JPH11312364A - ディジタルデータ記録装置、ディジタルデータ再生装置、及びチェックコード生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体に記録されているディジタルデータが改
変されたものかどうかを容易に検出できるディジタルデ
ータ記録／再生装置を提供する。 【解決手段】 カメラ２から入力された映像はビデオデ
コーダ３によりディジタル映像データに変換され、ＪＰ
ＥＧ圧縮伸張手段４でＪＰＥＧデータに圧縮される。こ
のＪＰＥＧデータから、チェックコード付加解析器１２
によってＪＰＥＧデータからサンプリングし、１０点の
サンプリングデータを得さらに、このサンプリングデー
タに演算を加え、チェックコードを生成しＪＰＥＧデー
タのヘッダー内に付加する。このようにして生成したチ
ェックコード付のＪＰＥＧデータを記録媒体７に記録す
る。その後に、何者かが、記録された映像データの改変
しても再生時に高い精度で改変の有無を検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、圧縮されたディ
ジタルデータを記録媒体に記録し、或いは記録媒体から
再生するディジタルデータ記録／再生装置、及びディジ
タルデータ記録／再生装置のディジタル画像の改変を検
出するためのチェックコードの生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来のディジタル画像記録再生
装置の構成を示すブロック図である。１はディジタル画
像記録再生装置、２はディジタル画像記録再生装置１に
接続されたビデオカメラ、３はビデオカメラ２からのア
ナログ映像信号をディジタル映像データに変換するビデ
オデコーダ、４はＪＰＥＧ圧縮伸張手段、５はこのディ
ジタル画像記録再生装置１の制御を行うＣＰＵ、５１は
ＣＰＵ５のデータバス、６はデータバス５１に接続され
ＪΡＥＧ圧縮伸張手段４で圧縮されたＪＰＥＧデータの
一時的格納などに用いるバッファーメモリ、７はＪＰＥ
Ｇデータを保存するためのΗＤＤ等の記録メディア、９
は４：２：２プロファイルのディジタル映像データ
（Ｙ、ＣＲ、ＣＢのデータ量が４：２：２のディジタル
映像データ）をＮＴＳＣアナログ信号に変換するビデオ
エンコーダ、１１はディジタル画像記録再生装置１に接
続されたモニタテレビである。

【０００３】つぎに、このディジタル画像記録再生装置
で圧縮されたディジタルデータを記録媒体に記録し、或
いは記録媒体から再生する動作について説明する。

【０００４】図９は、記録時の信号処理の流れを示すフ
ローチャートである。処理ステップＳＴ２０において、
ビデオカメラ２で撮影されたアナログ映像信号はディジ
タル画像記録再生装置１に入力され、ビデオデコーダ３
によって４：２：２のディジタル映像データに変換され
る。次の処理ステップＳＴ２１では、ＪＰＥＧ圧縮伸張
手段４によってＪＰＥＧデータに圧縮される。処理ステ
ップＳＴ２２においては、ＪＰＥＧデータはデータバス
５１を通って一旦バッファーメモリ６に格納され、バッ
ファーメモリ６の中でタイムデートコード等を含んだヘ
ッダーがＪＰＥＧデータに付加される。さらに処理ステ
ップＳＴ２３において、ヘッダーが付加されたＪΡＥＧ
データはデータバス５１を通って記録メディア７に記録
される。

【０００５】図１０は、再生時の信号処理の流れを示す
フローチャートであって、処理ステップＳＴ３０におい
て、記録メディア７に記録されたＪＰＥＧデータはＣＰ
Ｕ５の制御によって一旦バッファーメモリ６に格納され
る。次に、処理ステップＳＴ３１ではヘッダー情報を抽
出し、これによって時刻表示のデータなどを生成する。
処理ステップＳＴ３２において、ＪＰＥＧデータはデー
タバス５１を通ってＪＰＥＧ圧縮伸張手段４に送られ、
４：２：２ディジタル映像データに伸張される。最後に
処理ステップＳＴ３３において、伸張された４：２：２
ディジタル映像データをビデオエンコーダ９によってＮ
ＴＳＣアナログ信号に変換し、モニタテレビ１０により
再生映像を表示する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記ディジタル画像記
録再生装置１は、間欠記録の可能なディジタルタイムラ
プスレコーダとして鉄道、空港などの交通機関や、銀行
など金融機関で、或いは化学実験や動植物の観察等の学
術研究用途に広く用いられている。そこでは、記録され
た映像データを解析するため、記録の際にＪＰＥＧ圧縮
されたデータを外部に出力するＳＣＳＩインターフェー
スやＲＳ２３２Ｃ端子を備えた装置が使用され、圧縮デ
ータをパソコンなどに送り、このパソコン等でＪＰＥＧ
伸張することで通常の画像データに変換することができ
る。したがって記録された映像データは、コンピュータ
の画像処理ソフト等を用いて、コントラストの調整や輪
郭強調や部分拡大などの修正を行うことができ、その後
に再びＪＰＥＧ圧縮して保存することも可能である。

【０００７】しかし、修正された映像データを同じディ
ジタル画像記録再生装置１に記録した場合、どれが元の
記録データで、どれが修正後のデータなのか分からなく
なってしまう恐れがあった。

【０００８】また、悪意を持った第三者が同様の方法で
元の記録データを加工し、あるいは他のデータと入れ替
えることが可能であるため、そのような画像データの一
部が改変されたことを容易には検出することができなか
った。これは、上記ディジタル画像記録再生装置１によ
り記録された、犯罪などの証拠となり得る映像データを
何者かが改変したり、あるいは犯罪の証拠となる映像デ
ータに対して部分的な追加や削除等が行われても、その
データ自体からはデータの改変は検出できないことを意
味する。このためディジタル映像データの証拠能力につ
いては、犯罪などを立証するに足りるものとは看做され
ていなかった。

【０００９】さらに、オリジナルデータであるか否かを
確認するには、暗号技術を応用した方法がある。ところ
が、このような方法を動画像データに適用しようとする
と、膨大で複雑な計算が必要となりコストの高いものに
なる問題がある。単純な確認方法としては、誤りの存在
を検査するために使用されるチェックサム（Checksum）
をチェックデータとして映像データに付加することも考
えられる。しかし、加算によって付加されたチェックデ
ータは容易に解読されてしまううえ、動画像データの場
合にはチェックサムを付加するだけでもデータ処理量が
多くなるため、専用のハードウェアを設ける必要がある
という問題もあった。

【００１０】この発明は上記のような問題を解決するた
めのものであり、媒体に記録されているディジタルデー
タが改変されたものかどうかを容易に検出できるディジ
タルデータ記録／再生装置を提供することを目的として
いる。

【００１１】また、記録媒体に記録されている画像デー
タが改変されたものであるかどうかを容易に検出でき、
しかも解読のされにくいチェックコード生成方法を提供
するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１に係るディジタ
ルデータ記録装置は、ディジタルデータを記録媒体に記
録するディジタルデータ記録装置において、ディジタル
データを圧縮するデータ圧縮手段と、圧縮されたディジ
タルデータから一部のデータを第１の暗号関数に基づい
て抽出する抽出手段と、抽出されたデータを変数として
第２の暗号関数に基づいてチェックコードを生成する生
成手段と、チェックコードを圧縮されたディジタルデー
タの所定位置に付加する付加手段とを備えたものであ
る。

【００１３】請求項２に係るディジタルデータ記録装置
では、第２の暗号関数は、サンプリング番号を変数とし
た暗証番号を変数とするものである。

【００１４】請求項３に係るディジタルデータ記録装置
は、ディジタルデータがディジタル画像データであっ
て、このディジタル画像データを圧縮するＪＰＥＧ圧縮
手段を備え、チェックコードをＪＰＥＧ圧縮データのヘ
ッダー内に付加したものである。

【００１５】請求項４に係るディジタルデータ再生装置
は、記録媒体に圧縮して記録されたディジタルデータを
再生するディジタルデータ再生装置において、圧縮ディ
ジタルデータから一部のデータを第１の暗号関数に基づ
いて抽出する第１の抽出手段と、第１の抽出手段で抽出
されたデータを変数として第２の暗号関数に基づいて第
１のチェックコードを生成する生成手段と、圧縮ディジ
タルデータに付加されている第２のチェックコードを抽
出する第２の抽出手段と、第１のチェックコードと第２
のチェックコードとを比較する比較手段と、圧縮ディジ
タルデータを伸張する伸張手段とを備えたものである。

【００１６】請求項５に係るディジタルデータ再生装置
は、記録媒体に圧縮して記録されたディジタルデータを
再生するディジタルデータ再生装置において、圧縮ディ
ジタルデータから一部のデータを第１の暗号関数に基づ
いて抽出する第１の抽出手段と、圧縮ディジタルデータ
に付加されているチェックコードを抽出する第２の抽出
手段と、第１の抽出手段で抽出されたデータとチェック
コードとを第３の暗号関数に基づいて演算する演算手段
と、圧縮ディジタルデータを伸張する伸張手段とを備え
たものである。

【００１７】請求項６に係るディジタルデータ再生装置
は、ディジタルデータがディジタル画像データであっ
て、圧縮されたディジタル画像データを伸張するＪＰＥ
Ｇ伸張手段を備え、チェックコードをＪＰＥＧ圧縮デー
タのヘッダーから抽出したものである。

【００１８】請求項７に係るチェックコード生成方法
は、ディジタルデータ記録装置、或いはディジタルデー
タ再生装置に使用されるチェックコードの生成方法であ
って、圧縮されたディジタルデータの中から複数のサン
プリングデータを抽出し、抽出されたサンプリングデー
タとそのサンプリング番号を変数とした暗証番号とを変
数としてチェックコードを生成するものである。

【００１９】請求項８に係るチェックコード生成方法で
は、サンプリング番号を変数とした暗証番号は、暗号関
数に基づいて生成されている。

【００２０】請求項９に係るチェックコード生成方法で
は、チェックコードは、抽出されたサンプリングデータ
と暗証番号とを変数とする算術加算関数によって生成さ
れている。

【００２１】請求項１０に係るチェックコード生成方法
では、チェックコードは、抽出されたサンプリングデー
タと暗証番号とを変数とするガロア体上での加算によっ
て生成されている。

【００２２】請求項１１に係るチェックコード生成方法
では、チェックコードは、抽出されたサンプリングデー
タと暗証番号とを変数とする排他的論理和演算によって
生成されている。

【００２３】請求項１２に係るチェックコード生成方法
では、サンプリングデータは、圧縮されたディジタルデ
ータの中から暗号関数に基づいて抽出されている。

【００２４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の実施の形態１におけるディジタル画像記録再生装置の
構成を示すブロック図である。従来例の対応する図面
（図８）と対応する部分には同一の符号を付けている。

【００２５】図において、１はディジタル画像記録再生
装置、２はディジタル画像記録再生装置１に接続された
ビデオカメラ、３はビデオカメラ２からのアナログ映像
信号を４：２：２プロファイルのディジタル映像データ
に変換するビデオデコーダ、４はＪＰＥＧ圧縮伸張手
段、１２はＪＰＥＧ圧縮データに対して固有のチェック
コードを付加し、解析するチェックコード付加解析器、
５はこのディジタル画像記録再生装置１の制御を行うＣ
ＰＵ、５１はＣＰＵ５のデータバス、６はデータバス５
１に接続されＪＰＥＧ圧縮伸張手段４で圧縮されたＪＰ
ＥＧデータの一時的格納などに用いるバッファーメモ
リ、７はＪＰＥＧデータを保存するためのＨＤＤ等の記
録メディア、９は４：２：２プロファイルのディジタル
映像データをＮＴＳＣアナログ信号に変換するビデオエ
ンコーダ、１０はディジタル画像記録再生装置１に接続
されたモニタテレビである。

【００２６】図２は、記録時の信号処理の流れを示すフ
ローチャートであって、処理ステップＳＴ２０〜２３は
図９の各処理に対応するものである。処理ステップＳＴ
２０においてビデオカメラ２で撮影されたアナログ映像
信号はディジタル画像記録再生装置１に入力されビデオ
デコーダ３によって４：２：２のディジタル映像データ
に変換される。次に、処理ステップＳＴ２１ではＪＰＥ
Ｇ圧縮伸張手段４によってＪＰＥＧデータに圧縮され
る。処理ステップＳＴ４０においてサンプリングされた
ＪＰＥＧデータは、処理ステップＳＴ４１においてチェ
ックコード付加解析器１２による演算で所定のチェック
コードが生成される。このチェックコードは、処理ステ
ップＳＴ２１で圧縮されたＪＰＥＧデータと共にデータ
バス５１を通って一旦バッファーメモリ６に格納され
る。

【００２７】次に、処理ステップＳＴ４１におけるチェ
ックコードの生成方法について述べる。まず、処理ステ
ップＳＴ４０においてＪＰＥＧデータＤ（ｉ）の中か
ら、各１バイトのサンプリングデータとして、例えば１
０点（ｎ＝０〜９）を選んで各１バイトのサンプリング
データＳ（ｎ）を第１の暗号関数、例えば以下の式
（１）に基づいて抽出する。

【００２８】 Ｓ（ｎ）＝Ｄ（ａ×ｎ＋ｂ） …（１） ただし、ｎはサンプリング番号、ａ，ｂは定数である。

【００２９】処理ステップＳＴ４１では、これらのサン
プリングデータＳ（０）〜Ｓ（９）を変数として、次式
（２）に示される暗号関数（Ｆ（＊）：第２の暗号関
数）に基づいて演算を施し、チェックコードＣ（ｎ）を
生成する。

【００３０】 Ｃ（ｎ）＝Ｆ（Ｓ（ｎ）、Ｘ（ｎ）） …（２） なお、Ｘ（ｎ）は暗証番号配列を決定するための暗号関
数である。

【００３１】このＦ（＊）の演算はチェックコードのル
ールを他者に解析されにくくするためのもので、この秘
密とされる暗号関数Ｆ（＊）だけでなく、暗証番号配列
を決定する暗号関数Ｘ（ｎ）、及び上記定数ａ，ｂをも
秘密にしておけば、チェックコードＣ（ｎ）の解析は非
常に困難になる。

【００３２】図４は、チェックコードの生成方法を模式
的に示した図である。図において、６１０は圧縮された
ＪΡＥＧデータ、６２０はその先頭のタイムデートコー
ド等を含んだヘッダーデータ、６２１はヘッダー内に付
加されたチェックコードである。

【００３３】生成されるチェックコードの具体例として
は、秘密の関数Ｆ（＊）を算術加算、暗証番号配列を決
定するＸ（ｎ）＝ｎとしたとき、式（２）のチェックコ
ードＣ（ｎ）を書き換えると、次の式（３）になり、チ
ェックコードの配列は図５のようになる。

【００３４】 Ｃ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）＋ｎ …（３） ただし、ｎはサンプリング番号で０〜９である。

【００３５】処理ステップＳＴ４２によってこのチェッ
クコード６２１とタイムデートコード等を含んだヘッダ
ーデータ６２０を生成し、処理ステップＳＴ２２で上記
ＪΡＥＧデータ６１０に付加する。なお、このヘッダー
データ６２０はＪＰＥＧ規格に準拠した形で構成され
る。処理ステップＳＴ２３において、このヘッダーデー
タ６２０が付加されたＪＰＥＧデータ６１０はデータバ
ス５１を通って記録メディア７に記録される。

【００３６】次に、再生時の動作について説明する。図
３は、再生時の信号処理の流れを示すフローチャートで
あって、処理ステップＳＴ３０〜３３は図１０の各処理
に対応するものである。

【００３７】処理ステップＳＴ３０において記録メディ
ア７に記録されているＪＰＥＧデータは、ＣＰＵ５の制
御によって一旦バッファーメモリ６に格納される。この
バッファーメモリ６に格納されたＪＰＥＧデータから処
理ステップＳＴ３１でヘッダー情報が抽出され、さらに
処理ステップＳＴ４３によってヘッダーからチェックコ
ードが抽出される。

【００３８】また、処理ステップＳＴ３１、４３に並行
して、処理ステップＳＴ４０においてバッファーメモリ
６に格納されたＪＰＥＧデータから記録時と同様の方法
でチェックコードが生成される。すなわち、上記式
（１）によってＪＰＥＧデータＤ（ｉ）の中から記録時
と同じ１０点（ｎ＝０〜９）のサンプリングデータＳ
（ｎ）を求める。処理ステップＳＴ４１では、１０点の
サンプリングデータＳ（ｎ）に上記式（３）に示される
演算を施して、チェックコードＣ（ｎ）を生成する。こ
の処理ステップＳＴ４１での演算は、記録時に行われた
チェックコードを求めるための演算と同一の処理であっ
て、通常は処理ステップＳＴ４３で抽出したチェックコ
ードと同一のものとなるが、記録後にデータの改変が行
われているときは異なるチェックコードとして求められ
る。

【００３９】その後、処理ステップＳＴ４５において、
処理ステップＳＴ４３で抽出したチェックコードと処理
ステップＳＴ４１によって算出したチェックコードを比
較する。もし、２つのチェックコードが互いに異なって
いた場合には、記録後にデータの改変が行われたもので
あるから、処理ステップＳＴ４６によってモニタテレビ
１０に対して警告表示を出すように指令する。これによ
り、再生された映像データが一旦記録メディア７に格納
された後に何者かによって改変を加えられた旨の警告が
なされる。

【００４０】処理ステップＳＴ３２では、ＪＰＥＧデー
タがデータバス５１を通ってＪＰＥＧ圧縮伸張手段４に
送られ、再びディジタル映像データに伸張される。この
伸張されたディジタル映像データは、処理ステップＳＴ
３３において、ビデオエンコーダ９によってＮＴＳＣア
ナログ信号に変換され、モニタテレビ１０に再生映像を
表示する。処理ステップＳＴ４６で指令された警告は、
この時の再生映像の上に重ねて表示し、改ざんされたデ
ータであることを明示する。こうして再生中の映像デー
タが、何者かによって改ざんされたものであることを明
らかにできる。

【００４１】以上のように、圧縮されたＪＰＥＧデータ
の一部をサンプリングしてチェックコードを生成し、デ
ィジタル映像データとともに記録メディア７に格納する
ようにしたので、非常に少ないデータの処理量で記録さ
れているディジタルデータが改変されたものかどうかを
容易に検出することができる。

【００４２】つぎに、何者かが記録された映像データ
を、一旦、ＪＰＥＧ伸張することで通常の画像データに
変換して、その後にコンピュータの画像処理ソフト等を
用いて画像データの一部を改変した後、再びＪＰＥＧ圧
縮して元の記録データと入れ替えてしまうような場合に
ついて考察する。映像データを改変した範囲が映像デー
タの一部の限られた領域だけであっても、ＪＰＥＧ圧縮
処理の過程で行われるＤＣＴ符号化、あるいはハフマン
符号化によって圧縮された後のＪＰＥＧデータでは、一
部改変による元の映像データの影響が圧縮後のＪＰＥＧ
データの全域に広がってしまう。このため、１０点程度
の少ないサンプリングポイントを使用するだけであって
も、映像データの改変を確実に検出することができる。

【００４３】また、改変した映像データに対して新たに
チェックコードを付けて、改変したことを分からなくす
ることも不可能に近い。何故ならば、式（１）および式
（２）で示された映像データからのサンプリングルール
やチェックコードの演算方法は暗号関数に基づくもので
あり、暗証番号配列を決定するための暗号関数を含めて
全ての暗号関数が知られていない限りでは、第三者がチ
ェックコード自体を解析することは極めて困難だからで
ある。したがって、この実施の形態１のディジタル画像
記録再生装置は、映像データの証拠能力を高めるうえで
も有効である。

【００４４】以上述べたように、実施の形態１のディジ
タルデータ記録再生装置におけるディジタル画像の改変
を検出するためのチェックコードの生成方法は、簡便な
方法でありながら、非常に高い検出能力と、悪意を持っ
た第三者による解析に対しても高い信頼性を持ってい
る。このため犯罪などが発生した場合においても、本実
施の形態のディジタルデータ記録装置で記録された映像
データは高い証拠能力がある。

【００４５】なお、チェックコードはＪＰＥＧ圧縮した
ヘッダーデータの未使用の予約領域に格納することで、
通常のチェックコードを付加、解析する機能のないディ
ジタルデータ記録再生装置であっても再生することが可
能である。

【００４６】実施の形態２．実施の形態１では、チェッ
クコードＣを生成する際の暗号関数Ｆ（＊）として、式
（２）に示すような通常の算術加算を用いたが、これは
他の関数であっても良い。例えばガロア体（有限体）の
加法演算などを用いて、チェックコードを生成すること
もできる。

【００４７】実施の形態１では、８ｂｉｔデータに対し
て通常の算術加算を行っているために加算結果に桁上が
りが発生した場合に、演算結果が８ｂｉｔデータでは収
まらなり、桁上がり部分の切り捨てが行われる。このた
め、異なるサンプリングデータに対して同一のチェック
コードを生成することになるが、そうすると映像データ
の改変を見過ごしてしまう可能性がある。そこで、暗号
関数Ｆ（＊）として式（２）のような通常の算術加算の
代わりにガロア体上の加算を用いることで、サンプリン
グデータが異なれば必ず異なるチェックコードが生成さ
れる。これによって、映像データの改変を見過ごしてし
まう可能性を小さくすることができる。

【００４８】実施の形態３．実施の形態１では、チェッ
クコードＣ（ｎ）を生成する際に、式（２）に示すよう
な暗号関数Ｆ（＊）として通常の算術加算を用いたが、
これは他の関数であっても良く、例えば排他的論理和演
算を用いてもよい。図６に示すように、ヘッダーデータ
（上位）と暗証番号配列Ｘ（１０）、ヘッダーデータ
（下位）と暗証番号配列Ｘ（１１）、サンプリングデー
タＳ（０）と暗証番号配列Ｘ（０）、等の間で排他的論
理和演算を実行する。このような演算によれば、実施の
形態２と同様に、サンプリングデータが異なれば必ず異
なるチェックコードを生成することができる。

【００４９】この方法は、実施の形態２で用いたガロア
体の加算を用いる方法よりも簡単にチェックコードを生
成できる効果がある。

【００５０】また、図６に示すようにヘッダーデータと
は別に暗号関数のバージョン情報をチェックコードに付
加し、このバージョン情報に応じて映像データからのサ
ンプリングルールやチェックコードの演算方法、及び暗
証番号配列を決定するための暗号関数を変更することも
できる。ここで、バージョン情報とはそれぞれ異なる暗
号関数を記憶する複数のバージョン（Ver.1.0、Ver.2.0
等）を特定する情報であって、装置毎に、あるいは記録
期間毎に使用した暗号関数のバージョン情報がチェック
コードに付加される。

【００５１】こうすれば、あるバージョンの暗号関数が
悪意を持った第三者に知られた場合でも、それ以外のバ
ージョンの暗号関数で生成されたチェックコードの信頼
性を保つことができ、画像データの改変を防止できる効
果がある。

【００５２】また、図４に示すヘッダー６２０を、例え
ば挿入されるチェックコード６２１よりも前の部分（上
位部分）と後ろの部分（下位部分）とに分割し、上位部
分のヘッダーを加算して上位のヘッダーデータとし、下
位部分のヘッダーを加算して下位のヘッダーデータとす
る。これら上位、下位のヘッダーデータと暗証番号配列
Ｘ（１０），Ｘ（１１）との排他的論理和演算をおこな
って、サンプリングデータから生成されたチェックコー
ドに付加する。このようなチェックコードを用いること
で、ヘッダー情報自体が改変された場合にもそれを検出
することができる。ヘッダー部分には、ＪＰＥＧデータ
の伸張に必要な情報の他、日時情報やカメラ番号などの
重要な情報が記録されているため、このようなヘッダー
部分の改変の検出手段を設けることで、さらに信頼性の
高い装置を得ることができる。

【００５３】実施の形態４ 実施の形態１〜３では、秘密の関数Ｆ（＊）として式
（２）に示すように、１つのサンプリングデータと１つ
の暗証番号を用いて、一つのチェックコードを算出した
が、以下の式（４）に示すように、複数のサンプリング
データと複数の暗証番号を用いて、一つのチェックコー
ドを算出してもよい。

【００５４】 Ｃ（ｎ）＝Ｆ（Ｓ（ｎ），Ｓ（ｎ＋１），Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ＋１）） …（４） この場合には、悪意を持った第三者によるチェックコー
ドの解析をより一層困難なものにし、チェックコードの
信頼性を上げる効果がある。

【００５５】実施の形態５．実施の形態１では、式
（１）に示す一次式で予め決められた定数ａ，ｂを用い
ていたが、ＪＰＥＧデータのデータ量が変わってもサン
プリングポイントの数ｎが変わらないように、定数ａ，
ｂをデータ量に応じて変更するようにしてもよい。

【００５６】例えば、Ｎを全データ数、ａ＝Ｎ／１６，
ｂ＝２ａのように決定しておけば、 Ｓ（ｎ）＝Ｄ（（Ｎ＋２）ｎ／１６） …（５） となり、１６分割されたデータのうちの３番目のデータ
から１０点をサンプリングできる。こうすればサンプリ
ングポイントの数は変わらないので、ＪＰＥＧデータが
小さい場合でも改変検出の精度が低くならない効果があ
る。また、ＪＰＥＧデータのデータ量によってサンプリ
ングポイントを容易に変更できるので、悪意を持った第
三者によるチェックコードの解析をより一層困難なもの
にし、チェックコードの信頼性を上げる効果がある。

【００５７】実施の形態６．実施の形態１では、サンプ
リングデータＳ（ｎ）をサンプリングする方法として、
式（１）に示す一次式を用いたが、他の方法でサンプリ
ングしても良い。例えば、対数、三角関数などの他の関
数は、その例である。また、乱数を用いてサンプリング
する方法や、秘密の暗証番号を用いてサンプリング位置
を変えても良い。この場合、悪意を持った第三者による
チェックコードの解析をより一層困難なものにし、チェ
ックコードの信頼性を上げる効果がある。

【００５８】実施の形態７．図７は、この発明の実施の
形態７における再生時の信号処理の流れを示すフローチ
ャートであって、処理ステップＳＴ３０〜３３は図１０
の各処理に対応するものである。

【００５９】処理ステップＳＴ３０において記録メディ
ア７に記録されているＪＰＥＧデータは、ＣＰＵ５の制
御によって一旦バッファーメモリ６に格納される。この
バッファーメモリ６に格納されたＪＰＥＧデータから処
理ステップＳＴ３１でヘッダー情報が抽出され、さらに
処理ステップＳＴ４３によってヘッダーからチェックコ
ードが抽出される。

【００６０】また、処理ステップＳＴ３１、４３に並行
して、処理ステップＳＴ４０では、このバッファーメモ
リ６に格納されたＪＰＥＧデータから式（１）によって
サンプリングデータＳ（ｎ）を求める。処理ステップＳ
Ｔ４７では、このサンプリングデータＳ（ｎ）と処理ス
テップＳＴ４３によって抽出されたチェックコードとが
直接に演算され、改変されたデータかどうかのチェック
が行なわれる。

【００６１】処理ステップＳＴ４７における演算として
は、例えば記録時のチェックコードが式（３）により生
成されている場合には、 Ｖ（ｎ）＝Ｓ（ｎ）−Ｃ（ｎ）＋ｎ …（６） のような演算を設定しておけば、処理ステップＳＴ４８
における演算結果Ｖ（ｎ）＝０であるかどうかによっ
て、改変の有無が判断できる。

【００６２】したがって、処理ステップＳＴ４８におい
てＶ（ｎ）≠０であれば、処理ステップＳＴ４６によっ
てモニタテレビ１０に対して警告表示を出すように指令
して、何者かによって改変されたものであることを知ら
せることが可能になる。

【００６３】なお、上記実施の形態１〜７では、いずれ
も画像データの圧縮方法としてＪＰＥＧ圧縮を用いてい
るが、ＭΡΕＧ１、ＭＰＥＧ２、ＭＰＥＧ４、Ｈ．２６
１など、他の圧縮方法による映像データに対しても同様
に有効である。

【００６４】また、記録装置として間欠記録を行うディ
ジタルタイムラプスレコーダ以外に通常の連続記録装置
にも適用でき、同様の効果を奏する。

【００６５】また、上記実施の形態１〜７では画像デー
タの記録について説明したが、例えば音声データ等、他
の種類のデータを記録再生するものであっても同様の効
果を奏する。

【００６６】さらに、上記実施の形態１〜７ではチェッ
クコードの付加解析器１２に専用の回路を設けている
が、これらの処理は非常に簡便に行うことができるの
で、ＣＰＵ５によってソフトウェア的に実行するように
してハードウェアを簡素化することも可能である。

【００６７】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００６８】請求項１に記載したディジタルデータ記録
装置によれば、媒体に記録されているディジタルデータ
が改変されたものかどうかを容易に検出できる。

【００６９】請求項２の装置では、第２の暗号関数は、
サンプリング番号を変数とした暗証番号を変数とするの
で、チェックコードの解析は非常に困難になり、映像デ
ータの証拠能力を高めるうえで有効である。

【００７０】請求項３の装置では、ディジタルデータが
ディジタル画像データである場合に、このディジタル画
像データを圧縮するＪＰＥＧ圧縮手段を備え、チェック
コードをＪＰＥＧ圧縮データのヘッダー内に付加したの
で、ディジタル画像の改変を簡便な方法で検出でき、悪
意を持った第三者の改変を高い信頼性で防止できる。

【００７１】請求項４に記載したディジタルデータ再生
装置によれば、再生されているディジタルデータが改変
されたものかどうかを容易に検出できる。

【００７２】請求項５に記載したディジタルデータ再生
装置によれば、簡単な演算だけで再生されているディジ
タルデータが改変されたものかどうかを容易に検出でき
る。

【００７３】請求項６の装置では、ディジタルデータが
ディジタル画像データである場合に、圧縮されたディジ
タル画像データを伸張するＪＰＥＧ伸張手段を備え、チ
ェックコードをＪＰＥＧ圧縮データのヘッダーから抽出
したので、ディジタル画像の改変を簡便な方法で検出で
き、悪意を持った第三者の改変を高い信頼性で防止でき
る。

【００７４】請求項７に記載したチェックコードの生成
方法によれば、記録媒体に記録されている画像データが
改変されたものであるかどうかを容易に検出でき、しか
も解読のされにくいチェックコードを生成できる。

【００７５】請求項８の方法では、サンプリング番号を
変数とした暗証番号が、暗号関数に基づいて生成されて
いるので、チェックコードの解析は非常に困難になり、
映像データの証拠能力を高めるうえで有効である。

【００７６】請求項９の方法では、チェックコードが、
抽出されたサンプリングデータと暗証番号とを変数とす
る算術加算関数によって生成されているので、少ないサ
ンプリングポイントを使用するだけで、映像データの改
変が確実に検出できる。

【００７７】請求項１０の方法では、チェックコード
が、抽出されたサンプリングデータと暗証番号とを変数
とするガロア体上での加算によって生成されているの
で、サンプリングデータが異なれば必ず異なるチェック
コードが生成され、映像データの改変を見過ごしてしま
う可能性を小さくすることができる。

【００７８】請求項１１の方法では、チェックコード
が、抽出されたサンプリングデータと暗証番号とを変数
とする排他的論理和演算によって生成されているので、
簡単にチェックコードを生成できる。

【００７９】請求項１２の方法では、サンプリングデー
タが、圧縮されたディジタルデータの中から暗号関数に
基づいて抽出されているので、解読のされにくいチェッ
クコードを生成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るディジタル画
像記録再生装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係る記録動作を示
すフローチャートである。

【図３】 この発明の実施の形態１に係る再生動作を示
すフローチャートである。

【図４】 この発明の実施の形態１に係るチェックコー
ドの生成を模式的に示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態１に係るチェックコー
ドを示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態３に係るチェックコー
ドを示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態７に係る再生動作を示
すフローチャートである。

【図８】 従来のディジタル画像記録再生装置の構成を
示すブロック図である。

【図９】 従来のディジタル画像記録再生装置の記録動
作を示すフローチャートである。

【図１０】 従来のディジタル画像記録再生装置の再生
動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ディジタル画像記録再生装置、２ ビデオカメラ、
３ ビデオデコーダ、４ ＪＰＥＧ圧縮伸張手段、 ５
ＣＰＵ、 ６ バッファーメモリ、 ７記録メディ
ア、 ８ 通信インターフエース、 ９ ビデオエンコ
ーダ、 １０モニタテレビ、 １２ チェックコード付
加解析器、 ５１ データバス。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタルデータを記録媒体に記録する
   ディジタルデータ記録装置において、 ディジタルデータを圧縮するデータ圧縮手段と、 圧縮されたディジタルデータから一部のデータを第１の
   暗号関数に基づいて抽出する抽出手段と、 抽出されたデータを変数として第２の暗号関数に基づい
   てチェックコードを生成する生成手段と、 前記チェックコードを前記圧縮されたディジタルデータ
   の所定位置に付加する付加手段とを備えたことを特徴と
   するディジタルデータ記録装置。
2. 【請求項２】 前記第２の暗号関数は、サンプリング番
   号を変数とした暗証番号を変数とすることを特徴とする
   請求項１に記載のディジタルデータ記録装置。
3. 【請求項３】 前記ディジタルデータがディジタル画像
   データであって、 このディジタル画像データを圧縮するＪＰＥＧ圧縮手段
   を備え、 前記チェックコードをＪＰＥＧ圧縮データのヘッダー内
   に付加したことを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載のディジタルデータ記録装置。
4. 【請求項４】 記録媒体に圧縮して記録されたディジタ
   ルデータを再生するディジタルデータ再生装置におい
   て、 圧縮ディジタルデータから一部のデータを第１の暗号関
   数に基づいて抽出する第１の抽出手段と、 前記第１の抽出手段で抽出されたデータを変数として第
   ２の暗号関数に基づいて第１のチェックコードを生成す
   る生成手段と、 圧縮ディジタルデータに付加されている第２のチェック
   コードを抽出する第２の抽出手段と、 前記第１のチェックコードと前記第２のチェックコード
   とを比較する比較手段と、 前記圧縮ディジタルデータを伸張する伸張手段とを備え
   たことを特徴とするディジタルデータ再生装置。
5. 【請求項５】 記録媒体に圧縮して記録されたディジタ
   ルデータを再生するディジタルデータ再生装置におい
   て、 圧縮ディジタルデータから一部のデータを第１の暗号関
   数に基づいて抽出する第１の抽出手段と、 圧縮ディジタルデータに付加されているチェックコード
   を抽出する第２の抽出手段と、 前記第１の抽出手段で抽出されたデータと前記チェック
   コードとを第３の暗号関数に基づいて演算する演算手段
   と、 前記圧縮ディジタルデータを伸張する伸張手段とを備え
   たことを特徴とするディジタルデータ再生装置。
6. 【請求項６】 前記ディジタルデータがディジタル画像
   データであって、 圧縮されたディジタル画像データを伸張するＪＰＥＧ伸
   張手段を備え、 前記チェックコードをＪＰＥＧ圧縮データのヘッダーか
   ら抽出したことを特徴とする請求項４または請求項５に
   記載のディジタルデータ再生装置。
7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項３のいずれかのディ
   ジタルデータ記録装置、或いは請求項４乃至請求項６の
   いずれかのディジタルデータ再生装置に使用されるチェ
   ックコードの生成方法であって、 圧縮されたディジタルデータの中から複数のサンプリン
   グデータを抽出し、 前記抽出されたサンプリングデータとそのサンプリング
   番号を変数とした暗証番号とを変数としてチェックコー
   ドを生成することを特徴とするチェックコード生成方
   法。
8. 【請求項８】 前記サンプリング番号を変数とした暗証
   番号は、暗号関数に基づいて生成されていることを特徴
   とする請求項７に記載のチェックコード生成方法。
9. 【請求項９】 前記チェックコードは、抽出されたサン
   プリングデータと前記暗証番号とを変数とする算術加算
   関数によって生成されていることを特徴とする請求項７
   に記載のチェックコード生成方法。
10. 【請求項１０】 前記チェックコードは、抽出されたサ
    ンプリングデータと前記暗証番号とを変数とするガロア
    体上での加算によって生成されていることを特徴とする
    請求項７に記載のチェックコード生成方法。
11. 【請求項１１】 前記チェックコードは、抽出されたサ
    ンプリングデータと前記暗証番号とを変数とする排他的
    論理和演算によって生成されていることを特徴とする請
    求項７に記載のチェックコード生成方法。
12. 【請求項１２】 前記サンプリングデータは、圧縮され
    たディジタルデータの中から暗号関数に基づいて抽出さ
    れていることを特徴とする請求項７乃至請求項１１のい
    ずれかに記載のチェックコード生成方法。