(57)【要約】【課題】プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元することができる通信システムを提供する。【解決手段】本発明の通信システムは、第１の通信装置１０３から第２の通信装置１１０へ画像を送信する通信システムであって、第１の通信装置１０３は、所定の画像から低周波成分を抽出した低周波画像を生成する低周波画像生成部と、所定の画像と低周波画像との差分を差分画像として生成する差分画像生成部と、低周波画像および差分画像を送信する送信部と、を備え、第２の通信装置１１０は、低周波画像と差分画像とを受信する受信部と、受信した低周波画像と差分画像を合成して所定の画像に復元する画像合成部と、を備える。【選択図】図１
2020010365.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置と、第２の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、
前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、
前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、
前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、
前記複数の記録装置は、
前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、
前記第２の通信装置は、
前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つ及び前記低周波画像データを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信し、
第１のＩＤでログインされる場合は前記低周波画像データを出力し、第２のＩＤでログインされる場合は前記秘密分散データを用いて、少なくとも前記差分画像データを復元して出力する、
通信システム。
【請求項２】
第１の通信装置と、第２の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、
前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、
前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、
前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、
前記複数の記録装置は、
前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、
前記第２の通信装置は、
前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つ及び前記低周波画像データを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信し、
通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には、前記秘密分散データを用いて、少なくとも前記差分画像データを復元して出力する、
通信システム。
【請求項３】
前記第１の通信装置は、
生成した前記低周波画像データ及び前記差分画像データを符号化し、
前記符号化した差分画像データより複数の秘密分散データを生成する、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記第１の通信装置は、
生成した前記低周波画像データ及び前記差分画像データを符号化し、それぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信する、
請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記第１の通信装置は、
所定領域の画素の平均を取って前記低周波画像データを生成する、
請求項２〜４のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記第１の通信装置は、
前記元画像データの一部の領域のみ低周波成分を抽出した前記低周波画像データを生成し、
前記低周波画像データと同じサイズの前記差分画像データを生成する、
請求項２〜５のうちいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項７】
第１の通信装置と、第２の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムを用いた画像生成方法であって、
前記第１の通信装置は、
元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、
前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、
前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、
前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、
前記複数の記録装置は、
前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、
前記第２の通信装置は、
前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つ及び前記低周波画像データを、前記複数の記録装置のいずれかから受信し、
通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、
復元時には、前記秘密分散データを用いて、前記差分画像データを復元して出力する、
画像生成方法。
【請求項８】
ネットワークを介して第１の通信装置及び複数の記録装置と接続される通信装置であって、
元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データと、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データより生成された複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つとを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信する通信部と、
通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には前記秘密分散データを用いて、前記差分画像データを復元して出力するプロセッサと、を備える、
通信装置。
【請求項９】
前記通信部が受信した、前記低周波画像データと、当該通信装置宛ての前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つとを有するデータファイルは、前記低周波画像データが先頭に格納され、前記低周波画像データと当該通信装置宛ての前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つとの間に、当該通信装置宛ての前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つの先頭マーカが格納される、
請求項８に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視カメラ等の通信システム、画像生成方法、及び通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、監視カメラシステムにおいて、マスクで一部の領域を隠すことでプライバシーの保護を図りつつ、犯罪時など非常時にマスクで隠れている部分を元に戻せるようにすることで、セキュリティとプライバシーの両立を図るものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２８８７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、マスクで隠した部分の内容を確認することができず、例えば、店内に人がいるか否か等、プライバシーとは関わりのない内容についても画像を復元しなければ確認することができなかった。
【０００５】
また、マスクで隠す場合に画像にノイズを重畳する等して処理した場合、非常時にマスクで隠した部分を確認したい時等、マスクで隠す前の画像が復元できない場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みて、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元することができる通信システム、画像生成方法、及び通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、第１の通信装置と、第２の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムであって、前記第１の通信装置は、元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、前記複数の記録装置は、前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、前記第２の通信装置は、前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つ及び前記低周波画像データを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信し、第１のＩＤでログインされる場合は前記低周波画像データを出力し、第２のＩＤでログインされる場合は前記秘密分散データを用いて、少なくとも前記差分画像データを復元して出力する、通信システムを提供する。
【０００８】
また、本発明は、第１の通信装置と、第２の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムであって、前記第１の通信装置は、元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、前記複数の記録装置は、前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、前記第２の通信装置は、前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つ及び前記低周波画像データを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信し、通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には、前記秘密分散データを用いて、少なくとも前記差分画像データを復元して出力する、通信システムを提供する。
【０００９】
また、本発明は、第１の通信装置と、第２の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムを用いた画像生成方法であって、前記第１の通信装置は、元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、前記複数の記録装置は、前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、前記第２の通信装置は、前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つ及び前記低周波画像データを、前記複数の記録装置のいずれかから受信し、通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には、前記秘密分散データを用いて、前記差分画像データを復元して出力する、画像生成方法を提供する。
【００１０】
また、本発明は、ネットワークを介して第１の通信装置及び複数の記録装置と接続される通信装置であって、元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データと、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データより生成された複数の秘密分散データのうちの少なくとも１つとを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信する通信部と、通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には前記秘密分散データを用いて、前記差分画像データを復元して出力するプロセッサと、を備える、通信装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の通信システム、画像生成方法、及び通信装置によれば、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図
【図２】本発明の実施例１における第１の通信装置のブロック図
【図３】本発明の実施例１の第１の通信装置における処理のフロー図
【図４】元画像、低周波画像、差分画像に含まれる空間周波数成分の説明図
【図５】平滑化フィルタの説明図
【図６】ブロック平均の説明図
【図７】低周波画像の例示図
【図８】差分画像の差分値の変換方法の説明図
【図９】従来の受信装置のブロック図
【図１０】本発明の実施例１における第２の通信装置の再生時のブロック図
【図１１】本発明の実施例１の第２の通信装置における再生処理のフロー図
【図１２】本発明の実施例１における第２の通信装置の復元時のブロック図
【図１３】本発明の実施例１の第２の通信装置における復元処理のフロー図
【図１４】画像合成による復元画像作成の説明図
【図１５】復元画像の合成値の変換方法の説明図
【図１６】本発明の実施例２における第１の通信装置のブロック図
【図１７】本発明の実施例２の第１の通信装置における処理のフロー図
【図１８】マスク領域設定方法の例示図
【図１９】低周波画像と差分画像の例示図
【図２０】領域サイズ設定の例示図
【図２１】ブロックサイズと低周波画像の画質の例示図
【図２２】本発明の実施例３における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図
【図２３】本発明の実施例３における第１の通信装置のブロック図
【図２４】本発明の実施例３の第１の通信装置における処理のフロー図
【図２５】しきい値秘密分散法の説明図
【図２６】本発明の実施例３における第２の通信装置のブロック図
【図２７】本発明の実施例３の第２の通信装置における処理のフロー図
【図２８】本発明の実施例４における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図
【図２９】本発明の実施例４における第１の通信装置のブロック図
【図３０】本発明の実施例４の第１の通信装置における処理のフロー図
【図３１】結合ファイルの構成の例示図
【図３２】秘匿化に秘密分散を用いた場合の結合ファイルの構成の例示図
【図３３】本発明の実施例４における第２の通信装置の再生時のブロック図
【図３４】本発明の実施例４の第２の通信装置における再生処理のフロー図
【図３５】本発明の実施例４における第２の通信装置の復元時のブロック図
【図３６】本発明の実施例４の第２の通信装置における復元処理のフロー図
【図３７】暗号化データと復号鍵を用いた結合ファイルの構成の例示図
【図３８】データを分割した場合の結合ファイルの構成の例示図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の通信システムは、第１の通信装置から第２の通信装置へ画像を送信する通信システムであって、第１の通信装置は、所定の画像から低周波成分を抽出した低周波画像を生成する低周波画像生成部と、所定の画像と低周波画像との差分を差分画像として生成する差分画像生成部と、低周波画像および差分画像を送信する送信部と、を備え、第２の通信装置は、低周波画像と差分画像とを受信する受信部と、受信した低周波画像と差分画像を合成して所定の画像に復元する画像合成部と、を備える。
【００１４】
これにより、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元することができる。また、プライバシー保護の程度を自由に調整することができる。
【００１５】
また、第１の通信装置は、さらに、少なくとも低周波画像を符号化する画像符号化部を備え、第２の通信装置は、さらに、少なくとも符号化された低周波画像を復号する画像復号部を備え、低周波画像を復号した後に差分画像と合成する。
【００１６】
これにより、復元した画像が劣化することなく、画像のデータサイズを削減することができる。
【００１７】
また、低周波画像生成部は、所定領域の画素の平均を取って低周波画像を生成する。
【００１８】
これにより、低周波画像を容易に生成することができる。
【００１９】
また、低周波画像生成部は、所定の画像の一部の領域のみ低周波成分を抽出した低周波画像を生成し、差分画像生成部は、所定の画像と同じサイズの差分画像を生成する。
【００２０】
これにより、プライバシーに関わる一部の領域のみ保護しつつ、一部の領域の位置を別途記憶することなく、元の画像に復元することができる。
【００２１】
また、第１の通信装置は、さらに、差分画像を元に秘匿された複数のデータを生成する画像分割部と、低周波画像を複製し、複数のデータのうちの１つを複製したそれぞれの低周波画像に結合し分散データを生成する分散データ生成部と、を備え、送信部は、分散データを送信する。
【００２２】
これにより、分散データを用いてプライバシーが保護された画像を確認することができ、必要に応じて分散データを集めることで元の画像を確認することができる。
【００２３】
また、本発明の画像生成方法は、所定の画像から低周波成分を抽出した低周波画像を生成するステップと、所定の画像と低周波画像との差分を差分画像として生成するステップと、低周波画像と差分画像を合成して所定の画像に復元するステップと、を備える。
【００２４】
これにより、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元することができる。
【００２５】
また、本発明の通信装置は、他の通信装置に画像を送信する通信装置であって、所定の画像から低周波成分を抽出した低周波画像を生成する低周波画像生成部と、所定の画像と低周波画像との差分を差分画像として生成する差分画像生成部と、低周波画像および差分画像を送信する送信部と、を備える。
【００２６】
これにより、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元可能な画像を生成することができる。
【実施例】
【００２７】
本発明の通信システム、画像生成方法、及び通信装置の実施例について図面を用いて説明する。なお、本実施例では、監視カメラシステムを例に説明するが、他のシステムにも適宜適用可能である。
【００２８】
（実施例１）
監視カメラシステムの構成について、図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図である。
【００２９】
図１において、１０１は撮像システムで、撮像システム１０１内において、１０２は監視カメラ、１０３は第１の通信装置、１０４は記録装置で、これらは内部ネットワーク（ＬＡＮ等）で接続されている。
【００３０】
また、１０５は再生システムで、再生システム１０５内において、１０６は受信装置、１０７は記録装置、１０８はモニタで、撮像システム１０１とは別の内部ネットワークに接続されている。
【００３１】
また、１０９は復元システムで、復元システム１０９内において、１１０は第２の通信装置、１１１は記録装置、１１２はモニタで、復元システム１０９も撮像システム１０１とは別の内部ネットワークに接続されている。
【００３２】
また、撮像システム１０１、再生システム１０５、復元システム１０９は、ネットワーク網１１３を介して外部接続されている。
【００３３】
撮像システム１０１は、監視カメラ１０２で取得した画像から、プライバシーを保護した画像と、復元のためのデータを作成し、ネットワーク網１１３を介して、プライバシーを保護した画像を、再生システム１０５や復元システム１０９に送信する。また、復元のためのデータを内部接続された記録装置１０４に記録する。
【００３４】
ここで、撮像システム１０１は、特定の内部ネットワーク内に構築されているため、ネットワーク網１１３を介して、再生システム１０５等の外部からのアクセスを抑止することができ、監視カメラ１０２で取得した画像のプライバシーを保護することができる。
【００３５】
なお、撮像システム１０１の外でも、プライバシーが担保されるのであれば、復元のためのデータは記録装置１０４以外の場所に記録してもよい。
【００３６】
再生システム１０５は、受信装置１０６でプライバシーを保護した画像を受信し、モニタ１０８で再生する。この画像データはプライバシーが保護されているため、再生時に画像の詳細を全て確認できるわけではない。また、必要に応じてプライバシーを保護した画像を内部接続された記録装置１０７に記録する。なお、このシステムはプライバシー情報まで必要のない、一般利用者が使用するシステムである。
【００３７】
復元システム１０９は、第２の通信装置１１０でプライバシーを保護した画像を受信し、モニタ１１２で再生する。この画像データは、前述と同様、画像の詳細を全て確認できるわけではない。また、プライバシーを保護した画像を内部接続された記録装置１１１に記録する。
【００３８】
また、画像の詳細を確認する必要が発生したときには、撮像システム１０１から第２の通信装置１１０で復元のためのデータを受信し、記録装置１１１に記録されたプライバシーを保護した画像と復元のためのデータを用いて元の画像を復元し、モニタ１１２で再生する。この画像はプライバシーを保護された部分が復元されるため、元の画像の詳細を全て確認できるようになる。このシステムは、必要時にはプライバシー情報を含む画像の詳細を確認することができるため、管理者が使用するシステムである。
【００３９】
なお、本実施例では、再生システム１０５と復元システム１０９を分けて説明しているが、同じシステムで実現してもよく、この場合、例えばログインＩＤ等を用いてユーザー毎に復元システム１０９の使用権限を設定すればよい。
【００４０】
次に、第１の通信装置１０３について、図２、図３を用いて詳しく説明する。図２は本発明の実施例１における第１の通信装置のブロック図、図３は本発明の実施例１の第１の通信装置における処理のフロー図である。
【００４１】
図２において、２０１は低周波画像生成部、２０２は差分画像生成部、２０３は画像符号化部、２０４は送信部、２０５はフレーム画像、２０６は低周波画像符号化データ、２０７は差分画像符号化データである。
【００４２】
以下、図３のフロー図を用いて処理の流れを説明する。
【００４３】
まず、監視カメラ１０２は、カメラ周辺の光信号を、レンズを用いてイメージセンサ上に結像させ、電気信号に変換することで、デジタルデータとしてフレーム画像２０５を取得する（Ｓ３０１）。
【００４４】
そして、低周波画像生成部２０１は、フレーム画像２０５から低周波画像を作成する（Ｓ３０２）。
【００４５】
さらに、差分画像生成部２０２は、監視カメラ１０２で取得したフレーム画像２０５と、低周波画像生成部２０１で作成した低周波画像との差分画像を作成する（Ｓ３０３）。
【００４６】
画像符号化部２０３は、低周波画像生成部２０１で作成した低周波画像、及び差分画像生成部２０２で作成した差分画像を符号化する（Ｓ３０４）。
【００４７】
送信部２０４は、画像符号化部２０３で符号化された低周波画像符号化データ２０６を、ネットワーク網１１３を介して、再生システム１０５や、復元システム１０９に送信する（Ｓ３０５）。また、画像符号化部２０３で符号化された差分画像符号化データ２０７を、記録装置１０４に記録する（Ｓ３０６）。
【００４８】
ここで、各構成ブロックを説明する前に、低周波画像、及び差分画像について説明する。図４は、元画像、低周波画像、差分画像における空間周波数成分の説明図である。
【００４９】
図４に示すように、ある画像（元画像）において、変換を行い、空間周波数を横軸に取って縦軸に振幅をとった場合、低周波画像とは、元画像に含まれる空間周波数成分のうち、空間周波数の低い成分を抽出した画像のことである。
【００５０】
一方、差分画像は、元画像の空間周波数成分のうち、低周波画像に含まれる空間周波数成分を除いた、残りの周波数成分を含む画像である。
【００５１】
低周波画像は、上述のように低周波成分を抜き出したものであるため、空間周波数の高い成分によって表現される輪郭等の画像の細かい部分は含まれておらず、焦点がボケたりモザイクをかけたような、詳細を確認できない画像となる。
【００５２】
従って、低周波画像は、カメラに撮影された場所の大まかな状況は把握できるが、画像の詳細を確認することができないため、プライバシーは保護された画像となる。
【００５３】
一方、差分画像は、含まれる空間周波数が高いため、輪郭などの細かい状況が確認できる画像となる。よって、顔や車両、ナンバープレートの輪郭などから、人物や車種、車両などのプライバシー情報を特定され得る画像となる。
【００５４】
以下、各構成ブロックについて具体的に説明する。
【００５５】
低周波画像生成部２０１は、フレーム画像から低周波画像を作成する。低周波画像は、画像を一旦空間周波数領域に変換し、空間周波数の低い成分を抽出することで作成することができる。例えばフーリエ変換、離散コサイン変換、ウェーブレット変換などの周波数変換を施し、空間周波数の低い成分を抽出し、逆変換することで、低周波画像を作成することができる。
【００５６】
なお、空間周波数領域への変換はＣＰＵの負荷が大きいため、ある程度処理能力を持った装置を使う必要があるが、より簡単に行うことができる。
【００５７】
例えば、実空間上でフィルタ処理やブロックの平均化をすると、画像の詳細が分からなくなり、大まかな状況しか分からなくなる。
【００５８】
つまり、平均化すると画像の空間周波数の高い成分が少なくなるため、空間周波数への変換を行わなくとも、画像の詳細が分からない低周波画像を作成することができ、プライバシーを十分に保護できる画像を作成することができる。
【００５９】
そのため、空間周波数への変換不要で低周波画像を作成でき、負荷を減らすことができる。
【００６０】
以下、図５、図６を用いてそれぞれの作成方法を説明する。図５（ａ）は移動平均による平滑化フィルタ、図５（ｂ）は加重平均による平滑化フィルタの説明図である。
【００６１】
具体的には、図５のような９画素の平滑化フィルタを用いる場合、平滑化の対象となる画素を中心として、対象となる画素とその周りの８画素との合計を割ることによって、対象となる画素の平滑化を行い、この処理をすべての画素に対して行う。
【００６２】
この場合、図５（ａ）の場合には、単に対象となる画素とその周りの８画素との平均を平滑化後の画素とするが、図５（ｂ）の場合には、平滑化後の画素に対して対象となる画素の影響が大きくなるように予め重み付けを行った上で、平滑化後の画素を算出する。
【００６３】
なお、図５の例では９画素を用いて平滑化しているが、用いる画素の数はこれに限らない。平滑化に用いる近傍画素の数や係数値を変えることで、ぼかし具合を調整することができる。また、画像データがＲＧＢなどの複数プレーンで構成されている場合、これらの処理はそれぞれのプレーン（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対して実施しなければならない。
【００６４】
図６はブロック平均の説明図である。ブロック平均では、上述した平滑化フィルタと異なり、それぞれの画素に対して行うのではなく、画像を４×４画素のブロックに分割し、各画素の値をブロックの平均値に置き換えることで、ブロックごとに平均化された低周波画像を作成することができる。
【００６５】
図６における左上の４×４画素のブロックであれば、ブロックに含まれる１６画素の平均値が１１７となるので、各画素の値を１１７に置き換える。ブロックごとに同様の処理を繰り返すことで、ブロック平均による低周波画像を作成することができる。
【００６６】
また、画像データは近隣画素との相関が高く、隣接する画素の値は近いことが多いため、ブロック平均を行う際に、ブロックに含まれる全ての画素の平均値を求めなくても、その一部の画素の平均値をブロックの平均値として代用しても構わない。このようにすることで、より負荷の軽い処理を実現することができる。
【００６７】
また、ブロックのサイズを変えることで、モザイクの強度を調整することができる。ブロックサイズが大きいほど、プライバシー保護の強度は高くなる。ブロック平均を用いて低周波画像を作成する場合も、画像データが複数プレーンで構成されているなら、これらの処理をそれぞれのプレーンに対して実施する必要がある。
【００６８】
図７にフィルタ処理やブロック平均を用いて作成した低周波画像の例を示す。図７（ａ）は平滑化フィルタを用いた低周波画像の例示図、図７（ｂ）はブロック平均を用いた低周波画像の例示図である。このように、実空間上でフィルタ処理やブロック平均を用いても、プライバシーを保護した低周波画像を作成することができる。
【００６９】
差分画像生成部２０２は、フレーム画像と低周波画像との差分画像を作成する。この差分画像が、画像の詳細がわかる空間周波数の高い成分を含んだデータであり、プライバシーに関わる画像である。
【００７０】
そして、この差分画像は、低周波画像と合成することで元のフレーム画像（プライバシーを含む画像）を復元するためのデータとなる。
【００７１】
差分画像はフレーム画像と低周波画像の対応する画素の値を減算することで得られる。ここで、監視カメラ１０２で取得したフレーム画像が８ビットデータの場合、各画素の値は０〜２５５の範囲となる。一方、画素値を減算した差分画像の値は−２５５〜２５５の９ビットデータとなり、データ値の取り得る範囲が大きくなる。
【００７２】
そこで、図８に示すような変換を用いて、８ビットデータに変換する。図８において、横軸はフレーム画像と低周波画像の差分値（差分画像の値）を、縦軸は変換後の差分画像の値を表している。図８に示すように、差分画像の値に１２８のオフセットを加え、０以下の値は０に、２５５以上の値は２５５にクリップすることで、−２５５〜２５５の値を０〜２５５の８ビットデータに変換している。
【００７３】
８ビットデータへの変換方法としては、このようにクリップする以外にも、データの範囲全体を線形、あるいは非線形に量子化する方法でもよい。また、フレーム画像に対して復元時の復元画像のＳＮ比を高めるために、９ビットデータのまま、差分データを保持してもよい。
【００７４】
画像符号化部２０３は、低周波画像、及び差分画像を符号化する。本実施例では監視カメラで撮像された動画像を対象としているため、画像符号化の方法としては、圧縮標準であるＭＰＥＧやＨ．２６４／ＡＶＣなどが考えられる。また、静止画像が対象であればＪＰＥＧやＪＰＥＧ２０００なども適用できる。
【００７５】
画像符号化の方法は、処理速度や符号化効率、汎用性の観点から標準方式が望ましいが、標準方式に限定するわけではなく、監視カメラシステムにおいて、再生システムや復元システムで再生可能な形式であれば、独自の符号化方式であっても構わない。
【００７６】
また、本実施例では低周波画像と差分画像の両方を符号化しているが、符号化にかかる処理速度、記憶装置への書き込み速度、ネットワーク網における通信速度、記憶装置にかかるコストなどのトレードオフにより、低周波画像のみ符号化する構成や、低周波画像と差分画像のいずれも符号化しない構成も考えられる。符号化しない場合、画像データは非圧縮形式となる。この場合、非圧縮形式の画像データを監視カメラシステム内の再生システムや復元システムで表示、再生できなければならない。
【００７７】
なお、本発明では、プライバシーを保護する画像として低周波画像、復元のためのデータとして差分画像を用いている。図４を用いて説明したように、低周波画像は、元画像に含まれる空間周波数成分から、空間周波数の低い成分を抽出した画像であり、差分画像は、低周波画像に含まれる空間周波数成分を除いた、残りの周波数成分を含む画像である。
【００７８】
しかしながら、プライバシー保護を目的とする場合、図４のようにある空間周波数から低い成分、高い成分と完全に分ける必要はなく、低周波画像に空間周波数の低い成分の大部分が含まれ、かつ空間周波数の高い成分の大部分が含まれていなければ、輪郭が分からなくなるため上記のように、フィルタ処理やブロック平均を用いるだけでプライバシーは保護することができる。
【００７９】
一方、プライバシーを保護した画像を作成する方法としては、低周波画像以外に、例えばフレーム画像にノイズを重畳するなど、その他の方法も考えられる。ノイズを重畳した場合でも、ノイズ画像においてプライバシーは保護される。
【００８０】
しかし、このような方法を用いると、ノイズ画像や、元画像とノイズ画像の差分画像において、周波数特性そのものが変化してしまう。つまり、ノイズは空間周波数の高い成分を多く含むことから、元画像と比較して、ノイズ画像や差分画像の高周波成分の振幅が大きく異なってしまう。
【００８１】
ここで、後段で実施する画像符号化について考えてみる。標準圧縮方式など、多くの画像符号化方式は、離散コサイン変換やウェーブレット変換などの周波数変換を行い、周波数ごとに異なる処理を実施する。具体的には、人間の視覚特性は高周波に鈍感であるため、情報量を削減するために、空間周波数の高い成分は、空間周波数の低い成分と比較して、粗く量子化される。従って、ノイズのような空間周波数の高い成分を重畳して符号化すると、量子化誤差が大きくなり、復元時に、重畳したノイズを上手く取り除くことが困難になってしまう。
【００８２】
また、ノイズのように、通常の自然画像には含まれない、空間周波数の高い成分を画像に重畳すると、本来は発生していなかった、高周波成分を符号化データとして保有する必要が出てくるため、符号化効率が著しく低下するという問題もある。
【００８３】
そこで、本発明で記載したように、元画像の空間周波数成分を観点に、２つの画像に分離することで、これらの問題を解決することができる。
【００８４】
つまり、低周波画像と差分画像に分離して、それぞれの画像を個別に符号化する構成にすることで、復号後に合成された復元画像の画質は、元画像と比べ大きく劣化しない。また、個別に符号化された、それぞれのデータ量の総和は、元画像を符号化した場合と比較して、それほど大きくならない。
【００８５】
従って、このような構成にすることで、従来とほぼ同程度のデータ量で、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の概要を確認することができ、かつ、非常時には画像の詳細を復元できる監視カメラシステムが実現できるようになる。
【００８６】
次に、受信装置１０６について、図９を用いて説明する。図９は、従来の受信装置のブロック図を表している。
【００８７】
図９において、９０１は受信部、９０２は画像復号部、２０６は低周波画像符号化データ、９０３は低周波画像データである。受信装置１０６はプライバシーを保護した低周波画像を受信、再生するためのものである。受信部９０１は、低周波画像符号化データ２０６を受信する。また、あとで再生が必要な場合は、低周波画像符号化データ２０６を内部接続された記録装置１１１に記録する。画像復号部９０２は、低周波画像符号化データ２０６を復号する。そして、モニタ１１２は、得られた低周波画像データ９０３を表示、再生する。低周波画像符号化データ２０６は、第１の通信装置１０３の画像符号化部２０３で符号化されたデータであるため、画像復号部９０２は、このデータを復号できる必要がある。画像符号化部２０３が標準の圧縮形式であるなら、画像復号部９０２は標準方式の符号化データを復号できればよい。画像符号化部２０３が独自の符号化方式であるならば、画像復号部９０２も対応する独自の復号方式となる。
【００８８】
次に、第２の通信装置１１０の処理について、詳細に説明する。第２の通信装置は、受信装置１０６と同じ再生処理と、受信装置１０６が行うことができない復元処理を行うことができる。
【００８９】
まず、第２の通信装置１１０の再生処理について、図１０、図１１を用いて詳細に説明する。図１０は、本発明の実施例１における第２の通信装置の再生時のブロック図、図１１は本発明の実施例１の第２の通信装置における再生処理のフロー図である。
【００９０】
図１０において、１００１は受信部、９０２は画像復号部、１００２は復号された低周波画像と差分画像を合成する画像合成部、２０６は低周波画像符号化データ、９０３は低周波画像データである。
【００９１】
以下、図１１のフロー図を用いて処理の流れを説明する。
【００９２】
まず、受信部１００１は、撮像システム１０１から、ネットワーク網１１３を介して低周波画像符号化データ２０６を受信する（Ｓ１１０１）。
【００９３】
次に、受信部１００１は、受信した低周波画像符号化データ２０６を、記録装置１１１に記録する（Ｓ１１０２）。このとき、画像の復元に必要となる、差分画像符号化データを特定するための情報も、合わせて記録する。具体的には、受信した低周波画像符号化データに対応する、差分画像符号化データのファイル名や、記録されている場所（ファイルパス等）を、テーブルなどを用いて管理、記録しておく。
【００９４】
そして、画像復号部９０２は、低周波画像符号化データ２０６を復号し、１フレーム分の低周波画像データ９０３を作成する（Ｓ１１０３）。
【００９５】
最後に、モニタ１１２は、作成されたフレーム画像である低周波画像データ９０３を表示する（Ｓ１１０４）。
【００９６】
通常の再生時は、低周波画像データを復号するだけなので、プライバシーを保護した画像を表示するだけで、画像の詳細を全て確認できるわけではない。また、低周波画像符号化データ２０６は、復元時にも必要となるため、記録装置１１１に記録しておく。
【００９７】
次に、第２の通信装置１１０の復元処理について、図１２、図１３を用いて詳細に説明する。図１２は、本発明の実施例１における第２の通信装置の復元時のブロック図、図１３は本発明の実施例１の第２の通信装置における復元処理のフロー図である。
【００９８】
図１２において、１００１は受信部、９０２は画像復号部、１００２は復号された低周波画像と差分画像を合成する画像合成部、２０６は低周波画像符号化データ、２０７は差分画像符号化データ、１２０１は復元画像データを表している。
【００９９】
以下、図１３のフロー図を用いて処理の流れを説明する。
【０１００】
まず、受信部１００１は、記録装置１１１に記録された低周波画像符号化データ２０６を取得する（Ｓ１３０１）。
【０１０１】
次に、受信部１００１は、撮像システム１０１から、ネットワーク網１１３を介して差分画像符号化データ２０７を受信する（Ｓ１３０２）。具体的には、復元したい低周波画像符号化データ２０６に対応する、差分画像符号化データを受信する。対応する差分画像符号化データは、再生処理で説明したテーブルなどで管理、記録された、ファイル名や、記録されている場所（ファイルパス等）から特定することができる。
【０１０２】
そして、画像復号部９０２は、低周波画像符号化データ２０６、及び差分画像符号化データ２０７を復号し、１フレーム分の低周波画像と差分画像のデータを作成する（Ｓ１３０３）。
【０１０３】
画像合成部１００２は、低周波画像と差分画像を合成し、復元画像１２０１を作成する（Ｓ１３０４）。
【０１０４】
最後に、モニタ１１２は、作成されたフレーム画像である復元画像データ１２０１を表示する（Ｓ１３０５）。
【０１０５】
以下、画像合成部１００２について具体的に説明する。
【０１０６】
画像合成部１００２は、復号された低周波画像と差分画像を合成し、復元画像を作成する。図１４は画像合成による復元画像作成の説明図である。差分画像は、第１の通信装置１０３の差分画像生成部２０２で、実際の差分値に対して１２８のオフセットを加えている。従って、差分画像の画素値からオフセットを減じて、−１２８〜１２７の値に変更し、対応する低周波画像の値に加算することで、復元画像の合成値が作成される。
【０１０７】
但し、低周波画像と差分画像は別々に符号化されているため、量子化誤差により、加算した復元画像の合成値が０〜２５５の範囲に収まらない場合がある。そこで、図１５に示すような変換を用いて、復元画像の値を８ビットデータに変換する。図１５において、横軸は復元のために低周波画像と差分画像を合成した値を、縦軸は合成値を変換した後の復元画像の値を表している。０以下の値は０に、２５５以上の値は２５５にクリップすることで、復元画像の値を８ビットデータに変換している。
【０１０８】
以上説明したような構成にすることで、従来とほぼ同程度のデータ量で、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の概要を確認することができ、かつ、非常時には画像の詳細を復元できる監視カメラシステムが実現できるようになる。また、標準の画像符号化部、及び画像復号部を用いてシステムを構成することができるため、簡便かつ安価で、汎用性の高い監視カメラシステムを実現できるようになる。
【０１０９】
なお、本実施例では監視カメラ１０２から入力された画像を対象として説明しているが、監視カメラ１０２以外から取得した画像データや、予め保存されている画像データに対しても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【０１１０】
また、本実施例における画像は、動画像、静止画像を問わず、監視カメラ１０２から受け取るフレーム画像もデジタルデータである必要はなく、アナログデータであってもよい。なお、この場合、デジタルデータに変更して、低周波画像と差分画像に分割する。
【０１１１】
また、本実施例で、撮像システム１０１は監視カメラ１０２、第１の通信装置１０３、記録装置１０４を内部ネットワークで接続する構成としているが、これらの一部、または全部を監視カメラ１０２内で実現しても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【０１１２】
また、本実施例では、復元システム１０９は第２の通信装置１１０、記録装置１１１、モニタ１１２を内部ネットワークで接続する構成としているが、これらをパーソナルコンピュータとモニタなどで構成しても構わない。
【０１１３】
また、プライバシーが保護された画像として、空間周波数の低周波成分を用いているが低周波成分のすべてを含まなくともよい。
【０１１４】
また、本実施例では、空間周波数の低周波成分をプライバシーが保護された画像としているが、空間周波数の一部の周波数成分（例えば、周波数を低周波、中周波、高周波と３つに分けたときの中周波成分）を抜き出しても、元のフレーム画像の細部（詳細）が見えないのであれば、中周波成分をプライバシーが保護された画像としてもよい。
【０１１５】
（実施例２）
以下、本発明の実施例２について、図面を用いて説明する。なお、実施例１と同じ機能のものは同一番号を付し説明は省略する。
【０１１６】
図１６は本発明の実施例２における第１の通信装置のブロック図、図１７は本発明の実施例２の第１の通信装置における処理のフロー図である。
【０１１７】
図１６において、１６０１は低周波画像の作成対象となる領域をマスク領域として設定するマスク領域設定部、１６０２は低周波画像生成に用いる所定領域のサイズを設定する領域サイズ設定部、２０１’は所定領域の画素の平均を用いて低周波画像を作成する低周波画像生成部、１６０３は低周波画像符号化データ、１６０４は差分画像符号化データである。
【０１１８】
以下、図１７のフロー図を用いて処理の流れを説明する。
【０１１９】
まず、監視カメラ１０２は、カメラ周辺の光信号を、レンズを用いてイメージセンサ上に結像させ、電気信号に変換することで、デジタルデータとしてフレーム画像２０５を取得する（Ｓ１７０１）。
【０１２０】
次に、マスク領域設定部１６０１は、プライバシーを保護する領域として、マスク領域を設定する（Ｓ１７０２）。マスク領域のみ低周波画像に変換されるので、マスク領域の画像詳細が確認できなくなる。
【０１２１】
さらに、領域サイズ設定部１６０２は、低周波画像を作成する際に用いる、所定領域（領域サイズ）のサイズを設定する（Ｓ１７０３）。
【０１２２】
そして、低周波画像生成部２０１’は、設定されたマスク領域に対して、設定された領域サイズを用いて、フレーム画像から低周波画像を作成する（Ｓ１７０４）。低周波画像は、設定された領域サイズ内の画素ごとに平均値を算出する、ブロック平均を用いて作成される。
【０１２３】
さらに、差分画像生成部２０２は、監視カメラ１０２で取得したフレーム画像と、低周波画像生成部２０１’で作成した低周波画像との差分画像を作成する（Ｓ１７０５）。
【０１２４】
画像符号化部２０３は、低周波画像生成部２０１’で作成した低周波画像、及び差分画像生成部２０２で作成した差分画像を符号化する（Ｓ１７０６）。
【０１２５】
送信部２０４は、画像符号化部２０３で符号化された低周波画像符号化データ１６０３を、ネットワーク網１１３を介して、再生システム１０５や、復元システム１０９に送信する（Ｓ１７０７）。また、画像符号化部２０３で符号化された差分画像符号化データ１６０４を、記録装置１０４に記録する（Ｓ１７０８）。
【０１２６】
以下、各構成ブロックについて具体的に説明する。
【０１２７】
低周波画像生成部２０１’は、所定領域の画素の平均を用いて低周波画像を作成する。基本的な機能は実施例１で説明した低周波画像生成部２０１の、ブロック平均を用いた場合と同じであるが、本実施例における低周波画像生成部２０１’は、マスク領域設定部１６０１で設定された領域のみ、低周波画像に変換する。また、領域サイズ設定部１６０２で設定されたブロックのサイズで、ブロック平均を求める機能が加わっている。詳しくは後で述べるが、低周波画像生成部２０１’で作成した低周波画像は、図１９（ａ）のような画像になる。
【０１２８】
マスク領域設定部１６０１は、プライバシーに関わる画像領域の詳細を確認できないようにするため、プライバシーを保護する領域として、マスク領域を設定する。低周波画像生成部は、設定されたマスク領域のみ、低周波画像に変換し、それ以外の領域は撮像されたフレーム画像のまま変換せずに、低周波画像を作成する。図１８はマスク領域設定の説明図である。
【０１２９】
図１８において、１８０１は一般的なフレーム画像、１８０２、１８０３はマスク領域を表している。図１８は、検出された顔領域をマスク領域として設定する場合の例で、１８０２は画素単位に、１８０３はブロック単位にマスク領域を設定している。プライバシーに関わるマスク領域の対象としては、顔、人物、ナンバープレート、移動物体などが考えられる。
【０１３０】
対象領域の検出方法は、機械学習による物体検出を用いる方法、物体追跡を用いる方法、オプティカルフローや背景差分を用いる方法、あるいはこれらを組み合わせた方法などが考えられる。これらの方法を用いると、フレームごとに動的にマスク領域を設定することができる。
【０１３１】
また、固定された監視カメラでは、人物などプライバシーに関わる物体が映り込みやすい位置が、予め分かっている場合が多い。そのような場合、ユーザーが事前に手動でマスク領域を設定しておく方法も考えられる。また、マスク領域は１つに限定されるわけではない。画像内にプライバシーに関わる領域が複数あれば、マスク領域も複数設定できる。図１９は、低周波画像と差分画像の例示図である。
【０１３２】
図１９（ａ）はマスク領域として、人物の顔の部分が設定された場合の、低周波画像の例示図である。また、図１９（ｂ）はその差分画像の例示図である。低周波画像において、マスク領域以外の領域は、撮像されたフレーム画像のまま変換されない。そのため、差分画像を作成すると、マスク領域以外では低周波画像とフレーム画像の差分は生じない。
【０１３３】
つまり、差分画像におけるマスク領域以外の領域は、差分値０にオフセット１２８を加えた、画素値１２８の一定レベルの画像となる。従って、復元時には設定されたマスク領域の位置情報や、数の情報を記憶していなくても、低周波画像と差分画像をそのまま合成するだけで、元の画像を復元することができる。すなわち、本実施例のように差分画像を作成することで、マスク領域を設定した場合でも、フレーム画像全体を低周波画像に変換した実施例１の場合と同じように、差分画像を取り扱うことができる。
【０１３４】
領域サイズ設定部１６０２は、低周波画像を作成する際、画素の平均を算出する所定領域のサイズを設定する。図２０は所定領域サイズ設定の説明図である。図２０（ａ）は所定領域サイズを４×４画素とした場合の例で、この場合、４×４画素のブロック内の各画素の値を、ブロック内の画素の平均値とすることで、低周波画像を作成する。同様に図２０（ｂ）は６×６画素、図２０（ｃ）は８×８画素の場合の例示図である。
【０１３５】
ブロックのサイズを大きくすることは、低解像度の画像に変換することと等価であるため、画像の情報量が低下する。従って、プライバシーを保護する程度を強くしたい場合は、所定領域のサイズを大きく、弱くしたい場合は所定領域のサイズを小さくすることで、低周波画像のプライバシー保護の強度を自由に調整することができる。ブロックのサイズを任意に調整しても、フレーム画像に含まれる空間周波数成分のうち、空間周波数の低い成分が低周波画像に分離され、空間周波数の高い成分が差分画像に分離されることに変わりはない。そのため、後段で実施する画像符号化部の符号化効率が大きく低下することはない。
【０１３６】
また、顔などのプライバシー保護対象の物体は、カメラに近づくほど拡大された画像として取得される。拡大された画像では、同じブロックサイズで低周波画像を作成しても、プライバシー保護の効果が同じにはならない。図２１は、ブロック平均を用いて低周波画像を作成した場合の、ブロックサイズと低周波画像の画質の例示図である。
【０１３７】
図２１（ａ）と図２１（ｂ）は８×８画素のブロックで、図２１（ｃ）は１６×１６画素のブロックで低周波画像を作成した場合の例である。
【０１３８】
図２１（ａ）と図２１（ｂ）を比較すると、図２１（ｂ）の方が、顔領域が拡大されているため、同じブロックサイズで低周波画像を作成すると、プライバシー保護の効果が低いことが分かる。このような拡大された画像の場合、図２１（ｃ）のように、ブロックサイズも大きくして低周波画像を作成したほうが効果的である。
【０１３９】
従って、マスク領域が大きいときは所定領域のサイズも大きく、マスク領域が小さいときは所定領域のサイズも小さくなるように、マスク領域のサイズと、所定領域のサイズを連動させることで、プライバシーを保護しつつ、概略を確認しやすい画像を得ることができる。顔検出などを用いて、マスク領域を動的に設定する場合、検出されたマスク領域のサイズに応じて、ブロックのサイズも動的に設定すれば、プライバシーを保護しつつ、撮影場所の大まかな状況を確認しやすい適切な低周波画像を作成することができるようになる。
【０１４０】
なお、本実施例では、低周波画像生成部でブロック平均を用いた場合を例に説明をしたが、平滑化フィルタを用いることも可能である。低周波画像生成部で平滑化フィルタを用いた場合は、領域サイズ設定部１６０２の代わりに、平滑化フィルタ設定部を設けることで、同様の効果を実現することができる。
【０１４１】
具体的には、平滑化フィルタ設定部で、平滑化フィルタに用いる近隣画素のサイズ、及びフィルタ係数を設定し、プライバシーを保護する程度を強くしたい場合は、平滑化に用いる近隣画素のサイズを大きく、弱くしたい場合は近隣画素のサイズを小さくすることで、低周波画像のプライバシー保護の強度を自由に調整することができるようになる。マスク領域のサイズに連動して、平滑化に用いる近隣画素のサイズを動的に設定すれば、ブロック平均を用いた場合と同様に、プライバシーを保護しつつ、撮影場所の大まかな状況を確認しやすい、適切な低周波画像を作成することができるようになる。
【０１４２】
なお、本実施例では、人物検知等でマスク領域を決定し、それにあわせて低周波画像を作成（画素の平均化）する領域サイズを決定しているが、マスク領域に連動しなくても良い。
【０１４３】
具体的には、人物の大きさを検知して、マスク領域を決定するとともに、人物の大きさに応じて、プライバシーが保護できるような領域サイズを決定する等、マスク領域とは独立して領域サイズを決定することが可能である。
【０１４４】
以上説明したような構成にすることで、プライバシーに関わる領域のみ、画像詳細を確認できないようにすることができる。また、プライバシーに関わる領域の数や位置情報を記憶する必要がなく、簡易な構成で復元が可能となる。従って、よりユーザーにとって利便性の高い監視カメラを提供することができるようになる。また、低周波画像を作成する所定領域のサイズを任意に変えることができるため、符号化効率の低下を最小限にしつつ、プライバシー保護の程度を自由に調整でき、カメラの用途や設置位置の自由度が格段に向上した監視カメラシステムを提供できるようになる。
【０１４５】
なお、実施例２において、第１の通信装置１０３は、上記のようになるが、その他の構成については、実施例１と同様である。
【０１４６】
なお、本実施例のように、マスク領域や領域サイズを変更できるのは、画像の空間周波数に着目し、画像の空間周波数成分を維持しつつ、低周波画像と差分画像に分けて画像符号化部２０３に送信しているためである。
【０１４７】
一般に、プライバシーが保護された画像を作成する場合、データ量の増加や画質の劣化が問題となるため、画像符号化部の内部で実施される。具体的には、画像符号化部における可変長符号データを、符号単位、ブロック単位などで入れ替えたり、変換したりして実現する。そのため、入れ替え方法や変換方法の自由度は、画像符号化部の構成に拘束されてしまい、マスク領域や領域サイズを自由に設定したプライバシー保護を実現することはできない。
【０１４８】
また、画像符号化部の内部でプライバシー保護画像を作成するには、標準方式ではなく特殊な構成の画像符号化部が必要となる。そのため、画像復元のための画像復号部も特殊な構成が必要となってしまい、対象となる機器が限られてしまう。
【０１４９】
その点、画像符号化部の前でプライバシーが保護された画像を作成できれば、画像符号化部は従来用いているものを用いるだけでよく、簡単に実現することができる。
【０１５０】
ただし、実施例１で説明したように、ノイズを使ってプライバシーを保護しようとすると、本来の画像が持つ空間周波数成分が変化してしまい、元のフレーム画像に戻せなくなったり、データ量が増大したりする。
【０１５１】
そのため、本実施例では、マスク領域、領域サイズを自由に設定でき、しかも元のフレーム画像に戻せるように、低周波画像と差分画像に分けるようにしている。
【０１５２】
（実施例３）
図２２は本発明の実施例３における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図である。なお、実施例１、２と同じ機能のものは同一番号を付し説明は省略する。
【０１５３】
図２２において、１０１’は撮像システムで、撮像システム１０１’内において、１０２は監視カメラ、１０３’’は第１の通信装置で、これらは内部ネットワークで接続されている。
【０１５４】
また、１０５’は再生システムで、再生システム１０５’内において、１０６’は受信装置、１０８はモニタで、これらも撮像システム１０１’とは別の内部ネットワークで接続されている。
【０１５５】
また、１０９’は復元システムで、復元システム１０９’内において、１１０’は第２の通信装置で、モニタ１１２と、撮像システム１０１’とは別の内部ネットワークで接続されている。
【０１５６】
また、２２０１、２２０２、２２０３はクラウドなど、ネットワーク外部に設置された記録装置で、撮像システム１０１’、再生システム１０５’、復元システム１０９’は、ネットワーク網１１３を介して記録装置２２０１、２２０２、２２０３と外部接続されている。
【０１５７】
ここで、撮像システム１０１’における第１の通信装置１０３’’は、データを秘匿化する手段を備えている。また、復元システム１０９’における第２の通信装置１１０’は秘匿化されたデータを復元するための手段を備えている。このような手段を備えることで、プライバシーを保護した低周波画像データや、復元のための差分画像データを、内部ネットワークの記録装置ではなく、クラウドなどのネットワーク外部に接続された記録装置に、より安全に記録できるようになる。
【０１５８】
次に、第１の通信装置１０３’’について、図２３、図２４を用いて詳しく説明する。図２３は本発明の実施例３における第１の通信装置のブロック図、図２４は本発明の実施例３の第１の通信装置における処理のフロー図である。
【０１５９】
図２３において、２０１は低周波画像生成部、２０２は差分画像生成部、２０３は画像符号化部、２３０１はデータ秘匿部、２３０２は送信部、２０６は低周波画像符号化データ、２３０３は差分画像の秘匿データである。
【０１６０】
以下、図２４のフロー図を用いて処理の流れを説明する。
【０１６１】
まず、監視カメラ１０２は、カメラ周辺の光信号を、レンズを用いてイメージセンサ上に結像させ、電気信号に変換することで、デジタルデータとしてフレーム画像を取得する（Ｓ２４０１）。
【０１６２】
そして、低周波画像生成部２０１は、フレーム画像から低周波画像を作成する（Ｓ２４０２）。
【０１６３】
さらに、差分画像生成部２０２は、監視カメラ１０２で取得したフレーム画像と、低周波画像生成部２０１で作成した低周波画像との差分画像を作成する（Ｓ２４０３）。
【０１６４】
画像符号化部２０３は、低周波画像生成部２０１で作成した低周波画像、及び差分画像生成部２０２で作成した差分画像を符号化する（Ｓ２４０４）。
【０１６５】
データ秘匿部２３０１は、画像符号化部２０３で符号化された差分画像符号化データを、暗号または秘密分散を用いて秘匿化する（Ｓ２４０５）。
【０１６６】
送信部２３０２は、画像符号化部２０３で符号化された低周波画像符号化データ２０６を、ネットワーク網１１３を介して送信する（Ｓ２４０６）。また、データ秘匿部２３０１で秘匿化された差分画像の秘匿データ２３０３を、ネットワーク網１１３を介して送信する（Ｓ２４０７）。送信されたデータは、それぞれクラウドなどの外部に設置された記録装置２２０１、２２０２、２２０３のいずれかに記録される。
【０１６７】
以下、データ秘匿部２３０１について具体的に説明する。
【０１６８】
データ秘匿部２３０１は、差分画像符号化データを、暗号または秘密分散を用いて秘匿化する。差分画像には人の顔など、プライバシーに関わる情報が含まれているため、データを暗号化したり、分散するなどして、秘匿化することが好ましいからである。
【０１６９】
秘匿化の方法としては暗号化を用いる方法が考えられる。暗号化としては、共通鍵暗号であるブロック暗号やストリーム暗号があり、ブロック暗号としては、トリプルＤＥＳ、ＡＥＳなどが、ストリーム暗号としてはＲＣ４などが適用できる。暗号化を用いることで、プライバシー情報を含む差分画像符号化データを、第三者には理解できない情報に書き換えることができ、計算量的安全性を得ることができる。
【０１７０】
なお、暗号化の方法はこれらに限定するわけではなく、公開鍵暗号など、その他の方法であっても目的を達することは可能である。なお、暗号化を用いる場合、鍵の管理は別途実施する必要がある。
【０１７１】
暗号化以外の秘匿化の方法として、秘密分散を用いる方法も考えられる。秘密分散としては、しきい値秘密分散法がある。図２５はしきい値秘密分散法の説明図である。しきい値秘密分散とは、秘密にしたいデータｓを、ｎ個の分散シェアに分散、保存し、ｋ（ｋ≦ｎ）個の分散シェアを集めて復元することで、元の秘密データｓが得られるというものである。分散シェアは第三者に理解できない情報に変換され、計算で解読不可能であることから、情報理論的安全性を得ることができる。ここで説明したしきい値秘密分散を、しきい値ｋ、分散数ｎの（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法という。
【０１７２】
なお、秘密分散には、（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散以外に、しきい値ｋ、分割数Ｌ、分散数ｎの（ｋ，Ｌ，ｎ）ランプ型秘密分散、しきい値のない秘密分散、多項式秘密分散、排他的論理和を用いて高速化した秘密分散など、いくつものバリエーションがある。
【０１７３】
ここでは一例としてしきい値秘密分散を用いて説明したが、その他の秘密分散手法を用いても、本発明の目的を達することは可能である。複数のシェアで分散管理することで、冗長度をもたせることができるので、保存データの一部を損失した場合でも復元が可能となる。よって、秘密分散を用いることで、システムとしての信頼性も向上できるようになる。
【０１７４】
また、秘密分散を用いれば暗号化に必要な鍵の管理も不要となる。ランプ型秘密分散を用いれば、差分画像の秘匿データのデータ量を１／Ｌに小さくできるという効果もある。なお、秘密分散法を用いる場合、分散シェアが複数生成されることから、差分画像の符号化データは、複数に分散して記憶することになる。具体的には、分散数がｎであれば、差分画像にかかるデータはｎ個出力されることになる。
【０１７５】
また、図２３においては、データ秘匿部２３０１の出力である差分画像の秘匿データ２３０３は、複数の出力があるように記載しているが、秘匿化の方法に暗号を用いた場合、出力は１個である。また、秘匿化の方法に秘密分散を用いた場合、秘密分散の分散数がｎなら、出力はｎ個となる。
【０１７６】
次に、第２の通信装置１１０’の復元処理について、図２６、図２７を用いて詳細に説明する。図２６は本発明の実施例３における第２の通信装置のブロック図、図２７は本発明の実施例３の第２の通信装置における処理のフロー図である。
【０１７７】
図２６において、２６０１は受信部、２６０２はデータ復元部、９０２は画像復号部、１００２は復号された低周波画像と差分画像を合成する画像合成部、２０６は低周波画像符号化データ、２３０３は差分画像の秘匿データ、２６０３は差分画像符号化データである。
【０１７８】
以下、図２７のフロー図を用いて処理の流れを説明する。
【０１７９】
まず、受信部２６０１は、クラウドなどの外部に設置された記録装置２２０１、２２０２、２２０３のいずれかから、ネットワーク網１１３を介して低周波画像符号化データ２０６を受信する（Ｓ２７０１）。
【０１８０】
次に、受信部２６０１は、同様に外部に設置された記録装置２２０１、２２０２、２２０３のいずれかから、ネットワーク網１１３を介して差分画像の秘匿データ２３０３を受信する（Ｓ２７０２）。
【０１８１】
そして、データ復元部２６０２は、差分画像の秘匿データ２３０３を復元する（Ｓ２７０３）。秘匿データを復元することで、差分画像符号化データ２６０３を得ることができる。
【０１８２】
さらに、画像復号部９０２は、低周波画像符号化データ２０６、及び差分画像符号化データ２６０３を復号し、１フレーム分の低周波画像と差分画像のデータを作成する（Ｓ２７０４）。
【０１８３】
画像合成部１００２は、低周波画像と差分画像を合成し、復元画像を作成する（Ｓ２７０５）。
【０１８４】
最後に、モニタ１１２は、作成されたフレーム画像である復元画像データを表示する（Ｓ２７０６）。
【０１８５】
以下、データ復元部２６０２について具体的に説明する。
【０１８６】
データ復元部２６０２は、差分画像の秘匿データ２３０３を復元し、差分画像符号化データ２６０３を作成する。差分画像符号化データの秘匿化は、第１の通信装置１０３’’のデータ秘匿部２３０１で実施されているため、データ復元部２６０２は、データ秘匿部２３０１で適用された秘匿化手法を復元できるものでなければならない。秘匿化に暗号化を用いる方法や、秘密分散を用いる方法が考えられるため、これらに対応した復元方法を準備する必要がある。なお、秘匿化に秘密分散法を用いる場合、分散シェアが複数生成されることから、差分画像の秘匿データは、複数に分散して記憶されている。復元に必要なシェアの数（しきい値）がｋであれば、差分画像にかかるデータはｋ個集める必要がある。
【０１８７】
また、図２６において、受信部２６０１、及びデータ復元部２６０２の入力である差分画像の秘匿データ２３０３は、複数の入力があるように記載しているが、秘匿化の方法に暗号を用いた場合、入力は１個である。また、秘匿化の方法に秘密分散を用いた場合、秘密分散の復元に必要なシェアの数（しきい値）がｋなら、入力はｋ個となる。
【０１８８】
以上説明したような構成にすることで、プライバシー情報を含む差分画像に関するデータを秘匿化することができ、機密性の高い監視カメラシステムを提供できるようになる。すなわち、低周波画像は画像詳細が確認できない画像であり、差分画像もプライバシーに関わる情報が全て秘匿化されるので、クラウド上の記録装置など外部サーバに、データをより安全に記録することもできるようになる。また、低周波画像と差分画像に変換してから符号化や秘匿化を行うので、特殊なエンコーダーを用いる必要がなく、汎用的なモジュールを用いて簡易な構成でシステムを構築できるようになる。すなわち、ＭＰＥＧ、Ｈ．２６４／ＡＶＣなどの標準符号化モジュールや、トリプルＤＥＳ、ＡＥＳなどの標準秘匿化モジュールを用いて、従来とほぼ同程度のデータ量で、かつ機密性の高い監視カメラシステムを実現できるようになる。
【０１８９】
なお、実施例３の第２の通信装置における再生処理は、実施例１の第２の通信装置において説明した再生処理と、同様の処理を実施することで実現可能である。
【０１９０】
また、本実施例では差分画像符号化データに対して、秘匿化を行っているが、符号化せずに、差分画像データを秘匿化しても構わない。符号化にかかる処理速度、記憶装置への書き込み速度、ネットワーク網における通信速度、記憶装置にかかるコストなどのトレードオフにより、差分画像を符号化しない構成であっても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【０１９１】
また、本実施例で、撮像システム１０１’は監視カメラ１０２と第１の通信装置１０３’’を内部ネットワークで接続する構成としているが、これらを監視カメラ内で全て実現しても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。
【０１９２】
また、低周波画像や差分画像を記録する場所は、本実施例に示す記録装置以外の場所であっても、本発明の目的を達成できることは言うまでもない。
【０１９３】
また、本実施例では差分画像に関するデータのみ、暗号化や秘密分散を用いて秘匿化を行ったが、低周波画像に関するデータの秘匿化は行っていない。低周波画像は、画像そのものがプライバシーを保護した画像となっているため秘匿化の必要がなく、また、秘匿化すると、汎用的な再生システムで復号、再生ができなくなるからである。本実施例のような構成にすることで、汎用的な再生システムで、プライバシーを保護しつつ概略を確認できる画像が再生でき、必要なときには、秘匿化を復元することで、画像詳細が確認できるようになる。
【０１９４】
（実施例４）
図２８は本発明の実施例４における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図である。なお、実施例１、２、３と同じ機能のものは同一番号を付し説明は省略する。
【０１９５】
図２８において、１０１’’は撮像システムで、１０２は監視カメラ、１０３’’’は第１の通信装置で、これらは内部ネットワークで接続されている。また、１０９’’は復元システムで、１１０’’は第２の通信装置、１１１は記録装置、１１２はモニタで、これらも内部ネットワークで接続されている。また、撮像システム１０１’’と、複数の復元システム１０９’’が、ネットワーク網１１３を介して外部接続されている。
【０１９６】
撮像システム１０１’’における第１の通信装置１０３’’’は、低周波画像と差分画像のデータを１つのファイルに結合する手段を備えている。また、復元システム１０９’’における第２の通信装置１１０’’は結合ファイルから低周波画像と差分画像のデータを分離して取り出す手段を備えている。このような手段を備えることで、低周波画像と差分画像を別々に管理することなく、１つのファイルとして取り扱うことができるようになる。
【０１９７】
以下、本実施例では、第１の通信装置１０３’’’、及び第２の通信装置１１０’’について、データ秘匿、及びデータ復元に、分散数ｎ、しきい値ｋの秘密分散法を用いた場合を例に説明する。
【０１９８】
まず、第１の通信装置１０３’’’について、図２９、図３０を用いて詳しく説明する。図２９は本発明の実施例４における第１の通信装置のブロック図、図３０は本発明の実施例４の第１の通信装置における処理のフロー図である。
【０１９９】
図２９において、２０１は低周波画像生成部、２０２は差分画像生成部、２０３は画像符号化部、２３０１はデータ秘匿部、２９０１はデータ結合部、２９０２は送信部、２０６は低周波画像符号化データ、２３０３は差分画像の秘匿データ、２９０３は低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイルである。
【０２００】
以下、図３０のフロー図を用いて処理の流れを説明する。
【０２０１】
まず、監視カメラ１０２は、カメラ周辺の光信号を、レンズを用いてイメージセンサ上に結像させ、電気信号に変換することで、デジタルデータとしてフレーム画像を取得する（Ｓ３００１）。
【０２０２】
そして、低周波画像生成部２０１は、フレーム画像から低周波画像を作成する（Ｓ３００２）。
【０２０３】
さらに、差分画像生成部２０２は、監視カメラ１０２で取得したフレーム画像と、低周波画像生成部２０１で作成した低周波画像との差分画像を作成する（Ｓ３００３）。
【０２０４】
画像符号化部２０３は、低周波画像生成部２０１で作成した低周波画像、及び差分画像生成部２０２で作成した差分画像を符号化する（Ｓ３００４）。
【０２０５】
データ秘匿部２３０１は、画像符号化部２０３で符号化された差分画像符号化データを、秘密分散を用いて秘匿化する（Ｓ３００５）。
【０２０６】
そして、画像符号化部２０３で符号化された低周波画像符号化データ２０６と、データ秘匿部２３０１で作成された、差分画像の秘匿データ２３０３を、一時的なファイルとしてファイル出力する（Ｓ３００６）。なお、秘匿化に秘密分散を用いているので、分散数がｎであれば、差分画像の秘匿データはｎ個作成されることになる。
【０２０７】
データ結合部２９０１は、ファイル出力された低周波画像符号化データ２０６と、差分画像の秘匿データ２３０３を結合してデータファイル２９０３を作成する（Ｓ３００７）。差分画像の秘匿データはｎ個作成されているので、データファイル２９０３もｎ個作成される。
【０２０８】
送信部２９０２は、データ結合部２９０１で結合されたデータファイル２９０３を、ネットワーク網１１３を介して、復元システム１０９’’に送信する（Ｓ３００８）。ｎ個のデータファイル２９０３は分散管理されるので、データファイル２９０３は複数の復元システム１０９’’に分散、送信される。
【０２０９】
以下、データ結合部２９０１について具体的に説明する。
【０２１０】
データ結合部２９０１は、一時的なファイルとして出力された低周波画像符号化データと、差分画像の秘匿データのファイルを結合する。図３１は結合されたファイル構成の例示図である。図３１において、結合されたファイルは、先頭から低周波画像符号化データが格納されている。低周波画像符号化データに続いて、差分画像データの先頭マーカーが格納され、続いて、秘匿化パラメータが格納される。秘匿化パラメータは、差分画像の秘匿データの復元に必要なパラメータである。
【０２１１】
しきい値秘密分散法を用いて秘匿化した場合、例えば分散数やしきい値、秘密分散処理前後のデータサイズなどが、秘匿化パラメータとして格納される。続いて差分画像の秘匿データが格納される。最後に、差分画像データの終端マーカーが格納され、続いて、ファイル終端から差分画像データの先頭マーカーまでのオフセットが格納される。
【０２１２】
図３２は、データ秘匿部２３０１で秘密分散を用いた場合の、結合されたファイル構成の例示図である。分散数ｎの秘密分散を適用した場合、差分画像の秘匿データはｎ個作成される。従って、結合されたファイルもｎ個作成される。各ファイルの先頭に格納される低周波画像符号化データは全て同一であるが、それ以降に格納される差分画像の秘匿データは、それぞれ異なるｎ個の分散データとなる。
【０２１３】
なお、ここでは低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データを結合する例を示したが、低周波画像が符号化されているか否かに関係なく、本発明が適用可能であることは言うまでもない。また、差分画像が符号化されているか否か、秘匿化されているか否かに関係なく、本発明が適用可能であることも言うまでもない。それぞれのファイルを結合したデータファイルを作成することで、本発明の目的を達することは可能である。
【０２１４】
また、結合ファイルの構成は、図３１や図３２に示す例に限定されるわけではない。結合ファイルは、汎用的な再生システムで低周波画像として復号、再生できなければならないので、低周波画像に関するデータを先頭に格納する必要はある。しかし、差分画像に関するデータは、復元時にデータや必要なパラメータが取り出せる構成であれば、図３１や図３２の構成でなくても、本発明の目的は達成可能である。
【０２１５】
また、図２９において、差分画像の秘匿データ２３０３、及び結合ファイル２９０３は、複数の出力があるように記載している。秘匿化の方法に秘密分散を用いた場合、秘密分散の分散数がｎなら、出力はｎ個となるからである。もし、秘匿化の方法に暗号を用いたならば、これらの出力は１個である。
【０２１６】
次に、第２の通信装置１１０’’の処理について、詳細に説明する。第２の通信装置は、実施例１の説明と同じように、再生処理と復元処理を行うことができる。
【０２１７】
まず、第２の通信装置１１０’’の再生処理について、図３３、図３４を用いて詳細に説明する。図３３は、本発明の実施例４における第２の通信装置の再生時のブロック図、図３４は本発明の実施例４の第２の通信装置における再生処理のフロー図である。
【０２１８】
図３３において、３３０１は受信部、３３０２はデータ分離部、２６０２はデータ復元部、９０２は画像復号部、１００２は画像合成部、３３０３は低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイル、３３０４は低周波画像符号化データ、３３０５は低周波画像データである。
【０２１９】
以下、図３４のフロー図を用いて処理の流れを説明する。
【０２２０】
まず、受信部３３０１は、撮像システム１０１から、ネットワーク網１１３を介して低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイル３３０３を受信する（Ｓ３４０１）。
【０２２１】
次に、受信部３３０１は、受信した結合ファイル３３０３を、記録装置１１１に記録する（Ｓ３４０２）。
【０２２２】
さらに、データ分離部３３０２は、結合ファイルから低周波画像符号化データ３３０４を取得する（Ｓ３４０３）。但し、低周波画像符号化データは、結合ファイルの先頭に格納されているため、特別な処理はしなくても、ファイル先頭からデータを読み込むだけで取得することができる。
【０２２３】
そして、画像復号部９０２は、低周波画像符号化データ３３０４を復号し、１フレーム分の低周波画像データ３３０５を作成する（Ｓ３４０４）。
【０２２４】
最後に、モニタ１１２は、作成されたフレーム画像である低周波画像データ３３０５を表示する（Ｓ３５０５）。
【０２２５】
通常の再生時は、低周波画像データを復号するだけなので、プライバシーを保護した画像が表示されるだけで、画像の詳細を全て確認できるわけではない。また、結合ファイル３３０３は、復元時にも必要となるため、記録装置１１１に記録しておく。
【０２２６】
また、この結合ファイル３３０３は、実施例１の再生システム１０５に示すような構成のシステムで受信しても、プライバシーを保護した画像として、再生可能である。
【０２２７】
次に、第２の通信装置１１０’’の復元処理について、図３５、図３６を用いて詳細に説明する。図３５は、本発明の実施例４における第２の通信装置の復元時のブロック図、図３６は本発明の実施例４の第２の通信装置における復元処理のフロー図である。
【０２２８】
図３５において、３３０１は受信部、３３０２はデータ分離部、２６０２はデータ復元部、９０２は画像復号部、１００２は画像合成部、３３０３、３５０１は低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイル、３３０４は低周波画像符号化データ、３５０２は差分画像の秘匿データ、３５０３は差分画像符号化データ、３５０４は復元画像である。
【０２２９】
以下、図３６のフロー図を用いて処理の流れを説明する。
【０２３０】
まず、受信部３３０１は、記録装置１１１に記録された低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイル３３０３を取得する。また、秘密分散の復元には、しきい値ｋの数だけ分散シェアであるデータファイルが必要となる。そのため、ネットワーク網１１３を介して、その他の復元システム１０９’’に記録されたデータファイル３５０１をｋ−１個受信、取得する（Ｓ３６０１）。
【０２３１】
次に、データ分離部３３０２は、データファイル３３０３、及び３５０１を、低周波画像符号化データと、差分画像の秘匿データに分離し、低周波画像符号化データ３３０４を取得する（Ｓ３６０２）。具体的には、データファイル３３０３から、低周波画像符号化データの先頭アドレスを取得する。本実施例で、データファイルは図３２に示すような構成となっている。従って、低周波画像符号化データの先頭アドレスは、データファイル３３０３の先頭である。
【０２３２】
さらに、データ分離部３３０２で分離されたデータから、差分画像の秘匿データ３５０２を取得する（Ｓ３６０３）。具体的には、データファイル３３０３、及び３５０１から、差分画像の秘匿データの先頭アドレスを取得する。データファイル３３０３、及び３５０１の終端に、ファイル終端から差分画像データの先頭マーカーまでのオフセットが格納されている。従って、差分画像の秘匿データの先頭アドレスは、この値を用いてファイル終端からオフセット分移動することで取得できる。データ秘匿化に、しきい値ｋの秘密分散を用いているので、復元に必要な差分画像の秘匿データはｋ個ある。従って、ｋ個のデータファイルから、ｋ個の差分画像の秘匿データの先頭アドレスを取得する。
【０２３３】
さらに、データ復元部２６０２は、差分画像の秘匿データ３５０２を復元する（Ｓ３６０４）。秘匿データを復元することで、差分画像符号化データ３５０３を得ることができる。
【０２３４】
そして、画像復号部９０２は、低周波画像符号化データ３３０４、及び差分画像符号化データ３５０３を復号し、１フレーム分の低周波画像と差分画像のデータを作成する（Ｓ３６０５）。
【０２３５】
画像合成部１００２は、低周波画像と差分画像を合成し、復元画像３５０４を作成する（Ｓ３６０６）。
【０２３６】
最後に、モニタ１１２は、作成されたフレーム画像である復元画像データ３５０４を表示する（Ｓ３６０７）。
【０２３７】
なお、図３５において、受信部３３０１、及びデータ分離部３３０２の入力である結合ファイル３５０１は、複数の入力があるように記載している。秘匿化の方法に秘密分散を用いた場合、秘密分散の復元に必要なシェアの数（しきい値）がｋなら、必要な差分画像の秘匿データ３５０２がｋ個となるからである。もし、秘匿化の方法に暗号を用いたならば、記録装置１１１に記録された結合ファイル３３０３だけで復元できるので、結合ファイル３５０１を受信する必要はなく、データ復元部２６０２の入力は１個である。
【０２３８】
また、本実施例では、差分画像の秘匿化に暗号化や秘密分散を用いた場合を例に説明したが、結合ファイルの作成方法には、いくつかのバリエーションが考えられる。例えば図３７に示すように、差分画像を差分画像の暗号化データと復号鍵に分離し、それぞれを低周波画像符号化データと結合して、異なる結合ファイルとして記録することも考えられる。この場合、復号鍵を格納したファイルには、秘匿化パラメータを格納する代わりに、復号鍵であることを示す識別子を格納しておくとよい。
【０２３９】
あるいは、図３８に示すように、差分画像符号化データをｎ個のファイルに分割し、それぞれの断片を低周波画像符号化データに結合して、記録することも考えられる。あるいは差分画像データをそのままｎ個のファイルに分割して、それぞれの断片を低周波画像符号化データと結合してもよいし、差分画像符号化データを暗号化してから、ｎ個のファイルに分割して、それぞれの断片を低周波画像符号化データと結合してもよい。
【０２４０】
単純にデータを分割しただけでは、暗号化や秘密分散と比べ秘匿化の強度は弱くなるが、その分ＣＰＵの負荷を軽減することができ、プライバシーを保護しつつ、復元が可能であるという本発明の目的を達することはできるため、使用する端末、プライバシー保護の重要度の観点から適宜使い分けることができる。
【０２４１】
以上説明したような構成にすることで、プライバシーを保護した低周波画像データと、復元に必要な差分画像の秘匿データを１つのファイルとして記録できるようになる。このファイルは、通常の受信装置でプライバシーを保護した画像として再生可能であり、かつ、犯罪時など非常時には復元することができる。秘匿化に暗号化を用いた場合は鍵で復元できる。また、秘匿化に秘密分散を用いた場合は、必要な数の分散ファイルを集めることで復元できる。
【０２４２】
このため、低周波画像と差分画像を別々に記録することが不要となり、ファイル管理が容易になる。具体的には、低周波画像データに対応する、差分画像データのファイル名や、記録されている場所（ファイルパス等）を、テーブルなどを用いて管理、記録する必要がなくなる。
【０２４３】
また、ユーザーから見ると、暗号化や秘密分散されたバイナリデータと同じように取り扱うことができるようになる。具体的に説明すると、例えばデータを暗号化すると、暗号化データは意味のないバイナリデータであるが、鍵を用いて復号すると、意味あるデータファイルとなる。データを秘密分散すると、分散データは意味のないバイナリデータであるが、復元に必要な数の分散シェアを集めて復元すると、意味あるデータファイルとなる。
【０２４４】
同じように、画像データに本発明の暗号化を適用すると、暗号化データはプライバシーを保護した画像としてのみ再生可能であるが、鍵を用いて復号すると、詳細を全て確認可能な画像として再生できるようになる。また、画像データに本発明の秘密分散を適用すると、分散データはプライバシーを保護した画像としてのみ再生可能であるが、復元に必要な数の分散シェアを集めて復元すると、詳細を全て確認可能な画像として再生できるようになる。つまり、ユーザーから見ると通常の暗号化や秘密分散と同じようなインターフェースでファイルを取り扱うことができ、復元すると元の画像として再生することができ、なおかつ、復元しなくてもプライバシーを保護した画像データとして、概略を確認しながら再生ができるようになる。
【０２４５】
また、秘匿化に秘密分散を用いれば、機密性が高いだけでなく、バックアップとしても耐災害性、耐障害性の高いシステムを構築することができ、ユーザーにとって利便性の高い監視カメラシステムを実現できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０２４６】
本発明の通信システム、画像生成方法、及び通信装置は、通常はプライバシーを保護しつつ、必要なときに画像の詳細を確認したいシステムに有用であり、例えば監視カメラシステムに有用である。
【符号の説明】
【０２４７】
１０１  撮像システム
１０２  監視カメラ
１０３  第１の通信装置
１０４  記録装置
１０５  再生システム
１０６  受信装置
１０７  記録装置
１０８  モニタ
１０９  復元システム
１１０  第２の通信装置
１１１  記録装置
１１２  モニタ
１１３  ネットワーク網
２０１  低周波画像生成部
２０２  差分画像生成部
２０３  画像符号化部
２０４  送信部
９０１  受信部
９０２  画像復号部
１００１  受信部
１００２  画像合成部
１６０１  マスク領域設定部
１６０２  領域サイズ設定部
２２０１  記録装置
２２０２  記録装置
２２０３  記録装置
２３０１  データ秘匿部
２３０２  送信部
２６０１  受信部
２６０２  データ復元部
２９０１  データ結合部
２９０２  送信部
３３０１  受信部
３３０２  データ分離部
【図１】
2020010365.tif 000003
【図２】
2020010365.tif 000004
【図３】
2020010365.tif 000005
【図４】
2020010365.tif 000006
【図５】
2020010365.tif 000007
【図６】
2020010365.tif 000008
【図７】
2020010365.tif 000009
【図８】
2020010365.tif 000010
【図９】
2020010365.tif 000011
【図１０】
2020010365.tif 000012
【図１１】
2020010365.tif 000013
【図１２】
2020010365.tif 000014
【図１３】
2020010365.tif 000015
【図１４】
2020010365.tif 000016
【図１５】
2020010365.tif 000017
【図１６】
2020010365.tif 000018
【図１７】
2020010365.tif 000019
【図１８】
2020010365.tif 000020
【図１９】
2020010365.tif 000021
【図２０】
2020010365.tif 000022
【図２１】
2020010365.tif 000023
【図２２】
2020010365.tif 000024
【図２３】
2020010365.tif 000025
【図２４】
2020010365.tif 000026
【図２５】
2020010365.tif 000027
【図２６】
2020010365.tif 000028
【図２７】
2020010365.tif 000029
【図２８】
2020010365.tif 000030
【図２９】
2020010365.tif 000031
【図３０】
2020010365.tif 000032
【図３１】
2020010365.tif 000033
【図３２】
2020010365.tif 000034
【図３３】
2020010365.tif 000035
【図３４】
2020010365.tif 000036
【図３５】
2020010365.tif 000037
【図３６】
2020010365.tif 000038
【図３７】
2020010365.tif 000039
【図３８】
2020010365.tif 000040