JP3528700B2 - デジタルカメラおよび画像改竄検出システム - Google Patents
デジタルカメラおよび画像改竄検出システムInfo
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- Television Systems (AREA)
- Facsimile Transmission Control (AREA)
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- Television Signal Processing For Recording (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影した画像をデ
ジタルデータとして記録するデジタルカメラおよびデジ
タルカメラにより記録された画像データの改竄を検出す
るシステムに関するものである。
ジタルデータとして記録するデジタルカメラおよびデジ
タルカメラにより記録された画像データの改竄を検出す
るシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、写真を撮影するときには、レ
ンズから取り込まれた光がフィルムの上に照射され、化
学反応が起きることで画像が記録されるカメラが用いら
れている。上記のカメラでは、フィルムを現像し、印画
紙に焼き付けることにより写真をプリントすることがで
きる。上記の化学反応として一般に塩化銀の反応が利用
されるため、このようなカメラによって撮影された写真
を銀塩写真という。
ンズから取り込まれた光がフィルムの上に照射され、化
学反応が起きることで画像が記録されるカメラが用いら
れている。上記のカメラでは、フィルムを現像し、印画
紙に焼き付けることにより写真をプリントすることがで
きる。上記の化学反応として一般に塩化銀の反応が利用
されるため、このようなカメラによって撮影された写真
を銀塩写真という。
【０００３】一方、近年ではＣＣＤ等の光センサにより
光を電気信号に変換し、それをデジタル信号に変換して
から、フラッシュメモリ等の記録媒体に記録するデジタ
ルカメラが普及している。デジタルカメラを用いると、
パーソナルコンピュータ等の処理装置を用いて画像の保
存や様々な加工を個人で手軽に行えるほか、プリンタで
出力することによりフィルムの現像をすることなしに写
真を印刷することができる。プリンタの印刷品質の向上
により、銀塩写真とほとんど区別がつかないほど品質の
高い写真も印刷できるようになってきている。
光を電気信号に変換し、それをデジタル信号に変換して
から、フラッシュメモリ等の記録媒体に記録するデジタ
ルカメラが普及している。デジタルカメラを用いると、
パーソナルコンピュータ等の処理装置を用いて画像の保
存や様々な加工を個人で手軽に行えるほか、プリンタで
出力することによりフィルムの現像をすることなしに写
真を印刷することができる。プリンタの印刷品質の向上
により、銀塩写真とほとんど区別がつかないほど品質の
高い写真も印刷できるようになってきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、損害保
険等の証明写真に用いようとする場合など、重要な証拠
写真にデジタルカメラで撮影した写真を用いると、デジ
タルカメラで撮影された画像はパーソナルコンピュータ
等により容易に加工が可能であり、銀塩写真と比較して
加工の跡を残さずに加工することが容易であるため、不
正に改竄された写真が用いられていても判別することが
困難であり、悪用される恐れがあるという問題がある。
険等の証明写真に用いようとする場合など、重要な証拠
写真にデジタルカメラで撮影した写真を用いると、デジ
タルカメラで撮影された画像はパーソナルコンピュータ
等により容易に加工が可能であり、銀塩写真と比較して
加工の跡を残さずに加工することが容易であるため、不
正に改竄された写真が用いられていても判別することが
困難であり、悪用される恐れがあるという問題がある。
【０００５】したがって、本発明の目的は撮影時の画像
データから改竄されたか否かを検出することのできる画
像データを出力するデジタルカメラおよびそれを用いた
画像改竄検出システムを提供することにある。
データから改竄されたか否かを検出することのできる画
像データを出力するデジタルカメラおよびそれを用いた
画像改竄検出システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のデジタルカメラによれば、撮影対象からの光を画像デ
ータに変換する撮像部と、前記画像データの一部の最下
位ビットを０に変更し、前記変更後の画像データから第
１の特徴データを生成する手段と、前記一部の最下位ビ
ットに前記第１の特徴データを１ビットずつ埋め込む手
段と、前記第１の特徴データを埋め込んだ画像データを
記録媒体に記録する手段と、を備える。したがって、デ
ジタルカメラによる撮影時に記録媒体に記録された画像
データが、その後に１ビットでも変更された場合には、
画像データと第１の特徴データとが不整合となる、ある
いは特徴データが破壊されるため、撮影後に画像データ
が改竄されたと判断することができる。また、画像デー
タと第１の特徴データとの整合性がとれていれば、画像
は撮影時のままであると判断することができる。第１の
特徴データを生成する方法としては、画像データのチェ
ックサムを求める方法やＣＲＣ（Cyclic Redundancy ch
eck）のようなデータ通信における誤りの検出のための
方法や、一方向ハッシュ関数により算出されるハッシュ
値などを用いることができる。
のデジタルカメラによれば、撮影対象からの光を画像デ
ータに変換する撮像部と、前記画像データの一部の最下
位ビットを０に変更し、前記変更後の画像データから第
１の特徴データを生成する手段と、前記一部の最下位ビ
ットに前記第１の特徴データを１ビットずつ埋め込む手
段と、前記第１の特徴データを埋め込んだ画像データを
記録媒体に記録する手段と、を備える。したがって、デ
ジタルカメラによる撮影時に記録媒体に記録された画像
データが、その後に１ビットでも変更された場合には、
画像データと第１の特徴データとが不整合となる、ある
いは特徴データが破壊されるため、撮影後に画像データ
が改竄されたと判断することができる。また、画像デー
タと第１の特徴データとの整合性がとれていれば、画像
は撮影時のままであると判断することができる。第１の
特徴データを生成する方法としては、画像データのチェ
ックサムを求める方法やＣＲＣ（Cyclic Redundancy ch
eck）のようなデータ通信における誤りの検出のための
方法や、一方向ハッシュ関数により算出されるハッシュ
値などを用いることができる。
【０００７】本発明の請求項２に記載のデジタルカメラ
によれば、前記第１の特徴データを生成する手段は、前
記画像データの所定画素数のブロックごとに離散コサイ
ン変換及び量子化を施し、最高周波数項の量子化された
変換係数が０又は１でないブロックの前記最高周波数項
の量子化された変換係数の最下位ビットを０に変更し、
前記変更後の画像データから第１の特徴データを生成
し、前記第１の特徴データを分散させて埋め込む手段
は、前記変更後の画像データの最高周波数項の変換係数
が０又は１でないブロックの前記最高周波数項の量子化
された変換係数の最下位ビットに前記第１の特徴データ
を１ビットずつ埋め込み、前記記録媒体に記録する手段
は、前記第１の特徴データを埋め込んだ画像データを可
逆符号化して前記記録媒体に記録する。高い周波数にお
ける小さな変動は、肉眼ではほとんど判断することがで
きないため、画像の歪みは最小限となる。
によれば、前記第１の特徴データを生成する手段は、前
記画像データの所定画素数のブロックごとに離散コサイ
ン変換及び量子化を施し、最高周波数項の量子化された
変換係数が０又は１でないブロックの前記最高周波数項
の量子化された変換係数の最下位ビットを０に変更し、
前記変更後の画像データから第１の特徴データを生成
し、前記第１の特徴データを分散させて埋め込む手段
は、前記変更後の画像データの最高周波数項の変換係数
が０又は１でないブロックの前記最高周波数項の量子化
された変換係数の最下位ビットに前記第１の特徴データ
を１ビットずつ埋め込み、前記記録媒体に記録する手段
は、前記第１の特徴データを埋め込んだ画像データを可
逆符号化して前記記録媒体に記録する。高い周波数にお
ける小さな変動は、肉眼ではほとんど判断することがで
きないため、画像の歪みは最小限となる。
【０００８】本発明の請求項３に記載のデジタルカメラ
によれば、第１の特徴データを暗号化する手段を備え
る。そのため、画像の改竄に合わせて特徴データを書き
換えるのを防ぐことができる。
によれば、第１の特徴データを暗号化する手段を備え
る。そのため、画像の改竄に合わせて特徴データを書き
換えるのを防ぐことができる。
【０００９】本発明の請求項４記載のデジタルカメラに
よれば、第１の特徴データを暗号化した秘密鍵に対応
し、暗号化された特徴データを復号するための公開鍵を
画像データに添付する。そのため、秘密鍵で暗号化され
たことを容易に認証することができる。
よれば、第１の特徴データを暗号化した秘密鍵に対応
し、暗号化された特徴データを復号するための公開鍵を
画像データに添付する。そのため、秘密鍵で暗号化され
たことを容易に認証することができる。
【００１０】本発明の請求項５に記載の画像改竄検出シ
ステムによれば、画像データを入力する手段と、画像デ
ータから第１の特徴データを取り除く手段と、第１の特
徴データを取り除いた画像データから第２の特徴データ
を生成する手段と、第１の特徴データと第２の特徴デー
タとを比較する手段とを備える。そのため、第１の特徴
データと第２の特徴データとが一致していれば、入力さ
れた画像データがデジタルカメラによって記録された後
に変更されていないことを検出することができる。
ステムによれば、画像データを入力する手段と、画像デ
ータから第１の特徴データを取り除く手段と、第１の特
徴データを取り除いた画像データから第２の特徴データ
を生成する手段と、第１の特徴データと第２の特徴デー
タとを比較する手段とを備える。そのため、第１の特徴
データと第２の特徴データとが一致していれば、入力さ
れた画像データがデジタルカメラによって記録された後
に変更されていないことを検出することができる。
【００１１】本発明の請求項６記載の画像改竄検出シス
テムによれば、公開鍵が画像データに添付されていない
ときに改竄可能性有りと判断できる。
テムによれば、公開鍵が画像データに添付されていない
ときに改竄可能性有りと判断できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図２は本発明の実施例のデ
ジタルカメラ１を説明するためのブロック図である。制
御部１１、集光レンズ１２、光センサとしてのＣＣＤ
（Charge Coupled Device）１３、Ａ／Ｄ変換部１４、
ＲＡＭ（Random Access Memory）１５、画像データを記
録する画像記録媒体としてのフラッシュメモリ１６、フ
ラッシュメモリ１６の内容を外部のパーソナルコンピュ
ータ２０と入出力するためのインターフェイス１７、画
像を表示可能な液晶表示部（ＬＣＤ）１９などから構成
される。制御部１１はＣＰＵと、デジタルカメラ１の様
々な制御を行うためのプログラムが記録されたＲＯＭ
と、入出力手段とを備える。フラッシュメモリ１６はデ
ジタルカメラ１に内蔵されるほか、デジタルカメラ１に
着脱自在なメモリカードであってもよく、その両方を備
えていてもよい。
に基づいて詳細に説明する。図２は本発明の実施例のデ
ジタルカメラ１を説明するためのブロック図である。制
御部１１、集光レンズ１２、光センサとしてのＣＣＤ
（Charge Coupled Device）１３、Ａ／Ｄ変換部１４、
ＲＡＭ（Random Access Memory）１５、画像データを記
録する画像記録媒体としてのフラッシュメモリ１６、フ
ラッシュメモリ１６の内容を外部のパーソナルコンピュ
ータ２０と入出力するためのインターフェイス１７、画
像を表示可能な液晶表示部（ＬＣＤ）１９などから構成
される。制御部１１はＣＰＵと、デジタルカメラ１の様
々な制御を行うためのプログラムが記録されたＲＯＭ
と、入出力手段とを備える。フラッシュメモリ１６はデ
ジタルカメラ１に内蔵されるほか、デジタルカメラ１に
着脱自在なメモリカードであってもよく、その両方を備
えていてもよい。
【００１３】図１はデジタルカメラ１により撮影が行わ
れる行程を示すフローチャートである。ユーザーがデジ
タルカメラ１のシャッターを押すと、ステップＳ１０１
で、集光レンズ１２により集光された光がＣＣＤ１３に
入力され、電気信号に変換される。集光レンズ１２の絞
りやシャッタースピード、すなわちＣＣＤ１３の蓄積時
間は制御部１１によって自動的に、またはユーザーの指
示によって制御される。ＣＣＤ１３として、例えばＲ
（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の原色フィルタを有
する複数の画素がマトリックス状に配置されたＣＣＤ１
３を用いることにより、カラー画像を撮影することがで
きる。Ｃ（Cyan）、Ｍ（Magenta）、Ｙ（Yellow）、Ｇ
（Green）の補色フィルタを有するＣＣＤを用いる場合
もある。
れる行程を示すフローチャートである。ユーザーがデジ
タルカメラ１のシャッターを押すと、ステップＳ１０１
で、集光レンズ１２により集光された光がＣＣＤ１３に
入力され、電気信号に変換される。集光レンズ１２の絞
りやシャッタースピード、すなわちＣＣＤ１３の蓄積時
間は制御部１１によって自動的に、またはユーザーの指
示によって制御される。ＣＣＤ１３として、例えばＲ
（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の原色フィルタを有
する複数の画素がマトリックス状に配置されたＣＣＤ１
３を用いることにより、カラー画像を撮影することがで
きる。Ｃ（Cyan）、Ｍ（Magenta）、Ｙ（Yellow）、Ｇ
（Green）の補色フィルタを有するＣＣＤを用いる場合
もある。
【００１４】ステップＳ１０２では、ＣＣＤ１３から出
力された電気信号がＡ／Ｄ変換部１４によりデジタル信
号に変換され、ステップＳ１０３ではＡ／Ｄ変換部１４
から出力されたデジタルデータが高速化のためＤＭＡ
（Direct Memory Access）により制御部１１を介さずに
直接ＲＡＭ１５のアドレスを指定して記録される。ＲＡ
Ｍ１５としてはセルフリフレッシュ機能をもつＤＲＡＭ
を用いることができる。
力された電気信号がＡ／Ｄ変換部１４によりデジタル信
号に変換され、ステップＳ１０３ではＡ／Ｄ変換部１４
から出力されたデジタルデータが高速化のためＤＭＡ
（Direct Memory Access）により制御部１１を介さずに
直接ＲＡＭ１５のアドレスを指定して記録される。ＲＡ
Ｍ１５としてはセルフリフレッシュ機能をもつＤＲＡＭ
を用いることができる。
【００１５】ステップＳ１０４では、ＲＡＭ１５に記録
されたデータについて、ホワイトバランスの調整、補間
処理、色補正などの各種の画像補正が行われる。ここ
で、画像の拡大・縮小など、その他の画像処理を行って
もよい。
されたデータについて、ホワイトバランスの調整、補間
処理、色補正などの各種の画像補正が行われる。ここ
で、画像の拡大・縮小など、その他の画像処理を行って
もよい。
【００１６】ステップＳ１０５〜Ｓ１１０では、画像記
録媒体への記録枚数を多くするためにステップＳ１０４
で補正されたデータをＪＰＥＧ（Joint Photographic E
xperts Group）などの方式により圧縮し、容量の小さな
画像データを生成する。ＪＰＥＧ圧縮は、制御部１１に
よってソフトウェア的に行うほか、高速化のために専用
の回路を用いることができる。
録媒体への記録枚数を多くするためにステップＳ１０４
で補正されたデータをＪＰＥＧ（Joint Photographic E
xperts Group）などの方式により圧縮し、容量の小さな
画像データを生成する。ＪＰＥＧ圧縮は、制御部１１に
よってソフトウェア的に行うほか、高速化のために専用
の回路を用いることができる。
【００１７】以下にＪＰＥＧ圧縮の手順を説明する。ス
テップＳ１０５では、まず画像データを８×８画素を１
単位とした複数のブロックに分割する。例えば、６４０
×４８０画素の画像データであれば、８０×６０＝４８
００ブロックに分割され、ブロック単位に処理が行われ
る。
テップＳ１０５では、まず画像データを８×８画素を１
単位とした複数のブロックに分割する。例えば、６４０
×４８０画素の画像データであれば、８０×６０＝４８
００ブロックに分割され、ブロック単位に処理が行われ
る。
【００１８】次に、Ｂ１〜Ｂ４８０の各ブロックごとに
画素同士の濃度の相対関係（空間周波数）を調べ、ＤＣ
Ｔ（拡散コサイン変換）方式により、各ブロックを低周
波数項のＤＣＴ０から高周波数項のＤＣＴ６３に分け
る。ＤＣＴ０〜ＤＣＴ６３はそれぞれ８ビットの値であ
る。図３には、高周波数項のＤＣＴ６３を１６進数で示
している。そして、所定の量子化テーブルを用いて量子
化することにより高周波数項の多くが０となるように
し、後の行程でハフマン符号化したときに圧縮率が高く
なるようにする。
画素同士の濃度の相対関係（空間周波数）を調べ、ＤＣ
Ｔ（拡散コサイン変換）方式により、各ブロックを低周
波数項のＤＣＴ０から高周波数項のＤＣＴ６３に分け
る。ＤＣＴ０〜ＤＣＴ６３はそれぞれ８ビットの値であ
る。図３には、高周波数項のＤＣＴ６３を１６進数で示
している。そして、所定の量子化テーブルを用いて量子
化することにより高周波数項の多くが０となるように
し、後の行程でハフマン符号化したときに圧縮率が高く
なるようにする。
【００１９】ステップＳ１０６では、後の行程で特徴デ
ータを埋め込む位置を決定するために、ブロック化され
ＤＣＴ変換された画像データの先頭のブロックから順に
各ブロックで最も高周波側の成分であるＤＣＴ６３を調
べる。そして、ＤＣＴ６３の値が、０および１以外のブ
ロックを埋め込みブロックとして記憶する。図３に示す
例では、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５及びＢ６が、、および
の埋め込みブロックとして選択され記憶される。本実
施例では１２８ビットのハッシュ値を用いるために、１
２８のブロックを選択する。埋め込みブロックが１２８
ブロックに満たない場合は、足りない埋め込みブロック
数と未調査のブロックが一致した時点で、残りのブロッ
クを全て埋め込みブロックとする。そして埋め込みブロ
ックのＤＣＴ６３の最下位ビットを全て０に置き換え
る。これにより、例えばブロックＢ４のＤＣＴ６３はＦ
ＦからＦＥに書き換えられるが、高い周波数における小
さな変動は、肉眼ではほとんど判断することができない
ため、画像の歪みは最小限となる。
ータを埋め込む位置を決定するために、ブロック化され
ＤＣＴ変換された画像データの先頭のブロックから順に
各ブロックで最も高周波側の成分であるＤＣＴ６３を調
べる。そして、ＤＣＴ６３の値が、０および１以外のブ
ロックを埋め込みブロックとして記憶する。図３に示す
例では、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５及びＢ６が、、および
の埋め込みブロックとして選択され記憶される。本実
施例では１２８ビットのハッシュ値を用いるために、１
２８のブロックを選択する。埋め込みブロックが１２８
ブロックに満たない場合は、足りない埋め込みブロック
数と未調査のブロックが一致した時点で、残りのブロッ
クを全て埋め込みブロックとする。そして埋め込みブロ
ックのＤＣＴ６３の最下位ビットを全て０に置き換え
る。これにより、例えばブロックＢ４のＤＣＴ６３はＦ
ＦからＦＥに書き換えられるが、高い周波数における小
さな変動は、肉眼ではほとんど判断することができない
ため、画像の歪みは最小限となる。
【００２０】ステップＳ１０７では、ステップＳ１０６
で部分的に書き換えられた画像データに基づいて、制御
部１１により特徴データを生成する。特徴データとして
は、例えば種々の一方向ハッシュ関数により算出される
ハッシュ値を用いることができる。また、ハッシュ値の
他に、チェックサム、ＣＲＣ方式等、データがオリジナ
ルから変更されているか否かを検出することができる公
知の方法を本発明に適用することもできる。これらの方
法を用いることにより、各々の画像データに対して異な
る特徴データを割り当てることができ、また、特徴デー
タから元の画像データを再現することはほとんど不可能
となる。本実施例では、特徴データとして１２８ビット
のハッシュ値を算出する。例えば、ＭＤ５、ＳＨＡある
いはＲＩＰＥＭＤハッシュ関数を用いることができる。
で部分的に書き換えられた画像データに基づいて、制御
部１１により特徴データを生成する。特徴データとして
は、例えば種々の一方向ハッシュ関数により算出される
ハッシュ値を用いることができる。また、ハッシュ値の
他に、チェックサム、ＣＲＣ方式等、データがオリジナ
ルから変更されているか否かを検出することができる公
知の方法を本発明に適用することもできる。これらの方
法を用いることにより、各々の画像データに対して異な
る特徴データを割り当てることができ、また、特徴デー
タから元の画像データを再現することはほとんど不可能
となる。本実施例では、特徴データとして１２８ビット
のハッシュ値を算出する。例えば、ＭＤ５、ＳＨＡある
いはＲＩＰＥＭＤハッシュ関数を用いることができる。
【００２１】ステップＳ１０８では、ハッシュ値などの
特徴データが解析されたり容易に書き換えられたりしな
いように、制御部１１により暗号化して暗号化データと
する。暗号化の方法としては、公開鍵と秘密鍵を用いる
ＲＡＳ方式など、公知の方法を用いることができる。秘
密鍵で暗号化した暗号化データは、秘密鍵と対になった
公開鍵を用いて復号することができる。秘密鍵はデジタ
ルカメラ１内に隠し属性のファイルとして記録されてい
る。秘密鍵は、他人に知られてはならず、また、本実施
例ではユーザーが秘密鍵を知る必要はない。一般に、公
開鍵から、それに対応する秘密鍵を求めることは非常に
困難である。これにより、画像データが同一の特徴デー
タを得られる別の画像データに変更されることや、画像
データの変更に合わせて特徴データが書き換えられるの
を防ぐことができる。
特徴データが解析されたり容易に書き換えられたりしな
いように、制御部１１により暗号化して暗号化データと
する。暗号化の方法としては、公開鍵と秘密鍵を用いる
ＲＡＳ方式など、公知の方法を用いることができる。秘
密鍵で暗号化した暗号化データは、秘密鍵と対になった
公開鍵を用いて復号することができる。秘密鍵はデジタ
ルカメラ１内に隠し属性のファイルとして記録されてい
る。秘密鍵は、他人に知られてはならず、また、本実施
例ではユーザーが秘密鍵を知る必要はない。一般に、公
開鍵から、それに対応する秘密鍵を求めることは非常に
困難である。これにより、画像データが同一の特徴デー
タを得られる別の画像データに変更されることや、画像
データの変更に合わせて特徴データが書き換えられるの
を防ぐことができる。
【００２２】ステップＳ１０９では、ハッシュ値を暗号
化した暗号化データを、選択された埋め込みブロックの
ＤＣＴ６３の最下位ビットに１ビットずつ書き込むこと
により、画像の劣化を最小限にして特徴データを画像デ
ータの中に埋め込む。なお、ＪＰＥＧ形式の画像データ
は、カラー画像の場合は、Ｙ（輝度）、Ｕ、Ｖ（色相）
の成分を有するが、暗号化された特徴データはＹ成分に
埋め込まれる。
化した暗号化データを、選択された埋め込みブロックの
ＤＣＴ６３の最下位ビットに１ビットずつ書き込むこと
により、画像の劣化を最小限にして特徴データを画像デ
ータの中に埋め込む。なお、ＪＰＥＧ形式の画像データ
は、カラー画像の場合は、Ｙ（輝度）、Ｕ、Ｖ（色相）
の成分を有するが、暗号化された特徴データはＹ成分に
埋め込まれる。
【００２３】ステップＳ１１０では、暗号化データが埋
め込まれたデータをハフマン符号化することにより、デ
ータの圧縮を行う。ハフマン符号化では、データの可逆
性は満足されており、処理の前後でデータの欠損はな
い。Ｓ１０５での量子化テーブルによる量子化の度合い
を変えることによって圧縮率を変更することができる。
め込まれたデータをハフマン符号化することにより、デ
ータの圧縮を行う。ハフマン符号化では、データの可逆
性は満足されており、処理の前後でデータの欠損はな
い。Ｓ１０５での量子化テーブルによる量子化の度合い
を変えることによって圧縮率を変更することができる。
【００２４】ステップＳ１１１では、Ｓ１１０で圧縮さ
れた画像データをＪＰＥＧファイル３０として画像記録
媒体としてのフラッシュメモリ１６に記録する。フラッ
シュメモリ１６は通電しなくても記録内容を保存するこ
とのできる書換え可能な記録媒体であり、デジタルカメ
ラ１に内蔵されるか、あるいは着脱自在にデジタルカメ
ラ１に取り付けられている。一般にＪＰＥＧファイル３
０は図４に示すようにデータ長、圧縮率等の付加情報を
含むヘッダ部３１と、画像データ部３２とから構成され
る。デジタルカメラ１によって記録されるＪＰＥＧファ
イル３０の場合は、撮影日や撮影条件等の情報もヘッダ
部３１に記録されることがある。本実施例では、暗号化
に用いた秘密鍵に対応する公開鍵３３をヘッダ部３１に
更に加えて記録している。
れた画像データをＪＰＥＧファイル３０として画像記録
媒体としてのフラッシュメモリ１６に記録する。フラッ
シュメモリ１６は通電しなくても記録内容を保存するこ
とのできる書換え可能な記録媒体であり、デジタルカメ
ラ１に内蔵されるか、あるいは着脱自在にデジタルカメ
ラ１に取り付けられている。一般にＪＰＥＧファイル３
０は図４に示すようにデータ長、圧縮率等の付加情報を
含むヘッダ部３１と、画像データ部３２とから構成され
る。デジタルカメラ１によって記録されるＪＰＥＧファ
イル３０の場合は、撮影日や撮影条件等の情報もヘッダ
部３１に記録されることがある。本実施例では、暗号化
に用いた秘密鍵に対応する公開鍵３３をヘッダ部３１に
更に加えて記録している。
【００２５】上記の例では、ＪＰＥＧ圧縮の途中の行程
で特徴データを埋め込んだが、特徴データの埋め込みを
行わずにハフマン符号化まで行う通常のＪＰＥＧ圧縮を
行った後に、部分的に画像データを復号化し、ステップ
Ｓ１０６〜Ｓ１０９と同様の行程により特徴データを埋
め込み、再度ハフマン符号化してもよい。
で特徴データを埋め込んだが、特徴データの埋め込みを
行わずにハフマン符号化まで行う通常のＪＰＥＧ圧縮を
行った後に、部分的に画像データを復号化し、ステップ
Ｓ１０６〜Ｓ１０９と同様の行程により特徴データを埋
め込み、再度ハフマン符号化してもよい。
【００２６】上記のようなデジタルカメラ１と、デジタ
ルカメラ１から出力された画像データを入力する手段を
備えるパーソナルコンピュータ２０等のコンピュータ
と、デジタルカメラ１によって記録された画像データが
変更されたか否かを判定するためにパーソナルコンピュ
ータ２０等にインストールされた検出プログラムとによ
って画像改竄検出システムが構成される。
ルカメラ１から出力された画像データを入力する手段を
備えるパーソナルコンピュータ２０等のコンピュータ
と、デジタルカメラ１によって記録された画像データが
変更されたか否かを判定するためにパーソナルコンピュ
ータ２０等にインストールされた検出プログラムとによ
って画像改竄検出システムが構成される。
【００２７】本実施例の画像改竄検出システムにより画
像の改竄を検出する行程を図５に示すフローチャートを
用いて説明する。ステップＳ２０１では、検出プログラ
ムにより、パーソナルコンピュータ２０にデジタルカメ
ラから画像データが読み込まれる。パーソナルコンピュ
ータ２０に画像データを読み込む手段としては、シリア
ルケーブル１８等を介してデジタルカメラ１のインター
フェイス１７と接続してフラッシュメモリ１６内のＪＰ
ＥＧファイルをパーソナルコンピュータ２０に転送する
方法や、フラッシュメモリ１６が着脱自在でパーソナル
コンピュータ２０と互換性のある形式でフォーマットさ
れている場合には、アダプタを介してフラッシュメモリ
１６に記録されたＪＰＥＧファイル３０をパーソナルコ
ンピュータ２０で直接読取ることも可能である。
像の改竄を検出する行程を図５に示すフローチャートを
用いて説明する。ステップＳ２０１では、検出プログラ
ムにより、パーソナルコンピュータ２０にデジタルカメ
ラから画像データが読み込まれる。パーソナルコンピュ
ータ２０に画像データを読み込む手段としては、シリア
ルケーブル１８等を介してデジタルカメラ１のインター
フェイス１７と接続してフラッシュメモリ１６内のＪＰ
ＥＧファイルをパーソナルコンピュータ２０に転送する
方法や、フラッシュメモリ１６が着脱自在でパーソナル
コンピュータ２０と互換性のある形式でフォーマットさ
れている場合には、アダプタを介してフラッシュメモリ
１６に記録されたＪＰＥＧファイル３０をパーソナルコ
ンピュータ２０で直接読取ることも可能である。
【００２８】ステップＳ２０２では、読み込まれたＪＰ
ＥＧファイルのヘッダを調べ、公開鍵が添付されている
か否か、また、本実施例のデジタルカメラ特有の付加情
報が記録されているか否かを検出する。いずれか一方で
も見つからない場合、そのＪＰＥＧファイルは本実施例
のデジタルカメラ以外の機器により作成されたか、画像
データが改竄された可能性が有ると判断する。
ＥＧファイルのヘッダを調べ、公開鍵が添付されている
か否か、また、本実施例のデジタルカメラ特有の付加情
報が記録されているか否かを検出する。いずれか一方で
も見つからない場合、そのＪＰＥＧファイルは本実施例
のデジタルカメラ以外の機器により作成されたか、画像
データが改竄された可能性が有ると判断する。
【００２９】ステップＳ２０３では、上記のステップＳ
１０６で特徴データを埋め込むブロックを選択したとき
と同様の手順で、特徴データが埋め込まれているべきブ
ロックを選択し、１２８ビットの暗号化データを抽出す
る。
１０６で特徴データを埋め込むブロックを選択したとき
と同様の手順で、特徴データが埋め込まれているべきブ
ロックを選択し、１２８ビットの暗号化データを抽出す
る。
【００３０】ステップＳ２０４では、暗号化データが埋
め込まれていたビットに全て０を書き込み、暗号化デー
タが埋め込まれる前の元画像データを生成する。ステッ
プＳ２０５では、ステップＳ１０６と同様の手順で、１
２８ビットのハッシュ値を算出する。
め込まれていたビットに全て０を書き込み、暗号化デー
タが埋め込まれる前の元画像データを生成する。ステッ
プＳ２０５では、ステップＳ１０６と同様の手順で、１
２８ビットのハッシュ値を算出する。
【００３１】ステップＳ２０６では、ステップＳ２０３
で抽出した暗号化データを、ＪＰＥＧファイルのヘッダ
に書き込まれた公開鍵を用いて、秘密鍵によって暗号化
されたことを確認すると同時に暗号を復号する。それに
より、暗号化前のハッシュ値を求める。
で抽出した暗号化データを、ＪＰＥＧファイルのヘッダ
に書き込まれた公開鍵を用いて、秘密鍵によって暗号化
されたことを確認すると同時に暗号を復号する。それに
より、暗号化前のハッシュ値を求める。
【００３２】ステップＳ２０７では、ステップＳ２０５
で算出されたハッシュ値とステップＳ２０６で算出され
たハッシュ値を比較し、一致していれば画像データは本
実施例のデジタルカメラ１により撮影された後に改竄さ
れていないものであると判定し、一致しなければ画像デ
ータは撮影時から改竄されていると判定する。また、ス
テップＳ２０６で、暗号化データが公開鍵で復号できな
い場合にも、その画像データは本発明実施例のデジタル
カメラ１で撮影されたものではないか、撮影後に変更さ
れたものとみなされる。
で算出されたハッシュ値とステップＳ２０６で算出され
たハッシュ値を比較し、一致していれば画像データは本
実施例のデジタルカメラ１により撮影された後に改竄さ
れていないものであると判定し、一致しなければ画像デ
ータは撮影時から改竄されていると判定する。また、ス
テップＳ２０６で、暗号化データが公開鍵で復号できな
い場合にも、その画像データは本発明実施例のデジタル
カメラ１で撮影されたものではないか、撮影後に変更さ
れたものとみなされる。
【００３３】したがって、本発明実施例の画像改竄検出
システムを使用する場合、写真の提出者は、デジタルカ
メラ１から出力して変更を加えていない画像データを含
むファイル（本実施例ではＪＰＥＧファイル３０）をフ
ロッピー（登録商標）等の記録媒体に記録したもの、あ
るいは着脱可能な記録媒体であるフラッシュメモリ１６
をデジタルカメラ１から取り外したものを、印刷した写
真と共に、あるいは相手の求めに応じて提出する。受け
取り側は、パーソナルコンピュータ２０にインストール
された検出プログラムを用いて受け取ったファイルを読
み込んで調べることにより、そのファイルの画像データ
がデジタルカメラ１から出力された時点から変更されて
いないということを確認することができる。
システムを使用する場合、写真の提出者は、デジタルカ
メラ１から出力して変更を加えていない画像データを含
むファイル（本実施例ではＪＰＥＧファイル３０）をフ
ロッピー（登録商標）等の記録媒体に記録したもの、あ
るいは着脱可能な記録媒体であるフラッシュメモリ１６
をデジタルカメラ１から取り外したものを、印刷した写
真と共に、あるいは相手の求めに応じて提出する。受け
取り側は、パーソナルコンピュータ２０にインストール
された検出プログラムを用いて受け取ったファイルを読
み込んで調べることにより、そのファイルの画像データ
がデジタルカメラ１から出力された時点から変更されて
いないということを確認することができる。
【００３４】また、検出プログラムにＪＰＥＧファイル
３０等の画像データの画像を表示する機能をもたせるこ
とにより、印刷された写真と表示された画像が同一であ
ることを確認することができる。
３０等の画像データの画像を表示する機能をもたせるこ
とにより、印刷された写真と表示された画像が同一であ
ることを確認することができる。
【００３５】以上、実施例によって説明したように、本
発明のデジタルカメラおよびそれを用いた画像改竄検出
システムを用いることにより、デジタルカメラで撮影し
た写真が撮影時から変更されていない、オリジナルのも
のであることを確認することができる。
発明のデジタルカメラおよびそれを用いた画像改竄検出
システムを用いることにより、デジタルカメラで撮影し
た写真が撮影時から変更されていない、オリジナルのも
のであることを確認することができる。
【００３６】上記の実施例では、ＪＰＥＧ圧縮したもの
を画像データとして画像記録媒体に記録したが、本発明
は他の圧縮方法で圧縮したものや、無圧縮のデータを画
像データとして記録したものにも適用できる。また、本
実施例では、特徴データを暗号化してＪＰＥＧファイル
の画像データ部分の中に埋め込んで記録したが、本発明
としてはヘッダ部に書き込むなど、特徴データは画像デ
ータのどの位置にあってもよい。
を画像データとして画像記録媒体に記録したが、本発明
は他の圧縮方法で圧縮したものや、無圧縮のデータを画
像データとして記録したものにも適用できる。また、本
実施例では、特徴データを暗号化してＪＰＥＧファイル
の画像データ部分の中に埋め込んで記録したが、本発明
としてはヘッダ部に書き込むなど、特徴データは画像デ
ータのどの位置にあってもよい。
【図１】本発明の実施例におけるデジタルカメラにより
画像を記録する手順を示すフローチャートである。
画像を記録する手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施例によるデジタルカメラを示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】本発明の実施例による画像データの特徴データ
を算出する方法を説明するための模式図である。
を算出する方法を説明するための模式図である。
【図４】本発明の実施例によるＪＰＥＧファイルの構造
を説明するための模式図である。
を説明するための模式図である。
【図５】本発明の実施例により画像データの改竄を検出
する手順を示すフローチャートである。
する手順を示すフローチャートである。
１ デジタルカメラ
１１ 制御部
１２ 集光レンズ
１３ ＣＣＤ（撮像部）
１４ Ａ／Ｄ変換部
１５ ＲＡＭ
１６ フラッシュメモリ
１７ インターフェイス
１８ 接続ケーブル
１９ 液晶表示部（ＬＣＤ）
２０ パーソナルコンピュータ
３０ ＪＰＥＧファイル
３１ ヘッダ部
３２ 画像データ
３３ 公開鍵
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｎ 5/781 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｊ
5/91 7/08 Ｚ
7/08 7/133 Ｚ
7/081
7/30
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 5/225 - 5/247
Claims (6)
- 【請求項１】 撮影対象からの光を画像データに変換す
る撮像部と、 前記画像データの一部の最下位ビットを０に変更し、前
記変更後の画像データから第１の特徴データを生成する
手段と、前記一部の最下位ビット に前記第１の特徴データを１ビ
ットずつ埋め込む手段と、 前記第１の特徴データを埋め込んだ画像データを記録媒
体に記録する手段と、を備えることを特徴とするデジタ
ルカメラ。 - 【請求項２】 前記第１の特徴データを生成する手段
は、前記画像データの所定画素数のブロックごとに離散
コサイン変換及び量子化を施し、最高周波数項の量子化
された変換係数が０又は１でないブロックの前記最高周
波数項の量子化された変換係数の最下位ビットを０に変
更し、前記変更後の画像データから第１の特徴データを
生成し、前記第１の特徴データを分散させて埋め込む手段は、前
記変更後の画像データの最高周波数項の変換係数が０又
は１でないブロックの前記最高周波数項の量子化された
変換係数の最下位ビットに前記第１の特徴データを１ビ
ットずつ埋め込み、 前記記録媒体に記録する手段は、前記第１の特徴データ
を埋め込んだ画像データを可逆符号化して前記記録媒体
に記録することを特徴とする請求項１に記載のデジタル
カメラ。 - 【請求項３】 前記第１の特徴データを暗号化する手段
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のデジ
タルカメラ。 - 【請求項４】 前記第１の特徴データを暗号化する秘密
鍵に対応した公開鍵を、前記画像データに添付する手段
を備えることを特徴とする請求項３に記載のデジタルカ
メラ。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項に記載のデ
ジタルカメラを備える画像改竄検出システムであって、 前記画像データを入力する手段と、 前記画像データから前記第１の特徴データを取り除く手
段と、 前記第１の特徴データを取り除いた画像データから第２
の特徴データを生成する手段と、 前記第１の特徴データと前記第２の特徴データとを比較
する手段と、 をさらに備えることを特徴とする画像改竄検出システ
ム。 - 【請求項６】 請求項４に記載のデジタルカメラを備え
る画像改竄検出システムであって、 前記画像データを入力する手段と、 前記画像データから前記第１の特徴データを取り除く手
段と、 前記第１の特徴データを取り除いた画像データから第２
の特徴データを生成する手段と、 前記第１の特徴データと前記第２の特徴データとを比較
する手段と、 前記公開鍵が画像データに添付されていないときに改竄
可能性有りと判断する手段と、をさらに備えることを特
徴とする画像改竄検出システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25166599A JP3528700B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | デジタルカメラおよび画像改竄検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25166599A JP3528700B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | デジタルカメラおよび画像改竄検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001078070A JP2001078070A (ja) | 2001-03-23 |
| JP3528700B2 true JP3528700B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=17226209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25166599A Expired - Fee Related JP3528700B2 (ja) | 1999-09-06 | 1999-09-06 | デジタルカメラおよび画像改竄検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3528700B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3804012B2 (ja) | 2002-03-08 | 2006-08-02 | 沖電気工業株式会社 | 文書画像の改ざん判定方法及びシステム、並びにその制御用プログラム |
| US7496140B2 (en) | 2005-01-24 | 2009-02-24 | Winningstad C Norman | Wireless event authentication system |
| JP2008529354A (ja) * | 2005-01-24 | 2008-07-31 | モデレイター システムズ， インコーポレイテッド | 無線イベント認証システム |
-
1999
- 1999-09-06 JP JP25166599A patent/JP3528700B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001078070A (ja) | 2001-03-23 |
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