(57)【要約】ビデオ画像シーケンス（２０）中の透かし（４０）は、当該画像に（ハッカーなどによって）伸縮、回転、反転などのアフィン変換がかけられていた場合には検出が難しくなる。実行された変換は一般には未知である。したがって、検出（９０）に先立って、信頼できる判定ができるようになるまで当該画像に一つまたは複数の逆変換（６０）が実行される。前記逆変換は十分なパラメータを小さなきざみで変化させることによって実行される。ある好ましい実施形態では、前記逆変換された画像と参照透かしにぼかしをかけたものとの間で相関の初期探索が行われる。前記ぼかしをかけた参照透かしは、たとえ該参照透かしを回転したものをいくつか組み合わせることによって得られる。何らかの相関が見出されれば、ぼかしの量もしくはきざみの大きさまたはその両方を小さくする。これにより透かしを検出するための工程が少なくなる。
2006524458.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像のシーケンスに対応するデータや信号における透かしを検出する方法であって：
（ａ）当該シーケンスの一つまたは複数の画像の空間的な部分領域に対応するデータを蓄積し、該蓄積されたデータを第一のメモリに保存し、
（ｂ）前記蓄積されたデータに対して一つまたは複数の変換を実行して、第二のメモリに保存するため対応する変換データを生成し、
（ｃ）前記第二のメモリに保存された前記変換データを一つまたは複数の参照透かしと比較して、関連する一つまたは複数の類似度を決定し、
（ｄ）前記一つまたは複数の類似度が一つまたは複数の所定の類似閾値を超えているかどうかを示し、よって前記参照透かしの一つまたは複数が当該画像シーケンス中に存在するかどうかを示す、一つまたは複数の結果を出力する、
ステップを含む方法。
【請求項２】
前記一つまたは複数の画像の前記空間的な部分領域が当該画像の実質中央の部分領域に対応することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記ステップ（ｃ）における前記第二のメモリ手段中の前記変換データと前記一つまたは複数の参照透かしとの比較が、相関によって実行されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記一つまたは複数の参照透かしが、当該画像シーケンス中に存在する複数の透かし入り部分領域から蓄積されたデータについて透かし検出の目的で互いに相関をとる際に使用する、ハニング型の窓であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記ステップ（ａ）から（ｄ）がハードウェアおよびソフトウェアのうちの一方または両方において時分割多重方式で実行され、その間、前記ハードウェアおよびソフトウェアの一方または両方が他の機能を実行できることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記第二のメモリが、前記第一のメモリ中に存在する全データ要素がステップ（ｂ）において前記一つまたは複数の変換によって該第二のメモリ中の対応する要素にマッピングされるのに十分なメモリ容量であり、それにより前記蓄積されたデータの空間的に周辺部の領域を変換することに伴う情報の損失を実質的に防ぐことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記第一および第二のメモリが、当該シーケンスの前記一つまたは複数の画像の前記空間的部分領域に関連したデータに実質対応する容量を有するよう構成されていることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記ステップ（ｂ）および（ｃ）が複数回実行され、前記第一のメモリ手段中の前記蓄積されたデータ中で一つまたは複数の透かしの存在を検出するために、所定の探索限界の範囲内で、前記蓄積されたデータの実質網羅的な探索を実現することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記第二のメモリに保存された前記変換データに、前記一つまたは複数の参照透かしと比較する前にステップ（ｃ）においてハニング型の窓が適用されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記一つまたは複数の参照透かしが、前記変換データと比較するのに使うために、ステップ（ｃ）においてハニング型の窓にかけられることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記ハニング型の窓が漸減する空間的周辺部の広がりをもつように構成されていることを特徴とする、請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
前記一つまたは複数の参照透かしが、対応する一つまたは複数のぼかしなしの参照透かしにぼかしをかけた表現であることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記蓄積されたデータおよび前記変換されたデータのうちの少なくとも一つにぼかしがかけられ、前記一つまたは複数の参照透かしとの比較が逆変換の選択にそれほど敏感でなくなることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項１４】
最初は前記蓄積されたデータ内に存在する一つまたは複数の透かしを同定するために前記一つまたは複数のぼかしなしの参照透かしのぼかしをかけた表現を用いるよう構成され、そしてその後に前記蓄積されたデータを解析するために実質ぼかしなしの参照透かしを用いるよう構成されることを特徴とする、請求項１２または１３記載の方法。
【請求項１５】
前記空間的領域がぼかしをかけた透かしを含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項１６】
ステップ（ａ）で蓄積された前記第一のメモリ中のデータが当該シーケンスの画像が受信されるとともに常時更新され、ステップ（ｂ）から（ｄ）が前記常時更新される蓄積データに対して繰り返し適用されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項１７】
ステップ（ｂ）における前記一つまたは複数の変換が、並進、回転、剪断変形、ゆがみ、伸縮、反転変換のうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項１８】
一つまたは複数の従来型の透かし検出プロセスと時間的に交互に、あるいは同時に、あるいはその両方で用いられることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記一つまたは複数の従来型の検出プロセスが当該画像シーケンス中に一つまたは複数の透かしの存在を検出しなかったときに呼び出されることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
ステップ（ａ）において、当該画像で前記データを蓄積する前記部分領域の位置が前記画像内の複数の位置の間から選択可能であり、ステップ（ｃ）で使う前記一つまたは複数の参照透かしが前記位置のいずれが選択されたかに依存して選ばれることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項２１】
セットトップボックス、ＤＶＤプレーヤー、ＤＶＤレコーダー、ＭＰＥＧエンコーダー、ＭＰＥＧデコーダー、ＶＷＭマーカー、記憶装置、表示装置のうちの一つまたは複数において実行可能であるよう構成されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項２２】
画像のシーケンスに対応するデータや信号における透かしを検出する透かし検出器であって：
（ａ）当該シーケンスの一つまたは複数の画像の空間的な部分領域に対応するデータを蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段によって生成された蓄積されたデータを保存する第一のメモリと、
（ｂ）前記第一のメモリからの前記蓄積されたデータに対して一つまたは複数の変換を実行して第二のメモリに保存する対応する変換データを生成する変換手段と、
（ｃ）前記第二のメモリに保存された前記変換データを一つまたは複数の参照透かしと比較して、関連する一つまたは複数の類似度を決定する比較手段と、
（ｄ）前記一つまたは複数の類似度が一つまたは複数の所定の類似閾値を超えているかどうかを示し、よって前記参照透かしの一つまたは複数が当該画像シーケンス中に存在するかどうかを示す、一つまたは複数の結果を出力する出力手段と、
を含むことを特徴とする検出器。
【請求項２３】
セットトップボックス、ＤＶＤプレーヤー、ＤＶＤレコーダー、ＭＰＥＧエンコーダー、ＭＰＥＧデコーダー、ＶＷＭマーカー、データ記憶装置、表示装置のうちの一つまたは複数に組み込まれることを特徴とする、請求項２２記載の検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透かしを検出する方法に関するものである。詳細には、本発明はたとえばビデオ信号のような画像のシーケンスに対応する信号やデータにおける透かしを検出する方法に関するものであるが、それ以外を排除するものではない。さらに、本発明はまた、本発明に基づいて透かしを検出するよう動作する透かし検出器にも関するものでもある。
【背景技術】
【０００２】
価値のあるものに透かしが入れられることはよく知られている。紙幣におけるものがその例で、そのものが本物であることを確認したりその偽造を検知したりするのに使われる。価値のあるデータや価値のある信号についても、真贋および流通経路のうちの一つまたは両方を判定するのに、同様のことが考えられる。ビデオ映画やビデオデータにとってはこの後者が特に重要になる。この分野では無許可コピー、すなわちしばしば「ハッキング」と呼ばれる潜在的な著作権侵害が、そのビデオ映画やデータの本来の権利者や正規の販売者にとって深刻な経済的影響をもたらしうるのである。著作権侵害においては、無許可コピーの証拠が法的措置をとるのに先立って必要になる。
【０００３】
紙幣やその他の有形の価値ある物品と異なり、ビデオ映画やビデオデータに透かしを入れられるのは、信号やデータに効果的に透かしを入れ込むために意図的に乱すことによってのみである。
【０００４】
オーディオ・ビデオの信号やデータに透かしを適用する方法に関する現在の文献では、目立たない情報をそのような信号やデータに含めて透かしを適用しようとする無数の方法がとられてきた。そのような目立たない情報は、その信号やデータを視聴する上では実質知覚不能である。ビデオ信号やビデオデータについては、透かしはそのような信号やデータのノイズ閾値程度の大きさで含められる。透かしの検出の際には、そのデータや信号は、より信頼できる透かしの兆候を得るために時間的に積分される、すなわち蓄積される。画像のノイズや通常のコンテンツは時間を経て蓄積すれば最終的には積分されて０になるが、その一方、蓄積された透かしデータは時間とともに次第に積分されて明瞭なパターンとなる。
【０００５】
たとえば、欧州特許出願ＥＰ−Ａ−１１５６６６０において、もともとデジタル透かしを含んでいたのが元来の情報に一つまたは複数の変形操作を実行することによって消去、改変、変形されてしまっている原画像情報から挿入されたデジタル透かし情報を検出する装置と方法が記載されている。この装置は、取得した画像情報から行列と、そしてシステム行列についての転置行列とを計算する第一の手段と、前記取得した画像情報から推定初期画像ベクトルを計算する第二の手段と、前記画像情報の残留ベクトルを計算する第三の手段と、前記残留ベクトルの平方誤差を計算する第四の手段と、前記残留ベクトル平方誤差が最低値であるかどうかを判定する第五の手段と、訂正ベクトルを計算する第六の手段と、逆回転画像を計算する第七の手段と、第二の手段から計算された値を前記第七の手段からの出力で置き換える第八の手段と、前記残留ベクトル平方誤差の最小値が検出されたときに元来の画像情報の推定値を得る第九の手段と、前記元来の画像情報の推定された画像情報からデジタル透かし情報を取得し、該取得されたデジタル透かし情報を表示する第十の手段とを含んでいる。この装置は、元来の情報に適用された透かしを除去する狙いで元来の画像情報の著作権を侵害する無許可販売業者やハッカーなどによって不正な処理をかけられた、権利で保護された元来の画像情報を真正に検出できる。
【０００６】
当発明者らは、画像がたとえばハッカーによってアフィン変換がかけられた場合にはそのビデオ画像情報に含まれる透かしを検出するのが難しいことを認識してきた。本発明との関連でいうアフィン変換とは、画像のスケール変換、画像の回転、画像の反転、そして同様の空間的再配置やそのような再配置の組み合わせの一つまたは複数を含むものと考える。さらに、当発明者らは、受け取った画像情報を解析する際、ハッカーによって適用される変換は通例事前にはわかっていないことも認識してきた。そのため本出願人らは、そのような受け取った情報に対して網羅的な一連の逆変換を実行し、それにより透かしが存在するかどうかを判定してから透かし検出に基づいて受け取った情報が正規のものかどうかを判断することが望ましいことを認識してきた。しかし、本出願人らはまた、そのような網羅的な探索を現状の透かし設備を使って現実に実行するのは、そのような網羅的な一連の変換を実行するのに必要とされるデータ処理容量の点から非実用的もしくは事実上不可能なほどに高価またはその両方であることを認識してきた。
【０００７】
こうして、本出願人らは、そのような網羅的な一連の変換に好適な透かしならびにそのような透かしを検出する装置を考案した。
【０００８】
本出願人らは、より堅牢な透かし検出方法を提供せんとする先行する試みについても承知している。たとえば、国際ＰＣＴ特許出願ＷＯ−Ａ−０１／２４１１３では、現在の透かし方式のほとんどが透かしを入れた画像に対する幾何学的変形のような細工に抵抗力がないことを開示している。そのような細工によって、画像に情報を付すために用いられた元来の透かしと、細工された画像に存在する原透かしの変形版との間の相関が破壊されてしまうからである。前記ＰＣＴ出願はそのような相関を回復する方法および設備を開示している。その方法では、疑わしい画像について反復データパターンの存在が解析される。該方法がそのようなパターンの存在を同定したら、そのことから、当該画像は画像全体にわたって小さなサイズの透かしパターンの「タイリング」によって透かしを入れられていたと結論される。該方法での「小さなサイズ」とは当該画像全体よりも著しく小さい、たとえば当該画像中で一つ一つの透かしパターンに付随する面積が空間的に再構成されたときに当該画像の全面積の１％のオーダーであることを意味する。該方法では、前記疑わしい画像中に検出された透かしがある所与の透かしＷであるかどうかを実際に検出するのは、その後、前記疑わしい画像中にみつかったパターンの周期性を決定し、そのパターンの周期性が検出すべき前記所与の透かしＷに期待される計算された周期性と一致するよう前記疑わしい画像に処理をかけることによって実行される。前記疑わしい画像が実際に前記所与の透かしＷを含んでいることがわかれば、前記幾何学的操作がそれに基づいて解除され、こうして前記細工された画像の出自が確認される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ビデオ信号のような画像のシーケンスに対応する信号やデータにおける透かしを検出するより堅牢な方法を提供することが本発明の目的の一つである。
【００１０】
ビデオ信号のような画像のシーケンスに対応する信号やデータにおける透かしを検出するよう動作するより堅牢な透かし検出器を提供することもまた本発明の目的の一つである。この観点では、既存の検出器が本発明に基づいて機能するよう修正できるよう、限られたメモリや関連する制御論理だけを使いながらそのような検出器を提供することが本発明のさらなる目的の一つである。
【００１１】
より堅牢な透かしを用いてエンコードされた信号もしくはデータまたはその両方を提供することもまた本発明の目的の一つである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第一の側面によれば、画像のシーケンスに対応するデータや信号における透かしを検出する方法であって：
（ａ）当該シーケンスの一つまたは複数の画像の空間的な部分領域に対応するデータを蓄積し、該蓄積されたデータを第一のメモリに保存し、
（ｂ）前記蓄積されたデータに対して一つまたは複数の変換を実行して、第二のメモリに保存する対応する変換データを生成し、
（ｃ）前記第二のメモリに保存された前記変換データを一つまたは複数の参照透かしと比較して、関連する一つまたは複数の類似度を決定し、
（ｄ）前記一つまたは複数の類似度が一つまたは複数の所定の類似閾値を超えているかどうかを示し、よって前記参照透かしの一つまたは複数が当該画像シーケンス中に存在するかどうかを示す、一つまたは複数の結果を出力する、
ステップを含む方法が提供される。
【００１３】
前記方法は、画像のシーケンスに対応する信号やデータ中の透かしのより堅牢な検出を提供することができるという利点がある。
【００１４】
好ましくは、前記一つまたは複数の画像の前記空間的な部分領域は、実質的に中央の部分領域である。
【００１５】
好ましくは、前記方法において、ステップ（ｃ）における前記第二のメモリ手段中の前記変換データと前記一つまたは複数の参照透かしとの比較は、相関によって実行される。相関の使用により、都合のいいことに、本発明は現在の透かし検出ハードウェアを使って実行可能となる。
【００１６】
好ましくは、ステップ（ａ）から（ｄ）はハードウェアおよびソフトウェアのうちの一方または両方において時分割多重方式で実行され、その間、前記ハードウェアおよびソフトウェアの一方または両方は他の機能を実行することができる。そのような時分割多重は、ステップ（ａ）の十分な蓄積を実行するのに十分な時間を前記方法に提供しつつ他の機能も提供するハードウェアもしくはソフトウェアまたはその両方において前記方法が効率的に実行できるという点で有益である。
【００１７】
好ましくは、前記一つまたは複数の透かしとの不正確な相関を避けうるために、前記第二のメモリは、前記第一のメモリ中に存在する全データ要素がステップ（ｂ）において前記一つまたは複数の変換によって該第二のメモリ中の対応する要素にマッピングされるのに十分なメモリ容量であり、それにより前記蓄積されたデータの空間的に周辺部の領域を変換することに伴う情報の損失を実質的に防ぐ。
【００１８】
好ましくは、必要メモリを減らすため、前記第一および第二のメモリは、当該シーケンスの前記一つまたは複数の画像の前記空間的部分領域に関連したデータに実質対応する容量を有するよう構成される。
【００１９】
好ましくは、ステップ（ｂ）および（ｃ）は複数回実行され、前記第一のメモリ手段中の前記蓄積されたデータ中で一つまたは複数の透かしの存在を検出するために、所定の探索限界の範囲内で、前記蓄積されたデータの実質網羅的な探索を実現する。本出願人らは、そのような網羅的な探索が現在の透かし検出の諸方法を使っては実際上の理由もしくは経済的な理由またはその両方によって実行不可能であり、そのため現在の透かし検出の諸方法は透かしを検出しそこなう可能性があることに着目したのであった。
【００２０】
好ましくは、本発明の方法が控えめなメモリ量を用いて実装された場合に透かしの誤検出を防止しようとするため、前記第二のメモリに保存された前記変換データに、前記一つまたは複数の参照透かしと比較する前にステップ（ｃ）においてハニング（Hanning）型の窓が適用される。より好ましくは、相関検出を改善するため、前記ハニング型の窓は周辺部で漸減するような空間的広がりをもつように構成される。より好ましくは、前記ハニング型の窓はある範囲の関数に基づいて実装されうる。たとえば、中心に最大値をもつ二次関数のような多項式関数、中心に最大値をもつ余弦のような三角関数、中心に最大値をもつ直線的な三角形関数、あるいはそれらの任意の組み合わせであり、なめらかに実装されてもいいし、階段状の離散的な方法で実装されてもよい。前記ハニング型の窓は、空間的に直交する各方向について互いに異なるスケールとされることもできる。
【００２１】
都合よくは、透かし検出の信頼性を向上させつつより広範なハッキング変換に対応しうるために、前記一つまたは複数の参照透かしは、好ましくは対応する一つまたは複数のぼかしなしの参照透かしにぼかしをかけた表現である。より好ましくは、前記方法は，まず前記蓄積されたデータ中に存在する一つまたは複数の透かしを同定するために前記一つまたは複数のぼかしなしの参照透かしのぼかしをかけた表現を用いるよう構成され、そしてその後にそのデータを解析するために実質ぼかしなしの参照透かしを用いるよう構成される。前記方法のこのような変形は、高速かつきわめて正確な透かし検出を実現することができる。
【００２２】
好ましくは、ステップ（ａ）で蓄積された前記第一のメモリ中のデータは、当該シーケンスの画像が受信されるとともに常時更新される。そしてステップ（ｂ）から（ｄ）が前記常時更新される蓄積データに対して繰り返し適用される。
【００２３】
好ましくは、透かし検出を防止するために使われる広範なハッキング変換を検出するために、ステップ（ｂ）における前記一つまたは複数の変換は、並進、回転、剪断変形（skew）、ゆがみ（warp）、伸縮、反転変換の少なくとも一つを含む。
【００２４】
本出願人らは、本発明の方法が都合のよいことに既存の透かし検出の諸方法に対して上位互換であることに注目している。よって、好ましくは、前記方法は一つまたは複数の従来型の透かし検出プロセスと時間的に交互に、あるいは同時に用いられる。より好ましくは、前記方法は、前記一つまたは複数の従来型の検出プロセスが当該画像シーケンス中に一つまたは複数の透かしの存在を検出しなかったときに呼び出される。
【００２５】
都合のよいことに、本出願人らは本発明の第一の側面に基づく方法が、セットトップボックス、ＤＶＤプレーヤー、ＤＶＤレコーダー、ＭＰＥＧエンコーダー、ＭＰＥＧデコーダー、ＶＷＭマーカー、データ記憶装置、表示装置のうちの一つまたは複数において実行可能であることに注目している。
【００２６】
本発明の第二の側面によれば、画像のシーケンスに対応するデータや信号における透かしを検出する透かし検出器であって：
（ａ）当該シーケンスの一つまたは複数の画像の空間的な部分領域に対応するデータを蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段によって生成された蓄積されたデータを保存する第一のメモリと、
（ｂ）前記第一のメモリからの前記蓄積されたデータに対して一つまたは複数の変換を実行して第二のメモリに保存する対応する変換データを生成する変換手段と、
（ｃ）前記第二のメモリに保存された前記変換データを一つまたは複数の参照透かしと比較して、関連する一つまたは複数の類似度を決定する比較手段と、
（ｄ）前記一つまたは複数の類似度が一つまたは複数の所定の類似閾値を超えているかどうかを示し、よって前記参照透かしの一つまたは複数が当該画像シーケンス中に存在するかどうかを示す、一つまたは複数の結果を出力する出力手段と、
を含む検出器が提供される。
【００２７】
好ましくは、前記検出器は、セットトップボックス、ＤＶＤプレーヤー、ＤＶＤレコーダー、ＭＰＥＧエンコーダー、ＭＰＥＧデコーダー、ＶＷＭマーカー、記憶装置、表示装置のうちの一つまたは複数に組み込まれる。
【００２８】
本発明の第三の側面によれば、複数の互いに異なる透かしが互いに異なる空間的部分領域に加えられた画像のシーケンスに対応するデータや信号が提供される。好ましくは、透かし検出の堅牢性もしくは検出スピードまたはその両方を改善するために、透かしの詳細は対応する参照透かしのぼかしをかけたバージョンと相関をもつよう構成される。好ましくは、前記空間的部分領域のうちの少なくとも一つは、前記画像の実質中央の領域に対応する。好ましくは、前記データや信号は、たとえばコンパクトディスク（ＣＤ）、ＤＶＤディスク、ビデオ磁気テープなどのデータ担体上に記録される。
【００２９】
本発明の諸特徴は本発明の範囲から外れることなくいかなる組み合わせに組み合わされてもよいことを理解しておくものとする。
【００３０】
これから本発明の実施形態をあくまでも例示のためとの前提で図面を参照しつつ説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明を説明するために、信号の透かしを提供する現状の手法について考察しておく。たとえば、現状の透かしシステムでよく知られているものとして、頻繁に使われているＶＷＭというものがある。
【００３２】
現状のＶＷＭ透かし検出器は、透かしのはいったビデオ信号に、一つまたは複数の方向での単なる伸縮以外の小さな幾何学的変換に基づくハッキング手法を利用する将来のハッカーには対処できない。たとえば、１°以上の画像回転に対応する小さな変換は、その程度の回転では、ＤＶＤビデオの不当コピーのようなハッキングされた、あるいは海賊版の画像を見る人間にとってはほとんど知覚不能なものであるにもかかわらず、従来型のＶＷＭ透かしシステムでは透かしを検出しそこなうことにつながる。画像剪断変形（shear）、画像ゆがみ、水平方向もしくは垂直方向またはその両方の反転といった他の小さな変換もまた従来型のＶＷＭ透かし検出器を混乱させる可能性がある。さらに、国際的に認知されているＭＰＥＧ規格に従ってエンコードされた画像群全体に対して逆回転を実行するのはきわめて困難である。
【００３３】
それゆえに本出願人らは、現状のＶＷＭ透かし検出器の機能を拡張してそのような現状のＶＷＭ透かし検出器ではうまく扱えないような幾何学的変換を受けたビデオ情報に対処できるようにする直接的で低コストの方法を考案した。その方法は現状のＶＷＭ透かし検出器を、少なくとも伸縮、回転、剪断変形、ゆがみ、水平方向もしくは垂直方向またはその両方の反転といったアフィン変換に対処できるようにする。この方法の鍵となる要素は、受信される一連のビデオ画像についての蓄積された小さな部分に対して、それに逆変換を適用し、各変換のあとに相関測定をして一つまたは複数の透かしを同定しようとすることを繰り返すことによって、網羅的な探索を実行することである。そのような手法は、各画像について透かし検出のため全体の解析が行われる従来技術からは区別される。網羅的な探索の際に各画像の小さな部分のみを選び出すため、本発明を実装するのに必要とされるメモリおよび関連するハードウェアはより控えめなものとなる。本出願人らは、本発明の方法に基づいて動作する検出器を構築し、その後特性確認を行った。当該検出器はきわめて信頼性が高く、ＭＰＥＧ型の画像情報を扱うことができることが確認された。
【００３４】
これから本発明の方法についてより詳細に説明する。
【００３５】
全体的なこととして、本発明の方法は三つの原理を組み合わせて用いている：
（ａ）画像シーケンスの各画像の小さな領域、たとえば各画像の真ん中の領域の１２８×１２８ピクセルの領域がある期間、たとえば連続する数画像ぶんにわたって蓄積され、それが透かし検出目的のための蓄積されたデータとなる。
（ｂ）前記蓄積されたデータに所定の限界の範囲内で網羅的な探索がかけられる。ここで、前記蓄積されたデータには少なくとも一つの逆変換が施され、対応する変換データが生成され、これが次に一つまたは複数の参照透かしと相関があるかどうかが検査され、それにより前記少なくとも一つの逆変換のうちのどれを使えば前記小さな領域における透かしの存在を最も高信頼度で同定できるかが決定される。
（ｃ）上記（ａ）（ｂ）の原理を時分割多重統合によって既存の透かし検出器に組み込むこと。
上に紹介したこれらの原則（ａ）から（ｃ）について、これから図１を参照しつついっそう詳細に例解する。
【００３６】
図１において、全体的に１０で示される本発明の方法が示されている。前記方法１０は、画像３０などを含む画像群２０の時間的なシーケンスを受信することを含む。各画像の空間的な部分領域―たとえば画像３０の中央領域４０だが中央から遠い部分領域を代わりに用いることも可能である―において、透かしパターンＷの空間的な表現が当該画像に重ねられている透かしフィールドが含まれている。個々の画像を見たときには実質知覚不能だが、数フレームにわたって積分すなわち蓄積すると当該画像中に存在するバックグラウンドノイズやコンテンツから浮き上がってはっきり識別できるようになる。望むなら、前記透かしパターンＷは領域４０も含めて各画像３０全面に、従来型のＶＷＭ透かしと同様な仕方で敷き詰めてもよい。
【００３７】
方法１０は、画像３０のシーケンス２０を受信し、その中央領域４０を蓄積することによって、蓄積されたマトリクス５０を第一のメモリバッファＡに保存して提供するよう動作する。次に、変換手段６０がマトリクス５０に適用されて対応する変換マトリクス７０を第二のメモリバッファＢに保存すべく生成する。前記変換マトリクス７０はその後探索手段８０によって付随する比較手段９０に渡され、該９０が前記変換マトリクス７０を参照透かし１００と比較するよう動作する。参照透かし１００と変換マトリクス７０の間で所定の一致条件内で一致する相関がみつかったら、シーケンス２０は参照透かし１００と実質同様の透かしを含んでいるものと見なされる。必要なら、探索手段８０は所定の探索限界の範囲内で変換手段６０を繰り返し呼び出して、そこに入力されるさまざまな変換パラメータの組み合わせを試みるよう動作する。それにより、シーケンス２０の画像３０に参照透かし１００が含まれているかどうかを判定するため、可能な変換の網羅的な探索が実行される。
【００３８】
図１に示されている方法１０のステップについてこれからより詳細に説明する。各フレームの中央領域４０は好ましくは従来型のＶＷＭで採用されているような１２８×１２８ピクセルのフィールドによって実装される。そのような小さな領域は、ピクセルマトリクスの形でそのようなフィールドを保存するのに必要とされるメモリ量が比較的控えめになるという点で望ましい。好ましくは、前記メモリ量は前記領域４０を納めるのにちょうど十分な大きさである。領域４０の離散ピクセル性、比較的小さなサイズ、中央にある位置を考えると、画像シーケンス２０に対して実行される回転、ゆがみ、剪断変形などのハッキング操作がシーケンス２０の画像中の透かしの存在を検出する方法１０の信頼性に対して与える影響は比較的小さい。図１に示されている方法１０では中央領域４０として１２８×１２８ピクセルのフィールドが使われているが、領域４０のサイズはこれ以外でも可能である。たとえば、領域４０は、好ましくは１０×１０ピクセルから５００×５００ピクセルのサイズ範囲にあり、より好ましくは３０×３０ピクセルから３００×３００ピクセルのサイズ範囲にあり、最も好ましくは５０×５０ピクセルから１６０×１６０ピクセルのサイズ範囲にありその例として実質１２８×１２８ピクセルのサイズがある。
【００３９】
画像面積の観点からは、前記一つまたは複数の画像の空間的部分領域は、前記一つまたは複数の画像中に存在するピクセルの２０％以下を含むピクセル領域に対応する。本出願人らはそのような範囲を透かし検出の堅牢さとこの方法を実装するのに必要なメモリおよび論理ハードウェアを控えめなものにする要請との兼ね合いが最善になる点であることを見出した。より好ましくは、前記一つまたは複数の画像の前記空間的部分領域は、前記一つまたは複数の画像中に存在するピクセルの５％以下を含むピクセル領域に対応する。最も好ましくは、前記一つまたは複数の画像の前記空間的部分領域は、前記一つまたは複数の画像中に存在するピクセルの２％以下を含むピクセル領域に対応する。
【００４０】
領域４０が大きいと比較手段９０においてより精密な相関を提供する一方、非常に特定的な透かしの空間形状を提供できることになるが、領域４０が小さいとそれほど特定的ではないがより堅牢な透かしを提供できる。よって、領域４０のサイズは、要求される透かしの一意性の度合いや方法１０を実装するのに必要になるメモリやハードウェアとの関連で所望される堅牢さの度合いに応じて選択できる。さらに、上で説明したように、領域４０は中央にある必要はなく、方法１０の変形においては画像３０において任意的に中央から外れた場所にあってもよい。
【００４１】
本出願人らは、たとえ画像３０の他の領域にも透かし情報が敷き詰められていたとしても、透かし情報を中央領域４０のみから取り出すことが特に望ましいことに着目した。ビデオ画像シーケンスから透かしの詳細を抽出する現状の手法は、「折りたたみ（folding）」を用いている。折りたたみにおいて、透かしパターンが敷き詰められている画像全体の多数の部分領域から透かし情報が集積される。折りたたみにおいて透かし検出のために周辺領域まで使用することは、透かし相関が画像回転に敏感に依存することにつながり、信頼性をもって透かしのはいった画像を検査するために高価で複雑なハードウェアが必要な現状の原因になっている。たとえば、折りたたみと相関を用いる現状の画像透かし手法では、本出願人らの知見によれば、透かしを入れた画像に１°から２°の回転変化を与えるだけで透かしの存在が検出できなくなる、すなわち、そのような折りたたみされる透かし入り画像において透かしの存在を検査する際に生成される相関ピークの高さが現状の透かし検出器での所定の相関閾値を超えるに至らなくなるのである。
【００４２】
方法１０を使う際、本出願人らは、マトリクス５０を生成するために画像３０の中央領域４０を蓄積する時間と中央領域４０における透かしの空間的広がりとの間の兼ね合いの問題があることに注目していた。実際、本出願人らは、堅牢な透かし検出を与えるために好適な解が生じるのは、領域４０が画像全体による現状の透かし技術と比べて比較的小さく、積分時間を長く取る場合であることに気がついた。
【００４３】
これから、方法１０で使われる変換手段６０についてより詳細に説明する。動作においては、マトリクス５０はまず１２８×１２８ピクセルのメモリバッファ、すなわち前述したバッファＡに保存される。さらに、変換手段６０は逆変換を実行するように構成されている。この逆変換は、バッファＡの内容をコピーして、それを第二のバッファ、すなわち前述したバッファＢ上にマッピングすることによって実行される。
【００４４】
バッファＡは画素ＰＡi,jからなる。ここで、添え字ｉ，ｊは、画像３０を表示したときの、空間的に水平（ｘ）、垂直（ｙ）方向についての画素位置に対応する。こうして、１２８×１２８ピクセルのサイズをもつ中央領域４０について、画像ＰＡ64,64は画像３０のシーケンス２０における中心ピクセルの蓄積に対応する。同様に、バッファＢは画素ＰＢk,lからなる。ここで、添え字ｋ，ｌはそれぞれ１から１２８の範囲にある。変換手段６０は第一のバッファＡから要素を受け取り、それを第二のバッファＢにマッピングするよう動作する。さらに、手段６０はさまざまな互いに異なる逆変換を実行するよう構成できる。
【００４５】
手段６０の例を示すため、図３に図示するような角θのバッファ回転に対応する回転手段が考慮される。そのような回転手段について、次のような一組のパラメータが存在する：
ｄｘ行、ｄｙ行、ｄｘ列、ｄｙ列
これらは図２に示した関連するベクトルに関係している。この図は次のように解釈するものである。バッファＢは左から右に、上から下に埋められていく。バッファＢ内の各ピクセルについて、バッファＡ内の対応するピクセルのアドレスが決定される。バッファＢ内を水平（行）方向に進むとき、バッファＢで次のピクセルに移るごとにバッファＡでのアドレスは水平方向のきざみｄｘ行、垂直方向のきざみｄｙ行を用いて更新される。同様に、バッファＢ内を垂直（列）方向に進むとき、バッファＢで次のピクセルに移るごとにバッファＡでのアドレスは水平方向のきざみｄｘ列、垂直方向のきざみｄｙ列を用いて更新される。
【００４６】
前述した一組のパラメータはピクセルより小さなスケールの精度をもつ。以下で与えられる例では、値２５６が１ピクセルのきざみを表す。このパラメータの組を用いて、多くの種類の変換手段６０が記述される。図２と同様の対応する定義ベクトルのパラメータの組をここに表１として示す。剪断変形およびゆがみが変換手段６０によって同様に対処できることがわかるであろう。
【００４７】
【表１】
2006524458.tif 000003
都合よいことに、本出願人らは回転手段のハードウェアでの実装が素直なやり方で実行できることを見出した。該実装によってわずかな伸縮誤差が生じる可能性があるものの、中央領域４０が比較的小さいためこの伸縮誤差は方法１０がうまく機能するのに実質有意な影響はもたない。
【００４８】
表１からｄｙ行とｄｘ列のパラメータが回転の場合には符合が異なるなどして同一でないことがわかる。そのような相違は、ビデオのフレームがある所与の角度回転されるとき、パラメータはフィールド回転ではなくフレーム回転に対応するために生じるものである。
【００４９】
図３に示したように、バッファＡ、Ｂの左上隅の角の点ＰＣのまわりの回転を行うと、バッファＡ内のいくつかの要素がバッファＢ内に表現される空間範囲の外にマッピングされてしまう。そのようなマッピングはバッファＡ、Ｂの周辺の要素におけるデータ損失を引き起こし、その結果、変換されたマトリクス７０すなわちバッファＢを参照透かし１００と比較手段９０によって比較する際に検出される相関の劣化を起こす可能性がある。
【００５０】
本発明人らは前記データ損失の可能性を軽減するために二つの手法があることに着目した。
【００５１】
第一の手法では、表１のパラメータおよび変換手段６０が、変換手段６０についての基準点を図４に示すように実質的にバッファＡの中心点ＰＭに与えるよう構成される。中心点ＰＭは図３における角の点ＰＣと対比さるべきものである。事実上中心点ＰＭのまわりに回転を適用する結果、変換手段６０によって導入される周辺誤差が軽減される。中心点ＰＭは、好ましくは、バッファＡの中心から最も近い周辺端への空間的距離の２０％以下の範囲内で中心にある。より好ましくは１０％以下、最も好ましくは５％以下である。
【００５２】
第二の手法では、ハニング型の窓が探索手段８０によってバッファＢに適用され、比較手段９０において参照透かし１００との相関のために空間的に変調されたバッファが用意される。好ましくは、ハニング型の窓は漸減する境界部をもち、該ハニング型の窓の中央領域付近により大きな重みを与えるようになっている。さらに、該ハニング型の窓はその空間変調がある範囲の関数によって記述されるよう実装されうる。たとえば、中心に最大値をもつ二次関数のような多項式関数、中心に最大値をもつ余弦のような三角関数、中心に最大値をもつ直線的な三角形関数、あるいはそれらの任意の組み合わせであり、なめらかに実装されてもいいし、階段状の離散的な方法で実装されてもよい。前記ハニング型の窓は、空間的に直交する各方向について互いに異なるスケールをもつ関数によって記述されることもできる。参照透かし１００もまた、好ましくは、相関を実行する際に空間的に同じように変調されている。このようなハニング型の窓の例を図５に示してある。一つは角の点ＰＣのまわりの回転の場合、一つは中心点ＰＭのまわりの回転の場合のものである。
【００５３】
図５では、内ハニング境界２００および外ハニング境界２１０を有するハニング型窓の階段状の実装が示されている。内境界２００の内側にあるバッファＢの要素については、比較手段９０における相関の際には、二つの境界２００、２１０にはさまれた円環領域内のバッファＢの要素と比較してより大きな重みが与えられる。外境界２１０より外側にある要素については、比較手段９０における相関を実行する際にさらに小さな重み付けが適用されうる。必要なら、外境界２１０の外側にあるバッファＢの要素は相関の目的では捨象してもよい。すなわち、重み０を与えるのである。さらに、望むなら、簡単のため用いるハニング境界は一つだけとし、任意的に、そのような単一のハニング境界の外にあるバッファＢの要素は無視してもよい。
【００５４】
前記第一および第二の手法は、図５に示すように同時に適用することができることが理解されることであろう。
【００５５】
前記第一および第二の手法の一方または両方の代わりもしくは追加として、単にバッファＡ、Ｂを、中央領域からのピクセル情報を納めるのに必要とされるよりも空間的にはるかに大きい、すなわち、各画像３０の、中央領域４０を超えて広がる領域を覆うものとしてもよい。そのような手法はバッファＡ、Ｂを絶対的に必要であるより大きくとることが必要であるが、比較手段９０における相関の精確な実行が周辺境界誤差に影響を受ける度合いを軽減する。
【００５６】
前記第二の手法において一つまたは複数のハニング窓を使用することにより、方法１０が実際上、透かし検出を防ぐため８°の画像回転を適用してハッキングされた画像に対処できることが実証されている。
【００５７】
上記において、理解されることであろうが、方法１０は、変換手段６０が第一のバッファＡ内のデータから第二のバッファ内の対応するデータを生成する際に一つまたは複数の変換（たとえば表１に従うものだがそこに示されている関数に限るものではない）を適用するよう構成されうる。そして探索手段８０は、そのような諸変換の結果を比較手段９０に入力し、参照透かしに似た透かしを示す相互相関が当該画像シーケンス２０内に存在しないかどうかさがすべく参照透かし１００との相関を行う際に、必要ならバッファＢ内のデータに一つまたは複数のハニング型の窓を適用するよう構成されうる。
【００５８】
探索手段８０はすばやく網羅的に実行できるような仕方で実装することができる。次の記述は探索手段８０に関して方法１０の動作を概観するものである。
【００５９】
画像シーケンス２０は、現状の透かし検出プロセスに比べて比較的長時間にわたって蓄積される。すなわち、方法１０における画像シーケンス１０は５秒から５０秒の範囲の期間にわたって蓄積され、より好ましくは１０秒から３０秒の範囲の期間にわたって蓄積される。比較的高速に、いくつかの互いに異なる逆変換が変換手段６０によって実行される。変換手段６０における各変換の実行により、関連データが第二のバッファＢに保存される結果となり、それが次いで前述した透かし検出ステップにかけられる。そのような検出ステップは参照透かし１００との相関を用いるもので、必要なら相関を実行する前にハニング型の窓の適用を含む。そのような相関の出力が相関基準閾値と照らしあわされ、参照透かしに対応する透かしが画像シーケンス２０内に存在するかどうかが判定される。本出願人らによって実証された実際上のハードウェアにおいては、ある特定の種類の変換を適用する変換手段６０を実行してそれに続いて探索手段８０および比較手段９０において網羅的な探索・相関を実行するのに実質０．３秒を要した。
【００６０】
変換手段６０の反復実行一つ一つについて、透かし検出を防ぐためにハッカーが画像シーケンス２０に適用したかもしれないさまざまな種類の回避変換に対処するため、変換手段６０のパラメータが変動させられる。こうして、たとえば表１に掲げたような変換手段６０のパラメータは、所定の境界の範囲内で所定のきざみで変動させられる。本出願人らによって構築された実証ハードウェアにおいては、前述したパラメータｄｘ行、ｄｙ行、ｄｘ列、ｄｙ列のそれぞれについての最小値、最大値、きざみの大きさを採用したもとで、方法１０が画像シーケンスの網羅的な探索を実行するためにさまざまなパラメータ値が自動的に検査された。必要なら、そのような限界は、方法１０を異なるバージョンで実行する際には、前記４つのパラメータの少なくとも一つに適用されればよい。
【００６１】
方法１０は、好ましくは、画像シーケンス２０に透かしが存在して検出可能であるとした場合に、バッファＢの内容を生成する際に変換手段６０がバッファＡの内容にどの逆変換を適用すれば比較手段９０で最善の相関が得られるかを識別するよう構成されている。比較手段９０によってより大きな相関度が検出されるたびに、変換手段６０において用いられた対応するパラメータの組がメモリに保存される。網羅的な探索が完了したときに、最善の相関が得られたパラメータの組がその後当該シーケンス２０の透かしチェックをするのに用いられる。そのようなチェックは次いでその後好ましくは連続的に実装される。任意的に、方法１０は、前記網羅的探索を定期的に随時繰り返して行うよう構成されることもできる。これは、ハッカーが画像３０のシーケンス２０を互いに異なるハッキング諸変換をランダムな時間で交替させてハッキングした場合、すなわち、ハッカーが画像シーケンス２０をハッキングするのに用いたハッキング変換が透かし検出を回避するためにシーケンス２０において時間的に変化させられている場合に備えるものである。
【００６２】
透かし検出時間としては、本出願人らは後述する検出器ハードウェアを使って２分が実現可能であることを見出した。対応する網羅的探索については、２°までの回転および２％までの画像伸縮という比較的小さな変換とした。
【００６３】
方法１０を使った透かし検出時間は、たとえば表１に示されているようなあらゆる値の組み合わせを試験するのをやめることによって短縮できる。画像シーケンス２０が水平方向の反転（すなわちｄｘ行が負）について試験されなければ、方法１０の透かし探索時間は半分に短縮される。同様に、垂直方向の反転（すなわちｄｙ列が負）も検査されなければ透かし探索時間はさらに半分になる。
【００６４】
その上、許容できる程度に短い透かし検出時間を達成するために、前記パラメータの組に関して上述したような探索のためのきざみの大きさを適切に選ぶことも重要である。きざみが小さすぎるものが一つまたは複数ある場合、たとえば図１のように２５６段階が１ピクセルの大きさを表す場合にきざみの大きさが１の場合、透かし探索の実行は無用に長い時間がかかるであろう。逆に、きざみが大きすぎるものが一つまたは複数ある場合、たとえば図１のように２５６段階が１ピクセルの大きさを表す場合にきざみの大きさが１６の場合、比較手段９０において相関を実行する際に相関のピークが見出されず、よって画像シーケンス２０における透かしの存在が信頼性をもって検出されない可能性がある。好ましくは、用いるべき最適なきざみの大きさは、２５６段階が１ピクセルの大きさに対応する場合だと１から１６の範囲の間にある。より好ましくは、採用されるきざみの大きさは好ましくは２から８の間にある。最も好ましくは、きざみの大きさは実質４である。
【００６５】
上記ではたとえば表１のように４つのパラメータが記載されているが、変換手段６０によって適用される逆変換を記述するのには、たとえば回転、剪断変形、ゆがみの組み合わせに対処するために５つ以上のパラメータを用いることもできることは理解されるであろう。
【００６６】
方法１０をハードウェアにおいて実装する際には、該ハードウェアは、方法１０とより現状のものに近い透かし検出手続きとの間で必要に応じて切り換えられるよう構成されることもできる。それにより該ハードウェアは既存の透かしおよび関連する検出手続きに対して上位互換となる。この場合、現状の透かし検出プロセスを使って透かしが検出されなかった場合に該ハードウェアが自動的に方法１０に切り換わってさらなる透かし検出機能を該ハードウェアに提供するよう構成されることもできる。
【００６７】
ある種の用途において方法１０の実行に必要な処理時間が多すぎることがわかった場合、その実行を複数の時間スロットに分散させて、たとえば時間が重要な他の機能をその時間スロットの合間に実行できるようにすることもできる。そのような実行の分散は、設計によって実施してもよいし、方法１０を実行しているハードウェアに出される他の処理実行要求に依存して動的に実施してもよいし、その両方でもよい。
【００６８】
方法１０をさらに例解するため、その実行に必要とされるハードウェアについてこれから図６を参照しつつ説明する。
【００６９】
図６において、全体的に３００で示される透かし検出器が示されている。検出器３００は二つのバッファＡ、Ｂに関連するデータを保存するメモリ３１０を有している。さらに、検出器３００は追加的に３２０で示される信号処理ハードウェアを有している。該ハードウェア３２０は、データをバッファＡ、Ｂに送り、そこから保存されているデータを受け取るメモリインターフェース３３０を含む。さらに、前記ハードウェア３２０は該ハードウェアに結合した他の装置（図示せず）との間のインターフェースとなるマイクロプロセッサインターフェース３６０を有している。前記装置はたとえば、一つまたは複数のＤＶＤレコーダー、ビデオレコーダー、大画面プラズマスクリーンのようなビデオ表示画面などがある。前記ハードウェア３２０はまた、バッファＡへのデータ蓄積、変換手段６０によるバッファＢへのデータ生成、探索手段８０、比較手段９０といった透かし検出手段を実行する検出器コア３５０を有する。前記ハードウェア３２０はまた、方法１０を実際に実行するためにメモリインターフェース３３０と検出器コア３５０の動作の調整をとるハッキング対策モジュール（CHM：counter-hack-module）も含んでいる。前記ハードウェア３２０とそのメモリ３１０とは図６に示すように相互接続されている。
【００７０】
図７では、方法１０を３つの参照透かしＷ1、Ｗ2、Ｗ3の検出に適用するために図６の検出器３００によって実行される諸ステップを状態機械の形で図解する流れ図が示されている。図７では、方法１０が折りたたみと蓄積の組み合わせは採用せず、蓄積のみを使っていることに注意しておく。さらに、現状の透かし検出器と同様で伸縮は適用されていない。その上、従来型の透かし検出で用いられる現状のコピー操作は図７ではＣＨＭ３４０によって置き換えられている。追加的に、図６においては「ビデオ」と示していた画像シーケンス２０に対してＣＨＭが作用したのちに、前述したハニング窓やそれ以後に関連付けられる高速フーリエ変換が実行される。
【００７１】
図７において、表２に与えられるような略語が使われている。
【００７２】
【表２】
2006524458.tif 000004
ベースバンドのための透かし検出
方法１０はビデオにおいて使用できるが、ＭＰＥＧベースの検出器などでＭＰＥＧデータに対して適用することもできる。ＭＰＥＧ実装を考えるとき、方法１０はＭＰＥＧ画像データの離散コサイン変換（DCT：discrete  cosine  transform）係数を展開／蓄積し、その後逆離散コサイン変換（IDCT：inverse discrete  cosine  transform）が係数に対して実行されて画像情報が再生され、それが次いで図１に示し、先述したように実行される方法１０にかけられる。
【００７３】
先述した方法１０およびそれに対応する検出器３００は付属の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から外れることなく修正しうることは理解されるであろう。
【００７４】
たとえば、探索手段８０からの出力データとの相関のために比較手段９０に与えられる透かしは好ましくは参照透かし１００のぼかしをかけたバージョンであるように構成される。それにより、比較手段９０内で実行される相関は比較的精密でなく、変換手段６０を支配するパラメータおよびその関連する探索手段が画像シーケンス２０中で透かしをさがして変化させられる際に生じさせる相関ピークも顕著でなくなる。比較手段９０への入力として参照透かし１００のぼかしをかけたバージョンを使用することは、方法１０を使って探索を実行する際により大きなきざみを用いることができ、それにより方法１０の実行速度を上げられる可能性があることを意味している。代わりまたは追加として、画像３０に使用される透かしを透かしにぼかしをかけた表示とし、相関をより堅牢にすることもできる。
【００７５】
必要なら、比較手段９０に対して与えられる参照透かし１００のぼかしの程度は動的に変化しうるものとしてもよい。最初は透かし１００のぼかしをかけたバージョンが変換手段６０およびそれに関連する探索手段８０において使われる比較的粗いきざみと組み合わせて用いられ、その後、透かし１００のよりぼかしの少ないバージョンがより細かいきざみとともに用いられ、画像シーケンス２０を生成するのに使われたハッキング変換の性質を確定し、シーケンス２０に適用された透かしの性質に関する確度を高めるために最善の相関関数を得るようにすることができる。
【００７６】
参照透かし１００のぼかしをかけたバージョンを生成するにはいくつかの方法がある。たとえば、前記ぼかしをかけた透かしは好ましくは、ぼかしのない参照透かし１００を回転させたいくつかのバージョンの重ね合わせである。しかし、参照透かし１００のぼかしをかけたバージョンは、代わりまたは追加として、並進、剪断変形、ゆがみ、伸縮、反転のうちの一つまたは複数を含む他の変換操作を使って作成することもできる。
【００７７】
必要なら、たとえば、画像３０のシーケンス２０におけるありそうな透かしの存在を最初に探索する際に比較手段９０における透かし検出をより堅牢にするため、前記蓄積されたマトリクス５０および前記変換されたマトリクス７０のうちの少なくとも一つに空間的ぼかしがかけられて、参照透かし１００との相関を、最初にシーケンス２０を網羅的に探索する際に変換手段６０の選択にそれほど敏感でなくすこともできる。
【００７８】
必要なら、画像３０は、該画像３０の互いに異なる部分領域に配されている互いに異なる透かしを含むように適応させることもできる。たとえば、透かしを入れた領域のうち第一のものが各画像３０の中央領域に位置されていて一般に知られており（すなわち公開）、透かしを入れた領域の第二のものが画像３０の周辺領域やその近くに位置されていて秘密にされている（すなわち非公開）といったこともできる。さらに、方法１０は、前記第一および第二の領域から透かし情報を交互に蓄積し、対応する公開および非公開参照透かしと交互に相関をとるよう構成することもできる。透かしおよび検出のそのような構成はしたがって、著作権侵害を予防したり検出したりするのに、たとえば法的措置の準備としてきわめて価値あるものとなりうる。
【００７９】
方法１０およびそれを実行する装置は、幅広い製品用途において用いることができ、それにはビデオ素材のコピープロテクト、セットトップボックス、ＤＶＤプレーヤー、ＤＶＤレコーダー、ＭＰＥＧエンコーダー、ＭＰＥＧデコーダー、ＶＷＭマーカー、記憶装置、表示装置、コピー情報マーク装置（remarker）、透かし検出器が含まれるがこれに限られるものではない。これはたとえばＤＶＤビデオの不当コピーのようなハッキングされたビデオ画像情報を検出するために使うことができる。
【００８０】
方法１０がハードウェアおよびソフトウェアのうちの一方または両方によって実装されうることは理解されることであろう。たとえば、カスタムＩＣ（ASIC：application  specific  integrated  circuit）の内部のみで実装されることもできる。あるいはまた、高速マイクロコントローラまたはプログラム可能な信号処理集積回路のようなメーカー固有のコンピューティングプラットフォームにおいて実行できるソフトウェアとして実装することもできる。さらなる代替方法として、前記方法はメーカー固有のコンピューティングプラットフォームに何らかのカスタムデジタル論理を追加した、すなわちハードウェアおよびソフトウェア両者の混合において実装することもできる。
【００８１】
前記方法１０のある修正版では、参照透かし１００は事実上ハニング型の窓である。たとえば、画像３０の第一および第二の部分領域から透かし情報の蓄積が行われ、参照透かし１００としては前記第一の部分領域から蓄積されたデータに空間的にハニング型の窓を適用して対応するハニング化したデータセットとし、これをその後、前記第二の部分領域から蓄積されたデータと空間的に相関をとる。空間的相関が認められれば、画像３０は、ハニング型の窓として実装された参照透かしに対応する―必ずしも似てはいないが―透かし情報を含んでいるものと見なされる。そのような構成では、より従来型の種類の透かしを予想しているハッカーに対するプロテクトの度合いを高めることができる。
【００８２】
画像３０のシーケンス１０はその部分領域に加えられた少なくとも一つの透かしを含みうる。前記少なくとも一つの加えられた透かしは参照透かしにぼかしをかけた表現であり、該加えられた透かしは、前記参照透かしの少なくとも一つのぼかしのないバージョンとぼかしを加えたバージョンとの相関によって検出するのに好適である。
【００８３】
以上において、「有する」「含む」の表現を使っているが、そのような表現は排他的なものではないと解釈されるべきであり、その他の要素もしくはコンポーネントまたはその両方も存在しうる。
【００８４】
本発明は次のように要約できる。ビデオ画像シーケンス（２０）中の透かし（４０）は、当該画像に（ハッカーなどによって）伸縮、回転、反転などのアフィン変換がかけられていた場合には検出が難しくなる。実行された変換は一般には未知である。したがって、検出（９０）に先立って、信頼できる判定ができるようになるまで当該画像に一つまたは複数の逆変換（６０）が実行される。前記逆変換は十分なパラメータを小さなきざみで変化させることによって実行される。ある好ましい実施形態では、前記逆変換された画像と参照透かしにぼかしをかけたものとの間で相関の初期探索が行われる。前記ぼかしをかけた参照透かしは、たとえ該参照透かしを回転したものをいくつか組み合わせることによって得られる。何らかの相関が見出されれば、ぼかしの量もしくはきざみの大きさまたはその両方を小さくする。これにより透かしを検出するための工程が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に基づく方法の主要なステップの概略的な表現である。
【図２】図１の方法において用いられる変換手段の例の概略的な表現である。
【図３】図２の変換手段の例によって与えられる空間的マッピングの概略的な表現である。
【図４】図２および図３の変換手段の例の変形によって与えられるもう一つの空間的マッピングの概略的な表現である。
【図５】図１の方法を実行する際に用いられるバッファの空間的範囲外のマッピングに起因する誤りを軽減するために用いられる、相関前に適用するハニング型の窓の図解である。
【図６】図１の方法を実装するために必要とされるハードウェアの概略的な図解である。
【図７】図６のハードウェアの動作を図解する、状態機械の形で表された概略図である。
【図１】
2006524458.tif 000005
【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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【国際調査報告】
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