WO2002091731A1 - Method for burying data in image, and method for extracting the data - Google Patents

Method for burying data in image, and method for extracting the data Download PDF

Info

Publication number
WO2002091731A1
WO2002091731A1 PCT/JP2002/002662 JP0202662W WO02091731A1 WO 2002091731 A1 WO2002091731 A1 WO 2002091731A1 JP 0202662 W JP0202662 W JP 0202662W WO 02091731 A1 WO02091731 A1 WO 02091731A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
image
embedded
embedding
block
Prior art date
Application number
PCT/JP2002/002662
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Masafumi Tanaka
Original Assignee
Techno Mathematical Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Techno Mathematical Co., Ltd. filed Critical Techno Mathematical Co., Ltd.
Priority to EP02705383A priority Critical patent/EP1395036A4/en
Priority to US10/476,906 priority patent/US20040131224A1/en
Publication of WO2002091731A1 publication Critical patent/WO2002091731A1/ja

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G06T1/0021—Image watermarking
    • G06T1/0028—Adaptive watermarking, e.g. Human Visual System [HVS]-based watermarking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/32—Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N1/32101—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N1/32144—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title embedded in the image data, i.e. enclosed or integrated in the image, e.g. watermark, super-imposed logo or stamp
    • H04N1/32149—Methods relating to embedding, encoding, decoding, detection or retrieval operations
    • H04N1/32154—Transform domain methods
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/32—Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N1/32101—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N1/32144—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title embedded in the image data, i.e. enclosed or integrated in the image, e.g. watermark, super-imposed logo or stamp
    • H04N1/32149—Methods relating to embedding, encoding, decoding, detection or retrieval operations
    • H04N1/32154—Transform domain methods
    • H04N1/32165—Transform domain methods using cosine transforms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/32—Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N1/32101—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N1/32144—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title embedded in the image data, i.e. enclosed or integrated in the image, e.g. watermark, super-imposed logo or stamp
    • H04N1/32149—Methods relating to embedding, encoding, decoding, detection or retrieval operations
    • H04N1/32267—Methods relating to embedding, encoding, decoding, detection or retrieval operations combined with processing of the image
    • H04N1/32277—Compression
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/46—Embedding additional information in the video signal during the compression process
    • H04N19/467—Embedding additional information in the video signal during the compression process characterised by the embedded information being invisible, e.g. watermarking
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/90—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using coding techniques not provided for in groups H04N19/10-H04N19/85, e.g. fractals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2201/00—General purpose image data processing
    • G06T2201/005—Image watermarking
    • G06T2201/0052—Embedding of the watermark in the frequency domain
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2201/00—General purpose image data processing
    • G06T2201/005—Image watermarking
    • G06T2201/0053—Embedding of the watermark in the coding stream, possibly without decoding; Embedding of the watermark in the compressed domain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/32—Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N2201/3201—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N2201/3225—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of data relating to an image, a page or a document
    • H04N2201/3233—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of data relating to an image, a page or a document of authentication information, e.g. digital signature, watermark
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/32—Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N2201/3201—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N2201/3269—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of machine readable codes or marks, e.g. bar codes or glyphs
    • H04N2201/327—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of machine readable codes or marks, e.g. bar codes or glyphs which are undetectable to the naked eye, e.g. embedded codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/32—Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N2201/3201—Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N2201/328—Processing of the additional information
    • H04N2201/3283—Compression

Definitions

  • the present invention provides a method of embedding data in an image and extracting the data; removing the data; more specifically, embedding data in a JPE Gf ⁇ "-converted image; It does not cause image degradation when embedding and extracting data, embedding data in images; removing data and extracting the data; removing data.
  • Digital content is used in a wide variety of businesses. For example, Fig. 12 shows typical fields. In addition to the quality of digital 'content', the quality is not degraded even after copying, the handling is easy, etc. There are endless business opportunities. Digital content, on the other hand, does not degrade in quality when copied, but carries the great risk of being easily intercepted and copied. This piracy problem is one of the obstacles to the digital content business's attrition, and as a result, we need some kind of protection to protect the content.
  • the present invention has been made to solve the above problem, and it is possible to decode a face image in which data is embedded at the time of JP EGiT by a standard decoding method, and to convert the data embedded in the decoding method into a non-reversible image. Embedding of data into an image that can be extracted to ⁇ even under the code "i" and in which image degradation is small due to data embedding: Classify and extract the data.
  • the method of embedding data in an image according to the present invention according to claim 1 for determining the US is a method of embedding data in an image, in embedding data in an image, dividing an original image into blocks of 8 ⁇ 8 pixels, DCT is performed for each block in every block! /, And for each block, the quantization table is quantized in the quantization table ( ⁇ Data is embedded by replacing the numerical value with 1-bit data. , Run-length coding and Huffman coding in order, and furthermore, replacing the value of the tilt self-quantization table corresponding to the coefficient value replaced with the self-quantization bi with 1 with ⁇ . ⁇ .
  • the data extraction according to the present invention of the fiber according to claim 2 for determining the above It is necessary to set the quantization table in which the coefficient value replaced by fit itself is further replaced by 1 when extracting the data. And a floor.
  • a data extraction method wherein the data and the image embedded by the data embedding method in Xiao's image are separated by a dedicated decoder. It examines the coefficient value of each block, extracts the embedded data, and performs inverse quantization ( ⁇ ⁇ IDCT to decode the image.
  • claim 4 describes a male data extraction according to the present invention
  • claim 1 describes a standard decoding of data and J ⁇ IK elephant embedded by the data embedding method in an image.
  • the male character is separated by a container, and the sign ⁇ ii ⁇ ij is input to the post as it is to decode the image, and the decoded image is divided into blocks of 8 ⁇ 8 pixels, and the whole image is! DCT is performed for each block, the coefficient value is checked, and the extraction of embedded data is used as glue.
  • Fig. 1 is a T diagram showing the JP EG symbol (the dangling procedure) according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the scan order of Huffman transformation according to the present invention.
  • Fig. 4 is a diagram showing a system configuration on the specialized side according to the present invention
  • Fig. 4 is a ⁇ T diagram showing an example of embedding data in the highest coefficient according to the present invention.
  • Fig. 6 is a diagram showing an example of a quantization table according to the present invention
  • Fig. 6 is a diagram showing an example of a quantized table after replacement according to the present invention
  • Fig. 7 is a diagram showing a general rule according to the present invention
  • Fig. 8 is a diagram showing another system of the rest rule according to the present invention
  • Fig. 9 is a diagram showing still another system of the rest rule according to the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing a system configuration of a sign (side) in the MP EG according to the present invention.
  • Fig. 11 is a diagram showing a system of the double rule in the MP EG according to the present invention.
  • Structure I s a diagram illustrating a. The first 2 figures digital 'content force s use has been les illustrates a Rui ⁇ areas. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a fiber in the JPEG encoding procedure
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a scan order of Huffman codes.
  • the image to be processed is divided into 8 x 8 blocks, each block! / ⁇ te discrete cosine transform (hereinafter referred to as DCT), quantization using a quantization table, and Huffman coding. Since the high-frequency DCT coefficient often becomes zero due to quantization, the AC coefficient is zigzag scanned as shown by the line in FIG. The set of the last zero values of the AC coefficients obtained by the zigzag scan is replaced by a measure of E OB (End Of Lock), which indicates the end of the block without being ridden.
  • JPEG code ( ⁇ Embeds data in IJ.
  • FIG. 3 shows the system configuration on the encoding side according to Hayashi's invention.
  • data of a maximum of 1 bit is embedded in each 8 x 8 block.
  • 80 grayscale / ray images it is possible to embed up to 528 bits of data.
  • zigzag scan The AC coefficients arranged in order are described as AC (p).
  • p is 1 to 63.
  • the embedded data can be known by examining the AC coefficient before the ⁇ key quantization according to the decoding rule.
  • JPEG the processing of the amount of wheat is reversible, so if the location of the data coefficients S embedded in the AC coefficients can be identified, the embedded data can be restored when decoding.
  • the scale of the AC coefficient for embedding data has a certain degree of freedom.
  • Upper HD is for avoiding image deterioration due to missing " ⁇ " of original image data
  • «D is for avoiding image deterioration due to adding data that is not in the original image
  • Normal j PEG decoding ⁇ e decoding: ⁇ the embedded data will become noise in the image.
  • the quantization table which has been placed in the process of f processing, is converted to a Huffman code, and the conversion is performed in the reverse rule.
  • Huffman uses a quantization table different from the quantization table shelved at the time of quantization.
  • the data can be embedded up to the number of blocks divided into 8 X 8 at the maximum. If you insert more data than this, ⁇ is a way to embed multiple data for each block. ⁇ Embedding in a symbol; ⁇ Applying to i! ⁇ .
  • ⁇ needs to separate the embedded data and the image with a special decoding " ⁇ " at the time of decoding.
  • IDCT inverse cosine transform
  • the DCT and IDC ⁇ are required to be accurate enough to extract embedded data 0 and 1 without error, but the present inventor has proposed a fixed / J3 ⁇ 4 ⁇ DSP. It is recommended that sufficient data can be extracted even under basic measures such as performing the measurement.
  • FIG. 10 is a diagram showing an outline of the MPEG code sequence.
  • MP E There are three views: I picture, P picture and B picture.
  • the input image is usually divided into 8 x 8 pixel units, similar to JPEG; DC, and each block is subjected to DCT calculation, quantization using a quantization table, and Huffman coding. .
  • the zigzag scan of Quantum is performed in the same way as JPEG: ⁇ . Since the processing of each frame is the same as that of JPEG, the same processing as embedding data in JPEG with _Bzt! May be performed. Availability of industrial companies
  • the present invention is as described above, and a method of embedding data in an image according to the present invention and extraction of the data; at last, an image in which data is embedded at the time of JPEGi decoding is decoded with a standard decoding method.
  • the data embedded in the home directory can be extracted into ⁇ :, and the image deterioration due to the data embedding can be suppressed to a small level.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Television Systems (AREA)

Description

明 細 書 画像へのデータ埋め込み^法及び当該データの抽出：^去 鎌分野
本発明は、 画像へのデータ埋め込み 去及び当該データの抽出; W去、 より詳細には、 J P E Gf^"化された画像へデータを埋め込み、復^寺に肓 &|己デ'ータを に抽出すること ができ、 しかもデータの埋め込み及 出に際して画像劣化を起こさなレ、画像へのデータ 埋め込み; W去及び当該データの抽出;^去に関するものである。 背.景嫌
、 デジタル 'コンテンツは、 多種多様なビジネスで利用されている。 例えば、 その 代表的な分野を示すと図 1 2のようになる。 デジタル 'コンテンツは、 そ れた品質の 他に、 レ、くらコピーしても品質が劣化しない、 取扱いが簡単等の糊敷があるため、 デジタ ル'コンテンツを保有する者にとっては、アイデア次第で無限のビジネスチャンスがある。 一方、 デジタル.コンテンツは、 コピーしても品質が劣化しないという稱|^ら、容易 に邀去コピーされてしまうという大きなリスクを背負って 、る。 この違法コピー 題は、 デジタル ·コンテンッビジネスの摩業化に際して障害の 1つになって 1/ヽるので、 とし てコンテンツに何ら力 ^護をする t½aみが必要となる。
そこで、 画像^^のデジタル.コンテンツに、 人に気づかれないように割^ を示 す†t¾を埋め込む、 電 かしという鎌がある。 電 かしは、 デジタル.コンテンツ を不正利用から體するためのものである。 また、 '歸艮をコンテンツ全体に埋め込めば、 改ざんの有無だけでなく、 具 勺に改ざんの個所を特定することも可能になる。
また、 J P E G 匕された画像へデータを埋め込み、復" ^寺に嫌己データを取り出す ことを目的とする画像に ¾ "るデータ埋め込^ 出 去が幾つカ^1昌されているが、 その 多くは、画像にデータを埋め込むことにより、画像の劣化を招くという問題を抱えている。 発明の開示
本発明は上記問題 旱決するためになされたもので、 J P EGiT ^匕時にデータを埋め 込んだ面像を標準の復^で復号することができ、復 寺に埋め込まれたデータを、 非可 逆符号イ 去 のもとでも^に取り出すことができ、 且つデータの埋め込みによる画 像劣化が小さい画像へのデータ埋め込み: ^級び当該データの抽出雄を^ ることを とする。
上 ΐ己 USを角?決するための請求項 1に言織の本発明に係る画像へのデータ埋め込み方法 は、画像へのデータ埋め込みに当たり、原画像を 8 X 8画素のプロック単位で分割し、 全画につ!/ヽて各ブロック単位で D C Tを行な!/、、 各プロックにつ 、て量子化テーブルで 量子化レ 量子ィ (^数値を 1ビットのデータに置き換えることでデータの埋め込みを 行ない、 ランレングス符号ィ [^びハフマン符号化を順に行ない、 更に、 謙己量子ィ bi麦に置 き換えられた係数値に対応する tilt己量子化テーブルの値を 1に置き換えることを顿敫とす る。
上記 ^決するための請求項 2に纖の本発明に係るデータ抽出:^去は、 fit己置き 換えられた係数値を更に 1に置き換えた量子化テーブルをデータの抽出時に ^fflすること を糊敷とする。
上記課題を解決するための請求項 3に! ¾の本発明に係るデータ抽出方法は、 請求項 1 に霄 の画像へのデータ埋め込み方法によって埋め込まれたデータと 像を専用の復号 器により分离 t "る力 であって、 各ブロックの係数値を調べ、埋め込まれたデータを抽出 し、 逆量子ィ (^ぴ I D CTを施して画像を復号することを糊敷とする。
上記調を解決するための請求項 4に雄の本発明に係るデータ抽出;^去は、請求項 1 に言 の画像へのデータ埋め込み方法によって埋め込まれたデータと J^IK象を標準の復号 器により分离 trる雄であって、符^ ii^ijをそのまま標職 に入力して画像を復号し、 復号画像を 8 X 8画素のプロック単位で分割し、 全画につ!/ヽて各プロック単位で D C Tを行ない、係数値を調べ、埋め込まれたデータを抽出することを糊敷とする。 図面の簡単な説明 第 1図は、本発明に係る J P EG符^ (匕手順の娜を^ T図である。 第 2図は、本究明 に係るハフマン^ ~化のスキャン順を示す図である。 第 3図は、本発明に係る特化側の システム構成を示す図である。 第 4図は、 本発明に係る最高域の係数にデータを埋め込む の例を^ T図である。 第 5図は、本発明に係る量子化テーブルの例を 図である。 第 6図は、本発明に係る置き換え後の量子化テーブルの例を示す図である。 第 7図は、 本 発明に係る復^ ί則のシステムを示す図である。 第 8図は、本発明に係る復^ ί則の別のシス テムを示す図である。第 9図は、本発明に係る復^ f則の更に別のシステムを示す図である。 第 1 0図は、本発明に係る MP E Gにおける符^ (匕側のシステム構成を 図である。 第 1 1図は、本発明に係る MP EGにおける復"^則のシステム構成を示す図である。 第 1 2 図は、 デジタル 'コンテンツ力 s利用されてレ、るィ壞的な分野を示す図である。 発明を するための最良の形態
本発明の雄の形態を謝図面に麵して説明する。 まず、 J P EG符号化の手順につ いて説明する。ここでは、面 式がシーケンシャル J P EGの:^について説明するが、 プログレツシプ J P EGの ^にも適用できる。
図 1は、 J P E G符号化手順の纖を、 図 2は、ハフマン符 f匕のスキヤン順を示す図 である。 処理する画像は 8 X 8のプロックに分割され、 それぞれのブロックにお！/ヽて離 散コサイン変換 （以下 D CTとする)、 量子化テーブルを用いた量子化、 ハフマン符号化 力 S行なわれる。 高域の D CT係数は、 量子化によって零値になることが多いため、 AC係 数は、 図 2の 線で示すようにジグザクスキャンされてノ、フマン符号化が行なわれる。 こ のジグザグスキャンによる AC係数の最後の零値の集合は、 ^(匕されず、 ブロックの終 了を示す E OB (E n d O f B l o c k) という f措に置き換えられる。 本発明は、 この J P E G符号ィ (^IJにデータの埋め込みを行なうものである。
次に、本発明におけるデータ埋め込み^去について説明する。 図 3〖林発明に係る符号 化側のシステム構成を示すもので、 ここでは、 8 X 8の各ブロックに最大 1ビットのデ ータを埋め込むものと仮定すると、 例えば、、 7 0 4 X 4 8 0のグレースケ一/レ画像の場 合、最大 5 2 8 0ビットのデータを埋め込むこと力 S可能となる。 以下、 ジグザグスキャン 順に並べた AC係数を AC (p) として説明する。 但し、 pは 1〜6 3である。
本発明では、 各プロックにおいて、 p番目の AC係数 AC (p) の量 数値を
1ビットのデータに置き換える。 ここで pは纖とし、 全てのプロックで、 同じ場所の A
C係数に対して置き換えを行なうものとする。 その結果、復^ ί則で〖鍵量子化前に、 その AC係数を調べることにより、埋め込まれたデータを知ることができる。 J P EGでは、 量 麦の処理は可逆であるので、データ力 S埋め込まれた A C係数の場所が特定できれば、 埋め込まれたデータを復号の際に に復元することができる。
また、 本発明は、 単に AC係数を変更するだけであり、 データを埋め込んだ符¾ リも 通常の J P E G復^で βすることが可倉である。
次に、 データの埋め込みの際に、 画像劣化を小さく抑える W去について説明する。 デー タを埋め込む AC係数の遨尺には自由度があるが、 本発明では、
①高域 (^系数は量子ィ I ^に零値となること力 S多く、係类爐き換えによる画像劣化を低く抑 免られる。
^'一タカ S埋め込まれた画像を通常の j p E G復^で復号した際に、 ig¾ ^数に埋め 込んだ：^に比べ、 高域 数への埋め込みは視覚的に目立ち難い。
という理由から、 最謝系数に埋め込むこととする。
上 HDは、本来の画像データの "^を欠落させることによる画像劣化を回避するための ものであり、 上言 «Dは、本来の画像には無いデータを加えることによる画像劣化を回避す るためのものである。通常の j P E G復^ e復号する:^には、埋め込まれたデータは、 画像に ¾ "るノイズとなってしまう。 このノイズの視覚への! ^を小さくするために、 高 域 < )»:を凝尺することとしたものである。
また、 ¾:pの決定は、
Figure imgf000006_0001
してくる。 図 4は、 本発明において推奨する最高域の係数 (p = 6 3) にデータを埋め込 む の例を^ Tものであり、 ここで、最高域 数に 1というデータ力 S埋め込まれた場 合、埋め込まな力 たときに比べ、途中の零値のランレングス 匕分と最後の 1 <¾ 数 分だ
Figure imgf000006_0002
につながる。 従って、 フアイ/ ィズの上限に制限がある^^には、 より粗い量 匕を行 なう必要が生じる。
次に、 逆量 匕の際に確する量^ ί匕テーブルについて説明する。 J P EG !^の ^, に f措化の際に籠した量子化テーブルをそのままハフマン符¾匕し、復 "^則 において、 その量 匕テープル 翻する。 しかし、 本発明では、既存の J P EG復^^ による画像の劣化を抑えるために、 化の際に棚した量子化テーブルとは異なる量子 化テーブルをハフマン はる。
通常の AC係数における量子化テーブルの値は非常に大きく （図 5参照)、 量子ィ匕後に A bた値が 1という小さな値であっても、 逆量子化により非常に大き W直に変換され、 そ の結果、復号画像において非常に大きな劣化を招いてしまう。この問題を角军決するために、 データ力 S埋め込まれた場所 （p ) に相当する量子化テーブルの値を、 量子ィ!^に 1に置き 換え、 逆量子化の際にそれを利用することとする （図 6参照)。
このような:^去でデータを埋め込んだ:^、 埋めこむことができるデータ量は、最大で 8 X 8に分割したプロック数である。 これ以上のデータを埋め込みたレ、^には、 1つ のプロック毎に複数のデータを埋め込む方 \ 色 言号に埋め込む;^縛があり、本発 明の;^去を、 そのような齢に適用すること i! ^である。
次に、 ±¾ϋした;^去によ
Figure imgf000007_0001
法を説明する。 その^去には、 専用復"^により »^、ータを取り出 1 ^去と、標職号 器により復号した後にその復号画像から後処理によりデータを取り出 法の 2つが考え られる。
専用復^^を用いる：^は、復^ ί匕の際に、 埋め込まれたデータと画像を専用の復"^ により分離する必要がある。 そのためには、
φ プロックの A C (6 3) を調べ、埋め込まれたデ、、一タを抽出する。
② AC (6 3) を 0値に戻す。
量子化、 逆离饊コサイン変換（以下 I DCTとする） を施して画像を復号する。 という処理を行なう （図 7参照)。
した 去の齢は受信側において特別な復^!を » る必要があるが、 そのよう な特別な復^を用いることな 復^ ®を標準の復" ¾で行ない、 その復号画像より 埋め込みデータを取り出すことも可能である。 そのためには、
( f ¾l^をそのまま標霸 ^^に入力し、復号画像を得る。
¾号画像を 8 X 8のブロックに分割し、 D C Τを施す。
③ AC (p) の値を調べ、 データを抽出する。
という麵を行なう （図 8参照)。
この 、復号画像に対し DCT計算を行なう颜があるが、 計算すべき AC係数の値 は 1つだけであり、 計算量は、 通常の 8 X 8点 D C Tの 1 6 4で済む。 また、 既存の 飾な通常の復"^を翻して、 復号画像を得ることができる。
この第 2の 去では、 標準 J PEG復"^の復号画像に対して後処理として埋め込みデ ータの取り出しを行なうため、埋め込みデータを取り出す過程にぉレヽて、 D C Tと I D C τの; ¾aが行なわれることになる。 このため、 埋め込みデータの 0と 1を誤りなく取り出 せるだけの D CTと I DCTの精度が必要となるが、本発明者は、 固定/ J¾ ^の D S Pを ィ細する等の雞的な計 度のもとでも、 十分データの抽出が可能であることを薦し ている。
データを抽出しない^^には、標準の】？£0復 をそのまま^ fflすることができる (図 9参照)。 この 、 各プロックに付加されたデータは、 単なるノイズとなるが、 対 応する AC係数の量^ f匕テーブル が 1となっているため、 画像に与える灘を小さく 抑えることができる。
次に、 MP EG画像へのデータの埋め込み;^去について説明する。 まず、 MP EGf ^ ィ匕の手順を説明する。 図 1 0は、 MP E G符^ヒ手順の概略を示す図である。 MP E。画 像では Iピクチャ、 Pピクチャ、 Bピクチャの 3觀の画像が する。 入力された画像 は、 J P E Gの; ½と同じように、 通常 8 X 8画素単位に分割され、 それぞれのプロッ クに対して D C T計算、 量子化テーブルを用いた量子化、 ハフマン符号化が行なわれる。 また、 量子ィ のジグザグスキャンも J P E Gの:^と同じように行なわれる。 各フレー ムの処理は、 J P E Gと同じなので、 _Bzt!した J P E Gへのデータの埋め込みと同様の処 理を行なえばよい。 産社の利用可能性
本発明は した通りであって、本発明による画像へのデータ埋め込み方法及び当該デ ータの抽出; ^去において,は、 J P EGi¾^化時にデータを埋め込んだ 像を標準の復^^ で復号し、復"^寺に埋め込まれたデータを^:に取り出すことができ、 且つデータの埋め 込みによる画像劣化を小さく抑えることができる効果がある。

Claims

請求の範囲
1 画像へのデータ埋,め込みに当たり、 ¾像を 8 X 8画素のプロック単位で分割し、 全麵につレ、て各ブロック単位で D C Tを行なレヽ、 各ブロックにつレ、て量子化テーブルで 量子化し、 量子ィ «数値を 1ビットのデータに置き換えることでデータの埋め込みを 行ない、 ランレングス びハフマン簡匕を順に行ない、 更に、 lf己量 に置 き換えられた係数値に対応する謝 S量 匕テーブルの値を 1に置き換えることを糊敫とす る画像へのデータ埋め込み:^ 2 請求項 1におレヽて置き換えられた係数値を更に 1に置き換えた量子化テーブルをデ ータの抽出時に翻することを赚とするデータ抽出
3 請求項 1に言識の画像へのデータ埋め込み方法によって埋め込まれたデータと^ 像を専用の復^により分离 ftる;^去であって、各ブロック" ^、数値を調べ、埋め込まれ たデータを抽出し、 逆量 び I DCTを施して画像を復号することを稱敫とするデー タ抽出紘
4 請求項 1に言 の画像へのデータ埋め込み;^法によって埋め込まれたデータと 像を標準の復^により分离 f る方法であって、符^ヒ列をそのまま標霸" ^に入力し て画像を復号し、 復号画像を 8 X 8画素のプロック単位で分割し、 全画にっレ、て各ブ 口ック単位で D C Tを行なレヽ、係数値を調べ、 埋め込まれたデータを抽出することを糊敷 とするデータ抽出方
PCT/JP2002/002662 2001-05-07 2002-03-20 Method for burying data in image, and method for extracting the data WO2002091731A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP02705383A EP1395036A4 (en) 2001-05-07 2002-03-20 METHOD FOR CREATING DATA IN A PICTURE AND METHOD FOR EXTRACTING THE DATA
US10/476,906 US20040131224A1 (en) 2001-05-07 2002-03-20 Method for burying data in image, and method of extracting the data

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001135674A JP2002330279A (ja) 2001-05-07 2001-05-07 画像へのデータ埋め込み方法及び当該データの抽出方法
JP2001-135674 2001-05-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002091731A1 true WO2002091731A1 (en) 2002-11-14

Family

ID=18983095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2002/002662 WO2002091731A1 (en) 2001-05-07 2002-03-20 Method for burying data in image, and method for extracting the data

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20040131224A1 (ja)
EP (1) EP1395036A4 (ja)
JP (1) JP2002330279A (ja)
WO (1) WO2002091731A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1555630A2 (en) * 2003-12-26 2005-07-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Watermarking of images

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006109051A (ja) * 2004-10-05 2006-04-20 Sharp Corp 画像符号化装置、画像符号化方法、画像符号化プログラムおよび画像符号化プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US7548641B2 (en) * 2005-02-17 2009-06-16 Vectorsgi, Inc. System and method for embedding check data in a check image
US7447347B2 (en) * 2005-02-17 2008-11-04 Vectorsgi, Inc. Method and system for retaining MICR code format
US8254700B1 (en) 2006-10-03 2012-08-28 Adobe Systems Incorporated Optimized method and system for entropy coding
JP5300741B2 (ja) 2007-01-12 2013-09-25 シフォルーション ベー フェー ビデオ透かし入れのための方法および装置
JP5174878B2 (ja) * 2010-10-13 2013-04-03 国立大学法人信州大学 秘匿情報の抽出装置および書き替え装置
JP5842357B2 (ja) * 2011-03-25 2016-01-13 富士ゼロックス株式会社 画像処理装置及び画像処理プログラム
US9866724B2 (en) * 2015-06-18 2018-01-09 Vmware, Inc. Pixel perturbation for transmission of meta-information
US9842387B2 (en) 2015-06-18 2017-12-12 Vmware, Inc. Pixel perturbation for image quality measurement

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0947953A2 (en) * 1998-03-30 1999-10-06 Seiko Epson Corporation Watermarks for detecting tampering in images

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3106985B2 (ja) * 1996-12-25 2000-11-06 日本電気株式会社 電子すかし挿入装置及び検出装置
US6154571A (en) * 1998-06-24 2000-11-28 Nec Research Institute, Inc. Robust digital watermarking
US6275599B1 (en) * 1998-08-28 2001-08-14 International Business Machines Corporation Compressed image authentication and verification
US6285775B1 (en) * 1998-10-01 2001-09-04 The Trustees Of The University Of Princeton Watermarking scheme for image authentication
JP2001111808A (ja) * 1999-10-05 2001-04-20 Nec Corp 電子すかしデータ挿入方式及び装置
US6597811B1 (en) * 2000-03-27 2003-07-22 Eduard Batkilim Method and device for image digitized data compression and decompression

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0947953A2 (en) * 1998-03-30 1999-10-06 Seiko Epson Corporation Watermarks for detecting tampering in images

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1395036A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1555630A2 (en) * 2003-12-26 2005-07-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Watermarking of images
EP1555630A3 (en) * 2003-12-26 2006-02-08 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Watermarking of images
US7583850B2 (en) 2003-12-26 2009-09-01 Panasonic Corporation Image-processing apparatus and method

Also Published As

Publication number Publication date
US20040131224A1 (en) 2004-07-08
EP1395036A1 (en) 2004-03-03
EP1395036A4 (en) 2006-05-24
JP2002330279A (ja) 2002-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8032758B2 (en) Content authentication and recovery using digital watermarks
JP4226897B2 (ja) デジタル画像データへ電子透かしを埋め込む方法
US6285775B1 (en) Watermarking scheme for image authentication
Iwata et al. Digital steganography utilizing features of JPEG images
CN100459708C (zh) 将水印嵌入信息信号中的方法和设备
Maniccam et al. Lossless compression and information hiding in images
CN1954614B (zh) 编码数值块的方法和设备
US20030156753A1 (en) Method of embedding color information in printed documents using watermarking
JPH11284843A (ja) ウォ―タマ―クをディジタル画像シ―ケンスのビットストリ―ム表現に組み込むための方法及び装置
CN100420264C (zh) 图像处理装置及其系统与方法和电子信息装置
CN101681499A (zh) 修改经编码的比特流
TWI234744B (en) Enhancing compression while transcoding jpeg images
Jafari et al. Increasing image compression rate using steganography
US6633652B1 (en) Method of inserting a watermark and authenticating a digital signal
Wang et al. A region and data hiding based error concealment scheme for images
EP1107608A3 (en) Methods and apparatus for context selection of block transform coefficients
WO2002091731A1 (en) Method for burying data in image, and method for extracting the data
Kong et al. Object watermarks for digital images and video
US20050089189A1 (en) Embedding a watermark in an image signal
KR101528300B1 (ko) Ac 계수를 이용한 jpeg 압축 이미지의 워터마크 삽입 및 추출 방법
Li et al. A reversible data hiding scheme for JPEG images
US7613319B2 (en) Electronic watermark generating apparatus, method, and program for generating electronic watermark
Cai et al. A reversible watermarking algorithm for high efficiency video coding
JP4919213B2 (ja) 電子透かし挿入方式および検出方式
Seki et al. Quantization-based image steganography without data hiding position memorization

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN IL IN NO US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10476906

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002705383

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002705383

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200401777

Country of ref document: ZA

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 2002705383

Country of ref document: EP