JP3636061B2 - データ挿入装置及びその方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ挿入装置及びその方法に関し、特にＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）２で圧縮されたディジタル圧縮画像データに対して、電子透かし等の所定パターンデータを挿入するデータ挿入方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のデータ挿入装置（回路）は、圧縮画像データ処理装置において、電子透かしなどのデータを圧縮されたディジタル画像データに挿入することを目的として用いられる。
【０００３】
従来のデータ挿入回路の一例として、図３のデータ挿入・検出システムを挙げて説明する。データ挿入回路１はディジタル画像データにある情報をパターン化して擦り込む回路である。擦り込む情報は、ある規則に従ってパターン生成器２０２により特定のパターンとなる。これを挿入器２０１によりディジタル画像データに重畳することにより挿入される。
【０００４】
この挿入されたディジタル画像データはディスク２０３などの記録媒体に記録される。データ検出回路２は、このディスク２０３などの記録媒体に記録されたディジタル画像データから、検出器２０４によりパターンを抽出し、そのパターンから規則に従って情報を復元する。
【０００５】
次に、ディジタル画像データがＭＰＥＧ２で圧縮されたデータに対する挿入器の構成を図４に示す。ＭＰＥＧ２データは可変長符号化されているため、ＶＬＤ１０１（Variable Length Decoder ）により復号される。パターンは乗算器１０３によりある一定の乗率の計算により挿入強度を調整され、加算器１０４によりディジタル画像データに重畳される。パターンを重畳されたディジタル画像データはＶＬＣ１０５（Variable Length Coder ）により、再び可変長符号化される。
【０００６】
ＭＰＥＧ２データはＩ（Intra ）ピクチャ、Ｐ（Predictive）ピクチャ、Ｂ（Bidirectionally predictive）ピクチャのピクチャタイプからからなる。ここで、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）のＭＰＥＧ２データの一般的な構成を下記に示し、これを例に説明する。なお、Ｉx ，Ｐx ，Ｂx はそれぞれＩピクチャデータ、Ｐピクチャデータ、Ｂピクチャデータである。
【０００７】
（Ｉ1 ，Ｂ1 ，Ｂ2 ，Ｐ1 ，Ｂ3 ，Ｂ4 ，Ｐ2 ，Ｂ5 ，Ｂ6 ，Ｐ3 ，Ｂ7 ，Ｂ8 ，Ｐ4 ，Ｂ9 ，Ｂ10）
これらのデータを挿入器に入力すると、それぞれのデータにパターンが重畳される。このＭＰＥＧ２データを伸長し、空間成分の画像データに復元する場合、Ｉ1 データはそれのみで復元されるが、Ｐ1 はＩ1 とＰ1 データから復元され、Ｐ2 はＰ1 とＰ2 データから復元される。また、Ｂ1 はＩ1 ，Ｐ1 ，Ｂ1 データから、Ｂ2 はＩ1 ，Ｐ1 ，Ｂ2 データから復元される。
【０００８】
ここで、各データにはパターンが重畳されているが、例えば、Ｐ1 ピクチャを復元する場合、Ｉ1 とＰ1 データを使用するため、パターンもＩ1 とＰ1 とに重畳されたものが蓄積される。さらに、Ｐ2 ピクチャを復元する場合、Ｐ1 とＰ2 データを使用するが、Ｐ1 ピクチャはＩ1 とＰ1 データに重畳されたパターンが蓄積されているため、Ｐ2 ピクチャにはＩ1 ，Ｐ1 ，Ｐ2 データに重畳されたパターンが蓄積されていく。
【０００９】
なお、Ｂピクチャの復元も前後のＩおよびＰピクチャを使用するが、一般にＢデータはもともと符号数が少なく、よってパターンの蓄積も少なく、またＩおよびＰピクチャを使用するので、パターンの挿入輝度も小で良いが、現実には、図３に示す様に、ＩおよびＰと同一となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
第１の問題点は、画質が劣化するということである。その理由は、ＰピクチャにはＩピクチャより多くの情報が擦り込まれてしまい、原画像との差分が大きくなってしまうからである。また、各ピクチャに擦り込まれる量が変わってしまうと、画面が波打ったように見えてしまうことも理由である。
【００１１】
本発明の目的は、所定パータンデータを挿入した圧縮画像データを復号した場合に、復号画像の画質劣化を抑えることが可能なデータ挿入装置及びその方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、入力圧縮画像データに対して所定パターンデータを挿入するようにしたデータ挿入装置であって、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じた強度の前記パターンデータを挿入する挿入手段を含むことを特徴とするデータ挿入装置が得られる。
【００１３】
そして、前記挿入手段は、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じた強度に前記パターンデータを加工して挿入する加工手段を有することを特徴とし、前記加工手段は、前記ピクチャタイプに応じた乗率で前記パターンデータの挿入強度を調整する乗算器を有することを特徴とする。また、前記挿入手段は、前記ピクチャタイプに応じた挿入強度を有する前記パターンデータが予め入力され、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じて前記パターンデータを選択する選択器を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、入力圧縮画像データに対して所定パターンデータを挿入するデータ挿入方法であって、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じた強度の前記パターンデータを挿入する挿入ステップを含むことを特徴とするデータ挿入方法が得られる。
【００１５】
そして、前記挿入ステップは、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じた強度に前記パターンデータを加工して挿入する加工ステップを有することを特徴とし、前記加工ステップは、前記ピクチャタイプに応じた乗率で前記パターンデータの挿入強度を調整する乗算ステップを有することを特徴とする。また、前記挿入ステップは、前記ピクチャタイプに応じた挿入強度を有する前記パターンデータを入力するステップと、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じて前記パターンデータを選択するステップとを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の作用を述べる。ＭＰＥＧ２データのＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャのそれぞれに適した強度で挿入すべきパターンデータを挿入する。このため、圧縮データを伸長して映像化した場合に、各ピクチャに挿入されているデータ量をほぼ一定にすることができ、画質の劣化を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１を参照すると、ピクチャ判定器１０２は入力されているＭＰＥＧ２データがＩピクチャであるか、Ｐピクチャであるか、Ｂピクチャであるかを判断する。ＶＬＤ１０１は入力されたＭＰＥＧ２データを可変長復号する。乗算器１０３はピクチャ判定器１０２の結果により、パターンデータの値に一定の乗数をかける。加算器１０４は復号化されたデータにパターンを重畳する。ＶＬＣ１０５はパターンを重畳されたデータを可変長符号化する。
【００１８】
次に図１の回路の動作について、図を参照して説明する。先ず、ピクチャ判定器１０２は、現在入力されているＭＰＥＧ２データがＩピクチャなのか、Ｐピクチャなのか、Ｂピクチャなのかを判断する。これはＭＰＥＧ２データのピクチャヘッダ内の“Picture Coding Type （ピクチャコーディングタイプ）”を抜き出すことにより、容易に判断できる。この結果は、乗算器１０３に送られる。同時に、ＭＰＥＧ２データはＶＬＤ１０１に送られる。ＶＬＤでは、可変長符号化された圧縮データを復号したデータを出力する。
【００１９】
乗算器１０３はピクチャ判定器１０２の結果に従い、パターンデータに一定の乗数をかける。ここで、例えば、Ｉピクチャのときは１．０、Ｐピクチャのときは０．３、Ｂピクチャのときは０．１の各乗算係数を掛けるものとする。この乗算結果は加算器１０４に送られ、ＶＬＤ１０１が出力したデータに重畳される。
【００２０】
こうしてパターンが重畳されたデータは、ＶＬＣ１０５により、再び可変長符号化され、パターンが重畳されたＭＰＥＧ２データとして出力される。これにより、Ｉピクチャに比べ、ＰピクチャやＢピクチャへのパターンの挿入強度を低くすることになり、圧縮データを伸長して空間成分の画像データに復元したときに、各ピクチャに挿入されたデータの挿入強度の差を小さくすることができ、画質の劣化を防ぐことができるのである。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。図２を参照すると、セレクタ１０６には３つのパターンデータ、パターンデータ１、パターンデータ２、パターンデータ３が予め入力されている。これ等３つのパターンデータはそれぞれ、Ｉピクチャ用強度のパターン、Ｐピクチャ用強度のパターン、Ｂピクチャ用強度のパターンである。これら３つのパターンデータを、ピクチャ判定器１０２の結果に従いセレクタ１０６によって選択し、加算器１０６に入力する。
【００２２】
加算器１０４には、ＶＬＤ１０１により可変長復号されたデータが入力されており、よって加算器１０４で、セレクタ１０６にて選択されたパターンが重畳されることになる。パターンが重畳されたデータは、ＶＬＣ１０５により、再び可変長符号化されてパターンを挿入されたＭＰＥＧ２データとなる。
【００２３】
これにより、第１の実施の形態と同様に、圧縮データを伸長して空間成分の画像データに復元したときに、各ピクチャに挿入されたデータの挿入強度の差を小さくすることができ、画質の劣化を防ぐことができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明による第１の効果は、画質の劣化を防ぐことができるということである。このため、高画質と謳われているような製品にも適用することができる。その理由は、ＭＰＥＧ２の各ピクチャにそれぞれ適した強度でデータを挿入しているため、伸長して映像化した場合に各ピクチャへ挿入されているデータ量をほぼ均等にすることができ、波打ったようなノイズを抑えることができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック図である。
【図２】本発明の他の実施の形態のブロック図である。
【図３】従来のデータ挿入・検出システムのブロック図である。
【図４】従来のデータ挿入回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１ ＶＬＤ
１０２ ピクチャ判定器
１０３ 乗算器
１０４ 加算器
１０５ ＶＬＣ
１０６ セレクタ

Claims (8)

1. 入力圧縮画像データに対して所定パターンデータを挿入するようにしたデータ挿入装置であって、
   前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じた強度の前記パターンデータを挿入する挿入手段を含み、
   前記挿入手段は、Ｉピクチャに比べ、Ｐピクチャ及びＢピクチャへの前記パターンデータの挿入強度を低くすることを特徴とするデータ挿入装置。
2. 前記挿入手段は、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じた強度に前記パターンデータを加工して挿入する加工手段を有することを特徴とする請求項１記載のデータ挿入装置。
3. 前記加工手段は、前記ピクチャタイプに応じた乗率で前記パターンデータの挿入強度を調整する乗算器を有することを特徴とする請求項２記載のデータ挿入装置。
4. 前記挿入手段は、前記ピクチャタイプに応じた挿入強度を有する前記パターンデータが予め入力され、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じて前記パターンデータを選択する選択器を有することを特徴とする請求項１記載のデータ挿入装置。
5. 入力圧縮画像データに対して所定パターンデータを挿入するデータ挿入方法であって、
   Ｉピクチャに比べ、Ｐピクチャ及びＢピクチャへの前記パターンデータの挿入強度を低くすることで前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じた強度の前記パターンデータを挿入する挿入ステップを含むことを特徴とするデータ挿入方法。
6. 前記挿入ステップは、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じた強度に前記パターンデータを加工して挿入する加工ステップを有することを特徴とする請求項５記載のデータ挿入ステップ。
7. 前記加工ステップは、前記ピクチャタイプに応じた乗率で前記パターンデータの挿入強度を調整する乗算ステップを有することを特徴とする請求項５記載のデータ挿入方法。
8. 前記挿入ステップは、前記ピクチャタイプに応じた挿入強度を有する前記パターンデータを入力するステップと、前記入力圧縮画像のピクチャタイプに応じて前記パターンデータを選択するステップとを有することを特徴とする請求項５記載のデータ挿入方法。

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