JP4599551B2 - 漏洩対策画像生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＴＥＭＰＥＳＴにより盗聴される漏洩電波の対策に関する。

ＴＥＭＰＥＳＴ等の盗聴技術により、利用者がコンピュータ等を利用しているときに、意図せずに発している電磁波を傍受することで、離れた場所から画面情報を再現することが可能であり、数十メートル離れた場所からでも、キーボードの接続ケーブルや、ネットワークケーブル、USBコネクタなどから発せられる微弱な信号を検出することができると言われている。

このような盗聴技術の対策として、電波遮断を行う方法が考えられるが、妨害電波を抑制するＶＣＣＩ基準などでは盗聴対策としては十分でないことが本願発明者の研究より判明している。

また、特許文献１に示すように、重要な情報を扱う電子機器やその付属するケーブル等を十分にシールドし、電波の届かない域へ隔離する方法などが用いられている。

しかし、導電性の素材でできた電源線や水道管などを介して盗聴を行うことや、電力の消費を解析する電力解析によって盗聴することが可能であることから、こういった漏洩への対策を予め施した施設内に設置する場合を除けば現実的ではなく、例えば、特設される投票所で電子投票を利用する場合には適用困難である。

そこで、従来上位３０％の水平方向の高周波数成分を持つ信号を、ＴＥＭＰＥＳＴが有効な信号として利用していることに着眼し、このような信号発生する部分を取り除いたＴＥＭＰＥＳＴ対策フォントを用いることで、盗聴の際のノイズと信号との区別を困難とし、低コストな盗聴対策が行われている。
ＴＥＭＰＥＳＴ対策フォントを示すＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント画像を図１に、ＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント画像をＴＥＭＰＥＳＴを用いて盗聴することで得られるＴＥＭＰＥＳＴフォント画像の盗聴画像を図２に示す。

しかし、最近ではＴＥＭＰＥＳＴの性能向上によって、このようなフォントで表される文字であっても識別可能な程度に再現することが可能となっている。

更に、一部の文字以外のものを表す画像について、このような手法を利用すれば、その表す内容を適切に伝達できない場合も考えられる。
特開平６−２０９１８０号公報

ところで、画面情報の盗聴を防ぐのであれば、その信号がノイズと区別可能であっても、信号に基づいて再現される画面情報が視認可能なものでなければ十分であると考えられる。言い換えれば、盗聴では空中や導体中を伝播する際に劣化した信号を受信する。この劣化した信号に基づいて視認性を大きく低下させる画面情報が得られ、且つ利用時の劣化の無い信号に基づいて十分な視認性が得られるような画像が漏洩対策画像として望ましい。

更に言えば、この漏洩対策画像を得るために、例えば地図のような画像に網状のノイズを画像に加えるとするなら、伝播の際に劣化した信号の視認性は大きく低下するが、利用時において画像に現れる網が、本来画像に現れていたものであるのか、盗聴対策を目的としたノイズとして加えられたものであるのかを判断することができない。このため、利用者が重大な誤解を起こす可能性がある。つまり、画像に加える変化が際立つことなく、漏洩対策によって未対策の画像と比べ違和感のない漏洩対策画像を生成することが重要である。

そこで本発明は、低コストでＴＥＭＰＥＳＴ対策として一般的に利用可能で有るだけでなく、画像一般に適用可能であって、視認性の低下を押さえながら漏洩する電波からの画像の盗聴を防げる漏洩対策画像を生成する装置の提供をその主たる課題としたものである。

すなわち本発明は、漏洩対策を施す画像である原画像を表す原画像情報を受け付ける受付部と、出力される電磁波でなく、表示される前記原画像を対象として平滑化することで、ＴＥＭＰＥＳＴによる盗聴に対策した漏洩対策画像を表す漏洩対策画像情報を算出する平滑化部とを備えたものであることを特徴としたものである。

このようなものであれば、原画像を平滑化するものであるから、画像に加える変化が際立つことなく、漏洩対策によって原画像に比べ違和感のない漏洩対策画像を得ることができる。このとき、原画像に存在する、文字の輪郭等の際立った視覚的属性の変化を、例えば濃淡の近いドットによって表現できるため、信号の劣化等により濃淡等のドット情報を正確に再現できない盗聴画像において該部分の不鮮明さが増し、ＴＥＭＰＥＳＴによる盗聴を困難とすることができる。また、ある画像部分とその周囲の画像部分のドット情報とが混ざり合うため、平滑化による変換は画像部分を１対１で漏洩対策画像とするものとならず、パターン認識などによって解読されにくい。また、出力される電磁波でなく、表示される画像を対象として平滑化するものであるから、漏洩対策画像を生成する際に原画像の視認性の低下を防ぐような管理や調整が行いやすい。

前記平滑化部が、ガウス分布等中央からの距離に応じて減衰する分布のパターンである分布パターンに基づいて、前記原画像に含まれる各ドットの、明度又は彩度等の視覚的属性を表す情報であるドット情報を、その周辺のドットへ拡散させる拡散処理を行うことで得られる拡散画像情報を算出する拡散部と、濃度パターン法、ディザ法、誤差拡散法等の疑似階調表示法に基づいて、前記拡散画像に含まれる各ドットのドット情報を変換する疑似階調化処理を行うことで得られる漏洩対策画像を表す漏洩対策画像情報を算出する疑似階調化部とを備えたものであることを特徴とするものであることが好ましい。

このようなものであれば、疑似階調化処理により、更に平滑化が行われるだけでなく、漏洩対策画像において例えば色の濃淡を表すドット情報が連続的に変化せず、濃淡や色調などのドット情報を正確に再現できない盗聴画像において、例えば、矩形のノイズが現れ原画像にある文字の間を埋める等し、文字の輪郭線などの視認性を低下させるため、ＴＥＭＰＥＳＴによる盗聴を困難とすることができる。

また、前記受付部が、更に、前記分布パターンを定めるパラメータである分布パラメータとを受け付けるものであり、前記拡散部が、前記分布パラメータに従って前記分布パターンを定めるようにしたものであることを特徴とするものであれば、字の輪郭等の際立った視覚的属性の変化を有する部分について、原画像の複雑さ等に応じ、盗聴対策画像の視認性と、盗聴により得られる画像の再現性とを考慮して最適な拡散処理を行うことができる。

また、前記受付部が、更に、前記疑似階調表示法を定めるパラメータである疑似階調表示法パラメータとを受け付けるものであり、前記疑似階調化部が、前記疑似階調表示法パラメータに従って前記疑似階調表示法を定めるようにしたものであることを特徴とするものであれば、画像全体について、原画像の複雑さ等に応じ、盗聴対策画像の視認性と、盗聴により得られる画像の再現性とを考慮して最適な拡散処理を行うことができる。

前記拡散部が、ガウス分布に基づいて拡散を行うものであることを特徴とするものであれば、少ないパラメータを用いて容易に拡散を行う範囲を定めることができるため、扱いやすい。

前記疑似階調化部が、ディザ法を用いて疑似階調化処理するものであることを特徴とするものであれば、様々な形や大きさのディザ・パターンを指定して疑似階調化処理を行えるため、様々な画像や環境での盗聴対策を行え、汎用性が優れている。

このような疑似階調化処理を簡単に行うなら、減色処理を行えばよいが、この場合には、前記拡散部が、前記原画像が用いるよりも多くの階調を用いた拡散画像情報を算出し、疑似階調化部が減色を行うことで疑似階調化し、拡散画像が用いるよりも少ない階調を用いた漏洩対策画像を算出するようにすればよい。

更に、前記拡散部が、前記拡散処理を行う前に原画像を前処理する前処理部を備えたものであって、前記前処理部が、原画像に含まれる、水平方向に所定の高周波数成分を持つ信号を生成する部分で有る高周波生成画像部分を取り除く機能を備えているものであることを特徴とするものであれば、好ましい。

前記拡散部が、前記拡散処理を行う前に原画像を前処理する前処理部を備えたものであって、

前記前処理部が、原画像に含まれるドットの明度の帯域が所定範囲に収まるようにドット情報を変更する機能を備えているものであることを特徴とするものであれば、例えば白地に黒の文字が表されたが画像において、白地をグレー色とすることで、白又は黒のみが特定の区域を塗りつぶさないようにし、拡散処理や疑似階調化処理を有効とすることができる。

このような漏洩対策画像生成装置は、前記原画像情報が表す画像が文字を含む場合に最も効果を奏するものである。

前記拡散部が、前記拡散処理を行う前に原画像を前処理する前処理部を備えたものであって、前記前処理部が、原画像を拡大又は縮小する機能を備えているものであることを特徴とするものであれば、

このように構成した本発明によれば、ＴＥＭＰＥＳＴによる画像盗聴の対策とすることができる。また、電磁波の漏洩が画像の漏洩とならないことから、施設等に特別対策を施す必要が無く、電子投票を行う、特設された投票所などでも利用できる。更に、文字だけでなく画像にも適用可能であり、漏洩対策によって初期の画像と比べ違和感のない画像を生成することができるため、利用者の誤認を招かない。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図５は、この実施の形態における漏洩対策画像生成装置１のハードウェア構成を示した構成図である。この漏洩対策画像生成装置１は、同図が示すように、例えば汎用コンピュータであり、ＣＰＵ１０１、内部メモリ１０２、ＨＤＤ等の外部記憶装置１０３、通信ネットワークに接続するためのモデム等の通信インタフェース１０４、ディスプレイ１０５、マウスやキーボードといった入力手段１０６等を具備する。

しかして本実施形態では、図６に示すように、前記コンピュータに所定のプログラムをインストールし、そのプログラムに基づいてＣＰＵ１０１や周辺機器を共働させることにより、受付部２、拡散部４、疑似階調化部５等として機能するようにしている。

以下に各部を詳細に説明する。

本漏洩対策画像生成装置１は、文字を含む画像を対象としたものであり、文字により表現される画像を平滑化することで漏洩対策を施した画像をモニタへ表示するものであり、受付部２と、平滑化部３とを備えている。

受付部２は、漏洩対策を施す画像である原画像を表す原画像情報と、拡散部４が用いるパラメータである分布パラメータと、疑似階調化部５が用いるパラメータである疑似階調表示法パラメータとを受け付けるものである。

原画像情報は、ビットマップやＪＰＥＧなどのラスタ・データであっても、ベクタ・データであっても構わない。分布パラメータ及び疑似階調表示法パラメータは、それぞれ拡散部４及び疑似階調化部５の仕様に応じた形式のデータである。

平滑化部３は、拡散部４と、疑似階調化部５とを備えているものであり、原画像を平滑化し、漏洩対策画像を算出するものである。

平滑化とは、例えば、所定領域に集中した略同一の情報を有したドットの配置から成る画像について、前記略同一の情報を有したドットをその周辺の領域にまで分布させたり、前記略同一の情報の組みを、近接する色情報が混合されて見える等の効果を利用して、互いに異なる複数の情報の組みへと変換することにより、画像の視覚的な略同一性を保ちつつ、そのドットが有する情報を一様に分布させることである。

拡散部４は、分布パラメータに従って前記分布パターンを定め、前記分布パターンに基づいて、前記原画像に含まれる各ドットの、明度又は彩度等の視覚的属性を表す情報であるドット情報を、その周辺のドットへ拡散させる拡散処理を行うことで得られる拡散画像情報を算出するものである。

また拡散部４は、前処理を行う図示しない前処理部と、ベクタ・データで表された原画像をラスタ・データへ変換する図示しないデータ変換部とを備えている。

分布パターンは、原画像を拡散処理することで得られる拡散画像において視認性が大きく低下しないように、中央からの距離に応じて減衰する分布のパターンとなるように定めており、その形状は分布パラメータを用いることで定めることができる。本実施形態では分布パターンをガウス関数で表されるガウス分布としており、分布パラメータとして、ガウス関数のパラメータである分散（σ2）を含めている。しかし、拡散部４は分布パラメータに基づいて予め拡散部４が備えたアルゴリズムを選択するものであっても良いし、分散処理に要するコードやデータ等を別途ＤＬＬ等に納め、分布パラメータとしてそのＤＬＬ名等を用いることで様々な分布パターンを利用できるようにしても構わない。

拡散処理とは、前記分布パターンに従って、原画像に含まれるドットのドット情報を分布させ、新しい画像である拡散画像を生成する処理である。本漏洩対策画像生成装置１では、拡散画像に含まれるドットのドット情報を定めるのに、以下のような式に従って原画像に含まれるドットのドット情報を参照することで拡散処理を行っている。

上式における(xa,yb)は算出を行うドットの位置を表し、(xi,yj)は参照を行う周辺ドットの座標を表す。σ2は分散を表すもので、値が大きいほど拡散が強く、ぼけた感じの画像となる。p(x,y)はドット情報を表しており、本実施形体では（赤、緑、青）の色情報としている。

また、式（１）の左辺が生成する拡散画像のドット情報を示しており、拡散画像はラスタ・データ形式で生成される。

このような拡散処理を行うと、原画像に含まれるドットにはないドット情報が現れることになる。しかし、現実的に利用可能な色数は有限であることから、利用可能な、最も類似したドット情報を用いて拡散画像を生成している。本漏洩対策画像生成装置１では、前記原画像が用いるよりも多くの階調を用いた拡散画像情報を算出するようにしている。

前処理部は、前記拡散処理を行う前に原画像を前処理するものである。

また、前処理部は所定以上の帯域の水平方向の高周波数成分を持つ信号を取り除く図示しない高周波数成分除去部と、原画像に含まれるドットの明度の帯域が所定範囲に収まるようにドット情報の変更を行う図示しない帯域限定部とを備えている。

高周波数成分除去部は、原画像に含まれる、水平方向に所定の高周波数成分を持つ信号を生成する部分で有る高周波生成画像部分を取り除く機能を備えているものである。

本漏洩対策画像生成装置１では、例えば白地に黒で文字を表した画像を表示した際に発生する電磁波の、画像の水平方向を表している波形の高周波数成分の内、上位３０％に当たる帯域の電磁波が出ないように原画像を処理しているものである。

このような帯域の電磁波は、ドット情報に含まれる明度や彩度等の変化が激しい部分で生成されるものであり、例えば、隣接あるいは近接するドットを比較し、明度や彩度等のドット情報変化が所定条件を満たす部分に例えばグレー色など、比較を行ったドットの平均的又は中間的なドット情報を用いたノイズを加えることでその発生を抑えることができる。

帯域限定部は、原画像に含まれるドットの明度の帯域が所定範囲に収まるようにドット情報を変更する機能を備えているものである。本実施形態では、原画像に含まれる白色のドットをグレー色としている。

疑似階調化部５は、前記疑似階調表示法パラメータに従って疑似階調表示法を定め、濃度パターン法、ディザ法、誤差拡散法等の疑似階調表示法に基づいて、前記拡散画像に含まれる各ドットのドット情報を変換する疑似階調化処理を行うことで得られる漏洩対策画像を表す漏洩対策画像情報を算出するものである。

疑似階調表示法とは、所定のドット情報のセットを用いてドット・パターンを作ることで、有る画像に含まれる、前記所定のドット情報と異なるドット情報のセットから成るドット・パターンを置き換え、前記画像が表す情報と略同一な情報を表す画像を得る方法であり、ある決められた階調でより豊富な階調を表現することを可能とする方法である。特に、元の画像に含まれるより少ないドット情報のセットを用いたドット・パターンで置き換えることにより前記元の画像で用いられる色数を減らし、減色を行うことができる。

本漏洩対策画像生成装置１では、疑似階調化部５が減色を行うことで疑似階調化し、現画像と同じ階調を用いた漏洩対策画像を算出するようにしている。

疑似階調表示法は、従来画像で用いられている色数を減らす目的で利用されているものであり、本漏洩対策画像生成装置１でも漏洩対策画像の減色を行うことで拡散画像が用いるよりも少ない階調を用いるようにしているが、疑似階調化により、拡散画像に含まれる、一又は複数のドットから成るあるドット・パターンを、例えば濃淡等のドット情報の異なる、一又は複数のドットから成るドット・パターンへ変換できればよく、必ずしも減色を行う必要はない。

また、本漏洩対策画像生成装置１ではディザ法を用いて疑似階調化処理しており、疑似階調表示法パラメータによって与えられるサイズや、ディザ・パターンを利用するようにしている。

以下に図６を参照しながら、図７のフローチャートを用いて、本実施形態における漏洩対策画像生成装置１の動作の一例を示す。

まず、受付部２が、原画像情報、分布パラメータ及び疑似階調表示法パラメータを受け付ける（Ｓ１）。

前処理部に設けられた、高周波数成分除去部が、原画像に含まれ、水平方向に所定の高周波数成分を持つ信号を生成する部分で有る高周波生成画像部分を取り除き、帯域限定部が、原画像に含まれる白色のドットをグレー色とすることで原画像を前処理を行う（Ｓ２）。

拡散部４が、分布パラメータに従って前記分布パターンを定め、前記分布パターンに基づいて、前記原画像に含まれる各ドットの、明度又は彩度等の視覚的属性を表す情報であるドット情報を、その周辺のドットへ拡散させる拡散処理を行い（Ｓ３）、拡散画像情報を算出する。

疑似階調化部５が、疑似階調表示法パラメータに従って疑似階調表示法を定め、疑似階調表示法に基づいて、前記拡散画像情報が表す画像を疑似階調化処理し（Ｓ４）、漏洩対策画像情報を算出する。

なお、本発明は上記実施形態に限られない。

受付部が受け付ける原画像情報は、ラスタ・データや、ベクタ・データだけでなく、フォント名と文字コードなどであってもよい。またフォントはビットマップフォントに限らず、アウトラインフォントであっても構わない。この場合、データ変換部が画像を表すためにフォント・ファイルなどを読み込み、文字コードで表される文字の画像を表すラスタ・データを生成する必要がある。

文字の背景に、波状にグレーを入れても構わない。

また、図７の前処理（Ｓ２）を省略する代わりに、従来のＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント画像を原画像として用いても構わない。このような本実施形態とは別の実施形態により得られる漏洩対策画像である、ＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント漏洩対策画像を図２に、ＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント漏洩対策画像をＴＥＭＰＥＳＴにより盗聴することで得られたＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント漏洩対策画像の盗聴画像を図４に示す。

その他本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

従来のＴＥＭＰＥＳＴ対策フォントを含むＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント画像。 本発明の別の実施形態により、ＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント画像に漏洩対策処理を施したＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント漏洩対策画像。 ＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント画像をＴＥＭＰＥＳＴにより盗聴することで得られたＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント画像の盗聴画像。 ＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント漏洩対策画像をＴＥＭＰＥＳＴにより盗聴することで得られたＴＥＭＰＥＳＴ対策フォント漏洩対策画像の盗聴画像。 本願発明の実施形態における漏洩対策画像生成装置のハードウェア構成図。 同実施形態における漏洩対策画像生成装置の機能の構成を示す機能ブロック図。 同実施形態における、漏洩対策画像を生成する動作の一例を示すフローチャート。

符号の説明

１…漏洩対策画像生成装置１
２…受付部
３…平滑化部
４…拡散部
５…疑似階調化部

Claims (10)

1. 漏洩対策を施す画像である原画像を表す原画像情報を受け付ける受付部と、
   出力される電磁波でなく、表示される前記原画像を対象として平滑化することで、ＴＥＭＰＥＳＴによる盗聴に対策した漏洩対策画像を表す漏洩対策画像情報を算出する平滑化部とを備えたものであることを特徴とする漏洩対策画像生成装置。
2. 前記平滑化部が、ガウス分布等中央からの距離に応じて減衰する分布のパターンである分布パターンに基づいて、前記原画像に含まれる各ドットの、明度又は彩度等の視覚的属性を表す情報であるドット情報を、その周辺のドットへ拡散させる拡散処理を行うことで得られる拡散画像を表す拡散画像情報を算出する拡散部と、
   濃度パターン法、ディザ法、誤差拡散法等の疑似階調表示法に基づいて、前記拡散画像に含まれる各ドットのドット情報を変換する疑似階調化処理を行うことで得られる漏洩対策画像を表す漏洩対策画像情報を算出する疑似階調化部とを備えたものであることを特徴とする前記請求項１記載の漏洩対策画像生成装置。
3. 前記受付部が、更に、前記分布パターンを定めるパラメータである分布パラメータとを受け付けるものであり、
   前記拡散部が、前記分布パラメータに従って前記分布パターンを定めるようにしたものであることを特徴とする前記請求項２記載の漏洩対策画像生成装置。
4. 前記受付部が、更に、前記疑似階調表示法を定めるパラメータである疑似階調表示法パラメータとを受け付けるものであり、
   前記疑似階調化部が、前記疑似階調表示法パラメータに従って前記疑似階調表示法を定めるようにしたものであることを特徴とする前記請求項２又は３記載の漏洩対策画像生成装置。
5. 前記拡散部が、ガウス分布に基づいて拡散を行うものであることを特徴とする前記請求項２乃至４いずれか記載の漏洩対策画像生成装置。
6. 前記疑似階調化部が、ディザ法を用いて疑似階調化処理するものであることを特徴とする前記請求項２乃至５いずれか記載の漏洩対策画像生成装置。
7. 疑似階調化部が減色を行うことで疑似階調化し、拡散画像が用いるよりも少ない階調を用いた漏洩対策画像を算出するものであることを特徴とする前記請求項２乃至６いずれか記載の漏洩対策画像生成装置。
8. 前記拡散部が、前記拡散処理を行う前に原画像を前処理する前処理部を備えたものであって、
   前記前処理部が、原画像に含まれる、水平方向に所定の高周波数成分を持つ信号を生成する部分で有る高周波生成画像部分を取り除く機能を備えているものであることを特徴とする前記請求項２乃至７いずれか記載の漏洩対策画像生成装置。
9. 前記拡散部が、前記拡散処理を行う前に原画像を前処理する前処理部を備えたものであって、
   前記前処理部が、原画像に含まれるドットの明度の帯域が所定範囲に収まるようにドット情報を変更する機能を備えているものであることを特徴とする前記請求項２乃至８いずれか記載の漏洩対策画像生成装置。
10. 前記原画像情報が表す画像が文字を含むものであることを特徴とする前記請求項２乃至９いずれか記載の漏洩対策画像生成装置。