JP2000312296A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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
像復号化システム等を提供すること。 【解決手段】 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ＤＣＴを施し、ＤＣＴに
より得られたＤＣＴ係数を量子化する。そして画像符号
化の際にはＤＣＴ係数の高周波数成分に付加データ（撮
影者氏名、パスワード、電子鍵データ、制御データ等）
を挿入し、画像復号化の際には高周波成分から付加デー
タを抽出する。色差データの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することが望
ましい。予め決められた特定のブロック（注視点付近以
外のブロック）を、付加データの挿入対象ブロックとし
て選択したり、付加データに含ませたマーカーデータに
基づいて挿入対象ブロックを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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）。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図６】付加データ挿入部の詳細なブロック図の例であ
る。

【図７】付加データ抽出部の詳細なブロック図の例であ
る。

【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。

【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。

【符号の説明】

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

───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【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。
8. 【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。
9. 【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。
10. 【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。
11. 【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。
12. 【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。
13. 【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。
14. 【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。