(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低いパターン周波数を有する第１の電子透かしと、第１の電子透かしよりも高いパターン周波数を有する第２の電子透かしとが、重ねて刷り込まれた映像を受信する段階と、当該第１及び第２の電子透かしを刷り込まれた映像から、前記映像の拡大、縮小率をあらわすスケーリング率を検出する段階とを有し、
前記スケーリング率を検出する段階は、前記第１の電子透かしを用いて前記映像における大まかなスケーリング率を求める第１の段階と、その後、第２の電子透かしを用いて細かいオーダーの映像のスケーリング率を求める第２の段階とを有することを特徴とするスケーリング率検出方法。
【請求項２】
請求項１において、前記第１及び第２の段階の少なくとも一方は、映像に含まれている画素値と、映像に埋め込まれている電子透かしの符号値との内積を算出するステップを含んでいることを特徴とするスケーリング率検出方法。
【請求項３】
請求項２において、前記内積を算出するステップは、映像のずれを考慮して、内積をとるパターンを水平方向・垂直方向にパターンをずらして内積を計算するステップを有していることを特徴とするスケーリング率検出方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記第１及び第２の段階の少なくとも一方は、所定の刻みでスケーリング率を変更するステップを備え、内積集積値を所定フレーム数に亘って加算した値の最大値によって、スケーリング率を決定することを特徴とするスケーリング率検出方法。
【請求項５】
コンピュータにより読み取り可能なプログラムにおいて、
前記プログラムは、低いパターン周波数を有する第１の電子透かしと、第１の電子透かしよりも高いパターン周波数を有する第２の電子透かしとが、重ねて刷り込まれた映像を受信する段階と、当該受信した映像から、前記映像の拡大、縮小率をあらわすスケーリング率をコンピュータにより検出するスケーリング率検出段階とを有し、
前記スケーリング率検出段階は、前記第１の電子透かしを用いて前記映像における大まかなスケーリング率を求める第１の段階と、その後、第２の電子透かしを用いて細かいオーダーの映像のスケーリング率を求める第２の段階とを有することを特徴とするプログラム。
【請求項６】
低いパターン周波数を有する第１の電子透かしと、第１の電子透かしよりも高いパターン周波数を有する第２の電子透かしとが、重ねて刷り込まれた映像を受信する受信装置を備え、
前記受信装置は、前記受信した映像から、前記映像の拡大、縮小率をあらわすスケーリング率を検出する検出手段を備え、
前記検出手段は前記第１の電子透かしを用いて前記映像における大まかなスケーリング率を求める第１の段階と、その後、第２の電子透かしを用いて細かいオーダーの映像のスケーリング率を求める第２の段階とを有していることを特徴とする受信装置。
【請求項７】
請求項６において、衛星からの映像を受信するＤＶＤ記録装置を含むシステムであって、前記受信装置は前記ＤＶＤ記録装置にスケーリング率検出器として組み込まれていることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項６において、ＤＶＤを含むシステムであって、前記受信装置は前記ＤＶＤからの映像を記録するＤＶＤ記録装置にスケーリング検出器として組み込まれていることを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子透かしを刷り込んだ映像、即ち、電子透かしを埋め込んだ映像から、映像の拡大、縮小率をあらわすスケーリング率を検出する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
著作権保護等の目的で、映像に対して電子透かしを刷り込むことが提案されている。ここで、電子透かしとは、映像の中にノイズを刷り込み、見た目にはわからないように、情報を隠蔽することである。
【０００３】
この場合、電子透かしを刷り込まれた映像を受像する受信側では、電子透かしを検出することが必要になる場合が多い。しかしながら、電子透かしを検出する場合、例えば、電子透かしを刷り込まれた映像自体が、例えば、８０％程度に縮小されると、電子透かしの情報量も８０％程度に減少してしまうため、電子透かしを検出することが困難になってしまう。このように、電子透かしの検出は、映像の拡大率、縮小率、即ち、映像がどれだけスケーリングされたかという情報（スケーリング率）に依存しているため、電子透かしの検出の際、映像のスケーリング率を検出することは重要である。このように、電子透かしは、映像がスケーリングされることによって検出が難しくなる。更に、この場合、スケーリング率は、映像の水平方向及び垂直方向に変化されることを考慮しておく必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、スケーリング率を検出する際、考えられる全てのスケーリング率で電子透かしを検出してみて、電子透かしを検出できたスケーリング率を映像のスケーリング率とする全スケーリング検索法が採用されている。この全スケーリング検索法を使用した場合、細かいオーダーでスケーリング率を求めようとすると、映像の水平方向におけるスケーリング率と垂直方向のスケーリング率の組み合わせが非常に多くなってしまう。このため、全スケーリング検索法は、スケーリング率の検出に、時間を要し、検出精度も悪いと言う欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、短時間に、高精度で映像におけるスケーリング率を、電子透かしを使って検出できるスケーリング率検出方法を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、スケーリング率の検出を容易にする電子透かしを使用したスケーリング率検出方法を提供することである。
【０００７】
本発明の更に他の目的は、映像のずれ等が生じても、正確にスケーリング率を算出できるスケーリング検出器を提供することである。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、互いに異なるパターン周波数を有する複数の電子透かしを刷り込まれた映像を受信する段階と、当該複数の電子透かしから、前記映像の拡大、縮小率をあらわすスケーリング率を検出する段階とを有することを特徴とする電子透かしを使ったスケーリング率検出方法が得られる。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様において、前記スケーリング率を検出する段階は、前記複数の電子透かしのうち、周波数の低い電子透かしを用いて前記映像における大まかなスケーリング率を求める第１の段階と、その後、周波数の高い電子透かしを用いて細かいオーダーの映像のスケーリング率を求める第２の段階とを有することを特徴とするスケーリング率検出方法が得られる。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様において、前記第１及び第２のスケーリング率を求める段階の少なくとも一方は、映像に含まれている画素値と、映像に埋め込まれている電子透かしの符号値との内積を算出するステップを含んでいることを特徴とするスケーリング率検出方法が得られる。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、第３の態様において、前記内積を算出するステップは、映像のずれを考慮して、内積をとるパターン分水平方向・垂直方向にパターンをずらして内積を計算するステップを有していることを特徴とするスケーリング率検出方法が得られる。
【００１２】
本発明の第５の態様によれば、第１〜４の態様のいずれかにおいて、前記第１及び第２の段階の少なくとも一方は、所定の刻みでスケーリング率を変更するステップを備え、内積集積値を所定フレーム数に亘って加算した値の最大値によって、スケーリング率を決定することを特徴とするスケーリング率検出方法が得られる。
【００１３】
本発明の第６の態様によれば、コンピュータにより読み取り可能なプログラムにおいて、前記プログラムは、互いに異なるパターン周波数を有する複数の電子透かしを刷り込まれた映像を受信する段階と、当該複数の電子透かしから、前記映像の拡大、縮小率をあらわすスケーリング率をコンピュータにより検出する段階とを有することを特徴とするプログラムが得られる。
【００１４】
本発明の第７の態様によれば、互いに異なるパターン周波数を有する複数の電子透かしを刷り込まれた映像を受信する受信装置を備え、前記受信装置は、当該複数の電子透かしから、前記映像の拡大、縮小率をあらわすスケーリング率を検出する検出手段を備えていることを特徴とする受信装置が得られる。
【００１５】
本発明の第８の態様によれば、第７の態様において、前記検出手段は、前記複数の電子透かしのうち、周波数の高い電子透かしを用いて前記映像における大まかなスケーリング率を求める第１の手段と、その後、周波数の低い電子透かしを用いて細かいオーダーの映像のスケーリング率を求める第２の手段とを有することを特徴とする受信装置が得られる。
【００１６】
本発明の第９の態様によれば、第７又は８の態様において、衛星からの映像を受信するデジタル記録装置を含むシステムであって、前記受信装置は前記デジタル記録装置にスケーリング率検出器として組み込まれていることを特徴とするシステムが得られる。
【００１７】
本発明の第１０の態様によれば、第７又は８の態様において、ＤＶＤを含むシステムであって、前記受信装置は前記ＤＶＤからの映像を記録するデジタル記録装置にスケーリング率検出器として組み込まれていることを特徴とするシステムが得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）及び（ｂ）を参照して、本発明において、映像に刷り込まれる電子透かしについて説明しておく。まず、本発明では、電子透かしが刷り込まれるべき映像に対して、図１（ａ）及び（ｂ）に示すような２種類の電子透かしが刷り込まれる。図１（ａ）に示す電子透かしは、映像の領域を４つのブロックに分け、各ブロックに対して、Ａ及びＢであらわされる電子透かしが挿入されている。この例では、電子透かしＡのブロックが２つ、電子透かしＢのブロックが２つ設けられている。換言すれば、電子透かしＡのブロックでは、同じ値を有する電子透かしＡが挿入され、電子透かしＢのブロックでは、同様に同じ値の電子透かしＢが挿入される。このように、映像の領域を大きく４つのブロックに区分した場合、各電子透かしＡ及びＢを構成する符号パターンの周波数は低い。
【００１９】
他方、図１（ｂ）に示された電子透かしは、映像領域を４０のブロックに区分し、各ブロックの映像に対して、電子透かしＡ又はＢが挿入される。このため、電子透かしＡ又はＢを構成する符号パターンは、図１（ａ）の場合に比較して、高い周波数で符号が反転されることになる。このように、本発明は、パターンの周波数の異なる複数の電子透かしＡ、Ｂを挿入して、これをスケーリングに利用することを特徴としている。ここで、Ａ及びＢは、内積を取ると打ち消しあうような値、例えば、０と（＋１/−１）のような値をとる。このように、周波数の異なる複数の電子透かしは、例えば、対応する符号毎に加算することによって、映像に挿入、或いは、刷り込まれる。ここでは、電子透かしＡ、Ｂの挿入後、映像に対してスケーリングが行われたものとする。
【００２０】
次に、図２を参照して、上記したように、互いに周波数の異なる複数の電子透かしＡ、Ｂを刷り込んだ映像が受信されると、受信装置側では、本発明の一実施形態に係るスケーリング率検出方法が実行される。この例では、パターン周波数の高い電子透かし（図１(ｂ)）の周期を水平方向及び垂直方向共にＭとし、パターン周波数の低い電子透かし（図１（ａ））の周期を水平方向及び垂直方向共にＮとする（Ｎ＞Ｍ）。本発明に係るスケーリング率検出方法は、受信装置内に組み込まれたソフトウェアプログラム及び当該プログラムを実行するＣＰＵを使用して実現できる。
【００２１】
まず、図２のステップＳ１では、パターン周波数の低い電子透かしパターンを使って、１０％刻みのスケーリング率で、パターンをスケーリングする。このことは、Ｎ／１０幅でパターンを伸縮させる動作を意味している。スケーリング率が定まると、各ブロックにおいて、内積を計算する。
【００２２】
ここで、図３をも参照して、ベースバンド帯域における画素値Ｐ１１．．．Ｐ１６と、電子透かしのパターン符号値Ｃ１１．．．．．Ｃ１６との内積の計算方法を説明する。内積は、Ｐ１１・Ｃ１１＋Ｐ１２・Ｃ１２＋Ｐ１３・Ｃ１３＋Ｐ１４・Ｃ１４＋．．．．で与えられる。
【００２３】
図２に示されたステップＳ１では、映像のすれ等をも考慮して、電子透かしのパターンを当該パターンの幅、高さまでずらしたものについても、それぞれ独立に内積を取る。内積の計算は、電子透かしを抽出できるだけのフレーム数に亘って行われ、これらのフレームに亘る内積値を集積し、内積集積値をブロック毎に得る。
【００２４】
ステップＳ２では、ブロックの内積集積値の中に、負のものがあるか否かが判定され、負の内積集積値が存在する場合には、ステップＳ１に戻る（ステップＳ１：Ｙｅｓ）。他方、内積集積値が全て正であれば、内積集積値をフレーム内の全ブロックに亘って加算し、加算結果のうち、最大の加算結果を得る。続いて、最大の加算結果に対応する電子透かしパターンをスケーリング率が近いパターンと判定する。このように、ステップＳ３では、スケーリング率に近いパターンが大まかに決定される。
【００２５】
次に、周波数の高い電子透かしパターンを使って、内積を計算するステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、周波数の高い電子透かしパターンを使用して、水平方向、垂直方向共に、Ｍ／１０幅の刻みのスケーリング率で各ブロックの内積を計算する。ステップＳ４においても、ステップＳ１と同様に、映像のずれを考えて、パターンをパターンの幅・高さまで、独立にずらしたパターンとも内積を計算する。内積は図３と同様な形式で行われる。
【００２６】
この場合、ステップＳ１と同様に、内積の計算は、電子透かしを抽出できるフレーム数に亘って行われ、これらのフレームに亘る内積値が内積集積値として計算される。
【００２７】
ステップＳ５では、ブロックの内積集積値の中に負のものがあるか否かが判定され、負の値を有する内積集積値があれば（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４に戻る。
【００２８】
負の内積集積値がなければ（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ６において、内積集積値をフレーム内全ブロックに亘って加算し、最大の加算値に対応するパターンを、刷り込まれた電子透かしのパターンと判断し、当該映像のスケーリング率として決定する。
【００２９】
このように、本発明では、パターン周波数の低い電子透かしパターンを使って、大略的にスケーリング率を決定した後、パターン周波数の高い電子透かしパターンを使って、細かいスケーリング率を決定する。このスケーリング率検出方法では、スケーリング率検出時間を短縮でき、更に、細かいオーダーのスケーリング率をも算出できる。尚、上記した実施の形態では、スケーリング率を大まかに決定するステップＳ１、Ｓ２、及び、Ｓ３（第１の段階）において、内積を算出し、更に、細かいオーダーのスケーリング率を決定するステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６（第２の段階）においても、内積を算出しているが、いずれか一方の段階で内積が算出されても良いし、他の手法で、スケーリング率が決定されても良い。
【００３０】
図４を参照して、本発明に係る映像並びに電子透かしのスケーリング率の検出方法を用いたシステムについて説明する。図４に示されたシステムは、上記した電子透かしを挿入されたデジタル映像を衛星から受信するシステムであり、ＢＳアンテナ１１、ＢＳデジタル放送受信機１２、ＤＶＤ記録装置１３、１６、ＤＶＤ再生装置１４、及び、ＶＴＲ編集装置１５とを備えている。ここで、ＤＶＤ記録装置１３、１６は、複製制御情報を含んだ追記型電子透かしを検出、挿入する検出器・挿入器、及び、本発明に係るスケーリング検出方法を実行するスケーリング率検出器を含んでいるものとする。また、図示されたＶＴＲ編集装置１５は、映像の拡大縮小をすることができるものとする。
【００３１】
上記したシステムでは、上記したデジタル映像はＢＳアンテナ１１で受信され、ＢＳデジタルチューナー１２内で、スケーリングされる。このデジタル映像は、ＤＶＤ記録装置１３で、電子透し情報とともに記録される。この電子透かし情報が刷り込まれたデジタル映像は、ＶＲ編集装置１５でスケーリングされて、再びＤＶＤ記録装置１６に記録される。
【００３２】
ここで、ＤＶＤ記録装置１３、１６に設けられた追記型の著作権保護用の電子透かし検出器は、Ｎビットからなる情報を受け、当該Ｎビットの情報から例えば“コピー１回可能“コピー禁止”、“コピーフリー”などの複製制御情報を取得・追記することができる。
【００３３】
ＢＳデジタルチューナー１２で、衛星からデジタル映像を受信する。衛星から受信する映像には、スケーリング率検出用の周波数の高いパターンと周波数の低い電子透かしの２つが刷り込まれている。この映像には、スケーリング率検出用の電子透かしと追記型の著作権保護用の電子透かしが“コピー１回可能”として刷り込まれていて、ＢＳデジタルチューナ１２でスケーリングされる。
【００３４】
この映像をＤＶＤ記録装置１３、１６に記録すると、スケーリング率検出器が、図２を参照して説明した動作を行う。即ち、スケーリング検出器は、周波数の低いスケーリング率検出用の電子透かしパターンをスケーリングしたものと内積をとって、１０個の集積値を求め、その集積値を足したものを計算する。ここで、映像の信号の水平・垂直方向のずれを考えて、パターンを水平・垂直方向にずらしたものとも内積をとり、集積値を計算する。集積値を足したものの中で最大となるパターンを、周波数が低いパターンのスケーリングされたものにいちばん近いパターンと判断する。
【００３５】
次に、周波数が高いスケーリング率検出用の電子透かしパターンをスケーリングしたものと内積をとることによって、より細かいスケーリング率を求める。これにより、電子透かしを正確に検出し、図示されたＤＶＤ記録装置１６では、複製制御情報としてコピー禁止が刷り込まれていることを検出して、記録を停止する。
【００３６】
図５を参照すると、本発明に係るスケーリング率検出方法を行うことができる他のシステムが示されている。図５のように、スケーリング率検出用電子透かしは、衛星放送でなくとも、ＤＶＤ２１に記録され、当該ＤＶＤ２１から入力されても良い。ここでは、映画などのコンテンツにスケーリング率検出用電子透かしおよび追記型の電子透かしを“コピー１回可能”として刷り込まれたＤＶＤ２１をＶＴＲなどでスケーリングしてビデオテープに記録して、ＶＴＲ編集装置２２で拡大・縮小する。この例では、ＤＶＤ記録装置２３を用いて再びＤＶＤに記録している。この場合、ＤＶＤ記録装置２３は、スケーリング率検出器を備え、上記した電子透かしを使用して、スケーリング率を検出する一方、前述した追記型電子透かし情報を挿入する。その後、ＤＶＤ再生装置２４で再生されると共に、ＶＴＲ編集装置２５で、アナログ信号として、拡大、縮小された状態で磁気テープに格納される。ＶＴＲ編集装置２５に格納されたアナログ信号の映像信号を再びＤＶＤ記録装置２６に記録しようとすると、当該ＤＶＤ記録装置２６に備えられたスケーリング率検出器により、上記した電子透かしが検出され、コピー禁止の追記型電子透かしであることを判定して、電子透かしの検出後、記録を停止する。
【００３７】
【発明の効果】
従来は、映像のスケーリング率を求める際、電子透かしをあらゆるスケーリング率で検出してみて、検出できたスケーリング率を映像のスケーリング率としていた。しかし、本発明によれば、２種類のパターン周波数を有する電子透かしパターンのうち、高い電子透かしで、おおまかなスケーリング率をもとめてから、周波数の低い電子透かしで細かいスケーリング率を求めることができるため、スケーリング率を検出するまでの時間が短くなり、また細かいオーダーのスケーリング率を求められるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  (ａ)及び(ｂ)は、本発明に使用される電子透かしバターンをパターン周波数と関連付けて説明するための図である。
【図２】本発明に係るスケーリング率検出方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明に係るスケーリング率検出方法で使用される内積の計算方法を説明するための図である。
【図４】本発明に係るスケーリング率検出方法を適用できるシステムの一例を示す図である。
【図５】本発明に係るスケーリング率検出方法を適用できるシステムの他の例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ、Ｂ                  互いに異なる電子透かし
１１                    ＢＳアンテナ
１２                    ＢＳデジタル放送受信機
１３、１６              ＤＶＤ記録装置
１４                    ＤＶＤ再生装置
１５                    ＶＴＲ編集装置
２１                    ＤＶＤ
２２                    ＶＴＲ編集装置
２３                    ＤＶＤ記録装置
２４                    ＤＶＤ再生装置
２５                    ＶＴＲ編集装置
２６                    ＤＶＤ記録装置
【図１】
0003926199.tif 000002
【図２】
0003926199.tif 000003
【図３】
0003926199.tif 000004
【図４】
0003926199.tif 000005
【図５】
0003926199.tif 000006