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☆研究紹介★

このページでは,研究の概要について紹介をしております.

● 主な研究テーマについて

研究テーマは,画像や暗号アルゴリズムを利用した,マルチメディアシステムの研究です.主なテーマはこちら,
○ 超並列モバイルプロセッサによるアプリケーション処理
○ ハードウェアトロイの研究とその対策回路の開発
○ LED照明とスマホカメラの連携による盗撮防止システムの開発
○ プライバシー保護のための階層式画像マスキングシステム
○ 組込み機器向け高速,高画質,高耐性電子透かし方式
○ 画像の構成パターンを利用した画像改ざん防止手法
○ 赤外線カメラと可視光カメラを組み合わせた超低消費電力センサノードの開発
○ 連想メモリを利用した分岐予測方式
○ セルラオートマトンを利用した画像領域抽出方式
○ 車載用セキュリティ・ゲートウェイ・ECUの開発
○ マルチポート連想メモリの開発とその応用
○ 個性処理に利用できる連想メモリの開発


研究例のご紹介です.

● フレキシブルマルチポート連想メモリ (FMCAM)

図にデータ幅 d ビット, ワード数 2^a 及び, p 組の入出力ポートを持つFMCAMの概念図を示す.各入力ポートには d ビットの比較データ (CD), d ビットのマスクデータ (MD), 及び h ビットのハミング距離 (HD)を入力できる. 一方, 各出力ポートは, 1ビットのヒット信号 (HS)及び a ビットのアドレス値 (HA)より成る. FMCAMは, p 組の入出力ポートを活用して最大 p 個のデータの一致検索処理を同時に行うことができるほか, どのポートも比較データの到着にあわせて一致検索処理を即時に開始可能である.

このデバイスは, コンテンツテーブルを1つだけ持ち, 全てのポートがこれを共有している. 以上よりFMCAMは, 同じサイズのコンテンツテーブルを持つ通常のシングルポートCAMと比較して, 最大p倍の処理能力を持つことになる.また, 単体ながら並列CAMと同様の処理が可能となり, ハードウェア量の消費を少なく抑えられ, かつ高スループットでの処理が可能となる. FMCAMはマルチポートゆえ, 既存のCAMと比較して様々な可能性を持っており, 柔軟に様々なアプリケーションへ適用できる利点がある.


● ハードウェアトロイの研究とその対策回路の開発

米国を中心にLSI開発のグローバリゼーションに伴い懸念されているのが,LSIテロリストにより組込まれるハードウェアトロイ回路である.この回路はユーザに気付かれない様に様々な被害を及ぼすものであり,民生品から軍事装備品まで実害が報告されてきている.本研究は日本におけるハードウェアトロイ対策の先駆けとして開発を進めており,専用検証用ボードを開発してDES,AESの暗号化回路に組込まれるトロイの被害を実証し,ARM SoC用対策回路を開発中である.


● LED照明とスマホカメラの連携による盗撮防止システムの開発

スマートフォンの普及に伴い,カメラ機能を用いた,盗撮やデジタル万引き等の犯罪が増加している.この解決のため,汎用LEDライトとスマートフォンをベースにした盗撮防止システムの開発を行っている.LED照明を利用して特定パターンの可視光信号を発生させ,携帯カメラで信号を受信したならば,カメラ側の機能を制限するプロトタイプが完成している.現在企業と共同開発の調整中である.


● プライバシー保護のための階層式画像マスキングシステム

近年,監視カメラの普及に伴い個人情報保護の観点から配慮が必要となっている.そこで映像中の顔情報等を検出し,要求に応じて強度や取り外しの制御が可能なマスク処理技術を開発し,組込み機器を利用した監視カメラデモシステムを構築した.今後は人物検出アルゴリズムに依存しない方式を開発する.


● 組込み機器向け高速,高画質,高耐性電子透かし方式

近年モバイル機器で処理されるデジタルコンテンツは,リアルタイム処理だけでなく,著作権保護のための技術が強く求められる様になっている.このため,高速処理に加えて,透かし情報を埋め込んだ際にも画質の劣化が少なく,データ圧縮等の攻撃に耐性のあるマックスプラス代数系に基づくモルフォロジカルウェーブレット変換を利用した電子透かし手法を提案している.著作権等のデータの埋め込みに周波数係数の相対値を利用することで,高画質,切り取り耐性,及び高圧縮耐性を実現した.今後は動画等へ展開する.


● 赤外線カメラと可視光カメラを組み合わせた超低消費電力センサノードの開発・車載用セキュリティ・ゲートウェイ・ECUの開発

ビッグデータ処理の普及とともに,カメラで撮影する画像は多くの情報を含んでいるために必要性が増すと考えられている.しかしその処理には多く電力を要するため,間歇動作を行いて低消費電力処理を行う,赤外線カメラ,及び可視光カメラを搭載したセンサノードを開発している.現在はマイコン搭載ボードでプロトタイプの開発,及びASIC設計まで進んでおり,今後は間歇アルゴリズムの精度向上とハードウェア化を進め,車載に対応できる精度を持たせていく.