JP2000082965A - ウォ―タ―マ―キングを用いたデジタル映像コ―ディング及びデコ―ディング装置並びにその方法 - Google Patents
ウォ―タ―マ―キングを用いたデジタル映像コ―ディング及びデコ―ディング装置並びにその方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ホスト映像の画質を正確に推定することので
きるウォーターマーキングを用いたデジタル映像コーデ
ィング及びデコーディング装置並びにその方法を提供す
る。 【解決手段】 ホスト映像を受けて離散ウェーブレット
変換を行い、M×Mウェーブレット係数を出力する第1の
離散ウェーブレット変換部と、原シグナチュア映像を格
納する原シグナチュア映像記憶部と、原シグナチュア映
像を受け取って離散ウェーブレット変換を行い、Mより
も小さい所定の正数をNとするとき、N×Nウェーブレッ
ト係数を出力する第2の離散ウェーブレット変換部と、
所定の規則に従い、N×N位置データをM×Mウェーブレッ
ト係数から選択されたN×Nウェーブレット係数に置換え
かつ組合せすることにより、N×N位置データ及び置き換
えられたM×Mウェーブレット係数を出力する係数置換／
組合部とを含む。
きるウォーターマーキングを用いたデジタル映像コーデ
ィング及びデコーディング装置並びにその方法を提供す
る。 【解決手段】 ホスト映像を受けて離散ウェーブレット
変換を行い、M×Mウェーブレット係数を出力する第1の
離散ウェーブレット変換部と、原シグナチュア映像を格
納する原シグナチュア映像記憶部と、原シグナチュア映
像を受け取って離散ウェーブレット変換を行い、Mより
も小さい所定の正数をNとするとき、N×Nウェーブレッ
ト係数を出力する第2の離散ウェーブレット変換部と、
所定の規則に従い、N×N位置データをM×Mウェーブレッ
ト係数から選択されたN×Nウェーブレット係数に置換え
かつ組合せすることにより、N×N位置データ及び置き換
えられたM×Mウェーブレット係数を出力する係数置換／
組合部とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はウォーターマーキン
グを用いるデジタル映像エンコーディング装置、デコー
ディング装置、及びその方法に係り、特に、エンコーデ
ィングに際し、ホスト映像の重要なエリアに原シグナチ
ュア映像を挿入し、デコーディングに際しては、原シグ
ナチュア映像とホスト映像との分散を評価することによ
り、ホスト映像の品質を正確に推定できるデジタル映像
エンコーディング装置、デコーディング装置、及びその
方法に関する。
グを用いるデジタル映像エンコーディング装置、デコー
ディング装置、及びその方法に係り、特に、エンコーデ
ィングに際し、ホスト映像の重要なエリアに原シグナチ
ュア映像を挿入し、デコーディングに際しては、原シグ
ナチュア映像とホスト映像との分散を評価することによ
り、ホスト映像の品質を正確に推定できるデジタル映像
エンコーディング装置、デコーディング装置、及びその
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウォーターマーキング（watermarking）
とは、映像に対するセキュリティ及び権利表示の目的で
暗号化映像を転送する映像と共に転送する技術をいう。
受信側では、転送しようとする映像（以下、ホスト映像
と称する）を秘密に転送される暗号化映像（以下、シグ
ナチュア映像と称する）と共に受信し、解読装置により
シグナチュア映像を解読する。
とは、映像に対するセキュリティ及び権利表示の目的で
暗号化映像を転送する映像と共に転送する技術をいう。
受信側では、転送しようとする映像（以下、ホスト映像
と称する）を秘密に転送される暗号化映像（以下、シグ
ナチュア映像と称する）と共に受信し、解読装置により
シグナチュア映像を解読する。
【０００３】図1は、ウォーターマーク映像を生成し、
該ウォーターマーク映像からシグナチュア映像を抽出す
るデジタル映像コーデック装置を示すブロック図であ
る。かかる従来のデジタル映像コーデック装置は、エン
コーディング時に、ホスト映像及び秘密に前記ホスト映
像に載せて転送したいシグナチュア映像を各々離散コサ
イン変換（Discrete Cosine Transform：以下DCTと称
する）することにより、各々の映像に対するDCT係数を
抽出する。前記DCT係数は、エンコーダでエンコーディ
ングされる。このとき、シグナチュア映像のDCT係数成
分は、暗号化のための制御動作を行う別途の暗号エンコ
ーダにより暗号化される。これにより、ホスト映像のDC
T係数と、ホスト映像のDCT係数に暗号化され挿入された
シグナチュア映像のDCT係数が転送可能となり、ホスト
映像のDCT係数と、ホスト映像のDCT係数に暗号化され挿
入されたシグナチュア映像のDCT係数をそのままIDCT変
換すると、シグナチュア映像は見られず、ホスト映像の
み現れるウォーターマーク映像が得られる。
該ウォーターマーク映像からシグナチュア映像を抽出す
るデジタル映像コーデック装置を示すブロック図であ
る。かかる従来のデジタル映像コーデック装置は、エン
コーディング時に、ホスト映像及び秘密に前記ホスト映
像に載せて転送したいシグナチュア映像を各々離散コサ
イン変換（Discrete Cosine Transform：以下DCTと称
する）することにより、各々の映像に対するDCT係数を
抽出する。前記DCT係数は、エンコーダでエンコーディ
ングされる。このとき、シグナチュア映像のDCT係数成
分は、暗号化のための制御動作を行う別途の暗号エンコ
ーダにより暗号化される。これにより、ホスト映像のDC
T係数と、ホスト映像のDCT係数に暗号化され挿入された
シグナチュア映像のDCT係数が転送可能となり、ホスト
映像のDCT係数と、ホスト映像のDCT係数に暗号化され挿
入されたシグナチュア映像のDCT係数をそのままIDCT変
換すると、シグナチュア映像は見られず、ホスト映像の
み現れるウォーターマーク映像が得られる。
【０００４】一方、ホスト映像内にウォーターマーキン
グされているシグナチュア映像は、特殊の解読装置でデ
コーディングすることにより復元される。復元に際して
は、ウォーターマーク映像を離散コサイン変換すること
によりDCT係数を抽出する。次に、ウォーターマーク映
像のDCT係数から原ホスト映像を離散コサイン変換する
ことにより抽出されたDCT係数を引き、暗号化されてい
るシグナチュア映像のDCT係数成分を抽出する。デコー
ダは、前記DCT係数成分をデコーディングする。このと
き、暗号デコーダは、暗号解読のための制御動作を行
う。解読によりデコーディングされたシグナチュア映像
のDCT係数はさらに逆離散コサイン変換されることによ
り、シグナチュア映像が復元される。
グされているシグナチュア映像は、特殊の解読装置でデ
コーディングすることにより復元される。復元に際して
は、ウォーターマーク映像を離散コサイン変換すること
によりDCT係数を抽出する。次に、ウォーターマーク映
像のDCT係数から原ホスト映像を離散コサイン変換する
ことにより抽出されたDCT係数を引き、暗号化されてい
るシグナチュア映像のDCT係数成分を抽出する。デコー
ダは、前記DCT係数成分をデコーディングする。このと
き、暗号デコーダは、暗号解読のための制御動作を行
う。解読によりデコーディングされたシグナチュア映像
のDCT係数はさらに逆離散コサイン変換されることによ
り、シグナチュア映像が復元される。
【０００５】かかるウォーターマーキングを用いたデジ
タル映像コーデック装置において、転送された映像の品
質を評価するための従来の方法は、以前の映像と転送さ
れた現在の映像を各種の方法で比較することにより行わ
れる。なお、この従来の方法は、現在の映像が以前の映
像とさほど違いないという仮定に基づく。ところが、場
面の変化が激しい場合には、このような仮定を適用し難
い。この場合には、映像の評価が正確になされない問題
があった。また、上記のような仮定が成り立つとして
も、原映像との比較よりは正確でない問題があった。
タル映像コーデック装置において、転送された映像の品
質を評価するための従来の方法は、以前の映像と転送さ
れた現在の映像を各種の方法で比較することにより行わ
れる。なお、この従来の方法は、現在の映像が以前の映
像とさほど違いないという仮定に基づく。ところが、場
面の変化が激しい場合には、このような仮定を適用し難
い。この場合には、映像の評価が正確になされない問題
があった。また、上記のような仮定が成り立つとして
も、原映像との比較よりは正確でない問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みて成されたものであり、その目的は、エンコーディン
グに際し、ANOVA分析に好適な少量の映像サンプルをウ
ォーターマーキングを用いシグナチュア映像として原映
像に影響せずに秘密に送り、デコーディングに際して
は、復元されたシグナチュア映像及び原シグナチュア映
像に対するANOVA分析を行うことにより、ホスト映像の
画質を正確に推定することができるデジタル映像コーデ
ィング装置及びデコーディング装置並びにその方法を提
供することにある。
みて成されたものであり、その目的は、エンコーディン
グに際し、ANOVA分析に好適な少量の映像サンプルをウ
ォーターマーキングを用いシグナチュア映像として原映
像に影響せずに秘密に送り、デコーディングに際して
は、復元されたシグナチュア映像及び原シグナチュア映
像に対するANOVA分析を行うことにより、ホスト映像の
画質を正確に推定することができるデジタル映像コーデ
ィング装置及びデコーディング装置並びにその方法を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明にかかるデジタル映像コーディング装置は、
転送されるホスト映像を受け取って離散ウェーブレット
変換を行うことにより、所定の正数をMとするとき、M×
Mウェーブレット係数を出力する第1の離散ウェーブレッ
ト変換部と、ANOVA分析に好適な映像を原シグナチュア
映像として格納する原シグナチュア映像記憶部と、前記
原シグナチュア映像を受け取って離散ウェーブレット変
換を行うことにより、Mよりも小さい所定の正数をNとす
るとき、N×Nウェーブレット係数を出力する第2の離散
ウェーブレット変換部と、所定の規則に従い、N×N位置
データをM×Mウェーブレット係数から選択されたN×Nウ
ェーブレット係数に置換えかつ組合せすることにより、
前記N×N位置データ及び置き換えられたM×Mウェーブレ
ット係数を出力する係数置換／組合部とを含むことを特
徴とする。
に、本発明にかかるデジタル映像コーディング装置は、
転送されるホスト映像を受け取って離散ウェーブレット
変換を行うことにより、所定の正数をMとするとき、M×
Mウェーブレット係数を出力する第1の離散ウェーブレッ
ト変換部と、ANOVA分析に好適な映像を原シグナチュア
映像として格納する原シグナチュア映像記憶部と、前記
原シグナチュア映像を受け取って離散ウェーブレット変
換を行うことにより、Mよりも小さい所定の正数をNとす
るとき、N×Nウェーブレット係数を出力する第2の離散
ウェーブレット変換部と、所定の規則に従い、N×N位置
データをM×Mウェーブレット係数から選択されたN×Nウ
ェーブレット係数に置換えかつ組合せすることにより、
前記N×N位置データ及び置き換えられたM×Mウェーブレ
ット係数を出力する係数置換／組合部とを含むことを特
徴とする。
【０００８】さらに、前記装置は、置き換えられたM×M
ウェーブレット係数を逆離散ウェーブレット変換するこ
とにより、合成されたホスト映像を生成する逆離散ウェ
ーブレット変換部をさらに含むことが好ましい。さら
に、前記装置は、前記合成されたホスト映像及び前記N
×N位置データを圧縮する圧縮部をさらに含むことが好
ましい。さらに、前記所定の正数Nは、前記所定の正数M
の1／8以下であることが好ましい。
ウェーブレット係数を逆離散ウェーブレット変換するこ
とにより、合成されたホスト映像を生成する逆離散ウェ
ーブレット変換部をさらに含むことが好ましい。さら
に、前記装置は、前記合成されたホスト映像及び前記N
×N位置データを圧縮する圧縮部をさらに含むことが好
ましい。さらに、前記所定の正数Nは、前記所定の正数M
の1／8以下であることが好ましい。
【０００９】さらに、前記所定の規則は、M×Mウェーブ
レット係数のうち重要度の高い上位50%のウェーブレッ
ト係数を一定の周期を以て選択することが好ましい。前
記他の目的を達成するために、本発明にかかるデジタル
映像デコーディング装置は、所定の正数をMとし、かつM
よりも小さい所定の正数をNとするとき、M×Mウェーブ
レット係数からＮ×Ｎウェーブレット係数を所定の位置
データを以て分離する係数分離部と、前記N×Nウェーブ
レット係数を逆離散ウェーブレット変換することによ
り、復元されたシグナチュア映像を出力する逆離散ウェ
ーブレット変換部と、ANOVA分析に適し、かつホスト映
像のウォーターマーキングに使われたものと同様のシグ
ナチュア映像を原シグナチュア映像として格納する原シ
グナチュア映像記憶部と、前記原シグナチュア映像及び
復元されたシグナチュア映像を以てANOVA分析を行うこ
とにより、復元されたシグナチュア映像の分散特性デー
タを映像品質表示データとして出力するANOVA分析部と
を含むことを特徴とする。
レット係数のうち重要度の高い上位50%のウェーブレッ
ト係数を一定の周期を以て選択することが好ましい。前
記他の目的を達成するために、本発明にかかるデジタル
映像デコーディング装置は、所定の正数をMとし、かつM
よりも小さい所定の正数をNとするとき、M×Mウェーブ
レット係数からＮ×Ｎウェーブレット係数を所定の位置
データを以て分離する係数分離部と、前記N×Nウェーブ
レット係数を逆離散ウェーブレット変換することによ
り、復元されたシグナチュア映像を出力する逆離散ウェ
ーブレット変換部と、ANOVA分析に適し、かつホスト映
像のウォーターマーキングに使われたものと同様のシグ
ナチュア映像を原シグナチュア映像として格納する原シ
グナチュア映像記憶部と、前記原シグナチュア映像及び
復元されたシグナチュア映像を以てANOVA分析を行うこ
とにより、復元されたシグナチュア映像の分散特性デー
タを映像品質表示データとして出力するANOVA分析部と
を含むことを特徴とする。
【００１０】さらに、前記デコーディング装置は、合成
されたホスト映像及び位置データの圧縮されたビットス
トリームを受け取って伸長することにより、合成された
ホスト映像と、シグナチュア映像離散ウェーブレット係
数の位置を表すＮ×Ｎ位置データとを出力する伸長部
と、合成されたホスト映像を離散ウェーブレット変換す
ることにより、所定の正数をMとするとき、M×Mウェー
ブレット係数を出力する離散ウェーブレット変換部とを
さらに含むことを特徴とする。
されたホスト映像及び位置データの圧縮されたビットス
トリームを受け取って伸長することにより、合成された
ホスト映像と、シグナチュア映像離散ウェーブレット係
数の位置を表すＮ×Ｎ位置データとを出力する伸長部
と、合成されたホスト映像を離散ウェーブレット変換す
ることにより、所定の正数をMとするとき、M×Mウェー
ブレット係数を出力する離散ウェーブレット変換部とを
さらに含むことを特徴とする。
【００１１】前記さらに他の目的を達成するために、本
発明にかかるデジタル映像コーデック装置は、転送され
るホスト映像を受け取って離散ウェーブレット変換を行
うことにより、所定の正数をMとするとき、M×Mウェー
ブレット係数を出力する第1の離散ウェーブレット変換
部と、ANOVA分析に好適な映像を原シグナチュア映像と
して格納する第１の原シグナチュア映像記憶部と、前記
原シグナチュア映像を受け取って離散ウェーブレット変
換を行うことにより、Mよりも小さい所定の正数をNとす
るとき、N×Nウェーブレット係数を出力する第2の離散
ウェーブレット変換部と、所定の規則に従い、N×N位置
データをM×Mウェーブレット係数から選択されたN×Nウ
ェーブレット係数に置換えかつ組合せすることにより、
前記N×N位置データ及び置き換えられたM×Mウェーブレ
ット係数を出力する係数置換／組合部と、置き換えられ
たM×Mウェーブレット係数を逆離散ウェーブレット変換
することにより、合成されたホスト映像を生成する第１
の逆離散ウェーブレット変換部と、前記合成されたホス
ト映像及び前記N×N位置データを圧縮する圧縮部と、合
成されたホスト映像及び位置データの圧縮されたビット
ストリームを受け取って伸長することにより、合成され
たホース映像と、シグナチュア映像離散ウェーブレット
係数の位置を表す位置データとを出力する伸長部と、合
成されたホスト映像を離散ウェーブレット変換すること
により、M×Mウェーブレット係数を出力する第３の離散
ウェーブレット変換部と、前記位置データを以てM×Mウ
ェーブレット係数からN×Nウェーブレット係数を分離す
る係数分離部と、前記N×Nウェーブレット係数を逆離散
ウェーブレット変換することにより、復元されたシグナ
チュア映像を出力する第２の逆離散ウェーブレット変換
部と、ANOVA分析に適し、かつホスト映像のウォーター
マーキングに使われたものと同様のシグナチュア映像を
原シグナチュア映像として格納する第２の原シグナチュ
ア映像記憶部と、前記原シグナチュア映像及び復元され
たシグナチュア映像を以てANOVA分析を行うことによ
り、復元されたシグナチュア映像の分散特性データを映
像品質表示データとして出力するANOVA分析部とを含む
ことを特徴とする。
発明にかかるデジタル映像コーデック装置は、転送され
るホスト映像を受け取って離散ウェーブレット変換を行
うことにより、所定の正数をMとするとき、M×Mウェー
ブレット係数を出力する第1の離散ウェーブレット変換
部と、ANOVA分析に好適な映像を原シグナチュア映像と
して格納する第１の原シグナチュア映像記憶部と、前記
原シグナチュア映像を受け取って離散ウェーブレット変
換を行うことにより、Mよりも小さい所定の正数をNとす
るとき、N×Nウェーブレット係数を出力する第2の離散
ウェーブレット変換部と、所定の規則に従い、N×N位置
データをM×Mウェーブレット係数から選択されたN×Nウ
ェーブレット係数に置換えかつ組合せすることにより、
前記N×N位置データ及び置き換えられたM×Mウェーブレ
ット係数を出力する係数置換／組合部と、置き換えられ
たM×Mウェーブレット係数を逆離散ウェーブレット変換
することにより、合成されたホスト映像を生成する第１
の逆離散ウェーブレット変換部と、前記合成されたホス
ト映像及び前記N×N位置データを圧縮する圧縮部と、合
成されたホスト映像及び位置データの圧縮されたビット
ストリームを受け取って伸長することにより、合成され
たホース映像と、シグナチュア映像離散ウェーブレット
係数の位置を表す位置データとを出力する伸長部と、合
成されたホスト映像を離散ウェーブレット変換すること
により、M×Mウェーブレット係数を出力する第３の離散
ウェーブレット変換部と、前記位置データを以てM×Mウ
ェーブレット係数からN×Nウェーブレット係数を分離す
る係数分離部と、前記N×Nウェーブレット係数を逆離散
ウェーブレット変換することにより、復元されたシグナ
チュア映像を出力する第２の逆離散ウェーブレット変換
部と、ANOVA分析に適し、かつホスト映像のウォーター
マーキングに使われたものと同様のシグナチュア映像を
原シグナチュア映像として格納する第２の原シグナチュ
ア映像記憶部と、前記原シグナチュア映像及び復元され
たシグナチュア映像を以てANOVA分析を行うことによ
り、復元されたシグナチュア映像の分散特性データを映
像品質表示データとして出力するANOVA分析部とを含む
ことを特徴とする。
【００１２】前記さらに他の目的を達成するために、本
発明にかかるデジタル映像デコーディング方法は、
（a）転送されるホスト映像に対し離散ウェーブレット
変換を行うことにより、所定の正数をMとするとき、M×
Mウェーブレット係数を求めるステップと、（b）ANOVA
分析に好適な映像を原シグナチュア映像として格納かつ
供給するステップと、（c）前記原シグナチュア映像を
受け取って離散ウェーブレット変換を行うことにより、
Mよりも小さい所定の正数をNとするとき、N×Nウェーブ
レット係数を求めるステップと、（d）M×Mウェーブレ
ット係数のうち重要度の高い係数を識別して、所定の規
則に従いN×N箇所の置換位置を選択するステップと、
（e）M×Mウェーブレット係数から選択されたN×N箇所
上の係数をN×Nウェーブレット係数に置換えかつ組合せ
するステップと、（f）置き換えられたM×Mウェーブレ
ット係数を以て逆離散ウェーブレット変換を行うことに
より、合成されたホスト映像を生成するステップと、
（g）合成されたホスト映像及びN×N箇所の位置データ
を圧縮するステップとを含むことを特徴とする。
発明にかかるデジタル映像デコーディング方法は、
（a）転送されるホスト映像に対し離散ウェーブレット
変換を行うことにより、所定の正数をMとするとき、M×
Mウェーブレット係数を求めるステップと、（b）ANOVA
分析に好適な映像を原シグナチュア映像として格納かつ
供給するステップと、（c）前記原シグナチュア映像を
受け取って離散ウェーブレット変換を行うことにより、
Mよりも小さい所定の正数をNとするとき、N×Nウェーブ
レット係数を求めるステップと、（d）M×Mウェーブレ
ット係数のうち重要度の高い係数を識別して、所定の規
則に従いN×N箇所の置換位置を選択するステップと、
（e）M×Mウェーブレット係数から選択されたN×N箇所
上の係数をN×Nウェーブレット係数に置換えかつ組合せ
するステップと、（f）置き換えられたM×Mウェーブレ
ット係数を以て逆離散ウェーブレット変換を行うことに
より、合成されたホスト映像を生成するステップと、
（g）合成されたホスト映像及びN×N箇所の位置データ
を圧縮するステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面に基づき本
発明にかかるデジタル映像コーディング装置、デコーデ
ィング装置、コーデック装置、及び該方法などの好適な
１実施の形態について説明する。
発明にかかるデジタル映像コーディング装置、デコーデ
ィング装置、コーデック装置、及び該方法などの好適な
１実施の形態について説明する。
【００１４】図2は、本発明の１実施の形態によるデジ
タル映像コーデック装置の構造を示すブロック図であ
る。また、図3及び図4は、前記デジタル映像コーデック
装置内に具現される本発明の１実施の形態によるデジタ
ル映像コーディング方法及びデジタル映像デコーディン
グ方法の主なステップを各々示す流れ図である。
タル映像コーデック装置の構造を示すブロック図であ
る。また、図3及び図4は、前記デジタル映像コーデック
装置内に具現される本発明の１実施の形態によるデジタ
ル映像コーディング方法及びデジタル映像デコーディン
グ方法の主なステップを各々示す流れ図である。
【００１５】図2を参照すれば、本発明にかかるデジタ
ル映像コーデック装置は、エンコーディング部20及びデ
コーディング部22を備える。エンコーディング部20は、
第1の離散ウェーブレット変換部202、原シグナチュア映
像記憶部204、第2の離散ウェーブレット変換部206、係
数置換／組合部208、逆離散ウェーブレット変換部210、
及び圧縮部212を備える。また、デコーディング部22
は、伸長部222、離散ウェーブレット変換部224、係数分
離部226、逆離散ウェーブレット変換部228、原シグナチ
ュア映像記憶部230、及びANOVA（ANalysis Of VArian
ce）分析部232を備える。
ル映像コーデック装置は、エンコーディング部20及びデ
コーディング部22を備える。エンコーディング部20は、
第1の離散ウェーブレット変換部202、原シグナチュア映
像記憶部204、第2の離散ウェーブレット変換部206、係
数置換／組合部208、逆離散ウェーブレット変換部210、
及び圧縮部212を備える。また、デコーディング部22
は、伸長部222、離散ウェーブレット変換部224、係数分
離部226、逆離散ウェーブレット変換部228、原シグナチ
ュア映像記憶部230、及びANOVA（ANalysis Of VArian
ce）分析部232を備える。
【００１６】まず、図２及び図３に基づきエンコーディ
ング部20の動作について説明する。第1の離散ウェーブ
レット変換部202は、転送されるホスト映像を受け取っ
て離散ウェーブレット変換（discrete wavelet trans
form）を行うことにより、M×M離散ウェーブレット係数
を出力する（ステップ302）。前記離散ウェーブレット
係数は、当該分野で広く知られているように、正方行列
（square matrix）でなる。本実施の形態において、前
記離散ウェーブレット係数は、所定の正数をMとすると
き、M行×M列の行列でなると仮定する。原シグナチュア
映像記憶部204は、ANOVA分析に好適な映像を原シグナチ
ュア映像として格納し、該原シグナチュア映像を第2の
離散ウェーブレット変換部206へ送る（ステップ304）。
ANOVA分析に好適な映像としては、例えば、一定間隔の
メッシュまたはドット状の映像などが挙げられる。
ング部20の動作について説明する。第1の離散ウェーブ
レット変換部202は、転送されるホスト映像を受け取っ
て離散ウェーブレット変換（discrete wavelet trans
form）を行うことにより、M×M離散ウェーブレット係数
を出力する（ステップ302）。前記離散ウェーブレット
係数は、当該分野で広く知られているように、正方行列
（square matrix）でなる。本実施の形態において、前
記離散ウェーブレット係数は、所定の正数をMとすると
き、M行×M列の行列でなると仮定する。原シグナチュア
映像記憶部204は、ANOVA分析に好適な映像を原シグナチ
ュア映像として格納し、該原シグナチュア映像を第2の
離散ウェーブレット変換部206へ送る（ステップ304）。
ANOVA分析に好適な映像としては、例えば、一定間隔の
メッシュまたはドット状の映像などが挙げられる。
【００１７】第2の離散ウェーブレット変換部206は、前
記原シグナチュア映像を受け取って離散ウェーブレット
変換を行うことにより、Mよりも小さい所定の正数をNと
するとき、N×Nウェーブレット係数を出力する（ステッ
プ306）。ここで、前記Nは、各映像別に一定の値として
決まり、原映像に及ぶ影響を抑えるため、Mの1／8以下
にすれば良い。
記原シグナチュア映像を受け取って離散ウェーブレット
変換を行うことにより、Mよりも小さい所定の正数をNと
するとき、N×Nウェーブレット係数を出力する（ステッ
プ306）。ここで、前記Nは、各映像別に一定の値として
決まり、原映像に及ぶ影響を抑えるため、Mの1／8以下
にすれば良い。
【００１８】係数置換／組合部208は、所定の規則に従
いN×N位置データをM×Mウェーブレット係数から選択さ
れたN×Nウェーブレット係数に置換えかつ組合せするこ
とにより、前記N×N位置データ及び置き換えられたM×M
ウェーブレット係数を出力する（ステップ310）。ホス
ト映像の品質評価のためには、ホスト映像の品質を代表
できる重要な係数を選択する必要がある。したがって、
本実施の形態においては、M×Mウェーブレット係数のう
ち重要度の高い上位50%のウェーブレット係数を所定の
規則に従い、例えば、一定の周期を以て選択すると定め
る（ステップ308）。
いN×N位置データをM×Mウェーブレット係数から選択さ
れたN×Nウェーブレット係数に置換えかつ組合せするこ
とにより、前記N×N位置データ及び置き換えられたM×M
ウェーブレット係数を出力する（ステップ310）。ホス
ト映像の品質評価のためには、ホスト映像の品質を代表
できる重要な係数を選択する必要がある。したがって、
本実施の形態においては、M×Mウェーブレット係数のう
ち重要度の高い上位50%のウェーブレット係数を所定の
規則に従い、例えば、一定の周期を以て選択すると定め
る（ステップ308）。
【００１９】逆離散ウェーブレット変換部210は、置き
換えられたM×Mウェーブレット係数を逆離散ウェーブレ
ット変換することにより、合成されたホスト映像を生成
する（ステップ312）。圧縮部212は、前記合成されたホ
スト映像及び前記N×N位置データを圧縮し、伝送チャン
ネルを介して転送する（ステップ314）。本実施の形態
において、離散ウェーブレット変換によりホスト映像に
シグナチュア映像を挿入するとき、Nを小さく、つま
り、Mの1／8以下に設定したため、逆離散ウェーブレッ
ト変換の特性の観点からみるとき、合成されたホスト映
像は元のホスト映像とさほど大差ない。
換えられたM×Mウェーブレット係数を逆離散ウェーブレ
ット変換することにより、合成されたホスト映像を生成
する（ステップ312）。圧縮部212は、前記合成されたホ
スト映像及び前記N×N位置データを圧縮し、伝送チャン
ネルを介して転送する（ステップ314）。本実施の形態
において、離散ウェーブレット変換によりホスト映像に
シグナチュア映像を挿入するとき、Nを小さく、つま
り、Mの1／8以下に設定したため、逆離散ウェーブレッ
ト変換の特性の観点からみるとき、合成されたホスト映
像は元のホスト映像とさほど大差ない。
【００２０】これにより、エンコーディング部20は、原
ホスト映像にあまり影響しないつつも、原ホスト映像に
前記原ホスト映像の品質を正確に評価できる原シグナチ
ュア映像を秘密に記録したうえで送ることが可能であ
る。
ホスト映像にあまり影響しないつつも、原ホスト映像に
前記原ホスト映像の品質を正確に評価できる原シグナチ
ュア映像を秘密に記録したうえで送ることが可能であ
る。
【００２１】次に、図２及び図４に基づきデコーディン
グ部22の動作について説明する。エンコーディング部20
により出力され、伝送チャンネルを介して送られてた圧
縮ビットストリームは、デコーディング部22により以下
のようにデコーディングされる。
グ部22の動作について説明する。エンコーディング部20
により出力され、伝送チャンネルを介して送られてた圧
縮ビットストリームは、デコーディング部22により以下
のようにデコーディングされる。
【００２２】伸長部222は、合成されたホスト映像及びN
×N箇所の位置データの圧縮されたビットストリームを
受け取って伸長することにより、合成されたホスト映像
と、シグナチュア映像離散ウェーブレット係数の位置を
表すN×N位置データとを出力する（ステップ402）。前
記所定の正数Nはエンコーディングに際して決せられる
が、Mの1／8以下であれば良い。
×N箇所の位置データの圧縮されたビットストリームを
受け取って伸長することにより、合成されたホスト映像
と、シグナチュア映像離散ウェーブレット係数の位置を
表すN×N位置データとを出力する（ステップ402）。前
記所定の正数Nはエンコーディングに際して決せられる
が、Mの1／8以下であれば良い。
【００２３】続けて、合成されたホスト映像からシグナ
チュア映像を復元する。すなわち、離散ウェーブレット
変換部224は、合成されたホスト映像を離散ウェーブレ
ット変換することにより、所定の正数をＭとするとき、
M×Mウェーブレット係数を出力する（ステップ404）。
チュア映像を復元する。すなわち、離散ウェーブレット
変換部224は、合成されたホスト映像を離散ウェーブレ
ット変換することにより、所定の正数をＭとするとき、
M×Mウェーブレット係数を出力する（ステップ404）。
【００２４】係数分離部226は、所定の正数をMとし、か
つMよりも小さい所定の正数をNとするとき、M×Mウェー
ブレット係数からN×N位置データを以てN×Nウェーブレ
ット係数を分離する（ステップ406）。逆離散ウェーブ
レット変換部228は、前記N×Nウェーブレット係数を逆
離散ウェーブレット変換することにより、復元されたシ
グナチュア映像を出力する（ステップ408）。
つMよりも小さい所定の正数をNとするとき、M×Mウェー
ブレット係数からN×N位置データを以てN×Nウェーブレ
ット係数を分離する（ステップ406）。逆離散ウェーブ
レット変換部228は、前記N×Nウェーブレット係数を逆
離散ウェーブレット変換することにより、復元されたシ
グナチュア映像を出力する（ステップ408）。
【００２５】原シグナチュア映像記憶部230は、ANOVA分
析に適し、かつホスト映像のウォーターマーキングに使
われたものと同様のシグナチュア映像を原シグナチュア
映像として格納し、またANOVA分析部232に原シグナチュ
ア映像を供給する。
析に適し、かつホスト映像のウォーターマーキングに使
われたものと同様のシグナチュア映像を原シグナチュア
映像として格納し、またANOVA分析部232に原シグナチュ
ア映像を供給する。
【００２６】ANOVA分析部232は、前記原シグナチュア映
像及び復元されたシグナチュア映像に対しANOVA分析を
行う（ステップ410）。ANOVA分析は、当業者にとって広
く知られているように、測定値の全体の分散をいくつか
の要因に対応する分散と残りの誤り分散とに分けて検定
もしくは推定を行う。すなわち、ANOVA分析は、原シグ
ナチュア映像及び復元されたシグナチュア映像の各々に
対し映像全体の分散特性を綿密に分析することが可能で
ある。これにより、ANOVA分析部232は、分散特性による
映像品質表示データを求めたうえで出力する。
像及び復元されたシグナチュア映像に対しANOVA分析を
行う（ステップ410）。ANOVA分析は、当業者にとって広
く知られているように、測定値の全体の分散をいくつか
の要因に対応する分散と残りの誤り分散とに分けて検定
もしくは推定を行う。すなわち、ANOVA分析は、原シグ
ナチュア映像及び復元されたシグナチュア映像の各々に
対し映像全体の分散特性を綿密に分析することが可能で
ある。これにより、ANOVA分析部232は、分散特性による
映像品質表示データを求めたうえで出力する。
【００２７】ここで、復元されたシグナチュア映像は、
ホスト映像のウェーブレット係数のうち重要度の高い係
数を原シグナチュア映像のウェーブレット係数に置き換
えることにより得られたものである。なお、復元された
シグナチュア映像は、その原映像と比較されるため、シ
グナチュア映像に対する画質評価は非常に正確である。
従って、復元されたシグナチュア映像の画質はホスト映
像の画質を正確に表すと言える。
ホスト映像のウェーブレット係数のうち重要度の高い係
数を原シグナチュア映像のウェーブレット係数に置き換
えることにより得られたものである。なお、復元された
シグナチュア映像は、その原映像と比較されるため、シ
グナチュア映像に対する画質評価は非常に正確である。
従って、復元されたシグナチュア映像の画質はホスト映
像の画質を正確に表すと言える。
【００２８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、エ
ンコーディングに際し、ANOVA分析に好適な少量の映像
サンプルをウォーターマーキングを用いシグナチュア映
像として原映像に影響せずに秘密に転送し、デコーディ
ングに際しては、復元されたシグナチュア映像及び原シ
グナチュア映像に対するANOVA分析を行うことにより、
ホスト映像の画質を正確に推定することができる。さら
に、本発明にかかるデジタル映像コーディング方法及び
デコーディング方法は、コンピュータで実行できるプロ
グラムにて作成可能である。また、コンピュータで使用
される媒体より前記プログラムを動作させる汎用のデジ
タルコンピューターで具現可能である。前記媒体は、フ
ロッピーディスクもしくはハードディスクなどの磁気記
録媒体、CD-ROMもしくはDVDなどの光記録媒体、及びイ
ンターネットを通した伝送などキャリアウェーブのよう
な記憶媒体を含む。さらには、かかる機能的なプログラ
ム、コード及びコードセグメントは、本発明の属する技
術分野のプログラマーにとって容易に推論できる。
ンコーディングに際し、ANOVA分析に好適な少量の映像
サンプルをウォーターマーキングを用いシグナチュア映
像として原映像に影響せずに秘密に転送し、デコーディ
ングに際しては、復元されたシグナチュア映像及び原シ
グナチュア映像に対するANOVA分析を行うことにより、
ホスト映像の画質を正確に推定することができる。さら
に、本発明にかかるデジタル映像コーディング方法及び
デコーディング方法は、コンピュータで実行できるプロ
グラムにて作成可能である。また、コンピュータで使用
される媒体より前記プログラムを動作させる汎用のデジ
タルコンピューターで具現可能である。前記媒体は、フ
ロッピーディスクもしくはハードディスクなどの磁気記
録媒体、CD-ROMもしくはDVDなどの光記録媒体、及びイ
ンターネットを通した伝送などキャリアウェーブのよう
な記憶媒体を含む。さらには、かかる機能的なプログラ
ム、コード及びコードセグメントは、本発明の属する技
術分野のプログラマーにとって容易に推論できる。
【図１】 ウォーターマーク映像を生成し、該ウォータ
ーマーク映像よりシグナチュア映像を抽出する従来のデ
ジタル映像コーデック装置を示すブロック図である。
ーマーク映像よりシグナチュア映像を抽出する従来のデ
ジタル映像コーデック装置を示すブロック図である。
【図２】 本発明の１実施の形態によるデジタル映像コ
ーデック装置の構造を示すブロック図である。
ーデック装置の構造を示すブロック図である。
【図３】 本発明の１実施の形態によるデジタル映像コ
ーディング方法の主なステップを示す流れ図である。
ーディング方法の主なステップを示す流れ図である。
【図４】 本発明の１実施の形態によるデジタル映像デ
コーディング方法の主なステップを示す流れ図である。
コーディング方法の主なステップを示す流れ図である。
２０…エンコーディング部 ２２…デコーディング部
Claims (13)
- 【請求項１】 ウォーターマーキングを用いホスト映像
にシグナチュア映像を記録するためのデジタル映像コー
ディング装置であって、 転送されるホスト映像を受け取って離散ウェーブレット
変換を行うことにより、所定の正数をMとするとき、M×
Mウェーブレット係数を出力する第1の離散ウェーブレッ
ト変換部と、 ANOVA分析に好適な映像を原シグナチュア映像として格
納する原シグナチュア映像記憶部と、 前記原シグナチュア映像を受け取って離散ウェーブレッ
ト変換を行うことにより、Mよりも小さい所定の正数をN
とするとき、N×Nウェーブレット係数を出力する第2の
離散ウェーブレット変換部と、 所定の規則に従い、N×N位置データをM×Mウェーブレッ
ト係数から選択されたN×Nウェーブレット係数に置換え
かつ組合せすることにより、前記N×N位置データ及び置
き換えられたM×Mウェーブレット係数を出力する係数置
換／組合部とを含むことを特徴とするデジタル映像コー
ディング装置。 - 【請求項２】 置き換えられたM×Mウェーブレット係数
を逆離散ウェーブレット変換することにより、合成され
たホスト映像を生成する逆離散ウェーブレット変換部を
さらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタル
映像コーディング装置。 - 【請求項３】 前記合成されたホスト映像及び前記N×N
位置データを圧縮する圧縮部をさらに含むことを特徴と
する請求項２に記載のデジタル映像コーディング装置。 - 【請求項４】 前記所定の正数Nは、前記所定の正数Mの
1／8以下であることを特徴とする請求項１に記載のデジ
タル映像コーディング装置。 - 【請求項５】 前記所定の規則は、M×Mウェーブレット
係数のうち重要度の高い上位50%のウェーブレット係数
を一定の周期を以て選択することを特徴とする請求項１
に記載のデジタル映像コーディング装置。 - 【請求項６】 ウォーターマーキングを用い、ホスト映
像にシグナチュア映像が記録されたビットストリームを
受け取ってホスト映像及びシグナチュア映像を復元する
デジタル映像デコーディング装置であって、 所定の正数をMとし、かつMよりも小さい所定の正数をN
とするとき、M×Mウェーブレット係数からＮ×Ｎウェー
ブレット係数を所定の位置データを以て分離する係数分
離部と、 前記N×Nウェーブレット係数を逆離散ウェーブレット変
換することにより、復元されたシグナチュア映像を出力
する逆離散ウェーブレット変換部と、 ANOVA分析に適し、かつホスト映像のウォーターマーキ
ングに使われたものと同様のシグナチュア映像を原シグ
ナチュア映像として格納する原シグナチュア映像記憶部
と、 前記原シグナチュア映像及び復元されたシグナチュア映
像を以てANOVA分析を行うことにより、復元されたシグ
ナチュア映像の分散特性データを映像品質表示データと
して出力するANOVA分析部とを含むことを特徴とするデ
ジタル映像デコーディング装置。 - 【請求項７】 合成されたホスト映像及び位置データの
圧縮されたビットストリームを受け取って伸長すること
により、合成されたホスト映像と、シグナチュア映像の
離散ウェーブレット係数の位置を表すＮ×Ｎ位置データ
とを出力する伸長部と、 合成されたホスト映像を離散ウェーブレット変換するこ
とにより、所定の正数をMとするとき、M×Mウェーブレ
ット係数を出力する離散ウェーブレット変換部とをさら
に含むことを特徴とする請求項６に記載のデジタル映像
デコーディング装置。 - 【請求項８】 前記所定の正数Nは、前記所定の正数Mの
1／8以下であることを特徴とする請求項６に記載のデジ
タル映像デコーディング装置。 - 【請求項９】 ウォーターマーキングを用いてホスト映
像にシグナチュア映像を記録し、かつ前記ホスト映像及
びシグナチュア映像を復元するデジタル映像コーデック
装置であって、 転送されるホスト映像を受け取って離散ウェーブレット
変換を行うことにより、所定の正数をMとするとき、M×
Mウェーブレット係数を出力する第1の離散ウェーブレッ
ト変換部と、 ANOVA分析に好適な映像を原シグナチュア映像として格
納する第１の原シグナチュア映像記憶部と、 前記原シグナチュア映像を受け取って離散ウェーブレッ
ト変換を行うことにより、Mよりも小さい所定の正数をN
とするとき、N×Nウェーブレット係数を出力する第2の
離散ウェーブレット変換部と、 所定の規則に従い、N×N位置データをM×Mウェーブレッ
ト係数から選択されたN×Nウェーブレット係数に置換え
かつ組合せすることにより、前記N×N位置データ及び置
き換えられたM×Mウェーブレット係数を出力する係数置
換／組合部と、 置き換えられたM×Mウェーブレット係数を逆離散ウェー
ブレット変換することにより、合成されたホスト映像を
生成する第１の逆離散ウェーブレット変換部と、 前記合成されたホスト映像及び前記N×N位置データを圧
縮する圧縮部と、 合成されたホスト映像及び位置データの圧縮されたビッ
トストリームを受け取って伸長することにより、合成さ
れたホース映像と、シグナチュア映像離散ウェーブレッ
ト係数の位置を表す位置データとを出力する伸長部と、 合成されたホスト映像を離散ウェーブレット変換するこ
とにより、M×Mウェーブレット係数を出力する第３の離
散ウェーブレット変換部と、 前記位置データを以てM×Mウェーブレット係数からN×N
ウェーブレット係数を分離する係数分離部と、 前記N×Nウェーブレット係数を逆離散ウェーブレット変
換することにより、復元されたシグナチュア映像を出力
する第２の逆離散ウェーブレット変換部と、 ANOVA分析に適し、かつホスト映像のウォーターマーキ
ングに使われたものと同様のシグナチュア映像を原シグ
ナチュア映像として格納する第２の原シグナチュア映像
記憶部と、 前記原シグナチュア映像及び復元されたシグナチュア映
像を以てANOVA分析を行うことにより、復元されたシグ
ナチュア映像の分散特性データを映像品質表示データと
して出力するANOVA分析部とを含むことを特徴とするデ
ジタル映像コーデック装置。 - 【請求項１０】 ウォーターマーキングを用いホスト映
像にシグナチュア映像を記録するためのデジタル映像コ
ーディング方法において、 （a）転送されるホスト映像に対し離散ウェーブレット
変換を行うことにより、所定の正数をMとするとき、M×
Mウェーブレット係数を求めるステップと、 （b）ANOVA分析に好適な映像を原シグナチュア映像とし
て格納かつ供給するステップと、 （c）前記原シグナチュア映像を受け取って離散ウェー
ブレット変換を行うことにより、Mよりも小さい所定の
正数をNとするとき、N×Nウェーブレット係数を求める
ステップと、 （d）M×Mウェーブレット係数のうち重要度の高い係数
を識別して、所定の規則に従いN×N箇所の置換位置を選
択するステップと、 （e）M×Mウェーブレット係数から選択されたN×N箇所
上の係数をN×Nウェーブレット係数に置換えかつ組合せ
するステップと、 （f）置き換えられたM×Mウェーブレット係数を以て逆
離散ウェーブレット変換を行うことにより、合成された
ホスト映像を生成するステップと、 （g）合成されたホスト映像及びN×N箇所の位置データ
を圧縮するステップとを含むことを特徴とするデジタル
映像コーディング方法。 - 【請求項１１】 前記ステップ（c）において、所定の
正数Nは、Mの1／8以下であることを特徴とする請求項10
に記載のデジタル映像コーディング方法。 - 【請求項１２】 前記ステップ（d）において、前記所
定の規則は、M×Mウェーブレット係数のうち重要度の高
い上位50%のウェーブレット係数を選択し、かつ選択さ
れた重要度の高い上位50％のウェーブレット係数のうち
N×N位置を一定の周期を以て選択することを特徴とする
請求項10に記載のデジタル映像コーディング方法。 - 【請求項１３】 ウォーターマーキングを用い、ホスト
映像にシグナチュア映像の記録されたビットストリーム
を受け取ってホスト映像及びシグナチュア映像を復元す
るデジタル映像デコーディング方法において、 （a）受信されたビットストリームを伸長することによ
り、ホスト映像及びN×N箇所の位置データを求めるステ
ップと、 （b）ホスト映像に対し離散ウェーブレット変換を行う
ことにより、M×Mウェーブレット係数を求めるステップ
と、 （c）M×Mウェーブレット係数から位置データに該当す
るN×Nウェーブレット係数を分離するステップと、 （d）N×Nウェーブレット係数に対し逆離散ウェーブレ
ット変換を行うことにより、シグナチュア映像を復元す
るステップと、 （e）ANOVA分析に適し、かつ対応するエンコーディング
に際してホスト映像のウォーターマーキングに使われた
ものと同様のシグナチュア映像を原シグナチュア映像と
して格納するステップと、 （f）原シグナチュア映像及び復元されたシグナチュア
映像に対しANOVA分析を行うことにより、映像品質表示
データを出力するステップとを含むことを特徴とするデ
ジタル映像デコーディング方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US9154198P | 1998-07-01 | 1998-07-01 | |
| US091.541 | 1998-07-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000082965A true JP2000082965A (ja) | 2000-03-21 |
| JP3325542B2 JP3325542B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=22228309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18659299A Expired - Fee Related JP3325542B2 (ja) | 1998-07-01 | 1999-06-30 | ウォーターマーキングを用いたデジタル映像コーディング及びデコーディング装置並びにその方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3325542B2 (ja) |
| KR (1) | KR100294890B1 (ja) |
| CN (1) | CN1148949C (ja) |
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| SG75189A1 (en) * | 1998-12-04 | 2000-09-19 | Canon Kk | Image processing apparatus method therefor and recording medium storing image processing program |
| JP3942759B2 (ja) * | 1999-01-25 | 2007-07-11 | 興和株式会社 | 電子透かしの埋め込み方法，復号方法およびその装置 |
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| US7656930B2 (en) * | 2001-09-10 | 2010-02-02 | Digimarc Corporation | Assessing quality of service using digital watermark information |
| WO2002051063A1 (en) * | 2000-12-21 | 2002-06-27 | Digimarc Corporation | Methods, apparatus and programs for generating and utilizing content signatures |
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| KR100426305B1 (ko) * | 2001-11-27 | 2004-04-08 | 한국전자통신연구원 | 웨이블릿 기반에서 블라인드 방식을 이용한 디지털워터마크 삽입/추출장치 및 방법 |
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| FR2853786B1 (fr) * | 2003-04-11 | 2005-08-05 | Medialive | Procede et equipement de distribution de produits videos numeriques avec une restriction de certains au moins des droits de representation et de reproduction |
| KR100556848B1 (ko) * | 2003-05-13 | 2006-03-10 | 엘지전자 주식회사 | 디지털 워터마킹을 이용한 동영상 부호화/복호화 장치 및방법 |
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