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グラフィック

この画像はオリジナル?加工されてる?JPEGを再圧縮すると文字が浮かび上がる技術 55

ストーリー by headless
OverDrive 部門より

capra 曰く、

JPEG画像が再圧縮されたことを可視化する技術が開発されたそうだ(Light Blue Touchpaper のブログ記事 Threatpost本家/.)。

ケンブリッジ大学の研究チームが開発したこの技術は、JPEG画像を再圧縮すると文字列が浮かび上がるというもの。再圧縮の際に量子化エラーを最大限に引き起こす、ある特定の振幅の高周波パターンを仕込む仕組みだそうで、紙幣の複製防止技術からヒントを得たという。ブログに掲載されたオリジナルの画像では「VOID」という文字がうっすら見えているが、特定のJPEGクオリティ設定で再圧縮すると、はっきり見えるようになる。

ある特定の操作が行われた際にのみ可視化する、または予測される任意の条件下で可視化するなど、条件を自由にコントロールできるのが理想的だと研究者は話しており、画像や動画の著作権保護への活用も期待される。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • jpegの何処かのスペクトル成分にデーターを隠すステガノグラフィ(画像にデーターを埋め込む技術)があるけど、量子化エラーの結果がステガノグラフィになる一段と巧妙なステガノグラフィが作れそうですね。^^

    • by Anonymous Coward on 2011年02月13日 20時48分 (#1902275)

      っていうか、これはステガノグラフィの一つでそれ以外の何物でもないですよね。
      ステガノグラフィのデコーダが特定圧縮率に設定した汎用JPEGエンコーダで代用できるってだけで。

      とりあえずIrfanViewでq=50でJPEG変換したらサンプルっぽくVOIDが浮かび上がりました。
      BMPに変換してからq=50でJPEG変換でも問題なくVOIDが浮かび上がりました。
      が、元画像の段階で肉眼でもVOIDがぎりぎり読めちゃうってどーなのよ、と。
      汎用のJPEGデコーダでデコードできちゃうので、隠蔽能力が低い低性能なステガノグラフィって事になると思います。

      ちなみに、最初にOperaからクリップボード経由でIrfanViewに入れてq=50でJPEG変換したら何も出ませんでした。
      ブラウザの色補正が適応されたんでしょうけれど、つまりこのステガノグラフィは輝度レベルシフトで突破される可能性があります。

      PDFをざっと見ると、どうもDCTの成分単位でクリッピングさせてるような話がでているので、輝度レベルシフトでクリッピング境界が吹き飛ばされるようです。
      さらに言うなら、クリッピングを利用しているとすれば最低・最大輝度の網目・ベタ塗り領域にしかこのステガノグラフィは適用できません。
      完全コピーではない盗用の場合、輝度をいじることはよくある話なので、盗用者が意図すらせずにステガノグラフィを解除してしまうケースもあり得そうです。

      このままだとデコーダを既存のJPEGデコーダで代用できる以外は実用性ゼロのステガノグラフィなのでこれを応用するとして・・・
      ステガノグラフィの特徴域が輝度限界ぎりぎりに制約されている事が問題なので、コントラストを落とされただけなら再度レベルシフトすればステガノグラフィの特徴域を復元できるかもしれません。
      前処理レベルシフトを前提にするならステガノグラフィの特徴域を中間輝度で作ることもできますが、其処まで行くと専用のステガノグラフィデコーダが必須なんですよね。
      クソ面倒な調整しないと手作業+汎用JPEGエンコーダで検出できない。
      んなことするなら最初から専用のデコーダを前提にしたステガノグラフィでも使ったほうがマシになる気がします。

      結論、実用性よりはアイディアを見てもらうためのステガノグラフィ研究ですね。

      親コメント
  • by Anonymous Coward on 2011年02月12日 16時03分 (#1901765)

    オリジナルの画像では「VOID」という文字がうっすら見えているが

    大学の卒業証明書のオリジナルに
    大きな「無効」の文字がわりとはっきり書かれていて
    学生たちが不安になって教授室まで続々と相談に訪れ
    教授たちが事務方に続々とクレームを入れるという
    ちょっとした騒動が昔あった

    • by Anonymous Coward
      今でも住民票の写しをもらうとあの文字が気になって仕方がない
  • zipファイルのURLが書いてあるんですね、わかります。

    --
    一人以外は全員敗者
    それでもあきらめるより熱くなれ
  • by imunolion (39292) on 2011年02月12日 12時39分 (#1901695) 日記

    >ある特定の操作が行われた際にのみ可視化する、または予測される任意の条件下で可視化するなど、
    >条件を自由にコントロールできるのが理想的だと研究者は話しており、画像や動画の著作権保護への活用も期待される。

    どこにそうしたパターンがあるのか、
    事前に知っていればこれを除去することができますからね。
    知らずに違法にアップロードした画像や動画に、
    アップロード者の個人情報を埋めこむ、というのはなかなか効果的かも。

    ただ、やはりイタチごっこになりそうだなぁと思ってしまうのは、
    どうせ、「パターン特定・除去ツールが出まわってしまう」んでしょ、と。

    • by Anonymous Coward
      モザイクの特定・除去ツールは出回っているんですか?
      • by h-harry (24932) on 2011年02月12日 16時01分 (#1901763) 日記

           | -=・=-   -=・=- |

        親コメント
      • 画像Aを再圧縮したとき画像Bを作成し、
        画像Bに特定のパターンが印加されるのが、この技術です。
        画像Aにはその『パターンのシード』のようなものが印加されていますが、
        再圧縮しない限り、このパターンは強く発現しないわけです。
        完全に既知のパターンであれば、
        発現していない『パターンのシード』は解析により、特定することが可能だと思われます。
        (既知でないパターンの場合、Anti-CAPTCHAなどの技術を利用する必要がありますよね…)

        一方、モザイク(種類はいろいろありますが、画像自体を変化させるタイプのもの)
        は元々の画像Aに不可逆なマスクを施します。
        画像Aからモザイクを除去することは不可能になります。

  • by Anonymous Coward on 2011年02月12日 12時50分 (#1901700)

    紙幣や公文書の偽造防止技術って、十分に高解像度でコピーすれば、出し抜くことができますよね。
    そんな高解像度のコピー機がそのへんに転がってないので、手軽に偽造できないというだけ。

    この技術も、JPEGの圧縮率に気をつければ、それだけで出し抜くことができるのではないでしょうか。

    • 再圧縮時だから、圧縮しないか、JPEGと異なるアルゴリズムで圧縮すれば出現しないんじゃないかな。

      紙幣偽造の場合、高解像度のコピー機がその辺に転がっていない現状では充分に効果的なわけで、それにくらべると効果は限定的かも。

      親コメント
      • by Anonymous Coward
        一番簡単なのは、JPEGからBMPに変換して
        再度JPEGにすればいいのだ そうすればでてこない

        ちなみに、なのはのフィギュアいじってみた
        • by Anonymous Coward
          そういう話じゃないよ。
          JPEG伸長すると、JPEG圧縮が非常に苦手とする成分を含んだ画像が出てくるように、細工してるのよ。
      • by Anonymous Coward

        > 圧縮しないか、
        盗用した本人が再圧縮する必要はないのですからすぐにバレてしまいませんか。JPEGっぽいノイズが乗ってるのにPNGやBMP形式になってる画像なんて不自然極まりないですし。可逆圧縮も同様。
        > JPEGと異なるアルゴリズムで圧縮すれば
        と言っても非可逆圧縮で広く使われてるのはJPEGくらいしかないですね。わざわざ変な形式で圧縮していること自体が不審に思われそうです。

        • > > JPEGと異なるアルゴリズムで圧縮すれば > と言っても非可逆圧縮で広く使われてるのはJPEGくらいしかないですね。わざわざ変な形式で圧縮していること自体が不審に思われそうです JPEG2000とかでも効果が出るんですかね...どうなんだろう。
          親コメント
        •  dodongaです。

           jpegも可逆は可能ですよ^^。
          --
          閑話休題
          親コメント
        • by Anonymous Coward

          PNG や GIF も設定次第では非可逆圧縮ですよ。

          # WebP は普及するのか。

          • by Anonymous Coward

            そんな仕様ありませんけど

            • by Anonymous Coward

              確かにPNG, GIFの仕様自体にはないけど、保存時に色深度を変えて(減色して)しまうインプリはありそう。

            • by Anonymous Coward
              ダウト。

              PNGの仕様(http://www.w3.org/TR/PNG/ [w3.org])では、「10.1 Compression method 0」の節にちゃんと「raw (uncompressed) data」のことが書かれている。

              実際に仕様書を読んでないなら、「仕様」という物言いはウソの流布になるのでやめてほしい。 自分の使ってるツールの(不完全な)仕様をすべてと思い込んでいるのかもしれないけれど。
      • by Anonymous Coward
        > 再圧縮時だから、圧縮しないか、JPEGと異なるアルゴリズムで圧縮すれば
        「特定のパラメータで再圧縮すると、ある一定のパターンが出てくる」ことで、画像の真正性を判定するわけですから、逆に「特定のパラメータで再圧縮したのに、期待されるパターンが出てこなかった」ことでもその画像は真性ではないということが証明できるのでは?
    • by Anonymous Coward
      電子透かしなどの話が出るたびにオリジナルを調べもせずに オレが3秒で考えたアイデアで簡単にクラックしたぜという馬鹿が出てくるな。
      • by Anonymous Coward

        激しく同意。

        世の中舐めすぎというか、なんというか、もうね。

    • by Anonymous Coward

      根本的に不正コピーを防ぐことはできなくても、人数的には大部分を占めるであろう
      カジュアルコピーを抑止できればそれなりの効果はあるんじゃないでしょうかね。
      (技術的な知識も持たず、何も考えずにブログとかに貼りつけたりしているような層に対しては)

  • 再圧縮すると文字が浮き出るんだったら、いったんTIFFとかPNGとかに変換してしまえば
    回避できるんじゃないのかな?

    • by Anonymous Coward

      素直に考えると、
      減色せずに可逆フォーマットへ変換するとこの「すかし」みたいなのも一緒にコピーされ、
      そこから再度JPEGに変換し直すと文字が現れるんじゃないかな?
      JPEGにしない限りは回避できるかもね。

      • Touchpaperのブログの画像(Original image)にこの技術が仕込まれてるのかな~?と思って、JPEGの再圧縮率変えたりPNGに変換したり、と色々やってみたんですが、何も出ませんね。
        見た目を説明するだけの「普通の」JPEGみたいです。
        英語を全部読むのが面倒なんですがw、どっかにサンプルあるんでしょうか?
        親コメント
      • by Anonymous Coward

        高周波成分に埋め込む、と書いてあるから、例えば画像サイズを縦横それぞれ半分とか3分の1とかに解像度を落としちゃえば出なくなるんじゃないの??

  • いやまじで、この程度ですり抜けられそうなんですがどうなんでしょうか

    #電子透かしとかも結局無意味ですし
    • by Anonymous Coward
      bmp保存しとくの? 別にスクショじゃなくて普通に別名保存すれば?
  • by kikki (30639) on 2011年02月12日 14時54分 (#1901734)
    その埋め込まれたパターンを消去なり置き換えるなりするフィルタプラグインが登場予定?
  • by dodonga (4178) on 2011年02月12日 17時41分 (#1901831) 日記
     dodongaです。
     そもそも、jpegは圧縮方法を規定していなかった気が・・・。

     符号化の方だっけか、量子化の方だっけか・・・忘れちゃった
     
     教えて、偉い人^^

    #何年も前だけどライブラリ"作らされた"けなぁ。
    #車輪の再発明って反対したのだけど・・・;;
    --
    閑話休題
    • by Anonymous Coward

      そりゃ、JPEG2000でしょ。
      規格で決められたデコーダでデコードできればなんでもオッケー、ってやつ。

      • by dodonga (4178) on 2011年02月12日 21時13分 (#1901941) 日記
         dodongaです。

        > >  そもそも、jpegは圧縮方法を規定していなかった気が・・・。
        > >  符号化の方だっけか、量子化の方だっけか・・・忘れちゃった
        > そりゃ、JPEG2000でしょ。

         ?
         2000はまた別のお話で。
         
        > 規格で決められたデコーダでデコードできればなんでもオッケー、ってやつ。

         ?
         デコ~ダでデコ~ドできればいいの?。
         ??
         意味が判らないです。
         その、デコ~ダが「どう動くか」はエンコ~ダが作ったテ~ブル次第かと。

         「jpegを再圧縮」のタレコミで「元々のjpegの圧縮」のお話をした、
         私がいけないのですけど;;
        --
        閑話休題
        親コメント
        • by Anonymous Coward

          JPEG2000はリファレンスのエンコーダはあるけど、規格になっているエンコーダはなかったかと。
          もうずいぶん昔のことだし、メジャーにならず最近なにも触ってないので忘れてしまったけど、各社エンコーダの部分で独自色を出そうとしてあれこれやった結果、デコーダのみが標準化された、と聞いた覚えがあります。デコーダさえ標準化されていれば(デコーダが理解可能なものは)表示可能なので、各社は(デコーダが理解可能な範囲で)独自のエンコーダを作ったり、エンコーダでの処理を変更したりして圧縮率向上や画質向上を目指して独自性を出す動きだったらしいのですよ。

  • by Anonymous Coward on 2011年02月12日 13時09分 (#1901705)

    論文 [cam.ac.uk]があるようです。
    いろんな画像が載ってて参考になりそうな感じなのですが、
    図の番号のつけかた(というか、本文中での図への参照の番号)がめちゃくちゃなので、
    よくわかりません。

    # Markus Kuhnって、あのUnicode界隈で有名な人ですよね。
    # 1586ページの下の方とかに、文中に図が入ってたりするんだけど、
    # まさかこんな図とかもUnicodeに入ってたりとか。

  • by Anonymous Coward on 2011年02月12日 14時47分 (#1901732)

    Googleの画像検索結果にVOIDがたくさん並ぶ日が来るんでしょうか。

  • by Anonymous Coward on 2011年02月12日 14時57分 (#1901736)
    いろいろ弄ぶと楽しいこと嬉しいことが一杯埋まっているんですね
  • by Anonymous Coward on 2011年02月12日 15時05分 (#1901745)

    加工されているかは、わかるのだと思いますが、
    出てないからといって、オリジナルかどうかは、わからないと思います。

    ※ところでjpg画像の劣化につながるから加工したブロック付近以外は、再圧縮しないツールでてなかったっけ?

  • by Anonymous Coward on 2011年02月12日 15時07分 (#1901746)
    1. 画像のあるページを表示する
    2. ブラウザの幅を狭くして横スクロールバーを表示させる。
    3. スクロールバーをゆっくり動かす

    #Windows+FireFox環境でテスト

  • by Anonymous Coward on 2011年02月12日 15時52分 (#1901758)
    どんな圧縮アルゴリズムでも良いのでしょうか?
  • by Anonymous Coward on 2011年02月12日 22時11分 (#1901963)

    ああ、最近15年くらい、TVの下のほうに面白くもない文字列が浮かび上がっていたのはそういうわけですね。

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あと、僕は馬鹿なことをするのは嫌いですよ (わざとやるとき以外は)。-- Larry Wall

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