2017 Fiscal Year Research-status Report

視覚特性を利用した多視点ディスプレイによる情報ハイディング

Research Project

Project/Area Number	16K12433
Research Institution	Japan Advanced Institute of Science and Technology
Principal Investigator	宮田一乗北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00308355)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	情報ハイディング / 多視点ディスプレイ
Outline of Annual Research Achievements	視覚特性を利用した多視点ディスプレイによる情報ハイディングの研究として、特にエンタテインメントへの応用を指向した内容を提案することを目的に掲げて研究を行っている。今年度は、昨年度から継続して研究開発を行ってきた Visual Cryptography Scheme (VCS) の新しい手法である Magic Sheetの研究開発を進めてきた。 Magic Sheetでは、秘密画像とそれを隠蔽するための複数のカバー画像を入力情報として与えると、その秘密画像を複数のカバー画像に分割隠蔽した画像（シェア）を出力する。その際にカバー画像のうちの1枚をコモン・シェア画像に設定することで、当該コモン・シェア画像と他のシェア画像のいずれかを重ね合わせることにより秘密画像を復元することが可能である。また、シェア画像の品質を向上するための最適化を行うことで画質を向上させることに成功した。提案手法の有効性を検証するために画像の品質を評価する指標等を用いて定量的評価を行い、また提案手法によるパターンの美的評価を定性的に行った。さらに、2値画像のみでなく、グレースケール画像、カラー画像にも適用可能な汎用性の高いアルゴリズムを確立することができた。加えて、一般的な商用プリンタを用いて透明シートに印刷したシェア画像から秘密画像を復元することが可能であることを実証した。本研究成果は国際会議で口頭発表を行い、また国際論文誌へ採録されている。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 研究計画では3つの新規手法開発を計画していたが、方針を一部変更して広範囲な応用が可能な汎用性の高い統一的な手法を構築する方向で研究を行ってきた。結果として、汎用的なVCSを構築することができ、QRコードのようなシンプルな2値画像のみでなく、グレースケール画像、さらにカラー画像にも適用可能なVCSを開発することができた。特に、一般的なインクジェットプリンタを用いてパターンを印刷することで物理的に秘密の隠蔽、復元が可能であり、エンタテインメントへの応用が期待できる。現在、Magic Sheetの実製作方法として一般的なインクジェットプリンタ以外の手段の検討を行っており、出力品質の向上を目指した実験を行っている。以上のことから、視覚特性を利用した多視点ディスプレイによる情報ハイディングの研究として、コンピュータグラフィックス的観点から視覚復号型暗号の品質向上および、エンタテインメントへの応用を提案するという研究目的に対して一定の成果が得られており、おおむね順調に進展していると考える。
Strategy for Future Research Activity	研究計画では、3つのアプリケーションの提案を行うことを予定しており、第1に Visual Cryptography Scheme (VCS) の新規的手法の提案を行い、第2に提案VCS手法に対して、QRコードのような二次元コードのような情報の埋め込みを可能にするための拡張を提案、最後により実際的なアプリケーションを検討するためにCAPTCHAの認証の代替としての応用可能性を検証する計画であった。現在までに第1および第2を統合的に扱える手法を提案している。ここで、昨今のユーザ認証手法の進展を鑑みるに、本提案手法の有効性、潜在的な応用可能性を示す上で、当該提案手法をWebログイン認証に応用するのではなく、よりエンタテインメントを指向したアプリケーションを提案していく方が効果的であると判断し、今後は提案手法を実製作する際の品質向上や、製作品に用いる材料として特殊な物理特性を持つものを利用するなど、新たな情報ハイディング手法の研究開発を行う予定である。