CN100544258C - 信息处理方法和设备 - Google Patents

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Abstract

即使在附加了差错检测代码的编码(压缩)图像数据被加密时，接收并再现该数据的设备也能够不发送任何不必要的重发请求而执行正常的处理。为了这一目的，输入编码图像数据，并检查包含在标题中的第一差错检测编码信息来判断是否附加了差错检测代码。如果确定附加了差错检测代码，则改变第一差错检测编码信息以表示缺少差错检测代码，并且其被保存为第二差错检测编码信息。而后，加密该编码的图像数据。

Description

信息处理方法、设备和信息处理程序
技术领域
本发明涉及用于为编码(压缩)的数字图像数据进行加密的技术等。
背景技术
为了实现保密地发送图像数据等，通常对整个图像数据进行加密、加扰等等操作。这种技术利用加密密钥事先加密所有或者某些图像数据分量，并仅允许具有与该加密密钥相应的解密密钥的个人或设备正常地解密该加密的图像数据。
另一方面，由于图像数据具有很大的信息容量，为了有效地发送和存储这类图像数据通常对其进行编码(压缩)。对于编码(压缩)技术，一种由例如ISO IEC JTC1/SC 29/WG1等标准化的称为JPEG 2000的技术是被看好的。因此，希望对由例如JPEG 2000编码(压缩)的图像数据应用上述图像数据加密过程。
在JPEG 2000中，即使在传输过程中出现了任何差错，都可以使用检测这种差错的功能。由于发送方在传输时使用该功能编码(压缩)图像数据，因此即使接收方在解码(解压缩)过程中检测到任何差错，也可以通过发送一个重发请求、请求发送方仅仅重发差错部分的数据并解码(解压缩)该重发数据而正常地解码(解压缩)。
然而，如上所述，当图像数据被编码(压缩)以允许差错检测，并且该编码(压缩)图像数据进一步经过加密处理时，差错检测功能通常不能正常工作。这是由于接收方将加密图像数据判定为导致差错的图像数据(作为一个错误的判断结果)。在这种情况下，即使当对判定为出现差错的那部分的重发请求被发送到发送方，知道该部分是正常的发送方将理所当然的发送相同的图像数据(被判断为出现差错的那一部分)。在一些情况下，该重发请求被不断重复。
发明内容
针对上述问题提出本发明，本发明的目的在于提供一种技术使得即使在附加了差错检测代码的编码图像数据被加密时，接收并再现该数据的设备能够不发送任何不必要的重发请求而执行正常的处理。为了实现这一目标，例如，本发明的信息处理方法包括下面所述的步骤。
根据本发明的第一方面，提供一种信息处理方法，用于加密编码的图像数据，该方法包括：输入编码图像数据的步骤；加密输入的编码图像数据的步骤；以及将包含在编码图像数据的标题数据中的指示存在/缺少差错检测代码的存在/缺少信息改变为缺少差错检测代码，并输出该加密的编码图像数据的步骤。
所述信息处理方法还包括输出解密加密的数据所需的解密密钥信息的步骤。
所述信息处理方法还包括在标题数据中的另一位置保存输入的编码图像数据中的存在/缺少信息的步骤。
所述保存步骤包括将在标题数据中的存在/缺少信息保存为注释的步骤。
根据本发明的第二方面，提供一种信息处理方法，用于对通过上述信息处理方法加密的图像数据进行解密，包括：输入编码图像数据的步骤；第一检查步骤，检查所保存的存在/缺少信息是否表示存在差错检测代码；第二检查步骤，检查解密加密的数据所需的密钥信息是否可用；更改步骤，当在第一和第二检查步骤判定存在差错检测代码并且解密密钥信息可用时，将包含在标题数据中的存在/缺少信息改变为存在差错检测代码，解密该加密的数据，并对解密数据进行编码图像数据解码处理。
在所述信息处理方法中，当第一和第二检查步骤判定缺少差错检测代码并且解密密钥信息可用时，不改变标题数据中的存在/缺少信息而解密该加密的数据。
在所述信息处理方法中，当第一和第二检查步骤判定解密密钥信息不可用时，对输入的编码图像数据直接进行编码图像数据解码处理。
根据本发明的第三方面，提供一种信息处理设备，用于加密编码的图像数据，所述设备包括：输入编码图像数据的单元；加密输入的编码图像数据的单元；以及将包含在编码图像数据的标题数据中的指示存在/缺少差错检测代码的存在/缺少信息改变为缺少差错检测代码，并输出该加密的编码图像数据的单元。
根据本发明的第四方面，提供一种信息处理方法，用于加密编码的图像数据，包括：输入编码的图像数据的步骤；解码并加密输入的编码图像数据的步骤；以及检查步骤，检查包含在输入的编码图像数据的标题数据中并指示存在/缺少差错检测代码的存在/缺少信息；以及再编码控制步骤，当检查步骤判定缺少差错检测代码时，再编码加密的图像数据，并且当检查步骤判定存在差错检测代码时，将一个表示存在差错检测代码的分段符号附加于在加密步骤中加密的图像数据，并再编码该附加有分段符号的加密图像数据。
在所述信息处理方法中，解码步骤包括执行熵解码的步骤，以及再编码控制步骤包括执行熵编码的步骤。
根据本发明的第五方面，提供一种信息处理方法，对通过上述信息处理方法加密和编码的图像数据进行解密，包括：输入加密的编码图像数据的输入步骤；解码在输入步骤中输入的编码图像数据的解码步骤；编码步骤，基于解密加密的数据所需的密钥信息解密该加密的图像数据，并再编码该解密数据；以及向低一级编码图像数据解码处理输出该再编码数据的步骤。
根据本发明的第六方面，提供一种信息处理设备，用于加密编码的图像数据，包括：输入编码图像数据的单元；解码并加密输入的编码图像数据的单元；检查单元，用于检查包含在输入的编码图像数据的标题数据中并指示存在/缺少差错检测代码的存在/缺少信息；以及再编码控制单元，用于当检查单元判定缺少差错检测代码时，再编码加密图像数据，并且当检查单元判定存在差错检测代码时，将一个表示存在差错检测代码的分段符号附加于在加密单元中加密的图像数据，并再编码该附加有分段符号的加密图像数据。
通过下文中结合附图的描述将更加明确本发明的其它特征和优点，在附图中相似的参考标号表示相同或近似的部分。
附图说明
图1的方框图示出了本发明的实施例中的编码(压缩)处理器的结构；
图2A～2C是用于说明实施例中的离散子波变换器的视图；
图3是用于说明实施例中的熵编码的视图；
图4A～4D是用于说明实施例中的代码流的视图；
图5的方框图示出了实施例的解码(解压缩)处理器的结构；
图6是用于解释实施例的熵解码(解压缩)的视图；
图7A和7B的方框图阐释了实施例中的逆离散子波变换器；
图8A和8B是用于说明实施例中的分级解码(解压缩)的视图；
图9的方框图示出了实施例的整体系统的结构；
图10示出了实施例中附加有一个差错检测码的数据结构；
图11的方框图示出了第一实施例的加密处理器的结构；
图12的流程图示出了第一实施例的加密处理流程；
图13的方框图示出了第一实施例的解密处理器的结构；
图14的流程图示出了第一实施例的解密处理流程；
图15的流程图示出了第一实施例的另一解密处理流程；
图16的方框图示出了第二实施例的加密处理器的结构；
图17的流程图示出了第二实施例的加密处理流程；
图18的方框图示出了第二实施例的解密处理器的结构；
图19的流程图示出了第二实施例的解密处理流程；
图20的方框图示出了第三实施例的加密处理器的结构；以及
图21的流程图示出了第三实施例的加密处理和差错检测编码处理的流程。
具体实施方式
下面，将参考附图描述本发明优选的实施例。
<整体结构描述>
图9示出了本实施例的系统概貌的一个例子。参考图9，参考标号90表示因特网；91是执行由数码相机、图像扫描仪、胶片扫描仪等所感测的图像的编码(压缩)和加密处理的设备。参考标号92表示接收图像数据并解码(解压缩)及解密所接收图像数据的设备；93表示验证服务器，其存储在解密图像数据时所需的解密密钥。设备91到93可以是通用设备，诸如个人计算机等。该处理的流程将在下面简要描述。
设备91执行对所期望数据的编码(压缩)和加密处理，并通过因特网90分发该处理后的图像数据。设备91可以直接地或通过一个适当的服务器分发该图像数据。在这种情况下，由于图像数据已被加密，解密该加密图像所需的密钥信息和用于指定该图像数据的信息(例如，ID)一起在验证服务器93的DB中登记。图像解码(解压缩)/解密设备92用于接收所期望的图像，解码(解压缩)/解密该图像并浏览所解密的图像。为了浏览加密图像数据，设备92将用于指定该图像的信息发送给验证服务器93并请求服务器93发送解密密钥信息。由此，由于验证服务器93发送了解密密钥信息，设备92利用该密钥信息解密该加密图像数据，并且而后解码(解压缩)该编码图像数据。
<编码(压缩)处理器>
下面将首先参考图1描述在编码(压缩)和加密设备91中的编码(压缩)处理，以及在上述处理过程中执行的差错检测编码功能。
参考图1，参考标号11表示图像输入单元；12表示离散子波变换器；13表示量化器；14表示熵编码(压缩)单元以及15表示代码输出单元。图像输入单元11以光栅扫描顺序接收组成将被编码(压缩)的图像的像素信号，并将其输出提供给离散子波变换器12。在下面的描述中，图像信号表示单色多值图像。然而，当要对多种颜色分量，例如彩色图像等编码(压缩)时，每个R、G和B颜色分量或者每个亮度和色度分量可以作为单色分量编码(压缩)。
离散子波变换器12对输入图像信号执行二维(2D)子波变换处理，并计算和输出变换系数。图2A示出了离散子波变换器12的基本结构。输入图像信号被存储在存储器21中，并由处理器22顺序地读出进行变换处理，随后再写入存储器21中。在本实施例中，图2B示出了处理器22的处理结构。参考图2B，输入图像信号被延迟元件和下采样器(down sampler)的组合分离为奇和偶地址信号。即，输入像素数据被分离成偶和奇编号像素。被分离的像素数据经过滤波器p和u的滤波处理。在图2B中，s和d表示将线性图像信号分解为一级过程中的低通和高通系数，且分别由下述公式计算：
d(n)＝x(2＊n+1)-floor((x(2＊n)+x(2＊n+2))/2)  (1)
s(n)＝x(2＊n)+floor((d(n-1)+d(n))/4)          (2)
其中x(n)是一个将被变换的图像信号。
由上述处理，对图像信号进行线性离散子波变换处理。二维离散子波变换通过在图像的水平和垂直方向上顺序地进行线性变换来实现。由于对于本领域的普通技术人员而言该处理的细节是公知的，因此省略对其的描述。图2C示出了通过2D变换处理获得的二级(意味着子波变换次数为“2”)变换系数组。一个图像信号被分解为不同频带HH1、HL1、LH1、......，以及LL。注意，这些频带在下文中称作子带。分别形成这些子带的系数被输出给量化器13。
量化器13通过一个预定的量化步骤量化输入系数，并输出相应于量化值的索引(indices)。在这种情况下，量化由下述公式表示：
q＝sign(c)floor(abs(c)/Δ)                    (3)
sign(c)＝1；c≥0                             (4)
sign(c)＝-1；c<0                             (5)
其中c是将被量化的系数。在本实施例中，值Δ包括“1”。当Δ＝1时，实际上不进行任何量化，并且输入量化器13的变换系数直接输出给熵编码单元14。
熵编码单元14将输入的量化索引分解为比特平面，为各个比特平面执行二进制算术编码并输出代码流。图3是用于说明熵编码单元14的操作的视图。在本例中，在4×4大小的子带中的区域包括三个非零量化索引，分别为值“+13”、“-6”和“+3”。熵编码单元14扫描该区域以获得最大值M，并且通过下述公式计算表达该最大量化索引所需的比特数S：
S＝ceil(log2(abs(M)))                    (6)
其中ceil(x)是等于或大于x的最小整数。
在图3中，由于最大系数值是“13”，S＝4。因此，如图3所示，分别对4个比特平面依次处理16个量化索引。熵编码单元14首先对最高比特平面(由图3的MSB表示)的比特进行熵编码(在该实施例中为二进制算术编码)，并以比特流输出该编码结果。而后，熵编码单元14降低一层比特平面，编码并向代码输出单元15输出每个比特平面上的比特，一直到所关心的比特平面已经到达最低比特平面(由图3的LSB表示)为止。在熵编码中，对于每个量化索引标记，在从上到下扫描比特平面的过程中，当检测到将要首先(最高)编码的非零比特时，在该非零比特之后马上对一个表示所关心的量化索引标记的比特进行二进制算术编码。以这种方式，非零量化索引标记可以被有效编码。
下面将参考附图10描述本实施例应用的差错检测编码。参考图10，参考标号101表示上述一个比特平面中的比特序列。参考标号102表示在序列101后附加的用于差错检测编码的预定信息。该预定信息在下文中称作分段符号(segmentation symbol)。如图10所示，对通过在将要被熵编码的原始信息(101)之后附加分段符号(102)所形成的整个信息进行熵编码来实现本实施例的差错检测编码。注意，编码(压缩)处理器和解码(解压缩)处理器(随后描述)使用相同的值作为分段符号。
图4A～4D示出了以所示方式生成和输出的代码流结构。图4A示出了代码流的整个结构，其中MH是主标题(header)；TH是块(tile)标题；BS是比特流。如图4B所示，主标题MH包括将被编码的图像的大小(水平和垂直方向上的像素数)、将图像分割成作为多个方形区域的块中每个块的大小、表示颜色分量数的分量数、每个分量的大小、以及表示比特精度的分量信息。在本实施例中，由于图像未被分割为块，块大小和图像大小假定为相同值，并且当将被编码的图像是单色多值图像时分量数是1。
图4C示出了块标题TH的结构。块标题TH包括块长度，该块长度包括比特流长度和所关心块的标题长度、该块标题TH还包括所关心块的编码参数。编码参数包括离散子波变换级、滤波器类型等等。此外，编码参数包括表示是否应用差错检测编码的信息。该表明是否应用差错检测编码的信息(可以是1比特)下面称为“第一差错检测编码信息”。当该第一差错检测编码信息是“0”时，表示没有应用差错检测编码。当第一差错检测编码信息是“1”时，表示应用了差错检测编码。
图4D示出了本实施例中比特流的结构。在图4D中，为各个子带形成比特流，该各个子带从低分辨率的子带开始以分辨率升序的顺序排列。此外，在每个子带中，为各个比特平面设置代码，即从高位比特平面(upper bit plane)到低位比特平面(lower bit plane)的顺序。
对于上述代码序列，可以生成图8A所示的代码流(随后描述)，并且可以进行图8B所示的分级解码(解压缩)。
在本实施例中，将要编码(压缩)的整个图像的压缩比可以通过改变量化阶Δ来控制。
作为另一种方法，在本实施例中，可以相应于所要求的压缩比排除(丢弃)将要由熵编码单元14编码的比特平面的低位比特。在这种情况下，不是所有的比特平面都被编码，但是从最高位的比特平面到与所要求压缩比的编号相对应的比特平面都被编码了，并且它们都被包含在最终的代码流中。
<解码(解压缩)处理器>
下面将描述解码(解压缩)由上述编码(压缩)处理器生成的代码流的方法、和误差检验功能。图5的方框图示出了解码(解压缩)处理器的结构。在图5中，参考标号51表示代码输入单元、52表示熵解码(解压缩)单元、53表示解量化器、54表示逆离散子波变换器、以及55表示图像输出单元。
代码输入单元51接收代码流，分析包含在该代码流中的标题来提取后续处理所需的参数，并在需要时控制处理流程或向后续处理单元输出所需的参数。包含在代码流中的比特流被输出给熵解码(解压缩)单元52。
熵解码(解压缩)单元52解码(解压缩)并输出用于各个比特平面的比特流。此时的解码序列如图6所示。图6示出了对一个将要解码(解压缩)的子带的给定区域的各个比特平面(假设为4个比特平面)顺序地解码(解压缩)，并且最终还原量化索引的处理流程。比特平面以图6所示箭头的顺序被解码(解压缩)。还原量化索引被输出给解量化器53。
下面将描述本实施例的差错检测功能。可以通过分析包含在输入代码流中的标题以及检查包含在标题的编码参数中的第一差错检测编码信息来判断数据是否被差错检测编码。当第一差错检测编码信息是“1”时(判定代码流已被差错检测编码)，检查熵解码(解压缩)比特平面附加的分段符号(图10中的102)是否与上述编码处理器附加的分段符号相符合。当符合时，判定没有差错发生；否则，判定发生了差错。如果发生了差错，通过给发送方发送一个相应比特平面的重发请求可以正常的解码(解压缩)代码流。
解量化器53通过下述公式从输入量化索引重新获得离散子波变换系数：
c’＝Δ*q；q≠0         (7)
c’＝0；q＝0           (8)
其中q是量化索引，Δ是量化阶，该量化阶与在编码时所用的值相同，以及c’是还原的变换系数，该系数通过还原编码中的系数s或d获得。变换系数c’输出到逆离散子波变换器54。
图7A和7B的方框图示出了逆离散子波变换器54的结构和处理。在图7A中，输入变换系数存储在存储器71中。处理器72执行线性逆离散子波变换，并且通过从存储器71中顺序地读出变换系数执行2D逆离散子波变换。以与正变换相反的顺序执行2D逆离散子波变换，由于该细节对于本领域的普通技术人员是公知的，因此在此省略对其的描述。图7B是处理器72的处理方框图。输入变换系数经过滤波器u和p的两次滤波处理。在上采样之后添加处理后的变换系数，以输出一个图像信号x’。这些处理由下述公式描述：
x′(2＊n)＝s′(n)-floor((d′(n-1)+d′(n))/4)         (9)
x′(2＊n+1)＝d′(n)+floor((x′(2＊n)+x′(2＊n+2))/2) (10)
注意由公式(1)、(2)、(9)和(10)给出的正和逆离散子波变换处理是一个理想的重现条件。因此，由于在本实施例中量化阶Δ＝1，如果在比特平面解码(解压缩)中所有比特平面都被解码(解压缩)，则还原图像信号x’与原始图像信号x相符合。
随着上述处理，图像信号被还原并被输出到图像输出单元55。图像输出单元55可以是诸如监视器等的图像显示设备，或者可以是诸如磁盘等的存储设备。
下面将参考图8A和8B说明以上述顺序在还原和显示图像过程中的图像显示方案。图8A示出了代码流的一个例子，其基本结构基于图4A～4D，但是整个图像被设置为一个图像块。由此，代码流仅包含一个块标题和比特流。在比特流BS中，如图8A所示，代码从相应于作为最低分辨率的子带LL开始以分辨率的升序顺序设置。
解码(解压缩)处理器顺序地读出该比特流，并在对相应于每个子带的代码解码(解压缩)完成时显示图像。图8B示出了在各个子带和将被显示的图像尺寸之间的对应性。在本例中，执行两级2D离散子波变换处理，并且当LL单独解码(解压缩)并显示时，其水平和垂直方向上的像素数相对于原始图像减少为1/4的图像被还原。当比特流被进一步读出并且所有第二级子带都被解码(解压缩)并显示时，其水平和垂直方向上的像素数减少为1/2的图像被还原。此外，当所有第一级子带都被解码(解压缩)时，具有与原始图像相同像素数的图像被还原。
在上述实施例中，当熵解码(解压缩)单元52排除(忽略)将要解码(解压缩)的低位比特平面时，可以减少将要接收和处理的编码数据尺寸，并且相应的控制压缩比。在这种方式中，可以仅从所需要数据尺寸的编码数据获得所需要图像质量的解码图像。当编码量化阶Δ为“1”，并且在解码(解压缩)时所有比特平面都被解码(解压缩)时，可以实现使解码图像与原始图像相符合的无损编码/解码。
<加密处理器>
下面将参考图11描述可以应用于本实施例的加密处理器。
参考图11，参考标号111表示代码输入单元，112表示加密处理单元；113表示代码输出单元。在图11中，为了便于理解，假设代码输入单元111接收图1的代码输出单元15输出结果。
代码输入单元111接收代码流，分析包含在代码流中的标题来提取后续处理所需的参数，并向后续处理单元输出所需的参数。包含在代码流中的比特流被输出给加密处理单元112。
加密处理单元112接收比特流，根据由操作员指定或事先设定的信息(存储在例如硬盘中)加密比特流并输出该加密比特流。
下面将参考图12描述由加密处理单元112执行的加密处理。图12的流程图示出了应用于本实施例的加密处理。
在步骤S121检查输入比特流是否已经被差错检测编码。该检查过程可以利用包含在编码参数中的第一差错检测编码信息，由代码输入单元111进行分析而实现。如果第一差错检测编码信息是“1”(确定比特流已经被差错检测编码)，流程进入步骤S122；如果第一差错检测编码是“0”(确定比特流没有被差错检测编码)，流程跳转到步骤S124。
在步骤S122，将第一差错检测编码信息改变为“0”。即，将第一差错检测编码信息改变为指示“没有应用差错检测编码”。这是为了防止解码(解压缩)处理器的差错检测功能错误地判定在步骤S124的加密处理中(随后描述)“发生了差错”。由于第一差错检测编码信息被设为“0”，因此，解码(解压缩)处理器的差错检测功能失效，但是这就阻止了错误地判定“发生了差错”。在步骤S122之后，流程进入步骤S123。
在步骤S123，与第一差错检测编码信息不同的第二差错检测编码信息被设置为“1”。第二差错检测编码信息表示“比特流在加密之前是否已被差错检测编码”。如果第二差错检测编码信息为“1”，则表示比特流在加密之前已经被差错检测编码；如果第二差错检测编码信息为“0”，则表示比特流在加密之前没有被差错检测编码。在解密处理器(随后描述)中使用第二差错检测编码信息来补偿在步骤S122中被改变的第一差错检测编码信息。即，执行等效于保存原始差错检测编码信息的处理。
第二差错检测编码信息可以在标题中记录或作为注释包含在标题中。作为替代，第二差错检测编码信息可以附加于比特流的预定位置，并且可以在随后的加密处理中与比特流一起被加密以便包含在加密文本中。
在步骤S124中，加密处理被应用于输入比特流。对于加密处理，所有包含在输入比特流中的数据都可以被加密，或者也可以对其中一些进行部分加密。通过部分加密比特流，可以实现使每个人浏览非加密数据、而仅使授权用户能够浏览加密数据的访问控制。
在本发明中，不特别限制被加密的对象，各种数据，诸如上面提到的预定子带、比特平面、图像块等都可以设置为将要加密的对象。在本发明中，不特别限制加密处理，各种加密策略，诸如DES、AES、RSA等都可以使用。
在本实施例中，步骤S124在步骤S121、S122和S123之后执行。作为替代，步骤S121、S122和S123也可以在步骤S124之后执行。
由上面提到的处理生成的标题信息和加密比特流被输出到下面的代码输出单元113。
代码输出单元113接收由加密处理单元112生成的标题信息和加密比特流，并将它们作为加密代码流输出。
如上所述，根据本实施例，当输入编码图像数据并加密时，即使当差错检测编码信息被附加于该编码图像数据时，解码(解压缩)/解密方(如，PC)通过去除差错检测编码信息，也可以避免错误地认为该图像数据包含差错。
注意，除非解密该加密数据，否则在解码(解压缩)/解密方的接收已经在加密方被加密的编码数据的设备不能将该编码数据解压缩为正常图像数据(例如，位图数据)。换句话说，在解码(解压缩)/解密方的设备必须通过一些手段获取解密密钥信息。一种最简单的方式是解码(解压缩)/解密方可以请求加密方发送一个解密密钥。例如，当这些设备连接到一个诸如因特网等的网络上时，可以设置一个管理指定每个图像数据和解密密钥信息所需信息的验证服务器，并且当接收到用于指定图像数据所需的信息时，可以向请求源发送相应的解密密钥信息。
上面已经说明了本实施例的加密处理操作。可以容易地从上述描述中看出，本实施例的加密处理器可以通过诸如个人计算机等的信息处理设备实现。由于上述功能仅需要由诸如个人计算机等的信息处理设备实施，本实施例的特征涵概一种信息处理方法、计算机程序、以及诸如CD-ROM等存储计算机程序的计算机可读存储介质。
<解密处理器>
下面将参考图13描述应用于本实施例的解密处理器。
参考图13，参考标号131表示代码输入单元；132表示解密处理单元；133表示代码输出单元。为了便于理解，假设如图5所示的解码(解压缩)设备中的代码输入单元51接收代码输出单元133输出的代码数据。
代码输入单元131接收代码流，分析包含在该代码流中的标题来提取后续处理所需的参数，并向后续处理单元输出该所需的参数。包含在代码流中的比特流输出到解密处理单元132。
解密处理单元132接收比特流，解密该比特流并输出解密比特流。
下面将参考图14描述由解密处理单元132执行的解密处理。图14的流程图示出了用于本实施例的解密处理。
在步骤S141检查输入比特流是否在加密前被差错检测编码。该检查处理可以利用包含在标题等中的第二差错检测编码信息，通过代码输入单元111分析而实现。如果第二差错检测编码信息为“0”(判定比特流没有被差错检测编码)，流程进入步骤S143来检查解密密钥信息是否可用。如果判定解密密钥信息不可用，处理结束，并将编码数据直接输出给低一级处理。如果判定解密密钥信息可用，进行解密加密数据的处理(解密处理)，并且将解密数据输出给低一级处理。
另一方面，如果在步骤S141判定输入比特流在加密前经过了差错检测编码，流程进入S142来检查解密密钥信息是否可用。如果解密密钥信息不可用，处理结束。即，执行与在步骤S143判断为“否”时相同的处理。
另一方面，如果判定解密密钥信息可用，流程进入步骤S144将第一差错检测编码信息从“0”变为“1”。即，第一差错检测编码信息变为指示“应用差错检测编码”。这一处理通过将第一差错检测编码信息变为“1”再次使解码(解压缩)处理器中的差错检测功能有效。
在步骤S145，基于解密密钥信息对输入比特流应用解密处理。解密处理必须相应于上述步骤S124的加密处理。
由上述处理生成的标题信息和解密比特流输出给代码输出单元133。
在本实施例中，解密处理在第一差错检测编码信息被改变后执行。然而，本发明并不局限于该特定处理。例如，如图15所示，可以在解密信息被执行后改变第一差错检测编码信息。
特别地，当第二差错检测编码信息包含在加密处理器的加密文本中时，解密处理必须根据图15所示的流程来执行。由于第二差错检测编码信息包含在加密文本中，因此在加密状态下很难正常地检测第二差错检测编码信息。
代码输出单元133接收由解密处理单元132生成的标题信息和解密比特流，并将它们作为解密代码流输出。注意，解密处理器可以连接到上面所述的解码(解压缩)处理器上以成功的执行解码(解压缩)处理。
如上所述，根据本实施例，作为加密处理的结果，可以防止加密代码流被错误地判定为发生了差错。
特别地，即使加密设备附加了差错检测代码，在执行加密处理时它也很显然地判定没有出现差错检测编码数据(实际上，出现了差错检测编码数据但是它被忽略了)。因此，只要数据被正常发送，解码(解压缩)/解密设备就可以防止错误地判定数据出现差错并发送重发请求。
当解码(解压缩)/解密设备获得用于解密加密密钥的解密密钥信息时，加密数据被解密，并且差错检测代码可用。因此，即使数据传输中混入噪声，也可以产生重发请求以重新获得正常图像。在该实施例中描述了解密处理器的操作。
可以从上述描述中容易的看出，本实施例的解密处理器可以由诸如个人计算机等信息处理设备实现。由于上述功能仅需要由诸如个人计算机等的信息处理设备实施，本实施例的特征涵概一种信息处理方法、计算机程序、以及诸如CD-ROM等存储计算机程序的计算机可读存储介质。
[第二实施例]
上述实施例(第一实施例)需要第二差错检测编码信息，用以指示数据在加密前是否被差错检测编码。然而，本发明并不局限于该特定实施例，并可以排除使用第二差错检测编码信息。因此，第二实施例将描述一种不需要任何第二差错检测编码信息的方法。
<加密处理器>
下面将参考图16描述本实施例的加密处理器。
参考图16，参考标号161表示代码输入单元；162表示熵解码(解压缩)单元；163表示加密处理单元；164表示熵编码单元；165表示代码输出单元。
由于由代码输入单元161、熵解码(解压缩)单元162、熵编码单元164和代码输出单元165执行的处理与第一实施例中的代码输入单元51、熵解码(解压缩)单元52、熵编码单元14和代码输出单元15相同，因此省略对其的细节描述。因此，下面将具体描述在第二实施例中执行不同处理的加密处理单元163的加密处理。
图17的流程图示出了用于本实施例的加密处理。
在步骤S171，使用熵解码(解压缩)单元162对各个比特平面应用上述熵解码(解压缩)处理。在步骤S172，对熵解码(解压缩)数据执行加密处理。
在步骤S173检查输入比特流是否被差错检测编码。该检查处理可以利用包含在编码参数中的第一差错检测编码信息，由代码输入单元161分析而实现。如果第一差错检测编码信息为“1”(判定比特流已被差错检测编码)，流程进入步骤S174；如果第一差错检测编码信息为“0”(判定比特流没有被差错检测编码)，流程跳转到步骤S175。
在步骤S174，分段符号被附加于在步骤S172中被加密的数据之后。这样，可以为加密数据提供差错检测功能。
在步骤S175，利用熵编码单元164对各个比特平面的加密数据应用熵编码处理。如果在步骤S174中附加了分段符号，则对分段符号一起应用熵编码处理。
由上述处理生成的标题信息和加密比特流被输出到随后的代码输出单元165。
<解密处理器>
下面将描述本实施例的解码(解压缩)图像数据侧的处理。
图18是用于第二实施例的解密处理器的方框图。参考图18，参考标号181表示代码输入单元；182表示熵解码(解压缩)单元；183表示解密单元；184表示熵编码单元、以及185表示代码输出单元。为了便于理解，假设图5中的代码输入单元51接收代码输出单元185。
不同于第一实施例(图13)，提供解密单元183以及分别连接到单元183的输入和输出端的熵解码(解压缩)单元182和熵编码单元184。由于熵解码(解压缩)单元182和熵编码单元184执行与加密设备中的相应单元相同的处理，下面将参考图19具体描述解密单元183中的解密处理。
在步骤S191检查解密密钥信息是否可用，如果在步骤S191中为“否”，则处理结束。
如果解密密钥信息可用，则流程进入步骤S192，由熵解码(解压缩)单元182来执行上述熵解码(解压缩)处理。随后，在步骤S193对熵解码(解压缩)数据进行解密处理。在步骤S193中将要执行的解密处理必须相应于上述步骤S172。在步骤S194，由熵编码单元184对各个比特平面执行上述熵编码处理。
由上述处理产生的标题信息和解密比特流被输出到代码输出单元185，将它们提供给图5所示的处理。
通过执行上述加密处理，可以对加密数据给出差错检测编码功能。
由此已经描述了本实施例的加密处理器和解密处理器中的操作。可以容易地从上述描述中看出，本实施例的加密和解密处理器可以通过诸如个人计算机等的信息处理设备实现。由于上述功能仅需要由诸如个人计算机等的信息处理设备实施，本实施例的特征涵概一种信息处理方法、计算机程序、以及诸如CD-ROM等存储计算机程序的计算机可读存储介质。
[第三实施例]
第二实施例例举了假设在JPEG2000下在熵编码(图1的熵编码单元14)中执行差错检测编码处理的例子。然而，本发明并不与局限于这一特定实施例。即，可以在加密时独立地附加差错检测代码。下面将作为第三实施例描述该例。
<加密处理器>
下面将参考图20描述本实施例的加密处理器(加密设备)。
参考图20，参考标号201表示代码输入单元；202表示加密处理单元；203表示差错检测编码单元、以及204表示代码输出单元。为了便于理解，假设编码单元201接收图1的代码输出单元15的输出结果。然而，在本实施例中，将要输入到代码输入单元201的编码数据并不限于这一特定数据，而是可以输入由其它编码(压缩)处理生成的数据。
图21的流程图示出了可以用于本实施例的加密处理和差错检测编码处理。
在步骤S211，由加密处理单元202对输入比特流进行加密处理。注意，输入比特流包含编码图像数据，该数据可以附加或不附加差错检测代码。如果输入编码数据是“编码图像数据+差错检测代码”，则该步骤的加密处理将差错检测代码一起加密。如果没有附加差错检测代码，自然的将要加密的对象仅仅是“编码图像数据”自身。因此，如果输入编码数据是“编码图像数据+差错检测代码”，则在加密后生成一个它们之间没有分别的流。
流程进入步骤S212，检查加密编码数据是否包括差错检测代码。该检查过程可以参考例如在第一和第二实施例中描述的第一检测编码信息来进行。同样，在一些情况下，可以根据实际情况确定是否检测差错检测代码。
使用“差错检测代码”的原因在于它可以改进编码图像数据的可靠性。因此，如果步骤S212的结果为“是”，在步骤S213中进行差错检测编码来改进加密数据的传输可靠性。另一方面，如果步骤S212的结果为“否”，由于不进行差错检测编码，因此跳过步骤S213的处理。
通过上述加密处理，可以为加密数据提供差错检测编码功能。
上面已经描述了该实施例在加密处理器和解密处理器中的操作。可以容易地从上述描述中看出，本实施例的加密和解密处理器可以通过诸如个人计算机等的信息处理设备实现。由于上述功能仅需要由诸如个人计算机等的信息处理设备实施，本实施例的特征涵概一种信息处理方法、计算机程序、以及诸如CD-ROM等存储计算机程序的计算机可读存储介质。
如上所述，根据本发明，即使当附加差错检测代码的编码(压缩)图像数据被加密，接收和再现该图像数据的设备也可以执行正常的处理，而不会发送任何不必要的重发请求。
由于在不背离本发明的精髓和范围的情况下可以对本发明实施许多不同的实施例，应该明白本发明除在权利要求中的定义外并不局限于特定的实施例。

Claims (12)

1.一种信息处理方法，用于加密编码的图像数据，该方法包括：
输入编码图像数据的步骤；
加密输入的编码图像数据的步骤；以及
将包含在编码图像数据的标题数据中的指示存在/缺少差错检测代码的存在/缺少信息改变为缺少差错检测代码，并输出该加密的编码图像数据的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括输出解密加密的数据所需的解密密钥信息的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在标题数据中的另一位置保存输入的编码图像数据中的存在/缺少信息的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其中保存步骤包括将在标题数据中的存在/缺少信息保存为注释的步骤。
5.一种信息处理方法，用于对通过权利要求3所述的信息处理方法加密的图像数据进行解密，包括：
输入编码图像数据的步骤；
第一检查步骤，检查所保存的存在/缺少信息是否表示存在差错检测代码；
第二检查步骤，检查解密加密的数据所需的密钥信息是否可用；
更改步骤，当在第一和第二检查步骤判定存在差错检测代码并且解密密钥信息可用时，将包含在标题数据中的存在/缺少信息改变为存在差错检测代码，解密该加密的数据，并对解密数据进行编码图像数据解码处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其中当第一和第二检查步骤判定缺少差错检测代码并且解密密钥信息可用时，不改变标题数据中的存在/缺少信息而解密该加密的数据。
7.根据权利要求5所述的方法，其中当第一和第二检查步骤判定解密密钥信息不可用时，对输入的编码图像数据直接进行编码图像数据解码处理。
8.一种信息处理设备，用于加密编码的图像数据，所述设备包括：
输入编码图像数据的单元；
加密输入的编码图像数据的单元；以及
将包含在编码图像数据的标题数据中的指示存在/缺少差错检测代码的存在/缺少信息改变为缺少差错检测代码，并输出该加密的编码图像数据的单元。
9.一种信息处理方法，用于加密编码的图像数据，包括：
输入编码的图像数据的步骤；
解码并加密输入的编码图像数据的步骤；以及
检查步骤，检查包含在输入的编码图像数据的标题数据中并指示存在/缺少差错检测代码的存在/缺少信息；以及
再编码控制步骤，当检查步骤判定缺少差错检测代码时，再编码加密的图像数据，并且当检查步骤判定存在差错检测代码时，将一个表示存在差错检测代码的分段符号附加于在加密步骤中加密的图像数据，并再编码该附加有分段符号的加密图像数据。
10.根据权利要求9所述的方法，其中解码步骤包括执行熵解码的步骤，以及再编码控制步骤包括执行熵编码的步骤。
11.一种信息处理方法，对通过权利要求9所述的信息处理方法加密和编码的图像数据进行解密，包括：
输入加密的编码图像数据的输入步骤；
解码在输入步骤中输入的编码图像数据的解码步骤；
编码步骤，基于解密加密的数据所需的密钥信息解密该加密的图像数据，并再编码该解密数据；以及
向低一级编码图像数据解码处理输出该再编码数据的步骤。
12.一种信息处理设备，用于加密编码的图像数据，包括：
输入编码图像数据的单元；
解码并加密输入的编码图像数据的单元；
检查单元，用于检查包含在输入的编码图像数据的标题数据中并指示存在/缺少差错检测代码的存在/缺少信息；以及
再编码控制单元，用于当检查单元判定缺少差错检测代码时，再编码加密图像数据，并且当检查单元判定存在差错检测代码时，将一个表示存在差错检测代码的分段符号附加于在加密单元中加密的图像数据，并再编码该附加有分段符号的加密图像数据。
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