CZ290838B6 - Způsoby ukrývání a získávání dat - Google Patents

Způsoby ukrývání a získávání dat Download PDF

Info

Publication number
CZ290838B6
CZ290838B6 CZ19991289A CZ128999A CZ290838B6 CZ 290838 B6 CZ290838 B6 CZ 290838B6 CZ 19991289 A CZ19991289 A CZ 19991289A CZ 128999 A CZ128999 A CZ 128999A CZ 290838 B6 CZ290838 B6 CZ 290838B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
prediction
data
rule
information
frame
Prior art date
Application number
CZ19991289A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ128999A3 (cs
Inventor
Norishige Morimoto
Junji Maeda
Original Assignee
International Business Machines Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corporation filed Critical International Business Machines Corporation
Publication of CZ128999A3 publication Critical patent/CZ128999A3/cs
Publication of CZ290838B6 publication Critical patent/CZ290838B6/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/08Systems for the simultaneous or sequential transmission of more than one television signal, e.g. additional information signals, the signals occupying wholly or partially the same frequency band, e.g. by time division
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
    • G06T1/0021Image watermarking
    • G06T1/0085Time domain based watermarking, e.g. watermarks spread over several images
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • H04N19/467Embedding additional information in the video signal during the compression process characterised by the embedded information being invisible, e.g. watermarking
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/238Interfacing the downstream path of the transmission network, e.g. adapting the transmission rate of a video stream to network bandwidth; Processing of multiplex streams
    • H04N21/2389Multiplex stream processing, e.g. multiplex stream encrypting
    • H04N21/23892Multiplex stream processing, e.g. multiplex stream encrypting involving embedding information at multiplex stream level, e.g. embedding a watermark at packet level
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/80Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • H04N21/83Generation or processing of protective or descriptive data associated with content; Content structuring
    • H04N21/835Generation of protective data, e.g. certificates
    • H04N21/8358Generation of protective data, e.g. certificates involving watermark

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Storage Device Security (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Zp sob zahrnuje vkl d n dodate n²ch informac do video filmu bez podstatn ho ovlivn n · innosti komprese video filmu a tak bez zp soben podstatn ho sn en kvality obrazu. Zp sob d le zahrnuje ur en alespo jedn oblasti pro vkl d n v r mci video filmu pro vlo en informace a zji t n typu mezir mcov predikce oblasti pro vkl d n podle informace, kter se m vlo it s odkazem na pravidlo vkl d n , kde je zp sobeno, e obsah dat, kter se maj vlo it, odpov d typu mezir mcov predikce oblasti pro vkl d n . Je douc , aby r mec, ve kter m existuje oblast pro vkl d n , byl obousm rn predik n k dovan² r mec.\

Description

Vynález se týká způsobu ukrývání dat pro ukrývání dat zpráv do dat médií a způsobu získávání dat pro získání skrytých dat.
Dosavadní stav techniky
S rozvojem multimediální společnosti obíhá velké množství digitálních video a zvukových informací v internetu nebo jako CD-ROM software. U digitálních video a zvukových informací může každý vytvořit snadno perfektní kopii bez znehodnocení, takže se komplikuje problém ilegálního používání a ochrany autorských práv. Aby se zamezilo třetí straně v ilegálním kopírování dat médií jako například video a zvukových dat, stává se středem pozornosti technika skrývání dalších informací, jako je podpis tvůrce (autora), do původních dat médií. Jakmile jsou digitální video data nebo jiná podobná data nelegálně zkopírována, dá se zjistit, zda kopie je, či není nelegální, ověřením podpisu skrytého v kopii a určením zdroje. Taková technika skrývání se nazývá skrývání dat.
Obr. 1 ukazuje půltónový obrázek získaný při zobrazení digitálních dat na zobrazovacím zařízení. V datech médií na obr. l(a), což je digitální obrázek, byly skryty zprávy, jako ošetřovatelka, řeka, děti z mateřské školky a ptáci, jak je ukázáno na obr. 1 (b). Data médií jsou získána rozdělením obrázku (získaného například z fotografie) na drobné úseky a číselným vyjádřením jasu a tónu pro každý úsek. Tehdy je původní číselná hodnota obrázku úmyslně nepatrně změněna. Pokud nastane v číselné hodnotě malá změna, v obrázku nebude téměř žádné narušení a člověk toto narušení nepozná. Pokud se tato vlastnost zručně využije, lze do původního videa skrýt zcela jiné informace (data zprávy). Tato data zprávy mohou představovat libovolné informace, například mřížové vzory, měřítka, nebo podpisy tvůrců videa. Data zprávy uschovaná v datech média lze získat jejich zpracováním speciálním programem. Tudíž podle získaných dat zprávy lze ověřit, zda byla data média změněna.
Mimochodem. Moving Picture Experts Group (MPEG) je dobře znám jako jeden ze způsobů komprese pro filmy (video data). V případě, že jsou do datového proudu MPEG video vkládány nějaké dodatečné informace, byl obecně vyvinutý způsob skrývání dalších informací do pole s uživatelskými daty. V takovém způsobu může být však pole snadno odděleno od dat média, takže nastává problém snadné detekce a odstranění dodatečných skrytých informací.
Podstata vynálezu
Se zřetelem kvýše uvedenému problému je cílem tohoto vynálezu zajistit nový způsob pro začleňování dodatečných informací do filmu komprimovaného za použití mezirámcové predikce. Jiný cíl tohoto vynálezu je zajistit způsob, kde nebude existovat téměř žádné znehodnocení kvality obrazu i když budou do filmu začleněny dodatečné informace. Ještě dalším cílem tohoto vynálezu je znesnadnit odstranění vložených informací z filmu.
Podrobně zajišťuje vynález podle prvního hlediska způsob ukrývání dat, který vkládá informace do filmu tvořeného množstvím rámců. Způsob ukrývání dat obsahuje kroky: určení alespoň jedné oblasti pro vkládání v rámcích spojujících vkládaná data pravidlem vkládání se skupinou vlastností oblasti pro vkládání, nastavení vlastností každé oblasti pro vkládání odkazem na pravidlo vkládání podle obsahu vkládaných dat. Je žádoucí, aby rámec, ve kterém oblast pro vkládání existuje, byl obousměrně predikčně kódovaný rámec.
- 1 CZ 290838 B6
V tomto případě je žádoucí, aby byl zvolen typ mezirámcové predikce mezi časnou predikcí, zpětnou predikcí, obousměrnou predikcí a vnitro rámcovým kódováním. Je také žádoucí, aby pravidlo vkládání způsobovalo to, že bude jedna z bitových hodnot odpovídat obousměrné predikci a druhá bitová hodnota odpovídat časné predikci nebo zpětné predikci. Dále může pravidlo vkládání způsobit, že potlačení vkládání dat odpovídá vnitro rámcovému kódování.
Také pokud chyba predikce v typu mezirámcové predikce oblasti pro vkládání, zjištěná na základě pravidla vkládání, překročí předem stanovenou prahovou hodnotu, je žádoucí potlačit vkládání dat do oblasti pro vkládání. Protože typ predikce oblasti pro vkládání je nucené zvolen v závislosti na pravidle vkládání, existuje pravděpodobnost, že nastane znehodnocení kvality obrazu. Prahová hodnota je tudíž určena jako standard pro rozhodování o kvalitě obrázku a s pomocí pravidla vkládání je účinné, aby data nebyla vkládána na pozici, kde chyba predikce překročí prahovou hodnotu.
Navíc pokud počet odkazů časné predikce nebo počet odkazů zpětné predikce v obousměrně predikčně kódovaném rámci je nižší, než předem stanovený počet, může být potlačeno vkládání dat do vkládané oblasti obousměrně predikčně kódovaného rámce. Pokud se například právě mění scéna, značně se sníží počet odkazů časné predikce nebo počet odkazů zpětné predikce v rámci kde probíhá změna. V takovém případě, pokud je pravidlo vkládání aplikováno a typ predikce je nucené určen, bude pravděpodobnost, že se kvalita obrazu značně znehodnotí. Pokud se tudíž spočítá počet odkazů predikce v rámci a je nižší než udává předem stanovená prahová hodnota, je žádoucí, aby data nebyla vložena do rámce. V případě vkládání informace do filmu tvořeného množstvím rámců, obsahuje způsob ukrývání dat zejména kroky: spočítání počtu odkazů časné predikce nebo počtu odkazů zpětné predikce v rámci, který má oblast pro vkládání informací, zjištění vlastností příslušných oblastí pro vkládání ve shodě s vkládanými informacemi s odkazem na pravidlo vkládání, kde je způsobeno, že obsah vkládaných dat odpovídá vlastnostem oblasti pro vkládání, pokud je počet odkazů vyšší, než předem stanovený počet, a potlačení vkládání dat do oblasti pro vkládání rámce pokud je počet odkazů nižší, než předem stanovený počet.
Dále je žádoucí vkládat informace s redundancí do obrazu. Takto je v obraze určeno množství oblastí pro vkládání pro vložení stejné informace. Pak jsou stejná data vložena do příslušných oblastí pro vkládání ve shodě s vkládanými informacemi s odkazem na pravidlo vkládání. Například uvažujme případ, kdy je datový bit 1 vložen do třech oblastí pro vkládání. Odkazem na pravidlo vkládání, které předepisuje hodnotu datového bitu a charakteristiku (například typ predikce) oblasti pro vkládání, jsou tři oblasti pro vkládání určeny tak, aby měly stejnou charakteristiku odpovídající hodnotě datového bitu 1.
Podle druhého hlediska vynálezu je navržen způsob získávání dat, který získává informace vložené do zakódovaného filmu. V rámci je vymezena alespoň jedna oblast pro vkládání. Data vložená do uvedené oblasti pro vkládání jsou získána s odkazem na pravidlo získávání, kde je způsobeno, že typ mezirámcové predikce odpovídá obsahu získávaných dat.
Je žádoucí, aby rámec, ve kterém existuje oblast pro vkládání, byl obousměrně predikčně kódovaný rámec. Také je žádoucí, aby typ mezirámcové predikce byl volen mezi časnou predikcí, zpětnou predikcí, obousměrnou predikcí a vnitrorámcovým kódováním.
Pravidlo získávání může také způsobit to, že jedna z bitových hodnot bude odpovídat obousměrné predikci a jiná bitová hodnota odpovídat časné predikci nebo zpětné predikci. Dále může pravidlo získávání způsobit, aby vnitrorámcové kódování odpovídalo potlačení vkládání dat.
Je dále žádoucí získávat informaci s redundancí vloženou do obrazu. K tomu způsob získávání dat obsahuje kroky určení v obraze množství oblastí pro vkládání, do kterých jsou vložena jistá data (např. datové bity 1) a získání vložených dat (výše uvedené datové bity 1) v závislosti na vlastnostech příslušných oblastí pro vkládání, s odkazem na pravidlo získávání, kde je 5 způsobeno, že charakteristika oblasti pro vkládání odpovídá získávanému datovému bitu. Zde, pokud jsou z příslušných oblastí pro vkládání získány jiné datové bity, počet oblastí pro vkládání se může porovnat pro každý ze získaných rozdílných datových bitů a datový bit s vyšším počtem může být uveden jako vložená informace (takzvané rozhodování podle většiny). Například předpokládejme, že datové bity, získané ze tří oblastí pro vkládání A, B a C, do kterých měly být 10 vloženy stejné datové bity (datový bit 1), mají bitovou hodnotu 1, bitovou hodnotu 1 a bitovou hodnotu 0. V tomto případě je počet oblastí pro vkládání, které získaly bitovou hodnotu 1, 2 a počet oblastí pro vkládání, které získaly bitovou hodnotu 0, je 1 Protože lze říci, že bitová hodnota, kde je výše uvedený počet vyšší, je přesnější, rozpozná se, že byl vložen datový bit 1. Pokud byl vložen datový bit 1, hodnota datového bitu, který je získán ze třech oblastí pro 15 vkládání, bude 1. Ze stejného důvodu však existují případy, kde jsou vložené informace změněny. Zvažuje se také způsob získávání s využitím statistických metod. Způsob získávání informací s redundancí vložených do obrázku, jako čtvrtý vynález, je tudíž účelný.
Podle třetího hlediska vynálezu systém kódování pro provádění výše uvedeného způsobu 20 ukrývání dat obsahuje specifikátor oblasti připojený k rozhodovacímu členu, přičemž specifikátor oblasti je přizpůsoben k určení pozice, na které se data vkládají jako dodatečné informace, kalkulátor chyb připojený k rozhodovacímu členu pro výpočet chyby časné predikce, chyby zpětné predikce a chyby obousměrné predikce a rozhodovací člen připojený ke kodéru, přičemž rozhodovací člen je přizpůsoben ke zjišťování typu mezirámcové predikce v oblasti pro 25 vkládání s odkazem na pravidlo vkládání, podle kterého vkládaná data odpovídají typu mezirámcové predikce, přičemž rozhodovací člen je dále přizpůsoben pro určení referenční oblasti pro mezirámcovou predikci a k určení kterékoli z chyb časné, zpětné nebo obousměrné predikce podle rozhodnutého typu mezirámcové predikce a kodér přizpůsobený ke kódování signálu z rozhodovacího členu. Rozhodovací člen volí typ mezirámcové predikce v oblasti pro 30 vkládání podle obsahu vkládaných informací s odkazem na pravidlo vkládání, které předepisuje, že pokud je jeden datový bit vložen do oblasti pro vkládání, použije se typ mezirámcové predikce v oblasti pro vkládání buďto časná predikce nebo zpětná predikce, a které také předepisuje, že pokud je do oblasti pro vkládání vložen jiný datový bit, použije se typ mezirámcové predikce obousměrná predikce. Rozhodovací člen také udává kteroukoli z první, druhé nebo třetí chyby 35 predikce ve shodě se zvoleným typem mezirámcové predikce.
Zde může výše uvedený rozhodovací člen obsahovat první potlačovací prostředky, které potlačují vkládání dat do jisté oblasti pro vkládání pokud chyba predikce v typu mezirámcové predikce jisté oblasti pro vkládání, zjištěná na základě pravidla vkládání, překročí předem 40 stanovenou prahovou hodnotu. Rozhodovací člen může také obsahovat druhé potlačovací prostředky, které potlačují vkládání dat do oblasti pro vkládání obousměrně predikčně kódovaného rámce, pokud počet odkazů časné predikce nebo počet odkazů zpětné predikce v obousměrně predikčně kódovaném rámci je nižší než předem stanovený počet.
Podle jiného hlediska se vynález týká systému dekódování pro provádění výše uvedeného způsobu získávání dat, který obsahuje specifikátor, kteiý určuje alespoň jednu oblast, do které je vkládána informace. Systém také obsahuje extraktor, který získává vložené informace z typu mezirámcové predikce v oblasti pro vkládání s odkazem na pravidlo získávání, kde je způsobeno, že typ mezirámcové predikce v oblasti pro vkládání odpovídá obsahu vkládaných informací.
Podle dalšího hlediska se vynález týká produktu počítačového programu uloženého na počítačem použitelném médiu, který způsobí, aby počítač určil alespoň jednu oblast pro vkládání, aby počítač spojil vkládaná data prostřednictvím pravidla vkládání se skupinou vlastností oblasti pro
-3 CZ 290838 B6 vkládání a aby počítač nastavil vlastnosti každé oblasti pro vkládání s odkazem na pravidlo vkládání podle obsahu vkládaných dat.
Nakonec podle dalšího hlediska se vynález týká počítačového programového produktu, uloženého na počítačem použitelném médiu, který způsobí, že počítač určí alespoň jednu oblast pro vkládání, do které je vložena informace, že počítač spojí skupinu vlastností oblasti pro vkládání prostřednictvím pravidla získávání s vkládanými daty a že počítač získá vložená data z každé oblasti pro vkládání s odkazem na pravidlo získávání podle vlastností.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 polotónový' obraz získaný při zobrazení digitálních dat na zobrazovacím zařízení;
obr. 2 diagram zobrazující příklad uspořádání typu mezirámcové predikce;
obr. 3 diagram ukazující příklad makrobloků v B-rámci;
obr. 4 diagram pro vysvětlení vztahu mezi typem predikce a chybou predikce makrobloků;
obr. 5 diagram pro vysvětlení referenčních obrazů v případě kdy nastává změna scény;
obr. 6 blokové schéma systému kódování filmu;
obr. 7 blokové schéma systému dekódování filmu.
Příklady provedení vynálezu (1) Vkládání dat
Nejdříve bude proveden popis případu, kdy jsou do MPEG video bitového proudu (dat médií) vloženy nějaké dodatečné informace (data zprávy). MPEG používá časnou predikci založenou na referenčním rámci v minulosti, zpětnou predikci založenou na referenčním rámci v budoucnosti a obousměrnou predikci založenou na referenčních rámcích jak v minulosti, tak v budoucnosti. Obr. 2 ukazuje posloupnost rámců. Jak je vidět na obrázku, posloupnost rámců obsahuje tři typy rámců. I-rámec. P-rámce a B rámce, aby se realizovala obousměrná predikce.
Zde je I-rámec vnitřně kódovaný rámec a všechny makrobloky v tomto rámci jsou komprimovány vnitrorámcovým kódováním (bez mezirámcové predikce). P-rámec je (časně) predikčně kódovaný rámec a všechny makrobloky v tomto rámci jsou komprimovány vnitro rámcovým kódováním nebo časným predikčním kódováním. Dále je B-rámec obousměrně predikčně, interpolačně kódovaný rámec. Makrobloky v B-rámci mohou být v podstatě zakódovány s použitím časné predikce, zpětné predikce, obousměrné predikce nebo vnitro rámcového kódování. I-rámec a P-rámce jsou zakódovány ve stejném pořadí jako původní film. Na druhé straně jsou B-rámce vkládány mezi I-rámec a P-rámce a poté co jsou zpracovány I- a Prámce, jsou zakódovány B-rámce.
Oblast pro vkládání informací (dat zprávy) jsou makrobloky B-rámce a 1 bit informace lze vložit pokud se týče 1 makrobloků. Jsou-li tudíž data zprávy tvořena více bity, nastane potřeba provést
-4 CZ 290838 B6 proces vložení co se týče počtu makrobloků odpovídajícího počtu bitů. Obr. 3 je schéma ukazující uspořádání makrobloků v B-rámci. Makroblok je jednotka predikce. Makroblok je jednotka 16x16 korekce pohybu, která komprimuje video data snížením jejich časové redundance.
Makrobloky v B-rámci lze rozdělit do následujících čtyřech skupin jako predikčních typů.
Vnitřně kódovaný makroblok:
Vnitřně kódovaný makroblok je makroblok, který je kódován pouze informací v makrobloků samém bez provádění mezirámcové predikce.
Časně predikovaný makroblok:
Časně predikovaný makroblok je makroblok, který je časně predikovaný a zakódovaný s odkazem buďto na vnitřně zakódovaný rámec (I-rámec) v minulosti nebo časně predikčně kódovaný rámec (P-rámec) v minulosti. Podrobněji je získána čtvercová oblast 16 pixelů xlópixelů, která je nejpodobnější v minulém referenčním rámci a makroblok má chybu predikce (ΔΡ), což je rozdíl mezi ním a získanou čtvercovou oblastí a také má informace o prostorové relativní pozici (vektor pohybu). Zde je chyba predikce ΔΡ vyjádřena jako rozdíl v jasu nebo v barvě získaný pro 16 pixelů x 16 pixelů. Poznamenejme, že to, jak je zvolena podobná čtvercová oblast, závisí na kodérech.
Zpětně predikovaný makroblok
Zpětně predikovaný makroblok je makroblok, který je zpětně predikován a kódován s odkazem buďto na vnitřně kódovaný rámec (I-rámec) v budoucnosti nebo časně predikčně kódovaný rámec (P-rámec) v budoucnosti. Získá se oblast, která je nejpodobnější v budoucím referenčním rámci a tento makroblok má chybu predikce (ΔΝ), což je rozdíl mezi ním a získanou oblastí a také má informace o prostorové relativní pozici (vektor pohybu).
Obousměrně predikovaný makroblok
Obousměrně predikovaný makroblok je makroblok, který je predikován obousměrně a kódovaný s odkazem na minulý referenční rámec a budoucí referenční rámec. Získá se jak oblast nejpodobnější v minulém referenčním rámci, tak oblast nejpodobnější v budoucím referenčním rámci a tento makroblok má chybu predikce ((ΔΝ+ΔΡ) /2), což je rozdíl mezi ním a průměrem (na pixel) těchto dvou oblastí a také má informace o prostorové relativní pozici (dva vektory pohybu) mezi nimi.
Ke vložení dat zprávy je nejdříve nutné určit alespoň jeden makroblok v B-rámci, na který je uplatněn proces vkládání. Ten může být definován například jako příslušné makrobloky (oblasti pro vkládání), které existují mezi prvním řádkem a třetím řádkem B-rámce, nebo může být definován jako všechny makrobloky v jistém rámci. Navíc k makrobloků, který je takto předem definován jako formát, může být makroblok také určen pomocí algoritmu, který generuje posloupnost pozice. Poznamenejme, že algoritmus pro generování posloupnosti pozice může využívat algoritmus zveřejněný například v japonské patentové přihlášce č. 8-159 330.
Dále s ohledem na makroblok zadaný jako objekt procesu vkládání je 1 bit dat vkládán do 1 makrobloků na základě pravidla vkládání. Toto pravidlo pro vkládání je takové, kde je způsobeno, že bitová informace odpovídá typu predikce makrobloků. Existuje například následující pravidlo.
-5CZ 290838 B6 (Pravidlo vkládání)
Vkládaná bitová informace
Bit 1
BitO
Potlačení vkládání
Typ mezirámcové predikce makrobloku
Obousměrně predikovaný makroblok (znázorněný jako B) Časně predikovaný makroblok (znázorněný jako P) nebo zpětně predikovaný makroblok (znázorněný jako N)
Vnitřně kódovaný makroblok
Uvažujme například případ, kdy se vkládají data zprávy 1010. Tyto 4 datové bity jsou vkládány do posloupnosti 4 oblastí pro vkládání (makrobloků) mezi první makroblok zleva a čtvrtý makroblok zleva na prvním řádku zobrazeném na obr. 3. Nejdříve je první datový bit 1, takže typ predikce prvního makrobloku zleva (první oblast pro vkládání) se určí jako obousměrná predikce (B) podle výše uvedeného pravidla pro vkládání. Chyba predikce se v tomto případě mění na chybu predikce, která je rozdílem vzhledem k průměru oblasti, která je nejpodobnější v minulém referenčním rámci a oblasti, která je nejpodobnější v budoucím referenčním rámci.
Další datový bit je 0. Typ predikce druhého makrobloku (druhé oblasti pro vkládání) je tudíž bud, to časná predikce (P) nebo zpětná predikce (N) podle pravidla vkládání. V tomto případě, aby se potlačilo znehodnocení kvality obrazu, se porovná chyba predikce v časné predikci s chybou predikce ve zpětné predikci, a zvolí se typ, kde je chyba predikce nižší. V příkladu na obr. 3 se pro druhý makroblok zvolí časná predikce (P), protože chyba predikce v časné predikci je nižší, než je chyba predikce ve zpětné predikci.
Podobný postup se opakovaně aplikuje na třetí oblast pro vkládání a čtvrtou oblast pro vkládání. Následkem toho bude typ predikce třetího makrobloku obousměrná predikce (B) a typ predikce čtvrtého makrobloku se určí jako zpětná predikce (N) protože chyba predikce ve zpětné predikci je nižší.
Výše uvedeným způsobem jsou typy mezirámcové predikce první až čtvrté oblasti pro vkládání BPBN a 4 datové bity 1010 (4 bity dat zprávy) jsou vloženy do těchto oblastí. Pokud bude proveden pokus vložit datové bity do některé oblasti pro vkládání, nastanou případy, kdy se kvalita obrazu značně sníží. V takových případech se vkládání datových bitů do oblasti pro vkládání neprovádí a typ predikce oblasti pro vkládání je vnitřně kódovaný makroblok, který představuje potlačení vkládání.
(2) Získávání dat
Bude proveden popis způsobu získávání dat zprávy vložené ve výše uvedené proceduře. V případě, kdy jsou data zprávy získávána, musí být nejdříve poskytnuty informace pro určení makrobloku, do kterého byla vložena data zprávy. Určující informace mohou být poskytnuty vnější jednotkou. Je také možné předtím vložit určující informace do dat samých. Navíc v případě, kdy je pozice vkládané oblasti standardizovaná, nebo pokud je znám algoritmus pro generování posloupnosti pozice, mohou být data zprávy získána. Pro způsob získávání dat zprávy používající posloupnost pozice lze použít například techniku zveřejněnou ve výše uvedené japonské patentové přihlášce č. 8-159 330.
Dále, z typu predikce v zadané oblasti pro vkládání se získá informace vložená do této oblasti s odkazem na pravidlo získávání. Toto pravidlo získávání je pravidlo, kde je způsobeno, že typ predikce makrobloku odpovídá bitové informaci a toto pravidlo získávání musí být dáno jako informace při získávání. Například existuje následující pravidlo. Poznamenejme, že odpovídající vztah mezi typem predikce v tomto pravidle získávání a bitovou informací je stejný jako vztah ve výše uvedeném pravidle vkládání. Také v případě, kdy je typ predikce vnitřně kódovaný makroblok, se vyhodnotí, že do oblasti pro vkládání nebyl vložen datový bit.
-6CZ 290838 B6 (Pravidlo získávání)
Typ mezirámcové predikce makrobloku
Obousměrně predikovaný makroblok (znázorněný jako B) Časně predikovaný makroblok (znázorněný jako P) nebo zpětně predikovaný makroblok (znázorněný jako N) Vnitřně kódovaný makroblok
Získaná bitová informace
Bit 1
BitO
Datový bit nebyl vložen
Bude proveden popis případu, kdy byla vložena data zprávy jak je zobrazeno na obr. 3. Předpokládejme, že již bylo známo, že datové bity zprávy byly vloženy do oblastí pro vkládání do prvního makrobloku zleva až čtvrtého makrobloku na prvním řádku na obr. 3. Protože typ predikce prvního makrobloku zleva je obousměrná predikce (B), získá se bitová hodnota 1 s odkazem na výše uvedené pravidlo získávání. Typ predikce druhého makrobloku je časná predikce (P), takže se podle pravidla získávání získá bitová hodnota 0. Opakovaným aplikováním stejného postupu na dva zbývající makrobloky se postupně získá bitová hodnota 1 a bitová hodnota 0. Následkem toho se z těchto oblastí získají datové bity zprávy 1010.
Pokud bude typ predikce prvního makrobloku zprava vnitřně kódovaný makroblok, usoudí se podle výše uvedeného pravidla získávání, že datový bit nebyl do tohoto makrobloku vložen. Následkem toho se datové bity zprávy změní na 101.
(3) Udržení kvality obrazu (zavedení prahové hodnoty)
Kodér může volně volit typ predikce makrobloku v povoleném rozsahu pro každý rámec. Obecně se zvolí typ predikce makrobloku takový, kde je chyba predikce co nejnižší. Znakem tohoto provedení však je, že typ predikce makrobloku se volí podle výše uvedeného pravidla vkládání. Protože vztah mezi typem predikce a bitovou informací v pravidle získávání je stejný jako vztah předepsaný pravidlem vkládání, vkládaná data mohou být přesně získána s odkazem na pravidlo získávání.
Pokud je však typ predikce určen pravidlem vkládání, nastane pravděpodobnost, že bude zvolen typ predikce, kde by chyba predikce byla tak vysoká, že by bylo možné vizuálně rozeznat snížení kvality obrazu. Pro chybu predikce může existovat mnoho případů, kdy se využívá součet absolutních hodnot nebo součet čtverců chyb predikce pro jednotlivé pixely, avšak MPEG nepředepisuje jaký standard se má používat, takže kodér má volnost v použití libovolného standardu pro chyby predikce. Ať už je však použit jakýkoli standard, pokud se zvolí typ predikce, kde je chyba predikce příliš vysoká, nastane snížení kvality obrazu. Proto je předem nastavená jistá prahová hodnota chyby predikce. V případě, kdy chyba predikce ve zvoleném typu predikce je vyšší než prahová hodnota, je žádoucí, aby se neprovádělo vkládání datového bitu do makrobloku. V tom případě je zvolen vnitřně kódovaný typ predikce makrobloku podle výše uvedeného pravidla vkládání. Tento bod bude popsán podrobněji s odkazem na obr. 4.
Obr. 4 je diagram pro vysvětlení vztahu mezi typem predikce a chybou predikce makrobloku. Na obrázku představuje osa chybu predikce a vyšší chyba predikce udává vyšší snížení kvality obrazu. Také prahová hodnota byla nastavena jako míra přípustné chyby predikce, totiž standard pro rozhodování, kdy nenastává žádné znatelné znehodnocení kvality obrázku. Na obr. 4 udávají tři krátké horizontální čárky (i), (ii) a (iii) spojené jednou vertikální čarou, jednotlivé 3 chyby predikce a to časné predikce, zpětné predikce a obousměrné predikce makrobloku. Podle vztahu
-7CZ 290838 B6 mezi prahovou hodnotou a 3 chybami predikce může byl makroblok jednoho ze 4 typů (a), (b), (c) a (d). Totiž 4 typy představují případ (typ (a)), kde 3 chyby predikce jsou všechny nižší než je prahová hodnota, případ (typ (b)), kde libovolná jedna chyba predikce překročí prahovou hodnotu, případ (typ (c)), kde 2 chyby predikce překročí prahovou hodnotu a případ (typ (d)), kde všechny chyby predikce překročí prahovou hodnotu.
Pro makroblok typu (d), ať už se zvolí jakýkoli typ predikce, překročí všechny chyby predikce prahovou hodnotu a nastane významné znehodnocení kvality obrazu, takže není žádoucí použít tento typ makrobloku jako oblast pro vkládání. V tom případě se tento makroblok stává vnitřně kódovaný makroblok podle pravidla vkládání. V MPEG má však většina makrobloků v B-rámci mezirámcovou predikci (časnou predikci, zpětnou predikci nebo obousměrnou predikci) a vlastně existuje malá pravděpodobnost toho, že se tento typ makrobloku objeví.
Pro makroblok typu (a), ať už se zvolí jakýkoli typ predikce, není žádná pravděpodobnost, že chyba predikce překročí prahovou hodnotu. Totiž ať už jsou vložena jakákoli data, znehodnocení kvality obrazu nebude významné, takže tento typ makrobloku lze použít jako oblast pro vkládání. Dokonce i pro typ (b), i v případě že je tento blok použit jako oblast pro vkládání, se objeví, že nenastane významné znehodnocení kvality obrazu. Obvykle není žádná pravděpodobnost, že chyba obousměrné predikce bude nejhorší ze třech chyb predikce (tj. není pravděpodobnost, že chybu obousměrné predikce by představovala horizontální čárka (i)). Podle výše uvedeného pravidla pro vkládání lze vložit jak bitová hodnota 1, tak bitová hodnota 0 do tohoto typu bloku bez překročení prahové hodnoty. Tudíž pokud se použije výše uvedené pravidlo pro vkládání, lze datové bity vkládat do makrobloků typu (a) a (b) bez způsobení významného znehodnocení kvality obrazu.
Pro typ (c) není zpravidla žádoucí použít tento typ bloku jako oblast pro vkládání. V případě, kdy je chyba obousměrné predikce horizontální čárka (iii), překračuje jak chyba časné predikce, tak chyba zpětné predikce prahovou hodnotu a následkem toho nastane znehodnocení kvality obrazu v závislosti na datovém bitu, který se má vložit. Avšak i v tomto případě, pokud chyba predikce v typu predikce odpovídajícím datovému typu, který se má právě vložit nepřekročí prahovou hodnotu (např. v případě, kdy je chyba predikce, kde je vkládána jistá bitová hodnota podle pravidla vkládání, nižší než prahová hodnota udaná horizontální čarou (iii)), je možné použít tento typ bloku jako oblast pro vkládání.
Z výše uvedených hledisek jsou získány tři typy chyb predikce pro jistý makroblok, do kterého jsou vkládána data. Pak v případě, kdy chyba predikce typu predikce, zvoleného na základě pravidla vkládání překročí předem stanovenou prahovou hodnotu, je žádoucí potlačit vkládání dat do tohoto makrobloku. V tom případě je typ predikce makrobloku, do kterého je vkládání dat potlačeno, vnitro rámcové kódování podle výše uvedeného pravidla vkládání.
Poznamenejme, že vnitřně kódované makrobloky typu (c) a (d) se stanou neplatnými bity, které nemohou být použity jako oblast pro vkládání dat. Jak bylo však výše popsáno, skutečný podíl výskytu je nízký, takže takové neplatné bity mohou být kompenzovány kódováním s korekcí chyb, v případě, kdy je povoleno u vkládaných informací, aby měly redundanci.
Podle provedení tohoto vynálezu typ makrobloku koreluje s vkládaným datovým bitem a volí se při kódování filmu. Data zprávy mohou být tudíž vložena do filmu, aniž by měla podstatný vliv na účinnost komprese filmu a také bez způsobení podstatného znehodnocení kvality obrazu. Navíc je velmi obtížné odstranit data zprávy, vložená tímto způsobem, z filmu. Dále protože kvalita vkládaných informací je téměř nezávislá na obsahu obrazu, je možné data zprávy účinně vkládat.
(4) Udržení kvality obrazu (ošetření změny scény)
Nastává-li změna scény, je známé, že většina makrobloků v B-rámcích mezi I-rámcem a P-rámcem nebo mezi P-rámci před a po změně jsou typu (c) zobrazeného na obr. 4. Obr. 5 je diagram pro vysvětlení referenčních obrazů v případě kdy nastává změna scény. Obr. 5 (a) ukazuje případ, kdy nenastává žádná změna scény a obr. 5 (b) ukazuje případ, kdy nastává změna scény mezi rámcem 2 a rámcem 3. Na obrázcích dva protější koncové rámce představují I-rámce nebo P-rámce a dva střední rámce jsou B-rámce. Také šipka zobrazená na obrázcích udává referenční vztah mezi rámci.
Pokud nenastává změna scény, je v B-rámci přítomen velký počet obousměrně směrovaných makrobloků. Pokud však nastává změna scény, jako například změna ukázaná na obr. 5 (b), počet zpětně a obousměrně predikovaných makrobloků v rámci 2 se významně sníží a většina makrobloků se stane časně predikovanými makrobloky tak, aby se chyby predikce zmenšily pod prahovou hodnotu z obr. 4. Také počet časně a obousměrně predikovaných makrobloků v rámci 3 se významně sníží a většina makrobloků se stane zpětně predikovanými makrobloky, aby se chyby predikce snížily pod prahovou hodnotu z obr. 4. Tudíž není žádoucí vkládat data do takových rámců. Proto je sledován počet časně predikovaných makrobloků a počet zpětně predikovaných makrobloků a pokud jsou tyto počty nižší, než je jistá prahová hodnota, rozhodne se, že nastala změna scény. V takovém případě je žádoucí nevkládat data do takových rámců (tj. podle pravidla vkládání je žádoucí, aby typ predikce byl vnitřně kódovaný makroblok.) (5) Udržení kvality obrazu (ošetření okluze)
Okluze znamená, že pohybem jistého předmětu se najednou objeví něco ukrytého za objektem nebo se něco naopak skryje. Při okluzi jsou makrobloky týkající se okluze v celém rámci typu (c) zobrazeného na obr. 4. V tomto případě, jak bylo dříve popsáno, pokud chyba predikce typu predikce zjištěná podle pravidla vkládání je nižší, než prahová hodnota, nenastane žádný problém, ale v jiném případě nastane významné znehodnocení kvality obrazu. Pokud je kvalita obrazu velmi významná, lze zamezit znehodnocení použitím kódu s opravou chyb. To znamená, že 1 bit informace není vyjádřen jedním makroblokem, ale spíše je do informací přidána redundance a informace rovná bitu 1 je vyjádřena mnoha makrobloky. V tomto případě je jedna oblast pro vkládání tvořena skupinou makrobloků.
Uvažujme například případ, kdy informace ekvivalentní bitu 1 je vyjádřena třemi makrobloky. V tomto případě i kdyby jeden z těchto tří makrobloků byl predikčního typu opačného k vyjadřovanému datovému bitu, mohl by datový bit být přesně vyjádřen dvěma zbývajícími makrobloky. Pokud je v určité skupině makrobloků obsaženo více než předem stanovený počet vnitřně kódovaných makrobloků, které vyjadřují bit 1 informace, nebude datový bit vložen do skupiny makrobloků. Naopak pokud dva nebo více makrobloků jsou typu (c) zobrazeného na obr. 4, je nezbytné, aby se některé z makrobloků staly vnitřně kódovanými makrobloky, aby se jasně udalo, že data nebyla vložena. Toho lze také využít ve vkládání a získávání pomocí statistické techniky. Totiž pokaždé když se objeví statistická povaha, množství oblastí pro vkládání (např. 100 oblastí) je připraveno a 1 bit informace může být vyjádřen množstvím oblastí. V tom smyslu znamená redundance v tomto vynálezu, že není způsobeno, že 1 bit informace odpovídá jedné oblasti ke zpracování v relaci jedna k jedné, ale spíše odpovídá více oblastem.
Při okluzi se má za to, že množství vzájemně sousedních makrobloků existujících v části týkající se okluze, jsou typu (c) zobrazeného na obr. 4. Z tohoto hlediska pro skupinu makrobloků, která
-9CZ 290838 B6 tvoří kód s opravou chyb, je žádoucí použít makrobloky, které jsou přítomné na pozicích v rámci od sebe vzájemně vzdálených.
Zatímco výše uvedené provedení bylo popsáno s odkazem na MPEG, tento vynález není omezen na MPEG. Je samozřejmé, že tento vynález je použitelný na některé jiné způsoby komprimace obrázků s použitím kódovací techniky s mezirámcovou predikcí. V tom smyslu oblast pro vkládání v tomto vynálezu není omezena na makrobloky.
Výše uvedené pravidlo vkládání a pravidlo získávání jsou pouze příklady, takže tento vynález není omezen na tato pravidla, ale může využívat různá pravidla. Například je také možné vložit tři datové hodnoty do jednoho makrobloku způsobením, že Časně predikovaný makroblok, zpětně predikovaný makroblok a obousměrně predikovaný makroblok budou postupně odpovídat bitovým hodnotám 0,1 a 2.
Dále zatímco výše uvedené provedení bylo popsáno s odkazem na B-rámec, tj. obousměrně predikovaný rámec, je také možné vkládat data do výše uvedeného P-rámce. Protože makrobloky tvořící P-rámec jsou časně predikované makrobloky a vnitřně kódované makrobloky, může být způsobeno, že bitové hodnoty odpovídají těmto makroblokům. Avšak z pohledu potlačení znehodnocení kvality obrazu a zvýšení množství dat, jak bylo popsáno výše, je žádoucí vkládat data do B-rámce spíše, nežli do P-rámce. Důvodem je, že pokud je makroblok, který je vnitřně kódovaný makroblok, nucené změněn na časně predikovaný makroblok pravidlem vkládání, kvalita obrazu bude znehodnocena a v opačném případě bude množství dat zvýšeno.
(6) Systém kódování filmu
Obr. 6 je blokový diagram systému kódování filmů využívajícího tento vynález. Paměť 61 ukládá data filmu skládající se z množství rámců. Rámcová paměť 62 ukládá rámec s odkazem do minulosti a rámcová paměť 63.ukládá rámec s odkazem do budoucnosti v pořadí zobrazování. Specifikátor 64 oblasti udává pozici, na které jsou vkládána data jako dodatečná informace. Je tudíž uvedena alespoň jedna oblast v rámci. Kalkulátor 65 chyb počítá chybu časné predikce, chybu zpětné predikce a chybu obousměrné predikce založenou na datech ukládaných do rámcových pamětí 62 a 63. Chyba časné predikce se počítá jak z oblasti pro vkládání, tak z referenční oblasti v rámci s odkazem do minulosti, na který se odkazuje oblast pro vkládání pomocí časné predikce. Chyba zpětné predikce se počítá jak z oblasti pro vkládání, tak ze vztažné oblasti v rámci s odkazem do budoucna, na který se odkazuje oblast pro vkládání použitím zpětné predikce. Dále se spočítá chyba obousměrné predikce z oblasti pro vkládání a referenčních oblastí jak v rámci s odkazem do minulosti, tak v rámci s odkazem do budoucnosti, na které se odkazuje oblast pro vkládání s využitím obousměrné predikce. Rozhodovací člen 66 vloží data, která mají být vložena, do oblasti pro vkládání řízením vlastnosti oblasti, která je oblastí pro vkládání s odkazem na pravidlo vkládání. Podrobně pravidlo pro vkládání předepisuje, že pokud je vložen jeden datový bit do oblasti pro vkládání, využije typ predikce v oblasti pro vkládání buďto časnou predikci, nebo zpětnou predikci. Také jsou-li vkládána jiná data předepisuje, že typ predikce využívá obousměrnou predikci. Rozhodovací člen 66 zvolí typ mezirámcové predikce v oblasti pro vkládání podle obsahu vkládaných informací, také určuje referenční oblast, na kterou odkazuje oblast pro vkládání podle zvoleného typu mezirámcové predikce a dále určuje jednu z první, druhé nebo třetí chyby predikce. Potom kodér 67 zakóduje signál, který vystoupil z rozhodovacího členu 66.
Zde je rozhodovací člen 66 navržen tak, že pro jistou oblast pro vkládání, kde chyba predikce v typu mezirámcové predikce zvoleném na základě pravidla vkládání překročí předem stanovenou prahovou hodnotu, je vkládání dat do této oblasti pro vkládání potlačeno. Tím je zabráněno ve zhoršení kvality obrazu kvůli vkládání. Rozhodovací člen 66 je také navržen tak, aby pokud počet odkazů časné predikce nebo počet odkazů zpětné predikce v obousměrně
-10CZ 290838 B6 predikovaném rámci byl nižší, než předem stanovený počet, přičemž vkládání dat do oblasti pro vkládání v tomto rámci je potlačeno. Spočítáním počtu odkazů lze detekovat změnu scény. Tudíž jakmile nastává změna scény, vkládání dat do rámce týkajícího se změny je potlačeno. Následkem toho lze zabránit ve snížení kvality obrazu.
(7) Systém dekódování filmů.
Obr. 7 je blokový diagram systému dekódujícího film využívajícího tento vynález. Paměť 71 ukládá zakódovaná data filmu, do kterých jsou vloženy dodatečné informace. Specifikátor 72 oblasti určuje alespoň jednu oblast pro vkládání, do které jsou v rámci vloženy dodatečné informace. Extrakční prostředky 73 získávají dodatečné informace, vložené do oblasti pro vkládání, z typu mezirámcové predikce v oblasti pro vkládání s odkazem na pravidlo získávání. Pak kodér 74 dekóduje zakódovaná data, která vystupovala z extraktoru 73, a tím znovu sestaví film.
(8) Vložení otisku
V MPEG se na B-rámce neodkazují jiné rámce, takže i když se změní typ predikce makrobloku v B-rámci, nenastane pravděpodobnost, že by změna měla vliv na jiné rámce. S využitím této skutečnosti lze vložit otisk. Otisk je jednoznačná informace různá pro jednotlivé vlastníky. Typický příklad využití otiskuje při vydání dat filmu třetí straně, kdy ten, kdo film vydá, předtím vloží značku do dat filmu tak, že může být uvedena třetí strana, která je přijímající stanicí. Pokud je to provedeno tímto způsobem, je možné určit zdroj kopie pokud nastane nelegální zkopírování. Pokud jsou tudíž video data ilegálně šířena, může existovat poplatek za jakoukoli ilegální kopii. Také do šifrovaného video produktu se dodají registrační informace o legálním vlastníku a otisk se může vložit podle registračních informací.
V případě, kdy je vložen otisk, nastává v podstatě jak obousměrně predikovaný makroblok, tak časně predikovaný makroblok nebo zpětně predikovaný makroblok, kde je chyba predikce nižší, které jsou generovány při provádění kódování MPEG. Pak je zvolen vhodný makroblok podle třetí strany, která je přijímající stanicí. I v případě, že se tak děje tímto způsobem, neovlivňovalo by to jiné rámce ani datovou vrstvu (např. výřezovou vrstvu), která je vyšší než vrstva makrobloku odpovídajícího rámce.
Průmyslová využitelnost
Podle tohoto vynálezu mohou být vkládána data zprávy do filmu bez podstatného vlivu na účinnost komprese filmu a také bez způsobení podstatného zhoršení kvality obrazu. Navíc protože jsou data zprávy vkládána do základní části kódu filmuje obtížné odstranit data zprávy z obrazu bez znehodnocení kvality obrazu. Dále, protože množství vkládaných informací je téměř nezávislé na obsahu video dat, je možné účinně vkládat data zprávy.

Claims (22)

1. Způsob ukrývání dat pro vkládání dat jako další informace do filmu tvořeného množstvím rámců, vyznačující se t í m , že je určena alespoň jedna oblast v rámcích pro vkládání; vkládaná data jsou spojena prostřednictvím pravidla vkládání se skupinou vlastností oblasti pro vkládání; a vlastnosti každé oblasti pro vkládání jsou nastaveny s odkazem na pravidlo pro vkládání podle obsahu vkládaných dat.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že vlastnosti jsou typu mezirámcové predikce oblasti pro vkládání.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že rámec, ve kterém existuje oblast pro vkládání, je obousměrně predikčně kódovaný rámec.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že typ mezirámcové predikce je volen z časné predikce, zpětné predikce, obousměrné predikce a kódování uvnitř rámce.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že pravidlo vkládání způsobuje to, že první obsah dat odpovídá obousměrné predikci a druhý obsah dat odpovídá časné predikci nebo zpětné predikci.
6. Způsob podle nároku 5, vyzn ač u j í c í se t í m , že pravidlo vkládání dále způsobuje, že potlačení vkládání dat odpovídá kódování uvnitř rámců.
7. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že vkládání informací do jisté oblasti pro vkládání se potlačí pokud chyba predikce v typu mezirámcové predikce jisté oblasti pro vkládání, zjištěná na základě pravidla pro vkládání, překročí předem stanovenou prahovou hodnotu.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že vkládání informací do oblasti pro vkládání obousměrně predikčně kódovaného rámce se potlačí, pokud počet odkazů časné predikce nebo počet odkazů zpětné predikce v obousměrně predikčně kódovaném rámci je nižší, než předem stanovený počet.
9. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že jev rámci určeno množství oblastí pro vkládání tak, aby měly oblasti pro vkládání stejné vlastnosti podle obsahu vkládaných dat podle pravidla vkládání, takže stejná informace se vloží do množství oblastí pro vkládání.
10. Způsob získávání dat pro získání dat vložených jako dodatečné informace do filmu tvořeného množstvím rámců, vyznačující se tím, že je v rámcích uvedena alespoň jedna oblast pro vkládání, do které jsou vloženy informace; skupina vlastností oblasti pro vkládání je spojena prostřednictvím pravidla pro získávání s vloženými daty; a vložená data jsou získána z každé oblasti pro vkládání s odkazem na pravidlo získávání podle vlastností.
11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že vlastnosti jsou typ mezirámcové predikce oblasti pro vkládání.
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že rámec, ve kterém existuje oblast pro vkládání, je obousměrně predikčně kódovaný rámec.
- 12 CZ 290838 B6
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že typ mezirámcové predikce je volen z časné predikce, zpětné predikce, obousměrné predikce, a kódování uvnitř rámce.
14. Způsob podle nároku 13, v y z n a č u j í c í se tí m , že pravidlo získávání způsobuje, že první obsah dat odpovídá obousměrné predikci a druhý obsah dat odpovídá časné predikci nebo zpětné predikci.
15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že pravidlo získávání dále způsobuje, že kódování uvnitř rámce odpovídá potlačení vkládání dat.
16. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že pokud se získají různé informace z množství oblastí pro vkládání v rámci, kam jsou vloženy informace s redundancí, porovná se počet oblastí pro vkládání pro každou ze získaných různých informací a informace s vyšším počtem se určí jako vložená informace.
17. Systém kódování k provádění způsobu podle kteréhokoli z nároků 1 až 9, vyznačující se t i m , že obsahuje:
specifikátor (64) oblasti připojený k rozhodovacímu členu (66), přičemž specifikátor (64) oblasti je přizpůsoben k určení pozice, na které se data vkládají jako dodatečné informace;
kalkulátor (65) chyb připojený k rozhodovacímu členu (66) pro výpočet chyby časné predikce, chyby zpětné predikce a chyby obousměrné predikce;
rozhodovací člen (66) připojený ke kodéru (67), přičemž rozhodovací člen (66) je přizpůsoben ke zjišťování typu mezirámcové predikce v oblasti pro vkládání s odkazem na pravidlo vkládání, podle kterého vkládaná data odpovídají typu mezirámcové predikce, přičemž rozhodovací člen (66) je dále přizpůsoben pro určení referenční oblasti pro mezirámcovou predikci a k určení kterékoli z chyb časné, zpětné nebo obousměrné predikce podle rozhodnutého typu mezirámcové predikce;a kodér (67) přizpůsobený ke kódování signálu z rozhodovacího členu (66).
18. Systém podle nároku 17, vyznačující se tím, že rozhodovací člen (66) obsahuje první potlačovací prostředky přizpůsobené k potlačování vkládání dat do jisté oblasti pro vkládání, pokud chyba predikce v typu mezirámcové predikce jisté oblasti pro vkládání překročí předem stanovenou prahovou hodnotu.
19. Systém podle nároku 18, vyznačující se tím, že rozhodovací člen (66) obsahuje druhé potlačovací prostředky přizpůsobené k potlačování vkládání dat do oblasti pro vkládání obousměrně predikčně kódovaného rámce, pokud počet odkazů časné predikce nebo počet odkazů zpětné predikce v obousměrně predikčně kódovaném rámci je nižší, než je předem stanovený počet.
20. Dekódovací systém k provádění způsobu podle kteréhokoli z nároků 10 až 16, vyznačující se tím, že obsahuje:
specifikátor (72) připojený k extraktoru (73), přičemž specifikátor (72) je přizpůsobený k určování alespoň jedné oblasti pro vkládání, do které je vložena informace extraktor (73) přizpůsobený k získávání vložených informací z typu mezirámcové predikce v oblasti pro vkládání s odkazem na pravidlo získávání podle toho, který typ mezirámcové predikce odpovídá obsahu získávaných dat; a
-13 CZ 290838 B6 dekodér (74) připojený k extraktoru (73), přičemž dekodér (74) je přizpůsoben k dekódování zakódovaných dat z extraktoru (73).
21. Produkt počítačového programu uložený na počítačem použitelném médiu obsahující množství částí softwarového kódu pro implementaci počítačového systému pro provoz procesu pro ukrývání dat podle jednoho z nároků 1 až 9 po zavedení produktu do počítače, vyznačující se t í m , že produkt počítačového programu obsahuje:
počítačem čitelné programové prostředky které způsobí, aby počítač určil alespoň jednu oblast pro vkládání;
počítačem čitelné programové prostředky, které způsobí, aby počítač spojil vkládaná data prostřednictvím pravidla vkládání se skupinou vlastností oblasti pro vkládání; a počítačem čitelné programové prostředky, které způsobí, aby počítač nastavil vlastnosti každé oblasti pro vkládání s odkazem na pravidlo vkládání podle obsahu vkládaných dat.
22. Produkt počítačového programu uložený na počítačem použitelném médiu obsahující množství částí softwarového kódu pro implementaci počítačového systému pro provoz procesu získávání dat podle kteréhokoli z nároků 10 až 16 po zavedení produktu do počítače, vyznačující se tím, že produkt počítačového programu obsahuje:
počítačem čitelné programové prostředky, které způsobí, že počítač určí alespoň jednu oblast pro vkládání, do které je vložena informace;
počítačem čitelné programové prostředky, které způsobí, že počítač spojí skupinu vlastností oblasti pro vkládání prostřednictvím pravidla získávání s vkládanými daty; a počítačem čitelné programové prostředky, které způsobí, že počítač získá vložená data z každé oblasti pro vkládání s odkazem na pravidlo získávání podle vlastností.
CZ19991289A 1996-10-15 1997-02-13 Způsoby ukrývání a získávání dat CZ290838B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP27272196 1996-10-15
PCT/JP1997/000396 WO1998017061A1 (en) 1996-10-15 1997-02-13 Data hiding method and data extracting method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ128999A3 CZ128999A3 (cs) 1999-08-11
CZ290838B6 true CZ290838B6 (cs) 2002-10-16

Family

ID=17517865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19991289A CZ290838B6 (cs) 1996-10-15 1997-02-13 Způsoby ukrývání a získávání dat

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6005643A (cs)
EP (1) EP0935392B1 (cs)
JP (1) JP3315413B2 (cs)
KR (1) KR100368352B1 (cs)
CN (1) CN1115876C (cs)
AT (1) ATE385649T1 (cs)
CA (1) CA2264625C (cs)
CZ (1) CZ290838B6 (cs)
DE (1) DE69738502T2 (cs)
ES (1) ES2297848T3 (cs)
HK (1) HK1022066A1 (cs)
HU (1) HU223895B1 (cs)
MY (1) MY122045A (cs)
PL (3) PL183090B1 (cs)
RU (1) RU2181930C2 (cs)
TW (1) TW312770B (cs)
WO (1) WO1998017061A1 (cs)

Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6229924B1 (en) 1996-05-16 2001-05-08 Digimarc Corporation Method and apparatus for watermarking video images
JP3601566B2 (ja) * 1996-12-18 2004-12-15 日本電信電話株式会社 情報多重化方法および著作権保護システム
TW401702B (en) * 1997-01-20 2000-08-11 Sony Corp Image signal transmitting method, superimposed signal extracting method, image signal output apparatus, image signal receiving apparatus and image signal recording medium
US6404781B1 (en) * 1997-09-02 2002-06-11 Hitachi, Ltd. Data transmission method for embedded data, data transmitting and reproducing apparatuses and information recording medium therefor
JP3902863B2 (ja) 1997-09-03 2007-04-11 株式会社日立製作所 データ重畳方法とデータ再生方法、及び、情報埋め込み方法と情報読みだし方法
DE69822950T2 (de) 1997-09-03 2009-09-24 Hitachi, Ltd. Verfahren und System zum Einbetten von Information in Daten
SG70120A1 (en) 1997-09-17 2000-01-25 Hitachi Ltd Recording/reproducing method and apparatus processing apparatus and recording medium for video signal having copy control information
JP3570213B2 (ja) 1998-03-27 2004-09-29 株式会社日立製作所 電子透かし画像処理方法
JP4182603B2 (ja) 1998-10-07 2008-11-19 ソニー株式会社 符号化装置および符号化方法、復号装置および復号方法、記録媒体、並びにデータ処理装置
US6965697B1 (en) 1998-07-15 2005-11-15 Sony Corporation Coding apparatus and method, decoding apparatus and method, data processing system, storage medium, and signal
US6226041B1 (en) * 1998-07-28 2001-05-01 Sarnoff Corporation Logo insertion using only disposable frames
US6373530B1 (en) * 1998-07-31 2002-04-16 Sarnoff Corporation Logo insertion based on constrained encoding
US6128411A (en) * 1998-08-25 2000-10-03 Xerox Corporation Method for embedding one or more digital images within another digital image
GB2347295A (en) * 1999-02-11 2000-08-30 Central Research Lab Ltd Encoding and decoding of watermarks into moving images using edge detection
EP1157499A4 (en) * 1999-03-10 2003-07-09 Digimarc Corp PROCESS FOR SIGNAL PROCESSING, DEVICES AND APPLICATIONS FOR THE MANAGEMENT OF DIGITAL RIGHTS
US6870944B1 (en) * 1999-06-08 2005-03-22 Sony Corporation Image processing apparatus, image processing method, and storage medium
JP2001061052A (ja) * 1999-08-20 2001-03-06 Nec Corp 電子すかしデータ挿入方法及びその装置と電子すかしデータ検出装置
GB9928022D0 (en) * 1999-11-26 2000-01-26 British Telecomm Video coding and decording
US8584182B2 (en) 2000-01-27 2013-11-12 Time Warner Cable Enterprises Llc System and method for providing broadcast programming, a virtual VCR, and a video scrapbook to programming subscribers
JP4254003B2 (ja) * 2000-04-04 2009-04-15 ソニー株式会社 埋め込み装置および埋め込み方法、復号装置および復号方法、並びに記録媒体
US6970510B1 (en) 2000-04-25 2005-11-29 Wee Susie J Method for downstream editing of compressed video
US6973130B1 (en) 2000-04-25 2005-12-06 Wee Susie J Compressed video signal including information for independently coded regions
US6553150B1 (en) * 2000-04-25 2003-04-22 Hewlett-Packard Development Co., Lp Image sequence compression featuring independently coded regions
JP4489247B2 (ja) * 2000-05-18 2010-06-23 沖電気工業株式会社 ディジタルコンテンツの配布システムおよび配布方法。
US10304052B2 (en) 2000-06-30 2019-05-28 James Leonard Driessen Retail point of sale (RPOS) apparatus for internet merchandising
US7742993B2 (en) * 2005-10-31 2010-06-22 James Leonard Driessen SCART-card (secure consumer advantaged retail trading)
US7003500B1 (en) * 2000-08-01 2006-02-21 James Leonard Driessen Retail point of sale (RPOS) apparatus for internet merchandising
US7346776B2 (en) * 2000-09-11 2008-03-18 Digimarc Corporation Authenticating media signals by adjusting frequency characteristics to reference values
JP2002101416A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Fujitsu Ltd 画像制御装置
JP4214440B2 (ja) * 2000-10-19 2009-01-28 ソニー株式会社 データ処理装置およびデータ処理方法、並びに記録媒体
US7751683B1 (en) * 2000-11-10 2010-07-06 International Business Machines Corporation Scene change marking for thumbnail extraction
US7058815B2 (en) * 2001-01-22 2006-06-06 Cisco Technology, Inc. Method and system for digitally signing MPEG streams
US7043051B2 (en) * 2001-02-21 2006-05-09 Lg Electronics Inc. Proprietary watermark system for secure digital media and content distribution
KR20010044804A (ko) * 2001-03-27 2001-06-05 왕성현 그림 파일 속에 비밀 데이터를 숨겨 저장/복원하는 방법
US7058201B2 (en) * 2001-03-28 2006-06-06 Lg Electronics Inc. Method of embedding watermark into digital image
KR100493284B1 (ko) * 2001-05-11 2005-06-03 엘지전자 주식회사 디지털 미디어의 복제 제어 방법 및 시스템
KR20040007552A (ko) * 2001-06-12 2004-01-24 인터내셔널 비지네스 머신즈 코포레이션 소프트-카피 텍스트 문서에 데이터를 보이지 않도록내장하여 은닉하는 방법
WO2002101521A2 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 International Business Machines Corporation Method of invisibly embedding into a text document the license identification of the generating licensed software
US7386146B2 (en) * 2001-09-13 2008-06-10 Canon Kabushiki Kaisha Insertion of a message in a sequence of digital images
US6921593B2 (en) * 2001-09-28 2005-07-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Fuel additives for fuel cell
CN1913634B (zh) * 2001-11-06 2011-08-24 松下电器产业株式会社 运动图像解码方法
US7567721B2 (en) 2002-01-22 2009-07-28 Digimarc Corporation Digital watermarking of low bit rate video
JP4330346B2 (ja) * 2002-02-04 2009-09-16 富士通株式会社 音声符号に対するデータ埋め込み/抽出方法および装置並びにシステム
US20030158730A1 (en) * 2002-02-04 2003-08-21 Yasuji Ota Method and apparatus for embedding data in and extracting data from voice code
JP4225752B2 (ja) 2002-08-13 2009-02-18 富士通株式会社 データ埋め込み装置,データ取り出し装置
US7577841B2 (en) 2002-08-15 2009-08-18 Digimarc Corporation Watermark placement in watermarking of time varying media signals
US6771193B2 (en) 2002-08-22 2004-08-03 International Business Machines Corporation System and methods for embedding additional data in compressed data streams
US6856551B2 (en) * 2003-02-06 2005-02-15 Sandisk Corporation System and method for programming cells in non-volatile integrated memory devices
US7818257B2 (en) * 2004-07-16 2010-10-19 Deluxe Laboratories, Inc. Program encoding and counterfeit tracking system and method
GB2407227B (en) * 2003-09-08 2006-11-08 Deluxe Lab Inc Program encoding and counterfeit tracking system and method
KR101141897B1 (ko) 2004-10-25 2012-05-03 성균관대학교산학협력단 데이터 은닉을 위한 부호화/복호화 방법 및 그 방법을이용한 부호화기/복호화기
US7725595B1 (en) * 2005-05-24 2010-05-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Embedded communications system and method
CN100452884C (zh) * 2005-07-14 2009-01-14 上海交通大学 针对调色板图像文件信息隐藏检测的方法
US7702127B2 (en) * 2005-10-21 2010-04-20 Microsoft Corporation Video fingerprinting using complexity-regularized video watermarking by statistics quantization
US7860903B2 (en) * 2005-12-23 2010-12-28 Teradata Us, Inc. Techniques for generic data extraction
US8280982B2 (en) 2006-05-24 2012-10-02 Time Warner Cable Inc. Personal content server apparatus and methods
US9386327B2 (en) 2006-05-24 2016-07-05 Time Warner Cable Enterprises Llc Secondary content insertion apparatus and methods
US8024762B2 (en) 2006-06-13 2011-09-20 Time Warner Cable Inc. Methods and apparatus for providing virtual content over a network
US7962932B2 (en) * 2006-09-27 2011-06-14 Scenera Technologies, Llc Methods, systems, and computer program products for presenting a message on a display based on a display based on video frame types presented on the display
EP2082527B1 (en) 2006-10-18 2014-09-24 Destiny Software Productions Inc. Methods for watermarking media data
US7707224B2 (en) 2006-11-03 2010-04-27 Google Inc. Blocking of unlicensed audio content in video files on a video hosting website
US8181206B2 (en) 2007-02-28 2012-05-15 Time Warner Cable Inc. Personal content server apparatus and methods
JP4762938B2 (ja) * 2007-03-06 2011-08-31 三菱電機株式会社 データ埋め込み装置、データ抽出装置、データ埋め込み方法およびデータ抽出方法
CA2685870A1 (en) * 2007-05-03 2008-11-13 Google Inc. Monetization of original digital content contributions
US8094872B1 (en) * 2007-05-09 2012-01-10 Google Inc. Three-dimensional wavelet based video fingerprinting
US8611422B1 (en) 2007-06-19 2013-12-17 Google Inc. Endpoint based video fingerprinting
US8031905B2 (en) * 2007-11-21 2011-10-04 Seiko Epson Corporation Extracting data from images
US9503691B2 (en) 2008-02-19 2016-11-22 Time Warner Cable Enterprises Llc Methods and apparatus for enhanced advertising and promotional delivery in a network
KR101006864B1 (ko) * 2008-10-15 2011-01-12 고려대학교 산학협력단 데이터 은닉을 이용한 데이터 무손실 압축방법
US10943030B2 (en) 2008-12-15 2021-03-09 Ibailbonding.Com Securable independent electronic document
JP5394212B2 (ja) * 2008-12-19 2014-01-22 トムソン ライセンシング データを挿入する方法、挿入されたデータを読み出す方法
CN102223540B (zh) * 2011-07-01 2012-12-05 宁波大学 一种面向h.264/avc视频的信息隐藏方法
US20140282786A1 (en) 2013-03-12 2014-09-18 Time Warner Cable Enterprises Llc Methods and apparatus for providing and uploading content to personalized network storage
CN110855992A (zh) 2014-01-03 2020-02-28 庆熙大学校产学协力团 导出子预测单元的时间点之间的运动信息的方法和装置
CN104125467B (zh) * 2014-08-01 2015-06-17 郑州师范学院 一种视频隐写信息的嵌入与提取方法
US9621926B1 (en) * 2015-09-25 2017-04-11 Amazon Technologies, Inc. Predictive transmitting of video stream data
CN105335713A (zh) * 2015-10-28 2016-02-17 小米科技有限责任公司 指纹识别方法及装置
US10212306B1 (en) * 2016-03-23 2019-02-19 Amazon Technologies, Inc. Steganographic camera communication

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5721788A (en) * 1992-07-31 1998-02-24 Corbis Corporation Method and system for digital image signatures
JPH07203458A (ja) * 1993-12-27 1995-08-04 Olympus Optical Co Ltd 動画像符号化装置
US5565921A (en) * 1993-03-16 1996-10-15 Olympus Optical Co., Ltd. Motion-adaptive image signal processing system
PT1098529E (pt) * 1993-03-24 2013-11-25 Sony Corp Método para codificar e descodificar vetores de movimento e respetivo dispositivo e método para codificar e descodificar sinais de imagem e respetivo dispositivo
US5768426A (en) * 1993-11-18 1998-06-16 Digimarc Corporation Graphics processing system employing embedded code signals
JP3729421B2 (ja) * 1994-03-18 2005-12-21 富士通株式会社 不正使用防止方法及び不正使用防止システム
JPH08159330A (ja) * 1994-12-01 1996-06-21 Kubota Corp スライド弁における弁体開閉装置
US5689587A (en) * 1996-02-09 1997-11-18 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for data hiding in images

Also Published As

Publication number Publication date
KR100368352B1 (ko) 2003-01-24
ATE385649T1 (de) 2008-02-15
PL183642B1 (pl) 2002-06-28
MY122045A (en) 2006-03-31
CN1233371A (zh) 1999-10-27
HK1022066A1 (en) 2000-07-21
CA2264625C (en) 2002-04-02
WO1998017061A1 (en) 1998-04-23
RU2181930C2 (ru) 2002-04-27
HU223895B1 (hu) 2005-03-29
HUP0100650A2 (hu) 2001-06-28
PL183593B1 (pl) 2002-06-28
HUP0100650A3 (en) 2002-02-28
CN1115876C (zh) 2003-07-23
PL332701A1 (en) 1999-09-27
EP0935392A4 (en) 2001-04-18
CA2264625A1 (en) 1998-04-23
CZ128999A3 (cs) 1999-08-11
EP0935392A1 (en) 1999-08-11
KR20000036133A (ko) 2000-06-26
DE69738502T2 (de) 2009-01-29
DE69738502D1 (de) 2008-03-20
EP0935392B1 (en) 2008-02-06
TW312770B (en) 1997-08-11
US6005643A (en) 1999-12-21
JP3315413B2 (ja) 2002-08-19
ES2297848T3 (es) 2008-05-01
PL183090B1 (pl) 2002-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ290838B6 (cs) Způsoby ukrývání a získávání dat
EP1139660B1 (en) System for embedding additional information in video data, and embedding method
US7159117B2 (en) Electronic watermark data insertion apparatus and electronic watermark data detection apparatus
US8189854B2 (en) Watermarking and fingerprinting digital content using alternative blocks to embed information
CN102144237B (zh) 压缩媒体的有效水印方法
US6687384B1 (en) Method and apparatus for embedding data in encoded digital bitstreams
EP0928110B1 (en) Image signal processing for electronic watermarking
US6553070B2 (en) Video-data encoder and recording media wherein a video-data encode program is recorded
US20050265576A1 (en) Video watermarking method and apparatus, and video content protecting method and apparatus using video watermarking
US8094871B2 (en) Method and apparatus for inserting video watermark in compression domain
EP1138147B1 (en) Method and system for embedding extra information, method and system for decoding
EP2314073A1 (en) Selection of watermarks for the watermarking of compressed video
US8848791B2 (en) Compressed domain video watermarking
JPH11341450A (ja) 電子透かし埋め込み装置および電子透かし抽出装置
Linnartz et al. MPEG PTY-marks: Cheap detection of embedded copyright data in DVD-video
Mohaghegh et al. H. 264 copyright protection with motion vector watermarking
CN105208462B (zh) 视频数字水印处理方法及执行该方法的视频数字水印系统
Mobasseri et al. Lossless watermarking of compressed media using reversibly decodable packets
JP2001292428A (ja) 動画像へのデータ・ハイディング方法及びデータ抽出方法
Drobouchevitvh Inna et al. Watermarking of Compressed Video in the Bitstream Domain: An Efficient Algorithm and its Implementation

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20100213