(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
算術符号で符号化されたデータを暗号化するデータ変換装置であって、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化するデータを選択することにより、前記符号化されたデータのうち、前記暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを抽出する暗号位置抽出部と、
前記暗号位置抽出部により抽出されたデータを暗号化する暗号化部と、
前記暗号化部により暗号化されたデータを前記符号化されたデータ本体中の前記暗号位置抽出部により抽出されたデータと置換するデータ置換部と
を備えることを特徴とするデータ変換装置。
【請求項２】
前記算術符号で符号化されたデータはJPEG圧縮されたデータであることを特徴とする請求項１記載のデータ変換装置。
【請求項３】
前記算術符号で符号化されたデータはJPEG圧縮された上で、所定の形式で記述されたデータであることを特徴とする請求項２記載のデータ変換装置。
【請求項４】
前記暗号化されたデータを復号するデータ変換装置であって、
形式化された暗号化データより、暗号化された符号化データを抽出する分解部と、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、前記暗号化された符号化データを選択することにより、前記暗号化された符号化データから暗号化された部分データを前記暗号化された符号化データ全体に対して一定間隔で抽出する復号位置抽出部と、
前記暗号化された部分データを所定の鍵データと復号法で復号化し、復号化された部分データを生成する復号化部と、
前記暗号化された符号化データの前記暗号化された部分データを対応する前記復号化された部分データに置換するデータ置換部とを備えることを特徴とするデータ変換装置。
【請求項５】
算術符号で符号化されたデータを暗号化するデータ変換方法であって、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化するデータを選択することにより、符号化されたデータのうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを抽出するステップと、
前記抽出されたデータを暗号化するステップと、
前記暗号化されたデータを前記符号化されたデータ本体中の前記抽出されたデータと置換するステップと
を備えることを特徴とするデータ変換方法。
【請求項６】
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化するデータを選択することにより、算術符号で符号化されたデータのうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを抽出するステップと、
前記抽出されたデータを暗号化するステップと、
前記暗号化されたデータを前記符号化されたデータ本体中の前記抽出されたデータと置換するステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ変換プログラム。
【請求項７】
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化するデータを選択することにより、算術符号で符号化されたデータのうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを抽出するステップと、
前記抽出されたデータを暗号化するステップと、
前記暗号化されたデータを前記符号化されたデータ本体中の前記抽出されたデータと置換するステップと
をコンピュータに実行させるためのデータ変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】
算術符号で符号化され、かつ所定の形式により形式化された符号化データを暗号化するデータ変換装置であって、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化するデータを選択することにより、形式化された符号化データ中の符号化されたデータ本体のうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを前記符号化されたデータ本体から抽出する暗号位置抽出部と、
前記暗号位置抽出部により抽出されたデータを暗号化する暗号化部と、
前記暗号化部により暗号化されたデータを前記形式化された符号化データ中の前記暗号位置抽出部により抽出されたデータと置換するデータ置換部と
を備えることを特徴とするデータ変換装置。
【請求項９】
前記暗号位置抽出部は、前記形式化された符号化データ中に形式化されたデータ構造がある場合、そのデータ構造に変更を加えずにデータの抽出を行うことを特徴とする請求項８記載のデータ変換装置。
【請求項１０】
前記データ置換部は、置換後のデータ構造が所定の形式に違反しても、前記違反を修正せずに置換することを特徴とする請求項８記載のデータ変換装置。
【請求項１１】
暗号化された形式化された暗号化データを復号化するデータ変換装置であって、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、暗号化された形式化された暗号化データ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化されたデータを選択することにより、前記形式化された暗号化データから暗号化された部分データを前記暗号化された暗号化データ全体に対して一定間隔で抽出する復号位置抽出部と、
前記復号位置抽出部により抽出された暗号化された部分データを所定の鍵データと復号法で復号化する復号化部と、
前記暗号化された符号化データの暗号化された部分データを対応する復号化された部分データに置換するデータ置換部と、
前記データ置換部により置換された符号化データを所定の形式に従い形式化する形式補正部と
を備えることを特徴とするデータ変換装置。
【請求項１２】
算術符号で符号化され、かつ所定の形式により形式化された符号化データを暗号化するデータ変換方法であって、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化するデータを選択することにより、形式化された符号化データ中の符号化されたデータ本体のうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを前記符号化されたデータ本体から抽出するステップと、
前記抽出されたデータを暗号化するステップと、
前記暗号化されたデータを前記形式化された符号化データ中の前記抽出されたデータと置換するステップと
を備えることを特徴とするデータ変換方法。
【請求項１３】
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化するデータを選択することにより、所定の形式により形式化された符号化データ中の算術符号で符号化されたデータ本体のうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを前記符号化されたデータ本体から抽出するステップと、
前記抽出されたデータを暗号化するステップと、
前記暗号化されたデータを前記形式化された符号化データ中の前記抽出されたデータと置換するステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ変換プログラム。
【請求項１４】
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化するデータを選択することにより、所定の形式により形式化された符号化データ中の算術符号で符号化されたデータ本体のうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを前記符号化されたデータ本体から抽出するステップと、
前記抽出されたデータを暗号化するステップと、
前記暗号化されたデータを前記形式化された符号化データ中の前記抽出されたデータと置換するステップと
をコンピュータに実行させるためのデータ変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１５】
算術符号で符号化され、かつ所定の形式により形式化された符号化データを暗号化するデータ変換装置であって、
形式化された符号化データ中から、符号化されたデータ本体を抽出する符号化データ抽出部と、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、暗号化するデータを選択することにより、前記符号化データ抽出部により抽出された前記符号化されたデータ本体のうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを前記符号化されたデータ本体から抽出する暗号位置抽出部と、
前記暗号位置抽出部により抽出されたデータを暗号化する暗号化部と、
前記暗号化部により暗号化されたデータを前記形式化された符号化データ中の前記暗号位置抽出部により抽出されたデータと置換するデータ置換部と、
前記データ置換部により置換されたデータを所定の形式に従い形式化する形式化部と
を備えることを特徴とするデータ変換装置。
【請求項１６】
前記暗号化された形式化された暗号化データを復号化するデータ変換装置であって、
形式化された暗号化データから暗号化されたデータ本体を抽出する符号化データ抽出部と、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、前記暗号化されたデータを選択することにより、前記符号化データ抽出部により抽出された暗号化されたデータ本体から暗号化された部分データを前記暗号化されたデータ全体に対して一定間隔で抽出する復号位置抽出部と、
前記復号位置抽出部により抽出された暗号化された部分データを所定の鍵データと復号法で復号化し、復号化された部分データを生成する復号化部と、
前記暗号化されたデータ本体の前記暗号化された部分データを対応する前記復号化部により復号化された部分データに置換するデータ置換部と、
前記データ置換部により置換された暗号化データを所定の形式に従い形式化する形式補正部と
を備えることを特徴とするデータ変換装置。
【請求項１７】
算術符号で符号化され、かつ所定の形式により形式化された符号化データを暗号化するデータ変換方法であって、
形式化された符号化データ中から、符号化されたデータ本体を抽出するステップと、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、前記暗号化するデータを選択することにより、前記抽出された前記符号化されたデータ本体のうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを前記符号化されたデータ本体から抽出するステップと、
前記抽出されたデータを暗号化するステップと、
前記暗号化されたデータを前記形式化された符号化データ中の前記抽出されたデータと置換するステップと、
前記置換されたデータを所定の形式に従い形式化するステップと
を備えることを特徴とするデータ変換方法。
【請求項１８】
所定の形式により形式化された符号化データ中から、算術符号で符号化されたデータ本体を抽出するステップと、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、前記暗号化するデータを選択することにより、前記抽出された前記符号化されたデータ本体のうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを前記符号化されたデータ本体から抽出するステップと、
前記抽出されたデータを暗号化するステップと、
前記暗号化されたデータを前記形式化された符号化データ中の前記抽出されたデータと置換するステップと、
前記置換されたデータを所定の形式に従い形式化するステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ変換プログラム。
【請求項１９】
所定の形式により形式化された符号化データ中から、算術符号で符号化されたデータ本体を抽出するステップと、
データの作成者が決定した暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔とに基づき、符号化されたデータ本体の前記暗号化開始点から、前記暗号化を行うデータの間隔の示す間隔おきに、前記暗号化するデータを選択することにより、前記抽出された前記符号化されたデータ本体のうち、暗号化を行うデータの配置を前記符号化されたデータ全体に対して一定間隔で一様に分布させて前記暗号化を行うデータを前記符号化されたデータ本体から抽出するステップと、
前記抽出されたデータを暗号化するステップと、
前記暗号化されたデータを前記形式化された符号化データ中の前記抽出されたデータと置換するステップと、
前記置換されたデータを所定の形式に従い形式化するステップと
をコンピュータに実行させるためのデータ変換プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
データの暗号化、復号化に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
近年デジタルカメラの普及や文書の電子化に伴い、画像を電子データのまま扱う機会が増えている。また、これらのデータサイズは増加する傾向にある。一方で、これらのコンテンツを不正な閲覧から守るため、データの暗号化が求められる。
【０００３】
図８にはデジタルカメラ等で多く用いられているJPEG形式(本来JPEGは圧縮法を定義したものであり、一般的にデジタルカメラ等で用いられているJPEG画像とは、JPEG圧縮された画像データをJFIF形式などの形式に従い形式化したものである。形式化手法としては一般にJFIF形式が用いられるが、JFIF以外の形式もある。本稿ではこれらを総じてJPEG形式と呼ぶ)で表現されている画像データの一例を示す。SOI,DHT,SOF0,SOS,EOIはマーカと呼ばれ、その後に続くデータが何かを示す。（SOI,EOIだけは例外的にマーカ単体で意味を成す。SOIはイメージの先頭を、EOIは終端を示す。）これらは2バイトデータであり、先頭の1バイトは16進数「ff」が格納されている。データ長はそれに続くデータの長さをバイト単位で示す。符号化されたデータ本体が画像データである。符号化されたデータ本体のうち、値に16進数「ff」を持つところは、その次のデータに16進数「00」が挿入されている。
【０００４】
従来のJPEG形式で符号化された画像の暗号化は、画像の復号に必要な量子化テーブルや符号化テーブルを暗号化することによって、画像の秘匿を行っていた。例えば、特開2004-198760号公報（以下特許文献１と呼ぶ）、特開2005-072699号公報（以下特許文献２と呼ぶ）である。また、JPEG2000の形式で符号化された画像については、特開2003-153228号公報（以下特許文献３と呼ぶ）に示されるような情報半開示を行うために画像の暗号化を行う方法や、特開2004-32538号公報（以下特許文献４と呼ぶ）に示されるような暗号化位置を画像データ中に埋め込む方法も提案されている。また、JPEG圧縮の動作が説明された文献として日本工業標準調査会のJIS X 4301 連続階調静止画像のデジタル圧縮及び符号処理（以下非特許文献１と呼ぶ）がある。
【０００５】
【特許文献１】特開2004-198760号公報
【特許文献２】特開2005-072699号公報
【特許文献３】特開2003-153228号公報
【特許文献４】特開2004-32538号公報
【非特許文献１】JIS X 4301 連続階調静止画像のデジタル圧縮及び符号処理（日本工業標準調査会）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の特許文献１，２の手法で暗号化した場合、暗号化した各テーブルの情報を推定し、暗号化されたテーブルと置き換えることで画像を復号することができる。一般に量子化テーブルは固定値を用いるか、撮影対象の輝度によって最適化したものを用いるため、他の画像のそれと置き換えても画像を復号化することができる。一方、符号化テーブルは、実装上固定値を用いることが多く、テーブルの置き換えも容易である。例えば、あるカメラで撮影した画像を一度でも復元できた場合、同じ特性のカメラであれば、仮に異なるカメラであっても、復元した画像のテーブルを用いて、暗号化された画像を復号化することなく復元できる。
【０００７】
一方、特許文献３，４の手法は、JPEG2000の形式に特化した手法であり、この手法をそのままJPEG形式の画像に適用することはできない。
【０００８】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、JPEG形式等で符号化された画像を高速かつ確実に暗号化し、情報を秘匿することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
算術符号で符号化されたデータを暗号化するデータ変換装置であって、符号化されたデータのうち、暗号化を行うデータの配置を一様に分布させて前記暗号化を行うデータを選択する暗号位置抽出部と、前記暗号位置抽出部により選択されたデータを暗号化する暗号化部と、前記暗号化部により暗号化されたデータを前記符号化されたデータ本体中の前記暗号位置抽出部により選択されたデータと置換するデータ置換部とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
算術符号で符号化されたデータを暗号化するデータ変換装置であって、符号化されたデータのうち、暗号化を行うデータの配置を一様に分布させて前記暗号化を行うデータを選択する暗号位置抽出部と、前記暗号位置抽出部により選択されたデータを暗号化する暗号化部と、前記暗号化部により暗号化されたデータを前記符号化されたデータ本体中の前記暗号位置抽出部により選択されたデータと置換するデータ置換部とを備えることにより、JPEG形式等で符号化された画像を高速かつ確実に暗号化し、情報を秘匿することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明を実施する装置の構成を示すブロック図である。
【００１２】
図１において、周波数変換部101は所定の画像符号化方式により、画像データ108に2次元DCT変換や2次元ウェーブレット変換を行い、周波数画像データ109を出力する。画像データ108はRGB系もしくはYCbCr系などの色空間で表現されているものとする。量子化部102は周波数画像データ109と量子化テーブル110を入力とし、量子化画像データ111を出力する。量子化部102では、周波数画像データ109の数値を対応する量子化テーブル110の数値で割り、小数点以下を切り捨てる操作を行う。算術符号化部103は、量子化画像データ111と符号化テーブル112を入力として、符号化画像データ113を出力する。算術符号化部103では、量子化画像データ111をストリームデータに変換し、符号化テーブルによる算術符号化を行う。周波数変換部101、量子化部102、算術符号化部103の動作は、従来の画像のデジタル圧縮で用いられているものであるので、これらの詳細については非特許文献１などを参照されたい。
【００１３】
暗号位置抽出部104は符号化画像データ113を入力とし、暗号化部分データ114を抽出する。抽出法は画像の作成者と閲覧者とで等しく設定されている必要がある。前記抽出法を前記作成者が公開しても良い。前記抽出法は符号化画像データ113全体に対して暗号化部分データ114の配置が一様に分布するようにする。具体的には符号化画像データ113の暗号化開始点から、一定間隔で暗号化部分データ114を抽出する。この場合、暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔を作成者が決定する。符号化画像データ113全てを暗号化部分データ114として抽出してもよい。暗号化部分データ114を暗号化部105へ送る。
【００１４】
暗号化部105は暗号鍵データ115を用いて、暗号化部分データ114を所定の暗号法で暗号化し、暗号化された暗号化部分データ116を出力する。例えば暗号化にはAES,MISTYといった共通鍵暗号やRSA,楕円曲線暗号などの公開鍵暗号を用いる。暗号鍵データ115は暗号法の定めるところにより、対応する復号鍵データが存在し、暗号鍵データ115を作成者が、対応する復号鍵データを閲覧者が持つ。暗号化された暗号化部分データ116をデータ置換部106へ送る。
【００１５】
データ置換部106は、符号化画像データ113のうち、暗号化部分データ114に相当する部分を対応する暗号化された暗号化部分データ116に置き換え、暗号化された符号化データ117を生成する。
【００１６】
形式化部107は量子化テーブル110、符号化テーブル112、暗号化された符号化データ117を入力とし、出力する画像の形式に従い、量子化テーブル110、符号化テーブル112、暗号化された符号化データ117を形式化し、形式化された暗号化画像データ118として出力する。
【００１７】
図２は、図１で生成された形式化された暗号化画像データ118を復号化する装置の構成を示すブロック図である。
【００１８】
図２において、分解部201は形式化された暗号化画像データ118を入力とし、暗号化された符号化データ209、符号化テーブル214、量子化テーブル215を抽出する。形式化された暗号化画像データ208は図１の形式化された暗号化画像データ118と同じものであり、暗号化された符号化データ209は図１の暗号化された符号化データ117と同じものである。
【００１９】
復号位置抽出部202は、暗号化された符号化データ209を入力とし、復号化部分データ210を抽出する。抽出法は画像暗号化時と同じである必要がある。
【００２０】
復号化部203は復号鍵データ211を用いて、復号化部分データ210を復号化し、復号化された復号化部分データ212を生成する。復号化部203は暗号化部105で行われた暗号法に対応する復号法を用いる。復号鍵データ211は暗号鍵データ115と対応する。
【００２１】
データ置換部204は暗号化された符号化データ209と復号化された復号化部分データ212を入力とし、符号化画像データ213を出力する。データ置換部204では、暗号化された符号化データ209のうち、復号化部分データ210に相当する部分を対応する復号化された復号化部分データ212に置き換える。正しい復号鍵データ211で復号化された場合、符号化画像データ213は符号化画像データ113と等しくなる。
【００２２】
算術復号化部205は符号化画像データ213と符号化テーブル214を入力し、算術復号化画像データ216を生成する。算術復号化部205で行われる算術復号処理は算術符号化部103で行われる符号化に対応する。算術復号化画像データ216は量子化画像データ111と等しい。逆量子化部206は算術復号化画像データ216と量子化テーブル215を入力し、逆量子化画像データ217を生成する。逆量子化部206では、算術復号化画像データ216の数値に対応する量子化テーブル215の数値を掛ける操作を行う。逆量子化画像データ217は周波数画像データ109と等しい。周波数逆変換部207は逆量子化画像データ217を入力し画像データ218を生成する。周波数逆変換部207では、周波数変換部101で行った周波数変換の逆変換を行う。算術復号化部205、逆量子化部206、周波数逆変換部207の動作の詳細については非特許文献１などを参照されたい。
【００２３】
以上のように、符号化された状態のデータに対し、暗号化を施すデータの配置の分布が一様になるように暗号化対象を選択し、暗号処理を施すことで、画像データ全体の一部分を暗号化しても、対象画像に対して十分な秘匿効果をもたらすことができる。また、符号化された後のデータに対し、その一部のみを暗号化するので、暗号化にかかる時間を短縮することができる。
【００２４】
さらに、本方式によれば算術符号化されたデータであればJPEG画像以外のデータにも適用可能である。この場合、算術符号化されたデータの暗号処理を施す部分データ全体に対して暗号化されるデータの配置が一様に分布するようにデータを選択する。
【００２５】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、輝度情報を持つ画像データを入力として暗号化し、形式化された暗号化画像データを出力するものについて説明したが、本実施の形態２ではJPEG形式等で形式化された画像データを入力として暗号化し、形式化された暗号化画像データを出力する場合について説明する。
【００２６】
図３は、形式化された画像データを入力として暗号化し、形式化された暗号化画像データを出力する装置の構成を示すブロック図である。暗号位置抽出部301は形式化画像データ304を入力として暗号化部分データ305を抽出する。形式化画像データ304のうち、符号化されたデータ本体の部分に暗号化を施す。
【００２７】
符号化されたデータ本体の部分の暗号化開始点の検出法を図４に示す。図４ではJPEG画像データの場合を示す。まず、画像データの暗号化開始点にポインタを進める(1001)。その後、マーカを検出し(1002)、ポインタを２つ進める(1003)。マーカがSOI,EOIである場合にはマーカの検出を行う(1004)。そうでない場合はデータ長を検出する(1005)。検出したデータ長と、データ長を示すデータの分だけポインタを進める(1006)。マーカがSOSでない場合は次のマーカを検出し(1007)、そうである場合は処理を終了する。符号化されたデータ本体の暗号化開始点が既知である場合は、図４の処理を行わなくても良い。
【００２８】
図３において、暗号位置抽出部301は画像の作成者と閲覧者とで等しく設定されている必要がある。前記抽出法を前記作成者が公開しても良い。前記抽出法は形式化画像データ304の符号化されたデータ本体全体に対して暗号化部分データ305の配置の分布が一様になるようにする。具体的には形式化画像データ304の符号化されたデータ本体の暗号化開始点から、一定間隔で暗号化部分データ305を抽出する。この場合、暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔を作成者が決定する。符号化されたデータ本体に形式化されたデータが含まれていても、形式化されたまま抽出する。形式化画像データ304の符号化されたデータ本体全体を暗号化部分データ305として抽出してもよい。暗号化部分データ305を暗号化部302へ送る。
【００２９】
暗号化部302は暗号鍵データ306を用いて、暗号化部分データ305を所定の暗号法で暗号化し、暗号化された暗号化部分データ307を出力する。例えば暗号化にはAES,MISTYといった共通鍵暗号やRSA,楕円曲線暗号などの公開鍵暗号を用いる。暗号鍵データ306は暗号法の定めるところにより、対応する復号鍵データが存在し、暗号鍵データ306を作成者が、対応する復号鍵データを閲覧者が持つ。暗号化された暗号化部分データ307をデータ置換部303へ送る。
【００３０】
データ置換部303は形式化画像データ304,暗号化された暗号化部分データ307を入力とし、形式化された暗号化画像データ308を生成する。データ置換部303は、形式化画像データ304のうち、暗号化部分データ305に相当する部分を対応する暗号化された暗号化部分データ307に置き換える。このとき、形式化画像データ304が準ずる形式に違反したデータ構成になっても、それを補正せずに形式化された暗号化画像データ308として出力する。
【００３１】
図５は、図３で暗号化された形式化された暗号化画像データ308を復号化する装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
復号位置抽出部401は、形式化された暗号化画像データ405を入力とし、復号化部分データ406を抽出する。抽出法は画像暗号化時と同じである必要がある。
【００３３】
復号化部402は復号鍵データ407を用いて、復号化部分データ406を復号化し、復号化された復号化部分データ408を生成する。復号化部402は暗号化部302で行われた暗号法に対応する復号法を用いる。復号鍵データ407は暗号鍵データ306と対応する。
【００３４】
データ置換部403は形式化された暗号化画像データ405と復号化された復号化部分データ408を入力とし、置換画像データ409を出力する。データ置換部403では、形式化された暗号化画像データ405のうち、復号化部分データ406に相当する部分を対応する復号化された復号化部分データ408に置き換える。
【００３５】
形式補正部404は置換画像データ409を形式化画像データ410に変換する。置換画像データ409について、それが準ずる形式に違反したデータ構成になった場合、その補正を行う。JPEG形式の場合、符号化されたデータ本体のうち、マーカEOI以外は値に16進数「ff」を持つところは、その次のデータに16進数「00」が挿入されている。しかし、暗号化画像データ404や誤った鍵で復号化された形式化画像データ410は、16進数「ff」の次のデータが16進数「00」である保障がない。この場合、16進数「ff」の次のデータに16進数「00」を挿入する。または16進数「ff」の次のデータとマーカEOIの下位1バイトのデータとを置換して処理を終了しても良い。正しい復号鍵データ407で復号化された場合、形式化画像データ410は形式化画像データ304と等しくなる。
【００３６】
以上のように形式化されたままの画像データを暗号化し、復号化することで、暗号化された状態のデータでも再生が可能となる。画像データであれば暗号化された画像を閲覧することができる。また前記構成では、従来のJPEGエンコーダ等にカスケード接続することで、容易に暗号機能を実装することができる。
【００３７】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、形式化された画像データを入力とし、画像データ中の符号化されたデータ本体を形式化されたまま暗号化する手法について説明したが、本実施の形態３では、形式化された画像データを入力とし、画像データ中の符号化されたデータ本体の形式化された表現を解いて暗号化する実施形態を示す。
【００３８】
図６は、このような場合の装置の構成を示すブロック図である。図３の場合は、暗号位置抽出部301は形式化画像データ304を入力として暗号化部分データ305を抽出し、形式化画像データ304のうち、符号化されたデータ本体の部分に暗号化を施す。
【００３９】
図３との違いは、暗号位置抽出部502の前に符号化データ抽出部501がつき、その出力である符号化画像データ本体507が暗号位置抽出部502の入力となるところと、データ置換部504の出力が形式化されていない暗号化データ本体511となり、データ形式化部505に入力されるところである。
【００４０】
符号化データ抽出部501は形式化画像データ506を入力とし、符号化画像データ507を抽出する。符号化画像データ507は図１における符号化画像データ113と同一のものである。それを暗号位置抽出部502に入力する。
【００４１】
暗号位置抽出部502は符号化画像データ507を入力とし、暗号化部分データ508を抽出する。暗号位置抽出部502は画像の作成者と閲覧者とで等しく設定されている必要がある。前記抽出法を前記作成者が公開しても良い。前記抽出法は符号化画像データ507に対して暗号化部分データ508の配置の分布が一様になるようにする。具体的には符号化画像データ507のある暗号化開始点から、一定間隔で暗号化部分データ508を抽出する。この場合、暗号化開始点と暗号化を行うデータの間隔を作成者が決定する。符号化画像データ507全てを暗号化部分データ508として抽出してもよい。暗号化部分データ508を暗号化部503へ送る。
【００４２】
暗号化部503は暗号鍵データ509を用いて、暗号化部分データ508を所定の暗号法で暗号化し、暗号化された暗号化部分データ510を出力する。例えば暗号化にはAES,MISTYといった共通鍵暗号やRSA,楕円曲線暗号などの公開鍵暗号を用いる。暗号鍵データ509は暗号法の定めるところにより、対応する復号鍵データが存在し、暗号鍵データ509を作成者が、対応する復号鍵データを閲覧者が持つ。暗号化された暗号化部分データ510をデータ置換部504へ送る。
【００４３】
データ置換部504は符号化画像データ507,暗号化された暗号化部分データ510を入力とし、暗号化画像データ511を生成する。データ置換部504は、符号化画像データ507のうち、暗号化部分データ508に相当する部分を対応する暗号化された暗号化部分データ510に置き換える。その結果を暗号化画像データ511とする。
【００４４】
形式化部505は形式化画像データ506と暗号化画像データ511を入力とし、形式化された暗号化画像データ512を生成する。形式化部505は暗号化画像データ511を所定の形式に従い形式化した後、形式化画像データ506のうち符号化されたデータ本体と置換する。置換した画像データを形式化された暗号化画像データ512として出力する。
【００４５】
図７は、図６で暗号化された形式化された暗号化画像データ512を復号化する装置の構成を示すブロック図である。
【００４６】
符号化データ抽出部601は形式化された暗号化画像データ606を入力とし、符号化画像データ607を抽出する。符号化画像データ607は図２における暗号化された符号化データ209と同一のものである。それを復号位置抽出部602に入力する。
【００４７】
復号位置抽出部602は、符号化画像データ607を入力とし、復号化部分データ608を抽出する。抽出法は画像暗号化時と同じである必要がある。
【００４８】
復号化部603は復号鍵データ609を用いて、復号化部分データ608を復号化し、復号化された復号化部分データ610を生成する。復号化部603は暗号化部503で行われた暗号法に対応する復号法を用いる。復号鍵データ609は暗号鍵データ509と対応する。
【００４９】
データ置換部604は符号化画像データ607,復号化された復号化部分データ610を入力とし、復号化画像データ611を生成する。データ置換部604は、符号化画像データ607のうち、復号化部分データ608に相当する部分を対応する復号化された復号化部分データ610に置き換える。その結果を復号化画像データ611とする。
【００５０】
形式化部605は形式化された暗号化画像データ606と復号化画像データ611を入力とし、形式化画像データ612を生成する。形式化部605は復号化画像データ611を所定の形式に従い形式化した後、形式化された暗号化画像データ606のうち符号化されたデータ本体と置換する。置換した画像データを形式化画像データ612として出力する。
【００５１】
以上のように形式化された画像データから、符号化された画像データを抽出した後に暗号化および復号化することで、暗号化された画像データに形式違反がなくなるので、暗号化された画像を既存のJPEGデコーダで閲覧することができる。また、実施の形態1と異なり形式化されたままの画像データを暗号化することで、従来のJPEGエンコーダ等にカスケード接続することで、容易に暗号機能を実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】輝度情報を含む画像データを暗号化する装置の構成を示すブロック図
【図２】形式化された暗号化画像データを復号化する装置の構成を示すブロック図
【図３】形式化された画像データを入力として暗号化する装置の構成を示すブロック図
【図４】符号化されたデータ本体の部分の暗号化開始点の検出法を示すフローチャート
【図５】形式化された画像データを出力として復号化する装置の構成を示すブロック図
【図６】形式化された画像データを入力として画像データ中の符号化されたデータ本体の形式化された表現を解いて暗号化する装置の構成を示すブロック図
【図７】形式化された画像データを出力として画像データ中の符号化されたデータ本体の形式化された表現を解いて復号化する装置の構成を示すブロック図
【図８】JPEG圧縮された画像を形式化する際のフォーマットの一例を示す説明図
【符号の説明】
【００５３】
101  周波数変換部
102  量子化部
103  算術符号化部
104  暗号位置抽出部
105  暗号化部
106  データ置換部
107  形式化部
108  画像データ
109  周波数画像データ
110  量子化テーブル
111  量子化画像データ
112  符号化テーブル
113  符号化画像データ
114  暗号化部分データ
115  暗号鍵データ
116  暗号化された暗号化部分データ
117  暗号化された符号化データ
118  形式化された暗号化画像データ
201  分解部
202  復号位置抽出部
203  復号化部
204  データ置換部
205  算術復号化部
206  逆量子化部
207  周波数逆変換部
208  形式化された暗号化画像データ
209  暗号化された符号化データ
210  復号化部分データ
211  復号鍵データ
212  復号化された復号化部分データ
213  符号化画像データ
214  符号化テーブル
215  量子化テーブル
216  算術復号化画像データ
217  逆量子化画像データ
218  画像データ
301  暗号位置抽出部
302  暗号化部
303  データ置換部
304  形式化画像データ
305  暗号化部分データ
306  暗号鍵データ
307  暗号化された暗号化部分データ
308  形式化された暗号化画像データ
401  復号位置抽出部
402  復号化部
403  データ置換部
404  形式補正部
405  形式化された暗号化画像データ
406  復号化部分データ
407  復号鍵データ
408  復号化された復号化部分データ
409  置換画像データ
410  形式化画像データ
501  符号化データ抽出部
502  暗号位置抽出部
503  暗号化部
504  データ置換部
505  形式化部
506  形式化画像データ
507  符号化画像データ本体
508  暗号化部分データ
509  暗号鍵データ
510  暗号化された暗号化部分データ
511  暗号化画像データ
512  形式化された暗号化画像データ
601  符号化データ抽出部
602  復号位置抽出部
603  復号化部
604  データ置換部
605  形式化部
606  形式化された暗号化画像データ
607  符号化画像データ
608  復号化部分データ
609  復号鍵データ
610  復号化された復号化部分データ
611  復号化画像データ
612  形式化画像データ
【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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