2013 Fiscal Year Research-status Report
情報ハイディング技術の標準化と性能保証への基盤構築
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25330028
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
川村 正樹 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (60314796)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 電子透かし / 情報ハイディング / スペクトル拡散 / 最適化 |
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| Research Abstract |
電子透かしモデルの実用化に向けて、次の未解決の問題がある。(1). ハイパーパラメータの推定と、(2). 画素同期の問題である。これまでの成果により、スペクトル拡散型電子透かしでは、確率的な復号方法が復号性能が良いことがわかった。この場合、温度パラメータなどのハイパーパラメータを決める必要がある。そこで、情報統計力学で用いられるハイパーパラメータ推定を応用した。一定の成果が得られ、電子情報通信学会論文誌に採録されている。
電子情報通信学会情報ハイディング及びその評価基準(IHC)委員会では、電子透かしの評価基準を定め、電子透かしコンテストを開催している。この評価基準では、JPEG圧縮と画像の切り取りが攻撃として想定されている。そこで、評価基準に準拠し、切り取り攻撃で生じる画素同期の問題を優先的に取り組むことにした。同期を取るために、透かし情報とは別にマーカを埋め込む手法を検討した。マーカを用いない場合は、全画素を探索する必要があり、探索に膨大な時間を要してしまう。マーカを用いることによって、短時間に同期させることができる。しかしながら、マーカにより画質が低下してしまうので、マーカの量は少ない方がよい。画質に影響を受けにくいマーカの形状や配置、個数などを検討した。
一方、スペクトル拡散型電子透かしでは、拡散符号を用いるので、拡散符号を同期符号とみなすことができる。切り出し画像から拡散符号と相関の高い位置を求めることにより、同期させることができる。この手法では、マーカを用いないため、画質の低下を招く心配がない。効率の良い相関値の検出方法に取り組んだ。
上記の手法について、EMM研究会等で発表すると共に、電子透かしコンテストにも応募した。その結果、我々の手法が最も圧縮率が高い手法となり、高耐性賞を受賞することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
圧縮センシングを用いた最適な埋め込み手法を計画に入れていたが、離散値の最適化問題を解く必要があり、連続値の最適化問題に比べ、難しいことが分かった。そのため、定式化および数値計算の方法から再検討することとした。
IHCの評価基準では、JPEG圧縮と切り出しが攻撃とされている。切り出しに対応するために、同期させる手法が必要である。スペクトル拡散型電子透かしでは、拡散符号を同期符号とみなし、同期をとる手法を提案した。また、誤り訂正符号を用いた電子透かしでは、マーカを導入し、同期させている。いずれの手法も、埋め込みと復号に成功している。また、評価基準に基づき評価した結果、良好な結果が得られている。研究発表に対して、多数受賞しており、我々の提案手法の有効性も評価されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
達成度で述べたとおり、圧縮センシングを用いた最適な埋め込み手法では、最適化問題を解く有効なアルゴリズムが必要である。従来の圧縮センシングの問題は連続値の最適化問題であるのに対して、電子透かしで用いる場合には、離散値の最適化問題を解かなければならない。そこで、0ー1計画問題の解法なども検討し、本手法にあった解法を探求していく必要がある。
切り出し耐性については、スペクトル拡散型ではマーカが不要であり、誤り訂正符号型ではマーカが必要であることが分かった。透かしのビット数とマーカのビット数の和が総埋め込み量であり、誤り訂正能力や画質に強く影響する。この観点からどのような手法が電子透かしとして有望であるのかを検討する必要がある。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
学内の予算として、学長裁量経費 温故知新プロジェクト経費に採択されたため、研究経費の一部をこちらの経費から支出することが可能となった。当初予定していた論文誌掲載料と旅費を温故知新プロジェクト経費より支出した。
これまでに保有していた計算機が2台故障したため、数値計算を行う計算機が不足している。そこで、数値計算および計算機シミュレーションを行うため、新規に計算機を導入する。また、５月のマルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会への旅費として使用する。
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Research Products
(9 results)
