图像解密方法、图像加密方法、图像解密装置、图像加密装置、图像解密程序以及图像加密程序制造方法及图纸

本发明专利技术涉及的图像解密方法对被分割成多个块的图像进行解密，从储存解密对象图像内的解密完毕块的解密信息以及解密完毕图像的各块的解密信息的储存单元取得解密完毕块的解密信息，从多个解密完毕图像中选择在解密完毕图像与解密完毕图像的参照图像之间存在解密对象图像的解密完毕图像，从储存单元取得选择出的解密完毕图像内的规定块的解密信息，使用所取得的解密完毕块的解密信息以及规定块的解密信息，来预测对能够参照多个方向的解密完毕图像的解密对象块的预测方向进行表示的参照模式，根据加密数据对用于决定参照模式的参照模式信息进行解密，根据预测出的参照模式以及解密后的参照模式信息来决定解密对象块的参照模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及与参照模式的预测相关的图像解密方法、图像加密方法、图像解密装置、图像加密装置、图像解密程序以及图像加密程序。
技术介绍
由于图像数据、尤其是动态图像数据一般数据量较大，所以在从发送装置向接收装置传送时，或者保存到存储装置时等，被进行高效率加密。这里，“高效率加密”是将某个数据列变换成其他数据列的加密处理，是指对其数据量进行压缩的处理。动态图像数据主要有仅由帧构成的动态图像数据、和由域构成的动态图像数据。作为动态图像数据的高效率加密方法，公知有图片内预测(内部预测)加密方法。在该加密方法中，利用动态图像数据在空间方向相关性高的属性，不使用其他图片的加密图像。图片内预测加密方法是能够仅根据图片内的信息来复原图像的方法。另外，还公知有图片间预测(帧间预测)加密方法。在该加密方法中，利用动态图像数据在时间方向相关性高的属性。对动态图像数据而言，一般由于某个定时的图片数据与下一个定时的图片数据的类似度高的情况较多，所以在帧间预测加密方法中使用该性质。在图片间预测加密方法中，将原图像分割成块，以该块为单位，从加密完毕帧的解密图像中选择与该原图像块类似的区域。接下来，求出该类似区域与原图像块的差值，除去冗长性。然后，通过对指示类似区域的活动向量信息、和被除去冗长性后的差值信息进行加密，可实现高压缩率。例如，在采用了帧间预测加密的数据传送系统中，在发送装置中生成表示从前图片向对象图片的“活动”的活动向量数据、以及生成根据该前图片使用其活动向量数据而创建的对象图片的预测图像与对象图片的差值数据。接下来，数据传送系统将这些活动向量数据以及差值数据发送给接收装置。另一方面，接收装置根据接收到的活动向量数据以及差值数据来重建对象图片。作为代表性的动态图像加密方式，可举出IS0/IEC (IS0/IEC:1nternationalOrganization for Standardization/International Electrotechnical Commission)MPEG (Moving Picture Experts Group)-2/MPEG-4 (以下记作 MPEG-2、MPEG-4)。在动态图像加密方式中，采用了以一定周期发送被内部预测加密了的画面，剩余的画面通过巾贞间预测加密来传输的GOP (group of pictures)构造。并且,规定了与这些预测对应的1、P、B这3种图片。I图片不使用其他图片的加密图像。是能够仅利用图片内的信息来复原图像的图片。P图片是根据过去的图片进行正方向的图片间预测，对预测误差进行了加密的图片。B图片是根据过去与未来的图片进行双方向的图片间预测，对预测误差进行了加密的图片。为了在预测中使用未来的图片，B图片需要在其加密之前，预先对预测所使用的未来的图片进行加密、解密。图1是对参照双方向的解密图像的B图片进行说明的图。如图1所示，在对加密对象B图片Pic2进行加密的时刻，至少前后2张图片Picl、Pic3被先行加密。加密对象B图片Pic2能够选择前方向参照图片Picl与后方向参照图片Pic3中的任意一方或者双方。例如，使用块匹配技术，计算出在前方向参照图片Picl内与加密对象块CBl最类似的区域作为前方向预测块FB1，并计算出在后方向参照图片Pic3内与加密对象块CBl最类似的区域作为后方向预测块BB1。在选择了双方向的情况下，作为预测方向的双方向信息和从两个参照图像内与加密对象块CBl相同的位置(配置块ColBl、2)向预测块的活动向量MVl、2、以及加密对象块CBl与预测块的像素差值被加密。图2是表示GOP构成(其I)的一个例子的图。图2所示的GOP构成表示一般的GOP构成的IBBP构造。在MPEG-2中，对于能够作为B图片的参照图像而使用的加密完毕图像而言，需要被加密为P图片或者I图片。但是，在最新的加密方式即国际标准ITU-T H.264(ITU-T:International Telecommunication Union Telecommunication StandardizationSector) /IS0/IEC MPEG-4AVC (以下称为Η.264)中，在B图片中被加密后的加密完毕图像的解密图像也能够作为参照图像而使用。图3是表示GOP构成(其2)的一个例子的图。在动态图像加密的H.264中，能够采取图3所示那样的GOP构成，成功地提高了加密效率。将该GOP构成称为阶层B构造。这样，对1G0P中的图片而言，B图片的数量变多，提高B图片的加密效率与提高动态图像加密整体的加密效率直接连结。图2、图3所示的箭头表示前方向或后方向向量。在H.264中，能够选择B图片按每个分割块，使用前方向、后方向、双方向中的哪一个图像作为参照图像这一预测方向信息(以下也称为参照模式)。在H.264中，将这些参照模式与其他的预测信息统一作为宏块类型来进行加密，利用比特流以明示的方式进行发送。这里，为了对加密对象块的内部预测、帧间预测的预测模式进行判定，有一种将邻接块作为参照块，如果满足规定的条件，则决定为开销最小的参照块的预测模式的技术。另夕卜，有一种在加密对象图片的加密前处理中，使用加密完毕图片的加密结果的统计量来决定加密对象图片的图片类型的技术。另外，在下一代加密方式中，提出了一种通过使用加密对象图片的加密对象块周围的加密完毕块的加密信息，预测前方向、后方向、双方向来进行预测加密，并利用比特流以明示的方式发送参照模式的技术。专利文献1:日本特开2009 - 55542号公报专利文献2:日本特开2009 - 296328号公报非专利文献l:Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC)of ITU-TSG16WP3and IS0/IEC JTC1/SC29/WG11,1st Meeting:Dresden, DE, 15-23April, 2010, Appendix to Description of video coding technology proposal by Tandberg NokiaEricsonj但是，在前述的现有技术中，仅通过加密对象图片的加密对象块周围的加密完毕块那样的空间性预测，难以确切地预测加密对象块。如果不能确切地预测加密对象块，则难以提高参照模式的预测精度，无法提高加密/解密的效率。
技术实现思路
鉴于此，公开的技术的目的在于，提供能够提高参照模式的预测精度，能够实现图像的加密/解密的进一步效率化的图像解密方法、图像加密方法、图像解密装置、图像加密装置、图像解密程序以及图像加密程序。公开的一个方式的图像解密方法是对被分割成多个块的图像进行解密的图像解密方法，从储存解密对象图像内的解密完毕块的解密信息以及解密完毕图像的各块的解密信息的储存单元取得上述解密完毕块的解密信息，从多个上述解密完毕图像中选择在解密完毕图像与该解密完毕图像的参照图像之间存在上述解密对象图像的解密完毕图像，从上述储存单元取得上述选择出的解密完毕图像内的规定块的解密信息，利用上述取得的解密完毕块的解密信息以及上述规定块的解密信息，来预测对能够参照多个方向的解密完毕图像的解密对象块的预测方向进行表示的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像解密方法，是对被分割成多个块的图像进行解密的图像解密方法，其特征在于， 从储存解密对象图像内的解密完毕块的解密信息以及解密完毕图像的各块的解密信息的储存单元取得上述解密完毕块的解密信息， 从多个上述解密完毕图像中选择在解密完毕图像与该解密完毕图像的参照图像之间存在上述解密对象图像的解密完毕图像， 从上述储存单元取得上述选择出的解密完毕图像内的规定块的解密信息， 使用上述取得的解密完毕块的解密信息以及上述规定块的解密信息，来预测对能够参照多个方向的解密完毕图像的解密对象块的预测方向进行表示的参照模式， 根据加密数据对用于决定上述解密对象块的参照模式的参照模式信息进行解密， 根据上述预测出的参照模式以及上述解密后的参照模式信息来决定上述解密对象块的参照模式。2.根据权利要求1所述的图像解密方法，其特征在于， 在选择上述解密完毕图像的情况下，选择上述解密完毕图像与该解密完毕图像的参照图像的间隔最小的解密完毕图像。3.根据权利要求1或2所述的图像解密方法，其特征在于， 在取得上述规定块的解密信 息的情况下，将与上述解密对象块位于相同位置的块设定为上述规定块。4.根据权利要求3所述的图像解密方法，其特征在于， 在预测上述参照模式的情况下，将上述解密完毕块的解密信息所包含的参照模式以及上述规定块的解密信息所包含的参照模式中最多的参照模式设定为上述预测出的参照模式。5.根据权利要求1或2所述的图像解密方法，其特征在于， 在取得上述规定块的解密信息的情况下，将包含与上述解密对象块位于相同位置的块的周边块中、具有在上述解密对象块内通过的活动向量的块设定为上述规定块。6.根据权利要求1或2所述的图像解密方法，其特征在于， 在取得上述规定块的解密信息的情况下，取得上述取得的解密完毕块的活动向量，使用所取得的活动向量生成虚拟活动向量，根据上述解密对象块将上述虚拟活动向量所表示的块设定为上述规定块。7.根据权利要求5或6所述的图像解密方法，其特征在于， 在预测上述参照模式的情况下，使上述规定块的解密信息所包含的参照模式比上述解密完毕块的解密信息所包含的参照模式优先地设定为上述预测出的参照模式。8.根据权利要求1 7中任意一项所述的图像解密方法，其特征在于， 在决定上述参照模式的情况下，基于上述预测出的参照模式的符号量被变更成比其他参照模式小的、将上述参照模式与符号建立了对应的加密表，根据上述参照模式信息所表不的上述加密表内的符号来决定参照模式。9.根据权利要求1 7中任意一项所述的图像解密方法，其特征在于， 在决定上述参照模式的情况下，当上述参照模式信息是表示与上述预测出的参照模式是否一致的信息时，如果该信息表示一致则决定为上述预测出的参照模式，如果该信息表示不一致则决定为上述预测出的参照模式以外的参照模式。10.一种图像加密方法，是将图像分割成多个块来进行加密的图像加密方法，其特征在于， 从储存加密对象图像内的加密完毕块的加密信息以及加密完毕图像的各块的加密信息的储存单元取得上述加密完毕块的加密信息， 从多个上述加密 完毕图像中选择在加密完毕图像与该加密完毕图像的参照图像之间存在上述加密对象图像的加密完毕图像， 从上述储存单元取得上述选择出的加密完毕图像内的规定块的加密信息， 使用上述取得的加密完毕块的加密信息以及上述规定块的加密信息，来预测对能够参照多个方向的加密完毕图像的解密图像的加密对象块的预测方向进行表示的参照模式， 决定在上述加密对象块中使用的参照模式， 根据上述预测出的参照模式以及上述决定出的参照模式来对上述加密对象块的参照模式进行加密。11.根据权利要求10所述的图像加密方法，其特征在于， ...

【专利技术属性】
技术研发人员：三好秀诚，小山纯平，数井君彦，岛田智史，中川章，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：
国别省市：