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JP5735437B2 - Video display device - Google Patents

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JP5735437B2 JP2012007180A JP2012007180A JP5735437B2 JP 5735437 B2 JP5735437 B2 JP 5735437B2 JP 2012007180 A JP2012007180 A JP 2012007180A JP 2012007180 A JP2012007180 A JP 2012007180A JP 5735437 B2 JP5735437 B2 JP 5735437B2
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Description

本発明は、映像へ電子透かしを埋め込む技術に関する。   The present invention relates to a technique for embedding a digital watermark in a video.

近年、電子透かしを映像に埋め込む技術が、映像の著作権管理や映像へメタデータを付与することに適用されている(例えば特許文献1、2参照)。   In recent years, a technique for embedding a digital watermark in a video has been applied to copyright management of video and adding metadata to video (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開2011−199892号公報JP2011-199892A 特開2003−219148号公報JP 2003-219148 A

ところで、従来技術では、映像への電子透かし埋め込みは、撮影時、あるいは編集時に行われていた。一般的に、アナログ映像を除き、電子透かし埋め込み済み映像を配送する場合には、映像をMPEG(Moving Picture Experts Group)規格やH.264規格(ITU−T)を用いて圧縮することがある。   By the way, in the prior art, digital watermark embedding in video has been performed at the time of shooting or editing. In general, except for analog video, when digital watermark embedded video is delivered, the video is converted to MPEG (Moving Picture Experts Group) standard or H.264 standard. The compression may be performed using the H.264 standard (ITU-T).

しかしながら、映像を圧縮すると電子透かしが弱まってしまう。そのため、圧縮した映像からは電子透かしが読み出しにくいという問題があった。読み出し難さを解消するため、圧縮する予定の映像に対して予め強く電子透かしを埋め込むことも可能である。しかしながら、強く電子透かしを埋め込むことによって、映像の美観が損なわれてしまうという問題があった。   However, when the video is compressed, the digital watermark is weakened. Therefore, there is a problem that it is difficult to read a digital watermark from the compressed video. In order to eliminate the difficulty in reading, it is also possible to embed a digital watermark strongly in advance on the video to be compressed. However, there is a problem that the aesthetic appearance of the video is impaired by strongly embedding the digital watermark.

上記事情に鑑み、本発明は、映像に対する圧縮による電子透かしデータの取得精度の低下を抑える技術の提供を目的としている。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique for suppressing a decrease in the accuracy of digital watermark data acquisition due to compression of video.

本発明の一態様は、映像を受信する映像受信部と、補助データを受信する補助データ受信部と、前記映像に前記補助データを電子透かしとして埋め込む電子透かし埋め込み部と、前記電子透かしが埋め込まれた映像を表示する表示部と、を備える映像表示装置である。   According to one aspect of the present invention, a video receiving unit that receives video, an auxiliary data receiving unit that receives auxiliary data, a digital watermark embedding unit that embeds the auxiliary data as a digital watermark in the video, and the digital watermark are embedded. And a display unit for displaying the received video.

本発明の一態様は、上記の映像表示装置であって、前記表示部付近の光強度を測定する光強度測定部と、前記光強度の測定結果に応じて、前記電子透かしを埋め込む際の強度を計算する電子透かし強度乗数計算部と、をさらに備え、前記電子透かし埋め込み部は、前記強度に応じた振幅で前記電子透かしを前記映像に埋め込む。   One aspect of the present invention is the above-described video display device, in which a light intensity measurement unit that measures light intensity in the vicinity of the display unit, and an intensity when the digital watermark is embedded according to the measurement result of the light intensity A digital watermark strength multiplier calculating unit for calculating the digital watermark, and the digital watermark embedding unit embeds the digital watermark in the video with an amplitude corresponding to the strength.

本発明の一態様は、上記の映像表示装置であって、前記映像の複雑さの程度を表す複雑度を計算する複雑度計算部と、前記複雑度に応じて、前記電子透かしを埋め込む際の強度を計算する電子透かし強度乗数計算部と、をさらに備え、前記電子透かし埋め込み部は、前記強度に応じた振幅で前記電子透かしを前記映像に埋め込む。   One aspect of the present invention is the above-described video display device, in which a complexity calculation unit that calculates a complexity representing a degree of complexity of the video, and when embedding the electronic watermark according to the complexity A digital watermark strength multiplier calculating unit for calculating the strength, and the digital watermark embedding unit embeds the digital watermark in the video with an amplitude corresponding to the strength.

本発明の一態様は、上記の映像表示装置であって、受信された圧縮映像を非圧縮映像に変換するデコーダと、前記非圧縮映像をインターレース走査方式からプログレッシブ走査方式に変換するインターレース解除部と、をさらに備え、前記電子透かし埋め込み部は、前記プログレッシブ走査方式に変換された前記非圧縮映像に対して前記電子透かしを前記映像に埋め込む。   One aspect of the present invention is the video display device described above, wherein a decoder that converts the received compressed video into an uncompressed video, and an interlace release unit that converts the uncompressed video from an interlaced scanning method to a progressive scanning method, The digital watermark embedding unit embeds the digital watermark in the video with respect to the uncompressed video converted into the progressive scanning method.

本発明の一態様は、上記の映像表示装置であって、前記映像受信部及び前記電子透かし埋め込み部は一体の筐体に内蔵されている。   One embodiment of the present invention is the above-described video display device, in which the video receiving unit and the digital watermark embedding unit are incorporated in an integrated housing.

本発明により、映像に対する圧縮による電子透かしデータの取得精度の低下を抑えることが可能となる。そのため、電子透かしデータの読み取り易さを優先することによる映像の美観損失を生じることなく、電子透かしを映像に埋め込むことが可能となる。   According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in the accuracy of digital watermark data acquisition due to video compression. For this reason, it is possible to embed a digital watermark in a video without causing loss of aesthetics of the video due to priority on readability of the digital watermark data.

本発明の第1実施形態による映像表示装置の略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of a video display device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態による映像表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining an operation of the video display device according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第2実施形態による映像表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the video display apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態による映像表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。6 is a flowchart for explaining an operation of the video display apparatus according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態による映像表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the video display apparatus by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態において、複雑度COMPの計算方法を説明するための画素配列を示す概念図である。In the third embodiment of the present invention, it is a conceptual diagram showing a pixel array for explaining a calculation method of complexity COMP. 本発明の第3実施形態において、複雑度COMPの計算方法を説明するための画素配列を示す概念図である。In the third embodiment of the present invention, it is a conceptual diagram showing a pixel array for explaining a calculation method of complexity COMP. 本発明の第3実施形態による映像表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。12 is a flowchart for explaining an operation of the video display apparatus according to the third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態によるデジタルテレビ放送受像機の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital television broadcast receiver by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態による映像表示装置を応用したデジタルテレビ放送受像機の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the digital television broadcast receiver which applied the video display apparatus by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による映像表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the video display apparatus by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による電子透かし検出装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital watermark detection apparatus by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態による映像表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。14 is a flowchart for explaining an operation of the video display apparatus according to the fifth embodiment of the present invention; 本発明の第5実施形態による電子透かし検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the digital watermark detection apparatus by 5th Embodiment of this invention.

本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態は、伝送路を介して受信した映像に対し電子透かしを埋め込み表示する。表示された映像は、他の装置(電子透かし検出装置)によって撮像され、埋め込まれている電子透かしが検出される。
本発明の実施形態では、映像への電子透かしの埋め込みのタイミングを、映像表示装置において表示する直前としている。このような処理は、例えば、電子透かしを映像表示装置にて埋め込むことによって実現している。このような構成によれば、映像表示装置に対して伝送される映像伝送信号には電子透かしが埋め込まれていない。そのため、映像伝送信号がいかに圧縮されていても電子透かしはその影響を受けない。したがって、映像に対する圧縮の程度にかかわらず、電子透かし検出装置によって電子透かしのデータを精度良く取得することが可能となる。よって、電子透かしデータの読み取り易さを優先することによる映像の美観損失を生じることなく、映像に電子透かしを埋め込むことが可能となる。
以下、本発明の各実施形態について説明する。
An embodiment of the present invention will be described. In the embodiment of the present invention, an electronic watermark is embedded and displayed on a video received via a transmission path. The displayed video is captured by another device (digital watermark detection device), and the embedded digital watermark is detected.
In the embodiment of the present invention, the timing of embedding a digital watermark in a video is set to be immediately before display on the video display device. Such processing is realized, for example, by embedding a digital watermark in a video display device. According to such a configuration, the digital watermark is not embedded in the video transmission signal transmitted to the video display device. Therefore, no matter how the video transmission signal is compressed, the digital watermark is not affected. Therefore, regardless of the degree of compression of the video, the digital watermark detection device can acquire the digital watermark data with high accuracy. Therefore, it is possible to embed a digital watermark in a video without causing loss of aesthetics of the video due to priority on readability of the digital watermark data.
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described.

[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態による映像表示装置の略構成を示すブロック図である。映像表示装置1は、映像受信部10、補助データ受信部11、電子透かし埋め込み部12、表示部13を備えている。映像受信部10及び電子透かし埋め込み部12は、一体の筐体に内蔵されるように構成されても良い。一体の筐体に内蔵されているとは、一般的なユーザにとっては筐体を開けて映像受信部10及び電子透かし埋め込み部12を正常に動作させることが困難となるように構成されていることをいう。したがって、映像受信部10によって受信された映像のデータを電子透かし埋め込み部12に到達する前に取り出すことが困難となるように構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a video display device according to a first embodiment of the present invention. The video display device 1 includes a video reception unit 10, an auxiliary data reception unit 11, a digital watermark embedding unit 12, and a display unit 13. The video receiving unit 10 and the digital watermark embedding unit 12 may be configured to be built in an integrated housing. The built-in housing means that it is difficult for a general user to open the housing and operate the video receiving unit 10 and the digital watermark embedding unit 12 normally. Say. Therefore, it is difficult to extract the video data received by the video receiving unit 10 before reaching the digital watermark embedding unit 12.

映像受信部10は、外部装置(図示略)又はネットワーク(図示略)などを介して圧縮された映像を受信する。映像受信部10は、圧縮された映像を非圧縮の映像に変換する。変換後の映像は、フレームと呼ぶ静止画の集合である。フレームは、所定の周期毎に切り替わり、動きのある映像を構成する。切り替わりの周波数は約30Hzが一般的な値であるが、他の値も採り得る。映像の走査方式は、インターレースではなく、プログレッシブとする。   The video receiver 10 receives the compressed video via an external device (not shown) or a network (not shown). The video receiver 10 converts the compressed video into an uncompressed video. The converted video is a set of still images called frames. Frames are switched at predetermined intervals to form a moving image. The switching frequency is generally about 30 Hz, but other values may be used. The video scanning method is progressive rather than interlaced.

補助データ受信部11は、外部装置(図示略)から補助データを受信する。補助データの伝送路は、デジタルデータを送れる経路であればどのようなものでも良い。補助データは、デジタルデータであればどのような情報を含むデータであっても良い。補助データは、例えば、電話番号、インターネットアドレス、テキストなどである。   The auxiliary data receiving unit 11 receives auxiliary data from an external device (not shown). The auxiliary data transmission path may be any path as long as digital data can be sent. The auxiliary data may be data including any information as long as it is digital data. The auxiliary data is, for example, a telephone number, an Internet address, text, or the like.

電子透かし埋め込み部12は、受け取った映像を表示部13で描画する前に、電子透かし技術を用いて、非圧縮の映像に補助データを電子透かしとして埋め込む。電子透かしは、映像に補助データを付与する技術であるが、付与していることが肉眼では分かり難いという特徴がある。ここで用いる電子透かし技術は、映像に補助データを付与可能なものであれば、どのような種類のものでも利用できる。本実施形態では、例えば特許文献1や特許文献2に記載されている電子透かし技術を用いる。表示部13は、CRT(Cathode Ray Tube)表示装置、液晶表示装置、プラズマ表示装置、有機EL(Electro Luminescence)表示装置などの画像表示装置である。表示部13は、電子透かし埋め込み部12によって電子透かしが埋め込まれた映像を表示する。   The digital watermark embedding unit 12 embeds auxiliary data as an electronic watermark in an uncompressed video using a digital watermark technique before drawing the received video on the display unit 13. Digital watermarking is a technique for adding auxiliary data to a video, but it is difficult to see with the naked eye. Any kind of digital watermarking technique can be used as long as auxiliary data can be added to the video. In the present embodiment, for example, a digital watermark technique described in Patent Document 1 or Patent Document 2 is used. The display unit 13 is an image display device such as a CRT (Cathode Ray Tube) display device, a liquid crystal display device, a plasma display device, or an organic EL (Electro Luminescence) display device. The display unit 13 displays the video in which the digital watermark is embedded by the digital watermark embedding unit 12.

電子透かし埋め込みとは、映像を構成する各フレームに補助データから作成した電子透かし模様を加算、あるいは上書きすることである。各フレームにどのような電子透かし模様を埋め込むかは、使用する電子透かし技術に依存する。特許文献1の電子透かし技術をはじめとする動画用電子透かし技術では、所定の枚数の連続したフレームの並びに対し、所定の枚数と同じ枚数の所定の演算で生成された電子透かし模様をフレーム毎に埋め込む。   Digital watermark embedding is adding or overwriting a digital watermark pattern created from auxiliary data to each frame constituting a video. What kind of digital watermark pattern is embedded in each frame depends on the digital watermark technique used. In the digital watermark technology for moving images including the digital watermark technology disclosed in Patent Document 1, a digital watermark pattern generated by a predetermined calculation of the same number as the predetermined number is arranged for each frame with respect to an arrangement of a predetermined number of continuous frames. Embed.

また、特許文献2の電子透かし技術を始めとする静止画用電子透かし技術では、各フレームを1枚の静止画として扱い、各静止画に対し所定の演算で生成された1枚の電子透かし模様を埋め込む。埋め込み方法の詳細説明は、各々の特許文献1、2にゆずる。電子透かし埋め込み部12は、1個の集積回路として構成することも可能である。   Further, in the digital watermark technology for still images including the digital watermark technology of Patent Document 2, each frame is treated as one still image, and one digital watermark pattern generated by a predetermined calculation for each still image. Embed. Detailed description of the embedding method is given in Patent Documents 1 and 2. The digital watermark embedding unit 12 can also be configured as one integrated circuit.

電子透かし模様は、(1)、(2)のように表すことができる。
R(x,y),G(x,y),B(x,y) ……(1)
Y(x,y),Cb(x,y),Cr(x,y) ……(2)
The digital watermark pattern can be expressed as (1) and (2).
R (x, y), G (x, y), B (x, y) (1)
Y (x, y), Cb (x, y), Cr (x, y) (2)

(1)は、電子透かし模様をRGB成分で表現したものである。x,yは2次元座標を、R(x,y)はx,y位置に置けるR成分を、G(x,y)はx,y位置におけるG成分を、B(x,y)はx,y位置におけるB成分を表す。   (1) represents the digital watermark pattern with RGB components. x, y is a two-dimensional coordinate, R (x, y) is an R component at the x, y position, G (x, y) is a G component at the x, y position, and B (x, y) is x , Y represents the B component at the position.

(2)は、電子透かし模様をYCbCr成分で表現したものである。x,yは2次元座標を、Y(x,y)はx,y位置に置けるY成分を、Cb(x,y)はx,y位置におけるCb成分を、Cr(x,y)はx,y位置におけるCr成分を表す。RGB成分とYCbCr成分とは、相互に変換可能なため、透かし模様を表す場合には、(1)あるいは(2)のいずれかを用いれば十分であり、両方を同時に用いることはない。本発明の第1実施形態では、RGBとYCbCr成分の6成分をまとめて説明しているが、実際に電子透かし技術を用いるときは、RGBの3成分か、YCbCrの3成分のみを用いる。   (2) represents a digital watermark pattern with a YCbCr component. x, y is a two-dimensional coordinate, Y (x, y) is a Y component at the x, y position, Cb (x, y) is a Cb component at the x, y position, and Cr (x, y) is x , Y represents the Cr component at the position. Since the RGB component and the YCbCr component can be converted into each other, it is sufficient to use either (1) or (2) when representing a watermark pattern, and not both at the same time. In the first embodiment of the present invention, six components of RGB and YCbCr components are described together. However, when the digital watermark technology is actually used, only three components of RGB or three components of YCbCr are used.

電子透かし模様は、一部の成分からのみ構成されることもあり、そのため、R,G,B,Y,Cb,Cr成分のいずれかは定常的にゼロ値を取ることもあり得る。   The digital watermark pattern may be composed of only some components, and therefore any of the R, G, B, Y, Cb, and Cr components may constantly take a zero value.

電子透かしを埋め込まれた映像は、埋め込まれる前の映像と同一の形式(プログレッシブ走査方式の非圧縮映像)を有するので、電子透かしが埋め込まれていない映像を描画する方法と同じ方法にて、一般の液晶表示装置やプラズマ表示装置等の表示部13にて描画される。プログレッシブ走査方式の非圧縮映像の表示部13への描画方法は、一般的なものであるので説明を省略する。   The video with embedded digital watermark has the same format as the video before being embedded (uncompressed video of progressive scanning method). The image is drawn on the display unit 13 such as a liquid crystal display device or a plasma display device. Since the progressive scanning method for drawing the uncompressed video on the display unit 13 is a general method, a description thereof will be omitted.

次に、第1実施形態の動作について説明する。
図2は、本発明の第1実施形態による映像表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。まず、補助データ受信部11で補助データを受信し(ステップSa1)、映像受信部10で映像を受信する(ステップSa2)。次に、電子透かし埋め込み部12で映像に補助データを電子透かしとして埋め込む(ステップSa3)。そして、表示部13で電子透かし埋め込み済映像を表示する(ステップSa4)。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the video display apparatus according to the first embodiment of the present invention. First, the auxiliary data receiving unit 11 receives auxiliary data (step Sa1), and the video receiving unit 10 receives video (step Sa2). Next, auxiliary data is embedded as a digital watermark in the video by the digital watermark embedding unit 12 (step Sa3). Then, the digital watermark embedded video is displayed on the display unit 13 (step Sa4).

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図3は、本発明の第2実施形態による映像表示装置の構成を示すブロック図である。図3において、図1に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。光強度測定部20は、表示部の近傍に設置され、表示部13に当たる光の強度Lを測定する。光強度測定部20には、フォトダイオード等の光電変換素子を用いる。光電変換素子は、光が当たると、光の強さに比例した光電流が流れる。該光電流を測定することによって光の強さを知ることができる。電子透かし強度乗数計算部21は、以下の数式(3)にて電子透かし強度乗数m1を算出する。
m1=(L−T)×K ……(3)
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a video display apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. The light intensity measurement unit 20 is installed in the vicinity of the display unit, and measures the intensity L of light striking the display unit 13. The light intensity measurement unit 20 uses a photoelectric conversion element such as a photodiode. When light hits the photoelectric conversion element, a photocurrent proportional to the intensity of the light flows. The intensity of light can be known by measuring the photocurrent. The digital watermark strength multiplier calculation unit 21 calculates the digital watermark strength multiplier m1 using the following formula (3).
m1 = (LT) × K (3)

Tは予め定めた閾値、Kは予め定めた定数である。電子透かし強度乗数m1は、電子透かし埋め込み時の電子透かし模様の強度に乗ずる係数である。   T is a predetermined threshold value, and K is a predetermined constant. The digital watermark strength multiplier m1 is a coefficient by which the strength of the digital watermark pattern at the time of embedding the digital watermark is multiplied.

ここで、電子透かし模様の強度の概念を導入する。電子透かし模様の強度とは、各成分の振幅の大きさのことであり、成分毎に規定される。電子透かし模様のR,G,B,Y,Cb,Cr成分の強度を表す数式(4)〜(9)を以下に示す。
|max(R(x,y))−min(R(x,y))| ………(4)
|max(G(x,y))−min(G(x,y))| ………(5)
|max(B(x,y))−min(B(x,y))| ………(6)
|max(Y(x,y))−min(Y(x,y))| ………(7)
|max(Cb(x,y))−min(Cb(x,y))| …(8)
|max(Cr(x,y))−min(Cr(x,y))| …(9)
ここでmax()とmin()とは、それぞれ括弧内の値のとりうる最大値と最小値とを表す関数である。
Here, the concept of digital watermark strength is introduced. The strength of the digital watermark pattern is the magnitude of the amplitude of each component, and is defined for each component. Formulas (4) to (9) representing the intensities of the R, G, B, Y, Cb, and Cr components of the digital watermark pattern are shown below.
| Max (R (x, y))-min (R (x, y)) | (4)
| Max (G (x, y))-min (G (x, y)) | (5)
| Max (B (x, y))-min (B (x, y)) | (6)
| Max (Y (x, y))-min (Y (x, y)) | (7)
| Max (Cb (x, y))-min (Cb (x, y)) | (8)
| Max (Cr (x, y))-min (Cr (x, y)) | (9)
Here, max () and min () are functions representing the maximum value and the minimum value that can be taken by the values in parentheses, respectively.

電子透かし埋め込み部12は、電子透かし模様の強度にm1を乗じてから映像に埋め込む。電子透かし模様の強度にm1を乗じることの意味は、電子透かし模様が(1)のRGB成分にて規定されているとき、RGB各成分にm1を乗じることである。(2)のYCbCr成分にて規定されているときは、YCbCr各成分にm1を乗じることである。これにより、Lが大きいとき、すなわち表示部13に光が当たって映像の見た目のコントラストが下がるときは、電子透かし模様の強度を大きくして埋め込むことになる。   The digital watermark embedding unit 12 multiplies the strength of the digital watermark pattern by m1, and then embeds it in the video. The meaning of multiplying the strength of the digital watermark pattern by m1 is to multiply each RGB component by m1 when the digital watermark pattern is defined by the RGB component of (1). When defined by the YCbCr component of (2), it is to multiply each component of YCbCr by m1. Thus, when L is large, that is, when the display section 13 is exposed to light and the visual contrast of the image is lowered, the digital watermark pattern is increased in intensity and embedded.

一般に光が当たって映像の見た目のコントラストが下がったときは、電子透かしの検出が難しくなる。また、一般に電子透かし模様の強度を大きくすると、電子透かしを検出しやすくなる。ゆえに、電子透かし模様の強度を大きくすることにより、見た目のコントラストが下がった映像からの電子透かし検出性能を補うことができる。   In general, when the visual contrast of an image decreases due to light exposure, it becomes difficult to detect a digital watermark. In general, when the strength of the digital watermark pattern is increased, it becomes easier to detect the digital watermark. Therefore, by increasing the strength of the digital watermark pattern, it is possible to supplement the digital watermark detection performance from an image with a reduced visual contrast.

図4は、本発明の第2実施形態による映像表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。まず、補助データ受信部11で補助データを受信し(ステップSb1)、映像受信部10で映像を受信する(ステップSb2)。次に、光強度測定部20で光の強度を測定し(ステップSb3)、電子透かし強度乗数計算部21にて電子透かし強度乗数m1を算出する(ステップSb4)。次に、電子透かし埋め込み部12で電子透かし模様の強度をm1倍して、補助データを映像に埋め込む(ステップSb5)。そして、表示部13で電子透かし埋め込み済映像を表示する(ステップSb6)。   FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the video display apparatus according to the second embodiment of the present invention. First, the auxiliary data receiving unit 11 receives auxiliary data (step Sb1), and the video receiving unit 10 receives video (step Sb2). Next, the light intensity measuring unit 20 measures the light intensity (step Sb3), and the digital watermark intensity multiplier calculating unit 21 calculates the digital watermark intensity multiplier m1 (step Sb4). Next, the digital watermark embedding unit 12 multiplies the strength of the digital watermark pattern by m1, and embeds auxiliary data in the video (step Sb5). Then, the digital watermark embedded video is displayed on the display unit 13 (step Sb6).

[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図5は、本発明の第3実施形態による映像表示装置1の構成を示すブロック図である。図5において、図1に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。複雑度計算部30は、映像1フレーム分を検査し、複雑度COMPを算出する。複雑度COMPは、映像の複雑さの程度を表す値である。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the video display device 1 according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, parts corresponding to those in FIG. The complexity calculator 30 inspects one frame of the video and calculates the complexity COMP. The complexity COMP is a value representing the degree of complexity of the video.

複雑度COMPの計算について説明する。
図6及び図7は、本発明の第3実施形態において、複雑度COMPの計算方法を説明するための画素配列を示す概念図である。映像1フレームの各画素について数式(10)でZを計算する。数式(10)中の記号A〜Iは、注目画素の輝度がA、その周囲の画素の輝度がB〜Iとなるように取る(図6を参照)。このとき、輝度は0〜255の値を取るものとし、0が黒色、255が白色を表す。注目画素Aが映像の外縁にあって、B〜Iの一部の画素が存在しないときは、存在しない画素の輝度を128とする。そして、全画素のZを加え合わせたものを複雑度COMPとする。
The calculation of the complexity COMP will be described.
6 and 7 are conceptual diagrams showing pixel arrangements for explaining a method for calculating the complexity COMP in the third embodiment of the present invention. For each pixel in one frame of video, Z is calculated using Equation (10). Symbols A to I in Equation (10) are set such that the luminance of the pixel of interest is A and the luminance of surrounding pixels is B to I (see FIG. 6). At this time, the luminance is a value from 0 to 255, where 0 represents black and 255 represents white. When the target pixel A is at the outer edge of the video and some of the pixels B to I do not exist, the luminance of the pixel that does not exist is set to 128. A complexity COMP is obtained by adding Z of all pixels.

Z=A×8−(B+C+D+E+F+G+H+I) ……(10) Z = A × 8− (B + C + D + E + F + G + H + I) (10)

複雑度COMPの計算は、次のように行うこともできる。注目画素の輝度をAとして、その周辺画素の輝度をB〜Yとする(図7を参照)。なお、画素の輝度を表す記号A〜Yは、図7と数式(11)でのみ用い、記号名が数式(11)以外の式と同じであっても無関係である。このとき、輝度は0〜255の値を取るものとし、0が黒色、255が白色を表す。注目画素Aが映像の外縁か、外縁付近にあって、B〜Yの一部の画素が存在しないときは、存在しない画素の輝度を128とする。映像1フレームの各画素について、数式(11)でZを計算する。そして、全画素のZを加え合わせたものを複雑度COMPとする。   The calculation of complexity COMP can also be performed as follows. The brightness of the pixel of interest is A, and the brightness of its surrounding pixels is B to Y (see FIG. 7). The symbols A to Y representing the luminance of the pixels are used only in FIG. 7 and the formula (11), and are irrelevant even if the symbol name is the same as the formula other than the formula (11). At this time, the luminance is a value from 0 to 255, where 0 represents black and 255 represents white. When the target pixel A is at or near the outer edge of the image and some of the pixels B to Y are not present, the luminance of the non-existing pixel is set to 128. For each pixel of one frame of video, Z is calculated using Equation (11). A complexity COMP is obtained by adding Z of all pixels.

Z=A×32−(B+C+D+E+F+G+H+I)×2
−(J+K+L+M+N+O+P+Q+R+S+T+U+V+W+X+Y)
……(11)
Z = A × 32− (B + C + D + E + F + G + H + I) × 2
− (J + K + L + M + N + O + P + Q + R + S + T + U + V + W + X + Y)
...... (11)

電子透かし強度乗数計算部31は、数式(12)にて電子透かし強度乗数m2を計算する。   The digital watermark strength multiplier calculation unit 31 calculates a digital watermark strength multiplier m2 using Equation (12).

m2=COMP×L+P ……(12) m2 = COMP × L + P (12)

L,Pは予め定めた定数である。電子透かし埋め込み部12は、電子透かし模様の振幅にm2を乗じてから映像へ埋め込む。複雑度COMPが大きいとき、すなわち映像が複雑なときは、電子透かし模様の強度を大きくして埋め込むことになる。複雑度COMPが大きいときは、数式(10)及び数式(11)から、映像中の隣接した画素の輝度差が大きいことを意味する。これは輝度の振幅が大きいと言い換えても良い。   L and P are predetermined constants. The digital watermark embedding unit 12 embeds the digital watermark pattern in the video after multiplying the amplitude of the digital watermark pattern by m2. When the complexity COMP is high, that is, when the video is complicated, the electronic watermark pattern is increased in strength and embedded. When the complexity COMP is large, it means that the luminance difference between adjacent pixels in the video is large from Equation (10) and Equation (11). In other words, the luminance amplitude is large.

RGB成分表記では、輝度はRGB全ての成分を含み、YCbCr成分表記では、輝度はY成分となるから、電子透かし模様がR,G,B、あるいはY成分からなるときは、輝度差は電子透かし模様に対する雑音となり、電子透かし検出を妨害する。そこで、複雑度COMPが大きいときに電子透かしを強く埋め込むことで、電子透かし検出性能を補うことができる。映像が複雑なときは、強度の大きい電子透かしであっても目立ちにくいため、電子透かし強度を大きくしても映像の美観に与える影響は小さい。   In the RGB component notation, the luminance includes all RGB components. In the YCbCr component notation, the luminance is the Y component. Therefore, when the digital watermark pattern is composed of R, G, B, or Y components, the luminance difference is the digital watermark. It becomes noise for the pattern and interferes with digital watermark detection. Therefore, by strongly embedding the digital watermark when the complexity COMP is large, the digital watermark detection performance can be supplemented. When the video is complicated, even a strong digital watermark is not noticeable, so increasing the digital watermark strength has little effect on the aesthetics of the video.

また、上記理由からCb、あるいはCr成分のみで電子透かし模様を構成する電子透かし技術の場合には、本構成例は無意味である。その場合には、複雑度COMPの計算に輝度ではなく、Cb、あるいはCr成分を用いることで、本構成例を意味のあるものとすることができる。   For the above reasons, this configuration example is meaningless in the case of a digital watermark technique that forms a digital watermark pattern only with Cb or Cr components. In this case, this configuration example can be made meaningful by using Cb or Cr component instead of luminance for calculation of complexity COMP.

図8は、本発明の第3実施形態による映像表示装置1の動作を説明するためのフローチャートである。まず、補助データ受信部11で補助データを受信し(ステップSc1)、映像受信部10で映像を受信する(ステップSc2)。次に、複雑度計算部30で複雑度COMPを算出し(ステップSc3)、電子透かし強度乗数計算部31にて電子透かし強度乗数m2を算出する(ステップSc4)。次に、電子透かし埋め込み部12で電子透かし模様の強度をm2倍して、補助データを映像に埋め込む(ステップSc5)。そして、表示部13で電子透かし埋め込み済映像を表示する(ステップSc6)。   FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the video display apparatus 1 according to the third embodiment of the present invention. First, the auxiliary data receiving unit 11 receives auxiliary data (step Sc1), and the video receiving unit 10 receives video (step Sc2). Next, the complexity COMP is calculated by the complexity calculator 30 (step Sc3), and the digital watermark strength multiplier m2 is calculated by the digital watermark strength multiplier calculator 31 (step Sc4). Next, the digital watermark embedding unit 12 multiplies the strength of the digital watermark pattern by m2, and embeds auxiliary data in the video (step Sc5). Then, the digital watermark embedded video is displayed on the display unit 13 (step Sc6).

[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
図9は、本発明の第4実施形態による、映像表示装置1を応用したデジタルテレビ放送受像機40の構成を示すブロック図である。なお、図9において、図1に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。映像受信部41は、電波として送られてきた映像信号を受信、復調してMPEG−2(エムペグツー、ISO/IEC 13818)符号化映像とする。デコーダ部42は、MPEG−2符号化映像を非圧縮映像に変換する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a digital television broadcast receiver 40 to which the video display device 1 is applied according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 9, parts corresponding to those in FIG. The video receiving unit 41 receives and demodulates a video signal sent as a radio wave to obtain an MPEG-2 (MPEG-2, ISO / IEC 13818) encoded video. The decoder unit 42 converts the MPEG-2 encoded video into uncompressed video.

デコーダ部42は、特別なものでなく、一般的に使われているもので良い。例えば、地上波デジタルテレビ放送受像機には、MPEG−2符号化映像を非圧縮映像に変換するデコーダが内蔵されている。本発明をデジタルテレビ放送受像機に適用する場合には、元々内蔵されているデコーダを用いる。デコーダ部42の出力の非圧縮映像は、インターレース走査方式である。インターレース解除部43は、映像をインターレース走査方式からプログレッシブ走査方式に変更する。   The decoder unit 42 is not special and may be a commonly used one. For example, a terrestrial digital television broadcast receiver has a built-in decoder that converts MPEG-2 encoded video into uncompressed video. When the present invention is applied to a digital television broadcast receiver, an originally incorporated decoder is used. The uncompressed video output from the decoder unit 42 is an interlace scanning method. The deinterlacing unit 43 changes the video from the interlace scanning method to the progressive scanning method.

なお、特別な例として、映像中に補助データが挿入されている場合がある。例えば地上波デジタルテレビ放送では、データ放送用の伝送路があり、映像とは別のデジタルデータを送ることができる。地上波デジタル放送のデータ放送の表現形式は、ARIB(電波産業会、Association of Radio Industries and Businesses)により策定されたBML(Broadcast Markup Language)によって規定されている。このデータ放送路を用いて補助データを伝送することができる。この場合、補助データ受信部11は、映像受信部41から映像信号を分岐して受信し、その中の補助データのみを抜き出す。   As a special example, auxiliary data may be inserted in the video. For example, in terrestrial digital television broadcasting, there is a transmission path for data broadcasting, and digital data different from video can be sent. The data broadcasting expression format of terrestrial digital broadcasting is defined by BML (Broadcast Markup Language) formulated by ARIB (Association of Radio Industries and Businesses). Auxiliary data can be transmitted using this data broadcasting channel. In this case, the auxiliary data receiving unit 11 branches and receives the video signal from the video receiving unit 41 and extracts only the auxiliary data therein.

図10は、本発明の第4実施形態による、映像表示装置を応用したデジタルテレビ放送受像機40の動作を説明するためのフローチャートである。まず、補助データ受信部11で補助データを受信し(ステップSd1)、映像受信部41でMPEG−2形式の映像を受信する(ステップSd2)。次に、デコーダ部42でMPEG−2形式映像を非圧縮映像に変換し(ステップSd3)、インターレース解除部43にて非圧縮映像をインターレース走査方式からプログレッシブ走査方式へ変更する(ステップSd4)。次に、電子透かし埋め込み部12で補助データを映像に埋め込む(ステップSd5)。そして、表示部13で電子透かし埋め込み済映像を表示する(ステップSd6)。   FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the digital television broadcast receiver 40 to which the video display device is applied according to the fourth embodiment of the present invention. First, the auxiliary data receiving unit 11 receives auxiliary data (step Sd1), and the video receiving unit 41 receives MPEG-2 format video (step Sd2). Next, the decoder unit 42 converts the MPEG-2 format video into uncompressed video (step Sd3), and the interlace canceling unit 43 changes the uncompressed video from the interlace scanning method to the progressive scanning method (step Sd4). Next, auxiliary data is embedded in the video by the digital watermark embedding unit 12 (step Sd5). Then, the digital watermark embedded video is displayed on the display unit 13 (step Sd6).

[第5実施形態]
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図11は、本発明の第5実施形態による映像表示装置1の構成を示すブロック図である。なお、図11において、図1に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。ユニークID50は、本映像表示装置1内(のメモリ)に予め記憶された長さ128ビット以上の識別情報である。ユニークID50は、装置に1対1に対応し、世界で唯一のものとなるように決められている。電子透かし埋め込み部12は、ユニークID50と補助データのビット列とを順に並べたデータを映像に電子透かし技術を用いて埋め込む。ユニークID50は、1個の集積回路として実装された電子透かし埋め込み部12内に記憶することもでき、この方が装置内に記憶箇所を別途設けるよりも簡便となる。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the video display device 1 according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 11, parts corresponding to those in FIG. The unique ID 50 is identification information having a length of 128 bits or more stored in advance in the video display device 1 (memory thereof). The unique ID 50 is determined so as to correspond to the device on a one-to-one basis and to be unique in the world. The digital watermark embedding unit 12 embeds data in which a unique ID 50 and a bit string of auxiliary data are arranged in order in a video using a digital watermark technique. The unique ID 50 can also be stored in the digital watermark embedding unit 12 mounted as a single integrated circuit, which is simpler than separately providing a storage location in the apparatus.

このように、ユニークID50は、映像表示装置1を一意に特定可能な情報である。ゆえに、該ユニークID50を用いることにより、電子透かしがどの装置から検出された(あるいは、どの装置で埋め込まれた)かが明らかになる。これを用いて、次のような広告サービスを提供することができる。   Thus, the unique ID 50 is information that can uniquely identify the video display device 1. Therefore, by using the unique ID 50, it becomes clear from which device the digital watermark was detected (or by which device it was embedded). By using this, the following advertisement service can be provided.

図12は、本発明の第5実施形態による電子透かし検出装置60の構成を示すブロック図である。図12において、電子透かし検出部61は、映像に埋め込まれた電子透かしを検出し、検出された電子透かしからユニークIDと補助データ(キーワード)とを取得する。データ送信部62は、ユニークIDと補助データ(キーワード)とを外部装置(図示略)に送信する。データ受信部63は、外部装置から、キーワードに対応する商品名を受信する。商品名提示部64は、液晶表示装置などからなり、受信した商品名を提示する。   FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a digital watermark detection apparatus 60 according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 12, a digital watermark detection unit 61 detects a digital watermark embedded in a video, and acquires a unique ID and auxiliary data (keyword) from the detected digital watermark. The data transmission unit 62 transmits the unique ID and auxiliary data (keyword) to an external device (not shown). The data receiving unit 63 receives the product name corresponding to the keyword from the external device. The product name presentation unit 64 includes a liquid crystal display device and the like, and presents the received product name.

映像には、ユニークIDと補助データとしてシーン毎に異なるキーワードとが電子透かしとして埋め込まれているものとする。そのため、電子透かし検出装置60は、電子透かしを検出した時点のシーンに対応するキーワードとユニークIDとを知ることができる。さらに、外部装置に推薦方式を構成実装しておく。この推薦方式は、例えば下記文献に記載された技術を実装することによって実現されても良い。片山淳、他3名、“不統一対象属性を利用する協調フィルタリング推薦方式の検討”、FIT2003、2003年9月10日。電子透かし検出装置60は、上記キーワードと上記ユニークIDを外部装置に送る。外部装置は、キーワードを推薦方式の属性として、ユニークIDを推薦方式の利用者として動作し、商品名を結果として返す。電子透かし検出装置60は、返された商品名を提示する。この商品名は、シーン毎のキーワードとユニークIDの装置の所有者に嗜好されやすいものとなる。   It is assumed that a unique ID and a keyword that differs for each scene as auxiliary data are embedded in the video as a digital watermark. Therefore, the digital watermark detection apparatus 60 can know the keyword and unique ID corresponding to the scene at the time when the digital watermark is detected. Further, a recommendation method is configured and implemented in the external device. This recommendation method may be realized, for example, by implementing a technique described in the following document. Satoshi Katayama and three others, “Examination of Collaborative Filtering Recommendation Method Using Unmatched Target Attributes”, FIT 2003, September 10, 2003. The digital watermark detection device 60 sends the keyword and the unique ID to an external device. The external device operates as a recommendation method attribute and a unique ID as a recommendation method user, and returns a product name as a result. The digital watermark detection device 60 presents the returned product name. This product name is likely to be preferred by the owner of the device of the keyword and unique ID for each scene.

図13は、本発明の第5実施形態による映像表示装置1の動作を説明するためのフローチャートである。まず、補助データ受信部11で補助データ(キーワード)を受信し(ステップSe1)、映像受信部10で映像を受信する(ステップSe2)。次に、電子透かし埋め込み部12がユニークID50を読み出し(ステップSe3)、ユニークID50と補助データ(キーワード)とを電子透かしとして映像に埋め込む(ステップSe4)。そして、表示部13で電子透かし埋め込み済映像を表示する(ステップSe5)。   FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the video display apparatus 1 according to the fifth embodiment of the present invention. First, the auxiliary data receiving unit 11 receives auxiliary data (keyword) (step Se1), and the video receiving unit 10 receives video (step Se2). Next, the digital watermark embedding unit 12 reads the unique ID 50 (step Se3), and embeds the unique ID 50 and auxiliary data (keyword) in the video as a digital watermark (step Se4). Then, the digital watermark embedded video is displayed on the display unit 13 (step Se5).

図14は、本発明の第5実施形態による電子透かし検出装置60の動作を説明するためのフローチャートである。まず、電子透かし検出部61で映像に埋め込まれた電子透かしを検出し(ステップSf1)、検出された電子透かしからユニークIDと補助データ(キーワード)とを取得する(ステップSf2)。次に、データ送信部62でユニークIDと補助データ(キーワード)とを外部装置70に送信する(ステップSf3)。次に、データ受信部63で外部装置70から、キーワードに対応する商品名を受信し(ステップSf4)、商品名提示部64で受信した商品名を提示する(ステップSf5)。   FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the digital watermark detection apparatus 60 according to the fifth embodiment of the present invention. First, the digital watermark detection unit 61 detects a digital watermark embedded in the video (step Sf1), and acquires a unique ID and auxiliary data (keyword) from the detected digital watermark (step Sf2). Next, the data transmission unit 62 transmits the unique ID and auxiliary data (keyword) to the external device 70 (step Sf3). Next, the product name corresponding to the keyword is received from the external device 70 by the data receiving unit 63 (step Sf4), and the received product name is presented by the product name presenting unit 64 (step Sf5).

なお、上述した第5実施形態では、映像表示装置1と電子透かし検出装置60とは別体の構成であったが、映像表示装置1と電子透かし検出装置60とを1つの装置内に搭載するようにしてもよい。   In the above-described fifth embodiment, the video display device 1 and the digital watermark detection device 60 are configured separately, but the video display device 1 and the digital watermark detection device 60 are mounted in one device. You may do it.

上述した第1〜第5実施形態によれば、電子透かし埋め込みが映像伝送前には行われず、表示直前に行われる。そのため、映像伝送路において映像信号がどのように圧縮されていても電子透かしはその影響を受けない。すなわち、映像伝送路における圧縮の程度にかかわらずに、電子透かしデータを映像に埋め込むことができる。したがって、電子透かし検出装置による電子透かしの検出性能が、映像伝送路の圧縮により損なわれることがない。   According to the first to fifth embodiments described above, digital watermark embedding is not performed before video transmission but is performed immediately before display. Therefore, no matter how the video signal is compressed in the video transmission path, the digital watermark is not affected. That is, the digital watermark data can be embedded in the video regardless of the degree of compression in the video transmission path. Therefore, the digital watermark detection performance of the digital watermark detection apparatus is not impaired by the compression of the video transmission path.

また、表示部に当たる環境光の大きさによって電子透かしの埋め込み強度が調整される。環境光の影響が大きいことにより表示される映像のコントラストが下がってしまう状況であっても、電子透かしの埋め込み強度が上がるため、電子透かし検出装置による電子透かしの検出を精度良く実行することが可能となる。   Further, the embedding strength of the digital watermark is adjusted according to the magnitude of the ambient light that strikes the display unit. Even in the situation where the contrast of the displayed image is reduced due to the influence of the ambient light, the embedding strength of the digital watermark is increased, so that the digital watermark detection device can accurately detect the digital watermark. It becomes.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

1…映像表示装置, 10…映像受信部, 11…補助データ受信部, 12…電子透かし埋め込み部, 13…表示部, 20…光強度測定部, 21…電子透かし強度乗数計算部, 30…複雑度計算部, 31…電子透かし強度乗数計算部, 40…デジタルテレビ放送受像機, 41…映像受信部, 42…デコーダ部, 43…インターレース解除部, 50…ユニークID, 60…電子透かし検出装置, 61…電子透かし検出部, 62…データ送信部, 63…データ受信部, 64…商品名提示部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Video display apparatus, 10 ... Video receiving part, 11 ... Auxiliary data receiving part, 12 ... Digital watermark embedding part, 13 ... Display part, 20 ... Light intensity measurement part, 21 ... Digital watermark strength multiplier calculation part, 30 ... Complexity Degree calculation unit, 31 ... Digital watermark strength multiplier calculation unit, 40 ... Digital television broadcast receiver, 41 ... Video reception unit, 42 ... Decoder unit, 43 ... Deinterlacing unit, 50 ... Unique ID, 60 ... Digital watermark detection device, 61 ... Digital watermark detection unit, 62 ... Data transmission unit, 63 ... Data reception unit, 64 ... Product name presentation unit

Claims (1)

映像を受信する映像受信部と、
補助データを受信する補助データ受信部と、
前記映像に前記補助データを電子透かしとして埋め込む電子透かし埋め込み部と、
前記電子透かしが埋め込まれた映像を表示する表示部と、
前記表示部に当たる光強度を測定する光強度測定部と、
前記光強度の測定結果に応じて、前記電子透かしを埋め込む際の強度を計算する電子透かし強度乗数計算部と、
を備え、
前記電子透かし埋め込み部は、前記強度に応じた振幅で前記電子透かしを前記映像に埋め込む、映像表示装置。
A video receiver for receiving video;
An auxiliary data receiving unit for receiving auxiliary data;
A digital watermark embedding unit that embeds the auxiliary data as a digital watermark in the video;
A display unit for displaying a video in which the digital watermark is embedded;
A light intensity measuring unit for measuring the light intensity hitting the display unit;
In accordance with the measurement result of the light intensity, a digital watermark strength multiplier calculation unit that calculates the strength when embedding the digital watermark;
With
The digital watermark embedding unit embeds the digital watermark in the video with an amplitude corresponding to the strength.
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