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JP2013058965A - Digital data information embedding apparatus and embedded information detection apparatus - Google Patents

Digital data information embedding apparatus and embedded information detection apparatus Download PDF

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JP2013058965A
JP2013058965A JP2011196948A JP2011196948A JP2013058965A JP 2013058965 A JP2013058965 A JP 2013058965A JP 2011196948 A JP2011196948 A JP 2011196948A JP 2011196948 A JP2011196948 A JP 2011196948A JP 2013058965 A JP2013058965 A JP 2013058965A
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JP2011196948A
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Kenichi Sakina
健一 先名
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AT Communications Co Ltd
Original Assignee
AT Communications Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital data information embedding apparatus capable of embedding, into original data, information to be embedded, without a loss of the original data subjected to information embedding.SOLUTION: An information embedding apparatus 10, which is configured to embed information into digital original data subjected to information embedding, comprises error correction encoding unit 1 which performs error correction encoding on the original data and outputs the original data; and an information embedding unit 2 which embeds as an error, into the original data having undergone the error correction encoding by the error correction encoding unit 1, the information to be embedded.

Description

本発明は、デジタルデータの情報埋め込み技術に関する。   The present invention relates to an information embedding technique for digital data.

従来より、ステガノグラフィー(steganography)や電子透かしなどの情報埋め込み技術が知られている。例えば、電子透かしは、画像データ等のデジタルデータに著作権情報や証明書情報などの透かし情報を埋め込むものであり、画像データの一部を透かし情報に置換して電子透かし画像データを生成する。ステガノグラフィーは、画像データ等のデジタルデータを、埋込みデータを隠す伝送媒体(カバーデータ)として用いている。   Conventionally, information embedding techniques such as steganography and digital watermarking are known. For example, digital watermarks are those in which watermark information such as copyright information and certificate information is embedded in digital data such as image data, and digital watermark image data is generated by replacing a part of the image data with watermark information. Steganography uses digital data such as image data as a transmission medium (cover data) that hides embedded data.

特開2000−174628号公報JP 2000-174628 A

しかしながら、従来の情報埋め込み技術は、画像データ等の情報埋め込み対象(原データ)を利用し、埋込み情報を直接原コンテンツデータに埋め込む。例えば、原画像データに文字を埋め込む場合、原画像データをビットプレーンに分解し、その一部のビットプレーンを文字情報に置換するので、原データの一部が埋込み情報に変換されてしまい、原データを完全に複元することが困難であるとの課題がある。   However, the conventional information embedding technique uses an information embedding target (original data) such as image data and embeds the embedding information directly in the original content data. For example, when embedding characters in original image data, the original image data is decomposed into bit planes, and some of the bit planes are replaced with character information. There is a problem that it is difficult to completely duplicate data.

また、原データの一部を埋込み情報に置換して埋め込む場合、原データのデータ構造や複雑さを考慮する必要があり、埋め込み処理が複雑になる課題がある。   Further, when a part of the original data is embedded with the embedded information, it is necessary to consider the data structure and complexity of the original data, and there is a problem that the embedding process is complicated.

そこで、本発明は、情報埋め込み対象の原データが欠損することなく、埋込み情報を原データに埋め込むことができるデジタルデータの情報埋め込み装置、及び該装置により埋込み情報が埋め込まれた埋込み情報付きデータから埋込み情報を検出する埋込み情報検出装置、これらのプログラム等を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an information embedding device for digital data that can embed embedded information in the original data without loss of the original data to be embedded, and data with embedded information embedded with the embedded information by the device. It is an object of the present invention to provide an embedded information detecting device for detecting embedded information, a program thereof, and the like.

上記課題を解決するため、本発明に係るデジタルデータの情報埋め込み装置は、情報埋め込み対象の原データを誤り訂正符号化し、誤り訂正符号化された原データに対して埋込み情報を「誤り」として埋め込むことを特徴としている。すなわち、本発明の情報埋め込み装置は、原データに誤り訂正符号化の処理を遂行する誤り訂正符号化部と、誤り訂正符号化された原データに埋込み情報を誤りとして埋め込む情報埋込部と、を備える。   In order to solve the above problems, an information embedding apparatus for digital data according to the present invention performs error correction coding on original data to be embedded, and embeds embedded information as “error” in the error correction encoded original data. It is characterized by that. That is, the information embedding device of the present invention includes an error correction coding unit that performs error correction coding processing on original data, an information embedding unit that embeds embedded information as errors in the error correction coded original data, Is provided.

本発明の埋込み情報検出装置は、デジタルの原データに埋込み情報が埋め込まれた埋込み情報付きデータから埋込み情報を検出するための装置であって、埋込み情報付きデータに対して誤りとして埋め込まれた埋込み情報を復元する復元処理部を備える。   An embedded information detecting apparatus according to the present invention is an apparatus for detecting embedded information from data with embedded information in which embedded information is embedded in digital original data, wherein the embedded information is embedded as an error in the data with embedded information. A restoration processing unit for restoring information is provided.

また、本発明の他の側面は、情報埋め込み対象であるデジタルの原データに情報を埋め込むためのプログラムであって、原データに誤り訂正符号化を遂行する処理と、誤り訂正符号化された原データに埋込み情報を誤りとして埋め込む処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。   Another aspect of the present invention is a program for embedding information in digital original data that is an information embedding target, a process for performing error correction encoding on the original data, and an error correction encoded original A process of embedding embedded information in data as an error is executed by a computer.

さらに、本発明の他の側面は、デジタルの原データに埋込み情報が埋め込まれた埋込み情報付きデータから前記埋込み情報を検出するためのプログラムであって、埋込み情報付きデータに対して誤りとして埋め込まれた埋込み情報を復元する復元処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。   Furthermore, another aspect of the present invention is a program for detecting embedded information from data with embedded information in which embedded information is embedded in original digital data, and is embedded as an error in data with embedded information. The computer is caused to execute a restoration process for restoring the embedded information.

本発明によれば、情報埋め込み対象の原データを誤り訂正符号化し、誤り訂正符号化された原データに対して埋込み情報を「誤り」として埋め込むので、誤り訂正に基づく復元処理を通じて埋込み情報による原データの欠損がない原データの復元及び埋込み情報の抽出が可能となる。   According to the present invention, since the original data to be embedded is subjected to error correction coding, and the embedded information is embedded as “error” in the error correction encoded original data, the original information based on the embedded information is obtained through a restoration process based on error correction. It is possible to restore the original data without any data loss and extract the embedded information.

情報埋め込み装置の第1の実施形態を示すブロック図であり、情報を埋め込む処理を説明する図である。It is a block diagram which shows 1st Embodiment of an information embedding apparatus, and is a figure explaining the process which embeds information. 第1の実施形態の情報埋め込み装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the information embedding apparatus of 1st Embodiment. 埋込み情報検出装置の第1の実施形態を示すブロック図であり、データ復号及び埋込み情報を検出する処理を説明する図である。It is a block diagram which shows 1st Embodiment of an embedding information detection apparatus, and is a figure explaining the process which detects data decoding and embedding information. 第1の実施形態の埋込み情報検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the embedded information detection apparatus of 1st Embodiment. 情報埋め込み装置の第2の実施形態を示すブロック図であり、情報を埋め込む処理を説明する図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of an information embedding apparatus, and is a figure explaining the process which embeds information. 第2の実施形態の情報埋め込み装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the information embedding apparatus of 2nd Embodiment. 埋込み情報検出装置の第2の実施形態を示すブロック図であり、データ復号及び埋込み情報を検出する処理を説明する図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of an embedding information detection apparatus, and is a figure explaining the process which detects data decoding and embedding information. 第2の実施形態の埋込み情報検出装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the embedded information detection apparatus of 2nd Embodiment. 第1の実施形態に基づく実施例1で用いた畳込み符号器を示す図である。It is a figure which shows the convolutional encoder used in Example 1 based on 1st Embodiment. 上記実施例1に関するトレリス線図である。FIG. 3 is a trellis diagram regarding the first embodiment. 第1の実施形態に基づく実施例2を説明するための図であり、実施例2のシステムブロック図である。It is a figure for demonstrating Example 2 based on 1st Embodiment, and is a system block diagram of Example 2. FIG.

本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(情報埋め込み装置の第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。第1の実施形態のデジタルデータの情報埋め込み装置の概要を図1に示す。第1の実施形態の情報埋め込み装置10は、情報埋め込み対象であるデジタルの原データに情報を埋め込むための装置であって、原データに誤り訂正符号化の処理を遂行して出力する誤り訂正符号化部1と、誤り訂正符号化部1によって誤り訂正符号化された原データに埋込み情報を誤りとして埋め込む情報埋込部2と、を備える。これら各部は、専用のハードウェア装置で構成することができ、或いはソフトウエアプログラムに基づく1または複数のプロセッサの機能として実現することもできる。
(First embodiment of information embedding device)
First, a first embodiment of the present invention will be described. An outline of the digital data information embedding device according to the first embodiment is shown in FIG. An information embedding device 10 according to the first embodiment is a device for embedding information in digital original data that is an information embedding target, and performs error correction encoding processing on the original data and outputs the error correction code. And an information embedding unit 2 that embeds embedded information as an error in the original data that has been error correction encoded by the error correction encoding unit 1. Each of these units can be configured by a dedicated hardware device, or can be realized as a function of one or more processors based on a software program.

なお、ここでは誤り訂正符号化部1による誤り訂正符号化にBCH符号化方式を用いた場合について説明するが、これに限定されず、RS(リード・ソロモン)符号、ファイア符号、ゴッパ符号などの代数的符号や畳み込み符号、ターボ符号或いは、組合せ符号などを用いることもできる。   In addition, although the case where a BCH encoding system is used for error correction encoding by the error correction encoding unit 1 is described here, the present invention is not limited to this, and RS (Reed-Solomon) code, Fire code, Goppa code, etc. Algebraic codes, convolutional codes, turbo codes, combination codes, and the like can also be used.

以下、誤り訂正符号化部1による原データの誤り訂正符号化に2ビット短縮の(13,5)BCH符号を用いる場合について説明する。一般に、(n,k)BCH符号は、kビットのデータに対してn−kビットの検査ビットを付加した符号長nビットの符号であり、多重の誤りを訂正する機能をもつ。   Hereinafter, a case where a (13,5) BCH code shortened by 2 bits is used for error correction coding of original data by the error correction coding unit 1 will be described. In general, the (n, k) BCH code is a code having an n-bit code length obtained by adding n-k check bits to k-bit data, and has a function of correcting multiple errors.

この(13,5)BCH符号化方式では、2重誤りを訂正することができる。まず、抽出された原データを5ビットずつに分割し、それぞれをBCH符号化すると、符号長13ビットのBCH符号系列が生成される。 既述の通り、このBCH符号においては、13ビット中、2個の誤りを訂正できる。したがって、埋込み情報を2ビットずつ分割して埋め込みを行い「埋込み情報付きデータ」を作成する。なお、埋込み情報を何ビットずつに分割するかについては、使用される誤り訂正符号化方式の誤り訂正能力以下に設定すればよい。  In this (13,5) BCH encoding method, double errors can be corrected. First, when the extracted original data is divided into 5 bits and each is BCH-encoded, a BCH code sequence having a code length of 13 bits is generated. As described above, in this BCH code, two errors out of 13 bits can be corrected. Therefore, the embedded information is divided by 2 bits and embedded to create “data with embedded information”. The number of bits into which the embedded information is divided may be set to be equal to or less than the error correction capability of the error correction coding method used.

以下、図2のフローチャートを参照して、情報埋め込み装置10の動作を、具体例に基づいて説明する。ただし、以下の具体例において、BCH符号は、組織化されている(すなわち検査ビット系列がまとまっているBCH符号である)ものとする。   The operation of the information embedding device 10 will be described below based on a specific example with reference to the flowchart of FIG. However, in the following specific example, it is assumed that the BCH code is organized (that is, a BCH code in which a check bit sequence is collected).

まず、誤り訂正符号化部1は、情報の埋込み対象となる原データを所定の記憶媒体から抽出し、該抽出された原データを、5ビットずつ分割する(ステップS1)。例えば、原データが1011001101の場合には、
原データ:10110 01101・・・分割原データ(1)
として、2つのブロックに分割される。
First, the error correction encoding unit 1 extracts original data to be embedded with information from a predetermined storage medium, and divides the extracted original data by 5 bits (step S1). For example, if the original data is 1011001101,
Original data: 10110 01101 ... Division original data (1)
Is divided into two blocks.

次に、誤り訂正符号化部1は、予め定められた符号長(本実施例では符号長13)で、原データのBCH符号化を行う(ステップS2)。この例では、原データ(1)の各5ビットを誤り訂正符号化部1でBCH符号化することにより、
1011001111010 0110101001101・・・符号化データ(2)(3)
となり、(2)及び(3)の2つの符号化データブロックが生成される。ここで、各符号化データブロック(2)(3)は、各々、5ビットの原データに8ビットの検査ビットが付加されたものである。生成された各符号化データブロック(2)(3)は、情報埋込部2に提供される。
Next, the error correction coding unit 1 performs BCH coding of the original data with a predetermined code length (code length 13 in this embodiment) (step S2). In this example, the error correction encoder 1 performs BCH encoding on each 5 bits of the original data (1),
10 1 1001 1 11010 01 1 0101 0 01101 ... Encoded data (2) (3)
Thus, two encoded data blocks (2) and (3) are generated. Here, each of the encoded data blocks (2) and (3) is obtained by adding 8 check bits to 5 bits of original data. The generated encoded data blocks (2) and (3) are provided to the information embedding unit 2.

続いて、情報埋込部2は、原データに埋め込む埋込み情報を所定の記憶媒体から抽出し、かかる埋込み情報を所定ビット(本例では2ビット)ずつ分割する(ステップS3)。例えば、埋込み情報が1101100101の場合には、
埋込み情報:11 01 10 01 01・・・ 埋込み情報(4)
と分割される。なお、本実施形態では、ステップS3の処理を情報埋込部2が行うこととしているが、これに限定されず、情報埋込部2の前段にステップS3の処理を行うデバイスを設けてもよい。
Subsequently, the information embedding unit 2 extracts embedded information embedded in the original data from a predetermined storage medium, and divides the embedded information by predetermined bits (2 bits in this example) (step S3). For example, if the embedded information is 1101100101,
Embedding information: 11 01 10 01 01 ... Embedding information (4)
And divided. In the present embodiment, the information embedding unit 2 performs the process in step S3. However, the present invention is not limited to this, and a device that performs the process in step S3 may be provided in front of the information embedding unit 2. .

次に、情報埋込部2は、13ビットのBCH符号すなわち符号化データブロック(2)、(3)への埋込み情報を挿入するための挿入位置を識別する(ステップS4)。ここで、挿入位置は、任意の位置とすることが可能であり、13ビット中任意の2箇所を予め設定しておく。この例では、埋込み情報の挿入位置として、BCH符号の各ブロックの3ビット目と8ビット目が設定された場合について説明する。   Next, the information embedding unit 2 identifies the insertion position for inserting the embedded information into the 13-bit BCH code, that is, the encoded data blocks (2) and (3) (step S4). Here, the insertion position can be an arbitrary position, and two arbitrary positions in 13 bits are set in advance. In this example, a case will be described in which the third and eighth bits of each block of the BCH code are set as the embedded information insertion positions.

なお、他の実施の形態として、埋込み情報の挿入位置を時間的に変えることによってスクランブルをかけるようにすることもできるが、ここでは説明を省略する。   As another embodiment, scrambling can be performed by changing the insertion position of the embedded information with time, but the description thereof is omitted here.

続いて、情報埋込部2は、13ビットのBCH符号における各ブロックの所定位置(3ビット目と8ビット目)に埋込み情報ビットを加えることで(ステップS5)、埋込み情報の埋込み処理を行う。ここでの加法は、例えば排他的論理和とする。   Subsequently, the information embedding unit 2 performs an embedding process of embedding information by adding an embedding information bit to a predetermined position (third bit and eighth bit) of each block in the 13-bit BCH code (step S5). . The addition here is, for example, exclusive OR.

この例では、先頭から13ビットまでの1番目のブロック(2)の3ビット目の”1”と 埋込み情報(4)の1ビット目の”1”を排他的論理和で加えることで、1+1=0が算出され、該算出値の0が1番目のブロック(2)の3ビット目に埋め込まれる。同様に、1番目のブロック(2)の8ビット目の”1”と埋込み情報(4)の2ビット目の”1”を排他的論理和で加えることで、1+1=0が算出され、該算出値の0が1番目のブロック(2)の8ビット目に埋め込まれる。   In this example, 1 + 1 of the first bit (1) of the first block (2) from the top to the first bit (1) and the first bit "1" of the embedded information (4) are added by exclusive OR. = 0 is calculated, and 0 of the calculated value is embedded in the third bit of the first block (2). Similarly, “1” of the 8th bit of the first block (2) and “1” of the 2nd bit of the embedded information (4) are added by exclusive OR, thereby calculating 1 + 1 = 0. The calculated value 0 is embedded in the eighth bit of the first block (2).

さらに、次の13ビットである2番目のブロック(3)の3ビット目の”1”と埋込み情報(4)の3ビット目の”0”を排他的論理和で加えることで、1+0=1が算出され、該算出値の1が2番目のブロック(3)の3ビット目に埋め込まれる。同様に、2番目のブロック(3)の8ビット目の”0”と埋込み情報(4)の4ビット目の”1”を排他的論理和で加えることで、0+1=1が算出され、該算出値の1が2番目のブロック(3)の8ビット目に埋め込まれる。   Further, 1 + 0 = 1 by adding “1” of the third bit of the second block (3), which is the next 13 bits, and “0” of the third bit of the embedded information (4) by exclusive OR. Is calculated, and 1 of the calculated value is embedded in the third bit of the second block (3). Similarly, 0 + 1 = 1 is calculated by adding “0” of the 8th bit of the second block (3) and “1” of the 4th bit of the embedded information (4) by exclusive OR. The calculated value 1 is embedded in the eighth bit of the second block (3).

実際の処理では、原データのBCH符号につき3番目以降のブロックが存在することとなるので、以下は、埋込み情報(4)の埋め込みができなくなるまで情報埋込部2で同様の処理を続行し、埋め込みが出来なくなるとステップS5の処理を終了する。処理が完了した埋込み情報付きデータは、ステップS6で、情報埋込部2によって、所定のフォーマットでファイル化され、適宜、所定の記憶媒体に格納され、或いは目的の装置に送信される。   In actual processing, since the third and subsequent blocks exist for the BCH code of the original data, the following processing is continued in the information embedding unit 2 until the embedded information (4) cannot be embedded. If the embedding cannot be performed, the process in step S5 is terminated. The data with embedded information that has been processed is filed in a predetermined format by the information embedding unit 2 in step S6, and is appropriately stored in a predetermined storage medium or transmitted to a target device.

上述のような埋め込み処理を行うことによって、符号化された原データのBCH符号データの先頭から3,8,16,21,・・・ビット目の値が、それぞれ0,0,1,1,・・・となる。したがって、本例での埋込み情報付きデータは
1001001011010 0110101101101・・・ 埋込み情報付きデータ(5)
となる。
By performing the above-described embedding process, the values of the 3, 8, 16, 21,... Bit from the beginning of the BCH code data of the encoded original data are 0, 0, 1, 1, respectively. ... Therefore, the data with embedded information in this example is
1001001011010 0110101101101 ・ ・ ・ Data with embedded information (5)
It becomes.

(埋込み情報検出装置の第1の実施形態)
次に、上述した情報埋め込み装置に対応する埋込み情報検出装置について説明する。第1の実施形態の埋込み情報検出装置の概要を図3に示す。第1の実施形態の埋込み情報検出装置20は、埋込み情報が埋め込まれたデジタルデータ(埋込み情報付きデータ)から埋込み情報を検出する装置であって、埋込み情報付きデータに対して誤りとして埋め込まれた埋込み情報を復元する復号器3(復元処理部)を備える。
(First Embodiment of Embedded Information Detection Device)
Next, an embedded information detecting device corresponding to the above-described information embedding device will be described. An outline of the embedded information detecting apparatus according to the first embodiment is shown in FIG. The embedded information detection apparatus 20 according to the first embodiment is an apparatus that detects embedded information from digital data (embedded information-added data) in which embedded information is embedded, and is embedded as an error in the embedded information-added data. A decoder 3 (restoration processing unit) for restoring the embedded information is provided.

以下、図4のフローチャートを参照して、埋込み情報検出装置20の動作及び埋込み情報付きデータの復号の原理を、上述した具体例に基づいて説明する。   Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 4, the operation of the embedded information detecting device 20 and the principle of decoding of the data with embedded information will be described based on the specific example described above.

上述のように、原データが「1011001101」の場合には、ステップS1で5ビットずつの「10110」「01101」に分割され(分割原データ(1))、ステップS2でBCH符号化(8ビットの検査ビット付加)が行われ、「1011001111010」「0110101001101」の2つの符号化データブロック(2)(3)が生成される。そして、ステップS3で埋込み情報が2ビットずつに分割され、「11 01 10 01 01」の埋込み情報(4)が生成される。さらに、ステップS5で13ビットのBCH符号における各ブロックの所定位置(3ビット目と8ビット目)に埋込み情報ビットを加えることで、埋込み情報の埋込み処理が行われ、埋込み情報付きデータ(5)として「1001001011010」「0110101101101」が生成される。すなわち、埋込み情報付きデータ(5)では、各ブロックの3ビット目と8ビット目に埋込み情報が埋め込まれている。   As described above, when the original data is “1011001101”, it is divided into “10110” and “01101” of 5 bits at step S1 (divided original data (1)), and BCH encoding (8 bits) at step S2. Are added), and two encoded data blocks (2) and (3) of “1011001111010” and “0110101001101” are generated. Then, in step S3, the embedding information is divided into 2 bits and the embedding information (4) of “11 01 10 01 01” is generated. In step S5, embedded information is embedded in predetermined positions (3rd and 8th bits) of each block in the 13-bit BCH code, thereby embedding information is embedded, and data with embedded information (5) As “1001001011010” and “0110101101101” are generated. That is, in the data with embedded information (5), the embedded information is embedded in the third and eighth bits of each block.

まず、復号器3は、ステップS11で埋込み情報付きデータ(5)を入力し、入力された埋込み情報付きデータ(5)の復号処理をステップS12で実行する。   First, the decoder 3 inputs the data (5) with embedded information in step S11, and executes the decoding process of the input data (5) with embedded information in step S12.

復号とは、誤り訂正符号化により原データに付加された冗長ビット(検査ビット)を利用して、符号化されたデータに含まれ得る誤りを検出・訂正することである。知られている復号法に、ユークリッド復号法、ピーターソン復号法、ウェルチ・バーレカンプ復号法、レディ・ロビンソン復号法、ビタビ復号法などがあるが、ここではよく使われているユークリッド復号法を用いて復号器3で復号処理を行う場合について説明する。上記の埋込み情報付きデータ(5)をユークリッド復号法で処理すると、データ(5)において埋込み情報の「1」が埋め込まれた所定の位置が「誤り位置」として検出される。   Decoding is to detect and correct errors that can be included in the encoded data using redundant bits (check bits) added to the original data by error correction encoding. Known decoding methods include Euclidean decoding method, Peterson decoding method, Welch-Barrekamp decoding method, Ready Robinson decoding method, Viterbi decoding method, etc. A case where the decoding process is performed by the decoder 3 will be described. When the data (5) with embedded information is processed by the Euclidean decoding method, a predetermined position where the embedded information “1” is embedded in the data (5) is detected as an “error position”.

この例では、第1ブロックの3ビット目と8ビット目、第2ブロックの8ビット目に1が加えられているから、この第1ブロックの3ビット目と8ビット目及び第2ブロックの8ビット目が誤り位置として検出、出力される(ステップS13)。第2ブロックの3ビット目は、埋込み情報「0」が加えられているため誤り位置としては検出されない。   In this example, 1 is added to the 3rd and 8th bits of the first block and the 8th bit of the 2nd block. Therefore, the 3rd and 8th bits of this 1st block and the 8th bit of the 2nd block are added. The bit is detected and output as an error position (step S13). The third bit of the second block is not detected as an error position because the embedded information “0” is added.

このとき、復号器3は、誤りの検出された所定の位置には1を、検出されない所定の位置には0を対応させることで埋込み情報の復元処理を行う(ステップS14)。かかる復元処理により、本例での埋込み情報が、「1101・・・」と推定される。そして、ステップS15で、復号器3は、かかる推定値を埋込み情報付きデータ(5)の各ブロックの3ビット目と8ビット目に(排他的論理和で)加えることにより、誤り訂正符号化された原データの復元処理を行う。   At this time, the decoder 3 performs embedding information restoration processing by associating 1 with a predetermined position where an error is detected and 0 with a predetermined position where the error is not detected (step S14). By such restoration processing, the embedded information in this example is estimated as “1101...”. In step S15, the decoder 3 performs error correction coding by adding the estimated value to the third bit and the eighth bit (by exclusive OR) of each block of the embedded data-added data (5). Restore the original data.

具体的には、ステップS15の処理で、BCH符号化された原データとして、
1001001011010 + 0010000100000 = 1011001111010 ・・・符号化データ(2)
0110101101101 + 0000000100000 = 0110101001101 ・・・符号化データ(3)
が復元される。
Specifically, in the process of step S15, as the original data encoded with BCH,
1001001011010 + 0010000100000 = 1011001111010 ... Encoded data (2)
0110101101101 + 0000000100000 = 0110101001101 ... Encoded data (3)
Is restored.

続くステップS16で、復号器3は、ステップS15で復元された符号化データ(符号化データブロック)(2),(3)の先頭から所定ビット(本例では5ビット)を抽出し、抽出順に並べることで原データの抽出及び復元を行う。   In subsequent step S16, the decoder 3 extracts predetermined bits (5 bits in this example) from the head of the encoded data (encoded data block) (2) and (3) restored in step S15, and in the order of extraction. The original data is extracted and restored by arranging them.

具体的には、ステップS16の処理で、符号化データ(2)から「10110」が、符号化データ(2)から「01101」が各々抽出され、
10110 01101・・・ 原データ(1)
となり、原データが完全に復元される。
Specifically, in the process of step S16, “10110” is extracted from the encoded data (2), and “01101” is extracted from the encoded data (2).
10110 01101 ... Original data (1)
Thus, the original data is completely restored.

なお、「データの誤り」とは、データの正しいビットに1が加えられることを意味するものであり、このようにユークリッド復号法などの復号法を用いると、データの誤り箇所が出力される。   Note that “data error” means that 1 is added to the correct bit of data, and when a decoding method such as the Euclidean decoding method is used in this way, an error location of the data is output.

(情報埋め込み装置の第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態のデジタルデータの情報埋め込み装置の概要を図5に示す。第2の実施形態の情報埋め込み装置10Aは、情報埋め込み対象であるデジタルの原データに情報を埋め込むための装置であって、原データに誤り訂正符号化の処理を遂行して出力する第1の誤り訂正符号化部1と、埋込み情報に誤り訂正符号化の処理を遂行して出力する第2の誤り訂正符号化部11と、誤り訂正符号化された原データに誤り訂正符号化された埋込み情報を誤りとして埋め込む情報埋込部2と、を備える。すなわち、第2の実施形態では、埋込み情報にも誤り訂正符号を行う構成となっている。これら各部は、専用のハードウェア装置で構成することができ、或いはソフトウエアプログラムに基づく1または複数のプロセッサの機能として実現することもできる。
(Second Embodiment of Information Embedding Device)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 shows an outline of an information embedding device for digital data according to the second embodiment. The information embedding device 10A according to the second embodiment is a device for embedding information in digital original data that is an information embedding target. The information embedding device 10A performs error correction coding processing on the original data and outputs the first data. An error correction coding unit 1; a second error correction coding unit 11 that performs error correction coding processing on embedded information and outputs the result; and an error correction coded embedded data that is error correction coded And an information embedding unit 2 that embeds information as an error. That is, in the second embodiment, the error correction code is also applied to the embedded information. Each of these units can be configured by a dedicated hardware device, or can be realized as a function of one or more processors based on a software program.

なお、以下では第1の誤り訂正符号化部1と第2の誤り訂正符号化部11の両方でBCH符号化方式を用いた場合について説明するが、これに限定されず、BCH符号化より訂正能力の高い畳込み符号やRS(リード・ソロモン)符号などを用いることもできる。   In the following, a case where the BCH encoding method is used in both the first error correction encoding unit 1 and the second error correction encoding unit 11 will be described. However, the present invention is not limited to this, and correction is performed by BCH encoding. High-performance convolutional codes and RS (Reed-Solomon) codes can also be used.

以下、第2の誤り訂正符号化部11による埋込み情報の誤り訂正符号化にも(13,5)BCH符号を用いる場合について、図6のフローチャートを参照して説明する。第1の誤り訂正符号化部1による原データの処理については、上述した第1の実施形態の場合と同様であるため、同一例を用い、また、フローチャートの同一の処理には同一のステップ番号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, a case where the (13, 5) BCH code is also used for error correction coding of embedded information by the second error correction coding unit 11 will be described with reference to the flowchart of FIG. Since the processing of the original data by the first error correction encoding unit 1 is the same as in the case of the first embodiment described above, the same example is used, and the same step number is used for the same processing in the flowchart. The description is omitted as appropriate.

ステップS1及びS2は、第1の誤り訂正符号化部1が行う処理であり、第1の実施形態で上述したステップS1及びS2と同様である。   Steps S1 and S2 are processes performed by the first error correction coding unit 1, and are the same as steps S1 and S2 described above in the first embodiment.

一方、第2の誤り訂正符号化部11は、埋込み情報のデータを所定の記憶媒体から抽出し、かかる抽出データを5ビットずつに分割する(ステップS31)。例えば、埋込み情報が1011011010の場合には、
埋込み情報:10110 11010 ・・・埋込み情報データ(6)
の2つのブロックに分割される。
On the other hand, the second error correction encoding unit 11 extracts embedded information data from a predetermined storage medium, and divides the extracted data into 5 bits (step S31). For example, if the embedded information is 1011011010,
Embedding information: 10110 11010 ・ ・ ・ Embedding information data (6)
Are divided into two blocks.

次に、第2の誤り訂正符号化部11は、予め定められた符号長(本例では13)で、埋込み情報データのBCH符号化を行う(ステップS32)。この例では、埋込み情報データ(6)の各5ビットをBCH符号化することで、
1011000011011 1101011010110・・・符号化埋込み情報(7)
の2つの符号化ブロックからなるBCH符号が生成される。ここで、各符号化データブロックは、各々、5ビットの埋込み情報に8ビットの検査ビットが付加されたものである。
Next, the second error correction encoder 11 performs BCH encoding of the embedded information data with a predetermined code length (13 in this example) (step S32). In this example, by encoding each 5 bits of the embedded information data (6) with BCH,
1011000011011 1101011010110 ・ ・ ・ Encoding embedded information (7)
A BCH code consisting of two encoded blocks is generated. Here, each encoded data block is obtained by adding 8-bit check bits to 5-bit embedded information.

続いて、第2の誤り訂正符号化部11は、生成された符号化埋込み情報(7)を所定ビット(本例では2ビット)ずつに分割する(ステップS33)。本例では、ステップS33の処理により、
10 11 00 00 11 01 11 10 10 11 01 01 10 ・・・ 埋込み情報(8)
が生成される。生成された埋込み情報(8)は、情報埋込部2に提供される。
Subsequently, the second error correction encoding unit 11 divides the generated encoded embedding information (7) into predetermined bits (2 bits in this example) (step S33). In this example, by the process of step S33,
10 11 00 00 11 01 11 10 10 11 01 01 10 ・ ・ ・ Embedding information (8)
Is generated. The generated embedded information (8) is provided to the information embedding unit 2.

次に、情報埋込部2は、原データの13ビットのBCH符号すなわち符号化データブロック(2)(3) 1011001111010 0110101001101・・・の各ブロックの所定の位置(3ビット目と8ビット目)を識別し(ステップS4)、かかる位置に埋込み情報ビットを加えることで(ステップS5)、第1の実施形態と同様に埋込み情報の埋込み処理を行う。   Next, the information embedding unit 2 performs a predetermined position (third and eighth bits) of each block of the 13-bit BCH code of the original data, that is, the encoded data block (2) (3) 1011001111010 0110101001101. Is identified (step S4), and an embedding information bit is added to the position (step S5), and embedding processing of embedding information is performed in the same manner as in the first embodiment.

かかる埋込み処理により、
1+1=0,1+0=1,1+1=0,0+1=1,・・・により、符号化埋込み情報付きデータとして、
1001001111010 0100101101101・・埋込み情報付きデータ(8)
が生成される。生成された埋込み情報付きデータ(8)は、ステップS6で、情報埋込部2によって、所定のフォーマットでファイル化され、適宜、記憶媒体に格納され、或いは目的の装置に送信される。
By such embedding process,
As 1 + 1 = 0, 1 + 0 = 1, 1 + 1 = 0, 0 + 1 = 1,...
1001001111010 0100101101101 ・ ・ Data with embedded information (8)
Is generated. The generated data (8) with embedded information is filed in a predetermined format by the information embedding unit 2 in step S6, and is appropriately stored in a storage medium or transmitted to a target device.

第2の実施形態では、このように予め「埋込み情報」を符号化することで、符号化埋込み情報付きデータ(9)に3個以上の誤り(すなわちBCH符号化された原データの持つ誤り訂正能力が2個であり、これを超える誤り)を含んでいる場合でも、埋込み情報の持つ誤り訂正能力を利用することで、符号化埋込み情報(7)に正しく復号できる可能性が高くなる。   In the second embodiment, by encoding “embedding information” in advance as described above, three or more errors (that is, error correction of the BCH-encoded original data) are added to the encoded embedded information-added information (9). Even when the capability includes two errors and the number of errors exceeds this, the possibility of correct decoding into the encoded embedded information (7) increases by using the error correction capability of the embedded information.

(埋込み情報検出装置の第2の実施形態)
次に、上述した第2の実施形態の情報埋め込み装置10Aに対応する埋込み情報検出装置について説明する。第2の実施形態の埋込み情報検出装置の概要を図7に示す。第2の実施形態の埋込み情報検出装置20Aは、符号化された埋込み情報である符号化埋込み情報が誤りとして埋め込まれたデジタルデータから埋込み情報を検出する装置であって、デジタルデータから、原データと、誤りとして埋め込まれた符号化埋込み情報とを復元する第1の復号器3(第1の復元処理部)と、第1の復元処理部3で復元された符号化埋込み情報に対して誤り訂正を行って埋込み情報を復元する第2の復号器31(第2の復元処理部)と、を備える。
(Second Embodiment of Embedded Information Detection Device)
Next, an embedded information detection apparatus corresponding to the information embedding apparatus 10A of the second embodiment described above will be described. An outline of the embedded information detecting apparatus of the second embodiment is shown in FIG. The embedded information detection apparatus 20A according to the second embodiment is an apparatus that detects embedded information from digital data in which encoded embedded information, which is encoded embedded information, is embedded as an error. And the first decoder 3 (first restoration processing unit) for restoring the encoded embedded information embedded as an error, and the encoded embedded information restored by the first restoration processing unit 3 And a second decoder 31 (second restoration processing unit) that performs correction to restore the embedded information.

以下、図8のフローチャートを参照して、埋込み情報検出装置20Aの動作及び符号化埋込み情報付きデータの復号の原理を、上述した具体例に基づいて説明する。すなわち本例では、符号化埋込み情報(7)を埋め込んだ埋込み情報付きデータ(9)として「1001001111010」「0100101101101」・・が生成されている場合である。   Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 8, the operation of the embedded information detection apparatus 20A and the principle of decoding of the data with the encoded embedded information will be described based on the specific example described above. That is, in this example, “1001001111010”, “0100101101101”,... Is generated as data (9) with embedded information in which the encoded embedded information (7) is embedded.

まず、第1の復号器3は、ステップS11で埋込み情報付きデータ(9)を入力し、入力された埋込み情報付きデータ(9)の復号処理をステップS12で実行する。なお、ステップS11乃至ステップS13の処理は、第1の実施形態と同様である。   First, the first decoder 3 inputs the data with embedded information (9) in step S11, and executes the decoding process of the input data with embedded information (9) in step S12. Note that the processes in steps S11 to S13 are the same as those in the first embodiment.

符号化埋込み情報付きデータ(9)「1001001111010 0100101101101・・・」をユークリッド復号法で処理すると(ステップS12)、1を埋め込んだ第1ブロックの3ビット目、第2ブロックの3ビット目と8ビット目が誤り(誤り位置)として検出され(ステップS13)、その位置に埋め込まれたビットは1である。埋込みの所定位置に誤りが検出されないときは、その位置に埋め込まれたビットは0である。このような処理によって、埋込み情報はビット系列1011・・・と推定される(ステップS21)。   When data with encoded embedded information (9) “1001001111010 0100101101101...” Is processed by the Euclidean decoding method (step S12), the third bit of the first block in which 1 is embedded, the third bit and the second bit of the second block The eye is detected as an error (error position) (step S13), and the bit embedded at that position is 1. When no error is detected at a predetermined position of embedding, the bit embedded at that position is zero. By such processing, the embedded information is estimated as a bit series 1011... (Step S21).

しかしながら、符号化埋込み情報付きデータ(9)が3個以上の誤り(すなわちBCH符号化された原データの持つ誤り訂正能力を超える誤り)を含む場合がある。この場合は正しく復号されず、符号化埋込み情報(7)とはならない。   However, there are cases where the data with encoded embedded information (9) includes three or more errors (that is, errors exceeding the error correction capability of the original BCH encoded data). In this case, decoding is not performed correctly and the encoded embedded information (7) is not obtained.

そこで、この埋込み所定位置から抽出された埋込み情報のビット系列にユークリッド復号を施すと、13個の抽出ビット当たり2個以下の誤りであれば訂正することができる。このような理由で、常に、予め設定された埋込み所定位置から求めたビット系列にユークリッド復号を施す。したがって、2個以下の誤りならば完全に訂正され、そのとき第1の復号器3から符号化埋込み情報(7)が抽出される(ステップS21)。更に、抽出された符号化埋込み情報(7)を第2の復号器31でユークリッド復号し(ステップS22)、ビット誤り位置を検出し(ステップS23)、検出されたビット誤り位置に所定ビットを対応させることで、埋込み情報(6)である「10110 11010・・・」を得る(ステップS24)。この後は、第1の実施形態と同様にして原データが完全に復元される(ステップS25)。   Therefore, when Euclidean decoding is performed on the bit sequence of the embedded information extracted from the predetermined embedding position, if there are 2 errors or less per 13 extracted bits, it can be corrected. For this reason, Euclidean decoding is always performed on a bit sequence obtained from a predetermined embedded position. Therefore, if there are two or less errors, they are completely corrected, and at this time, the encoded embedded information (7) is extracted from the first decoder 3 (step S21). Further, the extracted encoded embedded information (7) is Euclidean decoded by the second decoder 31 (step S22), a bit error position is detected (step S23), and a predetermined bit is associated with the detected bit error position. As a result, “10110 11010...” As the embedded information (6) is obtained (step S24). Thereafter, the original data is completely restored in the same manner as in the first embodiment (step S25).

本発明の最大の特徴は、原データに何ら変更を加えることなく、そこに他の情報を埋め込めることができる点にある。これは、本発明の埋込み・抽出手法から明らかである。従来の方法では、原データの一部を埋込みデータに置換するために、その結果、原データには変更が加えられる。画像などのデータ量の多い対象であれば、多少のデータ欠損があっても、見た目に影響は与えない。しかしながら、テキストデータなどのデータ量の少ない対象や完全なデータであることが求められる対象に従来の埋込み方法は使えない。本発明の手法を用いると、この問題は解消される。   The greatest feature of the present invention is that other information can be embedded in the original data without any change. This is clear from the embedding / extraction method of the present invention. In the conventional method, since a part of the original data is replaced with the embedded data, the original data is changed as a result. If the target is a large amount of data such as an image, even if there is some data loss, the appearance will not be affected. However, the conventional embedding method cannot be used for an object with a small amount of data such as text data or an object that is required to be complete data. This problem is solved by using the method of the present invention.

(実施例)
以下、本発明の実施例を説明する。但し、本発明がこの実施例に限定されるものではない。
(Example)
Examples of the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to this embodiment.

(実施例1)
本願発明者は、第1の実施形態による第1の実験を行った。この実験では、原データに画像データを使用し、埋込み情報に音楽データを使用した。また、誤り訂正符号には畳込み符号を用いた。図9は画像データのビット系列{it}の誤り訂正符号化に用いた畳込み符号器を示す図であり、図10は復号に用いたレトリス線図である。図9においてM1及びM2は遅延素子であり、また、符号ブロック長は14とした。畳込み符号器に関し、雑音の少ない通信路ではパンクチャド符号化によって符号化率を2/3に高めることもできる。この符号器で生成される畳込み符号を用いると、符号ブロック当たり2個の誤りを訂正することができる。
Example 1
The inventor of the present application conducted a first experiment according to the first embodiment. In this experiment, image data was used as original data, and music data was used as embedded information. Further, a convolutional code was used as the error correction code. FIG. 9 is a diagram showing a convolutional encoder used for error correction coding of a bit sequence {it} of image data, and FIG. 10 is a Retris diagram used for decoding. In FIG. 9, M1 and M2 are delay elements, and the code block length is 14. With respect to the convolutional encoder, the coding rate can be increased to 2/3 by punctured coding in a communication channel with little noise. If the convolutional code generated by this encoder is used, two errors per code block can be corrected.

図9の符号器の入力と出力との関係は、
W1t=i+it−1+it−2
W2t=i+it−2
で与えられる。但し、記号+は排他的論理和である。
The relationship between the input and output of the encoder of FIG.
W 1t = i t + i t -1 + i t-2
W 2t = i t + i t -2
Given in. However, the symbol + is an exclusive OR.

この実験では、まず、画像データからRGB成分のデータを取得し、それぞれの成分のビット系列を7ビットずつに分割したものを次々に畳込み符号化して符号ブロック系列を得る。次に、得られた符号ブロック系列に音楽データを埋め込むこととした。すなわち、音楽データを2ビットずつに分割し、その各2ビットの埋め込み位置として、符号ブロックの1ビット目から10ビット目の間の2つの所定位置として、1ビット目と5ビット目を選択した。なお、11ビット目から14ビット目に埋め込み位置を選択すると復号誤りが生じやすかった。埋め込まれた情報は、復号前の「埋込み情報付きデータ」とビタビ復号により得られた復号系列とを比較することにより取得できた。   In this experiment, first, RGB component data is acquired from image data, and a bit block of each component is divided into 7 bits and then convolutionally encoded to obtain a code block sequence. Next, the music data is embedded in the obtained code block sequence. That is, the music data is divided into two bits, and the first bit and the fifth bit are selected as the two predetermined positions between the first bit and the tenth bit of the code block as the embedding position of each 2 bits. . Note that if an embedding position is selected from the 11th bit to the 14th bit, a decoding error is likely to occur. The embedded information could be obtained by comparing “data with embedded information” before decoding with a decoded sequence obtained by Viterbi decoding.

かかる実験の結果、図9の畳み込み符号器を用いて3.5MBのビットマップ画像(原データ)を誤り訂正符号化し、それに160Kbpsの音楽データを埋め込むとき、約51秒間の音楽データを埋め込むことができた。このとき、「埋込み情報付きデータ」は約7MBのファイルサイズになった。なお、埋め込める情報量は、画像データの大きさに比例し、埋め込む音楽データのビットレートに反比例する。次に、図10のトレリス線図を用いてビタビ復号を実行し、ビットマップ画像データと埋め込まれた音楽データとそれぞれ抽出したところ、原データ(画像)と埋込み情報(音楽)のいずれも欠損することなく再現することができた。   As a result of such an experiment, when the convolutional encoder of FIG. 9 is used to perform error correction coding on a 3.5 MB bitmap image (original data) and embed 160 Kbps music data in it, about 51 seconds of music data can be embedded. did it. At this time, the “data with embedded information” has a file size of about 7 MB. The amount of information that can be embedded is proportional to the size of the image data and inversely proportional to the bit rate of the music data to be embedded. Next, when Viterbi decoding is performed using the trellis diagram of FIG. 10 to extract bitmap image data and embedded music data, both the original data (image) and the embedded information (music) are lost. It was possible to reproduce without.

(実施例2)
本願発明者は、第1の実施形態による第2の実験を行った。この実験では、原データに画像データを使用し、埋込み情報にも画像データを使用した。そして、図11に示すように、この実験では、誤り訂正符号化部1として畳込み符号化器を用い、復号器3(復元処理部)としてビタビ復号器を用い、情報埋込部2の出力データを通信路を介してビタビ復号器に伝送した。畳込み符号化器は、拘束長5,符号化率1/2の畳込み符号を行うものを使用した。原画像及び埋込み画像の大きさは、それぞれ320×240ピクセル、160×120ピクセルとした。また、通信路における誤り(雑音)として加法性白色ガウス雑音を実装した。
(Example 2)
The inventor of the present application conducted a second experiment according to the first embodiment. In this experiment, image data was used for original data, and image data was also used for embedding information. As shown in FIG. 11, in this experiment, a convolutional encoder is used as the error correction encoding unit 1, a Viterbi decoder is used as the decoder 3 (restoration processing unit), and the output of the information embedding unit 2 The data was transmitted to the Viterbi decoder via the communication path. A convolutional encoder that performs convolutional code with a constraint length of 5 and a coding rate of 1/2 was used. The sizes of the original image and the embedded image were 320 × 240 pixels and 160 × 120 pixels, respectively. In addition, additive white Gaussian noise was implemented as an error (noise) in the communication channel.

かかる実験の結果、BER=0.042の通信路において原データの情報量の最大25%の埋込み情報量を秘匿に伝送できることが確認された。かかる結果から、秘匿性が高く情報量の大きなステガノグラフィを容易に作ることができることが明らかになった。   As a result of this experiment, it was confirmed that the embedded information amount of up to 25% of the information amount of the original data can be transmitted in a secret manner on the communication path of BER = 0.042. From these results, it became clear that steganography with high confidentiality and a large amount of information can be easily made.

(本発明の応用例)
・ステガノグラフィへの応用
従来のステガノグラフィでは、原データである画像等の情報埋込み対象(カバーデータ)の性質を利用して、秘密情報をカバーデータに直接埋め込む。これに対し本発明は、まず秘密情報の伝送媒体である画像や音声などのカバーデータを誤り訂正符号化し、次いで埋め込みたい画像・音声などの秘密情報をその符号化されたデータに「誤り」として挿入しステゴオブジェクトを作成する。ステゴオブジェクトを復号する際に、誤り訂正符号の持つ誤り訂正機能によって挿入した秘密情報が「誤り」として抽出される。本発明によれば、単にステゴオブジェクトを復元してもカバーデータが復元されるだけで、秘密情報は全く感知されない特徴がある。
(Application example of the present invention)
-Application to steganography In conventional steganography, secret information is directly embedded in cover data by using the property of information embedding objects (cover data) such as images as original data. In contrast, in the present invention, first, cover data such as images and sounds, which are transmission media for secret information, is error-correction-encoded, and then secret information such as images and sounds to be embedded is set as “error” in the encoded data. Insert and create a stego object. When decoding the stego object, the secret information inserted by the error correction function of the error correction code is extracted as “error”. According to the present invention, even if the stego object is restored, only the cover data is restored, and the secret information is not sensed at all.

・携帯電話や地上デジタル放送機器への応用
携帯電話や地上デジタル放送の機器では畳込み符号を用いてデータを符号化しているので、このような機器に本発明を組み込むのは容易であり、時間的に連続して情報の埋込みを行うことが可能となる。
-Application to mobile phones and terrestrial digital broadcasting equipment Since mobile phones and terrestrial digital broadcasting equipment encode data using convolutional codes, it is easy to incorporate the present invention into such equipment, Therefore, it is possible to embed information continuously.

・デジタルカメラや携帯電話の画像への応用
例えば、携帯電話の800×600ピクセル画像には、約400Kバイトの情報を埋め込むことができる。
-Application to images of digital cameras and mobile phones For example, about 400 Kbytes of information can be embedded in an 800 × 600 pixel image of a mobile phone.

・QRコードへの応用
QRコードのデータコード部に秘密情報を埋め込むことができる。
・ Application to QR code
Confidential information can be embedded in the data code part of the QR code.

・医用画像への応用
レントゲンなどの医用画像に個人情報や心音などの情報を埋め込むことができる。
-Application to medical images Information such as personal information and heart sounds can be embedded in medical images such as X-rays.

・災害時の携帯電話への応用
災害時の携帯電話は不通になりやすく、その対策としてデータ通信などの代用が考えられている。本発明を用いると、音声付き画像が容易に作れるので、会話の代わりに使うと災害時の回線使用率を下げることが可能となる。
・ Applications to mobile phones at the time of disasters Mobile phones at the time of disasters are likely to be disconnected, and substitutes such as data communication are considered as countermeasures. If the present invention is used, an image with sound can be easily created, so that the line usage rate at the time of a disaster can be lowered when used instead of conversation.

10,10A 情報埋め込み装置
1,11 誤り訂正符号化部
2 情報埋込部
20,20A 埋込み情報検出装置
3,31 復号器
10, 10A Information embedding device 1, 11 Error correction coding unit 2 Information embedding unit 20, 20A Embedded information detection device 3, 31 Decoder

Claims (10)

情報埋め込み対象であるデジタルの原データに情報を埋め込むための装置であって、
前記原データに誤り訂正符号化の処理を遂行する誤り訂正符号化部と、
前記誤り訂正符号化された原データに埋込み情報を誤りとして埋め込む情報埋込部と、
を備えることを特徴とするデジタルデータの情報埋め込み装置。
A device for embedding information in digital original data to be embedded,
An error correction encoding unit for performing error correction encoding processing on the original data;
An information embedding unit that embeds embedding information as an error in the error correction encoded original data;
An information embedding device for digital data, comprising:
前記情報埋込部は、BCH符号化、リード・ソロモン符号化、ファイア符号化、ゴッパ符号化、畳み込み符号化、ターボ符号化或いは、組合せ符号化のいずれかの方式により、前記誤り訂正符号化された原データに前記埋込み情報を埋め込むことを特徴とする請求項1記載のデジタルデータの情報埋め込み装置。 The information embedding unit is subjected to the error correction coding by any one of BCH coding, Reed-Solomon coding, Fire coding, Gopper coding, convolutional coding, turbo coding, or combination coding. 2. The digital data information embedding apparatus according to claim 1, wherein said embedding information is embedded in original data. 前記誤り訂正符号化部は、前記原データを予め定められたkビット毎に分割し、該分割ビットに対して所定長の検査ビットを付加してnビットの符号を生成し、
前記情報埋込部は、前記埋込み情報を予め定められたビット毎に分割し、前記分割ビットの予め定められた所定ビット目の値に対して対応するビットの値を演算し、該演算値を、前記分割ビットの予め定められた所定ビット目の値に置換することで、埋込み情報を埋め込むことを特徴とする請求項1記載のデジタルデータの情報埋め込み装置。
The error correction encoding unit divides the original data into predetermined k bits, adds a check bit having a predetermined length to the divided bits, and generates an n-bit code.
The information embedding unit divides the embedded information for each predetermined bit, calculates a value of a corresponding bit with respect to a predetermined value of a predetermined bit of the divided bit, and calculates the calculated value. 2. The information embedding apparatus for digital data according to claim 1, wherein embedding information is embedded by replacing the divided bits with a predetermined value of a predetermined bit.
前記情報埋込部の前段に配置され、前記埋込み情報に誤り訂正符号化の処理を遂行して出力する第2の誤り訂正符号化部をさらに備え、
前記情報埋込部は、前記誤り訂正符号化された原データに誤り訂正符号化された埋込み情報を誤りとして埋め込むことを特徴とする請求項1又は2記載のデジタルデータの情報埋め込み装置。
A second error correction encoding unit that is arranged in a preceding stage of the information embedding unit and outputs the embedded information by performing an error correction encoding process;
3. The information embedding apparatus for digital data according to claim 1, wherein the information embedding unit embeds embedded information, which has been error correction encoded, into the error correction encoded original data as an error.
デジタルの原データに埋込み情報が埋め込まれた埋込み情報付きデータから前記埋込み情報を検出するための装置であって、
前記埋込み情報付きデータに対して誤りとして埋め込まれた埋込み情報を復元する復元処理部を備えることを特徴とするデジタルデータの埋込み情報検出装置。
An apparatus for detecting the embedded information from data with embedded information in which embedded information is embedded in digital original data,
An embedded information detecting apparatus for digital data, comprising: a restoration processing unit for restoring embedded information embedded as an error in the data with embedded information.
前記復元処理部は、前記埋込み情報付きデータに復号処理を遂行し、該復号された埋込み情報付きデータの予め定められたビットを識別してビット誤り位置を検出し、検出されたビット誤り位置に予め定められたビットを対応させて埋込み情報を復元することを特徴とする請求項5記載のデジタルデータの埋込み情報検出装置。 The restoration processing unit performs a decoding process on the data with embedded information, identifies a predetermined bit of the decoded data with embedded information, detects a bit error position, and detects the detected bit error position. 6. The digital data embedding information detecting apparatus according to claim 5, wherein the embedding information is restored in correspondence with predetermined bits. 前記復元処理部は、復元された前記埋込み情報を前記埋込み情報付きデータの予め定められたビットに演算して前記原データを復元することを特徴とする請求項6記載のデジタルデータの埋込み情報検出装置。 7. The embedded information detection of digital data according to claim 6, wherein the restoration processing unit calculates the restored embedded information to a predetermined bit of the data with embedded information and restores the original data. apparatus. 前記復元処理部は、前記埋込み情報付きデータに対して誤りとして埋め込まれた符号化埋込み情報を復元し、
復元された符号化埋込み情報に対して誤り訂正を行って前記埋込み情報を復元する第2の復元処理部をさらに備えることを特徴とする請求項5記載のデジタルデータの埋込み情報検出装置。
The restoration processing unit restores the encoded embedded information embedded as an error with respect to the data with embedded information,
6. The digital data embedding information detection apparatus according to claim 5, further comprising a second restoration processing unit that performs error correction on the restored encoded embedding information to restore the embedding information.
情報埋め込み対象であるデジタルの原データに情報を埋め込むためのプログラムであって、
前記原データに誤り訂正符号化を遂行する処理と、
前記誤り訂正符号化された原データに埋込み情報を誤りとして埋め込む処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
A program for embedding information in original digital data to be embedded,
Processing to perform error correction coding on the original data;
A process of embedding embedded information as an error in the error correction encoded original data;
A program that causes a computer to execute.
デジタルの原データに埋込み情報が埋め込まれた埋込み情報付きデータから前記埋込み情報を検出するためのプログラムであって、
前記埋込み情報付きデータに対して誤りとして埋め込まれた埋込み情報を復元する復元処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
A program for detecting the embedded information from data with embedded information in which embedded information is embedded in digital original data,
A program for causing a computer to execute restoration processing for restoring embedded information embedded as an error in the data with embedded information.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016006945A (en) * 2014-05-29 2016-01-14 健一 先名 Digital signature two-dimensional code generation device, and digital signature two-dimensional code authentication device
WO2020202454A1 (en) 2019-04-01 2020-10-08 佐鳥電機株式会社 Data restoration device, data management server, data management system, and data restoration method, and program
WO2023170454A1 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 01 Communique Laboratory Inc. Systems and methods for hiding private cryptographic keys in multimedia files
JP7654383B2 (en) 2019-11-07 2025-04-01 ドットフォトン・アーゲー Method and device for steganographic processing and compression of image data - Patents.com
CN120510676A (en) * 2025-07-18 2025-08-19 浙江长龙海运有限公司 Fire real-time early warning method based on optical image coding

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001094543A (en) * 1999-09-20 2001-04-06 Yamaha Corp Key information transmission and recording system
JP2009260717A (en) * 2008-04-17 2009-11-05 Mitsubishi Electric Corp Electronic watermark embedding apparatus, electronic watermark detecting apparatus, method, and program

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001094543A (en) * 1999-09-20 2001-04-06 Yamaha Corp Key information transmission and recording system
JP2009260717A (en) * 2008-04-17 2009-11-05 Mitsubishi Electric Corp Electronic watermark embedding apparatus, electronic watermark detecting apparatus, method, and program

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016006945A (en) * 2014-05-29 2016-01-14 健一 先名 Digital signature two-dimensional code generation device, and digital signature two-dimensional code authentication device
WO2020202454A1 (en) 2019-04-01 2020-10-08 佐鳥電機株式会社 Data restoration device, data management server, data management system, and data restoration method, and program
JP7654383B2 (en) 2019-11-07 2025-04-01 ドットフォトン・アーゲー Method and device for steganographic processing and compression of image data - Patents.com
WO2023170454A1 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 01 Communique Laboratory Inc. Systems and methods for hiding private cryptographic keys in multimedia files
CN120510676A (en) * 2025-07-18 2025-08-19 浙江长龙海运有限公司 Fire real-time early warning method based on optical image coding

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