JPH11284516A - デ―タ処理装置、デ―タ処理方法及び記憶媒体 - Google Patents
デ―タ処理装置、デ―タ処理方法及び記憶媒体Info
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Abstract
情報の埋め込みを効率良く行うことができるようにす
る。 【解決手段】 画像データと音声データの少なくとも1
つを含むデジタルを入力する手段101と、上記デジタ
ルデータのデータ形態を変換する変換手段102と、上
記変換手段102によりデータ形態が変換されたデジタ
ルデータを圧縮する圧縮手段106と、上記変換手段1
02によりデータ形態が変換されたデジタルデータに電
子透かし情報を埋め込む埋め込み手段104とを有する
データ処理装置において、上記装置は複数の画像処理モ
ードを有し、第1のモードでは上記変換手段103及び
上記圧縮手段106を用いて上記デジタルデータを圧縮
し、第2のモードでは上記変換手段102及び上記埋め
込み手段104を用いて上記デジタルデータに電子透か
し情報を埋め込むようにする。
Description
音声データに電子透かし情報を埋め込むデータ処理装置
及び方法並びにこの方法を記憶した記憶媒体に関するも
のである。
発達は著しく、文字データ、画像データ、音声データ
等、多種の情報がコンピュータ内、ネットワーク内で扱
われるようになってきている。また、画像データや音声
データに関しては、比較的データ量が大きいものを扱う
ことが多い。
タを圧縮することによりデータ量を小さくする処理が行
われている。例えば、画像データを圧縮することによ
り、多くの画像情報を高速にネットワークを介して伝送
することができるようにしている。
T勧告T.81における多値静止画を圧縮する方式(通
称JPEG)、ITU−T勧告T.82における2値静
止画を圧縮する方式(通称JBIG)等が知られてい
る。
真のような自然画像の圧縮に適しており、JBIG方式
は白黒文字のような2値画像の圧縮に適している。一
方、このような画像データや音声データはデジタルデー
タであるため、精細で良質なデータの複製を容易に作成
することが可能である。
の著作権を保護するために、画像データの中や、音声デ
ータの中に著作権情報を電子透かし情報として埋め込む
処理がなされるようになってきている。
タから抽出することにより著作権情報を得ることがで
き、不正コピーを追跡することが可能である。上記電子
透かし情報を画像データの中や音声データの中に埋め込
む方法の例としては、離散コサイン変換を利用するもの
としてNTTの方式(中村,小川,高嶋,“ディジタル
画像の著作権保護のための周波数領域における電子透か
し方式”,SCIS’97−26A,1997年1月)
の他に、離散フーリエ変換を利用するものとして防衛大
の方式(大西,岡,松井,“PN系列による画像への透
かし署名法”,SCIS’9726B,1997年1
月)や、離散ウェーブレット変換を利用するものとして
三菱、九大の方式(石塚,坂井,櫻井,“ウェーブレッ
ト変換を用いた電子透かし技術の安全性と信頼性に関す
る実験的考察”,SCIS’97−26D,1997年
1月)などが知られている。
音声データを圧縮する処理と、電子透かし情報を埋め込
む処理とは各々独立して行われていた。例えば、電子透
かし情報を元のデータに埋め込んだ後、この処理が完全
に終わった時点で圧縮処理を施していた。そのために、
それぞれの処理を実行するための手段は別々に備えられ
ており、この両方の手段を有する装置全体の規模は大き
くなってしまうという問題があった。
れたもので、上記画像データ或いは音声データへの電子
透かし情報の埋め込みを効率良く行うことを目的とす
る。具体的には、画像データ或いは音声データの圧縮処
理部と、これらデータへの電子透かし情報の埋め込む処
理部との両方を1装置内に効率良く備えることを第1の
目的とする。また、画像データの種類に応じて、最適な
方法で上記画像データへの電子透かし情報の埋め込みを
行うことを第2の目的とする。また、画像データ或いは
音声データの圧縮処理と、これらデータへの電子透かし
情報の埋め込み処理を実行する順番を適切に設定するこ
とを第3の目的とする。
は、少なくとも第1の動作モード及び第2の動作モード
を有するデータ処理装置であって、画像データまたは音
声データの少なくとも1つを含むデジタルデータを入力
する入力手段と、上記デジタルデータの形態を変換する
変換手段と、上記変換手段によりデータ形態が変換され
たデジタルデータを圧縮する圧縮手段と、上記変換手段
によりデータ形態が変換されたデジタルデータに電子透
かし情報を埋め込む埋め込み手段とを具備し、上記第1
の動作モードでは、上記変換手段及び上記圧縮手段を用
いて上記デジタルデータを圧縮し、上記第2の動作モー
ドでは、上記変換手段及び上記埋め込み手段を用いて上
記デジタルデータに電子透かし情報を埋め込むことを特
徴としている。また、本発明のデータ処理装置の他の特
徴とするところは、データ処理装置であって、画像デー
タを入力する入力手段と、上記入力された画像データに
基づいて、上記画像データが表す画像に2値画像が含ま
れているか多値画像が含まれているかを判別する判別手
段と、上記判別手段の判別結果に応じて、上記入力され
た画像データに、2値画像に適した方法で電子透かし情
報を埋め込むか、多値画像に適した方法で電子透かし情
報を埋め込むかを選択し、上記選択された方法により上
記画像データに電子透かし情報を埋め込む埋め込み手段
とを具備することを特徴としている。また、本発明のデ
ータ処理装置のその他の特徴とするところは、少なくと
も第1の動作モード及び第2の動作モードを有するデー
タ処理装置であって、画像データまたは音声データの少
なくとも1つを含むデジタルデータを入力する入力手段
と、上記デジタルデータの形態を変換する変換手段と、
上記変換手段によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータを圧縮する圧縮手段と、上記変換手段によりデータ
形態が変換されたデジタルデータに電子透かし情報を埋
め込む埋め込み手段とを具備し、上記第1の動作モード
では、上記変換手段によりデータ形態が変換されたデジ
タルデータを圧縮した後に、上記圧縮データに電子透か
し情報を埋め込み、上記第2の動作モードでは、上記変
換手段によりデータ形態が変換されたデジタルデータに
電子透かし情報を埋め込んだ後に、上記デジタルデータ
を圧縮することを特徴としている。
1の処理モード及び第2の処理モードを有するデータ処
理方法であって、画像データまたは音声データの少なく
とも1つを含むデジタルデータを入力する入力処理と、
上記デジタルデータの形態を所定の変換器を用いて変換
する変換処理と、上記変換処理によりデータ形態が変換
されたデジタルデータを所定の圧縮器を用いて圧縮する
圧縮処理と、上記変換処理によりデータ形態が変換され
たデジタルデータに所定の埋め込み器を用いて電子透か
し情報を埋め込む埋め込み処理とを実行可能とし、上記
第1の処理モードでは上記所定の変換器及び圧縮器を用
いて上記デジタルデータを圧縮し、上記第2の処理モー
ドでは上記所定の変換器及び埋め込み器を用いて上記デ
ジタルデータに電子透かし情報を埋め込むことを特徴と
している。また、本発明のデータ処理方法の他の特徴と
するところは、データ処理方法であって、画像データを
入力する入力処理と、上記入力された画像データに基づ
いて、上記画像データが表す画像に2値画像が含まれて
いるか多値画像が含まれているかを判別する判別処理
と、上記判別処理の判別結果に応じて、上記入力された
画像データに2値画像に適した方法で電子透かし情報を
埋め込むか、多値画像に適した方法で電子透かし情報を
埋め込むかを選択し、上記選択された方法を用いて上記
画像データに電子透かし情報を埋め込む埋め込み処理と
を行うことを特徴としている。また、本発明のデータ処
理方法のその他の特徴とするところは、少なくとも第1
の動作モード及び第2の動作モードを有するデータ処理
方法であって、画像データまたは音声データの少なくと
も1つを含むデジタルデータを入力する入力処理と、上
記デジタルデータの形態を変換する変換処理と、上記変
換処理によりデータ形態が変換されたデジタルデータを
圧縮する圧縮処理と、上記変換処理によりデータ形態が
変換されたデジタルデータに電子透かし情報を埋め込む
埋め込み処理とが可能であり、上記第1の動作モードで
は、上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジタ
ルデータを圧縮した後に、上記圧縮データに電子透かし
情報を埋め込む処理を行い、上記第2の動作モードで
は、上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジタ
ルデータに電子透かし情報を埋め込んだ後に、上記デジ
タルデータを圧縮する処理を行うことを特徴としてい
る。
理モード及び第2の処理モードを有するデータ処理方法
であって、画像データまたは音声データの少なくとも1
つを含むデジタルデータを入力する入力処理と、上記デ
ジタルデータの形態を所定の変換器を用いて変換する変
換処理と、上記変換処理によりデータ形態が変換された
デジタルデータを所定の圧縮器を用いて圧縮する圧縮処
理と、上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジ
タルデータに所定の埋め込み器を用いて電子透かし情報
を埋め込む埋め込み処理とを実行可能とし、上記第1の
処理モードでは上記デジタルデータを上記所定の変換器
及び圧縮器を用いて圧縮し、上記第2の処理モードでは
上記所定の変換器及び埋め込み器を用いて上記デジタル
データに電子透かし情報を埋め込む処理の手順をコンピ
ュータに実行させるためのプログラムをコンピュータか
ら読み出し可能に格納したことを特徴ととしている。ま
た、本発明の記憶媒体の他の特徴とするところは、デー
タ処理方法であって、画像データを入力する入力処理
と、上記入力された画像データに基づいて、上記画像デ
ータが表す画像に2値画像が含まれているか多値画像が
含まれているかを判別する判別処理と、上記判別処理の
判別結果に応じて、上記入力された画像データに2値画
像に適した方法で電子透かし情報を埋め込むか、多値画
像に適した方法で電子透かし情報を埋め込むかを選択
し、上記選択された方法を用いて上記画像データに電子
透かし情報を埋め込む埋め込み処理の手順をコンピュー
タに実行させるためのプログラムをコンピュータから読
み出し可能に格納したことを特徴としている。また、本
発明の記憶媒体のその他の特徴とするところは、少なく
とも第1の動作モード及び第2の動作モードを有するデ
ータ処理方法であって、画像データまたは音声データの
少なくとも1つを含むデジタルデータを入力する入力処
理と、上記デジタルデータの形態を変換する変換処理
と、上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジタ
ルデータを圧縮する圧縮処理と、上記変換処理によりデ
ータ形態が変換されたデジタルデータに電子透かし情報
を埋め込む埋め込み処理とを行い、上記第1の動作モー
ドでは、上記変換処理によりデータ形態が変換されたデ
ジタルデータを圧縮した後に、上記圧縮データに電子透
かし情報を埋め込む処理を行い、上記第2の動作モード
では、上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジ
タルデータに電子透かし情報を埋め込んだ後に、上記デ
ジタルデータを圧縮する処理の各手順をコンピュータに
実行させるためのプログラムをコンピュータから読み出
し可能に格納したことを特徴としている。
データ処理方法及び記憶媒体の実施の形態を説明する。 〔第1の実施の形態〕図1は、本発明の第1の実施の形
態に用いる画像処理装置の概略を示す構成図である。
る。図1において、図中の入力部101から入力される
画像データxは、1画素あたり所定のビット数を持つ多
値画像データである。本実施の形態においては、1画素
は8ビット(256階調)で表されるものとする。すな
わち、白黒画像である。なお、本実施の形態の方法に限
らず、本発明ではR.G.Bの各々の8ビットから構成
されるカラー多値画像データを各色成分毎に処理する場
合等も含む。入力部101を介して入力された多値画像
データxは、離散コサイン変換器102において、所定
の変換処理が施される。
散コサイン変換器102によって離散コサイン変換し、
複数の周波数成分に分解することが可能である。離散コ
サイン変換は、まず、入力された多値画像データxが表
す画像を互いに重ならない複数のブロックに分解し、ブ
ロック単位で変換を行うものである。本実施の形態で
は、8×8画素を1ブロックとする。また、変換後の係
数も8×8個のブロックで表現され、そのうちの最低周
波数分に相当する1つは直流成分と呼ばれ、その他の6
3個の係数は交流成分と呼ばれる。
することが可能である。 Xi(u,v)=2/NC(u)C(v)Σu Σvxi(m,n)cos(((2m+1)uπ/(2N))cos(((2n+1)vπ)/(2 N)) …(1) 但し、p=0のとき、C(p)=1/ √2 、p ≠0 のとき、C(p)
=1である。
多く持っているため、離散コサイン変換を施すことによ
って、低周波成分に重要な信号を偏らせることが可能で
ある。よって、後段で低周波成分をできるだけ失わず高
周波成分だけに影響が与えられるような処理に対しては
画質の劣化が少なくなる。
れた後に得られた変換係数(周波数成分)は、切り替え
器103を介して電子透かし埋め込み器104に入力さ
れる。この電子透かし埋め込み器104は、離散コサイ
ン変換して得られた各変換係数の値を操作することによ
り、電子透かし情報が埋め込まれた新たな係数を出力す
るものである。
し情報の埋め込み方法の一例として、次のような方式が
挙げられる。まず、入力された多値画像データを正方ブ
ロック毎に分割し、各ブロックに離散コサイン変換を施
して得られた係数を電子透かし埋め込み器104の入力
データとして用いる。そして、各ブロックにおいて、そ
れぞれ一つの離散コサイン変換係数(周波数成分)を選
択し、この係数に対してのみ以下のように、一つの埋め
込みビットを埋め込む。
ロックにおいて直流成分(最低周波数成分)を除く成分
のうち、比較的低周波成分に相当する係数がランダムに
選択される。この選択された係数に対して、特殊な量子
化を行うことによって一つの埋め込みビットを埋め込
む。
の埋め込み方法においては、用いられる量子化ステップ
の大きさが埋め込みの強度に対応する。なお、埋め込み
の強度とは、透かし情報の埋め込まれたデータに多少の
データ編集が施された場合にも上記データが透かし情報
を失わないでいられるかどうかということである。一例
として、以下に示すような規則により、各ブロックにお
ける1つの係数に電子透かし情報(埋め込みビット)の
「0」或いは「1」を埋め込む。すなわち、本実施の形
態では各ブロック毎に1ビットの情報が埋め込まれる。
る。但し、s _{u _0v_0 }は、離散コサイン変換器
102から入力された係数、hは埋め込み強度、≪x≫
はxを越えない最大係数である。
に最も近いcを求め、透かし情報が埋め込まれた後の係
数とする。
定するための乱数発生器への初期値と、量子化ステップ
の値が鍵となる。
係数は、続いて画像圧縮器106に入力される。画像圧
縮器106には、元の画像データを離散コサイン変換し
て得られた変換係数を用いて動作するような種々の圧縮
方式の後段の符号化部が含まれる。例えば、JPEG圧
縮方式を実行するための量子化器やハフマン符号化器が
含まれる。なお、この量子化器は電子透かし埋め込み器
104の特殊な量子化とは異なる別の量子化を行う。
入力されてくる各係数に対するレベルを離散値で表現す
る。また、この量子化において、低周波成分の係数の量
子化は多くのビット数で表現するようにし、高周波成分
の係数の量子化は少ないビット数で表現するようにす
る。
適当なビット数を選択的に用いて量子化をすることによ
って、人間の視覚を考慮した効率的な圧縮をすることが
可能である。画像圧縮器106内のハフマン符号化器
は、エントロピー符号化器のひとつであり、可変長の符
号を生成する。具体的には、出現確率の低い入力値には
長い符号語を割り当て、出現確率の高い入力値には短い
符号語を割り当てることにより、平均符号語長を短くす
ることができる。
3を用いて、電子透かし埋め込み器104を通過しない
ようなスイッチング、或いは切り替え器105を用い
て、画像圧縮器106を通過しないようなスイッチング
を行うことにより、画像圧縮処理にのみ、或いは電子透
かし埋め込み処理のみを行うようにすることも可能であ
る。
いて電子透かし情報を埋め込む処理と画像圧縮処理にお
いて共通に用いられる必要のある離散コサイン変換器1
02を共有することによって、通常は離散コサイン変換
器を2つ備える必要があるにも関わらず、本実施の形態
では効率的な実装をすることが可能である。特に、これ
ら(埋め込み器104、圧縮器106、変換器102)
を一つの画像処理ボード内に分離不可能な状態で一体的
に備えることにより回路規模を小さくすることができ
る。なお、本実施の形態において、電子透かし埋め込み
器104を画像圧縮器106よりも先に配置したが、こ
れらを配置する順序は逆にすることも可能である。
2の実施の形態を示す画像処理装置の概略である。ま
ず、各部の処理の流れを簡単に説明する。図2におい
て、図中の入力部201から入力される画像データx
は、1画素あたり所定のビット数を持つ多値画像データ
である。入力された多値画像データxは、離散ウェーブ
レット変換器202において、所定の変換処理が施され
る。
された多値画像データxを複数の周波数帯域に分解して
得られた変換係数を出力する。この変換処理の詳細につ
いては後述する。離散ウェーブレット変換器202を用
いて変換されることにより得られた後の変換係数は、電
子透かし埋め込み器204に入力される。
ーブレット変換して得られた一部の係数の値を操作する
ことにより、電子透かし情報が埋め込まれた係数を出力
する。この電子透かし埋め込み処理については後述す
る。
係数は、画像圧縮器206に入力される。この画像圧縮
処理についても後述する。
3を用いて、電子透かし埋め込み器204を通過しない
ようなスイッチング、或いは切り替え器205を用い
て、画像圧縮器206を通過しないようなスイッチング
を行うことにより、画像圧縮処理のみ、或いは電子透か
し埋め込み処理のみを行うようにすることも可能であ
る。
子透かし情報を埋め込む処理と画像圧縮処理とを行うデ
ータ処理装置において、共通に用いられる必要のある離
散ウェーブレット変換器202を共有することによっ
て、通常は離散ウェーブレット変換器を2つ備える必要
があるにも関わらず効率的な実装をすることが可能であ
る。
3及び図4を用いて説明する。まず、離散ウェーブレッ
ト変換器202の詳細な動作について説明する。離散ウ
ェーブレット変換器202は、入力された多値画像デー
タxに対して離散ウェーブレット変換を施し、複数の周
波数帯域(以降サブバンドと称する)に分解する。
るための概略図を示し、図4にこの変換処理により生成
されるサブバンドの概念図を示す。
ータxは、図3のように水平、垂直各方向について低域
通過フィルタH0及び高域通過フィルタH1を通過し、
フィルタを通過する毎にサブサンプリングを行うことに
より複数の周波数帯域に分解される。
る多値画像データxに対して、3段階の変換を行った処
理結果を示したものである。なお、本実施の形態におい
て、図4に示すブロックのサイズは、ブロック分割器で
ブロック化された画像の大きさ(Wb×Hb)に対応し
ている。
過フィルタH0、及びサブサンプリングを施した結果r
は、以下に示す(4)の関係式で表され、高域通過フィ
ルタH1、及びサンプリングを施した結果dは、(5)
の関係式で表される。
換器202は、このように、フィルタ処理とサブサンプ
リングを水平方向及び垂直方向に順次繰り返し、入力さ
れてくる各ブロック画像を複数のサブバンドに順次分割
していく。
の名前と、空間的な位置関係を表したものであり、各サ
ブバンド内にはそれに対応する変換係数(周波数成分)
が含まれている。
ーブレット変換された係数を操作することにより、電子
透かしを埋め込む。この際、電子透かしは人間の目には
見えにくく、画像圧縮などに対して耐性を持つ必要があ
る。
理の一例としては、次に記す方式(松井、大西、中村、
“ウェーブレット変換における画像への署名データの埋
め込み”、信学論D−I1,Vol.J79−D−II
No.6 pp.1017−1024 1996年6
月)等が考えられる。
とによって得られる3種類の多重解像度表現をベクトル
で表現し、このベクトルを用いて電子透かし情報を埋め
込む場所を特定する。
数の下位数ビットを埋め込み情報で置き変えることによ
って実現する。画像圧縮器206は、離散ウェーブレッ
ト変換された係数を用いて圧縮処理を行う種々の圧縮方
式が考えられる。
述べるShapiro によるEZW(Jerome M.Shapiro, “Embedd
ed Image Using Zerotrees of Coefficients" IEEE Tra
ns,ON SIGNAL PROCESSING, VOL 41, NO.12,December 19
93) や、SaidによるSPIHT 方式(Amir Said,William A.
Pearlman,k“A New Fast and Efficient Image CodecBa
sed on Set Partitioning in Hierarchical Trees”,IE
EE Int. Symp. on Circuits and System. IL. May 199
3)等の方式が考えられる。
ツリーというデータ構造を利用する。ここで、ゼロツリ
ーとは離散ウェーブレット変換された各サブバンドにお
いて同じ空間位置に位置する係数の集合をツリー構造で
表現したものである。
ウェーブレット変換係数は、より低域サブバンドの係数
が無効であるなら、同じツリー構造においてより高域サ
ブバンドの全ての係数は無効であるという性質を用い
る。
し埋め込み方式は先に述べた“松井”らの方式、及び画
像圧縮装置の例であるEZW方式及びSPIHT方式に
限定されるものではなく、離散ウェーブレット変換を用
いて電子透かし情報を埋め込む装置及び画像圧縮装置で
あれば、本実施の形態に適用することが可能である。ま
た、第1の実施の形態と同様に、本実施の形態におい
て、電子透かし埋め込み器と画像圧縮器の配置順序は、
逆に配置することも可能である。
3の実施の形態に用いる画像処理装置の概略図である。
本実施の形態においては、第1の実施の形態における離
散コサイン変換器102、或いは第2の実施の形態にお
ける離散ウェーブレット変換器202を画像変換器50
2に置き換えたものである。その他の構成要素である入
力部501は、図1の入力部101に対応し、切り替え
器503は切り替え器103に対応する。また、電子透
かし埋め込み器504は電子透かし埋め込み器104に
対応し、切り替え器505は切り替え器105に対応
し、画像圧縮器506は画像圧縮器106に対応する。
変換器及び離散ウェーブレット変換器だけでなく、それ
以外の種々の変換器を用いることができる。この画像変
換器502が、その後に配置される画像圧縮器506と
組み合わせて入力多値画像データxの符号化を行う時、
画像処理装置全体の規模が大きくなってしまうこと、及
び回路の使用効率が悪い等の問題を解決することが可能
である。この画像変換器502としては、離散フーリエ
変換器、及び予測符号化器を含む種々の変換器が適用可
能である。
4の実施の形態に用いる画像処理装置の概略を示す構成
図である。図6において、図中の入力部601から入力
される画像データは、1画素辺り所定のビット数を持つ
多値画像データである。
されるべき画像データとN<MなるN値で表現されるべ
き画像データとが混在しているものである。M値で表現
されるべき画像データの例としては、多値表現に適した
写真、絵画等を示す画像データが挙げられ、これは通常
1画素あたり8ビットの深さを持つ256階調で表現さ
れる。
像データの例としては、2値表現するべき文字、線画等
を示す画像データが挙げられ、これは通常1画素あたり
1ビットの深さを持つ2階調で表現される。
が混在している画像を示す画像データ中に、多値及び2
値の画像データの持つ特徴を利用して電子透かし情報を
埋め込むために、前者の画像は多値画像データとして電
子透かし情報を埋め込み、後者の画像は2値画像データ
として電子透かし情報を埋め込むことにより画像全体に
効率的に電子透かし情報を埋め込むようにしている。
ブロック分割器602は、入力された多値画像データ
(横W画素×縦H画素)を所定の大きさのブロックに分
割し、上記分割したブロック単位で多値画像データを順
次出力するようにしている。ここでは、図7に示すよう
に、横Hb画素、縦Wb画素の矩形領域毎に分割された
多値画像データが出力されるものとする。
ータの各ビットを調べ、この多値画像データが2値画像
(文字、線画等)として表現されるべきものであるか、
多値画像(写真、絵画等の自然画像)として表現される
べきものであるかを判別する。
である。入力された画像データは比較器801により基
準値と比較され、その結果はカウンタアレイ802に入
力される。
される多値画像データの画素値に対応しており、その数
Lは多値画像データに対して予想できる最大レベル数
(例えば、256)と等しく設定されている。
結果が各参照値と等しい場合に1を出力し、その結果は
カウンタアレイ802の該当するカウンタへの入力とな
る。
タは画素毎にカウントされ、当該ブロック内の画素の全
てが比較処理された時点でカウンタアレイ802の内容
は判別部803に出力され、かつカウンタアレイ802
の内容はリセットされる。
を走査して、 c(i)≠0(i=0...L−1) …(6) であるカウンタの数NCをカウントし、 NC=2 …(7) の場合には、この画像データは2値画像として表現され
るべきものであると判別する。
るべきものであると判別する。
れる。切換え器603は、判別器803から入力された
判別結果に基づいて、入力される多値画像データが多値
画像として表現されるべきものであれば、それを離散ウ
ェーブレット変換器604に出力するように切り換え
る。また、入力される多値画像データxが2値画像とし
て表現されるべきものであれば、それを予測変換器60
8に出力するように切り換える。
ックは離散ウェーブレット変換器604によって離散ウ
ェーブレット変換が施され、電子透かし埋め込み器60
5を用いて電子透かし情報を埋め込む処理が実施され
る。次に、画像圧縮器606により量子化処理及びエン
トロピー符号化処理が施されることにより画像圧縮処理
が実施され、合成器611へ与えられる。
クは予測変換器608によって予測符号化が施され、次
に、電子透かし埋め込み器609によって電子透かし情
報を埋め込む処理が実施される。その後、画像圧縮器6
10によって量子化処理及びエントロピー符号化処理が
施されることにより画像圧縮処理が実施され、合成器6
11へ与えられる。
されたブロック及び2値画像であると判断されたブロッ
クを1画面分の原画像における各ブロックの位置と対応
する位置に配置し、電子透かし処理及び画像圧縮処理が
施された1画面分の画像を生成する。
離散ウェーブレット変換器604と予測変換器608と
の組み合わせに限定するものではない。例えば、図9に
示すような第1の実施の形態及び第2の実施の形態及び
第3の実施の形態で説明したような方法を組み合わせる
ような方法も本発明の範疇に含まれる。以下の場合の構
成の一例を説明する。
ブロック分割器、903は判別器、904は切り替え
器、905は画像変換器、906は電子透かし埋め込み
器、907は画像圧縮器、908は切り替え器、909
は合成器である。図中の各データ経路に各実施の形態の
画像変換器、電子透かし変換器、電子透かし埋め込み
器、画像変換器を適用する。これらの組み合わせを1画
面分の画像或いは各ブロックに応じて適応的に切り替え
ることによって、効率的な電子透かし情報の埋め込み処
理及び画像圧縮処理を実現することができる。
第5の実施の形態に用いる画像処理装置の概略構成を示
す構成図である。最初に、各部の処理の流れを説明す
る。図10において、図中の入力部1001から入力さ
れる画像データxは、1画素あたり所定のビット数を持
つ多値画像データである(本実施の形態では、1画素8
ビットとする)。入力部1001を介して入力された多
値画像データxは、画像変換器1002へ入力される。
画像変換器1002の例として、離散ウェーブレット変
換、離散コサイン変換、離散フーリエ変換などが適用可
能である。
え器1003へ入力される。この切り替え器1003を
用いることによって、電子透かし情報埋め込み処理及び
画像圧縮処理の順序を任意に選択することが可能であ
る。
かし埋め込み器1004、或いは画像圧縮器1005へ
入力される。それぞれの処理は、前述したような、離散
コサイン変換及び離散ウェーブレット変換を用いるもの
などが適用可能である。
らの出力は画像圧縮器1005及び切り替え器1006
へ、画像圧縮器1004からの出力は電子透かし埋め込
み器1004、および切り替え器1006へ入力され
る。それぞれの出力は、切り替え器1003からの信号
によって制御されている切り替え器1006によって適
応的に切り替えられて出力される。
は、切り替え器1003を経て、電子透かし埋め込み器
1004に与えられ、この電子透かし埋め込み器100
4において電子透かし情報が埋め込まれる。その後、画
像圧縮器1005において量子化処理とエントロピー符
号化処理が施されることにより画像圧縮処理が実行さ
れ、符号化データが切り替え器1006を経て出力され
る。
1005に与えられた場合は、ここで画像圧縮処理が施
され、その後電子透かし埋め込み器1004において電
子透かし情報が埋め込まれ、切り替え器1006を経て
出力される。
切り替え器1003を経て、画像圧縮器1005に与え
られ、ここで画像圧縮処理が施された後、切り替え器1
006を経て出力されるようにすることができる。
切り替え器1003を経て電子透かし埋め込み器100
4に出力し、ここで電子透かし情報を埋め込んだ後で、
切り替え器1006を経て出力することもできる。
を用いることによって、電子透かし情報埋め込み処理及
び画像圧縮処理を任意の順序で選択的に実施することが
可能である。更に、本実施の形態は、図9に示したよう
な装置において画像変換器、画像圧縮器、電子透かし埋
め込み器の配置を、図10に示すような装置に置き換え
ることによって、種々の画像変換器を用いて実施するこ
とが可能である。
は、本発明の第7の実施の形態に用いる画像処理装置の
概略図である。本実施の形態のデータ処理装置は、上述
した各実施の形態においてメディアプロセッサを適用し
た例である。メディアプロセッサとは、その内部構造を
画像処理と通信処理に最適化したプログラム可能なディ
ジタル信号処理プロセサである。
同時に処理できる演算の並列度は高められ、大量のデー
タを同時に処理することが可能である。
ラムによって既述されているため、メディアプロセッサ
の処理を変更したい場合は、プログラムを書き換えるこ
とにより、容易に且つ柔軟に対応することが可能であ
る。
技術には、同一演算の処理性能を向上させる並列化技
術、複数の異なる演算の処理性能を向上させる並列化技
術、特定演算の効率を向上するための専用化技術と大き
く3つが挙げられる。
いられる離散コサイン変換、離散フーリエ変換、離散ウ
ェーブレット変換などの処理は、積和演算のような単純
な演算を繰り返すものであり、メディアプロセッサに採
用されている設計技術を十分に活用することが可能であ
る。
メディアプロセッサを用いて構成した例を示す構成図で
ある。メディアプロセッサを用いて、電子透かし埋め込
み器と画像圧縮器の切り替え動作をプログラムによって
記述することによって高速で且つ柔軟性の高い装置を実
現することが可能である。
4と画像圧縮器1105の機能を含む切り替え可能なメ
ディアプロセッサを並列に配置すること、或いは図12
に示すように、これらを並列に配置した構成全体を一つ
のメディアプロセッサを用いて実現することで、装置全
体の簡素化、高速化、及び柔軟性の向上を図ることが可
能である。
部、1102は画像変換器、1103は切り替え器、1
104は電子透かし埋め込み器、1105は画像圧縮
器、1106は切り替え器である。
部、1202はブロック分割器、1203は判別器、1
204は切り替え器、1205は画像変換器、1206
は電子透かし埋め込み器、1207は画像圧縮器、12
08は切り替え器、1209はメディアプロセッサ、1
210は合成器である。
つのメディアプロセッサによって実現する必要はなく、
画像処理装置の一部をメディアプロセッサによって実現
した場合、複数のメディアプロセッサを用いて時分割に
処理する場合も本発明の範疇に含まれる。なお、本発明
ではこのメディアプロセッサを各実施の形態における変
換手段、圧縮手段、埋め込み手段、判別器等の少なくと
も一部に適用される全ての場合に応用できる。
施の形態を実現するための装置、方法及び実施の形態で
説明した方法を組み合わせて行う方法のみに限定される
ものではなく、上記システムまたは装置内のコンピュー
タ(CPUあるいはMPU)に、上記実施の形態を実現
するためのソフトウエアのプログラムコードを供給し、
このプログラムコードに従って上記システムあるいは装
置のコンピュータが上記各種デバイスを動作させること
により上記実施の形態を実現する場合も本発明の範疇に
含まれる。
ラムコード自体が上記実施の機能を実現することによ
り、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコ
ードをコンピュータに供給するための手段、具体的には
上記プログラムコードを格納した記憶媒体は本発明の範
疇に含まれる。
憶媒体としては、例えばフロッピ−ディスク、ハードデ
ィスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、
磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用い
ることができる。
ログラムコードのみに従って各種デバイスを制御するこ
とにより、上記実施の形態の機能が実現される場合だけ
ではなく、上記プログラムコードがコンピュータ上で稼
働しているOS(オペレーティングシステム)、あるい
は他のアプリケーションソフト等と共同して上記実施の
形態が実現される場合にもかかるプログラムコードは本
発明の範疇に含まれる。
が、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接
続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された
後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡
張ボードや機能格納ユニットに備わるCPU等が実際の
処理の一部または全部を行い、その処理によって上記実
施の形態が実現される場合も本発明の範疇に含まれる。
データを処理する場合について詳細に説明したが、音声
データを処理する場合にも本発明を良好に適用すること
ができる。また、上述した実施の形態では、主に静止画
像を符号化或いは静止画像に透かし情報を埋め込み場合
について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば
上記静止画像を、動画像を構成する複数フレームの1つ
と考えて、各フレームに対して上述の実施の形態を適用
すれば、動画像を符号化或いはこの動画像に透かし情報
を埋め込んだことになる。本発明はこのような場合も含
む。
ば、入力データを、圧縮処理及び/または電子透かし情
報埋め込み処理する際に、上記入力データを圧縮処理す
る圧縮処理手段の一部の回路と、上記入力データに電子
透かし情報埋め込み処理を施す埋め込み処理手段の一部
の回路とを一つの装置内において共用するようにしたの
で、例えば、電子透かし埋め込み器で用いられる変換器
と、圧縮処理手段で用いられる変換器とを共有すること
ができ、処理装置全体を効率的に実装することが可能と
なり、回路規模を増大させることなくマルチメディアデ
ータ処理装置を構成することができる。特に、各実施の
形態において、圧縮処理手段と埋め込み処理手段とを一
つの画像処理ボード内に分離不可能な状態で一体的に配
置することにより、回路規模を大幅に小さくすることが
できる。
像データに適したデータ処理を行うことができるので、
多値画像として処理される部分及び2値画像として処理
される部分が混在しているような一般的な画像を処理す
るに際し、それぞれの特徴を生かした電子透かし情報埋
め込み処理及びデータ圧縮処理を行うことができ、画質
を良好に保った処理を行うことができる。
図である。
図である。
ある。
ドの概念図である。
図である。
図である。
る図である。
ク図である。
成した際の様子を示すブロック図である。
した際の様子を示すブロック図である。
Claims (28)
- 【請求項1】 少なくとも第1の動作モード及び第2の
動作モードを有するデータ処理装置であって、 画像データまたは音声データの少なくとも1つを含むデ
ジタルデータを入力する入力手段と、 上記デジタルデータの形態を変換する変換手段と、 上記変換手段によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータを圧縮する圧縮手段と、 上記変換手段によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータに電子透かし情報を埋め込む埋め込み手段とを具備
し、 上記第1の動作モードでは、上記変換手段及び上記圧縮
手段を用いて上記デジタルデータを圧縮し、上記第2の
動作モードでは、上記変換手段及び上記埋め込み手段を
用いて上記デジタルデータに電子透かし情報を埋め込む
ことを特徴とするデータ処理装置。 - 【請求項2】 上記変換手段、圧縮手段、埋め込み手段
の各々は分離不可能な状態で一体的に配置されているこ
とを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。 - 【請求項3】 上記変換手段、圧縮手段、埋め込み手段
の各々は1つの画像処理ボード内に分離不可能な状態で
配置されていることを特徴とする請求項1に記載のデー
タ処理装置。 - 【請求項4】 上記データ形態の変換には、ウェーブレ
ット変換、コサイン変換、フーリエ変換の何れか1つが
含まれることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理
装置。 - 【請求項5】 上記データ形態の変換には、予測符号化
が含まれることを特徴とする請求項1に記載のデータ処
理装置。 - 【請求項6】 上記第1の動作モード及び第2の動作モ
ードに加えて第3の動作モードを有し、上記変換手段、
上記埋め込み手段及び上記圧縮手段を用いて、上記デジ
タルデータへの電子透かし情報の埋め込みと、上記デジ
タルデータの圧縮との両方を行うことを特徴とする請求
項1に記載のデータ処理装置。 - 【請求項7】 上記デジタルデータへの電子透かし情報
の埋め込み、または上記デジタルデータの圧縮の何方を
先に実行するかを選択する選択手段を有することを特徴
とする請求項6に記載のデータ処理装置。 - 【請求項8】 上記圧縮手段は、上記変換手段によりデ
ータ形態が変換されたデジタルデータを量子化する量子
化手段と、上記量子化されたデータをエントロピー符号
化するエントロピー符号化手段とを有することを特徴と
する請求項1に記載のデータ処理装置。 - 【請求項9】 上記変換手段、圧縮手段、埋め込み手段
の少なくとも一部がメディアプロセッサとして構成され
ていることを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装
置。 - 【請求項10】 上記画像データは動画像データである
ことを特徴とする請求項1に記載のデータ処理装置。 - 【請求項11】 少なくとも第1の処理モード及び第2
の処理モードを有するデータ処理方法であって、 画像データまたは音声データの少なくとも1つを含むデ
ジタルデータを入力する入力処理と、 上記デジタルデータの形態を所定の変換器を用いて変換
する変換処理と、 上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータを所定の圧縮器を用いて圧縮する圧縮処理と、 上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータに所定の埋め込み器を用いて電子透かし情報を埋め
込む埋め込み処理とを実行可能とし、 上記第1の処理モードでは上記所定の変換器及び圧縮器
を用いて上記デジタルデータを圧縮し、上記第2の処理
モードでは上記所定の変換器及び埋め込み器を用いて上
記デジタルデータに電子透かし情報を埋め込むことを特
徴とするデータ処理方法。 - 【請求項12】 少なくとも第1の処理モード及び第2
の処理モードを有するデータ処理方法であって、画像デ
ータまたは音声データの少なくとも1つを含むデジタル
データを入力する入力処理と、上記デジタルデータの形
態を所定の変換器を用いて変換する変換処理と、上記変
換処理によりデータ形態が変換されたデジタルデータを
所定の圧縮器を用いて圧縮する圧縮処理と、上記変換処
理によりデータ形態が変換されたデジタルデータに所定
の埋め込み器を用いて電子透かし情報を埋め込む埋め込
み処理とを実行可能とし、上記第1の処理モードでは上
記デジタルデータを上記所定の変換器及び圧縮器を用い
て圧縮し、上記第2の処理モードでは上記所定の変換器
及び埋め込み器を用いて上記デジタルデータに電子透か
し情報を埋め込む処理の手順をコンピュータに実行させ
るためのプログラムをコンピュータから読み出し可能に
格納したことを特徴とする記憶媒体。 - 【請求項13】 データ処理装置であって、 画像データを入力する入力手段と、 上記入力された画像データに基づいて、上記画像データ
が表す画像に2値画像が含まれているか多値画像が含ま
れているかを判別する判別手段と、 上記判別手段の判別結果に応じて、上記入力された画像
データに、2値画像に適した方法で電子透かし情報を埋
め込むか、多値画像に適した方法で電子透かし情報を埋
め込むかを選択し、上記選択された方法により上記画像
データに電子透かし情報を埋め込む埋め込み手段とを具
備することを特徴とするデータ処理装置。 - 【請求項14】 上記埋め込み手段は、上記入力された
画像データのデータ形態を2値画像に適した状態に変換
する第1の変換手段と、上記データ形態を多値画像に適
した状態に変換する第2の変換とを有し、 上記判別手段による判別結果に応じて、上記第1の変換
手段と第2の変換手段による変換を選択的に実行させる
ことを特徴とする請求項13に記載のデータ処理装置。 - 【請求項15】 上記第1の変換手段は、入力された画
像データに予測変換を施すことにより上記データ形態を
変換し、上記第2の変換手段は入力された画像データに
離散ウェーブレット変換を施すことにより上記データ形
態を変換することを特徴とする請求項14に記載のデー
タ処理装置。 - 【請求項16】 上記電子透かし情報が埋め込まれた画
像データに圧縮処理を施す圧縮手段を更に有することを
特徴とする請求項13に記載のデータ処理装置。 - 【請求項17】 上記圧縮手段は、上記変換手段により
データ形態が変換されたデジタルデータを量子化する量
子化手段と、上記量子化されたデータをエントロピー符
号化するエントロピー符号化手段とを有することを特徴
とする請求項16に記載のデータ処理装置。 - 【請求項18】 上記判別手段、圧縮手段及び埋め込み
手段の少なくとも一部がメディアプロセッサとして構成
されていることを特徴とする請求項16に記載のデータ
処理装置。 - 【請求項19】 上記画像データは動画像データである
ことを特徴とする請求項13に記載のデータ処理装置。 - 【請求項20】 データ処理方法であって、 画像データを入力する入力処理と、 上記入力された画像データに基づいて、上記画像データ
が表す画像に2値画像が含まれているか多値画像が含ま
れているかを判別する判別処理と、 上記判別処理の判別結果に応じて、上記入力された画像
データに2値画像に適した方法で電子透かし情報を埋め
込むか、多値画像に適した方法で電子透かし情報を埋め
込むかを選択し、上記選択された方法を用いて上記画像
データに電子透かし情報を埋め込む埋め込み処理とを行
うことを特徴とするデータ処理方法。 - 【請求項21】 データ処理方法であって、画像データ
を入力する入力処理と、上記入力された画像データに基
づいて、上記画像データが表す画像に2値画像が含まれ
ているか多値画像が含まれているかを判別する判別処理
と、上記判別処理の判別結果に応じて、上記入力された
画像データに2値画像に適した方法で電子透かし情報を
埋め込むか、多値画像に適した方法で電子透かし情報を
埋め込むかを選択し、上記選択された方法を用いて上記
画像データに電子透かし情報を埋め込む埋め込み処理の
手順をコンピュータに実行させるためのプログラムをコ
ンピュータから読み出し可能に格納したことを特徴とす
る記憶媒体。 - 【請求項22】 少なくとも第1の動作モード及び第2
の動作モードを有するデータ処理装置であって、 画像データまたは音声データの少なくとも1つを含むデ
ジタルデータを入力する入力手段と、 上記デジタルデータの形態を変換する変換手段と、 上記変換手段によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータを圧縮する圧縮手段と、 上記変換手段によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータに電子透かし情報を埋め込む埋め込み手段とを具備
し、 上記第1の動作モードでは、上記変換手段によりデータ
形態が変換されたデジタルデータを圧縮した後に、上記
圧縮データに電子透かし情報を埋め込み、 上記第2の動作モードでは、上記変換手段によりデータ
形態が変換されたデジタルデータに電子透かし情報を埋
め込んだ後に、上記デジタルデータを圧縮することを特
徴とするデータ処理装置。 - 【請求項23】 上記データ形態の変換には、ウェーブ
レット変換、コサイン変換、フーリエ変換の何れか1つ
が含まれることを特徴とする請求項22に記載のデータ
処理装置。 - 【請求項24】 上記圧縮手段は、上記変換手段により
データ形態が変換されたデジタルデータを量子化する量
子化手段と、上記量子化されたデータをエントロピー符
号化するエントロピー符号化手段とを有することを特徴
とする請求項22に記載のデータ処理装置。 - 【請求項25】 上記変換手段、圧縮手段、埋め込み手
段の少なくとも一部がメディアプロセッサとして構成さ
れていることを特徴とする請求項22に記載のデータ処
理装置。 - 【請求項26】 上記画像データは動画像データである
ことを特徴とする請求項22に記載のデータ処理装置。 - 【請求項27】 少なくとも第1の動作モード及び第2
の動作モードを有するデータ処理方法であって、 画像データまたは音声データの少なくとも1つを含むデ
ジタルデータを入力する入力処理と、 上記デジタルデータの形態を変換する変換処理と、 上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータを圧縮する圧縮処理と、 上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータに電子透かし情報を埋め込む埋め込み処理とを行
い、 上記第1の動作モードでは、上記変換処理によりデータ
形態が変換されたデジタルデータを圧縮した後に、上記
圧縮データに電子透かし情報を埋め込む処理を行い、上
記第2の動作モードでは、上記変換処理によりデータ形
態が変換されたデジタルデータに電子透かし情報を埋め
込んだ後に、上記デジタルデータを圧縮する処理を行う
ことを特徴とするデータ処理方法。 - 【請求項28】 少なくとも第1の動作モード及び第2
の動作モードを有するデータ処理方法であって、画像デ
ータまたは音声データの少なくとも1つを含むデジタル
データを入力する入力処理と、上記デジタルデータの形
態を変換する変換処理と、上記変換処理によりデータ形
態が変換されたデジタルデータを圧縮する圧縮処理と、
上記変換処理によりデータ形態が変換されたデジタルデ
ータに電子透かし情報を埋め込む埋め込み処理とを行
い、上記第1の動作モードでは、上記変換処理によりデ
ータ形態が変換されたデジタルデータを圧縮した後に、
上記圧縮データに電子透かし情報を埋め込む処理を行
い、上記第2の動作モードでは、上記変換処理によりデ
ータ形態が変換されたデジタルデータに電子透かし情報
を埋め込んだ後に、上記デジタルデータを圧縮する処理
の各手順をコンピュータに実行させるためのプログラム
をコンピュータから読み出し可能に格納したことを特徴
とする記憶媒体。
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