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High-resistance information hiding method applied associative memory models

Research Project

Project/Area Number 20K11973
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61040:Soft computing-related
Research InstitutionYamaguchi University

Principal Investigator

Kawamura Masaki  山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (60314796)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords情報ハイディング / 電子透かし / ニューラルネットワーク / 連想記憶モデル / パイロット信号 / 最適化 / 攻撃耐性 / 特徴抽出
Outline of Research at the Start

SNSにアップロードされた写真が加工され、無断で利用される不正行為が行われている。本研究の目的は、加工に強い電子透かし法を開発することである。まず、回転や拡大縮小などの変換に強い特徴領域を求める。また、攻撃を学習したニューラルネットワークを用いて、透かし情報の埋め込みと抽出を行う。さらに、残留する透かし情報の誤りを連想記憶モデルで訂正する。これらを組み合せ、高耐性な電子透かし技術を確立することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

There is a problem of copyright piracy, i.e. illegal users using photos uploaded by people without their permission. Watermarking methods are effective against this problem. In this study, we proposed a method to estimate the geometric transformation by a pilot signal for resisting it. A quantisation activation function was also proposed for resistance to JPEG compression. A zero-watermarking framework was also proposed, which is represented by the associative memory models and improves the error rate. All the methods achieved better results than the conventional ones.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの電子透かし法では、画像変換を推定する方法は行われていなかったが、本研究により、パイロット信号を導入することによって、攻撃推定が可能になった。また、畳み込みニューラルネットに対して量子化活性化関数を提案し、学習によりJEPG圧縮にも強いステゴ画像を生成できるようになった。また、透かしを埋め込むことができない医療画像などに対して、提案した連想電子透かしモデルにより、誤りがほとんど無い電子透かし法を提案することができた。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Rotation Angle Detection Using a Pilot Signal from Rotated Stego-Image2023

    • Author(s)
      Kawano Rinka、Kawamura Masaki
    • Journal Title

      Asia Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2023

      Volume: - Pages: 1664-1669

    • DOI

      10.1109/apsipaasc58517.2023.10317506

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application for generating re-accessible screenshots of web pages using histogram shrinkage2023

    • Author(s)
      Sakamoto Ayaka、Kawano Rinka、Kawamura Masaki
    • Journal Title

      Asia Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2023

      Volume: - Pages: 1670-1676

    • DOI

      10.1109/apsipaasc58517.2023.10317105

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Novel Metaheuristic: Spy Algorithm2022

    • Author(s)
      PAMBUDI Dhidhi, KAWAMURA Masaki
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E105.D Issue: 2 Pages: 309-319

    • DOI

      10.1587/transinf.2021EDP7092

    • NAID

      130008149881

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • Year and Date
      2022-02-01
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Neural Network Based Watermarking Trained with Quantized Activation Function2022

    • Author(s)
      Yamauchi Shingo、Kawamura Masaki
    • Journal Title

      2022 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC)

      Volume: - Pages: 1608-1613

    • DOI

      10.23919/apsipaasc55919.2022.9980204

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proposal of Associative Watermarking Method2022

    • Author(s)
      Kanegae Ryoto、Kawamura Masaki
    • Journal Title

      2022 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC)

      Volume: - Pages: 1376-1381

    • DOI

      10.23919/apsipaasc55919.2022.9980312

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  • [Journal Article] Constructing the Neighborhood Structure of VNS Based on Binomial Distribution for Solving QUBO Problems2022

    • Author(s)
      Pambudi Dhidhi、Kawamura Masaki
    • Journal Title

      Algorithms

      Volume: 15 Issue: 6 Pages: 192-192

    • DOI

      10.3390/a15060192

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    • Peer Reviewed / Open Access
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    • Author(s)
      川村 正樹
    • Organizer
      電子情報通信学会 第6回EMM研究会
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      河野 綸華, 川村 正樹
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      電子情報通信学会 第6回EMM研究会
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      河野 綸華, 川村 正樹
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      河野 綸華, 川村 正樹
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      電子情報通信学会 第6回EMM研究会
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      電子情報通信学会 第6回EMM研究会
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      河野 綸華, 川村 正樹
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      原田 奈央, 河野 綸華, 川村 正樹
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      2022年度(第73 回) 電気・情報関連学会中国支部連合大会
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      Dhidhi Pambudi, Masaki Kawamura
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      鐘ヶ江諒人, 川村 正樹
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      電子情報通信学会 2021年度 第5回EMM研究会
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  • [Presentation] Detection of Periodic Pilot Signal in Image Watermarking2021

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      Rinka Kawano, Masaki Kawamura
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      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC)
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      Akane Yokota, Masaki Kawamura
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      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC)
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      河野 綸華, 川村 正樹
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      横田 明音, 川村 正樹
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      河野 綸華, 川村 正樹
    • Organizer
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      Dhidhi Pambudi, Masaki Kawamura
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  • [Presentation] Spy Algorithm for Solving Continuous Optimization Problem2020

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      Dhidhi Pambudi, Masaki Kawamura
    • Organizer
      電子情報通信学会 非線形問題研究会研究会,
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  • [Remarks] 山口大学理学部数理情報科学研究室

    • URL

      https://www.is.sci.yamaguchi-u.ac.jp/Japanese/

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      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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