Brevet FR3100648A1 — publié le 20210312

L’invention porte sur un procédé d’insertion d’une information dans une première image comprenant N1 lignes x M1 colonnes d’éléments, N1 et M1 étant des entiers non nuls. Le procédé comprenant les étapes suivantes : Une obtention (E21) à partir de la première image, d’une deuxième image comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, N0 et M0 étant des entiers non-nuls tels que N0≤N1 et M0≤M1, Une génération (E22), à partir de la deuxième image, d’une information initiale comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, Une obtention à partir de l’information initiale générée, d’une information intermédiaire comprenant N4 lignes x M4 colonnes d’éléments, de façon que N4≥N1 et M4≥M1 d’une part, et N4=kx.N0 et M4=ky.M0 d’autre part, N4 et M4 étant des entiers non nuls, kx et ky étant des entiers supérieurs ou égaux à 1, lesdits éléments de l’information intermé-diaire étant organisés en blocs, Une obtention (E23) de ladite information à insérer à partir de l’information intermédiaire, comprenant pour au moins un bloc de l’information intermédiaire, - une génération d’une séquence de symboles représentative d’un bruit, comprenant autant de symboles que d’éléments compris dans ledit bloc, au moins l’un des symboles étant non nul, de façon que le résultat d’une fonction prédéterminée appliquée auxdits symboles soit égal à une valeur choisie, - un ajout de chaque symbole à l’élément correspondant dudit bloc, et Une insertion (E24) de ladite information obtenue dans la première image. Figure pour l’abrégé : figure 2 Procédé d’insertion d’une information dans une image et dispositif correspondant Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale le domaine technique du tatouage numérique d’une image ou d’une séquence vidéo. Elle concerne en particulier un procédé et dispositif d’insertion d’une information (encore appelée tatouage ou marque d’identification) dans une image. Un but de cette technique est par exemple d’identifier l’auteur de l’image tatouée, grâce à l’information insérée. Etat de la technique Il a été proposé d’insérer dans une image ou des images d’une séquence vidéo, un tatouage numérique, c’est-à-dire une information imperceptible et donc indétectable, identifiant l’image ou la vidéo en question. Cette information doit pouvoir être retrouvée malgré les transformations que peut subir l’image dans laquelle elle a été insérée. Différentes techniques existent. Celles-ci s’expriment toutes sous la forme d’une fonction traduisant l’addition d’un tatouage W à une image I tel que IW=I+W, IW étant l’image tatouée (voir I. J. Cox, M. L. Miller et J. A. Bloom, Digital watermarking , Sec. 3.3, Communication-based models of watermarking, p. 68, Morgan Kaufman Publishers.) Pour que le tatouage soit robuste au changement d’échelle comme un agrandissement, il est connu de calculer l’information à insérer dans une dimension fixe et réduite, puis de l’agrandir à la taille de l’image à tatouer. Cette technique est par exemple décrite dans le manuel : I. J. Cox, M. L. Miller et J. A. Bloom, Digital watermarking , Sec. 9.1.6, Preinverting distortions in the embedder, p. 304, Morgan Kaufman Publishers. Toutefois, l’étape d’agrandissement de cette solution génère des zones d’aplats uniformes dans l’image tatouée, une fois le tatouage inséré, quelle que soit la méthode d’agrandissement utilisée. Ces zones (en particulier les transitions de luminosité entre deux aplats adjacents) sont facilement visibles, ce qui rend le tatouage détectable. Présentation de l'invention Dans ce contexte, l’invention propose un procédé d’insertion d’une information dans une première image comprenant N1 lignes x M1 colonnes d’éléments, N1 et M1 étant des entiers non nuls, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) une obtention à partir de la première image, d’une deuxième image comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, N0 et M0 étant des entiers non-nuls tels que N0≤N1 et M0≤M1, b) une génération, à partir de la deuxième image, d’une information initiale comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, c) une obtention à partir de l’information initiale générée, d’une information intermédiaire comprenant N4 lignes x M4 colonnes d’éléments, de façon que N4≥N1 et M4≥M1 d’une part, et N4=kx.N0 et M4=ky.M0 d’autre part, N4 et M4 étant des entiers non nuls, kx et ky étant des entiers supérieurs ou égaux à 1, lesdits éléments de l’information intermédiaire étant organisés en blocs, d) une obtention de ladite information à insérer à partir de l’information intermédiaire, comprenant pour au moins un bloc de l’information intermédiaire, - une génération d’une séquence de symboles représentative d’un bruit, comprenant autant de symboles que d’éléments compris dans ledit bloc, au moins l’un des symboles étant non nul, de façon que le résultat d’une fonction prédéterminée appliquée auxdits symboles soit égal à une valeur choisie, - un ajout de chaque symbole à l’élément correspondant dudit bloc, et e) une insertion de ladite information obtenue dans la première image. L’invention a pour avantage de permettre l’insertion d’une information robuste au changement d’échelle de l’image sans laquelle elle a été insérée, et ne générant pas d’aplat dans l’image tatouée. Par exemple, le résultat peut être une somme. Par exemple, la fonction prédéterminée peut être est la médiane. Par exemple, la fonction prédéterminée peut être la moyenne. Selon un mode de mise en œuvre, ladite valeur choisie est égale à zéro, kx ou ky étant supérieur ou égal à 2. Selon un mode de mise en œuvre, si N4>N1 ou si M4>M1, l’obtention de l’information à insérer comprend en outre, suite à l’ajout de chaque symbole à l’élément correspondant dudit bloc, une réduction de la taille de l’information intermédiaire de façon à obtenir respectivement N4=N1 ou M4=M1. Selon un mode de mise en œuvre, ladite séquence de symboles représentative du bruit comprend p symboles, tel que p1 symboles sont générés aléatoirement ou pseudo-aléatoirement et p2 symboles sont calculés de façon que le résultat de la fonction prédéterminée appliquée aux p symboles, soit égal à ladite valeur choisie, p, p1 et p2 étant des entiers tels que p=p1+p2. L’invention propose également, selon autre aspect, un procédé d’extraction d’une information formée d’une pluralité éléments comprenant N0 lignes et M0 colonnes, insérée dans une image comprenant N2 lignes x M2 colonnes d’éléments à l’aide du procédé d’insertion selon l’un des modes de mise en œuvre décrits ci-dessus, N0, M0, N2 et M2 étant des entiers non nuls, tels quel N2>N0 et M2>M0, ledit procédé d’insertion comprenant les étapes suivantes : f) une obtention à partir de ladite image, d’une nouvelle image comprenant N3 lignes et M3 colonnes d’éléments, avec N3≥N2 et M3≥M2 d’une part, et N3=nx.N0 et M3=ny.M0 d’autre part, N3 et M3 étant des entiers positifs non nuls, nx et ny étant des entiers supérieurs à 1, les éléments de ladite nouvelle image étant organisés en blocs, g) une obtention d’une image réduite à partir de la nouvelle image, l’image réduite comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, chaque élément de l’image réduite étant obtenu à partir des éléments d’un bloc correspondant dans la nouvelle image, et pour chaque élément de l’image réduite à obtenir : - une détermination de la valeur de l’élément considéré en appliquant ladite fonction prédéterminée aux valeurs des éléments du bloc de la nouvelle image correspondant audit élément, la valeur dudit élément considéré correspondant au résultat de l’application de la fonction, et h) une extraction de l’information à partir de l’image réduite. L’invention propose également, selon un autre aspect, un dispositif d’insertion d’une information dans une première image comprenant N1 lignes x M1 colonnes d’éléments, N1 et M1 étant des entiers non nuls, le dispositif étant configuré pour mettre en œuvre les étapes suivantes : i) une obtention à partir de la première image, d’une deuxième image comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, N0 et M0 étant des entiers non-nuls tels que N0≤N1 et M0≤M1, j) une génération, à partir de la deuxième image, d’une information initiale comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, k) une obtention à partir de l’information initiale générée, d’une information intermédiaire comprenant N4 lignes x M4 colonnes d’éléments, de façon que N4≥N1 et M4≥M1 d’une part, et N4=kx.N0 et M4=ky.M0 d’autre part, N4 et M4 étant des entiers non nuls, kx et ky étant des entiers supérieurs ou égaux à 1, lesdits éléments de l’information intermédiaire étant organisés en blocs, l) une obtention de ladite information à insérer à partir de l’information intermédiaire, comprenant pour au moins un bloc de l’information intermédiaire - une génération d’une séquence de symboles représentative d’un bruit, comprenant autant de symboles que d’éléments compris dans ledit bloc, au moins l’un des symboles étant non nul, de façon que le résultat d’une fonction prédéterminée appliquée auxdits symboles soit égal à une valeur choisie, - un ajout de chaque symbole à l’élément correspondant dudit bloc, et m) une insertion de ladite information obtenue dans la première image. L’invention propose également, selon un autre aspect, un dispositif d’extraction d’une information formée d’une pluralité éléments comprenant N0 lignes et M0 colonnes, insérée dans une image comprenant N2 lignes x M2 colonnes d’éléments à l’aide du procédé d’insertion selon l’une des revendications 1 à 7, N0, M0, N2 et M2 étant des entiers non nuls, tels quel N2>N0 et M2>M0, le dispositif étant configuré pour mettre en œuvre les étapes suivantes : n) une obtention à partir de ladite image, d’une nouvelle image comprenant N3 lignes et M3 colonnes d’éléments, avec N3≥N2 et M3≥M2 d’une part, et N3=nx.N0 et M3=ny.M0 d’autre part, N3 et M3 étant des entiers positifs non nuls, nx et ny étant des entiers supérieurs à 1, les éléments de ladite nouvelle image étant organisés en blocs, o) une obtention d’une image réduite à partir de la nouvelle image, l’image réduite comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, chaque élément de l’image réduite étant obtenu à partir des éléments d’un bloc correspondant dans la nouvelle image, et pour chaque élément de l’image réduite à obtenir : - une détermination de la valeur de l’élément considéré en appliquant ladite fonction prédéterminée aux valeurs des éléments du bloc de la nouvelle image correspondant audit élément, la valeur dudit élément considéré correspondant au résultat de l’application de la fonction, et p) une extraction de l’information à partir de l’image réduite. L’invention propose également selon un autre aspect, un support d’enregistrement lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé tel que décrit ci-avant. Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Procédé d’insertion d’une information dans une première image comprenant N1 lignes x M1 colonnes d’éléments, N1 et M1 étant des entiers non nuls, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : a) une obtention (E21) à partir de la première image, d’une deuxième image comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, N0 et M0 étant des entiers non-nuls tels que N0≤N1 et M0≤M1, b) une génération (E22), à partir de la deuxième image, d’une information initiale comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, c) une obtention à partir de l’information initiale générée, d’une information intermédiaire comprenant N4 lignes x M4 colonnes d’éléments, de façon que N4≥N1 et M4≥M1 d’une part, et N4=kx.N0 et M4=ky.M0 d’autre part, N4 et M4 étant des entiers non nuls, kx et ky étant des entiers supérieurs ou égaux à 1, lesdits éléments de l’information intermédiaire étant organisés en blocs, d) une obtention (E23) de ladite information à insérer à partir de l’information intermédiaire, comprenant pour au moins un bloc de l’information intermédiaire, - une génération d’une séquence de symboles représentative d’un bruit, comprenant autant de symboles que d’éléments compris dans ledit bloc, au moins l’un des symboles étant non nul, de façon que le résultat d’une fonction prédéterminée appliquée auxdits symboles soit égal à une valeur choisie, - un ajout de chaque symbole à l’élément correspondant dudit bloc, et e) une insertion (E24) de ladite information obtenue dans la première image. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la fonction prédéterminée est la médiane. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la fonction prédéterminée est la moyenne. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite valeur choisie est égale à zéro, kx ou ky étant supérieur ou égal à 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel si N4>N1 ou si M4>M1, l’obtention de l’information à insérer comprend en outre, suite à l’ajout de chaque symbole à l’élément correspondant dudit bloc, une réduction de la taille de l’information intermédiaire de façon à obtenir respectivement N4=N1 ou M4=M1. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite séquence de symboles représentative du bruit comprend p symboles, tel que p1 symboles sont générés aléatoirement ou pseudo-aléatoirement et p2 symboles sont calculés de façon que le résultat de la fonction prédéterminée appliquée aux p symboles, soit égal à ladite valeur choisie, p, p1 et p2 étant des entiers tels que p=p1+p2. Procédé d’extraction d’une information formée d’une pluralité éléments comprenant N0 lignes et M0 colonnes, insérée dans une image comprenant N2 lignes x M2 colonnes d’éléments à l’aide du procédé d’insertion selon l’une des revendications précédentes, N0, M0, N2 et M2 étant des entiers non nuls, tels quel N2>N0 et M2>M0, ledit procédé d’insertion comprenant les étapes suivantes : f) une obtention à partir de ladite image, d’une nouvelle image comprenant N3 lignes et M3 colonnes d’éléments, avec N3≥N2 et M3≥M2 d’une part, et N3=nx.N0 et M3=ny.M0 d’autre part, N3 et M3 étant des entiers positifs non nuls, nx et ny étant des entiers supérieurs à 1, les éléments de ladite nouvelle image étant organisés en blocs, g) une obtention (E201) d’une image réduite à partir de la nouvelle image, l’image réduite comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, chaque élément de l’image réduite étant obtenu à partir des éléments d’un bloc correspondant dans la nouvelle image, et pour chaque élément de l’image réduite à obtenir : - une détermination de la valeur de l’élément considéré en appliquant ladite fonction prédéterminée aux valeurs des éléments du bloc de la nouvelle image correspondant audit élément, la valeur dudit élément considéré correspondant au résultat de l’application de la fonction, et h) une extraction (E202) de l’information à partir de l’image réduite. Dispositif d’insertion d’une information dans une première image comprenant N1 lignes x M1 colonnes d’éléments, N1 et M1 étant des entiers non nuls, le dispositif étant configuré pour mettre en œuvre les étapes suivantes : i) une obtention à partir de la première image, d’une deuxième image comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, N0 et M0 étant des entiers non-nuls tels que N0≤N1 et M0≤M1, j) une génération, à partir de la deuxième image, d’une information initiale comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, k) une obtention à partir de l’information initiale générée, d’une information intermédiaire comprenant N4 lignes x M4 colonnes d’éléments, de façon que N4≥N1 et M4≥M1 d’une part, et N4=kx.N0 et M4=ky.M0 d’autre part, N4 et M4 étant des entiers non nuls, kx et ky étant des entiers supérieurs ou égaux à 1, lesdits éléments de l’information intermédiaire étant organisés en blocs, l) une obtention de ladite information à insérer à partir de l’information intermédiaire, comprenant pour au moins un bloc de l’information intermédiaire - une génération d’une séquence de symboles représentative d’un bruit, comprenant autant de symboles que d’éléments compris dans ledit bloc, au moins l’un des symboles étant non nul, de façon que le résultat d’une fonction prédéterminée appliquée auxdits symboles soit égal à une valeur choisie, - un ajout de chaque symbole à l’élément correspondant dudit bloc, et m) une insertion de ladite information obtenue dans la première image. Dispositif d’extraction d’une information formée d’une pluralité éléments comprenant N0 lignes et M0 colonnes, insérée dans une image comprenant N2 lignes x M2 colonnes d’éléments à l’aide du procédé d’insertion selon l’une des revendications 1 à 6, N0, M0, N2 et M2 étant des entiers non nuls, tels quel N2>N0 et M2>M0, le dispositif étant configuré pour mettre en œuvre les étapes suivantes : n) une obtention à partir de ladite image, d’une nouvelle image comprenant N3 lignes et M3 colonnes d’éléments, avec N3≥N2 et M3≥M2 d’une part, et N3=nx.N0 et M3=ny.M0 d’autre part, N3 et M3 étant des entiers positifs non nuls, nx et ny étant des entiers supérieurs à 1, les éléments de ladite nouvelle image étant organisés en blocs, o) une obtention d’une image réduite à partir de la nouvelle image, l’image réduite comprenant N0 lignes x M0 colonnes d’éléments, chaque élément de l’image réduite étant obtenu à partir des éléments d’un bloc correspondant dans la nouvelle image, et pour chaque élément de l’image réduite à obtenir : - une détermination de la valeur de l’élément considéré en appliquant ladite fonction prédéterminée aux valeurs des éléments du bloc de la nouvelle image correspondant audit élément, la valeur dudit élément considéré correspondant au résultat de l’application de la fonction, et p) une extraction de l’information à partir de l’image réduite. Support d’enregistrement lisible par un ordinateur, sur lequel est enregistré un programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution des étapes du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.