(57)【要約】  ファイル共有環境における知覚暗号作成方法のためのコンピュータ実行方法およびシステムについて開示する。本方法およびシステムは、コンテンツビットストリームの品質低下したバージョンへのアクセスを提供し、また、品質低下なしに、コンテンツビットストリームを得る復号鍵を提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテンツビットストリームの品質低下したバージョンへのアクセスを提供し、そして
コンテンツビットストリームを品質低下なしに得るための復号鍵を提供する
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記コンテンツビットストリームの品質低下したバージョンは予め定められたレベルに低下することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記コンテンツピットストリームはＪＰＥＧビットストリームであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記コンテンツビットストリームはＪＦＩＦビットストリームであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記復号鍵を得るために鍵サーバにアクセスすることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記復号鍵を得るためにプラグイン構成要素を用いることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記復号鍵は特定の物理装置に結び付けることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記復号鍵は特定の物理媒体に結び付けることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記コンテンツビットストリームはＭＰＥＧビットストリームであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
データを含む、機械アクセス可能な媒体として実現され、機械によってアクセスされたとき、、
前記機械に以下の動作を行わせる製品であって、
コンテンツビットストリームの品質低下したバージョンへアクセスを提供し、そして
コンテンツビットストリームを品質低下なしに得るための復号鍵を提供する、
ことを特徴とする製品。
【請求項１１】
前記コンテンツビットストリームの品質低下したバージョンは予め定められたレベルに低下することを特徴とする請求項１０記載の製品。
【請求項１２】
前記コンテンツピットストリームはＪＰＥＧビットストリームであることを特徴とする請求項１０記載の製品。
【請求項１３】
前記コンテンツビットストリームはＪＦＩＦであることを特徴とする請求項１０記載の製品。
【請求項１４】
前記復号鍵を得るために鍵サーバにアクセスすることを特徴とする請求項１０記載の製品。
【請求項１５】
前記復号鍵を得るためにプラグイン構成要素を用いることを特徴とする請求項１０記載の製品。
【請求項１６】
前記復号鍵は特定の物理装置に結び付けることを特徴とする請求項１０記載の製品。
【請求項１７】
前記復号鍵は特定の物理媒体に結び付けることを特徴とする請求項１０記載の装置。
【請求項１８】
前記コンテンツビットストリームはＭＰＥＧビットストリームであることを特徴とする請求項１０記載の製品。
【請求項１９】
暗号化されたコンテンツリポジトリと、
前記暗号化されたコンテンツリポジトリにアクセス可能なサーバとを備え、前記サーバは前記暗号化されたコンテンツリポジトリ内のコンテンツへのアクセスの少なくとも二つのレベルを提供し、第１のアクセスレベルは品質低下なしに前記暗号化コンテンツレポジトリからコンテンツを得るための復号鍵を提供し、第２のアクセスレベルは品質低下を伴う前記暗号化コンテンツレポジトリからコンテンツを得るためのアクセスを提供する
ことを特徴とするシステム。
【請求項２０】
前記復号鍵は特定の物理装置に結び付けることを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２１】
前記コンテンツはＪＰＥＧコンテンツであることを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２２】
前記コンテンツはＭＰＥＧコンテンツであることを特徴とする請求項１９記載のシステム。
【請求項２３】
予め決められた品質低下レベルで得られる暗号化されたコンテンツへアクセス可能な暗号化されたコンテンツリポジトリと、
前記暗号化コンテンツリポジトリにアクセス可能なサーバとを備え、前記サーバは前記暗号化コンテンツリポジトリからの暗号化コンテンツを品質低下なしに得るための復号鍵を提供する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２４】
前記復号鍵は特定の物理装置に結び付けることを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記暗号化コンテンツはＪＰＥＧコンテンツであることを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２６】
前記暗号化コンテンツはＭＰＥＧコンテンツであることを特徴とする請求項２３記載のシステム。
【請求項２７】
予め決められた品質低下レベルで得られる暗号化されたコンテンツへアクセス可能な暗号化コンテンツリポジトリと、
前記暗号化されたコンテンツリポジトリからの暗号化されたコンテンツを得るための復号鍵へアクセスするプラグイン構成要素と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２８】
前記復号鍵は特定の物理装置に結び付けることを特徴とする請求項２１記載のシステム。
【請求項２９】
前記暗号化されたコンテンツはＪＰＥＧコンテンツであることを特徴とする請求項２７記載のシステム。
【請求項３０】
前記暗号化されたコンテンツはＭＰＥＧコンテンツであることを特徴とする請求項２７記
載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本ＰＣＴ出願は、米国特許出願Ｎｏ．１１／３９４，９５８、出願日２００６年３月３１日、発明の名称「ファイル共有環境における知覚暗号のためのコンピュータで実現する方法とシステム」に基づく、３５  Ｕ．Ｓ．Ｃ  第１２０条あるいは第３６５条(ｃ)のもとで優先権を主張するものであり、米国特許仮出願No.  ６０／６８４，７７８、出願日２００５年５月２５日、発明の名称「ファイル共有環境における知覚暗号」の出願日の利益を主張するものである。上述の各出願の全ての内容は、本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は暗号方法およびシステムに関する。更に詳しくは、本発明はファイル共有環境における知覚暗号化の利用に関する。
【背景技術】
【０００３】
インターネットネットワークの早い発達の結果、ピアツーピア分散アプリケーションが出現してきている。これらのシステムは、効果的かつ安全な方法でコンピュータ資源やデータを管理しなければならない。このような状況において、資源の多様性（ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ）（データ構造、データ資源、ソフトウェア、ハードウェア）、分散化、配置、資源のアクセスおよび入手可能性（例えば、プログラム、ネットワーク帯域幅、データ）は安全な環境における大規模な分散システムを開発することへの実際の挑戦を提供する。この領域の最近の進歩はユーザに大規模で、多種な、分散する情報を、透明な、効果的に、かつ、安全にアクセスすることを提供する新しい方法や技術の設計開発を含む。これは、たとえばビデオオンデマンド、放送、およびデジタル権利管理などのようなピアツーピアベースシステムの場合である。
【０００４】
ピアツーピアネットワークで最もよくあるアプリケーションのうちの1つは、ファイル共有である。このアプリケーションにおいて、ユーザはコンピュータに格納されたファイルのサブセットを共有する。そして、それはすぐに、他のユーザが直接ダウンロード可能となる。そして、音楽、ビデオ、画像などの著作物がネットワークを介して不法に配布され、しばしば著作権違反となる。これらのシステムにおいて、デジタル画像の商業価値が、画像圧縮とマルチメディアのセキュリティが解決されるべき、ますます重要な問題とする。データ転送速度を上げるための画質を維持する一方で、低いビット／ピクセルレートを達成するためのイメージ圧縮方法の開発するための努力がなされてきた。
【０００５】
今日、最も広く用いられる画像圧縮フォーマットはＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）標準規格である。ＪＰＥＧ画像は、一般的にＪＦＩＰ（ＪＰＥＧ  Ｆｉｌｅ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ  Ｆｏｒｍａｔ）を用いて格納される。ＪＰＥＧフォーマットは、暗号化のためのネイティブサポートを提供しない。従来の暗号は、守秘性、完全性と認証を提供することに焦点を合わせていた。しかし、デジタルマルチメディアにおけるピアツーピアの商業的な取引のためには、効果的なスキームを提供することができない。ＪＰＥＧ圧縮したイメージに関して従来の暗号化アルゴリズムを適用すると、意味のあるように表示できない暗号文になってしまう。解読鍵を所有していないならば、そのような暗号文はほとんど価値を持たない。
【発明の開示】
【０００６】
このように、ファイル共有環境における知覚暗号をコンピュータで実現する方法およびシステムが求められている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
コンピュータで実現される、ファイル共有環境における知覚暗号化のための方法とシステムを開示する。以下の説明において、多数の特定の詳細について説明する。しかしながら、これらの特定の詳細がなくても実施例が実施されることは理解できる。他の例において、よく知られた処理や構造と技術は、この説明の明快さを不明瞭なものにしないために、詳細に示さなかった。いくつかの実施例に関して以下に詳細に述べるように、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）圧縮した画像に適用される知覚暗号について説明する。実施例は、暗号化範囲（ｚｏｎｅ  ｏｆ  ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）と品質低下の両方について圧縮画像の劣化を許容する、下位互換性のあるフォーマットに準拠したＪＦＩＦ（ＪＰＥＧ Ｆｉｌｅ  Ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ  Ｆｏｒｍａｔ）暗号化技術をサポートする。また、音声、音楽、映画、ビデオ、画像、アニメーション、デジタルテキストファイル等を含むコンテンツの他のフォーマットの劣化も許容する。本実施例でここに開示し、また特許請求の範囲にて請求することは様々なフォーマットで符号化されたコンテンツに適用可能であり、ＭＰＥＧ−２およびＭＰＥＧ−４のようなＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）フォーマットに限定されるものではない。更に、ここで開示する実施例は様々なファイルフォーマットにおいて、コンテンツを符号化することや保持することをサポートする。音声や音楽ファイルは、たとえば．ｍｐ３，  ．ｍａｖ，  ．ａｓｆ，  ．ａａｃ，  ．ｏｇｇ，  ．ａｉｆｆなどのファイル拡張子で識別される。映画やビデオファイルは、たとえば．ｖｏｂ，  ．ａｓｘ，  ．ａｖｉ，  ．ｍｏｖ，  ．ｗｍｖ，  ．ａｓｆ，  ．ｄｉｖｆ，  ．ｉｖｆ，．ｑｔ，  ．ｓｗｖ，  ．ｆｌａ，  ．ｍｐｅｇ，  ．ｍｐｇなどのファイル拡張子で識別される。
【０００８】
アプリケーションは、暗号化されたイメージをサンプリングし、既存のＪＰＥＧビューワー、または、放送、ピアツーピアネットワークシーディング（ｓｅｅｄｉｎｇ）、ウェブベース出版を介して配布される他のコンテンツビューワーを用いて顧客が購入することを含む。
【０００９】
知覚暗号化および復号の処理の一実施例を、図１に示す。下記に述べる実施例では、ＪＰＥＧフォーマットに符号化されたコンテンツビットストリームを用いているが、当業者には例えば上述したような他のコンテンツフォーマットが各実施例において同様に用いられることは明らかであろう。図１を参照して、実施例の暗号化処理への入力について説明する。
【００１０】
１．マルチメディアプレインテキストＦは、特定のビットストリームフォーマット（たとえばＪＰＥＧ）に準拠した、Ωセットのマルチメディアデータの一部である。
【００１１】
２．品質低下係数ｐε［０，１００］は、元のマルチメディアプレインテキストに適用される。
【００１２】
３．暗号化鍵が用いられる。ｋ［０，２ｎ］
【００１３】
４．暗号化範囲ＺｏＥは、暗号化が適用される矩形（ｘ０，ｙ０）−（ｘ１，ｘ２）である。
【００１４】
実施例の知覚暗号化処理は、これらの入力を受けると、暗号化処理の出力を次のように生成する。
【００１５】
１．マルチメディア暗号化テキストＦ’は、、品質低下入力ｐで示される品質劣下したＦと同じ知覚情報をもって出力される。このデータは入力マルチメディアプレインテキストと同じビットストリームフォーマットである（Ｆ’εΩ）。
【００１６】
逆に言えば、また、図1の中で例示される実施例の知覚復号処理は、知覚暗号化処理と同じパラメータを使う。ただし、品質低下割合ｐは、入力ビットストリームが劣下した割合である。
【００１７】
Ｆに鍵ｋと品質低下Ｐに知覚暗号化処理を施し、ｋとｐにより知覚復号処理を行うと元のマルチメディアテキストＦが得られる。
【００１８】
様々な実施例において、知覚暗号化に求められることは次の通りである。
【００１９】
１．暗号化および復号処理においてフォーマットは不変である。
【００２０】
２．品質低下は、粒子状であり、単調でなければならない。
【００２１】
３．暗号化鍵ｋを知ることなく暗号文の高品質版を回復することが計算機的に可能であってはならないという点で、暗号化はセキュアでなければならない。
【００２２】
様々なマルチメディアフォーマットは、ビットストリームレベルで互換性を持たないため（すなわち、音声と画像という異なるフォーマットは、固有のデータ構造を持つ）、それぞれのマルチメディアフォーマットは知覚暗号化または復号に、それぞれ特定の実行を必要とする。
【００２３】
様々な実施例の知覚暗号化処理は、よく知られたＪＰＥＧ／ＪＦＩＦビットストリームに適用され得る。次にそのような実施例についてより詳細に説明する。
【００２４】
図２は、ＪＰＥＧの符号化処理を示すものである。ＪＰＥＧの復号処理は、図１に示したものを逆順にしてたものである。
【００２５】
符号化は次のように行われる。
【００２６】
１．カラー空間変換：ソース画像がＹＵＶカラー空間または、一つの構成要素イメージのためのグレイスケールに変換される。
【００２７】
２．高速離散コサイン変換（ＦＤＣＴ）：各要素のサンプルは、８×８ブロックにグループ化される。そして、各ブロックはＤＣＴ係数と呼ばれる６４の値に変換される。最初の係数はＤＣ係数と呼ばれ、他の６３はＡＣ係数と呼ばれる。
【００２８】
３．量子化：６４の係数のそれぞれは、量子化テーブルを用いて量子化される。量子化は、ＪＰＥＧ符号化における品質低下の主な原因である。
【００２９】
４．エントロピィ符号化：ＤＣ係数は、一つ前のＤＣ係数を用いて特異的に符号化され、更に、ハフマンエントロピィ符号化を用いて符号化される。ＡＣ係数に対して、現在のＡＣ係数の大きさとそれに続くゼロＡＣの数は、ハフマンテーブルを用いて符号化される。各ＡＣ係数を符号化するための残りの情報は、エントロピィ符号化なしに送信される。あるいは、算術圧縮がハフマン圧縮の代わりに使われてもよい。
【００３０】
圧縮された画像データは、均一な構造で記述されており、パラメータの集合となっている。圧縮画像データの様々な部分は、マーカーと呼ばれる特別な２バイトコードによって識別される（０ｘＦＦｎｎ−ｎｎフォーマットで、０以外である）。マーカー中でないビットシステム中に０ｘＦＦバイトが現れたら、そのバイトは０ｘ００が続いているはずである。ビットシステムパーサーは読むと同時に０ｘ００バイトを捨てる。
【００３１】
図３は、ＪＰＥＧ交換フォーマット構造を示す。ＪＦＩＦフォーマットは、画像の最初のマーカー（ｓｔａｒｔ−ｏｆ−ｉｍａｇｅ  ｍａｒｋｅｒ）の直後に特別なマーカーを必要とするＪＰＥＧ交換フォーマットと互換性がある。更に、ＪＦＩＦは、３つの成分イメージのためにＹＵＶカラー空間を、１つの成分イメージのためにグレイスケールを、仮定する。ＪＦＩＦとＪＰＥＧ交換フォーマットは、それらの使用の前にすべてのテーブルの仕様がビットストリームにおいて送られることを必要とする。
【００３２】
ここで開示される様々な実施例において、知覚暗号化によって、暗号化領域に収まるＡＣ係数を変換する。各ＡＣ係数は暗号化された品質低下係数ｐに近づく可能性がある。実施例では、一般的な算術的エントロピー符号化ではなく、ハフマンエントリピー符号化をサポートしている。
【００３３】
実施例の知覚暗号化および復号は、次のように動作する。
【００３４】
１．ＰＲＮＧp と呼ばれ、ＰＲＮＧ（疑似乱数生成器）を非秘密値で初期化している。
【００３５】
２．ＰＲＮＧk と呼ばれＰＲＮＧを秘密鍵ｋでセキュア鍵化されたＰＲＮＧを初期化している。
【００３６】
３．ハフマンテーブル、ＡＣテーブルとＤＣテーブルを構成要素に分析する。
【００３７】
４．各８ｘ８ブロックについて、ブロックが暗号化領域に収まるか否かを判断する。もし、ブロックが暗号化領域に収まるのであれば、次のステップに進む。そうでなければ、次のブロックまでビットストリームをスキップし、このステップをビットストリームが終わるまで繰り返す。
【００３８】
５．ＤＣ係数をスキップする。
【００３９】
６．現ブロック上に未決定のＡＣ係数がある場合に、次のステップに進む。そうでなければ、ステップ４．に戻る。
【００４０】
７．  ＰＲＮＧｐの１００を法とする計算（ＰＲＮＧp   ｍｏｄ  １００）出力結果が品質低下係数ｐより小さい場合、前のステップに戻り、そうでなければ次のステップに進む。
【００４１】
８．現在の（ハフマン符号語の直後の）ＡＣ係数のビット値をフェッチする。いずれかのビット値がビットストリームにおいて０ｘＦＦバイトに及ぶ場合、ステップ６に戻る。
【００４２】
９．そのビット値とＰＲＮＧｋの排他的論理和（ＸＯＲ）演算を行う。
【００４３】
１０．これらのバイトが０ｘＦＦでない限り、変更（または変形または更新；ｍｏｄｉｆｙ）されたバイトをビットストリームに戻し、ステップ４に戻る。
【００４４】
当業者にはよく知られているように、鍵がかけられたＰＲＮＧを用いることでセキュリティは達成される。ここに開示された実施例では、ビットストリームにおけるいずれの０ｘＦＦバイトを変更しない。そうでなければ、非マーカー０ｘＦＦバイトの後に０ｘ００バイトが続いている時に、この変更は同期を中断するし、これは取り除かねばならずそして、上述したサイズ不変条件を満たさない結果を生じる。上述したステップ８は、この必要条件を満たす。
【００４５】
逆に言えば、たとえ間違った鍵でＰＲＮＧk を供給するとしても、ステップ１０は、1バイトが誤って０ｘＦＦに復号されることによって処理の同期が中断されるのを防ぐ。
【００４６】
いくつかの実施例では、ＤＣ係数はそのままにされる。これが処理時に大きな画像変動を引き起こす場合は、ＤＣ係数を変更することが求められる。しかし、ＤＣ係数はリスタートマーカーの間で異なる方式で符号化される（ＤＰＣＭ）。このように、単一のＤＣ係数の分離された変更は実施例においては可能ではない。
【００４７】
図４には、実施例のフロー図を示す。処理ブロック４１２において、セキュアなランダム数生成器ＰＲＮＧk を初期化することによってこの実施例は動作し始める。ビットストリームにおける各イメージブロックについて、この実施例は現在のイメージブロックが暗号化領域にあるか否かを判断する（処理ブロック４１４）。現在のイメージブロックが暗号化領域にある場合（処理ブロック４１６）、処理は処理ブロック４１８に進む。処理ブロック４１８では、セキュアなランダム数生成器ＰＲＮＧk の出力が現在のイメージブロックのＡＣ係数のビット値に適用される。実施例において、セキュアなランダム数生成器ＰＲＮＧｋの出力は、変更イメージブロックを生成するために、現在のイメージブロックのＡＣ係数のビット値との排他的論理和をとったものである。処理ブロック４２０では、現在のイメージブロックのＡＣ係数の変更されたビット値は、ビットストリームに戻される。すべてのイメージブロックが処理されるまで、同様な処理がビットストリームの各イメージブロックについて実行される（判断処理ブロック４２２）。判断処理ブロックである４１６で、現在のブロックが暗号化領域にない場合、現在のブロックはそのままにされ、ビットストリーム内の次のブロックについて処理が進み、すべてのイメージブロックが処理されるまで続けられる。知覚暗号化処理は、図４に示した終端で終了する。
【００４８】
図５は、ここで記載した処理が適用される前のサンプル画像である。図５は、暗号化されていないＪＰＥＧで、５１２ｘ５１２ピクセルからなっており、５．７６ｐｂｂ（ｂｉｔ−ｐｅｒ−ｐｉｘｅｌ）で符号化されている。図６〜図８は本実施例の結果生成されたサンプル画像である。図６は、中心暗号化領域、品質低下係数ｐ＝１００％、ＰＳＮＲ＝２３．９８（ｄＢ）で暗号化したサンプル画像である。図７は、全領域（フル画像）、品質低下係数ｐ＝１００％、ＰＳＮＲ＝２６．５４（ｄＢ）で暗号化したサンプル画像である。図８は、全領域（フル画像）を、品質低下係数ｐ＝３０％、ＰＳＮＲ＝２６．５４（ｄＢ）で暗号化したサンプル画像である。
【００４９】
図９は、異なるビットパーピクセルｂｐｐ（ｂｉｔ−ｐｅｒ−ｐｉｘｅｌ）で圧縮された元サンプルＪＰＥＧ画像と、暗号化のフル画像ゾーンと可変品質低下係数ｐを用いて暗号化された画像との間のＰＳＮＲを示すものである。ここで留意すべきは、ＰＳＮＲは異なるビットパーピクセル画像で大きく相違しないことである。
【００５０】
我々のいままでにない、知覚暗号化システムおよび方法は、様々なアプリケーションに用いることができる。たとえば、様々な実施例は、画像を暗号化し、ピアツーピアネットワークで画像をシードする可能性を提供する。
【００５１】
図１０は、画像・鍵サーバが暗号化されたコンテンツ(例えば画像)をエンドユーザに提
供する実施例を示したものである。この実施例では、暗号化されたコンテンツリポジトリ（たとえば暗号化された画像リポジトリ）と暗号化された画像リポジトリにアクセス可能なサーバが提供される。サーバは、暗号化された画像リポジトリにおいて、少なくとも二つのレベルのアクセスを可能にする。第１のアクセスレベルは、品質劣下なしに、暗号化された画像リポジトリから画像を得る（ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）ための復号鍵を供給する。第２のアクセスレベルは、品質低下を伴って、暗号化された画像リポジトリから画像を得るための暗号化された画像リポジトリへのアクセスを供給する。図１０に示すように、画像・鍵サーバ１０１０は、暗号化された画像リポジトリとして振舞い、また、認証または商取引のための復号鍵を提供するコンテンツクリアリングハウスとして振舞う。実施例において、図１０のユーザＡは、暗号化された画像を自由に画像・鍵サーバ１０１０からダウンロードする。ユーザＡは、ピアツーピアファイル共有技術またはほかの従来のファイル共有技術を用いて、暗号化された画像をユーザＢ，Ｃ，Ｄと共有してもよい。どの時点であっても、ユーザは鍵サーバ１０１０に接続し、品質低下なしに画像を得る復号鍵を取得することができる。図１０は、ユーザＡとユーザＤが鍵サーバ１０１０から復号鍵を取得し、全品質で画像を得ることができる。ユーザＢとユーザＤはそのような復号鍵を持っていないので、全品質で画像を得することはできないが、品質が低下したものを既成のＪＰＥＧビューワーを用いて得することができる。そして、その後品質が低下した暗号化された画像を共有することができる。
【００５２】
今日のソフトウェアベースのＪＰＥＧビューワーは、新しいプラグインのオンデマンドダウンロードを可能にするプラグインに基づくアーキテクチャを備えることを特徴とする。我々の、知覚復号は、エンドユーザが劣化しないビットストリームにアクセスすることを決めた後にダウンロードすることが可能である。更に、知覚暗号化されたビートストリームの知覚値が０ではないとき、従来の暗号化版（バージョン）とは対照的に、ピアツーピアネットワークの性質によって、品質の低下した（暗号化した）ビットストリームを残すことが可能である。
【００５３】
アプリケーションは、復号鍵をＡＰＰ０  ＪＦＩＦマーカーに発行する画像および鍵サーバ１０１０上の配置とともに、サービスに特有な情報(たとえば、画像に特有のＵＲＬなど)を保持する。前述のＵＲＬは、品質低下のないビットストリームにアクセスするための情報を消費者に提供するために用いられる。（すなわち、復号鍵、必要なプラグインまたは知覚復号処理のためのモジュールを必要に応じて取得する）。
【００５４】
セキュリティ側では、従来のものとして、知覚暗号鍵が安全に格納され、管理されるために同様の注意が払われる必要がある。復号鍵を、物理的なメディアまたは特定の表示装置例に結び付けることは、セキュリティを上げることになる。更に、暗号化したものをブロードキャストすることによって、それを全く無駄にしてしまう代わりに、認証されていないデバイスが品質の低下したビットストリームを得ることができる。
【００５５】
更に、消費者は、復号鍵について何も知らなくてもコンテンツをサンプリングすることができるため、我々の知覚暗号化法は、タイムベースまたは従量制トライアルアクセスアプリケーション以上のセキュリティの効果を奏する。
【００５６】
ここでは、知覚暗号についての実施例として、ＪＰＥＧ／ＪＦＩＦで圧縮された画像について説明した。我々の結果によって、知覚暗号は、たとえばＪＰＥＦ／ＪＦＩＦ圧縮画像に有効であった。知覚暗号は、ピアツーピアファイル共有ネットワークにおいて、興味深いアプリケーションを提供する。
【００５７】
図１１に、様々な実施例が動作するネットワーク環境を示す。この従来のネットワークアーキテクチャにおいて、サーバコンピュータシステム１００は、ワイドエリアネットワ
ーク１１０に接続する。ワイドエリアネットワーク１１０は、当業者によく知られているように、インターネットまたはほかの適当なネットワークを含む。ワイドエリア（または広域）ネットワーク１１０として、従来のバックボーンネットワーク、長距離電話線、インターネットサービスプロバイダ、様々なレベルのネットワークルーター、コンピュータ間のルーティングデータのための従来の手段を含む。サーバ１００は、従来のネットワークプロトコルを用いて、ワイドエリアネットワークを介して、様々な方法でワイドエリアネットワーク１１０に接続する、複数のクライアントコンピュータシステム１２０、１３０、１４０と接続する。例えば、クライアント１４０は直接またはダイヤルアップ電話またはほかのネットワーク伝送回路を介して、ワイドエリアネットワーク１１０に直接接続する。また、クライアント１３０はモデムプール１１４を用いてワイドエリアネットワーク１１０に接続する。従来のモデムプール１１４は、複数のクライアントシステムがワイドエリアネットワークを介して接続するために、モデムプール１１４において小さなモデムセットに接続することを許容する。また、他のネットワークトポロジにおいて、ワイドエリアネットワーク１１０は、ゲートウェイコンピュータ１１２に接続する。ゲートウェイコンピュータ１１２は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）１１６を介して、データをクライアント１２０に送信する。このように、クライアント１２０はローカルエリアネットワーク１１６を介して相互に通信し、ゲートウェイ１１２やワイドエリアネットワーク１１０を介してサーバ１００と通信する。
【００５８】
様々なネットワーク接続手段を用いて、サーバ１００は従来の手段を用いるクライアントコンピュータ１５０と通信することができる。特に、実施例のネットワーク構成においては、サーバ１００は、インターネットのＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ−Ｗｉｄｅ−Ｗｅｂ）がワイドエリアネットワークのために使われる場合に、ウェブサーバとして動作する。ワイドエリアネットワークにおいてＨＴＴＰプロトコルやＨＴＭＬ言語を用いて、ウェブサーバ１００は、ＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ−Ｗｉｄｅ−Ｗｅｂ）上のクライアントと通信する。この構成において、クライアント１５０は、ウェブブラウザとして知られた、マイクロソフト社（ワシントン  レドモント）製のＩｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｘｐｌｏｒｅｒ（登録商標）や、Ａｍｅｒｉｃａ  Ｏｎ−Ｌｉｎｅ（登録商標）というユーザインタフェースや、様々な提供者が提供するウェブブラウザなどのクライアントアプリケーションプログラムを使用する。そのような従来のブラウザやＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ−Ｗｉｄｅ−Ｗｅｂ）を用いて、クライアントはウェブサーバ１００が提供する画像、図やテキストデータにアクセスし、または、クライアントはウェブアプリケーションソフトウェアを実行する。従来法では、クライアント１５０はＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ−Ｗｉｄｅ−Ｗｅｂ）を介してウェブサーバ１００に情報を供給し、ウェブサーバ１００はクライアント１５０に処理したデータを返す。
【００５９】
様々な実施例が動作する可能性のあるネットワーク環境の一実施例について述べたが、図１２ａおよび図１２ｂは、典型的なクライアント１５０を例示しているコンピュータシステム２００またはいろいろな実施例の特徴が実装されるサーバコンピュータシステム１００の例を示している。コンピュータシステム２００は、情報通信のためのバス２１４またはほかの通信手段２１６を備える。そして、情報処理を行う、バス２１４に接続するプロセッサ２２０のような処理手段を備える。コンピュータシステム２００は更にランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）またはほかの動的記憶装置２２２（通常はメインメモリと呼ばれる）を備える。そして、それらは、情報およびプロセッサ２２０によって実行される命令を格納するためにバス２１４に接続する。メインメモリ２２２は、一時的数値変数または、プロセッサ２２０が命令を実行している間に生成される他の中間情報、を格納するために用いられる。コンピュータシステム２００は、プロセッサ２２０のために静的情報および命令を格納するための、バス２１４に接続する、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）かつ／または他の静的格納装置２２４、を備える。
【００６０】
磁気ディスクや光ディスクのような任意のデータ記憶装置２２８およびその対応する装置は、コンピュータシステム２００に接続し、情報や命令を格納する。コンピュータシステム２００は、また、バス２１６を介して、ブラウン管（ＣＲＴ）や液晶表示装置などの表示装置２０４に接続し、ユーザに情報を表示する。例えば、画像、テキスト、ビデオ、図などの情報は、表示装置２０４条に表示されてユーザに提供される。一般的に英数字の入力装置２９８は、英数字または他のキーを含み、プロセッサと情報通信するため、かつ／またはコマンド選択するためにバス２１６に接続する。他のユーザ入力装置は、従来のマウスや、トラックボールまたは他のタイプのカーソル方向キーなどの、カーソル制御装置２０６であり、プロセッサと方向情報の通信やコマンド選択の通信をし、かつ、ディスプレイ上のカーソルの動きを制御する。
【００６１】
また、クライアント１５０は、ネットワークコンピュータまたはクライアント装置として実現される。クライアント１５０は、Ｐａｌｍ  Ｐｉｌｏｔ（登録商標）のようなラップトップまたはパームトップコンピュータ装置であってもかまわない。クライアント１５０は、現在インターネット用の小さなブラウザを備えるロバストな携帯電話において実現されてもよい。ネットワークにおけるコンピュータやクライアント装置は必ずしも上述したコンピュータシステムの特徴と全て含まなくてもかまわない。様々な実施例やサブセットが、そのような装置によって実現される。
【００６２】
ウェブサーバ１００またはインターネットを介して接続する他のサーバなどの、リモートコンピュータやサーバにアクセスするための通信装置２２６は、バス２１６に接続する。通信装置２２６は、モデム、ネットワークインタフェースカード、イーサネット、トークンリング、また他のタイプのネットワークに接続するために用いられるようなよく知られたインターフェース装置などである。このように、コンピュータシステム２００は、図１１に示され、また上述したインフラのような、従来のネットワークインフラを介して、多数のサーバに接続する。
【００６３】
システムは、次に述べる、ソフトウェア、情報処理装置、様々な処理ステップなどの様々な実施の形態で実現される。様々な実施例の特徴と処理ステップは、装置またはコンピュータ実行可能な命令で実現されてもよい。命令は一般的なプロセッサまたは特別なプロセッサに用いられ、プロセッサは様々な実施例のステップを実行するための命令でプログラムされる。また、様々な実施例の特徴またはステップは、特定のステップを実行するための配線論理を含むハードウェアコンポーネントまたは、プログラムされたコンピュータのコンポーネントとカスタムハードウェアコンポーネントの組み合わせによって実行される。様々な実施例を、インターネットを参照して説明したが、ここで説明した方法および装置は、他のネットワークインフラまたはデータ通信システムに同様に適用することが可能である。
【００６４】
ここで説明した方法は、説明された順序または特定の順序で実行される必要はない。更に、ここで記載した方法に基づき、様々な動作が、反復的、同時的、再帰的、連続的、並行的に実行可能である。パラメータ、コマンド、オペランドその他のデータが、通信装置２２６を介して、１つ以上の搬送波の形態で送受信される。
【００６５】
上述したことから、当業者は、上述のソフトウェアプログラムで定められる機能を実行するためにコンピュータベースのシステムで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から、ソフトウェアプログラムが読み出されることが理解できる。当業者は、様々なプログラミング言語を利用して、ここに開示された方法を実装し、実行するような一つ以上のソフトウェアプログラムを作成することを理解できる。プログラムは、Ｊａｖａ，  Ｓｍａｌｌｔａｌｋ，Ｃ＋＋などのようなオブジェクト指向言語を用いたオブジェクト指向構造であってもかまわない。また、プログラムは、アセンブラ、Ｃ言語などのような手続指向言
語を用いた手続指向構造であってもかまわない。ソフトウェアコンポーネントは、リモートプロシージャコールを含む、アプリケーションプログラムインタフェースやプロセス間通信技術のような当業者によく知られている多数のメカニズムを用いて通信する。様々な実施例は、ＨＴＭＬやＸＭＬを含む特定のプログラミング言語または環境に限定されない。
【００６６】
様々な実施例について説明した。特に、様々なタイプおよびフォーマットのユーザインタフェースを利用した実施例の利用について開示した。開示された実施例の他の実施例が特許請求の範囲内の他の実施例で実現可能であることは当業者にとって明らかなことである。更にここで詳しくいうと、様々な実施例が「ソフトウェア」を意味するプロセッシングロジック（処理論理）でコンピュータ実行されることを説明した。しかし、上述したように、特許請求の範囲に記載の発明はソフトウェア実行に限定されない。
【００６７】
以上のように、ファイル共有環境において知覚暗号化のためのコンピュータ実行する方法およびシステムを開示した。本発明は様々な実施例に関して説明したが、当業者には、本発明がここに開示したことに限定されないことは明らかである。そして、特許請求の範囲において様々な変更が可能である。このように、ここに説明したことは一実施例に過ぎない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
実施例は例示されたものであり、添付図面の図に限定されない。
【図１】図１は、本実施例の知覚暗号化と復号プロセスを示す。
【図２】図２は、ＪＰＥＧの符号化プロセスを示す。
【図３】図３は、ＪＰＥＧ交換フォーマットの構造を示す。
【図４】図４は、本実施例において実行される基本的な動作処理のフローを示す図である。
【図５】図５は、本実施例による処理が適用される前のサンプル画像を示す図である。
【図６】図６〜図８は、本実施例の結果として生成される画像サンプルを示す図である。
【図７】図６〜図８は、本実施例の結果として生成される画像サンプルを示す図である。
【図８】図６〜図８は、本実施例の結果として生成される画像サンプルを示す図である。
【図９】図９は、元のサンプル画像JPEGとその画像が暗号化されたものとの間のPSNRを示すものである。
【図１０】図１０は、画像と鍵のサーバが暗号化された画像をエンドユーザに供給する、実際的なシナリオを示すものである。
【図１１】図１１は、様々な実施例が動作する可能性のあるネットワークシステムのブロックダイアグラムを示す。
【図１２】図１２ａと図１２ｂは、様々な実施例が動作するコンピュータシステムのブロックダイアグラムを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【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】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【国際調査報告】
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