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瞬時に違法コピー動画を発見できる映像識別技術を開発～国際標準規格（MPEG-7）に採用～

2010年5月7日
日本電気株式会社

NECはこのたび、インターネット上で違法にアップロードされたコピー動画を、瞬時に自動検出可能な映像識別技術を開発しました。

本技術は、オリジナルの動画から映像を識別するための指紋情報（ビデオシグネチャ）を生成し、他の動画と照合するものです。これにより、単にコピーした動画だけでなく、テロップ挿入やカメラ撮影、アナログコピーなどデータ改変を伴っている動画でも、高速、高精度に検出可能です。

現在、違法なコピー動画の流出防止には、目視による確認、予めコンテンツに埋め込んだ特殊コードをもとにした自動識別（電子透かし）、色配置状況等を勘案した類似検索などの方法が利用されています。しかしこれらの方法では、膨大な量のコンテンツの確認及び、短く切り出した動画や改変された動画の発見は困難でした。

本技術を用いることでコンテンツ権利者や配信サービス事業者は、オリジナルの映像を予め登録しておけば、違法コピー動画の自動検出や違法アップロードの事前ブロックが可能になります。これにより、従来は目視に頼っていたコピー動画の流通監視を自動で行えるため、高精度、大規模な監視を効率的に実現します。

なお本技術は、ISO/IEC JTC 1/SC 29(注1)から、動画の識別方法に関する国際標準規格MPEG-7 Video signature Tools(注2)として規格化されます。

このたび開発した映像識別技術の特長は以下の通りです。

シグネチャを用いて改変動画を識別可能
映像の各コマ（フレーム）の様々な位置に、種々の大きさ・形状の領域をペアで複数設定し、それぞれのペアの領域における輝度の差分値をシグネチャとして抽出。本シグネチャは人間の指紋のように画像ごとに異なるため、本従来対応が難しかったアナログキャプチャ(注3)、再エンコード(注4)、テロップ重畳(注5)など大きな改変を加えた動画でも正しく検出可能。
高い識別率と低い誤検出率を両立
フレーム中で輝度の差が少ない場合はその信頼度を低くするなどシグネチャの有効性を推定し、有効なシグネチャを重視して識別に利用することで、安定した高精度の識別率(注6)と、低い誤検出率(注7)を実現。国際標準化機関のテストでは、平均96％と高い識別率と、5ppm（100万分の5）と低い誤検出率の両立を実証。
動画の一部のシーンでも検出可能
生成したシグネチャは高い識別性能をもっているため、従来検出が不可能であった2秒程度の短いシーンでも正しく検出可能。
家庭用パソコン程度の処理能力でも動作可能
シグネチャを1フレームあたり76バイトとコンパクトに設計することで、照合に用いる動画の特徴量を保持するために必要なメモリ容量を大幅に抑制。これにより、家庭用パソコン程度(注8)の処理能力でも、1秒間に1000時間程度の照合が可能。

NECでは今後も本技術の研究開発を進め、制作者の権利を尊重したコンテンツ流通機構の確立に努めるとともに、本技術を活用した様々なアプリケーションの開発を目指します。

本技術は、4月19日から23日にドイツのドレスデン（Dresden, Germany）で開催された第92回ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11（通称MPEG）会議においてISO/IEC 15938-3/Amd.4最終規格案として承認されました。今後、ITTFによる加盟国投票を経て、9月頃正式な規格案として発行される予定です。

なお本技術は、本年5月12日から14日まで東京ビックサイトで開催される第13回組み込みシステム開発技術展に出展します。

以上

(注1) ISO/IEC JTC 1/SC 29

ISO(International Organization for Standardization, 国際標準化機構)とIEC（International Electorotechnical Commission, 国際電気標準会議）との合同技術委員会の中で、音声、画像、マルチメディア、ハイパーメディア情報符号化を担当する分科会。

(注2) MPEG-7 Video Signature Tools

映像コンテンツの内容記述方式を定めたMPEG-7 Visual規格の追加補足として、ビデオコンテンツの識別技術を国際標準として定める。国際規格番号は、ISO/IEC 15938-3/Amd.4

(注3) アナログキャプチャ

ディスプレイ等に映し出された映像を、ビデオカメラなどの機器で記録するカメラ撮影や、AV機器を使ったアナログコピーのこと。画像の一部の箇所が削除されてしまったり、色や輝度がオリジナルとは大幅に変わってしまったりすることが多い。

(注4) 再エンコード

デジタルビットストリームを一度復号（デコード）した上で、再度符号化（エンコード）記録すること。データ量の圧縮を伴うため、フレームレートの削減、画素数の削減、符号化品質を落とすなどが行われることが多い。

(注5) テロップ重畳

字幕やロゴマークなどをオリジナルの画像の上に重ねること。

(注6) 識別率

オリジナル動画に対し、そのコピー動画を正しく検出できる確率。

(注7) 誤検出率

誤って別の動画のコピーであるとみなしてしまう確率。