JP2013197889A - Image processing device and image processing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像等のコンテンツに対する改竄の防止または検知を行う画像処理装置、画像処理方法に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for preventing or detecting falsification of content such as an image.
近年、デジタル画像処理技術の発達と、デジタル撮影が可能なカメラの出現により、飛躍的にデジタル静止画像ならびにデジタル映像(以後両者を併せて画像と称する)の利用場面が増加している。撮影した画像は、従来の銀塩写真とは異なり、パソコンの画像編集ソフトウェア等を用いて容易に画像を変更することが可能である。この為、ドライブレコーダ、監視映像、ならびに工事報告書の写真等の証拠性を求められる画像では、不正な改竄が行われる可能性がある為、改竄の有無を正確に検知することが重要となる。 In recent years, with the development of digital image processing technology and the advent of cameras capable of digital photography, the usage scenes of digital still images and digital images (hereinafter referred to as images together) have increased dramatically. Unlike a conventional silver halide photograph, a photographed image can be easily changed using image editing software on a personal computer. For this reason, it is important to accurately detect the presence or absence of tampering in images that require evidence, such as drive recorders, surveillance video, and photographs of construction reports. .
画像の改竄の有無を検知する方法として、改竄されていない原画像のハッシュ値を算出しておき、改竄を検知したい画像に対しても同様のハッシュ値を算出し、ハッシュ値の一致または不一致により画像の改竄を判定する技術が開示されている。 As a method of detecting the presence / absence of image falsification, calculate the hash value of the original image that has not been falsified, calculate the same hash value for the image you want to detect falsification, and match or mismatch the hash values. A technique for determining falsification of an image is disclosed.
上述の開示技術は、画像の改竄検知の為の検証データとなるロバストデジタル署名データを作成し、作成したロバストデジタル署名データを用いて画像の改竄検知を行う。具体的には、始めに改竄されていない原画像から、画像が本質的に変化しない場合に変わらない特徴量を算出する。具体的な特徴量として、DCT係数ブロック毎に量子化DCT係数を算出する。そして、ハッシュ関数を用いて、量子化DCT係数のハッシュ値を算出する。その後、秘密鍵を用いてデジタル署名を行い、ロバストデジタル署名データを出力する。 The above-described disclosed technique creates robust digital signature data serving as verification data for image tampering detection, and performs image tampering detection using the created robust digital signature data. Specifically, a feature amount that does not change is calculated from an original image that has not been tampered with when the image does not change substantially. As a specific feature amount, a quantized DCT coefficient is calculated for each DCT coefficient block. Then, a hash value of the quantized DCT coefficient is calculated using a hash function. Thereafter, a digital signature is performed using the secret key, and robust digital signature data is output.
画像の改竄の有無を検知する場合は、公開鍵を用いてロバストデジタル署名データからハッシュ値を算出する。また、改竄検知対象の画像から、画像の特徴量となる量子化DCT係数を算出し、量子化DCT係数のハッシュ値を算出する。最後に、ロバストデジタル署名データから算出されたハッシュ値と、改竄検知を行いたい画像の量子化DCT係数から算出されたハッシュ値を比較する。ハッシュ値が異なる場合は画像が改竄されていると判定する。 When detecting the presence or absence of falsification of an image, a hash value is calculated from robust digital signature data using a public key. Also, a quantized DCT coefficient that is a feature amount of the image is calculated from the image to be detected for falsification, and a hash value of the quantized DCT coefficient is calculated. Finally, the hash value calculated from the robust digital signature data is compared with the hash value calculated from the quantized DCT coefficient of the image to be tampered with. If the hash values are different, it is determined that the image has been tampered with.
上述の開示技術においては、例えば、交通事故の写真を自分に有利になる様に信号の色を書き換える等、画像を修正する等の画像が改竄された場合に、画像の改竄を検出することが可能である。 In the above disclosed technique, for example, when an image such as rewriting the color of a signal so as to be advantageous to a photograph of a traffic accident is corrected, the image is altered or the alteration is detected. Is possible.
ところで、画像の利用場面の増加に伴い、ストレージ機器の記憶容量の制約から、圧縮された画像を再度圧縮する再圧縮が頻繁に行われている。これは、改竄検知対象の画像は、撮影時には、画質を良くする為に、圧縮率を低く設定されている場合が多い。しかし、このような画像をストレージ機器に保存する場合は、再圧縮して画質を落としてでも記憶容量を極力低くしたいという要望がある場合が多い為である。 By the way, with the increase of the use scene of an image, the recompression which recompresses the compressed image is performed frequently by the restriction | limiting of the storage capacity of a storage apparatus. This is because the tampering detection target image is often set at a low compression rate in order to improve the image quality. However, when such an image is stored in a storage device, there is often a desire to reduce the storage capacity as much as possible even if the image quality is reduced by recompression.
圧縮率は、量子化テーブルの係数で一意的に決定される。つまり、圧縮率が異なると量子化テーブルはそれぞれ異なるものとなる。ここで、例えば、量子化テーブルAで量子化されたJPEG画像等の画像に対して、量子化テーブルBを使用して再圧縮を行った場合、再圧縮の前後で量子化テーブルが異なるため、量子化DCT係数等の量子化周波数変換係数も再圧縮の前後で異なる。 The compression rate is uniquely determined by the coefficient of the quantization table. That is, if the compression rate is different, the quantization table is different. Here, for example, when recompression is performed using the quantization table B for an image such as a JPEG image quantized by the quantization table A, the quantization table is different before and after the recompression. Quantized frequency transform coefficients such as quantized DCT coefficients also differ before and after recompression.
そのため、再圧縮前の画像からハッシュ関数により算出した量子化周波数変換係数のハッシュ値Aと、再圧縮後の画像からハッシュ関数により算出した量子化周波数変換係数のハッシュ値Bは異なる値となってしまう。この為、上述の開示技術も含めて、画像の再圧縮を行う場合は、画像の本質的な内容は変化しないにも関わらず、ハッシュ値が再圧縮の前後で異なる。この為、画像が改竄されていないのにもかかわらず、改竄されているものとして誤検出してしまうという課題がある。 For this reason, the hash value A of the quantization frequency conversion coefficient calculated by the hash function from the image before recompression is different from the hash value B of the quantization frequency conversion coefficient calculated by the hash function from the image after recompression. End up. For this reason, when the image is recompressed including the above-described disclosed technique, the hash value is different before and after the recompression even though the essential content of the image does not change. For this reason, there is a problem that the image is erroneously detected as being falsified even though the image is not falsified.
本発明は、画像を再圧縮させた場合でも、改竄を誤検出することが無く、改竄の有無を検知出来る画像処理装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image processing apparatus that can detect the presence or absence of falsification without erroneously detecting falsification even when the image is recompressed.
本発明が開示する一様態における画像処理装置は、画像を周波数変換係数に変換する周波数変換部と、周波数変換係数を第1の量子化テーブルに基づいて量子化して量子化周波数変換係数を算出する量子化部を備える。更に当該画像処理装置は、周波数変換係数または量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて周波数変換係数を量子化した場合でも、最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する改竄検知コードを生成する生成部を備える。 An image processing apparatus according to an aspect disclosed by the present invention calculates a quantized frequency transform coefficient by quantizing a frequency transform coefficient based on a first quantization table and a frequency transform unit that transforms an image into a frequency transform coefficient. A quantization unit is provided. Further, the image processing apparatus quantizes the frequency transform coefficient based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table, and the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value. In this case, a generation unit that generates a falsification detection code for detecting falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient whose minimum value does not change is provided.
また、本発明が開示する他の様態における画像処理装置は、画像が周波数変換係数に変換され、周波数変換係数が第1の量子化テーブルに基づいて量子化された量子化周波数変換係数を取得し、周波数変換係数または量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて周波数変換係数を量子化した場合でも、最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する第1の改竄検知コードを生成する生成部を備える。更に当該画像処理装置は、最小不変係数に基づいて生成された第2の改竄検知コードを取得し、第1の改竄検知コードと第2の改竄検知コードを比較する比較部を備える。 An image processing apparatus according to another aspect disclosed by the present invention acquires a quantized frequency transform coefficient in which an image is converted into a frequency transform coefficient, and the frequency transform coefficient is quantized based on a first quantization table. Even if the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table, the minimum value A generation unit that generates a first falsification detection code that detects falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change. The image processing apparatus further includes a comparison unit that acquires the second falsification detection code generated based on the minimum invariant coefficient and compares the first falsification detection code and the second falsification detection code.
なお、本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成されるものである。また、上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を制限するものではないことを理解されたい。 The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims. It should also be understood that both the above general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention as claimed.
本明細書に開示される画像処理装置では、画像を再圧縮させた場合でも、改竄を誤検出すること無く、改竄の有無を検知することが可能となる。 In the image processing apparatus disclosed in this specification, even when an image is recompressed, it is possible to detect the presence or absence of falsification without erroneously detecting falsification.
以下に、一つの実施形態による画像処理装置、画像処理方法、画像処理用コンピュータプログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例は開示の技術を限定するものではない。 Hereinafter, examples of an image processing apparatus, an image processing method, and an image processing computer program according to an embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Note that this embodiment does not limit the disclosed technology.
(実施例1)
図1は、一つの実施形態による画像処理装置10の構成の一例を示す図である。図1に示す画像処理装置10は、画像に対する改竄を防止する改竄防止装置としても機能する。図1に示す画像処理装置10は、制御部11、主記憶部12、補助記憶部13、表示制御部14、記録媒体I/F部16、及びカメラI/F部18を有する。なお、各部は、バスを介して相互にデータ送受信可能に接続されている。
Example 1
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an
制御部11は、コンピュータの中で、各装置の制御やデータの演算、加工を行うCPU(Central Processing Unit)である。また、制御部11は、主記憶部12や補助記憶部13に記憶されたプログラムを実行する演算装置である。制御部11は、各記憶部からデータを受け取り、演算、加工した上で、出力部や各記憶部に出力する。
The
また、例えば、制御部11は、補助記憶部13に記憶される改竄防止プログラムとして機能する画像処理用プログラムを実行することで、画像に対する改竄防止機能の役割を果たす。
Further, for example, the
主記憶部12は、例えばRAM(Random Access Memory)などであり、制御部12が実行する基本ソフトウェアであるOSやアプリケーションソフトウェアなどのプログラムやデータを記憶又は一時保存する記憶部である。また、主記憶部12は、プログラムやデータを置くワークメモリとして機能する。
The
補助記憶部13は、例えばHDD(Hard Disk Drive)または、SSD(Solid State Drive)などであり、アプリケーションソフトウェアなどに関連するデータを記憶する記憶装置である。補助記憶部13は、改竄防止プログラムを記憶する。
The
補助記憶部13は、カメラI/F部18から取得した画像を記憶する。また、補助記憶部13は、記録媒体17などから取得された画像などを記憶しておいてもよい。
The
表示制御部14は、画像やデータなどを表示部15に表示するため、表示制御を行う。
The
記録媒体I/F(インターフェース)部16は、USB(Universal Serial Bus)などのデータ伝送路を介して接続された記録媒体17(例えば、フラッシュメモリなど)と画像処理装置10とのインターフェースである。
The recording medium I / F (interface)
また、記録媒体17に、所定のプログラム(画像処理用プログラム)を格納し、この記録媒体17に格納されたプログラムは記録媒体I/F部16を介して画像処理装置10にインストールされる。インストールされた所定のプログラムは、画像処理装置10により実行可能となる。
A predetermined program (image processing program) is stored in the
なお、記録媒体17を例えばSDカードとした場合は、記録媒体I/F部16は、SDカードスロットである。
When the
カメラI/F部18は、カメラ19で撮像された画像を取得する。取得された画像は、主記憶部12に記憶される。なお、カメラ19や表示部15は、画像処理装置10に内蔵されてもよい。
The camera I /
また、画像処理装置10は、図示しない通信部を有し、有線又は無線で通信を行う。通信部は、例えば、圧縮画像、公開鍵、電子署名等を外部装置等に送信する。
In addition, the
(改竄防止機能)
次に、制御部11について詳細に説明する。図2は、実施例1における制御部11の一例を示す機能ブロック図である。図2に示す制御部11は、ブロック分割部21、
周波数変換部22、量子化部23、可変長符号化部24、不変係数位置検出部25、生成部26、署名生成部27を有する。ここで、制御部11は、改竄から保護したい原画像、及び固有の秘密鍵を入力データとする。
(Falsification prevention function)
Next, the
The
ブロック分割部21は、JPEG(Joint Photographic Experts Group)のように、入力された原画像を例えば、8×8ブロック等の所定のブロックに分割する。
The
周波数変換部22は、ブロック分割部21で分割されたそれぞれのブロックの画像に対して、例えば離散コサイン変換(DCT(Discrete Cosine Transform)変換)を用いて周波数変換係数を算出する。なお、本実施例においては、一例としてDCT変換を用いて説明するが、離散ウェーブレット変換や、離散アダマール変換等を用いて周波数変換係数を算出することも可能である。
The
図3には、圧縮画像の周波数変換係数の一例となるDCT変換係数を示す。図3に示される様に、垂直周波数成分と水平周波数成分が所定の周波数成分毎に分割された8×8=64個のDCT係数が周波数変換部22によって算出される。周波数変換部22は、算出した周波数変換係数を量子化部23に出力する。
FIG. 3 shows DCT transform coefficients as an example of frequency transform coefficients for compressed images. As shown in FIG. 3, 8 × 8 = 64 DCT coefficients obtained by dividing the vertical frequency component and the horizontal frequency component into predetermined frequency components are calculated by the
量子化部23は、圧縮率に応じた量子化テーブルを用いて、量子化周波数変換係数の一例となる量子化DCT係数を算出する。図4には、量子化テーブルの一例となる第1の量子化テーブルを示す。図4に示される様に、第1の量子化テーブルは、例えば、ユーザーの視認性に大きな影響を与え難い高次の周波数成分の係数が大きくなる様に設定される。
The
図5には、量子化周波数変換係数の一例となる量子化DCT係数を示す。なお、図5に示される量子化DCT係数は、図4に示す第1の量子化テーブルを用いて算出された係数である。また、一度量子化されたDCT係数は、同一の量子化テーブルを用いた量子化処理に対しては可逆であり、逆量子化変換を実行すると、図3に示す基の周波数変換係数に戻る。ここで、量子化周波数変換係数は、次式に従って算出される。
(数1)
Sqvu = round(Svu / Quv)
但し、Sqvuは量子化周波数変換係数ブロックのv(水平周波数成分)行、u(垂直周波数成分)列の量子化周波数変換係数、
Svuは周波数変換係数ブロックのv行u列の周波数変換係数、
Quvは量子化テーブルのv行u列の係数(Qvuは正の整数)、とする。
FIG. 5 shows a quantized DCT coefficient as an example of a quantized frequency conversion coefficient. Note that the quantized DCT coefficient shown in FIG. 5 is a coefficient calculated using the first quantization table shown in FIG. Also, once quantized DCT coefficients are reversible with respect to the quantization processing using the same quantization table, and when the inverse quantization transform is executed, the DCT coefficients return to the basic frequency transform coefficients shown in FIG. Here, the quantization frequency conversion coefficient is calculated according to the following equation.
(Equation 1)
Sqvu = round (Svu / Quv)
Where Sqvu is the v (horizontal frequency component) row of the quantized frequency transform coefficient block, the quantized frequency transform coefficient of u (vertical frequency component) column,
Svu is the frequency conversion coefficient in the v row and u column of the frequency conversion coefficient block,
Quv is a coefficient of v rows and u columns of the quantization table (Qvu is a positive integer).
図5に示される通り、量子化周波数変換係数は高域の周波数成分になるにつれ、係数が0になる箇所が多くなる。ここで、本発明者により以下の事象が新たに着目された。図6には、再圧縮の為に、第1の量子化テーブルとは異なる任意の量子化テーブルで量子化した量子化周波数変換係数の一例となる量子化DCT係数を示す。図6に示される様に、再圧縮を実行した場合は、量子化DCT係数が異なっていることが確認される。この為、単純に量子化DCT係数からハッシュ値を生成すると、上述の改竄の誤検知が生じてしまう。 As shown in FIG. 5, as the quantized frequency conversion coefficient becomes a high frequency component, the number of places where the coefficient becomes zero increases. Here, the following events were newly noticed by the present inventors. FIG. 6 shows a quantized DCT coefficient as an example of a quantized frequency transform coefficient quantized with an arbitrary quantization table different from the first quantization table for recompression. As shown in FIG. 6, when recompression is performed, it is confirmed that the quantized DCT coefficients are different. For this reason, if a hash value is simply generated from a quantized DCT coefficient, the above-described false detection of falsification occurs.
ここで、量子化DCT係数の絶対値の最小値が0となる位置に着目すると、再圧縮の為、任意の量子化テーブルを用いて量子化周波数変換係数を算出しても値は変わらず0のままである。この事象を利用すれば、改竄検知対象となる画像の量子化DCT係数の絶対値の最小値が0となる位置において、0以外の値をとっている場合は、画像の改竄が行われたと判定することが可能となる。 Here, focusing on the position where the absolute value of the quantized DCT coefficient is 0, the value does not change even if the quantization frequency transform coefficient is calculated using an arbitrary quantization table for recompression. Remains. If this event is used, if a value other than 0 is taken at a position where the absolute value of the quantized DCT coefficient of the image to be tampered with is 0, it is determined that the image has been tampered with. It becomes possible to do.
図7(a)には、原画像の周波数変換係数を示す。図7(b)には、図7(a)の周波数変換係数を第1の量子化テーブルを用いて変換した量子化周波数変換係数を示す。図7(c)には、図7(a)の周波数変換係数を第1の量子化テーブル以外の任意の第1の量子化テーブルを用いて変換し、係数の一部が改竄されている量子化周波数変換係数を示す。図7(a)〜図7(c)に示される様に、オリジナルの原画像の量子化周波数変換係数の絶対値が最小値となる0の量子化周波数変換係数ブロックの位置に対応した、改竄検知対象の圧縮画像の量子化周波数変換係数が0以外の値をとっている場合、画像の改竄が行われたと判定することが出来る。なお、本実施例の例示として量子化周波数変換係数について記載しているが、周波数変換係数を用いても同様の原理を適用することが出来る。図7(a)ならびに図7(c)に示される様に、オリジナルの原画像の周波数変換係数の絶対値が最小値となる0の周波数変換係数ブロックの位置に対応した、改竄検知対象の圧縮画像の周波数変換係数が0以外の値をとっている場合、画像の改竄が行われたと判定することが出来る。 FIG. 7A shows the frequency conversion coefficient of the original image. FIG. 7B shows a quantized frequency transform coefficient obtained by transforming the frequency transform coefficient of FIG. 7A using the first quantization table. FIG. 7C shows a quantum in which the frequency conversion coefficient in FIG. 7A is converted using an arbitrary first quantization table other than the first quantization table, and a part of the coefficient is altered. The conversion frequency conversion coefficient is shown. As shown in FIGS. 7A to 7C, the falsification corresponding to the position of the quantized frequency transform coefficient block of 0 where the absolute value of the quantized frequency transform coefficient of the original original image is the minimum value. When the quantization frequency conversion coefficient of the compressed image to be detected has a value other than 0, it can be determined that the image has been tampered with. In addition, although the quantization frequency conversion coefficient is described as an example of the present embodiment, the same principle can be applied even if the frequency conversion coefficient is used. As shown in FIGS. 7A and 7C, the tampering detection target compression corresponding to the position of the frequency conversion coefficient block of 0 where the absolute value of the frequency conversion coefficient of the original original image is the minimum value. When the frequency conversion coefficient of the image takes a value other than 0, it can be determined that the image has been falsified.
なお、本実施例の例示として量子化DCT係数を挙げているが、量子化アダマール変換係数、量子化ウェーブレット変換係数等の量子化周波数変換係数が0の場合でも同様の考え方を適用することが出来る。 In addition, although the quantized DCT coefficient is mentioned as an example of the present embodiment, the same concept can be applied even when the quantized frequency transform coefficient such as the quantized Hadamard transform coefficient and the quantized wavelet transform coefficient is 0. .
また、本実施例の例示として量子化周波数変換係数が0の場合を例としてあげたが、次式を用いることで0以外の値でも画像の改竄の検知を行うことが可能となる。
(数2)
Sqvu = round(Svu / Quv) + α (Svu ≧ 0の場合)、
Sqvu = round(Svu / Quv) − α (Svu < 0の場合)、
但し、αは所定の整数、とする。
上述の式を用いてαを任意の所定の整数と設定した場合は、αの値が量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値となる係数として定めることが可能となる。また、αの値を周波数変換係数のうち絶対値が最小値となる係数として定める場合は、周波数変換係数ブロック内の係数が最小となる数値を判定し、該数値にαを加算すれば良い。なお、以降の説明において、周波数変換係数または量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、再圧縮等に圧縮により第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて周波数変換係数を量子化した場合でも、最小値が変化しない係数、即ち、圧縮方式上で最小値が変化しない係数を、最小不変係数と定義して称することとする。
Further, as an example of the present embodiment, the case where the quantization frequency conversion coefficient is 0 has been described as an example. However, it is possible to detect image falsification even with a value other than 0 by using the following equation.
(Equation 2)
Sqvu = round (Svu / Quv) + α (when Svu ≧ 0),
Sqvu = round (Svu / Quv) −α (when Svu <0),
Here, α is a predetermined integer.
When α is set to an arbitrary predetermined integer using the above formula, the value of α can be determined as a coefficient whose absolute value is the minimum value among the quantized frequency transform coefficients. In addition, when the value of α is determined as a coefficient whose absolute value is the minimum value among the frequency conversion coefficients, a numerical value that minimizes the coefficient in the frequency conversion coefficient block is determined, and α may be added to the numerical value. In the following description, the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value, and based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table by compression such as recompression. A coefficient whose minimum value does not change even when the frequency conversion coefficient is quantized, that is, a coefficient whose minimum value does not change in the compression method is defined as a minimum invariant coefficient.
図2の不変係数位置検出部25は、周波数変換係数ブロックまたは量子化周波数変換係数ブロックを例えばラスタ順にスキャンし、最小不変係数の位置を検出し、最小不変係数の位置情報を、生成部26に出力する。なお、周波数変換係数または量子化周波数変換係数において、αを最小不変係数とする場合、不変係数位置検出部では、周波数変換係数または量子化周波数変換係数がαである最小不変係数の位置を検出して、最小不変係数の位置情報を、生成部26に出力する。
2 scans the frequency transform coefficient block or the quantized frequency transform coefficient block in, for example, raster order, detects the position of the minimum invariant coefficient, and sends the position information of the minimum invariant coefficient to the
生成部26は、不変係数位置検出部25から最小不変係数の位置情報を取得し、例えば、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数である場合を0、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数でない場合を1としたものを、改竄検知コードとして生成して、署名生成部27へ出力する。このとき、生成部26は、最小不変係数の位置情報や、周波数変換係数または量子化周波数変換係数のいずれかで改竄検知コードを生成したかという識別子を改竄検知コードに付加することも可能となる。改竄検知コードに付加する最小不変係数の位置情報は、例えば、スキャン順のシリアルNoや周波数変換係数ブロックまたは量子化周波数変換係数ブロックの座標値(v、u)であれば良い。
The
また、生成部26は、不変係数位置検出部25から最小不変係数の位置情報を取得しなくとも、改竄検知コードを生成することも可能である。具体的には、生成部26は、周波数変換係数ブロックまたは量子化周波数変換係数ブロックを例えばラスタ順にスキャンし、例えば、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数を0、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数でない場合を1としたものを、改竄検知コードとして生成する。
Further, the
図8(a)は、オリジナルの原画像の量子化周波数変換係数ブロックの量子化周波数係数の最小不変係数の位置をαに変換した概念図である。図8(b)は改竄検知コードの一例を示す。図8(a)、(b)に示す様に、不変係数位置検出部25または、生成部26は、量子化周波数変換係数ブロックを例えばラスタ順にスキャンしたあと、量子化周波数変換係数が最小不変係数αの場合を0、量子化周波数変換係数が最小不変係数α以外の係数を1としたものから改竄検知コードを生成する。最小不変係数の位置情報を用いた場合は、必要に応じて量子化周波数変換係数ブロックの座標値(v、u)等の最小不変係数αの位置情報が改竄検知コードに付加される。なお、図8(a)、(b)には量子化周波数変換係数ブロックを用いた例示を記載しているが、周波数変換係数ブロックを用いた場合にもおいても同様の処理となる為、詳細な説明は省略する。
FIG. 8A is a conceptual diagram in which the position of the minimum invariant coefficient of the quantization frequency coefficient of the quantization frequency conversion coefficient block of the original original image is converted to α. FIG. 8B shows an example of a falsification detection code. As shown in FIGS. 8A and 8B, the invariant coefficient
なお、生成部26は、改竄検知コードを周波数変換係数毎または量子化周波数変換係数毎に0、1で表しているが周波数変換係数または量子化周波数変換係数の大きさに応じて複数ビットの情報で表してもよい。具体的には、生成部26は、最小不変係数以外の係数を、所定の複数の範囲に分類して、改竄検知コードを生成する。図9には、量子化周波数変換係数の値の範囲と改竄検知コードの対応表を示す。図9の対応表を用いた場合、不変位置検出部25からは、それぞれの大きさの区分に属する量子化周波数変換係数の位置情報が出力される。なお、周波数変換係数を用いた場合においても同様の処理となる為、詳細な説明は省略する。
The
ここで、図10には、ジグザグスキャン方式の概念図を示す。図11には、縦方向優先スキャン方式の概念図を示す。図10または図11に示す通り、上述したラスタスキャンの他、ジグザグスキャン、縦方向優先スキャン等のスキャン順で量子化周波数変換係数ブロックをスキャンすることも可能である。なお、周波数変換係数ブロックを用いた場合においても同様の処理となる為、詳細な説明は省略する。 Here, FIG. 10 shows a conceptual diagram of the zigzag scanning method. FIG. 11 is a conceptual diagram of the vertical direction priority scan method. As shown in FIG. 10 or FIG. 11, in addition to the raster scan described above, the quantized frequency transform coefficient block can be scanned in a scan order such as a zigzag scan and a vertical priority scan. Note that the same processing is performed when the frequency conversion coefficient block is used, and thus detailed description thereof is omitted.
署名生成部27は、生成部26で生成された改竄検知コードを、画像処理装置10が予め有する固有の秘密鍵を用いて、暗号化して電子署名データとして出力する。なお、固有の秘密鍵は、例えば、主記憶部12等に記憶される。更に、固有の秘密鍵の対となる公開鍵も、例えば、主記憶部12等に記憶される。なお、署名生成部27は、主記憶部12などから秘密鍵を予め取得しておく。また、署名生成部27は、SHA−1などの既存ハッシュ関数を用いてハッシュ値を計算し、最後に秘密鍵を用いてハッシュ値を暗号化し、電子署名データとして出力してもよい。なお、署名生成部27は、必須の構成ではなく、必要に応じて備えられれば良い。署名生成部27を構成要件としない場合は、生成部26が改竄検知コードを出力する。
The
可変長符号化部24は、量子化部23から取得した量子化周波数変換係数を、ハフマン符号等を用いて圧縮符号化する。可変長符号化部24は、圧縮符号化された圧縮画像を出力する。
The variable
画像処理装置10は、圧縮画像、生成した電子署名データまたは改竄検知コード、固有の秘密鍵の対となる公開鍵を出力する。これらの情報は、後の改竄検知に利用される。次に、改竄防止装置として機能する画像処理装置の各処理について詳しく説明する。
The
(改竄防止処理)
次に、実施例1における改竄防止装置として機能する画像処理装置10の動作について説明する。図12は、実施例1における改竄防止処理の一例を示すフローチャートである。
(Falsification prevention processing)
Next, the operation of the
図12に示すステップS1201で、ブロック分割部21は、改竄防止対象の原画像が入力されると、画像を例えば、8×8画素の複数のブロックに分割する。
In step S1201 shown in FIG. 12, when an original image to be tampered with is input, the
ステップS1202で、周波数変換部22は、複数のブロック数に分割されたそれぞれの画像に対して周波数変換を行い、周波数変換係数を算出する。
In step S1202, the
ステップS1203で、量子化部23は、圧縮率に応じた任意の量子化テーブルを用いて、量子化周波数変換係数を算出する。
In step S1203, the
ステップS1204で、不変係数位置検出部25は、周波数変換係数ブロック内で周波数変換係数が最小不変係数となる周波数変換係数の位置または、量子化周波数変換係数ブロック内で量子化周波数変換係数が、最小不変係数となる量子化周波数変換係数の位置を検出する。なお、周波数変換係数または量子化周波数変換係数がαの場合を最小不変係数とする場合は、αの値は予め定義され、例えば不変係数位置検出部25に保存されているものとする。
In step S1204, the invariant coefficient
ステップS1205で、生成部26は、不変係数位置検出部25が検出した最小不変係数の位置情報に基づいて、改竄検知コードを生成する。具体的には、生成部26は、不変係数位置検出部25から最小不変係数の位置情報を取得し、例えば、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数を0、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数でない場合を1としたものを、改竄検知コードとして生成して、署名生成部27へ出力する。このとき、生成部26は、最小不変係数の位置情報を改竄検知コードに付加しても良い。なお、生成部26は、改竄検知コードを周波数変換係数または量子化周波数変換係数の大きさに応じて複数ビットの情報で表してもよい。
In step S1205, the
ステップS1206で、生成部26は、所定のブロック数に分割されたそれぞれの画像に対して改竄検知コードの生成が完了したか否かを判定する。否の場合(ステップS1206−No)は、ステップS1204の処理に戻り、完了した場合は(ステップS1206−Yes)は、ステップS1207に処理を進める。
In step S1206, the
ステップS1207で、可変長符号化部24は、例えばハフマン符号等を用いて、ステップS1203で算出した量子化周波数変換係数を符号化する。
In step S1207, the variable
ステップS1208で、署名生成部27は、ステップS1205で生成された改竄検知コードを秘密鍵で暗号化する。または、署名生成部27はハッシュ関数を用いたハッシュをとっても良い。
In step S1208, the
なお、画像処理装置10は、ステップS1205の処理とステップS1207の処理を並列に実行してもよい。あるいは、画像処理装置10は、ステップS1207の処理を行う前にステップS1205の処理を実行してもよい。
Note that the
以上、実施例1によれば、再圧縮を実施しても(換言すると任意の量子化テーブルを用いても)、値が変化することがない不変係数に基づき改竄検知コードを生成している為に、誤検知を防止することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, the falsification detection code is generated based on the invariant coefficient whose value does not change even if recompression is performed (in other words, an arbitrary quantization table is used). In addition, it is possible to prevent erroneous detection.
(実施例2)
次に、実施例2における画像処理装置30について説明する。画像処理装置30は、改竄検知装置として機能する。画像処理装置30は、実施例1の改竄防止装置1で出力した画像に対して共通の改竄検知処理を行う。
(Example 2)
Next, the
図13は、画像処理装置30の構成の一例を示す図である。図13に示す画像処理装置30は、画像に対する改竄を検知する改竄検知装置2として機能する。図13に示す画像処理装置30は、制御部31、主記憶部32、補助記憶部33、表示制御部34、記録媒体I/F部36、及び入力I/F部38を有する。各部は、バスを介して相互にデータ送受信可能に接続されている。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the configuration of the
制御部31は、コンピュータの中で、各装置の制御やデータの演算、加工を行うCPU(Central Processing Unit)である。また、制御部31は、主記憶部32や補助記憶部33に記憶されたプログラムを実行する演算装置である。制御部31は、各記憶部からデータを受け取り、演算、加工した上で、出力部や各記憶部に出力する。
The
例えば、制御部31は、補助記憶部33に記憶される改竄検知プログラムを実行することで、画像に対する改竄検知機能の役割を果たす。
For example, the
主記憶部32は、例えばRAM(Random Access Memory)などであり、制御部31が実行する基本ソフトウェアであるOSやアプリケーションソフトウェアなどのプログラムやデータを記憶又は一時保存する記憶部である。また、主記憶部32は、プログラムやデータを置くワークメモリとして機能する。
The
補助記憶部33は、例えばHDD(Hard Disk Drive)または、SSD(Solid State Drive)などであり、アプリケーションソフトウェアなどに関連するデータを記憶する記憶装置である。補助記憶部33は、改竄検知プログラムを記憶する。
The
補助記憶部33は、例えば改竄防止装置として機能する画像処理装置10から取得した圧縮画像や公開鍵、電子署名を記憶する。また、補助記憶部33は、記録媒体37などから取得された画像などを記憶しておいてもよい。
The
表示制御部34は、画像やデータなどを表示部35に表示するため、表示制御を行う。
The
記録媒体I/F(インターフェース)部36は、USB(Universal Serial Bus)などのデータ伝送路を介して接続された記録媒体37(例えば、フラッシュメモリなど)と画像処理装置30とのインターフェースである。
The recording medium I / F (interface)
また、記録媒体37に、所定のプログラム(改竄検知プログラムとして機能する画像処理用プログラム)を格納し、この記録媒体37に格納されたプログラムは記録媒体I/F部36を介して画像処理装置30にインストールされる。インストールされた所定のプログラムは、画像処理装置30により実行可能となる。
A predetermined program (an image processing program that functions as a falsification detection program) is stored in the
なお、記録媒体37を例えばSDカードとした場合は、記録媒体I/F部36は、SDカードスロットである。
If the
入力I/F部38は、入力デバイスとなるマウス・キーボード39から入力されたデータを取得する。取得されたデータは、主記憶部32や補助記憶部33に記憶される。なお、マウス・キーボード39や表示部35は、画像処理装置30に内蔵されてもよい。
The input I /
また、画像処理装置30は、通信部を有し、有線又は無線で通信を行う。通信部は、例えば、圧縮画像、公開鍵、電子署名を改竄防止装置として機能する画像処理装置10から受信する。
Further, the
(改竄検知機能)
次に、改竄検知機能を有する制御部31について詳しく説明する。図14は、実施例2における制御部31の一例を示す機能ブロック図である。図14に示す制御部31は、可変長復号部41、逆量子化部42、逆周波数変換部43、ブロック結合部44、不変係数位置検出部45、生成部46、署名認証部47、比較部48を有する。ここで、制御部31は、改竄検知対象の圧縮画像、電子署名及び画像処理装置10の秘密鍵と対となる公開鍵を入力データとする。
(Falsification detection function)
Next, the
可変長復号部41は、圧縮画像を取得し、ハフマン符号等により符号化された量子化周波数変換係数を復号して、逆量子化部42と、不変係数位置検出部45へ出力する。なお、可変長復号部41より復号された量子化周波数変換係数は、例えば、図5に示す量子化周波数変換係数となる。
The variable
逆量子部42は、復号された量子化周波数変換係数を、量子化テーブルを用いて周波数変換係数に変換して、逆周波数変換部43ならびに不変係数位置検出部45へ出力する。なお、量子化テーブルは、例えば、図4に示す第1の量子化テーブルを用いれば良い。逆量子部42により、逆量子化された周波数変換係数は、例えば、図3に示す周波数変換係数となる。また、逆量子化部42は、複数の量子化テーブルを格納し、周波数変換係数に使用する量子化テーブルを画像処理装置10から指定されても良い。また、周波数変換係数に使用する量子化テーブルを画像処理装置10から取得しても良い。
The
逆周波数変換部43は、周波数変換係数に対して逆周波数変換を行い、所定のブロック(例えば、8×8画素の複数のブロック)に分割された画像に変換し、ブロック結合部44に出力する。なお、逆周波数変換は、例えば逆離間コサイン変換(IDCT)、逆ウェーブレット変換または逆離散アダマール変換等を用いることが可能である。
The inverse
ブロック結合部44は、所定のブロックに分割された画像を結合して原画像を出力する。出力された原画像は、例えば、表示部35に表示される。
The
不変係数位置検出部45は、周波数変換係数ブロックまたは量子化周波数変換係数ブロックを例えばラスタ順にスキャンし、最小不変係数の位置を検出し、最小不変係数の位置情報を、生成部46に出力する。なお、不変係数位置検出部45の機能は、図2の不変係数位置検出部25の同等の機能を有する為、詳細な説明は省略する。また、周波数変換係数または量子化周波数変換係数がαの場合を最小不変係数とする場合は、αの値は、予め図2の不変係数位置検出部25が用いるαの値を、不変係数位置検出部45に設定しておくか、画像処理装置10から取得することが可能である。
なお、不変係数位置検出部45には図示しないセレクタを含み周波数変換係数を取得するか、量子化周波数変換係数を取得するかを識別子等に基づいて選択することが出来る。
The invariant coefficient
Note that the invariant coefficient
生成部46は、不変係数位置検出部45から最小不変係数の位置情報を取得し、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数である係数を0、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数以外の係数を1としたものを、改竄検知コードとして生成して、比較部48に出力する。なお、生成部46の機能は、図2の生成部26と同等の機能を有する為、詳細な説明は省略する。また、生成部46は、図9に示す量子化周波数変換係数の値の範囲と改竄検知コードの対応表を予め格納しておくか、または画像処理装置10から取得することで、量子化周波数変換係数の大きさに応じて複数ビットの情報で表すことが可能となる。なお、図9にはす量子化周波数変換係数の例示を記載しているが、周波数変換係数を用いた場合でも同様の処理の為、詳細な説明は省略する。
The
署名認証部47は、画像処理装置10の生成部26が生成した改竄検知コードを暗号化した秘密鍵と対となる公開鍵と、電子署名を画像処理装置10から取得する。署名認証部47は公開鍵を用いて電子署名を確認するとともに、暗号化された改竄検知コードを復号して、比較部48へ出力する。なお、画像処理装置10が改竄検知コードを暗号化しない場合は、署名認証部47は、平文の改竄検知コードを画像処理装置10から取得して、比較部48に出力する。また、電子署名の確認結果は、例えば、表示部35に表示される。
The
ここで、説明の便宜上、画像処理装置30の生成部46が生成した改竄検知コードを第1の改竄検知コードと定義し、画像処理装置10の生成部26した改竄検知コードを第2の改竄検知コードと定義して称することとする。
Here, for convenience of explanation, the falsification detection code generated by the
比較部48は、第1の改竄検知コードと、第2の改竄検知コードを比較して、第2の改竄検知コードで最小不変係数であった係数が、第1の改竄検知コードで全て最小不変係数であれば改竄無し、第2の改竄検知コードで最小不変係数であった係数が、第1の改竄検知コードで1つでも最小不変係数でなければ改竄有りと判定し、改竄検証結果を出力する。
例えば、比較部48は、
・第1の改竄検知コード=11100011、10011000、10・・・
・第2の改竄検知コード=11100011、10011000、10・・・
の場合は、第2の改竄検知コードで最小不変係数であった係数が、第1の改竄検知コードで全て最小不変係数である為、改竄無しと判定する。
また、比較部48は、
・第1の改竄検知コード=11101111、10011010、10・・・
・第2の改竄検知コード=11100011、10011000、10・・・
の場合は、第2の改竄検知コードで最小不変係数であった係数が、第1の改竄検知コードで最小不変係数でない係数がある為、改竄有りと判定する。
なお、改竄検証結果は、例えば、表示部35に表示される。
The
For example, the
First alteration detection code = 11100011, 10011000, 10,.
Second alteration detection code = 11100011, 10011000, 10,.
In this case, since all the coefficients that were the minimum invariant coefficients in the second falsification detection code are the minimum invariant coefficients in the first falsification detection code, it is determined that there is no falsification.
The
First alteration detection code = 11101111, 10011010, 10...
Second alteration detection code = 11100011, 10011000, 10,.
In this case, since the coefficient that was the minimum invariant coefficient in the second falsification detection code is a coefficient that is not the minimum invariant coefficient in the first falsification detection code, it is determined that there is falsification.
The falsification verification result is displayed on the
比較部48は、第2の改竄検知コードで最小不変係数であった係数が、第1の改竄検知コードで最小不変係数でない係数があり、改竄有りと判定した場合は、第2の改竄検知コードで最小不変係数であった係数が、第1の改竄検知コードで最小不変係数でない係数を含むブロックを検出し、改竄検知コードに含まれる最小不変係数の位置情報をブロック結合部44に出力する。
If the
ブロック結合部44は、改竄されたブロックの位置情報に基づいて原画像に対して、改竄された位置に丸印等の任意の印を重畳して出力する。任意の印が重畳された原画像は、例えば、表示部35に表示される。
The
(改竄検知処理1)
次に、実施例2における改竄検知装置として機能する画像処理装置30の動作について説明する。図15は、実施例2における改竄検知処理の一例を示すフローチャート(その1)である。図16は、実施例2における改竄検知処理の一例を示すフローチャート(その2)である。図15、図16に示す処理は、実施例1において生成された電子署名、公開鍵と改竄検知対象の圧縮画像を入力して改竄を検知する処理である。
(Falsification detection process 1)
Next, the operation of the
ステップS1501で、可変長復号部41は、所定のブロック数に分割された圧縮画像を取得し、ハフマン符号等により符号化された量子化周波数変換係数を復号して、逆量子化部42と、不変係数位置検出部45へ出力する。
In step S1501, the variable
ステップS1502で、逆量子部42は、復号された量子化周波数変換係数を、量子化テーブルを用いて周波数変換係数に変換して、逆周波数変換部43ならびに不変係数位置検出部45へ出力する。
In step S1502, the
ステップS1503で、逆周波数変換部43は、周波数変換係数に対して逆周波数変換を行い、所定のブロック(例えば、8×8画素の複数のブロック)に分割された画像に変換し、ブロック結合部44に出力する。
In step S1503, the inverse
ステップS1504で、ブロック結合部44は、所定のブロックに分割された画像を結合して原画像を出力する。
In step S1504, the
ステップS1505で、不変係数位置検出部45は、周波数変換係数ブロックまたは量子化周波数変換係数ブロックを例えばラスタ順にスキャンし、最小不変係数の位置を検出し、最小不変係数の位置情報を、生成部46に出力する。ステップS1505の処理は、図12のステップS1204と同等の処理の為、詳細な説明は省略する。
In step S1505, the invariant coefficient
ステップS1506で、生成部46は、最小不変係数の位置情報を取得し、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数を0、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数以外の係数を1としたものを、第1の改竄検知コードとして生成して、比較部48に出力する。なお、ステップS1506は、図12のステップ1205と同等の処理の為、詳細な説明は省略する。
In step S1506, the
ステップS1507で、生成部46は、所定のブロック数に分割されたそれぞれの圧縮画像に対して改竄検知コードの生成が完了したか否かを判定する。否の場合(ステップS1507−No)は、ステップS1505の処理に戻り、完了した場合は(ステップS1507−Yes)は、ステップS1509に処理を進める。
In step S1507, the
ステップS1508で、署名認証部47は公開鍵を用いて電子署名を確認するとともに、暗号化された画像処理装置10の生成部26が生成した第2の改竄検知コードを復号して、比較部48へ出力する。
In step S1508, the
ステップS1509で、比較部48は、第1の改竄検知コードと、第2の改竄検知コードを比較して、一致すれば改竄無しと判定し(ステップS1510−No)、一致しなければ改竄有りと判定し(ステップS1510−Yes)、改竄検証結果をそれぞれ表示部35へ出力する。(ステップS1511、S1512)
In step S1509, the
ステップS1513で、ブロック結合部44は、第2の改竄検知コードで最小不変係数であった係数が、第1の改竄検知コードで最小不変係数でない係数があり、改竄有りと判定した場合は、第2の改竄検知コードで最小不変係数であった係数が、第1の改竄検知コードで最小不変係数でない係数を含むブロックの位置情報を比較部48から取得する。更にブロック結合部44は、改竄されたブロックの位置情報に基づいて原画像に対して、改竄された位置に丸印等の任意の印を重畳して出力する。
In step S1513, if the
以上、実施例2によれば、画像の改竄が行われず、再圧縮だけされた画像に対して、改竄と誤検知しないことが可能となる。また、画像を書き換える等の改竄があった場合は、その位置をブロック単位で特定することが可能となる。 As described above, according to the second embodiment, it is possible to prevent false detection of falsification of an image that has not been falsified and has only been recompressed. In addition, when there is tampering such as rewriting an image, the position can be specified in units of blocks.
(改竄検知機能の変形例)
次に、改竄検知機能を有する制御部31の変形例について詳細に説明する。図17は、実施例3における制御部31の一例を示す機能ブロック図である。図17に示す制御部31は、可変長復号部41、逆量子化部42、逆周波数変換部43、ブロック結合部44、署名認証部47、判定部51を有する。ここで、制御部31は、改竄検知対象の圧縮画像、電子署名及び画像処理装置10の秘密鍵と対となる公開鍵を入力データとする。
(Modification of the falsification detection function)
Next, a modified example of the
なお、判定部51を除く、可変長復号部41、逆量子化部42、逆周波数変換部43、ブロック結合部44、署名認証部47は、図14に示す機能と同様である為、説明を省略する。
Since the variable
判定部51は、署名認証部47から復号された改竄検知コードを取得する。更に、判定部51は、署名認証部47から取得した改竄検知コードに含まれる最小不変係数の位置情報を取得する。また、判定部51は、可変長復号部41から量子化周波数変換係数または、逆量子化部42から周波数変換係数を取得する。なお、判定部51には図示しないセレクタを含み周波数変換係数を取得するか、量子化周波数変換係数を取得するかを識別子等に基づいて選択することが出来る。
The
判定部51は、改竄検知コードに含まれる最小不変係数の位置情報に対応する、改竄検知対象画像の周波数変換係数または量子化周波数変換係数に基づいて改竄の有無を判定する。具体的には、改竄検知コードに含まれる最小不変係数の位置情報に対応する、改竄検知対象画像の周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数以外の係数であった場合は、改竄有りと判定する。
また、周波数変換係数または量子化周波数変換係数がαの場合を最小不変係数とする場合は、αの値は、予め図2の不変係数位置検出部25が用いるαの値を、判定部51に設定しておくか、画像処理装置10から取得することが可能である。更に、判定部51は、改竄有りと判定した場合は、最小不変係数の位置情報をブロック結合部44に出力する。
The
When the frequency conversion coefficient or the quantized frequency conversion coefficient is α as the minimum invariant coefficient, the value of α is previously set to the
図8(a)、(b)を参照して具体例を説明する。判定部51は、図8(b)の改竄検知コードに含まれる最小不変係数の位置情報の一例となる量子化周波数変換係数ブロックの座標値から最小不変係数の座標情報を取得する。図8(b)を例とすると、座標情報は(1、4)、(1、5)・・・となる。次に判定部51は、座標情報、例えば(1、4)に基づいて、図8(a)の改竄検知対象画像の量子化周波数変換係数ブロックの座標値(1、4)、(1、5)・・・の係数を参照し、該係数が全て最小不変係数であれば改竄無しと判定し、該係数が1つでも最小不変係数以外であれば改竄有りと判定することが出来る。また、量子化周波数変換係数ブロックを例示として記載しているが、周波数変換ブロックを用いた場合でも同様の処理となる為、詳細な説明は省略する。
A specific example will be described with reference to FIGS. The
(改竄検知処理の変形例)
次に、実施例3における改竄検知装置として機能する画像処理装置30の動作について説明する。図18は、実施例3における改竄検知処理の一例を示すフローチャートである。図18に示す処理は、実施例1において生成された電子署名、公開鍵と改竄検知対象の圧縮画像を入力して改竄を検知する処理である。
(Modification of falsification detection processing)
Next, the operation of the
ステップS1601〜S1605ならびにS1607〜S1610の処理は、図15、図16に示す、ステップS1501〜S1504、S1508ならびにS1510〜1513の処理と同様である為、説明を省略する。 The processing of steps S1601 to S1605 and S1607 to S1610 is the same as the processing of steps S1501 to S1504, S1508, and S1510 to 1513 shown in FIGS.
ステップS1606で、判定部51は、最小不変係数の位置情報に対応する、周波数変換係数または量子化周波数変換係数に基づいて改竄の有無を判定する。具体的には、改竄検知コードに含まれる最小不変係数の位置情報に対応する、改竄検知対象画像の周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数以外の係数であった場合は、改竄有りと判定する。また、判定部51は、改竄有りと判定した場合は、最小不変係数の位置情報をブロック結合部44に出力する。
In step S1606, the
以上、実施例3によれば、画像の改竄が行われず、再圧縮だけされた画像に対して、改竄と誤検知しないことが可能となる。また、画像を書き換える等の改竄があった場合は、その位置をブロック単位で特定することが可能となる。更に、改竄検知コードを作成することが不要であり、改竄検知の処理速度を向上させることが可能になる。 As described above, according to the third embodiment, it is possible to prevent false detection of falsification of an image that has not been falsified and has only been recompressed. In addition, when there is tampering such as rewriting an image, the position can be specified in units of blocks. Furthermore, it is not necessary to create a falsification detection code, and the processing speed of falsification detection can be improved.
(改竄防止機能の変形例)
次に、改竄防止機能を有する制御部11の変形例について詳細に説明する。図19は、実施例4における制御部11の一例を示す機能ブロック図である。図19に示す制御部11は、可変長復号部41、逆量子化部42、不変係数位置検出部25、生成部26、署名生成部27を有する。ここで、制御部11は、改竄防止対象の量子化周波数変換係数を含む圧縮画像、固有の秘密鍵を入力データとする。
(Modification of the falsification prevention function)
Next, a modified example of the
なお、可変長復号部41、逆量子化部42、不変係数位置検出部25、生成部26、署名生成部27はそれぞれ、図2ならびに図14に示す機能と同様である為、詳細な説明を省略する。
Since the variable
可変長復号部41は、圧縮画像を取得し、ハフマン符号等により符号化された量子化周波数変換係数を復号して、逆量子化部42と、不変係数位置検出部45へ出力する。
The variable
逆量子部42は、復号された量子化周波数変換係数を、量子化テーブルを用いて周波数変換係数に変換して、不変係数位置検出部45へ出力する。なお、改竄検知コードを周波数変換係数に基づいて生成しない場合は、逆量子化部42は必須の構成ではない。
The
不変係数位置検出部25は、周波数変換係数ブロックまたは量子化周波数変換係数ブロックを例えばラスタ順にスキャンし、最小不変係数の位置を検出し、最小不変係数の位置情報を、生成部26に出力する。なお、周波数変換係数または量子化周波数変換係数がαの場合を最小不変係数とする場合は、不変係数位置検出部では、量周波数変換係数または子化周波数変換係数がαである最小不変係数の位置を検出して、最小不変係数の位置情報を、生成部26に出力する。
The invariant coefficient
生成部26は、不変係数位置検出部25から最小不変係数の位置情報を取得し、例えば、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数である場合を0、周波数変換係数または量子化周波数変換係数が最小不変係数でない場合を1としたものを、改竄検知コードとして生成して、署名生成部27へ出力する。このとき、生成部26は、最小不変係数の位置情報や、周波数変換係数または量子化周波数変換係数のいずれかで改竄検知コードを生成したかという識別子を改竄検知コードに付加することも可能となる。改竄検知コードに付加する最小不変係数の位置情報は、例えば、
スキャン順のシリアルNoや周波数変換係数ブロックまたは量子化周波数変換係数ブロックの座標値(v、u)であれば良い。
The
Any serial number in the scan order or coordinate values (v, u) of the frequency transform coefficient block or quantized frequency transform coefficient block may be used.
署名生成部27は、生成部26で生成された改竄検知コードを、画像処理装置10が予め有する固有の秘密鍵を用いて、暗号化して電子署名データとして出力する。なお、固有の秘密鍵は、例えば、主記憶部12等に記憶される。なお、署名生成部27は、必須の構成ではなく、必要に応じて備えられれば良い。署名生成部27を構成要件としない場合は、生成部26が改竄検知コードを出力する。
The
以上、実施例4によれば、圧縮画像に対しても改竄検知コードを生成することが可能となり、誤検知を防止することが可能となる。 As described above, according to the fourth embodiment, it is possible to generate a falsification detection code for a compressed image, and it is possible to prevent erroneous detection.
なお、前述した各実施例で説明した改竄防止処理及び改竄検知処理を実現するためのプログラムを記録媒体に記録することで、各実施例での改竄防止処理及び改竄検知処理をコンピュータに実施させることができる。例えば、このプログラムを記録媒体に記録し、このプログラムが記録された記録媒体をコンピュータや携帯装置に読み取らせて、前述した改竄防止処理及び改竄検知処理を実現させることも可能である。 In addition, recording the program for realizing the falsification prevention process and the falsification detection process described in each embodiment described above on a recording medium causes the computer to perform the falsification prevention process and the falsification detection process in each embodiment. Can do. For example, it is possible to record the program on a recording medium and cause the computer or portable device to read the recording medium on which the program is recorded, thereby realizing the above-described falsification prevention processing and falsification detection processing.
記録媒体は、CD−ROM、フレキシブルディスク、光磁気ディスク等の様に情報を光学的,電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ROM、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。 The recording medium is a recording medium that records information optically, electrically, or magnetically, such as a CD-ROM, a flexible disk, or a magneto-optical disk, or a semiconductor that electrically records information, such as a ROM or flash memory. Various types of recording media such as a memory can be used.
画像処理装置で実行されるプログラムは、各実施例で説明した各部を含むモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしては、制御部が補助記憶部からプログラムを読み出して実行することにより上記各部のうち1又は複数の各部が主記憶部上にロードされ、1又は複数の各部が主記憶部上に生成されるようになっている。 The program executed by the image processing apparatus has a module configuration including each unit described in each embodiment. As actual hardware, when the control unit reads out and executes a program from the auxiliary storage unit, one or more of the above-described units are loaded on the main storage unit, and one or more of the units are on the main storage unit. To be generated.
また、改竄防止対象又は改竄検知対象の画像は、動画でもよく、各フレーム毎に、上記の処理を行ってもよいし、所定間隔のフレーム毎に上記処理を行ってもよい。 The image to be tampered with or tampered with may be a moving image, and the above processing may be performed for each frame, or the above processing may be performed for each frame at a predetermined interval.
また、上述の実施例において、図示した各装置の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。 In the above-described embodiments, each component of each illustrated device does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed or arbitrarily distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be integrated and configured.
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。 All examples and specific terms listed herein are intended for instructional purposes to help the reader understand the concepts contributed by the inventor to the present invention and the promotion of the technology. It should be construed that it is not limited to the construction of any example herein, such specific examples and conditions, with respect to showing the superiority and inferiority of the present invention. While embodiments of the present invention have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and modifications can be made thereto without departing from the scope of the invention.
以上説明した実施形態及びその変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
画像を周波数変換係数に変換する周波数変換部と、
前記周波数変換係数を第1の量子化テーブルに基づいて量子化して量子化周波数変換係数を算出する量子化部と、
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する改竄検知コードを生成する生成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
(付記2)
前記生成部は、前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち、前記最小不変係数と、前記最小不変係数以外の係数を区別して、前記改竄検知コードを生成することを特徴とする付記1記載の画像処理装置。
(付記3)
前記量子化周波数変換係数が所定の周波数成分毎に格納される量子化周波数変換係数ブロックに対する前記最小不変係数の位置、または前記周波数変換係数が所定の周波数成分毎に格納される周波数変換係数ブロックに対する前記最小不変係数の位置を検出する不変係数位置検出部を更に備え、
前記生成部は、前記最小不変係数の位置情報に基づいて前記改竄検知コードを生成することを特徴とする付記1または付記2に記載の画像処理装置。
(付記4)
前記生成部は、前記最小不変係数以外の係数を、所定の複数の範囲に分類して、前記改竄検知コードを生成することを特徴とする付記1ないし付記3のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(付記5)
前記改竄検知コードを秘密鍵で暗号化して電子署名を生成する署名生成部を更に備えることを特徴とする付記1ないし付記4のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(付記6)
前記画像を所定のブロック数に分割するブロック分割部を更に有し、
前記周波数変換部は、前記所定のブロック数に分割されたそれぞれの画像を前記周波数変換係数に変換することを特徴とする付記1ないし付記5のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(付記7)
画像が周波数変換係数に変換され、前記周波数変換係数が第1の量子化テーブルに基づいて量子化された量子化周波数変換係数を取得し、前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する第1の改竄検知コードを生成する生成部と、
前記最小不変係数に基づいて生成された第2の改竄検知コードを取得し、前記第1の改竄検知コードと前記第2の改竄検知コードを比較する比較部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
(付記8)
前記第2の改竄検知コードは、前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち、前記最小不変係数と、前記最小不変係数以外の係数を区別して生成されており、
前記生成部は、前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち、前記最小不変係数と、前記最小不変係数以外の係数を区別して、前記第1の改竄検知コードを生成することを特徴とする付記7記載の画像処理装置。
(付記9)
前記第2の改竄検知コードは、前記量子化周波数変換係数が所定の周波数成分毎に格納される量子化周波数変換係数ブロック、または前記周波数変換係数が所定の周波数成分毎に格納される周波数変換係数ブロックに対する前記最小不変係数の位置情報に基づいて生成されており、
前記量子化周波数変換係数ブロックまたは前記周波数変換係数ブロックに対する前記最小不変係数の位置を検出する不変係数位置検出部を更に備え、
前記生成部は、前記不変係数位置検出部が検出する前記最小不変係数の位置情報に基づいて前記第1の改竄検知コードを生成する、
ことを特徴とする付記7または付記8に記載の画像処理装置。
(付記10)
前記量子化周波数変換係数を前記周波数変換係数に変換する逆量子化部と、
前記周波数変換係数を所定のブロックに分割された画像に変換する逆周波数変換部と、
前記所定のブロックに分割された画像を結合して原画像を出力するブロック結合部と、
を更に備え、
前記比較部は、前記第1の改竄検知コードと前記第2の改竄検知コードの比較結果に基づき、改竄を検知した場合は、改竄された前記ブロックの位置情報を前記ブロック結合部へ出力し、
前記ブロック結合部は、前記位置情報に基づいて前記原画像に対して、改竄された位置を重畳して出力する、
ことを特徴とする付記9記載の画像処理装置。
(付記11)
前記改竄検知コードを秘密鍵で暗号化して生成された電子署名と、前記秘密鍵と対になる公開鍵を取得し、前記公開鍵で前記電子署名を復号する署名認証部を更に備えることを特徴とする付記7ないし付記10のいずれか一つに記載の画像処理装置。
(付記12)
画像が周波数変換係数に変換され、前記周波数変換係数が第1の量子化テーブルに基づいて量子化された量子化周波数変換係数と、
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数の位置情報が含まれる改竄検知コードと、を取得し、
最小不変係数の位置情報に対応する、前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数に基づいて改竄の有無を判定する判定部、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
(付記13)
画像を周波数変換係数に変換し、
前記周波数変換係数を第1の量子化テーブルに基づいて量子化して量子化周波数変換係数を算出し、
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する改竄検知コードを生成する、
処理をコンピュータが実行する画像処理方法。
(付記14)
前記量子化周波数変換係数が所定の周波数成分毎に格納される量子化周波数変換係数ブロック、または前記周波数変換係数が所定の周波数成分毎に格納される周波数変換係数ブロックに対する前記最小不変係数の位置を検出し、
前記生成することは、前記最小不変係数の位置情報に基づいて前記改竄検知コードを生成することを特徴とする付記13記載の画像処理方法。
(付記15)
画像が周波数変換係数に変換され、前記周波数変換係数が第1の量子化テーブルに基づいて量子化された量子化周波数変換係数を取得し、
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する第1の改竄検知コードを生成し、
前記最小不変係数に基づいて生成された第2の改竄検知コードを取得し、前記第1の改竄検知コードと前記第2の改竄検知コードを比較する、
処理をコンピュータが実行する画像処理方法。
(付記16)
前記第2の改竄検知コードは、前記量子化周波数変換係数が所定の周波数成分毎に格納される量子化周波数変換係数ブロック、または前記周波数変換係数が所定の周波数成分毎に格納される周波数変換係数ブロックに対する前記最小不変係数の位置情報に基づいて生成されており、
前記量子化周波数変換係数ブロックまたは前記周波数変換係数ブロックに対する前記最小不変係数の位置を検出し、
前記生成することは、前記最小不変係数の位置情報に基づいて前記第1の改竄検知コードを生成する、
処理をコンピュータが実行する付記15記載の画像処理方法。
(付記17)
前記量子化周波数変換係数を前記周波数変換係数に逆量子化し、
前記周波数変換係数を所定のブロックに分割された画像に逆周波数変換し、
前記所定のブロックに分割された画像を結合して原画像を出力し、
前記比較することは、前記第1の改竄検知コードと前記第2の改竄検知コードの比較結果に基づき、改竄を検知した場合は、改竄された前記ブロックの位置情報を出力し、
前記原画像を出力することは、前記位置情報に基づいて前記原画像に対して、改竄されたブロック位置を重畳して出力する、
ことを特徴とする付記17記載の画像処理装置。
(付記18)
画像を周波数変換係数に変換し、
前記周波数変換係数を第1の量子化テーブルに基づいて量子化して量子化周波数変換係数を算出し、
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する改竄検知コードを生成する、
処理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。
(付記19)
画像が周波数変換係数に変換され、前記周波数変換係数が第1の量子化テーブルに基づいて量子化された量子化周波数変換係数を取得し、
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する第1の改竄検知コードを生成し、
前記最小不変係数に基づいて生成された第2の改竄検知コードを取得し、前記第1の改竄検知コードと前記第2の改竄検知コードを比較する、
処理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。
(付記20)
画像が周波数変換係数に変換され、前記周波数変換係数が第1の量子化テーブルに基づいて量子化された量子化周波数変換係数を含む圧縮画像を取得する可変長復号部と、
前記量子化周波数変換係数を前記周波数変換係数に変換する逆量子化部と、
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する改竄検知コードを生成する生成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
The following supplementary notes are further disclosed regarding the embodiment described above and its modifications.
(Appendix 1)
A frequency conversion unit for converting an image into a frequency conversion coefficient;
A quantization unit that quantizes the frequency transform coefficient based on a first quantization table to calculate a quantized frequency transform coefficient;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table A generation unit that generates a falsification detection code that detects falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change the minimum value;
An image processing apparatus comprising:
(Appendix 2)
The generating unit generates the falsification detection code by distinguishing the minimum invariant coefficient from the frequency conversion coefficient or the quantized frequency conversion coefficient and a coefficient other than the minimum invariant coefficient. The image processing apparatus described.
(Appendix 3)
The position of the minimum invariant coefficient with respect to the quantized frequency transform coefficient block in which the quantized frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component, or the frequency transform coefficient block in which the frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component An invariant coefficient position detection unit for detecting the position of the minimum invariant coefficient;
The image processing apparatus according to
(Appendix 4)
The image according to any one of
(Appendix 5)
The image processing apparatus according to any one of
(Appendix 6)
A block dividing unit for dividing the image into a predetermined number of blocks;
6. The image processing apparatus according to
(Appendix 7)
An image is converted into a frequency conversion coefficient, the frequency conversion coefficient is quantized based on a first quantization table, and a quantized frequency conversion coefficient is obtained, and the absolute frequency of the frequency conversion coefficient or the quantized frequency conversion coefficient is obtained. Even if the value is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table, the minimum invariance defined by a coefficient that does not change the minimum value. A generator for generating a first falsification detection code for detecting falsification based on a coefficient;
A second falsification detection code generated based on the minimum invariant coefficient, and a comparison unit that compares the first falsification detection code and the second falsification detection code;
An image processing apparatus comprising:
(Appendix 8)
The second tampering detection code is generated by distinguishing the minimum invariant coefficient from the frequency conversion coefficient or the quantized frequency conversion coefficient and a coefficient other than the minimum invariant coefficient,
The generating unit generates the first falsification detection code by distinguishing the minimum invariant coefficient and a coefficient other than the minimum invariant coefficient from the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient. The image processing apparatus according to
(Appendix 9)
The second tampering detection code is a quantized frequency transform coefficient block in which the quantized frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component, or a frequency transform coefficient in which the frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component. Generated based on the position information of the minimum invariant coefficient with respect to the block;
An invariant coefficient position detector that detects a position of the minimum invariant coefficient with respect to the quantized frequency transform coefficient block or the frequency transform coefficient block;
The generation unit generates the first falsification detection code based on position information of the minimum invariant coefficient detected by the invariant coefficient position detection unit.
The image processing apparatus according to
(Appendix 10)
An inverse quantization unit that converts the quantized frequency transform coefficient into the frequency transform coefficient;
An inverse frequency transform unit for transforming the frequency transform coefficient into an image divided into predetermined blocks;
A block combining unit that combines the images divided into the predetermined blocks and outputs an original image;
Further comprising
If the comparison unit detects falsification based on the comparison result between the first falsification detection code and the second falsification detection code, the comparison unit outputs position information of the falsified block to the block combination unit,
The block combining unit outputs a position where the falsified position is superimposed on the original image based on the position information.
The image processing apparatus according to
(Appendix 11)
An electronic signature generated by encrypting the falsification detection code with a private key and a public key that is paired with the private key are obtained, and further includes a signature authentication unit that decrypts the electronic signature with the public key. The image processing apparatus according to any one of
(Appendix 12)
An image is converted into a frequency conversion coefficient, and the frequency conversion coefficient is quantized based on a first quantization table;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table Obtaining a falsification detection code including position information of a minimum invariant coefficient defined by a coefficient whose minimum value does not change,
A determination unit that determines the presence or absence of falsification based on the frequency conversion coefficient or the quantized frequency conversion coefficient corresponding to the position information of the minimum invariant coefficient;
An image processing apparatus comprising:
(Appendix 13)
Convert the image to frequency conversion coefficient,
Quantizing the frequency transform coefficient based on a first quantization table to calculate a quantized frequency transform coefficient;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table Generating a falsification detection code for detecting falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change the minimum value;
An image processing method in which processing is executed by a computer.
(Appendix 14)
A position of the minimum invariant coefficient with respect to a quantized frequency transform coefficient block in which the quantized frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component or a frequency transform coefficient block in which the frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component. Detect
14. The image processing method according to
(Appendix 15)
An image is converted into a frequency conversion coefficient, and the frequency conversion coefficient is quantized based on a first quantization table to obtain a quantized frequency conversion coefficient;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table Generating a first falsification detection code for detecting falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change the minimum value;
Obtaining a second tampering detection code generated based on the minimum invariant coefficient, and comparing the first tampering detection code and the second tampering detection code;
An image processing method in which processing is executed by a computer.
(Appendix 16)
The second tampering detection code is a quantized frequency transform coefficient block in which the quantized frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component, or a frequency transform coefficient in which the frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component. Generated based on the position information of the minimum invariant coefficient with respect to the block;
Detecting the position of the minimum invariant coefficient relative to the quantized frequency transform coefficient block or the frequency transform coefficient block;
The generating generates the first falsification detection code based on position information of the minimum invariant coefficient.
The image processing method according to
(Appendix 17)
Dequantizing the quantized frequency transform coefficient into the frequency transform coefficient;
The frequency transform coefficient is inverse frequency transformed into an image divided into predetermined blocks,
The original image is output by combining the images divided into the predetermined blocks,
The comparison is based on a comparison result between the first tampering detection code and the second tampering detection code, and when tampering is detected, outputs position information of the tampered block,
The output of the original image is to superimpose and output the altered block position on the original image based on the position information.
The image processing apparatus according to
(Appendix 18)
Convert the image to frequency conversion coefficient,
Quantizing the frequency transform coefficient based on a first quantization table to calculate a quantized frequency transform coefficient;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table Generating a falsification detection code for detecting falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change the minimum value;
An image processing program for causing a computer to execute processing.
(Appendix 19)
An image is converted into a frequency conversion coefficient, and the frequency conversion coefficient is quantized based on a first quantization table to obtain a quantized frequency conversion coefficient;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table Generating a first falsification detection code for detecting falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change the minimum value;
Obtaining a second tampering detection code generated based on the minimum invariant coefficient, and comparing the first tampering detection code and the second tampering detection code;
An image processing program for causing a computer to execute processing.
(Appendix 20)
A variable length decoding unit that obtains a compressed image including a quantized frequency transform coefficient obtained by transforming an image into a frequency transform coefficient, and the frequency transform coefficient is quantized based on a first quantization table;
An inverse quantization unit that converts the quantized frequency transform coefficient into the frequency transform coefficient;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table A generation unit that generates a falsification detection code that detects falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change the minimum value;
An image processing apparatus comprising:
ブロック分割部21
周波数変換部22
量子化部23
可変長符号化部24
不変係数位置検出部25
生成部26
署名生成部27
可変長復号部41
逆量子化部42
逆周波数変換部43
ブロック結合部44
不変係数位置検出部45
生成部46
比較部48
判定部51
Variable
Invariant
Variable
Invariant
Claims (9)
前記周波数変換係数を第1の量子化テーブルに基づいて量子化して量子化周波数変換係数を算出する量子化部と、
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する改竄検知コードを生成する生成部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 A frequency conversion unit for converting an image into a frequency conversion coefficient;
A quantization unit that quantizes the frequency transform coefficient based on a first quantization table to calculate a quantized frequency transform coefficient;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table A generation unit that generates a falsification detection code that detects falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change the minimum value;
An image processing apparatus comprising:
前記生成部は、前記最小不変係数の位置情報に基づいて前記改竄検知コードを生成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。 The position of the minimum invariant coefficient with respect to the quantized frequency transform coefficient block in which the quantized frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component, or the frequency transform coefficient block in which the frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component An invariant coefficient position detection unit for detecting the position of the minimum invariant coefficient;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the generation unit generates the falsification detection code based on position information of the minimum invariant coefficient.
前記最小不変係数に基づいて生成された第2の改竄検知コードを取得し、前記第1の改竄検知コードと前記第2の改竄検知コードを比較する比較部と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。 An image is converted into a frequency conversion coefficient, the frequency conversion coefficient is quantized based on a first quantization table, and a quantized frequency conversion coefficient is obtained, and the absolute frequency of the frequency conversion coefficient or the quantized frequency conversion coefficient is obtained. Even if the value is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table, the minimum invariance defined by a coefficient that does not change the minimum value. A generator for generating a first falsification detection code for detecting falsification based on a coefficient;
A second falsification detection code generated based on the minimum invariant coefficient, and a comparison unit that compares the first falsification detection code and the second falsification detection code;
An image processing apparatus comprising:
前記生成部は、前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち、前記最小不変係数と、前記最小不変係数以外の係数を区別して、前記第1の改竄検知コードを生成することを特徴とする請求項4記載の画像処理装置。 The second tampering detection code is generated by distinguishing the minimum invariant coefficient from the frequency conversion coefficient or the quantized frequency conversion coefficient and a coefficient other than the minimum invariant coefficient,
The generating unit generates the first falsification detection code by distinguishing the minimum invariant coefficient and a coefficient other than the minimum invariant coefficient from the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient. The image processing apparatus according to claim 4.
前記量子化周波数変換係数ブロックまたは前記周波数変換係数ブロックに対する前記最小不変係数の位置を検出する不変係数位置検出部を更に備え、
前記生成部は、前記不変係数位置検出部が検出する前記最小不変係数の位置情報に基づいて前記第1の改竄検知コードを生成する、
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の画像処理装置。 The second tampering detection code is a quantized frequency transform coefficient block in which the quantized frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component, or a frequency transform coefficient in which the frequency transform coefficient is stored for each predetermined frequency component. Generated based on the position information of the minimum invariant coefficient with respect to the block;
An invariant coefficient position detector that detects a position of the minimum invariant coefficient with respect to the quantized frequency transform coefficient block or the frequency transform coefficient block;
The generation unit generates the first falsification detection code based on position information of the minimum invariant coefficient detected by the invariant coefficient position detection unit.
The image processing apparatus according to claim 4, wherein the image processing apparatus is an image processing apparatus.
前記周波数変換係数を所定のブロックに分割された画像に変換する逆周波数変換部と、
前記所定のブロックに分割された画像を結合して原画像を出力するブロック結合部と、
を更に備え、
前記比較部は、前記第1の改竄検知コードと前記第2の改竄検知コードの比較結果に基づき、改竄を検知した場合は、改竄された前記最小不変係数の位置情報を前記ブロック結合部へ出力し、
前記ブロック結合部は、前記位置情報に基づいて前記原画像に対して、改竄された位置を重畳して出力する、
ことを特徴とする請求項6記載の画像処理装置。 An inverse quantization unit that converts the quantized frequency transform coefficient into the frequency transform coefficient;
An inverse frequency transform unit for transforming the frequency transform coefficient into an image divided into predetermined blocks;
A block combining unit that combines the images divided into the predetermined blocks and outputs an original image;
Further comprising
When the comparison unit detects falsification based on a comparison result between the first falsification detection code and the second falsification detection code, the comparison unit outputs position information of the falsified minimum invariant coefficient to the block combination unit. And
The block combining unit outputs a position where the falsified position is superimposed on the original image based on the position information.
The image processing apparatus according to claim 6.
前記周波数変換係数を第1の量子化テーブルに基づいて量子化して量子化周波数変換係数を算出し、
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する改竄検知コードを生成する、
処理をコンピュータが実行する画像処理方法。 Convert the image to frequency conversion coefficient,
Quantizing the frequency transform coefficient based on a first quantization table to calculate a quantized frequency transform coefficient;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table Generating a falsification detection code for detecting falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change the minimum value;
An image processing method in which processing is executed by a computer.
前記周波数変換係数または前記量子化周波数変換係数のうち絶対値が最小値であり、かつ、前記第1の量子化テーブル以外の任意の量子化テーブルに基づいて前記周波数変換係数を量子化した場合でも、前記最小値が変化しない係数で規定される最小不変係数に基づいて改竄を検知する第1の改竄検知コードを生成し、
前記最小不変係数に基づいて生成された第2の改竄検知コードを取得し、前記第1の改竄検知コードと前記第2の改竄検知コードを比較する、
処理をコンピュータが実行する画像処理方法。
An image is converted into a frequency conversion coefficient, and the frequency conversion coefficient is quantized based on a first quantization table to obtain a quantized frequency conversion coefficient;
Even when the absolute value of the frequency transform coefficient or the quantized frequency transform coefficient is the minimum value and the frequency transform coefficient is quantized based on an arbitrary quantization table other than the first quantization table Generating a first falsification detection code for detecting falsification based on a minimum invariant coefficient defined by a coefficient that does not change the minimum value;
Obtaining a second tampering detection code generated based on the minimum invariant coefficient, and comparing the first tampering detection code and the second tampering detection code;
An image processing method in which processing is executed by a computer.
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