JPH07184188A - 圧縮動画像情報の暗号化装置 - Google Patents
圧縮動画像情報の暗号化装置Info
- Publication number
- JPH07184188A JPH07184188A JP5346641A JP34664193A JPH07184188A JP H07184188 A JPH07184188 A JP H07184188A JP 5346641 A JP5346641 A JP 5346641A JP 34664193 A JP34664193 A JP 34664193A JP H07184188 A JPH07184188 A JP H07184188A
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- JP
- Japan
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- data
- circuit
- frame
- moving image
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実用上の安全性を低下させることなく、比較
的処理速度の遅い暗号処理装置でも動画像データの秘匿
を可能にする圧縮動画像情報の暗号化装置を提供する。 【構成】 フレーム内符号化されるデータは、差分器１
により予測誤差分がとられることなく、差分器１の後段
に接続されたＤＣＴ回路２によＤＣＴ変換され、ＤＣＴ
回路２の後段に接続された量子係数符号化回路３により
量子化され、符号化回路３の後段に接続された可変長符
号化回路１０により符号化された後に、スイッチ１１に
より暗号器を構成するバッフア１２および暗号回路１３
に供給されて暗号化され、通信バッファ１４に格納され
る。一方、フレーム間符号化されるデータは、動きベク
トル検出回路８により前フレームに対する動きの検出
後、ＤＣＴ回路２および量子係数符号化回路３によりＤ
ＣＴ・量子化され、可変長符号化回路１０を介して符号
化され、スイッチ１１によりそのまま通信バッファ１４
に格納される。
的処理速度の遅い暗号処理装置でも動画像データの秘匿
を可能にする圧縮動画像情報の暗号化装置を提供する。 【構成】 フレーム内符号化されるデータは、差分器１
により予測誤差分がとられることなく、差分器１の後段
に接続されたＤＣＴ回路２によＤＣＴ変換され、ＤＣＴ
回路２の後段に接続された量子係数符号化回路３により
量子化され、符号化回路３の後段に接続された可変長符
号化回路１０により符号化された後に、スイッチ１１に
より暗号器を構成するバッフア１２および暗号回路１３
に供給されて暗号化され、通信バッファ１４に格納され
る。一方、フレーム間符号化されるデータは、動きベク
トル検出回路８により前フレームに対する動きの検出
後、ＤＣＴ回路２および量子係数符号化回路３によりＤ
ＣＴ・量子化され、可変長符号化回路１０を介して符号
化され、スイッチ１１によりそのまま通信バッファ１４
に格納される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮動画像情報の暗号
化装置に関するものである。
化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、動画像データの暗号化技術とし
て、有料テレビ等により利用されている振幅処理や時間
軸処理を利用した信号スクランブル技術が知られてい
る。
て、有料テレビ等により利用されている振幅処理や時間
軸処理を利用した信号スクランブル技術が知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスクランブル技術において、例えば、有料テレビの
映像信号に用いられている信号スクランブル技術はアナ
ログデータには有効であるが、ディジタルデータには適
用できない。また、ディジタル動画像信号の暗号による
秘匿は、非常に処理速度の速い暗号処理装置を必要とす
るという点で困難であった。
来のスクランブル技術において、例えば、有料テレビの
映像信号に用いられている信号スクランブル技術はアナ
ログデータには有効であるが、ディジタルデータには適
用できない。また、ディジタル動画像信号の暗号による
秘匿は、非常に処理速度の速い暗号処理装置を必要とす
るという点で困難であった。
【０００４】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、実用上の安全性を低下させることなく、比較的処理
速度の遅い暗号処理装置でも動画像データの秘匿を可能
にする圧縮動画像情報の暗号化装置を提供することを目
的とする。
で、実用上の安全性を低下させることなく、比較的処理
速度の遅い暗号処理装置でも動画像データの秘匿を可能
にする圧縮動画像情報の暗号化装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、フレーム内符号化およびフレーム間符号化を
用いて動画像を圧縮させる圧縮動画像情報の暗号化装置
において、フレーム内符号化データのみを暗号化する制
御手段を有することを特徴とする。
本発明は、フレーム内符号化およびフレーム間符号化を
用いて動画像を圧縮させる圧縮動画像情報の暗号化装置
において、フレーム内符号化データのみを暗号化する制
御手段を有することを特徴とする。
【０００６】好ましくは、前記制御手段は、フレーム内
符号化データおよびフレーム間符号化データからフレー
ム内符号化データを選択する選択スイッチであることを
特徴とする。
符号化データおよびフレーム間符号化データからフレー
ム内符号化データを選択する選択スイッチであることを
特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の構成に依れば、制御手段によりフレー
ム内符号化データおよびフレーム間符号化データからフ
レーム内符号化データのみが選択され、暗号化される。
好ましくは、フレーム内符号化データの選択は、選択ス
イッチにより行われる。
ム内符号化データおよびフレーム間符号化データからフ
レーム内符号化データのみが選択され、暗号化される。
好ましくは、フレーム内符号化データの選択は、選択ス
イッチにより行われる。
【０００８】さらに、本発明の圧縮動画像情報の暗号化
装置によりネットワークが構築され、暗号通信システム
が構成される。
装置によりネットワークが構築され、暗号通信システム
が構成される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
に説明する。
【００１０】図１は、本発明に係る圧縮動画像情報の暗
号化装置の一実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。
号化装置の一実施例の概略構成を示すブロック図であ
る。
【００１１】図示しない動画像情報源からの動画像情報
は、動き補償された前フレームのデータとの差分をとる
差分器１に供給され、差分器１の後段には離散コサイン
変換（ＤＣＴ）を行うＤＣＴ回路２が、その後段には量
子化幅可変で量子化を行いデータ量を削減する量子化係
数符号化回路３、ＤＣＴ回路２の出力を逆量子化する逆
量子化係数符号化回路４、および逆ＤＣＴ回路５がこの
順に順次接続されている。逆ＤＣＴ回路５により逆ＤＣ
Ｔされたデータは、加算器６により、動き補償回路９に
よって動き補償された前フレームデータに加算され、加
算器６の後段には前フレーム分のデータを格納するフレ
ームメモリ７が、その後段には前フレームデータと現フ
レームデータとを比較することにより、動きベクトルを
検出する動きベクトル検出回路８および前フレームデー
タと前記検出した動きベクトルとに基づいて画像の動き
補償を行う動き補償回路９が接続されている。さらに、
量子化係数符号化回路３の後段には、量子化されたデー
タを発生頻度の多い順に短いビット符号に割り当てをす
る可変長符号化回路１０、フレーム内符号化データのみ
を暗号回路１３に入力するためのスイッチ１１、暗号化
するフレーム内符号化データを蓄積するバッファ１２、
バッファ１２からのデータを暗号化する暗号回路１３、
出力ビットレートを揃え送信データの順序を変えるため
の送信バッファ１４がこの順に順次接続されている。
は、動き補償された前フレームのデータとの差分をとる
差分器１に供給され、差分器１の後段には離散コサイン
変換（ＤＣＴ）を行うＤＣＴ回路２が、その後段には量
子化幅可変で量子化を行いデータ量を削減する量子化係
数符号化回路３、ＤＣＴ回路２の出力を逆量子化する逆
量子化係数符号化回路４、および逆ＤＣＴ回路５がこの
順に順次接続されている。逆ＤＣＴ回路５により逆ＤＣ
Ｔされたデータは、加算器６により、動き補償回路９に
よって動き補償された前フレームデータに加算され、加
算器６の後段には前フレーム分のデータを格納するフレ
ームメモリ７が、その後段には前フレームデータと現フ
レームデータとを比較することにより、動きベクトルを
検出する動きベクトル検出回路８および前フレームデー
タと前記検出した動きベクトルとに基づいて画像の動き
補償を行う動き補償回路９が接続されている。さらに、
量子化係数符号化回路３の後段には、量子化されたデー
タを発生頻度の多い順に短いビット符号に割り当てをす
る可変長符号化回路１０、フレーム内符号化データのみ
を暗号回路１３に入力するためのスイッチ１１、暗号化
するフレーム内符号化データを蓄積するバッファ１２、
バッファ１２からのデータを暗号化する暗号回路１３、
出力ビットレートを揃え送信データの順序を変えるため
の送信バッファ１４がこの順に順次接続されている。
【００１２】以下、以上のように構成された暗号化装置
の制御動作を説明する。
の制御動作を説明する。
【００１３】動画像データの圧縮は、現在送ろうとして
いるフレームの全てのデータを送るのではなく、動き検
出と動き補償フレーム予測を行うことにより、前に送っ
たフレームからの予測誤差分だけを送ることが基本原理
となっている。フレームのデータ内符号化されるデータ
は予測誤差分をとることなくＤＣＴ回路２によりＤＣＴ
され、量子化係数符号化回路３により量子化される。そ
の量子化されたデータは可変長符号化回路１０によって
符号化をされた後、スイッチ１１により、暗号回路１３
用に設けられたバッファ１２に入力され、暗号回路１３
により暗号化される。
いるフレームの全てのデータを送るのではなく、動き検
出と動き補償フレーム予測を行うことにより、前に送っ
たフレームからの予測誤差分だけを送ることが基本原理
となっている。フレームのデータ内符号化されるデータ
は予測誤差分をとることなくＤＣＴ回路２によりＤＣＴ
され、量子化係数符号化回路３により量子化される。そ
の量子化されたデータは可変長符号化回路１０によって
符号化をされた後、スイッチ１１により、暗号回路１３
用に設けられたバッファ１２に入力され、暗号回路１３
により暗号化される。
【００１４】フレーム間差分により符号化されるフレー
ムは、動きベクトル検出回路８により前フレームに対す
る動きの検出後、差分器１により、動き補償回路９によ
り動き補償されたフレームとの差分がとられ、その予測
誤差が、上述のようにＤＣＴ回路２および量子化係数符
号化回路３によりＤＣＴ、量子化される。その量子化さ
れたデータは可変長符号化回路１０によって符号化をさ
れた後、スイッチ１１により暗号器を通らずに送信用バ
ッファ１４に入力される。以上のように、暗号化するデ
ータは全データのうちのフレーム内符号化されたデータ
だけであるため、暗号回路１３の負荷が軽減される。ま
た、１つのフレーム内符号化データの暗号化は、次のフ
レーム内符号化データが来るまでに終了していればよい
から、暗号回路１３の処理速度もそれ程高速である必要
はない。ただし、復号を行うためにはフレーム内符号化
データを、それを基準としたフレーム間差分データより
前に送信する必要があるため、送信データの送信順序を
変えるための送信バッファ１４を必要とする。
ムは、動きベクトル検出回路８により前フレームに対す
る動きの検出後、差分器１により、動き補償回路９によ
り動き補償されたフレームとの差分がとられ、その予測
誤差が、上述のようにＤＣＴ回路２および量子化係数符
号化回路３によりＤＣＴ、量子化される。その量子化さ
れたデータは可変長符号化回路１０によって符号化をさ
れた後、スイッチ１１により暗号器を通らずに送信用バ
ッファ１４に入力される。以上のように、暗号化するデ
ータは全データのうちのフレーム内符号化されたデータ
だけであるため、暗号回路１３の負荷が軽減される。ま
た、１つのフレーム内符号化データの暗号化は、次のフ
レーム内符号化データが来るまでに終了していればよい
から、暗号回路１３の処理速度もそれ程高速である必要
はない。ただし、復号を行うためにはフレーム内符号化
データを、それを基準としたフレーム間差分データより
前に送信する必要があるため、送信データの送信順序を
変えるための送信バッファ１４を必要とする。
【００１５】図２は、本実施例の暗号化装置により暗号
化された動画像情報を復号する復号装置の概略構成を示
すブロック図である。なお、この復号装置は、前記暗号
化装置の処理手順と逆の手順を行うように構成されてい
るので、復号回路２３以外の各構成要素２１，２２，２
４〜３０は図１の暗号化装置の構成要素と同様であり、
その説明を省略する。
化された動画像情報を復号する復号装置の概略構成を示
すブロック図である。なお、この復号装置は、前記暗号
化装置の処理手順と逆の手順を行うように構成されてい
るので、復号回路２３以外の各構成要素２１，２２，２
４〜３０は図１の暗号化装置の構成要素と同様であり、
その説明を省略する。
【００１６】前述したフレーム内符号化データのみが暗
号化された動画像情報を復号する場合、フレーム内符号
化されたデータが入力されたときだけ、そのデータが復
号回路２３用に設けられたバッファ２２に入力され、次
段の復号回路２３により復号される。また、フレーム間
差分データは復号されたフレーム内符号化データから再
生される。これにより、復号化するデータは全データの
うちのフレーム内符号化されたデータのみになるため、
復号器の負荷が軽減される。また、１つのフレーム内符
号化データの復号は、次のフレーム内符号化データが来
るまでに終了していればよいから、復号回路２３の処理
速度もそれ程高速である必要はない。ただし、フレーム
内符号化データを、それを基準としたフレーム間差分デ
ータの先頭にして、逆量子化係数符号化回路２６および
逆ＤＣＴ回路２７等により逆量子化・逆ＤＣＴ等の再生
手順を行わないと再生できないため、データ順序を変え
るためのバッファ２４を必要とする。
号化された動画像情報を復号する場合、フレーム内符号
化されたデータが入力されたときだけ、そのデータが復
号回路２３用に設けられたバッファ２２に入力され、次
段の復号回路２３により復号される。また、フレーム間
差分データは復号されたフレーム内符号化データから再
生される。これにより、復号化するデータは全データの
うちのフレーム内符号化されたデータのみになるため、
復号器の負荷が軽減される。また、１つのフレーム内符
号化データの復号は、次のフレーム内符号化データが来
るまでに終了していればよいから、復号回路２３の処理
速度もそれ程高速である必要はない。ただし、フレーム
内符号化データを、それを基準としたフレーム間差分デ
ータの先頭にして、逆量子化係数符号化回路２６および
逆ＤＣＴ回路２７等により逆量子化・逆ＤＣＴ等の再生
手順を行わないと再生できないため、データ順序を変え
るためのバッファ２４を必要とする。
【００１７】次に、本発明の暗号化装置を暗号通信シス
テムに適用した適用例を説明する。図３は、ネットワー
クの加入者間で固有かつ秘密の暗号鍵を共有している共
通鍵暗号通信ネットワークを示し、Ａ，Ｂ，Ｃ，…，Ｎ
はそのネットワークの加入者、ｋＡＢ，ｋＡＣ，…はそ
れぞれ加入者Ａ−Ｂ間で共有している暗号鍵、加入者Ａ
−Ｃ間で共有している暗号鍵，…を示している。
テムに適用した適用例を説明する。図３は、ネットワー
クの加入者間で固有かつ秘密の暗号鍵を共有している共
通鍵暗号通信ネットワークを示し、Ａ，Ｂ，Ｃ，…，Ｎ
はそのネットワークの加入者、ｋＡＢ，ｋＡＣ，…はそ
れぞれ加入者Ａ−Ｂ間で共有している暗号鍵、加入者Ａ
−Ｃ間で共有している暗号鍵，…を示している。
【００１８】図４は、図１で示した圧縮動画像暗号回路
Ｓ１と図２で示したその復号回路Ｓ２とを備えた、暗号
通信ネットワークに用いられる通信装置の概略構成を示
すブロック図である。
Ｓ１と図２で示したその復号回路Ｓ２とを備えた、暗号
通信ネットワークに用いられる通信装置の概略構成を示
すブロック図である。
【００１９】図５は、図３および図４で示した暗号通信
システムにおける前記圧縮動画像の秘匿通信を説明する
ための図である。同図において、通信の送信者Ａが送信
先Ｂと共有している秘密の鍵ｋＡＢを用いて、圧縮動画
像を暗号化して送信先に送信すれば、正規の送信先Ｂだ
けがその秘密の鍵ｋＡＢを知っているので受け取った暗
号化された動画像を本来の動画像に復号でき、それ以外
の加入者（Ｃ〜Ｎ）はその暗号化された動画像に対して
用いられた秘密の鍵を知らないのでその内容を知ること
ができないため、秘匿通信が実現される。
システムにおける前記圧縮動画像の秘匿通信を説明する
ための図である。同図において、通信の送信者Ａが送信
先Ｂと共有している秘密の鍵ｋＡＢを用いて、圧縮動画
像を暗号化して送信先に送信すれば、正規の送信先Ｂだ
けがその秘密の鍵ｋＡＢを知っているので受け取った暗
号化された動画像を本来の動画像に復号でき、それ以外
の加入者（Ｃ〜Ｎ）はその暗号化された動画像に対して
用いられた秘密の鍵を知らないのでその内容を知ること
ができないため、秘匿通信が実現される。
【００２０】なお、この暗号通信システムは、秘匿通信
を行う前に特定の加入者に対して鍵配送を行うことによ
り加入者間で暗号鍵を共有するような共通鍵暗号通信ネ
ットワークにおいても実現される。
を行う前に特定の加入者に対して鍵配送を行うことによ
り加入者間で暗号鍵を共有するような共通鍵暗号通信ネ
ットワークにおいても実現される。
【００２１】さらに、暗号方式として各加入者が暗号化
鍵と復号鍵を一対ずつ作成し、暗号化鍵を公開し、復号
鍵を秘密に保持するという公開鍵暗号を用いた通信ネッ
トワークでも、通信の送信者が送信先の公開鍵を用い
て、圧縮動画像を暗号化して送信先に送信することによ
り実現される。
鍵と復号鍵を一対ずつ作成し、暗号化鍵を公開し、復号
鍵を秘密に保持するという公開鍵暗号を用いた通信ネッ
トワークでも、通信の送信者が送信先の公開鍵を用い
て、圧縮動画像を暗号化して送信先に送信することによ
り実現される。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フレーム内符号化およびフレーム間符号化を用いて動画
像を圧縮させる圧縮動画像情報の暗号化装置において、
フレーム内符号化データのみを暗号化する制御手段を有
するので、実用上の安全性を低下させることなく、暗号
化及び復号すべきデータ量を減少させ、比較的処理速度
の遅い暗号処理装置でも動画像データの秘匿を可能とす
ることができる。
フレーム内符号化およびフレーム間符号化を用いて動画
像を圧縮させる圧縮動画像情報の暗号化装置において、
フレーム内符号化データのみを暗号化する制御手段を有
するので、実用上の安全性を低下させることなく、暗号
化及び復号すべきデータ量を減少させ、比較的処理速度
の遅い暗号処理装置でも動画像データの秘匿を可能とす
ることができる。
【００２３】また、前記圧縮動画像情報の暗号化装置を
用いてネットワークを構成したので、簡単な構成で暗号
通信システムを構成することができる。
用いてネットワークを構成したので、簡単な構成で暗号
通信システムを構成することができる。
【図１】本発明に係る動画像情報の暗号化装置の一実施
例の概略構成を示すブロック図である。
例の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施例の暗号化装置により動画像情報を復号
する復号装置の概略構成を示すブロック図である。
する復号装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】共通鍵暗号ネットワークを示す図である。
【図４】加入者の通信装置の概略構成を示すブロック図
である。
である。
【図５】秘匿通信の手順を説明するための図である。
１１ スイッチ（制御手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 9/12
Claims (3)
- 【請求項１】 フレーム内符号化およびフレーム間符号
化を用いて動画像を圧縮させる圧縮動画像情報の暗号化
装置において、 フレーム内符号化データのみを暗号化する制御手段を有
することを特徴とする圧縮動画像情報の暗号化装置。 - 【請求項２】 前記制御手段は、フレーム内符号化デー
タおよびフレーム間符号化データからフレーム内符号化
データを選択する選択スイッチであることを特徴とする
請求項１記載の圧縮動画像情報の暗号化装置。 - 【請求項３】 前記圧縮動画像情報の暗号化装置を用い
てネットワークを構成したことを特徴とする暗号通信シ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346641A JPH07184188A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 圧縮動画像情報の暗号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5346641A JPH07184188A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 圧縮動画像情報の暗号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07184188A true JPH07184188A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18384824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5346641A Pending JPH07184188A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 圧縮動画像情報の暗号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07184188A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08163533A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-21 | Fujitsu Ltd | 動画像の暗号化処理方法及び装置及び暗号化された動画像の復号化処理方法及び装置 |
| US6021199A (en) * | 1996-11-14 | 2000-02-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Motion picture data encrypting method and computer system and motion picture data encoding/decoding apparatus to which encrypting method is applied |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5346641A patent/JPH07184188A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08163533A (ja) * | 1994-12-06 | 1996-06-21 | Fujitsu Ltd | 動画像の暗号化処理方法及び装置及び暗号化された動画像の復号化処理方法及び装置 |
| US6021199A (en) * | 1996-11-14 | 2000-02-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Motion picture data encrypting method and computer system and motion picture data encoding/decoding apparatus to which encrypting method is applied |
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