(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテンツデータへの電子透かし情報の埋め込み方法であって、
電子透かし情報のコンテンツへの埋め込みに先だって、当該コンテンツに対して埋め込み可能性分析処理を行い、当該コンテンツの各部について、前記電子透かし情報を表すビット列を構成するビットの当該部分への埋め込みに際し許容される、当該部分の特徴値の許容変化レベルを示す埋め込み強度マップを作成し、当該マップを前記コンテンツに対応付けて登録する予備処理ステップと、
電子透かし情報を表すビット列を構成する各ビットについて、コンテンツ中の予め定められたルールに従い定まる部位の特徴値を、当該コンテンツに対応付けて予め登録された埋め込み強度マップに示されている当該部位での特徴値の許容変化レベルと当該ビットのビット値とに応じて定まる変化量分、変化させることで、当該電子透かし情報をコンテンツへ埋め込む本処理ステップと、を有し、
前記予備処理ステップは、電子透かし情報とは独立して、コンテンツ毎に実行され、
前記本処理ステップは、前記予備処理ステップとは独立して、電子透かし情報毎に実行されること
を特徴とする電子透かし情報の埋め込み方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子透かし情報の埋め込み方法であって、
前記予備処理ステップは、
予め定められたルールに従い定まる、電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの少なくとも１つに対して、当該部位に対応する前記コンテンツの部分の特徴値の許容変化レベルを求める第１のステップと、
前記第１のステップにより、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの少なくとも１つに対して求めた許容変化レベルに基づいて、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの、前記少なくとも１つ以外の部位各々に対応する前記コンテンツの各部分の特徴値の許容変化レベルを推定する第２のステップと、
前記第１のステップにより、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの少なくとも１つに対して求めた許容変化レベルと、前記第２のステップにより、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの、前記少なくとも１つ以外の部位各々に対して推定した許容変化レベルとを用いて、前記埋め込み強度マップを作成する第３のステップと、を有すること
を特徴とする電子透かし情報の埋め込み方法。
【請求項３】
請求項１に記載の電子透かし情報の埋め込み方法であって、
前記予備処理ステップは、
前記コンテンツデータを構成する複数フレームデータの先頭から所定の条件を満たすフレームデータを順番に１つ取り込む第１のステップと、
前記第１のステップで取り込んだフレームデータの各部について、電子透かし情報を表すビット列を構成するビットの当該部分への埋め込みに際し許容される、当該部分の特徴値の許容変化レベルを示す埋め込み強度マップを作成する第２のステップと、
前記第２のステップで作成した埋め込み強度マップを、当該マップ作成の要因となったフレームデータから、その後に前記第１のステップで新たに取り込まれたフレームデータより１つ前のフレームデータまでの各フレームデータに適用する埋め込み強度マップとして、対応付ける第３のステップと、を有すること
を特徴とする電子透かし情報の埋め込み方法。
【請求項４】
請求項３記載の電子透かし情報の埋め込み方法であって、
前記第１のステップは、
前記コンテンツデータを構成する複数フレームデータの先頭から順番に所定のフレーム数間隔でフレームデータを１つ取り込むこと
を特徴とする電子透かし情報の埋め込み方法。
【請求項５】
請求項３記載の電子透かし情報の埋め込み方法であって、
前記第１のステップは、
取り込み候補のフレームデータと参照フレームデータとの近似度を求め、当該近似度が所定値より低い場合に、前記取り込み候補のフレームデータを取り込むと共に、当該フレームデータを次の取り込み候補のフレームデータに対する参照フレームデータに設定すること
を特徴とする電子透かし情報の埋め込み方法。
【請求項６】
請求項３、４または５記載の電子透かし情報の埋め込み方法であって、
前記第２のステップは、
請求項２記載の電子透かし情報の埋め込み可能性分析方法を利用して、前記第１のステップで取り込んだフレームデータの前記埋め込み強度マップを作成すること
を特徴とする電子透かし情報の埋め込み方法。
【請求項７】
コンテンツデータに電子透かし情報を埋め込む、電子透かし情報埋め込み装置であって、
電子透かし情報とは独立して、コンテンツ毎に処理を実行する予備処理手段と、前記予備処理手段とは独立して、電子透かし情報毎に処理を実行する本処理手段とを有し、
前記予備処理手段は、
コンテンツに対して埋め込み可能性分析処理を行い、当該コンテンツの各部について、電子透かし情報を表すビット列を構成するビットの当該部分への埋め込みに際し許容される、当該部分の特徴値の許容変化レベルを示す埋め込み強度マップを作成するマップ作成手段と、
前記マップ作成手段で埋め込み強度マップが作成されたコンテンツを格納するコンテンツデータベースと、
前記マップ作成手段で作成された埋め込み強度マップを格納するマップデータベースと、を有し、
前記本処理手段は、
コンテンツ利用者に提供するコンテンツと当該コンテンツの埋め込み強度マップとを、前記コンテンツデータベースと前記マップデータベースから入手する入手手段と、
前記入手手段で入手したコンテンツに埋め込むべき電子透かし情報を、当該コンテンツを提供するコンテンツ利用者数分、生成する透かし情報生成手段と、
電子透かし情報を表すビット列を構成する各ビットについて、前記入手手段で入手したコンテンツ中の予め定められたルールに従い定まる部位の特徴値を、前記入手手段で入手した埋め込み強度マップに示されている当該部位での特徴値の許容変化レベルと当該ビットのビット値とに応じて定まる変化量分、変化させることで、当該電子透かし情報が埋め込まれた透かし入りコンテンツを作成する処理を、前記透かし情報生成手段で生成されたコンテンツ利用者数分の電子透かし情報各々に対して実行することで、コンテンツ利用者数分の透かし入りコンテンツを作成する透かし入りコンテンツ作成手段と、を有すること
を特徴とする電子透かし情報埋め込み装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電子透かし情報埋め込み装置であって、
前記マップ作成手段は、
予め定められたルールに従い定まる、電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの少なくとも１つに対して、当該部位に対応する前記コンテンツの部分の特徴値の許容変化レベルを求める第１の手段と、
前記第１の手段により、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの少なくとも１つに対して求めた許容変化レベルに基づいて、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの、前記少なくとも１つ以外の部位各々に対応する前記コンテンツの各部分の特徴値の許容変化レベルを推定する第２の手段と、
前記第１の手段により、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの少なくとも１つに対して求めた許容変化レベルと、前記第２の手段により、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの、前記少なくとも１つ以外の部位各々に対して推定した許容変化レベルとを用いて、前記埋め込み強度マップを作成する第３の手段と、を有すること
を特徴とする電子透かし情報埋め込み装置。
【請求項９】
請求項７に記載の電子透かし情報埋め込み装置であって、
前記マップ作成手段は、
前記コンテンツデータを構成する複数フレームデータの先頭から所定の条件を満たすフレームデータを順番に１つ取り込む第１の手段と、
前記第１の手段で取り込んだフレームデータの各部について、電子透かし情報を表すビット列を構成するビットの当該部分への埋め込みに際し許容される、当該部分の特徴値の許容変化レベルを示す埋め込み強度マップを作成する、第２の手段と、
前記第２の手段で作成した埋め込み強度マップを、当該マップ作成の要因となったフレームデータから、その後に前記第１のステップで新たに取り込まれたフレームデータより１つ前のフレームデータまでの各フレームデータに適用する埋め込み強度マップとして、対応付ける第３の手段と、を有すること
を特徴とする電子透かし情報埋め込み装置。
【請求項１０】
コンテンツデータへ電子透かし情報を埋め込むためのプログラムが記憶された記憶媒体であって、
前記プログラムは、電子計算機に読み取られて実行されることで、
電子透かし情報のコンテンツへの埋め込みに先だって、当該コンテンツに対して埋め込み可能性分析処理を行い、当該コンテンツの各部について、前記電子透かし情報を表すビット列を構成するビットの当該部分への埋め込みに際し許容される、当該部分の特徴値の許容変化レベルを示す埋め込み強度マップを作成し、当該マップを前記コンテンツに対応付けて予め登録する予備処理を行う予備処理手段と、
電子透かし情報を表すビット列を構成する各ビットについて、コンテンツ中の予め定められたルールに従い定まる部位の特徴値を、当該コンテンツに対応付けて登録された埋め込み強度マップに示されている当該部位での特徴値の許容変化レベルと当該ビットのビット値とに応じて定まる変化量分、変化させることで、当該電子透かし情報をコンテンツへ埋め込む本処理を行う本処理手段とを、当該電子計算機上に構築するものであり、
前記予備処理手段は、電子透かし情報とは独立して、コンテンツ毎に前記予備処理を実行し、
前記本処理手段は、前記予備処理とは独立して、電子透かし情報毎に前記本処理を実行すること
を特徴とする記憶媒体。
【請求項１１】
請求項１０に記載の記憶媒体であって、
前記予備処理手段は、
予め定められたルールに従い定まる、電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの少なくとも１つに対して、当該部位に対応する前記コンテンツの部分の特徴値の許容変化レベルを求める第１の手段と、
前記第１の手段により、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの少なくとも１つに対して求めた許容変化レベルに基づいて、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの、前記少なくとも１つ以外の部位各々に対応する前記コンテンツの各部分の特徴値の許容変化レベルを推定する第２の手段と、
前記第１の手段により、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの少なくとも１つに対して求めた許容変化レベルと、前記第２の手段により、前記電子透かし情報を構成する各ビットの埋め込み部位のうちの、前記少なくとも１つ以外の部位各々に対して推定した許容変化レベルとを用いて、前記埋め込み強度マップを作成する第３の手段と、を有すること
を特徴とする記憶媒体。
【請求項１２】
請求項１０に記載の記憶媒体であって、
前記予備処理手段は、
前記コンテンツデータを構成する複数フレームデータの先頭から所定の条件を満たすフレームデータを順番に１つ取り込む第１の手段と、
前記第１の手段で取り込んだフレームデータの各部について、電子透かし情報を表すビット列を構成するビットの当該部分への埋め込みに際し許容される、当該部分の特徴値の許容変化レベルを示す埋め込み強度マップを作成する、第２の手段と、
前記第２の手段で作成した埋め込み強度マップを、当該マップ作成の要因となったフレームデータから、その後に前記第１のステップで新たに取り込まれたフレームデータより１つ前のフレームデータまでの各フレームデータに適用する埋め込み強度マップとして、対応付ける第３の手段と、を有すること
を特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止画像データや動画像データ等のコンテンツデータに情報を埋め込むための電子透かし技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、静止画像データや動画像データ等のコンテンツデータに対する著作権保護の観点から、電子透かし技術が注目されつつある。電子透かし技術とは、電子透かし情報（ビット列）を構成する各ビットについて、コンテンツデータ中の予め定められたルールに従い定まる部位の特徴値を、当該ビットのビット値に応じて変化させることで、前記電子透かし情報をコンテンツデータへ埋め込む技術である。このようにすることで、前記電子透かし情報を、少なくとも前記ルールを用いることなく、前記コンテンツデータから抽出できないようにしている。例えば、電子透かし情報として画像データの著作者の情報を、画像データ中の前記ルールに従い定まる部位に、目に見えない形態で埋め込んでおけば、この画像データ中の前記ルールに従い定まる部位から情報を抽出することで、この画像データの著作者を特定できる。
【０００３】
図７は、従来の電子透かし技術による画像データへの情報埋め込みの原理を説明するための図である。
【０００４】
図示するように、オリジナル画像データ５００に対して埋め込み可能性分析処理（これについては後述する）を行い、当該画像データ５００の各部についてビット埋め込みに際し許容される当該部分の特徴値（例えば輝度値）の許容変化レベルを示す埋め込み強度マップ５０１を作成する（ステップＳ５００１）。
【０００５】
次に、透かし情報（ビット列）５０２を構成する各ビットを、予め定められたルールに従い定まるオリジナル画像データ上の部位に配置して、透かしパターン５０３を作成する（ステップＳ５００２）。この際、例えば配置するビットがビット値１ならば「+１」とし、０ならば「-１」とする。また、ビットが配置されない部位は「０」にする。
【０００６】
上記のようにして、埋め込み強度マップ５０１と透かしパターン５０２を作成したならば、両者を掛け合せる。これにより、透かし情報５０２を構成する各ビットの、オリジナル画像データ上の対応する各部位への埋め込みに用いる、当該部位の特徴値の変化量を示した透かしパターン５０４を作成する（ステップＳ５００３）。
【０００７】
それから、オリジナル画像データ５００と透かしパターン５０４を合成し、オリジナル画像データ上の各部位の特徴値を、透かしパターン５０４が示す当該部位の変化量分、変化させる。これにより、透かし情報５０２が埋め込まれた透かし入り画像データ５０５を作成する（ステップＳ５００４）。
【０００８】
ここで、上記のステップＳ５００１で用いた埋め込み可能性分析処理について説明する。上述したように、埋め込み可能性分析処理とは、コンテンツデータの各部について、当該部分へのビット埋め込みに際し許容される当該部分の特徴値の許容変化レベルを測定し、それを表した埋め込み強度マップを作成するため処理である。以下に、コンテンツデータが画像データであり、ビット埋め込みに用いる特徴値が輝度値である場合を例に取り、簡単に説明する。
【０００９】
この場合、特徴値の許容変化レベルとは、視覚的に目立たない程度の輝度値の変化量（変化階調）となる。例えば、図７において、高周波成分の多い（例えば髪の毛を表す）Ａ部では、輝度値を大きく変更しても視覚的に目立たない一方で、高周波成分の少ない（例えば頬を表す）Ｂ部や輪郭を表すＣ部では、輝度値を大きく変更すると視覚的に目立ってしまうことが、経験的に知られている。そこで、高周波成分の多い部分では、あらゆる方向線上での輝度値変化が大きいのに対し、高周波成分の少ない部分では、あらゆる方向線上での輝度値変化が小さく、また、輪郭を表す部分では、当該輪郭をまたぐ方向線上では輝度値変化が大きいけれども、輪郭に沿った方向線上での輝度値変化が小さいことを考慮し、画像データを構成する各部分について、予め定めた複数の方向線上での輝度値変化を調べ、その最小値が小さいほど許容変化レベルが小さくなるように、当該部分に対する許容変化レベルを設定する。
【００１０】
なお、埋め込み可能性分析処理については、本発明者等による文献「輪郭保存に基づく電子透かしの画質維持方式、情報処理学会論文誌、Vol.41, No.6, pp1828-1839, 2000, 越前 功、吉浦 裕、安細 康介、田口 順一、黒須 豊、佐々木 良一、手塚 悟」にその一例が詳しく記載されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は、上記の図７に示したステップＳ５００１〜Ｓ５００４の処理を一連の処理として実行することで、電子透かし情報の画像データへの埋め込みを行っている。つまり、電子透かし情報を画像データへ埋め込む都度、上記の埋め込み可能性分析処理を行っている。
【００１２】
近年、コンテンツデータを複数のユーザに配信・配布する場合に、主に不正コピー検出の観点から、コンテンツデータに配信・配布先のユーザ情報（購入者情報）を埋め込むようにしたいという要望がある。この場合、上記の従来の電子透かし技術によると、同じコンテンツデータに対して、配信・配布先の数に応じた回数、埋め込み可能性分析処理が実行されることとなる。埋め込み可能性分析処理では、コンテンツデータの各部について特徴値の許容変化レベルを測定するという処理を行うため、パターン作成処理等の他の処理に比べて負荷が重い。この処理が、配信・配布先の数に応じた回数分、繰り返し実行されると、それだけ処理の負担が重くなる。
【００１３】
また、近年、例えば生放送のような場合において、ビデオカメラで撮影した画像データにリアルタイムで透かし情報を埋め込んでから、当該画像データを送信したいという要望がある。この場合、ビデオカメラから順次出力されるフレームデータの一枚一枚に対しても、著作権保護等の観点から透かし情報を埋め込むことが望まれるが、上述したように、従来の埋め込み可能性分析処理は負荷が重く、現状のシステムで対応しようとすると、非常に高価な、高性能の処理装置が必要となる。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、従来に比べ効率のよい、電子透かし情報のコンテンツデータへの埋め込み技術を提供することにある。より具体的には、同じコンテンツデータに異なる電子透かし情報を埋め込む場合にかかる埋め込み可能性分析処理の負荷を減らすことにある。また、埋め込み可能性分析処理自体、特に、複数のフレームデータで構成される動画像データに対する埋め込み可能性分析処理自体の負荷を減らすことにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、コンテンツデータへの電子透かし情報の埋め込み処理を、予備処理と本処理との２つに分ける。
【００１６】
予備処理では、コンテンツに対して埋め込み可能性分析処理を行い、当該コンテンツの各部について、前記電子透かし情報を表すビット列を構成するビットの当該部分への埋め込みに際し許容される、当該部分の特徴値の許容変化レベルを示す埋め込み強度マップを作成し、当該マップを前記コンテンツに対応付けて登録する。一方、本処理では、電子透かし情報を表すビット列を構成する各ビットについて、コンテンツ中の予め定められたルールに従い定まる部位の特徴値を、当該コンテンツに対応付けて登録された埋め込み強度マップに示されている当該部位での特徴値の許容変化レベルと当該ビットのビット値とに応じて定まる変化量分、変化させることで、当該電子透かし情報をコンテンツへ埋め込む。
【００１７】
そして、本態様では、予備処理をコンテンツ毎に行い、本処理を、各コンテンツに対して電子透かし情報毎に、前記予備処理とは独立して行う。
【００１８】
このようにすれば、同じコンテンツデータに異なる電子透かし情報を埋め込む場合における埋め込み可能性分析処理の処理回数が１回で済むので、上記の従来に比べ、処理にかかる負荷を減らすことができる。なお、埋め込み強度マップは、同じコンテンツデータに対しては、埋め込み対象の電子透かし情報にかかわらず同じになる。したがって、同じコンテンツデータに埋め込む、異なる複数の電子透かし情報各々に対して、前記予備処理により当該コンテンツデータに対して予め作成しておいた埋め込み強度マップを、共通に使用することができる。
【００１９】
また、本発明の第２の態様は、埋め込み強度マップ作成のための埋め込み可能性分析処理を、以下の要領で行う。
【００２０】
すなわち、電子透かし情報を構成する各ビットの（透かしパターン生成に用いる）予め定められたルールに従い定まる埋め込み部位、つまり透かしパターンが示す各部位の少なくとも１つに対して、当該部位に対応する前記コンテンツの部分の特徴値の許容変化レベルを求める（第１のステップ）。次に、この求めた許容変化レベルに基づいて、前記透かしパターンが示す各部位のうちの前記少なくとも１つを除く各部位に対する許容変化レベルを推定する（第２のステップ）。この推定の最も簡単な方法としては、例えば２箇所以上で許容変化レベルを求めてある場合は、これらの平均を前記透かしパターンが示す他の部位各々での許容変化レベルとすればよい。それから、上記のようにして求めた、あるいは、推定した前記透かしパターンが示す各部位の許容変化レベルを用いて埋め込み強度マップを作成する（第３のステップ）。この際、例えば埋め込み強度マップから透かしパターンが推定されないようにするために、コンテンツ中の前記透かしパターンが示す部位以外の各部にも、任意の許容変化レベルを設定しておくとよい。
【００２１】
このようにすれば、実際に特徴値の変化許容レベルが測定される部位は、透かしパターンが示す各部位のうちの少なくとも１つとなるので、上記従来の埋め込み可能性分析処理のように、コンテンツデータの各部について特徴値の変化許容レベルを測定する場合に比べ、処理を高速化できる。
【００２２】
また、本発明の第３の態様は、複数フレームデータで構成されるコンテンツデータに対する、埋め込み強度マップ作成のための埋め込み可能性分析処理を、以下の要領で行う。
【００２３】
すなわち、コンテンツデータを構成する複数フレームデータの先頭から所定の条件を満たすフレームデータを順番に１つ取り込む（第１のステップ）。例えば、コンテンツデータを構成する複数フレームデータの先頭から順番に所定のフレーム数間隔でフレームデータを１つ取り込む。あるいは、取り込み候補のフレームデータと参照フレームデータとの近似度を求め、当該近似度が所定値より低い場合に、前記取り込み候補のフレームデータを取り込むと共に、当該フレームデータを次の取り込み候補のフレームデータに対する参照フレームデータに設定する。次に、上記のようにして取り込んだフレームデータの各部について、電子透かし情報を表すビット列を構成するビットの当該部分への埋め込みに際し許容される、当該部分の特徴値の許容変化レベルを示す埋め込み強度マップを作成する（第２のステップ）。そして、この埋め込み強度マップを、当該マップ作成の要因となったフレームデータから、その後に新たに取り込まれたフレームデータより１つ前のフレームデータまでの各フレームデータに適用する埋め込み強度マップとして対応付ける（第３のステップ）。
【００２４】
このようにすれば、コンテンツデータを構成する複数のフレームデータの各々に対して、実際に埋め込み強度マップを作成する必要がなくなるので、上記従来の埋め込み可能性分析処理に比べ、処理を高速化できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００２６】
まず、本発明の第１実施形態について、本発明の電子透かし情報埋め込み方法をコンテンツ配信システムに適用した場合を例にとり説明する。
【００２７】
図１は、本発明の第１実施形態が適用されたコンテンツ配信システムの概略構成図である。
【００２８】
図示するように、このコンテンツ配信システムは、コンテンツ配信センタ１と複数の受信端末２とが、ネットワーク３を介して接続されて構成されている。
【００２９】
コンテンツ配信センタ１は、配信対象のコンテンツ各々について、予め埋め込み可能性分析処理を行って埋め込み強度マップを作成し、コンテンツに対応付けて登録する。以降、受信端末２からコンテンツの配信依頼を受け取ると、当該依頼を送信した受信端末２のユーザ情報等を含んだ電子透かし情報を作成し、これを予め作成しておいた配信対象コンテンツの埋め込み強度マップと予め定められたルール（透かしパターン生成のためのルール）とに従い、配信対象コンテンツに埋め込み、透かし入りコンテンツを作成する。そして、作成した透かし入りコンテンツを、前記配信依頼を送信した受信端末２に送信する。
【００３０】
以下に、このコンテンツ配信センタ１について、より詳細に説明する。なお、受信端末２は、ネットワーク３を介してコンテンツ配信センタ１と通信を行う機能を有する装置であれば、どのような装置であってもよいので、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
図２は、コンテンツ配信センタ１の概略構成図である。
【００３２】
図示するように、コンテンツ配信センタ１は、キーボード等の入力装置やネットワーク３から受信端末２に配信すべきコンテンツのオリジナルデータを入手したり、ネットワーク３を介して受信端末２へ透かし入りコンテンツを送信したりするための入出力部１１と、予備処理部１３と、本処理部１４と、記憶部１５と、これらの各部を統括的に制御する制御部１２と、を有する。
【００３３】
記憶部１５は、コンテンツのオリジナルデータを格納するコンテンツデータベース１５１と、コンテンツデータベース１５１に格納されている各コンテンツの埋め込み強度マップを格納する埋め込み強度マップデータベース１５２と、コンテンツデータに埋め込む透かしパターンを生成するための規則である透かしルールを格納する透かしルール格納部１５３と、を有する。
【００３４】
予備処理部１３は、コンテンツデータベース１５１に格納されている各コンテンツに対して埋め込み可能性分析処理を行う埋め込み可能性分析処理部１３１と、埋め込み可能性分析処理部１３１での結果を基に埋め込み強度マップを作成する埋め込み強度マップ作成部１３２と、を有する。
【００３５】
本処理部１４は、透かし情報を生成する透かし情報生成部１４１と、透かし情報生成部１４１で生成された透かし情報を透かしルール格納部１５３に格納された透かしルールに従ってパターン化することで、透かしパターンを生成する透かしパターン生成部１４２と、透かしパターン生成部１４２で生成された透かしパターンと埋め込み強度マップデータベース１５２に格納されている埋め込み強度マップとを用いてコンテンツに透かし情報を埋め込み、透かし入りコンテンツを生成する透かし入りコンテンツ生成部１４３と、を有する。
【００３６】
図３に、上記構成のコンテンツ配信センタ１での処理の流れを示す。
【００３７】
図示するように、コンテンツ配信センタ１での処理は、予備処理部１３が行う予備処理（ａ）と、本処理部１３が行う本処理（ｂ）との２つに分けられる。
【００３８】
まず、予備処理（ａ）について説明する。
【００３９】
制御部１２は、入出力部１１を介してコンテンツデータベース１５１に、コンテンツデータ（オリジナルデータ）が新たに格納されると（ステップＳ１００１）、新たに格納されたコンテンツデータの埋め込み強度マップの作成を予備処理部１３に指示する。
【００４０】
これを受けて、埋め込み可能性分析処理部１３１は、コンテンツデータベース１５１から新たに格納されたコンテンツデータを読み出すと共に、透かしルール格納部１５３から透かしルールを読み出す（ステップＳ１００２）。
【００４１】
次に、このコンテンツデータを、透かし情報（ビット列）を構成する１ビットが埋め込まれる単位領域である単位ブロックに分割する。そして、前記読み出した透かしルールに従い定まる各単位ブロック（透かし情報を構成する各ビットが埋め込まれるべき単位ブロック）のうちの少なくとも１つに対し、上記従来の技術で説明した埋め込み可能性分析処理と同様の要領で、当該単位ブロックの特徴値（例えばコンテンツが画像データならば輝度値や色情報等）の許容変化レベルを求める（ステップＳ１００３）。
【００４２】
それから、埋め込み可能性分析処理部１３１は、前記読み出した透かしルールに従い定まる各単位ブロックのうち、ステップＳ１００３で許容変化レベルを求めた単位ブロック以外の各単位ブロックに対し、当該単位ブロックの特徴値の許容変化レベルを、ステップＳ１００３で求めた許容変化レベルに基づいて推定する（ステップＳ１００４）。例えば、ステップＳ１００３で求めた許容変化レベルが１つならば、この値を推定値として用いる。また、ステップＳ１００３で求めた許容変化レベルが２つ以上ならば、この値の平均値を推定値として用いる。なお、ステップＳ１００３において、前記透かしルールに従い定まる単位ブロックの各々に対して、特徴値の許容変化レベルを求めている場合は、ステップＳ１００４での推定処理は不要である。
【００４３】
次に、埋め込み強度マップ作成部１３２は、前記コンテンツデータを前記単位ブロックに分割することで得られるマップ上の、前記透かしルールに従い定まる各単位ブロックに、上記のステップＳ１００３で求めた、あるいは、ステップＳ１００４で推定した、当該単位ブロックの特徴値の許容変化レベルを書込む。これにより、図７に示したような埋め込み強度マップ５０１を作成する（ステップＳ１００５）。なお、作成した埋め込み強度マップ５０１から前記透かしルールが推定されないようにするために、埋め込み強度マップ５０１中の前記透かしルールに従い定まる各単位ブロック以外の単位ブロック各々にも、任意の許容変化レベルを設定しておくとよい。
【００４４】
埋め込み強度マップ作成部１３２は、上記のようにして埋め込み強度マップ５０１を作成したならば、これをステップＳ１００２で読み出したコンテンツデータとの対応が判るようにして、埋め込み強度マップデータベース１５２に格納する（ステップＳ１００６）。
【００４５】
次に、本処理（ｂ）について説明する。
【００４６】
この処理は、上記の予備処理（ａ）とは独立して実行される。
【００４７】
制御部１２は、入出力部１１を介して受信端末２からコンテンツの配信依頼を受け取ると（ステップＳ２００１）、本処理部１４に対し、前記依頼に含まれるコンテンツの識別情報とユーザ情報とを通知して、本処理部１４に透かし入りコンテンツの作成を指示する。
【００４８】
これを受けて、透かし情報生成部１４１は、制御部１２から通知されたコンテンツの識別情報とユーザ情報を含む透かし情報を生成し（ステップＳ２００２）、これを透かしパターン生成部１４２に渡す。透かしパターン生成部１４２は、透かしルール格納部１５２から透かしルールを読み出す。そして、前記透かし情報を表すビット列を構成する各ビットを、前記読み出した透かしルールに従い定まるコンテンツ上の単位ブロック（透かし情報を構成する各ビットが埋め込まれるべき単位ブロック）に配置し、図７に示したような透かしパターン５０３を作成する（ステップＳ２００３）。この際、例えば図７に示したように、配置するビットがビット値１ならば「+１」とし、０ならば「-１」とする。また、ビットが配置されない部位は「０」にする。
【００４９】
以上のようにして、埋め込みパターン５０３が作成されると、透かし入りコンテンツ生成部１４３は、まず、制御部１２から通知されたコンテンツの識別情報により特定されるコンテンツの埋め込み強度マップ５０１を埋め込み強度マップデータベース１５２から読み出し、これと前記作成した埋め込みパターン５０３とを掛け合わせる。これにより、図７に示したような、透かし情報を構成する各ビットをコンテンツ上の対応する各単位ブロックへ埋め込むための、前記各単位ブロックの特徴値の変化量を示した透かしパターン５０４を作成する（ステップＳ２００４）。それから、制御部１２から通知されたコンテンツの識別情報により特定されるコンテンツデータをコンテンツデータベース１５１から読み出し、これと透かしパターン５０４とを合成し、コンテンツデータ上の各単位ブロックの特徴値を、透かしパターン５０４が示す当該単位ブロックの変化量分、変化させる。これにより、透かし情報生成部１４１が生成した透かし情報が埋め込まれた透かし入りコンテンツを作成する（ステップＳ２００５）。
【００５０】
この透かし入りコンテンツは、入出力部１１を介して、当該コンテンツの配信依頼を送信した受信端末２に送信される（ステップＳ２００６）。
【００５１】
なお、上記のコンテンツ配信センタ１は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの集積ロジックＩＣとメモリとの組み合わせによりハード的に実現されるものでもよい。あるいは、図４に示すように、ＣＰＵ８０１と、メモリ８０２と、ハードディスク装置などの外部記憶装置８０３と、ＣＤ-ＲＯＭ等の記憶媒体８１０からデータを読み取る読取装置８０４と、キーボード等の入力装置８０５と、ディスプレイ等の出力装置８０６と、ネットワーク３を介して他の装置と通信を行うための通信装置８０７と、これら装置間のデータ送受を司るインターフェース８０８とを備えた、一般的な構成を有する電子計算機上に、ソフトウエア的に実現されるものでもよい。この場合、コンテンツ配信センタ１をソフトウエア的に実現するためのプログラムは、読取装置８０４を介して記憶媒体８１０から、あるいは、通信装置８０７を介してネットワーク３から、外部記憶装置８０３にインストールされた後、そこからメモリ８０２上にロードされてＣＰＵ８０１に実行される。
【００５２】
以上、本発明の第１実施形態について説明した。
【００５３】
本実施形態では、予備処理部１３が行う予備処理（埋め込み強度マップの作成処理）と、本処理部１４が行う本処理（透かし情報の埋め込み処理）とを、互いに独立させている。より具体的には、予備処理部１３が行う予備処理を、コンテンツデータベース１５１にコンテンツデータが新たに格納される都度実行させ、本処理部１４が行う本処理を、受信端末２からコンテンツの配信依頼を受ける都度実行させている。このため、複数の受信端末２から同じコンテンツデータの配信依頼を受けた場合、当該コンテンツに対する予備処理は１回で済むので、従来の技術で説明した透かし入りコンテンツの作成処理に比べ、効率よく透かし入りコンテンツを作成できる。
【００５４】
また、本実施形態では、埋め込み強度マップ作成のための埋め込み可能性分析処理を、透かしルールに従い定まるコンテンツ上の各単位ブロックのうちの少なくとも１つに対して行い、前記各単位ブロックの残りについては、前記少なくとも１つに対して行った埋め込み可能性分析処理の結果から推定するようにしている。このため、実際に特徴値の変化許容レベルが測定される単位ブロックは、透かし情報を構成するビットが実際に埋め込まれる単位ブロックのいずれかとなる。つまり、透かし情報を構成するビットが実際に埋め込まれることのない単位ブロックに対する無駄な測定を省くことができる。したがって、従来の技術で説明した埋め込み強度マップの作成処理に比べ、その処理を高速化できる。
【００５５】
なお、本実施形態では、本処理部１４での透かし入りコンテンツの作成を、受信端末２からコンテンツの配信依頼を受ける都度実行させる場合を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、同一のコンテンツを多数の受信端末２に配信する場合において、各受信端末２毎に透かし情報を異ならせるような場合に好適である。
【００５６】
また、本実施形態では、予備処理部１３と本処理部１４とを同じ装置上に設けているが、両者を互いに異なる装置上に設けるようにしてもよい。例えば、図１において、コンテンツ配信センタ１を図２に示す構成から本処理部１４を省いた構成とし、受信端末２からの配信依頼に応じて、当該依頼対象のコンテンツ（オリジナルデータ）およびその埋め込み強度マップを記憶部１５から読み出し、当該依頼を送信した受信端末２へ送信させる。一方、受信端末２は図２に示す構成から予備処理部１３を省いた構成とし、自らが送信した配信依頼に応答して、コンテンツ配信センタ１から送られてきたコンテンツ（オリジナルデータ）およびその埋め込み強度マップを記憶部１５に格納させる。それから、本処理部１４を起動させて透かし入りコンテンツを作成させ、これを入出力部１１を介して、受信端末２のユーザに提供させる。受信端末２を、コンビニエンスストア等の施設に設置されたオンライン端末とすれば、透かし情報埋め込みにかかる処理（埋め込み強度マップの作成処理と透かし情報の埋め込み処理）をコンテンツ配信センタ１と受信端末２との間で分散させた、効率のよい配信システムを構築できる。
【００５７】
次に、本発明の第２実施形態について、本発明の電子透かし情報埋め込み方法をデジタルビデオカメラに適用した場合を例にとり説明する。
【００５８】
図５は本発明の第２実施形態が適用されたビデオカメラの概略構成図である。
【００５９】
この図において、撮像部５１から出力された映像を表すビデオ信号は、Ａ/Ｄ変換器５２にてデジタル化され、一連のフレームデータでなるデジタル画像データに変換される。その後、Ａ/Ｄ変換器５３から順次出力されるフレームデータは、少なくとも１フレーム分のフレームデータを蓄積可能なバッファ５３にて時間調整された後、透かし埋め込み部５４に入力される。透かし埋め込み部５４は、埋め込み強度マップメモリ６３を監視しており、その内容が更新されると、透かしパターンメモリ５８に格納されている透かしパターン５０３と、埋め込み強度マップメモリ６３に格納されている更新された埋め込み強度マップ５０１とを掛け合わせ、図７に示したような、透かし情報を構成する各ビットをコンテンツ上の対応する各単位ブロックへ埋め込むための、前記各単位ブロックの特徴値の変化量を示した透かしパターン５０４を作成し保持する。そして、この透かしパターン５０４と、バッファ５３から出力されたフレームデータとを合成し、フレームデータ上の各単位ブロック（透かし情報を構成する各ビットが埋め込まれるべき単位ブロック）の特徴値を、透かしパターン５０４が示す当該単位ブロックの変化量分変化させ、透かし情報が埋め込まれた透かし入りフレームデータを作成する。符号化部５５は、透かし埋め込み部５４から出力された透かし入りフレームデータを、ＭＰＥＧ符号則等に従い符号化して出力する。
【００６０】
なお、上記構成のビデオカメラにおいて、透かしパターンメモリ５８への透かしパターンの格納は、上記の透かし入りフレームデータの作成に先立ち、以下の要領で行われる。
【００６１】
すなわち、透かし情報生成部５６は、図示していない操作パネル等を介して受け付けた撮影者の情報等を含む透かし情報を生成し、これを透かしパターン生成部５７に渡す。透かしパターン生成部５７は、透かしルールメモリ６４からフレームデータに埋め込む透かしパターンを生成するための規則である透かしルールを読み出し、透かし情報生成部５６から受け取った透かし情報を表すビット列を構成する各ビットを、この透かしルールに従い定まるフレームデータ上の単位ブロック（透かし情報を構成する各ビットが埋め込まれるべき単位ブロック）に配置する。これにより、図７に示したような透かしパターン５０３を作成する。この際、例えば図７に示したように、配置するビットがビット値１ならば「+１」とし、０ならば「-１」とする。また、ビットが配置されない部位は「０」にする。上記のようにして透かしパターン５０３を作成したならば、これを透かしパターンメモリ５８に格納する。
【００６２】
また、上記構成のビデオカメラにおいて、埋め込み強度マップメモリ６３への埋め込み強度マップの格納は、図６に示すフローに沿って行われる。
【００６３】
すなわち、近似度算出部６０は、バッファ５３を監視しており、バッファ５３に新たなフレームデータ（以下、現在フレームデータと呼ぶこととする）が蓄積されると（ステップＳ３００１）、これと参照画像メモリ５９に格納されているフレームデータ（以下、参照フレームデータと呼ぶこととする）との近似度を調べ、現在フレームデータが参照フレームデータと同じ内容を表す（両者間で動きのない）フレームデータとして扱えるか否かを判断する（ステップＳ３００２）。例えば、ＭＰＥＧ符号則における動き推定と同じ要領で、参照フレームデータに対する現在フレームデータの各マクロブロックの動き推定処理を行う。そして、現在フレームデータの各マクロブロックの、参照フレームデータ中の各比較対象マクロブロックに対する動き量の総和を算出し、その算出結果が所定の閾値より低いか否かを調べる。前記所定の閾値より低い場合は、現在フレームデータが参照フレームデータと同じ内容を表す（両者間で動きのない）、つまり近似度の高いフレームデータである判断する。そうでない場合は、同じ内容を表すものではない（両者間で動きがある）、つまり近似度の低いフレームデータであると判断する。
【００６４】
ステップＳ３００２において、現在フレームデータが参照フレームデータと近似度の高いフレームデータであると判断した場合（ステップＳ３００３でＹｅｓ）、近似度算出部６０は、バッファ５３に格納されている現在フレームデータの透かし埋め込み部５４への出力を指示する（ステップＳ３００４）。その後、ステップＳ３００１に戻り、バッファ５３に現在フレームデータが新たに蓄積されるのを待つ。
【００６５】
一方、ステップＳ３００２において、現在フレームデータが参照フレームデータと近似度の低いフレームデータであると判断した場合（ステップＳ３００３でＮｏ）、近似度算出部６０は、埋め込み可能性分析処理部６１に埋め込み強度マップの作成指示を出す。
【００６６】
これを受けて、埋め込み強度可能性分析処理部６１は、透かしルールメモリ６４から透かしルールを読み出す。また、現在フレームデータを、透かし情報（ビット列）を構成する１ビットが埋め込まれる単位領域である単位ブロックに分割する。そして、前記読み出した透かしルールに従い定まる各単位ブロック（透かし情報を構成する各ビットが埋め込まれるべき単位ブロック）のうちの少なくとも１つに対し、上記従来の技術で説明した埋め込み可能性分析処理と同様の要領で、当該単位ブロックの特徴値（例えばコンテンツが画像データならば輝度値や色情報等）の許容変化レベルを求める（ステップＳ３００５）。
【００６７】
それから、埋め込み可能性分析処理部６１は、図３に示すステップＳ１００４と同様の要領で、前記読み出した透かしルールに従い定まる各単位ブロックのうち、ステップＳ３００５で許容変化レベルを求めた単位ブロック以外の各単位ブロックに対し、当該単位ブロックの特徴値の許容変化レベルを、ステップＳ３００５で求めた許容変化レベルに基づいて推定する（ステップＳ３００６）。
【００６８】
次に、埋め込み強度マップ作成部６２は、図３に示すステップＳ１００５と同様の要領で、前記現在フレームデータを前記単位ブロックに分割することで得られるマップ上の、前記透かしルールに従い定まる各単位ブロックに、上記のステップＳ３００５で求めた、あるいは、ステップＳ３００６で推定した、当該単位ブロックの特徴値の許容変化レベルを書込む。これにより、図７に示したような埋め込み強度マップ５０１を作成する（ステップＳ３００７）。
【００６９】
埋め込み強度マップ作成部６２は、上記のようにして埋め込み強度マップ５０１を作成したならば、埋め込み強度マップメモリ６３に格納されている埋め込み強度マップをこれに更新する（ステップＳ３００８）。
【００７０】
上記のようにして、埋め込み強度マップメモリ６３への埋め込み強度マップの格納が終了したならば、近似度算出部６０は、参照画像メモリ５９に格納されている参照フレームデータを現在フレームデータに更新する（ステップＳ３００９）。それから、バッファ５３に格納されている現在フレームデータの透かし埋め込み部５４への出力を指示し（ステップＳ３００４）、その後、ステップＳ３００１に戻り、バッファ５３に現在フレームデータが新たに蓄積されるのを待つ。
【００７１】
なお、上記のデジタルビデオカメラも、本発明の第１実施形態で説明したコンテンツ配信センタ１と同様に、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの集積ロジックＩＣとメモリとの組み合わせによりハード的に実現されるものでもよい。あるいは、図４に示すように、ＣＰＵ８０１と、メモリ８０２と、外部記憶装置８０３と、読取装置８０４と、撮像した映像を表すビデオ信号を出力する撮像機器等の入力装置８０５と、ディスプレイ等の出力装置８０６と、これら装置間のデータ送受を司るインターフェース８０８とを備えた、一般的な構成を有する電子計算機上に、ソフトウエア的に実現されるものでもよい。
【００７２】
以上、本発明の第２実施形態について説明した。
【００７３】
本実施形態では、上記の構成により、コンテンツデータの１部として撮像部５１から順次出力される現在フレームデータに対し、それが参照フレームデータと同じ内容を表す（両者間で動きがない）フレームデータとして扱える程近似している場合は、現在フレームデータへの透かし情報埋め込みに用いる埋め込み強度マップとして、参照フレームデータに対する埋め込み強度マップが援用される。このため、コンテンツデータを構成する複数のフレームデータの各々に対して、実際に埋め込み強度マップを作成する必要がなくなるので、上記従来の埋め込み可能性分析処理に比べ、処理を高速化できる。
【００７４】
なお、本実施形態では、本発明の電子透かし情報埋め込み方法をデジタルビデオカメラに適用した場合を例にとり説明しているが、本発明はこれに限定されない。例えばデジタルビデオ録画装置等の、様々な電子機器に適用可能である。なお、本発明の電子透かし情報埋め込み方法をデジタルビデオ録画装置に適用する場合は、図５において、撮像部５１およびＡ/Ｄ変換部５２に代えて、デジタルビデオ信号を取り込むインターフェースを設け、そして、符号化部５５に代えて、複数の透かし入りフレームデータで構成されるデジタルビデオ信号を録画する録画部を設ければよい。
【００７５】
また、本実施形態では、コンテンツデータの１部として撮像部５１から順次出力される現在フレームデータと参照フレームデータとの近似度を調べることで、現在フレームデータへの透かし情報埋め込みに用いる埋め込み強度マップとして、参照フレームデータに対する埋め込み強度マップを援用するか否かを決定しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮像部５１から順次出力されるフレームデータに対して、所定のフレーム数間隔毎に該当フレームデータに対する埋め込み強度マップを作成し、これを次に埋め込み強度マップが作成されるまでの各フレームデータへの透かし情報埋め込みに援用するようにしてもよい。この場合、図５において、参照画像メモリ５９および近似度算出部６０の代わりに、現在フレームデータがバッファ５３に新たに格納される都度に１つインクリメントし、カウント値が所定値に達すると、埋め込み可能性分析処理部６１へ埋め込み強度マップの作成を指示してカウント値をリセットする、カウンタを設ければよい。
【００７６】
また、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。
【００７７】
例えば、上記の第１実施形態において予備処理部１３が行う埋め込み強度マップの作成処理は、従来の技術で説明したような、コンテンツデータの各部について埋め込み可能性分析処理を行い、当該部分の特徴値の許容変化レベルを求めるものでもよい。また、コンテンツデータが動画像データのように、複数のフレームデータで構成されるものである場合は、上記の第２実施形態で説明したものを適用することも可能である。
【００７８】
すなわち、コンテンツデータの配信に先だって図６に示すフローを実行して、前記コンテンツデータを構成する各フレームデータに適用する各埋め込み強度マップを作成しておき、これらを適用対象フレームデータに対応付けて埋め込み強度マップデータベース１５２に格納しておくこともできる。
【００７９】
また、上記の各実施形態では、コンテンツデータが画像データである場合を例にとり説明しているが、本発明はその他の様々なコンテンツデータ（例えばオーディオデータやドキュメントデータ等）に適用可能である。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同じコンテンツデータに異なる電子透かし情報を埋め込む場合にかかる埋め込み可能性分析処理の負荷を減らすことができる。また、埋め込み可能性分析処理自体の負荷を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態が適用されたコンテンツ配信システムの概略構成図である。
【図２】図１に示すコンテンツ配信センタ１の概略構成図である。
【図３】図２に示すコンテンツ配信センタ１での処理の流れを示す図である。
【図４】図２に示すコンテンツ配信センタ１のハードウエア構成例を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態が適用されたビデオカメラの概略構成図である。
【図６】図５に示すビデオカメラにおける、埋め込み強度マップの埋め込み強度マップメモリ６３への格納処理の流れを示す図である。
【図７】従来の電子透かし技術による画像データへの情報埋め込みの原理を説明するための図である。
【符号の説明】
１…コンテンツ配信センタ、  ２…受信端末、  ３…ネットワーク、１１…入出力部、  １２…制御部、  １３…予備処理部、  １４…本処理部、  １５…記憶部、  ５１…撮像部、  ５２…Ａ/Ｄ変換部、  ５３…バッファ、  ５４…透かし埋め込み部、  ５５…符号化部、  ５６、１４１…透かし情報生成部、  ５７、１４２…透かしパターン生成部、  ５８…透かしパターンメモリ、  ５９…参照画像メモリ、  ６０…近似度算出部、  ６１、１３１…埋め込み可能性分析処理部、  ６２、１３２…埋め込み強度マップ作成部、  ６３…埋め込み強度マップメモリ、  ６４…透かしルールメモリ、  １４３…透かし入りコンテンツ作成部、  １５１…コンテンツデータベース、  １５２…埋め込み強度マップデータベース、  １５３…透かしルール格納部、  ８０１…ＣＰＵ、  ８０２…メモリ、  ８０３…外部記憶装置、  ８０４…読取装置、  ８０５…入力装置、  ８０６…出力装置、  ８０７…インターフェース、  ８１０…記憶媒体
【図１】
0003809323.tif 000002
【図２】
0003809323.tif 000003
【図３】
0003809323.tif 000004
【図４】
0003809323.tif 000005
【図５】
0003809323.tif 000006
【図６】
0003809323.tif 000007
【図７】
0003809323.tif 000008