SlideShare a Scribd company logo
1 of 34
北海道科学大学
創生工学部 情報フロンティア工学科
2120056 笠松 惇
研究背景
• SNS の利用者数が増えている
• pixiv, Tumblr, Instagram などの画像を中心とした SNS も登場
• Web 上の画像は比較的簡単に自身の端末に保存できる
•再びWeb上にアップロードする転載行為の増加
1
2015年度 SNS利用動向に関する調査, ICT総研, http://ictr.co.jp/report/20150729000088-2.html
無断転載が
大きな問題
Tumblr への無断転載の例 2
search: pixiv, Tumblr, https://www.tumblr.com/search/pixiv
Deleted
SNSでの再エンコード
• 転載された画像からは作者や作品の情報が入手できない
• SNSではストレージ削減のために再エンコードしている
•再エンコードした画像ではメタデータが消失している
3
研究目的 4
転載された画像から作品の情報が得られるようにする
メタデータを使用しない情報の埋め込み
画素値に情報を埋め込むシステムの開発および検証
ステガノグラフィ
• 任意のデータを別の任意のデータに埋め込む技術
• 元画像に対して最小限の変更しか加えない
•1画素でも値が変わると読み出せなくなる
5
ノイズに対する耐性が低い
リード・ソロモン符号
• 1960 年にReedとSolomonが開発した誤り訂正符号
• CD,DVD,地上デジタル放送,QRコードなどに利用
• 元データを分割したシンボル単位で冗長化する
•連続した誤りに対する訂正能力が高い
6
11011101 01011101 10110111 00010011 00100000
シンボル
符号語 冗長語
WICKER, Stephen B.; BHARGAVA, Vijay K. Reed-Solomon codes and their applications. John Wiley & Sons, 1999.
符号化
• 生成多項式 𝑔 𝑥 を求める
7
𝑔 𝑥 =
𝑖=𝑏
2𝑡−1+𝑏
𝑥 − 𝛼 𝑖
• データを係数にした多項式から生成多項式 𝑔 𝑥 の剰余を得る
• データを係数にした多項式に剰余を連結する
𝐶 𝑥 = 𝑥 𝑁−𝐾
× 𝐼 𝑥 + 𝑥 𝑁−𝐾
× 𝐼 𝑥 𝑚𝑜𝑑 𝑔 𝑥
データを係数にした8次多項式 生成多項式で割った余りを連結
ブロック単位の埋め込み
• 隣接している複数画素をブロックにして扱う
• ブロック内で最頻の画素値をデータとして取り出す
8
x 10
x 3
x 2
x 1
埋め込み結果
• ブロックの境界に明暗の差が視認できてしまう
9
視細胞と色の関係
• 眼の細胞は桿体細胞と錐体細胞に分かれている
• 細胞ごとに反応する光の波長が異なる
10
SCHUBERT, E. Fred. Human eye sensitivity and photometric quantities. Light-Emitting Diodes, 2006, 275-291.
桿体細胞と緑の錐体細胞のピークが近い
光に敏感 色に敏感
視細胞と色の関係
• 明暗の差が視認できることから画素中の緑の値が重要
•緑の値はそのままに赤と青の値にデータを埋め込む
11
SCHUBERT, E. Fred. Human eye sensitivity and photometric quantities. Light-Emitting Diodes, 2006, 275-291.
桿体細胞と緑の錐体細胞のピークが近い
埋め込み結果②
• 明暗の差が低減できている
12
本手法による性能評価
画質
• SSIM の値で評価
ノイズ耐性
• カラーノイズフィルタの適用によって
埋め込んだデータが読み出せなくなる限界で評価
13
SSIM (Structural SIMilarity)
• 構造的類似度
• 2つの画像の局所的な違いを 0.0 ~ 1.0 で数値化する
• 似ているほど 1.0 に近づく
14
SSIM 𝑥, 𝑦 =
2𝜇 𝑥
2 𝜇 𝑦
2 + 𝑐1 2𝜎𝑥
2 𝜎 𝑦
2 + 𝑐2
𝜇 𝑥
2
+ 𝜇 𝑦
2
+ 𝑐1 𝜎𝑥
2
+ 𝜎 𝑦
2
+ 𝑐2
• 𝜇 : 平均
• 𝜎 : 偏差
• 𝜎𝑥 𝜎 𝑦 : 共分散
• 𝑐 : 係数
0.940
0.950
0.960
0.970
0.980
0.990
1.000
RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB
girl.bmp house.bmp lenna.bmp mandrill.bmp peppers.bmp sailboat.bmp
埋め込み対象色の変更によるSSIMの変化
Y Cb Cr
0.940
0.950
0.960
0.970
0.980
0.990
1.000
RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB
girl.bmp house.bmp lenna.bmp mandrill.bmp peppers.bmp sailboat.bmp
埋め込み対象色の変更によるSSIMの変化
Y Cb Cr
0.940
0.950
0.960
0.970
0.980
0.990
1.000
RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB
girl.bmp house.bmp lenna.bmp mandrill.bmp peppers.bmp sailboat.bmp
カラーノイズ付加による読み出し成功数
Y Cb Cr
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
回数
適用度 [%]
完全に読み出せた 不完全だが読み出せた
ノイズの付加 18
• カラーノイズフィルタの適用度が40%程度まで読み出し可能
おわりに
• 本研究では,画素値に対してデータを埋め込む
ステガノグラフィによる著作権情報の埋め込みを
開発し検証した
• リード・ソロモン符号による符号化と隣接画素への
同時埋め込みによる冗長化によって
ノイズに対する強力な耐性を得られることを実証した
• 今後の課題として,拡大・縮小したステゴデータから
埋め込んだデータを読み出す際の精度の向上が挙げられる
19
ありがとうございました
20
2015年度 SNS利用動向に関する調査, ICT総研, http://ictr.co.jp/report/20150729000088-2.html
リード・ソロモン符号
• 1960 年にReedとSolomonが開発した誤り訂正符号
• CD,DVD,地上デジタル放送,QRコードなどに利用
• 元データを分割したシンボル単位で冗長化する
•連続した誤りに対する訂正能力が高い
22
11011101 01011101 10110111 00010011 00100000
シンボル
符号語 冗長語
WICKER, Stephen B.; BHARGAVA, Vijay K. Reed-Solomon codes and their applications. John Wiley & Sons, 1999.
ガロア体
• 四則演算が定義されている有限集合
23
+ 0 1
0 0 1
1 1 0
× 0 1
0 0 0
1 0 1
GF(2^8)
• 原始多項式
• 𝑓 𝑥 = 𝑥8 + 𝑥4 + 𝑥3 + 𝑥2 + 1
• 𝑓(𝑥) = 0 のときの解を 𝛼 としたとき
• 𝛼8 + 𝛼4 + 𝛼3 + 𝛼2 + 1 = 0
𝛼8 + 𝛼4 + 𝛼3 + 𝛼2 = −1
𝛼8 + 𝛼4 + 𝛼3 + 𝛼2 = 1
• 𝛼8 = 𝛼4 + 𝛼3 + 𝛼2 + 1
24
25
𝛼0 = 1 00000001
𝛼1 = 𝛼 00000010
𝛼2 = α2 00000100
⋮
𝛼7 = α7 10000000
𝛼8 = α4 + α3 + α2 + 1 00011101
𝛼9 = α5
+ α4
+ α3
+ 𝛼 00111010
𝛼10 = α6 + α5 + α4 + α2 01110100
𝛼11 = α7
+ α6
+ α5
+ α3
11101000
𝛼12 = α7 + α6 + α3 + α2 + 1 11001101
⋮
𝛼253 = α6
+ α2
+ 𝛼 + 1 01000111
𝛼254 = α7
+ α3
+ α2
+ 𝛼 10001110
𝛼255 = 0 00000000
符号化
• 生成多項式 𝑔 𝑥 を求める
26
𝑔 𝑥 =
𝑖=𝑏
2𝑡−1+𝑏
𝑥 − 𝛼 𝑖
• データを係数にした多項式から生成多項式 𝑔 𝑥 の剰余を得る
• データを係数にした多項式に剰余を連結する
𝐶 𝑥 = 𝑥 𝑁−𝐾
× 𝐼 𝑥 + 𝑥 𝑁−𝐾
× 𝐼 𝑥 𝑚𝑜𝑑 𝑔 𝑥
データを係数にした8次多項式 生成多項式で割った余りを連結
復号
1. 検査行列を生成する
2. 符号と検査行列の積からシンドローム 𝑠 を導出する
3. 𝑠 ≠ 0 の場合は誤りが存在するので
𝑠 からシンドローム行列を生成する
4. 誤り位置多項式を生成する
5. 誤り位置多項式から誤りが発生したシンボルを特定する
6. シンボル内の誤りを 𝑠 と誤り位置多項式の対象部分との
1次方程式の解から訂正する
27
埋め込み画像の比較 28
29SCHUBERT, E. Fred. Human eye sensitivity and photometric quantities. Light-Emitting Diodes, 2006, 275-291.
30SCHUBERT, E. Fred. Human eye sensitivity and photometric quantities. Light-Emitting Diodes, 2006, 275-291.
0.940
0.950
0.960
0.970
0.980
0.990
1.000
RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB
girl.bmp house.bmp lenna.bmp mandrill.bmp peppers.bmp sailboat.bmp
埋め込み対象色の変更によるSSIMの変化
Y Cb Cr
0.940
0.950
0.960
0.970
0.980
0.990
1.000
RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB
girl.bmp house.bmp lenna.bmp mandrill.bmp peppers.bmp sailboat.bmp
埋め込み対象色の変更によるSSIMの変化
Y Cb Cr
0.940
0.950
0.960
0.970
0.980
0.990
1.000
RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB RGB RB
girl.bmp house.bmp lenna.bmp mandrill.bmp peppers.bmp sailboat.bmp
カラーノイズ付加による読み出し成功数
Y Cb Cr
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
回数
適用度 [%]
完全に読み出せた 不完全だが読み出せた

More Related Content

Viewers also liked

20151118卒研進捗LT
20151118卒研進捗LT20151118卒研進捗LT
20151118卒研進捗LTmohemohe
 
20150826卒研中間発表
20150826卒研中間発表20150826卒研中間発表
20150826卒研中間発表mohemohe
 
Lighting i would use
Lighting i would use Lighting i would use
Lighting i would use Matthew1998
 
What is Channel Data Management and How can it help your Business?
What is Channel Data Management and How can it help your Business?What is Channel Data Management and How can it help your Business?
What is Channel Data Management and How can it help your Business?Zyme - An E2open Company
 
Github git-cheat-sheet
Github git-cheat-sheetGithub git-cheat-sheet
Github git-cheat-sheetleo_priv00
 
Proposal penelitian politik uang
Proposal penelitian politik uangProposal penelitian politik uang
Proposal penelitian politik uangdesta aunika
 
фрикционные передачи
фрикционные передачифрикционные передачи
фрикционные передачиqwer2014
 
Manual de-programacion-con-php-y-my sql-bypriale
Manual de-programacion-con-php-y-my sql-byprialeManual de-programacion-con-php-y-my sql-bypriale
Manual de-programacion-con-php-y-my sql-byprialeBolpaur de los Ríos
 

Viewers also liked (11)

20151118卒研進捗LT
20151118卒研進捗LT20151118卒研進捗LT
20151118卒研進捗LT
 
Relato cuidar 3
Relato cuidar 3Relato cuidar 3
Relato cuidar 3
 
Pen holders
Pen holdersPen holders
Pen holders
 
20150826卒研中間発表
20150826卒研中間発表20150826卒研中間発表
20150826卒研中間発表
 
Lighting i would use
Lighting i would use Lighting i would use
Lighting i would use
 
What is Channel Data Management and How can it help your Business?
What is Channel Data Management and How can it help your Business?What is Channel Data Management and How can it help your Business?
What is Channel Data Management and How can it help your Business?
 
Github git-cheat-sheet
Github git-cheat-sheetGithub git-cheat-sheet
Github git-cheat-sheet
 
Proposal penelitian politik uang
Proposal penelitian politik uangProposal penelitian politik uang
Proposal penelitian politik uang
 
фрикционные передачи
фрикционные передачифрикционные передачи
фрикционные передачи
 
The architecture of trash
The architecture of trashThe architecture of trash
The architecture of trash
 
Manual de-programacion-con-php-y-my sql-bypriale
Manual de-programacion-con-php-y-my sql-byprialeManual de-programacion-con-php-y-my sql-bypriale
Manual de-programacion-con-php-y-my sql-bypriale
 

More from mohemohe

20151014新ゼミ生向け資料
20151014新ゼミ生向け資料20151014新ゼミ生向け資料
20151014新ゼミ生向け資料mohemohe
 
20150909卒研進捗LT
20150909卒研進捗LT20150909卒研進捗LT
20150909卒研進捗LTmohemohe
 
20150805卒研進捗LT (share)
20150805卒研進捗LT (share)20150805卒研進捗LT (share)
20150805卒研進捗LT (share)mohemohe
 
20150701卒研進捗LT (share)
20150701卒研進捗LT (share)20150701卒研進捗LT (share)
20150701卒研進捗LT (share)mohemohe
 
20150610卒研進捗LT (share)
20150610卒研進捗LT (share)20150610卒研進捗LT (share)
20150610卒研進捗LT (share)mohemohe
 
20150603卒研進捗LT (share)
20150603卒研進捗LT (share)20150603卒研進捗LT (share)
20150603卒研進捗LT (share)mohemohe
 
20150527卒研進捗LT (share)
20150527卒研進捗LT (share)20150527卒研進捗LT (share)
20150527卒研進捗LT (share)mohemohe
 
20150512 進捗LT
20150512 進捗LT20150512 進捗LT
20150512 進捗LTmohemohe
 

More from mohemohe (8)

20151014新ゼミ生向け資料
20151014新ゼミ生向け資料20151014新ゼミ生向け資料
20151014新ゼミ生向け資料
 
20150909卒研進捗LT
20150909卒研進捗LT20150909卒研進捗LT
20150909卒研進捗LT
 
20150805卒研進捗LT (share)
20150805卒研進捗LT (share)20150805卒研進捗LT (share)
20150805卒研進捗LT (share)
 
20150701卒研進捗LT (share)
20150701卒研進捗LT (share)20150701卒研進捗LT (share)
20150701卒研進捗LT (share)
 
20150610卒研進捗LT (share)
20150610卒研進捗LT (share)20150610卒研進捗LT (share)
20150610卒研進捗LT (share)
 
20150603卒研進捗LT (share)
20150603卒研進捗LT (share)20150603卒研進捗LT (share)
20150603卒研進捗LT (share)
 
20150527卒研進捗LT (share)
20150527卒研進捗LT (share)20150527卒研進捗LT (share)
20150527卒研進捗LT (share)
 
20150512 進捗LT
20150512 進捗LT20150512 進捗LT
20150512 進捗LT
 

Recently uploaded

論文紹介:Automated Classification of Model Errors on ImageNet
論文紹介:Automated Classification of Model Errors on ImageNet論文紹介:Automated Classification of Model Errors on ImageNet
論文紹介:Automated Classification of Model Errors on ImageNetToru Tamaki
 
論文紹介:Content-Aware Token Sharing for Efficient Semantic Segmentation With Vis...
論文紹介:Content-Aware Token Sharing for Efficient Semantic Segmentation With Vis...論文紹介:Content-Aware Token Sharing for Efficient Semantic Segmentation With Vis...
論文紹介:Content-Aware Token Sharing for Efficient Semantic Segmentation With Vis...Toru Tamaki
 
【早稲田AI研究会 講義資料】3DスキャンとTextTo3Dのツールを知ろう!(Vol.1)
【早稲田AI研究会 講義資料】3DスキャンとTextTo3Dのツールを知ろう!(Vol.1)【早稲田AI研究会 講義資料】3DスキャンとTextTo3Dのツールを知ろう!(Vol.1)
【早稲田AI研究会 講義資料】3DスキャンとTextTo3Dのツールを知ろう!(Vol.1)Hiroki Ichikura
 
Open Source UN-Conference 2024 Kawagoe - 独自OS「DaisyOS GB」の紹介
Open Source UN-Conference 2024 Kawagoe - 独自OS「DaisyOS GB」の紹介Open Source UN-Conference 2024 Kawagoe - 独自OS「DaisyOS GB」の紹介
Open Source UN-Conference 2024 Kawagoe - 独自OS「DaisyOS GB」の紹介Yuma Ohgami
 
論文紹介:Semantic segmentation using Vision Transformers: A survey
論文紹介:Semantic segmentation using Vision Transformers: A survey論文紹介:Semantic segmentation using Vision Transformers: A survey
論文紹介:Semantic segmentation using Vision Transformers: A surveyToru Tamaki
 
SOPを理解する 2024/04/19 の勉強会で発表されたものです
SOPを理解する       2024/04/19 の勉強会で発表されたものですSOPを理解する       2024/04/19 の勉強会で発表されたものです
SOPを理解する 2024/04/19 の勉強会で発表されたものですiPride Co., Ltd.
 
TSAL operation mechanism and circuit diagram.pdf
TSAL operation mechanism and circuit diagram.pdfTSAL operation mechanism and circuit diagram.pdf
TSAL operation mechanism and circuit diagram.pdftaisei2219
 
TataPixel: 畳の異方性を利用した切り替え可能なディスプレイの提案
TataPixel: 畳の異方性を利用した切り替え可能なディスプレイの提案TataPixel: 畳の異方性を利用した切り替え可能なディスプレイの提案
TataPixel: 畳の異方性を利用した切り替え可能なディスプレイの提案sugiuralab
 

Recently uploaded (8)

論文紹介:Automated Classification of Model Errors on ImageNet
論文紹介:Automated Classification of Model Errors on ImageNet論文紹介:Automated Classification of Model Errors on ImageNet
論文紹介:Automated Classification of Model Errors on ImageNet
 
論文紹介:Content-Aware Token Sharing for Efficient Semantic Segmentation With Vis...
論文紹介:Content-Aware Token Sharing for Efficient Semantic Segmentation With Vis...論文紹介:Content-Aware Token Sharing for Efficient Semantic Segmentation With Vis...
論文紹介:Content-Aware Token Sharing for Efficient Semantic Segmentation With Vis...
 
【早稲田AI研究会 講義資料】3DスキャンとTextTo3Dのツールを知ろう!(Vol.1)
【早稲田AI研究会 講義資料】3DスキャンとTextTo3Dのツールを知ろう!(Vol.1)【早稲田AI研究会 講義資料】3DスキャンとTextTo3Dのツールを知ろう!(Vol.1)
【早稲田AI研究会 講義資料】3DスキャンとTextTo3Dのツールを知ろう!(Vol.1)
 
Open Source UN-Conference 2024 Kawagoe - 独自OS「DaisyOS GB」の紹介
Open Source UN-Conference 2024 Kawagoe - 独自OS「DaisyOS GB」の紹介Open Source UN-Conference 2024 Kawagoe - 独自OS「DaisyOS GB」の紹介
Open Source UN-Conference 2024 Kawagoe - 独自OS「DaisyOS GB」の紹介
 
論文紹介:Semantic segmentation using Vision Transformers: A survey
論文紹介:Semantic segmentation using Vision Transformers: A survey論文紹介:Semantic segmentation using Vision Transformers: A survey
論文紹介:Semantic segmentation using Vision Transformers: A survey
 
SOPを理解する 2024/04/19 の勉強会で発表されたものです
SOPを理解する       2024/04/19 の勉強会で発表されたものですSOPを理解する       2024/04/19 の勉強会で発表されたものです
SOPを理解する 2024/04/19 の勉強会で発表されたものです
 
TSAL operation mechanism and circuit diagram.pdf
TSAL operation mechanism and circuit diagram.pdfTSAL operation mechanism and circuit diagram.pdf
TSAL operation mechanism and circuit diagram.pdf
 
TataPixel: 畳の異方性を利用した切り替え可能なディスプレイの提案
TataPixel: 畳の異方性を利用した切り替え可能なディスプレイの提案TataPixel: 畳の異方性を利用した切り替え可能なディスプレイの提案
TataPixel: 畳の異方性を利用した切り替え可能なディスプレイの提案
 

20160208卒研発表