JPH11164130A - Method for preventing tampering of image - Google Patents

Method for preventing tampering of image

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JPH11164130A
JPH11164130A JP9330629A JP33062997A JPH11164130A JP H11164130 A JPH11164130 A JP H11164130A JP 9330629 A JP9330629 A JP 9330629A JP 33062997 A JP33062997 A JP 33062997A JP H11164130 A JPH11164130 A JP H11164130A
Authority
JP
Japan
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data
area
image
digital image
hash value
Prior art date
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Pending
Application number
JP9330629A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Yonaha
誠 與那覇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumikin Seigyo Engineering KK
Original Assignee
Sumikin Seigyo Engineering KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Sumikin Seigyo Engineering KK filed Critical Sumikin Seigyo Engineering KK
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Publication of JPH11164130A publication Critical patent/JPH11164130A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively prevent digital image data from being changed or tampered with. SOLUTION: (1) A digital image is divided into two areas A and B, the area B is divided into the two areas B1 and B2 from the feature extraction of the data of the area A, then a numerical value H1 obtained from a hash function is calculated from the entire data of the area A, and the area B2 and the numerical value H1 is encoded and embedded in the area B1. (2) Similarly to (1), a numerical value H2 obtained from the hash function is calculated from the entire data of the area A and the area B2, then a numerical value H3 obtained from being decoded from the area B1 is obtained, the numerical values H2 and H3 are compared, and the presence/absence of the change of image data are detected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル画面のデー
タ変更や改ざんを防止する方法に関し、さらに詳しく
は、撮像されたディジタル画像に埋め込まれた数値デー
タへのアクセスを困難にし、または数値データから画像
変更の有無を判別する機能を有し、ディジタル画像の改
ざんを有効に防止することができる画像変更検出方法に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing data from being altered or tampered with on a digital screen, and more particularly, to a method for making it difficult to access numeric data embedded in a digital image taken or to prevent the digital data from being altered. The present invention relates to an image change detection method having a function of determining the presence or absence of an image change and capable of effectively preventing digital image tampering.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のように、写真のデジタル化が進展
してくると、広い分野で写真が用いられるようになり、
重要な報告書類として、また正確な記録書類として編集
されるようになる。従来の写真を用いた報告書類等の作
成では、写真撮影から編集まで手作業によるため、多大
な工数と時間を要するものであったが、これらに対応
し、CCD素子等の普及にあわせ、パソコンによるディジ
タル画像処理技術を応用した報告書類や作業記録の編集
が実用化されるようになっている。すなわち、パソコン
によって画像の撮像から写真の貼り付けに至る編集作業
の全ての工程を効率よく、かつ短時間で、しかも熟練技
術を必要としないで高画質のディジタル写真を用いた報
告書類の作成が行われる。
2. Description of the Related Art As digitization of photography has progressed in recent years, photography has been used in a wide range of fields,
It will be compiled as an important report and as an accurate record. Conventionally, the preparation of report documents using photographs requires a lot of man-hours and time since it is manual work from photographing to editing.However, in response to these, personal computers have been Editing of report documents and work records by applying digital image processing technology has become practical. In other words, it is possible to efficiently create a report document using high-quality digital photographs in a short period of time, and without requiring any skill, by using a personal computer to efficiently perform all the editing processes from image capturing to photo pasting. Done.

【0003】図4は、パソコンのディジタル画像処理に
よる報告書類の作成手順を説明するフローチャートであ
る。最初にディジタルカメラによって被写体の撮影が行
われる。撮影された画像は高速で読み込まれて、CCD素
子等の変換手段によってディジタル変換されて、M×N
画素のディジタル画像データーが得られる。得られたデ
ィジタル画像データーは、画像処理システムによって処
理されたのち、一旦ハードディスクシステムまたは記憶
媒体に蓄積される。必要な場合には、画像処理が加えら
れ、または管理情報が付与されて保存される。
FIG. 4 is a flowchart for explaining a procedure for creating a report document by digital image processing of a personal computer. First, an object is photographed by a digital camera. The captured image is read at a high speed, digitally converted by a conversion means such as a CCD element, and then converted to M × N.
Digital image data of the pixel is obtained. The obtained digital image data is processed by an image processing system and then temporarily stored in a hard disk system or a storage medium. If necessary, image processing is added, or management information is added and stored.

【0004】ディジタル画像の編集に際しては、編集課
題ごとの自動編集が選択され、台帳貼り付けフォーマッ
ト上の各画像組み込み領域に、張り付けられるべき画像
の撮像が終わるごとに、ディジタル画像が自動的に貼り
付けられる。また、任意に記録書類を作成する場合に
は、記録の分類に合わせてディジタル画像を選択するだ
けで、台帳への貼り付けが可能になり、台帳編集が完了
する。その後、作成した台帳データーをプリントアウト
すれば、報告書類、記録書類は完成することになる。
When editing a digital image, automatic editing for each editing task is selected, and the digital image is automatically pasted into each image-incorporated area on the ledger pasting format every time the image to be pasted is completed. Attached. In addition, when a record document is arbitrarily created, it is possible to simply paste a digital document in accordance with the classification of the record and paste it on the ledger, thereby completing the ledger editing. Then, if the created ledger data is printed out, the report document and the record document are completed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述のパソコンシステ
ムを利用した画像処理方法では、撮像された画像が自動
的に処理されるため、改ざんされた画像データーが入力
されると、何らかの防止手段を講じなければ最終的に出
力される写真は改ざん画像そのものとなる。そのため、
ディジタル画像処理技術の進展に合わせて、被写体の情
報もディジタル化するようになると、ディジタル画像の
データ変更を検出し、ディジタル画像における改ざん防
止が重要な課題になってくる。しかも、そのディジタル
画像データーは1画素単位でアクセスすることが可能で
あるから、これらに対応した処置が必要になる。
In the above-described image processing method using a personal computer system, a taken image is automatically processed. Therefore, when falsified image data is input, some preventive measures are taken. Otherwise, the final output photo will be the falsified image itself. for that reason,
If the information on the subject is digitized in accordance with the development of digital image processing technology, it becomes an important issue to detect data alteration of the digital image and prevent tampering in the digital image. In addition, since the digital image data can be accessed on a pixel-by-pixel basis, measures corresponding to these are required.

【0006】従来から、画像の改ざん防止に関して、種
々の提案がなされている。例えば、特開平6−22119号
公報では、「利用者を識別する付加情報を原稿の画像部
に埋め込み、これを特定の抽出手段で読み出し可能にす
ることでコピーによる文書の不正流出を防止する画像処
理装置」が提案されている。また、特開平8−30759号
公報では、「機密管理用画像のフーリエ変換データを点
の集合の形でエンコードして書類の画像に埋め込むこと
により、文書の機密管理に役立つ情報を改ざんすること
ができず、かつ逆フーリエ変換を行うことによって前記
の機密管理用画像を再現することができる書類機密管理
方法」が提案されている。しかし、上記で提案された装
置、方法であっても、ディジタル画像のデータ変更の検
出や改ざん防止に関して、最善の手段であると言えず、
新たな改善を加える必要がある。
Conventionally, various proposals have been made regarding prevention of image falsification. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-22119, "an image for preventing illegal outflow of a document by copying by embedding additional information for identifying a user in an image portion of a document and making it readable by a specific extracting means. A processing device "has been proposed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-30759 discloses that "Fourier transform data of a security management image is encoded in the form of a set of points and embedded in a document image, thereby falsifying information useful for security management of the document. A document security management method which cannot perform the above-mentioned security management image by performing the inverse Fourier transform, which cannot be performed, has been proposed. However, even with the devices and methods proposed above, it cannot be said that this is the best means for detecting data alteration of digital images and preventing tampering.
New improvements need to be made.

【0007】本発明は、上記のディジタル画像処理技術
の一層の発展にともなって、強く要請される、ディジタ
ル画像のデータ変更を確実に検出して、改ざん防止に優
れた効果を発揮する画像変更検出方法を提供することを
目的としてなされたものである。
According to the present invention, with further development of the digital image processing technology described above, an image change detection which is strongly demanded and which reliably detects data change of a digital image and exhibits an excellent effect of preventing falsification is provided. It is intended to provide a method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】ディジタル画像に改ざん
が加えられた場合に、改ざんされたデータを検出する手
段として、一方向ハッシュ関数を利用する手法がある。
一方向ハッシュ関数は、任意長のデータを固定長に圧縮
する関数であり、異なる画像データが入力されると、異
なる百数十ビットの圧縮されたデータに変換される。し
かし、ハッシュ関数では、圧縮されたデータから任意長
のデータに復元することができないため、一方向性の特
性を有する。このようなハッシュ関数の代表例として、
MD5(Message Digest 5)、SHA(Secure Hash Algri
thm)などが挙げられる。
As a means for detecting falsified data when a digital image is falsified, there is a method using a one-way hash function.
The one-way hash function is a function for compressing data of an arbitrary length to a fixed length. When different image data is input, the data is converted into different one hundred and several tens of bits of compressed data. However, the hash function has a one-way characteristic because compressed data cannot be restored to data of an arbitrary length. As a typical example of such a hash function,
MD5 (Message Digest 5), SHA (Secure Hash Algri
thm).

【0009】改ざんデータを検出するためハッシュ関数
を利用する場合には、対象となるディジタル画像をハッ
シュ関数に入力し、ハッシュ関数から得られた数値(以
下、単に「ハッシュ値」という)を管理することにな
る。具体的には、画像データに変更や改ざんが加えられ
たか否かの判断は、対象となるディジタル画像を同じハ
ッシュ関数に入力しハッシュ値を求めて、管理されたハ
ッシュ値と比較することによって行うことができる。
When a hash function is used to detect falsified data, a target digital image is input to the hash function, and numerical values obtained from the hash function (hereinafter, simply referred to as “hash values”) are managed. Will be. Specifically, whether or not the image data has been changed or tampered is determined by inputting the target digital image to the same hash function, obtaining a hash value, and comparing the hash value with the managed hash value. be able to.

【0010】従来のハッシュ値の管理では、対象のディ
ジタル画像と区分して保存するか、或いはディジタル画
像のヘッダー等で保持するかの方法であった。しかし、
いずれの保存方法であっても、ハッシュ値の管理はディ
ジタル画像自体のデータと区分された状態で保持される
ので、ハッシュ値へのアクセスが容易となり、画像デー
タの変更、改ざんに合わせて、保存されるハッシュ値の
変更も容易に行われることになる。
In the conventional management of a hash value, a method of storing the digital image separately from a target digital image or storing the digital image in a header or the like of the digital image has been used. But,
Regardless of the storage method, the management of the hash value is maintained separately from the data of the digital image itself, making it easy to access the hash value and storing it as the image data is changed or tampered with. The hash value to be changed can be easily changed.

【0011】したがって、画像データの変更、改ざんを
防止するには、ハッシュ値へのアクセスが難しくなるよ
うにハッシュ値を埋め込み、格納する必要がある。ま
た、画像データの変更が、直ちに保存されたハッシュ値
を変更し、またはハッシュ値の保持状態を破壊するよう
な方式を開発すれば、データの変更が容易に検出でき
て、ディジタル画像の改ざんは極めて困難なものとな
る。さらに、画像の局所的な改ざんであっても、確実に
検出ができるようになれば、ディジタル画像のデータ変
更、改ざんを効果的に防止することができる。
Therefore, in order to prevent alteration or falsification of image data, it is necessary to embed and store the hash value so that access to the hash value becomes difficult. Also, if a change in image data changes the stored hash value immediately or develops a method that destroys the stored state of the hash value, the data change can be easily detected, and the tampering of the digital image is prevented. It will be extremely difficult. Further, even if the image is locally falsified, it is possible to effectively prevent data change and falsification of the digital image if it can be reliably detected.

【0012】本発明は上記の知見に基づいて完成された
ものであり、下記(1)、(2)の画像改ざん防止方法を要旨
としている。
The present invention has been completed on the basis of the above findings, and has as its gist the following methods (1) and (2) for preventing image falsification.

【0013】(1) 図1に示すように、ディジタル画像の
改ざんを防止するに際し、ディジタル画像を2つの領域
AおよびBに分割し、領域Aのデータの特徴抽出から領
域Bを2つの領域B1およびB2に分割してのち、前記領
域Aと領域B2の全データからハッシュ関数から得られ
る数値H1を計算し、この数値H1をエンコードして前記
領域B1に埋め込むことを特徴とする画像改ざん防止方
法である。以下、(1)に記載の画像改ざん防止方法を第
1の方法という。
(1) As shown in FIG. 1, in order to prevent tampering of a digital image, the digital image is divided into two regions A and B, and a region B is divided into two regions B1 by extracting features of the data of the region A. And calculating a numerical value H1 obtained from a hash function from all data in the area A and the area B2, encoding the numerical value H1 and embedding the numerical value H1 in the area B1. It is. Hereinafter, the image tampering prevention method described in (1) is referred to as a first method.

【0014】(2) 図3に示すように、ディジタル画像の
データ変更を検出するに際し、ディジタル画像を2つの
領域AおよびBに分割し、領域Aのデータの特徴抽出か
ら領域Bを2つの領域B1およびB2に分割してのち、前
記領域Aと領域B2の全データからハッシュ関数から得
られる数値H2を計算し、次ぎに前記領域B1からデコー
ドして得られる数値H3を得て、これらの数値H2とH3
とを比較して画像データの変更有無を検出することを特
徴とする画像改ざん防止方法である。以下、(2)に記載
の画像改ざん防止方法を第2の方法という。
(2) As shown in FIG. 3, upon detecting a change in the data of the digital image, the digital image is divided into two regions A and B, and the region B is divided into two regions based on the feature extraction of the data in the region A. After division into B1 and B2, a numerical value H2 obtained from the hash function is calculated from all the data in the region A and the region B2, and a numerical value H3 obtained by decoding from the region B1 is obtained. H2 and H3
And detecting whether or not the image data has been changed by comparing the image data with the image data. Hereinafter, the image tampering prevention method described in (2) is referred to as a second method.

【0015】上記の第1の方法では、埋め込まれたハッ
シュ値へのアクセスは困難であり、また、第2の方法で
は、画像データの変更が直ちに埋め込まれたハッシュ値
の変更に結びつくので、データの変更が容易に検出でき
る。したがって、上記第1および第2の方法を組み合わ
せることによって優れた改ざん検出機能を発揮して、デ
ィジタル画像の改ざんを有効に防止することができる。
In the first method, it is difficult to access the embedded hash value, and in the second method, the change of the image data is immediately linked to the change of the embedded hash value. Can be easily detected. Therefore, by combining the above first and second methods, an excellent falsification detection function can be exhibited, and falsification of a digital image can be effectively prevented.

【0016】本発明においては、上記のディジタル画像
のデータは、保存時の特定の画像フォーマットに限定さ
れるものではない。例えば、画像データをそのまま保存
するRAW形式だけでなく、JPEGフォーマット、T
IFFフォーマットなども包含するものである。さら
に、画像フォーマットは圧縮/非圧縮を問わない。すな
わち、JPEGフォーマットに圧縮された画像に対して
は、その圧縮されたデータを対象として本発明の方法に
よって処理されることになる。したがって、以下の説明
によって、何ら画像フォーマットの種類が限定されるも
のではない。
In the present invention, the digital image data is not limited to a specific image format at the time of storage. For example, in addition to the RAW format for storing image data as it is, the JPEG format, T
The IFF format is also included. Further, the image format may be either compressed or uncompressed. That is, an image compressed in the JPEG format is processed by the method of the present invention on the compressed data. Therefore, the following description does not limit the types of image formats.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】前述の通り、一方向ハッシュ関数
は、任意長のデータを百数十ビット(128ビット)のハ
ッシュ値にデータ圧縮するため、異なる画像データであ
っても、これらに対するハッシュ値が同じ値になるこ
と、いわゆる「衝突」を生じることがある。しかし、特
定の画像データを変更、改ざんして、他の画像データを
得た場合、これらの変更、改ざん前後の画像データに対
するハッシュ値が同じ値になることは確率的にほとんど
発生しない。したがって、前後のハッシュ値を確認する
ことによって、画像データの変更、改ざんの有無を判断
することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As described above, a one-way hash function compresses data of an arbitrary length into a hash value of one hundred and several tens of bits (128 bits). The same value may occur, so-called "collision". However, when specific image data is changed or falsified to obtain another image data, the hash values of the image data before and after these changes and falsification hardly become the same value stochastically. Therefore, by checking the preceding and following hash values, it is possible to determine whether the image data has been changed or falsified.

【0018】また、対象となる画像データと独立して、
または付随してハッシュ値を保持する方式では、前述の
通り、ハッシュ値へのアクセスが容易になるという欠点
がある。そこで、対象となる画像自体にハッシュ値を埋
め込むようにすれば、ハッシュ値の埋め込み自体が画像
データの変更になるので、画像データの改ざんのために
ハッシュ値へアクセスすることが困難になる。例えば、
改ざんされたハッシュ値を埋め込み処理すれば、画像デ
ータの変更になるので、当然、画像データの改ざん前に
埋め込まれたハッシュ値とは異なったものになる。した
がって、この場合も、ハッシュ値によって、改ざんの有
無を判断することができる。
Further, independently of the target image data,
Alternatively, the method of holding the hash value has a disadvantage that the access to the hash value is facilitated as described above. Therefore, if the hash value is embedded in the target image itself, the embedding of the hash value itself changes the image data, so that it becomes difficult to access the hash value for falsification of the image data. For example,
If the falsified hash value is embedded, the image data changes. Therefore, the hash value is naturally different from the hash value embedded before the falsification of the image data. Therefore, also in this case, the presence or absence of tampering can be determined based on the hash value.

【0019】本発明の第1の方法では、対象となる画像
データからハッシュ値を埋め込むべき領域を特定する。
そして、特定された領域以外の領域の画像データからハ
ッシュ値が求められ、埋め込み領域として特定された部
分へ格納される。このような構成を採用することによっ
て、画像データの一部である画像情報として当該ハッシ
ュ値を、ディジタル画像自体に埋め込むことができる。
このため、画像自体に埋め込まれたハッシュ値へのアク
セスは困難なものとなる。
In the first method of the present invention, an area in which a hash value is to be embedded is specified from target image data.
Then, a hash value is obtained from image data of an area other than the specified area, and stored in a part specified as an embedded area. By employing such a configuration, the hash value can be embedded in the digital image itself as image information that is part of the image data.
For this reason, it is difficult to access the hash value embedded in the image itself.

【0020】次ぎに、本発明の第2の方法では、対象と
なる画像データからディジタル画像を2つの領域に分割
して、特定された領域からハッシュ値を計算する。その
のち、特定された領域以外の領域からデコードしてハッ
シュ値を抽出して、ハッシュ値を比較、確認することに
よって、画像データの変更有無を容易に検出することが
できる。
Next, in the second method of the present invention, a digital image is divided into two regions from target image data, and a hash value is calculated from the specified region. After that, decoding is performed from an area other than the specified area to extract a hash value, and the hash value is compared and confirmed, so that the presence or absence of a change in the image data can be easily detected.

【0021】以下に、本発明の第1、第2の方法の具体
的な内容を、フローチャートを用いて説明する。
Hereinafter, the specific contents of the first and second methods of the present invention will be described with reference to flowcharts.

【0022】図1は、本発明の第1の方法によってディ
ジタル画像の改ざんを防止する方法を説明するフローチ
ャートである。まず、ディジタル画像を2つの領域Aお
よびBに分割するが、分割される2つの領域は連続、非
連続を問わない。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for preventing digital image falsification by the first method of the present invention. First, the digital image is divided into two regions A and B, and the two regions may be continuous or discontinuous.

【0023】図2(a)〜(d)は、対象とされる画像データ
の各段階における構成を説明する図である。同図(a)は
画像データの一部を示す概念図であり、画像データは単
位となる画素から構成されていることを示している。そ
して、図2(b)は、領域Aおよび領域Bが格子状に分割
された状態を示す図である。ディジタル画像を2つの領
域Aおよび領域Bに分割する具体例としては、図2(b)
に示すような縦または横の格子状に分割する方式の他、
単純に上下、または左右に分割する方式、カラー画像の
3原色内の画像に対応させる方式など、領域Aおよび領
域Bの画素を1対1に対応させることができる処理方法
であればよい。
FIGS. 2A to 2D are diagrams for explaining the configuration of each stage of the target image data. FIG. 3A is a conceptual diagram showing a part of the image data, and shows that the image data is composed of a unit pixel. FIG. 2B is a diagram showing a state in which the region A and the region B are divided into a lattice. A specific example of dividing a digital image into two regions A and B is shown in FIG.
In addition to the method of dividing into a vertical or horizontal grid as shown in
Any processing method can be used as long as the pixels in the area A and the area B can be made to correspond one-to-one, such as a method of dividing the image into three primary colors of a color image simply or vertically or horizontally.

【0024】次ぎに、領域Aの特徴抽出からハッシュ値
の埋め込みを行う場所を領域B内に決め、2つの領域に
分割する。ここで、特徴抽出とは画像データから計測対
象の特徴量を計算する処理をいう。
Next, the location where the hash value is to be embedded from the feature extraction of the area A is determined in the area B, and the area is divided into two areas. Here, the feature extraction refers to a process of calculating a feature amount of a measurement target from image data.

【0025】図2(c)は、領域B内でハッシュ値を埋め
込む領域B1とそれ以外の領域B2に分割した状態を示す
図である。ここで、領域Aの特徴量の計算から領域Bを
2つの領域B1およびB2に分割する手段としては、領域
Aと領域Bの画素を1対1に対応させた上で、領域A内
のM×N画素での分散値を求め、閾値で2分化して割り
当てる方式、同様に、M×N画素での平均値を求め、閾
値で2分化して割り当てる方式、または、M×N画素で
のパターン類似度を計算して割り当てる方式などが採用
される。いずれにしても、M×N画素の画像データから
特徴量が計算されて、数値化できる処理方式であればよ
い。
FIG. 2 (c) is a diagram showing a state in which the hash value is divided into an area B1 in the area B and an area B2 other than the area B1. Here, as means for dividing the area B into two areas B1 and B2 based on the calculation of the feature amount of the area A, the pixels of the area A and the area B are made to correspond one-to-one, and the M A method of obtaining a variance value at × N pixels and dividing it into two by a threshold, and assigning the same. Similarly, a method of finding an average value at M × N pixels and dividing into two and assigning it to a threshold, or A method of calculating and assigning the pattern similarity is used. In any case, any processing method may be used as long as the feature amount is calculated from the image data of M × N pixels and can be digitized.

【0026】図2(d)は埋め込み位置を決める際に特徴
量の抽出を行う領域A内のM×N画素を示しているが、
ここで、領域Aの画像が持つ特徴量の計算は、同(d)に
示す注目格納位置およびマスクを除くM×N画素の領域
のデータを用いて特徴を計算すればよい。ここで、領域
AにおけるM×N画素は矩形である必要がなく、その中
でマスク領域を設け、任意形状とすることができる。ま
た、埋め込み領域としては、閾値によりハッシュ値を格
納するに充分な領域を確保するものとする。
FIG. 2D shows M × N pixels in an area A from which a feature is extracted when the embedding position is determined.
Here, the feature amount of the image of the area A may be calculated using the data of the area of M × N pixels excluding the storage location of interest and the mask shown in FIG. Here, the M × N pixels in the region A do not need to be rectangular, and a mask region can be provided therein to form an arbitrary shape. In addition, as an embedding area, an area sufficient to store a hash value by a threshold is secured.

【0027】そして、領域Aと領域B内で埋め込みを行
わない領域B2との画像全体のハッシュ値H1を計算し
て、最後に、特定された領域B1にハッシュ値H1を埋め
込む。ここで、領域Aと領域B2の全データからハッシ
ュ値H1を計算する際に用いられる関数として、ディジ
タル画像のラスタ方向に集約したデータ列から、領域B
1を除いたデータ列とし、この任意長のデータ列をMD
5方式、SHA方式、AR/DFP方式、RIPEMD
(80、128、160ビット)方式などの任意長データを固定
長に圧縮できる一方向ハッシュ関数が該当する。
Then, the hash value H1 of the entire image of the region A and the region B2 in which the embedding is not performed in the region B is calculated, and finally, the hash value H1 is embedded in the specified region B1. Here, as a function used when calculating the hash value H1 from all the data in the area A and the area B2, the area B
This is a data string excluding 1, and this arbitrary length data string is MD
5 system, SHA system, AR / DFP system, RIPEMD
A one-way hash function that can compress arbitrary-length data such as (80, 128, and 160 bits) into a fixed length corresponds to this.

【0028】ハッシュ値H1をエンコードして領域B1に
埋め込む際に、埋め込み場所が余る場合には、その部分
にハッシュ値を繰り返し入力するか、ハッシュ値のビッ
ト長、埋め込み領域のサイズなどをエンコードして格納
し、埋め込み領域が余らないようにするのが望ましい。
When the hash value H1 is encoded and embedded in the area B1, if there is a space to be embedded, the hash value is repeatedly input into the area, or the bit length of the hash value, the size of the embedding area, etc. are encoded. It is desirable to store the data so that the embedded area does not remain.

【0029】ハッシュ値H1をエンコードして領域B1に
埋め込む手法としては、nビットデータに対応して、n
箇所の埋め込み場所を決め、ビット値が0であれば、書
き込む数値を原データに近い偶数値に置き換え、ビット
値が1であれば、書き込む数値を原データに近い奇数値
に置き換えて、埋め込み場所に書き込めばよい。
As a method of encoding the hash value H1 and embedding it in the area B1, n
If the bit value is 0, the value to be written is replaced with an even value close to the original data. If the bit value is 1, the value to be written is replaced with an odd value close to the original data. Just write it to

【0030】以上の説明の通り、第1の方法では、ハッ
シュ値を画像データと分離して保持する方法に比べ、ハ
ッシュ値へのアクセスが困難になり、しかも、局所的な
改ざんであってもその防止を図ることができる。
As described above, in the first method, the access to the hash value is more difficult than in the method in which the hash value is separated from the image data and held, and even if the data is locally falsified. This can be prevented.

【0031】図3は、本発明の第2の方法によってディ
ジタル画像のデータ変更を検出する方法を説明するフロ
ーチャートである。図3からも明らかなように、ディジ
タル画像を2つの領域AおよびBに分割し、領域Aのデ
ータの特徴抽出から領域Bを2つの領域B1およびB2に
分割してのち、前記領域Aと領域B2の全データから得
られるハッシュ値H2を計算するまでの操作は、前述の
第1の方法と同様である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for detecting data change of a digital image according to the second method of the present invention. As is apparent from FIG. 3, the digital image is divided into two regions A and B, and the region B is divided into two regions B1 and B2 from the feature extraction of the data of the region A. The operation up to the calculation of the hash value H2 obtained from all the data of B2 is the same as in the first method described above.

【0032】第2の方法では、さらに領域B1からデコ
ードして数値H3を抽出することになるが、第1に方法
と同じ処理によって埋め込み場所を特定して、ビット展
開を行うことによって埋め込まれた数値H3を抽出する
ことができる。そして最後に、ハッシュ値H2と数値H3
とを比較して、それらが異なれば、画像データが変更さ
れ、改ざんされたと判断する。
In the second method, the numerical value H3 is extracted by decoding from the area B1. First, the embedding location is specified by the same processing as the method, and the bit is expanded by performing bit expansion. The numerical value H3 can be extracted. And finally, the hash value H2 and the numerical value H3
If they are different, it is determined that the image data has been changed and falsified.

【0033】[0033]

【発明の効果】写真のディジタル化が進み、それにとも
なってディジタル画面の編集が容易になってくると、デ
ィジタル画像の改ざん防止の要請が高まってきている。
このような要請に対応する本発明の画像改ざん防止方法
によれば、ハッシュ値を画像データと分離して保持する
方法に比べ、ハッシュ値へのアクセスが困難になり、ま
た、画像データの変更が、直ちに保存されたハッシュ値
を変更し、またはハッシュ値の保持状態を破壊するよう
な方式を採用したので、データの変更が容易に検出でき
て、ディジタル画像の改ざんは極めて困難なものとな
る。しかも、画像の局所的な改ざんであっても、確実に
検出ができるようになるので、ディジタル画像のデータ
変更、改ざん防止に優れた効果を発揮する。
As the digitalization of photographs has progressed and the editing of digital screens has become easier, the need for prevention of digital image tampering has increased.
According to the image tampering prevention method of the present invention corresponding to such a request, access to the hash value becomes more difficult than in a method in which the hash value is separated from the image data and stored, and the change of the image data becomes difficult. Since a method of immediately changing the stored hash value or destroying the holding state of the hash value is adopted, data change can be easily detected, and falsification of the digital image becomes extremely difficult. In addition, even if the image is locally falsified, it is possible to reliably detect the falsification, so that an excellent effect of preventing data falsification and falsification of the digital image is exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の方法によってディジタル画像の
改ざんを防止する方法を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for preventing falsification of a digital image according to a first method of the present invention.

【図2】対象とされる画像データの各段階における構成
を説明する図であり、(a)は画像データの一部を示す概
念図を、(b)は領域Aおよび領域Bが格子状に分割され
た状態を示す図を、(c)は領域B内でハッシュ値を埋め
込む領域B1とそれ以外の領域B2に分割した状態を示す
図を、(d)は埋め込み位置を決める際に特徴量の抽出を
行う領域A内のM×N画素を、それぞれ示している。
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a configuration of image data to be processed at each stage, wherein FIG. 2A is a conceptual diagram illustrating a part of image data, and FIG. FIG. 3C shows a state where the hash value is embedded in the area B, and FIG. 4C shows a state where the hash value is divided into other areas B2. FIG. M × N pixels in the area A where the extraction is performed are shown.

【図3】本発明の第2の方法によってディジタル画像の
データ変更を検出する方法を説明するフローチャートで
ある。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a method for detecting data change of a digital image according to a second method of the present invention.

【図4】パソコンのディジタル画像処理による報告書類
の作成手順を説明するフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a procedure for creating a report document by digital image processing of a personal computer.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ディジタル画像の改ざんを防止するに際
し、ディジタル画像を2つの領域AおよびBに分割し、
領域Aのデータの特徴抽出から領域Bを2つの領域B1
およびB2に分割してのち、前記領域Aと領域B2の全デ
ータからハッシュ関数から得られる数値H1を計算し、
この数値H1をエンコードして前記領域B1に埋め込むこ
とを特徴とする画像改ざん防止方法。
To prevent tampering of a digital image, the digital image is divided into two areas A and B,
From the feature extraction of the data of the area A, the area B is divided into two areas B1
And B2, then calculate a numerical value H1 obtained from the hash function from all the data in the area A and the area B2,
A method for preventing image falsification, characterized in that the numerical value H1 is encoded and embedded in the area B1.
【請求項2】ディジタル画像のデータ変更を検出するに
際し、ディジタル画像を2つの領域AおよびBに分割
し、領域Aのデータの特徴抽出から領域Bを2つの領域
B1およびB2に分割してのち、前記領域Aと領域B2の
全データからハッシュ関数から得られる数値H2を計算
し、次ぎに前記領域B1からデコードして得られる数値
H3を得て、これらの数値H2とH3とを比較して画像デ
ータの変更有無を検出することを特徴とする画像改ざん
防止方法。
2. When detecting a change in the data of a digital image, the digital image is divided into two regions A and B, and a region B is divided into two regions B1 and B2 from the feature extraction of the data of the region A. , Calculating a numerical value H2 obtained from the hash function from all the data in the region A and the region B2, and obtaining a numerical value H3 obtained by decoding from the region B1, and comparing these numerical values H2 and H3. An image tampering prevention method characterized by detecting whether or not image data has been changed.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001082267A1 (en) * 2000-04-20 2001-11-01 Yutaka Yasukura Electronic information inquiring method
JP2005531024A (en) * 2002-06-24 2005-10-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ How to generate a hash from compressed multimedia content

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