JPH06125553A - 画像データ暗号化方法 - Google Patents
画像データ暗号化方法Info
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- JPH06125553A JPH06125553A JP27313892A JP27313892A JPH06125553A JP H06125553 A JPH06125553 A JP H06125553A JP 27313892 A JP27313892 A JP 27313892A JP 27313892 A JP27313892 A JP 27313892A JP H06125553 A JPH06125553 A JP H06125553A
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- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 28
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Facsimile Transmission Control (AREA)
- Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
- Compression Of Band Width Or Redundancy In Fax (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 暗号化のための処理量を少なくする。
【構成】 入力された画像信号がブロック化部１０２で
ブロックに分割され、その分割されたブロックがＤＣＴ
部１０３でＤＣＴ変換され、直流成分ｆ（０，０）と交
流成分ｆ（ｉ，ｊ）が出力される。直流成分ｆ（０，
０）は、直流量子化部１０４で量子化され、暗号化部１
１０で暗号化されて多重化部１３１へ送られる。交流成
分ｆ（ｉ，ｊ）は、交流量子化部１０５で量子化され、
交流エントロピー符号化部１２０でエントロピー符号化
された後、多重化部１３１へ送られる。多重化部１３１
では、暗号化部１１０の出力及び交流エントロピー符号
化部１２０の出力を多重化して出力する。これにより、
画像データのうちの直流成分だけが暗号化される。
ブロックに分割され、その分割されたブロックがＤＣＴ
部１０３でＤＣＴ変換され、直流成分ｆ（０，０）と交
流成分ｆ（ｉ，ｊ）が出力される。直流成分ｆ（０，
０）は、直流量子化部１０４で量子化され、暗号化部１
１０で暗号化されて多重化部１３１へ送られる。交流成
分ｆ（ｉ，ｊ）は、交流量子化部１０５で量子化され、
交流エントロピー符号化部１２０でエントロピー符号化
された後、多重化部１３１へ送られる。多重化部１３１
では、暗号化部１１０の出力及び交流エントロピー符号
化部１２０の出力を多重化して出力する。これにより、
画像データのうちの直流成分だけが暗号化される。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル化した画像
データを暗号化する画像データ暗号化方法に関するもの
である。
データを暗号化する画像データ暗号化方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献１；Communications of the ACM 、３４［４］（１
９９１−４）（米）Gregory K. Wallace著“ザ ジェピ
ィイージィ スティル ピクチャーコンプレッション
スタンダード（The JPEG Still Picture Compression S
tandard ）”Ｐ．３０−４４ 文献２；APPENDIX A.FIPS PUBLICATION46 （１９７７−
１）U.S.Departmentof Commerce/National Bureau of S
tandards 発行（米）“データエンクリプション スタ
ンダード（Date Encrption Standard)”Ｐ．６５３−６
７０ 文献３；池野・小山著「現代暗号理論」２版（昭６２−
６−１０）電子情報通信学会、Ｐ．４３−４９ ここで、文献１は画像データの圧縮方法に関する技術で
あり、文献２，３はデータの暗号化に関する技術であ
る。
例えば次のような文献に記載されるものがあった。 文献１；Communications of the ACM 、３４［４］（１
９９１−４）（米）Gregory K. Wallace著“ザ ジェピ
ィイージィ スティル ピクチャーコンプレッション
スタンダード（The JPEG Still Picture Compression S
tandard ）”Ｐ．３０−４４ 文献２；APPENDIX A.FIPS PUBLICATION46 （１９７７−
１）U.S.Departmentof Commerce/National Bureau of S
tandards 発行（米）“データエンクリプション スタ
ンダード（Date Encrption Standard)”Ｐ．６５３−６
７０ 文献３；池野・小山著「現代暗号理論」２版（昭６２−
６−１０）電子情報通信学会、Ｐ．４３−４９ ここで、文献１は画像データの圧縮方法に関する技術で
あり、文献２，３はデータの暗号化に関する技術であ
る。
【０００３】図２は、前記文献１に記載された従来の画
像データ圧縮方法の一構成例を示すブロック図である。
この画像データ圧縮方法では、例えば縦横８画素のブロ
ック画像データＤＡiがエンコーダ１０内の離散コサイ
ン変換部（以下、ＤＣＴ部という）１１で離散コサイン
変換（以下、ＤＣＴ変換という）され、その変換結果が
量子化部１２へ送られる。量子化部１２では、量子化テ
ーブル１４のデータに基づいてＤＣＴ変換の各係数を量
子化し、エントロピー符号化部１３へ送る。エントロピ
ー符号化部１３は、符号化テーブル１５のデータに基づ
き、量子化部１２の出力データに対してエントロピー符
号化を行い、圧縮画像データＤＡo を出力する。これに
より、縦横８画素のブロック画像データＤＡi のデータ
圧縮が行える。図３は、前記文献２，３に記載された従
来のデータ暗号化方法の一構成例を示すブロック図であ
る。このデータ暗号化方法は、暗号化処理部２０と鍵の
生成部３０とでデータの暗号化を行うもので、６４ビッ
トからなる平文レジスタ２１に入力されたデータは、６
４ビットからなる鍵レジスタ３１に格納したデータに依
存して、図３に示される転置、シフト、排他的論理和等
の一連の処理によって暗号化され、６４ビットからなる
暗号文レジスタ２３へ出力される。
像データ圧縮方法の一構成例を示すブロック図である。
この画像データ圧縮方法では、例えば縦横８画素のブロ
ック画像データＤＡiがエンコーダ１０内の離散コサイ
ン変換部（以下、ＤＣＴ部という）１１で離散コサイン
変換（以下、ＤＣＴ変換という）され、その変換結果が
量子化部１２へ送られる。量子化部１２では、量子化テ
ーブル１４のデータに基づいてＤＣＴ変換の各係数を量
子化し、エントロピー符号化部１３へ送る。エントロピ
ー符号化部１３は、符号化テーブル１５のデータに基づ
き、量子化部１２の出力データに対してエントロピー符
号化を行い、圧縮画像データＤＡo を出力する。これに
より、縦横８画素のブロック画像データＤＡi のデータ
圧縮が行える。図３は、前記文献２，３に記載された従
来のデータ暗号化方法の一構成例を示すブロック図であ
る。このデータ暗号化方法は、暗号化処理部２０と鍵の
生成部３０とでデータの暗号化を行うもので、６４ビッ
トからなる平文レジスタ２１に入力されたデータは、６
４ビットからなる鍵レジスタ３１に格納したデータに依
存して、図３に示される転置、シフト、排他的論理和等
の一連の処理によって暗号化され、６４ビットからなる
暗号文レジスタ２３へ出力される。
【０００４】暗号化処理部２０における暗号化処理で
は、まず６４ビットの平文レジスタ２１に対して初期転
置ＩＰの処理が行われる。この初期転置ＩＰの処理の出
力に対し、１６段の暗号化処理２２−１〜２２−１６が
行われる。初段の暗号化処理２２−１では、初期転置Ｉ
Ｐが行われた６４ビットのデータが、３２ビットずつ左
右に分割され、左半分がＬ0 、及び右半分がＲ0 とな
る。このＬ0 とＲ0 からＬ16とＲ16になるまで、１６段
にわたって暗号化処理２２−１〜２２−１６が行われ
る。その後、初期転置ＩＰと逆の変換を行う最終転置Ｉ
Ｐ-1の処理が行われ、暗号化されたデータが６４ビット
の暗号文レジスタ２２に格納される。鍵の生成部３０で
は、第１段〜第１６段の暗号化処理２２−１〜２２−１
６に必要な１６個の４８ビットの鍵Ｋ1 〜Ｋ16を生成す
る。まず、パリティビットを含む６４ビットの入力鍵が
鍵レジスタ３１に格納される。鍵レジスタ３１の入力鍵
に対し、鍵の縮約型転置ＰＣ−１により、転置が行われ
ると共にパリティビットが除かれた５６ビットの鍵とな
る。この５６ビットの鍵は、２つに分割され、一方の２
８ビットがＣ0 、他方の２８ビットがＤ0 となる。この
Ｃ0 とＤ0 をそれぞれ左に順にシフトすることにより、
Ｃ1 ，Ｄ1 からＣ16，Ｄ16が順次生成される。ｎ段目の
鍵Ｋn は、Ｃn とＤn からなる５６ビットを入力し、鍵
の縮約型転置ＰＣ−２を行って４８ビットとなり、第ｎ
段の暗号化処理２２−ｎへ送られる。図４は、図２に示
す従来の画像データ圧縮方法と図３に示す従来のデータ
暗号化方法とを縦続接続し、画像データ暗号化方法を実
現した従来の一構成例を示すブロック図である。この画
像データ暗号化方法では、入力端子４１から入力された
画像データを、図２の画像データ圧縮方法４２で圧縮し
た後、図３のデータ暗号化方法４３で暗号化し、その結
果を出力端子４４から出力する。
は、まず６４ビットの平文レジスタ２１に対して初期転
置ＩＰの処理が行われる。この初期転置ＩＰの処理の出
力に対し、１６段の暗号化処理２２−１〜２２−１６が
行われる。初段の暗号化処理２２−１では、初期転置Ｉ
Ｐが行われた６４ビットのデータが、３２ビットずつ左
右に分割され、左半分がＬ0 、及び右半分がＲ0 とな
る。このＬ0 とＲ0 からＬ16とＲ16になるまで、１６段
にわたって暗号化処理２２−１〜２２−１６が行われ
る。その後、初期転置ＩＰと逆の変換を行う最終転置Ｉ
Ｐ-1の処理が行われ、暗号化されたデータが６４ビット
の暗号文レジスタ２２に格納される。鍵の生成部３０で
は、第１段〜第１６段の暗号化処理２２−１〜２２−１
６に必要な１６個の４８ビットの鍵Ｋ1 〜Ｋ16を生成す
る。まず、パリティビットを含む６４ビットの入力鍵が
鍵レジスタ３１に格納される。鍵レジスタ３１の入力鍵
に対し、鍵の縮約型転置ＰＣ−１により、転置が行われ
ると共にパリティビットが除かれた５６ビットの鍵とな
る。この５６ビットの鍵は、２つに分割され、一方の２
８ビットがＣ0 、他方の２８ビットがＤ0 となる。この
Ｃ0 とＤ0 をそれぞれ左に順にシフトすることにより、
Ｃ1 ，Ｄ1 からＣ16，Ｄ16が順次生成される。ｎ段目の
鍵Ｋn は、Ｃn とＤn からなる５６ビットを入力し、鍵
の縮約型転置ＰＣ−２を行って４８ビットとなり、第ｎ
段の暗号化処理２２−ｎへ送られる。図４は、図２に示
す従来の画像データ圧縮方法と図３に示す従来のデータ
暗号化方法とを縦続接続し、画像データ暗号化方法を実
現した従来の一構成例を示すブロック図である。この画
像データ暗号化方法では、入力端子４１から入力された
画像データを、図２の画像データ圧縮方法４２で圧縮し
た後、図３のデータ暗号化方法４３で暗号化し、その結
果を出力端子４４から出力する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の画像データ暗号化方法では、画像データ圧縮方法４
２で圧縮された画像データの全てをデータ暗号化方法４
３で暗号化する必要があるため、暗号化のための処理量
が大きくなるという問題がある。これを防止するため、
圧縮された画像データの一部を暗号化することも考えら
れるが、暗号強度が劣化するという欠点があり、未だ技
術的十分満足のゆく画像データ暗号化方法を得ることが
困難であった。本発明は、前記従来技術が持っていた課
題として、暗号強度を犠牲にすることなく、暗号化のた
めの処理量を低減することが困難な点について解決した
画像データ暗号化方法を提供するものである。
成の画像データ暗号化方法では、画像データ圧縮方法４
２で圧縮された画像データの全てをデータ暗号化方法４
３で暗号化する必要があるため、暗号化のための処理量
が大きくなるという問題がある。これを防止するため、
圧縮された画像データの一部を暗号化することも考えら
れるが、暗号強度が劣化するという欠点があり、未だ技
術的十分満足のゆく画像データ暗号化方法を得ることが
困難であった。本発明は、前記従来技術が持っていた課
題として、暗号強度を犠牲にすることなく、暗号化のた
めの処理量を低減することが困難な点について解決した
画像データ暗号化方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、前記課題
を解決するために、圧縮した画像データを暗号化する画
像データ暗号化方法において、２次元の画像信号をｎ画
素ｘｎ画素のブロックに分割する分割処理と、前記分割
処理で分割されたブロックをＤＣＴ変換するＤＣＴ処理
と、前記ＤＣＴ処理の出力のうちの直流成分を量子化す
る直流量子化処理と、前記ＤＣＴ処理の出力のうちの交
流成分を量子化する交流量子化処理と、前記直流量子化
処理の出力を暗号化する暗号化処理とを実行する。さら
に、前記交流量子化処理の出力をエントロピー符号化す
る交流エントロピー符号化処理と、前記暗号化処理の出
力と前記交流エントロピー符号化処理の出力とを多重化
する多重化処理とを、実行するようにしている。第２の
発明では、第１の発明の画像データ暗号化方法におい
て、前記直流量子化処理では、出力信号をｎビットの固
定長符号に符号化する固定長符号化処理を行い、前記暗
号化処理では、前記直流量子化処理の出力に対してｎビ
ット毎に暗号化し、前記多重化処理では、１ブロック毎
に前記暗号化処理の出力と前記交流エントロピー符号化
処理の出力を多重化するようにしている。第３の発明で
は、圧縮した画像データを暗号化する画像データ暗号化
方法において、２次元の画像信号をｎ画素ｘｎ画素のブ
ロックに分割する分割処理と、前記分割処理で分割され
たブロックをＤＣＴ変換するＤＣＴ処理と、前記ＤＣＴ
処理の出力のうちの直流成分を差動符号化する差動符号
化処理と、前記差動符号化処理の出力を量子化する直流
量子化処理と、前記直流量子化処理の出力をエントロピ
ー符号化する直流エントロピー符号化処理と、前記直流
エントロピー符号化処理の出力を暗号化する暗号化処理
とを実行する。さらに、前記ＤＣＴ処理の出力のうちの
交流成分を量子化する交流量子化処理と、前記交流量子
化処理の出力をエントロピー符号化する交流エントロピ
ー符号化処理と、１画面分の前記暗号化処理の出力ビッ
ト数をカウントし、そのカウント値と１画面分の前記暗
号化処理の出力と１画面分の前記交流エントロピー符号
化処理の出力とを多重化する多重化処理とを、実行する
ようにしている。
を解決するために、圧縮した画像データを暗号化する画
像データ暗号化方法において、２次元の画像信号をｎ画
素ｘｎ画素のブロックに分割する分割処理と、前記分割
処理で分割されたブロックをＤＣＴ変換するＤＣＴ処理
と、前記ＤＣＴ処理の出力のうちの直流成分を量子化す
る直流量子化処理と、前記ＤＣＴ処理の出力のうちの交
流成分を量子化する交流量子化処理と、前記直流量子化
処理の出力を暗号化する暗号化処理とを実行する。さら
に、前記交流量子化処理の出力をエントロピー符号化す
る交流エントロピー符号化処理と、前記暗号化処理の出
力と前記交流エントロピー符号化処理の出力とを多重化
する多重化処理とを、実行するようにしている。第２の
発明では、第１の発明の画像データ暗号化方法におい
て、前記直流量子化処理では、出力信号をｎビットの固
定長符号に符号化する固定長符号化処理を行い、前記暗
号化処理では、前記直流量子化処理の出力に対してｎビ
ット毎に暗号化し、前記多重化処理では、１ブロック毎
に前記暗号化処理の出力と前記交流エントロピー符号化
処理の出力を多重化するようにしている。第３の発明で
は、圧縮した画像データを暗号化する画像データ暗号化
方法において、２次元の画像信号をｎ画素ｘｎ画素のブ
ロックに分割する分割処理と、前記分割処理で分割され
たブロックをＤＣＴ変換するＤＣＴ処理と、前記ＤＣＴ
処理の出力のうちの直流成分を差動符号化する差動符号
化処理と、前記差動符号化処理の出力を量子化する直流
量子化処理と、前記直流量子化処理の出力をエントロピ
ー符号化する直流エントロピー符号化処理と、前記直流
エントロピー符号化処理の出力を暗号化する暗号化処理
とを実行する。さらに、前記ＤＣＴ処理の出力のうちの
交流成分を量子化する交流量子化処理と、前記交流量子
化処理の出力をエントロピー符号化する交流エントロピ
ー符号化処理と、１画面分の前記暗号化処理の出力ビッ
ト数をカウントし、そのカウント値と１画面分の前記暗
号化処理の出力と１画面分の前記交流エントロピー符号
化処理の出力とを多重化する多重化処理とを、実行する
ようにしている。
【０００７】
【作用】第１の発明によれば、以上のように画像データ
暗号化方法を構成したので、画像信号が入力されると、
ブロック処理でブロックに分割され、その分割されたブ
ロックがＤＣＴ処理でＤＣＴ変換され、直流成分と交流
成分が出力される。直流成分は、直流量子化処理で量子
化され、暗号化処理で暗号化されて多重化処理へ送られ
る。ＤＣＴ処理で出力された交流成分は、交流量子化処
理で量子化され、交流エントロピー符号化処理でエント
ロピー符号化されて多重化処理へ送られる。多重化処理
では、暗号化処理の出力と交流エントロピー符号化処理
の出力とを多重化する。このように、画像データのうち
の直流成分だけを暗号化する。
暗号化方法を構成したので、画像信号が入力されると、
ブロック処理でブロックに分割され、その分割されたブ
ロックがＤＣＴ処理でＤＣＴ変換され、直流成分と交流
成分が出力される。直流成分は、直流量子化処理で量子
化され、暗号化処理で暗号化されて多重化処理へ送られ
る。ＤＣＴ処理で出力された交流成分は、交流量子化処
理で量子化され、交流エントロピー符号化処理でエント
ロピー符号化されて多重化処理へ送られる。多重化処理
では、暗号化処理の出力と交流エントロピー符号化処理
の出力とを多重化する。このように、画像データのうち
の直流成分だけを暗号化する。
【０００８】一般に、データを圧縮すると、長さが一定
でない符号が出力される。圧縮したデータの一部分を暗
号化する場合、どこからどこまでが暗号化されているの
かが、復号化側でわかる必要がある。第１の発明の場合
には、多重化後にどこが直流成分で、どこが交流成分か
を判別する必要がある。そこで、第２の発明では、直流
成分を固定長にすることにより、直流成分と交流成分の
判別を行うようにしている。即ち、第２の発明では、Ｄ
ＣＴ処理によって処理された直流成分が、直流量子化処
理において該直流成分が量子化され、それが固定長符号
に符号化され、それらのｎビット毎に暗号化処理で暗号
化され、多重化処理へ送られる。多重化処理では、１ブ
ロック毎に暗号化処理の出力と交流エントロピー符号化
処理の出力を多重化する。このように、直流成分が固定
長で符号化されているので、受信側で直流成分の終了の
検出が可能となる。
でない符号が出力される。圧縮したデータの一部分を暗
号化する場合、どこからどこまでが暗号化されているの
かが、復号化側でわかる必要がある。第１の発明の場合
には、多重化後にどこが直流成分で、どこが交流成分か
を判別する必要がある。そこで、第２の発明では、直流
成分を固定長にすることにより、直流成分と交流成分の
判別を行うようにしている。即ち、第２の発明では、Ｄ
ＣＴ処理によって処理された直流成分が、直流量子化処
理において該直流成分が量子化され、それが固定長符号
に符号化され、それらのｎビット毎に暗号化処理で暗号
化され、多重化処理へ送られる。多重化処理では、１ブ
ロック毎に暗号化処理の出力と交流エントロピー符号化
処理の出力を多重化する。このように、直流成分が固定
長で符号化されているので、受信側で直流成分の終了の
検出が可能となる。
【０００９】第３の発明では、直流成分のビット数を付
加情報として伝送することにより、前記の直流成分と交
流成分の判別を行っている。即ち、この第３の発明で
は、画像信号が入力されると、分割処理でブロックに分
割され、その分割されたブロックがＤＣＴ処理でＤＣＴ
変換され、直流成分と交流成分が出力される。直流成分
は、差動符号化処理で差動符号化され、直流エントロピ
ー符号化処理でエントロピー符号化され、暗号化処理で
暗号化されて多重化処理へ送られる。ＤＣＴ処理によっ
て出力された交流成分は、交流量子化処理で量子化さ
れ、交流エントロピー符号化処理でエントロピー処理さ
れた後、多重化処理へ送られる。多重化処理では、１画
面分の暗号化処理の出力ビット数をカウントし、そのカ
ウント値と１画面分の交流エントロピー符号化処理の出
力とを多重化する。この多重化された出力の先頭に直流
成分のビット長が固定長符号化されているので、受信側
で直流成分の終了の検出が可能となる。従って、前記課
題を解決できるのである。
加情報として伝送することにより、前記の直流成分と交
流成分の判別を行っている。即ち、この第３の発明で
は、画像信号が入力されると、分割処理でブロックに分
割され、その分割されたブロックがＤＣＴ処理でＤＣＴ
変換され、直流成分と交流成分が出力される。直流成分
は、差動符号化処理で差動符号化され、直流エントロピ
ー符号化処理でエントロピー符号化され、暗号化処理で
暗号化されて多重化処理へ送られる。ＤＣＴ処理によっ
て出力された交流成分は、交流量子化処理で量子化さ
れ、交流エントロピー符号化処理でエントロピー処理さ
れた後、多重化処理へ送られる。多重化処理では、１画
面分の暗号化処理の出力ビット数をカウントし、そのカ
ウント値と１画面分の交流エントロピー符号化処理の出
力とを多重化する。この多重化された出力の先頭に直流
成分のビット長が固定長符号化されているので、受信側
で直流成分の終了の検出が可能となる。従って、前記課
題を解決できるのである。
【００１０】
【実施例】第１の実施例 図１は、本発明の第１の実施例を示す画像データ暗号化
方法の構成ブロック図である。この画像データ暗号化方
法では、例えば入力端子１０１より入力された１画素８
ビットからなる信号が、ブロック化部１０２において縦
８画素、横８画素のブロックに分割され、ＤＣＴ部１０
３へ送られる。ＤＣＴ部１０３は、ブロック化部１０２
からのブロックをＤＣＴ変換し、直流成分ｆ（０，０）
のデータ、及び交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータを出力す
る。この直流成分ｆ（０，０）は、直流量子化部１０４
において所定のステップサイズＱＵＡＮＴ（０，０）で
量子化され、その量子化出力ｑ（０，０）が暗号化部１
１０で暗号化された後、該暗号化データが多重化部１３
１へ送られる。ＤＣＴ部１０３から出力された交流成分
ｆ（ｉ，ｊ）は、交流量子化部１０５において所定のス
テップサイズＱＵＡＮＴ（ｉ，ｊ）で量子化され、その
量子化出力ｑ（ｉ，ｊ）が交流エントロピー符号化部１
２０においてジグザクスキャン等によってエントロピー
符号化され、多重化部１３１へ送られる。多重化部１３
１では、暗号化部１１０及び交流エントロピー符号化部
１２０の出力を多重化し、固定長で符号化された直流成
分ＤＣと可変長符号化された交流成分ＡＣとが、繰り返
されて生成された暗号化データが、出力端子１３２から
出力される。この暗号化されたデータは、直流成分ＤＣ
が固定長で符号化されているので、該データが暗号化さ
れていても、受信側で各成分の終了を検出でき、正しく
復号化することが可能となる。
方法の構成ブロック図である。この画像データ暗号化方
法では、例えば入力端子１０１より入力された１画素８
ビットからなる信号が、ブロック化部１０２において縦
８画素、横８画素のブロックに分割され、ＤＣＴ部１０
３へ送られる。ＤＣＴ部１０３は、ブロック化部１０２
からのブロックをＤＣＴ変換し、直流成分ｆ（０，０）
のデータ、及び交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータを出力す
る。この直流成分ｆ（０，０）は、直流量子化部１０４
において所定のステップサイズＱＵＡＮＴ（０，０）で
量子化され、その量子化出力ｑ（０，０）が暗号化部１
１０で暗号化された後、該暗号化データが多重化部１３
１へ送られる。ＤＣＴ部１０３から出力された交流成分
ｆ（ｉ，ｊ）は、交流量子化部１０５において所定のス
テップサイズＱＵＡＮＴ（ｉ，ｊ）で量子化され、その
量子化出力ｑ（ｉ，ｊ）が交流エントロピー符号化部１
２０においてジグザクスキャン等によってエントロピー
符号化され、多重化部１３１へ送られる。多重化部１３
１では、暗号化部１１０及び交流エントロピー符号化部
１２０の出力を多重化し、固定長で符号化された直流成
分ＤＣと可変長符号化された交流成分ＡＣとが、繰り返
されて生成された暗号化データが、出力端子１３２から
出力される。この暗号化されたデータは、直流成分ＤＣ
が固定長で符号化されているので、該データが暗号化さ
れていても、受信側で各成分の終了を検出でき、正しく
復号化することが可能となる。
【００１１】次に、図１の各ブロックにおける処理内容
を図５〜図１６を参照しつつ説明する。図５は、図１の
ブロック化部１０２の処理内容の説明図である。本実施
例では、例えば縦２８８画素、横３５２画素からなる画
像信号を例にとって説明する。図１の入力端子１０１か
ら入力された縦２８８画素、横３５２画素からなる画像
信号ｘ（ｉ，ｊ）は、図１のブロック化部１０２で、図
５に示すように縦３６個、横４４個のブロックに分割さ
れる。
を図５〜図１６を参照しつつ説明する。図５は、図１の
ブロック化部１０２の処理内容の説明図である。本実施
例では、例えば縦２８８画素、横３５２画素からなる画
像信号を例にとって説明する。図１の入力端子１０１か
ら入力された縦２８８画素、横３５２画素からなる画像
信号ｘ（ｉ，ｊ）は、図１のブロック化部１０２で、図
５に示すように縦３６個、横４４個のブロックに分割さ
れる。
【００１２】図６は、ブロック化部１０２で分割された
ブロックのうちの１つのブロックｂ（ｋ，ｌ）の説明図
である。１つのブロックｂ（ｋ，ｌ）は、図６に示すよ
うに、６４画素から構成される。３６×４４＝１５８４
個のブロックは、１個ずつ順に図１のＤＣＴ部１０３へ
入力される。入力される順序は任意であるが、本実施例
では例えば、ｂ（０，０），ｂ（０，１），ｂ（０，
２），・・・・・・・・，ｂ（０，４３），ｂ（１，
０），ｂ（１，１），・・・・・・・・，ｂ（３５，４
２），ｂ（３５，４３）の順に入力するものとする。図
１のＤＣＴ部１０３では、ブロック化部１０２からのブ
ロックをＤＣＴ変換し、直流成分ｆ（０，０）のデー
タ、及び交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータを出力する。
ブロックのうちの１つのブロックｂ（ｋ，ｌ）の説明図
である。１つのブロックｂ（ｋ，ｌ）は、図６に示すよ
うに、６４画素から構成される。３６×４４＝１５８４
個のブロックは、１個ずつ順に図１のＤＣＴ部１０３へ
入力される。入力される順序は任意であるが、本実施例
では例えば、ｂ（０，０），ｂ（０，１），ｂ（０，
２），・・・・・・・・，ｂ（０，４３），ｂ（１，
０），ｂ（１，１），・・・・・・・・，ｂ（３５，４
２），ｂ（３５，４３）の順に入力するものとする。図
１のＤＣＴ部１０３では、ブロック化部１０２からのブ
ロックをＤＣＴ変換し、直流成分ｆ（０，０）のデー
タ、及び交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータを出力する。
【００１３】図７は、図１のＤＣＴ部１０３におけるＤ
ＣＴ変換の説明図である。例えば、６４画素からなる入
力データをｅ（ｉ，ｊ）（ｉ＝０〜７，ｊ＝０〜７）と
すると図１のＤＣＴ部１０３では次式の演算を行い、出
力データｆ（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜７，ｖ＝０〜７）を出
力する。
ＣＴ変換の説明図である。例えば、６４画素からなる入
力データをｅ（ｉ，ｊ）（ｉ＝０〜７，ｊ＝０〜７）と
すると図１のＤＣＴ部１０３では次式の演算を行い、出
力データｆ（ｕ，ｖ）（ｕ＝０〜７，ｖ＝０〜７）を出
力する。
【００１４】
【数１】 図１のＤＣＴ部１０３から出力された直流成分ｆ（０，
０）は、直流量子化部１０４において次式に従い所定の
ステップサイズＱＵＡＮＴ（０，０）で量子化され、そ
の量子化出力ｑ（０，０）が図１の暗号化部１１０へ送
られる。 ｑ（０，０）＝ｉｎｔ［ｆ（０，０）／ＱＵＡＮＴ
（０，０）］ ここで、ｉｎｔ［ ］は小数点以下を四捨五入する整数
化を表す。例えば、ｆ（０，０）は８ビットであるの
で、ＱＵＡＮＴ（０，０）＝８の場合には、量子化出力
ｑ（０，０）が５ビットとなる。この量子化出力ｑ
（０，０）は、図１の暗号化部１１０で暗号化される。
０）は、直流量子化部１０４において次式に従い所定の
ステップサイズＱＵＡＮＴ（０，０）で量子化され、そ
の量子化出力ｑ（０，０）が図１の暗号化部１１０へ送
られる。 ｑ（０，０）＝ｉｎｔ［ｆ（０，０）／ＱＵＡＮＴ
（０，０）］ ここで、ｉｎｔ［ ］は小数点以下を四捨五入する整数
化を表す。例えば、ｆ（０，０）は８ビットであるの
で、ＱＵＡＮＴ（０，０）＝８の場合には、量子化出力
ｑ（０，０）が５ビットとなる。この量子化出力ｑ
（０，０）は、図１の暗号化部１１０で暗号化される。
【００１５】図８は、図１の暗号化部１１０の構成ブロ
ック図である。この図では、前記文献２に記載されてい
る６４ビット入力、６４ビット出力の暗号化方法を５ビ
ットＣＦＢ（Cipher Feed Back）モードで用いている。
この暗号化部１１０は、５ビットの直流成分ｆ（０，
０）のデータを入力する入力端子１１１−１〜１１１−
５と、初期値を設定する６４ビットのシフトレジスタ１
１２とを備え、該シフトレジスタ１１２の出力側が暗号
化部１１３を介して６４ビットのレジスタ１１４に接続
されている。このシフトレジスタ１１４の出力側と入力
端子１１１−１〜１１１−５は、排他的論理和ゲート１
１５−１〜１１５−６に接続されている。排他的論理和
ゲート１１５−１〜１１５−６の出力側には、パラレル
／シリアル変換回路（以下、Ｐ／Ｓ変換回路という）１
１６と、５ビットの暗号化データを出力する出力端子１
１７−１〜１１７−５とが接続され、該Ｐ／Ｓ変換回路
１１６の出力側がシフトレジスタ１１２に接続されてい
る。６４ビットのシフトレジスタ１１２には初期値が設
定されており、その初期値が符号化部１１３で符号化さ
れ、その符号化された６４ビットのデータがレジスタ１
１４に格納される。入力端子１１１−１〜１１１−５か
ら入力される５ビットの直流成分ｆ（０，０）のデータ
は、排他的論理和ゲート１１５−１〜１１５−６におい
て、レジスタ１１４のうちの例えば左端から５ビットと
それぞれ排他的論理和がとられ、５ビットの暗号化デー
タが出力端子１１７−１〜１１７−５へ出力される。ま
た、この５ビットの暗号化データは、Ｐ／Ｓ変換回路１
１６においてシリアルデータに変換され、シフトレジス
タ１１２に入力され、該シフトレジスタ１１２の内容が
５ビット右方向へシフトされる。このシフト結果は、暗
号化部１１３で暗号化され、次のブロックの直流成分ｆ
（０，０）のデータを暗号化するために用いられる。出
力端子１１７−１〜１１７−５から出力された５ビット
の暗号化データは、図１の多重化部１３１へ送られる。
ック図である。この図では、前記文献２に記載されてい
る６４ビット入力、６４ビット出力の暗号化方法を５ビ
ットＣＦＢ（Cipher Feed Back）モードで用いている。
この暗号化部１１０は、５ビットの直流成分ｆ（０，
０）のデータを入力する入力端子１１１−１〜１１１−
５と、初期値を設定する６４ビットのシフトレジスタ１
１２とを備え、該シフトレジスタ１１２の出力側が暗号
化部１１３を介して６４ビットのレジスタ１１４に接続
されている。このシフトレジスタ１１４の出力側と入力
端子１１１−１〜１１１−５は、排他的論理和ゲート１
１５−１〜１１５−６に接続されている。排他的論理和
ゲート１１５−１〜１１５−６の出力側には、パラレル
／シリアル変換回路（以下、Ｐ／Ｓ変換回路という）１
１６と、５ビットの暗号化データを出力する出力端子１
１７−１〜１１７−５とが接続され、該Ｐ／Ｓ変換回路
１１６の出力側がシフトレジスタ１１２に接続されてい
る。６４ビットのシフトレジスタ１１２には初期値が設
定されており、その初期値が符号化部１１３で符号化さ
れ、その符号化された６４ビットのデータがレジスタ１
１４に格納される。入力端子１１１−１〜１１１−５か
ら入力される５ビットの直流成分ｆ（０，０）のデータ
は、排他的論理和ゲート１１５−１〜１１５−６におい
て、レジスタ１１４のうちの例えば左端から５ビットと
それぞれ排他的論理和がとられ、５ビットの暗号化デー
タが出力端子１１７−１〜１１７−５へ出力される。ま
た、この５ビットの暗号化データは、Ｐ／Ｓ変換回路１
１６においてシリアルデータに変換され、シフトレジス
タ１１２に入力され、該シフトレジスタ１１２の内容が
５ビット右方向へシフトされる。このシフト結果は、暗
号化部１１３で暗号化され、次のブロックの直流成分ｆ
（０，０）のデータを暗号化するために用いられる。出
力端子１１７−１〜１１７−５から出力された５ビット
の暗号化データは、図１の多重化部１３１へ送られる。
【００１６】一方、図１のＤＣＴ部１０３から出力され
た交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータは、交流量子化部１０
５において次式に従いステップサイズＱＵＡＮＴ（ｉ，
ｊ）で量子化され、その量子化出力ｑ（ｉ，ｊ）が交流
エントロピー符号化部１２０へ送られる。 ｑ（ｉ，ｊ）＝ｉｎｔ［ｆ（ｉ，ｊ）／ＱＵＡＮＴ
（ｉ，ｊ）］ 図９は、図１のエントロピー符号化部１２０の構成ブロ
ック図である。この交流エントロピー符号化部１２０
は、交流量子化部１０５からの量子化出力ｑ（ｉ，ｊ）
を入力する入力端子１２１を有し、それにはジグザグス
キャン部１２２を介してゼロ判定部１２３が接続されて
いる。ゼロ判定部１２３の出力側には、ランレングスカ
ウント部１２４及びグループ化部１２５が接続され、そ
のランレングスカウント部１２４及びグループ化部１２
５の出力側に、２次元ハフマン符号化部１２６が接続さ
れている。さらに、２次元ハフマン符号化部１２６の出
力側とグループ化部１２５の出力側には、多重化部１２
７が接続され、さらにその出力側に出力端子１２８が接
続されている。入力端子１２１より入力された交流成分
の量子化出力ｑ（ｉ，ｊ）は、ジグザグスキャン部１２
２に入力される。図１０は、図９のジグザグスキャン部
１２２の説明図である。ジグザグスキャン部１２２で
は、図１０に示すように、矢印の方向に交流成分ｆ
（ｉ，ｊ）のデータをスキャンし、２次元のｆ（ｉ，
ｊ）を１次元に並び換える。このジグザグスキャン部１
２２の出力は、例えば、ｆ（０，１），ｆ（１，０），
ｆ（２，０），ｆ（１，１），ｆ（０，２），ｆ（０，
３），・・・・・・・・，ｆ（７，７）のような順序に
なり、図９のゼロ判定部１２３へ入力される。
た交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータは、交流量子化部１０
５において次式に従いステップサイズＱＵＡＮＴ（ｉ，
ｊ）で量子化され、その量子化出力ｑ（ｉ，ｊ）が交流
エントロピー符号化部１２０へ送られる。 ｑ（ｉ，ｊ）＝ｉｎｔ［ｆ（ｉ，ｊ）／ＱＵＡＮＴ
（ｉ，ｊ）］ 図９は、図１のエントロピー符号化部１２０の構成ブロ
ック図である。この交流エントロピー符号化部１２０
は、交流量子化部１０５からの量子化出力ｑ（ｉ，ｊ）
を入力する入力端子１２１を有し、それにはジグザグス
キャン部１２２を介してゼロ判定部１２３が接続されて
いる。ゼロ判定部１２３の出力側には、ランレングスカ
ウント部１２４及びグループ化部１２５が接続され、そ
のランレングスカウント部１２４及びグループ化部１２
５の出力側に、２次元ハフマン符号化部１２６が接続さ
れている。さらに、２次元ハフマン符号化部１２６の出
力側とグループ化部１２５の出力側には、多重化部１２
７が接続され、さらにその出力側に出力端子１２８が接
続されている。入力端子１２１より入力された交流成分
の量子化出力ｑ（ｉ，ｊ）は、ジグザグスキャン部１２
２に入力される。図１０は、図９のジグザグスキャン部
１２２の説明図である。ジグザグスキャン部１２２で
は、図１０に示すように、矢印の方向に交流成分ｆ
（ｉ，ｊ）のデータをスキャンし、２次元のｆ（ｉ，
ｊ）を１次元に並び換える。このジグザグスキャン部１
２２の出力は、例えば、ｆ（０，１），ｆ（１，０），
ｆ（２，０），ｆ（１，１），ｆ（０，２），ｆ（０，
３），・・・・・・・・，ｆ（７，７）のような順序に
なり、図９のゼロ判定部１２３へ入力される。
【００１７】ゼロ判定部１２３では、入力された交流成
分ｆ（ｉ，ｊ）のデータがゼロであるかどうかを判定す
る。ゼロである場合には、ランレングスカウント部１２
４においてカウンタの値が＋１増分され、そのゼロの連
続の数（ラン）Ｎが２次元ハフマン符号化部１２６へ送
られる。ゼロ判定部１２３においてゼロでないと判定さ
れた場合には、交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータがグルー
プ化部１２５においてグループ番号Ｓと付加ビットＤが
求められ、そのグループ番号Ｓが２次元ハフマン符号化
部１２６へ送られると共に、該付加ビットＤが多重化部
１２７へ送られる。図１１は、交流成分ｆ（ｉ，ｊ）と
グループ番号Ｓ及び付加ビットＤの関係を示す図であ
る。例えば、入力された交流成分ｆ（ｉ，ｊ）＝−２の
場合には、グループ番号Ｓ＝２、付加ビットＤ＝１０と
なる。グループ化部１２５よりグループ番号Ｓが２次元
ハフマン符号化部１２６へ送られると、該２次元ハフマ
ン符号化部１２６には、ランレングスカウント部１２４
より現在までのランＮが入力される。ランレングスカウ
ント部１２４の内部のカウンタは、次のゼロランの数を
カウントするために、ゼロにリセットされる。図１２、
図１３、及び図１４は、２次元ハフマン符号化部１２６
で用いられるハフマン符号化テーブルの例を示す図であ
る。２次元ハフマン符号化部１２６では、図１２〜図１
４に示すハフマン符号化テーブルに基づき、ランＮとグ
ループ番号Ｓからハフマン符号化を行い、符号化された
コードＣを多重化部１２７へ出力する。例えば、ランＮ
＝５、グループ番号Ｓ＝２の場合には、２次元ハフマン
符号化部１２６からコードＣ＝１１１１１１１０１１１
が出力され、多重化部１２７へ送られる。多重化部１２
７では、２次元ハフマン符号化部１２６からのコードＣ
とグループ化部１２５からの付加ビットＤとを直列に並
べて多重化し、その出力データを出力端子１２８から出
力して図１の多重化部１３１へ送る。これら一連の動作
が、ｆ（７，７）までの全ての交流成分がジグザグスキ
ャン部１２２より入力されるまで繰り返される。例え
ば、図１の交流量子化部１０５からの入力系列が１，
０，０，０，０，０，−２，・・・・・・であるとき、
図１の多重化部１３１への出力は、０００１１１１１１
１０１１１１０・・・・・・となる。図１５は、この例
の場合の交流エントロピー符号化部１２０の動作説明図
である。
分ｆ（ｉ，ｊ）のデータがゼロであるかどうかを判定す
る。ゼロである場合には、ランレングスカウント部１２
４においてカウンタの値が＋１増分され、そのゼロの連
続の数（ラン）Ｎが２次元ハフマン符号化部１２６へ送
られる。ゼロ判定部１２３においてゼロでないと判定さ
れた場合には、交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータがグルー
プ化部１２５においてグループ番号Ｓと付加ビットＤが
求められ、そのグループ番号Ｓが２次元ハフマン符号化
部１２６へ送られると共に、該付加ビットＤが多重化部
１２７へ送られる。図１１は、交流成分ｆ（ｉ，ｊ）と
グループ番号Ｓ及び付加ビットＤの関係を示す図であ
る。例えば、入力された交流成分ｆ（ｉ，ｊ）＝−２の
場合には、グループ番号Ｓ＝２、付加ビットＤ＝１０と
なる。グループ化部１２５よりグループ番号Ｓが２次元
ハフマン符号化部１２６へ送られると、該２次元ハフマ
ン符号化部１２６には、ランレングスカウント部１２４
より現在までのランＮが入力される。ランレングスカウ
ント部１２４の内部のカウンタは、次のゼロランの数を
カウントするために、ゼロにリセットされる。図１２、
図１３、及び図１４は、２次元ハフマン符号化部１２６
で用いられるハフマン符号化テーブルの例を示す図であ
る。２次元ハフマン符号化部１２６では、図１２〜図１
４に示すハフマン符号化テーブルに基づき、ランＮとグ
ループ番号Ｓからハフマン符号化を行い、符号化された
コードＣを多重化部１２７へ出力する。例えば、ランＮ
＝５、グループ番号Ｓ＝２の場合には、２次元ハフマン
符号化部１２６からコードＣ＝１１１１１１１０１１１
が出力され、多重化部１２７へ送られる。多重化部１２
７では、２次元ハフマン符号化部１２６からのコードＣ
とグループ化部１２５からの付加ビットＤとを直列に並
べて多重化し、その出力データを出力端子１２８から出
力して図１の多重化部１３１へ送る。これら一連の動作
が、ｆ（７，７）までの全ての交流成分がジグザグスキ
ャン部１２２より入力されるまで繰り返される。例え
ば、図１の交流量子化部１０５からの入力系列が１，
０，０，０，０，０，−２，・・・・・・であるとき、
図１の多重化部１３１への出力は、０００１１１１１１
１０１１１１０・・・・・・となる。図１５は、この例
の場合の交流エントロピー符号化部１２０の動作説明図
である。
【００１８】図１の交流エントロピー符号化部１２０で
は、図１５に示すように、最初の１が図９のジグザグス
キャン部１２２から入力されると、それまでのゼロラン
の数Ｎ＝０、図１１より１のグループ番号Ｓ＝１である
ので、図１２〜図１４より、コードＣ＝００が図９の多
重化部１２７へ出力される。引き続き、図１１より、１
の付加コードＤ＝０が図９の多重化部１２７へ出力され
る。次に、５個の０に引き続いて−２が入力されるの
で、Ｎ＝５、Ｓ＝２でＣ＝１１１１１１１０１１１、Ｄ
＝１０が図９の多重化部１２７へ出力される。このよう
な図１の交流エントロピー符号化部１２０の出力が多重
化部１３１に入力され、該多重化部１３１において暗号
化部１１０の出力とブロック毎に多重化され、出力端子
１３２から出力される。図１６に、出力端子１３２から
の出力信号のフォーマットを示す。このフォーマットで
は、５ビットの固定長で符号化された直流成分ＤＣと、
可変長符号化された交流成分ＡＣが、１５８４ブロック
繰り返される。このように、直流成分ＤＣが固定長で符
号化されているので、入力画像データが符号化されてい
ても、受信側で各成分の終了を検出でき、正しく復号化
することが可能となる。以上のように、本実施例では、
直流成分ｆ（０，０）だけを暗号化部１１０で暗号化す
るようにしたので、暗号強度を犠牲にすることなく、暗
号化のための処理量を低減できる。例えば、３５２画素
×２８８画素からなる約２．５Mibtの画像データを扱う
場合、従来の図４の画像データ暗号化方法では、約７０
Kbitのデータを暗号化しなければならないのに対し、本
実施例を用いると、約６Kbitのデータを暗号化するだけ
でよい。そのため、暗号化のための処理量が約１／１０
に低減できる。
は、図１５に示すように、最初の１が図９のジグザグス
キャン部１２２から入力されると、それまでのゼロラン
の数Ｎ＝０、図１１より１のグループ番号Ｓ＝１である
ので、図１２〜図１４より、コードＣ＝００が図９の多
重化部１２７へ出力される。引き続き、図１１より、１
の付加コードＤ＝０が図９の多重化部１２７へ出力され
る。次に、５個の０に引き続いて−２が入力されるの
で、Ｎ＝５、Ｓ＝２でＣ＝１１１１１１１０１１１、Ｄ
＝１０が図９の多重化部１２７へ出力される。このよう
な図１の交流エントロピー符号化部１２０の出力が多重
化部１３１に入力され、該多重化部１３１において暗号
化部１１０の出力とブロック毎に多重化され、出力端子
１３２から出力される。図１６に、出力端子１３２から
の出力信号のフォーマットを示す。このフォーマットで
は、５ビットの固定長で符号化された直流成分ＤＣと、
可変長符号化された交流成分ＡＣが、１５８４ブロック
繰り返される。このように、直流成分ＤＣが固定長で符
号化されているので、入力画像データが符号化されてい
ても、受信側で各成分の終了を検出でき、正しく復号化
することが可能となる。以上のように、本実施例では、
直流成分ｆ（０，０）だけを暗号化部１１０で暗号化す
るようにしたので、暗号強度を犠牲にすることなく、暗
号化のための処理量を低減できる。例えば、３５２画素
×２８８画素からなる約２．５Mibtの画像データを扱う
場合、従来の図４の画像データ暗号化方法では、約７０
Kbitのデータを暗号化しなければならないのに対し、本
実施例を用いると、約６Kbitのデータを暗号化するだけ
でよい。そのため、暗号化のための処理量が約１／１０
に低減できる。
【００１９】第２の実施例 図１７は、本発明の第２の実施例を示す画像データ暗号
化方法の構成ブロック図であり、第１の実施例を示す図
１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。この画像データ暗号化方法では、図１のＤＣＴ部１
０３の出力側と直流量子化部１０４の入力側との間に、
直流成分ｆ（０，０）を差動符号化する差動符号化部１
４０が接続されている。さらに、図１の直流量子化部１
０４の出力側に、エントロピー符号化を行って可変長符
号化を施す直流エントロピー符号化部１５０と、該直流
エントロピー符号化部１５０の出力を暗号化する暗号化
部１６０とを介して、多重化部１７０が接続されてい
る。多重化部１７０は、暗号化部１６０の出力と交流エ
ントロピー符号化部１２０の出力とを多重化し、それを
出力端子１３２から出力する機能を有している。この画
像データ符号化方法では、画像信号が入力端子１０１か
ら入力されると、それがブロック化部１０２でブロック
に分割され、分割されたブロックがＤＣＴ部１０３でＤ
ＣＴ変換され、直流成分ｆ（０，０）のデータ及び交流
成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータが出力される。ＤＣＴ部１０
３から出力された直流成分ｆ（０，０）のデータは、差
動符号化部１４０において前ブロックの直流成分との差
が求められ、その差が直流量子化部１０４で量子化さ
れ、直流エントロピー符号化部１５０でエントロピー符
号化された後、暗号化部１６０で暗号化されて多重化部
１７０へ送られる。
化方法の構成ブロック図であり、第１の実施例を示す図
１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されてい
る。この画像データ暗号化方法では、図１のＤＣＴ部１
０３の出力側と直流量子化部１０４の入力側との間に、
直流成分ｆ（０，０）を差動符号化する差動符号化部１
４０が接続されている。さらに、図１の直流量子化部１
０４の出力側に、エントロピー符号化を行って可変長符
号化を施す直流エントロピー符号化部１５０と、該直流
エントロピー符号化部１５０の出力を暗号化する暗号化
部１６０とを介して、多重化部１７０が接続されてい
る。多重化部１７０は、暗号化部１６０の出力と交流エ
ントロピー符号化部１２０の出力とを多重化し、それを
出力端子１３２から出力する機能を有している。この画
像データ符号化方法では、画像信号が入力端子１０１か
ら入力されると、それがブロック化部１０２でブロック
に分割され、分割されたブロックがＤＣＴ部１０３でＤ
ＣＴ変換され、直流成分ｆ（０，０）のデータ及び交流
成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータが出力される。ＤＣＴ部１０
３から出力された直流成分ｆ（０，０）のデータは、差
動符号化部１４０において前ブロックの直流成分との差
が求められ、その差が直流量子化部１０４で量子化さ
れ、直流エントロピー符号化部１５０でエントロピー符
号化された後、暗号化部１６０で暗号化されて多重化部
１７０へ送られる。
【００２０】一方、ＤＣＴ部１０３から出力された交流
成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータは、第１の実施例と同様に、
交流量子化部１０５で量子化され、交流エントロピー符
号化部１２０でエントロピー符号化された後、多重化部
１７０へ送られる。多重化部１７０では、暗号化部１６
０の出力と交流エントロピー符号化部１２０の出力とを
多重化し、出力端子１３２から出力する。次に、図１７
の各ブロックの処理を、図１８〜図２１を参照しつつ説
明する。図１８は、図１７の直流エントロピー符号化部
１５０の内部構成を示すブロック図である。この直流エ
ントロピー符号化部１５０は、図１７の直流量子化部１
０４の出力を入力する入力端子１５１を有し、それには
グループ化部１５２が接続されている。グループ化部１
５２は、入力端子１５１の入力をグループ化し、グルー
プ番号Ｓ及び付加ビットＤを出力する機能を有し、該グ
ループ番号Ｓが１次元ハフマン符号化部１５３へ、該付
加ビットＤが多重化部１５４へ送られる。１次元ハフマ
ン符号化部１５３は、グループ番号Ｓに基づきハフマン
符号化を行い、コードＣを多重化部１５４へ出力する機
能を有している。多重化部１５４は、コードＣと付加ビ
ットＤを多重化して出力端子１５５へ出力する機能を有
している。図１８の直流エントロピー符号化部１５０に
おいて、図１７の直流量子化部１０４の出力が入力端子
１５１より入力され、その入力データがグループ化部１
５２においてグループ化され、グループ番号Ｓが１次元
ハフマン符号化部１５３へ、付加ビットＤが多重化部１
５４へ送られる。グループ化部１５２では、例えば図１
１と同一のデータに基づき、グループ化処理を行う。１
次元ハフマン符号化部１５３は、例えば図１９に示すハ
フマン符号化テーブルを用い、入力されたグループ番号
Ｓをハフマン符号化により可変長符号化し、コードＣを
多重化部１５４へ出力する。例えば、グループ番号Ｓ＝
５のときには、図１９に示すように、コードＣ＝１１０
が出力される。多重化部１５４は、コードＣと付加ビッ
トＤを多重化し、その直列データを出力端子１５５を介
して図１７の暗号化部１６０へ出力する。
成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータは、第１の実施例と同様に、
交流量子化部１０５で量子化され、交流エントロピー符
号化部１２０でエントロピー符号化された後、多重化部
１７０へ送られる。多重化部１７０では、暗号化部１６
０の出力と交流エントロピー符号化部１２０の出力とを
多重化し、出力端子１３２から出力する。次に、図１７
の各ブロックの処理を、図１８〜図２１を参照しつつ説
明する。図１８は、図１７の直流エントロピー符号化部
１５０の内部構成を示すブロック図である。この直流エ
ントロピー符号化部１５０は、図１７の直流量子化部１
０４の出力を入力する入力端子１５１を有し、それには
グループ化部１５２が接続されている。グループ化部１
５２は、入力端子１５１の入力をグループ化し、グルー
プ番号Ｓ及び付加ビットＤを出力する機能を有し、該グ
ループ番号Ｓが１次元ハフマン符号化部１５３へ、該付
加ビットＤが多重化部１５４へ送られる。１次元ハフマ
ン符号化部１５３は、グループ番号Ｓに基づきハフマン
符号化を行い、コードＣを多重化部１５４へ出力する機
能を有している。多重化部１５４は、コードＣと付加ビ
ットＤを多重化して出力端子１５５へ出力する機能を有
している。図１８の直流エントロピー符号化部１５０に
おいて、図１７の直流量子化部１０４の出力が入力端子
１５１より入力され、その入力データがグループ化部１
５２においてグループ化され、グループ番号Ｓが１次元
ハフマン符号化部１５３へ、付加ビットＤが多重化部１
５４へ送られる。グループ化部１５２では、例えば図１
１と同一のデータに基づき、グループ化処理を行う。１
次元ハフマン符号化部１５３は、例えば図１９に示すハ
フマン符号化テーブルを用い、入力されたグループ番号
Ｓをハフマン符号化により可変長符号化し、コードＣを
多重化部１５４へ出力する。例えば、グループ番号Ｓ＝
５のときには、図１９に示すように、コードＣ＝１１０
が出力される。多重化部１５４は、コードＣと付加ビッ
トＤを多重化し、その直列データを出力端子１５５を介
して図１７の暗号化部１６０へ出力する。
【００２１】図１７の暗号化部１６０では、例えば前記
文献２に記載された方法により、直流エントロピー符号
化部１５０より入力されるデータを６４ビット毎にブロ
ック化して暗号化し、多重化部１７０へ送る。なお、第
１の実施例を示す図１の暗号化部１１０と同様に、ＣＦ
Ｂモードを用いて暗号化することも可能である。ＤＣＴ
部１０３から出力された交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータ
は、第１の実施例と同様に、交流量子化部１０５で量子
化され、交流エントロピー符号化部１２０でエントロピ
ー符号化された後、多重化部１７０へ送られる。図２０
は、図１７の多重化部１７０の内部構成を示すブロック
図である。この多重化部１７０は、図１７の暗号化部１
６０の出力を入力する入力端子１７１と、交流エントロ
ピー符号化部１２０の出力を入力する入力端子１７２と
を備え、それらの入力端子１７１，１７２にデータ一時
格納用のバッファ１７３，１７４が接続されている。バ
ッファ１７３の出力側には、ビット数カウント部１７５
及び多重化部１７６が接続され、さらにバッファ１７４
の出力側が該多重化部１７６に接続され、該多重化部１
７６の出力側に出力端子１３２が接続されている。この
多重化部１７０では、入力端子１７１，１７２より入力
された図１７の暗号化部１６０及び交流エントロピー符
号化部１２０の出力データが、バッファ１７３，１７４
に１画面１５８４ブロック分が蓄積される。１画面分が
バッファ１７３，１７４にそれぞれ蓄積されると、該バ
ッファ１７３に蓄積された直流成分の暗号化されたデー
タが、ビット数カウント部１７５へ送られる。ビット数
カウント部１７５は、バッファ１７３に蓄積されたビッ
ト数をカウントし、多重化部１７６へ送る。多重化部１
７６は、バッファ１７３の出力データとバッファ１７４
の出力データを多重化し、出力端子１３２へ出力する。
図２１は、図１７及び図２０の出力端子１３２から出力
される出力信号のフォーマットである。先頭に直流成分
ＤＣのビット長を固定長符号化しているので、受信側で
直流成分ＤＣの終了を検出でき、正しく復号できる。
文献２に記載された方法により、直流エントロピー符号
化部１５０より入力されるデータを６４ビット毎にブロ
ック化して暗号化し、多重化部１７０へ送る。なお、第
１の実施例を示す図１の暗号化部１１０と同様に、ＣＦ
Ｂモードを用いて暗号化することも可能である。ＤＣＴ
部１０３から出力された交流成分ｆ（ｉ，ｊ）のデータ
は、第１の実施例と同様に、交流量子化部１０５で量子
化され、交流エントロピー符号化部１２０でエントロピ
ー符号化された後、多重化部１７０へ送られる。図２０
は、図１７の多重化部１７０の内部構成を示すブロック
図である。この多重化部１７０は、図１７の暗号化部１
６０の出力を入力する入力端子１７１と、交流エントロ
ピー符号化部１２０の出力を入力する入力端子１７２と
を備え、それらの入力端子１７１，１７２にデータ一時
格納用のバッファ１７３，１７４が接続されている。バ
ッファ１７３の出力側には、ビット数カウント部１７５
及び多重化部１７６が接続され、さらにバッファ１７４
の出力側が該多重化部１７６に接続され、該多重化部１
７６の出力側に出力端子１３２が接続されている。この
多重化部１７０では、入力端子１７１，１７２より入力
された図１７の暗号化部１６０及び交流エントロピー符
号化部１２０の出力データが、バッファ１７３，１７４
に１画面１５８４ブロック分が蓄積される。１画面分が
バッファ１７３，１７４にそれぞれ蓄積されると、該バ
ッファ１７３に蓄積された直流成分の暗号化されたデー
タが、ビット数カウント部１７５へ送られる。ビット数
カウント部１７５は、バッファ１７３に蓄積されたビッ
ト数をカウントし、多重化部１７６へ送る。多重化部１
７６は、バッファ１７３の出力データとバッファ１７４
の出力データを多重化し、出力端子１３２へ出力する。
図２１は、図１７及び図２０の出力端子１３２から出力
される出力信号のフォーマットである。先頭に直流成分
ＤＣのビット長を固定長符号化しているので、受信側で
直流成分ＤＣの終了を検出でき、正しく復号できる。
【００２２】以上のように、本実施例では、ＤＣＴ部１
０３から出力された直流成分ｆ（０，０）に対し、差動
符号化部１４０で差動符号化を行い、直流エントロピー
符号化部１５０でエントロピー符号化を行い、可変長符
号化を施している。この場合、直流成分ｆ（０，０）が
暗号化部１６０で暗号化されても、受信側で直流成分Ｄ
Ｃの終わりが検出できるように、例えば１５８４ブロッ
ク全体の直流成分ＤＣを多重化部１７０内のバッファ１
７３，１７４に蓄えて該直流成分ＤＣの長さをビット数
カウント部１７５でカウントし、その長さを出力端子１
３２からの出力系列の先頭に固定長符号で付加してい
る。そのため、受信側で直流成分の終了を検出でき、正
しく復号できるので、第１の実施例と同様に、暗号強度
を犠牲にすることなく、暗号化のための処理量を低減で
きる。
０３から出力された直流成分ｆ（０，０）に対し、差動
符号化部１４０で差動符号化を行い、直流エントロピー
符号化部１５０でエントロピー符号化を行い、可変長符
号化を施している。この場合、直流成分ｆ（０，０）が
暗号化部１６０で暗号化されても、受信側で直流成分Ｄ
Ｃの終わりが検出できるように、例えば１５８４ブロッ
ク全体の直流成分ＤＣを多重化部１７０内のバッファ１
７３，１７４に蓄えて該直流成分ＤＣの長さをビット数
カウント部１７５でカウントし、その長さを出力端子１
３２からの出力系列の先頭に固定長符号で付加してい
る。そのため、受信側で直流成分の終了を検出でき、正
しく復号できるので、第１の実施例と同様に、暗号強度
を犠牲にすることなく、暗号化のための処理量を低減で
きる。
【００２３】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
例えば、図１の暗号化部１１０、及び交流エントロピー
符号化部１２０を、図８及び図９以外の構成で処理する
ことも可能である。同様に、図１７の直流エントロピー
符号化部１５０、及び多重化部１７０を、図１８及び図
２０以外の構成で処理することも可能である。
例えば、図１の暗号化部１１０、及び交流エントロピー
符号化部１２０を、図８及び図９以外の構成で処理する
ことも可能である。同様に、図１７の直流エントロピー
符号化部１５０、及び多重化部１７０を、図１８及び図
２０以外の構成で処理することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、画像データの最も重要な情報を含む直流成分
だけを暗号化するようにしたので、暗号強度を犠牲にす
ることなく、暗号化のための処理量を低減することがで
きる。第２の発明によれば、直流成分が固定長で符号化
されるので、入力画像信号が暗号化されていても、受信
側で直流成分と交流成分の終了を検出でき、正しく復号
化することが可能となる。特に、受信ブロック毎に復号
を開始できる効果がある。第３の発明によれば、直交変
換された直流成分に差動符号化やエントロピー符号化を
用いて可変長符号化を施している。この際、多重化処理
において暗号化処理の出力ビット数をカウントし、その
カウント値を交流エントロピー符号化処理の出力に固定
長符号で付加しているので、直流成分が暗号化されて
も、受信側で直流成分の終了を検出でき、正しく復号化
することが可能となる。また、この第３の発明では、１
画面全体を受信した後でないと、全体の復号が始められ
ないが、可変長符号化しているので、第２の発明よりも
圧縮効率が向上する。
によれば、画像データの最も重要な情報を含む直流成分
だけを暗号化するようにしたので、暗号強度を犠牲にす
ることなく、暗号化のための処理量を低減することがで
きる。第２の発明によれば、直流成分が固定長で符号化
されるので、入力画像信号が暗号化されていても、受信
側で直流成分と交流成分の終了を検出でき、正しく復号
化することが可能となる。特に、受信ブロック毎に復号
を開始できる効果がある。第３の発明によれば、直交変
換された直流成分に差動符号化やエントロピー符号化を
用いて可変長符号化を施している。この際、多重化処理
において暗号化処理の出力ビット数をカウントし、その
カウント値を交流エントロピー符号化処理の出力に固定
長符号で付加しているので、直流成分が暗号化されて
も、受信側で直流成分の終了を検出でき、正しく復号化
することが可能となる。また、この第３の発明では、１
画面全体を受信した後でないと、全体の復号が始められ
ないが、可変長符号化しているので、第２の発明よりも
圧縮効率が向上する。
【図１】本発明の第１の実施例を示す画像データ暗号化
方法の構成ブロック図である。
方法の構成ブロック図である。
【図２】従来の画像データ圧縮方法の構成ブロック図で
ある。
ある。
【図３】従来のデータ暗号化方法の構成ブロック図であ
る。
る。
【図４】従来の画像データ暗号化方法の構成ブロック図
である。
である。
【図５】図１のブロック化部の説明図である。
【図６】図１のブロック化データの説明図である。
【図７】図１のＤＣＴ変換の説明図である。
【図８】図１の暗号化部の構成ブロック図である。
【図９】図１の交流エントロピー符号化部の構成ブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１０】図９のジグザグスキャン部の説明図である。
【図１１】図９の交流成分ｆ（ｉ，ｊ）とグループ番号
Ｓ及び付加ビットＤの関係を示す図である。
Ｓ及び付加ビットＤの関係を示す図である。
【図１２】図９の２次元ハフマン符号化部で用いるハフ
マン符号化テーブルを示す図である。
マン符号化テーブルを示す図である。
【図１３】図９の２次元ハフマン符号化部で用いるハフ
マン符号化テーブルを示す図である。
マン符号化テーブルを示す図である。
【図１４】図９の２次元ハフマン符号化部で用いるハフ
マン符号化テーブルを示す図である。
マン符号化テーブルを示す図である。
【図１５】図１のエントロピー符号化部の説明図であ
る。
る。
【図１６】図１の多重化部における出力信号のフォーマ
ットを示す図である。
ットを示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施例を示す画像データ暗号
化方法の構成ブロック図である。
化方法の構成ブロック図である。
【図１８】図１７の直流エントロピー符号化部の構成ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１９】図１８の１次元ハフマン符号化部で用いるハ
フマン符号化テーブルを示す図である。
フマン符号化テーブルを示す図である。
【図２０】図１７の多重化部の構成ブロック図である。
【図２１】図１７の多重化部における出力信号のフォー
マットを示す図である。
マットを示す図である。
１０２ ブロック化部 １０３ ＤＣＴ部 １０４ 直流量子化部 １０５ 交流量子化部 １１０，１６０ 暗号化部 １２０ 交流エントロピー符号化部 １３１，１７０ 多重化部 １４０ 差動符号化部 １５０ 直流エントロピー符号化部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 9/14 Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｂ 9070−5Ｃ 1/415 9070−5Ｃ 1/44 2109−5Ｃ 7/133 Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 圧縮した画像データを暗号化する画像デ
ータ暗号化方法において、 ２次元の画像信号をｎ画素ｘｎ画素のブロックに分割す
る分割処理と、 前記分割処理で分割されたブロックを離散コサイン変換
する離散コサイン変換処理と、 前記離散コサイン変換処理の出力のうちの直流成分を量
子化する直流量子化処理と、 前記離散コサイン変換処理の出力のうちの交流成分を量
子化する交流量子化処理と、 前記直流量子化処理の出力を暗号化する暗号化処理と、 前記交流量子化処理の出力をエントロピー符号化する交
流エントロピー符号化処理と、 前記暗号化処理の出力と前記交流エントロピー符号化処
理の出力とを多重化する多重化処理とを、 実行することを特徴とする画像データ暗号化方法。 - 【請求項２】 前記直流量子化処理では、出力信号をｎ
ビットの固定長符号に符号化する固定長符号化処理を行
い、 前記暗号化処理では、前記直流量子化処理の出力に対し
てｎビット毎に暗号化し、 前記多重化処理では、１ブロック毎に前記暗号化処理の
出力と前記交流エントロピー符号化処理の出力を多重化
することを特徴とする請求項１記載の画像データ暗号化
方法。 - 【請求項３】 圧縮した画像データを暗号化する画像デ
ータ暗号化方法において、 ２次元の画像信号をｎ画素ｘｎ画素のブロックに分割す
る分割処理と、 前記分割処理で分割されたブロックを離散コサイン変換
する離散コサイン変換処理と、 前記離散コサイン変換処理の出力のうちの直流成分を差
動符号化する差動符号化処理と、 前記差動符号化処理の出力を量子化する直流量子化処理
と、 前記直流量子化処理の出力をエントロピー符号化する直
流エントロピー符号化処理と、 前記直流エントロピー符号化処理の出力を暗号化する暗
号化処理と、 前記離散コサイン変換処理の出力のうちの交流成分を量
子化する交流量子化処理と、 前記交流量子化処理の出力をエントロピー符号化する交
流エントロピー符号化処理と、 １画面分の前記暗号化処理の出力ビット数をカウント
し、そのカウント値と１画面分の前記暗号化処理の出力
と１画面分の前記交流エントロピー符号化処理の出力と
を多重化する多重化処理とを、 実行すること特徴とする画像データ暗号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27313892A JPH06125553A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 画像データ暗号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27313892A JPH06125553A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 画像データ暗号化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06125553A true JPH06125553A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17523652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27313892A Withdrawn JPH06125553A (ja) | 1992-10-12 | 1992-10-12 | 画像データ暗号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06125553A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08130516A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Sony Corp | デイジタル信号受信システム |
| US6687406B2 (en) | 1998-09-21 | 2004-02-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image coding without coding clipped regions |
| KR100501933B1 (ko) * | 2002-11-21 | 2005-07-18 | 삼성전자주식회사 | 멀티미디어 데이터 암호화 압축방법 및 장치 |
| US6938028B1 (en) | 1998-09-21 | 2005-08-30 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image encrypting method, image encrypting device, recording medium on which image encrypting procedures are recorded, and recording medium on which encrypted image file is recorded |
| JP2007288338A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Megachips System Solutions Inc | 画像データの変換方法 |
| US7372963B2 (en) | 2002-12-19 | 2008-05-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Device for compression and encryption, and device for decompression and decryption |
| JP2009244327A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Fujitsu Microelectronics Ltd | ピクチャ暗号化／復号化装置 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP27313892A patent/JPH06125553A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08130516A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Sony Corp | デイジタル信号受信システム |
| US6687406B2 (en) | 1998-09-21 | 2004-02-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image coding without coding clipped regions |
| US6690810B2 (en) | 1998-09-21 | 2004-02-10 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image coding without coding transparency regions |
| US6938028B1 (en) | 1998-09-21 | 2005-08-30 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image encrypting method, image encrypting device, recording medium on which image encrypting procedures are recorded, and recording medium on which encrypted image file is recorded |
| KR100501933B1 (ko) * | 2002-11-21 | 2005-07-18 | 삼성전자주식회사 | 멀티미디어 데이터 암호화 압축방법 및 장치 |
| US7372963B2 (en) | 2002-12-19 | 2008-05-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Device for compression and encryption, and device for decompression and decryption |
| JP2007288338A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Megachips System Solutions Inc | 画像データの変換方法 |
| JP2009244327A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Fujitsu Microelectronics Ltd | ピクチャ暗号化／復号化装置 |
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