JP4595170B2 - データ暗号化方法，画像伝送装置，及び，画像受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，データ暗号化方法，画像伝送装置，及び，画像受信装置にかかり，特に，画像の符号化データを暗号化した場合に，暗号化されていることを容易に類推されないことを目的とする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年におけるコンピュータ関連技術の発達により，インターネット等のネットワーク上における画像データの不正複写・頒布等が問題となっている。かかる画像データの不正使用・著作権保護を目的として，画像の符号化データに暗号技術を用いることで，第三者の閲覧を制限することが行われている。
【０００３】
かかる暗号技術では，暗号化された画像の符号化データを復号器により復号しようとした場合，暗号解読方法を知っている復号器（暗号化キーが与えられている復号器）でのみ元の画像に復号することができる。画像の著作権者等は，その画像の閲覧を許可した者に対してのみ暗号化キーを与えることで，第三者による画像の不正複写・頒布等を防止し，著作権保護を図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，暗号化された符号化データを暗号解読しないでそのまま復号すると，一般に，画像はノイズ画像となる。このような場合でも，ノイズ画像のサイズが本来の画像サイズと同一であれば，画像フォーマットエラーを起こすことはなく，そのノイズ画像を見た者は，それが暗号化によるものか，単なる画像データの変更によるマスクによるものなのか区別がつかない。しかしながら，一般に，暗号化された符号化データを暗号解読しないでそのまま復号すると，ノイズ画像は，途中で途切れたり，所定の画像サイズに収まりきらずにオーバーランしたりするといった画像フォーマットエラーになる。
【０００５】
復号器が画像フォーマットエラーを起こしたことを知った第三者は，少なくとも，その画像の符号化データが暗号化されているということを知ることになる。そして，画像の符号化データが暗号化されていることを知った悪意ある第三者によって，種々の手段（暗号に対する攻撃）によりその暗号の解読が行われるおそれがある。そして，暗号化アルゴリズム（キー）が解読されてしまった場合，上述の暗号技術による著作権保護が充分に図れないという問題点があった。
【０００６】
本発明は，従来のデータ暗号化方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，暗号解読方法を知っている復号器でのみ暗号化されたデータから元の画像を得ることができるという本来の暗号技術の特徴を有しつつ，解読方法を知らない復号器では，元の画像を得ることができないのはもちろんであるが，暗号化されていることそれ自体すらも知られることのない，新規かつ改良されたデータ暗号化方法，及び，それを実現するための画像伝送装置及び画像受信装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，請求項１に記載のように，データ暗号化方法において，入力されたデータを符号化して符号化データを生成する段階と，前記符号化データを暗号化して暗号化データを生成する段階と，前記暗号化データを，暗号解読せずに復号化した場合のデータ長と，暗号解読してから復号化した場合のデータ長とを比較する段階と，前記段階で，前記暗号解読せずに復号化した場合のデータ長が前記暗号解読してから復号化した場合のデータ長より短いと判断された場合には，その差分に相当するダミーコードを付加する段階とを含むことを特徴とするデータ暗号化方法が提供される。
【０００８】
また，請求項２によれば，データ暗号化方法において，入力されたデータを符号化して符号化データを生成する段階と，前記符号化データを暗号化して暗号化データを生成する段階と，前記暗号化データを，暗号解読せずに復号化した場合のデータ長と，暗号解読してから復号化した場合のデータ長とを比較する段階と，前記段階で，前記暗号解読せずに復号化した場合のデータ長が前記暗号解読してから復号化した場合のデータ長より短いと判断された場合には，その差分に相当するダミーコードを付加し，前記暗号解読せずに復号化した場合のデータ長が前記暗号解読してから復号化した場合のデータ長より長いと判断された場合には，その差分に相当するデータを分割して多重化する段階とを含むことを特徴とするデータ暗号化方法が提供される。
【０００９】
かかるデータ暗号化方法によれば，暗号化データにダミーコードを付加することにより，あるいは，暗号化データを分割して多重化することにより，暗号解読せずに復号化した場合にもフォーマットエラーが起こらないようにデータ長を調整している。このため，符号化データが暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００１０】
例えば，画像（あるいは画像の一部）を上記方法で暗号化した場合に，暗号解読方法を知らない復号器により復号を行うと，画像は一般にノイズ画像になるが，画像フォーマットエラーを起こすことはない。このため，そのノイズ画像が，単なる画像データの変更によるマスクなのか，暗号化によるものなのかが分かりにくい。
【００１１】
このため，暗号解読方法を知っている復号器でのみ暗号化されたデータから元の画像を得ることができるという本来の暗号技術の特徴を有しつつ，解読方法を知らない復号器では，元の画像を得ることができないのはもちろんであるが，暗号化されていることそれ自体すらも知られることがない。このため，画像データに対する暗号攻撃を未然に防止することが可能である。
【００１２】
また，上記課題を解決するため，本発明の第２の観点によれば，請求項２に記載のように画像伝送装置において，入力画像を符号化する符号化手段と，符号化された前記入力画像を暗号化する暗号化手段と，暗号化されたデータから，ビットストリームエラーを取り除くビットストリームエラー変換手段と，前記ビットストリームエラー変換手段からの出力データの，ビットストリーム上の終了位置を検出する終了位置検出手段と，前記暗号化されたデータにダミーコードを付与するダミーコード付加手段と，前記暗号化されたデータを分割し，他の形式のデータとして多重化するビットストリーム分割多重手段と，を備えたことを特徴とする，画像伝送装置が提供される。
【００１３】
また，上記課題を解決するため，本発明の第３の観点によれば，請求項３に記載のように，画像受信装置において，暗号化データが多重化されているかを調べる多重化データ検索手段と，多重化された前記暗号化データを結合する多重化データ結合手段と，所定のビットストリームエラー変換手段の逆変換を行う，ビットストリームエラー逆変換手段と，前記暗号化データを解読する暗号解読手段と，暗号を解読された後の符号化データを復号する復号手段と，を備えたことを特徴とする，画像受信装置が提供される。
【００１４】
かかる画像伝送装置及び画像受信装置によれば，上述の優れた効果を奏するデータ暗号化方法を容易に実現することが可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかるデータ暗号化方法，画像伝送装置，及び，画像受信装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
まず，本発明の画像伝送装置１００の一実施形態について，図１を参照しながら説明する。
【００１７】
画像伝送装置１００は，図１に示したように，入力画像Ａ０を符号化する符号化手段１０１と，入力画像の符号化データＡ１を暗号化する暗号化手段１０２と，暗号化データＡ２から，ビットストリームエラーを取り除くビットストリームエラー変換手段１０３と，ビットストリームエラー変換手段１０３からの出力データＡ３の，ビットストリーム上の終了位置を検出する終了位置検出手段１０４と，暗号化データＡ３にダミーコードを付与するダミーコード付加手段１０５と，暗号化データＡ３を分割し，他の形式のデータとして多重化するビットストリーム分割多重手段１０６とを有する構成を特徴としている。
【００１８】
画像入力端子１から入力される画像データＡ０は，例えば，著作権の保護を目的として暗号化の対象とされる画像データである。
【００１９】
（符号化手段１０１）
符号化手段１０１は，画像入力端子１から入力された画像Ａ０を符号化する手段である。ここでの符号化は，ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ），ＪＢＩＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｂｉ−ｌｅｖｅｌ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ），ＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ），Ｈ．２６３などの静止画コーデック，動画コーデックなどが用いられる。
【００２０】
（暗号化手段１０２）
暗号化手段１０２は，暗号鍵入力端子３から入力される暗号鍵Ｋにより，符号化手段１０１によって符号化された符号化データＡ１を，暗号化する。ここでの暗号化は，ＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ），ＩＤＥＡ，ＲＳＡ（開発者Ｒｏｎａｌｄ Ｒｉｖｅｓｔ，Ａｄｉ Ｓｈａｍｉｒ，Ｌｅｏｎａｒｄ Ａｄｌｅｍａｎの頭文字を取ったもの）などの共通鍵暗号方式や公開鍵暗号方式などが用いられる。
【００２１】
（ビットストリームエラー変換手段１０３）
ビットストリームエラー変換手段１０３は，暗号化手段１０２によって暗号化された暗号化データＡ２から，ビットストリームエラーを取り除く手段である。暗号化手段１０２により暗号化を行ったことで，暗号化データＡ２に，復号器側でシンタックス上エラーとなるようなデータが含まれる場合がある。ビットストリームエラー変換手段１０３は，そのシンタックスエラーとなるような暗号化データＡ２を，エラーとならないような暗号化データＡ３へ規則的に変換する。
【００２２】
具体的には，ビットストリームエラー変換手段１０３は，暗号化手段１０１の暗号化により，文法的にビットストリームとして受け入れられなくなった部分を，ビットストリームの文法上にマッピングを行う。ビットストリームのフィールドごとに，ハフマン符号を用いて各種パラメータを多重化している場合，暗号化されたデータを，それぞれのフィールドのパラメータにマッピングすることにより，エラーをなくしていく。また，算術符号などの場合，暗号化によって生じた２５６通りのデータから，ターミネータコードをのぞく２５６通り以下のデータに変換する。これには，８ビットから７ビットへ変換し，データ長を８／７倍にする方法や，また，エスケープコードを用いて，一部のデータだけ２バイトで表現する，といった方法が用いられる。
【００２３】
（終了位置検出手段１０４）
終了位置検出手段１０４は，ビットストリームエラー変換手段１０３に変換された暗号化データＡ３のビットストリーム上の終了位置を検出する手段である。そして，終了位置検出手段１０４は，暗号化データＡ３を暗号解読を行うことなく復号したデータのデータ長（以下，「未解読データ長」という。）Ｌ１を検出する。終了位置検出手段１０４には暗号化データを暗号解読を行った後に復号したデータのデータ長（以下，「解読データ長」という。）Ｌ０に関する情報が予め与えられており，この未解読データ長Ｌ１と解読データ長Ｌ０とを比較する。
【００２４】
そして，終了位置検出手段１０４は，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短いと判断した場合（Ｌ１＜Ｌ０）は，スイッチ１０，１１をダミーコード付加手段１０５側（Ｘ側）へ切り替えて，暗号化データＡ３を，後段のダミーコード付加手段１０５へ送る。ここで，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短い場合とは，暗号化データＡ３を暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，画像が途中で途切れてしまい，画像フォーマットエラーを起こすような場合である。
【００２５】
また，終了位置検出手段１０４は，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも長いと判断した場合（Ｌ１＞Ｌ０）は，スイッチ１０，１１をビットストリーム分割多重化手段１０６側（Ｙ側）へ切り替えて，暗号化データＡ３を，後段のビットストリーム分割多重化手段１０６へ送出する。ここで，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも長い場合とは，暗号化データＡ３を暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，画像がオーバーランしてしまい，画像フォーマットエラーを起こすような場合である。
【００２６】
（ダミーコード付加手段１０５）
ダミーコード付加手段１０５は，暗号化データＡ３に対し，ダミーコードを付与する手段である。暗号化データＡ３がダミーコード付加手段１０５へ送られるのは，上述のように，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短いと判断された場合（Ｌ１＜Ｌ０）である。
【００２７】
ダミーコード付加手段１０５は，未解読データ長Ｌ１と解読データ長Ｌ０との差分（Ｌ０−Ｌ１）に相当するダミーコードを，暗号化データＡ３に付加する。これにより，暗号化データＡ３を暗号解読を行うことなく復号化した場合であっても，データ長の変化に起因する画像フォーマットエラーを起こすことがなくなる。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００２８】
（ビットストリーム分割多重化手段１０６）
ビットストリーム分割多重化手段１０６は，暗号化データＡ３を，２以上のデータ（ビットストリーム）Ａ３１，Ａ３２，・・・，Ａ３ｎに分割し，これらのデータを多重化する手段である。暗号化データＡ３がビットストリーム分割多重化手段１０６へ送られるのは，上述のように，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも長いと判断された場合（Ｌ１＞Ｌ０）である。
【００２９】
ビットストリーム変換手段１０６は，暗号化データＡ３のうち，暗号解読を行った際に解読データ長Ｌ０に相当するデータＡ３１に画像データであることを示すヘッダを付与して多重化する。さらに，残りのデータＡ３２を画像データ以外の部分に埋め込む。例えば，ＪＢＩＧ２やＴＩＦＦファイルの場合は，コメント領域に，ＢＡＳＥ６４変換を行い埋め込む。また，バイナリで追加情報を埋め込める場合は，そのまま埋め込んだり，可逆変換の多値画像符号化の場合は，画像のＬＳＢ付近に埋め込む。埋め込んだデータは，符号化の文法にのっとった形で多重化し，出力する。
【００３０】
以上の分割多重化により，画像データであることを示すヘッダが付与されたデータＡ３１を暗号解読を行うことなく復号化した場合であっても，データ長の変化に起因する画像フォーマットエラーを起こすことがなくなる。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。一方，暗号解読方法を知っている復号器では，データＡ３１，Ａ３２，・・・，Ａ３ｎを結合して復号化することにより，暗号化データＡ３を得ることができ，さらに，暗号解読，復号化することにより，元の画像Ａ０を得ることができる。
【００３１】
次いで，上述のように構成される画像伝送装置１００の動作について，データの遷移の観点から，図２を参照しつつ説明する。
【００３２】
画像入力端子１より入力された画像Ａ０は，符号化手段１０１によって符号化される。そして，符号化手段１０１によって符号化された画像の符号化データＡ１は，暗号鍵入力端子３より入力された暗号鍵Ｋを用いて，暗号化手段１０２により暗号化される。さらに，暗号化手段により暗号化された暗号化データＡ２は，ビットストリームエラー変換手段１０３により，ビットストリームエラーが取り除かれ，シンタックスエラーとならないような暗号化データＡ３へ規則的に変換される。
【００３３】
ビットストリームエラー変換手段１０３により変換された暗号化データＡ３は，終了位置検出手段１０４によって，ビットストリーム上の終了位置が検出される。そして，上述のように，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短いと判断された場合（Ｌ１＞Ｌ０），すなわち，暗号化データＡ３を暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，途切れた画像Ａ０’になり画像フォーマットエラーを起こしてしまうような場合には，暗号化データＡ３にはダミーコード付加手段１０５によりダミーコードＤが付加される。そしてさらに，画像データであることを示すヘッダＨ１が付加されてデータＡ４が生成される。
【００３４】
データＡ４は，暗号解読を行わずにそのまま符号化すると，暗号化データＡ３とダミーデータＤの部分が復号されて，本来の画像Ａ０と同サイズの画像（ノイズ画像）Ｂが得られる。このようにして，暗号化データＡ３を暗号解読を行うことなく復号化した場合であっても，データ長の変化に起因する画像フォーマットエラーを起こすことがなくなる。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００３５】
一方，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短いと判断された場合（Ｌ１＜Ｌ０），すなわち，暗号化データＡ３を暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，オーバーランした画像Ａ０’’になり画像フォーマットエラーを起こしてしまうような場合には，暗号化データＡ３はビットストリーム分割多重化手段１０６により分割され多重化される。
【００３６】
暗号化データＡ３は，暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，本来の画像Ａ０と同じサイズのデータとなる部分に相当するデータＡ３１と，それ以外のデータ（オーバーランした部分に相当するデータ）Ａ３２に分割される。なお，データＡ３２の部分は，複数のデータＡ３２，Ａ３３，・・・，Ａ３ｎに分割されるようにしてもよい。
【００３７】
そしてさらに，データＡ３１には画像データであることを示すヘッダＨ２が付加され，データＡ３２には画像データ以外の，例えばコメントであることを示すヘッダＨ３が付加されてデータＡ５が生成される。なお，ヘッダＨ２，Ｈ３には，暗号解読鍵を有している復号器にとっては，データＡ３１とデータＡ３２とが結合されてデータＡ３が生成されることを示す情報が含まれている。
【００３８】
データＡ５は，暗号解読を行わずにそのまま符号化すると，データＡ３１の部分が復号されて，本来の画像Ａ０と同サイズの画像（ノイズ画像）Ｃが得られる。
このようにして，暗号化データＡ３を暗号解読を行うことなく復号化した場合であっても，データ長の変化に起因する画像フォーマットエラーを起こすことがなくなる。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００３９】
ダミーコード付加手段１０５によりダミーコードが付加されたデータＡ４，あるいは，ビットストリーム分割多重化手段１０６により分割され多重されたデータＡ５は，データ出力端子２より出力される。
【００４０】
（画像受信装置２００）
次いで，画像受信装置の一実施形態を，図３を参照しながら説明する。
なお，本実施の形態では，受信装置２００は，上記画像伝送装置１００が伝送するデータＡ４またはデータＡ５を受信するものとして説明する。
【００４１】
画像受信装置２００は，図３に示したように，暗号化データが多重化されているかを調べる多重化データ検索手段１０７と，多重化された暗号化データを結合する多重化データ結合手段１０８と，ビットストリームエラー変換手段１０３の逆変換を行うビットストリームエラー逆変換手段１０９と，暗号化データを解読する暗号解読手段１１０と，暗号を解読された後の符号化データを復号する復号手段１１１と有する構成を特徴としている。
【００４２】
（多重化データ検索手段１０７）
多重化データ検索手段１０７は，データ入力端子４から入力されたデータ（Ａ４またはＡ５）に多重化されたビットストリームが存在するかを検索する手段である。そして，多重化データ検索手段１０７は，スイッチ１２を切り替えることにより，データ（Ａ４またはＡ５）を，後段の多重化データ結合手段１０８を介して，あるいは直接，後段のビットストリームエラー逆変換手段１０９へ送る。
【００４３】
本実施の形態では，データ入力端子４より，データＡ４またはデータＡ５が入力されるが，このうち，多重化されているデータは，上述のビットストリーム分割多重化手段１０６により多重化されたデータＡ５である。多重化データ検索手段１０７は，データが多重化されていない（すなわち，データＡ４が入力された）と判断した場合には，スイッチ１２を多重化データ結合手段１０８へ送らない側（Ｘ側）へ切り替えて，データＡ４を，後段のビットストリームエラー逆変換手段１０９へ送る。
【００４４】
また，多重化データ検索手段１０７は，データが多重化されている（すなわち，データＡ５が入力された）と判断した場合には，スイッチ１２を多重化データ結合手段１０８側（Ｙ側）へ切り替えて，データＡ５を，後段の多重化データ結合手段１０８へ送る。
【００４５】
（多重化データ結合手段１０８）
多重化データ結合手段１０８は，多重化されているデータを結合して新たなデータを生成する手段である。本実施の形態では，多重化データＡ５が入力され，上述のビットストリーム分割多重化手段１０６の逆変換を行うことにより，暗号化データＡ３が生成される。
【００４６】
（ビットストリームエラー逆変換手段１０９）
ビットストリームエラー逆変換手段１０９は，所定のビットストリームエラー変換手段の逆変換を行う手段である。本実施の形態では，上述のビットストリームエラー変換手段１０３の逆変換を行う。ここで逆変換とは，後段の暗号解読手段１１０が読み込める形式へデータを変換することをいう。すなわち，ビットストリームエラー逆変換手段１０９は，暗号化データＡ３が入力されると，暗号解読手段１１０が読み込める暗号化データＡ２へと変換する。また，ダミーデータＤが付加された暗号化データＡ４が入力されると，暗号解読手段１１０が読み込める暗号化データＡ２’へと変換する。この暗号化データＡ２’は，暗号化データＡ２に，ダミーデータＤ１が付加されたものである。
【００４７】
（暗号解読手段１１０）
暗号解読手段１１０は，解読鍵入力端子５から入力される解読鍵Ｋにより，ビットストリームエラー逆変換手段１０９により変換された暗号化データＡ２（あるいはＡ２’）を，解読する手段である。ここでの暗号解読は，上記画像伝送手段１０内の暗号化手段１０２に対応した機能であるものとし，暗号化データＡ２（あるいはＡ２’）を解読して符号化データＡ１（あるいはＡ１’）を得る。
【００４８】
（復号手段１１１）
復号手段１１１は，暗号解読手段１１０で得られた画像の符号化データＡ２を復号する手段である。ここでの復号化は，上記画像伝送装置１０内の符号化手段１０１に対応した機能であるものとし，符号化データＡ１（あるいはＡ１’）を復号化して画像Ａ０を得る。なお，符号化データＡ１’は，符号化データＡ１に，ダミーデータＤ２が余分に付加されているが，復号手段１１１で復号される際に，画像Ａ０を得るのに必要な符号化データＡ１だけが復号され，余分なダミーデータＤ２は無視される。
【００４９】
復号手段１１１により得られた画像Ａ０は，画像出力端子６より出力される。
【００５０】
次いで，上述のように構成される画像受信装置２００の動作について，データの遷移の観点から，図４を参照しつつ説明する。
【００５１】
データ入力端子４より入力されたデータＡ４またはデータＡ５は，多重化データ検索手段１０７によって，多重化データであるか否かが判断される。多重化データ検索手段１０７によって多重化データであると判断されたデータＡ５は，多重化データ結合手段１０８によって，結合され，暗号化データＡ３へと遷移する。
【００５２】
一方，ダミーデータＤが付加された暗号化データＡ４，または，暗号化データＡ３は，ビットストリームエラー逆変換手段１０９によって，暗号解読手段１１０が読み込める暗号化データへと変換される。暗号化データＡ３は，暗号化データＡ２へ変換され，暗号化データＡ４は，暗号化データＡ２’へ変換される。暗号化データＡ２’は，暗号化データＡ２にダミーコードに相当するデータが付加されたデータである。
【００５３】
暗号化データＡ２または暗号化データＡ２’は，解読鍵入力端子より入力される解読鍵Ｋを用いて，暗号解読手段１１０により暗号解読される。暗号化データＡ２は暗号解読されて符号化データＡ１へと遷移し，暗号化データＡ２’は暗号解読されて符号化データＡ１’へと遷移する。符号化データＡ１’は，符号化データＡ１にダミーデータＤ２が付加されたデータである。
【００５４】
暗号解読された符号化データＡ１または符号化データＡ１’は，復号手段１１１によって復号化され，画像Ａ０が得られる。なお，符号化データＡ１’にはダミーデータＤ２が余分に付加されているが，この符号化データＡ１’を復号する際には，上位ビットから順次復号を行い，画像Ａ０が得られた段階で，復号を終了し，残りの余分なデータ（ダミーデータＤ２）は無視される。
【００５５】
以上説明したように，本実施の形態によれば，暗号化データＡ３にダミーデータＤを付加することによりデータＡ４を生成し，あるいは，暗号化データＡ３を分割して多重化することによりデータＡ５を生成し，これにより，暗号解読せずに復号化した場合にもフォーマットエラーが起こらないようにデータ長を調整している。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００５６】
すなわち，本実施の形態による方法で暗号化した場合に，暗号解読方法を知らない復号器により復号を行うと，画像は一般にノイズ画像（画像ＣＢあるいは画像Ｃ）になるが，画像フォーマットエラーを起こすことはない。このため，そのノイズ画像が，単なる画像データの変更によるマスクなのか，暗号化によるものなのかが分かりにくい。
【００５７】
以上説明したように，暗号解読法法を知っている復号器でのみ暗号化されたデータから元の画像Ａ０を得ることができるという本来の暗号技術の特徴を有しつつ，解読方法を知らない復号器では，元の画像Ａ０を得ることができないのはもちろんであるが，暗号化されていることそれ自体すらも知られることがない。このため，画像データに対する暗号攻撃を未然に防止することが可能である。
【００５８】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかるデータ暗号化方法，画像伝送装置，及び，画像受信装置の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５９】
例えば，上記実施の形態では，データとして画像データを扱ったが，本発明は，画像データに限らず，あらゆる電子データ，例えば音声データについても適用可能である。
【００６０】
また，上記実施の形態では，データの全体を符号化（暗号化）する場合について説明したが，データの一部分を分割して符号化する場合でも本発明の暗号化を適用することができる。図５は，このような分割符号化における本発明の適用例を示す図である。図５には，所定の領域単位で符号化される画像データに対し，キーがある場合と，キーがない場合の態様が示されている。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，暗号解読方法を知っている復号器でのみ暗号化されたデータから元の画像を得ることができるという本来の暗号技術の特徴を有しつつ，解読方法を知らない復号器では，元の画像を得ることができないのはもちろんであるが，暗号化されていることそれ自体すらも知られることがない。このため，画像データに対する暗号攻撃を未然に防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像伝送装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の画像伝送装置におけるデータの遷移を示す説明図である。
【図３】画像受信装置の一実施形態を示す説明図である。
【図４】図３の画像受信装置におけるデータの遷移を示す説明図である。
【図５】分割符号における適用例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 画像伝送装置
１ 画像入力端子
２ データ出力
３ 暗号鍵入力端子
１０１ 符号化手段
１０２ 暗号化手段
１０３ ビットストリームエラー変換手段
１０４ 終了位置検出手段
１０５ ダミーコード付加手段
１０６ ビットストリーム分割多重化手段
２０ 画像受信装置
４ データ入力端子
５ 解読鍵入力端子
６ 画像出力端子
１０７ 多重化データ検索手段
１０８ 多重化データ結合手段
１０９ ビットストリームエラー逆変換手段
１１０ 暗号解読手段
１１１ 復号手段
【発明の属する技術分野】
本発明は，データ暗号化方法，画像伝送装置，及び，画像受信装置にかかり，特に，画像の符号化データを暗号化した場合に，暗号化されていることを容易に類推されないことを目的とする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年におけるコンピュータ関連技術の発達により，インターネット等のネットワーク上における画像データの不正複写・頒布等が問題となっている。かかる画像データの不正使用・著作権保護を目的として，画像の符号化データに暗号技術を用いることで，第三者の閲覧を制限することが行われている。
【０００３】
かかる暗号技術では，暗号化された画像の符号化データを復号器により復号しようとした場合，暗号解読方法を知っている復号器（暗号化キーが与えられている復号器）でのみ元の画像に復号することができる。画像の著作権者等は，その画像の閲覧を許可した者に対してのみ暗号化キーを与えることで，第三者による画像の不正複写・頒布等を防止し，著作権保護を図ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，暗号化された符号化データを暗号解読しないでそのまま復号すると，一般に，画像はノイズ画像となる。このような場合でも，ノイズ画像のサイズが本来の画像サイズと同一であれば，画像フォーマットエラーを起こすことはなく，そのノイズ画像を見た者は，それが暗号化によるものか，単なる画像データの変更によるマスクによるものなのか区別がつかない。しかしながら，一般に，暗号化された符号化データを暗号解読しないでそのまま復号すると，ノイズ画像は，途中で途切れたり，所定の画像サイズに収まりきらずにオーバーランしたりするといった画像フォーマットエラーになる。
【０００５】
復号器が画像フォーマットエラーを起こしたことを知った第三者は，少なくとも，その画像の符号化データが暗号化されているということを知ることになる。そして，画像の符号化データが暗号化されていることを知った悪意ある第三者によって，種々の手段（暗号に対する攻撃）によりその暗号の解読が行われるおそれがある。そして，暗号化アルゴリズム（キー）が解読されてしまった場合，上述の暗号技術による著作権保護が充分に図れないという問題点があった。
【０００６】
本発明は，従来のデータ暗号化方法が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，暗号解読方法を知っている復号器でのみ暗号化されたデータから元の画像を得ることができるという本来の暗号技術の特徴を有しつつ，解読方法を知らない復号器では，元の画像を得ることができないのはもちろんであるが，暗号化されていることそれ自体すらも知られることのない，新規かつ改良されたデータ暗号化方法，及び，それを実現するための画像伝送装置及び画像受信装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，請求項１に記載のように，データ暗号化方法において，入力されたデータを符号化して符号化データを生成する段階と，前記符号化データを暗号化して暗号化データを生成する段階と，前記暗号化データを，暗号解読せずに復号化した場合のデータ長と，暗号解読してから復号化した場合のデータ長とを比較する段階と，前記段階で，前記暗号解読せずに復号化した場合のデータ長が前記暗号解読してから復号化した場合のデータ長より短いと判断された場合には，その差分に相当するダミーコードを付加する段階とを含むことを特徴とするデータ暗号化方法が提供される。
【０００８】
また，請求項２によれば，データ暗号化方法において，入力されたデータを符号化して符号化データを生成する段階と，前記符号化データを暗号化して暗号化データを生成する段階と，前記暗号化データを，暗号解読せずに復号化した場合のデータ長と，暗号解読してから復号化した場合のデータ長とを比較する段階と，前記段階で，前記暗号解読せずに復号化した場合のデータ長が前記暗号解読してから復号化した場合のデータ長より短いと判断された場合には，その差分に相当するダミーコードを付加し，前記暗号解読せずに復号化した場合のデータ長が前記暗号解読してから復号化した場合のデータ長より長いと判断された場合には，その差分に相当するデータを分割して多重化する段階とを含むことを特徴とするデータ暗号化方法が提供される。
【０００９】
かかるデータ暗号化方法によれば，暗号化データにダミーコードを付加することにより，あるいは，暗号化データを分割して多重化することにより，暗号解読せずに復号化した場合にもフォーマットエラーが起こらないようにデータ長を調整している。このため，符号化データが暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００１０】
例えば，画像（あるいは画像の一部）を上記方法で暗号化した場合に，暗号解読方法を知らない復号器により復号を行うと，画像は一般にノイズ画像になるが，画像フォーマットエラーを起こすことはない。このため，そのノイズ画像が，単なる画像データの変更によるマスクなのか，暗号化によるものなのかが分かりにくい。
【００１１】
このため，暗号解読方法を知っている復号器でのみ暗号化されたデータから元の画像を得ることができるという本来の暗号技術の特徴を有しつつ，解読方法を知らない復号器では，元の画像を得ることができないのはもちろんであるが，暗号化されていることそれ自体すらも知られることがない。このため，画像データに対する暗号攻撃を未然に防止することが可能である。
【００１２】
また，上記課題を解決するため，本発明の第２の観点によれば，請求項２に記載のように画像伝送装置において，入力画像を符号化する符号化手段と，符号化された前記入力画像を暗号化する暗号化手段と，暗号化されたデータから，ビットストリームエラーを取り除くビットストリームエラー変換手段と，前記ビットストリームエラー変換手段からの出力データの，ビットストリーム上の終了位置を検出する終了位置検出手段と，前記暗号化されたデータにダミーコードを付与するダミーコード付加手段と，前記暗号化されたデータを分割し，他の形式のデータとして多重化するビットストリーム分割多重手段と，を備えたことを特徴とする，画像伝送装置が提供される。
【００１３】
また，上記課題を解決するため，本発明の第３の観点によれば，請求項３に記載のように，画像受信装置において，暗号化データが多重化されているかを調べる多重化データ検索手段と，多重化された前記暗号化データを結合する多重化データ結合手段と，所定のビットストリームエラー変換手段の逆変換を行う，ビットストリームエラー逆変換手段と，前記暗号化データを解読する暗号解読手段と，暗号を解読された後の符号化データを復号する復号手段と，を備えたことを特徴とする，画像受信装置が提供される。
【００１４】
かかる画像伝送装置及び画像受信装置によれば，上述の優れた効果を奏するデータ暗号化方法を容易に実現することが可能である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかるデータ暗号化方法，画像伝送装置，及び，画像受信装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
まず，本発明の画像伝送装置１００の一実施形態について，図１を参照しながら説明する。
【００１７】
画像伝送装置１００は，図１に示したように，入力画像Ａ０を符号化する符号化手段１０１と，入力画像の符号化データＡ１を暗号化する暗号化手段１０２と，暗号化データＡ２から，ビットストリームエラーを取り除くビットストリームエラー変換手段１０３と，ビットストリームエラー変換手段１０３からの出力データＡ３の，ビットストリーム上の終了位置を検出する終了位置検出手段１０４と，暗号化データＡ３にダミーコードを付与するダミーコード付加手段１０５と，暗号化データＡ３を分割し，他の形式のデータとして多重化するビットストリーム分割多重手段１０６とを有する構成を特徴としている。
【００１８】
画像入力端子１から入力される画像データＡ０は，例えば，著作権の保護を目的として暗号化の対象とされる画像データである。
【００１９】
（符号化手段１０１）
符号化手段１０１は，画像入力端子１から入力された画像Ａ０を符号化する手段である。ここでの符号化は，ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ），ＪＢＩＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｂｉ−ｌｅｖｅｌ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ），ＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔ Ｇｒｏｕｐ），Ｈ．２６３などの静止画コーデック，動画コーデックなどが用いられる。
【００２０】
（暗号化手段１０２）
暗号化手段１０２は，暗号鍵入力端子３から入力される暗号鍵Ｋにより，符号化手段１０１によって符号化された符号化データＡ１を，暗号化する。ここでの暗号化は，ＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ），ＩＤＥＡ，ＲＳＡ（開発者Ｒｏｎａｌｄ Ｒｉｖｅｓｔ，Ａｄｉ Ｓｈａｍｉｒ，Ｌｅｏｎａｒｄ Ａｄｌｅｍａｎの頭文字を取ったもの）などの共通鍵暗号方式や公開鍵暗号方式などが用いられる。
【００２１】
（ビットストリームエラー変換手段１０３）
ビットストリームエラー変換手段１０３は，暗号化手段１０２によって暗号化された暗号化データＡ２から，ビットストリームエラーを取り除く手段である。暗号化手段１０２により暗号化を行ったことで，暗号化データＡ２に，復号器側でシンタックス上エラーとなるようなデータが含まれる場合がある。ビットストリームエラー変換手段１０３は，そのシンタックスエラーとなるような暗号化データＡ２を，エラーとならないような暗号化データＡ３へ規則的に変換する。
【００２２】
具体的には，ビットストリームエラー変換手段１０３は，暗号化手段１０１の暗号化により，文法的にビットストリームとして受け入れられなくなった部分を，ビットストリームの文法上にマッピングを行う。ビットストリームのフィールドごとに，ハフマン符号を用いて各種パラメータを多重化している場合，暗号化されたデータを，それぞれのフィールドのパラメータにマッピングすることにより，エラーをなくしていく。また，算術符号などの場合，暗号化によって生じた２５６通りのデータから，ターミネータコードをのぞく２５６通り以下のデータに変換する。これには，８ビットから７ビットへ変換し，データ長を８／７倍にする方法や，また，エスケープコードを用いて，一部のデータだけ２バイトで表現する，といった方法が用いられる。
【００２３】
（終了位置検出手段１０４）
終了位置検出手段１０４は，ビットストリームエラー変換手段１０３に変換された暗号化データＡ３のビットストリーム上の終了位置を検出する手段である。そして，終了位置検出手段１０４は，暗号化データＡ３を暗号解読を行うことなく復号したデータのデータ長（以下，「未解読データ長」という。）Ｌ１を検出する。終了位置検出手段１０４には暗号化データを暗号解読を行った後に復号したデータのデータ長（以下，「解読データ長」という。）Ｌ０に関する情報が予め与えられており，この未解読データ長Ｌ１と解読データ長Ｌ０とを比較する。
【００２４】
そして，終了位置検出手段１０４は，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短いと判断した場合（Ｌ１＜Ｌ０）は，スイッチ１０，１１をダミーコード付加手段１０５側（Ｘ側）へ切り替えて，暗号化データＡ３を，後段のダミーコード付加手段１０５へ送る。ここで，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短い場合とは，暗号化データＡ３を暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，画像が途中で途切れてしまい，画像フォーマットエラーを起こすような場合である。
【００２５】
また，終了位置検出手段１０４は，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも長いと判断した場合（Ｌ１＞Ｌ０）は，スイッチ１０，１１をビットストリーム分割多重化手段１０６側（Ｙ側）へ切り替えて，暗号化データＡ３を，後段のビットストリーム分割多重化手段１０６へ送出する。ここで，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも長い場合とは，暗号化データＡ３を暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，画像がオーバーランしてしまい，画像フォーマットエラーを起こすような場合である。
【００２６】
（ダミーコード付加手段１０５）
ダミーコード付加手段１０５は，暗号化データＡ３に対し，ダミーコードを付与する手段である。暗号化データＡ３がダミーコード付加手段１０５へ送られるのは，上述のように，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短いと判断された場合（Ｌ１＜Ｌ０）である。
【００２７】
ダミーコード付加手段１０５は，未解読データ長Ｌ１と解読データ長Ｌ０との差分（Ｌ０−Ｌ１）に相当するダミーコードを，暗号化データＡ３に付加する。これにより，暗号化データＡ３を暗号解読を行うことなく復号化した場合であっても，データ長の変化に起因する画像フォーマットエラーを起こすことがなくなる。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００２８】
（ビットストリーム分割多重化手段１０６）
ビットストリーム分割多重化手段１０６は，暗号化データＡ３を，２以上のデータ（ビットストリーム）Ａ３１，Ａ３２，・・・，Ａ３ｎに分割し，これらのデータを多重化する手段である。暗号化データＡ３がビットストリーム分割多重化手段１０６へ送られるのは，上述のように，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも長いと判断された場合（Ｌ１＞Ｌ０）である。
【００２９】
ビットストリーム変換手段１０６は，暗号化データＡ３のうち，暗号解読を行った際に解読データ長Ｌ０に相当するデータＡ３１に画像データであることを示すヘッダを付与して多重化する。さらに，残りのデータＡ３２を画像データ以外の部分に埋め込む。例えば，ＪＢＩＧ２やＴＩＦＦファイルの場合は，コメント領域に，ＢＡＳＥ６４変換を行い埋め込む。また，バイナリで追加情報を埋め込める場合は，そのまま埋め込んだり，可逆変換の多値画像符号化の場合は，画像のＬＳＢ付近に埋め込む。埋め込んだデータは，符号化の文法にのっとった形で多重化し，出力する。
【００３０】
以上の分割多重化により，画像データであることを示すヘッダが付与されたデータＡ３１を暗号解読を行うことなく復号化した場合であっても，データ長の変化に起因する画像フォーマットエラーを起こすことがなくなる。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。一方，暗号解読方法を知っている復号器では，データＡ３１，Ａ３２，・・・，Ａ３ｎを結合して復号化することにより，暗号化データＡ３を得ることができ，さらに，暗号解読，復号化することにより，元の画像Ａ０を得ることができる。
【００３１】
次いで，上述のように構成される画像伝送装置１００の動作について，データの遷移の観点から，図２を参照しつつ説明する。
【００３２】
画像入力端子１より入力された画像Ａ０は，符号化手段１０１によって符号化される。そして，符号化手段１０１によって符号化された画像の符号化データＡ１は，暗号鍵入力端子３より入力された暗号鍵Ｋを用いて，暗号化手段１０２により暗号化される。さらに，暗号化手段により暗号化された暗号化データＡ２は，ビットストリームエラー変換手段１０３により，ビットストリームエラーが取り除かれ，シンタックスエラーとならないような暗号化データＡ３へ規則的に変換される。
【００３３】
ビットストリームエラー変換手段１０３により変換された暗号化データＡ３は，終了位置検出手段１０４によって，ビットストリーム上の終了位置が検出される。そして，上述のように，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短いと判断された場合（Ｌ１＞Ｌ０），すなわち，暗号化データＡ３を暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，途切れた画像Ａ０’になり画像フォーマットエラーを起こしてしまうような場合には，暗号化データＡ３にはダミーコード付加手段１０５によりダミーコードＤが付加される。そしてさらに，画像データであることを示すヘッダＨ１が付加されてデータＡ４が生成される。
【００３４】
データＡ４は，暗号解読を行わずにそのまま符号化すると，暗号化データＡ３とダミーデータＤの部分が復号されて，本来の画像Ａ０と同サイズの画像（ノイズ画像）Ｂが得られる。このようにして，暗号化データＡ３を暗号解読を行うことなく復号化した場合であっても，データ長の変化に起因する画像フォーマットエラーを起こすことがなくなる。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００３５】
一方，未解読データ長Ｌ１が解読データ長Ｌ０よりも短いと判断された場合（Ｌ１＜Ｌ０），すなわち，暗号化データＡ３を暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，オーバーランした画像Ａ０’’になり画像フォーマットエラーを起こしてしまうような場合には，暗号化データＡ３はビットストリーム分割多重化手段１０６により分割され多重化される。
【００３６】
暗号化データＡ３は，暗号解読を行わずにそのまま復号した場合に，本来の画像Ａ０と同じサイズのデータとなる部分に相当するデータＡ３１と，それ以外のデータ（オーバーランした部分に相当するデータ）Ａ３２に分割される。なお，データＡ３２の部分は，複数のデータＡ３２，Ａ３３，・・・，Ａ３ｎに分割されるようにしてもよい。
【００３７】
そしてさらに，データＡ３１には画像データであることを示すヘッダＨ２が付加され，データＡ３２には画像データ以外の，例えばコメントであることを示すヘッダＨ３が付加されてデータＡ５が生成される。なお，ヘッダＨ２，Ｈ３には，暗号解読鍵を有している復号器にとっては，データＡ３１とデータＡ３２とが結合されてデータＡ３が生成されることを示す情報が含まれている。
【００３８】
データＡ５は，暗号解読を行わずにそのまま符号化すると，データＡ３１の部分が復号されて，本来の画像Ａ０と同サイズの画像（ノイズ画像）Ｃが得られる。
このようにして，暗号化データＡ３を暗号解読を行うことなく復号化した場合であっても，データ長の変化に起因する画像フォーマットエラーを起こすことがなくなる。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００３９】
ダミーコード付加手段１０５によりダミーコードが付加されたデータＡ４，あるいは，ビットストリーム分割多重化手段１０６により分割され多重されたデータＡ５は，データ出力端子２より出力される。
【００４０】
（画像受信装置２００）
次いで，画像受信装置の一実施形態を，図３を参照しながら説明する。
なお，本実施の形態では，受信装置２００は，上記画像伝送装置１００が伝送するデータＡ４またはデータＡ５を受信するものとして説明する。
【００４１】
画像受信装置２００は，図３に示したように，暗号化データが多重化されているかを調べる多重化データ検索手段１０７と，多重化された暗号化データを結合する多重化データ結合手段１０８と，ビットストリームエラー変換手段１０３の逆変換を行うビットストリームエラー逆変換手段１０９と，暗号化データを解読する暗号解読手段１１０と，暗号を解読された後の符号化データを復号する復号手段１１１と有する構成を特徴としている。
【００４２】
（多重化データ検索手段１０７）
多重化データ検索手段１０７は，データ入力端子４から入力されたデータ（Ａ４またはＡ５）に多重化されたビットストリームが存在するかを検索する手段である。そして，多重化データ検索手段１０７は，スイッチ１２を切り替えることにより，データ（Ａ４またはＡ５）を，後段の多重化データ結合手段１０８を介して，あるいは直接，後段のビットストリームエラー逆変換手段１０９へ送る。
【００４３】
本実施の形態では，データ入力端子４より，データＡ４またはデータＡ５が入力されるが，このうち，多重化されているデータは，上述のビットストリーム分割多重化手段１０６により多重化されたデータＡ５である。多重化データ検索手段１０７は，データが多重化されていない（すなわち，データＡ４が入力された）と判断した場合には，スイッチ１２を多重化データ結合手段１０８へ送らない側（Ｘ側）へ切り替えて，データＡ４を，後段のビットストリームエラー逆変換手段１０９へ送る。
【００４４】
また，多重化データ検索手段１０７は，データが多重化されている（すなわち，データＡ５が入力された）と判断した場合には，スイッチ１２を多重化データ結合手段１０８側（Ｙ側）へ切り替えて，データＡ５を，後段の多重化データ結合手段１０８へ送る。
【００４５】
（多重化データ結合手段１０８）
多重化データ結合手段１０８は，多重化されているデータを結合して新たなデータを生成する手段である。本実施の形態では，多重化データＡ５が入力され，上述のビットストリーム分割多重化手段１０６の逆変換を行うことにより，暗号化データＡ３が生成される。
【００４６】
（ビットストリームエラー逆変換手段１０９）
ビットストリームエラー逆変換手段１０９は，所定のビットストリームエラー変換手段の逆変換を行う手段である。本実施の形態では，上述のビットストリームエラー変換手段１０３の逆変換を行う。ここで逆変換とは，後段の暗号解読手段１１０が読み込める形式へデータを変換することをいう。すなわち，ビットストリームエラー逆変換手段１０９は，暗号化データＡ３が入力されると，暗号解読手段１１０が読み込める暗号化データＡ２へと変換する。また，ダミーデータＤが付加された暗号化データＡ４が入力されると，暗号解読手段１１０が読み込める暗号化データＡ２’へと変換する。この暗号化データＡ２’は，暗号化データＡ２に，ダミーデータＤ１が付加されたものである。
【００４７】
（暗号解読手段１１０）
暗号解読手段１１０は，解読鍵入力端子５から入力される解読鍵Ｋにより，ビットストリームエラー逆変換手段１０９により変換された暗号化データＡ２（あるいはＡ２’）を，解読する手段である。ここでの暗号解読は，上記画像伝送手段１０内の暗号化手段１０２に対応した機能であるものとし，暗号化データＡ２（あるいはＡ２’）を解読して符号化データＡ１（あるいはＡ１’）を得る。
【００４８】
（復号手段１１１）
復号手段１１１は，暗号解読手段１１０で得られた画像の符号化データＡ２を復号する手段である。ここでの復号化は，上記画像伝送装置１０内の符号化手段１０１に対応した機能であるものとし，符号化データＡ１（あるいはＡ１’）を復号化して画像Ａ０を得る。なお，符号化データＡ１’は，符号化データＡ１に，ダミーデータＤ２が余分に付加されているが，復号手段１１１で復号される際に，画像Ａ０を得るのに必要な符号化データＡ１だけが復号され，余分なダミーデータＤ２は無視される。
【００４９】
復号手段１１１により得られた画像Ａ０は，画像出力端子６より出力される。
【００５０】
次いで，上述のように構成される画像受信装置２００の動作について，データの遷移の観点から，図４を参照しつつ説明する。
【００５１】
データ入力端子４より入力されたデータＡ４またはデータＡ５は，多重化データ検索手段１０７によって，多重化データであるか否かが判断される。多重化データ検索手段１０７によって多重化データであると判断されたデータＡ５は，多重化データ結合手段１０８によって，結合され，暗号化データＡ３へと遷移する。
【００５２】
一方，ダミーデータＤが付加された暗号化データＡ４，または，暗号化データＡ３は，ビットストリームエラー逆変換手段１０９によって，暗号解読手段１１０が読み込める暗号化データへと変換される。暗号化データＡ３は，暗号化データＡ２へ変換され，暗号化データＡ４は，暗号化データＡ２’へ変換される。暗号化データＡ２’は，暗号化データＡ２にダミーコードに相当するデータが付加されたデータである。
【００５３】
暗号化データＡ２または暗号化データＡ２’は，解読鍵入力端子より入力される解読鍵Ｋを用いて，暗号解読手段１１０により暗号解読される。暗号化データＡ２は暗号解読されて符号化データＡ１へと遷移し，暗号化データＡ２’は暗号解読されて符号化データＡ１’へと遷移する。符号化データＡ１’は，符号化データＡ１にダミーデータＤ２が付加されたデータである。
【００５４】
暗号解読された符号化データＡ１または符号化データＡ１’は，復号手段１１１によって復号化され，画像Ａ０が得られる。なお，符号化データＡ１’にはダミーデータＤ２が余分に付加されているが，この符号化データＡ１’を復号する際には，上位ビットから順次復号を行い，画像Ａ０が得られた段階で，復号を終了し，残りの余分なデータ（ダミーデータＤ２）は無視される。
【００５５】
以上説明したように，本実施の形態によれば，暗号化データＡ３にダミーデータＤを付加することによりデータＡ４を生成し，あるいは，暗号化データＡ３を分割して多重化することによりデータＡ５を生成し，これにより，暗号解読せずに復号化した場合にもフォーマットエラーが起こらないようにデータ長を調整している。このため，符号化データＡ１が暗号化されたことの隠蔽に効果がある。
【００５６】
すなわち，本実施の形態による方法で暗号化した場合に，暗号解読方法を知らない復号器により復号を行うと，画像は一般にノイズ画像（画像ＣＢあるいは画像Ｃ）になるが，画像フォーマットエラーを起こすことはない。このため，そのノイズ画像が，単なる画像データの変更によるマスクなのか，暗号化によるものなのかが分かりにくい。
【００５７】
以上説明したように，暗号解読法法を知っている復号器でのみ暗号化されたデータから元の画像Ａ０を得ることができるという本来の暗号技術の特徴を有しつつ，解読方法を知らない復号器では，元の画像Ａ０を得ることができないのはもちろんであるが，暗号化されていることそれ自体すらも知られることがない。このため，画像データに対する暗号攻撃を未然に防止することが可能である。
【００５８】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかるデータ暗号化方法，画像伝送装置，及び，画像受信装置の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５９】
例えば，上記実施の形態では，データとして画像データを扱ったが，本発明は，画像データに限らず，あらゆる電子データ，例えば音声データについても適用可能である。
【００６０】
また，上記実施の形態では，データの全体を符号化（暗号化）する場合について説明したが，データの一部分を分割して符号化する場合でも本発明の暗号化を適用することができる。図５は，このような分割符号化における本発明の適用例を示す図である。図５には，所定の領域単位で符号化される画像データに対し，キーがある場合と，キーがない場合の態様が示されている。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，暗号解読方法を知っている復号器でのみ暗号化されたデータから元の画像を得ることができるという本来の暗号技術の特徴を有しつつ，解読方法を知らない復号器では，元の画像を得ることができないのはもちろんであるが，暗号化されていることそれ自体すらも知られることがない。このため，画像データに対する暗号攻撃を未然に防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像伝送装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の画像伝送装置におけるデータの遷移を示す説明図である。
【図３】画像受信装置の一実施形態を示す説明図である。
【図４】図３の画像受信装置におけるデータの遷移を示す説明図である。
【図５】分割符号における適用例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０ 画像伝送装置
１ 画像入力端子
２ データ出力
３ 暗号鍵入力端子
１０１ 符号化手段
１０２ 暗号化手段
１０３ ビットストリームエラー変換手段
１０４ 終了位置検出手段
１０５ ダミーコード付加手段
１０６ ビットストリーム分割多重化手段
２０ 画像受信装置
４ データ入力端子
５ 解読鍵入力端子
６ 画像出力端子
１０７ 多重化データ検索手段
１０８ 多重化データ結合手段
１０９ ビットストリームエラー逆変換手段
１１０ 暗号解読手段
１１１ 復号手段
Claims (4)
- 画像伝送装置において画像受信装置へ伝送すべきデータを暗号化するためのデータ暗号化方法であって，
符号化手段により，入力されたデータを符号化して符号化データを生成する段階と，
暗号化手段により，前記符号化データを暗号化して暗号化データを生成する段階と，
比較手段により，前記暗号化データを暗号解読せずに復号した場合の第１のデータ長と，前記暗号化データを暗号解読してから復号した場合の第２のデータ長とを比較する段階と，
前記第１のデータ長が前記第２のデータ長より短いと判断された場合には，ダミーコード付加手段により，前記第１のデータ長と前記第２のデータ長との差分に相当する長さを有するダミーコードを付加する段階と，
を含むことを特徴とする，データ暗号化方法。 - 画像伝送装置において画像受信装置へ伝送すべきデータを暗号化するためのデータ暗号化方法であって，
符号化手段により，入力されたデータを符号化して符号化データを生成する段階と，
暗号化手段により，前記符号化データを暗号化して暗号化データを生成する段階と，
比較手段により，前記暗号化データを暗号解読せずに復号した場合の第１のデータ長と，前記暗号化データを暗号解読してから復号した場合の第２のデータ長とを比較する段階と，
前記第１のデータ長が前記第２のデータ長より短いと判断された場合には，ダミーコード付加手段により，前記第１のデータ長と前記第２のデータ長との差分に相当する長さを有するダミーコードを付加する段階と，
前記第１のデータ長が前記第２のデータ長より長いと判断された場合には，分割多重化手段により，前記第１のデータ長と前記第２のデータ長との差分に相当する長さを有するデータを分割して多重化する段階と，
を含むことを特徴とする，データ暗号化方法。 - 画像伝送装置において，
入力画像を符号化する符号化手段と，
符号化された前記入力画像を暗号化する暗号化手段と，
暗号化されたデータから，ビットストリームエラーを取り除くビットストリームエラー変換手段と，
前記暗号化されたデータを暗号解読せずに復号した場合の第１のデータ長を検出する検出手段と，
前記第１のデータ長が前記暗号化されたデータを暗号解読してから復号した場合の第２のデータ長よりも短い場合に，前記暗号化されたデータにダミーコードを付与するダミーコード付加手段と，
前記第１のデータ長が前記第２のデータ長よりも長い場合に，前記暗号化されたデータを分割し，他の形式のデータとして多重化する分割多重手段と，
を備えたことを特徴とする，画像伝送装置。 - 画像受信装置において，
入力データが多重化されたデータであるか否かを調べる多重化データ検索手段と，
前記入力データが多重化されたデータである場合に，多重化されているデータを結合する多重化データ結合手段と，
前記入力データ又は前記多重化データ結合手段により結合されたデータを，暗号解読のための形式に変換する変換手段と，
前記変換手段により変換されたデータについて暗号を解読することにより符号化データを取得する暗号解読手段と，
前記暗号解読手段により取得された前記符号化データを復号する復号手段と，
を備え，
前記復号手段は，暗号化データを暗号解読せずに復号した場合の第１のデータ長と当該暗号化データを暗号解読してから復号した場合の第２のデータ長との差分に相当する長さを有するダミーデータが前記符号化データに付加されている場合には，当該ダミーデータを無視する，
ことを特徴とする，画像受信装置。
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