[发明专利]附加信息嵌入和将其再生的装置、方法及记录媒体

说明书

本发明涉及JPEG、MPEG等图象数据压缩/扩展技术。

尤其涉及作为在数字图象数据中嵌入著作权信息和个人识别用的数据的数字水印(digital watermark)技术应用装置的附加信息嵌入和将其再生的装置、方法以及记录媒体。

近几年，以DCT(Discrete Cosine Transform，离散余弦变换)为核心的JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)、MPEG(Moving Picture Experts Group)等图象压缩/扩展技术作为用于实现多媒体的主要技术正进入实用化阶段。

另一方面，通过CCD(电荷耦合元件)等光电变换元件将被摄物体图象变换成电信号，并在指定的数字信号处理之后。将数字化了的静止图象记录在存储卡片等记录媒体上的电子静像摄影机(普通照像机)正在普及。在将图象数字化时，为对其庞大的代码量进行压缩，对图象数据进行上述JPEG等高效率编码，实施数据压缩。

另外，随着这样的静止图象的高效率编码技术的确立，运动图象的数字处理也正在普及起来。运动图象中的高效率编码技术就是以少的位速率使图象数据编码，以便提高数字传输和记录等的效率，高效率编码规格的MPEG1(ISO/IEC11172)已在视频CD、CD-I等中使用。而且，作为对应于和现行广播一样的图象品质的规格的MPEG2规格也已处于实用阶段，MPEG2规格的图象软件也正在出售。

图1中示出通常的JPEG方式的图象压缩装置的结构的一例。

被输入到图象压缩装置中的图象被分割为8×8像素的块之后，通过在DCT运算部分51中进行DCT运算被重新排列成频率成分。被重新排列成频率成分的块(DCT系数)在扫描变换部分52中通过锯齿形扫描或交替扫描从二维变换为1维的数据。量化部分53用量化矩阵表的系数去除变换为1维数据的块的各DCT系数之后，将其结果四舍五入得到量化数据。VLC运算部分54对被量化的DCT系数参照霍夫曼表进行可逆压缩(可变长编码)。由此，得到块的压缩数据。通过对输入图象的所有块顺序进行以上的操作，得到一个画面的图象压缩数据。

再者，在压缩运动图象的MPEG方式的图象压缩装置的场合，对DCT运算后的块进行量化后将量化了的块从2维数据变换为1维数据。即，所谓JPEG方式就是量化和扫描变换的次序相反。

其次，图2中示出JPEG方式的图象扩展装置的结构的一部分。

VLD运算部分61参照霍夫曼表对输入的图象压缩数据进行可变长译码。被可变长译码的数据(被量化的DCT系数)在逆量化部分62中用量化矩阵表的系数相乘后被逆量化。被逆量化的DCT系数在逆扫描处理部分63中从1维块逆扫描变换为2维块之后，在IDCT运算部分64中被逆DCT运算，由此复原为近似原图象的8×8像素的块。

再者，在MPEG场合，在对可变长译码的数据进行了逆扫描变换后，进行逆量化。

近几年来，在由有关操作得到的图象数据中其它的一些信息，例如，嵌入以如图3所示那样在电子影集中用于说明图象1130的内容的文字信息、防止数字图象非法复制(显示版权存在)作为目的的个人识别用的ID信息等附加信息101的要求及其必要性日益增加。

作为附加文字信息的方法有将图象数据和文字信息保存在各自的文件中的方法，和通过将图象数据和文字信息粘附在其它应用软件上生成1个文件的方法。

但是，将图象数据和文字信息保存在各自的文件中的方法将造成文件数目增加，另外，在将图象数据和文字信息粘附在其他应用软件上的方法将存在着使1个文件规模变得非常大，并且为变更文件名需要专用的读取装置和软件的问题。

另外，近几年来，数字静止图象和数字运动图象中的版权的保护的必要性正在增大。作为解决这些要求和必要性的手段之一有除以往技术之外的电子透空技术。

所谓电子透空技术是将表示版权的存在的文章以及图标标记和商标等数字水印数据嵌入JPEG压缩图象等数字静止图象和MPEG压缩图象等数字运动图象的图象数据中的技术。JPEG图象数据和MPEG图象数据中所嵌入的版权信息是这样地被嵌入的，就是说，即使将所述JPEG图象数据和MPEG图象数据按照规格译码后该信息也不显示。

所述JPEG图象数据和MPEG图象数据是否是未经著作者允许进行非法复制的图象数据，可以通过嵌入数字水印数据的人用指定的方法将嵌入的数字水印数据抽出进行判定。