CN1450790A - 电子水印嵌入设备、方法及其记录介质和制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种电子水印嵌入设备，电子水印嵌入方法，具有电子水印的记录介质，其能够在对关于内容的信息进行噪声减少处理或数据压缩处理的情况下可靠地检测所述水印，以及所述记录介质的制造方法。所述电子水印嵌入设备具有嵌入装置，用于在由数字信息构成的内容中嵌入由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印；变更装置，用于变更要被嵌入所述内容中的电子水印的强度；以及控制装置，用于控制所述变更装置，使得改变所述电子水印的强度，并且其中控制装置，用于控制所述变更装置，使得以一定间隔增加电子水印的强度。

Description

电子水印嵌入设备、方法及其记录介质和制造方法
技术领域
本发明涉及一种电子水印嵌入设备、电子水印嵌入方法以及具有电子水印的记录介质，用于嵌入电子水印，以便限制复制由数字信息构成的内容，还涉及这种记录介质的制造方法。
背景技术
随着数字电视广播的实现，越来越普遍地利用数字信号分配图像。此外，用于作为数字数据在光盘、磁带等等上面记录图像的视频记录器被广泛地使用。这种视频记录器使得作为数字数据被记录的图像能够被复制而不降低质量。为此，从版权的观点看来，需要限制图像的复制。
例如，在日本专利公开2000-173175中披露了一种水印(电子水印)技术是一种用于限制图像复制的技术，并且是一种用于嵌入用于限制数字图像的复制的信息的技术。在下文中，关于要被嵌入数字图像中的限制复制的信息被称为“水印”。水印被这样嵌入，使其隐藏在图像中。因此，水印的嵌入几乎不引起图像质量的变劣。此外，可能接收其中具有水印的图像的人甚至识别不出图像中具有水印，因此，从图像中消除水印是非常困难的。
日本专利公开2000-173175披露了一种系统，其中使用表示禁止复制的水印和表示允许一次复制的水印。因为这种系统可以管理复制的次数，不会引起版权问题，并且电视广播的观众可以观看分配的图像而不受广播时间的限制。
按照这种系统，当数字图像被输入视频记录器时，视频记录器确定图像中是否具有水印。如果其中具有水印，并且表示禁止复制，则视频记录器便不记录所述图像。如果其中没有水印，或者其中具有水印，并且表示允许一次复制，则视频记录器确定允许对图像复制一次，并立即在光盘上记录图像。此时，如果水印表示允许一次复制，则视频记录器便嵌入表示禁止复制的水印到图像中去，并记录图像。
在生产封装的介质例如视频磁带或者DVD的情况下，或者在由广播电台分配图像的情况下，可以进行用于减少图像的噪声分量的处理。还有这样的情况，其中在进行压缩记录时的压缩的位速率按照作品被改变，或者压缩的位速率在所述作品内被转换。不过，在图像内容中嵌入有水印的情况下，水印受到噪声减少处理的强度以及在记录图像内容时的压缩位速率的影响。因为水印减退的程度随这些处理的强度而改变，所以例如当噪声减少处理的强度增加或者当压缩位速率减少(压缩比增加)时，减退的程度增加，因而在再现时便难于读出水印。
在噪声减少处理的强度增加或者在压缩位速率减少的情况下，所述部分的图像一般趋于变扁。不过，在扁的图像中，水印易于成为显著的，因此应当利用减小的强度嵌入。因此，如果连续地处于高强度的噪声减少处理状态或者低的压缩位速率状态，则因而使得连续地处理水印的低强度状态，因而使得水印的检测是困难的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子水印嵌入设备，电子水印嵌入方法，具有电子水印的记录介质，其能够在对于关于内容的信息进行噪声减少处理或数据压缩处理的情况下可靠地检测所述水印，以及所述记录介质的制造方法。
本发明的上述目的由本发明的电子水印嵌入设备实现了。所述电子水印嵌入设备具有嵌入装置，用于在由数字信息构成的内容中嵌入由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印；变更装置，用于变更要被嵌入所述内容中的电子水印的强度；以及控制装置，用于控制所述变更装置，使得改变所述电子水印的强度，并且其中提供有控制装置，用于控制所述变更装置，使得以一定间隔增加电子水印的强度。
在本发明的一个方面中，所述目的由本发明的电子水印嵌入设备实现了。所述本发明的电子水印嵌入设备具有嵌入装置，用于在由数字信息构成的内容中嵌入由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印；变更装置，用于变更要被嵌入所述内容中的电子水印的强度；以及控制装置，用于控制所述变更装置，使得改变所述电子水印的强度，并且其中提供有控制装置，用于控制所述变更装置，使得以一定间隔增加电子水印的强度，其中所述变更装置具有设置装置，用于根据所述内容的信息信号设置电子水印的强度；以及改变装置，用于改变由所述设置装置设置的电子水印的强度，使得所述电子水印的强度以一定间隔增加。
在本发明的另一个方面中，所述目的由本发明的记录介质实现了。所述记录介质具有图像，所述图像具有被嵌入在由数字信息构成的内容中的由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印，其中：被嵌入所述内容中的电子水印的强度被以一定间隔增加。
按照本发明，电子水印嵌入设备通过以一定间隔增加在内容中嵌入的水印的强度，使得确保在高强度的部分可靠地检测水印。此外，因为高强度的部分被间隔地设置，通过使这些部分具有较长的间隔，能够阻止水印对图像质量的影响。
本发明的上述目的可以由本发明的电子水印嵌入设备来实现。所述电子水印嵌入设备具有：嵌入装置，用于在由数字信息构成的内容中嵌入由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印；变更装置，用于变更要被嵌入所述内容中的电子水印的强度；以及控制装置，用于控制所述变更装置，使得改变所述电子水印的强度；检测装置，用于检测在所述内容中是否嵌入有第一电子水印，如果有，则检测其类型，其中提供有控制装置，用于控制所述变更装置，使得以一定间隔增加电子水印的强度，并且所述控制装置执行控制，使得根据所述检测装置的检测结果，嵌入新的第二水印。
在本发明的一个方面中，所述目的由本发明的电子水印嵌入设备实现了。所述本发明的电子水印嵌入设备具有检测装置，用于检测被嵌入在所述内容中的第一电子水印，以及嵌入装置，用于按照检测装置的检测结果，在所述内容中嵌入第二电子水印，并且其中所述检测装置比所述嵌入装置被置于更前方的位置。
按照本发明，电子水印嵌入设备可以由检测装置检测第一电子水印，而不受在检测装置和嵌入装置之间的信号处理的影响，使得所述第一电子水印可以可靠地被检测。此外，因为由嵌入装置嵌入的第二电子水印不受在检测装置和嵌入装置之间的信号处理的影响，所以可以防止第二电子水印的减退。
本发明的上述目的可以由本发明的电子水印嵌入设备来实现。本发明的电子水印嵌入设备具有噪声减少装置，用于对内容信息进行噪声减少处理，其中所述控制装置控制所述变更装置，使得结合由噪声减少部分进行的噪声减少处理的强度来改变电子水印的强度。
在本发明的一个方面中，所述目的可以由本发明的电子水印嵌入设备实现。本发明的电子水印嵌入设备，其中所述控制装置控制所述变更装置，使得当由噪声减少部分进行的噪声减少处理强度高时，增加电子水印的强度。
按照本发明，电子水印嵌入设备结合由噪声减少部分进行的噪声减少处理的强度改变要在所述内容中嵌入的电子水印的强度。因此，即使在进行噪声减少处理的情况下，也能够嵌入处于能够被可靠地检测的状态的水印。
本发明的上述目的可以由本发明的电子水印嵌入设备来实现。所述电子水印嵌入设备具有：嵌入装置，用于在由数字信息构成的内容中嵌入由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印；变更装置，用于变更要被嵌入所述内容中的电子水印的强度；控制装置，用于控制所述变更装置，使得改变所述电子水印的强度；以及压缩装置，用于压缩编码所述的内容信息；并且其中控制装置用于控制所述变更装置，使得结合由所述压缩装置进行的压缩处理的压缩率改变电子水印的强度。
在本发明的一个方面中，所述目的可以由本发明的电子水印嵌入设备实现。本发明的电子水印嵌入设备是，其中所述控制装置控制所述变更装置，使得当由所述压缩装置进行的压缩处理的压缩率高时，增加电子水印的强度。
按照本发明，电子水印嵌入设备结合由压缩装置进行的压缩编码处理的压缩强度改变要在所述内容中嵌入的电子水印的强度。因此，即使在进行压缩编码处理的情况下，也能够嵌入处于能够被可靠地检测的状态的水印。
本发明的上述目的可以由本发明的记录介质实现。所述记录介质具有图像，所述图像具有被嵌入在由数字信息构成的内容中的由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印，其中：被嵌入所述内容中的电子水印的强度结合噪声减少处理的强度被改变，并且关于所述内容的信息经过噪声减少步骤的处理。
按照本发明，所述具有电子水印的记录介质结合噪声减少处理的强度改变要在内容中嵌入的电子水印的强度。因此，即使在进行噪声减少处理的情况下，也能够可靠地检测嵌入的水印。
本发明的上述目的可以由本发明的记录介质实现。所述记录介质具有图像，所述图像具有被嵌入在由数字信息构成的内容中的由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印，其中：内容信息经历压缩编码的数据压缩步骤；该电子水印的强度结合数据压缩步骤的压缩强度被改变。
按照本发明，所述具有电子水印的记录介质结合压缩编码处理的强度改变要在内容中嵌入的电子水印的强度。因此，即使在进行压缩编码处理的情况下，也能够可靠地检测嵌入的水印。
本发明的上述目的可以由本发明的电子水印嵌入设备来实现。所述电子水印嵌入设备具有：嵌入装置，用于在由数字信息构成的内容中嵌入由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印；变更装置，用于变更要被嵌入所述内容中的电子水印的强度；以及控制装置，用于控制所述变更装置，使得改变所述电子水印的强度；以及检测装置，用于检测由嵌入装置在第一信号中嵌入的电子水印，其中所述嵌入装置还用于把其强度被变更装置改变的电子水印附加到内容的信号上，由此产生第一信号；并且所述控制装置用于控制所述变更装置，使得按照所述检测装置的检测结果改变电子水印的强度。
在本发明的一个方面中，所述目的可以由本发明的电子水印嵌入设备实现。本发明的电子水印嵌入设备是，其中在由检测装置检测的电子水印的强度低的情况下，所述控制装置控制所述变更装置，使得增加电子水印的强度。
按照本发明，电子水印嵌入设备按照检测步骤的检测结果改变电子水印的强度，使得检测装置的检测结果反映被嵌入装置嵌入的电子水印的强度。因此，可以对电子水印的强度进行充分的控制，使得能够可靠地检测电子水印，同时避免图像的变劣等。
为了使本发明容易理解，在括号中附加有附图的标号。不过，本发明并不因此被附图的形式所限制。
附图说明
图1是按照本发明的第一实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图2是说明电子水印的图；
图3是说明电子水印的图；
图4是表示PN序列产生部分的结构的图；
图5是表示PN序列产生部分的结构的图；
图6是表示按照本发明第一实施例的电子水印嵌入设备的操作的流程图；
图7是表示按照本发明第二实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图8是表示按照第三实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图9是表示按照第4实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图10是表示水印检测部分和附加部分的位置的图；
图11是表示按照第5实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图12是表示按照第6实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图13是表示水印检测部分和附加部分的位置的图；
图14是表示按照第7实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图15是表示按照第8实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图16是表示按照第9实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图17是表示按照第10实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图18是表示按照第11实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图19是表示按照第12实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图20是表示按照第13实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图21是表示按照第14实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图22是表示按照第15实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图23是表示按照第16实施例的电子水印嵌入设备的方块图；
图24是表示按照第17实施例的电子水印嵌入设备的方块图；以及
图25是表示按照第18实施例的电子水印嵌入设备的方块图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明按照本发明的电子水印嵌入设备的实施例。虽然这些实施例说明了作为数字信息构成的内容的图像内容，但是它们可应用于由任何数字信息例如音乐信息构成的内容。
第一实施例
下面参照图1-6说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第一实施例。
图1是按照本发明的第一实施例的电子水印嵌入设备401的方块图。电子水印嵌入设备401在作为基带的视频信号中嵌入水印(电子水印)。
如图1所示，电子水印嵌入设备401具有PN序列产生部分403，用于产生构成用作限制图像内容复制的信息的电子水印的PN(伪随机噪声)序列，以及强度设置部分404用于放大从PN序列产生部分403输出的PN序列，并设置PN序列的强度，强度改变部分405，用于改变PN序列的强度，附加部分406，用于把视频信号附加于PN序列，噪声减少部分407，用于减少视频信号的噪声，MPEG编码器408，用于压缩编码图像内容的数据，具有RAM和ROM的存储部分410，显示部分411，用于向操作者呈现预定的信息，操作部分412，用于接收操作者的操作，以及控制部分414，用于控制上述的部分。
电子水印嵌入设备401可以用作例如广播电台的广播设备的一部分。在这种情况下，可以通过利用视频信号输出装置放大从MPEG编码器408输出的MPEG流，并经由天线发送而分配图像。
电子水印嵌入设备401可以用作例如电影公司使用的记录装置的一部分。在这种情况下，可以把水印嵌入没有水印的内容中，以便在光盘或者视频磁带等记录介质上记录所述内容。
下面参照图2-图5说明由PN序列产生部分403产生的PN序列构成的水印。
数字图像包括表示构成所述数字图像的每个图像的亮度的信息。表示亮度的信息例如是4-8位的一个数值，并且分别相应于构成图像的像素。更具体地说，表示亮度的数值对每个像素单独地设置(以后，表示像素的亮度的数值被称为“亮度值”)。为了利用图2对其进行具体说明，图2中的P1是构成数字图像的一个图像，并且在图像P1中的a，b，c，d…表示对各个像素设置的亮度值。
水印由基于预定的规则产生的信号，即例如在本实施例中的PN序列构成，并通过分别对像素的亮度值附加PN序列的符号被嵌入图像中。例如，图2中的“0011….”是构成水印的PN序列。如果这个PN序列被加入图像P1中的亮度值a，b，c，d….中，则亮度值成为a，b，c+1，d+1…..，如图3所示。因而，水印被嵌入构成数字图像的每个图像中。
构成水印的PN序列是一个伪随机信号序列，例如是一个M序列，并且通过对用于产生PN序列的多项式(产生公式)设置一个初值来产生。在本实施例中，包括用于产生PN序列的多项式(产生公式)作为PN序列产生电路101，例如如图4所示。PN序列产生电路101由移位寄存器1A-1D以及加法器1E构成，并被提供给PN序列产生部分403。关于实际使用的PN序列，使用具有较大数量的移位寄存器的PN序列，以便使序列的周期较长。
按照本实施例，产生两类互不相同的PN序列，其中的一个用作表示允许一次复制的水印，而另一个用作表示禁止复制的水印。PN序列具有通过改变多项式和初值中的一个或者两者来改变的一个随机符号的排列。因此，通过改变多项式和初值中的一个或者两者，可以产生不同的PN序列。
例如，要用作表示允许一次复制的水印的PN序列由图4所示的PN序列产生电路101产生。在另一方面，要用作表示禁止复制的水印的PN序列由图5所示的PN序列产生电路102产生。图5所示的PN序列产生电路102实现和相应于PN序列产生电路101的多项式(产生公式)不同的多项式(产生公式)，并且由移位寄存器2A-2D和加法器2E构成。PN序列产生电路102也被提供给PN序列产生部分403。
显然，相应于PN序列产生电路101的多项式和相应于PN序列产生电路102的多项式不同，这是因为在PN序列产生电路101和PN序列产生电路102之间移位寄存器和加法器的连接不同。因而，通过使用两个不同连接或不同结构的PN序列产生电路(即两个不同结构的多项式)，可以产生表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印。
还可以通过只使用图4所示的PN序列产生电路101来产生表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印。在这种情况下，制备被提供给PN序列产生电路101的两类初值。两类初值的一个被提供给PN序列产生电路101，从而产生构成表示允许一次复制的水印的PN序列，而另一个初值被提供给同一个PN序列产生电路101，使得产生构成表示禁止复制的水印的PN序列。例如，当产生构成表示允许一次复制的水印的PN序列时，初值“0011”被输入给移位寄存器1A-1D。在另一方面，当产生构成表示禁止复制的水印的PN序列时，初值“0101”被输入给移位寄存器1A-1D。
下面说明强度设置部分404的操作。
如图1所示，强度设置部分404具有视频信号和从PN序列产生部分403向其输入的PN序列。并且强度设置部分404根据输入的视频信号把来自PN序列产生部分403的PN序列设置为合适的强度。更具体地说，强度设置部分404检测对构成一个图像的像素分别设置的亮度值是具有大的还是具有小的改变。如果亮度值具有大的改变，则图像例如具有复杂的图形，因此即使水印被嵌入其中，水印也不会成为显著的。因而，如果亮度值具有大的改变，则强度设置部分404设置PN序列，即从PN序列产生部分403输出的水印，为一个较高的强度。例如，在PN序列是0101…..的情况下，强度设置部分404则将其设置为0202或者0303。并且强度设置部分404向强度改变部分405输出被设置的PN序列。
如果对构成一个图像的像素分别设置的亮度值具有轻微的改变，则例如图像是扁的图像，因此水印易于成为显著的。因而，如果亮度值只有轻微的改变，则强度设置部分404向强度改变部分405输出从PN序列产生部分403输出的PN序列。
下面说明强度改变部分405的操作。
强度改变部分405被控制部分414控制，用于以只有几帧(1至3帧)的短的时间间隔增加从强度设置部分404输出的PN序列的强度，并将其输出到附加部分406。
更具体地说，控制部分414这样进行控制，使得对于场景的每个改变，每个具有许多边沿的图像(复杂的图像，活动图像)，和每个剧烈运动的图像(大的运动矢量的图像)，强度改变部分405以随机的间隔或者以符合某个规则的不确定的时间间隔增加PN序列的强度。
并且附加部分406把视频信号附加到从从强度改变部分405输出的PN序列，并把其输出到噪声减少部分407。噪声减少部分407对于其中附加有PN序列的视频信号进行噪声减少处理，并将其输出到MPEG编码器408。MPEG编码器408压缩编码进行过噪声减少处理的视频信号，并将其作为MPEG流输出。
其中强度改变部分405以随机时间间隔或者以不确定的时间间隔增加PN序列即水印的强度的理由是，以随机的或者不确定的间隔(随机的或者不确定的时间间隔)增加强度的图像和以固定间隔(固定的时间间隔)增加强度的图像相比，观看者不容易识别出水印的存在。
此外，强度改变部分405对于场景的每个改变，每个具有许多边沿的图像，和每个剧烈运动的图像，增加水印的强度的理由是，由于场景的转换、具有许多边沿的图像、以及剧烈运动的图像，借助于经常在时间上改变的图像，即使水印的强度较高，观看者也不易察觉水印的存在。
因而，电子水印嵌入设备401可以把这种高强度的水印嵌入图像内容中，以便被可靠地检测。在这种情况下，要被电子水印嵌入设备嵌入的水印只相当于几帧，因此对图像内容的影响如此轻微，以致基本上不使图像质量变劣。
对于场景的每个改变、对于具有许多边沿的每个图像、以及对于剧烈运动的每个图像，还有对于所有这些的组合，控制部分414还能够以上述的随机的或者不确定的时间间隔控制强度改变部分405。例如，控制部分414在经过随机的或者不确定的时间间隔之后，根据场景的改变控制强度改变部分405。在这种情况下，只要用于增加PN序列的强度的周期因而也是随机的或不确定的便足够了，因此，在经过固定的时间之后，控制部分414能够容易地根据场景的改变控制强度改变部分405的强度。
下面参照图6说明电子水印嵌入设备401的操作。图6是表示在经过一个固定的时间之后，在场景改变时用于增加水印的强度的处理。这个处理根据控制部分414的控制进行。
在步S1，控制部分414根据被附加于输入的视频信号的CCI(复制控制信息)确定是禁止复制(NC：永不复制)、允许一次复制(CO：复制一次)或者是允许复制(自由复制)。在禁止复制的情况下，则进入到步S2，在允许一次复制的情况下，则进入到步S3，在允许复制的情况下，则跳到步S13。
在步S2，其设置PN序列产生部分403，以便产生PN序列，即，相应于禁止复制的水印，并进入到步S4。在步S3，控制部分414设置PN序列产生部分403，使得产生PN序列，即相应于允许一次复制的水印，并进入到步S4。
接着，在步S4，控制部分414进行初始化，以便关掉标记，并设置未示出的定时器，并在步S5控制强度设置部分404，设置PN序列的强度。接着，在步S6，控制部分414确定标记被开或关，如果是开，则跳到步S9，如果是关，则进入到步S7。
在步S7，控制部分414确定是否经过了定时器规定的固定时间。如果是，则在步S8开标记，并进入到步S9，如果不是，则跳到步S12。
在步S9，控制部分414根据输入的视频信号确定是否具有场景的改变。如果具有场景的改变，则进入到步S11，如果没有场景的改变，则跳到步S12。
接着，在步S10，控制部分414控制强度改变部分405，在几帧内增加PN序列的强度，并在步S11关标记。
在步S12，附加部分406把输入的视频信号附加到PN序列，即来自强度改变部分405的增加了强度的水印。其中嵌入有水印的视频信号作为MPEG流通过噪声减少部分407和MPEG编码器408被输出。
在步S13，控制部分414确定图像内容的视频信号的输入是否完成。如果输入完成，则结束处理，如果没有完成，则返回步S5进行处理。
如上所述，关于图6所示的处理，电子水印嵌入设备401重复所述处理，其首先设置强度设置部分404中的PN序列的强度，并且在经过确定的时间间隔之后，当场景改变时，在强度改变部分405中增加PN序列的强度。因此，电子水印嵌入设备401能够在经过一个固定的时间之后，当场景改变时，在图像内容中嵌入增加了强度的水印。因而，可以可靠地检测到水印，并且在图像中不显著。
第二实施例
下面参照图7说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第二实施例。在图7中，和第一实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图7是按照本发明的第二实施例的电子水印嵌入设备401A的方块图。所述电子水印嵌入设备401A在具有MPEG编码的图像内容的MPEG流中嵌入水印，并且例如可以用作用于在记录介质上记录从广播电台发出的视频信号的记录器的一部分。
如图7所示，按照第二实施例的电子水印嵌入设备401A具有由噪声减少部分407对视频信号进行的噪声减少处理，还具有由MPEG编码器408进行的压缩编码处理，从而向强度设置部分404A输入借助于压缩编码获得的MPEG流，以及附加部分406A。因此，强度设置部分404A根据MPEG流设置PN序列的强度。附加部分406A把PN序列附加到MPEG流上。
强度改变部分405A在预定的时刻增加从强度设置部分404A输出的PN序列的强度，并将其输出到附加部分406A。关于强度改变部分405A的操作，可以采用和第一实施例的强度改变部分405相同的操作。
如上所述，电子水印嵌入设备401A具有由噪声减少部分407对视频信号进行的噪声减少处理和由MPEG编码器408对视频信号进行的压缩编码处理，从而在产生的MPEG流上叠加PN序列，即增加了强度的水印。
电子水印嵌入设备401A借以在能够使水印减退的噪声减少处理和压缩编码处理之后嵌入水印，因此不可能使水印减退。因此，电子水印嵌入设备401A具有这样的优点，即，其可以更合适地管理作为MPEG流输出的视频信号的水印的强度和状态。
第三实施例
下面结合图8说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第三实施例。在图8中，和第一实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图8是表示按照第三实施例的电子水印嵌入设备401B的方块图。电子水印嵌入设备401B在被称为基带的其中已经嵌入有水印的视频信号中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以用作广播电台的广播设备的一部分，或者和电子水印嵌入设备401一样用作电影公司的记录设备的一部分。
如图8所示，电子水印嵌入设备401B具有水印检测部分415，用于检测来自输入的视频信号的水印。
在往记录介质例如光盘上记录接收的视频信号之前，水印检测部分415检测在视频信号中是否嵌入有水印，以及在视频信号中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分414输出检测结果。
在水印检测部分415检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分403产生相应于禁止复制的PN序列。并和第一实施例一样由强度设置部分404设置PN序列的强度，并且所述强度进一步由强度改变部分405改变。从强度改变部分405输出的PN序列由附加部分406附加到视频信号上。
强度改变部分405增加PN序列，即，在几帧的时间内从强度设置部分404输出的水印，的强度，并将其输出到附加部分406。关于强度改变部分405的操作，可以采用和第一实施例的强度改变部分405相同的操作。其中嵌入有水印的视频信号由噪声减少部分407进行过噪声减少处理并由MPEG编码器进行过MPEG编码处理，因此作为MPEG流被输出。
因而，在检测到嵌入有表示允许一次复制的水印的情况下，电子水印嵌入设备401B可以在图像内容中重新标记表示禁止复制的水印，所述水印具有这样高的强度，使得能够可靠地被检测。在这种情况下，要被电子水印嵌入设备401B重新嵌入的电子水印只相当于几帧，因此，对图像内容的影响如此之小，基本上不会使图像变劣。
在水印检测部分415未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，所述内容可被复制，因此可以作为不由附加部分406重新标记水印的MPEG流被输出。
在由水印检测部分415检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分414执行禁止记录的控制。
第四实施例
下面参照图9说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第四实施例。在图9中，和第一实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图9是表示按照第4实施例的电子水印嵌入设备401C的方块图。电子水印嵌入设备401C在其中已经嵌入有水印的MPEG流中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以和电子水印嵌入设备401A一样，用作在记录介质上记录广播电台发送的视频信号的记录设备的一部分。
如图9所示，电子水印嵌入设备401C具有水印检测部分415A，用于检测由噪声减少部分407对输入的视频信号进行噪声减少处理和由MPEG编码器408进行压缩编码处理而产生的MPEG流中的水印。
在往记录介质例如光盘上记录接收的视频信号之前，水印检测部分415A检测在MPEG流中是否嵌入有水印，以及在MPEG流中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分414输出检测结果。
在水印检测部分415A检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分403产生相应于禁止复制的PN序列。并和第一实施例的强度设置部分404一样由强度设置部分404A设置PN序列的强度，并且所述强度进一步由强度改变部分405A改变。从强度改变部分405A输出的PN序列由附加部分406A附加到MPEG流上。
强度改变部分405A增加PN序列，即，在几帧的时间内从强度设置部分404输出的水印，的强度，并将其输出到附加部分406。关于强度改变部分405A的操作，可以采用和第一实施例的强度改变部分405相同的操作。
如上所述，电子水印嵌入设备401C具有由MPEG编码器408对视频信号执行的压缩编码处理和由噪声减少部分407执行的噪声减少处理，因而，在检测到产生的MPEG流中嵌入有表示允许一次复制的水印的情况下，把PN序列，即增加了强度的水印，叠加到MPEG流上。
电子水印嵌入设备401C在能够使水印减退的压缩编码处理和噪声减少处理之后，重新标记水印，因而不会使水印减退。因此，电子水印嵌入设备401C具有这样的优点，其可以更合适地管理作为MPEG流输出的视频信号的水印的强度和状态。
在水印检测部分415A未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，所述内容可被复制，因此可以作为不由附加部分406A重新标记水印的MPEG流被输出。
在由水印检测部分415A检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分414执行控制使得禁止记录。
其中，在图8所示的电子水印嵌入设备401B中，水印检测部分415和附加部分406位于噪声减少部分407的上游。更具体地说，电子水印嵌入设备401B在减少噪声之前检测和重新标记视频信号的水印。此外，在图9所示的电子水印嵌入设备401C中，水印检测部分415A和附加部分406A位于MPEG编码器408的下游。更具体地说，电子水印嵌入设备401C检测和重新标记通过对视频信号进行噪声减少和MPEG编码而产生的MPEG流的水印。
因而，图8和图9所示的电子水印嵌入设备401B和401C参考噪声减少部分407和MPEG编码器408在相同的位置检测和重新标记水印。
不过，按照本发明的电子水印嵌入设备不限于这种结构。例如，在噪声减少部分407的上游侧上的位置是A，噪声减少部分407和MPEG编码器408之间的位置是B，并且在MPEG编码器408的下游侧上的位置是C的情况下，如图10所示，水印检测部分415，415A和附加部分406，406A可以按下述设置。
在水印检测部分415被设置在A的情况下，可以把附加部分406设置在A或B，并把附加部分406A设置在C。更具体地说，可以在A检测水印并在A，B或C对其进行重新标记。图8的结构相当于水印检测部分415和附加部分406被分别设置在A的情况。在水印检测部分415被设置在B的情况下，可以把附加部分406设置在B，并把附加部分406设置在C。更具体地说，可以在B检测水印并在B或C对其进行重新标记。在水印检测部分415A位于C的情况下，可以使附加部分406A位于C。更具体地说，可以在C检测水印并在C对其进行重新标记。图9的结构相当于这样的情况。
如上所述，总的说来，水印检测部分415，415A，和附加部分406，406A的位置具有6种配置。
在所述6种位置配置当中，在水印检测部分415，415A位于附加部分406，406A的前方的情况下，水印检测部分415，415A可以在由被置于水印检测部分415，415A和附加部分406，406A之间的噪声减少部分407或者MPEG编码器408使水印减退之前从信号中检测水印。因此，水印被可靠地检测。在这种情况下，附加部分406，406A比水印检测部分415，415A位于更后方，因此不可能使由附加部分406，406A嵌入的水印由被置于水印检测部分415，415A和附加部分406，406A之间的噪声减少部分407或MPEG编码器408变劣。因此，通过把水印检测部分415，415A设置在比附加部分406，406A更前方的位置，可以可靠地检测到预先嵌入的水印，并且还可以抑制新嵌入的水印的减退。
例如，在水印检测部分415位于A，附加部分406A位于C的情况下，位于A的水印检测部分415在视频信号经过噪声减少部分407和MPEG编码器408之前检测视频信号中的水印。因此，在这个阶段能够检测到其中未被噪声减少部分407和MPEG编码器408变劣的水印。此外，由位于C的附加部分406A在其中嵌入的水印的MPEG流不经过噪声减少部分407和MPEG编码器408便被输出。因此，不可能使由附加部分406A嵌入的水印被噪声减少部分407和MPEG编码器408变劣。
第5实施例
下面参照图11说明按照本发明的电子水印嵌入设备501B的第5实施例。
图11是表示按照第5实施例的电子水印嵌入设备501B的方块图。电子水印嵌入设备501B在其中已经嵌入有水印的MPEG流中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以用作用于再现被MPEG压缩并被记录在记录介质上的图像内容的再现设备的一部分。
如图11所示，电子水印嵌入设备501B具有水印检测部分515，用于检测输入的MPEG流中的水印，PN序列产生部分503，用于产生构成水印(电子水印)的PN序列，强度设置部分504，用于放大从PN序列产生部分503输出的PN序列，并设置其强度，强度改变部分505，用于改变PN序列的强度，附加部分506，用于把MPEG流附加到PN序列上，MPEG编码器508，用于译码MPEG流，噪声减少部分507，用于减少视频信号的噪声，存储部分510，其具有RAM和ROM，显示部分511，用于向操作者显示预定的信息，操作部分512，用于接收操作者的操作，以及控制部分514，用于控制上述的各个部分。
水印检测部分515检测是否在接收的MPEG流中嵌入有水印，并且在MPEG流中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分514输出检测结果。
在由水印检测部分515检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分503便产生相应于禁止复制的PN序列。强度设置部分504和第一实施例中的强度设置部分404那样设置PN序列的强度，并且所述的强度进一步被强度改变部分505改变。从强度改变部分505输出的PN序列被附加部分506加到MPEG流上。
只在相当于几帧的时间内，强度改变部分505增加PN序列，即从强度设置部分504输出的水印，的强度，并将其输出到附加部分506。关于强度改变部分505的操作，可以采用和第一实施例的强度改变部分405的操作。其上附加有水印的MPEG流被MPEG编码器508译码而成为视频信号，并且进一步由噪声减少部分507对其进行噪声减少处理，从而被输出。
因而，在检测到嵌入有允许一次复制的水印的情况下，电子水印嵌入设备501B可以在图像内容中重新标记表示禁止复制的水印，其具有这样高的强度，使得能够被可靠地检测。在这种情况下，要被电子水印嵌入设备501B重新标记的水印只相当于几帧的时间，因而对图像内容的影响如此之小，使得基本上不会使图像变劣。
在水印检测部分515未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，则允许图像内容被复制，因此，它们作为MPEG流被输出，而不由附加部分506重新标记水印。
在由水印检测部分515检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分514执行控制，从而禁止再现。
第6实施例
下面结合图12说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第6实施例。在图12中，和第5实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图12是表示按照第6实施例的电子水印嵌入设备501C的方块图。电子水印嵌入设备501C在其中已经嵌入有水印的MPEG流中再次嵌入(再次标记)水印，并且和电子水印嵌入设备501B一样，可以用作用于再现被MPEG压缩并被记录在记录介质上的图像内容的再现设备的一部分。
如图12所示，电子水印嵌入设备501C具有水印检测部分515A，用于检测对输入的MPEG流由MPEG编码器508执行MPEG译码和由噪声减少部分507进行噪声减少而产生的视频信号的水印。
水印检测部分515A检测是否在接收的视频信号中嵌入有水印，并且在视频信号中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分514输出检测结果。
在由水印检测部分515A检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分503便产生相应于禁止复制的PN序列。强度设置部分504A和第一实施例中的强度设置部分404那样设置PN序列的强度，并且所述的强度进一步被强度改变部分505A改变。从强度改变部分505A输出的PN序列被附加部分506A加到视频信号上。
只在相当于几帧的时间内，强度改变部分505A增加PN序列，即从强度设置部分504A输出的水印，的强度，并将其输出到附加部分506A。关于强度改变部分505A的操作，可以采用和第一实施例的强度改变部分405的操作。
如上所述，电子水印嵌入设备501C具有由噪声减少部分507对视频信号进行的噪声减少处理和由MPEG编码器508对视频信号进行的压缩编码处理，从而在检测到在产生的视频信号中嵌入有表示允许一次复制的水印的情况下，在其上叠加叠加PN序列，即增加了强度的水印。
电子水印嵌入设备501C借以在能够使水印减退的噪声减少处理和译码处理之后重新标记水印，因此不可能使水印减退。因此，电子水印嵌入设备501C具有这样的优点，即，其可以更合适地管理作为视频信号输出的MPEG流的水印的强度和状态。
在水印检测部分515A未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，所述内容可被复制，因此可以作为不由附加部分506A重新标记水印的MPEG流被输出。
在由水印检测部分515A检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分514执行禁止再现的控制。
其中，在图11所示的电子水印嵌入设备501B中，水印检测部分515和附加部分506位于MPEG译码器508的上游。更具体地说，电子水印嵌入设备501B不在MPEG译码之前检测和重新标记MPEG流的水印。此外，在图12所示的电子水印嵌入设备501C中，水印检测部分515A和附加部分506A位于噪声减少部分507的下游。更具体地说，电子水印嵌入设备501C检测和重新标记通过对MPEG流进行噪声减少和MPEG译码而产生的视频信号的水印。
因而，图11和图12所示的电子水印嵌入设备501B，501C参考噪声减少部分507和MPEG译码器508在相同的位置检测和重新标记水印。
不过，按照本发明的电子水印嵌入设备不限于这种结构。例如，在MPEG译码器508的上游侧的位置是D，在MPEG译码器508和噪声减少部分507之间的位置是E，并且在噪声减少部分507的下游侧上的位置是F的情况下，如图13所示，水印检测部分515，515A和附加部分506，506A可以按下述设置。
在水印检测部分515被设置在D的情况下，可以把附加部分506A设置在E或F，并把附加部分506A设置在D。更具体地说，可以在D检测水印并在D，E或F对其进行重新标记。图11的结构相当于水印检测部分515和附加部分506被分别设置在D的情况。在水印检测部分515被设置在E的情况下，可以把附加部分506设置在E，并把附加部分506A设置在F。更具体地说，可以在E检测水印并在E或F对其进行重新标记。在水印检测部分515A位于F的情况下，可以使附加部分506A位于F。更具体地说，可以在F检测水印并在F对其进行重新标记。图12的结构相当于这样的情况。
如上所述，总的说来，水印检测部分515，515A，和附加部分506，506A的位置具有6种配置。
在所述6种位置配置当中，在水印检测部分515，515A位于附加部分506，506A的前方的情况下，水印检测部分515，515A可以在由被置于水印检测部分515，515A和附加部分506，506A之间的噪声减少部分507或者MPEG译码器508使水印减退之前从信号中检测水印。因此，水印被可靠地检测。在这种情况下，附加部分506，506A比水印检测部分515，515A位于更后方，因此不可能使由附加部分506，506A嵌入的水印由被置于水印检测部分515，515A和附加部分506，506A之间的噪声减少部分507或MPEG译码器508变劣。因此，通过把水印检测部分515，515A设置在比附加部分506，506A更前方的位置，可以可靠地检测到预先嵌入的水印，并且还可以抑制新嵌入的水印的变劣。
例如，在水印检测部分515位于D，附加部分506A位于F的情况下，位于D的水印检测部分515在MPEG流经过噪声减少部分507和MPEG译码器508之前检测MPEG流中的水印。因此，在这个阶段能够检测到其中未被噪声减少部分507和MPEG译码器508变劣的水印。此外，具有由位于F的附加部分506A在其中嵌入的水印的MPEG流不经过噪声减少部分507和MPEG译码器508便被输出。因此，不可能使由附加部分506A嵌入的水印被噪声减少部分507和MPEG译码器508变劣。
上述的实施例具有这样的结构，其中构成水印的PN序列被附加于对各个像素设置的亮度值中。不过，本发明不限于此，也可以把构成水印的PN序列附加于对各个像素设置的其它值中。
构成水印的PN序列不限于M序列。另一种例如Gold符号的随机序列也可用作构成水印的PN序列。
这些实施例以由PN序列构成水印的情况为例。不过，本发明不限于此。例如，也可以用随机的或者接近随机的符号或者其它信号构成水印，其中设置有具有不能容易地被确定的规则性的符号。
这些实施例以使构成PN序列的符号和图像的像素一对一相关的情况作为例子。不过，本发明不限于此，例如，也可以把图像划分成由多个相邻的像素构成的多个区域，使构成PN序列的符号和所述区域一对一地相关。此处以在被分成由4个相互连接的像素构成的方形区域中嵌入表示禁止复制的水印为例，所述水印由PN序列“0101…..”构成。在这种情况下，0被加于被包括在图像的第一区域中的所有的4像素的亮度值，此外，1被加于被包括在图像的第二区域中的所有的4像素的亮度值。用这种方式，使构成PN序列的符号和由多个像素构成的区域一对一地相关，使得即使数字图像被滤波或者被压缩，水印仍然能够被保持在数字图像中。
当然，本发明可以应用于广播介质之外的封装介质，例如视频磁带或者DVD。
第7实施例
下面参照图14和图2-5说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第7实施例。
图14是表示按照第7实施例的电子水印嵌入设备601的方块图。电子水印嵌入设备601在作为基带的视频信号中嵌入水印(电子水印)。
如图14所示，电子水印嵌入设备601具有PN序列产生部分603，用于产生构成用作限制图像内容复制的信息的水印(电子水印)的PN(伪随机噪声)序列，以及强度设置部分604用于放大从PN序列产生部分603输出的PN序列，并设置PN序列的强度，强度改变部分405，用于改变PN序列的强度，附加部分606，用于把视频信号附加于PN序列，噪声减少部分607，用于减少视频信号的噪声，MPEG编码器608，用于压缩编码图像内容的数据，具有RAM和ROM的存储部分610，显示部分611，用于向操作者呈现预定的信息，操作部分612，用于接收操作者的操作，以及控制部分614，用于控制上述的部分。
电子水印嵌入设备601可以用作例如广播电台的广播设备的一部分。在这种情况下，可以利用视频信号输出装置分配通过放大从MPEG编码器608输出的MPEG流而获得的图像，并通过天线发送所述图像。
电子水印嵌入设备601可以用作例如电影公司使用的记录装置的一部分。在这种情况下，可以把水印嵌入没有水印的内容中，以便在光盘或者视频磁带等记录介质上记录所述内容。
下面参照图2-图5说明由PN序列产生部分603产生的PN序列构成的水印。
数字图像包括表示构成所述数字图像的每个图像的亮度的信息。表示亮度的信息例如是4-8位的一个数值，并且分别相应于构成图像的像素。更具体地说，表示亮度的数值对每个像素单独地设置(以后，表示像素的亮度的数值被称为“亮度值”)。为了利用图2对其进行具体说明，图2中的P1是构成数字图像的一个图像，并且在图像P1中的a，b，c，d…表示对各个像素设置的亮度值。
水印由基于预定的规则产生的信号，即例如在本实施例中的PN序列构成，并通过分别对像素的亮度值附加PN序列的符号被嵌入图像中。例如，图2中的“0011….”是构成水印的PN序列。如果这个PN序列被加入图像P1中的亮度值a，b，c，d….中，则亮度值成为a，b，c+1，d+1…，如图3所示。因而，水印被嵌入构成数字图像的每个图像中。
构成水印的PN序列是一个伪随机信号序列，例如是一个M序列，并且通过对用于产生PN序列的多项式(产生公式)设置一个初值来产生。在本实施例中，包括用于产生PN序列的多项式(产生公式)作为PN序列产生电路101，例如如图4所示。PN序列产生电路101由移位寄存器1A-1D以及加法器1E构成，并被提供给PN序列产生部分603。关于实际使用的PN序列，使用具有较大数量的移位寄存器的PN序列，以便使序列的周期较长。
按照本实施例，产生两类互不相同的PN序列，其中的一个用作表示允许一次复制的水印，而另一个用作表示禁止复制的水印。PN序列具有通过改变多项式和初值中的一个或者两者来改变的一个随机符号的排列。因此，通过改变多项式和初值中的一个或者两者，可以产生不同的PN序列。
例如，要用作表示允许一次复制的水印的PN序列由图4所示的PN序列产生电路101产生。在另一方面，要用作表示禁止复制的水印的PN序列由图5所示的PN序列产生电路102产生。图5所示的PN序列产生电路102实现和相应于PN序列产生电路101的多项式(产生公式)不同的多项式(产生公式)，并且由移位寄存器2A-2D和加法器2E构成。PN序列产生电路102也被提供给PN序列产生部分603。
显然，相应于PN序列产生电路101的多项式和相应于PN序列产生电路102的多项式不同，这是因为在PN序列产生电路101和PN序列产生电路102之间移位寄存器和加法器的连接不同。因而，通过使用两个不同连接或不同结构的PN序列产生电路(即两个不同结构的多项式)，可以产生表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印。
还可以通过只使用图4所示的PN序列产生电路101来产生表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印。在这种情况下，制备被提供给PN序列产生电路101的两类初值。两类初值的一个被提供给PN序列产生电路101，从而产生构成表示允许一次复制的水印的PN序列，而另一个初值被提供给同一个PN序列产生电路101，使得产生构成表示禁止复制的水印的PN序列。例如，当产生构成表示允许一次复制的水印的PN序列时，初值“0011”被输入给移位寄存器1A-1D。在另一方面，当产生构成表示禁止复制的水印的PN序列时，初值“0101”被输入给移位寄存器1A-1D。
下面说明强度设置部分604的操作。
如图14所示，强度设置部分604具有视频信号和从PN序列产生部分603向其输入的PN序列。并且强度设置部分604根据输入的视频信号把来自PN序列产生部分603的PN序列设置为合适的强度。更具体地说，强度设置部分604检测对构成一个图像的像素分别设置的亮度值是具有大的还是具有小的改变。如果亮度值具有大的改变，则图像例如具有复杂的图形，因此即使水印被嵌入其中，水印也不会成为显著的。因而，如果亮度值具有大的改变，则强度设置部分604设置PN序列，即从PN序列产生部分603输出的水印，为一个较高的强度。例如，在PN序列是0101…..的情况下，强度设置部分604则将其设置为0202或者0303。并且强度设置部分604向强度改变部分605输出被设置的PN序列。
如果对构成一个图像的像素分别设置的亮度值具有轻微的改变，则例如图像是扁的图像，因此水印易于成为显著的。因而，如果亮度值只有轻微的敌变，则强度设置部分604向强度改变部分605输出从PN序列产生部分603输出的PN序列。
下面说明强度改变部分605的操作。
从强度设置部分604输出的PN序列具有其由强度改变部分605改变的强度，并被输出到附加部分606。在附加部分606，视频信号具有来自强度改变部分605的被叠加到其上的PN序列，因而把水印嵌入图像中。
强度改变部分605按照在噪声减少部分607中的噪声处理减少的强度和在MPEG编码器608中压缩编码的位速率或者压缩编码的压缩率改变从强度设置部分604输出的PN序列的强度。强度改变部分605借以阻止由于在噪声减少部分607中的噪声减少处理和在MPEG编码器608中的压缩编码处理而出现不能读出水印的状态。
更具体地说，在根据旧的信号源产生内容的情况下，噪声减少处理的强度可被增加，以便消除包括在信号源中的噪声分量。也有这样的情况，其中根据图像的质量、所需的记录容量等，把进行压缩编码的位速率被设置为低。在这些情况下，具有这样的可能性，即，嵌入内容中的水印被噪声减少部分和压缩编码处理变劣，使得在再现时难于检测水印。
因而，按照本发明，噪声减少处理的强度和水印的强度协同操作，并且压缩编码的位速率和水印的强度协同操作。如图14所示，控制部分614控制噪声减少部分607和MPEG编码器608，并且还控制在噪声减少部分607中的噪声减少处理的强度，以及在MPEG编码器608中的压缩编码的位速率。用于控制噪声减少处理的强度和压缩编码的位速率的控制信号还被输入到强度改变部分605，并根据控制信号改变强度改变部分605的放大的程度。
因而，强度改变部分605被控制部分614控制，以便改变PN序列的强度，这就是说，从强度设置部分604输出的水印和噪声减少处理的强度以及压缩编码的位速率相结合，并且当噪声减少处理的强度变得较高时，增加水印的强度，当压缩编码的位速率较低时，也增加水印的强度。用这种方式，电子水印嵌入设备601可以嵌入具有这样的强度的水印，使得能够抵消在噪声减少部分607中进行的噪声减少处理和在MPEG编码器608中进行的压缩编码的影响，因此，当其中嵌入有水印的图像内容被再现时，能够可靠地检测水印。
通常发现，在增加噪声减少处理的强度的情况下，或者在减少压缩编码的位速率的情况下，图像质量通常变劣。因此，其中噪声减少处理的强度增加的部分或者压缩编码的位速率减少的部分通常由于所述的处理从开始便具有变劣的图像，使得即使在这些部分中增加水印的强度，由于水印而引起的图像质量的变劣也不是显著的。
其中强度改变部分605增加水印的强度的时间间隔可以是具有固定的间隔的短的时间间隔(固定时间间隔)，例如在噪声减少处理的高强度的时间间隔中或者在压缩编码的低的位速率的时间间隔中只相当于几帧(1-3帧)的时间。更具体地说，强度改变部分605被控制部分614控制，使得只在几帧的时间间隔内以一定间隔增加水印的强度，所述水印的强度反映噪声减少处理的强度和压缩编码的位速率。其强度被以一定间隔或者脉冲状地增加的水印在图像上不像在高强度的噪声减少处理的整个时间间隔内或者在压缩编码的低的位速率的时间间隔内增加强度的水印那样显著，然而能够被可靠地检测到。
此外，按照某些规则，在高强度的噪声减少处理的时间间隔内或者在低速率的压缩编码的时间间隔内，强度改变部分605增加水印的强度的时间间隔可以相当于随机的几帧的时间间隔或者非固定的时间间隔(随机的或者非固定的时间间隔)。这是因为，和以固定的时间间隔增加强度相比，以随机的或者非固定的时间间隔增加强度时，在图像上的水印不显著。
按照在高强度的噪声减少处理期间或者在低位速率的压缩编码期间内的图像的改变，强度改变部分605增加水印强度的时间间隔可以只相当于几帧的时间。例如，可以在图像严重改变的时刻，例如在场景改变(场景转换)时，在帧中的图像发生大的改变的时刻，例如具有许多强的边沿的图像，以及在图像剧烈运动的时刻，例如大的运动矢量，按照时间在相当于几帧的时间间隔内增加水印的强度。
第8实施例
下面参照图15说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第二实施例。在图15中，和第7实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图15是按照本发明的第二实施例的电子水印嵌入设备601A的方块图。所述电子水印嵌入设备601A在具有MPEG编码的图像内容的MPEG流中嵌入水印，并且例如可以用作用于在记录介质上记录从广播电台发出的视频信号的记录器的一部分。
如图15所示，按照第二实施例的电子水印嵌入设备601A具有由噪声减少部分607对视频信号进行的噪声减少处理，还具有由MPEG编码器608进行的压缩编码处理，从而向强度设置部分604A输入借助于压缩编码获得的MPEG流，以及附加部分606A。因此，强度设置部分604A根据MPEG流设置PN序列的强度。附加部分606A把PN序列附加到MPEG流上。
强度改变部分605A由控制部分614控制，以便结合噪声减少处理的强度和压缩编码的位速率改变从强度设置部分604A输出的水印的强度，并且当噪声减少处理的强度较大时增加水印的强度，当压缩编码的位速率较低时，也增加水印的强度。关于强度改变部分605A的操作，可以采用和第7实施例的强度改变部分605相同的操作。
如上所述，电子水印嵌入设备601A具有由噪声减少部分607对视频信号进行的噪声减少处理和由MPEG编码器608对视频信号进行的压缩编码处理，从而在产生的MPEG流上叠加PN序列，即水印。一般地说，在由噪声减少部分607进行的噪声减少处理的强度高的情况下，或者在由MPEG编码器608进行的压缩编码的位速率低的情况下，经过噪声减少处理和压缩编码处理的图像易于成为扁的。因此，在高强度的噪声减少处理状态，或者在由MPEG编码器608进行的低速率的压缩编码状态持续的情况下，有可能使由强度设置部分604A设置的水印的强度长时间保持低。不过，如上所述，强度改变部分605A按照由噪声减少部分607进行的噪声减少处理的强度或由MPEG编码器608进行的压缩编码的位速率改变水印的强度。因此，当其中嵌入有水印的图像内容被再现时，能够可靠地检测水印。
电子水印嵌入设备601A能够在使水印减退的噪声减少处理和压缩编码处理之后嵌入水印，因此不可能由噪声减少处理和压缩编码处理使水印减退。因此，电子水印嵌入设备601A具有这样的优点，即，其可以更合适地管理作为MPEG流输出的视频信号的水印的强度和状态。
第9实施例
下面结合图16说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第三实施例。在图16中，和第7实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图16是表示按照第三实施例的电子水印嵌入设备601B的方块图。电子水印嵌入设备601B在被称为基带的其中已经嵌入有水印的视频信号中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以用作广播电台的广播设备的一部分，或者和电子水印嵌入设备601一样用作电影公司的记录设备的一部分。
如图16所示，电子水印嵌入设备601B具有水印检测部分615，用于检测来自输入的视频信号的水印。
在往记录介质例如光盘上记录接收的视频信号之前，水印检测部分615检测在视频信号中是否嵌入有水印，以及在视频信号中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分614输出检测结果。
在水印检测部分615检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分603产生相应于禁止复制的PN序列。并和第7实施例一样由强度设置部分604设置PN序列的强度，并且所述强度进一步由强度改变部分605改变。从强度改变部分605输出的PN序列由附加部分606附加到视频信号上。
强度改变部分605由控制部分614控制，以便结合噪声减少处理的强度和压缩编码的位速率改变从强度设置部分604输出的水印的强度，并且当噪声减少处理的强度较大时增加水印的强度，当压缩编码的位速率较低时，也增加水印的强度。关于强度改变部分605的操作，可以采用和第7实施例的强度改变部分605相同的操作。其中嵌入有水印的视频信号经过噪声减少部分607进行的噪声减少处理和MPEG编码器608进行的MPEG编码，使得作为MPEG流被输出。
因而，在检测到嵌入有表示允许一次复制的水印的情况下，电子水印嵌入设备601B可以在图像内容中重新标记具有这样的强度的表示禁止复制的水印，使得抵销在噪声减少部分607中进行的噪声减少处理和在MPEG编码器608中进行的压缩编码处理的影响。因此，可以可靠地检测重新标记的水印。
在表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印都未被水印检测部分615检测到的情况下，所述内容可被复制，因此其作为MPEG流被输出，而不由附加部分606重新标记水印。
在由水印检测部分615检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分614执行控制使得禁止记录。
第10实施例
下面参照图17说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第10实施例。在图17中，和第7实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图17是表示按照第10实施例的电子水印嵌入设备601C的方块图。电子水印嵌入设备601C在其中已经嵌入有水印的MPEG流中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以和电子水印嵌入设备601A一样，用作在记录介质上记录广播电台发送的视频信号的记录设备的一部分。
如图17所示，电子水印嵌入设备601C具有水印检测部分615A，用于检测由噪声减少部分607对输入的视频信号进行噪声减少处理和由MPEG编码器608进行压缩编码处理而产生的MPEG流中的水印。
在往记录介质例如光盘上记录接收的视频信号之前，水印检测部分615A检测在MPEG流中是否嵌入有水印，以及在MPEG流中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分614输出检测结果。
在水印检测部分615A检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分603产生相应于禁止复制的PN序列。并和第7实施例的强度设置部分604一样由强度设置部分604A设置PN序列的强度，并且所述强度进一步由强度改变部分605A改变。从强度改变部分605A输出的PN序列由附加部分606A附加到MPEG流上。
强度改变部分605A由控制部分614控制，以便结合噪声减少处理的强度和压缩编码的位速率改变从强度设置部分604A输出的水印的强度，并且当噪声减少处理的强度较大时增加水印的强度，当压缩编码的位速率较低时，也增加水印的强度。关于强度改变部分605A的操作，可以采用和第7实施例的强度改变部分605相同的操作。
因而，强度改变部分605A按照由噪声减少部分607进行的噪声减少处理的强度或者由MPEG编码器608进行的压缩编码的位速率改变水印的强度。因此，即使在高强度的噪声减少处理的状态或者由MPEG编码器608进行的低位速率的压缩编码状态持续的情况下，水印的强度不会保持为低。因此，当再现其中嵌入有水印的图像内容时，能够可靠地检测水印。
电子水印嵌入设备601C在能够使水印减退的噪声减少处理和压缩编码处理之后重新标记水印，因此不可能使水印由于噪声减少处理和压缩编码处理而变劣。因此，电子水印嵌入设备601C具有这样的优点，即，其可以更合适地管理作为MPEG流输出的视频信号的水印的强度和状态。
在表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印都未被水印检测部分615A检测到的情况下，所述内容可被复制，因此其作为MPEG流被输出，而不由附加部分606A重新标记水印。
在由水印检测部分615A检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分614执行控制使得禁止记录。
其中，在图16所示的电子水印嵌入设备601B中，水印检测部分615和附加部分606位于噪声减少部分607的上游。更具体地说，电子水印嵌入设备601不在减少噪声之前检测和重新标记视频信号的水印。此外，在图17所示的电子水印嵌入设备601C中，水印检测部分615A和附加部分606A位于MPEG编码器608的下游。更具体地说，电子水印嵌入设备601C检测和重新标记通过对视频信号进行噪声减少和MPEG编码而产生的MPEG流的水印。
因而，图16和图17所示的电子水印嵌入设备601B，601C参考噪声减少部分607和MPEG编码器608在相同的位置检测和重新标记水印。
不过，按照本发明的电子水印嵌入设备不限于这种结构。例如，在噪声减少部分607的上游侧上的位置是A，噪声减少部分607和MPEG编码器608之间的位置是B，并且在MPEG编码器608的下游侧上的位置是C的情况下，如图10所示，水印检测部分615，615A和附加部分606，606A可以按下述设置。
在水印检测部分615被设置在A的情况下，可以把附加部分606设置在A或B，并把附加部分606A设置在C。更具体地说，可以在A检测水印并在A，B或C对其进行重新标记。图7的结构相当于水印检测部分615和附加部分606被分别设置在A的情况。在水印检测部分615被设置在B的情况下，可以把附加部分606设置在B，并把附加部分606A设置在C。更具体地说，可以在B检测水印并在B或C对其进行重新标记。在水印检测部分615A位于C的情况下，可以使附加部分606A位于C。更具体地说，可以在C检测水印并在C对其进行重新标记。图8的结构相当于这样的情况。
如上所述，总的说来，水印检测部分615，615A，和附加部分606，606A的位置具有6种配置。
第11实施例
下面参照图18说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第11实施例。
图18是表示按照第11实施例的电子水印嵌入设备701B的方块图。电子水印嵌入设备701B在其中已经嵌入有水印的MPEG流中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以用作用于再现被MPEG压缩并被记录在记录介质上的图像内容的再现设备的一部分。
如图18所示，电子水印嵌入设备701B具有水印检测部分715，用于检测输入的MPEG流中的水印，PN序列产生部分703，用于产生构成水印(电子水印)的PN序列，强度设置部分704，用于放大从PN序列产生部分703输出的PN序列，并设置其强度，强度改变部分705，用于改变PN序列的强度，附加部分706，用于把MPEG流附加到PN序列上，MPEG编码器708，用于译码MPEG流，噪声减少部分707，用于减少视频信号的噪声，存储部分710，其具有RAM和ROM，显示部分711，用于向操作者显示预定的信息，操作部分712，用于接收操作者的操作，以及控制部分714，用于控制上述的各个部分。
水印检测部分715检测是否在接收的MPEG流中嵌入有水印，并且在MPEG流中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分714输出检测结果。
在由水印检测部分715检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分703便产生相应于禁止复制的PN序列。强度设置部分704和第7实施例中的强度设置部分604那样设置PN序列的强度，并且所述的强度进一步被强度改变部分705改变。从强度改变部分705输出的PN序列被附加部分706加到MPEG流上。
强度改变部分705由控制部分714控制，以便结合噪声减少处理的强度和压缩编码的位速率改变从强度设置部分704A输出的水印的强度，并且当噪声减少处理的强度较大时增加水印的强度。如图18所示，控制部分714控制噪声减少部分707，并向噪声减少部分707发出控制信号，用于控制噪声减少部分707的噪声减少处理的强度。控制信号还输入到强度改变部分705，并且强度改变部分705的放大程度根据控制信号而改变。
因而，强度改变部分705被控制部分714控制，以便改变PN序列的强度，这就是说，从强度设置部分704输出的水印和噪声减少处理的强度相结合，并且当噪声减少处理的强度较高时，增加水印的强度。用这种方式，电子水印嵌入设备701B可以重新标记具有这样的强度的水印，使得能够抵消在噪声减少部分707中进行的噪声减少处理的影响，因此，可以可靠地检测重新标记的水印。
通常发现，在增加噪声减少处理的强度的情况下，图像质量通常变劣。因此，其中噪声减少处理的强度增加的部分通常由于所述的处理从开始便具有变劣的图像，使得即使在这些部分中增加水印的强度，由于水印而引起的图像质量的变劣也不是显著的。
其中强度改变部分705增加水印的强度的时间间隔可以是具有固定的间隔的短的时间间隔(固定时间间隔)，例如在噪声减少处理的高强度的时间间隔的时间间隔中只相当于几帧(1-3帧)的时间。更具体地说，强度改变部分705被控制部分714控制，使得只在几帧的时间间隔内以一定间隔增加水印的强度，所述水印的强度反映噪声减少处理的强度。其强度被以一定间隔或者脉冲状地增加的水印在图像上不像在高强度的噪声减少处理的整个时间间隔内增加强度的水印那样显著，然而能够被可靠地检测到。
此外，按照某些规则，在高强度的噪声减少处理的时间间隔内，强度改变部分705增加水印的强度的时间间隔可以相当于随机的几帧的时间间隔或者非固定的时间间隔(随机的或者非固定的时间间隔)。这是因为，和以固定的时间间隔增加强度相比，以随机的或者非固定的时间间隔增加强度时，在图像上的水印不显著。
此外，按照在高强度的噪声减少处理期间的图像的改变，强度改变部分705增加水印强度的时间间隔可以只相当于几帧的时间。例如，可以在图像严重改变的时刻，例如在场景改变(场景转换)时，在帧中的图像发生大的改变的时刻，例如具有许多强的边沿的图像，以及在图像剧烈运动的时刻，例如大的运动矢量，在相当于几帧的时间间隔内增加水印的强度。
在水印检测部分715未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，所述内容可被复制，因此可以作为不由附加部分706重新标记水印的视频信号被输出。
在由水印检测部分715检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分714执行禁止记录的控制。
第12实施例
下面结合图19说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第12实施例。在图19中，和第11实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图19是表示按照第12实施例的电子水印嵌入设备701C的方块图。电子水印嵌入设备701C在其中已经嵌入有水印的MPEG流中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以用作用于再现被MPEG压缩并被记录在记录介质上的图像内容的再现设备的一部分。
如图19所示，电子水印嵌入设备701C具有水印检测部分715A，用于检测由MPEG编码器708对输入的PN序列进行MPEG译码和由噪声减少部分707进噪声减少而产生的视频信号中的水印。
水印检测部分715A检测是否在接收的视频信号中嵌入有水印，并且在视频信号中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分714输出检测结果。
在由水印检测部分715A检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分703便产生相应于禁止复制的PN序列。强度设置部分704A和第7实施例中的强度设置部分604那样设置PN序列的强度，并且所述的强度进一步被强度改变部分705A改变。从强度改变部分705A输出的PN序列被附加部分706A加到视频信号上。
强度改变部分705A由控制部分714控制，以便结合在噪声减少部分707中的噪声减少处理的强度改变从强度设置部分704A输出的水印的强度，并且当噪声减少处理的强度较大时增加水印的强度。如图18所示，控制部分714控制噪声减少部分707，并向噪声减少部分707发出控制信号，用于控制噪声减少部分707的噪声减少处理的强度。控制信号还输入到强度改变部分705A，并且强度改变部分705A的放大程度根据控制信号而改变。
因而，强度改变部分705A被控制部分714控制，以便改变PN序列的强度，这就是说，从强度设置部分704输出的水印和噪声减少处理的强度相结合，并且当噪声减少处理的强度较高时，增加水印的强度。
如上所述，电子水印嵌入设备701C具有由噪声减少部分707对视频信号进行的噪声减少处理和由MPEG编码器708对视频信号进行的压缩编码处理，从而在产生的视频信号上叠加PN序列，即水印。一般地说，在由噪声减少部分707进行的噪声减少处理的强度高的情况下，经过噪声减少处理的图像易于成为扁的。因此，在高强度的噪声减少处理状态持续的情况下，有可能使由强度设置部分704A设置的水印的强度长时间保持低。不过，如上所述，强度改变部分705A按照由噪声减少部分707进行的噪声减少处理的强度改变水印的强度。因此，即使在高强度的噪声减少处理状态持续的情况下，水印的强度也不会保持低，因此，当其中嵌入有水印的图像内容被再现时，能够可靠地检测水印。
电子水印嵌入设备701C能够在使水印减退的噪声减少处理之后嵌入水印，因此不可能由噪声减少处理使水印减退。因此，电子水印嵌入设备701C具有这样的优点，即，其可以更合适地管理视频信号中嵌入的水印的强度和状态。
在水印检测部分715A未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，所述内容可被复制，因此可以作为不由附加部分706重新标记水印的视频信号被输出。
在由水印检测部分715A检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分714执行禁止记录的控制。
其中，在图18所示的电子水印嵌入设备701B中，水印检测部分715和附加部分706位于MPEG译码器708的上游。更具体地说，电子水印嵌入设备701B在MPEG译码之前检测和重新标记MPEG流的水印。此外，在图19所示的电子水印嵌入设备701C中，水印检测部分715A和附加部分706A位于噪声减少部分507的下游。更具体地说，电子水印嵌入设备701C检测和重新标记通过对MPEG流进行噪声减少和译码而产生的视频信号的水印。
因而，图18和图19所示的电子水印嵌入设备701B，701C参考噪声减少部分707和MPEG译码器708在相同的位置检测和重新标记水印。
不过，按照本发明的电子水印嵌入设备不限于这种结构。例如，在MPEG译码器708的上游侧的位置是D，在MPEG译码器708和噪声减少部分707之间的位置是E，并且在噪声减少部分707的下游侧上的位置是F的情况下，如图13所示，水印检测部分715，715A和附加部分706，706A可以按下述设置。
在水印检测部分715被设置在D的情况下，可以把附加部分706A设置在E或F，并把附加部分706A设置在D。更具体地说，可以在D检测水印并在D，E或F对其进行重新标记。图10的结构相当于水印检测部分715和附加部分706被分别设置在D的情况。在水印检测部分715被设置在E的情况下，可以把附加部分706设置在E，并把附加部分706A设置在F。更具体地说，可以在E检测水印并在E或F对其进行重新标记。在水印检测部分715A位于F的情况下，可以使附加部分706A位于F。更具体地说，可以在F检测水印并在F对其进行重新标记。图19的结构相当于这样的情况。
如上所述，总的说来，水印检测部分715，715A，和附加部分706，706A的位置具有6种配置。
第13实施例
下面参照图20和图2-5说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第13实施例。
图20是表示按照第13实施例的电子水印嵌入设备100的方块图。电子水印嵌入设备100在作为基带的视频信号中嵌入水印(电子水印)。
如图20所示，电子水印嵌入设备100具有PN序列产生部分1，用于产生构成用作限制图像内容复制的信息的电子水印的PN(伪随机噪声)序列，以及强度设置部分2用于放大从PN序列产生部分1输出的PN序列，并设置PN序列的强度，强度改变部分3，用于改变PN序列的强度，附加部分5，用于把视频信号附加于PN序列，噪声减少部分8，用于减少视频信号的噪声，MPEG编码器8，用于压缩编码图像内容的数据，具有RAM和ROM的存储部分9，显示部分10，用于向操作者呈现预定的信息，操作部分11，用于接收操作者的操作，以及控制部分12，用于控制上述的部分。
电子水印嵌入设备100具有MPEG译码器14，用于译码由MPEG编码器输出的MPEG流，噪声减少部分15，用于对从MPEG译码器输出的视频信号进行噪声减少处理，以及水印检测部分16，用于根据从噪声减少部分15输出的视频信号检测水印。水印检测部分15的水印检测结果被输入到控制部分12。
电子水印嵌入设备100可以用作例如广播电台的广播设备的一部分。在这种情况下，可以利用视频信号输出装置分配通过放大从MPEG编码器8输出的MPEG流而获得的图像，并通过天线发送所述图像。
电子水印嵌入设备100可以用作例如电影公司使用的记录装置的一部分。在这种情况下，可以把水印嵌入没有水印的内容中，以便在光盘或者视频磁带等记录介质上记录所述内容。
下面参照图2-图5说明由PN序列产生部分1产生的PN序列构成的水印。
数字图像包括表示构成所述数字图像的每个图像的亮度的信息。表示亮度的信息例如是4-8位的一个数值，并且分别相应于构成图像的像素。更具体地说，表示亮度的数值对每个像素单独地设置(以后，表示像素的亮度的数值被称为“亮度值”)。为了利用图2对其进行具体说明，图2中的P1是构成数字图像的一个图像，并且在图像P1中的a，b，c，d…表示对各个像素设置的亮度值。
水印由基于预定的规则产生的信号，即例如在本实施例中的PN序列构成，并通过分别对像素的亮度值附加PN序列的符号被嵌入图像中。例如，图2中的“0011….”是构成水印的PN序列。如果这个PN序列被加入图像P1中的亮度值a，b，c，d….中，则亮度值成为a，b，c+1，d+1…..，如图3所示。因而，水印被嵌入构成数字图像的每个图像中。
构成水印的PN序列是一个伪随机信号序列，例如是一个M序列，并且通过对用于产生PN序列的多项式(产生公式)设置一个初值来产生。在本实施例中，包括用于产生PN序列的多项式(产生公式)作为PN序列产生电路101，例如如图4所示。PN序列产生电路101由移位寄存器1A-1D以及加法器1E构成，并被提供给PN序列产生部分101。关于实际使用的PN序列，使用具有较大数量的移位寄存器的PN序列，以便使序列的周期较长。
按照本实施例，产生两类互不相同的PN序列，其中的一个用作表示允许一次复制的水印，而另一个用作表示禁止复制的水印。PN序列具有通过改变多项式和初值中的一个或者两者来改变的一个随机符号的排列。因此，通过改变多项式和初值中的一个或者两者，可以产生不同的PN序列。
例如，要用作表示允许一次复制的水印的PN序列由图4所示的PN序列产生电路101产生。在另一方面，要用作表示禁止复制的水印的PN序列由图5所示的PN序列产生电路102产生。图5所示的PN序列产生电路102实现和相应于PN序列产生电路101的多项式(产生公式)不同的多项式(产生公式)，并且由移位寄存器2A-2D和加法器2E构成。PN序列产生电路102也被提供给PN序列产生部分101。
显然，相应于PN序列产生电路101的多项式和相应于PN序列产生电路102的多项式不同，这是因为在PN序列产生电路101和PN序列产生电路102之间移位寄存器和加法器的连接不同。因而，通过使用两个不同连接或不同结构的PN序列产生电路(即两个不同结构的多项式)，可以产生表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印。
还可以通过只使用图4所示的PN序列产生电路101来产生表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印。在这种情况下，制备被提供给PN序列产生电路101的两类初值。两类初值的一个被提供给PN序列产生电路101，从而产生构成表示允许一次复制的水印的PN序列，而另一个初值被提供给同一个PN序列产生电路101，使得产生构成表示禁止复制的水印的PN序列。例如，当产生构成表示允许一次复制的水印的PN序列时，初值“0011”被输入给移位寄存器1A-1D。在另一方面，当产生构成表示禁止复制的水印的PN序列时，初值“0101”被输入给移位寄存器1A-1D。
下面说明强度设置部分604的操作。
如图20所示，强度设置部分2具有视频信号和从PN序列产生部分101向其输入的PN序列。并且强度设置部分2根据输入的视频信号把来自PN序列产生部分101的PN序列设置为合适的强度。更具体地说，强度设置部分2检测对构成一个图像的像素分别设置的亮度值是具有大的还是具有小的改变。如果亮度值具有大的改变，则图像例如具有复杂的图形，因此即使水印被嵌入其中，水印也不会成为显著的。因而，如果亮度值具有大的改变，则强度设置部分2设置PN序列，即从PN序列产生部分101输出的水印，为一个较高的强度。例如，在PN序列是0101…..的情况下，强度设置部分2则将其设置为0202或者0303。并且强度设置部分2向强度改变部分3输出被设置的PN序列。
如果对构成一个图像的像素分别设置的亮度值具有轻微的改变，则例如图像是扁的图像，因此水印易于成为显著的。因而，如果亮度值只有轻微的改变，则强度设置部分2向强度改变部分3输出从PN序列产生部分101输出的PN序列。
下面说明强度改变部分3的操作。
强度改变部分3被控制部分12控制，以便按照水印检测部分16的水印检测结果改变从强度设置部分2输出的PN序列的强度。更具体地说，在收到来自水印检测部分16的水印检测结果时，控制部分12按照所述检测结果控制强度改变部分3的放大的程度。
例如，在水印的检测结果表示由水印检测部分16检测的水印的强度小于一个固定值或者不能被检测到的情况下，控制部分12便进行控制，使得增加强度改变部分3的放大的程度，从而增加PN序列的强度。在水印的检测结果表示由水印检测部分16检测的水印的强度大于一个固定值的情况下，控制部分12便进行控制，使得减小强度改变部分3的放大的程度，从而减小PN序列的强度。通过这种控制，可以控制由附加部分5附加于视频信号上的PN序列的强度，因而使得由水印检测部分16检测的水印的强度处于一个固定的范围内。
控制部分12或者进行控制来分级地改变强度设置部分3的放大程度，或者连续地改变放大程度。
控制部分12也可以这样控制强度改变部分3，使得以固定的时间间隔(固定时间间隔)在一个短的时间间隔期间增加水印的强度，即，例如在只相当于几帧(1-3帧)的时间间隔期间，增加水印的强度。更具体地说，强度改变部分3被控制部分12控制，使得只在几帧的时间间隔内间歇的增加水印的强度。此外，控制部分12还这样控制强度改变部分3，使得水印检测部分16的检测结果反映在这个短的时间间隔内的水印的强度。
因而，其强度被以一定间隔或者脉冲状地增加的水印在图像上不像在根据水印的检测结果恒定地控制其强度的水印那样显著，然而能够被可靠地检测到。
按照某些规则(随机的或者非固定的时间间隔)，强度改变部分3增加水印的强度的时间间隔可以相当于随机的几帧的时间间隔或者非固定的时间间隔(随机的或者非固定的时间间隔)。这是因为，和以固定的时间间隔增加强度相比，以随机的或者非固定的时间间隔增加强度时，在图像上的水印不显著。
此外，按照图像的改变，强度改变部分3增加水印强度的时间间隔可以只相当于几帧的时间。例如，可以在图像严重改变的时刻，例如在场景改变(场景转换)时，在帧中的图像发生大的改变的时刻，例如具有许多强的边沿的图像，以及在图像剧烈运动的时刻，例如大的运动矢量，按照时间在只相当于几帧的时间间隔内增加水印的强度。具体地说，控制部分12实行控制，使得按照某个规则，对于每个场景改变(场景转换)，对于每个具有许多边沿的图像(复杂的图像、活动图像)，以及剧烈运动的每个图像(例如具有大的运动矢量的图像)，以随机所或者非固定的时间间隔由强度改变部分3增加PN序列的强度。
此外，强度改变部分3对于每个场景改变，对于每个具有许多边沿的图像，以及剧烈运动的每个图像，增加PN序列的强度的理由是，借助于由于每个场景改变、具有许多边沿的图像以及剧烈运动的每个图像而引起的图像随时间的改变，使得水印对观看者而言成为不显著的，虽然水印的强度是高的。
并且附加部分5把视频信号附加于从强度改变部分3输出的PN序列上，并把其输出到噪声减少部分7。噪声减少部分7对其上附加有PN序列的视频信号进行噪声减少处理，并把其输出给MPEG编码器8。MPEG编码器8对经过噪声减少处理的视频信号进行压缩编码，并将其作为MPEG流输出。
如图20所示，电子水印嵌入设备100具有由MPEG译码器14对由MPEG编码器8输出的MPEG流进行的译码处理，并还具有由噪声减少部分15对由MPEG译码器14输出的视频信号进行的噪声减少处理。并且水印检测部分16根据从噪声减少部分15输出的视频信号检测水印。
因而，电子水印嵌入设备100根据由MPEG译码器进行过译码处理，由噪声减少部分15进行过噪声减少处理的信号检测水印。由MPEG译码器14和由噪声减少部分15进行的这种处理相应于根据从电子水印嵌入设备100输出的MPEG流等进行的再现内容的处理，并且水印检测部分16的位置相应于当再现内容时检测水印的位置。更具体地说，在对由通过译码MPEG流而产生的视频信号进行噪声减少处理的情况下，在译码处理和噪声减少处理中发生水印的变劣。电子水印嵌入设备100具有由MPEG译码器14进行的处理和由噪声减少部分15进行的处理，并且其借以产生这样的信号，对所述信号附加有在根据MPEG流等进行再现时出现的水印的变劣。并且其具有这样的结构，其中水印检测部分16根据通过这些处理而产生的信号检测水印，因而其借以可以获得接近于在实际再现时的水印的检测状态的检测状态。因此，能够精确地使水印检测部分16的水印检测结果和再现时的水印检测结果相符合，从而精确地控制水印的强度。
电子水印嵌入设备100根据由MPEG译码器进行过译码处理，由噪声减少部分15进行过噪声减少处理的信号检测水印。不过，水印检测部分16也可以根据从MPEG编码器8输出的MPEG流直接检测水印。
控制部分12也可以这样控制强度改变部分3，使得在水印检测部分16中连续地进行检测操作，从而可以实时地反映关于水印的强度的检测结果。或者控制部分12也可以通过在水印检测部分16中进行检测操作，或者通过以一定间隔控制强度改变部分3的放大程度，例如每经过固定的时间，来控制水印检测部分16或者强度改变部分3，从而以一定间隔改变水印的强度。
图20表示这样的例子，其中根据通过MPEG译码器14和噪声减少部分15的信号在水印检测部分16中检测水印。不过，也可以采用其它使水印减退的结构。例如，可以在用于检测水印的部分的前方提供一个相当于在VCR中提供的信号处理电路的电路，代替MPEG译码器14和噪声减少部分15。在这种情况下，假定是利用VCR根据从MPEG编码器8输出的MPEG流记录图像的情况，可以再现水印的减退。因此，可以控制水印的强度，使得适合于利用VCR记录图像的情况。
如上所述，按照本发明的第13实施例的电子水印嵌入设备100根据嵌入的水印的实际检测结果改变水印的强度，因此，其可以控制水印的强度不至于过大，但是又有足够的值，使得能够被可靠地检测。
第14实施例
下面参照图21说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第二实施例。在图21中，和第13实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图21是按照本发明的第二实施例的电子水印嵌入设备100A的方块图。所述电子水印嵌入设备100A在具有MPEG编码的图像内容的MPEG流中嵌入水印，并且例如可以用作用于在记录介质上记录从广播电台发出的视频信号的记录器的一部分。
如图21所示，电子水印嵌入设备100A具有PN序列产生部分1，用于产生构成用作限制图像内容复制的信息的电子水印的PN(伪随机噪声)序列，强度设置部分2，用于放大从PN序列产生部分1输出的PN序列，并设置PN序列的强度，强度改变部分3，用于改变PN序列的强度，附加部分5，用于把视频信号附加于PN序列，噪声减少部分8，用于减少视频信号的噪声，MPEG编码器8，用于压缩编码图像内容的数据，附加部分5A，用于把PN序列附加于MPEG编码器8输出的MPEG流，具有RAM和ROM的存储部分9，显示部分10，用于向操作者呈现预定的信息，操作部分11，用于接收操作者的操作，以及控制部分12，用于控制上述的部分。
电子水印嵌入设备100A具有减退系统17，用于接收由附加部分5A输出的附加有PN序列的MPEG流，以及水印检测部分16，用于接收减退系统17的输出信号。水印由水印检测部分16检测，并把水印检测结果提供给控制部分12。
减退系统17是相当于电子水印嵌入设备100的MPEG译码器14和噪声减少部分15的部分。关于减退系统17的结构，可以采用第13实施例相同的多种结构。也可以省略减退系统17，使水印检测部分16根据附加部分5A输出的MPEG流直接检测水印。
如图21所示，按照第二实施例的电子水印嵌入设备100A具有由噪声减少部分7对视频信号进行的噪声减少处理和进一步由MPEG编码器8对视频信号进行的压缩编码处理，从而对强度设置部分2A和附加部分5A输入MPEG流。因此，强度设置部分2A根据MPEG流设置PN序列的强度。附加部分5A把PN序列附加到MPEG流上。
强度改变部分3A被控制部分12控制，从而按照水印检测部分16A的水印检测结果改变从强度设置部分2A输出的PN序列所强度。更具体地说，在收到来自水印检测部分16A的水印检测结果时，控制部分12按照所述检测结果控制强度改变部分3A的放大程度。关于强度改变部分3A的操作，可以采用和第13实施例的强度改变部分3相同的操作。
如上所述，按照第二实施例的电子水印嵌入设备100A根据嵌入的水印的实际检测结果改变水印的强度，因此其可以控制水印的强度，使得其能够被可靠地检测而又不使其进行不必要的增加。
第15实施例
下面参照图22说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第15实施例。在图22中，和第13实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图22是表示按照第15实施例的电子水印嵌入设备100B的方块图。电子水印嵌入设备100B在被称为基带的其中已经嵌入有水印的视频信号中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以用作广播电台的广播设备的一部分，或者和电子水印嵌入设备100一样用作电影公司的记录设备的一部分。
如图22所示，电子水印嵌入设备100B具有PN序列产生部分1，用于产生构成用作限制图像内容复制的信息的电子水印的PN(伪随机噪声)序列，强度设置部分2用于放大从PN序列产生部分1输出的PN序列，并设置PN序列的强度，强度改变部分3，用于改变PN序列的强度，附加部分5，用于把视频信号附加于PN序列，噪声减少部分7，用于减少视频信号的噪声，MPEG编码器8，用于压缩编码图像内容的数据，具有RAM和ROM的存储部分9，显示部分10，用于向操作者呈现预定的信息，操作部分11，用于接收操作者的操作，以及控制部分12，用于控制上述的部分。
如图22所示，电子水印嵌入设备100B具有水印检测部分20，用于检测来自输入的视频信号的水印。
电子水印嵌入设备100B具有减退系统17，用于接收由MPEG编码器8输出的附加有PN序列的MPEG流，以及水印检测部分16，用于接收减退系统17的输出信号。水印由水印检测部分16检测，并把水印检测结果提供给控制部分12。
减退系统17是相当于电子水印嵌入设备100的MPEG译码器14和噪声减少部分15的部分。关于减退系统17的结构，可以采用第13实施例相同的多种结构。也可以省略减退系统17，使水印检测部分16根据MPEG编码器8输出的MPEG流直接检测水印。
在往记录介质例如光盘上记录接收的视频信号之前，水印检测部分20检测在视频信号中是否嵌入有水印，以及在视频信号中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分12输出检测结果。
在水印检测部分20检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分1产生相应于禁止复制的PN序列。并和第13实施例一样由强度设置部分2设置PN序列的强度，并且所述强度进一步由强度改变部分3改变。从强度改变部分3输出的PN序列由附加部分5附加到视频信号上。
强度改变部分3被控制部分12控制，从而按照水印检测部分16的水印检测结果改变从强度设置部分2输出的PN序列的强度。更具体地说，在收到来自水印检测部分16的水印检测结果时，控制部分12按照所述检测结果控制强度改变部分3的放大程度。关于强度改变部分3的操作，可以采用和第13实施例的强度改变部分3相同的操作。
因而，在检测到嵌入有表示允许一次复制的水印的情况下，电子水印嵌入设备100B可以在图像内容中重新标记表示禁止复制的水印。此时，其按照嵌入的水印的实际检测结果改变水印的强度，并且这样控制水印的强度，使得其能够被可靠地检测而又不使其进行不必要的增加。
在水印检测部分20未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，所述内容可被复制，因此可以作为不由附加部分5重新标记水印的MPEG流被输出。
在由水印检测部分20检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分12执行禁止记录的控制。
第16实施例
下面参照图23说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第16实施例。在图23中，和第13实施例相应的元件用相同的标号表示，并省略其说明。
图23是表示按照第4实施例的电子水印嵌入设备100C的方块图。电子水印嵌入设备100C在其中已经嵌入有水印的被称为基带的MPEG流中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以和电子水印嵌入设备100A一样，用作在记录介质上记录广播电台发送的视频信号的记录设备的一部分。
如图23所示，电子水印嵌入设备100C具有PN序列产生部分1，用于产生构成用作限制图像内容复制的信息的电子水印的PN(伪随机噪声)序列，强度设置部分2A用于放大从PN序列产生部分1输出的PN序列，并设置PN序列的强度，强度改变部分3A，用于改变PN序列的强度，附加部分5A，用于把视频信号附加于PN序列，噪声减少部分7，用于减少视频信号的噪声，MPEG编码器8，用于压缩编码图像内容的数据，具有RAM和ROM的存储部分9，显示部分10，用于向操作者呈现预定的信息，操作部分11，用于接收操作者的操作，以及控制部分12，用于控制上述的部分。
电子水印嵌入设备100C具有减退系统17，用于接收由附加部分5A输出的附加有PN序列的MPEG流，以及水印检测部分16，用于接收减退系统17的输出信号。水印由水印检测部分16检测，并把水印检测结果提供给控制部分12。
减退系统17是相当于电子水印嵌入设备100的MPEG译码器14和噪声减少部分15的部分。关于减退系统17的结构，可以采用第13实施例相同的多种结构。也可以省略减退系统17，使水印检测部分16根据MPEG编码器8输出的MPEG流直接检测水印。
此外，如图23所示，电子水印嵌入设备100C具有水印检测部分20A，用于检测由噪声减少部分7对输入的视频信号进行噪声减少处理和由MPEG编码器8进行压缩编码处理而产生的MPEG流中的水印。
在往记录介质例如光盘上记录接收的视频信号之前，水印检测部分20A检测在MPEG流中是否嵌入有水印，以及在MPEG流中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分12输出检测结果。
在水印检测部分20A检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分1产生相应于禁止复制的PN序列。并和第13实施例的强度设置部分2一样由强度设置部分2设置PN序列的强度，并且所述强度进一步由强度改变部分3A改变。从强度改变部分3A输出的PN序列由附加部分5A附加到MPEG流上。
强度改变部分3A由控制部分12控制，以便按照水印检测部分16的检测结果改变从强度设置部分2A输出的PN序列的强度。更具体地说，在收到来自水印检测部分16的水印检测结果时，控制部分12按照所述检测结果控制强度改变部分3A的放大程度。关于强度改变部分3A的操作，可以采用和第13实施例的强度改变部分3相同的操作。
因而，在检测到嵌入有表示允许一次复制的水印的情况下，电子水印嵌入设备100C可以在图像内容中重新标记表示禁止复制的水印。此时，其按照嵌入的水印的实际检测结果改变水印的强度，并且因此其控制水印的强度，使得其能够被可靠地检测而又不使其进行不必要的增加。
在水印检测部分20A未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，所述内容可被复制，因此可以作为不由附加部分5A重新标记水印的MPEG流被输出。
在由水印检测部分20A检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分12执行禁止记录的控制。
第17实施例
下面参照图24说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第17实施例。
图24是表示按照第17实施例的电子水印嵌入设备200的方块图。电子水印嵌入设备200在其中已经嵌入有水印的MPEG流中再次嵌入(再次标记)水印，并且可以用作用于再现被MPEG编码并被记录在记录介质上的图像内容的再现设备的一部分。
如图24所示，电子水印嵌入设备200具有水印检测部分40，用于检测输入的MPEG流中的水印，PN序列产生部分21，用于产生构成水印(电子水印)的PN序列，强度设置部分22，用于放大从PN序列产生部分21输出的PN序列，并设置其强度，强度改变部分23，用于改变PN序列的强度，附加部分25，用于把MPEG流附加到PN序列上，MPEG编码器28，用于译码MPEG流，噪声减少部分27，用于减少从MPEG编码器28输出的视频信号的噪声，存储部分710，其具有RAM和ROM，显示部分30，用于向操作者显示预定的信息，操作部分31，用于接收操作者的操作，以及控制部分32，用于控制上述的各个部分。
电子水印嵌入设备200具有减退系统37，用于接收由噪声减少部分27输出的附加有PN序列的视频信号，以及水印检测部分36，用于接收减退系统37的输出信号。水印由水印检测部分36检测，并把水印检测结果提供给控制部分32。
减退系统37支持用于根据由噪声减少部分27输出的视频信号记录内容图像的记录设备中的信号处理，并且水印检测部分36的位置相应于在记录内容时用于检测水印的位置。因此，减退系统37的结构应当是用于支持在记录设备中的处理的电路。更具体地说，减退系统37的电路可以是MPEG编码器、MPEG编码器和MPEG译码器所组合、MPEG编码器，MPEG译码器和噪声减少电路的组合、或者模数转换电路等。
电子水印嵌入设备200可以在减退系统37中处理视频信号，从而产生附加有在记录设备上记录时呈现的水印减退的信号。并且其具有这样的结构，其中水印检测部分36根据通过这些处理而产生的信号检测水印，因而其可以获得接近于在实际记录时水印的检测状态的检测状态。因此，能够精确地使水印检测部分36的水印检测结果和记录时的水印检测结果相符合，从而精确地控制水印的强度。
电子水印嵌入设备200根据通过减退系统37的信号检测水印。不过，水印检测部分36也可以根据从噪声减少部分27输出的视频信号直接检测水印。
在往记录介质例如光盘上记录接收的MPEG流之前，水印检测部分40检测在MPEG流中是否嵌入有水印，以及在MPEG流中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分32输出检测结果。
在水印检测部分40检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分21产生相应于禁止复制的PN序列。并和第13实施例一样由强度设置部分22设置PN序列的强度，并且所述强度进一步由强度改变部分23改变。从强度改变部分23输出的PN序列由附加部分25附加到视频信号上。
强度改变部分23由控制部分32控制，以便按照水印检测部分36的水印检测结果改变从强度设置部分22输出的PN序列的强度。更具体地说，在收到来自水印检测部分36的水印检测结果时，控制部分32按照所述检测结果控制强度改变部分23的放大的程度。关于强度改变部分23的操作，可以采用和按照第13实施例的强度改变部分3相同的操作。
因而，在检测到嵌入有表示允许一次复制的水印的情况下，电子水印嵌入设备200可以在图像内容中重新标记表示禁止复制的水印。此时，其按照嵌入的水印的实际检测结果改变水印的强度，并且这样控制水印的强度，使得其能够被可靠地检测而又不使其进行不必要的增加。
在水印检测部分40未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，所述内容可被复制，因此可以作为不由附加部分25重新标记水印的MPEG流被输出。
在由水印检测部分40检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分32执行禁止记录的控制。
第18实施例
下面结合图25说明按照本发明的电子水印嵌入设备的第18实施例。
图25是表示按照第18实施例的电子水印嵌入设备200A的方块图。电子水印嵌入设备200A在其中已经嵌入有水印的视频信号中再次嵌入(再次标记)水印，并且和电子水印嵌入设备200一样，可以用作用于再现被MPEG压缩并被记录在记录介质上的图像内容的再现设备的一部分。
如图25所示，电子水印嵌入设备200A具有PN序列产生部分21，用于产生构成用作限制图像内容复制的信息的电子水印的PN(伪随机噪声)序列，以及强度设置部分22A用于放大从PN序列产生部分21输出的PN序列，并设置PN序列的强度，强度改变部分2A3，用于改变PN序列的强度，MPEG译码器28，用于译码输入的MPEG流，噪声减少部分27，用于减少从MPEG译码器28输出的视频信号的噪声，水印检测部分40A，用于检测从噪声减少部分27输出的视频信号中的水印，附加部分25A，用于把从噪声减少部分27输出的视频信号附加于PN序列，具有RAM和ROM的存储部分29，显示部分30，用于向操作者呈现预定的信息，操作部分31，用于接收操作者的操作，以及控制装置32，用于控制上述的部分。
电子水印嵌入设备200A具有减退系统37，用于接收由附加部分25A输出的附加有PN序列的MPEG流，以及水印检测部分36，用于接收减退系统37的输出信号。水印由水印检测部分36检测，并把水印检测结果提供给控制部分32。
减退系统37相当于按照第5实施例的电子水印嵌入设备200的减退系统37。关于减退系统17的结构，可以采用和第17实施例相同的结构。
也可以省略减退系统37，使水印检测部分36根据噪声减少部分27输出的视频信号直接检测水印。
水印检测部分40A检测是否在接收的视频信号中嵌入有水印，并且在视频信号中嵌入的水印是表示允许一次复制还是表示禁止复制，从而向控制部分32输出检测结果。
在由水印检测部分40A检测到表示允许一次复制的水印的情况下，PN序列产生部分21便产生相应于禁止复制的PN序列。强度设置部分24A和第13实施例中的强度设置部分2那样设置PN序列的强度，并且所述的强度进一步被强度改变部分23A改变。从强度改变部分23A输出的PN序列被附加部分25A加到视频信号上。
强度改变部分23A由控制部分32控制，以便按照水印检测部分36A的水印检测结果改变从强度设置部分22A输出的PN序列的强度。更具体地说，在收到来自水印检测部分36的水印检测结果时，控制部分32按照所述检测结果控制强度改变部分23A的放大的程度。关于强度改变部分23A的操作，可以采用和按照第13实施例的强度改变部分3相同的操作。
因而，在检测到嵌入有表示允许一次复制的水印的情况下，电子水印嵌入设备200A可以在图像内容中重新标记表示禁止复制的水印。此时，其按照嵌入的水印的实际检测结果改变水印的强度，并且这样控制水印的强度，使得其能够被可靠地检测而又不使其进行不必要的增加。
在水印检测部分40A未检测到表示允许一次复制的水印和表示禁止复制的水印的情况下，所述内容可被复制，因此可以作为不由附加部分25A重新标记水印的MPEG流被输出。
在由水印检测部分40A检测到表示禁止复制的水印的情况下，控制部分32执行禁止记录的控制。
上述的实施例具有这样的结构，其中构成水印的PN序列被附加于对各个像素设置的亮度值上。不过，本发明不限于此，也可以把构成水印的PN序列附加于对于各个像素设置的其它值上。
构成水印的PN序列不限于M序列。另一种随机序列例如Gold符号也可以用作构成水印的PN序列。
这些实施例以用PN序列构成水印的情况为例。不过本发明不限于此。例如，也可以用随机的或者接近随机的符号或者其它信号，在所述信号中设置有其规律性不容易被确定的符号。
这些实施例以构成水印的符号和图像的像素一对一地相关的情况为例。不过，本发明不限于此。例如，也可以把图像划分成由多个相邻的像素构成的多个区域，使构成PN序列的符号和所述区域一对一地相关。此处以在被分成由4个相互连接的像素构成的方形区域中嵌入表示禁止复制的水印为例，所述水印由PN序列“0101…..”构成。在这种情况下，0被加于被包括在图像的第一区域中的所有的4像素的亮度值，此外，1被加于被包括在图像的第二区域中的所有的4像素的亮度值。用这种方式，使构成PN序列的符号和由多个像素构成的区域一对一地相关，使得即使数字图像被滤波或者被压缩，水印仍然能够被保持在数字图像中。
当然，本发明可以应用于广播介质之外的封装介质，例如视频磁带或者DVD。

Claims (29)

1.一种电子水印嵌入设备，包括：
嵌入装置，用于在由数字信息构成的内容中嵌入由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印；
变更装置，用于变更要被嵌入所述内容中的电子水印的强度；以及
控制装置，用于控制所述变更装置，使得改变所述电子水印的强度。
2.如权利要求1所述的电子水印嵌入设备，其中提供有控制装置，用于控制所述变更装置，使得以一定间隔增加电子水印的强度。
3.如权利要求2所述的电子水印嵌入设备，其中所述变更装置包括：
设置装置，用于根据所述内容的信息信号设置电子水印的强度；以及
改变装置，用于改变由所述设置装置设置的电子水印的强度，使其以一定间隔增加。
4.如权利要求2所述的电子水印嵌入设备，其中所述控制装置实行控制，使得按照预定的规则以随机的间隔或者非固定的间隔增加电子水印的强度。
5.如权利要求2所述的电子水印嵌入设备，其中所述控制装置控制所述变更装置，使得在信息信号急剧改变的部分内，增加电子水印的强度。
6.如权利要求5所述的电子水印嵌入设备，其中：
所述内容是图像内容；以及
其中所述内容中急剧改变的部分是图像的场景改变部分、具有强的边沿的图像的部分或者剧烈运动的图像部分。
7.如权利要求2所述的电子水印嵌入设备，包括：
检测装置，用于检测在所述内容中是否嵌入有第一电子水印，如果有，则检测其类型，并且其中：
所述控制装置执行控制，使得根据所述检测装置的检测结果，嵌入新的第二电子水印。
8.如权利要求1所述的电子水印嵌入设备，包括：
检测装置，用于检测在所述内容中嵌入的第一电子水印；
嵌入装置，用于按照检测装置的检测结果，在所述内容中嵌入第二电子水印，并且其中：
所述检测装置比所述嵌入装置被置于更前方的位置。
9.如权利要求8所述的电子水印嵌入设备，进一步包括：
噪声减少装置，用于减少信号的噪声，被置于所述检测装置和所述嵌入装置之间。
10.如权利要求8所述的电子水印嵌入设备，进一步包括：
压缩装置，用于压缩编码所述信号，被置于所述检测装置和所述嵌入装置之间。
11.如权利要求8所述的电子水印嵌入设备，进一步包括：
译码装置，用于对信号进行译码，被置于检测装置和嵌入装置之间。
12.如权利要求1所述的电子水印嵌入设备，进一步包括：
噪声减少装置，用于对内容信息进行噪声减少处理；并且其中
所述控制装置控制所述变更装置，使得结合由噪声减少装置进行的噪声减少处理的强度来改变电子水印的强度。
13.如权利要求12所述的电子水印嵌入设备，其中所述控制装置控制所述变更装置，使得当由噪声减少装置进行的噪声减少处理的强度高时，增加电子水印的强度。
14.如权利要求12所述的电子水印嵌入设备，其中所述变更装置具有：
设置装置，用于根据所述内容的信息信号设置电子水印的强度；以及
改变装置，用于结合由噪声减少装置进行的噪声减少处理的强度，改变由所述设置装置设置的电子水印的强度。
15.如权利要求12所述的电子水印嵌入设备，其中控制装置控制变更装置，使得以一定间隔增加电子水印的强度。
16.如权利要求12所述的电子水印嵌入设备，包括：
检测装置，用于检测在所述内容中是否预先嵌入有第一电子水印，如果有，则检测其类型，并且其中：
所述控制装置执行控制，使得根据所述检测装置的检测结果，嵌入新的第二电子水印。
17.如权利要求1所述的电子水印嵌入设备，进一步包括：
压缩装置，用于压缩编码所述内容的信息；并且其中
所述控制装置用于控制所述变更装置，使得结合由所述压缩装置进行的压缩处理的压缩率改变电子水印的强度。
18.如权利要求17所述的电子水印嵌入设备，其中所述控制装置控制所述变更装置，使得当由所述压缩装置进行的压缩处理的压缩率高时增加电子水印的强度。
19.如权利要求17所述的电子水印嵌入设备，其中变更装置包括：
设置装置，用于根据所述内容的信息信号设置电子水印的强度；以及
改变装置，用于结合由压缩装置进行的压缩处理的压缩率，改变由所述设置装置设置的电子水印的强度。
20.如权利要求17所述的电子水印嵌入设备，其中所述控制装置控制所述变更装置，使得以一定间隔增加电子水印的强度。
21.如权利要求17所述的电子水印嵌入设备，包括：
检测装置，用于检测在所述内容中是否预先嵌入有第一电子水印，如果有，则检测其类型，并且其中：
所述控制装置执行控制，使得根据所述检测装置的检测结果，嵌入新的第二电子水印。
22.如权利要求1所述的电子水印嵌入设备，进一步包括：
嵌入装置，进一步用于把其强度被变更装置变更的电子水印附加到内容的信号上，并由此产生第一信号：以及
检测装置，用于检测由嵌入装置在第一信号中嵌入的电子水印；
并且其中
所述控制装置用于控制所述变更装置，使得按照所述检测装置的检测结果变更电子水印的强度。
23.如权利要求22所述的电子水印嵌入设备，其中在由检测装置检测的电子水印的强度低的情况下，所述控制装置控制所述变更装置，使得由此增加电子水印的强度。
24.如权利要求22所述的电子水印嵌入设备，其中在由检测装置检测的电子水印的强度高的情况下，所述控制装置控制所述变更装置，使得由此减少电子水印的强度。
25.如权利要求22所述的电子水印嵌入设备，进一步包括：
信号处理装置，用于处理第一信号，并产生第二信号，并且其中：
所述检测装置检测在所述第一信号中由所述嵌入装置根据第二信号嵌入的电子水印。
26.一种记录介质，包括：
图像，所述图像具有被嵌入在由数字信息构成的内容中的由根据预定的规则产生的信号构成的电子水印，其中
被嵌入所述内容中的电子水印的强度按照预定的规则改变。
27.如权利要求26所述的记录介质，
其中在所述内容中嵌入的电子水印的强度被以一定间隔增加。
28.如权利要求26所述的记录介质，
其中所述内容的信息经过噪声减少处理；以及
所述电子水印的强度结合噪声减少处理的强度改变。
29.如权利要求26所述的记录介质，
其中所述内容的信息经过压缩编码的数据压缩处理；并且
所述电子水印的强度结合所述数据压缩处理的压缩率改变。
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