今週のお役立ち情報

修整動画を暴く--「ニセ写真検出ソフト」開発者の次なる挑戦

2006年09月25日08時00分 / 提供：CNET Japan

　ダートマス大学のHany Farid教授は、改ざんされたデジタル写真を検出できるソフトウェアツールを考案した。教授の次なる課題は、動画ファイルや音声ファイルの改ざんを判別することだ。

　「もっと簡単にできると思っていたが、意外と難しかった」とFarid教授は述べている。「1分間の動画には何千コマという画像が含まれている。単純に作業が必要なデータ量を考えただけでも大変だ。（静止）画像にはないメモリとランタイムの問題もある」（Farid教授）

　また、ダートマス大学のImage Science Groupは、警察当局や研究所、そして報道機関が写真詐欺を容易に検出できるようになるためのツールも公開予定だ、と同教授は述べている。

　プロセッサの高速化や編集ソフトウェアの高度化により、修整された偽写真が数多く出回るようになった。

　このような改ざんは、取るに足りないイタズラに止まらない。劇的な効果を狙って実際よりも多くの煙が加えられたベイルートの戦闘写真を掲載したことで、国際的報道機関のReutersは非難を受けている（この処理の判別にはFarid教授のソフトウェアが利用された）。2004年の米大統領選では、KerryおよびBush両陣営を中傷する偽写真がインターネット上で出回った。また児童ポルノ制作者らは、重罪を免れるために写真の修整を利用している。

　メディア詐欺では静止画が中心になっている。しかし、デジタルの音声や動画でも同じ問題が起こらないという保証はない。

　「音声の改ざんは比較的簡単だ。われわれの聴覚系はかなりいい加減だからだ」とFarid教授は述べている。「動画の改ざんは非常に難しい。動画を改ざんするためのツールは、静止画用ほど洗練されていない。しかし、先手を打っておいたほうが良いだろう」（Farid教授）

　動画および音声ファイルに関するFarid教授の作業はまだ準備段階にある。同教授は、大学院生のWeihong Wang氏と共同で映像犯罪科学に関する論文1本を発表し、論文3本に取り組んでいる。動画に犯罪科学テストを実施できるようなソフトウェアが出現するまでにはあと2年程かかりそうだ。

ディテールに潜むヒント

　動画や音声の改ざんを検出するソフトウェアには、静止画の改ざんを発見するソフトウェアと同様の仕組みが採用されそうだ。大まかに言うと、デジタル記録のなかにある不自然な例外事項が利用される。例えば、映像がインターレース表示されると、各画像を構成する平行線が一度に半数だけ表示され、残りの半数は次に表示される。両者が続けて高速で表示されると、脳はこれを合わせて完全な画像として認識する。

　ソフトウェアがこうしたインターリーブパターンのなかから不自然さを見極めることができれば、編集の痕跡を突き止めることができるかもしれない。また、説明できない光のパターン、色の異常、シーンや画像の複製、または基礎的なメタデータの不整合性を検出するツールが作成されることも考えられる（夜景撮影機能は使われていたか？それは画像と一致しているか？オリジナルデータは後で変更されていないか？など）。

　また、ビデオストリームにおけるシーンの不連続性、すなわち、わずかだが不可解な飛びも、不正行為の検出に役立つ証拠となるかもしれない。しかし、シーン間の連続性を定量化することは、今のところ困難だ。

　同様に、背景のノイズ中にみられる予想外のパターンや複製を検出することも、音声記録を調査する際に採用できるかもしれない。

　不正行為の検出には確率が重要な役割を果たすが、ハードウェアに対する基礎的な理解も必要である。Farid教授によると、メーカーが異なるデジタルスチールカメラや、同じメーカーでも機種が異なるデジタルスチールカメラでは、JPEGの量子化テーブルが異なることが多いという。これらのテーブルは、カメラが写真データを圧縮する際に使うレートを定めている。Farid教授のグループは、異なるカメラ間の量子化テーブルを調査するソフトウェアを考案している。

　「Adobe Photoshop」は独自の量子化テーブルを持っている。その結果、Photoshopが使われた場合や、言われているのとは異なるカメラが実際には使われた場合、Farid教授のソフトウェアはそのことを認識できる。

　「カメラのシリアルナンバーまでは判らないが、『Canon PowerShot』ではなくNikonで撮影されたものだということは分かる」と同教授は言う。「また、Photoshopの使用も判別できる。画像に施された処理は識別できないが、カメラから直接得られたものでないことはわかる」

　最近の裁判のなかで、警察が監視カメラで撮影した写真を提出した。同裁判の鑑定人を務めたFarid教授によると、証拠として提出された写真を分析した結果、Photoshopの使用が認められたという。しかし、警察が画像に対して不審な改ざんを加えたようには見えなかった、と同教授は述べている。Photoshopを使って写真の不要部分がわずかに切り取られるのはよくあることだ。しかし、この出来事により、裁判に不正行為がいかにして入り込むことができるかが浮き彫りにされた。

　ある人身障害をともなった民事事件では、原告側が提出された写真を分析すると、全ての写真が異なる量子化テーブルに基づき作成されていた。「これは怪しい」とFarid教授は述べている。

写真の調査

　その一方で、ダートマス大学のグループは、写真の科学捜査ツールをJavaに移植し始めている。これにより、多くの組織がこのツールを利用できるようになるであろう。これまでのところ、6つのツールがJavaに移植されているが、さらに2つの移植が完了しようとしている。ひとつは異常な光を検出し、もうひとつは例外的な色のゆがみを検出する。このソフトウェアの移植作業は2006年末までに完了する予定だ。

　グループは2007年より、警察機関や選定された報道機関が同ソフトウェアを利用できるように訓練を開始することになりそうだ。クワンティコに所在するFBIの科学捜査研究所が、数日間にわたる訓練セッションの実施を支援するかもしれない。このツールは無料配布アプリケーションの「ImageJ」上で動作する。

　「このコードを理解するためにはアルゴリズムを本当に理解する必要がある。JPEG量子化テーブルを動作させるつもりなら、JPEG量子化テーブルが本当に意味することを理解しなければならない」とFarid教授は言う。「アルゴリズムを理解していない人に任せることは、危険ともいえる。不正確な推論を導く可能性があるためだ」（Farid教授）

　この技術の配布についても問題がある。技術を幅広く普及させることは、写真詐欺の取締りを助ける一方で、潜在的犯罪者が保護手段を欺くことを助長する可能性がある。おそらく配布は限定的となるであろう。このソフトウェアを入手するのは、フリーランスではなく、主要な報道機関の写真編集者となりそうだ。

　「もし完全に幅広く入手可能とすれば、このソフトウェアの効力を減退させるのは間違いない」とFarid教授は言う。

　ソフトウェアのコピーを防止する保護手段も採用されることになりそうだ。しかし、このソフトウェアからロイヤリティや特許を得ることは、本人もダートマス大学も望んでいない、とFarid教授は強調する。

この記事は海外CNET Networks発のニュースを編集部が日本向けに編集したものです。海外CNET Networksの記事へ