JP4612904B2 - 情報処理装置、並びにコンピュータプログラム及びコンピュータ可読記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、画像データの暗号化及び暗号復号技術に関するものである。

従来、画像データなどのアクセス制御を目的として、画像データの暗号化やスクランブルなどが行なわれてきた。これは、予め画像データを暗号鍵を用いて暗号化し、前記暗号鍵に対応する復号鍵を有する者だけが正しく再生できるようにする技術である。

画像データの暗号化方法の一つとして部分暗号化がある。これは、画像データ全体を暗号化するのではなく、その部分的な領域を選択して暗号化する技術である（例えば、特許文献１参照）。

一方、暗号化された画像データの復号方法の一つとして部分復号がある。これは、暗号化されたデータ全体を暗号復号するのではなく、その部分的な領域を選択して暗号復号する技術である。（例えば、特許文献２参照。）
更に、画像データの暗号化の際に、画像データに対する暗号化を複数回実行するような多重暗号化がある。これは、暗号化した画像データを更に暗号化する技術である。

こうした、部分暗号化、部分復号、或いは多重暗号化を用いることにより柔軟なアクセス制御を実現可能となる。
特開平１１−３３１６１８号公報 特開２００３−３２４４１８号公報

しかしながら、従来、これらの技術を組み合わせて用いることはなされておらず、これらの技術を組み合わせて画像データに適応した場合の画像の再生方法については開示されていなかった。

そのため、多重暗号化された画像データを復号する際は、暗号化を行った暗号化順と逆の順で復号しなかればならないが、部分暗号化、及び多重暗号化された画像データを部分復号することを想定した際、再生領域中、どの領域が多重暗号化されているものか特定できないために、復号に必要のない鍵を取得してしまうことや、或いは、再生領域中で復号しなければならない復号順序が特定できないために、部分復号できず、多重暗号化された領域をすべて復号してしまうことが想定される。

本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであり、部分暗号化、及び多重暗号化が適応された画像データの部分復号、及び部分復号に必要な鍵取得を好適に可能とする技術を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、本発明は、部分暗号化、かつ、多重暗号化された画像データを再生する情報処理装置であって、前記画像データ中の部分画像領域を取得する領域取得手段と、前記取得した部分画像領域と前記暗号化されている暗号化領域との重なり領域を算出する領域算出手段と、前記領域算出手段によって算出された重なり領域に対応する鍵情報を取得する鍵情報取得手段と、前記領域算出手段によって算出された重なり領域における暗号化処理順序を特定する暗号化順序特定手段と、前記暗号化順序特定手段によって特定された暗号化順序に応じて、前記鍵情報取得手段によって取得された鍵情報を用いて、前記重なり領域に対応する画像データを暗号復号処理する暗号復号手段とを有し、前記暗号化された画像データは、少なくとも、第１の鍵情報によって暗号化された第１の暗号化領域と、第２の鍵情報によって暗号化された第２の暗号化領域を有し、前記領域算出手段は、少なくとも、前記第１の暗号化領域と前記画像領域の積集合である第１の重なり領域と、前記第２の暗号化領域と前記画像領域の積集合である第２の重なり領域を算出することを特徴とする。

本発明によれば、部分暗号化、及び多重暗号化が適応された画像データの部分復号、及び部分復号に必要な鍵取得が好適に可能となる。

＜全体構成の説明＞
まずはじめに、本実施形態におけるシステム概要例を図１に示す。図中、装置９１は画像暗号化装置であって、スキャナやデジタルカメラなどを用いて入力した画像データを所定の鍵を用いて暗号化処理を行う装置である。装置９２は、所定の鍵情報取得要求に応答し、鍵ＤＢ９３に蓄積されている、前記暗号化された画像データを復号する際に必要となる鍵情報を配信する鍵サーバである。装置９４は所定の画像データ取得要求に応答し、画像ＤＢ９５に蓄積されている画像データを配信する画像配信サーバである。装置９６は、画像データを受信し、受信したデータの暗号を復号し、画像データを再生する画像ビューアである。装置９１乃至９６はインターネット９７などのネットワークによって接続されており、各種データを互いに交換可能である。また、装置９１乃至９６は通常のパーソナルコンピュータ等の汎用装置で構わない。処理の流れを簡単に説明すると、次の通りである。

装置９１では、所望の画像データの圧縮符号化処理、及び所定の鍵情報を用いて暗号化処理を行い、圧縮符号化、及び暗号化された画像データを、画像配信サーバ９４に送信する。同時に、暗号化処理に使用した鍵情報を、鍵サーバ９２に送信する。鍵サーバ９２では、関連する画像データを特定する情報（例えば、画像ＩＤなど）と共に鍵ＤＢ９３に登録しておく。

画像閲覧者は画像再生装置９６を利用して、所望の画像データを画像配信サーバ９４に要求し、画像データを受信する。但し、所望の画像データは暗号化されているため、それを復号するための鍵情報を鍵サーバ９２に対して要求する。その際に、例えば、鍵サーバ９２は、適切な認証処理を用いることによって、画像閲覧者に対して鍵情報を配信するか否かを判定し、配信可能であると判定された場合に限り、鍵情報を配信するようにしてもよい。こうして鍵情報が鍵サーバ９２から画像再生装置９６に送信され、それを用いて画像再生装置９６で画像データに施されている暗号が復号され、画像データが再生される。

さて、装置９１での暗号化処理の詳細を説明する前に、本実施形態における画像暗号化処理、及び画像再生処理の操作画面例（ウィンドウ）について図２を用いて説明する。

図２において、１０１はそのウィンドウである。ウィンドウの上部には、暗号化対象、或いは再生対象となる画像データを含む入力ファイルを指定する欄１０２、暗号化を施すために必要となる鍵情報を含む鍵ファイルを指定する欄１０３、及び暗号化結果、或いは再生結果となる画像データを含む出力ファイルを指定する欄１０４を有する。欄１０２、欄１０３、及び欄１０４は後述するキーボード１１１５によりファイル名を直接入力することにより指定しても良いし、各欄の右端に設けられたボタンをクリックすることでファイルブラウザを表示し、その中で選択するようにしても構わない。欄１０２によって指定されたファイルに含まれる画像データは画像ビューア１０５に表示される。本実施形態では、画像暗号化処理を行う場合、画像ビューア１０５に表示されている画像データのうち、秘匿したい所望の領域をマウスなどにより選択し、選択した領域だけを暗号化することが可能である。同様に、画像再生処理を行う場合には、再生したい所望の領域をマウスなどにより選択し、選択した領域だけを再生することが可能である。図中、矩形１０６は選択する領域の一例を示す。尚、通常、画像再生する場合、矩形１０６により所望の再生領域を指定する段階では、画像の内容は全く表示されていないため、どこを選択すべきかが分かり難い。こうした場合、例えば、画質や解像度の低い状態で画像ビューア１０５に画像の内容を表示しておき、矩形１０６により選択した領域に関して、より高画質、及び高解像度の画像を再生（表示）するようにしても良い。また、画像データの空間的領域ではなく、解像度レベル、レイヤ、コンポーネント、或いは、それらの組み合わせを指定する場合には、夫々、欄１０１０、欄１０１１、及び欄１０１２中に所望の解像度レベル、レイヤ、或いはコンポーネントのインデックスを入力するようにする。

こうして、所望の領域を選択した後、「暗号化」ボタン１０７を押すことにより、選択された領域に対応する画像データに対して暗号化処理が実行される。或いは、「再生」ボタン１０９を押すことにより、選択された領域に対して暗号復号処理が実行され、画像データが再生される。暗号化処理、或いは暗号復号処理の後に、画像ビューア１０５は再描画がなされ、暗号化処理された画像データ、或いは暗号復号処理された画像データが表示される。本実施形態では、特に、「暗号化」ボタン１０７を押して暗号化処理を実行した後に、前記矩形領域とは異なる矩形領域をマウスにより新たに指定し、再度「暗号化」ボタン１０７を押すことにより、複数回の暗号化処理を実行することが可能である。こうして、複数回の暗号化処理が実行された後、最終的に「終了」ボタン１０８を押すことにより、欄１０４に指定されたファイルに画像データが記録される。

尚、図２に示したウィンドウは本発明に適応可能な一実施例を示すものであり、本発明はこれに限定されるものでないことは明らかである。

次に、図３を用いて、本実施の形態に適応可能なホストコンピュータについて説明する。図３は本実施形態に係る画像暗号化装置及び画像再生装置として機能するホストコンピュータの基本構成を示すと共に、その周辺機器との関係を示す図である。同図において、ホストコンピュータ１１１は、例えば一般に普及しているパーソナルコンピュータであり、スキャナ１１１６から入力された画像データをＩ／Ｆ部１１１７を介して入力し、編集・保管することが可能である。また、ここで得られた画像データをＮＩＣ１１１０、或いはモデム１１１２を用いてインターネットなどを介して配布させることが可能である。また、ユーザからの各種指示等は、マウス１１１４、キーボード１１１５からの入力により行われる。ホストコンピュータ１１１の内部では、バス１１１８により後述する各ブロックが接続され、種々のデータの受け渡しが可能である。
図中、１１２は、ホストコンピュータ１１１からの種々の情報を表示することの出来るモニタである。

１１３は、ホストコンピュータ１１１内の各部の動作を制御、或いはＲＡＭ１１５にロードされたプログラムを実行することのできるＣＰＵである。１１４は、ＢＩＯＳやブートプログラムを記憶しているＲＯＭである。１１５はＣＰＵ１１３にて処理を行うために一時的にプログラムや処理対象の画像データを格納しておくＲＡＭであり、ここにＯＳやＣＰＵ１１３が後述の各種処理を行うためのプログラムがロードされることになる。

１１６は、ＲＡＭ等に転送されるＯＳやプログラムを格納したり、装置が動作中に画像データを格納したり、読出すために使用されるハードディスク（ＨＤ）である。１１７は、外部記憶媒体の一つであるＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−Ｒ）に記憶されたデータを読み込み或いは書き出すことのできるＣＤ−ＲＯＭドライブである。

１１８は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１１７と同様にＦＤ（フロッピー（登録商標）ディスク）からの読み込み、ＦＤへの書き出しができるＦＤドライブである。１１９も、ＣＤ−ＲＯＭドライブ１１７と同様にＤＶＤ−ＲＯＭからの読み込み、ＤＶＤ−ＲＡＭへの書き出しができるＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ−ＲＡＭ）ドライブである。尚、ＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等に画像編集用のプログラムが記憶されている場合には、これらプログラムをＨＤ１１６にインストールし、必要に応じてＲＡＭ１１５に転送されるようになっている。

１１１７はスキャナ１１１６とバス１１１８とを繋ぎ、スキャナ１１１６から入力された画像データをＨＤ１１６やＲＡＭ１１５に出力するためのインターフェイス（Ｉ／Ｆ）である。

１１１１は、ＲＡＭ１１５、ＨＤ１１６、ＣＤ−ＲＯＭ１１７、ＦＤ１１８、ＤＶＤ１１９などに記憶されている画像データを、インターネットなどのネットワークに接続するＮＩＣ１１１０にホストコンピュータ１１１を接続するためのＩ／Ｆで、Ｉ／Ｆ１１１１を介してホストコンピュータ１１１は、Ｉ／Ｆ１１１１を介してインターネットへデータを送信したり、インターネットからデータを受信したりする。

１１１３は、ホストコンピュータ１１１にマウス１１１４やキーボード１１１５を接続するためのＩ／Ｆで、Ｉ／Ｆ１１１３を介してマウス１１１４やキーボード１１１５から入力された各種の指示がＣＰＵ１１３に入力される。

＜画像暗号処理＞
図４は、本実施形態における画像暗号化処理機能、及び方法を説明する図である。図４において、１１は画像入力部、１２は暗号化領域指定部、１３は暗号鍵指定部、１４は暗号化部、１５は切換部、１６は画像出力部である。

まず、画像入力部１１の機能について説明する。画像入力部１１は、暗号化対象となる画像データが入力され、入力された画像データが暗号化領域指定部１２に入力される。

画像入力部１１では、図３におけるＲＯＭ１１４、ＲＡＭ１１５、ＨＤ１１６、ＣＤ１１７、ＦＤ１１８、ＤＶＤ１１９などに予め記憶されている画像データを読み出すことや、モデム１１１２、ＮＩＣ１１１０を用いてインターネット９７（図１）を通じて画像を受信して用いることや、スキャナ１１１６などを用いて紙に印刷されている原稿をデジタル化して用いることなど種々の手段を用いることが可能であり、入力元は如何なるものでも構わない。画像入力部１１において入力された画像データは一旦ＲＡＭ１１５に保持される。

以降の説明では、説明を簡単にするために、画像データはＩＳＯによって標準化されているＪＰＥＧ２０００方式によって圧縮符号化されているものとするが、本発明はこれに限定されることなく、ＪＰＥＧなどの他の方式によって圧縮符号化されている画像データや、圧縮符号化がなされていない画像データであっても良いことは明らかである。

次に、暗号化領域指定部１２の機能について説明する。暗号化領域指定部１２は、画像データが入力され、入力された画像データ中のうち暗号化すべき所望の領域が指定され、指定された領域に関する領域情報が暗号化部１４に出力される。

本実施の形態において、暗号化領域指定部１２で指定される領域は、画像の空間的な領域であるものとする。図５を用いて本実施形態において指定される領域について説明する。

図５は本実施の形態における指定領域の一例を説明する図である。図中、１２１は画像全体を表し、１２２、１２３、１２４、及び１２５は夫々指定された（暗号化すべき）領域を示す。本実施形態では、図５（Ａ）に示すように一つの矩形領域を指定したり、図５（Ｂ）に示すように一つの任意形状領域を指定したり、図５（Ｃ）に示すように複数の領域を指定したりすることが可能である。こうした領域は、前述した図２における画像ビューア１０５を閲覧しながら、ユーザがマウス１１１４などを用いて指定可能である。或いは、予めＲＡＭ１１５やＨＤ１１６などに登録されている予め決められた所定の領域を自動的に指定するようにしても良い。

尚、本実施形態は、指定される領域の一例として空間的な領域が指定されるものとして説明するが、本発明はこれに限定されることなく、種々の画像データの部分的な領域を指定可能であることは明らかである。例えば、ＪＰＥＧ２０００データにおいては、図５（Ｄ）に示すように所定の成分（領域１２６）を指定したり、図５（Ｅ）に示すように所定の解像度レベル（領域１２７）を指定したり、図５（Ｆ）に示すように所定のレイヤ（領域１２８）を指定可能であることは明らかである。これらは、図２に示した欄１０１０、１０１１、及び１０１２中にインデックスを入力するようにすれば良い。

次に、暗号鍵指定部１３の機能について説明する。暗号鍵指定部１３は、前段の暗号化領域指定部１２で指定された領域に関する領域情報に対応する鍵情報を指定し、指定された鍵情報が出力される。

本実施形態では、予め鍵ＤＢ９３に蓄積されている鍵情報のうち、所望の鍵情報を鍵サーバ９２に要求し、鍵サーバ９２から送信された鍵情報を指定するようにする。或いは、暗号鍵指定部１３の内部で新たに鍵情報を生成し、生成された鍵情報を指定するようにしてもよい。この場合、生成した鍵情報は後段の画像暗号復号部で利用可能とするために、鍵サーバ９２に画像データを特定する情報（画像ＩＤなど）と共に登録しておく。いずれにしても、暗号鍵指定部１３では、暗号化領域指定部１２で指定された領域毎に異なる鍵情報が指定される。

次に、暗号化部１４の機能について説明する。暗号化部１４は、画像データ、暗号化領域情報、及び鍵情報が入力され、入力された画像データのうち暗号化領域情報に対応するデータに対してだけ、前段の暗号鍵指定部１３で指定された鍵情報を用いて暗号化処理が実行され、暗号化された画像データが出力される。

尚、本実施形態においては、暗号化処理のための暗号化アルゴリズムについては特に限定せず、ＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）や、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）などの共通鍵暗号アルゴリズムや、ＲＳＡなどの公開鍵暗号アルゴリズムなどの種々の暗号アルゴリズムを適用可能である。

暗号化部１４における暗号化処理は、前述した図２における「暗号化」ボタン１０７を押すことにより実行される。暗号化が実行された後、画像ビューア１０５には暗号化された画像（即ち、指定された領域がスクランブルされた状態の画像）が再描画される。

次に、切換部１５の機能について説明する。切換部１５は、再度、暗号化領域指定部１２における暗号化領域指定処理、暗号鍵指定部１３における暗号鍵指定処理、及び暗号化部１４における暗号化処理を実行するか、或いは、画像暗号化処理を終了し、画像を出力するために画像出力部における画像出力処理を実行するかを切り替える。

切換部１５における切換処理は、前述した図２における画像ビューア１０５を用いて、ユーザにより新たな領域が指定されたかどうかにより切り替えることが可能である。即ち、ユーザにより新たな領域が指定された場合、切換部１５を暗号化領域指定部１２に接続し、一方で「終了」ボタン１０８が指定された場合、切換部１５を画像出力部１６に接続するようにする。

他の切換処理の例として、ＲＡＭ１１５やＨＤ１１６などに、所定の暗号化処理の実行回数を予め登録しておき、前記回数だけ暗号化処理を実行したか否かをカウントするカウンタを利用し、前記カウンタが所定の回数より大きいか否かにより切り替えるようにすることも可能である。即ち、カウンタが所定の回数より小さい場合には、切換部１５を暗号化処理部１２に接続し、カウンタが所定の回数より大きい場合には、切換部１５を画像出力部１６に接続するようにする。

尚、本発明はこれに限定されることなく、種々の方法で切換部１５における切換処理を実行可能であることは明らかである。

最終的に、画像出力部１６において、暗号化された画像データを出力する。画像出力部１６では、ＮＩＣ１１１０を用いて、画像配信サーバ９４に送信したり、一旦、ＲＡＭ１１５、ＨＤ１１６、ＣＤ１１７、ＦＤ１１８、ＤＶＤ１１９などの記憶媒体に蓄積する。

図６は、本実施形態に適応可能な画像暗号化処理を説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ２１では、画像データが入力される。次に、ステップＳ２２では所定の暗号化領域が指定される。そして、ステップＳ２３では、ステップＳ２２で指定された暗号化領域に対応する鍵情報が指定される。その後、ステップＳ２４では、ステップＳ２２で指定された領域に対応する画像データに対して、ステップＳ２３で指定された鍵情報を用いて暗号化処理が施される。暗号化処理後に、ステップＳ２５により全ての暗号化処理が終了したか否かが判定される。暗号化処理を継続する場合には処理をステップＳ２２に進め、全ての暗号化処理が終了した場合には画像暗号化処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、画像データの所定の領域に対して、複数回の暗号化処理を行うことが可能となる。

尚、本実施形態においては、暗号化領域指定処理において指定される暗号化領域は、暗号化領域指定処理を実行する毎に異なる領域を指定可能である。同様に、暗号化処理において利用する鍵情報は、暗号化処理を実行する毎に異なる鍵情報を利用可能である。

こうして複数の暗号化領域が指定され、暗号化領域毎に異なる鍵情報を用いて暗号化処理を実行した場合、後段の画像再生処理部において正しく画像暗号復号処理を実行するためには、どの領域に対してどの鍵情報を用いたかを画像データ中に記録しておく必要がある。ここで、本実施形態における暗号化領域情報、及び鍵情報の記録方法について図７を用いて説明する。

図７は、本実施形態における領域情報、及び鍵情報の記録方法を説明するための図である。図中、８１は画像データ全体、８２は画像データに関する各種パラメータを記録しておくヘッダ情報、８３は実際の画像データ、８４は暗号関連情報、８５は第１の暗号関連情報、８６は第２の暗号関連情報である。ここで、第１の暗号化処理が実行された後、第２の暗号化処理を実行するものと仮定する。

図７に示すように、本実施形態においては画像データのヘッダ情報の一部として暗号化処理順序情報、暗号化領域情報、及び鍵情報を記録する。また、８５、及び８６に示すように、夫々の暗号関連情報は、暗号化処理順序情報（即ち、１、２）、暗号化領域情報（即ち、第１の暗号化領域情報Ｚ１、及び第２の暗号化領域情報Ｚ２）、及び鍵情報（即ち、第１の鍵情報Ｋ１、及び第２の鍵情報Ｋ２）から構成される。

図７に示す例は、「最初に、第１の暗号化処理として、第１の暗号化領域情報Ｚ１で示される領域に対して第１の鍵情報Ｋ１を用いて暗号化処理を実行し、続いて、第２の暗号化処理として、第２の暗号化領域情報Ｚ２で示される領域に対して第２の鍵情報Ｋ２を用いて暗号化処理を実行した」ことを示す。こうした情報をヘッダ情報８２中に記録しておくことにより、画像暗号化処理部においてどのような鍵を用いてどの領域に対して暗号化処理を実行したかを、後述する画像再生処理部に通知することが可能である。

尚、鍵情報としては、第１の鍵情報、及び第２の鍵情報を示す識別子を記録するようにしても良いし、第１の鍵情報、及び第２の鍵情報とは異なる第３の鍵情報によって、第１の鍵情報、及び第２の鍵情報を暗号化して、暗号化した第１の鍵情報、及び第２の鍵情報を記録するようにしても良い。

また、本実施の形態においては、図７に示したように、暗号化処理順序情報、暗号化領域情報、及び鍵情報を画像データ中に記録するものとするが、本発明はこれに限定されないことは明らかである。例えば、これらの暗号化処理順序情報、暗号化領域情報、及び鍵情報を画像データとは分離した別データとして記録し、後段の画像再生処理部に送信するようにすることも可能である。

本実施の形態では、第１の暗号化処理が実行された後、第２の暗号化処理を実行するものと仮定したが、第２の暗号化処理を実行した後、第３の暗号化処理を行うなど、ｎ回多重化されて暗号化されていてもいいのは言うまでもない。その際は、ヘッダ情報８２の暗号関連情報８４に、ｎ回目に暗号化された第ｎの暗号関連情報（即ち、暗号化処理順序情報ｎ、暗号化領域情報Ｚｎ、及び鍵情報Ｋｎ）を記録しておく。

＜画像再生処理＞
図８は、本実施形態における画像再生処理機能、及び方法を説明する図である。図８において、３１は画像入力部、３２は再生領域指定部、３３は重なり判定部、３４は切換部、３５は復号鍵取得部、３６は暗号化順序特定部、３７は画像暗号復号部、３８は画像再生部である。

まず、画像入力部３１の機能について説明する。画像入力部３１は、再生対象となる画像データが入力され、入力された画像データが再生領域指定部３２、及び重なり判定部３３に入力される。ここでは、図４における画像出力部１６から出力された（即ち、暗号化された）画像データを画像入力部３１に入力するとする。つまり、第１の暗号化処理が実行された後に、第２の暗号化処理を実行された画像データを画像入力部３１に入力する。

次に、再生領域指定部３２の機能について説明する。再生領域指定部３２は、再生対象となる画像データが入力され、入力された画像データ中で所望の再生領域Ｖが指定され、指定された再生領域Ｖが重なり判定部３３に出力される。

再生領域指定部３２における再生領域指定処理は、前述した図２における画像ビューア１０５を閲覧しながら、ユーザがマウス１１１４などを用いて指定する。或いは、予めＲＡＭ１１５やＨＤ１１６などに登録されている所望の領域を自動的に指定するようにしても良い。

尚、本実施形態は、指定される領域の一例として空間的な領域が指定されるものとして説明するが、本発明はこれに限定されることなく、種々の画像データの部分的な領域を指定可能であることは明らかである。例えば、入力された画像データがＪＰＥＧ２０００などの場合、所定の成分を指定したり、所定の解像度レベルを指定可能であることは明らかである。

次に、重なり判定部３３の機能について説明する。重なり判定部３３は、入力された（暗号化された）画像データ中の暗号化領域と、前段の再生領域指定部３２で指定された再生領域Ｖを比較し、暗号化領域と再生領域Ｖの重なりがあるか否かを判定する。そして、この判定結果に応じて切換部３４を制御する。

本実施形態では、再生領域Ｖと暗号化領域が重ならないと判定された場合、切換部３４を画像再生部３８に接続し、一方、再生領域Ｖと暗号化領域が重なると判定された場合、切換部３４を復号鍵取得部３５に接続するように制御する。夫々の接続先には、画像データ、及び復号関連情報が出力される。

本実施形態では、図７に示したように、暗号化領域は画像データ中のヘッダ情報８２の暗号関連情報８４（即ち、図７における第１の暗号化領域情報Ｚ１、及び第２の暗号化領域情報Ｚ２）を解析することにより知ることが可能である。

ここで、本実施形態における復号関連情報について説明する。復号関連情報とは、後段の画像暗号復号部３７において画像暗号復号処理のために必要となる、「重なり領域情報」、「鍵情報」、及び「暗号化順序情報」を含む情報である。重なり判定部３３においては、これらの情報のうち「重なり領域情報」だけが算出され、復号関連情報に記録される。

図９は本実施の形態に適応可能な復号関連情報を示す。重なり判定部３３では、図９（Ａ）に示すような「重なり領域情報」だけが記録される。図９（Ａ）に示す例において、第１の重なり領域ＶＺ１、及び第２の重なり領域ＶＺ２は、第１の暗号化領域Ｚ１、第２の暗号化領域Ｚ２、及び再生領域Ｖを用いて、以下の様に算出される。
ＶＺ１ ＝ Ｚ１ ∩ Ｖ （式１）
ＶＺ２ ＝ Ｚ２ ∩ Ｖ （式２）
（式１）、及び（式２）に示すように、第１の重なり領域ＶＺ１、及び第２の重なり領域Ｖ２は、夫々第１の暗号化領域Ｚ１、及び第２の暗号化領域Ｚ２と再生領域Ｖの積集合として算出される。

（式１）、及び（式２）の結果、ＶＺ１、及びＶＺ２が空集合でなければ（即ち、暗号化された領域を再生しようとした場合）、算出された重なり領域Ｖ１、及びＶ２を、夫々対応する暗号化領域情報と関連付けて、図９（Ａ）に示すように復号関連情報に記録する。

ここで、重なり領域の例について、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態における重なり領域の例を説明する図である。図１０（Ａ）において、１４１は第１の暗号化領域Ｚ１、１４２は第２の暗号化領域Ｚ２、１４３は再生領域Ｖを示す。図１０（Ｂ）の１４４は第１の重なり領域ＶＺ１を、図１０（Ｃ）の１４５は第２の重なり領域ＶＺ２を示す。

図１０に示すように、（式１）を用いて第１の暗号化領域１４１（Ｚ１）と再生領域１４３（Ｖ）の積集合が第１の重なり領域１４４（ＶＺ１）として算出される。これと同様に、（式２）を用いて第２の暗号化領域１４２（Ｚ２）と再生領域１４３（Ｖ）の積集合が第２の重なり領域１４５（ＶＺ２）として算出される。

次に、復号鍵取得部３５の機能について説明する。復号鍵取得部３５は、画像データ、及び復号関連情報が入力され、復号関連情報を用いて、後段の画像暗号復号部において必要な鍵情報を取得し、取得した鍵情報を復号関連情報に追加記録し、画像データと共に出力する。

ここで、再度、図９を用いて、鍵情報の取得方法について説明する。復号鍵取得部３５では、図９（Ａ）に示すような復号関連情報が前段の重なり判定部３３から入力される。すると、復号鍵取得部３５では、夫々の重なり領域情報に対応する鍵情報が、（対応する暗号化領域情報を用いて）ヘッダ情報を解析することにより取得される（図７参照）。そして、取得された鍵情報が、図９（Ｂ）に示すように、夫々の重なり領域情報に関連付けられて「鍵情報」として追加記録される。

本実施形態においては、鍵情報として（ヘッダ情報に）鍵の識別子が記録されている場合、識別子に対応する鍵情報を鍵サーバ９２に対して要求することによって、鍵情報を取得するようにする。或いは、前述したように、第１の鍵情報、及び第２の鍵情報が第３の鍵情報で暗号化されている場合には、第３の鍵情報を用いて夫々の鍵情報を暗号復号すればよい。

以上説明したように、復号鍵取得部３５において、夫々の重なり領域に対応した鍵情報が取得される。

次に、暗号化順序特定部３６の機能について説明する。暗号化順序特定部３６では、画像データ、及び復号関連情報が入力され、復号関連情報中の重なり領域に対して、どのような順序で暗号化処理が実行されているかを特定し、特定された暗号化順序情報を復号関連情報に追加記録し、画像データと共に出力する。

ここで、再度、図９を用いて、暗号化順序の特定方法について説明する。暗号化順序特定部３６では、図９（Ｂ）に示すような復号関連情報が前段の復号鍵取得部３４から入力される。すると、暗号化順序特定部３６では、夫々の重なり領域がどのような順序で暗号化されたかが、（対応する暗号化領域情報を用いて）ヘッダ情報を解析することにより特定される（図７参照）。そして、特定された画像暗号順序が、図９（Ｃ）に示すように、夫々の重なり領域に関連付けられて、暗号化順序情報として追加記録される。

以上説明したように、暗号化順序特定部３６において、夫々の重なり領域の暗号化順序が特定される。尚、本実施形態においては、図９（Ｃ）に示すような復号関連情報をそのまま後段の画像暗号復号部３７に出力しても良いが、暗号化領域情報は、画像暗号復号部３７では必要ないため、除去することも可能である。

次に、画像暗号復号部３７の機能について説明する。画像暗号復号部では、画像データ、及び復号関連情報が入力され、復号関連情報を用いて、画像データに対して暗号復号処理が実行され、暗号復号処理された画像データが出力される。

本実施形態における画像暗号復号処理の詳細については後述する。

こうして、最終的に、画像再生部３８では切換部３４、或いは画像暗号復号部３７からの出力が、モニタ１１２に出力されたり、ＲＡＭ１１５、ＨＤ１１６、ＣＤ１１７、ＦＤ１１８、及びＤＶＤ１１９に蓄積されたり、或いはＮＩＣ１１１０を用いてインターネットを介して別のコンピュータに転送される。

以上、本実施形態に適応可能な画像再生処理、及び方法について説明した。

次に、以上説明したような画像再生処理、及び方法の流れを図１１を用いて説明する。図１１は本実施形態に適応可能な画像再生処理を説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ４１では、所望の画像領域が指定される。次に、ステップＳ４２では再生領域と暗号化領域の重なりを判定する。その結果、Ｓ４３において、重なっている場合には処理をＳ４３に進め、重なっていない場合には処理をＳ４７に進める。ステップＳ４４では、重なっている領域に対応する復号鍵を取得する。更に、ステップＳ４５で、暗号化の適応順序が特定される。そして、ステップＳ４６で、画像暗号復号処理が実行され、最終的にステップＳ４７で画像が再生される。

図１２は、本実施形態における画像暗号復号処理機能、及び方法を説明する図であり、図８における画像暗号復号部３７の詳細を示す。図１２において、５１は暗号化領域特定部、５２は暗号復号部、５３は切換部である。

まず、暗号化領域特定部５１の機能について説明する。暗号化領域特定部５１には、画像データ、及び（図９に示すような）復号関連情報が入力され、復号関連情報を用いて、暗号復号処理すべき重なり領域情報、対応する鍵情報、及び画像データが出力される。

ここで、暗号化領域特定部５１においては、復号関連情報中の暗号化順序情報のうち最大の値を有するレコードに対応する重なり領域情報、及び鍵情報から出力するようにする。何故なら、暗号化順序情報がより大きな重なり領域ほど、暗号化段階において、より後に暗号化された領域であるからである。即ち、本実施形態においては、より後に暗号化された領域ほど、先に暗号復号処理するようにする。

次に、暗号復号部５２の機能について説明する。暗号復号部５２には、重なり領域情報、対応する鍵情報、及び画像データが入力され、画像データ中の重なり領域で示される領域が鍵情報によって暗号復号処理され、暗号復号処理された画像データが出力される。

暗号復号部５２では、図４における暗号化部１４に対応した暗号復号処理が実行される。尚、復号関連情報中の、暗号復号処理された重なり領域に対応するレコードは（暗号復号処理したことを示すために）削除するようにする。

次に、切換部５３の機能について説明する。切換部５３は、暗号復号部５２による暗号復号処理の後、暗号復号処理すべき重なり領域が残っているか否かを判定し、復号関連情報中にレコードが残っている場合には、切換部５３を暗号化領域特定部５１に接続し、さもなければ前述した画像再生部３８に接続する。

次に、以上説明したような画像暗号復号処理の流れを図１３を用いて説明する。図１３は本実施形態に適応可能な画像暗号復号処理を説明するフローチャートである。

まず、ステップＳ６１では、暗号復号処理すべき暗号化領域が特定される。次に、ステップＳ６２において、特定された暗号化領域に対して、暗号復号処理が施される。暗号復号処理の後、ステップＳ６３において、全ての暗号復号処理が終了したか否かが判定される。全ての暗号復号処理が終了していない場合には、処理をステップＳ６１に進め、さもなければ、画像暗号復号処理を終了する。

ここで、本実施形態を用いることにより実現可能な画像再生の例について図１４を用いて説明する。

図１４は、本実施形態を用いて実現可能な画像の再生の一例を示す図である。図１４（Ａ）は、暗号化されていない暗号化対象となる画像データを表わす。図１４（Ｂ）は、第１の暗号化領域７１に第１の暗号化処理を施された後、第２の暗号化領域７２に第２の暗号化処理が施された画像データを表わす。ここで、７３は第１の暗号化領域７１と第２の暗号化領域７２の積集合を表わす。

図１４（Ｃ）は、第１の重なり領域ＶＺ１、及び第２の重なり領域ＶＺ２が空集合の場合を説明する図である。７４は、その場合の再生領域Ｖを表わす。再生領域指定部３２において再生領域Ｖ７７が指定された場合、重なり判定部３３において、当該再生領域Ｖ７４は第１の暗号化領域７１、及び第２の暗号化領域７２の何れとも重ならないことが判定され、如何なる暗号復号処理も実行されず、画像再生部３８において、再生領域Ｖ７４が再生される。

図１４（Ｄ）は、第１の重なり領域ＶＺ１が空集合でない（第２の重なり領域ＶＺ２は空集合）場合を説明する図である。７５は、その場合の再生領域Ｖを表わす。次に、再生領域指定部３２において再生領域Ｖ７５が指定された場合、重なり判定部３３において、当該再生領域７５は第１の暗号化領域７１とだけ重なることが判定される。この結果、第１の暗号化領域７１と再生領域Ｖとの積集合が第１の重なり領域ＶＺ１として特定される。更に、復号鍵取得部３５において、第１の暗号化領域７３に対応する第１の鍵情報Ｋ１が取得される。その後、画像暗号復号部３７において、第１の鍵情報Ｋ１を用いて、第１の暗号化処理に対応する暗号復号処理が実行され、再生領域Ｖ７５が画像再生部３８で再生される。

図１４（Ｅ）は、第１の重なり領域ＶＺ１、及び第２の重なり領域ＶＺ２の両方が空集合でない場合を説明する図である。７６は、その場合の再生領域Ｖを表わす。更に、再生領域指定部３２において再生領域７６が指定された場合、重なり判定部３３において、当該再生領域７６は第１の暗号化領域７１、及び第２の暗号化領域７２の両方と重なることが判定される、この結果、第１の暗号化領域と再生領域Ｖとの積集合が第１の重なり領域ＶＺ１として、及び、第２の暗号化領域と再生領域Ｖとの積集合が第２の重なり領域ＶＺ２として特定される。そして、復号鍵取得部３５において、第１の暗号化領域７１に対応する第１の鍵情報Ｋ１、及び、第２の暗号化領域７２に対応する第２の鍵情報Ｋ２が夫々取得される。続いて、暗号化順序特定部３６において、第１の重なり領域の後に第２の重なり領域が暗号化されていることが特定され、画像暗号復号部３７において、所定の暗号復号処理が実行される。最終的に、再生領域Ｖ７６が画像再生部３８で再生される。

上記説明では、２回暗号化された例を示したが、３回以上暗号化された例であっても同様であるのはいうまでもない。例えば、第１の重なり領域と第３の重なり領域が空集合で、第２の重なり領域が空集合でなければ、復号鍵取得部３５において、第１の暗号化領域に対応する第１の鍵情報、及び、第３の暗号化領域に対応する第３の鍵情報が夫々取得される。続いて、暗号化順序特定部３６において、第１の重なり領域の後に第３の重なり領域が暗号化されていることが特定され、画像暗号復号部３７において、第３の暗号化を復号し、第１の暗号化を復号する処理が実行される。

尚、本実施形態は、特に、図８の再生領域指定部３２の機能として、所望の再生領域を指定するような例を説明したが、本発明はこれに限定されることなく、所望の暗号復号領域を指定するようにしても良い。この場合、図２の画像ビューア１０５には予めスクランブルされている状態の画像データが表示されており、図８の再生領域指定部３２において（即ち、矩形１０６、解像度レベルの欄１０１０、レイヤの欄１０１１、及び、コンポーネントの欄１０１２を用いて）暗号復号すべき画像領域を指定するように変形すれば良い。

以上本発明にかかる実施形態を説明したが、先に説明したように、画像データを暗号化、暗号復号する装置は、通常のパーソナルコンピュータ等の汎用情報処理装置であって、それ上で動作するコンピュータプログラムで実現できるものであるから、本発明はコンピュータプログラムをその範疇とすることは明らかである。また、通常、コンピュータプログラムは、ＣＤＲＯＭ等のコンピュータ可読記憶媒体に記憶されており、それをコンピュータの対応するドライブにセットしてシステムにコピーやインストール処理することで実行可能となるわけであるから、本発明は当然にそのようなコンピュータ可読記憶媒体をもその範疇とすることも明らかである。

本実施形態によれば、部分暗号化、及び多重暗号化された画像データを部分復号する際、再生領域がどの多重暗号化処理されているものかが特定できるので、復号に必要のない鍵を取得してしまうことがない。さらに、再生領域で復号しなければならない復号順が特定できるので、多重暗号化をすべて復号してしまうこともなく、セキュリティの面でも安心であり、無駄な復号処理をしなくてもよい。

実施形態におけるシステムの全体構成を説明する図である。 実施形態における暗号化処理を行う際のＧＵＩ画面の例を示す図である。 実施形態におけるホストコンピュータを示す図である。 実施形態における画像暗号化処理部の構成を説明する図である。 実施形態における画像領域指定を説明する図である。 実施形態における画像暗号化処理のフローチャートである。 実施形態における鍵情報の記録フォーマットを説明する図である。 実施形態における画像暗号復号処理部の構成を説明する図である。 実施形態における暗号関連情報を説明する図である。 実施形態における重なり領域の例を説明する図である。 実施形態における画像暗号復号処理のフローチャートである。 実施形態における画像暗号復号部の構成を説明する図である。 実施形態における画像暗号復号処理のフローチャートである。 実施形態による画像の再生の一例を説明する図である。

Claims (5)

1. 部分暗号化、かつ、多重暗号化された画像データを再生する情報処理装置であって、
   前記画像データ中の部分画像領域を取得する領域取得手段と、
   前記取得した部分画像領域と前記暗号化されている暗号化領域との重なり領域を算出する領域算出手段と、
   前記領域算出手段によって算出された重なり領域に対応する鍵情報を取得する鍵情報取得手段と、
   前記領域算出手段によって算出された重なり領域における暗号化処理順序を特定する暗号化順序特定手段と、
   前記暗号化順序特定手段によって特定された暗号化順序に応じて、前記鍵情報取得手段によって取得された鍵情報を用いて、前記重なり領域に対応する画像データを暗号復号処理する暗号復号手段とを有し、
   前記暗号化された画像データは、少なくとも、第１の鍵情報によって暗号化された第１の暗号化領域と、第２の鍵情報によって暗号化された第２の暗号化領域を有し、
   前記領域算出手段は、少なくとも、前記第１の暗号化領域と前記画像領域の積集合である第１の重なり領域と、前記第２の暗号化領域と前記画像領域の積集合である第２の重なり領域を算出することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記鍵情報取得手段は、少なくとも、前記第１の重なり領域に対応する第１の鍵情報と、第２の重なり領域に対応する第２の鍵情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記暗号化順序特定手段は、前記第１の暗号化領域、及び第２の暗号化領域に対する暗号化処理順序を特定することを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
4. コンピュータを、請求項１及至３のいずれか１項に記載の情報処理装置の各手段として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
5. 請求項４に記載のコンピュータプログラムを格納することを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。

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