JP5077486B2 - 画像暗号化・復号装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
以下に説明する各実施形態は、印刷物や画像上に対して次のような暗号化又はコード化を行う暗号化装置、及び復号又はデコードを行う復号装置を前提とする。即ち、暗号化装置は、印刷物や画像上で指定された領域の画素値を規則的に変換し、その画素値の変換に対応した特有の模様を生成することで印刷物や画像の暗号化又はコード化を行う。この際に、暗号化装置は、暗号化又はコード化される領域の四隅にその位置を示すマーカを配置する。このようにして暗号化又はコード化が行われた印刷物や画像の復号又はデコードを行う復号装置は、暗号化又はコード化が行われた領域に配置されたマーカを検出することによって、その領域の座標を知り、復号又はデコードの処理を行う。そして、復号装置は、マーカによって上書きされた領域の元画素値を復元する。
第1方式:暗号化又はコード化時にマーカで上書きされる領域の元画素値が画像ファイルのヘッダ部等に退避させられ、復号又はデコード時にマーカを削除した後にヘッダ部等から元画素値が元の領域に戻されて、上書きされた領域が復元される。
第2方式:復号又はデコード時に上書きが行われた領域の画素値が、その周囲の領域の画素値から補間によって復元される。
えられ、復元画像203が得られる。
図4は、2つの細いマーカを統合させ一本の太いマーカを生成する技術の実施例を表した図である。暗号化装置において太いマーカが配置される場合には、まず図4の401のように2つに細く分割されたマーカが画像の対象位置に配置される。その後、一方のマーカが背景画像との画素交換によって移動させられ、もう一方のマーカと結合される。この結果、402に示されるような1本の太いマーカが生成される。
・マーカ付加時(暗号化時)
(a)マーカで上書きされる画素が選択されて間引きされ、間引き位置がマーカ付加位置に移動させられる。(このとき同時に、間引かれない画素もマーカで上書きされない位置に移動させられる。)
(b)マーカ付加位置にマーカが付加される。
・マーカ消去時(復号時)
(c)マーカの各画素がマーカ付加前の元の位置に移動させられる。(このとき同時に、マーカ以外の画素もマーカ付加前の元の位置に移動させられる。)
(d)移動させられたマーカの各画素が周囲の画素から補間されて復元され、マーカが消去される。
ncryption Standard:新規格暗号化標準)やDES(Data Encryption Standard:データ暗号化標準)といった共通暗号鍵や公開鍵に基づく既存の暗号化方式を用いてもよい。
0のステップS2001)。画像データは、図8の暗号化装置の第1の実施形態の場合と同様に、HTML形式や各種ワードプロセッサによるファイル形式の電子ドキュメントを画像化したものでもよいし、一部だけ画像化されたものであってもよい。もしくは、印刷された暗号化画像がスキャナやデジタルカメラなどによって再度取り込まれたものであってもよい。図19では例として、画像データD19−1(図8又は図16のD8−7に対応する)が入力された場合が示されている。
図25は、画像復号装置の第2の実施形態の構成図である。また、図26は、画像復号装置の第2の実施形態の動作を示す動作フローチャートである。図25において、図19に示される画像復号装置の第1の実施形態の場合と同じ番号が付された処理部又は画像例は、図19の場合と同じものである。また、図26において、図20の動作フローチャートの場合と同じ番号が付された処理ステップは、図20の場合と同じものである。
図25及び図26に示される画像復号装置の第2の実施形態が、図19及ぶ図20に示される画像復号装置の第2の実施形態と異なる点は、画像復元部1905が近似画素復元部2501に置き換わった点である。
図37の37−1に示されるように、更に暗号化領域が小さい場合は、間引き位置の間隔を(格子状の配置を保ったままで)最小にしても3701のように重複してしまう。そこでこの場合、間引き位置の配置方法及び間引く割合をマーカを貼り付ける領域とそうでない領域で変更する。37−2はその配置例を表したものである。マーカ貼り付ける領域では黒領域3702のように多くの間引き画素が選択され、マーカを貼り付けない領域では3703のように図35や図36の場合と同じ方法で間引く画素が格子状に選択される。
暗号化領域が非常に小さい場合の上記の方法では、マーカ貼付領域から多くの画素を間引くため、これらの領域は画素補間時の復元画質が劣化してしまう。しかしながら、マーカを付加しない領域(暗号化領域)は図35や図36と同じ方法で格子状、かつ重複せずに画素が間引かれるため、画素補間時の復元画質の劣化を最小限に抑えることができる。マーカを貼り付ける領域の復元画質を劣化させたくない場合は、例えば間引き位置の配置を暗号化領域から更に外側に移動させて、格子状に配置しても間引き位置が重ならないようにすればよい。
x1 : 左上に配置された四隅マーカの左端のx座標
y1 : 左上に配置された四隅マーカの上端のy座標
x2 : 暗号化対象領域の左端のx座標
y2 : 暗号化対象領域の上端のy座標
W1 : x1から暗号化領域の中心x座標までの幅
H1 : y1から暗号化領域の中心y座標までの高さ
W2 : x1から四隅マーカ(左上)の右端までの幅
H2 : y1から四隅マーカ(左上)の下端までの高さ
W3 : x2から暗号化領域の中心x座標までの幅
H3 : y2から暗号化領域の中心y座標までの高さ
Dw : 方法1における間引き位置の横間隔
Dh : 方法1における間引き位置の縦間隔
Dw' : 方法2における暗号化領域内の間引き位置3703の横間隔
Dh' : 方法2における暗号化領域内の間引き位置3703の縦間隔
Ew : 方法2におけるマーカ貼付領域の間引かない画素位置3705の横間隔
Eh : 方法2におけるマーカ貼付領域の間引かない画素位置3705の縦間隔
各変数の意味を図示すると、図38のようになる。図38中の3801は四隅マーカ、
3802は暗号化領域に対応する。
まず、ステップS3901において、方法1を用いた場合の間引き位置の横間隔Dw及び縦間隔Dhが、次式により算出される。
Dh = min(W1/W2, U) ・・・(2)
ここで、Uは間引き間隔の上限を表し、min(a,b)はaとbのうち小さい方の値を算出する演算を表す。
続くステップS3905では、各間引き位置が左上から右下の順のラスタ走査によって、マーカ貼り付け位置に移動させられる。各間引き位置の移動方法は図34に示したのと同様にして、まず上方向(縦方向)に移動が行われてマーカ貼り付け位置のy座標が同じにされ、続いて左方向(横方向)に移動が行われることで実現する。
以上が方法1の処理の詳細である。
まず、ステップS3906において、方法2における暗号化領域内の間引き位置3703の横間隔Dw'及び縦間隔Dh'、またマーカ貼付領域の間引かれない画素位置3705の横間隔Ew及び縦間隔Ehが、次式で算出される。
Dh' = min(max(2×H3/H2, 2) , U) ・・・(4)
Ew = max(2×W2/W3, 2) ・・・(5)
Eh = max(2×H2/H3, 2) ・・・(6)
ここで、max(a,b)はaとbのうち大きい方の値を算出する演算を表す。式(3)と(4)でDw'とDh'が2以下にならないように設定するのは、間引き位置3703が隣同士でくっつかないようにするためである。
まず、マーカ貼付領域の間引かれない画素位置3705の配置方法を、図41を用いて説明する。図41に示されるように、マーカの左上位置(x1、y1)を基準として位置間隔が横方向にEw、縦方向にEhだけ開いた格子位置(図41中の実線と破線の四角部分)を考える。これらの中で、マーカ貼付位置(図41の灰色領域)に含まれる画素(図41の実線の四角部分)を、間引かれない画素位置とする。これらを除く図41で灰色で示された画素は、間引かれる画素3702となる。
続くステップS3909では、ステップS3907で決定された間引き位置をもとに、図37を用いて説明した方法で画素変換が行われ、間引き位置がマーカ貼付領域に移動させられる。
以上が方法2の処理の詳細である。
図44に示されるコンピュータは、CPU4401、メモリ4402、入力装置4403、出力装置4404、外部記憶装置4405、可搬記録媒体4409が挿入される可搬記録媒体駆動装置4406、及びネットワーク接続装置4407を有し、これらがバス4408によって相互に接続された構成を有する。同図に示される構成は上記システムを実現できるコンピュータの一例であり、そのようなコンピュータはこの構成に限定されるものではない。
装置や印刷装置に出力する。
可搬記録媒体駆動装置4406は、光ディスクやSDRAM、コンパクトフラッシュ(登録商標)等の可搬記録媒体4409を収容するもので、外部記憶装置4405の補助の役割を有する。
前述した各実施形態によるシステムは、それに必要な図9、図18、図20、図26、図29、図39、図43の各動作フローチャートで示される動作を実現する機能を搭載したプログラムをCPU4401が実行することで実現される。そのプログラムは、例えば外部記憶装置4405や可搬記録媒体4409に記録して配布してもよく、或いはネットワーク接続装置4407によりネットワークから取得できるようにしてもよい。
Claims (10)
- ドキュメントデータを暗号化する暗号化装置において、
前記ドキュメントデータを入力する入力部と、
入力された前記ドキュメントデータから得られる入力画像において暗号化する領域を選択する領域選択部と
前記領域選択部が選択した領域に対し、マーカ付加位置とその近傍で画素をまばらに選択し、前記選択して間引きされた画素をマーカ付加位置に移動させ、その他の画素はマーカ付加位置以外にシフトする画像変換部と、
前記画像変換部の生成した画像の暗号化対象領域を暗号化し、第1の暗号化処理画像を生成する暗号化処理部と、
前記第1の暗号化処理画像のマーカ付加位置にマーカを貼り付け、第2の暗号化処理画像を生成して出力するマーカ貼付部と、
を含むことを特徴とする画像暗号化装置。 - 前記画像変換部は、
前記入力画像中から間引き位置を選択して画素を間引く画素間引き部と、
前記間引き位置の画素情報を退避させて保存する画像保存部と、
前記画素間引き部により生成された画像の画素をシフトさせる画素変換部と、
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の画像暗号化装置。 - 前記画像変換部は、
前記入力画像中から間引き位置を選択して画素を間引く画素間引き部と、
前記画素間引き部により生成された画像の画素をシフトさせる画素変換部と、
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の画像暗号化装置。 - 前記画素間引き部は、前記間引き位置を、前記入力画像中で所定間隔でドット状に配置される位置として決定する、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像暗号化装置。 - 暗号化データを復号する復号装置において、
前記暗号化データを入力する入力部と、
前記暗号化データからマーカの示す暗号化領域を検出する領域検出部と、
前記暗号化領域を復号し、第1の復号処理画像を生成する復号処理部と、
前記第1の復号処理画像に対して、マーカの各画素がマーカ付加前の元の位置に移動させられる画像逆変換処理を実行することにより、第2の復号処理画像を生成する画像逆変換部と、
該第2の復号処理画像において、前記マーカによって上書きされた画素を復元し、第3の復号処理画像を生成して出力する画素復元部と、
を含むことを特徴とする画像復号装置。 - 間引き位置の画素情報を利用可能であるか否かを判断する復元判断部を更に含み、
前記画素復元部は、前記間引き位置の画素情報を利用可能である場合に、前記マーカによって上書きされた画素を前記間引き位置の画素情報から復元し、前記間引き位置の画素情報を利用可能でない場合に、前記マーカによって上書きされた画素を他の画素からの補間処理によって復元する、
ことを特徴とする請求項5に記載の画像復号装置。 - ドキュメントデータを暗号化する暗号化方法において、
前記ドキュメントデータを入力し、
入力された前記ドキュメントデータから得られる入力画像において暗号化する領域を選択し、
前記選択した領域に対し、マーカ付加位置とその近傍で画素をまばらに選択し、前記選択して間引きされた画素をマーカ付加位置に移動させ、その他の画素はマーカ付加位置以外にシフトして画像変換し、
前記画像変換した画像の暗号化対象領域を暗号化し、第1の暗号化処理画像を生成し、
前記第1の暗号化処理画像のマーカ付加位置にマーカを貼り付け、第2の暗号化処理画像を生成して出力する、
ことを特徴とする画像暗号化方法。 - 暗号化データを復号する復号方法において、
前記暗号化データを入力し、
前記暗号化データからマーカの示す暗号化領域を検出し、
前記暗号化領域を復号し、第1の復号処理画像を生成し、
前記第1の復号処理画像に対して、マーカの各画素がマーカ付加前の元の位置に移動させられる画像逆変換処理を実行することにより、第2の復号処理画像を生成し、
該第2の復号処理画像において、前記マーカによって上書きされた画素を復元し、第3の復号処理画像を生成して出力する、
ことを特徴とする画像復号方法。 - ドキュメントデータを暗号化するコンピュータに、
前記ドキュメントデータを入力し、
入力された前記ドキュメントデータから得られる入力画像において暗号化する領域を選択し、
前記選択した領域に対し、マーカ付加位置とその近傍で画素をまばらに選択し、前記選択して間引きされた画素をマーカ付加位置に移動させ、その他の画素はマーカ付加位置以外にシフトして画像変換し、
前記画像変換した画像の暗号化対象領域を暗号化し、第1の暗号化処理画像を生成し、
前記第1の暗号化処理画像のマーカ付加位置にマーカを貼り付け、第2の暗号化処理画像を生成して出力する、
処理を実行させるためのプログラム。 - 暗号化データを復号するコンピュータに、
前記暗号化データを入力し、
前記暗号化データからマーカの示す暗号化領域を検出し、
前記暗号化領域を復号し、第1の復号処理画像を生成し、
前記第1の復号処理画像に対して、マーカの各画素がマーカ付加前の元の位置に移動させられる画像逆変換処理を実行することにより、第2の復号処理画像を生成し、
該第2の復号処理画像において、前記マーカによって上書きされた画素を復元し、第3の復号処理画像を生成して出力する、
処理を実行させるためのプログラム。
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