ntvНаучно-технический вестник информационных технологий, механики и оптикиScientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics2226-14942500-0373Университет ИТМО10.17586/2226-1494-2024-24-4-578-587ntv-228Research ArticleКОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИCOMPUTER SCIENCEМетод формирования мультимедийных файлов для задач лицевой биометрии и ее приложенийMethod for generating multimedia files for the tasks of facial biometrics and its applicationshttps://orcid.org/0000-0002-7559-1795КазиеваН. М.KaziyevaN. M.

Казиева Назым Магидулловна — PhD, старший преподаватель

Астана, 10000

Nazym M. Kaziyeva — PhD, Senior Lecturer

Astana, 10000

kaznaz@list.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2188-2172КухаревГ. А.KukharevG. A.

Кухарев Георгий Александрович — доктор технических наук, профессор

Санкт-Петербург, 197376

Georgy A. Kukharev — D.Sc., Full Professor

Saint Petersburg, 197376

gakukharev@etu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4147-3843МауленовК. С.MaulenovK. S.

Мауленов Калыбек Сапарулы — преподаватель

Костанай, 110000

Kalybek S. Maulenov — Lecturer

Kostanay, 110000

k_maulenov@inbox.ruЕвразийский национальный университет имени Л.Н. ГумилеваКазахстанL.N. Gumilyov Eurasian National UniversityKazakhstanСанкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)РоссияSt. Petersburg Electrotechnical University “LETI”Russian FederationКостанайский региональный университет имени А. БайтурсыноваКазахстанA. Baitursynov Kostanay State UniversityKazakhstan202411122024244578587Copyright © Казиева Н.М., Кухарев Г.А., Мауленов К.С., 20242024Казиева Н.М., Кухарев Г.А., Мауленов К.С.Kaziyeva N.M., Kukharev G.A., Maulenov K.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ntv.elpub.ru/jour/article/view/228

Введение. Рассмотрены способы построения компактных мультимедийных файлов на основе цветного изображения лица, биометрических данных и документальной информации о человеке, которому принадлежит это лицо. Метод. Сущность предлагаемого метода состоит в генерации цветного QR-кода на основе лицевых характеристик и встраивании цветного QR-кода в изображение лица. Формирование цветного QR-кода выполнено путем замены трех слоев Least Significant Bit исходного изображения. Основные результаты. Представлены математические описания, псевдокоды и графические иллюстрации для понимания идеи метода, предлагаемых решений и алгоритма, реализующего метод встраивания цветного QR-кода в изображение лица. Обсуждение. Разработанный новый метод встраивания цветных QR-кодов в изображения лиц реализован программно и положен в основу формирования мультимедийных файлов. Метод может быть рекомендован для задач лицевой биометрии и ее приложений.

The methods of constructing compact multimedia files based on a color image of a face, biometric data and documentary information about the person to whom this face belongs are considered. The essence of the proposed method consists in generating a color QR code based on facial characteristics and embedding the code into the face image. The formation of a color QR code is performed by replacing three slices of the Least Significant Bit of the original image. Mathematical descriptions, pseudocodes and graphic illustrations are presented to understand the idea of the method, the proposed solutions, and the algorithm implementing the method of embedding a color QR code in a face image. The developed new method of embedding color QR codes in face images is implemented programmatically and is the basis for the formation of multimedia files. The method can be recommended for the tasks of facial biometrics and its applications.

цветные изображения лиццветной QR-кодвстраивание цветных QR-кодовбиометрический мультимедийный файлцветные Least Significant Bit (LSB) слоиконтейнерcolor images of facescolor QR codeembedding of color QR codesbiometric multimedia filecolor Least Significant Bit (LSB)-layerscontainerИсследование финансируется Комитетом по науке Министерства науки и высшего образования Республики Казахстан (грант № 19678000 «Разработка методов и алгоритмов безопасного использование QR-кодов для задач биометрии и ее приложений в том числе технологии блокчейн»).This research has been/was/is funded by the Science Committee of the Ministry of Science and Higher Education of the Republic of Kazakhstan (Grant No. AP19678000 Development of methods and algorithms for the safe use of QR codes for biometrics tasks and their applications, including blockchain technology).ReferencesGaikwad A.M., Singh K.R. Embedding QR code in color images using halftoning technique // Proc. of the 2015 International Conference on Innovations in Information, Embedded and Communication Systems (ICIIECS). 2015. https://doi.org/10.1109/ICIIECS.2015.7193016Gaikwad A.M., Singh K.R. Embedding QR code in color images using halftoning technique. Proc. of the 2015 International Conference on Innovations in Information, Embedded and Communication Systems (ICIIECS), 2015. https://doi.org/10.1109/ICIIECS.2015.7193016Mukherjee S., Singh A., Dutta P. An adaptive data hiding technique based on QR code // Proc. of the 2019 International Conference on Recent Innovations in Electrical, Electronics & Communication Engineering (ICRIEECE). 2019. P. 1–5.Mukherjee S., Singh A., Dutta P. An adaptive data hiding technique based on QR code. Proc. of the 2019 International Conference on Recent Innovations in Electrical, Electronics & Communication Engineering (ICRIEECE), 2019, pp. 1–5.Ms. D Betteena Shery Fernando, Parthiban A., Rajesh R., Vinithra M. Steganography of messages encrypted with QR code // IJSART. 2021. V. 7. N 3. P. 116–122.Ms. D Betteena Shery Fernando, Parthiban A., Rajesh R., Vinithra M. Steganography of messages encrypted with QR code. IJSART, 2021, vol. 7, no. 3, pp. 116–122.Kukharev G.A., Kaziyeva N., Tsymbal D.A. Barcoding technologies for the tasks of the facial biometrics: state of the art and new solutions // Pattern Recognition and Image Analysis. 2018. V. 28. N 3. P. 496– 509. https://doi.org/10.1134/s1054661818030124Kukharev G.A., Kaziyeva N., Tsymbal D.A. Barcoding technologies for the tasks of the facial biometrics: state of the art and new solutions. Pattern Recognition and Image Analysis, 2018, vol. 28, no. 3, pp. 496–509. https://doi.org/10.1134/s1054661818030124Kaziyeva N., Kukharev G., Matveev Y. Barcoding in biometrics and its developmen // Lecture Notes in Computer Science. 2018. V. 11114. P. 464–471. https://doi.org/10.1007/978-3-030-00692-1_40Kaziyeva N., Kukharev G., Matveev Y. Barcoding in biometrics and its developmen. Lecture Notes in Computer Science, 2018, vol. 11114, pp. 464–471. https://doi.org/10.1007/978-3-030-00692-1_40Кухарев Г.А., Матвеев Ю.Н., Казиева Н. Способ встраивания биометрической информации в цветное изображение лица и устройство для осуществления способа. Патент RU2713762С1. Бюл. 2020. № 4.Kukharev G.A., Matveev Yu.N., Kazieva N. Method of embedding biometric information into a color image of a face and a device for realizing the method. Patent RU2713762С1, 2020. (in Russian)Garateguy G.J., Arce G.R., Lau D.L., Villarreal O.P. QR images: optimized image embedding in QR codes // IEEE Transactions on Image Processing. 2014. V. 23. N 7. P. 2842–2853. https://doi.org/10.1109/TIP.2014.2321501Garateguy G.J., Arce G.R., Lau D.L., Villarreal O.P. QR images: optimized image embedding in QR codes. IEEE Transactions on Image Processing, 2014, vol. 23, no. 7, pp. 2842–2853. https://doi.org/10.1109/TIP.2014.2321501Arce G.R., Garateguy G., Wang S.X., Lau D.L. Method to store a secret QR code into a colored secure QR code. Patent US10152663B2. 2018.Arce G.R., Garateguy G., Wang S.X., Lau D.L. Method to store a secret QR code into a colored secure QR code. Patent US10152663B2, 2018.Кухарев Г.А., Мауленов К.С., Щеголева Н.Л. Способ встраивания биометрической информации в цветное изображение лица и устройство для его осуществления. Патент RU2771789C1. Бюл. 2022. № 14.Kukharev G.A., Maulenov K.S., Shchegoleva N.L. Method for embedding biometric information in a color image of a face and a device for its implementation. Patent RU2771789C1, 2022. (in Russian)Kazemi V., Sullivan J. One millisecond face alignment with an ensemble of regression trees // Proc. of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). 2014. P. 1867– 1874. https://doi.org/10.1109/CVPR.2014.241Kazemi V., Sullivan J. One millisecond face alignment with an ensemble of regression trees. Proc. of the IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2014, pp. 1867– 1874. https://doi.org/10.1109/CVPR.2014.241Lugaresi C., Tang J., Nash H., McClanahan Ch., Uboweja E., Hays M., Zhang F., Chang Ch.-L., Yong M.G., Lee J., Chang W.-T., Hua W., Georg M., Grundmann M. MediaPipe: A Framework for Building Perception Pipelines // ArXiv. 2019. arXiv:1906.08172. https://doi.org/10.48550/arXiv.1906.08172Lugaresi C., Tang J., Nash H., McClanahan Ch., Uboweja E., Hays M., Zhang F., Chang Ch.-L., Yong M.G., Lee J., Chang W.-T., Hua W., Georg M., Grundmann M. MediaPipe: A Framework for Building Perception Pipelines. ArXiv, 2019, arXiv:1906.08172. https://doi.org/10.48550/arXiv.1906.08172Кухарев Г.А., Казиева Н. Алгоритмы формирования цветных QR-кодов для задач биометрии // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2019. Т. 19. № 5. С. 955–958. https://doi.org/10.17586/2226-1494-2019-19-5-955-958Kukharev G.A., Kaziyeva N. Algorithms of color QR codes formation for biometry tasks. Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, 2019, vol. 19, no. 5, pp. 955– 958. (in Russian). https://doi.org/10.17586/2226-1494-2019-19-5-955-958Кухарев Г.А., Казиева Н., Щеголева Н.Л. Способ формирования цветного QR-кода по изображениям лиц и устройство для его осуществления. Патент RU2714741C1. Бюл. 2020. № 5.Kukharev G.A., Kazieva N., Shchegoleva N.L. Method of forming color QR-code based on images of faces and device for its implementation. Patent RU2714741C1, 2020. (in Russian)Кухарев Г.А., Каменская Е.И., Матвеев Ю.Н., Щеголева Н.Л. Методы обработки и распознавания изображений лиц в задачах биометрии / под ред. М.В. Хитрова. СПб.: Политехника, 2013. 388 с.Kukharev G.A., Kamenskaia E.I., Matveev Iu.N., Shchegoleva N.L. Methods for Processing and Recognizing Facial Images in Biometrics Problems. Ed. by M.V. Khitrov. St. Petersburg, Politehnika Publ., 2013, 388 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.