、宛先ＭＡＣアドレスを取得し、付加ＩＤ情報として用いることができる。
なお、動画像識別情報のうちの動画像コンテンツに固有のコンテンツＩＤ、著作権ＩＤは、電子透かしＡ、Ｂのいずれか又は両方に埋め込んでおいてもよい。その場合、配信ネットワークノードでは、新たにコンテンツＩＤや著作権ＩＤを付加しなくてもよい。
前述したとおり、利用者ビデオ端末に最も近いエッジの配信ネットワークノードで、画像サーバから送信される電子透かしＡ、Ｂが付加された、図６に示したような符号化映像データ系列（映像ストリーム）を、図１２に示すバッファ部３２３Ａ及び３２３Ｂに一時蓄積し、必要であれば正しい順番にデータを並び替える。そして、フレーム区切り検出回路３２２Ａ、３２２Ｂが、各映像ストリームのフレーム先頭マーカ（フレーム区切り記号）を検出し、各映像ストリームをフレーム単位で分割する。そして、付加ＩＤ情報（０、１の２値情報）に応じて切替タイミング信号出力部３０１が出力する切替タイミンダ信号に従って、セレクタ３１１が、２つの映像ストリームのうちのいずれかをフレーム単位で選択し、他の配信ネットワークノード又は利用者ビデオ端末に送信する映像ストリームとする。
また、付加ＩＤ情報の前後に区切り記号（デリミタ）として、ある決まったパターン（例えば“０”８個の連続）を挿入しながら、一定間隔で付加情報を繰り返し送出するようにする。付加ＩＤ検出装置でこのデリミタを検出することで、繰り返し付加ＩＤ情報を再生できる。
さて、図１７に示すネットワーク構成のように、画像サーバから利用者ビデオ端末まで、複数の配信ネットワークノードを介して映像ストリームを配信する場合、途中の各配信ネットワークノードにおいて異なる付加ＩＤ情報を付加することができる。
例えば、最も画像サーバに近いエッジの配信ネットワークノードにおいて動画像サーバ固有のＩＤ及びノード自身のＩＤ、及び当該ノードを経由する際の日時情報を付加する。そして、途中の配信ネットワークノードでは、その配信ネットワークノード自身のＩＤ及びその配信ネットワークノードを映像ストリームが経由する際の日時情報を付加する。更に、利用者ビデオ端末に最も近いエッジの配信ネットワークノードでは、その配信ネットワークノード自身のＩＤ及び当該配信ネットワークノードを経由する際の日時情報、及び利用者ビデオ端末固有のＩＤを付加する。
上記の構成において、各配信ネットワークノードは、付加ＩＤ情報及びデリミタが加えられた映像ストリームに加えて、電子透かしＡの映像ストリーム及び電子透かしＢの映像ストリームを受信する。
そして、利用者ビデオ端末に最も近いエッジの配信ネットワークノードでは、各付加ＩＤ情報及びデリミタが加えられた映像ストリームに続けて、次の付加ＩＤ情報の繰り返し送信が開始するまでの間は、例えば“１”に相当する電子透かしＢの映像ストリームを連続して利用者ビデオ端末に配信する。
利用者ビデオ端末に最も近いエッジの配信ネットワークノード以外の配信ネットワークノードは次のように動作する。各付加ＩＤ情報及びデリミタを加えた映像ストリームを送信する間は、その映像ストリームのみを次の配信ネットワークノードに配信する。次の各付加ＩＤ情報の繰り返し送信が開始するまでの間では、電子透かしＡの映像ストリーム及び電子透かしＢの映像ストリーム両方をそのまま配信する。このように配信することにより、次の配信ネットワークノードでは、電子透かしＡの映像ストリーム及び電子透かしＢの映像ストリームの両方が残っている間を利用することにより、更なる付加ＩＤ情報を追加できる。
従って、デリミタを介して連続する複数の付加ＩＤ情報を繰り返し送信する送信間隔は、最終的に付加される付加ＩＤ情報の長さを考慮して決定する。また、このように途中の配信ネットワークノードで異なる付加情報を追加していく場合は、利用者の数に応じて、必要となるネットワークの伝送容量が変わる。
［第５の実施例］
本実施例では、２つの映像ストリームから配信ネットワークノード５００において、３種類のストリームを合成する場合について説明する。
図１９は、本発明の第５の実施例を示す図である。同図は、同一の原動画像データ１０に対して、透かし付加符号化回路１２０によって２種類の電子透かし（Ａ、Ｂ）をそれぞれ付加した動画像データ系列をネットワーク４００上に配置した２つの画像サーバ１００Ａ、１００Ｂに蓄積した例を示す。
サーバ１００Ａ、１００Ｂは、ネットワーク送信回路１０１Ａ、１０１Ｂを通じで、ネットワーク４００上の３つのＩＤ情報付加回路５３０を持つ配信ネットワークノード５００に２系列の動画像データを送信する。各配信ネットワークノード５００では、動画像データを受信し、上映するサイト（端末）に応じて付加ＩＤ情報を生成して、これに応じて２系列を取捨選択して１つの系列を再合成する。
合成された動画像データ系列は、端末２００のネットワーク受信回路２４３で受信され、画像復号回路２４１において復号され、表示再生される。このとき、ノード数や配信する受信サイト（端末）の数が増加しても、ＩＤ情報のバリエーションの違いで識別するので、ネットワーク４００上を通過する大容量の動画像データ系列の種類は２つでよい。
［第６の実施例］
悪意の利用者が配信された映像コンテンツの改ざんを行う手段として、２つ以上の映像ストリームを受信して、それを編集して１つの映像ストリームを再構築することが考えられる。本実施例では、このような攻撃への対処について説明する。
図２０は、本発明の第６の実施例の付加ＩＤ情報に誤り訂正符号を適用する例を示し、図２１は、本発明の第６の実施例の編集・改ざんされた映像コンテンツから誤り訂正による付加ＩＤ情報の検出の例を示し、図２２は、本発明の第６の実施例のフレームレート変換された映像コンテンツから誤り訂正による付加ＩＤ情報の検出の例を示す。
悪意の利用者の攻撃に対処するために、図２０に示すように、誤り訂正符号化回路３２５を用いて予め付加ＩＤ情報に冗長性を持たせる手段をとることができる。
図２１に示す例のように、２つの付加ＩＤ情報を含んだ同一コンテンツを受信し、編集によりつぎはぎ状態のストリームを再構成された場合は、その映像ストリームの電子透かし検出結果は、細切れ状態になるが、予め冗長性を持たせておけば、これから本来の付加ＩＤ情報を再生することができる。
また、冗長符号化を用いれば、フレームレート変換を受けた映像からも、付加ＩＤ情報を再生することができる。例えば、図２２のように、２４フレーム毎秒の映画をテレビ用の３０フレーム毎秒に、２：３プルダウン変換した場合、３０フレーム映像の５枚のうち１枚は前のフレームと重複した画像フレームとなる。この重複部分が周期的に現れるか否かは、フレームレート変換法に依存するため、必ず一定とは限らない。種々の方法でフレームレート変換を受けた映像コンテンツから、電子透かし情報を検出して、元の２４フレーム毎秒での電子透かし情報の系列を得ようとする場合、任意の間引き方法を用いて途中の透かし情報の欠けた系列になったとしても、誤り訂正符号により復元することができる。
また、本発明において、図５に示す装置構成をプログラムとして構築することが可能である。その場合、符号化データ生成部２０における符号化データ記憶部２４をハードディスク等の記憶媒体を利用するものとする。更に、構築されたプログラムを電子透かし入り動画像処理装置として利用されるコンピュータにインストールし、ＣＰＵ等の制御手段に実行させることが可能である。またネットワークを介して流通させることも可能である。
また、図９に示す画像サーバ及び、端末、付加ＩＤ抽出装置の装置構成をプログラムとして構築することも可能である。さらに、構築されたプログラムを画像サーバ、端末、付加ＩＤ抽出装置として利用されるコンピュータにインストールし、ＣＰＵ等の制御手段に実行させることも可能である。また、ネットワークを介して流通させることも可能である。
同様に、図１１に示す画像サーバ、端末、配信ネットワークノード、付加ＩＤ抽出装置の装置構成をプログラムとして構築することも可能である。また、構築されたプログラムを画像サーバ、端末、配信ネットワークノード、付加ＩＤ抽出装置として利用されるコンピュータにインストールし、ＣＰＵ等の制御手段に実行させることも可能である。また、ネットワークを介して流通させることも可能である。
また、構築されたプログラムを、画像サーバ、端末、配信ネットワークノード、付加ＩＤ抽出装置として利用されるコンピュータに接続されるハードディスク装置や、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬記憶媒体に格納しておき、本発明を実施する際に、これらの記憶媒体から読み出して、ＣＰＵ等で実行させることも可能である。
上述のように、本発明によれば、各利用者の要求毎に別のＩＤもしくはセキュリティ情報、又はその両方を電子透かしとして付加した動画像データ系列を配信することができるようになる。これにより、悪意によってコピーされたコンピュータが第三者に渡った場合、誰にいつ配信されたものかを同定することができるので、不正コピーに対する大きな抑止力となる。
特に、図１７に示した構成の各配信ネットワークノードにおいて、その識別情報、付加ＩＤ情報を付加した日時を付加ＩＤ情報として映像ストリームに付加することにより、その映像ストリームが経由した経路を知ることができ、不正コピーに対する抑止として更なる効果を奏する。
また、予めテキスト情報を電子透かしとして付加する処理を行っておくことができるため、配信時には、電子透かしを付与する負荷の大きなリアルタイム処理が不要である。
また、計算量が大きくてリアルタイム処理に適さない方法でも用いることができるので、加工や圧縮に対する耐性の強い電子透かしの付与方法を採用することができる。個々のフレームからは完全な付加ＩＤ情報が取り出せない可能性もあるが、映像コンテンツとして意味をなすだけの時間長の映像があれば付加ＩＤ情報を検出できる。
なお、本発明は、上記の実施例に限定されることなく、特許請求の範囲内で種々変更・応用が可能である。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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