(57)【要約】  本発明は、ディジタル・ホスト信号に透かしを埋め込み、ディジタル・ホスト信号内の透かしを検出する方法及び装置に関する。埋め込む方法では、所定の情報を収容する、長さLw/Nビットの透かし系列が、生成され、更に、N倍（好ましくはN=2）にアップサンプリングされる。アップサンプリングされた系列の中間サンプリング点では、透かし系列の（好ましい実施例では、その負数の）修正バージョンを挿入して、長さLwの複合透かし系列を形成する。複合透かし系列をホスト信号と合成してホスト信号に透かしを入れる。検出器におけるスペクトル白色化段の必要性がなくなるという点で本発明は特に効果がある。
2007506128.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号情報を収容するディジタル・ホスト信号に透かしを埋め込む方法であって、
所定の情報を収容する、長さがLw/Nビットの透かし系列を生成する工程と、
前記透かし系列を2倍にアップサンプリングする工程と、
前記アップサンプリングされた系列の中間サンプリング点で、前記透かし系列の修正バージョンを挿入して、長さがLwの複合透かし系列を形成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、
Nが2であることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項1又は2記載の方法であって、
前記複合透かし系列がバイポーラであるように前記透かし系列の前記修正バージョンが形成されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項1、2又は3記載の方法であって、
前記複合透かし系列のDC成分が削減されるか最小にされるように前記修正バージョンを生成する修正が選ばれることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項1乃至4の何れか記載の方法であって、
前記透かし系列の前記修正バージョンを挿入する工程は、前記透かし系列の負のバージョンを中間サンプリング点で挿入して、アップサンプリングされたバイポーラ系列を形成する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項1乃至5の何れか記載の方法であって、
前記修正バージョンを挿入する工程は、前記アップサンプリングされた透かし系列の中間点毎に、前記透かし系列の隣接サンプル値の負のバージョンを挿入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1乃至6の何れか記載の方法であって、
前記系列に透かしを埋め込む方法は、変換ドメイン係数変調方法を備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項7記載の方法であって、
前記変換はFFTであることを特徴とする方法。
【請求項９】
透かしを復号化する方法であって、
透かしを入れたホスト信号を受信する工程と、
前記透かしを入れたホスト信号内の複合透かし系列を検出する工程と、
前記複合透かし系列を、透かし系列と、該透かし系列の修正バージョンとに相当する少なくとも2つのサンプル値群に分割する工程と、
前記透かし系列の逆修正を行って、前記透かし系列によって収容される所定の情報を取り出す工程とを備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項9記載の方法であって、
前記透かしを入れた信号内の前記複合透かし系列を検出する工程が、受信変換ドメイン係数の絶対値を計算し、該計算値に対して平滑化処理を行う工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項10記載の方法であって、
前記平滑化処理が、前記計算絶対値の平均をとって平均変換ドメイン信号を形成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9乃至11の何れか記載の方法であって、
前記複合透かし系列は、変換ドメイン係数を備え、
前記分割する工程は、
前記変換ドメイン係数を分割して、前記複合透かし系列内の奇数サンプリング点で情報を備える第１の系列と、前記複合透かし系列内の偶数サンプリング点で情報を備える第２の系列とを組み立てる工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項9記載の方法であって、
前記分割する工程は、
平均変換ドメイン信号を第１の信号パス及び第２の信号パスに印加する工程を備え、
各信号パスは、2分の１のダウンサンプラを備え、
一方の信号パスを他方の信号パスに対して遅延させて、前記平均変換ドメイン信号を第１の系列と第２の系列とに分割することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項9記載の方法であって、
前記透かし系列の前記逆修正を行う工程は、第１の系列の相当するサンプル値と、第２の系列の相当するサンプル値との間の差をとり、前記第１の系列の相当するサンプル値と前記第２の系列の相当するサンプル値との和に対して正規化する工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項１５】
透かしを入れたホスト信号であって、
前記透かしは、アップサンプリングした透かし系列と、同じ透かしの修正バージョンとを合成したものを備える複合透かしを備えることを特徴とする、透かしを入れたホスト信号。
【請求項１６】
請求項15記載の、透かしを入れたホスト信号であって、
前記修正は、前記複合透かしのDC成分を削減するか最小にするよう選ばれることを特徴とする、透かしを入れたホスト信号。
【請求項１７】
請求項15又は16記載の、透かしを入れたホスト信号であって、
前記複合透かしは、前記透かしをアップサンプリングし、かつ、該アップサンプリングによって生成される中間サンプリング点で前記透かしの前記修正バージョンを挿入することによって生成されることを特徴とする、透かしを入れたホスト信号。
【請求項１８】
請求項15、16又は17記載の、透かしを入れたホスト信号であって、
アップサンプリング係数が2として選ばれる場合、前記修正バージョンは前記透かしの逆数を備えることを特徴とする、透かしを入れたホスト信号。
【請求項１９】
信号情報を収容するディジタル・ホスト信号に透かしを埋め込む装置であって、
透かし系列を生成する透かし系列生成器と、
前記透かし系列をN倍にアップサンプリングするアップサンプラと、
前記アップサンプリング処理によって作成される中間サンプリング点に、前記透かし系列の修正バージョンを挿入することによって複合透かし系列を生成する手段と、
複合透かし信号をホスト信号に施す埋め込み器とを備えることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項19記載の装置であって、
前記修正は、前記複合透かしのDC成分を削減するか最小にするように選ばれることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項19又は20記載の装置であって、
前記アップサンプラは、2倍のアップサンプラを備えることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項20記載の装置であって、
複合透かしを形成する前記手段は、応答B[m]=[−1,1]を備えるFIRフィルタを備えることを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項19、20、21又は22記載の装置であって、
前記透かし系列は、FFTブロックを備えることを特徴とする装置。
【請求項２４】
透かし復号化装置であって、
透かしを入れたホスト信号を受信する手段と、
前記透かしを入れたホスト信号内の複合透かし系列を検出する手段と、
透かし系列と、該透かし系列の修正バージョンとに相当する少なくとも第１の系列及び第２の系列に前記複合透かし系列を分割する手段と、
前記透かし系列の逆修正を行って、該系列によって収容される所定の情報を取り出す逆修正手段とを備えることを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項24記載の装置であって、
前記透かしを入れたホスト信号内の複合透かし系列を検出する手段が、前記複合透かし系列のFFT係数を、透かしを入れた受信ホスト信号から分離するフィルタを備えることを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項24又は25記載の装置であって、
前記複合透かし系列を検出する手段は、FFT係数の絶対値を備える絶対値計算手段を備えることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項24、25又は26記載の装置であって、
前記複合透かし系列を検出する手段は、計算された絶対値の平均をとる平滑化手段を備えることを特徴とする装置。
【請求項２８】
請求項27記載の装置であって、
前記平滑化手段は、アキュムレータを備えることを特徴とする装置。
【請求項２９】
請求項24乃至28の何れか記載の装置であって、
前記複合透かし系列を分割する手段は、第１の信号処理手段と、第２の信号処理手段とを備え、
前記第１の信号処理手段は、第１の信号パス内に備え、
前記第２の信号処理手段は、第２の信号パス内に備え、
各信号処理手段は、N分の１のダウンサンプラを備え、
前記第１の信号処理手段と前記第２の信号処理手段との何れかは、遅延手段を更に備えて、平均変換ドメイン信号を前記第１の系列と前記第２の系列とに分割することを特徴とする装置。
【請求項３０】
請求項24乃至29の何れか記載の装置であって、
前記透かし系列の前記逆修正を行う手段は、
前記第１の系列の相当するサンプル値と前記第2の系列の相当するサンプル値との間の差をとり、前記第１の系列の相当するサンプル値と前記第２の系列の相当するサンプル値との和に対して正規化するよう形成され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、マルチメディア信号に透かしを入れる装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア信号に透かしを入れる手法は、マルチメディア信号とともに更なるデータを伝送するための手法である。例えば、透かしを入れる手法は、著作権及び複製制御の情報をオーディオ信号に埋め込むのに用い得る。
【０００３】
透かしを入れる手法の主たる要件は、観察できない（すなわち、オーディオ信号の場合には、可聴でない）一方で、信号から透かしを取り除く攻撃に対してロバストであるというものである（例えば、透かしを取り除くことによって、信号が損なわれることになる。）。なお、透かしのロバスト性は通常、透かしが埋め込まれる信号の品質に対するトレードオフとなる。例えば、透かしがオーディオ信号に強く埋め込まれている（場合であり、よって、取り除くのが難しい）場合、オーディオ信号の品質が低下することになる可能性は高い。
【０００４】
オーディオに透かしを埋め込む各種手法が提案されており、各々が、その利点及び欠点を備えている。例えば、1つの種類の、オーディオに透かしを入れる手法は、所望のデータ（例えば、著作権情報）をオーディオ信号に埋め込む時間相関手法を用いるというものである。この手法は、事実上、エコーを隠すアルゴリズムであり、エコーの強度は、2次方程式を解くことによって求められる。2次方程式は、τに等しい遅延での１つの位置と0に等しい遅延でのもう１つの位置との2つの位置での自己相関値によって生成される。検出器では、透かしは、２つの遅延位置での自己相関関数の比率を求めることによって抽出される。
【０００５】
国際公開第00/00969号パンフレットは、マルチメディア・ホスト信号又はマルチメディア・カバー信号に（著作権情報などの）補助信号を埋め込むか符号化する別の手法を記載している。カバー信号の複製、すなわち、特定のドメイン（時間、周波数、又は空間）における、カバー信号の一部分が、カバー信号のパラメータの修正値を規定するステゴ鍵によって生成される。複製信号を、埋め込む対象の情報に相当する補助信号によって修正し、カバー信号にもう一度挿入して、ステゴ鍵を生成する。
【０００６】
復号器では、元の補助データを抽出するために、ステゴ信号の複製は、元のカバー信号の複製と同様に生成され、同じステゴ鍵を用いることを必要とする。生成される複製は、更に、受信ステゴとの相関をとって、補助信号を抽出する。
【０００７】
透かしを入れるそうした手法では、マルチメディア信号内に埋め込む対象の更なるデータは通常、一連の値の形式を呈する。この一連の値は更に、ウインドウ・シェーピング関数を各値に施すことによって、ゆっくり変化する狭帯域信号に変換される。
【０００８】
Chong  U.  Leeによる米国特許第5,822,360号明細書は、オーディオ信号において補助データを伝送する方法及び装置を開示している。特に、この開示は、受信器に通信するよう、オーディオ信号内に補助データを隠す方法を備える。（平坦なスペクトルを有する）疑似乱数ノイズキャリアを補助情報によって変調して、情報を収容するスペクトラム拡散信号を供給する。オーディオ信号を評価してそのスペクトル形状を判定する。スペクトラム拡散信号のキャリア部分のスペクトル・シェーピングを行ってオーディオ信号のスペクトル形状をシミュレートする。スペクトル・シェーピングを受けたキャリア部分を有するスペクトル拡散信号をオーディオ信号と合成して、補助情報を収容する出力信号を生成する。補助情報を出力信号から復元するために、まず、出力信号のスペクトル形状が判定される。判定されたスペクトル形状に基づいて、出力を更に処理して、その中に備えられているスペクトル拡散信号のキャリア部分を平坦化する（すなわち、「白色化」する）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の実施例の目的は、検出の複雑度を低くすることを可能にする、マルチメディア信号に透かしを埋め込む別の方法及び装置を備えるというものである。
本発明の実施例の更なる目的は、明示的なスペクトル白色化段を必要とすることなく透かし検出を備えるというものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の局面によれば、信号情報を収容するディジタル・ホスト信号に透かしを埋め込む方法を備え、該方法は、所定の情報を収容する、長さがLw/Nの透かしシンボル系列を生成する工程と、透かし系列をN倍にアップサンプリングする工程と、アップサンプリングされた系列の中間サンプリング点で、透かし系列の修正バージョンを挿入して、長さLwの複合透かし系列を形成する工程と、複合透かし系列をホスト信号と合成してホスト信号に透かしを入れる工程とを備える。
【００１１】
上記方法では、透かし系列と、それ自体を適切に修正したバージョンとを合成して複合透かし系列を形成することによって、乱数透かし系列のDC成分が最小になるように透かしがコンディショニングされることが可能になる。
【００１２】
好ましくは、Nは2である。
【００１３】
アップサンプリング係数を2に制限することによって、複雑度が低くなる。
【００１４】
好ましくは、透かし系列の修正バージョンは、複合透かし系列がバイポーラであるように形成される。
【００１５】
好ましくは、透かし系列の修正バージョンを挿入する工程は、生成された透かし系列の、負のバージョンを中間サンプリング点で挿入して、アップサンプリングされたバイポーラ系列を形成する工程を備える。
【００１６】
前述した種類のバイポーラ信号は、下にある透かし系列に係わらずDC成分が最小にされるので効果的である。有用な情報はDC成分内に収容されないので、DC成分はいかに削減されても、望ましいものである。
【００１７】
好ましくは、修正されたバージョンを挿入する工程は、アップサンプリングされた透かし系列の中間点毎に、透かし系列の隣接サンプル値の負のバージョンを挿入する工程を備える。
【００１８】
好ましくは、透かしを埋め込む方法は、変換ドメイン（例えば、FFT、DCT、MDCT等）の係数を変調する方法を備える。
【００１９】
本発明の第２の局面によれば、透かしを復号化する方法を備え、該方法は、透かしを入れたホスト信号を受信する工程と、透かしを入れたホスト信号内の複合透かし系列を検出する工程と、透かし系列と、透かし系列の修正バージョンとに相当する少なくとも２つのサンプル値群に複合透かし系列を分割する工程と、透かしを入れた系列の逆修正を行って、それによって収容される所定の情報を取り出す工程とを備える。
【００２０】
好ましくは、透かしを入れたホスト信号内の複合透かし系列を検出する工程は、受信された変換ドメイン係数の絶対値を計算する工程と、そうしたものに対して平滑化処理を行う工程とを備える。
【００２１】
平滑化処理は、好ましくはアキュムレータにおいて、計算された絶対値の平均をとって、平均変換ドメイン信号を形成する工程を備えることが好ましい。
【００２２】
好ましくは、複合透かし系列は、変換ドメイン係数を備え、分割する工程は、変換ドメイン係数を、複合透かし系列内の、適切にダウンサンプリングされた点での情報を備える少なくとも２つの（例えば、N個の）群に分離する工程を備える。
【００２３】
好ましくは、分割する工程は、平均変換ドメイン信号をN個の信号パスに印加する工程を備え、各信号パスは、N分の１のダウンサンプラを備え、先行するパスに対して各信号パスを遅延させて、平均変換ドメイン信号を独立なN個の系列に分割する。
【００２４】
好ましくは、N=2であり、かつ、分割する工程は、変換ドメイン係数を分割して、複合透かし内の奇数のサンプリング点での情報を備える第１の系列と、複合透かし系列内の偶数のサンプリング点での情報を備える第２の系列とを組み立てる工程を備える。
【００２５】
好ましくは、透かし系列の逆修正を行う工程は、第１の系列の、相当するサンプル値と、第２の系列の、相当するサンプルとの間の差をとり、かつ、第１の系列の、相当するサンプル値と、第２の系列の、相当するサンプル値との和に対する正規化を行う工程を備える。
【００２６】
本発明は、透かしを入れたホスト信号を備え、透かしは、透かしと、同じ透かしの修正バージョンとの、アンプサンプリングされた系列を合成したものを備える複合透かしを備える。
【００２７】
好ましくは、複合透かしのDC成分を削減するよう修正が選ばれる。
【００２８】
好ましくは、複合透かしは、透かしをアップサンプリングし、アップサンプリングによって生成される中間サンプル点での修正バージョンを挿入することによって生成される。
【００２９】
１つの好ましい実施例では、アップサンプリング係数は2であり、修正バージョンは、透かし信号の逆数である。
【００３０】
本発明の更なる局面は、信号情報を収容するディジタル・ホスト信号に透かしを埋め込む装置を備え、装置は、透かし系列を生成する透かし系列生成器と、透かし系列をＮ倍にアップサンプリングするアップサンプラと、アップサンプリング処理によって生成される中間サンプリング点に透かし系列の修正バージョンを挿入することによって複合透かし系列を生成する手段と、複合透かし信号をホスト信号に施す埋め込み器とを備える。
【００３１】
好ましくは、アップサンプラは、2倍のアップサンプラを備える。
【００３２】
好ましくは、複合透かしを形成する手段は、インパルス応答B[m]=[−1,1]を備えるFIRフィルタである。
【００３３】
好ましくは、透かし系列は、FFTブロックを備える。
【００３４】
本発明の更に別の局面によれば、透かし復号化装置を備え、該装置は、透かしを入れたホスト信号を受信する手段と、透かしを入れたホスト信号内の複合透かし系列を検出する手段と、透かし系列と、透かし系列の修正バージョンとに相当する少なくとも第１の系列及び第２の系列に複合透かし系列を分割する手段と、透かし系列の逆修正を行って、それによって収容される所定の情報を取り出す逆修正手段とを備える。
【００３５】
好ましくは、透かしを入れたホスト信号内の複合透かし系列を検出する手段は、透かしを入れた受信ホスト信号から、複合透かし系列のFFT係数を分離するフィルタを備える。
【００３６】
好ましくは、複合透かし系列を検出する手段は、FFT係数の絶対値を備える絶対値計算手段を更に備える。
【００３７】
好ましくは、複合透かし系列を検出する手段は、計算された絶対値の平均をとる平滑化手段を更に備える。平滑化手段は好ましくは、アキュムレータを備える。
【００３８】
好ましくは、複合透かし系列を分割する手段は、第１の信号処理手段と第２の信号処理手段とを備え、第１の信号処理手段は第１の信号パス内に備えられ、第２の信号処理手段は第２の信号パス内に備えられ、各信号処理手段は、N分の１のダウンサンプラを備え、第１の信号処理手段と第２の信号処理手段とのうちの何れかが更に、遅延手段を備えて、平均変換ドメイン信号を第１の系列と第２の系列とに分割する。
【００３９】
好ましくは、透かし系列の逆修正を行う手段は、第１の系列の、相当するサンプル値と、第２の系列の、相当するサンプル値との間の差をとり、かつ、第１の系列の、相当するサンプル値と、第２の系列の、相当するサンプル値との和に対して正規化するよう形成される修正手段を備える。
【００４０】
本発明が更によく分かるようにし、その実施例を実現し得る方法を示すために、次に、添付図面を例として参照することとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の方法及び装置による、透かしを埋め込む工程は基本的に、図1に略示する。
【実施例】
【００４２】
図1では、埋め込み装置100は、鍵Sを用いて透かし系列Ws[k]を生成する乱数透かし系列生成器R110と、系列Ws[k]をN倍にアップサンプリングするアップサンプラ↑N120と、アップサンプリング処理によって生成された中間サンプリング点に透かし系列Ws[k]の修正バージョンを挿入することによって形成される複合透かし系列W[m]を作成する修正モジュールB[m]130と、透かし信号をマルチメディア・タイプのホスト信号x[n]に施して、透かしを入れたホスト信号y[n]を備える埋め込み器E140とを備える。
【００４３】
図2は、埋め込み器E140を更に詳細に示す。透かし埋め込み器140は、第１の変換モジュールT141と、合成モジュールC142と、逆変換モジュールT−1143とを備える。
【００４４】
変換モジュールT141は、形式を問わず、ホスト信号x[n]を受信し、この信号を、複合透かし系列W[m]の選択形式との互換性を有する信号X[m]に変換する。合成モジュールC142は、複合透かし系列W[m]を信号X[m]と、通常の適切な変換ドメインにおいて合成して、透かしを入れたホスト信号Y[m]を形成し、逆変換モジュールT−1143は、透かしを入れたホスト信号を、元のタイプの形式（ドメイン）の適切なホスト信号にもう一度変換する。
【００４５】
2倍のアップサンプリングがFFTタイプの透かし系列に対して行われる、略図（図１）の特殊なケースを示す図3を次に説明することとする。
【００４６】
更に詳細には、長さLw/2の透かし系列Ws[k]が、入力鍵Sを用いて乱数透かし生成器R110によって生成され、Lwは、要求されるFFT点の合計数である。そうして生成された系列を更に、アップサンプラ120によって2倍にアップサンプリングし、かつ、
Ws[m]−Ws[m−1]として伝達関数を示す修正モジュール130に後に転送して、元の透かし系列Ws[k]の、正のバージョンも負のバージョンも存在する、FFTブロック長がLwの複合透かし系列を生成する。生成される透かしは、
【００４７】
【数１】
2007506128.tif 000003
として表される。
【００４８】
最後に、この透かし系列を埋め込み器E140でホスト信号x[n]に埋め込んで、公知の変換ドメイン透かし手法のうちの１つを用いて、透かしを入れたホスト信号y[n]を生成する。
【００４９】
アップサンプリング処理は、透かし系列Lw/2によって表す実際値の中間にある、空き状態のサンプル点を生成する。修正モジュール130は、応答がB[m]=(−1,1)のFIRフィルタを備え得る。修正を行ううえで、こうした空き状態の中間サンプル点は、透かしの、適切に修正されたバージョンによって埋められる。ここでは、そうした適切な修正は、元の透かしのサンプル点に対応する負のものをサンプル点が備えるように透かし系列の負数を備える。このようにして、アップサンプリングされた系列は全体として、バイポーラ信号を形成し、その平均レベルは実質的にゼロである。
【００５０】
例えば512ビットの、元の透かしによって、透かし系列Ws[k]のFFTブロック・サイズは2x512=1024ビットになり、このFFTブロックを2倍にアップサンプリングすることによって、ブロック・サイズは2048ビットになり、これは、周波数ドメインの透かしとして、受け入れることができ、かつ、通常の、FTブロック長である。
【００５１】
Nがどのようなアップサンプリング係数でもあり得る一般的なケースでは、モジュール130によって施される修正は、複合系列のDC成分が削減される（好ましくは最小にされる）複合透かし系列を生成するよう選ばれる何れかの適切な修正である。
【００５２】
事実上、N=2である特殊ケースでは、実質的に乱数化された透かし信号の、前述したアップサンプリング及び修正によって、FFT系列の負の、サンプリングされたバージョンを中間サンプル点に挿入して、複合透かし系列からDC成分を削減するか取り除くことがもたらされる。
【００５３】
図4は、一般化された透かし検出の方法及び装置を示す。
【００５４】
事実上、検出方法は、
●  変換ドメイン（FFT）係数の絶対値を計算する工程と、
●  計算された変換ドメイン係数を累積する工程（平滑化段）と、
●  累積された中間値を適切な値に分割する工程と、
●  透かし系列を推定（抽出）する工程とを備える。
【００５５】
更に詳細には、図4において、検出器200は、変換装置Tと、アキュムレータACC220と、逆多重化段DMUX230と、逆修正モジュール240とを備える。
【００５６】
変換装置T210は、その入力での信号を、透かし信号と互換性があるドメインに変換し、変換ドメイン系列の大きさ（スペクトル）Y[m]を出力する。系列Y[m]を更にアキュムレータACC220に備えて、平均（平滑化）変換ドメイン信号
【００５７】
【数２】
2007506128.tif 000004
を取得し、この信号を、今度は、1対Nの逆多重化段DMUX230に転送して、N個の系列又は群を備える。
【００５８】
逆多重化段230を詳細に示す図5を参照すれば、平均変換ドメイン信号
【００５９】
【数３】
2007506128.tif 000005
を、N−1個の直列に配置される遅延素子Z−1232が信号をN個の系列に分離する逆多重化段に入力し、N個の系列の各々をダウンサンプラ231によってダウンサンプリングして、
【００６０】
【数４】
2007506128.tif 000006
の形式のN個の系列を複数備える。
【００６１】
図4の復号器に戻れば、逆多重化段230によって生成されるN個の系列を、逆修正モジュール240に入力し、逆修正モジュールは以下の演算を行って、
【００６２】
【数５】
2007506128.tif 000007
元の透かし系列を復元する。上記式の作用は以下に示す。
【００６３】
（埋め込み器において、）長さLw/Nの透かし系列に始まり、N倍のアップサンプラと、インパルス応答
【００６４】
【数６】
2007506128.tif 000008
を備えるFIRフィルタb[m]が続く一般的なケースでは、係数αiは、和
【００６５】
【数７】
2007506128.tif 000009
も和
【００６６】
【数８】
2007506128.tif 000010
も実質的にゼロに近いようなものである。適切なドメインにおける係数は、k=1…Lw/Nであり、かつ、i=0…N−1である場合に、式
Y[Nk+i]=X[Nk+i](1+αiw[k])
によって修正されるものとする。
【００６７】
検出器側では、X[k]の相関が十分にとれているとすれば、透かしシンボルW[k]は、
【００６８】
【数９】
2007506128.tif 000011
の式を用いて推定される。
【００６９】
上記式は、以下のように、
Y[Nk+i]=X[Nk+i](1+iw[k])
を置き換え、
【００７０】
【数１０】
2007506128.tif 000012
も
【００７１】
【数１１】
2007506128.tif 000013
も実質的にゼロに近いことを確認することによって証明される。
【００７２】
次に図6を参照すれば、N=2であり、α0=1であり、かつa1=1である、検出器200の特定の例を示す。
【００７３】
検出器200は、透かしが入っている可能性がある入力信号y[n]のFFT係数Y[m]の大きさを計算する変換装置T210を備える。系列Y[m]を更にアキュムレータACC220に備えて、平均（平滑化）スペクトル信号
【００７４】
【数１２】
2007506128.tif 000014
を取得する。
【００７５】
後に、k=1,…,Lw/2の場合、FFT係数の、偶数サンプル
【００７６】
【数１３】
2007506128.tif 000015
と、奇数サンプル
【００７７】
【数１４】
2007506128.tif 000016
とを、奇数サンプル及び偶数サンプルについて、遅延部231と、２つのダウンサンプラ233との組み合わせを用いて分割する。埋め込み方法から、W[2k]≒Ws[k]であることと、W[2k+1]≒−Ws[k]であることとの各々、すなわち、
【００７８】
【数１５】
2007506128.tif 000017
であるということが明らかに分かり得る。
【００７９】
よって、
【００８０】
【数１６】
2007506128.tif 000018
である（すなわち、Xは相関がある）とすれば、
【００８１】
【数１７】
2007506128.tif 000019
の、Ws[k]の近似を得る。
【００８２】
よって、逆修正モジュール240aは、Ws[k]を取り出す上記伝達関数を備える。
【００８３】
なお、この実施例の場合、白色化段を更に必要とせず、信号は、上記式によって自動的に白色化される。透かし系列は、推定された後、参照透かしとの相関がとられる。結果として生じる相関ピークを閾値と比較して検出真理値を判定する。
【００８４】
なお、本発明に対する数多くの修正を、本発明の範囲から逸脱することなく行い得る。
【００８５】
例は変換ドメインで透かしを入れる場合に関して示すが、時間ドメインで透かしを入れる場合（例えば、ホスト信号のゆっくり変化する部分のみを信号が備える時間ドメインにおいて透かしを埋め込む場合）にも適用し得る。
【００８６】
更に、乱数透かし系列に言及しているが、本発明の教示は、非乱数透かし手法にも同様に適用可能である。それは、各ケースにおいて、透かし系列のDC成分が実質的になくなり、上記スペクトル白色化の必要性がなくなり得るからである。
【００８７】
埋め込み、検出する方法及び装置の機能を説明したが、装置は、ディジタル回路、アナログ回路、コンピュータ・プログラム又はそれらの組み合わせとして実現し得る。
【００８８】
同様に、本発明の教示は、オーディオ、ビデオ、オーディオ/ビデオ及びデータのタイプの信号に限定されないが、そうしたタイプの信号などの広範囲にわたる信号タイプに適用し得る。
【００８９】
本明細書及び特許請求の範囲では、「comprising」の語は他の構成要素又は工程を排除するものでなく、「a」又は「and」は複数形を排除するものでなく、単一のプロセッサや他の装置は本特許請求の範囲記載のいくつかの手段の機能を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の実施例による、複合透かし系列を形成する工程と、それをホスト信号に埋め込む工程とを示す略図である。
【図２】本発明の実施例に用いる一般化された透かし埋め込み器の詳細を示す略図である。
【図３】好ましい実施例における、透かし系列を形成する工程と、埋め込む工程とを示す略図である。
【図４】本発明の実施例による、透かしの検出に係わる方法及び装置を示す図である。
【図５】透かし検出器の逆多重化段の詳細を示す図である。
【図６】好ましい実施例の透かし検出器を示す図である。
【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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