(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたオーディオ信号に対し、電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置において、
前記オーディオ信号を所定の遅延量の時間だけ遅延させる時間遅延手段と、
前記遅延された信号を所定の拡散用系列を用いて拡散する時間拡散手段と、
前記拡散された信号を埋め込む畳み込み手段と、を備え、
前記時間遅延手段、前記時間拡散手段および前記畳み込み手段による埋め込み処理を同一フレームに対して複数回行うことで、前記電子透かし情報を同一フレームに複数回重ねて埋め込み、その際、埋め込み処理１回ごとに前記遅延量および前記拡散用系列を異ならせることを特徴とする電子透かし埋め込み装置。
【請求項２】
さらに、前記時間遅延手段、前記時間拡散手段および前記畳み込み手段による埋め込み処理を複数のフレームに対して行うことで、前記電子透かし情報を複数のフレームにまたがって埋め込み、その際、フレーム間では、前記遅延量および前記拡散用系列の一方または両方を異ならせることを特徴とする請求項１に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項３】
前記拡散用系列を生成する疑似ランダム系列発生器をさらに備え、
前記疑似ランダム系列発生器は、前記拡散用系列を生成する際にフレーム単位で窓を適用することを特徴とする請求項２に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項４】
前記窓はハニング窓であることを特徴とする請求項３に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項５】
前記電子透かし情報は、同期用マーカ情報と透かしＩＤ情報とから構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項６】
前記透かしＩＤ情報の検出は前記同期用マーカ情報の位置に基づきその検出開始位置を判断することを特徴とする請求項５に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項７】
前記同期用マーカ情報を同一フレームに複数回重ね埋め込む際、埋め込み処理１回ごとに前記拡散用系列を反転させることを特徴とする請求項５または６に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項８】
前記同期用マーカ情報から所定の距離だけ離れた位置に同期マーカチェック用ビットをさらに埋め込むことを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１つに記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項９】
前記同期マーカチェック用ビットは、前記透かしＩＤ情報と同じ方法で埋め込まれることを特徴とする請求項８に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項１０】
前記透かしＩＤ情報の構成要素は、０と１からなるビット列から構成されることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１つに記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項１１】
前記透かしＩＤ情報の構成要素としてのビット０は、
第１の遅延量で遅延され、かつ第１の拡散用系列を用いて拡散された信号を同一フレームに対して複数回重ねて埋め込むことによって埋め込み、その際、埋め込み処理１回ごとに前記第１の遅延量および前記第１の拡散用系列を異ならせ、
前記透かしＩＤ情報の構成要素としてのビット１は、
前記第１の遅延量と異なる第２の遅延量で遅延され、前記第１の拡散用系列と異なる第２の拡散用系列を用いて拡散された信号を同一フレームに対して複数回重ねて埋め込むことによって埋め込まれ、その際、埋め込み処理１回ごとに前記第２の遅延量および前記第２の拡散用系列を異ならせることを特徴とする請求項１０に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項１２】
前記透かしＩＤ情報の構成要素としてのビット０は、
複数のフレームにまたがって埋め込まれ、その際、フレーム間では、前記第１の遅延量および前記第１の拡散用系列の一方または両方を異ならせ、
前記透かしＩＤ情報の構成要素としてのビット１は、
複数のフレームにまたがって埋め込まれ、その際、フレーム間では、前記第２の遅延量および前記第２の拡散用系列の一方または両方を異ならせることを特徴とする請求項１１に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項１３】
入力されたオーディオ信号に対し、電子透かし情報を埋め込むためのコンピュータを、
前記オーディオ信号を所定の遅延量の時間だけ遅延させる時間遅延手段と、
前記遅延された信号を所定の拡散用系列を用いて拡散する時間拡散手段と、
前記拡散された信号を埋め込む畳み込み手段と、して機能させ、
前記時間遅延手段、前記時間拡散手段および前記畳み込み手段による埋め込み処理を同一フレームに対して複数回行うことで、前記電子透かし情報を同一フレームに複数回重ねて埋め込み、その際、埋め込み処理１回ごとに前記遅延量および前記拡散用系列を異ならせることを特徴とする電子透かし埋め込みプログラム。
【請求項１４】
さらに、前記時間遅延手段、前記時間拡散手段および前記畳み込み手段による埋め込み処理を複数のフレームに対して行うことで、前記電子透かし情報を複数のフレームにまたがって埋め込み、その際、フレーム間では、前記遅延量および前記拡散用系列の一方または両方を異ならせることを特徴とする請求項１３に記載の電子透かし埋め込みプログラム。
【請求項１５】
請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の電子透かし埋め込み装置、あるいは請求項１３または１４に記載の電子透かし埋め込みプログラムによって電子透かし情報が埋め込まれたオーディオ信号から、電子透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、
前記オーディオ信号の特徴ベクトルを分析する分析手段と、
前記分析結果に対し、所定の遅延量に対する係数と拡散用系列との相関係数を求める相関取得手段と、
前記相関係数の総和を用いて、電子透かしの有無を判断するデコード手段と、を備え、
前記遅延量および前記拡散用系列は、前記電子透かし埋め込み装置あるいは前記電子透かし埋め込みプログラムで電子透かし情報埋め込み時に用いられたものであることを特徴とする電子透かし検出装置。
【請求項１６】
前記分析手段は、ケプストラム分析であることを特徴とする請求項１５に記載の電子透かし検出装置。
【請求項１７】
請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の電子透かし埋め込み装置、あるいは請求項１３または１４に記載の電子透かし埋め込みプログラムによって電子透かし情報が埋め込まれたオーディオ信号から、電子透かし情報を検出するコンピュータを、
前記オーディオ信号の特徴ベクトルを分析する分析手段と、
前記分析結果に対し、所定の遅延量に対する係数と拡散用系列との相関係数を求める相関取得手段と、
前記相関係数の総和を用いて、電子透かしの有無を判断するデコード手段と、して機能させ、
前記遅延量および前記拡散用系列は、前記電子透かし埋め込み装置あるいは前記電子透かし埋め込みプログラムで電子透かし情報埋め込み時に用いられたものであることを特徴とする電子透かし検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み装置、電子透かしが埋め込まれたオーディオ信号から電子透かしを検出する電子透かし検出装置、およびこれらを実行するプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディジタルオーディオコンテンツに対する需要は非常に高く、それをセキュアに配信するための技術が求められている。それを実現するための１技術として電子透かしがよく用いられる。
【０００３】
ディジタルオーディオ信号に電子透かし情報を埋め込む、および検出する技術として種々の手法が提案されているが、そのための代表的な手法として、特許文献１に掲げるように、拡散用のＰＮ信号（疑似ランダム系列）を鍵情報とし、オリジナルのオーディオ信号のエコー成分を前記ＰＮ信号を利用して拡散して、電子透かしを埋め込み、さらに検出側では、電子透かしが埋め込まれた信号を適宜変換した上で、前記ＰＮ信号との相関を見ることにより電子透かしの埋め込み有無を判断する装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２として、疑似ランダム系列を用いて原信号を拡散する方法に対し、そのロバスト性を高めるための手法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許３５５４８２５号公報
【特許文献２】特開２００９−１７５７３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、特定のスペクトル成分のみを持つ個所では電子透かしを正しく検出できないという問題がある。電子透かしを強く埋めることで正しく検出できるようになるが、その場合音質に影響を及ぼすことになる。
【０００７】
また、特許文献２に記載の発明では、透かしを特定する為の相関値のピークを取得する必要があるが、このピークは透かしを埋めた個所にぴったりと一致しない限り現れないはずである。よって、透かし情報の有無の判定のために音声信号サンプルの塊を１サンプルずつスライドさせながら取得する必要があるため、処理が重くなるという問題が生ずる。この問題は特許文献１に記載の発明についても同様のことが言える。
【０００８】
したがって、本発明は、特定のスペクトル成分のみを持つ箇所でも電子透かしを検出できるようにロバスト性を高め、さらに電子すかしを埋めた位置を高速に検出可能な電子透かし埋め込み装置、検出装置およびこれらを実行可能なプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を実現するため本発明による電子透かし埋め込み装置は、入力されたオーディオ信号に対し、電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置において、前記オーディオ信号を所定の遅延量の時間だけ遅延させる時間遅延手段と、前記遅延された信号を所定の拡散用系列を用いて拡散する時間拡散手段と、前記拡散された信号を埋め込む畳み込み手段とを備え、前記時間遅延手段、前記時間拡散手段および前記畳み込み手段による埋め込み処理を同一フレームに対して複数回行うことで、前記電子透かし情報を同一フレームに複数回重ねて埋め込み、その際、埋め込み処理１回ごとに前記遅延量および前記拡散用系列を異ならせる。
【００１０】
また、さらに、前記時間遅延手段、前記時間拡散手段および前記畳み込み手段による埋め込み処理を複数のフレームに対して行うことで、前記電子透かし情報を複数のフレームにまたがって埋め込み、その際、フレーム間では、前記遅延量および前記拡散用系列の一方または両方を異ならせることも好ましい。
【００１１】
また、前記拡散用系列を生成する疑似ランダム系列発生器をさらに備え、前記疑似ランダム系列発生器は、前記拡散用系列を生成する際にフレーム単位で窓を適用することも好ましい。
【００１２】
また、前記窓はハニング窓であることも好ましい。
【００１３】
また、前記電子透かし情報は、同期用マーカ情報と透かしＩＤ情報とから構成されることも好ましい。
【００１４】
また、前記透かしＩＤ情報の検出は前記同期用マーカ情報の位置に基づきその検出開始位置を判断することも好ましい。
【００１６】
また、前記同期用マーカ情報を同一フレームに複数回重ね埋め込む際、埋め込み処理１回ごとに前記拡散用系列を反転させることも好ましい。
【００１７】
また、前記同期用マーカ情報から所定の距離だけ離れた位置に同期マーカチェック用ビットをさらに埋め込むことも好ましい。
【００１８】
また、前記同期マーカチェック用ビットは、前記透かしＩＤ情報と同じ方法で埋め込まれることも好ましい。
【００１９】
また、前記透かしＩＤ情報の構成要素は、０と１からなるビット列から構成されることも好ましい。
【００２０】
また、前記透かしＩＤ情報の構成要素としてのビット０は、第１の遅延量で遅延され、かつ第１の拡散用系列を用いて拡散された信号を同一フレームに対して複数回重ねて埋め込むことによって埋め込み、その際、埋め込み処理１回ごとに前記第１の遅延量および前記第１の拡散用系列を異ならせ、前記透かしＩＤ情報の構成要素としてのビット１は、前記第１の遅延量と異なる第２の遅延量で遅延され、前記第１の拡散用系列と異なる第２の拡散用系列を用いて拡散された信号を同一フレームに対して複数回重ねて埋め込むことによって埋め込まれ、その際、埋め込み処理１回ごとに前記第２の遅延量および前記第２の拡散用系列を異ならせることも好ましい。
【００２１】
また、前記透かしＩＤ情報の構成要素としてのビット０は、複数のフレームにまたがって埋め込まれ、その際、フレーム間では、前記第１の遅延量および前記第１の拡散用系列の一方または両方を異ならせ、前記透かしＩＤ情報の構成要素としてのビット１は、複数のフレームにまたがって埋め込まれ、その際、フレーム間では、前記第２の遅延量および前記第２の拡散用系列の一方または両方を異ならせることも好ましい。
【００２２】
上記目的を実現するため本発明による電子透かし埋め込みプログラムは、入力されたオーディオ信号に対し、電子透かし情報を埋め込むためのコンピュータを、前記オーディオ信号を所定の遅延量の時間だけ遅延させる時間遅延手段と、前記遅延された信号を所定の拡散用系列を用いて拡散する時間拡散手段と、前記拡散された信号を埋め込む畳み込み手段と、して機能させ、前記時間遅延手段、前記時間拡散手段および前記畳み込み手段による埋め込み処理を同一フレームに対して複数回行うことで、前記電子透かし情報を同一フレームに複数回重ねて埋め込み、その際、埋め込み処理１回ごとに前記遅延量および前記拡散用系列を異ならせる。
【００２３】
上記目的を実現するため本発明による電子透かし検出装置は、上記のいずれか１つの電子透かし埋め込み装置、あるいは上記のいずれか１つの電子透かし埋め込みプログラムによって電子透かし情報が埋め込まれたオーディオ信号から、電子透かし情報を検出する電子透かし検出装置において、前記オーディオ信号の特徴ベクトルを分析する分析手段と、前記分析結果に対し、所定の遅延量に対する係数と拡散用系列との相関係数を求める相関取得手段と、前記相関係数の総和を用いて、電子透かしの有無を判断するデコード手段とを備え、前記遅延量および前記拡散用系列は、前記電子透かし埋め込み装置あるいは前記電子透かし埋め込みプログラムで電子透かし情報埋め込み時に用いられたものである。
【００２４】
また、前記分析手段は、ケプストラム分析であることも好ましい。
【００２５】
上記目的を実現するため本発明による電子透かし検出プログラムは、上記のいずれか１つの電子透かし埋め込み装置、あるいは上記のいずれか１つの電子透かし埋め込みプログラムによって電子透かし情報が埋め込まれたオーディオ信号から、電子透かし情報を検出するコンピュータを、前記オーディオ信号の特徴ベクトルを分析する分析手段と、前記分析結果に対し、所定の遅延量に対する係数と拡散用系列との相関係数を求める相関取得手段と、前記相関係数の総和を用いて、電子透かしの有無を判断するデコード手段として機能させ、前記遅延量および前記拡散用系列は、前記電子透かし埋め込み装置あるいは前記電子透かし埋め込みプログラムで電子透かし情報埋め込み時に用いられたものである。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ロバスト性が高く音質にも影響を及ぼさない電子透かし埋め込み装置、検出装置を実現でき、かつ電子透かし検出をより高速に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態における電子透かし埋め込み装置の構成例を示す。
【図２】本発明の実施形態における電子透かし検出装置の構成例を示す。
【図３】フレーム全体のスライドと相関演算を示す。
【図４】Ｇ［Ｘ］の分布と閾値演算を示す。
【図５】本発明の実施例３でのフレームの全体構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態における電子透かし埋め込み装置の構成例を示す。図２は、本発明の実施形態における電子透かし検出装置の構成例を示す。本発明は、入力されたオーディオ信号を、一定の遅延量で遅延したＰＮ系列信号で拡散することを複数繰り返す。本実施形態は、この繰り返しが２回の場合の形態である。
【００２９】
電子透かし埋め込み装置１は、電子透かし情報をオーディオ信号に埋め込み、電子透かし埋め込み済みオーディオ信号を出力する。電子透かし埋め込み装置１は、時間遅延部１１、時間遅延部１２、時間拡散部１３、時間拡散部１４、畳み込み部１５、畳み込み部１６、疑似ランダム系列発生器１７、および反転部１８を備えている。
【００３０】
時間遅延部１１、時間遅延部１２は、遅延情報として遅延量α、βがそれぞれ入力され、入力されたオーディオ信号のフレームをそれぞれ遅延量α、βだけ遅延させ、時間拡散部１３、時間拡散部１４に送出する。ここで、フレームとは時間拡散をさせる単位である。疑似ランダム系列発生器１７は、ＰＮ系列信号（拡散信号）を作成して時間拡散部１３、反転部１８へ送出する。反転部１８は、入力されたＰＮ系列信号のビットを反転させ、時間拡散部１４へ送出する。時間拡散部１３、時間拡散部１４は、時間α、βだけ遅延されて入力されたフレームを、ＰＮ系列信号、反転されたＰＮ系列信号で時間軸上に拡散し新たなフレームを作成して、畳み込み部１５、畳み込み部１６へ送出する。畳み込み部１５は、外部から入力された原フレームと時間拡散部１３から送出されたフレームに畳み込み処理を実施する。畳み込み部１６は、畳み込み部１５から出力されたフレームと時間拡散部１４から送出されたフレームに畳み込み処理を実施し、電子透かし埋め込み済みオーディオ信号を出力する。
【００３１】
また、疑似ランダム系列発生器１７が拡散信号を生成する際、フレーム単位でハニング窓を適用することにより音質上の劣化を抑制することができる。
【００３２】
電子透かし検出装置２は、埋め込みに使用した遅延情報および拡散用系列を用いて、電子透かし埋め込み済みオーディオ信号から電子透かし情報を取り出す。電子透かし検出装置２は、ケプストラム分析部２１、相関取得部２２、相関取得部２３、反転部２４、およびデコード部２５を備えている。
【００３３】
ケプストラム分析部２１は、電子透かし埋め込み済みオーディオ信号のフレームに対して、ケプストラム分析を行い、ケプストラム係数を求め、相関取得部２２、相関取得部２３に送出する。なお、本実施形態では、オーディオ信号のフレームに対して、ケプストラム分析を行っているが、分析の方法は、音楽の信号を表す特徴ベクトルを分析するものであれば良く、ケプストラム分析に限定されるものではない。反転部２４は、入力された拡散用系列のビットを反転させ、相関取得部２３へ送出する。相関取得部２２は、遅延情報に対するケプストラム係数と拡散用系列の相関値を求め、相関取得部２３は、遅延情報に対するケプストラム係数と反転された拡散用系列の相関値を求める。デコード部２５は、これらの相関値から、元の電子透かし情報に変換して出力する。
【００３４】
なお、本実施形態では、拡散用系列は電子透かし検出装置２に入力されたが、このかわりに、電子透かし検出装置２が疑似ランダム系列発生器を備え、電子透かし埋め込み装置１の疑似ランダム系列発生器１７に与えられた乱数のシードと、同じシードを入力する形態とすることもできる。
【００３５】
また、電子透かし埋め込み装置１および電子透かし検出装置２の各機能は、勿論、装置に搭載されたコンピュータによって実行されるプログラムによっても実現できる。
【００３６】
以下に本電子透かし埋め込み装置と電子透かし検出装置を用いた実施例を示す。
（実施例１）
実施例１は、オーディオ信号上での同期等を目的とし、電子透かしの有無を特定するための同期マーカ信号の埋め込み−検出の例を示す。
【００３７】
本実施例では、拡散用系列および遅延量をそれぞれ２個用意して、これらを複数のフレームに埋め込む。また、拡散用系列の逆位相の系列を用いて、同一フレームに同期マーカ信号を２重に埋め込むことにより、ロバスト性を向上、つまり電子透かしの検出耐性を高めることができる。
【００３８】
最初に、同期マーカ信号の埋め込みを示す。事前に電子透かし埋め込み装置１で用いられる、
・拡散用系列：Ｐ（ｎ）＝Ｐａ，Ｐｂ
・各フレームにおける遅延量：Δ＝α，β
を決定する。拡散用系列は、例えば疑似ランダム系列発生器１７に乱数のシードを与えることによって生成される。また、フレームサイズ：Ｆｒ［サンプル］を事前に決定しておく。
【００３９】
本実施例では、以下の表１のように４つのフレームを１つの同期信号として扱う。また、１つのフレームに２重に透かしを埋め込む。２重に埋め込むことでよりロバスト性を高めることが可能となる。フレーム１から４において、拡散用系列および遅延量を異ならせつつ、複数のフレームに埋め込み、さらに、逆位相の系列を用いて、同一フレームに２重に埋め込んでいる。
【表１】
0005601665.tif 000002
なお、−Ｐａは、Ｐａの反転（−１倍）を示す。
【００４０】
表１によれば、フレーム１は、時間遅延部１１で時間αだけ遅延され、時間拡散部１３でＰａを用いて拡散され、畳み込み部１５で１回目の埋め込みが行われる。次に、時間遅延部１２で時間βだけ遅延され、時間拡散部１４で−Ｐａを用いて拡散され、畳み込み部１６で２回目の埋め込みが行われる。フレーム２から４についても同様の処理が行われ、埋め込みが行われる。
【００４１】
さらに、検出のロバスト性を高めるために同期マーカチェック用ビットを前記同期マーカ信号から特定のサンプルだけ離れた位置に付加することが可能となる。なお、同期マーカチェック用ビットは、あらかじめ何を埋め込むかを決めておき、下記実施例２にある方式を用い、チェック用ビットを埋め込む。
【００４２】
次に、同期マーカ信号の検出の例を示す。透かし埋め込みに用いた
・拡散用系列：Ｐ（ｎ）＝Ｐａ，Ｐｂ
・各フレームにおける遅延量：Δ＝α，β
を電子透かし検出装置２に入力する。また、同期信号を検出する単位：Ｆ［サンプル］を事前に決定しておく。Ｆは１以上の整数であるが、１にすると１サンプルずつ行うことと同じになるため、電子透かし検出に多くの時間を必要とする。そのため、１６≦Ｆ≦３２を満たすＦが適切である。
【００４３】
４フレーム分のデータについて以下を行う。
(ア)ケプストラム分析部２１は、４フレームすべてに対しケプストラム分析を行い、ケプストラム係数を求める。
(イ)遅延α，βに対する各ケプストラム係数と前述の拡散用系列との相関値を、フレームごとに電子透かし埋め込み時の方法にあわせて求め、それぞれＣｉ［Ｘ］（ｉ＝１，…，４）とおく。具体的には、相関取得部２２が、遅延α，βに対する各ケプストラム係数と前述の拡散用系列との相関値Ｑ［ｌ，ｊ］を求め、相関取得部２３は、遅延α，βに対する各ケプストラム係数と前述の拡散用系列の反転値との相関値Ｑ［ｌ，ｊ］を求め、表２のようにＣｉ［Ｘ］を求める。ただし、Ｑ［ｌ，ｊ］において、ｌは遅延Δを示しαまたはβであり、ｊはＰＮ系列Ｐｊを示しａまたはｂである。
【００４４】
表１の透かし埋め込みの場合、以下の表２のように、Ｃｉ［Ｘ］が求まる。
【表２】
0005601665.tif 000003
【００４５】
(ウ)図３のように４フレームの始点をＦだけスライドさせたものに対する上記各フレームのＣ［（ｉ−１）×Ｆｒ＋Ｘ］の値を求め、その総和をすべて加算する。具体的には以下を求める（ｍ＝０，．．，３）。
【数１】
0005601665.tif 000004
ただし、Ｃ［（ｉ−１）×Ｆｒ＋Ｘ］のＸは、４フレームの先頭を基準にした相対位置を示しており、Ｃ［（ｉ−１）×Ｆｒ＋Ｘ］は、基準の位置からＸサンプルの点を始点とし、１フレーム分のケプストラム係数を利用した場合の相関値を指す。
【００４６】
上記で求められたＧ［Ｘ］の分布は、例えば、図４のようになる。すべてのｍ（ｍ＝０，…，３）、およびｄ［サンプル］に対し、
Ｇ［ｍ×Ｆ］≧Ｔｈ１かつＧ［ｍ×Ｆ＋ｄ］≧Ｔｈ２
となり、ｍ（ｍ＝０，．．，３）に対し、
Ｇ［ｍ×Ｆ］−Ｇ［ｍ×Ｆ＋ｄ］≧Ｔｈ３
となる点が全４箇所中３箇所以上となった場合、４フレームの先頭位置を同期ポイント候補とする。ただし、Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３は閾値を示す定数であり、ｄはサンプル数を示す定数である。
【００４７】
前記求められた同期ポイント候補から一定距離（この距離は埋め込み時と共通）離れた点の後から始まるＪ［フレーム］に対し、すかしＩＤ検出（検出方法は実施例２で示す）を行い、その結果が埋め込んだすかしＩＤと同じになった場合、当該位置が正しい同期ポイントであると判断する。
【００４８】
（実施例２）
実施例２は、電子透かしが埋め込まれている場所が特定されている前提で電子透かしにより任意の情報を伝送するための埋め込み−検出（ＩＤ検出）の例を示す。
【００４９】
本実施例でも、拡散用系列および遅延量をそれぞれ２個用意して、これらを複数のフレームに埋め込む。また、拡散用系列の逆位相の系列を用いて、同一フレームに電子透かしを２重に埋め込むことにより、ロバスト性を向上させることができる。
【００５０】
最初に、電子透かし埋め込みを示す。事前に電子透かし埋め込み装置１で用いられる、
・拡散用系列：Ｐ（ｎ）＝Ｐａ，Ｐｂ
・各フレームにおける遅延量：Δ＝α，β
を決定する。拡散用系列は、例えば疑似ランダム系列発生器１７に乱数のシードを与えることによって生成される。また、フレームサイズ：Ｆｒ［サンプル］を事前に決定しておく。
【００５１】
２フレーム分の信号を読み込み、表３のように１フレームにつき２個の透かしを埋め込む。２回透かしを埋め込むことにより、ロバスト性を高めることができる。フレーム１から２おいて、拡散用系列および遅延量を異ならせつつ、複数のフレームに埋め込む。また、異なる拡散用系列および遅延量を用いることにより、ビット０、１を埋め込む。さらに、逆位相の系列を用いて、同一フレームに２重に埋め込んでいる。
【００５２】
表３の場合、例えば、ビット０を埋め込む場合、フレーム０は、時間遅延部１１で時間αだけ遅延され、時間拡散部１３でＰａを用いて拡散され、畳み込み部１５で１回目の透かしが埋め込まれ、次に、時間遅延部１２で時間βだけ遅延され、時間拡散部１４で−Ｐａを用いて拡散され、畳み込み部１６で２回目の透かしが埋め込まれる。フレーム１についても同様な処理が行われ、２フレームにビット０が埋め込まれる。ビット１を埋め込む場合も同様に行われる。
【表３】
0005601665.tif 000005
なお、−Ｐａは、Ｐａの反転（−１倍）を示す。
【００５３】
次に、電子透かし検出の例を示す。透かし埋め込みに用いた
・拡散用系列：Ｐ（ｎ）＝Ｐａ，Ｐｂ
・各フレームにおける遅延量：Δ＝α，β
を電子透かし検出装置２に入力する。
【００５４】
２フレーム分の信号を読み込み、ケプストラム分析部２１は、２フレームに対してケプストラム分析を行い、ケプストラム係数を求める。その出力をＪ［１］、Ｊ［２］とする。相関取得部２２、相関取得部２３は相関値、Ｑ［ｌ，ｊ］を求める。ここで、Ｑ［ｌ，ｊ］＝「Ｊ［ｋ］をΔ［ｌ］だけ遅延させた信号とＰｊ（ｎ）との相関値」とする。前述の表３のように透かしを埋め込みの場合、１フレーム目は、Ｒ［０］＝Ｑ［α，ａ］−Ｑ［β，ａ］、２フレーム目は、Ｒ［１］＝Ｑ［α，ｂ］−Ｑ［β，ｂ］を求める。
【００５５】
Ｒ［０］−Ｒ［１］＞０ならば、デコーダ部２５は、ビット０を出力し、
Ｒ［０］−Ｒ［１］≦０ならば、デコーダ部２５は、ビット１を出力し、埋め込まれた電子透かし情報が検出される。
【００５６】
（実施例３）
実施例３は、実施例１および２の組み合わせであり、オーディオストリーム内に任意の情報を任意の場所に電子透かしとして埋め込み、検出する方式の例を示す。
【００５７】
透かしを入れ込むためのフォーマットは図５の通りとする。同期マーカ信号、同期マーカチェック信号（以上は場所を特定するものに相当する）、透かしＩＤ信号（任意の情報に相当する）を１つの単位として埋め込み、検出を行う。
【００５８】
前述のフォーマットに従い、以下の手順で電子透かしを埋め込む。
１．同期マーカの箇所に同期マーカを入れる。
２．その直後に同期マーカチェック信号を入れる。
３．その直後に透かしＩＤ信号を必要なフレーム数入れる。
１については、実施例１で説明した埋め込み方法を用い、２、３については、実施例２で説明した埋め込み方法を用いる。
【００５９】
以下の手順で電子透かしを検出する。
１．一定サンプルごとに同期マーカ信号の候補を検出する。
２．検出された同期マーカ信号の候補位置の直後に同期マーカチェック信号が入っているかを確認する。入っていなければ１に戻る。この処理は必要に応じ行う。
３．検出された同期マーカ信号＋同期マーカチェック信号に基づき透かしＩＤ信号が埋まっている場所を特定し、その分シフトする。
４．透かしＩＤ信号の検出を行う。
１については、実施例１で説明した検出方法を用い、２、３、４については、実施例２で説明した検出方法を用いる。
【００６０】
以上のように、電子透かしのロバスト性が高く、かつ電子透かしを高速に検出可能な電子透かし埋め込み装置、検出装置が提供される。本装置の用途として、例えば、電子透かしをＤＲＭ（Digital Rights Management）として利用することができる。コンテンツ提供者がユーザ情報を電子透かしとして埋め込むことにより、コンテンツの不正流出を防ぐことができる。また、ユーザが電子透かし検出装置で、電子透かしを検出することにより、正規製品であることを確認することができる。また、放送の音声に時間を電子透かしとして埋め込み、テレビの近くに検出装置を置くことによって、その時間に番組を視聴していたことを検出可能になるため、視聴率等の調査にも使用することができる。
【００６１】
また、以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様および変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲およびその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００６２】
１  電子透かし埋め込み装置
１１、１２  時間遅延部
１３、１４  時間拡散部
１５、１６  畳み込み部
１７  疑似ランダム系列発生器
１８  反転部
２  電子透かし検出装置
２１  ケプストラム分析部
２２、２３  相関取得部
２４  反転部
２５  デコード部
【図１】
0005601665.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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