JP2000312296A - Image encoding system, image decoding system, information storage medium and electronic equipment - Google Patents

Image encoding system, image decoding system, information storage medium and electronic equipment

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JP2000312296A
JP2000312296A JP11983999A JP11983999A JP2000312296A JP 2000312296 A JP2000312296 A JP 2000312296A JP 11983999 A JP11983999 A JP 11983999A JP 11983999 A JP11983999 A JP 11983999A JP 2000312296 A JP2000312296 A JP 2000312296A
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JP
Japan
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data
image
additional data
block
encoding system
Prior art date
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Withdrawn
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JP11983999A
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Japanese (ja)
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Masamichi Izumida
正道 泉田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To insert additional data to image data while reducing the degradation of image quality by inserting the additional data to a high frequency component of an orthogonal transformation coefficient when the orthogonal transformation coefficient obtained by orthogonal transformation is quantized. SOLUTION: An additional data is inserted for the least significant bit of the high frequency component of a DCT coefficient by a display part E4. Thus, change of image quality is not affected, for example, by writing of zero (the additional data) when the least significant bit of original image data is zero and writing of 1 (the additional data) when the least significant bit is 1. Namely, only when writing of 1 when the least significant bit of the original image data is zero and the writing of zero when the least significant bit is 1, deviation is generated in a value of the least significant bit. The least significant bit is the one of the high frequency component of color difference data which is inconspicuous to human eyes. Therefore, possibility that the least significant bit is sensed is hardly exit even when the additional data is inserted into it.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像符号化システ
ム、画像復号化システム、情報記憶媒体及び電子機器に
関する。
[0001] The present invention relates to an image encoding system, an image decoding system, an information storage medium, and an electronic device.

【0002】[0002]

【背景技術及び発明が解決しようとする課題】近年、イ
ンターネットの普及に伴い、ホームページの作成に便利
なデジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの電子機
器が人気を集めている。これらのデジタルカメラやデジ
タルビデオカメラでは、撮影された画像データはデジタ
ル化され、JPEG、MPEGなどの画像圧縮方式によ
り圧縮されて情報記憶媒体(記録媒体)に記憶される。
そしてユーザは、情報記憶媒体に記憶された画像データ
をパーソナルコンピュータに読み込み、インターネット
のホームページの文章に貼り付けて、自身のオリジナル
のホームページを作成する。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of the Internet, electronic devices such as digital cameras and digital video cameras that are convenient for creating homepages have been gaining popularity. In these digital cameras and digital video cameras, photographed image data is digitized, compressed by an image compression method such as JPEG or MPEG, and stored in an information storage medium (recording medium).
Then, the user reads the image data stored in the information storage medium into a personal computer and pastes it into the text of a homepage on the Internet to create his own original homepage.

【0003】ところが、このようにインターネット上で
閲覧可能な画像データは、プロテクトなどの処置を施さ
ない限り、他人が自由に複写できてしまう。従って、ユ
ーザの意思に反して画像データが無断盗用されるなどの
事態が生じる。そして、このような画像データの無断盗
用を効果的に防止するためには、デジタル化された画像
データに対して、撮影した本人の個人データ(氏名等)
を付加できることが望まれる。
[0005] However, image data that can be browsed on the Internet in this way can be freely copied by another person unless measures such as protection are performed. Therefore, a situation occurs where the image data is stolen without permission against the user's intention. In order to effectively prevent unauthorized stealing of such image data, personal data (name, etc.) of the person who took the image is used for the digitized image data.
Is desired.

【0004】ところで、JPEG、MPEGのデータフ
ォーマットにおいては、ユーザデータを格納できるユー
ザフィールドが定義されている。従って、このユーザフ
ィールドに上記個人データを格納することで、画像デー
タの無断盗用の防止を図ることも可能である。
[0004] In the JPEG and MPEG data formats, a user field capable of storing user data is defined. Therefore, by storing the personal data in the user field, it is possible to prevent unauthorized stealing of the image data.

【0005】しかしながら、ユーザフィールドに個人デ
ータを格納しても、画像復号化を行うハードウェアやソ
フトウェアが、ユーザフィールドの存在や内容を認識で
きない構成になっていると、せっかく格納した個人デー
タが失われてしまう。
[0005] However, even if personal data is stored in the user field, if the hardware or software for performing image decoding is configured to be unable to recognize the existence and contents of the user field, the stored personal data will be lost. I will be.

【0006】また、ユーザが秘密にしておきたいと思っ
ている場合にも、ユーザフィールドに個人データを格納
したのでは、個人データの存在や内容が他人に容易に知
られてしまう。
[0006] Even when the user wants to keep it secret, storing personal data in the user field makes it easy for others to know the existence and contents of the personal data.

【0007】また、画像データに個人データ(広義には
付加データ)を付加することによる画質の劣化は最小限
に抑えることが望ましい。
Further, it is desirable to minimize the deterioration of the image quality caused by adding personal data (additional data in a broad sense) to the image data.

【0008】なお、特開平10−107788には、画
像データの一種であるアイコンの中に、電子鍵データ等
の電子データを、人間が知覚できないように挿入する従
来技術が開示されている。しかしながら、この従来技術
では、画像データへの透明色の属性の付与と、原画像と
挿入すべき電子データとの排他的論理和とを利用するこ
とで、画像データの中に電子データを挿入している。従
って、この従来技術は、JPEGやMPEGなどで使用
されるDCT(広義には直交変換)の性質を利用して電
子データを挿入するものではない。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-107788 discloses a conventional technique in which electronic data such as electronic key data is inserted into an icon, which is a kind of image data, so that humans cannot perceive it. However, according to this conventional technique, the electronic data is inserted into the image data by using the attribute of the transparent color to the image data and the exclusive OR of the original image and the electronic data to be inserted. ing. Therefore, this conventional technique does not insert electronic data using the property of DCT (orthogonal transform in a broad sense) used in JPEG, MPEG, and the like.

【0009】本発明は、以上のような技術的課題に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、画質
の劣化を低く抑えながら画像データへの付加データの挿
入を可能にする画像符号化システム、画像復号化システ
ム、情報記憶媒体及び電子機器を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above technical problems, and an object of the present invention is to provide an image capable of inserting additional data into image data while suppressing deterioration in image quality. An object of the present invention is to provide an encoding system, an image decoding system, an information storage medium, and an electronic device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、画像を複数のブロックに分割し、分割され
た各ブロックの画像データに対して直交変換を施し、直
交変換により得られた直交変換係数を量子化する画像符
号化システムにおいて、直交変換係数の高周波数成分に
対して付加データを挿入する付加データ挿入手段を含む
ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention divides an image into a plurality of blocks, performs orthogonal transformation on image data of each divided block, and obtains the image data by orthogonal transformation. In an image coding system for quantizing orthogonal transform coefficients, additional data insertion means for inserting additional data into high frequency components of the orthogonal transform coefficients is included.

【0011】本発明によれば、画像を分割することで得
られる各ブロックに対して直交変換(例えばDCT、ア
ダマール変換等)が施され、得られた直交変換係数が量
子化されることで、画像が符号化される。そして本発明
によれば、この符号化の際に、直交変換係数(量子化後
の直交変換係数)の高周波成分(高周波数項の直交変換
係数)に対して、付加データ(氏名、パスワード、電子
鍵データ、制御データ、秘密データ、画像エフェクトを
外すためのデータ等)が挿入(上書き)される。ここ
で、人間の目には高い周波数成分の信号ほど捕らえにく
くなるという性質がある。従って本発明によれば、人間
の目にほとんど知覚されることなく、そして画質の劣化
を低く抑えながら、種々の付加データを画像データに挿
入できるようになる。
According to the present invention, each block obtained by dividing an image is subjected to an orthogonal transform (for example, DCT, Hadamard transform, or the like), and the obtained orthogonal transform coefficient is quantized. The image is encoded. According to the present invention, at the time of this encoding, additional data (name, password, electronic Key data, control data, secret data, data for removing image effects, etc.) are inserted (overwritten). Here, the human eye has a property that a signal having a higher frequency component is more difficult to catch. Therefore, according to the present invention, various types of additional data can be inserted into image data with little perception by the human eye and with low degradation of image quality.

【0012】なお、本発明の付加データ挿入手段は、ハ
ードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアによ
り実現してもよい。或いはハードウェアとソフトウェア
の組み合わせにより実現してもよい。
[0012] The additional data insertion means of the present invention may be realized by hardware or software. Alternatively, it may be realized by a combination of hardware and software.

【0013】また本発明は、前記付加データが、色差デ
ータについての直交変換係数の高周波数成分に対して挿
入されることを特徴とする。このようにすれば、色差の
変化に対しては、輝度の変化に対するほどの反応を示さ
ないという人間の目の性質を上手く利用して、画質の劣
化を低く抑えながら付加データを挿入できるようにな
る。
Further, the present invention is characterized in that the additional data is inserted into a high frequency component of an orthogonal transform coefficient of the color difference data. In this way, it is possible to insert the additional data while suppressing the deterioration of the image quality by making good use of the property of the human eye that does not respond to the change in the luminance as much as the change in the color difference. Become.

【0014】また本発明は、前記付加データが、直交変
換係数の高周波数成分の最下位ビットに対して挿入され
ることを特徴とする。このようにすれば、最下位ビット
の値が、ほぼ2分の1の確率で本来の値からずれるだけ
で済むようになり、画質の劣化を最小限に抑えることが
可能になる。
Further, the present invention is characterized in that the additional data is inserted into a least significant bit of a high frequency component of an orthogonal transform coefficient. In this way, the value of the least significant bit only needs to be deviated from the original value with a probability of approximately one half, and deterioration of image quality can be minimized.

【0015】また本発明は、付加データの挿入対象ブロ
ックを選択する選択手段を含むことを特徴とする。この
ようにすれば、特定のブロックに対してのみ付加データ
を挿入するようにしたり、任意のブロックに対して付加
データを挿入するようにしたりすることができる。
Further, the present invention is characterized in that it comprises a selecting means for selecting a block to be inserted with additional data. By doing so, it is possible to insert additional data only into a specific block, or to insert additional data into an arbitrary block.

【0016】また本発明は、予め決められた特定のブロ
ックが、付加データの挿入対象ブロックとして選択され
ることを特徴とする。このようにすれば、簡易な処理
で、付加データの挿入対象ブロックを選択できるように
なる。
Further, the present invention is characterized in that a predetermined specific block is selected as a block to be inserted with additional data. By doing so, it becomes possible to select the insertion target block of the additional data by a simple process.

【0017】また本発明は、選択される前記特定のブロ
ックが、画像の注視点付近のブロック以外のブロックで
あることを特徴とする。このようにすれば、付加データ
の挿入に起因する画質変化を、より目立たなくすること
ができる。
Further, the present invention is characterized in that the specific block to be selected is a block other than a block near a gazing point of an image. This makes it possible to make the change in image quality caused by the insertion of the additional data less noticeable.

【0018】また本発明は、挿入対象ブロックの付加デ
ータに対して、付加データの識別のためのマーカーデー
タ及び付加データのエラー検出のためのエラー検出デー
タの少なくとも一方を含ませることを特徴とする。この
ように、付加データに対してマーカーデータを含ませる
ことで、画像復号化の際に、このマーカーデータに基づ
いて挿入対象ブロックを適正に選択できるようになる。
また、付加データに対してエラー検出データを含ませる
ことで、挿入される付加データの信頼性を高めることが
可能になる。
Further, the present invention is characterized in that the additional data of the block to be inserted includes at least one of marker data for identifying the additional data and error detection data for detecting an error in the additional data. . As described above, by adding the marker data to the additional data, it becomes possible to appropriately select the insertion target block based on the marker data at the time of image decoding.
In addition, by including the error detection data in the additional data, the reliability of the additional data to be inserted can be improved.

【0019】また本発明は、画像を複数のブロックに分
割し、分割された各ブロックの画像データに対して直交
変換を施し、直交変換により得られた直交変換係数を量
子化する画像符号化システムにより符号化された画像デ
ータを復号化する画像復号化システムであって、前記画
像符号化システムにより直交変換係数の高周波数成分に
挿入された付加データを抽出する付加データ抽出手段を
含むことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an image coding system for dividing an image into a plurality of blocks, performing orthogonal transformation on image data of each divided block, and quantizing orthogonal transformation coefficients obtained by the orthogonal transformation. An image decoding system for decoding image data encoded according to (1), characterized by comprising additional data extracting means for extracting additional data inserted into high frequency components of orthogonal transform coefficients by the image encoding system. And

【0020】本発明によれば、画像符号化システムによ
り直交変換係数の高周波数成分に対して挿入された付加
データを、適正に抽出できる画像復号化システムを実現
できる。
According to the present invention, it is possible to realize an image decoding system capable of properly extracting additional data inserted into a high frequency component of an orthogonal transform coefficient by an image encoding system.

【0021】なお、付加データは、色差データについて
の直交変換係数の高周波数成分から抽出されることが望
ましく、直交変換係数の高周波数成分の最下位ビットか
ら抽出されることが、更に望ましい。
It is preferable that the additional data be extracted from the high frequency component of the orthogonal transform coefficient of the color difference data, and it is more preferable that the additional data be extracted from the least significant bit of the high frequency component of the orthogonal transform coefficient.

【0022】また、本発明の付加データ抽出手段は、ハ
ードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアによ
り実現してもよい。或いはハードウェアとソフトウェア
の組み合わせにより実現してもよい。
Further, the additional data extracting means of the present invention may be realized by hardware or software. Alternatively, it may be realized by a combination of hardware and software.

【0023】また本発明は、付加データの抽出対象ブロ
ックを選択する選択手段を含むことを特徴とする。この
ようにすれば、特定のブロックに挿入された付加データ
を抽出したり、任意のブロックに挿入された付加データ
を抽出したりすることが可能になる。
Further, the present invention is characterized in that it includes a selecting means for selecting a block to be subjected to extraction of additional data. This makes it possible to extract additional data inserted in a specific block or to extract additional data inserted in an arbitrary block.

【0024】また本発明は、予め決められた特定のブロ
ックが、付加データの抽出対象ブロックとして選択され
ることを特徴とする。このようにすれば、簡易な処理
で、付加データの抽出対象ブロックを選択できるように
なる。
Further, the present invention is characterized in that a predetermined specific block is selected as a block from which additional data is to be extracted. This makes it possible to select a block to be subjected to additional data extraction with a simple process.

【0025】また本発明は、付加データの識別のために
付加データに含ませたマーカーデータに基づいて、付加
データの抽出対象ブロックが選択されることを特徴とす
る。このようにマーカーデータを利用すれば、付加デー
タを抽出すべきブロックを、画像復号化時に適正に選択
できるようになる。
Further, the present invention is characterized in that a block to be extracted for additional data is selected based on the marker data included in the additional data for identifying the additional data. By using the marker data in this way, a block from which additional data is to be extracted can be appropriately selected at the time of image decoding.

【0026】また本発明は、画像を複数のブロックに分
割し、分割された各ブロックの画像データに対して直交
変換を施し、直交変換により得られた直交変換係数を量
子化する画像符号化システムにより符号化された画像デ
ータを復号化するための情報を含み、コンピュータが使
用可能な情報記憶媒体であって、前記画像符号化システ
ムにより直交変換係数の高周波数成分に挿入された付加
データを、抽出する処理を行うための情報を含むことを
特徴とする。このような情報記憶媒体を利用すれば、画
像復号化システムをソフトウェア手段により実現できる
ようになる。
The present invention also provides an image coding system for dividing an image into a plurality of blocks, performing orthogonal transformation on image data of each divided block, and quantizing orthogonal transformation coefficients obtained by the orthogonal transformation. Contains information for decoding the image data encoded by, is a computer-usable information storage medium, the additional data inserted into the high-frequency components of the orthogonal transform coefficients by the image encoding system, It is characterized by including information for performing the extraction process. If such an information storage medium is used, an image decoding system can be realized by software means.

【0027】また本発明に係る電子機器は、上記のいず
れかの画像符号化システムと、前記画像符号化システム
の符号化の対象となる画像データを取得するための手段
と、前記画像符号化システムにより符号化された画像デ
ータを記憶又は出力するための手段とを含むことを特徴
とする。また本発明に係る電子機器は、上記のいずれか
の画像復号化システムと、前記画像復号化システムの復
号化の対象となる画像データを取得するための手段と、
前記画像符号化システムにより復号化された画像データ
を記憶又は出力するための手段とを含むことを特徴とす
る。
According to another aspect of the invention, there is provided an electronic apparatus comprising: an image encoding system according to any one of the above; means for acquiring image data to be encoded by the image encoding system; And means for storing or outputting image data encoded according to. Further, the electronic device according to the present invention, any one of the above image decoding system, and means for acquiring image data to be decoded by the image decoding system,
Means for storing or outputting image data decoded by the image encoding system.

【0028】このように本発明の画像符号化システムや
画像復号化システムを利用した電子機器によれば、取得
された画像データに対して種々の付加データを挿入して
符号化できるようになる。また、符号化された画像デー
タを復号化する際に、挿入された付加データを適正に抽
出できるようになる。これにより、他人による画像デー
タの無断盗用の防止等を図れるようになる。
As described above, according to the electronic apparatus using the image encoding system and the image decoding system of the present invention, it becomes possible to insert and add various additional data to the acquired image data. Also, when decoding the encoded image data, the inserted additional data can be properly extracted. As a result, it is possible to prevent unauthorized stealing of image data by others.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて図面を用いて詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0030】1.構成 図1、図2に、本実施形態の画像符号化システム、画像
復号化システムのブロック図の例を示す。
1. Configuration FIGS. 1 and 2 show examples of block diagrams of an image encoding system and an image decoding system of the present embodiment.

【0031】なお、以下では、JPEGにおける画像符
号化、画像復号化を例にとり説明を行う。
In the following, description will be made by taking an example of image encoding and image decoding in JPEG.

【0032】また本発明の画像符号化システム、画像復
号化システムにおいては、図1、図2の付加データ挿入
部20、付加データ抽出部40以外のブロックについて
は、その一部を省略する構成とすることもできる。
In the image encoding system and the image decoding system according to the present invention, blocks other than the additional data inserting unit 20 and the additional data extracting unit 40 shown in FIGS. You can also.

【0033】また図1、図2の各ブロックは、回路など
のハードウェアにより実現してもよいし、マイクロコン
ピュータ上で動作するソフトウェアにより実現してもよ
い。或いはハードウェとソフトウェアの組み合わせによ
り実現してもよい。
Each block in FIGS. 1 and 2 may be realized by hardware such as a circuit, or may be realized by software operating on a microcomputer. Alternatively, it may be realized by a combination of hardware and software.

【0034】CCDなどにより撮影された画像(原画
像)のデータ(CGツールなどで作成した画像データで
もよい)は、フレームメモリなどに格納される。ここ
で、図3のE1に示すように、撮影された画像は複数の
ブロックB1〜B47(ブロック数は任意)に分割され
る。そして、分割された各ブロックに対して、図1のD
CT部10によりDCT(離散コサイン変換。広義に
は、アダマール変換、固有値変換等を含む直交変換)が
施される。これにより、画像が周波数(空間周波数)分
解される。そして、DCTにより得られた各DCT係数
(広義には直交変換係数)は、量子化器12にて量子化
される(量子化テーブル値で除算される)。なお、量子
化器12で用いられる量子化テーブル値は、量子化テー
ブル14に格納されている。
Data of an image (original image) photographed by a CCD or the like (or image data created by a CG tool or the like) is stored in a frame memory or the like. Here, as shown by E1 in FIG. 3, the captured image is divided into a plurality of blocks B1 to B47 (the number of blocks is arbitrary). Then, for each divided block, D in FIG.
The CT unit 10 performs DCT (discrete cosine transform; in a broad sense, orthogonal transform including Hadamard transform, eigenvalue transform, and the like). As a result, the image is frequency-decomposed (spatial frequency). Each DCT coefficient (orthogonal transform coefficient in a broad sense) obtained by DCT is quantized by the quantizer 12 (divided by a quantization table value). Note that the quantization table values used in the quantizer 12 are stored in the quantization table 14.

【0035】そして本実施形態の画像符号化システムで
は、付加データ挿入部20が、量子化後のDCT係数の
高周波数成分(図3のE3参照)に対して、付加データ
を挿入する。ここで、挿入される付加データとしては、
個人データ(氏名、パスワード、電子署名)、コピーラ
イトを示すデータ、電子鍵データ(暗号鍵、公開鍵、秘
密鍵データ)、付加データに関する制御データ(マーカ
ーデータ、CRCデータ)、秘密データ、画像エフェク
ト(モザイク)を外すためのデータ等、種々のものを考
えることができる。
In the image encoding system according to the present embodiment, the additional data insertion unit 20 inserts the additional data into the high frequency component (see E3 in FIG. 3) of the quantized DCT coefficient. Here, as the additional data to be inserted,
Personal data (name, password, electronic signature), data indicating copyright, electronic key data (encryption key, public key, secret key data), control data for additional data (marker data, CRC data), secret data, image effects Various data such as data for removing (mosaic) can be considered.

【0036】付加データの挿入後、ハフマン符号化器2
2によりデータ圧縮のためのハフマン符号化(エントロ
ピー符号化、可変長符号化)が行われ、これにより圧縮
画像データが得られる。この圧縮画像データは、例えば
情報記憶媒体(記録媒体)に記憶されたり、通信回線を
介して外部に出力される。なお、ハフマン符号化器22
で用いられるハフマンテーブル値はハフマンテーブル2
4に格納されている。
After inserting the additional data, the Huffman encoder 2
2 performs Huffman coding (entropy coding, variable length coding) for data compression, thereby obtaining compressed image data. The compressed image data is stored in, for example, an information storage medium (recording medium) or output to the outside via a communication line. The Huffman encoder 22
The Huffman table values used in
4 is stored.

【0037】一方、図2の画像復号化システムでは、ま
ず、ハフマン復号化器30が、ハフマンテーブル32か
らのハフマンテーブル値を用いて圧縮画像データに対す
るハフマン復号化(エントロピー復号化、可変長復号
化)を行う。
On the other hand, in the image decoding system of FIG. 2, first, the Huffman decoder 30 performs Huffman decoding (entropy decoding, variable length decoding) on the compressed image data using the Huffman table value from the Huffman table 32. )I do.

【0038】そして、付加データ抽出部40が、ハフマ
ン復号化後の画像データから付加データを抽出する。即
ち、図1の画像符号化システムによりDCT係数の高周
波数成分に挿入された付加データを、付加データ抽出部
40が抽出する。
Then, the additional data extracting section 40 extracts additional data from the image data after the Huffman decoding. That is, the additional data extraction unit 40 extracts the additional data inserted into the high frequency component of the DCT coefficient by the image encoding system of FIG.

【0039】次に、逆量子化器42が量子化テーブル4
4からの量子化テーブル値を用いて逆量子化を行い、逆
DCT部46が逆DCTを行う。これにより画像データ
(疑似画像データ)が復号される。なお、ハフマンテー
ブル32に格納されるハフマンテーブル値や量子化テー
ブル44に格納される量子化テーブル値は、圧縮画像デ
ータから取り出されることになる。
Next, the inverse quantizer 42 sets the quantization table 4
Inverse quantization is performed using the quantization table value from 4, and the inverse DCT unit 46 performs inverse DCT. Thus, the image data (pseudo image data) is decoded. The Huffman table values stored in the Huffman table 32 and the quantization table values stored in the quantization table 44 are extracted from the compressed image data.

【0040】本実施形態によれば、DCT係数の高周波
数成分(図3のE3参照)に対して(或いは高周波数項
のDCT係数に対して)、付加データが挿入される。従
って、種々の付加データを人間の目に知覚されることな
く画像データに挿入できると共に、付加データの挿入に
起因する画質の劣化を低く抑えることができる。即ち、
人間の目には高い周波数成分の信号ほど捕らえにくなる
という性質があり、本実施形態のようにDCT係数の高
周波数成分に付加データを挿入しても、その影響が人間
の目に知覚される可能性は極めて低く、画質の劣化もほ
とんど気づかれることはないと考えられるからである。
According to the present embodiment, additional data is inserted into the high frequency component of the DCT coefficient (see E3 in FIG. 3) (or the DCT coefficient of the high frequency term). Therefore, various additional data can be inserted into the image data without being perceived by human eyes, and the degradation of the image quality due to the insertion of the additional data can be suppressed. That is,
The human eye has a property that a signal of a higher frequency component is more difficult to catch. Even if additional data is inserted into the high frequency component of the DCT coefficient as in the present embodiment, the effect is perceived by the human eye. This is because it is extremely unlikely that the deterioration of the image quality will be noticeable.

【0041】また、ユーザフィールドに付加データを格
納する手法では、画像復号化システムがユーザフィール
ドの存在や内容を認識できない構成になっていた場合に
は、せっかく格納した付加データが失われてしまうとい
う問題が生じる。これに対して本実施形態では、付加デ
ータは、本来、画像データが格納されるべきフィールド
に格納されることになる。従って、画像復号化システム
がユーザフィールドの存在や内容を認識できない構成に
なっていても、付加データが失われることはない。
In the method of storing additional data in the user field, if the image decoding system cannot recognize the presence or content of the user field, the stored additional data is lost. Problems arise. On the other hand, in the present embodiment, the additional data is stored in a field where the image data should be stored. Therefore, even if the image decoding system cannot recognize the presence or content of the user field, the additional data is not lost.

【0042】またユーザフィールドに付加データを格納
する手法では、ユーザが秘密にしておきたいと思ってい
る付加データの存在や内容が、他人に容易に知られてし
まうという問題がある。これに対して、本実施形態で
は、付加データは画像データに対して挿入される。従っ
て、付加データの存在や内容が他人に知られてしまう事
態を防止でき、付加データの機密性を高めることができ
る。
The method of storing additional data in the user field has a problem that the existence and contents of additional data that the user wants to keep secret can be easily known to others. On the other hand, in the present embodiment, the additional data is inserted into the image data. Therefore, it is possible to prevent a situation in which the existence and contents of the additional data are known to others, and it is possible to enhance the confidentiality of the additional data.

【0043】さて、本実施形態では、図3のE1、E2
に示すように、画像は、8画素×8画素のブロックに分
割される。そして、この分割される8画素×8画素のブ
ロックには、Y(輝度)データのブロック、Cr(赤と
輝度の色差)データのブロック、Cb(青と輝度の色
差)データのブロックがある。
In this embodiment, E1 and E2 shown in FIG.
The image is divided into blocks of 8 pixels × 8 pixels as shown in FIG. The divided blocks of 8 pixels × 8 pixels include a block of Y (luminance) data, a block of Cr (color difference between red and luminance) data, and a block of Cb (color difference between blue and luminance) data.

【0044】そして本実施形態では、図3のE3に示す
ように、色差データのブロック(Cr及びCbデータの
少なくとも一方のブロック)のDCT係数の高周波数成
分に対して、付加データが挿入される。
In this embodiment, as shown at E3 in FIG. 3, additional data is inserted into the high frequency component of the DCT coefficient of the block of color difference data (at least one block of Cr and Cb data). .

【0045】即ち、人間の目には、輝度の変化に対して
は敏感ではあるが、色差の変化に対しては、輝度の変化
に対するほどの反応を示さないという性質がある。従っ
て、輝度データのブロックではなく、色差データのブロ
ックに対して付加データを挿入することで、付加データ
の挿入に起因する画質の劣化を更に少なく抑えることが
できる。
That is, although the human eye is sensitive to a change in luminance, it has a property of not responding to a change in color difference as much as a change in luminance. Therefore, by inserting the additional data not into the block of the luminance data but into the block of the chrominance data, it is possible to further suppress the deterioration of the image quality due to the insertion of the additional data.

【0046】更に本実施形態では、図3のE4に示すよ
うに、DCT係数の高周波数成分の最下位ビットに対し
て付加データを挿入している(上書きしている)。この
ようにすれば、例えば元の画像データの最下位ビットが
0である場合の0(付加データ)の書き込み、最下位ビ
ットが1である場合の1(付加データ)の書き込みにつ
いては、画質の変化に何ら影響を与えない。即ち、元の
画像データの最下位ビットが0である場合の1の書き込
み、最下位ビットが1である場合の0の書き込みの時だ
け、最下位ビットの値に偏差が生じることになる。従っ
て、最下位ビットの値が、ほぼ2分の1の確率で本来の
値からずれるだけで済むようになる。
Further, in this embodiment, as shown at E4 in FIG. 3, additional data is inserted (overwritten) into the least significant bit of the high frequency component of the DCT coefficient. With this configuration, for example, when writing the 0 (additional data) when the least significant bit of the original image data is 0, and writing 1 (additional data) when the least significant bit is 1, Has no effect on change. That is, a deviation occurs in the value of the least significant bit only when writing 1 when the least significant bit of the original image data is 0 and writing 0 when the least significant bit is 1. Therefore, the value of the least significant bit only needs to be shifted from the original value with a probability of approximately one half.

【0047】しかも、この最下位ビットは、人間の目に
は目立たない色差データの高周波数成分の最下位ビット
である。従って、本実施形態によれば、付加データを挿
入しても、付加データの挿入による影響が人間の目に知
覚される可能性がほとんど無く、画質の劣化を最小限に
抑えることができるようになる。
Moreover, the least significant bit is the least significant bit of the high frequency component of the color difference data that is inconspicuous to human eyes. Therefore, according to the present embodiment, even if the additional data is inserted, there is almost no possibility that the effect of the insertion of the additional data is perceived by human eyes, and the deterioration of the image quality can be minimized. Become.

【0048】なお、図3のE3では、色差データのブロ
ックに付加データを挿入しているが、画質の劣化をある
程度無視するならば、輝度データのブロックに付加デー
タを挿入するようにしてもよい。或いは、色差系(Y、
Cr、Cb)ではなく原色系(R、G、B)を採用する
場合には、R、G、Bデータのブロックの全てに付加デ
ータを挿入するようにしてもよいし、R、G、Bデータ
のブロックのいずれか1つ(或いは2つ)に付加データ
を挿入するようにしてもよい。例えば、赤(R)や緑
(G)の色成分が多い画像において、Bデータのブロッ
クに付加データを挿入するようにしてもよい。
In E3 of FIG. 3, the additional data is inserted into the block of the color difference data. However, if the deterioration of the image quality is neglected to some extent, the additional data may be inserted into the block of the luminance data. . Alternatively, a color difference system (Y,
When a primary color system (R, G, B) is adopted instead of Cr, Cb), additional data may be inserted into all the R, G, B data blocks, or R, G, B Additional data may be inserted into any one (or two) of the data blocks. For example, in an image having many red (R) and green (G) color components, additional data may be inserted into a block of B data.

【0049】また図3のE3では、最も高い周波数成分
に付加データを挿入しているが、最も高い周波数成分の
みならず、2番目、3番目、4番目等に高い周波数成分
に付加データを挿入するようにしてもよい。また図3の
E4では、最下位ビットに付加データを挿入している
が、最下位ビットのみならず、1つ上位のビット、2つ
上位のビット等に付加データを挿入するようにしてもよ
い。
In E3 of FIG. 3, additional data is inserted into the highest frequency component. However, additional data is inserted not only into the highest frequency component but also into the second, third, fourth, etc. high frequency components. You may make it. In E4 of FIG. 3, the additional data is inserted in the least significant bit. However, the additional data may be inserted not only in the least significant bit but also in the next higher bit, the second upper bit, and the like. .

【0050】さて、本実施形態では、画像符号化システ
ムに、付加データの挿入対象ブロックを選択するための
手段を設け、画像復号化システムに、付加データの抽出
対象ブロックを選択するための手段を設けるようにして
いる。
In this embodiment, means for selecting a block to be inserted with additional data is provided in the image coding system, and means for selecting a block to be extracted with additional data is provided in the image decoding system. It is provided.

【0051】例えば図4では、挿入対象ブロック番号テ
ーブル50が、付加データの挿入対象となる例えばB
1、B4、B7、B16、B31、B40、B43、B
46のブロック番号(予め決められた特定のブロックの
番号)を記憶している。そして、ブロック数カウンタ5
1は、挿入対象ブロック番号テーブル50からのブロッ
ク番号に基づいてカウント動作を行い、挿入対象ブロッ
クがスキャンされるタイミングで挿入対象ブロック選択
部52に対して選択指示を出力する。これにより、予め
決められた特定のブロックB1、B4、B7、B16、
B31、B40、B43、B46が、付加データの挿入
対象ブロックとして選択されるようになる。
In FIG. 4, for example, the insertion target block number table 50 contains, for example, B
1, B4, B7, B16, B31, B40, B43, B
For example, 46 block numbers (predetermined specific block numbers) are stored. Then, the block number counter 5
1 performs a counting operation based on the block number from the insertion target block number table 50, and outputs a selection instruction to the insertion target block selection unit 52 at the timing when the insertion target block is scanned. As a result, predetermined specific blocks B1, B4, B7, B16,
B31, B40, B43, and B46 are selected as blocks to be inserted with additional data.

【0052】また図4では、抽出対象ブロック番号テー
ブル54が、付加データの抽出対象となるB1、B4、
B7、B16、B31、B40、B43、B46のブロ
ック番号を記憶している。そして、ブロック数カウンタ
55は、抽出対象ブロックがスキャンされるタイミング
で抽出対象ブロック選択部56に対して選択指示を出力
する。これにより、予め決められた特定のブロックB
1、B4、B7、B16、B31、B40、B43、B
46が、付加データの抽出対象ブロックとして選択され
るようになる。
In FIG. 4, the extraction target block number table 54 includes B1, B4,
Block numbers of B7, B16, B31, B40, B43, and B46 are stored. Then, the block number counter 55 outputs a selection instruction to the extraction target block selection unit 56 at the timing when the extraction target block is scanned. Thus, a predetermined specific block B
1, B4, B7, B16, B31, B40, B43, B
46 is selected as a block to be subjected to extraction of additional data.

【0053】このように、画像符号化システムと画像復
号化システムとで同一の特定ブロックを選択する手法を
採用すれば、符号化時に挿入された付加データを、復号
化時に確実に抽出できるようになる。しかも、この手法
には、単にブロック番号に基づいてブロック数カウンタ
にカウント動作させるという簡易な処理で付加データの
挿入と抽出を実現できるという利点がある。
As described above, by adopting the method of selecting the same specific block between the image encoding system and the image decoding system, the additional data inserted at the time of encoding can be reliably extracted at the time of decoding. Become. Moreover, this method has an advantage that insertion and extraction of additional data can be realized by a simple process of simply causing the block number counter to count based on the block number.

【0054】なお、選択された特定のブロックは、図4
に示すように、画像の注視点付近のブロック(例えばB
19、B20、B27、B28)以外のブロック(周辺
ブロック)であることが望ましい。注視点付近のブロッ
クが付加データの挿入対象ブロックになると、付加デー
タの挿入に起因する画質変化が、より目立つようになる
からである。一方、人間の目は注視点付近を見つめる性
質がある。従って、注視点付近のブロック以外のブロッ
クを、付加データの挿入対象ブロックにすれば、付加デ
ータの挿入に起因する画質変化がユーザに気づかれてし
まう事態を、効果的に防止できるようになる。
The specific block selected is shown in FIG.
As shown in the figure, a block (eg, B
19, B20, B27, B28). This is because, when the block near the point of interest becomes a block to be inserted with additional data, a change in image quality due to the insertion of the additional data becomes more noticeable. On the other hand, human eyes have the property of staring near the point of regard. Therefore, if a block other than the block near the gazing point is set as the additional data insertion target block, it is possible to effectively prevent a situation in which the user notices a change in image quality due to the insertion of the additional data.

【0055】挿入、抽出対象ブロックは、次のような手
法により選択するようにしてもよい。
The block to be inserted or extracted may be selected by the following method.

【0056】即ち図5では、画像符号化システム(付加
データ挿入部)が、付加データに、マーカーデータ(付
加データの識別のためのデータ)、データ長、データ本
体、及びCRCデータ(付加データのエラー検出デー
タ)を含ませている。なお、ここでマーカーデータは定
数であり、データ長、CRCデータは、データ本体に基
づいて計算される。そして、このようにマーカーデータ
等を含む付加データを、1ビットずつ、各ブロックのD
CT係数の高周波数成分の最下位ビットに挿入する。
That is, in FIG. 5, the image encoding system (additional data insertion unit) adds marker data (data for identifying additional data), data length, data body, and CRC data (additional data Error detection data). Here, the marker data is a constant, and the data length and CRC data are calculated based on the data itself. Then, the additional data including the marker data and the like as described above is stored in the D of each block by one bit.
It is inserted into the least significant bit of the high frequency component of the CT coefficient.

【0057】一方、画像復号化システム(付加データ抽
出部)は、全てのブロックのDCT係数の高周波数成分
の最下位ビットのデータをスキャンする。そして、特有
のパターン(マーカーデータのパターン)が出現したと
ころで、付加データが挿入されていると判断する。即ち
マーカーデータを、付加データの頭出しデータとして機
能させる。そして、付加データが挿入されているとマー
カーデータに基づき判断された場合には、マーカーデー
タに続くデータ長、データ本体、CRCデータを、各ブ
ロックのDCT係数の高周波数成分の最下位ビットから
1ビットずつ抽出する。また、CRCデータに基づい
て、抽出された付加データに誤りがあるか否かもチェッ
クする。
On the other hand, the image decoding system (additional data extracting unit) scans the data of the least significant bit of the high frequency component of the DCT coefficients of all the blocks. Then, when a unique pattern (marker data pattern) appears, it is determined that additional data has been inserted. That is, the marker data is caused to function as cueing data of the additional data. If it is determined based on the marker data that the additional data has been inserted, the data length, the data body, and the CRC data following the marker data are incremented by 1 from the least significant bit of the high frequency component of the DCT coefficient of each block. Extract bit by bit. Also, it is checked whether or not the extracted additional data has an error based on the CRC data.

【0058】図4の手法では、画像符号化システムと画
像復号化システムとで、選択対象ブロックを予め決めて
おく取り決めが必要であった。これに対して図5の手法
では、そのような取り決めは不要になる。従って、画像
符号化システムは、任意のブロックに付加データを挿入
できるようになる。
In the method shown in FIG. 4, it is necessary for the image encoding system and the image decoding system to determine the block to be selected in advance. On the other hand, in the method of FIG. 5, such an arrangement becomes unnecessary. Therefore, the image coding system can insert additional data into an arbitrary block.

【0059】また、図4の手法では、画像の切り出しが
行われた場合(例えばブロックB8〜B39の画像のみ
が切り出された場合)に、付加データの全部又は一部が
失われてしまうという問題が生じる。これに対して、図
5の手法では、付加データを複数のブロック(例えば全
てのブロック)に分散して挿入しておくことで、画像の
切り出しによる付加データの喪失を効果的に防止できる
ようになる。例えば、付加データをブロックB0〜B7
に分散して挿入する。同様に、同一の付加データを、ブ
ロックB8〜B15、B16〜B23、B24〜B3
1、B32〜B39、B40〜B47の各々に分散して
挿入する。このようにすれば、例えばブロックB8〜B
39の画像のみが切り出された場合にも、付加データ
(B8〜B15、B16〜B23、B24〜B31、B
32〜B39の各々に分散して挿入された付加データ)
は残ることになり、付加データの喪失が防止される。
Further, in the method of FIG. 4, when an image is cut out (for example, when only the images of blocks B8 to B39 are cut out), all or a part of the additional data is lost. Occurs. On the other hand, in the method of FIG. 5, the additional data is distributed and inserted into a plurality of blocks (for example, all blocks), so that the loss of the additional data due to the clipping of the image can be effectively prevented. Become. For example, the additional data is stored in blocks B0 to B7.
To be distributed and inserted. Similarly, the same additional data is stored in blocks B8 to B15, B16 to B23, and B24 to B3.
1, distributed and inserted into each of B32 to B39 and B40 to B47. By doing so, for example, blocks B8 to B8
Even when only the 39 images are cut out, the additional data (B8 to B15, B16 to B23, B24 to B31, B
Additional data distributed and inserted in each of 32-B39)
Remain, and loss of additional data is prevented.

【0060】2.付加データ挿入部、付加データ抽出部
の詳細例 図6に付加データ挿入部20の詳細なブロック図の例を
示す。
2. Detailed Example of Additional Data Insertion Unit and Additional Data Extraction Unit FIG. 6 shows an example of a detailed block diagram of the additional data insertion unit 20.

【0061】挿入対象ビット選択部60は、挿入対象ビ
ットを選択するためのものであり、挿入対象ビット以外
のデータは、挿入対象ビット選択部60をそのままスル
ーしてハフマン符号化器22に出力される。ここで挿入
対象ビットとは、挿入対象ブロックにおけるDCT係数
の高周波数成分の最下位ビットである(図3のE4参
照)。
The bit to be inserted selecting section 60 is for selecting the bit to be inserted. Data other than the bit to be inserted is output to the Huffman encoder 22 through the bit to be inserted selecting section 60 as it is. You. Here, the insertion target bit is the least significant bit of the high frequency component of the DCT coefficient in the insertion target block (see E4 in FIG. 3).

【0062】即ち、挿入対象ビット選択部60が含むブ
ロック数カウンタ62は、ブロックのスキャンの際にブ
ロック数をカウントし、スキャンされているブロックが
挿入対象ブロックに一致すると、選択の指示を出力する
(図4参照)。また、成分数(項数)カウンタ63は、
周波数成分(周波数項)のスキャンの際に成分数をカウ
ントし、スキャンされている周波数成分が挿入対象の周
波数成分(即ち図3の高周波数成分)に一致すると、選
択の指示を出力する。そして、挿入対象周波数成分の最
下位ビットを選択することで、挿入対象ブロックにおけ
るDCT係数の高周波数成分の最下位ビットが選択され
るようになる。
That is, the block number counter 62 included in the insertion target bit selection unit 60 counts the number of blocks at the time of scanning the block, and outputs a selection instruction when the scanned block matches the insertion target block. (See FIG. 4). The component number (term number) counter 63 is
When scanning the frequency components (frequency terms), the number of components is counted, and when the frequency component being scanned matches the frequency component to be inserted (that is, the high frequency component in FIG. 3), a selection instruction is output. Then, by selecting the least significant bit of the frequency component to be inserted, the least significant bit of the high frequency component of the DCT coefficient in the block to be inserted is selected.

【0063】挿入対象ビットに挿入すべき挿入データ
は、シフトレジスタ64から出力される。即ち、挿入対
象ビット選択部60は、挿入対象ビットが選択される
と、ステートマシーン76に対してシフト指示を出力
し、これを受けたステートマシーン76は、シフトレジ
スタ64に対してシフト指示を出力する。すると、シフ
トレジスタ64は、シフト動作を行い、1ビットの挿入
データを挿入対象ビット選択部60に出力する。そし
て、この1ビットの挿入データを受けた挿入対象ビット
選択部60は、選択された挿入対象ビットに対して挿入
データを挿入する。
The insertion data to be inserted into the insertion target bit is output from the shift register 64. That is, when the insertion target bit is selected, the insertion target bit selection unit 60 outputs a shift instruction to the state machine 76, and the state machine 76 receiving the instruction outputs a shift instruction to the shift register 64. I do. Then, the shift register 64 performs a shift operation and outputs 1-bit insertion data to the insertion target bit selection unit 60. Then, the insertion target bit selection unit 60 receiving the 1-bit insertion data inserts the insertion data into the selected insertion target bit.

【0064】シフトレジスタ64の入力にはMUX(マ
ルチプレクサ)66の出力が接続され、MUX66の入
力には、マーカー定数レジスタ68、データ長レジスタ
70、データレジスタ72、CRCレジスタ74の出力
が接続される。
The input of the shift register 64 is connected to the output of a MUX (multiplexer) 66, and the input of the MUX 66 is connected to the outputs of a marker constant register 68, a data length register 70, a data register 72, and a CRC register 74. .

【0065】ここで、マーカー定数レジスタ68、デー
タ長レジスタ70、データレジスタ72、CRCレジス
タ74は、各々、マーカーデータ(定数データ)、デー
タ長、データ本体、CRCデータを格納するものである
(図5参照)。
Here, the marker constant register 68, the data length register 70, the data register 72, and the CRC register 74 store marker data (constant data), data length, data body, and CRC data, respectively. 5).

【0066】ここで、データ長レジスタ70に格納され
るデータ長は、データレジスタ72からのデータ本体と
ステートマシーン76からの計算指示とに基づいて、デ
ータ長計算部71が計算する。またCRCレジスタ74
に格納されるCRCデータは、データレジスタ72から
のデータ本体とステートマシーン76からの計算指示と
に基づいて、CRC計算部75が計算する。またデータ
レジスタ72へのデータ本体の書き込みは、外部装置
(例えばマイクロコンピュータ)により行われる。
Here, the data length stored in the data length register 70 is calculated by the data length calculation unit 71 based on the data body from the data register 72 and the calculation instruction from the state machine 76. The CRC register 74
Is calculated by the CRC calculator 75 based on the data body from the data register 72 and the calculation instruction from the state machine 76. The writing of the data body to the data register 72 is performed by an external device (for example, a microcomputer).

【0067】MUX66は、ステートマシーン76から
の選択指示に基づいて、マーカー定数レジスタ68、デ
ータ長レジスタ70、データレジスタ72、CRCレジ
スタ74の出力のいずれかを選択し、シフトレジスタ6
4に出力する。これにより、挿入対象ビットに挿入され
るべき挿入データが、数ビット単位(例えば8ビット単
位)で、シフトレジスタ64に順次格納されるようにな
る。即ち、まずマーカー定数レジスタ68からのマーカ
ーデータがシフトレジスタ64に格納され、次にデータ
長レジスタ70からのデータ長が格納され、次にデータ
レジスタ72からのデータ本体が格納され、次にCRC
レジスタ74からのCRCデータが格納されるようにな
る。シフトレジスタ64は、これらの格納された各デー
タを1ビットずつ順次シフトし、挿入データとして挿入
対象ビット選択部60に出力することになる。
The MUX 66 selects one of the outputs of the marker constant register 68, the data length register 70, the data register 72, and the CRC register 74 based on the selection instruction from the state machine 76, and
4 is output. Thus, the insertion data to be inserted into the insertion target bit is sequentially stored in the shift register 64 in units of several bits (for example, in units of 8 bits). That is, first, the marker data from the marker constant register 68 is stored in the shift register 64, then the data length from the data length register 70 is stored, then the data body from the data register 72 is stored, and then the CRC is stored.
The CRC data from the register 74 is stored. The shift register 64 sequentially shifts each of these stored data one bit at a time, and outputs the data to the insertion target bit selection unit 60 as insertion data.

【0068】図7に付加データ抽出部40の詳細なブロ
ック図の例を示す。
FIG. 7 shows an example of a detailed block diagram of the additional data extraction unit 40.

【0069】抽出対象ビット選択部80は、抽出対象ビ
ットを選択するためのものである。ここで抽出対象ビッ
トとは、抽出対象ブロックにおけるDCT係数の高周波
数成分の最下位ビットである。なお、抽出対象ビット選
択部80が含むブロック数カウンタ82、成分数カウン
タ83の機能及び動作は、図6のブロック数カウンタ6
2、成分数カウンタ63とほぼ同様であるため、ここで
は説明を省略する。
The extraction target bit selecting section 80 is for selecting an extraction target bit. Here, the extraction target bit is the least significant bit of the high frequency component of the DCT coefficient in the extraction target block. The functions and operations of the block number counter 82 and the component number counter 83 included in the extraction target bit selection unit 80 are the same as those of the block number counter 6 in FIG.
2. Since it is almost the same as the component number counter 63, the description is omitted here.

【0070】抽出対象ビット選択部80により選択され
た抽出対象ビットからの1ビットの抽出データは、シフ
トレジスタ84に順次入力される。即ち、抽出対象ビッ
ト選択部80は、抽出対象ビットが選択されると、ステ
ートマシーン96に対してシフト指示を出力し、これを
受けたステートマシーン96は、シフトレジスタ84に
対してシフト指示を出力する。これにより、シフトレジ
スタ84がシフト動作を行い、抽出対象ビット選択部8
0からシフトレジスタ84に1ビットの抽出データが順
次入力されるようになる。
The 1-bit extracted data from the extraction target bits selected by the extraction target bit selection section 80 is sequentially input to the shift register 84. That is, when the extraction target bit is selected, the extraction target bit selection unit 80 outputs a shift instruction to the state machine 96, and the state machine 96 receiving the instruction outputs a shift instruction to the shift register 84. I do. Thus, the shift register 84 performs a shift operation, and the extraction target bit selection unit 8
From 0, 1-bit extracted data is sequentially input to the shift register 84.

【0071】シフトレジスタ84の出力は、マーカー用
比較器86、データ長レジスタ90、データレジスタ9
2、CRC計算部95に入力される。
The output of the shift register 84 is supplied to the marker comparator 86, the data length register 90, the data register 9
2. It is input to the CRC calculator 95.

【0072】マーカー用比較器86は、シフトレジスタ
84に格納される例えば8ビットの抽出データと、マー
カー定数レジスタ88からの定数のマーカーデータとを
比較する。そして、一致しなかった場合には、ステート
マシーン96はシフトレジスタ84にシフト指示を出力
し、シフトレジスタ84がシフト動作を行う。そして、
マーカー用比較器86は、シフトレジスタ84からのシ
フト動作後の8ビットの抽出データと、マーカー定数レ
ジスタ88からのマーカーデータとを再度比較する。
The marker comparator 86 compares, for example, 8-bit extracted data stored in the shift register 84 with constant marker data from the marker constant register 88. If they do not match, the state machine 96 outputs a shift instruction to the shift register 84, and the shift register 84 performs a shift operation. And
The marker comparator 86 again compares the 8-bit extracted data from the shift register 84 after the shift operation with the marker data from the marker constant register 88.

【0073】このように、マーカー用比較器86は、順
次比較動作を行い、抽出データとマーカーデータとが一
致すると、一致信号をステートマシーン96に出力す
る。そして、この一致信号を受けたステートマシーン9
6は、抽出対象ビット選択部80からのシフト指示に基
づいて所与のビット数だけシフトレジスタ84にシフト
指示を出力した後、データ長レジスタ90にラッチ指示
を出力する。これにより、抽出データの中のデータ長が
データ長レジスタ90に格納されるようになる。
As described above, the marker comparator 86 sequentially performs a comparison operation, and outputs a match signal to the state machine 96 when the extracted data matches the marker data. Then, the state machine 9 receiving this coincidence signal
6 outputs a shift instruction to the shift register 84 by a given number of bits based on the shift instruction from the extraction target bit selection unit 80, and then outputs a latch instruction to the data length register 90. As a result, the data length in the extracted data is stored in the data length register 90.

【0074】次に、データ長レジスタ90からのデータ
長を受けたステートマシーン96は、抽出対象ビット選
択部80からのシフト指示に基づいて所与のビット数だ
けシフトレジスタ84にシフト指示を出力した後、デー
タレジスタ92にラッチ指示を出力する。これにより、
抽出データの中のデータ本体がデータレジスタ92に格
納されるようになる。
Next, the state machine 96 that has received the data length from the data length register 90 outputs a shift instruction to the shift register 84 by a given number of bits based on the shift instruction from the extraction target bit selection unit 80. Thereafter, a latch instruction is output to data register 92. This allows
The data body in the extracted data is stored in the data register 92.

【0075】CRC計算部95は、データレジスタ92
に格納されるデータ本体と、抽出データの中のCRCデ
ータとに基づいてCRCを計算し、その結果をステート
マシーン96に出力する。ステートマシーン96は、こ
のCRC結果に基づいて、エラーフラグをセット又はリ
セットする。そして、データレジスタ92に格納される
データ本体と、ステートマシーン96からのエラーフラ
グとが、外部装置(例えばマイクロコンピュータ)によ
り読み出されることになる。
The CRC calculation section 95 has a data register 92
The CRC is calculated on the basis of the data body stored in the data and the CRC data in the extracted data, and the result is output to the state machine 96. The state machine 96 sets or resets an error flag based on the CRC result. Then, the data body stored in the data register 92 and the error flag from the state machine 96 are read by an external device (for example, a microcomputer).

【0076】3.電子機器 次に、上記に説明した画像符号化システム又は画像復号
化システムを利用した電子機器の例について説明する。
3. Electronic Device Next, an example of an electronic device using the image encoding system or the image decoding system described above will be described.

【0077】例えば図8(A)に、電子機器の1つであ
るデジタルカメラのブロック図の例を示し、図9(A)
に、その外観図を示す。このデジタルカメラは、マイク
ロコンピュータ500、操作部502(図9(A)のシ
ャッター503)、レンズ504、CCD506、A/
D変換器508、画像符号化器(広義には画像符号化シ
ステム)510、メモリ512、画像出力部514(L
CD515)、情報記憶媒体インターフェース516
(フラッシュメモリ517のリード、ライト装置)、通
信インターフェース518を含む。
For example, FIG. 8A shows an example of a block diagram of a digital camera which is one of the electronic devices, and FIG.
The external view is shown in FIG. This digital camera includes a microcomputer 500, an operation unit 502 (shutter 503 in FIG. 9A), a lens 504, a CCD 506, an A / A
D converter 508, image encoder (image encoding system in a broad sense) 510, memory 512, image output unit 514 (L
CD 515), information storage medium interface 516
(A read / write device for the flash memory 517) and a communication interface 518.

【0078】画像符号化器510の符号化の対象となる
画像データは、レンズ504やCCD506により取得
される。また、前記画像符号化器510により符号化さ
れた画像データ(圧縮画像データ)は、画像出力部51
4により画像出力されたり、情報記憶媒体インターフェ
ース516を介して、情報記憶媒体(フラッシュメモ
リ、ICカード等)に記憶されたり、通信インターフェ
ース518を介してパーソナルコンピュータなどの外部
装置に通信される。
The image data to be encoded by the image encoder 510 is acquired by the lens 504 and the CCD 506. The image data (compressed image data) encoded by the image encoder 510 is transmitted to an image output unit 51.
4, is stored in an information storage medium (flash memory, IC card, or the like) via an information storage medium interface 516, or is communicated to an external device such as a personal computer via a communication interface 518.

【0079】図8(B)に、電子機器の1つであるプリ
ンタのブロック図の例を示し、図9(B)に、その外観
図を示す。このプリンタは、マイクロコンピュータ52
0、操作部522(図9(B)の操作ボタン523)、
画像復号化器(広義には画像復号化システム)524、
メモリ526(ビットマップメモリ等)、画像出力部5
28(LCD529)、プリント出力部530、通信イ
ンターフェース532を含む。
FIG. 8B shows an example of a block diagram of a printer which is one of the electronic devices, and FIG. 9B shows an external view thereof. This printer is a microcomputer 52
0, an operation unit 522 (operation buttons 523 in FIG. 9B),
An image decoder (image decoding system in a broad sense) 524;
Memory 526 (bitmap memory, etc.), image output unit 5
28 (LCD 529), a print output unit 530, and a communication interface 532.

【0080】画像復号化器524の復号化の対象となる
画像データ(圧縮画像データ)は、パーソナルコンピュ
ータやデジタルカメラなどの外部装置との通信インター
フェース532を介した通信により取得される。また、
画像復号化器524により復号化された画像データ(疑
似画像データ)は、プリント出力部530によりプリン
ト紙に印刷されて出力される。
Image data (compressed image data) to be decoded by the image decoder 524 is obtained by communication via a communication interface 532 with an external device such as a personal computer or a digital camera. Also,
The image data (pseudo image data) decoded by the image decoder 524 is printed on a print sheet by the print output unit 530 and output.

【0081】図8(C)に、電子機器の1つである携帯
型のパーソナルコンピュータのブロック図の例を示し、
図9(C)に、その外観図を示す。このパーソナルコン
ピュータは、マイクロコンピュータ540、操作部54
2(図9(C)のキーボード543)、情報記憶媒体イ
ンターフェース544(DVD545のリード、ライト
装置)、メモリ546、画像出力部548(LCD54
9)、音出力部550(スピーカー551)、通信イン
ターフェース552を含む。
FIG. 8C shows an example of a block diagram of a portable personal computer which is one of the electronic devices.
FIG. 9C shows an external view thereof. This personal computer includes a microcomputer 540, an operation unit 54
2 (keyboard 543 in FIG. 9C), information storage medium interface 544 (read / write device for DVD 545), memory 546, image output unit 548 (LCD 54
9), including a sound output unit 550 (speaker 551) and a communication interface 552.

【0082】図8(C)では、画像復号化部(広義には
画像復号化システム)541が画像データ(圧縮画像デ
ータ)の復号化の処理を行う。この画像復号化部541
の機能は、マイクロコンピュータ540などのハードウ
ェアと、情報記憶媒体であるDVD545に格納される
画像復号化プログラムなどのソフトウェアにより実現さ
れる。画像復号化部541の復号化の対象となる画像デ
ータは、情報記憶媒体インターフェース544を介して
情報記憶媒体から読み出したり、通信インターフェース
552を介して通信すること等により取得される。ま
た、画像復号化部541により復号化された画像データ
(疑似画像データ)は、画像出力部548により画像出
力される。
In FIG. 8C, an image decoding unit (image decoding system in a broad sense) 541 performs a process of decoding image data (compressed image data). This image decoding unit 541
Is realized by hardware such as a microcomputer 540 and software such as an image decoding program stored in a DVD 545 as an information storage medium. The image data to be decoded by the image decoding unit 541 is obtained by reading from the information storage medium via the information storage medium interface 544, or by communicating via the communication interface 552. The image data (pseudo image data) decoded by the image decoding unit 541 is output as an image by the image output unit 548.

【0083】本実施形態の画像符号化システムや画像復
号化システムを利用した電子機器によれば、撮影により
得られた画像データやCGツールにより作成した画像デ
ータに対して個人データなどの付加データを挿入して符
号化できるようになる。そして、符号化された画像デー
タを復号化する際に、挿入された付加データを適正に抽
出できるようになる。これにより、撮影やCGツールに
より得られた画像データが、他人に無断盗用される事態
を防止できるようになる。また、抽出された付加データ
を用いて、画像に施された画像エフェクトなどを外すこ
とも可能になる。更に、付加データの存在や内容が他人
に知られてしまう事態も効果的に防止できる。
According to the electronic apparatus using the image encoding system and the image decoding system of the present embodiment, additional data such as personal data is added to image data obtained by photographing or image data created by a CG tool. It can be inserted and encoded. Then, when decoding the encoded image data, the inserted additional data can be properly extracted. As a result, it is possible to prevent a situation in which image data obtained by shooting or a CG tool is stolen by others without permission. It is also possible to remove an image effect or the like applied to an image by using the extracted additional data. Further, it is possible to effectively prevent a situation in which the existence and contents of the additional data are known to others.

【0084】なお、本実施形態の画像符号化システムや
画像復号化システムを利用できる電子機器としては、図
8(A)〜図9(C)に示すもの以外にも、デジタルビ
デオカメラ、携帯型情報処理装置、ゲーム装置、カーナ
ビゲーション装置、プロジェクタ、POS端末、電子手
帳、テレビ、ワードプロセッサ、タッチパネルを備えた
装置、ハードディスク装置、光ディスク(CD、DV
D)装置、光磁気ディスク(MO)装置等、種々の電子
機器を考えることができる。
The electronic devices that can use the image encoding system and the image decoding system of the present embodiment include digital video cameras and portable digital cameras in addition to those shown in FIGS. 8A to 9C. Information processing device, game device, car navigation device, projector, POS terminal, electronic organizer, television, word processor, device with touch panel, hard disk device, optical disk (CD, DV
Various electronic devices such as a D) device and a magneto-optical disk (MO) device can be considered.

【0085】なお、本発明は本実施形態に限定されず、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
Note that the present invention is not limited to this embodiment,
Various modifications can be made within the scope of the present invention.

【0086】例えば、本発明のうち従属請求項に係る発
明においては、従属先の請求項の構成要件の一部を省略
する構成とすることもできる。また、本発明の1の独立
請求項に係る発明の要部を、他の独立請求項に従属させ
ることもできる。
For example, in the invention according to the dependent claims of the present invention, a configuration in which some of the constituent elements of the dependent claims are omitted may be adopted. In addition, a main part of the invention according to one independent claim of the present invention may be made dependent on another independent claim.

【0087】また本実施形態ではJPEGにおける適用
例を説明したが、本発明は、MPEG、H.261など
にも適用できる。例えばMPEGにおいては、Iピクチ
ャ(Intra-Picture)に対して本発明を適用すればよい。
また画像のブロック分割も、4:2:0、4:2:2符
号化方式などに応じた種々のブロック分割が可能であ
る。
In the present embodiment, an example of application to JPEG has been described, but the present invention can also be applied to MPEG, H.261, and the like. For example, in MPEG, the present invention may be applied to an I-picture (Intra-Picture).
Various block divisions according to the 4: 2: 0, 4: 2: 2 coding scheme, and the like are also possible for the image block division.

【0088】なお、JPEGにおいては、DCTを用い
る不可逆符号化方式のみならず、DCTを用いない可逆
符号化方式も定義されている。従って、本発明をJPE
Gに適用する場合には、まず、SOF(スタート・オブ
・フレーム)のマーカに基づいて、不可逆符号化方式か
可逆符号化方式かを判断するようにする。そして、画像
データが可逆符号化方式で符号化されている場合には、
復号化しないようにすることが望ましい。
In JPEG, not only an irreversible coding method using DCT but also a lossless coding method using no DCT are defined. Therefore, the present invention
When applied to G, first, it is determined whether an irreversible coding method or a lossless coding method is based on a marker of SOF (start of frame). Then, when the image data is encoded by the lossless encoding method,
It is desirable not to decrypt.

【0089】また本発明により挿入、抽出される付加デ
ータとしては、本実施形態で説明したものに限定され
ず、種々のものを考えることができる。
The additional data to be inserted and extracted according to the present invention is not limited to the data described in the present embodiment, but various data can be considered.

【0090】また本発明の画像符号化システム、画像復
号化システム、電子機器の構成も、図1、図2、図6〜
図9(C)で示したものに限定されず、種々の変形実施
が可能である。
Further, the configurations of the image encoding system, the image decoding system, and the electronic equipment of the present invention are also shown in FIGS.
The invention is not limited to the one shown in FIG. 9C, and various modifications can be made.

【0091】また対象ブロックの選択手法も、図4、図
5で説明した手法が特に望ましいが、これに限定され
ず、種々の変形実施が可能である。
The method for selecting the target block is particularly preferably the method described with reference to FIGS. 4 and 5, but is not limited thereto, and various modifications can be made.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施形態の画像符号化システムのブロック図
の例である。
FIG. 1 is an example of a block diagram of an image encoding system according to an embodiment.

【図2】本実施形態の画像復号化システムのブロック図
の例である。
FIG. 2 is an example of a block diagram of an image decoding system according to the embodiment.

【図3】DCT係数の高周波数成分の最下位ビットに付
加データを挿入する手法について説明するための図であ
る。
FIG. 3 is a diagram for describing a method of inserting additional data into the least significant bit of a high frequency component of a DCT coefficient.

【図4】予め決められた特定のブロックを、付加データ
の挿入対象ブロック、抽出対象ブロックとして選択する
手法について説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for describing a method of selecting a predetermined specific block as a block to be inserted with additional data and a block to be extracted.

【図5】マーカーデータ、CRCデータ等を付加データ
に含ませる手法について説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of including marker data, CRC data, and the like in additional data.

【図6】付加データ挿入部の詳細なブロック図の例であ
る。
FIG. 6 is an example of a detailed block diagram of an additional data insertion unit.

【図7】付加データ抽出部の詳細なブロック図の例であ
る。
FIG. 7 is an example of a detailed block diagram of an additional data extraction unit.

【図8】図8(A)、(B)、(C)は、本実施形態の
画像符号化システム、画像復号化システムを利用した種
々の電子機器のブロック図の例である。
FIGS. 8A, 8B, and 8C are examples of block diagrams of various electronic devices using the image encoding system and the image decoding system of the present embodiment.

【図9】図9(A)、(B)、(C)は、本実施形態の
画像符号化システム、画像復号化システムを利用した種
々の電子機器の外観図の例である。
FIGS. 9A, 9B, and 9C are examples of external views of various electronic devices using the image encoding system and the image decoding system of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 DCT部 12 量子化器 14 量子化テーブル 20 付加データ挿入部 22 ハフマン符号化器 24 ハフマンテーブル 30 ハフマン復号化器 32 ハフマンテーブル 40 付加データ抽出部 42 逆量子化器 44 量子化テーブル 46 逆DCT部 50 挿入対象ブロック番号テーブル 51 ブロック数カウンタ 52 挿入対象ブロック選択部 54 抽出対象ブロック番号テーブル 55 ブロック数カウンタ 56 抽出対象ブロック選択部 60 挿入対象ビット選択部 62 ブロック数カウンタ 63 成分数カウンタ 64 シフトレジスタ 66 MUX 68 マーカー定数レジスタ 70 データ長レジスタ 71 データ長計算部 72 データレジスタ 74 CRCレジスタ 75 CRC計算部 76 ステートマシーン 80 抽出対象ビット選択部 82 ブロック数カウンタ 83 成分数カウンタ 84 シフトレジスタ 86 マーカー用比較器 88 マーカー定数レジスタ 90 データ長レジスタ 92 データレジスタ 95 CRC計算部 96 ステートマシーン Reference Signs List 10 DCT unit 12 Quantizer 14 Quantization table 20 Additional data insertion unit 22 Huffman encoder 24 Huffman table 30 Huffman decoder 32 Huffman table 40 Additional data extraction unit 42 Inverse quantizer 44 Quantization table 46 Inverse DCT unit REFERENCE SIGNS LIST 50 insertion target block number table 51 block number counter 52 insertion target block selection unit 54 extraction target block number table 55 block number counter 56 extraction target block selection unit 60 insertion target bit selection unit 62 block number counter 63 component number counter 64 shift register 66 MUX 68 Marker constant register 70 Data length register 71 Data length calculation unit 72 Data register 74 CRC register 75 CRC calculation unit 76 State machine 80 Extraction bit selection unit 82 Click counter 83 components counter 84 shift register 86 for marker comparator 88 markers constant register 90 data length register 92 data register 95 CRC calculation section 96 state machine

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C059 KK43 MA00 MA23 MC11 MC34 ME02 ME17 PP01 PP14 PP21 RC35 SS13 SS14 SS20 UA02 UA05 UA38 5C076 AA14 AA36 AA40 BA06 5C078 BA21 CA00 CA14 DA00 5J104 AA14 NA12 NA15 NA27 PA07 PA14 9A001 BB03 EE02 EE05 FF05 HH23 HH27 HH28 HH29 HH31 JJ25 KK56 LL03 LL07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference) EE05 FF05 HH23 HH27 HH28 HH29 HH31 JJ25 KK56 LL03 LL07

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を複数のブロックに分割し、分割さ
れた各ブロックの画像データに対して直交変換を施し、
直交変換により得られた直交変換係数を量子化する画像
符号化システムにおいて、 直交変換係数の高周波数成分に対して付加データを挿入
する付加データ挿入手段を含むことを特徴とする画像符
号化システム。
An image is divided into a plurality of blocks, and orthogonal transformation is performed on image data of each divided block.
What is claimed is: 1. An image coding system for quantizing orthogonal transform coefficients obtained by orthogonal transform, comprising: additional data inserting means for inserting additional data into high frequency components of the orthogonal transform coefficients.
【請求項2】 請求項1において、 前記付加データが、色差データについての直交変換係数
の高周波数成分に対して挿入されることを特徴とする画
像符号化システム。
2. The image encoding system according to claim 1, wherein the additional data is inserted into a high-frequency component of an orthogonal transform coefficient of color difference data.
【請求項3】 請求項1又は2において、 前記付加データが、直交変換係数の高周波数成分の最下
位ビットに対して挿入されることを特徴とする画像符号
化システム。
3. The image encoding system according to claim 1, wherein the additional data is inserted into a least significant bit of a high-frequency component of an orthogonal transform coefficient.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、 付加データの挿入対象ブロックを選択する選択手段を含
むことを特徴とする画像符号化システム。
4. The image coding system according to claim 1, further comprising a selection unit that selects a block to be inserted with additional data.
【請求項5】 請求項4において、 予め決められた特定のブロックが、付加データの挿入対
象ブロックとして選択されることを特徴とする画像符号
化システム。
5. The image coding system according to claim 4, wherein a predetermined specific block is selected as a block into which additional data is to be inserted.
【請求項6】 請求項5において、 選択される前記特定のブロックが、画像の注視点付近の
ブロック以外のブロックであることを特徴とする画像符
号化システム。
6. The image encoding system according to claim 5, wherein the selected specific block is a block other than a block near a gazing point of the image.
【請求項7】 請求項4において、 挿入対象ブロックの付加データに対して、付加データの
識別のためのマーカーデータ及び付加データのエラー検
出のためのエラー検出データの少なくとも一方を含ませ
ることを特徴とする画像符号化システム。
7. The method according to claim 4, wherein the additional data of the insertion target block includes at least one of marker data for identifying the additional data and error detection data for detecting an error in the additional data. Image encoding system.
【請求項8】 画像を複数のブロックに分割し、分割さ
れた各ブロックの画像データに対して直交変換を施し、
直交変換により得られた直交変換係数を量子化する画像
符号化システムにより符号化された画像データを復号化
する画像復号化システムであって、 前記画像符号化システムにより直交変換係数の高周波数
成分に挿入された付加データを抽出する付加データ抽出
手段を含むことを特徴とする画像復号化システム。
8. An image is divided into a plurality of blocks, and image data of each divided block is subjected to an orthogonal transformation.
An image decoding system that decodes image data encoded by an image encoding system that quantizes orthogonal transformation coefficients obtained by orthogonal transformation, wherein the image encoding system converts the high-frequency components of the orthogonal transformation coefficients into high-frequency components. An image decoding system comprising additional data extracting means for extracting inserted additional data.
【請求項9】 請求項8において、 付加データの抽出対象ブロックを選択する選択手段を含
むことを特徴とする画像復号化システム。
9. The image decoding system according to claim 8, further comprising a selection unit for selecting a block to be subjected to additional data extraction.
【請求項10】 請求項9において、 予め決められた特定のブロックが、付加データの抽出対
象ブロックとして選択されることを特徴とする画像復号
化システム。
10. The image decoding system according to claim 9, wherein a predetermined specific block is selected as a target block for extracting additional data.
【請求項11】 請求項9において、 付加データの識別のために付加データに含ませたマーカ
ーデータに基づいて、付加データの抽出対象ブロックが
選択されることを特徴とする画像復号化システム。
11. The image decoding system according to claim 9, wherein a block to be extracted for the additional data is selected based on the marker data included in the additional data for identifying the additional data.
【請求項12】 画像を複数のブロックに分割し、分割
された各ブロックの画像データに対して直交変換を施
し、直交変換により得られた直交変換係数を量子化する
画像符号化システムにより符号化された画像データを復
号化するための情報を含み、コンピュータが使用可能な
情報記憶媒体であって、 前記画像符号化システムにより直交変換係数の高周波数
成分に挿入された付加データを、抽出する処理を行うた
めの情報を含むことを特徴とする情報記憶媒体。
12. An image encoding system that divides an image into a plurality of blocks, performs orthogonal transformation on image data of each divided block, and quantizes orthogonal transformation coefficients obtained by the orthogonal transformation. A computer-usable information storage medium containing information for decoding the decoded image data, a process of extracting additional data inserted into a high-frequency component of an orthogonal transform coefficient by the image encoding system. An information storage medium characterized by including information for performing the following.
【請求項13】 請求項1乃至7のいずれかの画像符号
化システムと、 前記画像符号化システムの符号化の対象となる画像デー
タを取得するための手段と、 前記画像符号化システムにより符号化された画像データ
を記憶又は出力するための手段とを含むことを特徴とす
る電子機器。
13. The image encoding system according to claim 1, wherein: means for acquiring image data to be encoded by the image encoding system; and encoding by the image encoding system. Means for storing or outputting the obtained image data.
【請求項14】 請求項8乃至11のいずれかの画像復
号化システムと、 前記画像復号化システムの復号化の対象となる画像デー
タを取得するための手段と、 前記画像符号化システムにより復号化された画像データ
を記憶又は出力するための手段とを含むことを特徴とす
る電子機器。
14. An image decoding system according to claim 8, further comprising: means for acquiring image data to be decoded by the image decoding system; and decoding by the image encoding system. Means for storing or outputting the obtained image data.
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