JP3609263B2 - 画像暗号化方法および装置、画像復号化方法および装置並びに記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原画像データを複数のコンポーネントに分解して暗号化する画像暗号化方法および装置、この画像暗号化方法および装置により得られた暗号化画像ファイルを復号化する方法および装置、並びにこれらの方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
肖像権や著作権を有する人気タレントや特定のキャラクター等の画像データを扱うアプリケーションにおいては、この画像データを特定の用途以外に提供されることを禁止したい場合がある。すなわち、このような著作権付き画像データを一般のコンピュータにおいて自由に再生することができるようにすると、肖像権や著作権を侵害するおそれがあるため、許可された特定のラボにおいてのみプリントすることを許容し、他の用途には使用できないようにする必要がある。
【０００３】
このため、アプリケーションソフトおよびプリント出力が許容されたラボでのみしか復号化できないように暗号化された画像データを提供する手法が提案されている。これは、アプリケーションソフトおよび特定のラボのみが、暗号化された画像データを復号化できる機能を有し、アプリケーションソフトおよび特定ラボは目的の用途以外のために著作権等を有する画像データを出力できないようにするものである。
【０００４】
一方、画像データの保存形式としては、ＪＰＥＧ、ＧＩＦ、ＴＩＦＦ等種々の形式が存在するが、近年画像データを解像度または濃度分解能毎に階層的に分解し、各階層毎のデータ（階層データ）を符号化して圧縮保管する形式が提案されている。この保存形式は、具体的には画像データをウェーブレット変換等により複数の解像度毎あるいは濃度分解能毎の階層データに分解し、この分解された各解像度あるいは各濃度分解能毎の階層データを階層順に符号化して１つのファイルとして圧縮して保管するものである。
【０００５】
この保存方式は以下のような特徴を有する。
【０００６】
（１）従来のＪＰＥＧで用いられているＤＣＴ方式のように、画像データをブロック毎に処理していないため、ブロック歪みのようなアーチファクトが生じない。
【０００７】
（２）画像データが階層的に符号化されているため、画像データの転送の際に必要な解像度の情報のみを転送すればよく、効率的な画像転送が可能となる。
【０００８】
（３）画像データが多重解像度あるいは多重分解能に分解されているため、周波数強調処理等種々の画像処理を比較的簡単に行うことができる。
【０００９】
（４）多重解像度解析による空間と周波数との同時分解が可能であり、符号化効率に大きく影響を与える低周波数領域に対しては広い範囲で直交変換を行い、高周波領域に対しては狭い範囲で直交変換が可能となるため、画像中のエッジ周辺部に量子化ノイズが発生しても、その空間的広がりを抑えることができる。このため、ノイズが知覚されにくい。
【００１０】
また、イーストマンコダック社が提案するＦｌａｓｈＰｉｘファイルのように、１つのファイル内に複数の性質の異なるデータを記憶することができるファイル形式が提案されているが、このようなＦｌａｓｈＰｉｘ規格のファイルにも、多重解像度あるいは多重濃度分解能に分解された階層データを保管することも可能である。
【００１１】
さらに、画像データを色度信号と輝度信号とに分解する、周波数成分毎に分解する、画像の透明度を表すαチャンネルやカメラからの距離を表す奥行き情報とＲＧＢデータとに分解する、画像を複数のブロックに分解する等によって画像ファイルを構成する方式も用いられている。また、複数の画像あるいは画像とテンプレートとを合成することにより得られる合成画像においては、各画像データや画像の配置情報、文字情報等により画像ファイルが構成されることとなる。
【００１２】
このように画像ファイルを複数のデータ（以下コンポーネントとする）により構成した場合、特定のコンポーネントにのみ暗号化を施す場合がある。例えば、上述したように画像データを階層化した場合、画像として最も価値を有する最高解像度の階層データのみを暗号化するものである。このように、コンポーネントの一部のみが暗号化された画像ファイルについては、暗号化されていないコンポーネントについては誰もが再生することができ、プリント等に適した最高解像度の階層データについては、暗号化された階層データを復号化するための復号化鍵を有する者のみが使用できるものである。したがって、画像の著作権者から暗号化鍵を受け取った正当な権利者でなければ、最高解像度の画像を使用することができず、これにより著作権等を有する画像の不正な利用を防止することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各コンポーネントのうち複数のコンポーネントを暗号化した場合、各コンポーネントがどのような暗号化方式により暗号化されたかが分からない。したがって、暗号化鍵を受け取った正当な権利者であっても、暗号化された全てのコンポーネントを暗号化鍵により復号化してみなければ、その暗号化鍵によりどのコンポーネントを復号可能であるかが分からないため、その作業が非常に煩わしいものとなる。また、画像ファイルをラボに持ち込んでプリントを依頼する場合にも、ユーザが必要とするコンポーネントをどのラボに持ち込めば復号化できるかが分からないため、プリント依頼時に非常に混乱を生じるものとなる。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、画像データを複数のコンポーネントに分解し、各コンポーネントのうち複数のコンポーネントを暗号化した場合に、暗号化されたコンポーネントを混乱なく復号化することができる画像暗号化方法および装置、画像復号化方法および装置、並びにこれらの方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像暗号化方法は、原画像データを複数のコンポーネントに分解し、
該各コンポーネントのうち、所望とする複数のコンポーネントを暗号化し、
該暗号化の内容を表す暗号化情報を作成し、
前記暗号化された暗号化コンポーネントおよび前記暗号化されなかった非暗号化コンポーネントから暗号化画像ファイルを生成し、
該暗号化画像ファイルに前記暗号化情報を添付することを特徴とするものである。
【００１６】
ここで、コンポーネントとしては、前記原画像データを複数の解像度に分解することにより得られる解像度画像データ、前記原画像データの輝度情報データと色度情報データ、前記原画像データの各空間周波数成分を表す周波数データ、および前記原画像を複数の領域に分割した際の各領域毎の領域データのいずれかであることが好ましい。
【００１７】
また、前記各コンポーネントを、該各コンポーネント毎にそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化することが好ましい。
【００１８】
さらに、暗号化情報としては、暗号化を行ったことを表す情報、暗号化方式、暗号化鍵、暗号化を行った原画像の画像コンポーネント情報、原画像の著作権情報、および前記暗号化されたコンポーネントを復号可能な復号化手段の情報の少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００１９】
ここで、「原画像のコンポーネント情報」とは、原画像データがどのようなコンポーネントに分解されているかを表す情報のことをいう。
【００２０】
本発明による第１の画像復号化方法は、本発明による画像暗号化方法により得られた暗号化画像ファイルを復号化する方法であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出し、
前記暗号化情報に基づいて前記暗号化コンポーネントの復号化を行うことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明による第２の画像復号化方法は、本発明による画像暗号化方法により得られた暗号化画像ファイルを復号化する方法であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出し、
前記暗号化情報に基づいて、前記暗号化コンポーネントを復号可能な復号化手段を判定し、
該判定された復号化手段へ前記暗号化画像ファイルを転送することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明による画像暗号化装置は、原画像データを複数のコンポーネントに分解するコンポーネント分解手段と、
該各コンポーネントのうち、所望とする複数のコンポーネントを暗号化する暗号化手段と、
該暗号化の内容を表す暗号化情報を作成する暗号化情報作成手段と、
前記暗号化された暗号化コンポーネントおよび前記暗号化されなかった非暗号化コンポーネントから暗号化画像ファイルを生成する暗号化画像ファイル生成手段と、
該暗号化画像ファイルに前記暗号化情報を添付する添付手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
なお、前記暗号化手段は、前記各コンポーネントを、該各コンポーネント毎にそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化する手段であることが好ましい。
【００２４】
本発明による第１の画像復号化装置は、本発明による画像暗号化装置により得られた暗号化画像ファイルを復号化する装置であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出す暗号化情報読出手段と、
前記暗号化情報に基づいて前記暗号化コンポーネントの復号化を行う復号化手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明による第２の画像復号化装置は、本発明による画像暗号化装置により得られた暗号化画像ファイルを復号化する装置であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出す暗号化情報読出手段と、
前記暗号化情報に基づいて、前記暗号化コンポーネントを復号可能な復号化手段を判定する判定手段と、
該判定された復号化手段へ前記暗号化画像ファイルを転送する転送手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
なお、本発明による画像暗号化方法および画像復号化方法において行われる手順をコンピュータに実行させるためのプログラムとしてコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、原画像データを複数のコンポーネントに分解し、これらのコンポーネントのうち所望とする複数のコンポーネントを暗号化した際に、暗号化の内容を表す暗号化情報を生成し、暗号化コンポーネントおよび非暗号化コンポーネントからなる暗号化画像ファイルにこの暗号化情報を添付するようにしたものである。このため、暗号化情報を参照することにより暗号化されたコンポーネントがどのような内容により暗号化されたかを容易に知ることができ、その結果、暗号化画像ファイルを混乱なく復号化できることとなる。
【００２８】
とくに、各コンポーネントをそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化した場合に、暗号化画像ファイルを受け取った者は暗号化情報を参照することにより、自分が有する暗号化鍵によりどのレベルのコンポーネントを復号可能であるかを容易に認識することができる。
【００２９】
また、暗号化情報に、暗号化されたコンポーネントを復号可能な復号化手段の情報、例えばラボの情報を含めることにより、暗号化画像ファイルを受け取った者は、どのラボに依頼すれば所望とするコンポーネントを復号可能であるかを容易に認識することができるため、混乱なく所望とする復号化手段を有するラボにプリント依頼を行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００３１】
図１は本発明の実施形態による画像暗号化装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態による画像暗号化装置は、原画像データＳ０を複数のコンポーネントに分解するコンポーネント分解手段１と、各コンポーネントのうち所望とする複数のコンポーネントを暗号化する暗号化手段２と、暗号化の内容を表す暗号化情報Ｈを作成する暗号化情報作成手段３と、暗号化されることにより得られた暗号化コンポーネント、暗号化されなかった非暗号化コンポーネントおよび暗号化情報Ｈに基づいて暗号化画像ファイルＦを生成する暗号化画像ファイル生成手段４とを備える。
【００３２】
コンポーネント分解手段１は、例えば原画像データＳ０を複数の解像度毎の階層データに分解し、各階層データをコンポーネントとするものである。なお、原画像データＳ０は以下のようにして各階層毎の階層データに分解される。まず図２（ａ）に示すように、原画像データＳ０がウェーブレット変換されて複数の解像度毎の４つのデータＬＬ１、ＨＬ０、ＬＨ０およびＨＨ０に分解される。ここで、データＬＬ１は画像の縦横を１／２に縮小した画像を表し、データＨＬ０、ＬＨ０およびＨＨ０はそれぞれ縦エッジ、横エッジおよび斜めエッジ成分の画像を表すものとなる。そして、図２（ｂ）に示すようにデータＬＬ１をさらにウェーブレット変換して４つのデータＬＬ２、ＨＬ１、ＬＨ１およびＨＨ１を得る。ここで、データＬＬ２はデータＬＬ１の縦横をさらに１／２に縮小した画像を表すものとなり、データＨＬ１、ＬＨ１およびＨＨ１はそれぞれデータＬＬ１の縦エッジ、横エッジおよび斜めエッジ成分の画像を表すものとなる。そして、ウェーブレット変換を行う毎に得られるデータＬＬに対してウェーブレット変換を所望とする回数繰り返して、複数の解像度毎のデータを得る。その後、図２（ｃ）に示すように、各解像度毎のデータを符号化し、符号化されたデータを階層データ、すなわちコンポーネントとするものである。
【００３３】
なお、コンポーネントに分解する方法としては、これに限定されるものではなく、原画像データＳ０を色度信号と輝度信号とに分解する方法、周波数成分毎に分解する方法、画像の透明度を表すαチャンネルやカメラからの距離を表す奥行き情報とＲＧＢデータとに分解する方法、画像を複数のブロックに分解する方法等を採用することができる。また、複数の画像あるいは画像とテンプレートとを合成することにより得られる合成画像においては、各画像データや画像の配置情報、文字情報等をコンポーネントとする方法を採用することができる。
【００３４】
暗号化手段２は、コンポーネントのうち所望とするコンポーネントを暗号化するものである。この暗号化としては、コンポーネントの全てを暗号化して全くランダムなデータとする方法、コンポーネントのビットの一部（８ビットデータであれば下位の４ビットを暗号化してランダムにする等）のみを暗号化する方法、画像の全面に一定値を有するデータを暗号化することによりランダムな画像を生成し、このランダムな画像をコンポーネントに加える等の方法を用いることができる。ここで、暗号化したコンポーネントを原画像データＳ０と同一フォーマット、同一画素数とすることにより、暗号化によって画質は劣化するものの原画像データＳ０を表示するためのアプリケーションにおいて暗号化したコンポーネントを表示することができる。なお、原画像データＳ０により表される画像を複数のブロックに分解し、各ブロックの画像データをコンポーネントとした場合において、一部のブロックのみを暗号化すると、原画像の一部が劣化した画像として表示されることとなる。
【００３５】
なお、暗号化の方式としては、ＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）、ＩＤＥＡ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ）等の秘密鍵方式、素因数を用いた暗号化方式であるＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ， Ｓｈａｍｉｒ， Ａｄｌｅｍａｎ ）等の公開鍵方式を採用することができる。
【００３６】
ここで、秘密鍵方式とは、コンポーネントを暗号化するための暗号化鍵と暗号化コンポーネントを復号化するための復号化鍵とが共通のものとされている方式である。ＤＥＳはアメリカ商務省標準局により制定された秘密鍵暗号化方式であり、６４ビット単位の平文を６４ビットの鍵を用いて６４ビットの暗号に変換するものである。ＩＤＥＡはソフトウエアにより効率的に計算できるように設計された秘密鍵暗号化方式であり、６４ビット単位の平文を１２８ビットの鍵を用いて６４ビットの暗号に変換するものである。
【００３７】
また、公開鍵方式とは、秘密鍵暗号化方式とは異なり、暗号化する鍵と復号化する鍵とが異なる方式であって非対称暗号化方式と称される。公開鍵方式における暗号化鍵と復号化鍵とは一対一に対応しており、暗号化鍵により暗号化したコンポーネントはこの暗号化鍵に対応する復号化鍵でのみ復号化できる。この暗号化鍵を公開しておけば、この暗号化鍵により暗号化した暗号はこれに対応する復号化鍵を持っている特定の者のみが復号化できることとなる。したがって、特定の者のみが復号化できる情報を多くの者がこの特定の者に送る場合に有効である。
【００３８】
なお、公開鍵方式は処理速度が遅いため、秘密鍵方式により暗号化することが好ましい。また、コンポーネントの暗号化に使用した秘密鍵方式の暗号化鍵を、後述するように復号化の権利を有する装置同士において共有している共通の秘密鍵により暗号化し、暗号化情報として暗号化画像ファイルＦに含ませることが好ましい。コンポーネントの暗号化に使用した秘密鍵方式の暗号化鍵は、公開鍵により暗号化して暗号化情報として暗号化画像ファイルＦに含ませることも可能である。この場合、復号化の権利を有する装置が保有する復号化鍵に対応する公開鍵により暗号化することが好ましい。このように公開鍵を使用すると、画像暗号化装置と後述する画像復号化装置との間で、鍵を秘密裏に共有する手間と危険とを回避することができる。
【００３９】
暗号化情報作成手段３は、暗号化を行ったことを表す情報、暗号化方式、上述したような暗号化鍵、暗号化を行った原画像の画像コンポーネント情報、原画像の著作権情報、および前記暗号化されたコンポーネントを復号可能な復号化手段の情報等を暗号化情報Ｈとして作成するものである。
【００４０】
暗号化画像ファイル生成手段４は、暗号化されたコンポーネントである暗号化コンポーネント、暗号化されなかったコンポーネントである非暗号化コンポーネントおよび暗号化情報Ｈから暗号化画像ファイルＦを生成する。
【００４１】
図３は暗号化画像ファイルＦの内容を示す図である。本実施形態においては、原画像データＳ０が４つの階層データＫ１〜Ｋ４に階層化されているものとする。暗号化情報Ｈには、コンポーネントが暗号化されているか否かを表す情報、暗号化されている場合はそのコンポーネント（本実施形態では階層データＫ３，Ｋ４）の暗号化方式、暗号化鍵、著作権者の情報、および暗号化された階層データＫ３，Ｋ４を復号化することができる者あるいはラボに関する情報が含まれている。すなわち、図３に示すように、この暗号化画像ファイルＦによれば、階層データＫ３および階層データＫ４がそれぞれＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１０２およびＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１２２の暗号化方式により暗号化されており、それぞれ＊＊＊＊１０２＊＊＊＊および＊＊＊＊１２２＊＊＊＊の暗号化鍵が添付されていることが分かる。また、画像の著作権者は「ＦＵＪＩ」であり、階層データＫ３を復号する手段を有する者はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒおよびＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂであり、階層データＫ４を復号する手段を有する者はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂであることが分かる。
【００４２】
ここで、ＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１０２およびＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１２２の暗号化方式は図４に示す内容を有する。図４に示すように、ＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１０２は、コンポーネントが８ビットデータからなる場合にコンポーネントの下位４ビットをＩＤＥＡ方式により暗号化し、さらにこの暗号化の際の暗号化鍵をＩＤＥＡ方式により暗号化する方式である。一方、ＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１２２は、コンポーネントの全てをＩＤＥＡ方式により暗号化し、さらにこの暗号化の際の暗号化鍵をＲＳＡ方式により暗号化する方式である。図４におけるＩＤＥＡの秘密鍵方式はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒが共通に保有する秘密鍵により暗号化する方式であり、ＲＳＡの公開鍵方式はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂが有する公開鍵により暗号化する方式である。また、「＊＊＊＊１０２＊＊＊＊」は階層データＫ３を暗号化した鍵をさらに暗号化した鍵であり、この鍵はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒが保有している秘密鍵により復号化することができる。「＊＊＊＊１２２＊＊＊＊」は階層データＫ４を暗号化した鍵をさらに暗号化した鍵であり、この鍵はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂが保有している復号化鍵により復号化することができる。
【００４３】
図４に示すように、階層データＫ４は全画像が暗号化されており、全く画像として認識することができない。階層データＫ４を復号可能なＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにおいては、暗号化画像ファイルＦに添付された公開鍵により暗号化された鍵（＊＊＊＊１２２＊＊＊＊）をＬａｂが保有する復号化鍵により復号する。この復号化された鍵は階層データＫ４を暗号化したＩＤＥＡ方式の鍵であり、この鍵を用いて階層データＫ４を復号化することができる。
【００４４】
また、階層データＫ３は、下位４ビットのみが暗号化されているため、誰もが上位４ビット相当の画像を得ることができるが、ぼけた画像としてのみしか得ることができない。ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒおよびＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂは、それぞれが保有する秘密鍵により階層データＫ３を暗号化した鍵（＊＊＊＊１０２＊＊＊＊）を復号することができ、さらに復号化された鍵を用いて階層データＫ３の暗号化された部分を復号化することができる。
【００４５】
次いで、本実施形態の動作について説明する。図５は本実施形態による画像暗号化装置において行われる処理を示すフローチャートである。まず、コンポーネント分解手段１において、原画像データＳ０を上記図２に示すように複数の階層からなる階層データ毎のコンポーネントに分解する（ステップＳ１）。次いで、暗号化手段２において階層データＫ３および階層データＫ４を暗号化するとともに（ステップＳ２）、暗号化情報作成手段３において暗号化情報Ｈを作成する（ステップＳ３）。そして、暗号化画像ファイル生成手段４において、暗号化コンポーネント（階層データＫ３，Ｋ４）、非暗号化コンポーネント（階層データＫ１，Ｋ２）および暗号化情報Ｈに基づいて暗号化画像ファイルＦを生成して（ステップＳ４）処理を終了する。
【００４６】
図６はこのようにして生成された暗号化画像ファイルＦを復号化するための画像復号化装置の構成を示す概略ブロック図である。図６に示すように、本実施形態による画像復号化装置は、暗号化画像ファイルＦから暗号化情報Ｈを読み出す暗号化情報読出手段７と、暗号化情報Ｈに基づいて暗号化コンポーネントを復号化する復号化手段８とを有し、復号化されたコンポーネントにより表される画像および暗号化情報Ｈを表示するモニタ等の表示手段９およびキーボード、マウス等の入力手段１０が接続されている。なお、本実施形態による画像復号化装置は、ネットワークを介して画像暗号化装置から暗号化画像ファイルＦを受け取るものであってもよく、画像暗号化装置において作成された暗号化画像ファイルＦが記録されたＭＯ、ＺＩＰ、フロッピーディスク等の記録媒体を受け付けるものであってもよい。
【００４７】
次いで、本実施形態による画像復号化装置の動作について説明する。まず、暗号化情報読出手段７において暗号化画像ファイルＦから暗号化情報Ｈが読み出される。読み出された暗号化情報Ｈは表示手段９において表示される。この際、画像復号化装置を有する者がＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒである場合には、入力手段１０よりＩＤおよび秘密鍵である暗号化鍵番号を入力し、この暗号化鍵番号に基づいて復号化手段８において階層データＫ３を暗号化した鍵を復号化し、復号化された鍵に基づいて階層データＫ３を復号化する。そしてこれにより階層データＫ３の解像度により表される画像が表示手段９に表示される。
【００４８】
一方、暗号化情報Ｈに基づいて、最も解像度が高い階層データＫ４はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにおいて復号化可能であることが分かるため、この暗号化画像ファイルＦをプリントしたい場合には、ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにこの暗号化画像ファイルＦを転送するとともに、プリント依頼を指示する。そして、ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂはこの指示に基づいて暗号化画像ファイルＦに含まれる階層データＫ４を暗号化した鍵を復号化し、さらにこの復号化された鍵に基づいて階層データＫ４を復号化してプリントを行う。
【００４９】
このように、本実施形態においては、原画像データＳ０を複数のコンポーネントに分解し、これらのコンポーネントのうち複数のコンポーネントを暗号化した際に、暗号化の内容を表す暗号化情報Ｈを生成し、暗号化コンポーネントおよび非暗号化コンポーネントおよび暗号化情報Ｈから暗号化画像ファイルＦを生成するようにしたため、暗号化情報Ｈを参照することにより暗号化されたコンポーネントがどのような内容により暗号化されたかを容易に知ることができ、その結果、暗号化画像ファイルＦを混乱なく使用できることとなる。
【００５０】
とくに、各コンポーネントをそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化した場合に、暗号化画像ファイルＦを受け取った者は暗号化情報を参照することにより、自分が有する暗号化鍵によりどのレベルのコンポーネントを復号可能であるかを容易に認識することができる。
【００５１】
また、暗号化情報Ｈに、暗号化されたコンポーネントを復号可能な復号化手段の情報、例えばラボの情報を含めることにより、暗号化画像ファイルＦを受け取った者は、どのラボに依頼すれば所望とするコンポーネントを復号可能であるかを容易に認識することができるため、混乱なく所望とする復号化手段を有するラボにプリント依頼を行うことができる。
【００５２】
次いで、本実施形態による画像復号化装置を用いて、暗号化されたクリップアートををユーザ画像に貼り付けてプリントを依頼する場合の具体的な手順について図７を参照して説明する。なお、この場合、プリントを依頼するユーザのパソコンに画像復号化装置が含まれており、かつユーザはＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒであるものとする。また、図７においては、暗号化画像ファイルＦにより表される画像がユーザが有する画像に貼り付けるクリップアートであるとする。まず、暗号化情報読出手段７において、暗号化画像ファイルＦから暗号化情報Ｈを読み出す。また、ユーザは入力手段１０より画像を表示する旨を入力する。これにより、表示手段９には暗号化画像ファイルＦにより表される画像（図７（ａ））が表示されるが、この画像は暗号化されていない階層データＫ１，Ｋ２により表される低解像度の画像となる。
【００５３】
さらにユーザが暗号化されている階層データＫ３を表示する旨を入力手段１０より入力すると、暗号化情報Ｈに基づいて、図７（ｂ）に示す情報が表示手段９に表される。そして、ユーザはこの表示に基づいて、ＩＤおよび暗号化鍵番号を入力手段１０から入力する。復号化手段９は入力されたＩＤおよび暗号化鍵番号か正しいか否かを認証する。認証されなかった場合は、階層データＫ３の解像度による画像は表示されないが、認証された場合は入力された暗号化鍵番号に基づいて階層データＫ３を暗号化した鍵を復号化し、復号化された鍵に基づいて階層データＫ３を復号化する。そしてこれにより階層データＫ３の解像度により表される画像が表示手段９に表示される（図７（ｃ））。
【００５４】
この後、ユーザは入力手段１０よりラボにおけるプリント指示を入力する。この際の入力画面の表示は図７（ｄ）に示すものとなる。ユーザはこの表示に基づいて必要事項を入力し、これにより不図示の注文ファイル作成手段により注文ファイルが作成される。この注文ファイルの内容を図８に示す。図８に示すように、注文ファイルには、注文者名（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ）、ＩＤ（ＣｕｓｔｏｍｅｒＩＤ）、プリント枚数（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）、およびプリントサイズ（ＰｒｉｎｔＳｉｚｅ）が含まれている。
【００５５】
また、ユーザは暗号化情報Ｈから、最も解像度が高い階層データＫ４はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにおいて復号化可能であることが分かるため、この注文ファイルを暗号化画像ファイルＦとともにＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにネットワークを介して、あるいは記録媒体に記録して転送する。これにより、ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂは、注文ファイルの内容に基づいて暗号化画像ファイルＦに含まれる階層データＫ４を暗号化した鍵を復号化し、さらにこの復号化された鍵に基づいて階層データＫ４を復号化する。そして階層データＫ４の解像度により得られるクリップアートをユーザの画像データに貼り付けてプリントを行う。
【００５６】
次いで、本実施形態による画像復号化装置を用いて、複数の画像をテンプレートに貼り付けて合成し、一枚の画像を生成してラボにプリントを依頼する手順について図９を参照して説明する。なお、この場合、プリントを依頼するユーザのパソコンに画像復号化装置が含まれており、かつユーザはＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒであるものとする。また、この場合ユーザ画像は図９（ａ）に示すものとし、ユーザ画像と図７の実施形態に示した場合と同様に暗号化されたクリップアートの画像を図９（ｂ）に示すテンプレートに貼り付けるものとする。まず、暗号化情報読出手段７において、暗号化画像ファイルＦから暗号化情報Ｈを読み出す。また、ユーザは入力手段１０より画像を表示する旨を入力する。これにより、上記図７（ａ）と同様に表示手段９には暗号化画像ファイルＦにより表される画像が表示されるが、この画像は暗号化されていない階層データＫ１，Ｋ２により表される低解像度の画像となる。
【００５７】
さらにユーザが暗号化されている階層データＫ３を表示する旨を入力手段１０より入力すると、暗号化情報Ｈに基づいて、図９（ｃ）に示す情報が表示手段９に表示される。そして、ユーザはこの表示に基づいて、ＩＤおよび暗号鍵番号を入力手段１０から入力する。これにより図７（ｃ）と同様に階層データＫ３の解像度により表される画像が表示手段９に表示される。
【００５８】
この後、ユーザは、テンプレートにユーザ画像およびクリップアートの貼り付けを行う。そして、図９（ｄ）に示すようにこれらの画像の貼り付けが完了した後、入力手段１０よりラボにおけるプリント指示を入力する。この際の入力画面は図７（ｄ）と同様の表示となる。ユーザはこの表示に基づいて必要事項を入力し、これにより不図示の注文ファイル作成手段により注文ファイルが作成される。この注文ファイルの内容を図１０に示す。図１０に示すように、注文ファイルには、注文者名（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ）、ＩＤ（ＣｕｓｔｏｍｅｒＩＤ）、プリント枚数（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）、プリントサイズ（ＰｒｉｎｔＳｉｚｅ）、テンプレートＩＤ（ＴｅｍｐｌａｔｅＩＤ）、貼り付ける画像（Ｉｍａｇｅ１，Ｉｍａｇｅ２）が含まれている。なお、Ｉｍａｇｅ１はユーザ画像であり、Ｉｍａｇｅ２はクリップアートである。
【００５９】
また、ユーザは暗号化情報Ｈから、最も解像度が高い階層データＫ４はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにおいて復号化可能であることが分かるため、この注文ファイルを暗号化画像ファイルＦとともにＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにネットワークを介して、あるいは記録媒体に記録して転送する。これにより、ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂは、注文ファイルの内容に基づいて暗号化画像ファイルＦに含まれる階層データＫ４を暗号化した鍵を復号化し、さらにこの復号化された鍵に基づいて階層データＫ４を復号化する。そして階層データＫ４の解像度により得られるクリップアートおよびユーザ画像をテンプレートに貼り付けてプリントを行う。
【００６０】
なお、上記実施形態においては、暗号化情報Ｈを暗号化画像ファイルＦに含めているが、これに限定されるものではなく、暗号化画像ファイルＦとは別個のファイルとしてもよい。また、上述したようにラボに注文を行う際には、注文ファイルに暗号化情報Ｈを含ませるようにしてもよい。さらに、暗号化情報Ｈを紙に記載し、暗号化画像ファイルＦを記録した記録媒体に添付してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による画像暗号化装置の構成を示す概略ブロック図
【図２】画像データをウェーブレット変換して階層毎に符号化する状態を示す図
【図３】暗号化画像ファイルの内容を説明するための図
【図４】暗号化方式の内容を説明するための図
【図５】本発明の実施形態による画像暗号化装置において行われる処理を示すフローチャート
【図６】本発明の実施形態による画像復号化装置の構成を示す概略ブロック図
【図７】本発明の実施形態による画像復号化装置の処理説明図（その１）
【図８】注文ファイルの内容を説明するための図（その１）
【図９】本発明の実施形態による画像復号化装置の処理説明図（その２）
【図１０】注文ファイルの内容を説明するための図（その２）
【符号の説明】
１ コンポーネント分解手段
２ 暗号化手段
３ 暗号化情報作成手段
４ 暗号化画像ファイル生成手段
７ 暗号化情報読出手段
８ 復号化手段
９ 表示手段
１０ 入力手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、原画像データを複数のコンポーネントに分解して暗号化する画像暗号化方法および装置、この画像暗号化方法および装置により得られた暗号化画像ファイルを復号化する方法および装置、並びにこれらの方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
肖像権や著作権を有する人気タレントや特定のキャラクター等の画像データを扱うアプリケーションにおいては、この画像データを特定の用途以外に提供されることを禁止したい場合がある。すなわち、このような著作権付き画像データを一般のコンピュータにおいて自由に再生することができるようにすると、肖像権や著作権を侵害するおそれがあるため、許可された特定のラボにおいてのみプリントすることを許容し、他の用途には使用できないようにする必要がある。
【０００３】
このため、アプリケーションソフトおよびプリント出力が許容されたラボでのみしか復号化できないように暗号化された画像データを提供する手法が提案されている。これは、アプリケーションソフトおよび特定のラボのみが、暗号化された画像データを復号化できる機能を有し、アプリケーションソフトおよび特定ラボは目的の用途以外のために著作権等を有する画像データを出力できないようにするものである。
【０００４】
一方、画像データの保存形式としては、ＪＰＥＧ、ＧＩＦ、ＴＩＦＦ等種々の形式が存在するが、近年画像データを解像度または濃度分解能毎に階層的に分解し、各階層毎のデータ（階層データ）を符号化して圧縮保管する形式が提案されている。この保存形式は、具体的には画像データをウェーブレット変換等により複数の解像度毎あるいは濃度分解能毎の階層データに分解し、この分解された各解像度あるいは各濃度分解能毎の階層データを階層順に符号化して１つのファイルとして圧縮して保管するものである。
【０００５】
この保存方式は以下のような特徴を有する。
【０００６】
（１）従来のＪＰＥＧで用いられているＤＣＴ方式のように、画像データをブロック毎に処理していないため、ブロック歪みのようなアーチファクトが生じない。
【０００７】
（２）画像データが階層的に符号化されているため、画像データの転送の際に必要な解像度の情報のみを転送すればよく、効率的な画像転送が可能となる。
【０００８】
（３）画像データが多重解像度あるいは多重分解能に分解されているため、周波数強調処理等種々の画像処理を比較的簡単に行うことができる。
【０００９】
（４）多重解像度解析による空間と周波数との同時分解が可能であり、符号化効率に大きく影響を与える低周波数領域に対しては広い範囲で直交変換を行い、高周波領域に対しては狭い範囲で直交変換が可能となるため、画像中のエッジ周辺部に量子化ノイズが発生しても、その空間的広がりを抑えることができる。このため、ノイズが知覚されにくい。
【００１０】
また、イーストマンコダック社が提案するＦｌａｓｈＰｉｘファイルのように、１つのファイル内に複数の性質の異なるデータを記憶することができるファイル形式が提案されているが、このようなＦｌａｓｈＰｉｘ規格のファイルにも、多重解像度あるいは多重濃度分解能に分解された階層データを保管することも可能である。
【００１１】
さらに、画像データを色度信号と輝度信号とに分解する、周波数成分毎に分解する、画像の透明度を表すαチャンネルやカメラからの距離を表す奥行き情報とＲＧＢデータとに分解する、画像を複数のブロックに分解する等によって画像ファイルを構成する方式も用いられている。また、複数の画像あるいは画像とテンプレートとを合成することにより得られる合成画像においては、各画像データや画像の配置情報、文字情報等により画像ファイルが構成されることとなる。
【００１２】
このように画像ファイルを複数のデータ（以下コンポーネントとする）により構成した場合、特定のコンポーネントにのみ暗号化を施す場合がある。例えば、上述したように画像データを階層化した場合、画像として最も価値を有する最高解像度の階層データのみを暗号化するものである。このように、コンポーネントの一部のみが暗号化された画像ファイルについては、暗号化されていないコンポーネントについては誰もが再生することができ、プリント等に適した最高解像度の階層データについては、暗号化された階層データを復号化するための復号化鍵を有する者のみが使用できるものである。したがって、画像の著作権者から暗号化鍵を受け取った正当な権利者でなければ、最高解像度の画像を使用することができず、これにより著作権等を有する画像の不正な利用を防止することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各コンポーネントのうち複数のコンポーネントを暗号化した場合、各コンポーネントがどのような暗号化方式により暗号化されたかが分からない。したがって、暗号化鍵を受け取った正当な権利者であっても、暗号化された全てのコンポーネントを暗号化鍵により復号化してみなければ、その暗号化鍵によりどのコンポーネントを復号可能であるかが分からないため、その作業が非常に煩わしいものとなる。また、画像ファイルをラボに持ち込んでプリントを依頼する場合にも、ユーザが必要とするコンポーネントをどのラボに持ち込めば復号化できるかが分からないため、プリント依頼時に非常に混乱を生じるものとなる。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、画像データを複数のコンポーネントに分解し、各コンポーネントのうち複数のコンポーネントを暗号化した場合に、暗号化されたコンポーネントを混乱なく復号化することができる画像暗号化方法および装置、画像復号化方法および装置、並びにこれらの方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明による画像暗号化方法は、原画像データを複数のコンポーネントに分解し、
該各コンポーネントのうち、所望とする複数のコンポーネントを暗号化し、
該暗号化の内容を表す暗号化情報を作成し、
前記暗号化された暗号化コンポーネントおよび前記暗号化されなかった非暗号化コンポーネントから暗号化画像ファイルを生成し、
該暗号化画像ファイルに前記暗号化情報を添付することを特徴とするものである。
【００１６】
ここで、コンポーネントとしては、前記原画像データを複数の解像度に分解することにより得られる解像度画像データ、前記原画像データの輝度情報データと色度情報データ、前記原画像データの各空間周波数成分を表す周波数データ、および前記原画像を複数の領域に分割した際の各領域毎の領域データのいずれかであることが好ましい。
【００１７】
また、前記各コンポーネントを、該各コンポーネント毎にそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化することが好ましい。
【００１８】
さらに、暗号化情報としては、暗号化を行ったことを表す情報、暗号化方式、暗号化鍵、暗号化を行った原画像の画像コンポーネント情報、原画像の著作権情報、および前記暗号化されたコンポーネントを復号可能な復号化手段の情報の少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００１９】
ここで、「原画像のコンポーネント情報」とは、原画像データがどのようなコンポーネントに分解されているかを表す情報のことをいう。
【００２０】
本発明による第１の画像復号化方法は、本発明による画像暗号化方法により得られた暗号化画像ファイルを復号化する方法であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出し、
前記暗号化情報に基づいて前記暗号化コンポーネントの復号化を行うことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明による第２の画像復号化方法は、本発明による画像暗号化方法により得られた暗号化画像ファイルを復号化する方法であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出し、
前記暗号化情報に基づいて、前記暗号化コンポーネントを復号可能な復号化手段を判定し、
該判定された復号化手段へ前記暗号化画像ファイルを転送することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明による画像暗号化装置は、原画像データを複数のコンポーネントに分解するコンポーネント分解手段と、
該各コンポーネントのうち、所望とする複数のコンポーネントを暗号化する暗号化手段と、
該暗号化の内容を表す暗号化情報を作成する暗号化情報作成手段と、
前記暗号化された暗号化コンポーネントおよび前記暗号化されなかった非暗号化コンポーネントから暗号化画像ファイルを生成する暗号化画像ファイル生成手段と、
該暗号化画像ファイルに前記暗号化情報を添付する添付手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２３】
なお、前記暗号化手段は、前記各コンポーネントを、該各コンポーネント毎にそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化する手段であることが好ましい。
【００２４】
本発明による第１の画像復号化装置は、本発明による画像暗号化装置により得られた暗号化画像ファイルを復号化する装置であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出す暗号化情報読出手段と、
前記暗号化情報に基づいて前記暗号化コンポーネントの復号化を行う復号化手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明による第２の画像復号化装置は、本発明による画像暗号化装置により得られた暗号化画像ファイルを復号化する装置であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出す暗号化情報読出手段と、
前記暗号化情報に基づいて、前記暗号化コンポーネントを復号可能な復号化手段を判定する判定手段と、
該判定された復号化手段へ前記暗号化画像ファイルを転送する転送手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
なお、本発明による画像暗号化方法および画像復号化方法において行われる手順をコンピュータに実行させるためのプログラムとしてコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、原画像データを複数のコンポーネントに分解し、これらのコンポーネントのうち所望とする複数のコンポーネントを暗号化した際に、暗号化の内容を表す暗号化情報を生成し、暗号化コンポーネントおよび非暗号化コンポーネントからなる暗号化画像ファイルにこの暗号化情報を添付するようにしたものである。このため、暗号化情報を参照することにより暗号化されたコンポーネントがどのような内容により暗号化されたかを容易に知ることができ、その結果、暗号化画像ファイルを混乱なく復号化できることとなる。
【００２８】
とくに、各コンポーネントをそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化した場合に、暗号化画像ファイルを受け取った者は暗号化情報を参照することにより、自分が有する暗号化鍵によりどのレベルのコンポーネントを復号可能であるかを容易に認識することができる。
【００２９】
また、暗号化情報に、暗号化されたコンポーネントを復号可能な復号化手段の情報、例えばラボの情報を含めることにより、暗号化画像ファイルを受け取った者は、どのラボに依頼すれば所望とするコンポーネントを復号可能であるかを容易に認識することができるため、混乱なく所望とする復号化手段を有するラボにプリント依頼を行うことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００３１】
図１は本発明の実施形態による画像暗号化装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本実施形態による画像暗号化装置は、原画像データＳ０を複数のコンポーネントに分解するコンポーネント分解手段１と、各コンポーネントのうち所望とする複数のコンポーネントを暗号化する暗号化手段２と、暗号化の内容を表す暗号化情報Ｈを作成する暗号化情報作成手段３と、暗号化されることにより得られた暗号化コンポーネント、暗号化されなかった非暗号化コンポーネントおよび暗号化情報Ｈに基づいて暗号化画像ファイルＦを生成する暗号化画像ファイル生成手段４とを備える。
【００３２】
コンポーネント分解手段１は、例えば原画像データＳ０を複数の解像度毎の階層データに分解し、各階層データをコンポーネントとするものである。なお、原画像データＳ０は以下のようにして各階層毎の階層データに分解される。まず図２（ａ）に示すように、原画像データＳ０がウェーブレット変換されて複数の解像度毎の４つのデータＬＬ１、ＨＬ０、ＬＨ０およびＨＨ０に分解される。ここで、データＬＬ１は画像の縦横を１／２に縮小した画像を表し、データＨＬ０、ＬＨ０およびＨＨ０はそれぞれ縦エッジ、横エッジおよび斜めエッジ成分の画像を表すものとなる。そして、図２（ｂ）に示すようにデータＬＬ１をさらにウェーブレット変換して４つのデータＬＬ２、ＨＬ１、ＬＨ１およびＨＨ１を得る。ここで、データＬＬ２はデータＬＬ１の縦横をさらに１／２に縮小した画像を表すものとなり、データＨＬ１、ＬＨ１およびＨＨ１はそれぞれデータＬＬ１の縦エッジ、横エッジおよび斜めエッジ成分の画像を表すものとなる。そして、ウェーブレット変換を行う毎に得られるデータＬＬに対してウェーブレット変換を所望とする回数繰り返して、複数の解像度毎のデータを得る。その後、図２（ｃ）に示すように、各解像度毎のデータを符号化し、符号化されたデータを階層データ、すなわちコンポーネントとするものである。
【００３３】
なお、コンポーネントに分解する方法としては、これに限定されるものではなく、原画像データＳ０を色度信号と輝度信号とに分解する方法、周波数成分毎に分解する方法、画像の透明度を表すαチャンネルやカメラからの距離を表す奥行き情報とＲＧＢデータとに分解する方法、画像を複数のブロックに分解する方法等を採用することができる。また、複数の画像あるいは画像とテンプレートとを合成することにより得られる合成画像においては、各画像データや画像の配置情報、文字情報等をコンポーネントとする方法を採用することができる。
【００３４】
暗号化手段２は、コンポーネントのうち所望とするコンポーネントを暗号化するものである。この暗号化としては、コンポーネントの全てを暗号化して全くランダムなデータとする方法、コンポーネントのビットの一部（８ビットデータであれば下位の４ビットを暗号化してランダムにする等）のみを暗号化する方法、画像の全面に一定値を有するデータを暗号化することによりランダムな画像を生成し、このランダムな画像をコンポーネントに加える等の方法を用いることができる。ここで、暗号化したコンポーネントを原画像データＳ０と同一フォーマット、同一画素数とすることにより、暗号化によって画質は劣化するものの原画像データＳ０を表示するためのアプリケーションにおいて暗号化したコンポーネントを表示することができる。なお、原画像データＳ０により表される画像を複数のブロックに分解し、各ブロックの画像データをコンポーネントとした場合において、一部のブロックのみを暗号化すると、原画像の一部が劣化した画像として表示されることとなる。
【００３５】
なお、暗号化の方式としては、ＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）、ＩＤＥＡ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ）等の秘密鍵方式、素因数を用いた暗号化方式であるＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ， Ｓｈａｍｉｒ， Ａｄｌｅｍａｎ ）等の公開鍵方式を採用することができる。
【００３６】
ここで、秘密鍵方式とは、コンポーネントを暗号化するための暗号化鍵と暗号化コンポーネントを復号化するための復号化鍵とが共通のものとされている方式である。ＤＥＳはアメリカ商務省標準局により制定された秘密鍵暗号化方式であり、６４ビット単位の平文を６４ビットの鍵を用いて６４ビットの暗号に変換するものである。ＩＤＥＡはソフトウエアにより効率的に計算できるように設計された秘密鍵暗号化方式であり、６４ビット単位の平文を１２８ビットの鍵を用いて６４ビットの暗号に変換するものである。
【００３７】
また、公開鍵方式とは、秘密鍵暗号化方式とは異なり、暗号化する鍵と復号化する鍵とが異なる方式であって非対称暗号化方式と称される。公開鍵方式における暗号化鍵と復号化鍵とは一対一に対応しており、暗号化鍵により暗号化したコンポーネントはこの暗号化鍵に対応する復号化鍵でのみ復号化できる。この暗号化鍵を公開しておけば、この暗号化鍵により暗号化した暗号はこれに対応する復号化鍵を持っている特定の者のみが復号化できることとなる。したがって、特定の者のみが復号化できる情報を多くの者がこの特定の者に送る場合に有効である。
【００３８】
なお、公開鍵方式は処理速度が遅いため、秘密鍵方式により暗号化することが好ましい。また、コンポーネントの暗号化に使用した秘密鍵方式の暗号化鍵を、後述するように復号化の権利を有する装置同士において共有している共通の秘密鍵により暗号化し、暗号化情報として暗号化画像ファイルＦに含ませることが好ましい。コンポーネントの暗号化に使用した秘密鍵方式の暗号化鍵は、公開鍵により暗号化して暗号化情報として暗号化画像ファイルＦに含ませることも可能である。この場合、復号化の権利を有する装置が保有する復号化鍵に対応する公開鍵により暗号化することが好ましい。このように公開鍵を使用すると、画像暗号化装置と後述する画像復号化装置との間で、鍵を秘密裏に共有する手間と危険とを回避することができる。
【００３９】
暗号化情報作成手段３は、暗号化を行ったことを表す情報、暗号化方式、上述したような暗号化鍵、暗号化を行った原画像の画像コンポーネント情報、原画像の著作権情報、および前記暗号化されたコンポーネントを復号可能な復号化手段の情報等を暗号化情報Ｈとして作成するものである。
【００４０】
暗号化画像ファイル生成手段４は、暗号化されたコンポーネントである暗号化コンポーネント、暗号化されなかったコンポーネントである非暗号化コンポーネントおよび暗号化情報Ｈから暗号化画像ファイルＦを生成する。
【００４１】
図３は暗号化画像ファイルＦの内容を示す図である。本実施形態においては、原画像データＳ０が４つの階層データＫ１〜Ｋ４に階層化されているものとする。暗号化情報Ｈには、コンポーネントが暗号化されているか否かを表す情報、暗号化されている場合はそのコンポーネント（本実施形態では階層データＫ３，Ｋ４）の暗号化方式、暗号化鍵、著作権者の情報、および暗号化された階層データＫ３，Ｋ４を復号化することができる者あるいはラボに関する情報が含まれている。すなわち、図３に示すように、この暗号化画像ファイルＦによれば、階層データＫ３および階層データＫ４がそれぞれＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１０２およびＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１２２の暗号化方式により暗号化されており、それぞれ＊＊＊＊１０２＊＊＊＊および＊＊＊＊１２２＊＊＊＊の暗号化鍵が添付されていることが分かる。また、画像の著作権者は「ＦＵＪＩ」であり、階層データＫ３を復号する手段を有する者はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒおよびＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂであり、階層データＫ４を復号する手段を有する者はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂであることが分かる。
【００４２】
ここで、ＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１０２およびＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１２２の暗号化方式は図４に示す内容を有する。図４に示すように、ＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１０２は、コンポーネントが８ビットデータからなる場合にコンポーネントの下位４ビットをＩＤＥＡ方式により暗号化し、さらにこの暗号化の際の暗号化鍵をＩＤＥＡ方式により暗号化する方式である。一方、ＦＵＪＩ−ＴＹＰＥ−１２２は、コンポーネントの全てをＩＤＥＡ方式により暗号化し、さらにこの暗号化の際の暗号化鍵をＲＳＡ方式により暗号化する方式である。図４におけるＩＤＥＡの秘密鍵方式はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒが共通に保有する秘密鍵により暗号化する方式であり、ＲＳＡの公開鍵方式はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂが有する公開鍵により暗号化する方式である。また、「＊＊＊＊１０２＊＊＊＊」は階層データＫ３を暗号化した鍵をさらに暗号化した鍵であり、この鍵はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒが保有している秘密鍵により復号化することができる。「＊＊＊＊１２２＊＊＊＊」は階層データＫ４を暗号化した鍵をさらに暗号化した鍵であり、この鍵はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂが保有している復号化鍵により復号化することができる。
【００４３】
図４に示すように、階層データＫ４は全画像が暗号化されており、全く画像として認識することができない。階層データＫ４を復号可能なＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにおいては、暗号化画像ファイルＦに添付された公開鍵により暗号化された鍵（＊＊＊＊１２２＊＊＊＊）をＬａｂが保有する復号化鍵により復号する。この復号化された鍵は階層データＫ４を暗号化したＩＤＥＡ方式の鍵であり、この鍵を用いて階層データＫ４を復号化することができる。
【００４４】
また、階層データＫ３は、下位４ビットのみが暗号化されているため、誰もが上位４ビット相当の画像を得ることができるが、ぼけた画像としてのみしか得ることができない。ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒおよびＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂは、それぞれが保有する秘密鍵により階層データＫ３を暗号化した鍵（＊＊＊＊１０２＊＊＊＊）を復号することができ、さらに復号化された鍵を用いて階層データＫ３の暗号化された部分を復号化することができる。
【００４５】
次いで、本実施形態の動作について説明する。図５は本実施形態による画像暗号化装置において行われる処理を示すフローチャートである。まず、コンポーネント分解手段１において、原画像データＳ０を上記図２に示すように複数の階層からなる階層データ毎のコンポーネントに分解する（ステップＳ１）。次いで、暗号化手段２において階層データＫ３および階層データＫ４を暗号化するとともに（ステップＳ２）、暗号化情報作成手段３において暗号化情報Ｈを作成する（ステップＳ３）。そして、暗号化画像ファイル生成手段４において、暗号化コンポーネント（階層データＫ３，Ｋ４）、非暗号化コンポーネント（階層データＫ１，Ｋ２）および暗号化情報Ｈに基づいて暗号化画像ファイルＦを生成して（ステップＳ４）処理を終了する。
【００４６】
図６はこのようにして生成された暗号化画像ファイルＦを復号化するための画像復号化装置の構成を示す概略ブロック図である。図６に示すように、本実施形態による画像復号化装置は、暗号化画像ファイルＦから暗号化情報Ｈを読み出す暗号化情報読出手段７と、暗号化情報Ｈに基づいて暗号化コンポーネントを復号化する復号化手段８とを有し、復号化されたコンポーネントにより表される画像および暗号化情報Ｈを表示するモニタ等の表示手段９およびキーボード、マウス等の入力手段１０が接続されている。なお、本実施形態による画像復号化装置は、ネットワークを介して画像暗号化装置から暗号化画像ファイルＦを受け取るものであってもよく、画像暗号化装置において作成された暗号化画像ファイルＦが記録されたＭＯ、ＺＩＰ、フロッピーディスク等の記録媒体を受け付けるものであってもよい。
【００４７】
次いで、本実施形態による画像復号化装置の動作について説明する。まず、暗号化情報読出手段７において暗号化画像ファイルＦから暗号化情報Ｈが読み出される。読み出された暗号化情報Ｈは表示手段９において表示される。この際、画像復号化装置を有する者がＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒである場合には、入力手段１０よりＩＤおよび秘密鍵である暗号化鍵番号を入力し、この暗号化鍵番号に基づいて復号化手段８において階層データＫ３を暗号化した鍵を復号化し、復号化された鍵に基づいて階層データＫ３を復号化する。そしてこれにより階層データＫ３の解像度により表される画像が表示手段９に表示される。
【００４８】
一方、暗号化情報Ｈに基づいて、最も解像度が高い階層データＫ４はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにおいて復号化可能であることが分かるため、この暗号化画像ファイルＦをプリントしたい場合には、ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにこの暗号化画像ファイルＦを転送するとともに、プリント依頼を指示する。そして、ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂはこの指示に基づいて暗号化画像ファイルＦに含まれる階層データＫ４を暗号化した鍵を復号化し、さらにこの復号化された鍵に基づいて階層データＫ４を復号化してプリントを行う。
【００４９】
このように、本実施形態においては、原画像データＳ０を複数のコンポーネントに分解し、これらのコンポーネントのうち複数のコンポーネントを暗号化した際に、暗号化の内容を表す暗号化情報Ｈを生成し、暗号化コンポーネントおよび非暗号化コンポーネントおよび暗号化情報Ｈから暗号化画像ファイルＦを生成するようにしたため、暗号化情報Ｈを参照することにより暗号化されたコンポーネントがどのような内容により暗号化されたかを容易に知ることができ、その結果、暗号化画像ファイルＦを混乱なく使用できることとなる。
【００５０】
とくに、各コンポーネントをそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化した場合に、暗号化画像ファイルＦを受け取った者は暗号化情報を参照することにより、自分が有する暗号化鍵によりどのレベルのコンポーネントを復号可能であるかを容易に認識することができる。
【００５１】
また、暗号化情報Ｈに、暗号化されたコンポーネントを復号可能な復号化手段の情報、例えばラボの情報を含めることにより、暗号化画像ファイルＦを受け取った者は、どのラボに依頼すれば所望とするコンポーネントを復号可能であるかを容易に認識することができるため、混乱なく所望とする復号化手段を有するラボにプリント依頼を行うことができる。
【００５２】
次いで、本実施形態による画像復号化装置を用いて、暗号化されたクリップアートををユーザ画像に貼り付けてプリントを依頼する場合の具体的な手順について図７を参照して説明する。なお、この場合、プリントを依頼するユーザのパソコンに画像復号化装置が含まれており、かつユーザはＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒであるものとする。また、図７においては、暗号化画像ファイルＦにより表される画像がユーザが有する画像に貼り付けるクリップアートであるとする。まず、暗号化情報読出手段７において、暗号化画像ファイルＦから暗号化情報Ｈを読み出す。また、ユーザは入力手段１０より画像を表示する旨を入力する。これにより、表示手段９には暗号化画像ファイルＦにより表される画像（図７（ａ））が表示されるが、この画像は暗号化されていない階層データＫ１，Ｋ２により表される低解像度の画像となる。
【００５３】
さらにユーザが暗号化されている階層データＫ３を表示する旨を入力手段１０より入力すると、暗号化情報Ｈに基づいて、図７（ｂ）に示す情報が表示手段９に表される。そして、ユーザはこの表示に基づいて、ＩＤおよび暗号化鍵番号を入力手段１０から入力する。復号化手段９は入力されたＩＤおよび暗号化鍵番号か正しいか否かを認証する。認証されなかった場合は、階層データＫ３の解像度による画像は表示されないが、認証された場合は入力された暗号化鍵番号に基づいて階層データＫ３を暗号化した鍵を復号化し、復号化された鍵に基づいて階層データＫ３を復号化する。そしてこれにより階層データＫ３の解像度により表される画像が表示手段９に表示される（図７（ｃ））。
【００５４】
この後、ユーザは入力手段１０よりラボにおけるプリント指示を入力する。この際の入力画面の表示は図７（ｄ）に示すものとなる。ユーザはこの表示に基づいて必要事項を入力し、これにより不図示の注文ファイル作成手段により注文ファイルが作成される。この注文ファイルの内容を図８に示す。図８に示すように、注文ファイルには、注文者名（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ）、ＩＤ（ＣｕｓｔｏｍｅｒＩＤ）、プリント枚数（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）、およびプリントサイズ（ＰｒｉｎｔＳｉｚｅ）が含まれている。
【００５５】
また、ユーザは暗号化情報Ｈから、最も解像度が高い階層データＫ４はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにおいて復号化可能であることが分かるため、この注文ファイルを暗号化画像ファイルＦとともにＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにネットワークを介して、あるいは記録媒体に記録して転送する。これにより、ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂは、注文ファイルの内容に基づいて暗号化画像ファイルＦに含まれる階層データＫ４を暗号化した鍵を復号化し、さらにこの復号化された鍵に基づいて階層データＫ４を復号化する。そして階層データＫ４の解像度により得られるクリップアートをユーザの画像データに貼り付けてプリントを行う。
【００５６】
次いで、本実施形態による画像復号化装置を用いて、複数の画像をテンプレートに貼り付けて合成し、一枚の画像を生成してラボにプリントを依頼する手順について図９を参照して説明する。なお、この場合、プリントを依頼するユーザのパソコンに画像復号化装置が含まれており、かつユーザはＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ ｍｅｍｂｅｒであるものとする。また、この場合ユーザ画像は図９（ａ）に示すものとし、ユーザ画像と図７の実施形態に示した場合と同様に暗号化されたクリップアートの画像を図９（ｂ）に示すテンプレートに貼り付けるものとする。まず、暗号化情報読出手段７において、暗号化画像ファイルＦから暗号化情報Ｈを読み出す。また、ユーザは入力手段１０より画像を表示する旨を入力する。これにより、上記図７（ａ）と同様に表示手段９には暗号化画像ファイルＦにより表される画像が表示されるが、この画像は暗号化されていない階層データＫ１，Ｋ２により表される低解像度の画像となる。
【００５７】
さらにユーザが暗号化されている階層データＫ３を表示する旨を入力手段１０より入力すると、暗号化情報Ｈに基づいて、図９（ｃ）に示す情報が表示手段９に表示される。そして、ユーザはこの表示に基づいて、ＩＤおよび暗号鍵番号を入力手段１０から入力する。これにより図７（ｃ）と同様に階層データＫ３の解像度により表される画像が表示手段９に表示される。
【００５８】
この後、ユーザは、テンプレートにユーザ画像およびクリップアートの貼り付けを行う。そして、図９（ｄ）に示すようにこれらの画像の貼り付けが完了した後、入力手段１０よりラボにおけるプリント指示を入力する。この際の入力画面は図７（ｄ）と同様の表示となる。ユーザはこの表示に基づいて必要事項を入力し、これにより不図示の注文ファイル作成手段により注文ファイルが作成される。この注文ファイルの内容を図１０に示す。図１０に示すように、注文ファイルには、注文者名（Ｃｕｓｔｏｍｅｒ）、ＩＤ（ＣｕｓｔｏｍｅｒＩＤ）、プリント枚数（Ｑｕａｎｔｉｔｙ）、プリントサイズ（ＰｒｉｎｔＳｉｚｅ）、テンプレートＩＤ（ＴｅｍｐｌａｔｅＩＤ）、貼り付ける画像（Ｉｍａｇｅ１，Ｉｍａｇｅ２）が含まれている。なお、Ｉｍａｇｅ１はユーザ画像であり、Ｉｍａｇｅ２はクリップアートである。
【００５９】
また、ユーザは暗号化情報Ｈから、最も解像度が高い階層データＫ４はＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにおいて復号化可能であることが分かるため、この注文ファイルを暗号化画像ファイルＦとともにＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂにネットワークを介して、あるいは記録媒体に記録して転送する。これにより、ＦＵＪＩ Ｐｈｏｔｏ Ｌａｂは、注文ファイルの内容に基づいて暗号化画像ファイルＦに含まれる階層データＫ４を暗号化した鍵を復号化し、さらにこの復号化された鍵に基づいて階層データＫ４を復号化する。そして階層データＫ４の解像度により得られるクリップアートおよびユーザ画像をテンプレートに貼り付けてプリントを行う。
【００６０】
なお、上記実施形態においては、暗号化情報Ｈを暗号化画像ファイルＦに含めているが、これに限定されるものではなく、暗号化画像ファイルＦとは別個のファイルとしてもよい。また、上述したようにラボに注文を行う際には、注文ファイルに暗号化情報Ｈを含ませるようにしてもよい。さらに、暗号化情報Ｈを紙に記載し、暗号化画像ファイルＦを記録した記録媒体に添付してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態による画像暗号化装置の構成を示す概略ブロック図
【図２】画像データをウェーブレット変換して階層毎に符号化する状態を示す図
【図３】暗号化画像ファイルの内容を説明するための図
【図４】暗号化方式の内容を説明するための図
【図５】本発明の実施形態による画像暗号化装置において行われる処理を示すフローチャート
【図６】本発明の実施形態による画像復号化装置の構成を示す概略ブロック図
【図７】本発明の実施形態による画像復号化装置の処理説明図（その１）
【図８】注文ファイルの内容を説明するための図（その１）
【図９】本発明の実施形態による画像復号化装置の処理説明図（その２）
【図１０】注文ファイルの内容を説明するための図（その２）
【符号の説明】
１ コンポーネント分解手段
２ 暗号化手段
３ 暗号化情報作成手段
４ 暗号化画像ファイル生成手段
７ 暗号化情報読出手段
８ 復号化手段
９ 表示手段
１０ 入力手段
Claims (8)
- 原画像データを複数のコンポーネントに分解し、
該各コンポーネントのうち、所望とする複数のコンポーネントを暗号化し、
該暗号化されたコンポーネントを復号可能な遠隔地にあるラボの情報を含む、該暗号化の内容を表す暗号化情報を作成し、
前記暗号化された暗号化コンポーネントおよび前記暗号化されなかった非暗号化コンポーネントから暗号化画像ファイルを生成し、
該暗号化画像ファイルに前記暗号化情報を添付する画像暗号化方法により得られた前記暗号化画像ファイルを復号化する方法であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出し、
前記暗号化情報に基づいて、前記暗号化コンポーネントを復号可能なラボを判定し、
該判定されたラボへ前記暗号化画像ファイルを転送することを特徴とする画像復号化方法。 - 前記コンポーネントは、前記原画像データを複数の解像度に分解することにより得られる解像度画像データ、前記原画像データの輝度情報データと色度情報データ、前記原画像データの各空間周波数成分を表す周波数データ、および前記原画像を複数の領域に分割した際の各領域毎の領域データのいずれかであることを特徴とする請求項１記載の画像復号化方法。
- 前記各コンポーネントは、該各コンポーネント毎にそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化されたものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像復号化方法。
- 前記暗号化情報は、暗号化を行ったことを表す情報、暗号化方式、暗号化鍵、暗号化を行った原画像の画像コンポーネント情報、および原画像の著作権情報の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１、２または３記載の画像復号化方法。
- 原画像データを複数のコンポーネントに分解するコンポーネント分解手段と、
該各コンポーネントのうち、所望とする複数のコンポーネントを暗号化する暗号化手段と、
該暗号化されたコンポーネントを復号可能な遠隔地にあるラボの情報を含む、該暗号化の内容を表す暗号化情報を作成する暗号化情報作成手段と、
前記暗号化された暗号化コンポーネントおよび前記暗号化されなかった非暗号化コンポーネントから暗号化画像ファイルを生成する暗号化画像ファイル生成手段と、
該暗号化画像ファイルに前記暗号化情報を添付する添付手段とを備えたことを特徴とする画像暗号化装置により得られた前記暗号化画像ファイルを復号化する装置であって、
前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出す暗号化情報読出手段と、
前記暗号化情報に基づいて、前記暗号化コンポーネントを復号可能なラボを判定する判定手段と、
該判定されたラボへ前記暗号化画像ファイルを転送する転送手段とを備えたことを特徴とする画像復号化装置。 - 前記暗号化手段は、前記各コンポーネントを、該各コンポーネント毎にそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化する手段であることを特徴とする請求項５記載の画像復号化装置。
- 原画像データを複数のコンポーネントに分解し、
該各コンポーネントのうち、所望とする複数のコンポーネントを暗号化し、
該暗号化されたコンポーネントを復号可能な遠隔地にあるラボの情報を含む、該暗号化の内容を表す暗号化情報を作成し、
前記暗号化された暗号化コンポーネントおよび前記暗号化されなかった非暗号化コンポーネントから暗号化画像ファイルを生成し、
該暗号化画像ファイルに前記暗号化情報を添付する画像暗号化方法により得られた前記暗号化画像ファイルを復号化する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記 録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、
前記プログラムは、前記暗号化画像ファイルから前記暗号化情報を読み出す手順と、
前記暗号化情報に基づいて、前記暗号化コンポーネントを復号可能な復号化手段を判定する手順と、
該判定された復号化手段へ前記暗号化画像ファイルを転送する手順とを有することを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。 - 前記各コンポーネントは、該各コンポーネント毎にそれぞれ異なる暗号化方式あるいは暗号化鍵により暗号化されたものであることを特徴とする請求項７記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。
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