JP6501228B2 - ノイズ付加装置及びノイズ付加方法 - Google Patents

Description

本発明は、劇場等で上映される映画やプロジェクタ等によって投影される映像などの各種映像や、美術品、劇場での演者等を不正にカメラで盗撮されることを防止するノイズ付加装置及びノイズ付加方法に関する。

映画は、膨大な経費が投資されて作成されている。一方、小型化及び高感度化されたビデオカメラの普及により、映画館内における違法な盗撮行為が大きな問題となっている。

近年では、映画館内において上映開始前に盗撮が犯罪行為であることを説明する映像が流されているが、完全な対策にはなっていない。例えば、盗撮されたと考えられる新作映画のインターネット上への流出や、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の各種メディアの海賊版の販売等が行われているのが現状である。これらの違法行為は、映画産業に莫大な損害を与え続けている。

そこで、映画の盗撮を防止する技術として種々の技術が考えられている。例えば、特開２０１０−２７８５７３号公報では、映画投影機とは別の照射部を用いて、特定の周波数でスクリーンに光を照射することにより、盗撮した画像にフリッカを生じさせることが提案されている。これにより、盗撮画像の画質を低下させることができる。

しかしながら、特開２０１０−２７８５７３号公報に記載の技術では、映画投影機とは別に照射部を設ける必要があり、照射部を配置するスペースの確保等が必要となるため、映画館によっては簡単に配置できず、改善の余地がある。

なお、この問題は、盗撮の対象が映像である場合に限らず、絵画、彫刻、工芸品等の美術品や、コンサート・ホール等でコンサートを行っている人、演劇場での演者等が盗撮の対象とされている場合においても生じ得る問題である。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、省スペースな構成で、盗撮の対象物を見る人間の視覚には影響を与えずに、撮影された映像の画質を劣化させることができるノイズ付加装置及びノイズ付加方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１の態様に係るノイズ付加装置は、盗撮の対象物を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記対象物をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、所定の周波数で変化するノイズを、可視光に重畳させるための信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部で生成された信号に基づいて、前記可視光の光路上に設けられたシャッタを前記所定の周波数で開閉させて、前記可視光に前記所定の周波数のノイズを重畳する重畳部と、を含む。

第１の態様に係るノイズ付加装置によれば、信号生成部では、盗撮の対象物を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ上記対象物をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、所定の周波数で変化するノイズを、可視光に重畳させるための信号が生成される。

そして、重畳部では、信号生成部で生成された信号に基づいて、上記可視光に所定の周波数のノイズが重畳される。これにより、盗撮の対象物を見たときには、視覚的に上記ノイズを認識しないので、上記対象物を見る人間の視覚には影響を与えることがない。一方、カメラで撮影を行った場合には、撮影映像に上記ノイズが発生して見えるので、盗撮などによって不正に撮影された映像の画質を劣化させることができる。

第２の態様に係るノイズ付加装置は、上記盗撮の対象物が映像であり、上記可視光が映像光であるものとしてもよい。これにより、映画投影機等の投影機から投影された映像を見たときには、視覚的にノイズを認識しないので、映像を見る人間の視覚には影響を与えることがない。一方、カメラで撮影を行った場合には、撮影映像にノイズが発生して見えるので、盗撮などによって不正に撮影された映像の画質を劣化させることができる。

また、第３の態様に係るノイズ付加装置の所定の周波数は、予め定められた複数の周波数であり、前記信号生成部は、前記映像の平均輝度を算出し、前記算出した映像の平均輝度に応じて、前記複数の周波数の何れかを選択し、選択された周波数で変化するノイズを、映像光に重畳させるための信号を生成するようにしてもよい。

また、第４の態様に係るノイズ付加装置の所定の周波数は、所定の周波数をＮ、人間の眼に知覚されないノイズの周波数をＺ１、人間の眼に知覚されるノイズの周波数をＺ２、映像のフレーム周波数をＰ、カメラの撮影時のフレーム周波数をＶとしたとき、Ｚ１＝ｍＰ＋ｎＮ、及び、Ｚ２＝ｍＰ＋ｎＮ＋ｋＶの２つの式を満たす値とする（ただし、ｍ、ｎ、ｋは、正または負の整数である。）こともできる。

なお、第５の態様に係るノイズ付加装置のＺ１、Ｚ２は、人間の知覚能力の観点から、Ｚ１が、６Ｈｚから１４Ｈｚまでを除く値であり、Ｚ２は６Ｈｚから１４Ｈｚまでの値を適用することができる。

また、第６の態様に係るノイズ付加装置は、Ｚ１及びＺ２の値の範囲を入力する入力部を更に含むようにしてもよい。

また、第７の態様に係るノイズ付加装置の重畳部は、映像光に同期して所定の周波数のノイズを重畳するようにしてもよい。このように、映像光に同期して所定の周波数のノイズを重畳することにより、映像に発生するノイズの位置を制御することが可能となる。

さらに、第８の態様に係るノイズ付加装置は、盗撮の対象物を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記対象物をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、所定の周波数で変化する画像を、可視光に重畳させるための信号を生成する信号生成部と、前記可視光の光路上に設けられたメッセージ表示部と、前記信号生成部で生成された信号に基づいて、前記メッセージ表示部による表示及び非表示を前記所定の周波数で切り換えて、前記可視光に前記所定の周波数の画像を重畳する重畳部と、を含む。

第９の態様に係るノイズ付加装置は、盗撮の対象物を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記対象物をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、予め定めた所定の周波数で変化する、画像信号に重畳させるためのノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶部と、前記ノイズ信号記憶部から読み出したノイズ信号を、前記画像信号に重畳する重畳部と、を含む。

第１０の態様に係るノイズ付加方法は、盗撮の対象物を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記対象物をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、所定の周波数で変化する画像を、可視光に重畳させるための信号を生成し、前記生成した信号に基づいて、前記可視光の光路上に設けられたシャッタを前記所定の周波数で開閉させて、前記可視光に前記所定の周波数のノイズを重畳する。

第１１の態様に係るノイズ付加方法は、盗撮の対象物を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記対象物をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、所定の周波数で変化する画像を、可視光に重畳させるための信号を生成し、前記生成された信号に基づいて、前記可視光の光路上に設けられたメッセージ表示部による表示及び非表示を前記所定の周波数で切り換えて、前記可視光に前記所定の周波数の画像を重畳する。

第１２の態様に係るノイズ付加方法は、盗撮の対象物を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記対象物をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、予め定めた所定の周波数で変化する、画像信号に重畳させるためのノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶部から、ノイズ信号を読み出し、読み出したノイズ信号を前記画像信号に重畳する。

本発明の一態様であるノイズ付加装置及びノイズ付加方法によれば、省スペースな構成で、盗撮の対象物を見る人間の視覚には影響を与えずに、撮影された映像の画質を劣化させることができる、という効果がある。

第１の実施の形態に係る映画盗撮防止装置の要部の概略構成を示す斜視図である。 第１の実施の形態に係る電子シャッタの構成の一例を示す分解斜視図である。 映像へのシャッタ雑音の重畳方法を説明するための模式図である。 シャッタ雑音が重畳された映像を盗撮カメラが撮影して得られる撮影映像の状態を説明するための模式図である。 正弦波で表した投影映像の一例を示す図である。 正弦波で表したシャッタ雑音の一例を示す図である。 シャッタ雑音で変調された投影映像の一例を示す図である。 通常の映像を盗撮カメラで撮影して得られる撮影映像の一例を示す図である。 シャッタ雑音で変調された映像を盗撮カメラで撮影して得られる撮影映像の一例を示す図である。 第２の実施の形態に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。 第３の実施の形態に係る映画投影機の構成例を示すブロック図である。 第３の実施の形態に係る映画投影機で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係る映画投影機で行われる処理の一例を示すフローチャートである。 第５の実施の形態に係る美術品盗撮防止装置の要部の概略構成を示す斜視図である。 第５の実施の形態に係る美術品盗撮防止装置により得られる撮影映像の一例を示す正面図である。 第５の実施の形態に係る美術品盗撮防止装置の他の構成例の概略構成を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の例を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、本発明のノイズ付加装置を、映画投影機から投影された映画の盗撮を防止する映画盗撮防止装置、及び絵画、彫刻、工芸品等の美術品に対する盗撮を防止する美術品盗撮防止装置に適用した場合を例として説明する。本発明のノイズ付加装置を、これら以外の対象物に対する盗撮を防止する他の盗撮防止装置としてもよい。

［第１の実施の形態］
図１は、本実施の形態に係る映画盗撮防止装置の要部の概略構成を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る映画盗撮防止装置１０は、電子シャッタ１２と、該電子シャッタ１２の駆動を制御する制御装置１４と、を備えている。なお、電子シャッタ１２は本発明の重畳部に相当し、制御装置１４は本発明の信号生成部に相当する。

本実施の形態に係る電子シャッタ１２は、図１に示すように、スクリーン２０に映像を投影する映画投影機１６のレンズユニット１６Ａと、スクリーン２０との間に設けられる。本実施の形態では、図１に示すように、映画投影機１６のレンズユニット１６Ａに当接して電子シャッタ１２を配置する。映像の一部、より好ましくは全部が電子シャッタ１２を透過する範囲に含まれる位置であれば、電子シャッタ１２を、レンズユニット１６Ａから離れて配置してもよい。

電子シャッタ１２には、制御装置１４が接続されており、制御装置１４によって電子シャッタ１２のオン／オフ（光の遮断／透過）が制御される。

本実施の形態に係る映画投影機１６は、一般的なものが用いられる。例えば、映画投影機１６には、コントローラ１８が接続され、コントローラ１８から映像を表す映像信号を受信する。そして、映画投影機１６は、受信した映像信号に基づいて、光源１６Ｃから入射した光を光変調器（例えば、液晶表示素子やＤＭＤ（Digital Mirror Device）など）１６Ｂによって変調して、レンズユニット１６Ａを介して変調した映像光をスクリーン２０に投影する。

図２は、本実施の形態に係る電子シャッタ１２の構成の一例を示す分解斜視図である。なお、本実施の形態では、透過性圧電セラミックス（ＰＬＺＴ）２４を用いた電子シャッタ１２を一例として説明するが、電子シャッタ１２はこれに限るものではない。液晶を利用した電子シャッタ等の他の電子シャッタを適用するようにしてもよい。

本実施の形態に係る電子シャッタ１２は、図２に示すように、映画投影機１６のレンズユニット１６Ａ側（投影光の入射側）に設けられた偏光子２２、ＰＬＺＴ２４、及びスクリーン２０側（投影光の出射側）に設けられた検光子２６を備えている。

なお、本実施の形態では、ＰＬＺＴ２４として、図２に示すように、溝型の形状とされ、溝部分に電極が設けられたものを一例として示すが、ＰＬＺＴ２４や電極の形状はこれに限るものではなく、種々の形状のものを採用することが可能である。

ＰＬＺＴ２４の例としては、例えば、静岡大学論文（平野富夫、「シード層を用いたＣＳＤ法ＰＬＺＴ強誘電体薄膜の低温形成に関する研究」、SURE:Shizuoka University REpository、静岡大学、2000年9月22日、p.1-138、［平成25年10月24日検索］、インターネット＜URL: http://ir.lib.shizuoka.ac.jp/handle/10297/3241＞）に記載の構成を一例として採用することができる。

上記論文に記載のように、光軸をｘとし、光軸ｘに直交する面をｙｚ面としたとき、ＰＬＺＴ２４に電界を印加することで、ＰＬＺＴ２４のｘ、ｙ、ｚ軸各方向の光の屈折率が変化する。ここで、偏光子２２は、偏光方向がｙ軸方向とｚ軸方向に対して、例えば、４５度となるように配置されると共に、検光子２６は、偏光方向が偏光子２２と直交するように配置される。このように配置することにより、ＰＬＺＴ２４に電界が印加されないときは、ＰＬＺＴ２４の結晶を通過した光はｙ成分とｚ成分で同位相となり、偏光方向は入射時と同一方向に保たれるため、検光子２６によって遮られて光が遮断される。一方、ＰＬＺＴ２４に電界が印加されると、ｙ軸方向とｚ軸方向の屈折率が異なるため、ＰＬＺＴ２４の結晶内を伝搬する間に各々の位相が徐々にずれて、２成分を合成した楕円偏光した光となり、検光子２６を光が透過する。

本実施の形態では、上述のように構成された電子シャッタ１２を映画投影機１６のレンズユニット１６Ａの投影光の出射側に当接して配置する。映画館で鑑賞する観客の視覚には影響を与えずに、ビデオカメラ等のカメラ（以下、単に盗撮カメラと称する場合がある。）で撮影した場合に撮影映像を劣化させる所定の周波数で電子シャッタ１２を駆動するように制御装置１４が制御する。

ここで、上記所定の周波数として、投影された映像を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ盗撮カメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される周波数を選択する。

具体的には、所定の周波数をＮ、人間の眼に知覚されないノイズの周波数をＺ１、人間の眼に知覚されるノイズの周波数をＺ２、投影された映像のフレーム周波数をＰ、盗撮カメラの撮影時のフレーム周波数をＶとしたとき、所定の周波数Ｎとして、以下の（１）式及び（２）式を満たす値を選択する（ただし、ｍ、ｎ、ｋは、正または負の整数である。）。

Ｚ１＝ｍＰ＋ｎＮ ・・・（１）
Ｚ２＝ｍＰ＋ｎＮ＋ｋＶ ・・・（２）

この所定の周波数Ｎで制御装置１４が電子シャッタ１２のオン／オフ駆動を制御して、電子シャッタ１２によって発生したノイズ（以下では、単にシャッタ雑音と称する場合がある。）を投影される映像に重畳する。これにより、映画館で鑑賞する観客の視覚には影響を与えずに、盗撮カメラで撮影した場合に撮影映像を劣化させることができる。

また、本実施の形態では、電子シャッタ１２をレンズユニット１６Ａの投影光の出射側に当接して配置することができるので、別途光を出射する照射部等を設ける場合よりも省スペースな構成とすることができる。

続いて、上述のように構成された本実施の形態に係る映画盗撮防止装置１０の作用について図３Ａ〜５Ｂを参照して説明する。なお、図３Ａは映像へのシャッタ雑音の重畳方法を説明するための模式図である。図３Ｂはシャッタ雑音が重畳された映像を盗撮カメラが撮影して得られる撮影映像の状態を説明するための模式図である。また、図４Ａは正弦波で表した投影映像の一例を示す図である。図４Ｂは正弦波で表したシャッタ雑音の一例を示す図である。図４Ｃはシャッタ雑音で変調された投影映像の一例を示す図である。さらに、図５Ａは通常の映像を盗撮カメラで撮影して得られる撮影映像の一例を示す図である。図５Ｂはシャッタ雑音で変調された映像を盗撮カメラで撮影して得られる撮影映像の一例を示す図である。

本実施の形態に係る映画盗撮防止装置１０では、映画投影機１６によるスクリーン２０への映画の投影を開始する際に、制御装置１４による電子シャッタ１２のオン／オフ（光の遮断／透過）制御を開始する。

これにより、レンズユニット１６Ａを透過した映像が電子シャッタ１２を介してスクリーン２０に投影される。すなわち、電子シャッタ１２のオン／オフに応じてスクリーン２０に映像が断続的に投影されるので、スクリーン２０に投影される映像は、図３Ａに示すように、投影映像とシャッタ雑音とが乗算されてシャッタ雑音で変調された投影映像となる。例えば、図４Ａに示すような正弦波で表した投影映像と、図４Ｂに示すような正弦波で表したシャッタ雑音とが乗算されると、図４Ｃに示すように、シャッタ雑音で変調された投影映像が得られる。

また、このようにスクリーン２０に投影された映像を盗撮カメラで撮影すると、図３Ｂに示すように、シャッタ雑音で変調された投影映像と、通常の映像を盗撮カメラで撮影したときの撮影映像とが乗算された撮影映像が得られる。例えば、図５Ａに示すような、通常の映像を盗撮カメラで撮影したときの撮影映像と、上述のシャッタ雑音で変調された投影映像とが乗算されると、図５Ｂに示すような撮影映像が得られる。

このとき、上述したように、上記所定の周波数Ｎを、上述の（１）式及び（２）式を満たす値とすることで、映画館で鑑賞する観客の視覚には影響を与えずに、盗撮カメラで撮影した場合に撮影映像を劣化させることができる。

以下、このように、制御装置１４が周波数Ｎで電子シャッタ１２を駆動することにより、映画館で鑑賞する観客の視覚には影響を与えずに、盗撮カメラの撮影映像を劣化させることのできる原理について説明する。

２種類の信号の乗算を行うと、必ず和の周波数と差の周波数との各信号が現れる。例えば、sinθとsinφとの各信号の乗算を行うと以下の（３）式に示すように、（θ−φ）と（θ＋φ）との各信号が現れる。

すなわち、１８世紀〜１９世紀に活躍したフランスの数学者であるフーリエに端を発するフーリエ級数及びフーリエ変換と、その後の研究から、全ての信号は三角関数の合成で表現可能なことが証明されている。

映画館で投影される映像もその例外ではなく、位相及び周期の異なる正弦波（ｓｉｎ）と余弦波（ｃｏｓ）で表現することが可能である。

映画は通常、フレーム周波数が２４Ｈｚである。しかしながら、２４Ｈｚのフレーム周波数の映像は人間の目にはフリッカとして視認される。このため、１フレーム内でシャッタを切る（暗フレームを挿入する）ことにより、擬似的に４８Ｈｚを実現してフリッカを防止している。このため、映画は２４Ｈｚ及び４８Ｈｚを基本のフレーム周波数としており、２４Ｈｚによるフーリエ級数展開が可能である。ここで、４８Ｈｚは２４Ｈｚの２倍の周波数であるから、映像信号を２４Ｈｚでフーリエ級数展開すると２４Ｈｚの整数倍の周波数の信号が現れる。このため、４８Ｈｚは２４Ｈｚの２倍の周波数として出現する。なお、この原理は、映画投影機１６のフレーム周波数に依存しないため、以下の説明においては、一般化し、映画投影機１６のフレーム周波数をＰＨｚとして説明する。

また、電子シャッタ１２を制御装置１４が駆動することによって与える上述の所定の周波数（シャッタ雑音の周波数）をＮＨｚとする。この所定の周波数を、本実施の形態では、電子シャッタ１２によって重畳する場合の例を示すが、これに限るものではない。例えば、映画投影機１６のバックライトや、映画投影機１６で投影するための映像信号にシャッタ雑音に対応するノイズを直接重畳する手法もあり、これらも理論的には何れも同じ原理となる。

また、盗撮に用いられる一般的なビデオカメラ等の撮影装置はフレーム周波数が３０Ｈｚ又は６０Ｈｚであるが、これを一般化するためにＶＨｚとする。

フレーム周波数がＰＨｚの映像信号にＮＨｚのノイズ信号を重畳すると、（３）式で示したように、ＰＨｚとＮＨｚを基本周波数とし、（Ｎ−Ｐ）Ｈｚと（Ｎ＋Ｐ）Ｈｚの信号が現れる。人間の視覚には最も高輝度の部分と最も低輝度の部分が目立つ傾向があるので、目立つ部分だけに注目するとＮＨｚの信号をＰＨｚでサンプリングしたことになる。

従って、サンプリングの定理から、（ｍ×Ｐ＋ｎ×Ｎ）Ｈｚの信号が現れる。ここで、ｍ、ｎは正または負の整数であり、ｍ、ｎ＝±１、±２、±３・・・となる。例えば、Ｐ＝２４Ｈｚ、Ｎ＝１００Ｈｚとすると、ｍ＝−４、ｎ＝１の場合や、ｍ＝５、ｎ＝−１の場合に、１００−２４×４＝４Ｈｚの信号や、２４×５−１００＝２０Ｈｚの信号が現れる。劇場で人間は映画投影機１６から投影された映像にシャッタ雑音が重畳された状態で鑑賞する。

ところで、人間の視覚は、低周波数のフリッカには非常に敏感である。ここで、低周波数のフリッカとは、人間にとって視認可能な程度の周波数のフリッカを示す。

ここで、上述の（１）式及び（２）式を満足する低周波数のフリッカの一例としては、特に６Ｈｚ〜１４Ｈｚの周期信号を挙げることができる。人間は、一般的に５０Ｈｚ以下のフリッカを認識する傾向にあるが、特に１５Ｈｚ以下のフリッカに対しては敏感に認識しやすい。このため、（ｍ×Ｐ＋ｎ×Ｎ）Ｈｚの信号が人間の視覚に敏感な周波数とならないように上記所定の周波数としてのシャッタ雑音の周波数を選ぶ必要がある。上記の例では、Ｚ１＝２４×５−１００＝２０Ｈｚとなり、観客はシャッタ雑音が重畳された状態で映像を鑑賞することになるが、Ｚ１の値が１５Ｈｚより大きいので、比較的フリッカを認識し難い。

盗撮カメラは、この状態の映像を撮影する。この場合、スクリーン２０に投影された映像を盗撮カメラで撮影することにより得られる撮影映像は、盗撮カメラのフレーム周波数の信号がさらに重畳されたものとなる。すなわち、盗撮カメラのフレーム周波数をＶＨｚとし、新たにｋ＝±１、±２、±３・・・として、盗撮カメラの撮影により得られた撮影映像には、（ｍ×Ｐ＋ｎ×Ｎ＋ｋ×Ｖ）Ｈｚの信号が混入する。

ここで、（ｍ×Ｐ＋ｎ×Ｎ）Ｈｚの値が、人間がフリッカを視認しやすい周波数帯（例えば１５Ｈｚ以下）から外れる周波数となり、かつ、（ｍ×Ｐ＋ｎ×Ｎ＋ｋ×Ｖ）Ｈｚの値が人間の視覚に視認されやすい周波数となるように、Ｎの値を選ぶ。すなわち、上述の（１）式及び（２）式を満足する所定の周波数をＮとして選ぶことによって、劇場ではフリッカが視認されないが、盗撮した映像ではフリッカが視認される状態を作り出すことが可能となる。

例えば、Ｐ＝２４Ｈｚ、Ｎ＝２３３Ｈｚ、Ｖ＝６０Ｈｚとすると、スクリーン２０上に投影された映像は、ｍ＝−９、ｎ＝１の場合に、２３３−２４×９＝１７Ｈｚとなり、上述のフリッカを敏感に認識し易い周波数から外れて人間の視覚では見え難くなる。Ｎ＝５５Ｈｚでは、ｍ＝−２、ｎ＝１の場合に、５５−２４×２＝７Ｈｚとなり、人間がフリッカを敏感に認識し易い周波数の信号が混入することになる。

一方、映画投影機１６からスクリーン２０に投影された、シャッタ雑音が重畳された映像を盗撮カメラで撮影した場合には、（ｍ×Ｐ＋ｎ×Ｎ＋ｋ×Ｖ）の値は、Ｐ＝２４Ｈｚ、Ｎ＝２３３Ｈｚ、Ｖ＝６０Ｈｚ、ｍ＝５、ｎ＝−１、ｋ＝２の場合に（ｍ×Ｐ＋ｎ×Ｎ＋ｋ×Ｖ）＝５×２４−２３３＋２×６０＝７Ｈｚとなり、盗撮により得られる撮影映像には、人間がフリッカを敏感に認識し易い周波数の信号が混入する状態となり、フリッカを視認される状態を作り出すことができる。

なお、本実施の形態では、電子シャッタ１２の駆動により雑音源として重畳する信号を正弦波の信号として説明したが、雑音源として重畳する信号は、正弦波に限らず、三角波や矩形波等の周期性のある信号であればよい。

また、本実施の形態では、電子シャッタ１２の駆動と映画投影機１６のスクリーン２０への映像の投影を個別に行う例を説明したが、映画投影機１６の映像に同期して、電子シャッタ１２を駆動するようにしてもよい。本実施の形態のように、電子シャッタ１２を単独で駆動する場合には、盗撮カメラの撮影によって得られる撮影映像で視認されるノイズは任意の位置に現れる。映画投影機１６の映像に同期して電子シャッタ１２を駆動することで、盗撮カメラの撮影によって得られる撮影映像におけるノイズの発生位置を任意の位置に制御することが可能となる。

さらに、本実施の形態では、電子シャッタ１２を映画投影機１６のレンズユニット１６Ａに当接して配置した例を説明したが、これに限るものではない。例えば、映画投影機１６内（例えば、レンズユニット１６Ａと光変調器１６Ｂの間や、光変調器１６Ｂと光源１６Ｃの間など）に設けるようにしてもよい。

［第２の実施の形態］
本第２の実施の形態では、映画投影機から投影する映像の映像信号に重畳するシャッタ雑音の周波数を変更する場合の形態例について、図６を参照しつつ説明する。なお、図６は、本実施の形態に係る制御装置１４の構成例を示すブロック図である。

本実施の形態に係る制御装置１４は、映像信号取得部２７と、平均輝度算出部２８と、シャッタ制御部２９とを備える。映像信号取得部２７は、スクリーン２０に映像を投影するための映像信号を取得する。平均輝度算出部２８は、映像信号取得部２７によって取得された映像信号に基づいて、映像の平均輝度を算出する。シャッタ制御部２９は、平均輝度算出部２８によって算出された映像の平均輝度に基づいて、シャッタ雑音の周波数を選択し、電子シャッタ１２の駆動を制御する。

平均輝度算出部２８は、映像信号取得部２７によって取得された映像信号に基づいて、複数のフレームの平均輝度を算出する。

ここで、投影される映像の平均輝度によってフリッカが目立つ周波数は異なる。本実施の形態では、シャッタ制御部２９は、平均輝度が所定の輝度より高い場合は予め定めた比較的高い第１の周波数のシャッタ雑音を選択し、選択した第１の周波数のシャッタ雑音を重畳するように、電子シャッタ１２の駆動を制御する。また、シャッタ制御部２９は、平均輝度が上記所定の輝度以下の場合は、上記比較的高い周波数より低い値として予め定めた第２の周波数のシャッタ雑音を探索し、選択した第２の周波数のシャッタ雑音を重畳するように、電子シャッタ１２の駆動を制御する。

本実施の形態では、全体的に明るい場面の多いコメディ系等の映画を対象とする場合は上記第１の周波数のシャッタ雑音を選択し、全体的に暗い場面の多いホラー系等の映画を対象とする場合は上記第２の周波数のシャッタ雑音を選択する。これは、盗撮防止の対象とする映像を映画とする場合に特に有用である。
なお、上記平均輝度が高くなるほど高い周波数のシャッタ雑音を選択するようにしてもよい。また、混入する雑音には直流成分を加算するようにしてもよい。

［第３の実施の形態］
本第３の実施の形態では、映画投影機から投影する映像の映像信号に、上述したシャッタ雑音に対応するノイズを直接重畳する場合の形態例について、図７及び図８を参照しつつ説明する。なお、図７は、本実施の形態に係る映画投影機１７の構成例を示すブロック図であり、図８は、映画投影機１７で行われる処理の一例を示すフローチャートである。

本実施の形態に係る映画投影機１７は、映像信号取得部３０と、ノイズ信号記憶部３４と、ノイズ信号重畳部３２と、投影駆動部３６と、を備える。映像信号取得部３０は、スクリーン２０に映像を投影するための映像信号を取得する。ノイズ信号記憶部３４は、上述の電子シャッタ１２によって発生するシャッタ雑音に対応する予め定めたノイズ信号を示す情報を記憶する。ノイズ信号重畳部３２は、映像信号取得部３０によって取得された映像信号に対して、ノイズ信号記憶部３４に記憶されたノイズ信号を重畳する。投影駆動部３６は、ノイズ信号重畳部３２によってノイズ信号が重畳された映像信号に基づいて、映像を投影する映像投影部３８を制御する。なお、本実施の形態に係る映像投影部３８は、前述した第１の実施の形態と同様の光変調器１６Ｂや光源１６Ｃを含む。

このように映画投影機１７を構成した上で、図８のステップ１００において、映像信号取得部３０がスクリーン２０に投影するための映像信号を所定の単位で順次取得してノイズ信号重畳部３２へ出力する。また、次のステップ１０２において、ノイズ信号重畳部３２がノイズ信号記憶部３４に予め記憶したノイズ信号を示す情報を読み出す。そして、ステップ１０４において、ノイズ信号重畳部３２が読み出した情報により示されるノイズ信号を映像信号に重畳して投影駆動部３６に出力する。

このとき、ノイズ信号記憶部３４に、上述の（１）式及び（２）式を満たす所定の周波数Ｎのノイズ信号を示す情報を記憶しておき、映像信号に重畳する。

そして、ステップ１０６において、投影駆動部３６が、ノイズ信号が重畳された映像信号に基づいて、映像投影部３８の光変調器１６Ｂを制御して、光源１６Ｃから出射された光を変調する。これにより、上記第１の実施の形態と同様に、鑑賞する観客の視覚には影響を与えずに、盗撮された映像の画質を劣化させることができる。さらに、電子シャッタ１２も不要となるので、映画投影機１７を、上記の実施の形態よりも更に省スペースな構成とすることができる。

ここで、図８で示した処理では、ステップ１００において、一度に映像信号を取得せずに、所定の単位で順次取得する場合を例に示した。そこで、ステップ１０８において、取得対象とする映像信号が終了したか否かを映像信号取得部３０が判断し、次の映像信号がある場合には上記ステップ１００からの処理を再度繰り返し、次の映像信号がない場合に一連の処理を終了する。なお、上記ステップ１００において全ての映像信号を一度に取得するようにしてステップ１０８を省略するようにしてもよい。

なお、図７の構成では、上記第１の実施の形態におけるコントローラ１８が映画投影機１７に含まれる例を示したが、これに限るものではなく、例えば、一般的な映画投影機１６を用いて、映像信号取得部３０、ノイズ信号重畳部３２、及びノイズ信号記憶部３４をコントローラ１８に設けることにより、上記第１の実施の形態のように、一般的な映画投影機１６と、コントローラ１８とを含む構成としてもよい。

［第４の実施の形態］
上記第３の実施の形態では、上述の電子シャッタ１２によって発生するシャッタ雑音に対応する予め定めたノイズ信号をノイズ信号記憶部３４に予め記憶するようにした。図７の構成におけるノイズ信号記憶部３４の代わりに、上述の（１）式の人間の眼に知覚されないノイズの周波数Ｚ１、及び（２）式の人間の眼に知覚されるノイズの周波数Ｚ２の各々の範囲又は値を入力する入力部を設ける。図７のノイズ信号重畳部３２が、この入力部によって入力されたＺ１及びＺ２の値に基づいてノイズ信号を生成して、映像信号に重畳するようにしてもよい。

本第４の実施の形態では、この場合の処理の流れについて、図９を参照しつつ説明する。なお、図９は、この場合に映画投影機１７で行われる処理の一例を示すフローチャートであり、図８と同一の処理を行うステップについては図８と同一のステップ番号を付して、その説明を極力省略する。

まず、ステップ９４において、映画投影機１７は、（１）式のＺ１、及び（２）式のＺ２の各々の範囲（又は値）を入力するための設定入力画面を図示しない表示部に表示する。ここで、映画投影機１７は、Ｚ１及びＺ２の各々の範囲（又は値）が入力されるまでステップ９６で待機して、これらが入力されたところでステップ９８へ移行する。なお、本実施の形態では、映画投影機１７の本体に液晶ディスプレイ等の表示装置を設けておき、これを上記表示部として適用しているが、これに限らず、当該表示部として映画投影機１７とは別体で表示装置を用いる形態等、他の形態としてもよいことは言うまでもない。

ステップ９８では、入力されたＺ１及びＺ２の範囲（又は値）に基づいて、（１）式及び（２）式を満たすノイズ信号をノイズ信号重畳部３２が生成する。すなわち、ノイズ信号重畳部３２は、（１）式及び（２）式を満足する周波数Ｎを求めて、当該周波数Ｎのノイズ信号を生成する。また、次のステップ１００において、映像信号取得部３０が、スクリーン２０に投影するための映像信号を所定の単位で順次取得してノイズ信号重畳部３２へ出力する。そして、次のステップ１０３において、ノイズ信号重畳部３２が、映像信号にステップ９８で生成したノイズ信号を重畳して投影駆動部３６に出力する。なお、以降の処理は、図８と同様に行う。

このように、（１）式のＺ１及び（２）式のＺ２の値を入力可能な構成にすることにより、要求される投影映像の品質や、要求される盗撮映像の劣化の度合い等に応じて最適化されたノイズを映像信号に重畳することが可能となる。

なお、上記第１の実施の形態において、本第４の実施の形態と同様に（１）式のＺ１、及び（２）式のＺ２の各々の値の範囲又は値を入力する入力部を設けて、入力結果に基づいて、所定の周波数Ｎを求め、電子シャッタ１２を駆動するようにしてもよい。

［第５の実施の形態］
上記第１〜第４の実施の形態では、撮影映像に対してノイズを重畳させる場合の形態例について説明したが、本第５の実施の形態では、撮影映像に対して、文字、マーク等の意味を有する画像（以下、「メッセージ画像」という。）を重畳させる場合の形態例について説明する。なお、本実施の形態では、本発明のノイズ付加装置を、絵画、彫刻、工芸品等の美術品に対する盗撮を防止する美術品盗撮防止装置に適用した場合を一例として説明するが、美術品以外の物品の盗撮を防止する他の盗撮防止装置としてもよい。

図１０は、本第５の実施の形態に係る美術品盗撮防止装置５０の要部の概略構成を示す斜視図である。

図１０に示すように、本実施の形態に係る美術品盗撮防止装置５０は、液晶パネル５２と、該液晶パネル５２の駆動を制御する制御装置５４と、を備えている。なお、液晶パネル５２は本発明の重畳部に相当し、制御装置５４は本発明の信号生成部に相当する。

本実施の形態に係る液晶パネル５２は、図１０に示すように、美術品６０に可視光を照射する投光器５６のレンズユニット５６Ａと、美術品６０との間に設けられる。本実施の形態では、図１０に示すように、投光器５６のレンズユニット５６Ａに当接して液晶パネル５２を配置するが、投光器５６から出射された可視光の一部、より好ましくは全部が液晶パネル５２を透過する範囲に含まれる位置であれば、レンズユニット５６Ａから離れて配置してもよい。

液晶パネル５２には、制御装置５４が接続されており、制御装置５４によって液晶パネル５２による表示状態が制御される。

なお、本実施の形態に係る美術品盗撮防止装置５０では、投光器５６としてスポットライトを用いているが、これに限らず、フラッドライト、探照灯等の他の一般的なものを用いることができる。本実施の形態に係る投光器５６は、光源５６Ｂから出射された可視光をレンズユニット５６Ａを介して美術品６０に投光する。なお、本実施の形態に係る投光器５６は電源スイッチ５６Ｃが設けられており、電源スイッチ５６Ｃがオン状態にされると光源５６Ｂの発光が開始されて、当該光源５６Ｂから可視光が出射され、オフ状態にされると光源５６Ｂの発光が停止される。

次に、本実施の形態に係る美術品盗撮防止装置５０の作用について説明する。

上記第１の実施の形態に係る映画盗撮防止装置１０では、盗撮カメラで撮影されることにより得られる撮影映像に対して電子シャッタ１２によるシャッタ雑音を重畳させていたが、本実施の形態に係る美術品盗撮防止装置５０では、上記シャッタ雑音に代えて、液晶パネル５２により、上記メッセージ画像を撮影映像に対して重畳させるものである。

本実施の形態に係る美術品盗撮防止装置５０では、投光器５６の電源スイッチ５６Ｃをオン状態にすると共に、制御装置５４により液晶パネル５２に上記メッセージ画像の表示及び非表示を、前述した（１）式及び（２）式を満足する所定の周波数Ｎで周期的に実行する。

この際、本実施の形態に係る美術品盗撮防止装置５０では、（１）式及び（２）式におけるｍの値を０（零）として、上記Ｚ１及びＺ２の条件を満足する周波数Ｎを予め導出しておき、これを適用する。従って、この場合、（１）式及び（２）式におけるフレーム周波数Ｐは考慮されないこととなる。なお、本実施の形態に係る美術品盗撮防止装置５０では、上記メッセージ画像として、「本作品は撮影が禁止されております。」とのメッセージを示す画像を適用している。

これにより、美術品６０を鑑賞している人の眼にはメッセージ画像は視認されず、盗撮カメラで撮影された撮影映像には、一例として図１１に示すように、上記メッセージ画像が重畳された状態となる。なお、上記メッセージ画像は、上述したような「本作品は撮影が禁止されております。」等の撮影の禁止を促すメッセージに限るものではない。例えば、メッセージ画像として、‘×’印、‘／’印等の撮影の禁止を意味するマークを適用してもよいことは言うまでもない。

本実施の形態に係る美術品盗撮防止装置５０においても、上記第１の実施の形態に係る映画盗撮防止装置１０と同様の効果を奏することができる。

特に、近年の殆どのカメラでは、リアルタイムで被写体の撮影状態を確認することができる液晶ディスプレイ等の電子ビュー・ファインダ（所謂ＥＶＦ（Electronic View Finder））が搭載されているが、この種のカメラを用いて美術品６０を撮影する場合には、当該電子ビュー・ファインダによって、美術品６０の映像に対してリアルタイムで上記メッセージ画像が表示されるため、盗撮する意識がなく、撮影が禁止されていることを知らずに結果的に盗撮してしまうといったことを未然に防止することもできる。

なお、本実施の形態では、液晶パネル５２によって周波数Ｎでメッセージ画像の表示／非表示を切り換える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、メッセージ画像を示す部材を固定的に設ける一方、投光器５６による可視光の出射／非出射を周波数Ｎで切り換える形態としてもよい。

図１２には、この形態の構成例を示している。同図に示す例では、本実施の形態の液晶パネル５２に代えて、投光器５６により可視光が照射された場合にメッセージ画像の影が美術品６０に投影される、一例として平板状の紙、プラスチック板等の部材５３を適用する。なお、同図に示す例では、部材５３として、透明なプラスチックの板材に対して‘×’印を黒色で印刷したものを適用している。

また、この例では、投光器５６による可視光の出射／非出射を周期的に切り換えるコントローラ５８を設ける。そして、この形態においても、（１）式及び（２）式におけるｍの値を０（零）として、上記Ｚ１及びＺ２の条件を満足する周波数Ｎを予め導出しておき、コントローラ５８により、当該周波数Ｎで投光器５６による可視光の出射／非出射を切り換えるように投光器５６を制御する。この場合も、本第５の実施の形態と同様の効果を奏することができる。

また、本実施の形態に係る液晶パネル５２に代えてＤＭＤを適用し、当該ＤＭＤのミラーをオンオフさせることにより、本実施の形態と同様のメッセージ画像の表示／非表示を周波数Ｎで切り換える形態としてもよいことは言うまでもない。

また、本実施の形態では、本発明のノイズ付加装置を、美術品に対する盗撮を防止する美術品盗撮防止装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、コンサート・ホール等でコンサートを行っている人、演劇場での演者等に対する盗撮を防止する装置に、本発明のノイズ付加装置を適用してもよい。

さらに、本実施の形態における投光器５６に代えて上記第１の実施の形態に係る映画投影機１６を適用することにより、映画の映像にメッセージ画像を重畳させる形態としてもよい。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。

日本出願２０１４−００５１８８の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。

本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記載された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (9)

1. 映像を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記映像をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、所定の周波数で変化するノイズを、映像光に重畳させるための信号を生成する信号生成部と、
   前記信号生成部で生成された信号に基づいて、前記映像光の光路上に設けられた電子シャッタを前記所定の周波数で開閉させて、前記映像光に前記所定の周波数のノイズを重畳する重畳部と、
   を含み、
   前記電子シャッタを、前記映像を投影する投影機とスクリーンとの間であって、前記投影機に当接するように配置し、
   前記所定の周波数は、予め定められた複数の周波数であり、
   前記信号生成部は、前記映像の平均輝度を算出し、前記算出した映像の平均輝度に応じて、前記複数の周波数の何れかを選択し、選択された周波数で変化するノイズを、映像光に重畳させるための信号を生成するノイズ付加装置。
2. 前記所定の周波数をＮ、人間の眼に知覚されないノイズの周波数をＺ１、人間の眼に知覚されるノイズの周波数をＺ２、前記映像のフレーム周波数をＰ、前記カメラの撮影時のフレーム周波数をＶとしたとき、
   前記所定の周波数Ｎは、以下の（１）式及び（２）式を満たす値である（ただし、ｍ、ｎ、ｋは、正または負の整数である。）請求項１に記載のノイズ付加装置。
   Ｚ１＝ｍＰ＋ｎＮ ・・・（１）
   Ｚ２＝ｍＰ＋ｎＮ＋ｋＶ ・・・（２）
3. 前記Ｚ１は、６Ｈｚから１４Ｈｚまでを除く値であり、前記Ｚ２は６Ｈｚから１４Ｈｚまでの値である請求項４に記載のノイズ付加装置。
4. 前記Ｚ１及びＺ２の値の範囲を入力する入力部を更に含む請求項４に記載のノイズ付加装置。
5. 前記重畳部は、映像光に同期して前記所定の周波数のノイズを重畳する請求項１〜６の何れか１項に記載のノイズ付加装置。
6. 盗撮の対象物を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記対象物をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、予め定めた所定の周波数で変化する、画像信号に重畳させるためのノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶部と、
   前記ノイズ信号記憶部から読み出したノイズ信号を、前記画像信号に重畳する重畳部と、
   を含み、
   前記所定の周波数をＮ、人間の眼に知覚されないノイズの周波数をＺ１、人間の眼に知覚されるノイズの周波数をＺ２、前記画像信号のフレーム周波数をＰ、前記カメラの撮影時のフレーム周波数をＶとしたとき、
   前記所定の周波数Ｎは、以下の（１）式及び（２）式を満たす値である（ただし、ｍ、ｎ、ｋは、正または負の整数である。）ノイズ付加装置。
   Ｚ１＝ｍＰ＋ｎＮ ・・・（１）
   Ｚ２＝ｍＰ＋ｎＮ＋ｋＶ ・・・（２）
7. 映像を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記映像をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、所定の周波数で変化する画像を、映像光に重畳させるための信号を生成し、
   前記生成した信号に基づいて、前記映像光の光路上に設けられた電子シャッタを前記所定の周波数で開閉させて、前記映像光に前記所定の周波数のノイズを重畳する
   ノイズ付加方法であって、
   前記電子シャッタを、前記映像を投影する投影機とスクリーンとの間であって、前記投影機に当接するように配置し、
   前記所定の周波数は、予め定められた複数の周波数であり、
   前記映像光に重畳させるための信号を生成することでは、前記映像の平均輝度を算出し、前記算出した映像の平均輝度に応じて、前記複数の周波数の何れかを選択し、選択された周波数で変化するノイズを、映像光に重畳させるための信号を生成するノイズ付加方法。
8. 盗撮の対象物を目視した際に人間の眼には知覚されず、かつ前記対象物をカメラで撮影した撮影映像を目視した際に人間の眼に知覚される、予め定めた所定の周波数で変化する、画像信号に重畳させるためのノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶部から、ノイズ信号を読み出し、読み出したノイズ信号を前記画像信号に重畳する
   ノイズ付加方法であって、
   前記所定の周波数をＮ、人間の眼に知覚されないノイズの周波数をＺ１、人間の眼に知覚されるノイズの周波数をＺ２、前記画像信号のフレーム周波数をＰ、前記カメラの撮影時のフレーム周波数をＶとしたとき、
   前記所定の周波数Ｎは、以下の（１）式及び（２）式を満たす値である（ただし、ｍ、ｎ、ｋは、正または負の整数である。）ノイズ付加方法。
   Ｚ１＝ｍＰ＋ｎＮ ・・・（１）
   Ｚ２＝ｍＰ＋ｎＮ＋ｋＶ ・・・（２）。
9. 前記Ｚ１及びＺ２の値の範囲を入力する入力部を更に含む請求項９に記載のノイズ付加装置。