专利名称：电子水印生成装置、方法和用于生成电子水印的程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于如JPEG图像的不可逆压缩图像的电子水印生成方法和电子水印生成程序。
背景技术：
传统上，在嵌入了用于生成关于如JPEG图像的不可逆压缩图像的电子水印的要嵌入的信息的情况下，以及在从不可逆压缩图像中提取出嵌入信息的情况下，这种嵌入和提取操作是在图像压缩处理过程中不可逆处理已经完全终止的阶段，对图像数据执行的。例如，在生成了关于JPEG图像的电子水印的情况下，在从RGB图像生成JEPG图像期间，要嵌入的信息的嵌入是在量化处理之后和执行编码处理之前，对量化系数执行的，或者可替代地，在使用JPEG图像的情况下(例如，日本第3098513号专利)，要嵌入的信息的嵌入是在JPEG图像已经过解码处理之后和执行解量化(de-quantizing)之前，对量化系数执行的。
但是，关于传统不可逆压缩图像生成的电子水印的耐久性不够。因此，例如在如下情况下，作为电子水印嵌入的信息很有可能不能被提取出来通过临时执行解码、解量化、正交逆变换、分块的重组(blockre-combining)和颜色转换来恢复RGB图像，以产生其中嵌入有电子水印的不可逆压缩图像，作为具有根据设备规范的压缩率的图像，然后，通过再次执行颜色转换、划分成多块、正交变换、量化和编码，将恢复的RGB图像产生成具有不同压缩率的不可逆压缩图像。
发明内容
本发明的一个目标是，对于不可逆压缩图像，提供一种电子水印生成装置、一种电子水印生成方法，和一种电子水印生成程序，该装置、方法和程序能够改善电子水印的耐久性，且即使在将不可逆压缩图像暂时恢复成RGB图像之后再次生成不可逆压缩图像，也能够提取作为电子水印嵌入的信息。
根据本发明的一方面，提供了一种电子水印生成装置，包括嵌入装置，其用于把要嵌入的信息作为电子水印，嵌入到不可逆压缩图像的量化分块中，其中不可逆压缩图像是通过在RGB图像经过颜色转换以被分成多块之后，逐块执行量化产生的；恢复装置，其用于通过对其中已经由嵌入装置嵌入了要嵌入的信息的分块，执行解量化，来恢复RGB图像；提取装置，其用于对恢复的RGB图像进行颜色转换，和将颜色转换后的RGB图像分成多块，然后，逐块执行量化，从而从量化的分块中提取要嵌入的信息；以及重新嵌入装置，其用于，在检查装置没有检查出要嵌入的信息已经被正确提取时，把要嵌入的信息作为电子水印再次嵌入到量化的分块中，其中检查装置用于检查要嵌入的信息是否已经由提取装置正确提取。
本发明的其它目标和优点将在下面的说明中予以阐述，在某种程度上，通过阅读说明书将会清楚，或者可通过实践本发明来了解。本发明的目标和优点可借助于下文特别提出的手段和组合来实现和获得。
附图包括在说明书中并构成说明书的一部分，附图示出了本发明当前的优选实施例，并且与上面给出的一般性说明和下面给出的优选实施例的详细说明一起，用于解释本发明的原理。
图1是表示根据本发明的第一实施例的电子水印生成系统的框图；图2是表示同一电子水印生成系统中的电子水印生成装置的主要部分的配置的框图；图3是表示同一电子水印生成装置中的应用程序执行单元的编程功能的框图；图4示出了执行从RGB图像压缩成JPEG图像的处理，和执行从JPEG图像解码成RGB图像的处理的流程图；图5示出了MCU分块数据配置的示意图；图6示出了使用同一实施例中的电子水印生成装置的应用程序执行单元的电子水印生成处理的流程图；
图7详细示出了图6所示的信息嵌入处理的流程图；图8详细示出了图6所示的信息提取处理的流程图；图9示出了使用同一实施例中的电子水印生成装置的应用程序执行部件的电子水印生成处理的修改的实例的流程图；图10是表示根据同一实施例的电子水印提取系统的框图；图11是表示同一电子水印提取系统中的电子水印提取装置的主要部分的配置的框图；图12是表示同一电子水印提取装置中的应用程序执行单元的编程功能的框图；图13示出了使用同一电子水印提取装置的应用程序执行单元的电子水印提取处理的流程图；图14示出了使用根据本发明的第二实施例的电子水印生成装置的应用程序执行单元的电子水印生成处理的流程图；图15详细示出了图14所示的信息嵌入处理的流程图；和图16详细示出了图14所示的信息提取处理的流程图。
具体实施例方式
下文中将参考附图对本发明的实施例进行说明。
(第一实施例)首先，下面将对第一实施例进行说明。在图1中，附图标记1表示电子水印生成装置1，其用于捕获作为不可逆压缩图像的JPEG图像2和要嵌入的信息3，然后把要嵌入的信息3嵌入JPEG图像2，从而生成关于JPEG图像2的电子水印。从装置1中输出的是，通过嵌入要嵌入的信息3从而生成电子水印而产生的电子水印图像4。要嵌入的信息3包括，例如，优惠券信息，商品券信息，和诸如数值或文本的会员信息。电子水印图像4被用作，例如，电子优惠券，电子商品券，或电子会员证书。
前述的电子水印生成装置1，如图2所示，包括用于执行各种应用程序的应用程序执行单元11，该应用程序执行部件由CPU、ROM、RAM等等构成；存储单元12，其由诸如RAM的可重写存储器构成；键输入单元13；显示单元14，其用于显示如图像或文本的信息；以及信息输入/输出单元15，其用于从/向外部输入/输出信息。电子水印生成装置1被配备于，例如，服务器中、便携式蜂窝电话中、POS终端或类似装置中。在应用程序执行单元11中，配备有重复嵌入电子水印处理的用于设置上限值的上限值设置单元11a和用于设置下限值的下限值设置单元11b，稍后会详细说明。
应用程序执行单元11，如图3所示，包括图像输入功能21，其用于从信息输入/输出单元15获取JPEG图像2，并且也用于从存储单元12获取JPEG图像；要嵌入信息输入功能22，其用于从信息输入/输出单元15获取要嵌入的信息3，并且也用于从键输入单元13或存储单元12获取要嵌入的信息；以及嵌入条件输入功能23，其用于在把要嵌入的信息嵌入JPEG图像的时刻需要嵌入条件的情况下，从键输入单元13、信息输入/输出单元15或存储单元12获取嵌入条件。
应用程序执行部件11包括用于执行以下功能的应用程序要嵌入信息嵌入功能24，其用于将由要嵌入信息输入功能22获取到的要嵌入的信息，根据由嵌入条件输入功能23获取到的嵌入条件，嵌入到由图像输入功能21获取到的JPEG图像中；以及信息提取功能25，其用于从图像输入功能21获取到的电子水印图像中提取要嵌入的信息。信息嵌入功能24被设计成，在嵌入条件输入功能23中没有获取到嵌入条件的情况下，在其内部具有的预定条件下执行信息嵌入。
图4示出了压缩和解码JPEG图像的通用处理的流程图。在S1中，对于用像素的RGB值显示的RGB图像5，在压缩处理中执行颜色转换，以便用亮度(Y)和色度(Cb，Cr)的值来表示像素。接着，在S2中，对于颜色转换后的图像，执行颜色相位分量的下采样处理。这里，在下采样处理中，取邻近值的平均，并将图像尺寸缩小到1/2、1/4或类似值。
接下来，在S3中，将用Y、Cb和Cr分量表示的图像分成8×8块。随后，在S4中，对分成的8×8块图像执行次级(secondary)离散余弦变换(DCT)作为正交变换，并且在S5中，对于离散余弦变换的系数，执行量化处理。量化的8×8块被重新排列，使得直流分量被排列在第0块，并且交流分量的低至高频分量被排列在第一至第63块，如图5所示。接着，在S6中，通过执行编码，来执行图像压缩处理，编码包括两个处理，即行程编码和哈夫曼(Huffman)编码。编码处理执行的单位是，通过使用包括多个Y、Cb和Cr分量的8×8块获得到的被称为最小编码单元(MCU)的单位。用这种方式，来生成JPEG图像6。
接着，在JPEG图像6被恢复成RGB图像5的情况下，根据与压缩处理相反的流程，来执行处理。也就是说，在S11中，逐个MCU地执行包括哈夫曼编码和行程编码的解码处理，并提取分块。接下来，在S12中，分块中的系数被重新排列在二维8×8阵列中，并执行解量化处理。随后，在S13中，对于解量化的系数，执行二维离散余弦逆变换(inverse DCT)，作为正交逆变换。接着，在S14中，执行分块的组合，并且在S15中，执行下采样的Cb和Cr分量的恢复。在S16中，对于Y、Cb和Cr分量的R、G和B分量，执行颜色转换，从而恢复RGB图像5。
现将根据图6所示的流程图，来说明生成关于JPEG图像的电子水印的处理。作为嵌入目标的源图像可以是JPEG图像或RGB图像。这里，将通过以使用JPEG图像作为源图像的情况为例，来进行说明。
首先，在S21中，获取要嵌入的信息，并将获取的信息分成比特的单位。接下来，在S22中，获取JPEG图像，并对其进行解码处理。也就是说，执行哈夫曼码的解码和行程码的解码，并在系数已逐块经过量化处理的状态下获取系数。该解码处理是以前述的MCU为单位执行的，并且随后的嵌入信息处理也是以MCU为单位执行的。
随后，在S23中，对于MCU中的分块，执行稍候说明的嵌入信息的处理(嵌入装置)。当信息嵌入终止时，分块经过逆向量化，逆向量化的分块经过起正交逆变换作用的DCT逆变换，这样变换后的分块在S24中经过下采样的恢复。此外，在MCU中执行分块组合与颜色转换，一个MCU被恢复成RGB格式的图像(恢复装置)。接着，在S25中，对恢复成RGB格式的图像再次执行颜色转换、分块和DCT变换的JPEG压缩处理，一直执行到量化处理。接着，在S26中，从量化的分块执行稍后描述的信息提取处理(提取装置)，并且在S27中，检查是否已经成功地正确提取出要嵌入的信息(检查装置)。
如果还没有成功地正确提取出信息，则在S28中，将当前重复量和预设上限值互相比较。如果当前重复量还没有达到上限值，则在S29中，将当前重复量加1。此后，当前处理回到S23，在该步骤中，再次执行信息嵌入(重新嵌入装置)。重复量的上限值是在包括于应用程序执行单元11中的上限值设置单元11a上设置的(上限值设置装置)。另外，在当前重复量达到上限值时，在S30中执行信息嵌入处理。用这种方式，当要嵌入的信息还没有被成功地正确提取时，即使重复执行信息嵌入直到获得了上限值，也可在执行了信息嵌入之后，终止嵌入处理(重复终止装置)。当信息嵌入终止时，在S31中确定是否所有要嵌入信息的嵌入都已经终止。
另外，当确定在S27中嵌入的信息已经被成功地正确提取出来时，在S32中，将当前重复量和预设下限值互相比较。当前重复量的下限值是在包括于应用程序执行单元中的下限值设置单元11b上设置的(下限值设置装置)。如果当前重复量没有达到下限值，则在S33中，将当前重复量加上1(下限值设置装置)。如果当前重复量没有达到下限值，则在S33中，将当前重复量加上1，并且当前处理回到S23，在该步骤中，再次执行信息嵌入(检查和重复装置)。这是因为，例如，即使已经通过一个嵌入处理成功地正确提取出了信息，但是假定耐久性不够，还得多次重复这种嵌入处理。另外，在当前重复量已经达到下限值时，在S31中，确定是否所有要嵌入信息的嵌入都已经终止。
如果在S31中确定还剩有要嵌入的信息，则当前处理回到S22，在该步骤中执行将信息嵌入下一个MCU的处理。可替代地，如果在S31中确定所有要嵌入的信息的嵌入已经终止，则在S34中，通过将其中已经嵌入了信息的MCU和其中没有嵌入信息的MCU互相组合，来执行编码处理，并产生带有生成的电子水印的JPEG图像。用这种方式，对于配置JPEG图像的多个MCU分块中的部分或全部，执行要嵌入信息的嵌入。
现将给出关于把要嵌入的信息嵌入MCU中的一项分块数据中的说明。图5示出了通过解码JPEG图像获取的一项分块数据。该分块数据由从第0到第63的64个系数构成。第0系数代表直流分量，第1至第63系数的每个代表交流分量，其中交流分量按低分量(第1)到高分量(第63)排列。接着，从第1至第63交流分量中选择出一个特定值，调节该特定值与预设估计值之间的量值关系，从而嵌入一比特信息0或者1。
例如，假设通过解码获取到的一项分块数据的系数(量化后的系数)是“-3 23 26 33 7 56 15-17-11 28 15-5-1 4 18 4-7-5-2 0 11 4-2-3-3 0 1 4 1-2-1-1 0-1-1 1 0 0-1-1-1 0 0-1 0 0 0-1-1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0”，并且通过解量化和重新排列上面的系数而获得的数据为“-24138 280 120 216 80 104 31 156 42-119 40-91 29-60 0 231-77-8-60 0-29 0-28 196-45-22-45-26-44 0 0 135 0-57 0-34 0 0 0 132-36-28-320 0 0 0 100-32 0-44 0 0 0 0 36 0-48 0 0 0 0 0”。接着，当第10系数被选为特定值时，则获得-119。另外，当使用除直流分量(第0)和特定值(第10)外的剩余系数的绝对值的平均值作为估计值时，则获得“46”。
接着，将估计值“46”和特定值的绝对值|-119|互相比较。因为|-119|＞46，这表示比特“1”。因此，如果该时刻要嵌入的信息是“1”，则该特定值被维持原样。如果要嵌入的信息是“0”，则进行变更操作，使得该特定值的绝对值等于或小于46。例如，量化之后的值被设置为“0”。也就是说，解量化的数据的特定值(第10)对应于经量化后的数据中的第7系数“-17”，这样，该值被设置为“0”。可为量化之前的“-119”进行变更特定值的操作。另外，可以从通过应用执行单元11的嵌入条件输入功能23获取到的值来确定特定值的顺序，或者可以从信息嵌入功能24预先具有的值来确定。
先前描述的图6所示的S23和S30中的嵌入信息的处理，是根据上述内容，并基于图7所示的流程图执行的。
首先，在S41中，MCU中的一项分块数据被解量化。接着，在S42中，获得除特定值(解量化的分块数据的第10个值)和直流分量(第0)之外的分块数据的绝对值的平均值，并将获得到的平均值定义为估计值。在S43中，将特定值和估计值的绝对值互相比较。在特定值等于或小于估计值的情况下，在S44中，检查要嵌入的信息是否是“0”。在要嵌入的信息是“0”的情况下，终止该嵌入处理。
在要嵌入的信息是“1”的情况下，在S45中，检查特定值是否等于或大于0。在特定值等于或大于0的情况下，在S46中，将通过量化该特定值获得的值加1，即，将解量化之前的值加1。在特定值小于0的情况下，在S47中，从通过量化特定值所获得的值减去1，即，从解量化之前的值减去1。
当确定在S43所示的比较中，特定值超过估计值时，则在S48中检查要嵌入的信息是否是“0”。在要嵌入的信息不是“0”的情况下，即，在该信息是“1”的情况下，终止嵌入处理。在要嵌入的信息是“0”的情况下，在S49中，将通过量化特定值获得到的值设置为0，即，将解量化之前的值设置为0。
用于确定特定值和估计值之间的量值关系的分块数据，可以在数据被解量化之前(在已经执行了量化的状态下)获得，或者可以在数据被解量化之后(在还没有执行量化的状态下)获得。另外，用于调节量值关系的分块数据可以在数据被解量化之前(在已经执行了量化的状态下)获得，或者可以在数据被解量化之后(在还没有执行量化的状态下)获得。在分块数据被量化成特定值，并且使用估计值的情况下，不执行S41中所示的解量化处理，并且在S42中使用处于量化状态的分块数据来计算估计值。
可以对MCU中的所有分块执行分块数据的嵌入，也可以限制为仅对预先选择的分块来执行，例如，仅对Y分量或仅对Cb和Cr分量。尽管已经在对于一个分块只选择一个特定值的情况下进行了嵌入操作，但是，也可通过选择多个特定值来嵌入多个比特信息。在这种情况下，有必要在嵌入端和提取端上，共享表明哪个分块或特定值是嵌入目标的信息。
前述的图6的S26中的提取信息的处理是基于图8所示的流程图来执行的。
首先，在S51中，获取量化之前的(解量化之后的)一个分块。接着，在S52中，从分块数据中获得除直流分量(第0)和特定值(第10)之外的剩余系数的绝对值的平均值，并将获得到的平均值定义为估计值。在S53中，将特定值和估计值的绝对值互相比较。在特定值等于或小于估计值的情况下，在S54中，提取“0”作为提取信息。在特定值超过估计值的情况下，在S55中，提取“1”作为提取信息。
响应于信息嵌入处理，需要执行信息提取处理。相应的条件包括要嵌入的信息中，分块数据中的哪个系数已经被定义为特定值，或者，量化后的分块数据或量化前的分块数据是否已被用于在嵌入信息的时刻估计量值关系。
在这样产生了电子水印，同时要嵌入的信息被嵌入到JPEG图像中的情况下，对通过解码JPEG图像而获得到的MCU分块数据，嵌入比特信息。此后，数据被恢复成RGB图像。进一步，恢复从RGB图像量化的状态，提取信息，并检查是否已经正确提取出了要嵌入的信息。即使检查出已经正确提取了信息，也再次重复该检查，并多次重复恢复RGB图像，从而使得有可能充分增强关于JPEG图像的要嵌入信息的耐久性。
因而，通过改变压缩率等等，将已经嵌入有要嵌入信息的JPEG图像恢复成RGB图像，并且即使JPEG图像已经被再次构造，也能正确地提取出要嵌入的信息。也就是说，能够产生这样的电子水印图像，其特征在于要嵌入的信息具有与图像压缩有关的高耐久性。
如果增加重复量的上限值，则与信息压缩有关的耐久性得到改善，但是图像被极大地劣化。这对于下限值同样成立。由于这种原因，有必要通过重复量在要嵌入信息的耐久性和图像劣化之间进行平衡调节。
在本实施例中，已为用于执行重复处理的条件同时提供了上限值和下限值，但并不局限于此。可以在不提供上限值的情况下执行重复处理，直到要嵌入的信息已经被正确提取出来为止。另外，在已经成功地正确提取出了要嵌入的信息，而没有提供下限值的情况下，在S31中，可以确定要嵌入信息的结束。即使没有设置下限值，也至少一次将当前数据恢复成在恢复成RGB图像之后的量化数据，并执行了要嵌入信息的提取，从而使得有可能改善要嵌入信息的耐久性。
此外，如图9所示，在没有提供上限值或下限值的情况下，如果在S27中检查出没有成功地正确提取出信息，则在S30中执行信息嵌入处理，并在S31中执行要嵌入信息的结束的确定。当在S27中检查出已经充分地正确提取出信息时，可以立刻在S31中执行要嵌入信息的结束的确定。
另外，只有在嵌入关于用于信息嵌入和提取处理的估计值的信息时，才可以使用通过加上预定值而获取的值或者通过减去预定值而获取的值作为估计值。例如，通过将参考估计值加上+10获得的值，在嵌入信息的时候，被用作估计值，而在提取信息的时候，参考估计值被原封不动地用作估计值。用这种方式，在通过嵌入信息建立起特定值＞估计值的状态的情况下，特定值至少比估计值大10或者更多。即使已经借助图像重新压缩处理改变了特定值或估计值，如果变化量整体小于10，也能维持特定值＞估计值的关系，这样，使得有可能正确地捕获信息。在试图通过嵌入信息来建立起特定值＜估计值的状态的情况下，在嵌入信息的时候，通过从参考估计值减去预定值而获得的值被定义为估计值。
在这样从JPEG图像中提取出要嵌入的信息的情况下，使用如图10所示的电子水印提取设备7，其中JPEG图像具有从其产生的具有与图像重新压缩有关的高耐久性的电子水印。电子水印提取设备7接收由电子水印生成装置1产生的电子水印图像4(具有从其产生的电子水印的JPEG图像)，并提取出提取信息8。提取信息8包括，例如，优惠券信息，商品券信息，和诸如数值或文本的会员信息。用这种方式，电子水印图像4可被用作优惠券，商品券，和会员证书。
电子水印提取设备7由CPU、ROM、RAM等等构成，如图11所示。该提取设备包括应用程序执行单元31，其用于执行各种应用程序；存储单元32，其由诸如RAM的可重写存储器构成；键输入单元33；显示单元34，其用于显示如图像或文本的信息；以及信息输入/输出单元35，其用于从/向外部输入/输出信息。电子水印提取设备7被配备于，例如，服务器中、便携式蜂窝电话中、POS终端中等等。
应用程序执行单元31，如图12所示，包括用于执行图像输入功能41和信息提取功能42的应用程序，其中图像输入功能41用于从信息输入/输出单元35获取电子水印图像4，还用于从存储单元32获取电子水印图像4；信息提取功能42用于从图像输入功能41获取到的电子水印图像中提取要嵌入的信息。
电子水印提取设备7从电子水印图像提取出提取信息8的处理，是基于图13所示的流程图执行的。首先，在S61中，对作为电子水印图像的JPEG图像执行解码处理，以获得MCU，其中该JPEG图像具有产生的预定的电子水印。也就是说，执行哈夫曼码的解码和行程码的解码，以获得逐块执行了量化处理的状态下的系数。这种分块的获得是以MCU为单位执行的，随后的处理也是以MCU为单位执行的。
随后，在S62中，对于包含在获取到的MCU中的分块，执行解量化处理。接着，在S63中，执行从解量化的分块数据中提取要嵌入信息的处理。此时的提取处理与先前描述的S26中的提取处理相同。具体而言，该提取处理与图7所示的处理操作相同。也就是说，嵌入的信息是逐比特提取的。
接着，在S64中，检查是否已经对包含在JPEG图像中的所有MCU执行了处理操作。如果处理操作还没有终止，则当前处理回到S61，在该步骤中，对下一个MCU执行信息提取处理。如果对于所有MCU的处理操作终止，另一方面，在S65中执行提取出的比特信息的构造。
响应于信息嵌入处理，有必要执行提取这些信息项的处理。相应的条件包括分块数据中的哪个系数已被定义为用于嵌入信息的特定值；量化状态下的分块数据是否已经被用于估计量值关系；或者MCU中的哪个分块已被作为嵌入目标。在使用经过量化的分块数据来估计量值关系的情况下，不执行S62中的解量化处理，而是通过使用经过量化的分块数据作为估计值，来执行信息提取。
(第二实施例)现将在此对第二实施例进行说明。根据前述的第一实施例的相同的组成元素，将用相同的附图标记来表示，并在此对其详细说明予以省略。
现将给出关于使用JPEG2000图像9作为不可逆压缩图像的情况的说明。
图14示出了JPEG2000图像9的通用的不可逆压缩或者解码处理的示意图。在压缩处理中，在S71，对于用RGB值显示像素的RGB图像5，执行颜色转换，以便于用亮度值(Y)和色度(Cb，Cr)的值来表示像素。接着，在S72中，执行离散小波变换(DWT)。在S73中，对于离散小波转换后的系数，执行量化处理。量化的系数被分块。在S74中，执行包括如系数建模或算术编码的处理操作的最佳截断嵌入码块编码(EBCOT)，作为编码处理，从而产生JPEG2000图像9。
在JPEG2000图像9被恢复成RGB图像5的情况下，根据与压缩处理相反的流程来执行处理。也就是说，在S75中，在解码的时候执行EBCOT逆变换。接下来，在S76中，执行解量化处理。随后，在S77中，对解量化的系数执行离散小波逆变换。接着，在S78中，Y、Cb和Cr分量经颜色转换变成R、G和B分量，从而恢复RGB图像5。
现将参考图15所示的流程图，来说明产生关于JPEG2000图像9的电子水印的处理。作为嵌入目标的源图像可以是JPEG2000图像9，或者可以是RGB图像。将通过以使用JPEG2000图像9作为源图像的情况为例，来给出说明。
首先，在S81中，获取要嵌入的信息，并将获取的信息分成比特的单位。接下来，在S82中，获取JPEG2000图像9并对其进行解码处理，获取经量化以被分成分块单位的状态下的系数。
随后，在S23中，对于分块，执行前述的嵌入信息的处理(嵌入装置)。尽管用于执行JPEG2000图像9的编码处理的分块可取任意值，并且其高度和宽度从4到1024变化且其面积等于或小于4096，但是为了使用和在S23中一样的方法，取8×8的分块尺寸。当信息嵌入终止时，分块经过解量化、DWT逆变换，和颜色转换，并在S84中，恢复成RBG格式的图像(恢复装置)。在S85中，再次对以RGB格式存储的图像执行用于颜色转换和DWT变换的JPEG2000压缩处理，直到已经执行了量化处理为止。接着，在S26中，从量化的分块执行前述的信息提取处理(提取装置)。在S87中，检查是否已经成功地正确提取出了嵌入的信息。如在嵌入处理S23中那样，用于执行利用JPEG2000图像的编码处理的分块尺寸，被定义为8×8，从而使得有可能在S26中利用提取处理。接着，在S87中，检查是否已经成功地正确提取出了嵌入的信息(检查装置)。
如果还没有成功地正确提取出该信息，则在S88中，将当前重复量和预设上限值互相比较。如果当前重复量没有达到上限值，则在S89中，将当前重复量加上1，然后，当前处理回到S23，在该步骤中再次执行信息嵌入(重新嵌入装置)。重复量的上限值是在包括于应用程序执行单元11中的上限设置单元11a上设置的(上限值设置装置)。在当前重复量达到上限值时，在S90中，执行信息嵌入处理。用这种方式，当还没有成功地正确读取出嵌入的信息时，即使重复执行信息的嵌入，直到获得了上限值，也可执行信息的嵌入，然后，可终止嵌入处理。当信息嵌入终止时，在S91中，确定所有各项要嵌入信息的嵌入是否都已终止。
另外，当在S87中确定已经成功地正确提取出了嵌入的信息时，在S92中，将当前重复量和预设下限值互相比较。重复量的下限值是在包括于应用程序执行单元11中的下限值设置单元11b上设置的(下限设置装置)。如果当前重复量没有达到下限值，则在S93中，将当前重复量加上1，然后当前处理回到S83，在该步骤中再次执行信息嵌入。这是因为，例如，即使已经通过一个嵌入处理成功地正确提取出了信息，但是假定耐久性不够，还得多次重复嵌入处理。另外，在当前重复量达到下限值时，在S91中，确定是否所有要嵌入信息的嵌入都已经终止。
当在S91中确定还剩有要嵌入的信息时，当前处理回到S82，在该步骤中，对下一个分块执行嵌入信息的处理。当在S91中确定所有要嵌入信息的嵌入都已经终止时，在S94中，通过将其中已嵌入了信息的分块加上其中没有被嵌入信息的分块，来执行编码处理，然后，具有产生的电子水印的JPEG2000图像被产生。用这种方式，对于配置JPEG2000图像9的多个分块的部分或全部，执行要嵌入信息的嵌入。即使要嵌入的信息已经被嵌入到JPEG2000图像9中，也能改善与JPEG2000图像有关的嵌入信息的耐久性，如在第一实施例中那样。
用于从具有嵌入在JPEG2000图像9中的信息的电子水印图像中提取出提取信息8的电子水印设备7的处理操作，是基于图16所示的流程图执行的。首先，在S101中，对于具有生成的电子水印的作为电子图像的JPEG2000图像，执行编码处理，并获得经量化并被分成分块的单位的状态下的系数。
随后，在S102中，对获取的系数执行解量化处理。在S26中，以分块为单位，执行从解量化的数据中提取嵌入信息的处理。此时的提取处理与前述的S26中的提取处理相同，具体而言，该提取处理与图7所示的提取处理相同。也就是说，嵌入信息是逐比特提取出来的。接着，在S104中，检查是否已经对包含在JPEG2000图像中的所有分块数据都执行了处理。如果处理没有终止，则当前处理回到S101，在该步骤中，对下一个分块执行信息提取处理。如果对于所有分块的处理没有终止，另一方面，在S105中，执行提取出的比特信息的构造。
响应于嵌入信息的处理，需要执行提取这些信息项的处理。相应的条件包括分块数据中的哪个系数已经被定义为用于嵌入信息的特定值，处于量化后状态下的分块数据是否已经被用于估计量值关系，和是否建立起8×8的分块尺寸。在使用经量化的分块数据来估计量值关系的情况下，不执行S102中的解量化处理，而是通过使用经量化的分块数据作为估计值，来执行信息提取。
尽管本实施例已经描述了当应用程序执行单元已被包括在设备中时用于执行本发明的功能，但是也可将用于执行类似功能的程序，从网络下载到包括在该设备中的计算机中，而不局限于此。另外，可将用于执行类似功能的程序存储在记录介质中，这样，可将程序安装到包括在该设备中的计算机中。记录介质可被提供为如CD-ROM的能够存储程序并可由设备读取的记录介质。其模式可以是任何模式。另外，可协同设备内部的操作系统(OS)来执行通过安装或下载而预先获得的功能。
本发明的其它优点和修改，对本领域专业技术人员来说将是很容易的。因此，本发明在其最宽广的方面内，不限于本文所示出和说明的具体细节和代表性实施例。因而，可在不脱离如所附权利要求及其等效体所定义的一般性发明概念的精神和范围的情况下，作出各种修改。
权利要求
1.一种电子水印生成装置，其特征在于包括嵌入装置，用于把要嵌入的信息作为电子水印，嵌入不可逆压缩图像的量化分块中，所述不可逆压缩图像是通过在RGB图像经过颜色转换以被分成多块之后，逐块执行量化产生的；恢复装置，用于通过对其中已由所述嵌入装置嵌入了要嵌入的信息的分块，执行解量化，来恢复RGB图像；提取装置，用于对所述恢复的RGB图像进行颜色转换和将所述颜色转换后的RGB图像分成多块，然后逐块执行量化，从而从所述量化的分块中提取要嵌入的信息；和重新嵌入装置，用于在检查装置没有检查出所述要嵌入的信息已被正确提取出来时，在所述量化的分块中再次嵌入所述要嵌入的信息作为电子水印，所述检查装置用于检查所述要嵌入的信息是否已由所述提取装置正确提取出来。
2.如权利要求1所述的电子水印生成装置，其特征在于所述重新嵌入装置被重复使用，直到所述检查装置检查出所述要嵌入的信息已被正确提取出来为止。
3.如权利要求1所述的电子水印生成装置，其特征在于进一步包括上限值设置装置，用于设置所述提取装置提取要嵌入的信息以及所述检查装置检查所述要嵌入的信息是否已被正确提取出来的所述重复量的上限值。
4.如权利要求3所述的电子水印生成装置，其特征在于进一步包括重复终止装置，用于，即使所述提取和所述检查的重复达到所述上限值，在不能进行所述检查时，通过再次嵌入所述要嵌入的信息，来终止所述提取和所述检查的重复。
5.如权利要求4所述的电子水印生成装置，其特征在于进一步包括检查重复装置，用于，即使在所述重复量达到所述下限值之前，通过重复所述提取和所述检查，检查出所述要嵌入的信息已被正确提取出来，所述提取装置重复提取要嵌入的信息，并且所述检查装置重复检查关于所述要嵌入的信息是否已被正确提取出来。
6.一种电子水印生成装置中的电子水印生成方法，所述方法的特征在于包括把要嵌入的信息作为电子水印，嵌入不可逆压缩图像的量化分块中，所述不可逆压缩图像是通过在RGB图像经过颜色转换以被分成多块之后，逐块执行量化产生的；通过对其中已嵌入了所述要嵌入的信息的分块，执行解量化，来恢复RGB图像；对所述恢复的RGB图像进行颜色转换和将所述颜色转换后的RGB图像分成多块，然后逐块执行量化，从而从所述量化的分块中提取要嵌入的信息；和检查要嵌入的信息是否已被正确提取出来；当没有检查出所述要嵌入的信息已被正确提取出来时，将所述要嵌入的信息作为电子水印，再次嵌入到所述量化的分块中。
7.如权利要求6所述的电子水印生成方法，其特征在于进一步包括当没有检查出所述要嵌入的信息已被嵌入时，重复嵌入所述要嵌入的信息，直到检查出所述要嵌入的信息已被正确提取出来为止。
8.如权利要求6所述的电子水印生成方法，其特征在于进一步包括即使所述要嵌入的信息的嵌入的所述重复量达到预设的上限值，当没有检查出所述要嵌入的信息已被正确提取出来时，重新嵌入所述要嵌入的信息并终止所述重复。
9.如权利要求6所述的电子水印生成方法，其特征在于进一步包括即使在所述要嵌入的信息的嵌入的所述重复量达到下限值之前，检查出所述要嵌入的信息已被正确提取出来，重复嵌入所述要嵌入的信息。
10.如权利要求9所述的电子水印生成方法，其特征在于进一步包括即使在所述要嵌入的信息的嵌入的所述重复量达到下限值之前，检查出所述要嵌入的信息已被正确提取出来，重复嵌入所述要嵌入的信息。
全文摘要
本发明提供了一种电子水印生成装置，其对RGB图像进行颜色转换，并将颜色转换后的图像分成多块。然后，该装置把要嵌入的信息作为电子水印，嵌入(S23)不可逆压缩图像被量化后的分块中，该图像是通过逐块执行量化产生的，并通过对分块执行解量化来恢复(S24)RGB图像。上述装置对恢复的RGB图像进行颜色转换，并将颜色转换后的图像分成多块。此后，该装置逐块执行量化，并从这样量化的分块中提取(S26)要嵌入的信息。当没有检查出要嵌入的信息已被正确提取出来时，该装置把要嵌入的信息作为电子水印，再次嵌入(S30)量化的分块中。
文档编号G06T1/00GK1848176SQ20061007240
公开日2006年10月18日 申请日期2006年4月11日 优先权日2005年4月11日
发明者国枝重利, 佐野贡一, 渡边直树, 奈良桥正树 申请人:东芝泰格有限公司