(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を取り込みデジタル圧縮処理する画像圧縮部と、
前記画像圧縮部で処理された圧縮画像データを暗号化する暗号鍵を管理する暗号鍵記録部と、
前記暗号鍵を用いて圧縮画像データを暗号化した暗号化データを生成する暗号化処理部と、
前記暗号鍵を暗号化して暗号化暗号鍵を生成する暗号鍵暗号部と、
前記暗号化暗号鍵と前記暗号化データを結合させるデータ合成部と、
前記暗号化データと前記データ合成部で合成された前記暗号化暗号鍵と前記暗号化データとを記録する記録部と、
前記記録部に記録されたデータを伝送するネットワークインタフェースとを備えた画像記録装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像記録装置から伝送されたデータを受信して画像を再生する画像再生装置であって、
前記画像記録装置から伝送されたデータを受信するネットワークインターフェースと、
前記ネットワークインターフェースで受信した前記データ合成部で合成された前記暗号化暗号鍵と前記暗号化データとのデータを分離するデータ分離部と、
前記データ分離部で分離された前記暗号化暗号鍵を復号化して管理する暗号鍵復号部と、
前記ネットワークインターフェースで受信した前記暗号化データを前記暗号鍵を用いて復号化し圧縮画像データを生成する復号化処理部と、
前記圧縮画像データを伸長する画像伸長部と、
前記伸長された画像データのモニタへの表示を制御する表示制御部と、
前記暗号鍵を入力する鍵入力部と
を備えた画像再生装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像記録装置と請求項２記載の画像再生装置とを備えた画像記録再生システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラで撮像された画像信号をデジタル信号で圧縮、蓄積、伸長、伝送する際にデータ暗号化を行う画像記録再生装置と画像再生装置と不正利用防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に従来のこの種の画像記録再生装置の構成例を示す。図１３において、１０１  はカメラ、１０２  は画像記録再生装置、１０３  はモニタである。画像記録再生装置１０２  において、１０４  はＡ／Ｄ  変換器、１０５  は画像圧縮エンコーダ、１０６  は記録部、１０７  は画像伸長デコーダ、１０８  はＤ／Ａ  変換器、１０９  はパスワード処理部である。
【０００３】
記録時の動作は以下の通りである。カメラ１０１  で撮像された画像信号は、画像記録再生装置１０２  へ取り込まれ、Ａ／Ｄ  変換器１０４  でデジタル信号へ変換され、画像圧縮エンコーダ１０５  で帯域圧縮され情報量が減らされる。圧縮された情報は、記録部１０６  （ハードディスクドライブ、光ディスク、テープが多い）へ記録される。
【０００４】
一方、再生時は、記録部１０６  から再生すべきデータを検索し、画像伸長デコーダ１０７  へ入力され、データ伸長することで原画像データへ戻される。このデータをＤ／Ａ  変換器１０８  でアナログ信号へ戻し、モニタ１０３  に映像が映し出される。また、画像記録再生装置１０２  の操作や装置の設定変更を行う場合には、パスワード管理部が１０９  がパスワードの入力を促し、正しいパスワードの入力があったかどうかを判断し、正しい時に限り、本装置での記録再生動作を実行できるようにする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の画像記録再生装置においては、圧縮された画像データは汎用の画像圧縮方式（ＪＰＥＧ等）を用いる例が多く、標準化されているＪＰＥＧではデータ形式が一般に公開されているため、圧縮データをそのままハードディスク等の記録装置へ記録している場合には、特定のデータ列の検索により圧縮データが記録されている位置の特定が比較的簡単に行うことができる。つまり、第三者が、記録装置本体からハードディスクを取り外して、画像データの記録位置を特定できさえすれば、パソコンの汎用グラフィックスソフトで画像を表示させることは簡単である。同様に、画像の一部を変更し、再度ハードディスクの同一位置に記録し直すことで改ざんも可能である。特に、監視機器市場で急速に進む画像のデジタル化では、上述のデータ改ざんの危険性が指摘されており、記録した画像の証拠性の有無にも関わる重大な課題となっている。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、デジタルで記録される画像データの盗み見や改ざんを防止する機能を備えた画像記録再生装置および画像再生装置、および不正利用防止方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ファイル毎に管理された暗号鍵を保存し、その暗号鍵で圧縮画像データを暗号化するとともに、その暗号鍵も暗号化して、暗号化暗号鍵と前記暗号化データを合成して記録するようにしたものである。また、画像再生時には合成された暗号化暗号鍵と前記暗号化データを分離し、分離された前記暗号化暗号鍵を復号化した後に暗号化データを暗号鍵を用いて復号化することにより、暗号鍵を知らない者による画像の閲覧を防止するようにしたものである。以上により、デジタルで記録される画像データの盗み見や暗号鍵の伝送中の盗聴、或いは改ざんを防止する機能を備えた画像記録装置、画像再生装置、および画像記録再生システムを得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、画像情報を取り込みデジタル圧縮処理する画像圧縮部と、前記画像圧縮部で処理された圧縮画像データを暗号化する暗号鍵を管理する暗号鍵記録部と、前記暗号鍵を用いて圧縮画像データを暗号化した暗号化データを生成する暗号化処理部と、前記暗号鍵を暗号化して暗号化暗号鍵を生成する暗号鍵暗号部と、前記暗号化暗号鍵と前記暗号化データを結合させるデータ合成部と、前記暗号化データと前記データ合成部で合成された前記暗号化暗号鍵と前記暗号化データとを記録する記録部と、前記記録部に記録されたデータを伝送するネットワークインタフェースとを備えた画像記録装置であり、画像記録装置内での画像データの暗号化により、デジタルで記録される画像データの盗み見や暗号鍵の伝送中の盗聴、或いは改ざんを防止することができるという作用を有する。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の画像記録装置から伝送されたデータを受信して画像を再生する画像再生装置であって、前記画像記録装置から伝送されたデータを受信するネットワークインターフェースと、前記ネットワークインターフェースで受信した前記データ合成部で合成された前記暗号化暗号鍵と前記暗号化データとのデータを分離するデータ分離部と、前記データ分離部で分離された前記暗号化暗号鍵を復号化して管理する暗号鍵復号部と、前記ネットワークインターフェースで受信した前記暗号化データを前記暗号鍵を用いて復号化し圧縮画像データを生成する復号化処理部と、前記圧縮画像データを伸長する画像伸長部と、前記伸長された画像データのモニタへの表示を制御する表示制御部と、前記暗号鍵を入力する鍵入力部とを備えた画像再生装置であり、画像データおよび暗号鍵が暗号化された受信データから暗号化暗号鍵と前記暗号化データとのデータを分離し、復号化することで、デジタルで記録される画像データの盗み見や暗号鍵の伝送中の盗聴、或いは改ざんを防止できる上、第三者の無断再生を禁止する機能をより強化できるという作用を有する。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の画像記録装置と請求項２記載の画像再生装置とを備えた画像記録再生システムであり、画像記録装置内での画像データの暗号化により、デジタルで記録される画像データの盗み見や暗号鍵の伝送中の盗聴、或いは改ざんを防止することができ、また、画像データの再生に際して第三者の無断再生を禁止する機能をより強化できるという作用を有する。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１２を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における画像記録再生装置の構成を示すブロックである。図１において、１は画像を写すカメラ、２は画像記録再生装置、３は画像を表示するモニタである。画像記録再生装置２を構成する要素は、画像データをデジタル信号で圧縮する画像圧縮部１０、改ざんの有無を検出するデータを生成する改ざん検出データ生成部Ａ１１、改ざん検出データ生成部Ｂ１２、画像データと改ざん検出データをまとめるデータ合成部１３、データを記録する記録部１４、データ再生時に画像データと改ざん検出データを分離するデータ分離部１５、圧縮画像データを伸長する画像伸長部１６、改ざんの有無を検出する改ざん検出部１７、伸長された画像データのモニタ３への表示を制御する表示制御部１８等である。
【００２７】
以上のように構成された画像記録再生装置について、図１を用いてその動作を説明する。まず、カメラ３で撮像された電気信号は、画像圧縮部１０でアナログ信号からデジタル信号に変換されと共に画像データの情報量を減らすために画像圧縮される。画像圧縮方式としては、ＪＰＥＧ、ウエーブレット変換、ＤＶ方式等のフレーム内圧縮方式や、ＭＰＥＧ１  、ＭＰＥＧ４  、Ｈ．２６１  、Ｈ．２６３  等のフレーム間圧縮方式が一般的に利用される。改ざん検出データ生成器Ａ１１では、圧縮データに対してチェックサムやＣＲＣ、パリティ等のエラー検出変換を施し、改ざん検出データを生成する。チェックサムでは、全画像データを任意のビット数を１単位として（通常はバイト数の整数倍を用いる）各単位値を加算した合計値あるいは合計値の一部を改ざん検出データとする。ＣＲＣでは、指定した範囲のＣＲＣを計算して改ざん検出データとする。パリティの場合では、画像データ内の各ビットの１の数が偶数か奇数を改ざん検出データとする。
【００２８】
データ合成部１３では、画像データに付加する付加データの一部に改ざん検出データを埋め込む。一般的に、ＨＤＤ  （ハードディスク）や光ディスクの記録装置では記録する最小単位（セクタ）の容量が決まっており、端数のデータを記録する場合でもセクタ容量の整数倍になるようにデータ量を増やして調整する。また、画像データでは、再生時の条件を埋め込むための付加データ領域を設けた形式が多く、その付加データの一部の未使用領域を利用することもできる。すなわち、多数ある空き領域へ改ざん検出データを埋め込むことが可能である。この場合、画像データの形式は不変であり、従来の装置との互換性が保たれる。
【００２９】
図２はこの様子を示している。図２では、画像データ２０１  を構成する各バイト２０２  、２０３  、２０４  の全てに対して改ざん検出データ生成部Ａ１１  でチェックサムを計算し、付加データ２０５  の一部に改ざん検出データ（チェックサム）２０６  を埋め込んだ例を示す。なお、付加データ領域は画像データの先頭側、後ろ側のどちらに配置されてもよい。
【００３０】
また、フレーム内圧縮方式の画像データでは、各フレームデータ毎の付加データ内に埋め込むのが好ましい。また、フレーム間圧縮方式の画像データではフレームデータ毎に埋め込むのが好ましいが、関連のある１ブロック（ＭＰＥＧ２  の１ＧＯＰ単位）のＩピクチャだけでもよい。つまり、フレーム内圧縮では１静止画単位での取り出しが容易であるのに対し、フレーム間圧縮ではブロック先頭のＩピクチャは静止画と同じであるが、後ろのフレームは前後フレームの差分を取るため、差分データを直接改ざんすることは、フレーム内圧縮よりも改ざんが難しいためである。
【００３１】
次に、記録部１４に記録された画像データを再生する動作について説明する。まず、再生しようとする画像データをフレーム単位で記録部１４から読み出す。この時、各フレームには画像データと改ざん検出データがペアで記録されているのでデータ分離部１５で改ざん検出データと画像データを分ける。画像データに対しては改ざん検出生成器Ｂ１２を用いて改ざん検出データの生成方法と同一方法で再生画像データから改めて改ざん検出データを求める。ここで、改ざん検出データ生成器Ａ１１と改ざん検出データ生成器Ｂ１２は、分けずに同一のものを使用してもよい。改ざん検出部１７では、改ざん検出データ生成部Ｂ１２の出力値とデータ分離部１５から得られる改ざん検出データを比較する。両者が一致していれば改ざんがなされていないと見なし、もし、両者が不一致の場合には何らかの改ざんが行われていると判断する。
【００３２】
改ざん無しの時は、画像伸長部１６で伸長された画像データは表示制御部１８をそのまま通過し、モニタ３  に映像が映し出される。一方、改ざんが検出された場合には、表示制御部１８で、一切の画像の表示を停止してモニタ３  に表示させない。あるいは、画像は表示させるが改ざん発生の警告も重ねて映し出す。
【００３３】
以上のように、本発明の実施の形態１によれば、画像データの記録時に圧縮データから改ざん検出データを生成し、画像データと改ざん検出データをペアにして記録部へ記録しておき、再生時は、画像データから新たに生成する改ざん検出データと記録時に生成された改ざん検出データの比較によって、改ざん検出を行うことにより、デジタル画像として記録される画像データの改ざんを検出を、従来の画像データ形式からの変更を少なくして、データ改ざんの有無を簡単にチェックすることができる。
【００３４】
なお、フレームデータの全画像データに対して改ざん検出データを生成したが、図３に示すように、画像データの特定の一部分のデータから改ざん検出データを生成してもよい。図３では画像データ２０１  を構成するデータの一部のブロック２１７  （２０１  、２０２  、２０３  のバイトで構成）と２０７  （２１３  、２１４  、２１５  のバイトで構成）からのデータを改ざん検出データ生成部Ａ１１へ入力し、改ざん検出データ２１６  を付加データ２０５  内に埋め込んだ例を示している。この場合には、全体の計算量を抑えることで、ハード規模や改ざん検出データの生成時間を短くできる利点がある。
【００３５】
（実施の形態２）
図４は本発明の第２の実施の形態における画像記録再生装置と画像再生装置の構成を示すブロック図である。図４において、カメラ１、モニタ３と符号１０〜１８までは、実施の形態１と同様である。本実施の形態２は、画像記録再生装置２に可換記録媒体２１と外部記録装置２２を付加したことと、画像再生装置３０の間で可換記録媒体２１を介して情報交換可能なシステムにしたことである。再生装置３０を構成するブロックは、可換記録媒体２１を扱える外部記録装置３１と、画像データと付加データを分離するデータ分離部３２、画像データから改ざん検出データを生成する改ざん検出生成部３３、改ざんの有無を検出する改ざん検出部３４、圧縮画像の伸長を行う画像伸長部３５、改ざんの有無により表示画像を制御する表示制御部３６を備えており、画像はモニタ３７に表示される。ここでは、可換記録媒体２１としてＤＶＤ−ＲＡＭディスクを使用し、外部記録装置２２および３１としてＤＶＤ−ＲＡＭドライブを使用しているが、他の光ディスクや光磁気ディスク、磁気テープ等の可換記録媒体およびそのドライブを使用してもよい。
【００３６】
図４を用いて動作を説明する。まず、画像記録再生装置２で画像データおよび改ざん検出データが記録されるまでの動作は実施の形態１で説明した通りである。記録部１４で記録された画像データを外部へ取り出すには、可換記録媒体２１へ複製する。複製する場合には、フレームの画像データとその改ざん検出データを対にして行う。例えば、図５に示すように画像ファイルが４つのフレームデータ１３１  、１３２  、１３３  、１３４  で構成されていた場合に、フレーム（１）〜（４）と各フレームに対する付加データ（１）〜（４）１３５  、１３６  、１３７  、１３８  のうちフレーム（１）とフレーム（３）を光ディスク２１へ複製する時はフレーム（１）１３１  、付加データ（１）１３５  、フレーム（３）１３３  、付加データ（３）１３７  を抜き出して可換記録媒体２１へ記録する。
【００３７】
次に、画像データを記録した可換記録媒体２１を画像記録再生装置２以外の再生装置（パソコン等）で再生する場合を説明する。画像再生装置３０の外部記録装置３１は、可換記録媒体２１の再生ができるとする。再生された画像データは、データ分離部３２によって付加データ内の改ざん検出データを抜き出す。また、改ざん検出データ生成部３３で画像データから改ざん検出データを再度計算する。改ざん検出部３４では、両者を比較し、一致する場合は改ざん無し、不一致なら改ざん有りと判断する。改ざん無しの場合には、画像データは画像伸長部３５で伸長され、モニタ３７に画像が表示される。改ざん有りの場合には、表示制御部３６で画像の表示を停止させるか、あるいは警告も重ねて表示させる。
以上の動作はソフトウエアでも実現できる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態２によれば、画像記録再生装置２で記録した画像データを画像データと改ざん検出データを組にして光ディスク等の可換記録媒体に複製し、他の外部再生装置でも同様の改ざん検出機構を構築することで、不正が施された可換メディアの再生を簡単に検出することができる。
【００３９】
（実施の形態３）
図６は本発明の第３の実施の形態における画像再生装置３０の構成を示すブロック図である。図６において、可換記録媒体２１、３０〜３７は実施の形態２における画像再生装置３０と同一の機能を有する。実施の形態２との違いは、電子透かし処理部３８と、可換メディア３９への記録が可能である点である。
【００４０】
図６を用いて動作を説明する。可換記録媒体２１から画像データが再生され、改ざん検出が行われるまでの動作は実施の形態２で説明した動作と同じである。記録画像の利用目的によっては、簡便にパソコンの汎用ソフトで扱えるデータ形式で取り出せる機能が便利なこともある。この場合にも改ざん等の不正利用の防止策を講ずる必要がある。
【００４１】
そこで、改ざんされていない画像データが再生され、この画像データを更に静止画として外部へ取り出す場合に、電子透かし処理部３８で画像に電子透かしを埋め込んでから可換メディア３９（光ディスク、光磁気ディスク、フロッピーディスク等）へ記録するようにする。電子透かしで埋め込むデータは、画像が記録され日時、時間、画像を撮影した装置、人物を特定できる識別子（ＩＤデータ）等である。
【００４２】
すなわち、可換記録媒体２１と同様に画像データに改ざん検出データを添付し続ける複製の場合、再生時に改ざん検出機能を有する再生装置が必須になるため、少ない画像データを汎用ソフトで利用する場合には向かない。そこで、画像データそのものに電子透かしで管理用の情報を埋め込む方法が優れている。もし、汎用ソフトでの改ざん等が行われた場合には、画像に埋め込まれた透かしデータの一部が破壊されるため、この破壊を検出できるソフトによって改ざんの有無を検出できる。また、原画に関する情報も画像と共に継承され、何処ででも記録条件等のデータを画像から引き出せる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態３によれば、画像再生装置３０で画像をさらに別メディアへ複製する際に、電子透かしを埋め込む電子透かし処理部３８を介して行うことで、複製後のデータの改ざん検出および画像の識別をが容易に行うことができる。
【００４４】
（実施の形態４）
図７は本発明の第４の実施の形態における画像記録再生装置と画像再生装置の構成を示すブロック図である。図７において、カメラ１、モニタ３と符号１０〜１８までは、実施の形態１と同様である。また、符号３２から３９までは実施の形態３と同様な動作をする。本実施の形態４は、画像記録再生装置２に暗号化部４０、暗号鍵管理部４１、ネットワークインタフェース部４２を設けるとともに、画像再生装置３０にネットワークインターフェース４３と、復号化部４４、暗号鍵管理部４５を設けたものである。
【００４５】
図７を用いて動作を説明する。画像記録再生装置２において、カメラ１  の画像データが改ざん検出データと共に記録部１４へ記録されるまでの過程は実施の形態１で述べた通りである。記録部１４に記録されたデータを画像再生装置３０へ伝送するために、まず画像記録再生装置３０の暗号鍵管理部４５では画像データ暗号用の共通鍵（Ａ）を送る際に使用する公開鍵（Ｂ）を画像記録再生装置２へ伝送する。次に、画像記録再生装置２  では、暗号鍵管理部４１において受信した公開鍵（Ｂ）を使って画像暗号化用の共通鍵（Ａ）を暗号化し、共通鍵（Ａ’）として画像再生装置３０へ送る。画像記録再生装置３０では、自分が送信した公開鍵（Ｂ）と対の秘密鍵（Ｃ）を利用して暗号化されて送られてきたきた共通鍵（Ａ’）を復号化して共通鍵（Ａ）を求め、暗号鍵管理部４５で管理する。以上で共通鍵（Ａ）の交換が完了する。この共通鍵の交換では、画像記録再生装置２  側の暗号鍵管理部４１と画像再生装置３０側の暗号鍵管理部４５が同じ鍵管理テーブルを持ち、テーブル番号の交換で暗号鍵を一致させる方法でも構わない。
【００４６】
次に、画像データを送信する際は、記録部１４内の画像データとそれに関連する付加データを必ず１組で送信する。画像記録再生装置２  では、暗号鍵管理部４１内の共通鍵（Ａ）を用いて暗号化部４０で画像データと付加データをまとめて暗号化する。この暗号化データはネットワークインターフェース４２を通して画像再生装置３０へ伝送される。伝送方法には、ＩＳＤＮや一般電話回線を利用した通信方法や、インターネット網を利用した通信方法、限られたエリア内で構築されたＬＡＮ  （Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等、通信方法は問わない。
【００４７】
画像再生装置３０では、伝送されてきたデータをネットワークインターフェース４３で受信し、暗号鍵管理部４５が管理する共通鍵（Ａ）で受信したデータを復号化部４４で復号化して記録部４６へ記録する。すなわち、記録部１４から記録部４６へデータが複製される。記録部４６に記録されたデータに対して、再生時にデータ分割部３２、改ざん検出部データ生成部３３、改ざん検出部３４を用いて画像データの改ざん検出を行って、改ざんデータに対しては非表示あるいは警告表示を行う動作は実施の形態３と同じである。また、さらに可換メディア３９へ小数のデータを複製する場合には、電子透かし処理部３８にて画像データそのものに電子データを埋め込む。この方法は実施の形態３で述べたと同じである。
【００４８】
以上のように、本実施の形態４によれば、画像記録再生装置２と画像再生装置３０の間での画像データおよび付加データの交換の際に、暗号鍵管理部４１、５４、ネットワークインターフェース４２、４３と暗号化部４０、復号化部４４を用いて、データを暗号して送ることにより、通信中に第三者がデータを盗み、内容を確認することを防止することができる。
【００４９】
（実施の形態５）
図８は本発明の第５の実施の形態における画像記録再生装置の構成を示すブロック図である。図８において、１はカメラ、３はモニタ、５０は画像記録再生装置である。画像記録再生装置５０を構成する要素は、画像圧縮部１０、画像を記録・保存・再生できる記録部１４、圧縮画像を伸長する画像伸長部１６、伸長された画像データのモニタ３への表示を制御する表示制御部１８、データの暗号化を行う暗号化処理部５１、暗号鍵を管理する暗号鍵記録部５２、暗号鍵を入力する鍵入力部５３、暗号データを復号する復号化処理部５４である。カメラ１、モニタ３、画像圧縮部１０、記録部１４、画像伸長部１６、表示制御部１８は図１と同様のものである。
【００５０】
図８を用いて動作を説明する。まず、鍵入力部５３を通してデータ暗号化用の暗号鍵（Ａ）を入力し、暗号鍵（Ａ）を暗号鍵記録部５２に記録しておく。カメラ１  で撮像された画像信号は、画像圧縮部１０でデジタルの画像データに変換された後、情報量を減らすための画像圧縮処理が施される。画像圧縮部１０で圧縮された画像データは、暗号鍵記録部５２に記録された暗号鍵（Ａ）を用いて暗号化処理部５１で暗号化される。この時、処理されるデータ量が多いため、暗号化速度の早い共通鍵暗号方式を用いる方法が良いが、公開鍵暗号でも構わない。また、暗号化としては、ある規則に則ったデータスクランブルや、データに特定値の四則演算を施した方式も含めることができる。つまり、圧縮データそのものに何らかの処理を施し、そのままでは利用できない処理を意味する。また、暗号化する単位は１フレーム単位で行うことが望ましい。理由は、再生する際に必要な部分の復号だけで済むためである。
【００５１】
暗号化された暗号化データは、記録部１４に記録される。この時、図９のように記録した画像データのファイル番号と、暗号化した時の暗号鍵は暗号鍵記録部５２において関連づけて管理しておく。例えば、ＫｅｙＡとファイル（１）、ＫｅｙＢとファイル（２）のようにする。暗号鍵記録部５２には、ＥＥＰＲＯＭ等の書換可能な不揮発性メモリを用いることが望ましい。理由は、電源を落としても消えないようにすることと、記録部１４以外に保存することで記録部１４が取り外されても外部で再生することができないようすることである。
【００５２】
再生時は、記録部１４から暗号化データを再生し復号化処理部５４へデータを入力する。復号化処理部５４では、新たに鍵入力部５３から入力された鍵（Ｄ）で復号処理を行う。この時、入力された鍵（Ｄ）と暗号化した鍵（Ａ）が一致すれば正しい圧縮データが得られ、画像伸長部１６を通して映像がモニタ３に表示される。しかし、入力された暗号鍵（Ｄ）が画像暗号鍵（Ａ）と一致していなければ、復号化されたデータは画像伸長部１６で伸長しても正しい映像にはならない。つまり、本装置で画像データを再生するには正しい暗号鍵を知っている場合しか映像を見ることができないようになる。
【００５３】
一方、再生時に、鍵入力部５３から再入力される鍵（Ｄ）を利用せずに常に再生できるようにするためには、暗号鍵記録部５２に記録されている暗号鍵（Ａ）によって復号処理部５４を動作させることで、正しく復号化された映像を見ることができる。つまり、再生ファイル毎に関連づけて暗号鍵が管理されているので、暗号に用いた暗号鍵を参照すればよい。
【００５４】
以上のように、本実施の形態５によれば、暗号鍵記録部５２にファイル毎に管理された暗号鍵を保存し、その暗号鍵で暗号化処理を行った画像データを記録部１４へ保存し、再生時には鍵入力部５３で入力される暗号鍵で暗号データを復号化処理部５４で復号化することにより、暗号鍵を知らない人物による画像の閲覧を防止することができる。
【００５５】
（実施の形態６）
図１０は本発明の実施の形態６における画像記録再生装置と画像再生装置の構成を示すブロック図である。図１０において、符号１、３、１０、１４、１６、１８、５１〜５４は実施の形態５で説明した要素と同じである。５５は暗号鍵を暗号化する暗号鍵暗号部、５６はデータ合成部、５７は外部記録装置、５８は可換記録媒体で、以上で画像記録再生装置５０が構成される。一方、画像再生装置６０は、可換記録媒体５８と、外部記録装置６２、データ分離部６３、暗号鍵復号部６４、鍵入力部６５、選択部６６、復号化処理部６７、画像伸長部６８、表示制御部６９、電子透かし処理部３８で構成される。鍵入力部６５と復号化処理部６７と画像伸長部６８は、画像記録再生装置５０の鍵入力部５３と復号化処理部５４と画像伸長部１６と同じものである。また、３７は画像再生装置６０用のモニタで、３９は画像切り出し記録するための可換メディアである。
【００５６】
図１０を用いて動作を説明する。カメラ１で撮像された信号が画像圧縮部１０、暗号化処理部５１を通して圧縮・暗号化され、記録部１４に記録されるまでの過程は実施の形態５で説明した動作と同じであるので、ここでは記録部１４に記録されたデータを外部記録装置５７を通して可換記録媒体５８（光ディスク、光磁気ディスク、フロッピーディスク、リムーバブルハードディスク等）に記録する動作を説明する。図１１は、暗号鍵記録部５２内と記録部１４内に記録されているデータの模式図である。記録部１４には画像ファイル（暗号化データ）としてファイル（１）、（２）、（３）が記録されており、暗号鍵記録部５２には、ファイル（１）、（２）、（３）に対する暗号鍵として、それぞれ鍵Ｋｅｙ  Ａ、鍵Ｋｅｙ  Ｂ、鍵Ｋｅｙ  Ｃとしている。
【００５７】
ファイル（２）を可換記録媒体５８へ記録する場合を例にとると、記録部１４からファイル（２）を再生し、データ合成部５６へ渡す。一方、暗号鍵記録部５２から鍵Ｂを取り出し暗号鍵暗号部５５で暗号化し、鍵Ｋｅｙ  Ｂ’  を生成してデータ合成部５６へ渡す。暗号鍵を生成する際の暗号鍵は装置が持っている独自の鍵を利用するものとする。データ合成部５６では、ファイル（２）と鍵Ｋｅｙ  Ｂ’  を一組として外部記録装置５７を通して可換記録媒体５８へ記録する。なお、この時、ファイル（２）と鍵Ｂ’  は、可換記録媒体５８の連続する位置に記録する必要はなく、ペアであることを管理して記録することを意味する。
【００５８】
画像再生装置６０では、画像記録再生装置５０で記録された可換記録媒体５８を外部記録装置６２で再生する。次に、データ分離部６３で、ファイル（２）と対応する鍵Ｋｅｙ  Ｂ’  を分ける。また、鍵入力部６５では、再生する人物が鍵を入力する。ファイル（２）は復号化処理部７６へ入力され、同時に鍵入力部での入力鍵で復号を行う。もし、暗号時の鍵と入力鍵が同じならば、正しい映像が画像伸長部６８および表示制御部６９を通じてモニタ３７に表示される。もし、両者が不一致ならば、正しいデータが再生されない。
【００５９】
なお、画像再生装置６０で、鍵入力無しで画像の再生を行うために、暗号鍵復号部６４を設け、データ分離部６３から得られる鍵Ｂ’を復号化し、鍵Ｂを得る。この鍵Ｂを用いて復号化処理部６７で画像データを復号化する。鍵Ｂ’  を復号化する暗号鍵は、暗号鍵暗号部５５と同一の装置独自の暗号鍵を用いる。この時、記録されている鍵を利用するかどうかは選択部５４で決まる。また、復号化された画像データの一部をさらに他の可換メディア３９に複写する場合には、実施の形態３で説明したように、電子透かし処理部３８で画像の記録時間、記録装置等のデータを電子透かしとして埋め込む機能も備えることもできる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態６によれば、画像記録再生装置５０では、暗号化された画像を複写する際に画像データの暗号化使用した暗号鍵を暗号化して可換記録媒体５８に一緒に記録する。また画像再生装置６０で可換記録媒体５８を再生する際には、可換記録媒体５８から画像データと暗号鍵データを分離し、画像データの復号化には新たに入力した暗号鍵、あるいは可換記録媒体５８に記録されている暗号化された暗号鍵を復号化した暗号鍵を用いるようにする。画像再生装置６０とは別の装置で画像を再生する際にも、暗号化された画像データの再生を第三者が勝手に行えないようにすることもでき、かつ、アプリケーションによっては自由に再生を行うことも可能となる。
【００６１】
（実施の形態７）
図１２に本発明の実施の形態７における画像記録再生装置と画像再生装置の構成を示すブロック図である。図１２において、カメラ１、モニタ３は前述の通りである。また、画像記録再生装置７０は、実施の形態６と同様の動作をする１０、１４、１６、１８、３７、３９、５１、５２、５３、５４の他に、以下のブロックを新たに備えている。７１は暗号鍵を暗号化する暗号鍵暗号部、７２はネットワークと接続するネットワークインターフェースである。７３は電話回線やＬＡＮ  等の一般的なネットワーク網である。また、画像再生装置８０は、画像記録装置７０とネットワーク７３を介して接続可能とし、以下の新しいブロックで構成される。７４はネットワークインターフェース、７５は暗号鍵管理部、７６は記録部で、その他は実施の形態６と同様の動作をする鍵入力部６５、復号化処理部６７、画像伸長部６８、表示制御部６９、電子透かし処理部３８である。
【００６２】
以上のように構成された画像記録再生装置および画像再生装置の動作を説明する。カメラ１で撮像された電気信号が圧縮・暗号化され記録部１４に保存されるまでの動作は実施の形態６と同じである。ここで、記録部１４の画像データをネットワーク７３を通じて遠隔地にある画像再生装置８０で再生する場合を考える。ネットワーク７３上に画像データを送信する場合には、既に述べたように画像の盗み見に対する対策が必要となる。そこで、本実施の形態では、既に暗号化された画像データであるため、そのまま送信してもデータの安全が確保される。あとは暗号鍵を安全に送ればよい。そこで、画像再生装置８０側の暗号鍵管理部７５で公開鍵暗号方式に則った公開鍵（Ｅ）を生成し、ネットワークインターフェース７４を通して画像記録再生装置７０側へ送る。画像記録再生装置７０では、ネットワークインターフェース７２を介して公開鍵（Ｅ）を受信し、暗号鍵暗号部７１へ送る。ここで画像の再生要求が画像再生装置８０から発せられた時には、指定された再生ファイルに対する暗号鍵（Ｆ）を暗号鍵暗号部７１で受信した公開鍵（Ｅ）で暗号化（Ｆ’）し、ネットワーク７３を介して画像再生装置８０の暗号鍵管理部７５へ送り返す。暗号鍵管理部７５では、送られてきた暗号鍵（Ｆ’）を復号して暗号鍵（Ｆ）を入手する。指定された画像データは、そのままネットワーク７３を利用して記録部７６へ伝送される。
【００６３】
次に記録部７６に複写された画像データは、鍵入力部６５から入力された暗号鍵（Ｇ）を用いて復号化処理部６７で復号化される。この時、入力した暗号鍵（Ｇ）が暗号鍵（Ｆ）と間違っていれば正しい映像は再生されない。正しい暗号鍵が入力された時は、画像伸長部６８で伸長された画像データが表示制御部６９を介してモニタ３７に表示される。この暗号鍵を入力する方法で、第三者からの無断の画像再生を防止することができる。一方、暗号鍵入力をせずに、そのまま再生しても良い画像に対しては、暗号鍵管理部７５が管理している暗号鍵（Ｆ）を用いて復号化処理部７６を動作させることで、常に正しく復号化される。そして、画像伸長部６８での伸長により表示制御部６９を介してモニタ３７に映像が表示される。さらに、可換メディア３９に一部を複製する場合には、実施の形態６と同様に電子透かし処理部３８で必要なデータを画像に埋め込むことができる。
【００６４】
以上のように、本実施の形態７によれば、画像記録再生装置７０側で記録部１４に暗号化して記録されている画像データをネットワーク７３経由で送信する際に、画像データを暗号化した暗号鍵を暗号化して送信する暗号鍵暗号部７１を設け、受信側の画像再生装置８０では、画像データは暗号化されたまま記録部７６に記録され、再生時に暗号鍵の管理を暗号鍵管理部７５で管理しながら、必要な画像のみを複合化処理部６７で復号化して再生することで、無断での画像再生を完全に防止するシステムを構築することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明は、画像再生時にはファイル毎に管理された暗号鍵を保存し、その暗号鍵で圧縮画像データを暗号化するとともに、その暗号鍵も暗号化して、暗号化暗号鍵と前記暗号化データを合成して記録するようにし、また、画像再生時には合成された暗号化暗号鍵と前記暗号化データを分離し、分離された前記暗号化暗号鍵を復号化した後に暗号化データを暗号鍵を用いて復号化することにより、暗号鍵を知らない者による画像の閲覧を防止するようにしたものであり、デジタルで記録される画像データを記録、再生する装置およびシステムにおいて、画像データの盗み見や暗号鍵の伝送中の盗聴、或いは第三者による改ざんを防止し、デジタル画像の信憑性を高めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における画像記録再生装置のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１におけるデータ計算方法の動作説明図
【図３】本発明の実施の形態１における別のデータ計算方法の動作説明図
【図４】本発明の実施の形態２における画像記録再生装置および画像再生装置のブロック図
【図５】本発明の実施の形態２における画像データ複写の動作説明図
【図６】本発明の実施の形態３における画像再生装置のブロック図
【図７】本発明の実施の形態４における画像記録再生装置および画像再生装置のブロック図
【図８】本発明の実施の形態５における画像記録再生装置のブロック図
【図９】本発明の実施の形態５における画像記録再生装置内のデータ配置例の模式図
【図１０】本発明の実施の形態６における画像記録再生装置および画像再生装置のブロック図
【図１１】本発明の実施の形態６における画像データ複写の動作説明図
【図１２】本発明の実施の形態７における画像記録再生装置および画像再生装置のブロック図
【図１３】従来例の画像記録再生装置のブロック図
【符号の説明】
１    カメラ
２    画像記録再生装置
３    モニタ
１０    画像圧縮部
１１    改ざん検出データ生成部Ａ
１２    改ざん検出データ生成部Ｂ
１３    データ合成部
１４    記録部
１５    データ分離部
１６    画像伸長部
１７    改ざん検出部
１８    表示制御部
２１、５８、６１    可換記録媒体
２２、３１、５７、６２    外部記録装置
３０    画像再生装置
３２    データ分離部
３３    改ざん検出データ生成部
３４    改ざん検出部
３５    画像伸長部
３６    表示制御部
３７    モニタ
３８    電子透かし処理部
３９    可換メディア
４０    暗号化部
４１    暗号鍵管理部
４２、４３、７２、７４    ネットワークインターフェース
４４    復号化部
４５    暗号鍵生成部
４６、７６    記録部
５０    画像記録再生装置
５１    暗号化処理部
５２    暗号鍵記録部
５３    鍵入力部
５４    復号化処理部
５５    暗号鍵暗号部
５６    データ合成部
６０    画像再生装置
６３    データ分離部
６４    暗号鍵復号部
６５    鍵入力部
６６    選択部
６７    復号化処理部
６８    画像伸長部
６９  表示制御部
７０    画像再生装置
７１    暗号鍵暗号部
７５    暗号鍵管理部
１０１      カメラ
１０２      画像記録再生装置
１０３      モニタ
１０４      Ａ／Ｄ  変換器
１０５      画像圧縮エンコーダ
１０６      記録部
１０７      画像伸長デコーダ
１０８      Ｄ／Ａ  変換器
１３１  〜１３４      フレームデータ
１３５  〜１３８      付加データ
２０１      画像データ
２０２  〜２０４  、２１０  〜２１５      画像データの１バイト
２０５      付加データ
２０６  、２１６      改ざん検出データ
２１７  、２１８      計算対象ブロック
【図１】
0003550509.tif 000002
【図２】
0003550509.tif 000003
【図３】
0003550509.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003550509.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003550509.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0003550509.tif 000014