JP2020010365A - Communication system, image generation method, and communication device - Google Patents

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JP2020010365A JP2019155931A JP2019155931A JP2020010365A JP 2020010365 A JP2020010365 A JP 2020010365A JP 2019155931 A JP2019155931 A JP 2019155931A JP 2019155931 A JP2019155931 A JP 2019155931A JP 2020010365 A JP2020010365 A JP 2020010365A
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小林 正明
Masaaki Kobayashi
正明 小林
正克 松尾
Masakatsu Matsuo
正克 松尾
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Abstract

To provide a communication system enabling confirmation of content of an image without restoration of the image while protecting privacy, and enabling restoration of the privacy protected image to an original image.SOLUTION: A communication system transmits an image from a first communication device 103 to a second communication device 110. The first communication device 103 includes: a low frequency image generator unit for generating a low frequency image obtained by extracting a low frequency component from a predetermined image; a differential image generator unit for generating, as a differential image, difference between the predetermined image and the low frequency image; and a transmission unit for transmitting the low frequency image and the differential image. The second communication device 110 includes: a receiver unit for receiving the low frequency image and the differential image; and an image composition unit for composing the received low frequency image with the differential image to restore to the predetermined image.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、監視カメラ等の通信システム、画像生成方法、及び通信装置に関するものである。   The present invention relates to a communication system such as a monitoring camera, an image generation method, and a communication device.

従来、監視カメラシステムにおいて、マスクで一部の領域を隠すことでプライバシーの保護を図りつつ、犯罪時など非常時にマスクで隠れている部分を元に戻せるようにすることで、セキュリティとプライバシーの両立を図るものがあった(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in a surveillance camera system, while masking a part of the area with a mask to protect privacy, it is also possible to restore the part hidden by the mask in an emergency such as a crime so that security and privacy are compatible. (For example, see Patent Document 1).

特開2008−288744号公報JP 2008-288744 A

しかしながら、上記従来の技術では、マスクで隠した部分の内容を確認することができず、例えば、店内に人がいるか否か等、プライバシーとは関わりのない内容についても画像を復元しなければ確認することができなかった。   However, according to the above-described conventional technology, it is not possible to check the contents of the portion hidden by the mask. For example, it is not possible to check even if there is no person in the store, such as contents that are not related to privacy unless the image is restored. I couldn't.

また、マスクで隠す場合に画像にノイズを重畳する等して処理した場合、非常時にマスクで隠した部分を確認したい時等、マスクで隠す前の画像が復元できない場合があった。   Also, when processing is performed by superimposing noise on an image when concealing with a mask, an image before concealing with a mask may not be able to be restored, for example, when it is necessary to check a portion concealed by a mask in an emergency.

そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みて、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元することができる通信システム、画像生成方法、及び通信装置を提供することを目的とする。   Accordingly, in view of the above-described conventional problems, the present invention can confirm the contents of an image without restoring an image while protecting privacy, and restores a privacy-protected image to an original image. It is an object of the present invention to provide a communication system, an image generation method, and a communication device that can perform the communication.

本発明は、第1の通信装置と、第2の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムであって、前記第1の通信装置は、元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、前記複数の記録装置は、前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、前記第2の通信装置は、前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つ及び前記低周波画像データを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信し、第1のIDでログインされる場合は前記低周波画像データを出力し、第2のIDでログインされる場合は前記秘密分散データを用いて、少なくとも前記差分画像データを復元して出力する、通信システムを提供する。   The present invention is a communication system in which a first communication device, a second communication device, and a plurality of recording devices are connected via a network, wherein the first communication device converts original image data A low-frequency image data from which a low-frequency component is extracted is generated, a difference image indicating a difference between the original image data and the low-frequency image data, and a detail image of the original image data which can be confirmed in detail as compared with the low-frequency image data Generating a plurality of secret sharing data from the difference image data; transmitting each of the low-frequency image data and the plurality of secret sharing data to any of the plurality of recording devices; The apparatus records at least one of the low-frequency image data or the secret sharing data, and the second communication device includes at least one of the plurality of secret sharing data and the low-frequency secret sharing data. Receiving image data from any of the plurality of recording devices, outputting the low-frequency image data when logging in with a first ID, and outputting the secret sharing data when logging in with a second ID. And a communication system for restoring and outputting at least the differential image data using the method.

また、本発明は、第1の通信装置と、第2の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムであって、前記第1の通信装置は、元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、前記複数の記録装置は、前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、前記第2の通信装置は、前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つ及び前記低周波画像データを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信し、通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には、前記秘密分散データを用いて、少なくとも前記差分画像データを復元して出力する、通信システムを提供する。   Further, the present invention is a communication system in which a first communication device, a second communication device, and a plurality of recording devices are connected via a network, wherein the first communication device includes an original image. Generating low-frequency image data by extracting a low-frequency component from the data, indicating a difference between the original image data and the low-frequency image data, and confirming details of the original image data in comparison with the low-frequency image data. Generating difference image data, generating a plurality of secret sharing data from the difference image data, transmitting each of the low-frequency image data and the plurality of secret sharing data to any of the plurality of recording devices, The recording device records at least one of the low-frequency image data or the secret sharing data, the second communication device, at least one of the plurality of secret sharing data and the Frequency image data, respectively, received from any of the plurality of recording devices, outputs the low-frequency image data during normal reproduction, at the time of restoration, using the secret sharing data, at least restore the difference image data And a communication system for outputting.

また、本発明は、第1の通信装置と、第2の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムを用いた画像生成方法であって、前記第1の通信装置は、元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、前記複数の記録装置は、前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、前記第2の通信装置は、前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つ及び前記低周波画像データを、前記複数の記録装置のいずれかから受信し、通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には、前記秘密分散データを用いて、前記差分画像データを復元して出力する、画像生成方法を提供する。   Further, the present invention is an image generating method using a communication system in which a first communication device, a second communication device, and a plurality of recording devices are connected via a network, The communication device generates low-frequency image data by extracting a low-frequency component from the original image data, indicates a difference between the original image data and the low-frequency image data, and compares the original image data with the low-frequency image data. Generating difference image data capable of confirming details of the secret image data, generating a plurality of pieces of secret sharing data from the difference image data, and sending each of the low-frequency image data and the plurality of pieces of secret sharing data to any of the plurality of recording devices. And the plurality of recording devices record at least one of the low-frequency image data or the secret sharing data, and the second communication device communicates a small number of the plurality of secret sharing data. At least one and the low-frequency image data are received from any of the plurality of recording devices, and the low-frequency image data is output during normal reproduction. Provided is an image generation method for restoring and outputting image data.

また、本発明は、ネットワークを介して第1の通信装置及び複数の記録装置と接続される通信装置であって、元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データと、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データより生成された複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つとを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信する通信部と、通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には前記秘密分散データを用いて、前記差分画像データを復元して出力するプロセッサと、を備える、通信装置を提供する。   The present invention also relates to a communication device connected to a first communication device and a plurality of recording devices via a network, wherein the low-frequency image data is obtained by extracting a low-frequency component from the original image data; And the difference between the low-frequency image data, and at least one of a plurality of secret sharing data generated from difference image data capable of confirming details of the original image data compared to the low-frequency image data, A communication unit that receives from any of the plurality of recording devices, and a processor that outputs the low-frequency image data during normal reproduction, and that restores and outputs the difference image data using the secret shared data during restoration. And a communication device comprising:

本発明の通信システム、画像生成方法、及び通信装置によれば、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元することができる。   According to the communication system, the image generation method, and the communication device of the present invention, it is possible to confirm the contents of an image without restoring the image while protecting the privacy, and to convert the privacy-protected image into the original image. Can be restored.

本発明の実施例1における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a surveillance camera system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1における第1の通信装置のブロック図1 is a block diagram of a first communication device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1の第1の通信装置における処理のフロー図Flow chart of processing in the first communication device of the first embodiment of the present invention 元画像、低周波画像、差分画像に含まれる空間周波数成分の説明図Explanatory diagram of the spatial frequency components included in the original image, low-frequency image, and difference image 平滑化フィルタの説明図Illustration of smoothing filter ブロック平均の説明図Illustration of block averaging 低周波画像の例示図Illustration of low frequency image 差分画像の差分値の変換方法の説明図Explanatory drawing of the conversion method of the difference value of the difference image 従来の受信装置のブロック図Block diagram of conventional receiver 本発明の実施例1における第2の通信装置の再生時のブロック図FIG. 3 is a block diagram at the time of reproduction of the second communication device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1の第2の通信装置における再生処理のフロー図FIG. 4 is a flowchart of a reproduction process in the second communication device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1における第2の通信装置の復元時のブロック図FIG. 4 is a block diagram at the time of restoration of the second communication device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1の第2の通信装置における復元処理のフロー図FIG. 4 is a flowchart of a restoration process in the second communication device according to the first embodiment of the present invention. 画像合成による復元画像作成の説明図Illustration of creating a restored image by image synthesis 復元画像の合成値の変換方法の説明図Illustration of a method for converting a composite value of a restored image 本発明の実施例2における第1の通信装置のブロック図Block diagram of a first communication device according to a second embodiment of the present invention 本発明の実施例2の第1の通信装置における処理のフロー図Flow chart of processing in the first communication device according to the second embodiment of the present invention マスク領域設定方法の例示図Illustration of mask area setting method 低周波画像と差分画像の例示図Illustration of low-frequency image and difference image 領域サイズ設定の例示図Illustration of area size setting ブロックサイズと低周波画像の画質の例示図Illustration of block size and image quality of low frequency image 本発明の実施例3における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a surveillance camera system according to a third embodiment of the present invention. 本発明の実施例3における第1の通信装置のブロック図Block diagram of a first communication device according to a third embodiment of the present invention 本発明の実施例3の第1の通信装置における処理のフロー図FIG. 9 is a flowchart of a process in the first communication device according to the third embodiment of the present invention. しきい値秘密分散法の説明図Illustration of the threshold secret sharing scheme 本発明の実施例3における第2の通信装置のブロック図Block diagram of a second communication device according to a third embodiment of the present invention 本発明の実施例3の第2の通信装置における処理のフロー図FIG. 9 is a flowchart of a process in the second communication device according to the third embodiment of the present invention. 本発明の実施例4における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a surveillance camera system according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施例4における第1の通信装置のブロック図Block diagram of a first communication device according to a fourth embodiment of the present invention 本発明の実施例4の第1の通信装置における処理のフロー図FIG. 9 is a flowchart of a process in the first communication device according to the fourth embodiment of the present invention. 結合ファイルの構成の例示図Illustration of the configuration of the join file 秘匿化に秘密分散を用いた場合の結合ファイルの構成の例示図Illustration of the configuration of a combined file when secret sharing is used for concealment 本発明の実施例4における第2の通信装置の再生時のブロック図FIG. 14 is a block diagram at the time of reproduction of the second communication device according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施例4の第2の通信装置における再生処理のフロー図4 is a flowchart of a reproduction process in a second communication device according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施例4における第2の通信装置の復元時のブロック図FIG. 14 is a block diagram at the time of restoration of the second communication device according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の実施例4の第2の通信装置における復元処理のフロー図FIG. 11 is a flowchart of a restoration process in the second communication device according to the fourth embodiment of the present invention. 暗号化データと復号鍵を用いた結合ファイルの構成の例示図Illustration of the configuration of a combined file using encrypted data and a decryption key データを分割した場合の結合ファイルの構成の例示図Illustrative diagram of the configuration of a combined file when data is divided

本発明の通信システムは、第1の通信装置から第2の通信装置へ画像を送信する通信システムであって、第1の通信装置は、所定の画像から低周波成分を抽出した低周波画像を生成する低周波画像生成部と、所定の画像と低周波画像との差分を差分画像として生成する差分画像生成部と、低周波画像および差分画像を送信する送信部と、を備え、第2の通信装置は、低周波画像と差分画像とを受信する受信部と、受信した低周波画像と差分画像を合成して所定の画像に復元する画像合成部と、を備える。   A communication system according to the present invention is a communication system for transmitting an image from a first communication device to a second communication device, wherein the first communication device converts a low-frequency image obtained by extracting a low-frequency component from a predetermined image. A low-frequency image generating unit that generates a difference image between the predetermined image and the low-frequency image as a differential image; and a transmitting unit that transmits the low-frequency image and the differential image, The communication device includes a receiving unit that receives the low-frequency image and the difference image, and an image combining unit that combines the received low-frequency image and the difference image to restore a predetermined image.

これにより、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元することができる。また、プライバシー保護の程度を自由に調整することができる。   Accordingly, the content of the image can be confirmed without protecting the privacy and without restoring the image, and the privacy-protected image can be restored to the original image. Also, the degree of privacy protection can be freely adjusted.

また、第1の通信装置は、さらに、少なくとも低周波画像を符号化する画像符号化部を備え、第2の通信装置は、さらに、少なくとも符号化された低周波画像を復号する画像復号部を備え、低周波画像を復号した後に差分画像と合成する。   In addition, the first communication device further includes an image encoding unit that encodes at least a low-frequency image, and the second communication device further includes an image decoding unit that decodes at least the encoded low-frequency image. And decodes the low-frequency image and combines it with the difference image.

これにより、復元した画像が劣化することなく、画像のデータサイズを削減することができる。   Thus, the data size of the restored image can be reduced without deterioration.

また、低周波画像生成部は、所定領域の画素の平均を取って低周波画像を生成する。   The low-frequency image generation unit generates a low-frequency image by averaging pixels in a predetermined area.

これにより、低周波画像を容易に生成することができる。   Thus, a low-frequency image can be easily generated.

また、低周波画像生成部は、所定の画像の一部の領域のみ低周波成分を抽出した低周波画像を生成し、差分画像生成部は、所定の画像と同じサイズの差分画像を生成する。   Further, the low-frequency image generation unit generates a low-frequency image by extracting a low-frequency component from only a part of the predetermined image, and the difference image generation unit generates a difference image having the same size as the predetermined image.

これにより、プライバシーに関わる一部の領域のみ保護しつつ、一部の領域の位置を別途記憶することなく、元の画像に復元することができる。   As a result, it is possible to restore the original image without separately storing the positions of some areas while protecting only some areas related to privacy.

また、第1の通信装置は、さらに、差分画像を元に秘匿された複数のデータを生成する画像分割部と、低周波画像を複製し、複数のデータのうちの1つを複製したそれぞれの低周波画像に結合し分散データを生成する分散データ生成部と、を備え、送信部は、分散データを送信する。   In addition, the first communication device further includes an image dividing unit that generates a plurality of data concealed based on the difference image, a low-frequency image, and one of the plurality of data. A shared data generation unit that generates the shared data by combining the low frequency image with the low-frequency image, and the transmission unit transmits the shared data.

これにより、分散データを用いてプライバシーが保護された画像を確認することができ、必要に応じて分散データを集めることで元の画像を確認することができる。   Thus, an image in which privacy is protected can be confirmed using the shared data, and the original image can be confirmed by collecting the shared data as needed.

また、本発明の画像生成方法は、所定の画像から低周波成分を抽出した低周波画像を生成するステップと、所定の画像と低周波画像との差分を差分画像として生成するステップと、低周波画像と差分画像を合成して所定の画像に復元するステップと、を備える。   Further, the image generation method of the present invention includes a step of generating a low-frequency image by extracting a low-frequency component from a predetermined image; a step of generating a difference between the predetermined image and the low-frequency image as a difference image; Combining the image and the difference image to restore the image to a predetermined image.

これにより、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元することができる。   Accordingly, the content of the image can be confirmed without protecting the privacy and without restoring the image, and the privacy-protected image can be restored to the original image.

また、本発明の通信装置は、他の通信装置に画像を送信する通信装置であって、所定の画像から低周波成分を抽出した低周波画像を生成する低周波画像生成部と、所定の画像と低周波画像との差分を差分画像として生成する差分画像生成部と、低周波画像および差分画像を送信する送信部と、を備える。   Further, the communication device of the present invention is a communication device for transmitting an image to another communication device, wherein the low-frequency image generation unit that generates a low-frequency image by extracting a low-frequency component from a predetermined image, A low frequency image and a low frequency image as a differential image, and a transmitting unit transmitting the low frequency image and the differential image.

これにより、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の内容を確認することができ、プライバシー保護した画像を元の画像に復元可能な画像を生成することができる。   Accordingly, it is possible to confirm the contents of the image without restoring the image while protecting privacy, and to generate an image that can restore the privacy-protected image to the original image.

本発明の通信システム、画像生成方法、及び通信装置の実施例について図面を用いて説明する。なお、本実施例では、監視カメラシステムを例に説明するが、他のシステムにも適宜適用可能である。   Embodiments of a communication system, an image generation method, and a communication device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a surveillance camera system will be described as an example, but the present invention can be applied to other systems as appropriate.

(実施例1)
監視カメラシステムの構成について、図1を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図である。
(Example 1)
The configuration of the monitoring camera system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a surveillance camera system according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、101は撮像システムで、撮像システム101内において、102は監視カメラ、103は第1の通信装置、104は記録装置で、これらは内部ネットワーク(LAN等)で接続されている。   In FIG. 1, reference numeral 101 denotes an imaging system. In the imaging system 101, reference numeral 102 denotes a monitoring camera, reference numeral 103 denotes a first communication device, reference numeral 104 denotes a recording device, and these are connected by an internal network (LAN or the like).

また、105は再生システムで、再生システム105内において、106は受信装置、107は記録装置、108はモニタで、撮像システム101とは別の内部ネットワークに接続されている。   Reference numeral 105 denotes a reproduction system. In the reproduction system 105, reference numeral 106 denotes a receiving device, 107 denotes a recording device, and 108 denotes a monitor, which are connected to an internal network different from the imaging system 101.

また、109は復元システムで、復元システム109内において、110は第2の通信装置、111は記録装置、112はモニタで、復元システム109も撮像システム101とは別の内部ネットワークに接続されている。   Reference numeral 109 denotes a restoration system. In the restoration system 109, 110 is a second communication device, 111 is a recording device, 112 is a monitor, and the restoration system 109 is also connected to an internal network different from the imaging system 101. .

また、撮像システム101、再生システム105、復元システム109は、ネットワーク網113を介して外部接続されている。   Further, the imaging system 101, the reproduction system 105, and the restoration system 109 are externally connected via a network 113.

撮像システム101は、監視カメラ102で取得した画像から、プライバシーを保護した画像と、復元のためのデータを作成し、ネットワーク網113を介して、プライバシーを保護した画像を、再生システム105や復元システム109に送信する。また、復元のためのデータを内部接続された記録装置104に記録する。   The imaging system 101 creates a privacy-protected image and data for restoration from an image acquired by the surveillance camera 102, and outputs the privacy-protected image to the reproduction system 105 or the restoration system 105 via the network 113. Send to 109. Further, data for restoration is recorded in the recording device 104 connected internally.

ここで、撮像システム101は、特定の内部ネットワーク内に構築されているため、ネットワーク網113を介して、再生システム105等の外部からのアクセスを抑止することができ、監視カメラ102で取得した画像のプライバシーを保護することができる。   Here, since the imaging system 101 is built in a specific internal network, access from outside such as the reproduction system 105 can be suppressed via the network 113, and the image acquired by the monitoring camera 102 can be suppressed. Privacy can be protected.

なお、撮像システム101の外でも、プライバシーが担保されるのであれば、復元のためのデータは記録装置104以外の場所に記録してもよい。   Note that, even if the privacy is secured outside the imaging system 101, data for restoration may be recorded in a place other than the recording device 104.

再生システム105は、受信装置106でプライバシーを保護した画像を受信し、モニタ108で再生する。この画像データはプライバシーが保護されているため、再生時に画像の詳細を全て確認できるわけではない。また、必要に応じてプライバシーを保護した画像を内部接続された記録装置107に記録する。なお、このシステムはプライバシー情報まで必要のない、一般利用者が使用するシステムである。   The reproduction system 105 receives the image whose privacy is protected by the receiving device 106 and reproduces the image on the monitor 108. Since the privacy of this image data is protected, not all details of the image can be confirmed at the time of reproduction. Also, the privacy protected image is recorded in the recording device 107 connected internally as necessary. Note that this system is a system used by general users that does not require privacy information.

復元システム109は、第2の通信装置110でプライバシーを保護した画像を受信し、モニタ112で再生する。この画像データは、前述と同様、画像の詳細を全て確認できるわけではない。また、プライバシーを保護した画像を内部接続された記録装置111に記録する。   The restoration system 109 receives the privacy-protected image by the second communication device 110 and reproduces the image on the monitor 112. As with the image data, not all image details can be confirmed, as described above. Also, the privacy-protected image is recorded in the recording device 111 connected internally.

また、画像の詳細を確認する必要が発生したときには、撮像システム101から第2の通信装置110で復元のためのデータを受信し、記録装置111に記録されたプライバシーを保護した画像と復元のためのデータを用いて元の画像を復元し、モニタ112で再生する。この画像はプライバシーを保護された部分が復元されるため、元の画像の詳細を全て確認できるようになる。このシステムは、必要時にはプライバシー情報を含む画像の詳細を確認することができるため、管理者が使用するシステムである。   When it is necessary to check the details of the image, the second communication device 110 receives data for restoration from the imaging system 101 and outputs the privacy-protected image recorded on the recording device 111 for restoration. The original image is restored by using the data of. Since the privacy-protected portion of this image is restored, all details of the original image can be confirmed. This system is used by an administrator because the details of an image including privacy information can be checked when necessary.

なお、本実施例では、再生システム105と復元システム109を分けて説明しているが、同じシステムで実現してもよく、この場合、例えばログインID等を用いてユーザー毎に復元システム109の使用権限を設定すればよい。   In this embodiment, the reproduction system 105 and the restoration system 109 are described separately. However, the reproduction system 105 and the restoration system 109 may be implemented by the same system. In this case, for example, use of the restoration system 109 is performed for each user using a login ID or the like. You only need to set the authority.

次に、第1の通信装置103について、図2、図3を用いて詳しく説明する。図2は本発明の実施例1における第1の通信装置のブロック図、図3は本発明の実施例1の第1の通信装置における処理のフロー図である。   Next, the first communication device 103 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a block diagram of a first communication device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart of a process in the first communication device of the first embodiment of the present invention.

図2において、201は低周波画像生成部、202は差分画像生成部、203は画像符号化部、204は送信部、205はフレーム画像、206は低周波画像符号化データ、207は差分画像符号化データである。   2, reference numeral 201 denotes a low-frequency image generation unit, 202 denotes a difference image generation unit, 203 denotes an image coding unit, 204 denotes a transmission unit, 205 denotes a frame image, 206 denotes low-frequency image encoded data, and 207 denotes a difference image code. Data.

以下、図3のフロー図を用いて処理の流れを説明する。   Hereinafter, the flow of processing will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、監視カメラ102は、カメラ周辺の光信号を、レンズを用いてイメージセンサ上に結像させ、電気信号に変換することで、デジタルデータとしてフレーム画像205を取得する(S301)。   First, the surveillance camera 102 forms a frame image 205 as digital data by forming an optical signal around the camera on an image sensor using a lens and converting the image into an electric signal (S301).

そして、低周波画像生成部201は、フレーム画像205から低周波画像を作成する(S302)。   Then, the low-frequency image generation unit 201 creates a low-frequency image from the frame image 205 (S302).

さらに、差分画像生成部202は、監視カメラ102で取得したフレーム画像205と、低周波画像生成部201で作成した低周波画像との差分画像を作成する(S303)。   Further, the difference image generation unit 202 creates a difference image between the frame image 205 acquired by the monitoring camera 102 and the low frequency image created by the low frequency image generation unit 201 (S303).

画像符号化部203は、低周波画像生成部201で作成した低周波画像、及び差分画像生成部202で作成した差分画像を符号化する(S304)。   The image encoding unit 203 encodes the low-frequency image created by the low-frequency image generation unit 201 and the difference image created by the difference image generation unit 202 (S304).

送信部204は、画像符号化部203で符号化された低周波画像符号化データ206を、ネットワーク網113を介して、再生システム105や、復元システム109に送信する(S305)。また、画像符号化部203で符号化された差分画像符号化データ207を、記録装置104に記録する(S306)。   The transmission unit 204 transmits the encoded low-frequency image data 206 encoded by the image encoding unit 203 to the reproduction system 105 and the restoration system 109 via the network 113 (S305). The difference image encoded data 207 encoded by the image encoding unit 203 is recorded on the recording device 104 (S306).

ここで、各構成ブロックを説明する前に、低周波画像、及び差分画像について説明する。図4は、元画像、低周波画像、差分画像における空間周波数成分の説明図である。   Here, before describing each component block, a low-frequency image and a difference image will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram of the spatial frequency components in the original image, the low-frequency image, and the difference image.

図4に示すように、ある画像(元画像)において、変換を行い、空間周波数を横軸に取って縦軸に振幅をとった場合、低周波画像とは、元画像に含まれる空間周波数成分のうち、空間周波数の低い成分を抽出した画像のことである。   As shown in FIG. 4, when a certain image (original image) is transformed and the spatial frequency is plotted on the horizontal axis and the vertical axis is amplitude, the low-frequency image is a spatial frequency component contained in the original image. Is an image from which a component having a low spatial frequency is extracted.

一方、差分画像は、元画像の空間周波数成分のうち、低周波画像に含まれる空間周波数成分を除いた、残りの周波数成分を含む画像である。   On the other hand, the difference image is an image including the remaining frequency components excluding the spatial frequency components included in the low-frequency image from the spatial frequency components of the original image.

低周波画像は、上述のように低周波成分を抜き出したものであるため、空間周波数の高い成分によって表現される輪郭等の画像の細かい部分は含まれておらず、焦点がボケたりモザイクをかけたような、詳細を確認できない画像となる。   Since the low-frequency image is obtained by extracting the low-frequency component as described above, it does not include fine parts of the image such as the outline represented by the component having a high spatial frequency, and the focus is blurred or mosaiced. This is an image whose details cannot be confirmed.

従って、低周波画像は、カメラに撮影された場所の大まかな状況は把握できるが、画像の詳細を確認することができないため、プライバシーは保護された画像となる。   Therefore, the low-frequency image is an image in which privacy can be protected because the rough situation of the place where the image was captured by the camera can be grasped, but the details of the image cannot be confirmed.

一方、差分画像は、含まれる空間周波数が高いため、輪郭などの細かい状況が確認できる画像となる。よって、顔や車両、ナンバープレートの輪郭などから、人物や車種、車両などのプライバシー情報を特定され得る画像となる。   On the other hand, since the difference image has a high spatial frequency, the difference image is an image in which a detailed situation such as an outline can be confirmed. Therefore, the image can be used to specify the privacy information of the person, the vehicle type, the vehicle, and the like from the face, the vehicle, the outline of the license plate, and the like.

以下、各構成ブロックについて具体的に説明する。   Hereinafter, each component block will be specifically described.

低周波画像生成部201は、フレーム画像から低周波画像を作成する。低周波画像は、画像を一旦空間周波数領域に変換し、空間周波数の低い成分を抽出することで作成することができる。例えばフーリエ変換、離散コサイン変換、ウェーブレット変換などの周波数変換を施し、空間周波数の低い成分を抽出し、逆変換することで、低周波画像を作成することができる。   The low-frequency image generation unit 201 creates a low-frequency image from a frame image. A low-frequency image can be created by temporarily converting an image into a spatial frequency domain and extracting a component having a low spatial frequency. For example, a low-frequency image can be created by performing frequency transformation such as Fourier transformation, discrete cosine transformation, and wavelet transformation, extracting a component having a low spatial frequency, and performing inverse transformation.

なお、空間周波数領域への変換はCPUの負荷が大きいため、ある程度処理能力を持った装置を使う必要があるが、より簡単に行うことができる。   Note that the conversion to the spatial frequency domain requires a CPU having a certain processing capacity because of the heavy load on the CPU, but can be more easily performed.

例えば、実空間上でフィルタ処理やブロックの平均化をすると、画像の詳細が分からなくなり、大まかな状況しか分からなくなる。   For example, if filter processing or block averaging is performed on a real space, the details of an image cannot be understood, and only a rough situation can be understood.

つまり、平均化すると画像の空間周波数の高い成分が少なくなるため、空間周波数への変換を行わなくとも、画像の詳細が分からない低周波画像を作成することができ、プライバシーを十分に保護できる画像を作成することができる。   In other words, averaging reduces the high spatial frequency components of the image, so it is possible to create a low-frequency image without understanding the details of the image without performing conversion to spatial frequency, and an image that can sufficiently protect privacy Can be created.

そのため、空間周波数への変換不要で低周波画像を作成でき、負荷を減らすことができる。   Therefore, a low-frequency image can be created without conversion to a spatial frequency, and the load can be reduced.

以下、図5、図6を用いてそれぞれの作成方法を説明する。図5(a)は移動平均による平滑化フィルタ、図5(b)は加重平均による平滑化フィルタの説明図である。   Hereinafter, the respective creation methods will be described with reference to FIGS. FIG. 5A is an explanatory diagram of a smoothing filter based on a moving average, and FIG. 5B is an explanatory diagram of a smoothing filter based on a weighted average.

具体的には、図5のような9画素の平滑化フィルタを用いる場合、平滑化の対象となる画素を中心として、対象となる画素とその周りの8画素との合計を割ることによって、対象となる画素の平滑化を行い、この処理をすべての画素に対して行う。   Specifically, when a 9-pixel smoothing filter as shown in FIG. 5 is used, the sum of the target pixel and the eight surrounding pixels is divided around the pixel to be smoothed, thereby obtaining the target pixel. Is performed, and this process is performed on all the pixels.

この場合、図5(a)の場合には、単に対象となる画素とその周りの8画素との平均を平滑化後の画素とするが、図5(b)の場合には、平滑化後の画素に対して対象となる画素の影響が大きくなるように予め重み付けを行った上で、平滑化後の画素を算出する。   In this case, in the case of FIG. 5A, the average of the target pixel and the surrounding eight pixels is simply taken as the pixel after smoothing, but in the case of FIG. After performing weighting in advance so that the target pixel has a greater influence on the pixel, the pixel after smoothing is calculated.

なお、図5の例では9画素を用いて平滑化しているが、用いる画素の数はこれに限らない。平滑化に用いる近傍画素の数や係数値を変えることで、ぼかし具合を調整することができる。また、画像データがRGBなどの複数プレーンで構成されている場合、これらの処理はそれぞれのプレーン(R、G、B)に対して実施しなければならない。   Note that in the example of FIG. 5, smoothing is performed using nine pixels, but the number of pixels used is not limited to this. By changing the number of neighboring pixels and the coefficient value used for smoothing, the degree of blur can be adjusted. If the image data is composed of a plurality of planes such as RGB, these processes must be performed for each plane (R, G, B).

図6はブロック平均の説明図である。ブロック平均では、上述した平滑化フィルタと異なり、それぞれの画素に対して行うのではなく、画像を4×4画素のブロックに分割し、各画素の値をブロックの平均値に置き換えることで、ブロックごとに平均化された低周波画像を作成することができる。   FIG. 6 is an explanatory diagram of block averaging. In the block averaging, unlike the above-described smoothing filter, the image is divided into 4 × 4 pixel blocks and the value of each pixel is replaced with the average value of the blocks, instead of performing the processing on each pixel. A low-frequency image averaged for each image can be created.

図6における左上の4×4画素のブロックであれば、ブロックに含まれる16画素の平均値が117となるので、各画素の値を117に置き換える。ブロックごとに同様の処理を繰り返すことで、ブロック平均による低周波画像を作成することができる。   In the case of a block of 4 × 4 pixels at the upper left in FIG. 6, since the average value of 16 pixels included in the block is 117, the value of each pixel is replaced with 117. By repeating the same processing for each block, a low-frequency image based on block averaging can be created.

また、画像データは近隣画素との相関が高く、隣接する画素の値は近いことが多いため、ブロック平均を行う際に、ブロックに含まれる全ての画素の平均値を求めなくても、その一部の画素の平均値をブロックの平均値として代用しても構わない。このようにすることで、より負荷の軽い処理を実現することができる。   Further, since image data has a high correlation with neighboring pixels and values of neighboring pixels are often close, it is not necessary to calculate the average value of all pixels included in a block when performing block averaging. The average value of the pixels of the section may be used as the average value of the block. In this way, a process with a lighter load can be realized.

また、ブロックのサイズを変えることで、モザイクの強度を調整することができる。ブロックサイズが大きいほど、プライバシー保護の強度は高くなる。ブロック平均を用いて低周波画像を作成する場合も、画像データが複数プレーンで構成されているなら、これらの処理をそれぞれのプレーンに対して実施する必要がある。   Also, by changing the size of the block, the intensity of the mosaic can be adjusted. The greater the block size, the greater the degree of privacy protection. When a low-frequency image is created using block averaging, if the image data is composed of a plurality of planes, it is necessary to perform these processes on each plane.

図7にフィルタ処理やブロック平均を用いて作成した低周波画像の例を示す。図7(a)は平滑化フィルタを用いた低周波画像の例示図、図7(b)はブロック平均を用いた低周波画像の例示図である。このように、実空間上でフィルタ処理やブロック平均を用いても、プライバシーを保護した低周波画像を作成することができる。   FIG. 7 shows an example of a low-frequency image created using filter processing or block averaging. FIG. 7A is an exemplary view of a low-frequency image using a smoothing filter, and FIG. 7B is an exemplary view of a low-frequency image using block averaging. As described above, even if the filtering process or the block averaging is used in the real space, a privacy-protected low-frequency image can be created.

差分画像生成部202は、フレーム画像と低周波画像との差分画像を作成する。この差分画像が、画像の詳細がわかる空間周波数の高い成分を含んだデータであり、プライバシーに関わる画像である。   The difference image generation unit 202 creates a difference image between the frame image and the low frequency image. This difference image is data including a component having a high spatial frequency for understanding details of the image, and is an image related to privacy.

そして、この差分画像は、低周波画像と合成することで元のフレーム画像(プライバシーを含む画像)を復元するためのデータとなる。   Then, the difference image becomes data for restoring the original frame image (image including privacy) by combining with the low-frequency image.

差分画像はフレーム画像と低周波画像の対応する画素の値を減算することで得られる。ここで、監視カメラ102で取得したフレーム画像が8ビットデータの場合、各画素の値は0〜255の範囲となる。一方、画素値を減算した差分画像の値は−255〜255の9ビットデータとなり、データ値の取り得る範囲が大きくなる。   The difference image is obtained by subtracting the value of the corresponding pixel between the frame image and the low-frequency image. Here, when the frame image acquired by the monitoring camera 102 is 8-bit data, the value of each pixel is in the range of 0 to 255. On the other hand, the value of the difference image obtained by subtracting the pixel values becomes 9-bit data of −255 to 255, and the range in which the data value can be obtained is increased.

そこで、図8に示すような変換を用いて、8ビットデータに変換する。図8において、横軸はフレーム画像と低周波画像の差分値(差分画像の値)を、縦軸は変換後の差分画像の値を表している。図8に示すように、差分画像の値に128のオフセットを加え、0以下の値は0に、255以上の値は255にクリップすることで、−255〜255の値を0〜255の8ビットデータに変換している。   Therefore, the data is converted into 8-bit data using the conversion shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents the difference value (value of the difference image) between the frame image and the low-frequency image, and the vertical axis represents the value of the difference image after the conversion. As shown in FIG. 8, an offset of 128 is added to the value of the difference image, and a value of 0 or less is clipped to 0, and a value of 255 or more is clipped to 255. Converted to bit data.

8ビットデータへの変換方法としては、このようにクリップする以外にも、データの範囲全体を線形、あるいは非線形に量子化する方法でもよい。また、フレーム画像に対して復元時の復元画像のSN比を高めるために、9ビットデータのまま、差分データを保持してもよい。   As a method of converting to 8-bit data, in addition to such clipping, a method of linearly or non-linearly quantizing the entire data range may be used. Further, in order to increase the S / N ratio of the restored image when restoring the frame image, the difference data may be retained as 9-bit data.

画像符号化部203は、低周波画像、及び差分画像を符号化する。本実施例では監視カメラで撮像された動画像を対象としているため、画像符号化の方法としては、圧縮標準であるMPEGやH.264/AVCなどが考えられる。また、静止画像が対象であればJPEGやJPEG2000なども適用できる。   The image encoding unit 203 encodes the low-frequency image and the difference image. In the present embodiment, a moving image captured by a surveillance camera is targeted. Therefore, as a method of image encoding, MPEG or H.264, which is a compression standard, is used. H.264 / AVC, and the like. Also, JPEG or JPEG2000 can be applied to still images.

画像符号化の方法は、処理速度や符号化効率、汎用性の観点から標準方式が望ましいが、標準方式に限定するわけではなく、監視カメラシステムにおいて、再生システムや復元システムで再生可能な形式であれば、独自の符号化方式であっても構わない。   The image encoding method is preferably a standard method from the viewpoints of processing speed, encoding efficiency, and versatility, but is not limited to the standard method. If so, a unique coding method may be used.

また、本実施例では低周波画像と差分画像の両方を符号化しているが、符号化にかかる処理速度、記憶装置への書き込み速度、ネットワーク網における通信速度、記憶装置にかかるコストなどのトレードオフにより、低周波画像のみ符号化する構成や、低周波画像と差分画像のいずれも符号化しない構成も考えられる。符号化しない場合、画像データは非圧縮形式となる。この場合、非圧縮形式の画像データを監視カメラシステム内の再生システムや復元システムで表示、再生できなければならない。   In this embodiment, both the low-frequency image and the difference image are encoded. However, trade-offs such as a processing speed for encoding, a writing speed to the storage device, a communication speed in the network, and a cost for the storage device are performed. Accordingly, a configuration in which only the low-frequency image is encoded and a configuration in which neither the low-frequency image nor the difference image are encoded are conceivable. If not encoded, the image data is in an uncompressed format. In this case, the image data in the non-compressed format must be displayed and reproduced by a reproduction system or a restoration system in the surveillance camera system.

なお、本発明では、プライバシーを保護する画像として低周波画像、復元のためのデータとして差分画像を用いている。図4を用いて説明したように、低周波画像は、元画像に含まれる空間周波数成分から、空間周波数の低い成分を抽出した画像であり、差分画像は、低周波画像に含まれる空間周波数成分を除いた、残りの周波数成分を含む画像である。   In the present invention, a low-frequency image is used as an image for protecting privacy, and a difference image is used as data for restoration. As described with reference to FIG. 4, the low-frequency image is an image obtained by extracting a component having a low spatial frequency from the spatial frequency component included in the original image, and the difference image is a spatial frequency component included in the low-frequency image. Is an image including the remaining frequency components excluding.

しかしながら、プライバシー保護を目的とする場合、図4のようにある空間周波数から低い成分、高い成分と完全に分ける必要はなく、低周波画像に空間周波数の低い成分の大部分が含まれ、かつ空間周波数の高い成分の大部分が含まれていなければ、輪郭が分からなくなるため上記のように、フィルタ処理やブロック平均を用いるだけでプライバシーは保護することができる。   However, for the purpose of protecting privacy, it is not necessary to completely separate the low frequency component and the high frequency component from a certain spatial frequency as shown in FIG. If most of the high-frequency components are not included, the outline cannot be determined, so that privacy can be protected only by using filter processing and block averaging as described above.

一方、プライバシーを保護した画像を作成する方法としては、低周波画像以外に、例えばフレーム画像にノイズを重畳するなど、その他の方法も考えられる。ノイズを重畳した場合でも、ノイズ画像においてプライバシーは保護される。   On the other hand, as a method of creating an image in which privacy is protected, other methods such as superimposing noise on a frame image may be considered in addition to the low-frequency image. Even when noise is superimposed, privacy is protected in the noise image.

しかし、このような方法を用いると、ノイズ画像や、元画像とノイズ画像の差分画像において、周波数特性そのものが変化してしまう。つまり、ノイズは空間周波数の高い成分を多く含むことから、元画像と比較して、ノイズ画像や差分画像の高周波成分の振幅が大きく異なってしまう。   However, when such a method is used, the frequency characteristic itself changes in the noise image or the difference image between the original image and the noise image. That is, since noise includes many components having a high spatial frequency, the amplitude of the high-frequency component of the noise image or the difference image greatly differs from that of the original image.

ここで、後段で実施する画像符号化について考えてみる。標準圧縮方式など、多くの画像符号化方式は、離散コサイン変換やウェーブレット変換などの周波数変換を行い、周波数ごとに異なる処理を実施する。具体的には、人間の視覚特性は高周波に鈍感であるため、情報量を削減するために、空間周波数の高い成分は、空間周波数の低い成分と比較して、粗く量子化される。従って、ノイズのような空間周波数の高い成分を重畳して符号化すると、量子化誤差が大きくなり、復元時に、重畳したノイズを上手く取り除くことが困難になってしまう。   Here, consider the image encoding performed in a later stage. Many image coding methods, such as a standard compression method, perform frequency conversion such as discrete cosine transform and wavelet transform, and perform different processing for each frequency. Specifically, since human visual characteristics are insensitive to high frequencies, in order to reduce the amount of information, a component having a high spatial frequency is coarsely quantized as compared with a component having a low spatial frequency. Therefore, if a component having a high spatial frequency such as noise is superimposed and encoded, a quantization error becomes large, and it becomes difficult to remove the superimposed noise properly at the time of restoration.

また、ノイズのように、通常の自然画像には含まれない、空間周波数の高い成分を画像に重畳すると、本来は発生していなかった、高周波成分を符号化データとして保有する必要が出てくるため、符号化効率が著しく低下するという問題もある。   In addition, when a component having a high spatial frequency, such as noise, which is not included in a normal natural image, is superimposed on an image, it is necessary to retain a high-frequency component which has not originally occurred as encoded data. Therefore, there is also a problem that the coding efficiency is significantly reduced.

そこで、本発明で記載したように、元画像の空間周波数成分を観点に、2つの画像に分離することで、これらの問題を解決することができる。   Therefore, as described in the present invention, these problems can be solved by separating the image into two images in view of the spatial frequency component of the original image.

つまり、低周波画像と差分画像に分離して、それぞれの画像を個別に符号化する構成にすることで、復号後に合成された復元画像の画質は、元画像と比べ大きく劣化しない。また、個別に符号化された、それぞれのデータ量の総和は、元画像を符号化した場合と比較して、それほど大きくならない。   In other words, by separating the low-frequency image and the difference image and encoding each image individually, the image quality of the restored image synthesized after decoding is not significantly deteriorated as compared with the original image. Also, the sum of the data amounts of the individually encoded data is not so large as compared with the case where the original image is encoded.

従って、このような構成にすることで、従来とほぼ同程度のデータ量で、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の概要を確認することができ、かつ、非常時には画像の詳細を復元できる監視カメラシステムが実現できるようになる。   Therefore, by adopting such a configuration, it is possible to confirm the outline of the image without restoring the image while protecting the privacy with almost the same data amount as before, and in an emergency, A surveillance camera system capable of restoring details of an image can be realized.

次に、受信装置106について、図9を用いて説明する。図9は、従来の受信装置のブロック図を表している。   Next, the receiving device 106 will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows a block diagram of a conventional receiving apparatus.

図9において、901は受信部、902は画像復号部、206は低周波画像符号化データ、903は低周波画像データである。受信装置106はプライバシーを保護した低周波画像を受信、再生するためのものである。受信部901は、低周波画像符号化データ206を受信する。また、あとで再生が必要な場合は、低周波画像符号化データ206を内部接続された記録装置111に記録する。画像復号部902は、低周波画像符号化データ206を復号する。そして、モニタ112は、得られた低周波画像データ903を表示、再生する。低周波画像符号化データ206は、第1の通信装置103の画像符号化部203で符号化されたデータであるため、画像復号部902は、このデータを復号できる必要がある。画像符号化部203が標準の圧縮形式であるなら、画像復号部902は標準方式の符号化データを復号できればよい。画像符号化部203が独自の符号化方式であるならば、画像復号部902も対応する独自の復号方式となる。   In FIG. 9, reference numeral 901 denotes a receiving unit, 902 denotes an image decoding unit, 206 denotes low-frequency image encoded data, and 903 denotes low-frequency image data. The receiving device 106 is for receiving and reproducing a low-frequency image in which privacy is protected. The receiving unit 901 receives the low-frequency image encoded data 206. If reproduction is necessary later, the low-frequency image encoded data 206 is recorded in the recording device 111 connected internally. The image decoding unit 902 decodes the low frequency image encoded data 206. Then, the monitor 112 displays and reproduces the obtained low-frequency image data 903. Since the low-frequency image encoded data 206 is data encoded by the image encoding unit 203 of the first communication device 103, the image decoding unit 902 needs to be able to decode this data. If the image encoding unit 203 has a standard compression format, the image decoding unit 902 only needs to be able to decode encoded data of the standard system. If the image encoding unit 203 has a unique encoding method, the image decoding unit 902 also has a corresponding unique decoding method.

次に、第2の通信装置110の処理について、詳細に説明する。第2の通信装置は、受信装置106と同じ再生処理と、受信装置106が行うことができない復元処理を行うことができる。   Next, the processing of the second communication device 110 will be described in detail. The second communication device can perform the same reproduction processing as that of the receiving device 106 and a restoration process that cannot be performed by the receiving device 106.

まず、第2の通信装置110の再生処理について、図10、図11を用いて詳細に説明する。図10は、本発明の実施例1における第2の通信装置の再生時のブロック図、図11は本発明の実施例1の第2の通信装置における再生処理のフロー図である。   First, the reproduction process of the second communication device 110 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 10 is a block diagram at the time of reproduction of the second communication device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a flowchart of a reproduction process at the second communication device of the first embodiment of the present invention.

図10において、1001は受信部、902は画像復号部、1002は復号された低周波画像と差分画像を合成する画像合成部、206は低周波画像符号化データ、903は低周波画像データである。   10, reference numeral 1001 denotes a receiving unit; 902, an image decoding unit; 1002, an image synthesizing unit for synthesizing a decoded low-frequency image and a difference image; 206, low-frequency image encoded data; and 903, low-frequency image data .

以下、図11のフロー図を用いて処理の流れを説明する。   Hereinafter, the flow of processing will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、受信部1001は、撮像システム101から、ネットワーク網113を介して低周波画像符号化データ206を受信する(S1101)。   First, the receiving unit 1001 receives the encoded low-frequency image data 206 from the imaging system 101 via the network 113 (S1101).

次に、受信部1001は、受信した低周波画像符号化データ206を、記録装置111に記録する(S1102)。このとき、画像の復元に必要となる、差分画像符号化データを特定するための情報も、合わせて記録する。具体的には、受信した低周波画像符号化データに対応する、差分画像符号化データのファイル名や、記録されている場所(ファイルパス等)を、テーブルなどを用いて管理、記録しておく。   Next, the receiving unit 1001 records the received low-frequency image encoded data 206 in the recording device 111 (S1102). At this time, information for specifying the difference image encoded data, which is necessary for restoring the image, is also recorded. Specifically, the file name of the difference image encoded data corresponding to the received low frequency image encoded data and the recorded location (file path or the like) are managed and recorded using a table or the like. .

そして、画像復号部902は、低周波画像符号化データ206を復号し、1フレーム分の低周波画像データ903を作成する(S1103)。   Then, the image decoding unit 902 decodes the low frequency image encoded data 206 and creates one frame of low frequency image data 903 (S1103).

最後に、モニタ112は、作成されたフレーム画像である低周波画像データ903を表示する(S1104)。   Finally, the monitor 112 displays the low-frequency image data 903, which is the created frame image (S1104).

通常の再生時は、低周波画像データを復号するだけなので、プライバシーを保護した画像を表示するだけで、画像の詳細を全て確認できるわけではない。また、低周波画像符号化データ206は、復元時にも必要となるため、記録装置111に記録しておく。   At the time of normal reproduction, only low-frequency image data is decoded. Therefore, displaying only an image in which privacy is protected does not mean that all details of the image can be confirmed. Also, the low-frequency image encoded data 206 is recorded in the recording device 111 because it is also required at the time of restoration.

次に、第2の通信装置110の復元処理について、図12、図13を用いて詳細に説明する。図12は、本発明の実施例1における第2の通信装置の復元時のブロック図、図13は本発明の実施例1の第2の通信装置における復元処理のフロー図である。   Next, the restoration process of the second communication device 110 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 12 is a block diagram at the time of restoration of the second communication device in the first embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a flowchart of restoration processing in the second communication device of the first embodiment of the present invention.

図12において、1001は受信部、902は画像復号部、1002は復号された低周波画像と差分画像を合成する画像合成部、206は低周波画像符号化データ、207は差分画像符号化データ、1201は復元画像データを表している。   12, reference numeral 1001 denotes a receiving unit; 902, an image decoding unit; 1002, an image synthesizing unit for synthesizing a decoded low-frequency image and a differential image; 206, low-frequency image encoded data; 207, differential image encoded data; Reference numeral 1201 denotes restored image data.

以下、図13のフロー図を用いて処理の流れを説明する。   Hereinafter, the processing flow will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、受信部1001は、記録装置111に記録された低周波画像符号化データ206を取得する(S1301)。   First, the receiving unit 1001 acquires the low-frequency image encoded data 206 recorded in the recording device 111 (S1301).

次に、受信部1001は、撮像システム101から、ネットワーク網113を介して差分画像符号化データ207を受信する(S1302)。具体的には、復元したい低周波画像符号化データ206に対応する、差分画像符号化データを受信する。対応する差分画像符号化データは、再生処理で説明したテーブルなどで管理、記録された、ファイル名や、記録されている場所(ファイルパス等)から特定することができる。   Next, the receiving unit 1001 receives the encoded difference image data 207 from the imaging system 101 via the network 113 (S1302). Specifically, it receives the difference image encoded data corresponding to the low frequency image encoded data 206 to be restored. The corresponding differential image encoded data can be specified from the file name and the location (file path or the like) managed and recorded in the table or the like described in the reproduction process.

そして、画像復号部902は、低周波画像符号化データ206、及び差分画像符号化データ207を復号し、1フレーム分の低周波画像と差分画像のデータを作成する(S1303)。   Then, the image decoding unit 902 decodes the encoded low-frequency image data 206 and the encoded differential image data 207, and creates data of a low-frequency image and a differential image for one frame (S1303).

画像合成部1002は、低周波画像と差分画像を合成し、復元画像1201を作成する(S1304)。   The image combining unit 1002 combines the low-frequency image and the difference image to create a restored image 1201 (S1304).

最後に、モニタ112は、作成されたフレーム画像である復元画像データ1201を表示する(S1305)。   Finally, the monitor 112 displays the restored image data 1201 which is the created frame image (S1305).

以下、画像合成部1002について具体的に説明する。   Hereinafter, the image combining unit 1002 will be specifically described.

画像合成部1002は、復号された低周波画像と差分画像を合成し、復元画像を作成する。図14は画像合成による復元画像作成の説明図である。差分画像は、第1の通信装置103の差分画像生成部202で、実際の差分値に対して128のオフセットを加えている。従って、差分画像の画素値からオフセットを減じて、−128〜127の値に変更し、対応する低周波画像の値に加算することで、復元画像の合成値が作成される。   The image combining unit 1002 combines the decoded low-frequency image and the difference image to create a restored image. FIG. 14 is an explanatory diagram of creating a restored image by image synthesis. The difference image has an offset of 128 added to the actual difference value in the difference image generation unit 202 of the first communication device 103. Therefore, a composite value of the restored image is created by subtracting the offset from the pixel value of the difference image, changing the offset to a value of -128 to 127, and adding it to the value of the corresponding low-frequency image.

但し、低周波画像と差分画像は別々に符号化されているため、量子化誤差により、加算した復元画像の合成値が0〜255の範囲に収まらない場合がある。そこで、図15に示すような変換を用いて、復元画像の値を8ビットデータに変換する。図15において、横軸は復元のために低周波画像と差分画像を合成した値を、縦軸は合成値を変換した後の復元画像の値を表している。0以下の値は0に、255以上の値は255にクリップすることで、復元画像の値を8ビットデータに変換している。   However, since the low-frequency image and the difference image are separately encoded, the combined value of the restored image added may not be within the range of 0 to 255 due to a quantization error. Therefore, the value of the restored image is converted into 8-bit data using the conversion as shown in FIG. In FIG. 15, the horizontal axis represents the value obtained by combining the low-frequency image and the difference image for restoration, and the vertical axis represents the value of the restored image after the combined value has been converted. The value of 0 or less is clipped to 0, and the value of 255 or more is clipped to 255, thereby converting the value of the restored image into 8-bit data.

以上説明したような構成にすることで、従来とほぼ同程度のデータ量で、プライバシーを保護しつつ、画像の復元をしなくても、画像の概要を確認することができ、かつ、非常時には画像の詳細を復元できる監視カメラシステムが実現できるようになる。また、標準の画像符号化部、及び画像復号部を用いてシステムを構成することができるため、簡便かつ安価で、汎用性の高い監視カメラシステムを実現できるようになる。   By adopting the configuration described above, it is possible to confirm the outline of the image without restoring the image while protecting the privacy with almost the same data amount as before, and in an emergency, A surveillance camera system capable of restoring details of an image can be realized. Further, since the system can be configured using the standard image encoding unit and image decoding unit, a simple, inexpensive, and highly versatile surveillance camera system can be realized.

なお、本実施例では監視カメラ102から入力された画像を対象として説明しているが、監視カメラ102以外から取得した画像データや、予め保存されている画像データに対しても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。   Although the present embodiment has been described with respect to an image input from the surveillance camera 102, the present invention is also applicable to image data acquired from a source other than the surveillance camera 102 or image data stored in advance. It goes without saying that it is possible.

また、本実施例における画像は、動画像、静止画像を問わず、監視カメラ102から受け取るフレーム画像もデジタルデータである必要はなく、アナログデータであってもよい。なお、この場合、デジタルデータに変更して、低周波画像と差分画像に分割する。   Further, the image in the present embodiment is not limited to a moving image or a still image, and the frame image received from the monitoring camera 102 does not need to be digital data, and may be analog data. In this case, the data is changed to digital data and divided into a low-frequency image and a difference image.

また、本実施例で、撮像システム101は監視カメラ102、第1の通信装置103、記録装置104を内部ネットワークで接続する構成としているが、これらの一部、または全部を監視カメラ102内で実現しても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。   In the present embodiment, the imaging system 101 is configured to connect the monitoring camera 102, the first communication device 103, and the recording device 104 via an internal network, but some or all of them are implemented in the monitoring camera 102. However, it goes without saying that the present invention is applicable.

また、本実施例では、復元システム109は第2の通信装置110、記録装置111、モニタ112を内部ネットワークで接続する構成としているが、これらをパーソナルコンピュータとモニタなどで構成しても構わない。   Further, in the present embodiment, the restoration system 109 is configured to connect the second communication device 110, the recording device 111, and the monitor 112 via an internal network. However, these may be configured by a personal computer and a monitor.

また、プライバシーが保護された画像として、空間周波数の低周波成分を用いているが低周波成分のすべてを含まなくともよい。   In addition, the low-frequency component of the spatial frequency is used as the image in which the privacy is protected, but it is not necessary to include all the low-frequency components.

また、本実施例では、空間周波数の低周波成分をプライバシーが保護された画像としているが、空間周波数の一部の周波数成分(例えば、周波数を低周波、中周波、高周波と3つに分けたときの中周波成分)を抜き出しても、元のフレーム画像の細部(詳細)が見えないのであれば、中周波成分をプライバシーが保護された画像としてもよい。   Further, in this embodiment, the low frequency component of the spatial frequency is an image in which privacy is protected. However, a part of the spatial frequency component (for example, the frequency is divided into three of low frequency, middle frequency, and high frequency) If the details (details) of the original frame image are not visible even when the intermediate frequency component is extracted, the intermediate frequency component may be an image in which privacy is protected.

(実施例2)
以下、本発明の実施例2について、図面を用いて説明する。なお、実施例1と同じ機能のものは同一番号を付し説明は省略する。
(Example 2)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The components having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

図16は本発明の実施例2における第1の通信装置のブロック図、図17は本発明の実施例2の第1の通信装置における処理のフロー図である。   FIG. 16 is a block diagram of a first communication device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 17 is a flowchart of processing in the first communication device of the second embodiment of the present invention.

図16において、1601は低周波画像の作成対象となる領域をマスク領域として設定するマスク領域設定部、1602は低周波画像生成に用いる所定領域のサイズを設定する領域サイズ設定部、201’は所定領域の画素の平均を用いて低周波画像を作成する低周波画像生成部、1603は低周波画像符号化データ、1604は差分画像符号化データである。   In FIG. 16, reference numeral 1601 denotes a mask area setting unit that sets an area for which a low-frequency image is to be created as a mask area; 1602, an area size setting unit that sets the size of a predetermined area used for low-frequency image generation; A low-frequency image generation unit that creates a low-frequency image using an average of pixels in the region, 1603 is coded low-frequency image data, and 1604 is coded difference image data.

以下、図17のフロー図を用いて処理の流れを説明する。   Hereinafter, the flow of processing will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、監視カメラ102は、カメラ周辺の光信号を、レンズを用いてイメージセンサ上に結像させ、電気信号に変換することで、デジタルデータとしてフレーム画像205を取得する(S1701)。   First, the monitoring camera 102 obtains a frame image 205 as digital data by forming an optical signal around the camera on an image sensor using a lens and converting the image into an electric signal (S1701).

次に、マスク領域設定部1601は、プライバシーを保護する領域として、マスク領域を設定する(S1702)。マスク領域のみ低周波画像に変換されるので、マスク領域の画像詳細が確認できなくなる。   Next, the mask area setting unit 1601 sets a mask area as an area for protecting privacy (S1702). Since only the mask area is converted into a low-frequency image, image details of the mask area cannot be confirmed.

さらに、領域サイズ設定部1602は、低周波画像を作成する際に用いる、所定領域(領域サイズ)のサイズを設定する(S1703)。   Furthermore, the area size setting unit 1602 sets the size of a predetermined area (area size) used when creating a low-frequency image (S1703).

そして、低周波画像生成部201’は、設定されたマスク領域に対して、設定された領域サイズを用いて、フレーム画像から低周波画像を作成する(S1704)。低周波画像は、設定された領域サイズ内の画素ごとに平均値を算出する、ブロック平均を用いて作成される。   Then, the low-frequency image generation unit 201 'creates a low-frequency image from the frame image using the set area size for the set mask area (S1704). The low-frequency image is created using block averaging, which calculates an average value for each pixel within the set area size.

さらに、差分画像生成部202は、監視カメラ102で取得したフレーム画像と、低周波画像生成部201’で作成した低周波画像との差分画像を作成する(S1705)。   Further, the difference image generation unit 202 creates a difference image between the frame image acquired by the monitoring camera 102 and the low frequency image created by the low frequency image generation unit 201 '(S1705).

画像符号化部203は、低周波画像生成部201’で作成した低周波画像、及び差分画像生成部202で作成した差分画像を符号化する(S1706)。   The image encoding unit 203 encodes the low-frequency image created by the low-frequency image generation unit 201 'and the difference image created by the difference image generation unit 202 (S1706).

送信部204は、画像符号化部203で符号化された低周波画像符号化データ1603を、ネットワーク網113を介して、再生システム105や、復元システム109に送信する(S1707)。また、画像符号化部203で符号化された差分画像符号化データ1604を、記録装置104に記録する(S1708)。   The transmission unit 204 transmits the low-frequency image encoded data 1603 encoded by the image encoding unit 203 to the reproduction system 105 and the restoration system 109 via the network 113 (S1707). The difference image encoded data 1604 encoded by the image encoding unit 203 is recorded in the recording device 104 (S1708).

以下、各構成ブロックについて具体的に説明する。   Hereinafter, each component block will be specifically described.

低周波画像生成部201’は、所定領域の画素の平均を用いて低周波画像を作成する。基本的な機能は実施例1で説明した低周波画像生成部201の、ブロック平均を用いた場合と同じであるが、本実施例における低周波画像生成部201’は、マスク領域設定部1601で設定された領域のみ、低周波画像に変換する。また、領域サイズ設定部1602で設定されたブロックのサイズで、ブロック平均を求める機能が加わっている。詳しくは後で述べるが、低周波画像生成部201’で作成した低周波画像は、図19(a)のような画像になる。   The low-frequency image generation unit 201 'creates a low-frequency image using an average of pixels in a predetermined area. Although the basic function is the same as that of the low-frequency image generation unit 201 described in the first embodiment when using block averaging, the low-frequency image generation unit 201 ′ in the present embodiment uses a mask area setting unit 1601 Only the set area is converted to a low-frequency image. Further, a function for calculating a block average with the block size set by the area size setting unit 1602 is added. As will be described in detail later, the low-frequency image created by the low-frequency image generation unit 201 'becomes an image as shown in FIG.

マスク領域設定部1601は、プライバシーに関わる画像領域の詳細を確認できないようにするため、プライバシーを保護する領域として、マスク領域を設定する。低周波画像生成部は、設定されたマスク領域のみ、低周波画像に変換し、それ以外の領域は撮像されたフレーム画像のまま変換せずに、低周波画像を作成する。図18はマスク領域設定の説明図である。   The mask area setting unit 1601 sets a mask area as an area for protecting privacy so that details of an image area related to privacy cannot be confirmed. The low-frequency image generation unit converts only the set mask area into a low-frequency image, and creates a low-frequency image without converting other areas as captured frame images. FIG. 18 is an explanatory diagram of mask area setting.

図18において、1801は一般的なフレーム画像、1802、1803はマスク領域を表している。図18は、検出された顔領域をマスク領域として設定する場合の例で、1802は画素単位に、1803はブロック単位にマスク領域を設定している。プライバシーに関わるマスク領域の対象としては、顔、人物、ナンバープレート、移動物体などが考えられる。   In FIG. 18, reference numeral 1801 denotes a general frame image, and reference numerals 1802 and 1803 denote mask areas. FIG. 18 shows an example in which the detected face area is set as a mask area. A mask area 1802 is set for each pixel, and a mask area 1803 is set for each block. Face, person, license plate, moving object, and the like can be considered as targets of the mask area related to privacy.

対象領域の検出方法は、機械学習による物体検出を用いる方法、物体追跡を用いる方法、オプティカルフローや背景差分を用いる方法、あるいはこれらを組み合わせた方法などが考えられる。これらの方法を用いると、フレームごとに動的にマスク領域を設定することができる。   As a method for detecting the target region, a method using object detection by machine learning, a method using object tracking, a method using optical flow or background difference, a method combining these, and the like are conceivable. With these methods, a mask area can be dynamically set for each frame.

また、固定された監視カメラでは、人物などプライバシーに関わる物体が映り込みやすい位置が、予め分かっている場合が多い。そのような場合、ユーザーが事前に手動でマスク領域を設定しておく方法も考えられる。また、マスク領域は1つに限定されるわけではない。画像内にプライバシーに関わる領域が複数あれば、マスク領域も複数設定できる。図19は、低周波画像と差分画像の例示図である。   In addition, a fixed surveillance camera often knows in advance a position where an object related to privacy such as a person is likely to be reflected. In such a case, a method in which the user manually sets a mask area in advance may be considered. Further, the number of mask regions is not limited to one. If there are a plurality of privacy-related areas in the image, a plurality of mask areas can be set. FIG. 19 is an exemplary diagram of a low-frequency image and a difference image.

図19(a)はマスク領域として、人物の顔の部分が設定された場合の、低周波画像の例示図である。また、図19(b)はその差分画像の例示図である。低周波画像において、マスク領域以外の領域は、撮像されたフレーム画像のまま変換されない。そのため、差分画像を作成すると、マスク領域以外では低周波画像とフレーム画像の差分は生じない。   FIG. 19A is an exemplary diagram of a low-frequency image in a case where a person's face is set as a mask area. FIG. 19B is an illustration of the difference image. In the low-frequency image, areas other than the mask area are not converted as captured frame images. Therefore, when a difference image is created, no difference occurs between the low-frequency image and the frame image outside the mask area.

つまり、差分画像におけるマスク領域以外の領域は、差分値0にオフセット128を加えた、画素値128の一定レベルの画像となる。従って、復元時には設定されたマスク領域の位置情報や、数の情報を記憶していなくても、低周波画像と差分画像をそのまま合成するだけで、元の画像を復元することができる。すなわち、本実施例のように差分画像を作成することで、マスク領域を設定した場合でも、フレーム画像全体を低周波画像に変換した実施例1の場合と同じように、差分画像を取り扱うことができる。   That is, an area other than the mask area in the difference image is an image of a fixed level of the pixel value 128 obtained by adding the offset 128 to the difference value 0. Therefore, at the time of restoration, the original image can be restored only by synthesizing the low-frequency image and the difference image as they are, without storing the set mask area position information or the number information. That is, by creating a difference image as in the present embodiment, even when a mask area is set, the difference image can be handled in the same manner as in the first embodiment in which the entire frame image is converted into a low-frequency image. it can.

領域サイズ設定部1602は、低周波画像を作成する際、画素の平均を算出する所定領域のサイズを設定する。図20は所定領域サイズ設定の説明図である。図20(a)は所定領域サイズを4×4画素とした場合の例で、この場合、4×4画素のブロック内の各画素の値を、ブロック内の画素の平均値とすることで、低周波画像を作成する。同様に図20(b)は6×6画素、図20(c)は8×8画素の場合の例示図である。   The region size setting unit 1602 sets the size of a predetermined region for calculating the average of pixels when creating a low-frequency image. FIG. 20 is an explanatory diagram of the setting of the predetermined area size. FIG. 20A shows an example in which the predetermined area size is set to 4 × 4 pixels. In this case, the value of each pixel in the block of 4 × 4 pixels is set as the average value of the pixels in the block. Create a low-frequency image. Similarly, FIG. 20B is an exemplary diagram in the case of 6 × 6 pixels, and FIG. 20C is an exemplary diagram in the case of 8 × 8 pixels.

ブロックのサイズを大きくすることは、低解像度の画像に変換することと等価であるため、画像の情報量が低下する。従って、プライバシーを保護する程度を強くしたい場合は、所定領域のサイズを大きく、弱くしたい場合は所定領域のサイズを小さくすることで、低周波画像のプライバシー保護の強度を自由に調整することができる。ブロックのサイズを任意に調整しても、フレーム画像に含まれる空間周波数成分のうち、空間周波数の低い成分が低周波画像に分離され、空間周波数の高い成分が差分画像に分離されることに変わりはない。そのため、後段で実施する画像符号化部の符号化効率が大きく低下することはない。   Increasing the size of a block is equivalent to converting the image into a low-resolution image, so that the information amount of the image decreases. Accordingly, when the degree of privacy protection is desired to be increased, the size of the predetermined area is increased, and when the degree of privacy protection is desired to be reduced, the size of the predetermined area is reduced, so that the privacy protection strength of the low-frequency image can be freely adjusted. . Even if the size of the block is adjusted arbitrarily, of the spatial frequency components included in the frame image, the components with low spatial frequencies are separated into low-frequency images, and the components with high spatial frequencies are separated into difference images. There is no. Therefore, the coding efficiency of the image coding unit performed in the subsequent stage does not significantly decrease.

また、顔などのプライバシー保護対象の物体は、カメラに近づくほど拡大された画像として取得される。拡大された画像では、同じブロックサイズで低周波画像を作成しても、プライバシー保護の効果が同じにはならない。図21は、ブロック平均を用いて低周波画像を作成した場合の、ブロックサイズと低周波画像の画質の例示図である。   In addition, an object to be protected, such as a face, is acquired as an image enlarged as the camera approaches the camera. In the enlarged image, even if a low-frequency image is created with the same block size, the effect of privacy protection is not the same. FIG. 21 is an exemplary diagram of the block size and the image quality of the low-frequency image when the low-frequency image is created using the block average.

図21(a)と図21(b)は8×8画素のブロックで、図21(c)は16×16画素のブロックで低周波画像を作成した場合の例である。   FIGS. 21A and 21B show an example in which a low-frequency image is created in a block of 8 × 8 pixels, and FIG. 21C shows an example in which a low-frequency image is created in a block of 16 × 16 pixels.

図21(a)と図21(b)を比較すると、図21(b)の方が、顔領域が拡大されているため、同じブロックサイズで低周波画像を作成すると、プライバシー保護の効果が低いことが分かる。このような拡大された画像の場合、図21(c)のように、ブロックサイズも大きくして低周波画像を作成したほうが効果的である。   When comparing FIG. 21 (a) and FIG. 21 (b), since the face region is enlarged in FIG. 21 (b), if a low frequency image is created with the same block size, the effect of privacy protection is lower. You can see that. In the case of such an enlarged image, it is more effective to create a low-frequency image by increasing the block size as shown in FIG.

従って、マスク領域が大きいときは所定領域のサイズも大きく、マスク領域が小さいときは所定領域のサイズも小さくなるように、マスク領域のサイズと、所定領域のサイズを連動させることで、プライバシーを保護しつつ、概略を確認しやすい画像を得ることができる。顔検出などを用いて、マスク領域を動的に設定する場合、検出されたマスク領域のサイズに応じて、ブロックのサイズも動的に設定すれば、プライバシーを保護しつつ、撮影場所の大まかな状況を確認しやすい適切な低周波画像を作成することができるようになる。   Therefore, privacy is protected by linking the size of the mask area with the size of the predetermined area so that the size of the predetermined area is large when the mask area is large and small when the mask area is small. In addition, an image whose outline can be easily checked can be obtained. When dynamically setting the mask area using face detection, etc., if the size of the block is also dynamically set according to the size of the detected mask area, the privacy of the image can be roughly protected while protecting the privacy. It becomes possible to create an appropriate low-frequency image in which the situation can be easily checked.

なお、本実施例では、低周波画像生成部でブロック平均を用いた場合を例に説明をしたが、平滑化フィルタを用いることも可能である。低周波画像生成部で平滑化フィルタを用いた場合は、領域サイズ設定部1602の代わりに、平滑化フィルタ設定部を設けることで、同様の効果を実現することができる。   Note that, in the present embodiment, the case where block averaging is used in the low-frequency image generation unit has been described as an example, but a smoothing filter may be used. When a smoothing filter is used in the low-frequency image generation unit, a similar effect can be realized by providing a smoothing filter setting unit instead of the area size setting unit 1602.

具体的には、平滑化フィルタ設定部で、平滑化フィルタに用いる近隣画素のサイズ、及びフィルタ係数を設定し、プライバシーを保護する程度を強くしたい場合は、平滑化に用いる近隣画素のサイズを大きく、弱くしたい場合は近隣画素のサイズを小さくすることで、低周波画像のプライバシー保護の強度を自由に調整することができるようになる。マスク領域のサイズに連動して、平滑化に用いる近隣画素のサイズを動的に設定すれば、ブロック平均を用いた場合と同様に、プライバシーを保護しつつ、撮影場所の大まかな状況を確認しやすい、適切な低周波画像を作成することができるようになる。   Specifically, the smoothing filter setting unit sets the size of the neighboring pixels used for the smoothing filter and the filter coefficient, and if it is desired to increase the degree of privacy protection, increase the size of the neighboring pixels used for smoothing. If it is desired to decrease the privacy, the size of the neighboring pixels is reduced, so that the privacy protection strength of the low-frequency image can be freely adjusted. By dynamically setting the size of neighboring pixels used for smoothing in conjunction with the size of the mask area, it is possible to confirm the general situation of the shooting location while protecting privacy, as in the case of using block averaging. An easy and appropriate low-frequency image can be created.

なお、本実施例では、人物検知等でマスク領域を決定し、それにあわせて低周波画像を作成(画素の平均化)する領域サイズを決定しているが、マスク領域に連動しなくても良い。   In this embodiment, the mask area is determined by a person detection or the like, and the area size for creating a low-frequency image (averaging pixels) is determined in accordance with the mask area. .

具体的には、人物の大きさを検知して、マスク領域を決定するとともに、人物の大きさに応じて、プライバシーが保護できるような領域サイズを決定する等、マスク領域とは独立して領域サイズを決定することが可能である。   Specifically, the size of the person is detected, the mask area is determined, and the area size that can protect privacy is determined according to the size of the person. It is possible to determine the size.

以上説明したような構成にすることで、プライバシーに関わる領域のみ、画像詳細を確認できないようにすることができる。また、プライバシーに関わる領域の数や位置情報を記憶する必要がなく、簡易な構成で復元が可能となる。従って、よりユーザーにとって利便性の高い監視カメラを提供することができるようになる。また、低周波画像を作成する所定領域のサイズを任意に変えることができるため、符号化効率の低下を最小限にしつつ、プライバシー保護の程度を自由に調整でき、カメラの用途や設置位置の自由度が格段に向上した監視カメラシステムを提供できるようになる。   With the configuration as described above, it is possible to prevent the image details from being confirmed only in the area related to privacy. Further, there is no need to store the number and position information of privacy-related areas, and restoration can be performed with a simple configuration. Therefore, a surveillance camera that is more convenient for the user can be provided. In addition, since the size of the predetermined area for creating the low-frequency image can be changed arbitrarily, the degree of privacy protection can be freely adjusted while minimizing the decrease in encoding efficiency, and the use of the camera and the installation position can be freely adjusted. It is possible to provide a surveillance camera system whose degree is significantly improved.

なお、実施例2において、第1の通信装置103は、上記のようになるが、その他の構成については、実施例1と同様である。   In the second embodiment, the first communication device 103 is as described above, but the other configuration is the same as that of the first embodiment.

なお、本実施例のように、マスク領域や領域サイズを変更できるのは、画像の空間周波数に着目し、画像の空間周波数成分を維持しつつ、低周波画像と差分画像に分けて画像符号化部203に送信しているためである。   Note that, as in the present embodiment, the mask area and the area size can be changed by focusing on the spatial frequency of the image, dividing the image into low-frequency images and differential images while maintaining the spatial frequency components of the image. This is because it is transmitted to the unit 203.

一般に、プライバシーが保護された画像を作成する場合、データ量の増加や画質の劣化が問題となるため、画像符号化部の内部で実施される。具体的には、画像符号化部における可変長符号データを、符号単位、ブロック単位などで入れ替えたり、変換したりして実現する。そのため、入れ替え方法や変換方法の自由度は、画像符号化部の構成に拘束されてしまい、マスク領域や領域サイズを自由に設定したプライバシー保護を実現することはできない。   In general, when creating an image in which privacy is protected, an increase in the amount of data and a deterioration in image quality pose a problem. Specifically, it is realized by exchanging or converting variable-length code data in the image encoding unit in code units, block units, or the like. Therefore, the degree of freedom of the replacement method and the conversion method is restricted by the configuration of the image encoding unit, and privacy protection in which a mask area and an area size are freely set cannot be realized.

また、画像符号化部の内部でプライバシー保護画像を作成するには、標準方式ではなく特殊な構成の画像符号化部が必要となる。そのため、画像復元のための画像復号部も特殊な構成が必要となってしまい、対象となる機器が限られてしまう。   Further, in order to create a privacy protected image inside the image encoding unit, an image encoding unit having a special configuration is required instead of the standard system. Therefore, the image decoding unit for image restoration also needs a special configuration, and the target devices are limited.

その点、画像符号化部の前でプライバシーが保護された画像を作成できれば、画像符号化部は従来用いているものを用いるだけでよく、簡単に実現することができる。   On the other hand, if an image in which privacy is protected can be created in front of the image encoding unit, the image encoding unit only needs to use a conventionally used image encoding unit and can be easily realized.

ただし、実施例1で説明したように、ノイズを使ってプライバシーを保護しようとすると、本来の画像が持つ空間周波数成分が変化してしまい、元のフレーム画像に戻せなくなったり、データ量が増大したりする。   However, as described in the first embodiment, if noise is used to protect privacy, the spatial frequency component of the original image changes, and the original frame image cannot be restored or the data amount increases. Or

そのため、本実施例では、マスク領域、領域サイズを自由に設定でき、しかも元のフレーム画像に戻せるように、低周波画像と差分画像に分けるようにしている。   Therefore, in this embodiment, the mask region and the region size can be freely set, and the image is divided into a low-frequency image and a difference image so that the original frame image can be restored.

(実施例3)
図22は本発明の実施例3における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図である。なお、実施例1、2と同じ機能のものは同一番号を付し説明は省略する。
(Example 3)
FIG. 22 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the surveillance camera system according to the third embodiment of the present invention. The components having the same functions as those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図22において、101’は撮像システムで、撮像システム101’内において、102は監視カメラ、103’’は第1の通信装置で、これらは内部ネットワークで接続されている。   In FIG. 22, reference numeral 101 'denotes an imaging system. In the imaging system 101', reference numeral 102 denotes a monitoring camera, reference numeral 103 '' denotes a first communication device, and these are connected via an internal network.

また、105’は再生システムで、再生システム105’内において、106’は受信装置、108はモニタで、これらも撮像システム101’とは別の内部ネットワークで接続されている。   Reference numeral 105 'denotes a reproduction system. In the reproduction system 105', reference numeral 106 'denotes a receiving device, reference numeral 108 denotes a monitor, and these are also connected by an internal network different from the imaging system 101'.

また、109’は復元システムで、復元システム109’内において、110’は第2の通信装置で、モニタ112と、撮像システム101’とは別の内部ネットワークで接続されている。   Reference numeral 109 'denotes a restoration system. In the restoration system 109', reference numeral 110 'denotes a second communication device, which is connected to the monitor 112 via a different internal network from the imaging system 101'.

また、2201、2202、2203はクラウドなど、ネットワーク外部に設置された記録装置で、撮像システム101’、再生システム105’、復元システム109’は、ネットワーク網113を介して記録装置2201、2202、2203と外部接続されている。   Reference numerals 2201, 2202, and 2203 denote recording devices installed outside the network such as a cloud. The imaging system 101 ′, the reproduction system 105 ′, and the restoration system 109 ′ perform recording devices 2201, 2202, and 2203 via the network 113. And is externally connected.

ここで、撮像システム101’における第1の通信装置103’’は、データを秘匿化する手段を備えている。また、復元システム109’における第2の通信装置110’は秘匿化されたデータを復元するための手段を備えている。このような手段を備えることで、プライバシーを保護した低周波画像データや、復元のための差分画像データを、内部ネットワークの記録装置ではなく、クラウドなどのネットワーク外部に接続された記録装置に、より安全に記録できるようになる。   Here, the first communication device 103 '' in the imaging system 101 'includes means for concealing data. In addition, the second communication device 110 'in the restoration system 109' has means for restoring concealed data. By providing such means, privacy-protected low-frequency image data and differential image data for restoration, rather than a recording device of the internal network, to a recording device connected to the outside of the network such as a cloud, Be able to record safely.

次に、第1の通信装置103’’について、図23、図24を用いて詳しく説明する。図23は本発明の実施例3における第1の通信装置のブロック図、図24は本発明の実施例3の第1の通信装置における処理のフロー図である。   Next, the first communication device 103 '' will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 23 is a block diagram of a first communication device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 24 is a flowchart of processing in the first communication device of the third embodiment of the present invention.

図23において、201は低周波画像生成部、202は差分画像生成部、203は画像符号化部、2301はデータ秘匿部、2302は送信部、206は低周波画像符号化データ、2303は差分画像の秘匿データである。   In FIG. 23, 201 is a low-frequency image generation unit, 202 is a difference image generation unit, 203 is an image encoding unit, 2301 is a data concealment unit, 2302 is a transmission unit, 206 is low-frequency image encoded data, and 2303 is a difference image Confidential data.

以下、図24のフロー図を用いて処理の流れを説明する。   Hereinafter, the flow of processing will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、監視カメラ102は、カメラ周辺の光信号を、レンズを用いてイメージセンサ上に結像させ、電気信号に変換することで、デジタルデータとしてフレーム画像を取得する(S2401)。   First, the monitoring camera 102 obtains a frame image as digital data by forming an optical signal around the camera on an image sensor using a lens and converting the image into an electric signal (S2401).

そして、低周波画像生成部201は、フレーム画像から低周波画像を作成する(S2402)。   Then, the low-frequency image generation unit 201 creates a low-frequency image from the frame image (S2402).

さらに、差分画像生成部202は、監視カメラ102で取得したフレーム画像と、低周波画像生成部201で作成した低周波画像との差分画像を作成する(S2403)。   Further, the difference image generation unit 202 creates a difference image between the frame image acquired by the monitoring camera 102 and the low frequency image created by the low frequency image generation unit 201 (S2403).

画像符号化部203は、低周波画像生成部201で作成した低周波画像、及び差分画像生成部202で作成した差分画像を符号化する(S2404)。   The image encoding unit 203 encodes the low-frequency image created by the low-frequency image generation unit 201 and the difference image created by the difference image generation unit 202 (S2404).

データ秘匿部2301は、画像符号化部203で符号化された差分画像符号化データを、暗号または秘密分散を用いて秘匿化する(S2405)。   The data concealment unit 2301 conceals the difference image encoded data encoded by the image encoding unit 203 using encryption or secret sharing (S2405).

送信部2302は、画像符号化部203で符号化された低周波画像符号化データ206を、ネットワーク網113を介して送信する(S2406)。また、データ秘匿部2301で秘匿化された差分画像の秘匿データ2303を、ネットワーク網113を介して送信する(S2407)。送信されたデータは、それぞれクラウドなどの外部に設置された記録装置2201、2202、2203のいずれかに記録される。   The transmitting unit 2302 transmits the low-frequency image encoded data 206 encoded by the image encoding unit 203 via the network 113 (S2406). The concealment data 2303 of the difference image concealed by the data concealment unit 2301 is transmitted via the network 113 (S2407). The transmitted data is respectively recorded in any of the recording devices 2201, 2202, 2203 installed outside the cloud or the like.

以下、データ秘匿部2301について具体的に説明する。   Hereinafter, the data concealing unit 2301 will be specifically described.

データ秘匿部2301は、差分画像符号化データを、暗号または秘密分散を用いて秘匿化する。差分画像には人の顔など、プライバシーに関わる情報が含まれているため、データを暗号化したり、分散するなどして、秘匿化することが好ましいからである。   The data concealing unit 2301 conceals the coded difference image data using encryption or secret sharing. This is because the difference image contains information related to privacy, such as a human face, and therefore it is preferable to encrypt or disperse the data to conceal the data.

秘匿化の方法としては暗号化を用いる方法が考えられる。暗号化としては、共通鍵暗号であるブロック暗号やストリーム暗号があり、ブロック暗号としては、トリプルDES、AESなどが、ストリーム暗号としてはRC4などが適用できる。暗号化を用いることで、プライバシー情報を含む差分画像符号化データを、第三者には理解できない情報に書き換えることができ、計算量的安全性を得ることができる。   As a method of concealment, a method using encryption is conceivable. As encryption, there are block ciphers and stream ciphers, which are common key ciphers. Triple DES and AES can be applied as block ciphers, and RC4 and the like can be applied as stream ciphers. By using encryption, differential image encoded data including privacy information can be rewritten to information that cannot be understood by a third party, and computational security can be obtained.

なお、暗号化の方法はこれらに限定するわけではなく、公開鍵暗号など、その他の方法であっても目的を達することは可能である。なお、暗号化を用いる場合、鍵の管理は別途実施する必要がある。   It should be noted that the encryption method is not limited to these, and other methods such as public key encryption can achieve the purpose. When encryption is used, key management must be performed separately.

暗号化以外の秘匿化の方法として、秘密分散を用いる方法も考えられる。秘密分散としては、しきい値秘密分散法がある。図25はしきい値秘密分散法の説明図である。しきい値秘密分散とは、秘密にしたいデータsを、n個の分散シェアに分散、保存し、k(k≦n)個の分散シェアを集めて復元することで、元の秘密データsが得られるというものである。分散シェアは第三者に理解できない情報に変換され、計算で解読不可能であることから、情報理論的安全性を得ることができる。ここで説明したしきい値秘密分散を、しきい値k、分散数nの(k,n)しきい値秘密分散法という。   As a method of concealment other than encryption, a method using secret sharing may be considered. As the secret sharing, there is a threshold secret sharing method. FIG. 25 is an explanatory diagram of the threshold secret sharing scheme. The threshold secret sharing means that data s to be kept secret is distributed and stored in n distributed shares, and k (k ≦ n) distributed shares are collected and restored. It is obtained. Since the distributed share is converted into information that cannot be understood by a third party and cannot be decrypted by calculation, information-theoretic security can be obtained. The threshold secret sharing described here is called a (k, n) threshold secret sharing method with a threshold k and the number of shares n.

なお、秘密分散には、(k,n)しきい値秘密分散以外に、しきい値k、分割数L、分散数nの(k,L,n)ランプ型秘密分散、しきい値のない秘密分散、多項式秘密分散、排他的論理和を用いて高速化した秘密分散など、いくつものバリエーションがある。   In addition to the (k, n) threshold secret sharing, the secret sharing has a (k, L, n) ramp-type secret sharing with a threshold k, the number of divisions L, and the number of shares n, and has no threshold. There are several variations such as secret sharing, polynomial secret sharing, and secret sharing speeded up using exclusive OR.

ここでは一例としてしきい値秘密分散を用いて説明したが、その他の秘密分散手法を用いても、本発明の目的を達することは可能である。複数のシェアで分散管理することで、冗長度をもたせることができるので、保存データの一部を損失した場合でも復元が可能となる。よって、秘密分散を用いることで、システムとしての信頼性も向上できるようになる。   Here, the threshold secret sharing is described as an example, but the purpose of the present invention can be achieved by using other secret sharing techniques. By performing distributed management with a plurality of shares, redundancy can be provided, so that restoration is possible even when part of stored data is lost. Therefore, by using secret sharing, the reliability of the system can be improved.

また、秘密分散を用いれば暗号化に必要な鍵の管理も不要となる。ランプ型秘密分散を用いれば、差分画像の秘匿データのデータ量を1/Lに小さくできるという効果もある。なお、秘密分散法を用いる場合、分散シェアが複数生成されることから、差分画像の符号化データは、複数に分散して記憶することになる。具体的には、分散数がnであれば、差分画像にかかるデータはn個出力されることになる。   In addition, if secret sharing is used, it is not necessary to manage keys required for encryption. The use of the ramp type secret sharing also has the effect of reducing the data amount of the confidential data of the difference image to 1 / L. When a secret sharing scheme is used, a plurality of shared shares are generated, so that the encoded data of the difference image is stored in a distributed manner. Specifically, if the number of variances is n, n pieces of data relating to the difference image are output.

また、図23においては、データ秘匿部2301の出力である差分画像の秘匿データ2303は、複数の出力があるように記載しているが、秘匿化の方法に暗号を用いた場合、出力は1個である。また、秘匿化の方法に秘密分散を用いた場合、秘密分散の分散数がnなら、出力はn個となる。   Also, in FIG. 23, the concealment data 2303 of the differential image, which is the output of the data concealment unit 2301, is described as having a plurality of outputs. However, when encryption is used for the concealment method, the output is 1 Individual. When secret sharing is used as a concealment method, if the number of secret sharing shares is n, the output is n.

次に、第2の通信装置110’の復元処理について、図26、図27を用いて詳細に説明する。図26は本発明の実施例3における第2の通信装置のブロック図、図27は本発明の実施例3の第2の通信装置における処理のフロー図である。   Next, the restoration process of the second communication device 110 'will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 26 is a block diagram of a second communication device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 27 is a flowchart of processing in the second communication device of the third embodiment of the present invention.

図26において、2601は受信部、2602はデータ復元部、902は画像復号部、1002は復号された低周波画像と差分画像を合成する画像合成部、206は低周波画像符号化データ、2303は差分画像の秘匿データ、2603は差分画像符号化データである。   26, reference numeral 2601 denotes a receiving unit, 2602 denotes a data restoring unit, 902 denotes an image decoding unit, 1002 denotes an image synthesizing unit that synthesizes a decoded low-frequency image and a difference image, 206 denotes low-frequency image encoded data, and 2303 denotes Reference numeral 2603 denotes secret image data of the difference image.

以下、図27のフロー図を用いて処理の流れを説明する。   Hereinafter, the flow of processing will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、受信部2601は、クラウドなどの外部に設置された記録装置2201、2202、2203のいずれかから、ネットワーク網113を介して低周波画像符号化データ206を受信する(S2701)。   First, the receiving unit 2601 receives the low-frequency image encoded data 206 from one of the recording devices 2201, 2202, and 2203 installed outside the cloud or the like via the network 113 (S2701).

次に、受信部2601は、同様に外部に設置された記録装置2201、2202、2203のいずれかから、ネットワーク網113を介して差分画像の秘匿データ2303を受信する(S2702)。   Next, the receiving unit 2601 receives the confidential data 2303 of the difference image from one of the recording devices 2201, 2202, and 2203 similarly installed outside via the network 113 (S2702).

そして、データ復元部2602は、差分画像の秘匿データ2303を復元する(S2703)。秘匿データを復元することで、差分画像符号化データ2603を得ることができる。   Then, the data restoration unit 2602 restores the secret data 2303 of the difference image (S2703). By restoring the secret data, encoded difference image data 2603 can be obtained.

さらに、画像復号部902は、低周波画像符号化データ206、及び差分画像符号化データ2603を復号し、1フレーム分の低周波画像と差分画像のデータを作成する(S2704)。   Further, the image decoding unit 902 decodes the encoded low-frequency image data 206 and the encoded differential image data 2603, and creates data of a low-frequency image and a differential image for one frame (S2704).

画像合成部1002は、低周波画像と差分画像を合成し、復元画像を作成する(S2705)。   The image combining unit 1002 combines the low-frequency image and the difference image to create a restored image (S2705).

最後に、モニタ112は、作成されたフレーム画像である復元画像データを表示する(S2706)。   Finally, the monitor 112 displays the restored image data, which is the created frame image (S2706).

以下、データ復元部2602について具体的に説明する。   Hereinafter, the data restoration unit 2602 will be specifically described.

データ復元部2602は、差分画像の秘匿データ2303を復元し、差分画像符号化データ2603を作成する。差分画像符号化データの秘匿化は、第1の通信装置103’’のデータ秘匿部2301で実施されているため、データ復元部2602は、データ秘匿部2301で適用された秘匿化手法を復元できるものでなければならない。秘匿化に暗号化を用いる方法や、秘密分散を用いる方法が考えられるため、これらに対応した復元方法を準備する必要がある。なお、秘匿化に秘密分散法を用いる場合、分散シェアが複数生成されることから、差分画像の秘匿データは、複数に分散して記憶されている。復元に必要なシェアの数(しきい値)がkであれば、差分画像にかかるデータはk個集める必要がある。   The data restoration unit 2602 restores the confidential data 2303 of the difference image, and creates difference image encoded data 2603. Since the concealment of the encoded difference image data is performed by the data concealment unit 2301 of the first communication device 103 ″, the data restoration unit 2602 can restore the concealment method applied by the data concealment unit 2301. Must be something. Since a method using encryption or a method using secret sharing for concealment is conceivable, it is necessary to prepare a restoration method corresponding to these methods. When the secret sharing method is used for concealment, a plurality of variance shares are generated, and thus confidential data of the difference image is stored in a plurality of pieces. If the number of shares (threshold) required for restoration is k, k pieces of data relating to the difference image must be collected.

また、図26において、受信部2601、及びデータ復元部2602の入力である差分画像の秘匿データ2303は、複数の入力があるように記載しているが、秘匿化の方法に暗号を用いた場合、入力は1個である。また、秘匿化の方法に秘密分散を用いた場合、秘密分散の復元に必要なシェアの数(しきい値)がkなら、入力はk個となる。   Also, in FIG. 26, the concealment data 2303 of the difference image which is an input of the reception unit 2601 and the data restoration unit 2602 is described as having a plurality of inputs. , One input. When secret sharing is used as a concealment method, if the number of shares (threshold) required for restoring secret sharing is k, the number of inputs is k.

以上説明したような構成にすることで、プライバシー情報を含む差分画像に関するデータを秘匿化することができ、機密性の高い監視カメラシステムを提供できるようになる。すなわち、低周波画像は画像詳細が確認できない画像であり、差分画像もプライバシーに関わる情報が全て秘匿化されるので、クラウド上の記録装置など外部サーバに、データをより安全に記録することもできるようになる。また、低周波画像と差分画像に変換してから符号化や秘匿化を行うので、特殊なエンコーダーを用いる必要がなく、汎用的なモジュールを用いて簡易な構成でシステムを構築できるようになる。すなわち、MPEG、H.264/AVCなどの標準符号化モジュールや、トリプルDES、AESなどの標準秘匿化モジュールを用いて、従来とほぼ同程度のデータ量で、かつ機密性の高い監視カメラシステムを実現できるようになる。   With the above-described configuration, the data regarding the difference image including the privacy information can be concealed, and a highly confidential surveillance camera system can be provided. In other words, the low-frequency image is an image for which image details cannot be confirmed, and all information related to privacy of the difference image is concealed, so that data can be more securely recorded on an external server such as a recording device on the cloud. Become like In addition, since encoding and concealment are performed after conversion into a low-frequency image and a difference image, it is not necessary to use a special encoder, and a system can be constructed with a simple configuration using a general-purpose module. That is, MPEG, H.264, etc. By using a standard encoding module such as H.264 / AVC or a standard concealment module such as Triple DES or AES, it becomes possible to realize a highly confidential surveillance camera system with almost the same data amount as in the past.

なお、実施例3の第2の通信装置における再生処理は、実施例1の第2の通信装置において説明した再生処理と、同様の処理を実施することで実現可能である。   Note that the reproduction process in the second communication device of the third embodiment can be realized by performing the same process as the reproduction process described in the second communication device of the first embodiment.

また、本実施例では差分画像符号化データに対して、秘匿化を行っているが、符号化せずに、差分画像データを秘匿化しても構わない。符号化にかかる処理速度、記憶装置への書き込み速度、ネットワーク網における通信速度、記憶装置にかかるコストなどのトレードオフにより、差分画像を符号化しない構成であっても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。   Further, in the present embodiment, the concealment is performed on the difference image coded data, but the difference image data may be concealed without being coded. The present invention can be applied to a configuration in which a difference image is not encoded due to trade-offs such as a processing speed of encoding, a writing speed to a storage device, a communication speed in a network, and a cost of a storage device. Needless to say.

また、本実施例で、撮像システム101’は監視カメラ102と第1の通信装置103’’を内部ネットワークで接続する構成としているが、これらを監視カメラ内で全て実現しても、本発明が適用可能であることは言うまでもない。   In the present embodiment, the imaging system 101 ′ is configured to connect the monitoring camera 102 and the first communication device 103 ″ via an internal network. It goes without saying that it is applicable.

また、低周波画像や差分画像を記録する場所は、本実施例に示す記録装置以外の場所であっても、本発明の目的を達成できることは言うまでもない。   Further, it is needless to say that the object of the present invention can be achieved even when the low-frequency image or the difference image is recorded in a place other than the recording apparatus described in the present embodiment.

また、本実施例では差分画像に関するデータのみ、暗号化や秘密分散を用いて秘匿化を行ったが、低周波画像に関するデータの秘匿化は行っていない。低周波画像は、画像そのものがプライバシーを保護した画像となっているため秘匿化の必要がなく、また、秘匿化すると、汎用的な再生システムで復号、再生ができなくなるからである。本実施例のような構成にすることで、汎用的な再生システムで、プライバシーを保護しつつ概略を確認できる画像が再生でき、必要なときには、秘匿化を復元することで、画像詳細が確認できるようになる。   Further, in the present embodiment, only data relating to the difference image is concealed using encryption or secret sharing, but data relating to the low-frequency image is not concealed. This is because the low-frequency image does not need to be concealed because the image itself is an image protecting privacy, and if concealed, decoding and reproduction cannot be performed by a general-purpose reproduction system. With the configuration as in the present embodiment, an image whose outline can be confirmed while protecting privacy can be reproduced by a general-purpose reproduction system, and when necessary, image details can be confirmed by restoring concealment. Become like

(実施例4)
図28は本発明の実施例4における監視カメラシステムの全体構成を示す模式図である。なお、実施例1、2、3と同じ機能のものは同一番号を付し説明は省略する。
(Example 4)
FIG. 28 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a surveillance camera system according to Embodiment 4 of the present invention. The components having the same functions as those of the first, second, and third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図28において、101’’は撮像システムで、102は監視カメラ、103’’’は第1の通信装置で、これらは内部ネットワークで接続されている。また、109’’は復元システムで、110’’は第2の通信装置、111は記録装置、112はモニタで、これらも内部ネットワークで接続されている。また、撮像システム101’’と、複数の復元システム109’’が、ネットワーク網113を介して外部接続されている。   In FIG. 28, 101 ″ is an imaging system, 102 is a surveillance camera, 103 ″ is a first communication device, and these are connected by an internal network. 109 ″ is a restoration system, 110 ″ is a second communication device, 111 is a recording device, 112 is a monitor, and these are also connected by an internal network. Further, the imaging system 101 ″ and a plurality of restoration systems 109 ″ are externally connected via a network 113.

撮像システム101’’における第1の通信装置103’’’は、低周波画像と差分画像のデータを1つのファイルに結合する手段を備えている。また、復元システム109’’における第2の通信装置110’’は結合ファイルから低周波画像と差分画像のデータを分離して取り出す手段を備えている。このような手段を備えることで、低周波画像と差分画像を別々に管理することなく、1つのファイルとして取り扱うことができるようになる。   The first communication device 103 "" in the imaging system 101 "includes a unit that combines data of the low-frequency image and the difference image into one file. Further, the second communication device 110 '' in the restoration system 109 '' includes means for separating and extracting the data of the low-frequency image and the difference image from the combined file. By providing such means, the low-frequency image and the difference image can be handled as one file without separately managing them.

以下、本実施例では、第1の通信装置103’’’、及び第2の通信装置110’’について、データ秘匿、及びデータ復元に、分散数n、しきい値kの秘密分散法を用いた場合を例に説明する。   Hereinafter, in the present embodiment, the first communication device 103 ′ ″ and the second communication device 110 ″ use a secret sharing method with the number of shares n and the threshold k for data concealment and data restoration. The following describes an example of a case in which there is an error.

まず、第1の通信装置103’’’について、図29、図30を用いて詳しく説明する。図29は本発明の実施例4における第1の通信装置のブロック図、図30は本発明の実施例4の第1の通信装置における処理のフロー図である。   First, the first communication device 103 "" will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 29 is a block diagram of a first communication device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 30 is a flowchart of processing in the first communication device of the fourth embodiment of the present invention.

図29において、201は低周波画像生成部、202は差分画像生成部、203は画像符号化部、2301はデータ秘匿部、2901はデータ結合部、2902は送信部、206は低周波画像符号化データ、2303は差分画像の秘匿データ、2903は低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイルである。   In FIG. 29, 201 is a low-frequency image generation unit, 202 is a difference image generation unit, 203 is an image encoding unit, 2301 is a data concealment unit, 2901 is a data combination unit, 2902 is a transmission unit, and 206 is low-frequency image encoding. Data 2303 is confidential data of the difference image, and 2903 is a data file in which coded low-frequency image data and confidential data of the difference image are combined.

以下、図30のフロー図を用いて処理の流れを説明する。   Hereinafter, the processing flow will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、監視カメラ102は、カメラ周辺の光信号を、レンズを用いてイメージセンサ上に結像させ、電気信号に変換することで、デジタルデータとしてフレーム画像を取得する(S3001)。   First, the surveillance camera 102 forms a frame image as digital data by forming an optical signal around the camera on an image sensor using a lens and converting the image into an electric signal (S3001).

そして、低周波画像生成部201は、フレーム画像から低周波画像を作成する(S3002)。   Then, the low-frequency image generation unit 201 creates a low-frequency image from the frame image (S3002).

さらに、差分画像生成部202は、監視カメラ102で取得したフレーム画像と、低周波画像生成部201で作成した低周波画像との差分画像を作成する(S3003)。   Further, the difference image generation unit 202 creates a difference image between the frame image acquired by the monitoring camera 102 and the low frequency image created by the low frequency image generation unit 201 (S3003).

画像符号化部203は、低周波画像生成部201で作成した低周波画像、及び差分画像生成部202で作成した差分画像を符号化する(S3004)。   The image encoding unit 203 encodes the low-frequency image created by the low-frequency image generation unit 201 and the difference image created by the difference image generation unit 202 (S3004).

データ秘匿部2301は、画像符号化部203で符号化された差分画像符号化データを、秘密分散を用いて秘匿化する(S3005)。   The data concealment unit 2301 conceals the difference image encoded data encoded by the image encoding unit 203 using secret sharing (S3005).

そして、画像符号化部203で符号化された低周波画像符号化データ206と、データ秘匿部2301で作成された、差分画像の秘匿データ2303を、一時的なファイルとしてファイル出力する(S3006)。なお、秘匿化に秘密分散を用いているので、分散数がnであれば、差分画像の秘匿データはn個作成されることになる。   Then, the low-frequency image encoded data 206 encoded by the image encoding unit 203 and the concealment data 2303 of the difference image created by the data concealment unit 2301 are output as a temporary file (S3006). Since secret sharing is used for concealment, if the number of shares is n, n pieces of confidential data of the differential image will be created.

データ結合部2901は、ファイル出力された低周波画像符号化データ206と、差分画像の秘匿データ2303を結合してデータファイル2903を作成する(S3007)。差分画像の秘匿データはn個作成されているので、データファイル2903もn個作成される。   The data combining unit 2901 combines the low-frequency image encoded data 206 output as a file and the confidential data 2303 of the difference image to create a data file 2903 (S3007). Since n pieces of confidential data of the difference image are created, n data files 2903 are also created.

送信部2902は、データ結合部2901で結合されたデータファイル2903を、ネットワーク網113を介して、復元システム109’’に送信する(S3008)。n個のデータファイル2903は分散管理されるので、データファイル2903は複数の復元システム109’’に分散、送信される。   The transmitting unit 2902 transmits the data file 2903 combined by the data combining unit 2901 to the restoration system 109 '' via the network 113 (S3008). Since the n data files 2903 are distributedly managed, the data files 2903 are distributed and transmitted to a plurality of restoration systems 109 ''.

以下、データ結合部2901について具体的に説明する。   Hereinafter, the data combining unit 2901 will be specifically described.

データ結合部2901は、一時的なファイルとして出力された低周波画像符号化データと、差分画像の秘匿データのファイルを結合する。図31は結合されたファイル構成の例示図である。図31において、結合されたファイルは、先頭から低周波画像符号化データが格納されている。低周波画像符号化データに続いて、差分画像データの先頭マーカーが格納され、続いて、秘匿化パラメータが格納される。秘匿化パラメータは、差分画像の秘匿データの復元に必要なパラメータである。   The data combining unit 2901 combines the low-frequency image encoded data output as a temporary file and the file of the confidential data of the difference image. FIG. 31 is a view showing an example of the combined file structure. In FIG. 31, the combined file stores low-frequency image encoded data from the beginning. Following the low-frequency image encoded data, a head marker of the difference image data is stored, and subsequently, a concealment parameter is stored. The concealment parameter is a parameter necessary for restoring the confidential data of the difference image.

しきい値秘密分散法を用いて秘匿化した場合、例えば分散数やしきい値、秘密分散処理前後のデータサイズなどが、秘匿化パラメータとして格納される。続いて差分画像の秘匿データが格納される。最後に、差分画像データの終端マーカーが格納され、続いて、ファイル終端から差分画像データの先頭マーカーまでのオフセットが格納される。   When concealment is performed using the threshold secret sharing method, for example, the number of shares, thresholds, data sizes before and after secret sharing processing, and the like are stored as concealment parameters. Subsequently, the secret data of the difference image is stored. Finally, the end marker of the difference image data is stored, and subsequently, the offset from the end of the file to the top marker of the difference image data is stored.

図32は、データ秘匿部2301で秘密分散を用いた場合の、結合されたファイル構成の例示図である。分散数nの秘密分散を適用した場合、差分画像の秘匿データはn個作成される。従って、結合されたファイルもn個作成される。各ファイルの先頭に格納される低周波画像符号化データは全て同一であるが、それ以降に格納される差分画像の秘匿データは、それぞれ異なるn個の分散データとなる。   FIG. 32 is an illustration of an example of a combined file configuration when the data concealing unit 2301 uses secret sharing. When the secret sharing of the sharing number n is applied, n pieces of confidential data of the difference image are created. Therefore, n combined files are also created. The low-frequency image encoded data stored at the head of each file is all the same, but the confidential data of the difference image stored thereafter is n different pieces of distributed data.

なお、ここでは低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データを結合する例を示したが、低周波画像が符号化されているか否かに関係なく、本発明が適用可能であることは言うまでもない。また、差分画像が符号化されているか否か、秘匿化されているか否かに関係なく、本発明が適用可能であることも言うまでもない。それぞれのファイルを結合したデータファイルを作成することで、本発明の目的を達することは可能である。   Here, an example in which the low-frequency image encoded data and the confidential data of the difference image are combined has been described, but it goes without saying that the present invention is applicable regardless of whether or not the low-frequency image is encoded. No. Further, it goes without saying that the present invention is applicable regardless of whether the difference image is encoded or not. It is possible to achieve the object of the present invention by creating a data file by combining the respective files.

また、結合ファイルの構成は、図31や図32に示す例に限定されるわけではない。結合ファイルは、汎用的な再生システムで低周波画像として復号、再生できなければならないので、低周波画像に関するデータを先頭に格納する必要はある。しかし、差分画像に関するデータは、復元時にデータや必要なパラメータが取り出せる構成であれば、図31や図32の構成でなくても、本発明の目的は達成可能である。   Further, the configuration of the combined file is not limited to the examples shown in FIGS. Since the combined file must be able to be decoded and reproduced as a low-frequency image by a general-purpose reproduction system, it is necessary to store data relating to the low-frequency image at the top. However, the object of the present invention can be achieved even if the data relating to the difference image is not a configuration shown in FIGS.

また、図29において、差分画像の秘匿データ2303、及び結合ファイル2903は、複数の出力があるように記載している。秘匿化の方法に秘密分散を用いた場合、秘密分散の分散数がnなら、出力はn個となるからである。もし、秘匿化の方法に暗号を用いたならば、これらの出力は1個である。   In FIG. 29, the secret data 2303 of the difference image and the combined file 2903 are described so as to have a plurality of outputs. This is because, when the secret sharing is used as the concealment method, if the number of shares of the secret sharing is n, the output is n. If encryption is used for the concealment method, these outputs are one.

次に、第2の通信装置110’’の処理について、詳細に説明する。第2の通信装置は、実施例1の説明と同じように、再生処理と復元処理を行うことができる。   Next, the processing of the second communication device 110 '' will be described in detail. The second communication device can perform the reproduction process and the restoration process in the same manner as described in the first embodiment.

まず、第2の通信装置110’’の再生処理について、図33、図34を用いて詳細に説明する。図33は、本発明の実施例4における第2の通信装置の再生時のブロック図、図34は本発明の実施例4の第2の通信装置における再生処理のフロー図である。   First, the reproduction process of the second communication device 110 '' will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 33 is a block diagram at the time of reproduction of the second communication device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 34 is a flowchart of a reproduction process in the second communication device of the fourth embodiment of the present invention.

図33において、3301は受信部、3302はデータ分離部、2602はデータ復元部、902は画像復号部、1002は画像合成部、3303は低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイル、3304は低周波画像符号化データ、3305は低周波画像データである。   In FIG. 33, reference numeral 3301 denotes a receiving unit, 3302 denotes a data separating unit, 2602 denotes a data restoring unit, 902 denotes an image decoding unit, 1002 denotes an image synthesizing unit, 3303 denotes low-frequency image encoded data and secret data of a difference image are combined. The data file 3304 is low frequency image encoded data, and 3305 is low frequency image data.

以下、図34のフロー図を用いて処理の流れを説明する。   Hereinafter, the processing flow will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、受信部3301は、撮像システム101から、ネットワーク網113を介して低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイル3303を受信する(S3401)。   First, the receiving unit 3301 receives, from the imaging system 101, the data file 3303 in which the low-frequency image encoded data and the confidential data of the difference image are combined via the network 113 (S3401).

次に、受信部3301は、受信した結合ファイル3303を、記録装置111に記録する(S3402)。   Next, the receiving unit 3301 records the received combined file 3303 in the recording device 111 (S3402).

さらに、データ分離部3302は、結合ファイルから低周波画像符号化データ3304を取得する(S3403)。但し、低周波画像符号化データは、結合ファイルの先頭に格納されているため、特別な処理はしなくても、ファイル先頭からデータを読み込むだけで取得することができる。   Further, the data separation unit 3302 acquires the low-frequency image encoded data 3304 from the combined file (S3403). However, since the low-frequency image encoded data is stored at the head of the combined file, it can be obtained by reading the data from the head of the file without any special processing.

そして、画像復号部902は、低周波画像符号化データ3304を復号し、1フレーム分の低周波画像データ3305を作成する(S3404)。   Then, the image decoding unit 902 decodes the low-frequency image encoded data 3304 and creates one frame of low-frequency image data 3305 (S3404).

最後に、モニタ112は、作成されたフレーム画像である低周波画像データ3305を表示する(S3505)。   Finally, the monitor 112 displays the low-frequency image data 3305, which is the created frame image (S3505).

通常の再生時は、低周波画像データを復号するだけなので、プライバシーを保護した画像が表示されるだけで、画像の詳細を全て確認できるわけではない。また、結合ファイル3303は、復元時にも必要となるため、記録装置111に記録しておく。   At the time of normal reproduction, only low-frequency image data is decoded. Therefore, only an image in which privacy is protected is displayed, and not all image details can be confirmed. Also, the combined file 3303 is necessary for restoration, and is recorded in the recording device 111.

また、この結合ファイル3303は、実施例1の再生システム105に示すような構成のシステムで受信しても、プライバシーを保護した画像として、再生可能である。   Further, even when the combined file 3303 is received by a system having a configuration as shown in the playback system 105 of the first embodiment, it can be played back as an image in which privacy is protected.

次に、第2の通信装置110’’の復元処理について、図35、図36を用いて詳細に説明する。図35は、本発明の実施例4における第2の通信装置の復元時のブロック図、図36は本発明の実施例4の第2の通信装置における復元処理のフロー図である。   Next, the restoration processing of the second communication device 110 '' will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 35 is a block diagram at the time of restoration of the second communication device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 36 is a flowchart of restoration processing in the second communication device of the fourth embodiment of the present invention.

図35において、3301は受信部、3302はデータ分離部、2602はデータ復元部、902は画像復号部、1002は画像合成部、3303、3501は低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイル、3304は低周波画像符号化データ、3502は差分画像の秘匿データ、3503は差分画像符号化データ、3504は復元画像である。   In FIG. 35, 3301 is a receiving unit, 3302 is a data separating unit, 2602 is a data restoring unit, 902 is an image decoding unit, 1002 is an image synthesizing unit, 3303 and 3501 are low-frequency image encoded data and secret data of a differential image. The combined data file, 3304 is coded low-frequency image data, 3502 is confidential data of a difference image, 3503 is coded difference image data, and 3504 is a restored image.

以下、図36のフロー図を用いて処理の流れを説明する。   Hereinafter, the processing flow will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、受信部3301は、記録装置111に記録された低周波画像符号化データと差分画像の秘匿データが結合されたデータファイル3303を取得する。また、秘密分散の復元には、しきい値kの数だけ分散シェアであるデータファイルが必要となる。そのため、ネットワーク網113を介して、その他の復元システム109’’に記録されたデータファイル3501をk−1個受信、取得する(S3601)。   First, the receiving unit 3301 acquires the data file 3303 in which the low-frequency image encoded data recorded in the recording device 111 and the confidential data of the difference image are combined. Restoration of secret sharing requires data files that are sharing shares by the number of thresholds k. Therefore, via the network 113, k-1 data files 3501 recorded in the restoring system 109 '' are received and acquired (S3601).

次に、データ分離部3302は、データファイル3303、及び3501を、低周波画像符号化データと、差分画像の秘匿データに分離し、低周波画像符号化データ3304を取得する(S3602)。具体的には、データファイル3303から、低周波画像符号化データの先頭アドレスを取得する。本実施例で、データファイルは図32に示すような構成となっている。従って、低周波画像符号化データの先頭アドレスは、データファイル3303の先頭である。   Next, the data separation unit 3302 separates the data files 3303 and 3501 into low-frequency image encoded data and confidential data of a difference image, and acquires low-frequency image encoded data 3304 (S3602). Specifically, the head address of the low frequency image encoded data is acquired from the data file 3303. In this embodiment, the data file has a configuration as shown in FIG. Therefore, the head address of the low frequency image encoded data is the head of the data file 3303.

さらに、データ分離部3302で分離されたデータから、差分画像の秘匿データ3502を取得する(S3603)。具体的には、データファイル3303、及び3501から、差分画像の秘匿データの先頭アドレスを取得する。データファイル3303、及び3501の終端に、ファイル終端から差分画像データの先頭マーカーまでのオフセットが格納されている。従って、差分画像の秘匿データの先頭アドレスは、この値を用いてファイル終端からオフセット分移動することで取得できる。データ秘匿化に、しきい値kの秘密分散を用いているので、復元に必要な差分画像の秘匿データはk個ある。従って、k個のデータファイルから、k個の差分画像の秘匿データの先頭アドレスを取得する。   Further, secret data 3502 of the difference image is obtained from the data separated by the data separation unit 3302 (S3603). Specifically, the head address of the confidential data of the difference image is obtained from the data files 3303 and 3501. At the end of the data files 3303 and 3501, the offset from the end of the file to the head marker of the difference image data is stored. Therefore, the head address of the confidential data of the difference image can be obtained by using this value to move from the end of the file by the offset. Since the secret sharing of the threshold value k is used for data concealment, there are k pieces of concealment data of the difference image necessary for restoration. Therefore, the head addresses of the confidential data of the k differential images are obtained from the k data files.

さらに、データ復元部2602は、差分画像の秘匿データ3502を復元する(S3604)。秘匿データを復元することで、差分画像符号化データ3503を得ることができる。   Further, the data restoration unit 2602 restores the secret data 3502 of the difference image (S3604). By restoring the secret data, difference image encoded data 3503 can be obtained.

そして、画像復号部902は、低周波画像符号化データ3304、及び差分画像符号化データ3503を復号し、1フレーム分の低周波画像と差分画像のデータを作成する(S3605)。   Then, the image decoding unit 902 decodes the encoded low-frequency image data 3304 and the encoded differential image data 3503, and creates data of the low-frequency image and the differential image for one frame (S3605).

画像合成部1002は、低周波画像と差分画像を合成し、復元画像3504を作成する(S3606)。   The image combining unit 1002 combines the low-frequency image and the difference image to create a restored image 3504 (S3606).

最後に、モニタ112は、作成されたフレーム画像である復元画像データ3504を表示する(S3607)。   Finally, the monitor 112 displays the restored image data 3504, which is the created frame image (S3607).

なお、図35において、受信部3301、及びデータ分離部3302の入力である結合ファイル3501は、複数の入力があるように記載している。秘匿化の方法に秘密分散を用いた場合、秘密分散の復元に必要なシェアの数(しきい値)がkなら、必要な差分画像の秘匿データ3502がk個となるからである。もし、秘匿化の方法に暗号を用いたならば、記録装置111に記録された結合ファイル3303だけで復元できるので、結合ファイル3501を受信する必要はなく、データ復元部2602の入力は1個である。   In FIG. 35, the combined file 3501 that is an input of the receiving unit 3301 and the data separating unit 3302 is described as having a plurality of inputs. This is because, when the secret sharing is used as the concealing method, if the number of shares (threshold) required for restoring the secret sharing is k, the necessary concealment data 3502 of the differential image is k. If encryption is used for the concealment method, it is possible to restore only the combined file 3303 recorded in the recording device 111, so there is no need to receive the combined file 3501 and the data restoration unit 2602 requires only one input. is there.

また、本実施例では、差分画像の秘匿化に暗号化や秘密分散を用いた場合を例に説明したが、結合ファイルの作成方法には、いくつかのバリエーションが考えられる。例えば図37に示すように、差分画像を差分画像の暗号化データと復号鍵に分離し、それぞれを低周波画像符号化データと結合して、異なる結合ファイルとして記録することも考えられる。この場合、復号鍵を格納したファイルには、秘匿化パラメータを格納する代わりに、復号鍵であることを示す識別子を格納しておくとよい。   Further, in the present embodiment, the case where the encryption or the secret sharing is used for concealing the difference image has been described as an example. However, there are some variations in the method of creating the combined file. For example, as shown in FIG. 37, it is conceivable to separate the difference image into encrypted data and a decryption key of the difference image, combine them with the low-frequency image encoded data, and record them as different combined files. In this case, instead of storing the concealment parameter, the file storing the decryption key may store an identifier indicating that it is the decryption key.

あるいは、図38に示すように、差分画像符号化データをn個のファイルに分割し、それぞれの断片を低周波画像符号化データに結合して、記録することも考えられる。あるいは差分画像データをそのままn個のファイルに分割して、それぞれの断片を低周波画像符号化データと結合してもよいし、差分画像符号化データを暗号化してから、n個のファイルに分割して、それぞれの断片を低周波画像符号化データと結合してもよい。   Alternatively, as shown in FIG. 38, it is conceivable to divide the difference image encoded data into n files, combine each fragment with the low-frequency image encoded data, and record it. Alternatively, the difference image data may be divided into n files as they are, and each fragment may be combined with the low-frequency image encoded data. Alternatively, the difference image encoded data may be encrypted and then divided into n files. Then, each fragment may be combined with the low frequency image encoded data.

単純にデータを分割しただけでは、暗号化や秘密分散と比べ秘匿化の強度は弱くなるが、その分CPUの負荷を軽減することができ、プライバシーを保護しつつ、復元が可能であるという本発明の目的を達することはできるため、使用する端末、プライバシー保護の重要度の観点から適宜使い分けることができる。   Simply dividing data reduces the strength of concealment compared to encryption or secret sharing, but it can reduce the load on the CPU and protect data while protecting privacy. Since the object of the invention can be achieved, it is possible to appropriately use the terminal according to the terminal to be used and the importance of privacy protection.

以上説明したような構成にすることで、プライバシーを保護した低周波画像データと、復元に必要な差分画像の秘匿データを1つのファイルとして記録できるようになる。このファイルは、通常の受信装置でプライバシーを保護した画像として再生可能であり、かつ、犯罪時など非常時には復元することができる。秘匿化に暗号化を用いた場合は鍵で復元できる。また、秘匿化に秘密分散を用いた場合は、必要な数の分散ファイルを集めることで復元できる。   With the above-described configuration, low-frequency image data in which privacy is protected and confidential data of a difference image required for restoration can be recorded as one file. This file can be reproduced as an image with privacy protected by a normal receiving device, and can be restored in an emergency such as a crime. When encryption is used for concealment, it can be restored with a key. In the case where secret sharing is used for concealment, restoration can be performed by collecting a required number of shared files.

このため、低周波画像と差分画像を別々に記録することが不要となり、ファイル管理が容易になる。具体的には、低周波画像データに対応する、差分画像データのファイル名や、記録されている場所(ファイルパス等)を、テーブルなどを用いて管理、記録する必要がなくなる。   Therefore, it is not necessary to separately record the low-frequency image and the difference image, and the file management becomes easy. Specifically, it is not necessary to manage and record the file name of the difference image data and the recorded location (file path or the like) corresponding to the low-frequency image data using a table or the like.

また、ユーザーから見ると、暗号化や秘密分散されたバイナリデータと同じように取り扱うことができるようになる。具体的に説明すると、例えばデータを暗号化すると、暗号化データは意味のないバイナリデータであるが、鍵を用いて復号すると、意味あるデータファイルとなる。データを秘密分散すると、分散データは意味のないバイナリデータであるが、復元に必要な数の分散シェアを集めて復元すると、意味あるデータファイルとなる。   From the user's point of view, it can be handled in the same way as encrypted or secret-shared binary data. More specifically, for example, when data is encrypted, the encrypted data is meaningless binary data, but when decrypted using a key, the data becomes a meaningful data file. If the data is secretly shared, the shared data is meaningless binary data, but if the required number of shared shares for restoration are collected and restored, the data becomes a meaningful data file.

同じように、画像データに本発明の暗号化を適用すると、暗号化データはプライバシーを保護した画像としてのみ再生可能であるが、鍵を用いて復号すると、詳細を全て確認可能な画像として再生できるようになる。また、画像データに本発明の秘密分散を適用すると、分散データはプライバシーを保護した画像としてのみ再生可能であるが、復元に必要な数の分散シェアを集めて復元すると、詳細を全て確認可能な画像として再生できるようになる。つまり、ユーザーから見ると通常の暗号化や秘密分散と同じようなインターフェースでファイルを取り扱うことができ、復元すると元の画像として再生することができ、なおかつ、復元しなくてもプライバシーを保護した画像データとして、概略を確認しながら再生ができるようになる。   Similarly, when the encryption of the present invention is applied to image data, the encrypted data can be reproduced only as a privacy-protected image, but when decrypted using a key, the image can be reproduced as an image in which all details can be confirmed. Become like In addition, when the secret sharing of the present invention is applied to image data, the shared data can be reproduced only as a privacy-protected image, but if the required number of shared shares for restoration are collected and restored, all details can be confirmed. It can be reproduced as an image. In other words, from the user's point of view, files can be handled with the same interface as ordinary encryption and secret sharing, restored, can be played back as the original image, and privacy protected images without recovery The data can be reproduced while checking the outline.

また、秘匿化に秘密分散を用いれば、機密性が高いだけでなく、バックアップとしても耐災害性、耐障害性の高いシステムを構築することができ、ユーザーにとって利便性の高い監視カメラシステムを実現できるようになる。   In addition, if secret sharing is used for concealment, not only high confidentiality but also a disaster-resistant and fault-tolerant system can be constructed as a backup, realizing a surveillance camera system that is highly convenient for users. become able to.

本発明の通信システム、画像生成方法、及び通信装置は、通常はプライバシーを保護しつつ、必要なときに画像の詳細を確認したいシステムに有用であり、例えば監視カメラシステムに有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The communication system, image generation method, and communication device of the present invention are useful for a system that wants to confirm details of an image when necessary while protecting privacy, and is useful for, for example, a surveillance camera system.

101 撮像システム
102 監視カメラ
103 第1の通信装置
104 記録装置
105 再生システム
106 受信装置
107 記録装置
108 モニタ
109 復元システム
110 第2の通信装置
111 記録装置
112 モニタ
113 ネットワーク網
201 低周波画像生成部
202 差分画像生成部
203 画像符号化部
204 送信部
901 受信部
902 画像復号部
1001 受信部
1002 画像合成部
1601 マスク領域設定部
1602 領域サイズ設定部
2201 記録装置
2202 記録装置
2203 記録装置
2301 データ秘匿部
2302 送信部
2601 受信部
2602 データ復元部
2901 データ結合部
2902 送信部
3301 受信部
3302 データ分離部
Reference Signs List 101 imaging system 102 surveillance camera 103 first communication device 104 recording device 105 reproduction system 106 receiving device 107 recording device 108 monitor 109 restoration system 110 second communication device 111 recording device 112 monitor 113 network 201 low frequency image generation unit 202 Difference image generation unit 203 Image encoding unit 204 Transmission unit 901 Receiving unit 902 Image decoding unit 1001 Receiving unit 1002 Image synthesizing unit 1601 Mask area setting unit 1602 Area size setting unit 2201 Recording device 2202 Recording device 2203 Recording device 2301 Data concealment unit 2302 Transmitting section 2601 receiving section 2602 data restoring section 2901 data combining section 2902 transmitting section 3301 receiving section 3302 data separating section

Claims (9)

第1の通信装置と、第2の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムであって、
前記第1の通信装置は、
元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、
前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、
前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、
前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、
前記複数の記録装置は、
前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、
前記第2の通信装置は、
前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つ及び前記低周波画像データを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信し、
第1のIDでログインされる場合は前記低周波画像データを出力し、第2のIDでログインされる場合は前記秘密分散データを用いて、少なくとも前記差分画像データを復元して出力する、
通信システム。
A communication system in which a first communication device, a second communication device, and a plurality of recording devices are connected via a network,
The first communication device includes:
Generate low frequency image data by extracting low frequency components from the original image data,
Shows the difference between the original image data and the low-frequency image data, generates difference image data capable of confirming details of the original image data compared to the low-frequency image data,
Generating a plurality of secret sharing data from the difference image data;
Transmit each of the low-frequency image data and the plurality of secret sharing data to any of the plurality of recording devices,
The plurality of recording devices,
Record at least one of the low-frequency image data or the secret sharing data,
The second communication device includes:
Receiving at least one of the plurality of secret sharing data and the low-frequency image data from any of the plurality of recording devices,
When logging in with the first ID, the low-frequency image data is output. When logging in with the second ID, at least the difference image data is restored and output using the secret sharing data.
Communications system.
第1の通信装置と、第2の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムであって、
前記第1の通信装置は、
元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、
前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、
前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、
前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、
前記複数の記録装置は、
前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、
前記第2の通信装置は、
前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つ及び前記低周波画像データを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信し、
通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には、前記秘密分散データを用いて、少なくとも前記差分画像データを復元して出力する、
通信システム。
A communication system in which a first communication device, a second communication device, and a plurality of recording devices are connected via a network,
The first communication device includes:
Generate low frequency image data by extracting low frequency components from the original image data,
Shows the difference between the original image data and the low-frequency image data, generates difference image data capable of confirming details of the original image data compared to the low-frequency image data,
Generating a plurality of secret sharing data from the difference image data,
Transmitting each of the low-frequency image data and the plurality of secret sharing data to any of the plurality of recording devices,
The plurality of recording devices,
Record at least one of the low-frequency image data or the secret sharing data,
The second communication device includes:
Receiving at least one of the plurality of secret sharing data and the low-frequency image data from any of the plurality of recording devices,
At the time of normal reproduction, the low-frequency image data is output, and at the time of restoration, at least the difference image data is restored and output using the secret shared data,
Communications system.
前記第1の通信装置は、
生成した前記低周波画像データ及び前記差分画像データを符号化し、
前記符号化した差分画像データより複数の秘密分散データを生成する、
請求項2に記載の通信システム。
The first communication device includes:
Encoding the generated low-frequency image data and the difference image data,
Generating a plurality of secret sharing data from the encoded difference image data,
The communication system according to claim 2.
前記第1の通信装置は、
生成した前記低周波画像データ及び前記差分画像データを符号化し、それぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信する、
請求項2に記載の通信システム。
The first communication device includes:
Encoding the generated low-frequency image data and the difference image data and transmitting each to any of the plurality of recording devices,
The communication system according to claim 2.
前記第1の通信装置は、
所定領域の画素の平均を取って前記低周波画像データを生成する、
請求項2〜4のうちいずれか一項に記載の通信システム。
The first communication device includes:
Generating the low-frequency image data by taking an average of pixels in a predetermined area,
The communication system according to any one of claims 2 to 4.
前記第1の通信装置は、
前記元画像データの一部の領域のみ低周波成分を抽出した前記低周波画像データを生成し、
前記低周波画像データと同じサイズの前記差分画像データを生成する、
請求項2〜5のうちいずれか一項に記載の通信システム。
The first communication device includes:
Generate the low-frequency image data by extracting low-frequency components only in a part of the original image data,
Generate the difference image data of the same size as the low-frequency image data,
The communication system according to claim 2.
第1の通信装置と、第2の通信装置と、複数の記録装置と、がネットワークを介して接続される通信システムを用いた画像生成方法であって、
前記第1の通信装置は、
元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データを生成し、
前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データを生成し、
前記差分画像データより複数の秘密分散データを生成し、
前記低周波画像データ及び前記複数の秘密分散データのそれぞれを前記複数の記録装置のいずれかに送信し、
前記複数の記録装置は、
前記低周波画像データまたは前記秘密分散データの少なくとも一つを記録し、
前記第2の通信装置は、
前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つ及び前記低周波画像データを、前記複数の記録装置のいずれかから受信し、
通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、
復元時には、前記秘密分散データを用いて、前記差分画像データを復元して出力する、
画像生成方法。
An image generation method using a communication system in which a first communication device, a second communication device, and a plurality of recording devices are connected via a network,
The first communication device includes:
Generate low frequency image data by extracting low frequency components from the original image data,
Shows the difference between the original image data and the low-frequency image data, generates difference image data capable of confirming details of the original image data compared to the low-frequency image data,
Generating a plurality of secret sharing data from the difference image data;
Transmit each of the low-frequency image data and the plurality of secret sharing data to any of the plurality of recording devices,
The plurality of recording devices,
Record at least one of the low-frequency image data or the secret sharing data,
The second communication device includes:
At least one of the plurality of secret sharing data and the low-frequency image data, received from any of the plurality of recording devices,
During normal reproduction, the low-frequency image data is output,
At the time of restoration, using the secret sharing data, the difference image data is restored and output,
Image generation method.
ネットワークを介して第1の通信装置及び複数の記録装置と接続される通信装置であって、
元画像データから低周波成分を抽出した低周波画像データと、前記元画像データと前記低周波画像データとの差分を示し、前記低周波画像データと比べて前記元画像データの詳細を確認可能な差分画像データより生成された複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つとを、それぞれ前記複数の記録装置のいずれかから受信する通信部と、
通常の再生時には前記低周波画像データを出力し、復元時には前記秘密分散データを用いて、前記差分画像データを復元して出力するプロセッサと、を備える、
通信装置。
A communication device connected to the first communication device and the plurality of recording devices via a network,
The low-frequency image data obtained by extracting a low-frequency component from the original image data, and a difference between the original image data and the low-frequency image data are shown, and the details of the original image data can be confirmed in comparison with the low-frequency image data. A communication unit that receives at least one of the plurality of secret sharing data generated from the difference image data from any of the plurality of recording devices;
A processor that outputs the low-frequency image data during normal reproduction, and uses the secret shared data during restoration to restore and output the difference image data.
Communication device.
前記通信部が受信した、前記低周波画像データと、当該通信装置宛ての前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つとを有するデータファイルは、前記低周波画像データが先頭に格納され、前記低周波画像データと当該通信装置宛ての前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つとの間に、当該通信装置宛ての前記複数の秘密分散データのうちの少なくとも1つの先頭マーカが格納される、
請求項8に記載の通信装置。
The data file received by the communication unit, the data file having the low-frequency image data and at least one of the plurality of pieces of secret sharing data addressed to the communication device includes the low-frequency image data stored at the top of the data file, Between the frequency image data and at least one of the plurality of secret sharing data addressed to the communication device, at least one leading marker of the plurality of secret sharing data addressed to the communication device is stored.
The communication device according to claim 8.
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