(57)【要約】【課題】処理対象画像を正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化する画像処理において、符号化されたデータを復号して利用する場合、解像度に応じた課金の設定を可能とし、また、著作権の保護を考慮する。【解決手段】処理対象画像を正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化してそれを暗号化する画像処理方法において、再帰的三角形領域分割をその正方形領域を根と２分木で表現し、符号化データをその２分木の各階層ごとの符号化データとして表し、その階層ごとの符号化データを階層に対応して用意された暗号化鍵（第１から第３の暗号化鍵）を用いて暗号化する。また、それを復号化する際は、各階層ごとの復号化鍵を用いて復号化する。これによって、復号化鍵の取得状況に応じた解像度の画像を得ることができる。【選択図】  図４３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化してそれを暗号化する画像処理方法であって、その画像処理手順として、
前記処理対象となる画像を入力する画像入力ステップと、
入力された画像を１つ以上の正方形領域に分割する正方形領域分割ステップと、
分割されたぞれぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割する再帰的三角形領域分割ステップと、
分割された三角形領域を符号化する符号化データ生成ステップと、
生成された符号化データを暗号化する暗号化ステップと、
暗号化された符号化データを出力する暗号化データ出力ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域を、その元となる正方形領域を根とする２分木で表現し、前記符号化データがその２分木の各階層ごとの符号化データとして表され、前記暗号化ステップが行う暗号化処理は、各階層対応に設定された暗号化鍵を取得して各階層ごとに符号化データを暗号化することを特徴とする請求項１記載の画像処理方法。
【請求項３】
前記暗号化ステップが行う各階層ごとの暗号化処理は、処理対象の階層に設定された暗号化鍵を取得するステップと、当該階層の個々の三角形領域の斜辺中点画素値を取得するステップと、その取得した斜辺中点画素値を前記取得した暗号化鍵を用いて暗号化するステップとを含むことを特徴とする請求項２記載の画像処理方法。
【請求項４】
１つ以上の正方形領域に分割された画像のそれぞれの正方形領域が再帰的三角形領域分割処理され、その分割された三角形領域が符号化され、かつ、暗号化された暗号化データを復号化する画像処理方法であって、その画像処理手順として、
前記暗号化データを入力する暗号化データ入力ステップと、
入力された暗号化データを復号する暗号化データ復号ステップと、
この暗号化データ復号ステップで復号化された符号化データを解析する符号化データ解析ステップと、
解析された符号化データにより再帰的に三角形領域を合成する再帰的三角形領域合成ステップと、
合成された三角形領域により正方形領域を合成する正方形領域合成ステップと、
合成された正方形領域から画像データを復元して出力する画像データ出力ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
前記暗号化データは、前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域をその元となる正方形領域を根とする２分木で表現したときのその２分木の各階層ごとの符号化データを暗号化した暗号化データであって、前記暗号化データ復号ステップが行う暗号化データ復号処理は、前記２分木の各階層対応に設定された復号化鍵を取得して各階層ごとに暗号化データを復号することを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。
【請求項６】
前記暗号化データ復号ステップが行う各階層ごとの暗号化データ復号化処理は、処理対象の階層に設定された復号化鍵を取得するステップと、当該階層の個々の三角形領域における暗号化された斜辺中点画素値を取得するステップと、その取得した暗号化斜辺中点画素値を前記取得した復号化鍵を用いて復号化するステップとを含むことを特徴とする請求項５記載の画像処理方法。
【請求項７】
処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化して暗号化する画像処理装置であって、その構成要素として、
画像を入力する画像入力手段と、
入力された画像を１つ以上の正方形領域へ分割する正方形領域分割手段と、
分割されたぞれぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域へ分割する再帰的三角形領域分割手段と、
この再帰的三角形領域分割手段によって分割された三角形領域を符号化する符号化データ生成手段と、
この符号化データ生成手段で生成された符号化データを暗号化する符号化データ暗号化処理手段と、
この符号化データ暗号化処理手段で暗号化された符号化データを出力する暗号化データ出力手段と、を含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
前記再帰的三角形領域分割手段によって再帰的に分割された三角形領域を、その元となる正方形領域を根とする２分木で表現し、前記符号化データがその２分木の各階層ごとの符号化データとして表され、前記暗号化手段が行う暗号化処理は、各階層対応に設定された暗号化鍵を取得して各階層ごとに符号化データを暗号化することを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記符号化データ暗号化処理手段は、各階層対応に設定された暗号化鍵を記憶する暗号化鍵記憶手段と、この暗号化鍵記憶手段から取得した処理対象となる階層の暗号化鍵を用いて当該階層の個々の三角形領域の斜辺中点画素値を暗号化する符号化データ暗号化手段とを有することを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
【請求項１０】
１つ以上の正方形領域に分割された画像のそれぞれの正方形領域が再帰的三角形領域分割処理され、その分割された三角形領域が符号化され、かつ、暗号化された暗号化データを復号化する画像処理装置であって、その構成要素として、
前記暗号化データを入力する暗号化データ入力手段と、
入力された暗号化データを復号する暗号化データ復号化処理手段と、
この暗号化データ復号化処理手段で復号化された符号化データを解析する符号化データ解析手段と、
解析された符号化データにより再帰的に三角形領域を合成する再帰的三角形領域合成手段と、
合成された三角形領域により正方形領域を合成する正方形領域合成手段と、
合成された正方形領域から画像データを復元して出力する画像データ出力手段と、を含むことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１１】
前記暗号化データは、前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域をその元となる正方形領域を根とする２分木で表現したときのその２分木の各階層ごとの符号化データを暗号化した暗号化データであって、前記暗号化データ復号化処理手段が行う暗号化データの復号処理は、前記２分木の各階層対応に設定された復号化鍵を取得して各階層ごとに暗号化データを復号することを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記暗号化データ復号化処理手段は、処理対象となる階層対応に設定された復号化鍵を取得する復号化鍵取得手段と、この復号化鍵取得手段で取得された復号化鍵を用いて当該階層の個々の三角形領域における暗号化された斜辺中点画素値を復号化する暗号化データ復号化手段とを含むことを特徴とする請求項１１記載の画像処理装置。
【請求項１３】
処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化して暗号化する画像処理をコンピュータで実行するための画像処理プログラムであって、その画像処理プログラムは、
前記処理対象となる画像を入力して記憶する画像入力ステップと、
入力された画像を１つ以上の正方形領域に分割する正方形領域分割ステップと、
分割されたぞれぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割する再帰的三角形領域分割ステップと、
分割された三角形領域を符号化する符号化データ生成ステップと、
生成された符号化データを暗号化する暗号化ステップと、
暗号化された符号化データを出力する暗号化データ出力ステップを含むことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１４】
前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域を、その元となる正方形領域を根とする２分木で表現し、前記符号化データがその２分木の各階層ごとの符号化データとして表され、前記暗号化ステップが行う暗号化処理は、各階層対応に設定された暗号化鍵を取得して各階層ごとに符号化データを暗号化することを特徴とする請求項１３記載の画像処理プログラム。
【請求項１５】
前記暗号化ステップが行う各階層ごとの暗号化処理は、処理対象の階層に設定された暗号化鍵を取得するステップと、当該階層の個々の三角形領域の斜辺中点画素値を取得するステップと、その取得した斜辺中点画素値を前記取得した暗号化鍵を用いて暗号化するステップとを含むことを特徴とする請求項１４記載の画像処理プログラム。
【請求項１６】
１つ以上の正方形領域に分割された画像のそれぞれの正方形領域が再帰的三角形領域分割処理され、その分割された三角形領域が符号化され、かつ、暗号化された暗号化データを復号化する画像処理をコンピュータで実行するための画像処理プログラムであって、その画像処理プログラムは、
前記暗号化データを入力する暗号化データ入力ステップと、
入力された暗号化データを復号する暗号化データ復号ステップと、
この暗号化データ復号ステップで復号化された符号化データを解析する符号化データ解析ステップと、
解析された符号化データにより再帰的に三角形領域を合成する再帰的三角形領域合成ステップと、
合成された三角形領域により正方形領域を合成する正方形領域合成ステップと、
合成された正方形領域から画像データを復元して出力する画像データ出力ステップと、を含むことを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１７】
前記暗号化データは、前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域をその元となる正方形領域を根とする２分木で表現したときのその２分木の各階層ごとの符号化データを暗号化した暗号化データであって、前記暗号化データ復号ステップが行う暗号化データ復号処理は、前記２分木の各階層対応に設定された復号化鍵を取得して各階層ごとに暗号化データを復号することを特徴とする請求項１６記載の画像処理プログラム。
【請求項１８】
前記暗号化データ復号ステップが行う各階層ごとの暗号化データ復号化処理は、処理対象の階層に設定された復号化鍵を取得するステップと、当該階層の個々の三角形領域における暗号化された斜辺中点画素値を取得するステップと、その取得した暗号化斜辺中点画素値を前記取得した復号化鍵を用いて復号化するステップとを含むことを特徴とする請求項１７記載の画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理方法及び画像処理装置並びに画像処理プログラムに関し、特に、画像を正方形領域とし、その正方形領域を三角形領域に分割し、分割された三角形領域に対し画像処理行う画像処理方法および画像処理装置ならびに画像処理プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ネットワーク環境の普及により、画像のようなデータ量の多い情報も通信対象としてごく普通に用いられるようになってきており、様々な機器の上で画像を取り扱うことが一般的になっている。このとき、同一の画像データであっても、その出力機器の能力に対応し、その大きさ、解像度などを効率よく最適化することが要求されている。
【０００３】
また伝送能力の低い通信路で画像が送られる場合、あるいは大量の画像を閲覧するような場合においては、データ量を削減するために、あるいはユーザにとって意味のある部分を優先的に表示するために、画像の一部分のみの解像度を効率良く上げることなどが要求されている。
【０００４】
従来、このような要求に関連する技術として、特開平９−８４００２号公報、特開平９−１９１４０９号公報、特開平１１−２９８８９７号公報、特開２０００−１２５２９４号公報などがある。
【０００５】
特開平９−８４００２号公報に記載の技術は、その図１のフローチャートに見られるように、入力された画像を、所定の相関を有するオブジェクト領域へ分割し、そのオブジェクト領域のそれぞれを多角形で近似し、その内部を階層的に平面近似するものである。これは画像を構成するオブジェクト毎に最適な解像度を設定でき、またユーザが関心を持つであろうオブジェクトを優先的に伝送できるなどの利点がある。
【０００６】
特開平９−１９１４０９号公報に記載の技術は、その図８に見られるように、画像を三角形領域平面の集合として表現するものである。このため、相対的に少ない計算量、メモリ量での処理が可能であると考えられ、汎用機器、小型機器においての使用に利点がある。
【０００７】
特開平１１−２９８８９７号公報に記載の技術は、ＪＰＥＧ２０００規格と同様に、画像処理部分においては、ウェーブレット変換、あるいは、周波数領域で表現した画像データのオクターブ分割により、画像を表現するものであって、その図２および図３に見られるように、オクターブ分割により再帰的に縮小画像が得られる。これを組み合わせることにより、画像の部分的な解像度の改善、段階的な解像度の向上を実現することができる。
【０００８】
特開２０００−１２５２９４号公報に記載の技術は、特開平１１−２９８８９７号公報に記載の技術と同様であるが、ウェーブレット変換を主にはハードウェアにおいて実行することを意図したものである。この場合、処理速度などの改善が期待できる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−８４００２号公報
【特許文献２】
特開平９−１９１４０９号公報
【特許文献３】
特開平１１−２９８８９７号公報
【特許文献４】
特開２０００−１２５２９４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−８４００２号公報に記載の技術においては、オブジェクト領域抽出のための大きな計算量、また大きなメモリ量を必要とすると言う問題がある。また、オブジェクト領域抽出に失敗した場合の画像の劣化も非常に大きいものとなる。
【００１１】
特開平９−１９１４０９号公報に記載の技術においては、その図７、図１１に見られるように、この画像の伝送には、３頂点の座標及び画像情報が必要であり、情報量が多い事になる。最悪の場合、元データの数倍のデータ量となる場合すら考えられる。また、この技術においては、部分的な解像度の改善、段階的な解像度の向上は非常に困難である。
【００１２】
特開平１１−２９８８９７号公報に記載の技術においては、処理を行うために非常に大きな計算量とメモリ量が必要とされる。これは、汎用的な装置、また小型情報機器などにおいては非常に大きな問題となる。
【００１３】
特開２０００−１２５２９４号公報に記載の技術においては、この処理をソフトウェアで実行した場合の課題は、特開平１１−２９８８９７号公報に記載の技術と同様である。また、この特開２０００−１２５２９４号公報に記載の技術をハードウェアで実行した場合は、装置としての汎用性が損なわれると言う課題がある。
【００１４】
また、これら各特許文献に記載の技術は、ユーザに対して画像の表示を行う際、表示すべき画像の解像度を任意に制御可能とするという記載はなされていない。すなわち、解像度を任意に制御可能とすることは、表示すべき画像をその解像度に応じてユーザに対する課金の設定を可能としたり、著作権保護を可能としたりすることができるものであり、画像の閲覧システムなどにおいては今後重要な課題となる。
【００１５】
そこで本発明は、より少ない計算量、メモリ量、データ量によって、画像サイズ、解像度を出力機器に最適化することを可能とするとともに、画像の特定部分の解像度を上げることを可能とし、かつ、解像度を任意に制御可能とすることで、課金、著作権保護に有効な画像処理方法および画像処理装置ならびに画像処理プログラムを実現することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像データの符号化および復号化を行うものであるが、その符号化および復号化を行うに際して、処理対象となる画像を正方形とすることが前提である。この画像の正方形化を行う際、処理対象画像を１つ以上の正方形領域に分割する方法、もう１つは処理対象画像を正方形に変形させることで１つの正方形領域を生成する方法が考えられるが、本発明では前者、すなわち、処理対象画像を１つ以上の正方形領域に分割する方法を採用する。
【００１７】
まず、本発明の画像処理方法について言えば、この画像処理方法の符号化側は、処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化してそれを暗号化する画像処理方法であって、その画像処理手順として、前記処理対象となる画像を入力する画像入力ステップと、入力された画像を１つ以上の正方形領域に分割する正方形領域分割ステップと、分割されたぞれぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割する再帰的三角形領域分割ステップと、分割された三角形領域を符号化する符号化データ生成ステップと、生成された符号化データを暗号化する暗号化ステップと、暗号化された符号化データを出力する暗号化データ出力ステップとを含むことを特徴としている。
【００１８】
このような画像処理方法において、前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域を、その元となる正方形領域を根とする２分木で表現し、前記符号化データがその２分木の各階層ごとの符号化データとして表され、前記暗号化ステップが行う暗号化処理は、各階層対応に設定された暗号化鍵を取得して各階層ごとに符号化データを暗号化するようにしている。
【００１９】
また、この画像処理方法において、前記暗号化ステップが行う各階層ごとの暗号化処理は、処理対象の階層に設定された暗号化鍵を取得するステップと、当該階層の個々の三角形領域の斜辺中点画素値を取得するステップと、その取得した斜辺中点画素値を前記取得した暗号化鍵を用いて暗号化するステップとを含んでいる。
【００２０】
また、本発明の画像処理方法における復号化側は、１つ以上の正方形領域に分割された画像のそれぞれの正方形領域が再帰的三角形領域分割処理され、その分割された三角形領域が符号化され、かつ、暗号化された暗号化データを復号化する画像処理方法であって、その画像処理手順として、前記暗号化データを入力する暗号化データ入力ステップと、入力された暗号化データを復号する暗号化データ復号ステップと、この暗号化データ復号ステップで復号化された符号化データを解析する符号化データ解析ステップと、解析された符号化データにより再帰的に三角形領域を合成する再帰的三角形領域合成ステップと、合成された三角形領域により正方形領域を合成する正方形領域合成ステップと、合成された正方形領域から画像データを復元して出力する画像データ出力ステップとを含むことを特徴としている。
【００２１】
このような画像処理方法において、前記暗号化データは、前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域をその元となる正方形領域を根とする２分木で表現したときのその２分木の各階層ごとの符号化データを暗号化した暗号化データであって、前記暗号化データ復号ステップが行う暗号化データ復号処理は、前記２分木の各階層対応に設定された復号化鍵を取得して各階層ごとに暗号化データを復号するようにしている。
【００２２】
また、この画像処理方法において、前記暗号化データ復号ステップが行う各階層ごとの暗号化データ復号化処理は、処理対象の階層に設定された復号化鍵を取得するステップと、当該階層の個々の三角形領域における暗号化された斜辺中点画素値を取得するステップと、その取得した暗号化斜辺中点画素値を前記取得した復号化鍵を用いて復号化するステップとを含むとしている。
【００２３】
また、本発明の画像処理装置における符号化側は、処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化して暗号化する画像処理装置であって、その構成要素として、画像を入力する画像入力手段と、入力された画像を１つ以上の正方形領域へ分割する正方形領域分割手段と、分割されたぞれぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域へ分割する再帰的三角形領域分割手段と、この再帰的三角形領域分割手段によって分割された三角形領域を符号化する符号化データ生成手段と、この符号化データ生成手段で生成された符号化データを暗号化する符号化データ暗号化処理手段と、この符号化データ暗号化処理手段で暗号化された符号化データを出力する暗号化データ出力手段とを含むことを特徴としている。
【００２４】
このような画像処理装置において、前記再帰的三角形領域分割手段によって再帰的に分割された三角形領域を、その元となる正方形領域を根とする２分木で表現し、前記符号化データがその２分木の各階層ごとの符号化データとして表され、前記暗号化手段が行う暗号化処理は、各階層対応に設定された暗号化鍵を取得して各階層ごとに符号化データを暗号化するようにしている。
【００２５】
また、この画像処理装置において、前記符号化データ暗号化処理手段は、各階層対応に設定された暗号化鍵を記憶する暗号化鍵記憶手段と、この暗号化鍵記憶手段から取得した処理対象となる階層の暗号化鍵を用いて当該階層の個々の三角形領域の斜辺中点画素値を暗号化する符号化データ暗号化手段とを有するとを有している。
【００２６】
また、本発明の画像処理装置における復号化側は、１つ以上の正方形領域に分割された画像のそれぞれの正方形領域が再帰的三角形領域分割処理され、その分割された三角形領域が符号化され、かつ、暗号化された暗号化データを復号化する画像処理装置であって、その構成要素として、前記暗号化データを入力する暗号化データ入力手段と、入力された暗号化データを復号する暗号化データ復号化処理手段と、この暗号化データ復号化処理手段で復号化された符号化データを解析する符号化データ解析手段と、解析された符号化データにより再帰的に三角形領域を合成する再帰的三角形領域合成手段と、合成された三角形領域により正方形領域を合成する正方形領域合成手段と、合成された正方形領域から画像データを復元して出力する画像データ出力手段とを含むことを特徴としている。
【００２７】
このような画像処理装置において、前記暗号化データは、前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域をその元となる正方形領域を根とする２分木で表現したときのその２分木の各階層ごとの符号化データを暗号化した暗号化データであって、前記暗号化データ復号化処理手段が行う暗号化データの復号処理は、前記２分木の各階層対応に設定された復号化鍵を取得して各階層ごとに暗号化データを復号するようにしている。
【００２８】
また、この画像処理装置において、前記暗号化データ復号化処理手段は、処理対象となる階層対応に設定された復号化鍵を取得する復号化鍵取得手段と、この復号化鍵取得手段で取得された復号化鍵を用いて当該階層の個々の三角形領域における暗号化された斜辺中点画素値を復号化する暗号化データ復号化手段とを含むとしている。
【００２９】
また、本発明の画像処理プログラムにおける符号化側の画像処理プログラムは、処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化して暗号化する画像処理をコンピュータで実行するための画像処理プログラムであって、その画像処理プログラムは、前記処理対象となる画像を入力して記憶する画像入力ステップと、入力された画像を１つ以上の正方形領域に分割する正方形領域分割ステップと、分割されたぞれぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割する再帰的三角形領域分割ステップと、分割された三角形領域を符号化する符号化データ生成ステップと、生成された符号化データを暗号化する暗号化ステップと、暗号化された符号化データを出力する暗号化データ出力ステップとを含むことを特徴としている。
【００３０】
このような画像処理プログラムにおいて、前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域を、その元となる正方形領域を根とする２分木で表現し、前記符号化データがその２分木の各階層ごとの符号化データとして表され、前記暗号化ステップが行う暗号化処理は、各階層対応に設定された暗号化鍵を取得して各階層ごとに符号化データを暗号化するようにしている。
【００３１】
また、この画像処理プログラムにおいて、前記暗号化ステップが行う各階層ごとの暗号化処理は、処理対象の階層に設定された暗号化鍵を取得するステップと、当該階層の個々の三角形領域の斜辺中点画素値を取得するステップと、その取得した斜辺中点画素値を前記取得した暗号化鍵を用いて暗号化するステップとを含むとしている。
【００３２】
また、本発明の画像処理プログラムにおける復号化側の画像処理プログラムは、１つ以上の正方形領域に分割された画像のそれぞれの正方形領域が再帰的三角形領域分割処理され、その分割された三角形領域が符号化され、かつ、暗号化された暗号化データを復号化する画像処理をコンピュータで実行するための画像処理プログラムであって、その画像処理プログラムは、前記暗号化データを入力する暗号化データ入力ステップと、入力された暗号化データを復号する暗号化データ復号ステップと、この暗号化データ復号ステップで復号化された符号化データを解析する符号化データ解析ステップと、解析された符号化データにより再帰的に三角形領域を合成する再帰的三角形領域合成ステップと、合成された三角形領域により正方形領域を合成する正方形領域合成ステップと、合成された正方形領域から画像データを復元して出力する画像データ出力ステップとを含むことを特徴としている。
【００３３】
このような画像処理プログラムにおいて、前記暗号化データは、前記再帰的に分割されたそれぞれの三角形領域をその元となる正方形領域を根とする２分木で表現したときのその２分木の各階層ごとの符号化データを暗号化した暗号化データであって、前記暗号化データ復号ステップが行う暗号化データ復号処理は、前記２分木の各階層対応に設定された復号化鍵を取得して各階層ごとに暗号化データを復号するようにしている。
【００３４】
また、この画像処理プログラムにおいて、前記暗号化データ復号ステップが行う各階層ごとの暗号化データ復号化処理は、処理対象の階層に設定された復号化鍵を取得するステップと、当該階層の個々の三角形領域における暗号化された斜辺中点画素値を取得するステップと、その取得した暗号化斜辺中点画素値を前記取得した復号化鍵を用いて復号化するステップとを含むとしている。
【００３５】
このように、本発明は画像を正方形領域とした上で処理を行うものであり、本発明の画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラムのそれぞれ符号化側の発明によれば、処理対象となる画像データを符号化するに際して、処理対象の画像データを１つ以上の正方形領域に分割し、取り出された正方形を再帰的に三角形領域に分割し、得られたそれぞれの三角形領域の３頂点の画素情報（以下では画素値という）と斜辺中点の画素値を得るようにしている。このとき、再帰的分割処理によって得られるそれぞれの三角形領域の型は、元の正方形に対する分割の仕方を決めておけば、あとは分割順にしたがって自動的に決めることができる。また、それぞれの三角形領域の頂点の画素値は正方形の持っている画素値をそのまま継承でき、斜辺中点の画素値も元の正方形から求めることができる。そして、このような再帰的三角形分割処理による三角形領域の型と保持すべき画素値（斜辺中点画素値）を２分木で表現でき、その２分木に基づいて１次元化された符号化データとして出力することができる。
【００３６】
これによれば、処理対象となる画像データを符号化する際、符号化を行う際に保持あるいは伝送すべきデータはごく少量ですみ、それによって、演算を大幅に簡略化することができるとともにメモリの使用量を大幅に減らすことができる。
【００３７】
また、本発明ではそれに加えて、符号化されたデータを暗号化するようにしている。この暗号化は、再帰的三角形領域分割をその正方形領域を根と２分木で表現し、その２分木の各階層ごとの符号化データを階層に対応して用意された暗号化鍵を用いて暗号化する。これによって、各階層ごとのそれぞれの三角形領域の斜辺中点画素値がその階層に用意された暗号化鍵で暗号化されたデータとして出力することができる。
【００３８】
また、このような符号化側からの暗号化データを復号化する際も、符号化と同様、復号化に必要な保持すべきデータはごく少量ですみ、それによって、演算を大幅に簡略化することができるとともにメモリの使用量を大幅に減らすことができる。
【００３９】
また、本発明では、符号化側からの暗号化データを復号する際は、２分木の各階層に対応して用意された復号化鍵を取得して各階層ごとに復号するようにしている。これによって、各階層対応の復号化鍵によってそれぞれの階層に応じた解像度の画像が復元されるので、たとえば、第２階層までの復号化鍵しか取得できなかった場合には、第２階層に対応した解像度での画像しか得ることができず、また、第３階層までの復号化鍵を取得すれば、第３階層までの解像度の画像を得ることができるというように、どの階層までの復号化鍵を取得したかによって、その階層に応じた解像度の画像を得ることができる。
【００４０】
これによって、たとえば、画像データの閲覧システムなどにおいて、ユーザが閲覧できる階層（解像度）を制限することができ、閲覧する解像度に応じた課金の設定などを行うことができる。また、著作権の保護の目的などにも適用することができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明の基礎となる技術として、処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化する画像処理と、それによって符号化された符号化データを復号化する画像処理について説明し、そのあとで、本発明において用いられる暗号化処理とそれを復号する復号化処理について説明する。
【００４２】
図１は本発明に係る画像処理装置の符号化、すなわち、処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化する符号化側の構成を示すブロック図である。その構成を大きく分けると、画像データ入力手段１、正方形領域分割手段２、再帰的三角形領域分割手段３、三角形領域分割制御手段４、符号化データ生成手段５、符号化データ出力手段６を有した構成となっている。
【００４３】
画像データ入力手段１は、図２に示すように、個々の画素データを入力する画素データ入力手段１０１と、入力された画素の色データを各色成分へ分離する色成分分離手段１０２と、分離された色データに基づき、たとえば、ＲＧＢからＹＵＶデータへ変換する色変換手段１０３と、必要であるならばデータの間引きを行うデータ間引き手段１０４を有している。なお、この画像データ入力手段１に入力される画像データは、たとえば、カメラからの画像データ、ファイルからの画像データ、何らかの通信手段からの画像データなどが考えられる。
【００４４】
再帰的三角形領域分割手段３は、少なくとも、複数種類の三角形型（これについては後述する）を記憶する形状型記憶手段３１と、三角形の３つの頂点の画素値および斜辺中点画素値を記憶する頂点画素値記憶手段３２と、三角形の斜辺中点の画素値を補う斜辺中点画素値取得手段３３と、後述する規則（図１１参照）を用いて三角形型を更新する形状型更新手段３４と、三角形の３つの頂点の画素値および斜辺中点の画素値を更新する頂点画素値更新手段３５とを有している。
【００４５】
以下に図１で示した各構成要素の動作について詳細に説明する。
【００４６】
本発明は、処理すべき画像データを正方形とし、それを再帰的に三角形領域へ分割してその三角形領域に対して画像処理を行う。たとえば、画像データ入力手段１から得られた画像データのある１つの色成分が図３（ａ）のようであるとする。本発明は、これを、図３（ｂ）のように三角形領域の集合として表現する。
【００４７】
このように、本発明では処理すべき画像データが正方形であることを前提に処理を行うが、画像データ入力手段１から得られる画像データは必ずしも正方形であるとは限らない。そこで、画像データが正方形ではない場合の処理について説明する。
【００４８】
入力された画像データが正方形ではない場合、正方形領域分割手段２によって入力された画像データを１つ以上の正方形領域へ分割する。たとえば、入力された画像データが、図４（ａ）のような横長の長方形画像である場合、これを図４（ｂ）で示すような複数の正方形領域へ分割する。この時、分割される正方形の１辺に含まれる画素数をＬとすると、Ｌは２のＮ剰＋１であることが望ましい。
この理由は後述する。なお、Ｎは自然数である。
【００４９】
このように、もともと正方形でない画像を正方形領域分割手段２によって正方形領域へ分割すると、図４（ｂ）に示すように、画像の端部に重なる正方形部分には画像の存在しない空白部が生じる。また、一般的には、画像データの幅と高さは、Ｌの整数倍とはならない。この空白部に対する処理と画像データの幅と高さが、Ｌの整数倍とはならない場合の処理について図５のフローチャートと図６の画像例を参照しながら説明する。
【００５０】
図５は正方形領域分割処理手段２が行う正方形領域分割処理手順を説明するフローチャートであり、まず、分割すべき正方形領域の１辺値としてＬを入力する（ステップＳ１）。ただし、上述したように、Ｌは２のＮ剰＋１とする（Ｎは自然数）とする。ここで、当該画像の幅ＷがＬの整数倍ではないとき、当該画像の幅がＬの整数倍となるまで０を挿入する（ステップＳ２）。また、同様に、当該画像の高さＨがＬの整数倍ではないとき、当該画像の高さＨがＬの整数倍となるまで０を挿入する（ステップＳ３）。
【００５１】
図６は、ある横長の画像に対し、図５で説明した正方形領域分割処理を施した例である。この図６からもわかるように、当該画像の幅ＷはＬの整数倍ではないので、当該画像の幅がＬの整数倍であるとして、その余白部に０を補填している。同様に、当該画像の高さＨはＬの整数倍ではないので、当該画像の高さＨがＬの整数倍であるとして、その余白部に０を補填している。
【００５２】
この図５および図６で説明した例は、画像の幅方向および高さ方向をＬの整数倍として、それによって生じる余白部に０を補填するようにした例について説明したが、それ以外にも、たとえば、ＪＰＥＧなどの処理に見られるように、幅方向においては、当該画像における最も右側の列の画素値を繰り返し、また高さ方向においては、当該画像における最も下側の行の画素値を繰り返すと言うようなものであってもよい。また、ＪＰＥＧ２０００などに見られるように、幅方向においては、当該画像における最も右側の列で画像値を折り返す、また高さ方向においては、当該画像における最も下側の行で画像値を折り返すと言うようなものであってもよい。
【００５３】
なお、これ以降の処理は、ＪＰＥＧなどと同様に、この分割された正方形領域のそれぞれにおいて独立した処理となるので、一般性を損なうことなく、画像データは正方形であるとして説明を続ける。
【００５４】
次に上述したように正方形領域に分割されたそれぞれの正方形を三角形に分割する処理について説明する。この三角形に分割する処理は、再帰的三角形領域分割手段３によって行われる。この再帰的三角形領域分割手段３は、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域へ分割するもので、たとえば、図７（ａ），（ｂ）に示すように、ある１つの正方形領域は、２つの三角形に分割される。そして、この図７（ａ），（ｂ）では図示されていないが、分割された三角形はさらにそれぞれ三角形に分割される。
【００５５】
この正方形を三角形に分割する方法は二通りあり、その第１の方法としては図７（ａ）示すような分割の仕方であり、第２の方法としては図７（ｂ）に示すような分割の仕方である。
【００５６】
すなわち、正方形の４つの角部の画素値をａ，ｂ，ｃ，ｄとしたとき、図７（ａ）は第１の方法によって２つの三角形に分割し、図７（ｂ）は第２の方法によって２つの三角形に分割した例であり、これら第１および第２の方法を用いて分割されることによって生成される三角形の型を、それぞれの図中で示したように、＃１、＃２、＃３、＃４と表すことにする。
【００５７】
ところで、この図７（ａ），（ｂ）のように分割された三角形を再帰的に分割して得られる三角形は合計で８種あり、その８種類のそれぞれを図８に示すように、＃１、＃２、＃３、＃４、＃５、＃６、＃７、＃８の型番号を付す。なお、この図８に示される各三角形のそれぞれの頂点に付されたａ，ｂ，ｃはそれぞれその位置における画素値を表しており、また、それぞれの斜辺に付されたｄは、その斜辺中点位置における画素値を表すが、これについては後に説明する。
【００５８】
このような再帰的三角形領域分割されたそれぞれの三角形の型（三角形型）は相互に関連つけることができる。たとえば、図９に示すように、＃６の型の三角形を分割すると、＃１と＃４の型の三角形が生成される。つまり、本発明の再帰的三角形領域分割処理において、分割処理後の３角形の型は、その元となる三角形の型から自動的に定まるので、出力データの中に三角形の型を保存する必要はない。
【００５９】
ところで、上述した図７により正方形を三角形に分割する方法（第１の方法および第２の方法）について説明をしたが、このとき、正方形の４頂点の位置の画素値がどのようにして三角形に継承されるのかを説明する。
【００６０】
ここで、正方形の４頂点の画素値がａ，ｂ，ｃ，ｄであったとすると、この正方形の４頂点の画素値ａ，ｂ，ｃ，ｄの継承パタンとしては図７（ａ），（ｂ）で説明した分割の仕方によって２種類がある。
【００６１】
図１０はこの継承規則を示したものである。たとえば、正方形が図７（ａ）のような方法（第１の方法）で三角形に分割されたとすると、図１０の上段に示すように、分割前（正方形）の型をここでは＃０と表すものとすると、この正方形の４頂点の画素値（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、三角形分割において得られた＃１型の三角形の画素値として（ａ，ｂ，ｃ，−）が継承され、＃２型の三角形の画素値として（ｂ，ｃ，ｄ，−）が継承される。
【００６２】
一方、正方形が図７（ｂ）のような方法（第２の方法）で三角形分割されたとすると、図１０の下段に示すように、分割前（正方形）の型をここでも＃０と表すものとすると、この正方形の４頂点の画素値（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）は、三角形分割において得られた＃３型の三角形の画素値として（ａ，ｃ，ｄ，）が継承され、＃４型の三角形の画素値として（ａ，ｂ，ｄ，−）が継承される。
【００６３】
なお、本発明においては、それぞれの三角形の３頂点の画素値に加え、三角形の斜辺中点の画素情報も加えた４つの画素値を考慮するが、図１０の中で、ハイフン「−」で示した部分が斜辺中点の画素値であり、このハイフンはそれが不明であること、あるいは、その画素値の設定を必要とすることを示している。
【００６４】
図１１は図８で示した８種類の三角形をさらに分割したときの画素値の継承規則を示すものであり、この図１１に示されるように、分割前にある型（＃１から＃８）であった三角形は、それを分割すると、それぞれ２つの型の三角形となるが、そのときの画素値はこの図１１に示すように継承される。なお、この図１１においても、ハイフン「−」で示した部分が斜辺中点の画素値であり、このハイフンはそれが不明であること、あるいは、その画素値の設定を必要とすることを示している。
【００６５】
この図１１によれば、たとえば、頂点の画素値がａ，ｂ，ｃ、斜辺中点の画素値がｄである＃６型の三角形を分割すると、＃１型と＃４型の２つの三角形に分割され（図９参照）、＃１型の三角形の画素値は（ａ，ｄ，ｃ，−）、＃４型の三角形の画素値は（ｃ，ｄ，ｂ，−）となる。
【００６６】
以上の再帰的三角形分割処理のまとめを図１２により説明する。ある１つの正方形を、たとえば、＃１と＃２の型の三角形に分割するものとする。この、＃１と＃２の型の三角形は、＃１型についてはさらに＃５型と＃６型に分割され、＃２型についてはさらに＃７型と＃８型に分割される。この分割された三角形は、さらに、より小さな三角形に分割される。なお、この再帰的な分割処理は、斜辺中点に画素が存在する限りは次々と分割可能であるが、分割限界に達しなくても所定の段階で分割処理を終了することも可能である。どの段階まで分割するかは予め設定しておくことができる。
【００６７】
上述した再帰的三角形分割処理は、図１３に示すような２分木で表現することができる。図１３において、○の中の数字は三角形の型を示す。最も上部の内部に数字の無い○を正方形とし、これをルート（根）Ｒとした２分木が生成される。
【００６８】
ルートＲから生成される２つのノード（節）Ｎ１１，Ｎ１２の三角形型は、図７（ａ），（ｂ）の２つの分割方法（第１の方法または第２の方法）に対応しているが、これが決定されてしまえば、それぞれのノードを２分割してできる三角形は、図１１に示すような継承規則により一意に定まる。たとえば、＃１型を持つ三角形は、図１１からわかるように、＃５型と＃６型の三角形に２分される。同様に、＃５型を持つ三角形は、図１１からわかるように、＃１型と＃３型の三角形に２分される。
【００６９】
以降、記述の簡略化のため、三角形型がＴ、３頂点の画素値がａ，ｂ，ｃであって、斜辺中点の画素値がｄである三角形を、Ｔ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）と表す。たとえば、三角形型が＃６でその３頂点の画素値がａ，ｂ，ｃであって、斜辺中点の画素値がｄである三角形は、＃６（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）で表され、それは、＃１（ｄ，ｂ，ｃ，−）と＃４（ａ，ｄ，ｃ，−）へ分割されるというように表される。
【００７０】
この例から明らかなように、このそれぞれの三角形を分割した後の三角形において、ハイフンで示した不定である斜辺中点の画素値を補うことにより、図１１の継承規則を用いて三角形領域分割を再帰的に行うことができる。
【００７１】
これは、前述の従来技術の項で引用した特開平９−１９１４０９号公報に記載された技術のように、一つの三角形を表現するために、３つの頂点のＸ座標値が３個、Ｙ座標値が３個、３つの頂点の画素値として３個の合計９個の画素情報を必要としそれを保持する必要のあるものに比較して、ワーストケースにおいて、１／９のデータ量である。
【００７２】
以上より、図１に示した再帰的三角形領域分割手段３は、少なくとも、＃１型１から＃８型の８通りの三角形型を記憶する形状型記憶手段３１と、三角形の３つの頂点の画素値および斜辺中点の画素値を記憶する頂点画素値記憶手段３２と、三角形の斜辺中点画素値を補う斜辺中点画素値取得手段３３と、図１１に示す継承規則用いて三角形型を更新する形状型更新手段３４と、三角形の３つの頂点の画素値および斜辺中点の画素値を更新する頂点画素値更新手段３５により、再帰的に三角形領域を分割することができる。
【００７３】
以上の再帰的三角形領域分割処理を具体的な数値例を用いて説明する。説明を簡単にするために、図１４に示すように、１辺の画素数ＬがＬ＝３（この場合は、Ｌが２のＮ乗＋１であるという条件において、Ｎ＝１とした場合である）の正方形を例にとる。なお、図１４において、それぞれの画素を黒丸で表し、それぞれの画素に付された数値はその画素における画素値を表している。
【００７４】
このような正方形に対し、図７（ａ）で示したような方法（第１の方法）で２分割したとすると、図１５（ａ）に示すように、２つの三角形に分割される。この左上の三角形は、＃１型の三角形であり、その頂点の画素値は（３，９，１）であるので、＃１（３，９，１，−）と表され、これに斜辺中点の画素値７を補うことにより、＃１（３，９，１，７）という情報を生成することができる。
【００７５】
このような情報が生成されたら、この情報を用い、図１６のフローチャートに示す手順で分割後の三角形を得る。すなわち、現在の型情報を用いて図１１で示した継承規則の検索を行い、分割後の２つの三角形の情報を求める（ステップＳ２１）。そして、図１１で示した継承規則の情報に基づき、現三角形の４つの画素値の並べ替えを行い、２つの新三角形を得る（ステップＳ２２）。
【００７６】
つまり、この例では、図１７に示すように、＃１（３，９，１，７）の情報を有する三角形は、＃５（３，７，１，−）と、＃６（３，９，７，−）に分割されることになる。これを示したものが、図１５（ａ），（ｂ）であり、＃１（３，９，１，−）の情報を有する三角形は、その斜辺中点に７の画素値を補填し、それを２分割すると、＃５（３，７，１，−）の情報を有する三角形と＃６（３，９，７，−）の情報を有する三角形が得られる。以降、これら三角形のそれぞれの斜辺中点の画素値として、図１５（ｃ）に示すように、＃５型の三角形については５を補填し、＃６型の三角形Ｔ１２については４を補填するという処理を行うことにより再帰的三角形領域分割を行う。
【００７７】
以上の図１４から図１７で説明した処理は、図１８に示すような２分木で表現できる。この図１８の２分木表現も図１３で示した２分木表現と同様に、２分木の○の中に示した三角形型は、その上位の型から一意に定まるために、データとして出力する必要はなく、その○の下に示した斜辺中点の画素値のみを補うことにより、より下位の三角形領域分割を行うことができる。
【００７８】
この図１８は、図１４で示した正方形を三角形領域分割する場合の２分木表現であり、ルートＲに相当する正方形は図１４からもわかるように、その４頂点の画素値は（３，９，１，８）であって、このような正方形を図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）で説明したような三角形領域分割処理を行ったものである。
【００７９】
このように、処理対象となる画像データに対し、最初の正方形の４頂点の画素値、それを最初に３角形分割したときの三角形の型、分割された三角形の斜辺中点の画素値の連鎖の３種のデータによって、正方形領域の画像を表現することができる。
【００８０】
なお、このデータのうち、正方形を最初に三角形に分割する際、図７（ａ），（ｂ）の第１の方法または第２の方法のいずれかで行うかを固定することは可能である。また、正方形領域の１辺に含まれる画素数Ｌは、２のＮ剰＋１（Ｎは自然数）となるような条件を満たすようにすると、分割された三角形の斜辺中点には必ず画素が存在する。このため、処理を容易にするためには、正方形領域の１辺に含まれる画素数Ｌが２のＮ剰＋１（Ｎは自然数）であることが望ましい。
【００８１】
以上のような処理の結果、たとえば図１９に示すように、ある画像が複数の正方形領域に分割されている場合、そのそれぞれの正方形領域は、図２０に示されるような複数の２分木に変換されることになる。
【００８２】
ところで、２分木として表現された画像データを、伝送、記録するためには、それを１次元のデータ列に変換する必要がある。その順序には幾つもの方法が考えられるが、たとえば、以下のような２種の方法も可能である。
【００８３】
図２１は、２分木の幅方向優先の出力方法を示したものである。これは数字の下にアルファベットＡ，Ｂ，Ｃ，・・・で示した順番（アルファベット順）にデータが１次元化される。たとえば、最初に、ルートＲとして正方形のデータ（４頂点の画素値）Ａが出力され、その後、このルートＲの下位の同じ深さのノードＮ１１、Ｎ１２のデータ（斜辺中点の画素値）Ｂ，Ｃが出力され、さらに、その後、ノードＮ１１，Ｎ１２の下位の同じ深さのノードＮ２１，Ｎ２２，Ｎ２３，Ｎ２４のデータ（斜辺中点の画素値）Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇが出力される。
【００８４】
図２２は、この方法により１次元化されたデータの結果を示すものであり、アルファベットＡ，Ｂ，Ｃ，・・・の順に、それぞれのアルファベットＡ．Ｂ，Ｃ，・・・に対応した画素値が出力される。
【００８５】
図２３は、２分木の深さ方向優先の出力方法を示したものである。これも図２１と同様にアルファベットＡ，Ｂ，Ｃ，・・・で出力の順番を示してある。この場合、ルートＲのデータＡを出力したあと、ノードＮ１１のデータＢを出力し、その後は、それの下位にあたるノードＮ２１のデータＣの出力が行われる。このように、２分木の底に到達するまでの出力が行われると、ノードＮ２２のデータＤの出力が行われる。そして、今度は、ノードＮ１２のデータＥの出力が行われ、続いて、そのノードＮ１２の下位にあたるノードルＮ２３のデータＦを出力するというようなデータ出力順序となる。
【００８６】
図２４は、この方法により１次元化されたデータの結果を示すものであり、アルファベットＡ，Ｂ，Ｃ，・・・の順に、それぞれのアルファベットＡ．Ｂ，Ｃ，・・・に対応した画素値が出力される。
【００８７】
以上のようにして、処理対象となる画像データの符号化処理が終了する。これによって符号化されたデータは、たとえば、図２１または図２３示されるような２分木のデータ構造となっており、その２分木に基づいて、図２２または図２４のようなデータ形式で出力される。
【００８８】
以上説明した符号化処理をフローチャートにまとめたものが図２５である。各部の詳細については説明済みであるので、ここでは概略を説明する。
【００８９】
図２５において、まず、正方形領域分割処理を行う（ステップＳ３１）。これは、図３から図６で説明したように、処理対象となる画像データを１つ以上の正方形領域へ分割する処理であり、この正方形領域分割処理によって得られたそれぞれの正方形について符号化処理を行うが、すべての正方形領域を符号化したか否かを判断し（ステップＳ３２）、すべての正方形に対してすでに符号化されていれば処理が終了したものとするが、符号化されていなければ、その正方形の４頂点画素値を出力する（ステップＳ３３）。
【００９０】
そして、三角形分割処理が終了したか否かを判断し（ステップＳ３４）、終了していれば、ステップＳ３２に戻り、終了していなければ、すべての三角形を符号化したかを判断する（ステップＳ３５）。ここで、すべての三角形の符号化が終了していなければ、斜辺中点の画素値を出力し（ステップＳ３６）、三角形領域更新処理を行い（ステップＳ３７）、ステップＳ３５に戻る。
【００９１】
そして、すべての三角形の符号化が終了し、かつ、三角形分割処理が終了し、さらに、すべての正方形領域の符号化が終了していれば、その画像に対する符号化処理を終了する。
【００９２】
以上の説明は処理対象となる画像データを符号化する処理についての説明であるが、そのおおまかな処理としては、処理対象の画像データを正方形領域として取り出し、取り出された正方形を再帰的に三角形領域に分割し、得られたそれぞれの三角形領域の３頂点の画素値と斜辺中点の画素値を得るようにしている。このとき、再帰的分割処理によって得られるそれぞれの三角形の型は、元の正方形を２分割の仕方を決めておけば、以降は分割順に従って自動的に決めることができる。また、それぞれの三角形の頂点の画素値は正方形の持っている画素値をそのまま継承できるので、斜辺中点の画素値を元の正方形から求めれば、画像全体を図１８に示すような２分木で表現でき、それを図２１と図２２または図２３と図２４に示すように１次元化して出力することができる。
【００９３】
このような処理を行うことにより、処理対象となる画像データを表現するために保持すべきデータはごく少量ですみ、それによって、演算を大幅に簡略化することができるとともにメモリの使用量を大幅に減らすことができる。
【００９４】
次に、符号化されたデータを復号化する処理について説明する。図２６は本発明の基礎となる画像処理装置の復号化側の構成を示すブロック図である。この復号化側の構成としては、大きく分けると、符号化データ入力手段１１、符号化データ解析手段１２、再帰的三角形領域合成手段１３、三角形領域合成制御手段１４、正方形領域合成手段１５、画像データ出力手段１６を有している。
【００９５】
再帰的三角形領域合成手段１３は、少なくとも、分割された三角形の型（前述の符号化の説明においては＃１型から＃８型の８種類としているので、ここでも＃１型から＃８型の８種類とする）の三角形型を記憶する形状型記憶手段１３１と、三角形の３つの頂点の画素値および斜辺中点画素値を記憶する頂点画素値記憶手段１３２と、三角形の斜辺中点の画素値を補う斜辺中点画素値取得手段１３３と、前述の図１１の継承規則を用いて三角形型を更新する形状型更新手段１３４と、三角形の３つの頂点の画素値および斜辺中点の画素値を更新する頂点画素値更新手段１３５とを有している。
【００９６】
また、符号化データ入力手段１１は、図１で示した符号化データ出力手段６からの符号化データ（たとえば、図２２や図２４に示したような符号化データ）を、伝送路や記憶媒体から入力する。この符号化データ入力手段１１に入力される符号化データとしては、図２７（ａ）に示されるように、最初に、正方形の４頂点の画素値が入力される。たとえば、符号化データとして図２４を例にとれば、まず、図２４で示す符号化データにおける下線部Ａの部分が読み込まれ、正方形の４頂点の画素値（３、９、１、８）が復元される。その後、図２４の下線部Ｂに対応する画素値（７）が読み込まれ、図２７（ａ）に示すような２分木の太線の部分が復元される。またそれは、正方形領域の太線部分に対応する。以降、次々にデータ（画素値）が読み込まれ、図２７（ｂ），（ｃ）のように、データの２分木の太線部分が復元され、それによって、正方形領域の太線部分が復元される。
【００９７】
図２８は、図２７の処理内容をプログレッシブな復元の立場から説明したものである。図２２で示す符号化データフォーマットによれば、最初に図２８（ａ）のように２分木の上位層のみが復元され、続いて、同図（ｂ）のように２分木の次の階層が復元され、さらに、同図（ｃ）のように２分木のさらに次の階層が復元されというように、２分木の階層ごとに順次復元され、最終的には同図（ｄ）に示すように、２分木の底までの復元がなされる。
【００９８】
これによって、処理対象となる画像は、２分木の階層ごとの復元に伴って、順次、大きく、あるいは、解像度が上がったものとなる。
【００９９】
なお、たとえば、図２８（ａ）のようなデータ量が少なく小さい画像をそのまま最終画像と同じように拡大しようとすると、解像度の小さい画像となる。すなわち、これは、画像の見え方と言う観点で言えば、画像全体を縮小表示したものであると考えることができる。あるいは、画像サイズを元データと同じとした場合は、それを低い解像度で示したものであると考えることもできる。
【０１００】
仮に、画像全体を低い解像度で表現したものであると考える場合、各々の三角形領域は拡大されることになる。この時、三角形領域の内部は、その３頂点の画素値を用いて平面として内挿することにより求めることもできる。勿論、その周辺の三角形領域のデータを用いて、より高次の推定を行うことも可能である。
【０１０１】
３頂点の画素値を用いて平面として内挿する場合は、図２９のような方法を用いることが可能である。この図２９について簡単に説明する。三角形の３頂点への位置ベクトルをａ，ｂ，ｃ（ａ，ｂ，ｃそれぞれの上に→が付される）とし、その頂点における画素値をＡ，Ｂ，Ｃとする。ここで、画素値を求めるべき位置（ｐとする）の位置ベクトルをｐ（ｐの上に→が付される）とし、この位置ベクトルｐ（ｐの上に→が付される）が、
2004274370.tif 000003
で与えられるものとする。なお、画素値を求めるべき位置ｐがその三角形領域の内部であるためには、ｘ、ｙ、ｚは０以上の実数または重み係数であり、かつ、
ｘ＋ｙ＋ｚ＝１                        （２）
の条件を満たす必要がある。このｘ，ｙ，ｚを用い、位置ｐにおける画素値Ｐは、
Ｐ＝ｘＡ＋ｙＢ＋ｚＣ                  （３）
により求められる。
【０１０２】
ところで、前述の実施形態１における図２１、図２２または図２３、図２４で示したデータの１次元化方法は、画像データの内容とは無関係なものである。しかし、符号化方法あるいは記憶媒体からのデータの読み出し方法を変えることにより、関心領域あるいはＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を優先的に高画質化することができる。
【０１０３】
たとえば、図３０に示すように、２分木の中の斜線を施した部分を優先的に伝送あるいは読み出すとする。仮に、この２分木の階層の深い部分が、図３１に示すように、本発明の実施形態１および実施形態２の説明で用いている画像例としての猿の顔画像の目の部分であるとする。そうすると、図３０の２分木の浅い階層の復元処理では図３２（ａ）のように、画像全体が低解像度で復元されたものが、階層が深くなるに連れ、図３２（ｂ）のように、先ず目の部分から高解像度化が進行し、最終的に、図３２（ｃ）のように全体が高解像度化されるというような表示が可能である。勿論、このような表示は途中の段階で中止することもできる。
【０１０４】
このように、２分木で表されるデータの伝送あるいは読み出し順に、関心領域あるいはＲＯＩに基づいて優先度を設定することによって、画像全体の中のある特定部分のみをいち早く高解像度で表示させることができる。
【０１０５】
これによって、多数の画像データの中から所望とする画像データを検索したり画像データの分類を行うような場合、個々の画像の特徴的な部分のみをいち早く高解像度で表示させることができるので、検索や分類を効率よく行うことができる。また、このとき、個々の画像の内容がわかった段階で表示処理を中止し、それ以降の表示処理を行わないようにすることもできる。
【０１０６】
以上説明した復号化処理をフローチャートにまとめたものが図３３である。各部の詳細については説明済みであるので、ここでは概略を説明する。
【０１０７】
図３３において、まず、すべての正方形領域を復号化したか否かを判断し（ステップＳ４１）、すべての正方形領域の復号化が終了していなければ、その正方形の４頂点画素値を復号する（ステップＳ４２）。そして、三角形合成処理が終了かを判断し（ステップＳ４３）、終了していれば、ステップＳ４１に戻り、終了していなければ、すべての三角形を合成したかを判断する（ステップＳ４４）。そして、すべての三角形の合成が終了していなければ、斜辺中点の画素値を復号し（ステップＳ４５）、三角形領域合成処理を行い（ステップＳ４６）、ステップＳ４４に戻る。
【０１０８】
そして、すべての正方形領域の復号化が終了していれば（ステップＳ４１）、正方形領域合成処理を行い（ステップＳ４７）、復号化処理を終了する。
【０１０９】
このステップＳ４７による正方形領域合成処理された画像データは、図２６で示した画像データ出力手段１６によって出力処理される。この画像データ出力手段１６は、図３４に示すように、色データ入力手段１６１、間引きデータ復元手段１６２、色変換手段１６３、画素データ復元手段１６４を有した構成となっており、復元された画像データから、画像幅、画像高さを正方形の１辺の整数倍にするために補填されたデータを取り除き、元の画像を出力する。なお、この画像データ出力手段１６が行う画像データ出力処理には、ノイズ低減処理であるとか、何らかの後処理などが含まれても良い。
【０１１０】
次にこれまで説明した画像処技術を基に、本発明の画像処理方法および画像処理装置ならびに画像処理プログラムについて説明する。
【０１１１】
本発明では、上述したように処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化して得られた符号化データを、２分木の各階層ごとに異なる暗号化鍵を用いて暗号化し、復号化側では、その暗号データを各階層ごとの暗号化鍵を用いて復号化するものである。以下、詳細に説明する。
【０１１２】
図３５は本発明の画像処理装置の符号化側の構成を示すもので、その構成を大きく分けると、画像データ入力手段１、正方形領域分割手段２、再帰的三角形領域分割手段３、三角形領域分割制御手段４、符号化データ生成手段５、符号化データ暗号化処理手段１０（符号化データ暗号化手段７と暗号化鍵記憶手段８からなる）、符号化データ出力手段９を有した構成となっている。
【０１１３】
この図３５の構成は図１で示した構成に対して、符号化データ生成手段５の出力側に、符号化データ暗号化処理手段１０（符号化データ暗号化手段７と暗号化鍵取得手段８）が設けられ、さらに、符号化データ出力手段６が暗号化データ出力手段９に変わっている点が異なるだけで、その他は図１と同じ構成であるので、同一構成要素についての説明はここでは省略する。また、符号化データ暗号化手段７の処理内容については後に詳細に説明する。
【０１１４】
図３６は画像を１つ以上の正方形領域に分割して、分割されたそれぞれの正方形領域の符号化を行う処理手順を示すもので、図３７は分割されたある１つの正方形領域内における符号化手順を示すものである。
【０１１５】
これらのフローチャートは、先に説明した本発明の基礎となる画像処理技術における符号化処理の説明に用いた図２５のフローチャートを、画像を１つ以上の正方形領域に分割して、それぞれの正方形領域の符号化を行う処理手順と、分割されたある１つの正方形領域内における符号化を行う処理手順に分けて示すものである。
【０１１６】
この図３６の処理手順は基本的には図２５と同じであるが、図３７では、切り出されたある１つの正方形領域内を符号化する処理において、各階層ごとに暗号化鍵を取得する処理とその暗号化鍵を用いて斜辺中点画素値の暗号化を行う処理が追加されている。
【０１１７】
図３６において、まず、正方形領域分割処理を行う（ステップＳ５１）。これは、図３から図６で説明したように、処理対象となる画像データを１つ以上の正方形領域へ分割する処理であり、この正方形領域分割処理によって得られたそれぞれの正方形について符号化処理を行う。そして、すべての正方形領域を符号化したか否かを判断し（ステップＳ５２）、すべての正方形に対してすでに符号化されていれば符号化処理が終了したものとするが、すべての正方形領域の符号化がなされていなければ、その正方形領域の４頂点画素値を出力し（ステップＳ５３）、その正方形領域内の符号化処理（図３７参照）を行う（ステップＳ５４）。
【０１１８】
図３７はある１つの正方形領域内符号化処理手順であり、まず、ある１つの正方形領域において作成された２分木の全階層について符号化したかを判断し（ステップＳ６１）、全階層の符号化が終了していれば符号化処理を終了し、全階層の符号化が終了していなければ、その階層（現在処理対象となっている階層）の暗号化鍵を取得する（ステップＳ６２）。
【０１１９】
そして、その階層の三角形領域更新処理を行い（ステップＳ６３）、その階層のすべての三角形領域を符号化したかを判断する（ステップＳ６４）。ここで、その階層のすべての三角形領域の符号化が終了していなければ、符号化の終了していない三角形領域のうち、現在、符号化処理対象となっている三角形領域の斜辺中点の画素値を出力し（ステップＳ６５）、その斜辺中点画素値をステップＳ６２で取得した暗号化鍵を用いて暗号化して出力する（ステップＳ６６）。そして、ステップＳ６４に戻り、その階層のすべての三角形領域の符号化が終了しているか否かを判断し、終了していなければ、ステップＳ６５，Ｓ６６の処理を繰り返し、その階層のすべての三角形領域の符号化が終了していれば、ステップＳ６１に戻って、全階層の符号化を終了したか否かを判断し、全階層の符号化を終了していれば、符号化処理を終了し、全階層の符号化を終了していなければ、ステップＳ６２以降の処理を繰り返す。
【０１２０】
上述したような処理によって符号化データ（それぞれの三角形領域の斜辺中点の画素値）を暗号化することができる。次に、その暗号化データを復号化する処理について説明する。
【０１２１】
図３８は本発明に係る画像処理装置の復号化側の構成を示すブロック図である。この復号化側の構成としては、大きく分けると、暗号化データ入力手段１７、暗号化データ復号化処理手段２０（暗号化データ復号化手段１８と復号化鍵取得手段１９でなる）、符号化データ解析手段１２、再帰的三角形領域合成手段１３、三角形領域合成制御手段１４、正方形領域合成手段１５、画像データ出力手段１６を有している。
【０１２２】
この図３８の構成は図２６で示した構成に対して、符号化データ入力手段１１の代わりに暗号化データ入力手段１７が設けられるとともに、暗号化データ復号化処理手段２０としての暗号化データ復号化手段１７と復号化鍵取得手段１９が設けられている点が異なるだけで、あとは、図２６と同じであるので、同一構成要素については同一符号を付すことでその説明はここでは省略する。
【０１２３】
図３９および図４０は本発明の復号化処理手順を説明するためのフローチャートであり、図３９は分割されたすべての正方形領域の復号化を行う処理手順を示すもので、図４０はある１つの正方形領域における復号化手順を示すものである。
【０１２４】
なお、これら図３９および図４０のフローチャートは、先に説明した本発明の基礎となる画像処理技術における復号化処理の説明に用いた図３３のフローチャートを、分割されたすべての正方形領域の復号化を行う処理手順と、ある１つの正方形領域内における復号化を行う処理手順とに分けて示すものである。
【０１２５】
この図４０の処理手順は基本的には図３３と同じであるが、ある１つの正方形領域内を復号化する処理において、各階層ごとに復号化鍵を取得する処理とその復号化鍵を用いて斜辺中点画素値の復号化を行う処理が追加されている。
【０１２６】
図３９において、まず、すべての正方形領域を復号化したか否かを判断し（ステップＳ７１）、すべての正方形領域の復号化が終了していれば、正方形領域合成処理を行って（ステップＳ７２）、復号化処理を終了し、すべての正方形領域の復号化が終了していなければ、復号化されていない正方形領域のうち、現在、処理対象となっている正方形領域の４頂点画素値を復号し（ステップＳ７３）、その正方形領域内の合成処理（図４０参照）を行う（ステップＳ７４）。
【０１２７】
図４０はある１つの正方形領域の復号化処理を示すもので、まず、全階層を復号化したかを判断し（ステップＳ８１）、全階層の復号化が終了していれば復号化処理を終了し、全階層の復号化が終了していなければ、復号化の終了していない階層のうち、現在処理対象となっている階層の復号化鍵の取得を行い（ステップＳ８２）、その復号化鍵が取得できたか否かを判定し（ステップＳ８３）、復号化鍵の取得ができなければ、その時点で復号化処理を終了する。
【０１２８】
一方、復号化鍵を取得できた場合は、その階層のすべての三角形領域を処理したかを判断し（ステップＳ８４）、その階層のすべての三角形領域の処理が終了していなければ、暗号化された斜辺中点画素値を取得し（ステップＳ８５）、その取得した暗号化斜辺中点画素値を復号し（ステップＳ８６）、ステップＳ８４に戻る。
【０１２９】
そして、その階層のすべての三角形領域の処理を終了していれば、その階層の三角形領域合成処理を行い（ステップＳ８７）、ステップＳ８１に戻る。
【０１３０】
次に本発明で用いる暗号化およびその復号化について具体例を参照しながら説明する。この暗号化および復号化についての説明は、図４１で示すような２分木を用いる。
【０１３１】
この２分木は、ある１つの正方形領域について図４２に示すような三角形領域分割処理を行った場合に生成されるものであり、この図４１に示される２分木は、説明の都合上、２分木を構成するそれぞれの三角形領域に付される符号（型番号）は、これまでの説明に用いた２分木（たとえば、）図１３に示す２分木）とは異なった符号が付されている。この図４１の場合、正方形を２分割して得られた第１階層の２つの三角形に＃１０，＃１１の型番号を付し、この第１階層の三角形＃１０，＃１１をそれぞれ２分割して得られた第２階層の４つの三角形に＃２０，＃２１，＃２２，＃２３の型番号を付し、この第２階層の三角形＃２０，＃２１，＃２２，＃２３＃をそれぞれ２分割して得られた第３階層の三角形に＃３０，＃３１，＃３２，＃３３，＃３４，＃３５，＃３６，＃３７の型番号を付すことにする。
【０１３２】
このような第１階層から第３階層の３つの階層で構成される２分木のそれぞれの三角形領域において、それぞれの三角形領域の斜辺中点画素値を暗号化するのであるが、この暗号化は、それぞれの階層に対応して設けられた暗号化鍵を用いて図４３のように行う。
【０１３３】
この図４３の左端に示す三角形領域の配列は、図４１の右端に示す三角形領域の配列、すなわち、２分木を構成する第１階層、第２階層、第３階層のそれぞれの階層における三角形領域の配列を立て方向一列に並べた配列を示すものであり、これは暗号化前の三角形領域の配列である。
【０１３４】
そして、これを図３５に示す符号化データ暗号化手段６が暗号化鍵記憶手段７からそれぞれの階層に対応して設けられた暗号化鍵（第１の暗号鍵、第２の暗号化鍵、第３の暗号化鍵）を取得して暗号化を行う。すなわち、第１階層においては第１の暗号化鍵を用いて暗号化を行い、第２階層においては第２の暗号化鍵を用いて暗号化を行い、第３階層においては第３の暗号化鍵を用いて暗号化を行う。
【０１３５】
なお、ここではそれぞれの階層に対応して設けられた第１、第２、第３の暗号化鍵を用いた暗号化として、この場合、それぞれの階層において、三角形領域の配列の並びをスクランブルする処理を行う。なお、各階層ごとの第１、第２、第３の暗号化鍵はそれぞれ異なったものを用いるが、その暗号化手法は各階層で同じものであってもよい。
【０１３６】
たとえば、この図４３の例では、第１階層の場合であれば、三角形領域の並びが＃１０、＃１１の順であったものを逆にして＃１１と＃１０とし、第２階層の場合であれば、三角形領域の並びが＃２０，＃２１，＃２２，＃２３＃であったものを順序を入れ替えて＃２１，＃２３，＃２０，＃２２とし、第３階層の場合であれば、三角形領域の並びが＃３０，＃３１，＃３２，＃３３，＃３４，＃３５，＃３６，＃３７であったものを順序の入れ替えを行って＃３５，＃３０，＃３３，＃３１，＃３７，＃３４，＃３２，＃３６の並びとしている。このような暗号化処理後の三角形領域の配列が図４３の右端に示されている。
【０１３７】
このような暗号化データを復号側で復号する処理を図４４により説明する。図４４の左端に示す三角形領域の配列は符号化側で暗号化されたあとの三角形領域の配列であり、これは、図４３の右端に示す三角形領域の配列と同じである。
【０１３８】
この暗号化データの復号化は、図３８に示す暗号化データ復号化手段１８が行うが、その際、復号化鍵取得手段１９によって取得した第１階層、第２階層、第３階層に対応して用意された第１の復号化鍵、第２の復号鍵、第３の復号鍵を用いて復号化が行われる。この復号化によって、各三角形領域の配列は図４４の左端のようになる。この図４４の左端に示す三角形領域の配列は符号化側の暗号化前の三角形領域の配列（図４３の左端）と同じとなる。
【０１３９】
上述の例は、すべての階層（この場合は、第１階層から第３階層）に対応して設けられた暗号化鍵（第１の暗号化鍵、第２の暗号化鍵、第３の暗号化鍵）の取得ができた場合であり、すべての階層において暗号化鍵が取得できれば、最終階層までの復号化が行える。このようにすべての階層において復号化が行えれば、その復号化によって得られる画像は、元の画像と同じ解像度の画像を得ることができる。たとえば、元画像が図３（ａ）に示すような画像であるとすれば、上述した復号化処理よって得られる画像も図３（ａ）と同様の解像度の画像を得ることができる。
【０１４０】
一方、復号化を行う際、ある階層までしか復号化鍵が取得できない場合は、それに対応した解像度の画像となる。たとえば、図４５は第１階層と第２階層までの復号化鍵（第１の復号化鍵と第２の復号化鍵）しか取得できなかった場合の復号化処理を示すもので、この場合、第１階層と第２階層においては、それぞれの復号化鍵を用いた復号化処理がなされ、三角形領域の配列は暗号化前の配列（＃１０、＃１１、＃２０、＃２１、＃２２、＃２３）に戻るが、第３階層においては第３の復号化鍵の取得ができなかったので復号処理がなされていない（図示斜線で示されている）。
【０１４１】
この図４５の例では、第１階層と第２階層まではそれぞれの復号化鍵を用いて復号化されることによって、第２階層までは元の三角形領域の並びが再現されるので、この第２階層までを復号化すれば、図４６（ａ），（ｂ）に示すように、解像度は低いものの元画像の輪郭などを再現することは可能である。なお、図４６（ａ），（ｂ）は、この図ではわかりにくいが、表示する画像サイズによって輪郭の鮮明さなどが異なっている。すなわち、（ａ）のように画像サイズを小さくすれば、それよりもサイズの大きい（ｂ）の画像に比べれると、より鮮明な画像の解像度を得ることができる。これは、ユーザの要望によって任意に選ぶことができる。
【０１４２】
しかし、第３階層においては、第３の復号化鍵が取得できなかったので、暗号化データを復号することができず、もし、暗号化データ（図４５（ａ））のまま復号すると、元画像を表現することのできない画像となってしまう。
【０１４３】
上述したデータの並びをスクランブルする暗号化手法とそれを復号化する処理について図４７を参照しながら説明する。この図４７（ａ）に示すように、あるデータＤ０，Ｄ１，・・・，Ｄ１２がその符号順に並んでいる場合、その位置をＰで表したとき、ある暗号化鍵としてＥ，Ｎを設定すると、
Ｃ＝ＰＥｍｏｄＮ                                          （４）
によって、スクランブル後のデータ位置Ｃを得ることができる。図４７（ｂ）に示すデータ配列は、個々のデータＤ０，Ｄ１，・・・，Ｄ１２について、上述の（４）式を計算することによって、それぞれのデータ位置Ｃを求め、その求められたデータ位置Ｃによる三角形領域の配列を示すものである。なお、このようなスクランブルを行う際、暗号化鍵ＥとＮを適当に選ぶことによって、ＰとＣを１対１に設定することができる。
【０１４４】
このようにして暗号化（スクランブル）がなされた暗号化データを復号する場合は、暗号化鍵ＥとＮに対し、復号化鍵ＤとＮを定義し、
Ｐ＝ＣＤｍｏｄＮ                                          （５）
によって、元データの位置Ｐを復号することができる。図４７（ｃ）のデータ配列は、個々のデータＤ０，Ｄ１，・・・，Ｄ１２について、上述の（５）式を計算することによって、それぞれのデータ位置Ｐを求め、その求められたデータ位置Ｐによる三角形領域の配列を示すものであり、この図４７（ｃ）に示す三角形領域の配列は図４７（ａ）に示すデータＤ０，Ｄ１，・・・，Ｄ１２の配列と同じである。
【０１４５】
上述した例はデータの数と暗号化鍵Ｎとが同じである場合であったが、一般的にはデータの数とＮが異なる場合を想定する必要がある。この場合について図４８を参照しながら説明する。
【０１４６】
本発明の場合、２分木を形成するということを特徴の１つとしているので、三角形領域の数は必ず偶数となる。一方、暗号化鍵Ｎは素数の積を用いるのが一般的であるため、奇数となる場合が多い。ここで、暗号化対象となるデータ数を図４８の（ａ）に示すように８個（これを＃３０，＃３１，・・・，＃３７で表すものとする）とし、Ｎを簡単のために１３とした場合を考える。
【０１４７】
この場合、データ数はＮに対して５個足りないので、図４８の（ｂ）に示す三角形領域の配列に示すように、ダミーのデータ（斜線を施したデータ）を５個追加する。そして、このダミーのデータを５個追加した三角形領域の配列におけるそれぞれのデータ位置を元データの位置Ｐとして、図４７と同じように、（４）式を計算することによって、それぞれのデータ位置Ｃを求め、その求められたデータ位置Ｃによる三角形領域の配列を図４８の（ｃ）に示す。このようにして、スクランブルが行われ、今度は、そのスクランブルされた三角形領域の配列から５個のダミーのデータを取り除くと、図４８の（ｄ）に示すように、（ａ）の三角形領域の配列をスクランブルした暗号化データが得られる。
【０１４８】
このようにして暗号化されたデータを復号化する場合は、図４８に示すような手順で行う。この場合、復号化鍵としては暗号化鍵と同じＥとＮが与えられたとする。この例においては、Ｎ＝１３であり、Ｎは三角形領域の配列のデータ数８よりも大きいことがわかる。
【０１４９】
ここで、あるデータＤ０，Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄ１２が図４９（ａ）に示すように、その番号順、すなわち、０からＮ−１、すなわち、Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，・・・，Ｄ１２の順で並んでいることを考え、これを復号化鍵（暗号化鍵）ＥとＮを用いて、（４）式を計算すると、図４９（ｂ）のようなデータ配列が得られる。なお、Ｄ８以上はダミーのデータである。このデータ配列の各データに対し、実際のデータの数（この場合８個としている）よりも小さい数値の位置Ｄ０〜Ｄ７（Ｄ５，Ｄ０，Ｄ３，Ｄ１，Ｄ７，Ｄ４，Ｄ２，Ｄ６）のみに、図４８によって暗号化された三角形領域、すなわち、図４８（ｄ）に示す三角形領域＃３５，＃３０，＃３３，＃３１，＃３７，＃３４，＃３２，＃３６を図４９（ｃ）に示すように対応させて行く。
【０１５０】
そして、それを図４９（ｂ）に示したデータのうち、８個のデータＤ０〜Ｄ７の順番、すなわち、Ｄ０，Ｄ１，・・・，Ｄ７の順で並べ替えることによって、図４９（ｄ）に示すように、＃３０，＃３１，＃３２，＃３３，＃３４，＃３５，＃３６，＃３７というように元の三角形領域が復元される。このように、データ数とＮが異なる場合の暗号化およびその復号化を行う際は、暗号化鍵と復号化鍵はＥとＮが用いられる。
【０１５１】
以上説明したように、処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的三角形領域に分割して、正方形領域をルート（根）とする２分木で表し、それを１次元の符号化データ列として出力する画像処理技術において、２分木の各三角形領域に対応する各階層ごとの符号化データ（各三角形領域の斜辺中点画素値）をそれぞれの階層に対応して設けられた暗号化鍵を用いて暗号化し、復号側では、その暗号化データを各階層に対応して用意された復号化鍵を用いて復号するようにしている。
【０１５２】
これにより、復号側では各階層ごとの復号化鍵を取得することによってそれぞれの階層に応じた解像度の画像が復元されるので、たとえば、第２階層までの復号化鍵を取得した場合には、第２階層までの解像度の画像を得ることができ、第３階層に対応する復号化鍵までを取得して復号すれば、第３階層までの解像度の画像を得ることができるというように、復号化鍵の取得度合いに応じた解像度の画像を得ることができる。
【０１５３】
これによって、たとえば、画像データの閲覧システムなどにおいて、ユーザが閲覧できる階層（解像度）を制限することができ、閲覧する解像度に応じた課金の設定などを行うことができる。それはまた、著作権の保護の目的などにも適用することができる。
【０１５４】
なお、本発明は上述の各実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。また、本発明は以上説明した本発明を実現するための処理手順が記述された処理プログラムを作成し、その処理プログラムをフロッピィディスク、光ディスク、ハードディスクなどの記録媒体に記録させておくこともでき、本発明は、その処理プログラムの記録された記録媒体をも含むものである。また、ネットワークから当該処理プログラムを得るようにしてもよい。
【０１５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、処理対象となる画像を１つ以上の正方形領域に分割し、それぞれの正方形領域を再帰的に三角形領域に分割して、分割された三角形領域を符号化し、復号側では、その符号化データを復号化する画像処理において、再帰的に分割された三角形領域をその正方形領域をルート（根）とする２分木で表し、その２分木の各三角形領域に対応する各階層ごとの符号化データ（各三角形領域の斜辺中点画素値）をそれぞれの階層に対応して設けられた暗号化鍵を用いて暗号化し、復号側では、その暗号化データを各階層に対応して用意された復号化鍵を用いて復号するようにしている。これにより、復号側では各階層ごとの復号化鍵を取得することによってそれぞれの階層に応じた解像度の画像が復元されるので、たとえば、第２階層までの復号化鍵を取得した場合には、第２階層までの解像度の画像を得ることができ、第３階層に対応する復号化鍵までを取得して復号すれば、第３階層までの解像度の画像を得ることができるというように、復号化鍵の取得度合いに応じた解像度の画像を得ることができる。
【０１５６】
これによって、たとえば、画像データの閲覧システムなどにおいて、ユーザが閲覧できる階層（解像度）を制限することができるので、閲覧する解像度に応じた課金の設定などを行うことができ、また、著作権の保護の目的などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基礎となる画像処理技術についての符号化側の構成図である。
【図２】図１で示した画像データ入力手段の構成を説明する図である。
【図３】処理対象画像が正方形である場合、その画像を三角形に分割した例を示す図である。
【図４】処理対象画像が正方形でない場合、その画像を複数の正方形領域に分割した例を示す図である。
【図５】画像を複数の正方形領域に分割する際の分割処理手順を説明するフローチャートである。
【図６】画像を複数の正方形領域に分割する際に生じる空白部分へ画素値０を補填する例を説明する図である。
【図７】ある１つの正方形を２つの三角形に分割する２つの方法（第１の方法と第２の方法）について説明する図である。
【図８】ある１つの正方形を２分割して２つの三角形を得て、さらに、その２つの三角形を再帰的に分割して得られた三角形の８種類の型を示す図である。
【図９】図８で示した三角形の型が相互に関連つけられることを説明する図である。
【図１０】図７で示した２つの分割方法によって分割された三角形と元の正方形との画素値の継承規則を示す図である。
【図１１】図８で示した８種類の型をそれぞれ２分割して得られた三角形の型とその画素値の継承規則を示す図である。
【図１２】ある１つの正方形を第１の方法で２分割して得られた２つの三角形をさらに２分割して得られる三角形の型を示す図である。
【図１３】ある１つの正方形を第１の方法で２分割して得られた２つの三角形をさらに２分割し、それをさらに２分割して得られる三角形の型を２分木で表現した図である。
【図１４】図１で示した符号側の具体的な処理を説明するために一辺の画素数が３で、それぞれの画素に具体的な数値（画素値）を与えた図である。
【図１５】図１４を用いて三角形領域の再帰的分割処理を行う例を説明する図である。
【図１６】図１５で示した三角形領域の再帰的分割処理手順を説明するフローチャートである。
【図１７】図１５で示した三角形領域の再帰的分割処理手順を行う際の求めるべき画素値を図１１に示す継承規則を参照して得る処理を説明する図である。
【図１８】図１５から図１７で示した処理を２分木で表現した図であり、図１３の２分木表現に斜辺中点の画素値を加えた図である。
【図１９】処理対象画像を複数の正方形領域に分割した例を示す図である。
【図２０】図１９で得られた正方形領域それぞれを２分木で表現した例を説明する図である。
【図２１】ある１つの２分木で表現される画像データを符号化する手順の一例を説明する図である。
【図２２】図２１で説明した符号化手順によって符号化されたデータ例を示す図である。
【図２３】ある１つの２分木で表現される画像データを符号化する手順の他の例を説明する図である。
【図２４】図２３で説明した符号化手順によって符号化されたデータ例を示す図である。
【図２５】本発明の基礎となる画像処理技術についての符号化処理手順を説明するフローチャートである。
【図２６】本発明の基礎となる画像処理技術についての復号化側の構成図である。
【図２７】図２２の符号化データを復号化する手順を説明する図である。
【図２８】図２７の復号化手順を実際の画像の復元を例にとって説明する図である。
【図２９】画像データを復号化する際の三角形内部にデータを補填する処理の一例を説明する図である。
【図３０】画像データを復号化する際、ある特定の領域（たとえば関心領域）を優先的に高解像度で複合する処理を説明する図である。
【図３１】図３０におけるある特定の領域を処理対象となる画像に対応させた例を示す図である。
【図３２】図３０による復号化手順によって復元される画像の復元度合い変化を示す図である。
【図３３】本発明の基礎となる画像処理技術についての復号化処理手順を説明するフローチャートである。
【図３４】図２６で示した画像データ出力手段の構成を説明する図である。
【図３５】本発明の画像処理装置の符号化側の実施形態を説明する構成図である。
【図３６】本発明の符号化側の処理手順を説明するフローチャートであり、正方形領域分割とその符号化手順を説明するフローチャートである。
【図３７】本発明の符号化側の処理手順を説明するフローチャートであり、分割されたある１つの正方形領域内の符号化手順を説明するフローチャートである。
【図３８】本発明の画像処理装置の復号化側の実施形態を説明する構成図である。
【図３９】本発明の復号化側の処理手順を説明するフローチャートであり、それぞれの正方形領域の復号化と正方形領域の合成処理手順を説明するフローチャートである。
【図４０】本発明の復号化側の処理手順を説明するフローチャートであり、分割されたある１つの正方形領域内の復号化手順を説明するフローチャートである。
【図４１】本発明の実施形態の具体例を説明するための２分木の例を示す図である。
【図４２】図４１に示す２分木に対応する再帰的三角形領域分割例を示す図である。
【図４３】本発明の実施形態で用いる暗号化の一例を説明する図である。
【図４４】図４３によって暗号化されたデータの復号化を説明する図である。
【図４５】図４４の復号化において第２階層までの復号化鍵による復号化を説明する図である。
【図４６】図４５における復号化（第２階層までの復号化）によって得られる画像例を示す図である。
【図４７】本発明の実施形態で用いる暗号化を（４）式を用いて行う例を説明する図である。
【図４８】図４７で用いた演算による暗号化を行う場合、三角形領域の配列のデータ数と暗号化鍵Ｎが一致しない場合の暗号化処理を説明する図である。
【図４９】図４８による処理によって暗号化されたデータを復号する処理を説明する図である。
【符号の説明】
１  画像データ入力手段
２  正方形領域分割手段
３  再帰的三角形領域分割手段
４  三角形領域分割制御手段
５  符号化データ生成手段
６  符号化データ出力手段
７  符号化データ暗号化手段
８  暗号化鍵記憶手段
９  暗号化データ出力手段
１０  符号化データ暗号化処理手段
１１  符号化データ入力手段
１２  符号化データ解析手段
１３  再帰的三角形領域合成手段
１４  三角形領域合成制御手段
１５  正方形領域合成手段
１６  画像データ出力手段
１７  暗号化データ入力手段
１８  暗号化データ復号化手段
１９  復号化鍵取得手段
２０  暗号化データ復号化処理手段
３１  形状型記憶手段
３２  頂点画素値記憶手段
３３  斜辺中点画素値取得手段
３４  形状型更新手段
３５  頂点画素値更新手段
＃１〜＃８  三角形型
【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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