JP7408796B2 - ポイントクラウドのスクランブル - Google Patents

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Description

[0001] 本開示は、ポイントクラウドに関し、具体的には、ポイントクラウドのセキュアな配信に関する。
[0002] ポイントクラウド（ＰＣ）は、空間内のデータポイントのセットであり、３次元（３Ｄ）オブジェクト又は風景を描写するための新しい方法を提供する。したがって、デジタル資産としてのＰＣは、固有の価値を有し、適切に保護されていない場合、海賊行為を受ける可能性がある。しかしながら、海賊行為からＰＣを過度に保護すると、購入する前にＰＣをサンプルすることが困難になる場合がある。したがって、ＰＣのセキュリティを犠牲にすることなく、ＰＣの視覚的側面、ポイントの密度、及び他の幾何学的側面のヒントを与える「より低品質」のＰＣを提供することに関心がある場合がある。
[0003] 本開示は、顧客に「より低品質」のＰＣを提供することによって、ＰＣのセキュリティを犠牲にすることなく、ポイントクラウド（ＰＣ）を保護することを提供する。
[0004] １つの実装では、ポイントクラウド（ＰＣ）をスクランブルするためのシステムを開示する。前記システムは、秘密鍵と、極座標内の前記ＰＣの各ポイントを、前記極座標の半径方向の軸に沿って、決定論的にランダムである値だけ平行移動させることによって、前記極座標内の前記ＰＣの各ポイントをスクランブルするように構成される値計算器と、を含み、前記ＰＣの各ポイントは、インデックスを含み、前記値は、前記インデックス及び前記秘密鍵を使用して生成される。
[0005] １つの実装では、前記システムは、前記値計算器の出力を、スクランブルされたＰＣとして適切にフォーマットするように構成されるインターフェイス、を更に含む。１つの実装では、前記システムは、平行移動の前に、前記ＰＣを受け取って極座標に変換するように構成される変換器、を更に含む。１つの実装では、前記値は、擬似乱数（ＰＲＮ）発生器によって生成される。１つの実装では、前記値計算器は、アフィン数学関数の実装である。１つの実装では、前記ＰＲＮ発生器は、前記秘密鍵によってシードされる、暗号によってセキュアな乱数発生器である。
[0006] 別の実装では、ＰＣをスクランブルするための方法を開示する。前記方法は、極座標内の前記ＰＣを受け取るステップであって、前記ＰＣの各ポイントがインデックスを含む、ステップと、各ポイントに擬似乱数（ＰＲＮ）を加算することによって、各ポイントを前記極座標の半径方向の軸に沿って平行移動させることによって、前記ＰＣの各ポイントをスクランブルするステップであって、前記ＰＲＮは、前記インデックス及び秘密鍵を使用して生成される、ステップと、を含む。
[0007] １つの実装では、前記ＰＲＮは、前記秘密鍵をシードとして使用して開始されるＰＲＮ発生器によって生成される。１つの実装では、前記方法は、前記ＰＣの全ての平行移動させたポイントを適切にフォーマットするステップ、を更に含む。１つの実装では、前記方法は、前記ＰＣの前記適切にフォーマットされたポイントを、スクランブルされたＰＣとして集約するステップ、を更に含む。１つの実装では、前記ＰＣの各ポイントをスクランブルするステップは、前記スクランブルされたＰＣの形状が、前記ＰＣの形状よりも忠実度及び視覚的側面が低いが、前記ＰＣの前記形状のいくつかのヒントを保存するように、前記ＰＣをスクランブルするステップ、を含む。１つの実装では、各ポイントを前記極座標の前記半径方向の軸に沿って平行移動させることは、アフィン数学関数を実装する。
[0008] 別の実装では、スクランブルされたポイントクラウド（ＰＣ）のスクランブルを解除するための方法を開示する。前記方法は、前記スクランブルされたＰＣの各ポイントから擬似乱数（ＰＲＮ）を減算することによって、各ポイントを極座標の半径方向の軸に沿って平行移動させることによって、前記スクランブルされたＰＣの各ポイントのスクランブルを解除するステップであって、前記ＰＲＮは、インデックスと、スクランブルプロセスのために使用される秘密鍵とを使用して生成される、ステップと、前記スクランブルされたＰＣの全てのポイントのスクランブルが解除されると、スクランブル解除されたＰＣを出力するステップと、を含む。
[0009] １つの実装では、前記各ポイントから前記ＰＲＮを減算することは、前記極座標の前記半径方向の軸に沿って、前記スクランブルプロセスと反対方向に行われる。１つの実装では、前記ＰＲＮは、前記スクランブルプロセスのために使用される前記秘密鍵によって初期化されるＰＲＮ発生器によって生成される。１つの実装では、前記スクランブルを解除するステップは、また、前記ＰＲＮの最大値を受け取る。
[0010] 別の実装では、スクランブルされたポイントクラウド（ＰＣ）のスクランブルを解除するためのコンピュータプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体を開示する。前記コンピュータプログラムは実行可能命令を含み、前記実行可能命令は、コンピュータに、前記スクランブルされたＰＣの各ポイントから擬似乱数（ＰＲＮ）を減算することによって、各ポイントを極座標の半径方向の軸に沿って平行移動させることによって、前記スクランブルされたＰＣの各ポイントのスクランブルを解除することであって、前記ＰＲＮは、インデックスと、スクランブルプロセスのために使用される秘密鍵とを使用して生成される、ことと、前記スクランブルされたＰＣの全てのポイントのスクランブルが解除されると、スクランブル解除されたＰＣを出力することと、を行わせる。
[0011] １つの実装では、前記各ポイントから前記ＰＲＮを減算することは、前記極座標の前記半径方向の軸に沿って、前記スクランブルプロセスと反対方向に行われる。１つの実装では、前記ＰＲＮは、前記スクランブルプロセスのために使用される前記秘密鍵によって初期化されるＰＲＮ発生器によって生成される。１つの実装では、前記コンピュータにスクランブル解除を行わせる前記実行可能命令は、前記ＰＲＮの最大値を受け取る。
[0012] 本開示の態様を一例として示す本明細書からは、他の特徴及び利点も明らかになるはずである。
[0013] 同じ部分を同じ参照数字によって示す添付図面を検討することにより、本開示の詳細をその構造及び動作の両方に関して部分的に収集することができる。
スクランブルプロセスが動作する球座標系の図である。 本開示の１つの実装によるＰＣスクランブルシステムのブロック図である。 本開示の１つの実装による、ＰＣをスクランブルするための方法のフロー図である。 本開示の１つの実装による、ＰＣをスクランブルするための装置のブロック図である。 ＰＣの例示的な表現を示す図である。 スケール＝０．１で上記の第３の実装を使用してスクランブルされたＰＣの例示的な表現を示す図である。 本開示の１つの実装による、スクランブルされたＰＣのスクランブルを解除するための方法のフロー図である。 本開示の実装による、コンピュータシステム及びユーザの図である。 本開示の実装による、ＰＣスクランブルアプリケーションをホストするコンピュータシステムを示す機能ブロック図である。
[0023] 上記のように、海賊行為からポイントクラウド（ＰＣ）を過度に保護すると、正規購入者が購入する前にＰＣをサンプルすることが困難になる場合がある。したがって、ＰＣのセキュリティを犠牲にすることなく、評価のために「より低品質」のＰＣを提供することに関心がある場合がある。本明細書で使用する「より低品質」という用語は、「フル品質」のＰＣよりも忠実度及び視覚的側面が低いことを意味する。
[0024] 本開示の特定の実装は、顧客に「より低品質」のＰＣを提供することによって、ＰＣのセキュリティを犠牲にすることなく、ＰＣを保護することを提供する。また、保護された「より低品質」のＰＣは、現在のレンダラが、「フル品質」のＰＣにアクセスすることなく、保護されたＰＣをレンダリングすることを可能にする。「フル品質」のＰＣは、許可されたユーザ／購入者に対してのみアクセス可能にされる。
[0025] １つの実装では、スクランブルプロセスは、ＰＣ及びスクランブルされたＰＣのポイントの順序を保存するように設計される。これを可能にするために、スクランブルプロセスは、球座標又は極座標（方位角、仰角、半径）内で動作するとともに、スクランブルされたポイントの順序を保存する。いくつかのまれな場合に、順序を逆にすることができるが、スクランブル解除されたポイントは、依然として元のポイントの近くにあり、視覚的影響を無視することができる。
[0026] これらの説明を読んだ後には、様々な実装及び用途における本開示の実施方法が明らかになるであろう。本明細書では本開示の様々な実装について説明するが、これらの実装は、限定ではなく一例として提示するものにすぎないと理解されたい。したがって、様々な実装についての詳細な説明は、本開示の範囲又は外延を限定するものとして解釈すべきではない。
[0027] 図１は、スクランブルプロセスが動作する球座標系の図である。したがって、ＰＣの各ポイントは、その極座標（θ，φ，ｒ）によって記述される。仰角（θ）は、ｚ軸に対する角度をラジアンで表す。方位角（φ）は、ｘ軸に対する角度をラジアンで表す。半径（ｒ）は、原点からのポイントの距離を表す。
[0028] １つの実装では、スクランブルプロセスは、ＰＣの各ポイントを、その半径方向の軸（ｒ）に沿って、ある値だけ平行移動させる。この値は、擬似乱数（ＰＲＮ）発生器によって生成される数によって定められる。更に、ＰＲＮ発生器は、シードとしての秘密鍵（Ｋ）によって初期化される。対応する新たなポイントを、スクランブルされたポイントと呼ぶ。したがって、スクランブル解除プロセスは、各スクランブルされたポイントを、その軸に沿って、他方の方向に、スクランブルプロセスのために使用される秘密鍵（Ｋ）によって初期化されるＰＲＮ発生器によって定められる距離だけ平行移動させる。
[0029] 図２は、本開示の１つの実装によるＰＣスクランブルシステム２００のブロック図である。図２に示す実装では、ＰＣスクランブルシステム２００は、変換器２２０と、値計算器２３０と、擬似乱数（ＰＲＮ）を生成するために使用される秘密鍵２４０と、インターフェイス２５０とを含む。ＰＲＮは、ＰＲＮ発生器２４２によって生成される。
[0030] １つの実装では、変換器２２０は、ＰＣ２１０の各ポイントを受け取る。変換器２２０は、各ポイントの座標（例えば、直交座標ｘ，ｙ，ｚ）を極座標（ｒ，θ，φ）に変換する。各ポイントが既に極座標内に存在する場合、変換器２２０は、各ポイントを変換することなく次段に渡す。
[0031] １つの実装では、値計算器２３０は、極座標内のＰＣ２１０の各ポイントを受け取り、各ポイントの振幅を半径方向の軸（ｒ）に沿って平行移動させる。値計算器２３０は、ＰＲＮ発生器２４２によって生成されるＰＲＮを使用して、各ポイントを、極座標の半径方向の軸に沿って平行移動させる。ＰＲＮは、各ポイントのインデックスｉを使用して、秘密鍵（Ｋ）２４０によって開始されるＰＲＮ発生器２４２によって生成される。ＰＣスクランブルシステム２００によってＰＣ２１０の全てのポイントがスクランブルされると、インターフェイス２５０によって、出力を適切にフォーマットして、スクランブルされたＰＣ２６０として出力する。スクランブルされたＰＣ２６０は、潜在的購入者、レンダラ、及び／又は他の当事者に配信することができる。１つの実装では、出力の適切なフォーマットは、出力２６０の受信機によって使用することができるフォーマットである。
[0032] １つの実装では、ユニット２３０によって実行される値計算プロセスについて、本明細書で説明する。ＰＣは、ポイントのセットであり、各ポイントＰiは、座標
Figure 0007408796000001
を有する。対応するスクランブルされたポイントＰ’iは、座標
Figure 0007408796000002
を有する。
[0033] スクランブルステップは、次式のように表すことができる。
Figure 0007408796000003
[0034] ここで、ｓは、半径方向の軸（ｒ）に沿った平行移動の値を定める値計算関数である。入力は、ポイントＰiのインデックスｉ及び秘密鍵Ｋを使用するＰＲＮ発生器の出力である。したがって、各ポイントを、決定論的にランダム（すなわち擬似ランダム）である異なる値で平行移動させる。
[0035] スクランブル解除ステップは、次式のように表すことができる。
Figure 0007408796000004
[0036] １つの実装では、値計算器２３０は、次式の形態のアフィン数学関数である。
Figure 0007408796000005
ＰＲＮ発生器２４２は、暗号によってセキュアであり、シードされた任意の乱数発生器とすることができる。１つの実装では、ＰＲＮ発生器２４２は、次式で表すように、カウンタモードの高度暗号化規格（ＡＥＳ ＣＴＲ）に基づいている。

Figure 0007408796000006
[0037] ここで、ｌｓｂは、最下位のバイトを抽出し、ＩＶは、システムによって任意に定められる、固定された６４ビットの値である。
[0038] １つの実装では、
Figure 0007408796000007
及び
Figure 0007408796000008
であり、ここで、ｍは、設計者によって定められる固定値である。この実装では、値計算器２３０は、次式のように表される。
Figure 0007408796000009
したがって、この実装では、ｍの最大値において現在の形状の外側に、スクランブルされたポイントの可能な位置を移動させて、オブジェクトを拡大する。したがって、スクランブル解除ステップに必要な情報は、秘密鍵Ｋ及びスクランブルされたポイントのインデックスｉである。
[0039] 別の実装では、
Figure 0007408796000010
及び
Figure 0007408796000011
であり、ここで、ｍは、設計者によって定められる固定値である。この実装では、値計算器２３０は、次式のように表される。
Figure 0007408796000012
したがって、この実装では、スクランブルされたポイントの可能な位置は、ｍ／２の最大振幅において各ポイントを中心とする。スクランブルされたＰＣは、距離ｍ／２から外側に拡大する。この場合も、スクランブル解除ステップに必要な情報は、秘密鍵Ｋ及びスクランブルされたポイントのインデックスｉである。
[0040] 上記のように、本スクランブルプロセスの目標の１つは、ＰＣの元の形状についてのいくつかのヒントを保存することであった。この目標に向けて、ｍの選択は、注意を要する場合がある。ｍが大きすぎる場合、小さいオブジェクトに対してＰＣが過度に「拡大する」場合があり、逆に、ｍが小さすぎる場合、大きいオブジェクトに対して視覚的影響が低すぎる場合がある。
[0041] 第３の実装では、スクランブルを「パラメータ化可能」にする。すなわち、スクランブルステップは、０～１の範囲内であるスケールと呼ばれる追加のパラメータを使用する。したがって、ここで、スクランブルステップは、次式のように表される。
Figure 0007408796000013
[0042] ここで、
Figure 0007408796000014
は、ＰＣの最大半径を戻す。その場合、スクランブルされたポイントを、最大半径のスケールの最大半分から秘密鍵Ｋの周囲を移動させる。これは、次式のように表すことができる。
Figure 0007408796000015
[0043] したがって、スクランブル解除ステップに必要な情報は、秘密鍵Ｋ、スクランブルされたポイントのインデックスｉ、及び最大値ａｍｐである。スクランブルステップはパラメータとしてスケールを使用するが、スクランブル解除ステップのためのパラメータとしてスケールを使用することはできない。というのは、平行移動のランダム性に起因して、
Figure 0007408796000016
であるからである。
[0044] セキュリティは、秘密鍵Ｋのみが秘密である必要があることに留意されたい。パラメータａｍｐは、スクランブルステップのセキュリティを低減することなく、公開のものとすることができる。
[0045] 上記の実装では、ＰＣ内の各ポイントのインデックスの値は、不可欠なものである。順序が変更された場合、スクランブル解除ステップは失敗する。通常の解決法は、ＰＣ及びスクランブルされたＰＣが、ポイントの順序を保存することである。上記の実装のスクランブルステップは、２つの座標φ及びθが不変であるという利点を有する。したがって、まず２つの不変座標を使用して、ポイントを順序付けることが可能である。２つのポイントが同じ仰角及び方位角を有する場合、半径の増加する値でポイントを順序付ける。
[0046] 図３は、本開示の１つの実装による、ＰＣをスクランブルするための方法３００のフロー図である。図３に示す実装では、スクランブル方法を実行して、ＰＣの元の形状についてのいくつかのヒントを保存した。
[0047] １つの実装では、ブロック３１０において、各ポイントの座標（例えば、直交座標ｘ，ｙ，ｚ）を極座標（ｒ，θ，φ）に変換する。各ポイントが既に極座標内に存在する場合、この変換ステップ３１０は、各ポイントを変換することなく次段に渡す。ブロック３２０において、各ポイントの振幅を半径方向の軸（ｒ）に沿って平行移動させる。１つの実装では、このステップは、ブロック３２０において、各ポイントのインデックスｉと、秘密鍵（Ｋ）を使用して開始されたＰＲＮ発生器によって生成されるＰＲＮとを使用して、各ポイントを平行移動させる。ブロック３３０において、ＰＣの全てのポイントがスクランブルされたか（すなわち、極座標に変換されて、半径方向の軸に沿って振幅が平行移動されたか）どうかをチェックする。ＰＣの全てのポイントがスクランブルされた時に、ブロック３４０において、スクランブルされたＰＣを出力する。出力は、潜在的購入者、レンダラ、及び／又は他の当事者に配信することができる。
[0048] 図４は、本開示の１つの実装による、ＰＣをスクランブルするための装置４００のブロック図である。図４に示す実装では、スクランブル装置４００は、変換手段４１０と、各ポイントを平行移動させるための手段４２０と、出力手段４３０とを含む。スクランブル装置４００は、ＰＣの元の形状についてのいくつかのヒントを保存するように構成される。
[0049] １つの実装では、変換手段４１０は、各ポイントの座標（例えば、直交座標ｘ，ｙ，ｚ）を極座標（ｒ，θ，φ）に変換する。ＰＣの各ポイントが既に極座標内に存在する場合、このユニット４１０は、ＰＣを変換することなく、各ポイントを次段に渡す。
[0050] １つの実装では、振幅を平行移動させるための手段４２０は、各ポイントを半径方向の軸（ｒ）に沿って平行移動させる。このユニット４２０は、各ポイントのインデックスｉと、ＰＲＮ発生器によって生成されるＰＲＮとを使用する。１つの実装では、各ポイントを平行移動させるための手段４２０は、次式の形態のアフィン数学関数を使用する値計算器として構成される。
Figure 0007408796000017
更に、ＰＲＮ発生器は、暗号によってセキュアであり、秘密鍵を使用してシードされた乱数発生器として構成される。１つの実装では、ＰＲＮ発生器は、カウンタモードの高度暗号化規格（ＡＥＳ ＣＴＲ）に基づいている。
[0051] １つの実装では、出力手段４３０は、ＰＣの全てのポイントがスクランブルされたこと（すなわち、極座標に変換されて、半径方向の軸に沿って平行移動されたこと）を確認するためにチェックする。次に、出力手段４３０は、潜在的購入者、レンダラ、及び／又は他の当事者に配信されるように、スクランブルされたＰＣを出力する。
[0052] 図５Ａは、ＰＣの例示的な表現を示す図であり、一方、図５Ｂは、スケール＝０．１で上記の第３の実装を使用してスクランブルされたＰＣの例示的な表現を示す図である。
[0053] 図６は、本開示の１つの実装による、スクランブルされたＰＣのスクランブルを解除するための方法６００のフロー図である。
[0054] １つの実装では、ブロック６１０において、各スクランブルされたポイントを、その半径方向の軸に沿って、スクランブルステップ（上記式［１］に示す）と反対方向に、ある距離だけ平行移動させることによって、各スクランブルされたポイントのスクランブルを解除する。この距離は、スクランブルステップのために使用される同じ秘密鍵（Ｋ）によって初期化されるＰＲＮ発生器によって定められる。したがって、スクランブル解除ステップは、次式のように表すことができる。
Figure 0007408796000018
[0055] したがって、１つの実装では、スクランブル解除ステップに必要な情報は、秘密鍵Ｋ及びスクランブルされたポイントのインデックスｉである。上記の第３の実装では、スクランブル解除ステップに必要な情報は、秘密鍵Ｋ、スクランブルされたポイントのインデックスｉ、及び最大値（ａｍｐ）である。スクランブルステップはパラメータとしてスケールを使用するが、スクランブル解除ステップのためのパラメータとしてスケールを使用することはできない。というのは、平行移動のランダム性に起因して、
Figure 0007408796000019
であるからである。したがって、この実装のためのスクランブル解除ステップの数学的定義は、次式の通りである。
Figure 0007408796000020
[0056] １つの実装では、ブロック６２０において、各平行移動させたポイントの極座標（ｒ，θ，φ）を元の座標（例えば、直交座標ｘ，ｙ，ｚ）に変換する。各ポイントの元の座標が極座標であった場合、この変換ステップ６２０は、各ポイントを変換することなく出力に渡す。ブロック６３０において、ＰＣの全てのポイントがスクランブル解除されたか（すなわち、半径方向の軸に沿って平行移動されて、ＰＣの元の座標に変換されたか）どうかをチェックする。ＰＣの全てのポイントがスクランブル解除された時に、ブロック６４０において、スクランブル解除されたＰＣを出力する。
[0057] 図７Ａは、本開示の実装による、コンピュータシステム７００及びユーザ７０２の図である。ユーザ７０２は、コンピュータシステム７００を使用して、図２に示すブロック図のＰＣスクランブルシステム２００及び図３に示す方法３００に関して図示及び説明されるようなＰＣスクランブルアプリケーション７９０を実装する。
[0058] コンピュータシステム７００は、図７ＢのＰＣスクランブルアプリケーション７９０を記憶して実行する。更に、コンピュータシステム７００は、ソフトウェアプログラム７０４と通信することができる。ソフトウェアプログラム７０４は、ＰＣスクランブルアプリケーション７９０のためのソフトウェアコードを含むことができる。ソフトウェアプログラム７０４は、以下で更に説明するように、ＣＤ、ＤＶＤ又はストレージドライブなどの外部媒体にロードすることができる。
[0059] 更に、コンピュータシステム７００は、ネットワーク７８０に接続することができる。ネットワーク７８０は、様々な異なるアーキテクチャ、例えば、クライアント－サーバアーキテクチャ、ピアツーピアネットワークアーキテクチャ、又は他のタイプのアーキテクチャにおいて接続することができる。例えば、ネットワーク７８０は、ＰＣスクランブルアプリケーション７９０内で使用されるエンジン及びデータを協調させるサーバ７８５と通信することができる。また、ネットワークは、異なるタイプのネットワークとすることができる。例えば、ネットワーク７８０は、インターネット、ローカルエリアネットワーク又はローカルエリアネットワークの任意の変形、ワイドエリアネットワーク、メトロポリタンエリアネットワーク、イントラネット又はエクストラネット、又は無線ネットワークとすることができる。
[0060] 図７Ｂは、本開示の実装による、ＰＣスクランブルアプリケーション７９０をホストするコンピュータシステム７００を示す機能ブロック図である。コントローラ７１０はプログラマブルプロセッサであり、コンピュータシステム７００及びそのコンポーネントの動作を制御する。コントローラ７１０は、メモリ７２０又は内蔵コントローラメモリ（図示せず）から（例えば、コンピュータプログラムの形で）命令をロードして、これらの命令を実行してシステムを制御する。その実行において、コントローラ７１０は、ＰＣスクランブルアプリケーション７９０にソフトウェアシステムを提供して、例えば、ＰＣスクランブルアプリケーション７９０内のエンジン及びデータ抽出部の作成及び構成を可能にする。代替的に、このサービスは、コントローラ７１０又はコンピュータシステム７００において別個のハードウェアコンポーネントとして実装することができる。
[0061] メモリ７２０は、コンピュータシステム７００の他のコンポーネントによって使用するためにデータを一時的に記憶する。１つの実装では、メモリ７２０はＲＡＭとして実装される。１つの実装では、メモリ７２０は、また、フラッシュメモリ及び／又はＲＯＭなどの長期又は永久メモリを含む。
[0062] ストレージ７３０は、コンピュータシステム７００の他のコンポーネントによって使用するために、データを一時的に又は長期間にわたって記憶する。例えば、ストレージ７３０は、ＰＣスクランブルアプリケーション７９０によって使用されるデータを記憶する。１つの実装では、ストレージ７３０は、ハードディスクドライブである。
[0063] メディアデバイス７４０は、リムーバブルメディアを受け入れて、挿入されたメディアに対してデータの読み出し及び／又は書き込みを行う。１つの実装では、例えば、メディアデバイス７４０は、光ディスクドライブである。
[0064] ユーザインターフェイス７５０は、コンピュータシステム７００のユーザからユーザ入力を受け取ってユーザ７０２に情報を提示するためのコンポーネントを含む。１つの実装では、ユーザインターフェイス７５０は、キーボード、マウス、オーディオスピーカ、及びディスプレイを含む。コントローラ７１０は、ユーザ７０２からの入力を使用して、コンピュータシステム７００の動作を調整する。
[0065] Ｉ／Ｏインターフェイス７６０は、１又は２以上のＩ／Ｏポートを含み、外部記憶又は補足装置（例えば、プリンタ又はＰＤＡ）などの対応するＩ／Ｏデバイスに接続する。１つの実装では、Ｉ／Ｏインターフェイス７６０のポートは、ＵＳＢポート、ＰＣＭＣＩＡポート、シリアルポート、及び／又はパラレルポートなどのポートを含む。別の実装では、Ｉ／Ｏインターフェイス７６０は、外部装置と無線で通信するための無線インターフェイスを含む。
[0066] ネットワークインターフェイス７７０は、イーサネット接続をサポートするＲＪ－４５又は「Ｗｉ－Ｆｉ」インターフェイス（８０２．１１を含むが、これに限定されるわけではない）などの有線及び／又は無線ネットワーク接続を含む。
[0067] コンピュータシステム７００は、コンピュータシステムに典型的な追加のハードウェア及びソフトウェア（例えば、電力、冷却、オペレーティングシステム）を含むが、これらのコンポーネントは、簡略化のために、図７Ｂに具体的に示されていない。他の実装では、コンピュータシステムの異なる構成を使用することができる（例えば、異なるバス又はストレージ構成又はマルチプロセッサ構成）。
[0068] １つの実装では、ＰＣスクランブルシステム２００は、１又は２以上のデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲート／ロジックアレイ（ＦＰＧＡ）、又はその他の等価集積又はディスクリート論理回路を含むハードウェアで全体が構成されるシステムである。別の実装では、ＰＣスクランブルシステム２００は、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで構成される。例えば、変換器２２０及びＰＲＮ発生器２４２は、別個のプロセッサ内に常駐するソフトウェアで構成され、一方、値計算器２３０は、ハードウェアとして構成される。
[0069] 開示した実装についての本明細書の説明は、当業者が本開示を実施又は利用できるように行ったものである。当業者には、これらの実装の多数の修正が容易に明らかになると思われ、また本明細書で定義した原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく他の実装にも適用することができる。したがって、本開示は、本明細書に示す実装に限定されることを意図するものではなく、本明細書で開示した原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。
[0070] 本開示の様々な実装は、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又はこれらの技術の組み合わせの形で実現される。いくつかの実装は、１又は２以上のコンピュータ装置により実行される１又は２以上のコンピュータプログラムを含む。一般に、コンピュータ装置は、１又は２以上のプロセッサ、１又は２以上のデータ記憶構成要素（例えば、ハードディスクドライブ及びフロッピーディスクドライブ、ＣＤ－ＲＯＭドライブ、及び磁気テープドライブなどの揮発性又は不揮発性メモリモジュール及び持続的な光学及び磁気記憶装置）、１又は２以上の入力装置（例えば、ゲームコントローラ、マウス及びキーボード）、及び１又は２以上の出力装置（例えば、ディスプレイ装置）を含む。
[0071] コンピュータプログラムは、通常、持続的な記憶媒体に記憶され、実行時にメモリにコピーされる実行可能なコードを含む。少なくとも１つのプロセッサが、所定の順序でメモリからプログラム命令を取り出すことによって、コードを実行する。プログラムコードの実行中には、コンピュータは、入力及び／又は記憶装置からデータを受け取り、データに対して処理を実行し、これにより得られたデータを出力及び／又は記憶装置に供給する。
[0072] 当業者であれば、本明細書で説明した様々な例示的なモジュール及び方法ステップを電子ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせとして実装することができると理解するであろう。このハードウェアとソフトウェアの互換性を明確に示すために、本明細書では、様々な例示的なモジュール及び方法ステップについて、一般にこれらの機能面から説明した。このような機能をハードウェア又はソフトウェアのいずれとして実装するかは、特定の用途及びシステム全体に課せられる設計制約に依存する。当業者であれば、説明した機能を各特定の用途のために様々な方法で実装することができるが、このような実装の決定を、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすものとして解釈すべきではない。また、モジュール又はステップ内の機能のグループ化は、説明を容易にするためのものである。本開示から逸脱することなく、特定の機能を１つのモジュール又はステップから別のモジュール又はステップへ移すことができる。
[0073] 上記の各実施例の全ての特徴が、本開示の特定の実装において必ずしも必要というわけではない。更に、本明細書で提示した説明及び図面は、本開示が広く意図する主題を表すものであると理解されたい。更に、本開示の範囲は、当業者にとって明らかになり得る他の実装を完全に含み、したがって、本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲以外のものによって限定されるものではないと理解されたい。
２００ ＰＣスクランブルシステム
２１０ ＰＣ
２２０ 変換器
２３０ 値計算器
２４０ 秘密鍵
２４２ ＰＲＮ発生器
２５０ インターフェイス
２６０ スクランブルされたＰＣ
３００ ＰＣをスクランブルするための方法
３１０ ＰＣの各ポイントを受け取って極座標に変換
３２０ ＰＣの各ポイントを半径方向の軸に沿って平行移動
３３０ ＰＣの全てのポイントがスクランブルされたか？
３４０ 配信のためにスクランブルされたＰＣを出力
４００ ＰＣをスクランブルするための装置
４１０ 変換手段
４２０ 各ポイントを平行移動させるための手段
４３０ 出力手段
６００ スクランブルされたＰＣのスクランブルを解除するための方法
６１０ ＰＣの各ポイントを半径方向の軸に沿って反対方向に平行移動
６２０ ＰＣの各ポイントを元の座標に変換
６３０ ＰＣの全てのポイントがスクランブル解除されたか？
６４０ 消費のためにスクランブル解除されたＰＣを出力
７００ コンピュータシステム
７０２ ユーザ
７０４ ソフトウェアプログラム
７１０ コントローラ
７２０ メモリ
７３０ ストレージ
７４０ メディアデバイス
７５０ ユーザインターフェイス
７６０ Ｉ／Ｏインターフェイス
７７０ ネットワークインターフェイス
７８０ ネットワーク
７８５ サーバ
７９０ ＰＣスクランブルアプリケーション

Claims (20)

  1. ポイントクラウド（ＰＣ）をスクランブルするためのシステムであって、前記システムは、
    秘密鍵と、
    極座標内の前記ＰＣの各ポイントを、前記極座標の半径方向の軸に沿って、決定論的にランダムである値だけ平行移動させることによって、前記極座標内の前記ＰＣの各ポイントをスクランブルするように構成される値計算器と、
    を含み、
    前記ＰＣの各ポイントは、インデックスを含み、
    前記値は、前記インデックス及び前記秘密鍵を使用して生成される、
    ことを特徴とするシステム。
  2. 前記値計算器の出力を、スクランブルされたＰＣとして適切にフォーマットするように構成されるインターフェイス、
    を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  3. 平行移動の前に、前記ＰＣを受け取って極座標に変換するように構成される変換器、
    を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記値は、擬似乱数（ＰＲＮ）発生器によって生成されることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  5. 前記値計算器は、アフィン数学関数の実装であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  6. 前記ＰＲＮ発生器は、前記秘密鍵によってシードされる、暗号によってセキュアな乱数発生器であることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
  7. コンピュータシステム上のポイントクラウド（ＰＣ）スクランブルアプリケーションによって実行される、ＰＣをスクランブルするための方法であって、前記方法は、
    極座標内の前記ＰＣを受け取るステップであって、前記ＰＣの各ポイントがインデックスを含む、ステップと、
    各ポイントに擬似乱数（ＰＲＮ）を加算することによって、各ポイントを前記極座標の半径方向の軸に沿って平行移動させることによって、前記ＰＣの各ポイントをスクランブルするステップであって、前記ＰＲＮは、前記インデックス及び秘密鍵を使用して生成される、ステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  8. 前記ＰＲＮは、前記秘密鍵をシードとして使用して開始されるＰＲＮ発生器によって生成されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  9. 前記ＰＣの全ての平行移動させたポイントを適切にフォーマットするステップ、
    を更に含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  10. 前記ＰＣの前記適切にフォーマットされたポイントを、スクランブルされたＰＣとして集約するステップ、
    を更に含むことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
  11. 前記ＰＣの各ポイントをスクランブルするステップは、
    前記スクランブルされたＰＣの形状が、前記ＰＣの形状よりも忠実度及び視覚的側面が低いが、前記ＰＣの前記形状のいくつかのヒントを保存するように、前記ＰＣをスクランブルするステップ、
    を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  12. 各ポイントを前記極座標の前記半径方向の軸に沿って平行移動させることは、アフィン数学関数を実装することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  13. コンピュータシステム上のポイントクラウド（ＰＣ）スクランブルアプリケーションによって実行される、スクランブルされたＰＣのスクランブルを解除するための方法であって、前記方法は、
    前記スクランブルされたＰＣの各ポイントから擬似乱数（ＰＲＮ）を減算することによって、各ポイントを極座標の半径方向の軸に沿って平行移動させることによって、前記スクランブルされたＰＣの各ポイントのスクランブルを解除するステップであって、前記ＰＲＮは、インデックスと、スクランブルプロセスのために使用される秘密鍵とを使用して生成される、ステップと、
    前記スクランブルされたＰＣの全てのポイントのスクランブルが解除されると、スクランブル解除されたＰＣを出力するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  14. 前記各ポイントから前記ＰＲＮを減算することは、前記極座標の前記半径方向の軸に沿って、前記スクランブルプロセスと反対方向に行われることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記ＰＲＮは、前記スクランブルプロセスのために使用される前記秘密鍵によって初期化されるＰＲＮ発生器によって生成されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
  16. 前記スクランブルを解除するステップは、また、前記ＰＲＮの最大値を受け取ることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
  17. スクランブルされたポイントクラウド（ＰＣ）のスクランブルを解除するためのコンピュータプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータプログラムは実行可能命令を含み、前記実行可能命令は、コンピュータに、
    前記スクランブルされたＰＣの各ポイントから擬似乱数（ＰＲＮ）を減算することによって、各ポイントを極座標の半径方向の軸に沿って平行移動させることによって、前記スクランブルされたＰＣの各ポイントのスクランブルを解除することであって、前記ＰＲＮは、インデックスと、スクランブルプロセスのために使用される秘密鍵とを使用して生成される、ことと、
    前記スクランブルされたＰＣの全てのポイントのスクランブルが解除されると、スクランブル解除されたＰＣを出力することと、
    を行わせる、
    ことを特徴とする非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  18. 前記各ポイントから前記ＰＲＮを減算することは、前記極座標の前記半径方向の軸に沿って、前記スクランブルプロセスと反対方向に行われることを特徴とする、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  19. 前記ＰＲＮは、前記スクランブルプロセスのために使用される前記秘密鍵によって初期化されるＰＲＮ発生器によって生成されることを特徴とする、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
  20. 前記コンピュータにスクランブル解除を行わせる前記実行可能命令は、前記ＰＲＮの最大値を受け取ることを特徴とする、請求項１７に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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