(57)【要約】【課題】  暗号化対象となるデータを送信装置により暗号化して、受信装置により復号化するデータ配信システムで、暗号化対象となるデータを効果的に暗号化する。【解決手段】  入力パラメータから一意に定まる乱数列を生成する乱数生成手段により生成された乱数列を用いて暗号化対象となるデータの暗号化、及び、復号化を行う構成において、送信装置は、暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて入力パラメータを生成し暗号化を行い、受信装置は、暗号化対象となるデータに埋め込まれたメタデータに基づき入力パラメータを生成し復号化を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力パラメータから一意に定まる乱数列を生成する乱数生成手段により生成された乱数列を用いて暗号化対象となるデータの暗号化を行う暗号化方法であって、
前記暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて前記入力パラメータを生成することを特徴とする暗号化方法。
【請求項２】
請求項１に記載の暗号化方法において、
前記暗号化対象となるデータ又は暗号化された前記暗号化対象となるデータに前記メタデータを埋め込み、
前記暗号化された前記暗号化対象となるデータを復号する場合は、前記埋め込まれたメタデータに基づき前記入力パラメータを生成することを特徴とする暗号化方法。
【請求項３】
請求項２に記載の暗号化方法において、
前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体の暗号化を行うことを特徴とする暗号化方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の暗号化方法において、
前記暗号化対象となるデータの１又は複数単位毎に前記入力パラメータを更新すると共に、前記乱数生成手段を初期化することを特徴とする暗号化方法。
【請求項５】
請求項４に記載の暗号化方法において、
前記入力パラメータは、初期ベクトルと暗号鍵とからなり、
前記初期ベクトルは、前記メタデータに基づいて生成し、
前記暗号鍵は、予め設定したものから更新しないことを特徴とする暗号化方法。
【請求項６】
請求項３に記載の暗号化方法により暗号化されたデータの検索方法であって、
前記埋め込まれたメタデータに基づいて、前記暗号化されたデータを検索することを特徴とする検索方法。
【請求項７】
暗号化対象となるデータを送信装置により暗号化して、受信装置により復号化するデータ配信システムであって、
前記送信装置は、入力パラメータから一意に定まる乱数列を生成する乱数生成手段と、
前記暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて前記入力パラメータを生成する入力パラメータ生成手段と、
前記暗号化対象となるデータ又は暗号化された前記暗号化対象となるデータに前記メタデータを埋め込むメタデータ埋め込み手段と、
前記乱数生成手段により生成された乱数列を用いて前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体を暗号化する暗号化手段と、を備え、
前記受信装置は、前記乱数生成手段と、
前記暗号化された前記暗号化対象となるデータから前記メタデータを抽出するメタデータ抽出手段と、
前記メタデータ抽出手段により抽出されたメタデータに基づいて前記入力パラメータを生成する入力パラメータ生成手段と、
前記乱数生成手段により生成された乱数列を用いて前記暗号化された前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体を復号化する復号化手段と、を備えた、
ことを特徴とするデータ配信システム。
【請求項８】
請求項７に記載のデータ配信システムにおいて、
前記暗号化対象となるデータの１又は複数単位毎に前記入力パラメータを更新すると共に、前記乱数生成手段を初期化することを特徴とするデータ配信システム。
【請求項９】
暗号化対象となるデータを暗号化する暗号化装置であって、
入力パラメータから一意に定まる乱数列を生成する乱数生成手段と、
前記暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて前記入力パラメータを生成する入力パラメータ生成手段と、
前記暗号化対象となるデータ又は暗号化された前記暗号化対象となるデータに前記メタデータを埋め込むメタデータ埋め込み手段と、
前記乱数生成手段により生成された乱数列を用いて前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体を暗号化する暗号化手段と、を備えた、
ことを特徴とする暗号化装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の暗号化装置において、
前記暗号化対象となるデータの１又は複数単位毎に前記入力パラメータを更新すると共に、前記乱数生成手段を初期化することを特徴とする暗号化装置。
【請求項１１】
暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて入力パラメータを生成し、前記入力パラメータから一意に定まる乱数列を用いて前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体を暗号化した暗号化データであって、前記メタデータが埋め込まれている前記暗号化データを記憶する記憶部を有したデータ蓄積配信装置であって、
クライアントからの所望の条件を有する前記暗号化データの検索要求に応じて、前記メタデータに基づいた検索を行い、前記検索要求に適合した前記暗号化データを前記クライアントへ送信することを特徴とするデータ蓄積配信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗号化対象となるデータを暗号化する暗号化方法及びデータ配信システム及び暗号化装置及びデータ蓄積配信装置に関し、特に、暗号化対象となるデータを効果的に暗号化することができる暗号化方法及びデータ配信システム及び暗号化装置及びデータ蓄積配信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
防犯等を目的とする監視システムにおいては、例えば、インターネット等のネットワークを用いたシステムを構築することが、コスト競争力や従来システムとの差別化の面で必須となりつつある。一方で、インターネット等、オープンなネットワークにおいては、盗聴や改ざん等といった危険性が増大している。ここで、ネットワークでの盗聴や改ざんの対策技術としては暗号やメッセージ認証が知られている。例えば、インターネットに関する技術の標準規格であるＲＦＣ（Request for Comments）３７１１にはＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）パケットの暗号化及びメッセージ認証技術が紹介されている（非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】ＲＦＣ３７１１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば、監視カメラの画像をインターネットを介してサーバに蓄積し、必要に応じてクライアントに配信し、クライアントにおいてモニタリング等を行うシステムにおいて暗号化技術を適用する場合、以下のような課題がある。
【０００４】
第一の課題は、パケットロス時の暗号同期である。画像等のコンテンツを暗号化する場合、処理が高速なストリーム暗号方式を使用する場合が多い。例えば、外部同期式のストリーム暗号方式では、送信側は乱数生成器により生成される鍵ストリームと平文との排他的論理和から暗号文を生成しネットワークを介して受信側に暗号文を配信する。一方、受信側は乱数生成器により生成される鍵ストリームと受信した暗号文との排他的論理和から暗号文を平文に戻す。従って、パケットロスにより暗号文のデータが一部欠落すると、送信側と受信側の乱数生成器の同期がはずれることとなり、受信側では以後全く暗号文を復号できなくなるという問題があった。これに対する対策としては、パケット単位に乱数生成器をリセットする方法が一般的に行われている。
【０００５】
ここで、暗号鍵と初期ベクトルを入力として乱数生成器により鍵ストリームを生成し、上記鍵ストリームを使用して暗号化を行う暗号化方式においては、生成される鍵ストリームは暗号鍵と初期ベクトルの組み合わせにより一意に決まる。このような暗号化方式の場合、パケット単位に乱数生成器をリセットしても、暗号鍵又は初期ベクトルを変更しないと、前パケットに適用した鍵ストリームと同じ鍵ストリームが生成されるため、暗号のセキュリティが脆弱化してしまう。従来技術であるＲＦＣ３７１１では、ＲＴＰパケットヘッダのシーケンス番号から初期ベクトルを導出し、パケット毎に初期ベクトルを更新することで同じ鍵ストリームの再使用を回避している。また、ＲＴＰのシーケンス番号は１６ビットのため、３２ビットロールオーバカウンタを設け、２の４８乗個のパケットまでは異なる初期ベクトルを導出し、２の４８乗個のパケットを送信する前に暗号鍵を更新することが推奨されている。
【０００６】
第二の課題は、システムの鍵管理に関するものである。暗号化を行うシステムにおいては、例えば、画像符号化装置と、画像蓄積配信装置と、画像復号化装置との間での暗号鍵の設定や暗号鍵の更新に伴う暗号鍵の配送等の鍵管理が複雑になってしまうという問題や、ユーザの鍵管理の負荷が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の事情に鑑み為されたもので、暗号化対象となるデータを効果的に暗号化することができる暗号化方法及びデータ配信システム及び暗号化装置及びデータ蓄積配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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る暗号化方法は、入力パラメータから一意に定まる乱数列を生成する乱数生成手段により生成された乱数列を用いて暗号化対象となるデータの暗号化を行う暗号化方法であって、前記暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて前記入力パラメータを生成する。
【０００９】
ここで、データとしては、種々なデータが用いられてもよい。また、メタデータとしては、種々なデータが用いられてもよい。
また、本発明に係る暗号化方法において、前記暗号化対象となるデータ又は暗号化された前記暗号化対象となるデータに前記メタデータを埋め込み、前記暗号化された前記暗号化対象となるデータを復号する場合は、前記埋め込まれたメタデータに基づき前記入力パラメータを生成する。
【００１０】
また、本発明に係る暗号化方法において、前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体（例えば、ヘッダや前記メタデータ等を除いた部分）の暗号化を行う。
【００１１】
また、本発明に係る暗号化方法において、前記暗号化対象となるデータの１又は複数単位毎に前記入力パラメータを更新すると共に、前記乱数生成手段を初期化する。
また、本発明に係る暗号化方法において、前記入力パラメータは、初期ベクトルと暗号鍵とからなり、前記初期ベクトルは、前記メタデータに基づいて生成し、前記暗号鍵は、予め設定したものから更新しない。
【００１２】
また、本発明に係る暗号化方法により暗号化されたデータの検索方法であって、前記埋め込まれたメタデータに基づいて、前記暗号化されたデータを検索する。
また、上記目的を達成するため、本発明に係るデータ配信システムは、暗号化対象となるデータを送信装置により暗号化して、受信装置により復号化するデータ配信システムであって、前記送信装置は、入力パラメータから一意に定まる乱数列を生成する乱数生成手段と、前記暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて前記入力パラメータを生成する入力パラメータ生成手段と、前記暗号化対象となるデータ又は暗号化された前記暗号化対象となるデータに前記メタデータを埋め込むメタデータ埋め込み手段と、前記乱数生成手段により生成された乱数列を用いて前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体を暗号化する暗号化手段と、を備え、前記受信装置は、前記乱数生成手段と、前記暗号化された前記暗号化対象となるデータから前記メタデータを抽出するメタデータ抽出手段と、前記メタデータ抽出手段により抽出されたメタデータに基づいて前記入力パラメータを生成する入力パラメータ生成手段と、前記乱数生成手段により生成された乱数列を用いて前記暗号化された前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体を復号化する復号化手段と、を備えるように構成される。
【００１３】
また、本発明に係るデータ配信システムにおいて、前記暗号化対象となるデータの１又は複数単位毎に前記入力パラメータを更新すると共に、前記乱数生成手段を初期化する。
また、上記目的を達成するため、本発明に係る暗号化装置は、  暗号化対象となるデータを暗号化する暗号化装置であって、入力パラメータから一意に定まる乱数列を生成する乱数生成手段と、前記暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて前記入力パラメータを生成する入力パラメータ生成手段と、前記暗号化対象となるデータ又は暗号化された前記暗号化対象となるデータに前記メタデータを埋め込むメタデータ埋め込み手段と、前記乱数生成手段により生成された乱数列を用いて前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体を暗号化する暗号化手段と、を備えるように構成される。
【００１４】
また、本発明に係る暗号化装置において、前記暗号化対象となるデータの１又は複数単位毎に前記入力パラメータを更新すると共に、前記乱数生成手段を初期化する。
また、上記目的を達成するため、本発明に係るデータ蓄積配信装置は、暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて入力パラメータを生成し、前記入力パラメータから一意に定まる乱数列を用いて前記暗号化対象となるデータのうち、ヘッダや前記メタデータ等を除く、データ本体を暗号化した暗号化データであって、前記メタデータが埋め込まれている前記暗号化データを記憶する記憶部を有したデータ蓄積配信装置であって、クライアントからの所望の条件を有する前記暗号化データの検索要求に応じて、前記メタデータに基づいた検索を行い、前記検索要求に適合した前記暗号化データを前記クライアントへ送信するように構成される。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明に係る暗号化方法及びデータ配信システム及び暗号化装置及びデータ蓄積配信装置によると、入力パラメータから一意に定まる乱数列を生成する乱数生成手段により生成された乱数列を用いて暗号化対象となるデータの暗号化を行う際に、暗号化対象となるデータのメタデータに基づいて入力パラメータを生成するようにしたため、暗号化対象となるデータを効果的に暗号化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１には、本発明の一実施例に係る画像配信システムの構成例を示してある。
図１に示される画像配信システムは、カメラ１０１と、画像符号化装置１０２と、画像蓄積配信装置１０４と、画像復号化装置１０５と、モニタ１０６から構成され、画像符号化装置１０２、画像蓄積配信装置１０４、画像復号化装置１０５との間は、例えば、インターネット等のネットワーク１０３により接続される。
【００１７】
ここで、カメラ１０１は、例えば、ＮＴＳＣ方式のＴＶカメラであり、所定の場所を撮像して映像信号を入力画像として画像符号化装置１０２に出力する。画像符号化装置１０２は、接続されたカメラ１０１からの入力画像を例えば、ＭＰＥＧ（Motion Picture Experts Group）方式やＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Group）方式等により圧縮符号化し、更に、符号化された画像データ（以下、符号化画像データと称する。）を暗号化し、暗号化された符号化画像データをネットワーク１０３に出力する。
【００１８】
画像蓄積配信装置１０４は、ネットワーク１０３から受信した暗号化された符号化画像データを装置内のディスク装置（データを蓄積するためのランダムアクセス可能な記録装置）に蓄積し、更に、例えば、クライアント（画像復号化装置１０５）からの要求に基づいて、暗号化された符号化画像データのネットワーク１０３への配信を行う。
【００１９】
画像復号化装置１０５は、ネットワーク１０３から暗号化された符号化画像データを受信すると、暗号の復号化及び画像の復号化を行い、復号した画像データを画像復号化装置１０５に接続されたモニタ１０６に出力する。モニタ１０６では、暗号の復号及び画像の復号が行われた画像が表示又は再生される。
【００２０】
ここで、上述した画像配信システムにおいては、簡単化のために、カメラ１０１や画像符号化装置１０２や画像蓄積配信装置１０４や画像復号化装置１０５はそれぞれ１台ずつ設置するものと仮定するが、これらの台数は任意に選択できる。
【００２１】
また、上述した画像配信システムにおいては、画像復号化装置１０５は、画像蓄積配信装置１０４から暗号化された画像データを受信する構成を示したが、他の構成例としては、画像復号化装置１０５は、画像符号化装置１０２から直接、暗号化された画像データを受信するような構成を用いてもよい。
【００２２】
また、カメラ１０１と画像符号化装置１０２の機能が一体化された装置や、画像符号化装置１０２と画像蓄積配信装置１０４の機能が一体化された装置等を用いてもよく、画像配信システムは以上の実施例に限られるものではない。
【００２３】
図２には、本発明の一実施例に係る画像符号化装置の構成例を示してある。
図２に示される画像符号化装置１０２は、カメラインタフェース部２１、画像符号化部２２、メタデータ生成部２３、暗号化部２４、ネットワークインタフェース部２５から構成される。
【００２４】
カメラインタフェース部２１は、カメラ１０１からの入力画像を取り込み、入力画像を画像符号化部２２に出力する。画像符号化部２２は、入力画像を圧縮符号化し、符号化画像データを暗号化部２４に出力する。
【００２５】
メタデータ生成部２３は、符号化画像データの生成元であるカメラ１０１のＩＤ番号や、符号化画像データのタイムスタンプ情報、符号化画像データの画像フレーム番号等、当該画像データに関する付属情報（以下、メタデータと称する。）を生成し、暗号化部２４に出力する。
【００２６】
ここで、メタデータ生成部２３は、１つ又は複数のデータを基にメタデータを作成する。例えば、カメラインタフェース部２１からの情報に基づきカメラ１０１のＩＤ番号を生成し、画像符号化部２２により符号化画像データが生成される時刻に基づきタイムスタンプを生成し、画像符号化部２２が備えるフレーム番号をカウントするためのカウンターの情報に基づき画像フレーム番号を生成する等、メタデータの生成方法については種々な方法を用いることが可能である。また、メタデータとしては、上記したもの以外にも、例えば、カメラ１０１の撮影領域に設置される赤外線センサ、超音波センサ、煙センサ、ガス漏れセンサ等の撮影領域の異常を検出するために設置されたセンサから得られたアラーム情報等に基づいて生成されたデータが用いられてもよい。
【００２７】
暗号化部２４は、画像符号化部２２から入力された符号化画像データに対応するメタデータをメタデータ生成部２３から読み出し、当該メタデータに基づいて暗号化処理に使用する鍵ストリームを生成し（詳細は後述する。）、生成した鍵ストリームを用いて画像符号化部２２から入力された符号化画像データの暗号化を行い、暗号化された符号化画像データと、対応するメタデータとをネットワークインタフェース部２５に出力する。
【００２８】
ネットワークインタフェース部２５は、暗号化部２４から入力された暗号化された符号化画像データと、対応するメタデータとをネットワーク１０３に出力する。
次に、図３Ａ〜図６を参照して、本発明の特徴的な部分である暗号化部２４により行われる暗号化処理の例を説明する。
【００２９】
図３Ａ、３Ｂは、本発明の従来技術を示す図である。
図３Ｃは、本発明に係る暗号化処理の一実施例を示す図である。図３Ｄは、本発明に係る暗号復号化処理の一実施例を示す図である。
【００３０】
画像データや音声データ等のコンテンツの暗号化に使用する暗号アルゴリズムにはＤＥＳ（Data Encryption Standard）や、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）等が知られているが、本実施例の暗号化部２４では、電子政府推奨暗号リストに掲載されているＭＵＧＩ（Multi Giga cipher）を適用した場合について説明する。
【００３１】
本実施例では、図３Ｃに示すように、乱数生成器は、１２８ビットの暗号鍵Ｋ（秘密鍵）と、１２８ビットの初期ベクトルＩ（公開パラメータ）とを入力として持つ。乱数生成器は、暗号鍵Ｋと、初期ベクトルＩが入力される度に内部状態を初期化（リセット）し、状態遷移を繰り返しながら、乱数列（鍵ストリーム）を生成する。そして、乱数生成器から出力される鍵ストリームと平文とをビット毎に排他的論理和をとることによって、暗号文を作成する暗号化処理が行われる。
【００３２】
本実施例の暗号化処理は、後述するように、１つのデータフレーム内の特定のデータ領域を暗号化できる。すなわち、本実施例の暗号化処理は、１つのデータフレーム内に暗号化データ（暗号文）と非暗号化データ（平文）との両方が存在するような構成を実現できる。
【００３３】
上記のようなデータフレームの構成を実現するために、図３Ｃに示すような構成が用いられてもよい。
また、図３Ｃには図示されていないが、暗号化されるデータ領域と暗号化されないデータ領域とを特定する暗号判断部を用いてもよい。暗号判断部によって、暗号化が必要と判断されたデータ領域は、ビット毎に鍵ストリームと排他的論理和がとられて暗号化される。上記以外のデータ領域は、排他的論理和がとられないので暗号化されない。
【００３４】
これによって、後述する図５（ｂ）等に示すような、暗号化された領域を含むデータフレームの構成が実現される。
次に、暗号が含まれているデータフレームを復号するために、図３Ｄに示すような構成が用いられてもよい。
【００３５】
上記と同様に、図３Ｄには図示されていないが、データフレームが暗号化されているか否かを特定する復号判断部を用いてもよい。復号判断部は暗号化されているデータ領域を特定し、特定されたデータ領域はビット毎に鍵ストリームと排他的論理和がとられ復号される。暗号化されていないデータ領域は、排他的論理和がとられない。
【００３６】
これによって、全て平文の復号されたデータフレームの構成が実現される。
なお、所定のデータ領域を暗号化／復号化することができるような構成であれば、上記実施例以外の構成でもよい。
【００３７】
ここで、暗号化部２４は、まず、暗号化する符号化画像データに対応するメタデータをメタデータ生成部２３から読み出し、メタデータに基づき上述した初期ベクトルＩを生成する。
【００３８】
例えば、図４（ａ）に示すように、ある符号化画像データのメタデータとして、カメラ番号「０２」、撮影日「０４．０６．１４」、撮影時間「１２：３０：３０」、画像フレーム番号「０３」という情報が含まれていた場合、図４（ｂ）に示すように、メタデータのカメラ番号フィールドから１６ビット（例えば、カメラ番号「０２」の「０」と「２」をそれぞれ８ビットで表わす。撮影日、撮影時間、画像フレーム番号についても同様。）、撮影日フィールドから４８ビット、撮影時間フィールドから４８ビット、画像フレーム番号フィールドから１６ビットを取り出すことにより、メタデータ生成部２３は、１２８ビットの初期ベクトルＩを生成する。
【００３９】
そして、暗号化部２４は、例えば、予め設定されている暗号鍵Ｋと、上述した初期ベクトルＩから鍵ストリームを生成する。ここで、生成される鍵ストリームは、暗号鍵Ｋと初期ベクトルＩとの組み合わせにより一意に定まるものであるため、初期ベクトルＩを生成する際に使用するメタデータがユニークなものであれば、生成される鍵ストリームもユニークなものとなり、暗号のセキュリティ上の危険を回避できる。
【００４０】
なお、図４に示した例では、メタデータとして、カメラ番号、撮影日、撮影時間、画像フレーム番号という情報を用い、また、その情報をカメラ番号、撮影日、撮影時間、画像フレーム番号という順序で並べることにより初期ベクトルＩを生成する場合についてを示したが、メタデータに基づく初期ベクトルの生成方法としてはこれに限られず、種々な方法が用いられてもよい。即ち、初期ベクトルＩがユニークなものとなり同じ鍵ストリームが生成されなければ、メタデータ生成部２３がメタデータをどのように用いて初期ベクトルＩを生成するかは自由である。
【００４１】
なお、メタデータに基づく初期ベクトルの生成方法については、例えば、予め送信側（例えば、画像符号化装置１０２の暗号化部２４）、受信側（例えば、後述する画像復号化装置１０５の暗号復号化部６４）の双方に事前に取り決めておいたものを設定しておけばよい。
【００４２】
次に、暗号化部２４は、画像符号化部２２から入力された符号化画像データと、上述したように生成される鍵ストリームとの排他的論理和から暗号化された符号化画像データを生成する。ここで、画像符号化部２２の圧縮符号化方式としてはＭＰＥＧやＪＰＥＧ等、多種の方式が適用可能である。メタデータを埋め込むことが可能なデータフレーム構成を有した方式であれば本発明の適用が可能である。
【００４３】
ここでは、図５を参照して、ＭＰＥＧ−４の場合を例に説明する。ＭＰＥＧ−４においては、一般的に、ビデオ・オブジェクトの時系列をＶＯ（Video Object）と呼び、ＶＯを構成する各画像をＶＯＰ（Video Object Plane）と呼び、ＶＯＰの集まりをＧＯＶ（Group Of VOP）として扱う。
【００４４】
図５（ａ）には、ＭＰＥＧ−４のストリーム構成の概略を模式的に示してある。
ＭＰＥＧ−４のストリーム構成の実際については、ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−２に規定されている通りであるが、概略を模式的に示すと、図５（ａ）に示すように、ＭＰＥＧ−４の符号化画像データは、video object start codeから始まるＶＯ（Video Object）ヘッダ情報領域、videoobject layer start codeから始まるＶＯＬ（Video Object Layer）ヘッダ情報領域、groupvop start codesから始まるＧＯＶ（Group of VOP）ヘッダ情報領域、アプリケーションに合わせてユーザが使用可能な領域でありuserdata start codeから始まるユーザデータ領域、vop start code（ここでは、ＶＯＰコードと呼ぶ）から始まるＶＯＰから構成される。
【００４５】
なお、ＶＯＰは、ＶＯＰコードや、そのＶＯＰ全体を復号するために必要となる情報（ＶＯＰヘッダ）や、フレームに相当する画像本体の符号化情報であるＭＢ（Macro Block）符号化情報等から構成され、図５（ａ）に示すように、ユーザデータ領域の後にはＶＯＰが繰り返し続く構成となっている。
【００４６】
図５（ｂ）には、ＭＰＥＧ−４の符号化画像データのうち、本発明の一実施例に係る暗号化処理において暗号化を行う位置を示してある。図５（ｂ）に示すように、暗号化部２４は、ＭＰＥＧ−４の符号化画像データのうち、ＭＢ符号化情報に対してのみ暗号化を行う。
【００４７】
図５（ｃ）には、ＭＰＥＧ−４の符号化画像データのうち、本発明の一実施例に係る暗号化処理において用いたメタデータを埋め込む位置を示してある。暗号化部２４は、各ＧＯＶに対して、当該ＧＯＶに対応したメタデータに基づき初期ベクトルＩを生成し、ＭＢ符号化情報の暗号化を行うと共に、図５（ｃ）に示すように、ＭＰＥＧ−４のストリームの当該ＧＯＶのユーザデータ領域に、初期ベクトルＩの生成に使用したメタデータを埋め込んだ後、暗号化された符号化画像データをネットワークインタフェース部２５に出力する。
【００４８】
図６には、本発明の一実施例に係るＭＰＥＧ−４の符号化画像データを暗号化する際の処理の手順の一例を示してある。
まず、暗号化部２４は、新たなＧＯＶを検出したら、当該ＧＯＶに対応するメタデータをメタデータ生成部２３から読み出し、読み出したメタデータを当該ＧＯＶのユーザデータ領域に埋め込む（ステップＳ６０１）。
【００４９】
次に、暗号化部２４は、メタデータ生成部２３から読み出したメタデータに基づき初期ベクトルＩ−１を生成する（ステップＳ６０２）。
なお、初期ベクトルの生成方法は上述した通りであるが、ＭＰＥＧ−４の符号化画像データの場合、メタデータのうち、フレーム番号やタイムスタンプについては、例えば、当該ＧＯＶの先頭のＶＯＰに対応するもの（当該ＧＯＶを構成するＶＯＰの中で最も若いフレーム番号や最も古いタイムスタンプ）を用いる。
【００５０】
次に、暗号化部２４は、乱数生成器のリセットを行い（ステップＳ６０３）、初期ベクトルＩ−１と、予め設定しておいた暗号鍵Ｋとから鍵ストリームを生成する（ステップＳ６０４）。そして、生成した鍵ストリームとＭＰＥＧ−４符号化画像データのＭＢ符号化情報との排他的論理和により暗号化を行う（ステップＳ６０５）。以降、暗号化部２４は、次のＧＯＶを検出するまで（例えば、次に、video object start codeを検出するまで）、生成した鍵ストリームでＭＢ符号化情報に対しての暗号化を繰り返し行う（ステップＳ６０６でＮＯ）。
【００５１】
ここで、例えば、ＶＯＰコード等を検出した場合には、次のＭＢ符号化情報の位置まで暗号化をスキップすることで、ＭＢ符号化情報に対してのみ暗号化を行うことができる。
一方、次のＧＯＶを検出した場合には（ステップＳ６０６でＹＥＳ）、暗号化部２４は、上記と同様に当該ＧＯＶに対応するメタデータをメタデータ生成部２３から読み出し、読み出したメタデータに基づき初期ベクトルＩ−２を生成し、初期ベクトルＩ−２を用いて生成した新たな鍵ストリームを用いて、以降、当該ＧＯＶのＭＢ符号化情報に対して暗号化を行う（ステップＳ６０１〜Ｓ６０５）。
【００５２】
以下、更に次のＧＯＶを検出した場合には、暗号化部２４は、初期ベクトルＩ−ｎ（ｎ＝３、４、５・・・）を生成し、上記と同様な暗号化処理を行う。
このように、図６に示した処理手順によれば、初期ベクトルＩはＧＯＶ毎に更新され、乱数生成器のリセットもＧＯＶ毎、即ち、画像の複数フレーム毎に行われる。
【００５３】
なお、図６に示した処理手順によれば、ステップＳ６０５における暗号化を行う前にステップＳ６０１において符号化画像データにメタデータを埋め込んでいるが、メタデータを埋め込むタイミングとしては、上述したタイミングに限られず、例えば、暗号化を行った後にメタデータを埋め込む等、種々なタイミングが用いられてもよい。
【００５４】
次に、画像蓄積配信装置１０４について説明する。画像蓄積配信装置１０４は、例えば、図５（ｃ）に示すフォーマットにより暗号化された符号化画像データ（暗号化データ）を蓄積し、クライアントの要求等により必要に応じてネットワーク１０３を介して暗号化データの配信を行う。
【００５５】
なお、上述したように、例えば、ＭＰＥＧ−４の符号化画像データの場合、暗号化はＭＢ符号化情報に対してのみ行われ、ＶＯヘッダ情報領域、ＶＯＬヘッダ情報領域、ＧＯＶヘッダ情報領域、ＶＯＰコード、ＶＯＰヘッダ等、画像の検索や配信等に必要な情報は暗号化されていないため、画像蓄積配信装置１０４では、暗号化データを非暗号化データと同等に扱うことができる。
【００５６】
このため、例えば、あるカメラ１０１の画像データに対しては暗号化を行い、別のカメラ１０１の画像データに対して暗号化を行わない、といったように、同一システム内で非暗号カメラと暗号カメラの共存が可能となる。
【００５７】
また、上述したように、本実施例ではメタデータが埋め込まれるユーザデータ領域についても暗号化は行われないため、非暗号化データについても同様にユーザデータ領域にメタデータを埋め込むような構成を用いれば、メタデータについても、画像の検索等、暗号化データと非暗号化データの双方で共通に利用可能となる。
【００５８】
これにより、例えば、クライアント（復号化装置やデータ端末等）は、メタデータを用いて暗号化データと非暗号化データとを一度に検索することができる。検索された暗号化データは、必要に応じて復号化装置を用いて復号すればよい。言い換えれば、復号化する鍵を有していない装置（若しくはユーザ）は、暗号化データを検索することはできても、復号化されたデータを見ることはできない。
【００５９】
なお、以上では、ＭＢ符号化情報のみを暗号化する構成例を示したが、ＶＯＰヘッダ等であっても画像の検索や配信等に必要な情報以外については適宜暗号化するようにしてもよい。
【００６０】
次に、画像復号化装置１０５について説明する。図７には、本発明の一実施例に係る画像復号化装置の構成例を示してある。
図７に示される画像復号化装置１０５は、ネットワークインタフェース部７１、暗号復号化部７２、画像復号化部７３、モニタインタフェース部７４から構成される。  
【００６１】
ネットワークインタフェース部７１は、ネットワーク１０３から暗号化された符号化画像データを受信し、受信した暗号化された符号化画像データを暗号復号部７２に出力する。
【００６２】
暗号復号部７２は、暗号化された符号化画像データの暗号の復号化を行い、符号化画像データを画像復号化部７３に出力する。
画像復号化部７３は、符号化画像データの復号化を行い、復号された画像データをモニタインタフェース部７４に出力する。
【００６３】
モニタインタフェース部７４は、復号された画像データをモニタ１０６に出力する。画像復号化装置１０５が以上のように動作することにより、暗号化された符号化画像データが復号され、モニタ１０６に暗号の復号及び画像の復号が行われた画像が表示又は再生される。
【００６４】
ここで、ＭＰＥＧ−４の符号化画像データの場合を例に、暗号復号化部７２の動作の一例を示す。
暗号復号化部７２は、ネットワークインタフェース部７１から図５（ｃ）に示すフォーマットにより暗号化された符号化画像データを受け取ると、暗号の復号化処理を行う。即ち、暗号復号化部７２は、暗号化された符号化画像データのＧＯＶを検出すると、ユーザデータ領域中に埋め込まれたメタデータを抽出する。
【００６５】
そして、暗号復号化部７２は、上述した画像符号化装置２７の暗号化部２４の処理と同様に、抽出したメタデータに基づき初期ベクトルＩを生成し、乱数生成器のリセットを行った後、図３Ｄに示すように、初期ベクトルＩと、予め設定してある暗号鍵Ｋとから鍵ストリームを生成する。
【００６６】
そして、上述した暗号化処理とは逆に、生成した鍵ストリームと暗号化されたＭＢ符号化情報との排他的論理和によりＭＢ符号化情報の暗号の復号化を行う。
以降、暗号復号化部７２は、次のＧＯＶを検出するまで、生成した鍵ストリームで暗号化されたＭＢ符号化情報の暗号の復号化を行う。次のＧＯＶを検出した場合には、暗号復号化部７２は、新たに当該ＧＯＶのユーザデータ領域中のメタデータを抽出し、上記と同様にメタデータから初期ベクトルを生成し、鍵ストリームを生成して以降の暗号化されたＭＢ符号化情報に対する復号化処理を行う。
【００６７】
なお、本実施例に係る画像配信システムでは、暗号鍵Ｋを画像符号化装置１０２と画像復号化装置１０５の間で共有しておく必要がある。この場合、例えば、システム出荷時に予め暗号鍵Ｋを設定しておく方法や、システムの運用時にシステム管理者が暗号鍵Ｋを設定する方法等、暗号鍵Ｋは従来周知の方法により共有することが可能である。
【００６８】
また、暗号鍵Ｋの更新については、例えば、上記のように初期ベクトルが１２８ビットであれば、通常、製品寿命中に同一の鍵ストリームが生成されることはなく、最初に設定した暗号鍵Ｋを変更する必要は特に生じないが、必要に応じてシステム管理者等が新たな暗号鍵Ｋを設定するようにしてもよい。
【００６９】
また、複数の画像符号化装置１０２、複数の画像復号化装置１０５から構成されるシステムにおいても、同じ鍵ストリームの生成を避けるようにユニークな初期ベクトルを生成するようにすれば暗号のセキュリティは脆弱化しないため、一つの暗号鍵Ｋをシステム内で共有しても差し支えない。
【００７０】
以上のように、本実施例に係る画像配信システムでは、画像符号化装置１０２は、カメラ１０１からの入力画像を符号化する手段と、上記符号化した画像データに対応するメタデータを生成する手段と、符号化した画像データを暗号化する手段を有し、符号化した画像データを暗号化する手段は、暗号化対象である符号化した画像データに対応するメタデータに基づき初期ベクトルを生成し、暗号鍵と初期ベクトルから鍵ストリームを生成し、その鍵ストリームにより符号化した画像データの暗号化を行う。
【００７１】
また、符号化した画像データを暗号化する手段は、鍵ストリームの生成に使用する初期ベクトルの更新、及び、乱数生成器のリセットを画像単位（例えば、画像の複数フレーム等）で行う。
【００７２】
従って、本実施例に関わる画像配信システムでは、画像単位で乱数生成器をリセットすることにより、伝送路上でパケットロスが発生しても、画像単位で暗号同期の復帰が可能となる。
【００７３】
また、例えば、メタデータ中のカメラ番号、撮影日時、画像フレーム番号を初期ベクトルに含ませることによりシステム内においてユニークな鍵ストリームを生成するが可能となり、暗号鍵の更新を行わなくても鍵ストリームの再使用を回避することができる。
【００７４】
よって、鍵ストリームの再使用による暗号のセキュリティの脆弱化を回避することができる。また、一般にパケットのデータ長よりも画像単位のデータ長の方が長いため、従来例に比較して初期ベクトルの更新頻度が下がり、初期ベクトルの更新に伴う暗号化や復号化のオーバヘッドを小さくすることができる。
【００７５】
また、本実施例に関わる画像配信システムでは、画像単位で更新される初期ベクトルによりシステム内でユニークな鍵ストリームを生成することができるので、システム内で１つの暗号鍵を共有することが許容され、更新が不要な一つの暗号鍵でシステムを構築することが可能になり、システムの開発コストの低減が期待できる。
【００７６】
また、システムにおいて、暗号鍵の設定や暗号鍵の更新に伴う鍵配送などの鍵管理が簡略化され、ユーザ対しては、鍵管理の負荷が軽減されるため、使い易いシステムを提供することができる。
【００７７】
また、本実施例に関わる暗号化方法は、ＭＰＥＧ圧縮、ＪＰＥＧ圧縮、音声圧縮等の複数種類のコーデックに対応したマルチエンコーダにも適用することが可能である。この場合においても、メタデータに基づき各コーデックの初期ベクトルをユニークな値とすれば、暗号鍵は同じものを共用してもコーデック毎にユニークな鍵ストリームを生成することが可能である。
【００７８】
また、本実施例に関わる画像配信システムの画像蓄積配信装置１０４では、画像符号化装置１０２から出力される暗号化画像データとメタデータとを蓄積し、暗号化画像データの検索に際してはメタデータ中の情報等を検索キーとすることにより、暗号化された状態での暗号化画像データの検索、暗号化画像データの配信を行うことができる。
【００７９】
また、画像蓄積配信装置１０４では、暗号化データは非暗号化データと同等に扱うことができるため、同一システム内で非暗号カメラと暗号カメラの共存が可能である。
また、本実施例に関わる画像配信システムでは、初期ベクトルはストリームデータから導出できるので、暗号化による初期ベクトル用の付加ビットが不要になり、システムの帯域の有効利用が可能である。
【００８０】
また、暗号化はアプリケーション層で行うため、暗号化に伴う下位レイヤの変更は不要であり、パケットのヘッダ圧縮を適用することも可能である。
また、既存のシステムに影響を与えないので、システム導入が容易に行える効果がある。
【００８１】
また、本実施例に関わる画像配信システムの画像復号化装置１０５では、受信した暗号化された符号化画像データ中に埋め込まれたメタデータを使用して鍵ストリームを生成しているため、伝送途中でメタデータが改ざんされた場合、暗号の復号化が正しく行われない。即ち、再生画像に異常がなければ、メタデータは信頼できることになり、改ざんを一目で確認できる効果がある。
【００８２】
なお、本実施例では、ＭＰＥＧ−４の符号化画像データについて、各ＧＯＶのＭＢ符号化情報の暗号化を行う際、当該ＧＯＶのメタデータに基づき初期ベクトルを生成する構成を示したが、他の構成例として、当該ＧＯＶの前のＧＯＶ、或いは、後のＧＯＶのメタデータに基づき初期ベクトルを生成するようにしてもよい。
【００８３】
ただし、各ＧＯＶ自体のメタデータに基づき初期ベクトルを生成する構成の場合、即ち、画像フレーム単位で独立に暗号化処理を行う構成の場合であれば、伝送路でパケットロスが発生した場合においても、受信側で暗号の復号化を行う際のパケットロスの影響を最小限に抑えることができる効果がある。
【００８４】
ここで、本実施例では、ＭＰＥＧ−４の符号化画像データの暗号化を行う場合には、ＧＯＶ毎に初期ベクトルを更新して暗号化を行う構成を示したが、他の構成例として、ＶＯＰ毎に初期ベクトルを更新して暗号化を行うような構成が用いられてもよい。次に、これについて、図８〜図１０を参照して説明する。
【００８５】
図８には、本発明の一実施例に係るＭＰＥＧ−４の符号化画像データをＶＯＰ毎に初期ベクトルを更新して暗号化する際の処理の手順の一例を示してある。
即ち、暗号化部２４は、まず、新たなＧＯＶを検出したら、当該ＧＯＶに対応するメタデータをメタデータ生成部２３から読み出し、読み出したメタデータを当該ＧＯＶのユーザデータ領域に埋め込む（ステップＳ７０１）。
【００８６】
次に、暗号化部２４は、図９に示すように、カメラ番号や撮影日といったメタデータ（図９（ａ））と、各ＶＯＰに対応して付されるＶＯＰ番号（図９（ｂ））とから、図９（ｃ）に示すように、初期ベクトルIを生成する（ステップ７０２）。
【００８７】
なお、ＶＯＰ番号は、メタデータの一種でありメタデータ生成部２３において生成するようにしてもよいし、例えば、暗号化部２４においてＶＯＰの数をカウントすることにより生成するようにしてもよい。
【００８８】
次に、暗号化部２４は、乱数生成器のリセットを行い（ステップＳ７０３）、初期ベクトルIと、予め設定してある暗号鍵Ｋとから鍵ストリームを生成する（ステップＳ７０４）。
【００８９】
そして、生成した鍵ストリームと、上記ＶＯＰ番号に対応するＶＯＰのＭＢ符号化情報との排他的論理和により暗号化を行う（ステップＳ７０５）。また、図１０に示すように、ＶＯＰヘッダの直後に付加ビットとして上記ＶＯＰ番号を埋め込む（ステップＳ７０６）。
【００９０】
なお、ＶＯＰ番号を埋め込む位置は、ＶＯＰヘッダの直後に限られるものではなく、また、例えば、ＶＯＰヘッダの後の１バイト分の領域等、ＶＯＰ番号を埋め込む位置は、予め送信側と受信側の双方に事前に取り決めておいたものを設定しておけばよい。
【００９１】
また、後述するように、ＶＯＰ番号は受信側において各ＶＯＰの暗号の復号化を行う際に使用する必要があるため、ストリームに埋め込むＶＯＰ番号に対して暗号化は行わない。
【００９２】
以降、次のＧＯＶを検出しない場合には（ステップＳ７０７でＮＯ）、暗号化部２４は、ＶＯＰに対応づけられたＶＯＰ番号（例えば、前のＶＯＰのＶＯＰ番号から１増えた番号）と上記メタデータとからＶＯＰ毎に初期ベクトルＩを生成し、乱数生成器をリセットし、初期ベクトルＩと予め設定してある暗号鍵Ｋとから鍵ストリームを生成し、生成した鍵ストリームでＶＯＰ番号に対応するＶＯＰのＭＢ符号化情報に対しての暗号化処理、及び、ＶＯＰ番号の埋め込みを繰り返し行う（ステップＳ７０２〜７０６）。
【００９３】
一方、次のＧＯＶを検出した場合には（ステップＳ７０７でＹＥＳ）、上記と同様に当該ＧＯＶに対応するメタデータをメタデータ生成部２３から読み出し、ＶＯＰに対応付けられたＶＯＰ番号とメタデータとからＶＯＰ毎に初期ベクトルＩを更新しながら、同様に暗号化処理を行う。
【００９４】
なお、本実施例では、ＶＯＰ毎にユニークな初期ベクトルＩを生成して前のＶＯＰの暗号化に使用した鍵ストリームの再使用を回避するために、初期ベクトルＩの生成にＶＯＰ番号を用いる構成を示したが、ＶＯＰ番号以外の情報が用いられてもよく、また、初期ベクトルＩを生成する際のメタデータの並び順を変える等、他の種々な方法によりＶＯＰ毎にユニークな初期ベクトルＩを生成するような構成にしてもよい。
【００９５】
また、上記のようにＶＯＰ番号を付加ビットとしてＭＰＥＧ−４のストリームに埋め込む構成以外に、例えば、ＶＯＰに含まれる各ＶＯＰの固有情報に基づいてＶＯＰ毎にユニークな初期ベクトルＩを生成するような構成を用いてもよい。
【００９６】
次に、上記のようにＶＯＰ単位で初期ベクトルを更新し暗号化を行ったＭＰＥＧ−４の符号化画像データを受信した画像復号化装置１０５における動作の一例について説明する。
【００９７】
画像復号化装置１０５の暗号復号化部７２では、ネットワークインタフェース部７１から図１０に示すフォーマットにより暗号化された符号化画像データを受け取ると、暗号の復号化処理を行う。即ち、暗号復号化部７２は、暗号化された符号化画像データのＧＯＶを検出すると、ユーザデータ領域中に埋め込まれたメタデータを抽出する。
【００９８】
また、ＶＯＰコードを検出すると、暗号復号化部７２は、付加ビットとしてＶＯＰヘッダの直後に埋め込まれているＶＯＰ番号を抽出する。
そして、上記した暗号化部２４の処理と同様に、抽出したメタデータとＶＯＰ番号とに基づき初期ベクトルＩ−１を生成し、乱数生成器のリセットを行った後、初期ベクトルＩ−１と、予め設定しておいた暗号鍵Ｋとから鍵ストリームを生成する。
【００９９】
そして、上記した暗号化処理とは逆に、生成した鍵ストリームと暗号化されたＭＢ符号化情報との排他的論理和によりＭＢ符号化情報の暗号を復号する。
以降、次のＶＯＰコードを検出すると、暗号復号化部７２は、付加ビットとしてＶＯＰヘッダの直後に埋め込まれているＶＯＰ番号の抽出を行い、メタデータとＶＯＰ番号とに基づき初期ベクトルＩ−２を生成する。
【０１００】
そして、乱数生成器のリセットを行った後、初期ベクトルＩ−２と、予め設定してある暗号化鍵Ｋとから鍵ストリームを生成し、生成した鍵ストリームで暗号化されたＭＢ符号化情報の暗号の復号化を行う。
【０１０１】
また、次のＧＯＶを検出した場合には、新たに当該ＧＯＶのユーザデータ領域中のメタデータを抽出し、上記と同様にＶＯＰ番号を用いてＶＯＰ毎に初期ベクトルＩを更新しながら、暗号の復号化を行う。
【０１０２】
このように、図８に示した処理手順によれば、乱数生成器のリセットはＶＯＰ毎、即ち、画像の１フレーム毎に行われる。これにより、ネットワーク１０３上でパケットロスが発生して送信側と受信側の乱数生成器の同期がはずれた場合においても、次のＶＯＰの復号化からは乱数生成器の同期をとることができ、画像フレーム単位で暗号同期の復帰が可能となる。
【０１０３】
また、この場合において、ＶＯＰ毎に初期ベクトルＩをユニークな値に更新しているため、常にユニークな鍵ストリームを使用することができ、同じ鍵ストリームの再使用を回避することが可能である。
【０１０４】
なお、他の構成例として、乱数生成器のリセットはＶＯＰ単位で行い、初期ベクトルＩの更新はＧＯＶ単位で行うような構成を用いてもよいが、その場合、初期ベクトルＩの更新なしに乱数生成器のリセットを行うため同じ鍵ストリームが生成されることになり、暗号のセキュリティが低下することは言うまでもない。
【０１０５】
また、本例では、ＶＯＰ番号を付加ビットとしてストリームに挿入するため、その分だけデータ伝送効率は低下する。しかし、受信側ではストリームに埋め込まれたＶＯＰ番号を抽出して暗号の復号化に用いることができるため、ネットワーク１０３上でパケットロスが発生した場合においても、送信側と受信側とにおいてＶＯＰ番号の同期がはずれる恐れがなく、暗号の復号化を常に正しく行うことが可能である。
【０１０６】
次に、ＪＰＥＧの符号化画像データの暗号化を行う構成の一例について、図１１を参照して説明する。
図１１（ａ）に示すように、ＪＰＥＧの符号化画像データは、ＳＯＩ（Start Of Image）、ＥＯＩ（End Of Image）などの単独マーカと、ＡＰＰ０（Application type0）、ＳＯＦ０（Start Of Frame type0）、ＳＯＳ（Start Of Scan）などのマーカと付加情報からなるマーカセグメントと、画像本体である符号化セグメントから構成される。
【０１０７】
ここで、暗号化部２４は、図１１（ｂ）に示すように、ＪＰＥＧの符号化画像データのうち、符号化セグメントに対してのみ暗号化を行う。即ち、ＳＯＩを検出したら、暗号化部２４は、当該画像フレームに対応するメタデータをメタデータ生成部２３から読み出し、メタデータに基づき初期ベクトルIを生成し、乱数生成器をリセットした後、初期ベクトルIと予め設定してある暗号鍵Ｋとから鍵ストリームの生成をする。
【０１０８】
そして、暗号化部２４は、生成した鍵ストリームと上記符号化セグメントとの排他的論理和により暗号化を行う。次のＳＯＩを検出した場合、暗号化部２４は、同様に対応するメタデータをメタデータ生成部２３から読み出し、メタデータに基づき初期ベクトルIを生成し、新たな鍵ストリームにて符号化セグメントの暗号化を行う。
【０１０９】
なお、暗号化部２４は、ある画像フレームのＳＯＩと次の画像フレームのＳＯＩとの間で他のマーカ等を検出した場合には、次の符号化セグメントの位置まで暗号化をスキップすることで、符号化セグメントに対してのみ暗号化を行うことができる。
【０１１０】
そして、暗号化部２４は、図１１（ｃ）に示すように、ＪＰＥＧ画像のＡＰＰ０マーカセグメントに暗号化に使用したメタデータを埋め込んで、ネットワークインタフェース部２５に出力する。
【０１１１】
一方、画像復号化装置１０５は、図１１（ｃ）に示すフォーマットにより暗号化された符号化画像データを受け取ると、ＡＰＰ０マーカセグメントに埋め込まれたメタデータを抽出し、メタデータに基づき初期ベクトルIを生成する。
【０１１２】
そして、画像復号化装置１０５は、初期ベクトルIと予め設定してある暗号鍵Ｋとから鍵ストリームの生成し、上述した暗号化処理とは逆に、鍵ストリームと暗号化された符号化セグメントとの排他的論理和により暗号の復号化を行う。
【０１１３】
なお、上述した構成では、ＪＰＥＧ画像の１フレーム毎に初期ベクトルＩの更新と、乱数生成器のリセットを行うことを想定しているが、ＪＰＥＧの符号化画像データの暗号化の際も、例えば、５フレーム毎等、複数フレーム毎に初期ベクトルＩの更新や乱数生成器のリセットを行うようにしてもよい。
【０１１４】
この場合、上述した構成では、例えば、５フレームのうちの先頭のフレームに対応するメタデータに基づき初期ベクトルＩを生成してもよいし、例えば、５フレーム分のメタデータを組み合わせて初期ベクトルＩを生成してもよい。
【０１１５】
ここで、本実施例では、ＭＰＥＧ−４形式やＪＰＥＧ形式の符号化画像データの暗号化を行う構成を示したが、他の構成例として、上記と同様の構成や動作を他の符号化形式の画像データの暗号化に対して適用することが可能である。
【０１１６】
また、上記と同様の構成や動作を画像データ以外の音声データ等のストリームデータの暗号化に対して適用することも可能である。
なお、本例の画像符号化装置１０２では、暗号化部２４の機能により乱数生成手段が構成されており、メタデータ生成部２３や暗号化部２４の機能により入力パラメータ生成手段が構成されており、暗号化部２４の機能によりメタデータ埋め込み手段が構成されており、暗号化部２４の機能により暗号化手段が構成されている。
【０１１７】
また、本例の画像復号化装置１０５では、暗号復号化部７２の機能により乱数生成手段が構成されており、暗号復号化部７２の機能によりメタデータ抽出手段が構成されており、暗号復号化部７２の機能により入力パラメータ生成手段が構成されており、暗号復号化部７２の機能により復号化手段が構成されている。
【０１１８】
ここで、本発明に係る画像配信システムや画像符号化装置や画像復号化装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記録する記録媒体などとして提供することも可能であり、また、種々な装置やシステムとして提供することも可能である。
【０１１９】
また、本発明の適用分野としては、必ずしも以上に示したものに限られず、本発明は、種々な分野に適用することが可能なものである。応用例として、監視目的以外にも、例えば、幼稚園の運動会や、野球等のスポーツを視聴する目的などのシステムとして実現することも可能である。
【０１２０】
また、本発明に係る画像配信システムや画像符号化装置や画像復号化装置などにおいて行われる各種の処理としては、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサがＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に格納された制御プログラムを実行することにより制御される構成が用いられてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
【０１２１】
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体や当該プログラム（自体）として把握することもでき、当該制御プログラムを当該記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の一実施例に係る画像配信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係る画像符号化装置の構成例を示す図である。
【図３Ａ】暗号化処理の構成例を示す図である。
【図３Ｂ】暗号復号化処理の構成例を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施例に係る暗号化処理の構成例を示す図である。
【図３Ｄ】本発明の一実施例に係る暗号復号化処理の構成例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係る初期ベクトルの生成方法の一例を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施例に係る符号化画像データの構成例を示す図である。
【図６】本発明の一実施例に係る符号化画像データの暗号化処理の手順の一例を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施例に係る画像復号化装置の構成例を示す図である。
【図８】本発明の一実施例に係る符号化画像データの暗号化処理の手順の一例を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施例に係る初期ベクトルの生成方法の一例を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る符号化画像データの構成例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る符号化画像データの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０１：カメラ、１０２：画像符号化装置、１０３：ネットワーク、１０４：画像蓄積配信装置、１０５：画像復号化装置、１０６：モニタ
【図１】
2006109428.tif 000003
【図２】
2006109428.tif 000004
【図３Ａ】
2006109428.tif 000005
【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006109428.tif 000011
【図７】
2006109428.tif 000012
【図８】
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【図９】
2006109428.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
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