(57)【要約】透かし入れシステムにおいては、ハッカーがいわゆる結託攻撃を使って透かしを除去しようとすることがある。攻撃者が異なる透かしを有する複数の同一信号を利用できれば（これは典型的には電子コンテンツ配送システムにおいて起こる）、単にそれらの信号を平均すれば透かしエネルギーが除去される。この問題に対する既知の解決策は、位相変調である。信号の位相を変調することによって、平均化攻撃は位相打ち消しを生じさせ、わずらわしいアーチファクトを導入する。従来技術では、前記位相変調は、透かし埋め込みに先立って、ベースバンド領域で実行される。本発明は、位相修正が変換符号化された信号、特にMP3またはAACオーディオ信号またはMPEG2ビデオ信号のようなDCTまたはMDCT符号化された信号に、効率的に適用されることを可能にする。ビットストリームは部分的にデコードされ（４）、再エンコードされる（７）。本発明によれば、位相修正は今では、正または逆(M)DCT変換アルゴリズムの適切に修正されたバージョン（９）によって実行される。こうして、位相変調はデコード過程（透かし埋め込み前）またはエンコード過程（透かし埋め込み後）の統合的な部分となり、これは非常に効率的である。位相変調は制御関数（５）によって与えられるパラメータによって制御される。
2008538047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンコードされた信号をデコードする方法であって：
・前記エンコードされた信号を受領する段階と；
・前記の受領されたエンコードされた信号をデコードして位相変調されたデコードされた信号を形成する段階とを有する方法。
【請求項２】
前記のデコードする段階が：
・前記受領されたエンコードされた信号を、統合された動作でデコードし、かつ変換領域で修正して、前記の位相変調されたデコードされた信号を形成することを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記位相変調されたデコードされた信号を形成するための前記受領されたエンコードされた信号の前記変換領域での修正が、制御信号を使って制御される、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
ある制御関数を使って複数の制御信号を生成する段階をさらに有しており、各制御信号は受領信号に対して異なる位相変調されたデコードされた信号を生成するよう異なる変換領域での修正を適用するものである、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記制御関数が：
τ[n]＝δ＋Asin(2πfmn＋φ)
の形を有しており、ここで：
δは一定の遅延；
Aはその変調に関わることになる振幅；
fmはその変調に関わることになる周波数；
φはその変調に関わることになる位相シフトである、請求項４記載の方法。
【請求項６】
δ、Aおよびfmの一定値を維持してφの値を変えることにより複数の異なる制御信号が生成される、請求項５記載の方法。
【請求項７】
デジタル・ビットストリーム・データを受領し、該ビットストリーム・データを処理して前記エンコードされた信号を生成する段階をさらに有する、請求項１ないし６のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
前記位相修正されたデコードされた信号に透かしデータを埋め込む段階をさらに有する、請求項１ないし７のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
前記デコードする段階が、受領されたエンコードされた信号に、逆離散コサイン変換または逆修正離散コサイン変換を適用することを含む、請求項１ないし８のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１０】
前記位相修正されたデコードされた信号をエンコードして、エンコードされた信号を生成する段階をさらに有する、請求項１ないし９のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１１】
前記受領されたエンコードされた信号を前処理して中間データを生成し；前記位相修正されたデコードされた信号をエンコードする前記段階のために前記中間データを使用することをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
コンピュータをして請求項１ないし１１のうちいずれか一項記載の方法を実行せしめるコンピュータ可読命令を担持するコンピュータ可読媒体。
【請求項１３】
エンコードされた信号をデコードおよび修正するコンピュータ装置であって：
・プロセッサ可読命令を含むプログラム・メモリと；
・該プログラム・メモリ内に記憶されている命令を読み、実行するよう構成されたプロセッサとを有しており、
前記プロセッサ可読命令は、前記プロセッサをして、請求項１ないし１１のうちいずれか一項記載の方法を実行せしめるよう構成された命令を含む、コンピュータ装置。
【請求項１４】
信号をエンコードする方法であって：
前記信号を受領する段階と；
前記受領された信号をエンコードすることで修正されたエンコードされた信号を生成し、該修正されたエンコードされた信号をデコードすれば前記信号の位相変調されたバージョンが生じるようにする段階とを含む方法。
【請求項１５】
前記エンコードする段階が：
前記受領された信号を統合された動作においてエンコードし、かつ修正することを含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記受領された信号の前記修正が制御信号を使って制御される、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ある制御関数を使って複数の制御信号を生成する段階をさらに有しており、各制御信号は前記受領された信号に対して異なる修正を適用するものである、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記エンコードする段階が、前記受領された信号に離散コサイン変換または修正離散コサイン変換を適用することを含む、請求項１４ないし１７のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
コンピュータをして請求項１４ないし１８のうちいずれか一項記載の方法を実行せしめるコンピュータ可読命令を担持するコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
信号をエンコードおよび位相変調するコンピュータ装置であって：
・プロセッサ可読命令を含むプログラム・メモリと；
・該プログラム・メモリ内に記憶されている命令を読み、実行するよう構成されたプロセッサとを有しており、
前記プロセッサ可読命令は、前記プロセッサをして、請求項１４ないし１８のうちいずれか一項記載の方法を実行せしめるよう構成された命令を含む、コンピュータ装置。
【請求項２１】
エンコードされた信号をデコードする装置であって：
・前記エンコードされた信号を受領する手段と；
・前記受領された信号をデコードして位相変調されたデコードされた信号を生成する手段とを有する装置。
【請求項２２】
信号をエンコードする装置であって：
・前記信号を受領する手段と；
・前記受領された信号をエンコードして修正されたエンコードされた信号を生成し、該修正されたエンコードされた信号をデコードすれば前記信号の位相変調されたバージョンが生じるようにする手段とを有する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンコードされた信号をデコードして、デコードされ位相変調された信号を生成するための方法および装置に関する。本発明はまた、信号をエンコードするための方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル・メディアに記憶されているデジタル・データのユーザーによるコピー作成能力を制限することが望ましいことはよく知られている。これは特に、著作権法令によって保護されている音楽またはビデオ・コンテンツを表すデータについて特に真である。著作権保有者は、そのようなコンテンツのユーザーによるコピー作成能力を制限して合法的な販売からの収入を保護することに熱心である。
【０００３】
上記のようなデジタル・データのユーザーによるコピー作成能力を制限する一つの既知の方法は、デジタル透かしを使うことである。デジタル透かしはユーザーに提供されるデジタル・データ内に埋め込まれており、通常はユーザーには不可視である。しかし、透かしは、ユーザーにデータを呈示するよう構成されたソフトウェアによって検出でき、よってさまざまな方法でそのデータへのアクセスを制限するために使うことができる。さらに、デジタル透かしは不正なコピーを防止する手段としても使うことができる。
【０００４】
近年、一部のユーザーはデジタル・データから透かしを除去して、自由にアクセスおよびコピーができるようなデータを生成しようと試みてきた。デジタル透かしのそのような除去が望ましくないことは明らかである。
【０００５】
デジタル信号から透かしを除去する一つの既知の方法は、「結託攻撃（collusion  attack）」と称される。ここでは、ユーザーは、透かしを除去する試みにおいて、透かしを含む複数の信号を組み合わせようとする。これらの信号は、同じ透かしを有する異なるソース信号（たとえば異なる映画）か、異なる透かし（おそらくは異なるユーザーのための）を有する同じ信号（たとえば同じ映画）であることができる。異なる透かしを有する二つ以上の同一のソース信号を使う結託攻撃は、その二つ以上の信号を平均して、平均された信号において透かしを除去する（あるいは少なくとも軽減する）ことによって機能する。
【０００６】
異なる透かしを有する同一のソース信号に対して機能する結託攻撃を妨害するためには種々の方法が知られている。そのような一つの方法がUS6,145,081（Winograd  et  al.）に記載されている。ここでは、透かしを埋め込む前に、ソース信号は適切なパラメータを使って位相変調される。パラメータは、位相変調された信号が、使用上、ソース信号から区別できないように選択される。複数の異なるパラメータ・セットを使うことにより、単一のソース信号を使って複数の位相変調された信号が生成できる。該パラメータはさらに、上記した種類の結託攻撃に関わる平均化が異なる位相変調をされた信号を使って実行されるとき位相打ち消し（phase  cancellation）および望ましくないアーチファクトが生じるように選択される。これは得られた信号を役立たなくする。
【０００７】
US6,145,081に記載された方法は結託攻撃を効果的に妨害するが、これはベースバンドのソース信号への適用のためにしか適切ではない。たとえば、MP3オーディオおよびAACオーディオといった現在広範に使われている多くのエンコード信号のようなビットストリーム信号には直接適用できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上に概説した問題の少なくとも一部を解消または緩和することが本発明の実施形態の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、エンコードされた信号をデコードする方法および装置が提供される。該方法は、エンコードされた信号を受信し、受信されたエンコードされた信号をデコードして位相修正されたデコード信号を生成することを含む。
【００１０】
受信信号をデコードすることで前記エンコードされた信号によって表されるソース信号の位相修正されたバージョンである信号を生成することによって、本発明は上記の位相変調の恩恵が、圧縮された領域の信号のような、エンコードされた信号に関して実現されることを許容する。
【００１１】
デコードは、受信されたエンコードされた信号の、デコードと、変換領域での修正（transform  domain  modification）とを含む。デコードおよび変換領域での修正は好ましくは統合された動作において実行される。たとえば、デコード関数の核が、位相変調されたデコードされた信号値を出力するように構成される。
【００１２】
したがって、エンコードされた信号のデコードと統合された変換領域での修正によって実施されるとすれば、位相変調は最小限の追加的オーバーヘッドしか被らないので、効率が大幅に向上する。
【００１３】
前記方法はさらに、制御信号を受信し、該制御信号をデコードにおいて使うことを含みうる。より具体的には、前記制御信号は、前記受信信号の変換領域での修正を制御して前記位相変調されたデコードされた信号を形成するために使われうる。複数の異なる制御信号が、適切な制御関数を使って生成されうる。各制御信号は受信信号に対して異なる変換領域での修正を適用しうる。それぞれが異なる制御信号を使って生成された複数のデコードされ位相変調された信号は、好ましくは、使用上、実質的に区別不能である。さらに、それぞれが異なる制御信号を使って生成された前記複数のデコードされ位相変調された信号は、好ましくは、平均されたときに位相打ち消しを引き起こす。
【００１４】
前記方法はさらに、デジタル・ビットストリーム・データを受信し、該デジタル・ビットストリームを処理して前記エンコードされた信号を生成することを含みうる。この処理は、逆量子化を含みうる。
【００１５】
前記方法はさらに、前記位相修正されたデコードされた信号に透かしデータを埋め込むことを含みうる。
【００１６】
デコードは、受信されたエンコードされた信号に、逆修正離散コサイン変換（IMDCT）を適用することを含みうる。
【００１７】
前記方法はさらに、前記位相修正されたデコードされた信号をエンコードして、修正されたエンコードされた信号を生成し、それにより前記修正されたエンコードされた信号をデコードしたバージョンが、前記修正されたデコードされた信号を位相変調したバージョンであるようにすることを含みうる。さらなる制御信号が受信されてもよく、該さらなる制御信号は前記エンコードにおいて、たとえばエンコードされた信号の修正を制御するために使用されてもよい。
【００１８】
位相変調されたエンコードされた信号は、出力ビットストリームを生成するよう処理されてもよい。この処理は量子化を含みうる。
【００１９】
上で述べた方法は、公開された国際特許出願WO2004/107316において記載されている諸方法と組み合わせて使われてもよい。すなわち、信号をエンコードする効率を上げるために、デコーダが中間データを生成し、その中間データが直接エンコーダに渡されるのでもよい。
【００２０】
本発明のあるさらなる側面によれば、信号をエンコードする方法であって、前記信号を受領し、前記受領された信号をエンコードすることで修正されたエンコード信号を生成し、該修正されたエンコード信号をデコードすれば前記信号の位相変調されたバージョンが生じるようにすることを含む方法が提供される。
【００２１】
エンコードは好ましくは、前記受領された信号を統合された動作においてエンコードし、かつ修正することを含む。位相変調は、エンコード関数の修正によって実施されうる。受領される信号は埋め込まれた透かしを含んでいてもよい。エンコードは、受領された信号に修正離散コサイン変換を適用することを含みうる。
【００２２】
上に述べた方法は、適切にプログラムされたコンピュータを使って実装されうる。本発明はさらに、コンピュータをして上に述べた方法のいずれかを実行せしめるコンピュータ可読命令を担持するコンピュータ可読媒体を提供する。
【００２３】
本発明はさらに、信号をデコードおよび／またはエンコードし、位相変調するためのコンピュータ装置を提供する。コンピュータ装置は、プロセッサ可読命令を含むプログラム・メモリと、該プログラム・メモリ内に記憶されている命令を読み、実行するよう構成されたプロセッサとを有する。プロセッサ可読命令は、プロセッサをして、上に述べた方法のいずれかを実行せしめるよう構成された命令を含む。
【００２４】
本発明の実施形態についてこれから例として付属の図面を参照しつつ説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
まず図１を参照すると、信号中に透かしを埋め込むための既知の装置が図示されている。ソース信号xが位相変調ユニット１に入力され、該位相変調ユニット１の動作はパラメータ発生器２によって発生されるパラメータによって制御される。位相変調ユニット１はパラメータ発生器によって発生されたパラメータに従ってソース信号xを位相変調し、位相変調された信号x′が位相変調ユニット１から出力される。
【００２６】
位相変調ユニット１によって出力された位相変調信号x′は、位相変調信号x′内に透かしを埋め込むよう構成された透かし埋め込み器３に入力される。信号中への透かしの埋め込みは当技術分野においてよく知られた工程である。透かし埋め込み器３からは出力信号yが出力される。
【００２７】
パラメータ発生器２は位相変調ユニット１に入力するための、複数の異なる組のパラメータを生成するよう構成されている。これは、二つの同一のソース信号xが、パラメータ発生器２から受信されるパラメータに依存して、位相変調ユニット１によって異なる方法で位相変調されうることを意味している。パラメータ発生器は、発生されるパラメータを使った位相変調によって、位相変調ユニット１に入力されたソース信号と位相変調ユニット１から出力される信号との間に使用上、感知可能な差異がなくなるようにパラメータを発生させるよう構成されている。よって、位相変調ユニット１に入力されるソース信号xが音声信号だとすると、出力信号x′は、聞く人にとって入力信号xと同一に聞こえる。
【００２８】
しかし、パラメータ発生器は複数の組のパラメータを発生するようにも構成されており、発生される異なる組のパラメータを使って生成される位相変調信号は、組み合わされたときにきわめて望ましくないアーチファクトが得られる結果となるようなものにされる。こうして、異なる透かしを有する複数の同一のソース信号を組み合わせても、ソース信号を大幅に劣化させることなくしては透かしを除去できないので、信号から透かしを除去しようと試みる結託攻撃は失敗する。
【００２９】
図２は、本発明に基づく装置を示している。図２の装置は、圧縮された領域の信号のようなエンコードされた信号内に透かしを埋め込むことに関する。本装置は、MPEGビデオ、MP3オーディオまたは先進オーディオ符号化（AAC:  Advanced  Audio  Coding）オーディオのような圧縮された領域のフォーマットの信号を含む任意のエンコードされた信号との関連で使用できる。本方法が他のエンコードされた信号にも等しく適用可能であることは、当業者にはただちに明らかであろう。
【００３０】
図２を参照すると、入力デジタル・ビットストリーム信号bxがデコーダ４に入力される。デコーダ４は受信ビットストリームをデコードしてベースバンド信号を出力するよう構成されている。デコーダ４は、制御関数５によって生成された制御信号を受信する。受信信号bxをデコードすることに加えて、デコーダ４は制御関数５によって生成される制御信号に従って受信信号に位相変調を適用する。こうして、デコーダ４による信号出力はデコードおよび位相変調の両方がされている。これについて以下に詳細に述べる。
【００３１】
制御関数発生器５は、透かしを除去する試みにおいて複数の信号を結託させるいかなる試みもきわめて劣化したコンテンツを生じるように、位相変調を引き起こす制御信号を発生させるよう動作する。好適な制御関数はのちにより詳細に述べる。
【００３２】
デコーダ４によって出力されるデコードされ位相変調された信号は、信号中に透かしデータを埋め込むよう構成された透かし埋め込み器６に入力される。信号中への透かしの埋め込みは当技術分野においてよく知られており、したがって信号中に透かしを埋め込む工程はここではこれ以上詳細に述べることはしない。透かし埋め込み器６は、追加で好適な透かしを含む受信信号を出力し、この信号がエンコーダ７に渡される。エンコーダ７は、適切な圧縮された領域のフォーマットで信号をエンコードし、ビットストリームbyを出力するよう構成されている。
【００３３】
記載される実施形態では、デコーダ４は逆修正離散コサイン変換（IMDCT）を使って動作する。一方、エンコーダ７は修正離散コサイン変換（MDCT）を使って動作する。これらの変換は当技術分野においてよく知られており、それぞれAACフォーマットのデータのデコードおよびエンコードに使われるものである。
【００３４】
図３は、図２に示される装置をさらに詳細に示したものである。デコーダ４が逆量子化器８およびIMDCTブロック９を有していることが見て取れる。透かし埋め込み器６およびエンコーダ７は図２に関して上記したとおりである。
【００３５】
逆量子化器８はビットストリームbxを取り込み、MDCT符号化信号Xを出力し、このXがIMDCTブロック９に入力される。逆量子化器８の動作は当業者にはよく知られており、ここでこれ以上詳細に述べることはしない。
【００３６】
IMDCTは式(1)によって定義される：
【００３７】
【数１】
2008538047.tif 000003
ここで、
n＝0,...,N−1；
X[k]は逆量子化器８から出力される信号で、k＝1,...,N/2について定義される（すなわち、入力されるエンコード信号）；
f[n]は窓関数で、たとえばf[n]＝sin(πn/N)；
xはIMDCTから出力される信号。
【００３８】
上記の式(1)によって定義されるIMDCTは、図３の装置では、位相変調された時間領域信号xが生成されるよう修正される。すなわち、図３のIMDCTブロック９は下記の式(2)に従って動作するのである：
【００３９】
【数２】
2008538047.tif 000004
ここで、
n、X[k]およびxは式(1)との関連で定義したとおりであり；
τ[n]は制御関数発生器５によって発生される制御信号であり、出力信号の位相変調を引き起こすために使われる。
【００４０】
制御信号τ[n]は、位相変調された信号がソース信号から使用上、区別不能あるいはほとんど区別不能になるように選択された制御関数を使って生成される。さらに、信号を組み合わせて透かしを除去することを防止するため、二つの異なる位相変調がされた信号を組み合わせたときには、可能な最大限のひずみが生じるべきである。これらのねらいを達成することのできる一つの制御関数は式(3)によって表される：
【００４１】
【数３】
2008538047.tif 000005
ここで、
δは一定の遅延；
Aはその変調に関わることになる振幅；
fmはその変調に関わることになる周波数；
φはその変調に関わることになる位相シフトである。
【００４２】
式(3)のパラメータAおよびfmはオーディオ品質に直接関係しており、したがって慎重に選ぶ必要がある。たとえば、式(3)で表される変調を基本周波数fcの正弦波に適用すると、位置fc＋nfmのところに周波数成分が導入される。ここで、諸成分はベッセル関数に従って重み付けされる。fmが低周波（約1Hz）であれば、変調過程によって加えられるエネルギーはfcのまわりに集中し、オーディオ用途ではそのようなエネルギーはユーザーにとって感知できないことになる。
【００４３】
逆に、パラメータφは単に変調の開始点の変更であり、よってオーディオ品質に影響しない。こうして、パラメータφは、オーディオ品質に影響することなく、異なる位相変調をされた信号を生成するために自由に変えられる。ただし、パラメータφの値の間の差は、異なる位相変調をされた信号が組み合わされたときにひずみを引き起こすために十分大きくするべきである。
【００４４】
したがって、パラメータδ、Aおよびfmは一般に、図３の装置の全動作について一定のままであり、一方、パラメータφは異なる制御関数を発生させ、異なる位相変調を引き起こすよう変化をつけられる。
【００４５】
図３に示される装置を使って実験が行った。サンプリング周波数44.1kHzをもつオーディオ信号がデコーダ４を使ってデコードした。制御関数５は式(3)のもので、δ＝0、A＝5およびfm＝1Hzとなるよう構成設定した。φは、異なる位相変調を引き起こすための制御信号の変動を与えるよう、変動させた。パラメータφの値の間の差がπ/15を超えると貧弱な再構成になり、結託攻撃に対する良好な耐性になると結論された。よって、式(3)に基づく制御関数を使う図３の装置は、単一のソース信号から30通りの異なる位相変調をされた信号を生成できる。透かしを除去するために任意の二つの異なる位相変調された信号を使うのでは、認容可能な結果を生じない。
【００４６】
単一の入力信号から30を超える変調信号を生成する必要がある場合には、式(3)で使われている他のパラメータを変えることもできることを注意しておくべきであろう。しかしながら、上記のように、これらのパラメータを変えるのは、信号品質に悪影響が生じないことを保証するよう注意深く行う必要がある。
【００４７】
AACエンコードは（他の同様のエンコードと共通して）フレーム・ベースで作用する。これは、信号処理の際にさまざまな課題を提起するが、それは当業者には既知であろう。境界の効果が問題を起こすことがありうるが、問題が生じるのはエンコードされた信号の最初と最後だけなので、その影響は限定的である。しかしながら、式(2)図３に基づいて動作する上記のデコーダの使用は、境界効果は各フレームの境界において現れ、よってN/2個のサンプルごとに不都合な効果を生じるということを意味する。この潜在的問題は、図４に示される方法を使って克服できる。
【００４８】
ここで、３つのフレームＡ、Ｂ、Ｃのそれぞれの長さが２倍にされ、Nサンプルの長さとされ、各フレームが別のフレームと重なるようにされている。図４に示すように、こうすることにより、各フレームの最初と最後のサンプルは、再構成された信号の生成において使う必要がなくなる。
【００４９】
本発明の好ましい実施形態では、ほんの小さな位相変調が適用される。これは、境界効果によって影響されるのが若干のサンプルだけであることを意味する。たとえば、式(3)の制御関数によって生成される制御信号を使うと、(δ＋A)サンプルだけが影響される。δおよびAについてどんな値が選択されても、影響されるサンプル数はフレームの長さ（典型的にはN＝2048）に比して小さいであろう。したがって、境界のサンプルが信号品質に対して有する効果がほとんど無視できることを保証するために、適切な成形関数（shaping  functions）を使うことができる。よって、本発明によって提案される位相変調によって導入されるいかなるアーチファクトも信号品質に対して感知できる影響をもたない。
【実施例】
【００５０】
上記の本発明の実施形態は位相変調をIMDCTの作用に組み込んでいて、生成される位相変調信号に透かしを埋め込むことができる。本発明の代替的な実施形態が図５に示されている。図２、図３および図５では、等価な構成要素を指すのに同様の参照符号が使われている。
【００５１】
図５を参照すると、図示されている装置は、上記の式(1)によって定義されるIMDCTを実装するよう構成されているデコーダ１０を有する。デコーダ１０はAACデータのビットストリームを受け取り、デコードされた信号xを出力する。デコードされた信号xは今度は、上記のように機能する透かし埋め込み器６に入力される。透かし埋め込み器６は信号yを出力する。これが受信信号xに透かしを適用することによって生成された信号である。
【００５２】
信号yは次いでエンコーダ１１に入力される。エンコーダ１１はMDCTブロック１２および量子化器１３を有する。エンコーダ１１は、制御関数１４によって生成された制御信号を受信する。MDCTブロック１２は入力信号にMDCTを適用し、さらに位相変調を適用するよう構成されている。
【００５３】
MDCTは式(4)によって定義される：
【００５４】
【数４】
2008538047.tif 000006
ここで、
k＝0,...,(N/2)−1；
f[n]は式(1)に関して定義したような適切な窓関数；
YはMDCTから出力される信号；
yは透かし埋め込み器６からエンコーダ１１に入力される信号。
【００５５】
しかしながら、MDCTブロック１２は、修正された係数を使ってMDCTを適用するよう構成されており、それにより結果として得られる再構成された時間信号がもとのエンコードされた信号が位相変調されたバージョンであるようにされる。よって、MDCTブロック１２の作用は式(5)によって表される：
【００５６】
【数５】
2008538047.tif 000007
ここで、
k、Yおよびyは式(4)に関して定義されたとおりであり；
τ[n]は制御関数１４によって発生され、出力信号の位相変調を引き起こすために使われる制御信号である。
【００５７】
τ[n]はゆっくり変化する関数であり、１フレーム内ではほとんど一定のままであることを注意しておくべきであろう。
【００５８】
さて、変数mをm＝n−τとして定義すると、式(5)は：
【００５９】
【数６】
2008538047.tif 000008
と書き直せる。
【００６０】
MDCTブロック１２から出力された信号Yは、出力ビットストリームbyを生成するよう構成された量子化器１３に入力される。量子化器の動作は当業者にはよく知られている。
【００６１】
図２および図３および式(2)に関連して上記した本発明の実施形態は、位相変調をデコーダ内で適用する。図５および式(5)および(6)に関連して上記した本発明の実施形態は、位相変調をエンコーダ内で適用する。本発明の一部の実施形態では、位相変調はデコーダおよびエンコーダの組み合わせによって適用されることもできることは認識されるであろう。
【００６２】
図６は、図３に示された実施形態に基づく、本発明の代替的な実施形態を示す。ここでは、入力ビットストリームbxはやはりデコーダ４に入力される。しかしながら、デコーダ４はエンコードのために有用なデータを生成するよう構成されたさらなる前処理モジュール１５を含む。生成されたデータは線１６に沿って直接、エンコーダ７に渡される。デコーダはここでもまた逆量子化器８およびIMDCTブロック９を含む。前処理器５は、エンコーダ７によって実行されるエンコードが、ビットストリーム・パラメータを最適化する必要なしにより効率的に実行されることを許容する。そのような前処理の実装は公開国際特許出願WO2004/107316において記載されており、その内容はここに参照によって組み込まれる。この文書が記載するシステムでは、前処理器が受信されたビットストリームを部分信号に分割し、要求される部分信号のみを透かし埋め込み器に通し、その他の部分信号は前処理器から直接エンコーダに渡される。そのような方法が大幅に効率を上げることは理解されるであろう。
【００６３】
ここで図７を参照すると、図５に示される実施形態に基づく本発明の代替的な実施形態が示されている。ここで、エンコーダ１１はやはりMDCTブロック１２および量子化器１３を有いている。しかしながら、量子化器１３の動作がデコーダから直接受信１６されるデータによって影響されていることが見て取れる。ハフマン符号化モジュール１７もこの直接受信されるデータに影響される。すなわち、エンコーダ１１は、デコーダ１０から直接受信されるデータを使ってより効率的にデータをエンコードできるのである。
【００６４】
本発明の好ましい実施形態について述べてきたが、これらの実施形態に、付属の請求項の範囲から外れることなくさまざまな修正を施すことができることは理解されるであろう。
【００６５】
本発明は、次のように要約される。透かし入れシステムにおいては、ハッカーがいわゆる結託攻撃を使って透かしを除去しようとすることがある。攻撃者が異なる透かしを有する複数の同一信号を利用できれば（これは典型的には電子コンテンツ配送システムにおいて起こる）、単にそれらの信号を平均すれば透かしエネルギーが除去される。この問題に対する既知の解決策は、位相変調である。信号の位相を変調することによって、平均化攻撃は位相打ち消しを生じさせ、わずらわしいアーチファクトを導入する。従来技術では、前記位相変調は、透かし埋め込みに先立って、ベースバンド領域で実行される。
【００６６】
本発明は、位相修正が変換符号化された信号、特にMP3またはAACオーディオ信号またはMPEG2ビデオ信号のようなDCTまたはMDCT符号化された信号に、効率的に適用されることを可能にする。ビットストリームは部分的にデコードされ（４）、再エンコードされる（７）。本発明によれば、位相修正は今では、正または逆(M)DCT変換アルゴリズムの適切に修正されたバージョン（９）によって実行される。こうして、位相変調はデコード過程（透かし埋め込み前）またはエンコード過程（透かし埋め込み後）の統合的な部分となり、これは非常に効率的である。位相変調は制御関数（５）によって与えられるパラメータによって制御される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】信号中に透かしを埋め込むための従来技術の装置の概略図である。
【図２】信号中に透かしを埋め込むための本発明に基づく装置の概略図である。
【図３】図２の装置のより詳細な概略図である。
【図４】処理されたデータのフレームがどのように組み合わされるかを示す概略図である。
【図５】本発明の代替的な実施形態の概略図である。
【図６】図２の装置の代替的な実装を示す概略図である。
【図７】図５に示される実施形態に基づく、本発明の代替的な実施形態の概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  位相変調
２  パラメータ発生器
３  透かし埋め込み器
４  デコーダ
５  制御関数
６  透かし埋め込み器
７  エンコーダ
８  逆量子化器
１０  デコーダ
１１  エンコーダ
１３  量子化器
１４  制御関数
１５  前置処理器
１７  ハフマン符号化
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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