(57)【要約】  本発明は、検出の通知を用いて透かしを検出するシステムに関する。透かしが埋め込まれている可能性がある第１の信号と、元の信号に相当する第２の信号が受信される（６０１）。信号は、シンボル構成要素にセグメント化される（６０５）。シンボル・セグメント毎に、第１の特性が第１の部分について判定され（６０７）、第２の特性が第２の部分について判定され（６０９）、これらは、こうした部分内の第１の信号及び第２の信号に応じて行われる。特に、平均エンベロープ間の比率が判定される。よって、第１の特性及び第２の特性は、透かしシンボル中のエンベロープの変動を示す。透かしシンボル推定は、第１の特性及び第２の特性から判定される（６１１）。推定透かしシンボルの系列が参照透かしシンボルと比較され、透かしシンボルが存在することが比較によって判定される（６１５）。本発明は、乗法的透かしの検出の向上に特に適している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透かしを第１の信号内で検出する方法であって、
元の信号に埋め込まれた透かしを有している可能性がある前記第１の信号を受信する工程と、
前記元の信号に相当する第２の信号を受信する工程と、
それぞれが透かしシンボルに相当する複数のセグメントに信号をセグメント化する工程と、
前記セグメント毎に、
前記セグメントの第１の部分の第１の特性を、前記第１の部分内の前記第１の信号のデータ値群及び前記第１の部分内の前記第２の信号のデータ値群に応じて判定し、
前記セグメントの第２の部分の第２の特性を、前記第２の部分内の前記第１の信号のデータ値群及び前記第２の部分内の前記第２の信号のデータ値群に応じて判定し、
前記第１の特性及び前記第２の特性に応じて前記セグメントの透かしシンボル推定を判定する工程と、
前記透かしシンボル推定と参照透かしシンボル・パターンとの比較によって透かしが埋め込まれているかを判定する工程とを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法であって、前記第１の特性を判定する工程が、前記第１の部分内の前記第１の信号のエンベロープ特性を判定する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１記載の方法であって、前記第１の特性を判定する工程が、前記第１の部分内の前記第２の信号のエンベロープ特性を判定する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１記載の方法であって、前記第１の特性を判定する工程は、前記第１の部分内の前記第１の信号のエンベロープ特性と前記第１の部分内の前記第２の信号のエンベロープ特性との間の第１の関係として前記第１の特性を判定する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法であって、前記第１の関係は比率であることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法であって、前記第２の特性を判定する工程は、前記第２の部分内の前記第１の信号のエンベロープ特性と前記第２の部分内の前記第２の信号のエンベロープ特性との間の第２の比率として前記第２の特性を判定する工程を備え、透かしシンボル推定を判定する工程は、第１の比率と前記第２の比率との数学関数として前記透かしシンボル推定を判定する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、数学的関係が減算を備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法であって、前記透かしシンボルのシンボル形状が、実質的に二相のウィンドウ・シンボル形状であることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１記載の方法であって、前記透かしシンボルのシンボル形状に応じて前記第１の特性の性質を判定する工程を更に備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項１記載の方法であって、前記第１の信号の第１の部分を抽出する工程と、前記第１の部分のみの処理によってセグメント化及び透かしシンボル推定を行う工程とを更に備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項1記載の方法であって、前記第１の部分を抽出する工程が前記第１の信号をフィルタリングする工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１記載の方法であって、前記透かしが乗法的透かしであることを特徴とする方法。
【請求項１３】
透かしを第１の信号内で検出する装置であって、
元の信号に埋め込まれた透かしを有している可能性がある前記第１の信号を受信する手段と、
前記元の信号に相当する第２の信号を受信する手段と、
それぞれが透かしシンボルに相当する複数のセグメントに信号をセグメント化する手段と、
前記セグメント毎に、
セグメントの第１の部分の第１の特性を、前記第１の部分内の前記第１の信号のデータ値群及び前記第１の部分内の前記第２の信号のデータ値群に応じて判定し、
セグメントの第２の部分の第２の特性を、前記第２の部分内の前記第１の信号のデータ値群及び前記第２の部分内の前記第２の信号のデータ値群に応じて判定し、
前記第１の特性及び前記第２の特性に応じてセグメントの透かしシンボル推定を判定する手段と、
前記透かしシンボル推定と参照透かしシンボル・パターンとの比較によって、透かしが埋め込まれているかを判定する手段とを備えることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号内の透かしを検出する方法及び装置に関し、限定的ではないが特に、乗法的透かしの検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
著作権マテリアルの不正頒布によって、著作権者はこのマテリアルに対する合法的なロイヤルティーが奪われ、この不正頒布マテリアルの供給者に利得が備えられ、それによって、継続的な不正頒布が奨励されることがあり得る。例えば、インターネットによって備えられる転送容易性に鑑みて、限定的な頒布権を有する芸術的レンダリングや他のマテリアルなどの、著作権保護することが意図されたコンテンツ・マテリアルは、広範囲にわたって不正に頒布されやすい。
【０００３】
特に、音楽アイテムやビデオ・アイテムなどのコンテンツ・アイテムによって、認可されていない、かなりの量の頒布及び複製に対する関心が現在、高まっている。このことは部分的には、新技術によって提供される頒布及び複製の実用性及び実現可能性が高まったことによる。例えば、圧縮オーディオ・ファイルを記憶し、伝送するためのMP3形式は、オーディオ記録の広範囲にわたる頒布を実現可能にした。例えば、楽曲の３０メガバイト又は４０メガバイトのディジタルPCM（パルス符号変調）オーディオ記録を３メガバイト又は４メガバイトのMP3ファイルに圧縮することができる。通常の56kpsの、インターネットへのダイアルアップ接続を用いれば、このMP3ファイルをユーザのコンピュータに数分でダウンロードすることができる。このことは、例えば、悪意ある者が直接ダイアルイン・サービスを提供してMP3符号化された楽曲をダウンロードすることを可能にし得る。更に、ブロードバンド・インターネット接続の導入によって、MPEGビデオなどの更に大きなファイルのダウンロードが促進されている。MP３符号化された楽曲の不正複製は、ソフトウェア装置又はハードウェア装置によって後にレンダリングすることができ、又は、通常のCDプレイヤ上で再生するよう、記録可能CD上に展開し、記憶することができる。
【０００４】
複製保護されたコンテンツ・マテリアルの再生を制限するいくつかの手法が提案されている。安全なディジタル音楽の計画（SDMI）他は、「ディジタル透かし」を用いて、認可されていない複製を阻止することを提唱している。
【０００５】
ディジタル透かしを複製保護に、上記シナリオに従って用いることができる。しかし、ディジタル透かしを用いることは複製防止に限定されず、いわゆる不正複製追跡技術（forensic  tracking）にも用いることができる。この技術では、透かしが、例えば、電子コンテンツ配信システムを介して頒布されるファイルに、埋め込まれ、例えば、不正複製コンテンツをインターネット上で追跡するのに用いられる。透かしを、放送局（例えば、コマーシャル）の監視に、又は認証の目的等で更に用いることが可能である。
【０００６】
透かしを符号化ビットストリーム内に直接埋め込む手法が提案されている。この手法はビットストリーム透かしと表すことが多い。ビットストリーム透かしの更なる記載は、「Method  and  System  of  Digital  Watermarking  for  Compressed  Audio」と題するPCT特許出願第01/49363号明細書や、Christian  Neubauer及びJurgen  Herreによる「Audio    Watermarking  of  MPEG-2  AAC  Bitstreams,  108th  AES  Convention,  Paris,  Feb.  2000.  Audio  Engineering  Society,  preprint  5101」で見つけることができる。
【０００７】
（ベースバンド信号としても表す）非圧縮信号に透かしを直接埋め込む手法が更に提案されており、圧縮されていない生信号に透かしを埋め込む手法がいくつか知られている。例えば、透かしを、後に符号化し得るPCM（パルス符号変調）信号に直接埋め込み得る。
【０００８】
透かしをベースバンド信号に埋め込む透かしシステムの例は、A.N.  Lemma、J.  Aprea、W.  Oomen及びL.  van  de  Kerkhofによる「A  temporal  domain  audio  watermarking  technique,  IEEE  Transactions  on  signal  processing,  Vol  51,  No  4,  April  2003,  page  1088-1097,  Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers」で見つけることができる。
【０００９】
当然、透かし検出処理の性能及び特性は、透かしベースのシステムの成功における主要な要因である。上記手法によって埋め込まれた透かしを検出する方法は、2段階の手法であって、個々の透かしシンボルが第１の段階で推定され、複数の推定透かしシンボルと、知られている透かしパターンとの相関が第２の段階でとられ、検出決定が相関の度合いに応じて行われる手法を備える。この透かし検出手法の更なる詳細は、A.  N.  Lemma、  J.  Aprea、  W.  Oomen及びL.  van  de  Kerkhofによる「A  Temporal  Domain  Audio  Watermarking  Technique,  IEEE  Transactions  on  signal  processing,  Vol  51  No  4,  April  2003,  page  1088-  1097,  Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers」で見つけ得る。
【００１０】
しかし、そうした検出器は、透かし検出に有用であるが、雑音に敏感であり、それによって性能が影響を受け得る。雑音は、例として、例えば共通の信号処理（例えば、オーディオ圧縮、動的振幅圧縮等）によって挿入される歪み、又は放送連鎖内で挿入される雑音を備え得る。雑音によって、何もないのに信号が透かしを備えているということを検出器が示すようになり得るか、検出器は、信号に埋め込まれた透かしを検出することができないことがあり得る。よって、性能の向上、特に、検出精度の向上を達成することができる場合に効果的なものとなる。
【００１１】
更に、実用的な実施形態では、透かし検出の複雑度及び計算量の要件が最小になることが重要である。しかし、検出の性能及び信頼度の向上は通常、処理及び複雑度の増大を犠牲にして達成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
よって、改良された透かし検出システムが効果的なものになり、特に、検出性能の向上、複雑度の低減、及び/又は実施形態の容易化を可能にするシステムが効果的なものになる。
【００１３】
よって、本発明は、好ましくは、上記欠点の1つ又は複数のものを単独で、又は何れかの組み合わせで緩和、軽減又は解消しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の特徴によれば、第１の信号内の透かしを検出する方法が提供され、この方法は、元の信号に埋め込まれた透かしを有する可能性がある第１の信号を受信する工程と、元の信号に相当する第２の信号を受信する工程と、それぞれが透かしシンボルに相当する複数のセグメントに信号をセグメント化する工程と、セグメント毎に、第１のセグメント部分の第１の特性を、上記第１の部分内の第１の信号のデータ値群及び上記第１の部分内の第２の信号のデータ値群に応じて判定し、第２のセグメント部分の第２の特性を、上記第２の部分内の第１の信号のデータ値群及び上記第２の部分内の第２の信号のデータ値群に応じて判定し、第１の特性及び第２の特性に応じてセグメントの透かしシンボル推定を判定する工程と、透かしシンボル推定と参照透かしシンボル・パターンとの比較によって、透かしが埋め込まれているかを判定する工程とを備える。
【００１５】
透かしの検出の通知を用いることによって、特に、透かしシンボルに相当する別々のセグメント部分内の元の信号の情報を用いることによって性能の向上を達成することができるということを本発明の発明者は認識した。
【００１６】
特に、本発明によって、雑音の存在下で透かし検出の信頼度の向上が可能になる。更に、元の信号に関する情報を用いることは、受け入れることができない複雑度や計算資源の増大なしで達成することができ、透かし検出は、実用的な実施形態に特に適している。
【００１７】
第２の信号は何れの適切なソースから受信してもよく、元の信号に関する情報を供給する何れかの適切な形式のものであってよい。特に、第２の信号は、元の信号の全部又は一部と同一か同様であり得る。更に、第２の信号のソースは、外部ソース又は内部ソースであり得る。更に、第１の信号及び第２の信号は併せて受信しても別個に受信してもよい。
【００１８】
透かしシンボル推定と参照透かしシンボル・パターンとの間の比較は、透かしシンボル推定と参照透かしシンボル・パターンとの間の相関を特に備え得る。
【００１９】
本発明の特徴によれば、第１の特性を判定する工程は、第１の部分内の第１の信号のエンベロープ特性を判定する工程を備える。
【００２０】
エンベロープ特性は特に、第１の信号の絶対振幅値の和及び/若しくは平均、並びに/又は変動であり得る。これは、透かしシンボルを推定するうえで特に適切なパラメータを備え得る。更に、又はあるいは、第２の特性は、第２の部分内の第１の信号のエンベロープ特性を判定する工程を備える。
【００２１】
本発明の別の特徴によれば、第１の特性を判定する工程は、第１の部分内の第２の信号のエンベロープ特性を判定する工程を備える。
【００２２】
エンベロープ特性は特に、第２の信号の絶対振幅値の和及び/若しくは平均、並びに/又は変動であり得る。これは、透かしシンボルを推定するうえで特に適切なパラメータを備え得る。更に、又はあるいは、第２の特性は、第２の部分内の第１の信号のエンベロープ特性を判定する工程を備える。
【００２３】
本発明の別の特徴によれば、第１の特性を判定する工程は、第１の部分内の第１の信号のエンベロープ特性と第１の部分内の第２の信号のエンベロープ特性との間の第１の関係として第１の特性を判定する工程を備える。
【００２４】
受信信号に関連したエンベロープ特性と、透かしが埋め込まれていない元の信号に関連したエンベロープ特性との間の関係は、透かしシンボルを特に効果的に示し得る。
【００２５】
本発明の別の特徴によれば、第１の関係は比率である。この関係は、特に効果的な性能と、許容可能な資源複雑度とを備え得る。
【００２６】
本発明の別の特徴によれば、第２の特性を判定する工程は、第２の部分内の第１の信号のエンベロープ特性と第２の部分内の第２の信号のエンベロープ特性との間の第２の比率として第２の特性を判定する工程を備え、透かしシンボル推定を判定する工程は、第１の比率と第２の比率との数学関数として透かしシンボル推定を判定する工程を備える。
【００２７】
別々の部分内のエンベロープ特性の比率間の関係は、透かしが存在するということを特に適切かつ正確に、適切な透かしシンボル形状について示す。
【００２８】
本発明の別の特徴によれば、数学的関係は減算を備える。これは、特定の透かしシンボル形状について特に適切な数学的関係を備え得るものであり、実質的に二相のウィンドウ・シンボル形状について特に適切な数学的関係を備え得る。
【００２９】
本発明の別の特徴によれば、方法は、透かしシンボルのシンボル形状に応じて第１の特性の性質を判定する工程を更に備える。
【００３０】
あるいは、又は更に、方法は、透かしシンボルのシンボル形状に応じて第２の特性の性質を判定する工程を備える。
【００３１】
例えば、透かしシンボルのシンボル形状に応じて、振幅特性又はエネルギ特性を、代替的又は追加的に考慮に入れることが効果的であり得る。よって、透かし検出を、特定のシンボル形状に特にカスタマイズすることができる。
【００３２】
本発明の別の特徴によれば、方法は、第１の信号の第１の部分を抽出する工程と、第１の部分のみの処理によってセグメント化及び透かしシンボル推定を行う工程とを更に備える。好ましくは、第１の部分を抽出する工程は、第１の信号をフィルタリングする工程を備える。例えば、透かし検出は、第１の信号の帯域通過フィルタリングを備え得る。これは、検出性能の向上を備え得るものであり、特に、第１の部分の抽出は、透かし埋め込み器において行われる同様の処理との互換性を有し得る。
【００３３】
好ましくは、透かしは乗法的透かしである。
【００３４】
本発明の第２の局面によれば、第１の信号内の透かしを検出する装置が提供され、装置は、元の信号に埋め込まれた透かしを有する可能性がある第１の信号を受信する手段と、元の信号に相当する第２の信号を受信する手段と、それぞれが透かしシンボルに相当する複数のセグメントに信号をセグメント化する手段と、セグメント毎に、第１のセグメント部分の第１の特性を、上記第１の部分内の第１の信号のデータ値群及び上記第１の部分内の第２の信号のデータ値群に応じて判定し、第２のセグメント部分の第２の特性を、上記第２の部分内の第１の信号のデータ値群及び上記第２の部分内の第２の信号のデータ値群に応じて判定し、第１の特性及び第２の特性に応じてセグメントの透かしシンボル推定を判定する手段と、透かしシンボル推定と参照透かしシンボル・パターンとの比較によって、透かしが埋め込まれているかを判定する手段とを備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の前述並びにその他の局面、特徴及び利点は、以下に記載する実施例から明らかであり、そうした実施例を参照しながら明らかになる。
【実施例】
【００３６】
本発明の実施例を、添付図面を参照しながら単に例として説明する。
【００３７】
以下の記載は、乗法的透かしの検出に適用可能な、本発明の実施例に焦点を当てるが、本発明はこの特定の適用例に限定されるものでない。
【００３８】
まず、乗法的透かしを埋め込むシステムを説明する。このシステムは、更なる詳細を見つけ得る、A.  N.  Lemma、  J.  Aprea、  W.  Oomen及びL.  van  de  Kerkhofによる「A  temporal  domain  audio  watermarking  technique,  IEEE  Transactions  on  signal  processing,  Vol  51,  No  4,  April  2003,  page  1088-1097,  Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers」と互換性を有する。
【００３９】
図１は、従来技術によって乗法的透かしを埋め込む透かし埋め込み器を示す。
【００４０】
透かし埋め込み器は、透かしを入れる対象のベースバンド信号のサンプルx[n]を受信する。サンプルは、インパルス応答h[n]を有するベースバンド・フィルタ１０１に供給される。よって、フィルタリングされた信号xb[n]=x[n]*h[n]であって、*がたたみ込み演算を表す信号が生成される。フィルタリングされた信号xb[n]は乗算器１０３に供給される。フィルタリングされた信号を乗算器１０３で透かしサンプルw[n]と乗算してサンプルxb[n]・w[n]を生成し、このサンプルを、値α、サンプルをスケーリングするスケーリング装置105に供給する。結果として生成されるサンプル値を元のサンプルx[n]に加算器１０７で加算する。よって、透かし埋め込み器によって生成される信号は、
y[n]=x[n]+α・xb[n]・w[n]
である。
【００４１】
特に、αは、心理音響モデルによって動的に制御し得る透かしの埋め込み強度に相当する。
【００４２】
透かしw[n]は、これをxb[n]と乗算することによってxb[n]の短時間エンベロープがほとんど修正されるように選ばれる。
【００４３】
図２は、透かしサンプルを透かしシンボルから生成するシステムを示す。
【００４４】
まず、有限長で、平均がゼロで、一様に分布したランダム系列wdi[n]は、
k=0,1,…,Lw−1の場合、wdi[k]∈[−1,1]
であり、ここで、Lwは透かし内のシンボルの数である。透かしパターンは、周期的で、ゆっくり変動する、長さがLw・Tsの狭帯域信号wi[n]に、図２のシステムによって変換され、ここでTsはサンプル単位でのシンボル長である。
【００４５】
透かしシンボルwdi[k]は係数Tsによってアップサンプラ201内でアップサンプリングされる。
【００４６】
n=0,Ts,2Ts…の場合、Wdi[n]=Wdi[n/Ts]であり、
さもなければ0である。
【００４７】
アップサンプリングされた信号には、ウィンドウシェーピング関数s[n]によって畳み込みエレメント２０３内で更にフィルタリング、
wi[n]=wdi[n]*s[n]
が行われる。
【００４８】
よって、ウィンドウの形状は、透かしシンボルのシンボル形状に相当する。wi[n]を、図１の透かし埋め込み器の透かしサンプルw[n]として更に用い得る。
【００４９】
透かしシステムの性能は、ウィンドウシェ―ピング関数と、よって、透かしシンボル形状とに依存するということが明らかになった。図３は、図１の透かし埋め込み器に適切なレイズド・コサイン・ウィンドウ・シンボル形状を示し、図４は、図１の透かし埋め込み器に適切な二相ウィンドウ・シンボル形状を示す。以下の説明は二相ウィンドウ・シンボル形状を採用する実施例に焦点を当てたものであるが、他の実施例は他のウィンドウ・シンボル形状を用い得る。
【００５０】
図５は、本発明の実施例による透かし検出器５００の構成図を示す。
【００５１】
透かし検出器５００は、第１の信号を受信する第１の受信器５０１を備える。第１の信号は透かしを備えていても備えていなくてもよく、透かし検出器５００は、第１の信号が透かしを備えているかを検出するよう形成される。特に、第１の信号は、前述のように信号に埋め込まれる乗法的透かしを備え得る。
【００５２】
透かし検出器５００は、透かしが埋め込まれる前の、第１の信号の元の信号に相当する第２の信号を受信するよう動作可能な第２の受信器５０３を更に備える。特に、第２の信号は、元の信号の信号サンプルx[n]を備え得る。
【００５３】
第１の受信器５０１は第１のセグメント器５０５に結合される。特定の実施例では、第１のセグメント器５０５は、第１の信号を処理して特定の第１信号部分を抽出する手段を備える。特に、元の信号x[n]がフィルタh[n]によって透かし埋め込み器においてフィルタリングされていた場合、第１のセグメント器５０５は、透かし埋め込み器のフィルタと同じ周波数範囲を抽出する同様なフィルタを備える。
【００５４】
第１のセグメント器５０５は、それぞれが１つの透かしシンボルに相当する複数のセグメントに受信信号を分割するよう動作可能である。以下では、本願の記載は、明瞭性及び簡潔性のために、透かし埋め込み器と透かし検出器５００との同期がとられている実施例に焦点を当てる。しかし、他の実施例では、透かし検出器５００は、第１のセグメント器５０５が第１の信号を適切なシンボル・セグメントにセグメントし得るように透かし検出器５００と透かし埋め込み器との同期をとる更なる機能を備え得る。そうした機能は、例えば、周知であるような指紋手法に基づくものであり得る。
【００５５】
透かし検出器５００は、第２の受信器５０３に結合され、透かしシンボルに相当するセグメントの単位で第２の信号をセグメントするよう動作可能な第２のセグメント器５０７を更に備える。よって、第１のセグメント器５０５及び第２のセグメント器５０７は、透かしシンボル毎に、同期化されたサンプル群を生成する。
【００５６】
第１のセグメント器５０５及び第２のセグメント器５０７は、各透かしシンボルの部分又は区間の第１の特徴を判定するよう動作可能な第１部分プロセッサ５０９に結合される。
【００５７】
本願の実施例では、第１部分プロセッサ５０９は一度に１つの透かしシンボルを処理する。まず、第１部分プロセッサ５０９は、現行の透かしシンボルの特定部分に相当する現行の透かしシンボルのサンプル群を選択する。次いで、この部分の第１の特性を、特定の部分内の第１の信号のデータ値及び特定の部分内の第２の信号のデータ値に応じて判定する。特に、第１部分プロセッサ５０９は、第１部分内の2つの信号のエンベロープ特性を示す第１の特性を生成する。よって、第１の特性は、透かしシンボル期間の特定区間内の、透かしが入っている可能性がある信号及び元の信号の相対的なエンベロープ特性を示す。
【００５８】
同様に、第１のセグメント器５０５及び第２のセグメント器５０７は、各透かしシンボルの別の第２の部分又は区間に関する第２の特性を判定するよう動作可能な第２部分プロセッサ５１１に結合される。
【００５９】
本願の実施例では、第２部分プロセッサ511も一度に１つの透かしシンボルを処理する。第１部分プロセッサ５０９と同様に、第２部分プロセッサ５１１も現行の透かしシンボルの特定の（、しかし別の）部分に相当する現行の透かしシンボルのサンプル群を選択する。次いで、この部分の第２の特性を、特定の部分内の第１の信号のデータ値及び特定の部分内の第２の信号のデータ値に応じて判定する。特に、第２部分プロセッサ511は、第２部分内の2つの信号のエンベロープ特性を示す第２の特性を生成する。よって、第２の特性は、透かしシンボル期間の特定区間内の、透かしが入っている可能性がある信号及び元の信号の相対的なエンベロープ特性を示す。
【００６０】
特に、本願の実施例では、第１部分プロセッサ５０９及び第２部分プロセッサ５１１は、透かしシンボルの別々の部分に対してではあるが同じ処理を行う。よって、第１の特性及び第２の特性は、透かしシンボルの別々の部分において特定のパラメータ（、又はパラメータの組み合わせ）がどのように変動し得るかを示す。よって、透かしシンボル形状に応じて、第１の特性及び第２の特性は、透かしがない場合には何らかのかたちで変動するとみなし得るものでないが、透かしがある場合には何らかのかたちで変動するとみなし得る。元の信号の既知のパラメータに応じて第１の特性及び第２の特性を判定することによって、信頼度及び予測可能性が高い変動を期待し得る。
【００６１】
第１部分プロセッサ５０９及び第２部分プロセッサ５１１は、透かしシンボル推定器５１３に結合され、第１の特性及び第２の特性をこれに供給する。透かしシンボル推定器５１３は、第１の特性及び第２の特性に応じて現行の透かしシンボルを推定する。処理を複数の透かしシンボルについて繰り返し、これらは判定装置５１５に供給される。
【００６２】
判定装置５１５は、透かしシンボル推定を参照透かしシンボル・パターンと比較するよう動作可能である。特に、透かしシンボル推定と参照透かしシンボル・パターンとの相関がとられ、相関が十分高い場合、透かしが第１の信号内に埋め込まれているということを判定装置５１５は判定し、さもなければ、透かしが埋め込まれていないということが判定される。
【００６３】
図6は、本発明の実施例による、透かしを検出する方法を示す。この方法は、図５の透かし検出器に適用可能であり、エンベロープ特性を用いた特定の実施例を参照して説明する。この方法は、図１の透かし埋め込み器を参照して説明した方法によって埋め込まれた透かしを有する可能性がある信号を参照して更に説明する。
【００６４】
工程６０１では、透かしを備えている可能性がある第１の信号が受信される。第１の信号をフィルタhbによってフィルタリングして、フィルタリングされた信号yb[n]を生成する。フィルタhbは、透かし埋め込み器１００のフィルタhに相当し、具体的には、hと同じ周波数応答を有する帯域通過フィルタである。よって、hbは透かしの埋め込みに用いたものと同じ周波数帯域を抽出するに過ぎない。よって、
【００６５】
【数１】
2007515678.tif 000003
である。
【００６６】
工程603では、透かしを入れる前の元の信号x[n]に相当する第２の信号が場合によっては内部ソースから受信される。
【００６７】
工程６０３には、工程６０５が続き、工程６０５では、（フィルタリングされた）第１の信号及び第２の信号が、透かしシンボルに相当する個々のセグメントにセグメント化される。よって、フィルタリング後、第１の信号が長さTsのフレームにセグメント化される。フレーム番号をkによって表し、wk[n]=wdi[k]s[n]を透かしシンボルwdi[k]の透かし信号のn番目のサンプルとすると、セグメントk内の、透かしを入れた信号は、
【００６８】
【数２】
2007515678.tif 000004
によって表され、ここで、s[n]は図４の二相ウィンドウシェーピング関数であり、wdi[k]は、埋め込まれた透かし系列のk番目の透かしシンボルの推定である。
【００６９】
更なる工程では、既知の信号yb,k[n]を前提としてwdi[k]の推定が試行される。
【００７０】
以下のエンベロープ値は、透かしシンボルkに相当するセグメントの第１の半片及び第２の半片から判定することができる。
【００７１】
【数３】
2007515678.tif 000005
【００７２】
【数４】
2007515678.tif 000006
図４の二相ウィンドウのおおよその近似は、
s[n]=0      （0≦n＜Ts/6        の場合）
1    （Ts/6≦n＜2Ts/6-1    の場合）
0    （2Ts/6-1≦n＜4Ts/6-1  の場合）
−1  （4Ts/6-1≦n＜5Ts/6-1  の場合）
0    （5Ts/6-1≦n＜Ts-1    の場合）
である。この近似の代入によって、
【００７３】
【数５】
2007515678.tif 000007
の近似が得られる。
【００７４】
なお、｜α・w[k]｜≦１の場合、唯一の近似は、s[n]の近似のものである。yb,k[n]（すなわち、帯域通過フィルタリングされた透かし信号）もxb,k[n]（すなわち、帯域通過フィルタリングされたホスト信号）も既知であるので、透かし信号wdi[k]は、
【００７５】
【数６】
2007515678.tif 000008
から得ることができる。本願の実施例では、上記手法を用いて透かしシンボル推定値を判定する。
【００７６】
具体的には、工程６０５には工程６０７が続き、工程６０７では、Ts/6≦n＜2Ts/6-1からのサンプルを処理して
【００７７】
【数７】
2007515678.tif 000009
で表す第１の特性を判定する。
【００７８】
よって、工程６０７は、第１の特性を、第１の信号及び第２の信号のエンベロープ特性として判定する工程を備える。
【００７９】
工程607には工程609が続き、工程６０９では、4Ts/6-１≦n＜5Ts/6-1からのサンプルを処理して
【００８０】
【数８】
2007515678.tif 000010
で表す第２の特性を判定する。
【００８１】
よって、工程609は、第２の特性を、第１の信号及び第２の信号のエンベロープ特性として判定する工程を備える。
【００８２】
工程６０９には工程６１１が続き、工程６１１では、透かしシンボルは、第１の特性及び第２の特性から、
【００８３】
【数９】
2007515678.tif 000011
として推定される。
【００８４】
工程６１１には工程６１３が続き、工程６１３では、透かし系列の透かしシンボル全てが推定されたかが判定される。否定の場合、方法は工程６０７に戻る。さもなければ、方法は工程６１５に進み、工程６１５では、推定透かしシンボル系列と参照透かしシンボル・パターンとの相関がとられる。相関が閾値を超える場合、第１の信号が透かしを備えるということが判定され、相関が閾値を下回る場合、第１の信号は透かしを備えるものでないということが判定される。
【００８５】
よって、本願の実施例は、高性能を有し、特に、高い透かし検出信頼度を有する、透かしを検出するシステムを提供する。更に、方法は、ファームウェア処理装置又はソフトウェア処理装置における実施形態に特にふさわしく、比較的低い複雑度で実施することができる。
【００８６】
透かしシンボルを推定するのに用いるまさにそのパラメータ及び特性は、透かしシンボルのまさにそのシンボル形状によって変わってくることがあり得る。よって、第１の特性及び/又は第２の特性の性質を、透かしシンボルのシンボル形状に応じて判定することができる。例えば、別々の公式及び等式を、別々のシンボル形状について判定することができ、使用される特定のシンボル形状に応じて、処理を修正することができる。
【００８７】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアや、これらのうちの何れかの組み合わせをはじめとする何れかの適切な形態で実施することが可能である。しかし、好ましくは、本発明は、1つ又は複数のデータ・プロセッサ上及び/若しくはディジタル信号プロセッサ上で実行するコンピュータ・ソフトウェアとして実施される。本発明の実施例の構成要素及び構成部分は、何れかの適切な方法で物理的に、機能的に、及び論理的に実施することができる。実際に、機能は、単一の装置において、複数の装置において、又は、他の機能的装置の一部として実施することができる。そういうものとして、本発明は、単一装置において実施することができ、又は、別々の装置及びプロセッサに物理的及び機能的に分散させることができる。
【００８８】
本発明は、好ましい実施例に関して説明したが、本明細書及び特許請求の範囲に記載の特定の形態に限定されることが意図されるものでない。むしろ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ限定される。特許請求の範囲では、comprisingの語は、他の構成要素や工程が存在することを排除するものでない。更に、個々に列挙されているが、複数の手段、構成要素又は方法工程は、例えば、単一の装置又はプロセッサによって実施することができる。更に、個々の特徴は、別々の請求項に備え得るが、場合によっては、効果的に組み合わせてもよく、別々の請求項に備えていることは、特徴の組み合わせが実現可能でないこと及び/又は効果的でないことを示唆するものでない。更に、単数形の記載は、複数形を排除するものでない。
【００８９】
よって、「a」、「an」、「first」、「second」等の記載によって複数形が排除されるものでない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】従来技術によって乗法的透かしを埋め込む透かし埋め込み器の図である。
【図２】透かしサンプルを透かしシンボルから生成するシステムの図である。
【図３】図１の透かし埋め込み器に適切なレイズド・コサイン・ウィンドウ・シンボル形状を示す図である。
【図４】図１の透かし埋め込み器に適切な二相ウィンドウ・シンボル形状を示す図である。
【図５】本発明の実施例による透かし検出器の構成図である。
【図６】本発明の実施例による、透かしを検出する方法を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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