JP2006074338A - Data concealing device, concealed data extraction device, data concealing method, concealed data extraction method, and program for them - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像データの既定のビット位置に秘匿情報を埋め込むデータ秘匿化装置に関する。 The present invention relates to a data concealment device that embeds confidential information in a predetermined bit position of image data.
例えば、非特許文献1は、秘匿化したい画像Bを限定階調化し、埋め込む先の画像AのLSB(Least Significant Bit)側に、限定階調化された画像Bを埋め込む方法を開示する。この場合、画像Bが埋め込まれた画像A’は、元の画像AとMSB(Most Significant Bit)側で共通するため、ほとんど同一の出力画像として出力される。
本発明は、上述した背景からなされたものであり、画像データの既定ビット位置に情報を秘匿化するデータ秘匿化装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made from the above-described background, and an object thereof is to provide a data concealment device that conceals information at a predetermined bit position of image data.
[データ秘匿化装置]
上記目的を達成するために、本発明にかかるデータ秘匿化装置は、秘匿データを秘匿化するデータ秘匿化装置であって、画像データに秘匿データを埋め込む埋め込み手段と、前記埋め込み手段により秘匿データが埋め込まれた画像データと、既定のキー画像とを比較して、キー画像に対する参照を指定する参照情報を生成する参照情報生成手段と、前記参照情報手段により生成された参照情報の符号データを、秘匿データが埋め込まれた画像データの符号データの一部として生成する符号生成手段とを有する。
[Data concealment device]
In order to achieve the above object, a data concealment device according to the present invention is a data concealment device for concealing concealment data, and embedding means for embedding concealment data in image data, and concealment data is transmitted by the embedding unit. Compared with the embedded image data and a predetermined key image, reference information generating means for generating reference information for designating a reference to the key image, code data of the reference information generated by the reference information means, Code generating means for generating a part of the code data of the image data in which the confidential data is embedded.
好適には、前記埋め込み手段は、画像データの既定のビット位置を秘匿データで置換することにより、秘匿データをこの画像データに埋め込み、前記参照情報生成手段は、前記ビット位置が不均一な値で構成されたキー画像と、秘匿データが埋め込まれた画像データとを比較して、このキー画像に対する参照情報を生成する。 Preferably, the embedding unit embeds the secret data in the image data by replacing a predetermined bit position of the image data with the secret data, and the reference information generating unit has a non-uniform value for the bit position. The constructed key image is compared with the image data in which the confidential data is embedded, and reference information for the key image is generated.
好適には、前記参照情報生成手段は、秘匿データが埋め込まれた画像データに含まれる注目画素の階調データと、注目画素に対応するキー画像上の画素の階調データとを比較して、これらの階調データの差分値を前記参照情報として生成し、前記符号生成手段は、生成された差分値の符号データを、秘匿データが埋め込まれた画像データの符号データとして生成する。 Preferably, the reference information generation unit compares the gradation data of the target pixel included in the image data in which the confidential data is embedded with the gradation data of the pixel on the key image corresponding to the target pixel, The difference value of the gradation data is generated as the reference information, and the code generation unit generates the code data of the generated difference value as code data of image data in which confidential data is embedded.
好適には、パスワードに基づいて、不均一な値で構成されたデータ列を生成し、生成されたデータ列を前記ビット位置に配置して前記キー画像を生成するキー画像生成手段をさらに有し、前記参照情報生成手段は、前記キー画像生成手段により生成されたキー画像を用いて、このキー画像に対する参照情報を生成する。 Preferably, the apparatus further includes key image generation means for generating a data string composed of non-uniform values based on a password, and arranging the generated data string at the bit position to generate the key image. The reference information generation means generates reference information for the key image using the key image generated by the key image generation means.
好適には、秘匿データが埋め込まれる画像データは、前記キー画像であり、前記埋め込み手段は、前記キー画像に秘匿データを埋め込み、前記参照情報生成手段は、秘匿データが埋め込まれたキー画像と、秘匿データが埋め込まれていないキー画像とを比較して、秘匿データが埋め込まれていないキー画像に対する参照情報を生成し、前記符号生成手段は、生成された参照情報の符号データを、秘匿データが埋め込まれたキー画像の符号データの一部として生成する。 Preferably, the image data in which the secret data is embedded is the key image, the embedding unit embeds the secret data in the key image, and the reference information generation unit includes the key image in which the secret data is embedded; Compared with a key image in which confidential data is not embedded, generates reference information for a key image in which confidential data is not embedded, and the code generation means converts the generated reference information code data into secret data Generated as part of the code data of the embedded key image.
また、本発明にかかるデータ秘匿化装置は、秘匿データを秘匿化するデータ秘匿化装置であって、既定の画像データと、秘匿データとに基づいて、符号化対象データを生成する対象データ生成手段と、前記対象データ生成手段により生成された符号化対象データと、前記画像データとを比較して、この画像データに対する参照を指定する参照情報を生成する参照情報生成手段と、前記参照情報手段により生成された参照情報の符号データを、前記符号化対象データの符号データの一部として生成する符号生成手段とを有する。 Further, the data concealment device according to the present invention is a data concealment device for concealing secret data, and target data generating means for generating encoding target data based on predetermined image data and secret data And reference information generating means for comparing the encoding target data generated by the target data generating means with the image data and generating reference information for designating a reference to the image data, and the reference information means Code generating means for generating the code data of the generated reference information as a part of the code data of the encoding target data;
[秘匿データ抽出装置]
また、本発明にかかる秘匿データ抽出装置は、符号データから秘匿データを抽出する秘匿データ抽出装置であって、入力された符号データに基づいて、キー画像に含まれる画像データを抽出する参照データ抽出手段と、前記参照データ抽出手段により抽出された画像データを用いて、復号画像を生成する復号画像生成手段と、前記復号画像生成手段により生成された復号画像の既定ビット位置から、秘匿データを抽出するビット抽出手段とを有する。
[Confidential data extraction device]
The secret data extraction apparatus according to the present invention is a secret data extraction apparatus that extracts secret data from code data, and extracts reference data that extracts image data included in a key image based on the input code data. Means, extracted image generation means for generating a decoded image using the image data extracted by the reference data extraction means, and extraction of secret data from a predetermined bit position of the decoded image generated by the decoded image generation means And a bit extracting means.
[データ秘匿化方法]
また、本発明にかかるデータ秘匿化方法は、秘匿データを秘匿化するデータ秘匿化方法であって、画像データに秘匿データを埋め込み、秘匿データが埋め込まれた画像データと、既定のキー画像とを比較して、このキー画像に対する参照を指定する参照情報を生成し、生成された参照情報の符号データを、秘匿データが埋め込まれた画像データの符号データの一部として生成する。
[Data concealment method]
The data concealment method according to the present invention is a data concealment method for concealing concealment data, wherein the concealment data is embedded in the image data, the image data in which the concealment data is embedded, and a predetermined key image. In comparison, reference information designating reference to the key image is generated, and the code data of the generated reference information is generated as part of the code data of the image data in which the confidential data is embedded.
また、本発明にかかるデータ秘匿化方法は、秘匿データを秘匿化するデータ秘匿化方法であって、既定の画像データと、秘匿データとに基づいて、符号化対象データを生成し、生成された符号化対象データと、前記画像データとを比較して、この画像データに対する参照を指定する参照情報を生成し、生成された参照情報の符号データを、前記符号化対象データの符号データの一部として生成する。 The data concealment method according to the present invention is a data concealment method for concealing concealment data, which is generated by generating encoding target data based on predetermined image data and concealment data. Compare the encoding target data with the image data, generate reference information for designating a reference to the image data, and generate the reference data of the generated reference information as a part of the encoding data of the encoding target data Generate as
[秘匿データ抽出方法]
また、本発明にかかる秘匿データ抽出方法は、符号データから秘匿データを抽出する秘匿データ抽出方法であって、入力された符号データに基づいて、キー画像に含まれる画像データを抽出し、抽出された画像データを用いて、復号画像を生成し、生成された復号画像の既定ビット位置から、秘匿データを抽出する。
[Confidential data extraction method]
The secret data extraction method according to the present invention is a secret data extraction method for extracting secret data from code data, and extracts and extracts image data included in a key image based on the input code data. The decoded image is generated using the image data, and the secret data is extracted from the predetermined bit position of the generated decoded image.
[プログラム]
また、本発明にかかるプログラムは、秘匿データを秘匿化するデータ秘匿化装置において、画像データに秘匿データを埋め込むステップと、秘匿データが埋め込まれた画像データと、既定のキー画像とを比較して、このキー画像に対する参照を指定する参照情報を生成するステップと、生成された参照情報の符号データを、秘匿データが埋め込まれた画像データの符号データの一部として生成するステップとを前記データ秘匿化装置に実行させる。
[program]
Further, the program according to the present invention compares the step of embedding the secret data in the image data, the image data in which the secret data is embedded, and the default key image in the data concealment device that conceals the secret data. Generating the reference information for designating a reference to the key image, and generating the code data of the generated reference information as a part of the code data of the image data in which the secret data is embedded. To make it run.
また、本発明にかかるプログラムは、秘匿データを秘匿化するデータ秘匿化装置において、既定の画像データと、秘匿データとに基づいて、符号化対象データを生成するステップと、生成された符号化対象データと、前記画像データとを比較して、この画像データに対する参照を指定する参照情報を生成するステップと、生成された参照情報の符号データを、前記符号化対象データの符号データの一部として生成するステップとを前記データ秘匿化装置に実行させる。 Further, the program according to the present invention includes a step of generating encoding target data based on predetermined image data and confidential data in a data concealment device for concealing confidential data, and the generated encoding target Comparing the data with the image data, generating reference information for designating a reference to the image data, and generating the code data of the generated reference information as part of the code data of the encoding target data And generating the data concealment device.
また、本発明にかかるプログラムは、符号データから秘匿データを抽出する秘匿データ抽出装置において、入力された符号データに基づいて、キー画像に含まれる画像データを抽出するステップと、抽出された画像データを用いて、復号画像を生成するステップと、生成された復号画像の既定ビット位置から、秘匿データを抽出するステップとを前記秘匿データ抽出装置に実行させる。 Further, the program according to the present invention includes a step of extracting image data included in a key image based on input code data in a secret data extraction apparatus that extracts secret data from the code data, and the extracted image data The secret data extraction device is caused to execute a step of generating a decoded image and a step of extracting secret data from a predetermined bit position of the generated decoded image.
本発明のデータ秘匿化装置によれば、画像に埋め込まれた秘匿情報の秘密性を高めることができる。 According to the data concealment device of the present invention, the confidentiality of confidential information embedded in an image can be enhanced.
[背景と概略]
まず、本発明の理解を助けるために、その背景及び概略を説明する。
図1は、画像データに対する秘匿情報の埋め込みを説明する図である。
図1(A)に例示するように、多値の画像データは、それぞれの画素で階調データ(画素値など)を有する。画素値はビット列で表現されるため、LSBなどの下位ビットが変化しても、画素値としては微小な変化にとどまる。例えば、8ビットで各画素の画素値が表現されている場合に、最下位ビットが変化しても、各画素では、256階調のうち1階調変化するだけである。
このような画像データの特性を利用して、画像データの下位ビットに秘匿情報を埋め込む技術が知られている。なお、以下の説明において、秘匿情報が埋め込まれる画像データを媒体画像といい、秘匿情報(バイナリ、画像等)のビットパターンが平面上に配列されたものを秘匿画像という。
例えば、画像処理装置は、図1(A)に例示する媒体画像710(8ビット)の最下位ビットを、秘匿画像720のビットパターンで置換することにより、秘匿画像720を媒体画像710に埋め込むことができる。この場合、秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’は、元の媒体画像710の最下位ビットが変化したものであり、画像としての見た目はほとんど変わらない。
しかしながら、このように、媒体画像710のLSBが単に秘匿画像720に置換されただけでは、簡単に、秘匿画像720が取り出されてしまう可能性がある。
[Background and outline]
First, in order to help understanding of the present invention, its background and outline will be described.
FIG. 1 is a diagram for explaining embedding of confidential information in image data.
As illustrated in FIG. 1A, multi-valued image data has gradation data (pixel value or the like) at each pixel. Since the pixel value is expressed by a bit string, even if a lower bit such as LSB changes, the pixel value remains small. For example, when the pixel value of each pixel is expressed by 8 bits, even if the least significant bit changes, each pixel changes only one of 256 gradations.
A technique for embedding confidential information in lower bits of image data using such characteristics of image data is known. In the following description, image data in which confidential information is embedded is referred to as a medium image, and data in which bit patterns of confidential information (binary, images, etc.) are arranged on a plane is referred to as a confidential image.
For example, the image processing apparatus embeds the confidential image 720 in the medium image 710 by replacing the least significant bit of the medium image 710 (8 bits) illustrated in FIG. 1A with the bit pattern of the confidential image 720. Can do. In this case, the medium image 710 ′ in which the secret image 720 is embedded is obtained by changing the least significant bit of the original medium image 710, and the appearance of the image is hardly changed.
However, if the LSB of the medium image 710 is simply replaced with the secret image 720 as described above, the secret image 720 may be easily extracted.
そこで、本発明にかかる画像処理装置は、媒体画像710’を、キー画像を参照する予測符号化処理により符号化する。このキー画像は、秘匿画像720が埋め込まれたビット位置で不均一なビットパターンを有する画像データ(換言すると、秘匿情報が埋め込まれたビット位置以外のビット位置では、均一なビットパターンを有する)である。これにより、媒体画像710’の下位ビットはスクランブルがかけられ、キー画像なしでは正常に復号化できなくなる。
例えば、画像処理装置は、画素値が0及び1で構成された画素パターンからなるキー画像を参照して、媒体画像710’を予測符号化すると、媒体画像710’の最下位ビットのみにスクランブルをかけることになる。この場合に、この画素パターンからなるキー画像を参照せずに符号データが復号化されると、この媒体画像710”の最下位ビットに相当する秘匿画像720は、図1(C)に例示するように、スクランブルがかけられた状態となる。なお、媒体画像710”の符号データは、最下位ビットに制限された参照画像(例えば、画素値が全て0である画像など)を参照して復号化されるため、上位ビットに相当する成分は正常に復号化され、図1(C)に例示するように、符号化前の媒体画像710’と近似する媒体画像710”が復号画像として得られる。
一方、この符号データがキー画像を参照して復号化されると、媒体画像710’が復号画像として得られ、画像処理装置は、この復号画像(媒体画像710’)の既定ビット位置から秘匿画像720を抽出できる。
Therefore, the image processing apparatus according to the present invention encodes the medium image 710 ′ by predictive encoding processing that refers to the key image. This key image is image data having a non-uniform bit pattern at the bit position in which the secret image 720 is embedded (in other words, in the bit position other than the bit position in which the secret information is embedded, it has a uniform bit pattern). is there. As a result, the lower bits of the medium image 710 ′ are scrambled and cannot be normally decrypted without the key image.
For example, when the image processing apparatus predictively encodes the medium image 710 ′ with reference to a key image including a pixel pattern having pixel values of 0 and 1, the image processing apparatus scrambles only the least significant bit of the medium image 710 ′. It will be over. In this case, when the code data is decoded without referring to the key image having the pixel pattern, the secret image 720 corresponding to the least significant bit of the medium image 710 ″ is illustrated in FIG. Thus, the scrambled state is obtained. The code data of the medium image 710 ″ is decoded with reference to a reference image limited to the least significant bit (for example, an image whose pixel values are all 0). Therefore, the component corresponding to the upper bits is normally decoded, and as illustrated in FIG. 1C, a medium image 710 ″ that approximates the medium image 710 ′ before encoding is obtained as a decoded image. .
On the other hand, when the encoded data is decoded with reference to the key image, a medium image 710 ′ is obtained as a decoded image, and the image processing apparatus uses a secret bit image from the predetermined bit position of the decoded image (medium image 710 ′). 720 can be extracted.
図2は、キー画像を参照する予測符号化処理の概略を説明する図であり、図2(A)は、予測符号化処理において参照される参照位置を例示し、図2(B)は、予測符号化処理により生成される符号データを模式的に例示する。
画像処理装置は、符号化対象となる媒体画像710’(図1(B))を符号化する場合に、キー画像を参照して予測データを生成し、生成された予測データを用いた予測符号化処理を行う。すなわち、本画像処理装置は、キー画像に対する参照情報を、媒体画像710’の少なくとも一部の符号データとして符号化する。より具体的には、図2(A)に例示するように、本画像処理装置は、媒体画像710’(秘匿画像720が埋め込まれたもの)上の注目画素Xの階調データ(画素値)を符号化する場合に、この媒体画像710’上に設定された複数の参照画素A〜Dと共に、キー画像上に設定された参照画素Eを参照し、注目画素Xの画素値といずれかの参照画素の画素値とが一致する場合に、一致した参照画素の識別情報(参照情報)を符号化し、注目画素Xの画素値と参照画素の画素値とがいずれも一致しない場合に、参照画素Eの画素値と注目画素Xの画素値との差分値(以下、予測誤差という)を符号化する。
FIG. 2 is a diagram for explaining the outline of the predictive encoding process that refers to the key image. FIG. 2A illustrates a reference position referred to in the predictive encoding process, and FIG. The code data produced | generated by the prediction encoding process are illustrated typically.
When the medium image 710 ′ (FIG. 1B) to be encoded is encoded, the image processing apparatus generates prediction data with reference to the key image, and uses the generated prediction data to generate a prediction code Process. That is, the image processing apparatus encodes reference information for the key image as at least a part of code data of the medium image 710 ′. More specifically, as illustrated in FIG. 2A, the image processing apparatus performs gradation data (pixel value) of the pixel of interest X on the medium image 710 ′ (with the confidential image 720 embedded). Is encoded with reference to the reference pixel E set on the key image together with a plurality of reference pixels A to D set on the medium image 710 ′, When the pixel value of the reference pixel matches, the identification information (reference information) of the matched reference pixel is encoded, and when the pixel value of the target pixel X and the pixel value of the reference pixel do not match, the reference pixel A difference value (hereinafter referred to as a prediction error) between the pixel value of E and the pixel value of the target pixel X is encoded.
これにより生成される符号データは、図2(B)に例示するように、各参照画素に対応する符号、及び、予測誤差(注目画素Xと参照画素Eとの差分値)で構成される。例えば、図中の「符号A」は、注目画素Xの画素値と参照画素Aの画素値とが一致した場合(参照位置Aの予測が的中した場合)に生成される符号であり、復号時においては、参照画素Aの画素値の適用を指示するデータとなる。
同様に、符号Eは、注目画素Xの画素値が参照画素Eの画素値と一致した場合に生成される符号であり、復号時においては、キー画像上の参照画素Eを参照し、参照画素Eの画素値を適用することを指示する。したがって、符号Eに対応する画素は、キー画像上の参照画素Eを参照できなければ正常に再現できない。
また、図中の「予測誤差」は、注目画素Xの画素値と参照画素の画素値とがいずれも一致しない場合に生成される符号であり、復号時においては、参照画素Eの画素値と注目画素Xの画素値との差分値として用いられる。したがって、予測誤差の符号に対応する画素は、キー画像上の参照画素Eを参照できなければ正常に再現できない。
As illustrated in FIG. 2B, the code data generated in this way includes a code corresponding to each reference pixel and a prediction error (difference value between the target pixel X and the reference pixel E). For example, “symbol A” in the figure is a code generated when the pixel value of the target pixel X and the pixel value of the reference pixel A match (when the prediction of the reference position A is correct), and decoding is performed. In some cases, the data indicates the application of the pixel value of the reference pixel A.
Similarly, the symbol E is a symbol generated when the pixel value of the target pixel X matches the pixel value of the reference pixel E. At the time of decoding, the reference pixel E is referred to by referring to the reference pixel E on the key image. Instruct to apply the pixel value of E. Therefore, the pixel corresponding to the symbol E cannot be normally reproduced unless the reference pixel E on the key image can be referred to.
The “prediction error” in the figure is a code generated when the pixel value of the pixel of interest X and the pixel value of the reference pixel do not match, and at the time of decoding, the pixel value of the reference pixel E Used as a difference value from the pixel value of the target pixel X. Therefore, the pixel corresponding to the sign of the prediction error cannot be normally reproduced unless the reference pixel E on the key image can be referred to.
したがって、図2(B)に例示する符号データは、符号化時に用いたキー画像を参照せずに復号化されると、「符号E」及び「予測誤差」に対応する画素が正常に再現されず、スクランブルされた復号画像が生成される。ここで、本例のキー画像は0又は1の画素値のみを有するため、「符号E」として符号化された画素は、もともとの画素値が0又は1である。そのため、符号化時に用いたキー画像を参照できない場合でも、符号化前と復号化後との誤差は高々1である。また、「予測誤差」は、キー画像上の参照画素Eの画素値(0又は1)と注目画素Xの画素値との差分値であり、たとえ符号化時に用いたキー画像を参照できなくても、最下位ビットに制限された参照画像(例えば、全画素値が0の画像)を参照して復号化されれば、符号化前と復号化後との誤差は高々1である。したがって、「符号E」及び「予測誤差」に対応する画素は、最下位ビットのみにスクランブルがかけられ、上位ビットに相当する成分は正常に復号化される。
一方、符号化時に用いたキー画像を参照して復号化されると、「符号E」及び「予測誤差」に対応する画素は、最上位ビットから最下位ビットまで正確にも再現されて、媒体画像710’が再現される。
このように、本実施形態における画像処理装置は、ビット位置が制限されたキー画像を参照して、秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’を予測符号化することにより、秘匿画像720に相当するビットプレーンにスクランブルをかけて、秘匿画像720に対するセキュリティレベルを向上させる。
Therefore, when the code data illustrated in FIG. 2B is decoded without referring to the key image used at the time of encoding, pixels corresponding to “code E” and “prediction error” are normally reproduced. Instead, a scrambled decoded image is generated. Here, since the key image of this example has only a pixel value of 0 or 1, the original pixel value of the pixel encoded as “Code E” is 0 or 1. Therefore, even when the key image used at the time of encoding cannot be referred to, the error between before encoding and after decoding is at most 1. The “prediction error” is a difference value between the pixel value (0 or 1) of the reference pixel E on the key image and the pixel value of the target pixel X, and even if the key image used at the time of encoding cannot be referred to. However, if decoding is performed with reference to a reference image limited to the least significant bit (for example, an image having all pixel values of 0), the error before and after encoding is at most one. Therefore, in the pixels corresponding to “code E” and “prediction error”, only the least significant bit is scrambled, and the component corresponding to the upper bit is normally decoded.
On the other hand, when decoding is performed with reference to the key image used at the time of encoding, the pixels corresponding to “code E” and “prediction error” are accurately reproduced from the most significant bit to the least significant bit. An image 710 ′ is reproduced.
As described above, the image processing apparatus according to the present embodiment corresponds to the secret image 720 by predicting and encoding the medium image 710 ′ in which the secret image 720 is embedded with reference to the key image in which the bit position is limited. The bit plane is scrambled to improve the security level for the secret image 720.
[ハードウェア構成]
次に、画像処理装置2のハードウェア構成を説明する。
図3は、本発明にかかるデータ秘匿化方法及び秘匿データ抽出方法が適応される画像処理装置2のハードウェア構成を、制御装置20を中心に例示する図である。
図3に例示するように、画像処理装置2は、CPU212及びメモリ214などを含む制御装置21、通信装置22、HDD・CD装置などの記録装置24、並びに、LCD表示装置あるいはCRT表示装置およびキーボード・タッチパネルなどを含むユーザインターフェース装置(UI装置)25から構成される。
画像処理装置2は、例えば、本発明にかかる符号化プログラム5(データ秘匿化プログラム)及び復号化プログラム6(秘匿データ抽出プログラム)がプリンタドライバの一部としてインストールされた汎用コンピュータであり、通信装置22又は記録装置24などを介して画像データを取得し、取得された画像データを符号化又は復号化してプリンタ装置3に送信する。
[Hardware configuration]
Next, the hardware configuration of the
FIG. 3 is a diagram illustrating the hardware configuration of the
As illustrated in FIG. 3, the
The
[符号化プログラム]
図4は、制御装置21(図3)により実行され、本発明にかかるデータ秘匿化方法を実現する第1の符号化プログラム5の機能構成を例示する図である。
図4に例示するように、符号化プログラム5は、ビット置換部500、画像内予測部510、キー画像予測部520、予測誤差算出部530、ラン計数部540、選択部550、符号生成部560及びキー画像生成部570を有する。なお、画像内予測部510、キー画像予測部520、予測誤差算出部530、ラン計数部540及び選択部550の組合せが本発明にかかる参照情報生成手段の一例である。
符号化プログラム5において、画像データは、通信装置22又は記録装置24などを介して入力される。入力された画像データは、符号化プログラム5の前段でラスタライズされている。
[Encoding program]
FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration of the
As illustrated in FIG. 4, the
In the
ビット置換部500(埋め込み手段)は、画像データに、秘匿化したい秘匿情報を埋め込み、秘匿情報が埋め込まれた画像データを画像内予測部510、キー画像予測部520及び予測誤差算出部530に出力する。具体的には、ビット置換部500は、既定の画像データ(媒体画像710)の既定ビット位置を、秘匿情報のビット列で構成された秘匿画像720で置換する。秘匿情報が埋め込まれるビット位置は、下位側のビットであることが望ましい。本例のビット置換部500は、媒体画像710(図1)の最下位ビットのビットプレーンを、秘匿画像720で置換して媒体画像710’を生成し、生成された媒体画像710’を画像内予測部510、キー画像予測部520及び予測誤差算出部530に出力する。なお、本例では、最下位ビットに秘匿情報が埋め込まれるが、これに限定されるものではなく、例えば、複数のビット位置(下位側のビット位置が望ましい)に秘匿情報が埋め込まれてもよい。
The bit replacement unit 500 (embedding unit) embeds confidential information to be concealed in the image data, and outputs the image data in which the confidential information is embedded to the
画像内予測部510は、秘匿情報が埋め込まれた画像データ(すなわち、媒体画像710’)において、注目画素とは異なる画素(参照画素)の画素値を参照して、この画素値を予測値とし、この予測値と注目画素の画素値との比較結果をラン計数部540に対して出力する。本例の画像内予測部510は、複数の参照画素A〜D(図2)の画素値と、注目画素X(図2)の画素値とを比較して、画素値が一致した場合(すなわち、予測が的中した場合)に、自己を識別する予測部ID(後述)をラン計数部540に対して出力し、これ以外の場合に、一致しなかった旨をラン計数部540に対して出力する。なお、画像内予測部510は、1つ以上の参照画素を参照すればよく、例えば、参照位置Aのみを参照して、画素値の比較結果を出力してもよい。
The
キー画像予測部520は、秘匿情報が埋め込まれた画像データ(すなわち、媒体画像710’)とは異なる他の画像(キー画像)の画素値を参照して、このキー画像の画素値を予測値とし、この予測値と注目画素(媒体画像710’に含まれる画素)の画素値との比較結果をラン計数部540に対して出力する。本例のキー画像予測部520は、キー画像に含まれる参照画素E(図2)の画素値と、注目画素X(図2)の画素値とを比較して、画素値が一致した場合(すなわち、予測が的中した場合)に、自己を識別する予測部ID(後述)をラン計数部540に対して出力し、これ以外の場合に、一致しなかった旨をラン計数部540に対して出力する。
The key
予測誤差算出部530は、予め定められた予測方法で注目画素の画素値を予測し、その予測値を注目画素の実際の画素値から減算し、予測誤差値としてラン計数部540及び選択部550に対して出力する。予測誤差算出部530の予測方法は、符号データを復号化する復号化プログラム6(後述)の予測方法と対応していればよい。なお、スクランブル効果を高めるためには、予測誤差算出部530は、キー画像上の画素を参照して、この画素の画素値と注目画素の画素値との差分値を予測誤差とすることが望ましい。そこで、本例の予測誤差算出部530は、キー画像予測部520と同じ参照位置(参照画素E)の画素値を予測値とし、この予測値と実際の画素値(注目画素Xの画素値)との差分値を予測誤差値として算出する。
The prediction
ラン計数部540は、同一の予測部IDが連続する数をカウントし、予測部ID及びその連続数を選択部550に対して出力する。この予測部ID及びその連続数は、媒体画像710’又はキー画像に対する参照情報の一例である。例えば、ラン計数部540は、予測誤差値が入力される場合に、内部カウンタでカウントされている予測部ID及びその連続数を出力し、その後に、入力された予測誤差値をそのまま選択部550に対して出力する。
The
選択部550は、ラン計数部540から入力された予測部ID、連続数及び予測誤差値に基づいて、最も長く連続した予測部IDを選択し、この予測部ID及びその連続数並びに予測誤差値を予測データとして符号生成部560に対して出力する。
The
符号生成部560は、選択部550から入力された予測部ID、連続数及び予測誤差値を符号化し、通信装置22又は記録装置24などに出力する。また、符号生成部560は、部分アクセス制限が行われている場合には、アクセス制限を行うべき画像領域を指定するレイアウト情報を、符号データに添付して出力する。
The
キー画像生成部570は、入力されたパスワードに基づいて、秘匿情報が埋め込まれるビット位置で不均一なビットパターンを有するキー画像を生成し、生成されたキー画像をキー画像予測部520及び予測誤差算出部530に対して出力する。例えば、キー画像生成部570は、入力されたパスワードを引数として乱数を発生させ、発生させた乱数に対応するビットパターンを、秘匿情報が埋め込まれるビットプレーンに配置することにより、キー画像を生成する。発生させる乱数は、必ずしも完全な乱数である必要はなく、例えば、擬似乱数関数で発生させた乱数でもよい。この場合に、擬似乱数関数で発生させた乱数は、完全な乱数よりもデータ量を圧縮できるため、キー画像のデータ量を抑えることができる。
The key
図5は、符号化プログラム5によりなされる符号化処理を説明する図であり、図5(A)は、画像内予測部510及びキー画像予測部520により参照される画素の位置を例示し、図5(B)は、それぞれの参照画素に対応付けられた符号を例示し、図5(C)は、符号生成部560により生成される符号データを例示する図である。
図5(A)に例示するように、画像内予測部510及びキー画像予測部520の参照位置は、注目画素Xとの相対位置として設定されている。具体的には、画像内予測部510の参照画素Aは、注目画素Xの主走査方向上流に設定され、参照画素B〜Dは、注目画素Xの上方(副走査方向上流)の主走査ライン上に設定されている。また、キー画像予測部520の参照画素Eは、入力画像710とは異なる他の画像(キー画像)上に設定されている。
FIG. 5 is a diagram for explaining an encoding process performed by the
As illustrated in FIG. 5A, the reference positions of the
また、図5(B)に例示するように、それぞれの参照画素A〜Eには優先順位が設定されており、複数の参照画素で予測が的中した場合には、ラン計数部540(図4)は、設定された優先順位に応じて、予測部IDの連続数を増加させる。スクランブル効果を高める観点から、キー画像予測部520により参照される参照画素Eの優先順位は、画像内予測部510により参照される参照画素A〜Dよりも高いことが望ましい。
また、符号生成部560は、図5(B)に例示するように、予測部(参照位置)と符号とを互いに対応付けており、注目画素Xと画素値が一致した参照位置に対応する符号を出力する。なお、それぞれの参照位置に対応付けられている符号は、例えば、各参照位置の的中率に応じて設定されたエントロピー符号であり、優先順位に対応する符号長となる。
Further, as illustrated in FIG. 5B, the priority order is set for each of the reference pixels A to E, and when the prediction is correct with a plurality of reference pixels, the run counter 540 (FIG. 4) increases the number of consecutive prediction unit IDs according to the set priority. From the viewpoint of enhancing the scramble effect, it is desirable that the priority order of the reference pixels E referred to by the key
Further, as illustrated in FIG. 5B, the
また、符号生成部560は、同一の参照位置で連続して画素値が一致する場合には、ラン計数部540によりカウントされたその連続数を符号化する。これにより、符号量が少なくなる。このように、符号化プログラム5は、図5(C)に例示するように、いずれかの参照位置で画素値が一致した場合には、その参照位置に対応する符号と、この参照位置で画素値が一致する連続数とを符号化し、いずれの参照位置でも画素値が一致しなかった場合には、既定の参照位置(参照画素E)の画素値と注目画素Xの画素値との差分(予測誤差値)を符号化する。
In addition, when the pixel values continuously match at the same reference position, the
図6は、符号化プログラム5による符号化処理(S10)の動作を説明するフローチャートである。
図6に示すように、ステップ100(S100)において、符号化プログラム5は、利用者から、秘匿化したい秘匿画像720(1ビット)、この秘匿画像720を埋め込む媒体画像710(8ビット)、及び、この秘匿画像に対するアクセスを制限するためのパスワードの入力を受け付ける。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the encoding process (S10) by the
As shown in FIG. 6, in step 100 (S100), the
ステップ110(S110)において、ビット置換部500は、媒体画像710の最下位ビットを、秘匿画像720で置換して、秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’を生成し、生成された媒体画像710’を画像内予測部510、キー画像予測部520及び予測誤差算出部530に対して出力する。
In step 110 (S110), the
ステップ120(S120)において、キー画像生成部570は、入力されたパスワードを引数として乱数系列を発生させ、発生させた乱数系列を最下位ビット位置に配置してキー画像を生成する。生成されたキー画像の上位ビット(最下位ビット以外のビット位置)は、全て0である。
キー画像生成部570は、生成されたキー画像をキー画像予測部520及び予測誤差算出部530に出力する。
In step 120 (S120), the key
The key
ステップ130(S130)において、符号化プログラム5は、キー画像生成部570により生成されたキー画像を参照して、秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’を符号化する。より具体的には、画像内予測部510は、秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’上に設定された複数の参照画素A〜D(図5)の画素値と、この媒体画像710’上の注目画素Xの画素値とを比較して、画素値が一致した場合に、自己を識別する予測部IDをラン計数部540に対して出力し、これ以外の場合に、一致しなかった旨をラン計数部540に対して出力する。また、キー画像予測部520は、キー画像に含まれる参照画素E(図5)の画素値と、媒体画像710’上の注目画素Xの画素値とを比較して、画素値が一致した場合に、自己を識別する予測部ID(後述)をラン計数部540に対して出力し、これ以外の場合に、一致しなかった旨をラン計数部540に対して出力する。ラン計数部540は、画像内予測部510又はキー画像予測部520から入力される予測部IDの連続数をカウントし、予測部ID及びその連続数を参照情報として選択部550に対して出力する。
また、予測誤差算出部530は、キー画像上の参照画素Eの画素値を予測値とし、この予測値と媒体画像710’上の注目画素Xの画素値との差分値を予測誤差値として算出し、算出された予測誤差値を参照情報として選択部550に対して出力する。
In step 130 (S130), the
In addition, the prediction
選択部550は、ラン計数部540から入力された予測部ID及び連続数、あるいは、予測誤差算出部530から入力された予測誤差値に基づいて、最も長く連続した予測部IDを選択し、この予測部ID及びその連続数並びに予測誤差値を予測データとして符号生成部560に対して出力する。
符号生成部560は、選択部550から入力された予測部ID、連続数、又は予測誤差値を符号化する。
The
The
このように、符号化プログラム5は、媒体画像710に秘匿画像720を埋め込んで、秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’を、パスワードに対応するキー画像を参照して符号化する。
As described above, the
[復号化プログラム]
図7は、制御装置21(図3)により実行され、本発明にかかる秘匿データ抽出方法を実現する復号化プログラム6の機能構成を例示する図である。
図8に例示するように、復号化プログラム6は、符号復号部610、キー画像生成部620、画像内抽出部630、誤差処理部640、キー画像抽出部650、復号画像生成部660及びビット抽出部670を有する。
復号化プログラム6において、符号復号部610は、図5(B)に例示したものと同様に、符号と予測部ID(参照位置)とを互いに対応付けるテーブルを有し、入力された符号データに基づいて、参照位置を特定する。また、符号復号部610は、入力された符号データに基づいて、予測部IDの連続数、及び、予測誤差などの数値も復号化する。
このように復号化された参照位置、連続数及び予測誤差(すなわち、参照情報)は、画像内抽出部630、誤差処理部640及びキー画像抽出部650に入力される。
[Decryption program]
FIG. 7 is a diagram illustrating a functional configuration of the decryption program 6 which is executed by the control device 21 (FIG. 3) and implements the secret data extraction method according to the present invention.
As illustrated in FIG. 8, the decoding program 6 includes a
In the decoding program 6, the
The reference position, the continuation number, and the prediction error (that is, reference information) decoded in this way are input to the in-
キー画像生成部620は、符号化側のキー画像生成部570と同様の手法により、入力されたパスワードに基づいてキー画像を生成し、生成されたキー画像を誤差処理部640及びキー画像抽出部650に対して出力する。本例のキー画像生成部620は、入力されたパスワードを引数として乱数を発生させ、発生させた乱数を最下位ビットに配置してキー画像を生成する。
なお、本例のキー画像生成部620は、パスワードが入力されない場合には、全画素の画素値が0であるキー画像(均一な階調データからなるキー画像)を生成し、誤差処理部640及びキー画像抽出部650に出力する。
The key
Note that the key
画像内抽出部630は、符号復号部610から入力された予測部IDが入力画像内の参照位置のいずれかに対応する場合(すなわち、参照画素A〜Dに対応する場合)に、対応する参照位置の画素を参照して、その画素の画素値を復号データとして復号画像生成部660に出力する。また、画像内抽出部620は、この予測部IDと共に連続数が入力された場合には、予測部IDに対応する画素値に対応付けて、この連続数を復号画像生成部660に出力する。
The in-
誤差処理部640は、符号復号部610から予測誤差が入力された場合に、入力された予測誤差に対応する画素値を復号データとして復号画像生成部670に出力する。本例の誤差処理部640は、入力された予測誤差と、キー画像上の画素(参照画素E)の画素値とを合算して復号データとする。
When a prediction error is input from the
キー画像抽出部650は、符号復号部610から入力された予測部IDがキー画像上の参照位置(参照画素E)に対応する場合に、キー画像の画素を参照して、その画素の画素値を抽出し、抽出された画素値と、入力された連続数とを復号画像生成部660に出力する。
When the prediction unit ID input from the encoding /
復号画像生成部660は、画像内抽出部630から入力された復号データ、誤差処理部640から入力された復号データ、及び、キー画像抽出部650から入力された復号データに基づいて、復号画像を生成する。より具体的には、復号画像生成部660は、画像内抽出部630から復号データ(画素値及び連続数)が入力された場合に、入力された画素値の画素を連続数だけ連続して配置する。また、復号画像生成部660は、誤差処理部640から復号データ(参照画素Eの画素値と予測誤差値との合算値)が入力された場合に、この合算値の画素を配置する。また、復号画像生成部660は、キー画像抽出部650から復号データ(画素値及び連続数)が入力された場合に、入力された画素値の画素を連続数だけ連続して配置する。このように配置された画素群が復号画像となり、ビット抽出部670に入力される。
The decoded
ビット抽出部670は、復号画像生成部660から入力された復号画像から、秘匿情報を抽出する。より具体的には、ビット抽出部670は、復号画像の既定ビット位置を秘匿画像として抽出する。本例のビット抽出部670は、復号画像の最下位ビットを秘匿画像として抽出する。
The
図8は、復号化プログラム6による復号化処理(S20)の動作を説明するフローチャートである。
図8に示すように、ステップ200(S200)において、復号化プログラム6は、利用者から、復号化対象となる符号データを取得する。
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the decryption process (S20) by the decryption program 6.
As shown in FIG. 8, in step 200 (S200), the decoding program 6 acquires code data to be decoded from the user.
ステップ210(S210)において、キー画像生成部620は、利用者に対して、パスワードの入力を要求する。復号化プログラム6は、パスワードが入力された場合に、S220の処理に移行し、パスワードが入力されなかった場合に、S230の処理に移行する。
In step 210 (S210), the key
ステップ220(S220)において、キー画像生成部620は、入力されたパスワードを引数として乱数系列を発生させ、発生させた乱数系列を最下位ビットに配置したキー画像を生成し、生成されたキー画像を誤差処理部640及びキー画像抽出部650に出力する。すなわち、キー画像生成部620は、正当なパスワード(符号化時に入力されたパスワード)が入力された場合、符号化時に参照した画像と同じキー画像を生成し、これ以外の場合に、符号化時に参照した画像とは異なるキー画像を生成する。
In step 220 (S220), the key
ステップ230(S230)において、キー画像生成部620は、全画素の画素値が0であるキー画像を生成し、生成されたキー画像を誤差処理部640及びキー画像抽出部650に対して出力する。すなわち、キー画像生成部620は、符号化時に参照した画像とは異なるキー画像を生成する。
In step 230 (S230), the key
ステップ240(S240)において、符号復号部610は、入力された符号データに含まれる符号を順に参照情報に復号化し、復号化された参照情報(予測部ID、連続数、又は予測誤差値)を画像内抽出部630、誤差処理部640及びキー画像抽出部650に対して出力する。
画像内抽出部630、誤差処理部640又はキー画像抽出部650は、符号復号部610から入力された参照情報(予測部ID、連続数、又は予測誤差値)に応じて画素値を算出し、算出された画素値を復号画像生成部660に出力する。
具体的には、画像内抽出部630は、符号復号部610から入力された予測部IDが参照画素A〜Dのいずれかに対応する場合に、対応する参照位置の画素を参照して、その画素の画素値を抽出し、抽出された画素値と、入力された連続数とを復号データとして復号画像生成部660に出力する。また、誤差処理部640は、符号復号部610から予測誤差値が入力された場合に、入力された予測誤差値と、キー画像生成部620から入力されたキー画像上の参照画素Eの画素値とを合算して復号データとし、復号画像生成部660に出力する。また、キー画像抽出部650は、符号復号部610から入力された予測部IDが参照画素Eに対応する場合に、キー画像生成部620から入力されたキー画像上の参照画素Eを参照して、この画素の画素値を抽出し、抽出された画素値と、入力された連続数とを復号画像生成部660に出力する。
復号画像生成部660は、画像内抽出部630から復号データ(画素値及び連続数)が入力された場合に、入力された画素値の画素を連続数だけ連続して配置し、誤差処理部640から復号データ(参照画素Eの画素値と予測誤差値との合算値)が入力された場合に、この合算値の画素を配置し、キー画像抽出部650から復号データ(画素値及び連続数)が入力された場合に、入力された画素値の画素を連続数だけ連続して配置する。このように配置された画素群が復号画像となる。
In step 240 (S240), the
The in-
Specifically, when the prediction unit ID input from the
When the decoded data (pixel value and continuous number) is input from the in-
ステップ250(S250)において、ビット抽出部670は、復号画像生成部660から入力された復号画像の最下位ビットを、秘匿画像として抽出する。
このように、復号化プログラム6は、入力されたパスワードに基づいてキー画像を生成し、生成されたキー画像を符号データに応じて参照することにより復号画像を再生し、再生された復号画像から秘匿画像を抽出する。したがって、不適切なパスワードが入力された場合(すなわち、符号化時に入力されたパスワード以外のパスワードが入力された場合)、又は、パスワードが入力されなかった場合に、符号化時に用いられたキー画像とは異なるキー画像がキー画像生成部620により生成されることとなり、媒体画像710’の最下位ビットは、スクランブルをかけられた状態で復号化される。
In step 250 (S250), the
As described above, the decryption program 6 generates a key image based on the input password, reproduces the decoded image by referring to the generated key image in accordance with the encoded data, and from the reproduced decoded image. A secret image is extracted. Therefore, when an inappropriate password is input (that is, when a password other than the password input at the time of encoding is input) or when the password is not input, the key image used at the time of encoding is used. A key image different from the above is generated by the key
以上説明したように、本実施形態における画像処理装置2は、秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’を、キー画像を参照して符号化することにより、媒体画像710’に埋め込まれた秘匿画像720にスクランブルをかけて秘匿画像720に対するアクセスを制限することができる。特に、本例の画像処理装置2は、秘匿画像720が埋め込まれるビット位置のみが不均一となるキー画像を適用して媒体画像710’を符号化することにより、キー画像なしで復号化した場合に、秘匿画像720に対するスクランブルを維持したままで、符号化前の媒体画像710’と酷似する媒体画像710”を生成できる。
また、本画像処理装置2は、秘匿画像720に対するスクランブル処理と、この秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’に対する符号化処理とを同一の処理で実現することができる。
As described above, the
Further, the
[変形例1]
次に、上記第1の実施形態の変形例を説明する。
上記実施形態におけるキー画像は、秘匿情報が埋め込まれるビット位置を擬似乱数で構成されていたが、これに限定されるものではなく、秘匿情報が埋め込まれるビット位置で不均一なビットパターンを有する画像であればよい。例えば、キー画像730は、媒体画像710と同一の画像であってもよい。
[Modification 1]
Next, a modification of the first embodiment will be described.
The key image in the above embodiment is configured with pseudo random numbers at the bit positions where the confidential information is embedded, but is not limited to this, and the image has a non-uniform bit pattern at the bit positions where the confidential information is embedded. If it is. For example, the key image 730 may be the same image as the medium image 710.
図9は、媒体画像710と同じキー画像730が適用されるデータ秘匿化処理を説明する図である。
図9に例示するように、符号化プログラム5は、媒体画像710と同じキー画像730を参照して、秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’を符号化すると、秘匿画像720のビットが0である領域では、参照画素E(図5)における予測が的中し、予測誤差が符号化される領域では、予測誤差が小さくなる。また、媒体画像710が写真画像などである場合には、互いに近接する画素は近似する画素値を有する可能性が高いため、参照画素A〜Dにおける予測が的中する可能性もある。したがって、媒体画像710と同じキー画像730を参照して媒体画像710’を符号化すると、圧縮率が高くなる。
FIG. 9 is a diagram for explaining data concealment processing to which the same key image 730 as the medium image 710 is applied.
As illustrated in FIG. 9, when the
なお、媒体画像710と同じキー画像730を参照して符号化した場合には、符号データは、キー画像730に対する参照を指示する符号(参照画素Eに対応する符号E)の割合が高くなると共に、予測誤差の値がキー画像730の画素値に大きく依存するようになる。そのため、符号化時に参照されたキー画像730とは異なる画像を参照して、符号データが復号化されると、スクランブルがかけられた媒体画像710”が復号画像として生成される。この媒体画像710”は、秘匿情報が埋め込まれたビット位置でもスクランブルをかけられているため、この媒体画像710”から抽出される秘匿画像720も、スクランブルがかけられた状態となる。
一方、符号化時に参照されたキー画像730を参照して、符号データが復号化されると、元の媒体画像710’が復号画像として正確に再現され、この媒体画像710’から抽出される秘匿画像720も、閲覧可能な状態で再現される。
When encoding is performed with reference to the same key image 730 as the medium image 710, the code data has a higher ratio of codes (code E corresponding to the reference pixel E) instructing reference to the key image 730. The value of the prediction error greatly depends on the pixel value of the key image 730. Therefore, when the code data is decoded with reference to an image different from the key image 730 referred to at the time of encoding, a scrambled medium image 710 ″ is generated as a decoded image. Since “is scrambled even at the bit position where the confidential information is embedded, the confidential image 720 extracted from the medium image 710” is also scrambled.
On the other hand, when the code data is decoded with reference to the key image 730 referred to at the time of encoding, the original medium image 710 ′ is accurately reproduced as a decoded image, and the secret extracted from the medium image 710 ′. The image 720 is also reproduced in a viewable state.
図10は、本変形例における第2の符号化プログラム52の機能構成を例示する図である。なお、本図における各構成のうち、図4に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図10に例示するように、第2の符号化プログラム52は、第1の符号化プログラム5のビット置換部500を対象画像505に置換し、キー画像生成部570を削除した構成をとる。
符号化プログラム52において、対象画像生成部505は、秘匿化すべき秘匿情報と、既定の画像データとに基づいて、符号化対象データを生成する。本例の対象画像生成部505は、キー画像730と同一の媒体画像710(図9)に、秘匿画像720を埋め込んで、秘匿画像720が埋め込まれた媒体画像710’を生成する。
FIG. 10 is a diagram illustrating a functional configuration of the second encoding program 52 in the present modification. It should be noted that among the components in this figure, the same reference numerals are assigned to the components that are substantially the same as those shown in FIG.
As illustrated in FIG. 10, the second encoding program 52 has a configuration in which the
In the encoding program 52, the target
本変形例において、キー画像予測部520は、媒体画像710と同一のキー画像730を参照して、対象画像生成部505により生成された符号化対象データ(媒体画像710’)を符号化する。
また、予測誤差算出部530は、媒体画像710と同一のキー画像730を参照して、このキー画像730上の画素値と、対象画像生成部505により生成された媒体画像710’上の画素値との差分を予測誤差として算出する。
In this modification, the key
Also, the prediction
この媒体画像710’は、キー画像730の最下位ビットを秘匿画像720で置換したものであり、キー画像730と近似している。そのため、キー画像730を参照する予測の的中確率は高くなり、たとえ予測が的中しなくても予測誤差が小さくなる。したがって、参照画素Eに対応する符号E(図5)の符号長、及び、頻出する予測誤差(+1、−1)に対する符号長を短くすることにより、媒体画像710’の符号量が小さくなる。 This medium image 710 ′ is obtained by replacing the least significant bit of the key image 730 with the secret image 720, and approximates the key image 730. For this reason, the target probability of prediction referring to the key image 730 is high, and the prediction error is reduced even if the target is not correct. Therefore, by shortening the code length of the code E (FIG. 5) corresponding to the reference pixel E and the code length for frequent prediction errors (+1, −1), the code amount of the medium image 710 ′ is reduced.
このように、本変形例における画像処理装置2は、秘匿情報を埋め込む媒体画像710をキー画像として参照し、秘匿情報が埋め込まれた媒体画像710’を符号化することにより、圧縮率を高めることができる。
As described above, the
[その他の変形例]
また、上記対象画像生成部505は、秘匿情報のビットパターンと、キー画像を構成する各画素のビット列とを比較して、符号化対象データ(媒体画像710’)を生成してもよい。具体的には、対象画像生成部505は、秘匿情報のビットパターンと、キー画像の画素値を示すビット列のうち、秘匿情報を埋め込むビット位置の値とを比較し、これらの組合せに基づいて、このビット位置の値を決定する。
[Other variations]
The target
また、媒体画像710が均一な画素値を有する画像である場合には、参照画素A〜Dによる予測が的中してこの参照画素に対応する符号が生成される可能性がある。この場合に、キー画像を参照しなくても媒体画像710’が正確に復号化されるため、秘匿画像が容易に抽出されるおそれがある。
そこで、符号化プログラム5は、媒体画像710が均一な画素値からなる領域を有する場合に、少なくとも、画素値が均一な領域では、注目画素Xの画素値とキー画像上の参照画素Eの画素値との差分値(すなわち、予測誤差)を符号化することが望ましい。具体的には、選択部550(図4)は、媒体画像710の画素値が均一な領域において、予測誤差算出部530により算出された予測誤差(注目画素Xの画素値とキー画像上の参照画素Eの画素値との差分値)を選択し、符号生成部560に出力する。
Further, when the medium image 710 is an image having a uniform pixel value, there is a possibility that a code corresponding to the reference pixel is generated by the prediction by the reference pixels A to D. In this case, since the medium image 710 ′ is correctly decoded without referring to the key image, there is a possibility that the secret image is easily extracted.
Therefore, the
2・・・画像処理装置
5,52・・・符号化プログラム
500・・・ビット置換部
505・・・対象画像生成部
510・・・画像内予測部
520・・・キー画像予測部
530・・・予測誤差算出部
540・・・ラン計数部
550・・・選択部
560・・・符号生成部
570・・・キー画像生成部
6・・・復号化プログラム
610・・・符号復号部
620・・・キー画像生成部
630・・・画像内抽出部
640・・・誤差処理部
650・・・キー画像抽出部
660・・・復号画像生成部
670・・・ビット抽出部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
画像データに秘匿データを埋め込む埋め込み手段と、
前記埋め込み手段により秘匿データが埋め込まれた画像データと、既定のキー画像とを比較して、キー画像に対する参照を指定する参照情報を生成する参照情報生成手段と、
前記参照情報手段により生成された参照情報の符号データを、秘匿データが埋め込まれた画像データの符号データの一部として生成する符号生成手段と
を有するデータ秘匿化装置。 A data concealment device for concealing confidential data,
An embedding means for embedding confidential data in image data;
Reference information generating means for comparing the image data in which the secret data is embedded by the embedding means and a default key image, and generating reference information for designating a reference to the key image;
A data concealment apparatus comprising: code generation means for generating code data of reference information generated by the reference information means as part of code data of image data in which confidential data is embedded.
前記参照情報生成手段は、前記ビット位置が不均一な値で構成されたキー画像と、秘匿データが埋め込まれた画像データとを比較して、このキー画像に対する参照情報を生成する
請求項1に記載のデータ秘匿化装置。 The embedding unit embeds the confidential data in the image data by replacing the predetermined bit position of the image data with the confidential data,
The reference information generation unit generates reference information for the key image by comparing the key image having a non-uniform bit position with image data in which confidential data is embedded. The data concealment device described.
前記符号生成手段は、生成された差分値の符号データを、秘匿データが埋め込まれた画像データの符号データとして生成する
請求項1又は2に記載のデータ秘匿化装置。 The reference information generation unit compares the gradation data of the target pixel included in the image data in which the confidential data is embedded with the gradation data of the pixel on the key image corresponding to the target pixel, and compares the gradation data. A difference value of data is generated as the reference information,
The data concealment device according to claim 1, wherein the code generation unit generates code data of the generated difference value as code data of image data in which confidential data is embedded.
をさらに有し、
前記参照情報生成手段は、前記キー画像生成手段により生成されたキー画像を用いて、このキー画像に対する参照情報を生成する
請求項2に記載のデータ秘匿化装置。 Based on a password, further comprising key image generation means for generating a data string composed of non-uniform values, and arranging the generated data string at the bit position to generate the key image;
The data concealment device according to claim 2, wherein the reference information generation unit generates reference information for the key image using the key image generated by the key image generation unit.
前記埋め込み手段は、前記キー画像に秘匿データを埋め込み、
前記参照情報生成手段は、秘匿データが埋め込まれたキー画像と、秘匿データが埋め込まれていないキー画像とを比較して、秘匿データが埋め込まれていないキー画像に対する参照情報を生成し、
前記符号生成手段は、生成された参照情報の符号データを、秘匿データが埋め込まれたキー画像の符号データの一部として生成する
請求項1に記載のデータ秘匿化装置。 The image data in which the confidential data is embedded is the key image,
The embedding means embeds secret data in the key image,
The reference information generating means compares the key image in which the confidential data is embedded with the key image in which the confidential data is not embedded, and generates reference information for the key image in which the confidential data is not embedded,
The data concealment device according to claim 1, wherein the code generation unit generates the code data of the generated reference information as a part of code data of a key image in which confidential data is embedded.
既定の画像データと、秘匿データとに基づいて、符号化対象データを生成する対象データ生成手段と、
前記対象データ生成手段により生成された符号化対象データと、前記画像データとを比較して、この画像データに対する参照を指定する参照情報を生成する参照情報生成手段と、
前記参照情報手段により生成された参照情報の符号データを、前記符号化対象データの符号データの一部として生成する符号生成手段と
を有するデータ秘匿化装置。 A data concealment device for concealing confidential data,
Target data generation means for generating encoding target data based on the predetermined image data and the confidential data;
Reference information generating means for comparing the encoding target data generated by the target data generating means and the image data, and generating reference information for specifying a reference to the image data;
A data concealment apparatus comprising: code generation means for generating code data of reference information generated by the reference information means as a part of code data of the encoding target data.
入力された符号データに基づいて、キー画像に含まれる画像データを抽出する参照データ抽出手段と、
前記参照データ抽出手段により抽出された画像データを用いて、復号画像を生成する復号画像生成手段と、
前記復号画像生成手段により生成された復号画像の既定ビット位置から、秘匿データを抽出するビット抽出手段と
を有する秘匿データ抽出装置。 A secret data extraction device that extracts secret data from code data,
Reference data extraction means for extracting image data included in the key image based on the input code data;
Decoded image generation means for generating a decoded image using the image data extracted by the reference data extraction means;
A secret data extraction apparatus comprising: bit extraction means for extracting secret data from a predetermined bit position of a decoded image generated by the decoded image generation means.
画像データに秘匿データを埋め込み、
秘匿データが埋め込まれた画像データと、既定のキー画像とを比較して、このキー画像に対する参照を指定する参照情報を生成し、
生成された参照情報の符号データを、秘匿データが埋め込まれた画像データの符号データの一部として生成する
データ秘匿化方法。 A data concealment method for concealing confidential data,
Embed confidential data in the image data,
Compare the image data in which the confidential data is embedded with the default key image, and generate reference information for specifying a reference to the key image.
A data concealment method for generating code data of generated reference information as part of code data of image data in which confidential data is embedded.
既定の画像データと、秘匿データとに基づいて、符号化対象データを生成し、
生成された符号化対象データと、前記画像データとを比較して、この画像データに対する参照を指定する参照情報を生成し、
生成された参照情報の符号データを、前記符号化対象データの符号データの一部として生成する
データ秘匿化方法。 A data concealment method for concealing confidential data,
Based on the predetermined image data and the confidential data, the encoding target data is generated,
Compare the generated encoding target data with the image data, and generate reference information for specifying a reference to the image data,
A data concealment method for generating code data of generated reference information as part of code data of the encoding target data.
入力された符号データに基づいて、キー画像に含まれる画像データを抽出し、
抽出された画像データを用いて、復号画像を生成し、
生成された復号画像の既定ビット位置から、秘匿データを抽出する
秘匿データ抽出方法。 A secret data extraction method for extracting secret data from code data,
Based on the input code data, the image data included in the key image is extracted,
Using the extracted image data, generate a decoded image,
A secret data extraction method for extracting secret data from a predetermined bit position of a generated decoded image.
画像データに秘匿データを埋め込むステップと、
秘匿データが埋め込まれた画像データと、既定のキー画像とを比較して、このキー画像に対する参照を指定する参照情報を生成するステップと、
生成された参照情報の符号データを、秘匿データが埋め込まれた画像データの符号データの一部として生成するステップと
を前記データ秘匿化装置に実行させるプログラム。 In a data concealment device that conceals confidential data,
Embedding confidential data in the image data;
Comparing the image data in which the confidential data is embedded with a predetermined key image, and generating reference information for specifying a reference to the key image;
A program for causing the data concealment apparatus to execute the step of generating the encoded data of the reference information as a part of the encoded data of the image data in which the confidential data is embedded.
既定の画像データと、秘匿データとに基づいて、符号化対象データを生成するステップと、
生成された符号化対象データと、前記画像データとを比較して、この画像データに対する参照を指定する参照情報を生成するステップと、
生成された参照情報の符号データを、前記符号化対象データの符号データの一部として生成するステップと
を前記データ秘匿化装置に実行させるプログラム。 In a data concealment device that conceals confidential data,
Generating encoding target data based on the predetermined image data and the confidential data;
Comparing the generated encoding target data with the image data, and generating reference information for specifying a reference to the image data;
A program for causing the data concealment apparatus to execute the step of generating the code data of the generated reference information as a part of the code data of the encoding target data.
入力された符号データに基づいて、キー画像に含まれる画像データを抽出するステップと、
抽出された画像データを用いて、復号画像を生成するステップと、
生成された復号画像の既定ビット位置から、秘匿データを抽出するステップと
を前記秘匿データ抽出装置に実行させるプログラム。 In the secret data extraction device that extracts the secret data from the code data,
Extracting image data included in the key image based on the input code data;
Generating a decoded image using the extracted image data; and
A program that causes the secret data extraction device to execute a step of extracting secret data from a predetermined bit position of the generated decoded image.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004254085A JP2006074338A (en) | 2004-09-01 | 2004-09-01 | Data concealing device, concealed data extraction device, data concealing method, concealed data extraction method, and program for them |
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2004
- 2004-09-01 JP JP2004254085A patent/JP2006074338A/en active Pending
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