JP5077439B2 - 画像の暗号化装置/復号装置、画像の暗号化方法/復号方法、画像の暗号化プログラム/復号プログラム - Google Patents
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Description
図1は、特許文献1における暗号化処理手順を表す。
まず、暗号化領域指定部101は、図2に示されるように、暗号化する領域を選択する。
図6は、図1に示される暗号化処理により暗号化された画像を復号する処理の手順である。
最後の画像復号部604は、復号鍵に基づいて、暗号化処理時の画像暗号化部102(図1)と逆の変換を行い、暗号化画像が復元された画像を得る。
図10はその一例で、暗号化対象の画像が複雑なために暗号化画像に画素値変換のパターンが明確に現れず、その結果ブロック位置検出部602が横ブロック数を一つ多く検出してしまい、復号に失敗している。
この課題を解決するための暗号化処理の第1の態様として、暗号化領域のサイズに制約が加えられる。例えば、分割ブロックの縦横の個数を各々既定の正整数で割った場合に、その余りが0(つまり各々に既定した正整数の倍数)又は1以上の一定の数となるように暗号化領域のサイズが制限される。
暗号化時に予め縦横のブロック数が制限されているため、ブロック位置検出で検討すべきブロック数の可能性が減り、結果、復号精度が向上する。
これにより、ブロック位置検出で検討すべきブロック数の可能性が減り、結果、復号精度が向上する。
上記暗号化処理に対応する復号処理として、暗号化時に埋め込んだ暗号化領域のサイズに関する情報がネットワークを介してサーバ装置より取得され、ブロック位置検出に利用される。
まず、第1の実施形態における暗号化処理について述べる。
図11は、第1の実施例における暗号化処理手順の構成図である。以下、各処理について順に説明する。
次に、暗号化領域調整部1102は、暗号化領域指定部1101で選択された暗号化領域の縦及び横のサイズを既定の制約条件下で調整する。図12は、暗号化領域のサイズが、後に述べる画像暗号化部1103における画素並び替えのブロック(以下「ブロック」と表記)のブロック数を3で割った場合にその余りが0(つまりブロックサイズの3の倍数)となるように調整された例である。図中の目盛りの間隔はブロックサイズ1つ分を表す。図12(a)の暗号化領域サイズは、ブロック数に換算すると縦19個、横10個分あるのに対し、暗号化領域調整部1102を経た図12(b)の暗号化領域のサイズは縦18個、横9個となり、ブロック数の3の倍数に制限されているのがわかる。
調整前の暗号化領域の横サイズをW、縦サイズをH、ブロックサイズをB、暗号化領域調整後の暗号化領域のサイズをブロック数のNの倍数とすると、暗号化領域調整部1102を経た暗号化領域の横サイズW'、縦サイズH'は次式で表せる。
H' = floor(H/(BN))×BN・・・(2)
ここで、floor(x)はx以下の整数で最大のものを表す(例えば、floor(4.3)=4、floor(7.0)=7)。
また、暗号化領域サイズを調整した後の暗号化領域の位置は、図12(b)のように選択暗号化領域の左上を基準にして決めてもよいし、図13(b)、(c)のように領域の中心や右下を基準にして決めてもよい。
以上が第1の実施形態における暗号化処理の詳細である。
図16は、第1の実施形態における復号処理手順の構成図である。この復号処理は、図6のブロック位置検出部602の精度を向上させたものであり、図16に示される復号処理のうち、暗号化領域検出部1601、画素値逆変換部1603、及び画像復号部1604は、図6に示される601、603、604の各部と同じである。そのため、これら3つの処理の説明は省略し、図16のブロック位置検出部1602の処理について図6の場合と比較しながら説明する。
以上が第1の実施形態における復号処理の詳細である。
図21は、第2の実施形態における暗号化処理手順の構成図である。ここに示した処理のうち、暗号化領域指定部1101、画像暗号化部1103、画素値変換部1104は、図11に示される第1の実施形態の暗号化処理の場合と同じ処理なので説明を省略する。以下、暗号化領域サイズ関連情報付加部2101について、その処理内容を説明する。
(2) 暗号化領域をスクランブルの分割ブロック単位で見た場合の
縦ブロック数と横ブロック数
(3) (2)の縦ブロック数と横ブロック数を各々、既定の正整数で割った時の余り
図22は、上記(2)のブロック数が暗号化領域サイズ関連情報として付加された例であり、縦横の各ブロック数がコード化されて指定位置に付加されている。暗号化領域サイズ関連情報を埋め込むコードは、バーコードや二次元コード等、あらゆるコードが使用可能である。また、指定位置にコード化して付加する上記の方法以外にも、透かしを用いて画像全体に情報を埋め込む方法や、人間が可読な数値として付加する方法なども適用できる。
続いて、第2の実施形態における復号処理について述べる。
図23は、第2の実施形態における復号処理手順の構成図である。ここでの処理のうち、暗号化領域検出部1601、画素値逆変換部1603、及び画像復号部1604は、図16に示される第1の実施形態の復号処理の場合と同じ処理なのでこれらの説明は省略し、暗号化領域サイズ関連情報検出部2301及びブロック位置検出部2302の処理について、以下に説明する。
続いて、第3の実施形態における暗号化処理について述べる。
図25は、第3の実施形態における暗号化処理手順の構成図である。これらに示した処理のうち、暗号化領域指定部1101、画像暗号化部1103、画素値変換部1104は、図16の第1の実施形態又は図21の第2の実施形態の場合と同じ処理なのでこれらの説明は省略し、暗号化領域サイズ関連情報記録部2501について、以下に説明する。
(1) 暗号化領域のピクセル単位での横サイズと縦サイズ
(2) 暗号化領域をスクランブルの分割ブロック単位で見た場合の
縦ブロック数と横ブロック数
(3) (2)の縦ブロック数と横ブロック数を各々、既定の正整数で割った時の余り
データベース2502に記録された情報は、後に説明する復号処理において、暗号化領域内のブロック位置を検出する際に用いられる。
最後に、第3の実施形態における復号処理について述べる。
図26は、第3の実施形態における復号処理手順の構成図である。ここでの処理のうち、暗号化領域検出部1601、画素値逆変換部1603、及び画像復号部1604は、図16に示される第1の実施形態又は図23に示される第2の実施形態の復号処理の場合と同じ処理である。また、ブロック位置検出部2302は、図23に示される第2の実施形態の復号処理の場合と同じ処理であるので、これらの説明は省略し、暗号化領域サイズ関連情報取得部2601の処理について、以下に説明する。
以上が第3の実施形態における復号処理の詳細である。
図27は、図11、図21、又は図25に示される暗号化処理手順の構成、或いは、図16、図23、又は図26に示される復号処理手順の構成が、コンピュータがプログラムを実行することにより実現される場合の実施形態を表している。
ユーザは、入力装置2703の一部として接続されるスキャナを用いて印刷物をスキャンし、バス2708を介してメモリ2702にロードしてもよいし、外部記憶装置2705に保存されているドキュメントデータをバス2708を介してメモリ2702にロードして、暗号化処理を行ってもよい。
次に、図27の構成が復号処理用のコンピュータである場合、CPU2701は、復号処理手順を実行し、図16、図23、又は図26に示される復号処理手順の各部は、ソフトウェアで実装され、ハードディスク記憶装置等の外部記憶装置2705に復号ソフトとして保存されている。
ユーザは、入力装置2703の一部として接続されるスキャナを用いて印刷物をスキャンし、バス2708を介してメモリ2702にロードしてもよいし、外部記憶装置2705に保存されているドキュメントデータをバス2708を介してメモリ2702にロードして、復号処理手順を実行させてもよい。
Claims (7)
- 画像データを暗号化画像に暗号化する画像暗号化装置において、
前記画像データから暗号化する部分領域を指定暗号化領域として指定する暗号化領域指定部と、
該指定暗号化領域のサイズを既定の制約下で調整する暗号化領域調整部と、
前記指定暗号化領域の画像を暗号鍵により暗号化する画像暗号化部と、
前記指定暗号化領域内の所定位置を画素値変換する画素値変換部と、
を含むことを特徴とする画像暗号化装置。 - 前記暗号化領域調整部は、暗号化領域の縦及び横のサイズをそれぞれ既定の正整数で割った場合に、その余りが0又は1以上の一定の数となるように暗号化領域サイズを調整する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像暗号化装置。 - 領域のサイズが既定の制約下で生成され、領域内の所定位置の画素が画素値変換された暗号化領域を含む暗号化画像データを取得し、デジタル画像に復号する画像復号装置において、
前記暗号化画像データから暗号化領域を検出する暗号化領域検出部と、
前記暗号化領域の画素値変換された画素のパターンに基づき、前記暗号化領域内のブロック位置を求めるブロック位置検出部と、
該ブロック位置に基づき、前記暗号化画像データに対して既定の画素値逆変換を行う画素値逆変換部と、
該画素値逆変換した暗号化画像データに対して復号鍵により復号を行う画像復号部と、
を含むことを特徴とする画像復号装置。 - 画像データを暗号化画像に暗号化する画像暗号化方法において、
前記画像データから暗号化する部分領域を指定暗号化領域として指定する暗号化領域指定ステップと、
該指定暗号化領域のサイズを既定の制約下で調整する暗号化領域調整ステップと、
前記指定暗号化領域の画像を暗号鍵により暗号化する画像暗号化ステップと、
前記指定暗号化領域内の所定位置を画素値変換する画素値変換ステップと、
を含むことを特徴とする画像暗号化方法。 - 領域のサイズが既定の制約下で生成され、領域内の所定位置の画素が画素値変換された暗号化領域を含む暗号化画像データを取得し、デジタル画像に復号する画像復号方法において、
前記暗号化画像データから暗号化領域を検出する暗号化領域検出ステップと、
前記暗号化領域の画素値変換された画素のパターンに基づき、前記暗号化領域内のブロック位置を求めるブロック位置検出ステップと、
該ブロック位置に基づき、前記暗号化画像データに対して既定の画素値逆変換を行う画素値逆変換ステップと、
該画素値逆変換した暗号化画像データに対して復号鍵により復号を行う画像復号ステップと、
を含むことを特徴とする画像復号方法。 - 画像データを暗号化画像に暗号化するコンピュータに、
前記画像データから暗号化する部分領域を指定暗号化領域として指定する暗号化領域指定機能と、
該指定暗号化領域のサイズを既定の制約下で調整する暗号化領域調整機能と、
前記指定暗号化領域の画像を暗号鍵により暗号化する画像暗号化機能と、
前記指定暗号化領域内の所定位置を画素値変換する画素値変換機能と、
を実行させるためのプログラム。 - 領域のサイズが既定の制約下で生成され、領域内の所定位置の画素が画素値変換された暗号化領域を含む暗号化画像データを取得し、デジタル画像に復号するコンピュータに、
前記暗号化画像データから暗号化領域を検出する暗号化領域検出機能と、
前記暗号化領域の画素値変換された画素のパターンに基づき、前記暗号化領域内のブロック位置を求めるブロック位置検出機能と、
該ブロック位置に基づき、前記暗号化画像データに対して既定の画素値逆変換を行う画素値逆変換機能と、
該画素値逆変換した暗号化画像データに対して復号鍵により復号を行う画像復号機能と、
を実行させるためのプログラム。
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