JP2000059743A - 画像処理装置および画像処理方法、並びに提供媒体 - Google Patents
画像処理装置および画像処理方法、並びに提供媒体Info
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Abstract
加させずに、情報を埋め込む。 【解決手段】 埋め込み符号化器3では、画像を構成す
る一部の画素が選択され、その選択された画素に対し
て、所定値が加算されることにより、画素に、情報が埋
め込まれ、埋め込み画像が出力される。一方、埋め込み
復号器6では、埋め込み画像を構成する一部の画素が選
択され、その選択された画素から、所定値が減算され
る。さらに、埋め込み画像から選択された画素と、その
画素の周辺画素との第1の相関が演算されるとともに、
埋め込み画像から選択された画素から所定値を減算した
ものと、その画素の周辺画素との第2の相関が演算さ
れ、第1と第2の相関が比較される。そして、その比較
結果に基づいて、埋め込み画像から選択された画素と、
その画素に埋め込まれた情報が復号される。
Description
び画像処理方法、並びに提供媒体に関し、再生画像の画
質の劣化を極力なくし、かつデータ量を増加せずに、画
像に情報を埋め込むことができるようにする画像処理装
置および画像処理方法、並びに提供媒体に関する。
ることなく、情報を埋め込む手法としては、例えば、デ
ィジタルオーディオデータの最下位ビットや、下位2ビ
ットなどを、埋め込む情報に変換するものなどがある。
この手法は、ディジタルオーディオデータの下位ビット
が、その音質にあまり影響を与えないことを利用し、そ
の下位ビットを、単に、埋め込む情報に置き換えるもの
であり、従って、再生時には、情報が埋め込まれたディ
ジタルオーディオデータは、その下位ビットを元に戻さ
ずに、そのまま出力される。即ち、情報が埋め込まれた
下位ビットを、元に戻すのは困難であり、また、下位ビ
ットは、音質に、あまり影響を与えないことから、ディ
ジタルオーディオデータは、情報が埋め込まれた状態で
出力される。
ような手法では、本来の信号と異なる信号が出力され
る。従って、信号がオーディオデータである場合には、
その音質に、また、信号がビデオデータである場合に
は、その画質に、少なからず影響がある。
たものであり、画像の画質の劣化を極力なくし、かつデ
ータ量を増加せずに、画像に情報を埋め込むことができ
るようにするものである。
理装置は、画像を構成する一部の画素を選択する選択手
段と、選択手段によって選択された画素に対して、情報
に対応した処理であって、画像の相関性を利用して元に
戻すことができるものを施すことにより、画素に、情報
を埋め込む処理手段とを備えることを特徴とする。
構成する一部の画素を選択する選択ステップと、選択ス
テップにおいて選択された画素に対して、情報に対応し
た処理であって、画像の相関性を利用して元に戻すこと
ができるものを施すことにより、画素に、情報を埋め込
む処理ステップとを備えることを特徴とする。
する一部の画素を選択する選択ステップと、選択ステッ
プにおいて選択された画素に対して、情報に対応した処
理であって、画像の相関性を利用して元に戻すことがで
きるものを施すことにより、画素に、情報を埋め込む処
理ステップとを備えるコンピュータプログラムを提供す
ることを特徴とする。
成する一部の画素を選択し、その選択された画素に対し
て、情報に対応した処理であって、画像の相関性を利用
して元に戻すことができるものを施すことで、画素に、
情報を埋め込むことにより得られる情報埋め込み画像を
提供することを特徴とする。
埋め込み画像を構成する一部の画素を選択する選択手段
と、選択手段によって選択された画素に対して、所定の
処理を施す処理手段と、選択手段によって選択された画
素と、その画素の周辺画素との第1の相関を演算すると
ともに、選択手段によって選択された画素に対して所定
の処理が施されたものと、その画素の周辺画素との第2
の相関を演算する相関演算手段と、第1の相関と第2の
相関とを比較する比較手段と、比較手段による比較結果
に基づいて、選択手段によって選択された画素を復号す
るとともに、その画素に埋め込まれた情報を復号する復
号手段とを備えることを特徴とする。
埋め込み画像を構成する一部の画素を選択する選択ステ
ップと、選択ステップにおいて選択された画素に対し
て、所定の処理を施す処理ステップと、選択ステップに
おいて選択された画素と、その画素の周辺画素との第1
の相関を演算するとともに、選択ステップにおいて選択
された画素に対して所定の処理が施されたものと、その
画素の周辺画素との第2の相関を演算する相関演算ステ
ップと、第1の相関と第2の相関とを比較する比較ステ
ップと、比較ステップによる比較結果に基づいて、選択
ステップにおいて選択された画素を復号するとともに、
その画素に埋め込まれた情報を復号する復号ステップと
を備えることを特徴とする。
込み画像を構成する一部の画素を選択する選択ステップ
と、選択ステップにおいて選択された画素に対して、所
定の処理を施す処理ステップと、選択ステップにおいて
選択された画素と、その画素の周辺画素との第1の相関
を演算するとともに、選択ステップにおいて選択された
画素に対して所定の処理が施されたものと、その画素の
周辺画素との第2の相関を演算する相関演算ステップ
と、第1の相関と第2の相関とを比較する比較ステップ
と、比較ステップにおける比較結果に基づいて、選択ス
テップにおいて選択された画素を復号するとともに、そ
の画素に埋め込まれた情報を復号する復号ステップとを
備えるコンピュータプログラムを提供することを特徴と
する。
を構成する一部の画素を選択する第1の選択手段と、第
1の選択手段によって選択された画素に対して、情報に
対応した処理であって、画像の相関性を利用して元に戻
すことができるものを施すことにより、画素に、情報を
埋め込み、情報埋め込み画像を出力する第1の処理手段
と、情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択する
第2の選択手段と、第2の選択手段によって選択された
画素に対して、所定の処理を施す第2の処理手段と、第
2の選択手段によって選択された画素と、その画素の周
辺画素との第1の相関を演算するとともに、第2の選択
手段によって選択された画素に対して所定の処理が施さ
れたものと、その画素の周辺画素との第2の相関を演算
する相関演算手段と、第1の相関と第2の相関とを比較
する比較手段と、比較手段による比較結果に基づいて、
第2の選択手段によって選択された画素を復号するとと
もに、その画素に埋め込まれた情報を復号する復号手段
とを備えることを特徴とする。
を構成する一部の画素を選択し、その選択された画素に
対して、情報に対応した処理であって、画像の相関性を
利用して元に戻すことができるものを施すことにより、
画素に、情報を埋め込み、情報埋め込み画像を出力し、
情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択し、その
選択された画素に対して、所定の処理を施し、情報埋め
込み画像から選択された画素と、その画素の周辺画素と
の第1の相関を演算するとともに、埋め込み画像から選
択された画素に対して所定の処理が施されたものと、そ
の画素の周辺画素との第2の相関を演算し、第1の相関
と第2の相関とを比較し、その比較結果に基づいて、情
報埋め込み画像から選択された画素を復号するととも
に、その画素に埋め込まれた情報を復号することを特徴
とする。
は、選択手段は、画像を構成する一部の画素を選択し、
処理手段は、選択手段によって選択された画素に対し
て、情報に対応した処理であって、画像の相関性を利用
して元に戻すことができるものを施すことにより、画素
に、情報を埋め込むようになされている。
は、画像を構成する一部の画素を選択し、その選択され
た画素に対して、情報に対応した処理であって、画像の
相関性を利用して元に戻すことができるものを施すこと
により、画素に、情報を埋め込むようになされている。
像を構成する一部の画素を選択し、その選択された画素
に対して、情報に対応した処理であって、画像の相関性
を利用して元に戻すことができるものを施すことによ
り、画素に、情報を埋め込む処理を、コンピュータに行
わせるためのコンピュータプログラムを提供するように
なされている。
画像を構成する一部の画素を選択し、その選択された画
素に対して、情報に対応した処理であって、画像の相関
性を利用して元に戻すことができるものを施すことで、
画素に、情報を埋め込むことにより得られる情報埋め込
み画像を提供するようになされている。
は、選択手段は、情報埋め込み画像を構成する一部の画
素を選択し、処理手段は、選択手段によって選択された
画素に対して、所定の処理を施すようになされている。
相関演算手段は、選択手段によって選択された画素と、
その画素の周辺画素との第1の相関を演算するととも
に、選択手段によって選択された画素に対して所定の処
理が施されたものと、その画素の周辺画素との第2の相
関を演算し、比較手段は、第1の相関と第2の相関とを
比較するようになされている。復号手段は、比較手段に
よる比較結果に基づいて、選択手段によって選択された
画素を復号するとともに、その画素に埋め込まれた情報
を復号するようになされている。
は、情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択し、
その選択された画素に対して、所定の処理を施し、選択
された画素と、その画素の周辺画素との第1の相関を演
算するとともに、選択された画素に対して所定の処理が
施されたものと、その画素の周辺画素との第2の相関を
演算し、第1の相関と第2の相関とを比較し、その比較
結果に基づいて、選択ステップによって選択された画素
を復号するとともに、その画素に埋め込まれた情報を復
号するようになされている。
情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択し、その
選択された画素に対して、所定の処理を施し、選択され
た画素と、その画素の周辺画素との第1の相関を演算す
るとともに、選択された画素に対して所定の処理が施さ
れたものと、その画素の周辺画素との第2の相関を演算
し、第1の相関と第2の相関とを比較し、その比較結果
に基づいて、選択された画素を復号するとともに、その
画素に埋め込まれた情報を復号する処理を、コンピュー
タに行わせるためのコンピュータプログラムを提供する
ようになされている。
は、第1の選択手段は、画像を構成する一部の画素を選
択し、第1の処理手段は、第1の選択手段によって選択
された画素に対して、情報に対応した処理であって、画
像の相関性を利用して元に戻すことができるものを施す
ことにより、画素に、情報を埋め込み、情報埋め込み画
像を出力するようになされている。第2の選択手段は、
情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択し、第2
の処理手段は、第2の選択手段によって選択された画素
に対して、所定の処理を施すようになされている。相関
演算手段は、第2の選択手段によって選択された画素
と、その画素の周辺画素との第1の相関を演算するとと
もに、第2の選択手段によって選択された画素に対して
所定の処理が施されたものと、その画素の周辺画素との
第2の相関を演算し、比較手段は、第1の相関と第2の
相関とを比較するようになされている。復号手段は、比
較手段による比較結果に基づいて、第2の選択手段によ
って選択された画素を復号するとともに、その画素に埋
め込まれた情報を復号するようになされている。
は、画像を構成する一部の画素を選択し、その選択され
た画素に対して、情報に対応した処理であって、画像の
相関性を利用して元に戻すことができるものを施すこと
により、画素に、情報を埋め込み、情報埋め込み画像を
出力し、情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択
し、その選択された画素に対して、所定の処理を施し、
情報埋め込み画像から選択された画素と、その画素の周
辺画素との第1の相関を演算するとともに、埋め込み画
像から選択された画素に対して所定の処理が施されたも
のと、その画素の周辺画素との第2の相関を演算し、第
1の相関と第2の相関とを比較し、その比較結果に基づ
いて、情報埋め込み画像から選択された画素を復号する
とともに、その画素に埋め込まれた情報を復号するよう
になされている。
明するが、その前に、特許請求の範囲に記載の発明の各
手段と以下の実施の形態との対応関係を明らかにするた
めに、各手段の後の括弧内に、対応する実施の形態(但
し、一例)を付加して、本発明の特徴を記述すると、次
のようになる。
画像に、情報を埋め込むための処理を行う画像処理装置
であって、画像を構成する一部の画素を選択する選択手
段(例えば、図7に示すプログラムの処理ステップS1
など)と、選択手段によって選択された画素に対して、
情報に対応した処理であって、画像の相関性を利用して
元に戻すことができるものを施すことにより、画素に、
情報を埋め込む処理手段(例えば、図7に示すプログラ
ムの処理ステップS3など)とを備えることを特徴とす
る。
が埋め込まれた画像である情報埋め込み画像を、元の画
像と情報に復号するための処理を行う画像処理装置であ
って、情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択す
る選択手段(例えば、図11に示すプログラムの処理ス
テップS11など)と、選択手段によって選択された画
素に対して、所定の処理を施す処理手段(例えば、図1
1に示すプログラムの処理ステップS12など)と、選
択手段によって選択された画素と、その画素の周辺画素
との第1の相関を演算するとともに、選択手段によって
選択された画素に対して所定の処理が施されたものと、
その画素の周辺画素との第2の相関を演算する相関演算
手段(例えば、図11に示すプログラムの処理ステップ
S15など)と、第1の相関と第2の相関とを比較する
比較手段(例えば、図11に示すプログラムの処理ステ
ップS16など)と、比較手段による比較結果に基づい
て、選択手段によって選択された画素を復号するととも
に、その画素に埋め込まれた情報を復号する復号手段
(例えば、図11に示すプログラムの処理ステップS1
7乃至S19など)とを備えることを特徴とする。
に、情報を埋め込むことにより得られる情報埋め込み画
像を送信する送信装置と、送信装置からの情報埋め込み
画像を受信して復号する受信装置とを備える画像処理装
置であって、送信装置が、画像を構成する一部の画素を
選択する第1の選択手段(例えば、図7に示すプログラ
ムの処理ステップS1など)と、第1の選択手段によっ
て選択された画素に対して、情報に対応した処理であっ
て、画像の相関性を利用して元に戻すことができるもの
を施すことにより、画素に、情報を埋め込み、情報埋め
込み画像を出力する第1の処理手段(例えば、図7に示
すプログラムの処理ステップS3など)とを有し、受信
装置が、情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択
する第2の選択手段(例えば、図11に示すプログラム
の処理ステップS11など)と、第2の選択手段によっ
て選択された画素に対して、所定の処理を施す第2の処
理手段(例えば、図11に示すプログラムの処理ステッ
プS12など)と、第2の選択手段によって選択された
画素と、その画素の周辺画素との第1の相関を演算する
とともに、第2の選択手段によって選択された画素に対
して所定の処理が施されたものと、その画素の周辺画素
との第2の相関を演算する相関演算手段(例えば、図1
1に示すプログラムの処理ステップS15など)と、第
1の相関と第2の相関とを比較する比較手段(例えば、
図11に示すプログラムの処理ステップS16など)
と、比較手段による比較結果に基づいて、第2の選択手
段によって選択された画素を復号するとともに、その画
素に埋め込まれた情報を復号する復号手段(例えば、図
11に示すプログラムの処理ステップS17乃至S19
など)とを備えることを特徴とする。
ものに限定することを意味するものではない。
ム(システムとは、複数の装置が論理的に集合した物を
いい、各構成の装置が同一筐体中にあるか否かは問わな
い)の一実施の形態の構成例を示している。
および復号装置20で構成されており、符号化装置10
は、符号化対象としての、例えば、画像(第1の情報)
を符号化して符号化データを出力し、復号装置20は、
その符号化データを、元の画像に復号するようになされ
ている。
き画像(例えば、ディジタル画像)を記憶している。そ
して、画像データベース1からは、そこに記憶されてい
る画像が読み出され、埋め込み符号化器3に供給され
る。
対象の画像に埋め込むべき情報としての付加情報(ディ
ジタルデータ)を記憶している。そして、付加情報デー
タベース2からも、そこに記憶されている付加情報が読
み出され、埋め込み符号化器3に供給される。
ス1からの画像、および付加情報データベース2からの
付加情報が受信される。さらに、埋め込み符号化器3
は、画像データベース1からの画像が有するエネルギの
偏りを利用して復号を行うことができるように、その画
像を、付加情報データベース2からの付加情報にしたが
って符号化して出力する。即ち、埋め込み符号化器3
は、画像が有するエネルギの偏りを利用して復号を行う
ことができるように、画像に付加情報を埋め込むこと
で、その画像を符号化し、符号化データを出力する。埋
め込み符号化器3が出力する符号化データは、例えば、
光磁気ディスク、磁気ディスク、光ディスク、磁気テー
プ、相変化ディスクなどでなる記録媒体4に記録され、
あるいは、また、例えば、地上波、衛星回線、CATV
(Cable Television)網、インターネット、公衆回線な
どでなる伝送媒体5を介して伝送され、復号装置20に
提供される。
され、そこでは、記録媒体4または伝送媒体5を介して
提供される符号化データが受信される。さらに、埋め込
み復号器6は、その符号化データを、画像が有するエネ
ルギの偏りを利用して、元の画像および付加情報に復号
する。復号された画像は、例えば、図示せぬモニタに供
給されて表示される。また、復号された付加情報は、例
えば、所定の処理を行うのに用いられる。
符号化、および埋め込み復号器6における復号の原理に
ついて説明する。
(エントロピー)の偏り(普遍性)を有し、この偏り
が、情報(価値ある情報)として認識される。即ち、例
えば、ある風景を撮影して得られる画像が、そのような
風景の画像であると認識されるのは、画像(画像を構成
する各画素の画素値など)が、その風景に対応したエネ
ルギの偏りを有するからであり、エネルギの偏りがない
画像は、雑音等にすぎず、情報としての利用価値はな
い。
操作を施し、その情報が有する本来のエネルギの偏り
を、いわば破壊した場合でも、その破壊されたエネルギ
の偏りを元に戻すことで、何らかの操作が施された情報
も、元の情報に戻すことができる。即ち、情報を符号化
して得られる符号化データは、その情報が有する本来の
エネルギの偏りを利用して、元の情報に復号することが
できる。
を表すものとしては、例えば、相関性、連続性、相似性
などがある。
(例えば、画像であれば、その画像を構成する画素やラ
インなど)どうしの相関(例えば、自己相関や、ある構
成要素と他の構成要素との距離など)を意味する。
ラインでなる画像があった場合に、その上から1行目の
ライン(第1ライン)と、他のラインとの相関は、一般
に、図3(A)に示すように、第1ラインとの距離が近
いライン(図2における画面の上の行のライン)ほど大
きくなり、第1ラインとの距離が遠いライン(図2にお
ける画面の下の行のライン)ほど小さくなる(第1ライ
ンから近いほど相関が大きくなり、遠いほど相関が小さ
くなるという相関の偏りがある)。
ラインから近い第Mラインと、第1ラインから遠い第N
ラインとを入れ替え(1<M<N≦H)、その入れ替え
後の画像について、第1ラインと、他のラインとの相関
を計算すると、それは、例えば、図3(B)に示すよう
になる。
から近い第Mライン(入れ替え前の第Nライン)との相
関が小さくなり、第1ラインから遠い第Nライン(入れ
替え前の第Mライン)との相関が大きくなる。
近いほど相関が大きくなり、遠いほど相関が小さくなる
という相関の偏りが破壊されている。しかしながら、画
像については、一般に、第1ラインから近いほど相関が
大きくなり、遠いほど相関が小さくなるという相関の偏
りを利用することにより、破壊された相関の偏りを、元
に戻すことができる。即ち、図3(B)において、第1
ラインから近い第Mラインとの相関が小さく、第1ライ
ンから遠い第Nラインとの相関が大きいのは、画像が有
する本来の相関の偏りからすれば、明らかに不自然であ
り(おかしく)、第Mラインと第Nラインとは入れ替え
るべきである。そして、図3(B)における第Mライン
と第Nラインとを入れ替えることで、図3(A)に示す
ような相関、即ち、元の画像を復号することができる。
おいては、ラインの入れ替えが、画像の符号化を行うこ
ととなる。また、その符号化に際し、埋め込み符号化器
3では、例えば、何ライン目を移動するかや、どのライ
ンどうしを入れ替えるかなどが、付加情報にしたがって
決定されることになる。一方、埋め込み復号器6では、
符号化後の画像、即ち、ラインの入れ替えられた画像
を、その相関を利用して、ラインを元の位置に入れ替え
ることにより、元の画像に戻すことが、画像を復号する
こととなる。さらに、その復号に際し、埋め込み復号器
6において、例えば、何ライン目を移動したかや、どの
ラインどうしを入れ替えたかなどを検出することが、画
像に埋め込まれた付加情報を復号することになる。
画像のある1ラインについては、一般に、図4(A)に
示すような、周波数の変化が連続している(周波数が滑
らかに変化する)信号波形が観察される。即ち、1ライ
ンの周波数に注目すると、一般に、その変化の仕方は連
続している。
の変化が連続している信号波形の一部を、例えば、図4
(B)に示すように、周波数が極端に低いものに入れ替
える。
いう連続性が破壊される。しかしながら、信号波形につ
いては、一般に、周波数の変化が連続しているという連
続性を利用することにより、破壊された連続性を元に戻
すことができる。即ち、図4(B)において、信号波形
の一部の周波数が、他の部分の周波数に比較して急激に
低くなっているのは、信号波形が有する本来の連続性か
らすれば、明らかに不自然であり、周波数の極端に低い
部分は、他の部分の周波数と同様の周波数の信号波形に
入れ替えるべきである。そして、そのような入れ替えを
行うことで、図4(B)に示した信号波形から、図4
(A)に示した信号波形、即ち、元の信号波形を復号す
ることができる。
信号波形の一部について、周波数を大きく変化させるこ
と(周波数の大きく異なるものに入れ替えること)が、
画像の符号化を行うこととなる。また、その符号化に際
し、埋め込み符号化器3では、例えば、信号波形のどの
部分の周波数を大きく変化させるのかや、周波数をどの
程度大きく変化させるのかなどが、付加情報にしたがっ
て決定されることになる。一方、埋め込み復号器6で
は、符号化後の信号、即ち、大きく異なる周波数を一部
に有する信号波形を、その連続性を利用して、元の信号
波形に戻すことが、その元の信号波形を復号することと
なる。さらに、その復号に際し、埋め込み復号器6にお
いて、例えば、信号波形のどの部分の周波数が大きく変
化していたのかや、周波数がどの程度大きく変化してい
たのかなどを検出することが、埋め込まれた付加情報を
復号することになる。
風景を撮影した画像などについては、その拡大画像を、
フラクタル(自己相似性)を利用して生成することがで
きることが知られている。即ち、例えば、図5(A)に
示すような、海を撮影した画像を、フラクタルを利用し
て拡大すると、元の画像と同様の特性を有する画像(拡
大画像)を得ることができ、従って、風景等を撮影した
画像は、相似性を有する。
影した画像の一部を、例えば、図5(B)に示すよう
に、森を撮影した画像の一部(図5(B)において、斜
線を付してある部分)に入れ替える。
した画像に入れ替えられた部分については、海を撮影し
た画像の相似性が破壊される。しかしながら、海を撮影
した画像については、一般に、その、どの部分を拡大し
ても、海を撮影した画像と同様の特性を有する画像が得
られるという相似性を利用することにより、破壊された
相似性を元に戻すことができる。即ち、図5(B)にお
いて、海を撮影した画像の一部が、森を撮影した画像に
なっているのは、海を撮影した画像が有する本来の相似
性からすれば、明らかに不自然であり、森を撮影した画
像になっている部分は、その周辺の海の画像と同様の特
性を有する画像に入れ替えるべきである。そして、その
ような入れ替えを行うことで、図5(B)に示した画像
から、図5(A)に示した海のみの画像、即ち、元の画
像を復号することができる。
海の画像の一部を、森の画像に入れ替えることが、画像
の符号化を行うこととなる。また、その符号化に際し、
埋め込み符号化器3では、例えば、海の画像のどの部分
(画面上の位置)を、森の画像に入れ替えるのかなど
が、付加情報にしたがって決定されることになる。一
方、埋め込み復号器6では、符号化後の信号、即ち、一
部に森の画像を有する海の画像を、その相似性を利用し
て、元の海のみの画像に戻すことが、その元の画像を復
号することとなる。さらに、その復号に際し、埋め込み
復号器6において、例えば、海の画像のどの部分が、森
の画像に入れ替えられていたのかなどを検出すること
が、埋め込まれた付加情報を復号することになる。
て、符号化対象の画像が有するエネルギの偏りを利用し
て復号を行うことができるように、その画像を、付加情
報にしたがって符号化して、符号化データを出力する場
合には、埋め込み復号器6では、その符号化データを、
画像が有するエネルギの偏りを利用することにより、復
号のためのオーバヘッドなしで、元の画像および付加情
報に復号することができる。
埋め込まれることで、その画像は、元の状態と異なる状
態とされることから、符号化対象の画像については、オ
ーバヘッドなしの暗号化を実現することができる。
ことができる。即ち、従来の電子透かしでは、例えば、
画質にあまり影響のない画素値の下位ビットが、電子透
かしに対応する値に、単に変更されていたが、この場
合、その下位ビットを、元の値に戻すことは困難であ
る。従って、復号画像の画質は、電子透かしとしての下
位ビットの変更により、少なからず劣化する。これに対
して、符号化データを、元の画像が有するエネルギの偏
りを利用して復号する場合には、元の画像および付加情
報を得ることができ、従って、付加情報を電子透かしと
して用いることで、電子透かしに起因して復号画像の画
質が劣化することはない。
ータから画像を復号することで取り出すことができるの
で、画像の符号化結果とともに、オーバヘッドなしでサ
イドインフォメーションを提供することができる。言い
換えれば、付加情報を取り出すためのオーバヘッドなし
で、その付加情報を画像に埋め込むことができるので、
その埋め込みの結果得られる符号化データは、付加情報
の分だけ圧縮(埋め込み圧縮)されているということが
できる。従って、例えば、ある画像の半分を符号化対象
とするとともに、残りの半分を付加情報とすれば、符号
化対象である半分の画像に、残りの半分の画像を埋め込
むことができるから、この場合、画像は、1/2に圧縮
されることになる。
るエネルギの偏りという、いわば統計量を利用して復号
されるため、誤りに対する耐性の強いものとなる。即
ち、ロバスト性の高い符号化であるロバスト符号化(統
計的符号化)を実現することができる。
エネルギの偏りを利用して復号されるため、そのエネル
ギの偏りに特徴があるほど、即ち、例えば、画像につい
ては、そのアクティビティが高いほど、あるいは、冗長
性が低いほど、多くの付加情報を埋め込むことができ
る。ここで、上述したように、付加情報の埋め込みの結
果得られる符号化データは、付加情報の分だけ圧縮され
ているということができるが、この圧縮という観点から
すれば、符号化対象の情報が有するエネルギの偏りを利
用して復号を行うことができるように、その情報を、付
加情報にしたがって符号化する方式(埋め込み符号化方
式)によれば、画像のアクティビティが高いほど、ある
いは、画像の冗長性が低いほど、圧縮率が高くなる。こ
の点、埋め込み符号化方式は、従来の符号化方式と大き
く異なる(従来の符号化方式では、画像のアクティビテ
ィが高いほど、あるいは、画像の冗長性が低いほど、圧
縮率は低くなる)。
符号化対象とする一方、付加情報として、画像とは異な
るメディアの、例えば、音声を用いるようにすること
で、音声をキーとして、画像の提供を行うようなことが
可能となる。即ち、符号化装置10側において、例え
ば、契約者が発話した音声「開けゴマ」など付加情報と
して画像に埋め込んでおき、復号装置20側では、ユー
ザに、音声「開けゴマ」を発話してもらい、その音声
と、画像に埋め込まれた音声とを用いて話者認識を行う
ようにする。そして、話者認識の結果、ユーザが契約者
である場合にのみ、自動的に、画像を提示するようなこ
とが可能となる。なお、この場合、付加情報としての音
声は、いわゆる特徴パラメータではなく、音声波形その
ものを用いることが可能である。
方、付加情報として、音声とは異なるメディアの、例え
ば、画像を用いるようにすることで、画像をキーとし
て、音声の提供を行うようなこと(例えば、顔認識音声
応答)が可能となる。即ち、符号化装置10側におい
て、例えば、ユーザへの応答としての音声に、そのユー
ザの顔の画像を埋め込み、復号装置20側では、ユーザ
の顔を撮影し、その結果得られる画像とマッチングする
顔画像が埋め込まれている音声を出力するようにするこ
とで、ユーザごとに異なる音声応答を行う音声応答シス
テムを実現することが可能となる。
像に、画像を埋め込んだりするような、あるメディアの
情報に、それと同一メディアの情報を埋め込むようなこ
とも可能である。あるいは、また、画像に、契約者の音
声と顔画像を埋め込んでおけば、ユーザの音声と顔画像
とが、画像に埋め込まれているものと一致するときの
み、その画像を提示するようにする、いわば二重鍵シス
テムなどの実現も可能となる。
成する、いわば同期した画像と音声のうちのいずれか一
方に、他方を埋め込むようなことも可能であり、この場
合、異なるメディアの情報どうしを統合した、いわば統
合符号化を実現することができる。
たように、情報には、そのエネルギの偏りに特徴がある
ほど、多くの付加情報を埋め込むことができる。従っ
て、例えば、ある2つの情報について、エネルギの偏り
に特徴がある方を適応的に選択し、その選択した方に、
他方を埋め込むようにすることで、全体のデータ量を制
御することが可能となる。即ち、2つの情報どうしの間
で、他方の情報量を、いわば吸収するようなことが可能
となる。そして、このように全体のデータ量を制御する
ことができる結果、伝送路の伝送帯域や使用状況、その
他の伝送環境にあったデータ量による情報伝送(環境対
応ネットワーク伝送)が可能となる。
た画像を埋め込むことで(あるいは、音声に、その音声
を間引いたものを埋め込むことで)、データ量を増加す
ることなく、いわゆる階層符号化を実現することができ
る。
するためのキーとなる画像を埋め込んでおくことで、そ
のキーとなる画像に基づいて、画像の検索を行うデータ
ベースを実現することが可能となる。
に戻すことができるように、画像に付加情報を埋め込む
埋め込み符号化を行う場合の図1の埋め込み符号化器3
の構成例を示している。
は、フレームメモリ31に供給されるようになされてお
り、フレームメモリ31は、画像データベース1からの
画像を、例えば、フレーム単位で一時記憶するようにな
されている。
は、プログラムメモリ33に記憶されたプログラムを実
行することで、後述する埋め込み符号化処理を行うよう
になされている。即ち、CPU32は、付加情報データ
ベース2から供給される付加情報を、例えば、1ビット
単位で受信し、その1ビットごとの付加情報を、フレー
ムメモリ31に記憶された画像に埋め込むようになされ
ている。具体的には、CPU32は、フレームメモリ3
1に記憶された画像を構成する一部の画素を選択し、そ
の選択した画素に対して、付加情報に対応した処理であ
って、画像の相関性を利用して元に戻すことができるも
のを施すことにより、画素に、付加情報を埋め込むよう
になされている。
(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memor
y)などで構成され、CPU32に、埋め込み符号化処
理を行わせるためのコンピュータプログラムを記憶して
いる。
ムメモリ31から、付加情報の埋め込まれた画像を読み
出し、符号化データとして出力するようになされてい
る。
ームを記憶することのできるように、複数バンクで構成
されており、バンク切り替えを行うことで、フレームメ
モリ31では、画像データベース1から供給される画像
の記憶、CPU32による埋め込み符号化処理の対象と
なっている画像の記憶、および埋め込み符号化処理後の
画像(符号化データ)の出力を、同時に行うことができ
るようになされている。これにより、画像データベース
1から供給される画像が、動画であっても、符号化デー
タのリアルタイム出力を行うことができるようになされ
ている。
埋め込み符号化器3において行われる埋め込み符号化処
理について説明する。
ている画像が読み出され、例えば、1フレーム単位で、
フレームメモリ31に供給されて記憶される。
ス2から、付加情報を1ビットずつ受信しており、1ビ
ットの付加情報を受信すると、ステップS1において、
その1ビットの付加情報を埋め込む処理の対象とする画
素(処理対象画素)を、フレームメモリ31に記憶され
た画像から選択する。
に示すように、フレームメモリ31に記憶された画像か
ら、五の目格子状に、画素が選択されるようになされて
いる。即ち、CPU32では、ステップS1の処理が行
われるごとに、図8において、斜線を付していない画素
が、例えば、ラインスキャン順に、順次、処理対象画素
として選択されるようになされている。なお、図8にお
けるp(x,y)は、左からx番目の、上からy番目の
画素を表している(後述する図12においても同様)。
いて、付加情報データベース2から受信した付加情報が
1または0のうちのいずれであるかを判定する。ステッ
プS2において、付加情報が、1または0のうちの、例
えば0であると判定された場合、ステップS1に戻る。
即ち、CPU32は、付加情報が0である場合には、処
理対象画素に、何らの処理も施さずに(所定の定数とし
ての0を加算し)、ステップS1に戻り、次の1ビット
の付加情報が、付加情報データベース2から送信されて
くるのを待って、次に処理対象画素とすべき画素を選択
し、以下、同様の処理を繰り返す。
が、1または0のうちの、例えば1であると判定された
場合、ステップS3に進み、CPU32は、処理対象画
素に対して、所定の処理を施す。即ち、CPU32は、
所定の定数としての、例えば、2の、画像を構成する画
素に割り当てられているビット数−1乗を、処理対象画
素の画素値に加算する。
て、例えば、8ビットが割り当てられている場合には、
ステップS3では、27が、処理対象画素の画素値に加
算されることになる。
UVなどで表現されている場合には、輝度成分Y、また
は色成分U,Vのいずれに対して行っても良い。また、
加算は、画素値が、例えば、RGBで表現されている場
合には、R,G,Bのいずれに対して行っても良い。
素値に、27が加算された後は、ステップS4に進み、
その加算結果がオーバフローしているかどうかが判定さ
れる。ステップS4において、加算結果がオーバフロー
していないと判定された場合、ステップS6に進み、C
PU32は、その加算結果を、処理対象画素の画素値と
して、フレームメモリ31に書き込み(上書きし)、ス
テップS1に戻る。
オーバフローしていると判定された場合、即ち、加算結
果が、28以上となった場合、ステップS5に進み、そ
の加算値の補正が行われる。即ち、ステップS5では、
オーバフローした加算値が、例えば、そのオーバフロー
した分(オーバフローした加算値から28を減算した
値)に補正される。そして、ステップS6に進み、CP
U32は、その補正後の加算結果を、処理対象画素の画
素値として、フレームメモリ31に書き込み、次の1ビ
ットの付加情報が、付加情報データベース2から送信さ
れてくるのを待って、ステップS1に戻る。
ある1フレームの画像について処理が行われた後は、出
力I/F34は、その1フレームの画像(付加情報が埋
め込まれた画像)を、符号化データとして読み出し、ま
た、CPU32は、フレームメモリ31に記憶された、
次の1フレームの画像を対象に、処理を続行する。
された画像を構成する一部の画素を選択し、その選択し
た画素に対して、付加情報に対応した処理であって、画
像の相関性を利用して元に戻すことができるものを施す
ことにより、画素に、付加情報を埋め込むことで、画像
の画質の劣化を極力なくし、かつデータ量を増加せず
に、画像に付加情報を埋め込むことができる。
像の相関性、即ち、ここでは、付加情報が埋め込まれな
かった画素との間の相関を利用することにより、オーバ
ヘッドなしで、元の画素と付加情報に復号(戻す)こと
ができる。従って、その結果得られる復号画像(再生画
像)には、基本的に、付加情報を埋め込むことによる画
質の劣化は生じない。
が出力する符号化データを、画像の相関性を利用して元
の画像と付加情報に復号する図1の埋め込み復号器6の
構成例を示している。
れた画像(以下、適宜、埋め込み画像という)は、フレ
ームメモリ41に供給されるようになされており、フレ
ームメモリ41は、埋め込み画像を、例えば、フレーム
単位で一時記憶するようになされている。なお、フレー
ムメモリ41も、図6のフレームメモリ31と同様に構
成され、バンク切り替えを行うことにより、埋め込み画
像が、動画であっても、そのリアルタイム処理が可能と
なっている。
ら、CPU43による、後述する埋め込み復号処理の結
果得られる画像(復号画像)を読み出して出力するよう
になされている。
憶されたプログラムを実行することで、埋め込み復号処
理を行うようになされている。即ち、CPU43は、フ
レームメモリ41に記憶された埋め込み画像を、画像の
相関性を利用して元の画像と付加情報に復号するように
なされている。具体的には、CPU43は、埋め込み画
像を構成する一部の画素を、処理対象画素として選択
し、図10に示すように、その処理対象画素に対して、
図6のCPU32が施した処理と逆の処理を施すこと
で、その画素値を変更する。さらに、図10に示すよう
に、CPU43は、画素値の変更前の処理対象画素と、
その周辺画素(図10の実施の形態では、左右に隣接す
る画素)との相関値R1(第1の相関)を演算するとと
もに、画素値の変更された処理対象画素と、その画素の
周辺画素との相関値R2(第2の相関)を演算し、その
相関値R1とR2とを比較する。そして、CPU43は、
その比較結果に基づいて、画素値の変更前または変更後
の処理対象画素のうちのいずれか一方を、復号結果とす
るとともに、その処理対象画素に埋め込まれた付加情報
(ここでは、1ビットの1または0のうちのいずれか一
方)を復号する。
プログラムメモリ33と同様に構成され、CPU43
に、埋め込み復号化処理を行わせるためのコンピュータ
プログラムを記憶している。
て、埋め込み復号器6において行われる埋め込み復号処
理について説明する。
る埋め込み画像が、例えば、1フレーム単位で順次記憶
される。
いて、フレームメモリ41に記憶されたあるフレームの
埋め込み画像から、復号を行う処理の対象とする画素
(処理対象画素)を選択する。
うに、図6のCPU32と同様に、フレームメモリ41
に記憶された埋め込み画像から、五の目格子状に、画素
が選択されるようになされている。即ち、CPU43で
は、ステップS11の処理が行われるごとに、図8にお
いて、斜線を付していない画素が、例えば、ラインスキ
ャン順に、順次、処理対象画素として選択されるように
なされている。
3は、処理対象画素に対し、図6のCPU32が行った
処理と逆の処理を施す。即ち、CPU32は、所定の定
数としての、例えば、2の、画像を構成する画素に割り
当てられているビット数−1乗を、処理対象画素の画素
値から減算する。
画素の画素値として、例えば、8ビットが割り当てられ
ている場合においては、ステップS12では、27が、
処理対象画素の画素値から減算されることになる。
UVなどで表現されている場合には、輝度成分Y、また
は色成分U,Vのいずれに対して行っても良い。また、
減算は、画素値が、例えば、RGBで表現されている場
合には、R,G,Bのいずれに対して行っても良い。但
し、ステップS12における減算は、図7のステップS
3における加算が行われたものと同一のものに対して行
う必要がある。即ち、画素値が、例えば、YUVなどで
表現されており、図7のステップS3における加算が、
YUVのうちの、例えば、Y成分に対して行われた場合
には、ステップS12における減算は、やはり、Y成分
に対して行う必要がある。
画素値から、27が減算された後は、ステップS13に
進み、その減算結果がアンダフローしているかどうかが
判定される。ステップS13において、減算結果がアン
ダフローしていないと判定された場合、ステップS14
をスキップして、ステップS15に進む。
がアンダフローしていると判定された場合、即ち、加算
結果が、0未満となった場合、ステップS14に進み、
その減算値の補正が行われる。即ち、ステップS14で
は、アンダフローした減算値が、例えば、その減算値に
28を加算した値に補正され、ステップS15に進む。
値(ステップS12で27を減算していないもの)(以
下、適宜、第1の画素値という)P1と、その画素値か
ら27を減算した減算値(以下では、ステップS14で
補正されたものも含むものとする)(以下、適宜、第2
の画素値という)P2のそれぞれについて、処理対象画
素の周辺画素としての、例えば、その左右に隣接する画
素との間の相関値が演算される。
対象画素の第1の画素値P1と、その左右の画素それぞ
れの画素値との差分の絶対値が演算され、その2つの絶
対値の加算値が、処理対象画素の第1の画素値P1につ
いての相関値R1として求められる。さらに、ステップ
S15では、処理対象画素の第2の画素値P2について
も、その左右の画素それぞれの画素値との差分の絶対値
どうしの加算値が演算され、それが、処理対象画素の第
2の画素値P2の相関値R2として求められる。
画素との間の相関を求めるのに用いる画素は、その左右
に隣接する画素に限定されるものではなく、上下に隣接
する画素であっても良いし、時間的に隣接する画素であ
っても良い。また、必ずしも、空間的または時間的に隣
接する画素である必要もない。但し、処理対象画素との
相関を求めるにあたっては、図8において、斜線を付し
た画素、即ち、付加情報が埋め込まれていない画素を用
いるのが望ましい。これは、処理対象画素について、付
加情報が埋め込まれた画素との相関を求めても、元の画
像についての相関を得ることができず、従って、画像の
相関性を利用することができないため、付加情報が埋め
込まれた画素から、元の画素値および付加情報を、正確
に復号するのが困難となるからである。また、画像の相
関性を利用して、処理対象画素を復号する以上、処理対
象画素との相関値を求めるのに用いる画素は、その処理
対象画素との空間的または時間的距離が近いものである
のが望ましい。
よび第2の画素値P2についての相関値R2の算出後は、
ステップS16に進み、CPU43において、その相関
値R1とR2とが比較される。
相関値R2より大きい(以上である)と判定された場
合、ステップS17に進み、CPU43において、付加
情報の復号結果として、0が出力され、ステップS11
に戻る。そして、この場合、フレームメモリ41の記憶
値は書き換えられず、従って、処理対象画素の画素値の
復号結果は、その画素値P1のままとされる。
R1の方が、第2の画素値P2についての相関値R2より
大きいということは、処理対象画素の画素値としては、
画素値P2よりも、画素値P1の方が確からしいこととな
るので、処理対象画素の画素値の復号結果は、その確か
らしい画素値P1とされる。さらに、画素値P1は、ステ
ップS12で27が減算されていないものであるから、
図7のステップS3で27が加算されていないと考えら
れる。そして、図7の埋め込み符号化処理では、付加情
報が0の場合には、27を加算しないこととしているか
ら、第1の画素値P1についての相関値R1の方が大き
く、画素値P1が、処理対象画素の画素値として確から
しい場合には、そこに埋め込まれた付加情報は0という
ことになる。
2が、相関値R1より大きい(以上である)と判定された
場合、ステップS18に進み、CPU43において、フ
レームメモリ41に記憶された処理対象画素の画素値
が、その画素値から27を減算した減算値、即ち、第2
の画素値P2に書き換えられる。従って、この場合、処
理対象画素の画素値の復号結果は、その画素値P2とさ
れる。そして、ステップS19に進み、CPU43にお
いて、付加情報の復号結果として、1が出力され、ステ
ップS11に戻る。
R2の方が、第1の画素値P1についての相関値R1より
大きいということは、処理対象画素の画素値としては、
画素値P1よりも、画素値P2の方が確からしいこととな
るので、処理対象画素の画素値の復号結果は、その確か
らしい画素値P2とされる。さらに、画素値P2は、ステ
ップS12で、画素値P1から27が減算されたものであ
るから、図7のステップS3で、元の画素値に27が加
算されたものであると考えられる。そして、図7の埋め
込み符号化処理では、付加情報が1の場合には、27を
加算することとしているから、第2の画素値P2につい
ての相関値R2の方が大きく、画素値P2が、処理対象画
素の画素値として確からしい場合には、そこに埋め込ま
れた付加情報は1ということになる。
値R1とR2との差分が小さい場合には、画素値P1とP2
のうちのいずれが、処理対象画素の画素値として確から
しいかは、一概にはいえない。そこで、このような場合
には、処理対象画素の左右に隣接する画素だけでなく、
他の画素をも用いて、画素値P1,P2それぞれについて
の相関値を求め、その相関値を比較することで、画素値
P1,P2のうちのいずれが、処理対象画素の画素値とし
て確からしいかを決定することができる。
像である符号化データを、画像の相関性を利用して、元
の画像と付加情報に復号するようにしたので、その復号
のためのオーバヘッドがなくても、符号化データを、元
の画像と付加情報に復号することができる。従って、そ
の復号画像(再生画像)には、基本的に、付加情報を埋
め込むことによる画質の劣化は生じない。
と、他の画素との相関値として、それらの画素値の差分
の絶対値を用いるようにしたが、相関値は、これに限定
されるものではない。
うに、画像から、五の目格子状に、画素を選択し、その
画素に、付加情報を埋め込むようにしたが、付加情報を
埋め込む画素の選択パターンは、これに限定されるもの
ではない。但し、付加情報を埋め込んだ画素の復号にあ
たっては、上述したように、付加情報が埋め込まれてい
ない画素を用いて相関を求めるのが望ましく、また、画
素どうしの相関は、基本的に、それらの間の空間的また
は時間的距離が離れるほど小さくなっていく。従って、
正確な復号を行う観点からは、付加情報を埋め込む画素
は、空間的または時間的に、いわゆる疎らになるように
選択するのが望ましい。一方、多くの付加情報を埋め込
む観点、即ち、圧縮率の観点からは、付加情報を埋め込
む画素は、ある程度多くする必要がある。従って、付加
情報を埋め込む画素は、復号の正確さと、圧縮率とをバ
ランスさせて選択するのが望ましい。
として選択された1画素に、1ビットの付加情報を埋め
込むようにしたが、1画素に、2ビット以上の付加情報
を埋め込むようにすることも可能である。例えば、1画
素に、2ビットの付加情報を埋め込む場合には、その2
ビットの付加情報にしたがって、例えば、0,26,
27,26+27のうちのいずれかを、画素値に加算する
ようにすれば良い。
たは27のうちのいずれかを加算することで(画素値
に、27を加算しないか、または加算することで)、付
加情報を埋め込むようにしたが、画素値に加算する値
は、27に限定されるものではない。但し、画素値の下
位ビットにしか影響を与えないような値を加算する場合
には、その加算値と、元の画素値とが、あまり異なった
ものとならず、従って、図11のステップS15で求め
られる相関値R1とR2も、あまり異なったものとならな
くなる。これは、画素値および付加情報の復号結果の精
度を劣化させることとなるから、付加情報にしたがっ
て、画素値に加算する値は、元の画素値の上位ビットに
影響を与えるような値とするのが望ましい。
定値を加算することで、付加情報の埋め込みを行うよう
にしたが、付加情報の埋め込みは、加算以外の操作(例
えば、ビット反転など)を、画素値に施すことによって
行うことも可能である。但し、上述したように、画素値
および付加情報の復号結果の精度の劣化を防止する観点
から、画素値に施す操作は、元の画素値についての相関
と、操作を施した画素値についての相関とが大きく異な
るようなものであることが望ましい。
して選択された1画素に、1ビットの付加情報を埋め込
むようにしたが、複数画素に、1ビットの付加情報を埋
め込むようにすることも可能である。即ち、例えば、図
12において○印で示す位置関係にある4画素に、1ビ
ットの付加情報を埋め込むようにすることなどが可能で
ある。
つの画素p(1,4),p(5,4),p(1,8),
p(5,8)に注目した場合、符号化時には、1ビット
の付加情報にしたがい、画素p(1,4),p(5,
4),p(1,8),p(5,8)それぞれの画素値に
対して、同一の操作を施すことで、1ビットの付加情報
を埋め込む。一方、復号時には、4つの画素p(1,
4),p(5,4),p(1,8),p(5,8)それ
ぞれについて、上述したような第1および第2の画素値
P1,P2の相関値R1,R2を求め、その相関値R1,R2
の大小関係を比較する。そして、その比較結果の多数決
によって、4つの画素p(1,4),p(5,4),p
(1,8),p(5,8)それぞれの画素値と、付加情
報の復号結果を決定すれば良い。あるいは、また、4つ
の画素p(1,4),p(5,4),p(1,8),p
(5,8)それぞれについての第1の画素値P1の相関
値R1の総和と、第2の画素値P2の相関値R2の総和と
を求め、その2つの総和の大小関係に基づいて、4つの
画素p(1,4),p(5,4),p(1,8),p
(5,8)それぞれの画素値と、付加情報の復号結果を
決定しても良い。
素として、画像から、五の目格子状に、画素を選択し、
その選択された各画素に、1ビットの付加情報を埋め込
むようにした場合には、画像の画素数の約半分のビット
数の付加情報を埋め込むことができるが、上述したよう
に、4画素に、1ビットの付加情報を埋め込む場合に
は、画像に埋め込むことのできる付加情報は、その画像
の画素数の約半分の1/4のビット数となる。
に限定されるものではなく、例えば、画像や、音声、テ
キスト、コンピュータプログラム、その他のデータを付
加情報として用いることが可能である。なお、画像デー
タベース1の画像の一部を付加情報とし、残りを、フレ
ームメモリ31への供給対象とすれば、その残りの部分
に、付加情報とされた画像の一部分が埋め込まれるか
ら、画像の圧縮が実現されることになる。
は43に、コンピュータプログラムを実行させること
で、埋め込み符号化処理または埋め込み復号処理をそれ
ぞれ行うようにしたが、これらの処理は、それ専用のハ
ードウェアによって行うことも可能である。
たは43に実行させるコンピュータプログラムを、プロ
グラムメモリ33または44にそれぞれ記憶させておく
ようにしたが、このコンピュータプログラムは、例え
ば、磁気テープ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気デ
ィスク、相変化ディスクなどの記録媒体や、インターネ
ット、地上波、衛星回線、公衆網、CATV(Cable Te
levision)網などの伝送媒体を介して提供するようにす
ることが可能である。
求項7に記載の画像処理方法、並びに請求項8に記載の
提供媒体によれば、画像を構成する一部の画素が選択さ
れ、その選択された画素に対して、情報に対応した処理
であって、画像の相関性を利用して元に戻すことができ
るものが施されることにより、画素に、情報が埋め込ま
れる。従って、元の画素および情報を復号することが可
能となる。
像を構成する一部の画素を選択し、その選択された画素
に対して、情報に対応した処理であって、画像の相関性
を利用して元に戻すことができるものを施すことで、画
素に、情報を埋め込むことにより得られる情報埋め込み
画像が提供される。従って、その情報埋め込み画像か
ら、元の画像および情報を復号することが可能となる。
求項26に記載の画像処理方法、並びに請求項27に記
載の提供媒体によれば、情報埋め込み画像を構成する一
部の画素が選択され、その選択された画素に対して、所
定の処理が施される。さらに、選択された画素と、その
画素の周辺画素との第1の相関が演算されるとともに、
選択された画素に対して所定の処理が施されたものと、
その画素の周辺画素との第2の相関が演算され、第1の
相関と第2の相関とが比較される。そして、その比較結
果に基づいて、選択された画素が復号されるとともに、
その画素に埋め込まれた情報が復号される。従って、画
質の劣化のない画像と、元の情報を得ることが可能とな
る。
求項34に記載の画像処理方法によれば、画像を構成す
る一部の画素が選択され、その選択された画素に対し
て、情報に対応した処理であって、画像の相関性を利用
して元に戻すことができるものが施されることにより、
画素に、情報が埋め込まれ、情報埋め込み画像が出力さ
れる。一方、情報埋め込み画像を構成する一部の画素が
選択され、その選択された画素に対して、所定の処理が
施される。さらに、情報埋め込み画像から選択された画
素と、その画素の周辺画素との第1の相関が演算される
とともに、埋め込み画像から選択された画素に対して所
定の処理が施されたものと、その画素の周辺画素との第
2の相関が演算され、第1の相関と第2の相関とが比較
される。そして、その比較結果に基づいて、情報埋め込
み画像から選択された画素が復号されるとともに、その
画素に埋め込まれた情報が復号される。従って、画質の
劣化のない画像と、元の情報を得ることが可能となる。
形態の構成例を示すブロック図である。
の図である。
の図である。
の図である。
ック図である。
ャートである。
である。
ク図である。
である。
ャートである。
処理を説明するための図である。
3 埋め込み符号化器, 4 記録媒体, 5 伝送
媒体, 6 埋め込み復号器, 10 符号化装置,
20 復号装置, 31 フレームメモリ, 32 C
PU, 33プログラムメモリ, 34 出力I/F,
41 フレームメモリ, 42 出力I/F, 43
CPU, 44 プログラムメモリ
Claims (34)
- 【請求項1】 画像に、情報を埋め込むための処理を行
う画像処理装置であって、 前記画像を構成する一部の画素を選択する選択手段と、 前記選択手段によって選択された前記画素に対して、前
記情報に対応した処理であって、前記画像の相関性を利
用して元に戻すことができるものを施すことにより、前
記画素に、前記情報を埋め込む処理手段とを備えること
を特徴とする画像処理装置。 - 【請求項2】 前記処理手段は、前記画素の輝度成分ま
たは色成分に対して処理を施すことを特徴とする請求項
1に記載の画像処理装置。 - 【請求項3】 前記処理手段は、前記画素の画素値に、
前記情報に対応した所定値を加算することを特徴とする
請求項1に記載の画像処理装置。 - 【請求項4】 前記処理手段は、1画素に対して、1ビ
ットの前記情報を埋め込むことを特徴とする請求項1に
記載の画像処理装置。 - 【請求項5】 前記処理手段は、複数画素に対して、1
ビットの前記情報を埋め込むことを特徴とする請求項1
に記載の画像処理装置。 - 【請求項6】 前記選択手段は、前記画像から、五の目
格子状に、画素を選択することを特徴とする請求項1に
記載の画像処理装置。 - 【請求項7】 画像に、情報を埋め込むための処理を行
う画像処理方法であって、 前記画像を構成する一部の画素を選択する選択ステップ
と、 前記選択ステップにおいて選択された前記画素に対し
て、前記情報に対応した処理であって、前記画像の相関
性を利用して元に戻すことができるものを施すことによ
り、前記画素に、前記情報を埋め込む処理ステップとを
備えることを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項8】 画像に、情報を埋め込むための処理を、
コンピュータに行わせるためのコンピュータプログラム
を提供する提供媒体であって、 前記画像を構成する一部の画素を選択する選択ステップ
と、 前記選択ステップにおいて選択された前記画素に対し
て、前記情報に対応した処理であって、前記画像の相関
性を利用して元に戻すことができるものを施すことによ
り、前記画素に、前記情報を埋め込む処理ステップとを
備えるコンピュータプログラムを提供することを特徴と
する提供媒体。 - 【請求項9】 前記処理ステップにおいて、前記画素の
輝度成分または色成分に対して処理を施すことを特徴と
する請求項8に記載の提供媒体。 - 【請求項10】 前記処理ステップにおいて、前記画素
の画素値に、前記情報に対応した所定値を加算すること
を特徴とする請求項8に記載の提供媒体。 - 【請求項11】 前記処理ステップにおいて、1画素に
対して、1ビットの前記情報を埋め込むことを特徴とす
る請求項8に記載の提供媒体。 - 【請求項12】 前記処理ステップにおいて、複数画素
に対して、1ビットの前記情報を埋め込むことを特徴と
する請求項8に記載の提供媒体。 - 【請求項13】 前記選択ステップにおいて、前記画像
から、五の目格子状に、画素を選択することを特徴とす
る請求項8に記載の提供媒体。 - 【請求項14】 画像に、情報を埋め込んだ情報埋め込
み画像を提供する提供媒体であって、 前記画像を構成する一部の画素を選択し、 その選択された前記画素に対して、前記情報に対応した
処理であって、前記画像の相関性を利用して元に戻すこ
とができるものを施すことにより、前記画素に、前記情
報を埋め込むことにより得られる前記情報埋め込み画像
を提供することを特徴とする提供媒体。 - 【請求項15】 前記画素の輝度成分または色成分に対
して処理が施されていることを特徴とする請求項14に
記載の提供媒体。 - 【請求項16】 前記画素の画素値に、前記情報に対応
した所定値が加算されていることを特徴とする請求項1
4に記載の提供媒体。 - 【請求項17】 1画素に対して、1ビットの前記情報
が埋め込まれていることを特徴とする請求項14に記載
の提供媒体。 - 【請求項18】 複数画素に対して、1ビットの前記情
報が埋め込まれていることを特徴とする請求項14に記
載の提供媒体。 - 【請求項19】 前記画像から、五の目格子状に、画素
が選択されていることを特徴とする請求項14に記載の
提供媒体。 - 【請求項20】 情報が埋め込まれた画像である情報埋
め込み画像を、元の画像と情報に復号するための処理を
行う画像処理装置であって、 前記情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択する
選択手段と、 前記選択手段によって選択された前記画素に対して、所
定の処理を施す処理手段と、 前記選択手段によって選択された前記画素と、その画素
の周辺画素との第1の相関を演算するとともに、前記選
択手段によって選択された前記画素に対して前記所定の
処理が施されたものと、その画素の周辺画素との第2の
相関を演算する相関演算手段と、 前記第1の相関と第2の相関とを比較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記選択手段
によって選択された画素を復号するとともに、その画素
に埋め込まれた前記情報を復号する復号手段とを備える
ことを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項21】 前記処理手段は、前記画素の輝度成分
または色成分に対して、前記所定の処理を施すことを特
徴とする請求項20に記載の画像処理装置。 - 【請求項22】 前記処理手段は、前記画素の画素値か
ら、所定値を減算することを特徴とする請求項20に記
載の画像処理装置。 - 【請求項23】 前記復号手段は、1画素から、1ビッ
トの前記情報を復号することを特徴とする請求項20に
記載の画像処理装置。 - 【請求項24】 前記復号手段は、複数画素から、1ビ
ットの前記情報を復号することを特徴とする請求項20
に記載の画像処理装置。 - 【請求項25】 前記選択手段は、前記情報埋め込み画
像から、五の目格子状に、画素を選択することを特徴と
する請求項20に記載の画像処理装置。 - 【請求項26】 情報が埋め込まれた画像である情報埋
め込み画像を、元の画像と情報に復号するための処理を
行う画像処理方法であって、 前記情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択する
選択ステップと、 前記選択ステップにおいて選択された前記画素に対し
て、所定の処理を施す処理ステップと、 前記選択ステップにおいて選択された前記画素と、その
画素の周辺画素との第1の相関を演算するとともに、前
記選択ステップにおいて選択された前記画素に対して前
記所定の処理が施されたものと、その画素の周辺画素と
の第2の相関を演算する相関演算ステップと、 前記第1の相関と第2の相関とを比較する比較ステップ
と、 前記比較ステップによる比較結果に基づいて、前記選択
ステップにおいて選択された画素を復号するとともに、
その画素に埋め込まれた前記情報を復号する復号ステッ
プとを備えることを特徴とする画像処理方法。 - 【請求項27】 情報が埋め込まれた画像である情報埋
め込み画像を、元の画像と情報に復号するための処理
を、コンピュータに行わせるためのコンピュータプログ
ラムを提供する提供媒体であって、 前記情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択する
選択ステップと、 前記選択ステップにおいて選択された前記画素に対し
て、所定の処理を施す処理ステップと、 前記選択ステップにおいて選択された前記画素と、その
画素の周辺画素との第1の相関を演算するとともに、前
記選択ステップにおいて選択された前記画素に対して前
記所定の処理が施されたものと、その画素の周辺画素と
の第2の相関を演算する相関演算ステップと、 前記第1の相関と第2の相関とを比較する比較ステップ
と、 前記比較ステップにおける比較結果に基づいて、前記選
択ステップにおいて選択された画素を復号するととも
に、その画素に埋め込まれた前記情報を復号する復号ス
テップとを備えるコンピュータプログラムを提供するこ
とを特徴とする提供媒体。 - 【請求項28】 前記処理ステップにおいて、前記画素
の輝度成分または色成分に対して、前記所定の処理を施
すことを特徴とする請求項27に記載の提供媒体。 - 【請求項29】 前記処理ステップにおいて、前記画素
の画素値から、所定値を減算することを特徴とする請求
項27に記載の提供媒体。 - 【請求項30】 前記復号ステップにおいて、1画素か
ら、1ビットの前記情報を復号することを特徴とする請
求項27に記載の提供媒体。 - 【請求項31】 前記復号ステップにおいて、複数画素
から、1ビットの前記情報を復号することを特徴とする
請求項27に記載の提供媒体。 - 【請求項32】 前記選択ステップにおいて、前記情報
埋め込み画像から、五の目格子状に、画素を選択するこ
とを特徴とする請求項27に記載の提供媒体。 - 【請求項33】 画像に、情報を埋め込むことにより得
られる情報埋め込み画像を送信する送信装置と、 前記送信装置からの前記情報埋め込み画像を受信して復
号する受信装置とを備える画像処理装置であって、 前記送信装置は、 前記画像を構成する一部の画素を選択する第1の選択手
段と、 前記第1の選択手段によって選択された前記画素に対し
て、前記情報に対応した処理であって、前記画像の相関
性を利用して元に戻すことができるものを施すことによ
り、前記画素に、前記情報を埋め込み、前記情報埋め込
み画像を出力する第1の処理手段とを有し、 前記受信装置は、 前記情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択する
第2の選択手段と、 前記第2の選択手段によって選択された前記画素に対し
て、所定の処理を施す第2の処理手段と、 前記第2の選択手段によって選択された前記画素と、そ
の画素の周辺画素との第1の相関を演算するとともに、
前記第2の選択手段によって選択された前記画素に対し
て前記所定の処理が施されたものと、その画素の周辺画
素との第2の相関を演算する相関演算手段と、 前記第1の相関と第2の相関とを比較する比較手段と、 前記比較手段による比較結果に基づいて、前記第2の選
択手段によって選択された画素を復号するとともに、そ
の画素に埋め込まれた前記情報を復号する復号手段とを
備えることを特徴とする画像処理装置。 - 【請求項34】 画像に、情報を埋め込むことにより得
られる情報埋め込み画像を送信する送信装置と、 前記送信装置からの前記情報埋め込み画像を受信して復
号する受信装置とを備える画像処理装置の画像処理方法
であって、 前記送信装置において、 前記画像を構成する一部の画素を選択し、 その選択された前記画素に対して、前記情報に対応した
処理であって、前記画像の相関性を利用して元に戻すこ
とができるものを施すことにより、前記画素に、前記情
報を埋め込み、前記情報埋め込み画像を出力し、 前記受信装置において、 前記情報埋め込み画像を構成する一部の画素を選択し、 その選択された前記画素に対して、所定の処理を施し、 前記情報埋め込み画像から選択された前記画素と、その
画素の周辺画素との第1の相関を演算するとともに、前
記埋め込み画像から選択された前記画素に対して前記所
定の処理が施されたものと、その画素の周辺画素との第
2の相関を演算し、 前記第1の相関と第2の相関とを比較し、 その比較結果に基づいて、前記情報埋め込み画像から選
択された画素を復号するとともに、その画素に埋め込ま
れた前記情報を復号することを特徴とする画像処理方
法。
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