电子水印检出方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电子水印检出方法及装置，能够正确地检出因缩放以及旋转等攻击而微弱的水印信息而不增加计算量和路规模。输入图像信号（１０）通过图像缩小器（１１）与图像尺寸相关地缩小，并生成缩小图像信号。通过使用ＨＰＦ或者ＢＰＦ的特定频率成分提取器（２１）从缩小图像信号中提取特定频率成分信号，由相位控制器（２２）对特定频率成分信号进行相控制。由相关器（２３）计算出相位控制之后的特定频率成分信号和缩小图像信号之间的相互相关值，由水印信息推定器（２４）从相互相关值中检出在输入图像信号（１０）中所嵌入的水印信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防止经由例如记录媒体所提供的数字动态图像信号的非法复制的有效的电子水印检出方法及装置。
技术介绍
由于数字VTR或者DVD(数字万用盘)这样的记录及再现数字图像数据的装置的普及，提供这些装置可再现的多种数字动态图像。另外，通过经由因特网、广播卫星、通信卫星等的数字电视广播，流通各种数字动态图像，并且用户可使用高品质的数字动态图像。数字动态图像在数字信号水平可简单地完成高品质复制，在不实施任何复制禁止或者复制控制的情况下，有可能被无限制地复制。从而，为了防止数字动态图像的非法复制(拷贝)，或者控制由正规用户复制的次数，所考虑的方法是给数字动态图像附加用于复制控制的信息，使用此附加信息防止非法复制，并限制复制。作为向数字动态图像重叠另外的附加信息的技术，电子水印(digitalwatermarking)是众所周知的。电子水印是，通过对于被数字数据化的声音、音乐、动态图像、静态图像等内容嵌入内容的版权者和使用者的识别信息、版权者的权利信息、内容的使用条件、它使用时需要的秘密信息，或者上述复制控制信息等的信息(称这些为水印信息)，以使之变得不容易察觉，之后根据必要从内容中检测出水印信息，进行包含使用控制、复制控制的版权保护，或促进二次使用的技术。作为电子水印的一种方式，应用扩谱技术的方式是众所周知的。在此方式中，根据以下过程在数字动态图像中嵌入水印信息。在图像信号中乘以PN(Pseudorandom Noise)序列，然后进行扩谱。频率变换(例如DCT变换)扩谱之后的图像信号。通过改变特定频率成分的值来嵌入水印信息。实施反频率变换(例如IDCT变换)。实施逆扩谱(乘以与步骤E1相同的PN序列)。另一方面，根据以下过程进行从如此嵌入水印信息的数字动态图像中检测出水印信息。在图像信号中乘以PN(与步骤E1相同的PN序列)序列，然后进行扩谱。频率变换(例如DCT变换)扩谱之后的图像信号。着眼特定频率成分的值，提取被嵌入的水印信息。另一方面，也建议从输入图像信号中提取特定频率成分信号，相位控制此特定频率成分信号，计算出被相位控制的信号的相关值，然后检测出水印信息(例如专利文献1参照)专利文献1特开2002-325233号公报(权利要求2，图7)。以防止非法使用作为目的适用电子水印的情况下，需要电子信息有不会因通常对数字著作物所实施的各种操作和有意攻击而被消除或窜改这样的特性(坚定性)。作为对嵌入水印信息的数字图像不能检测出水印信息的攻击，考虑图像的切离，缩放(扩大/缩小)以及旋转等。受到此攻击的图像被输入的情况下，在现有技术中，首先，在水印信息检测时进行推定在嵌入时的步骤E1中所使用的PN序列的处理，恢复PN序列的同步之后，进行步骤D1～D3的处理，然后提取所嵌入的水印信息。然而，在仅从图像信号恢复PN序列的同步中，尝试多个候补中的处理，进行采用可顺利检测的处理的探测是必要的。为此，存在计算量和电路规模增加的问题。此问题特别是在图像信号是高分辨率的情况下很显著。另外，在受到攻击的图像中，存在着这样的问题因为水印信息很微弱，所以可分辨出缩放和旋转，即使进行对应于此的检出，也不能够检测出水印信息。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电子水印检出方法以及装置，特别从高分辨率的图像信号中，正确地检测出由于画面切换输出、缩放以及旋转等攻击而变弱的水印信息，此时不伴随计算量和电路规模的增大。根据本专利技术的一种观点，为了检测出在输入图像信号中所嵌入的水印信息，对上述输入图像信号就图像尺寸进行缩小，生成缩小图像信号，从上述缩小图像信号中检测出水印信息。如此，在输入图像信号是高分辨率信号的情况下，也使得压制计算量和电路规模的同时检出水印信息变为可能。对上述输入图像信号就图像尺寸进行缩小通过例如降低分辨率来实现。根据本专利技术的又一观点，从上述缩小图像信号中提取特定频率成分信号。控制所提取的上述特定频率成分信号的相位，计算出相位被控制的特定频率成分信号和上述缩小图像信号之间的相互相关值。从上述相互相关值中检测出上述水印信息。通过一边改变相位控制量一边进行为了计算出相互相关值的相关计算，输入图像信号即使受到缩放的攻击，也能够检测出水印信息。如此对缩小图像信号改变相位控制量，并进行相关计算。从而，在输入图像信号是高分辨率信号，并且受到缩放的攻击的情况下，使得不增加计算量和电路规模，可检出水印信息。根据本专利技术另一种观点，计算上述缩小图像信号的自相关函数。通过上述自相关函数被过滤，生成特定频率成分信号，从上述特定频率成分信号中检测出上述水印信息。通过缩小图像信号和对于缩小图像信号的相位控制之后的图像信号的相关计算，求出自相关函数。求出自相关函数之前，对缩小图像信号实施图像旋转。如此通过改变对缩小图像信号的相位控制量和图像旋转量，并进行求出自相关函数的计算，能够从受到缩放攻击和旋转攻击的输入图像信号检出水印信息。根据本专利技术的再一种观点，计算缩小图像信号的自相关函数。通过上述自相关函数跨第1期间被累加，生成第1累加信号。从上述第1累加信号中提取特定频率成分信号，进一步，对上述特定频率成分信号就振幅进行标准化。通过被标准化的特定频率成分信号在跨上述第1期间长的第2期间被累加，生成第2累加信号。从上述第2累加信号中检测出上述水印信息。在此情况下，通过一边改变对于缩小图像信号的相位控制量和图像旋转量，一边进行自相关计算，从受到缩放攻击和旋转攻击的输入图像信号中检出水印信息。进一步，通过累加自相关信号，然后提取特定频率成分信号，削减用于特定频率成分信号提取的过滤计算次数，不降低水印信息的检出性能地降低检出成本。输入图像信号，例如是HD(High Definition)图像信号，缩小图像信号是从HD图像信号被转换的SD(Standard Definition)图像信号。通过对SD图像信号进行水印信息检出，能够进行抑制增加计算量和电路规模的正确的检出。通过和从HD图像信号到SD图像信号的缩放比率保持一致地改变此时被提取的特定频率成分信号的标准化频率，能够维持水印信息的检出性能。根据本专利技术，对于图像的切出、缩放以及旋转等攻击，在输入图像信号是高分辨率信号的情况下，也能够不增加计算量和电路规模，正确地检出水印信息。附图说明图1是表示关于本专利技术第1实施方式的电子水印检出装置构成的方框图；图2是表示关于本专利技术第2实施方式的电子水印检出装置构成的方框图；图3是说明关于图2的相位控制器进行的特定频率成分信号的相位转换的图；图4是表示在第2实施方式中的相互相关值的峰值探测和水印信息检出操作实例的图；图5是表示关于本专利技术第3实施方式的电子水印检出装置构成的方框图；图6是表示关于本专利技术第4实施方式的电子水印检出装置构成的方框图；图7是表示关于本专利技术第5实施方式的电子水印检出装置的主要构成的方框图；图8是表示关于本专利技术第6实施方式的电子水印检出装置的主要构成的方框图；图9是表示图8的图像旋转器的构成实例的方框图；图10是表示在第6实施方式中从被旋转变换的图像检出水印信息时在图像的倾斜方向上进行相关计算的图；图11是表示包含在电子水印检出装置中的水印推定器的第1具体实例的方框图；图12是表示根据累加期间改变水印信息检出的判定阈值的图；图13是表示包含在电子水印检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检出在输入图像信号中所嵌入的水印信息的电子水印检出方法，此电子水印检出方法具有：对上述输入图像信号就图像尺寸进行缩小，并且生成缩小图像信号的步骤，和从上述缩小图像信号中检出上述水印信息的检出步骤。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：浅野涉，山影朋夫，古藤晋一郎，小暮央，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]