JP2007306441A - 画像処理装置及び画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画像中の一部分を暗号化して保護できる画像処理装置を提供する。
【解決手段】指定された属性に基づいて、属性判別部１１で属性毎に分離された多層データを生成し、指定された属性の層について、暗号化部１２により暗号化処理を行う。暗号化の手法として、暗号化する層を周波数変換し、周波数により複数に分割し、分割した周波数成分を他の層の周波数成分と合成して周波数逆変換する。これにより暗号化する層を周波数空間で他の層に埋め込むことができ、暗号化できる。画像を見ても暗号化した層の内容を把握するのは困難である。復号時には合成前の層を鍵層として用い、合成前と合成後の層の周波数成分の差分をそれぞれ抽出し、差分を合成して周波数逆変換を行えば、暗号化した層を復元することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データの暗号化技術に関するものである。

近年、情報のセキュリティ対策への認識の高まりとともに、情報の暗号化技術が注目されてきている。保護しなければならない情報はコードデータに限られない。画像データについても、印刷あるいは表示すれば第三者が目で見ることにより画像データ中の情報が漏洩することになるし、画像データを認識処理することによりコードデータとして容易に流出してしまう。従って、画像データについても保護対象となり得る。

画像データを暗号化する際に、コードデータの場合と同様に画像データ全体を暗号化すれば、一定のセキュリティは確保される。しかし、一般に画像データはデータ量が多いため、暗号化や復号のために多大な処理時間が必要であり、そのために要するコストも高くなる。画像データ中には余白部分などのように、暗号化しなくてもよい部分が存在するため、本当に保護しなければならない部分のみを暗号化することにより、処理時間の短縮やコストの低減が期待できる。また、画像データのうち、重要な一部、例えばユーザが指定した重要箇所のみについて保護し、他の部分は保護せずにおきたい場合もある。

このように一部のみを保護するために暗号化すると、画像データ全体を取り扱う際に領域毎に処理を切り替える必要が生じる。そのため、そのような切り替え処理に対応していなかったり、暗号化部分を復号できないと画像を再構成できない処理系の場合には、暗号化部分だけでなく画像全体を再現できない。これでは、一部のみを保護して他の部分は保護しないでおいた意味が無くなるという問題がある。

例えば特許文献１では、入力画像から文字部を抽出して文字認識を行い、その文字部を消去して代わりに認識された文字情報を暗号化して付加することが記載されている。

また、例えば特許文献２では、画像に含まれるオブジェクトを抽出し、暗号化の対象となるオブジェクトのみを暗号化している。

一方、画像データを属性毎に分離して多層構造として扱い、各層で最適な処理を行う技術が既に知られている。例えば特許文献３には、画像中の文字や線画の色を含むデータと、その文字や線画の形状を含むデータと、その他の絵柄のデータとに分離し、３層構造の画像データとして扱う例が記載されている。層数は３に限らず、２層あるいは４層以上に分離した多層構造のデータも用いられている。

特開２００３−３３３３１２号公報 特開２００１−２１１１６４号公報 特許第３２７５８０７号公報

本発明は、上述の多層構造の画像データを利用し、画像中の一部分を暗号化して保護できる画像処理装置および画像処理プログラムを提供することを目的とするものである。

本発明は、画像データを属性毎の多層データに分離し、指定された属性の層に対して暗号化処理を行うことを特徴とするものである。多層データへの分離の際にも、指定された属性に応じて行うことができる。また、暗号化処理を行わなかった層に対しては解像度変換処理を行い、逆に暗号化処理を行った層に対しては階層度変換処理を行わないように構成することができる。あるいは、暗号化処理を行わなかった層に対しては非可逆の圧縮処理を行い、逆に暗号化処理を行った層に対しては非可逆圧縮処理を行わないように構成することができる。暗号化処理は、指定された属性が文字属性の場合、文字色により暗号化強度を変更するように構成することができる。

また本発明は、複数の層からなる多層データに分離された画像データ中の暗号化すべき秘匿画像部分について暗号化するものであって、秘匿画像部分を含む層から秘匿画像部分を抽出して秘匿層を生成するとともに、その秘匿画像部分を含む層から秘匿画像部分を消去し、秘匿層について暗号化処理を行うことを特徴とするものである。

このときの暗号化処理として、秘匿層を周波数領域において他の層と合成する。具体的には、文字線画を表すマスク層と文字線画の色情報を表す前景層と文字線画以外の画像情報をもつ背景層の３層のデータのうち、マスク層から秘匿画像部分を抽出して秘匿層を生成したとき、秘匿層、秘匿画像部分を消去したマスク層、背景層について周波数領域へ変換し、秘匿層の周波数領域のうち、ある閾値以上などの高周波数領域についてはマスク層の周波数領域と合成し、ある閾値未満の低周波数領域については背景層の周波数領域と合成して、合成後のマスク層および背景層を逆変換して画像領域に戻す。これにより、秘匿層の情報は画像を見ても分からなくなり、暗号化することができる。周波数変換およびその逆変換の手法としては、ＦＦＴ、ＤＣＴ、ウェーブレット変換など、様々な手法を用いることができる。なお、秘匿層の周波数領域を３以上の層に分割して合成することもできる。

なお、秘匿画像部分は認識処理によって自動的に抽出し、暗号化するように構成することができる。

このようにして暗号化した多層データを復号する場合には、秘匿層の周波数成分が合成された層と、それらの層の周波数成分を合成する前の層（これを鍵層とする）とを周波数領域に変換し、秘匿層の周波数成分が合成された層と対応する鍵層の差分を合成し、逆変換すればよい。

また本発明は、上述のような多層データの暗号化処理および復号処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムを提供するものである。

本発明によれば、秘匿したい属性の層、あるいは秘匿画像部分を抽出した秘匿層について暗号化処理を施すので、画像の一部分のみについて情報を秘匿することができるとともに、そのほかの部分はそのまま、あるいは各層を合成することにより、画像として参照可能となる。

また、暗号化の方式として秘匿画像部分を抽出した秘匿層を周波数領域において他の層の周波数領域と合成し、特に複数の層に分割して合成する方式を採用することによって、合成された層では秘匿画像部分については参照できないが、多少の画質劣化程度で元の画像は参照可能である。また、復号するための鍵となるのは、秘匿層の周波数成分を合成する前の層であり、秘匿画像部分を含んでいた層については秘匿画像部分が消去されているので、安全に保管しておくことができるなど、様々な効果がある。

図１は、本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。図中、１１は属性判別部、１２は暗号化処理部である。処理対象の画像データはスキャナ等の画像読み取り装置から入力されたものでもよいし、メモリ上に存在しているものでも構わない。

属性判別部１１は、処理対象の画像データが入力されると共に、暗号化処理を適用する画像の属性が指定される。ここで属性とは、文字・写真・線画・グラフィック等の画像内に存在するオブジェクトを識別するものを意味し、どのような属性を定義するかは装置毎に任意に決めればよい。

属性判別部１１では、画像データから各属性のオブジェクトをそれぞれの属性毎に分離して複数の層を生成する。これにより画像データを属性毎の多層データに分離する。属性毎の分離処理は、例えば暗号化処理の適用を指定された属性を最優先に抽出するように構成することができる。属性判別処理のアルゴリズムは任意でよく、いくつかの属性判別処理を併用してもかまわない。例えば、文字属性に対して暗号化処理を行うことを指定された場合には、文字属性の画素を最優先に抽出する処理を行う。これによって文字情報の劣化が抑えられる。

属性判別部１１の処理結果として、属性毎に複数の層に分かれた多層構造の画像データ（多層データ）が出力される。いくつの層に分かれるかや、どの層にどの属性が割り当てられるかは、入力された画像データや、属性判別処理に依存する。

暗号化処理部１２は、指定された属性の層に対して暗号化処理を行う。図１では層１が暗号化指定された属性の層に相当することとしている。属性判別処理の結果生成された層２から層ｎのデータと暗号化処理を行った層１のデータを用いて出力データを生成する。

図２は、本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示すフローチャートである。Ｓ７１において処理対象の画像データを入力する。Ｓ７２において、暗号化する属性の指定を受け、Ｓ７３において、指定された属性に基づいて属性判別部１１が入力された画像データに対して属性判別処理を行い、属性毎に分離された多層データが生成される。ここではｎ層が生成されるものとし、生成された層を層１〜層ｎとする。

Ｓ７４において変数ｍを１とし、Ｓ７５において、層ｍが暗号化処理の適用を指定された属性の層であるか否かをチェックする。指定された属性の層であれば、Ｓ７６において、暗号化処理部１２により層ｍに対して暗号化処理を行う。なお、指定された属性の層でなければ何も行わない。Ｓ７７において、層１から層ｎの全ての層に対してＳ７５のチェックが済んだか否かを判定し、済んでいなければ、Ｓ７８においてｍに１を加算してＳ７５へ戻る。層１から層ｎの全ての層に対してＳ７５のチェックが済んでいれば、Ｓ７９において、暗号化処理が施された層を含むｎ層からなる多層データを生成し、処理を終了する。

このように、多層構造の画像データに対して暗号化したい属性を指定し、その属性の層に対して暗号化処理を施すので、指定した属性以外についてはそのまま暗号化されず、参照することが可能である。また、同じ属性のオブジェクトについては一括して１つの層に分離されるので、それぞれのオブジェクト毎に暗号化を指定しなくてもよく、煩雑な操作は不要である。

さらに、指定された属性を優先的に抽出するように構成することができ、これにより、暗号化を適用する属性の層を劣化させることなく、多層データの特定の層に対して暗号化を行うことができる。

図３は、本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。図中、図１と同様の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。１３は解像度変換処理部である。この例においても、処理対象の画像データはスキャナ等の画像読み取り装置から入力されたものでもよいし、メモリ上に存在しているものでも構わない。

属性判別部１１は上述の第１の実施の形態と同様に、処理対象の画像データが入力されると属性判別処理を行い、属性毎の層に分離された多層データが出力される。暗号化処理部１２は、暗号化が指定された属性の層に対して暗号化処理を行う。図３では層１が暗号化を指定された属性の層に相当する。

解像度変換処理部１３は、属性判別部１１で分離された複数の層のうち、暗号化が指定された層以外の層について、それぞれ、解像度変換処理を行う。図３に示した例では、層２〜層ｎに対して解像度変換処理を行う。解像度変換処理部１３において各層に対して行う解像度変換処理は、同じ手法でもよいし、それぞれの属性について最適な手法を用いてもよい。解像度変換の倍率も、各層で同じであっても異なってもかまわない。また、暗号化処理を適用しない全ての層に対して必ずしも解像度変換処理を適用する必要はなく、層の属性や装置によって必要な層にのみ解像度変換処理を適用してもよい。

暗号化処理を行った層１のデータと、解像度変換処理後の層２から層ｎのデータが多層データとして出力される。

図４は、本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示すフローチャートである。図中、図２と同様の処理を行う部分については同じ符号を付して重複する説明を省略する。この動作例では、Ｓ７１において処理対象の画像データを入力した後、Ｓ８１において属性判別部１１による属性判別処理を行って属性毎に分離された多層データを生成する。その後、Ｓ８２において暗号化処理を行う属性の指定を受けている。もちろん、属性判別処理と属性の指定は、いずれが先でもよく、図２に示した処理の流れと同様であってもかまわない。

Ｓ７４でｍ＝１とし、Ｓ７５で層ｍが指定された属性の層であるか否かをチェックする。指定された属性の層である場合にはＳ７６で暗号化処理を行う。指定された属性の層でない場合には、この第２の実施の形態では、Ｓ８３において、層ｍに対して解像度変換処理部１３により解像度変換処理を行う。このとき、層ｍに適した手法および解像度で解像度変換処理を行うことができる。

以下の処理は上述の第１の実施の形態と同様であり、Ｓ７７で全ての層に対して処理が済んだか否かをチェックし、処理が済んでいない層がある場合にはＳ７８でｍに１を加えてＳ７５へ戻って処理を繰り返し、全ての層に対する処理が終了したら、Ｓ７９で多層データを出力して処理を終了する。

この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果とともに、暗号化の処理を指定した属性の層に対しては解像度変換処理を行わずに暗号化処理を行うので、暗号化処理の適用が指定された属性の層については画質を劣化させることなく、多層データを生成することができる。暗号化処理が指定された層（属性）は、処理対象の画像データのうち、最も重要な部分であると考えられるため、この層について画質の劣化を防いでいる。また、暗号化処理が指定されなかった他の層に対する解像度変換処理の倍率を調整することにより、全体としてデータサイズの制御を容易に行うことができる。

図５は、本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。図中、図３と同様の部分には同じ符号を付して重複する説明を省略する。１４は非可逆圧縮処理部である。この第３の実施の形態は、上述の第２の実施の形態における解像度変換処理部３の代わりに非可逆圧縮処理部１４を設けた例を示している。

非可逆圧縮処理部１４は、属性判別部１１で分離された複数の層のうち、暗号化が指定された層以外の層について、それぞれ、非可逆の圧縮処理を行う。図５に示した例では、層２〜層ｎに対して非可逆圧縮処理を行う。非可逆圧縮処理部１４において各層に対して行う非可逆圧縮処理は、同じ手法でもよいし、それぞれの属性について最適な手法を用いてもよい。なお、暗号化処理を適用しない全ての層に対して必ずしも非可逆圧縮処理を適用する必要はなく、層の属性や装置によって必要な層にのみ非可逆圧縮処理を適用してもよい。また可逆圧縮処理を組み合わせて用いてもよい。さらに、暗号化処理を適用した層については、可逆圧縮処理を適用することも可能である。

なお、その他の構成は第２の実施の形態と同様であり、ここでは説明を省略する。また、動作例についても図４に示した動作例のＳ８３の処理として非可逆圧縮処理を行う他は同様の処理を行えばよく、図示及び説明を省略する。

図６は、本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。図中の符号は図１と同様であり、重複する説明を省略する。この例においても、処理対象の画像データはスキャナ等の画像読み取り装置から入力されたものでもよいし、メモリ上に存在しているものでも構わない。

属性判別部１１では、暗号化処理が指定された属性について、さらに複数の層に分離する。図６に示す例では、暗号化処理を行う属性として文字属性が指定されたものとし、属性判別部１１では文字属性の層として、さらに色毎の層に分離している。例えば、文字層１は赤色の文字のデータ、文字層２は青色の文字のデータ、等というように分離することができる。もちろん、分離のアルゴリズム自体は任意である。また、文字以外の層の分離方法も任意でかまわない。また属性判別部１１は、属性毎に層に分離したデータを出力するとともに、文字層に関しては層毎（つまりこの例では文字色毎）の画素数情報も出力する。

暗号化処理部１２では、各文字層に対して出力された画素数情報を基に暗号化強度を決定し、暗号化処理を行う。暗号化処理を行った各文字層（図中の文字層１から文字層ｎｔ）と、文字以外の属性の層（図中の他層１から他層ｎｉ）から出力データが生成される。

なお、上述の第２，第３の実施の形態と同様に、暗号化処理を行う層以外の層について、解像度変換処理を行ったり、非可逆圧縮処理を行ってもよい。

図７は、本発明の第４の実施の形態における動作の一例を示すフローチャートである。図中、図２と同様の処理を行う部分については同じ符号を付して重複する説明を省略する。Ｓ７１において処理対象の画像データを入力した後、Ｓ７２において暗号化処理を行う属性の指定を受ける。この例では、暗号化処理を行う属性として、文字属性が指定されたものとする。

Ｓ７３で属性判別処理を行う。この属性判別処理で属性毎の層に分離するが、上述のように、この例では暗号化処理を行う属性として指定された文字属性については、さらに複数の層に分離する。

Ｓ７４で変数ｍを１に初期化した後、この動作例ではＳ９１において、層ｍが文字属性であるか否かをチェックする。文字属性でなければＳ７７へ進み、文字属性であればさらに、Ｓ９２において層ｍの画素数をチェックし、暗号化強度を決定する。ここでは画素数が最大であるか否かをチェックしている。文字の色の画素数が最大の色とは、例えば黒文字等の文書中の基本色であり、ここでは内容の重要度はそれ程高くないと判断している。従って画素数が最大の文字層については、Ｓ９３において、弱度で暗号化を行っている。一方、文字の画素数が最大以外の色は、文書中に意図的に色づけを行っている部分と判断している。従って、画素数が最大以外の層については、内容の重要度が高いとみなして、Ｓ９４において強度で暗号化を行う。いずれの場合も、暗号化処理後はＳ７７へ進む。

なお、この例では暗号化の強度を２段階に切り替えているのみであるが、さらに強度を細分してもよい。また、暗号化アルゴリズムを変更することも可能である。

Ｓ７７以降の処理は上述の第１の実施の形態における動作例と同様であり、説明を省略する。

このように本発明の第４の実施の形態によれば、上述の各実施の形態における効果とともに、暗号化処理を指定された属性について、内容の重要度に応じた強度で暗号化処理を行うことができる。例えば文字属性が指定された場合に、文字画素の色分布から色毎の重要度を判断して、暗号化強度を変更することができる。これによって、より重要と判断された部分にのみ強度の暗号化を行うことで、処理も軽減され、データ量も不必要に増大せず、暗号化処理を行うことができる。

図８は、本発明の第５の実施の形態を示すブロック図である。図中、２１は秘匿層生成部、２２は暗号化部、２３は周波数変換部、２４は合成部、２５は周波数逆変換部である。この第５の実施の形態では、画像データとして予め複数の層に分離された多層データが入力されるものとしている。もちろん、上述の各実施の形態のように画像データから多層データに分離してもよい。

秘匿層生成部２１は、複数の層からなる多層データから、暗号化すべき秘匿画像部分を、その秘匿画像部分を含む層から抽出して秘匿層を生成する。それとともに、その秘匿画像部分を含む層から秘匿画像部分を消去して、秘匿消去層とする。

暗号化部２２は、秘匿層生成部２１で生成した秘匿層の暗号化処理を行う。暗号化処理には種々の手法を適用できるが、ここでは、秘匿層以外の層に周波数成分として合成することにより暗号化する。特にこの例では、秘匿層の周波数成分を、秘匿消去層とそのほかの層を含む複数の層に分割して合成する。このような暗号化処理を行うための構成として、周波数変換部２３、合成部２４、周波数逆変換部２５を有している。

周波数変換部２３は、秘匿層と、秘匿層の周波数成分を合成する層（秘匿消去層とそのほかの層）について、周波数領域への変換を行う。この変換には、ＦＦＴやＤＣＴ、ウェーブレット変換などを用いることができる。

合成部２４は、周波数変換部２３で変換した秘匿層の周波数成分を、同じく周波数領域へ変換した各層との周波数成分と合成する。このとき、秘匿層の周波数成分を、合成する層の数に応じて分割し、分割した周波数領域のそれぞれについて異なる層の周波数成分と合成する。例えばＦＦＴやＤＣＴであれば、１以上の閾値により周波数を分割すればよいし、ウェーブレット変換では１ないし数段の変換を行い、順に高周波ブロックと低周波ブロックに分けて各層の周波数成分と合成すればよい。

周波数逆変換部２５は、合成部２４で合成した各層の周波数領域を、周波数変換した時の手法で逆変換し、各層の画像データに戻す。

図８に示す例では、多層データとして、文字線画を表すマスク層（Ｍ）と、文字線画の色情報を表す前景層（Ｆ）と、文字線画以外の画像情報をもつ背景層（Ｂ）からなり、秘匿画像部分が文字であるものとして示している。この場合、秘匿層生成部２１は、マスク層（Ｍ）から秘匿すべき文字の領域（秘匿画像部分）を抽出して秘匿層とするとともに、その秘匿画像部分をマスク層（Ｍ）から消去して秘匿消去層とする。なお、前景層（Ｆ）には文字線画の形状が残っていないものとしている。残っている場合でも、前景層（Ｆ）に対して低解像度への解像度変換処理や高圧縮処理などにより文字が判読できない程度になる場合には、同様に扱うことができる。

このような場合、秘匿層生成部２１はマスク層（Ｍ）から秘匿画像部分の文字を抽出して秘匿層（Ｈ）を生成する。それとともに、マスク層（Ｍ）から秘匿画像部分の文字を消去し、秘匿消去層（Ｍ’）とする。

暗号化部２２では、周波数変換部２３において、秘匿層（Ｈ）と、秘匿消去層（Ｍ’）、それにこの例では背景層（Ｂ）について、周波数領域への変換を行う。合成部２４では、変換された秘匿層（Ｈ）の周波数領域について、所定の閾値をもとに高周波成分と低周波成分に分離し、高周波成分については秘匿消去層（Ｍ’）の周波数成分と合成する。また、低周波成分については背景層（Ｂ）の周波数成分と合成する。

周波数逆変換部２５では、合成部２４で秘匿層（Ｈ）の高周波成分が合成された秘匿消去層の周波数領域を逆変換して、画像データに戻す。これを合成秘匿消去層（Ｍ”）とする。また、合成部２４で秘匿層（Ｈ）の低周波成分が合成された背景層の周波数領域を逆変換して、画像データに戻す。これを合成背景層（Ｂ”）とする。

このようにして得られた合成秘匿消去層（Ｍ”）と、合成背景層（Ｂ”）と、処理を施していない前景層（Ｆ）の３層により構成される多層データを出力する。この出力される多層データでは、秘匿画像部分は周波数成分として合成されているものの、画像としては消去されているので、目で見ても分からず、暗号化した効果を得ることができる。また、合成秘匿消去層（Ｍ”）と合成背景層（Ｂ”）には秘匿画像部分の周波数成分が合成されているため、多少の画質の変化はあるが、合成秘匿消去層（Ｍ”）では高周波成分が合成されているため、多少、ノイズが多くなる程度である。また、合成背景層（Ｂ”）については、低周波成分が合成されているため、全体的な濃度の変化がある程度である。そのため、出力される多層データの画質への影響も小さい。さらに、秘匿画像部分を任意に設定可能であるし、例えば文字などであれば認識処理により秘匿画像部分を自動的に抽出することも可能である。

また、後述するように、暗号化した秘匿画像部分を再現するためには、秘匿層（Ｈ）の周波数成分を合成する前の秘匿消去層（Ｍ’）および背景層（Ｂ）が復号鍵として必要となるが、これらには秘匿画像部分が含まれておらず、鍵の保管も比較的容易であり、安全である。さらに、この鍵となる秘匿消去層（Ｍ’）および背景層（Ｂ）がなければ、合成秘匿消去層（Ｍ”）と合成背景層（Ｂ”）（および前景層（Ｆ））があっても秘匿画像部分を再現することができないため、比較的暗号化強度が強い暗号化手法であると言える。

なお、例えば前景層（Ｆ）においても文字が判読できる場合には、この前景層（Ｆ）の秘匿画像部分について文字色により塗りつぶし処理などを行っておけばよい。あるいは、マスク層と同様に秘匿画像部分を消去し、前景層から生成した秘匿層の周波数成分を背景層の周波数成分および秘匿画像部分を消去した前景層の周波数成分と合成してもよい。また、背景層（Ｂ）に秘匿画像部分が存在する場合にも、同様に背景層から秘匿画像部分を抽出して秘匿層を生成し、その秘匿層の周波数成分を低周波成分と高周波成分に分離して、それぞれ、秘匿画像部分を消去した背景層とマスク層に合成すればよい。さらに、上述の例では秘匿層の周波数成分を２分割して秘匿消去層（Ｍ’）と背景層（Ｂ）の周波数成分と合成したが、３分割してさらに前景層（Ｆ）の周波数成分とも合成するように構成してもよい。

ここでは３層の多層データの場合を示したが、４層以上の多層データであってもよく、任意の複数の層に秘匿層の周波数成分を分割して合成することにより暗号化処理を行うことができる。例えば周波数変換部２３における変換方法としてＦＦＴやＤＣＴ等を用いる場合には、周波数成分の分割は、例えば所定の閾値により周波数を区分すればよい。例えばウェーブレット変換により周波数変換を行う場合には、２分割であれば１回の変換により高周波ブロックと低周波ブロックに分割できるが、３分割以上であれば、その分割数に応じた回数だけ多重解像度変換を行って、それぞれの高周波ブロックと低周波ブロックとに分離すればよい。

図９は、本発明の第５の実施の形態における復号時の構成の一例を示すブロック図である。図中、３１は周波数変換部、３２は差分抽出部、３３は合成部、３４は周波数逆変換部である。ここでは図８に示す構成よって、前景層（Ｆ）、マスク層（Ｍ）、背景層（Ｂ）の３層の多層データから、マスク層（Ｍ）中の秘匿画像部分を暗号化した多層データを受け取って、秘匿画像部分を再現するための構成を示している。

周波数変換部３１は、図３に示す構成において秘匿層の周波数成分が合成された層、ここでは合成秘匿消去層（Ｍ”）および合成背景層（Ｂ”）について、暗号化時と同じ手法を用いて周波数領域へ変換する。それとともに、図８に示した構成において秘匿層の周波数成分を合成する前の秘匿消去層（Ｍ’）および背景層（Ｂ）（これらを鍵層と呼ぶ）についても、周波数領域へ変換する。

差分抽出部３２は、秘匿層の周波数成分が合成されたそれぞれの層と対応する鍵層との差分を抽出する。この例では合成秘匿消去層（Ｍ”）と秘匿消去層（Ｍ’）との差分と、合成背景層（Ｂ”）と背景層（Ｂ）との差分を抽出する。図８において説明したように、合成秘匿消去層（Ｍ”）には秘匿層の高周波成分が合成されており、合成前の秘匿消去層（Ｍ’）との差分を抽出することによって秘匿層の高周波成分を抽出することができる。同様に、合成背景層（Ｂ”）には秘匿層の低周波成分が合成されており、合成前の背景層（Ｂ）との差分を抽出することによって秘匿層の低周波成分を抽出することができる。

合成部３３は、差分抽出部３２で抽出された差分を合成する。ここでは、秘匿層の低周波成分と高周波成分が合成されることになる。

周波数逆変換部３４は、合成部３３で合成された周波数領域を逆変換し、画像データに戻す。ここでは、秘匿層の低周波成分と高周波成分を合成した周波数領域を逆変換することによって、秘匿層（Ｈ）を復元することができる。

このような構成によって、部分的に秘匿した画像部分を復元することができる。ここでは秘匿層（Ｈ）を得るまでの構成しか示していないが、この秘匿層（Ｈ）を秘匿消去層（Ｍ’）と合成すれば、もとのマスク層（Ｍ）を得ることができ、このマスク層（Ｍ）と鍵層として与えられた背景層（Ｂ）と処理を施していない前景層（Ｆ）により、暗号化処理前の多層データに戻すことができる。

なお、３以上の層に秘匿層の周波数成分を分散させて合成した場合には、各合成層と、その層の合成前の層である鍵層とを周波数変換して対応する層の差分を抽出し、差分を合成して逆変換すれば、秘匿層を復元することができる。

図１０は、本発明の画像処理装置の機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。図中、４１はプログラム、４２はコンピュータ、５１は光磁気ディスク、５２は光ディスク、５３は磁気ディスク、５４はメモリ、６１は光磁気ディスク装置、６２は光ディスク装置、６３は磁気ディスク装置である。

上述の各実施の形態で説明した各部の機能の一部または全部を、コンピュータにより実行可能なプログラム４１によって実現することが可能である。その場合、そのプログラム４１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも可能である。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取装置に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取装置にプログラムの記述内容を伝達できるものである。例えば、光磁気ディスク５１，光ディスク５２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク５３，メモリ５４（ＩＣカード、メモリカードなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。

これらの記憶媒体にプログラム４１を格納しておき、例えばコンピュータ４２の光磁気ディスク装置６１，光ディスク装置６２，磁気ディスク装置６３，あるいは図示しないメモリスロットにこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム４１を読み出し、本発明の画像処理装置の機能を実行することができる。あるいは、予め記憶媒体をコンピュータ４２に装着しておき、例えばネットワークなどを介してプログラム４１をコンピュータ４２に転送し、記憶媒体にプログラム４１を格納して実行させてもよい。

もちろん、一部の機能についてハードウェアによって構成することもできるし、すべてをハードウェアで構成してもよい。もちろん、他の用途に適用する場合には、その用途におけるプログラムとの一体化も可能である。

本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第４の実施の形態における動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第５の実施の形態を示すブロック図である。 本発明の第５の実施の形態における復号時の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の画像処理装置の機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体の一例の説明図である。

符号の説明

１１…属性判別部、１２…暗号化処理部、１３…解像度変換処理部。１４…非可逆圧縮処理部、２１…秘匿層生成部、２２…暗号化部、２３…周波数変換部、２４…合成部、２５…周波数逆変換部、３１…周波数変換部、３２…差分抽出部、３３…合成部、３４…周波数逆変換部、４１…プログラム、４２…コンピュータ、５１…光磁気ディスク、５２…光ディスク、５３…磁気ディスク、５４…メモリ、６１…光磁気ディスク装置、６２…光ディスク装置、６３…磁気ディスク装置。

Claims (15)

1. 画像データを属性毎の多層データに分離する分離手段と、指定された属性の層に暗号化処理を行う暗号化手段を有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記分離手段は、指定された属性に応じた多層データへの分離を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. さらに、前記暗号化手段で暗号化する層以外の層に対して解像度変換処理を行う解像度変換処理手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
4. さらに、前記暗号化手段で暗号化する層以外の層に対して非可逆圧縮処理を行う圧縮処理手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記暗号化手段は、指定された属性が文字属性の場合、文字色により暗号化強度を変更することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
6. 複数の層からなる多層データに分離された画像データから暗号化すべき秘匿画像部分を該秘匿画像部分を含む層から抽出して秘匿層を生成するとともに前記秘匿画像部分を含む層から該秘匿画像部分を消去する秘匿層生成手段と、前記秘匿層の暗号化処理を行う暗号化手段を有することを特徴とする画像処理装置。
7. 前記暗号化手段は、前記秘匿層と少なくとも前記秘匿画像部分を消去した層について周波数領域に変換する周波数変換手段と、前記周波数変換手段で変換した前記秘匿層を同じく変換した層と合成する合成手段と、前記合成手段で前記秘匿層を合成した層を逆変換する周波数逆変換手段を有することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記周波数変換手段は、前記秘匿層と前記秘匿画像部分を消去した層とともに他のｎ層について周波数領域に変換し、前記合成手段は、前記秘匿層の周波数成分を（ｎ＋１）分割して前記秘匿画像部分を消去した層および前記他のｎ層とそれぞれ合成することを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
9. 前記多層データは、文字線画を表すマスク層と文字線画の色情報を表す前景層と文字線画以外の画像情報をもつ背景層からなり、前記秘匿層生成手段は、前記マスク層から前記秘匿画像部分を抽出して秘匿層を生成するとともに前記マスク層から前記秘匿画像部分を消去し、前記暗号化手段は、前記周波数変換手段がＦＦＴまたはＤＣＴを用いて前記秘匿層と前記秘匿画像部分が消去されたマスク層および前記背景層について周波数領域へ変換し、変換後の前記秘匿層の周波数領域について、ある閾値以上の周波数領域は前記マスク層の周波数領域と合成手段で合成し、ある閾値未満の周波数領域は前記背景層の周波数領域と合成手段で合成し、合成後のマスク層および背景層を周波数逆変換手段でＦＦＴ逆変換またはＤＣＴ逆変換を行うことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
10. 前記多層データは、文字線画を表すマスク層と文字線画の色情報を表す前景層と文字線画以外の画像情報をもつ背景層からなり、前記秘匿層生成手段は、前記マスク層から前記秘匿画像部分を抽出して秘匿層を生成するとともに前記マスク層から前記秘匿画像部分を消去し、前記暗号化手段は、前記周波数変換手段がウェーブレット変換を用いて前記秘匿層と前記秘匿画像部分が消去されたマスク層および前記背景層について周波数領域へ変換し、変換後の前記秘匿層の周波数領域の高周波ブロックと前記マスク層の周波数領域とを合成手段で合成し、変換後の前記秘匿層の周波数領域の低周波ブロックと前記背景層の周波数領域とを合成手段で合成し、合成後のマスク層および背景層を周波数逆変換手段によりウェーブレット逆変換を行うことを特徴とする請求項８に記載の画像処理装置。
11. 前記多層画像データに所定の秘匿画像部分が存在するか否かを認識する認識手段をさらに有し、前記認識手段で秘匿画像部分を認識した場合に、前記秘匿層生成手段および前記暗号化手段による処理を行うことを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に記載の画像処理装置。
12. 請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載の画像処理装置で前記秘匿層の周波数成分が合成された１ないし複数の層を合成層とするとともにそれぞれの前記合成層の合成前の状態を鍵層として、前記合成層および前記鍵層が入力され、前記秘匿層を再現する画像処理装置であって、前記合成層および前記鍵層を周波数領域へ変換する周波数変換手段と、変換されたそれぞれの前記合成層と該合成層に対応する前記鍵層との周波数領域における差分を算出して各差分を合成する合成手段と、合成された周波数領域を逆変換する周波数逆変換手段を有することを特徴とする画像処理装置。
13. 画像データの一部を暗号化した多層データに変換する画像処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像処理装置の機能をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
14. 複数の層からなる多層データに分離された画像データの一部を暗号化する画像処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載の画像処理装置の機能をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
15. 請求項６ないし請求項１１のいずれか１項に記載の画像処理装置または請求項１４に記載の画像処理プログラムを実行することによって得られた、前記秘匿層の周波数成分が合成された１ないし複数の層を合成層とするとともに、それぞれの前記合成層の合成前の状態を鍵層として、前記合成層および前記鍵層が入力され、前記秘匿層を再現する画像処理をコンピュータに実行させる画像処理プログラムであって、請求項１２に記載の画像処理装置の機能をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

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