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2020 年度 実績報告書

文化財画像の利活用促進に資する画像保護システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K23070
研究機関千葉大学

研究代表者

今泉 祥子  千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80535013)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2021-03-31
キーワード画像暗号化 / 可逆情報埋込み / 画像圧縮 / 埋込み容量
研究実績の概要

当該年度では,まず,MSB予測を用いて大容量かつ可逆性を保証する,暗号化画像に対する可逆情報埋込み法(RDH-EI法)を開発した.この手法では,埋込み情報と暗号化された画像に対して可逆性を保持するためのマーカとフラグをそれぞれ設定する.さらに,MSB予測において,その条件を整理し正確に与えることで十分な可逆性を保証する.実験を通して,本手法の可逆性を確認するとともに,埋込み容量について評価を行い,十分な可逆性を保証できない従来法と比較しても,埋込み容量は同等以上であることを確認した.
次に,上記の手法におけるMSB予測について,線形回帰を導入することで埋込み容量を向上させるアルゴリズムを開発した.これにより,予測誤差の発生を抑制することができ,全体の埋込み容量が増加する.また,画素単位で埋込み可能領域を決定することで,この領域が増加し,埋込み容量の増加に繋がる.さらに,本アルゴリズムは,画像ごとにフラグ長を任意に選択可能であり,最適なフラグ長を用いて埋込み容量をより向上させることが可能となった.
さらに,昨年度の成果に対して,上述のMSB予測を用いたRDH-EI法を導入することで,暗号化処理後の圧縮効率と埋込み容量を考慮した手法に拡張した.この手法では,まず,原画像を二つの領域に分類する.一方の領域に対しては,Encryption-then-compression(EtC)システムにより暗号化を施し,ヒストグラム移動を用いて情報を埋め込む.これにより,この領域は,暗号化後も圧縮が有効となり,また,埋込み情報を抽出することなく,暗号解除が可能となる.もう一方の領域に対しては,MSB予測を用いた手法を導入することで高い埋込み容量を達成できる.このように,本研究で開発した二つの技術を融合し,RDH-EI法において出力画像の圧縮効率と埋込み容量を柔軟に制御可能となった.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] A Reversible Data Hiding Method in Compressible Encrypted Images2020

    • 著者名/発表者名
      Shoko Imaizumi, Yusuke Izawa, Ryoichi Hirasawa, Hitoshi Kiya
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E103.A ページ: 1579~1588

    • DOI

      10.1587/transfun.2020SMP0029

    • 査読あり
  • [学会発表] 暗号化画像に対するMSB予測型可逆情報埋込み法の拡張2021

    • 著者名/発表者名
      平澤 凌一, 今泉 祥子, 貴家 仁志
    • 学会等名
      電子情報通信学会 EMM研究会
  • [学会発表] 線形回帰を用いた暗号化画像に対するMSB予測型可逆情報埋込み法2021

    • 著者名/発表者名
      山村 昂太朗, 平澤 凌一, 今泉 祥子, 貴家 仁志
    • 学会等名
      電子情報通信学会 EMM研究会
  • [学会発表] An MSB Prediction-Based Method with Marker Bits for Reversible Data Hiding in Encrypted Images2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Hirasawa, Shoko Imaizumi, Hitoshi Kiya
    • 学会等名
      IEEE Global Conference on Life Sciences and Technologies 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Flexible Data Hiding and Extraction in EtC Images2020

    • 著者名/発表者名
      Ryoichi Hirasawa, Shoko Imaizumi, Hitoshi Kiya
    • 学会等名
      APSIPA Annual Summit and Conference 2020
    • 国際学会

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公開日: 2021-12-27  

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