專利名稱：信息處理系統(tǒng)及其使用的信息處理方法、信息處理裝置及其使用的信息處理方法、以及程序的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及信息處理系統(tǒng)及其使用的信息處理方法、信息處理裝置及其使用的信息處理方法、以及程序。更具體地，本發(fā)明涉及能夠從已加密數(shù)據(jù)中提取所希望部分、以及解密所提取部分的信息處理系統(tǒng)及其使用的信息處理方法、信息處理裝置及其使用的信息處理方法、以及程序。
背景技術(shù)：
近年來公知的一種允許分層編碼圖像數(shù)據(jù)的典型壓縮編碼標準為JPEG(聯(lián)合圖像專家組))2000。這是一種不僅允許處理靜止圖像數(shù)據(jù)而且允許處理活動圖像數(shù)據(jù)的標準。
當圖像數(shù)據(jù)為根據(jù)諸如JPEG 2000等壓縮編碼標準分層編碼的(此后稱為分層編碼的圖像數(shù)據(jù))時，在對該數(shù)據(jù)的以后的解碼期間，可以利用該分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的分層結(jié)構(gòu)。通過利用分層編碼的數(shù)據(jù)的分層結(jié)構(gòu)，可以給定分層的空間分辨率，解碼圖像數(shù)據(jù)，并且通過利用分層編碼的數(shù)據(jù)的分層結(jié)構(gòu)，可以給定分層的比特率，解碼圖像數(shù)據(jù)。
在通過網(wǎng)絡將分層編碼的圖像數(shù)據(jù)從服務器分發(fā)到其客戶端的情況下，必須保護該數(shù)據(jù)。在這種情況下，服務器可能在向其客戶端傳送分層編碼的圖像數(shù)據(jù)之前對其加密。在以下文件中說明性地公開了可以用于此類加密的典型編碼技術(shù)。
(專利文件1)PCT專利公開號WO02/017636(專利文件2)日本專利公開號Hei 8-331543(專利文件3)日本專利公開號2003-324418在以下說明書中，假定壓縮編碼的數(shù)據(jù)“被解碼”的情況與已加密數(shù)據(jù)“被解密”的情況不同。

發(fā)明內(nèi)容
但是，當通過諸如上述專利文件1、2、3中公開的技術(shù)等技術(shù)加密分層編碼的圖像數(shù)據(jù)時，非常難于利用分層編碼的圖像數(shù)據(jù)在加密之前形成的分層結(jié)構(gòu)。結(jié)果，難于僅僅提取與解密分層編碼的圖像數(shù)據(jù)對應于所希望的層的那些部分。
在要解碼給定分層的空間分辨率的圖像數(shù)據(jù)、或者給定分層的比特率的圖像數(shù)據(jù)的情況下，不需要使用所有未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)。經(jīng)常的情況是，只有部分數(shù)據(jù)是必須的。但是，如上所述，難于從已加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)中僅僅提取與解密所希望的部分。結(jié)果，必須解密所有的已加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)。
就最一般化的情況來說，在利用上述專利文件中公開的技術(shù)等技術(shù)不僅加密分層編碼的圖像數(shù)據(jù)而且加密其他數(shù)據(jù)的情況下，難于提取與解密部分已加密數(shù)據(jù)。更具體地，當利用常規(guī)技術(shù)(例如諸如AEC(高級加密標準)等塊編碼)加密只包含一個靜止圖像的圖像數(shù)據(jù)時，該圖像作為整體被加密。這樣就難于提取與解密已加密圖像數(shù)據(jù)的對應于靜止圖像的給定區(qū)域的部分(即該靜止圖像的全部空間域的一部分)。
考慮到上述情況作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明提供了用來提取與解密已加密數(shù)據(jù)的所希望部分的方案。
在實現(xiàn)本發(fā)明時、并且根據(jù)本發(fā)明一個實施例，提供了一種信息處理系統(tǒng)，包括第一與第二信息處理裝置，所述第一信息處理裝置加密至少部分輸入數(shù)據(jù)，并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)，所述第二信息處理裝置解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)。更具體地，所述第一信息處理裝置包括分割部件，用來根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；加密部件，用來在輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割部件提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件，用來創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密部件輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述分割部件提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密部件加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大?。灰鸭用茌斎霐?shù)據(jù)創(chuàng)建部件，用來創(chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密部件輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；以及傳送部件，用來傳送所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件創(chuàng)建的所述已加密輸入數(shù)據(jù)到所述第二信息處理裝置。所述第二信息處理裝置包括提取部件，用來根據(jù)所述第一信息處理裝置的所述傳送部件傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的部分；以及解密部件，用來解密由所述提取部件從由所述第一信息處理裝置的所述傳送部件傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項中提取的已加密的分割數(shù)據(jù)項。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種信息處理方法，用于包括第一與第二信息處理裝置的信息處理系統(tǒng)，所述第一信息處理裝置加密至少部分輸入數(shù)據(jù)，并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)，所述第二信息處理裝置解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)。更具體地，所述信息處理方法包括使所述第一信息處理裝置進行以下的步驟根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；在輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割步驟中提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密步驟中輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，當按預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述分割步驟中提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密步驟中加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大?。粍?chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密步驟中輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；以及傳送所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的所述已加密輸入數(shù)據(jù)到所述第二信息處理裝置。所述信息處理方法還包括使所述第二信息處理裝置進行以下的步驟根據(jù)所述第一信息處理裝置的所述傳送步驟中傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的部分；以及解密所述提取步驟中從所述第一信息處理裝置的所述傳送步驟中傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項中提取的已加密的分割數(shù)據(jù)項。
在使用以上概述的信息處理系統(tǒng)以及其使用的信息處理方法的情況下，至少部分輸入數(shù)據(jù)被第一信息處理裝置加密，并且作為結(jié)果的已加密數(shù)據(jù)被作為已加密輸入數(shù)據(jù)輸出到第二信息處理裝置，該第二信息處理裝置解密至少部分已加密輸入數(shù)據(jù)。更具體地，第一信息處理裝置執(zhí)行分割處理、加密處理、標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建處理、已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建處理、以及傳送處理。分割處理涉及根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項。加密處理涉及在輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割處理提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個。標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建處理涉及創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密處理輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，當按預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述分割處理提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密處理加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小。已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建處理涉及創(chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建處理創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密處理輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)。傳送處理涉及傳送所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的所述已加密輸入數(shù)據(jù)到所述第二信息處理裝置。所述第二信息處理裝置執(zhí)行提取處理，根據(jù)所述第一信息處理裝置的所述傳送處理傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的部分；以及解密處理，從所述第一信息處理裝置的所述傳送處理傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項中，解密所述提取處理提取的已加密的分割數(shù)據(jù)項。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種第一信息處理裝置，用來加密至少部分輸入數(shù)據(jù)，并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)，該第一信息處理裝置包括分割部件，用來根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；加密部件，用來在輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割部件提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件，用來創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密部件輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述分割部件提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密部件加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大??；以及已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件，用來創(chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密部件輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)。
優(yōu)選地，所述輸入數(shù)據(jù)可以被輸入該信息處理裝置作為通過按照預定的分層編碼標準將給定的圖像數(shù)據(jù)分層編碼而獲取的、分層編碼的圖像數(shù)據(jù)；以及所述分割部件將該輸入的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)分割為構(gòu)成所述已分割的數(shù)據(jù)項的、逐層編碼的數(shù)據(jù)項。
優(yōu)選地，如果所述預定的分層編碼標準為JPEG 2000，則所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件可以獲取所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部，從而分配所述頭部用于所述標識數(shù)據(jù)，而不是重新創(chuàng)建所述標識數(shù)據(jù)，所述頭部包括SIZ(圖像與圖塊大小)、COD(缺省編碼風格)、PLM(數(shù)據(jù)包長度，主頭部)、以及PLT(數(shù)據(jù)包長度，圖塊部分頭部)中的任何一個；并且所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件以與構(gòu)成所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包的數(shù)組序列一致地將包括所述識別標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件分配用于所述識別標識數(shù)據(jù)的所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的所述頭部的所述未加密的分割數(shù)據(jù)項以及所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的數(shù)組創(chuàng)建為所述已加密輸入數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種第一信息處理方法，用于第一信息處理裝置，該第一信息處理裝置用來加密至少部分輸入數(shù)據(jù)，并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)，所述第一信息處理方法包括以下步驟根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；在輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割步驟中提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密步驟中輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，當按預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述分割步驟中提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密步驟中加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大??；以及創(chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密步驟中輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種第一程序，用來使計算機執(zhí)行加密至少部分輸入數(shù)據(jù)、并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)的程序，所述程序以下步驟根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；在輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割步驟中提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密步驟中輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，當按預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述分割步驟中提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密步驟中加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大?。灰约皠?chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密步驟中輸出的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)。
在使用以上概述的第一信息處理裝置、其使用的第一信息處理方法、以及第一程序的情況下，至少部分輸入數(shù)據(jù)被第一信息處理裝置加密，并且作為結(jié)果的已加密數(shù)據(jù)被作為已加密輸入數(shù)據(jù)輸出。更具體地，根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；單獨地加密預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；以及輸出每個所述已加密分割數(shù)據(jù)項。然后創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，當按預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述分割步驟中提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密步驟中加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小。輸出所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種第二信息處理裝置，當在以下情況時，使用該第二信息處理裝置給定數(shù)據(jù)被按照預定規(guī)則分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個被單獨地加密以輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，以如下方式執(zhí)行該數(shù)據(jù)創(chuàng)建，該方式使得當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的未被加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小；所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建被作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；并且所述已加密輸入數(shù)據(jù)被傳送到所述第二信息處理裝置，該第二信息處理裝置解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)。更具體地，該第二信息處理裝置包括提取部件，用來根據(jù)所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的部分；以及解密部件，用來解密由所述提取部件從由所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項中提取的已加密的分割數(shù)據(jù)項。
優(yōu)選地，所述輸入數(shù)據(jù)可以被輸入作為通過按照預定的分層編碼標準將給定的圖像數(shù)據(jù)分層編碼而獲取的、分層編碼的圖像數(shù)據(jù)；所述被分割為構(gòu)成被作為所述已加密的輸入數(shù)據(jù)傳送到所述第二信息處理裝置的所述已分割的數(shù)據(jù)項的、逐層編碼的數(shù)據(jù)項的所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)；所述第二信息處理裝置還包括分層指定部件，用來指定從其再生所述給定圖像數(shù)據(jù)的分層；其中，根據(jù)所述已加密的輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，所述提取部件可以從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的分割數(shù)據(jù)項中，提取對應于所述分層指定部件指定的所述分層的已加密的分割數(shù)據(jù)項。
優(yōu)選地，如果所述預定的分層編碼標準為JPEG 2000，如果所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部被分配用于所述標識數(shù)據(jù)，并且如果與構(gòu)成所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包的數(shù)組序列一致地包括所述頭部的所述未加密的分割數(shù)據(jù)項與所述已加密的分割數(shù)據(jù)項被排列，作為結(jié)果的數(shù)據(jù)數(shù)組被作為所述已加密輸入數(shù)據(jù)傳送；則，根據(jù)SIZ(圖像與圖塊大小)、COD(缺省編碼風格)、PLM(數(shù)據(jù)包長度，主頭部)、以及PLT(數(shù)據(jù)包長度，圖塊部分頭部)中的任何一個，所述提取部件可以從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的分割數(shù)據(jù)項中，提取對應于所述分層指定部件指定的所述分層的已加密的分割數(shù)據(jù)項。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種第二信息處理方法，用于當在以下情況時使用的第二信息處理裝置給定數(shù)據(jù)被按照預定規(guī)則分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個被單獨地加密以輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，以如下方式執(zhí)行該數(shù)據(jù)創(chuàng)建，該方式使得當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的未被加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大??；所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建被作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；并且所述已加密輸入數(shù)據(jù)被傳送到所述第二信息處理裝置，該第二信息處理裝置解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)。更具體地，所述第二信息處理方法包括以下步驟根據(jù)所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的部分；以及解密所述提取步驟中從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項中提取的已加密的分割數(shù)據(jù)項。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種第二程序，當在以下情況時，該第二程序使計算控制一例程給定數(shù)據(jù)被按照預定規(guī)則分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個被單獨地加密以輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，以如下方式執(zhí)行該數(shù)據(jù)創(chuàng)建，該方式使得當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的未被加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小；所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建被作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；并且所述已加密輸入數(shù)據(jù)被傳送到所述例程，該例程解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)。更具體地，所述第二程序使計算機執(zhí)行包含以下步驟的所述例程根據(jù)所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的部分；以及解密所述提取步驟中從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項中提取的已加密的分割數(shù)據(jù)項。
在使用以上概述的第二信息處理裝置、其使用的第二信息處理方法、以及第二程序的情況下，假定給定數(shù)據(jù)被按照預定規(guī)則分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個被單獨地加密以輸出每個已加密的分割數(shù)據(jù)項；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的每一個，以如下方式執(zhí)行該數(shù)據(jù)創(chuàng)建，該方式使得當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的未被加密的未加密的分割數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大??；所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建被作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的分割數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的分割數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；并且傳送所述已加密輸入數(shù)據(jù)。在該假定下，解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)。更具體地，根據(jù)所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的分割數(shù)據(jù)項的部分；以及解密所述提取步驟中從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的分割數(shù)據(jù)項中提取的已加密的分割數(shù)據(jù)項。


圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的信息處理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2為解釋包含在圖1中的編碼設備所使用的編碼標準JPEG 2000的示意圖；圖3為解釋包含在圖1中的編碼設備所使用的編碼標準JPEG 2000的另一示意圖；圖4為解釋包含在圖1中的編碼設備所使用的編碼標準JPEG 2000的另一示意圖；圖5為解釋包含在圖1中的編碼設備所使用的編碼標準JPEG 2000的另一示意圖；圖6為解釋包含在圖1中的編碼設備所使用的編碼標準JPEG 2000的另一示意圖；圖7為解釋包含在圖1中的加密設備所使用的加密算法(使用模式)的示意圖；圖8為解釋包含在圖1中的加密設備所使用的另一加密算法(使用模式)的示意圖；圖9為解釋包含在圖1中的加密設備所使用的另一加密算法(使用模式)的示意圖；圖10為解釋包含在圖1中的加密設備所使用的另一加密算法(使用模式)的示意圖；圖11為解釋包含在圖1中的加密設備所使用的另一加密算法(使用模式)的示意圖；圖12為解釋傳統(tǒng)加密處理的示意圖；
圖13為解釋另一傳統(tǒng)加密處理的示意圖；圖14為顯示根據(jù)本發(fā)明的加密處理所需的基于JPEG 2000的主頭部的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖15為顯示在圖14中包含的PLM的詳細結(jié)構(gòu)的示意圖；圖16為顯示根據(jù)本發(fā)明的加密處理所需的基于JPEG 2000的圖塊頭部的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖17為顯示在圖14中包含的PLT的詳細結(jié)構(gòu)的示意圖；圖18為解釋根據(jù)本發(fā)明的加密處理的示意圖，該過程由圖1的加密設備執(zhí)行；圖19為解釋根據(jù)本發(fā)明的加密處理的另一示意圖，該過程由圖1的加密設備執(zhí)行；圖20為解釋根據(jù)本發(fā)明的加密處理的另一示意圖，該過程由圖1的加密設備執(zhí)行；圖21為解釋根據(jù)本發(fā)明的加密處理的另一示意圖，該過程由圖1的加密設備執(zhí)行；圖22為解釋根據(jù)本發(fā)明的加密處理的另一示意圖，該過程由圖1的加密設備執(zhí)行；圖23為顯示根據(jù)本發(fā)明的圖1中加密設備的詳細結(jié)構(gòu)的方框圖；圖24為圖1中包含的加密裝置所執(zhí)行的步驟的流程圖；圖25為構(gòu)成圖24中包含的分割加密處理的步驟的流程圖；圖26為圖1中包含的解密裝置所執(zhí)行的步驟的流程圖；圖27為構(gòu)成圖26中包含的部分數(shù)據(jù)提取與解密過程的步驟的流程圖；圖28為顯示圖26與28中的解密裝置所執(zhí)行的處理的作為結(jié)果的示意圖；圖29為顯示根據(jù)本發(fā)明的信息處理系統(tǒng)的另一功能結(jié)構(gòu)的方框圖；圖30為顯示根據(jù)本發(fā)明的信息處理裝置的功能結(jié)構(gòu)的方框圖；圖31為顯示根據(jù)本發(fā)明的信息處理裝置的硬件結(jié)構(gòu)的方框圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
本發(fā)明可以用于各種信息處理裝置與信息處理系統(tǒng)。換而言之，本發(fā)明當實現(xiàn)時將采用許多形式。以下將參照圖1至28描述此類實施例之一。然后將參照圖29至31描述某些其他實施例。
圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的信息處理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖1所示，該信息處理系統(tǒng)由加密裝置1與解密裝置2構(gòu)成。
加密裝置1能夠編碼(即分層編碼)源圖像，加密分層編碼的源圖像，并且將已加密圖像記錄到可移動記錄介質(zhì)3。
應該注意加密裝置1輸出的數(shù)據(jù)、即分層編碼與加密的源圖像(以后稱為已加密源圖像數(shù)據(jù))不被修改，并且只提取與解密要從所希望的層再生(reproduce)(解碼)的必要數(shù)據(jù)部分。以后將描述已加密源圖像數(shù)據(jù)的更多的細節(jié)與例子。
更精確地說，輸入到加密裝置1的源圖像指表示源圖像的模擬或數(shù)字圖像信號(數(shù)據(jù))。源圖像可以為活動圖像(圖像信號)或者靜止圖像(圖片信號)。
通過這種方式，將至少一項已加密圖像數(shù)據(jù)記錄到可移動記錄介質(zhì)3。
解密裝置2從可移動記錄介質(zhì)3獲取一項已加密圖像數(shù)據(jù)，解碼所獲取的數(shù)據(jù)項，并且輸出作為結(jié)果的圖像信號作為再生的圖像。
此處應該注意解密裝置2不一定解密來自可移動記錄介質(zhì)3的所有已加密源圖像數(shù)據(jù)；僅僅提取與解碼要從所希望層再生(解碼)的必要部分。換而言之，當要從表示給定質(zhì)量類型的給定分層(即低于源圖像中固有的最高層的層)再生(解碼)源圖像時，解密裝置2只解密已加密源圖像數(shù)據(jù)的必要部分，并且不解密所有已加密源圖像數(shù)據(jù)。
如果源圖像或者再生的圖像為活動圖像，則加密裝置1與解密裝置2可以幀或者場為單位處理圖像。此類幀或者場每個都稱為存取單元。幀表示構(gòu)成活動圖像的每個靜止圖像。加密裝置1與解密裝置2可以對構(gòu)成活動圖像的每個靜止圖像(即幀)重復執(zhí)行各種處理中的任何一個。在以下描述中，假定對單個靜止圖像進行處理。換而言之，假定源圖像與再生的圖像每個都是單個靜止圖像(圖像信號)。
現(xiàn)在描述加密裝置1與解密裝置2的典型功能結(jié)構(gòu)。首先討論加密裝置1。
加密裝置1包括編碼設備11、加密設備12、以及記錄控制設備13。
根據(jù)預定分層編碼標準，按照質(zhì)量類型的順序，編碼設備11分層編碼源圖像(靜止圖像)。作為結(jié)果的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)被提供給加密設備12。
說明性地，編碼設備11使用的分層編碼標準為JPEG 2000，但不限于此。在JPEG 2000下，質(zhì)量類型典型地包括空間分辨率、SNR(信噪比)圖像質(zhì)量(以后簡稱為圖像質(zhì)量)、位置(空間域)、以及分量。以后將參照圖2至6詳細解釋JPEG 2000的其他方面。
加密設備12將來自編碼設備11的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)分割為逐層的已編碼數(shù)據(jù)項。使用預定的加密技術(shù)(加密算法)單獨地加密每個分層(級別)上的每個分割的已編碼數(shù)據(jù)項。如此逐層加密的數(shù)據(jù)項的每個都被稱為每個分層上已加密的分割數(shù)據(jù)項。
在本說明書中，分割處理不僅指實際將數(shù)據(jù)分割為數(shù)據(jù)項(即提取數(shù)據(jù)項)，而且指創(chuàng)建在以后處理期間用于標識數(shù)據(jù)的分隔符(截斷點)的信息。在以下說明書中，為了簡化與說明的目的，假定分割處理涉及實際分割數(shù)據(jù)(例如分割為逐層加密的分割數(shù)據(jù)項)。
加密設備12使用的加密算法可以從任何適當?shù)募用軜藴蕦С觥Ｒ院髮⒄請D7至11描述加密設備12可以使用的具體的算法。
加密設備12還將逐層加密的分割數(shù)據(jù)項排列為預定順序，并且還為該數(shù)據(jù)數(shù)組補充用來標識每個分層上已加密分割數(shù)據(jù)項的位置與大小的特定數(shù)據(jù)(稱為標識數(shù)據(jù))，即用來允許解密時單獨地提取逐層加密的分割數(shù)據(jù)項的數(shù)據(jù)。作為結(jié)果的數(shù)據(jù)被提供給記錄控制設備13，作為已加密源圖像數(shù)據(jù)。
如上定義的標識數(shù)據(jù)可以為任何類型，只要其可以標識每個分層上每個已加密分割數(shù)據(jù)項的數(shù)組位置與大小即可。換而言之，標識數(shù)據(jù)可以為允許解密時單獨地提取逐層加密的分割數(shù)據(jù)項的任何數(shù)據(jù)。
對于該實施例，將JPEG 2000(以后討論)下分層編碼的圖像數(shù)據(jù)從編碼設備11轉(zhuǎn)發(fā)到加密設備12。在這種情況下，可以使用分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的每個頭部作為標識數(shù)據(jù)。這是因為這些頭部包括圖14至17所示的SIZ、COD、PLM、以及PLT。以后將參照相關附圖討論這些元素。
即，如下為可以由本實施例作為已加密源圖像數(shù)據(jù)使用JPEG 2000下分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部(即對于未加密數(shù)據(jù))可以被分配用于標識數(shù)據(jù)。該頭部以及逐層加密的分割數(shù)據(jù)項可以根據(jù)構(gòu)成未加密分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包序列(以后解釋)排列。然后將該數(shù)據(jù)數(shù)組用作已加密源圖像數(shù)據(jù)。
上述為加密設備12所執(zhí)行的處理的大概。以后將參照圖12至22對對該處理進行更詳細的解釋(集體例子等等)。以后還將參照圖23討論加密設備12的詳細功能結(jié)構(gòu)。
記錄控制設備13將從加密設備12提供的已加密源圖像數(shù)據(jù)記錄到可移動記錄介質(zhì)3。
以上描述了加密裝置1的典型功能結(jié)構(gòu)。以下為對解密裝置2的典型功能結(jié)構(gòu)的描述。
解密裝置2包括再生分層指定設備21、提取設備22、解密設備23、以及解碼設備24。
當要再生對應于記錄在可移動記錄介質(zhì)3上的已加密源圖像數(shù)據(jù)的源圖像時，再生分層指定設備21指定表示特定質(zhì)量類型的層(稱為再生分層)，并且通知提取設備22所指定的層。此時，再生分層指定設備21可以按照用戶指示(即根據(jù)通過用戶界面(未顯示)輸入的指令)或者自動地自行指定再生分層。
從記錄在可移動記錄介質(zhì)3上的已加密源圖像數(shù)據(jù)中，提取設備22可以只提取再生分層指定設備21指定的再生分層上圖像再生所需的數(shù)據(jù)部分，并且將所提取的數(shù)據(jù)部分提供給解密設備23。此時，當標識要提取的數(shù)據(jù)部分時，提取設備22使用包含記錄在可移動記錄介質(zhì)3上的已加密源圖像數(shù)據(jù)中的上述標識數(shù)據(jù)。說明性地，提取設備22可以憑借分配用于標識數(shù)據(jù)的基于JPEG 2000的頭部(更確切地說，利用SIZ、COD、PLM和/或PLT，如以后討論)，以標識與提取相關數(shù)據(jù)部分。
解密設備23解密由提取設備22從記錄在可移動記錄介質(zhì)3上的已加密源圖像數(shù)據(jù)中提取的數(shù)據(jù)部分。作為結(jié)果的已解密的數(shù)據(jù)(此后稱為再生分層中的已編碼數(shù)據(jù))被提供給解碼設備24。
更確切地說，再生分層中的已編碼數(shù)據(jù)本身不是已加密數(shù)據(jù)，而是通過對已加密數(shù)據(jù)執(zhí)行各種處理(例如參照圖27的步驟S66以及圖26的步驟S48)而獲得的數(shù)據(jù)。
解碼設備24解碼來自解密設備23的、再生分層中的已編碼數(shù)據(jù)，并且輸出作為結(jié)果的圖像信號(即表示所希望的質(zhì)量類型的再生分層上重構(gòu)的源圖像)，作為再生的圖像。
如上所述，加密裝置1能夠加密分層編碼的圖像數(shù)據(jù)。具體地，構(gòu)造加密裝置1，以在僅提取以后處理所需(例如圖1的例子中解密裝置2的解密設備23所需的)的數(shù)據(jù)部分時、不修改加密裝置1加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)本身(即已加密源圖像數(shù)據(jù))。該結(jié)構(gòu)消除了對解密裝置2解密所有已加密源圖像數(shù)據(jù)的需求；解密裝置2只需要解密可以在再生分層指定設備21所指定的再生分層上再生(解碼)的圖像部分。這一特征解決了本領域面臨的上述主要問題。
以下參照圖2至6描述本實施例的編碼設備11所使用的JPEG 2000下的分層結(jié)構(gòu)(可擴展性)。
在JPEG 2000下，單個單元的壓縮編碼圖像數(shù)據(jù)被稱為數(shù)據(jù)包(packet)。在以下說明書中將始終使用該術(shù)語。
根據(jù)JPEG 2000的圖像再生過程一般如下進行在分層編碼的圖像數(shù)據(jù)(包括頭部的所有數(shù)據(jù))中，從開始依次解碼并且連續(xù)再生該構(gòu)成實際數(shù)據(jù)(即對應于圖像的數(shù)據(jù))的比特流。當數(shù)據(jù)包的漸進(progression)順序根據(jù)選定的質(zhì)量類型變化時，可以控制圖像再生的各種質(zhì)量類型(例如對于所希望層上的再生)。重復以上描述，JPEG 2000下的質(zhì)量類型典型地包括圖像質(zhì)量、空間分辨率、位置(空間域)、以及分量。
現(xiàn)在將參照圖2描述空間分辨率的可擴展性。
圖2示意性顯示由按空間分辨率的順序排列的數(shù)據(jù)包形成的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)31。按逐步提高空間分辨率的數(shù)據(jù)包漸進提供分層編碼的圖像數(shù)據(jù)31。在需要低空間分辨率上的所有圖像分量的情況下，該數(shù)據(jù)包漸進有效。
在圖2的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)31中，每個矩形框(框形結(jié)構(gòu))表示單個數(shù)據(jù)包。
如圖2所示，第一數(shù)據(jù)包為SOC(代碼流開始)，即附接到漸進開始處的標志。SOC后為主頭部，其細節(jié)在以后參照圖14討論。主頭部后為數(shù)據(jù)包SOT(圖塊部分開始)。SOT為總是置于后面的圖塊頭部之前的標志。圖塊頭部的細節(jié)在以后參照圖16討論。頭部后為數(shù)據(jù)包SOD(數(shù)據(jù)開始)，即指示以后為根據(jù)JPEG 2000的比特流的標志。
以上一組數(shù)據(jù)包SOC至SOD簡稱為頭部。頭部后為基于JPEG 2000的比特流。如上所述，該比特流由構(gòu)成源圖像的壓縮編碼的數(shù)據(jù)形成，該數(shù)據(jù)被分割為數(shù)據(jù)包。在比特流的結(jié)束處總是稱為EOC(代碼流結(jié)束)的數(shù)據(jù)包。
在圖2的例子中，只顯示了比特流的數(shù)據(jù)包41至49。
每個數(shù)據(jù)包41至49按優(yōu)先級的順序自左向右描述了質(zhì)量類型與分層(級別)。此處描述的質(zhì)量類型包括R、L、C。賦予每個類型R、L、C數(shù)字值(在圖2的例子中為0、1、或2)，其指示對應數(shù)據(jù)包的分層。更具體地，R表示分辨率(空間分辨率)、L表示質(zhì)量(分層)、C表示分量。雖然實踐中分量C后為位置，但是圖2的例子中省略了對位置的描述。說明性地，R0指示空間分辨率的分層為級別零。該可擴展性方案被稱為質(zhì)量方面的RLCP空間分辨率可擴展性方案。以上解釋也適用于以后描述的圖3至6、圖12與13、以及圖18至22。
在RLCP空間分辨率可擴展性方案之下，從用于R0的所有數(shù)據(jù)包41至43再生最低空間分辨率(分層級別零)的圖像51。即，解碼數(shù)據(jù)包41至43產(chǎn)生圖像51。從用于R1與R0的所有數(shù)據(jù)包再生具有下一空間分辨率(分層級別一)的圖像52。從用于R0至R2的所有數(shù)據(jù)包41至49再生下一空間分辨率(分層級別二)的圖像53。通過這種方式，再生具有漸進升高空間分辨率的圖像。
現(xiàn)在參照圖3描述圖像質(zhì)量可擴展性。
圖3示意性顯示由按圖像質(zhì)量的順序排列的數(shù)據(jù)包形成的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)61。按逐步提高圖像質(zhì)量的數(shù)據(jù)包漸進提供分層編碼的圖像數(shù)據(jù)61。在開始就需要所有空間分辨率的所有分量信息(即使圖像質(zhì)量不高)的情況下，該數(shù)據(jù)包漸進有效。
在圖3的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)61中，與圖2中相同的頭部(從SOC到SOD)之后為比特流。在圖3的例子中，只顯示了構(gòu)成該比特流的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包71至79。
就圖像質(zhì)量可擴展性而言，構(gòu)成該比特流的每個數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級的順序自左向右描述了L、R、C、與P(P未顯示)。在這一意義上，該圖像質(zhì)量可擴展性可以稱為LRCP圖像質(zhì)量可擴展性。
在LRCP圖像質(zhì)量可擴展性方案之下，從用于L0的所有數(shù)據(jù)包71至73再生具有最低圖像質(zhì)量(分層級別零)的圖像81。即，解碼數(shù)據(jù)包71至73產(chǎn)生圖像81。從用于L0與L1的所有數(shù)據(jù)包71至76再生具有下一圖像質(zhì)量(分層級別一)的圖像82。從用于L0至L2的所有數(shù)據(jù)包71至79再生具有下一圖像質(zhì)量(分層級別二)的圖像83。通過這種方式，再生具有漸進升高圖像質(zhì)量的圖像(未顯示)。
現(xiàn)在參照圖4描述另一種空間分辨率可擴展性(不同于圖2所示)。
圖4示意性顯示由按空間分辨率的順序排列的數(shù)據(jù)包形成的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)91。圖2中的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)31符合RLCP空間分辨率可擴展性方案，而圖4中的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)91符合RPLC空間分辨率可擴展性方案，這可以從數(shù)據(jù)包101至109的描述(即其順序)看出。在最初需要就空間特定位置而言的所有分量的低空間分辨率級別的情況下，這種類型的分層編碼的圖像91(即其數(shù)據(jù)包漸進)有效。
在圖4的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)91中，與圖2中相同的頭部(從SOC到SOD)之后為比特流。在圖4的例子中，只顯示了構(gòu)成該比特流的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包101至109。在數(shù)據(jù)包101至109中，附圖標記P表示位置。
在RPLC空間分辨率可擴展性方案之下，從用于R0的所有數(shù)據(jù)包101至103再生具有最低空間分辨率(分層級別零)的圖像111。即，解碼數(shù)據(jù)包101至103產(chǎn)生圖像111。從用于R0與R1的所有數(shù)據(jù)包101至106再生具有下一空間分辨率(分層級別一)的圖像112。從用于R0至R2的所有數(shù)據(jù)包101至109再生下一空間分辨率(分層級別二)的圖像113。通過這種方式，再生具有漸進升高空間分辨率的圖像(未顯示)。
現(xiàn)在參照圖5描述位置可擴展性。
圖5示意性顯示由按位置的順序排列的數(shù)據(jù)包形成的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)121。按逐步提高空間位置的數(shù)據(jù)包漸進提供分層編碼的圖像數(shù)據(jù)121。在將高采樣準確性給予所有分量中特定空間位置的情況下，該數(shù)據(jù)包漸進有效。
在圖5的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)121中，與圖2中相同的頭部(從SOC到SOD)之后為比特流。在圖5的例子中，只顯示了構(gòu)成該比特流的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包131至139。
就位置可擴展性而言，構(gòu)成該比特流的每個數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級的順序自左向右描述了P、C、R、L，這可以從數(shù)據(jù)包131至139中的描述看出。在這一意義上，該位置可擴展性可以稱為PCRL位置可擴展性。
例如，如果將源圖像按預定間隔自頂向下在空間上分割為N(任意整數(shù))個塊(區(qū)域)，則將有位置分層零至N-1。即，每個位置分層表示整個源圖像中待再生的給定數(shù)目的目標塊。
由此，從級零上的位置分層再生意味著從源圖像中再生從頂部起的第一塊。該頂部上的第一塊由圖像141指示。從用于P0的所有數(shù)據(jù)包131至133再生具有級零上位置分層的圖像141。即，解碼數(shù)據(jù)包131至133產(chǎn)生圖像141。
類似的，從級一上的位置分層再生表示再生由從頂部起的第一塊與第二塊構(gòu)成的區(qū)域。該由第一塊與第二塊構(gòu)成的區(qū)域顯示為圖像142。從用于P0與P1的所有數(shù)據(jù)包131至136再生級一上位置層的圖像142。
從級二上的位置分層再生表示再生由從頂部起的第一塊至第三塊構(gòu)成的區(qū)域。該由第一塊至第三塊構(gòu)成的區(qū)域顯示為圖像143。從用于P0至P2的所有數(shù)據(jù)包131至139再生級二上位置層的圖像143。
通過這種方式，再生由逐漸增大數(shù)目的塊構(gòu)成的區(qū)域(圖像)。
最后，參照圖6描述分量可擴展性。
圖6示意性顯示由按分量的順序排列的數(shù)據(jù)包形成的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)151。按逐步提高分量質(zhì)量的數(shù)據(jù)包漸進提供分層編碼的圖像數(shù)據(jù)151。在將高準確性賦予特定圖像分量內(nèi)特定空間位置的情況下，該數(shù)據(jù)包漸進有效。
在圖6的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)151中，與圖2中相同的頭部(從SOC到SOD)之后為比特流。在圖6的例子中，只顯示了構(gòu)成該比特流的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包161至169。
就分量可擴展性而言，構(gòu)成該比特流的每個數(shù)據(jù)包按優(yōu)先級的順序自左向右描述了C、P、R、L，這可以從數(shù)據(jù)包161至169中的描述看出。在這一意義上，該分量可擴展性可以稱為CPRL分量可擴展性。
在CPRL分量可擴展性方案之下，如下定義分量分層說明性地，如果根據(jù)預定的規(guī)則(例如根據(jù)該規(guī)則，首先再生灰度分量，隨后為顏色分量)、賦予M(任意整數(shù))個分量的每一個零到M-1的數(shù)字中的一個，則數(shù)字零到M-1表示分量分層。
由此，從級零上的分量分層再生意味著用標號為零的分量再生圖像。用標號為零的分量再生的圖像可以被當作級零的分量分層(對應于C0)上的圖像。在圖6的例子中，這是圖像171。從用于C0的所有數(shù)據(jù)包161至163再生級零上分量分層的圖像171。即，解碼數(shù)據(jù)包161至163產(chǎn)生圖像141。
類似的，從級一上的分量分層再生意味著再生用標號為一的分量再生圖像。用標號為一的分量再生的圖像可以被當作級一的分量分層(對應于C1)上的圖像。在圖6的例子中，這是圖像172。從用于C1的所有數(shù)據(jù)包164至166再生級一分量分層上的圖像172。
從級二上的分量分層再生表示再生用標號為二的分量再生圖像。用標號為二的分量再生的圖像可以被當作級二的分量分層(對應于C2)上的圖像。在圖6的例子中，這是圖像173。從用于C2的所有數(shù)據(jù)包167至169再生級一分量分層上的圖像173。
通過這種方式，利用具有從三到M-1的對應標號的分量，按該順序連續(xù)再生圖像。因此，如果適當?shù)匕才艠颂?，則如上所述、說明性地、可以在顏色信息分量之前解碼灰度分量。
以上參照圖2至6的描述是關于圖1所示實施例的編碼設備11所使用的JPEG 2000D分層結(jié)構(gòu)(可擴展性)。
以下參照圖7至22描述JPEG 2000下對分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的加密處理的細節(jié)。即，以下詳細討論圖1中的加密設備12執(zhí)行的過程。
首先參照圖7至11進行描述塊加密。這是加密設備12可以使用的加密算法的例子。
塊加密為通過起以塊為單位加密數(shù)據(jù)的加密算法。在根據(jù)該加密算法的塊加密的例子中，一個數(shù)據(jù)塊可以包括128個比特，并且數(shù)據(jù)可以128塊為單位加密。AES(高級加密標準)是目前公知的塊加密方案。但是，加密設備12可以使用的加密算法不限于AES；只要以塊為單位加密數(shù)據(jù)，就可以使用任何種類的塊加密。
在加密設備12采用塊加密的情況下，存在進行加密的幾種使用模式。以下將參照圖7至11逐一描述五種使用模式。
圖7為解釋這五種使用模式之一的ECB模式(電子代碼塊模式)的示意圖。
在圖7中，其中寫有“加密”的每個矩形符號表示以下處理在輸出之前加密輸入數(shù)據(jù)。雖然圖7的例子中有三個此類符號，但是這不意味著需要三個加密設備或者加密裝置；這些符號只是簡單地指示進行三次加密。
其中寫有“未加密數(shù)據(jù)”的每個矩形符號表示未加密數(shù)據(jù)項。由此，三個符號H1至H3表示三個連續(xù)的未加密數(shù)據(jù)項。
其中寫有“已加密數(shù)據(jù)”的每個矩形符號表示從單遍次加密產(chǎn)生的已加密數(shù)據(jù)項。
在以后描述的圖8至11中，假定以上符號具有相同含義。
在ECB模式中，如圖7所示，加密三個符號H1至H3中的每一個，從而該加密提供三個已加密數(shù)據(jù)項Aa1至Aa3。換而言之，未加密數(shù)據(jù)項逐一對應于已加密數(shù)據(jù)項。如果未加密數(shù)據(jù)項H1至H3中的至少兩個具有相同的內(nèi)容，例如，如果未加密數(shù)據(jù)項H1與H2共享同一內(nèi)容，則對應的已加密數(shù)據(jù)項Aa1與Aa2也具有相同的數(shù)據(jù)內(nèi)容。這樣，ECB模式比以后描述的其他模式更容易實現(xiàn)。該模式的主要缺點在于其不十分適合于統(tǒng)計處理。
以下參照圖8描述CBC模式(密碼塊鏈接模式)。
在圖8中，其中寫有“初始值”的矩形符號表示初始值數(shù)據(jù)。其中寫有叉號的每個圓形符號表示以下處理異或兩個輸出數(shù)據(jù)項，并且輸出該運算的結(jié)果。雖然在圖8的例子中有三個圓形符號，但是這不意味著需要三個異或設備或者三個異或裝置；這些符號只是表示執(zhí)行異或運算三次。符號H1至H3表示與圖7中相同的未加密數(shù)據(jù)項。在以后描述的圖9至11中，假定這些符號具有相同含義。
在CBC模式中，如圖8所示，首先異或未加密數(shù)據(jù)項H1與初始值，并且將該運算的結(jié)果加密為已加密數(shù)據(jù)項Ab1。然后，已加密數(shù)據(jù)項Ab1與未加密數(shù)據(jù)項H2異或，并且將該運算的結(jié)果加密為已加密數(shù)據(jù)項Ab2。類似地，已加密數(shù)據(jù)項Ab2與下一個未加密數(shù)據(jù)項H3異或，并且將該運算的結(jié)果加密為已加密數(shù)據(jù)項Ab3。
在CBC模式中，如上所述，即使某些未加密數(shù)據(jù)項具有相同的內(nèi)容，其也產(chǎn)生不同加密的數(shù)據(jù)。在這一意義上，可以將CBC模式當作比上述圖7中EBC模式更強大的加密算法。為此，目前廣泛使用CBC模式。
在圖7的EBC模式與圖8的CBC模式中，已加密數(shù)據(jù)的長度為塊的整數(shù)倍。這意味著在未加密數(shù)據(jù)的末端進行填充。
相反，以下參照圖9至11解釋的使用模式消除了對填充處理的需要。
圖9為解釋OFB模式(輸出反饋模式)的示意圖。
在OFB模式中，如圖9所示，首先加密初始值。已加密初始值與未加密數(shù)據(jù)項H1異或，以產(chǎn)生已加密數(shù)據(jù)項Ac1。再次加密已加密初始值(即加密兩次)，并且已加密兩次的初始值與下一未加密數(shù)據(jù)項H2異或，以產(chǎn)生已加密數(shù)據(jù)項Ac2。再次加密已加密兩次的初始值(即加密三次)，并且已加密三次的初始值與下一未加密數(shù)據(jù)項H3異或，以產(chǎn)生已加密數(shù)據(jù)項Ac3。
在OFB模式中，如上所述，在與下一未加密數(shù)據(jù)項異或之前，將初始值反復加密，由此連續(xù)獲得已加密數(shù)據(jù)項。
圖10為解釋CFB模式(密碼反饋模式)的示意圖。
在CFB模式中，如圖10所示，首先加密初始值。已加密初始值與未加密數(shù)據(jù)項H1異或，以產(chǎn)生已加密數(shù)據(jù)項Ad1。已加密數(shù)據(jù)項Ad1進一步加密，并且作為結(jié)果的已加密數(shù)據(jù)與下一未加密數(shù)據(jù)項H2異或，以產(chǎn)生已加密數(shù)據(jù)項Ad2。已加密數(shù)據(jù)項Ad2進一步加密，并且作為結(jié)果的已加密數(shù)據(jù)與下一未加密數(shù)據(jù)項H3異或，以產(chǎn)生已加密數(shù)據(jù)項Ad3。
在CFB模式中，如上所述，加密前一塊的已加密數(shù)據(jù)項，將作為結(jié)果的已加密數(shù)據(jù)與當前塊的未加密數(shù)據(jù)項異或，以產(chǎn)生當前塊的已加密數(shù)據(jù)項。
圖11為解釋CTR模式(計數(shù)器模式)的示意圖。CTR模式為無線通信領域中廣泛使用的模式。
在圖11中，其中寫有“計數(shù)器”的每個矩形符號表示預定計數(shù)器值。附加到這些符號的不同的附圖標記C1與C2指示每次進行加密時都使用不同的計數(shù)器值。在圖11的例子中，計數(shù)器值C1用于第一未加密數(shù)據(jù)項H1，計數(shù)器值C2用于下一未加密數(shù)據(jù)項H2。
在CTR模式中，如圖11所示，首先加密計數(shù)器值C1。已加密計數(shù)器值與未加密數(shù)據(jù)項H1異或，以產(chǎn)生已加密數(shù)據(jù)項Ae1。然后，加密與計數(shù)器值C1不同的計數(shù)器值C2。如此加密的計數(shù)器值與下一未加密數(shù)據(jù)項H2異或，以產(chǎn)生已加密數(shù)據(jù)項Ae2。
在圖9的OFB模式、圖10的CFB模式、以及圖11的CTR模式中，未加密數(shù)據(jù)的長度變得等于上述已加密數(shù)據(jù)的長度。這消除了對填充處理的需要。
以上為對當圖1的加密設備12借助塊加密時、可以采用的五種使用模式的解釋。
在圖1中，由編碼設備11編碼的源圖像(即分層編碼的圖像數(shù)據(jù))假定為表示靜止圖像的數(shù)據(jù)。但是，在實踐中，該數(shù)據(jù)也可以對應于活動圖像。換而言之，源圖像可以為活動圖像。在這種情況下，可由加密設備12執(zhí)行的最簡單的加密將涉及加密對應于活動圖像的所有分層編碼的圖像數(shù)據(jù)。但是，該加密處理不適合于加密設備12，這是因為其消除了逐幀獨立性。
此處所不希望的是逐幀加密方案，如圖12說明性所示。圖12中所示的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201為對應于單個幀(靜止圖像)數(shù)據(jù)。
分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201符合與圖2所示相同的RLCP空間分辨率可擴展方案。即，與圖2所示相同的頭部后為分割為六個數(shù)據(jù)包211至216的比特流(對應于源圖像的實際數(shù)據(jù))。如數(shù)據(jù)包211至216中的描述所示，解碼要再生的數(shù)據(jù)包211至213產(chǎn)生級零(R0)的空間分辨率分層上的圖像。解碼要再生的所有數(shù)據(jù)包211至216產(chǎn)生級一(R1)的空間分辨率分層上的圖像。
圖12中的中空箭頭，從其中的描述可以看出，指示要執(zhí)行的填充與加密。如上所述，根據(jù)加密的使用模式，會不需要填充處理。
如圖12所示，加密設備12可以利用加密密鑰Key1加密所有分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201，并且輸出作為結(jié)果的已加密源圖像數(shù)據(jù)221。已加密源圖像數(shù)據(jù)221為“有填充”的已加密源圖像數(shù)據(jù)，如最后一個數(shù)據(jù)包之后的填充部分所示。
可替換地，如圖13所示，加密設備12可以利用加密密鑰Key1加密除頭部(從SOC到SOD)之外的所有分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201。即，通過利用加密密鑰Key1，加密設備12可以加密構(gòu)成比特流的數(shù)據(jù)包211至216以及EOC。加密設備12還可以分配分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201的頭部用于可以置于從該加密導出的已加密數(shù)據(jù)242之前的頭部241。然后，可以輸出作為結(jié)果的已加密源圖像數(shù)據(jù)231。已加密源圖像數(shù)據(jù)231也是“有填充”已加密源圖像數(shù)據(jù)，在最后一個數(shù)據(jù)包之后綴有填充部分。
傳統(tǒng)上使用圖12與13所示的加密處理。從圖中可以看出，圖12中的已加密源圖像數(shù)據(jù)221以及圖13中的已加密源圖像數(shù)據(jù)231已經(jīng)失去了作為在JPEG 2000下特有特征的可擴展性。如果希望再生級零空間分辨率上的圖像，則如上所述，只需要解碼數(shù)據(jù)包211至213。但是，難于(實際上不可能)從圖12中的已加密源圖像數(shù)據(jù)221以及圖13中的已加密源圖像數(shù)據(jù)231中提取并且僅僅解密由數(shù)據(jù)包211至213構(gòu)成的部分(已加密數(shù)據(jù))。此處需要作的是，解密圖12中的所有已加密源圖像數(shù)據(jù)221或者圖13中的所有已加密源圖像數(shù)據(jù)231，以重構(gòu)所有分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201。只有那時才能提取與解密數(shù)據(jù)包211至213。否則，難于(即實際上不可能)進行對數(shù)據(jù)包211至213的部分解碼。
只要基本不可能在圖12有13所示的常規(guī)加密的源圖像數(shù)據(jù)中找到數(shù)據(jù)包分隔符，就難于解決上述問題。試圖繞過這一問題只會使其再現(xiàn)。
在未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)中，可以容易地使用SOP標志(根據(jù)JPEG2000的標志之一，綴在每個數(shù)據(jù)包之前)，來區(qū)分各個數(shù)據(jù)包。但是，當如圖12與13所示地加密整個比特流時，SOP標志也被加密，并且不能用作數(shù)據(jù)包分隔符。即使不加密SOP標志，某些已加密數(shù)據(jù)也可能會與未加密SOP標志雷同。在這種情況下，圖1的解密裝置2可能會誤將與SOP標志雷同的已加密數(shù)據(jù)識別為SOP。此類誤識別的可能性使利用SOP標志不適合于數(shù)據(jù)包區(qū)分的目的。
在這種情況下，本申請人提出了以下描述的加密處理，其能夠解決傳統(tǒng)上遇到的問題，而不用借助SOP標志。由加密設備12執(zhí)行的創(chuàng)造性過程涉及將分層編碼的圖像數(shù)據(jù)分割為逐層編碼的數(shù)據(jù)項，并且單獨地加密每個編碼的數(shù)據(jù)項。作為結(jié)果的逐層加密的分割數(shù)據(jù)項排列為預定順序。該數(shù)據(jù)數(shù)組以用來標識每個逐層編碼的分割的數(shù)據(jù)項的位置與大小(數(shù)據(jù)長度)的標識數(shù)據(jù)補充。作為結(jié)果的數(shù)據(jù)組合被輸出為最終的已加密源圖像數(shù)據(jù)。
只要標識數(shù)據(jù)可以標識上述逐分層加密的分割數(shù)據(jù)項中每個的位置和大小，該標識數(shù)據(jù)就可以為任何種類?？蓪⒃摌俗R數(shù)據(jù)置于該經(jīng)加密的源圖像數(shù)據(jù)中的任何位置。
利用本發(fā)明這一實施例，根據(jù)JPEG 2000，通過分層編碼源圖像，獲得分層編碼的圖像數(shù)據(jù)。因此，如果與構(gòu)成未加密分層編碼源圖像數(shù)據(jù)的漸進一致地排列從已加密的源圖像中導出的逐層加密的分割數(shù)據(jù)項，則可以使用未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部作為標識數(shù)據(jù)，而不用改變它。即，可以分配未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部用于標識數(shù)據(jù)。可以將該頭部以及每個逐層加密的分割數(shù)據(jù)項排列為與未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包相同的漸進。該數(shù)據(jù)數(shù)組可以用作為已加密源圖像數(shù)據(jù)。
因為包含在圖14所示的主頭部中的SIZ與COD以及主頭部中的PLM、或者包含在圖16所示的圖塊頭部中的PLT可以用于確定每個逐層加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小，所以以上安排是可能的。
以下參照圖14至17描述包含在主頭部中的SIZ、COD、和PLM，以及包含在圖塊頭部中的PLT。
圖14示意性顯示了根據(jù)JPEG 2000的主頭部的典型結(jié)構(gòu)。
主頭部在上述SOC之后。如圖14所示，主頭部包括SIZ，其為緊跟SOC之后的標志；COD與COC，其為強制性標志段；QCD、QCC、RGN、POC、PPM、TLM、PLM、CRG、以及COM，其為可選標志段。
如上所述，可以使用主頭部的組成部分中的SIZ、COD、和PLM作為用于標識每個逐層加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小的部分元素。以下將分別解釋SIZ、COD、和PLM的每一個。
SIZ為描述關于目標圖像(在這種情況的為圖1的源圖像)的各種信息(圖塊大小、分量計數(shù)等等)的標志。
COD為描述缺省編碼風格的強制性標志。如果圖塊為分割為多個圖塊部分，則在第一圖塊部分上附接COD。COD包含漸進順序(用于標識上述LRCP、RLCP、RPCL、PCRL、和CPRL的信息)、分層計數(shù)、以及顏色轉(zhuǎn)換信息。
PLM為描述圖塊部分的數(shù)據(jù)包長度列表的可選標志。
圖15示出PLM的典型結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)參照圖15描述PLM的分量。
如圖15所示，PLM(標志段)由PLM(參數(shù))、Lplm、Zplm、Nplm(i)、和Iplm(ij)構(gòu)成(“i”為1與“n”之間的任意數(shù)字；“j”為1與“m”之間的任意數(shù)字；“n”與“m”都為依賴于圖塊數(shù)目以及數(shù)據(jù)包數(shù)目的任意整數(shù))。
PLM為標志。Lplm表示該標志段(PLM)的大小。Zplm表示PLM標志的標識號。Nplm(i)指示第i個圖塊部分中Iplm中的字節(jié)數(shù)目。Iplm(ij)表示第i個圖塊部分中第j個數(shù)據(jù)包的長度。
以上為對根據(jù)JPEG 2000的主頭部中的SIZ、COD、和PLM的描述，其作為典型信息，可以用來標識每個逐層加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小。
此處不描述主頭部除SIZ、COD、和PLM之外的其他組成部分。對于本實施例的加密與解密過程，不使用其他組成部分。另外，這些組成部分被定義為JPEG 2000下的編碼格式的一部分，由此對本領域技術(shù)人員是公知的。
與以上解釋的主頭部結(jié)構(gòu)相對，在圖16中指示了典型的圖塊頭部結(jié)構(gòu)。圖16顯示如何構(gòu)造圖塊頭部。
如上所述，圖塊頭部位于SOT與SOD之間。如圖16所示，圖塊頭部包括COD與COC，其為強制性標志段；以及QCD、QCC、RGN、POC、PPM、PLT、以及COM，其為可選標志段。
與上述PLM一樣，可以使用為圖塊頭部的組成部分之一的PLT作為用來標識每個逐層加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小的信息的一部分。以下為對PLT的描述。
PLT為描述圖塊部分的數(shù)據(jù)包長度的列表的可選標志段。
圖17示意性地顯示PLT的典型結(jié)構(gòu)。以下參照圖17描述PLT的分量。
如圖17所示，PLT(標志段)包括PLT(參數(shù))、Lplt、Zplt、以及Iplt(i)(“i”為1與“n”之間的任意數(shù)字；“n”為依賴于數(shù)據(jù)包數(shù)目的任意整數(shù))。
PLT為標志。Lplt表示該標志段(PLT)的大小。Zplt表示PLT標志的標識號。Iplt(i)表示第i個數(shù)據(jù)包的長度。
此處不描述圖塊頭部除PLT之外的其他分量。對于本實施例的加密與解密過程，不使用其他分量。另外，這些分量被定義為JPEG 2000下的編碼格式的一部分，由此對本領域技術(shù)人員是公知的。
如上所述，PLM與PLT每個都是可選標志，其描述圖塊部分的數(shù)據(jù)包長度的列表。即，在PLM與PLT每個中描述的信息表示編碼的代碼流中的所有數(shù)據(jù)包的長度。PLT分別寫入每個圖塊中，而PLT連續(xù)描述在該圖塊中包含的所有數(shù)據(jù)包的長度。
為此，PLT或PLM都足以標識每個逐層加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大??；不需要使用PLT與PLM兩者。當根據(jù)JPEG 2000分層編碼源圖像時，圖1中的編碼設備11只需要將必要的信息寫到PLT或PLM。
重復以上關于本實施例的描述，分層編碼的圖像數(shù)據(jù)被分割為被單獨地加密的逐層編碼的數(shù)據(jù)項。這產(chǎn)生被排列為預定順序的逐層加密的分割數(shù)據(jù)項，由此創(chuàng)建已加密源圖像數(shù)據(jù)。在這種情況下，希望從已加密源圖像數(shù)據(jù)中提取特定的已加密分割數(shù)據(jù)項。這需要獲取要提取的已加密分割數(shù)據(jù)項的位置(偏移位置)與大小。通過利用以下來滿足該需求標識數(shù)據(jù)，其能夠標識每個逐層加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小，該標識數(shù)據(jù)包含在適用于本實施例的已加密源圖像數(shù)據(jù)中。
如果在以上安排下、未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)沒有可以被用作標識數(shù)據(jù)的信息，則必須在加密處理(由圖1的加密設備12執(zhí)行)期間新創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)。
在本實施例的情況下，未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)JPEG 2000編碼?；贘PEG 2000的頭部(即主頭部或圖塊頭部)包含諸如SIZ、COD、PLM、和PLT等可以用來確定每個逐層加密的分割數(shù)據(jù)項的位置與大小的信息。由此本實施例不需要在加密處理期間新創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)；可以分配分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部用于標識數(shù)據(jù)，而不需要對其進行改變。
最后，通過如下的本實施例的加密處理，獲得已加密源圖像數(shù)據(jù)分配未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部用于新頭部。與構(gòu)成未加密分層編碼圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包的漸進一致地排列所分配的頭部與逐層加密的分割數(shù)據(jù)項。由圖1所示的加密設備12將作為結(jié)果的數(shù)據(jù)數(shù)組輸出，作為最終的已加密源圖像數(shù)據(jù)。
圖18至22顯示了此類已加密源圖像數(shù)據(jù)的例子。以下參照圖18至22描述已加密源圖像數(shù)據(jù)的這些例子，以及能夠創(chuàng)建此類已加密源圖像數(shù)據(jù)的(根據(jù)本發(fā)明的)加密處理。
圖18指示已經(jīng)在圖12與13中顯示、并且已經(jīng)結(jié)合常規(guī)加密處理解釋的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201。圖18還顯示通過使分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201經(jīng)過本發(fā)明的加密處理而獲得的已加密源圖像數(shù)據(jù)251。
重復以上描述，分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201為符合與圖2所示相同的RLCP空間分辨率可擴展性方案的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)。在該分層編碼的圖像數(shù)據(jù)中，與圖2中相同的頭部(從SOC到SOD)之后為由六個數(shù)據(jù)包211至216構(gòu)成的比特流(表示源圖像的實際數(shù)據(jù))。如數(shù)據(jù)包211至216中的描述所示，解碼要再生的數(shù)據(jù)包211至213產(chǎn)生級零(R0)的空間分辨率分層上的圖像。解碼要再生的所有數(shù)據(jù)包211至216產(chǎn)生級一(R1)的空間分辨率分層上的圖像。
開始時，圖1的加密設備12將分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201分割為頭部(從SOC到SOD)與比特流，然后將比特流劃分為逐層編碼的數(shù)據(jù)。在圖18的例子中，加密設備12將分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201分割為包含數(shù)據(jù)包211至213的第一編碼的數(shù)據(jù)、以及由數(shù)據(jù)包214至216構(gòu)成的第二編碼的數(shù)據(jù)。
然后，加密設備12單獨地加密每個逐層編碼的數(shù)據(jù)項。在圖18的例子中，加密設備12利用加密密鑰Key1加密包含數(shù)據(jù)包211至213的第一編碼的數(shù)據(jù)。這產(chǎn)生具有級零(R0)上空間分辨率分層的已加密分割數(shù)據(jù)262。加密設備12還利用加密密鑰Key1加密由數(shù)據(jù)包214至216構(gòu)成的第二編碼的數(shù)據(jù)?？梢蕴娲荑€Key1使用不同的密鑰Key2。這產(chǎn)生具有級一(R1)上空間分辨率分層的已加密分割數(shù)據(jù)263。
加密設備12分配未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201的頭部(從SOC到SOD)用于頭部261。與未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201中的數(shù)據(jù)包漸進一致地排列頭部261、已加密分割數(shù)據(jù)262、已加密分割數(shù)據(jù)263、以及EOC 264。作為結(jié)果的數(shù)據(jù)數(shù)組提供了最終的已加密源圖像數(shù)據(jù)251，其被提供給圖1的記錄控制設備13。
結(jié)果，從已加密源圖像數(shù)據(jù)251中，圖1的解密裝置2可以只提取低空間分辨率上的已加密數(shù)據(jù)，即級零空間分辨率分層上的已加密分割數(shù)據(jù)262?？梢赃M行部分數(shù)據(jù)提取是由于以下兩個原因因為可以根據(jù)頭部261中的PLM或者PLT標志，計算對應于RO(在該例子中為已加密分割數(shù)據(jù)262)所有數(shù)據(jù)包的長度(大小)；并且因為可以利用頭部261中的SIZ或COD，計算相對于SOD的開始數(shù)據(jù)包位置(在該情況下為已加密分割數(shù)據(jù)262的開始)的偏移。
可以單獨地加密每個不同分層中的編碼的數(shù)據(jù)意味著可以對每層改變加密密鑰。例如，可以使用加密密鑰Key1加密級零的空間分辨率分層上的編碼的數(shù)據(jù)(即對應于R0的數(shù)據(jù)包211至213)?？梢允褂眉用苊荑€Key1或加密密鑰Key2加密級一的空間分辨率分層上的編碼的數(shù)據(jù)(即對應于R1的數(shù)據(jù)包214至216)。如果使用加密密鑰Key2加密、并且如果解密裝置2只掌握加密密鑰Key1，則不能在級一的空間分辨率分層(對應于R1)上再生源圖像。為了再生級一的分辨率分層上的源圖像，解密裝置2除加密密鑰Key1之外必須還掌握加密密鑰Key2。
以上參照圖18描述的加密處理為其中不需要填充的例子。以下參照圖19描述其中需要填充的加密的例子。
圖19顯示分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201與已加密源圖像數(shù)據(jù)271。分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201與圖18中的相同(與圖12與13中一樣)，并且通過使分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201經(jīng)過涉及填充的加密處理獲得已加密源圖像數(shù)據(jù)271。
開始時，圖1的加密設備12將分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201分割為頭部(從SOC到SOD)與比特流，然后將比特流劃分為逐層編碼的數(shù)據(jù)。在圖19的例子中，加密設備12將分層編碼的圖像數(shù)據(jù)分割為包含數(shù)據(jù)包211至213的第一編碼的數(shù)據(jù)、以及由數(shù)據(jù)包214至216構(gòu)成的第二編碼的數(shù)據(jù)。直到此時的過程都與以上參照圖18所討論的相同。
然后，加密設備12單獨地加密每個逐層編碼的數(shù)據(jù)項。這一處理步驟涉及填充。在圖19的例子中，加密設備12將填充0(PDDDING0)添加到包含數(shù)據(jù)包211至213的第一編碼的數(shù)據(jù)、并且利用加密密鑰Key1加密作為結(jié)果的數(shù)據(jù)。這產(chǎn)生級零(對應于R0)空間分辨率分層上的已加密分割數(shù)據(jù)282。加密設備12還將填充1(PDDDING1)添加到由數(shù)據(jù)包214至216構(gòu)成的第二編碼的數(shù)據(jù)、并且利用加密密鑰Key1加密作為結(jié)果的數(shù)據(jù)。在編碼第二編碼的數(shù)據(jù)時，可以替代使用不同的加密密鑰Key2。這產(chǎn)生具有級一(對應于R1)空間分辨率分層上的已加密分割數(shù)據(jù)283。
以后的處理步驟流程與以上參照圖18所討論的相同。即，加密設備12與未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201中的數(shù)據(jù)包漸進一致地分配未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201的頭部(從SOC到SOD)用于頭部281。然后，加密設備12排列頭部281、已加密分割數(shù)據(jù)282、已加密分割數(shù)據(jù)283、以及EOC 284。作為結(jié)果的數(shù)據(jù)數(shù)組提供了最終的已加密源圖像數(shù)據(jù)271，其被提供給圖1的記錄控制設備13。
以下參照圖20與21描述一般如何對分割為圖塊的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)進行加密，以及從此類加密產(chǎn)生的已加密源圖像數(shù)據(jù)的特定例子。在這一過程期間，加密設備12對所劃分的每個圖塊重復加密。
更具體地，在不需要填充的情況下，可以進行如圖20說明性所示的加密處理。
現(xiàn)在假定圖20所示的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301被提供給加密設備12。
分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301符合如圖2所示的RLCP空間分辨率可擴展性方案。但是，應該注意分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301包含構(gòu)成源圖像的第一與第二圖塊。對于該結(jié)構(gòu)，主頭部部分311(從SOC到SOT)之后的圖塊頭部部分312(即圖塊頭部與SOD)作為用于隨后的第一圖塊的比特流(即用于數(shù)據(jù)包313到315)的頭部。接著數(shù)據(jù)包315的圖塊頭部部分316(即圖塊頭部與SOD)作為用于隨后的第二圖塊的比特流(即用于數(shù)據(jù)包317到319)的頭部。
然后，開始時，加密設備12由此將分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301分割為主頭部部分311、用于第一圖塊的圖塊頭部部分312、構(gòu)成第一圖塊的比特流(編碼的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)包313至315、用于第二圖塊的圖塊頭部部分316、構(gòu)成第二圖塊的比特流(編碼的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)包317至319、以及EOC 320。
以后，加密設備12一般將每個圖塊分割為逐層編碼的數(shù)據(jù)項。但是，在圖20的例子中，因為每個圖塊只有一層，所以不進行進一步的分割。即，空間分辨率分層僅為級零(只存在R0的數(shù)據(jù)包)。
然后，加密設備12單獨地加密每個圖塊的編碼的數(shù)據(jù)項。在圖20的例子中，加密設備12利用加密密鑰Key1加密由數(shù)據(jù)包313到315構(gòu)成的第一圖塊。這產(chǎn)生第一圖塊的已加密分割數(shù)據(jù)333。加密設備12還利用加密密鑰Key1加密由數(shù)據(jù)包317到319構(gòu)成的第二圖塊。此時，可以替代使用不同的加密密鑰Key2。這產(chǎn)生第二圖塊的已加密分割數(shù)據(jù)335。
然后，加密設備12分配未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301的頭部(即主頭部部分311)第一圖塊的圖塊頭部部分312、以及第二圖塊的圖塊頭部部分316，分別用于主頭部部分331、第一圖塊的圖塊頭部部分332、以及第二圖塊的圖塊頭部部分334，而不添加改變，由此創(chuàng)建已加密源圖像數(shù)據(jù)321。即，加密設備12與原始數(shù)據(jù)包漸進一致地排列主頭部部分331、第一圖塊的圖塊頭部部分332、第一圖塊的已加密的分割的數(shù)據(jù)333、第二圖塊的圖塊頭部部分334、第二圖塊的已加密的分割的數(shù)據(jù)335、以及EOC 336。作為結(jié)果的數(shù)據(jù)數(shù)組提供了最終的已加密源圖像數(shù)據(jù)321，其被提供給圖1的記錄控制設備13。
可以單獨地加密每個不同圖塊中的編碼的數(shù)據(jù)表示可以對每個圖塊改變加密密鑰。在以上例子中，顯示利用加密密鑰Key1加密第一圖塊的編碼的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)包313到315)?？梢岳眉用苊荑€Key1或加密密鑰Key2加密第二圖塊的編碼的數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)包317到319)。如果使用加密密鑰Key2加密、并且如果解密裝置2只掌握加密密鑰Key1，則不能再生源圖像的第二圖塊部分。為了再生源圖像的所有圖塊，解密裝置2除加密密鑰Key1之外必須還掌握加密密鑰Key2。
以上參照圖20描述的加密處理為其中在將數(shù)據(jù)分割為圖塊之后不需要填充的例子。以下參照圖21描述其中除將數(shù)據(jù)分割為圖塊之外還需要填充的加密的例子。
圖21顯示分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301與已加密源圖像數(shù)據(jù)341。分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301與圖21中的相同(與圖12與13中一樣)，并且通過使分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301經(jīng)過涉及填充的加密處理獲得已加密源圖像數(shù)據(jù)341。
首先，加密設備12將分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301分割為主頭部部分311、用于第一圖塊的圖塊頭部部分312、構(gòu)成第一圖塊的比特流(編碼的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)包313至315、用于第二圖塊的圖塊頭部部分316、構(gòu)成第二圖塊的比特流(編碼的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)包317至319、以及EOC 320。直到此時的過程都與以上參照圖20所討論的相同。
然后，加密設備12單獨地加密每個圖塊的編碼的數(shù)據(jù)。在這一過程期間，加密設備12進行填充。在圖21的例子中，加密設備12將填充1(PDDDING1)添加到由數(shù)據(jù)包313至315構(gòu)成的第一圖塊、并且利用加密密鑰Key1加密作為結(jié)果的數(shù)據(jù)。這產(chǎn)生第一圖塊的已加密分割數(shù)據(jù)353。然后，加密設備12將填充2(PDDDING2)添加到由數(shù)據(jù)包317至319構(gòu)成的第一圖塊、并且利用加密密鑰Key1加密作為結(jié)果的數(shù)據(jù)。此時，可以替代使用不同的加密密鑰Key2。這產(chǎn)生第二圖塊的已加密分割數(shù)據(jù)355。
以后的處理步驟流程與以上參照圖20所討論的相同。即，加密設備12分配未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)301的頭部、即主頭部部分311、第一圖塊的圖塊頭部部分312、以及第二圖塊的圖塊頭部部分316，分別用于主頭部部分351、第一圖塊的圖塊頭部部分352、以及第二圖塊的圖塊頭部部分354，而不添加改變，由此創(chuàng)建已加密源圖像數(shù)據(jù)341。即，加密設備12與原始數(shù)據(jù)包漸進一致地排列主頭部部分351、第一圖塊的圖塊頭部部分352、第一圖塊的已加密的分割的數(shù)據(jù)353、第二圖塊的圖塊頭部部分354、第二圖塊的已加密的分割的數(shù)據(jù)355、以及EOC 356。作為結(jié)果的數(shù)據(jù)數(shù)組提供了最終的已加密源圖像數(shù)據(jù)341，其被提供給圖1的記錄控制設備13。
以上參照圖20與21解釋的加密處理的例子為其中圖塊僅僅構(gòu)成單分層結(jié)構(gòu)的情況。以下參照圖22描述其中在所涉及的至少一個圖塊具有多分層結(jié)構(gòu)的情況下進行加密的例子。
現(xiàn)在假定圖22所示的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)401被提供給加密設備12。
與在上述的圖20與21的例子中一樣，分層編碼的圖像數(shù)據(jù)401構(gòu)成被分割為第一與第二圖塊的源圖像。對于該結(jié)構(gòu)，主頭部部分411(從SOC到SOT)之后的圖塊頭部部分412(即圖塊頭部與SOD)作為用于以后的第一圖塊的比特流(即用于數(shù)據(jù)包413與414)的頭部。接著數(shù)據(jù)包414的圖塊頭部部分(圖塊頭部與SOD)415作為用于以后的第二圖塊的比特流(即用于數(shù)據(jù)包416與417)的頭部。
開始時，加密設備12由此將分層編碼的圖像數(shù)據(jù)401分割為主頭部部分411、用于第一圖塊的圖塊頭部部分412、構(gòu)成第一圖塊的比特流(編碼的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)包413與414、用于第二圖塊的圖塊頭部部分415、構(gòu)成第二圖塊的比特流(編碼的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)包416與417、以及EOC 418。
從數(shù)據(jù)包413、414、416與417中的描述可以看出，該空間分辨率的分層結(jié)構(gòu)具有兩級零與一。加密設備12由此將第一圖塊的比特流(編碼的數(shù)據(jù))分割為級零(對應于R0)的空間分辨率分層上的數(shù)據(jù)包413以及級一(對應于R1)的空間分辨率分層上的數(shù)據(jù)包414。類似地，加密設備12由此將構(gòu)成第二圖塊的比特流(編碼的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)包416與417分割為級零(對應于RO)的空間分辨率分層上的數(shù)據(jù)包416以及級一(對應于R1)的空間分辨率分層上的數(shù)據(jù)包417。
然后，加密設備12單獨地加密每層中每個圖塊的編碼的數(shù)據(jù)項。在圖22的例子中，加密設備12利用加密密鑰Key1加密數(shù)據(jù)包413。這產(chǎn)生已加密分割數(shù)據(jù)433。類似地，加密設備12利用加密密鑰Key2加密數(shù)據(jù)包414、利用加密密鑰Key1加密數(shù)據(jù)包416、并且利用加密密鑰Key2加密數(shù)據(jù)包417。該基于密鑰的解密過程產(chǎn)生已加密分割數(shù)據(jù)434、436、以及437。
在以上例子中，顯示對每個不同的空間分辨率級別使用不同的加密密鑰(即，交替地使用密鑰Key1與Key2)，以管理空間分辨率方面的數(shù)據(jù)加密。但是，圖22的例子不是對本發(fā)明的限制?？梢匀魏纹渌绞?以任意其他組合)使用加密密鑰。例如，如果希望管理就圖塊而言的加密數(shù)據(jù)的方式，則可以對數(shù)據(jù)包413與414使用加密密鑰Key1，對數(shù)據(jù)包416與417使用加密密鑰Key2。作為另一替換方式，可以分別對數(shù)據(jù)包413、414、416與417施加四個不同的加密密鑰Key1至Key4。在這種情況下，可以對空間分辨率與圖塊兩方面管理數(shù)據(jù)加密。
此后，加密設備12分配未加密的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)401的頭部，即主頭部部分411、第一圖塊的圖塊頭部部分412、以及第二圖塊的圖塊頭部部分415，分別用于主頭部部分431、第一圖塊的圖塊頭部部分432、以及第二圖塊的圖塊頭部部分435，而不用添加改變，由此創(chuàng)建已加密源圖像數(shù)據(jù)421。
即，加密設備12與原始數(shù)據(jù)包漸進一致地排列主頭部部分431、第一圖塊的圖塊頭部部分432、級零(對應于R0)的空間分辨率分層上第一圖塊的已加密分割數(shù)據(jù)433、級一(對應于R1)的空間分辨率分層上第一圖塊的已加密分割數(shù)據(jù)434、第二圖塊的圖塊頭部部分435、級零(對應于RO)的空間分辨率分層上第二圖塊的已加密分割數(shù)據(jù)436、級一(對應于R1)的空間分辨率分層上第二圖塊的已加密分割數(shù)據(jù)437、以及EOC 438。作為結(jié)果的數(shù)據(jù)數(shù)組提供了最終的已加密源圖像數(shù)據(jù)421，其被提供給圖1的記錄控制設備13。
以上參照圖18至22討論的實際是當根據(jù)JPEG 2000的(數(shù)據(jù)包的)漸進符合RLCP方案時的加密處理。當漸進順序符合以上描述的其他方案中的任何一個時，該加密處理保持相同。
在上述例子中，顯示加密所有逐層編碼的數(shù)據(jù)項。可替換地，因為可以單獨地加密任意給定分層上的每個數(shù)據(jù)項，所以容易按照希望加密任意給定分層上的任意數(shù)目的編碼的數(shù)據(jù)項。另外，在上述例子中，顯示加密所有圖塊的所有編碼的數(shù)據(jù)項?？商鎿Q地，因為可以單獨地加密任意圖塊的每個數(shù)據(jù)項，所以容易按照希望加密任意圖塊的任意數(shù)目的編碼的數(shù)據(jù)項。
在上述例子中，假定未加密數(shù)據(jù)為逐層編碼的圖像數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，可以使用任何數(shù)據(jù)(即不限于圖像數(shù)據(jù))作為未加密數(shù)據(jù)。在這種情況下，加密設備12可以連續(xù)執(zhí)行第一至第四過程，如下所述。
第一過程涉及根據(jù)預定規(guī)則，將未加密輸入數(shù)據(jù)分割為多個數(shù)據(jù)項，并且輸出作為結(jié)果的分割數(shù)據(jù)項。說明性地，該預定規(guī)則可以為以下，其中在上述例子中，該規(guī)則要求將輸入數(shù)據(jù)分割為頭部部分與比特流(對應于源圖像的實際數(shù)據(jù))，以及進一步將比特流分割為不同分層上的圖塊。
第二過程涉及單獨地加密從以上第一過程導出的多個分割數(shù)據(jù)項中所希望數(shù)目的分割數(shù)據(jù)項中的每一個，并且輸出作為結(jié)果的已加密分割數(shù)據(jù)項。
第三過程涉及創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)。該標識數(shù)據(jù)用來在解密時標識第二過程導出的已加密分割數(shù)據(jù)項。由此，創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)從而當按預定順序排列已加密分割數(shù)據(jù)項、來自第一過程的多個分割數(shù)據(jù)項中除第二過程中處理的那些分割數(shù)據(jù)項之外的分割數(shù)據(jù)項、以及標識數(shù)據(jù)自身時，實際確定每個已加密分割數(shù)據(jù)項的數(shù)組位置與大小。在上述范例中，假設輸入數(shù)據(jù)為根據(jù)JPEG2000的經(jīng)分層編碼的圖像數(shù)據(jù)。因此，可以分配包含SIZ、COD、PLM和/或PLT的頭部部分用于所述頭部，而不要對其添加改變。以上預定順序可以為未加密分層編碼的圖像數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)包漸進。
第四過程涉及輸出其中按上述預定順序排列已加密分割數(shù)據(jù)項、未加密分割數(shù)據(jù)項、以及第三過程中創(chuàng)建的標識數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，作為表示輸入數(shù)據(jù)的已加密輸入數(shù)據(jù)。在以上例子中所稱的已加密源圖像數(shù)據(jù)為如此創(chuàng)建的已加密輸入數(shù)據(jù)。
圖23顯示加密設備12的詳細功能結(jié)構(gòu)，其能夠執(zhí)行如上列出的第一到第四過程等一系列過程。即，圖23在功能性方面詳細指示一般如何構(gòu)造加密設備12。
如圖23所示，加密設備12包括數(shù)據(jù)分割部451、加密處理部452、標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部453、以及已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部454。這些組成部件451至454分別執(zhí)行上述的第一到第四過程。
如果輸入數(shù)據(jù)為上述根據(jù)JPEG 2000的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)，則可以分配包含SIZ、COD、PLM和/或PLT的頭部用于標識數(shù)據(jù)。在這種情況下，標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部453可以被當作頭部獲取設備，其根據(jù)JPEG 2000從分層編碼的圖像數(shù)據(jù)獲取頭部。
如果輸入數(shù)據(jù)為上述根據(jù)JPEG 2000的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)，則已加密輸入數(shù)據(jù)指已加密源圖像數(shù)據(jù)。在這種情況下，已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部454可以被當作已加密源圖像數(shù)據(jù)創(chuàng)建設備。
以下參照圖24的流程圖描述圖1的加密裝置1一般如何進行處理，其包含具有圖23所示的功能結(jié)構(gòu)的加密設備12。
在步驟S1，編碼設備11編碼源圖像，并且輸出作為結(jié)果的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)。
更具體地，在步驟S1，編碼設備11根據(jù)JPEG 2000分層編碼源圖像，從而對于目標質(zhì)量類型的分層數(shù)目變?yōu)锳(A為至少為1的任意整數(shù))。說明性地，在以上圖18至22的例子中，顯示目標質(zhì)量類型為空間分辨率，并且分層計數(shù)A為一或二。在圖18的例子中，當輸出包含對應于R0與R1的數(shù)據(jù)包的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)時，分層計數(shù)A為二。相反，在圖20的例子中，當輸出僅由對應于R0的數(shù)據(jù)包構(gòu)成的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)時，分層計數(shù)A為一。
在這些情況中，如上所述，在識別逐層加密的分割數(shù)據(jù)項時，解密裝置2不僅使用在JPEG 2000下被定義為要寫入的強制性標志的SIZ與COD、而且使用被定義為可選標志的PLM或PLT。這要求編碼設備11不僅利用主頭部中的SIZ與COD、而且要利用主頭部中的PLM或圖塊頭部中PLT，以寫入必要信息。
當編碼設備11輸出的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)被提供給加密設備12時，控制傳遞給步驟S2。
在步驟S2，如上所述，加密設備12分割分層編碼的圖像數(shù)據(jù)中(目標質(zhì)量類型的)逐層編碼的數(shù)據(jù)，并且單獨地加密每個分層上每個分割的編碼數(shù)據(jù)項。該步驟產(chǎn)生逐層加密的分割數(shù)據(jù)。
在以下描述中將把步驟S2中發(fā)生的過程稱為分割加密處理。以后將參照圖25詳細討論該分割加密處理。
在步驟S3，圖23中加密設備12的已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部454排列從步驟S2的分割加密處理導出的逐層加密的分割數(shù)據(jù)項為預定順序，并且向該數(shù)據(jù)數(shù)組添加頭部部分(即由圖23中標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部453創(chuàng)建的標識信息)，其包含提取每個分層上已加密的分割數(shù)據(jù)項所需的信息(SIZ、COD、PLM和/或PLT)。結(jié)果數(shù)據(jù)作為已加密源圖像數(shù)據(jù)提供。
如果來自步驟S1的過程的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)為根據(jù)JPEG 2000的已編碼數(shù)據(jù)，則上述預定順序與JPEG 2000下的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)包漸進相同。在此類情況中，根據(jù)JPEG 2000的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部被分配用于標識數(shù)據(jù)，而不用對其添加改變(上述參照圖18至22討論了例子)。
當加密設備12創(chuàng)建的已加密源圖像數(shù)據(jù)被提供給記錄控制設備13時，控制傳遞到步驟S4。
在步驟S4，記錄控制設備13將已加密源圖像數(shù)據(jù)記錄到可移動記錄介質(zhì)3。
這就終止了加密裝置1的處理。
現(xiàn)在將參照圖25流程圖詳細描述步驟S2的分割加密處理。
在步驟S21，圖23的數(shù)據(jù)分割部451(圖1的加密設備12的部件)從分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的主頭部中的SIZ或COD中獲取分層計數(shù)A。
更具體地，當圖18中的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201被提供給數(shù)據(jù)分割部451時，在步驟S21中獲得的分層計數(shù)A為二。
在步驟S22，數(shù)據(jù)分割部451初始化處理所針對的分層I(此后稱為目標分層I)。此時，目標分層I設置為級零。
在步驟S23，數(shù)據(jù)分割部451檢查以確定目標分層I是否小于分層計數(shù)A(I＜A)。
因為在當前例子中目標分層I為零、并且分層計數(shù)A為二，所以數(shù)據(jù)分割部451在步驟S23確定目標分層I小于分層計數(shù)A(I＜A)，并且達到步驟S24。
在步驟S24，根據(jù)分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的主頭部中PLM或PLT，數(shù)據(jù)分割部451獲取分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包中屬于目標分層I的所有數(shù)據(jù)包的總數(shù)據(jù)包長度。
即，其中要進行加密的數(shù)據(jù)單元(分割的單元)等于同一層中包含的所有數(shù)據(jù)包的總數(shù)據(jù)包長度。該總數(shù)據(jù)包長度為從PLM或PLT獲取的數(shù)據(jù)包長度的和。在此類情況中，如果發(fā)現(xiàn)要添加SOP標志，則需要向每個數(shù)據(jù)包添加六字節(jié)SOP。在主頭部中指定有無SOP，可以參照主頭部以尋找所需要的標志。
從分層編碼的圖像數(shù)據(jù)中，數(shù)據(jù)分割部451提取(分割)由如此計算的總數(shù)據(jù)包長度標識的部分，并且向加密處理部452提供所提取的內(nèi)容，作為目標分層I上的已編碼數(shù)據(jù)。具體地，因為此時目標分層I為零，所以在圖18的例子中計算從數(shù)據(jù)包211到數(shù)據(jù)包213的總數(shù)據(jù)包長度。結(jié)果，從分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201中分割數(shù)據(jù)包211到213，并且將其提供給加密處理部452。
在步驟S25，加密處理部452加密屬于目標分層I的數(shù)據(jù)包，即分層編碼的圖像數(shù)據(jù)中由在步驟S24中計算的總數(shù)據(jù)包長度所標識的數(shù)據(jù)部分。
更具體地，對于當前設置為零的目標分層I，在圖18的例子中是加密級零(對應于R0)的空間分辨率分層上的數(shù)據(jù)包211到213。這產(chǎn)生已加密的分割數(shù)據(jù)262。
如果此時需要填充，則在進行加密之前、加密處理部452向最后一塊添加填充。說明性地，對于當前設置為零的目標分層I，加密處理部452向級零(對應于R0)的空間分辨率分層上的數(shù)據(jù)包211到213添加填充0(PDDING0)如圖19所示。這產(chǎn)生已加密的分割數(shù)據(jù)282。
在步驟S26，在返回到步驟S23之前，數(shù)據(jù)分割部451將目標分層I增加一(I++)。然后重復隨后的步驟。
具體地，對于更新為一的目標分層I，在圖18的例子中，在步驟S24的處理中，從分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201(即確立為要加密的目標數(shù)據(jù))中分割數(shù)據(jù)包214到216。在步驟S25，加密數(shù)據(jù)包214到216。這產(chǎn)生已加密的分割數(shù)據(jù)263。
但是，如果需要填充，則將獲得圖19中的已加密的分割數(shù)據(jù)283。
在步驟S26，將目標分層I更新為二。因為分層計數(shù)A當前設置為二，所以步驟S23中的檢查的結(jié)果為否(“否”)，并且由此結(jié)束分割加密處理。即，終止圖24中步驟S2的處理，并且執(zhí)行步驟S3。
在圖18的例子中，標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部(頭部獲取部)453獲取分層編碼的圖像數(shù)據(jù)201的頭部(從SOC到SOD)，分配所獲取的頭部用于頭部(標識數(shù)據(jù))261，并且將頭部261提供給已加密輸入數(shù)據(jù)(已加密源圖像數(shù)據(jù))創(chuàng)建部454。
此時，還向已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部454饋送來自步驟S2的已加密的分割數(shù)據(jù)262與已加密的分割數(shù)據(jù)263。由此，在步驟S3中，已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部454以原始數(shù)據(jù)包序列的相同順序排列頭部(標識數(shù)據(jù))261、已加密的分割數(shù)據(jù)262、已加密的分割數(shù)據(jù)263、以及EOC 264，從而創(chuàng)建數(shù)據(jù)251；并且向圖1的記錄控制設備13輸出數(shù)據(jù)251，作為已加密源圖像數(shù)據(jù)。
如果進行填充，則將獲得圖19所示的已加密源圖像數(shù)據(jù)271，并且將其提供給記錄控制設備13。
在下一步驟S4，由此將圖18中的已加密源圖像數(shù)據(jù)215或者圖19中的已加密源圖像數(shù)據(jù)271記錄到可移動記錄介質(zhì)3。
以上參照圖24與25描述的是圖1的加密裝置1執(zhí)行的處理的典型例子。
以下參照圖26的流程圖描述由解密裝置2執(zhí)行的處理的例子。在這種情況下，解密裝置2的處理涉及作為上述圖24與25的處理處理的結(jié)果而記錄到可移動記錄介質(zhì)3的已加密源圖像數(shù)據(jù)。由此，解密裝置2的處理為解密與解碼至少部分已加密源圖像數(shù)據(jù)的一系列步驟。
在步驟S41，解密裝置2中的再生分層指定設備21指定對于給定質(zhì)量類型的再生分層X(至少為1的任意整數(shù))。再生分層指定設備21通知提取設備22所給定的再生分層X。
在步驟S42，提取設備22從記錄在可移動記錄介質(zhì)3上的已加密源圖像數(shù)據(jù)的主頭部的SIZ或COD中獲取關于當前質(zhì)量類型的分層計數(shù)A。
說明性地，假設以上在圖18中討論的已加密源圖像數(shù)據(jù)251被記錄在可移動記錄介質(zhì)3上。在這種情況下，在步驟S42，發(fā)現(xiàn)對于空間分辨率的分層計數(shù)A為二。
在步驟S43，提取設備22檢查以確定再生分層X是否小于分層計數(shù)A(X＜A)。
如果在步驟S43提取設備22確定再生分層X等于或大于分層計數(shù)A(即，如果步驟S43的檢查結(jié)果為“否”)，則達到步驟S44。在步驟S44，執(zhí)行適當?shù)腻e誤處理，并且該處理結(jié)束。
具體地，如果再生分層X被設置為至少二，則步驟S43的檢查結(jié)果為否定的(“否”)，并且在步驟S44執(zhí)行錯誤處理。該處理的原因在于由于在圖18的例子中空間分辨率分層只是級零或級一，所以再生分層X只能被設置為零或一。
相反，如果再生分層X被設置為零或一，則步驟S43的檢查結(jié)果為肯定的(“是”)。在這種情況下，達到步驟S45。
在步驟S45，提取設備22檢查以確定再生分層X是否比分層計數(shù)A小一(X＝A-1)。
關系“X＝A-1”指示對于目標質(zhì)量類型的再生分層X為最高(即源圖像中固有的最高級別)。說明性地，因為空間分辨率的最高分層當前為級一，所以為再生分層X指定“1”意味著指定以最高空間分辨率(在級一上)再生。
在這種情況下，在步驟S45，提取設備22確定X＝A-1，并且進一步從可移動記錄介質(zhì)3中獲取整個已加密源圖像數(shù)據(jù)。所獲取的數(shù)據(jù)被提供給解密設備23。
在當前例子中，向解密設備23饋送圖18所示的已加密源圖像數(shù)據(jù)251。
在步驟S46，解密設備23解密已加密源圖像數(shù)據(jù)的所有加密部分。在這個例子中，在步驟S46中解密已加密分割數(shù)據(jù)262與已加密分割數(shù)據(jù)263兩者。結(jié)果，構(gòu)造所有數(shù)據(jù)包211至216。
如果向解密設備23提供已填充已加密源圖像數(shù)據(jù)，例如圖19中的已加密源圖像數(shù)據(jù)，則解密設備23解密已加密數(shù)據(jù)部分，并且去除填充部分(在圖19的例子中為填充0與填充1)。
在步驟S48，解密設備23向已解密數(shù)據(jù)添加頭部部分，從而重構(gòu)再生分層X上的已編碼數(shù)據(jù)。
在當前例子中，所重構(gòu)的是其再生分層X被設置為空間分辨率級一的已編碼數(shù)據(jù)。即，重構(gòu)圖18所示的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)。
當重構(gòu)的已編碼數(shù)據(jù)從解密設備23發(fā)送到解碼設備24時，達到步驟S49。
在步驟S49，解碼設備24根據(jù)JPEG 2000，解碼再生分層上的已編碼數(shù)據(jù)，并且輸出作為結(jié)果的圖像信號作為所再生的圖像。在當前例子中，作為所再生的圖像輸出的為其空間分辨率分層被設置為級一(即源圖像中固有的最高空間分辨率級)的圖像信號。這使解密裝置2的處理結(jié)束。
相反，如果所指定的再生分層X低于最高分層(例如，如果在該例子中再生分層X被設置為級零)，則步驟S45中的檢查結(jié)果為否定的(“否”)。在這種情況下，控制被傳遞給步驟S47。
在步驟S47，從記錄在可移動記錄介質(zhì)3上的已加密源圖像數(shù)據(jù)中，提取設備22提取在目標質(zhì)量類型的再生分層X上再生(即解碼)所需的已加密分割數(shù)據(jù)。所提取的數(shù)據(jù)被提供給解密設備23。解密設備23只解密已經(jīng)被提取的已加密分割數(shù)據(jù)。
在當前例子中，再生分層X被設置為空間分辨率的級零。結(jié)果，所提取與解密的為圖8所示的已加密源圖像數(shù)據(jù)251中對應于R0的已加密分割數(shù)據(jù)262。假定基本同時地提取未加密部分，即圖18的例子中的頭部261與EOC264。
在以下描述中，步驟S47中發(fā)生的處理將被稱為部分數(shù)據(jù)提取與解密處理?，F(xiàn)在參照顯示其詳細步驟的圖27的流程圖描述該部分數(shù)據(jù)提取與解密處理。
在步驟S61，提取設備22提取記錄在可移動記錄介質(zhì)3上的已加密源圖像數(shù)據(jù)的頭部。
在當前例子中，提取圖28所示的已加密源圖像數(shù)據(jù)(與圖18所示的已加密源圖像數(shù)據(jù)相同)的頭部261。
在步驟S62，根據(jù)所提取的頭部中SIZ、COD、PLM、和PLT的至少一部分，提取設備22識別已加密源圖像數(shù)據(jù)中的、對應于再生分層X上已編碼數(shù)據(jù)的已加密部分。即，提取設備22獲得已加密部分相對于SOD的偏移以及該部分的數(shù)據(jù)長度兩者。
在步驟S63，提取設備22從記錄在可移動記錄介質(zhì)3上的已加密源圖像數(shù)據(jù)中提取如此識別的已加密部分(即，至少一個相關的已加密分割數(shù)據(jù)項)。如此提取的已加密部分被提供給解密設備23。
在當前例子中，從圖28所示的已加密源圖像數(shù)據(jù)251中提取已加密分割數(shù)據(jù)262，并且將其轉(zhuǎn)發(fā)給解密設備23。同時，還將頭部261與EOC 264送往解密設備23。
在步驟S64，解密設備23解密如此提取的已加密部分。
在當前例子中，解密圖28所示的已加密分割數(shù)據(jù)262。這產(chǎn)生數(shù)據(jù)包211到213。
在步驟S65，解密設備23檢查以確定已解密的數(shù)據(jù)是否包含任何填充。
因為在當前例子中(如圖28所示)不包含填充，所以步驟S65中的檢查結(jié)果為否定的(“否”)。這使部分數(shù)據(jù)提取與解密處理結(jié)束。
相反，如果解密圖19所示的已加密分割數(shù)據(jù)282，則與填充(填充0)一道獲取數(shù)據(jù)包211至213。在這種情況下，步驟S65中解密設備23的檢查結(jié)果為肯定的(“是”)。然后達到步驟S66，并且去除填充。這使部分數(shù)據(jù)提取與解密處理結(jié)束。
當以上述方式終止部分數(shù)據(jù)提取與解密處理時，即當完成圖26中的步驟S47時，控制被傳遞給步驟S48。然后執(zhí)行隨后的步驟。
在當前例子中，步驟S48中的處理將頭部261置于數(shù)據(jù)包211至213之前，隨后為EOC 261，如圖28所示。該步驟重構(gòu)了級零空間分辨率的已編碼數(shù)據(jù)481。
在步驟S49，解碼已編碼數(shù)據(jù)481。輸出具有級零空間分辨率的作為結(jié)果的圖像信號(即其空間分辨率相對于具有級一空間分辨率的源圖像減少的圖像信號)，作為所再生的圖像。
已經(jīng)對作為本發(fā)明一個實施例實現(xiàn)的信息處理系統(tǒng)進行了以上描述。顯示該系統(tǒng)包含加密裝置1與解密裝置2，并且具有如圖1所示地功能構(gòu)造。
但是，應該注意以上實施例只是對本發(fā)明的說明，而不應該以任何方式限制本發(fā)明。本領域技術(shù)人員可以想到或設想對本發(fā)明的許多其他修改與替代。
例如，本發(fā)明可以用于另一信息處理系統(tǒng)，如圖29所示。圖29為顯示根據(jù)本發(fā)明的此類信息處理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖29所示，該信息處理系統(tǒng)也由加密裝置501與解密裝置503構(gòu)成。
在圖1的信息處理系統(tǒng)中，顯示通過可移動記錄介質(zhì)3從加密裝置1向解密裝置2提供已加密源圖像數(shù)據(jù)。相反，在圖29的信息處理系統(tǒng)中，通過網(wǎng)絡502上的通信(流傳送)從加密裝置501向解密裝置503發(fā)送已加密源圖像數(shù)據(jù)。在這種情況下，說明性地，加密裝置501可以為傳送內(nèi)容(源圖像)的服務器，并且說明性地，解密裝置503可以為能夠在用戶的管理下下載內(nèi)容的客戶端。
由此，加密裝置501的特征在于除編碼設備511與加密設備512之外，還存在發(fā)送設備513，用來控制通過網(wǎng)絡502的通信。發(fā)送設備513能夠通過網(wǎng)絡502將來自加密設備512的已加密源圖像數(shù)據(jù)發(fā)送(即傳送)到解密裝置503。
編碼設備511和加密設備512具有與圖1的編碼設備11和加密設備12基本相同的結(jié)構(gòu)，因此不再描述。
除從再生分層指定設備523到解碼設備526的通常組成部分之外，解密裝置503還包括接收設備521，用來控制通過網(wǎng)絡502的通信；以及存儲設備522，其一般由硬盤驅(qū)動器構(gòu)成。接收設備521在存儲設備522中存儲通過網(wǎng)絡502來自加密裝置501的已加密源圖像數(shù)據(jù)(內(nèi)容數(shù)據(jù))。在該結(jié)構(gòu)下，提取設備524按照需要從不是從可移動記錄介質(zhì)中找到的、而是在存儲設備522中存儲的已加密源圖像數(shù)據(jù)中提取數(shù)據(jù)。
從再生分層指定設備523到解碼設備526的組成部分具有與圖1的從再生分層指定設備21到解碼設備24的對應部分基本相同的結(jié)構(gòu)，因此不再描述。應該注意提取設備524具有從存儲設備522讀取數(shù)據(jù)附加功能。
根據(jù)本發(fā)明，可以容易地組合圖1的設置與圖29的設置，以形成可以利用可移動記錄介質(zhì)3與網(wǎng)絡502兩者作為傳送已加密源圖像數(shù)據(jù)的手段的另一信息處理裝置。
在利用網(wǎng)絡502以流傳送模式傳送數(shù)據(jù)的情況下，可以使用比PLM更有利的PLT，作為從中獲取數(shù)據(jù)包長度的信息來源。這是因為對于整個圖像只存在一個PLM，而為該圖像中所涉及的每個圖塊都配備PLT。因此，當只傳送部分圖塊而非所有圖塊時，利用PLT標志會減少開銷，并且允許容易地控制每個所發(fā)送的圖塊。
在流傳送模式下，作為通信線路，網(wǎng)絡的存在不是強制性的。對于如何以及在哪里設置適當?shù)耐ㄐ怕窂?，沒有限制。
除上述信息處理系統(tǒng)之外，本發(fā)明還可以用于單個信息處理裝置，例如基于硬盤的記錄與再生裝置。
更具體地，在實現(xiàn)圖30所示的記錄與再生裝置551時，可以實現(xiàn)本發(fā)明。圖30為顯示作為根據(jù)本發(fā)明的信息處理裝置的記錄與再生裝置551的功能結(jié)構(gòu)的方框圖。
如圖30所示，記錄與再生裝置551具有從編碼設備561到解碼設備568的組成部分。
從編碼設備561到記錄控制設備563的組成部分具有與圖1的從編碼設備11到記錄控制設備13的對應部分基本相同的結(jié)構(gòu)，因此不再描述。
說明性地，存儲設備564由硬盤構(gòu)成，其可以存儲加密設備562輸出的已加密源圖像數(shù)據(jù)。
從再生分層指定設備565到解碼設備568的組成部分具有與圖1的從再生分層指定設備21到解碼設備24的對應部分基本相同的結(jié)構(gòu)，因此不再描述。但是，應該注意提取設備566具有從可移動記錄介質(zhì)552讀取數(shù)據(jù)的功能以及從存儲設備564讀取數(shù)據(jù)的功能兩者。
上述的一系列步驟或處理可以由軟件或硬件或執(zhí)行。
具體地，可以使用諸如圖31所示的等個人計算機來分別實現(xiàn)圖1所示的加密裝置1與解密裝置2、圖29的加密裝置501與解密裝置503、以及記錄與再生裝置551。
在圖31的結(jié)構(gòu)中，CPU(中央處理單元)601根據(jù)在ROM(只讀存儲器)602中保存的程序、或者根據(jù)從存儲設備608加載到RAM(隨機訪問存儲器)603中的程序，執(zhí)行各種處理。RAM 603還容納CPU 601在執(zhí)行其處理時可能需要的數(shù)據(jù)。
CPU 601、ROM 602、以及RAM 603通過總線604互連?？偩€604還與輸入/輸出接口605連接。
輸入/輸出接口605連接到輸入設備606、輸出設備607、存儲設備608、以及通信設備609。說明性地，輸入設備606由鍵盤與鼠標構(gòu)成，輸出設備607由顯示單元構(gòu)成，存儲設備608由硬盤驅(qū)動器構(gòu)成，通信設備609由調(diào)制解調(diào)器與終端適配器構(gòu)成。通信設備609通過諸如因特網(wǎng)等網(wǎng)絡與另一信息處理裝置進行通信。
按照需要，將驅(qū)動器610連接到輸入/輸出接口605。可以將可移動記錄介質(zhì)611載入驅(qū)動器610中，例如磁盤、光盤、磁光盤、或者半導體存儲器。按照需要，在存儲設備608中安裝由驅(qū)動器610從所載入的記錄介質(zhì)讀取的計算機程序。
在由軟件執(zhí)行所述一系列步驟或者處理的情況下，可以預先在計算機的專用硬件中融入、或者當使用時通過網(wǎng)絡或者從適當?shù)挠涗浗橘|(zhì)在通用個人計算機等等能夠根據(jù)所安裝的程序執(zhí)行各種功能的裝備中安裝構(gòu)成該軟件的程序。
如圖31所示，向用戶提供承載此類程序的記錄介質(zhì)，不僅作為與其裝置分離的可移動記錄介質(zhì)(打包介質(zhì))611，包括磁盤(包括軟盤)、光盤(包括CD-ROM(密致盤-只讀存儲器)與DVD(數(shù)字多用途盤))、磁光盤(包括MD(迷你盤))、或者半導體存儲器；而且以如下形式提供所述記錄介質(zhì)ROM602或者構(gòu)成存儲設備608的硬盤驅(qū)動器，其每個都包含了程序，并且被預先融入該裝置中。
在本說明書中，描述在記錄介質(zhì)上存儲的程序的步驟不僅表示要按所述序列執(zhí)行(即時間序列基礎上)的處理，而且表示可以并行或者單獨執(zhí)行的、并非按時間順序的處理。
在本說明書中，術(shù)語“系統(tǒng)”指由多個組成設備以及處理裝置構(gòu)成的整個配置。
如上所述，說明性地，在服務器501保存已加密源圖像數(shù)據(jù)作為圖29所示的網(wǎng)絡傳送模型的一部分的情況下，可以提取比特速率與空間分辨率級別與網(wǎng)絡502的通信環(huán)境或者客戶端503的設備性能兼容的數(shù)據(jù)。該設置允許不用借助于重復編碼或者加密處理的前提下的數(shù)據(jù)傳送。
以上結(jié)構(gòu)還適用于圖1所示模型，即其中打包已加密源圖像數(shù)據(jù)的模型。從已加密內(nèi)容數(shù)據(jù)中，可以提取已加密形式的、具有與再生設備的性能或者顯示介質(zhì)的功能(空間分辨率)兼容的限定的數(shù)據(jù)。該設置還允許不需要重復編碼或者加密處理的前提下的數(shù)據(jù)傳送。
可能會發(fā)生以下情況高比特速率或者高級別空間分辨率的圖像可用，但是不能用客戶端當前持有的加密密鑰Key1解密。在這種情況下，客戶端可以從服務器秘密地獲取另一加密密鑰Key2，并且再欣賞利用該附加密鑰解密的圖像。類似地，在利用另一加密密鑰加密部分圖像的情況下，客戶端可以獲取新近發(fā)布的解密密鑰，以解密此時還未被解密的圖像部分。
如上所述，可以分層方式傳送與再生內(nèi)容，而不需要重復編碼或者加密處理。在使用多個密鑰加密內(nèi)容的情況下，可以發(fā)布新密鑰用于隨后的選擇性解密，或者可以允許每個用戶具有對已加密內(nèi)容的受限訪問。以類似的方式，可以按照希望將部分給定圖像保持秘密。
換而言之，根據(jù)本發(fā)明，可以得到保持基于JPEG 2000的分層結(jié)構(gòu)不動的數(shù)據(jù)加密與解密技術(shù)。根據(jù)一種此類技術(shù)，容易加密給定的圖像文件，并且以如下方式提取該圖像文件的部分，該方式使得提取具有低空間分辨率級別的已加密圖像。根據(jù)另一本發(fā)明的技術(shù)，可以容易地提取具有低比特速率的已加密圖像。
在應用本發(fā)明的情況下，還可以不僅在空間分辨率與比特速率方面，而且在幾何選擇性方面加密每個圖像。即，可以只加密給定圖像的所希望的幾何部分。沒有適當?shù)拿荑€就不能正確地解碼該圖像部分，由此可以容易地保持秘密。
在組合地使用本發(fā)明技術(shù)的情況下，可以按照希望，同時在空間分辨率、比特速率、以及幾何選擇性方面加密每個圖像?？梢园凑者@些方面的任何一個提取單個圖像文件的一部分。
如上所述，在需要在空間分辨率或比特速率方面修改圖像以符合網(wǎng)絡(例如因特網(wǎng))要求的情況下，可以有利地實現(xiàn)本發(fā)明。還可以與其中安全要求較高的數(shù)字影院環(huán)境相聯(lián)系地容易地實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種信息處理系統(tǒng)，包括第一與第二信息處理裝置，所述第一信息處理裝置加密至少部分輸入數(shù)據(jù)，并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)，所述第二信息處理裝置解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)；其中所述第一信息處理裝置包括分割部件，用來根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；加密部件，用來在輸出每個已加密的已分割的數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割部件提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件，用來創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密部件輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的每一個，當按預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述分割部件提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密部件加密的未加密的已分割的數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的位置與大??；已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件，用來創(chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密部件輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；和傳送部件，用來傳送所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件創(chuàng)建的所述已加密輸入數(shù)據(jù)到所述第二信息處理裝置；并且其中所述第二信息處理裝置包括提取部件，用來根據(jù)所述第一信息處理裝置的所述傳送部件傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的部分；和解密部件，用來解密由所述提取部件從由所述第一信息處理裝置的所述傳送部件傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項中提取的已加密的已分割的數(shù)據(jù)項。
2.一種信息處理方法，用于包括第一與第二信息處理裝置的信息處理系統(tǒng)，所述第一信息處理裝置加密至少部分輸入數(shù)據(jù)，并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)，所述第二信息處理裝置解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)；其中所述信息處理方法包括使所述第一信息處理裝置進行以下的步驟根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；在輸出每個已加密的已分割的數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割步驟中提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)以單獨地標識所述加密步驟中輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的每一個，當按預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述分割步驟中提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密步驟中加密的未加密的已分割的數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的位置與大小；創(chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密步驟中輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；以及傳送所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的所述已加密輸入數(shù)據(jù)到所述第二信息處理裝置；并且其中所述信息處理方法還包括使所述第二信息處理裝置進行以下的步驟根據(jù)所述第一信息處理裝置的所述傳送步驟中傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的部分；以及解密所述提取步驟中從所述第一信息處理裝置的所述傳送步驟中傳送的所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項中提取的已加密的已分割的數(shù)據(jù)項。
3.一種信息處理裝置，用來加密至少部分輸入數(shù)據(jù)，并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)，該信息處理裝置包括分割部件，用來根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；加密部件，用來在輸出每個已加密的已分割的數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割部件提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件，用來創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密部件輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的每一個，當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述分割部件提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密部件加密的未加密的已分割的數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的位置與大?。灰约耙鸭用茌斎霐?shù)據(jù)創(chuàng)建部件，用來創(chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密部件輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的信息處理裝置，其中將所述輸入數(shù)據(jù)作為通過按照預定的分層編碼標準將給定的圖像數(shù)據(jù)分層編碼而獲取的、分層編碼的圖像數(shù)據(jù)輸入；以及其中所述分割部件將該輸入的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)分割為構(gòu)成所述已分割的數(shù)據(jù)項的、逐層編碼的數(shù)據(jù)項。
5.如權(quán)利要求4所述的信息處理裝置，其中如果所述預定的分層編碼標準為JPEG 2000，則所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件獲取所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部，從而分配所述頭部用于所述標識數(shù)據(jù)，而不是重新創(chuàng)建所述標識數(shù)據(jù)，所述頭部包括SIZ(圖像與圖塊大小)、COD(缺省編碼風格)、PLM(數(shù)據(jù)包長度，主頭部)、以及PLT(數(shù)據(jù)包長度，圖塊部分頭部)中的任何一個；并且其中所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件與構(gòu)成所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包的數(shù)組序列一致地將包括所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建部件分配用于所述標識數(shù)據(jù)的所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的所述頭部的所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項以及所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的數(shù)組創(chuàng)建為所述已加密輸入數(shù)據(jù)。
6.一種信息處理方法，用于信息處理裝置，該信息處理裝置用來加密至少部分輸入數(shù)據(jù)，并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)，所述信息處理方法包括以下步驟根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；在輸出每個已加密的已分割的數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割步驟中提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密步驟中輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的每一個，當按預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述分割步驟中提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密步驟中加密的未加密的已分割的數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的位置與大小；以及創(chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密步驟中輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)。
7.一種用來使計算機執(zhí)行加密至少部分輸入數(shù)據(jù)并且輸出已加密數(shù)據(jù)作為已加密輸入數(shù)據(jù)的程序，所述程序包括以下步驟根據(jù)預定規(guī)則，將所述輸入數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；在輸出每個已加密的已分割的數(shù)據(jù)項之前，單獨地加密所述分割步驟中提供的預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述加密步驟中輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的每一個，當按預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述分割步驟中提供的所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待所述加密步驟中加密的未加密的已分割的數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的位置與大?。灰约皠?chuàng)建所述已加密輸入數(shù)據(jù)，作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)創(chuàng)建步驟中創(chuàng)建的所述標識數(shù)據(jù)、所述加密步驟中輸出的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)。
8.一種信息處理裝置，當在以下情況時，使用該信息處理裝置按照預定規(guī)則將給定數(shù)據(jù)分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；單獨地加密預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個以輸出每個已加密的已分割的數(shù)據(jù)項；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的每一個，以如下方式執(zhí)行該數(shù)據(jù)創(chuàng)建，當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待加密的未加密的已分割的數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的位置與大小；將所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；并且將所述已加密輸入數(shù)據(jù)傳送到所述信息處理裝置，該信息處理裝置解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)；所述信息處理裝置包括提取部件，用來根據(jù)所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的部分；和解密部件，用來解密由所述提取部件從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項中提取的已加密的已分割的數(shù)據(jù)項。
9.如權(quán)利要求8所述的信息處理裝置，其中將所述給定數(shù)據(jù)作為通過按照預定的分層編碼標準將給定的圖像數(shù)據(jù)分層編碼而獲取的、分層編碼的圖像數(shù)據(jù)輸入，其中所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)被分割為逐層編碼的數(shù)據(jù)項，該逐層編碼的數(shù)據(jù)項構(gòu)成作為所述已加密的輸入數(shù)據(jù)傳送到所述信息處理裝置的所述已分割的數(shù)據(jù)項的逐層編碼的數(shù)據(jù)項；所述信息處理裝置還包括分層指定部件，用來指定從其再生所述給定圖像數(shù)據(jù)的分層；其中，根據(jù)所述已加密的輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，所述提取部件從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項中提取對應于所述分層指定部件指定的所述分層的已加密的已分割的數(shù)據(jù)項。
10.如權(quán)利要求9所述的信息處理裝置，其中如果所述預定的分層編碼標準為JPEG 2000，如果所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的頭部被分配用于所述標識數(shù)據(jù)，并且如果與構(gòu)成所述分層編碼的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包的數(shù)組序列一致地排列包括所述頭部的所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項與所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項，作為結(jié)果的數(shù)據(jù)數(shù)組被作為所述已加密輸入數(shù)據(jù)傳送；則，根據(jù)SIZ(圖像與圖塊大小)、COD(缺省編碼風格)、PLM(數(shù)據(jù)包長度，主頭部)、以及PLT(數(shù)據(jù)包長度，圖塊部分頭部)中的任何一個，所述提取部件從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項中，提取對應于所述分層指定部件指定的所述分層的已加密的已分割的數(shù)據(jù)項。
11.一種信息處理方法，用于當在以下情況時使用的信息處理裝置給定數(shù)據(jù)被按照預定規(guī)則分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個被單獨地加密以輸出每個已加密的已分割的數(shù)據(jù)項；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的每一個，以如下方式執(zhí)行該數(shù)據(jù)創(chuàng)建，該方式使得當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的傻尚待加密的未加密的已分割的數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的位置與大?。粚⑺鲆鸭用茌斎霐?shù)據(jù)創(chuàng)建為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；并且所述已加密輸入數(shù)據(jù)被傳送到所述信息處理裝置，該信息處理裝置解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)；所述信息處理方法包括以下步驟根據(jù)所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的部分；以及解密所述提取步驟中從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項中提取的已加密的已分割的數(shù)據(jù)項。
12.一種程序，當在以下情況時，該程序使計算機控制一例程給定數(shù)據(jù)被按照預定規(guī)則分割為多個已分割的數(shù)據(jù)項；預定數(shù)目的所述已分割的數(shù)據(jù)項的每一個被單獨地加密以輸出每個已加密的已分割的數(shù)據(jù)項；創(chuàng)建標識數(shù)據(jù)，以單獨地標識所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的每一個，以如下方式執(zhí)行該數(shù)據(jù)創(chuàng)建，該方式使得當按所述預定順序排列所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述多個已分割的數(shù)據(jù)項中的尚待加密的未加密的已分割的數(shù)據(jù)項時，所述標識數(shù)據(jù)標識每個所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的位置與大小；所述已加密輸入數(shù)據(jù)創(chuàng)建被作為由按所述預定順序排列的所述標識數(shù)據(jù)、所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項、以及所述未加密的已分割的數(shù)據(jù)項構(gòu)成的數(shù)據(jù)；并且所述已加密輸入數(shù)據(jù)被傳送到所述例程，該例程解密至少部分所述已加密輸入數(shù)據(jù)；所述程序使所述計算機執(zhí)行包含以下步驟的所述例程根據(jù)所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述標識數(shù)據(jù)，提取在所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的全部所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項的部分；以及解密所述提取步驟中從所述已加密輸入數(shù)據(jù)中包含的所述已加密的已分割的數(shù)據(jù)項中提取的已加密的已分割的數(shù)據(jù)項。
全文摘要
公開了一種信息處理系統(tǒng)與方法、信息處理設備與方法、及程序，用來解密已加密數(shù)據(jù)的所希望部分。在構(gòu)成JPEG 2000分層編碼的圖像數(shù)據(jù)(201)的比特流的數(shù)據(jù)包(211至216)中，單獨地加密數(shù)據(jù)包(211至213)與數(shù)據(jù)包(214至216)，以生成其中空間分辨率為級零的已加密的分割數(shù)據(jù)(262)(對應于R0)，以及其中空間分辨率為級一的已加密的分割數(shù)據(jù)(263)(對應于R1)。輸出數(shù)據(jù)(251)作為最終已加密數(shù)據(jù)，其中被用作頭部(261)的分層編碼的圖像數(shù)據(jù)(201)的頭部(SOC到SOD)、已加密的分割數(shù)據(jù)(262)、已加密的分割數(shù)據(jù)(263)、以及EOC(264)按該順序在頭部之后排列。本發(fā)明使用于圖像提供設備。
文檔編號H04N7/24GK1993975SQ20058002549
公開日2007年7月4日 申請日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者水野泰志 申請人:索尼株式會社