JPH10322703A - 画像伝送方式並びに符号化装置及び復号化装置 - Google Patents
画像伝送方式並びに符号化装置及び復号化装置Info
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- JPH10322703A JPH10322703A JP12824197A JP12824197A JPH10322703A JP H10322703 A JPH10322703 A JP H10322703A JP 12824197 A JP12824197 A JP 12824197A JP 12824197 A JP12824197 A JP 12824197A JP H10322703 A JPH10322703 A JP H10322703A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像データ中に暗号情報を隠匿して伝送する
場合、入力画像データに直接暗号情報を埋め込むと、画
像の劣化が生じると共に、符号化において情報欠落が生
じるおそれがある。 【解決手段】 画質難易検出器１５で演算された画質難
易度に応じて、量子化制御器１２では視覚特性上劣化が
目立ち易いブロックは量子化を細密にし、劣化が目立ち
にくいブロックは量子化を粗くして、量子化パラメータ
をブロック毎に決定する。領域指定器１３では入力変換
係数をブロック毎に、量子化パラメータが所定値を越え
ていれば、視覚特性上劣化が目立ちにくいブロックであ
ると判断して、量子化結果の高周波数の固定領域の数値
を”０”に置き換えて出力する。暗号発生器１４の出力
暗号情報は、量子化データの高周波数領域に加算器１６
において加算された後、可変長符号器４に供給されて可
変長符号化される。
場合、入力画像データに直接暗号情報を埋め込むと、画
像の劣化が生じると共に、符号化において情報欠落が生
じるおそれがある。 【解決手段】 画質難易検出器１５で演算された画質難
易度に応じて、量子化制御器１２では視覚特性上劣化が
目立ち易いブロックは量子化を細密にし、劣化が目立ち
にくいブロックは量子化を粗くして、量子化パラメータ
をブロック毎に決定する。領域指定器１３では入力変換
係数をブロック毎に、量子化パラメータが所定値を越え
ていれば、視覚特性上劣化が目立ちにくいブロックであ
ると判断して、量子化結果の高周波数の固定領域の数値
を”０”に置き換えて出力する。暗号発生器１４の出力
暗号情報は、量子化データの高周波数領域に加算器１６
において加算された後、可変長符号器４に供給されて可
変長符号化される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は画像伝送方式並びに
符号化装置及び復号化装置に係り、特にフレーム間（又
はフィールド間）予測符号化を用いた画像伝送方式並び
に符号化装置及び復号化装置に関する。
符号化装置及び復号化装置に係り、特にフレーム間（又
はフィールド間）予測符号化を用いた画像伝送方式並び
に符号化装置及び復号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１１は従来の画像伝送方式の符号化部
の一例のブロック図、図１２は従来の画像伝送方式の復
号化部の一例のブロック図を示す。図１１において、入
力された現フレームの画像データ（ブロック単位）は、
まず減算器１に供給されると共に動き検出器１０に供給
され、ここでフレームメモリ（ＦＭ）９に記憶されてい
る前フレームの画像データと比較されて、その動き検出
が行われ、その動きを示す動きベクトルが動き補償器１
１に供給される。動き補償器１１は、ＦＭ９に記憶され
ている前フレームの画像データを、動き検出器１０から
の動きベクトルに従って動き補償し、これにより得られ
る予測画像データを減算器１に供給する。
の一例のブロック図、図１２は従来の画像伝送方式の復
号化部の一例のブロック図を示す。図１１において、入
力された現フレームの画像データ（ブロック単位）は、
まず減算器１に供給されると共に動き検出器１０に供給
され、ここでフレームメモリ（ＦＭ）９に記憶されてい
る前フレームの画像データと比較されて、その動き検出
が行われ、その動きを示す動きベクトルが動き補償器１
１に供給される。動き補償器１１は、ＦＭ９に記憶され
ている前フレームの画像データを、動き検出器１０から
の動きベクトルに従って動き補償し、これにより得られ
る予測画像データを減算器１に供給する。
【０００３】従って、減算器１からは現フレームの入力
画像データと前フレームの予測画像データとの減算によ
り、予測誤差データが出力されることとなる。この予測
誤差データは、離散コサイン変換器２により離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ）が施され、これにより得られた変換係
数が量子化器３に供給される。量子化器３は、バッファ
５から一定の割合で符号を伝送するように、量子化制御
器１２でバッファ５の符号量占有推移を監視して、適切
な量子化パラメータで量子化を制御し、その量子化結果
が可変長符号器４に供給され、更にバッファ５を通して
一定の割合で伝送される。
画像データと前フレームの予測画像データとの減算によ
り、予測誤差データが出力されることとなる。この予測
誤差データは、離散コサイン変換器２により離散コサイ
ン変換（ＤＣＴ）が施され、これにより得られた変換係
数が量子化器３に供給される。量子化器３は、バッファ
５から一定の割合で符号を伝送するように、量子化制御
器１２でバッファ５の符号量占有推移を監視して、適切
な量子化パラメータで量子化を制御し、その量子化結果
が可変長符号器４に供給され、更にバッファ５を通して
一定の割合で伝送される。
【０００４】また、フレームメモリ９に格納するための
前フレームの復号データを生成するため、量子化器３か
ら出力されたデータが逆量子化器６により逆量子化され
て量子化器３の入力に対応した変換係数とされて出力さ
れる。この変換係数は、逆離散コサイン変換器７によっ
て逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）されることにより、
減算器１から出力される予測誤差データに対応した局部
復号予測誤差とされて出力される。この局部復号予測誤
差データは、加算器８に供給され、この加算器８におい
て動き補償器１１からの予測画像データと加算され、局
部復号データとしてフレームメモリ９に入力されて格納
される。
前フレームの復号データを生成するため、量子化器３か
ら出力されたデータが逆量子化器６により逆量子化され
て量子化器３の入力に対応した変換係数とされて出力さ
れる。この変換係数は、逆離散コサイン変換器７によっ
て逆離散コサイン変換（ＩＤＣＴ）されることにより、
減算器１から出力される予測誤差データに対応した局部
復号予測誤差とされて出力される。この局部復号予測誤
差データは、加算器８に供給され、この加算器８におい
て動き補償器１１からの予測画像データと加算され、局
部復号データとしてフレームメモリ９に入力されて格納
される。
【０００５】このようにして伝送された符号化データ
は、図１２に示す復号化部のバッファ２１に一定の割合
で送られる。バッファ２１から出力された符号化データ
は、可変長復号器２２において量子化データ及び各種画
像情報に復号される。可変長復号器２２からの量子化デ
ータは、可変長復号器２２において復号化された量子化
パラメータに基づき、図１１に示した逆量子化器６と同
様にして、量子化する前のデータ、すなわち、離散コサ
イン変換の変換係数に逆量子化される。逆量子化器２３
から出力された変換係数は、逆離散コサイン変換器（Ｉ
ＤＣＴ）２４によって図１１の逆離散コサイン変化器７
と同様に復号予測誤差データに変換される。
は、図１２に示す復号化部のバッファ２１に一定の割合
で送られる。バッファ２１から出力された符号化データ
は、可変長復号器２２において量子化データ及び各種画
像情報に復号される。可変長復号器２２からの量子化デ
ータは、可変長復号器２２において復号化された量子化
パラメータに基づき、図１１に示した逆量子化器６と同
様にして、量子化する前のデータ、すなわち、離散コサ
イン変換の変換係数に逆量子化される。逆量子化器２３
から出力された変換係数は、逆離散コサイン変換器（Ｉ
ＤＣＴ）２４によって図１１の逆離散コサイン変化器７
と同様に復号予測誤差データに変換される。
【０００６】一方、フレームメモリ（ＦＭ）２６には前
フレームの復号画像データが格納されており、この前フ
レームデータを動き補償器２７によって動きベクトルに
従って動き補償を行い、これによって得られた動き補償
予測データを加算器２５に供給すると、加算器２５では
逆離散コサイン変換器２４からの復号予測誤差データと
を加算して現在のフレームの画像データを復号し、出力
する。
フレームの復号画像データが格納されており、この前フ
レームデータを動き補償器２７によって動きベクトルに
従って動き補償を行い、これによって得られた動き補償
予測データを加算器２５に供給すると、加算器２５では
逆離散コサイン変換器２４からの復号予測誤差データと
を加算して現在のフレームの画像データを復号し、出力
する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
な符号化部及び復号化部からなる画像伝送方式におい
て、画像データ中に暗号情報を隠匿して伝送する場合、
入力画像データに直接暗号情報を埋め込むと、画像の劣
化が生じると共に、符号化において情報欠落が生じるお
それがある。また、離散コサイン変換して変換係数に変
換後、暗号情報を付加する場合も量子化器の量子化精度
の低下により情報欠落が生じるおそれが十分にある。
な符号化部及び復号化部からなる画像伝送方式におい
て、画像データ中に暗号情報を隠匿して伝送する場合、
入力画像データに直接暗号情報を埋め込むと、画像の劣
化が生じると共に、符号化において情報欠落が生じるお
それがある。また、離散コサイン変換して変換係数に変
換後、暗号情報を付加する場合も量子化器の量子化精度
の低下により情報欠落が生じるおそれが十分にある。
【０００８】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
視覚特性上の画質劣化を極力抑え、画像だけでなく、簡
単に暗号情報の伝送を実現し得る画像伝送方式並びに符
号化装置及び復号化装置を提供することを目的とする。
視覚特性上の画質劣化を極力抑え、画像だけでなく、簡
単に暗号情報の伝送を実現し得る画像伝送方式並びに符
号化装置及び復号化装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、画像情報をフレーム間（又はフィールド
間）予測符号化により符号化して得た符号化データに暗
号情報を隠匿したデータを出力する符号化部と、伝送路
を経た符号化データを受け、暗号情報を復号すると共に
符号化データを復号する復号化部とからなる画像伝送方
式であって、符号化部は、現フレーム（又はフィール
ド）の画像情報と前フレーム（又はフィールド）の予測
画像との予測誤差によりブロック単位で量子化して量子
化データを出力する量子化手段と、所望の情報を暗号化
した暗号情報を発生する暗号情報発生手段と、量子化手
段からの量子化データの各ブロック毎に画質の劣化が目
立つか否かの視覚特性を判定し、画質の劣化が目立つブ
ロックについて領域指定をする領域指定手段と、量子化
データの領域指定手段により指定された領域に、暗号情
報を挿入する挿入手段と、暗号情報が挿入された量子化
データを可変長符号化して符号化データとして出力する
符号化手段とを有し、復号化部は、符号化データを可変
長復号する可変長復号手段と、可変長復号手段の出力量
子化データから領域指定手段により指定された領域を検
出してその領域から暗号情報のみを抽出する領域検出手
段と、領域検出手段により抽出された暗号情報を復号す
る暗号復号器と、領域検出手段の出力データを復号して
元の画像情報を得る画像復号手段とを有する構成とした
ものである。
成するため、画像情報をフレーム間（又はフィールド
間）予測符号化により符号化して得た符号化データに暗
号情報を隠匿したデータを出力する符号化部と、伝送路
を経た符号化データを受け、暗号情報を復号すると共に
符号化データを復号する復号化部とからなる画像伝送方
式であって、符号化部は、現フレーム（又はフィール
ド）の画像情報と前フレーム（又はフィールド）の予測
画像との予測誤差によりブロック単位で量子化して量子
化データを出力する量子化手段と、所望の情報を暗号化
した暗号情報を発生する暗号情報発生手段と、量子化手
段からの量子化データの各ブロック毎に画質の劣化が目
立つか否かの視覚特性を判定し、画質の劣化が目立つブ
ロックについて領域指定をする領域指定手段と、量子化
データの領域指定手段により指定された領域に、暗号情
報を挿入する挿入手段と、暗号情報が挿入された量子化
データを可変長符号化して符号化データとして出力する
符号化手段とを有し、復号化部は、符号化データを可変
長復号する可変長復号手段と、可変長復号手段の出力量
子化データから領域指定手段により指定された領域を検
出してその領域から暗号情報のみを抽出する領域検出手
段と、領域検出手段により抽出された暗号情報を復号す
る暗号復号器と、領域検出手段の出力データを復号して
元の画像情報を得る画像復号手段とを有する構成とした
ものである。
【００１０】この発明では、画像情報をブロック単位で
量子化して得られた量子化データの各ブロック毎に画質
の劣化が目立つか否かの視覚特性を判定し、画質の劣化
が目立つブロックについて、指定した領域に暗号情報を
挿入した後可変長符号化して符号化データを生成して出
力し、復号化の際には暗号情報を先に抽出して画像情報
を復号出力する。
量子化して得られた量子化データの各ブロック毎に画質
の劣化が目立つか否かの視覚特性を判定し、画質の劣化
が目立つブロックについて、指定した領域に暗号情報を
挿入した後可変長符号化して符号化データを生成して出
力し、復号化の際には暗号情報を先に抽出して画像情報
を復号出力する。
【００１１】また、本発明になる符号化装置は本発明の
画像伝送方式の符号化部の構成とし、本発明になる復号
化装置は、本発明の画像伝送方式の復号化部の構成とし
たものである。
画像伝送方式の符号化部の構成とし、本発明になる復号
化装置は、本発明の画像伝送方式の復号化部の構成とし
たものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明になる画像伝送方
式の符号化部の第１の実施の形態のブロック図を示す。
同図中、図１１と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。この実施の形態の符号化部は、図１
１に示した従来の符号化部と比較すると分かるように、
領域指定器１３、暗号発生器１４、画質難易検出器１５
及び加算器１６が追加されている。
て図面と共に説明する。図１は本発明になる画像伝送方
式の符号化部の第１の実施の形態のブロック図を示す。
同図中、図１１と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。この実施の形態の符号化部は、図１
１に示した従来の符号化部と比較すると分かるように、
領域指定器１３、暗号発生器１４、画質難易検出器１５
及び加算器１６が追加されている。
【００１３】入力画像データは、画質難易検出器１５に
入力され、ブロック毎に画質難易度が演算される。ここ
で、画質難易度は、例えばブロック内部の隣り合う画素
の絶対値差分の総和や、ブロック内部を視覚特性を考慮
した帯域フィルタをかけて、その絶対値和を使用するな
どが挙げられる。画質難易検出器１５で演算された画質
難易度に応じて、量子化制御器１２では視覚特性上劣化
が目立ち易いブロックは量子化を細密にし、視覚特性上
劣化が目立ちにくいブロックは量子化を粗くして、画質
を制御する量子化パラメータをブロック毎に決定する。
入力され、ブロック毎に画質難易度が演算される。ここ
で、画質難易度は、例えばブロック内部の隣り合う画素
の絶対値差分の総和や、ブロック内部を視覚特性を考慮
した帯域フィルタをかけて、その絶対値和を使用するな
どが挙げられる。画質難易検出器１５で演算された画質
難易度に応じて、量子化制御器１２では視覚特性上劣化
が目立ち易いブロックは量子化を細密にし、視覚特性上
劣化が目立ちにくいブロックは量子化を粗くして、画質
を制御する量子化パラメータをブロック毎に決定する。
【００１４】離散コサイン変換器２から出力された変換
係数は、量子化制御器１２で上記のように決定された量
子化パラメータによって、量子化器３で量子化を施され
る。一般に、空間周波数に変換された変換係数は、低周
波数領域に集中するので、この係数に対して量子化を行
うと、高周波数領域の係数値は殆どが”０”となる。こ
こで、離散コサイン変換器２から出力される変換係数の
ブロックにおける周波数領域は、図７に示すように、右
下の領域が最も高く、左上に行くほど低くなる。
係数は、量子化制御器１２で上記のように決定された量
子化パラメータによって、量子化器３で量子化を施され
る。一般に、空間周波数に変換された変換係数は、低周
波数領域に集中するので、この係数に対して量子化を行
うと、高周波数領域の係数値は殆どが”０”となる。こ
こで、離散コサイン変換器２から出力される変換係数の
ブロックにおける周波数領域は、図７に示すように、右
下の領域が最も高く、左上に行くほど低くなる。
【００１５】また、画質上複雑な絵柄の部分は、単調な
絵柄の部分に比べて視覚特性上画質の劣化が目立ちにく
く、そのような部分の量子化パラメータの値は大きくな
る傾向がある。このような特徴を利用して、領域指定器
１３では入力された変換係数をブロック毎に、その量子
化パラメータが所定値を越えていれば、視覚特性上劣化
が目立ちにくいブロックであると判断して、量子化結果
の図８（ａ）の斜線で表される高周波数の固定領域の数
値を”０”に置き換えて出力する。
絵柄の部分に比べて視覚特性上画質の劣化が目立ちにく
く、そのような部分の量子化パラメータの値は大きくな
る傾向がある。このような特徴を利用して、領域指定器
１３では入力された変換係数をブロック毎に、その量子
化パラメータが所定値を越えていれば、視覚特性上劣化
が目立ちにくいブロックであると判断して、量子化結果
の図８（ａ）の斜線で表される高周波数の固定領域の数
値を”０”に置き換えて出力する。
【００１６】暗号発生器１４から出力される暗号化され
た情報は、領域指定器１３からの出力である量子化結果
の指定された高周波数領域に加算器１６において加算さ
れた後、可変長符号器４に供給されて可変長符号化さ
れ、バッファ５を介して一定の割合で符号化データとし
て伝送される。また、局部復号に対しては逆量子化器６
の入力として、暗号情報が加算される前の領域指定器１
３の出力量子化結果が用いられるため、視覚特性上の画
質劣化は認知しにくい。
た情報は、領域指定器１３からの出力である量子化結果
の指定された高周波数領域に加算器１６において加算さ
れた後、可変長符号器４に供給されて可変長符号化さ
れ、バッファ５を介して一定の割合で符号化データとし
て伝送される。また、局部復号に対しては逆量子化器６
の入力として、暗号情報が加算される前の領域指定器１
３の出力量子化結果が用いられるため、視覚特性上の画
質劣化は認知しにくい。
【００１７】次に復号化部について説明する。図２は本
発明になる画像伝送方式の復号化部の第１の実施の形態
のブロック図を示す。同図中、図１２と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形
態の復号化部は、図１２に示した従来の復号化部と比較
すると分かるように、暗号復号器２８及び領域検出器２
９が追加されている。
発明になる画像伝送方式の復号化部の第１の実施の形態
のブロック図を示す。同図中、図１２と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形
態の復号化部は、図１２に示した従来の復号化部と比較
すると分かるように、暗号復号器２８及び領域検出器２
９が追加されている。
【００１８】図２において、バッファ２１を介して入力
された符号化データは、可変長復号器２２に供給され
て、量子化データ及び各種画像情報に復号化される。量
子化データには暗号情報が加算されているため、復号化
された量子化パラメータに基づき、暗号情報が挿入され
ている高周波数領域が領域検出器２９により検出され
て、その領域から暗号情報のみが抽出され、暗号復号器
２８に伝送されて復号される。更に、領域検出器２９は
暗号情報の挿入されていた高周波数領域の係数を”０”
に置換して、逆量子化器２３に入力する。
された符号化データは、可変長復号器２２に供給され
て、量子化データ及び各種画像情報に復号化される。量
子化データには暗号情報が加算されているため、復号化
された量子化パラメータに基づき、暗号情報が挿入され
ている高周波数領域が領域検出器２９により検出され
て、その領域から暗号情報のみが抽出され、暗号復号器
２８に伝送されて復号される。更に、領域検出器２９は
暗号情報の挿入されていた高周波数領域の係数を”０”
に置換して、逆量子化器２３に入力する。
【００１９】このように、図１に示した符号化部の局部
復号化部に対応して、図２に示した復号化部において
も、同様の構成をとっており、逆量子化器２３を介して
逆離散コサイン変換器２４の出力データに対して加算器
２５に与えた出力画像データを得るようにしている。
復号化部に対応して、図２に示した復号化部において
も、同様の構成をとっており、逆量子化器２３を介して
逆離散コサイン変換器２４の出力データに対して加算器
２５に与えた出力画像データを得るようにしている。
【００２０】従って、図１に示した符号化部と図２に示
した復号化部とで構成された画像伝送方式の第１の実施
の形態においては、視覚特性上画質劣化の目立たないブ
ロックにのみ暗号情報を加算して、復号化部で暗号情報
を抽出した後、暗号情報が挿入されていた高周波数領域
の係数を”０”に置換することで、一種の低域フィルタ
処理を行うことと同等になるので、画質劣化を極力抑
え、簡単な暗号伝送が実現される。
した復号化部とで構成された画像伝送方式の第１の実施
の形態においては、視覚特性上画質劣化の目立たないブ
ロックにのみ暗号情報を加算して、復号化部で暗号情報
を抽出した後、暗号情報が挿入されていた高周波数領域
の係数を”０”に置換することで、一種の低域フィルタ
処理を行うことと同等になるので、画質劣化を極力抑
え、簡単な暗号伝送が実現される。
【００２１】ここでは、暗号情報を挿入する領域として
図８（ａ）に斜線で示される高周波数領域としたが、図
８（ｂ）のような矩形領域や図８（ｃ）のような三角形
領域としても、これらは図７からわかるようにいずれも
高周波数領域であるので構わない。また、図９に示され
るように、量子化パラメータに応じて暗号を挿入する領
域の範囲を変動しても構わない。
図８（ａ）に斜線で示される高周波数領域としたが、図
８（ｂ）のような矩形領域や図８（ｃ）のような三角形
領域としても、これらは図７からわかるようにいずれも
高周波数領域であるので構わない。また、図９に示され
るように、量子化パラメータに応じて暗号を挿入する領
域の範囲を変動しても構わない。
【００２２】次に、本発明方式の第２の実施の形態につ
いて説明する。図３は本発明になる画像伝送方式の符号
化部の第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、
図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。この実施の形態の符号化部は、図１に示した符
号化部のように量子化パラメータの値に応じて暗号情報
の挿入及びその挿入領域の範囲を決定するのではなく、
動き検出器１０により算出される動きベクトルの値によ
り決定する点に特徴がある。
いて説明する。図３は本発明になる画像伝送方式の符号
化部の第２の実施の形態のブロック図を示す。同図中、
図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省
略する。この実施の形態の符号化部は、図１に示した符
号化部のように量子化パラメータの値に応じて暗号情報
の挿入及びその挿入領域の範囲を決定するのではなく、
動き検出器１０により算出される動きベクトルの値によ
り決定する点に特徴がある。
【００２３】動画像符号化では、静止している箇所に比
べて動きが激しい箇所の方が画質劣化が認知しにくいた
め、動き検出器１０にて算出されるブロック毎の動きベ
クトルの値を入力とする領域指定器１７において、その
ブロックの移動量から画質劣化が認知しにくいブロック
であるかどうかを判定する。例えば、動きベクトルの水
平方向の絶対値成分をｍｖｘ、垂直方向の絶対値成分を
ｍｖｙとすると、水平、垂直両方向成分の総和（ｍｖｘ
＋ｍｖｙ）が所定値を越えた場合、そのブロックは動き
が激しいブロックとみなし、暗号情報を挿入するブロッ
クとして判定する。
べて動きが激しい箇所の方が画質劣化が認知しにくいた
め、動き検出器１０にて算出されるブロック毎の動きベ
クトルの値を入力とする領域指定器１７において、その
ブロックの移動量から画質劣化が認知しにくいブロック
であるかどうかを判定する。例えば、動きベクトルの水
平方向の絶対値成分をｍｖｘ、垂直方向の絶対値成分を
ｍｖｙとすると、水平、垂直両方向成分の総和（ｍｖｘ
＋ｍｖｙ）が所定値を越えた場合、そのブロックは動き
が激しいブロックとみなし、暗号情報を挿入するブロッ
クとして判定する。
【００２４】暗号情報を挿入するブロックとして判定さ
れた場合、図１の符号化部と同様にして、領域指定器１
７は入力された量子化結果の図８（ａ）に斜線で示され
る高周波数領域の数値を”０”に置き換えて出力し、暗
号発生器１４から出力される暗号化された情報を、指定
された高周波数領域に加算器１６において加算し、可変
長符号器４に供給する。この可変長符号器４から出力さ
れた符号化データは、バッファ５を介して一定の割合で
符号化データとして伝送される。また、この符号化部に
おける局部復号部においては、図１に示した符号化部の
局部復号部と同様の処理が施されるため、視覚特性上の
画質劣化は認知しにくい。
れた場合、図１の符号化部と同様にして、領域指定器１
７は入力された量子化結果の図８（ａ）に斜線で示され
る高周波数領域の数値を”０”に置き換えて出力し、暗
号発生器１４から出力される暗号化された情報を、指定
された高周波数領域に加算器１６において加算し、可変
長符号器４に供給する。この可変長符号器４から出力さ
れた符号化データは、バッファ５を介して一定の割合で
符号化データとして伝送される。また、この符号化部に
おける局部復号部においては、図１に示した符号化部の
局部復号部と同様の処理が施されるため、視覚特性上の
画質劣化は認知しにくい。
【００２５】次に、復号化部について説明する。図４は
本発明になる画像伝送方式の復号化部の第２の実施の形
態のブロック図を示す。同図中、図２と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。図４の実施の
形態の復号化部は、図２の復号化部と同様にして、バッ
ファ２１を介して伝送された符号化データを可変長復号
器２２において量子化データ及び各種画像情報に復号化
する。量子化データには暗号情報が加算されているた
め、領域検出器３０では復号化された動きベクトルに基
づき、暗号情報の挿入されている高周波数領域を検出し
て、その領域から暗号情報のみを抽出し、暗号復号器２
８に伝送する。
本発明になる画像伝送方式の復号化部の第２の実施の形
態のブロック図を示す。同図中、図２と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明を省略する。図４の実施の
形態の復号化部は、図２の復号化部と同様にして、バッ
ファ２１を介して伝送された符号化データを可変長復号
器２２において量子化データ及び各種画像情報に復号化
する。量子化データには暗号情報が加算されているた
め、領域検出器３０では復号化された動きベクトルに基
づき、暗号情報の挿入されている高周波数領域を検出し
て、その領域から暗号情報のみを抽出し、暗号復号器２
８に伝送する。
【００２６】更に、暗号情報の挿入されていた高周波数
領域の係数を”０”に置換して、逆量子化器２３に入力
する。ここでは、暗号情報を挿入する領域として図８
（ａ）に示した高周波数成分の固定領域としたが、ＤＣ
Ｔブロックがｍ×ｎ成分で構成される場合、
領域の係数を”０”に置換して、逆量子化器２３に入力
する。ここでは、暗号情報を挿入する領域として図８
（ａ）に示した高周波数成分の固定領域としたが、ＤＣ
Ｔブロックがｍ×ｎ成分で構成される場合、
【００２７】
【数１】 となるように、Ｋｘ及びＫｙを選び、図１０（ａ）に示
すように、暗号情報の挿入領域を動きベクトルに応じて
変動しても構わない。更に、図１０（ｂ）に示すよう
に、ｍｖｘ／Ｋｘ、ｍｖｙ／Ｋｙを始点とする矩形領域
を指定しても構わない。
すように、暗号情報の挿入領域を動きベクトルに応じて
変動しても構わない。更に、図１０（ｂ）に示すよう
に、ｍｖｘ／Ｋｘ、ｍｖｙ／Ｋｙを始点とする矩形領域
を指定しても構わない。
【００２８】このように、図３に示した符号化部と図４
に示した復号化部とで構成された画像伝送方式の第２の
実施の形態においては、符号化部により視覚特性上画質
劣化の目立たない動きが激しいブロックの高周波数領域
の数値を”０”に置き換えて、そこに暗号化された情報
を加算し、復号化部で暗号情報を抽出した後、暗号情報
が挿入されていた高周波数領域の係数を”０”に置換す
ることで、一種の低域フィルタ処理を行うことと同等に
なるので、画質劣化を極力抑え、簡単な暗号伝送を実現
できる。
に示した復号化部とで構成された画像伝送方式の第２の
実施の形態においては、符号化部により視覚特性上画質
劣化の目立たない動きが激しいブロックの高周波数領域
の数値を”０”に置き換えて、そこに暗号化された情報
を加算し、復号化部で暗号情報を抽出した後、暗号情報
が挿入されていた高周波数領域の係数を”０”に置換す
ることで、一種の低域フィルタ処理を行うことと同等に
なるので、画質劣化を極力抑え、簡単な暗号伝送を実現
できる。
【００２９】次に、本発明方式の第３の実施の形態につ
いて説明する。図５は本発明になる画像伝送方式の符号
化部の第３の実施の形態のブロック図を示す。同図中、
図１及び図３と同一構成部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。この実施の形態の符号化部は、図１及
び図３に示した２つの符号化部の混合モデルであり、画
質難易度から算出される量子化パラメータ及び動きベク
トルの値により、暗号情報の挿入及びその挿入領域の範
囲を決定する点に特徴がある。
いて説明する。図５は本発明になる画像伝送方式の符号
化部の第３の実施の形態のブロック図を示す。同図中、
図１及び図３と同一構成部分には同一符号を付し、その
説明を省略する。この実施の形態の符号化部は、図１及
び図３に示した２つの符号化部の混合モデルであり、画
質難易度から算出される量子化パラメータ及び動きベク
トルの値により、暗号情報の挿入及びその挿入領域の範
囲を決定する点に特徴がある。
【００３０】すなわち、図５において、領域指定器１８
は入力された変換係数をブロック毎に、その量子化パラ
メータが所定値を越えていれば、視覚特性上劣化が目立
ちにくいブロックであると判断したとき、又は動き検出
器１０から入力されたブロック毎の動きベクトルの値に
基づきブロックの移動量から画質劣化が認知しにくい動
きが激しいブロックと判定した時、暗号情報を挿入する
ブロックとして判定し、入力された量子化結果の図８
（ａ）に斜線で示される高周波数領域の数値を”０”に
置き換えて出力し、暗号発生器１４から出力される暗号
化された情報を、指定された高周波数領域に加算器１６
において加算させる。
は入力された変換係数をブロック毎に、その量子化パラ
メータが所定値を越えていれば、視覚特性上劣化が目立
ちにくいブロックであると判断したとき、又は動き検出
器１０から入力されたブロック毎の動きベクトルの値に
基づきブロックの移動量から画質劣化が認知しにくい動
きが激しいブロックと判定した時、暗号情報を挿入する
ブロックとして判定し、入力された量子化結果の図８
（ａ）に斜線で示される高周波数領域の数値を”０”に
置き換えて出力し、暗号発生器１４から出力される暗号
化された情報を、指定された高周波数領域に加算器１６
において加算させる。
【００３１】次に、復号化部について説明する。図６は
本発明になる画像伝送方式の復号化部の第３の実施の形
態のブロック図を示す。同図中、図２及び図４と同一構
成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図６
の実施の形態の復号化部は、図２及び図４に示した２つ
の復号化部の混合モデルである。
本発明になる画像伝送方式の復号化部の第３の実施の形
態のブロック図を示す。同図中、図２及び図４と同一構
成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図６
の実施の形態の復号化部は、図２及び図４に示した２つ
の復号化部の混合モデルである。
【００３２】図６において、領域検出器３１は可変長復
号器２２により復号化された量子化パラメータに基づ
き、又は復号化された動きベクトルに基づき、暗号情報
が挿入されている高周波数領域を検出して、その領域か
ら暗号情報のみを抽出して、暗号復号器２８に伝送して
復号させる。更に、領域検出器３１は暗号情報の挿入さ
れていた高周波数領域の係数を”０”に置換して、逆量
子化器２３に入力する。これにより、この第３の実施の
形態も第１及び第２の実施の形態と同様の特長を有す
る。
号器２２により復号化された量子化パラメータに基づ
き、又は復号化された動きベクトルに基づき、暗号情報
が挿入されている高周波数領域を検出して、その領域か
ら暗号情報のみを抽出して、暗号復号器２８に伝送して
復号させる。更に、領域検出器３１は暗号情報の挿入さ
れていた高周波数領域の係数を”０”に置換して、逆量
子化器２３に入力する。これにより、この第３の実施の
形態も第１及び第２の実施の形態と同様の特長を有す
る。
【００３３】なお、本発明は上記の各実施の形態におい
て、隠匿する暗号情報は文字、音声、画像等どのような
データを用いても構わない。また、暗号発生器における
暗号化方式についても、復号化部における暗号復号器と
の整合性がとれていれば、どのような方式を用いても構
わない。
て、隠匿する暗号情報は文字、音声、画像等どのような
データを用いても構わない。また、暗号発生器における
暗号化方式についても、復号化部における暗号復号器と
の整合性がとれていれば、どのような方式を用いても構
わない。
【００３４】また、上記の各実施の形態では、動画像を
伝送する例について説明したが、動きベクトルのみを使
用する第２の実施の形態を除き、第１、第３の実施の形
態では静止画の伝送にも適用可能である。更に、ＦＭ
９、２６の代わりにフィールドメモリを使用することで
フィールド間予測符号化で符号化を行うシステムにも適
用でき、符号化データに暗号情報を隠匿したデータを伝
送することができる。
伝送する例について説明したが、動きベクトルのみを使
用する第２の実施の形態を除き、第１、第３の実施の形
態では静止画の伝送にも適用可能である。更に、ＦＭ
９、２６の代わりにフィールドメモリを使用することで
フィールド間予測符号化で符号化を行うシステムにも適
用でき、符号化データに暗号情報を隠匿したデータを伝
送することができる。
【００３５】また、上記の図１、図３及び図５に示した
符号化部は、符号化装置単体として構成してもよく、同
様に、上記の図２、図４及び図６に示した復号化部もそ
れぞれ復号化装置単体として構成してもよい。
符号化部は、符号化装置単体として構成してもよく、同
様に、上記の図２、図４及び図６に示した復号化部もそ
れぞれ復号化装置単体として構成してもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像情報をブロック単位で量子化して得られた量子化デ
ータの各ブロック毎に画質の劣化が目立つか否かの視覚
特性を判定し、画質の劣化が目立つブロックについて、
指定した領域に暗号情報を挿入した後可変長符号化して
符号化データを生成して出力し、復号化の際には暗号情
報を先に抽出して画像情報を復号出力するようにしたた
め、視覚特性上の画質劣化を極力抑え、画像だけでな
く、簡単に暗号情報の伝送を実現できる。
画像情報をブロック単位で量子化して得られた量子化デ
ータの各ブロック毎に画質の劣化が目立つか否かの視覚
特性を判定し、画質の劣化が目立つブロックについて、
指定した領域に暗号情報を挿入した後可変長符号化して
符号化データを生成して出力し、復号化の際には暗号情
報を先に抽出して画像情報を復号出力するようにしたた
め、視覚特性上の画質劣化を極力抑え、画像だけでな
く、簡単に暗号情報の伝送を実現できる。
【００３７】また、本発明によれば、符号化前に量子化
された画像データと暗号情報を加算してから符号化する
ので、出力される符号化データは符号化規則に従ってお
り、画像情報と暗号情報を正常に伝送できる。
された画像データと暗号情報を加算してから符号化する
ので、出力される符号化データは符号化規則に従ってお
り、画像情報と暗号情報を正常に伝送できる。
【図１】本発明の符号化部の第１の実施の形態のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】本発明の復号化部の第１の実施の形態のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】本発明の符号化部の第２の実施の形態のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図４】本発明の復号化部の第２の実施の形態のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図５】本発明の符号化部の第３の実施の形態のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図６】本発明の復号化部の第３の実施の形態のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図７】ＤＣＴブロックの周波数分布を示す図である。
【図８】暗号情報を挿入する領域をＤＣＴブロック内に
指定している一例を示す図である。
指定している一例を示す図である。
【図９】量子化パラメータの値に応じて暗号情報を指定
する一例を示す図である。
する一例を示す図である。
【図１０】動きベクトルに応じて暗号領域を指定する一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図１１】従来の画像伝送方式の符号化部の一例のブロ
ック図である。
ック図である。
【図１２】従来の画像伝送方式の復号化部の一例のブロ
ック図である。
ック図である。
１ 減算器（量子化手段） ２ 離散コサイン変換器（ＤＣＴ）（量子化手段） ３ 量子化器（量子化手段） ４ 可変長符号器（符号化手段） ５、２１ バッファ ６、２３ 逆量子化器 ７、２４ 逆離散コサイン変換器（ＩＤＣＴ） ８、２５ 加算器 ９ フレームメモリ（ＦＭ）（量子化手段） １０ 動き検出器（量子化手段） １１ 動き補償器（量子化手段） １２ 量子化制御器（領域指定手段） １３、１７、１８ 領域指定器（領域指定手段） １４ 暗号発生器（暗号情報発生手段） １５ 画質難易検出器（領域指定手段） １６ 加算器（挿入手段） ２２ 可変長復号器（可変長復号手段） ２６ フレームメモリ（ＦＭ）（画像復号手段） ２７ 動き補償器（画像復号手段） ２８ 暗号復号器 ２９、３０、３１ 領域検出器（領域検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 7/08 7/081 7/30 // Ｈ０３Ｍ 7/36
Claims (9)
- 【請求項１】 画像情報をフレーム間（又はフィールド
間）予測符号化により符号化して得た符号化データに暗
号情報を隠匿したデータを出力する符号化部と、伝送路
を経た前記符号化データを受け、前記暗号情報を復号す
ると共に前記符号化データを復号する復号化部とからな
る画像伝送方式であって、 前記符号化部は、 現フレーム（又はフィールド）の前記画像情報と前フレ
ーム（又はフィールド）の予測画像との予測誤差により
ブロック単位で量子化して量子化データを出力する量子
化手段と、 所望の情報を暗号化した暗号情報を発生する暗号情報発
生手段と、 前記量子化手段からの量子化データの各ブロック毎に画
質の劣化が目立つか否かの視覚特性を判定し、画質の劣
化が目立つブロックについて領域指定をする領域指定手
段と、 前記量子化データの前記領域指定手段により指定された
領域に、前記暗号情報を挿入する挿入手段と、 前記暗号情報が挿入された量子化データを可変長符号化
して前記符号化データとして出力する符号化手段とを有
し、 前記復号化部は、 前記符号化データを可変長復号する可変長復号手段と、 前記可変長復号手段の出力量子化データから前記領域指
定手段により指定された領域を検出してその領域から前
記暗号情報のみを抽出する領域検出手段と、 前記領域検出手段により抽出された前記暗号情報を復号
する暗号復号器と、 前記領域検出手段の出力データを復号して元の画像情報
を得る画像復号手段とを有することを特徴とする画像伝
送方式。 - 【請求項２】 前記領域指定手段は、画像情報の画質難
易度を検出する画質難易検出器と、前記画質難易検出器
により検出された画質難易度に応じて前記量子化手段に
よる量子化を制御する量子化パラメータをブロック毎に
決定する量子化制御手段と、前記量子化パラメータが所
定値以上のときの前記量子化手段の出力量子化データの
ブロックを前記暗号情報を挿入するブロックとして領域
指定する領域指定器とよりなり、 前記領域検出手段は、前記可変長復号手段の出力量子化
データの前記量子化パラメータの大きさに基づいて前記
暗号情報が挿入されているブロックを検出して、そのブ
ロックから前記暗号情報のみを抽出する領域検出器から
なることを特徴とする請求項１記載の画像伝送方式。 - 【請求項３】 前記量子化手段は画像間の動きベクトル
を検出する動き検出器を有し、前記領域指定手段は、前
記動きベクトルの大小によってブロックの移動量を判定
し、所定値以上の移動量のブロックを前記暗号情報を挿
入するブロックとして領域指定する領域指定器よりな
り、前記領域検出手段は、前記可変長復号手段により復
号された前記動きベクトルの大きさに基づいて、前記暗
号情報が挿入されているブロックを検出して、そのブロ
ックから前記暗号情報のみを抽出する領域検出器からな
ることを特徴とする請求項１記載の画像伝送方式。 - 【請求項４】 前記量子化手段は画像間の動きベクトル
を検出する動き検出器を有し、 前記領域指定手段は、画像情報の画質難易度を検出する
画質難易検出器と、前記画質難易検出器により検出され
た画質難易度に応じて前記量子化手段による量子化を制
御する量子化パラメータをブロック毎に決定する量子化
制御手段と、前記量子化パラメータが所定値以上のと
き、又は前記動きベクトルの大小によってブロックの移
動量を判定し、所定値以上の移動量のブロックを前記暗
号情報を挿入するブロックとして領域指定する領域指定
器とよりなり、前記領域検出手段は、前記可変長復号手
段により復号された量子化データの前記量子化パラメー
タの大きさ又は復号された前記動きベクトルの大きさに
基づいて、前記暗号情報が挿入されているブロックを検
出して、そのブロックから前記暗号情報のみを抽出する
領域検出器からなることを特徴とする請求項１記載の画
像伝送方式。 - 【請求項５】 前記領域指定手段は、前記暗号情報を挿
入するように指定したブロックの量子化データの高周波
数の固定領域の値に”０”を置き換えて出力し、前記挿
入手段は、前記暗号情報を前記領域指定手段により値
が”０”に置き換えられた量子化データの前記高周波数
の固定領域に前記暗号情報を加算し、前記領域検出手段
は、前記可変長復号手段よりの量子化データの前記高周
波数の固定領域から前記暗号情報を抽出するとともに前
記高周波数の固定領域の値に”０”に置換して出力する
ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記
載の画像伝送方式。 - 【請求項６】 前記領域指定手段は、前記暗号情報を挿
入するように指定したブロックの量子化データに挿入す
る暗号情報領域の範囲を前記量子化パラメータに応じて
変動し、前記領域検出手段は、前記可変長復号手段によ
り復号された量子化パラメータから前記暗号情報領域を
検出して前記暗号情報を抽出することを特徴とする請求
項２又は４記載の画像伝送方式。 - 【請求項７】 前記領域指定手段は、前記暗号情報を挿
入するように指定したブロックの量子化データに挿入す
る暗号情報領域の範囲を前記動きベクトルの大きさに応
じて変動し、前記領域検出手段は、前記可変長復号手段
により復号された動きベクトルから前記暗号情報領域を
検出して前記暗号情報を抽出することを特徴とする請求
項３又は４記載の画像伝送方式。 - 【請求項８】 画像情報をフレーム間（又はフィールド
間）予測符号化により符号化して得た符号化データに暗
号情報を隠匿したデータを出力する符号化装置であっ
て、 現フレーム（又はフィールド）の前記画像情報と前フレ
ーム（又はフィールド）の予測画像との予測誤差により
ブロック単位で量子化して量子化データを出力する量子
化手段と、 所望の情報を暗号化した暗号情報を発生する暗号情報発
生手段と、 前記量子化手段からの量子化データの各ブロック毎に画
質の劣化が目立つか否かの視覚特性を判定し、画質の劣
化が目立つブロックについて領域指定をする領域指定手
段と、 前記量子化データの前記領域指定手段により指定された
領域に、前記暗号情報を挿入する挿入手段と、 前記暗号情報が挿入された量子化データを可変長符号化
して前記符号化データとして伝送路へ出力する符号化手
段とを有することを特徴とする符号化装置。 - 【請求項９】 画像情報をフレーム間（又はフィールド
間）予測符号化により符号化して得た符号化データに暗
号情報が隠匿されたデータを、伝送路を介して受け、前
記暗号情報を復号すると共に前記符号化データを復号す
る復号化装置であって、 前記符号化データを可変長復号する可変長復号手段と、 前記可変長復号手段の出力量子化データから前記領域指
定手段により指定された領域を検出してその領域から前
記暗号情報のみを抽出する領域検出手段と、 前記領域検出手段により抽出された前記暗号情報を復号
する暗号復号器と、 前記領域検出手段の出力データを復号して元の画像情報
を得る画像復号手段とを有することを特徴とする復号化
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12824197A JP3346220B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 画像伝送方式並びに符号化装置及び復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12824197A JP3346220B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 画像伝送方式並びに符号化装置及び復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10322703A true JPH10322703A (ja) | 1998-12-04 |
| JP3346220B2 JP3346220B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=14979996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12824197A Expired - Fee Related JP3346220B2 (ja) | 1997-05-19 | 1997-05-19 | 画像伝送方式並びに符号化装置及び復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3346220B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073772A1 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-04 | Techno Mathematical Co., Ltd. | Error masking method using moving picture electronic watermark of video |
-
1997
- 1997-05-19 JP JP12824197A patent/JP3346220B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003073772A1 (en) * | 2002-02-28 | 2003-09-04 | Techno Mathematical Co., Ltd. | Error masking method using moving picture electronic watermark of video |
| CN100348053C (zh) * | 2002-02-28 | 2007-11-07 | 株式会社精密技术 | 利用运动图像的电子水印的错误隐蔽方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3346220B2 (ja) | 2002-11-18 |
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