QRコードを用いたIDカードに 適した電子透かし 200902802 木下研究室 山崎 慎太郎 背景 • 急速な IDカードの普及と高機能化 • カード社会の進展とともに、改ざん、なりすま しなどの被害が深刻になっている • 先行研究でQRコードの誤り訂正能力に着目 した透かし情報の生成が提案されている • bit系列として埋め込まれているためQRコー ドの変形に対する耐性などが生かされていな い 研究目的 • 透かし情報にQRコードを2値画像として用い た電子画像の提案 • 対象画像はIDカード・免許書などの顔写真と する • 斜めからの撮影など撮影条件が悪い場合な どでも検出可能な電子透かしを目指す 電子透かし 画像やIDカード等に不可視の情報を埋め込み 販売元や所有者を明らかにする技術 QRコード • 縦横方向に情報を持ち大容量 • 高速読み取りが可能 • 360°どの方向からでも読み 取り可能 • 汚れ・破損に強くコードワード 単位で最大約30%程度の復元 が可能 電子透かしの種類 2種類の方法 空間領域の 埋め込み 周波数領域へ の埋め込み • 埋め込み・処理が容易 • 圧縮・加工に弱い • 圧縮・加工に強い • 埋め込み・抽出に時間を要す る 今回は耐性が求められるため 周波数成分に埋め込む方法を採用 電子透かしに適した 周波数領域への変換 FFT DCT 以上の弱点を補う方法としてウェーブレット変換があ る 今回はそれを用いる ハールウェーブレット変換 • ウェーブレットのなかで最も単純な関数 • データの圧縮・ノイズ除去などに利用 ハールウェーブレット変換 横方向に走査し縦方向に走査する 180 160 140 120 170 130 10 10 170 130 120 120 150 120 20 0 160 120 120 100 140 110 20 10 140 100 80 100 120 90 20 -10 160 125 15 5 130 100 20 0 10 5 -5 5 10 10 0 10 提案方式 8×8画素にブロック分割 原画像をウェーブレット変換 各ブロックで総和を求める 電子透かしbit値により 各ブロックの総和を変更 逆ウェーブレット変換 埋め込み方式 • 埋め込むQRコードにより、電子透かし値を決 定する事とする • 対象位置が黒の場合には0を、白の場合は1 を与える • ブロックの総和を電子透かし値により変更す る • 0であれば総和を偶数に、1であれば奇数に 変更する 使用した画像 原画像 透かし情報 結果画像1 • 埋め込み後の画像を示す 原画像 透かし入り画像 PSNR:40.26「[dB] 結果画像2 埋め込んだQRコード 抽出したQRコード • 抽出したQRコードは元のQRコードと比べると 所々に乱れがあることが見受けられる 結論 • 大きな画像劣化は見受けられなかった • 抽出したQRコードは問題なく読み取ることができた • QRコードを透かし情報として埋め込む場合、他の画 像を埋め込む場合に比べ、抽出した時に劣化してい ても情報を保護することができる 今後の課題 • 透かし入り画像の耐性の評価 • 各種攻撃に対する、透かし画像の耐性評価 • 耐性評価を踏まえた上でのアルゴリズムの検討 電子透かしへの攻撃 StirMark : • ノイズ付加・フィルタリング・回転等の処理(攻 撃)を行う • StirMarkへの耐性=種々の画像処理への耐 性
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