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CN1745580A - 加密装置、解密装置及数据重放装置 - Google Patents

加密装置、解密装置及数据重放装置 Download PDF

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CN1745580A
CN1745580A CNA2004800033194A CN200480003319A CN1745580A CN 1745580 A CN1745580 A CN 1745580A CN A2004800033194 A CNA2004800033194 A CN A2004800033194A CN 200480003319 A CN200480003319 A CN 200480003319A CN 1745580 A CN1745580 A CN 1745580A
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CN
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CNA2004800033194A
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松井义德
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明的加密装置(100)包括：文件读出单元(101)，用于取得由存放了编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个的数据部(mdat)、和存放了数据部的标题的标题部(moov)构成的文件；加密单元(106)，对文件的数据部中所存放的各数据中的至少一个进行加密；标题解析单元(102)，对文件的标题部进行解析，以取得标题部所包含的、表示在加密单元(106)中所加密的数据的编码方式的字段(EINFO)的值；标题变换单元(104)，根据预先确定的变换规则对所取得的值进行变换，并将字段的值改写为变换后的值；以及文件输出单元(105)，输出由包含值被改写了的字段(EINFO`)的标题部(moov`)、及存放了加密的数据的数据部(加密完成mdat)构成的文件。

Description

加密装置、解密装置及数据重放装置
技术领域
本发明涉及将数据服务器及存储器上所保持的加密/未加密数据文件进行解密/加密，以转移到其他数据服务器及存储器上的解密装置/加密装置，以及输入加密/未加密数据文件进行解码重放的数据重放装置。作为与加密相对的概念一般采用解码这样的用语，但是本说明书中，由于与编码相对的概念采用解码，所以与加密相对的概念采用解密这个术语进行说明。
背景技术
对图像、声音及文本等数字数据进行多路的国际标准方式有在ISO/MPEG(International Organization Standardization/Moving PictureExperts Group：国际标准化组织/运动图像专家组)、及作为确定第3代移动体W-CDMA通信的国际标准规格的团体的3GPP(The ThirdGeneration Partnership Project)等中标准化的文件格式(例如ISO/IEC14496-12、ISO/IEC 14496-14、及3GPP TS26.234等)。
图1是表示按上述规格确定的文件的构成的一个例子的图。
如图1中所示，文件900由标题部(“moov”)901、及数据部(“mdat”)902构成。
标题部901包含与多路后的数字数据的媒体数相同数量或在该数量以上的轨道框(track box)(“trak”)903。另外，各个轨道框903包含一个取样详细信息存放框(“stsd”)904，取样详细信息存放框904至少包含一个条目(“entry”)905。条目905由条目大小(ENT SZ)906、条目信息(EINFO)907、及其他字段构成，条目信息907包括条目类型(ENT TP)908及预约字段(RSV 6)909。
条目大小906是用字节数指定条目905大小的字段。
条目类型908是表示数字数据编码方式的字段。若根据上述规格，则例如当是MPEG4视频编码方式时，在条目类型908中描述为0x6D703476(mp4v)，而当是MPEG4音频编码方式时，在条目类型908中描述为0x6D703461(mp4a)，当是ITU-T H.263视频编码方式时，在条目类型908中描述为0x73323633(s263)，当是AMR声音编码方式时，在条目类型908中描述为0x73616D72(samr)，当是时间文本编码方式时，在条目类型908中描述为0x74783367(tx3g)等。
预约字段909是作为将来扩充区域而被预约的字段，是为规格修改等而设置的。
在数据部902中，对图像、声音及文本等数字数据进行多路后进行存放。这里，对各数据的存取信息，在轨道框903中，作为从文件900前头的偏移值而给出。例如，当对某个图像数据的存取信息是12,450字节以及在轨道框903中被指定时，将是在离文件900前头12,450字节的位置处，存放该图像数据。
然而，近些年来随着宽带网的普及，使高质量的动态图像数据传输成为可能，从而可提供收费动态图像数据传输服务。在提供视听价值高的动态图像数据传输服务时，从著作权等无形财产权保护的观点考虑，对数据加密是必不可少的，当前，即使ISO/MPEG等也提出了建立存放了加密后的数据的文件格式的规格的方案。
图2是表示在ISO/MPEG中现在提案的现有加密文件格式中数据结构的一部分的图。该现有的加密文件格式中的数据结构，例如已在日本专利申请特开2002-304805号公报中公开。
如图2中所示，在现有的加密文件格式中，提出了在条目910中附加了所谓加密信息框(“einf”)911的数据结构的方式。根据该方式，在现有的条目类型908的描述中，对于描述为mp4v及s263等的视频编码方式，共同描述为0x656E6376(encv)，而对于描述为mp4a及samr等的声音编码方式，共同描述为0x656E6361(enca)。
另外，加密后的条目类型908尽管集中在encv及enca等上，但是原来的条目类型908，即加密前在条目类型908中描述的mp4v及samr等将在处于“einf”911中的原始格式框(“frma”)912的数据格式字段915中描述。
从而，通过参照该数据格式字段915，可以判别编码方式，在条目类型908中，通过描述为特有的encv及enca等，可以判别加密的有无。另外，在进行了加密的情况下，还需要表示使用了怎样的加密方式的信息，对此，采用在“einf”911中所包含的方案框(“schm”)913的方案类型字段916、方案版本字段917进行描述，通过参照这些字段，可以判别加密方式及其版本。此外，在“einf”911中，包含具有方案特定数据字段918的方案信息框914等。
图3是为了说明以现有的加密文件格式对某个未加密文件加密后的情况下文件的标题部的区别的图。
在图3中，分别表示了加密前(未加密时)的“stsd”904、及加密后(加密时)的“stsd”920。首先，未加密时的条目大小906表示为0x000000F3(10进制为243)，即表示为是243字节，条目类型908表示为是0x6D703476(mp4v)。另一方面，加密时的条目大小906为0x0000011B(10进制为283)，即表示为是283字节，条目类型908表示为是0x656E6376(encv)。另外，在加密时的“stsd”920中附加了“einf”911，在“einf”911的框类型(B0X TP)字段921中，描述为0x65696E66(einf)。另外，在未加密时的条目类型908中描述的0x6D703476(mp4v)被复制到“einf”911中的“frma”912的数据格式字段915中。
但是，上述现有的文件格式，由于加密时和未加密时的标题部的数据大小发生了变化，所以必须对数字数据的存取信息全部更新，这会产生种种问题。
具体说明如下，当对未加密文件加密时，由于附加了“einf”911，所以如图4中所示，未加密时和加密时，在标题部901及标题部931的大小上产生差异，文件大小在未加密时的文件900和加密时的文件930间是不同的。
从而，在加密装置/解密装置中，除了加密/解密处理之外，还需要再生成标题部的处理，这样，存在加密装置/解密装置的处理负荷加大的问题。
另外，如前文已说明的，对各数据的存取信息，在轨道框903中的字段中作为从文件前头起的偏移值而被给出，但是加密文件中，由于在数据部932之前的标题部931的大小增加，所以数据部932的开始位置就会偏离。
从而，当加密装置/解密装置将未加密时的文件900变换成加密后的文件930的情况下，或者将加密时的文件930变换成未加密的文件900的情况下，存在必须更新全部对数据的存取信息的问题。而且这种对数据的存取信息的更新，即使是只选择一部分信道进行加密/解密处理时，对并非加密/未加密处理对象的信道也必须进行。
特别是，在作为文件的记录媒体，使用DVD等光盘的情况下(例如，DVD记录器等)，由于文件因加密/解密的文件大小发生变化，所以引起光盘上的数字数据的记录位置也必须变更的问题。
另外，由于文件大小变更，在根据存储卡的规格不同，管理各文件的文件大小信息的情况下，其管理信息也需要相应更新。
发明内容
为此，本发明鉴于这些问题而做出，其目的在于提供一种加密装置，其不改变文件大小就可以对未加密数据进行加密，另外，本发明的目的在于提供一种解密装置，其不改变文件大小就可以对加密的数据进行解密。
为了达到上述目的，本发明的加密装置，对编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个进行加密，其特征在于，包括：文件读出单元，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、及存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；加密单元，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个进行加密；标题解析单元，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示在上述加密单元中所加密的数据的编码方式的字段中所描述的值；标题变换单元，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；以及文件输出单元，对由包含上述值被改写后的字段的标题部、及存放上述加密后的数据的数据部构成的文件进行输出。这样，在对编码数据进行加密时，由于根据预定的规则对文件的标题中所包含的表示编码方式的字段的值进行改写，所以不改变文件的标题的大小，就可以在文件的标题中指定加密前的编码方式及加密的有无。另外，由于也不需要重放标题部，及变更数据的记录位置，所以装置的处理负荷也可以较少。
此处，上述标题变换单元，最好通过使上述取得的值进行位翻转来进行变换；另外，上述标题变换单元，根据上述加密单元的加密方式，改变在上述取得的值中使位翻转的位置，并且上述标题变换单元，最好根据上述加密单元的加密方式，改变在位翻转中所采用的位翻转式。这样，由于根据加密方式可以改变位翻转的位置，及改变位翻转式，所以不改变文件大小，也可以由文件的标题指定加密方式及加密方式的版本号等。
另外，本发明所涉及的解密装置为，编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个已进行加密，对该加密的数据进行解密，其特征在于，包括：文件读出单元，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、及存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；标题解析单元，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示上述加密的数据的编码方式及有关加密的信息的字段中所描述的值；标题变换单元，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；解密单元，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中加密的数据进行解密；以及文件输出单元，对由包含上述值被改写后的字段的标题部、及存放了上述解密的数据的数据部构成的文件进行输出。这样，由于将文件的标题中所包含的表示编码方式和有关加密的信息的字段的值，根据规定的规则，改写为表示编码方式的字段，所以不变更文件大小，就可以对加密的数据进行解密。
本发明不仅可以实现这样的加密装置或解密装置，也可以实现解密后对编码数据进行解码重放的数据重放装置，既可以实现为以这样的加密装置、解密装置或数据重放装置所具有的特征手段为步骤的加密方法、解密方法或数据重放方法，又可以实现为使计算机执行这些步骤的程序。而且，这样的程序当然也可以通过CD-ROM等记录媒体及因特网等传输媒体进行信息发送。
如上所述，根据本发明所涉及的加密装置，由于通过对文件标题所包含的表示编码方式的字段的值按预定的规则进行改写，指定加密前的编码方式、加密的有无、加密方式及加密方式的版本号，所以不变更文件大小，就可以对未加密数据进行加密。另外，由于图像、声音、文本等数据从文件前头起的存放位置不变化，所以不必变更对数据的存取信息。还由于只改写标题部的一部分即可，所以与根据现有文件格式规格动作的加密装置相比，可以大幅度削减标题部的处理量。另外，可以获得即使对光盘上的文件进行加密时，也没必要变更数据的记录位置，以及根据存储卡的规格不同而需要对保持文件大小信息的管理信息进行更新也不再需要等效果。
另外，根据本发明所涉及的解密装置，由于对文件的标题中所包含的表示编码方式和有关加密的信息的字段的值按预定的规则进行改写，所以可以使加密的数据在解密之前和解密之后，文件大小相同，所以可以大幅度削减标题部的处理量。
另外，根据本发明所涉及的数据重放装置，即使输入加密后的文件时，也可以通过加密判别装置，用一个数据字段判别加密的有无和编码方式。另外，由于变换成与现有的未加密时的文件格式互换的格式，所以对标题解析处理可以利用现有的方法。从而可取得与现有技术相比可提供廉价的数据重放装置的效果。
附图说明
图1是表示由规格决定的现有文件的构成的一个例子的图。
图2是表示现有的加密文件格式中的数据结构的一部分的图。
图3是为了说明以现有的加密文件格式对未加密文件加密后的情况下的文件标题部的区别的图。
图4是为说明在未加密时和加密时文件大小不同的图。
图5是表示本发明实施方式1所涉及的加密装置功能构成的方框图。
图6(a)是表示变换表第1例的图。
图6(b)是表示变换表第2例的图。
图6(c)是表示变换表第3例的图。
图7是表示同一装置上的标题变换部的处理动作的第1例的流程图。
图8是加密前的文件和由加密装置100进行的加密处理后的文件的比较图。
图9是加密前的文件和由加密装置100进行的第2加密处理后的文件的比较图。
图10是表示位翻转表的一个例子的图。
图11是表示同一装置上的标题变换部的处理动作的第2例的流程图。
图12是位翻转前的条目类型和位翻转后的条目类型的比较图。
图13是表示本发明实施方式2所涉及的解密装置功能构成的方框图。
图14是表示同一装置上的标题变换部的处理动作的第1例的流程图。
图15是表示同一装置上的标题变换部的处理动作的第2例的流程图。
图16是表示本发明实施方式3所涉及的数据重放装置功能构成的方框图。
图17是表示同一装置上的加密判断部的处理动作的流程图。
图18是表示本发明所涉及的加密装置、解密装置及数据重放装置的应用例的图。
具体实施方式
本发明所涉及的加密装置、解密装置及数据重放装置，在ISO/MPEG的文件格式(MP4文件格式)中，通过数据部的加密/解密，使标题部的大小及文件大小不变，并且根据可以设定加密的文件解密所需要的加密的有无、编码方式的判别的数据格式进行操作。
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。在本实施例中，作为加密或解密的数据主要采用图像数据进行说明，但这并不意味排除音频数据及文本数据等其他媒体数据的加密或解密。
(实施方式1)
首先，采用图5～图12说明作为本发明实施方式1的加密装置。
图5是表示本实施方式1所涉及的加密装置功能构成的方框图。
如图5中所示，加密装置100包括：文件读出部101、标题解析部102、数据结构保持部103、标题变换部104、文件输出部105及数据加密部106。
文件读出部101，是输入根据MP4文件格式存放了图像、声音及文本等数据的未进行加密的文件(未加密文件)的处理部，根据标题解析部102的指示，读入未加密文件，将文件的标题部(“moov”)输出给标题解析部102。
标题解析部102是解析“moov”的处理部，将“moov”中所包含的各条目的EINFO输出给标题变换部104，并将对存放在未加密文件中的图像、声音、文本等数据的存取信息(数据存取信息)输出给数据结构保持部103。另外，当标题解析部102从标题变换部104取得由变换EINFO而得到的EINFO`时，生成插入了EINFO`的“moov`”，输出给文件输出部105。
数据结构保持部103是用于保持表示分别对图像、声音、文本等数据从文件前头起的存放位置的数据存取信息的DRAM及SDRAM等存储器。
标题变换部104是为了能够判别加密的有无及编码方式而将EINFO变换成EINFO`的处理部，具有变换时参照的变换表，从标题解析部102取得EINFO，并根据变换表变换成EINFO`后，将EINFO`输出给标题解析部102。
数据加密部106是进行数据加密的处理部，从文件读出部101取得文件的数据部(“mdat”)，采用数据结构保持部103中保持的数据存取信息，对数据进行加密，并将进行了加密的数据部(加密完成的mdat)输出给文件输出部105。
文件输出部105是从标题解析部102取得“moov`”，从数据加密部106取得加密完成的mdat，将这些一体化后输出加密完成文件的处理部。
在此，关于标题变换部104具有的变换表，在图6中示出了多个例子进行说明。
图6(a)是表示变换表的第1例的图。
在图6(a)中，表示了左侧的变换表A104a、及右侧的变换表B104b。此处变换表A104a及变换表B104b通过#序号分别对应起来，并且意味着如果在未加密的文件EINFO中所包含的条目类型中描述为0x6D703476(“mp4v”)的值，则将该值变换成0x65703476(“ep4v”)的值。即，在图6(a)中，构成为将未加密的文件EINFO中所包含的条目类型的前头的字符全部变换为0x65(“e”)。
此外，如图6(b)中所示，也可以构成为对于条目类型的前头字符，将英文小写字母m变换成英文大写字母M(0x6D→0x4D)。这样，将未加密时mp4v、mp4a、s263、samr等条目类型的值，在加密时变换成Mp4v、Mp4v、S263、Samr等。另外，如图6(c)中所示，也可以使条目类型的前头字符全部为0x00。即，加密一侧和解密一侧只要是按唯一确定的规则进行变换，采用怎样的变换规则都可以，例如，可以不是前头字符而是对任意字符进行变换，也可以对2个以上字符进行变换。另外，也可以是更换字符顺序的变换规则。
下面，对标题变换部104的具体操作例进行说明。此处，设标题变换部104采用图6(a)中所示的变换表，在条目类型中描述为mp4v。
图7是表示标题变换部104的处理动作的第1例的流程图。
首先，标题变换部104输入从标题解析部102所输出的EINFO(S102)。
然后，标题变换部104读出EINFO中所包含的条目类型(ENT_TP)(S104)，判断ENT TP的前头字节ENT_TP[0]是否是0x65(ASCII码表示e)(S106)。
在此，如果是0x65(S106的是)，则说明有关该信道的图像数据已经加密完成，不必变更EINFO的值，所以可以省略从步骤S108到步骤S112的处理。在本实施方式1中，将ENT_TP的前头字节是否是0x65作为加密有无的判断基准。
另一方面，当不是0x65时(S106的否)，标题变换部104从变换表B104b中检索ENT_TP中描述的值(S108)。在图6(a)中，变换表B104b至少具有0～3四个备选，这些值当用ASCII码表示时，各条目分别是，#0为mp4v、#1为mp4a、#2为S263、#3为samr。这些值分别是表示在ISO/MPEG及3GPP规格中规定的编码方式的规定值。
标题变换部104根据步骤S108中的检索结果，判断是否检测出了一致的值(S110)。在此，由于ENT_TP的值是mp4v，所以标题变换部104判断与变换表B104b的#0条目一致(S110的是)。当未检测出一致时(S110的否)，标题变换部104原样保持在ENT_TP中描述的值，进入步骤S114。
然后，标题变换部104将ENT_TP的值置换成与变换表A104a中相同的#0条目的值0x65703476(“ep4v”)(S112)。
最后，如上所述将变换路径ENT_TP值的EINFO`输出到标题解析部102，结束处理动作(S114)。
图8是加密前的文件和由加密装置100进行加密处理后的文件的比较图。
在图8中，分别表示了在加密前(未加密时)文件110的“moov”111中所包含的取样详细信息存放框(“stsd”)113、及加密后(加密时)文件120的“moov”121中所包含的“stsd”123，未加密时的ENT_TP 116的前头字节的值(6D)及加密时的ENT_TP 126的前头字节的值(e)进行了变换。
这样，将作为在未加密时用于描述编码方式的字段的ENT_TP116的值，在对数据加密时进行变换，可以将加密时的文件120的ENT_TP 126作为表示编码方式和加密有无的字段。
另外，如本图所示，条目大小(ENT_SZ)115的值，在未加密时的文件110和加密时的文件120中未变化。这意味着尽管进行加密处理，“moov”111和“moov”121之间大小不变化，即，文件110和文件120中的文件大小相等。
在以上的说明中，尽管假设了数据加密所使用的加密方式是固定的，但是即使加密方式是可变时，加密装置100在标题变换部114中也可以设定加密方式及其版本号等。这时，可以考虑采用上述文件格式的预约字段(RSV_6)，描述加密方式及其版本号。
即，由于预约字段是值为0的6字节的字段，所以标题变换部104在图7中所示的流程图的步骤S112中，将ENT_TP置换成变换表A104a的值之后，例如设定使用4字节表示加密方式的方案类型字段(SC_TYPE)，及使用2字节表示加密方式的版本号的方案版本字段(SC_VER)，以描述预先赋予的加密方式及其版本号的值，将EINFO`输出给标题解析部102。
图9是加密前的文件和由加密装置100进行第2加密处理后的文件的比较图。
在图9中，在未加密时的文件130的“stsd”130所包含的预约字段136，在加密时的文件140的“stsd”143中，变换成方案类型字段(SC_TYPE)146、和方案版本字段(SC_VER)147。
与图8一样，ENT_SZ 134的值在未加密时的文件130和加密时的文件140中未变化。
这样，通过采用预约字段，加密装置100不改变文件大小，就可以生成能表示加密方式及其版本号等信息的加密文件。
然而，预约字段是作为将来的扩充区域而设置的，另外由于能使用的字节大小限定在6字节，所以加密装置100也可以在标题变换部104中，为表示编码方式、加密的有无、加密方式、及其版本号等而采用其他的方法变换EINFO。在此，作为其他方法，对位翻转进行说明。
当使用位翻转时，标题变换部104保持多个记录了位翻转式的位翻转表，根据编码方式及加密方式，选择预先确定的位翻转式，根据该式，变换EINFO的ENT_TP值。
图10是表示位翻转表的一个例子的图。
如图10中所示，位翻转表104g对按每个编码方式及加密方式而不同的位翻转式进行列表记录。在本图中，表示在ENT_TP中描述的编码方式是mp4v，当采用加密方式1对数据加密时，采用^A的位翻转式，使mp4v进行位翻转，变换ENT_TP的值。
在本图中，未图示出加密方式的版本号，但是当也考虑加密方式的版本号时，例如只要用各版本号区分加密方式1，分配不同的位翻转式即可。
图11是表示同一装置上的标题变换部的处理动作的第2例的流程图。此处与上述的情况一样，假设在ENT_TP中描述为mp4v，执行按加密方式1进行的数据的加密。
首先，标题变换部104，输入从标题解析部102所输出的EINFO(S202)。
然后，标题变换部104读出EINFO中所包含的ENT_TP(S204)。
接着，标题变换部104从位翻转表104g中检索在ENT_TP中描述的表示编码方式的值(S206)，判断是否检索出了一致的值(S208)。此处，由于ENT_TP的值是mp4v，所以标题变换部104判断在位翻转表104g中有一致的值(S208的是)。当判断没有一致的值时(S208的否)，则标题变换部104原样保持ENT_TP所描述的值，转到步骤S214。
再接着，标题变换部104根据由位翻转表104g所设定的位翻转式，使ENT TP的值进行位翻转(S210)。在此，由于通过加密方式1进行了数据加密，所以标题变换部104从位翻转表104g中采用位翻转式^A，使ENT_TP的值进行位翻转。
然后，标题变换部104将ENT_TP的值置换成位翻转后的值(S212)，最后，将变换了ENT_TP值的EINFO`输出到标题解析部102，处理动作结束(S214)
图12是位翻转前的条目类型和位翻转后的条目类型的比较图。
在图12中，表示了在未加密时的ENT_TP 150的前头4位151中描述了0110的值，最后4位152中也描述0110的值。这是因为当用ASCII码的16进制表示mp4v时，是0x6D703476，所以用二进制表示作为前头4位和最后4位的值的6的缘故。
另外，在本图中，表示前头4位151由于通过^1111(^f)进行位翻转，所以在加密时的ENT_TP 160前头4位161中描述了1001的值，最后4位152由于通过^1010(^a)进行位翻转，所以在加密时的ENT_TP 160的最后4位162中描述1100的值。
这时，前头4位151根据加密方式变更位翻转式，最后4位152根据加密方式的版本号变更位翻转式，从而可以表示加密方式是可变的情况、及加密方式的版本号等。
即，在ENT_TP中，使位翻转的位的位置按每个加密方式及版本号分开，另外，位翻转式也设置多个，由此可以使比采用上述的预约字段表示时更多的加密信息，在加密时和未加密时不改变文件大小进行表示。
这样，根据本实施形态1所涉及的加密装置，通过置换文件标题中所包含的表示编码方式的字段的值，并进行位翻转，可以在不变更文件大小的情况下，在文件的标题中指定加密前的编码方式、加密的有无、加密方式及加密方式的版本号等。
另外，在现有的ISO/MPEG的MP4文件格式中不可能用一个数据字段指定加密的有无和编码方式，但通过本实施方式1所涉及的加密装置却成为可能。
另外，由于图像、声音、文本等数据从文件的前头起的存放位置不发生变化，所以不必变更对各数据的存取信息，对于文件的标题只进行EINFO的4个字节(ENT_TP)的改写即可，与根据现有的文件格式规格动作的加密装置相比，可以大幅度削减标题的处理量。
另外，还由于文件大小不变化，所以即使像DVD记录器等那样，对光盘上的文件进行加密时，也可以期待不必变更数据的记录位置，因存储卡的规格而保持所需要的文件大小信息的管理信息也不必进行更新等各种效果。
(实施方式2)
下面，采用图13～图15说明本发明实施方式2的解密装置。
本实施方式2所涉及的解密装置，是根据上述实施方式1中说明的文件格式输入加密的文件，输出解密后的文件的装置，由于很多方面与上述实施方式1说明的加密装置是相同的，故主要以有差异的部分为中心进行说明。
图13为显示本实施方式2的解密装置的功能构成的框图。
如图13中所示，解密装置200包括：文件读出部201、标题解析部202、数据结构保持部203、标题变换部204、文件输出部205及数据解密部206。
文件读出部201是输入上述实施方式1所涉及的加密装置100生成的文件(加密完成的文件)的处理部，根据标题解析部202的指示，读入加密完成文件，将文件的标题部(“moov`”)输出给标题解析部202。
标题解析部202是解析“moov`”的处理部，将“moov`”中所包含的各条目的EINFO`输出给标题变换部204，并将存放在加密完成文件中的图像、声音、文本等数据存取信息输出给数据结构保持部203。另外，当标题解析部202从标题变换部204取得由变换EINFO`所得到的EINFO时，生成插入了EINFO的“moov”，输出给文件输出部205。标题解析部202还从标题变换部204取得对数据解密所需要的加密有无、加密方式及加密方式版本号等加密信息，并输出给数据解密部206。
数据结构保持部203是用于保持数据存取信息的DRAM及SDRAM等存储器。
标题变换部204是判别加密的有无及编码方式，以将EINFO`变换成EINFO的处理部，具有变换时参照的变换表，从标题解析部202取得EINFO`，并根据变换表变换成EINFO后，将EINFO输出给标题解析部202。
数据解密部206是对数据的加密进行解除(解密)的处理部，从文件读出部201取得加密完成的mdat，利用从标题解析部202所输出的加密信息和在数据结构保持部203中所保持的数据存取信息，对数据进行解密，并将解密了的数据部(mdat)输出给文件输出部205。
文件输出部205是从标题解析部202取得“moov”，从数据解密部206取得mdat，将这些一体化后输出解密完成文件，即未加密文件的处理部。
下面，对标题变换部204的具体动作例进行说明。在此，与上述实施方式1一样，假设利用图6(a)中所示的变换表进行，在条目类型中描述为ep4v。
图14是表示标题变换部204的处理动作的第1例的流程图。
首先，标题变换部204取得从标题解析部202所输出的EINFO`(S302)。
然后，标题变换部204读出EINFO`中所包含的ENT_TP(S304)，判断ENT_TP的前头字节ENT_TP[O]是否是0x65(S306)。
在此，如果不是0x65(S306的否)，则说明有关该信道的图像数据已经进行了解密，或者未加密，不必变更EINFO`的值，所以可以省略从步骤S308到步骤S312的处理。在本实施方式2中，将ENT TP的前头字节是否是0x65作为加密有无的判断基准。
另一方面，当是0x65时(S306的是)，标题变换部204从变换表A104a中检索ENT_TP中描述的值(S308)。在图6(a)中，变换表A104a至少具有0～3四个备选，这些值当用ASCII码表示时，分别为：#0条目为ep4v、#1条目为ep4a、#2条目为e263、#3条目为eamr。这些值分别是将在ISO/MPEG及3GPP规格中规定的表示编码方式的规定值的前头字节变换成0x65(ASCII码表示e)所得到的。
标题变换部204根据步骤S308中的检索结果，判断是否检索出了一致的值(S310)。在此，由于ENT TP的值是ep4v，所以标题变换部304判断与变换表A104a的#0条目一致(S310的是)。当未检索出一致时(S310的否)，则标题变换部104原样保持在ENT TP中描述的值，进入步骤S314。
然后，标题变换部104将ENT_TP的值置换成与变换表B104b中相同的#0条目的值0x6D703476(“mp4v”)(S312)。
最后，如上所述将变换了ENT_TP值的EINFO输出到标题解析部202，结束处理动作(S314)。
如上述实施方式中说明的那样，采用预约字段描述加密方式及其版本号时，在图14中所示的流程图的步骤S312中，将ENT_TP置换成变换表B104b的值后，将SC_TYPE及SC_VER的字段设置为0，将EINFO输出给标题解析部202。这是因为SC_TYPE及SC_VER在未加密文件中不设定的缘故。
另外，如上述实施方式中所述，当为了采用位翻转表示编码方式、加密有无、加密方式、及其版本号等而变换EINFO时，标题变换部204进行以下操作。
图15是表示标题变换部204的处理动作的第2例的流程图。此处与上述的情况一样，假设在ENT_TP中描述为ep4v，按加密方式1进行数据的加密。
首先，标题变换部204输入从标题解析部202输出的EINFO`(S402)。
然后，标题变换部204读出EINFO`中所包含的ENT_TP(S404)。
接着，标题变换部204将在ENT_TP中描述的表示编码方式及加密方式的值，应用在位翻转表104g中所记录的各位翻转式上，检算再位翻转后的值是否是表示编码方式的值(S406)，对于利用各位翻转式算出的再位翻转后的值，判断是否有与表示编码方式的值一致的值(S408)。此处，由于ENT_TP的值是ep4v，由加密方式1进行的数据加密，所以标题变换部204判断通过位翻转表104g的位翻转式^A进行再位翻转的值，与mp4v一致(S408的是)。当判断没有一致的值时(S408的否)，标题变换部204原样保持ENT_TP中所描述的值，进入步骤S414。
再接着，标题变换部204根据由位翻转表104g所设定的位翻转式，使ENT_TP的值进行再位翻转(S410)。在此，标题变换部204从位翻转表104g中采用位翻转式^A，使ENT_TP的值进行再位翻转。
然后，标题变换部204将ENT_TP的值置换成位翻转后的值(此处为mp4v)(S412)，最后，将变换了ENT_TP值的EINFO输出到标题解析部202，处理动作结束(S414)
在图15中所示的步骤S406及步骤S408中，标题变换部204也可以进行以下的检算及判断。此处，假设未加密时的ENT_TP是以ASCII码可以表示的范围的值进行描述的，加密方式是在^A(＝ff000000)、^A`(＝ffff0000)及^A″(＝ffff00ff)的位翻转式所确定的3种中，使用^A的加密方式。
当在未加密时的ENT_TP中描述为mp4v(0x6D703476)时，在加密时的ENT_TP中，作为mp4v通过^A(＝ff000000)的位翻转式进行翻转的结果，描述成？p4v(0x92703476)。此处“？”表示ASCII码不能表示的代码。
标题变换部204，当读出EINFO`中所包含的ENT_TP时，在步骤S406中，将“？p4v”(0x92703476)分别应用到上述3种位翻转式进行检算时，则可得到对^A(＝ff000000)为mp4v(0x6D703476)、对^A`(＝ffff0000)为m？4v(0x6D8F3476)、而对^A″(＝ffff00ff)为m？4？(0x6D8F3489)的值。
即，标题变换部204，以未加密时的ENT_TP可以用ASCII码表示的范围的值描述为前提，在步骤S408中，^A`及^A″的检算结果，剩有不能用ASCII表示的代码，而只是^A的检算结果用ASCII表示，所以判断为用^A的加密方式进行了加密。
这样，根据本实施方式2所涉及的解密装置，可以使解密前及解密后的文件大小相同，与上述实施方式1一样，与现有的解密装置相比，可以削减标题的处理量，即使是对光盘上的文件进行解密时，也可以得到不必变更数据记录位置等的效果。
(实施方式3)
下面，采用图16及图17，对本发明实施方式3所涉及的数据重放装置进行说明。
该数据重放装置是根据上述实施方式1及2说明的文件格式输入文件，并加密的情况下，对数据进行解密，以解码，并对数据重放输出的装置。
图16是表示本实施方式3所涉及的数据重放装置功能构成的方框图。
如图16中所示，数据重放装置300包括：文件读出部301、标题解析部302、数据结构保持部303、加密判断部304、SW(开关)305、数据解密部306、数据解码部307及数据重放部308。本图中所示的数据重放装置300是在图13中所示的实施方式2所涉及的解密装置200的功能方框图中，附加SW 305、数据解码部309及数据重放部308，并将标题变换部204置换成加密判断部304的装置，到解密位置的基本处理动作与上述实施方式2所涉及的解密装置200的处理动作相类似。
另外，该数据重放装置300无论文件是否已经加密，都可以对输入的文件进行解码/重放。即，当通过加密判断部304检测出加密时，连接SW 305的S1和S2，通过数据解密部306进行解密后，将“mdat”输出给数据解码部307，另一方面，当通过加密判断部304未检测出加密时，连接SW 305的S1和S3，不使用数据解密部306，直接将“mdat”输出到数据解码部307。
加密判断部304是判别加密的有无及编码方式等的处理部，通过从标题解析部302取得EINFO或EINFO`，判断所输入的文件是已加密完成的文件还是未加密文件。而且，如果是加密完成文件，则加密判断部304将使S1和S2连接的连接信号输出给SW 305，并且将指示数据解密的解密指示信号输出给数据解密部306。另一方面，如果是未加密文件，则加密判断部304将使S1和S3连接的连接信号输出给SW 305。加密判断部304在输出解密指示信号时，还将加密方式等加密信息也一起输出到数据解密部306。
SW 305是根据来自加密判断部304的连接信号而动作的开关。
数据解码部307是对编码数据进行解码的处理部，取得已解密完成的mdat，对由规定的编码方式编码的mdat进行解码，将已解码完成的数据输出给数据重放部308。
数据重放部308是对解码完成的数据进行重放，以输出给显示装置的处理部。
加密判断部304的具体动作如图17的流程图所示。该流程图与图14中所示的表示解密装置200的标题变换部204动作的流程图大体相同，只是增加了步骤S514及步骤S518这一点不同。步骤S514为，在是加密了的数据的情况下，加密判断部304输出使SW 305的S1和S2连接的连接信号的步骤，而步骤S518为，在是未加密数据的情况下，加密判断部304输出使SW 305的S1和S3连接的连接信号的步骤。
另外，虽然在图17的流程图中未示出，但是加密判断部304也可以判断作为与ENT_TP相邻的数据字段的表示加密方式的SC_TYPE、及表示加密方式版本号的SC_VER，并判断是否对应于所指定的加密方式。
另外，加密判断部304，也可以在图15中所示的表示解密装置200的标题变换部204的动作的流程图中，进行使图17的流程图中的步骤S514和步骤S518相组合的处理动作，并通过位翻转，对编码方式、加密有无、加密方式及加密方式的版本号等所表示的文件进行解密，并进行解码以重放。
(应用例)
在此，参照图18对本发明所涉及的加密装置、解密装置及数据重放装置的应用例进行说明。
图18是表示本发明所涉及的加密装置、解密装置及数据重放装置的应用例的图。
本发明所涉及的加密装置、解密装置及数据重放装置，通过因特网等通信网络402，应用于接收从提供动态图像数据等内容的内容服务器401发送的MP4文件等的手提电话机403、个人计算机404及PDA 405等。而且，这些手提电话机403、个人计算机404及PDA 405，对接收到的MP4文件进行加密后，记录在存储卡406及DVD-RAM407等记录媒体中，以及从存储卡408等记录媒体读出并重放加密后的MP4文件。
这样，本发明所涉及的加密装置、解密装置及数据重放装置，在图像发送系统等中，可以作为对MP4文件加密以进行记录、或解密以进行重放的MP4文件记录装置或重放装置使用。
以上，基于各实施方式对本发明所涉及的加密装置、解密装置及数据重放装置进行了说明，但是本发明并不限于这些实施方式等。
例如，在上述各实施方式中，着眼于包含一个数据的信道进行了说明，但是也可以在文件中对多个信道(分别包括图像、声音、文字等)进行多路，这时，标题变换部104、204、及加密部106、解密部206、306，可以对各信道进行个别动作。
另外，在上述各实施方式中，对采用标题部和数据部形成一体的文件进行了说明，但是也可以是标题部和数据部分离后的各自不同的文件。
另外，上述各实施方式对以硬件构成的例子进行了说明，但是也可以使处理的一部分或全部通过在CPU及DSP等平台上操作的软件程序进行动作。另外，上述软件程序也可以记录在软盘、CD-ROM及存储卡等上携带，在各种装置上起动软件程序，执行基于这些实施方式的动作。
另外，在上述实施方式1中，是以ENT_TP的前头字节为加密的有无的判断基准，但是这只不过是一个例子，也可以考虑各种方法。不过，关于方法，需要在加密文件格式的规格中预先确定。例如，既可以变换前头字节以外的字节，也可以对2个以上的字节进行变换，只要适当考虑的变换规定进行了标准化，就可以在ENT_TP中保持编码方式的信息，并可以判断加密的有无。这样，通过预先确定规则，与现有的文件格式相比，可以容易地应对新的数据类型。在现有的文件格式中，只能应对在图像、声音及MPEG4系统所规定的3个系统数据，但是如果使用根据预先确定的规则变换表示编码方式的ENT_TP的方法，则也可以容易适用于3GPP规定的文本编码方式(对于tx3g，例如以ex3g表示加密)。
另外，在上述各实施例中将输入文件作为ISO/MPEG4的文件格式(MP4文件)进行了说明，但是也可以适用于其他的文件格式。
本发明产业上利用的可能性在于，本发明所涉及的加密装置、解密装置及数据重放装置，可以很好地用于取得存放了视频数据及音频数据等媒体数据的MP4文件，加密后存放在记录媒体中，或对存放了加密的视频数据及音频数据等媒体数据的MP4文件进行解密重放的带有动态图像重放功能的手提电话机及个人计算机等。

Claims (22)

1、一种加密装置，对编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个进行加密，其特征在于，包括：
文件读出单元，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、和存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；
加密单元，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个进行加密；
标题解析单元，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示在上述加密单元中所加密的数据的编码方式的字段中所描述的值；
标题变换单元，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；以及
文件输出单元，输出由包含上述值被改写了的字段的标题部、及存放了上述加密后的数据的数据部构成的文件。
2、如权利要求1所述的加密装置，其特征在于：
上述标题变换单元通过使上述取得的值进行位翻转来进行变换。
3、如权利要求2所述的加密装置，其特征在于：
上述标题变换单元根据上述加密单元中的加密方式，改变上述取得的值中位翻转的位置。
4、如权利要求2所述的加密装置，其特征在于：
上述标题变换单元根据上述加密单元中的加密方式，改变在位翻转中所采用的位翻转式。
5、如权利要求1所述的加密装置，其特征在于：
上述变换规则由将上述取得的值和上述变换后的值相对应地记录的变换表来表示。
6、一种解密装置，编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个被加密后，对该加密后的数据进行解密，其特征在于，包括：
文件读出单元，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、和存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；
标题解析单元，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示上述加密的数据的编码方式及有关加密的信息的字段中所描述的值；
标题变换单元，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；
解密单元，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中加密的数据进行解密；以及
文件输出单元，输出由包含上述值被改写了的字段的标题部、及存放了上述解密后的数据的数据部构成的文件。
7、如权利要求6所述的加密装置，其特征在于：
上述标题变换单元通过使上述取得的值进行位翻转来进行变换。
8、如权利要求7所述的加密装置，其特征在于：
上述标题变换单元根据上述有关加密的信息，改变上述取得的值中位翻转的位置。
9、如权利要求7所述的加密装置，其特征在于：
上述标题变换单元根据上述有关加密的信息，改变在位翻转中所采用的位翻转式。
10、如权利要求6所述的加密装置，其特征在于：
上述变换规则由将上述取得的值和上述变换后的值相对应地记录的变换表来表示。
11、一种数据重放装置，编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个被加密后，对该加密的数据进行解密、并进行解码以重放，其特征在于，包括：
文件读出单元，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、和存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；
标题解析单元，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示上述加密的数据的编码方式及与加密有关的信息的字段中所描述的值；
标题变换单元，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；
解密单元，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中加密的数据进行解密；以及
解码单元，参照上述值被改写了的字段，以判别上述数据的编码方式，并对上述已解密的数据进行解码。
12、如权利要求11所述的数据重放装置，其特征在于：
上述标题变换单元通过使上述取得的值进行位翻转来进行变换。
13、如权利要求12所述的数据重放装置，其特征在于：
上述标题变换单元根据上述有关加密的信息，改变上述取得的值中位翻转的位置。
14、如权利要求12所述的数据重放装置，其特征在于：
上述标题变换单元根据上述有关加密的信息，改变在位翻转中所采用的位翻转式。
15、如权利要求11所述的数据重放装置，其特征在于：
上述变换规则由将上述取得的值和上述变换后的值相对应地记录的变换表来表示。
16、一种加密方法，对编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个进行加密，其特征在于，包括：
文件读出步骤，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、和存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；
加密步骤，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个进行加密；
标题解析步骤，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示在上述加密单元中所加密的数据的编码方式的字段中所描述的值；
标题变换步骤，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；以及
文件输出步骤，输出由包含上述值被改写了的字段的标题部、及存放了上述加密数据的数据部构成的文件。
17、一种解密方法，编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个被加密后，对该加密的数据进行解密，其特征在于，包括：
文件读出步骤，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、和存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；
标题解析步骤，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示上述加密的数据的编码方式及有关加密的信息的字段中所描述的值；
标题变换步骤，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；
解密步骤，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中加密的数据进行解密；以及
文件输出步骤，输出由包含上述值被改写了的字段的标题部、及存放了上述解密的数据的数据部构成的文件。
18、一种数据重放方法，编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个被加密后，对该加密的数据进行解密、并进行解码以重放，其特征在于，包括：
文件读出步骤，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、和存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；
标题解析步骤，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示上述加密的数据的编码方式及有关加密的信息的字段中所描述的值；
标题变换步骤，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；
解密步骤，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中加密的数据进行解密；以及
解码步骤，参照上述值被改写了的字段，以判别上述数据的编码方式，并对上述已解密的数据进行解码。
19、一种程序，用于对编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个进行加密的加密装置，其特征在于，该程序使计算机执行以下步骤：
文件读出步骤，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、和存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；
加密步骤，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个进行加密；
标题解析步骤，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示在上述加密单元中所加密的数据的编码方式的字段中所描述的值；
标题变换步骤，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；以及
文件输出步骤，输出由包含上述值被改写了的字段的标题部、及存放了上述加密的数据的数据部构成的文件。
20、一种程序，用于解密装置，其中该解密装置在编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个被加密后，对该加密的数据进行解密，其特征在于，该程序使计算机执行以下步骤：
文件读出步骤，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、及存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；
标题解析步骤，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示上述加密的数据的编码方式及有关加密的信息的字段中所描述的值；
标题变换步骤，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；
解密步骤，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中加密的数据进行解密；以及
文件输出步骤，输出由包含上述值被改写了的字段的标题部、及存放了上述解密的数据的数据部构成的文件。
21、一种程序，用于数据重放装置，其中该数据重放装置在编码的图像数据、声音数据及文本数据中的至少一个被加密后，对该加密的数据进行解密、并进行解码以重放，其特征在于，该程序使计算机执行以下步骤：
文件读出步骤，用于取得由存放了上述编码的图像数据、声音数据及文本数据的数据部、和存放了上述数据部的标题的标题部构成的文件；
标题解析步骤，对上述文件的标题部进行解析，以取得上述标题部所包含的、表示上述加密的数据的编码方式及有关加密的信息的字段中所描述的值；
标题变换步骤，根据预先确定的变换规则对上述取得的值进行变换，并将上述字段中所描述的值改写为上述变换后的值；
解密步骤，对上述文件的数据部中所存放的上述编码的图像数据、声音数据及文本数据中加密的数据进行解密；以及
解码步骤，参照上述值被改写了的字段，以判别上述数据的编码方式，并对上述已解密的数据进行解码。
22、一种记录媒体，记录有文件，计算机可以读取，其特征在于：
上述文件中包括：
编码的图像数据、声音数据及文本数据中至少一个被加密后，存放该加密的数据的数据部；及
存放上述数据部的标题的标题部；
在上述标题中，包含表示上述加密的数据的编码方式及与加密有关的信息的字段。
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