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2011 Fiscal Year Annual Research Report

音信号に対する知覚不可能な情報ハイディング技術の研究

Research Project

Project/Area Number 23300070
Research InstitutionJapan Advanced Institute of Science and Technology

Principal Investigator

鵜木 祐史  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (00343187)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮内 良太  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (30455852)
饗庭 絵里子  関西学院大学, 理工学研究科, 博士研究員 (40569761)
Keywords情報ハイディング / 蝸牛遅延 / 知覚不可能性 / 頑健性 / 秘匿性
Research Abstract

本研究の目的は,ディジタル表現された音信号そのものに,生理的・知覚的な聴覚特性を考慮した位相情報操作により様々な情報を知覚されないように隠す,マルチメディア情報ハイディングの基盤技術を確立することである.提案技術に要求される条件は,知覚不可能性,秘匿性,頑健性を満たすことである.この技術が確立されれば,埋め込みの付加価値情報の種類によって,それぞれ電子音響透かし,電子音響指紋・情報改ざん検出,ステガノグラフィ等に応用可能である.
本研究では,次の5つの課題に取り組む.1.蝸牛遅延に対応する位相の時間変化と検知閾の関係の調査,2.片耳・両耳受聴における蝸牛遅延に対応する位相の時間変化とその知覚の検討,ならびに両耳間での位相変化の同期・非同期と検知閾の関係の調査,3.これらの知覚研究の成果に基づいた情報ハイディングのための群遅延制御法の確立,4.音信号へのディジタル情報の埋め込み・検出に関する総合評価ならびに埋め込み情報量の調査,5.応用展開を行なう.
平成23年度は,課題1,3,5にポイントを絞り,「群遅延操作を可能とするモデル構築」と「知覚不可能な位相特性の再調査」を行った.本研究では,蝸牛遅延特性という位相特性を利用した知覚不可能な電子音響透かしの処理体系が既に完成している.現在までにわかっていることは,2種類の蝸牛遅延を原音にPSK(位相偏移変調)で情報を埋め込んでも検知されないということである.しかし,埋め込み(変調)方式の多様性を考えると,群遅延の変動幅や周期的な時間変動といった,位相の時間変化とそれに対する知覚特性(検知閾)の関係が不明である.そこで,これらの位相特性に関する知覚不可能性について網羅的に検討を行った.次に,この結果に基づき,多様な群遅延操作を可能とする位相制御モデルならびに検出方法を提案した.最後に課題5に関して,音声の改ざん検出の可能性について検討した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

交付時の計画では,課題1と3に絞って取り組んでいたが,順調に研究が進み,一応用例として課題5にも取り組み,成果(論文と特許出願)を出すことができたため.

Strategy for Future Research Activity

平成24年度は,平成23年度の成果に基づき,課題2~4にポイントを絞り,片耳・両耳受聴における蝸牛遅延に対応した位相特性の検討ならびに両耳間での位相変化の同期・非同期と検知閾の関係の調査を行う.これまでに,片耳受聴において2種類の蝸牛遅延を原音に位相偏移変調で情報を埋め込んでも検知されないことはわかっている.しかし,埋め込み(変調)方式の多様性を考えると,群遅延の変動幅や周期的な時間変動といった,位相の時間変化とそれに対する知覚特性(検知閾)の関係が不明である.また,これらの点に関する両耳間での位相変化の同期・非同期と検知閾の関係についても不明である.そこで,これらの位相特性に関する知覚不可能性について網羅的に検討を行い,知覚実験にて実証する.次に,この知覚実験の結果に基づき,多様な群遅延操作を可能とする位相制御モデルを構築する.最後に,埋め込み・検出に関する総合評価を行い,埋め込み情報量について調査する.

  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2011

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Reversible Watermarking for Digital Audio Based on Cochlear Delay Characteristics2011

    • Author(s)
      Masashi Unoki, Ryota Miyauchi
    • Journal Title

      Proc.IIHMSP2011

      Pages: 314-317

    • DOI

      10.1109/IIHMSP.2011.99

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Accuracy of Synchrony Judgment and its Relation to the Auditory Brainstem Response : the Difference between Pianists and Non-pianists2011

    • Author(s)
      Eriko Aiba, Koji Kazai, Takayuki Shimotomai, Toshie Matsui, Minoru Tsuzaki, Nagata Noriko
    • Journal Title

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      Volume: 15(8) Pages: 962-971

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synchrony judgment and its relation to the auditory brainstem response : the difference between musicians and non-musicians2011

    • Author(s)
      Eriko Aiba, Koji Kazai, Takayuki Shimotomai, Satomi Tanaka, Noriko Nagata, Minoru Tsuzaki
    • Journal Title

      Proceedings of the Neuroscience and Music

      Volume: IV Pages: 21

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 音響電子透かし技術の評価基準と評価コンテスト2012

    • Author(s)
      西村明, 荻原昭夫, 鵜木祐史, 近藤和弘, 薗田光太郎, 岩村惠市, 立花隆輝
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大学,D-21-9
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2012-03-20
  • [Presentation] 音響信号に対する情報ハイディングの評価基準2012

    • Author(s)
      西村明, 荻原昭夫, 鵜木祐史, 近藤和弘, 薗田光太郎, 岩村惠市, 立花隆輝
    • Organizer
      日本音響学会2012年度春季研究発表会講演論文,3-1-24,pp.811-814
    • Place of Presentation
      神奈川大学
    • Year and Date
      2012-03-15
  • [Presentation] 音響信号に対する情報ハイディング技術の評価基準2012

    • Author(s)
      西村明, 荻原昭夫, 鵜木祐史, 近藤和弘, 薗田光太郎, 岩村惠市, 立花隆輝
    • Organizer
      Proc.SCIS 2012 (The 29th Symposium on Cryptography and Information Security), 3F1-4
    • Place of Presentation
      Kanazawa, Japan
    • Year and Date
      2012-02-01
  • [Presentation] 音響信号に対する情報ハイディング技術の評価基準の検討2011

    • Author(s)
      西村明, 荻原昭夫, 鵜木祐史, 近藤和弘, 薗田光太郎, 岩村惠市, 立花隆輝
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告,EMM2011-61,pp.31-36
    • Place of Presentation
      機械振興会館
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] 蝸牛遅延に基づいた可逆電子音響透かしの検討2011

    • Author(s)
      鵜木祐史, 宮内良太
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告,vol.EMM2011-50
    • Place of Presentation
      東北大学・電気通信研究所
    • Year and Date
      2011-11-15
  • [Presentation] 音楽経験による同時性判断の精度の向上と聴性脳幹反応への影響2011

    • Author(s)
      饗庭絵里子, 風井浩志, 松井淑恵, 下斗米貴之, 津崎実, 長田典子
    • Organizer
      日本音響学会聴覚研究会,41(7),pp.523-528
    • Place of Presentation
      牛岳温泉リゾート,富山
    • Year and Date
      2011-10-12
  • [Presentation] 演奏家と非演奏家における同時性判断の精度の違いと聴性脳幹反応に及ぼす影響2011

    • Author(s)
      饗庭絵里子, 風井浩志, 松井淑恵, 下斗米貴之, 津崎実, 長田典子
    • Organizer
      日本音響学会講演論文集,1-Q-5
    • Place of Presentation
      島根大学
    • Year and Date
      2011-09-20
  • [Presentation] 蝸牛遅延に基づいた電子音響透かし法とそのブラインド検出の実現2011

    • Author(s)
      鵜木祐史, 宮内良太
    • Organizer
      FIT2011(第10回情報科学技術フォーラム)講演資料,第3分冊,pp.89-96
    • Place of Presentation
      函館大学・函館短期大
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] 電子音響透かし法のための蝸牛遅延フィルタの最適構成に関する検討2011

    • Author(s)
      鵜木祐史, 小杉敏三, 羽二生篤, 宮内良太, 赤木正人
    • Organizer
      電子情報通信学会技術報告,EA2011-55,pp.31-36
    • Place of Presentation
      東北大学・電気通信研究所
    • Year and Date
      2011-08-09
  • [Book] 聴覚モデル,第5章音の大きさのモデル(分担執筆)2011

    • Author(s)
      鵜木祐史, 鈴木陽一
    • Total Pages
      129-167
    • Publisher
      コロナ社
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 電子透かし検出装置及び電子透かし検出方法2011

    • Inventor(s)
      鵜木祐史, 宮内良太
    • Industrial Property Rights Holder
      北陸先端科学技術大学院大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願 2011-196449
    • Filing Date
      2011-09-08
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 音響信号に対する改ざん検出方法及び改ざん検出装置2011

    • Inventor(s)
      鵜木祐史, 小杉敏三, 宮内良太
    • Industrial Property Rights Holder
      北陸先端科学技術大学院大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願 2011-240692
    • Filing Date
      2011-11-01

URL: 

Published: 2013-06-26  

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