(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ＷＭを伝送するために使用可能な時間ピリオドを可能な限り活用し、誤り訂正のために不必要な付加的な冗長ビットを使用せずに済む、電子透かしの埋め込み方法を提供することである。【解決手段】ａ）ペイロードデータをエンコードして、各シンボルに対して展開ＩＤデータ項目を生成するステップと、ｂ）エンコード側で、該シンボルのうち現在のシンボルを相応のデコーダで正確にデコードできるか否かを検査し、真であれば現在のシンボルを埋め込み、真でない場合は現在のシンボルをスキップするステップと、ｃ）現在のフレームが完全に処理完了された後、現在のフレームをオーディオ信号またはビデオ信号に埋め込んで出力し、次のフレームで処理を続行するステップとを有することを特徴とするエンコード方法。【選択図】図４
2006259747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ信号またはビデオ信号（ＡＳ）に電子透かしを埋め込むためのペイロードデータ（ＰＬＤ）を搬送するシンボル（ＰＬＢＬ）をエンコードする方法であって、
該シンボルを、デコード側で回復し、
該シンボルのうち少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの同期ブロックとを組み合わせて、現在の電子透かしフレーム（ＦＲｎ）を形成する形式の方法において、
ａ）ペイロードデータ（ＥＣＤＥ，ＭＳ，ＰＡＳ）をエンコードして、各シンボルに対して展開ＩＤデータ項目（ＩＤ）を生成するステップと、
ｂ）エンコード側で、該シンボルのうち現在のシンボルを相応のデコーダで正確にデコード（ＤＥＣ）できるか否かを検査するステップであって、
真である場合、現在のシンボルを該ＩＤデータ項目とともに現在のフレームに配置し、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、ステップａ）を再開し、
真でない場合、ＩＤデータ項目のうち相応するＩＤデータ項目を含まない空のシンボルを現在のフレームに配置することによって、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップし、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、該空のデータの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用してステップａ）を再開するステップと、
ｃ）現在のフレームが完全に処理完了された後、現在のフレームをオーディオ信号またはビデオ信号（ＷＡＳ）に埋め込んで出力し（ＳＡＤ）、次のフレームで処理を続行するステップ
とを有することを特徴とする方法。
【請求項２】
フレーム（ＦＲｎ−１，ＦＲｎ，ＦＲｎ＋１）ごとにオーディオ信号またはビデオ信号（ＡＳ）に電子透かしを埋め込むためのペイロードデータ（ＰＬＤ）を搬送するシンボル（ＰＬＢＬ）をエンコードするための装置であって、
該シンボルはデコーダで回復され、
該シンボルのうち少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの同期ブロックとが組み合わされて、現在の電子透かしフレーム（ＦＲｎ）が形成される形式のものにおいて、
・ペイロードデータをエンコードし、各シンボルに対して展開ＩＤデータ項目（ＩＤ）を生成するために構成された手段（ＥＣＤＥ，ＭＳ，ＰＡＳ）と、
・該シンボルのうち現在のシンボルが相応のデコーダで正確にデコードできるか否かを検査するために構成された手段（ＤＥＣ）であって、
真である場合、現在のシンボルをＩＤデータ項目とともに現在のフレームに配置し、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、エンコードのための前記手段での処理を続行し、
真でない場合、ＩＤデータ項目のうち相応するＩＤデータ項目を含まない空のシンボルを現在のフレームに配置することにより、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップし、現在のフレームが未だ処理完了されない場合、該空のシンボルの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用して、エンコードのための前記手段での処理を続行する手段と、
・現在のフレームが完全に処理完了された後、現在のフレームをオーディオ信号またはビデオ信号（ＷＡＳ）に埋め込んで出力するために構成された手段（ＳＡＤ）
とを有することを特徴とする装置。
【請求項３】
電子透かしが埋め込まれたオーディオ信号またはビデオ信号（ＡＳ）のペイロードデータ（ＰＬＤ）を搬送するシンボル（ＰＬＢＬ）をデコードするための方法であって、
該シンボルのうち少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの同期ブロックとが組み合わされて、現在の電子透かしフレーム（ＦＲｎ）が形成されている形式の方法において、
オーディオ信号またはビデオ信号は、
ａ）ペイロードデータ（ＥＣＤＥ，ＭＳ，ＰＡＳ）をエンコードして、各シンボルごとに展開ＩＤデータ項目（ＩＤ）を生成し、
ｂ）該シンボルのうち現在のシンボルが相応のデコーダで正確にデコード（ＤＥＣ）できるか否かを検査し、
真である場合、現在のシンボルをＩＤデータ項目とともに現在のフレームに配置し、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、処理をステップａ）から再開し、
真でない場合、ＩＤデータ項目のうち相応するＩＤ項目を含まない空のシンボルを現在のフレームに配置することによって、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップし、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、該空のデータの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用して、処理をステップａ）から再開し、
ｃ）現在のフレームが完全に処理完了された後、現在のフレームをオーディオ信号またはビデオ信号（ＷＡＳ）に埋め込んで出力し、次のフレームで処理を続行する
ことによって電子透かしが埋め込まれたものであり、
ＩＤデータ項目のうち現在のＩＤデータ項目に関連する現在のシンボルをデコードする処理の後、デコードする処理によって明示的な結果が得られたか否かを決定するステップ（ＩＤＥＳＫ）であって、
真である場合、現在のフレームの処理された現在のシンボルを供給し、
真でない場合、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップするステップを有し、
デコードする前記処理はたとえば、所定のデータシーケンスとの相関付けであることを特徴とする方法。
【請求項４】
電子透かしが埋め込まれたオーディオ信号またはビデオ信号（ＡＳ）のペイロードデータ（ＰＬＤ）を搬送するシンボル（ＰＬＢＬ）をデコードするための装置であって、
該シンボルのうち少なくとも１つのシンボルと少なくとも１つの同期ブロックとが組み合わされて、現在の電子透かしフレーム（ＦＲｎ）が形成されており、
該シンボルを回復するために構成されたデコード手段（ＳＰＷ，ＤＳＰＤＭ）を有する形式の装置において、
オーディオ信号またはビデオ信号は、
ａ）ペイロードデータ（ＥＣＤＥ，ＭＳ，ＰＡＳ）をエンコードして、各シンボルごとに展開ＩＤデータ項目（ＩＤ）を生成し、
ｂ）該シンボルのうち現在のシンボルが相応のデコーダで正確にデコード（ＤＥＣ）できるか否かを検査し、
真である場合、現在のシンボルをＩＤデータ項目とともに現在のフレームに配置し、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、処理をステップａ）から再開し、
真でない場合、ＩＤデータ項目のうち相応するＩＤ項目を含まない空のシンボルを現在のフレームに配置することによって、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップし、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、該空のデータの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用して、処理をステップａ）から再開し、
ｃ）現在のフレームが完全に処理完了された後、現在のフレームをオーディオ信号またはビデオ信号（ＷＡＳ）に埋め込んで出力し、次のフレームで処理を続行する
ことによって電子透かしが埋め込まれたものであり、
ＩＤデータ項目のうち現在のＩＤデータ項目に関連する現在のシンボルをデコードする処理の後、デコードする処理によって明示的な結果が得られたか否かを決定する手段（ＩＤＥＳＫ）であって、
真である場合、現在のフレームの処理された現在のシンボルを供給し、
真でない場合、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップする手段を有し、
デコードする前記処理はたとえば、所定のデータシーケンスとの相関付けであることを特徴とする装置。
【請求項５】
ペイロードデータ（ＰＬＤ）のエンコードは、変調および拡散（ＭＳ）であり、
前記変調および拡散が行われる前に、前記ペイロードデータで、誤り訂正および／またはエンコード（ＥＣＤＥ）が行われる、請求項１記載の方法または請求項２記載の装置。
【請求項６】
ペイロードデータ（ＰＬＤ）のエンコードは、変調および拡散（ＭＳ）であり、
前記変調および拡散の出力信号は、前記検査（ＤＥＣ，ＳＡＤ）が行われる前に、音響心理的成形（ＰＡＳ）される、請求項１または５記載の方法、または請求項２または５記載の装置。
【請求項７】
現在のフレーム（ＦＲｎ）が検査されて処理完了された後、ペイロードデータで、誤り訂正および／または検出デコード（ＥＣＤＤ）が行われる、請求項３記載の方法または請求項４記載の装置。
【請求項８】
デコードは該シンボルの逆拡散および復調であり、既知のデータシーケンスとの相関付けが使用され、
前記逆拡散および復調が行われる前に、電子透かしが埋め込まれたオーディオ信号またはビデオ信号（ＷＡＳ）でスペクトラムホワイトニング（ＳＰＷ）が行われる、請求項３または７記載の方法、または請求項４または７記載の装置。
【請求項９】
現在のフレーム（ＦＲｎ）に挿入される各空のシンボルによって、１つのシンボル長ずつ現在のフレームの長さを増大し、各フレームはフレームあたり同じ数のペイロードビットを搬送する、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
展開ＩＤデータ項目（ＩＤ）を、異なる最大長のデータシーケンスによって表し、
前記異なる最大長のデータシーケンスを使用して相関付けを行い、
前記異なる最大長のデータシーケンスは、たとえば所定の量の異なるｍシーケンスであり、
前記ｍシーケンスはＢＰＳＫエンコードされるように構成されており、それぞれ１ビットの情報を搬送する、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法または装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ信号またはビデオ信号に電子透かしを埋め込むためのペイロードデータを搬送するシンボルをエンコードするための方法および装置、ならびに、電子透かしされたオーディオ信号またはビデオ信号のペイロードデータを搬送するシンボルをデコードするための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子透かし情報（ＷＭと示される）は、複数のシンボルから成る。これら複数のシンボルは、搬送コンテンツに連続的に埋め込まれており、たとえば（エンコード済みの）オーディオ信号またはビデオ信号に埋め込まれている。これによってたとえば、信号の著作者が識別される。デコーダ側で、ＷＭは回復される。こうするためにたとえば、拡散スペクトラムがベース技術として使用される場合には、受信された信号と既知のｍシーケンスとの相関付けを使用する。電子透かし情報が非対称的に伝送される電子透かし技術、すなわち、ＷＭを（エンコード済みの）オーディオ信号またはビデオ信号に気づかれずに組み込めるか否かが連続的に検査される電子透かし技術もある。このことが真である場合のみ、ＷＭフレームは伝送される。しかし、１つのＷＭフレームは数十個のシンボルから成り、各シンボルは、対称的に伝送される１つまたは複数のビットを搬送する。このことは、ＷＭを埋め込めるピリオドがフレーム長より短い場合、受信側で回復できないシンボルが出てくることを意味する。
【０００３】
したがって大多数のＷＭ技術では、誤り訂正のために冗長ビットを伝送する。しかしこのような誤り訂正は、限られた容量しか有さない。１つまたは複数のシンボルを受信側で直接回復できない場合、誤り訂正では幾つかのシンボルを訂正することができる。しかし誤り訂正の容量を超えると、ＷＭを回復することができない。
【０００４】
第２に、付加的な冗長ビットによってＷＭフレームの長さが増大されてしまい、ＷＭフレームを伝送できる信号長さよりフレームが長くなる確率が高くなる。第３に、誤り訂正は大抵、電子透かしを埋め込むべき信号に依存しない。それゆえ、必要なパリティビットに起因して、「良好」な信号の場合には正味のビットレートが必要以上に低くなり、かつ「不良」な信号の場合には、未だ十分な誤り訂正が実現されない。「良好」な信号はデコーダ側で回復できるが、「不良」な信号は回復できない。
【０００５】
ＷＯ０１／０６７５５に、エネルギーレベルに依存して電子透かしデータを挿入することが開示されている。
【特許文献１】ＷＯ０１／０６７５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
公知のＷＭシステムにおいて、ＷＭが埋め込まれた信号は、少なくともフレーム長と等しい時間ピリオドにわたって「良好」でなければならず、かつ誤り訂正で処理できる以上の「不良」部分を伴ってはならない。
【０００７】
本発明の課題は、ＷＭを伝送するために使用可能な時間ピリオドを可能な限り活用し、誤り訂正のために不必要な付加的な冗長ビットを使用せずに済む、電子透かしの埋め込み方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題は、
ａ）ペイロードデータをエンコードして、各シンボルに対して展開ＩＤデータ項目を生成するステップと、
ｂ）エンコード側で、該シンボルのうち現在のシンボルを相応のデコーダで正確にデコードできるか否かを検査するステップであって、
真である場合、現在のシンボルを該ＩＤデータ項目とともに現在のフレームに配置し、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、ステップａ）を再開し、
真でない場合、ＩＤデータ項目のうち相応するＩＤデータ項目を含まない空のシンボルを現在のフレームに配置することによって、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップし、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、該空のデータの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用してステップａ）を再開するステップと、
ｃ）現在のフレームが完全に処理完了された後、現在のフレームをオーディオ信号またはビデオ信号に埋め込んで出力し、次のフレームで処理を続行するステップ
とを有することを特徴とするエンコード方法によって解決される。
【０００９】
また前記課題は、
オーディオ信号またはビデオ信号は、
ａ）ペイロードデータをエンコードして、各シンボルごとに展開ＩＤデータ項目を生成し、
ｂ）該シンボルのうち現在のシンボルが相応のデコーダで正確にデコードできるか否かを検査し、
真である場合、現在のシンボルをＩＤデータ項目とともに現在のフレームに配置し、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、処理をステップａ）から再開し、
真でない場合、ＩＤデータ項目のうち相応するＩＤ項目を含まない空のシンボルを現在のフレームに配置することによって、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップし、現在のフレームが未だ完全に処理完了されない場合、該空のデータの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用して、処理をステップａ）から再開し、
ｃ）現在のフレームが完全に処理完了された後、現在のフレームをオーディオ信号またはビデオ信号に埋め込んで出力し、次のフレームで処理を続行する
ことによって電子透かしが埋め込まれたものであり、
ＩＤデータ項目のうち現在のＩＤデータ項目に関連する現在のシンボルをデコードする処理の後、デコードする処理によって明示的な結果が得られたか否かを決定するステップであって、
真である場合、現在のフレームの処理された現在のシンボルを供給し、
真でない場合、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップするステップを有し、
デコードする前記処理はたとえば、所定のデータシーケンスとの相関付けであることを特徴とするデコード方法によって解決される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明によれば、各ＷＭシンボルは通常のペイロードの他に付加的に、識別データ項目（ＩＤ）も搬送する。これはすでにエンコーダで、埋め込まれるシンボルを受信側またはデコーダ側で回復するのに十分に信号が「良好」であるか否かが検査されている。真である場合、これは通常のように埋め込まれる。真でない場合、ＷＭは１つのシンボルの長さにわたって埋め込まれず、次の信号および同じシンボルに関して検査は繰り返される。ＩＤのシーケンスはエンコーダに既知であるので、該ＩＤを使用して、シンボルがスキップされたか否かを検出することができる。
【００１１】
本発明によれば、信号は、シンボル長さと等しい長さの時間ピリオドに対してのみ「良好」であればよい。そうでない場合には、信号は後で、コンテンツが該信号を埋め込むのにより適している場合に伝送される。このことによって、多数の無声ピリオド（すなわちポーズ）を有する信号、たとえば音声信号に大きな差が生じる。
【００１２】
本発明によって、クリティカルなサウンド信号の電子透かしの埋め込みが格段にロバストになり、ＷＭの受信と全くのＷＭの未受信との間に差が生じる。エンコーダで実行される上記テストで必要とされる処理パワーはより大きくなる。というのも、空のブロックの後に多重的な相関付けを計算しなければならないからである。しかし有利には、クリティカルでないサウンド信号の場合、すなわち、空のブロックが挿入されておらず、所定のデータシーケンスとの相関関係で明確なピークになる信号の場合には、本発明による処理によってデコーダにおいて使用される処理パワーが増大することはない。
【００１３】
本発明は、拡散スペクトラム技術を使用することに制限されない。拡散スペクトラム技術の代わりに、たとえば搬送波ベースの技術またはエコーハイディング技術を使用して、電子透かし埋め込み符号化および復号化を行うことができる。
【００１４】
基本的に本発明による方法は、オーディオ信号またはビデオ信号に電子透かしを埋め込むためのペイロードデータを搬送するシンボルをエンコードするのに適している。ここでは電子透かしの埋め込みは、たとえば拡散スペクトラム変調を使用することにより、既知のデータシーケンスとの相関関係を使用して、シンボルを逆拡散および復調によって回復する。このようにしてシンボルはデコード側で回復され、シンボルのうち少なくとも１つと少なくとも１つの同期ブロックとが組み合わされて、現在の電子透かしフレームが形成される。該方法は、以下のステップを含む：
ａ）ペイロードデータをエンコードし、各シンボルごとに展開ＩＤデータ項目を生成するステップ。
ｂ）エンコーダ側で、該シンボルのうち現在のシンボルを相応のデコーダで正確にデコードできるか否かを検査し、
真である場合には、現在のシンボルを該ＩＤデータ項目とともに現在のフレームに配置し、現在のフレームが完全に処理完了されなかった場合、ステップａ）を再開し、
真でない場合には、該ＩＤデータ項目のうち相応するＩＤデータ項目を含まない空のシンボルを現在のフレームに配置することによって、現在のシンボルを現在のフレームにおいてスキップし、現在のフレームが完全に処理完了されなかった場合、ステップａ）を再開して、前記空のシンボルの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用するステップ。
ｃ）現在のフレームが完全に処理完了された後、該オーディオ信号またはビデオ信号に埋め込まれた現在のフレームを出力し、次のフレームによる処理を続行するステップ。
【００１５】
基本的に本発明による装置は、フレームごとにオーディオ信号またはビデオ信号に電子透かしを埋め込むためのペイロードデータを搬送するシンボルをエンコードするのに適している。この電子透かしは、たとえば拡散スペクトラム変調を使用して行われ、既知のデータシーケンスとの相関関係を使用してシンボルは逆拡散および復調によって回復され、該シンボルはデコード側で回復される。このことにより、該シンボルのうち少なくとも１つと少なくとも１つの同期ブロックとを組み合わせて、現在の電子透かしフレームが形成される。該装置は、
・ペイロードデータをエンコードして、各シンボルごとに展開ＩＤデータ項目を生成するために構成された手段と、
・該シンボルのうち現在のシンボルを相応のデコーダで正確にデコードできるか否かを検査するために構成された手段であって、
真である場合、現在のシンボルを該ＩＤデータ項目とともに現在のフレーム内に配置し、現在のフレームが完全に処理完了されなかった場合、該処理をエンコード手段で続行し、
真でない場合、該ＩＤデータ項目のうち相応するＩＤデータ項目を含まない空のシンボルを現在のフレーム内に配置することによって現在のシンボルを現在のフレームにおいてスキップし、現在のフレームが完全に処理完了されなかった場合、該エンコード手段で行われる処理は、前記空のシンボルの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用する手段と、
現在のフレームが完全に処理完了された後、該オーディオ信号またはビデオ信号に埋め込んで現在のフレームを出力するために構成された手段
とを有する。
【００１６】
基本的に本発明による方法は、電子透かしが埋め込まれたオーディオ信号またはビデオ信号のペイロードデータを搬送する信号をデコードするのに適している。該電子透かしは、たとえば拡散スペクトラム変調を使用することにより、シンボルのうち少なくとも１つと少なくとも１つの同期ブロックとを組み合わせて、たとえば所定のデータシーケンスとの相関関係を使用して逆拡散および復調によって、現在の電子透かしフレームが形成されている。該オーディオ信号またはビデオ信号は、
ａ）ペイロードデータをエンコードすることにより、各シンボルごとにＩＤデータ項目の展開を開始し、
ｂ）該シンボルのうち現在のシンボルを相応のデコーダで正確にデコードできるか否かを検査し、
真である場合、現在のシンボルを該ＩＤデータ項目とともに現在のフレームに配置し、現在のフレームが完全に処理完了されなかった場合、ステップａ）を再開して処理を続行し、
真でない場合、該ＩＤデータ項目のうち相応する１つを含まない空のシンボルを現在のフレーム内に配置し、現在のフレームが完全に処理完了されなかった場合、前記空のシンボルの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用して、ステップａ）を再開し、
ｃ）現在のフレームが完全に処理完了された後、オーディオ信号またはビデオ信号に埋め込まれた現在のフレームを出力して、次のフレームの処理を続行する
ことによって電子透かしが埋め込まれたものである。該デコード方法は、
・該ＩＤデータ項目のうち１つに関連する所定のデータシーケンスを有する現在のシンボルをデコード処理した後、該デコード処理によって明示的な結果が得られたか否かを検査し、
真である場合、現在のフレームの処理された現在のシンボルを供給し、
真でない場合、現在のフレームで現在のシンボルをスキップするステップを有し、
該デコード処理はたとえば、所定のデータシーケンスとの相関付けである
ことを特徴とする方法である。
【００１７】
基本的に本発明による装置は、電子透かしが埋め込まれたオーディオ信号またはビデオ信号のペイロードデータを搬送するシンボルをデコードするのに適している。ここでは電子透かしは、たとえば拡散スペクトラム変調を使用することによって行われ、該シンボルのうち少なくとも１つと少なくとも１つの同期ブロックとが組み合わされて、現在の電子透かしフレームが形成されており、該デコード装置は該シンボルを、たとえば所定のデータシーケンスとの相関関係を使用して逆拡散および復調によって回復するために構成されているデコード手段を有しており、該オーディオ信号またはビデオ信号は、
ａ）ペイロードデータをエンコードすることにより、各シンボルごとに展開ＩＤデータ項目が形成され、
ｂ）該シンボルのうち現在のシンボルを相応のデコーダで正確にデコードできるか否かを検査し、
真である場合、現在のシンボルを該ＩＤデータ項目とともに現在のフレーム内に配置し、現在のフレームが完全に処理完了されなかった場合、ステップａ）を再開して処理を続行し、
真でない場合、該ＩＤデータ項目のうち相応するＩＤデータ項目を含まない空のシンボルを現在のフレーム内に配置することにより、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップし、現在のフレームが完全に処理完了されなかった場合、前記空のシンボルの位置のシンボルに対するものであったＩＤデータ項目を使用してステップａ）を再開し、処理を続行し、
ｃ）現在のフレームが完全に処理完了された後、現在のフレームを該オーディオ信号またはビデオ信号に埋め込んで出力し、次のフレームの処理を続行する
ことによって電子透かしが埋め込まれたものであり、
該デコード装置は、該ＩＤデータ項目のうち現在のＩＤデータ項目に関連する現在のシンボルをデコード処理した後、該デコード処理によって明示的な結果が得られたか否かを決定するために構成された手段を有し、
前記手段は、
真である場合、現在のフレームの復調された現在のシンボルを供給し、
真でない場合、現在のフレームにおいて現在のシンボルをスキップし、
該デコード処理は、たとえば所定のデータシーケンスとの相関付けである
ことを特徴する。
【００１８】
本発明の有利な付加的な実施形態は、各従属請求項に記載されている。
【実施例】
【００１９】
本発明の実施例を、添付図面と関連して説明する。
【００２０】
電子透かしの自己完結的な最小単位を、フレームと称する。図３に、３つの連続的なフレームＦＲｎ−１，ＦＲｎおよびＦＲｎ＋１が示されている。１つのフレームは、デコーダ側でフレームの開始を検出するために必要な複数の同期ブロックＳＹＮＢＬ（少なくとも１つの同期ブロック）と、実際の情報を搬送する複数のペイロードブロックＰＬＢＬ（少なくとも１つの有効ペイロードブロックまたは有効ペイロードシンボル）とから成る。フレームは技術に応じて、同時にオーディオストリームに挿入されるか、または非同期的に挿入される。ペイロードブロックの挿入は連続的に、すなわちＳＹＮＢＬブロックの後に同期して行われる。各ペイロードブロックは、情報の１つまたは複数のビットを保持するので、ペイロードブロックはシンボルとも称される。ペイロードシンボルには、ＷＭに挿入すべき情報が含まれており、オプションとして、誤り訂正のために使用される冗長的な情報も含まれる。典型的な設定はたとえば、フレーム１つあたりで、５つの同期ブロックおよび３６個のペイロードブロックであり、各ペイロードブロックは２ビットを搬送する。ここでは、７２ビットのうち２４ビットは誤り訂正のために使用され、フレーム１つあたりの正味のペイロードは４８ビットである。
【００２１】
図１に示された電子透かし埋め込みエンコーダでは、オーディオ信号ＡＳに電子透かしを埋め込むために使用されるペイロードデータＰＬＤが、誤り訂正および／または検出エンコード段ＥＣＤＥに入力される。これは、誤って検出されたシンボルからデコーダで回復を行うための冗長的なビットを付加する。ダウンストリーム変調および／またはスペクトラム拡散段ＭＳで、識別データ項目ＩＤが信号と組み合わされる。段ＭＳの出力信号は、音響心理的成形段ＰＡＳへ供給される。この音響心理的成形段ＰＡＳはＷＳ信号を成形し、該ＷＳが不可聴または不可視になるようにして、出力信号を信号加算判定段ＳＡＤおよびデコード段ＤＥＣへ供給する。このデコード段ＤＥＣは、図２に示されたデコーダの構成を有する。段ＰＡＳおよびＳＡＤはそれぞれ、オーディオストリーム信号ＡＳを受信し、ＷＭフレームをシンボルごとに処理する。段ＳＡＤは、ペイロードデータＰＬＤがデコーダＤＥＣで、現在のＷＭフレームＦＲｎに対して正確にデコードされたか否かを検出する。真である場合、音響心理的に成形されたＷＭシンボルが現在のフレームに付加される。真でない場合、現在のフレームＦＲｎ内の現在のシンボルはスキップされる。その後、現在のシンボルの後の次のシンボルに対して処理が続行される。ＷＭフレームに対する処理が完了すると、相応に電子透かしが埋め込まれたフレームＷＡＳが、オーディオ信号に埋め込まれて出力される。その後、現在のフレームの後の次のフレームＦＲｎ＋１に対して、処理が続行される。
【００２２】
図２に示された電子透かし埋め込みデコーダでは、電子透かし埋め込みされたオーディオ信号のフレームＷＡＳが、スペクトラムホワイトニング段ＳＰＷ（段ＰＡＳで行われた成形を逆にする）および逆拡散復調段ＤＳＰＤＭ（信号ＷＡＳから、埋め込まれたデータを回復する）を通って、ＩＤ評価スキップ段ＩＤＥＳＫに到達する。段ＩＤＥＳＫでは、ＷＭフレームの受信されたシンボルまたはブロックが適正なＩＤを有するか否か、すなわち、受信されたＩＤが時間順になっているか否かが検査される。真でない場合、相応のＷＭシンボルはスキップされる。真である場合、ＷＭシンボルは誤り訂正および／または検出デコード段ＥＣＤＤへ供給され、該誤り訂正および／または検出デコード段ＥＣＤＤは、有効なペイロードデータＰＬＤを出力する。
【００２３】
電子透かしは、音響心理学的な原理にしたがってブロックごとに成形される。すなわち、電子透かしとオーディオエネルギーとの比はシンボルごとに変化する。中には、埋め込まれた電子透かしの品質が不足する信号もあるので、これはエンコーダ側で既知となっており、これらの信号に埋め込まれたシンボルをデコーダ側で正確に回復することはできない。
【００２４】
本発明によれば、オーディオ信号に埋め込まれる各シンボルごとに、エンコーダにおいて、デコーダで正確に回復できるか否かが決定される。当該シンボルを回復できる確率が高い場合、該シンボルはオーディオに挿入される。そうでない場合、付加的なＷＭ信号は１つのシンボル長の期間にわたって挿入されないか、またはゼロを表す空のシンボルが挿入されるだけであり、この信号が次のＷＭ項目を埋め込むのに適するようになるまで、テストは繰り返される。各空のシンボルが挿入されるごとに、フレーム長は１つのシンボル長だけ長くなり、各フレームはフレームあたり同じ数のペイロードビットを搬送する。
【００２５】
図４Ａは、信号の既述の部分がＷＭを埋め込むのに適している例を示している。したがってこの例では、シンボルは連続的に埋め込まれる。図４Ｂでは信号は、ＷＭを第３のシンボルで埋め込むのに適していないので、シンボル２の後にはシンボルは埋め込まれず（その代わり、空のシンボルが挿入される）、該信号は次の可能な挿入ポイントで再びテストされるが、該信号は未だ適していない。したがって、空でないシンボルの挿入は再び見送られる。次のテストは成功し、シンボル３は挿入される。換言すると、デコーダはシンボル１を受信し、その後にシンボル２を受信し、その後に空のシンボルを２回受信した後（すなわち、電子透かしを有さない純粋なオーディオ信号を受信した後）、シンボルＮｏ．３を受信する。
【００２６】
デコーダは、送信と受信との間のノイズまたは妨害によって回復できないシンボルまたはブロックと、電子透かしが埋め込まれていない信号とを区別しなければならない。このことを可能にするためには、エンコーダでシンボルに付加的なＩＤを割り当て、これをデコーダで評価する。このことはたとえば、拡散スペクトラム技術で、異なる最大長の所定の量のデータシーケンスを使用して、たとえば異なるｍのシーケンスの所定の量を使用して行われる。図４では、３つの異なるｍのシーケンスが使用される。すべてのシンボルまたはブロックがＢＰＳＫエンコードされる。すなわち、各シンボルまたはブロックが１ビットの情報を搬送する。第１のブロックは第１のｍシーケンスを使用し、第２のブロックは第２のｍシーケンスを使用し、第３のブロックは第３のｍシーケンスを使用し、第４のブロックは再び第１のｍシーケンスを使用し、その後も同様に繰り返される。デコーダは、同じｍシーケンスを同じ順序で使用する。図４に示された例では、ｍシーケンスは１，２，３，１，２，３の順序で使用される。
【００２７】
図４Ｂには、第３のブロックとｍシーケンス３との相関付けによって、明白な結果が得られない例が示されている（すなわち、相関付けの相応の結果において、明白な振幅ピークが得られない）。このことは、ＷＭシンボルが妨害されたか、またはＷＭシンボルが埋め込まれなかったことを意味する。第４のブロックがｍシーケンス１および３と相関付けされ、この例ではこれらは双方とも、明白な相関付け結果を示さない。第５のブロックがｍシーケンス１，２および３と相関付けされ、シーケンス３との相関付けのみが明白なピークを示す。このことは、先行する２つのブロック（第３のブロックおよび第４のブロック）が空であり、ＷＭシンボルを搬送しなかったことを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による電子透かしエンコーダを示している。
【図２】本発明による電子透かしデコーダを示している。
【図３】フレーム構成を示している。
【図４】本発明によるフレームシーケンスを示している。
【図１】
2006259747.tif 000003
【図２】
2006259747.tif 000004
【図３】
2006259747.tif 000005
【図４】
2006259747.tif 000006