JP2009232069A - Encoding device, encoding program, decoding device, decoding program and distribution system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、符号化装置、符号化プログラム、復号化装置、復号化プログラム及び配信システムに関し、例えば、配信対象のコンテンツ自体に著作権や肖像権保護の為に何らかの保護機能を与えて配信するシステムに適用し得る。 The present invention relates to an encoding device, an encoding program, a decoding device, a decoding program, and a distribution system. For example, a system that distributes content to be distributed by providing some protection function to protect copyrights and portrait rights. Applicable to.
インターネットを通し符号化圧縮されたデジタルフォーマットの動画像を簡単に入手できるようになってきたが、これらは画質を落とさず容易にコピー可能で、通常はハードウェアによる使用制限もしていないため、著作権や肖像権保護の為にコンテンツ自体に何らかの保護機能を与える必要がある。 Moving images in digital format encoded and compressed through the Internet can be easily obtained, but they can be easily copied without degrading the image quality, and are usually not restricted by hardware. In order to protect the rights and portrait rights, it is necessary to provide some protection function to the content itself.
従来、この種のコンテンツ保護の方法には、可視透かしと呼ばれる方法があった。可視透かしを適用したものには、単純には以下の第1及び第2の方法が考えられる。また、特許文献1に記載されている、以下の第3の方法があった。
Conventionally, this type of content protection method has been called a visible watermark. For the application of the visible watermark, the following first and second methods are simply considered. Moreover, there was the following third method described in
従来の第1の方法は、画面の一部を復号化装置で不可視化する方法で、キーを持ったユーザのみが正常にデコードされたコンテンツを視聴できるようにする方法である。 The first conventional method is a method in which a part of the screen is made invisible by a decryption device, and only a user having a key can view a normally decoded content.
従来の第2の方法は、動画像の符号化前に不可視化してしまう方法で、画面の一部に特殊なマスクをかける。キーを待ったユーザのみがこのマスクを解除する事ができる。キーを持っていないユーザでも、特殊な復号化装置無しで可視透かしが無い部分のみなら視聴する事が可能である。 The second conventional method is a method in which a moving image is made invisible before encoding, and a special mask is applied to a part of the screen. Only the user waiting for the key can release this mask. Even a user who does not have a key can view only a portion without a visible watermark without a special decryption device.
従来の第3の方法は、特許文献1に記載の方法であり、符号化過程で中間データとして生成される変換係数に可逆変換をかける方法である。キーを持っているユーザの復号化中に逆変換を行う事ができ、正常なコンテンツの視聴が可能となる。
しかしながら、従来の第1〜第3の方法では、不可視化する部分が必ず同じ位置で同じ形である必要があるため、不可視化する部分が移動した場合における符号化及び復号化ができないという問題点があった。 However, in the conventional first to third methods, it is necessary that the parts to be made invisible have the same shape at the same position, so that the encoding and decoding cannot be performed when the part to be made invisible moves. was there.
そのため、動画像の画面において不可視化する領域が、画面ごとに移動しても、それぞれの画面に係るデータの符号化及び復号化をすることができる符号化装置、符号化プログラム、復号化装置、復号化プログラム及び配信システムが望まれている。 Therefore, an encoding device, an encoding program, and a decoding device that can encode and decode data related to each screen even if the region to be invisible on the screen of the moving image moves for each screen. Decryption programs and distribution systems are desired.
第1の本発明の符号化装置は、(1)動画像を構成するそれぞれの画面を、少なくとも縦又は横に分割したブロック単位で符号化する符号化装置において、(2)鍵情報を用いなければ元の画像を可視化させることができないように符号化する、画面内符号化された不可視領域ブロックを含む画面で異なる不可視領域に属する不可視領域ブロックの識別情報を保持する不可視領域情報保持手段と、(3)それぞれの画面についてブロック単位で符号化するものであって、不可視領域ブロックについては、上記鍵情報を用いなければ元の画像を可視化させることができないように符号化し、不可視領域に属さない通常領域ブロックについては、不可視領域ブロックに係るデータを参照せずに符号化する符号化手段とを有することを特徴とする。 The encoding device according to the first aspect of the present invention is (1) an encoding device that encodes each screen constituting a moving image in units of blocks divided at least vertically or horizontally, and (2) key information must be used. Invisible area information holding means for holding identification information of invisible area blocks belonging to different invisible areas on a screen including an invisible area block encoded in the screen, which is encoded so that the original image cannot be visualized, (3) Each screen is encoded in block units, and the invisible area block is encoded so that the original image cannot be visualized unless the key information is used, and does not belong to the invisible area. The normal area block includes encoding means for encoding without referring to data related to the invisible area block.
第2の本発明の復号化装置は、(1)それぞれの画面を、少なくとも縦又は横に分割したブロック単位で符号化された動画像を復号化する復号化装置において、(2)鍵情報を用いなければ元の画像を可視化させることができないように符号化されている、画面内符号化された不可視領域ブロックを含む画面で異なる不可視領域に属する不可視領域ブロックの識別情報を保持する不可視領域情報保持手段と、(3)それぞれの画面について、ブロック単位に符号化されたデータを復号化するものであって、上記不可視領域情報保持手段が保持している情報と上記鍵情報とを用いて、それぞれの画面における不可視領域ブロックに係る画像を正常に表示させるように復号化する復号化手段とを有することを特徴とする。 A decoding device according to a second aspect of the present invention provides: (1) a decoding device that decodes a moving image encoded in units of blocks obtained by dividing each screen at least vertically or horizontally; Invisible area information that holds identification information of invisible area blocks belonging to different invisible areas on the screen including invisible area blocks encoded in the screen, which is encoded so that the original image cannot be visualized unless it is used. Holding means, and (3) decoding data encoded in block units for each screen, using the information held by the invisible area information holding means and the key information, And decoding means for decoding so as to normally display an image related to the invisible area block on each screen.
第3の本発明の配信システムは、(1)動画像を構成するそれぞれの画面に係るデータを符号化して、符号化済動画像データを提供する動画像提供装置と、上記動画像提供装置から、符号化済動画像データを受信して復号化する動画像受信装置とを備える配信システムにおいて、(2)上記動画像提供装置は、請求項1に記載の符号化装置を用いて、動画像を構成するそれぞれの画面に係るデータを符号化し、(3)上記動画像受信装置は、請求項6に記載の復号化装置を用いて、符号化済動画像データを復号化することを特徴とする。
A distribution system according to a third aspect of the present invention includes: (1) a moving image providing apparatus that encodes data relating to each screen constituting a moving image and provides encoded moving image data; and the moving image providing apparatus described above. And a moving image receiving device that receives and decodes the encoded moving image data. (2) The moving image providing device uses the encoding device according to
第4の本発明の符号化プログラムは、(1)動画像を構成するそれぞれの画面を、少なくとも縦又は横に分割したブロック単位で符号化する符号化装置に搭載されたコンピュータを、(2)画面内符号化された不可視領域ブロックを含む画面について、鍵情報を用いなければ元の画像を正常に表示させることができないように符号化する不可視領域に属する不可視領域ブロックの識別情報を保持する不可視領域情報保持手段と、(3)それぞれの画面についてブロック単位で符号化するものであって、不可視領域ブロックについては、上記鍵情報を用いなければ元の画像を正常に表示させることができないように符号化し、不可視領域に属さない通常領域ブロックについては、不可視領域ブロックに係るデータを参照せずに符号化する符号化手段として機能させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an encoding program comprising: (1) a computer installed in an encoding device that encodes each screen constituting a moving image in units of blocks divided at least vertically or horizontally; (2) An invisible image that contains identification information of an invisible area block that belongs to an invisible area that is encoded so that the original image cannot be displayed normally unless key information is used for a screen that includes an invisible area block that is encoded in the screen. Area information holding means, and (3) encoding each screen in units of blocks so that the invisible area block cannot be displayed normally without using the key information. Encoding to encode normal area blocks that do not belong to the invisible area without referring to the data related to the invisible area block Characterized in that to function as a step.
第5の本発明の復号化プログラムは、(1)それぞれの画面を、少なくとも縦又は横に分割したブロック単位で符号化された動画像を復号化する復号化装置に搭載されたコンピュータを、(2)鍵情報を用いなければ元の画像を可視化させることができないように符号化されている、画面内符号化された不可視領域ブロックを含む画面で異なる不可視領域に属する不可視領域ブロックの識別情報を保持する不可視領域情報保持手段と、(3)それぞれの画面について、ブロック単位に符号化されたデータを復号化するものであって、上記不可視領域情報保持手段が保持している情報と上記鍵情報とを用いて、それぞれの画面における不可視領域ブロックに係る画像を正常に表示させるように復号化する復号化手段として機能させることを特徴とする。 A decoding program according to a fifth aspect of the present invention includes: (1) a computer installed in a decoding device that decodes a moving image encoded in units of blocks obtained by dividing each screen at least vertically or horizontally; 2) Identification information of invisible area blocks belonging to different invisible areas on a screen including an invisible area block encoded in the screen, which is encoded so that the original image cannot be visualized without using key information. Invisible area information holding means to hold, and (3) information encoded in units of blocks for each screen, the information held by the invisible area information holding means and the key information And function as a decoding means for decoding so that an image related to an invisible area block on each screen is normally displayed. That.
本発明によれば、動画像の画面において不可視化する領域が、画面ごとに移動しても、不可視領域の位置情報を該当する画面内符号化されたブロックだけに入れる事で不可視領域を許可されていない者に対して視聴不可にする事が可能である。 According to the present invention, even if the area to be invisible on the screen of the moving image moves for each screen, the invisible area is permitted only by inserting the position information of the invisible area into the corresponding intra-coded block. It is possible to disable viewing for those who have not.
(A)主たる実施形態
以下、本発明による符号化装置、符号化プログラム、復号化装置、復号化プログラム及び配信システムの一実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
(A) Main Embodiment Hereinafter, an embodiment of an encoding device, an encoding program, a decoding device, a decoding program, and a distribution system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(A−1)実施形態の構成
図1は、この実施形態に係る配信システム100の全体構成を示した説明図である。
(A-1) Configuration of Embodiment FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overall configuration of a distribution system 100 according to this embodiment.
配信システム100は、動画像提供装置1及び動画像受信装置2を有している。
The distribution system 100 includes a moving
動画像提供装置1は、動画像を構成する各画面に係るデータを符号化して、動画像受信装置2にその符号化したデータを提供するものである。動画像提供装置1は、符号化装置10を有しており、符号化装置10を用いて各画面に係るデータを符号化して、動画像受信装置2に提供する。なお、動画像提供装置1と動画像受信装置2との間は、他の装置やネットワークなどを中継して接続するようにしても良く、その接続方法は限定されないものである。また、図1においては、配信システム100において、動画像提供装置1及び動画像受信装置2は、それぞれ一つの構成となっているがその数は限定されないものである。
The moving
動画像受信装置2は、動画像提供装置1から、符号化されたデータを受信すると、それを復号化して動画像を出力するものである。動画像受信装置2は、復号化装置20を有しており、復号化装置20を用いて受信したデータを復号化する。
When receiving the encoded data from the moving
次に、符号化装置10の詳細構成について説明する。
Next, a detailed configuration of the
符号化装置10は、画面ごとに設定された領域を正常な状態には見えなくする符号化を行い、復号化装置20において、キーを適用して復号化した場合のみ正常な状態に見えるようにするものである。なお、以降の説明において、各画面において、正常な状態にはみえなくすることを「不可視化」と表すものとし、不可視化された画面を正常な状態にみえるようにすることを「可視化」と表すものとする。
The
符号化装置10は、例えば、CPU、ROM、RAM、EEPROM、ハードディスクなどのプログラムの実行構成に、実施形態の符号化プログラム等をインストールすることにより構築しても良く、その場合でも機能的には図1により示すことができる。
For example, the
符号化装置10における動画像の符号化方式としては、この実施形態においては、符号化装置10における動画像の符号化形式は、例として、MPEG(MPEG4 Advanced Video Coding;MPEG−4 AVC)として説明するが、MPEGに限定されず、他の形式のものであっても良い。
In this embodiment, the encoding method of the moving image in the
符号化装置10は、入力バッファ11、ブロック分割部12、符号化方式決定部13、画面内符号化部14、画面間符号化部15、出力バッファ16、不可視化制御部17、不可視化情報リスト18を有している。
The
入力バッファ11は、動画像提供装置1においてキャプチャされた動画像の各画面(動画像を構成する画像1枚づつ)に係るデータが与えられるとそれを蓄積し、蓄積した各画面に係るデータを、ブロック分割部12に与える。入力バッファ11は、動画像などの入力データを、記録媒体や装置内蔵の記憶装置から動画像などのデータを取り込んだり、外部装置から取り込んだりしてもよく、その入力方法は限定されないものである。
The
ブロック分割部12は、入力バッファ11から各画面にかかるデータが与えられると、その画面に係るデータをブロックに分けて一つずつ取り出し、画面内符号化部14若しくは画面間符号化部15、又は、画面内符号化部14及び画面間符号化部15の両方に与える。画面内符号化(例えば、画面内の画素の局所的類似性を使いブロック単位で圧縮する)の時は画面内符号化部14のみに、画面間符号化の時は方式よって両方にもしくは画面間符号化部15のみにブロックに係るデータを与えるようにしても良い。又、不可視化制御部17の制御に応じて、画面内符号化部14のみに送るようにしても良い。
When the data related to each screen is given from the
画面内符号化部14は、ブロック分割部12から渡されたブロックに係るデータについて、そのブロックが属する画面内のブロックのみを参照して符号化(以下、「画面内符号化」という)する。基本的にはいくつかの予測モードを用いて比較し、最適な符号化方法を決定するようにしても良いが、不可視化制御部17の制御を受け、周辺ブロックに対して独立な符号化モードのみで符号化するようにする場合がある。これは周辺ブロックが不可視領域にある場合である。また、不可視化制御部17の制御を受け、例えば、変換係数を可逆変換、もしくは、暗号化してランダムな値におきかえたデータを符号化データとして出力するようにする場合がある。これは不可視領域にあるブロックに対する処理で、次に処理する画面の不可視領域のブロックにこれらを参照させる事で正しい復号が出来なくなる様にする為である。
The in-
図2は、画面間における動きベクトルの例を示した説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of motion vectors between screens.
画面間符号化部15は、図2に示すような各ブロックが画面間でどれだけ動いたかを示す動きベクトルを求めて符号化する。すなわち、画面間符号化部15は、符号化の対象となっているブロックのデータを符号化する際に、そのブロックが属する画面以外の画面のブロックを参照して符号化(以下、「画面間符号化」という)する。この実施形態においては、例として、画面間符号化部15は、画面間符号化を行う際には、符号化対象となっているブロックが属する画面の一つ前の画面のブロックのデータを参照して符号化するものとして説明する。
The
画面間符号化部15は、不可視化制御部17の制御を受け、特定領域にあるブロックが参照する参照画面中の領域が特定領域に限定されるようにし、特定領域以外のブロックが参照する参照画面中の領域が特定領域以外に限定されるよう制御する。
The
不可視化制御部17は、外部から毎画面、不可視領域に係る情報(以下、「入力不可視領域情報」という)の入力を受ける。不可視化制御部17は、記録媒体や装置内蔵の記憶装置から不可視領域に係る情報を取り込んだり、外部装置から取り込んだりしてもよく、入力方法は限定されないものである。不可視化制御部17において、入力不可視領域情報は、各領域の識別番号(以下、「領域番号」という)とブロックの識別番号(以下、「ブロック番号」という)の集合(以下、「ブロック集合」という)の対で表される。 The invisibility control unit 17 receives input of information related to an invisible area (hereinafter referred to as “input invisible area information”) from the outside. The invisibility control unit 17 may take in information relating to the invisible area from a recording medium or a storage device built in the apparatus, or may take in from an external device, and the input method is not limited. In the invisible control unit 17, the input invisible area information includes an identification number of each area (hereinafter referred to as “area number”) and a block identification number (hereinafter referred to as “block number”) (hereinafter referred to as “block set”). It is expressed as a pair.
入力不可視領域情報は、例えば、以下の(1)式のような形式で表記しても良い。なお、block1,block2,…はブロック番号を表している。 The input invisible area information may be expressed in a format such as the following expression (1), for example. Block1, block2,... Represent block numbers.
(領域番号、(block1,block2,…,blockN)) …(1)
(1)式において、ブロック番号で指定されるブロックは、キーがない限りは可視化できない部分である。ブロック番号の集合で指定される領域は互いに重なり合わないように設定するのが望ましい。例えば、領域番号Iのブロックの集合と領域番号Jのブロックの集合があった場合、IとJは共通集合を持たないということである。また、この場合、IとJに属するブロック同士は接していないことが望ましい。すなわち、領域番号Iのブロック集合に属するブロックと領域番号Jのブロック集合に属するブロックとでは隣あっていないことが望ましい。
(Area number, (block1, block2,..., BlockN)) (1)
In equation (1), the block specified by the block number is a portion that cannot be visualized unless there is a key. It is desirable to set the areas specified by the set of block numbers so as not to overlap each other. For example, if there is a set of blocks with area number I and a set of blocks with area number J, I and J have no common set. In this case, it is desirable that the blocks belonging to I and J are not in contact with each other. That is, it is desirable that the blocks belonging to the block set having the area number I and the blocks belonging to the block set having the area number J are not adjacent to each other.
入力不可視領域情報については、予めユーザにより作成されたデータを用いても良いし、符号化装置10に入力される動画像の各画面において所定のパターンについてパターンマッチングを行い、該当するパターンの画像が見つかった場合に、そのパターンの領域を不可視領域とみなして、入力不可視領域情報を生成するようにしても良く、その生成方法や入力方法は限定されないものである。また、ユーザがタッチパネルやスタイラスペンなどを用いて、符号化対象の画面を見ながら、不可視領域を指定し、不可視化制御部17に入力不可視領域情報が入力される手段を有しても良い。
As for the input invisible area information, data created in advance by the user may be used, or pattern matching is performed for a predetermined pattern on each screen of the moving image input to the
不可視化情報リスト18は、上述の入力不可視領域情報に基づいた情報(以下、「登録不可視領域情報」という)を登録して、その情報を不可視化制御部17に提供する記憶手段である。また、不可視化情報リスト18に登録されている情報は、不可視化制御部17により更新される。
The
不可視化情報リスト18では、登録不可視領域情報は、例えば、以下の(2)に示すような形式で記録しても良い。(2)式において、Rnumは領域番号を示している。NewBlocksは、最新の入力不可視領域情報に係るブロック集合である。OldBlocksは、前のブロック集合、すなわち、前画面における入力不可視領域情報に係るブロック集合である。flagは、当該登録不可視領域情報の更新状況を示すフラグ情報であり、後述するこの実施形態の動作の説明において詳細を説明する。
In the
(領域番号、新しいブロック集合,前のブロック集合、更新フラグ)=
(Rnum,NewBlocks,OldBlocks,flag)=
(Rnum,(block1,block2,…,blockN),
(block1,block2.…,blockM),flag) …(2)
不可視領域情報は不可視化情報リスト18で以下の様に管理される。各フレームの処理が始まる前に入力された各不可視領域情報に対し、領域番号が不可視化情報リスト18に登録されていない場合、新たな不可視領域情報としてこの対が登録される。また、入力された不可視領域情報の領域番号が、不可視化情報リスト18に既に登録されている場合はNewBlocksの内容を、OldBlocksに移し、NewBlocksの内容を入力された新しいブロック集合に更新する。さらに、不可視化情報リスト18に既に登録されている不可視領域情報中、入力された不可視領域情報の領域番号と同一のものがない場合、この不可視領域情報は不可視領域情報のリストから削除される。不可視化制御部17は、この不可視化情報リスト18の登録情報に基づき、ブロック分割部12、符号化方式決定部13、画面内符号化部14、画面間符号化部15を制御し、該当ブロックを不可視化する符号化をさせる。
(Area number, new block set, previous block set, update flag) =
(Rnum, NewBlocks, OldBlocks, flag) =
(Rnum, (block1, block2,..., BlockN),
(Block1, block2,..., BlockM), flag) (2)
The invisible area information is managed in the
符号化方式決定部13は、画面内符号化部14と画面間符号化部15の符号化結果を比較し、符号化効率の良い方を選択して出力バッファ16に与える。また、画面内符号化を行うか画面間符号化部を行うかをその都度判定する必要がない場合には、符号化装置10において符号化方式決定部13を省略しても良い。例えば、周期的に画面内符号化が行われその他の画面は画面間符号化になり、画面間符号化を行う画面のブロックでは画面内符号化が行われない場合には、画面内符号化を行うか画面間符号化部を行うかをその都度判定する必要がないため、符号化方式決定部13を省略するようにしても良い。
The encoding
また、符号化方式決定部13から、出力バッファ16に与えられるデータは、例えば、「動画像の符号化データ(既存の符号化装置から出力されるものと同様のもの)」+「不可視領域ブロックの位置」(+「暗号化されたブロックの符号化情報」)となる。
The data given from the encoding
「不可視領域のブロックの位置」は、各画面の入力不可視領域情報に相当する情報である。符号化方式決定部13は、符号化方式として画面内符号化を行うと判定された画面、及び、最初に不可視領域が現れた画面などについては、「不可視領域のブロックの位置」を出力するものとする。また、画面内符号化を適用したブロックと、画面間符号化を適用したブロックが混在する画面についても、「不可視領域のブロックの位置」を出力するようにしても良い。その際、画面内符号化を行ったブロックについてだけ不可視領域のブロックの位置として出力するようにする。
The “invisible area block position” is information corresponding to the input invisible area information of each screen. The encoding
また、「暗号化されたブロックの符号化情報」は正常なブロックを符号化して得られるデータを暗号化したものである。これは、例えば、ブロックを不可視化する際に、正常に変換された変換係数を符号化したものを暗号化し、代わりにランダムな値を符号化した情報を暗号化したデータと一緒に出力する方式をとった際に出力されるものである。出力される周期は「不可視領域のブロックの位置」と同じである。また、例えば、上述のような方式をとらずキーに従属した可逆変換(キーがない限り正しい逆変換が不可能な変換)を用いた場合には、「暗号化されたブロックの符号化情報」は省略しても良い。 Further, “encoded block encoding information” is obtained by encrypting data obtained by encoding a normal block. For example, when making a block invisible, it is a method of encrypting a normally transformed transform coefficient encoded and outputting information encoded with a random value together with the encrypted data. Is output when The output period is the same as “the block position in the invisible area”. In addition, for example, when reversible transformation dependent on a key without using the above-described method (transformation in which correct inverse transformation is impossible unless a key is present) is used, “encoded information of encrypted block” May be omitted.
出力バッファ16は、符号化方式決定部13からの出力されたデータを蓄積して出力し、動画像提供装置1は、出力バッファ16から出力されたデータを、動画像受信装置2(復号化装置20)に与える。なお、出力バッファ16では、出力データを、ディスク装置等の記憶装置に記憶させたり、上述のように他の装置(例えば、動画像受信装置2)に与えるようにしても良く、その出力方法は限定されないものである。
The
次に、復号化装置20の構成の詳細について説明する。
Next, details of the configuration of the
復号化装置に関しては、単に不可視領域を見えないままにして視聴する分には上述の追加されたデータ(「不可視領域ブロックの位置」(+暗号化されたブロックの符号化情報))を動画像の符号化データのユーザ領域にいれておけば、ユーザ領域の内容を無視すればよいだけなので既存の復号化装置の構成でも、復号化処理を行うことはできる。この実施形態では、復号化装置20は、例えば、入力したキーが正しいと判定されたときのみ不可視領域のないコンテンツの視聴ができるようにするための構成を有しているものとする。また、「動画像の符号化データ」で、書き換えがなされた部分は画面内符号化されたブロックに限られる場合でも、ユーザデータに記載された位置情報とキーを元に、元の状態に戻すようにする構成を有する必要がある。
As for the decryption apparatus, the above-described added data ("invisible area block position" (+ encoded block coding information)) is converted into a moving image for viewing with the invisible area simply invisible. If it is in the user area of the encoded data, it is only necessary to ignore the contents of the user area, the decoding process can be performed even with the configuration of the existing decoding apparatus. In this embodiment, it is assumed that the
復号化装置20は、動画像符号化解析部21、ユーザデータ解析部22、エントロピー復号化部23、キー解析部24、動画像構成部25を有している。復号化装置20は、例えば、CPU、ROM、RAM、EEPROM、ハードディスクなどのプログラムの実行構成に、実施形態の復号化プログラム等をインストールすることにより構築しても良く、その場合でも機能的には図1により示すことができる。
The
動画像符号化解析部21は、入力されたデータを、ユーザデータと動画像の符号化データに切り分け、ユーザデータはユーザデータ解析部22に与え、動画像の符号化データはエントロピー復号化部23に与える。なお、ユーザデータには、上述の不可視領域ブロックの位置、及び、暗号化されたブロックの符号化情報が含まれているものとする。
The moving image encoding / analyzing
ユーザデータ解析部22は、動画像符号化解析部21から与えられたユーザデータを解析して、上述の不可視領域ブロックの位置、及び、暗号化されたブロックの符号化情報を切り出して登録し、その登録した情報を、エントロピー復号化部23に提供するものである。
The user
キー解析部24は、キーに係る情報を読込んで、読込んだキーに係る情報を、エントロピー復号化部23に与えるものである。キー解析部24は、キーに係る情報を読込む処理において、キーボードから入力された情報を取り込んだり、記録媒体や装置内蔵の記憶装置から情報を取り込んだり、外部装置からダウンロードによって情報を取り込んだりしても良く、キーを読込む処理の方法は限定されないものである。
The key analysis unit 24 reads information related to the key, and gives the information related to the read key to the
また、キー解析部24は、キーに係る情報が正しいか否かを判定し、正しい場合のみエントロピー復号化部23に、キーに係る情報を与えるようにしても良い。キーが正しいか否かは、例えば、配信システム100が別途認証サーバを備えてその認証サーバにより正しいか否か認証するようにしても良いし、復号化装置20内に設定されたキーと比較して判定するようにしても良く、キーの内容が正しいか否か判定する方法は限定されないものである。
Further, the key analysis unit 24 may determine whether or not the information related to the key is correct, and may give the information related to the key to the
エントロピー復号化部23は、動画像符号を復号し変換係数、動きベクトル等を取り出すものである。また、エントロピー復号化部23は、ユーザデータ解析部22に登録されている情報や、キー解析部24から与えられたキーに係る情報などに基づいて、不可視領域に属するブロックの復号化を行う。
The
動画像構成部25は、エントロピー復号化部23にから、復号化されたデータが与えられると、与えられたデータにおける復号化された変換係数、動きベクトルから、元の動画像の画面に係るデータ(信号)を構成して出力するものである。動画像構成部25は、出力データを、ディスク装置等の記憶装置に記憶させたり、ディスプレイなどの表示装置に与えて出力するようにしても良く、その出力方法は限定されないものである。
When the decoded data is given from the
(A−2)の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するこの実施形態の配信システム100における符号化装置10(動画像提供装置1)及び復号化装置20(動画像受信装置2)の動作を説明する。
Operation of Embodiment of (A-2) Next, the encoding device 10 (moving image providing device 1) and the decoding device 20 (moving image receiving device 2) in the distribution system 100 of this embodiment having the above-described configuration. ) Will be described.
まず、符号化装置10(動画像提供装置1)において、新しい画面と入力不可視領域情報が、符号化装置10に入力された際の、不可視化制御部17の動作を説明し、次に分割されたブロックに対して不可視化制御部17がどの様な制御を行い、各部を動作させるのかを説明する。
First, in the encoding device 10 (moving image providing device 1), the operation of the invisibility control unit 17 when a new screen and input invisible area information are input to the
(A−2−1)不可視化情報リストの更新の動作
まず、不可視化制御部17において、入力不可視領域情報が与えられた場合に、不可視化情報リスト18に登録されている登録不可視領域情報の内容が更新される際の動作について説明する。
(A-2-1) Update Operation of Invisible Information List First, when the invisible control unit 17 is given input invisible area information, the registered invisible area information registered in the
図3は、不可視化制御部17により、不可視化情報リスト18の登録情報が更新される際の動作について示したフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation when the registration information of the
不可視化制御部17では入力不可視領域情報が与えられると、まず、不可視化情報リストの内容が更新に用いる変数が初期化される。図3において、用いられる変数としてはIとflagを用いるが、それぞれの変数の詳細については後述する。Iの初期値は、外部(動画像提供装置1)から与えられた入力不可視領域情報の数となっている。また、不可視化情報リスト18に登録されている、全ての登録不可視領域情報のflagは、flag=0に初期化される(S101)。
When the invisible control unit 17 is given input invisible area information, first, variables used for updating the contents of the invisible information list are initialized. In FIG. 3, I and flag are used as variables to be used. Details of each variable will be described later. The initial value of I is the number of input invisible area information given from the outside (moving image providing apparatus 1). Also, the flags of all registered invisible area information registered in the
次に、Iの値がチェックされ、0であった場合には、後述するステップS107から動作し、0でなかった場合には、後述するステップS103から動作する(S102)。 Next, the value of I is checked, and if it is 0, the operation starts from step S107 described later, and if it is not 0, the operation starts from step S103 described later (S102).
そして、上述のステップS102においてI=0でなかった場合には、上述のステップS101において与えられた入力不可視化情報のうち、任意の入力不可視化情報に係る領域番号を有する登録不可視領域情報が、不可視化情報リスト18に登録されているか否かが検索される。そして、その領域番号の登録不可視領域情報が、既に不可視化情報リスト18に登録されていた場合には、後述するステップS104から動作し、登録されてなかった場合には後述するステップS105から動作する(S103)。
If I = 0 in the above-described step S102, the registered invisible area information having the area number related to the arbitrary input invisible information among the input invisible information given in the above-described step S101 is It is searched whether or not it is registered in the
上述にステップS103において、検索対象の領域番号を有する登録不可視領域情報が既に不可視化情報リスト18に登録されていた場合には、検出された不可視領域情報について、OldBlocksの内容が、NewBlocksの内容に置き換えられ、NewBlocksに入力不可視領域情報のブロック集合が登録される。そして、検出された不可視領域情報において、flagは1に更新される(S104)。
As described above, in step S103, when the registered invisible area information having the area number to be searched is already registered in the
一方、上述のステップS103において、検索対象の領域番号を有する登録不可視領域情報が不可視化情報リスト18に登録されていなかった場合には、入力不可視領域情報を用いて、新たな登録不可視領域情報が、不可視化情報リスト18に登録される。新たな登録不可視領域情報において、NewBlocksには、入力不可視領域情報のブロック集合が登録され、flagは2に更新される(S105)。
On the other hand, when the registered invisible area information having the area number to be searched is not registered in the
上述のステップS104による登録不可視領域情報の更新、又は上述のステップS105による登録不可視領域情報の新規登録がされると、変数IがI−1に更新され(S106)、上述のステップS102から動作する。このようにして、I=0となるまで、すなわち、全ての入力不可視領域情報に基づいて登録不可視領域情報の更新が完了するまで、上述のステップS102〜S106の処理が繰り返される。 When the registration invisible area information is updated in the above-described step S104 or the registration invisible area information is newly registered in the above-described step S105, the variable I is updated to I-1 (S106), and the operation starts from the above-described step S102. . In this way, the processes of steps S102 to S106 described above are repeated until I = 0, that is, until the update of the registered invisible area information is completed based on all input invisible area information.
上述のステップS102において、I=0と判定されると、次に、変数Iは、不可視化情報リスト18において登録されている登録不可視領域情報の数に変更される(S107)。 If it is determined in step S102 that I = 0, the variable I is then changed to the number of registered invisible area information registered in the invisible information list 18 (S107).
次に、Iの値がチェックされ、0であった場合には、不可視化情報リスト18の登録情報の更新の処理は終了され、0でなかった場合には、後述するステップS109から動作する(S108)。
Next, the value of I is checked, and if it is 0, the process of updating the registration information in the
そして、上述のステップS108においてI=0でなかった場合には、不可視化情報リスト18においてI番目に登録されている登録不可視領域情報(以下、「不可視情報I」という)が更新済みであるか否かが、flagの情報に基づいて判定される。不可視情報Iが更新済の場合には後述するステップS111から動作し、更新済でない場合には、後述するステップS110から動作する(S109)。なお、上述のステップS102〜S106の処理により、flag=0の場合の場合は、当該登録不可視領域情報は更新済でないことを示し、flag=1又はflag=2の場合には、当該登録不可視領域情報は更新済であることを示すことになる。
If I = 0 in step S108 described above, is the registered invisible area information (hereinafter referred to as “invisible information I”) registered in the
上述のステップS109において、不可視情報Iは更新済でないと判定された場合には、不可視化情報リスト18から、不可視情報Iは削除される(S110)。 When it is determined in step S109 described above that the invisible information I has not been updated, the invisible information I is deleted from the invisible information list 18 (S110).
そして、上述のステップS109において、不可視情報Iが更新済と判定された場合、又は、上述のステップS110において、不可視情報Iが削除された場合には、IがI−1に更新され、上述のステップS108の処理から再度動作する(S111)。このようにして、I=0となるまで、すなわち、不可視化情報リスト18に登録されている登録不可視領域情報の全てについて更新済か否か判定され、更新済でないものは全て削除される。
If it is determined in step S109 that the invisible information I has been updated, or if the invisible information I is deleted in step S110, I is updated to I-1, The operation starts again from the process of step S108 (S111). In this way, it is determined whether or not all of the registered invisible area information registered in the
(A−2−2)周辺ブロック集合の抽出処理
不可視化制御部17では、不可視化情報リスト18の更新(上述の図3のフローチャート参照)が終了すると、次に、上述の図3のフローチャートにおいて、flag=1又は2に設定された登録不可視領域情報で指定されているブロックの領域(以下、「不可視領域」という)の周辺にあって、不可視領域と接した位置のブロック(以下、「周辺ブロック」という)の集合(以下、「周辺ブロック集合」という)の抽出が行われる。
(A-2-2) Peripheral Block Set Extraction Processing When the invisibility control unit 17 finishes updating the invisibility information list 18 (see the flowchart in FIG. 3 described above), then in the flowchart in FIG. , Flag = 1 or 2 is set around the block area specified by the registered invisible area information (hereinafter referred to as “invisible area”), and the block at the position in contact with the invisible area (hereinafter referred to as “peripheral area”). Blocks) are extracted (hereinafter referred to as “neighboring block sets”).
図4は、不可視領域及び周辺ブロックの例について示した説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an invisible region and peripheral blocks.
この実施形態では、例えば、図4に示すように、ブロック201〜205が配置されている場合を想定すると、ブロック202〜205のいずれかのブロックが、不可視領域に属するブロックである場合に、ブロック201は周辺ブロック集合に属するものとする。なお、例えば、ブロック201が、ブロック202〜205以外のブロックを参照して符号化する可能性がある場合には、他の位置のブロックが、不可視領域に属するブロックである場合にも、ブロック201を周辺ブロック集合に属するものとしても良い。
In this embodiment, for example, as shown in FIG. 4, assuming that
周辺ブロック集合のブロックは、画面内符号化を行う場合に、不可視領域を参照して予測を行う可能性があるブロックなので、これらを画面の符号化処理が始まる前に求めておき符号化する際制限を与える。また、画面間符号化処理の際も、登録不可視領域情報のflagが1であるか2であるか関係無しに、符号化処理の前に周辺ブロック集合を求めておくものとする。 The blocks in the peripheral block set are blocks that may be predicted by referring to the invisible area when performing intra-screen coding, so when these are obtained and coded before the screen coding process starts, Give limits. Also, in the inter-picture encoding process, it is assumed that a peripheral block set is obtained before the encoding process regardless of whether the flag of the registered invisible area information is 1 or 2.
図5は、不可視化制御部17において、不可視化情報リスト18に登録された情報に基づいて、周辺ブロック集合を抽出する動作の例について示したフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an operation of extracting a peripheral block set based on information registered in the
まず、ループ処理に用いる変数Iが、現在符号化装置10において、符号化の対象となっている動画の画像高をブロック単位で表した値に初期化される(S201)。例えば、符号化の対象となっている動画の画像が縦50ブロックであった場合には、I=50に初期化される。 First, the variable I used for the loop processing is initialized to a value representing the image height of the moving image to be encoded in units of blocks in the current encoding apparatus 10 (S201). For example, if the moving picture image to be encoded is 50 blocks long, it is initialized to I = 50.
次に、Iの値がチェックされ、0であった場合には、周辺ブロック集合抽出の処理は終了され、0でなかった場合には、後述するステップS203から動作する(S202)。 Next, the value of I is checked, and if it is 0, the peripheral block set extraction process is terminated. If it is not 0, the operation starts from step S203 described later (S202).
そして、上述のステップS202においてI=0でなかった場合には、ループ処理に用いる変数Jが現在符号化装置10において、符号化の対象となっている動画の画像幅をブロック単位で表した値に初期化される(S203)。
If I = 0 is not satisfied in step S202 described above, the variable J used for the loop processing is a value representing the image width of the moving image to be encoded in the
次に、Jの値がチェックされ、0であった場合には、後述するステップS208から動作し、0でなかった場合には、後述するステップS205から動作する(S204)。 Next, the value of J is checked, and if it is 0, operation starts from step S208 described later, and if it is not 0, operation starts from step S205 described later (S204).
そして、上述のステップS204においてJ=0でなかった場合には、符号化の対象となっている動画の画面において、上からI番目で、左からJ番目のブロック(以下、「Block[I][J]」という)が、周辺ブロック集合に属するか否か判定され、周辺ブロック集合に属すると判定された場合は、後述するステップS206から動作し、周辺ブロック集合に属しないと判定された場合には、後述するステップS207から動作する(S205)。なお、ステップS205におけるBlock[I][J]が周辺ブロック集合に属するか否かの判定方法の詳細については後述する。 If J = 0 is not satisfied in step S204 described above, the I-th block from the top and the J-th block from the left (hereinafter referred to as “Block [I]” on the screen of the moving image to be encoded. [J] ”) is determined whether it belongs to the peripheral block set, and if it is determined that it belongs to the peripheral block set, it operates from step S206 described later, and it is determined not to belong to the peripheral block set The operation starts from step S207, which will be described later (S205). The details of the method for determining whether or not Block [I] [J] belongs to the peripheral block set in step S205 will be described later.
そして、上述のステップS205において、Block[I][J]が周辺ブロック集合に属すると判定された場合には、Block[I][J]のブロック番号は、不可視化制御部17において、周辺ブロック集合として登録される(S206)。 If it is determined in Step S205 described above that Block [I] [J] belongs to the peripheral block set, the block number of Block [I] [J] It is registered as a set (S206).
上述のステップS206において、Block[I][J]のブロック番号が周辺ブロック集合として登録された場合、又は、上述のステップS205においてBlock[I][J]が周辺ブロック集合に属しないと判定されると、JがJ−1に更新され、上述のステップS204から動作する(S208)。 When the block number of Block [I] [J] is registered as a neighboring block set in step S206 described above, or it is determined that Block [I] [J] does not belong to the neighboring block set in step S205 described above. Then, J is updated to J-1, and the operation starts from step S204 described above (S208).
また、上述のステップS204において、J=0と判定された場合には、IがI−1に更新され、さらに上述のステップS202から動作する。 If it is determined in the above-described step S204 that J = 0, I is updated to I-1, and the operation further starts from the above-described step S202.
このように、図5においては、変数IとJを用いてループ処理が行われ、Block[I][J]について周辺ブロック集合に属するか否か判定することにより、符号化の対象となっている動画の画面における全てのブロックについて、周辺ブロック集合に属するか否か判定して、周辺ブロック集合を抽出することができる。 As described above, in FIG. 5, loop processing is performed using the variables I and J, and whether or not Block [I] [J] belongs to the peripheral block set is determined as an encoding target. It can be determined whether or not all the blocks on the screen of a moving image belong to the peripheral block set, and the peripheral block set can be extracted.
次に、上述のステップS205における、Block[I][J]について周辺ブロック集合に属するか否か判定の詳細について説明する。 Next, details of determining whether or not Block [I] [J] belongs to the peripheral block set in step S205 described above will be described.
図6は、上述のステップS205における判定の条件について、C言語により示した説明図である。なお、図6においては、説明を簡易にするため「不可視領域に属さない」、「不可視領域に属する」などの、C言語ではない表現を一部に使用して表現しているが、実際には全てC言語などのプログラム言語により表記されたものが適用される。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing the determination condition in step S205 described above in C language. In FIG. 6, for simplicity of explanation, expressions that are not in the C language, such as “does not belong to the invisible area” and “belongs to the invisible area”, are partially used. All are expressed in a programming language such as C language.
なお、図6に示す判定の条件は、上述の図4と同様に、例えば、ブロック202〜205のいずれかのブロックが、不可視領域に属するブロックである場合に、ブロック201を周辺ブロック集合に属すると判定するための条件である。
The determination condition shown in FIG. 6 is the same as in FIG. 4 described above. For example, when any of the
図6においては、Block[I][J](図4におけるブロック201)が不可視領域に属さない場合において、Block[I−1][J−1](図4におけるブロック202に相当)、Block[I−1][J](図4におけるブロック203に相当)、Block[I−1][J+1](図4におけるブロック204に相当)、Block[I][J−1](図4におけるブロック205に相当)のいずれかのブロックが不可視領域に属する場合には、Block[I][J]が周辺ブロック集合に属すると判定することを示している。
In FIG. 6, when Block [I] [J] (block 201 in FIG. 4) does not belong to the invisible region, Block [I-1] [J-1] (corresponding to block 202 in FIG. 4), Block [I-1] [J] (corresponding to the
図7は、上述の図5に示した不可視化情報リスト18における、周辺ブロック集合を抽出する動作をC言語で表したものである。なお、図7においては、上述の図6と同様に、説明を簡易にするため、C言語ではない表現を一部に使用して表現しているが、実際には全てC言語などのプログラム言語により表記されたものが適用される。
FIG. 7 shows the operation of extracting a peripheral block set in the
図7において符号301で表した部分は、上述の図5におけるステップS201、S202、S208に相当する処理を表している。また、符号302で表した部分は、ステップS203、S204、S207に相当する処理を表している。さらに、符号303で表した部分は、ステップS205に相当する処理を表している。さらにまた、符号304で表した部分は、ステップS206に相当する処理を表している。
7 represents processing corresponding to steps S201, S202, and S208 in FIG. 5 described above. A portion denoted by
(A−2−3)符号化処理
次に、不可視化制御部17において、不可視化情報リストの情報更新(上述の図3のフローチャート参照)及び、周辺ブロックの抽出(上述の図5のフローチャート参照)の処理が終了した後に、不可視化情報リスト18の制御に応じて、画面内符号化部14、画面間符号化部15がブロック毎の符号化処理を行う動作について説明する。
(A-2-3) Encoding Process Next, the invisibility control unit 17 updates the information of the invisibility information list (see the flowchart in FIG. 3 described above) and extracts neighboring blocks (see the flowchart in FIG. 5 described above). After the process of) is completed, an operation in which the
まず、画面内符号化の処理について説明し、次に、画面間符号化の処理について説明する。 First, the intra-screen encoding process will be described, and then the inter-screen encoding process will be described.
図8は、不可視化制御部17の制御に応じて、画面内符号化部14により画面内符号化が行われる動作の例について示したフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of an operation in which intra-screen encoding is performed by the
まず、ループ処理のインデックスに用いる変数Iが、現在符号化装置10において、符号化の対象となっている動画の画面内の全てのブロック数の値に初期化される(S301)。 First, the variable I used for the loop processing index is initialized to the value of all the blocks in the screen of the moving image to be encoded in the current encoding device 10 (S301).
次に、Iの値がチェックされ、0であった場合には、画面内符号化の処理は終了され、0でなかった場合には、後述するステップS303から動作する(S302)。 Next, the value of I is checked, and if it is 0, the intra-coding process is terminated, and if it is not 0, the operation starts from step S303 described later (S302).
上述のステップS302において、I=0でなかった場合には、ブロック番号がIのブロック(以下、「Block[I]」と表す)が、上述の図5のフローチャートなどの処理により抽出された周辺ブロック集合に属するか否かが判定され、周辺ブロック集合に属すると判定された場合には、後述するステップS304から動作し、周辺ブロック集合に属しないと判定された場合には、後述するステップS305から動作する(S303)。 In the above-described step S302, if I = 0, the block having the block number I (hereinafter referred to as “Block [I]”) is extracted by the processing such as the flowchart of FIG. When it is determined whether or not it belongs to the block set, and it is determined that it belongs to the peripheral block set, the operation starts from step S304 described later, and when it is determined that it does not belong to the peripheral block set, step S305 described later is performed. (S303).
上述のステップS303において、Block[I]が周辺ブロック集合に属すると判定された場合には、Block[I]の近傍のブロック(この実施形態では、上述の図4において、Block[I]がブロック201であった場合、ブロック202〜205に相当する位置のブロックが近傍のブロックとして該当するものとする)に係るデータを参照しないで、画面内符号化が行われる(S304)。画面内符号化では、上述の近傍のブロックの画素値を参照予測し符号化する場合があるが、近傍のブロックに係るデータを参照しないで予測するモードもあり、これを利用することにより、近傍のブロックに係るデータを参照せずにBlock[I]について画面内符号化をするようにしても良い。
If it is determined in Step S303 that Block [I] belongs to the peripheral block set, the block near Block [I] (in this embodiment, Block [I] is a block in FIG. 4 described above). If it is 201, intra-frame coding is performed without referring to data relating to
一方、上述のステップS303において、Block[I]が周辺ブロック集合に属しないと判定された場合には、不可視化情報リスト18に登録された情報に基づいて、Block[I]が不可視領域に属するか否か、すなわち、Block[I]がいずれかの登録不可視領域情報において、NewBlocksのブロック集合に属しているか否かが判定される。そして、Block[I]が、不可視領域に属すると判定された場合には、後述するステップS306から動作し、不可視領域に属しないと判定された場合には、後述するステップS307から動作する(S305)。
On the other hand, when it is determined in Step S303 described above that Block [I] does not belong to the peripheral block set, Block [I] belongs to the invisible area based on the information registered in the
上述のステップS305において、Block[I]が不可視領域に属しないと判定された場合には、Block[I]については、符号化方式に特に制限を付す必要はなく、既存の符号化装置と同様の処理により符号化されるものとする(S306)。 If it is determined in the above-described step S305 that Block [I] does not belong to the invisible region, Block [I] does not need to be particularly limited in the encoding method, and is similar to the existing encoding device. It is assumed that the data is encoded by the process (S306).
一方、上述のステップS305において、Block[I]が不可視領域に属すると判定された場合には、Block[I]については、符号化方式に特に制限を付す必要はなく、既存の符号化装置と同様の処理で符号化される。ただしキーをもったユーザのみがこのブロックの画像を可視化できるようにするため、変換係数に可逆変換(キー依存の)をかけて符号化するか、暗号化して代わりにランダムな値を挿入して符号化し、暗号化したデータと一緒に符号化方式決定部13に出力される。ここで符号化する情報のみこの様な差し替えを行い、符号化装置内部では正しい変換係数に基づき符号化を続ける。また、Block[I]のブロック番号も併せて符号化方式決定部13に出力される(S307)。
On the other hand, if it is determined in the above-described step S305 that Block [I] belongs to the invisible region, there is no particular restriction on the encoding method for Block [I], and the existing encoding apparatus can be used. It is encoded by the same process. However, in order to allow only the user with the key to visualize the image of this block, it is encoded by applying a reversible transform (key-dependent) to the transform coefficient or by encrypting and inserting a random value instead. The data is encoded and output together with the encrypted data to the encoding
上述のステップS304、S306、S307のいずれかの処理の後、IがI−1に更新され、上述のステップS302から動作する(S308)。 After any of the processes in steps S304, S306, and S307 described above, I is updated to I-1, and the operation starts from step S302 described above (S308).
次に、画面内符号化部14、画面間符号化部15、不可視化制御部17における画面間符号化の処理について説明する。
Next, the inter-screen encoding process in the
まず、符号化対象となる画面において、上述の不可視化情報リスト18の登録情報の更新(上述の図3のフローチャート参照)において、flagが2となっている不可視領域が存在する場合、すなわち、初めて現れた不可視領域が存在する場合の処理について説明する。画面に初めて現れた不可視領域が存在する場合に、画面間符号化を行おうとする際には、参照画面に対応する不可視領域が存在しないため、各画面に応じた処理を行う必要があるためである。第1の方法は、画面に初めて現れた不可視領域が存在する場合には、その画面については、画面間符号化を行わず、画面内符号化に切り替えてしまう(上述の図8のフローチャート参照)という方法である。第2の方法は、画面に初めて現れた不可視領域が存在する場合には、その初めて現れた不可視領域に係るブロックの符号化についてだけ、画面内符号化を行う方法である。符号化装置10では、画面間符号化を行おうとする際に、一部のブロックについてだけ画面内符号化を行うことができない場合には上述の第1の方法を適用し、一部のブロックについてだけ画面内符号化を行うことができる場合には上述の第2の方法を適用するものとする。
First, on the screen to be encoded, in the update of the registration information of the
図9は、符号化装置10において画面間符号化を行う動作について、説明したフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of performing inter-frame encoding in the
なお、図9に示すフローチャートでは、画面に初めて現れた不可視領域が存在する場合には、上述の第2の方法を適用した場合の処理を示している。上述の通り、符号化装置10では、画面に初めて現れた不可視領域が存在する場合には、上述の第1の方法を適用した処理が行われることがあるが、この場合の処理は、上述の画面内符号化(上述の図8参照)と同様の処理になるので説明を省略する。
Note that the flowchart shown in FIG. 9 illustrates processing when the above-described second method is applied when there is an invisible region that first appears on the screen. As described above, in the
図10は、画面間符号化部15において、画面間符号化される際に、参照されるブロックの探索範囲の制限について示した説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing restrictions on the search range of blocks to be referred to when inter-screen encoding is performed in the
まず、不可視化制御部17において、上述の図5のフローチャートなどにより示される動作により、周辺ブロック集合が抽出される(S401)。 First, in the invisibility control unit 17, a peripheral block set is extracted by the operation shown by the flowchart in FIG. 5 described above (S401).
そして、ループ処理のインデックスに用いる変数Iが、現在符号化装置10において、符号化の対象となっている動画の画面内の全てのブロック数の値に初期化される(S402)。 Then, the variable I used for the loop processing index is initialized to the value of all the blocks in the screen of the moving image to be encoded in the current encoding device 10 (S402).
次に、Iの値がチェックされ、0であった場合には、画面内符号化の処理は終了され、0でなかった場合には、後述するステップS404から動作する(S403)。 Next, the value of I is checked, and if it is 0, the intra-frame encoding process is terminated, and if it is not 0, the operation starts from step S404 described later (S403).
上述のステップS403において、I=0でなかった場合には、Block[I]が、上述のS401により抽出された周辺ブロック集合に属するか否かが判定され、周辺ブロック集合に属すると判定された場合には、後述するステップS405から動作し、周辺ブロック集合に属しないと判定された場合には、後述するステップS406から動作する(S404)。 In step S403 described above, if I = 0, it is determined whether or not Block [I] belongs to the peripheral block set extracted in step S401, and it is determined that it belongs to the peripheral block set. In this case, the operation starts from step S405 described later, and when it is determined that it does not belong to the peripheral block set, the operation starts from step S406 described later (S404).
上述のステップS404において、Block[I]が周辺ブロック集合に属すると判定された場合には、画面内符号化と画面間符号化を行い、良いほうが選択されるが、不可視化制御部17の制限をうける。画面内符号化の場合は他の近傍ブロックを参照しない予測モードを使った画面内符号化が行われる。画面間符号化は参照画面(一つ前符号化した画面)から最も似ているブロックを探し出しブロックの動きを表す動きベクトルを求める操作を行うが、図10に示すように、不可視化情報リスト18に登録されている全ての登録不可視領域情報におけるOldBlocksのブロック集合が占める領域のブロックを参照して符号化を行わないよう参照画面からブロックを探すための探索範囲が制限される(S405)。 If it is determined in Step S404 that Block [I] belongs to the peripheral block set, intra-frame coding and inter-frame coding are performed, and the better one is selected. Receive. In the case of intra-picture coding, intra-picture coding using a prediction mode that does not refer to other neighboring blocks is performed. Inter-frame coding searches for the most similar block from the reference screen (screen previously coded) and obtains a motion vector representing the motion of the block. As shown in FIG. The search range for searching for a block from the reference screen is limited so that encoding is not performed by referring to the block of the area occupied by the block set of OldBlocks in all registered invisible area information registered in (S405).
一方、上述のステップS404において、Block[I]が周辺ブロック集合に属しないと判定された場合には、不可視化情報リスト18に登録された情報に基づいて、Block[I]が不可視領域に属するか否か、すなわち、Block[I]がいずれかの登録不可視領域情報において、NewBlocksのブロック集合に属しているか否かが判定される。そして、Block[I]が、不可視領域に属すると判定された場合には、後述するステップS408から動作し、不可視領域に属しないと判定された場合には、後述するステップS407から動作する(S406)。
On the other hand, if it is determined in the above-described step S404 that Block [I] does not belong to the peripheral block set, Block [I] belongs to the invisible area based on the information registered in the
上述のステップS406において、Block[I]が不可視領域に属しないと判定された場合には、基本的には画面内符号化と画面間符号化を行い、効率の良いほうが選択されるが、不可視化制御部17の制限をうける。画面内符号化の場合において制限はない。画面間符号化の場合は、上述のステップS405と同様に、不可視化情報リスト18に登録されている全ての登録不可視領域情報のOldBlocksが占める領域を参照して符号化を行わないよう探索範囲が制限される(S407)。
In Step S406 described above, when it is determined that Block [I] does not belong to the invisible region, basically, intra-frame coding and inter-frame coding are performed, and the more efficient one is selected. The visualization control unit 17 is restricted. There is no restriction in the case of intra-screen coding. In the case of inter-screen coding, as in step S405 described above, the search range is set so as not to perform coding with reference to the area occupied by OldBlocks of all registered invisible area information registered in the
一方、上述のステップS406において、Block[I]が不可視領域に属すると判定された場合には、不可視化情報リスト18において、Block[I]がNewBlocksのブロック集合に登録されている登録不可視領域情報のflagの内容がチェックされる、そして、flag=1の場合には、後述するステップS410から動作し、flag=2の場合には後述するステップS409から動作する(S408)。
On the other hand, if it is determined in the above step S406 that Block [I] belongs to the invisible area, the registered invisible area information in which Block [I] is registered in the block set of NewBlocks in the
上述のステップS408において、flag=2と判定された場合には、画面内符号化が行われる。ただしキーをもったユーザのみがこのブロックを可視化できるようにするため、変換係数に可逆変換をかけて符号化するか、暗号化して代わりにランダムな値を挿入して符号化し、暗号化した情報と一緒に出力する。ここで符号化する情報のみこの様な差し替えが行われ、符号化装置内部では正しい変換係数に基づき符号化が続けられる。ブロック番号も一緒に出力される(S409)。 In the above-described step S408, when it is determined that flag = 2, intra-frame encoding is performed. However, in order for only the user with the key to be able to visualize this block, it is encoded by applying a reversible transformation to the transform coefficient or by encoding and inserting a random value instead, and then encrypting the information. Output together with Only the information to be encoded here is replaced in this way, and encoding is continued in the encoding apparatus based on the correct transform coefficient. The block number is also output together (S409).
一方、上述のステップS408において、flag=1と判定された場合には、画面間符号化のみが行われるが、上述のステップS405と同様に、不可視化制御部17の制限をうけて探索範囲が限定される。Block[I]が、不可視化情報リスト18において領域番号Rnumの登録不可視領域情報のNewBlocksに属しているとすれば、その登録不可視領域情報のOldBlocksで指定される参照画面上の領域のみ参照するよう探索範囲が制限される(S410)。
On the other hand, in the above-described step S408, when flag = 1 is determined, only inter-frame coding is performed. However, similarly to the above-described step S405, the search range is limited by the restriction of the invisibility control unit 17. Limited. If Block [I] belongs to NewBlocks of the registered invisible area information of area number Rnum in the
上述のステップS403、S404、S407、S409、S410のいずれかの処理の後、IがI−1に更新され、上述のステップS403から動作する(S411)。 After any of the above-described steps S403, S404, S407, S409, and S410, I is updated to I-1, and the operation starts from the above-described step S403 (S411).
(A−2−4)符号化装置の出力
次に、符号化装置10(動画像提供装置1)から出力されるデータについて説明する。
(A-2-4) Output of Encoding Device Next, data output from the encoding device 10 (moving image providing device 1) will be described.
符号化方式決定部13から、出力バッファ16に与えられるデータは、上述の通り、「動画像の符号化データ」+「不可視領域ブロックの位置」+「暗号化されたブロックの符号化情報」である。「不可視領域ブロックの位置」及び「暗号化されたブロックの符号化情報」については、画面内符号化の処理(上述の図8のフローチャート参照)が行われた画面や、初めて現れた不可視領域が存在する画面、すなわち、一部のブロックについてだけ画面内符号化が行われた(上述の図9のステップS409参照)場合などに出力される。
As described above, the data given from the encoding
そして、画面間符号化部15から、出力バッファ16に出力データが与えられると、出力されたデータを蓄積して出力し、出力バッファ16から出力されたデータが、動画像提供装置1により、動画像受信装置2(復号化装置20)に与えられる。
Then, when output data is given to the
(A−2−5)復号化処理
次に、復号化装置20における復号化処理について説明する。
(A-2-5) Decoding Process Next, the decoding process in the
図11は、復号化装置20において、動画像提供装置1(符号化装置10)から与えられた動画に係るデータの復号化をする動作について示したフローチャートである。上述の通り、ユーザが画面で不可視化された領域を見る必要がないのであれば、既存の復号化装置と同じ構成の装置における処理で復号化しても良いが、ユーザが、所定のキーを用いて不可視化された部分を可視化する場合は、復号化装置20において図11に示されるフローチャートの処理を行う必要がある。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an operation of decoding data related to a moving image provided from the moving image providing apparatus 1 (encoding apparatus 10) in the
まず、動画像符号化解析部21により、符号化装置10から与えられたデータから、ユーザデータと動画像符号が抽出され、ユーザデータはユーザデータ解析部22に与えられ、動画像符号はエントロピー復号化部23に与えられる。なお、ユーザデータには、上述の「不可視領域ブロックの位置」及び「暗号化されたブロックの符号化情報」が該当する。また、ユーザからキー解析部24に、不可視化された画像を可視化するためのキーに係る情報が、入力されたものとする。そして、ユーザデータが与えられると、ユーザデータ解析部22では、そのユーザデータが解析され、符号化装置10において不可視化された際に出力された情報があるかチェックされる(S501)。そして、該当する情報があった場合には、ユーザデータ解析部22において、ユーザデータから、不可視化ブロックの位置情報や、暗号化されたデータ(暗号化する方式をとっている場合のみ読込まれる)が読込まれる(S502)。
First, user data and a moving image code are extracted from the data given from the
そして、ループ処理のインデックスに用いる変数Iが、現在符号化装置10において、符号化の対象となっている動画の画面内の全てのブロック数の値に初期化される(S503)。 Then, the variable I used for the loop processing index is initialized to the value of all the blocks in the screen of the moving image to be encoded in the current encoding device 10 (S503).
次に、Iの値がチェックされ、0であった場合には、復号化の処理は終了され、0でなかった場合には、後述するステップS505から動作する(S504)。 Next, the value of I is checked, and if it is 0, the decoding process is terminated, and if it is not 0, the operation starts from step S505 described later (S504).
そして、エントロピー復号化部23では、動画像符号化解析部21から与えられた動画像符号について、1マクロブロック分エントロピー復号化がされる。すなわち、Block[I]についてエントロピー復号化が行われる(S505)。
Then, the
そして、エントロピー復号化部23では、ユーザデータ解析部22から与えられた情報に基づいて、Block[I]が、不可視化ブロックであるか否かが判定され、不可視化ブロックであった場合には、後述するステップS507から動作し、不可視化ブロックでなかった場合には、後述するステップS508から動作する(S506)。
Then, the
上述のステップS506において、Block[I]が、不可視化ブロックであった場合には、さらに、上述のステップS501においてキー解析部24により読込まれたキーに係る情報について参照され、キーが不正なものであるか否か判定される。キーが不正なものであった場合には、後述するステップS509から動作し、キーが不正なものでなかった場合には、後述するステップS508から動作する(S507)。 If Block [I] is an invisible block in step S506 described above, the information related to the key read by the key analysis unit 24 in step S501 is further referred to, and the key is invalid. It is determined whether or not. If the key is invalid, the operation starts from step S509 described later. If the key is not incorrect, the operation starts from step S508 described later (S507).
上述のステップS507において、キーが不正でないものと判定された場合には、Block[I]について、正常なブロックに復号化できるよう変換係数をキーを引数として逆変換が行われる。暗号化されたデータがあるならばキーを使い複合化し正しい変換係数をえて正しい変換係数に差し替えられる(S508)。 If it is determined in step S507 described above that the key is not illegal, inverse conversion is performed on Block [I] using the transform coefficient as a key argument so that it can be decoded into a normal block. If there is encrypted data, it is combined using the key to obtain the correct conversion coefficient and replaced with the correct conversion coefficient (S508).
上述のステップS506でBlock[I]が、不可視化ブロックでないと判定された場合、又は、上述のステップS507でキーが不正なものであると判定された場合には、Block[I]に係るデータはそのまま、逆変換、動き補償、画面内予測等既存の復号化装置で行われる復号化と同様の処理が行われ、動画像構成部25に与えられる。また、上述のステップS508において、キーを用いてBlock[I]が変換された場合には、その変換されたデータについて逆変換、動き補償、画面内予測等従来の復号化装置で行う復号化が行われ、動画像構成部25に与えられる(S509)。そして、IがI−1に更新され、上述のステップS504から動作する(S510)。 If it is determined in Step S506 that Block [I] is not an invisible block, or if it is determined in Step S507 that the key is invalid, the data related to Block [I] Are subjected to the same processing as the decoding performed by an existing decoding device such as inverse transformation, motion compensation, and intra prediction, and are given to the moving image construction unit 25. Also, in the above-described step S508, when Block [I] is converted using a key, decoding performed by a conventional decoding device such as inverse conversion, motion compensation, and intra prediction is performed on the converted data. This is performed and given to the moving image construction unit 25 (S509). Then, I is updated to I-1, and the operation starts from step S504 described above (S510).
このようにして、エントロピー復号化部23では、符号化装置10から与えられた動画像の全てのブロックについて復号化、及び、不可視化されたブロックの可視化が行われ、動画像構成部25において画面が構成され出力される。
In this manner, the
(A−3)実施形態の効果
この実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
(A-3) Effects of Embodiment According to this embodiment, the following effects can be achieved.
符号化装置10では、画面内符号化部14、画面間符号化部15、不可視化制御部17、不可視化情報リスト18を備えることにより、入力不可視領域情報に応じて、不可視領域に属するブロックについて、不可視化するように符号化などをおこなっている。これにより、不可視領域が画面ごとに移動しても、その不可視領域に属するブロックの画像は、常にキーを持たないユーザから見えないという効果を奏する。言い換えれば、キーを持ったユーザのみが不可視領域に属するブロックの画像を可視化することができる。
The
画面内符号化部14では、周辺ブロック集合に属するブロックについては、不可視領域に属するブロックのデータを参照させずに符号化を行っている(上述の図8のステップS304などを参照)。これにより、不可視領域に属するブロック以外のブロックについては、キーを持たないユーザであっても視聴することができるという効果を奏する。
The in-
符号化装置10では、符号化にあたって、元の画像に修正を加えているわけでなく、正しく符号化した情報を、キーにより可逆変換しているだけなので、復号化装置20において復号化される画像は、元の画像の画質に影響を与えないという効果を奏する。
In the
画面間符号化部15において、不可視領域に属するブロックの符号化を行う際に、前画面における不可視領域(OldBlocks)に属するブロックのデータのみを参照させ(上述の図9のステップS410などを参照)、動き探索の制限を行う。また、不可視領域に属しないブロックについては、前画面の不可視領域のブロック集合(OldBlocks)に属するブロックのデータを参照させずに符号化を行っている(上述の図9のステップS405、S407などを参照)このことにより、移動した対象が実際同じものである場合、従来の探索方法よりも、探索範囲が狭くなるので、効率よく動き探索が可能になり、画質の改善や、処理量の低減をすることができる。
When the block belonging to the invisible area is encoded in the
上記の実施形態においては、不可視領域ブロックの位置に係るデータを、画面内符号化が選択されたときなどにだけ、符号化装置10(動画像受信装置2)に送信している。この場合、画面間符号化部15において、不可視領域に属するブロックの符号化を行う際に、前画面における不可視領域(OldBlocks)に属するブロックのデータのみを参照させている(上述の図9のステップS410などを参照)ため、画面内符号化により暗号化されランダムになったブロックのデータが、その後の画面間符号化において伝播されていく。これにより、画面間符号化が選択されたときなどにだけ入力不可視領域情報に係るデータを、符号化装置10(動画像受信装置2)に送信したとしても、不可視領域に属するブロックの画像は、キーを持たないユーザから見えないという効果を奏することができる。すなわち、動画像の全ての画面について入力不可視領域情報に係るデータを送信する必要がなく、送信データの量や処理量を低減するという効果を奏する。また、画面間符号化が行われた画面については、復号化装置20において、キー及び入力不可視領域情報に係るデータを用いて復号化する処理を省略し、特に可視化の処理を行わない既存の復号化装置と同様の処理だけで良いため、復号化に必要な処理量を低減することができる。
In the above embodiment, the data related to the position of the invisible region block is transmitted to the encoding device 10 (moving image receiving device 2) only when the intra-screen encoding is selected. In this case, when the block belonging to the invisible region is encoded in the
(B)他の実施形態
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
(B) Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and may include modified embodiments as exemplified below.
(B−1)上記の実施形態においては、符号化装置10において符号化の際に用いるキーと、復号化装置20において復号化の際に用いるキーは同じものとして説明したが、符号化装置10では暗号化専用のキーを用い、復号化装置20では暗号解読専用のキーを用いるようにしても良い。
(B-1) In the above embodiment, the key used for encoding in the
(B−2)上記の実施形態においては、符号化装置10は、動画像提供装置1に搭載しているものとして説明しているが、単独の装置として実現しても良い。また、復号化装置20も同様に単独の装置として実現しても良い。
(B-2) In the above embodiment, the
(B−3)上記の実施形態においては、符号化装置10及び復号化装置20において、画面を縦及び横に分割したブロック単位で符号化・復号化する例について説明したが、画面を、縦又は横のいずれかに分割したブロック単位で符号化・復号化させるようにしても良い。
(B-3) In the above embodiment, the
100…配信システム、1…動画像提供装置、2…動画像受信装置、10…符号化装置、11…入力バッファ、12…ブロック分割部、13…符号化方式決定部、14…画面内符号化部、15…画面間符号化部、16…出力バッファ、17…不可視化制御部、18…不可視化情報リスト、20…復号化装置、21…動画像符号化解析部、22…ユーザデータ解析部、23…エントロピー復号化部、24…キー解析部、25…動画像構成部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Distribution system, 1 ... Moving image provision apparatus, 2 ... Moving image receiving apparatus, 10 ... Encoding apparatus, 11 ... Input buffer, 12 ... Block division part, 13 ... Coding system determination part, 14 ... In-
Claims (9)
鍵情報を用いなければ元の画像を可視化させることができないように符号化する、画面内符号化された不可視領域ブロックを含む画面で異なる不可視領域に属する不可視領域ブロックの識別情報を保持する不可視領域情報保持手段と、
それぞれの画面についてブロック単位で符号化するものであって、不可視領域ブロックについては、上記鍵情報を用いなければ元の画像を可視化させることができないように符号化し、不可視領域に属さない通常領域ブロックについては、不可視領域ブロックに係るデータを参照せずに符号化する符号化手段と
を有することを特徴とする符号化装置。 In an encoding device that encodes each screen constituting a moving image in units of blocks divided at least vertically or horizontally,
An invisible area that stores identification information of invisible area blocks that belong to different invisible areas on a screen including invisible area blocks that are encoded in the screen, so that the original image cannot be visualized unless key information is used. Information holding means;
Each screen is encoded in units of blocks, and the invisible area block is encoded so that the original image cannot be visualized unless the key information is used, and a normal area block that does not belong to the invisible area And a coding means for coding without referring to the data related to the invisible area block.
鍵情報を用いなければ元の画像を可視化させることができないように符号化されている、画面内符号化された不可視領域ブロックを含む画面で異なる不可視領域に属する不可視領域ブロックの識別情報を保持する不可視領域情報保持手段と、
それぞれの画面について、ブロック単位に符号化されたデータを復号化するものであって、上記不可視領域情報保持手段が保持している情報と上記鍵情報とを用いて、それぞれの画面における不可視領域ブロックに係る画像を正常に表示させるように復号化する復号化手段と
を有することを特徴とする復号化装置。 In a decoding apparatus that decodes a moving image encoded in units of blocks obtained by dividing each screen at least vertically or horizontally,
Holds identification information for invisible area blocks belonging to different invisible areas on a screen including invisible area blocks encoded in the screen that are encoded so that the original image cannot be visualized without using key information. Invisible area information holding means;
For each screen, the data encoded in units of blocks is decoded, and the invisible area block on each screen is obtained using the information held by the invisible area information holding means and the key information. And a decoding means for decoding so as to normally display the image according to the above.
上記動画像提供装置は、請求項1に記載の符号化装置を用いて、動画像を構成するそれぞれの画面に係るデータを符号化し、
上記動画像受信装置は、請求項6に記載の復号化装置を用いて、符号化済動画像データを復号化する
ことを特徴とする配信システム。 A moving image providing device that encodes data relating to each screen constituting a moving image and provides encoded moving image data, and receives and decodes encoded moving image data from the moving image providing device. In a distribution system comprising a moving image receiving device
The moving image providing device uses the encoding device according to claim 1 to encode data related to each screen constituting the moving image,
The distribution system characterized in that the moving image receiving apparatus decodes encoded moving image data using the decoding apparatus according to claim 6.
画面内符号化された不可視領域ブロックを含む画面について、鍵情報を用いなければ元の画像を正常に表示させることができないように符号化する不可視領域に属する不可視領域ブロックの識別情報を保持する不可視領域情報保持手段と、
それぞれの画面についてブロック単位で符号化するものであって、不可視領域ブロックについては、上記鍵情報を用いなければ元の画像を正常に表示させることができないように符号化し、不可視領域に属さない通常領域ブロックについては、不可視領域ブロックに係るデータを参照せずに符号化する符号化手段と
して機能させることを特徴とする符号化プログラム。 A computer mounted on an encoding device that encodes each screen constituting a moving image in units of blocks divided at least vertically or horizontally,
An invisible image that contains identification information of an invisible area block that belongs to an invisible area that is encoded so that the original image cannot be displayed normally unless key information is used for a screen that includes an invisible area block that is encoded in the screen. Area information holding means;
Each screen is encoded in units of blocks, and the invisible area block is encoded so that the original image cannot be displayed normally unless the key information is used, and it does not belong to the invisible area. An encoding program that functions as an encoding unit that encodes an area block without referring to data related to the invisible area block.
鍵情報を用いなければ元の画像を可視化させることができないように符号化されている、画面内符号化された不可視領域ブロックを含む画面で異なる不可視領域に属する不可視領域ブロックの識別情報を保持する不可視領域情報保持手段と、
それぞれの画面について、ブロック単位に符号化されたデータを復号化するものであって、上記不可視領域情報保持手段が保持している情報と上記鍵情報とを用いて、それぞれの画面における不可視領域ブロックに係る画像を正常に表示させるように復号化する復号化手段と
して機能させることを特徴とする復号化プログラム。 A computer mounted on a decoding device that decodes a moving image encoded in units of blocks obtained by dividing each screen at least vertically or horizontally,
Holds identification information of invisible area blocks belonging to different invisible areas on a screen including invisible area blocks encoded in the screen that are encoded so that the original image cannot be visualized without using key information. Invisible area information holding means;
For each screen, the data encoded in units of blocks is decoded, and the invisible area block on each screen is obtained using the information held by the invisible area information holding means and the key information. A decoding program that functions as decoding means for decoding so that an image according to the above is normally displayed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008073790A JP2009232069A (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Encoding device, encoding program, decoding device, decoding program and distribution system |
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Publications (1)
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