专利名称：埋入和提取数字信息的装置和方法及记录这种程序的媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种埋入和提取数字信息的装置和方法，以及其上记录了实现这种方法的程序的媒体，尤其涉及为了保护数字数据的版权，在图像信号中埋入诸如版权信息(下文称为数字信息)的数字数据和提取该埋入的数字信息的装置和方法，以及其上记录了实现这种方法的程序的媒体。
近年来，已利用因特网广泛地提供信息。尤其是WWW(万维网)被频繁地用作信息传输和接收服务，其中综合了图像、语音等。
然而，对因特网网络公众开放的诸如图像等数字信息容易被许多未指定的用户复制。因此，产生了一些问题。例如，没有得到版权拥有者的许可，通过未经授权的复制二次利用其版权属于第三者的图像。而且，利用基于图像的内容，在因特网上进行商务活动，防止未经授权的复制的手段也是一个问题。因此，要求制定一种保护图像信号版权的技术。
传统手段的一个例子是数字水印技术。数字水印是一种以人们不能感知的形式在图像数据中埋入数字信息的技术。
传统数字水印技术的例子包括Matsui,Onishi,,Nakamura等撰写的名称为“在小波变换下对图像埋入鉴字”一文中描述的利用离散小波变换的数字水印技术。(电子协会杂志，信息通信工程师，1996年6月，D-ⅡVOL.J79-D-Ⅱ,No.6，第1017至1024页)(下文称为Matsui等的技术)。
下面参照图33至35描述Matsui等的技术。
现在描述离散小波变换处理的频带划分。
图33是分成三个分层的传统频带划分装置11结构的一个例子的框图。在图33中，传统频带划分装置11包含第一至第三频带划分滤波器100、200和300，它们具有相同的结构。第一至第三频带划分滤波器100、200和300中每个滤波器把接收到的图像分成四个频带，并计算每个频带的小波变换系数(下文仅称为变换系数)。
也可以通过等效于离散小波变换频带划分的子频带划分获得变换系数，对此这里不再描述。
频带划分装置11把数字化图像信号71输入到第一频带划分滤波器100。第一频带划分滤波器100根据其水平和垂直频率分量的参数把图像信号71划分成四个频带的信号，即LL1信号、LH1信号、HL1信号和HH1信号(下文把它们称为第一分层信号)。第二频带划分滤波器200接收第一分层信号中最低频带内的LL1信号，并进一步把LL1信号在四个频带内分成LL2信号、LH2信号、HL2信号和HH2信号(下文把它们称为第二分层信号)。第三频带划分滤波器300接收第二分层信号中最低频带内的LL2信号，并把LL2信号在四个频带内分成LL3信号、LH3信号、HL3信号和HH3信号(下文把它们称为第三分层信号)。
图34是第一频带划分滤波器100的一种结构的例子框图。在图34中，第一频带划分滤波器100包含第一至第三双频带划分部分101至103。第一至第三双频带划分部分101至103分别包含一维低通滤波器(LPF)111至113、一维高通滤波器(HPF)121至123和子取样器131至133和141至143，以2∶1的比例使信号变稀。
第一双频带划分部分101接收图像信号71，分别把该信号通过LPF111和HPF121低通滤波和高通滤波其水平分量，输出两个信号。利用子取样器131和141以2∶1的比例减稀低通滤波和高通滤波获得的信号，然后输出到后级。第二双频带划分部分102接收子取样器131的信号，并分别用LPF112和HPF122对信号滤波其垂直分量，利用子取样器132和142以2∶1的比例减稀信号，然后输出两个信号，即LL信号和LH信号。另一方面，第三双频带划分部分103接收子取样器141的信号，并分别用LPF113和HPF123对信号滤波其垂直分量，利用子取样器133和143以2∶1的比例减稀信号，然后输出两个信号，即HL信号和HH信号。
因此，第一频带划分滤波器100输出四个信号，即其水平和垂直分量都低的LL1信号，其水平分量低而垂直分量高的LH1信号，其水平分量高而垂直分量低的HL1信号，以及其水平和垂直分量都高的HH1信号，也就是变换系数。
第二和第三频带划分滤波器200和300也分别对接收到的信号作上述相同的处理。
作为第一至第三频带划分滤波器100、200和300进行频带划分处理的结果，它把图像信号71划分成10个频带的信号，即LL3信号、LH3信号、HL3信号、HH3信号、LH2信号、HL2信号、HH2信号、LH1信号、HL1信号和HH1信号。图35是二维频率范围的信号表示图。
在图35中，垂直轴表示垂直频率分量，它以向下方向增加，水平轴表示水平频率分量，它以向右方向增加。图35中的每个范围是用作一个图像的数据，这些范围的面积比例与频带信号内各数据数量的比例一致。即，把在第三分层信号的LL3信号、LH3信号、HL3信号以及HH3信号中的数据数量取作为1的情况下，则在第二分层信号的LH2信号、HL2信号和HH2信号内的数据数量为4，在第一分层信号的LH1信号、HL1信号和HH1信号内的数据数量为16。因而，对于LL3信号左上角的一个数据，例如每个LH3信号、HL3信号和HH3信号左上角的一个数据、在每个LH2信号、HL2信号和HH2信号左上角的正方形的四个数据、每个LH1信号、HL1信号和HH1信号左上角的正方形的16个数据表示原始图像中的同一像素(图35中涂墨部分)。
现在描述在上述离散小波变换的频带划分之后，埋入数字信息的方法。下面描述的埋入方法本身是一种该技术领域熟知的技术。Matsui等通过组合离散小波变换和传统的埋入方法实现了数字水印。
传统埋入方法利用了人们容易忽视高频范围内的噪声和容易检测到低频范围内的噪声的视觉特性。即，在图像信号中，能量集中在其低频分量内。因此，在离散小波变换的输出分量中，表示图像信号的低频分量的LL信号是一个重要的频带分量。另一方面，以多分辨率表示(MRR)所示的代表图像信号的高频分量的三类信号，即LH信号、HL信号和HH信号是不那么重要的频带分量。
对于每个MRR分量，即不是那么重要的LH信号、HL信号和HH信号来说，根据基于预定规则要埋入的数字信息内的位值，变换从MRR分量中小波变换系数来的非零的小波变换系数低位(如果可能的话是最低有效位(LSB))逻辑值，以进行数字水印。
在Matsui等的技术中，把数字信息仅埋入到MRR分量中，这种分量是离散小波变换计算得到的图像的高频分量且其低位几乎不影响图像变化。因此，由其内已埋入数字信息的信号重构的图像的质量劣化很小，人眼不能察觉。
在例如网络上进行显示和分配时，各频带内的信号都经过上述埋入处理，并由频带合成装置合成(简言之，进行与离散小波变换相反的处理)，以重构图像信号。而且，为了从重构的图像信号中提取埋入的数字信息，进行离散小波变换，以提取埋入处理时变换的逻辑值。
然而，在上述Matsui等的技术中，把数字信息埋入到图像高频分量的MRR分量中也存在如下问题。
(1)通过对已埋入数字信息的图像进行频率变换，然后重写和切割图像的高频分量，可以较简单地除去埋入的数字信息。
(2)甚至对已埋入数字信息的图像进行低通滤波，就可以减少图像的高频分量，使埋入的数字信息丢失。
(3)而且，例如在图像通信中，图像是经压缩后传输图像的。在这种情况下，图像的高频分量一般经较粗的量化执行不可逆的压缩，所以提高了对图像高频分量的作用。即，图像的MRR分量中的变换系数的各低位变化显著，所以不能正确地提取埋入的数字信息。
因此，本发明的一个目的在于提供一种埋入和提取数字信息的装置和方法，其中，不仅把数字信息埋入到具有图像高频分量的变换系数中，还埋入到具有在提取埋入的数字信息时使图像质量变差的低频分量的变换系数中，而且把数字信息仅埋入到不具有高频分量而具有低频分量的变换系数中，所以能可靠地提取埋入的数字信息而不会丢失信息，阻止上述非授权用户的攻击，并且，在提取埋入的数字信息时，图像质量几乎不劣化，本发明还提供一种在其上记录了实现上述方法的程序的媒体。
为了实现上述目的，本发明具有如下特征。
第一方面针对把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入装置，它包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带获得变换系数；块划分装置，根据预定块大小把划分获得的多个频带的最低频带划分成多个块；量化装置，计算每个块的块变换系数平均值M，并利用预定量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，以计算量化值；信号替换装置，根据量化值和要埋入的对应于该块的数字信息值替换每个块的量化值；平均差累加装置，利用量化步长Q对每个块的被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’和平均值M之差DM(=M’-M)加到块中的所有变换系数上；平均值计算装置，计算累加了差值DM后的最低频带内变换系数的平均值LM；以及频带合成装置，利用累加了差值DM后的最低频带和其它频带重构已埋入了数字信息的数字图像信号。
如上所述，根据第一方面，利用离散小波变换或子频带划分把数字信息埋入到最低频带的变换系数中。因而，可以防止埋入的数字信号丢失，阻止第三者未经授权使用。
第二方面针对把固有数字信息埋入数字图像信号中的数字信息埋入装置，它包含正交变换装置，把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，以计算变换系数；块选择装置，根据预定数量的块，把划分获得的多个块进一步分类成组，每组包含一个或两个或多个块；量化装置，从每个组每个块的变换系数中找出具有最低频率分量(下文称为直流(DC)分量)的变换系数，并计算块中各DC分量的平均值M，利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；信号替换装置，根据量化值和要埋入的对应于该组的数字信息的值替换每个组的量化值；平均差累加装置，利用量化步长Q对每组的被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到属于该组的块中的所有DC分量上；反正交变换装置，把累加了差值DM之后的多个块进行反正交变换，重构已埋入数字信息的数字图像信号；以及平均值计算装置，计算重构的数字图像信号中像素的幅值平均值LM。
如上所述，根据第二方面利用正交变换仅把数字信息埋入到最低频率分量内。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权而使用。
第三方面的特征是在第二方面中正交变换装置进行的信号变换为离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换之任一种。
如上所述，根据第三方面，规定了第二方面中的正交变换装置进行的信号变换的一般体系。
第四方面针对把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入装置，它包含块选择装置，把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；量化装置，计算每个块组成该块的像素平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；信号替换装置，根据量化值和要埋入到相应块的数字信息值替换每个块的量化值；平均差累加装置，利用量化步长Q对每个块的被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到组成块的所有像素上；以及平均值计算装置，计算累加了差值DM后的数字图像信号的像素幅值的平均值LM。
如上所述，根据第四方面，把数字信息埋入到组成块的像素的平均值中，即最低频率分量中。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权而使用。
第五方面的特征在于，在第一方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，信号替换装置用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第六方面的特征在于，在第二方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，信号替换装置用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第七方面的特征在于，在第三方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，信号替换装置用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第八方面的特征在于，在第四方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，信号替换装置用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
如上所述，根据第五至第八方面，根据组成第一至第四方面的数字信息的每位的逻辑值用最接近(M/Q)值的奇数或偶数值替换量化值。因而，可以减小在提取埋入的数字信息时对图像劣化的影响，使第三者难以检测到埋入的数字信息。
第九方面针对数字信息提取装置，利用特定装置提取离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中埋入的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取装置包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；块划分装置，根据预定的块大小，把划分获得的多个频带的最低频带划分成多个块；量化装置，计算每个块的块内变换系数的平均值M，并利用预定的量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第九方面，利用提取已埋入到几乎不受高频带中的数据损坏的影响的最低频带中的变换系数的结果判断埋入的数字信息的逻辑值并运用预定方法计算低频带中每个块内的变换系数的平均值的量化值。因而，可以取得精确的数字信息，而不受未经授权用户的攻击的影响。
第十方面针对数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、量化步长和输出时最低频带内的变换系数的平均值LM，该数字信息提取装置包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；平均差相减装置，计算划分获得的多个频带的最低频带内的变换系数的平均值LM’，从最低频带内的所有变换系数中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；块划分装置，根据预定的块大小，把减去了差值DL后的最低频带划分成多个块；量化装置，计算每个块的块内变换系数的平均值M，并利用量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第十方面，利用预定的方法，对包括其平均值已利用平均值LM’和LM作了校正(即使已因诸如不可逆压缩等图像处理而变化时)的变换系数的最低频带计算低频带内每块的变换系数的平均值的量化值，以判断埋入的数字信息的逻辑值。因而，可以提取更精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第十一方面针对数字信息提取装置，提取特定装置埋在对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换之一的信号变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取装置包含正交变换装置，把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；块选择装置，根据预定的块的数量，对划分获得的多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；量化装置，计算每组的具有属于该组的块内的最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长，对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第十一方面，根据提取已埋入到几乎不受高频带数据损坏影响的最低频率分量内的变换系数的结果判断埋入数字信息的逻辑值，利用预定方法计算具有多个块中最低频率分量的各变换系数的平均值的量化值。因而，可以提取更精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第十二方面针对数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换之一的信号变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、量化步长和输出时数字图像信号中的像素幅值的平均值LM，该数字信息提取装置包含平均差相减装置，计算输入时数字图像信号内像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号中所有的像素值中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；正交变换装置，把减去了差值DL后的数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；块选择装置，根据预定的块的数量，把划分获得的多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；量化装置，计算每组具有属于该组的块内的最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第十二方面，利用预定的方法，对数字图像信号中包括其平均值已利用数字图像信号内像素幅值的平均值LM’和LM作了校正(即使已因诸如不可逆压缩等图像处理而变化时)的最低频率分量计算具有多块内的最低频率分量的各变换系数的平均值的量化值，以判断埋入的数字信息的逻辑值。因而，可以提取更精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第十三方面针对数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用划分数字图像信号获得的组成每块的像素平均值中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取装置包含块选择装置，把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；量化装置，计算每个块的组成该块的像素的平均值，并利用量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第十三方面，根据提取组成该块的几乎不受高频带内数据损坏影响的像素的平均值的结果判断埋入的数字信息的逻辑值，以及利用预定方法计算该平均值的量化值。因而，可以提取更精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第十四方面针对数字信息提取装置，提取特定装置埋在划分数字图像信号获得的组成每个块的像素平均值中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、量化步长以及在输出时数字图像信号内像素幅值的平均值LM，该数字信息提取装置包含平均差值相减装置，计算输入时数字图像信号内像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号的所有像素值中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；块选择装置，把减去了差值DL的数字图像信号划分成多个块，每个块由预定的多个像素组成；量化装置，计算组成由划分获得的每个块的像素的平均值，并利用量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断量化值是偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第十四方面，利用预定的方法，对包括块(每个块由其平均值已利用数字图像信号内像素幅值的平均值LM’和LM校正(即使它已由于诸如不可逆压缩等图像处理而变化了)的像素组成)的数字图像信号计算组成该块的像素的平均值的量化值的结果，判断埋入的数字信息的逻辑值。因而可以提取精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第十五方面针对数字信息埋入装置，把固有数字信息埋入到数字图像信号，该数字信息埋入装置包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带以获得变换系数；映射信息产生装置，根据在与一个或两个频带相同方向划分的相同空间表示范围内的变换系数和其它变换系数的所有绝对幅值是否大于预定设置值的判定，对包括在划分获得的多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；信号替换装置，根据被埋入到变换系数中的数字信息值，用预定的变换值替换对应于映射信息的真/假值为真值的位置的所有变换系数和其它变换系数；以及频带合成装置，替换后合成多个变换系数，重构数字图像信号。
如上所述，根据第十五方面，利用离散小波变换或子频带划分把数字信息在多个分层上埋入到频率信号中。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
第十六方面的特征在于，在第十五方面中，把变换值设置成不大于设置值的整数±K，并且当组成数字信息的每位取逻辑值1时，信号替换装置用变换值+K替换变换系数和其它变换系数，而当该位取逻辑值0时，用变换值-K替换变换系数。
如上所述，根据第十六方面，绝对幅值不大于设置值的变换系数用被设置成不大于设置值的变换值±K来替换。因而可以减小提取埋入的数字信息时图像劣化的影响，并使第三者难以检测到埋入的数字信息。
第十七方面的特征在于，在第十五方面中，映射信息产生装置对变换系数产生映射信息，这些变换系数包括在低于其水平分量并高于其垂直分量的频带并高于其水平分量和低于其垂直分量的频带中至少一个或两个频带内。
第十八方面的特征在于，在第十六方面中，映射信息产生装置对变换系数产生映射信息，这些变换系数包括在低于其水平分量并高于其垂直分量的频带和高于其水平分量并低于其垂直分量的频带中至少一个或两个频带内。
如上所述，根据第十七方面和第十八方面，把数字信息埋入到具有第十五和第十六方面的低频分量的频率信号中。因而，可以进一步防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
第十九方面针对把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入装置，包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分，把数字图像信号划分成多个频带以获得变换系数；映射信息产生装置，根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储真/假值的映射信息；信号替换装置，根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的数字信息值，用预定的变换值替换对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；以及频带合成装置，合成替换后的多个变换系数，重构数字图像信号。
如上所述，根据第十九方面，利用离散小波变换或子频带划分，仅把数字信息埋入到几乎不受影响的深分层信号内的变换系数中。因而，可以进一步防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
第二十方面针对把固有数字信息埋入到数字图像信号的数字信息埋入装置，包含正交变换装置，把数字图像信号划分成多个预定大小的块信号，并对每个块信号进行正交变换，计算变换系数；映射信息产生装置，根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定对包括在划分获得的多个块信号的一个或两个块信号内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；信号替换装置，根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的数字信息值用预定的变换值替换对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；以及反正交变换装置，对经替换后的多个变换系数进行反正交变换，重构数字图像信号。
如上所述，根据第二十方面，利用正交变换，仅把数字信息埋入到深分层信号内的变换系数中。因而，可以进一步防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
第二十一方面的特征在于，在第二十方面中，正交变换装置进行离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换中任一种的频率变换。
如上所述，根据第二十一方面，规定了第二十方面中正交变换装置进行的频率变换的一般体系。
第二十二方面的特征在于，在第十九方面中，把变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，信号替换装置用变换值+A替换变换系数，当该位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换变换系数。
第二十三方面的特征在于，在第二十方面中，把变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，信号替换装置用变换值+A替换变换系数，当该位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换变换系数。
第二十四方面的特征在于，在第二十一方面中，把变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，信号替换装置用变换值+A替换变换系数，当该位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换变换系数。
如上所述，根据第二十二至二十四方面，考虑变换系数的符号，把其绝对幅值在阈值范围内的变换系数变换成用在阈值范围内的值替换。因而，可以减小提取埋入的数字信息时对图像劣化的影响，并且使第三者难以检测到埋入的数字信息。
第二十五方面的特征在于，在第十九方面，映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第二十六方面的特征在于，在第二十方面，映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第二十七方面的特征在于，在第二十一方面，映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第二十八方面的特征在于，在第二十二方面，映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第二十九方面的特征在于，在第二十三方面，映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第三十方面的特征在于，在第二十四方面，映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
如上所述，根据第二十五至三十方面，把数字信息埋入到具有第十九至二十四方面的低频分量的频率信号内。因而，可以进一步防止埋入的数字信息丢失，并阻止第三者未经授权的使用。
第三十一方面针对数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分来划分数字图像信号获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号和表示数字信息埋入位置的映射信息，该数字信息提取装置包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；映射信息分析装置，根据映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数以及与包括该变换系数的频带相同划分方向的相同空间表示范围内的其它变换系数；系数计算装置，计算包括在变换系数的一个或两个或多个频带内的变换系数和提取的其它变换系数的总计值；以及数字信息判断装置，判断总计值的符号，并根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第三十一方面，由提取已埋入到几乎不受高频带的数据损坏影响的低频带内的变换系数的结果，判断埋入的数字信息的逻辑值，以及利用预定的方法，计算变换系数的总计值。因而可以提取精确的数字信息，而不受未授权用户攻击的影响。
第三十二方面针对数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分方式划分数字图像信号获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息，该数字信息提取装置包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；映射信息分析装置，根据映射信息提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；误差计算装置，计算提取的变换系数与变换值之间的绝对误差；以及数字信息判断装置，判断该绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第三十二方面，通过提取已埋入到不受高频带的数据损坏影响的深分层信号中的变换系数的结果，判断埋入的数字信息的逻辑值，以及利用预定的方法计算和判断变换系数与变换值之间的绝对误差。因此，可以提取精确的数字信息，而不受未经授权用户的攻击。
第三十三方面针对数字信息提取装置，提取特定装置埋在把数字图像信号经过离散余弦变换、傅利叶变换或阿达玛变换中任一种频率变换、然后把数字图像信号分成块并把每块进行正交变换而获得的变换系数中埋入的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息，该数字信息提取装置包含正交变换装置，把数字图像信号划分成预定大小的多块信号，并把每块信号进行正交变换，计算变换系数；映射信息分析装置，根据映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；误差计算装置，计算提取的变换系数与变换值之间的绝对误差；以及数字信息判断装置，判断绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第三十三方面，通过提取已埋入到不受高频带的数据损坏影响的深分层信号内的变换系数的结果判断埋入的数字信息的逻辑值，以及利用预定的方法计算和判断变换系数与变换值之间的绝对误差。因而，可以提取精确的数字信息，而不受未经授权用户的攻击。
第三十四方面针对在数字图像信号中埋入固有数字信息的数字信息埋入方法，包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号分成多个频带，以获得变换系数；根据预定的块大小，把划分获得的多个频带的最低频带分成多个块；计算每个块的块内变换系数平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q是不小于1的整数)对该平均值M进行线性量化，以计算量化值；根据量化值和要埋入的对应于该块的数字信息值替换每个块的量化值；利用量化步长Q对每个块被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’和平均值M之差DM(=M’-M)加到块中的所有变换系数上；计算累加了差值DM后的最低频带内的变换系数的平均值LM；以及利用累加了差值DM后的最低频带和其它频带重构已埋入了数字信息的数字图像信号。
如上所述，根据第三十四方面，利用离散小波变换或子频带划分把数字信息埋入到最低频带的变换系数中。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
第三十五方面针对把固有数字信息埋入数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，以计算变换系数；根据预定数量的块，把划分获得的多个块进一步分类成组，每组包含一个或两个或多个块；找出每个组所属的每个块具有该块变换系数中最低频率分量(下文称为直流(DC)分量)的变换系数，并计算块中各DC分量的平均值M，利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；根据量化值和要埋入的对应于该组的数字信息的值替换每个组的量化值；利用量化步长Q对每组的被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到属于该组的块中的所有DC分量上；把累加了差值DM之后的多个块进行反正交变换，重构已埋入数字信息的数字图像信号；以及计算重构的数字图像信号中像素幅值，平均值LM。
如上所述，根据第三十五方面，利用正交变换仅把数字信息埋入到最低频率分量内。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权而使用。
第三十六方面的特征在于，在第三十五方面中，分别计算变换系数的步骤进行的信号变换是离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换之任一种变换。
如上所述，根据第三十六方面，规定了第三十五方面计算步骤中进行的信号变换的一般体系。
第三十七方面针对把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；计算每个块的组成该块的像素平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；根据量化值和要埋入到相应块的数字信息值，替换每个块的量化值；利用量化步长Q对每个块被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到组成块的所有像素上；以及计算累加了差值DM后的数字图像信号像素幅值的平均值LM。
如上所述，根据第三十七方面，把数字信息埋入到组成块的像素平均值中，即最低频率分量中。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权而使用。
第三十八方面的特征在于，在第三十四方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第三十九方面的特征在于，在第三十五方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第四十方面的特征在于，在第三十六方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第四十一方面的特征在于，在第三十七方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
如上所述，根据第三十八至第四十一方面，根据组成第三十四至三十七方面的数字信息的每位的逻辑值，用最接近(M/Q)值的奇数或偶数值替换量化值。因而，可以减小在提取埋入的数字信息时对图像劣化的影响，使第三者难以检测到埋入的数字信息。
第四十二方面针对数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取方法包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；根据预定的块大小，把划分获得的多个频带的最低频带划分成多个块；计算每个块的块内变换系数的平均值M，并利用预定的量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第四十二方面，提取已埋入到几乎不受高频带中数据损坏影响的最低频带中的变换系数结果，判断埋入的数字信息的逻辑值，以及利用预定的方法计算最低频带中每个块内的变换系数平均值的量化值。因而，可以提取精确的数字信息，而不受未经授权用户的攻击的影响。
第四十三方面针对数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、量化步长和输出时最低频带内变换系数的平均值LM，该数字信息提取方法包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；计算划分获得的多个频带的最低频带内变换系数的平均值LM’，从最低频带内的所有变换系数中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DM(=LM’-LM)；根据预定的块大小，把减去了差值DL后的最低频带划分成多个块；计算每个块的块内变换系数的平均值M，并利用量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第四十三方面，利用预定的方法，对包括其平均值已利用平均值LM’和LM作了校正(即使已因诸如不可逆压缩等图像处理而变化时)的变换系数的最低频带计算最低频带内每块的变换系数平均值的量化值，以判断埋入的数字信息的逻辑值。因而，可以提取更精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第四十四方面针对数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的频率变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取方法包含下列步骤把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；根据预定的块的数量，对划分获得的多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；计算每组具有属于该组的块内的最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第四十四方面，提取已埋入到几乎不受高频带数据损坏影响的最低频率分量内的变换系数的结果，判断埋入数字信息的逻辑值，以及利用预定方法计算多个块中具有最低频率分量的各变换系数平均值的量化值。因而，可以提取更精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第四十五方面针对数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的信号变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、量化步长和输出时数字图像信号中像素幅值的平均值LM，该数字信息提取方法包含下列步骤计算输入时数字图像信号内像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号中所有的像素值中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；把减去了差值DL后的数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；根据预定的块的数量，把划分获得的多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；计算每组具有属于该组的块内最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第四十五方面，利用预定的方法，对数字图像信号中包括其平均值已利用数字图像信号内像素幅值的平均值LM’和LM作了校正(即使已因诸如不可逆压缩等图像处理而变化时)的变换系数的最低频率分量计算多块内具有最低频率分量的各变换系数平均值的量化值，以判断埋入的数字信息的逻辑值。因而，可以提取更精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第四十六方面针对数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用划分数字图像信号获得的组成每块的像素平均值中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取方法包含下列步骤把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；计算每个块的组成该块的像素的平均值，并利用量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第四十六方面，提取组成该块的几乎不受高频带内数据损坏影响的像素的平均值的结果，判断埋入的数字信息的逻辑值，以及利用预定方法计算该平均值的量化值。因而，可以提取精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第四十七方面针对数字信息提取方法，提取特定装置埋在划分数字图像信号获得的组成每个块的像素平均值中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、量化步长以及在输出时数字图像信号内像素幅值的平均值LM，该数字信息提取方法包含下列步骤计算输入时数字图像信号内的像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号的所有像素值中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；把减去了差值DL的数字图像信号划分成多个块，每个块由预定的多个像素组成；计算组成划分获得的每个块的像素平均值，并利用量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值是偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第四十七方面，利用预定的方法，对包括块(每个块由其平均值已利用数字图像信号内像素幅值的平均值LM’和LM校正(即使它已由于诸如不可逆压缩等图像处理而变化了)的像素组成)的数字图像信号计算组成该块的像素平均值的量化值的结果，判断埋入的数字信息的逻辑值。因而可以提取精确的数字信息，而不受未经授权用户攻击的影响。
第四十八方面针对把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分，把数字图像信号划分成多个频带；根据在与一个或两个频带相同划分方向相同空间表示范围内变换系数和其它变换系数的所有绝对幅值是否大于预定设置值的判定，对包括在划分获得的多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；根据要埋入到变换系数中的数字信息值，用预定的变换值替换对应于映射信息的真/假值为真值的位置的所有变换系数和其它变换系数；以及合成替换后的多个变换系数，重构数字图像信号。
如上所述，根据第四十八方面，利用离散小波变换或子频带划分把数字信息埋在多个分层上的频率信号中。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
第四十九方面的特征在于，在第四十八方面中，把变换值设置成不大于设置值的整数±K，并且当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换步骤用变换值+K替换变换系数和其它变换系数，而当该位取逻辑值0时，用变换值-K替换变换系数。
如上所述，根据第四十九方面，绝对幅值不大于设置值的变换系数用被设置成不大于设置值的变换值±K来替换。因而可以减小提取埋入的数字信息时对图像劣化的影响，并使第三者难以检测到埋入的数字信息。
第五十方面的特征在于，在第四十八方面中，产生步骤对包括在低于其水平分量或高于其垂直分量的频带和高于其水平分量并低于其垂直分量的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
第五十一方面的特征在于，在第四十九方面中，产生步骤对包括在低于其水平分量并高于其垂直分量的频带和高于其水平分量并低于其垂直分量的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
如上所述，根据第五十方面和第五十一方面，把数字信息埋入到具有第四十八和第四十九方面的低频分量的频率信号中。因而，可以进一步防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
第五十二方面针对把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分，把数字图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储真/假值的映射信息；根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的数字信息值，用预定的变换值替换对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；以及合成替换后的多个变换系数，重构数字图像信号。
如上所述，根据第五十二方面，利用离散小波变换或子频带划分，仅把数字信息埋入到几乎不受影响的深分层信号内的变换系数中。因而，可以进一步防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
第五十三方面针对把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤把数字图像信号划分成多个预定大小的块信号，并对每个块信号进行正交变换，计算变换系数；根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的多个块信号的一个或两个块信号内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的数字信息值，用预定的变换值替换对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；以及对经替换后的多个变换系数进行反正交变换，重构数字图像信号。
如上所述，根据第五十三方面，利用正交变换，仅把数字信息埋入到深分层信号内的变换系数中。因而，可以进一步防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
第五十四方面的特征在于，在第五十三方面中，计算步骤进行的频率变换为离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换中任一种变换。
如上所述，根据第五十四方面，规定了第五十三方面中正交变换装置进行的频率变换的一般体系。
第五十五方面的特征在于，在第五十二方面中，把变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，替换步骤用变换值+A替换变换系数，当该位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换变换系数。
第五十六方面的特征在于，在第五十三方面中，把变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，替换步骤用变换值+A替换变换系数，当该位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换变换系数。
第五十七方面的特征在于，在第五十四方面中，把变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，替换步骤用变换值+A替换变换系数，当该位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换变换系数。
如上所述，根据第五十五至五十七方面，考虑变换系数的符号，把其绝对幅值在阈值范围内的变换系数变换成用在阈值范围内的值替换。因而，可以减小在提取埋入的数字信息时对图像劣化的影响，并且使第三者难以检测到埋入的数字信息。
第五十八方面的特征在于，在第五十二方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第五十九方面的特征在于，在第五十三方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第六十方面的特征在于，在第五十四方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第六十一方面的特征在于，在第五十五方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第六十二方面的特征在于，在第五十六方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第六十三方面的特征在于，在第五十七方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
如上所述，根据第五十八至六十三方面，把数字信息埋入到具有第五十二至五十七方面的低频分量的频率信号内。因而，可以进一步防止埋入的数字信息丢失，并阻止第三者未经授权的使用。
第六十四方面针对数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分来划分数字图像信号获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号和表示数字信息埋入位置的映射信息，该数字信息提取方法包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；根据映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数以及与包括该变换系数的频带相同划分方向的相同空间表示范围内的其它变换系数；计算包括在变换系数的一个或两个或多个频带内的变换系数和提取的其它变换系数的总计值；以及判断总计值的符号，并根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第六十四方面，由提取已埋入到几乎不受高频带的数据损坏影响的低频带内的变换系数的结果，判断埋入的数字信息的逻辑值，以及利用预定的方法计算变换系数的总计值。因而可以提取精确的数字信息，而不受未授权用户攻击的影响。
第六十五方面针对数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分方式划分数字图像信号获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息，该数字信息提取方法包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；根据映射信息提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；计算提取的变换系数与变换值之间的绝对误差；以及判断该绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第六十五方面，通过提取已埋入到不受高频带的数据损坏影响的深分层信号中的变换系数的结果判断埋入的数字信息的逻辑值，并利用预定方法计算和判断变换系数与变换值之间的绝对误差。因此，可以提取精确的数字信息，而不受未经授权用户的攻击。
第六十六方面针对数字信息提取方法，提取特定装置埋在把数字图像信号经过离散余弦变换、傅利叶变换或阿达玛变换中任一种频率变换、然后把数字图像信号分成块并对每块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入特定装置输出的数字图像信号、表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息，该数字信息提取方法包含下列步骤把数字图像信号划分成预定大小的多块信号，并把每块信号经过正交变换，计算变换系数；根据映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；计算提取的变换系数与变换值之间的绝对误差；以及判断绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，根据第六十六方面，利用预定的方法，通过对已经过频率变换的特定数字图像信号提取已埋入到不受高频带的数据损坏影响的深分层信号内的变换系数，以及计算和判断变换系数与变换值之间的绝对误差的结果，判断埋入的数据信息的逻辑值。因而，可以提取精确的数字信息，而不受未经授权用户的攻击。
第六十七方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号分成多个频带，以获得变换系数；根据预定的块大小，把划分获得的多个频带的最低频带分成多个块；计算每个块的块内变换系数平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q是不小于1的整数)对该平均值M进行线性量化，以计算量化值；根据量化值和要埋入的对应于该块的数字信息值替换每个块的量化值；利用量化步长Q对每个块的被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’和平均值M之差DM(=M’-M)加到块中的所有变换系数；计算累加了差值DM后的最低频带内的变换系数的平均值LM；以及利用累加了差值DM后的最低频带和其它频带后重构已埋入了数字信息的数字图像信号。
第六十八方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，以计算变换系数；根据预定数量的块，把划分获得的多个块进一步分类成组，每组包含一个或两个或多个块；找出属于每个组的每个块具有块的变换系数的最低频率分量(下文称为直流(DC)分量)的变换系数，并计算块中各DC分量的平均值M，利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；根据量化值和要埋入的对应于该组的数字信息的值替换每个组的量化值；利用量化步长Q对每组被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到属于该组的块中的所有DC分量上；对累加了差值DM之后的多个块进行反正交变换，重构已埋入数字信息的数字图像信号；以及计算重构的数字图像信号中像素幅值的平均值LM。
第六十九方面的特征在于，在第六十八方面中，分别计算变换系数的步骤进行的信号变换是离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换之任一种变换。
第七十方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；计算每个块的组成该块的像素平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；根据量化值和要埋入到相应块的数字信息值，替换每个块的量化值；利用量化步长Q对每个块被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到组成块的所有像素上；以及计算累加了差值DM后的数字图像信号像素幅值的平均值LM。
第七十一方面的特征在于，在第六十七方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第七十二方面的特征在于，在第六十八方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第七十三方面的特征在于，在第六十九方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第七十四方面的特征在于，在第七十方面中，当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当该位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
第七十五方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在计算机上对特定装置利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中埋入固有数字信息的数字图像信号以及利用特定装置输出的量化步长实现操作环境，该程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；根据预定的块大小，把划分获得的多个频带的最低频带划分成多个块；计算每个块的块内变换系数的平均值M，并利用预定的量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
第七十六方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在计算机上对特定装置利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中埋入固有数字信息的数字图像信息、利用特定装置输出的量化步长和输出时最低频带内的变换系数的平均值LM实现操作环境，该程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；计算划分获得的多个频带的最低频带内的变换系数的平均值LM’，从最低频带内的所有变换系数中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；根据预定的块大小，把减去了差值DL后的最低频带划分成多个块；计算每个块的块内变换系数的平均值M，并利用量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
第七十七方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在计算机上对特定装置利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的频率变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中埋入固有数字信息的数字图像信号利用特定装置输出的量化步长实现操作环境，该程序包含下列步骤把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；根据预定的块的数量，对划分获得的多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；计算每组的具有属于该组的块内最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
第七十八方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在计算机上对特定装置利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的信号变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中埋入固有数字信息的数字图像信号、利用特定装置输出的量化步长和输出时数字图像信号中的像素幅值的平均值LM实现操作环境，该程序包含下列步骤计算输入时数字图像信号内像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号中所有的像素值中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；把减去了差值DL后的数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；根据预定的块的数量，把划分获得的多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；计算每组的具有属于该组的块内最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
第七十九方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在计算机上对特定装置利用划分数字图像信号获得的组成每块的像素的平均值中埋入固有数字信息的数字图像信号及利用特定装置输出的量化步长实现操作环境，该程序包含下列步骤把数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；计算每个块的组成该块的像素的平均值，并利用量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
第八十方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在计算机上对特定装置以划分数字图像信号获得的组成每个块的像素的平均值中埋入固有数字信息的数字图像信号、利用量化步长以及在输出时数字图像信号内像素幅值的平均值LM实现操作环境，该程序包含下列步骤计算输入时数字图像信号内像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号内所有像素值中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；把减去了差值DL的数字图像信号划分成多个块，每个块由预定的多个像素组成；计算组成划分获得的每个块的像素的平均值，并利用量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断量化值是偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
第八十一方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；根据在与一个或两个频带相同划分方向的相同空间表示范围内的变换系数和其它变换系数的所有绝对幅值是否大于预定设置值的判定，对包括在划分获得的多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；根据要埋入到变换系数中的数字信息值，用预定的变换值替换对应于映射信息的真/假值为真值的位置的所有变换系数和其它变换系数；以及合成替换后的多个变换系数，重构数字图像信号。
第八十二方面的特征在于，在第八十一方面中，把变换值设置成不大于设置值的整数±K，并且当组成数字信息的每位取逻辑值1时，替换步骤用变换值+K替换变换系数和其它变换系数，而当该位取逻辑值0时，用变换值-K替换变换系数。
第八十三方面的特征在于，在第八十一方面中，产生步骤对包括在低于其水平分量并高于其垂直分量的频带和高于其水平分量并低于其垂直分量的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
第八十四方面的特征在于，在第八十二方面中，产生步骤对包括在低于其水平分量并高于其垂直分量的频带和高于其水平分量并低于其垂直分量的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
第八十五方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分，把数字图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储真/假值的映射信息；根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的数字信息值，用预定的变换值替换对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；以及合成替换后的多个变换系数，重构数字图像信号。
第八十六方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤把数字图像信号划分成多个预定大小的块信号，并对每个块信号进行正交变换，计算变换系数；根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的多个块信号的一个或两个块信号内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的数字信息值，用预定的变换值替换对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；以及对经替换后的多个变换系数进行反正交变换，重构数字图像信号。
第八十七方面的特征在于，在第八十六方面中，计算步骤进行的频率变换为离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换中任一种变换。
第八十八方面的特征在于，在第八十五方面中，把变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，替换步骤用变换值+A替换变换系数，当该位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换变换系数。
第八十九方面的特征在于，在第八十六方面中，把变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，替换步骤用变换值+A替换变换系数，当该位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换变换系数。
第九十方面的特征在于，在第八十七方面中，把变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，替换步骤用变换值+A替换变换系数，当该位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换变换系数，当该位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换变换系数。
第九十一方面的特征在于，在第八十五方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第九十二方面的特征在于，在第八十六方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第九十三方面的特征在于，在第八十七方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第九十四方面的特征在于，在第八十八方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第九十五方面的特征在于，在第八十九方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第九十六方面的特征在于，在第九十方面，产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
第九十七方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在计算机上对特定装置利用离散小波变换或子频带划分来划分数字图像信号获得的变换系数中埋入固有数字信息的数字图像信号、利用特定装置输出的表示数字信息埋入位置的映射信息实现操作环境，该程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；根据映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数以及与包括该变换系数的频带相同划分方向的相同空间表示范围内的其它变换系数；计算包括在变换系数的一个或两个或多个频带内的变换系数和提取的其它变换系数的总计值；以及判断总计值的符号，并根据判断结果提取埋入的数字信息。
第九十八方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在计算机上对特定装置利用离散小波变换或子频带划分方式划分数字图像信号获得的变换系数中埋入固有数字信息的数字图像信号、利用特定装置输出的表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息实现操作环境，该程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；根据映射信息提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；计算提取的变换系数与变换值之间的绝对误差；以及判断该绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
第九十九方面针对其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在计算机上对特定装置把数字图像信号经过离散余弦变换、傅利叶变换或阿达玛变换中任一种频率变换、然后把数字图像信号分成块并把每块进行正交变换而获得的变换系数中埋入固有数字信息的数字图像信号、利用特定装置输出的表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息实现操作环境，该程序包含下列步骤把数字图像信号划分成预定大小的多个块信号，并把每个块信号经过正交变换，计算变换系数；根据映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；计算提取的变换系数与变换值之间的绝对误差；以及判断绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
如上所述，第六十七至第九十九方面针对的记录媒体，分别具有实现上述第四十五至六十六方面中的数字信息埋入和提取方法的程序。这对应于向以软件形式的现有装置提供第四十五至六十六方面的数字信息埋入和提取方法。
本发明的上述和其它目的、特征、方面和优点通过下面结合附图的详细描述将变得更明显。
图1是根据本发明第一实施例的数字信息埋入装置1a的结构的框图；图2是在图1所示的块划分部分12、量化部分13、信号替换部分14以及平均差累加部分15中进行的处理的流程图；图3是划分LL3信号获得的块的例子视图；图4是图1所示的信号替换部分14进行的处理的一个例子的视图；图5(a)至5(c)是图1中平均差累加部分15中进行的处理的一个例子的视图；图6是图1所示的频带合成部分17的结构的一个例子的框图；图7是图5所示的第一频带合成滤波器的结构的一个例子的框图；图8是根据本发明第二实施例的数字信息提取装置1b的结构框图；图9图8所示的平均差相减部分21、块划分部分12、量化部分13和数字信息判断部分22中进行的处理的流程图；图10(a)至(c)示出了从第x个块中提取的数字信息的例子；图11是根据本发明第三实施例的数字信息埋入装置2a的结构框图；图12(a)至(c)是图11所示的正交变换部分31进行的处理的例子的视图；图13是图11所示的块选择部分32中进行的处理的例子的视图；图14是图11所示的块选择部分32、量化部分33、信号替换部分14和平均差累加部分35中进行处理的流程图；图15是根据本发明第四实施例的数字信息提取装置2b的结构框图；图16是图15所示的数字信息提取装置2b中进行的处理的流程图；图17是根据本发明第五实施例的数字信息埋入装置3a的结构框图；图18根据本发明第六实施例的数字信息提取装置3b的结构框图；图19是根据本发明第七实施例的数字信息埋入装置4a的结构框图；图20是图19所示的映射信息产生部分52内进行的处理的流程图；图21(a)至(b)是解释映射信息产生部分52内产生映射信息的视图；图22是图19所示的信号替换部分53内进行的处理的流程图；图23是根据本发明第八实施例的数字信息提取装置4b的结构框图；图24是图23所示的映射信息分析部分54、系数计算部分55和数字信息判断部分56中进行的处理的流程图；图25是根据本发明第九实施例的数字信息埋入装置5a的结构框图；图26是图25所示的映射信息产生部分61中进行的处理的流程图；图27是图25所示的信号变换部分62指定的变换内容的视图；图28是图25所示的信号替换部分中进行的处理的流程图；图29是根据本发明第十实施例的数字信息提取装置5b的结构框图；图30是图29所示的映射信息分析部分64、误差计算部分65和数字信息判断部分66中进行的处理的流程图；图31是根据本发明第十一实施例的数字信息埋入装置6a的结构框图；图32是根据本发明第十二实施例的数字信息提取装置6b的结构框图；图33是传统频带划分装置11结构的一个例子的框图；图34是图33所示的第一频带划分滤波器100的结构的一个例子的框图；图35是经过图33所示的频带划分装置11的离散小波变换的信号表示在两维频率范围内的示意图。
(第一实施例)图1是根据本发明第一实施例的数字信息埋入装置的结构框图。在图1中，数字信息埋入装置1a包含频带划分部分11、块划分部分12、量化部分13、信号替换部分14、平均差累加部分15、平均值计算部分16和频带合成部分17。
根据第一实施例的数字信息埋入装置1a中的频带划分部分11的结构与上述已有技术中描述的频带划分装置11的结构相同，并分配了相同的参考号，因此，就不再重复描述了。
频带划分部分11接收数字图像信号71，并通过离散小波变换把图像信号71划分成10个频带信号，即LL3信号、LHi信号、HLi信号和HHi信号(i=1至3，下文也一样)以计算各变换系数。根据预定块的大小，块划分部分12把频带划分部分11经划分获得的最低频带信号(LL3信号)划分成多个块。量化部分13对块划分部分12经划分获得的多个块中的每个块求出块内变换系数的平均值M。量化部分13用预定的量化步长Q对求出的平均值M进行线性量化。以计算量化值q。信号替换部分14根据要埋入到该块内的数字信息值，用值(q+1)或(q-1)替换量化部分13求出的量化值q。平均差累加部分15利用量化步长Q对信号替换部分14进行替换获得的量化值(q±1)进行反线性量化，以分别得到平均值M’。平均差累加部分15为每个块计算得到的平均值M’与上述平均值M之间的差值DM(DM=M’-M)，并分别把该差值DM加到块内的所有变换系数上。平均值计算部分16计算LL3信号内所有变换系数的平均值LM，该LL3信号已在平均差累加部分15内经过了累加处理。频带合成部分17合成已经过埋入处理的LL3信号和其它频带信号，以重构图像信号72。
现在参照图2至图7，利用具体的例子，描述数字信息埋入装置1a进行的数字信息埋入方法。
图2是块划分部分12、量化部分13、信号替换部分14和平均差累加部分15中进行处理的流程图。图3是划分LL3信号获得的块的例子视图。图3示出了在把LL3信号划分成2×2大小的块时在第x个块内的四个变换系数。图4是信号替换部分14内进行处理的例子的视图。图5是平均差累加部分15内进行处理的例子视图。图6是频带合成部分17一例结构的方块图。图7是第一频带合成滤波器一例结构的方块图。
在下面的描述中，要埋入到图像中的数字信息应为对版权拥有者的名字、产生的日期等作二进制编码获得的位流。
参照图2，块划分部分12首先根据预定的块大小把频带划分部分11输出的LL3信号划分成第一至第N(N是不小于2的整数；下面也如此)个块(步骤S201)。划分获得的块数N可以是不小于要埋入数字信息的的逻辑值数。
块的大小可以是除了图3所示的2×2大小之外的任意大小。块的形状不需要为诸如正方形或矩形等的方形，可以是其它形状(例如三角形或菱形)。
然后量化部分13计算第n(n=1至N；下面同样)块内的变换系数的平均值Mn(步骤S202)。
在上面的步骤S201中，当划分获得的块的大小被设置成1×1时，不必进行计算平均值的处理。
例如，在图3中，第x块的平均值Mx如下Mx=(23+29+27+45)/4=31再参照图2，量化部分13还利用预定的量化步长Q(Q是不小于1的整数)对平均值Mn进行线性量化，以计算量化值qn(步骤S203)。线性量化意味着根据舍入原则，通过小数点后的数字进位舍入和或不进位舍入，把某一数值进位成全数(函数int(m)表示m的线性量化)。量化步长Q是要埋入的数字信息取逻辑值“1”时的变换值与取逻辑值“0”时的变换值之间的间隔或者替换量。因此，当量化步长Q减小时，其中埋入数字信息的图像的质量几乎不劣化，而防止对要埋入的数字信息的攻击能力也降低。当增加量化步长Q时，防止对数字信息的攻击力就增加，同时由于替换量增加，所以图像质量明显劣化。因而，量化步长Q不能唯一地确定，可以通过目标和目的图像信号任意地设置。在第一实施例的描述中，量化步长Q取10。
例如，在图3中，由于如上所述的平均值Mx为31，所以第x块的量化值qx如下qx=int(Mx/Q)=int(31/10)=3再参照图2，信号替换部分14提出要埋入第n块的数字信息的逻辑值(“1”或“0”)(步骤S204)。此后，信号替换部分14判断量化值qn是偶数还是奇数(步骤S205)。当在步骤S205的判断结果为量化值qn为偶数，则信号替换部分14进一步判断在上述步骤S204提取的要埋入的逻辑值是否为“1”(步骤S206)。当在步骤S206的判断结果为要埋入的逻辑值为“1”时，信号替换部分14取最接近Mn/Q(qn+1或qn-1)值的奇数值为量化值qn’(即量化值qn用qn’替换)(步骤S208)。反之，当在步骤S206的判断结果为要埋入的逻辑值为“0”时，则信号替换部分14取量化值qn为量化值qn’(步骤S210)。
另一方面，当在步骤S205的判断结果为量化值qn不为偶数(即为奇数)时，则信号替换部分14进一步判断要埋入的逻辑值是否为“0”(步骤S207)。当在步骤S207判断的结果为要埋入的逻辑值为“0”时，则信号替换部分14把最接近Mn/Q(qn+1或qn-1)的偶数值取作量化值qn’(步骤S209)。反之，当在步骤S207判断的结果为要埋入的逻辑值为“1”时，则信号替换部分14把量化值qn取作量化值qn’(步骤S210)。
例如，参照图4，如上所述，图3所示的第x块的量化值qx为“3”(奇数)，M/Q=3.1。因此，通过下面的步骤S205至S210，当把数字信息的逻辑值“1”埋入到第x块内时，量化值qx为奇数，所以把qx=3的值取作量化值qx’。反之，当把数字信息的逻辑值“0”埋入到第x块内时，把最接近Mx/Q=3.1的偶数值，即“4”取作量化值qx’(qx’=qx+1)。
再参照图2，平均差累加部分15利用在上述步骤S208至S210中任一步骤找到的量化值qn’和量化步长Q进行反线性量化，以计算平均值Mn’(=qn’*Q)(步骤S211)。平均差累加部分15找出计算得到的平均值Mn’与在上述步骤S202中找到的平均值Mn之间的差值DMn(DMn=Mn’-Mn)(步骤S212)。而且，平均差累加部分15把该差值DMn加到第n块内的所有变换系数上(步骤S213)。
例如，参照图5，如上所述，当把数字信息的逻辑值“0”埋入到第x块时，量化值qx’为4，所以反线性量化后的平均值Mx’如下Mx’=qx’*Q=4*10=40与平均值Mx的差值DMx如下DMx=Mx’-Mx=40-31=+9把差值Dmx加到第x块内的每个变换系数上，在数字信息埋入处理之后产生变换系数(图5(b))。
另一方面，如上所述，当把数字信息的逻辑值“1”埋入到第x块时，量化值qx’为3，所以反线性量化后的平均值Mx’如下Mx’=qx’*Q=3*10=30与平均值Mx的差值DMx如下DMx=Mx’-Mx=30-31=-1把差值Dmx加到第x块内的每个变换系数上(此时被减去)，在数字信息埋入处理之后产生变换系数(图5(c))。
为了对所有第一至第N块进行上述的数字信息埋入处理(上述步骤S202至S213)，量化部分13、信号替换部分14和平均差累加部分15判断是否已处理了所有块(步骤S214)。当还有块没有处理，则程序返回到上述步骤S202，重复进行相同的处理。
此后，平均值计算部分16计算LL3信号内所有变换系数的平均值LM。平均值LM是校正值，以便当图像信号受到外部攻击而改变时在后述的提取埋入的数字信息时更可靠地提取数字信息。
当由于没有受到外部攻击而不需要考虑图像信号的变化(尤其是LL3信号的变化)时，可以省略用以计算LL3信号内变换系数的平均值LM的平均值计算部分16的结构。
当组成数字信息的位数小于划分而获得的块数时，可以使用这样的方法，例如把组成数字信息的所有位埋入，然后由第一位开始连续埋入这些位；在所有余下的块中埋入位“0(或1)”。
现在描述频带合成部分17进行的处理。简言之，频带合成部分17进行与频带划分部分11进行的处理相反的处理。
参照图6，频带合成部分17包含第一至第三频带合成滤波器400、500和600，它们具有相同的结构。第一至第三频带合成滤波器400、500和600中每个滤波器接收四个频带信号，并合成这些信号，以输出一个信号。
第一频带合成滤波器400接收已埋入了数字信息的LL3信号以及LH3信号、HL3信号和HH3信号，并合成这些信号产生LL2信号。第二频带合成滤波器500接收合成获得的LL2信号以及LH2信号、HL2信号和HH2信号，并合成这些信号，产生LL1信号。第三频带合成滤波器600接收合成获得的LL1信号和LH1信号、HL1信号和HH1信号，并合成这些信号，产生图像信号72。
图7是第一频带合成滤波器400的结构例子框图。在图7中，第一频带合成滤波器400包含第一至第三双频带合成部分401至403。第一至第三双频带合成部分401和403分别包含LPF411至413、HPF421至423、以2∶1的比例把零插入到信号中的上取样器431至433和411至443以及加法器451至453。
第一双频带合成部分401分别接收LL3信号和LH3信号，并利用上取样器431和441把这些信号转换成比它们的原始尺寸大两倍的信号，然后由LPF411和HPF421对转换获得的两个信号相对于垂直分量进行滤波，由加法器451累加这些信号，输出累加结果。另一方面，第二双频带合成部分402分别接收HL3信号和HH3信号，并利用上取样器432和442把这些信号转换成大小是它们原始信号两倍的信号，然后由LPF412和HPF422对转换获得的两个信号相对其垂直分量进行滤波，由加法器452对信号进行累加，输出累加结果。第三双频带合成部分403分别接收加法器451和452的输出，并利用上取样器433和443把这些输出转换成大小是它们原始信号两倍的信号，然后由LPF413和HPF423对转换获得的两个信号相对其水平分量进行滤波，由加法器453对信号进行累加，输出累加结果。
因而，第一频带合成滤波器400输出水平和垂直分量都较低的LL2信号，它是第二分层信号。
第二和第三频带合成滤波器500和600还分别对输入的信号进行与上述相同的处理。
如上所述，频带合成部分17把10个频带信号，即LL3信号、LHi信号、HLi信号以及HHi信号重构成已经过埋入处理的图像信号72，输出图像信号72以及量化步长Q和平均值LM。
如上所述，根据第一实施例的数字信息埋入装置1a把数字信息埋入到最低频带(LL3信号)内的变换系数里。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权的使用。
而且，根据第一实施例的数字信息埋入装置1a根据数字信息的逻辑值用最接近Mn/Q值的奇数值或偶数值之一替换量化值qn。因而，可以减小提取埋入的数字信息时对图像劣化的影响，并且第三者难以检测到埋入的数字信息。
根据第一实施例的数字信息埋入装置1a内进行的离散小波变换并不限于三个分层。它可以进行多次，直到LL信号达到1×1的单元。
而且，信号替换部分14内替换量化值qn的处理可以是当要埋入的数字信息的逻辑值为“0”时用最接近Mn/Q值的奇数量化值替换该量化值，当为“1”时，用最接近Mn/Q值的偶数量化值替换该量化值。
(第二实施例)图8是本发明第二实施例的数字信息提取装置的结构框图。根据第二实施例的数字信息提取装置1b是提取根据第一实施例的数字信息埋入装置1a埋入的数字信息的装置。在图8中，数字信息提取装置1b包含频带划分部分11、平均差相减部分21、块划分部分12、量化部分13和数字信息判断部分22。
根据第二实施例的数字信息提取装置1b的频带划分部分11、块划分部分12和量化部分13的结构与根据第一实施例的数字信息埋入装置1a中的频带划分部分11、块划分部分12和量化部分13相同，分配相同的参考号，因此，不再重复描述。
频带划分部分11接收图像信号81。除了根据第一实施例的数字信息埋入装置1a的频带合成部分17输出的图像信号72之外，图像信号81还包括在数字信息埋入装置1a的量化部分13内进行线性量化所用的量化步长Q以及在数字信息埋入装置1a内的平均值计算部分16中已计算的LL3信号的变换系数的平均值LM。频带划分部分11对输入的图像信号81进行离散小波变换，以把图像信号81划分成10个频带信号，即LL3信号、LHi信号、HLi信号和HHi信号，计算各自的变换系数。平均差相减部分21计算LL3信号中所有变换系数的平均值LM’，找出平均值LM’与上述给出的平均值LM之间的差值DL(DL=LM’-LM)。平均差相减部分21从LL3信号中的所有变换系数中减去差值DL。块划分部分12根据预定的块大小，把已在平均差相减部分21内经过减法处理的LL3信号划分成多个块。量化部分13为块划分部分12内进行划分获得的多个块中的每个块寻找块内变换系数的平均值M。量化部分13利用给定的量化步长Q，对找出的平均值M进行线性量化，以计算量化值q。数字信息判断部分22判断量化部分13内计算得到的每个量化值q是偶数还是奇数，根据判断结果来判断埋入的数字信息的逻辑值。
现在参照图9和图10，描述数字信息提取装置1b进行的数字信息提取方法。图9是平均差相减部分21、块划分部分12、量化部分13和数字信息判断部分22中进行处理的流程图。图10是从第x块中提取数字信息的例子的视图。图10(a)示出了数字信息埋入装置1a(见图5(b))输出的LL3信号中第x块内的变换系数，图10(b)示出了输入到数字信息提取装置1b中的LL3信号中第x块内的变换系数。图10(c)示出了利用差值DL校正图10(b)所示的变换系数而获得的第x块内的变换系数。
参照图9，平均差相减部分21首先计算LL3信号内变换系数的平均值LM’(步骤S901)。平均差相减部分21找出计算得到的平均值LM’与给出的平均值LM之间的差值DL，从LL3信号中所有变换系数中减去该差值DL(步骤S902)。
例如，在图10中，LL3信号内变换系数的平均值从LM=50改变到LM’=53，所以差值DL如下DL=LM’-LM=53-50=3为了从每个变换系数中减去差值DL=3，把第x块内的变换系数从图10(b)所示的值改成如图10(c)所示的值。
再参照图9，块划分部分12根据预定的块大小，把已在平均差值相减部分21内经过减法处理的LL3信号划分成第一至第N块(步骤S903)。量化部分13计算每个块的块内变换系数的平均值Mn(步骤S904)，利用给出的量化步长Q，对该平均值Mn进行线性量化，找出量化值qn(步骤S905)。
例如，在图10(c)中，第x块内的平均值Mx如下Mx=(35+34+40+59)/4=42因而，第x块内的量化值qx如下qx=int(Mx/Q)=int(42/10)=4再参照图9，数字信息判断部分22判断上述步骤S905计算得到的量化值qn是偶数还是奇数(步骤S906)。当在步骤S906判断的结果为量化值qn为偶数，则数字信息判断部分22判定埋入到对应于第n块的位置内的图像信号的数字信息取逻辑值“0”(步骤S907)。另一方面，当在步骤S906的判断结果是量化值qn为奇数，则数字信息判断部分22判定埋入到对应于第n块的位置内的图像信号的数字信息取逻辑值“1”(步骤S908)。
例如，如上所述，在图10(c)中，第x块内的量化值qx为“4”(偶数)，所以判定埋入的数字信息的逻辑值为“0”。
为了对所有第一至第N块进行上述数字信息提取处理(上述步骤S904至S908)，数字信息判断部分22判断所有块是否都已经过了上述处理(步骤S909)。当还有块未处理时，程序返回到上述步骤S904，重复进行相同的处理。
数字信息判断部分22对所有第一至第N块进行上述数字信息提取处理，分别提取埋入图像信号中的逻辑值，把数字信息还原成位流。
由于下列原因，要保证从LL3信号内的每个变换系数中减去差值DL。
参照图10，当受外部攻击而使图像信号改变(从平均值LM改成平均值LM’)这一情况无关地没有减去差值DL，被计算平均值Mx的块包括如图10(b)所示的块内变换系数。因而，在这种情况下，平均值Mx如下Mx=(38+37+43+62)/4=45第x块内的量化值qx为如下的奇数qx=int(Mx/Q)=ing(45/10)=5即，在某些情况下，埋入到第x块内的数字信息的逻辑值被误判为“1”。
因此，根据第二实施例的数字信息提取装置1b进行处理，从每个变换系数中减去差值DL(校正)，以更可靠地提取出正确的逻辑值。
在根据第二实施例的数字信息提取装置1b中，在输入的LL3信号的变换系数几乎不变化的情况下，即使省略了平均差值相减部分21的结构(即图9中步骤S901和S902的处理)，也可以进行数字信息提取处理，而不会引起任何问题。
如上所述，根据本发明第二实施例的数字信息提取装置1b利用预定的方法，根据提取已埋入到几乎不受高频带的数据损坏影响的最低频带内的变换系数，并计算最低频带内每个块内变换系数平均值的量化值的结果，判断埋入的数字信息的逻辑值。因而可以提取出精确的数字信息，而不受未经授权用户的攻击。
(第三实施例)图11是根据本发明第三实施例的数字信息埋入装置2a的结构框图。在图11中，数字信息埋入装置2a包含正交变换部分31、块选择部分32、量化部分33、信号替换部分14、平均差累加部分35、反正交变换部分36和平均值计算部分37。
根据第三实施例的数字信息埋入装置2a内的信号替换部分14的结构与根据第一实施例的数字信息埋入装置1a内的信号替换部分14相同，分配了相同的参考号，因此，不再重复对它的描述。
正交变换部分31接收数字化图像信号71，并根据预定的块大小把图像信号71划分成多个块。正交变换部分31对划分获得的多个块中的每个块的信号进行正交变换，以计算块内变换系数。块选择部分32根据预定的块数把正交变换部分31内划分获得的多个块分成组，每组包含一个、两个或多个块。量化部分33对属于块选择部分32内分组获得的每个组的每个块找出具有块内最低频率分量(下文称为DC分量)的变换系数，并求出块内DC分量的平均值M。量化部分33利用预定的量化步长Q对找到的平均值M进行线性量化，计算量化值q。信号替换部分14根据该值分别用值(q+1)或值(q-1)替换在量化部分13内找到的要埋入块内的数字信息的量化值q。平均差累加部分35利用量化步长Q对信号替换部分14内进行替换获得的量化值(q±1)进行反线性量化，分别得到平均值M’。平均差累加部分35为每个组计算得到的平均值M’与上述平均值M之间的差值(DM=M’-M)，并分别把该差值加到该组中块内的所有DC分量上。反正交变换部分36对包括已在平均差累加部分35内进行了累加处理的DC分量的各块进行反正交变换，构筑图像信号73。平均值计算部分37计算组成反正交变换部分36内重构的图像信号73的所有像素值的平均值LM，与图像信号73一起输出平均值LM。
现在参照图12至14，描述数字信息埋入装置2a进行的数字信息埋入方法。图12是正交变换部分31内进行的处理的例子视图。图13是块选择部分32内进行的处理的例子视图。图14是块选择部分32、量化部分33、信号替换部分14和平值差累加部分35内进行处理的流程图。
参照图12，正交变换部分31接收数字化图像信号71，并根据预定的块大小把图像信号71划分成第一至第N块(见图1(a))。正交变换部分31对划分时获得的第一至第N块中每一块内的信号作正交变换以计算相同块大小的变换系数。
图12示出了把图像信号71划分成多个由8×8个像素组成的多个块，并且每个块都经过离散余弦变换(DCT)的正交变换的情况(见图12(b)和12(c))。除了图12(c)所示的正交变换获得的变换系数以外，左上部分的变换系数(图12(c)涂墨部分)是DC分量，它表示组成如图12(b)所示块的所有像素值的平均值。
参照图14，块选择部分32根据预定的块数把正交变换部分31内划分获得的第一至第N块分成第一至第S(S是整数，满足2≤S≤N；下同)组，每组包含一个或两个或多个块(步骤1401)。分组获得的组数S可以不小于要埋入的数字信息逻辑值的数目。
例如，在图13中，分组时取四块一组，即，第一块、第二块、第十一块和第十二块作为一组。
分组获得的组的块大小可以是除了图13所示的2×2大小之外的任意的大小。组的形状不必是诸如正方形或矩形等方形，可以是另外的形状(例如三角形或菱形)。而且组内的块不必彼此相邻，可以把彼此不相邻的块选择成组。
再参照图14，量化部分33仅提取第S(S=1至S，下同)组内多块的DC分量，并计算它们的平均值Ms(步骤S1402)。在上述步骤S1401中，当分组获得的组的块大小取1×1时，不需要计算平均值。而且，量化部分33利用预定的量化步长Q(Q是不小于1的整数)对平均值Ms进行线性量化，计算量化值qs(步骤S1403)。与第一实施例所述的一样，信号替换部分14提取要埋入到第s组内的数字信息的逻辑值，找出量化值qs’(步骤S1404至S1410)。平均差累加部分35利用在上述步骤S1408至S1410中任一步骤得到的量化值qs’和量化步长Q进行反线性量化，计算平均值M’s(=qs’*Q)(步骤S1411)。平均差累加部分35找出计算的平均值M’s与上述步骤S1402找到的平均值Ms的差值DMs(DMs=M’s-Ms)(步骤S1412)。而且，平均差累加部分35把差值DMs加到第s组内的所有块的各DC分量上(步骤S1413)。
为了对第一至第S组内的所有块进行上述数字信息埋入处理(上述步骤S1402至S1413)，块选择部分32、量化部分33、信号替换部分14和平均差累加部分35判断是否已处理了所有组(步骤S1414)。当仍有组未处理时，程序返回到上述步骤S1402，重复进行相同的处理。
当数字信息埋入处理结束时，反正交变换部分36对包括已在平均差累加部分35内进行了累加处理的各DC分量的多个块进行反正交变换，以重构图像信号73。
此后，平均值计算部分37计算组成反正交变换部分36中重构得到的图像信号的所有像素值的平均值LM，并与重构图像73和上述量化步长Q一起输出平均值LM。平均值LM具有与第一实施例相同的功能。
如上所述，根据第三实施例的数字信息埋入装置2a把数字信息埋入到具有最低频分量(DC分量)的各变换系数中。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。
根据第三实施例的数字信息埋入装置2a根据数字信息的逻辑值用最接近Ms/Q值的奇数或偶数值来替换量化值qs。因而，可以减小提取埋入的数字信息时对图像劣化的影响，使第三者难以检测到埋入的数字信息。
根据第三实施例数字信息埋入装置2a内的正交变换部分31内进行的正交变换并不限于上述的离散余弦变换。例如，可以是傅利叶变换或阿达玛变换。
在根据第三实施例的数字信息埋入装置2a中，把平均值计算部分37构筑成后级跟反正交变换部分36，计算组成图像信号73的所有像素值的平均值LM。然而，如上所述，正交变换获得的变换系数的DC分量代表了组成图像信号的所有像素值的平均值(见图12)。因而，平均值计算部分37可以构置在平均差累加部分35与反正交变换部分36之间，以计算块内各DC分量的平均值。
(第四实施例)图15是根据本发明第四实施例的数字信息提取装置2b的结构框图。根据第四实施例的数字信息提取装置2b是提供根据第三实施例的数字信息埋入装置2a埋入的数字信息的装置。在图15中，数字信息提取装置2b包含平均差相减部分41、正交变换部分31、块选择部分32、量化部分33和数字信息判断部分22。
根据第四实施例的数字信息提取装置2b内的正交变换部分31、块选择部分32和量化部分33的结构与根据第三实施例的数字信息埋入装置2a内的正交变换部分31、块选择部分32和量化部分33的结构相同，分配了相同的参考号，因此，不再对它们重复描述。数字信息判断部分22的结构与根据第二实施例的数字信息提取装置1b内的数字信息判断部分22相同，也分配了相同的参考号，因此不再重复描述。
平均差相减部分41接收图像信号82。除了根据第三实施例的数字信息埋入装置2a内的反正交变换部分36输出的图像信号73之外，图像信号82还包括用于在数字信息埋入装置2a内的量化部分33中进行线性量化的量化步长Q和组成数字信息埋入装置2a内的平均值计算部分37内已计算得到的图像信号73的所有像素的值的平均值LM。平均差相减部分41计算组成输入图像信号82的所有像素的值的平均值LM’，找出平均值LM’与给出的平均值LM之间的差值DL(DL=LM’-LM)。平均差相减部分41从组成图像信号82的所有像素值中减去DL。正交变换部分31根据预定的块大小，把已在平均差相减部分41内进行了相减处理的图像信号82划分成多个块，然后，对每个块内的信号计算块内变换系数。块选择部分32根据预定的块数目，把正交变换部分31内进行划分获得的多个块分成组，每个组包含一个或两个或多个块。量化部分33为块选择部分32内分组获得的每个组寻找该组各块内各DC分量的平均值M。量化部分33利用预定量化步长Q对找到的平均值M进行线性量化，计算量化值q。数字信息判断部分22判断量化部分33内计算得到的每个量化值是偶数还是奇数，根据判断结果判定埋入的数字信息的逻辑值。
现在参照图16，描述数字信息提取装置2b进行的数字信息提取方法。图16是数字信息提取装置2b进行处理的流程图。
平均差相减部分41计算组成图像信号82的所有像素值的平均值LM’(步骤S1601)。平均差相减部分41找出计算得到的平均值LM’与给出的平均值LM之间的差值DL，并从组成图像信号82的所有像素值中减去差值DL(步骤S1602)。正交变换部分31根据预定的块大小，把已在平均差相减部分41内进行了相减处理的图像信号82划分成第一至第N块，然后把每个块内的信号进行正交变换，计算块内的变换系数(步骤S1603)。块选择部分32按预定的块数把正交变换部分31内进行划分获得的第一至第N块分成第一至第S组，每组包含一个或两个或多个块(步骤S1604)。量化部分33计算每组的包括在该组内的块内的各DC分量的平均值Mn(步骤S1605)，利用给出的量化步长Q对平均值Mn进行线性量化，找出量化值qn(步骤S1606)。数字信息判断部分22进行上述第二实施例中描述的判断处理，判断图像信号中要埋入到对应于该组的位置上的数字信息的所有逻辑值(步骤S1607至A1609)。数字信息判断部分22判断是否已处理了所有组(步骤S1610)。当还存在没有处理的组时，程序返回到上述步骤S1604，重复相同的处理。
数字信息判断部分22对第一至第S组进行上述数字信息提取处理，分别提取出埋入图像信号中的逻辑值，把数字信息还原成位流。
如上所述，根据第四实施例的数字信息提取装置2b利用提取已埋入到几乎不受高频带数据损坏影响的最低频带内的DC分量以判断埋入的数字信息的逻辑值，并利用预定方法计算多块内的DC分量的平均值的量化值，因而，可以提取出精确的数字信息，而不受未经授权用户的攻击。
在组成输入图像信号82的像素值几乎不变的情况下，即使省略平均差相减部分41的结构(即步骤S1601至S1602的处理)，与根据第二实施例的上述数字信息提取装置1b相似，根据第四实施例的数字信息提取装置2b也可以进行数字信息提取处理，而不会产生任何问题。
如上述第三实施例所述，与把平均值计算部分37设置在平均差累加部分35与反正交变换部分36之间的数字信息埋入装置相比，根据第四实施例的数字信息提取装置2b也可以构筑成把平均差相减部分41和正交变换部分31相互替换。
(第五实施例)
图17是根据本发明第五实施例的数字信息埋入装置3a的结构框图。在图17中，数字信息埋入装置3a包含块选择部分32、量化部分33、信号替换部分14、平均差累加部分35和平均值计算部分37。
如图17所示，根据第五实施例的数字信息埋入装置3a构筑成省略了根据第三实施例的上述数字信息埋入装置2a内的正交变换部分31和反正交变换部分36。
即使不对图像信号71进行正交变换处理，根据第五实施例的数字信息埋入装置3a也可以进行与第三实施例相同的埋入处理。
现在简要描述数字信息埋入装置3a进行的处理。
块选择部分32接收数字化图像信号71，并根据预定的块大小把图像信号71划分成多个块，然后根据预定块的数目，把划分获得的块分成组，每组包含一个或两个或多个块。量化部分33计算块选择部分32内分组获得的每个组组内每个块的像素值的平均值M。量化部分33利用预定的量化步长Q对找出的平均值M进行线性量化，计算量化值qs。信号替换部分14根据要埋入到这些块内的数字信息的值用值(q+1)或值(q-1)替换在量化部分13内找出的量化值q。平均差累加部分35利用量化步长Q对信号替换部分14内进行替换获得的量化值(q±1)进行反线性量化，分别得到平均值Ms’。平均差累加部分35为每组计算得到的平均值Ms’与上述平均值Ms之间的差值DMs(DM=M’-M)，并把该差值加到组成组内块的所有像素的值上，输出已经过埋入处理的图像信号74。平均值计算部分37计算组成图像信号74的所有像素值的平均值LM。
如上所述，根据第五实施例的数字信息埋入装置3a也可以对输入图像信号未经过离散余弦变换、博利叶变换或阿达玛变换的块进行如上述第三实施例所述的数字信息埋入处理。
(第六实施例)图18是根据本发明第六实施例的数字信息提取装置3b的结构框图。在图18中，数字信息提取装置3b包含平均差相减部分41、块选择部分32、量化部分33和数字信息判断部分22。
如图18所示，根据第六实施例的数字信息提取装置3b构筑成省略了根据第四实施例的上述数字信息提取装置2b中的正交变换部分31。
根据第六实施例的数字信息提取装置3b是提取根据第五实施例的数字信息埋入装置3a埋入的数字信息的装置。
下面简要描述数字信息提取装置3b进行的处理。
平均差相减部分41接收图像信号83。除了根据第五实施例的数字信息埋入装置3a的平均差累加部分35输出的图像信号74之外，图像信号83还包括数字信息埋入装置3a内的量化部分33中进行线性量化所用的量化步长Q以及组成数字信息埋入装置3a内的平均值计算部分37中计算得到的图像信号74的所有像素值的平均值LM。平均差相减部分41计算组成输入的图像信号83的所有像素值的平均值LM’，找出平均值LM’与给出的平均值LM之间的差值DL(DL=LM’-LM)。平均差相减部分41从组成图像信号83的所有像素值中减去差值DL。块选择部分32根据预定的块大小，把已在平均差相减部分41内进行了相减处理的图像信号83分成多个块，然后根据预定的块数目把这些块分成组，每组包含一个或两个或多个块。量化部分33为块选择部分32内分组获得的每个组找出组成组内每个块的像素值的平均值M。量化部分33利用预定的量化步长Q对找出的平均值M进行线性量化，计算量化值q。数字信息判断部分22判断量化部分33内计算得到的量化值是偶数还是奇数，并根据判断结果判定埋入的数字信息的逻辑值。
利用上述结构，与第四实施例中所述的一样，即使对输入图像没有经过离散余弦变换、傅利叶变换或阿达玛变换的块进行上述第三实施例中所述的数字信息埋入处理，根据第六实施例的数字信息提取装置3b也可以精确地提取出埋入的数字信息。
(第七实施例)图19是根据本发明第七实施例的数字信息埋入装置4a的结构框图。在图19中，数字信息埋入装置4a包含频带划分部分11、映射信息产生部分52、信号替换部分53和频带合成部分17。
根据第七实施例的数字信息埋入装置4a的频带划分部分11和频带合成部分17的结构分别与上述已有技术中描述的频带划分装置11以及根据第一实施例的数字信息埋入装置1a内的频带合成部分17相同，并分配了相同的参考号，因此不再重复描述。
频带划分部分11接收数字化图像信号71，并利用离散小波变换，把图像信号71划分成10个频带信号，即LL3信号、LHi信号、HLi信号和HHi信号，以计算各自的变换系数。映射信息产生部分12对频带划分部分11内划分获得的第三分层信号(除了LL3信号之外)产生映射信息，指示对应于信号内的一任意数据的相同划分方向上相同空间表示区域内的所有变换系数的绝对幅度值是否大于预定的设置值R。相同划分方向上的相同空间表示区域表示由频带划分部分11内相同的频带划分方向上的信号组成的区域，即，由LH3信号、LH2信号和LH1信号组成的区域，或由HL3信号、HL2信号和HL1信号组成的区域，HH3信号、HH2信号和HH1信号组成的区域。信号替换部分53涉及到映射信息产生部分52内产生的映射信息的每个值，以便在该值不大于预定设置值R时根据要埋入的数字信息用其它数值替换变换系数。频带合成部分17合成已在信号替换部分53内进行了埋入处理(即变换系数替换)的多个频带的频带分量信号，重构图像信号75。
下面参照图20至22，描述数字信息埋入装置4a进行的埋入数字信息的方法。
图20是映射信息产生部分52进行处理的流程图。图20示出了产生与其水平分量为高和其垂直分量为低的HL3信号有关的映射信息。图21示出了解释产生映射信息的视图。图22是信号替换部分53内进行处理的流程图。
现在描述映射信息产生部分52内进行的处理。
参照图20，映射信息产生部分52根据频带划分部分11的输出选择HL3信号任意位置上的一个变换系数(步骤S2001)。提取与HL3中所选的变换系数相同的划分方向上相同空间表示区域内的变换系数(步骤S2002)。与HL3信号相同的划分方向上相同空间表示区域内的变换系数总计有21个变换系数，即一个HL3信号内的变换系数、四个HL2信号内的变换系数以及16个HL1信号内的变换系数(图21(a)中涂墨的部分)。判断这21个变换系数的绝对幅值是否大于预定设置值R(步骤S2003)。设置值R可以随例如要埋入的数字信息的长度而任意确定。当在步骤S2003判定所有21个变换系数的绝对幅值不大于设置值R，则在对应于变换系数位置上的映射位置上设置信息“1”(步骤S2004)。另一方面，当在步骤S2003没有判定所有21个变换系数的绝对幅值不大于设置值R，则在对应于变换系数位置的映射位置上设置信息“0”(步骤S2005)。
此后，判断是否已对HL3信号中的所有变换系数产生了映射信息。当还存在没有产生映射信息的变换系数时，选择该变换系数，之后把程序返回到前述步骤S2002，重复进行相同的处理(步骤S2006至S2007)。
映射信息产生部分52对HL3信号中的所有变换系数和与HL3信号中的变换系数相同的划分方向相同空间表示区域内的HL2和HL1信号中的变换系数进行上述处理，产生大小对应于HL3信号中的变换系数的映射信息(见图21(b))。
现在描述信号替换部分53内进行的处理。
参照图22，信号替换部分53参照表示映射信息产生部分52产生的映射信息标题位置的信息(可以任意确定标题的位置)(步骤S2201)。把表示要埋入的数字信息的位的位置的计数n(n的取值范围从1到数字信息的最后一位)取作1(步骤S2202)。数字信息是对版权拥有者的名字、产生日期等作二进制编码获得的位流。判断有关的位置上的映射信息是否为“1”(步骤S2203)。当在步骤S2203判断映射信息为“1”，则进一步判断要埋入到该位置的数字信息内第n位的逻辑值是否为“1”(步骤S2204)。当在步骤S2204判断第n位的逻辑值为“1”时，用一个值+K(加上K)来替换与引用的上述位置对应的HL3信号相同的划分方向相同空间表示区域内的所有21个变换系数。反之，当第n位的逻辑值为“0”时，用一个值-K(减去K)来替换与引用的上述位置对应的HL3信号相同的划分方向相同空间表示区域内的所有21个变换系数(步骤S2206)。较佳地，值K的绝对值不大于设置值R，以使变换系数替换处理后的图像劣化最小。在对第n位结束了替换处理后，对n加一，以处理数字信息中的后一位(步骤S2207)。另一方面，当在步骤S2203判断映射信息为“0”时，不对变换系数进行替换处理。
此后，判断是否已引用了映射信息的所有位置。当还有未引用的映射信息的位置时，引用该位置，之后程序返回到前述步骤S2203，重复相同的处理(步骤S2208至S2209)。
信号替换部分53对映射信息的所有位置进行上述处理，并且仅对在HL3信号、HL2信号和HL1信号内的变换系数中要埋入数字信息位置的变换系数用值+K或值-K来替换。
组成要埋入的数字信息的位数和映射信息为“1”的位置数目不必彼此一致。反之，当组成数字信息的位数小于映射信息为“1”的位置数目时，可以考虑这样一些方法，例如埋入组成数字信息的所有位，然后由第一位开始连续埋入这些位的方法，以及在映射信息为“1”的所有余下的位置上埋入位“0(或1)”的方法。当组成数字信息的位数大于映射信息为“1”的位置数目时，可以考虑这样一些方法，例如，增加设置值R，以确保映射信息为“1”的位置对应于组成数字信息的位数的方法，以及把不能埋入到由HL信号组成的区域内的位连续埋入到由LH信号组成的区域内的方法。
如上所述，根据第七实施例的数字信息埋入方法4a在多个分层上把数字信息埋入到低频带信号内。因而，可以防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权使用。而且，用被设置成不大于设置值R的±K替换绝对幅值不大于设置值R的变换系数。因而，可以减小提取埋入的数字信息时对图像劣化的影响，使第三者难以检测到埋入的数字信息。
根据第七实施例的数字信息埋入装置4a中进行的离散小波变换不限于三个分层。可以进行许多次，直到LL信号达到1×1单元。
在同一划分方向同一空间表示区域内的21个变换系数的绝对幅值不大于设置值R的情况下，把映射信息产生部分52内设置的值可以设置成“0”，在其它情况下设置成“1”。
而且，当要埋入的数字信息内的位的逻辑值为“0”时，可以把在信号替换部分53内用变换系数替换的值设置成+K，在该位为“1”时设置成-K。变换系数的替换可以不用值+K和值-K替换，而用值+K和值0替换。
(第八实施例)图23是根据本发明第八实施例的数字信息提取装置4b的结构框图。根据第八实施例的数字信息提取装置4b是提取根据第七实施例的上述数字信息埋入装置4a埋入的数字信息的装置。在图7中，数字信息提取装置4b包含频带划分部分11、映射信息分析部分54、系数计算部分55和数字信息判断部分56。
根据第八实施例的数字信息提取装置4b内的频带划分部分11的结构与第七实施例中的频带划分部分11相同，并分配了相同的参考号，因此，不再重复描述了。
频带划分部分11接收图像信号84。除了根据第七实施例的数字信息埋入装置4a的频带合成部分17输出的图像信号75之外，图像信号84还包括数字信息埋入装置4a的映射信息产生部分52产生的映射信息和数字信息埋入装置4a内的信号替换部分53进行替换时使用的值K。频带划分部分11对输入的图像信号84进行离散小波变换，把图像信号84划分成10个频带信号，即LL3信号、LHi信号、HLi信号和HHi信号，并计算各自的变换系数。映射信息分析部分54根据映射信息取出对应于映射信息为“1”的位置的相同划分方向相同空间表示区域内的21个变换系数。系数计算部分55利用包括在映射信息分析部分54内取出的变换系数中的一个或两个或多个频带内的变换系数，根据值K计算变换系数的总值Y。数字信息判断部分56判断系数计算部分55内计算得到的总值Y的符号，并根据判断结果取出埋入的数字信息。
现在参照图24，描述数字信息提取装置4b进行的数字信息提取方法。图24是映射信息分析部分54、系数计算部分55和数字信息判断部分56进行处理的流程图。图24示出了这样一个例子，即分析与其水平频率分量为高和其垂直频率分量为低的HL3信号有关的映射信息，以提取数字信息。
参照图24，映射信息分析部分54引用映射信息产生部分52产生的映射信息标题位置内的信息(步骤S2401)。判断引用位置上的映射信息是否为“1”(步骤S2402)。当在步骤S2402判断映射信息为“1”时，则提取出对应于映射位置的相同划分方向相同空间表示区域内的HL3信号、HL2信号和HL1信号内的所有变换系数(步骤S2403)。系数计算部分55利用包括在步骤S2403提取出的21个变换系数中的一个或两个或多个频带内的变换系数，即利用HL3信号、HL2信号和HL1信号中的一个或两个或多个信号，计算变换系数的总计值Y(步骤S2404)。另一方面，当在步骤S2402判断映射信息为“0”时，则不进行处理。
在计算总计值Y时，定义“HL3信号、HL2信号和HL1信号的一个或两个或多个信号”是为了应付这样一种情况，即，如上述要解决的问题一样，由于高频带的任何影响而使变换系数的符号改变了。例如，对高频带的影响最容易施加在浅分层信号上，所以可以如下不利用HL1信号而是利用HL3信号和HL2信号来计算总计值Y，以增加总计值Y的可靠性Y=(HL3信号内的变换系数)×4+(HL2信号内的四个变换系数之和)把HL3信号中的变换系数乘以4是为了通过加权高频带不易受到影响的深分层信号来获得高可靠性的总计值Y。计算总计值Y的方法不限于上述的例子。由输入的图像信号84的状态可以适当地和任意地确定。
再参照图24，数字信息判断部分56判断上述步骤S2405计算的总计值Y的符号是正还是负(步骤S2405)。当步骤S2405判断总计值Y的符号为正时，则判定已计算了总计值Y的变换系数的位置上埋入的数字信息取值“1”(步骤S2406)。另一方面，当步骤S2405判断总计值Y的符号为负时，则判定该位置上埋入的数字信息取值“0”(步骤S2407)。
此后，判断是否已引用了映射信息的所有位置。如果映射信息还有未引用的位置，则引用该位置，之后程序返回到前述步骤S2402，重复相同的处理(步骤S2408和S2409)。因而，提取和产生数字信息。
如上所述，根据第八实施例的数字信息提取装置4b利用取出已埋入到几乎不受高频带的数据损坏影响的变换系数，从而判断埋入的数字信息的逻辑值，并用预定的方法计算这些变换系数的总计值。因而，可以提取精确的数字信息，而不受未经授权用户的攻击。
(第九实施例)图25是根据本发明第九实施例的数字信息埋入装置5a的结构框图。在图25中，数字信息埋入装置5a包含频带划分部分11、映射信息产生部分61、信号变换部分62、信号替换部分63和频带合成部分17。
根据第九实施例的数字信息埋入装置5a内的频带划分部分11和频带合成部分17的结构分别与根据第七实施例的数字信息埋入装置4a中的频带划分部分11和频带合成部分17相同，并分配了相同的参考号，因此，不再重复描述。
频带划分部分11接收数字化图像信号71，并利用离散小波变换把图像信号71划分成10个频带信号，即LL3信号、LHi信号、HLi信号和HHi信号，以计算各自的变换系数。映射信息产生部分61对频带划分部分11内进行划分获得的第三分层信号(不包括LL3信号)产生映射信息，指示变换系数的绝对幅值是否介于预定的两个设置值之间。信号变换部分62根据要埋入的数字信息和变换系数的符号指定要埋入的变换值。信号替换部分63用信号变换部分62指定的变换值替换变换系数。频带合成部分17合成已在信号替换部分63内进行了埋入处理的多个频带信号，重构图像信号76。
现在参照图26至28描述数字信息埋入装置5a进行的埋入数字信息的方法。
图26是映射信息产生部分61中进行处理的流程图。图26示出了这样一个例子，即与其水平频率分量为高且其垂直频率分量为低的HL3信号有关的映射信息的例子。图27是表示信号变换部分62指定的变换内容的视图。图28是信号替换部分63中进行处理的流程图。
现在描述映射信息产生部分61内进行的处理。
参照图26，映射信息产生部分61根据频带划分部分11的输出选择HL3信号的任意位置内的一个变换系数(步骤S2601)。判断变换系数的绝对幅值是否在不大于阈值TL也不大于阈值TH的范围内(下面称为阈值范围)(步骤S2602)。阈值TL和TH可以是随例如要埋入的数字信息的长度任意确定。当在步骤S2602的判断绝对幅值在阈值范围内时，把信息“1”设置到对应于HL3信号的该位置的阈值映射位置(步骤S2603)。另一方面，当在步骤S2602判断绝对幅值不在该范围内时，把信息“0”设置到对应于HL3信号的该位置的阈值映射位置(步骤S2604)。此后，判断是否已对HL3信号中的所有变换系数产生了映射信息。当还存在没有产生映射信息的变换系数时，就选择该变换系数，之后程序返回到上述步骤S2602，重复相同的处理(步骤S2605和S2606)。
映射信息产生部分61对HL3信号中的所有变换系数进行上述处理，产生对应于HL3信号内的变换系数的大小映射信息。除了用于判断逻辑值的阈值(设置值)不同之外，映射信息基本上与根据第七实施例的映射信息产生部分52产生的映射信息相同。
现在描述信号变换部分62进行的处理。
如图27所示，信号变换部分62根据变换系数的符号与要埋入的数字信息内的位的逻辑值的组合发出指令，进行变换。图27表示在有关位置内的变换系数为正的情况下，当要埋入到该位置内的数字信息内的位的逻辑值为“1”时，变换值为+A(加A)，而当逻辑值为“0”时，为+B(加B)，并表示在有关位置内的变换系数为负的情况下，当要埋入到该位置内的数字信息内的位的逻辑值为“1”时，变换值为-A(减A)，而当逻辑值为“0”时，为-B(减B)。较佳地，把值A和值B的绝对值设置在上述阈值范围内(TL＜A,B＜TH)，以使变换系数替换后的图像劣化最小。
现在描述信号替换部分63内进行的处理。
参照图28，信号替换部分63引用表示映射信息产生部分61产生的映射信息标题位置的信息(步骤S2801)。表示要埋入的数字信息的位的位置的计数n取1(n取在从1至数字信息最后一位范围内的值)(步骤S2802)。判断有关位置的映射信息是否为“1”(步骤S2803)。当在步骤S2803判断映射信息为“1”时，则判断引用位置的变换系数的符号为正还是负，并判断要埋入到该位置内的数字信息内第n位的逻辑值是“1”还是“0”(步骤S2804)。根据在步骤S2804的判断结果和信号变换部分62发送的进行变换的指令，用变换值(±A或±B)替换该变换系数(步骤S2805)。在结束了对第n位的替换处理后，n加1，以处理数字信息中后续的位(步骤S2806)。另一方面，当步骤S2803判断映射信息为“0”时，不对变换系数进行替换处理。
此后，判断是否已引用了映射信息中的所有位置。如果映射信息中还有未引用的位置，则引用该位置，之后程序返回到上述步骤S2803，重复进行相同的步骤(步骤S2807和S2808)。
信号替换部分63对映射信息的所有位置进行上述处理，并且，仅用值±A或值±B之一在HL3信号中替换要埋入数字信息的位置内的变换系数。
在经过上述处理之后，如上所述，频带合成部分17重构10个频带信号，即LL3信号、LHi信号、HLi信号和HHi信号，作为已经过埋入处理的图像信号76，以输出图像信号76。
如上所述，根据第九实施例的数字信息埋入装置5a仅把数字信息埋入到不易受到影响的深分层信号内的变换系数中。因而，与根据第七实施例的数字信息埋入装置4a相比，可以更有力地防止埋入的数字信息丢失，阻止第三者未经授权利用。而且，根据变换系数的符号，把其绝对幅值在不大于阈值TL也不大于阈值TH的范围内的变换系数变换成在阈值范围内的值，所以可以减小提取埋入的数字信息时对图像劣化的影响，并且使第三者难以检测到埋入的数字信息。
(第十实施例)图29是根据本发明第十实施例的数字信息提取装置5b的结构框图。根据第十实施例的数字信息提取装置5b是提取根据第九实施例的上述数字信息埋入装置5a埋入的数字信息的装置。在图29中，数字信息提取装置5b包含频带划分部分11、映射信息分析部分64、误差计算部分65和数字信息判断部分66。
根据第十实施例的数字信息提取装置5b内的频带划分部分11的结构与根据第七实施例的数字信息埋入装置4a中的频带划分部分11的结构相同，并分配了相同的参考号，因此，不再重复描述。
频带划分部分11接收图像信号85。除了根据第九实施例的数字信息埋入装置5a内的频带合成部分17输出的图像信号76之外，图像信号85还包括数字信息埋入装置5a中的映射信息产生部分61产生的映射信息以及数字信息埋入装置5a人的信号变换部分62指定的变换值A和B。频带划分部分11对输入的图像信号85进行离散小波变换，把图像信号76划分成10个频带信号，即LL3信号、LHi信号、HLi信号和HHi信号，并计算各自的变换系数。映射信息分析部分64根据映射信息提取对应于映射信息值为“1”的位置的变换系数。误差计算部分65计算映射信息分析部分64中提出的变换系数的绝对幅值C与变换值A和B之间的误差。根据误差计算部分65计算得到的误差，数字信息判断部分66判断数字信息中埋入变换系数内的位的逻辑值是“1”还是“0”，以提取数字信息。
现在参照图30，描述数字信息提取装置5b进行的数字信息提取方法。图30是映射信息分析部分64、误差计算部分65和数字信息判断部分66中进行处理的流程图。图30示出了分析与其水平频率分量为高而其垂直频率分量为低的HL3信号有关的映射信息以提取数字信息的例子。
参照图30，映射信息分析部分64引用映射信息产生部分61产生的映射信息标题位置的信息(步骤S3001)。判断引用位置的映射信息是否为“1”(步骤S3002)。当在步骤S3002判断映射信息为“1”时，则提取HL3信号中对应于该映射位置的变换系数(步骤D3003)。误差计算部分65由在步骤S3003提取的变换系数的绝对幅值C和信号变换部分62中指定的变换值A和B计算下列绝对误差D1和D2(步骤S3004):
D1=｜C-A｜,D2=｜C-B｜数字信息判断部分66比较误差计算部分65计算得到的绝对误差D1和D2的值(步骤S3005)。在步骤S3005的比较中，当D1的值小于D2的值时，就判定埋入提取的变换系数的位置内的数字信息为“1”(步骤S3006)。反之，在步骤S3005的比较中，当D2的值小于D1的值时，就判定埋入该位置的数字信息为“0”(步骤S3007)。另一方面，当在步骤S3002判断映射信息为“0”时，则不进行处理。
此后，判断是否已引用了映射信息的所有位置。如果映射信息还存在没有引用的位置，则引用该位置，之后程序返回到上述步骤S3002，重复相同的步骤(步骤S3008和S3009)。因而，提取和再现出数字信息。
如上所述，根据第十实施例的数字信息提取装置5b，提取出已埋入到几乎不受高频带内的数据损坏影响的深分层信号内的变换系数来判断埋入的数字信息的逻辑值，利用预定的方法计算变换系数的绝对误差D1和D2，并把它们彼此比较，因而，可以提取出精确的数字信息，而不受到非授权用户的攻击。
(第十一实施例)图31是根据本发明第十一实施例的数字信息埋入装置6a的结构框图。在图31中，数字信息埋入装置6a包含正交变换部分31、映射信息产生部分61、信号变换部分62、信号替换部分63和反正交变换部分36。
如图31所示，根据第十一实施例的数字信息埋入装置6a构筑成用正交变换部分31和反正交变换部分36分别替换根据第九实施例的数字信息埋入装置5a内的频带划分部分11和频带合成部分17。正交变换部分31和反正交变换部分36的结构与根据第三实施例的数字信息埋入装置2a中的正交变换部分31和反正交变换部分36相同，并分配了相同的参考号，因此不再重复描述。
正交变换部分31接收图像信号71，并根据预定的块大小把图像信号71划分成多个块，然后对每个块中的信号进行正交变换，计算块内的变换系数。映射信息产生部分61利用正交变换部分31内计算得到的变换系数中具有除了DC分量之外的分量的各个变换系数产生上述映射信息。要求这里使用的变换系数是具有低频分量的各个变换系数，以抵抗第三者的攻击。反正交变换部分36对埋入处理后的变换系数进行反正交变换，重构图像信号77，以输出图像信号77。
如上所述，根据第十一实施例的数字信息埋入装置5b也可以对已经过离散余弦变换、傅利叶变换或阿达玛变换的图像信号71的输入进行第九实施例中描述的上述数字信息埋入处理。
(第十二实施例)图32是根据本发明第十二实施例的数字信息提取装置6b的结构框图。根据第十二实施例的数字信息提取装置6b是一种提取根据第十一实施例的上述数字信息埋入装置6a埋入的数字信息的装置。在图32中，数字信息提取装置6b包含正交变换部分31、映射信息分析部分64、误差计算部分65和数字信息判断部分66。
如图32所示，根据第十二实施例的数字信息提取装置6b构筑成用根据第十一实施例的数字信息埋入装置6a内的正交变换部分31替换根据第十实施例的数字信息提取装置5b中的频带划分部分11。
正交变换部分31接收图像信号86。除了根据第十一实施例的数字信息埋入装置6a的反正交变换部分36输出的图像信号77之外，图像信号86还包括数字信息埋入装置6a内的映射信息产生部分61产生的映射信息，以及数字信息埋入装置6a内的信号变换部分62指定的变换值A和B。正交变换部分31根据预定的块大小，把输入的图像信号86划分成多个块，然后对每个块内的信号进行正交变换，以计算块内的变换系数。映射信息分析部分64根据映射信息，提取对应于映射信息值为“1”的位置的变换系数。误差计算部分65计算映射信息分析部分64内提取的变换系数的绝对幅值C与变换值A和B之间的误差。数字信息判断部分66根据误差计算部分65中计算得到的误差值，判断数字信息中埋入该变换系数的位的逻辑值为“1”还是“0”，提取数字信息。
通过上述结构，根据第十二实施例的数字信息提取装置6b可以如第十实施例一样，精确地提取埋入的数字信息，即使已经过离散余弦变换、傅利叶变换或阿达玛变换的图像信号77经过上述第九实施例描述的数字信息埋入处理。
通常，根据第一至第十二实施例的数字信息埋入装置和提取装置实现的每个功能都可以由存储了预定程序数据的存储设备(ROM、RAM、硬盘等)和执行程序数据的CPU(中央处理单元)来实现。在这种情况下，可以把每个程序数据通过诸如CD-ROM或软盘等记录媒体引入。
虽然已详细描述和图示说明了本发明，但应当清楚地理解，这些只是图示和举例，并不是限制，本发明的精神和范围仅由所附权利要求书的各项权利要求来限定。
权利要求
1.一种把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入装置，包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；块划分装置，根据预定块大小把划分获得的所述多个频带的最低频带划分成多个块；量化装置，计算每个所述块的的块变换系数平均值M，并利用预定量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，以计算量化值；信号替换装置，根据所述量化值和要埋入的对应于该块的所述数字信息值替换每个所述块的量化值；平均差累加装置，利用所述量化步长Q对每个所述块的所述被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’和所述平均值M之差DM(=M’-M)加到块中的所有变换系数上；平均值计算装置，计算累加了所述差值DM后的最低频带内的变换系数的平均值LM；以及频带合成装置，利用累加了所述差值DM后的最低频带和其它频带后重构已埋入了所述数字信息的数字图像信号。
2.一种把固有数字信息埋入数字图像信号中的数字信息埋入装置，包含正交变换装置，把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，以计算变换系数；块选择装置，根据预定数量的块，把划分获得的所述多个块进一步分类成组，每组包含一个或两个或多个块；量化装置，为属于每个所述组的每个块找出该块内变换系数中具有最低频率分量(下称DC分量)的变换系数，并计算块中各DC分量的平均值M，利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；信号替换装置，根据所述量化值和要埋入的对应于该组的所述数字信息的值替换每个组的量化值；平均差累加装置，利用所述量化步长Q对所述每组的所述被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与所述平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到属于该组的块中的所有DC分量上；反正交变换装置，把累加了所述差值DM之后的多个块进行反正交变换，重构已埋入数字信息的数字图像信号；以及平均值计算装置，计算所述重构的数字图像信号中像素幅值的平均值LM。
3.如权利要求2所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述正交变换装置进行的信号变换为离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换之任一种。
4.一种把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入装置，包含块选择装置，把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；量化装置，计算每个块的组成该块的像素平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对所述平均值M进行线性量化，计算量化值；信号替换装置，根据所述量化值和要埋入的相应块的所述数字信息的值，替换所述每个块的量化值；平均差累加装置，利用所述量化步长Q对所述每个块的所述被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与所述平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到组成块的所有像素上；以及平均值计算装置，计算累加了所述差值DM后的数字图像信号的像素幅值的平均值LM。
5.如权利要求1所述的数字信息埋入装置，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述信号替换装置用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
6.如权利要求2所述的数字信息埋入装置，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述信号替换装置用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
7.如权利要求3所述的数字信息埋入装置，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述信号替换装置用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
8.如权利要求4所述的数字信息埋入装置，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述信号替换装置用最接近(M/Q)值的奇数值替换量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
9.一种数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取装置包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；块划分装置，根据预定的块大小，把划分获得的所述多个频带的最低频带划分成多个块；量化装置，计算所述每个块的块内变换系数的平均值M，并利用预定的量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
10.一种数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、量化步长和输出时最低频带内变换系数的平均值LM，该数字信息提取装置包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；平均差相减装置，计算划分获得的多个频带的最低频带内变换系数的平均值LM’，从最低频带内的所有变换系数中减去平均值LM’与所述平均值LM之间的差值DM(=LM’-LM)；块划分装置，根据预定的块大小，把减去了所述差值DL后的最低频带划分成多个块；量化装置，计算所述每个块的块内变换系数的平均值M，并利用所述量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
11.一种数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的信号变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取装置包含正交变换装置，把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；块选择装置，根据预定的块的数量，对划分获得的所述多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；量化装置，计算所述每组的具有属于该组的块内的最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长，对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
12.一种数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的信号变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、量化步长和输出时数字图像信号中像素幅值的平均值LM，该数字信息提取装置包含平均差相减装置，计算输入时所述数字图像信号内像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号中所有的像素值中减去平均值LM’与所述平均值LM之间的差值DM(=LM’-LM)；正交变换装置，把减去了所述差值DL后的所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；块选择装置，根据预定的块的数量，把划分获得的所述多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；量化装置，计算每组的具有属于该组的块内的最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长，对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
13.一种数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用划分数字图像信号获得的组成每块的像素平均值中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取装置包含块选择装置，把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；量化装置，计算所述每个块的组成该块的像素的平均值，并利用所述量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果，提取埋入的数字信息。
14.一种数字信息提取装置，提取特定装置埋在以划分数字图像信号获得的组成每个块的像素平均值中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、量化步长以及在输出时数字图像信号内像素幅值的平均值LM，该数字信息提取装置包含平均差值相减装置，计算输入时所述数字图像信号内的像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号的所有像素值中减去平均值LM’与平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；块选择装置，把减去了所述差值DL的数字图像信号划分成多个块，每个块由预定的多个像素组成；量化装置，计算组成划分获得的每个块的像素的平均值，并利用所述量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及数字信息判断装置，判断所述量化值是偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
15.一种把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入装置，包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分，把所述数字图像信号划分成多个频带以获得变换系数；映射信息产生装置，根据在与一个或两个频带相同划分方向的相同空间表示范围内的所有变换系数或其它变换系数的绝对幅值是否大于预定设置值的判定，对每个包括在划分获得的所述多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；信号替换装置，根据要埋入到变换系数中的数字信息值，用预定的变换值替换对应于所述映射信息的真/假值为真值的位置的所有所述变换系数和所述其它变换系数；以及频带合成装置，合成所述替换后的所述多个变换系数，重构数字图像信号。
16.如权利要求15所述的数字信息埋入装置，其特征在于，把所述变换值设置成不大于所述设置值的整数±K，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述信号替换装置用变换值+K替换所述变换系数和所述其它变换系数，而当所述位取逻辑值0时，用变换值-K替换变换系数。
17.如权利要求15所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述映射信息产生装置对包括在其水平分量为低且其垂直分量为高的频带和其水平分量为高且其垂直分量为低的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
18.如权利要求16所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述映射信息产生装置对包括在其水平分量为低且其垂直分量为高的频带和其水平分量为高且其垂直分量为低的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
19.一种把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入装置，包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分，把所述数字图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；映射信息产生装置，根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的所述多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储真/假值的映射信息；信号替换装置，根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的所述数字信息值，用预定的变换值替换对应于所述映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；以及频带合成装置，合成替换后的所述多个变换系数，重构数字图像信号。
20.一种把固有数字信息埋入到数字图像信号的数字信息埋入装置，包含正交变换装置，把所述数字图像信号划分成多个预定大小的块信号，并对每个块信号进行正交变换，计算变换系数；映射信息产生装置，根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的所述多个块信号的一个或两个块信号内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；信号替换装置，根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的所述数字信息值，用预定的变换值替换对应于所述映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；以及反正交变换装置，对经替换后的多个变换系数进行反正交变换，重构数字图像信号。
21.如权利要求20所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述正交变换装置进行离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换中任一种的频率变换。
22.如权利要求19所述的数字信息埋入装置，其特征在于，把所述变换值设置成在所述上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，所述信号替换装置用变换值+A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换所述变换系数。
23.如权利要求20所述的数字信息埋入装置，其特征在于，把所述变换值设置成在所述上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，所述信号替换装置用变换值+A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换所述变换系数。
24.如权利要求21所述的数字信息埋入装置，其特征在于，把所述变换值设置成在所述上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，所述信号替换装置用变换值+A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换所述变换系数。
25.如权利要求19所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
26.如权利要求20所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
27.如权利要求21所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
28.如权利要求22所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
29.如权利要求23所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
30.如权利要求24所述的数字信息埋入装置，其特征在于，所述映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
31.一种数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分来划分数字图像信号获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号和表示数字信息埋入位置的映射信息，该数字信息提取装置包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；映射信息分析装置，根据所述映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数以及与包括该变换系数的频带相同划分方向的相同空间表示范围内的其它变换系数；系数计算装置，计算包括在所述变换系数的一个或两个或多个频带内的变换系数和提取的所述其它变换系数的总计值；以及数字信息判断装置，判断所述总计值的符号，并根据判断结果提取埋入的数字信息。
32.一种数字信息提取装置，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分方式划分数字图像信号获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息，该数字信息提取装置包含频带划分装置，利用离散小波变换或子频带划分把所述图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；映射信息分析装置，根据所述映射信息提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的所述变换系数；误差计算装置，计算所述提取的变换系数与所述变换值之间的绝对误差；以及数字信息判断装置，判断该绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
33.一种数字信息提取装置，提取特定装置埋在把数字图像信号经过离散余弦变换、傅利叶变换或阿达玛变换中任一种频率变换、然后把数字图像信号分成块并把每块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息，该数字信息提取装置包含正交变换装置，把所述数字图像信号划分成预定大小的多块信号，并把每块信号经过正交变换，计算变换系数；映射信息分析装置，根据所述映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；误差计算装置，计算所述提取的变换系数与所述变换值之间的绝对误差；以及数字信息判断装置，判断绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
34.一种埋入固有数字信息的数字信息埋入方法，包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号分成多个频带，以获得变换系数；根据预定的块大小，把划分获得的所述多个频带的最低频带分成多个块；计算所述每个块的块内变换系数平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q是不小于1的整数)对该平均值M进行线性量化，以计算量化值；根据所述量化值和要埋入的对应于该块的所述数字信息值替换每个块的量化值；利用所述量化步长Q对所述每个块的被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’和所述平均值M之差DM(=M’-M)加到块中的所有变换系数上；计算累加了所述差值DM后的最低频带内的变换系数的平均值LM；以及利用累加了所述差值DM后的最低频带和其它频带重构已埋入了所述数字信息的数字图像信号。
35.一种把固有数字信息埋入数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，以计算变换系数；根据预定数量的块，把划分获得的所述多个块进一步分类成组，每组包含一个或两个或多个块；为属于所述每个组的每个块寻找块中变换系数具有最低频率分量(下文称为直流(DC)分量)的变换系数，并计算块中各DC分量的平均值M，利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；根据所述量化值和要埋入的对应于该组的所述数字信息的值替换所述每个组的量化值；利用所述量化步长Q对所述每组的所述被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与所述平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到属于该组的块中的所有DC分量上；把累加了所述差值DM之后的多个块进行反正交变换，重构已埋入数字信息的所述数字图像信号；以及计算所述重构的数字图像信号中像素幅值的平均值LM。
36.如权利要求35所述的数字信息埋入方法，其特征在于，分别计算变换系数的所述步骤进行的信号变换是离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换之任一种。
37.一种把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；计算所述每个块的组成该块的像素平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；根据所述量化值和要埋入到相应块的所述数字信息值，替换每个块的量化值；利用所述量化步长Q对所述每个块的所述被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与所述平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到组成块的所有像素上；以及计算累加了所述差值DM后的数字图像信号的像素幅值的平均值LM。
38.如权利要求34所述的数字信息埋入方法，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，替换所述量化值的所述步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换所述量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
39.如权利要求35所述的数字信息埋入方法，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述替换量化值的所述步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换所述量化直，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
40.如权利要求36所述的数字信息埋入方法，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述替换量化值的步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换所述量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
41.如权利村注37所述的数字信息埋入方法，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述替换量化值的所述步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换所述量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换量化值。
42.一种数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取方法包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；根据预定的块大小，把划分获得的所述多个频带的最低频带划分成多个块；计算所述每个块的块内变换系数的平均值M，并利用预定的量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
43.一种数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、量化步长和输出时最低频带内的变换系数的平均值LM，该数字信息提取方法包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；计算划分获得的所述多个频带的最低频带内变换系数的平均值LM’，从最低频带内的所有变换系数中减去平均值LM’与所述平均值LM之间的差值DM(=LM’-LM)；根据预定的块大小，把减去了所述差值DL后的最低频带划分成多个块；计算所述每个块的块内变换系数的平均值M，并利用所述量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
44.一种数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的频率变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取方法包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；根据预定的块的数量，对划分获得的所述多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；计算所述每组的具有属于该组的块内的最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长，对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
45.一种数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的信号变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、量化步长和输出时数字图像信号中的像素幅值的平均值LM，该数字信息提取方法包含列步骤计算输入时所述数字图像信号内像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号中所有的像素值中减去平均值LM’与所述平均值LM之间的差值DM(=LM’-LM)；把减去了所述差值DL后的所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；根据预定的块的数量，把划分获得的所述多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；计算所述每组的具有属于该组的块内最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长，对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
46.一种数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用划分数字图像信号获得的组成每块的像素平均值中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号和量化步长，该数字信息提取方法包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；计算所述每个块的组成该块的像素的平均值，并利用所述量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果，提取埋入的数字信息。
47.一种数字信息提取方法，提取特定装置埋在划分数字图像信号获得的组成每个块的像素的平均值中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、量化步长以及在输出时数字图像信号内的像素幅值的平均值LM，该数字信息提取方法包含下列步骤计算输入时所述数字图像信号内的像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号的所有像素值中减去平均值LM’与所述平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；把减去了所述差值DL的所述数字图像信号划分成多个块，每个块由预定的多个像素组成；计算组成划分获得的每个块的像素的平均值，并利用所述量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值是偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
48.一种把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分，把所述数字图像信号划分成多个频带以获得变换系数；根据在与一个或两个频带相同划分方向的相同空间表示范围内的所有变换系数或其它变换系数的绝对幅值是否大于预定设置值的判定，对每个包括在划分获得的所述多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；根据埋入到变换系数中的所述数字信息值，用预定的变换值替换对应于所述映射信息的真/假值为真值的位置的所述所有变换系数和所述其它变换系数；以及合成所述替换后的所述多个变换系数，重构数字图像信号。
49.如权利要求48所述的数字信息埋入方法，其特征在于，把所述变换值设置成不大于所述设置值的整数±K，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述替换步骤用变换值+K替换所述变换系数和所述其它变换系数，而当所述位取逻辑值0时，用变换值-K替换所述变换系数。
50.如权利要求48所述的数字信息埋入方法，其特征在于，所述产生步骤对包括在其水平分量为低且其垂直分量为高的频带和其水平分量为高且其垂直分量为低的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
51.如权利要求49所述的数字信息埋入方法，其特征在于，所述产生步骤对包括在其水平分量为低且其垂直分量为高的频带和其水平分量为高且其垂直分量为低的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
52.一种把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分，把所述数字图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的所述多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储真/假值的映射信息；根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的所述数字信息值，用预定的变换值替换对应于所述映射信息的真/假值为真值的位置的所述变换系数；以及合成所述替换后的所述多个变换系数，重构数字图像信号。
53.一种把固有数字信息埋入到数字图像信号中的数字信息埋入方法，包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个预定大小的块信号，并对每个块信号进行正交变换，计算变换系数；根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的所述多个块信号的一个或两个块信号内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的所述数字信息值，用预定的变换值替换对应于所述映射信息的真/假值为真值的位置的所述变换系数；以及对经替换后的所述多个变换系数进行反正交变换，重构数字图像信号。
54.如权利要求53所述的数字信息埋入方法，其特征在于，所述计算步骤进行的频率变换为离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换中任一种。
55.如权利要求52所述的数字信息埋入方法，其特征在于，把所述变换值设置成在所述上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，所述替换步骤用变换值+A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换所述变换系数。
56.如权利要求53所述的数字信息埋入方法，其特征在于，把所述变换值设置成在所述上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，所述替换步骤用变换值+A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换所述变换系数。
57.如权利要求54所述的数字信息埋入方法，其特征在于，把所述变换值设置成在所述上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，所述替换步骤用变换值+A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换所述变换系数。
58.如权利要求52所述数字信息埋入方法，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
59.如权利要求53所述数字信息埋入方法，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
60.如权利要求54所述的数字信息埋入方法，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
61.如权利要求55所述的数字信息埋入方法，其特征在于，所述映射信息产生装置相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
62.如权利要求56所述的数字信息埋入方法，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
63.如权利要求57所述的数字信息埋入方法，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
64.一种数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分来划分数字图像信号获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号和表示数字信息埋入位置的映射信息，该数字信息提取方法包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；根据所述映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数以及与包括该变换系数的频带相同划分方向的相同空间表示范围内的其它变换系数；计算包括在变换系数的一个或两个或多个频带内的所述变换系数和提取的所述其它变换系数的总计值；以及判断所述总计值的符号，并根据判断结果提取埋入的数字信息。
65.一种数字信息提取方法，提取特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分方式划分数字图像信号获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息，该数字信息提取方法包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；根据所述映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；计算所述提取的变换系数与所述变换值之间的绝对误差；以及判断该绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
66.一种数字信息提取方法，提取特定装置埋在把数字图像信号经过离散余弦变换、傅利叶变换或阿达玛变换中任一种频率变换、然后把数字图像信号分成块并把每块进行正交变换而获得的变换系数中的固有数字信息，其中输入所述特定装置输出的数字图像信号、表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息，该数字信息提取方法包含下列步骤把所述数字图像信号划分成预定大小的多块信号，并把每块信号经过正交变换，计算变换系数；根据所述映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；计算所述提取的变换系数与所述变换值之间的绝对误差；以及判断绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
67.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在所述计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号分成多个频带，以获得变换系数；根据预定的块大小，把划分获得的多个频带的最低频带分成多个块；计算所述每个块的块内变换系数平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q是不小于1的整数)对该平均值M进行线性量化，以计算量化值；根据所述量化值和要埋入的对应于该块的所述数字信息值替换每个块的量化值；利用所述量化步长Q对所述每个块的所述被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’和所述平均值M之差DM(=M’-M)加到块中的所有变换系数上；计算累加了所述差值DM后的最低频带内的变换系数的平均值LM；以及利用累加了所述差值DM后的最低频带和其它频带重构已埋入了所述数字信息的数字图像信号。
68.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在所述计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，以计算变换系数；根据预定数量的块，把划分获得的所述多个块进一步分类成组，每组包含一个或两个或多个块；为属于每个组的每个块找出块的变换系数中具有最低频率分量(下文称为直流(DC)分量)的变换系数，并计算块中各DC分量的平均值M，利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；根据所述量化值和要埋入的对应于该组的所述数字信息的值替换每个组的量化值；利用所述量化步长Q对所述每组的所述被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与所述平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到属于该组的块中的所有DC分量上；把累加了所述差值DM之后的多个块进行反正交变换，重构已埋入所述数字信息的数字图像信号；以及计算所述重构的数字图像信号中像素幅值的平均值LM。
69.一种如权利要求68所述的记录媒体，分别计算变换系数的所述步骤进行的信号变换是离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换之任一种。
70.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在所述计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；计算所述每个块的组成该块的像素平均值M，并利用预定的量化步长Q(Q为不小于1的整数)对平均值M进行线性量化，计算量化值；根据所述量化值和要埋入到相应块的所述数字信息值，替换每个块的量化值；利用所述量化步长Q对所述每个块的所述被替换的量化值进行反线性量化，计算平均值M’，并把平均值M’与所述平均值M之间的差值DM(=M’-M)加到组成块的所有像素上；以及计算累加了所述差值DM后的所述数字图像信号的像素幅值的平均值LM。
71.如权利要求67所述的记录媒体，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的所述步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换所述量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换所述量化值。
72.如权利要求68所述的记录媒体，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的所述步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换所述量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换所述量化值。
73.如权利要求69所述的记录媒体，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的所述步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换所述量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换所述量化值。
74.如权利要求70所述的记录媒体，其特征在于，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，替换量化值的所述步骤用最接近(M/Q)值的奇数值替换所述量化值，而当所述位取逻辑值0时，用最接近(M/Q)值的偶数值替换所述量化值。
75.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在所述计算机上对特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中具有固有数字信息的数字图像信号利用所述特定装置输出的量化步长实现操作环境，该程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；根据预定的块大小，把划分获得的所述多个频带的最低频带划分成多个块；计算所述每个块的块内变换系数的平均值M，并利用预定的量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
76.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在所述计算机上对特征装置埋在利用离散小波变换或子频带划分划分数字图像信号获得的最低频带内的变换系数中具有固有数字信息的数字图像信号利用所述特定装置输出的量化步长和输出时最低频带内变换系数的平均值LM实现操作环境，该程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；计算划分获得的所述多个频带的最低频带内变换系数的平均值LM’，从最低频带内的所有变换系数中减去平均值LM’与所述平均值LM之间的差值DM(=LM’-LM)；根据预定的块大小，把减去了所述差值DL后的最低频带划分成多个块；计算所述每个块的块内变换系数的平均值M，并利用所述量化步长Q对平均值M进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
77.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在所述计算机上对特定装置埋在利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的频率变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中具有固有数字信息的数字图像信号利用所述特定装置输出的量化步长实现操作环境，该程序包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；根据预定的块的数量，对划分获得的所述多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；计算所述每组的具有属于该组的块内最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长，对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
78.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在所述计算机上对特定装置埋在利用对数字图像信号进行离散余弦变换、傅利叶变化和阿达玛变换之一的信号变换，然后把数字图像信号划分成块，把每个块进行正交变换而获得的变换系数中具有固有数字信息的数字图像信号利用所述特定装置输出的量化步长和输出时数字图像信号中的像素幅值的平均值LM实现操作环境，该程序包含列步骤计算输入时所述数字图像信号内像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号中所有的像素值中减去平均值LM’与所述平均值LM之间的差值DM(=LM’-LM)；把减去了所述差值DL后的所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成，并对每个块进行正交变换，计算变换系数；根据预定的块的数量，把划分获得的所述多个块进一步分类成组，每个组包含一个或两个或更多个块；计算所述每组的具有属于该组的块内最低频率分量的各变换系数的平均值，利用预定的量化步长，对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
79.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在所述计算机上对特定装置埋在利用划分数字图像信号获得的组成每块的像素的平均值中具有固有数字信息的数字图像信号利用所述特定装置输出的量化步长实现操作环境，该程序包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个块，每个块由多个预定的像素组成；计算所述每个块的组成该块的像素的平均值，并利用所述量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值为偶数还是奇数，根据判断结果，提取埋入的数字信息。
80.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在所述计算机上对特定装置埋在划分数字图像信号获得的组成每个块的像素的平均值中具有固有数字信息的数字图像信号利用所述特定装置输出的量化步长以及在输出时数字图像信号内像素幅值的平均值LM实现操作环境，该程序包含下列步骤计算输入时所述数字图像信号内的像素幅值的平均值LM’，并从数字图像信号的所有像素值中减去平均值LM’与所述平均值LM之间的差值DL(=LM’-LM)；把减去了所述差值DL的所述数字图像信号划分成多个块，每个块由预定的多个像素组成；计算组成划分获得的所述每个块的像素的平均值，并利用所述量化步长对该平均值进行线性量化，计算量化值；以及判断所述量化值是偶数还是奇数，根据判断结果提取埋入的数字信息。
81.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在所述计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分，把所述数字图像信号划分成多个频带以获得变换系数；根据在与一个或两个频带相同划分方向的相同空间表示范围内的所有变换系数或其它变换系数的绝对幅值是否大于预定设置值的判定，对每个包括在划分获得的所述多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；根据要埋入到变换系数中的所述数字信息值，用预定的变换值替换对应于所述映射信息的真/假值为真值的位置的所述所有变换系数和所述其它变换系数；以及合成所述替换后的所述多个变换系数，重构数字图像信号。
82.如权利要求81所述的记录媒体，其特征在于，把所述变换值设置成不大于设置值的整数±K，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1时，所述替换步骤用变换值+K替换所述变换系数和所述其它变换系数，而当所述位取逻辑值0时，用变换值-K替换所述变换系数。
83.如权利要求81所述的记录媒体，其特征在于，所述产生步骤对包括在其水平分量为低且其垂直分量为高的频带和其水平分量为高且其垂直分量为低的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
84.如权利要求82所述的记录媒体，其特征在于，所述产生步骤对包括在其水平分量为低且其垂直分量为高的频带和其水平分量为高且其垂直分量为低的频带中至少一个频带或两个频带内的变换系数产生映射信息。
85.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在所述计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分，把所述数字图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的所述多个频带的一个或两个频带内的每个变换系数产生存储真/假值的映射信息；根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的所述数字信息值，用预定的变换值替换对应于所述映射信息的真/假值为真值的位置的所述变换系数；以及合成替换后的所述多个变换系数，重构数字图像信号。
86.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，在所述计算机上实现操作环境的程序包含下列步骤把所述数字图像信号划分成多个预定大小的块信号，并对每个块信号进行正交变换，计算变换系数；根据变换系数的绝对幅值是否包括在预定的上限和下限阈值之间的判定，对包括在划分获得的所述多个块信号的一个或两个块信号内的每个变换系数产生存储了真/假值的映射信息；根据变换系数的符号和要埋入到变换系数内的所述数字信息值，用预定的变换值替换对应于所述映射信息的真/假值为真值的位置的所述变换系数；以及对经替换后的所述多个变换系数进行反正交变换，重构数字图像信号。
87.如权利要求86所述的记录媒体，其特征在于，所述计算步骤进行的频率变换为离散余弦变换、傅利叶变换和阿达玛变换中任一种。
88.如权利要求85所述的记录媒体，其特征在于，把所述变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，所述替换步骤用变换值+A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换所述变换系数。
89.如权利要求86所述的记录媒体，其特征在于，把所述变换值设置成在上限和下限阈值之间的整数±A和±B，当组成所述数字信息的每位取逻辑值1并且变换系数的符号为正时，所述替换步骤用变换值+A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值1并且变换系数的符号为负时，用变换值-A替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为正时，用变换值+B替换所述变换系数，当所述位取逻辑值0并且变换系数的符号为负时，用变换值-B替换所述变换系数。
90.如权利要求87所述的记录媒体，其特征在于，把所述变换值设置成整数±A和±B，利用所述特定装置输出映射信息进行离散小波变换或子频带划分，并且，当变换系数值不大于设置值时，根据要埋入的数字信息用另一个值替换该值，频带合成部分(17)在10个频带内合成信号，每个信号包括被替换的变换系数，以构成图像信号(75)。
91.如权利要求85所述的记录媒体，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
92.如权利要求86所述的记录媒体，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
93.如权利要求87所述的记录媒体，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
94.如权利要求88所述的记录媒体，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
95.如权利要求89所述的记录媒体，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
96.如权利要求90所述的记录媒体，其特征在于，所述产生步骤相对于具有与DC分量不同的低频分量的各变换系数产生映射信息。
97.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在所述计算机上对特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分来划分数字图像信号获得的变换系数中具有固有数字信息的数字图像信号利用输入所述特定装置输出的表示数字信息埋入位置的映射信息实现操作环境，该程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述数字图像信号划分成多个频带，获得变换系数；根据所述映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数以及与包括该变换系数的频带相同划分方向的相同空间表示范围内的其它变换系数；计算包括在所述变换系数的一个或两个或多个频带内的变换系数和提取的所述其它变换系数的总计值；以及判断所述总计值的符号，并根据判断结果提取埋入的数字信息。
98.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在所述计算机上对特定装置埋在利用离散小波变换或子频带划分方式划分数字图像信号获得的变换系数中具有固有数字信息的数字图像信号利用所述特定装置输出的表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息实现操作环境，该程序包含下列步骤利用离散小波变换或子频带划分把所述图像信号划分成多个频带，以获得变换系数；根据所述映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；计算所述提取的变换系数与所述变换值之间的绝对误差；以及判断该绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
99.一种其上记录有计算机可执行的程序的记录媒体，该程序在所述计算机上对特定装置埋在把数字图像信号经过离散余弦变换、傅利叶变换或阿达玛变换中任一种频率变换、然后把数字图像信号分成块并把每块进行正交变换而获得的变换系数中具有固有数字信息的数字图像信号利用所述特定装置输出的表示数字信息埋入位置的映射信息以及表示要埋入的变换值的信息实现操作环境，该程序包含下列步骤把所述数字图像信号划分成预定大小的多块信号，并把每块信号经过正交变换，计算变换系数；根据所述映射信息，提取对应于映射信息的真/假值为真值的位置的变换系数；计算所述提取的变换系数与所述变换值之间的绝对误差；以及判断所述绝对误差，根据判断结果提取埋入的数字信息。
全文摘要
本发明提供一种数字信息埋入和提取装置、方法以及媒体。其中,频带划分部分接收图像信号,把图像信号划分成10个频带,计算变换系数。块划分部分把LL3信号划分成预定多个块。量化部分找出变换系数的平均值M,并计算量化值。信号替换部分根据要埋入的数字信息的值用q’替换q。平均差累加部分得到平均值M’,把M’与M之间的差值加到块内的变换系数上。平均值计算部分计算累加后的变换系数的平均值LM。频带合成部分重构图像信号。
文档编号H04N7/30GK1224874SQ98123970
公开日1999年8月4日 申请日期1998年11月6日 优先权日1997年11月7日
发明者井上尚, 岩崎史朗, 岛津幹夫, 尾岛修一, 桂卓史, 宫崎明雄, 波多江英一 申请人:松下电器产业株式会社