(57)【要約】マルチメディアオブジェクトを照合及び認証するシステム及び方法である。透かし（Ｗ）を少なくとも第１の部分（Ｗ１）及び第２の部分（Ｗ２）へ分割し、透かし（Ｗ）のの第１の部分（Ｗ１）をマルチメディアオブジェクト（Ｍ）の第１のコンポーネント（Ｖ）へ挿入し、第２の部分（Ｗ２）をマルチメディアオブジェクト（Ｍ）の第２のコンポーネント（Ａ）へ挿入し、透かし入りマルチメディアオブジェクト（Ｍ１）を出力する（２０）システム（２６）が提供される。透かしは、元のマルチメディアオブジェクトの署名を得ることによって与えられうる。また、個々の透かし入りメディアコンポーネントを含む受信された透かし入りマルチメディアオブジェクトの有効性及び真正さを確かめるシステム及び方法が提供される。
2004507938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のメディアコンポーネント及び第２のメディアコンポーネントを有するマルチメディアオブジェクトを保護する方法であって、
透かしを与える段階と、
上記透かしを第１の部分及び第２の部分へ分割する段階と、
上記透かしの第１の部分を上記第１のメディアコンポーネントに挿入する段階と、
上記透かしの第２の部分を上記第２のメディアコンポーネントに挿入する段階と、
透かし入りマルチメディアオブジェクトを出力する段階とを含む方法。
【請求項２】
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトを受信する段階と、
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの第１のメディアコンポーネントから第１の抽出透かし部分を抽出する段階と、
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの第２のメディアコンポーネントから第２の抽出透かし部分を抽出する段階と、
上記第１の抽出透かし部分を上記第２の抽出透かし部分とを組み合わせる段階と、
所有権について照合するために上記組み合わされた第１及び第２の抽出透かし部分を上記与えられた透かしと比較する段階とを更に含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記透かしは署名透かしであり、
上記マルチメディアオブジェクトの署名を取得し、
上記署名透かしを上記署名の関数として発生することによって与えられる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトを受信する段階と、
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの第１のメディアコンポーネントから第１の抽出透かし部分を抽出する段階と、
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの第２のメディアコンポーネントから第２の抽出透かし部分を抽出する段階と、
上記第１の抽出透かし部分を上記第２の抽出透かし部分とを組み合わせることにより組合せ透かしを発生する段階と、
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトから抽出された署名の関数として署名透かしを発生する段階と、
上記マルチメディアオブジェクトの認証を行うために上記組合せ透かしを上記署名透かしと比較する段階とを更に含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
第１のメディアコンポーネント及び第２のメディアコンポーネントを有するマルチメディアオブジェクトを保護するシステムであって、
透かしを第１の部分及び第２の部分へ分割する機構と、
上記第１の部分を上記第１のメディアコンポーネントに挿入し上記第２の部分を上記第２のメディアコンポーネントに挿入する機構とを含むシステム。
【請求項６】
上記透かしの第１の部分を有する第１のメディアコンポーネント及び上記透かしの第２の部分を有する第２のメディアコンポーネントを含む透かし入りマルチメディアオブジェクトを出力する機構を更に含む、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
上記第１のメディアコンポーネントはオーディオコンポーネントであり、上記第２のメディアオブジェクトはビデオコンポーネントである、請求項５記載のシステム。
【請求項８】
上記マルチメディアオブジェクトから署名を取得する機構と、
上記透かしを上記署名の関数として発生する機構とを更に含む、請求項６記載のシステム。
【請求項９】
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの中の第１のメディアコンポーネントから第１の抽出透かし部分を抽出し、上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの中の第２のメディアコンポーネントから第２の抽出透かし部分を抽出する機構と、
上記第１の抽出透かし部分を上記第２の抽出透かし部分とを組み合わせる機構と、
上記組み合わされた第１及び第２の抽出透かし部分を上記透かしと比較する機構とを更に含む、請求項６記載のシステム。
【請求項１０】
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの中の第１のメディアコンポーネントから第１の抽出透かし部分を抽出し、上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの中の第２のメディアコンポーネントから第２の抽出透かし部分を抽出する機構と、
上記第１の抽出透かし部分を上記第２の抽出透かし部分とを組み合わせることにより抽出透かしを発生する機構と、
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの署名の関数として署名透かしを発生する機構と、
上記抽出透かしを上記署名透かしと比較する機構とを更に含む、請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
第１のメディアコンポーネント及び第２のメディアコンポーネントを有する透かし入りマルチメディアオブジェクトの認証を行うシステムであって、
上記第１のメディアコンポーネントから第１の透かし部分を抽出し、上記第２のメディアコンポーネントから第２の透かし部分を抽出する機構と、
上記第１の抽出透かし部分を上記第２の抽出透かし部分とを組み合わせる機構と、
上記抽出透かしを与えられた透かしと比較する機構とを更に含むシステム。
【請求項１２】
上記与えられた透かしは上記透かし入りマルチメディアオブジェクトの署名の関数として発生される、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
上記第１のメディアコンポーネントはビデオコンポーネントであり、上記第２のメディアコンポーネントはオーディオコンポーネントである、請求項１１記載のシステム。
【請求項１４】
上記透かし入りマルチメディアオブジェクトは第３のメディアオブジェクトを有し、上記第３のメディアオブジェクトはクローズドキャプションコンポーネントである、請求項１３記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
１．技術分野
本発明はマルチメディアオブジェクトの照合及び認証に係り、特に複数のマルチメディアコンポーネント中の透かしを組み合わせるシステム及び方法に関する。
２．関連技術
電子透かしは、オーディオ、ビデオ、及び静止画像コンテンツといったマルチメディアオブジェクトにデータを隠す又は挿入する処理である。挿入された透かしは、様々な目的のために使用されえ、例えば、（１）照合、即ちコンテンツの正当な所有者を識別しコンテンツの著作権を保護するため、（２）認証、即ちコンテンツがまだ変更を受けていないことを確かめるために使用されうる。
【０００２】
照合のために電子透かしを用いる場合、挿入された透かしはコンテンツの所有者を識別するために使用されうる。特に、透かしをコンテンツに挿入することにより、所有者は後に透かしを抽出しこれが元々挿入された透かしと一致することを示すことで所有権を証明することができる。認証のために電子透かしを用いる場合、挿入された透かしは、改竄されたコンテンツを見分けることによりコンテンツが真正であることを確かめるために使用されうる。これは、コンテンツによって異なる透かしを提供することによって行うことができる。この場合、透かしは一般的にはコンテンツの署名（又は署名の関数）である。この署名は、コンテンツの顕著な特性を表わすよう選択される。従って、コンテンツが変更されていれば、コンテンツの元の署名を表わす元の透かしは、改竄されたコンテンツの署名を表わす新しい透かしとは一致しない。
【０００３】
マルチメディアコンポーネントに透かしを挿入するための多くの異なる技術が公知である。典型的な透かしは、照合のために所有者を識別するデータ（例えば視覚的なロゴ）、又は、コンテンツの認証のためにマルチメディアコンポーネントの顕著な視覚的又は聴覚的な特徴を示すデータを含む。多くの場合、透かしは、実際のオーディオ又はビデオコンテンツに知覚可能な変化を生じさせることなくコンテンツに挿入される。従って、エンドユーザは一般的には透かしに気づかない。
【０００４】
しかしながら、挿入された透かしが改竄されてないことを確かめることに関してよく生ずる問題がある。例えば、透かし入りのビデオ画像の場合について考える。ビデオ画像中、連続するフレームはそれらのフレーム間で動きがないため殆ど同一に見える。このようにフレーム間の変化が乏しい場合は、挿入された透かしをハッカーが識別する又は弱める機会を与えてしまう。例えば、所与のフレームに透かしが付され、隣接するフレームには透かしが付されていないが透かし入りのフレームに非常によく似ている場合、ハッカーは、単に透かしの入っていないフレームから透かしの入っているフレームを差し引くことによって透かしを得る。透かしを識別することで、ハッカーは、透かしを除去することが可能となり、所有権を変更するために異なる透かしを挿入することも可能となる。連続するフレームに（異なる透かしで）透かしが入れられていなくとも、ハッカーは透かしを弱めるために連続するフレームを平均させることができる。
【０００５】
従って、特にビデオを含むマルチメディアオブジェクトに安全な電子透かしを与える必要がある。このような安全なシステムなしでは、マルチメディアオブジェクトは、挿入された透かしを容易にうち破ることができるハッカーの被害を受ける可能性がある。
【０００６】
［発明の概要］
本発明は、独立項によって定義される。従属項は有利な実施例を定義する。本発明は、オーディオ及びビデオといった個々のマルチメディアコンポーネントに透かしを組み合わせる技術を提供することにより上述の問題及び他の問題を解決する。本発明の上述及び他の面は、以下説明する実施例を参照することにより明らかとなろう。
【０００７】
［図面の詳細な説明］
本発明はマルチメディアオブジェクトのための組み合わされた透かしを用いたシステム及び方法を提供する。本願に記載の「マルチメディアオブジェクト」は、オーディオ、ビデオ、静止画像、クロースドキャプション（字幕）データ、圧縮データ、電子メール等の無数の種類のうちの１以上の異なる種類のマルチメディアコンポーネントを含みうる。マルチメディアオブジェクトは、データファイル、データ信号、データストリーム、データオブジェクト、データ構造、伝送、又はプログラムといった任意の形式で存在しうる。マルチメディアオブジェクトは、ディジタル形式又はアナログ形式で存在しうる。
【０００８】
［概略］
本発明についての以下の概略的な説明では、例示のため、ビデオコンポーネント及びオーディオコンポーネントを含むマルチメディアオブジェクトについて考える。しかしながら、本発明はオーディオ・ビデオ適用に限られるものではないと理解される。Ｖはビデオフレーム、Ａはオーディオフレーム、ｗは透かしを表わす場合、個々に透かし付けされたコンテンツＶ＝及びＡ＝は、以下の式、
Ｖ＝＝Ｖ＋ｗ　　及び
Ａ＝＝Ａ＋ｗ
で与えられる。
【０００９】
上述のように、かかる方法では、例えば、ビデオ画像の続くフレームが透かしｗについて明らかとすべく分析されることがある、透かしを識別及び改竄する機会が生ずる。本発明では、透かしｗのロバストさは、これを２つの部分ｗ１及びｗ２に分割することによって大きく高められる。分割は、２つの部分ｗ１及びｗ２が与えられているときに、元の透かしｗが一意に正確に計算されうるよう任意の関数Ｆによって行われる。透かしの分割とオーディオフレーム及びビデオフレームへの挿入は、以下の式、
ｗ＝Ｆ（ｗ１，ｗ２），　　　　（１）
Ｖ＝＝Ｖ＋ｗ１　　及び
Ａ＝＝Ａ＋ｗ２
によって計算される。
【００１０】
透かしｗは、２つの部分へ分割され、オーディオフレーム及びビデオフレームへ挿入されるため、潜在的なハッカーは透かしの両方の部分を解読可能である。このように、連続するビデオフレームは相対的に変化されていない場合が多いが、対応するオーディオは連続的且つ独立に変化するため、解読がはるかに困難な更に複雑な透かしが作成される。一定の状況では、潜在的なハッカーは、元の透かしｗに達するまでに透かしの部分ｗ１及びｗ２がどのように組み合わされねばならないかを決めねばならない。
【００１１】
上述のように、透かしｗは、所望の任意の方法で部分ｗ１及びｗ２へ分割されうる（即ち、ｗ＝Ｆ（ｗ１，ｗ２）、ただしＦは任意の所定の関数でありうる）。例えば、透かしは、単純に２つの小さい部分へ分けられてもよい（即ち、ｗ＝ｗ１＋ｗ２）。このような場合、ビデオへ挿入されうるデータの量は、一般的にはオーディオへ挿入されうる量よりもはるかに多いため、ビデオ透かしは透かしデータのうちのより大きい部分を含みうる。更に、システムをよりロバストとするために、部分ｗ１及びｗ２は、ハッカーが元の透かしｗを識別することをより困難とするよう、隣接しないよう又は加法的でないよう分割されうる。更に、システムは、透かしｗ１及びｗ２を分割し組み合わせるために、ＯＲ，ＡＮＤ，ＸＯＲ又はこれらの演算の種々の組合せといった論理演算を使用しうる。透かしの照合のために、所有者は２つの透かし部分を抽出し、所定の関数を用いてこれらを組合せ、元の透かしを作成しうる。
【００１２】
認証透かしの場合、挿入される透かしは保護されるコンテンツによって異なる。このために、コンテンツの顕著な特性を示す署名は、マルチメディアオブジェクトから抽出され、次に署名透かしとしてコンテンツに挿入される。コンテンツの真正さを確かめるために、コンテンツから抽出された透かしは署名透かしと比較される。コンテンツが悪用され改竄されている場合、抽出された透かしと署名透かしは異なる。上述の場合のように、オーディオとビデオに別々に透かしを入れることはあまりロバストではなく、潜在的なハッカーが透かしを抽出する機会を与える。
【００１３】
認証に透かしを用いるときにこのロバストさを達成するために、まずオーディオコンポーネント及びビデオコンポーネントの両方について異なる署名ｓを抽出することによって組み合わされたオーディオ・ビデオ透かしを用いた方法が行われる。以下の式の関数ｆは、オーディオ及びビデオの顕著な特徴を抽出する。この署名は上述の場合と同様に２つの部分へ分割され、オーディオ及びビデオコンポーネントの両方に挿入される。式は、
ｓ＝ｆ（Ｖ，Ａ），
ｓ＝Ｆ（ｗ１，ｗ２），
Ｖ＝＝Ｖ＋ｗ１，　　及び
Ａ＝＝Ａ＋ｗ２
によって与えられる。
【００１４】
実際上、マルチメディアコンポーネントは、透かしが挿入された後に幾らかの処理を受けうる。これらの処理の幾つかの例としては、画像／ビデオ／オーディオ圧縮、フィルタリング、クロッピング等がある。透かし挿入手順は、コンテンツが変更を受けていても、挿入された透かしｗが抽出されうるよう行われることが認識されるべきである。しかしながら、変更があまりにも大きく、マルチメディアコンポーネントの視覚的（又は聴覚的な）コンテンツを完全に変更するものである場合、透かしを抽出することが可能でないことがある。もちろん、マルチメディアコンポーネントが元の形とは似ていないほど変更された場合は、コンテンツの所有者はあまり関心がない場合が多い。
【００１５】
［典型的な実施例］
ここで図面を参照するに、図１乃至４は、マルチメディアオブジェクトの照合を行い認証するための種々のシステムを示す。ここに記載する種々の装置、機構、及びシステムは、ハードウエア、ソフトウエア、又はハードウエアとソフトウエアの組合せとして実現されうる。これらは、任意の種類のコンピュータシステム又は本願に記載の方法を実行するために適応される他の装置によって実施されうる。ハードウエアとソフトウエアの典型的な組合せは、ロードされ実行された時に本願に記載の方法を実行するようコンピュータシステムを制御するコンピュータプログラムを有する汎用コンピュータシステムでありうる。或いは、本発明の１以上の機能的なタスクを実行するための特殊なハードウエアを含む専用コンピュータが使用されうる。本発明は、本願に記載の方法及び機能の実施を可能とする全ての特徴を含み、コンピュータシステムにロードされたときにこれらの方法及び機能を実行することが可能なコンピュータプログラム製品に埋め込まれうる。本願において、コンピュータプログラム、ソフトウエアプログラム、プログラム、プログラム製品、又はソフトウエアは、直接又は後に又はその両方で特定の機能を実行することが可能な情報処理能力を有するシステムに、（ａ）他の言語、コード、又は表記への変換及び／又は（ｂ）異なる素材形式での再現をさせるための任意の言語、コード、又は表記での一組の命令の表現を意味する。
【００１６】
［１．透かしの照合］
図１は、透かし入りマルチメディアオブジェクト２２を作成するためにマルチメディアオブジェクト１２に電子透かしを入れるシステム１０を示す図である。システム１０は、マルチメディアオブジェクト１２の種々のメディアコンポーネント１６を分離する装置１４を含む。装置１４は、個々のメディアコンポーネント１６を分離するためのデマルチプレクサ又は任意の他のハードウエア又はソフトウエアシステムを含みうる。メディアコンポーネント１６は、任意の数の異なるコンポーネントを含みうる。図１中、ビデオコンポーネントＶ、オーディオコンポーネントＡ、クローズドキャプションコンポーネントＣ、及び、その他の信号コンポーネントＳが示されている。コンポーネントＳは、マルチメディアオブジェクト１２に含まれうる全ての他のメディアコンポーネントを表わす。
【００１７】
また、システム１０には、所定の透かし２４が入れられている。透かしは、一般的には認証又は照合のためにマルチメディアオブジェクトに追加されうるデータを含む。透かし２４は、例えば、中央認証局によってコンテンツの所有者に割り当てられている企業のロゴ又は証明書を含む（これは、２人の異なるコンテンツ所有者が同じ透かしを使用しないことを確実とするために必要である）。透かし２４は、分割機構２６によって複数の透かし部分２８へ分割される。分割機構２６は、上述の任意の所定の式を用いて透かし２４を分割しうる。例えば、透かしがｎビットのデータを含む場合、ｎビットのうちの最初の部分は第１の透かし部分ｗ１に挿入され、次の部分はｗ２に、次の部分はｗ３に、最後の部分はｗ４に挿入されうる。透かし部分２８は、一組の透かし入りメディアコンポーネント１８を発生するためにメディアコンポーネント１６に個々に加えられうる。透かし入りメディアコンポーネント１８は、透かし入りマルチメディアオブジェクト２２を生成するために、システム２０によって再び組み合わされる。装置２０は、メディアコンポーネントを透かし入りマルチメディアオブジェクト２２と組み合わせるためのマルチプレクサ又は任意の他のハードウエア又はソフトウエアシステムを含みうる。結果として得られる透かし入りマルチメディアオブジェクト２２は、個々に透かしが付されたメディアコンポーネントを含む。
【００１８】
ここで図２を参照するに、図１のシステムによって作成された透かし入りマルチメディアオブジェクト２２中の透かしを照合することができる照合機構１１が示される。照合機構１１は、まず装置３０を用いて透かし入りマルチメディアオブジェクト２２を一組の透かし入りメディアコンポーネント１９へ分割する。図１に示す装置１４と同様に、装置３０は透かし入りマルチメディアオブジェクト２２を個々の透かし入りメディアコンポーネント１９へ分解するためのデマルチプレクサ又は任意の他のハードウエア又はソフトウエアシステムを含みうる。透かし入りメディアコンポーネント１９は、各透かし入りメディアコンポーネント１９から透かし入り部分３４を抽出する透かし抽出機構３２に入力される。透かし入り部分３４は、組合せ機構３６を用いて一緒に組み合わされ、抽出された透かし３８が発生される。組合せ機構３６は、図１に示す分割機構２６が元の透かしを分割するために用いたのと同じ式に基づいて透かし部分３４を組み合わせる。抽出された透かし３８は、比較器４０によって元の透かし２４と比較される。比較演算の結果は、出力４２として発生される。透かしが一定の閾値内で一致すれば、マルチメディアコンポーネントがコンテンツ中に現れた透かしのコンテンツ所有者に属することが確かめられる。
【００１９】
［２．マルチメディアオブジェクト認証］
図３を参照するに、認証のために用いられる透かし挿入システム４５が示され、このシステムはマルチメディアオブジェクト４４を透かし入りマルチメディアオブジェクト６０へ変換する。図１に示す実施例と同様に、システム４５は、マルチメディアオブジェクト４４を個性する個々のメディアコンポーネント４８を抽出する装置４６を含む。装置４６は、更にマルチメディアオブジェクト４４の署名５０を抽出する機構を含む。装置４６は単一の機能ブロックとして示されているが、署名を抽出する機構はメディアコンポーネント４８を抽出するシステムから機能的に離れていてもよいことが理解されよう。署名５０は、マルチメディアオブジェクト４４に含まれるデータを表わすデータを含む。署名を抽出するための多くの方法が周知である。本実施例では、署名５０は、透かしＷとして使用される。或いは、透かしＷは署名５０の関数でありうる。
【００２０】
図１に示す実施例と同様に、透かしは分割機構５２によって一組の透かし入り部分５４へ分割される。透かしＷを分割するための任意の所定の式が使用されうる。個々の透かし入り部分５４はメディアコンポーネント４８に加えられ、一組の透かし入りメディアコンポーネント５６が与えられる。透かし入りメディアコンポーネント５６は、組合せ機構５８を用いて組み合わされ、透かし入りマルチメディアオブジェクト６０が発生される。
【００２１】
ここで図４を参照するに、例えば図３に示すシステム４５によって作成される個々に透かしを付されたメディアコンポーネントを含む透かし入りマルチメディアオブジェクト６０の認証を行う認証システム６１が示される。システム６１は、各透かし入りメディアコンポーネント６４を抽出する第１の装置６２を含む。第２の装置６６は、各透かし入りメディアコンポーネント６４から透かし入り部分６８を抽出するために設けられる。更に、装置６６は、受信されたマルチメディアオブジェクトの署名を抽出し、これは署名透かし７４として用いられる。透かし入りマルチメディアオブジェクト６０の署名を抽出するために別の装置が使用されうることが理解されるべきである。署名透かし７４は、図３に示すように、マルチメディアオブジェクト６０に挿入された元の透かしを作成するために使用されたのと同じ式を用いて抽出される。
【００２２】
抽出透かし部分６８は、抽出透かし７２を発生するために組合せ機構７０によって組み合わされる。組合せ機構７０は、これらを分割するのに使用された図３に示す分割機構５２と同じ比率、式、又はシステムを使用する。抽出された透かし７２は、比較機構７８を用いて署名透かし７４と比較される。比較の結果は出力８０として発生される。ある程度の閾値の範囲内で２つの透かしが一致すれば、マルチメディアオブジェクト６０は認証される。逆に、２つの透かし７２及び７６が一致しない場合、透かし入りマルチメディアオブジェクト６０はもはや真正なものではないことがわかる。
【００２３】
本発明の上述の望ましい実施例は、例示及び説明のために示されたものである。従って、本発明を網羅し記載されたのと全く同じ形に制限することが意図されるものではなく、明らかに上述の記載から多くの変形及び変更が可能である。当業者によって明らかなかかる変形及び変更は、請求の範囲に記載されるように本発明の範囲に含まれることが意図される。請求の範囲では括弧内に示された参照記号は請求の範囲を限定するものではない。「含む」という用語は、請求の範囲に記載された要素又は段階以外のものの存在について排除するものではない。要素が単数として示されている場合もそのような要素が複数存在することを排除するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を含むハードウエアによって、また、適切にプログラムされたコンピュータによって実施されうる。幾つかの手段を示す請求項では、これらの手段のうちの幾つかはハードウエアの同一のアイテムによって具現化されうる。幾つかの手段が違いに異なる独立項に記載されていることは、これらの手段の組合せを利用することができないことを示すものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるマルチメディアオブジェクトに透かし付けするシステムの実施例を示す図である。
【図２】本発明による透かし照合機構の実施例を示す図である。
【図３】本発明による透かし挿入機構の実施例を示す図である。
【図４】本発明による透かし認証システムの実施例を示す図である。
【国際公開パンフレット】
2004507938.tif 000003
2004507938.tif 000004
2004507938.tif 000005
2004507938.tif 000006
2004507938.tif 000007
2004507938.tif 000008
2004507938.tif 000009
2004507938.tif 000010
2004507938.tif 000011
2004507938.tif 000012
2004507938.tif 000013
2004507938.tif 000014
2004507938.tif 000015
2004507938.tif 000016
2004507938.tif 000017
2004507938.tif 000018
【国際調査報告】
2004507938.tif 000019
2004507938.tif 000020
2004507938.tif 000021