富士通研究所

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  5. FPcode (印刷型ステガノグラフィ技術) 原理-1

原理-1

人間の目の特性とカメラやスキャナなどの画像を読込む装置の色識別(階調数)や解像力の違いを利用しています。
人間の目は、黄色の明るさの変化に鈍感ですが、画像を読み込む装置は人間の目より黄色の変化を認識します。そこで黄色の階調変化を意図的に操作し、データを埋め込み、装置に読み取らせます。

データの埋め込み方法

(1)画像データを用意します。

(2)ブロックに分け、そのブロックごとに黄色の平均階調データを割り出します。

(3)ブロックを2つ一組に分け、隣り合うブロックの階調レベルの高低で0と1に定義します。
左が濃ければ「0」、右が濃ければ「1」と定義します。

(4)埋め込みたい情報を用意します。

例えば、お店の電話番号「012-345-6789」
このデータを0,1に変換します。「010011011・・・」

(5)画像の0,1のデータと埋め込みたい0,1のデータを照らし合わせます。

(6)二つのデータを比べ、異なっている画像データのブロックの黄色の階調レベルを調節し、0,1を埋め込みデータに合わせて変更します。

(7)全てのブロックに適用して、データを埋め込んだ画像が完成します。

(8)プリンタで紙に印刷します。

埋め込み画像作成のポイント

埋め込みデータの情報量は、カメラ付き携帯電話での利用を想定して、1ブロックを0.8mm四方以下に設定し、縦30mm、横40mmの画像で、10進数を12桁記録します。
このブロックのサイズは、人間の目にとってデータが埋め込まれていることが見えにくいサイズです。従って、画質を損ないません。

印刷物の色は、プリンタ毎に微妙に違い、印刷物の上と下でもムラがあり、更には印刷後には色も褪せていきます。しかし、隣り合ったブロックの相対的な関係を0,1で定義しているので、その関係が崩れることは非常に少なく、印刷しても埋め込んだデータを確実に取り出すことが可能です。