JP2006086796A - デジタルカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 リバースエンジニアリングにより処理内容が解析されるのを確実に防ぐ。
【解決手段】 シャッターボタン押下により撮影が指示されると、光学レンズ１２、絞り１４、及びシャッタ１６を通過した被写体像を示す入射光がＣＣＤ１８により受光され、被写体像を示すアナログ画像信号としてアナログ信号処理部２０に出力される。アナログ信号処理部２０は、ＣＣＤ１８から入力されたアナログ画像信号に対して所定のアナログ信号処理を施す。アナログ画像信号はＡ／Ｄ変換器２２によりデジタル画像信号に変換され、デジタル信号処理回路３４に出力される。デジタル信号処理回路３４の各処理回路には鍵記憶部７０が接続されており、これらの処理回路は、鍵記憶部７０に記憶された鍵情報を用いて、前段の処理回路から出力された画像データを復号化して所定の処理を施し、処理が施された画像データを暗号化して後段の処理回路に出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、デジタルカメラに係り、特に、撮影画像の画像データを暗号化することが可能なデジタルカメラに関する。

近年では、撮影画像の記録手段として従来の銀塩カメラからデジタルカメラへと移行しつつある。デジタルカメラで撮影された画像はデジタル情報であるため、その編集・加工が容易であると共に、デジタルカメラやパーソナルコンピュータ等を用いて容易に再生が可能である。また、撮影画像を他人に見せたくない場合もある。このため、他人による撮影画像の改ざんや再生を防ぐために従来より様々な提案が成されている。

特許文献１には、撮影画像のセキュリティを向上させるため、撮影画像を暗号化するデジタルカメラが記載されている。

また、特許文献２には、他人の使用を防ぐためにデジタルカメラ及びデジタルカメラで撮影された画像を再生するためのパソコンにハードウェア鍵を設けた技術が記載されている。

また、特許文献３には、他人の不正使用を防ぐために、デジタルカメラのシャッターボタンに指紋を検出する検出手段を設け、検出された指紋情報と登録された指紋情報とを照合することにより使用者を特定する技術が記載されている。

また、特許文献４には、撮影者の識別記号を画像データと共にメモリに記憶し、撮影者を特定する技術が記載されている。

また、特許文献５には、電子透かし加工用アプレット及び暗号化アプレットをインターネット等を介してデジタルカメラに取り込み、画像情報に電子透かし加工及び暗号化加工を施す技術が記載されている。
特開２０００−２９９８４７号公報 特開２００１−３２０６６８号公報 特開２００２−５７９２８号公報 特開平８−３１５１０６号公報 特開２００４−７５２１号公報

ところで、デジタルカメラ等の電気製品は、所謂リバースエンジニアリングによってある程度どのような処理を行っているのかを解析することが可能である。例えばデジタルカメラの場合、ＣＣＤ等の撮像素子からのアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換し、このデジタル信号に基づいてデジタル信号処理するのが通常であるが、デジタル信号処理回路からの出力データを取り込んで解析することにより内部の処理をある程度把握することができる。このようにリバースエンジニアリングを容易に行うことができる状態にしておくことは技術の秘匿性の面から好ましくない。

しかしながら、上記従来技術では、他人によるデジタルカメラの不正使用や撮影画像の参照を防ぐことはできるものの、リバースエンジニアリングを確実に防ぐことはできない。

本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、リバースエンジニアリングを確実に防ぐことができるデジタルカメラを得ることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する変換手段と、前記変換手段から出力された前記デジタル画像信号に対して、各々異なる画像処理を施す複数の画像処理部を含むデジタル信号処理手段と、を備えたデジタルカメラであって、前記画像処理部は、前段の画像処理部から出力された暗号化されたデジタル画像信号を復号化する復号化手段と、前記復号化手段により復号化されたデジタル画像信号に対して所定の画像処理を施す処理手段と、前記所定の画像処理が施されたデジタル画像信号を暗号化して後段の画像処理部へ出力する暗号化手段と、を含むことを特徴とする。

この発明に係るデジタルカメラは、被写体を撮像する撮像手段を備え、この撮像手段から出力されたアナログ画像信号は変換手段によりデジタル画像信号に変換される。デジタル信号処理手段は、変換手段から出力されたデジタル画像信号に対して、各々異なる画像処理を施す複数の画像処理部を含んで構成される。

このようなデジタルカメラにおいて、画像処理部は、復号化手段、処理手段、及び暗号化手段を含んで構成される。復号化手段は、前段の画像処理部から出力された暗号化されたデジタル画像信号を復号化する。処理手段は、復号化手段により復号化されたデジタル画像信号に対して所定の画像処理を施す。暗号化手段は、所定の画像処理が施されたデジタル画像信号を暗号化して後段の画像処理部へ出力する。

このように、デジタル信号処理手段に含まれる複数の画像処理部間において授受されるデジタル画像信号が暗号化されるため、画像処理部内部の処理をリバースエンジニアリングにより解析されるのを確実に防ぐことができる。

なお、暗号化及び復号化の手法としては、共通鍵暗号方式や公開鍵暗号方式等を用いることができる。この場合、請求項２に記載したように、前記復号化手段による復号化に用いられる復号鍵及び前記暗号化手段による暗号化に用いられる暗号鍵を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された復号鍵及び暗号鍵を書き換える書換手段と、をさらに備えた構成としてもよい。これにより、ユーザーにより作成された鍵を用いて暗号化及び復号化することができ、利便性を向上させることができる。

また、請求項３に記載したように、前記画像処理部毎に、暗号化及び復号化の方式を選択する選択手段をさらに備えた構成としてもよい。これにより、各画像処理部の暗号化及び復号化の手法を異ならせることができ、より秘匿性を向上させることができる。

本発明によれば、リバースエンジニアリングを確実に防ぐことができる、という効果を有する。

以下、本発明の実施形態について説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態に係るデジタルカメラ１０の構成を説明する。同図に示されるように、第１実施形態に係るデジタルカメラ１０には、光学レンズ１２と、光学レンズ１２を通過する光量を調整する絞り１４と、光の通過時間を調整するシャッタ１６と、光学レンズ１２、絞り１４及びシャッタ１６を通過した被写体像を示す入射光に基づき、被写体を撮像して被写体像を示すＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）３色のカラーアナログ画像信号を出力するＣＣＤ１８と、が設けられている。

ＣＣＤ１８には、ＣＣＤ１８により入力された３色のアナログ画像信号に対して所定のアナログ信号処理を施すアナログ信号処理部２０と、アナログ信号処理部２０から入力されたアナログ画像信号をそれぞれデジタル画像信号に変換するアナログ／デジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」という。）２２と、が順に接続されている。

また、光学レンズ１２を駆動するための駆動部２４と、絞り１４を駆動するための駆動部２６と、シャッタ１６を駆動するための駆動部２８と、ＣＣＤ１８に対する撮影時のタイミング制御を行うＣＣＤ制御部３０と、ストロボ６０の発光の制御を行うストロボ制御部５８と、シャッタスイッチ等のカメラ操作部６２と、が設けられている。

Ａ／Ｄ変換器２２から出力されたデジタル画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル値）は、制御回路５０に入力されると共に、デジタル信号処理回路３４に入力される。デジタル信号処理回路３４は、Ｋｎｅｅ処理回路３８と、ホワイトバランス（ＷＢ）調整処理回路４０と、ガンマ処理回路４２と、メモリ４４と、を含んで構成されている。

Ｋｎｅｅ処理回路３８は、必要に応じて高輝度側の入出力特性を変更する。ＷＢ調整処理回路４０は、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号のデジタル値の各々にゲインを乗算して増減するための３つの乗算器（図示省略）を含んで構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号は、各乗算器にそれぞれ入力される。更に、乗算器には、ホワイトバランスを制御するためのゲイン値Ｒｇ、Ｇｇ、Ｂｇが制御回路５０より入力され、乗算器の各々はこれら２入力を乗算する。この乗算によりホワイトバランスが調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号はガンマ処理回路４２に入力される。

ガンマ処理回路４２は、ホワイトバランスが調整されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’信号が予め設定された所定のガンマ特性となるように入出力特性を変更し、また、１０ビットの信号が８ビットの信号となるように変更してメモリ４４に格納する。

デジタル信号処理回路３４のメモリ４４から出力されたＲＧＢ信号はスマートメディアやメモリスティック等の図示しない着脱可能な記録メディアに図示しない記録部によって記録されると共に、図示しない液晶ディスプレイ等に図示しない表示部によって画像（被写体像）として表示される。

なお、詳細は後述するが、Ｋｎｅｅ処理回路３８、ＷＢ調整処理回路４０、及びガンマ処理回路４２には鍵記憶部７０が接続されており、これらの処理回路は、鍵記憶部７０に記憶された鍵情報を用いて、画像データの暗号化及び復号化を行う。

上記構成に加え、デジタルカメラ１０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）５２と、ＲＯＭ５４と、ＲＡＭ５６と、を備えたマイクロ・コンピュータで構成された制御回路５０を備えている。

制御回路５０は、デジタルカメラ１０全体の動作を制御する。なお、ＲＯＭ５４には、デジタルカメラ１０全体の動作に関する各種処理ルーチンのプログラムが予め記憶されている。

更に、デジタルカメラ１０は、被写体までの距離を検出する測距センサ３２を備えている。測距センサ３２で検出された被写体までの距離を示す信号は、制御回路５０に入力される。シャッタスイッチが半押しされると、制御回路５０により、測距センサ３２で得られた被写体までの距離に基づいてＡＦ（Auto Focus：自動合焦）機能が働いて合焦制御されると共に、ＡＥ（Automatic Exposure：自動露出）機能が働いてシャッタースピードや絞り値が適正値に設定される。

図２には、デジタル信号処理回路３４の概略ブロック図を示した。図２に示すように、Ｋｎｅｅ処理回路３８は、処理部３８Ｓ及び暗号化部３８Ａを含んで構成され、単一のチップで構成されている。すなわち、処理部３８Ｓと暗号化部３８Ａとを接続する配線から処理部３８Ｓが出力する画像データをモニタすることは不可能な構成となっている。処理部３８Ｓは、Ａ／Ｄ変換器２２から出力されたデジタル画像データに対して前述した処理を施して暗号化部３８Ａへ出力する。暗号化部３８Ａは、処理部３８Ｓで処理された画像データを鍵記憶部７０に記憶された所定の暗号鍵で暗号化して後段のＷＢ調整処理回路４０へ出力する。

ＷＢ調整処理回路４０は、復号化部４０Ｆ、処理部４０Ｓ、及び暗号化部４０Ａを含んで構成されている。ＷＢ調整処理回路４０もＫｎｅｅ処理回路３８と同様に単一のチップで構成されている。復号化部４０Ｆは、Ｋｎｅｅ処理回路３８から出力された暗号化された画像データを鍵記憶部７０に記憶された所定の復号鍵で復号化して処理部４０Ｓへ出力する。処理部４０Ｓは、復号化部４０Ｆで復号化された画像データに対して前述した処理を施して暗号化部４０Ａへ出力する。暗号化部４０Ａでは、処理部４０Ｓで処理された画像データを鍵記憶部７０に記憶された所定の暗号鍵で暗号化して後段のガンマ処理回路４２へ出力する。

ガンマ処理回路４２は、復号化部４２Ｆ、処理部４２Ｓ、及び暗号化部４２Ａを含んで構成されている。ガンマ処理回路４２もＫｎｅｅ処理回路３８及びＷＢ調整処理回路４０と同様に単一のチップで構成されている。復号化部４２Ｆは、ＷＢ調整処理回路４０から出力された暗号化された画像データを鍵記憶部７０に記憶された所定の復号鍵で復号化して処理部４２Ｆへ出力する。処理部４２Ｓは、復号化部４２Ｆで復号化された画像データに対して前述した処理を施して暗号化部４２Ａへ出力する。暗号化部４２Ａでは、処理部４２Ｓで処理された画像データを鍵記憶部７０に記憶された所定の暗号鍵で暗号化してメモリ４４へ出力する。

すなわち、デジタル信号処理回路３４に含まれる各処理回路は、前段の処理回路から出力された暗号化された画像データに対して復号化処理を行って所定の画像処理を行い、画像処理後の画像データを暗号化して後段の処理回路へ出力する。

このように、各処理回路間で授受される画像データは暗号化されているため、各処理回路間を接続する配線をモニタして画像データを取得したとしても、この画像データから内部の処理を解析することはできない。従って、各処理回路の処理内容をリバースエンジニアリングにより解析されるのを確実に防ぐことができる。

暗号化及び復号化の手法については、例えば公知の共通鍵暗号方式や公開鍵暗号方式を用いることができる。共通鍵暗号方式としては、例えばＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）がある。また、公開鍵暗号方式としては、ＲＳＡ（Ｒ．Ｒｉｖｅｓｔ、Ａ．Ｓｈａｍｉｒ、Ｌ．Ａｄｅｌｍａｎ）等の公開鍵暗号方式を用いることができる。

ＤＥＳは、暗号化対象のデータを６４ビット長のブロックに分割し、各ブロックを５６ビット長の暗号鍵で暗号化し、暗号化されたデータは暗号鍵と共通の復号鍵で復号化する方式である。

ＲＳＡは、暗号化対象のデータを例えば公開鍵で暗号化し、暗号化されたデータは公開鍵と異なる秘密鍵で復号化する方式であり、素数同士をかけた数が十分大きい場合に素因数分解することが難しいという性質を利用した方式である。

共通鍵暗号方式を用いる場合には、共通鍵を鍵記憶部７０に予め記憶しておき、公開鍵暗号方式を用いる場合には、公開鍵及び秘密鍵を鍵記憶部７０予め記憶しておく。

なお、各処理回路で用いる暗号化及び復号化の方式を異ならせても良い。例えばＷＢ調整処理回路４０では共通鍵暗号方式を、ガンマ処理回路４２では公開鍵暗号方式を用いるようにしてもよい。また、鍵記憶部７０を書き換え可能なメモリで構成し、例えばメモリーカード等の外部記録媒体から鍵情報を読み込み、制御回路５０によって書き換えることができるように構成してもよい。これにより、ユーザーにより作成された鍵を用いて各処理回路で暗号化及び復号化することができる。さらに、処理回路毎に暗号化及び復号化の方式をユーザーからの指示に応じて制御回路５０からの指示により選択できるようにしてもよい。

また、本実施形態で示したデジタル信号処理回路３４に含まれる処理回路の種類や数は一例であり、これらに限られない。さらに、デジタル信号処理回路３４は、ＬＳＩで構成されていてもよい。ＬＳＩで構成された場合においても各処理回路からの信号線等がＬＳＩの出力端子として割り当てられる場合もあり、このような場合にも各処理回路間で授受される画像データを暗号化することにより、各処理回路の処理内容をリバースエンジニアリングにより解析されるのを防ぐことができる。

以上のように構成されたデジタルカメラ１０においてシャッターボタンの押下により撮影が指示されると、光学レンズ１２、絞り１４、及びシャッタ１６を通過した被写体像を示す入射光はＣＣＤ１８により受光され、被写体像を示すアナログ画像信号としてアナログ信号処理部２０に出力される。

アナログ信号処理部２０は、ＣＣＤ１８から入力されたアナログ画像信号に対して所定のアナログ信号処理を施す。このアナログ画像信号は、Ａ／Ｄ変換器２２により各々デジタル画像信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器２２から出力されたデジタル画像信号は、デジタル信号処理回路３４に入力される。

デジタル信号処理回路３４の各処理回路では、図３に示すような処理ルーチンが実行される。

すなわち、ステップ１００において画像データが前段の処理回路から入力されたか否かを判断し、前段の処理回路から画像データが入力された場合には、ステップ１０２において、鍵記憶部７０から対応する復号鍵を読み出し、読み出した鍵を用いて前段の処理回路から入力された画像データを復号化する。なお、この処理は、デジタル信号処理回路３４の先頭の処理回路では省略される。

そして、ステップ１０４において、復号化された画像データに対して所定の画像処理を施す。次のステップ１０６では、鍵記憶部７０から対応する暗号鍵を読み出し、読み出した暗号鍵で画像処理された画像データを暗号化し、ステップ１０８において、暗号化された画像データを後段の処理回路に出力する。

デジタル信号処理回路３４の各処理回路で画像処理され且つ暗号化されたデータは、メモリ４４に記憶される。メモリ４４に記憶された画像データは、図示しない表示部によって復号化されて図示しない液晶ディスプレイに表示される。また、スマートメディアやメモリスティック等の取り外し可能な外部記録媒体に図示しない記録部によってそのまま記録される。

なお、外部記録媒体に記録された暗号化された画像データを読み出して再生する場合には、鍵記憶部７０に記憶された復号鍵を読み出して復号化して図示しない液晶ディスプレイに表示するようにすればよい。

デジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。 デジタル信号処理回路の概略構成を示すブロック図である。 デジタル信号処理回路の各処理回路で実行される制御ルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１０ デジタルカメラ
１２ 光学レンズ
１４ 絞り
１６ シャッタ
１８ ＣＣＤ（撮像手段）
２０ アナログ信号処理部
２２ Ａ／Ｄ変換器（変換手段）
３４ デジタル信号処理回路（デジタル信号処理手段）
３８Ａ、４０Ａ、４２Ａ 暗号化部（暗号化手段）
３８Ｓ、４０Ｓ、４２Ｓ 処理部（処理手段）
４０Ｆ、４２Ｆ 復号化部（復号化手段）
４４ メモリ
５０ 制御回路（書換手段、選択手段）
７０ 鍵記憶部（記憶手段）

Claims (3)

1. 被写体を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する変換手段と、前記変換手段から出力された前記デジタル画像信号に対して、各々異なる画像処理を施す複数の画像処理部を含むデジタル信号処理手段と、を備えたデジタルカメラであって、
   前記画像処理部は、
   前段の画像処理部から出力された暗号化されたデジタル画像信号を復号化する復号化手段と、
   前記復号化手段により復号化されたデジタル画像信号に対して所定の画像処理を施す処理手段と、
   前記所定の画像処理が施されたデジタル画像信号を暗号化して後段の画像処理部へ出力する暗号化手段と、
   を含むことを特徴とするデジタルカメラ。
2. 前記復号化手段による復号化に用いられる復号鍵及び前記暗号化手段による暗号化に用いられる暗号鍵を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された復号鍵及び暗号鍵を書き換える書換手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
3. 前記画像処理部毎に、暗号化及び復号化の方式を選択する選択手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のデジタルカメラ。

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