JP2006279908A - 動画像電子透かし埋込抽出装置及び方法 - Google Patents
動画像電子透かし埋込抽出装置及び方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 動画像のビデオ信号のキャプチャリングでは、フレームの同期ずれによりフレームの重複や欠落などが生じるという問題がある。これは、エンコーダーが入力動画像の各フレームに対して正確に1対1でキャプチャリングすることができないためである。従来の動画像の電子透かし技術ではこの課題について十分考慮されていない。
【解決手段】 時系列に処理されるコンテンツに対して所定の透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置において、動画像がその価値を有するためには一定数以上のフレームが必要であるということを考慮し、透かし情報から各フレームに対応する符号を生成して透かし情報の符号を各フレームに埋め込み、透かし情報の符号が埋め込まれた動画像から一定数以上の符号を抽出して透かし情報を復元する。これにより、フレームデータの一部消失、破壊、編集などの攻撃に対する耐性を有することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】 時系列に処理されるコンテンツに対して所定の透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置において、動画像がその価値を有するためには一定数以上のフレームが必要であるということを考慮し、透かし情報から各フレームに対応する符号を生成して透かし情報の符号を各フレームに埋め込み、透かし情報の符号が埋め込まれた動画像から一定数以上の符号を抽出して透かし情報を復元する。これにより、フレームデータの一部消失、破壊、編集などの攻撃に対する耐性を有することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は動画像の著作権保護における電子透かし埋込抽出技術に関する。
従来の動画像の電子透かし技術には、動画像を時間的に連続した静止画像の集まりであると捉えて、同一の透かしを複数のフレームに埋め込むものがある(例えば、特許文献1参照)。この方法には、複数のフレームに同じ透かしを埋め込むため検出確率が向上するという利点があるが、同一の透かしを用いているのでフレーム間の相関を利用した攻撃により透かし情報が取り出せるという問題がある。
また、動画像の動きベクトルに透かし情報を埋め込むものもある(例えば、非特許文献1参照)。動画像固有の情報である動きベクトルに透かしを埋め込む手法では、時間軸方向のダウンサンプリングやフレーム削除などの攻撃や再符号化により、透かしの効力が消えてしまうという問題がある。
一方、フレーム間引きに対する耐性を持たせるために、フレームへの埋め込みにおいて複数の埋め込みパターンを持たせる動画像電子透かし装置が提案されている(例えば、特許文献2)。この装置では、フレーム間引きがあってもパターンの検出によって透かしを抽出することができる。
特許3490332「動画像電子透かしシステム」 特開2001−111973「動画像電子透かし装置」 角野英之、稲葉宏幸、笠原正雄著、「改ざんを考慮した動画像の電子透かしに関する二、三の考察」、映像情報メディア学会誌第54巻第4号pp.593−600(2000)
動画像の各フレームに透かしをリアルタイムで埋め込み、エンコーダーに入力して配信を行おうとすると、入力動画像の各フレームに対してエンコーダーが正確に一対一でキャプチャリングすることができず、この段階で入力動画像1フレームに対して、重複や欠落などが発生する。従来の動画像の電子透かし技術ではこの問題について十分配慮されていない。
本発明は、前記の従来の動画像に関する電子透かし技術の問題点を解決しようとするものであり、任意の形式の動画像を対象にして、時間軸方向に関するフレーム消失や重複に対して耐性を有する動画像電子透かし埋込抽出装置及び方法を提供するものである。
そして、本発明は上記目的を達成するために、第1の発明では、時系列に処理される所定のコンテンツに対して所定の埋め込み方式に基づいて所定の透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置において、前記コンテンツからコンテンツ識別子を読み出すコンテンツ識別子取得手段と、前記透かし情報と前記埋め込み方式から透かし情報符号を生成する透かし情報符号生成手段と、前記コンテンツ識別子と前記透かし情報符号から透かし埋込コンテンツを生成する透かし埋め込み実行手段とを備え、コンテンツに埋め込まれる透かし情報符号はコンテンツ毎に異なることを特徴とする。
さらに、第2の発明では、請求項1の電子透かし埋込装置で透かし情報を埋め込まれた複数のコンテンツを時系列的に処理して透かし情報を抽出する電子透かし抽出装置において、前記透かし埋込コンテンツからコンテンツ識別子を読み出すコンテンツ識別子取得手段と、所定の閾値数以上のコンテンツ識別子から透かし情報を抽出する透かし抽出手段とを備えることを特徴とする。
そして、上記に記載の電子透かし埋込装置又は電子透かし抽出装置をコンピュータに実現させるためのプログラムも、本発明である。
前記第1、第2の発明によれば、時間軸方向におけるフレームの重複・消失などの攻撃が行われても、動画像がその価値を有するためには一定数以上のフレームが必要であるということから、透かしが埋め込まれた動画像からは一定数以上の前記透かし情報の符号が抽出されるため、透かし情報を復元することができる。
以上に述べたように、本発明によれば、時間軸方向に関するフレームの重複・消失・読み飛ばしなどが行われても、透かし情報が埋め込まれた複数の透かし情報の符号から透かし情報の抽出処理を行うことにより埋め込まれた透かし情報を抽出することが可能となる。
また、本発明では、透かし埋め込みには静止画像の電子透かしの手法を各フレームに適用することにより、任意の動画像の形式を対象とすることが可能である。
以下、図面に従って本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明を実現する電子透かし埋込装置を示す図である。この電子透かし埋込装置10は、動画像読込部11、画像情報分離部12、透かし情報符号化部13、透かし埋込部14と動画像符号化部15から構成される。
動画像読込部11は、透かし情報を埋め込む対象である動画像30を読み込む。
画像情報分離部12は、動画像読込部11で読み込んだ動画像30を解析して、単位データ識別子91と単位データ92と形式データ93に分離する。このとき、動画像に対する単位データ識別子が既に存在する場合には、単位データ識別子91を外部から入力して取得する。また、単位データ識別子91を分離できない場合には、画像情報分離部が単位データ識別子を付与する。
ここで単位データ識別子としては、例えば、動画像30のフレーム番号が利用できる。
透かしの埋め込みに用いられる動画像30は、例えば図2に示すようなものである。図2では、時系列的に処理される単位データF1〜F30を示している。
透かし情報符号化部13は、画像情報分離部12から得られた単位データ識別子91と透かし情報40と符号化方式指定71に基づいて、透かし情報符号94を取得する。
符号化方式指定としては、例えば公知の秘密分散技術を用いることができる。秘密分散技術により、各単位データに対応する相異なる透かし情報符号を決定できる。この場合、透かし情報符号94は図4に示すようなものである。
透かし埋込部14は、画像情報分離部12から得られた単位データ92と透かし情報符号化部13から得られた透かし情報符号94と埋込方式指定72に基づいて透かし情報の埋込処理を行う。
埋込方式指定72は、すかし情報符号を埋め込む手法と埋め込み位置を示す情報を指定するものである。例えば、埋め込み手法としては既存の静止画像に対する電子透かし手法を用いることができる。
動画像符号化部15は、画像情報分離部12から取得した画像形式情報93と透かし埋込部14から出力された情報に基づいて所定の形式の動画像に符号化を行う。
したがって、電子透かし埋め込み装置10に動画像30を入力すると、透かし埋込処理が行われ、透かし埋込画像50が出力される。
図3は、本発明を実現する電子透かし検出装置を示す図である。この電子透かし検出装置20は、動画像読込部21、透かし情報符号抽出部22、透かし情報抽出部23から構成される。
動画像読込部21は、透かし情報が埋め込まれた動画像50を読み込む。
透かし情報符号抽出部22は、抽出方式指定76に基づいて、動画像読込部21で読み込んだ透かし埋め込み動画像50を解析して、透かし情報符号94を取得する。
抽出方式指定76は、透かし情報符号を抽出する手法と抽出位置を示す情報を指定する。前記埋込方式指定72で指定された電子透かしの埋込方式に対応する抽出方式を指定するのが好適である。
透かし情報抽出部23は、符号化方式指定77に基づいて、透かし情報符号抽出部22から得られた透かし情報符号94から透かし情報40を抽出する。符号化方式指定77は図1の符号化方式71と同じものを用いるのが好適である。
したがって、電子透かし検出装置20に透かし埋込動画像50を入力すると、透かし抽出処理が行われ、透かし情報40が出力される。
図5は本実施の形態における電子透かし埋込方法を示すフローチャートである。まず、動画像読込部11は、動画像30を読み込む(ステップS10)。動画像30を解析して単位データ識別子91を取得し、透かし情報符号化部13は単位データ識別子91と透かし情報40と符号化方式指定に基づいて透かし情報符号化を行い、透かし情報符号94を生成する(ステップS12)。
続いて、透かし埋込部14は、透かし情報符号化部13が出力する透かし情報符号94と単位データ92に基づいて透かし埋込処理を行う(ステップS14)。透かし情報符号に基づいて透かし埋込処理を行うことに成功したならば終了する。透かし埋込処理に失敗した場合に、別の単位データに変更して透かし埋め込み処理を行う。指定回数内での埋め込み処理ができない場合には、「透かし埋込エラー」とする。
図6は本実施の形態における電子透かし抽出処理を示すフローチャートである。まず、動画像読込部21は、透かし埋込動画像50を読み込む(ステップS20)。次に、透かし情報符号抽出部22は、抽出方式指定76に基づいて、動画像読込部21で読み込んだ透かし埋め込み動画像50を解析して、透かし情報符号94を取得する。(ステップS22)。
続いて、透かし情報抽出部23は、符号化方式指定71に基づいて透かし情報抽出処理を行う(ステップS24)。透かし抽出処理を行うことに成功したならば終了する。透かし抽出処理に失敗した場合に、別の透かし情報符号の群を対象に変更して透かし抽出処理を行う。指定回数内での抽出処理ができない場合には、「透かし抽出エラー」とする。
透かし情報の検出においては、入力として利用者識別子のデータベースを与えることにより、検出の出力として該当する利用者を表示させることも可能である。
図7は、透かし情報埋込の第1の実施形態である配布者の著作権の表示の例を示す図である。
まず、透かし情報を埋め込む対象である動画像C1を読み込む。次に動画像C1を各フレームの映像(P1,・・・,Pn)に分割する。最後に、配布者の識別番号から生成される透かし情報に基づき、各映像(P1,・・・,Pn)に対する透かし情報を計算して、透かし埋込処理を行い、再符号化により埋込動画像C2を取得する。
なお、本実施例においては、連続したフレームに対する埋め込み処理を行った例を示したが、連続する必要性はとくになく、所定の範囲内であれば同様の効果を得ることができる。
図8は、透かし情報埋込の第2の実施形態である受信者識別子の埋込の例を示す図であり、配信者がユーザXとユーザYに同一の動画像を配信する場合の例である。
受信者の識別は、透かし情報をユーザ毎に割り当てる代わりに、透かし情報の埋込位置をユーザに応じて選択することにより実現する。ここで、ユーザXとユーザYは1箇所以上で埋め込み位置が同一となるように埋め込み位置の割り当てを行う。図8は、ユーザXとユーザYの受信者識別子に対応する埋め込み位置の例を示している。この例では、ユーザXの受信者識別子に対応する埋め込み位置は、X1、X2、X3、X4、ユーザYの受信者識別子に対応する埋め込み位置はY1、Y2、Y3、Y4であり、そのうち、X1とY1が同一位置を示している。
同一の映像に異なる受信者識別子を埋め込んで配信するとき、ユーザXとユーザYは互いに画像を比較するという結託行為により、受信者識別子に対応する埋め込み位置の一部を知ることができる。しかし、共通で埋め込む位置を設けることにより、二者が結託を行っても位置X1のように埋込を検出できない部分を残すことができる。したがって、位置X1に受信者識別子が埋め込んでいるような画像が見つかった場合には、ユーザXとユーザYの少なくとも一方が海賊行為をしたと判定できる。
前記の説明では、二者を例に説明したが三者以上でも埋め込み位置をうまく制御することは可能である。また、埋め込み箇所は4箇所に限定されることはなく、2個以上で共通部分が生じるように割り当てればよい。
10 電子透かし埋め込み装置
11 動画像読込部
12 画像情報分離部
13 透かし情報符号化部
14 透かし埋込部
15 動画像符号化部
20 電子透かし検出装置
21 動画像読込部
22 透かし情報符号抽出部
23 透かし情報抽出部
24 透かし情報判定部
30 動画像ファイル
40 透かし情報
50 透かし埋込動画像
71 符号化方式指定
72 埋込方式指定
76 抽出方式指定
77 符号化方式指定
91 単位データ識別子
92 画像情報
93 形式情報
94 透かし情報符号
11 動画像読込部
12 画像情報分離部
13 透かし情報符号化部
14 透かし埋込部
15 動画像符号化部
20 電子透かし検出装置
21 動画像読込部
22 透かし情報符号抽出部
23 透かし情報抽出部
24 透かし情報判定部
30 動画像ファイル
40 透かし情報
50 透かし埋込動画像
71 符号化方式指定
72 埋込方式指定
76 抽出方式指定
77 符号化方式指定
91 単位データ識別子
92 画像情報
93 形式情報
94 透かし情報符号
Claims (7)
- 時系列に処理される所定のコンテンツに対して所定の埋め込み方式に基づいて所定の透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置において、前記コンテンツからコンテンツ識別子を読み出すコンテンツ識別子取得手段と、前記透かし情報と前記埋め込み方式から透かし情報符号を生成する透かし情報符号生成手段と、前記コンテンツ識別子と前記透かし情報符号から透かし埋込コンテンツを生成する透かし埋め込み実行手段とを備え、コンテンツに埋め込まれる透かし情報符号はコンテンツ毎に異なることを特徴とする電子透かし埋込装置。
- 請求項1の電子透かし埋込装置において、前記コンテンツは動画像を構成する単位データであり、各単位データの透かし情報符号には、透かし情報とコンテンツ識別子に基づいた透かし情報の符号が含まれていることを特徴とする電子透かし埋込装置。
- 時系列に処理される所定のコンテンツに対して所定の埋め込み方式に基づいて所定の透かし情報を埋め込む電子透かし埋込方法において、前記コンテンツからコンテンツ識別子を読み出すコンテンツ識別子取得過程と、前記透かし情報と前記埋め込み方式から透かし情報符号を生成する透かし情報符号生成過程と、前記コンテンツ識別子と前記透かし情報符号から透かし埋込コンテンツを生成する透かし埋め込み実行過程とを備え、コンテンツに埋め込まれる透かし情報符号はコンテンツ毎に異なることを特徴とする電子透かし埋込方法。
- 請求項2の電子透かし埋込方法において、前記コンテンツは動画像を構成する単位データであり、各単位データの透かし情報符号には、透かし情報とコンテンツ識別子に基づいた透かし情報の符号が含まれていることを特徴とする電子透かし埋込方法。
- 請求項1の電子透かし埋込装置で透かし情報を埋め込まれた複数のコンテンツを時系列的に処理して透かし情報を抽出する電子透かし抽出装置において、前記透かし埋込コンテンツからコンテンツ識別子を読み出すコンテンツ識別子取得手段と、所定の閾値数以上のコンテンツ識別子から透かし情報を抽出する透かし抽出手段とを備えることを特徴とする電子透かし抽出装置。
- 請求項2の電子透かし埋込方法で透かし情報を埋め込まれた複数のコンテンツを時系列的に処理して透かし情報を抽出する電子透かし抽出方法において、前記透かし埋込コンテンツからコンテンツ識別子を読み出すコンテンツ識別子取得過程と、所定の閾値数以上のコンテンツ識別子から透かし情報を抽出する透かし抽出過程とを備えることを特徴とする電子透かし抽出方法。
- 請求項3若しくは4若しくは6のいずれか1項に記載された電子透かし埋込方法又は電子透かし抽出方法をコンピュータで実現させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005125632A JP2006279908A (ja) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | 動画像電子透かし埋込抽出装置及び方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005125632A JP2006279908A (ja) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | 動画像電子透かし埋込抽出装置及び方法 |
Publications (1)
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JP2006279908A true JP2006279908A (ja) | 2006-10-12 |
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JP2005125632A Pending JP2006279908A (ja) | 2005-03-29 | 2005-03-29 | 動画像電子透かし埋込抽出装置及び方法 |
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JP (1) | JP2006279908A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008225232A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Crimson Technology Inc | 信号処理方法および音声コンテンツ配信方法 |
-
2005
- 2005-03-29 JP JP2005125632A patent/JP2006279908A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008225232A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Crimson Technology Inc | 信号処理方法および音声コンテンツ配信方法 |
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