JP2004228876A - 画像符号化装置、符号復号化装置、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】可視付加情報の影響の残らない復号処理を可能にする。
【解決手段】入力された画像データをＪＰＥＧ２０００の非可逆モードに従い圧縮符号化する圧縮符号化手段２６に対して、この圧縮符号化手段による離散ウェーブレット変換処理後に量子化された離散ウェーブレット変換係数の一部の指定された領域のデータを、パスワード入力に基づき再置換可能にダミー画像データに置換して元のデータを見えなくするダミー画像置換手段２８を設けることで、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００の非可逆モードに従い圧縮符号化する場合であっても、量子化処理の後は可逆的な処理となるので、その直前のデータである離散ウェーブレット変換処理後に量子化された離散ウェーブレット変換係数に置換処理を施してもそのダミー画像データも可逆的に完全に復号させることで、復号に際しては完全にダミー画像データの影響をなくすことが可能となる。
【選択図】 図９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像符号化装置、符号復号化装置、プログラム及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットやパソコン等の普及・発展に伴い、インターネットを通じたデジタルデータの通信が幅広く行われるようになってきている。ここに、このようなデジタルデータの送信者は、そのデータを符号化して送信するようにしている。現に、プロバイダ等のデータ送信者（配布者）は、符号化された画像データを不特定多数の利用者に送信して配給するサービスを行っている。このようなサービスの一つとして、通信販売等に置ける商品紹介に関するようなデータを、インターネットを通じて利用者に配信することが考えられる。この場合、プロバイダに対して予め料金を支払っている利用者（閲覧資格者）が、その支払った金額に応じて、受信した符号化データを復号して閲覧できるサービスである。
【０００３】
しかしながら、このように不特定多数の人に符号化データを配信するサービスにおいては、閲覧資格者のみがその符号化されたデータを正しく復号できなければ意味がない。かといって、将来、プロバイダと契約して閲覧資格者となる可能性のある一般ユーザが、全く、その符号化された画像データを認識できないと、元々興味を引かず、その閲覧資格者数の増大を見込めない。
【０００４】
このようなことから、この種の符号データに関しては、不可視の電子透かしを埋め込む方法の他に、例えば、地紋縞模様のような可視付加情報をデジタルデータ中に埋め込むマーキング技術がある。ネットワーク等を介して利用者に供給されるデジタルデータに何らかの付加情報が埋め込まれていることを明示するためには、可視付加情報を用いるマーキング技術が適しているが、可視付加情報が付加されたデジタルデータは、その一部が可視付加情報により隠されたり画質が低下するので、利用者は、可視付加情報が除去されない限り、本来の元のデジタルデータを見ることはできない。そこで、例えば、可視付加情報をデジタルデータに埋め込んで付加情報が埋め込まれていることを明示しつつ配信し、供給者に当該デジタルデータの対価を支払った正当な利用者にのみ、付加情報を除いたデジタルデータの使用を許可したいような場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
例えば、ＪＰＥＧデータに画像表示上で明示的に任意のイメージを重ね合わせて表示させ、必要に応じてそのイメージのみをとりはずすようにした提案例がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１８４１７７公報
【特許文献２】
特開平１０−１０８１８０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、画像データに地紋のような可視付加情報を付加した場合であっても、その可視付加情報を消去した場合には、可視付加情報の影響が残ることなく元の画像データの状態に復元できることが必要であるが、例えば、特許文献２の場合であれば、非可逆なＪＰＥＧに特化した方式であって、元のデータに完全には戻せないため、可視付加情報の影響が残ってしまう可能性がある。
【０００８】
本発明の目的は、可視付加情報の影響の残らない復号処理を可能にすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像符号化装置は、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い圧縮符号化する圧縮符号化手段と、この圧縮符号化手段により可逆圧縮符号化される直前のデータ中の一部の指定された領域のデータを、パスワード入力に基づき再置換可能にダミー画像データに置換して可逆圧縮符号化に供するダミー画像置換手段と、を備える。
【００１０】
従って、可逆圧縮符号化される直前のデータの一部の指定された領域のデータをダミー画像データに置換した後、当該入力された画像データはＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い圧縮符号化されるので、復号に際してもダミー画像データまでは劣化することなく必ず可逆圧縮符号化により完全に元の状態に戻すことができ、当該ダミー画像データの影響が残らないダミー画像データの消去が可能となる。この際、いわゆる地紋のように画像全体に可視付加情報を付与するのに対して、例えば、重要な領域部分のみを丸秘画像や地紋縞模様のようなダミー画像データで置換するだけで、元の画像の価値や画質を十分に低下させることができる。また、パスワード入力に基づき元データへの再置換可能なダミー画像データへの置換により、そのダミー画像データの消去（元のデータへの復元）には所定のパスワード入力を必要とし、当該画像データの閲覧許可者のみへの公開を実現できる。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像符号化装置において、前記圧縮符号化手段は、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの可逆モードに従い圧縮符号化するものであり、前記ダミー画像置換手段は、前記圧縮符号化手段による離散ウェーブレット変換処理前の画像データに関してダミー画像データに置換する。
【００１２】
従って、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの可逆モードに従い圧縮符号化する場合であれば、離散ウェーブレット変換処理前の画像データの一部の指定された領域のデータをダミー画像データに置換しても可逆的に完全に復号されるので、完全にダミー画像データの影響をなくすことが可能となる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の画像符号化装置において、前記圧縮符号化手段は、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードに従い圧縮符号化するものであり、前記ダミー画像置換手段は、前記圧縮符号化手段による離散ウェーブレット変換処理後に量子化された離散ウェーブレット変換係数に関してダミー画像データに置換する。
【００１４】
従って、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードに従い圧縮符号化する場合であっても、量子化処理の後は可逆的な処理となるので、その直前のデータである離散ウェーブレット変換処理後に量子化された離散ウェーブレット変換係数の一部の指定された領域のデータをダミー画像データに置換してもそのダミー画像データも可逆的に完全に復号させることで、完全にダミー画像データの影響をなくすことが可能となる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の画像符号化装置において、ダミー画像データに置換された領域のデータを元のデータ内容に復元するための暗号化された電子透かしデータを画像全体のデータ中に埋め込む電子透かし埋め込み手段を備える。
【００１６】
従って、復号に際しては暗号化された電子透かしデータが解読されなければ、ダミー画像データ部分を元のデータ内容に復元されず、元のデータ内容としてダミー画像データの内容が表示されたままの価値の低い、或いは、画質の悪いものとなるので、当該画像データの不正利用等を防止することができる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像符号化装置において、前記電子透かし埋め込み手段は、置換前の元のデータとダミー画像データとの間の差分値を復元可能に暗号化した電子透かしデータとしてデータ中に埋め込む。
【００１８】
従って、このような暗号化した電子透かしデータをダミー画像データを含むデータ中に埋め込むことにより、特別なソフト実行のみによりダミー画像データ部分を適正に元のデータ内容に復元させることが可能となる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の画像符号化装置において、前記電子透かし埋め込み手段は、電子透かしデータを復元可能に暗号化するための種データとしてパスワードと置換前後のデータとを用いる。
【００２０】
従って、埋め込まれる電子透かしデータを第三者に解読しにくくさせることができ、ダミー画像データに置換されたデータを元に戻すための電子透かしデータの安全性が向上する。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項４ないし６の何れか一記載の画像符号化装置において、前記電子透かし埋め込み手段は、ダミー画像置換領域の元のデータに対して改ざん検出用の電子透かしデータを埋め込む。
【００２２】
従って、電子透かしデータ中に改ざん検出用のデータを含めておくことにより、不当にダミー画像データを消去するような改ざんを発見することが可能となり、不正使用から保護することができる。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の画像符号化装置において、前記電子透かし埋め込み手段は、改ざん検出用の電子透かしデータとして特定の識別コードを含む。
【００２４】
従って、ダミー画像データを含む画像がオリジナル画像と識別できないような場合が発生しても、識別コードの有無により容易に識別可能となり、不正使用からの保護を強化することができる。
【００２５】
請求項９記載の発明の符号復号化装置は、請求項３ないし８の何れか一記載の画像符号化装置により一部がダミー画像データで置換された符号データの入力を受付ける符号データ入力手段と、入力された符号データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い画像データに復号する復号化手段と、前記復号化手段による復号処理において暗号化された電子透かしデータをパスワード入力に基づき解読してダミー画像データに置換された元のデータを復元しダミー画像データを当該元のデータに置換させる元データ置換手段と、を備える。
【００２６】
従って、予めプロバイダ等から提供されたパスワードを含む特別なダミー画像データ再置換用のソフトを有する閲覧許可者のみが、ダミー画像データの影響の残らない元の画像データの閲覧が可能となる。
【００２７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の符号復号化装置において、前記元データ置換手段は、電子透かしデータの解読によりダミー画像データに外接する矩形領域の大きさで元のデータを復元する。
【００２８】
従って、元の画像への復元を、ダミー画像データに外接する矩形領域の大きさで行うことで、ダミー画像置換領域と、その外側の領域との境界部の移り変わりを滑らかにすることができる。
【００２９】
請求項１１記載の発明は、請求項９又は１０記載の符号復号化装置において、改ざん検出用の電子透かしデータの解読により元のデータに対する改ざんの有無を検出する改ざん有無検出手段を備える。
【００３０】
従って、電子透かしデータ中に含まれる改ざん検出用のデータを利用することで、不当にダミー画像データを消去するような改ざんがあったか否かを発見することが可能となり、不正使用から保護することができる。
【００３１】
これらの各発明による作用は、各々以下のような画像符号化用プログラム、符号復号化用プログラム又は記憶媒体によっても同様に奏する。
【００３２】
請求項１２記載の発明の画像符号化用プログラムは、コンピュータにインストールされ、又は、解釈されて、当該コンピュータに、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い圧縮符号化する圧縮符号化機能と、この圧縮符号化機能により可逆圧縮符号化される直前のデータ中の一部の指定された領域のデータを、パスワード入力に基づき再置換可能にダミー画像データに置換して可逆圧縮符号化に供するダミー画像置換機能と、を実行させる。
【００３３】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の画像符号化用プログラムにおいて、前記圧縮符号化機能は、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの可逆モードに従い圧縮符号化するものであり、前記ダミー画像置換機能は、前記圧縮符号化機能による離散ウェーブレット変換処理前の画像データに関してダミー画像データに置換する。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、請求項１２記載の画像符号化用プログラムにおいて、前記圧縮符号化機能は、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードに従い圧縮符号化するものであり、前記ダミー画像置換機能は、前記圧縮符号化機能による離散ウェーブレット変換処理後に量子化された離散ウェーブレット変換係数に関してダミー画像データに置換する。
【００３５】
請求項１５記載の発明は、請求項１２ないし１４の何れか一記載の画像符号化用プログラムにおいて、ダミー画像データに置換された領域のデータを元のデータ内容に復元するための暗号化された電子透かしデータを画像全体のデータ中に埋め込む電子透かし埋め込み機能を前記コンピュータに実行させる。
【００３６】
請求項１６記載の発明は、請求項１４記載の画像符号化用プログラムにおいて、前記電子透かし埋め込み機能は、置換前の元のデータとダミー画像データとの間の差分値を復元可能に暗号化した電子透かしデータとしてデータ中に埋め込む。
【００３７】
請求項１７記載の発明は、請求項１６記載の画像符号化用プログラムにおいて、前記電子透かし埋め込み機能は、電子透かしデータを復元可能に暗号化するための種データとしてパスワードと置換前後のデータとを用いる。
【００３８】
請求項１８記載の発明は、請求項１５ないし１７の何れか一記載の画像符号化用プログラムにおいて、前記電子透かし埋め込み機能は、ダミー画像置換領域の元のデータに対して改ざん検出用の電子透かしデータを埋め込む。
【００３９】
請求項１９記載の発明は、請求項１８記載の画像符号化用プログラムにおいて、前記電子透かし埋め込み機能は、改ざん検出用の電子透かしデータとして特定の識別コードを含む。
【００４０】
請求項２０記載の発明の符号復号化用プログラムは、コンピュータにインストールされ、又は、解釈されて、当該コンピュータに、請求項１ないし８の何れか一記載の画像符号化装置により一部がダミー画像データで置換された符号データの入力を受付ける符号データ入力機能と、入力された符号データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い画像データに復号する復号化機能と、前記復号化機能による復号処理において暗号化された電子透かしデータをパスワード入力に基づき解読してダミー画像データに置換された元のデータを復元しダミー画像データを当該元のデータに置換させる元データ置換機能と、を実行させる。
【００４１】
請求項２１記載の発明は、請求項２０記載の符号復号化用プログラムにおいて、前記元データ置換機能は、電子透かしデータの解読によりダミー画像データに外接する矩形領域の大きさで元のデータを復元する。
【００４２】
請求項２２記載の発明は、請求項２０又は２１記載の符号復号化用プログラムにおいて、改ざん検出用の電子透かしデータの解読により元のデータに対する改ざんの有無を検出する改ざん有無検出機能を前記コンピュータに実行させる。
【００４３】
請求項２３記載の発明のコンピュータ読取り可能な記憶媒体は、請求項１２ないし２２の何れか一記載のプログラムを格納している。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００４５】
［ＪＰＥＧ２０００について概略説明］
本実施の形態は、ＪＰＥＧ２０００アルゴリズムを利用するものであり、まず、ＪＰＥＧ２０００について概略説明する。
【００４６】
図１は、ＪＰＥＧ２０００方式の基本となる階層符号化アルゴリズムを実現するシステムの機能ブロック図である。このシステムは、色空間変換・逆変換部１０１、２次元ウェーブレット変換・逆変換部１０２、量子化・逆量子化部１０３、エントロピー符号化・復号化部１０４、タグ処理部１０５の各機能ブロックにより構成されている。
【００４７】
このシステムが従来のＪＰＥＧアルゴリズムと比較して最も大きく異なる点の一つは変換方式である。ＪＰＥＧでは離散コサイン変換（ＤＣＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いているのに対し、この階層符号化アルゴリズムでは、２次元ウェーブレット変換・逆変換部１０２において、離散ウェーブレット変換（ＤＷＴ：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｗａｖｅｌｅｔ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いている。ＤＷＴはＤＣＴに比べて、高圧縮領域における画質が良いという長所を有し、この点が、ＪＰＥＧの後継アルゴリズムであるＪＰＥＧ２０００でＤＷＴが採用された大きな理由の一つとなっている。
【００４８】
また、他の大きな相違点は、この階層符号化アルゴリズムでは、システムの最終段に符号形成を行うために、タグ処理部１０５の機能ブロックが追加されていることである。このタグ処理部１０５で、画像の圧縮動作時には圧縮データが符号列データとして生成され、伸長動作時には伸長に必要な符号列データの解釈が行われる。そして、符号列データによって、ＪＰＥＧ２０００は様々な便利な機能を実現できるようになった。例えば、ブロック・ベースでのＤＷＴにおけるオクターブ分割に対応した任意の階層（デコンポジション・レベル）で、静止画像の圧縮伸長動作を自由に停止させることができるようになる（後述する図３参照）。
【００４９】
原画像の入出力部分には、色空間変換・逆変換１０１が接続される場合が多い。例えば、原色系のＲ（赤）／Ｇ（緑）／Ｂ（青）の各コンポーネントからなるＲＧＢ表色系や、補色系のＹ（黄）／Ｍ（マゼンタ）／Ｃ（シアン）の各コンポーネントからなるＹＭＣ表色系から、ＹＵＶあるいはＹＣｂＣｒ表色系への変換又は逆変換を行う部分がこれに相当する。
【００５０】
次に、ＪＰＥＧ２０００アルゴリズムについて説明する。
【００５１】
カラー画像は、一般に、図２に示すように、原画像の各コンポーネント１１１（ここではＲＧＢ原色系）が、矩形をした領域によって分割される。この分割された矩形領域は、一般にブロックあるいはタイルと呼ばれているものであるが、ＪＰＥＧ２０００では、タイルと呼ぶことが一般的であるため、以下、このような分割された矩形領域をタイルと記述することにする（図２の例では、各コンポーネント１１１が縦横４×４、合計１６個の矩形のタイル１１２に分割されている）。このような個々のタイル１１２（図２の例で、Ｒ００，Ｒ０１，…，Ｒ１５／Ｇ００，Ｇ０１，…，Ｇ１５／Ｂ００，Ｂ０１，…，Ｂ１５）が、画像データの圧縮伸長プロセスを実行する際の基本単位となる。従って、画像データの圧縮伸長動作は、コンポーネントごと、また、タイル１１２ごとに、独立に行われる。
【００５２】
画像データの符号化時には、各コンポーネント１１１の各タイル１１２のデータが、図１の色空間変換・逆変換部１０１に入力され、色空間変換を施された後、２次元ウェーブレット変換部１０２で２次元ウェーブレット変換（順変換）が施されて、周波数帯に空間分割される。
【００５３】
図３には、デコンポジション・レベル数が３の場合の、各デコンポジション・レベルにおけるサブバンドを示している。即ち、原画像のタイル分割によって得られたタイル原画像（０ＬＬ）（デコンポジション・レベル０）に対して、２次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル１に示すサブバンド（１ＬＬ，１ＨＬ，１ＬＨ，１ＨＨ）を分離する。そして引き続き、この階層における低周波成分１ＬＬに対して、２次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル２に示すサブバンド（２ＬＬ，２ＨＬ，２ＬＨ，２ＨＨ）を分離する。順次同様に、低周波成分２ＬＬに対しても、２次元ウェーブレット変換を施し、デコンポジション・レベル３に示すサブバンド（３ＬＬ，３ＨＬ，３ＬＨ，３ＨＨ）を分離する。図３では、各デコンポジション・レベルにおいて符号化の対象となるサブバンドを、網掛けで表してある。例えば、デコンポジション・レベル数を３としたとき、網掛けで示したサブバンド（３ＨＬ，３ＬＨ，３ＨＨ，２ＨＬ，２ＬＨ，２ＨＨ，１ＨＬ，１ＬＨ，１ＨＨ）が符号化対象となり、３ＬＬサブバンドは符号化されない。
【００５４】
次いで、指定した符号化の順番で符号化の対象となるビットが定められ、図１に示す量子化・逆量子化部１０３で対象ビット周辺のビットからコンテキストが生成される。
【００５５】
この量子化の処理が終わったウェーブレット係数は、個々のサブバンド毎に、「プレシンクト」と呼ばれる重複しない矩形に分割される。これは、インプリメンテーションでメモリを効率的に使うために導入されたものである。図４に示したように、一つのプレシンクトは、空間的に一致した３つの矩形領域からなっている。更に、個々のプレシンクトは、重複しない矩形の「コード・ブロック」に分けられる。これは、エントロピー・コーディングを行う際の基本単位となる。
【００５６】
ウェーブレット変換後の係数値は、そのまま量子化し符号化することも可能であるが、ＪＰＥＧ２０００では符号化効率を上げるために、係数値を「ビットプレーン」単位に分解し、画素あるいはコード・ブロック毎に「ビットプレーン」に順位付けを行うことができる。
【００５７】
ここで、図５はビットプレーンに順位付けする手順の一例を示す説明図である。図５に示すように、この例は、原画像（３２×３２画素）を１６×１６画素のタイル４つで分割した場合で、デコンポジション・レベル１のプレシンクトとコード・ブロックの大きさは、各々８×８画素と４×４画素としている。プレシンクトとコード・ブロックの番号は、ラスター順に付けられており、この例では、プレンシクトが番号０から３まで、コード・ブロックが番号０から３まで割り当てられている。タイル境界外に対する画素拡張にはミラーリング法を使い、可逆（５，３）フィルタでウェーブレット変換を行い、デコンポジション・レベル１のウェーブレット係数値を求めている。
【００５８】
また、タイル０／プレシンクト３／コード・ブロック３について、代表的な「レイヤ」構成の概念の一例を示す説明図も図５に併せて示す。変換後のコード・ブロックは、サブバンド（１ＬＬ，１ＨＬ，１ＬＨ，１ＨＨ）に分割され、各サブバンドにはウェーブレット係数値が割り当てられている。
【００５９】
レイヤの構造は、ウェーブレット係数値を横方向（ビットプレーン方向）から見ると理解し易い。１つのレイヤは任意の数のビットプレーンから構成される。この例では、レイヤ０，１，２，３は、各々、１，３，１，３のビットプレーンから成っている。そして、ＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ：最下位ビット）に近いビットプレーンを含むレイヤ程、先に量子化の対象となり、逆に、ＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ：最上位ビット）に近いレイヤは最後まで量子化されずに残ることになる。ＬＳＢに近いレイヤから破棄する方法はトランケーションと呼ばれ、量子化率を細かく制御することが可能である。このように、ビットプレーン（又はサブビットプレーン）を削っていない状態の符号から所定の圧縮率になるまで符号を破棄する処理はポスト量子化と呼ばれており、ＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの最も大きな特徴である。
【００６０】
図１に示すエントロピー符号化・復号化部１０４では、コンテキストと対象ビットから確率推定によって、各コンポーネント１１１のタイル１１２に対する符号化を行う。こうして、原画像の全てのコンポーネント１１１について、タイル１１２単位で符号化処理が行われる。最後にタグ処理部１０５は、エントロピー符号化・復号化部１０４からの全符号化データを１本の符号列データ（コードストリーム）に結合するとともに、それにタグを付加する処理を行う。
【００６１】
図６には、この符号列データの１フレーム分の概略構成を示している。この符号列データの先頭と各タイルの符号データ（ｂｉｔ ｓｔｒｅａｍ）の先頭にはヘッダ（メインヘッダ（Ｍａｉｎ ｈｅａｄｅｒ）、タイル境界位置情報やタイル境界方向情報等であるタイルパートヘッダ（ｔｉｌｅ ｐａｒｔ ｈｅａｄｅｒ））と呼ばれるタグ情報が付加され、その後に、各タイルの符号化データが続く。なお、メインヘッダ（Ｍａｉｎ ｈｅａｄｅｒ）には、符号化パラメータや量子化パラメータが記述されている。そして、符号列データの終端には、再びタグ（ｅｎｄ ｏｆ ｃｏｄｅｓｔｒｅａｍ）が置かれる。
【００６２】
一方、復号化時には、画像データの符号化時とは逆に、各コンポーネント１１１の各タイル１１２の符号列データから画像データを生成する。この場合、タグ処理部１０５は、外部より入力した符号列データに付加されたタグ情報を解釈し、符号列データを各コンポーネント１１１の各タイル１１２の符号列データに分解し、その各コンポーネント１１１の各タイル１１２の符号列データ毎に復号化処理（伸長処理）を行う。このとき、符号列データ内のタグ情報に基づく順番で復号化の対象となるビットの位置が定められるとともに、量子化・逆量子化部１０３で、その対象ビット位置の周辺ビット（既に復号化を終えている）の並びからコンテキストが生成される。エントロピー符号化・復号化部１０４で、このコンテキストと符号列データから確率推定によって復号化を行い、対象ビットを生成し、それを対象ビットの位置に書き込む。このようにして復号化されたデータは周波数帯域毎に空間分割されているため、これを２次元ウェーブレット変換・逆変換部１０２で２次元ウェーブレット逆変換を行うことにより、画像データの各コンポーネントの各タイルが復元される。復元されたデータは色空間変換・逆変換部１０１によって元の表色系の画像データに変換される。
【００６３】
［画像符号化装置、符号復号化装置］
本実施の形態の画像符号化装置、符号復号化装置は、その一例として、インターネット等のネットワークを利用してプロバイダから各ユーザに画像データ（デジタルコンテンツ）を配布するシステム構成を想定しており、配布元となるプロバイダのコンピュータを画像符号化装置、配布先となる各ユーザのコンピュータを符号復号化装置とする例である。
【００６４】
図７はこのようなシステムを示す概略システム構成図であり、プロバイダの画像符号化装置となるサーバコンピュータ１にはインターネット等のネットワーク２を介して各ユーザの符号復号化装置となるパーソナルコンピュータ３が接続可能とされている。
【００６５】
図８は、これらのサーバコンピュータ１やパーソナルコンピュータ３のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。図８に示すように、コンピュータ１，３は、当該コンピュータの主要部であって各部を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）６を備えている。このＣＰＵ６には、ＢＩＯＳなどを記憶した読出し専用メモリであるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７と、各種データを書換え可能に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８とがバス９で接続されている。ＲＡＭ８は、各種データを書換え可能に記憶する性質を有していることから、ＣＰＵ６の作業エリアとして機能し、例えば入力バッファ等の役割を果たす。
【００６６】
さらにバス９には、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０と、配布されたプログラムであるコンピュータソフトウェアを読み取るための機構としてＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ１１を読み取るＣＤ−ＲＯＭドライブ１２と、相手方となるコンピュータ３又は１とネットワーク５との通信を司る通信制御装置１３と、キーボードやマウスなどの入力装置１４と、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である表示装置１５とが、図示しないＩ／Ｏを介して接続されている。
【００６７】
そして、パーソナルコンピュータ３の場合であれば、ネットワーク５を介してサーバコンピュータ１からダウンロードした圧縮符号化された符号データは、ＨＤＤ１０に格納されることになる。
【００６８】
また、ＣＤ−ＲＯＭ１１は、本発明の記憶媒体を実施するものであり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種コンピュータソフトウェアが記憶されている。ＣＰＵ６は、ＣＤ−ＲＯＭ１１に記憶されているコンピュータソフトウェアをＣＤ−ＲＯＭドライブ１２で読み取り、ＨＤＤ１０にインストールする。
【００６９】
なお、記憶媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ１１のみならず、ＤＶＤなどの各種の光ディスク、各種光磁気ディスク、ＦＤなどの各種磁気ディスク等、半導体メモリ等の各種方式のメディアを用いることができる。また、通信制御装置１３を介してインターネットなどのネットワーク５からコンピュータソフトウェアをダウンロードし、ＨＤＤ１０にインストールするようにしてもよい。この場合に、送信側のサーバでコンピュータソフトウェアを記憶している記憶装置も、本発明の記憶媒体である。なお、コンピュータソフトウェアは、所定のＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）上で動作するものであってもよいし、その場合に後述の各種処理の一部の実行をＯＳに肩代わりさせるものであってもよいし、所定のアプリケーションソフトやＯＳなどを構成する一群のプログラムファイルの一部として含まれているものであってもよい。
【００７０】
このような構成のコンピュータ１，３のＨＤＤ１０には、コンピュータソフトウェアの一つとして、画像を処理する画像処理プログラムが記憶されている。この画像処理プログラムは本発明のプログラムを実施するものである。そして、この画像処理プログラムに基づいてＣＰＵ６が実行する処理により、コンピュータ１，３の各部の各種機能を実現する。その一つとして、図１を参照して説明したＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの各機能ブロックを備え、前述のようなＪＰＥＧ２０００アルゴリズムにより画像データの圧縮符号化、又は、符号データの復号化を行う。即ち、図１に示したような圧縮符号化手段及び復号化手段の機能は、ＨＤＤ１０に記憶されているプログラムに基づいてＣＰＵ６が行う処理により実行される（もっとも、論理回路等を利用したハードウェア構成により実行させてもよい）。
【００７１】
［サーバコンピュータにおける画像符号化処理］
前述したように、ＪＰＥＧ２０００アルゴリズムによれば、画像データの符号化に際しては、入力された画像データをウェーブレット変換した結果の離散ウェーブレット変換係数を量子化するまでは、可逆又は非可逆な変換過程をとることができ、量子化の処理が終わった離散ウェーブレット変換係数からエントロピー符号化等の符号列データを生成するまでは可逆変換過程となる。また、符号データの復号化に際して、入力された（圧縮保存済みの）符号列データから離散ウェーブレット変換係数データ（又は、量子化係数データ：可逆圧縮の場合は量子化しないため）を復号化するまでは、可逆変換過程を経ることとなり、復号化した離散ウェーブレット変換係数データから画像データを生成するまでは可逆又は非可逆な変換過程をとることができる。
【００７２】
ここに、本実施の形態のサーバコンピュータ１は、例えばＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードにより画像データを圧縮符号化するものとし、かつ、その圧縮符号化の際に必要に応じて一部の指定された領域の画像データをダミー画像データに置換する処理を行って符号データを生成するものである。
【００７３】
サーバコンピュータ１においてこのような画像符号化処理を行うＪＰＥＧ２０００アルゴリズムによる圧縮符号化手段を適宜簡略化して書き直すと、図９のように示すことができる。即ち、非可逆処理を離散ウェーブレット変換係数の量子化段階で行うものであり、スキャナ、デジタルカメラ、パソコン等の各種機器から処理対象となる画像データの入力を受付ける入力部２１、受付けた画像データに対して色空間変換等の処理を経た後、２次元ウェーブレット変換処理を行う２次元ウェーブレット変換部２２（１０２に相当）、変換された離散ウェーブレット変換係数に対して効率のよい圧縮を行うためにそのダイナミックレンジを削減するポスト量子化等の非可逆な量子化処理を行う係数量子化部２３（１０３に相当）、量子化された離散ウェーブレット変換係数に対して前述のエントロピー符号化（係数モデリング＋算術符号化）等の可逆圧縮符号化処理を行う可逆圧縮符号化部２４（１０４に相当）、符号化された符号データの並べ替え処理等を行い、必要箇所に出力する符号データ出力部２５（１０５に相当）による圧縮符号化手段２６を有する。
【００７４】
加えて、この圧縮符号化手段２６により可逆圧縮符号化される直前のデータ、ここでは、係数量子化部２３により量子化された離散ウェーブレット変換係数に対して、電子透かしデータを埋め込む電子透かし埋め込み手段又は電子透かし埋め込み機能として作用する電子透かし埋め込み部２７と、一部の指定された領域のデータ（離散ウェーブレット変換係数）を予め設定された所定のダミー画像データ（例えば、丸秘フォント文字画像や地紋縞模様など）の離散ウェーブレット変換係数に置換するダミー画像置換手段又はダミー画像置換機能として作用するダミー画像置換部２８とが付加されている。
【００７５】
このような電子透かし埋め込み部２７とダミー画像置換部２８とは入力部２１に対して画像データとともに所定のパスワード（英数字等による複数桁の暗証番号等）が入力された場合にのみ機能するものであり、入力されたパスワードは暗号化されて電子透かしデータの一部に供される。従って、画像データ入力に際してパスワードが入力されない場合には、電子透かし埋め込み部２７及びダミー画像置換部２８の処理を経ることなく、可逆圧縮符号化処理に移行する。
【００７６】
ここで、ダミー画像置換部２８及び電子透かし埋め込み部２７による処理内容について説明する。ダミー画像置換部２８は元の画像の内容が全く見えないようにダミー画像で置換することにより、結果として、当該元の画像部分の画質を劣化させることにより、当該デジタルコンテンツ全体の価値を下げるためのものである。よって、いわゆる地紋のように画像全体に付加する必要はなく、重要となる部分や目立つ部分、例えば、フォント形状領域等の限定された特定の領域で十分である。また、電子透かし埋め込み部２７による電子透かしの埋め込みは、復号処理に際して、置換されたダミー画像データを元のデータ内容に復元するための電子透かしデータを埋め込む処理である。より具体的な例として、ここでは、例えば、置換前の元のデータとダミー画像データとの差分値（ずらし量）を復元できるように暗号化した電子透かしデータとして、画像全体のデータ（ここでは、量子化された離散ウェーブレット変換係数）中に埋め込むものである。
【００７７】
例えば、図１０を参照して説明する。図１０は入力された元画像Ｏ（Ｏｒｇ）中の「元」で示す一部の指定された領域の元のデータｏ（ｉ．ｊ）（ｉ行ｊ列のピクセル値）を「丸秘」で示すダミー画像データｄ（ｉ．ｊ）（ｉ行ｊ列のピクセル値）で置換する例を模式的に示している。このようなケースでは、ダミー画像データｄ（ｉ．ｊ）と元のデータｏ（ｉ．ｊ）と入力されたバスワードとの論理演算値を電子透かし情報ｗ（ｉ．ｊ）と見倣す。即ち、
ｗ（ｉ．ｊ）←ｏ（ｉ．ｊ）＋ｄ（ｉ．ｊ）＋“パスワード”
（ただし、“＋”は排他的論理演算を表している）
となる。従って、後述するようなパスワードを用いた復号時には、当該電子透かし情報を抽出し、
ｏ（ｉ．ｊ）←ｗ（ｉ．ｊ）＋ｄ（ｉ．ｊ）＋“パスワード”
なる論理演算を行うことにより元のデータの復元が可能となる。
【００７８】
また、この電子透かし埋め込み手段２７は、ダミー画像置換領域の元のデータに対しては、その改ざんを検出するための改ざん検出用データを電子透かしデータの一部として生成し埋め込む処理も行う。この改ざん検出用データ中には、オリジナル画像であることを識別するための識別コードも含まれ、電子透かしデータとして埋め込まれる。この結果、電子透かし埋め込み手段２７はダミー画像から元のデータの復元用の電子透かし情報ｗ（ｉ．ｊ）は、改ざん検出用の電子透かしの埋め込み位置とダミー画像置換領域とは重複しない位置に埋め込むように埋め込み位置が設定される。
【００７９】
そこで、サーバコンピュータ１において実行されるこのような画像符号化処理を図１１に示す概略フローチャートを参照して説明する。まず、符号化対象となる画像データの入力に待機する（ステップＳ１）。画像データが入力され（Ｓ１のＹ）、かつ、所定のパスワードが入力されると（Ｓ２のＹ）、ウェーブレット変換処理、係数量子化処理等が進む中で、ダミー画像置換領域に該当する離散ウェーブレット変換係数中に改ざん検出用の電子透かしデータを電子透かし埋め込み部２７により埋め込む（Ｓ３）。引き続き、前述したような置換するダミー画像データと置換される元のデータとパスワードとの論理演算処理により暗号化された復元用の電子透かしデータｗ（ｉ，ｊ）を算出して画像全体に電子透かしとして電子透かし埋め込み部２７により埋め込む（Ｓ４）。そして、画像データの入力時に予め指定された所定のダミー画像置換領域の元のデータ（離散ウェーブレット変換係数）をダミー画像置換部２８によりダミー画像データ（離散ウェーブレット変換係数）に置換する（Ｓ５）。このように電子透かしが埋め込まれ、一部がダミー画像データで置換されたデータ（離散ウェーブレット変換係数）に対して可逆圧縮符号化部２４によって可逆変換を施して符号化し（Ｓ６）、タグ処理等が施された符号データをＨＤＤ１０等のメモリに保存させる（Ｓ７）。
【００８０】
このように、本実施の形態によれば、サーバコンピュータ１において、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードに従い圧縮符号化する場合であっても、量子化処理の後の圧縮符号化処理は可逆的な処理となるので、その直前のデータである離散ウェーブレット変換処理後の量子化された離散ウェーブレット変換係数に対して電子透かしデータを埋め込んだり、一部をダミー画像データで置換しても、全てのデータを劣化させることなく圧縮させることができるので、その電子透かしデータやダミー画像データも可逆的に完全に復号させることで、完全にダミー画像データの影響をなくすことが可能となる。そして、このようなダミー画像データを元のデータに復元するためのデータが暗号化された電子透かしデータとして画像全体に埋め込まれているので、不特定多数の利用者によるダミー画像消去・元のデータ復元のための解読を事実上不可能にし、置換前の元データの保護を図ることができる。
【００８１】
［パーソナルコンピュータにおける符号復号化処理］
本実施の形態のパーソナルコンピュータ３は、プロバイダであるサーバコンピュータ１から配布される符号データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードにより復号化するものとし、かつ、プロバイダにより閲覧許可されたユーザであれば、復号時にダミー画像データを消去して元のデータを復元するためのパスワードを含むソフトウェアの配布を受けており、その復号化の際にパスワード入力により電子透かしデータを解読して置換された元のデータを復元し、ダミー画像データを元のデータに再置換する処理を行って元の画像データを復元するものである。
【００８２】
パーソナルコンピュータ３においてこのような符号復号化処理を行うＪＰＥＧ２０００アルゴリズムによる復号化手段を適宜簡略化して書き直すと、図１２のように示すことができる。即ち、サーバコンピュータ１からネットワーク２を通じて配布される前述のように、電子透かしデータが埋め込まれ、一部がダミー画像データで置換された符号データの入力を受付ける符号データ入力手段又は符号データ入力機能として作用する入力部３１に対して、受付けた符号データに対してエントロピー復号化処理等の可逆圧縮符号の復号化処理を行う可逆圧縮符号の復号化部３２、２次元ウェーブレット逆変換等を行って元の画像データに復元する２次元ウェーブレット逆変換部３３（１０３，１０２，１０１等に相当）による復号化手段３４を有する。
【００８３】
加えて、復号化部３２と２次元ウェーブレット逆変換部３３との間には、符号データ中に埋め込まれている電子透かしデータを解読するための電子透かし解読部３５と、解読された電子透かしデータに基づき置換された元のデータを復元し、ダミー画像データを元のデータに再置換させる元データ置換手段又は元データ置換機能として作用する元データ置換部３６とが付加されている。
【００８４】
このような電子透かし解読部３５や元データ置換部３６は、入力部３１に対して符号データとともに所定のパスワードが入力された場合のみ機能するものであり、入力されたパスワードに基づき電子透かし解読部３５で符号データ中に埋め込まれている電子透かしデータを解読し、解読された電子透かしデータ中の差分値データ等に基づく前述したような論理演算で、置換された元のデータｏ（ｉ，ｊ）を復元する。このような元のデータの復元に際しては、電子透かしデータの解読によりダミー画像データに外接する矩形領域（ダミー画像置換領域）の大きさで元のデータを復元することで、ダミー画像置換領域と、その外側の領域との境界部の移り変わりを滑らかにすることができる。そして、ダミー画像置換領域のダミー画像データをこの復元した元のデータで再置換して元に戻す。
【００８５】
そこで、パーソナルコンピュータ３において実行されるこのような符号復号化処理を図１３に示す概略フローチャートを参照して説明する。まず、復号化対象となる符号データの入力に待機する（ステップＳ１１）。電子透かしデータが埋め込まれ、一部がダミー画像データで置換された符号データが入力され（Ｓ１１のＹ）、かつ、プロバイダにより付与された所定のパスワードが入力されると（Ｓ１２のＹ）、可逆圧縮符号の復号化等の処理が進む中で、電子透かし解読部３５により、置換されている元のデータ復元用として暗号化されている電子透かしデータを抽出、解読し（Ｓ１３）、所定の論理演算を行うことで置換されている元のデータｏ（ｉ，ｊ）を復元する（Ｓ１４）。そして、元データ置換部３６により、ダミー画像置換領域のダミー画像データをこの復元した元のデータで再置換して元に戻す（Ｓ１５）。その後、ウェーブレット逆変換処理等を経て画像データに復号されるが、電子透かし解読部３５中の改ざん有無検出手段又は改ざん有無検出機能により、改ざん検出用の電子透かしデータを抽出、解読し、さらに解析を行うことより、改ざんの有無をチェックする（Ｓ１６）。
【００８６】
従って、プロバイダから閲覧許可されてそのための専用ソフトが配給されていない通常のＪＰＥＧ２０００アルゴリズムのみの復号化ソフトによる復号処理では、画像の一部がダミー画像で置換され、かつ、所定の電子透かしデータが埋め込まれて配布される符号データを解読・ダミー画像データの消去・元のデータの復元ができず、画像の一部がダミー画像で置換された符号データを元の画像データに復元することはできない。よって、予めプロバイダ等から提供されたパスワードを含む特別なダミー画像データ再置換用のソフトを有する閲覧許可者のみが、ダミー画像データの影響の残らない元の画像データの閲覧が可能となる。
【００８７】
また、復号過程において、電子透かしデータ中に含まれる改ざん検出用のデータを利用することで、不当にダミー画像データを消去するような改ざんがあったか否かを発見することが可能となり、不正使用から保護することができる。特に、ダミー画像データを含む画像がオリジナル画像と識別できないような場合が発生しても、識別コードの有無により容易に識別可能となり、不正使用からの保護を強化することができる。
【００８８】
［変形例］
図９では、サーバコンピュータ１が、例えばＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードにより画像データを圧縮符号化するものとして説明したが、ＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの可逆モードにより画像データを圧縮符号化する場合であれば、図１４に示すように、電子透かし埋め込み部２７及びダミー画像置換部２８を２次元ウェーブレット変換部２２の前段に設け、離散ウェーブレット変換処理前の画像データに電子透かしデータを埋め込み、一部の領域の画像データをダミー画像データに置換するようにしてもよい。
【００８９】
即ち、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの可逆モードに従い圧縮符号化する場合であれば、離散ウェーブレット変換処理前の画像データであっても可逆的に完全に復号されるので、この時点の画像データにデータ置換処理を施し、かつ、電子透かしデータを埋め込んでも、可逆的に完全に復号させることができるからである。
【００９０】
【発明の効果】
請求項１，１２記載の発明によれば、可逆圧縮符号化される直前のデータの一部の指定された領域のデータをダミー画像データに置換した後、当該入力された画像データはＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い圧縮符号化されるので、復号に際してもダミー画像データまでは劣化することなく必ず可逆圧縮符号化により完全に元の状態に戻すことができ、当該ダミー画像データの影響が残らないダミー画像データの消去を可能にすることができ、この際、いわゆる地紋のように画像全体に可視付加情報を付与するのに対して、例えば、重要な領域部分のみを丸秘画像や地紋縞模様のようなダミー画像データで置換するだけで、元の画像の価値や画質を十分に低下させることができ、また、パスワード入力に基づき元データへの再置換可能なダミー画像データへの置換により、そのダミー画像データの消去（元のデータへの復元）には所定のパスワード入力を必要とし、当該画像データの閲覧許可者のみへの公開を実現することができる。
【００９１】
請求項２，１３記載の発明によれば、請求項１，１２記載の発明において、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの可逆モードに従い圧縮符号化する場合であれば、離散ウェーブレット変換処理前の画像データの一部の指定された領域のデータをダミー画像データに置換しても可逆的に完全に復号されるので、完全にダミー画像データの影響をなくすことができる。
【００９２】
請求項３，１４記載の発明によれば、請求項１，１２記載の発明において、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードに従い圧縮符号化する場合であっても、量子化処理の後は可逆的な処理となるので、その直前のデータである離散ウェーブレット変換処理後に量子化された離散ウェーブレット変換係数の一部の指定された領域のデータをダミー画像データに置換してもそのダミー画像データも可逆的に完全に復号させることで、完全にダミー画像データの影響をなくすことができる。
【００９３】
請求項４，１５記載の発明によれば、請求項１ないし３，１２ないし１４の何れか一記載の発明において、復号に際しては暗号化された電子透かしデータが解読されなければ、ダミー画像データ部分を元のデータ内容に復元されず、元のデータ内容としてダミー画像データの内容が表示されたままの価値の低い、或いは、画質の悪いとなるので、当該画像データの不正利用等を防止することができる。
【００９４】
請求項５，１６記載の発明によれば、請求項４，１５記載の発明において、暗号化した電子透かしデータをダミー画像データを含むデータ中に埋め込むことにより、特別なソフト実行のみによりダミー画像データ部分を適正に元のデータ内容に復元させることができる。
【００９５】
請求項６，１７記載の発明によれば、請求項５，１６記載の発明において、埋め込まれる電子透かしデータを第三者に解読しにくくさせることができ、ダミー画像データに置換されたデータを元に戻すための電子透かしデータの安全性を向上させることができる。
【００９６】
請求項７，１８記載の発明によれば、請求項４ないし６，１５ないし１７の何れか一記載の発明において、電子透かしデータ中に改ざん検出用のデータを含めておくことにより、不当にダミー画像データを消去するような改ざんを発見することが可能となり、不正使用から保護することができる。
【００９７】
請求項８，１９記載の発明によれば、請求項７，１８記載の発明において、ダミー画像データを含む画像がオリジナル画像と識別できないような場合が発生しても、識別コードの有無により容易に識別可能となり、不正使用からの保護を強化することができる。
【００９８】
請求項９，２０記載の発明によれば、予めプロバイダ等から提供されたパスワードを含む特別なダミー画像データ再置換用のソフトを有する閲覧許可者のみが、ダミー画像データの影響の残らない元の画像データの閲覧を可能にすることができる。
【００９９】
請求項１０，２１記載の発明によれば、請求項９，２０記載の発明において、元の画像への復元を、ダミー画像データに外接する矩形領域の大きさで行うことで、ダミー画像置換領域と、その外側の領域との境界部の移り変わりを滑らかにすることができる。
【０１００】
請求項１１，２２記載の発明によれば、請求項９，１０，２０，２１記載の発明において、電子透かしデータ中に含まれる改ざん検出用のデータを利用することで、不当にダミー画像データを消去するような改ざんがあったか否かを発見することが可能となり、不正使用から保護することができる。
【０１０１】
請求項２３記載の発明によれば、請求項１２ないし２２の何れか一記載の発明と同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の前提となるＪＰＥＧ２０００方式の基本となる階層符号化アルゴリズムを実現するシステムの機能ブロック図である。
【図２】原画像の各コンポーネントの分割された矩形領域を示す説明図である。
【図３】デコンポジション・レベル数が３の場合の、各デコンポジション・レベルにおけるサブバンドを示す説明図である。
【図４】プレシンクトを示す説明図である。
【図５】ビットプレーンに順位付けする手順の一例を示す説明図である。
【図６】符号列データの１フレーム分の概略構成を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態のシステムを示すシステム構成図である。
【図８】コンピュータのハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】サーバコンピュータにおける画像圧縮符号化の処理系を書き直して示す機能的ブロック図である。
【図１０】ダミー画像データの置換例を示す模式図である。
【図１１】サーバコンピュータにおける画像圧縮符号化の処理例を示す概略フローチャートである。
【図１２】パーソナルコンピュータにおける符号復号化の処理系を書き直して示す機能的ブロック図である。
【図１３】パーソナルコンピュータにおける符号復号化の処理例を示す概略フローチャートである。
【図１４】サーバコンピュータにおける画像圧縮符号化の処理系の変形例を示す機能的ブロック図である。
【符号の説明】
１ 画像符号化装置
３ 符号復号化装置
２６ 圧縮符号化手段、圧縮符号化機能
２７ 電子透かし埋め込み手段、電子透かし埋め込み機能
２８ ダミー画像置換手段、ダミー画像置換機能
３１ 符号データ入力手段、符号データ入力機能
３４ 復号化手段、復号化機能
３５，３６ 元データ置換手段、元データ置換機能

Claims (23)

1. 入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い圧縮符号化する圧縮符号化手段と、
   この圧縮符号化手段により可逆圧縮符号化される直前のデータ中の一部の指定された領域のデータを、パスワード入力に基づき再置換可能にダミー画像データに置換して可逆圧縮符号化に供するダミー画像置換手段と、
   を備えることを特徴とする画像符号化装置。
2. 前記圧縮符号化手段は、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの可逆モードに従い圧縮符号化するものであり、
   前記ダミー画像置換手段は、前記圧縮符号化手段による離散ウェーブレット変換処理前の画像データに関してダミー画像データに置換する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
3. 前記圧縮符号化手段は、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードに従い圧縮符号化するものであり、
   前記ダミー画像置換手段は、前記圧縮符号化手段による離散ウェーブレット変換処理後に量子化された離散ウェーブレット変換係数に関してダミー画像データに置換する、
   ことを特徴とする請求項１記載の画像符号化装置。
4. ダミー画像データに置換された領域のデータを元のデータ内容に復元するための暗号化された電子透かしデータを画像全体のデータ中に埋め込む電子透かし埋め込み手段を備えることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一記載の画像符号化装置。
5. 前記電子透かし埋め込み手段は、置換前の元のデータとダミー画像データとの間の差分値を復元可能に暗号化した電子透かしデータとしてデータ中に埋め込むことを特徴とする請求項４記載の画像符号化装置。
6. 前記電子透かし埋め込み手段は、電子透かしデータを復元可能に暗号化するための種データとしてパスワードと置換前後のデータとを用いることを特徴とする請求項５記載の画像符号化装置。
7. 前記電子透かし埋め込み手段は、ダミー画像置換領域の元のデータに対して改ざん検出用の電子透かしデータを埋め込むことを特徴とする請求項４ないし６の何れか一記載の画像符号化装置。
8. 前記電子透かし埋め込み手段は、改ざん検出用の電子透かしデータとして特定の識別コードを含むことを特徴とする請求項７記載の画像符号化装置。
9. 請求項１ないし８の何れか一記載の画像符号化装置により一部がダミー画像データで置換された符号データの入力を受付ける符号データ入力手段と、
   入力された符号データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い画像データに復号する復号化手段と、
   前記復号化手段による復号処理において暗号化された電子透かしデータをパスワード入力に基づき解読してダミー画像データに置換された元のデータを復元しダミー画像データを当該元のデータに置換させる元データ置換手段と、
   を備えることを特徴とする符号復号化装置。
10. 前記元データ置換手段は、電子透かしデータの解読によりダミー画像データに外接する矩形領域の大きさで元のデータを復元することを特徴とする請求項９記載の符号復号化装置。
11. 改ざん検出用の電子透かしデータの解読により元のデータに対する改ざんの有無を検出する改ざん有無検出手段を備えることを特徴とする請求項９又は１０記載の符号復号化装置。
12. コンピュータにインストールされ、又は、解釈されて、当該コンピュータに、
    入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い圧縮符号化する圧縮符号化機能と、
    この圧縮符号化機能により可逆圧縮符号化される直前のデータ中の一部の指定された領域のデータを、パスワード入力に基づき再置換可能にダミー画像データに置換して可逆圧縮符号化に供するダミー画像置換機能と、
    を実行させることを特徴とする画像符号化用プログラム。
13. 前記圧縮符号化機能は、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの可逆モードに従い圧縮符号化するものであり、
    前記ダミー画像置換機能は、前記圧縮符号化機能による離散ウェーブレット変換処理前の画像データに関してダミー画像データに置換する、
    ことを特徴とする請求項１２記載の画像符号化用プログラム。
14. 前記圧縮符号化機能は、入力された画像データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムの非可逆モードに従い圧縮符号化するものであり、
    前記ダミー画像置換機能は、前記圧縮符号化機能による離散ウェーブレット変換処理後に量子化された離散ウェーブレット変換係数に関してダミー画像データに置換する、
    ことを特徴とする請求項１２記載の画像符号化用プログラム。
15. ダミー画像データに置換された領域のデータを元のデータ内容に復元するための暗号化された電子透かしデータを画像全体のデータ中に埋め込む電子透かし埋め込み機能を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項１２ないし１４の何れか一記載の画像符号化用プログラム。
16. 前記電子透かし埋め込み機能は、置換前の元のデータとダミー画像データとの間の差分値を復元可能に暗号化した電子透かしデータとしてデータ中に埋め込むことを特徴とする請求項１５記載の画像符号化用プログラム。
17. 前記電子透かし埋め込み機能は、電子透かしデータを復元可能に暗号化するための種データとしてパスワードと置換前後のデータとを用いることを特徴とする請求項１６記載の画像符号化用プログラム。
18. 前記電子透かし埋め込み機能は、ダミー画像置換領域の元のデータに対して改ざん検出用の電子透かしデータを埋め込むことを特徴とする請求項１５ないし１７の何れか一記載の画像符号化用プログラム。
19. 前記電子透かし埋め込み機能は、改ざん検出用の電子透かしデータとして特定の識別コードを含むことを特徴とする請求項１８記載の画像符号化用プログラム。
20. コンピュータにインストールされ、又は、解釈されて、当該コンピュータに、
    請求項１ないし８の何れか一記載の画像符号化装置により一部がダミー画像データで置換された符号データの入力を受付ける符号データ入力機能と、
    入力された符号データをＪＰＥＧ２０００アルゴリズムに従い画像データに復号する復号化機能と、
    前記復号化機能による復号処理において暗号化された電子透かしデータをパスワード入力に基づき解読してダミー画像データに置換された元のデータを復元しダミー画像データを当該元のデータに置換させる元データ置換機能と、
    を実行させることを特徴とする符号復号化用プログラム。
21. 前記元データ置換機能は、電子透かしデータの解読によりダミー画像データに外接する矩形領域の大きさで元のデータを復元することを特徴とする請求項２０記載の符号復号化用プログラム。
22. 改ざん検出用の電子透かしデータの解読により元のデータに対する改ざんの有無を検出する改ざん有無検出機能を前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項２０又は２１記載の符号復号化用プログラム。
23. 請求項１３ないし２２の何れか一記載のプログラムを格納しているコンピュータ読取り可能な記憶媒体。

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