JPH11120015A - データ伝送方法及び装置 - Google Patents
データ伝送方法及び装置Info
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- JPH11120015A JPH11120015A JP9280201A JP28020197A JPH11120015A JP H11120015 A JPH11120015 A JP H11120015A JP 9280201 A JP9280201 A JP 9280201A JP 28020197 A JP28020197 A JP 28020197A JP H11120015 A JPH11120015 A JP H11120015A
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Abstract
して伝送する時、伝送時の圧縮/伸長の変換や、データ
の欠落等で情報が失われることを防止する。 【解決手段】データに誤り訂正するための訂正符号を付
加する第1のステップと、訂正符号を付加したデータを
複数個繰り返して伝送する第2のステップと、伝送デー
タを多数決により判定する第3のステップと、データに
誤りが含まれている場合には訂正する第4のステップと
からなり、前記第3のステップは、受け取ったデータを
多数決により判定し、その判定されたデータを用いて前
記第4のステップで誤り訂正を行うことにより達成され
る。
Description
別のデータ(データハイディング、ウォーターマーク)
を埋め込んで伝送する伝送方法及び装置に関わり、特に
伝送されたデータから埋め込まれたデータを検出する方
法及び装置に関する。
キストデータに識別情報や注釈を埋め込む技術として、
これまで研究されていた。最近では、著作権を保護する
ためにデータに識別情報を埋め込み、不正な操作を防止
するための技術としても応用されるようになっている。
これらの技術は、日経BP社「日経エレクトロニクス」
(1997.2.24 P149〜P162)に記載されている。
データ圧縮等の操作によって劣化が生じるため、変換後
に除去されてしまう場合がある。そのため、データを繰
り返し埋め込んだりして、データが除去されないように
している。
り返し埋め込まれたデータを、低い誤り率で、どのよう
に再生するかについては記載されていない。
圧縮されて伝送される。伝送されたデータは伸長されて
復元されるが、圧縮/伸長という処理のために完全には
復元することができない。また、データを伝送する場
合、その伝送経路によっては、データ中に誤りが発生す
る。この誤りデータを復元するために、あらかじめ誤り
訂正符号を付加しておき、それを用いて誤りデータを訂
正することが行われている。しかし、この誤り訂正符号
による復元はデータの信頼性がある程度以上確保されて
いなければ、誤りであることは検出可能でも、訂正する
ことはできない。そのため、誤り訂正が可能な程度ま
で、伝送データの誤り率を低くする必要がある。
に、本発明は、情報を含むデータを伝送するデータ伝送
方法において、前記データに誤り訂正するための符号を
付加する第1のステップと、訂正符号を付加したデータ
を複数個繰り返しして伝送する第2のステップと、デー
タを多数決により判定する第3のステップと、データに
誤りが含まれている場合には訂正する第4のステップと
からなり、前記第3のステップは、受け取ったデータを
多数決により判定し、その判定されたデータを用いて前
記第4のステップで誤り訂正を行うことを特徴とするデ
ータ伝送方法およびそれを実現する装置を提案すること
である。
伝送方法において、上記情報に対応して所定の場所のデ
ータを変換する第1のステップと、伝送されたデータか
ら上記変換の方法にしたがって、変換された場所を判別
し、上記変換された場所に対応する情報を確定する第2
のステップとからなり、上記第2のステップは上記変換
された場所から、対応する情報を確定する時に、所定の
回数以上連続して同じ情報と判定された時に、対応する
情報を確定し、情報が確定した後には、所定の回数以上
連続して確定した情報が判定されなかった場合に、確定
していた情報を無効にすることを特徴としたデータ伝送
方法を提案することである。
いて説明する。
化復号化の処理の流れの一実施例を示したものである。
t(b0,b1,b2,・・・bn-1)があり、これに情報ビットに
誤りが発生した時に誤り訂正を行うための誤り訂正符
号:mbit(bn,bn+1,・・・bn+m-1)を付加して伝送デ
ータ:n+mbit(b0,b1,b2,・・bn,bn+1・・bn+m-1)
とする。この伝送データを伝送系によって生じるデータ
の変化の影響を少なくするため、同じ伝送データを複数
回(P回とする)繰り返し伝送するようにする。
それぞれ b0,b0,b0・・・b0 P回 b1,b1,b1・・・b1 P回 : : bn+m-1,bn+m-1,bn+m-1・・・bn+m-1 P回 とする方法や、または、伝送データを一つの単位として (b0,b1,b2,・・・bn+m-1),(b0,b1,b2,・・・bn+m-1),・・・ P回 などとすることができ、どのように行っても構わない。
た伝送データは伝送系を介して受信側に送られる。受信
側では、繰り返して伝送された伝送データに対して、多
数決による判定を行う。b0のデータがP回伝送されたな
らば、P個のb0データに対して多く受信された方の値を
b0の値とする。これと同様に各ビット(b0,b1,b2,・・b
n,bn+1・・bn+m-1)に対してP個ずつのデータを集めて
多数決判定を行い、伝送データ(n+mbit)を得る。
その後、mビットの誤り訂正符号により情報ビットの誤
りを検出または訂正し、正しい情報ビット(nbit)を
得る。
とにより、伝送系によってデータの誤り率が高く誤り訂
正不可能な場合にも、多数決判定を行うことにより伝送
データの誤り率を低くし、誤り訂正符号による訂正を可
能とすることができる。
の一実施例を示したものである。これは、仮に画像デー
タに伝送データを混入させて伝送する場合の例を示した
もので、混入するデータは音声データ等、特に限定はさ
れない。
を付加し繰り返し伝送できるようにP回分準備されてお
り、それらの伝送データを画像データに埋め込む。埋め
込むポイントはあらかじめ決められているか、または、
埋め込むポイントの情報をあらかじめ別の手段で伝送す
るものとする。この埋め込むポイントに当たる画像デー
タは、各情報ビットの値にしたがって変換される。
に画像圧縮を行い、また必要に応じて変調する。このよ
うに処理されたデータは、パッケージメディア(例えば
CD,DVDなど)のような媒体に記録されて伝送され
るか、放送等のようにそのまま電波で送られる。
メディア等は再生機により、電波の場合には受信機によ
り受け取られ、変調方式に従った復調処理を行う。その
後、圧縮されたデータは伸長される。ここで、画像デー
タに埋め込まれた伝送データを検出する手段により、伝
送データが埋め込まれた画素ブロックの画素データから
伝送データを検出する。こうして求められた伝送データ
を各ビットに対してPヶ所から検出し、多数決判定を行
う。これをn+mbitに対して行い、伝送データを得、
その伝送データに含まれた誤り訂正符号により誤りを訂
正し、正しい情報ビットを得る。
混入させて情報ビットを伝送し、誤り率の低い情報を得
ることができ、信頼性の高い付加情報を伝送することが
できる。
む処理方法の一実施例を示したものである。1枚の自然
画はデータとして置き換えられ、それに対して埋め込み
処理を行うためには、まず8×8画素の正方形の画素ブ
ロックで分割する。そのうちの1画素はそれぞれ決まっ
たビット数の64個のデータに置き換えられている。も
し、8ビットのデータとするならば分解能512段階の
データである。
埋め込むポイントである場合には、伝送データの各ビッ
トの値にしたがって処理を加える。例えば、そのポイン
トに埋め込まれる伝送データのビットが“1”の場合に
は64画素データの合計が512の倍数となるようにデ
ータの値を変換し、 (a0+a1+a2+・・・・・+a63)mod 512 = 0 (modは除算
の余りを示す) そのビットが“0”である場合には64画素データの合
計が512の倍数に余り256となるように (a0+a1+a2+・・・・・+a63)mod 512 = 256 データa0〜a63の値を変換するようにする。これで用い
た512(及び0、256)という値は特に限定される
ものではないが、この値が大きい方が判別がしやすくエ
ラーが少なくなる代わりに、元のデータが大きく変換さ
れることになる。
12±αの範囲(例えばα=64)となるようにデータ
値を変換するようにすることも可能である。
画素データを変換し、伝送データを1ビットずつに分け
て埋め込む。
圧縮/伸長を行う場合には、正確に再現されない場合が
ある。このような場合を配慮して、受信後の伝送データ
の判定には (a0+a1+a2+・・・・・+a63)mod 512 = 0 のみと限定せず、0±α(αは圧縮方式等から決まるα
≦64の任意の値)とする。
例を示したが、DCTやFFT等による周波数変換され
た値に伝送データを埋め込むことも同様に可能である。
ータを埋め込むポイントの一例を示したものである。画
像データ中の(n+m)×P個のポイントに対して、伝
送データを埋め込む。
のb0ビットを集め、多数決判定を行う。これをn+mビ
ットに対して行い、多数決判定後の伝送データを得る。
このように伝送データの各ビットを複数のポイントに繰
り返して埋め込むことにより、受信時に多数決判定を可
能とし情報ビットを正しく再生できるようにする。
化復号化の処理を行う信号処理装置の一実施例を示した
ものである。本実施例では、数十ビットの情報を画像デ
ータに重ねてしてDVDのようなディスクに記録再生す
る場合の一例として示す。
加装置、3は繰り返しデータ生成装置、4は記録画像デ
ータ、5は画素ブロック分割装置、7は伝送データの埋
め込み装置、8は圧縮及び変調処理装置、9は記録再生
切り替えSW、10はピックアップ、11はディスク、
12はスピンドルモータ、13は伸長及び複調処理装
置、14は埋め込みデータの検出装置、15は多数決判
定装置、16は誤り訂正装置、17はシステム制御装
置、18は再生出力制御装置、19は再生画像データで
ある。
ば再生時に必要なコピー制御の情報であり、その情報に
より、再生禁止や出力禁止等の制御を行う。誤り訂正符
号付加装置2は、この記録情報ビット1に対して、誤り
訂正符号としてパリティを付加し、繰り返しデータ生成
装置3では、記録情報ビット1に誤り訂正符号が付加さ
れた伝送データを繰り返し伝送する回数分複製する。記
録画像データ4は、オリジナルの画像データであり、こ
れを所定のフォーマットで符号化して伝送する。画素ブ
ロック分割装置5は、オリジナルの画像データにデータ
を埋め込むために8×8画素ブロックに分割する。伝送
データ埋め込み装置7は、この分割されたブロックに、
誤り訂正符号が付加された伝送データを埋め込む処理を
行う。これは、決められたポイントに対して伝送データ
を1ビットずつ複数回埋め込むように処理する。
及び変調処理装置8により圧縮され、記録フォーマット
にしたがって変調処理が行われる。これにより記録フォ
ーマットにあった記録データを生成する。記録データ
は、ピックアップ10によりディスク11に書き込まれ
る。
転駆動させるためのモータである。
生側に切り替えられ、ディスク11の信号を読み出した
ピックアップ10から、伸長及び複調処理装置13に再
生データが送られる。伸長及び複調処理装置13では、
変調方式に応じた復調処理が行われ伸長される。このデ
ータから埋め込みデータ検出装置14により、伝送デー
タが埋め込まれた画素ブロックから伝送データを繰り返
しの数だけ検出する。多数決判定装置15では、繰り返
しの数だけ検出された伝送データを、各ビットごとに多
数決判定して、多い方のデータで伝送データを構成す
る。誤り訂正装置16は、この伝送データに含まれてい
る誤り訂正符号により、情報ビットの誤りの検出および
訂正を行う。こうして再生された情報ビットは、誤りで
ある確率が低くなっている。この再生情報ビットがコピ
ー制御の情報であり、仮にコピー禁止の情報であった場
合には、システム制御装置17により、再生出力制御装
置18からの再生画像データ19の出力を止めるように
制御する。
成されており、誤り訂正符号6ビット、およびデータの
先頭を示す信号として8ビットの計46ビットで伝送デ
ータが構成されているとする。1画面に2000ポイン
トの埋め込みポイントを設定すると、約43回繰り返し
て伝送することができる。ここで、伝送系における誤り
率を0.1とすると、再生時に多数決判定を行った後に
ビットに誤りが含まれる確率は、1×10E−11とな
る。伝送系における誤り率を0.2とすると5×10E
−6程度となる。この誤り率であれば、6ビットの誤り
訂正符号を用いて畳み込み復号を行った場合には、誤り
率は1×E−9〜10となり、エラーが発生する確率は
低く押さえることができる。
化復号化の処理の流れの別の一実施例を示したものであ
る。図1と同じ番号のものは同じものを示す。
情報ビット(nbit)があり、これに情報ビットをある
規則に従って変換する変換テーブルをもち、変換された
データを伝送データ(n+mbit)とする。この伝送デ
ータを伝送系によって生じるデータの変化の影響を少な
くするため、同じ伝送データを複数回(P回とする)繰
り返し伝送する。ここで、繰り返しの回数:Pを前もっ
て別な手段によって伝送することで、伝送系が複数種存
在し、それぞれ最適な繰り返し回数が異なる場合には、
伝送系に応じた繰り返し回数を設定することができる。
例えば、伝送系がディスクである場合には、記録再生時
の圧縮/伸長率とディスクのエラーレートから繰り返し
の回数を決定し、その値をディスク上の特定の部分、例
えば、TOCの領域に記録しておき、先にそれを再生す
るようにする。このような方法を用いることで、伝送系
に適した繰り返し回数で伝送データを送ることが可能と
なる。
PEG等の圧縮が行われる場合、MPEGデータフォー
マットでは画面のピクチャ単位でヘッダが存在している
ので、そのヘッダに付加情報として繰り返し回数Pを多
重してもよい。また、GOP単位で回数Pを多重しても
よい。その場合、多重回数Pをピクチャ単位、GOP単
位で伝送することができ、画像データに最適な繰り返し
が可能となる。
ると改ざんされる恐れがあるため、Pの値を秘密にする
ため、暗号化して記録することで解読されにくくし、ア
ルゴリズムを強化することができる。
とにより、伝送系が複数種存在し、それぞれ最適な繰り
返し回数が異なる場合には、伝送系に応じた繰り返し回
数を設定することができ、それにより多数決判定を行う
ことにより伝送データの誤り率を低くし、誤り訂正符号
による訂正を可能とすることができる。また、これと同
じ方法により、伝送データを埋め込むポイントや、判定
のしきい値を伝送することも可能である。
化復号化の処理の流れの別の一実施例を示したものであ
る。図1と同じ番号のものは同じものを示す。
t)があり、これに情報ビットをある規則に従って変換
する変換テーブルをもち、変換されたデータを伝送デー
タ(n+mbit)とする。このとき、変換後のデータは
他のデータと間違えにくいデータとすることが望まし
い。この伝送データを伝送系によって生じるデータの変
化の影響を少なくするため、同じ伝送データを複数回
(P回とする)繰り返し伝送する。ここまでが送信側で
ある。この繰り返された伝送データは伝送系を通って受
信側に送られる。受信側では、繰り返し伝送された伝送
データに対して、繰り返された回数分の多数決による判
定を行う。このデータがディジタルデータの場合にはP
/2以上の方とする。各ビットに対してnビットをP回
多数決判定を行い、伝送データ(n+mbit)を得る。
その後、変換時とは逆のテーブルにより情報ビットに逆
変換し、元の情報ビット(nbit)を得る。
とにより、伝送系によってデータの誤り率が高く誤り訂
正不可能な場合にも、多数決判定を行うことにより伝送
データの誤り率を低くし、誤り訂正符号による訂正を可
能とすることができる。
化の処理の別の一実施例を示したものである。
に、画素ブロック単位で情報を埋め込むこととし、伝送
する情報ビット:Kbit(例えば、K=6とする)とす
る。例えば、情報ビットを埋め込む場所は1枚の自然画
にたいしてL箇所とすると、情報ビット“00_0000”の
ときには自然画の中のパターンの●の部分に情報ビット
をL箇所埋め込み、情報ビット“00_0001”の時には次
のパターンの■の部分に情報ビットをL箇所埋め込むよ
うにする。このように、画素ブロックが全て重ならない
ような埋め込みパターンを、6ビットの場合64種類対
応させて、情報データを埋め込むようにする。ここで、
1枚の自然画に含まれる画素ブロックは最低でも、K×
L(64×60=3840)ブロック必要となる。これ
より少ないと、埋め込みパターンが重なってしまい、対
応する情報ビットを判別する時に誤検出する確率が増え
てしまう。
とにより、受信側では情報ビットに対応した特定の埋め
込みパターンが有るか無いかで、情報ビットが埋め込ま
れているかをどうかを判断することができ、どの埋め込
みパターンに一致または近いかで、情報ビットを判別す
ることが可能となる。図3で示した埋め込みの方法が所
定の範囲内の値に変換する場合や、伝送系で発生するエ
ラーによっては、埋め込みパターン以外にも、埋め込み
場所であると検出する場合も発生するが、L箇所のパタ
ーンについてしらべたときには1パターンだけに近似
し、情報は確定できる。
られているものを用いてもよいが、各情報ビットに対応
した埋め込みパターンの情報を暗号化して、データを伝
送する前に先に伝送すると、それぞれの伝送系に応じた
埋め込みパターンを用いることができ、図9は、図8の
ように埋め込んだ情報ビットを受信したときの情報ビッ
トの判定方法の一例を示したものである。また、図10
はその時の、情報ビット確定の状態の変化の一例を示し
たものである。
中に情報ビットのパターンと近いものが有るかにより、
情報ビットが埋め込まれているか、またどの埋め込みパ
ターンに一致するかを判断する。ここで、データを埋め
込む時に、変換する値をある範囲に決めて変換した場
合、例えば、情報ビットのパターンの画素データの値の
合計を512±64の範囲内に変換した場合には、情報
ビットを埋め込まない場合にも4分の1の確率で変換が
行われたと同様に埋め込みを検出される。そのため、ど
の情報ビットの埋め込みパターンに一致するかは、伝送
系のエラーにより完全には一致しなくても、他のパター
ンより特にパターンの一致が多いものとする。
タとすると、1フレームのデータ中に情報ビットに対応
した埋め込みパターンのデータを変換し伝送する。この
時、伝送された結果の情報ビットの検出の誤りの確率が
高い場合には、情報ビットを連続で検出確認すること
で、信頼性を向上させることができる。例えば、4フレ
ーム連続で同じ情報ビットを検出することとし、途中で
埋め込みパターンと一致しないフレームが発生して、4
フレーム連続で検出できなかった場合には、検出し直
す。そして、その結果、連続して検出された場合にはそ
の情報ビットを確定する。
分岐に対応している。埋め込みフレームを検出した場合
には、検出されなかった場合には、4フレーム連続
検出した場合には、できなかった場合にはとなり情
報ビットが確定する。
た後は、逆に埋め込みパターンが一致せず情報ビットを
確定できないフレームが発生しても、すぐには情報ビッ
トを無効とせず、例えば、4フレーム連続で同じ情報ビ
ットが検出できなかった場合に解除し、判断の遣り直し
を行うようにする。このように保護することで、伝送系
のエラーレートの劣化などによるデータ欠落に対して
も、一度確定して情報ビットを保持することができる。
かった場合にはとなるが、そうでなければように情
報ビットを保持する。
トの誤検出を防止し、検出後は情報ビットの保護ができ
るようにする。
ピー禁止等の別の付加情報ビットを重ねて伝送する時、
伝送する情報ビットに誤りが発生した時に誤り訂正を行
うための誤り訂正符号を付加して伝送するデータとし、
この伝送データを伝送系によって生じるデータの変化の
影響を少なくするため、同じ伝送データを複数回(P回
とする)繰り返して、元の画像データに埋め込み伝送す
るようにする。
データに対して、多数決による判定を行う。伝送データ
がP回繰り返されたならば、P個のデータに対して多く
受信された方の値を受信した値とする。これを全ビット
に対してP個ずつのデータを集めて多数決判定を行い、
伝送データを得る。その後、誤り訂正符号により情報ビ
ットの誤りを検出または訂正し、正しい情報ビットを得
る。
とにより、伝送系によってデータの誤り率が高く誤り訂
正不可能な場合にも、多数決判定を行うことにより伝送
データの誤り率を低くし、誤り訂正符号による訂正を可
能とすることができ、信頼性の高い付加情報を伝送する
ことができる。
ーンを決めて、その画素ブロックのデータ値を変換して
情報ビットを埋め込むようにし、受信時には、埋め込み
パターンが連続して検出されたことで情報ビットを確定
し、確定後は、連続で埋め込みパターンが検出不能であ
る状態が発生した時に情報ビットをリセットすること
で、情報ビットの確定と保護を行う。
処理の流れの一実施例を示す図である。
る。
一実施例を示す図である。
込むポイントの一例を示す図である。
号化の処理を行う信号処理装置の一実施例を示すシステ
ム構成図である。
処理の流れの別の一実施例を示す図である。
処理の流れの別の一実施例を示す図である。
む処理方法の別の一実施例を示す図である。
流れの別の一実施例を示す図である。
を示す一実施例である。
Claims (2)
- 【請求項1】情報を含むデータを伝送するデータ伝送方
法において、 上記情報に対応して所定の場所のデータを変換する第1
のステップと、伝送されたデータから上記変換の方法に
したがって、変換された場所を判別し、上記変換された
場所に対応する情報を確定する第2のステップとからな
り、 上記第2のステップは上記変換された場所から、対応す
る情報を確定する時に、所定の回数以上連続して同じ情
報と判定された時に、対応する情報を確定し、情報が確
定した後には、所定の回数以上連続して確定した情報が
判定されなかった場合に、確定していた情報を無効にす
ることを特徴としたデータ伝送方法。 - 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、前記情報
に対応する所定の場所のデータを伝送する第3のステッ
プと、前記第3のステップで伝送した場所の情報を受け
取る第4のスッテプとからなり、 前記第2のステップの情報の確定が行われる前に、前記
第3のステップと前記第4のステップを行うことを特徴
としたデータ伝送方法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9280201A JPH11120015A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | データ伝送方法及び装置 |
US09/144,696 US6404781B1 (en) | 1997-09-02 | 1998-09-01 | Data transmission method for embedded data, data transmitting and reproducing apparatuses and information recording medium therefor |
EP98306973A EP0901276B1 (en) | 1997-09-02 | 1998-09-01 | Data transmission method for embedded data, data transmitting and reproducing apparatures and information recording medium therefor |
DE69840188T DE69840188D1 (de) | 1997-09-02 | 1998-09-01 | Datenübertragungsverfahren für eingebettete Daten, Vorrichtungen zur Übertragung und Wiedergabe der Daten und Aufzeichnungsmedium hierzu |
KR1019980035867A KR100306457B1 (ko) | 1997-09-02 | 1998-09-01 | 매립된데이터를위한데이터전송방법,데이터전송및재생장치,및그를위한정보기록매체 |
US09/986,087 US7317738B2 (en) | 1997-09-02 | 2001-11-07 | Data transmission method for embedded data, data transmitting and reproducing apparatuses and information recording medium therefor |
US09/986,090 US7248607B2 (en) | 1997-09-02 | 2001-11-07 | Data transmission method for embedded data, data transmitting and reproducing apparatuses and information recording medium therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9280201A JPH11120015A (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | データ伝送方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11120015A true JPH11120015A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17621725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9280201A Pending JPH11120015A (ja) | 1997-09-02 | 1997-10-14 | データ伝送方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11120015A (ja) |
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
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US20090190796A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Method of detecting embedded data from image data having a plurality of types of data embedded therein |
-
1997
- 1997-10-14 JP JP9280201A patent/JPH11120015A/ja active Pending
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