鍵生成装置および鍵生成方法
【課題】暗号化データと解除鍵との対応を容易に管理可能な鍵データを生成する鍵生成装置を提供すること。
【解決手段】予め定められた符号化方式に基づいて、符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化部１０１と、画像符号化部１０１と同じ符号化方式に基づいて、暗号化した部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した部分データに対応する構造要素として含むデータ構造で表された鍵データを生成する鍵生成部１０２と、を備えた。
【解決手段】予め定められた符号化方式に基づいて、符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化部１０１と、画像符号化部１０１と同じ符号化方式に基づいて、暗号化した部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した部分データに対応する構造要素として含むデータ構造で表された鍵データを生成する鍵生成部１０２と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部分データごとに暗号化された画像データを復号する鍵情報を生成する鍵生成装置および鍵生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータに対するセキュリティとして、異なるアクセスレベルによって利用できるデータを制限することや、アクセスレベルによって表示を変化させることなどが必要である。
【０００３】
ＪＰＥＧ２０００やＭＰＥＧ−４のような、スケーラビリティを持つ画像符号化方式では、一つのデータに対して複数の利用形態が可能である。このため、元のデータに対して部分的に異なる暗号化を施し、一つのデータに対するアクセスレベルに応じた暗号化解除を行うことにより、得られる画像を変化させることができる。
【０００４】
このようなスケーラビリティを持つデータの用途としては、例えばユーザに対して同じ内容のデータを配布する一方、ユーザごとに異なる鍵を渡すことで、ユーザごとに得られる画像や映像を制御するという用途が考えられる。
【０００５】
このような場合、鍵管理の容易性が問題となる。例えば、部分的に異なる暗号化を施す場合には、一般的に部分の数だけ解除鍵が必要になる。このため、暗号化の対象となる部分の個数が多い場合などでは、解除鍵の数が非常に多くなる場合がある。解除鍵の数が多くなると、例えば全ての解除鍵を順番に保持した場合、いずれの部分の暗号化をいずれの解除鍵で解除すればよいのかという対応付けを知るための仕組みが必要となる。また、鍵配送のコストが増大するという問題も生じる。
【０００６】
これに対し、特許文献１では、上階層（高解像度、高品質レイヤ）の鍵からハッシュ関数などの一方向関数を用いて下階層（低解像度、低品質レイヤ）の鍵を生成できるようにすることで、解除鍵の数および容量を小さくする技術が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３２４４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のように、鍵のサイズを小さくできる一方で多次元のスケーラビリティを備える符号の場合には、同じ部分データに対する暗号鍵を上位の階層から下位の階層への一方向関数で生成する経路が複数存在するため、異なる経路間の整合を取ることが困難である。
【０００９】
また、例えば空間的な領域で分割された部分データごとに異なる暗号化を施した場合は、高解像度データと低解像度データのような相互のデータ依存関係が存在しない。このため、いずれの解除鍵がいずれの領域の画像の暗号化を解除するのかという、暗号化されたデータと解除鍵との対応が管理しづらくなる。
【００１０】
また、ＪＰＥＧ２０００ファミリーの一つであるＪＰＭフォーマットに代表されるように、複数ページにわたる画像データを一つのファイルに保持できるようなフォーマットで、ページごとに異なる暗号化が施されたような場合には、一つのファイルに対して複数の解除鍵が存在しうる。この場合も、いずれの解除鍵がいずれのページの暗号化を解除するのか管理しづらくなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、暗号化したデータと暗号化を解除する鍵との対応を容易に管理可能な鍵データを生成することができる鍵生成装置および鍵生成方法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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、予め定められた符号化方式に基づいて、前記符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、前記データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化手段と、前記符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記データ構造で表された鍵データを生成する鍵生成手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記画像符号化手段は、前記画像データを複数の周波数成分に変換して得られる変換係数によって前記画像データを符号化する前記符号化方式に基づいて、前記変換係数である前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、暗号化した前記変換係数を復号化する前記部分鍵を、暗号化した前記変換係数に対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記鍵生成手段は、前記画像データに対応する表示可能な表示画像データを構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明は、請求項３にかかる発明において、前記鍵生成手段は、前記画像データを低画質化した前記表示画像データを構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明は、請求項３にかかる発明において、前記画像符号化手段は、前記画像データを複数の周波数成分に変換して得られる変換係数によって前記画像データを符号化する前記符号化方式に基づいて、前記変換係数である前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、暗号化した前記変換係数を復号化する前記部分鍵を暗号化した前記変換係数に対応する構造要素として含み、前記画像データを低画質化した前記表示画像データに対応する前記変換係数を他の構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１７】
また、請求項６にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記画像符号化手段は、前記画像データを階層的に符号化した前記部分データを構造要素とする階層構造で表された前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、暗号化した前記部分データの階層に対応する階層構造の構造要素として前記部分鍵を含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１８】
また、請求項７にかかる発明は、請求項６にかかる発明において、前記画像符号化手段は、複数の画質の前記部分データを構造要素とする階層を含む前記階層構造で表された前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、複数の画質の前記部分データを構造要素とする階層に含まれる低画質の前記部分データを、低画質の前記部分データに対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１９】
また、請求項８にかかる発明は、請求項６にかかる発明において、前記画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００に準拠した階層符号化方式に基づいて、前記画像データを階層的に符号化した前記部分データを構造要素とする階層構造で表された前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、前記階層符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データの階層に対応する階層構造の構造要素として前記部分鍵を含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００２０】
また、請求項９にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記画像符号化手段は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式に基づいて、ＪＰＥＧに準拠したデータ構造の構造要素に対応する前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式に基づいて、前記部分鍵を暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０にかかる発明は、画像符号化手段が、予め定められた符号化方式に基づいて、前記符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、前記データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化ステップと、鍵生成手段が、前記符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記データ構造で表された鍵データを生成する鍵生成ステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、暗号化したデータと暗号化を解除する鍵との対応を容易に管理可能な鍵データを生成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる鍵生成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態にかかる鍵生成装置は、暗号化を施して内容を保護しようとする原画像を符号化した符号化データと同じデータ構造であって、符号化データ中の保護しようとする部分データに対応する復号鍵（解除鍵）中の部分データに、部分データの暗号化を解除する鍵の情報を含む解除鍵を生成する。また、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置は、符号化データ中の暗号化されない部分データに対応する解除鍵中の部分データとして、解除鍵が画像データとして扱われた際に表示可能な画像情報を含む解除鍵を生成する。
【００２５】
なお、第１の実施の形態では、画像データの符号化方式としてＪＰＥＧ２０００に準拠した画像符号化方式を利用する場合を例として説明する。
【００２６】
最初に、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置で生成される鍵データのデータ構造の概要について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置で生成される鍵データ（解除鍵データ）のデータ構造（コードストリーム）の一例を示す図である。
【００２７】
同図に示すように、原画像データを符号化した符号化データは、ＪＰＥＧ２０００に準拠した階層構造で、ＪＰＥＧ２０００で規定されたヘッダや、タイルデータ（Ｔｉｌｅ Ｄａｔａ）、パケットデータ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ）などの部分データを含んでいる。また、符号化データは、パケットデータごとに暗号化されている。一方、解除鍵データは、符号化データと同様にＪＰＥＧ２００に準拠した階層構造で表され、暗号化したパケットデータ部分のみが、対応する解除鍵を表すパケットキー（Ｐａｃｋｅｔ Ｋｅｙ）で置き換えられたデータ構造となっている。
【００２８】
次に、図１のような鍵データを生成する鍵生成装置の構成について説明する。図２は、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示すように、鍵生成装置１００は、記憶部１２１と、画像符号化部１０１と、鍵生成部１０２とを備えている。
【００２９】
記憶部１２１は、各種プログラムや鍵生成処理で扱われる各種データを記憶する。記憶部１２１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、光ディスク、メモリカード、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの一般的に利用されているあらゆる記憶媒体により構成することができる。
【００３０】
画像符号化部１０１は、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号化方式によって画像データを符号化する。上述のように、ＪＰＥＧ２０００では、画像データに対して部分的に異なる暗号化を施すことができる。このため、画像符号化部１０１は、例えば図１に示すように、部分データであるパケットデータごとに異なる暗号化を施した画像データを生成することができる。
【００３１】
鍵生成部１０２は、画像符号化部１０１と同じＪＰＥＧ２０００に準拠した符号化方式によって、暗号化した部分データの暗号化を解除する鍵（以下、部分鍵という）のそれぞれを部分データそれぞれに対応する構造要素に含む、画像データと同様のデータ構造の解除鍵データを生成する。
【００３２】
次に、このように構成された第１の実施の形態にかかる鍵生成装置１００による画像符号化・鍵生成処理について説明する。図３は、第１の実施の形態における画像符号化・鍵生成処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【００３３】
まず、画像符号化部１０１は、符号化する原画像を入力する（ステップＳ３０１）。次に、画像符号化部１０１は、符号化の前処理や分割処理を実行する（ステップＳ３０２）。前処理および分割処理とは、ウェーブレット変換前のＤＣレベルシフト、コンポーネント変換、およびタイル分割等を意味する。
【００３４】
以下、画像符号化部１０１は、ＪＰＥＧ２０００に準拠し、分割したタイルを単位として画像データの符号化処理を行う。具体的には、画像符号化部１０１は、前処理、分割処理後のデータをウェーブレット変換し（ステップＳ３０３）。ウェーブレット変換の変換係数を量子化する（ステップＳ３０４）。また、画像符号化部１０１は、量子化した係数に対して係数ビットのモデリングを実行し（ステップＳ３０５）、得られた係数ビットを算術符号化する（ステップＳ３０６）。さらに、得られた算術符号をストリーム化し（ステップＳ３０７）、入力した原画像データを符号化した符号化データとして出力する（ステップＳ３０８）。
【００３５】
このように、画像符号化部１０１は、入力された原画像からＪＰＥＧ２０００の符号ストリームを作成する際に、原画像データのウェーブレット変換後の変換係数をそのまま使用して原画像データをＪＰＥＧ２０００符号した符号化データを生成する。
【００３６】
一方、鍵生成部１０２は、ウェーブレット変換後の変換係数を、対応する部分鍵の情報に置き換えることで、画像符号化部１０１と同様の処理フローによって解除鍵データを生成する。
【００３７】
具体的には、ステップＳ３０３で得られたウェーブレット変換後の変換係数の部分に、それぞれ対応する部分鍵の情報を埋め込む（ステップＳ３０９）。その後に実行される量子化処理、係数ビットモデリング処理、算術符号化処理、符号ストリーム化処理（ステップＳ３１０〜ステップＳ３１３）は、画像符号化部１０１によるステップＳ３０４〜ステップＳ３０７までと同様である。鍵生成部１０２は、このようにして符号ストリーム化された解除鍵データを出力する（ステップＳ３１４）。
【００３８】
この結果、符号化データと解除鍵データは、コンポーネント、タイル数、解像度数、サブバンド分割などにおいて同様の階層構造を持つデータとなる。ただし、階層構造に影響を与えないＳＩＺマーカ、ＣＯＭマーカ、およびＳＥＣマーカなどは両者で同じである必要はないため、デコード時の都合に合わせて追加、変更する。
【００３９】
次に、画像符号化・鍵生成処理の詳細についてさらに説明する。以下では、一例として、符号化データはレイヤ分割されておらず、コードブロック単位で暗号化が施されることを仮定する。さらに、符号化データのうち最低解像度の部分データに対しては暗号化が施されていないものとする。
【００４０】
（１）まず、画像符号化部１０１は、符号化データのうち最低解像度部分は暗号化せずそのままのサブバンド係数を用いる。
【００４１】
（２）次に、画像符号化部１０１は、符号化データのうち最低解像度以外の解像度部分のサブバンド係数を、コードブロックごとに異なる暗号化鍵を用いて暗号化する。図４は、分割されたコードブロックの一例を示す図である。なお、暗号化の単位はコードブロックに限られず、パケット、プレシンクト、およびタイルを単位とするように構成してもよい。
【００４２】
（３）画像符号化部１０１は、暗号化されたサブバンド係数を用いてその後の符号化データ生成のためのＪＰＥＧ２０００符号ストリーム化処理を完了させる。
【００４３】
（４）鍵生成部１０２は、解除鍵データ中の最低解像度のサブバンド係数に対して、解除鍵データが画像データとして扱われたときに表示するための画像（表示画像）に基づくサブバンド係数を割り当てる。例えば、鍵生成部１０２は、符号化データ中の対応するサブバンド係数と同じ値を割り当てる。
【００４４】
（５）鍵生成部１０２は、最低解像度以外の解像度のサブバンド係数に対して、符号化データの対応するコードブロックの暗号化を解除する鍵である部分鍵の情報を書き込む。このとき変換係数の量子化では部分鍵の情報が一切失われないようにする必要がある。
【００４５】
図５は、サブバンドごとに割り当てられるデータの対応を示す模式図である。図５に示すように、最低解像度のサブバンド係数に対応するＬＬ成分には、符号化データ中のサブバンド係数が表示画像の画像データとして割り当てられる。また、その他の成分には、それぞれ対応する部分鍵が割り当てられる。
【００４６】
なお、最低解像度の部分データを表示画像として利用する代わりに、ウェーブレット変換された係数ビットの品質に応じた複数のレイヤのうち、最低品質のレイヤの部分データを表示画像として利用するように構成してもよい。
【００４７】
（６）この例では、コードブロック単位で暗号化しているため、コードブロック一つに対して、最初のサブバンド係数のみを部分鍵として埋め込むことになる。他の部分のサブバンド係数は、容量圧縮のため０を書き込む。すなわち、コードブロック中の一つのパケット以外はゼロレングスパケットとして符号化することで容量を圧縮する。図６は、このように構成されたコードブロックのパケット化の一例を示す模式図である。
【００４８】
このようにして生成された解除鍵データは、原画像の暗号化を解除するためのキーとしての役割を持ち、かつＪＰＥＧ２０００フォーマットの画像を表示するプログラムによって低解像度表示を実行した場合には画像として表示される役割も持つ。
【００４９】
このように、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置では、原画像を符号化した符号化データと同様のデータ構造を持つ解除鍵データを生成できる。原画像の符号化データは元々マーカなどによって、データの持つ解像度や品質などの階層構造ごとに各部分が区切られている。解除鍵データが原画像の符号化データと同じデータ構造を持つということは、タイル数、解像度数、プレシンクト数、コードブロックの大きさ、およびレイヤの数など原画像の階層構造を表すものが同じであることを意味する。ただし、各階層によって区切られた部分データ中に存在するものが、画像データではなく解除鍵を表すデータであるという点が異なる。
【００５０】
その結果、原画像の符号化データは、タイル別、解像度別、プレシンクト別、コードブロック別、およびレイヤ別などの様々な形式で暗号化が施されることがあるが、それぞれの部分データに対応する鍵画像データ中の箇所を特定することが容易になる。また、解像度、レイヤ、位置、およびコンポーネントによって分けられる部分データの順番がトランスコードされて送信された場合であっても、対応する位置関係は不変である。したがって、トランスコードに対して耐性を有する。
【００５１】
また、解除鍵データを画像データとして利用し、実際に人間が見て意味のある画像を提供することができる。これは、解除鍵データを原画像の符号化データと同じファイルフォーマットで生成し、解除鍵データの一部に実際の画像を生成するためのデータを埋め込んでおくことで実現する。すなわち、画像データの閲覧機能を持つアプリケーションは、読み込んだ解除鍵データを画像データとして認識し、画像を生成するためのデータから画像を生成して画面に表示することができる。
【００５２】
図７は、このようなアプリケーションによって解除鍵データを画像として表示した表示画面の一例を示す図である。図７は、ファイル選択ダイアログで選択した画像ファイルのプレビュー画像を表示するアプリケーションの例を示している。このようんアプリケーションで、解除鍵データを表すファイルを選択すると、選択された解除鍵データが暗号化解除のが対象とする原画像の情報を画像として閲覧することが可能となる。
【００５３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態にかかる鍵生成装置は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式で符号化された画像データの暗号化を解除する鍵のデータとして、ＪＰＥＧに準拠したデータ構造の解除鍵データを生成する。
【００５４】
図８は、第２の実施の形態にかかる鍵生成装置８００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、鍵生成装置８００は、記憶部１２１と、画像符号化部８０１と、鍵生成部８０２とを備えている。
【００５５】
第２の実施の形態においては、画像符号化部８０１および鍵生成部８０２の機能が第１の実施の形態と異なっている。記憶部１２１の構成および機能は、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置１００の構成を表すブロック図である図１と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００５６】
画像符号化部８０１は、ＪＰＥＧ２０００の代わりにＪＰＥＧに準拠した符号化方式によって画像データを符号化する点が、第１の実施の形態の画像符号化部１０１と異なっている。同様に、鍵生成部８０２は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式によって解除鍵データを生成する点が、第１の実施の形態の鍵生成部１０２と異なっている。
【００５７】
次に、このように構成された第２の実施の形態にかかる鍵生成装置８００による画像符号化・鍵生成処理について説明する。
【００５８】
（１）画像符号化部１０１は、ＪＰＥＧによる符号化データを生成するために、画像を８×８の小ブロックに分割し、それぞれのブロックごとに独立してＤＣＴ変換を施す。
【００５９】
（２）鍵生成部８０２は、ＤＣＴ変換後の変換係数の配列に解除鍵を埋め込む。第２の実施の形態においても、画像表示のための画像情報を解除鍵データに含めるため、ＤＣ成分のみは符号化データのＤＣ成分をそのまま使用する。図９は、このようにしてＤＣ成分に表示画像の画像データを埋め込んだ状態を示す模式図である。
【００６０】
（３）鍵生成部８０２は、ＡＣ成分をジグザグスキャンして符号ストリーム化する。量子化後の変換係数のゼロランが長く続くほど高い圧縮率で圧縮されるため、鍵生成部８０２は、部分鍵をＡＣ成分のうちジグザグスキャン順の若い順につめて埋め込む。図１０は、ジグザグスキャンの様子を示す模式図である。
【００６１】
（４）ＤＣＴ変換された係数は量子化されるため、解除鍵データが量子化によって情報が失われないように量子化テーブルを設定する必要がある。すなわち、鍵生成部８０２は、部分鍵が埋め込まれる部分は量子化しないような量子化テーブルを設定して利用する。
【００６２】
（５）その後、鍵生成部８０２は、通常のハフマン符号などのエントロピー符号化を行い、ＪＰＥＧフォーマットの解除鍵データを生成する。
【００６３】
このようにして生成された解除鍵データは、ＪＰＥＧデコード機能を備えるビューアなどで１／８の解像度の画像として表示される。
【００６４】
このように、第２の実施の形態にかかる鍵生成装置では、ＪＰＥＧ符号化された画像データの場合にも、符号化データと同様のデータ構造を持つ解除鍵データを生成できる。すなわち、暗号化したＪＰＥＧ符号化データとの対応を容易に管理することができる解除鍵データを生成することができる。
【００６５】
次に、第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置のハードウェア構成について説明する。
【００６６】
第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
【００６７】
第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置で実行される鍵生成プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【００６８】
また、第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置で実行される鍵生成プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置で実行される鍵生成プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００６９】
また、第１および第２の実施の形態の鍵生成プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００７０】
第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置で実行される鍵生成プログラムは、上述した各部（画像符号化部、鍵生成部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体から鍵生成プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、上記各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる鍵生成装置および鍵生成方法は、ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００などの部分データごとに暗号化可能な画像の符号化データに対する暗号化解除のための鍵情報を生成する装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の実施の形態にかかる鍵生成装置で生成される解除鍵データのデータ構造の一例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる鍵生成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における画像符号化・鍵生成処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【図４】分割されたコードブロックの一例を示す図である。
【図５】サブバンドごとに割り当てられるデータの対応を示す模式図である。
【図６】コードブロックのパケット化の一例を示す模式図である。
【図７】解除鍵データを画像として表示した表示画面の一例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態にかかる鍵生成装置の構成を示すブロック図である。
【図９】ＤＣ成分に表示画像の画像データを埋め込んだ状態を示す模式図である。
【図１０】ジグザグスキャンの様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００、８００ 鍵生成装置
１０１、８０１ 画像符号化部
１０２、８０２ 鍵生成部
１２１ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部分データごとに暗号化された画像データを復号する鍵情報を生成する鍵生成装置および鍵生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータに対するセキュリティとして、異なるアクセスレベルによって利用できるデータを制限することや、アクセスレベルによって表示を変化させることなどが必要である。
【０００３】
ＪＰＥＧ２０００やＭＰＥＧ−４のような、スケーラビリティを持つ画像符号化方式では、一つのデータに対して複数の利用形態が可能である。このため、元のデータに対して部分的に異なる暗号化を施し、一つのデータに対するアクセスレベルに応じた暗号化解除を行うことにより、得られる画像を変化させることができる。
【０００４】
このようなスケーラビリティを持つデータの用途としては、例えばユーザに対して同じ内容のデータを配布する一方、ユーザごとに異なる鍵を渡すことで、ユーザごとに得られる画像や映像を制御するという用途が考えられる。
【０００５】
このような場合、鍵管理の容易性が問題となる。例えば、部分的に異なる暗号化を施す場合には、一般的に部分の数だけ解除鍵が必要になる。このため、暗号化の対象となる部分の個数が多い場合などでは、解除鍵の数が非常に多くなる場合がある。解除鍵の数が多くなると、例えば全ての解除鍵を順番に保持した場合、いずれの部分の暗号化をいずれの解除鍵で解除すればよいのかという対応付けを知るための仕組みが必要となる。また、鍵配送のコストが増大するという問題も生じる。
【０００６】
これに対し、特許文献１では、上階層（高解像度、高品質レイヤ）の鍵からハッシュ関数などの一方向関数を用いて下階層（低解像度、低品質レイヤ）の鍵を生成できるようにすることで、解除鍵の数および容量を小さくする技術が提案されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３２４４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のように、鍵のサイズを小さくできる一方で多次元のスケーラビリティを備える符号の場合には、同じ部分データに対する暗号鍵を上位の階層から下位の階層への一方向関数で生成する経路が複数存在するため、異なる経路間の整合を取ることが困難である。
【０００９】
また、例えば空間的な領域で分割された部分データごとに異なる暗号化を施した場合は、高解像度データと低解像度データのような相互のデータ依存関係が存在しない。このため、いずれの解除鍵がいずれの領域の画像の暗号化を解除するのかという、暗号化されたデータと解除鍵との対応が管理しづらくなる。
【００１０】
また、ＪＰＥＧ２０００ファミリーの一つであるＪＰＭフォーマットに代表されるように、複数ページにわたる画像データを一つのファイルに保持できるようなフォーマットで、ページごとに異なる暗号化が施されたような場合には、一つのファイルに対して複数の解除鍵が存在しうる。この場合も、いずれの解除鍵がいずれのページの暗号化を解除するのか管理しづらくなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、暗号化したデータと暗号化を解除する鍵との対応を容易に管理可能な鍵データを生成することができる鍵生成装置および鍵生成方法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】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、予め定められた符号化方式に基づいて、前記符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、前記データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化手段と、前記符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記データ構造で表された鍵データを生成する鍵生成手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記画像符号化手段は、前記画像データを複数の周波数成分に変換して得られる変換係数によって前記画像データを符号化する前記符号化方式に基づいて、前記変換係数である前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、暗号化した前記変換係数を復号化する前記部分鍵を、暗号化した前記変換係数に対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１４】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記鍵生成手段は、前記画像データに対応する表示可能な表示画像データを構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明は、請求項３にかかる発明において、前記鍵生成手段は、前記画像データを低画質化した前記表示画像データを構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１６】
また、請求項５にかかる発明は、請求項３にかかる発明において、前記画像符号化手段は、前記画像データを複数の周波数成分に変換して得られる変換係数によって前記画像データを符号化する前記符号化方式に基づいて、前記変換係数である前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、暗号化した前記変換係数を復号化する前記部分鍵を暗号化した前記変換係数に対応する構造要素として含み、前記画像データを低画質化した前記表示画像データに対応する前記変換係数を他の構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１７】
また、請求項６にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記画像符号化手段は、前記画像データを階層的に符号化した前記部分データを構造要素とする階層構造で表された前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、暗号化した前記部分データの階層に対応する階層構造の構造要素として前記部分鍵を含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１８】
また、請求項７にかかる発明は、請求項６にかかる発明において、前記画像符号化手段は、複数の画質の前記部分データを構造要素とする階層を含む前記階層構造で表された前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、複数の画質の前記部分データを構造要素とする階層に含まれる低画質の前記部分データを、低画質の前記部分データに対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００１９】
また、請求項８にかかる発明は、請求項６にかかる発明において、前記画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００に準拠した階層符号化方式に基づいて、前記画像データを階層的に符号化した前記部分データを構造要素とする階層構造で表された前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、前記階層符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データの階層に対応する階層構造の構造要素として前記部分鍵を含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００２０】
また、請求項９にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記画像符号化手段は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式に基づいて、ＪＰＥＧに準拠したデータ構造の構造要素に対応する前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、前記鍵生成手段は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式に基づいて、前記部分鍵を暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、を特徴とする。
【００２１】
また、請求項１０にかかる発明は、画像符号化手段が、予め定められた符号化方式に基づいて、前記符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、前記データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化ステップと、鍵生成手段が、前記符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記データ構造で表された鍵データを生成する鍵生成ステップと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、暗号化したデータと暗号化を解除する鍵との対応を容易に管理可能な鍵データを生成することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる鍵生成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態にかかる鍵生成装置は、暗号化を施して内容を保護しようとする原画像を符号化した符号化データと同じデータ構造であって、符号化データ中の保護しようとする部分データに対応する復号鍵（解除鍵）中の部分データに、部分データの暗号化を解除する鍵の情報を含む解除鍵を生成する。また、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置は、符号化データ中の暗号化されない部分データに対応する解除鍵中の部分データとして、解除鍵が画像データとして扱われた際に表示可能な画像情報を含む解除鍵を生成する。
【００２５】
なお、第１の実施の形態では、画像データの符号化方式としてＪＰＥＧ２０００に準拠した画像符号化方式を利用する場合を例として説明する。
【００２６】
最初に、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置で生成される鍵データのデータ構造の概要について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置で生成される鍵データ（解除鍵データ）のデータ構造（コードストリーム）の一例を示す図である。
【００２７】
同図に示すように、原画像データを符号化した符号化データは、ＪＰＥＧ２０００に準拠した階層構造で、ＪＰＥＧ２０００で規定されたヘッダや、タイルデータ（Ｔｉｌｅ Ｄａｔａ）、パケットデータ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ）などの部分データを含んでいる。また、符号化データは、パケットデータごとに暗号化されている。一方、解除鍵データは、符号化データと同様にＪＰＥＧ２００に準拠した階層構造で表され、暗号化したパケットデータ部分のみが、対応する解除鍵を表すパケットキー（Ｐａｃｋｅｔ Ｋｅｙ）で置き換えられたデータ構造となっている。
【００２８】
次に、図１のような鍵データを生成する鍵生成装置の構成について説明する。図２は、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示すように、鍵生成装置１００は、記憶部１２１と、画像符号化部１０１と、鍵生成部１０２とを備えている。
【００２９】
記憶部１２１は、各種プログラムや鍵生成処理で扱われる各種データを記憶する。記憶部１２１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、光ディスク、メモリカード、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの一般的に利用されているあらゆる記憶媒体により構成することができる。
【００３０】
画像符号化部１０１は、ＪＰＥＧ２０００に準拠した符号化方式によって画像データを符号化する。上述のように、ＪＰＥＧ２０００では、画像データに対して部分的に異なる暗号化を施すことができる。このため、画像符号化部１０１は、例えば図１に示すように、部分データであるパケットデータごとに異なる暗号化を施した画像データを生成することができる。
【００３１】
鍵生成部１０２は、画像符号化部１０１と同じＪＰＥＧ２０００に準拠した符号化方式によって、暗号化した部分データの暗号化を解除する鍵（以下、部分鍵という）のそれぞれを部分データそれぞれに対応する構造要素に含む、画像データと同様のデータ構造の解除鍵データを生成する。
【００３２】
次に、このように構成された第１の実施の形態にかかる鍵生成装置１００による画像符号化・鍵生成処理について説明する。図３は、第１の実施の形態における画像符号化・鍵生成処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【００３３】
まず、画像符号化部１０１は、符号化する原画像を入力する（ステップＳ３０１）。次に、画像符号化部１０１は、符号化の前処理や分割処理を実行する（ステップＳ３０２）。前処理および分割処理とは、ウェーブレット変換前のＤＣレベルシフト、コンポーネント変換、およびタイル分割等を意味する。
【００３４】
以下、画像符号化部１０１は、ＪＰＥＧ２０００に準拠し、分割したタイルを単位として画像データの符号化処理を行う。具体的には、画像符号化部１０１は、前処理、分割処理後のデータをウェーブレット変換し（ステップＳ３０３）。ウェーブレット変換の変換係数を量子化する（ステップＳ３０４）。また、画像符号化部１０１は、量子化した係数に対して係数ビットのモデリングを実行し（ステップＳ３０５）、得られた係数ビットを算術符号化する（ステップＳ３０６）。さらに、得られた算術符号をストリーム化し（ステップＳ３０７）、入力した原画像データを符号化した符号化データとして出力する（ステップＳ３０８）。
【００３５】
このように、画像符号化部１０１は、入力された原画像からＪＰＥＧ２０００の符号ストリームを作成する際に、原画像データのウェーブレット変換後の変換係数をそのまま使用して原画像データをＪＰＥＧ２０００符号した符号化データを生成する。
【００３６】
一方、鍵生成部１０２は、ウェーブレット変換後の変換係数を、対応する部分鍵の情報に置き換えることで、画像符号化部１０１と同様の処理フローによって解除鍵データを生成する。
【００３７】
具体的には、ステップＳ３０３で得られたウェーブレット変換後の変換係数の部分に、それぞれ対応する部分鍵の情報を埋め込む（ステップＳ３０９）。その後に実行される量子化処理、係数ビットモデリング処理、算術符号化処理、符号ストリーム化処理（ステップＳ３１０〜ステップＳ３１３）は、画像符号化部１０１によるステップＳ３０４〜ステップＳ３０７までと同様である。鍵生成部１０２は、このようにして符号ストリーム化された解除鍵データを出力する（ステップＳ３１４）。
【００３８】
この結果、符号化データと解除鍵データは、コンポーネント、タイル数、解像度数、サブバンド分割などにおいて同様の階層構造を持つデータとなる。ただし、階層構造に影響を与えないＳＩＺマーカ、ＣＯＭマーカ、およびＳＥＣマーカなどは両者で同じである必要はないため、デコード時の都合に合わせて追加、変更する。
【００３９】
次に、画像符号化・鍵生成処理の詳細についてさらに説明する。以下では、一例として、符号化データはレイヤ分割されておらず、コードブロック単位で暗号化が施されることを仮定する。さらに、符号化データのうち最低解像度の部分データに対しては暗号化が施されていないものとする。
【００４０】
（１）まず、画像符号化部１０１は、符号化データのうち最低解像度部分は暗号化せずそのままのサブバンド係数を用いる。
【００４１】
（２）次に、画像符号化部１０１は、符号化データのうち最低解像度以外の解像度部分のサブバンド係数を、コードブロックごとに異なる暗号化鍵を用いて暗号化する。図４は、分割されたコードブロックの一例を示す図である。なお、暗号化の単位はコードブロックに限られず、パケット、プレシンクト、およびタイルを単位とするように構成してもよい。
【００４２】
（３）画像符号化部１０１は、暗号化されたサブバンド係数を用いてその後の符号化データ生成のためのＪＰＥＧ２０００符号ストリーム化処理を完了させる。
【００４３】
（４）鍵生成部１０２は、解除鍵データ中の最低解像度のサブバンド係数に対して、解除鍵データが画像データとして扱われたときに表示するための画像（表示画像）に基づくサブバンド係数を割り当てる。例えば、鍵生成部１０２は、符号化データ中の対応するサブバンド係数と同じ値を割り当てる。
【００４４】
（５）鍵生成部１０２は、最低解像度以外の解像度のサブバンド係数に対して、符号化データの対応するコードブロックの暗号化を解除する鍵である部分鍵の情報を書き込む。このとき変換係数の量子化では部分鍵の情報が一切失われないようにする必要がある。
【００４５】
図５は、サブバンドごとに割り当てられるデータの対応を示す模式図である。図５に示すように、最低解像度のサブバンド係数に対応するＬＬ成分には、符号化データ中のサブバンド係数が表示画像の画像データとして割り当てられる。また、その他の成分には、それぞれ対応する部分鍵が割り当てられる。
【００４６】
なお、最低解像度の部分データを表示画像として利用する代わりに、ウェーブレット変換された係数ビットの品質に応じた複数のレイヤのうち、最低品質のレイヤの部分データを表示画像として利用するように構成してもよい。
【００４７】
（６）この例では、コードブロック単位で暗号化しているため、コードブロック一つに対して、最初のサブバンド係数のみを部分鍵として埋め込むことになる。他の部分のサブバンド係数は、容量圧縮のため０を書き込む。すなわち、コードブロック中の一つのパケット以外はゼロレングスパケットとして符号化することで容量を圧縮する。図６は、このように構成されたコードブロックのパケット化の一例を示す模式図である。
【００４８】
このようにして生成された解除鍵データは、原画像の暗号化を解除するためのキーとしての役割を持ち、かつＪＰＥＧ２０００フォーマットの画像を表示するプログラムによって低解像度表示を実行した場合には画像として表示される役割も持つ。
【００４９】
このように、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置では、原画像を符号化した符号化データと同様のデータ構造を持つ解除鍵データを生成できる。原画像の符号化データは元々マーカなどによって、データの持つ解像度や品質などの階層構造ごとに各部分が区切られている。解除鍵データが原画像の符号化データと同じデータ構造を持つということは、タイル数、解像度数、プレシンクト数、コードブロックの大きさ、およびレイヤの数など原画像の階層構造を表すものが同じであることを意味する。ただし、各階層によって区切られた部分データ中に存在するものが、画像データではなく解除鍵を表すデータであるという点が異なる。
【００５０】
その結果、原画像の符号化データは、タイル別、解像度別、プレシンクト別、コードブロック別、およびレイヤ別などの様々な形式で暗号化が施されることがあるが、それぞれの部分データに対応する鍵画像データ中の箇所を特定することが容易になる。また、解像度、レイヤ、位置、およびコンポーネントによって分けられる部分データの順番がトランスコードされて送信された場合であっても、対応する位置関係は不変である。したがって、トランスコードに対して耐性を有する。
【００５１】
また、解除鍵データを画像データとして利用し、実際に人間が見て意味のある画像を提供することができる。これは、解除鍵データを原画像の符号化データと同じファイルフォーマットで生成し、解除鍵データの一部に実際の画像を生成するためのデータを埋め込んでおくことで実現する。すなわち、画像データの閲覧機能を持つアプリケーションは、読み込んだ解除鍵データを画像データとして認識し、画像を生成するためのデータから画像を生成して画面に表示することができる。
【００５２】
図７は、このようなアプリケーションによって解除鍵データを画像として表示した表示画面の一例を示す図である。図７は、ファイル選択ダイアログで選択した画像ファイルのプレビュー画像を表示するアプリケーションの例を示している。このようんアプリケーションで、解除鍵データを表すファイルを選択すると、選択された解除鍵データが暗号化解除のが対象とする原画像の情報を画像として閲覧することが可能となる。
【００５３】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態にかかる鍵生成装置は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式で符号化された画像データの暗号化を解除する鍵のデータとして、ＪＰＥＧに準拠したデータ構造の解除鍵データを生成する。
【００５４】
図８は、第２の実施の形態にかかる鍵生成装置８００の構成を示すブロック図である。同図に示すように、鍵生成装置８００は、記憶部１２１と、画像符号化部８０１と、鍵生成部８０２とを備えている。
【００５５】
第２の実施の形態においては、画像符号化部８０１および鍵生成部８０２の機能が第１の実施の形態と異なっている。記憶部１２１の構成および機能は、第１の実施の形態にかかる鍵生成装置１００の構成を表すブロック図である図１と同様であるので、同一符号を付し、ここでの説明は省略する。
【００５６】
画像符号化部８０１は、ＪＰＥＧ２０００の代わりにＪＰＥＧに準拠した符号化方式によって画像データを符号化する点が、第１の実施の形態の画像符号化部１０１と異なっている。同様に、鍵生成部８０２は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式によって解除鍵データを生成する点が、第１の実施の形態の鍵生成部１０２と異なっている。
【００５７】
次に、このように構成された第２の実施の形態にかかる鍵生成装置８００による画像符号化・鍵生成処理について説明する。
【００５８】
（１）画像符号化部１０１は、ＪＰＥＧによる符号化データを生成するために、画像を８×８の小ブロックに分割し、それぞれのブロックごとに独立してＤＣＴ変換を施す。
【００５９】
（２）鍵生成部８０２は、ＤＣＴ変換後の変換係数の配列に解除鍵を埋め込む。第２の実施の形態においても、画像表示のための画像情報を解除鍵データに含めるため、ＤＣ成分のみは符号化データのＤＣ成分をそのまま使用する。図９は、このようにしてＤＣ成分に表示画像の画像データを埋め込んだ状態を示す模式図である。
【００６０】
（３）鍵生成部８０２は、ＡＣ成分をジグザグスキャンして符号ストリーム化する。量子化後の変換係数のゼロランが長く続くほど高い圧縮率で圧縮されるため、鍵生成部８０２は、部分鍵をＡＣ成分のうちジグザグスキャン順の若い順につめて埋め込む。図１０は、ジグザグスキャンの様子を示す模式図である。
【００６１】
（４）ＤＣＴ変換された係数は量子化されるため、解除鍵データが量子化によって情報が失われないように量子化テーブルを設定する必要がある。すなわち、鍵生成部８０２は、部分鍵が埋め込まれる部分は量子化しないような量子化テーブルを設定して利用する。
【００６２】
（５）その後、鍵生成部８０２は、通常のハフマン符号などのエントロピー符号化を行い、ＪＰＥＧフォーマットの解除鍵データを生成する。
【００６３】
このようにして生成された解除鍵データは、ＪＰＥＧデコード機能を備えるビューアなどで１／８の解像度の画像として表示される。
【００６４】
このように、第２の実施の形態にかかる鍵生成装置では、ＪＰＥＧ符号化された画像データの場合にも、符号化データと同様のデータ構造を持つ解除鍵データを生成できる。すなわち、暗号化したＪＰＥＧ符号化データとの対応を容易に管理することができる解除鍵データを生成することができる。
【００６５】
次に、第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置のハードウェア構成について説明する。
【００６６】
第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置は、ＣＰＵなどの制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
【００６７】
第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置で実行される鍵生成プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
【００６８】
また、第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置で実行される鍵生成プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置で実行される鍵生成プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００６９】
また、第１および第２の実施の形態の鍵生成プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
【００７０】
第１および第２の実施の形態にかかる鍵生成装置で実行される鍵生成プログラムは、上述した各部（画像符号化部、鍵生成部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記記憶媒体から鍵生成プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、上記各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明にかかる鍵生成装置および鍵生成方法は、ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００などの部分データごとに暗号化可能な画像の符号化データに対する暗号化解除のための鍵情報を生成する装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１の実施の形態にかかる鍵生成装置で生成される解除鍵データのデータ構造の一例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる鍵生成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における画像符号化・鍵生成処理の全体の流れを示すフローチャートである。
【図４】分割されたコードブロックの一例を示す図である。
【図５】サブバンドごとに割り当てられるデータの対応を示す模式図である。
【図６】コードブロックのパケット化の一例を示す模式図である。
【図７】解除鍵データを画像として表示した表示画面の一例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態にかかる鍵生成装置の構成を示すブロック図である。
【図９】ＤＣ成分に表示画像の画像データを埋め込んだ状態を示す模式図である。
【図１０】ジグザグスキャンの様子を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１００、８００ 鍵生成装置
１０１、８０１ 画像符号化部
１０２、８０２ 鍵生成部
１２１ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定められた符号化方式に基づいて、前記符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、前記データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化手段と、
前記符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記データ構造で表された鍵データを生成する鍵生成手段と、
を備えたことを特徴とする鍵生成装置。
【請求項２】
前記画像符号化手段は、前記画像データを複数の周波数成分に変換して得られる変換係数によって前記画像データを符号化する前記符号化方式に基づいて、前記変換係数である前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、暗号化した前記変換係数を復号化する前記部分鍵を、暗号化した前記変換係数に対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項１に記載の鍵生成装置。
【請求項３】
前記鍵生成手段は、前記画像データに対応する表示可能な表示画像データを構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項１に記載の鍵生成装置。
【請求項４】
前記鍵生成手段は、前記画像データを低画質化した前記表示画像データを構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項３に記載の鍵生成装置。
【請求項５】
前記画像符号化手段は、前記画像データを複数の周波数成分に変換して得られる変換係数によって前記画像データを符号化する前記符号化方式に基づいて、前記変換係数である前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、暗号化した前記変換係数を復号化する前記部分鍵を暗号化した前記変換係数に対応する構造要素として含み、前記画像データを低画質化した前記表示画像データに対応する前記変換係数を他の構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項３に記載の鍵生成装置。
【請求項６】
前記画像符号化手段は、前記画像データを階層的に符号化した前記部分データを構造要素とする階層構造で表された前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、暗号化した前記部分データの階層に対応する階層構造の構造要素として前記部分鍵を含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項１に記載の鍵生成装置。
【請求項７】
前記画像符号化手段は、複数の画質の前記部分データを構造要素とする階層を含む前記階層構造で表された前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、複数の画質の前記部分データを構造要素とする階層に含まれる低画質の前記部分データを、低画質の前記部分データに対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項６に記載の鍵生成装置。
【請求項８】
前記画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００に準拠した階層符号化方式に基づいて、前記画像データを階層的に符号化した前記部分データを構造要素とする階層構造で表された前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、前記階層符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データの階層に対応する階層構造の構造要素として前記部分鍵を含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項６に記載の鍵生成装置。
【請求項９】
前記画像符号化手段は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式に基づいて、ＪＰＥＧに準拠したデータ構造の構造要素に対応する前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式に基づいて、前記部分鍵を暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項１に記載の鍵生成装置。
【請求項１０】
画像符号化手段が、予め定められた符号化方式に基づいて、前記符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、前記データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化ステップと、
鍵生成手段が、前記符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記データ構造で表された鍵データを生成する鍵生成ステップと、
を備えたことを特徴とする鍵生成方法。
【請求項１】
予め定められた符号化方式に基づいて、前記符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、前記データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化手段と、
前記符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記データ構造で表された鍵データを生成する鍵生成手段と、
を備えたことを特徴とする鍵生成装置。
【請求項２】
前記画像符号化手段は、前記画像データを複数の周波数成分に変換して得られる変換係数によって前記画像データを符号化する前記符号化方式に基づいて、前記変換係数である前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、暗号化した前記変換係数を復号化する前記部分鍵を、暗号化した前記変換係数に対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項１に記載の鍵生成装置。
【請求項３】
前記鍵生成手段は、前記画像データに対応する表示可能な表示画像データを構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項１に記載の鍵生成装置。
【請求項４】
前記鍵生成手段は、前記画像データを低画質化した前記表示画像データを構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項３に記載の鍵生成装置。
【請求項５】
前記画像符号化手段は、前記画像データを複数の周波数成分に変換して得られる変換係数によって前記画像データを符号化する前記符号化方式に基づいて、前記変換係数である前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、暗号化した前記変換係数を復号化する前記部分鍵を暗号化した前記変換係数に対応する構造要素として含み、前記画像データを低画質化した前記表示画像データに対応する前記変換係数を他の構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項３に記載の鍵生成装置。
【請求項６】
前記画像符号化手段は、前記画像データを階層的に符号化した前記部分データを構造要素とする階層構造で表された前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、暗号化した前記部分データの階層に対応する階層構造の構造要素として前記部分鍵を含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項１に記載の鍵生成装置。
【請求項７】
前記画像符号化手段は、複数の画質の前記部分データを構造要素とする階層を含む前記階層構造で表された前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、複数の画質の前記部分データを構造要素とする階層に含まれる低画質の前記部分データを、低画質の前記部分データに対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項６に記載の鍵生成装置。
【請求項８】
前記画像符号化手段は、ＪＰＥＧ２０００に準拠した階層符号化方式に基づいて、前記画像データを階層的に符号化した前記部分データを構造要素とする階層構造で表された前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、前記階層符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データの階層に対応する階層構造の構造要素として前記部分鍵を含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項６に記載の鍵生成装置。
【請求項９】
前記画像符号化手段は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式に基づいて、ＪＰＥＧに準拠したデータ構造の構造要素に対応する前記部分データごとに暗号化可能な前記符号化データを生成し、
前記鍵生成手段は、ＪＰＥＧに準拠した符号化方式に基づいて、前記部分鍵を暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記鍵データを生成すること、
を特徴とする請求項１に記載の鍵生成装置。
【請求項１０】
画像符号化手段が、予め定められた符号化方式に基づいて、前記符号化方式に応じたデータ構造で画像データを符号化したデータであって、前記データ構造の構造要素に対応する部分データごとに暗号化可能な符号化データを生成する画像符号化ステップと、
鍵生成手段が、前記符号化方式に基づいて、暗号化した前記部分データを復号化する鍵情報を表す部分鍵を、暗号化した前記部分データに対応する構造要素として含む前記データ構造で表された鍵データを生成する鍵生成ステップと、
を備えたことを特徴とする鍵生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２３１９３０（Ｐ２００９−２３１９３０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７１８１１（Ｐ２００８−７１８１１）
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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