撮っちゃダメ！-ディスプレイの違法な盗撮を未然に防ぐにはアナログホールを克服するセキュリティ技術の研究
山田 隆行1, 合志 清一2 , 越前 功1,3
1総合研究大学院大学，2工学院大学，3国立情報学研究所

研究目的

研究背景

ディスプレイの盗撮による情報漏えいや著作権侵害を直接的に防止する技術の確立

盗撮による著作権の侵害や情報の漏えい
デジタルカメラの高画質化によるカジュアルコピーの問題が深刻化- 医療機関職員によるCT検査者リスト画面の撮影，撮影画像掲載(2008/3) .
- 羽田管制官”極秘情報”米大統領機の飛行計画漏洩 守秘義務違反か(2011/9)‐既存の撮影機器に新たな機能を付加しない‐ディスプレイの視聴は妨げずに撮影画像のみを不可読にする[1] T. Yamada, S. Gohshi, and I. Echizen,‐既存のディスプレイに適用可能

画像・映像の盗撮 → 著作権侵害
個人情報の盗撮 → 個人情報漏えい
機密情報の盗撮 → 機密情報漏えい

スクリーン盗撮防止方式[1]を応用

技術要件

ディスプレイ盗撮防止ユニット

項 目

スクリーン盗撮防止方式

ディスプレイ盗撮防止方式（本研究）

主な保護対象

映画コンテンツ

機密情報，個人情報

主な用途

著作権保護

情報漏えい防止

防止手段

近赤外線ノイズによる録画映像の品質劣化

近赤外線ノイズによる撮影情報の可読性低下

適用形態

既存の映画用スクリーンに適用可能

既存のディスプレイに適用可能

ノイズ付加（空間特性）

中央部にノイズ付加

表示領域の全面にノイズ付加

ノイズ付加（時間特性）“Preventing re-recording based on
difference between sensory perceptions ofhumans and devices,” Proc. of the 17th
International Conference on Image
Processing (ICIP 2010), pp. 993–996, 2010.

ハーフミラー
ディスプレイ情報
赤外線

ディスプレイ

プライバシ
フィルタ

ユニット前面
短波長カットフィルタ

Bartley効果に基づき静止画撮影も防止するため近赤近赤外線ノイズを10Ｈｚで点滅
外線ノイズを連続点灯

380

400500Ultraviolet

Wavelength(nm)

RedBlue Green
600700赤外LED
パネル780VisibleInfrared

ユニット後面(17インチディスプレイに取付)

盗撮防止ユニットの評価
文字情報の可読性評価（主観評価）

ケースB：カメラで撮影された文字情報を見た場合-以下のケースについて文字情報の可読性を評価（5種類の文書）-5名の評価者による評価尺度の評点の平均を評価値とする
評価尺度•ノイズなし： 全ての論文サンプルで評価値5(“読みやすい”)以上
撮影画像の文字情報は判読可能•ノイズあり：全ての論文サンプルで評価値1 (“読めない”)
撮影した文字情報は読めない

ケースA：評価者がディスプレイの文字情報を直接見た場合ユーザーがディスプレイを視聴する場合を想定
文字情報の可読性に影響を与えないことが望ましい
ケースB：評価者がカメラで撮影された文字情報を見た場合
盗撮者がディスプレイを撮影する場合を想定
文字情報が不可読であることが望ましい

評点

評価内容

6

非常に読みやすい

5

読みやすい

4

苦労せず読める

3

多少読みにくいが読める

2

やっと読める (判読限界）

1

読めない

ノイズあり

ノイズなし

ケースA：ディスプレイの文字情報を直接見た場合5人の評点はすべて6(“非常に読みやすい”)
盗撮防止ユニットは通常の視聴に影響を与えない評価値（ｻﾝｾﾘﾌ: 22pt ）

文書１
5.40
1.00

ノイズなし
ノイズあり

文書2
5.18
1.00

文書3
5.06
1.00

文書4
5.40
1.00

文書55.20
1.00

文書6
5.16
1.00

赤外線フィルタへの対策
課題：赤外フィルタによるノイズ信号の除去
盗撮者が赤外線フィルタ(赤外線カットフィルタ,赤外線吸収フィルタ）をカメラに付けることで，ノイズ信号を除去しながら盗撮を行う恐れがある

対策：フィルタの赤外鏡面反射特性を用いた赤外線フィルタ検知
盗撮防止ユニットに赤外カメラを組み込み，フィルタの赤外鏡面反射をリアルタイムで検知

フィルタ検知アルゴリズム
差分処理
室内の反射物を検知対象から排除

盗撮者

評価結果
入力映像 (a)（視聴者なし）

平均化

入力映像 (b)（通常入力;視聴者あり）

差分処理

動き箇所の排除
拡散反射箇所の排除

動き検出処理動きを伴う反射物および拡散反射物を検知対象から排除

Reflective
part

フィルタ
検知!
Emission part

フィルタ判定処理
鏡面反射領域が閾値T以上であれば当該領域をフィルタと判定

FAX : 03-4212-2120(a) 赤外カットフィルタ

鏡面反射領域Sの決定
フィルタなしN

S＞ T ?
Yフィルタあり(フィルタ位置表示)

連絡先： 越前 功 ／ 国立情報学研究所 コンテンツ科学研究系 准教授
TEL : 03-4212-2516

動き検出

Email : iechizen@nii.ac.jp(b) 赤外吸収フィルタ

"Don't film it!" -technology to prevent unauthorized copying of displaysResearch
security technologies
for overcoming
analog-hole problem
OnonPrivacy
in Business
Processes
Takayuki Yamada1 , Seiichi Gohshi2 , and Isao Echizen1,3

Isao Echizen

Research Universityon Enforcement
Mechanisms
for Privacy
Policiesin the caseof Delegationof Personal
Data
1Graduate
2Kogakuin
3Nationalfor Advanced
Studies,University,Instituteof Informatics

National Institute of Informatics, Tokyo, Japan

Background (analog-hole problem)

Purpose and means

The problem of copying displayed information is on the rise
Casual copying with digital cameras is problematic

Purpose:“Japan Investigates Online Posting of
Obama Flight Plans,” (NYT, Sep. 10, 2011)

Establish technology that prevents unauthorizedcopying of information shown on a display

Airport traffic controller photographed displays
showing flight plans for Air Force One

Means:
Apply a “Screen re-recordingprevention system (ICIP2010) [1]”http://www.fnn-news.com/news/
headlines/articles/CONN00207278.html

Unauthorized copying of displays
Confidential/personal information is disclosedStand-alone implementation

Technical requirements

LCD

Preventing illegal recording of displayed content

Half-silvered
mirrorConfidential and personal information
Preventing information leaks andPrimary use
copyright violations
Reduce readability of recorded images by
Prevention measureusing near-IR rays
Application target
Existing displays
TargetSpatial property ofadded noiseTime property ofadded noise[1] T. Yamada, S. Gohshi, and I. Echizen,“Preventing re-recording based ondifference between sensory perceptions ofhumans and devices,” Proc. of the 17th
International Conference on Image
Processing (ICIP 2010), pp. 993–996, 2010.

Microlouver
filterLong wavelength
pass filter

Entire display area
Continuous in order to prevent capture of
single images

Our prototype stand-alone implementation (iCabinet)
satisfies the technical requirements

380

400

500

Ultraviolet

Wavelength(nm)

RedBlue Green
600

700

Infrared LEDs

780

VisibleInfrared

Readability evaluation experiment
Evaluation of text readability- Subjective evaluation by five students in their 20s- Five kinds of English documents (newspaper, glossy magazine, etc.)- Displayed on 4.2-in. LCD at 0.2 m
Grade Evaluation Contents- Six-grade evaluation scale (right) used 6 Very readable- Average of the grades was regarded as 5 Readable
4Readable without difficultythe evaluation value
3
A little difficult to read
2
1

Barely readable (distinction limit)
Unreadable

Case A: Evaluator looked at text information directly
Represents typical way that information is viewed
Readability of text should not be impaired
All samples graded as 6 (“Very readable”)

Case B: Evaluator looked at recorded text information
Represents use of illegally recorded text image
Illegally recorded text image should be un-readable
Text readability evaluation results (Times New Roman, 12 pt)
With noise
Without noise

Doc 1
1.25
6.00

Doc 2
1.45
6.00

Doc 3
1.52
5.80

Doc 4
1.05
5.80

Doc 5
1.25
5.16

With noise: less than 2 (“Barely readable”)

Recorded text cannot be distinguished(eval. value < distinction limit)

Without noise: greater than 5 (“Readable“)

Recorded text can be distinguished

Infrared noise did not affect readability

Countermeasure against criminals that use infrared filters
Attaching infrared filters to some camcorders eliminates infrared noise

LCD

Countermeasure: detect infrared rays reflected from infrared filters

Infrared filters

Use of properties of specular reflection of filters
Evaluation result
Filter detection algorithm
Reference video(w/o audience)

Average

Input video(w/ audience)

Subtract

Estimate
motion areas

Eliminate motion areas
and/or diffuse reflection objects
Determine reflection area S

Filter NS>Tnot detected
Y
Filter detected(show location of filter)

Microlouverfilter

Subtraction process

Eliminate reflections offobjects already in room

Motion detection process
Eliminate movement and/or
diffuse reflection objects

Half-silveredmirror

CriminalSpecularreflection
Long wavelength pass filter

Infrared-cut filter

Filterdetected!

Infrared LEDs

Filtering process

Calculate total area of eachreflection area and comparewith threshold

IR Camcorder
Infrared-absorption filter

Infrared detection unit

Contact: Isao Echizen – Associate Professor of Digital Content and Media Sciences Research Division
TEL: +81-3-4212-2516

FAX: +81-3-4212-2120

Email: iechizen@nii.ac.jp