专利名称：检测嵌入信息的装置、方法和计算机程序产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及提取嵌入在电子地创建的内容中的信息的技术。
背景技术：
近年来，大力开发了用于在诸如图像或视频之类的内容中嵌入信息和从这样的内 容中提取信息的数字水印技术，来实现诸如版权保护、示踪、防伪、篡改检测或用于图像恢 复的元信息(meta-information)的添加之类的目的。数字水印技术使得能够在图像中嵌 入信息，从而可以降低嵌入图像中的信息(以后称为嵌入信息)的可检测性，导致对嵌入信 息的保护。另一方面，高精度地提取嵌入信息的技术是包括数字水印技术的信息嵌入技术 成功的关键。已经传统地开发了用于通过保证针对降低了的嵌入信息的可检测性的鲁棒性来 增加嵌入信息的可检测性的技术。例如，日本专利申请公开第2000-216983号、日本专利 申请公开第2001-333267号、和日本专利申请公开第2006-135922号公开了用于冗余地嵌 入信息的技术。此外，应用嵌入信息作为纠错码的技术公开在例如日本专利申请公开第 2002-010058号、日本专利申请公开第2000-187441号和日本专利申请公开第2004-221715 号。在以上公开的传统技术中，嵌入信息通过其冗余记录被嵌入在图像中，从而可以 更多地降低数字水印的可检测性，导致增加数字水印的安全性。然而，由于冗余地记录了嵌 入信息，因此当要从图像提取嵌入信息时，需要检测比想要的信息片段更多数量的信息片 段，来译码比冗余记录的信息更小量的嵌入信息。因此，存在这样的问题在嵌入和提取信 息的处理中，就计算量来说，不能有效地进行图像处理。已经做出本发明来解决传统技术中的上述问题，本发明的目的是增加在从被冗余 地嵌入了嵌入信息的内容中提取信息时的处理速度。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供用于检测冗余地嵌入内容中的嵌入信息的装置。该 装置包括控制单元，其从该内容的部分区域中提取包含嵌入信息的部分信息并控制嵌入 信息的译码；以及译码单元，其进行译码包含在来自部分信息的嵌入信息中的多个码字的 译码过程。当成功地进行了译码过程时，译码单元通知控制单元译码过程完成，以便控制单 元和译码单元以异步方式进行并行处理。控制单元重复提取部分信息并发送所提取的部分 信息到译码单元，直到成功地进行了译码过程为止。而且，根据本发明的另一方面，提供检测冗余地嵌入内容中的嵌入信息的方法。该 方法包括第一提取，包括从该内容的部分区域中提取包含嵌入信息的部分信息 ’第一译 码，包括进行译码包含在来自部分信息的嵌入信息中的多个码字的译码过程；第二提取，包 括重复提取包含同一嵌入信息的部分信息，直到成功地进行了译码过程为止；第二译码，包 括当在第二提取中提取了多个部分信息片段时，通过对各部分信息片段进行统计处理来译码码字；当成功地译码了码字时，通知译码过程完成；以及以异步方式进行提取部分信息 的过程和译码过程的并行处理。此外，根据本发明的再一方面，提供计算机程序产品，包括计算机可用介质，在该 介质中具体化了计算机可读程序代码，该程序代码用于检测冗余地嵌入内容中的嵌入信 息。当该程序代码被执行时促使计算机执行第一提取，包括从该内容的部分区域中提取包 含嵌入信息的部分信息；第一译码，包括进行译码包含在来自部分信息的嵌入信息中的多 个码字的译码过程；第二提取，包括重复提取包含同一嵌入信息的部分信息，直到成功地进 行了译码过程为止；第二译码，包括当在第二提取中提取了多个部分信息片段时，通过对各 部分信息片段进行统计处理来译码码字；当成功地译码了码字时，通知译码过程完成；以 及以异步方式进行提取部分信息的过程和译码过程的并行处理。
图1是根据本发明的实施例的嵌入信息检测装置的功能配置的方块图。图2是由根据该实施例的译码控制单元进行的过程的流程图。图3是由根据该实施例的译码处理单元进行的译码过程的流程图。图4是图像划分成块和编码嵌入信息的实例的示意图。图5是基于根据该实施例的块的数据结构来解释在块中译码嵌入信息的译码过 程的示意图。图6是由根据该实施例的译码单元进行的纠错译码过程的操作的流程图。图7是根据该实施例的嵌入信息检测装置的修改实例的方块图。图8是根据该实施例的嵌入信息检测装置的另一个修改实例的方块图。图9是解释由根据该实施例的嵌入信息检测装置进行的并行处理的示意图。
具体实施例方式下面参考附图详细描述本发明的示范性实施例。然而，本发明不限于这些示范性 实施例。图1是根据本发明的实施例的嵌入信息检测装置100的功能配置的方块图。嵌入 信息检测装置100可以被配置成个人计算机、作为所谓MFP (多功能打印机)的多功能复印 机等。嵌入信息检测装置100配备了单芯或多芯CPU(中央处理单元)、提供用于执行应用 程序的工作区域的RAM和在其中记录了 BIOS和初始设置代码的ROM。嵌入信息检测装置 100还配备有(但不限于)硬盘驱动器以及与CD-R0M、DVD等一起使用的外部存储器件，以 在其中存储要经受图像处理的内容数据或在进行图像处理之后获得的数据。在该实施例中，嵌入信息检测装置100包括作用为控制单元的译码控制单元110 以及作用为译码单元的译码处理单元130。嵌入信息检测装置100获取包含图像的内容 102，并将该内容102发送到译码控制单元110。可以通过各种方法来获取内容102。例如， 如果嵌入信息检测装置100配备有图像阅读器，则可以经由图像阅读器来获取内容102。作 为选择，嵌入信息检测装置100可以读取存储在附连到外部存储器件上的记录介质中的内 容102，并且将该内容102发送到译码控制单元110。如果从网页下载图像，则可以使用装 载在浏览器所管理的缓冲存储器中的图像作为处理对象。
译码控制单元110包括内容获取单元112、从内容102中获取嵌入信息的提取单元 114以及部分信息写入单元116。译码控制单元110将从内容102中提取的各部分信息片 段之中用于译码嵌入信息的部分信息片段，经由共享存储器120发送到译码处理单元130， 并请求译码处理单元130进行译码过程。译码控制单元110还包括结束信号接收单元118。 结束信号接收单元118经由共享存储器120从译码处理单元130接收译码完成的通知，以 便译码处理单元130结束译码过程并输出所提取的信息140作为译码结果。所提取的信息 140可以被发送到外部装置以控制其他装置，或者可以被用于控制嵌入信息检测装置100 的模块(未示出)，诸如打印控制、记录控制和内容获取日志的登记。虽然在该实施例中，译 码控制单元110和译码处理单元130被配置来经由共享存储器120，相互发送和接收部分信 息或各种通知，但像将在后面在该实施例的另一个实例中描述的那样，也可以不使用共享 存储器120来发送和接收部分信息或者各种通知。部分信息写入单元116将部分信息发送到共享存储器120。共享存储器120缓冲 部分信息。共享存储器120以RAM等来实现，用于基于先进先出方法，以部分信息在共享存 储器120中的到达次序发送部分信息到译码处理单元130。因为这种观点，共享存储器120 最好配置为FIFO缓冲器或其类似。而且，如果被配置成软件，则共享存储器120可以以排 队类(queue class)等来实现。当译码处理单元130已经成功进行了译码时，共享存储器 120接收指示译码过程完成的译码结束信号。因此，共享存储器120丢弃相继的部分信息， 以节省其存储器容量。译码处理单元130获取该部分信息并试图译码可能包含在部分信息中的嵌入信 息。当已经成功进行了译码时，译码处理单元130进行输出嵌入信息作为所提取的信息140 的处理。译码处理单元130包括部分信息读取单元132和译码单元134。部分信息读取单 元132从共享存储器120读取部分信息，并发送该部分信息到译码单元134。译码单元134 将该部分信息划分成块、限定这些块并以块为单位进行码字识别处理。在该实施例中，限定 部分信息为多个块的集合。换句话说，预定数量的块的集合组成部分信息。在部分信息中， 在每个块中嵌入码字。而且，在该实施例中，给每个块分配识别值。因此，可以通过参考识 别值、根据预定规则安排从各块中获取的码字来译码代码。后面将详细描述译码单元134 进行的处理。译码处理单元130还包括确定单元136和结束信号发送单元138。确定单元136 确定译码单元134是否已经成功译码了代码。当确定已经成功进行了译码时，确定单元136 产生通知译码的成功结束的译码成功信号，并将该译码成功信号发送到结束信号发送单元 138。结束信号发送单元138接收译码成功信号、产生译码结束信号、经由共享存储器120 将该译码结束信号发送到译码控制单元110的结束信号接收单元118并结束该译码过程。 当已经成功地进行了译码时，确定单元136以预定顺序排列(align)码字，并输出码字作为 所提取的信息140。可以将如图1所示的译码控制单元110和译码处理单元130实现为嵌入信息检测 装置100中的软件模块。考虑到处理速度，也可以将译码控制单元110和译码处理单元130 集成地实现为ASIC(特定用途集成电路)。而且，考虑到器件成本、用于并行处理的CPU的 性能、存储器容量等，可以选择性地适当实现译码控制单元110和译码处理单元130。可以 通过在CPU和存储器上装载计算机可执行程序并执行软件促使硬件操作，来在计算机上实现上述组成部分。图2是由根据该实施例的译码控制单元110进行的过程的流程图。如图2所示的 过程开始于步骤S200。在步骤S201中，内容获取单元112获取内容102。要获取的内容102 的示例包括经由图像阅读器获取的图像、经由网络获取的图像以及从附连到外部存储器件 的记录介质中获取的图像。如图2所示的过程中，在步骤S202，提取单元114对所获取的内容102进行区域辨 识，并从内容102提取与包含嵌入信息的区域对应的多个部分信息片段。该部分信息被限 定为多个块的集合。每个块包含预定数量的像素位。根据用于每一段部分信息的单一编码 方法将识别值分配给每个块。在步骤S203，部分信息写入单元116将所提取的部分信息写入共享存储器120，以 便译码处理单元130使用。在步骤S204，结束信号接收单元118确定是否已经接收到译码 结束信号。当在步骤S204结束信号接收单元118确定已经接收到译码结束信号(“是”) 时，在步骤S205结束过程控制。另一方面，当在步骤S204结束信号接收单元118没有接收 到译码结束信号(“否”)时，过程控制返回步骤S202，并且在步骤S202由提取单元114重 复同样过程以提取相继部分信息，而在步骤S203由部分信息写入单元116重复同样过程以 将所提取的部分信息写入共享存储器120，直到结束信号接收单元118接收译码结束信号 为止。图3是根据该实施例的译码处理单元130进行的译码过程的流程图。如图3所示 的过程开始于步骤S300。部分信息读取单元132从共享存储器120读取最初已经记录在共 享存储器120中的部分信息。在步骤S302，译码单元134识别包含在与所读取的部分信息 对应的块中的像素位，并且例如通过读出与像素位相同数量的对应于HSB的亮度数据的B 值，来计算像素位的色彩数据片段之中的平均亮度。使用平均亮度的理由是像素位的色调 数据依赖于块中要再现的色调，而根据三基色大幅波动，因此未给出优选索引值。在计算了平均亮度之后，在步骤S303，确定单元136确定是否已经成功进行了译 码。当已经在步骤S303成功进行了译码(“是”)时，在步骤S304，结束信号发送单元138 产生译码结束信号，并将译码结束信号经由共享存储器120发送到译码控制单元110，然后 在步骤S305结束该过程控制。另一方面，当在步骤S303没有成功进行译码(“否”)时，过 程控制返回到步骤S301，并重复部分信息读取单元132从共享存储器120读取相继部分信 息的过程以及在步骤S302的译码过程，直到成功地进行译码。在该实施例中，译码的成功结束指的是码字被完全译码。当代码是纠错码时，译码 的成功结束指的是已经成功进行了纠错，并且完全再现了码字。在该实施例中，可以并行和 以异步方式操作译码控制单元Iio和译码处理单元130。此后，当已经成功地进行了译码过 程时，译码控制单元110和译码处理单元130两者的功能处理单元都可以结束操作。而且， 可以首先通过仅仅对已经进行了译码的部分信息进行译码过程来再现代码，而不用在整个 图像上进行译码过程。因此，可以进行并行处理，并可以通过提取最小部分信息的过程和针 对该最小部分信息的译码过程来提取嵌入信息。结果，可以缩短处理时间。在该实施例中，异步方式指的是译码控制单元110和译码处理单元130都进行处 理，而不受另一个的操作状态的影响。当译码单元134已经成功地进行了译码时，译码控制 单元110和译码处理单元130相互同步，并被使得同时结束处理。以后将详细描述译码控制单元110和译码处理单元130的并行处理。下面详细描述在步骤S302的译码过程。在下列实例中，在假设作为处理对象的图 像被划分成多个块下给出解释，预定数量的块组成介质块，介质块组成作为的读取单位的 部分信息，通过亮度值的调制将码字嵌入每一个块，并且基于亮度值的平均译码码字。下面描述嵌入和提取信息的过程的概要。图4是图像400划分成块和编码嵌入信 息的实例的示意图。在如图4所示的实例中，嵌入信息包含9位码字，并且每一个码字由 Xi(Xi是与或者1或0对应的二进制数据)指示。在码字Xi中，下标用作识别该码字的识别 值。图像400被包含在要在其中嵌入码字Xi的内容中。将图像400划分成多个块，例如， 某些块的集合组成介质块460、介质块470和介质块480。在如图4所示的实例中，每个介 质块包含9个块，并且将码字分配给每个块。除此而外，将编码位置Ei分配给介质块中的 每个块，以使得在对应的编码位置Ei中嵌入码字Xi。在如图4所示的实例中，根据介质块中的编码位置Ei嵌入码字Xi。关于如图4所 示的嵌入数据450，以这样的方式设置编码位置Ei 识别值在左上角被设置成i = l，在同一 行内朝着图的右端递增到i = 3，而在相继行中从左到右被设置成i = 4、5、6。在嵌入数据 450中，根据识别值排列码字Xi。在如图4所示的实例中，代码具有由i = 1至i =9所表 示的9位的码长。因此，在该实施例中，包含nXn块(η为正整数)的介质块可以采用η2位 码长。也可以使用包含hXk块(h和k为正整数)的矩形介质块。编码码字的方法不限于 这个实例。例如，适当地通过使用随机数产生等，可以将码字Xi分配给每个块。图4还图解了要与另一种编码码字的方法一起使用的介质块中的编码位置的另 一实例。关于这个实例的编码位置490，通过使用具有从1至η2的独特数的随机数产生作 为编码码字Xi的方法，在介质块中加扰分配了码字Xi的编码位置Ε”将码字Xi嵌入由同 一下标识别的编码位置E”通过嵌入码字Xi而获得的嵌入数据495也示出在图4中。在 嵌入数据495中，也以加扰方式排列码字Xi。因此，像在编码位置490的情况下那样，通过 利用rndO函数等将识别值分配给介质块的各块，可以增加嵌入信息针对译码的安全性。下面描述通过使用块的亮度作为特征量进行亮度调制来叠加码字Xi作为嵌入信 息的过程。码字0被分配给的块的亮度值以预定量增加，而码字1被分配给的块的亮度值 以预定量减少。例如，当基于256种色调设置亮度数据时，可以以与所有块的平均亮度的适 当比例来增加或减少块的亮度值。虽然没有这样的限制，但是可以应用来通过关于平均亮 度Bav的下列公式(1)确定设置值ΔΒ。AB = (-\)Xi X AxXog 10 Bav( 1 )在公式(1)中，A是用以给定适当调制强度的正整数，其在码字Xi = O时对应于亮 度的增加，而在码字Xi = 1时对应于亮度的减少。上述嵌入方法仅仅是实例方式的，其不 限于使用公式(1)，只要可以适当调制特征量就行。在译码来自以上述方式嵌入了码字(信息)的图像的码字的过程中，计算各块的 亮度值的平均，并且当该平均等于或小于设置的阈值τω= α时确定码字=0，而当该平均 等于或大于设置的阈值Thi= β时确定码字=1，从而可以译码码字。可以依赖于亮度调 制的条件适当地设置上述阈值。也可以依赖于亮度值的平均来改变阈值。例如，考虑到码 字0和码字1之间的边界区域的容许量，可以基于图像扫描仪的特性(诸如扫描间距波动 (pitch fluctuation)、分辨率、颤动嗒嗒声(dither patter)或图像压缩方案)来适当地设置阈值。如果所检测到的值Bav满足α < Bav < β，则可能存在对于依赖于图像条件直接 确定码字不是优选的情况。因此，提供要应用到这种情况的错误范围。例如，如果通过参考 在部分信息的其他片段中的对应位置处的其他块的识别结果，事先准备了用于产生嵌入信 息的色调模式，以便可以增强码字的译码精度，那么可以计算多个部分信息片段中的对应 位置处的块的亮度值的综合平均。由于综合平均的使用，可以增强码字的译码的精度。在该实施例中，当检测到的值Bav处在错误范围内时，读出相继部分信息以取值Bav 的移动平均。然后，基于与超出错误范围作为结果而产生的第一值对应的Bav识别码字。接 下来，产生译码成功信号，并且结束译码过程。在这种情况下，通过经由根据编码方法的方 法译码所译码的代码来产生所提取的信息140，并且将所提取的信息140经受相继处理。例 如，当按照从图的左端上的块到右端上的块的次序以介质块编码{123}、{456}和{789}时， 获得由Ei识别的编码位置处的码字Xi，并译码代码Ix1, χ2，...，X8和χ9}。在另一实例中，检查多个部分信息片段中对应位置处的块的亮度值的平均，并且 当检测到在错误范围中的平均时，读出相继部分信息来进行译码过程。如果该块的亮度值 的平均相继导致某个码字预定次数，则可以将与相继码字对应的值识别为紧接在进行了预 定次数的识别过程之中的最后识别过程之后的译码结果。在该实施例中，如果平均的第一 值不处于错误范围，则可以通过最少步骤完成译码过程，而如果该平均的第一值处于错误 范围，则可以通过使用部分信息的其他片段的出现频率和出现速度经由最少步骤的译码过 程识别码字Xi。可以依赖于例如嵌入信息检测装置100的特定实现方案、使用目的或图像特征， 有选择地采用错误检测方法。嵌入信息检测装置100可以被配置成实现上述两种错误检测 方法，以使得可以适当地选择其中之一。图5是基于根据该实施例的块的数据结构来解释块中的译码嵌入信息的译码过 程的示意图。如图5所示，译码处理单元130连续从共享存储器120读取部分信息片段，并 译码包含在作为处理对象的部分信息中的块的码字，直到确定结果指示已经成功进行了译 码为止。图5图解了数据结构500作为存储在共享存储器120中的码字Xi的译码结果。在共享存储器120中，根据关于每一段部分信息的识别值i设置关于每一块的编 码位置510，而由例如256种色调表示的亮度值520与编码位置510相关联地被记录。部分 信息读取单元132进行从共享存储器120的代码Xi(即，作为该实施例中的一个数据组的 序列的读出。译码单元134取同一块的亮度值的移动平均，以综合与同一编码位 置对应的亮度值，并将综合平均记录为参数，直到确定结果指示已经成功进行了译码为止。图5还图解了综合平均数据530。综合平均数据530包含列540以及列550，在列 540中记录块的编码位置，而在列550中记录与在列540中记录的编码位置处的块的亮度值 的移动平均值对应的综合平均。作为综合平均的计算的实例，计算关于每组块的综合平均， 将每个编码位置处的综合平均的值与阈值α和β比较，并识别码字的位值。在如图5所 示的实例中，假设α = 120和β = 136，并且将关于码字的位识别结果产生为码字数据结 构 560。在码字数据结构560中，在列570中记录编码位置，而在列580中记录与列570中 记录的编码位置对应的码字的识别值。更具体地，在图5中，将识别错误(译码错误)设置为i = 3的编码位置处的码字的识别值。在码字识别过程的第一实例中，进行该过程直到 最后一段部分信息为止，而当识别结果指示译码错误时，作为像码字的识别错误那样的译 码错误的结果，停止相继过程。在如图5所示的码字识别过程的第二实例中，译码处理单元130从共享存储器120 读出关于每一部分信息的亮度值，产生关于亮度值的每次读取的码字，并通过利用计数器 计数码字获取的次数。当检测到在其上没有识别到码字的编码位置时，译码处理单元130 读出部分信息并产生码字，直到同一码字被相继获取了预定次数为止。如果作为该过程的 结果，确定同一码字没有被相继获取预定次数，则像在如图5所示的码字数据结构560中那 样，对每一编码位置识别码字。具体地说，如码字数据结构560所示那样，作为同一码字没 有相继被获取预定次数的确定的结果，对于i = 3的编码位置记录作为识别错误的译码错 误。在第一和第二两个实例中，当出现译码错误时，不输出所提取的信息140，并停止相继过 程。图6是根据该实施例的译码单元134进行的纠错译码过程的操作的流程图。如图 6所示的过程对应于如图3所示的步骤S302至步骤S304中的过程。如图6所示的过程开始于步骤S600。在步骤S601，确定单元136基于是否存在对 其记录了译码错误的块的结果，确定是否已经成功地进行了译码过程。当确定存在对其记 录了译码错误的块，因而确定没有成功地进行译码过程(“否”)时，在步骤S602译码单元 134进行译码纠错码的过程。在步骤S603，确定单元136基于是否已经成功地进行了纠错的结果，确定是否已 经成功地进行了译码。当已经成功地进行了纠错时(“是”)，确定单元136促使译码单元 134输出所提取的信息140。然后，在步骤S604，译码单元134激活结束信号发送单元138， 并且促使结束信号发送单元138产生译码结束信号并经由共享存储器120将译码结束信号 发送到结束信号接收单元118。另一方面，当在步骤S601未检测到译码错误时(“是”)，过程控制前进到步骤 S604,在其中结束信号发送单元138发送译码结束信号，然后结束该译码过程(步骤S605)。 作为译码过程的另一个实例，当已经成功地进行了译码过程时，可以通过译码纠错码来检 测错误的出现。另一方面，当在步骤S603没有已经成功地进行纠错时(“否”)，过程控制返回到 步骤S301，在其中读取相继部分信息。下面描述在步骤S602进行的纠错译码过程。当检测到如图5所示的码字数据结 构560中的特定块(即，在其中在特定编码位置上记录了指示识别错误的标志或识别值的 块)时，译码单元134调用用于纠错译码过程并执行纠错译码过程的模块。用于纠错译码 过程的模块的实例包括使用出错位组(syndrome)的译码、有界距离译码和Viterbi译码。 在该实施例中，解释了在其中通过Viterbi译码译码由η2给定的低位的代码的实例。在该实施例中，输入字符(alphabet)是{0，1}，而输出字符是Ix1, · . ·，x9}。在使 用这样的条件下，提供具有2个输入和9个输出的软决定电路，而在译码单元134中提供在 其中提供视编码位置而定的条件概率P(XiI ω J的表。对数似然函数L(x|co)由以下公式 ⑵来定义。
可以在考虑到例如介质块的角落上的块、块尺寸与主扫描间距或副扫描间距之间 的关系和压缩方案的情况，事先依赖于介质块中的编码位置来设置条件概率P (Xi I ω J，并 将条件概率P (Xi I ω J作为查找表存储在RAM或ROM中。然后，将对数似然即IogP (Xi | ω》 考虑为格子图(trellis diagram)的分枝值，计算最小化该对数似然的路径，并将与在与最 小化的对数似然对应的路径上的编码位置对应的码字设置为在与译码错误对应的编码位 置处的纠错值。作为更简单的纠错译码，在其中对每个部分信息进行译码过程的实例中，可以 以这样的方式进行纠错处理将对于在部分信息中要经受译码过程的特定块而获得的 码字序列看作纠错码，并且当检测到译码错误时，将检测到比为该块设置的出现概率更 大次数的码字设置为该块的纠错值。使用在这个实例中的纠错译码过程公开在例如 "Imai, Electronics, Information and Communication Lecture Series C-I, Theories of Information, code, and encode, Institute of Electronics, Information and Communication Engineer, C0R0NAPUBLISHING CO.，LTD，2005，9” 中。图7是嵌入信息检测装置100的修改实例的方块图。如图7所示的嵌入信息检测 装置100包括部分信息提取单元序列700。部分信息提取单元序列700包括多个部分信息 提取单元710至730。可以依赖于与要处理的图像的矩阵对应的位数适当地设置部分信息 提取单元710至730。例如，如果在横向方向上的整个宽度或者在纵向方向上的整个长度之 上获取部分信息，则以纵向线为单位或以横向线为单位、以这样的方式获取该部分信息以 在横向方向上或在纵向方向上的块宽度为单位相互跳过部分信息片段，以便可以相互并行 地获取各部分信息片段。作为另一个实例，如果硬件资源足够，则提供能够覆盖图像的整个 区域那么多的部分信息提取单元，以便可以同时获取该图像的所有部分信息片段。部分信 息提取单元710至730中的每一个根据矩阵等中的预定位数，并行地提取特定数量的部分 信息片段，并且将所提取的信息写入在共享存储器740中分配的每一个地址区域。嵌入信息检测装置100还包括译码单元序列750。译码单元序列750包括译码单 元760至780。译码单元760、770和780中的每一个从共享存储器740中用于该处理的地 址区域中读取部分信息的数据，并并行地进行处理。当部分_信息提取单元710至730的数 量与译码单元760至780的数量被设置成相互相等时，可以最大化该并行处理的效率。在 如图7所示的实例中，共享存储器740不需要被配置为FIFO缓冲器等，只要共享存储器740 可以被并行地存取就行了，并且可以仅仅考虑到读取存取速度和写入存取速度来适当地选 择其配置。图8是嵌入信息检测装置100的另一个修改实例的方块图。如图8所示的嵌入信 息检测装置100包括部分信息提取单元序列800和译码单元序列850，但不包括与共享存储 器120和共享存储器740对应的组成部分。类似于如图7所示的实例，可以依赖于要处理 的图像适当地设置部分信息提取单元810至830。在这个实例中，嵌入信息检测装置100的译码单元序列850包括与包含在部分信 息中的块的数量对应的译码单元。译码单元860至880中的每一个获取由部分信息提取单 元810至830中的每一个所提取的部分信息之中的特定块信息，并进行译码过程。例如，可
11以配置译码单元860来专门进行对与编码位置(i = 1)对应的块信息的处理，而配置译码 单元870来专门进行对与编码位置(i = 2)对应的块信息的处理。作为再一个实例，可以 允许每一个译码单元进行对与多个编码位置对应的块信息片段的处理。在这种情况下，最 好提供适当的缓冲存储器。在如图8所示的实例中，可以提高获取部分信息的处理的性能 以及译码过程中的并行处理的性能，从而可以更有效地进行译码过程。而且，在根据这个实例的嵌入信息检测装置100中，可以应用调制代码的各种方 法来代替使用亮度值的增加和减少。例如，可以使用在其中通过Fourier变换变换图像并 对每个块增加或减少空间频率特征的方法，或者在其中以特定形状的图案代替块的方法。 如果这样的方法可以用于调制，则可以将从每一块获得的频率信息或图案信息代替亮度值 的平均记录在共享存储器120和共享存储器740。为了译码所记录的特征信息，对介质块中并在同一编码位置处的块的所提取的信 息的特征值进行统计处理，并进行处理来别码字是0还是1或者基于通过统计处理获得值 确定识别错误。如果当进行纠错译码过程时将对数似然用作特征信息，则可以通过每一个 块的对数似然的添加或删除来进行对该特征值的统计处理。可以以这样的方式、代替静止图像，将根据该实施例的嵌入信息检测装置应用到 作为音频、视频和文本的合成体的多媒体内容对于音频以时间为单位、对于视频以帧为单 位而对于文本以组成要素为单位在内容中嵌入嵌入信息，以便可以冗余地记录嵌入信息。 作为结果，可以增强嵌入信息的可靠性，并且可以以增强的处理速度和增强的效率检测嵌 入fe息。图9是解释根据该实施例的嵌入信息检测装置100进行的并行处理的示意图。以 下参考图9描述由译码控制单元110和译码处理单元130进行的并行处理。译码控制单元110获取内容102并提取部分信息。当完成了部分信息的提取时， 译码控制单元Iio将部分信息写入共享存储器120。译码控制单元110重复进行部分信息 的提取过程，直到其接收到译码结束信号为止。同时，译码处理单元130以部分信息在共享存储器120中的达到次序顺序读取部 分信息，并进行对部分信息的译码过程。译码处理单元130重复进行该译码过程，直到对部 分信息成功地进行了译码过程为止。译码处理单元130独立于译码控制单元110所进行的 提取处理进行该译码过程。当已经在该译码过程中成功进行了部分信息的译码时，译码处理单元130经由共 享存储器120将译码结束信号发送到译码控制单元110，输出所提取的信息，并结束该译码 过程。一旦接收到译码结束信号，译码控制单元110就结束正在对部分信息进行的提取处 理。按照这种方式，在该实施例中，当译码处理单元130已经成功地译码码字时，将译码控 制单元110和译码处理单元130相互同步来结束嵌入信息的检测过程。如果译码控制单元 110在译码控制单元110完成所有部分信息片段的提取之后预定时间期间没有接收到译码 结束信号，则译码控制单元110确定没有成功进行该译码过程，并终止译码控制单元110和 译码处理单元130的操作。该实施例中所描述的功能可以用传统(legacy)程序语言(诸如汇编、C、C++、 Java(注册商标)、Java(注册商标)脚本、Perl和Ruby)或者面向对象的程序语言编写的 计算机可执行程序来实现。根据该实施例的计算机程序可以被存储在计算机可读介质(诸如硬盘驱动器、CD-ROM、MO盘、软盘、EEPR0M、EPR0M)中便于分发，也可以经由网络从其他装 置以任何计算机可读格式分发。如上所述，根据本发明的一方面，可以提高冗余地记录在处理对象中的嵌入信息 的检测效率，因此可以有效地进行使用嵌入信息的相继处理。虽然为了完整和清楚的公开，本发明已经关于特定实施例进行了描述，但所附权 利要求不因此而受限，而是被解释为实施所有本领域普通技术人员可以想到的、清楚地落 入这里提出的基本教导的所有修改和替代构造。
权利要求
1.一种用于检测冗余地嵌入内容中的嵌入信息的装置，该装置包括控制单元，其从该内容的部分区域中提取包含嵌入信息的部分信息，并控制嵌入信息 的译码；以及译码单元，其进行译码包含在来自部分信息的嵌入信息中的多个码字的译码过程，其中当成功地进行了译码过程时，该译码单元通知该控制单元译码过程完成，以便该控制 单元和该译码单元中的每一个以异步方式进行并行处理，并且该控制单元重复提取部分信息并发送所提取的部分信息到该译码单元，直到成功地进 行了译码过程为止。
2.根据权利要求1的装置，其中由该控制单元提取的多个部分信息片段包括同一嵌入信息。
3.根据权利要求2的装置，其中该译码单元通过对该部分信息片段进行统计处理来译码码字。
4.根据权利要求3的装置，其中该译码单元通过取从各部分信息片段提取的特征量的 移动平均来计算综合特征量并将该综合特征量与预定阈值比较，来译码码字。
5.根据权利要求3的装置，其中该译码单元通过相继地将从各部分信息片段提取的特 征量与预定阈值比较来译码码字，并且通过对为各部分信息片段获取的码字序列进行统计 处理来确定要译码的码字。
6.根据权利要求4的装置，其中该译码单元通过进行使用嵌入该部分信息中的嵌入信 息的编码位置作为纠错码的纠错和使用为各部分信息片段获取的码字序列作为纠错码的 纠错之一，来估计码字。
7.—种检测冗余地嵌入内容中的嵌入信息的方法，该方法包括第一提取，包括从该内容的部分区域中提取包含嵌入信息的部分信息； 第一译码，包括进行译码包含在来自部分信息的嵌入信息中的多个码字的译码过程； 第二提取，包括重复提取包含同一嵌入信息的部分信息，直到成功地进行了译码过程 为止；第二译码，包括当在第二提取中提取了多个部分信息片段时，通过对各部分信息片段 进行统计处理来译码码字；当成功地译码了码字时，通知译码过程完成；以及以异步方式进行提取部分信息的过程和译码过程的并行处理。
8.根据权利要求7的方法，其中该第一译码包括通过进行使用嵌入该部分信息中的嵌 入信息的编码位置作为纠错码的纠错和使用为各部分信息片段获取的码字序列作为纠错 码的纠错之一，来估计码字。
9.一种计算机程序产品，包括计算机可用介质，在该介质中具体化了计算机可读程序 代码，该程序代码用于检测冗余地嵌入内容中的嵌入信息，当该程序代码被执行时促使计 算机执行第一提取，包括从该内容的部分区域中提取包含嵌入信息的部分信息； 第一译码，包括进行译码包含在来自部分信息的嵌入信息中的多个码字的译码过程； 第二提取，包括重复提取包含同一嵌入信息的部分信息，直到成功地进行了译码过程为止；第二译码，包括当在第二提取中提取了多个部分信息片段时，通过对各部分信息片段 进行统计处理来译码码字；当成功地译码了码字时，通知译码过程完成；以及 以异步方式进行提取部分信息的过程和译码过程的并行处理。
10.根据权利要求9的计算机程序产品，其中该第一译码包括通过进行使用嵌入该部 分信息中的嵌入信息的编码位置作为纠错码的纠错和使用为各部分信息片段获取的码字 序列作为纠错码的纠错之一，来估计码字。
全文摘要
控制单元提取从内容的部分区域中提取包含嵌入信息的部分信息，并控制嵌入信息的译码。译码单元进行译码包含在来自部分信息的嵌入信息中的多个码字的译码过程。当成功地进行了译码过程时，该译码单元通知该控制单元译码过程完成，以便该控制单元和该译码单元中的每一个以异步方式进行并行处理。该控制单元重复提取部分信息并发送所提取的部分信息到该译码单元，直到成功地进行了译码过程为止。
文档编号H04N1/387GK102090052SQ200980126959
公开日2011年6月8日 申请日期2009年6月26日 优先权日2008年7月11日
发明者原崇之 申请人:株式会社理光