JP4822340B2 - Color image compression encoding method, decoding method, color image compression encoding device, and decoding device - Google Patents

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本発明は、カラー静止画像またはカラー動画像などのカラー画像を圧縮符号化して出力するカラー画像の圧縮符号化方法、復号化方法、カラー画像の圧縮符号化装置および復号化装置に関する。   The present invention relates to a color image compression encoding method, a decoding method, a color image compression encoding apparatus, and a decoding apparatus that compress and encode a color image such as a color still image or a color moving image.

近年、CCDなどの固体撮像素子で撮像されたカラー画像信号をディジタル信号に変換し、変換された画像を2次元直交変換などの変換方式によって圧縮および符号化して半導体メモリやハードディスクなどの画像記憶媒体に記録するデジタルカメラなどの画像処理装置が実用化されている。
このような画像処理装置では、カラー画像の伝送や蓄積を行う場合に、情報量の膨大化を抑えるために、カラー画像を圧縮符号化する処理がなされる。従来、画像圧縮方式としては、JPEG(Joint Photographic Expert Group)方式に代表されるような、画像を複数画素毎のブロックに分割し、各ブロック単位で所定の変換を施したのち、量子化することにより圧縮する方式が一般的である。
たとえば、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色信号からなるカラー画像を輝度信号と色差信号に変換し、輝度信号を2値に変換して輝度2値信号を生成し、色差信号を3値に変換して色差3値信号を生成し、これらの輝度2値信号と色差3値化信号とをそれぞれ符号化することにより、カラー画像のR、G、Bの各色信号間の相関を除去してから符号化を行うカラー画像符号化方法(特許文献1参照)や、輝度信号と色差信号とを符号化する際に、色差信号の絶対値から画像信号の彩度を検出し、検出した彩度に応じて量子化ステップ幅を制御するようにしたカラー画像符号化装置(特許文献2参照)などが提案されている。
特開平5−328141号公報(たとえば、請求項1、(0016)、(0026)〜(0030)および図1など) 特開平7−107515号公報(たとえば、請求項1、(0016)および図1など)
In recent years, a color image signal captured by a solid-state imaging device such as a CCD is converted into a digital signal, and the converted image is compressed and encoded by a conversion method such as two-dimensional orthogonal transformation, and an image storage medium such as a semiconductor memory or a hard disk. An image processing apparatus such as a digital camera for recording in a digital camera has been put into practical use.
In such an image processing apparatus, when transmitting or storing a color image, a process for compressing and encoding the color image is performed in order to suppress an enormous amount of information. Conventionally, as an image compression method, an image is divided into blocks for each of a plurality of pixels, represented by a JPEG (Joint Photographic Expert Group) method, and then subjected to predetermined conversion for each block and then quantized. In general, a compression method is used.
For example, a color image composed of R (red), G (green), and B (blue) color signals is converted into a luminance signal and a color difference signal, the luminance signal is converted into a binary value, and a luminance binary signal is generated. The color difference signal is converted into a ternary value to generate a chrominance ternary signal, and the luminance binary signal and the chrominance ternary signal are encoded so that the R, G, and B color signals of the color image are encoded. Color image encoding method (see Patent Document 1) that performs encoding after removing the correlation between the luminance signal and the color difference signal, and detects the saturation of the image signal from the absolute value of the color difference signal A color image encoding device (see Patent Document 2) that controls the quantization step width in accordance with the detected saturation has been proposed.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-328141 (for example, claims 1, (0016), (0026) to (0030), FIG. 1, etc.) JP-A-7-107515 (for example, claim 1, (0016) and FIG. 1)

ところで、最近では携帯電話やノートパソコン、デジタルカメラなどのモバイル機器の普及に伴い、メモリカードのような小型で記憶容量が比較的小さいメモリ素子に大量の画像情報を記録するために、圧縮率の高い圧縮方法の要求が高まっている。特許文献1および特許文献2などにおける従来のカラー画像圧縮方法は、高効率の圧縮符号化を行うことができるが、輝度信号と色差信号とをそれぞれ独立に符号化しているので、カラー画像情報の伝送、表示、蓄積等における情報量の低減には限界がある。   By the way, with the recent spread of mobile devices such as mobile phones, laptop computers, and digital cameras, compression ratios have been increased in order to record a large amount of image information in a small memory device such as a memory card and a relatively small storage capacity. The demand for high compression methods is increasing. The conventional color image compression methods in Patent Document 1 and Patent Document 2 can perform highly efficient compression coding. However, since the luminance signal and the color difference signal are independently encoded, the color image information There is a limit to reducing the amount of information in transmission, display, storage, etc.

本発明は、このような課題を解決するもので、カラー画像情報の伝送、表示、蓄積等における情報量をいっそう低減して、小型で記憶容量が小さいメモリ素子においても大量のカラー画像を蓄積したり、少ない情報量でカラー画像情報を伝送、表示することができるカラー画像の圧縮符号化方法、復号化方法、カラー画像の圧縮符号化装置および復号化装置を提供するものである。   The present invention solves such problems, and further reduces the amount of information in transmission, display, storage, etc. of color image information, and stores a large amount of color images even in a small memory device having a small storage capacity. The present invention also provides a color image compression encoding method, decoding method, color image compression encoding device, and decoding device capable of transmitting and displaying color image information with a small amount of information.

請求項1記載の本発明のカラー画像の圧縮符号化方法は、カラー画像を圧縮符号化するカラー画像の圧縮符号化方法であって、原画像の色差成分を所定のルールに従って輝度成分に電子透かしにより埋め込んで、これを圧縮符号化することを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のカラー画像の圧縮符号化方法において、色差成分の低周波成分を、輝度成分における色差成分の低周波成分と重ならない周波数成分の位置に埋め込むことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載のカラー画像の圧縮符号化方法において、色差成分の低周波成分を、輝度成分の高周波成分に埋め込むことを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載のカラー画像の圧縮符号化方法において、色差成分の低周波成分を、輝度成分の中間周波成分に埋め込むことを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項1から請求項4のいずれかに記載のカラー画像の圧縮符号化方法において、色差成分の低周波成分を輝度成分に埋め込んだ後、色差成分ブロックのすべての成分をゼロで埋めることを特徴とする。
請求項6記載の本発明のカラー画像の復号化方法は、カラー画像を圧縮符号化した信号を復号するカラー画像の復号化方法であって、原画像の色差成分を所定のルールにより輝度成分に電子透かしにより埋めみ、電子透かしにより埋め込んで圧縮符号化された信号を受信し、前記所定のルールに従って前記電子透かしを解除することを特徴とする。
請求項7記載の本発明のカラー画像の圧縮符号化装置は、カラー画像を圧縮符号化するカラー画像の圧縮符号化装置であって、輝度信号を離散コサイン変換する第1のDCTと、前記第1のDCTの出力を量子化する第1の量子化器と、色差信号を離散コサイン変換する第2のDCTと、前記第2のDCTの出力を量子化する第2の量子化器と、前記第2の量子化器から出力される色差信号を前記第1の量子化器から出力される輝度信号に埋め込むルールを記載したキーファイルと、前記キーファイルに記載されたルールに従って前記色差信号を前記輝度信号埋め込んで電子透かし処理する電子透かし処理装置と、前記電子透かし処理装置の出力を符号化する符号化器とを有することを特徴とする。
請求項8記載の本発明のカラー画像の復号化装置は、カラー画像を圧縮符号化した信号を復号するカラー画像の復号化装置であって、原画像の色差成分を電子透かしのルールにより輝度成分に電子透かしにより埋め込み、電子透かしにより埋め込んで圧縮符号化された信号を復号する復号化器と、前記電子透かしのルールを記載したキーファイルと、前記復号化器の出力を前記キーファイルに記載されたルールに従って前記電子透かしを解除する電子透かし解除装置と、前記電子透かし解除装置で解除された量子化されている輝度信号の量子化を解除する第1の逆量子化器と、前記第1の逆量子化器の出力を逆離散コサイン変換する第1の逆DCTと、前記電子透かし解除装置で解除された量子化されている色差信号の量子化を解除する第2の逆量子化器と、前記第2の逆量子化器の出力を逆離散コサイン変換する第2の逆DCTとを有することを特徴とする。
請求項9記載の本発明の記録媒体は、請求項1から請求項5のいずれかのカラー画像の圧縮符号化方法または請求項6のカラー画像の復号化方法におけるアルゴリズムを記録したことを特徴とする。
Compression coding method of a color image of the present invention according to claim 1, a compression coding method of a color image compression-encoding a color image, the digital watermark in the luminance component of the color difference component of the original image according to a predetermined rule embedded by, characterized in that compression coding it.
According to a second aspect of the present invention, in the color image compression encoding method according to the first aspect, the low frequency component of the color difference component is embedded at the position of the frequency component that does not overlap the low frequency component of the color difference component in the luminance component. It is characterized by that.
According to a third aspect of the present invention, in the color image compression encoding method according to the first or second aspect, the low frequency component of the color difference component is embedded in the high frequency component of the luminance component.
According to a fourth aspect of the present invention, in the color image compression encoding method according to the first or second aspect, the low frequency component of the color difference component is embedded in the intermediate frequency component of the luminance component.
According to a fifth aspect of the present invention, in the color image compression encoding method according to any one of the first to fourth aspects, all of the color difference component blocks are embedded after the low frequency component of the color difference component is embedded in the luminance component. It is characterized in that the component of is filled with zero.
The color image decoding method of the present invention according to claim 6 is a color image decoding method for decoding a signal obtained by compressing and encoding a color image, wherein the color difference component of the original image is converted into a luminance component according to a predetermined rule. The digital watermark is embedded, the signal embedded in the digital watermark and compressed and encoded is received, and the digital watermark is canceled according to the predetermined rule.
A color image compression coding apparatus according to a seventh aspect of the present invention is a color image compression coding apparatus for compression coding a color image, wherein the first DCT performs discrete cosine transform on a luminance signal, and the first DCT. A first quantizer that quantizes the output of one DCT, a second DCT that performs discrete cosine transform on a color difference signal, a second quantizer that quantizes the output of the second DCT, A key file describing a rule for embedding the color difference signal output from the second quantizer in the luminance signal output from the first quantizer, and the color difference signal according to the rule described in the key file; An electronic watermark processing device that embeds in a luminance signal and performs digital watermark processing, and an encoder that encodes an output of the digital watermark processing device.
The color image decoding apparatus according to claim 8 is a color image decoding apparatus for decoding a signal obtained by compressing and encoding a color image, wherein the color difference component of the original image is represented by a luminance component according to a digital watermark rule. the embeds an electronic watermark, and a decoder for decoding the compressed encoded signal embedded by the electronic watermark, and the key file containing the rule of the electronic watermark, an output of said decoder to said key file A digital watermark canceling device for canceling the digital watermark according to the rules described, a first inverse quantizer for canceling the quantization of the quantized luminance signal released by the digital watermark canceling device, A first inverse DCT that performs an inverse discrete cosine transform on the output of one inverse quantizer, and a second that dequantizes the quantized chrominance signal that has been canceled by the digital watermark cancellation apparatus. And inverse quantizer, and having a second inverse DCT to the inverse discrete cosine transform output of the second inverse quantizer.
The recording medium of the present invention according to claim 9 records the algorithm in the color image compression encoding method of claim 1 or claim 6 or the color image decoding method of claim 6. To do.

本発明によれば、カラー画像を圧縮符号化する際に、色差成分を輝度成分に電子透かしにより埋め込んでいるので、輝度信号と色差信号とをそれぞれ独立に符号化する必要がない。したがって、従来のJPEGなどの画像圧縮方式によるカラー画像の圧縮符号化方法に比較して、カラー画像情報の情報量をより一層低減させることができる。
また、小型で記憶容量が小さいメモリ素子などに記録、蓄積させた場合でも極めて大量のカラー画像を蓄積することができる。
また、きわめて少ない情報量でカラー画像情報を伝送、表示することができる。
また、色差成分を視覚上劣化のわかりにくい輝度成分の位置に埋め込むことにより、画像劣化の小さいカラー画像圧縮を行うことができる。
また、色差成分を輝度成分に電子透かしにより埋め込んでいるので、色差成分を認証情報として使用することができる。
According to the present invention, when a color image is compression-encoded, since the color difference component is embedded in the luminance component by digital watermarking, it is not necessary to independently encode the luminance signal and the color difference signal. Therefore, the amount of color image information can be further reduced as compared with a color image compression encoding method using a conventional image compression method such as JPEG.
In addition, a very large amount of color images can be stored even when recorded and stored in a small memory device having a small storage capacity.
Also, color image information can be transmitted and displayed with an extremely small amount of information.
In addition, by embedding the color difference component at the position of the luminance component that is difficult to visually perceive, color image compression with little image degradation can be performed.
Further, since the color difference component is embedded in the luminance component by digital watermark, the color difference component can be used as authentication information.

本発明の第1の実施の形態によるカラー画像の圧縮符号化方法は、原画像の色差成分を所定のルールに従って輝度成分に電子透かしにより埋め込んで、これを圧縮符号化するものである。本実施の形態によれば、輝度信号と色差信号とをそれぞれ独立に符号化する必要がない。したがって、従来のJPEGなどの画像圧縮方式によるカラー画像の圧縮符号化方法に比較して、カラー画像情報の情報量をより一層低減させることができる。また、小型で記憶容量が小さいメモリ素子などに記録、蓄積させた場合でも極めて大量のカラー画像を蓄積することができる。また、きわめて少ない情報量でカラー画像情報を伝送、表示することができる。また、色差成分を輝度成分に電子透かしにより埋め込んでいるので、色差成分を認証情報として使用することができる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による圧縮符号化方法において、色差成分の低周波成分を、輝度成分における色差成分の低周波成分と重ならない周波数成分の位置に埋め込むものである。本実施の形態によれば、色差成分と輝度成分を確実に分離することができる。
本発明の第3の実施の形態は、第1または第2の実施の形態による圧縮符号化方法において、色差成分の低周波成分を、輝度成分の高周波成分に埋め込むものである。本実施の形態によれば、色差成分と輝度成分を確実に分離することができる。また、色差成分を視覚上劣化のわかりにくい輝度成分の高周波成分に埋め込んでいるので、画像劣化の小さいカラー画像圧縮を行うことができる。
本発明の第4の実施の形態は、第1または第2の実施の形態による圧縮符号化方法において、色差成分の低周波成分を、輝度成分の中間周波成分に埋め込むものである。本実施の形態によれば、色差成分と輝度成分を確実に分離することができる。また、色差成分を比較的視覚上劣化のわかりにくい輝度成分の中間周波成分に埋め込んでいるので、画像劣化の小さいカラー画像圧縮を行うことができる。
本発明の第5の実施の形態は、第1から第4の実施の形態による圧縮符号化方法において、色差成分の低周波成分を輝度成分に埋め込んだ後に、色差成分ブロックのすべての成分をゼロで埋めるものである。本実施の形態によれば、色差成分ブロックは不要となり、JPEGとして使用されるブロックが4ブロックとなるので、2ブロック分の情報量が削減される。
本発明の第6の実施の形態によるカラー画像の復号化方法は、原画像の色差成分を所定のルールにより輝度成分に電子透かしにより埋め込み、電子透かしにより埋め込んで圧縮符号化された信号を受信し、所定のルールに従って電子透かしを解除するものである。本実施の形態によれば、色差成分が隠されたモノクロ画像から確実にカラー画像を復元することができる。
本発明の第7の実施の形態によるカラー画像の圧縮符号化装置は、輝度信号および色差信号を各々独立に離散コサイン変換および量子化し、色差信号を輝度信号に埋め込むルールを記載したキーファイルを使用して当該ルールに従って色差信号を輝度信号埋め込んで電子透かし処理して符号化するものである。本実施の形態によれば、従来のJPEGエンコーダなどの画像圧縮装置を少し改善するだけで、色差信号を輝度成分に埋め込んで電子透かし処理することができる。
本発明の第8の実施の形態によるカラー画像の復号化装置は、原画像の色差成分を電子透かしにより輝度成分に電子透かしにより埋め込み、電子透かしにより埋め込んで圧縮符号化された信号を復号し、電子透かしのルールに従って電子透かしを解除して輝度信号および色差信号を分離し、これらの輝度信号および色差信号の各々の量子化を解除し、逆離散コサイン変換するものである。本実施の形態によれば、従来のJPEGデコーダなどの画像復号化装置を少し改善するだけで、色差信号を輝度成分に埋め込んで電子透かしした信号を復号することができる。
本発明の第9の実施の形態による記録媒体は、第1から第5のカラー画像の圧縮符号化方法または第6のカラー画像の復号化方法におけるアルゴリズムを記録したものである。本実施の形態によれば、カラー画像の圧縮符号化装置や復号化装置などのハードウェアを使用せずに、記録媒体を各種のカラー画像処理装置の部品として使用したり、パーソナルコンピュータの入出力部に使用することにより、本発明のカラー画像の圧縮符号化方法および復号化方法を実施することができる。
The color image compression encoding method according to the first embodiment of the present invention embeds a color difference component of an original image in a luminance component according to a predetermined rule with a digital watermark , and compresses and encodes this . According to the present embodiment, it is not necessary to independently encode the luminance signal and the color difference signal. Therefore, the amount of color image information can be further reduced as compared with a color image compression encoding method using a conventional image compression method such as JPEG. In addition, a very large amount of color images can be stored even when recorded and stored in a small memory device having a small storage capacity. Also, color image information can be transmitted and displayed with an extremely small amount of information. Further, since the color difference component is embedded in the luminance component by digital watermark, the color difference component can be used as authentication information.
According to the second embodiment of the present invention, in the compression coding method according to the first embodiment, the low frequency component of the color difference component is embedded in the position of the frequency component that does not overlap the low frequency component of the color difference component in the luminance component. Is. According to the present embodiment, the color difference component and the luminance component can be reliably separated.
The third embodiment of the present invention embeds the low frequency component of the color difference component in the high frequency component of the luminance component in the compression encoding method according to the first or second embodiment. According to the present embodiment, the color difference component and the luminance component can be reliably separated. In addition, since the color difference component is embedded in the high-frequency component of the luminance component that is difficult to visually perceive, color image compression with little image degradation can be performed.
The fourth embodiment of the present invention embeds the low frequency component of the color difference component in the intermediate frequency component of the luminance component in the compression encoding method according to the first or second embodiment. According to the present embodiment, the color difference component and the luminance component can be reliably separated. Further, since the color difference component is embedded in the intermediate frequency component of the luminance component that is relatively difficult to visually perceive, color image compression with little image degradation can be performed.
According to the fifth embodiment of the present invention, in the compression encoding method according to the first to fourth embodiments, after embedding the low frequency component of the color difference component in the luminance component, all the components of the color difference component block are zeroed. It will be filled with. According to the present embodiment, the color difference component block is not necessary, and the number of blocks used as JPEG is 4. Therefore, the information amount for 2 blocks is reduced.
Decoding method of a color image according to the sixth embodiment of the present invention, embeds the digital watermark in the luminance component by a color difference component of the original image a predetermined rule, the compressed encoded signal embedded by the electronic watermark The digital watermark is received according to a predetermined rule. According to the present embodiment, a color image can be reliably restored from a monochrome image in which the color difference component is hidden.
The color image compression coding apparatus according to the seventh embodiment of the present invention uses a key file that describes a rule for performing discrete cosine transform and quantization on a luminance signal and a color difference signal independently and embedding the color difference signal in the luminance signal. Then, according to the rule, the color difference signal is embedded in the luminance signal and digital watermark processing is performed for encoding. According to the present embodiment, it is possible to embed a color difference signal in a luminance component and perform digital watermark processing by slightly improving a conventional image compression apparatus such as a JPEG encoder.
Decoding device of a color image according to the eighth embodiment of the present invention, the color difference component of the original image embeds an electronic watermark in the luminance component by the electronic watermark decoding compressed encoded signal embedded by the electronic watermark Then, the digital watermark is released according to the digital watermark rule to separate the luminance signal and the color difference signal, the quantization of each of the luminance signal and the color difference signal is released, and the inverse discrete cosine transform is performed. According to the present embodiment, a signal obtained by embedding a color difference signal in a luminance component and digitally watermarking it can be decoded only by slightly improving a conventional image decoding device such as a JPEG decoder.
A recording medium according to the ninth embodiment of the present invention records an algorithm in the first to fifth color image compression encoding methods or the sixth color image decoding method. According to the present embodiment, a recording medium can be used as a part of various color image processing apparatuses without using hardware such as a color image compression encoding apparatus and decoding apparatus, and input / output of a personal computer. By using it in the section, the color image compression encoding method and decoding method of the present invention can be implemented.

以下、本発明の一実施例によるカラー画像の圧縮符号化方法および装置を図面に基づいて説明する。以下の実施例においては、本発明をJPEG方式に適用した実施例について説明する。
図1は、本発明の実施例におけるカラー画像の圧縮符号化方法および復号化方法の原理を説明する概念図、図2は図1におけるカラー画像の圧縮符号化方法の動作を説明するフローチャートである。
原画像1から読み取られたカラー信号であるR(赤)、G(緑)およびB(青)信号は画像色変換されて輝度信号Yと色差信号Cr(=R−Y)、Cb(=B−Y)に変換される(ステップ1)。変換された輝度信号Yと色差信号Cr、Cbは、電子透かし機能付JPEGエンコーダ2に供給される。電子透かし機能付JPEGエンコーダ2においては、輝度信号Yを離散コサイン変換(以下DCTと略記する)した後(ステップ2)、量子化される(ステップ3)。同様に、色差信号Cr、CbをDCTした後(ステップ4)、量子化される(ステップ5)。ステップ3で量子化された輝度信号Yおよびステップ5で量子化された色差信号Cr、Cbは、電子透かし機能付JPEGエンコーダ2における電子透かし装置に供給され、キーファイル3に予め特定されている所定のルールに従って、たとえば、輝度信号Yの高周波成分に色差信号Cr、Cbを電子透かしとして挿入する(ステップ6)。キーファイル3およびそれに特定されているルールの詳細は後述する。この結果、色差信号成分を輝度信号成分に電子透かし技法により埋め込んだ信号が得られ、この信号をエントロピー符号化して(ステップ7)、色差成分が隠されたモノクロJPEG画像4としてエンコードされる。こうして、電子透かし機能付JPEGエンコーダ2の出力からは、原画像1におけるカラー信号が隠されたモノクロ信号がJPEG方式により圧縮されたモノクロJPEG画像4として出力される(ステップ8)。
A color image compression encoding method and apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiment, an embodiment in which the present invention is applied to the JPEG system will be described.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating the principle of a color image compression encoding method and decoding method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of the color image compression encoding method in FIG. .
The color signals R (red), G (green) and B (blue) signals read from the original image 1 are subjected to image color conversion, and the luminance signal Y and the color difference signals Cr (= R−Y), Cb (= B -Y) (step 1). The converted luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb are supplied to the JPEG encoder 2 with a digital watermark function. In the JPEG encoder 2 with a digital watermark function, the luminance signal Y is subjected to discrete cosine transform (hereinafter abbreviated as DCT) (step 2) and then quantized (step 3). Similarly, the color difference signals Cr and Cb are DCTed (step 4) and then quantized (step 5). The luminance signal Y quantized in step 3 and the color difference signals Cr and Cb quantized in step 5 are supplied to the digital watermark device in the JPEG encoder 2 with digital watermark function, and are specified in advance in the key file 3. For example, the color difference signals Cr and Cb are inserted into the high frequency component of the luminance signal Y as electronic watermarks (step 6). Details of the key file 3 and the rules specified thereto will be described later. As a result, a signal in which the chrominance signal component is embedded in the luminance signal component by the digital watermark technique is obtained, and this signal is entropy encoded (step 7) to be encoded as a monochrome JPEG image 4 in which the chrominance component is hidden. Thus, from the output of the JPEG encoder 2 with the digital watermark function, a monochrome signal in which the color signal in the original image 1 is hidden is output as a monochrome JPEG image 4 compressed by the JPEG method (step 8).

つぎに、キーファイル3およびそれに特定されているルールについて説明する。キーファイル3は、電子透かし処理によるエンコード時に、色差信号Cr、Cbのどの周波数成分を輝度信号Yのどの周波数成分に埋め込むかを規定するルール、および、電子透かし解除処理によるデコード時に、どのように復元するかを規定するルールを記述するファイルである。
一般的なJPEGにおいては、DCTブロックが8×8サンプルとすると、図3(b)に示すように、16×16サンプルのY信号はY1、Y2、Y3、Y4の4つのY成分ブロックと、1つのCr成分ブロックおよび1つのCb成分ブロックに分解される。これらのそれぞれのブロックに対して図2で説明したDCTおよび量子化が行われる。
図3(b)における各サンプルの番号はDCT係数に対応する番号を示す。キーファイルの記述は、図3(a)のように、変換元番号と変換先番号を2列のCSV形式で記述する。すなわち、変換元番号の欄に埋め込みたいCr、Cb成分に対応する位置番号を、変換先番号の欄に埋め込み先のY成分に対応する位置番号を記述してルール化される。
Next, the key file 3 and the rules specified thereto will be described. The key file 3 is a rule that defines which frequency component of the color difference signals Cr and Cb is embedded in which frequency component of the luminance signal Y at the time of encoding by digital watermark processing, and how at the time of decoding by the digital watermark cancellation processing This file describes the rules that specify whether to restore.
In general JPEG, if the DCT block is 8 × 8 samples, as shown in FIG. 3B, the Y signal of 16 × 16 samples includes four Y component blocks Y1, Y2, Y3, and Y4, It is decomposed into one Cr component block and one Cb component block. The DCT and quantization described in FIG. 2 are performed on each of these blocks.
The number of each sample in FIG.3 (b) shows the number corresponding to a DCT coefficient. The description of the key file describes the conversion source number and the conversion destination number in the CSV format of two columns as shown in FIG. In other words, the position number corresponding to the Cr and Cb components to be embedded is described in the conversion source number column, and the position number corresponding to the Y component to be embedded is described in the conversion destination number column.

図4は、Cr、Cb成分の低周波成分を、Y成分におけるCr、Cb成分の低周波成分と重ならない周波数成分の位置である高周波成分の位置に埋め込む場合の実施例である。図4(a)に示すように、Cb成分の低周波成分はY1、Y2ブロックの高周波成分に、Cr成分の低周波成分はY3、Y4ブロックの高周波成分に埋め込むように変換元番号および変換先番号が記載されている。このルールにより、図4(b)に示すようなCr、Cb成分のY成分に埋め込みが行われる。Cr、Cb成分の低周波成分をY成分の高周波成分の位置に埋め込んだ後、CrブロックのCr成分およびCbブロックのCb成分はすべてゼロで埋める処理が行われて捨てられる。したがって、JPEGとして使用されるブロックは4ブロックとなるので、2ブロック分の情報量が削減される。
なお、輝度成分の高周波成分は人間の視覚上劣化がわかりにくいので、この実施例によれば、画像劣化の小さいカラー画像圧縮を行うことができる。
また、色差成分を輝度成分に電子透かしにより埋め込んでいるので、色差成分を認証情報として使用することもできる。
FIG. 4 shows an embodiment in which the low frequency components of the Cr and Cb components are embedded in the position of the high frequency component which is the position of the frequency component that does not overlap with the low frequency components of the Cr and Cb components in the Y component. As shown in FIG. 4A, the conversion source number and the conversion destination are such that the low frequency component of the Cb component is embedded in the high frequency component of the Y1 and Y2 blocks, and the low frequency component of the Cr component is embedded in the high frequency component of the Y3 and Y4 blocks. The number is written. By this rule, embedding is performed in the Y component of the Cr and Cb components as shown in FIG. After the low frequency components of the Cr and Cb components are embedded at the position of the high frequency component of the Y component, the Cr component of the Cr block and the Cb component of the Cb block are all filled with zeros and discarded. Therefore, since the blocks used as JPEG are four blocks, the information amount for two blocks is reduced.
Since the high-frequency component of the luminance component is difficult to be visually perceived by humans, color image compression with little image degradation can be performed according to this embodiment.
Further, since the color difference component is embedded in the luminance component by digital watermark, the color difference component can also be used as authentication information.

図5は、Cr、Cb成分の低周波成分を、Y成分におけるCr、Cb成分の低周波成分と重ならない周波数成分の位置である中間周波成分の位置に埋め込む場合の実施例である。図5(a)に示すように、Cb成分の低周波成分はY1、Y2ブロックの中間周波成分に、Cr成分の低周波成分はY3、Y4ブロックの中間周波成分に埋め込むように変換元番号および変換先番号が記載されている。このルールにより、図5(b)に示すようなCr、Cb成分のY成分に埋め込みが行われる。Cr、Cb成分の低周波成分をY成分の中間周波成分の位置に埋め込んだ後、CrブロックのCr成分およびCbブロックのCb成分はすべてゼロで埋める処理が行われて捨てられる。本実施例においても、JPEGとして使用されるブロックは4ブロックとなるので、2ブロック分の情報量が削減される。
本実施例においても、輝度成分の中間周波成分は人間の視覚上比較的劣化がわかりにくいので、画像劣化の比較的小さいカラー画像圧縮を行うことができる。
また、色差成分を輝度成分に電子透かしにより埋め込んでいるので、色差成分を認証情報として使用することもできる。
FIG. 5 shows an embodiment in which the low frequency components of the Cr and Cb components are embedded in the position of the intermediate frequency component that is the position of the frequency component that does not overlap with the low frequency components of the Cr and Cb components in the Y component. As shown in FIG. 5A, the low frequency component of the Cb component is embedded in the intermediate frequency component of the Y1 and Y2 blocks, and the low frequency component of the Cr component is embedded in the intermediate frequency component of the Y3 and Y4 blocks. The conversion destination number is described. By this rule, the Y component of the Cr and Cb components is embedded as shown in FIG. After the low frequency components of the Cr and Cb components are embedded at the position of the intermediate frequency component of the Y component, the Cr component of the Cr block and the Cb component of the Cb block are all filled with zeros and discarded. Also in this embodiment, since the blocks used as JPEG are four blocks, the information amount for two blocks is reduced.
Also in this embodiment, since the intermediate frequency component of the luminance component is relatively difficult to perceive in human vision, color image compression with relatively little image degradation can be performed.
Further, since the color difference component is embedded in the luminance component by digital watermark, the color difference component can also be used as authentication information.

つぎに、図1におけるカラー画像の復号化方法を図6のフローチャートとともに説明する。
図6は、図1におけるカラー画像の復号化方法の動作を説明するフローチャートで、(a)は図2のステップ8で得られたモノクロJPEG画像4を通常のJPEGデコーダ5で復号する場合のフローチャート、(b)はモノクロJPEG画像4を電子透かし解除機能付JPEGデコーダ7で復号する場合のフローチャートである。
図6(a)において、モノクロJPEG画像4を通常使用されているJPEGデコーダ5に入力して(ステップ11)、JPEGデコーダ5で復号化される(ステップ12)。復号化された信号は逆量子化され(ステップ13)、さらに逆離散コサイン変換されて(ステップ14)、復元モノクロ画像6が復元される(ステップ15)。すなわち、ステップ12で復号化された信号は、電子透かしで埋め込まれている色差信号Cr、Cbの電子透かし解除を行わないので、色差信号成分が復元されず、輝度信号Yのみが復元される。
前述したように、電子透かしにおいて、Cr、Cb成分をY成分に埋め込んだとき、Cr、Cb成分が埋め込まれた位置のY成分はCr、Cb成分に置換されて当該位置の周波数成分は再生されないので、復元モノクロ画像6は輝度成分にノイズが含まれたグレースケールの画像となる。
Next, the color image decoding method in FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the color image decoding method in FIG. 1. FIG. 6A is a flowchart in the case of decoding the monochrome JPEG image 4 obtained in step 8 of FIG. (B) is a flowchart in the case of decoding the monochrome JPEG image 4 with the JPEG decoder 7 with a digital watermark cancellation | release function.
In FIG. 6A, a monochrome JPEG image 4 is input to a commonly used JPEG decoder 5 (step 11) and decoded by the JPEG decoder 5 (step 12). The decoded signal is inversely quantized (step 13), further subjected to inverse discrete cosine transform (step 14), and the restored monochrome image 6 is restored (step 15). That is, the signal decoded in step 12 is not subjected to digital watermark cancellation of the color difference signals Cr and Cb embedded with the digital watermark, so that the color difference signal component is not restored and only the luminance signal Y is restored.
As described above, in the digital watermark, when the Cr and Cb components are embedded in the Y component, the Y component at the position where the Cr and Cb components are embedded is replaced with the Cr and Cb components, and the frequency component at the position is not reproduced. Therefore, the restored monochrome image 6 is a gray scale image in which noise is included in the luminance component.

一方、図6(b)に示すように、本発明によるモノクロJPEG画像4を電子透かし解除機能付JPEGデコーダ7に入力すると(ステップ21)、モノクロJPEG画像4は、電子透かし解除機能付JPEGデコーダ7で復号化される(ステップ22)。このとき、輝度信号Yの復号とともに、キーファイル3に特定されている電子透かし解除ルールに従って電子透かしで埋め込まれている色差信号Cr、Cbの電子透かし解除が行われる。したがって、ステップ22で復号された信号はカラー信号となって出力される。このカラー信号は逆量子化され(ステップ23)、さらに逆離散コサイン変換されて(ステップ24)、復元カラー画像8が復元される(ステップ25)。このように、電子透かし解除機能付JPEGデコーダ7で復号化すると、カラー信号成分の電子透かしが復元され、輝度信号Yとともに色差信号Cr、Cbも同時に復元されて、復元カラー画像8が出力される。
前述したように、電子透かしにおいて、Cr、Cb成分をY成分に埋め込んだとき、CrブロックのCr成分およびCbブロックのCb成分はすべてゼロで埋める処理が行われて捨てられ、またCr、Cb成分が埋め込まれた位置のY成分はCr、Cb成分に置換されて当該位置の周波数成分は再生されないので、復元カラー画像8は原画像1と比較すると一部周波数成分が欠落したものとなる。しかし、欠落する周波数成分を視覚に影響の少ない成分に設定すれば、実用的にはなんら支障はない。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the monochrome JPEG image 4 according to the present invention is input to the JPEG decoder 7 with a digital watermark cancellation function (step 21), the monochrome JPEG image 4 is converted into the JPEG decoder 7 with a digital watermark cancellation function. (Step 22). At this time, along with the decoding of the luminance signal Y, the digital watermark cancellation of the color difference signals Cr and Cb embedded in the digital watermark is performed according to the digital watermark cancellation rule specified in the key file 3. Therefore, the signal decoded in step 22 is output as a color signal. This color signal is inversely quantized (step 23), and further subjected to inverse discrete cosine transform (step 24) to restore the restored color image 8 (step 25). As described above, when decoding is performed by the JPEG decoder 7 with the digital watermark cancellation function, the digital watermark of the color signal component is restored, and the color difference signals Cr and Cb are restored simultaneously with the luminance signal Y, and the restored color image 8 is output. .
As described above, in the digital watermark, when the Cr and Cb components are embedded in the Y component, the Cr component of the Cr block and the Cb component of the Cb block are all padded with zeros and discarded, and the Cr and Cb components are discarded. Since the Y component at the position where is embedded is replaced by the Cr and Cb components and the frequency component at that position is not reproduced, the restored color image 8 is partially missing the frequency component compared to the original image 1. However, there is no practical problem if the missing frequency component is set to a component that has little visual impact.

図7は、本発明に使用されるカラー画像の圧縮符号化装置の実施例におけるブロック図で、図1における電子透かし機能付JPEGエンコーダ2部分に対応する。
原画像1から読み取られたカラー信号であるR(赤)、G(緑)およびB(青)信号は色変換装置11により輝度信号Yと色差信号Cr(=R−Y)、Cb(=B−Y)に変換される。輝度信号Yは離散コサイン変換器(以下DCTと記す)12で離散コサイン変換が行われる。図4に示すように、DCTブロックが8×8サンプルとすると16×16サンプルのY信号はY1、Y2、Y3、Y4の4ブロックに分割される。一方、Cr信号およびCb信号は、それぞれ、8×8サンプルのCrおよびCbの2ブロックとなり、Y信号におけるY1、Y2、Y3、Y4の4ブロックに対して、Crの1ブロックとCbの1ブロックとが対応する。量子化などの信号処理はこの組み合わせの単位で行われる。DCT12で離散コサイン変換された係数は量子化器13に供給され量子化制御器(図示省略)から与えられるステップ幅で量子化されて、電子透かし処理装置14に供給される。
一方、Cr信号およびCb信号は、DCT15で離散コサイン変換が行われ、量子化器16で量子化される。量子化されたCr信号およびCb信号は、キーファイル3を参照してキーファイル3で特定されたルールに従って電子透かし処理装置14に供給される。
電子透かし処理装置14では、キーファイル3で特定されたルールに従ってY信号の所定のブロックにおけるサンプル位置にCr信号およびCb信号を埋め込む。この結果、色差信号は輝度信号に電子透かしとして埋め込まれ、電子透かし処理装置14からの出力は、暗号化された色差信号を含む4ブロックのY信号として出力される。電子透かし処理装置14からの出力は、符号化器18に供給され、エントロピー符号化などの符号化が行われて電子透かし付符号化信号を出力する。電子透かし付符号化信号は、色差信号に対応するCrの1ブロックとCbの1ブロック分の信号が圧縮されており、一見輝度信号のみの符号化信号として出力される。
FIG. 7 is a block diagram of an embodiment of the color image compression encoding apparatus used in the present invention, and corresponds to the JPEG encoder 2 with digital watermark function in FIG.
R (red), G (green) and B (blue) signals which are color signals read from the original image 1 are converted into luminance signal Y and color difference signals Cr (= R−Y), Cb (= B) by the color conversion device 11. -Y). The luminance signal Y is subjected to discrete cosine transformation by a discrete cosine transformer (hereinafter referred to as DCT) 12. As shown in FIG. 4, if the DCT block is 8 × 8 samples, the 16 × 16 sample Y signal is divided into four blocks Y1, Y2, Y3, and Y4. On the other hand, the Cr signal and the Cb signal are respectively 2 blocks of 8 × 8 samples of Cr and Cb, and one block of Cr and one block of Cb with respect to four blocks of Y1, Y2, Y3, and Y4 in the Y signal. Corresponds. Signal processing such as quantization is performed in units of this combination. The coefficients subjected to the discrete cosine transform by the DCT 12 are supplied to the quantizer 13, quantized with a step width given from a quantization controller (not shown), and supplied to the digital watermark processing device 14.
On the other hand, the Cr signal and the Cb signal are subjected to discrete cosine transform by the DCT 15 and quantized by the quantizer 16. The quantized Cr signal and Cb signal are supplied to the digital watermark processing device 14 according to the rules specified in the key file 3 with reference to the key file 3.
In the digital watermark processing apparatus 14, the Cr signal and the Cb signal are embedded at the sample position in a predetermined block of the Y signal according to the rule specified by the key file 3. As a result, the color difference signal is embedded as a digital watermark in the luminance signal, and the output from the digital watermark processing device 14 is output as a four-block Y signal including the encrypted color difference signal. The output from the digital watermark processing apparatus 14 is supplied to the encoder 18 where encoding such as entropy encoding is performed and an encoded signal with digital watermark is output. In the digital watermarked encoded signal, signals of one block of Cr and one block of Cb corresponding to the color difference signal are compressed, and output as an encoded signal of only a luminance signal at first glance.

図8は、本発明に使用されるカラー画像の復号化装置の実施例におけるブロック図で、図1における電子透かし解除機能付JPEGデコーダ7部分に対応する。
図7のカラー画像の圧縮符号化装置における符号化器18から出力された電子透かし付符号化信号は、復号化器21に供給されて復号される。復号化された信号は電子透かし解除処理装置22に供給され、キーファイル3で特定されたルールに従ってY信号に埋め込まれているCr信号およびCb信号の電子透かしを解除して、輝度信号Yおよび色差信号Cr、Cbを復元する。電子透かしが復元された輝度信号Yは、逆量子化器24で逆量子化され、さらに、逆DCT25により逆離散コサイン変換されて逆色変換器26に供給される。同様に、電子透かしが復元された色差信号Cr、Cbは、逆量子化器27で逆量子化され、さらに、逆DCT28により逆離散コサイン変換されて逆色変換器26に供給される。逆色変換器26は、入力された輝度信号Yおよび色差信号Cr、CbをR、G、Bの3原色カラー画像信号に変換する。
FIG. 8 is a block diagram of an embodiment of the color image decoding apparatus used in the present invention, and corresponds to the JPEG decoder 7 with digital watermark cancellation function in FIG.
The digital watermarked encoded signal output from the encoder 18 in the color image compression encoding apparatus of FIG. 7 is supplied to the decoder 21 and decoded. The decrypted signal is supplied to the digital watermark cancellation processing device 22, and the digital watermark of the Cr signal and the Cb signal embedded in the Y signal is canceled according to the rule specified in the key file 3, and the luminance signal Y and the color difference The signals Cr and Cb are restored. The luminance signal Y from which the digital watermark has been restored is inversely quantized by the inverse quantizer 24, further subjected to inverse discrete cosine transform by the inverse DCT 25 and supplied to the inverse color converter 26. Similarly, the color difference signals Cr and Cb whose digital watermark has been restored are inversely quantized by the inverse quantizer 27, further subjected to inverse discrete cosine transform by the inverse DCT 28 and supplied to the inverse color converter 26. The reverse color converter 26 converts the input luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb into R, G, and B primary color image signals.

なお、図7および図8においては、本発明のカラー画像の圧縮符号化方法および復号化方法をカラー画像の圧縮符号化装置および復号化装置により実施する例を説明したが、本発明のカラー画像の圧縮符号化方法および復号化方法のアルゴリズムをプログラム化してCPUなどの半導体チップやメモリ素子などの各種の記録媒体に蓄積することによっても実施することができる。   7 and 8, the example in which the color image compression encoding method and decoding method of the present invention are implemented by the color image compression encoding device and decoding device has been described. However, the color image of the present invention has been described. The compression encoding method and the decoding method algorithm can be programmed and stored in various recording media such as a semiconductor chip such as a CPU and a memory element.

以上のように、本発明によれば、カラー画像を圧縮符号化する際に、色差成分を輝度成分に電子透かしにより埋め込んでいるので、輝度信号と色差信号とをそれぞれ独立に符号化する必要がない。したがって、従来のJPEGなどの画像圧縮方式によるカラー画像の圧縮符号化方法に比較して、カラー画像情報の情報量をより一層低減させることができる。また、小型で記憶容量が小さいメモリ素子に大量のカラー画像を蓄積することができ、少ない情報量でカラー画像情報を伝送、表示することができる。
また、色差成分を視覚上劣化のわかりにくい輝度成分の高周波、中間周波成分に埋め込むことにより、画像劣化の小さいカラー画像圧縮を行うことができる。
また、色差成分を輝度成分に電子透かしにより埋め込んでいるので、色差成分を認証情報として使用することができる。
なお、以上の説明においては、本発明をJPEG方式を例に説明したがMLPEG、MPEG、DVなどの各種の画像圧縮方式にも適用することができる。
As described above, according to the present invention, when a color image is compressed and encoded, the chrominance component is embedded in the luminance component with a digital watermark, so that the luminance signal and the chrominance signal need to be encoded independently. Absent. Therefore, the amount of color image information can be further reduced as compared with a color image compression encoding method using a conventional image compression method such as JPEG. In addition, a large amount of color images can be stored in a small memory device having a small storage capacity, and color image information can be transmitted and displayed with a small amount of information.
In addition, by embedding the color difference component in the high frequency and intermediate frequency components of the luminance component that are difficult to visually perceive, color image compression with little image degradation can be performed.
Further, since the color difference component is embedded in the luminance component by digital watermark, the color difference component can be used as authentication information.
In the above description, the present invention has been described by taking the JPEG method as an example, but it can also be applied to various image compression methods such as MLPEG, MPEG, and DV.

本発明のカラー画像の圧縮符号化方法、復号化方法、カラー画像の圧縮符号化装置および復号化装置は、JPEG、MLPEG、MPEG、DVなどの各種の画像圧縮方式の手法として適用することができる。たとえば、CCDなどの固体撮像素子で撮像されたカラー画像信号を圧縮、符号化して半導体メモリ、メモリカードやハードディスクなどの画像記憶媒体に記録、蓄積する画像処理装置に適用することにより、カラー画像を少ない情報量で記録、蓄積することができる。
また、携帯電話やノートパソコン、デジタルカメラなどのモバイル機器を利用してカラー画像を送受信する際のカラー画像圧縮に適用することにより、カラー画像情報の伝送、表示、蓄積等における情報量を大幅に低減させることができる。
The color image compression encoding method, decoding method, color image compression encoding device, and decoding device of the present invention can be applied as various image compression methods such as JPEG, MLPEG, MPEG, and DV. . For example, a color image is obtained by compressing and encoding a color image signal imaged by a solid-state imaging device such as a CCD and recording and storing it in an image storage medium such as a semiconductor memory, a memory card or a hard disk. Records and accumulates with a small amount of information.
In addition, by applying to color image compression when sending and receiving color images using mobile devices such as mobile phones, laptop computers, and digital cameras, the amount of information in the transmission, display, and storage of color image information is greatly increased. Can be reduced.

本発明の実施例におけるカラー画像の圧縮符号化方法および復号化方法の原理を説明する概念図1 is a conceptual diagram illustrating the principle of a color image compression encoding method and decoding method according to an embodiment of the present invention. 図1におけるカラー画像の圧縮符号化方法の動作を説明するフローチャートFlowchart for explaining the operation of the color image compression coding method in FIG. 本発明の実施例に使用されるキーファイルの概念を説明する図で、(a)は電子透かしのルールの記載例、(b)はCr、Cb成分の低周波成分を、Y成分におけるCr、Cb成分の低周波成分と重ならない周波数成分の位置である高周波成分の位置に埋め込む場合の一例It is a figure explaining the concept of the key file used for the Example of this invention, (a) is a description example of the rule of a digital watermark, (b) is Cr, the low frequency component of Cb component, Cr in Y component, An example in the case of embedding in the position of the high frequency component which is the position of the frequency component which does not overlap with the low frequency component of Cb component 本発明の実施例に使用されるキーファイルの実施例を示す図で、(a)は色差成分の低周波成分を輝度成分の高周波成分の位置に埋め込む場合のルールの記載例、(b)は(a)に記載されたルールを実行する場合のDCTブロックの概念図FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a key file used in an embodiment of the present invention, where (a) is a description example of a rule for embedding a low-frequency component of a color difference component at a position of a high-frequency component of a luminance component, and (b) is a diagram Conceptual diagram of the DCT block when executing the rules described in (a) 本発明の実施例に使用されるキーファイルの実施例を示す図で、(a)は色差成分の低周波成分を輝度成分の中間周波成分の位置に埋め込む場合のルールの記載例、(b)は(a)に記載されたルールを実行する場合のDCTブロックの概念図FIG. 5 is a diagram showing an example of a key file used in an embodiment of the present invention, where (a) is a rule description example when embedding a low frequency component of a color difference component at a position of an intermediate frequency component of a luminance component; Is a conceptual diagram of a DCT block when executing the rule described in (a) 図1におけるカラー画像の復号化方法の動作を説明するフローチャートで、(a)は通常のJPEGデコーダで復号する場合のフローチャート、(b)は本発明による電子透かし解除機能付JPEGデコーダで復号する場合のフローチャートFIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the color image decoding method in FIG. 1, (a) is a flowchart in the case of decoding by a normal JPEG decoder, and (b) is a case of decoding by a JPEG decoder with a digital watermark release function according to the present invention. Flowchart 本発明に使用されるカラー画像の圧縮符号化装置の実施例におけるブロック図The block diagram in the Example of the compression encoding apparatus of the color image used for this invention 本発明に使用されるカラー画像の復号化装置の実施例におけるブロック図The block diagram in the Example of the decoding apparatus of the color image used for this invention

1 原画像
2 電子透かし機能付JPEGエンコーダ
3 キーファイル
4 モノクロJPEG画像
5 JPEGデコーダ
6 復元モノクロ画像
7 電子透かし解除機能付JPEGデコーダ
8 復元カラー画像
11 色変換装置
12、15 DCT
13,16 量子化器
14 電子透かし処理装置
21 復号化器
22 電子透かし解除処理装置
24、27 逆量子化器
25、28 逆DCT
26 逆色変換器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Original image 2 JPEG encoder with digital watermark function 3 Key file 4 Monochrome JPEG image 5 JPEG decoder 6 Restored monochrome image 7 JPEG decoder with digital watermark release function 8 Restored color image 11 Color conversion device 12, 15 DCT
13, 16 Quantizer 14 Digital watermark processing device 21 Decoder 22 Digital watermark cancellation processing device 24, 27 Inverse quantizer 25, 28 Inverse DCT
26 Reverse color converter

Claims (9)

カラー画像を圧縮符号化するカラー画像の圧縮符号化方法であって、原画像の色差成分を所定のルールに従って輝度成分に電子透かしにより埋め込んで、これを圧縮符号化することを特徴とするカラー画像の圧縮符号化方法。 A color image compression encoding method for compressing and encoding a color image, wherein a color difference component of an original image is embedded in a luminance component with a digital watermark according to a predetermined rule, and this is compressed and encoded Compression encoding method. 色差成分の低周波成分を、輝度成分における色差成分の低周波成分と重ならない周波数成分の位置に埋め込むことを特徴とする請求項1に記載のカラー画像の圧縮符号化方法。   2. The color image compression encoding method according to claim 1, wherein the low frequency component of the color difference component is embedded at a frequency component position that does not overlap with the low frequency component of the color difference component in the luminance component. 色差成分の低周波成分を、輝度成分の高周波成分に埋め込むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラー画像の圧縮符号化方法。   3. The color image compression encoding method according to claim 1, wherein the low frequency component of the color difference component is embedded in the high frequency component of the luminance component. 色差成分の低周波成分を、輝度成分の中間周波成分に埋め込むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のカラー画像の圧縮符号化方法。   3. The color image compression encoding method according to claim 1, wherein the low frequency component of the color difference component is embedded in the intermediate frequency component of the luminance component. 色差成分の低周波成分を輝度成分に埋め込んだ後、色差成分ブロックのすべての成分をゼロで埋めることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載のカラー画像の圧縮符号化方法。   5. The color image compression encoding method according to claim 1, wherein after the low-frequency component of the color difference component is embedded in the luminance component, all the components of the color difference component block are embedded with zeros. . カラー画像を圧縮符号化した信号を復号するカラー画像の復号化方法であって、原画像の色差成分を所定のルールにより輝度成分に電子透かしにより埋め込み、電子透かしにより埋め込んで圧縮符号化された信号を受信し、前記所定のルールに従って前記電子透かしを解除することを特徴とするカラー画像の復号化方法。 A decoding method of a color image of decoding the compression encoded signal a color image, embeds the digital watermark in the luminance component by a color difference component of the original image a predetermined rule, it is compressed and encoded by embedding an electronic watermark A method of decoding a color image, comprising: receiving a received signal and canceling the digital watermark according to the predetermined rule. カラー画像を圧縮符号化するカラー画像の圧縮符号化装置であって、輝度信号を離散コサイン変換する第1のDCTと、前記第1のDCTの出力を量子化する第1の量子化器と、色差信号を離散コサイン変換する第2のDCTと、前記第2のDCTの出力を量子化する第2の量子化器と、前記第2の量子化器から出力される色差信号を前記第1の量子化器から出力される輝度信号に埋め込むルールを記載したキーファイルと、前記キーファイルに記載されたルールに従って前記色差信号を前記輝度信号埋め込んで電子透かし処理する電子透かし処理装置と、前記電子透かし処理装置の出力を符号化する符号化器とを有することを特徴とするカラー画像の圧縮符号化装置。 A color image compression coding apparatus for compressing and coding a color image, a first DCT for discrete cosine transform of a luminance signal, and a first quantizer for quantizing an output of the first DCT; A second DCT for discrete cosine transform of the color difference signal, a second quantizer for quantizing the output of the second DCT, and the color difference signal output from the second quantizer for the first DCT A key file that describes a rule to be embedded in a luminance signal output from a quantizer, a digital watermark processing device that embeds the color difference signal in the luminance signal according to the rule described in the key file, and performs digital watermark processing; A color image compression encoding apparatus comprising: an encoder for encoding an output of a watermark processing apparatus. カラー画像を圧縮符号化した信号を復号するカラー画像の復号化装置であって、原画像の色差成分を電子透かしのルールにより輝度成分に電子透かしにより埋め込み、電子透かしにより埋め込んで圧縮符号化された信号を復号する復号化器と、前記電子透かしのルールを記載したキーファイルと、前記復号化器の出力を前記キーファイルに記載されたルールに従って前記電子透かしを解除する電子透かし解除装置と、前記電子透かし解除装置で解除された量子化されている輝度信号の量子化を解除する第1の逆量子化器と、前記第1の逆量子化器の出力を逆離散コサイン変換する第1の逆DCTと、前記電子透かし解除装置で解除された量子化されている色差信号の量子化を解除する第2の逆量子化器と、前記第2の逆量子化器の出力を逆離散コサイン変換する第2の逆DCTとを有することを特徴とするカラー画像の復号化装置。 A decoding apparatus of a color image for decoding the compression encoded signal a color image, embeds the digital watermark in the luminance component by the original image watermarking rules the color difference components of the compression coding by embedding an electronic watermark A decoder that decodes the received signal, a key file that describes the rule of the digital watermark, and a digital watermark canceling device that cancels the digital watermark from the output of the decoder according to the rule described in the key file; , A first inverse quantizer that dequantizes the quantized luminance signal that has been canceled by the digital watermark cancellation apparatus, and a first that performs inverse discrete cosine transform on the output of the first inverse quantizer The inverse DCT, a second inverse quantizer that dequantizes the quantized color difference signal that has been canceled by the digital watermark canceling device, and an output of the second inverse quantizer Decoding device of a color image, characterized in that a second inverse DCT for cosine transform. 請求項1から請求項5のいずれかのカラー画像の圧縮符号化方法または請求項6のカラー画像の復号化方法におけるアルゴリズムを記録したことを特徴とする記録媒体。   6. A recording medium on which an algorithm in the color image compression encoding method according to claim 1 or the color image decoding method according to claim 6 is recorded.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000312296A (en) * 1999-04-27 2000-11-07 Seiko Epson Corp Image encoding system, image decoding system, information storage medium and electronic equipment
JP3998115B2 (en) * 2000-02-17 2007-10-24 株式会社リコー Image processing apparatus and image processing method
JP2001292417A (en) * 2000-04-05 2001-10-19 Victor Co Of Japan Ltd Digital image signal recorder
JP2002027469A (en) * 2000-07-05 2002-01-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd Bit stream converting method and device, and program recording medium

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