DE69834063T2 - Verfahren zum Einbetten eines Wasserzeichens in Digitaldaten - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDING
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht auf ein Verfahren zur Einbettung von Wassermarken-Information, damit durch menschliche Sinne nicht erfasst wird, wenn andere Information in digitaler Information eingebettet ist, und auf ein Verfahren zum Lesen von Wassermarken-Information, die in der digitalen Information eingebettet ist, und auf eine Vorrichtung dafür. Der Begriff Wassermarken-Information wird hier verwendet, um die einzubettende Information aufgrund ihrer Analogie zu der Wassermarke zu beschreiben, die verwendet wird, um das Fälschen von Banknoten zu verhindern.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Die Technik zur Einbettung anderer Information in digitaler Information, damit sie durch menschliche Sinne nicht erfasst wird, wurde nun vielfach für den Schutz des Urheberrechts von digitalem Informationsinhalt oder bei Systemen zum Verhindern von falscher Wiedergabe verwendet, indem die Urheberrecht-Information, die Benutzerkennung und dergleichen in den Informationsinhalt eingebettet wird.
  • Mit der herkömmlichen Technik besteht jedoch ein Problem, das die eingebettete Information durch die verlustbehaftete Komprimierungsverarbeitung oder die Kompilierungsverarbeitung der digitalen Information, die durch die JPEG (Joint Photograph Expert Group) und die MPEG (Motion Picture Expert Group) dargestellt wird, ohne weiteres gelöscht wird. Außerdem ist es schwierig gewesen, da die Verarbeitung kompliziert ist, die Einbettung und das Lesen des Bewegtbilds und dergleichen auf einer Echtzeit-Grundlage durchzuführen. Unter der Annahme, dass das Objekt, in dem Information eingebettet ist, beispielsweise ein Bild ist, da ein Bereich, wobei die Luminanzänderung klein ist, vergleichsweise einfach durch das menschliche Wahrnehmungsvermögen erfasst wird, ist es schwierig, eine Einbettung ohne Verschlechterung der Bildqualität durchzuführen. Außerdem wird bei der verlustbehafteten Komprimierung die Pixelinformation in einem Bereich gelöscht, wo die Luminanzänderung klein ist, anstatt in einem Bereich, wo die Luminanzänderung groß ist. Daher gibt es ein Problem, wenn die verlustbehaftete Komprimierung durchgeführt wird, nachdem die Information mit Bezug auf ein Bild mit einer kleinen Luminanzänderung eingebettet wird, weil die eingebettete Information nicht gelesen werden kann.
  • J. Zhao u.a.: "Embedding Robust Labels into Images for Copyright Protection" offenbart ein Verfahren zur Einbettung eines einzelnen Informationselements in digitaler Information. Zhao u.a. offenbart kein Verfahren zur Einbettung einer Mehrzahl von Informationselementen in digitale Information oder schlägt eines vor.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, es möglich zu machen, eingebettete Information zu lesen, sogar wenn Komprimierungsverarbeitung oder Kompilierungsverarbeitung durchgeführt wird, um die Verschlechterung der digitalen Information zu minimieren, sogar wenn Information in der digitalen Information eingebettet wurde, was Probleme mit der Technik der Einbettung der Information, die durch menschliche Sinne nicht erfasst werden können, gewesen sind.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Einbettung von Information gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Einbettung von Information gemäß Anspruch 28 bereitgestellt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Aufzeichnungsmedium, das durch einen Computer gelesen werden kann und auf dem ein Informations-einbettendes Programm aufgezeichnet wird, gemäß Anspruch 34 bereitgestellt.
  • Wenn Information eingebettet wird, dann kann durch Einbettung der Information in den orthogonalen Transformations-Koeffizienten, der durch die Quantisierung durch die Datenkomprimierung relativ nicht beeinflusst wird, die eingebettete Information bleiben, sogar wenn eine extreme Komprimierung durchgeführt wird. Außerdem ist dann durch geeignetes Ausführen der Quantisierung mit lokalen Merkmalen der digitalen Information, die das Objekt der Informationseinbettung ist, die Verschlechterung der digitalen Information nach der Einbettung verglichen mit dem normalen Einbettungsverfahren minimal.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Informations-Einbettungsvorrichtung zeigt;
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Informations-Einbettungsvorrichtung von 1 zeigt;
  • 3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Informations-Lesevorrichtung zeigt;
  • 4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Betrieb der Informations-Lesevorrichtung von 3 zeigt;
  • 5 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Einbettungs-Verarbeitungsseite einer Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 6 ist ein detailliertes Blockdiagramm einer Informations-Einbettungseinheit von 5;
  • 7 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Informations-Leseverarbeitungsseite einer Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
  • 8 ist ein detailliertes Blockdiagramm einer Informations-Leseeinheit von 7;
  • 9 ist ein Diagramm, das die Struktur und den Verarbeitungsablauf eines Beispiels einer Informations-Einbettungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 10 ist ein Diagramm, das die Struktur und den Verarbeitungsablauf eines Beispiels einer Informations-Lesevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;
  • 11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Struktur eines Einbettungsparameters zeigt, der bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird;
  • 12 ist ein Diagramm, das den Inhalt eines ersten Beispiels der Verarbeitung eines Blockaufteilungsabschnitts zeigt;
  • 13 ist ein Diagramm, das den Inhalt eines zweiten Beispiels der Verarbeitung des Blockaufteilungsabschnitts zeigt;
  • 14 ist ein Diagramm, das die Verarbeitung eines Frequenz-Transformationsabschnitts zeigt;
  • 15 ist ein Diagramm, das ein erstes Beispiel der Verarbeitung eines Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitts zeigt;
  • 16 ist ein Diagramm, das ein zweites Beispiel der Verarbeitung des Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitts zeigt;
  • 17 ist ein Diagramm, das ein Strukturbeispiel eines Einbettungs-Verarbeitungsabschnitts und den Verarbeitungsablauf davon zeigt;
  • 18 ist ein Diagramm, das ein detailliertes Strukturbeispiel eines Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitts in 17 und eines Verarbeitungsablaufs davon zeigt;
  • 19 ist ein Diagramm, das die Verarbeitung eines inversen Transformationsabschnitts zeigt;
  • 20 ist ein Diagramm, das ein Strukturbeispiel eines Subinformations-Leseverarbeitungsabschnitts und eines Verarbeitungsablaufs davon zeigt;
  • 21 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der detaillierten Struktur eines Blockgewichtungs-Bestimmungsabschnitts in 20 und eines Verarbeitungsablaufs davon zeigt;
  • 22 ist ein Diagramm, das zeigt, wie eine Bit-Nummer d zu erhalten ist, die sich für einen Unterscheidungs-Code und einen Unterscheidungs-Code einer gelesenen Wassermarken-Information je Block unterscheidet;
  • 23 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Ändern und eines Verfahrens zum Lesen des Frequenzkoeffizienten gemäß der vorliegenden Ausführungsform;
  • 24 ist ein schematisches Diagramm, das die Eingangs-/Ausgangsbeziehung einer Informations- Einbettungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt;
  • 25 ist ein Diagramm, das die Gesamtstruktur der Informations-Einbettungsvorrichtung zeigt;
  • 26 ist ein Diagramm, das einen Überblick der Verarbeitung eines Bildaufteilungsabschnitts zeigt;
  • 27 ist ein detailliertes Strukturdiagramm eines Informations-Einbettungsabschnitts;
  • 28 ist ein Konzeptdiagramm eines Subinformations-Puffers;
  • 29 ist ein Konzeptdiagramm eines orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitts;
  • 30 ist ein Konzeptdiagramm eines orthogonalen Transformations-Koeffizientenänderungsabschnitts;
  • 31 ist ein schematisches Diagramm eines Koordinatenpuffers;
  • 32 ist ein Konzeptdiagramm eines Überbereichs-Vermeidungs-Verarbeitungsabschnitt;
  • 33 ist ein Konzeptdiagramm eines invers-orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitts;
  • 34 ist ein Konzeptdiagramm eines Bildrekonstruktionsabschnitts;
  • 35 ist ein schematisches Diagramm, das eine Eingangs-/Ausgangsbeziehung der Informations-Lesevorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt;
  • 36 ist ein Diagramm, das die Gesamtstruktur einer Informations-Lesevorrichtung zeigt;
  • 37 ist ein detailliertes Strukturdiagramm eines Bildleseabschnitts;
  • 38 ist ein Konzeptdiagramm eines Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block;
  • 39 ist ein Konzeptdiagramm eines Subinformations-Rekonstruktionsabschnitts;
  • 40 ist ein Konzeptdiagramm eines Hochgeschwindigkeits-Informations-Leseverarbeitungsabschnitts;
  • 41 ist ein Konzeptdiagramm eines Hochgeschwindigkeitsabschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block;
  • 42 ist ein schematisches Diagramm, das eine Informationseingabe-/Ausgabebeziehung einer Informations-Einbettungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt;
  • 43 ist ein Gesamtstrukturdiagramm eines Beispiels der Informations-Einbettungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
  • 44 ist ein Konzeptdiagramm eines Bildaufteilungsabschnitts;
  • 45 ist ein detailliertes Strukturdiagramm eines Informations-Einbettungsabschnitts;
  • 46 ist ein Konzeptdiagramm eines Frequenz-Transformationsabschnitts;
  • 47 ist ein schematisches Diagramm eines Subinformations-Puffers;
  • 48 ist ein Konzeptdiagramm eines Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitts;
  • 49 ist ein schematisches Diagramm eines Koordinatenpuffers;
  • 50 ist ein Diagramm, das die Verarbeitung eines Überbereichs-Vermeidungs-Verarbeitungsabschnitts zeigt;
  • 51 ist ein Konzeptdiagramm eines Abschnitts-zur-Inversen-Frequenz-Transformation;
  • 52 ist ein Konzeptdiagramm eines Bildrekonstruktionsabschnitts;
  • 53 ist ein schematisches Diagramm, das die Eingangs-/Ausgangsbeziehung einer Informations-Lesevorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt;
  • 54 ist ein Gesamtstrukturdiagramm eines Beispiels der Informations-Einbettungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform;
  • 55 ist ein Konzeptdiagramm eines Differential-Bildgebungsabschnitts;
  • 56 ist ein Konzeptdiagramm eines Bildauflösungsabschnitts;
  • 57 ist ein detailliertes Strukturdiagramm eines Informations-Leseabschnitts;
  • 58 ist ein Konzeptdiagramm eines Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block;
  • 59 ist ein Konzeptdiagramm eines Subinformations-Rekonstruktionsabschnitts;
  • 60 ist ein weiteres Strukturdiagramm des Informations-Leseabschnitts;
  • 61 ist ein schematisches Diagramm, das die Informations-Eingangs/Ausgangs-Beziehung einer Informations-Einbettungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt;
  • 62 ist ein Gesamtstrukturdiagramm eines Beispiels der Informations-Einbettungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform;
  • 63 ist ein Konzeptdiagramm eines Bildauflösungsabschnitts von 62;
  • 64 ist ein Konzeptdiagramm der Verarbeitung eines Abtastratenverringerungseinrichtung (down-sampler) von 62;
  • 65 ist ein Konzeptdiagramm eines Frequenz-Transformationsabschnitts von 62;
  • 66 ist ein Strukturdiagramm eines Informations-Einbettungsabschnitts von 62;
  • 67 ist ein schematisches Diagramm eines Subinformations-Puffers von 66;
  • 68 ist ein Konzeptdiagramm einer schematischen Struktur und der Verarbeitung des Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitts von 66;
  • 69 ist ein Konzeptdiagramm eines inversen Frequenz-Transformationsabschnitts;
  • 70 ist ein Konzeptdiagramm einer Verarbeitung eines Abtastratenerhöhungseinrichtung (up-sampler) von 62;
  • 71 ist ein Konzeptdiagramm eines Bildrekonstruktionsabschnitt von 62;
  • 72 ist ein schematisches Diagramm, das die Informations-Eingang-/Ausgangsbeziehung einer Informations-Lesevorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt;
  • 73 ist ein Gesamtstrukturdiagramm eines Beispiels der Informations-Lesevorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform;
  • 74 ist ein Konzeptdiagramm der Verarbeitung einer Abtastratenverringerungseinrichtung (down-sampler) von 73;
  • 75 ist ein Strukturdiagramm eines Informations-Leseabschnitts von 73; und
  • 76 ist ein Konzeptdiagramm einer schematischen Struktur und der Verarbeitung eines Bitinformations-Leseabschnitts von 73.
  • BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Das Informations-Einbettungsverfahren, das Informations-Leseverfahren und die Vorrichtung davon gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Zuerst wird die Struktur und der allgemeine Betrieb der Informations-Einbettungsvorrichtung und der Informations-Lesevorrichtung der Erfindung erläutert.
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer Informations-Einbettungsvorrichtung der Erfindung zeigt. In 1 umfasst die Informations-Einbettungsvorrichtung 1: einen Blockbildungsabschnitt 11 (einen Abschnitt zum Aufteilen der Information in Blöcke), einen orthogonalen Transformationsabschnitt 12, einen Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 13, einen Informations-Einbettungsabschnitt 14 und einen invers-orthogonalen Transformationsabschnitt 15.
  • Ein Überblick des Betriebs dieser Informations-Einbettungsvorrichtung 1 wird unter Verwendung von 2 mit Bezug auf 1 beschrieben.
  • Zuerst werden zu verarbeitende ursprüngliche Daten 2 in Datengruppen mit einer vorbestimmten Größer, die Blöcke genannt werden, durch den Blockbildungsabschnitt 11 aufgeteilt (Schritt S11).
  • Dann führt der orthogonalen Transformationsabschnitt 12 eine orthogonale Transformation für jeden Block durch, und Koeffizienten der orthogonalen Transformation werden erhalten (Schritt S12).
  • Danach wird der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 31 in dem Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 durch den Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 13 gelesen, und eine Zufallssequenz wird durch den Anfangswert-der-Zufallssequenz 31 erzeugt. Außerdem werden Koeffizienten, bei denen Wassermarken-Information 4 eingebettet sein wird, mit der Zufallssequenz in den Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 13 bestimmt (Schritt S13).
  • Die Wassermarken-Information 4 wird sequenziell durch den Informations-Einbettungsabschnitt 14 eingebettet, indem die bei Schritt S13 bestimmten Koeffizienten mit einem Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 32 quantisiert werden, die die Information ist, die sich auf die Quantisierung bei dem Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 bezieht, und die Wassermarken-Information 4 mit einer beliebigen Länge von Bits, die die Wassermarken-Information ist (Schritt S14). Danach führt der invers-orthogonale Transformationsabschnitt 15 eine invers-orthogonale Transformation für die Koeffizienten aus, bei denen Wassermarken-Information 4 bei Schritt S14 eingebettet wird, um einen Block zu bilden, bei dem die Wassermarken-Information 4 eingebettet ist, und kombiniert aufgeteilte Blöcke und rekonstruiert die ursprüngliche Form, gibt dann die eingebetteten Daten 5 aus, die mit der Wassermarken-Information 4 eingebettete Daten sind (Schritt S15).
  • Wie oben beschrieben, bettet die Informations-Einbettungsvorrichtung 1 die Wassermarken-Information 4 in den ursprünglichen Daten 2 mit dem Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 ein, und gibt die eingebetteten Daten 5 aus. Im Übrigen wird angenommen, dass mindestens der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 31, der bei dem Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 13 verwendet wird, und der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 32, der bei dem Informations-Einbettungsabschnitt 14 verwendet wird, in dem Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 enthalten sind. Hier bedeutet die orthogonalen Transformationskoeffizienten-Änderungsbreite 33 die Information bezogen auf das Verfahren zum Quantisieren des orthogonalen Transformationskoeffizienten oder zum Lesen der eingebetteten Information.
  • 3 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Informations-Lesevorrichtung 6 zeigt. Die Informations-Lesevorrichtung 6 umfasst: einen Blockbildungsabschnitt 21, einen Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 22, einen Abschnitt-zum-Berechnen-eines-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 und einen Informations-Leseabschnitt 24.
  • Der allgemeine Betrieb dieser Informations-Lesevorrichtung 6 wird unter Verwendung von 4 mit Bezug auf 3 beschrieben.
  • Zuerst werden die eingebetteten Daten 5 in Blöcke durch den Blockbildungsabschnitt 21 aufgeteilt (Schritt S21). Im Übrigen führt der Blockbildungsabschnitt 21 den gleichen Vorgang wie der Blockbildungsabschnitt 11 bei der Informations-Einbettungsvorrichtung 1 aus und teilt die Information in Blöcke auf, die die gleiche Größe wie die des Blocks zur Zeit der Einbettung der Information aufweisen.
  • Als nächstes wird der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 31, der zur Zeit der Einbettung der Wassermarken-Information 4 verwendet wird, durch den Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 22 gelesen, und eine Zufallssequenz wird durch Verwenden des Anfangswerts-einer-Zufallssequenz 31 erzeugt. Außerdem werden Koeffizienten (die das Objekt sind), von denen die Wassermarken-Information 4 gelesen wird, durch Verwenden der Zufallssequenz bei dem Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 22 bestimmt (Schritt S22). Dieser Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 22 muss den gleichen Vorgang wie den des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 der Informations-Einbettungsvorrichtung 1 durchführen.
  • Dann führt, um die Koeffizienten zu erhalten, die als das Objekt bei Schritt S22 bestimmt werden, der Abschnitt-zum-Berechnen-eines-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 eine orthogonale Transformation für jeden bei Schritt S21 erhaltenen Block aus (Schritt S23). Die hier verwendete orthogonale Transformation muss die gleiche Transformation sein, die bei dem orthogonalen Transformationsabschnitt 12 der Informations-Einbettungsvorrichtung 1 verwendet wird.
  • Dann wird mit dem Informations-Leseabschnitt 24 jedes Bit der eingebetteten Wassermarken-Information sequenziell von den erhaltenen Koeffizienten bei Schritt S23 gelesen, und die eingebettete Wassermarken-Information 4 wird ausgegeben (Schritt S24). Außerdem werden bei dem Informations-Leseabschnitt 24 der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 32 zum Abtasten des Bits verwendet, wobei er jedoch nicht immer gemäß dem Bit-Leseverfahren verwendet wird.
  • Wie oben beschrieben ist, wird die Wassermarken-Information 4 aus den eingebetteten Daten 5 gelesen, bei denen die Information durch die Informations-Einbettungsvorrichtung 1 eingebettet ist.
  • Im Übrigen kann die Reihenfolge der obigen Schritte S23 und S22 geändert werden. D.h., die durch den Blockbildungsabschnitt 21 erhaltenen Blöcke werden durch den Abschnitt-zum-Berechnen-eines-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 orthogonal transformiert, um die orthogonale Transformations-Koeffizientengruppe für den gesamten Block zu erhalten. Dann wird der zur Zeit der Einbettung der Information verwendete Anfangswert-einer-Zufallssequenz 31 durch den Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 22 gelesen, und der erste orthogonale Transformations-Koeffizient zum Lesen der eingebetteten Information wird aus der erhaltenen orthogonalen Transformations-Koeffizientengruppe ausgewählt. Außerdem kann der orthogonalen Transformations-Koeffizient (der das Objekt ist), von dem die Information sequenziell durch die Zufallszahl gelesen wird, aus der erhaltenen orthogonalen Transformations-Koeffizientengruppe ausgewählt werden.
  • Die Informations-Einbettungsvorrichtung 1 und die Informations-Lesevorrichtung 6 werden nun ausführlich für jede Ausführungsform mit einem Bewegtbild oder einem Standbild als ein Beispiel der ursprünglichen Daten 2 beschrieben, in die die Information einzubetten ist.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 5 ist ein Diagramm, das die Verarbeitung der Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung auf der Informations-Einbettungsverarbeitungsseite gemäß der Erfindung und den Datenfluss davon zeigt. Mit der Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung 101 werden ein codiertes ursprüngliches Bewegtbild 102, einen Schlüssel-der-Einbettungsinformation 103 und Wassermarken-Information 104 eingegeben, und ein Informations-eingebettetes-codiertes-Bewegtbild 105 wird ausgegeben.
  • Die Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung 10 empfängt das codierte ursprüngliche Bewegtbild 102 und interpretiert das Format des Bildes mit dem Decodier-Abschnitt 106, um eine Decodierung durchzuführen. Der Decodier-Abschnitt 106 liest zuerst die horizontalen und vertikalen Pixelnummern und die Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung 107 aus dem empfangenen Bewegtbild und sendet diese an die Informations-Einbettungseinheit 108. Hier sind die Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung beispielsweise die Frame-Nummern in der GOP (Group of Pictures = Gruppe von Bildern) bei dem digitalen Bewegtbild-Codierverfahren der MPEG (Moving Picture image coding Experts Group). Danach löst der Decodier- Abschnitt 106 die Bewegtbild-Daten in Attribut-Information 109 des Bewegtbilds und Frame-Bilder 110 (beispielsweise Frame-Bilder je 15 Stück) der Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung auf, und sendet die Attribut-Information 109 sequenziell zu dem Codier-Abschnitt 111 und die Frame-Bilder 110 der Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung zu der Informations-Einbettungseinheit 108. Die Informations-Einbettungseinheit 108 empfängt als eine Eingabe den Schlüssel-der-Einbettungsinformation 103, die Wassermarken-Information 104, die horizontalen und vertikalen Pixelnummern des Bildes und die Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung 107, und die Frame-Bilder 110 der Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung, und führt die Informations-Einbettungsverarbeitung durch, um die Informations-eingebetteten Frame-Bilder 112 der Einheitsbildnummer in der Zeitachsenrichtung auszugeben. Der Codier-Abschnitt 111 codiert die Attribut-Information 109 des Bewegtbildes und die Informations-eingebetteten Frame-Bilder 112 der Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung, während diese synchron empfangen werden, und gibt das Informations-eingebettete-codierte-Bewegtbild 105 aus.
  • Wie oben beschrieben ist, bezieht sich diese Ausführungsform auf die Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung 101, die die Information in dem bereits durch MPEG codierten Bewegtbild und der gleichen einbettet und sie erneut als das codierte Bewegtbild aus gibt. Beim Vergleichen von 1 und 2 entspricht die Informations-Einbettungseinheit 108 in 5 der Informations-Einbettungsvorrichtung 1 in 1. Außerdem entsprechen die Gruppe von Bildern 110 und die Gruppe von Informations-eingebetteten Bildern 112 in 5 den ursprünglichen Daten 2 bzw. den eingebetteten Daten 5 in 1. Außerdem entsprechen der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 103 und die Wassermarken-Information 104 in 5 dem Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 bzw. der Wassermarken-Information 4 in 1.
  • Als nächstes wird die Informations-Einbettungseinheit 108 beschrieben. 6 ist ein Strukturdiagramm der Informations-Einbettungseinheit 108, die eine orthogonale M × N × T Transformation verwendet. Hier ist M die horizontale Pixelnummern des Bildes, N ist die vertikale Pixelnummern des Bildes und T ist die Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung, wobei diese jedoch lediglich ein Beispiel sind.
  • Zuerst wird die Strukturkorrespondenz der Informations-Einbettungseinheit 108 von 6 mit der Informations-Einbettungsvorrichtung 1 von 1 beschrieben. Die Funktionen des Blockbildungsabschnitts 11 und des orthogonalen Transformations-Abschnitts in 1 sind in einem orthogonalen M × N × T Transformations-Abschnitt 114 in 6 enthalten. Die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 in 1 wird durch einen Teil der Funktion eines Informations-Einbettungsabschnitts 121 und eines Zufallszahlengenerators 119 in 6 verwirklicht, und der Informationseinbettungs-Abschnitt 14 in 1 entspricht einem Teil der Funktion des Informations-Einbettungsabschnitt 121 und eines Kopfsteuerabschnitts 118 in 6. Außerdem entspricht der invers-orthogonale Transformations-Abschnitt 15 in 1 einem invers-orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 124 und einem Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 123. Außerdem werden in 6 verschiedene Puffer bereitgestellt, um in den jeweiligen Verarbeitungsabschnitten verwendet zu werden.
  • In 6 transformiert bei der Informations-Einbettungseinheit 108 zuerst der orthogonale M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 114 die eingegebenen horizontalen und vertikalen Pixelzahlen (M und N) und die Einheitsbildzahlen in der Zeitachsenrichtung (M × N × T) 107 und die Frame-Bilder 110 der Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung in eine M × N × T-Koeffizientenmatrix 115. Diese Koeffizientenmatrix 115 wird in einem Matrixpuffer 116 gespeichert.
  • Andererseits wird die Wassermarken-Information 104 in dem Puffer 117 gespeichert. Hier wird angenommen, dass die eingegebene Wassermarken-Information 104 eine Bit-Matrix b0, b1 ... bn-1 ist (wobei die Bitlänge als n gekennzeichnet ist). Der Kopfsteuerabschnitt 118 fixiert die Kopfposition an dem ersten Bit b0 jedes Mal, wenn es eine Eingabe neuer Wassermarken-Information 104 gibt.
  • Der Zufallszahlengenerator 119 erzeugt eine Zufallszahl (ri,k) 120 je Bit der Wassermarken-Information 104, wobei die erstere Hälfte des eingegebenen Schlüssels der Einbettungsinformation 103 als der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 31 gekennzeichnet wird, und sendet sie an den Informations-Einbettungsabschnitt 121. Hier sei angenommen, dass der Zufallszahlengenerator 119 eine ausreichend große Ziffer erzeugt, sodass es keinen Konflikt miteinander gibt. Die letztere Hälfte des eingegebenen Schlüssels der Einbettungsinformation 103 wird an den Informations-Einbettungsabschnitt 121 gesendet und in einen Informationseinbettungs-Intensitätseinbettungsbereich transformiert, der der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 32 ist.
  • Das Nächste ist eine Beschreibung des Falls, in dem das k-te eingebettete Informationsbit bk ∊ {0, 1} ist, das durch einen Informationslesekopf unter der in einem Puffer 117 gespeicherten Wassermarken-Information 104 gelesen wird, in einer M × N × T Koeffizientenmatrix [c(h,v,t)]i eingebettet ist, die in dem Matrixpuffer 116 gespeichert ist.
  • Der Informations-Einbettungsabschnitt 121 wählt einen Koeffizienten
    Figure 00180001
    in einer niederfrequenten Domäne unter der M × N × T Koeffizientenmatrix [ch,v,c)]i, die in dem Matrixpuffer 116 gespeichert ist, mit der von dem Zufallszahlengenerator 119 gesendeten Zufallszahl ri,k, sodass es keinen Konflikt in der orthogonalen Transformationsmatrix gibt, und ändert seinen Wert wie folgt:
    In dem Fall, in dem die eingebettete Information bk gleich
    Figure 00180002
    ist, in:
    Figure 00180003
    in dem Fall, in dem die eingebettete Information bk nicht gleich
    Figure 00180004
    ist, und
    Figure 00190001
    gleich
    Figure 00190002
    ist, und in
    Figure 00190003
    in dem Fall, in dem die eingebettete Information bk nicht gleich
    Figure 00190004
    und
    Figure 00190005
    nicht gleich mit:
    Figure 00190006
    um dadurch das Bit k einzubetten, das in der Wassermarken-Information 104 ist. Der somit ausgewählte orthogonale Transformationskoeffizient wird mit dem Informationseinbettungs-Intensitäts-Einbettungsbereich (embedding_range) quantisiert, und der nächste quantisierte Wert wird gemäß dem Wert des Bits k ausgewählt, um dadurch die Wassermarken-Information einzubetten (Einbettung).
  • Die Koordinaten
    Figure 00200001
    des eingebetteten Koeffizienten werden in einem Koordinatenpuffer 122 gespeichert.
  • Der Kopfsteuerabschnitt 118 verschiebt die Kopfposition zu der Kopfposition b0, wenn die Kopfposition bn ist, und verschiebt die Kopfposition um eins nach rechts in anderen Fällen, wodurch die Kopfposition von bk zu bk+1 verschoben wird. Synchron damit erzeugt der Zufallszahlengenerator 119 die nächste Zufallszahl.
  • Der Informations-Einbettungsabschnitt 21 nimmt die Eingabe jedes Bits in dem Puffer 117 und die Zufallszahl 120 sequenziell und führt den oben erwähnten Einbettungsprozess n Mal für die Bitlänge der Wassermarken-Information 104 mit Bezug auf die M × N × T-Koeffizientenmatrix in dem Matrixpuffer 116 durch. Dies wird dann noch einmal wiederholt, wie es durch die geheime Information in dem Informations-Einbettungsabschnitt 121 angegeben wird (hier sei angenommen, dass einmal als die Anzahl von Wiederholungsmalen spezifiziert wird). Dadurch wird die Wassermarken-Information 104 in dem M × N × T-Frame-Bild in einem geschlossenen Format eine Mehrzahl von Malen (n × 1) eingebettet.
  • Bei der Ausführungsform von 6 wird, nachdem die Einbettungsverarbeitung in dem Informations- Einbettungsabschnitt 121 1 × n Mal wiederholt wird, die in dem Matrixpuffer 16 gespeicherte Koeffizientenmatrix [c(h,v,t)]i zu dem Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 123 gesendet. Der Überreichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 123 arbeitet mit dem invers-orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 124 und dem orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 114 zusammen, um den Überbereich des Pixelwerts zu vermeiden.
  • Hier sei angenommen, dass die in den Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 123 eingegebene Koeffizientenmatrix [c(h,v,t)]i eine Pixelwertmatrix [p(h,v,t]i ist, die mit dem invers-orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 124 invers-transformiert wird. Mit der Pixelwertmatrix, die durch inverses Transformieren der in den Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 123 eingegebenen Koeffizientenmatrix [c(h,v,t)]i mit der M × N × T invers-orthogonalen Transformationsmatrix 124 erhalten wird, wird die eine, die durch Ändern der Koeffizientenmatrix in den minimalen Wert des Werts erhalten wird, den die (0, 0, 0) Komponente (Gleichstromkomponente) in der Definition der M × N × T orthogonalen Transformation annehmen kann (beispielsweise, wenn DCT (Discrete Cosine Transform) als die orthogonale Transformation ausgewählt wird, ist der Wert –Lm × (M × N × T) (wobei Lm der Mittelwert des Pixelwerts ist)) und indem alle Werte der Koeffizienten 1 × n Koordinaten in dem Koordinatenpuffer 122 zu 0 gemacht werden, als [[p1(h,v,t)]i gekennzeichnet, während die andere, die durch Ändern des (0, 0, 0) Komponentenwerts und der Werte verschieden von den Komponenten der 1 × n Koordinaten in dem Koordinatenpuffer 122 in 0 erhalten wird, als [[p2(h,v,t)]i gekennzeichnet wird.
  • Der Überbereichsvermeidungs-Abschnitt 123 erhält die Pixelwertmatrix [p'(h,v,t)]i durch Berechnen
    Figure 00220001
    mit [p1(x,y,z)]i und [p2(x,y,z)]i in dem Satz Ai = {x,y,z)|p((x,y,z)i < Lmin oder p(x,y,z)i > Lmax} (Lmin ist der minmale Wert des Pixelwerts, und Lmax ist der maximale Wert des Pixelwerts) nur wenn Ai keine leere Menge ist. Dann wird durch orthogonales Transformieren derselben mit dem orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 114 die Koeffizientenmatrix [c'(h,v,t)]i erhalten, bei der die Maßnahmen gegen den Überbereich des Pixelwerts getroffen wurden. In der Pixelwertmatrix [p2(h,v,t)]i ist jedoch, wenn ein Pixelwert kleiner als Lmin und ein Pixelwert größer als Lmax zusammen existieren, der Algorithmus dieser Überbereichsvermeidung nicht anwendbar.
  • Bei dem Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 123 wird die Koeffizientenmatrix [c'(h,v,t)]i, bei der Maßnahmen gegen den Überbereich des Pixelwerts getroffen wurden, erneut mit dem invers-orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 124 invers-orthogonal transformiert, um eine Gruppe der Informations-eingebetteten Frame-Bilder 125 der Einheitsbildnummer in der Zeitachsenrichtung auszugeben. Wie oben beschrieben ist, wird die Verarbeitung, sodass der Wert nach der invers-orthogonalen Transformation einen definierten Bereich nicht überschreitet, mit dem orthogonalen Transformations-Koeffizienten durchgeführt.
  • Durch Wiederholen des oben erwähnten Einbettungsprozesses für jedes Einheitsbild in der Zeitachsenrichtung n Mal, die die einzubettende Informations-Bitlänge ist, für jede der geheimen Information in dem Informationseinbettungs-Abschnitt 121 ist die Informationsverarbeitung für ein Bewegtbild abgeschlossen.
  • 7 ist ein Diagramm, das die Verarbeitung der Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung auf der Informations-Leseverarbeitungsseite gemäß der Erfindung und den Datenfluss davon zeigt. Mit einer Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung 126 wird ein Bewegtbild 127, bei dem die Information bereits eingebettet und codiert wurde, und einen Schlüssel-der-Einbettungsinformation 128 eingegeben, und die in dem Bewegtbild eingebettete Information, die Wassermarken-Information 129 ist, wird ausgegeben.
  • Wie oben beschrieben ist, bezieht sich diese Ausführungsform auf die Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung 126, die die eingebettete Information von dem Informations-eingebetteten und codierten Bewegtbild 127 liest, das bereits durch MPEG und dergleichen codiert wurde. Beim Vergleichen von 3 und 7 entspricht eine Informations-Leseeinheit 132 und ein Wassermarken-Informationsbestimmungs-Verarbeitungsabschnitt 135 in 7 der Informations-Lesevorrichtung 6 in 3. Außerdem entspricht eine Gruppe von Informations-eingebetteten Bildern 133 und die Wassermarken-Information 129 in 7 den eingebetteten Daten 5 bzw. der Wassermarken-Information 4 in 3. Außerdem entspricht der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 128 in 7 dem Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 in 3.
  • Die Bewegtbild-Verarbeitungsvorrichtung 126 empfängt das Informations-eingebettete und codierte Bewegtbild 127 und interpretiert das Bildformat mit dem Decodier-Abschnitt 130, um eine Decodierung zu starten. Der Decodier-Abschnitt 130 liest zuerst die horizontalen und vertikalen Pixelnummern und die Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung 131 von dem empfangenen Bewegtbild und sendet sie an die Informations-Leseeinheit 132. Danach löst der Decodier-Abschnitt 130 die Bewegtbilddaten in die Frame-Bilder 133 der Einheitsbildnummer in der Zeitachsenrichtung auf und sendet sie an die Informations-Leseeinheit 132. Die Informations-Leseeinheit 132 empfängt als eine Eingabe den Schlüssel-der-Einbettungsinformation 128 und die horizontalen und vertikalen Pixelnummern des Bildes und die Einheitsbildnummern in der Zeitachsenrichtung 131 und unterwirft sie der Informations-Leseverarbeitung und gibt die eingebettete Information 134 in jedem Einheitsbild in der Zeitachsenrichtung aus. Der Wassermarken-Informations-Bestimmungsverarbeitungsabschnitt 135 bestimmt die Wassermarken-Information mit einem Fehlerkorrektur-Code, wie beispielsweise Mehrheitsbeschluss sequenziell, von der in jedem Einheitsbild in der Zeitachsenrichtung eingebetteten Information, die als eine Eingabe gegeben wird, und gibt das Ergebnis als die in dem Bewegtbild eingebettete Information 129 aus.
  • Als nächstes wird die Informations-Leseeinheit 132 genauer beschrieben. 8 ist ein Strukturdiagramm der Informations-Leseeinheit 132, die eine orthogonale M × N × T Transformation verwendet. Hier sind M, N und T die gleichen Werte wie die zur Zeit der Einbettung der Information verwendete orthogonale Transformation.
  • Die Informations-Lesevorrichtung 6 in 3 und die Informations-Leseeinheit 132 in 8 werden nun verglichen. Die Funktion des Blockbildungsabschnitts 21 in 3 ist in einem orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 140 in 8 enthalten. Der Einbettungskoeffizienten-Bestimmungsabschnitt 22 in 3 entspricht einem Zufallszahlengenerator 137 in 8. Außerdem ist die Funktion des Abschnitts-zum-Berechnen-eines-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 in 3 in dem orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 140 in 8 enthalten, während der Informations-Leseabschnitt 24 in 3 einem Informations-Leseverarbeitungsabschnitt 139 und dem Mehrheitsbeschlusssabschnitt 142 in 8 entspricht.
  • In 8 erzeugt der Zufallszahlengenerator 137 eine Zufallszahl (ri,k) 138 eine nach der anderen, wobei die erstere Hälfte des eingegebenen Schlüssels-der-Einbettungsinformation 128 als der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 31 gekennzeichnet wird, und sendet sie an den Informations-Leseabschnitt 139. Die letztere Hälfte des eingegebenen Schlüssels der Einbettungsinformation 128 wird an den Informations-Leseverarbeitungsabschnitt 139 gesendet und in einen Informations-Leseintensitäts- Verifizierungsbereich (verifying_range) transformiert, der dem Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 32 entspricht.
  • Es sei angenommen, dass der einzugebende Schlüssel-der-Einbettungsinformation 128 der gleiche wie der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 103 ist, der zur Zeit der Einbettung der Information verwendet wird, und dass der Zufallszahlengenerator 137 eine ausreichend große Ziffer erzeugt, sodass es keinen Konflikt miteinander gibt, sodass, falls weitere Schlüssel eingegeben werden, die korrekte Information nicht gelesen werden kann. Außerdem sei angenommen, dass die n-Bitinformation, die noch einmal wiederholt wird, in dem Informations-eingebetteten Frame-Bild 133 der Einheitsbildnummer in der Zeitachsenrichtung eingebettet ist.
  • Das Nächste ist eine Beschreibung des Falls, in dem der k-te (k: ganze Zahl größer als 0) Informations-Bit bk ∊ {0, 1}, das in den Informations-eingebetteten Frame-Bildern 133 der Einheitsbildnummer in der Zeitachsennummer eingebettet ist, gelesen wird.
  • Der Informations-Leseverarbeitungsabschnitt 139 wählt die Komponentenposition des orthogonalen Transformationskoeffizienten
    Figure 00260001
    in einer niederfrequenten Domäne mit der von dem Zufallszahlengenerator 137 gesendeten Zufallszahl ri,k aus, sodass es keinen Konflikt in der orthogonalen Transformationsmatrix gibt, und sendet sie an den orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 140, der lediglich eine Komponente des orthogonalen Transformationskoeffizienten berechnet. Als Ergebnis wird der orthogonale M × N × T Transformationskoeffizient
    Figure 00260002
    erhalten. Durch Berechnen lediglich einer Komponente des orthogonalen Transformationskoeffizienten mit dem orthogonalen M × N × T Transformations-Verarbeitungsabschnitt 140 wird ein Hochgeschwindigkeits-Lesen der Information möglich, was einer Verarbeitung auf einer Echtzeitgrundlage, wie beispielsweise während der Reproduktion eines Bewegtbildes ermöglicht.
  • Der Informations-Leseverarbeitungsabschnitt 139 berechnet den folgenden Ausdruck:
    Figure 00270001
    mit Bezug auf den erhaltenen Wert des orthogonalen M × N × T Transformationskoeffizienten
    Figure 00270002
    um die k-te Information zu lesen, die in den Informations-eingebetteten Frame-Bildern 133 der Einheitsbildnummer in der Zeitachsenrichtung eingebettet ist, und speichert sie in dem (k Modus n) eines Puffers 141. Dadurch wird die k-te Information von dem nächsten quantisierten Wert des orthogonalen Transformationskoeffizienten erhalten, der den Informations-Leseintensitäts-Verifizierungsbereich verwendet. Außerdem wird die Information in dem Puffer 141 an einen Mehrheitsbeschlusssabschnitt 142 gesendet.
  • Der oben erwähnte Informations-Leseprozess wird n Mal durchgeführt, die die Bitlänge der in jedem Einheitsbild in der Zeitachsenrichtung eingebettete Information ist, und wird ferner noch einmal wiederholt, die durch die geheime Information in dem Informations-Leseverarbeitungsabschnitt 139 gezeigt wird, um einen Satz von Information der eingebetteten n Bitlänge für jedes Bit zu lesen. Dies wird dann in den Mehrheitsbeschlusssabschnitt 142 eingegeben, und eine Entscheidung wird mit einem Fehlerkorrektur-Code, wie beispielsweise einer Mehrheitsbeschluss getroffen, um ein Stück von Information 134 auszugeben, das in jedem Einheitsbild in der Zeitachsenrichtung eingebettet ist.
  • Die Erfindung wurde oben beschrieben, wobei jedoch mit der Erfindung die Informationseinbettung mit Bezug auf unterschiedliche Medien durchgeführt wird, d.h. das Gesamtbewegtbild und jedes Standbild, durch Kennzeichnen von T als 1 zur Zeit der Einbettung der Information in dem Bewegtbild, und Einbettung der geschlossenen Information für jeden Rahmen. Somit ist es möglich, die Information aus den unterschiedlichen Medien, d.h. den jeweiligen Bewegtbildern und den Standbildern, zu lesen.
  • Außerdem kann durch Durchführen der orthogonalen Transformation einer Mehrzahl von Größen mit wenig Einfluss aufeinander aufgrund der digitalen Wassermarken-Verarbeitung, die die orthogonale Transformation verwendet, und dem Durchführen der Informationseinbettung getrennt mit Bezug zu jeder orthogonalen Transformationsmatrix, eine Mehrzahl von Information eingebettet und gelesen werden. Wenn nämlich eine Mehrzahl von Wassermarken-Informationen eingebettet ist, wird die erste Information in dem orthogonalen Transformationskoeffizienten eingebettet, der durch Teilen der Information in Blöcke mit einer vorbestimmten Größe erhalten wird, um die erste Information einzubetten. Wenn dann die N-te Information von der zweiten und nachfolgenden Information eingebettet wird, wird die N-te Information mit Bezug auf den orthogonalen Transformationskoeffizienten eingebettet, der durch Teilen der Information in Blöcke erhalten wird, die eine unterschiedliche Größe von der der Blöcke aufweisen, die zur Einbettung der (N – 1)-ten Information von 1 aufgeteilt wurden, und die ein Größe mit wenig Einfluss aufeinander aufgrund der digitalen Wassermarken-Verarbeitung aufweisen. Wenn andererseits eine Mehrzahl von Wassermarken-Information mit einer Mehrzahl von Blockgrößen eingebettet ist, wird die Information ihrerseits in Blöcke mit der gleichen Größe wie die Größe aufgeteilt, die zur Zeit der Einbettung der Information aufgeteilt wurde, das Bit wird zum Erhalten des orthogonalen Transformationskoeffizienten für jeden Block von jeder Blockgröße gelesen und die eingebettete Wassermarken-Information wird sequenziell gelesen wird.
  • Außerdem wird es möglich, in dem die Mehrzahl der Wassermarken-Information alle gleich gemacht wird und die erhaltenen mehreren Information miteinander verglichen werden, das Vorhandensein einer unehrlichen Änderung in dem Informations-eingebetteten Bewegtbild zu erfassen.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die folgenden Wirkungen erhalten werden:
    • (1) Es ist möglich, das Bewegtbild, die Schlüsselinformation und die Wassermarken-Information einzugeben, um dann die Wassermarken-Information in dem Bewegtbild einzubetten, während die inhärente Qualität des Bildes beibehalten wird, und nur diese eingebettete Information ohne Rücksicht auf die Anwesenheit einer Codierung zu lesen.
    • (2) Zur Zeit der Einbettung der Information in dem Bewegtbild wird eine Blockverzerrung von der Wassermarken-Information durch Aufteilen des Bewegtbildes in Gruppen von Rahmen von Einheitszeit und Einbettung der Information mit der orthogonalen Transformation von M × M × T Größe aufgelöst. Außerdem ist durch Einbettung der Information in einer Frequenzdomäne, die die Quantisierung aufgrund der Informationskomprimierung nicht beeinflusst, das Lesen von Information möglich, sogar wenn eine extreme Komprimierung durchgeführt wird.
    • (3) Zur Zeit der Einbettung der Information in dem Bewegtbild ist es möglich, die Information gleichzeitig mit Bezug auf unterschiedliche Medien einzubetten, wie beispielsweise das Gesamtbewegtbild und jedes Standbild, und diese eingebettete Information zu lesen, indem eine geschlossene Information für jeden Rahmen eingebettet wird.
    • (4) Durch invers-orthogonales Transformieren der Informations-eingebetteten orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix und Ergreifen einer Maßnahme gegen den Überbereich des Pixelwertes, wird es möglich, die Grenze zwischen der Qualität der Wassermarken-Information und der Rate der Fortsetzung der Wassermarken-Information zu erhöhen, die in einer Kompromissbeziehung sind.
    • (5) Durch Berechnen lediglich einer Komponente des orthogonalen Transformationskoeffizienten, der zur Zeit des Lesens der Information von dem Bewegtbild notwendig ist, kann die Information auf einer Echtzeitbasis während der Reproduktion eines Bewegtbildes gelesen werden. Somit kann die Information mit hoher Geschwindigkeit gelesen werden.
    • (6) Durch Benutzen der Eigenschaft, dass der Informationsinhalt und die Wassermarken-Information nicht getrennt werden können, kann sie als eine bestandbildende Technik in einem Urheberschutzsystem hoher Ebene verwendet werden.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Mit dieser Ausführungsform wird ein Bild in Blöcken mit einer Größe aufgeteilt, die größer als beispielsweise die 8 × 8 Blockgröße ist, die bei der herkömmlichen verlustbehafteten Komprimierung verwendet wird, und ein Teil dieses Blocks einer Größe (Abstand vom Ursprung), für wenn der der diskreten Fourier-Transformation unterworfene Frequenzkoeffizient in dem Polarkoordinatensystem angezeigt wird, wird geändert. Als Ergebnis werden die Subinformation und der Unterscheidungs-Code, die zeigen, dass die Einbettung abgeschlossen ist, in einem Block wiederholt eingebettet. Somit kann die Subinformation korrekt gelesen werden, sogar wenn die verlustbehaftete Komprimierung durchgeführt wird.
  • Außerdem wird durch Durchführen der Einbettung und des Subinformations-Lesens nach Normierung des Frequenzkoeffizienten in einem Bereich bis zu einem vorbestimmten Wert, eine schwächere Bildverarbeitung als in dem komplizierten Bereich in einem flachen Bereich durchgeführt, und die Verschlechterung der Bildqualität aufgrund der Einbettung wird unterdrückt, während die Widerstandsfähigkeit gegen die Kontraständerung beibehalten wird.
  • Außerdem kann durch Erhöhen (Verringern) des Änderungsbetrags des Frequenzkoeffizienten mit dem Anstieg (Abnahme) des Wertes des zu ändernden Frequenzkoeffizienten die Verschlechterung der Bildqualität weiter unterdrückt werden. Außerdem wird dann, wenn ein Bild in Blöcke unterteilt wird, um einer optionalen Bildgröße zu entsprechen, ein Bildbereich, dessen Größe nicht ausreichend groß ist, um einen Block zu füllen, als ein Block behandelt, indem der unzureichende Abschnitt mit einem Mittelwert des Pixelwerts oder durch Wiederholen eines linear symmetrischen Musters gefüllt wird.
  • Außerdem kann, indem die Subinformation, die von dem gesamten Bild bezogen auf jeden Block zu lesen ist, nach Erhalten der Zuverlässigkeit der von dem Block gelesenen Information und Hinzufügen einer Gewichtung zu der Information je Block gebildet wird, die korrekte Subinformation gelesen werden, sogar wenn das Bild teilweise kompiliert ist oder ein Bild mit einem großen flachen Bereich der verlustbehafteten Komprimierung unterworfen wird.
  • Die zweite Ausführungsform wird nun Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 9 ist ein Diagramm, das die Gesamtstruktur und den Ablauf der Verarbeitung eines Beispiels einer Informationseinbettungs-Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt. Durch Vergleichen von 1 und 9 entsprechen die Informationseinbettungs-Vorrichtung 1, die ursprünglichen Daten 2, der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3, die Wassermarken-Information 4 und die eingebetteten Daten 5 in 1 einer Informationseinbettungs-Vorrichtung 210, einem ursprünglichen Bild 201, einem Parameter-der-Einbettung 207, Subinformation 202 bzw. einem eingebetteten Bild 203 in 9. Außerdem ist die Korrespondenz der Vorrichtung wie folgt. Der Blockbildungsabschnitt 11 und der orthogonale Transformations-Abschnitt 12 in 1 entsprechen einem Blockaufteilungsabschnitt 211 bzw. einem Frequenztransformationsabschnitt 212 in 9. Außerdem ist die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 in einem Einbettungsabschnitt 214 enthalten. Ferner entspricht der Informationseinbettungs-Abschnitt 14 in 1 der Funktion eines Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitts 213, dem Einbettungsabschnitt 214 und einem Teil der Funktion eines inversen Transformationsabschnitts 215. Außerdem entspricht der invers-orthogonale Transformationsabschnitt 15 in 1 der verbleibenden Funktion des inversen Transformationsabschnitts 215 und einem Bildkontrast-Einstellabschnitt 216. Hier bedeutet „Frequenztransformation", die ursprünglichen Daten 2, in die die Information einzubetten ist, in eine Frequenzdomäne zu transformieren. „Orthogonale Transformation" und „Frequenztransformation", d.h. Transformation in eine Frequenzdomäne", sind synonym, und „der orthogonale Transformationskoeffizient" und „der Frequenzkoeffizient" sind ebenfalls synonym. Diese synonyme Beziehung ist die gleiche bei anderen Ausführungsformen.
  • Die Informationseinbettungs-Vorrichtung 210 nimmt die Eingabe des ursprünglichen Bildes 201, die einzubettende Subinformation 202 und den Parameter-der-Einbettung 207 zum Spezifizieren des Verfahrens der Einbettung und gibt die eingebettete Information 203 aus. 11 zeigt ein Strukturbeispiel des Parameter-der-Einbettung 207, der umfasst: eine Blockgröße 271 zum Spezifizieren der Größe von Blöcken, in die die ursprüngliche Information aufgeteilt ist (diese Blockgröße ist nicht kleiner als die normale 8 × 8 Größe, um eine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegen die verlustbehaftete Komprimierung bereitzustellen), einem Parameter der Einbettungsintensität 272 zum Entscheiden des Schwierigkeitsgrades zum Löschen der eingebetteten Subinformation und des Verschlechterungsgrades des Bildes aufgrund der Einbettungsverarbeitung, einen Einbettungsschlüssel 273 zum Gewährleisten der Sicherheit gegen absichtliches Löschen der Subinformation von der eingebetteten Information, und eine Wiederholungszahl-für-einen-Block 274, die die Zahl von Wiederholungen der Einbettung der Subinformation je Block spezifiziert. Der Parameter der Einbettungsintensität 272 und der Einbettungsschlüssel 273 entsprechen dem Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 32 bzw. dem Anfangswert-einer-Zufallssequenz 31 in 1.
  • Mit der Informationseinbettungs-Vorrichtung 210 wird zuerst in dem Blockaufteilungsabschnitt 211 das ursprüngliche Bild (Digitalbild) 201 in Blöcke mit einer Größe unterteilt, die durch die Blockgröße 271 spezifiziert wird, die eine der Bestandteile des Parameter-der-Einbettung 207 sind. Wenn dieses ursprüngliche Bild 201 in Blöcke aufgeteilt wird, wird, wenn der Bereich an dem Ende des Bildes für die Blockgröße 217 nicht groß genug ist, der unzureichende Teil durch ein vorbestimmtes Verfahren gefüllt, um einen Block zu bilden. Dieses Verfahren wird später beschrieben. Als nächstes wird mit dem Frequenztransformationsabschnitt 212 eine diskrete Fourier-Transformation je unterteiltem Block durchgeführt, um eine Koeffizientenmatrix zu erhalten. Dann wird mit dem Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitt 213 die Amplitude des Frequenzkoeffizienten normiert, um eine normierte Koeffizientenmatrix zu erhalten. Außerdem wird mit dem Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitt 213 ein Verhältnis, das darstellt, wie sehr die Frequenz zur Zeit der Normierung expandiert/kontrahiert wurde, als ein Änderungsverhältnis 218 an den inversen Transformationsabschnitt 215 gesendet. Dann wird mit dem Einbettungsabschnitt 214 durch Ändern einiger der Koeffizientenwerte unter der normierten Koeffizientenmatrix die Subinformation 202 durch die Wiederholungsnummer-für-einen-Block 274 wiederholt, die eine der Bestandteile der Parameter-der-Einbettung 207 ist, und somit eingebettet. Der Grad der Änderung der Koeffizientenwerte wird durch den Parameter-der-Einbettungsintensität 272 spezifiziert, der einer der Bestandteile bei dem Parameter-der-Einbettung 207 ist. Außerdem wird die Auswahl des Frequenzkoeffizienten zum Durchführen der Einbettungsverarbeitung durch den Einbettungsschlüssel 273 entschieden, der einer der Bestandteile des Parameter-der-Einbettung 207 ist. Dann wird mit dem inversen Transformationsabschnitt 217 die Subinformation-eingebettete Koeffizientenmatrix in den ursprünglichen Bereich zurückgeführt und der inversen diskreten Fourier-Transformation unterworfen. Schließlich wird mit dem Bildkontrast-Einstellabschnitt 216 eine Verarbeitung, um den Überbereich des Pixelwerts zu vermeiden, bedarfsgemäß durchgeführt, um das eingebettete Bild 203 zu erhalten.
  • 10 ist ein Diagramm, das die Gesamtstruktur und den Verarbeitungsablauf einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Informations-Lesevorrichtung zeigt. Wenn 3 und 10 verglichen werden, entsprechen der Informations-Leseabschnitt 6, die eingebetteten Daten 5, der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 und die Wassermarken-Information 4 in 3 einer Informations-Lesevorrichtung 220, einem zu-lesenden-Bild 205, einem Parameter-der-Einbettung 207 bzw. gelesener-Subinformation 206 in 10. Außerdem entspricht hinsichtlich der Korrespondenz der Vorrichtung der Blockbildungsabschnitt 21 in 3 dem Blockaufteilungsabschnitt 212 in 10. Die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 in 3 ist in einem Subinformations-Leseabschnitt 224 enthalten. Außerdem entspricht der Abschnitt-zum-Berechnen-eines-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 in 3 einem Frequenztransformations-Abschnitt 222 in 10, und der Informations-Leseabschnitt 24 in 3 entspricht einem Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitt 223 und dem Subinformations-Leseabschnitt 224 in 10.
  • Zum Lesen der Subinformation sind das zu lesende Bild 205, wie beispielsweise die eingebettete Information 203, und der Parameter-der-Einbettung 207 erforderlich. Die Struktur des Parameter-der-Einbettung 207 wird in 11 gezeigt.
  • Die Informations-Lesevorrichtung 220 unterteilt zuerst das zu lesende Bild 205 in Blöcke in dem Blockaufteilungsabschnitt 221 wie bei der Informationseinbettungs-Vorrichtung 210 in 9. Wenn ein Abschnitt an dem Ende des zu lesenden Bildes 205 unter den aufgeteilten Blöcken für die Blockgröße 271 in dem Parameter-der-Einbettung 207 nicht groß genug ist, wird der unzureichende Abschnitt gefüllt, um einen Block zu machen. Mit dem Blockaufteilungsabschnitt 221 wird das Bereichsverhältnis des Teils des zu lesenden Bildes 205 zu der Blockgröße 271 für jeden Block erhalten und dem Subinformations-Leseabschnitt 221 als ein Bereichsverhältnis für jeden Block 225 bereitgestellt. Natürlich ist, wenn der sub-aufgeteilte Block vollständig in dem zu lesenden Bild 205 enthalten ist, der Wert des Bereichsverhältnisses für jeden Block 225 gleich 1. Dann wird mit dem Frequenztransformationsabschnitt 222 jeder Block einer diskreten Fourier-Transformation unterworfen, um die Koeffizientenmatrix zu erhalten. Anschließend wird mit dem Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitt 223 jeder Block einer diskreten Fourier-Transformation unterworfen, um die Koeffizientenmatrix zu erhalten. Dann wird mit dem Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitt 223 die Amplitude des Frequenzkoeffizienten normiert, um eine normierte Koeffizientenmatrix zu erhalten. Bei diesem Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitt 223 besteht kein Bedarf, das Änderungsverhältnis zu bestimmen, wie bei dem Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitt 213 in 9. Mit dem Subinformations-Leseabschnitt 224 wird der zu lesende Frequenzkoeffizient mit dem Einbettungsschlüssel 273 in den Parameter-der-Einbettung 207 bestimmt, wie bei dem Einbettungsabschnitt 214 von 9, und die eingebettete Information wird bei einer zu der Einbettungsverarbeitung inversen Prozedur herausgenommen. Dann wird die Blockgewichtung berechnet, die die Zuverlässigkeit der von jedem Block gelesenen Information darstellt, und die Blockgewichtung wird auf der von jedem Block gelesenen Information reflektiert, um die gelesene Subinformation 206 zu erhalten.
  • Hier ist, wenn das zu lesende Bild 205 ein Bild ist, bei dem die Subinformation 202 mit der Informationseinbettungs-Vorrichtung 210 unter Verwendung des Parameter-der-Einbettung 207 eingebettet wird, die gelesene Subinformation 206 mit der Subinformation 202 konsistent und kann korrekt gelesen werden. Wenn das zu lesende Bild 205 kein Bild ist, das mit dem Parameter-der-Einbettung 207 eingebettet ist, oder wenn es ein sehr verschlechtertes eingebettetes Bild 203 ist, wird die gelesene Subinformation 206 nicht mit der Subinformation 202 konsistent sein und nicht korrekt gelesen werden können.
  • Das Strukturbeispiel jedes Abschnitts in 9 und 10 und der Inhalt der Verarbeitung wird nun ausführlich beschrieben.
  • 12 und 13 sind Diagramme, die den Inhalt der Verarbeitung von zwei Ausführungsformen bei dem Blockaufteilungsabschnitt 211 von 9 und bei dem Blockaufteilungsabschnitt 221 von 10 zeigen. Mit dem Blockaufteilungsabschnitten 211 und 221 wird das Bild (das ursprüngliche Bild 201 oder das zu lesende Bild 205) in Blöcke 2401 mit einer Größe aufgeteilt, die ähnlich der Blockgröße 271 bei dem Parameter-der-Einbettung 207 ist. Zu dieser Zeit wird mit Bezug auf den Bildbereich, der für einen Block an dem Ende des Bildes nicht ausreichend ist, im Fall von 12 der mittlere Pixelwert des Bildbereichs berechnet, und der unzureichende Abschnitt für einen Block wird mit dem mittleren Pixelwert gefüllt, um einen Block zu geben. Außerdem wird im Fall von 13 das linear-symmetrische Muster des Bildbereichs wiederholt, um einen Block zu füllen. Mit dem Blockaufteilungsabschnitt 221 auf der Informations-Leseseite wird die Belegungsproportion (Bereichsverhältnis) das in einem Block aufzuteilenden Bildes für jeden Block 2401 erhalten und als das Bereichsverhältnis für jeden Block 225 gekennzeichnet.
  • 14 ist ein Diagramm, das die Verarbeitung des Frequenztransformations-Abschnitts 212 in 9 und des Frequenztransformations-Abschnitts 222 in 10 zeigt. Die Frequenztransformations-Abschnitte 212 und 222 führen eine diskrete Fourier-Transformation mit dem Bildblock 2401 als eine Eingabe durch, um eine Koeffizientenmatrix 2501 zu erhalten. Dies wird für jeden durch die Blockaufteilungsabschnitte 211 und 221 aufgeteilten Block durchgeführt.
  • 15 und 16 sind Diagramme, die den Inhalt von zwei Verarbeitungsbeispielen des Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitts 213 in 9 und des Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitts 223 in 10 zeigen. 15 zeigt, dass alle Koeffizienten der Frequenz mit einem derartigen Verhältnis (gekennzeichnet als das Änderungsverhältnis) expandiert werden, dass der maximale Koeffizientenwert in der Amplitude in der Niederfrequenz-Domäne der Koeffizientenmatrix 2501 (14) auf einen normierten Wert „a" expandiert ist („a" ist ein ausreichend großer Wert, beispielsweise der maximale Wert der Amplitude in dem Frequenzkoeffizienten), um eine normierte Koeffizientenmatrix 2601 zu erhalten. Außerdem zeigt 16, dass alle Koeffizienten der Frequenz mit einem derartigen Verhältnis (dem Änderungsverhältnis) expandiert sind, dass der Mittelwert des Amplitudenwerts in einer Niederfrequenzdomäne der Koeffizientenmatrix 2501 erhalten und dieser Mittelwert auf den normierten Wert „a" expandiert („a" ist ein ausreichend großer Wert) wird, um die normierte Koeffizientenmatrix 2601 zu erhalten. Mit dem Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitt 213 auf der Informationseinbettungs-Seite wird das Änderungsverhältnis zu dieser Zeit an den inversen Transformationsabschnitt 215 gesendet. Im Übrigen wird in 15 und 16 die Koeffizientenmatrix in einem analogen Signalverlauf zum leichten Verständnis gezeigt, wobei es jedoch selbstverständlich ist, dass die Koeffizientenmatrix 2501 und 2601 digitale Werte sind. Wie oben beschrieben ist, wird durch Normieren des Frequenzkoeffizienten durch das in 15 und 16 gezeigte Verfahren eine Koeffizientenmatrix, bei der die Amplitude in der Niederfrequenzdomäne gleichmäßig klein ist, in hohem Maße expandiert, und umgekehrt nicht so expandiert, wenn die Amplitude groß ist.
  • 17 ist ein Diagramm, das die detaillierte Struktur und den Verarbeitungsablauf des Einbettungsabschnitts 214 von 9 zeigt. In 17 entsprechen ein Zufallszahlengenerator 2140 und ein Abschnitt zum Bestimmen des einzubettenden Koeffizienten 2142 dem Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 13 in 1.
  • Mit dem Einbettungsabschnitt 214 addiert zuerst ein Unterscheidungscode-Addierabschnitt 2144 einen Unterscheidungs-Code zu der Subinformation 202 (vorzugsweise ist dies ein Bitmuster, bei dem Bit 1 und Bit 0 bei der gleichen Frequenz erscheinen. Wenn dies beispielsweise ein 8-Bit-Unterscheidungs-Code ist, wird es 10101010.), das angibt, dass die Daten in der Subinformation 202 eingebettet wurden, und diese Information wird als die Einbettungsinformation 2145 gekennzeichnet. Wie oben beschrieben ist, indem der Unterscheidungs-Code zu der Subinformation 202 hinzugefügt wird, kann er zum Erfassen eines Fehlers bei der gelesenen Information zur Zeit des Lesens der eingebetteten Information benutzt werden. Einerseits wird mit dem Zufallszahlengenerator 2140 eine Zufallssequenz 2141 mit dem Einbettungsschlüssel 273 bei dem Parameter-der-Einbettung 207 erzeugt. Dann wird in dem Abschnitt-zum-Bestimmen-des- einzubettenden-Koeffizienten 2142 mit der Zufallssequenz 2141 entschieden, an welchem Koeffizienten in der normierten Koeffizientenmatrix 2601 die Einbettungsverarbeitung durchzuführen ist, und der ausgewählte Frequenzkoeffizient wird als ein einzubettender Koeffizient 2143 gekennzeichnet. Mit einem Abschnitt-zum-Bestimmen-des-einzubettenden-Bits 2146 wird 1 Bit der Reihe nach von dem obersten Bit zu dem untersten Bit der Wassermarken-Information 2145 herausgenommen und als ein einzubettendes Bit 2147 gekennzeichnet. Wenn das niedrigste Bit der Wassermarken-Information 2145 herausgenommen wird, dann kehrt es zu dem obersten Bit zurück. Mit einem Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitt 2148 werden ein einzugebender Koeffizient 2143, das einzugebende Bit 2147 und der Parameter-der-Einbettungsintensität 272 bei dem Parameter-der-Einbettung 207 eingegeben, und der Koeffizientenwert des einzubettenden Koeffizienten 2143 wird geändert, um den Wert eines eingebetteten Koeffizienten 2149 zu erhalten. D.h., der einzubettende Koeffizient 2143 in der normierten Koeffizientenmatrix 2601 wird in den eingebetteten Koeffizienten 2149 geändert.
  • Die oben erwähnte Verarbeitung wird (die Bitlänge der Wassermarken-Information 2145) × (die Wiederholungsanzahl innerhalb des Blocks 174) Mal wiederholt. D.h., mit Bezug auf eine normierte Koeffizientenmatrix 2601 wird die Verarbeitung durch die Wiederholungsanzahl innerhalb des Blocks 273 wiederholt, um die Wassermarken-Information 2145 einzubetten. Somit wird die normierte Koeffizientenmatrix 2601, in die die Einbettung aller Bits abgeschlossen wurde, als eine eingebettete Koeffizientenmatrix 2801 gekennzeichnet. Mit dem Einbettungsabschnitt 214 wird diese Verarbeitung mit Bezug auf jeden Block durchgeführt.
  • 18 ist ein Diagramm, das die detaillierte Struktur und den Verarbeitungsablauf des Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitts 2148 in 17 zeigt. Mit dem Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitt 2148 wird zuerst der Wert des einzubettenden Koeffizienten 2143, der eine komplexe Zahl ist, in einer Form a + bi ausgedrückt, in ein Polarkoordinatensystem 2143' in einer Form r·exp(iθ) mit einer Größe (r) 1482 und einem Winkel (θ) 1483 in einem r-Änderungsabschnitt-Polarkoordinatensystem-Transformationsabschnitt 1481 gebracht. Dann wird bei einem r-Änderungsverarbeitungsabschnitt 1484 die Größe (r) 1482 des Polarkoordinatensystems 2143', der Parameter der Einbettungsintensität 272 und das einzubettende Bit 2147 eingegeben, um die Größe 1482 in eine Größe (r') 1485 zu ändern. Schließlich wird eine komplexe Zahl in einer Form r'·exp(θ) in eine Form x' + iy' in einem Gaußschen-Ebenen-System-Transformationsabschnitt 1486 transformiert, und dies wird als der eingebettete Koeffizient 2149 gekennzeichnet.
  • Als nächstes wird die Verarbeitung des r Änderungsverarbeitungsabschnitts 1484 ausführlich beschrieben. Der r Änderungsverarbeitungsabschnitt 1484 nimmt die Eingabe des einzubettenden Bits 2147, die Parameter der Einbettungsintensität 272 und die Größe (r) 1482 des einzubettenden Koeffizienten 2143', der in dem Polarkoordinatensystem ausgedrückt ist, und ändert die Größe (r) in eine Größe (r') 1485. Genauer gesagt wird, wie in 23 gezeigt ist, der Koeffizientenwert der Frequenz in Breiten h, 2h, 3h ... sukzessiv von 0 mit dem Parameter der Einbettungsintensität 272 aufgeteilt (in 23 wird die Größe des Parameters der Einbettungsintensität 272 durch „h" angegeben), sodass, wenn der Wert von r groß ist, der Änderungsbetrag groß wird, und eine Regel für jede Breite verwendet wird, dass ein Koeffizientenwert der Frequenz, der in kleiner als der Hälfte der Breite liegt, das Bit 0 ausdrückt, und ein Koeffizientenwert der Frequenz, der in größer als der Hälfte der Breite liegt, das Bit 1 ausdrückt. Hier wird die Größe (r'), die durch Einbettung des einzubettenden Bits in der Größe (r) halten wird, durch Ändern der Größe (r) in einen Mittelwert eines Bereichs erhalten werden, der einen Bitwert des einzubettenden Bits angibt, bei dem der zu ändernde Betrag der Größe (r) ein Minimum gemacht wird.
  • 19 ist ein Diagramm, das den Inhalt der Verarbeitung des inversen Transformationsabschnitts 215 von 9 zeigt. In 19 wird dies in einem analogen Signalverlauf zum leichteren Verständnis gezeigt, wobei dies jedoch tatsächlich ein Digitalwert ist. Mit dem inversen Transformationsabschnitt 215 wird die durch den Einbettungsabschnitt 214 erhaltenen eingebettete Koeffizientenmatrix 2801 mit einem Änderungsverhältnis 218 kontrahiert, das von dem Frequenzkoeffizienten-Normierungsabschnitt 213 bereitgestellt wird, um eine Koeffizientenmatrix 1011 mit einer Amplitude zu erhalten, die fast die gleiche wie die der ursprünglichen Koeffizientenmatrix 2501 ist (14), die durch den Frequenztransformationsabschnitt 212 erzeugt wurde. Dies wird dann einer in einer inversen Fourier-Transformation unterworfen, um ein Bild während der Verarbeitung 1002 zu erhalten.
  • Mit dem Bildkontrast-Einstellungsabschnitt 214 von 9 wird, wenn der Pixelwert in dem Bild während der Verarbeitung 1002, der durch den inversen Transformationsabschnitt 215 erhalten wurde, die Domäne des Pixelwerts überschreitet (wenn es ein 8-Bit-Schattierungsbild ist, von 0-255), der Kontrast des Pixelwerts des Bildes während der Verarbeitung 1002 mit einem Verhältnis abgesenkt, bei dem der am meisten hervorstehende Pixelwert genau der minmale Wert (oder der maximale Wert) des definierten Bereichs wird, sodass alle Pixelwerte geändert werden, um in der Domäne zu sein, um das einzubettende Bild 203 zu erhalten. Somit wird ein Verarbeitung mit dem Bild während der Verarbeitung 1002 durchgeführt, das die erhaltenen Daten von der invers-orthogonalen Transformation sind, sodass der Pixelwert nach der Änderung die Domäne nicht überschreitet.
  • 20 ist ein Diagramm, das die detaillierte Struktur und den Verarbeitungsablauf des Subinformations-Leseabschnitts 224 von 10 zeigt. In 20 entsprechen ein Zufallszahlengenerator 2240 und ein eingebetteter Koeffizienten-Bestimmungsabschnitt 2242 dem Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitt 22 in 3.
  • Mit dem Subinformations-Leseabschnitt 224 wird zuerst in dem Zufallszahlengenerator 2240, eine Zufallssequenz 2241 mit dem Einbettungsschlüssel 273 in dem Parameter-der-Einbettung 207 erzeugt. Dann wird bei dem eingebetteten Koeffizienten-Bestimmungsabschnitt 2242 mit der Zufallssequenz 2241 bestimmt, an welchem Koeffizienten in einer normierten Koeffizientenmatrix 2601' der eingebetteten Information die Einbettungsverarbeitung durchzuführen ist, und der ausgewählte Frequenzkoeffizient wird als ein eingebetteter Koeffizient 2243 gekennzeichnet. Mit einem Einbettungs-Bitleseabschnitt 2244 wird der Wert des einzubettenden Bits aus dem Parameter-der-Einbettungsintensität 272 in dem Parameter-der-Einbettung 207 und dem eingebetteten Koeffizienten 2243 ausgelesen, um einen gelesenen Bitwert 2245 zu erhalten. Diese Verarbeitung wird durch die Wiederholungszahl innerhalb des Blocks 274 in dem Parameter-der-Einbettung 207 wiederholt, und alle Bitwerte, die in einer der normierten Koeffizientenmatrizen 2601' eingebettet sind, werden gelesen. Diese Aktivität wird für alle normierten Koeffizientenmatrizen 2601' durchgeführt, und die gelesenen Bitwerte 2245, die für jede normierte Koeffizientenmatrix 2601' herausgenommenen wurden, werden in einem Bitwertpuffer-für-einen-Block 2246 gespeichert.
  • Nachdem alle Bitwerte gelesen und alle gelesenen Bitwerte 2245 in allen Blöcken in den Bitwertpuffer-für-einen-Block 2246 gespeichert sind, wird ein Gewichtung-für-jedes-Blockbild 2248, das die Zuverlässigkeit der gelesenen Bitwerte darstellt, die von jedem Block gelesen wurden, in einem Bestimmungsabschnitt-der-Gewichtung-für-jedes-Blockbild 2247 von dem Inhalt des Bitwertpuffers-für-einen-Block 2246 bestimmt. Danach wird in einem gelesenen Subinformations-Bestimmungsabschnitt 2249 die gelesene Subinformation 206 von dem gesamten zu-lesenden-Bild 205 (eingebettetes Bild 203) aus dem Inhalt des Bitwertpuffers-für-einen-Block 2246 und der Gewichtung-für-jedes-Blockbild 2248 gebildet, und Leseverarbeitung der Subinformation ist abgeschlossen.
  • Hier nimmt der Bitwert-Leseabschnitt 2244 die Eingabe des eingebetteten Koeffizienten 2243 und den Parameter der Einbettungsintensität 272 und bestimmt den gelesenen Bitwert 2245. Mit diesem Bitwert-Leseabschnitt 2244 wird wie bei dem r-Änderungsverarbeitungsabschnitt 1484 in 18 der eingebettete Koeffizient 2243 in einen einzubettenden Koeffizienten transformiert, der in einem Polarkoordinatensystem in einer Form einer Größe (r) und einem Winkel θ ausgedrückt wird, und aus dieser Größe (r) wird die Information eines Bits gemäß der Regel von 23 gelesen.
  • 21 ist ein Diagramm, das die detaillierte Struktur und den Verarbeitungsablauf des Bestimmungsabschnitts-der-Gewichtung-für-jedes-Blockbild 2247 in 20 zeigt. Mit dem Bestimmungsabschnitt-der-Gewichtung-für-jedes-Blockbild 2247 wird zuerst bei einem Erzeugungsabschnitt-der-gelesenen-Wassermarken-Information-für-einen-Block 2471 eine gelesene Wassermarken-Information-für-einen-Block 2472 mit der gleichen Bitlänge wie die der Wassermarken-Information aus der Bitsequenz des gelesenen Bitwerts 2245, der in dem Bitwertpuffer-für-einen-Block 2246 gespeichert ist, und der Wiederholungszahl-in-dem-Block 274 bei dem Parameter-der-Einbettung 207 erzeugt. Genauer gesagt wird sie mit einem Mehrheitsbeschlusss-Entscheidungsverfahren oder dergleichen für jedes Bit bestimmt. Mit einem Berechnungsabschnitt-der-Gewichtung-für-jedes-Blockbild 2473 wird die Zuverlässigkeit-der-gelesenen-Wassermarken-Information-für-einen-Block 2472 berechnet. Die ursprüngliche Wassermarken-Information umfasst die Subinformation und den Unterscheidungs-Code. Wenn angenommen wird, dass der Unterscheidungs-Code immer eine Bitsequenz mit einer festen Länge ist, wird eine unterschiedliche Bitnummer „d" erhalten, indem der Unterscheidungs-Code und ein Abschnitt verglichen wird, der dem Unterscheidungs-Code der zu lesenden Wassermarken-Information je Block entspricht, wie in 22 gezeigt ist. Hier sei berücksichtigt, dass, wenn „d" zunimmt, die Zuverlässigkeit der gelesenen-Wassermarken-Information-für-einen-Block 2472 abnimmt. Außerdem weist das Bereichsverhältnis-für-jeden-Block 225 einen kleineren Wert als 1 für einen Block auf, der beispielsweise mit dem mittleren Pixelwert in dem Blockaufteilungsabschnitt 221 von 10 gefüllt ist. Daher wird berücksichtigt, dass, wenn das Blockbereichsverhältnis kleiner als 1 ist, die Zuverlässigkeit der zu lesenden Wassermarken-Information je Block niedrig ist.
  • Wie oben beschrieben ist, wird die Gewichtung-für-jedes-Blockbild 2248 für jeden Block bestimmt, beispielsweise in dem einfach die nachstehend beschriebene Gewichtungsberechnungsformel verwendet wird:
    Figure 00460001
    wobei 1 eine Bitlänge des Unterscheidungs-Codes und a und b reelle Zahlen (beispielsweise a = 1, b = 0) bezeichnen.
  • Mit dem gelesenen Subinformations-Bestimmungsabschnitt 2249 in 20 wird die gelesene Subinformation 206 von allen zu lesenden Bitwerten bestimmt, indem eine entsprechende Blockgewichtung 2428 zu der Sequenz des gelesenen Bitwerts 2245 hinzugefügt wird, der in dem Bitwertpuffer-für-einen-Block 2246 gespeichert ist. Beispielsweise kann durch Verwenden des gewichteten Mehrheitsbeschlusss-Entscheidungsverfahrens mit Bezug auf jede Bitposition der zu lesenden Subinformation die gelesene Subinformation 206 in einer Form bestimmt werden, die die Gewichtung-für-jedes-Blockbild 2248 reflektiert. Außerdem kann die gelesene Subinformation 206 durch Fehlerkorrektur mit dem Mehrheitsbeschlusss-Entscheidungsverfahren gebildet werden. Auf diese Art und Weise wird, da die gelesene Subinformation 206 hauptsächlich aus der Information in dem Block bestimmt wird, wobei berücksichtigt wird, dass die Wassermarken-Information relativ korrekt bleibt, und nicht von dem Block, bei dem die Wassermarken-Information beschädigt ist, kann der Einfluss des Abschnitts, bei dem die Wassermarken-Information ohne weiteres aufgrund der teilweisen Kompilierung oder der verlustbehafteten Komprimierung des flachen Bereichs des Bildes beschädigt wird, auf den Mindestpegel gesteuert werden. Außerdem kann durch Verwenden des Bereichsverhältnisses-für-jeden-Block 225 die Einbettungsverarbeitung für den gesamten Bildbereich durchgeführt werden.
  • Außerdem wurde mit dieser Ausführungsform ein Beispiel mit einer diskreten Fourier-Transformation für die orthogonale Transformation beschrieben. Eine Verarbeitung mit einer anderen orthogonalen Transformation ist jedoch möglich.
  • Wie oben beschrieben ist, kann gemäß dieser Ausführungsform sogar in einem Fall, in dem die teilweise Kompilierung eines Bildes und die verlustbehaftete Komprimierung eines Bildes mit vielen flachen Bereichen durchgeführt werden, die korrekt eingebettete Subinformation mit der Blockgewichtung gelesen werden. Außerdem kann mit Bezug auf einen Bildbereich, der nicht ausreichend ist, um einen Block an dem Ende des Bildes zu bilden, durch Füllen des unzureichenden Abschnitts mit einem mittleren Pixelwert oder durch die Wiederholung eines linear symmetrischen Musters und Reflektieren des Bereichsverhältnisses auf der Blockgewichtung die Einbettungsverarbeitung für den gesamten Bildbereich durchgeführt werden. Außerdem wird durch Durchführen der Einbettung nach Normierung des Frequenzkoeffizienten auf einen festen Wert, die Widerstandsfähigkeit gegen die Kontraständerung des Bildes erhöht und die Bildverschlechterung aufgrund der Einbettung verringert.
  • Außerdem wird die Subinformation in einer geschlossenen Form je Bildblock eingebettet. Daher ist hinsichtlich des teilweisen Schneidens des Bildes möglich, wenn der geschnittene Bereich mehr als einen Block enthält, die Subinformation von dem geschnittenen Bereich herauszunehmen, indem nach dem Blockstartpunkt gesucht wird. Außerdem kann die Erfindung ebenfalls auf ein Farbbild durch Durchführen der Prozedur für jede Komponente des Farbbildes angewendet werden, und ist auf ähnliche Weise auch auf Bewegtbilder anwendbar.
  • Durch Verwenden der Erfindung für ein Urheberrechtschutzsystem und dergleichen ist es möglich, es schwierig zu machen, die Subinformation mit einer höheren Genauigkeit zu löschen als mit dem herkömmlichen Verfahren, sogar wenn eine teilweise Kompilierung und eine verlustbehaftete Komprimierung des Bildes durchgeführt werden. Somit kann die Verschlechterung der Bildqualität aufgrund der Einbettung geringer als mit dem herkömmlichen Verfahren gemacht werden.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Wenn die Information in dem Bewegtbild eingebettet wird, dann, durch Durchführen der Informationseinbettung an den Koeffizienten der vergleichsweise niederfrequenten Domäne mit der orthogonalen Transformation und durch Durchführen derartiger Sachen, wie die Informationseinbettung durch orthogonale Transformation mit einer größeren Blockgröße als die Blockgröße, die bei der Informationskomprimierung verwendet wird, und einer Größe, die für einen orthogonale Hochgeschwindigkeits-Transformations-Algorithmus anwendbar ist, dann wird mit dieser Ausführungsform eine Informationseinbettungs-Vorrichtung mit hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit und Widerstandsfähigkeit bezogen auf die Informationskomprimierung erhalten.
  • Genauer gesagt werden in dem Fall, in dem unterschiedliche Subinformation in ein digitales Bewegtbild einzubetten ist, die Bewegtbild- und Informationseinbettungs-Parameter eingegeben, das Bewegtbild wird in ihre jeweiligen Standbilder aufgelöst und die Standbilder werden in Bilder von n × n Größe aufgelöst (wobei n ein Exponent von 2 ist). Dann wird mit den jeweiligen n × n großen Bildern ihre Bildwertinformation einer n × n orthogonalen Transformation unterzogen, der orthogonale Transformationskoeffizientenwert, der ausgewählt wird, sodass es keinen Konflikt in der orthogonalen Transformationsmatrix von der Zufallszahl gibt, die mit einem Anfangswert der Zufallszahl erzeugt wird, die ein Teil der Informationseinbettungsparameter ist, wird dann mit einem Quantisierermaßstab des Koeffizienten geändert, der ein Teil der Informationseinbettungs-Parameter ist, und mit der Subinformation, die ein Teil der Informationseinbettungs-Parameter ist, dann eingebettet. Die orthogonale Transformationsmatrix, die der obigen Informationseinbettung unterworfen wurde, wird dann einer n × n invers-orthogonalen Transformation unterworfen und das Bewegtbild von den jeweiligen n × n großen Bildern rekonstruiert.
  • Außerdem wird mit einer Informations-Lesevorrichtung für den Fall, in dem Subinformation von dem Informations-eingebetteten Bewegtbild gelesen wird, dann auf ähnliche Weise das Informations-eingebettete Bewegtbild in jeweilige Standbilder aufgelöst, und werden die jeweiligen Standbilder in n × n große Bilder aufgelöst. Dann wird mit den n × n großen Bildern die Pixelinformation einer n × n orthogonalen Transformation unterworfen, Information wird von dem orthogonalen Transformationskoeffizientenwert gelesen, der ausgewählt ist, sodass die ausgewählten Koeffizienten in der orthogonalen Transformations-Koeffizientenmatrix nicht miteinander von der Zufallszahl in Konflikt kommen, die mit einer Zahl erzeugt wird, die die gleiche wie der erste Wert der Zufallszahl ist, die zur Zeit der Informationseinbettung verwendet wird, wobei der Quantisierermaßstab des Koeffizienten verwendet, der zur Zeit der Informationseinbettung verwendet wird, und die eingebettete Subinformation wird gelesen und rekonstruiert.
  • Die dritte Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Zuerst wird eine Erläuterung der Verarbeitung für die Einbettung von Information in Bildern durchgeführt. 24 ist ein schematisches Diagramm der Eingangs-/Ausgangsbeziehung der Informationseinbettungs-Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. Eine Informationseinbettungs-Vorrichtung 301 nimmt die Eingabe des ursprünglichen Bewegtbildes (primäre Information) 302 des Bewegtbildes und die Parameter-der-Einbettungsinformation 303 und gibt ein Informations-eingebettetes Bewegtbild 304 aus. Die Parameter-der-Einbettungsinformation 303 umfassen den Anfangswert-einer-Zufallssequenz, den Quantisierermaßstab-der-Koeffizienteninformation und einzubettende Information (Subinformation). Wenn 1 und 24 verglichen werden, entsprechen die Informationseinbettungs-Vorrichtung 1, die ursprünglichen Daten 2, die Wassermarken-Information 4, der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 und die eingebetteten Daten 5 in 1 der Informationseinbettungs-Vorrichtung 301, dem ursprünglichen Bewegtbild 302, der Subinformation in den Parametern-der-Einbettungsinformation 303, den Parametern-der-Einbettungsinformation 303 mit Ausnahme der Subinformation bzw. dem Informations-eingebetteten Bewegtbild 304 in 24. Außerdem entsprechen der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 31 und der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 32 in 1 dem Anfangswert-einer-Zufallssequenz bzw. dem Quantisierermaßstab-des-Koeffizienten bei den Parametern-der-Einbettungsinformation 303 in 24.
  • 25 ist ein Diagramm, das die Gesamtstruktur der Informationseinbettungs-Vorrichtung 301 zeigt. Die Informationseinbettungs-Vorrichtung 301 umfasst einen Bildaufteilungsabschnitt 305, einen Informationseinbettungs-Abschnitt 306 und einen Bildrekonstruktionsabschnitt 307. Die Korrespondenz zwischen 1 und 25 ist wie folgt. Der Blockbildungsabschnitt 11 in 1 entspricht dem Bildaufteilungsabschnitt 305 in 25, und die Funktionen des orthogonalen Transformationsabschnitts 12, des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 und des Informationseinbettungs-Abschnitts 14 in 1 sind in dem Informationseinbettungs-Abschnitt 306 enthalten. Außerdem entspricht die Funktion des invers-orthogonalen Transformationsabschnitts 15 in 1 einem Teil der Funktion des Informationseinbettungs-Abschnitts 306 und dem Bildrekonstruktionsabschnitt 307. Was folgt ist eine sequenzielle Beschreibung der jeweiligen Verarbeitungsabschnitte.
  • (Bildaufteilungsabschnitt 305)
  • 26 ist ein Diagramm, das einen Überblick der Verarbeitung des Bildaufteilungsabschnitts 305 zeigt. Der Bildaufteilungsabschnitt 305 löst das eingegebene ursprüngliche Bewegtbild 302 in Standbilder für jeden Rahmen auf, und löst dann die jeweiligen Standbilder in ein n × n (wobei n ein Exponent von 2 ist) Blockbild 307 auf und sendet dieses sequenziell an den Informationseinbettungs-Abschnitt 306.
  • Abhängig von der Größe des Bildes gibt es einen Fall, in dem ein Endabschnitt nicht die n × n Größe annimmt. In diesem Fall wird die verbleibende unvollständige Größe der n × n Größe außerhalb des Bildes nicht gefüllt. Daher wird ein n × n Bild durch Interpolieren des unzureichenden Teils mit einem mittleren Pixelwert erzeugt und an den Informationseinbettungs-Abschnitt 306 gesendet ((a) von 26). Als ein unterschiedliches Verfahren kann ein n × n Bild durch Wiederholen symmetrischer Bilder erzeugt werden ((b) von 26).
  • (Informationseinbettungs-Abschnitt 306)
  • 27 ist ein detailliertes Strukturdiagramm des Informationseinbettungs-Abschnitts 306. Der Informationseinbettungs-Abschnitt 306 nimmt die Eingabe der Parameter-der-Einbettungsinformation 303 und das n × n große Blockbild 307' und gibt ein Informations-eingebettetes n × n großes Blockbild 327 aus, das an den Bildrekonstruktionsabschnitt 307 gesendet wird. Wenn 27 und 1 verglichen werden, entspricht der orthogonale Transformationsabschnitt 12 in 1 einem orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 309 in 27, und die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 in 1 wird durch einen Zufallszahlen-Erzeugungsabschnitt 313 und einen Teil der Funktion eines orthogonalen Transformationskoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitts 314 in 27 verwirklicht. Außerdem ist die Funktion des Informationseinbettungs-Abschnitts 14 in 1 in dem orthogonalen Transformationskoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitts 314 in 27 enthalten. Außerdem entspricht ein Teil der Funktion des invers-orthogonalen Transformationsabschnitt 15 in 1 einem invers-orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 326 und einem Überbereichs-Vermeidungsverarbeitungsabschnitt 325 in 27. Der Betrieb des Informationseinbettungs-Abschnitts 306 wird nun beschrieben.
  • Die Parameter-der-Einbettungsinformation 303 werden an einen Eingangsparameter-Aufteilungsabschnitt 308 gesendet. Der Eingangsparameter-Aufteilungsabschnitt 308 löst die eingegebenen Parameter-der-Einbettungsinformation 303 auf und erzeugt jeweils neu: einen Anfangswert-einer-Zufallssequenz 310, einen Quantisierermaßstab des Koeffizienten 311 und Subinformation 312 und gibt diese aus. Der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 310 wird an den Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 313 gesendet, der Quantisierermaßstab des Koeffizienten 311 wird an den orthogonalen Transformationskoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 314 gesendet, und die Subinformation 312 wird an einen Subinformations-Puffer 315 gesendet.
  • Der Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 313 liest den Anfangswert-einer-Zufallssequenz 310 und erzeugt basierend darauf sukzessiv eine Zufallszahl 316 für jede Verarbeitung der jeweiligen 1-Bit-Informationseinbettung und gibt diese aus.
  • Der Subinformations-Puffer 315 speichert die Subinformation 312 in einem internen Puffer und liest Information ein Bit mittels eines internen Informations-Auslese-Headers aus und gibt 1-Bit-Subinformation 317 aus. 28 zeigt ein Konzeptdiagramm des Subinformations-Puffers 315.
  • Für das Steuerverfahren des Headers innerhalb des Subinformations-Puffers können verschiedene Verfahren berücksichtigt werden, wie beispielsweise ein Verfahren, das für jede Verarbeitung der jeweiligen 1-Bit-Informationseinbettung aktiviert wird, oder ein Verfahren, das für jede Verarbeitung der Informationseinbettung in den jeweiligen Blockbildern aktiviert wird. Diese hängen jedoch von dem Verpackungssystem für die Informations-Verarbeitungsvorrichtung ab. Mit dem Steuerverfahren für den Header, der das Informations-Lesen/Schreiben des Subinformations-Puffers durchführt, muß die Verpackung mit dem gleichen Verfahren bei der Informations-Einbettungsvorrichtung und bei der Informations-Lesevorrichtung ausgeführt werden.
  • Es sei nun das n × n große Blockbild 307' betrachtet, wobei dieses an den orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 309 gesendet wird. Der orthogonale Transformations-Verarbeitungsabschnitt 309 unterwirft das n × n große Blockbild 307' einer n × n orthogonalen Transformation, um eine n × n Block-orthogonale Transformations-Koeffizientenmatrix 318 zu erzeugen, und sendet diese an den orthogonalen Transformationskoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 314. 29 zeigt ein Konzeptdiagramm des orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitts 309. Da die orthogonale Transformations-Verarbeitung selbst bekannt ist, werden Einzelheiten davon weggelassen.
  • 30 ist ein Konzeptdiagramm, das eine Überblick-Struktur und die Verarbeitung des orthogonalen Transformationskoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitts 314 zeigt. Ein Koordinatenauswahlabschnitt 320 in 30 verwirklicht einen Teil der Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 in 1. Die n × n große Block-orthogonale Transformationskoeffizientenmatrix 318 wird in einem orthogonalen n × n Transformationskoeffizienten-Matrixpuffer 319 gespeichert. Die Zufallszahl 316 wird in dem Koordinatenauswahlabschnitt 320 eingegeben.
  • Der Koordinatenauswahlabschnitt 320 wählt einen Koeffizienten aus der orthogonalen n × n Transformationskoeffizientenmatrix mit der eingegebenen Zufallszahl 316 aus, sodass es keinen Konflikt bei der orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix gibt, und gibt entsprechende Koordinaten 321 aus. Diese Koordinaten 321 werden in einem Koordinatenpuffer 323 gespeichert. Alle Koordinaten für jede der jeweiligen Blockeinbettungsverarbeitung werden in dem Koordinatenpuffer 323 gesichert, und nach der jeweiligen Blockeinbettungsverarbeitung wird ein gespeicherter Koordinatensatz 324 in den Überbereichs-Vermeidungsverarbeitungsabschnitt 325 ausgegeben. 31 ist ein schematisches Diagramm des Koordinatenpuffers 323.
  • Der orthogonalen Transformationskoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 314 Informations-einbettet die 1-Bit-Subinformation 317 in dem Koeffizienten, der den ausgewählten Koordinaten 321 entspricht, mit dem Quantisierermaßstab des Koeffizienten 311 ein. Die Informationseinbettungs-Verarbeitung wird j Mal durchgeführt (wobei j eine ganze Zahl von 1 oder größer ist, die ein Parameter ist, der bestimmt wird, wenn die Informationseinbettungs-Vorrichtung eine Verpackung ausführt. Die Informations-Lesevorrichtung muss ebenfalls eine Verpackung mit dem gleichen Verfahren ausführen.) für einen Block der orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix. Dann wird, sobald alles abgeschlossen wurde, eine Informations-eingebettete n × n große Block orthogonale Transformationskoeffizientenmatrix 322 ausgegeben.
  • Das nächste ist eine spezifischere Beschreibung der Verarbeitung für die Einbettung von 1-Bit-Information in einem (h,v)i Block ausgeführt, wenn das obere linke Standbild in dem i-ten Rahmen des eingegeben ursprünglichen Bewegtbildes 302 ein [0,0]i Block gemacht wird.
  • Die 1-Bit-Subinformation 317 zur Einbettung wird b0, b1 ... bk-1 gemacht (wobei die Bitlänge k ist), die Subinformation 312 für die Einbettung in den Block [h,v]i wird bα ∊ von {0,1}, 0 ≤ α ≤ k – 1 gemacht, die bei der Einbettung verwendete Zufallszahl wird
    Figure 00560001
    gemacht, der Quantisierermaßstab des Koeffizienten wird zu „Bereich" gemacht, und die n × n Block-orthogonale Transformationskoeffizientenmatrix wird [c(x,y] gemacht. Der Koordinatenauswahlabschnitt 320 wählt die Koordinaten
    Figure 00560002
    aus der Zufallszahl
    Figure 00560003
    aus. Der orthogonale Transformationskoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 314 ändert dann den Wert für den orthogonalen Transformationskoeffizienten
    Figure 00560004
    in dem n × n Block-orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix-Puffer 319, der die Koordinaten anpasst, in
    Figure 00560005
    wenn die einzubettende Information bα gleich
    Figure 00560006
    ist, in:
    Figure 00560007
    wenn die einzubettende Information bα nicht gleich
    Figure 00570001
    ist, und in
    Figure 00570002
    wenn die einzubettende Information bα nicht gleich
    Figure 00570003
    ist, um dadurch die 1-Bit-Subinformation 317 einzubetten. Die Koordinaten
    Figure 00570004
    des Koeffizienten, der der Einbettung unterworfen wurde, werden dann an den Koordinatenpuffer 323 gesendet und gespeichert.
  • Dann wird, während des Subinformations-Auslese-Header des Subinformationspuffers 315 durch ein vorbestimmtes Verfahren gesteuert wird, die oben erwähnte Einbettungsverarbeitung j Mal wiederholt, die die Bitzahl für die Einbettung darin ist (dies muss keine Subinformations-Bitnummer sein), mit Bezug auf einen Block der orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix, um dadurch die Einbettungsverarbeitung eines Blocks der orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix abzuschließen.
  • Nach der Einbettungsverarbeitung werden die Informations-eingebetteten n × n großen Block-orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix 323 (zu [c'[x,y]] i gemacht) und der Koordinatensatz 324 (31) werden an den Überbereichs-Vermeidungsverarbeitungsabschnitt 325 gesendet, um eine schlechte Reproduktion des Informations-eingebetteten Bildes zu vermeiden, während der Wert des orthogonalen Transformationskoeffizienten, der der Informationseinbettung unterworfen wurde, und die Qualität und Struktur des Bildes des Bewegtbildes, das der Informationseinbettung unterworfen wurde, beibehalten wird.
  • 32 ist ein Konzeptdiagramm des Überbereichs-Vermeidungsverarbeitungsabschnitts 325, während 33 ein Konzeptdiagramm des invers-orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitts 326 ist. Der Überbereichs-Vermeidungsverarbeitungsabschnitt 325 bezieht sich auf den Koordinatensatz 324, um die Überbereichs-Vermeidungsverarbeitung an den Informations-eingebetteten n × n großen Blockbild 327 durchzuführen, das mit den eingegebenen Informations-eingebetteten n × n großen Block-orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix 322 invers transformiert ist, korrigiert dies, sodass alle Pixelwerte in der Domäne des Pixelwerts gehalten werden können (beispielsweise von 0-255 für ein 8 Bit Grau-Skalabild), und gibt dann das Informations-eingebettete n × n große Blockbild 327 aus. Der invers-orthogonale Transformations-Verarbeitungsabschnitt 326, wie in 33 gezeigt ist, führt eine invers-orthogonale n × n-Transformation der gleichen Größe wie die Block-orthogonale Transformations- Koeffizientenmatrix durch, die zuzuteilen ist, und gibt dann sukzessiv die n × n Blockbilder aus.
  • Hier wird die [c'(x,y)]i, die die Informations-eingebettete n × n große Block orthogonale Transformationskoeffizientenmatrix 322 ist, die in den Überbereichs-Vermeidungsverarbeitungsabschnitt 325 eingegeben wird,, mit dem invers-orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 326 invers orthogonal transformiert, sodass das n × n Blockbild 327' gleich [p(x,y)]i wird.
  • Außerdem wird mit der Koeffizientenmatrix [c'(x,y)]i, die in den Überbereichs-Vermeidungsverarbeitungsabschnitt 325 eingegeben wird, wobei eine, die (0, 0) Komponente, die die Gleichstromkomponente ist, in den minmalen Wert der Werte geändert wird, die von der Gleichstromkomponente bei der Definition der n × n orthogonalen Transformation angenommen werden kann (wenn beispielsweise angenommen wird, dass die orthogonale Transformation DCT ist, dann ist dieser Wert –Lm × n (wobei Lm ein zentraler Wert der Luminanz ist), und die Komponentenwerte aller Koordinaten des eingegebenen Koordinatensatzes 324 werden alle 0 gemacht, und dann wird das n × n Bild, das mit dem invers-orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 326 invers-orthogonal transformiert wurde, zu [p1(x,y)]i gemacht. Miteinander werden die (0, 0) Komponentenwerte und die Werte verschieden von den Komponentenwerten aller Koordinaten des eingegebenen Koordinatensatzes 324 alle in 0 geändert, und das n × n Bild, das mit dem invers-orthogonalen Transformationsverarbeitungsabschnitt 326 invers-orthogonal transformiert wurde, wird [p2(x,y)]i gemacht.
  • Mit dem Überbereichs-Vermeidungsverarbeitungsabschnitt 325, mit dem Satz
    Figure 00600001
    vorausgesetzt, dass Ai keine leere Menge ist, dann wird durch Durchführen der folgenden Berechnung
    Figure 00600002
    wobei Φ eine leere Menge, Lmin der minmale Wert der Pixelwerte und Lmax der maximale Wert der Pixelwerte ist; wird mit [p1(x,y)]i, [p2(x,y)]i das Informations-eingebettete n × n große Blockbild 327 [p''(x,y)]i erhalten. Die Verarbeitung, wie oben erläutert, sodass der Wert nach der inversen orthogonalen Transformation nicht die Domäne des Pixelwerts überschreitet, wird mit dem orthogonalen Transformationskoeffizienten durchgeführt. Bei der Pixelwertmatrix [p2(x,y)]i ist, wenn ein Pixelwert kleiner als Lmin und ein Pixelwert größer als Lmax zusammen existieren, diese Überbereichs-Vermeidungsverarbeitung nicht anwendbar. Daher ist es notwendig, wenn die Informationseinbettung durchgeführt wird, zu berücksichtigen, dass der Wert des Bereichs kein übermäßig großer Wert ist.
  • Der Informationseinbettungs-Abschnitt 306 führt die obige Verarbeitung für alle Blockbilder aller Standbilder durch und gibt die Informations-eingebetteten n × n Blockbilder 327 an den Bildrekonstruktionsabschnitt 307 aus.
  • (Bildrekonstruktionsabschnitt 307)
  • 34 ist ein Konzeptdiagramm für die eingegebenen und ausgegebenen Bilder des Bildrekonstruktionsabschnitts 307. Der Bildrekonstruktionsabschnitt 307 verknüpft zusammen die eingegebenen jeweiligen Informations-eingebetteten n × n Blockbilder 327 und rekonstruiert diese in die Standbilder und die Bewegtbilder, um dadurch das Informations-eingebettete Bewegtbild 304 zu erhalten.
  • Als nächstes wird der Prozess zum Lesen von Information von den Informations-eingebetteten Bildern beschrieben. 35 ist ein Konzeptdiagramm der Eingangs- und Ausgangsbeziehung der Informations-Lesevorrichtung gemäß der Erfindung. Eine Informations-Lesevorrichtung 328 nimmt die Eingabe des Informations-eingebetteten Bewegtbildes (primäre Information + Subinformation) 329 und die Parameter-der-Leseinformation 330 und gibt Subinformation 331 aus, die in den Bildern 329 eingebettet worden ist. Die Parameter-der-Leseinformation 330 umfassen den Anfangswert-einer-Zufallssequenz des Informationseinbettungs-Schlüssels, der zur Zeit des Erzeugens des Informations-eingebetteten Bewegtbildes 329 verwendet wurde, und den Quantisierermaßstab-Koeffizienten. Wenn 3 und 35 verglichen werden, entsprechen die Informations-Lesevorrichtung 6, die eingebetteten Daten 5, der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 und die Wassermarken-Information 4 in 3 der Informations-Lesevorrichtung 328, dem Informations-eingebetteten Bewegtbild 329, den Parametern der Leseinformation 330 bzw. der Subinformation 331 in 35.
  • 36 ist ein Gesamtstrukturdiagramm der Informations-Lesevorrichtung 328. Die Informations-Lesevorrichtung 328 umfasst einen Bildaufteilungsabschnitt 332, einen Bildleseabschnitt 333 und einen Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 334. Die Korrespondenz mit 3 wird hier nachstehend angegeben. Der Blockabschnitt 21 in 3 entspricht dem Bildaufteilungsabschnitt 332 in 36. Außerdem ist die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 und des Abschnitts-zum-Berechnen-eines-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 in 3 in dem Bildleseabschnitt 333 in 36 enthalten. Außerdem ist die Funktion des Informations-Leseabschnitts 24 in 3 in einem Teil der Funktion des Bildleseabschnitts 333 und des Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 334 aufgeteilt. Eine sequenzielle Beschreibung der jeweiligen Verarbeitungsabschnitte ist wie folgt.
  • (Bildaufteilungsabschnitt 332)
  • Die Verarbeitung des Bildaufteilungsabschnitts 332 ist grundsätzlich die gleiche wie für den Bildaufteilungsabschnitt 305, der bei der Informationseinbettungs-Vorrichtung 301 verwendet wird. Das Informations-eingebettete Bewegtbild 329 wird in Standbilder für jeden Rahmen aufgeteilt. Die jeweiligen Standbilder werden dann in n × n (wobei n ein Exponent von 2 ist) Blockbilder aufgelöst, die sequenziell zu dem Bildleseabschnitt 333 gesendet werden.
  • Um mit dem Bildaufteilungsabschnitt 332 das Bild mit der gleichen Größe wie der Bildaufteilungsabschnitt 305 der Informationseinbettungs-Vorrichtung 301 aufzulösen, ist eine Verpackung notwendig. Außerdem ist ebenfalls mit dem unvollständigen Teil an dem Ende des Bildes die Verarbeitung, wie in 26 gezeigt, notwendig.
  • (Bildleseabschnitt 333)
  • 37 ist ein detailliertes Strukturdiagramm des Bildleseabschnitts 333. Der Bildleseabschnitt 333 nimmt die Eingabe der Parameter-der-Leseinformation 330 und der Informations-eingebetteten Blockbilder 335 und liest jeweils ein Bit der Subinformation, die in den jeweiligen Blockbildern eingebettet wurde. Diese 1-Bit-Subinformation 346 wird sukzessiv an den Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 334 gesendet. Hier wird die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 in 3 durch einen Teil der Funktion eines Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 341 und durch einen Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 340 verwirklicht, während die Funktion des Abschnitts-zum-Berechnen-eines-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 in 3 durch einen orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 337 verwirklicht wird. Der Betrieb des Bildleseabschnitts 333 wird nachstehend ausführlich behandelt.
  • Die Parameter-der-Leseinformation 330 werden an einen Eingangsparameter-Aufteilungsabschnitt 336 gesendet. Der Eingangsparameter-Aufteilungsabschnitt 336 löst die eingegebenen Parameter-der-Leseinformation 330 auf und baut jeweils einen Anfangswert-einer-Zufallssequenz 338 und einen Quantisierermaßstab des Koeffizienten 339 auf und gibt diese aus. Der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 338 wird an den Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 340 ausgegeben, während der Quantisierermaßstab des Koeffizienten 339 an den Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 341 ausgegeben wird.
  • Außerdem werden diese mit dem Informations-eingebetteten n × n großen Blockbild 335 an den orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 337 gesendet. Der orthogonale Transformations-Verarbeitungsabschnitt 337 führt die gleiche Verarbeitung wie für den orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 309 aus, der den Informationseinbettungs-Abschnitt 306 der Informationseinbettungs-Vorrichtung 301 verwendet. Die n × n großen Blockbilder 335 werden n × n orthogonal transformiert, und eine erzeugte n × n große Block-orthogonale Transformationskoeffizientenmatrix 342 wird an den Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 341 gesendet.
  • Der Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 340 liest den Anfangswert-einer-Zufallssequenz 338, und erzeugt basierend darauf sukzessiv eine Zufallszahl 343 für jede Verarbeitung der jeweiligen 1-Bit-Informations-Lesen und gibt diese aus. Mit dem Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 340 an der Informations-Leseverarbeitungsseite und dem Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 313 auf der Informationseinbettungs-Verarbeitungsseite, wenn der gleiche Anfangswert für die Zufallszahl eingegeben wird, dann ist eine Verpackung notwendig, sodass die gleichen Zufallszahlen in der gleichen Reihenfolge ausgegeben werden.
  • 38 ist ein Konzeptdiagramm, die eine Überblick-Struktur und die Verarbeitung des Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 341 zeigt. Ein Teil der Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 in 3 wird durch einen Koordinatenauswahlabschnitt 345 in 38 verwirklicht. Die n × n große Block-orthogonale Transformationskoeffizientenmatrix 342 wird in einer n × n großen orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix 344 gespeichert. Die Zufallszahl 343 wird in den Koordinatenauswahlabschnitt 345 eingegeben. Der Koordinatenauswahlabschnitt 345 führt eine Verarbeitung durch, die die gleiche wie die für den Koordinatenauswahlabschnitt 320 ist, die den orthogonalen Transformationskoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 314 des Informationseinbettungs-Abschnitts 306 verwendet. D.h., mit dem Koordinatenauswahlabschnitt 345 auf der Informations-Leseverarbeitungsseite und dem Koordinatenauswahlabschnitt 320 auf der Informationseinbettungs-Verarbeitungsseite, ist, wenn die gleiche Zufallszahl eingegeben wird, eine Verpackung notwendig, sodass die gleiche Koordinate ausgegeben wird.
  • Mit dem Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 341 wird der Koeffizient in der n × n orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix 344, der der durch den Koordinatenauswahlabschnitt 345 ausgewählten Koordinate entspricht, mit dem Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 339 quantisiert, und die 1-Bit-Subinformation 346 wird dann durch Prüfen ausgegeben, ob der Quotient, wenn der quantisieree Wert durch den Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 339 geteilt wird, eine ungerade Zahl oder eine gerade Zahl ist. Die Informations-Leseverarbeitung wird j Mal durchgeführt (wobei j eine Zahl ist, die in der Informationseinbettungs- Verarbeitung verpackt ist, die die gleiche wie die Bitzahl j für die Einbettung in der jeweiligen Block-orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix ist) für eine Block-orthogonale Transformationskoeffizientenmatrix, und die eingebettete 1-Bit-Subinformation 346 wird dann sequenziell ausgegeben.
  • Mit der Anzahl von Malen der Informations-Leseverarbeitung, der Anzahl von Malen, die die jeweiligen Bits der eingebetteten Subinformation gelesen werden, erhöht wird, und in Übereinstimmung damit durch Ausführen der Mehrheitsbeschlusssverarbeitung oder dergleichen an diesen kann die Zuverlässigkeit der gelesenen Subinformation ebenfalls verbessert werden.
  • Was folgt ist eine spezifische Beschreibung der Verarbeitung zum Lesen von 1-Bit-Information aus dem [h,v]i Block, wenn in dem i-ten Rahmen des Informations-eingebetteten Bewegtbildes 329 das obere Linke der [0, 0]i Block gemacht wird.
  • Die in dem Bild 329 eingebettete Subinformation 331 wird zu b0, b1 ... bk-1 gemacht (wobei die Bitlänge k ist), eine der Subinformation (1-Bit-Subinformation 346), die in dem [h,v]i Block eingebettet ist, wird bα ∊ {0, 1}, 0 ≤ α ≤ k – 1 gemacht, die Zufallszahl 343, die bei dem Informations-Lesen verwendet wird, wird
    Figure 00660001
    gemacht, der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 339 wird zu Bereich und die n × n große Block-orthogonale-Transformationskoeffizientenmatrix 342 wird zu [c(x,y)]i gemacht.
  • Der Koordinatenauswahlabschnitt 345 erzeugt Koordinaten
    Figure 00660002
    aus der Zufallszahl
    Figure 00660003
    Der Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 341 erhält dann die die 1-Bit-Subinformation 346 bα von jenen, die in dem [h,v]i Block eingebettet sind, durch Berechnen von
    Figure 00670001
    mit Bezug auf den orthogonalen Transformationskoeffizienten
    Figure 00670002
    der die Koordinaten in der n × n großen orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix 346 ist. Die gelesene 1-Bit-Subinformation 346 wird dann an den Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 334 gesendet.
  • (Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 334)
  • 39 ist eine Konzeptansicht der Verarbeitung des Subinformations-Rekonstruktionsabschnitts 334. Der Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 334 nimmt die Eingabe der in dem Blockbild eingebetteten Subinformation sukzessiv jeweils ein Bit, bestimmt die jeweiligen Subinformations-Bits, die über mehrere Male eingegeben wurden, mit einer Fehlerkorrektur-Codetechnik, wie beispielsweise Mehrheitsbeschluss, und rekonstruiert die ursprüngliche Subinformation 331. Der Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 334 empfängt die 1-Bit-Subinformation 346 und steuert den Subinformations-Schreib-Header durch ein zuvor bestimmtes Verfahren.
  • Die Subinformations-Leseverarbeitung von einem Block der orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix wird durch Leseverarbeitung wiederholt mit Bezug auf einen Block der orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix abgeschlossen, wobei j Mal die Zahl der darin eingebetteten Bits ist.
  • Die obige Verarbeitung wird für alle Blockbilder für alle Standbilder durchgeführt, und jedes mal wenn die Subinformation 331 erhalten wird, oder nachdem die Verarbeitung in allen Rahmen abgeschlossen ist, dann wird die aus dem Informations-eingebetteten Bewegtbild 329 gelesene Subinformation 331 ausgegeben.
  • Das Nächste ist ein Verfahren zum Verbessern der Informations-Lesegeschwindigkeit bei der Informations-Leseverarbeitung. Mit dem Bildleseabschnitt 333 in der Informations-Lesevorrichtung 328, wie in 37 gezeigt ist, wird das einzugebende n × n Blockbild 335 vorübergehend in die n × n große Block-orthogonale-Transformationskoeffizientenmatrix 342 mit dem orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 337 transformiert. Indem jedoch diese Transformations-Verarbeitung nicht durchgeführt und von dem n × n Blockbild lediglich der orthogonale Transformationskoeffizient direkt berechnet wird, der der Informationseinbettung unterworfen wurde, dann kann die Berechnungslast verringert werden.
  • 40 zeigt ein Strukturdiagramm eines Hochgeschwindigkeits-Bildleseabschnitts 333.
  • Dieser Aufbau ist praktisch der gleiche wie der von 37, wobei der Unterschied darin besteht, dass es keinen orthogonalen Transformations-Verarbeitungsabschnitt 337 gibt, und die Eingabe in den Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 350 wird geändert, sodass sie nicht mehr die n × n Block-orthogonale-Transformationskoeffizientenmatrix ist, sondern direkt von dem n × n Blockbild 335 ist. Folglich ist die nachstehende Beschreibung lediglich von dem Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 350. In diesem Fall ist die Funktion des Abschnitts-zum-Berechnen-eines-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 in 3 in dem Abschnitt zum Lesen der Information für einen Block 350 in 40 enthalten.
  • 41 zeigt ein Konzeptdiagramm einer schematischen Struktur und Verarbeitung des Hochgeschwindigkeits-Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 350. Die Informations-Leseverarbeitung selbst ist die gleiche wie der Betrieb für den vorhergehenden Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 341. Der einzige unterschiedliche Teil ist, dass die Eingabe des n × n Blockbildes 335 in einem n × n Blockbildpuffer 351 gespeichert wird, und dass der Bildwert für dieses Blockbild verwendet wird, um lediglich den orthogonalen Transformationskoeffizienten zu berechnen, der mit den durch den Koordinatenauswahlabschnitt 345 ausgewählten Koordinaten übereinstimmt. Das Verfahren, wie beispielsweise, wenn die 1-Bit-Subinformation durch Berechnen des Koeffizientenwerts gelesen wird, ist das gleiche.
  • Ausführungsformen der Erfindung wurden oben beschrieben, jedoch hinsichtlich der Subinformation des j Bit-Abschnitts betrachtet wurde, die in den jeweiligen n × n Blockbildern bei der Erfindung eingebettet ist, wenn die Zahl eine bestimmte Größe ist, dann ist es durch Verwenden eines Teils davon als ein Wassermarken-Informations-Unterscheidungsetikett möglich, ebenfalls die Zuverlässigkeit der gelesenen Information zu erhalten. Beispielsweise wird die Etikettinformation gleich a0, a1 ... ak-1 gemacht (der 1(L) Bit-Teil in der Bitzahl j der Subinformation, die in dem jeweiligen n × n Blockbild einzubetten ist, wird als die Etikettinformation verwendet), und gelesene Information durchgeführt, und der Hamming-Abstand zwischen dem erhaltenen Etikettinformationsteil und der ursprünglichen Etikettinformation wird m (m < 1) gemacht. Zu dieser Zeit kann die Zuverlässigkeit S der Subinformation des verbleibenden j – 1 Bit, das gleichzeitig mit der Etikettinformation gelesen wird, berechnet werden aus:
    • (i) wenn m = 0 S = 1
    • (ii) wenn ≤ 1/2 S = 0
    • (iii) zu anderen Zeiten
      Figure 00700001
  • Durch Rekonstruieren der Subinformation für die gelesenen Bits, die gewichtet worden sind, dann kann die Informationslesegenauigkeit weiter verbessert werden.
  • Außerdem kann die Anwesenheit einer unehrlichen Änderung des Bewegtbildes, die die Hauptinformation ist, durch Prüfen der Etikettlesegenauigkeit erfasst werden, und Informations-Lesen ist sogar mit einem Bild, bei dem ein Abschnitt herausgenommen wurde, durch Initialisieren der Zufallszahl des verwendeten Anfangswerts möglich.
  • Außerdem kann der Bereich, der zur Zeit der Informationseinbettung verwendet wird, für jeden einzelnen Block geändert werden, indem die Eigenschaften des Blockbildes berücksichtigt werden. Dies kann beispielsweise das Berechnen der Entropie des Pixelwerts des Blockbildes, und das Ändern des Bereichs abhängig von dem berechneten Wert beinhalten (der für die Quantisierung verwendete Quantisierermaßstab des Koeffizienten wird mit der Entropie geändert). Auf diese Art und Weise kann durch Entwickeln der Änderungsfrequenz-Koeffizientenposition, bei der Subinformation eingebettet ist, und des Quantisierermaßstabs des Koeffizienten, die Informationseinbettung dann auf einer Art und Weise durchgeführt werden, die nicht von einer Person wahrgenommen werden kann. Außerdem kann die Stärke gesteuert werden, um der Verschlechterung der Subinformation (Wassermarken-Information) aufgrund der Verschlechterung der primären Information (Bild) entgegenzuwirken. Außerdem ist es nicht möglich, wenn es keine Schlüsselinformation gibt, die zur Zeit der Informationseinbettung verwendet wird, die Subinformation herauszunehmen.
  • Dann kann mit dem Verfahren und der Vorrichtung der Erfindung beispielsweise durch Verwenden dieses bei einem Urheberrechtschutzsystem, die Qualität des digitalen Informationsinhalts gegenüber dem herkömmlichen System verbessert werden. Außerdem wird es mit der Stärkung der Gegenmaßnahmen für den Urheberschutz möglich, die Grenze zwischen der Qualität der Wassermarken-Information und der Rate der Fortsetzung der Wassermarken-Information anzuheben, die in einer Kompromissbeziehung sind, die ein schwieriges Thema ist. D.h., da die Informationseinbettung auf eine Weise durchgeführt wird, die durch Quantisierung unwahrscheinlich beeinflusst werden wird, indem zuletzt verwendete Bildkomprimierungstechniken verwendet werden, und die Informationseinbettung durch orthogonales Transformieren mit einer Blockgrößer durchgeführt wird, die größer als die Blockgröße ist, die bei der Informationskomprimierung verwendet wird, dann kann der Einfluss auf das Bild (Bildqualitätsverschlechterung) unterdrückt werden. Außerdem kann, wenn das Bild in eine n × n Größe aufgelöst wird, der orthogonale Hochgeschwindigkeits-Transformations-Algorithmus ausgeführt werden, indem n ein Exponent von 2 gemacht wird, sodass es möglich ist, die Subinformation während der Regeneration des Bewegtbildes zu lesen.
  • Mit der vorliegenden Ausführungsform wurde lediglich die Luminanzkomponente betrachtet, wenn das Bild im YUV-Format ist. Die Erfindung kann jedoch ebenfalls darauf angewendet werden, wobei der äquivalente Algorithmus eine Farbkomponente ist. Außerdem ist dies das gleiche, wobei das Bildformat RGB ist, und der äquivalente Algorithmus kann auf die jeweiligen R, G, B Komponenten angewendet werden. Wenn diese Verfahren angewendet werden, ist es möglich, eine noch größere Menge von Information einzubetten. Indem die Information zur Einbettung in den jeweiligen Komponenten die gleiche gemacht wird, dann kann dies außerdem auch beim Erfassen der Anwesenheit einer unehrlichen Änderung des Bildes und der Einbettungsinformation verwendet werden.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Mit dieser Ausführungsform wird eine Beschreibung der Informationseinbettung gegeben, die ebenfalls die Verfahren umfasst, die sich von den obigen Ausführungsformen unterscheiden. Außerdem wird beim Lesen der eingebetteten Information ebenfalls eine Beschreibung eines Verfahrens gegeben, das das ursprüngliche Bild verwendet.
  • Die vierte Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Zuerst wird eine Erläuterung der Verarbeitung für die Einbettung von Information in Bildern gegeben. 42 ist ein schematisches Diagramm der Eingangs-/Ausgangsbeziehung und der Informations-Einbettungsvorrichtung 401 dieser Ausführungsform. Die Informations-Einbettungsvorrichtung 401 nimmt die Eingabe des ursprünglichen Bewegtbildes (Primärinformation) 402 eines digitalen Bewegtbildes und Parameter-der-Einbettungsinformation 403 und gibt ein Informations-eingebettes Bewegtbild 404 aus. Die Parameter-der-Einbettungsinformation 403 umfassen den Anfangswert-einer-Zufallsfrequenz, den Quantisierer-Koeffizientenmaßstab, und einzubettende Information (Subinformation). Wenn 1 und 42 verglichen werden, entsprechen die Informations-Einbettungsvorrichtung 1, die ursprünglichen Daten 2, die Wassermarken-Information 4, der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 und die eingebetteten Daten 5 in 1 der Informations-Einbettungsvorrichtung 401, dem ursprünglichen Bewegtbild 402, der Subinformation in den Parametern-der-Einbettungsinformation 403, die Parameter-der-Einbettungs-Information 403 ohne die Subinformation bzw. dem Informations-eingebetten Bewegtbild 404 in 42. Außerdem entspricht der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 31 und der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 32 in 1 dem Anfangswert-einer-Zufallssequenz bzw. dem Quantisierer-Koeffizientenmaßstab bei den Parametern der Einbettungsinformation 403 in 43.
  • 43 ist ein Diagramm, das die Gesamtstruktur der Informations-Einbettungsvorrichtung 401 zeigt. Die Informations-Einbettungsvorrichtung 401 umfasst einen Bildaufteilungsabschnitt 405, einen Informationseinbettungsabschnitt 406 und einen Bildrekonstruktionsabschnitt 407. Die Korrespondenz zwischen 1 und 43 ist wie folgt. Der Blockbildungsabschnitt 11 in 1 entspricht dem Bildaufteilungsabschnitt 405 in 43, und die Funktionen des orthogonalen Transformationsabschnitts 12, des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 und des Informations-Einbettungsabschnitts 14 in 1 sind in dem Informations-Einbettungsabschnitt 406 enthalten. Außerdem wird die Funktion des invers-orthogonalen Transformationsabschnitts 15 in 1 durch einen Teil der Funktion des Informations-Einbettungsabschnitts 406 und durch den Bildrekonstruktionsabschnitt 407 verwirklicht. Was folgt ist eine sequentielle Beschreibung der jeweiligen Verarbeitungsabschnitte.
  • (Bildaufteilungsabschnitt 405)
  • 44 ist ein Konzeptdiagramm des Bildaufteilungsabschnitts 405. Der Bildaufteilungsabschnitt 405 löst das eingegebene ursprüngliche Bewegtbild (Bewegtbilder) 402 in Blockbilder 452 durch ein zuvor bestimmtes Auflösungsverfahren auf und sendet diese sequentiell an den Informations-Einbettungsabschnitt 406. Hier ist das zuvor bestimmte Auflösungsverfahren beispielsweise ein Verfahren, das die Größe des ursprünglichen Bilds M × N macht, und ein Zeitraumbild M × N × T, wobei ein festes Zeitintervall T gemacht wird, wird in w rechteckige Blöcke optionaler Größe block0 (Größe M0 × N0 × T0), block1 (Größe M1 × N1 × T1) ... blockw (Größe Mw-1 × Nw-1 × Tw-1) aufgelöst. Die jeweiligen Blöcke weisen keine gemeinsamen Teile auf, und das Summen-Aggregat der jeweiligen Blöcke wird ein M × N × T großes Zeitraumbild.
  • (Informations-Einbettungsabschnitt 406)
  • 45 zeigt ein detailliertes Strukturdiagramm des Informations-Einbettungsabschnitts 406. Der Informations-Einbettungsabschnitt 406 nimmt die Eingabe der Parameter-der-Einbettungsinformation 403 und die Mu × Nu × Tu (0 < u < w – 1) großen Blockbilder 452 (Block) und gibt ein Mu × Nu × Tu großes Informations-eingebettetes Blockbild 427 aus, das an den Bildrekonstruktionsabschnitt 407 gesendet wird. Wenn 45 und 1 verglichen werden, entspricht der orthogonale Transformationsabschnitt 12 in 1 einem Frequenztransformationsabschnitt 409 der 45, und die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 in 1 entspricht einem Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 413 und einem Teil der Funktion eines Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitts 414 in 45. Außerdem ist die Funktion des Informations-Einbettungsabschnitts 14 in 1 in dem Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414 in 45 enthalten. Außerdem entspricht ein Teil der Funktion des invers-orthogonalen Transformationsabschnitts 15 in 1 einem Abschnitt-zur-inversen-Frequenztransformation 426 und einem Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 425 in 45. Der Betrieb des Informations-Einbettungsabschnitts 406 wird nun mit Bezug der 45 beschrieben.
  • Die Parameter-der-Einbettungsinformation 403 werden an einen Eingangsparameter-Aufteilungsabschnitt 408 gesendet, während die Blockbilder 452 an den Frequenztransformationsabschnitt 409 gesendet werden.
  • Der Eingangsparameter-Aufteilungsabschnitt 408 löst die einzelnen Parameter-der-Einbettungsinformation 403 auf, und erzeugt jeweils neu: einen Anfangswert-einer-Zufallssequenz 410, einen Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 411 und Subinformation 412, und gibt diese aus. Der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 410 wird an den Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 413 gesendet, der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 411 wird an den Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414 gesendet, und die Subinformation 412 wird an einen Subinformationspuffer 415 gesendet.
  • Der Frequenztransformationsabschnitt 409 führt eine Mu × Nu × Tu Frequenztransformation an dem eingegebenen Mu × Nu × Tu großen Blockbild 452 aus und gibt eine Mu × Nu × Tu große Blockkoeffizientenmatrix 418 aus, und sendet diese an den Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414. 46 zeigt ein Konzeptdiagramm des Frequenztransformationsabschnitts 409. Da die Frequenztransformations-Verarbeitung selbst allgemeines Wissen ist, werden Einzelheiten davon weggelassen.
  • Der Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 413 liest die Anfangswerte einer Zufallssequenz 410 und erzeugt basierend darauf sukzessiv eine Zufallszahl 416 für jede Verarbeitung der jeweiligen 1-Bit-Informationseinbettung und gibt diese aus. Hier erzeugt der Zufallszahlen- Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 413 Zufallszahlen 416 in Intervallen, die ausreichend groß verglichen mit der Bildblockgröße sind. Die Zufallszahlen 416 werden dann an den Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414 gesendet.
  • Der Subinformationspuffer 415 speichert die Subinformation 412 in einem internen Puffer und liest Information je 1 Bit auf einmal mit einem internen Informations-Auslese-Header aus, und gibt 1-Bit-Subinformation 417 aus, und sendet diese an den Frequenz-Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414. 47 zeigt ein Konzeptdiagramm des Subinformationspuffers 415.
  • Für das Steuerverfahren des Informationslese-/Schreib-Headers innerhalb des Subinformationspuffers können verschiedene Verfahren betrachtet werden, wie beispielsweise ein Verfahren, das für jede Verarbeitung der jeweiligen Einbettung und des Lesens von 1-Bit-Information aktiviert wird, oder ein Verfahren, das für jede Verarbeitung von Information der Einbettung in und des Lesens aus den jeweiligen Blockbildern aktiviert wird. Diese hängen jedoch von dem Verpackungssystem für die Informations-Einbettungsinformation ab. Mit dem Steuerverfahren für den Header, der das Auslesen/Schreiben von Information des Subinformationspuffers durchführt, muss die Verpackung mit dem gleichen Verfahren in der Informations-Einbettungsvorrichtung und in einer später zu beschreibenden Informationslesevorrichtung ausgeführt werden.
  • Der Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414 nimmt die Eingabe der Mu × Nu × Tu großen Blockkoeffizientenmatrix 418, die Zufallszahl 416, die 1-Bit-Subinformation 417 und den Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 411 und ändert die Frequenzkoeffizienten der Mu × Nu × Tu optionalen Koordinaten und gibt Koordinaten 421 und eine Informations-eingebette Blockkoeffizientenmatrix 422 aus.
  • 48 ist ein Konzeptdiagramm, das eine Überblickstruktur und die Verarbeitung des Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitts 414 zeigt. Ein Koordinatenauswahlabschnitt 420 in 48 verwirklicht einen Teil der Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 in 1.
  • Die Mu × Nu × Tu große Blockkoeffizientenmatrix 418 wird einem Koeffizientenmatrixpuffer 419 gespeichert. Die Zufallszahl 416 wird in den Koordinatenauswahlabschnitt 420 eingegeben. Der Koordinatenauswahlabschnitt 420 wählt einen Koeffizienten von der Mu × Nu × Tu Koeffizientenmatrix mit der Zufallszahl 416 aus, so dass es keinen Konflikt in der Koeffizientenmatrix gibt, und gibt entsprechende Koordinaten 421 aus. Die Ausgangskoordinaten 421 werden alle in einem Koordinatenpuffer 423, wie in 49 gezeigt ist, für jede Blockeinbettungsverarbeitung gesichert, und nach der jeweiligen Blockeinbettungsverarbeitung als Koordinatensatz 424 ausgegeben.
  • Der Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414 bettet die 1-Bit-Subinformation 417 in der Frequenzkomponente (Koeffizienten), die der Koordinate 421 entspricht, mit dem Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 411 ein. Die Informations-Einbettungsverarbeitung wird nu Mal (wobei nu die Anzahl der eingebetteten Information in einem Block, die eine ganze Zahl 1 oder mehr ist, und eine unterschiedliche Zahl für jeden Block sein kann. Es ist ebenfalls für die Informationslesevorrichtung notwendig, mit dem gleichen Verfahren zu packen) an einem Block der Mu × Nu × Tu großen Koeffizientenmatrix ausgeführt. Nachdem alles ausgeführt wurde, wird die Informations-eingebette Mu × Nu × Tu große Blockkoeffizientenmatrix 422 ausgegeben.
  • Das Nächste ist eine spezifischerische Beschreibung der Verarbeitung zum Einbettung j(0 ≤ j ≤ nu) einzelner Bitinformation in dem u-ten Blockbild "Block" des i-ten M × N × T großen Zeitraumbilds des eingegebenen ursprünglichen Bewegtbildes 402; vorausgesetzt, dass der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab zu "Bereich" gemacht und die Subinformation 412 zum Einbetten zu b0b1 ... bk-1 gemacht wird (wobei die Bitlänge k, bj ∊ {0,1}, 0 ≤ j ≤ k – 1) ist.
  • Mit dem Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414 werden die Frequenzkoeffizientenwerte ci,u,j der durch den Koordinatenauswahlabschnitt 420 ausgewählten Koordinaten geändert, und in dem Fall, in dem die eingebettete Bitinformation 1 ist, in den Ci,u,j+ Bereich, und in dem Fall, in dem die eingebettete Information 0 ist, in den Ci,u,j– Bereich, um dadurch die 1-Bit-Subinformation 417 einzubetten (48). Nun können, da die Information durch Addition oder Subtraktion des Werts für den Bereich eingebettet ist, und dann sogar wenn die Addition und die Subtraktion umgekehrt wird, die gleichen Ergebnisse bekommen werden.
  • Als ein Einbettungsverfahren, so dass Informationslesen ungeachtet der Anwesenheit des ursprünglichen Bilds möglich ist, wurde ebenfalls in Betracht gezogen, den Frequenzkoeffizientenwert ci,u,j der durch den Koordinatenauswahlabschnitt 420 ausgewählten Koordinaten gemäß den folgenden Gleichungen zu ändern:
    Figure 00790001
    wobei die einzubettende Bitinformation 1 ist
    Figure 00800001
    wobei die einzubettende Bitinformation 1 ist
    Figure 00800002
    wobei die einzubettende Bitinformation 1 ist
    Figure 00800003
    wobei die einzubettende Bitinformation 0 ist
    Figure 00800004
    wobei die einzubettende Bitinformation 0 ist
    Figure 00800005
    Figure 00810001
    wobei die einzubettende Bitinformation 0 ist
    Figure 00810002
    wobei in den Gleichungen ⎣X⎦ eine maximale ganze Zahl angibt, die x nicht überschreitet, und x mod y den Rest nach Teilen von x durch y angibt. Diese Definitionen sind für alle Ausführungsformen gemeinsam.
  • Auf diese Art und Weise wird ein Quantisierungswert, der größer oder kleiner als der Frequenzkoeffizient ist, der das Informations-Einbettungsobjekt wird, in Übereinstimmung mit der Regel ausgewählt, dass Informationseinbettung von dem eingebetteten Bitwert abhängt.
  • Nun wird bei dem Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414 der Subinformations-Auslese-Header des Subinformationspuffers 415 durch ein vorbestimmtes Verfahren für jede Ausführung der jeweiligen 1-Bit-Informationseinbettung gesteuert. Während dies stattfindet, wird die Koordinate des Koeffizienten, der der Einbettung unterworfen wurde, an den Koordinatenpuffer 423 gesendet und darin gespeichert.
  • Auf die obige Art und Weise wird durch wiederholte Einbettungsverarbeitung eines Blocks der Mu × Nu × Tu großen Koeffizientenmatrix nu Mal, wobei nu die Bitzahl für die Einbettung darin ist, dann die Einbettungsverarbeitung einer Koeffizientenmatrix abgeschlossen.
  • Nach der Einbettungsverarbeitung werden der Koordinatensatz 424 und die Informations-eingebette Blockkoeffizientenmatrix 422 an den Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 425 gesendet. Mit dem Überbereichvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 425 wird, um eine schlechte Wiedergabe des Informations-eingebetteten Bildes zu vermeiden, die Blockkoeffizientenmatrix 422, die der Informationseinbettung unterworfen wurde, durch den Abschnitt-zur-inversen-Frequenztransformation 426 invers Frequenz-transformiert. Auf den Koordinatensatz 424 wird dann Bezug genommen, und die Überbereichsvermeidungs-Verarbeitung wird an diesem Blockbild ausgeführt, das invers Frequenz-transformiert wurde.
  • 50 zeigt ein Konzeptdiagramm der Verarbeitung für den Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 425. In 50 wird ein 8-Bit-Grauskalenbild angenommen, wobei die Domäne des Pixelwerts (Luminanzwert) zu 0~225 gemacht wird.
  • Das Blockbild, für das die Koeffizientenmatrixeingabe in den Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 425 mit dem Abschnitt-zur-inversen-Frequenztransformation 426 invers Frequenz-transformiert wurde, wird als ein Blockbild A gekennzeichnet. 50(a) stellt dies dar, wobei ein Fall gezeigt wird, in dem beispielsweise ein Teil außerhalb des Bereichsabschnitts, der durch den in einem Kreis eingeschlossenen Abschnitt gezeigt wird, erzeugt wird. Hier wird der Mu × Nu × Tu invers Frequenz-transformiert der Abschnitt-zur-inversen-Frequenztransformation 426, wie in 51 gezeigt, die Mu × Nu × Tu große Blockkoeffizientenmatrix und gibt Mu × Nu × Tu große Blockbilder aus.
  • Mit der in den Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 425 eingegebenen Koeffizientenmatrix, dann mit einer, die durch Ändern der Gleichstromkomponente in dem minimalen Wert des Werts erhalten wird, den der Gleichstromwert in der Definition des Mu × Nu × Tu Frequenzkoeffizienten annehmen kann (beispielsweise sei angenommen, dass die Frequenztransformation eine DTC (Discrete Cosine Transform) ist, dann ist in dem Block dieser Wert –Lm × (Mu × Nu × Tu) (wobei Lm der Mittelwert der Luminanz ist)), und indem alle Werte der Koeffizienten des eingegebenen Koordinatensatzes 424 auf 0 gesetzt werden, wird das Mu × Nu × Tu große Blockbild, das mit dem Abschnitt-zur-inversen-Frequenztransformation 426 invers Frequenz-transformiert wurde, als ein Blockbild B gekennzeichnet. Außerdem wird dem Anderen angenommen, der durch Ändern in 0 aller Werte verschieden von den Koeffizientenwerten oder den Koordinaten des eingegebenen Koordinatensatzes 424 erhalten wird, in den die Gleichstromkomponentenwerte eingegeben werden, wird das Mu × Nu × Tu große Blockbild, das mit dem Abschnitt-zur-inversen-Frequenztransformation 426 invers Frequenz-transformiert wurde, als Blockbild C gekennzeichnet. 50(b) zeigt dies.
  • Mit dem Überbereichsvermeidungs-Verarbeitungsabschnitt 425, solange wie es ein Pixelwert größer als den Höchstpixelwert oder kleiner als den Mindestpixelwert in dem Bild des Blockbildes A gibt, dann wird ein Informations-eingebettetes Bild 427, das der Überbereichsvermeidungs-Verarbeitung unterworfen wurden, durch Reduktion/Expansion der Pixelwerte des Blockbildes B erhalten, so dass die Werte der Pixelwerte, die dem Blockbild B und dem Blockbild C entsprechen, jeweils bei Werten zwischen dem Mindestpixelwert und dem Höchstpixelwert aller Pixelwerte der übereinstimmenden Bilder eingestellt wird. 50(c) zeigt dies. Die Verarbeitung, so dass der Wert nach der inversen Frequenztransformation, wie oben beschrieben, nicht die Domäne der Pixelwerte überschreitet, wird mit den Frequenzkoeffizienten ausgeführt.
  • Bei Block C ist jedoch, wenn ein Pixelwert, der kleiner als der minimale Pixelwert ist, und ein Pixelwert, der größer als der maximale Pixelwert ist, zusammen existieren, die oben erwähnte Überbereichsvermeidung nicht anwendbar. Daher darf zur Zeit der Informationseinbettung der Wert des Bereiches nicht übermäßig groß gemacht werden.
  • In dem Fall, in dem die Überbereichsverarbeitung nicht ausgeführt wird, ist es nicht notwendig, den Koordinatenpuffer 423 zu erstellen. Außerdem ist in 45 die von dem Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414 ausgegebene Informations-eingebettete Blockkoeffizientenmatrix 422 durch den Abschnitt-zur-inversen-Frequenztransformation 426 invers Frequenz-tranformiert, wie sie ist, und die Blockbilder-der-eingebetteten-Information 427 werden ausgegeben.
  • Der Informations-Einbettungsabschnitt 406 führt die oben erwähnte Verarbeitung an allen Blockbildern (block0, block1, ... block kw-1) aus, und sendet die Informations-eingebetteten Blockbilder 427 sukzessiv an den Bildrekonstruktionsabschnitt 407.
  • (Bildrekonstruktionsabschnitt 407)
  • 52 ist ein Konzeptdiagramm des Bildrekonstruktionsabschnitts 407. Der Bildrekonstruktionsabschnitt 407 verknüpft zusammen die Eingabe jeweils eingegebener Informations-eingebetteter Blockbilder 427 und stellt diese in die M × N × T Zeitraumbilder und die Bewegtbilder wieder her, um dadurch das Informations-eingebettete Bewegtbild 404 zu erhalten.
  • Als nächstes wird ein Prozess zum Lesen von Information aus den Informations-eingebetteten Bilder beschrieben. 53 ist ein Konzeptdiagramm der Eingangs- und Ausgangsbeziehung einer erfindungsgemäßen Informationslesevorrichtung 428. Die Informationslesevorrichtung 428 nimmt die Eingabe des ursprünglichen Bewegtbildes 429 (Primärinformation), die Informations-eingebetteten Bilder (Primärinformation + Subinformation) 430 und die Parameter-zum-Informationslesen 431 und gibt Subinformation 432 aus, die in den Bildern 430 eingebettet worden ist. Die Parameter-zum-Informationslesen 431 umfassen den Anfangswert der Zufallszahl des Informations-Einbettungsschlüssels, der zur Zeit des Erzeugens des Informations-eingebetteten Bewegtbildes 430 verwendet wurde, und die Frequenzkomponentenänderungsbreite. Wenn 3 und 53 verglichen werden, entspricht die Informationslesevorrichtung 6, die eingebetteten Daten 5, der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 und die Wassermarken-Information 4 in 3 der Informationslesevorrichtung 428, dem Informations-eingebetteten Bewegtbild 430, den Parametern-zum-Informationslesen 431 bzw. der Subinformation 432 in 53. Das ursprüngliche Bewegtbild 429 in 53 entspricht den ursprünglichen Daten 2 in 1. Hier ist nachstehend ist eine Beschreibung eines Verfahrens zum Lesen von Information, die mit dem ursprünglichen Bewegtbild 429 eingebettet worden ist.
  • 54 ist ein Gesamtstrukturdiagramm eines Beispiels der Informationslesevorrichtung 428. Die Informationslesevorrichtung 428 umfasst einen Differentialbildgebungsabschnitt 433, einen Bildauflösungsabschnitt 434, einen Informationsleseabschnitt 435 und einen Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 436. Der Blockbildungsabschnitt 21 in 3 entspricht dem Bildauflösungsabschnitt 434 in 54. Außerdem ist die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 und des Abschnitts-zum-Berechnen-des-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 in 3 in dem Informationsleseabschnitt 435 und dem Differentialbildgebungsabschnitt 433 in 54 enthalten. Außerdem ist die Funktion des Informationsleseabschnitts 24 in 3 in einen Teil der Funktion des Informationsleseabschnitts 435 und des Subinformationsrekonstruktionsabschnitts 436 aufgeteilt. In dem Fall, in dem die Informationseinbettung mit lediglich der Eingabe des Informations-eingebetteten Bildes ohne Verwenden des ursprünglichen Bildes durchgeführt wird, dann ist der Differentialbildgebungsabschnitt 433 nicht erforderlich. Eine Beschreibung der jeweiligen Verarbeitungsabschnitte folgt.
  • (Differentialbildgebungsabschnitt 433)
  • 55 ist ein Konzeptdiagramm des Differentialbildgebungsabschnitts 433. Der Differentialbildgebungsabschnitt 433 nimmt die Eingabe des ursprünglichen Bewegtbildes 429 ([p1x,y,z]) und des Informations-eingebetteten Bewegtbildes 430 ([p2x,y,z]), zentralisiert den zentralen Wert (Lm) des Pixelwerts und gibt dann differentielle Bilder 437 ([p2x,y,z – p1x,y,z – Lm]) aus. Auf diese Art und Weise wird das Lesen der eingebetteten Information in dem Informationsleseabschnitt 435 mit dem Differentialwert des Frequenzkoeffizienten, der das Objekt des Informationslesens ist, und dem Frequenzkoeffizienten der entsprechenden Position in dem ursprünglichen Bild (den Daten vor der Informationseinbettung) ausgeführt.
  • (Bildauflösungsabschnitt 434)
  • 56 ist ein Konzeptdiagramm eines Bildauflösungsabschnitts 434. Der Bildauflösungsabschnitt 434 nimmt die Eingabe der Differentialbilder 437, führt den gleichen Prozess des Bildaufteilungsabschnitts 405 durch, der bei der vorhergehenden Informations-Einbettungsvorrichtung 401 verwendet wurde, und gibt Differentialblockbilder 438 der Größe Mu × Nu × Tu (0 ≤ u ≤ w – 1) aus. Hier muss der Bildauflösungsabschnitt 434 das Bild mit dem gleichen Verfahren auflösen, wie ein zuvor bestimmtes Auflösungsverfahren, durch das das Bild durch den Bildaufzeichnungsabschnitt 405 gepackt wurde.
  • (Informationsleseabschnitt 435)
  • 57 zeigt ein detailliertes Strukturdiagramm des Informationsleseabschnitts 435. Der Informationsleseabschnitt 435 nimmt die Eingabe der Parameter-zum-Informationslesen 431 und der Differentialblockbilder 438 und liest die Subinformation je 1 Bit auf einmal aus den jeweiligen Blockbildern und sendet dies sukzessiv an den Subinformationsrekonstruktionsabschnitt 436. Hier wird die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 in 3 durch einen Teil der Funktion eines Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444 und durch einen Zufallszahlen-Erzeugungsabschnitt 443 verwirklicht, während die Funktion des Abschnitts zum Berechnen des zu verarbeitenden Koeffizienten 23 in 3 durch einen Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 440 verwirklicht wird. Der Betrieb des Informationsleseabschnitts 435 wird nachstehend ausführlich dargelegt.
  • Die Parameter-zum-Informationslesen 431 werden an einen Eingangsparameter-Auflösungsabschnitt 439 gesendet, während die Differentialblockbilder 438 an den Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 440 gesendet werden.
  • Der Eingangsparameter-Auflösungsabschnitt 439 löst die Parameter-zum-Informationslesen 431 auf und rekonstruiert einen Anfangswert-einer-Zufallssequenz 441 und einen Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 442 und gibt diese aus. Der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 441 wird an den Zufallszahlen-Erzeugungsabschnitt 443 ausgegeben, während der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 442 an den Informationsleseverarbeitungsabschnitt in einem Block 44 ausgegeben wird.
  • In dem Fall, in dem die Informations-Verarbeitung mit dem ursprünglichen Bild ausgeführt wird, dann ist der Parameter-zum-Informationslesen 431 lediglich der Anfangswert der Zufallszahl. Somit ist es in diesem Fall nicht notwendig, den Eingangsparameter-Auflösungsabschnitt 439 zu erstellen, und der Anfangswert der Zufallszahl wird direkt an den Zufallszahlen-Erzeugungsabschnitt 443 gesendet.
  • Der Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 440 führt den gleichen Prozess des Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitts 409 durch, der bei dem Informations-Einbettungsabschnitt 406 verwendet wurde (siehe 46), und die Mu × Nu × Tu Frequenz-transformiert die Mu × Nu × Tu großen Differentialblockbilder 438 und gibt eine resultierende Mu × Nu × Tu große Blockkoeffizientenmatrix 445 an den Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444 aus.
  • Der Zufallszahlen-Erzeugungsabschnitt 443 liest den Anfangswert-einer-Zufallssequenz 441 und erzeugt basierend darauf sukzessiv eine Zufallszahl 446 für jede Verarbeitung des jeweiligen 1 Bit Informationslesens und gibt diese aus. Mit dem Zufallszahlen-Erzeugungsabschnitt 443 und dem Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 413, der bei dem Informations-Einbettungsabschnitt 406 verwendet wird, dann ist, wenn der gleiche Anfangswert für die Zufallszahl eingegeben wird, eine Verpackung notwendig, so dass die gleichen Zufallszahlen in der gleichen Reihenfolge ausgegeben werden.
  • Der Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444 nimmt die Eingabe der Mu × Nu × Tu großen Blockkoeffizientenmatrix 445, die Zufallszahl 446 und den Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 442 und liest die 1-Bit-Subinformation 449 und gibt diese aus. Die Blockkoeffizientenmatrix 445 wird in einem Koeffizientenmatrixpuffer 447 gespeichert.
  • 58 zeigt ein Konzeptdiagramm der Umrissstruktur und der Verarbeitung des Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444. Die Funktion eines Teils des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 in 3 wird durch einen Koordinatenauswahlabschnitt 448 in 58 verwirklicht.
  • Die Mu × Nu × Tu große Blockskoeffizientenmatrix 445 wird in dem Koeffizientenmatrixpuffer 447 gespeichert. Die Zufallszahl 446 wird in den Koordinatenauswahlabschnitt 448 eingegeben. Der Koordinatenauswahlabschnitt 448 führt eine Verarbeitung ähnlich der des Koordinatenauswahlabschnitts 420 aus, der bei dem Frequenzkoeffizienten-Änderungsverarbeitungsabschnitt 414 verwendet wurde. Das heißt, mit dem Koordinatenauswahlabschnitt 448 und dem Koordinatenauswahlabschnitt 420, ist, wenn der gleiche Anfangswert für die Zufallszahl eingegeben wird, eine Verpackung notwendig, so dass die gleiche Koordinate ausgegeben wird.
  • Der Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444 beurteilt das Positive oder Negative des Koeffizienten, der den Koordinaten entspricht, die durch den Koordinatenauswahlabschnitt 448 aus der Mu × Nu × Tu großen Blockkoeffizientenmatrix 445 ausgewählt wurden, um dadurch die 1-Bit-Subinformation 449 zu lesen und auszugeben. Die Informationsleseverarbeitung wird nu Mal (wobei nu die Anzahl der eingebetteten Information in einem Blocku zur Zeit der Informationseinbettung ist) an einem Block der Mu × Nu × Tu großen Frequenztransformationsmatrix durchgeführt, und die eingebettete 1-Bit-Subinformation wird sukzessiv gelesen.
  • Das nächste ist eine spezifischerische Beschreibung der Verarbeitung zum Lesen j(0 ≤ j ≤ nu) einzelner Bitinformation bi,u,j ∊ {0,1} in dem u-ten Blockdifferentialbild des i-ten M × N × T großen Zeitraumbildes der Differentialbilder 437. Vorausgesetzt, dass die Subinformation 432 in dem 430 eingebettet ist, wird b0b1 ... bk-1 und der in dem Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444 eingegebene Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 442 zu "Bereich (range)" gemacht.
  • Der Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444 führt ein Informationslesen mit Bezug auf die Frequenzkoeffizientenwerte Ci,u,j der durch den Koordinatenauswahlabschnitt 448 ausgewählten Koordinaten durch, indem:
    bi,u,j = 1 gemacht wird, wenn Ci,u,j positiv ist, und
    bi,u,j = 0 gemacht wird, wenn Ci,u,j negativ ist
  • Auf diese Art und Weise wird das Lesen der eingebetteten Information in dem Informationsleseabschnitt 435 wirksam mit dem Differentialwert des Frequenzkoeffizienten, der das Objekt des Informationslesens ist, und dem Frequenzkoeffizienten der entsprechenden Position im ursprünglichen Bild ausgeführt. Nun wird die Zuweisung des {0,1}, die den positiven oder negativen Werten entspricht, durch das Verpackungssystem für die Einbettungsverarbeitung bestimmt.
  • Außerdem kann in dem Fall, in dem ein Bild eingegeben wird, das einer Informationseinbettung unterworfen wurde, wobei Informationslesen ungeachtet der Anwesenheit des ursprünglichen Bildes mittels der vorhergehenden Gleichungen möglich ist, dann kann in dem Fall, in dem es ein ursprüngliches Bild gibt, das Informationslesen mit dem oben erwähnten Verfahren durchgeführt werden. In dem Fall, in dem es jedoch kein ursprüngliches Bild gibt, kann das Informationslesen durch direktes Eingeben des Informations-eingebetteten Bewegtbildes 430 in dem Bildauflöseabschnitt 434 ohne Verwenden des Differentialbildgebungsabschnitts 433 in 54, und das Auflösen dieser in das Blockbild, und dann das Ausführen der Verarbeitung in der Blockkoeffizientenmatrix mit dem Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 440 durchgeführt werden, wobei berechnet wird:
    Figure 00910001
  • (Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 436)
  • 59 ist eine Konzeptansicht der Verarbeitung des Subinformations-Rekonstruktionsabschnitts 436. Der Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 436 nimmt die Eingabe des in dem Blockbild eingebetteten Subinformation sukzessiv 1 Bit auf einmal, bestimmt die jeweiligen Subinformationsbits, die über mehrere Male eingegeben wurden, mit einer Technik, wie beispielsweise Mehrheitsbeschlussverarbeitung, und erhöht die Lesezeiten jedes Bits eingebetteter Subinformation in Übereinstimmung mit den Informationsleseverarbeitungszeiten durch den Informationsleseabschnitt 435, der die ursprüngliche Subinformation rekonstruiert. Indem eine Fehlerkorrekturcodeverarbeitung, wie beispielsweise Mehrheitsbeschlussverarbeitung, an den jeweiligen Bits der wiederholt gelesenen Subinformation ausgeführt wird, dann kann die Zuverlässigkeit der gelesenen Subinformation verbessert werden.
  • Der Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 436 steuert den Subinformationsschreibkopf durch ein zuvor bestimmtes Verfahren jedes Mal, wenn ein jeweiliges 1 Bit der Subinformation gelesen wird. Die Subinformations-Rekonstitutionsverarbeitung für einen Block der Koeffizientenmatrix wird durch Durchführen einer mehrfachen Verarbeitung, einer Leseverarbeitung wiederholt mit Bezug auf einen Block der Koeffizientenmatrix, nu Mal abgeschlossen, die die Anzahl der darin eingebetteten Bits ist.
  • Die obige Verarbeitung wird für alle Blockbilder (block0, block1, ... blockw-1) durchgeführt, und jedes Mal, wenn die Subinformation rekonstruiert ist, oder nachdem die Verarbeitung in allen Bewegtbildern abgeschlossen ist, dann wird die von den Bildern gelesene Subinformation 432 ausgegeben.
  • Als nächstes wird ein Verfahren zum Verbessern von Informationslesegeschwindigkeit bei der Verarbeitung in der Informationslesevorrichtung 428 beschrieben. Mit dem Informationsleseabschnitt 435 in der Informationslesevorrichtung 428, wie in 57 gezeigt ist, werden die einzugebenden Differentialblockbilder 438 vorübergehend in die Blockkoeffizientenmatrix 445 mit dem Frequenztransformationsabschnitt 440 transformiert. Indem jedoch diese Transformations-Verarbeitung nicht durchgeführt und direkt von dem Blockdifferentialbild lediglich der Frequenzkoeffizient berechnet wird, der der Informationseinbettung unterworfen wurde, dann kann die Berechnungslast verringert werden.
  • 60 zeigt ein Strukturdiagramm eines Hochgeschwindigkeits-Informationsleseabschnitts 435'. Dieser Aufbau ist praktisch der gleiche wie der des Informationsleseabschnitts 435 in 57, wobei der Unterschied darin besteht, dass es keinen Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 440 gibt, und die Eingabe in einen Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444' wird von der Blockkoeffizientenmatrix 445 in die Differentialblockbilder 438 geändert. In diesem Fall ist die Funktion des Abschnitts-zum-Berechnen-des-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 in 3 in dem Abschnitt-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444' in 60 enthalten. Außerdem ist die Informationsleseverarbeitung selbst des Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444' die gleiche wie für den Betrieb des Abschnitts-zum-Lesen-von-Information-für-einen-Block 444, der mit Bezug auf 58 erläutert wurde. Der einzige unterschiedliche Teil besteht darin, dass die Differentialblockbilder 438 in dem Bildpuffer gespeichert sind, und die Pixelwerte dieser Blockbilder verwendet werden, um lediglich den Frequenzkoeffizienten zu berechnen, der mit den durch den Koordinatenausfallverarbeitungsabschnitt ausgewählten Koordinaten übereinstimmt. Das Verfahren, bei dem beispielsweise die 1-Bit-Subinformation durch Beurteilen des Codes des Koeffizientenwerts gelesen wird, ist das gleiche.
  • Ausführungsformen der Erfindung wurden oben beschrieben, wobei jedoch die folgenden Modifikationen und Vergrößerungen möglich sind.
    • (1) Der Bereich, der zur Zeit der Informationseinbettung verwendet wird, kann für jeden einzelnen Block geändert werden, indem die Eigenschaften des Blockbildes beobachtet werden. Beispielsweise kann die Entropie des Pixelwerts des Blockbildes berechnet und der Bereich dann gemäß dem resultierenden Wert geändert werden (Umwandlung des Werts des für Quantisierung verwendeten Quantisierer-Koeffizientenmaßstab mit der Entropie).
    • (2) Durch Fehlerkorrekturcodierung der einzubettenden Subinformation kann dann die Verschlechterung der Subinformation bezogen auf die Verschlechterung des Bildes unterdrückt werden. Für das Fehlerkorrekturcodiersystem kann beispielsweise die BCH Codierung oder dergleichen verwendet werden. Auf diese Art und Weise kann bei der Informationslesevorrichtung die Zuverlässigkeit des Ergebnisses des Lesens der eingebetteten Information verbessert werden.
    • (3) Neben der Subinformation des Bitabschnitts zum Einbetten in den jeweiligen Blockbildern kann die Wassermarken-Informationsunterscheidungsetikette in dem gleichen Blockbild Informations-eingebettet sein. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Zuverlässigkeit der gelesenen Information zu erhalten. Beispielsweise wird die Etiketteninformation zu a0a1 ... a1-1 gemacht, und die gelesene Information wird durchgeführt, und der Hamming-Abstand zwischen dem erhaltenen Etikettinformationsteil und der ursprünglich erhaltenen Etiketteninformation wird m (m < 1) (1 ist L) gemacht. Zu dieser Zeit kann die Zuverlässigkeit S gleichzeitig mit der Etiketteninformation gelesen und Subinformation wie folgt berechnet werden: wenn der Hamming-Abstand 0 ist, S = 1 wenn m ≤ 1/2 S = 0 zu anderen Zeiten
      Figure 00950001
      Durch Rekonstruieren der Subinformation für die zu lesenden Bits, die gewichtet wurden, basierend auf diesen Gleichungen, kann dann die Informationslesegenauigkeit weiter verbessert werden. Außerdem kann dann, wenn die Subinformation die ist, die der Fehlerkorrekturcodierung unterworfen wurde, die Möglichkeit einer Fehlerkorrektur aus der Zuverlässigkeit beurteilt werden. Außerdem kann die Anwesenheit einer unehrlichen Änderung des Bewegtbildes, das die Hauptinformation ist, durch Prüfen der Etikettenlesegenauigkeit erfasst werden, und Informationslesen ist sogar mit einem Bild möglich, bei dem ein Teil herausgenommen wurde, durch Initialisieren der Zufallszahl, deren Anfangswert verwendet wurde.
    • (4) In 54 wird dann, wenn das ursprüngliche Bewegtbild 429 verwendet wird, das Differentialbild des Informations-eingebetteten Bewegtbildes 430 und das ursprüngliche Bewegtbild 429 zuerst durch den Differentialbildgebungsabschnitt 433 gebildet. Dies ist vom Punkt des Erleichterns der Verarbeitungslast der Frequenzumwandlung und der Verarbeitung des eingebetteten Informationslesens vorzuziehen, wobei jedoch ist die Anordnung nicht darauf begrenzt ist. Beispielsweise kann zuerst bei dem Bildauflösungsabschnitt 434 das ursprüngliche Bewegtbild 429 und das Informations-eingebettete Bewegtbild 430 blockiert sein, um gleich zu sein, und dann werden in dem Informationsleseabschnitt 435 das ursprüngliche Bewegtbild 429 und das Informations-eingebettete Bewegtbild 430 beide basierend auf dem Block Frequenz-transformiert. Das Differential der entsprechenden Frequenzkoeffizienten kann dann genommen und die Bitwertbestimmung abhängig von dem Code ausgeführt werden.
  • Mit der Erfindung der vorliegenden Ausführungsform, wie oben beschrieben, gibt es beispielsweise die folgenden Wirkungen: wenn es keine Schlüsselinformation zur Zeit der Informationseinbettung gibt, ist es nicht möglich, die Subinformation herauszunehmen; indem die Änderungsfrequenzkoeffizientenposition, bei der die Subinformation eingebettet ist, und der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab entwickelt wird, dann kann die Informationseinbettung auf eine Art und Weise durchgeführt werden, die durch eine Person nicht wahrgenommen werden kann, außerdem kann die Stärke gesteuert werden, um der Verschlechterung der Subinformation (Wassermarken-Information) aufgrund der Verschlechterung der primären Information (Bild) entgegenzuwirken; zu dem Ausmaß, dass es keinen Einfluss aufeinander gibt, dann kann eine Mehrzahl von Information mit einem individuellen Block-Größen-Partitionierungsverfahren eingebettet werden; da mit einem Standbild die Größe der Zeitachsenrichtung des Bewegtbildes 1 ist, dann ist die Technologie ebenfalls auf Standbilder anwendbar; durch Verwenden des Fehlerkorrekturcodes, kann dann eine angemessene Widerstandsfähigkeit mit Bezug auf Komprimierung und Kompilierung des Bildes erhalten werden; wenn das ursprüngliche Bild beim Informationslesen verwendet wird, wird die Zuverlässigkeitsgenauigkeit der gelesenen Information verbessert.
  • Die vorliegende Erfindung kann nicht nur angewendet werden, wobei lediglich die Luminanzkomponente, wenn das Bild im YW-Format ist, das Objekt gemacht wird, sondern ebenfalls darauf, wobei der äquivalente Algorithmus eine Farbkomponente ist. Außerdem ist dies, wenn das Bildformat RGB ist, das gleiche, und der äquivalente Algorithmus kann auf die jeweiligen R-, G-, B-Komponenten angewendet werden. Wenn diese Verfahren angewendet werden, ist es möglich, eine noch größere Informationsmenge einzubetten. Indem die Information zur Einbettung bei den jeweiligen Komponenten außerdem die gleiche gemacht wird, dann kann dies ebenfalls beim Erfassen der Anwesenheit einer unehrlichen Änderung des Bildes und der Einbettungsinformation verwendet werden.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Mit dieser Ausführungsform wird eine Beschreibung einer Informations-Einbettungsvorrichtung gegeben, die zur Zeit der Einbettung der getrennten Subinformation in ein digitales Bild das Bild fein in Blockbilder aufteilt, abwärts-abgetastet (verschlechtert die Auflösung) für jedes der Blockbilder und die Frequenztransformation ausführt. Die inverse orthogonale Transformation wird dann mit dem Wert des Frequenzkoeffizienten ausgeführt, wonach das Bild aufwärts-abgetastet (Verbessern der Auflösung) und eine Bildrekonstruktion ausgeführt wird.
  • Außerdem wird mit der fünften Ausführungsform eine Beschreibung einer Informationsleseverarbeitung gegeben, die zur Zeit des Lesens getrennter Subinformation von dem digitalen Bild, das einer Informationseinbettung unterworfen wurde, wie oben beschrieben ist, das Bild fein in Blockbilder aufteilt, für jedes der Blockbilder abwärts-abtastet und die Frequenztransformation ausführt. Dann wird die Subinformation durch Berechnen des Werts des Frequenzkoeffizienten gelesen.
  • Auf diese Art und Weise wird mit einem Bild, bei dem die Auflösung abgefallen ist, durch Ausführen der Einbettung/der Lesen von Information an der Komponente der Niederfrequenzdomäne mit der Frequenztransformation und Ausführen einer Frequenztransformation und anschließender Informationseinbettung in einer Blockgröße, die größer als die Blockgröße ist, die bei der Informationskomprimierung verwendet wurde, dann kann die Widerstandsfähigkeit mit Bezug auf die Bildkompilierung beibehalten werden.
  • Außerdem kann durch Verwenden der Erfindung bei einem Urherberrechtschutzsystem oder dergleichen die Qualität des digitalen Informationsinhalts gegenüber dem herkömmlichen System verbessert werden. Außerdem wird es mit der Stärkung der Gegenmaßnahmen für den Urheberrechtschutz möglich, die Grenze zwischen der Qualität der Wassermarken-Information und der Rate der Fortsetzung der Wassermarken-Information anzuheben, die einer Kompromissbeziehung sind, die ein schwieriges Thema ist. Das heißt, da die Informationseinbettung auf eine Art und, sodass es unwahrscheinlich ist, dass sie durch Quantisierung beeinflusst wird, durch Verwenden zuletzt verwendeter Bildkomprimierungstechniken Weise durchgeführt werden kann, und die Informationseinbettung durch orthogonale Transformation bei einer Blockgröße durchgeführt wird, die größer als die Blockgröße ist, die bei der Informationskomprimierung verwendet wird, dann kann der Einfluss auf das Bild (Bildqualitätsverschlechterung) unterdrückt werden. Da die 1-Bit-Verarbeitung außerdem an dem abwärts-abgetasteten Bild ausgeführt wird, dann ist die Verarbeitung schneller als normal.
  • Die fünfte Ausführungsform wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • Zuerst wird die Verarbeitung für die 1-Bit-Information in Bildern erläutert. 61 ist ein schematisches Diagramm der Eingabe/Ausgabebeziehung einer Informations-Einbettungsvorrichtung 501 gemäß dieser Ausführungsform. Die Informations-Einbettungsvorrichtung 501 gemäß dieser Ausführungsform nimmt die Eingabe des ursprünglichen Bewegtbildes (Primärinformation) 502 eines digitalen Bewegtbildes oder dergleichen und die Parameter-der-Informationseinbettung 503 und gibt ein Informations-eingebettetes Bewegtbild 504 aus. Die Parameter-der-Informationseinbettung 503 umfassen den Anfangswert-einer-Zufallssequenz, die Frequenzquantisierungsbreite und einzubettende Information (Subinformation). Wenn 1 und 61 verglichen werden, entsprechen die Informations-Einbettungsvorrichtung 1, die ursprünglichen Daten 2, die Wassermarken-Information 4, der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 und die eingebetteten Daten 5 in 1 der Informations-Einbettungsvorrichtung 501, dem ursprünglichen Bewegtbild 502, der Subinformation in den Parametern-der-Informationseinbettung 503, den Parametern-der-Informationseinbettung 503 ausgenommen der Subinformation bzw. dem Informations-eingebetteten Bewegtbild 504 in 61. Außerdem entspricht der Anfangswert mit einer Zufallssequenz 31 und der Quantisierer-Koeffizientenmaßstab 32 in 1 dem Anfangswert-einer-Zufallssequenz bzw. dem Quantisierer-Koeffizientenmaßstab bei den Parametern-der-Informationseinbettung 503 in 61.
  • 62 ist ein Diagramm, das die Gesamtstruktur einer Ausführungsform der Informations-Einbettungsvorrichtung 501 zeigt. Die Informations-Einbettungsvorrichtung 501 umfasst einen Bildauflösungsabschnitt 505, eine Abwärtsabtasteinrichtung 506, einen Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 507, einen Informations- Einbettungsabschnitt 508, einen inversen Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 509, eine Aufwärtsabtasteinrichtung 510 und einen Bildrekonstruktionsabschnitt 511. Die Korrespondenz zwischen 1 und 2 ist wie folgt. Der Blockbildungsabschnitt 11 in 1 entspricht dem Bildauflösungsabschnitt 505 in 62, und der orthogonale Transformationsabschnitt 12 in 1 entspricht der Abwärtsabtasteinrichtung 506 und dem Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 507 in 62. Außerdem sind die Funktionen des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 und des Informations-Einbettungsabschnitts 14 in 1 in dem Informations-Einbettungsabschnitt 508 enthalten. Außerdem entspricht die Funktion des invers-orthogonalen Transformationsabschnitts 15 in 1 dem inversen Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 509, der Aufwärtsabtasteinrichtung 510 und dem Bildrekonstitutions-Verarbeitungsabschnitt 510. Was folgt ist eine sequentielle Beschreibung der jeweiligen Verarbeitungsabschnitte 505 511.
  • (Bildauflösungsabschnitt 505)
  • 63 ist ein Konzeptdiagramm des Bildauflösungsabschnitts 505. Der Bildauflösungsabschnitt 505 löst die jeweiligen Frames des ursprünglichen Bewegtbildes 502 in N × M große Blockbilder 512 auf und sendet diese sequentiell an die Abwärtsabtasteinrichtung.
  • (Abwärtsabtasteinrichtung 506)
  • 64 ist ein Konzeptdiagramm der Verarbeitung der Abwärtsabtasteinrichtung 506. Die Abwärtsabtasteinrichtung 506 liest den Mittelwert von jeder einer Mehrzahl von Regionen des N × M großen Blockbildes 512, um ein Bild zu erzeugen, bei dem die Auflösung auf die n × m Größe abgesenkt wurde, und trennt Information in eine abwärts-abgetastete n × m Größe (beispielsweise, wie in 64 gezeigt ist, wird mit n = N/2, m = M/2 die Auflösung die Hälfte eines Bildes) Bild (abwärts-abgetastetes Bild) 513 und dem differentiellen Pixelwert 514 und sendet das abwärts-abgetastete Bild 513 an einen Frequenztransformationsabschnitt 507 und den differentiellen Pixelwert 514 an eine Aufwärtsabtasteinrichtung 510. Hier sind die differentiellen Pixelwerte 514 das N × M große differentielle Bild des Bildes, wobei das eingegebene Blockbild 512 und das n × m große abwärts-abgetastete Bild 513 auf N × M Größe expandiert worden sind.
  • (Frequenztransformationsabschnitt 507)
  • 65 ist ein Konzeptdiagramm des Frequenztransformationsabschnitts 507. Der Frequenztransformationsabschnitt 507 Frequenz-transformiert (beispielsweise durch diskrete Cosinus-Transformation oder diskrete Fourier-Transformation) das n × m große, abwärts-abgetastete Bild 513 und gibt eine n × m große Frequenzkoeffizientenmatrix des abwärts-abgetasteten Bildes 515 aus.
  • (Informations-Einbettungsabschnitt 508)
  • 66 ist ein Strukturdiagramm des Informations-Einbettungsabschnitts 508. Der Informations-Einbettungsabschnitt 508 nimmt die Eingabe der Parameter-der- Informationseinbettung 503 und die Frequenzkoeffizientenmatrix-des-abwärts-abgetasteten Bildes 515 und gibt ein Informations-eingebetteter Frequenzmatrix des abwärts-abgetasteten-Bildes 516 aus, das an den inversen Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitt 509 gesendet wird. Hier wird die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 in 1 durch einen Teil der Funktion eines Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitts 518 und eines Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitts 522 in 66 verwirklicht. Der Betrieb des Informations-Einbettungsabschnitts 508 wird nun beschrieben.
  • Die Parameter-der-Informationseinbettung 503 werden an einen Eingangsparameter-Auflösungsabschnitt 517 gesendet, während die Frequenzkoeffizientenmatrix-des-abwärts-abgetasteten-Bildes 515 an den Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitt 518 gesendet wird.
  • Der Eingangsparameter-Auflösungsabschnitt 517 löst die Parameter-der-Informationseinbettung 503 in eine Frequenzkoeffizienten-Quantisierungsbreite 519, einen Anfangswert-einer-Zufallssequenz 520 und Subinformation 521 auf. Die Frequenzkoeffizienten-Quantisierungsbreite 519 wird an den Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitt 518 gesendet, der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 520 wird an den Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 522 gesendet, und die Subinformation 521 wird an einen Subinformationspuffer 523 gesendet.
  • Der Zufallzahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 522 liest den Anfangswert-einer-Zufallssequenz 520 und erzeugt basierend darauf sukzessiv eine Zufallszahl 525 für jede Verarbeitung der jeweiligen 1-Bit-Informationseinbettung und sendet diese an den Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitt 518. Hier erzeugt der Zufallszahlen-Erzeugungsverarbeitungsabschnitt 522 Zufallszahlen mit einer Periode, die ausreichend größer als die Anzahl von Blöcken für das Bild ist.
  • Der Subinformationspuffer 523, wie in 67 gezeigt ist, speichert Subinformation 521 in einem internen Puffer und liest Information jeweils 1 Bit auf einmal mit einem Auslese-Header aus und sendet die 1-Bit-Subinformation 525 sukzessiv an den Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitt 518 für jede Verarbeitung der jeweiligen 1-Bit-Informationseinbettung.
  • Für das Steuerverfahren des Informations-Lese/Schreib-Headers in dem Subinformationspuffer 523 können verschiedene Verfahren betrachtet werden, wie beispielsweise ein Verfahren, das für jede Verarbeitung der jeweiligen Einbettung und bzw. Lesen von 1-Bit-Informations aktiviert wird, oder ein Verfahren, das für jede Verarbeitung der Einbettung in und dem Lesen von Information aus den jeweiligen Blockbildern aktiviert wird. Diese hängen doch von dem Verpackungssystem für die Informationseinbettungs- und -lesevorrichtung ab. Mit dem Steuerverfahren für den Header, der das Auslesen/Schreiben von Information des Subinformationspuffers 523 durchführt, muss eine Verpackung mit dem gleichen Verfahren bei der Informations-Einbettungsvorrichtung und bei einer später zu beschreibender Informationslesevorrichtung ausgeführt werden.
  • 68 ist ein Konzeptdiagramm einer schematischen Struktur und der Verarbeitung des Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitts 518. Ein Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 527 in 68 dient als ein Teil der Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 13 in 1.
  • Die Frequenzkoeffizientenmatrix-des-abwärts-abgetasteten Bildes 515 wird in einem Koeffizientenmatrixpuffer 526 gespeichert. Die eingegebene Zufallszahl 524 wird an einen Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 527 gesendet. Der Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 527 wählt mit der Zufallszahl 524 eine Komponente der abwärts-abgetasteten Koeffizientenmatrix innerhalb des Koeffizientenmatrixpuffers 526 aus, so dass es keinen Konflikt innerhalb der abwärts-abgetasteten Koeffizientenmatrix gibt.
  • Der Frequenzkoeffizientenänderungsabschnitt 518 quantisiert den durch den Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 527 ausgewählten Koeffizienten, um dadurch die eingegebene 1-Bit-Subinformation 525 Informations-einzubetten. Die Informations-Einbettungsverarbeitung wird T Mal (wobei T die Zahl (ein oder mehrere) von einzubettender Information in den jeweiligen Blockbildern ist. Es ist ebenfalls für die Informationslesevorrichtung notwendig, mit dem gleichen Verfahren zu verpacken) an einem Block der Koeffizientenmatrix durchgeführt. Nachdem alles ausgeführt wurde, wird die Informations-eingebettete-Frequenzmatrix-des-abwärts-abgetasteten Bildes 516 ausgegeben.
  • Das Nächste ist eine spezifischere Beschreibung der Verarbeitung für die Einbettung der j-ten (1 ≤ j ≤ T) Bit-Information, die in dem u-ten Blockbild des i-ten Frames des eingegebenen ursprünglichen Bewegtbildes 502 ist, wobei vorausgesetzt wird, dass die Frequenzkoeffizienten-Quantisierungsbreite 519 zu „Bereich" gemacht wird, und die Subinformation 521 für die Einbettung zu b0, b1, ... bk-1 gemacht wird (wobei die Wassermarken-Informations-Bitlänge k ist, bj ∊ {0, 1}, 0 ≤ j ≤ k – 1).
  • Mit dem Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitt 518 wird der Wert des Frequenzkoeffizientenwerts ci,u,j, der durch den Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 527 ausgewählt wird, wie folgt geändert, um dadurch die 1-Bit-Subinformation 525 einzubetten.
  • In
    Figure 01050001
    wobei die einzubettende Bit-Information gleich
    Figure 01050002
    in
    Figure 01050003
    wobei die einzubettende Bit-Information nicht gleich
    Figure 01050004
    und in
    Figure 01050005
    wobei die einzubettende Bit-Information nicht gleich
    Figure 01050006
    wobei in den Gleichungen ⎣X⎦ eine maximale ganze Zahl angibt, die x nicht überschreitet, ⎡X⎤ eine minimale ganze Zahl angibt, die größer als oder gleich x ist, und x mod y den Rest nach Teilen von x durch y angibt. Diese Definitionen sind für alle Ausführungsformen gebräuchlich.
  • Bei dem Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitt 518 wird der Subinformations-Auslese-Header des Subinformations-Puffers 523 durch ein zuvor bestimmtes Verfahren für jede Ausführung der jeweiligen 1-Bit-Informationseinbettung gesteuert. Durch Wiederholen dieser Einbettungsverarbeitung an einer Blockkoeffizientenmatrix T Mal, die die Anzahl von einzubettenden Bits ist, ist dann die Einbettungsverarbeitung eines Blockbildes abgeschlossen.
  • (Inverser Frequenz-Transformationsabschnitt 509)
  • 69 ist ein Konzeptdiagramm eines inversen Frequenz-Transformationsabschnitts 509. Der inverse Frequenz-Transformationsabschnitt 509 transformiert die Informations-eingebettete-Frequenzmatrix-des-abwärts-abgetasteten-Bildes 516 in ein Informations-eingebettetes-abwärts-abgetastetes-Bild 528 und senden dieses an die Aufwärts-Abtastungseinrichtung (up-sampler) 510.
  • (Aufwärts-Abtasteinrichtung 510)
  • 70 ist ein Konzeptdiagramm der Verarbeitung der Aufwärts-Abtasteinrichtung (down-sampler) 510. Die Aufwärts-Abtasteinrichtung 510 Expansions-verarbeitet das n × m große Informations-eingebettete-abwärts-abgetastete-Bild 528 in ein N × M großes Bild, und interpoliert dann mit dem abwärts- abgetasteten Bild 513, um dadurch ein Informations-eingebettetes Blockbild 529 auszugeben.
  • (Bildrekonstruktionsabschnitt 511)
  • 71 ist ein Konzeptdiagramm des Bildrekonstruktionsabschnitts 511. Der Bildrekonstruktionsabschnitt 511 verbindet die Informations-eingebetteten Blockbilder 529 zusammen, wobei sie in das Standbild und Bewegtbild wiederhergestellt werden, um dadurch ein Informations-eingebettetes Bild 504 auszugeben.
  • Das Nächste ist eine Beschreibung der Verarbeitung zum Lesen von Information aus dem Informations-eingebetteten Bild. 72 ist ein schematisches Diagramm der Eingangs-/Ausgangsbeziehung einer Informations-Lesevorrichtung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform. Eine Informations-Lesevorrichtung 530 nimmt die Eingabe eines Informations-eingebetteten-Bewegtbildes 531 und den Parametern-des-Informations-Lesens 532 und liest in dem Bild 531 eingebettete Subinformation 533 und gibt diese aus. Der Subinformations-Puffer 523 umfasst den Anfangswert der Zufallszahl des Informationseinbettungs-Schlüssels, der zur Zeit der Erzeugung des Informations-eingebetteten Bewegtbildes 531 verwendet wird, und die Frequenzkoeffizienten-Quantisierungsbreite. Wenn 3 und 72 verglichen werden, entsprechen die Informations-Lesevorrichtung 6, die eingebetteten Daten 5, der Schlüssel-der-Einbettungsinformation 3 und die Wassermarken-Information 4 in 3 der Informations-Lesevorrichtung 530, dem Informations-eingebetteten Bewegtbild 531, den Parametern-des-Informations-Lesens 532 bzw. der Subinformation 533 in 72.
  • 73 zeigt ein Gesamtstrukturdiagramm eines Beispiels der Informations-Lesevorrichtung 530. Die Informations-Lesevorrichtung 530 umfasst einen Bildauflösungsabschnitt 534, eine Abwärts-Abtasteinrichtung 535, einen Frequenztransformationsabschnitt 536 und einen Informations-Leseabschnitt 537. Der Blockbildungsabschnitt 21 in 3 entspricht dem Bildauflösungsabschnitt 534 in 73. Die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 in 3 ist in dem Informations-Leseabschnitt 537 in 73 enthalten. Außerdem entspricht der Abschnitt-zum-Berechnen-des-zu-verarbeitenden-Koeffizienten 23 in 3 der Abwärts-Abtasteinrichtung 535 und dem Frequenz-Transformationsabschnitt 536 in 73. Außerdem wird die Funktion des Informations-Leseabschnitts 24 in 3 durch den Informations-Leseabschnitt 537 verwirklicht. Was folgt ist eine sequenzielle Beschreibung der jeweiligen Verarbeitungsabschnitte 534-537.
  • (Bildauflösungsabschnitt 534)
  • Der Bildauflösungsabschnitt 534 löst die jeweiligen Frames des Informations-eingebetteten Bewegtbildes 531 in N × M große Informations-eingebettete Blockbilder auf und sendet dies sukzessiv zu der Abwärts-Abtasteinrichtung 535. Der Bildauflösungsabschnitt 534 ist der gleiche wie der Bildauflösungsabschnitt 505 an der Informationseinbettungs-Vorrichtungsseite.
  • (Abwärts-Abtasteinrichtung 535)
  • 74 ist ein Konzeptdiagramm der Verarbeitung der Abwärts-Abtasteinrichtung 535. Die Abwärts-Abtasteinrichtung 535 erzeugt ein abwärts-abgetastetes, n × m großes Bild (Informations-eingebettetes Abwärts-Abtastungsbild) 539 von einem N × M großen Informations-eingebetteten Blockbild 538, und sendet dieses an den Frequenztransformationsabschnitt 536. Die Abwärts-Abtasteinrichtung 535 unterscheidet sich geringfügig von der Abwärts-Abtasteinrichtung 506 auf der Informationseinbettungs-Vorrichtungsseite, weil die differentiellen Pixelwerte nicht ausgegeben werden.
  • (Frequenztransformationsabschnitt 536)
  • Der Frequenztransformationsabschnitt 536 n × m Frequenztransformiert das n × m große Informations-eingebettete abwärts-abgetastete Bild 539, und gibt eine n × m Informations-eingebettete abwärts-abgetastete Koeffizientenmatrix aus. Der Frequenztransformationsabschnitt 536 ist der gleiche wie der Frequenztransformationsabschnitt 507 auf der Informationseinbettungs-Seite.
  • (Informations-Leseabschnitt 537)
  • 75 ist ein Strukturdiagramm des Informations-Leseabschnitts 537. Der Informations-Leseabschnitt 537 nimmt die Eingabe der Parameter-des-Informations-Lesens 532 und eine Informationseinbettungs-Frequenzkoeffizientenmatrix-eines-abwärts-abgetasteten Bildes 540 des Frequenztransformations-Verarbeitungsabschnitts 536 und gibt die Subinformation 533 aus. Hier wird die Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 in 1 durch einen Teil der Funktion eines Bit-Informations-Leseabschnitts 542 und eines Zufallszahl-Erzeugungsverarbeitungsabschnitts 545 verwirklicht. Der Betrieb des Informations-Leseabschnitts 537 wird nun beschrieben.
  • Die Parameter-des-Informations-Lesens 532 werden an einen Eingangsparameter-Auflösungsabschnitt 541 gesendet, während die Informations-eingebettete Frequenzkoeffizientenmatrix-eines-abwärts-abgetasteten-Bildes 540 an den Bit-Informations-Leseabschnitt 542 gesendet wird.
  • Der Eingangsparameter-Auflösungsabschnitt 541 löst die Parameter-des-Informations-Lesens 532 auf und gibt einen Anfangswert-einer-Zufallssequenz 543 und eine Frequenzkoeffizienten-Quantisierungsbreite 544 aus. Der Anfangswert-einer-Zufallssequenz 543 wird an den Zufallszahlerzeugungs-Verarbeitungsabschnitt 545 gesendet, während die Frequenzkoeffizienten-Quantisierungsbreite 544 an den Bit-Informations-Leseabschnitt 542 gesendet wird.
  • Der Zufallszahlenerzeugungs-Verarbeitungsabschnitt 545 liest den Anfangswert-einer-Zufallssequenz 543 und basierend darauf erzeugt sukzessiv eine Zufallszahl 546 für jede Verarbeitung des jeweiligen 1-Bit-Informations-Lesens und sendet diese an den Bit-Informations-Leseabschnitt 542. Mit dem Zufallszahlerzeugungs-Verarbeitungsabschnitt 545 und dem Zufallszahlerzeugungs-Verarbeitungsabschnitt 522, wenn der gleiche Anfangswert für die Zufallszahl eingegeben wird, dann ist eine Verpackung notwendig, sodass die gleichen Zufallszahlen in der gleichen Reihenfolge eingegeben werden.
  • 76 zeigt ein Konzeptdiagramm einer schematischen Struktur und der Verarbeitung des Bit-Informations-Leseabschnitts 542. Ein Teil der Funktion des Einbettungskoeffizienten-Auswahlabschnitts 22 in 3 wird durch einen Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 548 in 76 verwirklicht.
  • Die Informations-eingebettete Frequenzkoeffizientenmatrix-des-abwärts-abgetasteten-Bildes 540 wird in einem Koeffizientenmatrix-Puffer 547 gespeichert. Die Zufallszahl 546 wird in den Frequenzkoeffizienten- Auswahlabschnitt 548 eingegeben. Hier ist es für den Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 548 notwendig, mit der gleichen Verarbeitung wie dem Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 527 bei dem Frequenzkoeffizienten-Änderungsabschnitt 518 zu verpacken. D.h., wenn die gleiche Zufallszahl in den Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 527 und den Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 548 eingegeben wird, wird der gleiche Frequenzkoeffizient ausgewählt.
  • Der Bit-Informations-Leseabschnitt 542 beurteilt das Bit, das dem Quantisierungswert zugewiesen ist, das am nächsten zu dem Koeffizientenwert ist, der durch den Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 548 ausgewählt wird, um dadurch 1-Bit-Subinformation 549 zu lesen. Die Informations-Leseverarbeitung wird T Mal (wobei T die Anzahl von Informationen ist, die in den jeweiligen Blockbildern zur Zeit der Informationseinbettung einzubetten ist) an einer der Informations-eingebetteten abwärts-abgetasteten Koeffizientenmatrizen 540 durchgeführt und die eingebettete 1-Bit-Information sukzessiv ausgegeben.
  • Mit der Anzahl von Malen der Informations-Leseverarbeitung wird die Anzahl von Malen, die die jeweiligen Bits der eingebetteten Subinformation gelesen werden, erhöht, und in Übereinstimmung damit durch Ausführen einer Fehlerkorrektur-Codeverarbeitung, wie beispielsweise Mehrheitsabstimmungsverarbeitung, an diesen, kann die Zuverlässigkeit der gelesenen Subinformation ebenfalls verbessert werden.
  • Das Nächste ist eine spezifischere Beschreibung der Verarbeitung zum Lesen der j-ten (1 ≤ j ≤ T) Bit-Information (bi, u, j ∊ {0, 1}), die das u-te Blockbild des i-ten Frames des Informations-eingebetteten Bewegtbildes 531 ist, vorausgesetzt, dass die in dem Informations-eingebetteten Bewegtbild 531 eingebettete Subinformation 533 zu b0, b1 ... bk-1 gemacht wird, und die Frequenzkoeffizienten-Quantisierungsbreite 544, die in den Bit-Informations-Leseabschnitt 542 eingegeben wird, zu „Bereich" gemacht wird.
  • Das Lesen von Information kann durch Berechnen von
    Figure 01120001
    für den Frequenzkoeffizienten ci,u,j durchgeführt werden, der durch den Frequenzkoeffizienten-Auswahlabschnitt 548 ausgewählt wird.
  • Die 1-Bit-Subinformation 549 wird an einen Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 550 gesendet. Der Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 550 nimmt die Eingabe der in dem Blockbild eingebetteten Subinformation sukzessiv jeweils 1 Bit, bestimmt schließlich das jeweilige Subinformations-Bit mit einer statistischen Technik, wie beispielsweise Mehrheitsbeschlussverarbeitung an der jeweiligen Subinformation, die mehrere Male eingegeben wurde, und rekonstruiert dann die Subinformation. Der Subinformations-Schreib-Header in dem Subinformations-Rekonstruktionsabschnitt 550 wird durch ein zuvor bestimmtes Verfahren für jedes 1-Bit-Lesen gesteuert.
  • Die Subinformations-Leseverarbeitung von einer der Informations-eingebetteten abwärts-abgetasteten Koeffizientenmatrizen 540 wird durch die wiederholte Leseverarbeitung mit Bezug auf eine der Informations-eingebetteten abwärts-abgetasteten Koeffizientenmatrizen 540 abgeschlossen, wobei T Mal die Anzahl von darin eingebetteten Bits ist.
  • Die obige Verarbeitung wird an allen Blockbildern ausgeführt, und mit jeder Rekonstitution der Subinformation oder nach Abschluss der Verarbeitung für alle Bewegtbilder wird die von den Bildern gelesene Subinformation ausgegeben.
  • Ausführungsformen der Erfindung wurden oben beschrieben, wobei jedoch die folgenden Modifikationen und Vergrößerungen möglich sind.
    • (1) Der Bereich, der zur Zeit der Einbettung und des Lesens von Information verwendet wird, kann für jeden einzelnen Block geändert werden, indem die Eigenschaften des Blockbildes beachtet werden. Beispielsweise kann die Entropie des Pixelwerts des Blockbildes berechnet werden, und der Bereich kann dann gemäß dem resultierenden wert geändert werden.
    • (2) Durch Fehlerkorrektur-Codierung der einzubettenden Subinformation kann dann die Verschlechterung der Subinformation bezogen auf die Verschlechterung des Bildes unterdrückt werden.
    • (3) Neben der Subinformation des Bitabschnitts zur Einbettung in den jeweiligen Blockbildern kann durch Informationseinbettung des Wassermarken-Informations-Unterscheidungsetiketts in dem gleichen Blockbild die Zuverlässigkeit der gelesenen Information erhalten werden. Die Informationseinbettungs-Verarbeitungstechnik ist die gleiche wie für die Einbettungsverarbeitung von lediglich der Subinformation. Beispielsweise wird die Etiketteninformation zu a0, a1 ... a1-1 gemacht und s Informations-Lesen wird durchgeführt, und der Hamming-Abstand zwischen der erhaltenen Etiketteninformation und der ursprünglichen Etikettinformation wird zu m (m < 1) gemacht. Zu dieser Zeit kann die Zuverlässigkeit S der Subinformation, die gleichzeitig mit der Etiketteninformation gelesen wurde, wie folgt berechnet werden: wenn der Hamming-Abstand 0 ist, S = 1 wenn m ≤ 1/2 ist, S = 0 zu anderen Zeiten
      Figure 01140001
      Indem die Subinformation für die gelesenen Bits, die gewichtet wurden, basierend auf diesen Gleichungen rekonstruiert, kann dann die Informations-Lesegenauigkeit weiter verbessert werden. Außerdem, wenn die Subinformation die ist, die der Fehlerkorrektur-Codierung unterworfen wurde, dann kann die Beurteilung der Möglichkeit einer Fehlerkorrektur aus der Zuverlässigkeit durchgeführt werden, und wenn das Fehlerverhältnis innerhalb der Fehlerkorrekturfähigkeit ist, dann kann korrekte Information immer gelesen werden.
    • (4) Durch wiederholte Informationseinbettung durch Ändern der Informationseinbettungs-Blockgröße in einem Block und durch Durchführen einer Verarbeitung, wie beispielsweise Prüfen der Etiketten-Lesegenauigkeit, kann das Vorhandensein einer unehrlichen Änderung des Bewegtbildes, das die Hauptinformation ist, erfasst werden.
    • (5) Durch Initialisierung der Zufallszahl bei einer bestimmten Zeiteinheit und in dem diese synchron mit der Zeit des Informations-Lesens herausgenommen wird, dann kann Information von einem optionalem Frame, wie beispielsweise während der Reproduktion eines Bewegtbildes, gelesen werden.
  • Wie oben beschrieben ist, können gemäß der erfindungsgemäßen fünften Ausführungsform die folgenden Wirkungen erhalten werden:
    • (1) Da Informationsbettungsverarbeitung an abwärts-abgetasteten Bildern durchgeführt wird, dann ist die Verarbeitung schneller als normal.
    • (2) Wenn keine Schlüsselinformation zur Zeit der Informationseinbettung verwendet wird, ist es nicht möglich, die Subinformation herauszunehmen.
    • (3) Durch Entwickeln der Änderungsfrequenzkoeffizientenposition, bei der Subinformation eingebettet ist, und der Frequenzkomponenten-Quantisierungsbreite, dann kann die Informationseinbettung auf eine Art und Weise durchgeführt werden, die von einer Person nicht wahrgenommen werden kann. Außerdem kann die Stärke gesteuert werden, um einer Verschlechterung der Subinformation (Wassermarken-Information) aufgrund der Verschlechterung der primären Information (Bild) entgegenzuwirken.
    • (4) Mit einem Farbbewegtbild als das Objekt dann kann mit Bezug auf das YUV-Format und das RGB-Format und dergleichen getrennte Information in den jeweiligen Informationsabschnitten eingebettet werden.
    • (5) Zu dem Ausmaß, dass es keinen Einfluss aufeinander gibt, dann kann eine Mehrzahl von Information mit einem individuellen Blockgrößen-Partitionierungsverfahren eingebettet werden.
    • (6) Da die Informationseinbettung für jeden Frame durchgeführt wird, dann ist die Technologie ebenfalls auf Standbilder anwendbar.
    • (7) Durch Verwenden des Fehlerkorrektur-Codes kann dann eine geeignete Widerstandsfähigkeit mit Bezug auf die Komprimierung und Kompilierung des Bildes erhalten werden.
    • (8) Durch Durchführen der Zufallszahl-Initialisierung bei einer geeigneten Frame-Einheit kann Information von einem optionalen Frame eines Bewegtbildes (einschließlich eines Standbildes) gelesen werden.
    • (9) Durch Verwenden lokaler Eigenschaften des Bildes ist Informationseinbettung möglich, sodass eine Verschlechterung durch das menschliche Auge nicht wahrgenommen werden kann.
  • Mit der Erfindung können, wie oben durch jeweiligen Ausführungsformen beschrieben ist, die folgenden Wirkungen erhalten werden:
    • 1) Da die Einbettung durch Ändern einiger der Koeffizientenwerte in der orthogonalen Transformationskoeffizientenmatrix mit einer Zufallszahl durchgeführt wird, dann kann zu dem Ausmaß, dass es keinen Einfluss aufeinander gibt, eine Mehrzahl von Information mit unterschiedlichen Informationseinbettungs-Schlüsseln eingebettet werden.
    • 2) Mit einem Bewegtbild oder einem Standbild kann dann durch Einbettung von Information in einen Platz, der nicht gegen den Einfluss von der Informationskomprimierung (einer Niederfrequenz-Komponente) empfänglich ist, sogar wenn eine Rauschaddition oder Komprimierungsverarbeitung durchgeführt wird, das Lesen der eingebetteten Information zuverlässig ausgeführt werden.
    • 3) Zur Zeit des Lesens der eingebetteten Information kann dann durch Gewichtung gemäß der Zuverlässigkeit der von jedem Block gelesenen Information die Genauigkeit der gelesenen Information verbessert werden.
    • 4) Durch Erhalten der eingebetteten Bit-Information von dem Quantisierungs-Koeffizientenwert, dann kann die eingebettete Information ohne Verwenden der ursprünglichen Information gelesen werden. Außerdem kann die eingebettete Information ebenfalls mit der ursprünglichen Information gelesen werden, und in diesem Fall wird die Genauigkeit der gelesenen Information verbessert.
    • 5) Da die Funktion der Blockaufteilung/der orthogonalen Transformation und dergleichen zu dem Ausmaß verwirklicht werden kann, dass eine Anzahl von Funktionen zu einem Bewegtbild-Codierer/Decodierer hinzugefügt werden können, dann ist es einfach, eine Echtzeitverarbeitung zu verwirklichen.
  • Das Informationseinbettungs-Verfahren, das Informations-Leseverfahren und ihre jeweilige Vorrichtung können verwirklicht werden, indem die oben erwähnten jeweiligen Ausführungsformen zusammen kombiniert werden.
  • Außerdem wurden mit den obigen Ausführungsformen Beispiele von zweidimensionalen und dreidimensionalen orthogonalen Transformationen als die orthogonale Transformation beschrieben. Eine eindimensionale orthogonale Transformation kann jedoch mit dem Informationseinbettungs-Block in einer Dimension verwendet werden.
  • Außerdem sind die oben erwähnten Informationseinbettungs-Verfahren, Informations-Leseverfahren und ihre jeweilige Vorrichtung nicht nur auf Bewegtbilder und Standbilddaten anwendbar, sondern können ebenfalls auf Sprache und Musikdaten usw. angewendet werden.
  • Außerdem kann ein Programm zum Verwirklichen der Funktionen der oben erwähnten Informationseinbettungs-Vorrichtung oder Informations-Lesevorrichtung auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet werden, das durch einen Computer gelesen werden kann. Die Einbettung oder das Lesen von Information kann dann durch Lesen des auf dem Aufzeichnungsmedium aufgezeichneten Programms in einen Computer und Ausführen des Programms durchgeführt werden. Das hier erwähnte Computersystem umfasst das Betriebssystem und Hardware, wie beispielsweise periphere Vorrichtungen.
  • Außerdem sind die Informationseinbettungs-Verfahren, Informations-Leseverfahren und ihre jeweilige Vorrichtung erfindungsgemäß auf Inhaltsverteilungssysteme für Sprache, Musik, Standbild und Filme anwendbar. Als Ergebnis können die folgenden Wirkungen erhalten werden:
    • 1) Durch Einbettung von Benutzerinformation zur Zeit der Inhaltsverteilung kann ein unzulässiges Kopieren verhindert werden.
    • 2) Indem zuvor in dem Inhalt Urheberrechtinformation bezogen auf den Namen von Autoren und dergleichen in dem Inhalt eingebettet wird, kann dem Benutzer dann ohne weiteres die Urheberrechtinformation mitgeteilt werden, sodass eine zulässige sekundäre Verwendung erleichtert und die erneute Verwendung des Inhalts gefördert wird.
    • 3) Durch Einbettung eines Kopie-Managementsignals, wie es beispielsweise bei DVDs (Digital Video Discs) verwendet wird, kann ein Kopierschutz, der sicherer als gegenwärtig ist, verwirklicht werden.
  • Außerdem kann als Anwendungen auf andere Gebiete das Folgende berücksichtigt werden:
    • 1) Für ein System, wenn Gesichtsbilddaten eines rechtmäßigen Eigentümers in einem Pass des Pendlers eingebettet ist, die unzulässige Verwendung des Passes zu verhinder, indem zur Zeit des Durchlaufens durch ein Ticket-Gate beurteilt wird, ob der Benutzer und der rechtmäßige Eigentümer die gleiche Person sind.
    • 2) Für ein Digitaldaten-Authentifizierungs-Beurteilungssystem, das zur Zeit der Einbettung Aufzeichnungsumstände (Zeit, Kennung etc. von Rekorder-Teilen) erfassen kann, wenn Sprache, Musik, statisches Bild, Bewegtbild-Digitaldaten aufgezeichnet werden, dass die aufgezeichneten Daten verarbeitet oder editiert wurden.
  • Außerdem können für die anwendbaren Bereiche der erfindungsgemäßen Informationseinbettungs-Verfahren, Informations-Leseverfahren und ihrer jeweiligen Vorrichtung die folgenden Bereiche betrachtet werden:
  • 1) Internet
  • 2) Digitaler Rundfunk
  • Verwendung für Urheberrechtspräsentation und für den Betrieb von Haushaltsannahmestationen durch Einbettung von Information in dem Informationsinhalt zum digitalen Rundsenden mit Satellit, Bodenwellen, optischen Kabeln oder dergleichen.
  • 3) Verpackungsmedien
  • Verwendung für Urheberrechtpräsentation oder den Betrieb von Bildaufzeichnungs-/Wiedergabegerät durch Einschließen von Informationsinhalt, der zuvor mit Information eingebettet wurde, in Verpackungsmedien, wie beispielsweise DVD, Photo-CD, Video-CD, Digital-Video.

Claims (39)

  1. Verfahren zum Einbetten von Information, mit: (i) Einbetten einer ersten Information, umfassend: einen ersten Blockbildungsschritt (S11) zum Aufteilen von zu verarbeitenden Daten in erste Blöcke einer vorbestimmten Größe; einen ersten orthogonalen Transformationsschritt (S12) zum Erhalten von Koeffizienten durch Ausführen einer orthogonalen Transformation für jeden ersten Block; einen ersten Einbettungskoeffizientenauswahlschritt (S13) zum Bestimmen von Koeffizienten, bei denen erste Wassermarkeninformation (4) mittels einer Zufallssequenz eingebettet wird, die durch einen Anfangswert erzeugt wird; einen ersten Informationseinbettungsschritt (S14) zum sequentiellen Einbetten der ersten Wassermarkeninformation (4), die eine beliebige Bitlänge aufweist, durch Quantisieren des Werts der Koeffizienten mit einem vorbestimmten Wert zur Quantisierung; und einen ersten invers-orthogonalen Transformationsschritt (S15) zum Ausführen einer invers-orthogonalen Transformation für modifizierte Koeffizienten, um erste Blöcke zu bilden, bei denen die erste Wassermarkeninformation (4) eingebettet ist, sowie auch zum Kombinieren der aufgeteilten ersten Blöcke und Rekonstruieren der ursprünglichen Form; (ii) Einbetten mindestens einer weiteren Information, umfassend: einen weiteren Blockbildungsschritt (S11) zum Aufteilen von zu verarbeitenden Daten in weitere Blöcke einer vorbestimmten Größe, die sich von der Größe von der Blöcke, die der vorhergehenden Information entsprechen, unterscheidet; einen weiteren orthogonalen Transformationsschritt (S12) zum Erhalten von Koeffizienten durch Ausführen einer orthogonalen Transformation für jeden weiteren Block; einen weiteren Einbettungskoeffizientenauswahlschritt (S13) zum Bestimmen von Koeffizienten, bei denen weitere Wassermarkeninformation (4) eingebettet wird, durch Verwenden einer Zufallssequenz, die durch einen Anfangswert erzeugt wird; einen weiteren Informationseinbettungsschritt (S14) zum sequentiellen Einbetten der weiteren Wassermarkeninformation (4), die eine beliebige Bitlänge aufweist, durch Quantisieren des Werts der Koeffizienten mit einem vorbestimmten Wert zur Quantisierung; einen weiteren invers-orthogonalen Transformationsschritt (S15) zum Ausführen einer invers-orthogonalen Transformation für modifizierte Koeffizienten, um weitere Blöcke zu bilden, wobei die weitere Wassermarkeninformation (4) eingebettet ist, sowie auch zum Kombinieren der aufgeteilten weiteren Blöcke und Rekonstruieren der ursprünglichen Form.
  2. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß Anspruch 1, bei dem bei jedem Informationseinbettungsschritt (S14) das Einbetten der Wassermarkeninformation (4) durch Auswählen eines Quantisierungswerts ausgeführt wird, der am nächsten zu dem Minimum des entsprechenden bestimmten orthogonalen Transformationskoeffizienten ist, der dem Bitwert entspricht, den das Objekt des Einbettens in der Wassermarkeninformation (4) wird.
  3. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß Anspruch 1, bei dem bei jedem Informationseinbettungsschritt (S14) das Einbetten der Wassermarkeninformation (4) durch Auswählen eines Quantisierungswerts, der größer oder kleiner als der entsprechende bestimmte orthogonale Transformationskoeffizient ist, in Übereinstimmung mit einer Regel ausgeführt wird, die von dem Bitwert abhängig ist, den das Objekt des Einbettens in der Wassermarkeninformation (4) wird.
  4. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem bei jedem orthogonalen Transformationsschritt (S12) die orthogonale Transformation eine eindimensionale orthogonale Transformation ist, und bei dem bei jedem invers-orthogonalen Transformationsschritt (S15) die invers-orthogonale Transformation eine eindimensionale invers-orthogonale Transformation ist.
  5. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem bei jedem orthogonalen Transformationsschritt (S12) die orthogonale Transformation eine zweidimensionale orthogonale Transformation ist, und bei dem bei jedem invers-orthogonalen Transformationsschritt (S15) die invers-orthogonale Transformation eine zweidimensionale invers-orthogonale Transformation ist.
  6. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem bei jedem orthogonalen Transformationsschritt (S12) die orthogonale Transformation eine dreidimensionale orthogonale Transformation ist, und bei dem bei jedem invers- orthogonalen Transformationsschritt (S15) die invers- orthogonale Transformation eine dreidimensionale invers- orthogonale Transformation ist.
  7. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem bei jedem orthogonalen Transformationsschritt (S12) der Block aus dem entsprechenden Blockbildungsschritt (S11) unter-abgetastet wird, sodass die Blockgröße kleiner ist, wobei danach der unter-abgetastete Block orthogonal transformiert wird, um den orthogonalen Transformationskoeffizienten zu erhalten, und bei jedem invers- orthogonalen Transformationsschritt (S15) wird, nach dem invers-orthogonalen Transformieren der orthogonalen Transformationskoeffizienten, die durch den entsprechenden Informationseinbettungsschritt (S14) erhalten wurden, eine Über-Abtastung (up-sampling) durchgeführt wird, um einen Block der Größe vor der Unter-Abtastung durch den entsprechenden Blockbildungsschritt (S11) zu geben.
  8. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem bei jedem Informationseinbettungsschritt (S14) die Entropie des Datenwerts des zu verarbeitenden Blocks für den vorbestimmten Wert benutzt wird.
  9. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem bei jedem orthogonalen Transformationsschritt (S12) ein Wert eines Niederfrequenzkoeffizienten in dem orthogonalen Transformationsbereich, der nach der orthogonalen Transformation erhalten wurde, zum Normieren des orthogonalen Transformationskoeffizienten benutzt wird.
  10. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem bei jedem Informationseinbettungsschritt (S14) das Informationseinbetten sequentiell durchgeführt wird, nachdem die Information für die Fehlererfassung oder Fehlerkorrektur zu der Wassermarkeninformation hinzugefügt ist.
  11. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß Anspruch 10, bei dem bei jedem Informationseinbettungsschritt (S14) Diskriminierungsinformation als die zu der Wassermarkeninformation hinzugefügte Information verwendet wird.
  12. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem bei jedem invers-orthogonalen Transformationsschritt (S15), wenn der durch den entsprechenden Informationseinbettungsschritt (S14) erhaltene orthogonale Transformationskoeffizient invers-orthogonal transformiert wird, die Verarbeitung weiter durchgeführt wird, sodass der Wert nach der invers-orthogonalen Transformation einen festgelegten Bereich nicht überschreitet.
  13. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß Anspruch 12, bei dem bei jedem invers-orthogonalen Transformationsschritt (S15) die Verarbeitung, damit der Wert nach der invers-orthogonalen Transformation einen festgelegten Bereich nicht überschreitet, den entsprechenden orthogonalen Transformationskoeffizienten verwendet, der bei dem Informationseinbettungsschritt (S14) erhalten wurde, und die Werte der Koeffizienten in dem orthogonalen Transformationsbereich, außer dem Koeffizienten, der das Objekt des Informationseinbettungswerts wird, geändert werden.
  14. Verfahren zum Einbetten von Information gemäß Anspruch 12, bei dem bei jedem umgekehrten orthogonalen Transformationsschritt (S15) die Verarbeitung, damit der Wert nach der invers-orthogonalen Transformation einen festgelegten Bereich nicht überschreitet, die Daten verwendet, die durch die invers-orthogonale Transformation erhalten wurden, und die gesamten Daten mit dem Mittelwert der Daten als Zentrum reduziert werden.
  15. Verfahren zum Lesen von Information aus Daten mit durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 eingebetteter Information, mit: einem Blockbildungsschritt (S21) zum Aufteilen der Daten in Blöcke; einem Einbettungskoeffizientenauswahlschritt (S22) zum Bestimmen von Koeffizienten, aus denen die Wassermarkeninformation (4) mittels einer Zufallssequenz gelesen wird, der durch den Anfangswert erzeugt wird, der zur Zeit des Einbettens der jeweiligen Wassermarkeninformation (4) verwendet wird; einem Objektkoeffizientenberechnungsschritt (S23) zum Erhalten der Koeffizienten durch Ausführen einer orthogonalen Transformation für jeden Block; und einem Bitleseschritt (S24) zum sequentiellen Lesen jedes Bits der eingebetteten Wassermarkeninformation (4) und Ausgeben der gelesenen Wassermarkeninformation (4).
  16. Verfahren zum Lesen von Information gemäß Anspruch 15, bei dem bei dem Bitleseschritt das Lesen jedes Bits bezogen auf den orthogonalen Transformationskoeffizienten, der bei dem Objektkoeffizientenberechnungsschritt (S23) erhalten wurde, durch Quantisieren mit dem vorbestimmten Wert für die Quantisierung, der zur Zeit der jeweiligen Informationseinbettung verwendet wird, und mit einem Werts am nächsten zu dem Quantisierungswert ausgeführt wird.
  17. Verfahren zum Lesen von Information gemäß Anspruch 15, bei dem bei dem Bitleseschritt (S24) das Lesen jedes Bits mit einem Differenzwert des orthogonalen Transformationskoeffizienten, der durch den Objektkoeffizientenberechnungsschritt (S23) erhalten wird, und eines orthogonalen Transformationskoeffizienten der entsprechenden Position in dem Daten vor der jeweiligen Informationseinbettungs ausgeführt wird.
  18. Verfahren zum Lesen von Information gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem bei dem Objektkoeffizientenberechnungsschritt (S23) die orthogonale Transformation eine orthogonale Transformation einer Dimension ist, die der Dimensionszahl der zur Zeit der jeweiligen Informationseinbettung verwendeten orthogonalen Transformation entspricht.
  19. Verfahren zum Lesen von Information gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem in dem Fall, in dem die Unter-Abtastung des Blocks zur Zeit der Informationseinbettung ausgeführt wird, dann bei dem Objektkoeffizientenberechnungsschritt (S23) ein orthogonaler Transformationskoeffizient aus dem Block erhalten wird, der unter-abgetastet wurde, sodass der von dem Blockbildungsschritt (S21) erhaltene Block der gleiche ist.
  20. Verfahren zum Lesen von Information gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem in dem Fall, in dem die Entropie des Datenwerts des zu verarbeitenden Blocks bei der Quantisierungsverarbeitung zur Zeit der Informationseinbettung benutzt wird, dann bei dem Bitleseschritt (S24) die Entropie des Datenwerts des verarbeitenden Blocks für den vorbestimmten Wert benutzt wird.
  21. Verfahren zum Lesen von Information gemäß einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem in dem Fall, in dem der Wert eines Niederfrequenzbereichs bei dem orthogonalen Transformationskoeffizienten bei der Quantisierungsverarbeitung zur Zeit der Informationseinbettungs benutzt wird, dann bei dem Bitleseschritt (S24) der orthogonale Transformationskoeffizient des Niederfrequenzbereichs bei dem orthogonalen Transformationskoeffizienten für den vorbestimmten Wert benutzt wird.
  22. Verfahren zum Lesen von Information gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem in dem Fall, in dem zur Zeit der jeweiligen Informationseinbettung die einzubettende Information zu Information gemacht wird, für die Fehlererfassung oder Fehlerkorrektur möglich ist, und dann eingebettet wird, dann bei dem Bitleseschritt (S24) ferner eine Verarbeitung zum Ausführen einer Fehlererfassung oder Fehlerkorrektur in dem Lesebit enthalten ist.
  23. Verfahren zum Lesen von Information gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17 und 22, bei dem in dem Fall, in dem zur Zeit der jeweiligen Informationseinbettung Information in einem Block eingebettet wird, dann bei dem Bitleseschritt (S24) ferner eine Verarbeitung zum Bilden von eingebetteter Information aus jedem aus dem Block gelesenen Bit bei durch den Blockbildungsschritt (S21) erhaltenen Blockeinheiten enthalten ist.
  24. Verfahren zum Lesen von Information gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem in dem Fall, in dem zur Zeit der jeweiligen Informationseinbettung Information, die über eine Mehrzahl von Blöcken verteilt ist, eingebettet wird, dann bei dem Bitleseschritt (S24) ferner eine Verarbeitung zum Bilden von eingebetteter Information aus jedem aus der Mehrzahl von Blöcken gelesenen Bit, die durch den Blockbildungsschritt (S21) erhalten wurden, enthalten ist.
  25. Verfahren zum Lesen von Information gemäß Anspruch 22, bei dem in dem Fall, in dem zur Zeit der jeweiligen Informationseinbettung Information, die über eine Mehrzahl von Blöcken verteilt ist, eingebettet wird, dann bei dem Bitleseschritt (S24) ferner eine Verarbeitung zum Bilden von eingebetteter Information aus jedem aus der Mehrzahl von Blöcken gelesenen Bit, die durch den Blockbildungsschritt (S21) erhalten wurden, enthalten ist.
  26. Verfahren zum Lesen von Information gemäß Anspruch 25, bei dem bei dem Bitleseschritt (S24) dann für die jeweiligen Bits, die gelesen wurden, ferner eine Verarbeitung zum Erhalten der Zuverlässigkeit der gelesenen Bits in den jeweiligen Blöcken aus der Bitinformation für die Fehlererfassung und zum Ausführen der Bestimmung der Information, die eingebettet wurde, mit der Zuverlässigkeit enthalten ist.
  27. Verfahren zum Lesen von Information gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem bei dem Blockbildungsschritt (S21) die Daten sukzessiv in Blöcke aufgeteilt werden, die die gleiche Größe wie die Größe, in die die Blöcke zur Zeit der Einbetten der jeweiligen Information aufgeteilt wurden, aufweisen, und wobei bei dem Bitleseschritt (S24) die Bits für jeden Block der jeweiligen Blockgrößen gelesen werden, und die sukzessiv eingebettete Wassermarkeninformation (4) gelesen wird, um dadurch die Mehrzahl von eingebetteter Wassermarkeninformation (4) zu lesen.
  28. Vorrichtung (1) zum Einbetten einer ersten Information und mindestens einer weiteren Information mit: einem Blockbildungsabschnitt (11) zum Aufteilen von ersten zu verarbeitender Informationsdaten in erste Blöcke einer vorbestimmten Größe, und Aufteilen der mindestens einen weiteren Informationsdaten in weitere Blöcke einer vorbestimmten Größe, die sich von der Größe der der vorhergehenden Information entsprechenden Blöcke unterscheidet; einem orthogonalen Transformationsabschnitt (12) zum Erhalten erster Koeffizienten durch Ausführen einer orthogonalen Transformation für jeden ersten Block und Erhalten weiterer Koeffizienten durch Ausführen einer orthogonalen Transformation für jeden weiteren Block; einem Einbettungskoeffizientenauswahlabschnitt (13) zum Bestimmen erster Koeffizienten, bei denen die erste Wassermarkeninformation durch Verwenden einer Zufallssequenz eingebettet wird, die durch einen Anfangswert erzeugt wird, und zum Bestimmen weiterer Koeffizienten, bei denen die weitere Wassermarkeninformation durch Verwenden einer Zufallssequenz eingebettet wird, die durch den Anfangswert erzeugt wird; einem Informationseinbettungsabschnitt (14) zum sequentiellen Einbetten der ersten Wassermarkeninformation, die eine beliebige Bitlänge aufweist, durch Quantisieren des Werts der ersten Koeffizienten mit einem vorbestimmten Wert zur Quantisierung, und zum sequentiellen Einbetten der weiteren Wassermarkeninformation, die eine beliebige Bitlänge aufweist, durch Quantisieren des Werts der weiteren Koeffizienten mit einem vorbestimmten Wert zur Quantisierung; einem invers-orthogonalen Transformationsabschnitt (15) zum Ausführen einer invers-orthogonalen Transformation für modifizierte erste Koeffizienten, um erste Blöcke zu bilden, bei denen die Wassermarkeninformation eingebettet ist, sowie auch zum Kombinieren der aufgeteilten ersten Blöcke und zum Rekonstruieren der ursprünglichen Form, und zum Ausführen einer invers-orthogonalen Transformation für modifizierte weitere Koeffizienten, um weitere Blöcke zu bilden, bei denen die weiteren Wassermarkeninformation eingebettet ist, sowie auch zum Kombinieren der aufgeteilten weiteren Blöcke und zum Rekonstruieren der ursprünglichen Form.
  29. Vorrichtung zum Einbetten von Information gemäß Anspruch 28, bei der der Informationseinbettungsabschnitt (14) das Einbetten der jeweiligen Wassermarkeninformation (4) durch Auswählen eines Quantisierungswerts, der am nächsten zu dem Minimum des entsprechenden bestimmten orthogonalen Transformationskoeffizienten entsprechend dem Bitwert liegt, ausführt, den das Objekt des Einbettens bei der Wassermarkeninformation (4) annimmt.
  30. Vorrichtung zum Einbetten von Information gemäß Anspruch 28, bei der der Informationseinbettungsabschnitt (14) das Einbetten der jeweiligen Wassermarkeninformation (4) eines Quantisierungswerts, der größer oder kleiner als der entsprechende bestimmte orthogonale Transformationskoeffizient ist, in Übereinstimmung mit einer Regel ausführt, die von dem Bitwert abhängt, den das Objekt des Einbettens in der jeweiligen Wassermarkeninformation (4) annimmt.
  31. Vorrichtung zum Lesen von Information aus Daten mit durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 eingebetteter Information, mit: einem Blockbildungsabschnitt (21) zum Aufteilen der eingebetteten Daten in Blöcke; einem Einbettungskoeffizientenauswahlabschnitt (22) zum Bestimmen von Koeffizienten, aus denen die jeweilige Wassermarkeninformation (4) mittels einer Zufallssequenz (31) gelesen wird, die durch einen Anfangswert erzeugt wird, der zur Zeit des Einbettens der jeweiligen Wassermarkeninformation (4) verwendet wird; einem Objektkoeffizientenberechnungsabschnitt (23) zum Erhalten der Koeffizienten durch Ausführen einer orthogonalen Transformation für jeden Block; und einem Bitleseabschnitt (24) zum sequentiellen Lesen jedes Bits der eingebetteten Wassermarkeninformation (4) und zum Ausgeben der gelesenen Wassermarkeninformation (4).
  32. Vorrichtung zum Lesen von Information gemäß Anspruch 31, bei der der Bitleseabschnitt (24) das Lesens jedes Bits bezogen auf den durch den Objektkoeffizientenberechnungsabschnitt (23) erhaltenen orthogonalen Transformationskoeffizienten durch Quantisierung mit dem vorbestimmten Wert für die Quantisierung, der zur Zeit der jeweiligen Informationseinbettung benutzt wurde, und mit einem Bit am nächsten zum Quantisierungswerts ausführt.
  33. Vorrichtung zum Lesen der Information gemäß Anspruch 31, bei der der Bitleseabschnitt (24) das Lesen jedes Bits mit einem durch den Objektkoeffizientenberechnungsabschnitt (23) erhaltenen Differenzwert des orthogonalen Transformationskoeffizienten und eines orthogonalen Transformationskoeffizienten der jeweiligen Position in den Daten vor der jeweiligen Informationseinbettung ausführt.
  34. Aufzeichnungsmedium, das durch einen Computer gelesen werden kann, auf dem ein Informationseinbettungsprogramm aufgezeichnet ist, um auf einem Computer zu verwirklichen: eine Blockbildungsfunktion zum Aufteilen erster zu verarbeitender Informationsdaten in erste Blöcke einer vorbestimmten Größe und zum Aufteilen mindestens einem Satz weiterer Informationsdaten in weitere Blöcke einer vorbestimmten Größe, die sich von der Größe der entsprechenden Blöcke der vorhergehenden Information unterscheidet; eine orthogonale Transformationsfunktion zum Erhalten erster Koeffizienten durch Ausführen einer orthogonalen Transformation für jeden ersten Block und zum Erhalten weiterer Koeffizienten durch Ausführen einer orthogonalen Transformation für jeden weiteren Block; eine Einbettungskoeffizientenauswahlfunktion zum Bestimmen erster Koeffizienten, bei denen die erste Wassermarkeninformation durch Verwenden einer Zufallssequenz eingebettet wird, die durch einen Anfangswert erzeugt wird, und zum Bestimmen weiterer Koeffizienten, bei denen die weitere Wassermarkeninformation eingebettet wird, durch Verwenden einer Zufallssequenz, die durch den Anfangswert erzeugt wird; eine Informationseinbettungsfunktion zum sequentiellen Einbetten der ersten Wassermarkeninformation, die eine beliebige Bitlänge aufweist, durch Quantisieren des Werts der ersten Koeffizienten mit einem vorbestimmten Wert für die Quantisierung, und zum sequentiellen Einbetten der weiteren Wassermarkeninformation, die eine beliebige Bitlänge aufweist, durch Quantisieren des Werts der weiteren Koeffizienten mit einem vorbestimmten Wert für die Quantisierung; eine invers-orthogonale Transformationsfunktion zum Ausführen einer invers-orthogonalen Transformation für modifizierte erste Koeffizienten, um erste Blöcke zu bilden, bei denen die Wassermarkeninformation eingebettet ist, sowie auch zum Kombinieren der aufgeteilten ersten Blöcke und zum Rekonstruieren der ursprünglichen Form, und zum Ausführen einer invers-orthogonalen Transformation für modifizierte weitere Koeffizienten, um weitere Blöcke zu bilden, bei denen die weiteren Wassermarkeninformation eingebettet ist, sowie auch zum Kombinieren der aufgeteilten weiteren Blöcke und zum Rekonstruieren der ursprünglichen Form.
  35. Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Informationseinbettungsprogramm gemäß Anspruch 34 aufgezeichnet ist, bei dem die Informationseinbettungsfunktion das Einbetten der jeweiligen Wassermarkeninformation durch Auswählen eines Quantisierungswerts, der am nächsten zu dem Minimum des bestimmten orthogonalen Transformationskoeffizienten ist, entsprechend dem Bitwert ausführt, den das Objekt des Einbettens in der Wassermarkeninformation annimmt.
  36. Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Informationseinbettungsprogramm gemäß Anspruch 34 aufgezeichnet ist, bei dem die Informationseinbettungsfunktion die Einbetten der jeweiligen Wassermarkeninformation durch Auswählen eines Quantisierungswerts, der größer oder kleiner als der entsprechende bestimmte orthogonale Transformationskoeffizient ist, in Übereinstimmung mit einer Regel ausführt, die von dem Bitwert abhängt, der das Objekt der Einbetten in der jeweiligen Wassermarkeninformation wird.
  37. Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Informationsleseprogramm gemäß Anspruch 34 aufgezeichnet ist, in Kombination mit einem Informationsleseprogramm zum Lesen von Information aus mit Information eingebetteten Daten, um auf einem Computer zu verwirklichen: eine Blockbildungsfunktion zum Aufteilen der eingebetteten Daten in Blöcke; eine Einbettungskoeffizientenauswahlfunktion zum Bestimmen von Koeffizienten, aus denen die jeweilige Wassermarkeninformation mittels einer Zufallssequenz gelesen wird, die durch einen Anfangswert erzeugt wird, der zur Zeit der Einbetten der jeweiligen Wassermarkeninformation verwendet wird; eine Objektkoeffizientenberechnungsfunktion zum Halten der Koeffizienten durch Ausführen einer orthogonalen Transformation für jeden Block; und eine Bitlesefunktion zum sequentiellen Lesen jedes Bits der eingebetteten Wassermarkeninformation und Ausgeben der gelesenen Wassermarkeninformation.
  38. Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Informationsleseprogramm gemäß Anspruch 37 aufgezeichnet ist, bei dem die Bitlesefunktion das Lesen jedes Bits bezogen auf den durch die Objektkoeffizientenberechnungsfunktion erhaltenen orthogonalen Transformationskoeffizienten durch Quantisierung mit dem vorbestimmten Wert zur Quantisierung, der zur der Zeit der jeweiligen Informationseinbettung benutzt wird, und Verwenden eines Bits, das am nächsten zu dem Quantisierungswert ist, ausführt.
  39. Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Informationsleseprogramm gemäß Anspruch 37 aufgezeichnet ist, bei dem die Bitlesefunktion das Lesen jedes Bits mit einem Differenzwert des durch den Objektkoeffizientenberechnungsschritt erhaltenen orthogonalen Transformationskoeffizienten und eines orthogonalen Transformationskoeffizienten der entsprechenden Position in den Daten vor der jeweiligen Informationseinbettung ausführt.
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Families Citing this family (167)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6449377B1 (en) 1995-05-08 2002-09-10 Digimarc Corporation Methods and systems for watermark processing of line art images
US6424725B1 (en) * 1996-05-16 2002-07-23 Digimarc Corporation Determining transformations of media signals with embedded code signals
US6516079B1 (en) 2000-02-14 2003-02-04 Digimarc Corporation Digital watermark screening and detecting strategies
US6408082B1 (en) * 1996-04-25 2002-06-18 Digimarc Corporation Watermark detection using a fourier mellin transform
US6614914B1 (en) 1995-05-08 2003-09-02 Digimarc Corporation Watermark embedder and reader
US6993152B2 (en) * 1994-03-17 2006-01-31 Digimarc Corporation Hiding geo-location data through arrangement of objects
US6763122B1 (en) 1999-11-05 2004-07-13 Tony Rodriguez Watermarking an image in color plane separations and detecting such watermarks
US6882738B2 (en) * 1994-03-17 2005-04-19 Digimarc Corporation Methods and tangible objects employing textured machine readable data
US7039214B2 (en) * 1999-11-05 2006-05-02 Digimarc Corporation Embedding watermark components during separate printing stages
US6869023B2 (en) * 2002-02-12 2005-03-22 Digimarc Corporation Linking documents through digital watermarking
US6718046B2 (en) 1995-05-08 2004-04-06 Digimarc Corporation Low visibility watermark using time decay fluorescence
US6763123B2 (en) 1995-05-08 2004-07-13 Digimarc Corporation Detection of out-of-phase low visibility watermarks
US7555139B2 (en) * 1995-05-08 2009-06-30 Digimarc Corporation Secure documents with hidden signals, and related methods and systems
US6721440B2 (en) 1995-05-08 2004-04-13 Digimarc Corporation Low visibility watermarks using an out-of-phase color
US20090097695A9 (en) * 1995-05-08 2009-04-16 Rhoads Geoffrey B Personal document authentication system using watermarking
US6590996B1 (en) 2000-02-14 2003-07-08 Digimarc Corporation Color adaptive watermarking
US7006661B2 (en) * 1995-07-27 2006-02-28 Digimarc Corp Digital watermarking systems and methods
US9630443B2 (en) * 1995-07-27 2017-04-25 Digimarc Corporation Printer driver separately applying watermark and information
US6229924B1 (en) 1996-05-16 2001-05-08 Digimarc Corporation Method and apparatus for watermarking video images
AUPO521897A0 (en) * 1997-02-20 1997-04-11 Telstra R & D Management Pty Ltd Invisible digital watermarks
US6320675B1 (en) * 1997-07-15 2001-11-20 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and method and storage medium
US6823074B1 (en) 1997-09-17 2004-11-23 Pioneer Corporation Digital-watermark superposing apparatus and digital-watermarker detecting apparatus
JP3662398B2 (ja) * 1997-09-17 2005-06-22 パイオニア株式会社 電子透かし重畳装置及び電子透かし検出装置
JPH11196262A (ja) 1997-11-07 1999-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd デジタル情報埋込み・抽出装置および方法並びに当該方法を実行するためのプログラムを記録した媒体
JPH11220736A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Canon Inc 画像処理装置および方法、記録媒体
JP2001525151A (ja) * 1998-03-04 2001-12-04 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ウォーターマークの検出
US6983057B1 (en) 1998-06-01 2006-01-03 Datamark Technologies Pte Ltd. Methods for embedding image, audio and video watermarks in digital data
US6154571A (en) * 1998-06-24 2000-11-28 Nec Research Institute, Inc. Robust digital watermarking
US6687824B1 (en) * 1998-07-01 2004-02-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Digital image coding/decoding apparatus and method for recording and restoring a signature image using watermarking
US6490355B1 (en) * 1998-07-14 2002-12-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and apparatus for use of a time-dependent watermark for the purpose of copy protection
US6694040B2 (en) * 1998-07-28 2004-02-17 Canon Kabushiki Kaisha Data processing apparatus and method, and memory medium
US20030130954A1 (en) * 1998-07-31 2003-07-10 Carr J. Scott Postal applications including digital watermarks
HUP0105014A3 (en) * 1998-08-27 2002-11-28 Ibm System for embedding additional information in video data, and embedding method
US6704431B1 (en) * 1998-09-04 2004-03-09 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Method and apparatus for digital watermarking
US7532740B2 (en) * 1998-09-25 2009-05-12 Digimarc Corporation Method and apparatus for embedding auxiliary information within original data
US7197156B1 (en) 1998-09-25 2007-03-27 Digimarc Corporation Method and apparatus for embedding auxiliary information within original data
US7373513B2 (en) * 1998-09-25 2008-05-13 Digimarc Corporation Transmarking of multimedia signals
US8290202B2 (en) * 1998-11-03 2012-10-16 Digimarc Corporation Methods utilizing steganography
JP2000152148A (ja) * 1998-11-13 2000-05-30 Hitachi Ltd 電子カメラ
EP1131769B1 (de) * 1998-11-19 2005-02-16 Digimarc Corporation Druck und überprüfung von selbstprüfenden sicherheitsdokumenten
JP4130503B2 (ja) * 1998-11-30 2008-08-06 株式会社東芝 電子透かし埋込み装置
US6442283B1 (en) * 1999-01-11 2002-08-27 Digimarc Corporation Multimedia data embedding
EP1022895A3 (de) * 1999-01-22 2001-04-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Gerät und Verfahren zum Einbetten und Ausnehmen von digitalen Daten, und Medium mit dem Programm zum Ausführen des Verfahrens
DE69943294D1 (de) * 1999-01-25 2011-05-05 Nippon Telegraph & Telephone Verfahren Gerät und Programmspeichermedium zur digitalen Wasserzeicheneinbettung und -detektierung
CA2368136A1 (en) * 1999-03-18 2000-09-21 British Broadcasting Corporation Watermarking
US7013021B2 (en) 1999-03-19 2006-03-14 Digimarc Corporation Watermark detection utilizing regions with higher probability of success
US6442284B1 (en) 1999-03-19 2002-08-27 Digimarc Corporation Watermark detection utilizing regions with higher probability of success
JP3639742B2 (ja) 1999-03-30 2005-04-20 キヤノン株式会社 画像処理装置及びその方法
EP1043687B1 (de) * 1999-04-09 2006-11-22 Canon Kabushiki Kaisha Verfahren zum Einfügen eines Wasserzeichens und dazugehöriges Dekodierverfahren
US7047410B1 (en) * 1999-05-17 2006-05-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Digital image watermarking method
US7206820B1 (en) * 2000-03-18 2007-04-17 Digimarc Corporation System for linking from object to remote resource
US7111170B2 (en) 1999-05-19 2006-09-19 Digimarc Corporation Distributed system for responding to watermarked documents
TW451171B (en) * 1999-07-16 2001-08-21 Cyberlink Corp A method to embed and extract hidden digital watermark
US7770016B2 (en) 1999-07-29 2010-08-03 Intertrust Technologies Corporation Systems and methods for watermarking software and other media
US6834344B1 (en) * 1999-09-17 2004-12-21 International Business Machines Corporation Semi-fragile watermarks
US6456726B1 (en) * 1999-10-26 2002-09-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Methods and apparatus for multi-layer data hiding
EP1118961B1 (de) * 1999-11-25 2007-08-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Informationeinbettungsgerät und -verfahren für Erfassung von Verfälschungen
US6282300B1 (en) * 2000-01-21 2001-08-28 Signafy, Inc. Rotation, scale, and translation resilient public watermarking for images using a log-polar fourier transform
WO2001057869A2 (en) * 2000-02-01 2001-08-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Protecting content from illicit reproduction by proof of existence of a complete data set
US6891959B2 (en) * 2000-04-19 2005-05-10 Digimarc Corporation Hiding information out-of-phase in color channels
US8027509B2 (en) 2000-04-19 2011-09-27 Digimarc Corporation Digital watermarking in data representing color channels
US7738673B2 (en) 2000-04-19 2010-06-15 Digimarc Corporation Low visible digital watermarks
US6993149B2 (en) * 2001-09-25 2006-01-31 Digimarc Corporation Embedding digital watermarks in spot colors
US6804377B2 (en) 2000-04-19 2004-10-12 Digimarc Corporation Detecting information hidden out-of-phase in color channels
US6763124B2 (en) 2000-04-19 2004-07-13 Digimarc Corporation Embedding digital watermarks in spot colors
US6912295B2 (en) * 2000-04-19 2005-06-28 Digimarc Corporation Enhancing embedding of out-of-phase signals
US7305104B2 (en) * 2000-04-21 2007-12-04 Digimarc Corporation Authentication of identification documents using digital watermarks
US7346184B1 (en) 2000-05-02 2008-03-18 Digimarc Corporation Processing methods combining multiple frames of image data
US20020021808A1 (en) * 2000-05-31 2002-02-21 Keiichi Iwamura Image processing apparatus, image processing method and storage medium
US7508944B1 (en) 2000-06-02 2009-03-24 Digimarc Corporation Using classification techniques in digital watermarking
JP3921923B2 (ja) * 2000-06-07 2007-05-30 日本電気株式会社 電子透かし挿入装置およびその方法
US20010054144A1 (en) * 2000-06-16 2001-12-20 Michael Epstein Confirming the existence of a complete data set under multiple control scenarios
US6633654B2 (en) 2000-06-19 2003-10-14 Digimarc Corporation Perceptual modeling of media signals based on local contrast and directional edges
US6631198B1 (en) 2000-06-19 2003-10-07 Digimarc Corporation Perceptual modeling of media signals based on local contrast and directional edges
FR2812502B1 (fr) * 2000-07-25 2002-12-20 Canon Kk Insertion et extraction de message dans des donnees numeriques
US6952485B1 (en) 2000-09-11 2005-10-04 Digimarc Corporation Watermark encoding and decoding in imaging devices and imaging device interfaces
US6674876B1 (en) * 2000-09-14 2004-01-06 Digimarc Corporation Watermarking in the time-frequency domain
EP1220152A3 (de) * 2000-12-07 2004-11-24 Sony United Kingdom Limited Dateneinbettung in Werkstoff
GB2369903A (en) * 2000-12-07 2002-06-12 Sony Uk Ltd Digital watermarking method wherein data bits are embedded in a digital material by addition or subtraction of a transforming matrix
US7058215B2 (en) * 2001-01-18 2006-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Data processing system, maintenance apparatus and image processing apparatus
US7072487B2 (en) * 2001-01-26 2006-07-04 Digimarc Corporation Watermark detection using adaptive color projections
US6664976B2 (en) 2001-04-18 2003-12-16 Digimarc Corporation Image management system and methods using digital watermarks
US7249257B2 (en) * 2001-03-05 2007-07-24 Digimarc Corporation Digitally watermarked maps and signs and related navigational tools
US7042470B2 (en) * 2001-03-05 2006-05-09 Digimarc Corporation Using embedded steganographic identifiers in segmented areas of geographic images and characteristics corresponding to imagery data derived from aerial platforms
US9363409B2 (en) * 2001-03-05 2016-06-07 Digimarc Corporation Image management system and methods using digital watermarks
US6950519B2 (en) * 2001-03-05 2005-09-27 Digimarc Corporation Geographically watermarked imagery and methods
US7061510B2 (en) 2001-03-05 2006-06-13 Digimarc Corporation Geo-referencing of aerial imagery using embedded image identifiers and cross-referenced data sets
US7197160B2 (en) * 2001-03-05 2007-03-27 Digimarc Corporation Geographic information systems using digital watermarks
US7254249B2 (en) * 2001-03-05 2007-08-07 Digimarc Corporation Embedding location data in video
US7098931B2 (en) 2001-03-05 2006-08-29 Digimarc Corporation Image management system and methods using digital watermarks
US7376242B2 (en) * 2001-03-22 2008-05-20 Digimarc Corporation Quantization-based data embedding in mapped data
US8050452B2 (en) * 2001-03-22 2011-11-01 Digimarc Corporation Quantization-based data embedding in mapped data
BR0204824A (pt) * 2001-04-12 2003-06-10 Koninkl Philips Electronics Nv Aparelho compreendendo um transcodificador e dispositivo embutidor de marca d'água, aparelho para gravaçao digital e método de embutir uma marca d'água dentro de informações de um fluxo de dados recebido
JP3576993B2 (ja) * 2001-04-24 2004-10-13 株式会社東芝 電子透かし埋め込み方法及び装置
US20020169963A1 (en) * 2001-05-10 2002-11-14 Seder Phillip Andrew Digital watermarking apparatus, systems and methods
KR20010074604A (ko) * 2001-05-10 2001-08-04 김주현 엠피이지 비디오 스트림상의 블록 유닛 양자화를 이용한실시간 동영상 워터마크 삽입방법 및 검출방법
US6831991B2 (en) * 2001-06-22 2004-12-14 The Research Foundation Of Suny State University Plaza Reliable detection of LSB steganography in color and grayscale images
US8094869B2 (en) * 2001-07-02 2012-01-10 Digimarc Corporation Fragile and emerging digital watermarks
US7537170B2 (en) * 2001-08-31 2009-05-26 Digimarc Corporation Machine-readable security features for printed objects
US7213757B2 (en) * 2001-08-31 2007-05-08 Digimarc Corporation Emerging security features for identification documents
US20030046568A1 (en) * 2001-09-06 2003-03-06 Riddick Christopher J. Media protection system and method and hardware decryption module used therein
US7062045B2 (en) * 2001-09-06 2006-06-13 Clwt, Llc Media protection system and method
US6898288B2 (en) * 2001-10-22 2005-05-24 Telesecura Corporation Method and system for secure key exchange
JP4035383B2 (ja) * 2001-10-22 2008-01-23 株式会社リコー 電子透かしの符号生成装置と符号生成方法、および電子透かしの復号装置と復号方法、並びに電子透かしの符号生成復号プログラムと、これを記録した記録媒体
US7006662B2 (en) * 2001-12-13 2006-02-28 Digimarc Corporation Reversible watermarking using expansion, rate control and iterative embedding
US6817530B2 (en) * 2001-12-18 2004-11-16 Digimarc Id Systems Multiple image security features for identification documents and methods of making same
US7728048B2 (en) * 2002-12-20 2010-06-01 L-1 Secure Credentialing, Inc. Increasing thermal conductivity of host polymer used with laser engraving methods and compositions
US7567721B2 (en) * 2002-01-22 2009-07-28 Digimarc Corporation Digital watermarking of low bit rate video
US10277656B2 (en) * 2002-01-29 2019-04-30 FiveOpenBooks, LLC Method and system for delivering media data
JP2003296606A (ja) * 2002-04-04 2003-10-17 Oki Electric Ind Co Ltd コンテンツ仲介システム及びコンテンツ仲介方法
US7824029B2 (en) 2002-05-10 2010-11-02 L-1 Secure Credentialing, Inc. Identification card printer-assembler for over the counter card issuing
CN1669046B (zh) * 2002-05-14 2012-03-14 施赖纳集团两合公司 用于印刷文档的可视鉴别图案
US6782116B1 (en) * 2002-11-04 2004-08-24 Mediasec Technologies, Gmbh Apparatus and methods for improving detection of watermarks in content that has undergone a lossy transformation
US7336800B2 (en) * 2002-05-16 2008-02-26 Indian Institute Of Information Technology Method and a device for detecting a watermark in digital data
AU2003241108A1 (en) * 2002-06-24 2004-01-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Robust signature for signal authentication
WO2004010376A1 (en) * 2002-07-22 2004-01-29 Koninklijke Philips Electronics N.V. Watermark detection
JP3679083B2 (ja) * 2002-10-08 2005-08-03 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 画像符号化方法、画像復号方法、画像符号化装置、画像復号装置、画像符号化プログラム、画像復号プログラム
WO2004035321A1 (en) * 2002-10-15 2004-04-29 Digimarc Corporation Identification document and related methods
JP3773482B2 (ja) * 2002-10-30 2006-05-10 独立行政法人科学技術振興機構 改ざん検出方法、改ざん検出プログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体
FR2853786B1 (fr) * 2003-04-11 2005-08-05 Medialive Procede et equipement de distribution de produits videos numeriques avec une restriction de certains au moins des droits de representation et de reproduction
US7352878B2 (en) * 2003-04-15 2008-04-01 Digimarc Corporation Human perceptual model applied to rendering of watermarked signals
ATE491190T1 (de) 2003-04-16 2010-12-15 L 1 Secure Credentialing Inc Dreidimensionale datenspeicherung
KR100948381B1 (ko) * 2003-05-15 2010-03-22 삼성전자주식회사 인간시각시스템을 이용한 영상 워터마킹 방법
US20050063027A1 (en) * 2003-07-17 2005-03-24 Durst Robert T. Uniquely linking security elements in identification documents
US8301893B2 (en) * 2003-08-13 2012-10-30 Digimarc Corporation Detecting media areas likely of hosting watermarks
US8661559B2 (en) * 2003-08-18 2014-02-25 Riverside Research Institute Software control flow watermarking
US20050055312A1 (en) * 2003-08-18 2005-03-10 Wilson Kelce Steven Software control flow watermarking
US7657750B2 (en) * 2003-11-24 2010-02-02 Pitney Bowes Inc. Watermarking method with print-scan compensation
US7446891B2 (en) * 2003-11-24 2008-11-04 Pitney Bowes Inc. Fragile watermark for detecting printed image copies
US7995246B2 (en) * 2003-11-24 2011-08-09 Pitney Bowes Inc. Detecting printed image copies using phase-space-encoded fragile watermark
JP4981455B2 (ja) * 2004-02-04 2012-07-18 ディジマーク コーポレイション オンチップでの電子透かしの入ったイメージ信号及び電子透かしを通じた写真によるトラベルログ
KR100470398B1 (ko) * 2004-02-07 2005-02-05 가온미디어 주식회사 디지탈 복합 레코더 장치
TWI288873B (en) * 2004-02-17 2007-10-21 Mitsubishi Electric Corp Method for burying watermarks, method and device for inspecting watermarks
US7484100B1 (en) * 2004-03-19 2009-01-27 David G Grossman Temporally threaded CMI watermark
US20050259820A1 (en) * 2004-05-24 2005-11-24 Eastman Kodak Company Temporally distributed watermarking for image sequences
US20060020802A1 (en) * 2004-07-23 2006-01-26 Pitney Bowes Incorporated Tonal compensation for graphic security features
US7551751B2 (en) * 2004-08-30 2009-06-23 Pitney Bowes Inc. Watermarking images with wavepackets encoded by intensity and/or phase variations
US7643181B2 (en) * 2004-12-14 2010-01-05 Pitney Bowes Inc. Method and system for printing an original image and for determining if a printed image is an original or has been altered
JP2007143123A (ja) * 2005-10-20 2007-06-07 Ricoh Co Ltd 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム及び記録媒体
JP4254802B2 (ja) * 2006-05-11 2009-04-15 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、プログラム並びに記録媒体
JP4910786B2 (ja) * 2007-03-05 2012-04-04 富士通株式会社 画像処理装置および画像処理方法
US20090060257A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Korea Advanced Institute Of Science And Technology Watermarking method resistant to geometric attack in wavelet transform domain
US8565472B2 (en) * 2007-10-30 2013-10-22 General Instrument Corporation Method, device and system for dynamically embedding watermark information into multimedia content
US7965838B2 (en) * 2007-11-30 2011-06-21 Faraday Technology Corp. Watermark generating circuit and related method thereof
US8600181B2 (en) * 2008-07-08 2013-12-03 Mobile Imaging In Sweden Ab Method for compressing images and a format for compressed images
US9117268B2 (en) * 2008-12-17 2015-08-25 Digimarc Corporation Out of phase digital watermarking in two chrominance directions
US8199969B2 (en) 2008-12-17 2012-06-12 Digimarc Corporation Out of phase digital watermarking in two chrominance directions
KR101590511B1 (ko) * 2009-01-23 2016-02-02 에스케이텔레콤 주식회사 움직임 벡터 부호화/복호화 장치 및 방법과 그를 이용한 영상 부호화/복호화 장치 및 방법
JP5625342B2 (ja) * 2009-12-10 2014-11-19 ソニー株式会社 画像処理方法、画像処理装置、プログラム
JP5428886B2 (ja) * 2010-01-19 2014-02-26 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理方法、及びそのプログラム
JP5703781B2 (ja) 2010-09-03 2015-04-22 ソニー株式会社 画像処理装置および方法
JP2012209673A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Sony Corp 情報処理装置及び方法、画像提供システム及び画像提供方法、並びにプログラム
JP5523413B2 (ja) * 2011-08-25 2014-06-18 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
US10474858B2 (en) 2011-08-30 2019-11-12 Digimarc Corporation Methods of identifying barcoded items by evaluating multiple identification hypotheses, based on data from sensors including inventory sensors and ceiling-mounted cameras
US9367770B2 (en) 2011-08-30 2016-06-14 Digimarc Corporation Methods and arrangements for identifying objects
US9224184B2 (en) 2012-10-21 2015-12-29 Digimarc Corporation Methods and arrangements for identifying objects
US9245310B2 (en) * 2013-03-15 2016-01-26 Qumu Corporation Content watermarking
NL2011201C2 (en) * 2013-07-19 2015-01-21 Civolution B V Method and system for watermarking content prior to fragmenting.
US9620133B2 (en) * 2013-12-04 2017-04-11 Vixs Systems Inc. Watermark insertion in frequency domain for audio encoding/decoding/transcoding
CN104331856B (zh) * 2014-09-26 2017-03-29 东北大学 一种基于实分数傅立叶变换的图像零水印嵌入和提取方法
WO2016118216A2 (en) 2014-11-06 2016-07-28 Intertrust Technologies Corporation Secure application distribution systems and methods
EP3133597A1 (de) 2015-08-19 2017-02-22 Tracklib Holdings AB Verfahren und vorrichtung zur wasserzeichenmarkierung von audiospuren
CN105574803B (zh) * 2015-09-16 2018-11-30 湖南大学 二维cad工程图的可逆水印方法、水印嵌入和水印提取方法
CN105741221B (zh) * 2015-09-16 2019-02-12 湖南大学 Cad工程图可逆水印方法、水印嵌入方法和水印提取方法
CN108376413B (zh) * 2018-01-23 2021-08-06 中山大学 一种基于频域差分统计特征的jpeg图像重压缩检测方法
US10798566B2 (en) 2018-12-05 2020-10-06 At&T Intellectual Property I, L.P. Securely conveying location and other information in advanced networks
FR3103070B1 (fr) * 2019-11-13 2024-03-22 Univ Grenoble Alpes Procédé de synchronisation d’un système de communication basé sur la retransmission de données

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5339108A (en) * 1992-04-09 1994-08-16 Ampex Corporation Ordering and formatting coded image data and reconstructing partial images from the data
DE69636084T2 (de) 1995-09-28 2006-09-14 Nec Corp. Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen eines Spreizspektrumwasserzeichens in Multimediadaten
US5905819A (en) * 1996-02-05 1999-05-18 Eastman Kodak Company Method and apparatus for hiding one image or pattern within another
US5915027A (en) * 1996-11-05 1999-06-22 Nec Research Institute Digital watermarking

Also Published As

Publication number Publication date
EP0855681A2 (de) 1998-07-29
US6185312B1 (en) 2001-02-06
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EP0855681B1 (de) 2006-04-05
DE69834063D1 (de) 2006-05-18

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