(57)【要約】  【課題】  改ざん痕を検知しうる程度に効果的に文書を符号化及び復号化できる符号化装置及び復号化装置を提供する。  【解決手段】  符号化装置２は、入力画像を下地領域と非下地領域に分割し、下地画像、非下地画像及びマスク画像を生成する。符号化装置２は、生成された下地画像を符号化して、下地符号を生成する。ここで、下地符号は、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されている。また、符号化装置２は、非下地画像を符号化して非下地符号を生成し、マスク画像を符号化して、マスク符号を生成する。符号化装置２は、下地符号、非下地符号及びマスク符号をまとめて、出力符号を生成する。さらに、符号化装置２は、下地符号、非下地符号、及び出力符号に対して電子署名を行う。【選択図】  図２
2007074362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像を複数の階層の画像に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された画像それぞれから符号を生成する符号生成手段と
を有し、
前記符号生成手段により生成された符号の少なくともいずれかは、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されている
符号化装置。
【請求項２】
前記分割手段は、下地画像と非下地画像とに入力画像を分割する
請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記分割手段は、下地画像における非下地領域の画素を所定の画素値に変換する
請求項２に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記分割手段は、非下地画像における下地領域の画素を所定の画素値に変換する
請求項２又は３に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記符号生成手段は、
下地画像から符号を生成する下地符号生成手段と、
非下地画像から符号を生成する非下地符号生成手段と、
マスク画像から符号を生成するマスク符号生成手段と、
前記下地符号生成手段、前記非下地符号生成手段及び前記マスク符号生成手段から生成された符号を合成する符号合成手段と
を有する
請求項２乃至４のいずれかに記載の符号化装置。
【請求項６】
前記分割手段は、入力画像より低画質である画像を生成して、入力画像を複数の階層の画像に分割する
請求項１に記載に符号化装置。
【請求項７】
前記符号生成手段は、前記分割手段により分割された画像それぞれに基づいて、プログレッシブ符号化を適用して符号を生成する
請求項１又は６に記載の符号化装置。
【請求項８】
前記符号生成手段は、少なくとも２つの部分符号領域を含む符号を生成する
請求項７に記載の符号化装置。
【請求項９】
前記符号生成手段は、少なくともいずれかの部分符号に基づいて、符号をさらに生成する
請求項８に記載の符号化装置。
【請求項１０】
前記符号生成手段は、部分符号の符号量を含むヘッダを含む符号を生成する
請求項９に記載の符号化装置。
【請求項１１】
前記符号生成手段は、変換係数の低域から順に符号化するプログレッシブ符号化を適用する
請求項７乃至１０のいずれかに記載の符号化装置。
【請求項１２】
前記符号生成手段は、変換係数の最上位ビットから順に符号化するプログレッシブ符号化を適用する
請求項７乃至１０のいずれかに記載の符号化装置。
【請求項１３】
入力符号を複数の符号に分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力する画像出力手段と、
入力符号及び前記画像出力手段により復号された符号の少なくともいずれかに基づいて、改ざん痕を検出する検出手段と
を有する復号化装置。
【請求項１４】
前記分離手段は、少なくとも下地符号と非下地符号とに入力符号を分離する
請求項１３に記載の復号化装置。
【請求項１５】
前記画像出力手段は、
下地符号を復号する下地符号復号手段と、
非下地符号を復号する非下地画像復号手段と、
マスク符号を復号するマスク符号復号手段と、
前記下地符号復号手段、前記非下地符号復号手段及び前記マスク符号復号手段の少なくともいずれかにより復号された画像に基づいて画像を生成する画像生成手段と
を有する
請求項１４に記載の復号化装置。
【請求項１６】
前記検出手段による改ざん痕検出処理を制御する制御手段をさらに有する
請求項１３乃至１５のいずれかに記載に復号化装置。
【請求項１７】
前記検出手段は、前記制御手段の制御により、入力符号に基づいて改ざん痕を検出する
請求項１６に記載の復号化装置。
【請求項１８】
前記検出手段は、前記制御手段の制御により、非下地符号に基づいて改ざん痕を検出する
請求項１６又は１７に記載の復号化装置。
【請求項１９】
前記検出手段は、前記制御手段の制御により、下地符号に基づいて改ざん痕を検出する
請求項１６乃至１８のいずれかに記載の復号化装置。
【請求項２０】
前記分離手段は、入力符号に含まれる複数の符号の少なくとも一部を抽出する
請求項１３に記載の復号化装置。
【請求項２１】
前記分離手段は、入力符号に示されている符号量に基づいて符号を抽出する
請求項２０に記載の復号化装置。
【請求項２２】
前記画像出力手段は、復号画像の解像度を順に上げるプログレッシブを適用する
請求項２０又は２１に記載の復号化装置。
【請求項２３】
前記画像出力手段は、復号画像のＳＮ比を順に上げるプログレッシブを適用する
請求項２０又は２１に記載の復号化装置。
【請求項２４】
符号化装置及び復号化装置を有する画像処理システムであって、
前記符号化装置は、
入力画像を複数の階層の画像に分割する分割手段と、
前記分割手段により分割された画像それぞれから符号を生成する符号生成手段と
を有し、
前記符号生成手段により生成された符号の少なくともいずれかは、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されており、
前記復号化装置は、
入力符号を複数の符号に分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力する画像出力手段と、
入力符号及び前記画像出力手段により復号された符号の少なくともいずれかに基づいて、改ざん痕を検出する検出手段と
を有する
画像処理システム。
【請求項２５】
入力画像を複数の階層の画像に分割し、
前記分割された画像それぞれから符号を生成し、
前記生成された符号の少なくともいずれかは、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されている
符号化方法。
【請求項２６】
入力符号を複数の符号に分離し、
前記分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力し、
入力符号及び前記復号された符号の少なくともいずれかに基づいて、改ざん痕を検出する
復号化方法。
【請求項２７】
コンピュータを含む符号化装置において、
入力画像を複数の階層の画像に分割する分割ステップと、
前記分割手段により分割された画像それぞれから符号を生成する符号生成ステップと
を前記符号化装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記生成された符号の少なくともいずれかは、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されている
プログラム。
【請求項２８】
コンピュータを含む復号化装置において、
入力符号を複数の符号に分離する分離ステップと、
前記分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力する画像出力ステップと、
入力符号及び前記復号された符号の少なくともいずれかに基づいて、改ざん痕を検出する検出ステップと
を前記復号化装置のコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージ化文書を作成する符号化装置及び復号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁的に保存された文書を紙文書と同じように利用することが求められている。
非特許文献１においては、文書の見読性が保証されることが要件となっている。
さらに、文書の見読性に関する技術的事項として、「文書やその制度の性質上、一定の改ざん痕の発見などといった特殊な用途のために通常と異なる再現性の確保を要することを政府省令で定めているものについては、その定めに従った設定を行うべきである」ことが言われている。このような特殊な用途の場合、紙の段階での改ざんがわかる程度のパラメータでスキャンあるいは圧縮を行うことが必要である。
【０００３】
電子化後の文書の完全性(改変されていないこと)を確認するための技術として、例えば、特許文献１においては、ユーザによって提供された電子文書を、暗号関数を用いて認定し、文書フィンガープリントを作成する手法が開示されている。この文書フィンガープリントは、タイムスタンプと共に暗号により署名される。これにより、この文書フィンガープリントとタイムスタンプとを用いて、オリジナル文書のコピーの真正性を確認し、文書の優先日における存在を判定することができる。即ち、電子化後の改ざんは検知できるが、電子化前の紙の段階での改ざんは視覚情報によって、人が検知することになる。
【０００４】
一方、イメージ化文書として必要な意味のある部分(文字部や写真部など)は、見読性が保存されるように、スキャンあるいは圧縮が行われる。しかし、一般的に、スキャン時では、上記のような意味のある部分以外(下地部分)は、画像処理を行って除去される。
例えば、特許文献２において、カラーの入力画像に対して、画像の劣化を抑えながら、下地色や裏写り等の不要画像部を除去する手法が開示されている。
また、特許文献３において、下地が網点領域でも孤立点を残すことなく下地を除去する手法が開示されている。
これにより、視覚上の画質を高めることができる、あるいは圧縮率を高めることができる。
【０００５】
しかしながら、改ざん痕を保持する下地部分は、通常、濃度値が低い、あるいは濃度のダイナミックレンジが小さいため、圧縮によって容易に変化されうる。その結果として、改ざん痕をイメージ化文書において検知することが不可能となってしまう。
この問題点は、圧縮画像の品質を上げる、即ち圧縮率を下げることにより、回避されうる。
しかしながら、上記のように圧縮率を下げることにより、画像のデータ量が増大してしまう。その結果、画像を転送しようとしたときに時間及びコストがかかってしまう、画像を閲覧しようとしたときに閲覧開始までに要する時間がかかり、ユーザに負担を与えてしまう、という問題点が発生する。
【０００６】
なお、非特許文献２及び非特許文献３において、画像の多層構成について開示されている。また、非特許文献４においては、ＪＰＥＧについて開示されており、非特許文献５においては、ＪＰＥＧ２０００について開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３３８７８０
【特許文献２】特開２００１−０９４８０４
【特許文献３】特開２００２−３５４２５３
【非特許文献１】文書の電磁的保存等に関する検討委員会，「文書の電磁的保存等に関する検討委員会中間報告書」，［ｏｎｌｉｎｅ」，平成１７年１月１１日，文書の電磁的保存等に関する検討委員会，［平成１７年８月３０日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.meti.go.jp/press/20050111002/050111bunsyo2.pdf＞
【非特許文献２】ITU-T Recommendation T.44 (04/99)，「Mixed raster content (MRC)」，［ｏｎｌｉｎｅ」，平成１１年，ＩＴＵ−Ｔ，［平成１７年８月３０日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.itu.int/rec/recommendation.asp?type=folders&lang=e&parent=T-REC-T.44＞
【非特許文献３】ＩＥＴＦ，「RFC 2301 - File Format for Internet Fax」，［ｏｎｌｉｎｅ」，平成１０年３月，ＩＥＴＦ，［平成１７年８月３０日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：http://rfc.net/rfc2301.html＞
【非特許文献４】ITU-T Recommendation T.81 (09/92)，「Information technology - Digital compression and coding of continuous-tone still images - Requirements and guidelines」，［ｏｎｌｉｎｅ」，平成４年，ＩＴＵ−Ｔ，［平成１７年８月３０日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.itu.int/rec/recommendation.asp?type=folders&lang=e&parent=T-REC-T.81＞
【非特許文献５】ITU-T Recommendation T.800 (08/02)，「Information technology - JPEG 2000 image coding system: Core coding system 」，［ｏｎｌｉｎｅ」，平成１４年，ＩＴＵ−Ｔ，［平成１７年８月３０日検索］，インターネット＜ＵＲＬ：http://www.itu.int/rec/recommendation.asp?type=folders&lang=e&parent=T-REC-T.800＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、改ざん痕を検知しうる程度に効果的に文書を符号化及び復号化する符号化装置及び復号化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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る符号化装置は、入力画像を複数の階層の画像に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された画像それぞれから符号を生成する符号生成手段とを有し、前記符号生成手段により生成された符号の少なくともいずれかは、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されている。
【００１０】
好適には、前記分割手段は、下地画像と非下地画像とに入力画像を分割する。
好適には、前記分割手段は、下地画像における非下地領域の画素を所定の画素値に変換する。
好適には、前記分割手段は、非下地画像における下地領域の画素を所定の画素値に変換する。
【００１１】
好適には、前記符号生成手段は、下地画像から符号を生成する下地符号生成手段と、非下地画像から符号を生成する非下地符号生成手段と、マスク画像から符号を生成するマスク符号生成手段と、前記下地符号生成手段、前記非下地符号生成手段及び前記マスク符号生成手段から生成された符号を合成する符号合成手段とを有する。
【００１２】
好適には、前記分割手段は、入力画像より低画質である画像を生成して、入力画像を複数の階層の画像に分割する。
好適には、前記符号生成手段は、前記分割手段により分割された画像それぞれに基づいて、プログレッシブ符号化を適用して符号を生成する。
【００１３】
好適には、前記符号生成手段は、少なくとも２つの部分符号領域を含む符号を生成する。
好適には、前記符号生成手段は、少なくともいずれかの部分符号に基づいて、符号をさらに生成する。
好適には、前記符号生成手段は、部分符号の符号量を含むヘッダを含む符号を生成する。
【００１４】
好適には、前記符号生成手段は、変換係数の低域から順に符号化するプログレッシブ符号化を適用する。
好適には、前記符号生成手段は、変換係数の最上位ビットから順に符号化するプログレッシブ符号化を適用する。
【００１５】
また、本発明に係る復号化装置は、入力符号を複数の符号に分離する分離手段と、前記分離手段により分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力する画像出力手段と、入力符号及び前記画像出力手段により復号された符号の少なくともいずれかに基づいて、改ざん痕を検出する検出手段とを有する。
【００１６】
好適には、前記分離手段は、少なくとも下地符号と非下地符号とに入力符号を分離する。
好適には、前記画像出力手段は、下地符号を復号する下地符号復号手段と、非下地符号を復号する非下地画像復号手段と、マスク符号を復号するマスク符号復号手段と、前記下地符号復号手段、前記非下地符号復号手段及び前記マスク符号復号手段の少なくともいずれかにより復号された画像に基づいて画像を生成する画像生成手段とを有する。
【００１７】
好適には、前記検出手段による改ざん痕検出処理を制御する制御手段をさらに有する。
好適には、前記検出手段は、前記制御手段の制御により、入力符号に基づいて改ざん痕を検出する。
好適には、前記検出手段は、前記制御手段の制御により、非下地符号に基づいて改ざん痕を検出する。
【００１８】
好適には、前記検出手段は、前記制御手段の制御により、下地符号に基づいて改ざん痕を検出する。
【００１９】
好適には、前記分離手段は、入力符号に含まれる複数の符号の少なくとも一部を抽出する。
好適には、前記分離手段は、入力符号に示されている符号量に基づいて符号を抽出する。
【００２０】
好適には、前記画像出力手段は、復号画像の解像度を順に上げるプログレッシブを適用する。
好適には、前記画像出力手段は、復号画像のＳＮ比を順に上げるプログレッシブを適用する。
【００２１】
また、本発明に係る画像処理システムは、符号化装置及び復号化装置を有する画像処理システムであって、前記符号化装置は、入力画像を複数の階層の画像に分割する分割手段と、前記分割手段により分割された画像それぞれから符号を生成する符号生成手段とを有し、前記符号生成手段により生成された符号の少なくともいずれかは、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されており、前記復号化装置は、入力符号を複数の符号に分離する分離手段と、前記分離手段により分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力する画像出力手段と、入力符号及び前記画像出力手段により復号された符号の少なくともいずれかに基づいて、改ざん痕を検出する検出手段とを有する。
【００２２】
また、本発明に係る符号化方法は、入力画像を複数の階層の画像に分割し、前記分割された画像それぞれから符号を生成し、前記生成された符号の少なくともいずれかは、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されている。
【００２３】
また、本発明に係る復号化方法は、入力符号を複数の符号に分離し、前記分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力し、入力符号及び前記復号された符号の少なくともいずれかに基づいて、改ざん痕を検出する。
【００２４】
さらに、本発明に係る第１のプログラムは、、コンピュータを含む符号化装置において、入力画像を複数の階層の画像に分割する分割ステップと、前記分割手段により分割された画像それぞれから符号を生成する符号生成ステップとを前記符号化装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、前記生成された符号の少なくともいずれかは、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されている。
【００２５】
また、本発明に係る第２のプログラムは、コンピュータを含む復号化装置において、入力符号を複数の符号に分離する分離ステップと、前記分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力する画像出力ステップと、入力符号及び前記復号された符号の少なくともいずれかに基づいて、改ざん痕を検出する検出ステップとを前記復号化装置のコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の符号化装置及び復号化装置によれば、改ざん痕を検知しうる程度に効果的に文書を符号化及び復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】
【００２７】
本発明の第１の実施形態に係る符号化装置２及び復号化装置３を説明する。
図１は、本発明に係る符号化方法及び復号化方法が適応される符号化装置２及び復号化装置３のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に例示する図である。
図１に例示するように、符号化装置２等は、ＣＰＵ２０２及びメモリ２０４などを含む制御装置２０、通信装置２２、ＨＤＤ・ＣＤ装置などの記憶装置２４、及びＬＣＤ表示装置あるいはＣＲＴ表示装置並びにキーボード・タッチパネルなどを含むユーザインターフェース装置（ＵＩ装置）２６を有する。
【００２８】
符号化装置２及び復号化装置３は、例えば、後述する符号化プログラム４０及び復号化プログラム５０がインストールされた汎用コンピュータである。符号化装置２は、通信装置２２又は記憶装置２４を介して入力された入力画像データに対して所定の符号化処理を施して、改ざん痕を検知しうる出力符号データを生成する。復号化装置３は、図示しないネットワークを介して通信装置２２より出力符号データを取得し、又は記憶装置２４に記憶されている出力符号データを取得し、復号処理を施して、文書の改ざん痕を検知しうるデータを抽出する。また、符号化装置２及び復号化装置３は、ネットワークを介して接続されて、画像処理システムを構成する。このネットワークは、有線であってもよいし、無線であってもよい。
【００２９】
図２は、制御装置２０により実行され、本発明に係る符号化方法を実現する符号化プログラム４０の機能構成を示す図である。
図２に示すように、符号化プログラム４０は、下地抽出部４００、下地画像符号化部４０２、非下地画像符号化部４０４、マスク画像符号化部４０６、符号合成部４０８、下地符号電子署名部４１０、非下地符号電子署名部４１２及び出力符号電子署名部４１４を有する。ここで、下地抽出部は分割手段を構成し、下地画像符号化部４０２、非下地画像符号化部４０４、マスク画像符号化部４０６及び符号合成部４０８は、符号生成手段を構成する。
【００３０】
符号化プログラム４０は、このような構成により、入力画像を複数の階層の画像に分割し、分割された画像それぞれから符号を生成する。また、符号化プログラム４０は、生成された符号の少なくともいずれかが、復号時に改ざん痕が検知できる程度に符号化する。
なお、符号化プログラム４０の全部又は一部の機能は、符号化装置２に設けられた例えばＡＳＩＣなどのハードウェアにより実現されてもよい。
【００３１】
符号化プログラム４０において、下地抽出部４００は、入力画像を複数の階層の画像に分割する。より具体的には、下地抽出部４００は、入力画像を下地画像と非下地画像とに入力画像を分割して、下地画像、非下地画像及びマスク画像を抽出する。ここで、下地画像は、文字、写真、網点、線画等ではない画像領域である。下地抽出部４００は、下地画像を下地画像符号化部４０２に対して出力し、非下地画像を非下地画像符号化部４０４に対して出力し、マスク画像をマスク画像符号化部４０６に対して出力する。
【００３２】
下地抽出部４００において、下地抽出あるいは地肌抽出方法は、特に限定されない。例えば、下地抽出部４００は、所定の濃度値以下の画素を含む画像領域を下地領域として抽出する。あるいは、例えば、下地抽出部４００は、文字、写真、網点、線画等を所定の手法により認識し、これら以外の画像領域を下地領域として抽出する。また、下地抽出部４００は、入力画像に対して孤立点除去処理を行って、下地領域を抽出してもよい。なお、下地抽出部４００による下地抽出処理は、後で詳述する。
【００３３】
下地画像符号化部４０２は、下地抽出部４００から入力された下地画像から下地符号を生成して、符号合成部４０８及び下地符号電子署名部４１０に対して出力する。より具体的には、下地画像符号化部４０２は、ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００等の非可逆圧縮手法を適用して下地画像を符号化してもよいし、その他の可逆圧縮手法を適用してもよい。また、下地画像符号化部４０２は、可逆圧縮として、ＪＢＩＧ等の２値画像符号化を適用してもよいし、ＪＰＥＧ可逆方式、ＪＰＥＧ２０００、ＪＰＥＧ−ＬＳ等の多値画像可逆符号化を適用してもよい。
【００３４】
ここで、下地画像符号化部４０２は、復号時に改ざん痕が検知できる程度に、下地画像を符号化する。より具体的には、下地画像符号化部４０２は、抽出された下地画像と、この下地画像を符号化して得られた下地符号との差分を評価して、符号化率（例えば、符号化のためのパラメータ）を決定する。
【００３５】
例えば、ＪＰＥＧを用いる場合について、以下に説明する。ＪＰＥＧの符号化パラメータをＱとする。Ｑは、０から１００までのいずれかの数値で表され、Ｑが０である場合に画質は悪く、Ｑが１００である場合に画質は良い。ここで、画質は、例えば、符号化前の画像と符号化後の画像との差分の自乗の平均値で表される。
改ざん痕が発見されうる画質は、実験により予め確認されており、符号化装置２は、この画質を記憶している。ここで、改ざん痕発見可能な画質の最低値をＴとする。
【００３６】
下地抽出部４００により抽出された下地画像をＰ、下地画像ＰをパラメータＱを用いて符号化した結果をＰ（Ｑ）、ＰとＰ（Ｑ）とから求められる画質をＦ（Ｐ，Ｐ（Ｑ））とする。また、ｅは、予め決定された定数であり、関数ａｂｓ（）は、絶対値を求める関数であるとする。
【００３７】
まず、下地画像符号化部４０２は、予め定められているパラメータＱ（＝ｑ０）を用いて下地画像Ｐを符号化し、Ｐ（Ｑ）を求める。
次に、下地画像符号化部４０２は、ＰとＰ（Ｑ）とから求められる画質Ｆ（Ｐ，Ｐ（Ｑ））を算出し、この絶対値が改ざん痕発見条件を満たすか否かを判断する。ここで、改ざん痕発見条件は、所定の式で表され、例えば、ａｂｓ（Ｆ（Ｐ，Ｐ（Ｑ））−Ｔ）＜ｅを満たすか否かが判定される。当該式が満たされる場合には、下地画像符号化部４０２は、このときのパラメータＱを用いて下地画像を符号化し、当該式が満たされない場合には、下地画像符号化部４０２は、これまでに試していないパラメータＱ（＝ｑ１）を用いて、下地画像Ｐを再度符号化して、上記の条件式を判定する。
【００３８】
非下地画像符号化部４０４は、下地抽出部４００から入力された非下地画像から非下地符号を生成して、符号合成部４０８及び非下地符号電子署名部４１２に対して出力する。非下地画像符号化部４０４もまた、非可逆圧縮及び可逆圧縮のいずれを用いて、非下地画像を符号化してよい。好適には、非下地画像符号化部４０４は、高い符号化率で非下地画像を符号化し、非可逆圧縮手法及び可逆圧縮手法のうち、符号化率が高い手法を適用して符号化する。ここで、非下地画像符号化部４０４は、復号時に改ざん痕が検知できる程度に、非下地画像を符号化してもよい。
【００３９】
マスク画像符号化部４０６は、下地抽出部４００から入力されたマスク画像からマスク符号を生成して、符号合成部４０８に対して出力する。より具体的には、マスク画像符号化部４０６は、２値画像符号化を適用してマスク符号を生成する。例えば、マスク画像符号化部４０６は、ＭＨ，ＭＲ，ＭＭＲ，ＪＢＩＧ，ＪＢＩＧ２等の方式を適用する。
【００４０】
符号合成部４０８は、下地画像符号化部４０２、非下地画像符号化部４０４及びマスク画像符号化部４０６から生成された下地符号、非下地符号及びマスク符号を合成して、１つのストリームを生成し、出力符号として出力する。符号合成部４０８は、例えばＩＴＵ−Ｔ  Ｔ．４４あるいはＲＦＣ２３０１に開示されている手法を適用して、３つの符号ストリームをまとめて１つのストリームを生成する。
【００４１】
下地符号電子署名部４１０は、下地符号に対して電子署名を行う。より具体的には、下地符号電子署名部４１０は、ハッシュ関数を用いて下地符号に対するハッシュ値（文書フィンガープリント）を算出し、このハッシュ値にタイムスタンプ情報を付加する。さらに、下地符号電子署名部４１０は、公開鍵暗号化方式における秘密鍵を用いて、ハッシュ値及びタイムスタンプ情報を暗号化する。
なお、電子署名の方法は、上記の方法に限定されず、例えば、特許文献１に開示されている方法であってもよいし、非特許文献１の４２〜４３ページに記載されている方法であってもよい。
【００４２】
非下地符号電子署名部４１２は、非下地符号に対して電子署名を行う。また、出力符号電子署名部４１４は、符号合成部４０８により生成された出力符号に対して電子署名を行う。非下地符号電子署名部４１２及び出力符号電子署名部４１４は、下地符号電子署名部４１０と同様にして電子署名を行う。
なお、下地符号電子署名部４１０、非下地符号電子署名部４１２及び出力符号電子署名部４１４により生成された電子署名データは、符号合成部４０８により生成された出力符号データに含まれてもよい。
【００４３】
図３は、下地抽出部４００による下地抽出処理を説明する図である。
図３に例示するように、入力画像は、下地抽出部４００により、下地画像、非下地画像及びマスク画像に分割される。下地画像は、所定の下地抽出処理により抽出された下地領域のみを含む画像である。下地画像において、非下地領域の画素値は、所定値（例えば０）である。
【００４４】
非下地画像は、抽出された非下地領域のみを含む画像である。非下地画像において、下地領域の画素値は、所定値（例えば０）である。マスク画像は、下地領域と非下地領域とを示す２値画像である。マスク画像において、例えば、下地領域の画素値は０であり、非下地領域の画素値は１である。
【００４５】
図４は、下地抽出部４００による下地抽出処理のバリエーションを例示する図である。
図４（Ａ）に例示するように、下地抽出部４００は、下地画像における非下地領域の画素を所定の画素値に変換してもよい。より具体的には、下地画像において、非下地領域の画素値は、当該画素の周囲の画素値を考慮して、同じ画素値になるように変換される。例えば、非下地領域の画素値は、下地領域の濃度の平均値に変換される。
【００４６】
また、例えば、下地抽出部４００は、ラスタスキャン順で画素が非下地領域となったことが分かり、かつ当該画素の周囲に非下地領域がない場合、当該画素値を、当該画素の左あるいは上などに存在している下地画素の値で埋めてもよい。当該画素の周囲に非下地領域がある場合は、下地抽出部４００は、当該画素を、周囲に存在している非下地領域の画素の画素値で埋める。下地抽出部４００は、最も左上の画素が非下地領域の画素である場合は、所定の画素値(例えば０)で埋めてもよい。
【００４７】
図４（Ｂ）に例示するように、下地抽出部４００は、非下地画像における下地領域の画素を所定の画素値に変換してもよい。例えば、下地抽出部４００は、下地領域の画素値を、非下地領域の濃度の平均値に変換する。
また、例えば、下地抽出部４００は、ラスタスキャン順で画素が下地領域となったことが分かり、かつ当該画素の周囲に下地領域がない場合、当該画素値を、当該画素の左あるいは上などに存在している非下地画素の値で埋めてもよい。当該画素の周囲に下地領域がある場合は、下地抽出部４００は、当該画素を、周囲に存在している下地領域の画素の画素値で埋める。下地抽出部４００は、最も左上の画素が下地領域の画素である場合は、所定の画素値(例えば０)で埋めてもよい。
【００４８】
図４（Ｃ）に例示するように、下地抽出部４００は、下地領域を残したままの画像を非下地画像としてもよい。これにより、下地領域抽出ミスの影響が抑えられることができ、下地領域の画素値を変換する処理の負荷が抑えられることができる。また、下地領域の画素値と非下地領域の画素値とが同じような画素値である場合には、画素値を変換する処理より、圧縮率を高くすることができる場合がある。さらに、入力画像が非下地画像のみから復号されることもできる。加えて、下地領域は、一般に、圧縮時の符号量に対する寄与が小さいため、下地領域が残されたままでも、圧縮率低下への影響は小さい。
【００４９】
図５は、符号化プログラム４０による符号化処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図５に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、下地抽出部４００は、入力画像を下地領域と非下地領域に分割し、下地画像、非下地画像及びマスク画像を生成する。
【００５０】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、下地画像符号化部４０２は、下地抽出部４００から入力された下地画像を符号化して、下地符号を生成する。ここで、下地符号は、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されている。
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、非下地画像符号化部４０４は、下地抽出部４００から入力された非下地画像を符号化して、非下地符号を生成する。ここで、非下地符号は、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されてもよい。また、この場合には、上記の下地符号は、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されなくてもよい。
【００５１】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、マスク画像符号化部４０６は、下地抽出部４００から入力されたマスク画像を符号化して、マスク符号を生成する。
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、符号合成部４０８は、下地符号、非下地符号及びマスク符号をまとめて、出力符号を生成し、通信装置２２に対して出力する、又は記憶装置２４に格納する。
【００５２】
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、下地符号電子署名部４１０は、下地画像符号化部４０２から入力された下地符号に対して電子署名を行う。
ステップ１１２（Ｓ１１２）において、非下地符号電子署名部４１２は、非下地画像符号化部４０４から入力された非下地符号に対して電子署名を行う。
ステップ１１４（Ｓ１１４）において、出力符号電子署名部４１４は、符号合成部４０８から入力された出力符号に対して電子署名を行う。
【００５３】
図６は、制御装置２０により実行され、本発明に係る復号化方法を実現する復号化プログラム５０の機能構成を示す図である。
図６に示すように、復号化プログラム５０は、符号分離部５００、下地画像復号部５０２、非下地画像復号部５０４、マスク画像復号部５０６、画像合成部５０８、下地符号電子署名検証部５１０、非下地符号電子署名検証部５１２、入力符号電子署名検証部５１４及び制御部５１６を有する。
【００５４】
ここで、符号分離部は、入力符号を複数の符号に分離する分離手段を構成し、下地画像復号部５０２、非下地画像復号部５０４、マスク画像復号部５０６及び画像合成部５０８は、分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力する画像出力手段を構成する。また、下地符号電子署名検証部５１０、非下地符号電子署名検証部５１２及び入力符号電子署名検証部５１４は、入力符号及び復号された符号の少なくともいずれかに基づいて改ざん痕を検出する検出手段を構成し、制御部５１６は、改ざん痕検出処理を制御する制御手段を構成する。
【００５５】
復号化プログラム５０は、このような構成により、入力符号を複数の符号に分離し、分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力し、入力符号及び復号された符号の少なくともいずれかに基づいて改ざん痕を検出する。
なお、復号化プログラム５０の全部又は一部の機能は、復号化装置３に設けられた例えばＡＳＩＣなどのハードウェアにより実現されてもよい。
【００５６】
復号化プログラム５０において、符号分離部５００は、入力符号を複数の符号に分離する。好適には、符号分離部５００は、少なくとも下地符号と非下地符号とに入力符号を分離する。より具体的には、一つのストリームになっている入力符号を、下地符号、非下地符号及びマスク符号に分離し、下地符号を下地画像復号部５０２及び下地符号電子署名検証部５１０に対して出力し、非下地符号を非下地画像復号部５０４及び非下地符号電子署名検証部５１２に対して出力し、マスク符号をマスク画像復号部５０６に対して出力する。ここで、符号分離部５００は、分離された符号全てをバッファリングする必要はなく、各符号の位置（例えば、ファイル中のバイト位置）を把握すればよい。
【００５７】
下地画像復号部５０２は、制御部５１６の制御により、符号化プログラム４０（図２）において適用された符号化手法に対応する復号手法を適用して、符号分離部５００から入力された下地符号を復号する。下地画像復号部５０２は、復号された下地画像を画像合成部５０８に対して出力する。
【００５８】
非下地画像復号部５０４は、下地画像復号部５０２と同様にして、符号分離部５００から入力された非下地符号を復号し、非下地画像を画像合成部５０８に対して出力する。
マスク画像復号部５０６も、下地画像復号部５０２と同様にして、符号分離部５００から入力されたマスク符号を復号し、マスク画像を画像合成部５０８に対して出力する。
【００５９】
制御部５１６は、後述する画像合成処理並びに電子署名検証処理を制御する。制御部５１６は、ユーザがＵＩ装置２６（図１）等を介して入力する復号対象画像を受け付けて、この復号対象画像に応じて、画像合成処理等を制御する。ここで、復号対象画像には、全画像、非下地画像、下地画像が含まれる。
【００６０】
復号対象画像が全画像である旨を受け付けた場合、制御部５１６は、後述する画像合成部５０８が、下地画像、非下地画像及びマスク画像に基づいて出力画像を生成するように制御する。また、制御部５１６は、入力符号電子署名検証部５１４が入力符号に基づいて入力符号の真正性を検証するように制御する。
【００６１】
復号対象画像が非下地画像である旨を受け付けた場合、制御部５１６は、画像合成部５０８が、非下地画像に基づいて出力画像を生成するように制御する。また、制御部５１６は、非下地符号電子署名検証部５１２が非下地符号に基づいて非下地符号の真正性を検証するように制御する。なお、この場合には、制御部５１６は、非下地画像復号部５０４のみが符号を復号し、下地画像復号部５０２及びマスク画像復号部５０６は符号を復号しないように制御してもよい。
【００６２】
復号対象画像が下地画像である旨を受け付けた場合、制御部５１６は、画像合成部５０８が、下地画像に基づいて出力画像を生成するように制御する。また、制御部５１６は、下地符号電子署名検証部５１０が下地符号に基づいて下地符号の真正性を検証するように制御する。ここでは、改ざん痕が下地領域から検知されるか否かが検証される。なお、この場合には、制御部５１６は、下地画像復号部５０２のみが符号を復号し、非下地画像復号部５０４及びマスク画像復号部５０６は符号を復号しないように制御してもよい。
【００６３】
画像合成部５０８は、制御部５１６の制御により、下地画像、非下地画像及びマスク画像の少なくともいずれかに基づいて出力画像を生成する。画像合成部５０８は、上記の通り、下地画像、非下地画像及びマスク画像に基づいて出力画像を生成するか、非下地画像のみに基づいて出力画像を生成するか、又は下地画像のみに基づいて出力画像を生成する。画像合成部５０８は、生成された出力画像を、通信装置２２に対して出力し、又は記憶装置２４に保存する。
【００６４】
下地符号電子署名検証部５１０は、制御部５１６の制御により、下地符号に基づいて改ざん痕を検出する。より具体的には、下地符号電子署名検証部５１０は、符号化プログラム４０（図２）の下地符号電子署名部４１０において用いられた秘密鍵に対応する公開鍵を用いて、符号分離部５００により分離された下地符号が真正であることを検証する。ここで、下地符号電子署名検証部５１０は、改ざん痕が下地画像にあるか否かを検証する。
【００６５】
非下地符号電子署名検証部５１２は、下地符号電子署名検証部５１０と同様にして、非下地符号が真正であることを検証し、非下地符号に基づいて改ざん痕を検出する。また、入力符号電子署名検証部５１４もまた、下地符号電子署名検証部５１０と同様にして、入力符号が真正であることを検証する。
【００６６】
図７は、復号化プログラム５０による復号化処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
図７に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、符号分離部５００は、符号化装置２において符号化された入力符号を受け付け、入力符号を下地符号、非下地符号及びマスク符号に分離する。
【００６７】
ステップ２０２（Ｓ２０２）において、制御部５１６は、ユーザがＵＩ装置２６を介して入力した復号対象画像、あるいは通信装置２２を介して入力された復号対象画像を受け付け、復号対象画像がいずれの画像であるかを判定する。復号化プログラム５０は、復号対象画像が全画像である場合にはＳ２０４の処理に進み、復号対象画像が非下地画像である場合にはＳ２１４の処理に進み、復号対象画像が下地画像である場合にはＳ２２０の処理に進む。
【００６８】
全画像が復号される場合には、ステップ２０４（Ｓ２０４）において、制御部５１６は、下地画像復号部５０２が下地符号を復号するように制御する。下地画像復号部５０２は、符号分離部５００から入力された下地符号を復号し、下地画像を生成して、画像合成部５０８に対して出力する。
ステップ２０６（Ｓ２０６）において、制御部５１６は、非下地画像復号部５０４が非下地符号を復号するように制御する。非下地画像復号部５０４は、符号分離部５００から入力された非下地符号を復号し、非下地画像を生成して、画像合成部５０８に対して出力する。
ステップ２０８（Ｓ２０８）において、制御部５１６は、マスク画像復号部５０６がマスク符号を復号するように制御する。マスク画像復号部５０６は、符号分離部５００から入力されたマスク符号を復号し、マスク画像を生成して、画像合成部５０８に対して出力する。
【００６９】
ステップ２１０（Ｓ２１０）において、制御部５１６は、画像合成部５０８が下地画像、非下地画像及びマスク画像に基づいて出力画像を生成するように制御する。画像合成部５０８は、これら３つの画像を合成して出力画像を生成する。
ステップ２１２（Ｓ２１２）において、入力符号電子署名検証部５１４は、制御部５１６の制御により、入力符号に基づいて入力符号の真正性を検証する。ここで、改ざん痕が下地領域にあるか否かが検証される。
【００７０】
非下地画像のみが復号される場合には、ステップ２１４（Ｓ２１４）において、非下地画像復号部５０４は、制御部５１６の制御により、非下地符号を復号して、非下地画像を生成する。
ステップ２１６（Ｓ２１６）において、画像合成部５０８は、制御部５１６の制御により、非下地画像を出力画像として出力する。
ステップ２１８（Ｓ２１８）において、非下地符号電子署名検証部５１２は、制御部５１６の制御により、非下地符号に基づいて非下地符号の真正性を検証する。
【００７１】
下地画像のみが復号される場合には、ステップ２２０（Ｓ２２０）において、下地画像復号部５０２は、制御部５１６の制御により、下地符号を復号して、下地画像を生成する。
ステップ２２２（Ｓ２２２）において、画像合成部５０８は、制御部５１６の制御により、下地画像を出力画像として出力する。
ステップ２２４（Ｓ２２４）において、下地符号電子署名検証部５１０は、制御部５１６の制御により、下地符号に基づいて下地符号の真正性を検証する。ここで、改ざん痕が下地領域にあるか否かが検証される。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態に係る符号化装置２は、入力画像を複数の階層の画像に分割し、分割された画像それぞれから符号を生成し、この生成された符号の少なくともいずれかは、復号時に改ざん痕が検知できる程度に処理されている。また、本実施形態に係る復号化装置３は、入力符号を複数の符号に分離し、分離された符号の少なくともいずれかを復号して出力画像を出力し、入力符号及び復号された符号の少なくともいずれかに基づいて改ざん痕を検出する。これにより、改ざん痕を検知しうる程度に効果的に文書を符号化及び復号化することができる。また、復号時の処理負荷が低減されることができ、画像利用時の画質が向上されることができる。
【００７３】
特に、ユーザが通常の閲覧を行う場合には、非下地符号に付加された電子署名のみが検証されるので、復号時の処理負荷が低減されることができる。また、改ざん痕を検証する場合には、出力符号の電子署名、又は下地符号の電子署名が検証されればよい。これにより、改ざん痕検証時の処理負荷も低減されることができる。
【００７４】
次に、本発明の第２の実施形態に係る符号化装置２及び復号化装置３を説明する。
本実施形態は、復号対象画像が、全画像又は非下地画像である点で、第１の実施形態と異なる。
図８は、本実施形態に係る符号化プログラム４２の機能構成を示す図である。
図８に示すように、符号化プログラム４２は、符号化プログラム４０（図２）から下地符号電子署名部４１０が削除された構成である。符号化プログラム４２においては、非下地符号電子署名部４１２が非下地符号に対して電子署名を行い、出力符号電子署名部４１４が出力符号に対して電子署名を行う。
これにより、本実施形態においては、符号時の処理負荷が低減されることができる。
【００７５】
図９は、本実施形態に係る復号化プログラム５２の機能構成を示す図である。
図９に示すように、復号化プログラム５２は、復号化プログラム５０（図６）から下地符号電子署名検証部５１０が削除された構成である。復号化プログラム５２においては、制御部５１６は、ユーザよりＵＩ装置２６等を介して、復号対象画像が全画像であるか又は非下地画像であるかを受け付けて、復号処理及び画像合成処理を制御する。
【００７６】
これにより、改ざん痕を検知する場合には、入力符号電子署名検証部５１４が、制御部５１６の制御により検証処理を行い、非下地画像を閲覧する場合には、画像合成部５０８が、制御部５１６の制御により、非下地画像から出力画像を生成するので、それぞれの処理において処理負荷が低減されることができる。
【００７７】
また、本実施形態の変形例として、電子署名は、下地画像及び非下地画像のみに対して行われてもよい。また、電子署名は、出力符号のみに対して行われてもよい。いずれの場合においても、符号時の処理負荷が低減されることができる。また、このような符号化装置２に対応する復号化装置３においては、改ざん痕検知時の処理負荷が低減されることができる。
【００７８】
さらに、上記の実施形態においては、画像は、常に復号されているが、画像が復号されず、所望の画像部分のみが、ネットワークで接続された他の装置に対して転送されてもよい。これにより、符号の真正性が検証され、あるいは改ざん痕が検証された上で、少なくともいずれかの符号が転送されることができる。
【００７９】
次に、本発明の第３の実施形態に係る符号化装置２及び復号化装置３を説明する。
本実施形態は、ＪＰＥＧ，ＪＰＥＧ２０００等のプログレッシブ符号化を適用して、符号化処理が行われる点で、第１の実施形態と異なる。
図１０は、本実施形態に係る符号化プログラム６０の機能構成を示す図である。
図１０に示すように、符号化プログラム６０は、画像符号化部６００、部分符号抽出部６０２、部分符号電子署名部６０４及び全符号電子署名部６０６を有する。
符号化プログラム６０は、このような構成により、ＪＰＥＧあるいは、ＪＰＥＧ２０００のプログレッシブ符号化を適用して、入力画像から少なくとも２種類の符号を生成する。
【００８０】
符号化プログラム６０において、画像符号化部６００は、入力画像を複数の階層の画像に分割し、分割された画像それぞれから符号を生成する。ここで、複数の階層の画像には、プログレッシブ途中の低画質画像が含まれる。即ち、画像符号化部６００は、入力画像より低画質である画像を生成して、入力画像を複数の階層の画像に分割する。
【００８１】
さらに、画像符号化部６００は、分割された画像それぞれに基づいて、プログレッシブ符号化を適用して、出力符号を生成する。ここで、出力符号には、少なくとも２つの部分符号領域が含まれる。画像符号化部６００は、少なくともいずれかの部分符号に基づいて、この部分符号の符号量を示す符号（ヘッダ等）を生成してもよく、部分符号の符号量を含むヘッダを含む出力符号を生成してもよい。画像符号化部６００は、生成された出力符号を、部分符号抽出部６０２及び全符号電子署名部６０６に対して出力する。また、画像符号化部６００は、生成された出力符号を、通信装置２２に対して出力し、又は記憶装置２４に保存する。
なお、部分符号領域及びプログレッシブ符号化については、後で詳述する。
【００８２】
部分符号抽出部６０２は、画像符号化部６００から入力された出力符号に含まれる複数の部分符号から、所定の部分符号を抽出する。部分符号抽出部６０２は、抽出された部分符号を、部分符号電子署名部６０４に対して出力する。
部分符号電子署名部６０４は、部分符号抽出部６０２から入力された部分符号に対して電子署名を行う。
全符号電子署名部６０６は、画像符号化部６００から入力された出力符号（以降、全符号ともいう）に対して電子署名を行う。
【００８３】
なお、電子署名の方法は、特に限定されず、第１の実施形態と同様の手法を適用すればよい。
また、部分符号電子署名部６０４及び全符号電子署名部６０６により生成された電子署名データは、画像符号化部６００により生成された出力符号データに含まれてもよい。
【００８４】
図１１は、プログレッシブ符号の構造を例示する図である。
図１１に例示するように、プログレッシブ符号は、少なくとも２つ以上の符号領域を有する。本例では、全符号領域は、符号領域１及び符号領域２の２つの符号領域からなる。なお、以降、符号領域１及び符号領域２を部分符号とも称する。
【００８５】
ここで、全符号を用いて復号を行ったときの画像を、画像０とする。プログレッシブ符号化は、符号領域１のみを用いて復号を行って、画像を形成することを可能とする。このときの復号画像を画像１とする。一般に、画像１の画質は、画像０の画質よりも悪い。その代わり、画像１に対応する符号領域１のデータ量は、全符号領域のデータ量に比べて小さい。そのため、符号領域１のみを用いて復号するときには、データ転送時間や復号時間は、全符号領域を用いて復号するときに比べて小さくなる。これにより、ユーザの負荷が軽減されることができる。
【００８６】
符号化プログラム６０においては、部分符号抽出部６０２は、符号領域１を抽出する。部分符号電子署名部６０４は、抽出された符号領域１に対して電子署名を行う。全符号電子署名部６０６は、全符号に対して電子署名を行う。電子署名の方法は、特に限定されず、文書フィンガープリント及びタイムスタンプ情報を用いる方法であってよく、例えば、非特許文献１、特許文献１等に開示されている方法であってもよい。
【００８７】
非特許文献４には、ＪＰＥＧの仕様が記載されている。この中で、図１１に示されるような符号形態を持つことのできるモードが存在する。以下、これらに関して説明する。
ＩＴＵ−Ｔ  Ｔ．８１勧告  アネックスＧには、プログレッシブＤＣＴベース符号化方式が述べられている。このプログレッシブには、以下の２種ある。
１．スペクトラムセレクション
２．サクセッシブアプロキシメーション
ここで、スペクトラムセレクションは、ＤＣＴの低域から順に符号化する方式である。サクセッシブアプロキシメーションは、ＤＣＴ係数のＭＳＢ（Most Significant Bit；最上位ビット）から順に符号化する方式である。
【００８８】
このため、画像符号化部６００は、変換係数の低域から順に符号化するプログレッシブ符号化を適用して、入力画像から符号を生成してもよく、変換係数の最上位ビットから順に符号化するプログレッシブ符号化を適用して、入力画像から符号を生成してもよい。
【００８９】
また、ＩＴＵ−Ｔ  Ｔ．８１のＦｉｇｕｒｅ１０に示されるように、ＪＰＥＧには、縮小画像から順に拡大するような符号化方式も用意されている。画像符号化部６００は、この方式を用いて、プログレッシブを行うことも可能である。
【００９０】
さらに、非特許文献５には、ＪＰＥＧ２０００について記載されている。ＩＴＵ−Ｔ  Ｔ．８００勧告に示されるように、ＪＰＥＧ２０００では、位置（Ｐ）、コンポーネント（Ｃ）、レイヤ（Ｌ）、解像度レベル（Ｒ）などを自由な順序で符号化することが可能である。ここで、レイヤは、画質に対応している。
ＩＴＵ−Ｔ  Ｔ．８００アネックスＢ．１２を参照するように、プログレッシブ順序には、以下に示される種類がある。
【００９１】
１．ＬＲＣＰプログレッション
２．ＲＬＣＰプログレッション
３．ＲＰＣＬプログレッション
４．ＰＣＲＬプログレッション
５．ＣＰＲＬプログレッション
【００９２】
本実施形態において、画像符号化部６００がＬＲＣＰプログレッションを用いる場合には、画質を順に上げるように、符号化が行われる。また、画像符号化部６００がＲＬＣＰプログレッション及びＲＰＣＬプログレッションを用いる場合には、解像度を順にあげるように、符号化が行われる。
なお、本実施形態は、ＪＰＥＧ及びＪＰＥＧ２０００に限定されず、画像を２つ以上の部分に分割し、そのうちの少なくとも１つのみを用いて視覚的に認識可能な画像を復号する符号化方式を適用すればよい。
【００９３】
図１２は、符号化プログラム６０による符号化処理（Ｓ３０）を示すフローチャートである。
図１２に示すように、ステップ３００（Ｓ３００）において、画像符号化部６００は、プログレッシブ可能な符号化方式を適用して、入力画像から出力符号を生成する。この出力符号には、１つ以上の部分符号が含まれる。画像符号化部６００は、生成された出力符号を、部分符号抽出部６０２及び全符号電子署名部６０６に対して出力する。
ステップ３０２（Ｓ３０２）において、部分符号抽出部６０２は、画像符号化部６００から入力された出力符号に含まれる部分符号のうち、符号領域１の部分符号（図１１）を抽出して、部分符号電子署名部６０４に対して出力する。
【００９４】
ステップ３０４（Ｓ３０４）において、部分符号電子署名部６０４は、部分符号抽出部６０２により抽出された部分符号に対して電子署名を行う。
ステップ３０６（Ｓ３０６）において、全符号電子署名部６０６は、画像符号化部６００から入力された出力符号（全符号）に対して電子署名を行う。
ここで、電子署名データは、画像符号化部６００により生成された出力符号データに含まれてもよい。
【００９５】
図１３は、本実施形態に係る復号化プログラム７０の機能構成を示す図である。
図１３に示すように、復号化プログラム７０は、符号抽出部７００、画像復号部７０２、電子署名検証部７０４及び制御部７０６を有する。ここで、符号抽出部７００は分離手段を構成し、画像復号部７０２は画像出力手段を構成し、電子署名検証部７０４は検出手段を構成する。
【００９６】
復号化プログラム７０において、制御部７０６は、符号抽出部７００、画像復号部７０２および電子署名検証部７０４を制御する。制御部７０６は、ユーザがＵＩ装置２６（図１）等を介して入力する復号対象画像を受け付けて、この復号対象画像に応じて、符号抽出部７００等を制御する。ここで、復号対象画像には、全符号が復号される全画像（高画質画像）、及び部分符号のみが復号される部分画像（低画質画像）が含まれる。また、制御部７０６は、改ざん痕が検知される必要がある場合には、全符号が復号されるように制御し、改ざん痕が検知される必要がない場合には、部分符号のみが復号されるように制御する。
【００９７】
復号対象画像が高画質画像である場合には、制御部７０６は、符号抽出部７００が全符号を抽出し、画像復号部７０２が全符号を復号するように制御する。また、制御部７０６は、電子署名検証部７０４が全符号と全符号電子署名の検証を行うように制御する。
復号対象画像が低画質画像である場合には、制御部７０６は、符号抽出部７００が部分符号のみを抽出し、画像復号部７０２が部分符号を復号するように制御する。また、制御部７０６は、電子署名検証部７０４が部分符号と部分符号電子署名の検証を行うように制御する。
【００９８】
符号抽出部７００は、制御部７０６の制御により、入力符号に含まれる複数の符号の少なくとも一部を抽出し、抽出された符号を画像復号部７０２及び電子署名検証部７０４に対してしゅつりょくする。より具体的には、符号抽出部７００は、全符号が復号される場合には、全符号を抽出し、部分符号が復号される場合には、部分符号のみを抽出する。
【００９９】
符号抽出部７００は、部分符号のみを抽出する場合には、全ての符号を抽出してバッファリングする必要はない。この場合、符号抽出部７００は、入力符号のヘッダ等に示されている符号量に基づいて部分符号を抽出する。より具体的には、符号抽出部７００は、既に入力された符号の量を計測し、部分符号(符号領域１)の終端に達した時点で、符号の入力を停止する。例えば、符号抽出部７００は、ＪＰＥＧ２０００の場合には、へっだを解析することにより、部分符号の符号量を取得してもよいし、ＪＰＥＧの場合には、コメント文中から符号量を取得してもよい。
【０１００】
画像復号部７０２は、制御部７０６の制御により、全符号が入力された場合には、全符号を復号して高画質画像を出力し、部分符号のみが入力された場合には、部分符号を復号して低画質画像を出力する。ここで、画像復号部７０２は、復号画像の解像度を順に上げるように画像を出力してもよいし、復号画像のＳＮ比を順に上げるように画像を出力してもよい。
【０１０１】
電子署名検証部７０４は、制御部７０６の制御により、全符号が入力された場合には、電子署名を検証て全符号の真正性を検証し、改ざん痕の有無を検証する。また、電子署名検証部７０４は、部分符号が入力された場合には、電子署名を検証して部分符号の真正性を検証する。
【０１０２】
図１４は、復号化プログラム７０による復号化処理（Ｓ４０）を示すフローチャートである。
図１４に示すように、ステップ４００（Ｓ４００）において、符号抽出部７００は、符号化装置２において符号化された入力符号を受け付け、入力符号を複数の部分符号に分離する。
【０１０３】
ステップ４０２（Ｓ４０２）において、制御部７０６は、高画質画像を復号するのか、又は低画質画像を復号するのかを、ＵＩ装置２６を介してユーザより受け付けて、いずれの画像が復号されるかを判定する。復号化プログラム７０は、復号対象画像が高画質画像である場合にはＳ４０４の処理に進み、復号対象画像が低画質画像である場合にはＳ４１０の処理に進む。
【０１０４】
高画質画像が復号される場合には、ステップ４０４（Ｓ４０４）において、制御部７０６は、符号抽出部７００が全符号を抽出するように制御する。符号抽出部７００は、入力符号から全符号を抽出して、画像復号部７０２及び電子署名検証部７０４に対して出力する。
ステップ４０６（Ｓ４０６）において、制御部７０６は、画像復号部７０２が全符号を復号するように制御する。画像復号部７０２は、全符号を復号して高画質画像を出力する。この高画質画像から、改ざん痕が検知されることができる。
ステップ４０８（Ｓ４０８）において、制御部７０６は、電子署名検証部７０４が全符号の真正性を検証するように制御する。電子署名検証部７０４は、全符号に基づいて全符号の真正性を検証する。ここで、改ざん痕があるか否かが検証される。
【０１０５】
低画質画像が復号される場合には、ステップ４１０（Ｓ４１０）において、制御部７０６は、符号抽出部７００が部分符号のみを抽出するように制御する。符号抽出部７００は、入力符号から部分符号のみ（例えば符号領域１）を抽出して、画像復号部７０２及び電子署名検証部７０４に対して出力する。
ステップ４１２（Ｓ４１２）において、制御部７０６は、画像復号部７０２が部分符号を復号するように制御する。画像復号部７０２は、部分符号を復号して低画質画像を出力する。部分符号の復号処理は、全符号の復号処理より、高速に行われることができる。
ステップ４１４（Ｓ４１４）において、制御部７０６は、電子署名検証部７０４が部分符号の真正性を検証するように制御する。電子署名検証部７０４は、部分符号に基づいて部分符号の真正性を検証する。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態に係る符号化装置２は、入力画像より低画質である画像を生成して、入力画像を複数の階層の画像に分割し、分割された画像それぞれに基づいて、プログレッシブ符号化を適用して符号を生成する。また、復号化装置３は、入力符号に含まれる複数の符号の少なくとも一部を抽出して、抽出された符号を復号して画像を出力する。
【０１０７】
これにより、入力画像は、写真あるいは文字などの見読性に問題ない程度に高圧縮されることができる。このため、データ量は小さくされることができ、復号時（即ち、ユーザが閲覧等するとき）に、処理が高速になされることができ、ユーザの負担が低減されることができる。
【０１０８】
さらに、符号化装置２は、改ざん痕が検知されうる程度の圧縮率で符号化することができる。このため、復号化装置３は、全符号を復号して高画質画像を出力し、これにより、高画質画像から改ざん痕の検知がなされることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明に係る符号化方法及び復号化方法が適応される符号化装置２及び復号化装置３のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に例示する図である。
【図２】本発明に係る符号化方法を実現し、本発明の第１の実施形態に係る符号化プログラム４０の機能構成を示す図である。
【図３】下地抽出部４００による下地抽出処理を説明する図である。
【図４】下地抽出部４００による下地抽出処理のバリエーションを例示する図である。
【図５】符号化プログラム４０による符号化処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る復号化方法を実現し、本発明の第１の実施形態に係る復号化プログラム５０の機能構成を示す図である。
【図７】復号化プログラム５０による復号化処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る符号化プログラム４２の機能構成を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る復号化プログラム５２の機能構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る符号化プログラム６０の機能構成を示す図である。
【図１１】プログレッシブ符号の構造を例示する図である。
【図１２】符号化プログラム６０による符号化処理（Ｓ３０）を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る復号化プログラム７０の機能構成を示す図である。
【図１４】復号化プログラム７０による復号化処理（Ｓ４０）を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１０】
２・・・符号化装置
２０・・・制御装置
２０２・・・ＣＰＵ
２０４・・・メモリ
２２・・・通信装置
２４・・・記憶装置
２６・・・ＵＩ装置
４０・・・符号化プログラム
４００・・・下地抽出部
４０２・・・下地画像符号化部
４０４・・・非下地画像符号化部
４０６・・・マスク画像符号化部
４０８・・・符号合成部
４１０・・・下地符号電子署名部
４１２・・・非下地符号電子署名部
４１４・・・出力符号電子署名部
４２・・・符号化プログラム
６０・・・符号化プログラム
６００・・・画像符号化部
６０２・・・部分符号抽出部
６０４・・・部分符号電子署名部
６０６・・・全符号電子署名部
３・・・復号化装置
５０・・・復号化プログラム
５００・・・符号分離部
５０２・・・下地画像復号部
５０４・・・非下地画像復号部
５０６・・・マスク画像復号部
５０８・・・画像合成部
５１０・・・下地符号電子署名検証部
５１２・・・非下地符号電子署名検証部
５１４・・・入力符号電子署名検証部
５１６・・・制御部
５２・・・復号化プログラム
７０・・・復号化プログラム
７００・・・符号抽出部
７０２・・・画像復号部
７０４・・・電子署名検証部
７０６・・・制御部
【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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