ピクセルブロックの再配置を介した映像スクランブル
視覚情報を符号化する方法およびシステムが記載されている。画像はｎ数のパターンに分割される。各パターンはマトリクス上にマッピングされる、すなわち、Ｘ軸およびＹ軸上に配置される。パターンはその後、例えば長方形といった、画像の元の形とは異なる新しい、ただし同数のパターンもしくは同じ面積を有する形に構成される。そして、ピクセルからなるパターンは新しい形に再配置され、新しいパターンに対応して再度マトリクスがマッピングされる。次に、元の暗号化された画像の情報を有するキーが作成される。暗号化されたビジュアルコンテンツまたは暗号化された画像を復号するために、プレーヤーは、キーもしくは暗号化されたビジュアルコンテンツを読み込み、キーによって提供された情報に基づいて、暗号化されたビジュアルコンテンツもしくは画像を復号する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルビジュアルコンテンツの画像処理、暗号化及び復号化の分野に関し、特に、ビジュアルコンテンツをファジー保護（fuzzy protection）することで、ビジュアルコンテンツへの不正アクセスを防止することに関する。また、本発明は画像処理分野において暗号・復号技術を適用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンターテインメント産業には、映画、ケーブルテレビ、スクリーンプレイなどがある。エンターテインメントの世界において、映画は主要の産業である。映画の製作には、莫大な費用、人の才能、そして多大なる努力を要する。映画またはスクリーンプレイを製作するうえで必要な極めて多くの人々の努力、費用、そして才能は、アクセス権のない人によって複製またはアクセスされると、最後に何ら利益を残さないことになってしまう。また、国益を考慮して極秘扱いされている機密画像や映像が含まれている場合もあり、強固なセキュリティーが必要とされている。したがって、このような重大な視覚情報を不正アクセスから保護するためには、デジタルビジュアルコンテンツを保護する方法およびシステムの確保が急務である。
【０００３】
現在、視覚情報の複製を阻止するために、様々な技術が用いられている。例として、ホスト画像に何らかの情報を挿入することで、著作権保護に役立てたり画像の認証を行なったりする画像の透かし加工が挙げられる。この挿入の仕組みにおいては、不可視性、ロバスト性、高度な情報コンテンツ、そして速くて信頼のおける検知など、いくつかの、しばしば矛盾する要件を満たす必要がある。
【０００４】
しかしながら、アクセス権のない人に対する、保護された視覚情報の閲覧の防止技術やシステムは、これまで存在していない。
【０００５】
そのため、アクセス権のない人に対する、重要かつ機密扱いを要する視覚情報の閲覧防止システム及び方法が強く求められている。
【０００６】
テレビでの暗号化は、「スクランブル」と称されることが多いが、通常、ケーブルまたは衛星テレビ放送などの有料テレビ放送へのアクセスを制限するために用いられる。有料テレビ放送は、加入者から収入を得ているが、時々この加入者が料金を支払わない場合がある。ケーブルまたは衛星ネットワーク内における著作権侵害の防止は、有料テレビ暗号化システムを開発するにあたっての主要要素の１つである。
【０００７】
当初のケーブル系有料テレビネットワークはセキュリティー対策を施していなかった。これにより、料金を支払うことなくネットワークに接続する人が現れるという問題が生じた。このことを受けて、これらの自己接続者を阻止するための方法がいくつか開発された。初期のケーブル有料テレビシステムは、いくつかの簡単な対策に基づいていた。この中で最も知られているのは、加入していない人からのチャンネル受信を効果的に阻止するチャンネルフィルタである。このフィルタは、加入に応じて設けられ、あるいは外される。しかしながら、ケーブルネットワークのチャンネル数が増えるにつれ、このフィルタに基づくアプローチは次第に実用的でなくなってきた。
【０００８】
この簡易なフィルタによる解決法が簡単に打破されるようになると、映像または音声に妨害信号を付加するなどといった他の方法が取られるようになった。技術が進歩すると同時に、アドレス可能なセットトップボックスが普及し、音声またはビデオのカット・アンド・ローテート（cut and rotate）によるデジタル暗号化（映像の線が特定の点で切断され、２つのパートがこの点で逆に並び替えられる）などの、より複雑なスクランブル技術が信号に適用されるようになった。
【０００９】
暗号化は、ケーブルテレビネットワーク用に衛星から配信された放送を保護するために用いられていた。ケーブル配信に用いられているシステムのいくつかは高価であった。直接家庭分配（ＤＴＨ）市場が拡大するに伴い、よりセキュリティレベルの低いシステムが用いられるようになった。これらのシステムの多く（例えばＯＡＫ Ｏｒｉｏｎ）は、映像の同期部分に影響を与えたり、映像信号を反転させたり、映像に妨害周波数を加えたりするなどといった、ケーブルテレビのスクランブルシステムの変形であった。そして、これらのアナログスクランブル技術は全て簡単に打破されている。
【００１０】
一般的に、光学ディスク（ＤＶＤやＶＣＤなど）などのメディアや、ＭＰＥＧ、ＡＶＩ、Ｒｅａｌ ＶｉｄｅｏやＱｕｉｃｋＴｉｍｅなどの、適当な形式のファイルからデジタル映像データを再生するために、メディアプレーヤーの一種であるビデオプレーヤーを用いることができる。多くのビデオプレーヤーは、デジタル音声の再生もサポートしており、このことでコンテンツの不正アクセスが可能となってしまう。したがって、これらの保護を行なうために暗号化技術が用いられる。現代において、デジタルコンテンツの保護は暗号法の研究に依存している。暗号法は、数学およびコンピュータサイエンスの両方の要素を含み、情報理論、コンピュータセキュリティ、また工学技術と密接に関連していると考えられている。
【００１１】
したがって、デジタルコンテンツを不正アクセスから保護しアクセスできないようにするべく、デジタルコンテンツを暗号化するシステムおよび方法が求められている。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、上記の目的および利点を達成するために、ビジュアルコンテンツ、すなわち静止画または動画を暗号化し、アクセス権のない人がビジュアルコンテンツにアクセスするのを禁止する。
【００１３】
好適に、本発明は、均一な大きさのピクセルパターンの位置を変えることで、視覚情報を隠す効果または暗号化する効果を得られる。
【００１４】
上述の目的または優れた点は、以下に示す記載によって十分理解されるであろう。また、本発明の権利範囲は、上述の目的または優れた点に制限されるものではない。
【００１５】
本発明によれば、画像は、ｎ個のａ×ｂピクセルを有するパターンに分割される。ａ×ｂピクセルを有するｎ個のパターンは、マトリックス上にマッピング、すなわち、Ｘ軸及びＹ軸に配される。次に、ｎ個のパターンは、例えば長方形など、画像の元の形とは異なる新しい、しかし同数のパターンまたは同領域を有する形に配列される。ピクセルパターンは新しい形に位置を変え、新しいパターン構成に合わせてマトリックスが再びマッピングされる。そして、元の暗号化された情報を有するキーが作成され、静止画または動画ファイルと共に記憶される。
【００１６】
暗号化されたビジュアルコンテンツまたは暗号化された画像を復号するには、プレーヤーがキーもしくは暗号化されたビジュアルコンテンツを読み取り、キーによって提供された情報を用いて、暗号化されたビジュアルコンテンツ又は画像を復号する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
詳細な説明は添付図面に基づいて説明されている。図面において、参照符号の左端の桁は、その参照符号が最初に描かれている図面を示している。同様の特徴や部材を示すものは、図面を通して同一の数字が用いられている。
【図１】ソフトウェアを組み込むことを想定したハードウェアを示す図である。
【図２】正距円筒画像を示す図である。
【図３】ファジーコデック（FUZZY codec）を通るデータストリームを示す概略図である。
【図４ａ】ファジーエンコーダ（fuzzy encoder）を介する符号化プロセスを示す図であり、
【図４ｂ】ファジーデコーダ（fuzzy decoder）を介する復号化プロセスを示す図である。
【図５ａ】１つのユーザ群との構成を示す図である。
【図５ｂ】複数のユーザ群との構成を示す図である。
【図６ａ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図６ｂ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図６ｃ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図６ｄ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図６ｅ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図７】暗号化モジュールの詳細を示す図である。
【図８】反転暗号化モジュールの詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、デジタル視覚情報を保護するための方法およびシステムを説明する。発明の詳細な説明の項においてなされた、システム及び方法の具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神および次に記載する請求の範囲内において、種々変更して実施することができるものである。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００１９】
本発明のコーダー部分は、独立したアプリケーションであってもよく、または既存のエクスポートツールと一体化されていてもよい。しかしながら、本発明のデコーダ部分は、既存のアプリケーション、つまりエンドユーザにビジュアルコンテンツを送り、それを表示する、ビデオもしくはマルチメディアプレーヤーと一体化されなければならない。
【００２０】
実施の形態において、正距円筒画像もしくは映像は、１６×１６ピクセルの均一なパターンに分割され、次に本発明に記載の方法によって、３２：１の比率を有する新しい構成に配置される。本方法の効果は、画像のパターンの再配置（reposition）や、さらに、例えば１６×１６ピクセルからなるパターンが、１６×１６ピクセルからなるパターン１００個ごとに変えられるといった、異なる構成でのパターンの再配置よって実現される。
【００２１】
図２は、３６０度にわたる水平情報及び１８０度にわたる垂直情報を有する正距円筒画像（ピクセルで表される）を示す画像である。この画像のアスペクト比は２：１である。すなわち、幅が高さより２倍長い。
【００２２】
図３では、ソースデータ６は、ファジーエンコーダ７を介して符号化される。そのファジーエンコーダ７は、マルチメディアファイルまたは映像ストリームを８に送信する。この映像ストリームは、情報を復号するファジーデコーダ９に送信され、さらに映像配信部１０へと送信される。
【００２３】
図４ａは符号化プロセスを図示している。ソースデータ２０は、映像ファイル、映像ストリーム、もしくは静止画であってもよい。このデータは、少なくとも、あらゆるＤｉｒｅｃｔＳｈｏｗフィルタ２５と同様のＡＰＩによって解読可能なマルチメディアファイルでなければならない。このソースデータは、解像度情報（画像面積単位）、圧縮タイプ、フレームスピード（ＦＰＳ単位）、そして色の深みで説明されている。この時点においてのサウンド情報は暗号化されておらず、ファジーエンコーダを介して処理されていない。元のサウンドデータ２６は工程２５から工程９０へ直接送信され、そこで符号化ファイルが書き込まれる。同期情報は、２５（９０と同じＡＰＩ）にて保管され、符号化データを書き込むために９０において用いられる。
【００２４】
ソースデータは、フレーム抽出読取部３０を介して、ファジーエンコーダに読み込まれる。これは、データの損失を防ぐべく、好ましいプロセスとしてはフレームごとにコンピュータ処理しなければならないからである。このモジュールでは、入力されるデータを読み込み、各フレームを一つずつ別々に抽出する。このプロセスは公知であり、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ２５と呼ばれる、マイクロソフト社のＡＰＩを介して処理される。各フレームは、変則的な圧縮を防ぐようにプログレッシブ形式でなければならない。
【００２５】
ＤｉｒｅｃｔＳｈｏｗは、映像再生などのマルチメディアタスクの処理を、フィルタと呼ばれる工程のセットに分割する。各フィルタはデータ処理の段階を表している。フィルタには、互いを接続する入出力ピンがいくつか設けられている。
【００２６】
３０で抽出されたフレームは、パターン読取部４０で分析され、ピクセルで表された画像全体が１６×１６ピクセルのパターンに変換される（ＡＶＩコンテナ形式およびＭＰＥＧ形式に用いられる既存の圧縮コデックによって固定されたマクロブロックサイズに適合するように変換される）。このパターン位置は、暗号化モジュール６０によって、新たな位置にスクランブルされるように記憶される。
【００２７】
暗号化モジュール６０は、４０にて抽出された各パターン用に新しい位置を提供するキーを生成する。キーは、公知で既存の多様な方法で生成されてよく、例えばＫｅｙｇｅｎが挙げられる。また、キーは、経験に基づく方法を用いて手動で作成されてもよい。暗号化キーは、符号化データ１００を再フォーマットするために、１４０において必要となる。暗号化キーは、エンコーダ装置にて作成され、あらゆるデータ送信用の既存の方法を用いてデコーダ装置に提供されてもよい。また、暗号化キーは電子装置としてのデコーダ内に埋め込まれていてもよい。言うまでもなく、セキュリティレベルを保つべく、キーは符号化データが送信される方法とは別の方法でデコーダに送信される必要がある。要求されるセキュリティレベルに応じて、暗号化キーもまた、公知の暗号化アルゴリズムを用いて暗号化されていてもよく、またはテキストファイルとして送信されてもよい。
【００２８】
最後の符号化データ１００は、ソースデータ２０と全く同数のパターン（マクロブロック）を有している。
【００２９】
４０にて取得したソースを用いて６０で作成されたキーを利用した新しいパターン位置に基づいて、フレーム全体がマクロブロックマルチプレクサ５０にて生成される。この工程が完了すると、フレームはフレーム書込部７０によって書き込まれ、複数フレームバッファ８０に記憶される。
【００３０】
複数フレームバッファ８０は、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ９０による最終圧縮アルゴリズムを算定する上で必要なフレームの数を記憶するように機能する。圧縮前に記憶されるフレームの数は、圧縮フィルタが必要とする圧縮キーフレームによって変動する。また、暗号化キーが各パターンの位置をどこで変えたかを、ファイルの位置に対応させて印付けすることも可能である。また、暗号化キーは、ファイルの始めのみに設定されていることもあり得るが、特定の周波数にて、既存のフレームと組み合わさって（interlaced）変化してもよい。
【００３１】
以上により、エンコーダ部分にて行なわれる暗号化プロセスが完了する。通常、エンコーダ部分は、デコーダ部分と同一の装置で行なわれることはない。１００における暗号化データがストリームデータであって、記録ファイルでなければ、この２つの要素を公知の方法で連結することもできる。
【００３２】
図４ｂは、復号化プロセスを示している。符号化データが再生されるために他の装置に送信もしくは記憶されている一方で、データは、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１１０にて処理される。
【００３３】
ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタは、パターン読取部１２０に直接接続されている。そのパターン読取部１２０は、全てのパターンが再配列されるマクロブロックデマルチプレクサ１３０のためのパターン情報を、反転暗号化モジュール１４０にインポートされた暗号化キーを用いてフォーマットする。前述のとおり、キーは、例えばＲＯＭデータとして容易に前記装置のハードに書き込まれる。この時点で、全てのパターンが元のソースデータ（圧縮した状態で）として再配列される。
【００３４】
再配列されたデータは、既存の機能を用いて復号データ１６０を生成する、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１５０に送信される。
【００３５】
この時点でのデータは、暗号化されていないデータにアクセス権のないユーザがアクセスすることを防止する別のフィルタを用いて、マルチメディアファイルとして保存することができない。
【００３６】
ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１１０は音声／映像情報を分割する。なぜなら、音声情報は、ファジーデコーダ部分を介して処理される必要がなく、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１５０の出力部分に直接送信されるからである。
【００３７】
ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１５０は、マルチメディアファイルの２つのコンポーネントを再び接続して同期させる。ここでは復号データ１６０と称されている映像部分は、表示装置の視覚情報を管理する映像配信部１７０に送られる。サウンド部分は、サウンド装置を管理するサウンド配信部１８０に送られる。
【００３８】
図５ａは、固有の暗号化キーが提供され用いられる場合を示している。プレーヤーアプリケーションを使用しているグループＡのエンドユーザ全員が、符号化プラットフォーム２００によって符号化された内容を使用・表示することができる。唯一の制限は、内容を表示することはできても、それを変更することができないことである。
【００３９】
図５ｂは、複数のユーザー群が存在する場合を示している。
【００４０】
各キーは、暗号化される内容、および、それを表示するエンドユーザに割り当てられなければならない。
【００４１】
各キーは、同一の符号化プラットフォーム２００にて作成・暗号化することができ、もしくは複数の符号化プラットフォームにおいて符号化・使用することができる。
【００４２】
例えば、異なるユーザのグループがＮグループあるとする。各グループは、異なる暗号化キーを有している。キーＡはグループＡに対応し、キーＢはグループＢに対応し、キーＮはグループＮに対応する。異なるキーや異なるグループの間での制限はない。
【００４３】
よくある例では、グループＡは、キーＡによって暗号化されたメディアにだけアクセスでき、グループＢは、キーＢによって暗号化されたメディアにだけアクセスできる、といった状態である。
【００４４】
図６ａ〜６ｅは、単なる例として挙げられている。この例では、ソースデータが既に抽出され、１０２４ピクセル幅および５１２ピクセル高さの大きさを有するプログレッシブスキャン形式の正距円筒フレームであると考えられる。処理はループ状に一体化され、各フレームは圧縮される前に１つずつ処理される。
【００４５】
図６ａは、１０２４×５１２ピクセル、すなわち１６×１６ピクセルのパターンを２０４８有する、正距円筒画像を示している。このフレームは、フレーム抽出読取部３０によって抽出され得る典型的な画像を示している。
【００４６】
図６ｂは、パターン読取部４０において作動するパターン抽出機能を図示している。したがって、画像の長さは１６×１６ピクセルのパターンを６４備えており、幅は１６×１６ピクセルのパターンを３２つ備えている。
【００４７】
図６ｃは、Ｘ軸およびＹ軸上における各パターンの位置を示すマトリックスである。このように、１６×１６ピクセルの各パターンは、マトリックスによって、（Ｘ、Ｙ）の座標が与えられる。
【００４８】
図６ｄは、図６ｅおよび図７に示されている、暗号化プロセス３２０後の新しいマトリクスを示している。
【００４９】
図６ｅでは、同数のパターン収容能力を有する新しい形が作成されている。すなわち、本実施形態における新しい形は、元の暗号化されていない画像の形が有するパターン収容量と同じ数である２０４８パターン収容量を有する。パターンが再配置された新しい形は長方形であるが、パターンで覆われている面積は同一である。実施形態において、この新しい形は、２５６パターン分の長さを有し、８パターン分の幅を有する。したがって、長さに沿って並んでいるパターンの数と、幅に沿って並んでいるパターンの数との比率は、３２：１である。工程４では、パターンは長方形の新しい形に再配置され、ファジーアルゴリズム(fuzzy algorithm)を適用することで特定の順番で再配置されている。
【００５０】
図７は、図４ａに示されている、オリジナルマトリクス位置３００がパターン読取部４０を介してパターンに関する情報を受け取る、暗号化モジュール６０を詳細に図示している。集められた情報は、パターンの数及びそれらのマトリクス内における元の位置を示している。この情報は「マトリクス」と称される。これらのマトリクス変数は、パターン位置変更部３１０内でスクランブルされ、新マトリクス位置３２０に新しいマトリクスとして再構成される。可変位置がスクランブルされる方法は、符号化プロセスを管理するエンドユーザによって手動で管理可能である。また、適切にフォーマットされた後に、テキストファイルとしてインポートされてもよい。次に、新しいマトリクス位置情報は、キー作成部３３０およびマクロブロックマルチプレクサ５０に送信される。キー作成部３３０は、暗号化キーを、新マトリクス位置情報に基づいて、公知の既存方法で作成する。キーソースは、その後メタデータ暗号化キー６５として、後に再生装置で用いられるために保存される。
【００５１】
図８は、図４ｂの反転暗号化モジュール１４０を詳細に示している。キーデコーダ４００は、メタデータ暗号化キー６５を受け取り、フレーム内のパターン位置に関連する元のマトリクス情報を再作成する。パターン位置変更部４１０は、送信されてくるパターン位置をキーデコーダ情報と共にパターン読取部１２０から受け取る。これにより、オリジナルマトリクス位置４２０に元となるマトリクス位置が設けられる。この情報は、次にマクロブロックデマルチプレクサ１３０に送信され、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１５０で管理される元のフレームが作成される。なお、キー情報は、フレーム内のパターン位置に制限されない。
【００５２】
コデック（コーダ・デコーダ）システムは、以下の２つの別々の部分を組み合わせている。
（１）加工していない映像ファイル又はストリームを、暗号化キーを用いて符号化するコーダと、
（２）暗号化されたデータをオリジナル暗号化キー情報を用いて復号化し、元の形態に復元された映像ファイルを表示のために映像配信器に配信するデコーダ、である。
【００５３】
これら２つの個々の部分は、２つの別個のコンピュータまたはＣＰＵシステムにおいてそれぞれ作業が行なわれる、別々のプロセスである。
【００５４】
キーが固有のものである場合は、固有の情報にアクセス権を有する１ユーザ群のみに情報を提供することができる。
【００５５】
キーは、無期限のものであってもよく、あるいは期限が設定されていてもよい。例えば、メディアがペイパービュー方式の番組であった場合、限られた時間のみ、エンドユーザまたはエンドユーザ群が映像を再生できるようにキーを作成することが可能である。視覚化遅延（delay of visualisation）が切れた場合、エンドユーザはそれ以上そのコンテンツで遊ぶことができなくなり、プレーヤーアプリケーションは警告メッセージを表示することができる。
【００５６】
フレームソースデータの大きさは、幅及び高さにおいて１６ピクセルの倍数でなければならない。これは、この制限に当てはまる圧縮アルゴリズムを用いて符号化された映像のほとんどに当てはまる。
【００５７】
符号化データおよびソースデータは同量のピクセル、すなわち同量のパターンを有している。符号化データのアスペクト比パラメータは、ソースデータのものと同じであってもよいが、そうしなければならないわけではない。ソースデータにアクセスしたいユーザに対して作業をかなり複雑にしたい場合は、符号化データ（映像）のアスペクト比を変更する。形、ピクセル数、およびパターンは同一であるが（長方形）、幅及び高さの寸法が異なる。
【００５８】
平面形のアスペクト比は、長い寸法と短い寸法との比率である。これは、立体形の特徴的な２指標の寸法においても、特に最長及び最短「軸線」もしくは２寸法（長さおよび直径など）のみで説明される対称的な物体（棒など）において適用される。このような場合、アスペクト比は１未満の数値で評価される場合がある（例えば、非常に短いもしくは非常に長い棒が考えられる）。
【００５９】
本発明は、正距円筒画像や映像ファイル・ストリームの画像内容を保護するために好適に適用されるが、他の画像や映像コンテンツにおいても適用可能である。正距円筒フォーマットは、コンピューターグラフィックス産業において公知である。
【００６０】
エンコーダを介して処理される画像データは、圧縮されていない形式であることが好ましい。圧縮ファイルでも同様に作動するが、最終的に結果として得られるものは、エンターテインメント産業を含む様々な適応分野に求められている質を満たさなくなる。
【００６１】
通常、映像圧縮は、マクロブロックと呼ばれることが多い隣接するピクセルからなる四角形のグループにおいて動作する。
【００６２】
データは１つまたは複数の静止画、もしくは１つまたは複数の映像ファイルであってよい。処理された最終のファイル、もしくはエンコーダからエクスポートされたファイルは、その後デコーダに直接２つの形式で記憶もしくはストリームすることができる。
【００６３】
標準的な映像圧縮を用いたオリジナル映像ファイルとして、ＡＶＩコンテナ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）形式もしくは新しいＭＰＥＧ−４形式が、あらゆる種類の圧縮ファイルを可能とする。この場合、暗号化キーはメタデータとして別に処理され送信される（デコーダに直接埋め込まれない場合）。
【００６４】
メタデータファイルは、映像及びデータを含む。メタデータは、データの解読、使用、及び管理を容易にするために用いられる。効果的にデータ管理を行なうのに必要なメタデータは、データの種類や使用の状況によって異なる。データがコンピュータファイルのコンテンツである情報システムの状況において、単一のデータアイテムに関する典型的なメタデータは、フィールド名およびその長さを含む。
【００６５】
映像の各フレームは、低いレベルにおいてフレームごとに処理されなければならず、画像は２４ビット、３２ビット、もしくはインデックスカラーにおけるプログレッシブスキャン形式（インターレースされない）でなければならない。
【００６６】
本発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、種々変更して実施することができるものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明はデジタルビジュアルコンテンツの画像処理、暗号化及び復号化の分野に関し、特に、ビジュアルコンテンツをファジー保護（fuzzy protection）することで、ビジュアルコンテンツへの不正アクセスを防止することに関する。また、本発明は画像処理分野において暗号・復号技術を適用することに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンターテインメント産業には、映画、ケーブルテレビ、スクリーンプレイなどがある。エンターテインメントの世界において、映画は主要の産業である。映画の製作には、莫大な費用、人の才能、そして多大なる努力を要する。映画またはスクリーンプレイを製作するうえで必要な極めて多くの人々の努力、費用、そして才能は、アクセス権のない人によって複製またはアクセスされると、最後に何ら利益を残さないことになってしまう。また、国益を考慮して極秘扱いされている機密画像や映像が含まれている場合もあり、強固なセキュリティーが必要とされている。したがって、このような重大な視覚情報を不正アクセスから保護するためには、デジタルビジュアルコンテンツを保護する方法およびシステムの確保が急務である。
【０００３】
現在、視覚情報の複製を阻止するために、様々な技術が用いられている。例として、ホスト画像に何らかの情報を挿入することで、著作権保護に役立てたり画像の認証を行なったりする画像の透かし加工が挙げられる。この挿入の仕組みにおいては、不可視性、ロバスト性、高度な情報コンテンツ、そして速くて信頼のおける検知など、いくつかの、しばしば矛盾する要件を満たす必要がある。
【０００４】
しかしながら、アクセス権のない人に対する、保護された視覚情報の閲覧の防止技術やシステムは、これまで存在していない。
【０００５】
そのため、アクセス権のない人に対する、重要かつ機密扱いを要する視覚情報の閲覧防止システム及び方法が強く求められている。
【０００６】
テレビでの暗号化は、「スクランブル」と称されることが多いが、通常、ケーブルまたは衛星テレビ放送などの有料テレビ放送へのアクセスを制限するために用いられる。有料テレビ放送は、加入者から収入を得ているが、時々この加入者が料金を支払わない場合がある。ケーブルまたは衛星ネットワーク内における著作権侵害の防止は、有料テレビ暗号化システムを開発するにあたっての主要要素の１つである。
【０００７】
当初のケーブル系有料テレビネットワークはセキュリティー対策を施していなかった。これにより、料金を支払うことなくネットワークに接続する人が現れるという問題が生じた。このことを受けて、これらの自己接続者を阻止するための方法がいくつか開発された。初期のケーブル有料テレビシステムは、いくつかの簡単な対策に基づいていた。この中で最も知られているのは、加入していない人からのチャンネル受信を効果的に阻止するチャンネルフィルタである。このフィルタは、加入に応じて設けられ、あるいは外される。しかしながら、ケーブルネットワークのチャンネル数が増えるにつれ、このフィルタに基づくアプローチは次第に実用的でなくなってきた。
【０００８】
この簡易なフィルタによる解決法が簡単に打破されるようになると、映像または音声に妨害信号を付加するなどといった他の方法が取られるようになった。技術が進歩すると同時に、アドレス可能なセットトップボックスが普及し、音声またはビデオのカット・アンド・ローテート（cut and rotate）によるデジタル暗号化（映像の線が特定の点で切断され、２つのパートがこの点で逆に並び替えられる）などの、より複雑なスクランブル技術が信号に適用されるようになった。
【０００９】
暗号化は、ケーブルテレビネットワーク用に衛星から配信された放送を保護するために用いられていた。ケーブル配信に用いられているシステムのいくつかは高価であった。直接家庭分配（ＤＴＨ）市場が拡大するに伴い、よりセキュリティレベルの低いシステムが用いられるようになった。これらのシステムの多く（例えばＯＡＫ Ｏｒｉｏｎ）は、映像の同期部分に影響を与えたり、映像信号を反転させたり、映像に妨害周波数を加えたりするなどといった、ケーブルテレビのスクランブルシステムの変形であった。そして、これらのアナログスクランブル技術は全て簡単に打破されている。
【００１０】
一般的に、光学ディスク（ＤＶＤやＶＣＤなど）などのメディアや、ＭＰＥＧ、ＡＶＩ、Ｒｅａｌ ＶｉｄｅｏやＱｕｉｃｋＴｉｍｅなどの、適当な形式のファイルからデジタル映像データを再生するために、メディアプレーヤーの一種であるビデオプレーヤーを用いることができる。多くのビデオプレーヤーは、デジタル音声の再生もサポートしており、このことでコンテンツの不正アクセスが可能となってしまう。したがって、これらの保護を行なうために暗号化技術が用いられる。現代において、デジタルコンテンツの保護は暗号法の研究に依存している。暗号法は、数学およびコンピュータサイエンスの両方の要素を含み、情報理論、コンピュータセキュリティ、また工学技術と密接に関連していると考えられている。
【００１１】
したがって、デジタルコンテンツを不正アクセスから保護しアクセスできないようにするべく、デジタルコンテンツを暗号化するシステムおよび方法が求められている。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は、上記の目的および利点を達成するために、ビジュアルコンテンツ、すなわち静止画または動画を暗号化し、アクセス権のない人がビジュアルコンテンツにアクセスするのを禁止する。
【００１３】
好適に、本発明は、均一な大きさのピクセルパターンの位置を変えることで、視覚情報を隠す効果または暗号化する効果を得られる。
【００１４】
上述の目的または優れた点は、以下に示す記載によって十分理解されるであろう。また、本発明の権利範囲は、上述の目的または優れた点に制限されるものではない。
【００１５】
本発明によれば、画像は、ｎ個のａ×ｂピクセルを有するパターンに分割される。ａ×ｂピクセルを有するｎ個のパターンは、マトリックス上にマッピング、すなわち、Ｘ軸及びＹ軸に配される。次に、ｎ個のパターンは、例えば長方形など、画像の元の形とは異なる新しい、しかし同数のパターンまたは同領域を有する形に配列される。ピクセルパターンは新しい形に位置を変え、新しいパターン構成に合わせてマトリックスが再びマッピングされる。そして、元の暗号化された情報を有するキーが作成され、静止画または動画ファイルと共に記憶される。
【００１６】
暗号化されたビジュアルコンテンツまたは暗号化された画像を復号するには、プレーヤーがキーもしくは暗号化されたビジュアルコンテンツを読み取り、キーによって提供された情報を用いて、暗号化されたビジュアルコンテンツ又は画像を復号する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
詳細な説明は添付図面に基づいて説明されている。図面において、参照符号の左端の桁は、その参照符号が最初に描かれている図面を示している。同様の特徴や部材を示すものは、図面を通して同一の数字が用いられている。
【図１】ソフトウェアを組み込むことを想定したハードウェアを示す図である。
【図２】正距円筒画像を示す図である。
【図３】ファジーコデック（FUZZY codec）を通るデータストリームを示す概略図である。
【図４ａ】ファジーエンコーダ（fuzzy encoder）を介する符号化プロセスを示す図であり、
【図４ｂ】ファジーデコーダ（fuzzy decoder）を介する復号化プロセスを示す図である。
【図５ａ】１つのユーザ群との構成を示す図である。
【図５ｂ】複数のユーザ群との構成を示す図である。
【図６ａ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図６ｂ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図６ｃ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図６ｄ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図６ｅ】暗号化キーが作成される方法を図式する図である。
【図７】暗号化モジュールの詳細を示す図である。
【図８】反転暗号化モジュールの詳細を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、デジタル視覚情報を保護するための方法およびシステムを説明する。発明の詳細な説明の項においてなされた、システム及び方法の具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神および次に記載する請求の範囲内において、種々変更して実施することができるものである。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００１９】
本発明のコーダー部分は、独立したアプリケーションであってもよく、または既存のエクスポートツールと一体化されていてもよい。しかしながら、本発明のデコーダ部分は、既存のアプリケーション、つまりエンドユーザにビジュアルコンテンツを送り、それを表示する、ビデオもしくはマルチメディアプレーヤーと一体化されなければならない。
【００２０】
実施の形態において、正距円筒画像もしくは映像は、１６×１６ピクセルの均一なパターンに分割され、次に本発明に記載の方法によって、３２：１の比率を有する新しい構成に配置される。本方法の効果は、画像のパターンの再配置（reposition）や、さらに、例えば１６×１６ピクセルからなるパターンが、１６×１６ピクセルからなるパターン１００個ごとに変えられるといった、異なる構成でのパターンの再配置よって実現される。
【００２１】
図２は、３６０度にわたる水平情報及び１８０度にわたる垂直情報を有する正距円筒画像（ピクセルで表される）を示す画像である。この画像のアスペクト比は２：１である。すなわち、幅が高さより２倍長い。
【００２２】
図３では、ソースデータ６は、ファジーエンコーダ７を介して符号化される。そのファジーエンコーダ７は、マルチメディアファイルまたは映像ストリームを８に送信する。この映像ストリームは、情報を復号するファジーデコーダ９に送信され、さらに映像配信部１０へと送信される。
【００２３】
図４ａは符号化プロセスを図示している。ソースデータ２０は、映像ファイル、映像ストリーム、もしくは静止画であってもよい。このデータは、少なくとも、あらゆるＤｉｒｅｃｔＳｈｏｗフィルタ２５と同様のＡＰＩによって解読可能なマルチメディアファイルでなければならない。このソースデータは、解像度情報（画像面積単位）、圧縮タイプ、フレームスピード（ＦＰＳ単位）、そして色の深みで説明されている。この時点においてのサウンド情報は暗号化されておらず、ファジーエンコーダを介して処理されていない。元のサウンドデータ２６は工程２５から工程９０へ直接送信され、そこで符号化ファイルが書き込まれる。同期情報は、２５（９０と同じＡＰＩ）にて保管され、符号化データを書き込むために９０において用いられる。
【００２４】
ソースデータは、フレーム抽出読取部３０を介して、ファジーエンコーダに読み込まれる。これは、データの損失を防ぐべく、好ましいプロセスとしてはフレームごとにコンピュータ処理しなければならないからである。このモジュールでは、入力されるデータを読み込み、各フレームを一つずつ別々に抽出する。このプロセスは公知であり、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ２５と呼ばれる、マイクロソフト社のＡＰＩを介して処理される。各フレームは、変則的な圧縮を防ぐようにプログレッシブ形式でなければならない。
【００２５】
ＤｉｒｅｃｔＳｈｏｗは、映像再生などのマルチメディアタスクの処理を、フィルタと呼ばれる工程のセットに分割する。各フィルタはデータ処理の段階を表している。フィルタには、互いを接続する入出力ピンがいくつか設けられている。
【００２６】
３０で抽出されたフレームは、パターン読取部４０で分析され、ピクセルで表された画像全体が１６×１６ピクセルのパターンに変換される（ＡＶＩコンテナ形式およびＭＰＥＧ形式に用いられる既存の圧縮コデックによって固定されたマクロブロックサイズに適合するように変換される）。このパターン位置は、暗号化モジュール６０によって、新たな位置にスクランブルされるように記憶される。
【００２７】
暗号化モジュール６０は、４０にて抽出された各パターン用に新しい位置を提供するキーを生成する。キーは、公知で既存の多様な方法で生成されてよく、例えばＫｅｙｇｅｎが挙げられる。また、キーは、経験に基づく方法を用いて手動で作成されてもよい。暗号化キーは、符号化データ１００を再フォーマットするために、１４０において必要となる。暗号化キーは、エンコーダ装置にて作成され、あらゆるデータ送信用の既存の方法を用いてデコーダ装置に提供されてもよい。また、暗号化キーは電子装置としてのデコーダ内に埋め込まれていてもよい。言うまでもなく、セキュリティレベルを保つべく、キーは符号化データが送信される方法とは別の方法でデコーダに送信される必要がある。要求されるセキュリティレベルに応じて、暗号化キーもまた、公知の暗号化アルゴリズムを用いて暗号化されていてもよく、またはテキストファイルとして送信されてもよい。
【００２８】
最後の符号化データ１００は、ソースデータ２０と全く同数のパターン（マクロブロック）を有している。
【００２９】
４０にて取得したソースを用いて６０で作成されたキーを利用した新しいパターン位置に基づいて、フレーム全体がマクロブロックマルチプレクサ５０にて生成される。この工程が完了すると、フレームはフレーム書込部７０によって書き込まれ、複数フレームバッファ８０に記憶される。
【００３０】
複数フレームバッファ８０は、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ９０による最終圧縮アルゴリズムを算定する上で必要なフレームの数を記憶するように機能する。圧縮前に記憶されるフレームの数は、圧縮フィルタが必要とする圧縮キーフレームによって変動する。また、暗号化キーが各パターンの位置をどこで変えたかを、ファイルの位置に対応させて印付けすることも可能である。また、暗号化キーは、ファイルの始めのみに設定されていることもあり得るが、特定の周波数にて、既存のフレームと組み合わさって（interlaced）変化してもよい。
【００３１】
以上により、エンコーダ部分にて行なわれる暗号化プロセスが完了する。通常、エンコーダ部分は、デコーダ部分と同一の装置で行なわれることはない。１００における暗号化データがストリームデータであって、記録ファイルでなければ、この２つの要素を公知の方法で連結することもできる。
【００３２】
図４ｂは、復号化プロセスを示している。符号化データが再生されるために他の装置に送信もしくは記憶されている一方で、データは、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１１０にて処理される。
【００３３】
ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタは、パターン読取部１２０に直接接続されている。そのパターン読取部１２０は、全てのパターンが再配列されるマクロブロックデマルチプレクサ１３０のためのパターン情報を、反転暗号化モジュール１４０にインポートされた暗号化キーを用いてフォーマットする。前述のとおり、キーは、例えばＲＯＭデータとして容易に前記装置のハードに書き込まれる。この時点で、全てのパターンが元のソースデータ（圧縮した状態で）として再配列される。
【００３４】
再配列されたデータは、既存の機能を用いて復号データ１６０を生成する、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１５０に送信される。
【００３５】
この時点でのデータは、暗号化されていないデータにアクセス権のないユーザがアクセスすることを防止する別のフィルタを用いて、マルチメディアファイルとして保存することができない。
【００３６】
ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１１０は音声／映像情報を分割する。なぜなら、音声情報は、ファジーデコーダ部分を介して処理される必要がなく、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１５０の出力部分に直接送信されるからである。
【００３７】
ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１５０は、マルチメディアファイルの２つのコンポーネントを再び接続して同期させる。ここでは復号データ１６０と称されている映像部分は、表示装置の視覚情報を管理する映像配信部１７０に送られる。サウンド部分は、サウンド装置を管理するサウンド配信部１８０に送られる。
【００３８】
図５ａは、固有の暗号化キーが提供され用いられる場合を示している。プレーヤーアプリケーションを使用しているグループＡのエンドユーザ全員が、符号化プラットフォーム２００によって符号化された内容を使用・表示することができる。唯一の制限は、内容を表示することはできても、それを変更することができないことである。
【００３９】
図５ｂは、複数のユーザー群が存在する場合を示している。
【００４０】
各キーは、暗号化される内容、および、それを表示するエンドユーザに割り当てられなければならない。
【００４１】
各キーは、同一の符号化プラットフォーム２００にて作成・暗号化することができ、もしくは複数の符号化プラットフォームにおいて符号化・使用することができる。
【００４２】
例えば、異なるユーザのグループがＮグループあるとする。各グループは、異なる暗号化キーを有している。キーＡはグループＡに対応し、キーＢはグループＢに対応し、キーＮはグループＮに対応する。異なるキーや異なるグループの間での制限はない。
【００４３】
よくある例では、グループＡは、キーＡによって暗号化されたメディアにだけアクセスでき、グループＢは、キーＢによって暗号化されたメディアにだけアクセスできる、といった状態である。
【００４４】
図６ａ〜６ｅは、単なる例として挙げられている。この例では、ソースデータが既に抽出され、１０２４ピクセル幅および５１２ピクセル高さの大きさを有するプログレッシブスキャン形式の正距円筒フレームであると考えられる。処理はループ状に一体化され、各フレームは圧縮される前に１つずつ処理される。
【００４５】
図６ａは、１０２４×５１２ピクセル、すなわち１６×１６ピクセルのパターンを２０４８有する、正距円筒画像を示している。このフレームは、フレーム抽出読取部３０によって抽出され得る典型的な画像を示している。
【００４６】
図６ｂは、パターン読取部４０において作動するパターン抽出機能を図示している。したがって、画像の長さは１６×１６ピクセルのパターンを６４備えており、幅は１６×１６ピクセルのパターンを３２つ備えている。
【００４７】
図６ｃは、Ｘ軸およびＹ軸上における各パターンの位置を示すマトリックスである。このように、１６×１６ピクセルの各パターンは、マトリックスによって、（Ｘ、Ｙ）の座標が与えられる。
【００４８】
図６ｄは、図６ｅおよび図７に示されている、暗号化プロセス３２０後の新しいマトリクスを示している。
【００４９】
図６ｅでは、同数のパターン収容能力を有する新しい形が作成されている。すなわち、本実施形態における新しい形は、元の暗号化されていない画像の形が有するパターン収容量と同じ数である２０４８パターン収容量を有する。パターンが再配置された新しい形は長方形であるが、パターンで覆われている面積は同一である。実施形態において、この新しい形は、２５６パターン分の長さを有し、８パターン分の幅を有する。したがって、長さに沿って並んでいるパターンの数と、幅に沿って並んでいるパターンの数との比率は、３２：１である。工程４では、パターンは長方形の新しい形に再配置され、ファジーアルゴリズム(fuzzy algorithm)を適用することで特定の順番で再配置されている。
【００５０】
図７は、図４ａに示されている、オリジナルマトリクス位置３００がパターン読取部４０を介してパターンに関する情報を受け取る、暗号化モジュール６０を詳細に図示している。集められた情報は、パターンの数及びそれらのマトリクス内における元の位置を示している。この情報は「マトリクス」と称される。これらのマトリクス変数は、パターン位置変更部３１０内でスクランブルされ、新マトリクス位置３２０に新しいマトリクスとして再構成される。可変位置がスクランブルされる方法は、符号化プロセスを管理するエンドユーザによって手動で管理可能である。また、適切にフォーマットされた後に、テキストファイルとしてインポートされてもよい。次に、新しいマトリクス位置情報は、キー作成部３３０およびマクロブロックマルチプレクサ５０に送信される。キー作成部３３０は、暗号化キーを、新マトリクス位置情報に基づいて、公知の既存方法で作成する。キーソースは、その後メタデータ暗号化キー６５として、後に再生装置で用いられるために保存される。
【００５１】
図８は、図４ｂの反転暗号化モジュール１４０を詳細に示している。キーデコーダ４００は、メタデータ暗号化キー６５を受け取り、フレーム内のパターン位置に関連する元のマトリクス情報を再作成する。パターン位置変更部４１０は、送信されてくるパターン位置をキーデコーダ情報と共にパターン読取部１２０から受け取る。これにより、オリジナルマトリクス位置４２０に元となるマトリクス位置が設けられる。この情報は、次にマクロブロックデマルチプレクサ１３０に送信され、ＤＩＲＥＣＴＳＨＯＷフィルタ１５０で管理される元のフレームが作成される。なお、キー情報は、フレーム内のパターン位置に制限されない。
【００５２】
コデック（コーダ・デコーダ）システムは、以下の２つの別々の部分を組み合わせている。
（１）加工していない映像ファイル又はストリームを、暗号化キーを用いて符号化するコーダと、
（２）暗号化されたデータをオリジナル暗号化キー情報を用いて復号化し、元の形態に復元された映像ファイルを表示のために映像配信器に配信するデコーダ、である。
【００５３】
これら２つの個々の部分は、２つの別個のコンピュータまたはＣＰＵシステムにおいてそれぞれ作業が行なわれる、別々のプロセスである。
【００５４】
キーが固有のものである場合は、固有の情報にアクセス権を有する１ユーザ群のみに情報を提供することができる。
【００５５】
キーは、無期限のものであってもよく、あるいは期限が設定されていてもよい。例えば、メディアがペイパービュー方式の番組であった場合、限られた時間のみ、エンドユーザまたはエンドユーザ群が映像を再生できるようにキーを作成することが可能である。視覚化遅延（delay of visualisation）が切れた場合、エンドユーザはそれ以上そのコンテンツで遊ぶことができなくなり、プレーヤーアプリケーションは警告メッセージを表示することができる。
【００５６】
フレームソースデータの大きさは、幅及び高さにおいて１６ピクセルの倍数でなければならない。これは、この制限に当てはまる圧縮アルゴリズムを用いて符号化された映像のほとんどに当てはまる。
【００５７】
符号化データおよびソースデータは同量のピクセル、すなわち同量のパターンを有している。符号化データのアスペクト比パラメータは、ソースデータのものと同じであってもよいが、そうしなければならないわけではない。ソースデータにアクセスしたいユーザに対して作業をかなり複雑にしたい場合は、符号化データ（映像）のアスペクト比を変更する。形、ピクセル数、およびパターンは同一であるが（長方形）、幅及び高さの寸法が異なる。
【００５８】
平面形のアスペクト比は、長い寸法と短い寸法との比率である。これは、立体形の特徴的な２指標の寸法においても、特に最長及び最短「軸線」もしくは２寸法（長さおよび直径など）のみで説明される対称的な物体（棒など）において適用される。このような場合、アスペクト比は１未満の数値で評価される場合がある（例えば、非常に短いもしくは非常に長い棒が考えられる）。
【００５９】
本発明は、正距円筒画像や映像ファイル・ストリームの画像内容を保護するために好適に適用されるが、他の画像や映像コンテンツにおいても適用可能である。正距円筒フォーマットは、コンピューターグラフィックス産業において公知である。
【００６０】
エンコーダを介して処理される画像データは、圧縮されていない形式であることが好ましい。圧縮ファイルでも同様に作動するが、最終的に結果として得られるものは、エンターテインメント産業を含む様々な適応分野に求められている質を満たさなくなる。
【００６１】
通常、映像圧縮は、マクロブロックと呼ばれることが多い隣接するピクセルからなる四角形のグループにおいて動作する。
【００６２】
データは１つまたは複数の静止画、もしくは１つまたは複数の映像ファイルであってよい。処理された最終のファイル、もしくはエンコーダからエクスポートされたファイルは、その後デコーダに直接２つの形式で記憶もしくはストリームすることができる。
【００６３】
標準的な映像圧縮を用いたオリジナル映像ファイルとして、ＡＶＩコンテナ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ）形式もしくは新しいＭＰＥＧ−４形式が、あらゆる種類の圧縮ファイルを可能とする。この場合、暗号化キーはメタデータとして別に処理され送信される（デコーダに直接埋め込まれない場合）。
【００６４】
メタデータファイルは、映像及びデータを含む。メタデータは、データの解読、使用、及び管理を容易にするために用いられる。効果的にデータ管理を行なうのに必要なメタデータは、データの種類や使用の状況によって異なる。データがコンピュータファイルのコンテンツである情報システムの状況において、単一のデータアイテムに関する典型的なメタデータは、フィールド名およびその長さを含む。
【００６５】
映像の各フレームは、低いレベルにおいてフレームごとに処理されなければならず、画像は２４ビット、３２ビット、もしくはインデックスカラーにおけるプログレッシブスキャン形式（インターレースされない）でなければならない。
【００６６】
本発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、種々変更して実施することができるものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視覚情報を符号化する方法であって、
上記視覚情報を、マトリクス上で所定の数のパターンに分割する分割工程と、
上記マトリクス上における上記パターンのそれぞれの位置を決定する決定工程と、
ファジーアルゴリズムを用いて、上記マトリクス上の上記パターンを所定の形に再配列する再配列工程と、
暗号化キーを作成する作成工程と、を含み、
上記所定の形の面積は、元となる上記視覚情報の面積と同じであることを特徴とする視覚情報を符号化する方法。
【請求項２】
上記視覚情報は、音声情報を含むマルチメディアデータから、その音声を、符号化することなくフィルタリングして送信することにより、フレームごとに抽出されたものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記フレームはそれぞれ、変則的に圧縮されることを防ぐためにプログレッシブ形式であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
視覚情報を符号化する装置であって、
入力情報を処理するフィルタリング手段（２５）と、
フィルタリング手段と連結した、フレームごとに上記視覚情報から情報を抽出し処理する画像処理手段と、
抽出された上記フレームをそれぞれ、所定のパターン形式に記憶して変換するパターン読取部（４０）と、
上記画像処理手段と連結した、対称性を有する暗号化キーを作成し、かつ、上記パターンを新しい位置に再配列する暗号化手段（６０）と、を備え、
上記画像処理は、上記暗号化キーを用いて符号化された情報を生成することを特徴とする視覚情報を符号化する装置。
【請求項５】
上記画像処理手段は、さらに、
作成された上記新しい位置を用いてフレーム全体を作成し、
最終的な圧縮に必要な所定数の作成されたフレームを記憶して書き込み、
符号化情報を得るために上記視覚情報を暗号化することを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項６】
上記視覚情報（２０）は、映像ファイルもしくは映像ストリームであることを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項７】
上記視覚情報（２０）は、静止画であることを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項８】
上記視覚情報（２０）は、上記フィルタリング手段（２５）と同様のＡＰＩによって少なくとも解読可能であるマルチメディアファイルであることを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項９】
上記パターン形式は、ＡＶＩコンテナ形式およびＭＰＥＧ形式もしくはその他のあらゆる映像形式とともに使用される既存の圧縮コデックによって調整されたマクロブロックのサイズに適合することを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１０】
上記暗号化モジュール（６０）は、上記パターン読取部（４０）にて抽出された各パターンに新たな位置を与える対称性を有する暗号化キー（６５）を作成することを特徴とする請求項６に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１１】
上記暗号化キー（６５）を上記デコーダ装置に送信する前に暗号化することを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１２】
上記暗号化キー（６５）を電子装置としての上記デコーダ装置に埋め込むことを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１３】
上記暗号化キー（６５）をＲＯＭデータに記憶することを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１４】
上記符号化情報（１００）は、上記視覚情報（２０）と全く同数のパターンを有することを特徴とする請求項６に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１５】
上記フィルタリング手段（２５）は、上記入力情報から音声情報を取り除くことを特徴とする請求項６に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１６】
符号化された視覚情報を復号する方法であって、
符号化されたデータを取得する取得工程と、
一連のフィルタを介して上記データを処理する処理工程と、
音声情報および映像情報を分割する分割工程と、
上記音声情報を、復号することなく出力として直接送信する音声情報送信工程と、
暗号化キーをインポートするインポート工程と、
パターン情報をオリジナルソースデータとして再構成する再構成工程と、
復号化データを作成する作成工程と、
ファイルの上記映像のコンポーネントおよび上記音声のコンポーネントを互いに接続して同期させる接続同期工程と、
上記データの音声部分を音声配信部に送信する音声送信工程と、を含み、
所定の形の面積は、元となる上記視覚情報の面積と同じであることを特徴とする符号化された視覚情報を復号する方法。
【請求項１７】
符号化された視覚情報を復号する装置であって、
一連の段階で符号化されたデータ（１００）を処理するフィルタ（１１０）と、
上記データ（１００）のパターン情報を分析し、事前に設定されたパターン形式に上記パターン情報をフォーマットするパターン読取部（１２０）と、
暗号化キーを用いて、上記パターン情報を元となるソースデータのパターン構成に再構成するマクロブロックデマルチプレクサ（１３０）と、
上記パターン情報を再構成するための上記暗号化キーを付与する反転暗号化モジュール（１４０）と、
復号化されたデータ（１６０）を作成するためのフィルタ（１５０）と、
を備えることを特徴とする符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項１８】
上記復号されたデータ（１６０）は、マルチメディアファイルとして記憶されることがないために、暗号化されていないデータへの不正アクセスを防止することを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項１９】
上記フィルタ（１１０）は、音声情報および映像情報を分割することを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２０】
上記復号化されたデータ（１６０）は、入力されたマルチメディアファイルの映像部分に対応することを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２１】
映像データは、映像配信部（１７０）に送信されることを特徴とする請求項２０に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２２】
上記映像配信部（１７０）は、表示装置のための視覚情報を管理することを特徴とする請求項２０に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２３】
サウンドソースデータ（１１５）は、上記フィルタ（１５０）からサウンド配信部（１８０）に直接送信されることを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２４】
上記サウンド配信部（１８０）は、上記音声装置を管理することを特徴とする請求項２３に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２５】
音声情報は処理されず、最初のフィルタ（１１０）から最後のフィルタ（１６０）に直接送信されることを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２６】
上記フィルタ（１５０）は、マルチメディアファイルの音声のコンポーネント及び映像のコンポーネントを接続して同期させることを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２７】
視覚情報を符号化および復号化するコデックであって、
入力情報を処理するフィルタリング手段（２５）と、
フィルタリング手段と連結した、フレームごとに上記視覚情報から情報を抽出し処理する画像処理手段と、
抽出された上記フレームをそれぞれ、所定のパターン形式に記憶して変換するパターン読取部（４０）と、
上記画像処理手段と連結した、対称性を有する暗号化キーを作成し、かつ、上記パターンを新しい位置に再配列する暗号化手段（６０）と、
符号化された情報を復号化するためのデコーダと、
を備えることを特徴とする視覚情報を符号化および復号化するコデック。
【請求項２８】
１以上のコンピュータ読取可能な記録媒体を備える、視覚情報を符号化および復号化するためのコンピュータプログラム製品であって、
上記視覚情報を、マトリクス上で所定の数のパターンに分割し、
上記マトリクス上における上記パターンのそれぞれの位置を決定し、
ファジーアルゴリズムを用いて、上記マトリクス上の上記パターンを所定の形に再配列し、
新しい上記形における上記位置を決定するためにパターン情報を配列するために、元となる上記視覚情報を用いて暗号化キーを作成し、
上記所定の形の面積は、元となる上記視覚情報の面積と同じであることを特徴とする視覚情報を符号化および復号化するためのコンピュータプログラム製品。
【請求項１】
視覚情報を符号化する方法であって、
上記視覚情報を、マトリクス上で所定の数のパターンに分割する分割工程と、
上記マトリクス上における上記パターンのそれぞれの位置を決定する決定工程と、
ファジーアルゴリズムを用いて、上記マトリクス上の上記パターンを所定の形に再配列する再配列工程と、
暗号化キーを作成する作成工程と、を含み、
上記所定の形の面積は、元となる上記視覚情報の面積と同じであることを特徴とする視覚情報を符号化する方法。
【請求項２】
上記視覚情報は、音声情報を含むマルチメディアデータから、その音声を、符号化することなくフィルタリングして送信することにより、フレームごとに抽出されたものであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記フレームはそれぞれ、変則的に圧縮されることを防ぐためにプログレッシブ形式であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
視覚情報を符号化する装置であって、
入力情報を処理するフィルタリング手段（２５）と、
フィルタリング手段と連結した、フレームごとに上記視覚情報から情報を抽出し処理する画像処理手段と、
抽出された上記フレームをそれぞれ、所定のパターン形式に記憶して変換するパターン読取部（４０）と、
上記画像処理手段と連結した、対称性を有する暗号化キーを作成し、かつ、上記パターンを新しい位置に再配列する暗号化手段（６０）と、を備え、
上記画像処理は、上記暗号化キーを用いて符号化された情報を生成することを特徴とする視覚情報を符号化する装置。
【請求項５】
上記画像処理手段は、さらに、
作成された上記新しい位置を用いてフレーム全体を作成し、
最終的な圧縮に必要な所定数の作成されたフレームを記憶して書き込み、
符号化情報を得るために上記視覚情報を暗号化することを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項６】
上記視覚情報（２０）は、映像ファイルもしくは映像ストリームであることを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項７】
上記視覚情報（２０）は、静止画であることを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項８】
上記視覚情報（２０）は、上記フィルタリング手段（２５）と同様のＡＰＩによって少なくとも解読可能であるマルチメディアファイルであることを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項９】
上記パターン形式は、ＡＶＩコンテナ形式およびＭＰＥＧ形式もしくはその他のあらゆる映像形式とともに使用される既存の圧縮コデックによって調整されたマクロブロックのサイズに適合することを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１０】
上記暗号化モジュール（６０）は、上記パターン読取部（４０）にて抽出された各パターンに新たな位置を与える対称性を有する暗号化キー（６５）を作成することを特徴とする請求項６に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１１】
上記暗号化キー（６５）を上記デコーダ装置に送信する前に暗号化することを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１２】
上記暗号化キー（６５）を電子装置としての上記デコーダ装置に埋め込むことを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１３】
上記暗号化キー（６５）をＲＯＭデータに記憶することを特徴とする請求項４に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１４】
上記符号化情報（１００）は、上記視覚情報（２０）と全く同数のパターンを有することを特徴とする請求項６に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１５】
上記フィルタリング手段（２５）は、上記入力情報から音声情報を取り除くことを特徴とする請求項６に記載の視覚情報を符号化する装置。
【請求項１６】
符号化された視覚情報を復号する方法であって、
符号化されたデータを取得する取得工程と、
一連のフィルタを介して上記データを処理する処理工程と、
音声情報および映像情報を分割する分割工程と、
上記音声情報を、復号することなく出力として直接送信する音声情報送信工程と、
暗号化キーをインポートするインポート工程と、
パターン情報をオリジナルソースデータとして再構成する再構成工程と、
復号化データを作成する作成工程と、
ファイルの上記映像のコンポーネントおよび上記音声のコンポーネントを互いに接続して同期させる接続同期工程と、
上記データの音声部分を音声配信部に送信する音声送信工程と、を含み、
所定の形の面積は、元となる上記視覚情報の面積と同じであることを特徴とする符号化された視覚情報を復号する方法。
【請求項１７】
符号化された視覚情報を復号する装置であって、
一連の段階で符号化されたデータ（１００）を処理するフィルタ（１１０）と、
上記データ（１００）のパターン情報を分析し、事前に設定されたパターン形式に上記パターン情報をフォーマットするパターン読取部（１２０）と、
暗号化キーを用いて、上記パターン情報を元となるソースデータのパターン構成に再構成するマクロブロックデマルチプレクサ（１３０）と、
上記パターン情報を再構成するための上記暗号化キーを付与する反転暗号化モジュール（１４０）と、
復号化されたデータ（１６０）を作成するためのフィルタ（１５０）と、
を備えることを特徴とする符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項１８】
上記復号されたデータ（１６０）は、マルチメディアファイルとして記憶されることがないために、暗号化されていないデータへの不正アクセスを防止することを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項１９】
上記フィルタ（１１０）は、音声情報および映像情報を分割することを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２０】
上記復号化されたデータ（１６０）は、入力されたマルチメディアファイルの映像部分に対応することを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２１】
映像データは、映像配信部（１７０）に送信されることを特徴とする請求項２０に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２２】
上記映像配信部（１７０）は、表示装置のための視覚情報を管理することを特徴とする請求項２０に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２３】
サウンドソースデータ（１１５）は、上記フィルタ（１５０）からサウンド配信部（１８０）に直接送信されることを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２４】
上記サウンド配信部（１８０）は、上記音声装置を管理することを特徴とする請求項２３に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２５】
音声情報は処理されず、最初のフィルタ（１１０）から最後のフィルタ（１６０）に直接送信されることを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２６】
上記フィルタ（１５０）は、マルチメディアファイルの音声のコンポーネント及び映像のコンポーネントを接続して同期させることを特徴とする請求項１７に記載の符号化された視覚情報を復号する装置。
【請求項２７】
視覚情報を符号化および復号化するコデックであって、
入力情報を処理するフィルタリング手段（２５）と、
フィルタリング手段と連結した、フレームごとに上記視覚情報から情報を抽出し処理する画像処理手段と、
抽出された上記フレームをそれぞれ、所定のパターン形式に記憶して変換するパターン読取部（４０）と、
上記画像処理手段と連結した、対称性を有する暗号化キーを作成し、かつ、上記パターンを新しい位置に再配列する暗号化手段（６０）と、
符号化された情報を復号化するためのデコーダと、
を備えることを特徴とする視覚情報を符号化および復号化するコデック。
【請求項２８】
１以上のコンピュータ読取可能な記録媒体を備える、視覚情報を符号化および復号化するためのコンピュータプログラム製品であって、
上記視覚情報を、マトリクス上で所定の数のパターンに分割し、
上記マトリクス上における上記パターンのそれぞれの位置を決定し、
ファジーアルゴリズムを用いて、上記マトリクス上の上記パターンを所定の形に再配列し、
新しい上記形における上記位置を決定するためにパターン情報を配列するために、元となる上記視覚情報を用いて暗号化キーを作成し、
上記所定の形の面積は、元となる上記視覚情報の面積と同じであることを特徴とする視覚情報を符号化および復号化するためのコンピュータプログラム製品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図６ｅ】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図６ｃ】
【図６ｄ】
【図６ｅ】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２０１０−５１８７９２（Ｐ２０１０−５１８７９２Ａ）
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４９８６４（Ｐ２００９−５４９８６４）
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００８／０００３３４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９９２７１
【国際公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（５０９２２８８８０）フォティント ベンチャー グループ インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＰＨＯＴＩＮＴ ＶＥＮＴＵＲＥ ＧＲＯＵＰ ＩＮＣ．
【住所又は居所原語表記】３２５ Ｗａｔｅｒｆｒｏｎｔ Ｄｒｉｖｅ，Ｏｍａｒ Ｈｏｄｇｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ２ｎｄ Ｆｌｏｏｒ，Ｗｉｃｋｈａｍ’ｓ Ｃａｙ，Ｒｏａｄ Ｔｏｗｎ，Ｔｏｒｔｏｌａ，Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｖｉｒｇｉｎ Ｉｓｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００８／０００３３４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９９２７１
【国際公開日】平成２０年８月２１日（２００８．８．２１）
【出願人】（５０９２２８８８０）フォティント ベンチャー グループ インコーポレイテッド (2)
【氏名又は名称原語表記】ＰＨＯＴＩＮＴ ＶＥＮＴＵＲＥ ＧＲＯＵＰ ＩＮＣ．
【住所又は居所原語表記】３２５ Ｗａｔｅｒｆｒｏｎｔ Ｄｒｉｖｅ，Ｏｍａｒ Ｈｏｄｇｅ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ２ｎｄ Ｆｌｏｏｒ，Ｗｉｃｋｈａｍ’ｓ Ｃａｙ，Ｒｏａｄ Ｔｏｗｎ，Ｔｏｒｔｏｌａ，Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｖｉｒｇｉｎ Ｉｓｌａｎｄｓ
【Ｆターム（参考）】
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