[发明专利]动态图像加密装置、动态图像加密方法及动态图像加密用计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及例如将各图片分割成多个块并按每个块来进行加密的动态图像加密装置、动态图像加密方法以及动态图像加密用计算机程序。

背景技术

在近年来的动态图像加密中，各图片被按照压缩效率不同的加密模式中的某个模式加密。例如，各图片被按照仅利用图片内预测来加密的画面内预测图片（I图片）、采用图片间预测的单向预测图片（P图片）、双向预测图片（B图片）中的某一种来加密。根据图片类型或者图像复杂度而产生的符号量不同，在各时刻产生的符号量会产生偏差。因此，为了以一定的传送率来传送包含加密后的动态图像的数据流，需要数据流的发送缓冲器和接收缓冲器。该缓冲器会产生缓冲器延迟，这成为动态图像解密装置中的显示延迟的原因之一。如果减小缓冲器的尺寸，则由于图片间的符号量分配的自由度减少，所以虽然动态图像解密装置存在画质劣化的趋势，但能够减少缓冲器延迟。

在现有的动态图像加密的国际标准即MPEG-2Video（ISO·IEC13818-2/ITU-T H.262，以下称为“MPEG-2”）或者MPEG-4AVC/H.264（ISO·IEC14496-10/ITU-T H.264，以下称为“H.264”）中，规定了分别被称为“Video Buffering Verifier(VBV)和Coded Picture Buffer(CPB)”的理想解密装置中的数据流接收缓冲器的动作。为了不使理想解密装置的接收缓冲器产生上溢以及下溢，动态图像加密装置必须控制符号量。理想解密装置被规定为进行解密处理所需的时间为0的瞬时解密。例如，专利文献1中公开了一种与VBV相关的动态图像加密装置的控制方法。

专利文献1:日本特开平3－148981号公报

非专利文献1:MPEG-2Test Model5.April1993.ISO-IEC/JTC1/SC29/WG11/N0400（http://www.mpeg.org/MPEG/MSSG/tm5/)

非专利文献2:JCTVC-A116，“Description of video coding technology proposal by Fraunhofer HHI”，Joint Collaborative Team on Video Coding of ITU-T SG16WP3and ISO/IEC JTC1/SC29/WG11，April2010

动态图像加密装置为了不使理想解密装置的接收缓冲器产生上溢以及下溢，按照在理想解密装置对某张图片进行解密的时刻，保证该图片的数据聚集到接收缓冲器中的方式来控制符号量。

接收缓冲器的下溢是指在动态图像加密装置以一定的传送率发送数据流的情况下，各图片的符号量多，到动态图像解密装置应该解密、显示的时刻，解密图片所需的数据的传送未完成，从而在解密接收缓冲器内不存在必要数据的情况。该情况下，由于动态图像解密装置无法进行解密处理，所以发生帧跳过（frame skip）。

为了能够不引起接收缓冲器的下溢地进行解密处理，动态图像解密装置使数据流从接收时刻开始延迟规定的时间来显示图片。

如上所述，在理想解密装置中，规定为处理时间为0，瞬时完成解密处理。因此，如果将第i个图片向动态图像加密装置输入的输入时刻设为t(i)，将理想解密装置中的第i个图片的解密时刻设为dt(i)，则该图片能够显示的时刻同样为dt(i)。由于在所有图片中图片的显示期间｛t(i+1)-t(i)｝和｛dt(i+1)-dt(i)｝相等，所以解密时刻dt(i)变成从输入时刻t(i)延迟了固定时间dly量的时刻｛dt(i)=t(i)+dly｝。因此，动态图像加密装置必须在时刻dt(i)之前使动态图像解密装置的接收缓冲器传送完成解密所需的数据。

参照图1来说明现有的接收缓冲器的样子。图1中横轴表示时刻，纵轴表示接收缓冲器的缓冲器占有量。而且，实线的曲线图100表示各时刻下的缓冲器占有量。

在接收缓冲器中，缓冲器占有量以规定的传送率恢复，在各图片的解密时刻为了对该图片进行解密而使用的量的数据被从缓冲器抽出。第i个图片的数据从时刻at(i)被开始输入到接收缓冲器，第i个图片的最后的数据在时刻ft(i)被输入。理想解密装置在时刻dt(i)完成第i个图片的解密，能够在该时刻dt(i)显示第i个图片。