JP2000232365A - 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 - Google Patents
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Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像の画質を劣化させず、かつデータ量を増
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
る各列の位置が、付加情報に対応して入れ替えられるこ
とにより、画像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
を構成する各列と、所定の列との相関が計算され、その
相関に基づいて、埋め込み画像を構成する各列の位置を
入れ替えることにより、その各列の位置が元に戻される
（復号される）。さらに、各列の入れ替え前の位置と入
れ替え後の位置とに基づいて、埋め込み画像に埋め込ま
れた付加情報が復号される。
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
る各列の位置が、付加情報に対応して入れ替えられるこ
とにより、画像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
を構成する各列と、所定の列との相関が計算され、その
相関に基づいて、埋め込み画像を構成する各列の位置を
入れ替えることにより、その各列の位置が元に戻される
（復号される）。さらに、各列の入れ替え前の位置と入
れ替え後の位置とに基づいて、埋め込み画像に埋め込ま
れた付加情報が復号される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、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
にデータ処理装置に関し、特に、例えば、復号画像の画
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に関する。
符号化方法、復号装置および復号方法、記録媒体、並び
にデータ処理装置に関し、特に、例えば、復号画像の画
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に関する。
【０００２】
【従来の技術】信号に対して、そのデータ量を増加させ
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。
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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
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。
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。
【０００４】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
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。
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の符号化装置は、
第１のデータの少なくとも一部のデータを記憶する記憶
手段と、第２のデータにしたがって、記憶手段に記憶さ
れた一部のデータを入れ替えることにより、第１のデー
タに、第２のデータに関連するデータを埋め込む符号化
手段とを備えることを特徴とする。
第１のデータの少なくとも一部のデータを記憶する記憶
手段と、第２のデータにしたがって、記憶手段に記憶さ
れた一部のデータを入れ替えることにより、第１のデー
タに、第２のデータに関連するデータを埋め込む符号化
手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】この符号化装置には、第１および第２のデ
ータを入力する入力手段をさらに設けることができる。
ータを入力する入力手段をさらに設けることができる。
【０００７】第１のデータは、複数の画素データから構
成される画像データとすることができ、この場合、記憶
手段には、画像データを記憶させ、符号化手段には、記
憶手段に記憶された画像データを構成する１以上の画素
データの集合の位置を、第２のデータにしたがって入れ
替えることにより、画像データに、第２のデータに関連
するデータを埋め込ませることができる。
成される画像データとすることができ、この場合、記憶
手段には、画像データを記憶させ、符号化手段には、記
憶手段に記憶された画像データを構成する１以上の画素
データの集合の位置を、第２のデータにしたがって入れ
替えることにより、画像データに、第２のデータに関連
するデータを埋め込ませることができる。
【０００８】さらに、符号化手段には、画像データの画
枠内にある１以上の画素データの集合の位置を、第２の
データにしたがって入れ替えさせることができる。
枠内にある１以上の画素データの集合の位置を、第２の
データにしたがって入れ替えさせることができる。
【０００９】また、符号化手段には、画像データを構成
する画素データの位置を、１行または１列単位で入れ替
えさせることができる。
する画素データの位置を、１行または１列単位で入れ替
えさせることができる。
【００１０】第１のデータの一部は、符号化手段による
入れ替えが禁止されているものとすることができる。
入れ替えが禁止されているものとすることができる。
【００１１】符号化手段には、画像データを構成する１
以上の画素データの集合の位置を、第２のデータの値に
相当する画素数に応じて入れ替えさせることができる。
以上の画素データの集合の位置を、第２のデータの値に
相当する画素数に応じて入れ替えさせることができる。
【００１２】本発明の符号化方法は、第１のデータの少
なくとも一部のデータを記憶する記憶ステップと、第２
のデータにしたがって、記憶ステップで記憶された一部
のデータを入れ替えることにより、第１のデータに、第
２のデータに関連するデータを埋め込む符号化ステップ
とを備えることを特徴とする。
なくとも一部のデータを記憶する記憶ステップと、第２
のデータにしたがって、記憶ステップで記憶された一部
のデータを入れ替えることにより、第１のデータに、第
２のデータに関連するデータを埋め込む符号化ステップ
とを備えることを特徴とする。
【００１３】本発明の第１の記録媒体は、第１のデータ
の少なくとも一部のデータを記憶する記憶ステップと、
第２のデータにしたがって、記憶ステップで記憶された
一部のデータを入れ替えることにより、第１のデータ
に、第２のデータに関連するデータを埋め込む符号化ス
テップとを備えるプログラムが記録されていることを特
徴とする。
の少なくとも一部のデータを記憶する記憶ステップと、
第２のデータにしたがって、記憶ステップで記憶された
一部のデータを入れ替えることにより、第１のデータ
に、第２のデータに関連するデータを埋め込む符号化ス
テップとを備えるプログラムが記録されていることを特
徴とする。
【００１４】本発明の復号装置は、符号化データの一部
のデータと、他の一部のデータとの関係を表す関係値を
計算する関係値計算手段と、関係値計算手段によって求
められた関係値に基づいて、一部のデータと他の一部の
データとの位置を入れ替えることにより、符号化データ
を、第１のデータに復号するとともに、その位置の入れ
替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた第２の
データを復号する復号手段とを備えることを特徴とす
る。
のデータと、他の一部のデータとの関係を表す関係値を
計算する関係値計算手段と、関係値計算手段によって求
められた関係値に基づいて、一部のデータと他の一部の
データとの位置を入れ替えることにより、符号化データ
を、第１のデータに復号するとともに、その位置の入れ
替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた第２の
データを復号する復号手段とを備えることを特徴とす
る。
【００１５】関係値計算手段には、一部のデータと他の
一部のデータとの連続性を表す関係値を計算させること
ができる。
一部のデータとの連続性を表す関係値を計算させること
ができる。
【００１６】復号手段には、一部のデータとの関係値を
最大にする他の一部のデータと、一部のデータとが隣接
するように入れ替えを行わせることができる。
最大にする他の一部のデータと、一部のデータとが隣接
するように入れ替えを行わせることができる。
【００１７】第１のデータは、複数の画素データから構
成される画像データとすることができ、この場合、復号
手段には、符号化データを構成する画素データの位置
を、１行または１列単位で入れ替えさせることができ
る。
成される画像データとすることができ、この場合、復号
手段には、符号化データを構成する画素データの位置
を、１行または１列単位で入れ替えさせることができ
る。
【００１８】符号化データの一部は、復号手段による入
れ替えが禁止されているものとすることができる。
れ替えが禁止されているものとすることができる。
【００１９】復号手段には、一部のデータと他の一部の
データとの位置の入れ替えパターンに相当する値を、第
２のデータとして復号させることができる。
データとの位置の入れ替えパターンに相当する値を、第
２のデータとして復号させることができる。
【００２０】本発明の復号方法は、符号化データの一部
のデータと、他の一部のデータとの関係を表す関係値を
計算する関係値計算ステップと、関係値計算ステップに
おいて求められた関係値に基づいて、一部のデータと他
の一部のデータとの位置を入れ替えることにより、符号
化データを、第１のデータに復号するとともに、その位
置の入れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれてい
た第２のデータを復号する復号ステップとを備えること
を特徴とする。
のデータと、他の一部のデータとの関係を表す関係値を
計算する関係値計算ステップと、関係値計算ステップに
おいて求められた関係値に基づいて、一部のデータと他
の一部のデータとの位置を入れ替えることにより、符号
化データを、第１のデータに復号するとともに、その位
置の入れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれてい
た第２のデータを復号する復号ステップとを備えること
を特徴とする。
【００２１】本発明の第２の記録媒体は、符号化データ
の一部のデータと、他の一部のデータとの関係を表す関
係値を計算する関係値計算ステップと、関係値計算ステ
ップにおいて求められた関係値に基づいて、一部のデー
タと他の一部のデータとの位置を入れ替えることによ
り、符号化データを、第１のデータに復号するととも
に、その位置の入れ替えに応じて、符号化データに埋め
込まれていた第２のデータを復号する復号ステップとを
備えるプログラムが記録されていることを特徴とする。
の一部のデータと、他の一部のデータとの関係を表す関
係値を計算する関係値計算ステップと、関係値計算ステ
ップにおいて求められた関係値に基づいて、一部のデー
タと他の一部のデータとの位置を入れ替えることによ
り、符号化データを、第１のデータに復号するととも
に、その位置の入れ替えに応じて、符号化データに埋め
込まれていた第２のデータを復号する復号ステップとを
備えるプログラムが記録されていることを特徴とする。
【００２２】本発明のデータ処理装置は、第１のデータ
の少なくとも一部のデータを記憶する記憶手段と、第２
のデータにしたがって、記憶手段に記憶された第１のデ
ータの一部のデータを入れ替えることにより、第１のデ
ータに、第２のデータに関連するデータを埋め込み、符
号化データとする符号化手段と、符号化データの一部の
データと、他の一部のデータとの関係を表す関係値を計
算する関係値計算手段と、関係値計算手段によって求め
られた関係値に基づいて、符号化データの一部のデータ
と他の一部のデータとの位置を入れ替えることにより、
符号化データを、第１のデータに復号するとともに、そ
の位置の入れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれ
ていた第２のデータを復号する復号手段とを備えること
を特徴とする。
の少なくとも一部のデータを記憶する記憶手段と、第２
のデータにしたがって、記憶手段に記憶された第１のデ
ータの一部のデータを入れ替えることにより、第１のデ
ータに、第２のデータに関連するデータを埋め込み、符
号化データとする符号化手段と、符号化データの一部の
データと、他の一部のデータとの関係を表す関係値を計
算する関係値計算手段と、関係値計算手段によって求め
られた関係値に基づいて、符号化データの一部のデータ
と他の一部のデータとの位置を入れ替えることにより、
符号化データを、第１のデータに復号するとともに、そ
の位置の入れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれ
ていた第２のデータを復号する復号手段とを備えること
を特徴とする。
【００２３】本発明の符号化装置および符号化方法、並
びに第１の記録媒体においては、第１のデータの少なく
とも一部のデータが記憶され、第２のデータにしたがっ
て、記憶された一部のデータを入れ替えることにより、
第１のデータに、第２のデータに関連するデータが埋め
込まれる。
びに第１の記録媒体においては、第１のデータの少なく
とも一部のデータが記憶され、第２のデータにしたがっ
て、記憶された一部のデータを入れ替えることにより、
第１のデータに、第２のデータに関連するデータが埋め
込まれる。
【００２４】本発明の復号装置および復号方法、並びに
第２の記録媒体においては、符号化データの一部のデー
タと、他の一部のデータとの関係を表す関係値が計算さ
れ、その関係値に基づいて、一部のデータと他の一部の
データとの位置を入れ替えることにより、符号化データ
が、第１のデータに復号されるとともに、その位置の入
れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた第２
のデータが復号される。
第２の記録媒体においては、符号化データの一部のデー
タと、他の一部のデータとの関係を表す関係値が計算さ
れ、その関係値に基づいて、一部のデータと他の一部の
データとの位置を入れ替えることにより、符号化データ
が、第１のデータに復号されるとともに、その位置の入
れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた第２
のデータが復号される。
【００２５】本発明のデータ処理装置においては、第１
のデータの少なくとも一部のデータが記憶され、第２の
データにしたがって、記憶された第１のデータの一部の
データを入れ替えることにより、第１のデータに、第２
のデータに関連するデータが埋め込まれ、符号化データ
とされる。一方、符号化データの一部のデータと、他の
一部のデータとの関係を表す関係値が計算され、その関
係値に基づいて、符号化データの一部のデータと他の一
部のデータとの位置を入れ替えることにより、符号化デ
ータが、第１のデータに復号されるとともに、その位置
の入れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた
第２のデータが復号される。
のデータの少なくとも一部のデータが記憶され、第２の
データにしたがって、記憶された第１のデータの一部の
データを入れ替えることにより、第１のデータに、第２
のデータに関連するデータが埋め込まれ、符号化データ
とされる。一方、符号化データの一部のデータと、他の
一部のデータとの関係を表す関係値が計算され、その関
係値に基づいて、符号化データの一部のデータと他の一
部のデータとの位置を入れ替えることにより、符号化デ
ータが、第１のデータに復号されるとともに、その位置
の入れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた
第２のデータが復号される。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明を適用した画像伝
送システム（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。
送システム（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。
【００２７】この画像伝送システムは、符号化装置１０
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。
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。
【００２８】即ち、画像データベース１は、符号化すべ
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。
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。
【００２９】また、付加情報データベース２は、符号化
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。
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。
【００３０】埋め込み符号化器３では、画像データベー
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、
半導体メモリ、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。
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、
半導体メモリ、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。
【００３１】復号装置２０は、埋め込み復号器６で構成
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。
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。
【００３２】なお、付加情報としては、例えば、元の画
像に関連するテキストデータや、音声データ、その画像
を縮小した縮小画像等は勿論、元の画像に無関係なデー
タも用いることができる。
像に関連するテキストデータや、音声データ、その画像
を縮小した縮小画像等は勿論、元の画像に無関係なデー
タも用いることができる。
【００３３】次に、図１の埋め込み符号化器３における
符号化（埋め込み符号化）、および埋め込み復号器６に
おける復号（埋め込み復号）の原理について説明する。
符号化（埋め込み符号化）、および埋め込み復号器６に
おける復号（埋め込み復号）の原理について説明する。
【００３４】一般に、情報と呼ばれるものは、エネルギ
（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人によって認識されるのは、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。
（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人によって認識されるのは、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。
【００３５】従って、価値ある情報に対して、何らかの
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、元の価値ある情報に復号す
ることができる。
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、元の価値ある情報に復号す
ることができる。
【００３６】ここで、情報が有するエネルギ（の偏り）
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。
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。
【００３７】情報の相関性とは、その情報の構成要素
（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。例え
ば、画像の相関性を表すものとしては、画像のライン間
の相関があり、この相関を表す相関値としては、例え
ば、２つのラインにおける、対応する各画素値の差分の
２乗和等を用いることができる（この場合、相関値が小
さいことは、ライン間の相関が大きいことを表し、相関
値が大きいことは、ライン間の相関が小さいことを表
す）。
（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。例え
ば、画像の相関性を表すものとしては、画像のライン間
の相関があり、この相関を表す相関値としては、例え
ば、２つのラインにおける、対応する各画素値の差分の
２乗和等を用いることができる（この場合、相関値が小
さいことは、ライン間の相関が大きいことを表し、相関
値が大きいことは、ライン間の相関が小さいことを表
す）。
【００３８】即ち、例えば、いま、図２に示すようなＨ
ライン１０２を有する画像１０１があった場合に、その
上から１行目のライン（第１ライン）１０３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１０３との距離が近いライン（図２における画
像１０１の上側のライン）ほど、第Ｍライン１０４につ
いての相関２０１として示すように大きくなり、第１ラ
イン１０３との距離が遠いライン（図２における画像の
下側のライン）ほど、第Ｎライン１０５についての相関
２０２として示すように小さくなる。従って、第１ライ
ン１０３から近いほど、第１ライン１０３との相関が大
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１０２を有する画像１０１があった場合に、その
上から１行目のライン（第１ライン）１０３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１０３との距離が近いライン（図２における画
像１０１の上側のライン）ほど、第Ｍライン１０４につ
いての相関２０１として示すように大きくなり、第１ラ
イン１０３との距離が遠いライン（図２における画像の
下側のライン）ほど、第Ｎライン１０５についての相関
２０２として示すように小さくなる。従って、第１ライ
ン１０３から近いほど、第１ライン１０３との相関が大
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。
【００３９】そこで、いま、図２の画像１０１におい
て、第１ライン１０３から比較的近い第Ｍライン１０４
と、第１ライン１０３から比較的遠い第Ｎライン１０５
との画素値を入れ替える操作を行い（１＜Ｍ＜Ｎ≦
Ｈ）、その入れ替え後の画像１０１について、第１ライ
ン１０３と、他のラインとの相関を計算値すると、それ
は、例えば、図３（Ｂ）に示すようになる。
て、第１ライン１０３から比較的近い第Ｍライン１０４
と、第１ライン１０３から比較的遠い第Ｎライン１０５
との画素値を入れ替える操作を行い（１＜Ｍ＜Ｎ≦
Ｈ）、その入れ替え後の画像１０１について、第１ライ
ン１０３と、他のラインとの相関を計算値すると、それ
は、例えば、図３（Ｂ）に示すようになる。
【００４０】即ち、入れ替え後の画像１０１では、第１
ライン１０３から近い第Ｍライン（入れ替え前の第Ｎラ
イン１０５）との相関２０３が小さくなり、第１ライン
１０３から遠い第Ｎライン（入れ替え前の第Ｍライン１
０４）との相関２０４が大きくなる。
ライン１０３から近い第Ｍライン（入れ替え前の第Ｎラ
イン１０５）との相関２０３が小さくなり、第１ライン
１０３から遠い第Ｎライン（入れ替え前の第Ｍライン１
０４）との相関２０４が大きくなる。
【００４１】従って、図３（Ｂ）では、第１ライン１０
３から近いほど相関が大きくなり、遠いほど相関が小さ
くなるという相関性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１０３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
という相関性の偏りを利用することにより、破壊された
相関性の偏りを復元することができる。即ち、図３
（Ｂ）において、第１ライン１０３から近い第Ｍライン
との相関２０３が小さく、第１ライン１０３から遠い第
Ｎラインとの相関２０４が大きいのは、画像１０１が有
する本来の相関性の偏りからすれば、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
すような本来の相関性の偏りを有する画像、即ち、元の
画像１０１を復号することができる。
３から近いほど相関が大きくなり、遠いほど相関が小さ
くなるという相関性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１０３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
という相関性の偏りを利用することにより、破壊された
相関性の偏りを復元することができる。即ち、図３
（Ｂ）において、第１ライン１０３から近い第Ｍライン
との相関２０３が小さく、第１ライン１０３から遠い第
Ｎラインとの相関２０４が大きいのは、画像１０１が有
する本来の相関性の偏りからすれば、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
すような本来の相関性の偏りを有する画像、即ち、元の
画像１０１を復号することができる。
【００４２】ここで、図２および図３で説明した場合に
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。
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。
【００４３】次に、情報の連続性についてであるが、例
えば、画像のある１ラインについて注目した場合に、そ
の注目ラインにおいて、図４（Ａ）に示すような、画素
値の変化パターンが連続している波形３０１が観察され
たとすると、その注目ラインと離れた他のラインでは、
注目ラインとは異なる画素値の変化パターンが観察され
る。従って、注目ラインと、その注目ラインと離れた他
のラインとにおいては、画素値の変化パターンが異な
り、連続性においても偏りがある。即ち、画像のある部
分の画素値の変化パターンに注目すると、その注目部分
に隣接する部分には、同様の画素値の変化パターンが存
在し、注目部分から離れるにつれて、異なる画素値の変
化パターンが存在するという連続性の偏りがある。
えば、画像のある１ラインについて注目した場合に、そ
の注目ラインにおいて、図４（Ａ）に示すような、画素
値の変化パターンが連続している波形３０１が観察され
たとすると、その注目ラインと離れた他のラインでは、
注目ラインとは異なる画素値の変化パターンが観察され
る。従って、注目ラインと、その注目ラインと離れた他
のラインとにおいては、画素値の変化パターンが異な
り、連続性においても偏りがある。即ち、画像のある部
分の画素値の変化パターンに注目すると、その注目部分
に隣接する部分には、同様の画素値の変化パターンが存
在し、注目部分から離れるにつれて、異なる画素値の変
化パターンが存在するという連続性の偏りがある。
【００４４】そこで、いま、図４（Ａ）に示した、画像
のあるラインにおける、画素値の変化パターンが連続し
ている波形３０１の一部を、例えば、図４（Ｂ）に示す
ように、離れたラインにおける波形３０２と入れ替え
る。
のあるラインにおける、画素値の変化パターンが連続し
ている波形３０１の一部を、例えば、図４（Ｂ）に示す
ように、離れたラインにおける波形３０２と入れ替え
る。
【００４５】この場合、画像の連続性の偏りが破壊され
る。しかしながら、近接する部分の画素値の変化パター
ンは連続しており、離れるほど、画素値の変化パターン
が異なるという連続性の偏りを利用することにより、破
壊された連続性の偏りを復元することができる。即ち、
図４（Ｂ）において、波形の一部３０２の画素値の変化
パターンが、他の部分の画素値の変化パターンに比較し
て大きく異なっているのは、波形が有する本来の連続性
の偏りからすれば、明らかに不自然であり、他の部分の
画素値の変化パターンと異なっている部分３０２は、他
の部分の画素値の変化パターンと同様の波形に入れ替え
るべきである。そして、そのような入れ替えを行うこと
で、連続性の偏りが復元され、これにより、図４（Ｂ）
に示した波形から、図４（Ａ）に示した元の波形を復号
することができる。
る。しかしながら、近接する部分の画素値の変化パター
ンは連続しており、離れるほど、画素値の変化パターン
が異なるという連続性の偏りを利用することにより、破
壊された連続性の偏りを復元することができる。即ち、
図４（Ｂ）において、波形の一部３０２の画素値の変化
パターンが、他の部分の画素値の変化パターンに比較し
て大きく異なっているのは、波形が有する本来の連続性
の偏りからすれば、明らかに不自然であり、他の部分の
画素値の変化パターンと異なっている部分３０２は、他
の部分の画素値の変化パターンと同様の波形に入れ替え
るべきである。そして、そのような入れ替えを行うこと
で、連続性の偏りが復元され、これにより、図４（Ｂ）
に示した波形から、図４（Ａ）に示した元の波形を復号
することができる。
【００４６】ここで、図４で説明した場合においては、
波形の一部を、その周辺の画素値の変化パターンとは大
きく異なる画素値の変化パターンの波形に入れ替えるこ
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、波形のど
の部分の画素値の変化パターンを入れ替えるのかや、画
素値の変化パターン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
きく異なる画素値の変化パターンを一部に有する波形
を、周辺の画素値の変化パターンは連続しており、離れ
るほど、画素値の変化パターンが異なるという連続性の
偏りを利用して、元の波形に戻すことが、その元の波形
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、波形のどの部分の画素
値の変化パターンが大きく変化していたのかや、画素値
の変化パターン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。
波形の一部を、その周辺の画素値の変化パターンとは大
きく異なる画素値の変化パターンの波形に入れ替えるこ
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、波形のど
の部分の画素値の変化パターンを入れ替えるのかや、画
素値の変化パターン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
きく異なる画素値の変化パターンを一部に有する波形
を、周辺の画素値の変化パターンは連続しており、離れ
るほど、画素値の変化パターンが異なるという連続性の
偏りを利用して、元の波形に戻すことが、その元の波形
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、波形のどの部分の画素
値の変化パターンが大きく変化していたのかや、画素値
の変化パターン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。
【００４７】次に、情報の相似性についてであるが、例
えば、風景を撮影した画像等の一部は、画像のフラクタ
ル性（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４０１と森４０２を撮影した画像においては、
海４０１全体の画素値の変化パターンと、その海４０１
の一部の画素値の変化パターンとの相似性は高いが、そ
れらの変化パターンと、海４０１から離れた森４０２の
画素値の変化パターンとの相似性は低いという相似性の
偏りがある。ここで、画像の相似性は、上述のように画
素値の変化パターンを比較して考えるのではなく、エッ
ジ形状を比較して考えても良い。
えば、風景を撮影した画像等の一部は、画像のフラクタ
ル性（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４０１と森４０２を撮影した画像においては、
海４０１全体の画素値の変化パターンと、その海４０１
の一部の画素値の変化パターンとの相似性は高いが、そ
れらの変化パターンと、海４０１から離れた森４０２の
画素値の変化パターンとの相似性は低いという相似性の
偏りがある。ここで、画像の相似性は、上述のように画
素値の変化パターンを比較して考えるのではなく、エッ
ジ形状を比較して考えても良い。
【００４８】そこで、いま、図５（Ａ）に示した海４０
１の一部４０３と、森４０２の一部４０４とを入れ替え
る。
１の一部４０３と、森４０２の一部４０４とを入れ替え
る。
【００４９】この場合、画像の相似性の偏りが破壊さ
れ、図５（Ｂ）に示すような画像が得られる。しかしな
がら、近接する部分の画素値の変化パターンは相似性が
高く、離れるほど、画素値の変化パターンの相似性が低
くなるという相似性の偏りを利用することにより、破壊
された相似性の偏りを復元することができる。即ち、図
５（Ｂ）において、海４０１の画像の一部が、海４０１
と相似性の低い森４０２の画像の一部４０４になってい
ること、および森４０２の画像の一部が、森４０２と相
似性の低い海４０１の画像の一部４０３となっているこ
とは、画像が有する本来の相似性の偏りからすれば、明
らかに不自然である。具体的には、図５（Ｂ）におい
て、海４０１の画像の中の、森４０２の画像の一部４０
４についての相似性は、海４０１の他の部分についての
相似性に比較して極端に低くなっており、また、森４０
２の画像の中の、海４０１の画像の一部４０３について
の相似性も、森４０２の他の部分についての相似性に比
較して極端に低くなっている。
れ、図５（Ｂ）に示すような画像が得られる。しかしな
がら、近接する部分の画素値の変化パターンは相似性が
高く、離れるほど、画素値の変化パターンの相似性が低
くなるという相似性の偏りを利用することにより、破壊
された相似性の偏りを復元することができる。即ち、図
５（Ｂ）において、海４０１の画像の一部が、海４０１
と相似性の低い森４０２の画像の一部４０４になってい
ること、および森４０２の画像の一部が、森４０２と相
似性の低い海４０１の画像の一部４０３となっているこ
とは、画像が有する本来の相似性の偏りからすれば、明
らかに不自然である。具体的には、図５（Ｂ）におい
て、海４０１の画像の中の、森４０２の画像の一部４０
４についての相似性は、海４０１の他の部分についての
相似性に比較して極端に低くなっており、また、森４０
２の画像の中の、海４０１の画像の一部４０３について
の相似性も、森４０２の他の部分についての相似性に比
較して極端に低くなっている。
【００５０】従って、画像が本来有する相似性の偏りか
らすれば、海４０１の画像の一部となっている、森４０
２の画像の一部４０４と、森４０２の画像の一部となっ
ている、海４０１の画像の一部４０３とは入れ替えるべ
きである。そして、そのような入れ替えを行うことで、
画像の相似性の偏りが復元され、これにより、図５
（Ｂ）に示した画像から、図５（Ａ）に示した元の画像
を復号することができる。
らすれば、海４０１の画像の一部となっている、森４０
２の画像の一部４０４と、森４０２の画像の一部となっ
ている、海４０１の画像の一部４０３とは入れ替えるべ
きである。そして、そのような入れ替えを行うことで、
画像の相似性の偏りが復元され、これにより、図５
（Ｂ）に示した画像から、図５（Ａ）に示した元の画像
を復号することができる。
【００５１】ここで、図５で説明した場合においては、
海４０１の画像の一部４０３と、森４０２の画像の一部
４０４とを入れ替えることが、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４０１の画像のどの部分（画面上の位
置）と、森４０２の画像のどの部分とを入れ替えるのか
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、
海４０１の一部が、森４０２の一部４０４となっている
とともに、森４０２の一部が、海４０１の一部４０３と
なっている画像を、周辺の画素値の変化パターンの相似
性は高く、離れるほど、画素値の変化パターンの相似性
が低くなっていくという相似性の偏りを利用して、元の
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と、森の画像のどの部
分とが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。
海４０１の画像の一部４０３と、森４０２の画像の一部
４０４とを入れ替えることが、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４０１の画像のどの部分（画面上の位
置）と、森４０２の画像のどの部分とを入れ替えるのか
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、
海４０１の一部が、森４０２の一部４０４となっている
とともに、森４０２の一部が、海４０１の一部４０３と
なっている画像を、周辺の画素値の変化パターンの相似
性は高く、離れるほど、画素値の変化パターンの相似性
が低くなっていくという相似性の偏りを利用して、元の
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と、森の画像のどの部
分とが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。
【００５２】以上のように、埋め込み符号化器３におい
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。
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。
【００５３】また、符号化対象の画像には、付加情報が
埋め込まれることで、その埋め込みの結果得られる画像
は、元の画像と異なる画像とされ、人が価値ある情報と
して認識することのできる画像ではなくなることから、
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。
埋め込まれることで、その埋め込みの結果得られる画像
は、元の画像と異なる画像とされ、人が価値ある情報と
して認識することのできる画像ではなくなることから、
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。
【００５４】さらに、完全可逆の電子透かしを実現する
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、劣化のない元の画像お
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。
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、劣化のない元の画像お
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。
【００５５】また、埋め込まれた付加情報は、符号化デ
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、単純には、１
／２に圧縮されることになる。
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、単純には、１
／２に圧縮されることになる。
【００５６】さらに、符号化データは、元の画像が有す
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。
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。
【００５７】また、符号化データは、元の画像が有する
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ある、例えばＭＰＥＧ
（Moving Picture Experts Group）方式などでは、基本
的に、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）。
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ある、例えばＭＰＥＧ
（Moving Picture Experts Group）方式などでは、基本
的に、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）。
【００５８】さらに、例えば、上述したように、画像を
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。このようにすることで、例えば、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。
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。このようにすることで、例えば、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。
【００５９】また、例えば、音声を符号化対象とする一
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、顔認識後の
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。
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、顔認識後の
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。
【００６０】さらに、音声に、音声を埋め込んだり、画
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。
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。
【００６１】また、例えば、テレビジョン放送信号を構
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。
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。
【００６２】さらに、埋め込み符号化方式では、上述し
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、一方の情報によって、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、一方の情報によって、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。
【００６３】また、例えば、画像に、その画像を縮小し
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（下位階層の情報を少
なくすることにより、上位階層の情報を生成する符号
化）を実現することができる。
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（下位階層の情報を少
なくすることにより、上位階層の情報を生成する符号
化）を実現することができる。
【００６４】さらに、例えば、画像に、その画像を検索
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。
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。
【００６５】次に、図６は、画像の相関性を利用して元
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
のハードウェアの構成例を示している。
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
のハードウェアの構成例を示している。
【００６６】画像データベース１から供給される画像
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、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。
【００６７】ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２
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、プログラムメモ
リ３３に記憶されたプログラムにしたがって、付加情報
データベース２から供給される付加情報を受信し、その
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３１に記憶された画像を構成する画
素の位置を、例えば、１列（垂直方向に並ぶ画素列）単
位で、付加情報に基づいて入れ替える（スワップする）
ことで、各列に、付加情報を埋め込むようになされてい
る。この付加情報が埋め込まれた画像は、符号化データ
として出力され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、プログラムメモ
リ３３に記憶されたプログラムにしたがって、付加情報
データベース２から供給される付加情報を受信し、その
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３１に記憶された画像を構成する画
素の位置を、例えば、１列（垂直方向に並ぶ画素列）単
位で、付加情報に基づいて入れ替える（スワップする）
ことで、各列に、付加情報を埋め込むようになされてい
る。この付加情報が埋め込まれた画像は、符号化データ
として出力されるようになされている。
【００６８】プログラムメモリ３３は、例えば、ＲＯＭ
（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。
（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。
【００６９】なお、フレームメモリ３１は、複数のフレ
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。
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。
【００７０】次に、図７は、図６の埋め込み符号化器３
の機能的な構成例を示している。なお、この図７に示し
た機能的な構成は、ＣＰＵ３２がプログラムメモリ３３
に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで
実現されるようになされている。
の機能的な構成例を示している。なお、この図７に示し
た機能的な構成は、ＣＰＵ３２がプログラムメモリ３３
に記憶されたコンピュータプログラムを実行することで
実現されるようになされている。
【００７１】フレームメモリ３１は、図６で説明したよ
うに、画像データベース１から供給される画像を一時記
憶するようになされている。
うに、画像データベース１から供給される画像を一時記
憶するようになされている。
【００７２】スワップ情報生成部３６は、付加情報デー
タベース２から付加情報を読み出し、その付加情報に基
づいて、フレームメモリ３１に記憶された１フレームの
画像の各列の位置を、どのように入れ替えるかを表すス
ワップ情報を生成するようになされている。即ち、フレ
ームメモリ３１に記憶された１フレームの画像が、Ｍ行
Ｎ列の画素で構成される場合において、その画像の第ｎ
列（左からｎ番目の列）を、第ｎ’列に入れ替えるとき
には、スワップ情報生成部３６において、ｎとｎ’とが
対応付けられたスワップ情報が生成される（ｎ，ｎ’
は、１以上Ｎ以下の整数）。
タベース２から付加情報を読み出し、その付加情報に基
づいて、フレームメモリ３１に記憶された１フレームの
画像の各列の位置を、どのように入れ替えるかを表すス
ワップ情報を生成するようになされている。即ち、フレ
ームメモリ３１に記憶された１フレームの画像が、Ｍ行
Ｎ列の画素で構成される場合において、その画像の第ｎ
列（左からｎ番目の列）を、第ｎ’列に入れ替えるとき
には、スワップ情報生成部３６において、ｎとｎ’とが
対応付けられたスワップ情報が生成される（ｎ，ｎ’
は、１以上Ｎ以下の整数）。
【００７３】ここで、１フレームの画像の列数がＮ列で
ある場合、その入れ替え方は、そのすべての列を入れ替
えの対象とすると、Ｎ！（！は、階乗を表す）通りだけ
ある。従って、この場合、１フレームには、最大で、ｌ
ｏｇ2（Ｎ！）ビットの付加情報の埋め込みが可能とな
る。
ある場合、その入れ替え方は、そのすべての列を入れ替
えの対象とすると、Ｎ！（！は、階乗を表す）通りだけ
ある。従って、この場合、１フレームには、最大で、ｌ
ｏｇ2（Ｎ！）ビットの付加情報の埋め込みが可能とな
る。
【００７４】スワップ情報生成部３６で生成されたスワ
ップ情報は、スワッピング部３７に供給されるようにな
されている。スワッピング部３７は、スワップ情報生成
部３６から供給されるスワップ情報にしたがって、フレ
ームメモリ３１に記憶された１フレームの画像の各列の
位置を入れ替えるようになされている。
ップ情報は、スワッピング部３７に供給されるようにな
されている。スワッピング部３７は、スワップ情報生成
部３６から供給されるスワップ情報にしたがって、フレ
ームメモリ３１に記憶された１フレームの画像の各列の
位置を入れ替えるようになされている。
【００７５】次に、図８のフローチャートを参照して、
図７の埋め込み符号化器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。
図７の埋め込み符号化器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。
【００７６】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、フレームメモリ３１に、順
次供給されて記憶される。
れている画像が読み出され、フレームメモリ３１に、順
次供給されて記憶される。
【００７７】一方、スワップ情報生成部３６では、ステ
ップＳ１において、１フレームの画像に埋め込み可能な
データ量の付加情報が、付加情報データベース２から読
み出される。即ち、例えば、上述したように、１フレー
ムの画像の列数がＮ列であり、そのすべての列を入れ替
えの対象とする場合には、１フレームには、最大で、ｌ
ｏｇ2（Ｎ！）ビットの付加情報の埋め込みが可能であ
るから、そのようなビット数（以下）の付加情報が、付
加情報データベース２から読み出される。
ップＳ１において、１フレームの画像に埋め込み可能な
データ量の付加情報が、付加情報データベース２から読
み出される。即ち、例えば、上述したように、１フレー
ムの画像の列数がＮ列であり、そのすべての列を入れ替
えの対象とする場合には、１フレームには、最大で、ｌ
ｏｇ2（Ｎ！）ビットの付加情報の埋め込みが可能であ
るから、そのようなビット数（以下）の付加情報が、付
加情報データベース２から読み出される。
【００７８】そして、スワップ情報生成部３６は、ステ
ップＳ２に進み、ステップＳ１で読み出した付加情報に
基づいて、スワップ情報を生成する。即ち、スワップ情
報生成部３６は、付加情報に基づき、フレームメモリ３
１に記憶された処理対象のフレームの第１列乃至第Ｎ列
のうちの、例えば、第１列を除く第２列乃至第Ｎ列それ
ぞれを、第何列に入れ替えるかを表すスワップ情報を生
成する。このスワップ情報は、スワッピング部３７に供
給される。
ップＳ２に進み、ステップＳ１で読み出した付加情報に
基づいて、スワップ情報を生成する。即ち、スワップ情
報生成部３６は、付加情報に基づき、フレームメモリ３
１に記憶された処理対象のフレームの第１列乃至第Ｎ列
のうちの、例えば、第１列を除く第２列乃至第Ｎ列それ
ぞれを、第何列に入れ替えるかを表すスワップ情報を生
成する。このスワップ情報は、スワッピング部３７に供
給される。
【００７９】スワッピング部３７は、スワップ情報生成
部３６からスワップ情報を受信すると、ステップＳ３に
進み、そのスワップ情報にしたがって、フレームメモリ
３１に記憶された処理対象のフレームの各列の位置を入
れ替える。そして、列の位置の入れ替えが行われたフレ
ームは、フレームメモリ３１から読み出され、符号化デ
ータとして出力される。
部３６からスワップ情報を受信すると、ステップＳ３に
進み、そのスワップ情報にしたがって、フレームメモリ
３１に記憶された処理対象のフレームの各列の位置を入
れ替える。そして、列の位置の入れ替えが行われたフレ
ームは、フレームメモリ３１から読み出され、符号化デ
ータとして出力される。
【００８０】なお、フレームの各列の位置の入れ替え
は、フレームメモリ３１における画像データ（を構成す
る画素）の記憶位置を変更することで行うことができる
が、その他、例えば、フレームメモリ３１からフレーム
を読み出すときのアドレスを制御することによって、結
果として、列の位置の入れ替えが行われたフレームが、
フレームメモリ３１から読み出されるようにしても良
い。
は、フレームメモリ３１における画像データ（を構成す
る画素）の記憶位置を変更することで行うことができる
が、その他、例えば、フレームメモリ３１からフレーム
を読み出すときのアドレスを制御することによって、結
果として、列の位置の入れ替えが行われたフレームが、
フレームメモリ３１から読み出されるようにしても良
い。
【００８１】また、本実施の形態では、上述したよう
に、スワップ情報には、第２列乃至第Ｎ列それぞれを、
第何列に入れ替えるかを表す情報が含まれているが、第
１列を、第何列に入れ替えるかを表す情報は含まれてい
ない。従って、スワッピング部３７では、第２列乃至第
Ｎ列それぞれの入れ替えは行われるが、第１列の入れ替
えは行われない。
に、スワップ情報には、第２列乃至第Ｎ列それぞれを、
第何列に入れ替えるかを表す情報が含まれているが、第
１列を、第何列に入れ替えるかを表す情報は含まれてい
ない。従って、スワッピング部３７では、第２列乃至第
Ｎ列それぞれの入れ替えは行われるが、第１列の入れ替
えは行われない。
【００８２】処理対象のフレームの第２列乃至第Ｎ列す
べての入れ替えが終了すると、ステップＳ４に進み、フ
レームメモリ３１に、まだ処理の対象とされていないフ
レームが記憶されているかどうかが判定され、記憶され
ていると判定された場合、ステップＳ１に戻り、まだ処
理されていないフレームを対象に、同様の処理が繰り返
される。
べての入れ替えが終了すると、ステップＳ４に進み、フ
レームメモリ３１に、まだ処理の対象とされていないフ
レームが記憶されているかどうかが判定され、記憶され
ていると判定された場合、ステップＳ１に戻り、まだ処
理されていないフレームを対象に、同様の処理が繰り返
される。
【００８３】また、ステップＳ４において、フレームメ
モリ３１に、まだ処理の対象とされていないフレームが
記憶されていないと判定された場合、埋め込み符号化処
理を終了する。
モリ３１に、まだ処理の対象とされていないフレームが
記憶されていないと判定された場合、埋め込み符号化処
理を終了する。
【００８４】以上のような埋め込み符号化処理によれ
ば、ある１フレームの画像は、次のような符号化データ
に符号化される。
ば、ある１フレームの画像は、次のような符号化データ
に符号化される。
【００８５】即ち、いま、付加情報が、例えば、図９に
示すように、Ｎ列（図９（Ａ））の処理対象フレームの
第２列を第６列に（図９（Ｂ））、第３列を第９列に
（図９（Ｃ））、第４列を第７列に（図９（Ｄ））、第
５列を第３列に（図９（Ｅ））、第６列を第８列に（図
９（Ｆ））、第７列を第４列に（図９（Ｇ））、第８列
を第５列に（図９（Ｈ））、第９列を第２列に（図９
（Ｉ））、・・・、第Ｎ列を第Ｎ列に、それぞれ入れ替
えるものに対応するとすると、そのような入れ替えを表
すスワップ情報が、スワップ情報生成部３６において生
成される。そして、スワッピング部３７では、例えば、
図９（Ｊ）に示すようなフレームが、上述のようなスワ
ップ情報にしたがい、第２列が第６列に、第３列が第９
列に、第４列が第７列に、第５列が第３列に、第６列が
第８列に、第７列が第４列に、第８列を第５列に、第９
列が第２列に、・・・、第Ｎ列が第Ｎ列に、それぞれ入
れ替えられる。その結果、図９（Ｊ）の画像は、図９
（Ｋ）に示すような画像に符号化される。
示すように、Ｎ列（図９（Ａ））の処理対象フレームの
第２列を第６列に（図９（Ｂ））、第３列を第９列に
（図９（Ｃ））、第４列を第７列に（図９（Ｄ））、第
５列を第３列に（図９（Ｅ））、第６列を第８列に（図
９（Ｆ））、第７列を第４列に（図９（Ｇ））、第８列
を第５列に（図９（Ｈ））、第９列を第２列に（図９
（Ｉ））、・・・、第Ｎ列を第Ｎ列に、それぞれ入れ替
えるものに対応するとすると、そのような入れ替えを表
すスワップ情報が、スワップ情報生成部３６において生
成される。そして、スワッピング部３７では、例えば、
図９（Ｊ）に示すようなフレームが、上述のようなスワ
ップ情報にしたがい、第２列が第６列に、第３列が第９
列に、第４列が第７列に、第５列が第３列に、第６列が
第８列に、第７列が第４列に、第８列を第５列に、第９
列が第２列に、・・・、第Ｎ列が第Ｎ列に、それぞれ入
れ替えられる。その結果、図９（Ｊ）の画像は、図９
（Ｋ）に示すような画像に符号化される。
【００８６】ここで、図９における第１列乃至第９列に
注目して、埋め込み符号化処理について、さらに説明す
る。
注目して、埋め込み符号化処理について、さらに説明す
る。
【００８７】本実施の形態では、第１列は入れ替えの対
象になっていない（禁止されている）ので、まず、第２
列については、第１列乃至第９列のうちの第１列を除く
第２列乃至第９列の合計８列の中から入れ替え先が決定
される。この場合、第２列の入れ替え先は８通り存在す
るので、付加情報として、例えば、０乃至７の８通りの
値のうちのいずれかを埋め込むことが可能である。い
ま、第２列乃至第８列への入れ替えに、それぞれ０乃至
７の付加情報を割り当てると、図９（Ｂ）に示したよう
に、第２列が第６列に入れ替えられる場合は、第６列へ
の入れ替えに割り当てられた４が、付加情報として埋め
込まれることになる。
象になっていない（禁止されている）ので、まず、第２
列については、第１列乃至第９列のうちの第１列を除く
第２列乃至第９列の合計８列の中から入れ替え先が決定
される。この場合、第２列の入れ替え先は８通り存在す
るので、付加情報として、例えば、０乃至７の８通りの
値のうちのいずれかを埋め込むことが可能である。い
ま、第２列乃至第８列への入れ替えに、それぞれ０乃至
７の付加情報を割り当てると、図９（Ｂ）に示したよう
に、第２列が第６列に入れ替えられる場合は、第６列へ
の入れ替えに割り当てられた４が、付加情報として埋め
込まれることになる。
【００８８】第２列が第６列に入れ替えられると、残り
の入れ替え先は第２列乃至第５列および第７列乃至第９
列の合計７列となり、第３列については、この７列の中
から入れ替え先が決定される。従って、この場合、付加
情報として、例えば、０乃至６の７通りの値のうちのい
ずれかを埋め込むことが可能である。いま、上述した場
合と同様に、第２列乃至第５列、第７列乃至第９列への
入れ替えに、それぞれ０乃至６の付加情報を割り当てる
と、図９（Ｃ）に示したように、第３列が第９列に入れ
替えられる場合は、第９列への入れ替えに割り当てられ
た６が、付加情報として埋め込まれることになる。
の入れ替え先は第２列乃至第５列および第７列乃至第９
列の合計７列となり、第３列については、この７列の中
から入れ替え先が決定される。従って、この場合、付加
情報として、例えば、０乃至６の７通りの値のうちのい
ずれかを埋め込むことが可能である。いま、上述した場
合と同様に、第２列乃至第５列、第７列乃至第９列への
入れ替えに、それぞれ０乃至６の付加情報を割り当てる
と、図９（Ｃ）に示したように、第３列が第９列に入れ
替えられる場合は、第９列への入れ替えに割り当てられ
た６が、付加情報として埋め込まれることになる。
【００８９】以下、同様にして、画像に付加情報が埋め
込まれるが、このような埋め込み手法による場合には、
付加情報の埋め込みが進行するほど、埋め込み可能な付
加情報のビット数が減少していくことになる。
込まれるが、このような埋め込み手法による場合には、
付加情報の埋め込みが進行するほど、埋め込み可能な付
加情報のビット数が減少していくことになる。
【００９０】以上のように、フレームメモリ３１に記憶
された画像を構成する１以上の画素の集合としての、各
列の画素の位置を、付加情報に対応して入れ替えること
により、各列に、付加情報を埋め込む場合には、その逆
の入れ替えを行うことで、元の画像を復号することがで
き、さらに、どのような入れ替えを行ったかということ
が付加情報となる。従って、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。
された画像を構成する１以上の画素の集合としての、各
列の画素の位置を、付加情報に対応して入れ替えること
により、各列に、付加情報を埋め込む場合には、その逆
の入れ替えを行うことで、元の画像を復号することがで
き、さらに、どのような入れ替えを行ったかということ
が付加情報となる。従って、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。
【００９１】即ち、付加情報が埋め込まれた画像であ
る、列の位置の入れ替えが行われた画像の各列は、その
画像の相関性、即ち、ここでは、元の画像と同様の正し
い位置にある列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、元の位置に入れ替えることができ、
さらに、その入れ替え方により、付加情報を復号ことが
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。
る、列の位置の入れ替えが行われた画像の各列は、その
画像の相関性、即ち、ここでは、元の画像と同様の正し
い位置にある列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、元の位置に入れ替えることができ、
さらに、その入れ替え方により、付加情報を復号ことが
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。
【００９２】なお、符号化データに、正しい位置にある
列が存在しない場合には、上述のように画像の相関性を
利用して、画像と付加情報を復号するのは困難である。
そこで、ここでは、図８の埋め込み符号化処理におい
て、各フレームの第１列は、入れ替えを行わないで、そ
のまま、符号化データとして出力するようにしている。
列が存在しない場合には、上述のように画像の相関性を
利用して、画像と付加情報を復号するのは困難である。
そこで、ここでは、図８の埋め込み符号化処理におい
て、各フレームの第１列は、入れ替えを行わないで、そ
のまま、符号化データとして出力するようにしている。
【００９３】但し、第１列を含むすべての列を入れ替え
の対象として、埋め込み符号化を行うことも可能であ
り、この場合、入れ替え後の列の少なくとも１以上の元
の位置を、オーバヘッドとして、符号化データに含める
ことで、画像と付加情報の復号が容易に可能となる。
の対象として、埋め込み符号化を行うことも可能であ
り、この場合、入れ替え後の列の少なくとも１以上の元
の位置を、オーバヘッドとして、符号化データに含める
ことで、画像と付加情報の復号が容易に可能となる。
【００９４】また、付加情報は、上述のように、列を、
順次入れ替えることにより、画像に埋め込んでいく他、
すべての列を一度に入れ替えることにより、画像に埋め
込むことも可能である。この場合、すべての列を一度に
入れ替えるときの場合の数は、その列数の階乗通りだけ
あるが、その階乗通りの中から、どのような入れ替えパ
ターンを選択するかが、付加情報によって決定される。
また、その復号は、付加情報が埋め込まれた画像につい
て、すべての列の階乗通りの入れ替えが行われ、その階
乗通りの入れ替えパターンの中から、相関に基づいて、
１つの入れ替えパターンが決定されることにより行われ
る。
順次入れ替えることにより、画像に埋め込んでいく他、
すべての列を一度に入れ替えることにより、画像に埋め
込むことも可能である。この場合、すべての列を一度に
入れ替えるときの場合の数は、その列数の階乗通りだけ
あるが、その階乗通りの中から、どのような入れ替えパ
ターンを選択するかが、付加情報によって決定される。
また、その復号は、付加情報が埋め込まれた画像につい
て、すべての列の階乗通りの入れ替えが行われ、その階
乗通りの入れ替えパターンの中から、相関に基づいて、
１つの入れ替えパターンが決定されることにより行われ
る。
【００９５】さらに、ここでは、画像の列を、付加情報
そのものにしたがって入れ替えるようにしたが、列の入
れ替えは、その他、例えば、付加情報の特徴量（例え
ば、付加情報のヒストグラムや、分散、ダイナミックレ
ンジ等）に応じて行うようにすることも可能である。
そのものにしたがって入れ替えるようにしたが、列の入
れ替えは、その他、例えば、付加情報の特徴量（例え
ば、付加情報のヒストグラムや、分散、ダイナミックレ
ンジ等）に応じて行うようにすることも可能である。
【００９６】次に、図１０は、図７の埋め込み符号化器
３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
のハードウェアの構成例を示している。
３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
のハードウェアの構成例を示している。
【００９７】符号化データ、即ち、付加情報が埋め込ま
れた画像（以下、適宜、埋め込み画像ともいう）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。
れた画像（以下、適宜、埋め込み画像ともいう）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。
【００９８】ＣＰＵ４２は、プログラムメモリ４３に記
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、ＣＰＵ４２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、ＣＰＵ４２は、埋め込み画
像を構成する列のうち、既に復号した最新の列と、他の
列との相関を計算する。そして、既に復号した列との相
関を最大にする列を、その既に復号した列の右隣の位置
に入れ替えることを、埋め込み画像を構成するすべての
列について行うことで、元の画像を復号し、さらに、埋
め込み画像を元の画像に復号する際の、埋め込み画像の
各列の位置の入れ替え方に基づいて、付加情報を復号す
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、ＣＰＵ４２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、ＣＰＵ４２は、埋め込み画
像を構成する列のうち、既に復号した最新の列と、他の
列との相関を計算する。そして、既に復号した列との相
関を最大にする列を、その既に復号した列の右隣の位置
に入れ替えることを、埋め込み画像を構成するすべての
列について行うことで、元の画像を復号し、さらに、埋
め込み画像を元の画像に復号する際の、埋め込み画像の
各列の位置の入れ替え方に基づいて、付加情報を復号す
る。
【００９９】プログラムメモリ４３は、例えば、図６の
プログラムメモリ３３と同様に構成され、ＣＰＵ４２
に、埋め込み復号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。
プログラムメモリ３３と同様に構成され、ＣＰＵ４２
に、埋め込み復号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。
【０１００】次に、図１１は、図１０の埋め込み復号器
６の機能的な構成例を示している。なお、この図１１に
示した機能的な構成は、ＣＰＵ４２がプログラムメモリ
４３に記憶されたコンピュータプログラムを実行するこ
とで実現されるようになされている。
６の機能的な構成例を示している。なお、この図１１に
示した機能的な構成は、ＣＰＵ４２がプログラムメモリ
４３に記憶されたコンピュータプログラムを実行するこ
とで実現されるようになされている。
【０１０１】フレームメモリ４１は、図１０で説明した
ように、埋め込み画像を一時記憶するようになされてい
る。
ように、埋め込み画像を一時記憶するようになされてい
る。
【０１０２】スワッピング部４６は、フレームメモリ４
１に記憶された処理対象のフレームの、既に元の位置に
入れ替えられた最新の列と、他の列（まだ、元の位置に
戻されていない列）との相関を計算し、その相関に基づ
いて、処理対象のフレームの中の、まだ元の位置に戻さ
れていない列の位置を入れ替えることで元に戻す（列の
位置を復号する）ようになされている。さらに、スワッ
ピング部４６は、フレームの各列をどのように入れ替え
たかを表すスワップ情報を、スワップ情報変換部４７に
供給するようにもなされている。
１に記憶された処理対象のフレームの、既に元の位置に
入れ替えられた最新の列と、他の列（まだ、元の位置に
戻されていない列）との相関を計算し、その相関に基づ
いて、処理対象のフレームの中の、まだ元の位置に戻さ
れていない列の位置を入れ替えることで元に戻す（列の
位置を復号する）ようになされている。さらに、スワッ
ピング部４６は、フレームの各列をどのように入れ替え
たかを表すスワップ情報を、スワップ情報変換部４７に
供給するようにもなされている。
【０１０３】スワップ情報変換部４７は、スワッピング
部４６からのスワップ情報、即ち、処理対象のフレーム
の各列の、入れ替え前の位置と、入れ替え後の位置との
対応関係に基づいて、埋め込み画像に埋め込まれた付加
情報を復号するようになされている。
部４６からのスワップ情報、即ち、処理対象のフレーム
の各列の、入れ替え前の位置と、入れ替え後の位置との
対応関係に基づいて、埋め込み画像に埋め込まれた付加
情報を復号するようになされている。
【０１０４】次に、図１２のフローチャートを参照し
て、図１１の埋め込み復号器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。
て、図１１の埋め込み復号器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。
【０１０５】フレームメモリ４１では、そこに供給され
る埋め込み画像（符号化データ）が、例えば、１フレー
ム単位で順次記憶される。
る埋め込み画像（符号化データ）が、例えば、１フレー
ム単位で順次記憶される。
【０１０６】一方、スワッピング部４６では、ステップ
Ｓ１１において、フレームの列数をカウントするための
変数ｎに、初期値としての、例えば、１がセットされ、
ステップＳ１２に進み、変数ｎが、フレームの列数であ
るＮから１を減算したＮ−１以下であるかどうかが判定
される。
Ｓ１１において、フレームの列数をカウントするための
変数ｎに、初期値としての、例えば、１がセットされ、
ステップＳ１２に進み、変数ｎが、フレームの列数であ
るＮから１を減算したＮ−１以下であるかどうかが判定
される。
【０１０７】ステップＳ１２において、変数ｎがＮ−１
以下であると判定された場合、ステップＳ１３に進み、
スワッピング部４６は、フレームメモリ４１に記憶され
た処理対象のフレームから、第ｎ列の画素（画素列）を
読み出し、その第ｎ列の各画素（の画素値）を要素とし
て並べたベクトル（以下、適宜、列ベクトルという）ｖ
nを生成する。ここで、本実施の形態では、上述したよ
うに、フレームがＭ行の画素で構成されるから、列ベク
トルｖn（後述する列ベクトルｖkも同様）は、Ｍ次元の
ベクトルとなる。
以下であると判定された場合、ステップＳ１３に進み、
スワッピング部４６は、フレームメモリ４１に記憶され
た処理対象のフレームから、第ｎ列の画素（画素列）を
読み出し、その第ｎ列の各画素（の画素値）を要素とし
て並べたベクトル（以下、適宜、列ベクトルという）ｖ
nを生成する。ここで、本実施の形態では、上述したよ
うに、フレームがＭ行の画素で構成されるから、列ベク
トルｖn（後述する列ベクトルｖkも同様）は、Ｍ次元の
ベクトルとなる。
【０１０８】その後、ステップＳ１４において、第ｎ列
より右側にある列をカウントするための変数ｋに、初期
値としてのｎ＋１がセットされ、ステップＳ１５に進
み、スワッピング部４６は、第ｋ列の画素を読み出し、
その第ｋ列の画素を要素とする列ベクトルｖkを生成し
て、ステップＳ１６に進む。
より右側にある列をカウントするための変数ｋに、初期
値としてのｎ＋１がセットされ、ステップＳ１５に進
み、スワッピング部４６は、第ｋ列の画素を読み出し、
その第ｋ列の画素を要素とする列ベクトルｖkを生成し
て、ステップＳ１６に進む。
【０１０９】ステップＳ１６では、スワッピング部４６
において、列ベクトルｖnおよびｖkを用いて、第ｎ列と
第ｋ列との相関が求められる。
において、列ベクトルｖnおよびｖkを用いて、第ｎ列と
第ｋ列との相関が求められる。
【０１１０】即ち、スワッピング部４６では、列ベクト
ルｖnとｖkとの距離ｄ（ｎ，ｋ）が、次式にしたがって
計算される。
ルｖnとｖkとの距離ｄ（ｎ，ｋ）が、次式にしたがって
計算される。
【０１１１】 ｄ（ｎ，ｋ）＝｜ｖn−ｖk｜ ＝（Σ（Ａ（ｍ，ｎ）−Ａ（ｍ，ｋ））2）1/2 ・・・（１） 但し、上式において、Σは、ｍを、１からＭに変化させ
てのサメーションを表す。また、また、Ａ（ｉ，ｊ）
は、処理対象になっているフレームの第ｉ行第ｊ列の画
素（画素値）を表す。
てのサメーションを表す。また、また、Ａ（ｉ，ｊ）
は、処理対象になっているフレームの第ｉ行第ｊ列の画
素（画素値）を表す。
【０１１２】そして、スワッピング部４６では、列ベク
トルｖnとｖkとの距離ｄ（ｎ，ｋ）の逆数１／ｄ（ｎ，
ｋ）が、第ｎ列と第ｋ列との相関（を表す相関値）とし
て求められる。
トルｖnとｖkとの距離ｄ（ｎ，ｋ）の逆数１／ｄ（ｎ，
ｋ）が、第ｎ列と第ｋ列との相関（を表す相関値）とし
て求められる。
【０１１３】第ｎ列と第ｋ列との相関の算出後は、ステ
ップＳ１７に進み、変数ｋが、フレームの列数であるＮ
から１を減算したＮ−１以下であるかどうかが判定され
る。ステップＳ１７において、変数ｋがＮ−１以下であ
ると判定された場合、ステップＳ１８に進み、変数ｋが
１だけインクリメントされ、ステップＳ１５に戻り、以
下、ステップＳ１７において、変数ｋがＮ−１以下でな
いと判定されるまで、ステップＳ１５乃至Ｓ１８の処理
を繰り返す。即ち、これにより、第ｎ列と、それより右
側にある埋め込み画像の列それぞれとの相関が求められ
る。
ップＳ１７に進み、変数ｋが、フレームの列数であるＮ
から１を減算したＮ−１以下であるかどうかが判定され
る。ステップＳ１７において、変数ｋがＮ−１以下であ
ると判定された場合、ステップＳ１８に進み、変数ｋが
１だけインクリメントされ、ステップＳ１５に戻り、以
下、ステップＳ１７において、変数ｋがＮ−１以下でな
いと判定されるまで、ステップＳ１５乃至Ｓ１８の処理
を繰り返す。即ち、これにより、第ｎ列と、それより右
側にある埋め込み画像の列それぞれとの相関が求められ
る。
【０１１４】その後、ステップＳ１７において、変数ｋ
がＮ−１以下でないと判定されると、ステップＳ１８に
進み、スワッピング部４６において、第ｎ列との相関を
最大にするｋが求められる。そして、第ｎ列との相関を
最大にするｋを、例えばＫと表すと、スワッピング部４
６は、ステップＳ２０において、フレームメモリ４１に
記憶された処理対象のフレームの第ｎ＋１列と第Ｋ列と
をスワッピング、即ち、第Ｋ列を、第ｎ列の右隣の第ｎ
＋１列に入れ替える。
がＮ−１以下でないと判定されると、ステップＳ１８に
進み、スワッピング部４６において、第ｎ列との相関を
最大にするｋが求められる。そして、第ｎ列との相関を
最大にするｋを、例えばＫと表すと、スワッピング部４
６は、ステップＳ２０において、フレームメモリ４１に
記憶された処理対象のフレームの第ｎ＋１列と第Ｋ列と
をスワッピング、即ち、第Ｋ列を、第ｎ列の右隣の第ｎ
＋１列に入れ替える。
【０１１５】その後、ステップＳ２１において、変数ｎ
が１だけインクリメントされ、ステップＳ１２に戻り、
以下、ステップＳ１２において、変数ｎがＮ−１以下で
ないと判定されるまで、ステップＳ１２乃至Ｓ２１の処
理を繰り返す。
が１だけインクリメントされ、ステップＳ１２に戻り、
以下、ステップＳ１２において、変数ｎがＮ−１以下で
ないと判定されるまで、ステップＳ１２乃至Ｓ２１の処
理を繰り返す。
【０１１６】ここで、本実施の形態では、埋め込み画像
の第１列は、元の画像の第１列のままであるから、変数
ｎが、初期値である１のときは、第１列との相関が最も
高い埋め込み画像の列が、第１列の右隣の第２列に入れ
替えられる。第１列との相関が最も高い列は、画像の相
関性から、基本的に、元の画像の第２列であるから、こ
の場合、埋め込み符号化処理において、埋め込み画像の
どこかの列に入れ替えられた元の画像の第２列は、元の
位置に戻される（復号される）ことになる。
の第１列は、元の画像の第１列のままであるから、変数
ｎが、初期値である１のときは、第１列との相関が最も
高い埋め込み画像の列が、第１列の右隣の第２列に入れ
替えられる。第１列との相関が最も高い列は、画像の相
関性から、基本的に、元の画像の第２列であるから、こ
の場合、埋め込み符号化処理において、埋め込み画像の
どこかの列に入れ替えられた元の画像の第２列は、元の
位置に戻される（復号される）ことになる。
【０１１７】そして、変数ｎが２となると、上述したよ
うにして元の位置に入れ替えられた第２列との相関が最
も高い埋め込み画像の列が、その第２列の右隣の第３列
に入れ替えられる。第２列との相関が最も高い列は、や
はり、画像の相関性から、基本的に、元の画像の第３列
であるから、この場合、埋め込み符号化処理において、
埋め込み画像のどこかの列に入れ替えられた元の画像の
第３列は、元の位置に戻されることになる。
うにして元の位置に入れ替えられた第２列との相関が最
も高い埋め込み画像の列が、その第２列の右隣の第３列
に入れ替えられる。第２列との相関が最も高い列は、や
はり、画像の相関性から、基本的に、元の画像の第３列
であるから、この場合、埋め込み符号化処理において、
埋め込み画像のどこかの列に入れ替えられた元の画像の
第３列は、元の位置に戻されることになる。
【０１１８】以下、同様にして、フレームメモリ４１に
記憶された埋め込み画像は、元の画像に復号されてい
く。
記憶された埋め込み画像は、元の画像に復号されてい
く。
【０１１９】そして、ステップＳ１２において、変数ｎ
がＮ−１以下でないと判定された場合、即ち、埋め込み
画像を構成する第２列乃至第Ｎ列すべてが、画像の相関
性を利用して元の位置に戻され、これにより、フレーム
メモリ４１に記憶された埋め込み画像が、元の画像が復
号された場合、ステップＳ２２に進み、その復号された
画像が、フレームメモリ４１から読み出される。さら
に、ステップＳ２２では、スワッピング部４６が、埋め
込み画像を元の画像に復号した際の、埋め込み画像の第
２列乃至第Ｎ列それぞれの入れ替え方を表すスワップ情
報が、スワップ情報変換部４７に出力される。そして、
スワップ情報変換部４７では、スワッピング部４６から
のスワップ情報に基づいて、埋め込み画像に埋め込まれ
ていた付加情報が復号されて出力される。
がＮ−１以下でないと判定された場合、即ち、埋め込み
画像を構成する第２列乃至第Ｎ列すべてが、画像の相関
性を利用して元の位置に戻され、これにより、フレーム
メモリ４１に記憶された埋め込み画像が、元の画像が復
号された場合、ステップＳ２２に進み、その復号された
画像が、フレームメモリ４１から読み出される。さら
に、ステップＳ２２では、スワッピング部４６が、埋め
込み画像を元の画像に復号した際の、埋め込み画像の第
２列乃至第Ｎ列それぞれの入れ替え方を表すスワップ情
報が、スワップ情報変換部４７に出力される。そして、
スワップ情報変換部４７では、スワッピング部４６から
のスワップ情報に基づいて、埋め込み画像に埋め込まれ
ていた付加情報が復号されて出力される。
【０１２０】その後、ステップＳ２３に進み、フレーム
メモリ４１に、まだ処理の対象とされていない埋め込み
画像のフレームが記憶されているかどうかが判定され、
記憶されていると判定された場合、ステップＳ１１に戻
り、まだ処理の対象とされていない埋め込み画像のフレ
ームを対象に、同様の処理が繰り返される。
メモリ４１に、まだ処理の対象とされていない埋め込み
画像のフレームが記憶されているかどうかが判定され、
記憶されていると判定された場合、ステップＳ１１に戻
り、まだ処理の対象とされていない埋め込み画像のフレ
ームを対象に、同様の処理が繰り返される。
【０１２１】また、ステップＳ２３において、フレーム
メモリ４１に、まだ処理の対象とされていないフレーム
が記憶されていないと判定された場合、埋め込み復号処
理を終了する。
メモリ４１に、まだ処理の対象とされていないフレーム
が記憶されていないと判定された場合、埋め込み復号処
理を終了する。
【０１２２】以上のように、付加情報が埋め込まれた画
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。
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。
【０１２３】なお、図１２の埋め込み復号処理において
は、既に復号された最新の列（ｎ＝１の場合において
は、埋め込み符号化時に入れ替えられていない第１列）
と、まだ復号されていない列との相関を求め、その相関
に基づいて、既に復号された最新の列の右隣の位置に入
れ替えられるべき列を検出するようにしたが、その他、
例えば、既に復号された複数の列と、まだ復号されてい
ない列との相関を演算することにより、既に復号された
最新の列の右隣に入れ替えられるべき列を検出するよう
にすることも可能である。
は、既に復号された最新の列（ｎ＝１の場合において
は、埋め込み符号化時に入れ替えられていない第１列）
と、まだ復号されていない列との相関を求め、その相関
に基づいて、既に復号された最新の列の右隣の位置に入
れ替えられるべき列を検出するようにしたが、その他、
例えば、既に復号された複数の列と、まだ復号されてい
ない列との相関を演算することにより、既に復号された
最新の列の右隣に入れ替えられるべき列を検出するよう
にすることも可能である。
【０１２４】ここで、図１３乃至図１５に、以上のよう
な埋め込み符号化処理および復号化処理のシミュレーシ
ョン結果を示す。
な埋め込み符号化処理および復号化処理のシミュレーシ
ョン結果を示す。
【０１２５】図１３は、埋め込み符号化処理の対象とし
た画像（原画像）で、長手方向を縦にして見た場合に、
横×縦が５１２画素×８３２画素で構成されている。
た画像（原画像）で、長手方向を縦にして見た場合に、
横×縦が５１２画素×８３２画素で構成されている。
【０１２６】図１４は、図１３の画像に対して、埋め込
み符号化処理を施した処理結果を示している。図１４の
画像（埋め込み画像）には、ｌｏｇ2（５１２！）ビッ
トの付加情報が埋め込まれている。なお、同図からも明
らかなように、埋め込み符号化は、上述したように、画
像の暗号化という機能（効果）を有する。
み符号化処理を施した処理結果を示している。図１４の
画像（埋め込み画像）には、ｌｏｇ2（５１２！）ビッ
トの付加情報が埋め込まれている。なお、同図からも明
らかなように、埋め込み符号化は、上述したように、画
像の暗号化という機能（効果）を有する。
【０１２７】図１５は、図１４の埋め込み符号化処理の
結果を、埋め込み復号処理により復号した復号画像を示
している。図１３と図１５とを比較することにより、画
質の劣化なく、元の画像に復号されていることが分か
る。なお、埋め込み復号処理により、埋め込み画像が元
の画像に正確に復号されれば、その復号の際の、埋め込
み画像の各列の入れ替え方に基づいて、付加情報も、正
確に復号される。
結果を、埋め込み復号処理により復号した復号画像を示
している。図１３と図１５とを比較することにより、画
質の劣化なく、元の画像に復号されていることが分か
る。なお、埋め込み復号処理により、埋め込み画像が元
の画像に正確に復号されれば、その復号の際の、埋め込
み画像の各列の入れ替え方に基づいて、付加情報も、正
確に復号される。
【０１２８】次に、上述の場合においては、埋め込み符
号化器３には、例えば、図１６に示すような、Ｎ列でな
る画像を符号化対象とし、第１列は固定して、第２乃至
第Ｎ列を、付加情報にしたがって入れ替えることにより
埋め込み符号化を行わせ、埋め込み復号器６には、その
埋め込み符号化結果を、画像の相関性を利用して、元の
画像と付加情報に復号させるようにしたが、埋め込み復
号器６には、画像の相関性の他、以下のような連続性を
も利用して、埋め込み符号化結果の復号を行わせること
が可能である。
号化器３には、例えば、図１６に示すような、Ｎ列でな
る画像を符号化対象とし、第１列は固定して、第２乃至
第Ｎ列を、付加情報にしたがって入れ替えることにより
埋め込み符号化を行わせ、埋め込み復号器６には、その
埋め込み符号化結果を、画像の相関性を利用して、元の
画像と付加情報に復号させるようにしたが、埋め込み復
号器６には、画像の相関性の他、以下のような連続性を
も利用して、埋め込み符号化結果の復号を行わせること
が可能である。
【０１２９】即ち、図１２における場合には、図１６の
画像の各列について、その列を構成する画素の画素値を
要素とする列ベクトルｖnを用い、その列ベクトルどう
しの距離の逆数を、相関として定義し、この相関のみを
利用して、符号化データの復号を行うようにしたが、こ
の場合、埋め込み復号器６では、まず、符号化データか
ら、第１列（第１列は、上述したように固定）の列ベク
トルと最も距離の近い列ベクトルが検出され、その列ベ
クトルに対応する列が、第２列とされる。さらに、埋め
込み復号器６では、符号化データから、第２列の列ベク
トルと最も距離の近い列ベクトルが検出され、その列ベ
クトルに対応する列が、第３列とされる。以下、同様に
して、符号化データから、第Ｎ列までが検出され、これ
により、元の画像が復号されるとともに、第２乃至第Ｎ
列が、どのように入れ替えられていたかが、埋め込まれ
た付加情報として復号される。
画像の各列について、その列を構成する画素の画素値を
要素とする列ベクトルｖnを用い、その列ベクトルどう
しの距離の逆数を、相関として定義し、この相関のみを
利用して、符号化データの復号を行うようにしたが、こ
の場合、埋め込み復号器６では、まず、符号化データか
ら、第１列（第１列は、上述したように固定）の列ベク
トルと最も距離の近い列ベクトルが検出され、その列ベ
クトルに対応する列が、第２列とされる。さらに、埋め
込み復号器６では、符号化データから、第２列の列ベク
トルと最も距離の近い列ベクトルが検出され、その列ベ
クトルに対応する列が、第３列とされる。以下、同様に
して、符号化データから、第Ｎ列までが検出され、これ
により、元の画像が復号されるとともに、第２乃至第Ｎ
列が、どのように入れ替えられていたかが、埋め込まれ
た付加情報として復号される。
【０１３０】一方、図１６の画像の第ｎ列（ｎ＝１，
２，・・・，Ｎ）の列ベクトルｖ1，ｖ2，・・・、ｖN
が列ベクトル空間内に描く軌跡が、例えば、図１７に、
細い点線で示すようであったとする。
２，・・・，Ｎ）の列ベクトルｖ1，ｖ2，・・・、ｖN
が列ベクトル空間内に描く軌跡が、例えば、図１７に、
細い点線で示すようであったとする。
【０１３１】この場合、上述したように、第１列から、
最も距離の近い列ベクトルを順次検出していくと、図１
７に太い点線で示す軌跡が描かれる。即ち、ｖ1，ｖ2，
ｖ13，ｖ3，ｖ14，ｖ15，ｖ4，ｖ5，ｖ6，・・・といっ
た順番で、列ベクトルが検出されていく。従って、図１
７の実施の形態においては、相関（ここでは、列ベクト
ルどうしの距離）だけでは、列ベクトルは、正しい順序
で検出されず、その結果、画像および付加情報も正しく
復号することができないことになる。
最も距離の近い列ベクトルを順次検出していくと、図１
７に太い点線で示す軌跡が描かれる。即ち、ｖ1，ｖ2，
ｖ13，ｖ3，ｖ14，ｖ15，ｖ4，ｖ5，ｖ6，・・・といっ
た順番で、列ベクトルが検出されていく。従って、図１
７の実施の形態においては、相関（ここでは、列ベクト
ルどうしの距離）だけでは、列ベクトルは、正しい順序
で検出されず、その結果、画像および付加情報も正しく
復号することができないことになる。
【０１３２】そこで、第１列の列ベクトルｖ1と最も距
離の近い列ベクトルを検出し、その列ベクトルに対応す
る列を、第２列とした後は、例えば、図１８に示すよう
に、第２列の列ベクトルｖ2と、第１列の列ベクトルｖ1
との差分ベクトル△ｖ12を求める。そして、列ベクトル
ｖ2に、その差分ベクトル△ｖ12を加算したベクトルに
よって表される点Ｐ12に最も近い列ベクトルを検出し、
その列ベクトルに対応する列を第３列とする。
離の近い列ベクトルを検出し、その列ベクトルに対応す
る列を、第２列とした後は、例えば、図１８に示すよう
に、第２列の列ベクトルｖ2と、第１列の列ベクトルｖ1
との差分ベクトル△ｖ12を求める。そして、列ベクトル
ｖ2に、その差分ベクトル△ｖ12を加算したベクトルに
よって表される点Ｐ12に最も近い列ベクトルを検出し、
その列ベクトルに対応する列を第３列とする。
【０１３３】さらに、第４列については、第３列の列ベ
クトルｖ3と、第２列の列ベクトルｖ2との差分ベクトル
を求めて、その差分ベクトルを、列ベクトルｖ3に加算
したベクトルによって表される点に最も近い列ベクトル
を検出し、その列ベクトルに対応する列を第４列とす
る。以下、同様にして、第Ｎ列までを求めていくように
する。
クトルｖ3と、第２列の列ベクトルｖ2との差分ベクトル
を求めて、その差分ベクトルを、列ベクトルｖ3に加算
したベクトルによって表される点に最も近い列ベクトル
を検出し、その列ベクトルに対応する列を第４列とす
る。以下、同様にして、第Ｎ列までを求めていくように
する。
【０１３４】以上のように、第ｎ列と第ｎ＋１列との間
の相関性だけでなく、第ｎ列の列ベクトルｖnと、第ｎ
＋１列の列ベクトルｖn+1との間の連続性、即ち、ここ
では、差分ベクトルｖn+1−ｖnの変化が連続していると
いうことをも利用することで、図１７において、細い点
線で示した軌跡が描かれるような正しい順番で、列ベク
トルが検出され、その結果、画像および付加情報を正し
く復号することができる。
の相関性だけでなく、第ｎ列の列ベクトルｖnと、第ｎ
＋１列の列ベクトルｖn+1との間の連続性、即ち、ここ
では、差分ベクトルｖn+1−ｖnの変化が連続していると
いうことをも利用することで、図１７において、細い点
線で示した軌跡が描かれるような正しい順番で、列ベク
トルが検出され、その結果、画像および付加情報を正し
く復号することができる。
【０１３５】次に、図９の実施の形態においては、符号
化対象の画像の画素（但し、第１列の画素を除く）を、
列単位で、付加情報に基づいて入れ替えることで、付加
情報の、画像への埋め込み、即ち、埋め込み符号化を行
うようにしたが、埋め込み符号化は、例えば、符号化対
象の画像の画素を、行単位で入れ替えたり、また、時間
方向に並ぶ所定数のフレームの同一位置にある画素列の
位置を入れ替えたりすることで行うことも可能である。
化対象の画像の画素（但し、第１列の画素を除く）を、
列単位で、付加情報に基づいて入れ替えることで、付加
情報の、画像への埋め込み、即ち、埋め込み符号化を行
うようにしたが、埋め込み符号化は、例えば、符号化対
象の画像の画素を、行単位で入れ替えたり、また、時間
方向に並ぶ所定数のフレームの同一位置にある画素列の
位置を入れ替えたりすることで行うことも可能である。
【０１３６】さらに、埋め込み符号化は、例えば、符号
化対象の画像の画素を、列単位で入れ替え、さらに、そ
の入れ替え後の画像の画素を、行単位で入れ替えること
により行うことも可能である。
化対象の画像の画素を、列単位で入れ替え、さらに、そ
の入れ替え後の画像の画素を、行単位で入れ替えること
により行うことも可能である。
【０１３７】即ち、例えば、図１９に示すような、横×
縦がＮ×Ｍ画素でなる画像の列を、付加情報に基づいて
入れ替え、例えば、図２０（Ａ）に示すような埋め込み
画像とする。ここで、図２０（Ａ）においては、図１９
の画像の第１列が第５列に、第２列が第Ｎ列に、第３列
が第１列に、第４列が第２列に、第５列が第４列に、第
６列が第３列に、・・・、第Ｎ列が第６列に、それぞれ
入れ替えられている。
縦がＮ×Ｍ画素でなる画像の列を、付加情報に基づいて
入れ替え、例えば、図２０（Ａ）に示すような埋め込み
画像とする。ここで、図２０（Ａ）においては、図１９
の画像の第１列が第５列に、第２列が第Ｎ列に、第３列
が第１列に、第４列が第２列に、第５列が第４列に、第
６列が第３列に、・・・、第Ｎ列が第６列に、それぞれ
入れ替えられている。
【０１３８】そして、図２０（Ａ）の画像の行を、付加
情報に基づいて入れ替え、例えば、図２０（Ｂ）に示す
ような埋め込み画像とする。ここで、図２０（Ｂ）にお
いては、図２０（Ａ）の画像の第１行が第３行に、第２
行が第５行に、第３行が第２行に、第４行が第Ｍ行に、
第５行が第１行に、・・・、第Ｍ行が第４行に、それぞ
れ入れ替えられている。
情報に基づいて入れ替え、例えば、図２０（Ｂ）に示す
ような埋め込み画像とする。ここで、図２０（Ｂ）にお
いては、図２０（Ａ）の画像の第１行が第３行に、第２
行が第５行に、第３行が第２行に、第４行が第Ｍ行に、
第５行が第１行に、・・・、第Ｍ行が第４行に、それぞ
れ入れ替えられている。
【０１３９】図２０（Ｂ）に示した埋め込み画像は、例
えば、その第１列の左側に、入れ替えを行っていない列
があるとすれば、その列を第１列として、図１２で説明
した埋め込み復号処理を行うことにより、図１９に示し
た元の画像に復号することができる。即ち、列方向と行
方向の両方向の入れ替えを行った埋め込み画像について
は、式（１）におけるΣにおいて加算される項の順番が
変化するだけで、加算される項自体は変化しない。従っ
て、式（１）によって求められる距離ｄ（ｎ，ｋ）は、
埋め込み符号化された画像が同一であれば、列だけ入れ
替えた場合と、列と行の両方を入れ替えた場合とで変化
しないため、列と行の両方を入れ替えた埋め込み画像
も、列だけ入れ替えた埋め込み画像と同様に、図１２の
埋め込み復号処理によって、元の画像と付加情報に復号
することができる。
えば、その第１列の左側に、入れ替えを行っていない列
があるとすれば、その列を第１列として、図１２で説明
した埋め込み復号処理を行うことにより、図１９に示し
た元の画像に復号することができる。即ち、列方向と行
方向の両方向の入れ替えを行った埋め込み画像について
は、式（１）におけるΣにおいて加算される項の順番が
変化するだけで、加算される項自体は変化しない。従っ
て、式（１）によって求められる距離ｄ（ｎ，ｋ）は、
埋め込み符号化された画像が同一であれば、列だけ入れ
替えた場合と、列と行の両方を入れ替えた場合とで変化
しないため、列と行の両方を入れ替えた埋め込み画像
も、列だけ入れ替えた埋め込み画像と同様に、図１２の
埋め込み復号処理によって、元の画像と付加情報に復号
することができる。
【０１４０】以上から、列と行の両方を入れ替える場合
には、行と列のうち、いずれの入れ替えを先または後に
行うかは、埋め込み復号処理に影響を与えない。従っ
て、埋め込み符号化処理においては、行と列の入れ替え
のうちのいずれを先または後に行っても良いし、埋め込
み復号処理においても、行と列の入れ替えのうちのいず
れを先または後に行っても良い。また、行と列の入れ替
えを、交互に行うようなことも可能である。
には、行と列のうち、いずれの入れ替えを先または後に
行うかは、埋め込み復号処理に影響を与えない。従っ
て、埋め込み符号化処理においては、行と列の入れ替え
のうちのいずれを先または後に行っても良いし、埋め込
み復号処理においても、行と列の入れ替えのうちのいず
れを先または後に行っても良い。また、行と列の入れ替
えを、交互に行うようなことも可能である。
【０１４１】なお、埋め込み符号化処理において、列だ
けの入れ替えを行う場合には、埋め込み画像を元の画像
に復号した際の、埋め込み画像の列の入れ替え方が、付
加情報の復号結果となるが、行と列の両方の入れ替えを
行う場合には、埋め込み画像の第ｍ行ｎ列の位置（ｍ，
ｎ）にある画素が、復号画像のどの位置（ｍ’，ｎ’）
に入れ替えられたかが、付加情報の復号結果となる。
けの入れ替えを行う場合には、埋め込み画像を元の画像
に復号した際の、埋め込み画像の列の入れ替え方が、付
加情報の復号結果となるが、行と列の両方の入れ替えを
行う場合には、埋め込み画像の第ｍ行ｎ列の位置（ｍ，
ｎ）にある画素が、復号画像のどの位置（ｍ’，ｎ’）
に入れ替えられたかが、付加情報の復号結果となる。
【０１４２】次に、図８の埋め込み符号化処理では、符
号化対象の画像の第１列だけを固定にし、埋め込み復号
器６では、この第１列を、いわば復号の基準として、埋
め込み画像の他の列の入れ替えを行うようにしたが、復
号の基準は、第１列でなくても、あらかじめ、埋め込み
符号化器３と埋め込み復号器６に設定されていれば、最
後の第Ｎ列であっても良いし、その他の任意の列でも良
い。さらに、復号の基準は、１列の画素である必要はな
く、極端には、１画素であっても良い。
号化対象の画像の第１列だけを固定にし、埋め込み復号
器６では、この第１列を、いわば復号の基準として、埋
め込み画像の他の列の入れ替えを行うようにしたが、復
号の基準は、第１列でなくても、あらかじめ、埋め込み
符号化器３と埋め込み復号器６に設定されていれば、最
後の第Ｎ列であっても良いし、その他の任意の列でも良
い。さらに、復号の基準は、１列の画素である必要はな
く、極端には、１画素であっても良い。
【０１４３】ところで、例えば、第１列を、いわば復号
の基準とし、画像の相関を利用して、埋め込み画像の他
の列の入れ替えを行う場合には、１の列の入れ替えを誤
ると、その後の列（本実施の形態では、入れ替えを誤っ
た列の右側にある列）の入れ替えも誤る可能性が高くな
る。この場合、元の画像を復号することができないか
ら、正しい付加情報を復号することもできなくなる。
の基準とし、画像の相関を利用して、埋め込み画像の他
の列の入れ替えを行う場合には、１の列の入れ替えを誤
ると、その後の列（本実施の形態では、入れ替えを誤っ
た列の右側にある列）の入れ替えも誤る可能性が高くな
る。この場合、元の画像を復号することができないか
ら、正しい付加情報を復号することもできなくなる。
【０１４４】そこで、埋め込み符号化処理においては、
複数の列を、復号の基準として残しておく（入れ替えの
対象としない）（入れ替えを禁止する）ようにすること
が可能である。
複数の列を、復号の基準として残しておく（入れ替えの
対象としない）（入れ替えを禁止する）ようにすること
が可能である。
【０１４５】即ち、例えば、画像の列方向に並ぶ画素の
集合を１の入れ替え単位として入れ替えを行う場合にお
いては、例えば、図２１に斜線を付して示すように、１
列おきの列を、復号の基準とし、残りの列（図２１にお
いて、白抜きで示す部分）を、入れ替えの対象とするこ
とが可能である。
集合を１の入れ替え単位として入れ替えを行う場合にお
いては、例えば、図２１に斜線を付して示すように、１
列おきの列を、復号の基準とし、残りの列（図２１にお
いて、白抜きで示す部分）を、入れ替えの対象とするこ
とが可能である。
【０１４６】なお、図２１に示した場合において、画像
の列数が２Ｎ列であれば、その画像に埋め込むことので
きる付加情報のデータ量は、最大で、ｌｏｇ2（Ｎ！）
ビットとなる。
の列数が２Ｎ列であれば、その画像に埋め込むことので
きる付加情報のデータ量は、最大で、ｌｏｇ2（Ｎ！）
ビットとなる。
【０１４７】次に、埋め込み符号化は、列や行単位より
細かい単位で、１以上の画素の集合を入れ替えることで
行うことが可能である。
細かい単位で、１以上の画素の集合を入れ替えることで
行うことが可能である。
【０１４８】即ち、例えば、図２２に示すように、画像
の各列を、５画素などの１以上の連続して並ぶ画素の集
合に分け、その集合を１の入れ替え単位として入れ替え
を行うことが可能である。さらに、この場合、図２２に
示すように、入れ替え単位を市松模様状に２つに分類
し、一方（例えば、図２２において白抜きの部分）を入
れ替え対象とし、他方（例えば、図２２において斜線を
付してある部分）を復号の基準とすることが可能であ
る。なお、このようにした場合において、画像の行数
が、入れ替え単位がＭ個だけ並ぶ画素数で構成され、列
数が２Ｎ列であれば、その画像に埋め込むことのできる
付加情報のデータ量は、最大で、ｌｏｇ2（（Ｍ×Ｎ）
！）ビットとなる。
の各列を、５画素などの１以上の連続して並ぶ画素の集
合に分け、その集合を１の入れ替え単位として入れ替え
を行うことが可能である。さらに、この場合、図２２に
示すように、入れ替え単位を市松模様状に２つに分類
し、一方（例えば、図２２において白抜きの部分）を入
れ替え対象とし、他方（例えば、図２２において斜線を
付してある部分）を復号の基準とすることが可能であ
る。なお、このようにした場合において、画像の行数
が、入れ替え単位がＭ個だけ並ぶ画素数で構成され、列
数が２Ｎ列であれば、その画像に埋め込むことのできる
付加情報のデータ量は、最大で、ｌｏｇ2（（Ｍ×Ｎ）
！）ビットとなる。
【０１４９】また、例えば、図２３に示すように、画像
の各列の画素を、６画素などの所定の画素数おきに抽出
し、その抽出した画素の集合（図２３において、○を付
してある画素の集合や、×を付してある画素の集合、△
を付してある画素の集合など）を、１の入れ替え単位と
して入れ替えを行うことが可能である。さらに、この場
合、図２３に示すように、画像を構成する各画素を市松
模様状に２つに分類し、一方（例えば、図２３において
白抜きの部分）を入れ替え対象とし、他方（例えば、図
２３において斜線を付してある部分）を復号の基準とす
ることが可能である。なお、このようにした場合におい
て、画像の各列から２Ｍ画素おき（図２３の実施の形態
では、６画素おき）に抽出した画素の集合を１の入れ替
え単位とし、画像の列数がＮ列であれば、その画像に埋
め込むことのできる付加情報のデータ量は、最大で、ｌ
ｏｇ2（（Ｍ×Ｎ）！）ビットとなる。即ち、例えば、
図２３において○印で示す入れ替え単位は、同図におい
て、４２０や、４２１、４２２で示すように、各列に存
在し、従って、各列における○印で示す入れ替え単位の
みに注目すれば、Ｎ！通りの入れ替えが可能である。よ
って、画像の各列から２Ｍ画素おきに抽出した画素の集
合を１の入れ替え単位とする場合には、各列には、Ｍ個
の入れ替え単位が存在するから、図２３に示した画像全
体では、最大で、（Ｍ×Ｎ）！通りの入れ替えが可能で
あり、その結果、画像に埋め込むことのできる付加情報
のデータ量は、ｌｏｇ2（（Ｍ×Ｎ）！）ビットとな
る。
の各列の画素を、６画素などの所定の画素数おきに抽出
し、その抽出した画素の集合（図２３において、○を付
してある画素の集合や、×を付してある画素の集合、△
を付してある画素の集合など）を、１の入れ替え単位と
して入れ替えを行うことが可能である。さらに、この場
合、図２３に示すように、画像を構成する各画素を市松
模様状に２つに分類し、一方（例えば、図２３において
白抜きの部分）を入れ替え対象とし、他方（例えば、図
２３において斜線を付してある部分）を復号の基準とす
ることが可能である。なお、このようにした場合におい
て、画像の各列から２Ｍ画素おき（図２３の実施の形態
では、６画素おき）に抽出した画素の集合を１の入れ替
え単位とし、画像の列数がＮ列であれば、その画像に埋
め込むことのできる付加情報のデータ量は、最大で、ｌ
ｏｇ2（（Ｍ×Ｎ）！）ビットとなる。即ち、例えば、
図２３において○印で示す入れ替え単位は、同図におい
て、４２０や、４２１、４２２で示すように、各列に存
在し、従って、各列における○印で示す入れ替え単位の
みに注目すれば、Ｎ！通りの入れ替えが可能である。よ
って、画像の各列から２Ｍ画素おきに抽出した画素の集
合を１の入れ替え単位とする場合には、各列には、Ｍ個
の入れ替え単位が存在するから、図２３に示した画像全
体では、最大で、（Ｍ×Ｎ）！通りの入れ替えが可能で
あり、その結果、画像に埋め込むことのできる付加情報
のデータ量は、ｌｏｇ2（（Ｍ×Ｎ）！）ビットとな
る。
【０１５０】ここで、図２１乃至図２３に示した場合に
おいては、入れ替え対象の画素（図２１乃至図２３にお
いて白抜きの部分）の集合が、複数の復号の基準（図２
１乃至図２３において斜線を付してある部分）に隣接し
ている。このような場合においては、例えば、その複数
の復号の基準それぞれと、入れ替え対象の画素の集合と
の距離の自乗和の逆数などを相関として利用することが
できる。
おいては、入れ替え対象の画素（図２１乃至図２３にお
いて白抜きの部分）の集合が、複数の復号の基準（図２
１乃至図２３において斜線を付してある部分）に隣接し
ている。このような場合においては、例えば、その複数
の復号の基準それぞれと、入れ替え対象の画素の集合と
の距離の自乗和の逆数などを相関として利用することが
できる。
【０１５１】以上のように、埋め込み符号化時および埋
め込み復号時における入れ替え単位は、特に限定される
ものではない。
め込み復号時における入れ替え単位は、特に限定される
ものではない。
【０１５２】また、復号の基準とする画素の集合も特に
限定されるものではない。
限定されるものではない。
【０１５３】なお、復号の正確さの観点からすれば、入
れ替え対象の画素が、より多数の、復号の基準とされて
いる画素に隣接しているのが好ましく、従って、図２３
に示した場合が最も好ましい。さらに、復号の正確さの
観点からすれば、復号の基準とする画素が多い方が好ま
しい。
れ替え対象の画素が、より多数の、復号の基準とされて
いる画素に隣接しているのが好ましく、従って、図２３
に示した場合が最も好ましい。さらに、復号の正確さの
観点からすれば、復号の基準とする画素が多い方が好ま
しい。
【０１５４】但し、復号の基準とする画素は入れ替えの
対象とされないから、その数が多い場合には、画像に埋
め込むことのできる付加情報のデータ量が少なくなる。
さらに、復号の基準とする画素が多い場合や、入れ替え
対象の画素が、より多数の、復号の基準とされている画
素に隣接している場合には、暗号化の効果が弱まる。
対象とされないから、その数が多い場合には、画像に埋
め込むことのできる付加情報のデータ量が少なくなる。
さらに、復号の基準とする画素が多い場合や、入れ替え
対象の画素が、より多数の、復号の基準とされている画
素に隣接している場合には、暗号化の効果が弱まる。
【０１５５】従って、復号の基準とする画素の数やその
配置パターンは、復号の正確さと、埋め込む付加情報の
データ量および暗号化の効果とを考慮し、埋め込み符号
化および埋め込み復号の用途に応じて設定するのが望ま
しい。
配置パターンは、復号の正確さと、埋め込む付加情報の
データ量および暗号化の効果とを考慮し、埋め込み符号
化および埋め込み復号の用途に応じて設定するのが望ま
しい。
【０１５６】また、ある列が、それに近い列に入れ替え
られたり、あるいは、近い位置にある列どうしが、同様
の位置関係のまま入れ替えられたりする場合には、やは
り、暗号化の効果が弱まるので、そのような入れ替えが
行われないように、埋め込み符号化処理において、各列
は、元の位置より、所定距離以上離れた位置の列に入れ
替えるといった制限や、近い位置にある列どうしは、所
定距離以上離れた位置の列に入れ替えるといった制限を
付すことが可能である。
られたり、あるいは、近い位置にある列どうしが、同様
の位置関係のまま入れ替えられたりする場合には、やは
り、暗号化の効果が弱まるので、そのような入れ替えが
行われないように、埋め込み符号化処理において、各列
は、元の位置より、所定距離以上離れた位置の列に入れ
替えるといった制限や、近い位置にある列どうしは、所
定距離以上離れた位置の列に入れ替えるといった制限を
付すことが可能である。
【０１５７】さらに、埋め込み符号化の対象とする画像
が、例えば、ＲＧＢコンポーネント信号で構成されるカ
ラー画像である場合には、ＲＧＢのすべてを同一位置に
入れ替えても良いし、ＲＧＢの各コンポーネントを、独
立に入れ替えても良い。ＲＧＢのすべてを同一位置に入
れ替える場合には、ＲＧＢの各コンポーネントを、独立
に入れ替える場合に比較して、埋め込むことのできる付
加情報のデータ量は少なくなるが、埋め込み復号時にお
ける復号精度を向上させることができる。一方、ＲＧＢ
の各コンポーネントを、独立に入れ替える場合には、Ｒ
ＧＢのすべてを同一位置に入れ替える場合に比較して、
埋め込み復号時における復号精度は劣化するが、埋め込
むことのできる付加情報のデータ量を多くすることがで
きる。
が、例えば、ＲＧＢコンポーネント信号で構成されるカ
ラー画像である場合には、ＲＧＢのすべてを同一位置に
入れ替えても良いし、ＲＧＢの各コンポーネントを、独
立に入れ替えても良い。ＲＧＢのすべてを同一位置に入
れ替える場合には、ＲＧＢの各コンポーネントを、独立
に入れ替える場合に比較して、埋め込むことのできる付
加情報のデータ量は少なくなるが、埋め込み復号時にお
ける復号精度を向上させることができる。一方、ＲＧＢ
の各コンポーネントを、独立に入れ替える場合には、Ｒ
ＧＢのすべてを同一位置に入れ替える場合に比較して、
埋め込み復号時における復号精度は劣化するが、埋め込
むことのできる付加情報のデータ量を多くすることがで
きる。
【０１５８】また、付加情報として用いる情報は、特に
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、制御信号、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。
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、制御信号、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。
【０１５９】さらに、本実施の形態では、付加情報を、
画像に埋め込むようにしたが、付加情報は、その他、例
えば、音声に埋め込むことも可能である。即ち、例え
ば、時系列の音声データを、適当なフレームに区切り、
各フレームの音声データを、付加情報にしたがって入れ
替えることで、付加情報を、音声に埋め込むことが可能
である。
画像に埋め込むようにしたが、付加情報は、その他、例
えば、音声に埋め込むことも可能である。即ち、例え
ば、時系列の音声データを、適当なフレームに区切り、
各フレームの音声データを、付加情報にしたがって入れ
替えることで、付加情報を、音声に埋め込むことが可能
である。
【０１６０】また、本実施の形態では、付加情報が埋め
込まれた埋め込み画像を、画像の相関性、さらには必要
に応じて連続性に基づいて、付加情報と元の画像に復号
するようにしたが、埋め込み画像は、その他、上述の相
似性に基づいて復号することも可能である。即ち、埋め
込み画像の復号は、既に復号された列と、まだ復号され
ていない列との相似性の関係を表す値を求め、その値に
基づいて行うことが可能である。
込まれた埋め込み画像を、画像の相関性、さらには必要
に応じて連続性に基づいて、付加情報と元の画像に復号
するようにしたが、埋め込み画像は、その他、上述の相
似性に基づいて復号することも可能である。即ち、埋め
込み画像の復号は、既に復号された列と、まだ復号され
ていない列との相似性の関係を表す値を求め、その値に
基づいて行うことが可能である。
【０１６１】さらに、本実施の形態では、ＣＰＵ３２ま
たは４２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４２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。
【０１６２】また、本実施の形態では、ＣＰＵ３２また
は４２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４３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、
半導体メモリ、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、ＣＡ
ＴＶ（Cable Television）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。
は４２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４３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、
半導体メモリ、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、ＣＡ
ＴＶ（Cable Television）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。
【０１６３】次に、上述した一連の処理は、コンピュー
タに、プログラムをインストールして行わせることが可
能である。
タに、プログラムをインストールして行わせることが可
能である。
【０１６４】そこで、図２４を参照して、上述した一連
の処理を実行するプログラムをコンピュータにインスト
ールし、コンピュータによって実行可能な状態とするた
めに用いられる、そのプログラムが記録されている記録
媒体について説明する。
の処理を実行するプログラムをコンピュータにインスト
ールし、コンピュータによって実行可能な状態とするた
めに用いられる、そのプログラムが記録されている記録
媒体について説明する。
【０１６５】プログラムは、図２４（Ａ）に示すよう
に、コンピュータ６０１に内蔵されている記録媒体とし
てのハードディスク６０２や半導体メモリ６０３に予め
記録しておくことができる。
に、コンピュータ６０１に内蔵されている記録媒体とし
てのハードディスク６０２や半導体メモリ６０３に予め
記録しておくことができる。
【０１６６】あるいはまた、プログラムは、図２４
（Ｂ）に示すように、フロッピーディスク６１１、CD-R
OM(Compact Disc Read Only Memory)６１２，MO(Magnet
o optical)ディスク６１３，DVD(Digital Versatile Di
sc)６１４、磁気ディスク６１５、半導体メモリ６１６
などの記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記
録）しておくことができる。このような記録媒体は、い
わゆるパッケージソフトウエアとして提供することがで
きる。
（Ｂ）に示すように、フロッピーディスク６１１、CD-R
OM(Compact Disc Read Only Memory)６１２，MO(Magnet
o optical)ディスク６１３，DVD(Digital Versatile Di
sc)６１４、磁気ディスク６１５、半導体メモリ６１６
などの記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記
録）しておくことができる。このような記録媒体は、い
わゆるパッケージソフトウエアとして提供することがで
きる。
【０１６７】なお、プログラムは、上述したような記録
媒体からコンピュータにインストールする他、図２４
（Ｃ）に示すように、ダウンロードサイト６２１から、
ディジタル衛星放送用の人工衛星６２２を介して、コン
ピュータ６０１に無線で転送したり、LAN(Local Area N
etwork)、インターネットといったネットワーク６３１
を介して、コンピュータ６０１に有線で転送し、コンピ
ュータ６０１において、内蔵するハードディスク６０２
などにインストールすることができる。
媒体からコンピュータにインストールする他、図２４
（Ｃ）に示すように、ダウンロードサイト６２１から、
ディジタル衛星放送用の人工衛星６２２を介して、コン
ピュータ６０１に無線で転送したり、LAN(Local Area N
etwork)、インターネットといったネットワーク６３１
を介して、コンピュータ６０１に有線で転送し、コンピ
ュータ６０１において、内蔵するハードディスク６０２
などにインストールすることができる。
【０１６８】ここで、本明細書において、コンピュータ
に各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処
理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載され
た順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あ
るいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるい
はオブジェクトによる処理）も含むものである。
に各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処
理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載され
た順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あ
るいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるい
はオブジェクトによる処理）も含むものである。
【０１６９】また、プログラムは、１のコンピュータに
より処理されるものであっても良いし、複数のコンピュ
ータによって分散処理されるものであっても良い。さら
に、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実
行されるものであっても良い。
より処理されるものであっても良いし、複数のコンピュ
ータによって分散処理されるものであっても良い。さら
に、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実
行されるものであっても良い。
【０１７０】次に、図２５は、図２４のコンピュータ６
０１の構成例を示している。
０１の構成例を示している。
【０１７１】コンピュータ６０１は、図２５に示すよう
に、CPU(Central Processing Unit)６４２を内蔵してい
る。CPU６４２には、バス６４１を介して、入出力イン
タフェース６４５が接続されており、CPU６４２は、入
出力インタフェース６４５を介して、ユーザによって、
キーボードやマウス等で構成される入力部６４７が操作
されることにより指令が入力されると、それにしたがっ
て、図２４（Ａ）の半導体メモリ６０３に対応するROM
(Read Only Memory)６４３に格納されているプログラム
を実行する。あるいは、また、CPU６４２は、ハードデ
ィスク６０２に格納されているプログラム、衛星６２２
若しくはネットワーク６３１から転送され、通信部６４
８で受信されてハードディスク６０２にインストールさ
れたプログラム、ドライブ６４９に装着されたフロッピ
ディスク６１１、CD-ROM６１２、MOディスク６１３、DV
D６１４、若しくは磁気ディスク６１５から読み出され
てハードディスク６０２にインストールされたプログラ
ム、または半導体メモリ６１６から読み出されたプログ
ラムを、RAM(Random Access Memory)６４４にロードし
て実行する。これにより、図８や図１２に示したフロー
チャートにしたがった処理が行われる。そして、CPU６
４２は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出
力インタフェース６４５を介して、LCD(Liquid CryStal
Display)等で構成される表示部６４６に出力し、ある
いは通信部６４８から送信する。
に、CPU(Central Processing Unit)６４２を内蔵してい
る。CPU６４２には、バス６４１を介して、入出力イン
タフェース６４５が接続されており、CPU６４２は、入
出力インタフェース６４５を介して、ユーザによって、
キーボードやマウス等で構成される入力部６４７が操作
されることにより指令が入力されると、それにしたがっ
て、図２４（Ａ）の半導体メモリ６０３に対応するROM
(Read Only Memory)６４３に格納されているプログラム
を実行する。あるいは、また、CPU６４２は、ハードデ
ィスク６０２に格納されているプログラム、衛星６２２
若しくはネットワーク６３１から転送され、通信部６４
８で受信されてハードディスク６０２にインストールさ
れたプログラム、ドライブ６４９に装着されたフロッピ
ディスク６１１、CD-ROM６１２、MOディスク６１３、DV
D６１４、若しくは磁気ディスク６１５から読み出され
てハードディスク６０２にインストールされたプログラ
ム、または半導体メモリ６１６から読み出されたプログ
ラムを、RAM(Random Access Memory)６４４にロードし
て実行する。これにより、図８や図１２に示したフロー
チャートにしたがった処理が行われる。そして、CPU６
４２は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出
力インタフェース６４５を介して、LCD(Liquid CryStal
Display)等で構成される表示部６４６に出力し、ある
いは通信部６４８から送信する。
【０１７２】
【発明の効果】本発明の符号化装置および符号化方法、
並びに第１の記録媒体によれば、第１のデータの少なく
とも一部のデータが記憶され、第２のデータにしたがっ
て、記憶された一部のデータを入れ替えることにより、
第１のデータに、第２のデータに関連するデータが埋め
込まれる。従って、例えば、相関性等を利用すること
で、元の第１および第２のデータを復号することができ
る。
並びに第１の記録媒体によれば、第１のデータの少なく
とも一部のデータが記憶され、第２のデータにしたがっ
て、記憶された一部のデータを入れ替えることにより、
第１のデータに、第２のデータに関連するデータが埋め
込まれる。従って、例えば、相関性等を利用すること
で、元の第１および第２のデータを復号することができ
る。
【０１７３】本発明の復号装置および復号方法、並びに
第２の記録媒体によれば、符号化データの一部のデータ
と、他の一部のデータとの関係を表す関係値が計算さ
れ、その関係値に基づいて、一部のデータと他の一部の
データとの位置を入れ替えることにより、符号化データ
が、第１のデータに復号されるとともに、その位置の入
れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた第２
のデータが復号される。従って、劣化のない第１および
第２のデータを得ることが可能となる。
第２の記録媒体によれば、符号化データの一部のデータ
と、他の一部のデータとの関係を表す関係値が計算さ
れ、その関係値に基づいて、一部のデータと他の一部の
データとの位置を入れ替えることにより、符号化データ
が、第１のデータに復号されるとともに、その位置の入
れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた第２
のデータが復号される。従って、劣化のない第１および
第２のデータを得ることが可能となる。
【０１７４】本発明のデータ処理装置によれば、第１の
データの少なくとも一部のデータが記憶され、第２のデ
ータにしたがって、記憶された第１のデータの一部のデ
ータを入れ替えることにより、第１のデータに、第２の
データに関連するデータが埋め込まれ、符号化データと
される。一方、符号化データの一部のデータと、他の一
部のデータとの関係を表す関係値が計算され、その関係
値に基づいて、符号化データの一部のデータと他の一部
のデータとの位置を入れ替えることにより、符号化デー
タが、第１のデータに復号されるとともに、その位置の
入れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた第
２のデータが復号される。従って、劣化のない第１およ
び第２のデータを得ることが可能となる。
データの少なくとも一部のデータが記憶され、第２のデ
ータにしたがって、記憶された第１のデータの一部のデ
ータを入れ替えることにより、第１のデータに、第２の
データに関連するデータが埋め込まれ、符号化データと
される。一方、符号化データの一部のデータと、他の一
部のデータとの関係を表す関係値が計算され、その関係
値に基づいて、符号化データの一部のデータと他の一部
のデータとの位置を入れ替えることにより、符号化デー
タが、第１のデータに復号されるとともに、その位置の
入れ替えに応じて、符号化データに埋め込まれていた第
２のデータが復号される。従って、劣化のない第１およ
び第２のデータを得ることが可能となる。
【図１】本発明を適用した画像伝送システムの一実施の
形態の構成例を示すブロック図である。
形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】符号化対象の画像を示す図である。
【図３】相関性を利用した符号化／復号を説明するため
の図である。
の図である。
【図４】連続性を利用した符号化／復号を説明するため
の図である。
の図である。
【図５】相似性を利用した符号化／復号を説明するため
の図である。
の図である。
【図６】図１の埋め込み符号化器３のハードウェアの構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
【図７】図６の埋め込み符号化器３の機能的構成例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図８】埋め込み符号化処理を説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図９】埋め込み符号化処理の結果を説明するための図
である。
である。
【図１０】図１の埋め込み復号器６のハードウェアの構
成例を示すブロック図である。
成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の埋め込み復号器６の機能的構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１２】埋め込み復号処理を説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１３】埋め込み符号化のシミュレーションに用いた
原画像を示すディスプレイ上に表示された中間階調の写
真である。
原画像を示すディスプレイ上に表示された中間階調の写
真である。
【図１４】埋め込み符号化のシミュレーション結果を示
すディスプレイ上に表示された中間階調の写真である。
すディスプレイ上に表示された中間階調の写真である。
【図１５】埋め込み復号のシミュレーション結果を示す
ディスプレイ上に表示された中間階調の写真である。
ディスプレイ上に表示された中間階調の写真である。
【図１６】列ベクトルを説明するための図である。
【図１７】列ベクトル空間を示す図である。
【図１８】列ベクトル空間を示す図である。
【図１９】行と列の両方向の入れ替えを説明するための
図である。
図である。
【図２０】行と列の両方向の入れ替えを説明するための
図である。
図である。
【図２１】復号の基準とする画素を示す図である。
【図２２】復号の基準とする画素を示す図である。
【図２３】復号の基準とする画素を示す図である。
【図２４】本発明を適用した記録媒体を説明するための
図である。
図である。
【図２５】図２４のコンピュータ６０１の構成例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
１ 画像データベース， ２ 付加情報データベース，
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， ３６ スワップ情報
生成部， ３７ スワッピング部，４１ フレームメモ
リ， ４２ ＣＰＵ， ４３ プログラムメモリ， ４
６スワッピング部， ４７ スワップ情報変換部， ６
０１ コンピュータ， ６０２ ハードディスク， ６
０３ 半導体メモリ， ６１１ フロッピーディスク，
６１２ CD-ROM， ６１３ MOディスク， ６１４
DVD， ６１５ 磁気ディスク， ６１６ 半導体メモ
リ， ６２１ ダウンロードサイト， ６２２ 衛星，
６３１ ネットワーク， ６４１ バス， ６４２
CPU， ６４３ ROM， ６４４ RAM， ６４５ 入出
力インタフェース， ６４６ 表示部， ６４７ 入力
部， ６４８ 通信部， ６４９ ドライブ
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， ３６ スワップ情報
生成部， ３７ スワッピング部，４１ フレームメモ
リ， ４２ ＣＰＵ， ４３ プログラムメモリ， ４
６スワッピング部， ４７ スワップ情報変換部， ６
０１ コンピュータ， ６０２ ハードディスク， ６
０３ 半導体メモリ， ６１１ フロッピーディスク，
６１２ CD-ROM， ６１３ MOディスク， ６１４
DVD， ６１５ 磁気ディスク， ６１６ 半導体メモ
リ， ６２１ ダウンロードサイト， ６２２ 衛星，
６３１ ネットワーク， ６４１ バス， ６４２
CPU， ６４３ ROM， ６４４ RAM， ６４５ 入出
力インタフェース， ６４６ 表示部， ６４７ 入力
部， ６４８ 通信部， ６４９ ドライブ
Claims (18)
- 【請求項１】 第１のデータを、第２のデータにしたが
って符号化する符号化装置であって、 前記第１のデータの少なくとも一部のデータを記憶する
記憶手段と、 前記第２のデータにしたがって、前記記憶手段に記憶さ
れた前記一部のデータを入れ替えることにより、前記第
１のデータに、前記第２のデータに関連するデータを埋
め込む符号化手段とを備えることを特徴とする符号化装
置。 - 【請求項２】 前記第１および第２のデータを入力する
入力手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記
載の符号化装置。 - 【請求項３】 前記第１のデータは、複数の画素データ
から構成される画像データであり、 前記記憶手段は、前記画像データを記憶し、 前記符号化手段は、前記記憶手段に記憶された前記画像
データを構成する１以上の画素データの集合の位置を、
前記第２のデータにしたがって入れ替えることにより、
前記画像データに、前記第２のデータに関連するデータ
を埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の符号化装
置。 - 【請求項４】 前記符号化手段は、前記画像データの画
枠内にある１以上の前記画素データの集合の位置を、前
記第２のデータにしたがって入れ替えることを特徴とす
る請求項３に記載の符号化装置。 - 【請求項５】 前記符号化手段は、前記画像データを構
成する画素データの位置を、１行または１列単位で入れ
替えることを特徴とする請求項３に記載の符号化装置。 - 【請求項６】 前記第１のデータの一部は、前記符号化
手段による入れ替えが禁止されていることを特徴とする
請求項１に記載の符号化装置。 - 【請求項７】 前記符号化手段は、前記画像データを構
成する１以上の画素データの集合の位置を、前記第２の
データの値に相当する画素数に応じて入れ替えることを
特徴とする請求項３に記載の符号化装置。 - 【請求項８】 第１のデータを、第２のデータにしたが
って符号化する符号化方法であって、 前記第１のデータの少なくとも一部のデータを記憶する
記憶ステップと、 前記第２のデータにしたがって、前記記憶ステップで記
憶された前記一部のデータを入れ替えることにより、前
記第１のデータに、前記第２のデータに関連するデータ
を埋め込む符号化ステップとを備えることを特徴とする
符号化方法。 - 【請求項９】 第１のデータを、第２のデータにしたが
って符号化する符号化処理を、コンピュータに行わせる
プログラムが記録されている記録媒体であって、 前記第１のデータの少なくとも一部のデータを記憶する
記憶ステップと、 前記第２のデータにしたがって、前記記憶ステップで記
憶された前記一部のデータを入れ替えることにより、前
記第１のデータに、前記第２のデータに関連するデータ
を埋め込む符号化ステップとを備えるプログラムが記録
されていることを特徴とする記録媒体。 - 【請求項１０】 第１のデータを、第２のデータにした
がって符号化した符号化データを復号する復号装置であ
って、 前記符号化データの一部のデータと、他の一部のデータ
との関係を表す関係値を計算する関係値計算手段と、 前記関係値計算手段によって求められた前記関係値に基
づいて、前記一部のデータと他の一部のデータとの位置
を入れ替えることにより、前記符号化データを、前記第
１のデータに復号するとともに、その位置の入れ替えに
応じて、前記符号化データに埋め込まれていた前記第２
のデータを復号する復号手段とを備えることを特徴とす
る復号装置。 - 【請求項１１】 前記関係値計算手段は、前記一部のデ
ータと他の一部のデータとの連続性を表す前記関係値を
計算することを特徴とする請求項１０に記載の復号装
置。 - 【請求項１２】 前記復号手段は、前記一部のデータと
の前記関係値を最大にする前記他の一部のデータと、前
記一部のデータとが隣接するように入れ替えを行うこと
を特徴とする請求項１０に記載の復号装置。 - 【請求項１３】 前記第１のデータは、複数の画素デー
タから構成される画像データであり、 前記復号手段は、前記符号化データを構成する前記画素
データの位置を、１行または１列単位で入れ替えること
を特徴とする請求項１０に記載の復号装置。 - 【請求項１４】 前記符号化データの一部は、前記復号
手段による入れ替えが禁止されていることを特徴とする
請求項１０に記載の復号装置。 - 【請求項１５】 前記復号手段は、前記一部のデータと
他の一部のデータとの位置の入れ替えパターンに相当す
る値を、前記第２のデータとして復号することを特徴と
する請求項１０に記載の復号装置。 - 【請求項１６】 第１のデータを、第２のデータにした
がって符号化した符号化データを復号する復号方法であ
って、 前記符号化データの一部のデータと、他の一部のデータ
との関係を表す関係値を計算する関係値計算ステップ
と、 前記関係値計算ステップにおいて求められた前記関係値
に基づいて、前記一部のデータと他の一部のデータとの
位置を入れ替えることにより、前記符号化データを、前
記第１のデータに復号するとともに、その位置の入れ替
えに応じて、前記符号化データに埋め込まれていた前記
第２のデータを復号する復号ステップとを備えることを
特徴とする復号方法。 - 【請求項１７】 第１のデータを、第２のデータにした
がって符号化した符号化データを復号する復号処理を、
コンピュータに行わせるプログラムが記録されている記
録媒体であって、 前記符号化データの一部のデータと、他の一部のデータ
との関係を表す関係値を計算する関係値計算ステップ
と、 前記関係値計算ステップにおいて求められた前記関係値
に基づいて、前記一部のデータと他の一部のデータとの
位置を入れ替えることにより、前記符号化データを、前
記第１のデータに復号するとともに、その位置の入れ替
えに応じて、前記符号化データに埋め込まれていた前記
第２のデータを復号する復号ステップとを備えるプログ
ラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。 - 【請求項１８】 第１のデータを、第２のデータにした
がって符号化して符号化データとし、その符号化データ
を復号するデータ処理装置であって、 前記第１のデータの少なくとも一部のデータを記憶する
記憶手段と、 前記第２のデータにしたがって、前記記憶手段に記憶さ
れた前記第１のデータの一部のデータを入れ替えること
により、前記第１のデータに、前記第２のデータに関連
するデータを埋め込み、前記符号化データとする符号化
手段と、 前記符号化データの一部のデータと、他の一部のデータ
との関係を表す関係値を計算する関係値計算手段と、 前記関係値計算手段によって求められた前記関係値に基
づいて、前記符号化データの一部のデータと他の一部の
データとの位置を入れ替えることにより、前記符号化デ
ータを、前記第１のデータに復号するとともに、その位
置の入れ替えに応じて、前記符号化データに埋め込まれ
ていた前記第２のデータを復号する復号手段とを備える
ことを特徴とするデータ処理装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28420099A JP4182603B2 (ja) | 1998-10-07 | 1999-10-05 | 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 |
| US09/413,134 US6804372B1 (en) | 1998-10-07 | 1999-10-06 | Coding apparatus and method, decoding apparatus and method, data processing system, storage medium, and signal |
| US09/636,138 US6965697B1 (en) | 1998-07-15 | 2000-08-10 | Coding apparatus and method, decoding apparatus and method, data processing system, storage medium, and signal |
| US10/935,792 US7424130B2 (en) | 1998-10-07 | 2004-09-07 | Coding apparatus and method, decoding apparatus and method, data processing system, storage medium, and signal |
| US11/134,737 US7738711B2 (en) | 1998-07-15 | 2005-05-20 | Coding apparatus and method, decoding apparatus and method, data processing system, storage medium, and signal |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28530898 | 1998-10-07 | ||
| JP10-285308 | 1998-10-07 | ||
| JP28420099A JP4182603B2 (ja) | 1998-10-07 | 1999-10-05 | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000232365A true JP2000232365A (ja) | 2000-08-22 |
| JP4182603B2 JP4182603B2 (ja) | 2008-11-19 |
Family
ID=26555367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28420099A Expired - Fee Related JP4182603B2 (ja) | 1998-07-15 | 1999-10-05 | 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 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6804372B1 (ja) |
| JP (1) | JP4182603B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002278748A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-27 | Sony Corp | データ処理装置およびデータ処理方法、プログラムおよびプログラム記録媒体、並びに符号化データおよびデータ記録媒体 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN1187978C (zh) * | 1998-10-07 | 2005-02-02 | 索尼公司 | 编码设备和方法、解码设备和方法以及数据处理设备 |
| US6870944B1 (en) * | 1999-06-08 | 2005-03-22 | Sony Corporation | Image processing apparatus, image processing method, and storage medium |
| US7191233B2 (en) * | 2001-09-17 | 2007-03-13 | Telecommunication Systems, Inc. | System for automated, mid-session, user-directed, device-to-device session transfer system |
| US7426535B2 (en) | 2002-10-08 | 2008-09-16 | Telecommunication Systems, Inc. | Coordination of data received from one or more sources over one or more channels into a single context |
| US7583833B2 (en) * | 2006-01-27 | 2009-09-01 | Advanced Micro Devices, Inc. | Method and apparatus for manufacturing data indexing |
| US8412755B2 (en) * | 2009-06-23 | 2013-04-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Permuting records in a database for leak detection and tracing |
| JP5471580B2 (ja) * | 2010-02-23 | 2014-04-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像処理装置及びプログラム |
| US9930352B2 (en) * | 2012-12-14 | 2018-03-27 | Sony Corporation | Reducing noise in an intraframe appearance cycle |
| FR3033116B1 (fr) * | 2015-02-20 | 2017-03-24 | Stmicroelectronics (Grenoble 2) Sas | Procede de selection d’une solution de placement des pixels d’une image en fonction du rendu visuel |
| CN111382398B (zh) * | 2018-12-27 | 2023-11-14 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 信息处理、隐藏信息解析和嵌入的方法、装置及设备 |
Family Cites Families (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4663659A (en) * | 1985-10-31 | 1987-05-05 | Rca Corporation | Video signal scrambling system employing full line reversal and double burst coding |
| DE3751410T2 (de) | 1986-04-18 | 1996-04-11 | Nagra Plus Sa | Decoder für ein Fernsehgebührensystem. |
| FR2631192A1 (fr) | 1988-05-06 | 1989-11-10 | Europ Rech Electr Lab | Procede d'embrouillage d'images de television |
| JP2824910B2 (ja) | 1989-04-07 | 1998-11-18 | 甲子雄 松井 | 画像へのデータ合成方法 |
| US5077794A (en) * | 1989-11-16 | 1991-12-31 | Verilink Corporation | Dual framing bit sequence alignment apparatus and method |
| US5721788A (en) * | 1992-07-31 | 1998-02-24 | Corbis Corporation | Method and system for digital image signatures |
| US6122403A (en) * | 1995-07-27 | 2000-09-19 | Digimarc Corporation | Computer system linked by using information in data objects |
| US5778102A (en) * | 1995-05-17 | 1998-07-07 | The Regents Of The University Of California, Office Of Technology Transfer | Compression embedding |
| US5727092A (en) * | 1995-05-17 | 1998-03-10 | The Regents Of The University Of California | Compression embedding |
| JPH0935032A (ja) * | 1995-07-24 | 1997-02-07 | Mitsubishi Electric Corp | Ｉｃカードと情報機器端末 |
| US5815572A (en) | 1995-08-31 | 1998-09-29 | Lucent Technologies Inc. | Video scrambling |
| WO1998034403A1 (en) * | 1995-09-29 | 1998-08-06 | Intel Corporation | Apparatus and method for securing captured data transmitted between two sources |
| JPH09154007A (ja) | 1995-09-30 | 1997-06-10 | Intec:Kk | 機密情報記録方法 |
| JP3881733B2 (ja) | 1995-09-30 | 2007-02-14 | インテック・ウェブ・アンド・ゲノム・インフォマティクス株式会社 | 機密情報記録方法 |
| WO1997039410A1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-10-23 | The Regents Of The University Of California | Data embedding |
| US5768163A (en) | 1996-04-15 | 1998-06-16 | Hewlett-Packard | Versatile attachment of handheld devices to a host computing system |
| US5850482A (en) * | 1996-04-17 | 1998-12-15 | Mcdonnell Douglas Corporation | Error resilient method and apparatus for entropy coding |
| US6229924B1 (en) | 1996-05-16 | 2001-05-08 | Digimarc Corporation | Method and apparatus for watermarking video images |
| US6188776B1 (en) | 1996-05-21 | 2001-02-13 | Interval Research Corporation | Principle component analysis of images for the automatic location of control points |
| DE69739969D1 (de) * | 1996-06-20 | 2010-10-07 | Ibm | Verfahren zum verstecken von daten |
| TW312770B (en) * | 1996-10-15 | 1997-08-11 | Japen Ibm Kk | The hiding and taking out method of data |
| US5825892A (en) | 1996-10-28 | 1998-10-20 | International Business Machines Corporation | Protecting images with an image watermark |
| JP3649537B2 (ja) | 1996-11-27 | 2005-05-18 | 日本アイ・ビー・エム株式会社 | データハイディング方法及びデータ抽出方法 |
| JP3154325B2 (ja) * | 1996-11-28 | 2001-04-09 | 日本アイ・ビー・エム株式会社 | 認証情報を画像に隠し込むシステム及び画像認証システム |
| US5875249A (en) * | 1997-01-08 | 1999-02-23 | International Business Machines Corporation | Invisible image watermark for image verification |
| CA2227381C (en) | 1997-02-14 | 2001-05-29 | Nec Corporation | Image data encoding system and image inputting apparatus |
| US5801919A (en) * | 1997-04-04 | 1998-09-01 | Gateway 2000, Inc. | Adjustably mounted camera assembly for portable computers |
| US5880928A (en) * | 1997-06-13 | 1999-03-09 | Ma; His-Kuang | Notebook computer with audio and video effects |
| TW352206U (en) | 1997-12-30 | 1999-02-01 | First Int Computer Inc | Structure for hidden type image picking apparatus of notebook computer |
| US6148333A (en) * | 1998-05-13 | 2000-11-14 | Mgi Software Corporation | Method and system for server access control and tracking |
| JP3991249B2 (ja) | 1998-07-15 | 2007-10-17 | 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、情報処理装置および情報処理方法、並びに記録媒体 |
| US5946414A (en) * | 1998-08-28 | 1999-08-31 | Xerox Corporation | Encoding data in color images using patterned color modulated image regions |
-
1999
- 1999-10-05 JP JP28420099A patent/JP4182603B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-06 US US09/413,134 patent/US6804372B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-09-07 US US10/935,792 patent/US7424130B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002278748A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-09-27 | Sony Corp | データ処理装置およびデータ処理方法、プログラムおよびプログラム記録媒体、並びに符号化データおよびデータ記録媒体 |
| JP4556087B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2010-10-06 | ソニー株式会社 | データ処理装置およびデータ処理方法、並びにプログラムおよびプログラム記録媒体 |
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