JP3055672B2 - 画像データのエンコードシステム及び画像入力装置 - Google Patents

画像データのエンコードシステム及び画像入力装置

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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06T2201/0052Embedding of the watermark in the frequency domain

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はデジタル画像の分野
に関し、特にデジタル画像に特殊な情報を持つ識別デー
タ(電子すかしデータ)を埋め込む画像データのエンコ
ードシステムに関する。
【0002】また、本発明は、例えばパーソナルコンピ
ュータ等の画像入力装置に関し、特に不正コピー防止機
能を備える画像入力装置に関する。
【0003】
【従来の技術】近年、デジタル画像の違法な複製が問題
となっている。
【0004】違法な複製を防止するために、デジタル画
像データを暗号化し、正当な暗号解読キーを持つ再生シ
ステムのみが、暗号化されたデジタル画像データを再生
できるシステムが考えられている。しかし、ひとたび暗
号を解読されてしまうと、以降の複製を防止することは
出来ない。
【0005】従来この種の画像入力装置の不正コピー防
止の方法は、コピーそのものを防止することを目的とし
ていた。
【0006】図9は従来の不正コピー防止機能を備える
画像入力装置の一例を示すブロックである。入力画像は
撮像手段901、アナログデジタル変換手段902、変
換手段903、量子化手段904、可変長符号化手段9
05を経由し、MPEGデータストリームなどの圧縮画
像データに変換された後、スクランブル手段906でス
クランブルをかけられた圧縮画像データになる。スクラ
ンブルをかけられた圧縮画像データは特定の逆スクラン
ブル機能を持つ装置でなければ再生できない。
【0007】このように、従来はスクランブルをかける
ことによって、不正コピーを防止しようとしていた。
【0008】この従来技術では、一度スクランブルをや
ぶられると、その後は不正コピーを防ぐことができない
という問題点があった。
【0009】また、例えば紙幣や有価証券等の違法コピ
ーを防止するため、特開平4−351164号公報、特
開平6−22062号公報、ならびに特開平6−221
19号公報に示されるように、識別するための情報を画
像のピクセル成分に埋め込む方法が提案されている。
【0010】この識別するための情報を画像のピクセル
成分に埋め込む方法では、識別情報を改ざんによって容
易に取り除くことができるという問題点があった。
【0011】そこで、デジタル画像の不正な使用、及び
複製を防止するために、デジタル画像そのものに特殊な
情報(以下この情報のことを電子すかしデータと呼ぶ)
を埋め込む方法が考えられている。
【0012】このような、デジタル画像に対する電子す
かしデータとして、可視な電子すかしデータ、及び不可
視な電子すかしデータの2種類が考えられている。
【0013】可視な電子すかしデータは、画像に対して
特殊な文字、あるいは記号等を合成して視覚的に感知で
きるようにしたものであり、画質の劣化を招くが、デジ
タル画像の使用者に対して、不正な流通の防止を視覚的
に訴える効果がある。
【0014】可視な電子すかしデータの埋め込みの一例
が、特開平8−241403号公報に示されている。こ
の方法においては、元になる画像に対して可視な電子す
かしデータを合成する際、電子すかしデータの不透明な
部分に対応する画素の輝度のみを変化させ、色成分は変
化させないようにして電子すかしデータを原画像に合成
している。この際、画素の輝度成分の変化させるスケー
リング値は、色成分、乱数、電子すかしデータの画素の
値等によって決定されている。
【0015】また、不可視な電子すかしデータは、画質
を劣化させないように配慮して、電子すかしデータを画
像に埋め込んだものであり、画質の劣化がほとんど無い
ため視覚的には感知できないことが特徴である。
【0016】この電子すかしデータとして著作者の識別
が可能な特殊な情報を埋め込んでおけば、違法な複製が
行われた後でも、この電子すかしデータを検出すること
により著作者を特定することが可能である。また、複製
不可情報を埋め込んでおけば、例えば再生装置がその複
製不可情報を検出した際に、使用者に複製禁止データで
あることを通知したり、再生装置内の複製防止機構を動
作させて、VTR等への複製を制限することが可能であ
る。
【0017】不可視な電子すかしデータの、デジタル画
像への埋め込み方法の一つとしては、画素データの最下
位ビット(LSB)等の画質への影響の少ない部分に、
電子すかしデータとして特殊な情報を埋め込む方法があ
る。しかし、この方法に対しては、画像から電子すかし
データを抹消することは容易である。例えば、低域通過
フィルタを用いれば画素のLSBの情報は失われること
になる。また、画像圧縮処理はこのような画質に影響の
少ない部分の冗長情報を落とすことによりデータ量の削
減をはかっているので、画像圧縮処理により電子すかし
データが失われることになる。従って、画像圧縮処理を
受けた画像の電子すかしデータの再検出が困難となると
いう問題があった。
【0018】そこで、画像を周波数変換し、周波数スペ
クトラムに電子すかしデータを埋め込む方法が提案され
ている(日経エレクトロニクス 1996.4.22
(no.660)13ページ)。この方法においては、
周波数成分に電子すかしデータを埋め込むので、圧縮処
理やフィルタリング等の画像処理に対しても電子すかし
データが失われることはない。さらに、電子すかしデー
タとして正規分布に従う乱数を採用することで、電子す
かしデータ同士の干渉を防ぎ、画像全体に大きな影響を
及ぼすことなく電子すかしデータを破壊することを困難
にしている。
【0019】図10を参照すると、この方法における電
子すかしデータの埋め込み方法は次のとおりである。ま
ず元の画像を離散コサイン変換手段1020を用いて周
波数成分に変換する。周波数領域で高い振幅を示すデー
タをn個選び、f(1)、f(2)、…、f(n)とす
る。電子すかしデータw(1)、w(2)、…w(n)
を平均0分散1である正規分布より選び、電子すかしデ
ータ埋込み手段1030で F(i)=f(i)+α|f(i)|*w(i) を各iについて計算する。ここでαはスケーリング要素
である。最後にf(i)をF(i)に置き換えた周波数
成分から電子すかしデータが埋め込まれた画像データ
を、逆離散コサイン変換により得る。
【0020】電子すかしデータの検出は以下の方法で行
う。この検出方法においては、元の画像、及び電子すか
しデータ候補w(i)(但しi=1、2、…、n)が既
知でなければならない。
【0021】図11を参照すると、まず、電子すかしデ
ータ入り画像を離散コサイン変換手段1120を用いて
周波数成分に変換し、周波数成分F(1)、F(2)、
…F(n)を得る。また、原画像データも離散コサイン
変換手段1110を用いて変換し、周波数成分f
(1)、f(2)、…f(n)を得る。f(i)、及び
F(i)により、電子すかしデータ推定値W(i)を、 W(i)=(F(i)−f(i))/f(i) により計算して抽出する。次にw(i)とW(i)の統
計的類似度をベクトルの内積を利用して、C=W*w/
(WD*wD)により内積計算手段1140で計算す
る。ここで、W=(W(1)、W(2)、…、W
(n))、w=(w(1)、w(2)、…、w
(n))、WD=ベクトルWの絶対値、wD=ベクトル
wの絶対値である。統計的類似度判定手段1160は、
Cがある特定の値以上である場合には該当電子すかしデ
ータが埋め込まれていると判定する。
【0022】この方法を用いて電子すかしデータを画像
に埋め込んでおけば、原画像を所有している著作者が、
違法な複製と思われるデジタル画像データに対して検出
処理を行う場合に有効である。この電子すかし埋め込み
手段を組み入れた画像データのエンコードシステムの従
来例を図12に示す。原画像データは、離散コサイン変
換手段1201で時間領域から周波数領域に直交変換さ
れる。電子すかしデータ埋め込み手段1202では、離
散コサイン変換手段1201で周波数領域に変換された
データに電子すかしデータ1203を挿入する。電子す
かしデータが挿入されたデータは量子化手段1204で
量子化され、量子化されたデータは符号化手段1205
において符号化され、MPEGデータとなる。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のエンコ
ードシステムは必ず電子すかしデータを埋め込む。周波
数成分に電子すかしデータを埋め込むので、画質の劣化
は少ないものの、全くないわけではない。したがって、
電子すかしデータを埋め込む必要のないデータのエンコ
ードする際に、特に画質にこだわる場合には、不必要な
画質低下を避けるために、電子すかしデータ埋め込み手
段の無い別のシステムでエンコードしなければならない
という問題点があった。
【0024】本発明の目的は、電子すかしデータを埋め
込む画像入力装置において、電子すかしを埋め込まない
データの出力も可能な画像入力装置を提供することにあ
る。
【0025】また、本発明の目的は、電子すかしデータ
を埋め込むエンコードシステムにおいて、電子すかしデ
ータを埋め込まないデータのエンコードも可能なエンコ
ードシステムを提供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】本発明による画像データ
のエンコードシステムは、原画像に識別データ(以降、
電子すかしデータ)を埋め込むエンコードシステムにお
いて、原画像を離散コサイン変換する離散コサイン変換
手段と、離散コサイン変換手段で変換されたデータに電
子すかしデータを挿入する電子すかし埋め込み手段と、
前記離散コサイン変換手段の出力と前記電子すかし埋め
込み手段の出力を選択するデータ選択手段を有すること
を特徴とする。
【0027】また、本発明による画像データのエンコー
ドシステムは、前記データ選択手段に接続されたフリッ
プフロップをさらに備え、前記データ選択手段は、フリ
ップフロップに蓄えられた情報により、離散コサイン変
換手段の出力と電子すかし埋め込み手段の出力を選択す
ることを特徴とする。
【0028】更に、本発明による画像データのエンコー
ドシステムは、前記データ選択手段は、外部信号によ
り、離散コサイン変換手段の出力と電子すかし埋め込み
手段の出力を選択することを特徴とする。
【0029】更に、本発明による画像データのエンコー
ドシステムは、デジタル画像データに所定の符号化処理
を施して出力するデジタルエンコードシステムにおい
て、前記デジタル画像データに対して複数の電子すかし
データのうちから選択された電子すかしデータを挿入す
るすかしデータ挿入器を備え、前記複数の電子すかしデ
ータのうちの少くとも1データは、前記デジタル画像デ
ータに挿入しても前記デジタル画像データが不変である
ような所定の電子すかしデータであることを特徴とす
る。
【0030】更に、本発明による画像データのエンコー
ドシステムは、デジタル画像データに所定の符号化処理
を施して出力するデジタルエンコードシステムにおい
て、前記デジタル画像データを識別するための電子すか
しデータを持つ複数のすかしデータテーブルと、前記複
数のすかしデータテーブルのいずれかを選択するすかし
データ選択器と、前記デジタル画像データに対して選択
された電子すかしデータを挿入するすかしデータ挿入器
とを備え、前記複数のすかしデータテーブルのうちの少
くとも1テーブルは、前記デジタル画像データに挿入し
ても該デジタル画像データが不変であるような所定の電
子すかしデータを持つテーブルであることを特徴とす
る。
【0031】更に、本発明による画像データのエンコー
ドシステムは、デジタル画像入力データを周波数変換し
て前記すかしデータ挿入器へ出力する変換手段と、前記
すかしデータ挿入器によって電子すかしデータが挿入さ
れたデータを量子化する量子化器と、量子化器の出力デ
ータを可変長符号化して出力する可変長符号化器とを有
することを特徴とする。
【0032】更に、本発明による画像データのエンコー
ドシステムは、前記所定の電子すかしデータは、正規分
布を用いた発生アルゴリズムの乱数以外であることを特
徴とする。
【0033】本発明による画像入力装置は、アナログ画
像信号を得る撮像手段と、撮像手段により得られた前記
アナログ画像信号をアナログデジタル変換し、画像デー
タを得るアナログデジタル変換手段と、前記画像データ
を第1の周波数領域データに変換する変換手段と、前記
第1の周波数領域データを一時記憶する記憶手段と、識
別データを保持する識別データ保持手段と、前記識別デ
ータを前記第1の周波数領域データに加算し、第2の周
波数領域データを生成出力する手段と、前記第1の周波
数領域データと前記第2の周波数領域データとの一方を
選択出力する選択手段とを備えることを特徴とする。
【0034】また、本発明による画像入力装置は、前記
変換する手段は、直交変換器であることを特徴とする。
【0035】更に、本発明による画像入力装置は、前記
選択手段の出力を圧縮符号化する圧縮手段をさらに備え
たことを特徴とする。
【0036】更に、本発明による画像入力装置は、アナ
ログ画像信号を得る撮像手段と、撮像手段により得られ
た前記アナログ画像信号をアナログデジタル変換し、画
像データを得るアナログデジタル変換手段と、前記画像
データを第1の周波数領域データに変換する変換手段
と、前記画像データを一時記憶する記憶手段と、識別デ
ータを保持する識別データ保持手段と、前記識別データ
を前記第1の周波数領域データに加算し、第2の周波数
領域データを生成出力する手段と、前記第2の周波数領
域データを時間領域データに逆変換し出力する逆変換手
段と、前記逆変換手段の出力と前記記憶手段の出力との
一方を選択出力する選択手段とを備えることを特徴とす
る。
【0037】更に、本発明による画像入力装置は、前記
変換手段は直交変換器であり、前記逆変換手段は逆直交
変換器であることを特徴とする。
【0038】更に、本発明による画像入力装置は、前記
選択手段の出力を圧縮符号化する圧縮手段をさらに備え
ることを特徴とする。
【0039】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態及び実
施例について図面を参照して詳細に説明する。
【0040】[実施形態1]図1を参照すると、実施形
態1による画像データのエンコードシステムは、入力さ
れた原画像データを時間領域から周波数領域へと変換を
行う離散コサイン変換手段101と、離散コサイン変換
手段101で周波数領域に変換されたデータに電子すか
しデータを挿入する電子すかしデータ埋め込み手段10
2と、電子すかしデータ埋め込み手段102で挿入する
電子すかしデータ103と、離散コサイン変換手段10
1の出力107と電子すかしデータ埋め込み手段102
の出力108のどちらかを選択するデータ選択手段10
6と、データ選択手段106で選択されたデータを量子
化する量子化手段104と、量子化手段104で量子化
されたデータを符号化し、MPEGデータを生成する符
号化手段105とを有する。
【0041】次に図1の回路の動作について、図を参照
して説明する。
【0042】原画像データは、離散コサイン変換手段1
01で時間領域から周波数領域に直交変換される。電子
すかしデータ埋め込み手段102では、離散コサイン変
換手段101で周波数領域に変換されたデータに電子す
かしデータ103を挿入する。
【0043】この電子すかしデータ埋め込み手段102
の出力信号108は、データ選択手段106の一方の入
力となる。また、離散コサイン変換手段101の出力信
号107は、電子すかしデータ埋め込み手段102の入
力となると共に、データ選択手段106の他方の入力と
もなっている。データ選択手段106は、原画像データ
に電子すかしデータを挿入する場合は信号108を選択
し、原画像データに電子すかしデータを挿入しない場合
は信号107を選択する。
【0044】データ選択手段106で選択されたデータ
は量子化手段104で量子化され、量子化されたデータ
は符号化手段105において符号化され、MPEGデー
タとなる。
【0045】[実施例1]次に、本発明の実施形態1に
対応する第1の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
【0046】図2を参照すると、離散コサイン変換器1
01の出力信号107と電子すかしデータ埋め込み器1
02の出力信号108との選択は、フリップフロップ1
11に蓄えられた情報により動作するセレクタ110で
行われる。フリップフロップ111には、画像データに
電子すかしデータを挿入しない場合は論理値0を、原画
像データに電子すかしデータを挿入する場合は論理値1
を設定する。
【0047】原画像データは、離散コサイン変換器10
1で時間領域から周波数領域に直交変換される。電子す
かしデータ埋め込み器102では、離散コサイン変換器
101で周波数領域に変換されたデータに電子すかしデ
ータ103を挿入する。
【0048】この電子すかしデータ埋め込み器102の
出力信号108は、セレクタ110の一方の入力とな
る。また、離散コサイン変換器101の出力信号107
は、電子すかしデータ埋め込み器102の入力となると
共に、セレクタ110の他方の入力ともなっている。セ
レクタ110は、フリップフロップ111の情報が論理
値0のとき信号107を選択し、論理値1のとき信号1
08を選択する。
【0049】セレクタ110で選択されたデータは量子
化器104で量子化され、量子化されたデータは符号化
器105において符号化され、MPEGデータとなる。
【0050】[実施例2]次に、本発明の実施形態1に
対応する第2の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。
【0051】図3を参照すると、離散コサイン変換器1
01の出力信号107と電子すかしデータ埋め込み器1
02の出力信号108との選択は、外部信号112によ
り、セレクタ110で行われる。画像データに電子すか
しデータを挿入しない場合は外部信号112に論理値0
を、原画像データに電子すかしデータを挿入する場合は
外部信号112に論理値1を設定する。
【0052】原画像データは、離散コサイン変換器10
1で時間領域から周波数領域に直交変換される。電子す
かしデータ埋め込み器102では、離散コサイン変換器
101で周波数領域に変換されたデータに電子すかしデ
ータ103を挿入する。
【0053】この電子すかしデータ埋め込み器102の
出力信号108は、セレクタ110の一方の入力とな
る。また、離散コサイン変換器101の出力信号107
は、電子すかしデータ埋め込み器102の入力となると
共に、セレクタ110の一方の入力ともなっている。セ
レクタ110は、外部信号112が論理値0のとき信号
107を選択し、論理値1のとき信号108を選択す
る。
【0054】セレクタ110で選択されたデータは量子
化器104で量子化され、量子化されたデータは符号化
器105において符号化され、MPEGデータとなる。
【0055】[実施形態2]次に、図面を参照して、実
施形態2による画像データのエンコードシステムについ
て説明する。
【0056】図4は、本実施形態による画像データのエ
ンコードシステムの構成を示すブロック図である。図4
において、本実施形態による画像データのエンコードシ
ステムは、エンコード対象である原画像ストリーム40
1について離散コサイン変換処理を行う離散コサイン変
換手段402と、電子すかしデータを持つ複数の電子す
かしデータテーブル408(0)、408(1)、40
8(2)、…、408(n)と、電子すかしデータテー
ブルを択一的に選択する電子すかしデータ選択器407
と、離散コサイン変換手段402から出力されて一時的
にバッファ404に保持されたデータに対して電子すか
しデータを挿入する電子すかしデータ埋め込み手段40
4と、電子すかしデータ埋め込み手段404が出力する
データを量子化する量子化手段405と、量子化手段4
05が出力するデータを可変長符号化してMPEGデー
タ409として出力する符号化手段406とを備えてい
る。
【0057】複数の電子すかしデータテーブル408
(0)〜408(n)のうち、電子すかしデータテーブ
ル408(0)は、正規分布を用いた発生アルゴリズム
の乱数ではなく、デジタル画像データに挿入してもデジ
タル画像データが不変であるような電子データを持つテ
ーブルである。一方、電子すかしデータテーブル408
(1)〜408(n)は、正規分布を用いた発生アルゴ
リズムの乱数である。
【0058】次に、本実施形態による画像データのエン
コードシステムの動作を説明する。
【0059】まず、通常の電子すかしデータを挿入する
場合について説明する。原画像データ401は、通常の
MPEG圧縮の処理に基づいて、8×8画素のブロック
毎に取り出される。離散コサイン変換手段402は、取
り出されたデータに対して離散コサイン変換処理を行っ
て周波数変換する。電子すかしデータ選択手段107
は、電子すかしデータを電子すかしデータテーブル40
8(0)を除いた電子すかしデータテーブル408
(1)〜408(n)の中から選択し、電子すかしデー
タ埋め込み手段404へ出力する。電子すかしデータ埋
め込み手段404は、離散コサイン変換処理されて周波
数成分に変換されたデータに対して、選択された電子す
かしデータを挿入する。量子化手段405は、電子すか
しデータ埋め込み手段404から出力されたデータに対
して量子化処理を行う。符号化手段406は、量子化手
段405が出力するデータに対して符号化を行い、MP
EGデータ409として出力する。
【0060】次に、オリジナルデータに基づくエンコー
ドデータが必要とされる場合について説明する。上記通
常の場合と同様に、原画像データ401は、通常のMP
EG圧縮の処理に基づいて、8×8画素のブロック毎に
取り出される。離散コサイン変換手段402は、取り出
されたデータに対して離散コサイン変換処理を行って周
波数変換する。そして、電子すかしデータ選択手段40
7は、電子すかしデータテーブル408(0)から、デ
ジタル画像データに挿入してもデジタル画像データが不
変であるような電子すかしデータを選択し、電子すかし
データ埋め込み手段404へ出力する。電子すかしデー
タ埋め込み手段404は、離散コサイン変換処理されて
周波数成分に変換されたデータに対して、選択された電
子すかしデータを挿入する。量子化手段405は、電子
すかしデータ埋め込み手段404から出力されたデータ
に対して量子化処理を行う。符号化手段406は、量子
化手段405が出力するデータに対して符号化を行い、
MPEGデータ409として出力する。
【0061】[実施形態3]次に、実施形態3による画
像入力装置の基本的構成について図面を参照して詳細に
説明する。図5を参照すると、外界の画像を撮像する撮
像手段501と、撮像したアナログの画像データをデジ
タルの画像データに変換するアナログデジタル変換手段
502と、画像データを空間領域から周波数領域へと変
換する変換手段503と、周波数領域に変換された画像
データを一時記憶しておく記憶手段507と、識別デー
タを保持しておく識別データ保持手段510と、周波数
領域に変換された画像データに識別データを埋め込む識
別データ埋め込み手段509と、記憶手段507の出力
と識別データ埋め込み手段509の出力を選択し出力す
るデータ選択手段508と、画像データを量子化する量
子化手段504と、量子化された画像データを可変長符
号化する符号化手段505を備える。
【0062】次に、図5に示す本実施形態による画像入
力装置の動作について説明する。撮像手段501は、外
界の画像を撮像し画像データを出力する。アナログデジ
タル変換手段502は、撮像したアナログの画像データ
をデジタルの画像データに変換して出力する。変換手段
503は、画像データを空間領域から周波数領域へと直
交変換し出力する。記憶手段507は、周波数領域に変
換された画像データを一時記憶する。識別データ保持手
段510は識別データを保持し、出力する。識別データ
埋め込み手段509は、周波数領域に変換された画像デ
ータに識別データを埋め込み、出力する。データ選択手
段508は、記憶手段507の出力又は識別データ埋め
込み手段509の出力を選択し出力する。量子化手段5
04は画像データを量子化し、出力する。符号化手段5
05は量子化された画像データを可変長符号化し、圧縮
された画像データを出力する。
【0063】[実施例3]次に、本発明の実施形態3に
対応する実施例3について図面を参照して詳細に説明す
る。図6を参照すると、CCD撮像素子601は、外界
の画像を撮像し画像データを出力する。アナログデジタ
ル変換器602は、撮像したアナログの画像データをデ
ジタルの画像データに変換して出力する。
【0064】離散コサイン変換器603は、画像データ
を空間領域から周波数領域へと直交変換し出力する。バ
ッファ607は、周波数領域に変換された画像データを
一時記憶する。識別データテーブル610は識別データ
を保持し、出力する。識別データ埋め込み器609は、
周波数領域に変換された画像データに識別データを埋め
込み、出力する。
【0065】選択器608は、バッファ607の出力又
は識別データ埋め込み器609の出力のいずれかを選択
し出力する。ここで、バッファ607の出力が選択され
る場合はオリジナルの画像データが出力され、識別デー
タ埋め込み器609の出力が選択される場合には、識別
データが埋め込まれた画像データが出力される。
【0066】量子化器604は画像データを量子化し、
出力する。可変長符号化器605は量子化された画像デ
ータを可変長符号化し、MPEGデータを出力する。生
成されたMPEGデータは図示していない装置、たとえ
ばパーソナルコンピュータ、光磁気メディア等の蓄積メ
ディア処理装置、ネットワーク系回線への送信処理を行
うネットワーク系処理装置、または無線系回線への送信
処理を行う無線メディア系処理装置などに送出される。
【0067】次に、識別データの埋め込み方法につい
て、図7を参照して説明する。離散コサイン変換器60
3によって画像データが空間領域から周波数領域へと直
交変換されると、周波数スペクトラムが生成される。こ
のスペクトラムは図7の701のように示すことができ
る。識別データテーブル610は同様な周波数スペクト
ラムの識別データを出力するが、このスペクトラムは図
7の704のように示すことができる。加算器702で
原画の周波数スペクトラム701と識別データの周波数
スペクトラム704を加算すると識別データが埋め込ま
れた周波数スペクトラム703が得られる。以上が識別
データの埋め込み方法の説明である。
【0068】識別データを抽出する際には、図示してい
ない減算器によって、識別データが埋め込まれた周波数
スペクトラム703からオリジナルの周波数スペクトラ
ム701を減算し識別データの周波数スペクトラム70
4を得ることによって識別データが容易に抽出できる。
【0069】[実施例4]次に、本発明の実施形態実施
形態3に対応する実施例4について図面を参照して詳細
に説明する。図8を参照すると、CCD撮像素子601
は、外界の画像を撮像し画像データを出力する。アナロ
グデジタル変換器602は、撮像したアナログの画像デ
ータをデジタルの画像データに変換して出力する。バッ
ファ807は、デジタルに変換された画像データを一時
記憶する。
【0070】離散コサイン変換器603は、画像データ
を空間領域から周波数領域へと直交変換し出力する。識
別データテーブル610は識別データを保持し、出力す
る。識別データ埋め込み器609は、周波数領域に変換
された画像データに識別データを埋め込み、出力する。
逆離散コサイン変換器811は、画像データを周波数領
域から空間領域へと変換し出力する。ここで、空間領域
と周波数領域の変換は離散コサイン変換以外に高速フー
リエ変換でも良い。
【0071】選択器808は、バッファ807の出力と
逆離散コサイン変換器811の出力のいずれかを選択し
出力する。ここで、バッファ807の出力が選択される
場合はオリジナルの画像データが出力され、逆離散コサ
イン変換器811の出力が選択される場合には、識別デ
ータが埋め込まれた画像データが出力される。
【0072】識別データの埋め込み方法については、実
施例3と同様であるので説明は省略する。識別データを
抽出する際には、離散コサイン変換手段によって画像デ
ータを空間領域から周波数領域へと直交変換した後、図
示していない減算器によって、識別データが埋め込まれ
た周波数スペクトラムからオリジナルの周波数スペクト
ラムを減算し識別データの周波数スペクトラムを得るこ
とによって識別データが抽出できる。
【0073】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子すかしデータを埋め込む必要のある画像データと埋め
込む必要のない画像データの両方のエンコードを一つの
システムで簡単に実現出来るので、画像データに合わせ
てエンコードシステムを二つ用意する必要がなくなり、
ハードウエア規模を大幅に削減出来る。
【0074】また、本発明によれば、画像データが不正
にコピーされたとしても、その識別が可能となる。その
理由は、埋め込まれている識別データを調査することに
より、そのルートを解明することが可能となるというこ
とである。
【0075】更に、識別データを削除あるいは破壊する
ことを目的として画像データを細工すると原画像そのも
のの劣化が著しいため、画像データを改ざんによって不
正にコピーすることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態1による画像データのエンコ
ードシステムの構成を示す図である。
【図2】本発明の実施例1による画像データのエンコー
ドシステムの構成を示す図である。
【図3】本発明の実施例2による画像データのエンコー
ドシステムの構成を示す図である。
【図4】本発明の実施形態2による画像データのエンコ
ードシステムの構成を示す図である。
【図5】本発明の実施形態3による画像入力装置の構成
を示す図である。
【図6】本発明の実施例3による画像入力装置の構成を
示す図である。
【図7】本発明の実施例3における周波数領域における
識別データの埋め込みを説明する図である。
【図8】本発明の実施例4による画像入力装置の構成を
示す図である。
【図9】従来の画像入力装置の一例を示すブロック図で
ある。
【図10】従来例の電子すかしデータの埋め込み方法を
説明する図である。
【図11】従来例の電子すかしデータの検出方法を説明
する図である。
【図12】従来例による画像データのエンコードシステ
ムの構成を示す図である。
【符号の説明】
101、402 離散コサイン変換手段 102、404 電子すかしデータ埋め込み手段 103 電子すかしデータ 104、405、504 量子化手段 105、406、505 符号化手段 106、508 データ選択手段 407 電子すかしデータ選択器 408(0)、408(1)、408(2)、・・、4
08(n) 電子すかしデータテーブル 501 撮像手段 502 アナログデジタル変換手段 503 変換手段 507 記憶手段 509 識別データ埋め込み手段 510 識別データ保持手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04N 7/081 H04N 7/133 Z 7/30 (56)参考文献 特開 平10−290312(JP,A) 特開 平9−247431(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/387 - 1/393 G06T 1/00

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原画像に識別データ(以降、電子すかし
    データ)を埋め込むエンコードシステムにおいて、原画
    像を離散コサイン変換する離散コサイン変換手段と、離
    散コサイン変換手段で変換されたデータに電子すかしデ
    ータを挿入する電子すかし埋め込み手段と、前記離散コ
    サイン変換手段の出力又は前記電子すかし埋め込み手段
    の出力を選択するデータ選択手段を有することを特徴と
    する画像データのエンコードシステム。
  2. 【請求項2】 前記データ選択手段に接続されたフリッ
    プフロップをさらに備え、前記データ選択手段は、2の
    論理値のうちの何れかの論理値を出力するフリップフロ
    ップの出力論理値が1の論理値であれば離散コサイン変
    換手段の出力を選択し、前記フリップフロップの出力論
    理値が他の論理値であれば電子すかし埋め込み手段の出
    力を選択することを特徴とする請求項1に記載の画像デ
    ータのエンコードシステム。
  3. 【請求項3】 前記データ選択手段は、2の論理値のう
    ちの何れかの論理値をとり外部より入力される外部信号
    が1の論理値をとれば離散コサイン変換手段の出力を選
    択し、前記外部信号が他の論理値をとれば電子すかし埋
    め込み手段の出力を選択することを特徴とする請求項1
    に記載の画像データのエンコードシステム。
  4. 【請求項4】 デジタル画像データに所定の符号化処理
    を施して出力するデジタルエンコードシステムにおい
    て、前記デジタル画像データに対して複数の電子すかし
    データのうちから選択された電子すかしデータを挿入す
    るすかしデータ挿入器を備え、前記複数の電子すかしデ
    ータのうちの少くとも1データは、前記デジタル画像デ
    ータに挿入しても前記デジタル画像データが不変である
    ような所定の電子すかしデータであることを特徴とする
    画像データのエンコードシステム。
  5. 【請求項5】 デジタル画像データに所定の符号化処理
    を施して出力するデジタルエンコードシステムにおい
    て、前記デジタル画像データを識別するための電子すか
    しデータを持つ複数のすかしデータテーブルと、前記複
    数のすかしデータテーブルのいずれかを選択するすかし
    データ選択器と、前記デジタル画像データに対して選択
    された電子すかしデータを挿入するすかしデータ挿入器
    とを備え、前記複数のすかしデータテーブルのうちの少
    くとも1テーブルは、前記デジタル画像データに挿入し
    ても該デジタル画像データが不変であるような所定の電
    子すかしデータを持つテーブルであることを特徴とする
    画像データのエンコードシステム。
  6. 【請求項6】 デジタル画像入力データを周波数変換し
    て前記すかしデータ挿入器へ出力する変換手段と、前記
    すかしデータ挿入器によって電子すかしデータが挿入さ
    れたデータを量子化する量子化器と、量子化器の出力デ
    ータを可変長符号化して出力する可変長符号化器とを有
    することを特徴とする請求項4または5に記載の画像デ
    ータのエンコードシステム。
  7. 【請求項7】 前記所定の電子すかしデータは、正規分
    布を用いた発生アルゴリズムの乱数以外であることを特
    徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の画像デ
    ータのエンコードシステム。
  8. 【請求項8】 請求項1に記載の画像データのエンコー
    ドシステムと、 アナログ画像信号を得る撮像手段と、前記 撮像手段により得られた前記アナログ画像信号をア
    ナログデジタル変換し、得られたデジタル画像データを
    請求項1の原画像として前記画像データのエンコードシ
    ステムに供給するアナログデジタル変換手段と、 を備えることを特徴とする画像入力装置。
  9. 【請求項9】 前記画像データのエンコードシステムの
    データ選択手段の出力を圧縮符号化する圧縮手段をさら
    に備えたことを特徴とする請求項8に記載の画像入力装
    置。
  10. 【請求項10】 アナログ画像信号を得る撮像手段と、 撮像手段により得られた前記アナログ画像信号をアナロ
    グデジタル変換し、画像データを得るアナログデジタル
    変換手段と、 前記画像データを第1の周波数領域データに変換する変
    換手段と、 前記画像データを一時記憶する記憶手段と、 識別データを保持する識別データ保持手段と、 前記識別データを前記第1の周波数領域データに加算
    し、第2の周波数領域データを生成出力する加算手段
    と、 前記第2の周波数領域データを時間領域データに逆変換
    し出力する逆変換手段と、 前記逆変換手段の出力と前記記憶手段の出力との一方を
    選択出力する選択手段とを備えることを特徴とする画像
    入力装置。
  11. 【請求項11】 前記変換手段は直交変換器であり、前
    記逆変換手段は逆直交変換器であることを特徴とする請
    求項10に記載の画像入力装置。
  12. 【請求項12】 前記選択手段の出力を圧縮符号化する
    圧縮手段をさらに備えることを特徴とする請求項10
    記載の画像入力装置。
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