[发明专利]记录和恢复签名图像的数字图像编码/解码装置和方法

说明书

本发明涉及数字图像编码装置和解码装置，并且尤其涉及用于使用水印记录签名图像的数字图像编码装置，和用于恢复记录的签名图像的解码装置。

并且本发明涉及用于使用水印记录和恢复签名图像的数字图像编解码器装置。

此外，本发明涉及用于使用水印记录签名图像的数字图像编码方法和用于恢复记录的签名图像的解码方法。

水印是这样一种技术，其中具有保密嵌入的签名图像的原始图像即主图像在发送时刻被发送，并且在接收的时候主图像是可见的，签名图像是不可见的。由特殊解密装置识别所述签名图像。所述水印技术用于提供安全和证明权。

图1是用于使用水印记录和恢复签名图像的传统数字图像编解码器装置的方框图。参照图1，将描述传统数字图像编解码器装置的操作。首先，在编码期间，对主图像和嵌入主图像中要保密发送的签名图像执行DCT(离散余弦变换)，由此提取各图像的DCT系数。由编码器对DCT系数编码。在此，由用于执行加密控制操作的分离的加密编码器对签名图像的DCT系数分量编码。用这种方式，能够发送编码后的主图像DCT系数和嵌入主图像DCT系数的签名图像DCT系数。对主图像DCT系数和嵌入主图像DCT系数的签名图像DCT系数执行IDCT(逆离散余弦变换)，由此获得其中仅主图像可见而没有签名图像显示的加水印的图像。

在用于恢复在主图像上加水印的签名图像的特殊解密装置中，对由IDCT加水印的图像执行DCT，由此提取加水印图像的DCT系数。接着，通过将原始主图像执行IDCT获得的加水印图像的所提取的DCT系数从加水印的图像的DCT系数中分离出来，由此提取签名图像的加密的DCT系数分量。然后，解码器对签名图像的加密的DCT系数分量解码。在此，加密解码器执行解密控制操作。由解密控制操作解码的签名图像DCT系数再次执行IDCT，由此恢复签名图像。

如上所述，在用于使用传统水印编码和解码签名图像的传统数字图像编解码器装置中，必须提供与用在发送侧相同的原始主图像，以便恢复签名图像。此外，由于插入主图像DCT系数的签名图像DCT系数与主图像DCT系数一起发送，相应于签名图像的数量的发送数据量增加。

本发明的第一目的是提供一种数字图像编码装置，该装置能够发送签名图像而不增加要发送的数据量。

本发明的第二目的是提供一种数字图像解码装置，该装置能够从由数字图像编码装置编码的数据中恢复签名图像而不需原始主图像。

本发明的第三目的是提供一种数字图像编解码器装置，该装置能够发送签名图像，而不增加要发送的数据量，并且能够恢复签名图像而不需原始主图像。

本发明的第四目的是提供由数字图像编码装置实现的数字图像编码方法。

本发明的第五目的时提供由数字图像解码装置实现的数字图像解码方法。

为了实现本发明的第一目的，提供了一种用于使用水印在主图像上记录签名图像的数字图像编码装置，该装置包括：第一离散小波变换部分，用于接收主图像并对其执行离散小波变换，由此输出M×M离散小波系数，其中M是预定正整数；第二离散小波变换部分，用于接收签名图像并对其执行离散小波变换，由此输出N×N离散小波系数，其中N是小于M的预定正整数；伪随机数产生器，用于接收用于产生伪随机数的确定预定规则的加密码，并且按照相应于加密码的预定规则产生伪随机数；系数替换部分，用于使用伪随机数选择N×N象素的替换位置，并且用N×N小波系数替换M×M离散小波系数中选择的N×N象素位置的系数，由此输出替换的M×M小波系数。

为了实现本发明的第二目的，提供了一种用于使用水印在主图像上记录签名图像的数字图像编码方法，该方法包括以下步骤：接收主图像并且对其执行离散小波变换，由此输出M×M离散小波系数，其中M是预定正整数；接收签名图像并且对其执行离散小波变换，由此输出N×N离散小波系数，其中N是小于M的预定正整数；接收用于产生伪随机数的确定预定规则的加密码，并且按照相应于加密码的预定规则产生伪随机数；使用伪随机数选择N×N象素的替换位置，并且用N×N小波系数替换M×M离散小波系数中所选择的N×N象素位置的系数，由此输出替换的M×M小波系数。