CN101360166A - 图像输入设备、图像输入程序产品、照相机以及图像处理系统 - Google Patents

Abstract

一种图像输入设备包括：输入单元，其输入至少包括在其中存储图像数据的图像数据区域以及附加信息区域的原始图像文件；决定单元，其根据附加信息决定是否禁止原始图像文件的窜改；文件修改单元，其修改原始图像文件以创建在其中附加信息区域被扩展的新图像文件；以及存储控制单元，如果决定单元已经决定禁止所输入的原始图像文件的窜改，则不允许文件修改单元创建新图像文件并且按照原样存储原始图像文件，并且如果决定单元已经决定不禁止所输入的原始图像文件的窜改，则使文件修改单元创建新图像文件并且存储新图像文件。

Description

图像输入设备、图像输入程序产品、照相机以及图像处理系统

通过引用并入

下面在先申请的公开内容通过引用并入于此：

2007年8月3日提交的日本专利申请2007-202561号。

发明背景

1.技术领域

本发明涉及用于从数码相机或类似物输入图像的装置、程序产品和图像处理系统，以及照相机。

2.背景技术

在日本公开的专利公布2003-173625中，公开了以下的概念：在创建包括包含图像和声音的媒体数据和其后跟有媒体数据的元数据的媒体文件时，插入其后跟有媒体数据并且跟随在元数据后的自由数据(free data)。在文件转换期间，通过在转换之前用新的元数据重写元数据和自由数据，执行文件转换而媒体数据没有任何移位。

发明内容

然而，插入自由数据的文件与原始文件不同。因此，如果即使对媒体数据没有进行修改也着重强调文件的原始性，就会出现问题。

根据本发明的第一方面的图像输入设备包括：输入单元，其将至少包括在其中存储图像数据的图像数据区域、以及在其中存储与图像数据有关的附加信息的附加信息区域的原始图像文件从外部输入；决定单元，其根据附加信息决定是否禁止原始图像文件的窜改(falsification)；文件修改单元，其修改原始图像文件以创建在其中附加信息区域被扩展的新图像文件；以及存储控制单元，如果决定单元已经决定禁止所输入的原始图像文件的窜改，则不允许文件修改单元修改原始图像文件来创建新的图像文件，并且按照原样存储原始图像文件，并且如果决定单元已经决定不禁止所输入的原始图像文件的窜改，则使文件修改单元修改原始图像文件以创建新图像文件并且存储新图像文件。

在本发明的第二方面中，优选地配置根据第一方面的图像输入设备，使得决定单元决定指示禁止原始图像文件的窜改的禁止信息是否存在于原始图像文件中。

在本发明的第三和第四方面中，计算机可读的计算机程序产品包含使图像输入装置根据本发明的第一和第二方面执行指令的图像输入程序。

根据本发明的第五方面的图像处理系统包括：确定单元，其确定是否允许向至少包括在其中存储图像数据的图像数据区域以及在其中存储与图像数据有关的附加信息的附加信息区域的原始图像文件设置指示禁止原始图像文件的窜改的禁止信息；禁止信息设置单元，其根据确定单元的确定向原始图像文件设置禁止信息；输入单元，其输入原始图像文件；决定单元，其根据附加信息决定是否向原始图像文件设置禁止信息；文件修改单元，其修改原始图像文件以创建在其中附加信息区域被扩展的新图像文件；以及存储控制单元，如果已经作出由决定单元设置禁止信息的决定，则不允许文件修改单元修改原始图像文件来创建新的图像文件，并且按照原样存储原始图像文件，并且如果已经作出决定单元不设置禁止信息的决定，则使文件修改单元修改原始图像文件以创建新图像文件并且存储新图像文件。

在本发明的第六方面中，优选地配置根据第五方面的图像处理系统以至少包括照相机，并且该照相机包括确定单元和禁止信息设置单元。

根据本发明的第七方面的照相机包括：输出单元，其将至少包括在其中存储图像数据的图像数据区域以及在其中存储与图像数据有关的附加信息的附加信息区域的图像文件向外部输出；确定单元，其确定是否允许设置指示禁止原始图像文件的窜改的禁止信息；以及禁止信息设置单元，其根据确定单元的确定向图像文件设置禁止信息。

附图说明

图1是包括计算机和数码相机的系统的结构图；

图2是照相机的控制框图；

图3是用于阐明图像文件的结构的图；

图4是用于阐明用于确保图像文件中的附加信息区域的处理的图；

图5是示出在其中附加信息被添加到已被确保的附加信息区域中的情形的图；

图6是示出用于图像真实性验证功能的设置屏的实例的图；

图7是示出在摄影期间由数码相机执行的控制步骤的流程图；

图8是示出在图像输入期间由计算机执行的控制方法的流程图；以及

图9是用于阐明被用来提供程序产品的设备的整体结构的图。

具体实施方式

下面将参考图1至8阐明本发明的实施例。

图1是包括计算机和数码相机的系统的结构图。计算机100包括主体单元101、输入设备102、盘片存储装置31(例如硬盘)以及用作显示装置的显示器32。主体单元101包括CPU 11、RAM 12、盘片接口13、显示控制器14、CPU总线15、串行总线16、串行总线控制器17等。输入设备102包括经由串行总线16连接的键盘21和鼠标22等。盘片存储装置31经由盘片接口13连接到主体单元101。

数码相机200(下文称为照相机)经由串行总线16连接到计算机100。计算机100的CPU 11根据存储在盘片存储装置31中用于照相机控制的软件控制照相机200。具体而言，例如，根据用户用键盘21或鼠标22输入的命令，将摄影的命令传输到照相机200，并且根据需要处理发送自照相机200的图像文件并且将其存储在存储装置31中。

图2是示出了照相机200的控制系统的框图。图像捕捉单元52、图像记录单元53、显示单元54、启动单元55、姿态传感器56及类似物连接到照相机的CPU 51。图像捕捉单元52包括接收经过摄影镜头(图中未示出)的光通量并且随即执行光电转换的图像传感器、对图像传感器的光电转换输出执行各种类型的处理并且创建图像数据的图像处理电路及类似物。照相机的CPU 51经由图像记录单元53将所创建的图像数据作为可由计算机100处理的图像文件记录在记录介质57上。

显示单元54包括诸如液晶监视器或可以显示图像以及菜单屏等的类似物的显示装置、以及相应的驱动电路。启动单元55包括诸如释放按钮的各种类型的启动元件、以及依据这些元件的启动而操作的各种开关。

图3示出由照相机200创建的图像文件F的结构。该图像文件F包括图像数据区域D1和用于检测窜改的数据区域D2。图像数据区域D1包括在其中存储构成图像自身的主图像数据的主体图像数据区域D4，以及在其中存储与图像有关的附加信息的附加信息区域D3。

该附加信息由以预定格式描述的字符信息组成，并且包括通常称为元数据的数据。在图像文件F中的附加信息包括，例如摄影者的名字、摄影的地点、版权信息等。在其中描述附加信息的附加信息区域D3是文件的首部区域(header region)，并且其后跟有图像数据区域D1中的二进制区域。在摄影期间，照相机的CPU 51将信息的各个项作为附加信息写入该附加信息区域D3中。在这个时候附加信息区域D3的大小取决于写入其中的信息量。此外，在将图像文件F从照相机200传输到外部装置(例如计算机100)后，也可以利用预定软件将附加信息附加到附加信息区域D3中。

在该实施例中，在从照相机内的图像记录介质57读入(read in)图像文件F时，为了能够提高随后将附加信息添加到图像文件F中的处理的速度，预先在图像文件F中确保附加信息区域D3的预定大小；换句话说，在其中图像文件F内的附加信息区域D3被扩展的新图像文件由计算机100创建。

下面将利用图4来具体阐明该内容。应当理解，为了便于阐明，已由照相机创建的图像文件F将被称为原始图像文件F1。此外，在其中原始图像文件F1中的附加信息区域D3在大小方面已由计算机100增加的图像文件将被称为新图像文件F2。

根据用于图像传送的命令，被安装在计算机100中的CPU 11执行用于照相机控制的软件，并且将存储在原始图像文件F1的主图像数据区域D4中的主图像数据、以及存储在附加信息区域D3中的附加信息从照相机的记录介质57读入到RAM 12中。如果附加信息区域D3没有填满预定大小的区域，则通过将例如跟随附加信息的“0”的序列写入RAM 12中CPU 11将附加信息区域D3增大到预定大小。换句话说，CPU 11修改附加信息区域D3。并且CPU 11创建新图像文件F2，并且将其存储在盘片存储装置31上，其中在所述新图像文件中设有主图像数据区域D2使其跟在这种修改的附加信息区域D3后。因此，所述新图像文件F2至少包含在其中存储主图像数据的主图像数据区域D4，以及在其中存储附加信息并且在大小方面也被增加的所述附加信息区域D3。

通常考虑，即使随后将数据添加到附加信息，在大小方面一般也不会超过4个千字节。因此将假设，在该实施例中，CPU 11确保在大小方面有4个千字节的附加信息区域D3，包括原来写入其中的数据(即照相机写入的数据)。如果照相机写入的信息量很大，希望所确保的区域与其相对应地增加。此外，安排可由用户设置待确保的附加信息区域的大小也是可接受的。

通过如上所述确保在新图像文件F2中预先确定附加信息区域D3的大小，在随后重写以及修改附加信息区域D3中的数据时，如图5中示出的实例，仅将“0”的序列重写为额外写入的数据(即如数据项2、3)将是足够的。换句话说，移位图像数据区域D1中的二进制区域变得不必要。因此，在相当短的时间周期内执行用于数据的额外写入的处理是可能的。

接着，将阐明对原始图像文件F1的窜改的检测。

用于验证图像的原始性的数据被存储在包括在原始图像文件F1中用于窜改检测的数据区域D2中(参见图3)。所述数据由在其中数字签名被附加到图像数据的散列值(hash value)的数据组成。由于本身是已知的，散列值是根据散列函数通过执行处理从输入数据获取的累加值(summary value)。照相机200可以包括用于散列函数的多个算法中的任何一个，并且可以通过将上面所述的图像数据区域D1中的图像数据用作为输入数据来创建散列值。

由于从计算的复杂性来看，创建具有相同散列值的两组不同的输入数据是困难的，实际上可以认为，散列值相同的输入数据的组也是相同的组。另一方面，由于即使仅仅输入数据的一部分改变散列值也会变成不同的值，通过一起比较散列值能够检测是否已执行窜改。换句话说，将从希望被验证的图像文件F获取的散列值与附加有上述的数字签名的散列值一起比较，如果其相互一致，则可以决定没有执行窜改(其是原始的)。另一方面，如果其相互不一致，则可以决定主图像数据和附加信息的一个或另一个或两者已被窜改。

问题是通过计算机100的CPU 11进行的上述的处理创建新图像文件F2被视作图像数据的窜改。在执行确保附加信息区域D3的处理后的图像数据的散列值与处理前的散列值不同，换句话说与记录在原始图像文件F1中用作用于窜改的检测的数据的散列值不同。由此，不能验证新图像文件F2的原始性；例如，在要求原始性的应用中，诸如作为用作证据的照片，使用该文件F2变得不可能。

为了防止该类不便，在该实施例中，照相机200被赋予禁止原始图像文件F1的窜改的模式。在该模式中，提供“图像真实性验证功能”，并且用户通过照相机200上的菜单设置能够设置或取消该功能。图6示出了该功能设置屏的实例：为了使该功能有效，项“图像真实性验证功能”被设置为开启(ON)，而该选项被设置为关闭(OFF)以使其无效。即使当用户将照相机的电源关闭(只要用户没有将其改变)，该设置也被保存。或者，在每次接通照相机的电源时将该设置重新设置为开启或关闭的安排也是可接受的。

图7是示出在摄影期间由数码相机200执行的操作步骤的流程图。

当启动包括在启动单元55中的释放按钮后，由照相机的CPU 51开始该程序，并且首先，在步骤S1中执行图像捕捉并且获取主图像数据。

在步骤S2中，作出关于“图像真实性验证功能”是开启还是关闭的决定。如果是开启，在步骤S3中将主图像数据和附加信息组合到一起并且创建图像数据。在这种情况下，将包括在附加信息中的项“验证图像真实性”设置为开启，以便禁止图像数据的窜改。另一方面，如果在步骤S2中决定图像真实性验证功能为关闭，则在步骤S4中创建图像数据。在这种情况下，将项“验证图像真实性”设置为关闭，以便允许图像数据的窜改。

在步骤S5中，利用散列函数算法创建在步骤S3或S4中创建的图像数据的散列值。在步骤S6中将数字签名附加到已被创建的该散列值，并且创建新图像文件F2，在新图像文件F2中附加有数字签名的该散列值(其等同于用于窜改的检测的上述数据)与上述图像数据组合。应当理解，已安排为根据用户预先输入的签名信息自动地附加该数字签名。在步骤S7中将已创建的该新图像文件F2记录在记录介质57上，然后该处理终止。

如上述所述，在将照相机200创建并且记录的原始图像文件F1传送到计算机100期间，使用安装在计算机100上的用于照相机控制的软件。图8示出了该控制步骤的实例。

参考图8，首先在步骤S51中从照相机200读入原始图像文件F1，然后在步骤S52中分析附加信息。在步骤S53中作出关于附加信息中的项“图像真实性验证功能”是否是开启的决定。如果是开启的，则将控制的流程转移到步骤S55并且将原始图像文件F1按照原样存储在存储装置31上。换句话说，如果在原始图像文件F1中设置了规定禁止窜改的信息，那么确保原始文件F1内的附加信息区域D3的处理被禁止或是不允许的，使得原始图像文件F1按照原样以其原来的形式被存储。因此，随后验证原始图像文件F1的原始性是可能的，并且其可以被用于在其中要求原始性的应用中。

另一方面，如果项“图像真实性验证功能”是关闭的，为了增强附加附加信息的便利，在步骤S54中预先确定大小的附加信息区域D3在原始图像文件F1内被扩展，并且执行处理以创建新图像文件F2。该处理的详细内容如上所述。接着控制的流程进行到步骤S55，并且在处理后将新图像文件F2存储在存储装置31中。

并且，在步骤S56中，作出关于必须被传送的任何原始图像文件F1是否仍然存在的决定。如果要被传送的原始图像文件F1仍然存在，则控制的流程返回到步骤S51。如果要被传送的文件不存在，则处理终止。

根据上面阐明的实施例，获得以下有益的操作效果。

(1)安排如下：如果计算机100的CPU 11已经决定允许已经输入的原始图像文件F1的窜改，则CPU 11修改原始图像文件F1以创建其后跟有原始图像文件F1的主图像数据区域D4的附加信息区域D3在其中被扩展的新图像文件F2，并且将其存储在存储装置31中。此外，安排CPU 11分析原始图像文件F1中的附加信息，并且如果禁止原始图像文件F1的窜改则按照原样将原始图像文件F1存储在存储装置31中。因此，当想要极力强调所输入的图像的原始性时，由于附加信息区域D3未被不合需要地扩展，防止了原始图像文件F1被窜改。

(2)当附加信息区域D3已经存在于已经输入的原始图像文件F1中时，安排计算机100的CPU 11将该附加信息区域D3的大小增加到预定大小。该附加信息区域D3位于文件的首端。因此，如果例如计算机100将附加信息附加到原始图像文件F1并且使该附加信息区域D3的大小增加，则向后移动跟在附加信息区域D3后的图像数据D1的二进制区域将是必要的。换句话说重写文件是必要的。原始图像文件F1的大小越大，重写该文件花费的时间周期越长。具体说，由于其图像质量的提高，需要相对长的时间周期用于重写其大小被扩展的图像文件。然而，根据该实施例，通过将在其中附加信息区域D3被扩展的新图像文件F2创建为预先确定的大小，在随后将更多的数据写入到该附加信息区域D3时，不需要向后移动图像数据区域D1的二进制区域。因此，能够在相当短的时间周期内执行写入额外的数据的处理。

应当理解，计算机100不限于是个人计算机；能够输入图像文件的任何装置将是可接受的。此外，将本发明应用到从除照相机外的某些装置输入图像文件的情况也将是可能的。

也可以经由诸如CD-ROM等的记录介质、或经由诸如互联网等的数据信号来供给与上述的控制有关的程序。图9是示出了此种情形的图。计算机100经由CD-ROM 300接收程序的供给。此外，赋予计算机100连接到通信电路310的功能。计算机400是供给上述的程序的服务器计算机，并且将程序存储在诸如硬盘等的记录介质上。通信电路310是诸如互联网或个人计算机通信电路等的通信电路、或可以是专用通信电路等。计算机400利用其硬盘读出程序，并且经由通信电路310将程序传输到计算机100。换句话说，程序由如数据信号的载波传送，并且从而经由通信电路310传输。以这种方式，可以以诸如记录介质或载波等的各种不同的格式将程序作为可由计算机读入的计算机程序产品来供给。

上述的实施例是实例，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种修改。

Claims (7)

1.一种图像输入设备，包括：

输入单元，其将至少包括在其中存储图像数据的图像数据区域以及在其中存储与所述图像数据有关的附加信息的附加信息区域的原始图像文件从外部输入；

决定单元，其根据所述附加信息决定是否禁止所述原始图像文件的窜改；

文件修改单元，其修改所述原始图像文件以创建在其中所述附加信息区域被扩展的新图像文件；以及

存储控制单元，如果所述决定单元已经决定禁止所输入的原始图像文件的窜改，则不允许所述文件修改单元修改所述原始图像文件来创建所述新图像文件，并且按照原样存储所述原始图像文件，并且如果所述决定单元已经决定不禁止所输入的原始图像文件的窜改，则使所述文件修改单元修改所述原始图像文件以创建所述新图像文件并且存储所述新图像文件。

2.根据权利要求1所述的图像输入设备，其中：

所述决定单元决定指示禁止所述原始图像文件的窜改的禁止信息是否存在于所述原始图像文件中。

3.一种包含由计算机执行的图像输入程序的计算机可读的计算机程序产品，所述图像输入程序包括：

输入指令，用于从外部输入至少包括在其中存储图像数据的图像数据区域以及在其中存储与所述图像数掘有关的附加信息的附加信息区域的原始图像文件；

决定指令，用于根据所述附加信息决定是否禁止所述原始图像文件的窜改；

文件修改指令，用于修改所述原始图像文件以创建在其中所述附加信息区域被扩展的新图像文件；以及

存储控制指令，用于如果已经决定禁止所输入的原始图像文件的窜改，则不允许修改所述原始图像文件来创建所述新图像文件，并且按照原样存储所述原始图像文件，并且如果已经决定不禁止所述窜改，则存储所述新图像文件。

4.根据权利要求3所述的计算机可读的计算机程序产品，其中

在所述决定指令中，决定指示禁止已输入的所述原始图像文件的窜改的禁止信息是否存在于所述原始图像文件中。

5.一种图像处理系统，包括：

确定单元，其确定是否允许向至少包括在其中存储图像数据的图像数据区域以及在其中存储与所述图像数据有关的附加信息的附加信息区域的所述原始图像文件设置指示禁止原始图像文件的窜改的禁止信息；

禁止信息设置单元，其根据所述确定单元的所述确定向所述原始图像文件设置所述禁止信息；

输入单元，其输入所述原始图像文件；

决定单元，其根据所述附加信息决定是否向所述原始图像文件设置所述禁止信息；

文件修改单元，其修改所述原始图像文件以创建在其中所述附加信息区域被扩展的新图像文件；以及

存储控制单元，如果已经作出所述决定单元设置所述禁止信息的决定，则不允许所述文件修改单元修改所述原始图像文件来创建所述新图像文件并且按照原样存储所述原始图像文件，并且如果已经作出所述决定单元不设置所述禁止信息的决定，使所述文件修改单元修改所述原始图像文件以创建所述新图像文件并且存储所述新图像文件。

6.根据权利要求5所述的图像处理系统，至少包括照相机，并且其中：

所述照相机包括所述确定单元和所述禁止信息设置单元。

7.一种照相机，包括：

输出单元，其将至少包括在其中存储图像数据的图像数据区域以及在其中存储与所述图像数据有关的附加信息的附加信息区域的图像文件向外部输出；

确定单元，其确定是否允许设置指示禁止原始图像文件的窜改的禁止信息；以及

禁止信息设置单元，其根据所述确定单元的确定向所述图像文件设置所述禁止信息。

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