(57)【要約】【解決手段】コンテンツのセグメント（１５１）にパターン（１１０）を透かしとして埋め込む方法。コンテンツのセグメントを修正する前に、パターンを検出するために用いられるフィルタのインパルス応答が決定される。時間反転されたフィルタのインパルス応答が、不可視の特徴（１２１）のセットとしてセグメントに挿入される。ここでフィルタは、準白色周波数スペクトルであり疑似ランダムの時間応答を生成することで特徴づけられる無限インパルス応答フィルタである。検出過程は、準白色周波数スペクトルであり疑似ランダムの時間応答を生成することで特徴づけられる無限インパルス応答フィルタがコンテンツのセグメントに適用されること、ペイロードが潜在的に再構成できるパターンを獲得するために、そのフィルタの出力が処理されることによって特徴づけられる。【選択図】図１
2015511031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを透かしとしてコンテンツのセグメントに埋め込む方法であって、
前記パターンに関連する実質的に不可視な特徴のセットを前記コンテンツのセグメントに挿入するために修正するステップと、
前記パターンの特徴を検出するために用いられるフィルタのインパルス応答を決定するステップと、
時間反転されたフィルタのインパルス応答を前記実質的に不可視な特徴のセットとして前記セグメントに挿入するステップとを含み、
前記フィルタは無限インパルス応答フィルタであることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記無限インパルス応答フィルタは、準白色周波数スペクトルであり、疑似ランダムの時間応答を生成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記フィルタは複数の全域通過遅延セクションを含み、それぞれ対応するインパルス応答を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の全域通過遅延セクションは直列に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
２以上のフィルタが準直交インパルス応答を生成し、前記修正するステップは、少なくともこれらの応答のうちの１つを挿入することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
１以上のインパルス応答はそれぞれ、埋め込まれる前に修正され、前記修正はペイロード（payload）に依存していることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記情報は、前記応答または相対位相または２以上のパターンの符号の間の相対遅延に関連することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記フィルタの前記インパルス応答は、任意の点において切り捨てられていることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項９】
透かしとしてコンテンツのセグメントに埋め込まれたパターンを表すペイロード（payload）を検出する方法であって、
前記コンテンツのセグメントの中の前記パターンに関連する実質的に不可視な特徴を検出するステップと、
無限インパルス応答フィルタを前記コンテンツのセグメントに適用するステップと、
前記フィルタの出力を処理して前記ペイロードが潜在的に再構成可能な前記パターンを取得するステップとを備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記無限インパルス応答フィルタは準白色周波数スペクトルであり、疑似ランダムの時間応答を生成することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数のフィルタが前記コンテンツのセグメントに複数回適用され、それぞれ異なるパターンの候補を出力し、１つのパターンの候補と最もよく一致する応答を、ペイロードを再構成できるパターンとして取得することを特徴とする請求項９または１０に記載の方法。
【請求項１２】
パターンを透かしとしてコンテンツのセグメントに埋め込むためのシステムであって、
前記パターンに関連する実質的に不可視な特徴のセットを前記コンテンツのセグメントに挿入するために修正するための埋込手段と、
前記パターンの特徴を検出するために用いられるフィルタのインパルス応答を決定するために構成されたフィルタ手段と、
時間反転されたフィルタのインパルス応答を前記実質的に不可視な特徴のセットとして前記セグメントに挿入するために構成された埋込手段とを含み、
前記フィルタは無限インパルス応答フィルタであることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
前記無限インパルス応答フィルタは準白色周波数スペクトルであり、疑似ランダムの時間応答を生成することを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
透かしとしてコンテンツのセグメントに埋め込まれたパターンを表すペイロード（payload）を検出するためのシステムであって、
前記コンテンツのセグメントの中の前記パターンに関連する実質的に不可視な特徴を検出するための検出手段と、
準白色周波数スペクトルであり疑似ランダムの時間応答を生成する無限インパルス応答フィルタを、前記コンテンツのセグメントに適用するために構成されたフィルタ手段と、
前記フィルタの出力を処理して前記ペイロードが潜在的に再構成可能な前記パターンを取得する処理手段とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
前記無限インパルス応答フィルタは準白色周波数スペクトルであり、疑似ランダムの時間応答を生成することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターンを透かし（watermark）としてコンテンツのセグメントに埋め込む方法に関する。当該方法はパターンに関連する実質的に不可視な特徴のセットをコンテンツのセグメントに挿入するために修正することを含む。
【０００２】
本発明はさらに、コンテンツのセグメントの中に透かしとして埋め込まれたパターンを表すペイロード（payload）を検出する方法に関する。当該方法は、コンテンツのセグメントの中にあるパターンに関連する実質的に不可視な特徴のセットを検出することを含む。
【０００３】
本発明はさらに、上記の方法の発明を実装するシステム、および上記方法の発明をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム製品に関する。
【背景技術】
【０００４】
透かし技術は、ペイロードが１以上の透かしパターンとして表現される技術である。ここで透かしのパターンは、動画、静止画、歌、またはラジオおよびテレビ番組のようなコンテンツの中に実質的に埋め込まれる。その後コンテンツは、例えばブロードキャスト、ストリーミング、ダウンロード、または類似の技術によって、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−Ｒａｙ（登録商標）ディスク、フラッシュメモリ、またはハードディスクのような記録媒体に配布される。埋め込みは通常不可視である。そのコンテンツを見たり聞いたりした人は、一般には埋め込まれたパターンを拾い出すことはできない。ある場合には、埋め込まれたパターンのいくつかの小さな部分が、例えば音質または画質の目立たない劣化として知覚できる。このパターンは、適用先と埋め込みおよび検出のための技術とに依存しうるものの、典型的には（疑似）ランダムパターンである。しかしながら、特別な検出ツールはそのパターンを再構成し、再構成からペイロードを再生することができる。透かしは多くの応用分野を持つ。例えば、コンテンツアイテムのソースおよび配布パスの追跡、視聴者の計測、メディアストリームの同期、メタデータを用いたコンテンツの充実化、またはデジタル著作権管理の基礎の提供である。
【０００５】
透かしを入れるアプリケーションは２つの段階を含む。第１は埋め込み器である。これはコンテンツに透かしを追加する。埋め込み段階の間、特定のメッセージまたはある量の情報（しばしば「ペイロード」と呼ばれる。）が前述したコンテンツに適用された変更のセットとして表される。第２段階は検出器である。これはコンテンツの中に埋め込まれた情報を抽出する。
【０００６】
透かし技術の１つの重要なクラスは、スペクトラム拡散透かし（spread-spectrum watermarking）と呼ばれる。スペクトラム拡散透かし方式の特徴的な特性は、比較的小さな量の情報（ペイロード）が一連のパターンとして表され、このパターンはしばしば大きな帯域幅を持つ（例えば、埋め込まれたパターンは、広い幅の信号周波数にわたって非ゼロの要素を含む）。そのため、関連する透かしのエネルギー密度は非常に小さくすることができる。加法的な（additive）スペクトラム拡散音声透かしアプリケーションでは、音声（ホスト）信号に（加算によって）追加された２以上の疑似ランダムパターンによって、ペイロードが表現される。
【０００７】
既知の加法的な透かしアルゴリズムは、候補パターンのセットとの相関を含む整合フィルタ（matched filter）を用いて検出されるパターンを埋め込む。このような方法の利点は、埋め込むことが可能な事実上最高の独立パターンであること、およびパターンの特性（大きさ、帯域幅等）に関する柔軟性である。欠点は、ほとんどの場合、相関演算のための検出がかなりの計算量となることである。さらに、この相関演算は離散フーリエ変換を用いてブロック単位（block-wise manner）で実行するのが最も効果的であるため、解析ブロックと音声コンテンツ内に埋め込まれた透かしとの同期が、よい検出性能のためにきわめて重要である。
【０００８】
加法的な透かしの代替方法は、位相変調透かしである。コンテンツのセグメントにパターンを加算することでパターンを埋め込む代わりに、位相変調は、パターンの周波数成分の位相にしたがって、コンテンツのセグメントの個々の周波数成分を修正する。この方法は、M. Arnold, P. Baum, and W. Voessing. "A phase modulation audio watermarking technique" In S. Katzenbeisser and A.-R. Sadeghi, editors, Information Hiding, volume 5806 of Lecture Notes in Computer Science, pages 102-116. Springer Berlin / Heidelberg, 2009.により詳細に記載されている。加法的な透かし方式と似たように、この位相変調方式の検出処理は、候補パターンのセットの相関を構成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、より効果的な透かしの埋め込みおよび検出の実装を提供することである。
【００１０】
本発明は、埋め込みのための方法およびシステムによってこの目的を達成する。埋め込みのための方法およびシステムは、コンテントのセグメントを修正する前に、パターンを検出するために用いられるフィルタのインパルス応答が検出され、時間反転された（time-reversed）フィルタのインパルス応答が不可視の特徴のセットとしてセグメントに挿入され、フィルタは無限インパルス応答フィルタであることを特徴とする。ある実施の形態では、フィルタは準白色周波数スペクトルであり、疑似ランダムの時間応答を生成することで特徴づけることができる。
【００１１】
本発明はさらに、検出のための方法およびシステムによってこの目的を達成する。検出のための方法およびシステムは、コンテンツのセグメントにフィルタが適用され、このフィルタは無限インパルス応答フィルタであることを特徴とする。ある実施の形態では、フィルタは準白色周波数スペクトルであって疑似ランダムの時間応答を生成し、フィルタの出力はペイロードが潜在的に再構成されるパターンを獲得するために処理されることで特徴づけることができる。
【００１２】
本発明の場合、特有の性質を持ったパターンを埋め込む。このパターンは経時的に変化し、このため異なるパターンが異なる音声セグメントに埋め込まれることになる。これらのパターンの次数（order）はペイロードに関連する。このため、透かしとしてペイロードを埋め込むことが効果的に達成される。パターンを構成する種々の有利な実施の形態が以下に詳しく述べられる。本発明は、透かしに通常用いられる相関演算がフィルタ処理された信号を得るために入力信号に有限インパルス応答を適用する畳み込み演算（convolution）と類似しているという洞察に基づく。
【００１３】
透かし検出器は、ｗｉ［ｎ］で示される透かしの候補のシーケンスと、透かし入りのコンテンツとの相関を取り、最も可能性の高いシーケンスを検出する。検出器は、典型的には候補となる透かしパターンのセット用の整合フィルタを備える。１以上の候補パターンｉについて、関連する疑似乱数のパターンのシーケンスｗｉ［ｎ］が、入力信号ｙ［ｎ］と以下の式（１）のように相関が取られる。
【数１】
2015511031.tif 000003
ここでｒｉはパターンｗｉと信号との相関を表す。
【００１４】
畳み込み演算においては、フィルタ処理された信号ｚ［ｎ］を得るために、有限インパルス応答ｈ［ｔ］を入力信号に適用する。
【数２】
2015511031.tif 000004
【００１５】
この等式は以下の式（３）のように変形できる。
【数３】
2015511031.tif 000005
【００１６】
ｈ［−ｔ］＝ｗｉ［ｔ］と置き換えると、上述した相関演算と同一の結果を得る。ゆえに、時間反転されたフィルタのインパルス応答が埋め込み段階で用いられた場合、（畳み込み）演算を検出器として用いることができる。より重要なことは、畳み込み（これは有限インパルス応答のフィルタ演算を表す）を用いること以外に、検出器におけるフィルタ演算は、時間反転されたフィルタのインパルス応答が埋め込まれている限り、無限インパルス応答（infinite impulse response；ＩＩＲ）等のフィードバックループを備えるフィルタ構造として実装してもよいことである。この洞察は新規であり先行技術には示唆されていない。
【００１７】
S. Larbi、M. Jaidane、およびN. Moreauの論文“A new Wiener filtering based detection scheme for time domain perceptual audio watermarking”(IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), Montreal, Canada, 2004, 5:949-952)は、ウィナー畳み込みフィルタを使用するスペクトラム拡散および知覚的な透かしシステムのための検出方法を開示している。この論文は、（音響心理学によるマスクレベルにしたがって）埋め込み器において透かしシーケンスのスペクトル形成（spectral shaping）を適用すること、および検出においてこの操作を元に戻すことが開示されている。埋め込まれたパターン自体は、この無限インパルス応答フィルタによってフィルタリングされるが、パターンのシーケンスはフィルタ応答には関連していない。
【００１８】
Sooyeun Jung、Dongeun Lee、Seongwon Lee、およびJoonki Paikの論文“Robust Watermarking for Compressed Video Using Fingerprints and Its Applications”(International Journal of Control, Automation, and Systems, vol. 6, no. 6, pp. 794-799, December 2008)は、指紋付き透かしを用いてＨ．２６４ストリーミングにおけるユーザ特定手法を開示している。また同論文は、無限インパルス応答フィルタ（ＩＩＲ）と有限インパルス応答フィルタ（ＦＩＲ）との間のトレードオフとして、前者は与えられた所望の仕様のためにより低い次数を要求することを指摘している。この論文は、透かしを低い空間周波数帯に埋め込むことを開示している。検出段階では、無限インパルス応答フィルタを用いて画像から高周波（これは透かしを含んでいない）を除去する。前に言及した論文と同様に、インパルス応答フィルタが検出を改善するための前処理ステップとして用いられ、検出自体には用いられない。
【００１９】
米国特許出願公開第２００４０２３４１５７号明細書は、空間的な可変フィルタ（spatially variant filter）を用いて画像から被写体を検出する処理を開示する。ある実施の形態では、フィルタは、ガウシアンフィルタの差分（difference of Gaussian filters）の無限インパルス応答である。フィルタのサイズは、フィルタによって処理される画像の部分に基づいて調整される。不可視の特徴については何も議論されていない。この処理は、透かしには適さない。
【００２０】
フィルタは、少なくとも１つのフィードバック接続を備える。これは、（フィードバックすることなく）音声信号と候補パターンとの間の相関を計算するための従来のＦＩＲフィルタの代わりに、本手法は無限インパルス応答フィルタ（ＩＩＲ）の使用に基づくことを意味する。ＦＩＲフィルタ構造では、フィルタの出力は、入力とフィルタ係数のセットとの内積によって入力にのみ依存する。一方ＩＩＲフィルタにおいてフィルタの出力は、入力と同様に先に生成された出力との両方に依存する。この特性はしばしば、フィルタ構造におけるフィードバック接続を用いて記述される。ＩＩＲの重要な利点の１つに、ＦＩＲフィルタ構造と比較して、少ない数のフィルタ係数で所望のフィルタ特性をしばしば実現できることがある。結果として、計算量およびメモリを削減できる。
【００２１】
さらなる実施の形態では、フィルタは複数の全域通過遅延セクション（all pass delay section）を備える。全域通過遅延セクションは、例えばカスケード（cascade；直列）に配置される。これは計算量が少ない利点がある。例えば、６つの全域通過遅延セクションのカスケードは、各入力サンプルについて６個の遅延および１２回の積和演算を要求するだけである。これは、多くの場合において、（高速フーリエ変換（forward FFT）および高速逆フーリエ変換（backward FFT）を要求する）周波数領域の相関よりも、（フィルタの長さに依存して）有意に少ない。
【００２２】
この実施の形態の改善においては、フィルタは２以上のそのようなカスケードを並列に備える。各カスケードは、１つの特定のパターンを検出するように構成されている。このようなアプリケーションにおいては、透かしパターンのシーケンスを取り出すことができる。例えば、埋め込み器がコンテンツのセグメントのそれぞれに、２つの候補パターンの内の１つを埋め込むように構成されてもよい。ここでパターンの指標はペイロードのビットの値に依存している。どちらのパターンがコンテンツのセグメントに埋め込まれているかを取り出すために、コンテンツのセグメントが両方のフィルタのカスケードに処理される。続いて、コンテンツのセグメントにどちらのパターンが埋め込まれたかを決定するためにカスケードの出力が用いられる。
【００２３】
２以上のカスケードは任意で準直交インパルス応答を生成し、埋め込み器は２つのカスケードの内の１つを埋め込む。これは、ペイロードに関連する有利なパターン構造を生成する。本実施の形態に係るペイロードは、コンテンツのセグメントの中に、異なる（逆）インパルス応答のセットの内いずれの１つが用いられたかを決定する。フィルタの選択はペイロードに依存する。
【００２４】
１以上のインパルス応答はそれぞれ埋め込まれる前に、ペイロードに依存して修正されるのが好ましい。本実施の形態は、２つの（逆）インパルス応答を組み合わせる。２つのパターンが同一の間、ペイロードは２つの応答の相対遅延を決定する。相対遅延が適用されるとすぐ、ペイロードに関連し埋め込まれることが可能な単一のパターンが取得される。
【００２５】
オプションとして、２以上のカスケードの応答間の関係性に関する情報がペイロードとして埋め込まれる。この情報は、例えば応答間の相対遅延や相対位相、２以上のパターンの符号であってもよい。
【００２６】
フィルタのインパルス応答は任意の点で切り捨てられるのが好ましい。理論的には、ＩＩＲ応答は無限長なので、切り捨ては通常適切である。
【００２７】
本発明はさらに、本発明の方法を実施するためのシステムと、本発明の方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム製品とを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【図１】コンテンツアイテムのセグメントにパターンを透かしとして埋め込むためのシステムを模式的に示す図である。
【図２】コンテンツのセグメントに透かしとして埋め込まれたペイロードを表すパターンを検出するためのシステムを模式的に示す図である。
【図３】可変利得ｇおよび遅延Ｍの３つの全域通過セクションのカスケードを示す図である。
【図４】６つの全域通過遅延セクションのカスケードのインパルス応答の例を示す図である。
【００２９】
図において、同一の参照符号は同一または類似の特徴を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、パターン１２１を透かしとしてコンテンツアイテム１５０のセグメント１５１に埋め込むためのシステム１００を模式的に示す図である。コンテンツアイテム１５０は、例えば動画、静止画、歌、またはラジオおよびテレビ番組である。システム１００はこの目的を達成するために、例えばローカルな記録媒体または遠隔にあるソース１９０からコンテンツ１５０を読み出す読み出しモジュール１１０を備える。埋め込みモジュール１２０は、パターン１２１に関連する実質的に不可視な特徴のセットをコンテンツのセグメント１５１に挿入するためにコンテンツのセグメント１５１を修正するように構成されている。
【００３１】
パターン１２１はコンテンツ１５０に関連づけられることになるペイロードを表す。ペイロードは、コンテンツ１５０に運ばれることになる任意の情報とすることができる。ペイロードの種類でポピュラーなものは、コンテンツ１５０の識別子や、コンテンツ１５０の発信者、権利保持者および／または配布者であり、例えばアルファベット名または、外部変換テーブルを用いて名前および／または識別情報に変換される記号の文字列である。もしそのようなペイロードが抽出されると、適切な関係者（party）を特定するための識別器を利用することができる。
【００３２】
しかしながら、すべての部分でペイロードが同じである必要はない。複数のセグメント１５１それぞれのペイロードは、互いに異なることが好ましい。例えば、ペイロードはセグメントからセグメントへと順に増加するセグメント識別子を含む。ペイロードはタイムコードを含んでもよい。タイムコードは、例えば、相対的に言ってコンテンツ１５０内でセグメントが発生するところの検出が可能となる最初のセグメントに関連する。タイムコードは絶対的なので、例えばセグメントの最初の配信時間等、セグメントが配布された時間の識別子を可能とする。
【００３３】
ペイロードは、静的な情報と変化する情報との組み合わせであってもよい。例えば、コンテンツ１５０の不変の識別子および／またはその発信者や権利者が、タイムコードのようなセグメント特有の識別子と組み合わされてもよい。これにより、各セグメントについて、コンテンツ１５０の識別子、発信者または権利保持者（またはその種の者）、およびコンテンツ１５０内の位置や配信時間のようなセグメント特有の情報が可能となる。
【００３４】
２以上の疑似ランダムシーケンスによってペイロードを表すための異なる方法が知られている。１つの好適な方法は、個々のペイロードのビット（またはペイロードのビットの組み合わせ）を、異なる（直行する）疑似ランダムパターンで表現する。別の方法では、２つの疑似ランダムパターンを埋め込む。ここで２つの疑似ランダムパターンの相対的な時間遅延がペイロードとなる。結果として生じる疑似ランダムパターンのシーケンスがホスト信号に加算される。この加算処理は種々の方法で実装できる。例えば、パターンを時間または周波数において連続的に加算したり、パターンを混ぜ合わせたり、またはパターンを時間および／または周波数で交互配置（interleave）したりする。
【００３５】
ペイロードを疑似ランダムシーケンスにマッピングするために用いる方法、およびこれらのシーケンスを結合して１つの透かしとする方法に関わりなく、結果として生じる透かしを、ｎをサンプルのインデックスとして、ベクトルｗ［ｎ］をホスト信号ｘ［ｎ］に加算する以下の式（４）で書くことができる。
【数４】
2015511031.tif 000006
【００３６】
多くの実践的なケースでは、透かしシーケンスｗ［ｎ］は、可聴性／堅牢性のトレードオフを制御するために、ホスト信号ｘ［ｎ］に加算する前に高さ（level）が変更される。さらに、この処理は、視聴マスキングのコンセプトを十分に引き出すために、時間および周波数の両方の関数として実行されるのが好ましい。
【００３７】
埋め込みモジュール１２０がコンテンツのセグメント１５１を修正する前に、フィルタモジュール１１５が、パターン１２１を検出するために用いられるフィルタのインパルス応答を決定する。より具体的には、フィルタは準白色周波数スペクトルであり、疑似ランダムの時間応答を生成することによって特徴づけられる無限インパルス応答フィルタである。フィルタモジュール１１５は、例えば埋め込むべきペイロードに関連する任意の長さで、このインパルス応答を切り捨てるのが好ましい。
【００３８】
本発明によると、埋め込みモジュール１２０は、時間反転されたフィルタのインパルス応答を実質的に不可視な特徴のセットとしてセグメントに挿入するために構成されている。埋め込まれた２以上のフィルタの応答間の関係に関する情報が代表的なペイロードである。この情報は、応答間の相対遅延または相対位相、または２以上のパターンの符号に関連するのが好ましい。フィルタの作用は図３およびそれ以降を参照して以下で詳しく述べられる。
【００３９】
実施の形態では、フィルタは複数の全域通過遅延セクションを含む。これらはカスケードに配置される。それに代えてあるいはそれに加えて、２以上のフィルタが準直行インパルス応答であってもよい。そのような場合、埋め込みモジュール１２０は、コンテンツのセグメント１５１を修正するときに、これらの応答の内少なくとも１つを挿入する。
【００４０】
コンテンツのセグメント１５１を修正したあと、システム１００は上述の修正操作をさらなるコンテンツのセグメントに繰り返してもよい。修正操作が全て完了すると、最終結果は透かしの入ったコンテンツ１９５であり、出力１９９に供給される。出力１９９は、コンテンツ１９５が記録されるＤＶＤディスク等の記録媒体とすることができる。あるいは、出力１９９は、コンテンツ１９５が遠方の主体に配布するインターネットのような伝送媒体である。
【００４１】
図２は、コンテンツのセグメント１５１の中に透かしとして埋め込まれたペイロードを表すパターン１２１を検出するためのシステム２００を模式的に示す図である。
【００４２】
システム２００は、透かしの入ったコンテンツ１９５が提示される入力２０１を備える。入力２０１は、インターネットまたは同様のソースからダウンロード可能なコンテンツにアクセスするためのネットワーク接続、またはテレビおよび／またはラジオ放送への接続を含むことができる。あるいは、入力２０１は、コンテンツが格納されている記録媒体への接続であってもよい。
【００４３】
システム２００はさらに検出モジュール２３０を備える。検出モジュール２３０は、コンテンツのセグメント１５１の中のパターン１２１に関連する実質的に不可視な特徴のセットを検出するように構成されている。これらの特徴を検出することで、パターン１２１を回復することが可能となり、それによって今度はコンテンツのセグメント１５１に関連づけられたペイロードの決定が可能となる。上述したように、ペイロードはセグメント１５１それぞれについて一意か、または１つのコンテンツアイテム１５０の全てのセグメントについて同一である。
【００４４】
本発明によれば、システム２００はさらに、フィルタモジュール２１０を備える。フィルタモジュール２１０は、コンテンツのセグメントにフィルタを適用するために構成されている。このフィルタは、より具体的には、準白色周波数スペクトルであり、疑似ランダムの時間応答を生成することで特徴づけることができる無限インパルス応答フィルタである。
【００４５】
フィルタモジュール２１０は処理モジュール２２０に接続されている。処理モジュール２２０は、ペイロードが潜在的に再構成することが可能なパターン１２１を得るために、フィルタの出力を処理するように構成されている。それぞれ異なる候補パターンを出力する複数のフィルタが、コンテンツのセグメント１５１に複数回適用されるのが好ましい。その後、処理モジュール２２０は１つの候補パターンに最もよく合致する応答を、ペイロードを再構成することができるパターンとして取得する。この再構成は、検出モジュール２３０において順次なされる。
【００４６】
フィルタモジュール２１０において、１以上の候補ペイロードの部分（bit）ｉについて、関連する各疑似乱数パターンのシーケンスｗｉ［ｎ］が、式（５）のようにホスト信号との相関が取られる。
【数５】
2015511031.tif 000007
【００４７】
ｎについて最大値を取ることで、候補パターンｗｉ［ｎ］とホスト信号との間の潜在的な非同時性（遅延）が解決されることを保証する。式（６）に示すように、最も相関ｒｉが高いパターンｗｉ［ｎ］が選択され、関連づけられたペイロードの部分が再構成されたペイロードとして生成される。
【数６】
2015511031.tif 000008
【００４８】
ホスト信号自体に起因する相関の変動制を低減するために、埋め込みの間における時間スペクトル（spectro-temporal）透かしのレベル修正に則して、ホスト信号は相関を取る前に正規化（白色化）されることが好ましい。
【００４９】
多数のパターンｗｉ［ｎ］（これは十分な堅牢性および透明性のためにしばしば要求される）については、計算量を抑制するために上述の相関演算はしばしば周波数空間において実行される。
Ｒｉ［ｋ］＝Ｙ［ｋ］Ｗｉ［ｋ］
ここでＹ［ｋ］はサイズｋのｙ［ｎ］の周波数空間（ＤＦＴ）表現である。
【数７】
2015511031.tif 000009
【００５０】
ｒｉの値は、式（８）に示すように、Ｒ［ｋ］に逆離散フーリエ変換を計算した後に、最大（ピーク）を取ることによって求められる。
【数８】
2015511031.tif 000010
【００５１】
この結果、すなわちパターン１２１は、ペイロードに変換される。
【００５２】
図３は、可変利得ｇおよび遅延Ｍの３つの全域通過セクションのカスケードを示す図である。前述したように、本発明は、透かしに通常用いられる相関演算は、フィルタ処理された信号を得るために入力信号に有限インパルス応答を適用する畳み込み演算と類似しているという洞察に基づく。このフィルタは、準白色周波数スペクトルであり、疑似ランダムの時間応答を生成することで特徴づけられる無限インパルス応答フィルタであるべきである。
【００５３】
そのように特徴づけられるフィルタのあるクラスは、全域通過遅延セクションのカスケードである。全域通過フィルタのフィルタ応答はスペクトル的に白色であるため、そのようなフィルタのカスケードもまたスペクトル的に白色となる。各全域通過遅延セクションのゲインおよび／または遅延パラメータを変えることで、異なる疑似乱数シーケンスが生成可能である。その上、セクションの数および各セクションのパラメータは、カスケードのインパルス応答の長さを決定する。６つの全域通過遅延セクションのカスケードのインパルス応答の例が図４に示される。横軸は時間を示し、縦軸はインパルス応答である。
【００５４】
検出処理としてのカスケードの重要な利点は、計算量の少なさである。６つの全域通過遅延セクションのカスケードは、各入力サンプルについて６個の遅延および１２回の積和演算を要求するだけである。これは、多くの場合において、（高速フーリエ変換（forward FFT）および高速逆フーリエ変換（backward FFT）を要求する）周波数領域の相関よりも、（フィルタの長さに依存して）有意に少ない。
【００５５】
第２の利点は、このアプローチは同期のための網羅的なフレームベースの探索が必要ないという事実に依存する。入力としてカスケードに供給された各サンプルについて、全域通過遅延検出器は、インパルス応答と先に入力された全てのサンプルとの間の相関を表す出力を生成する。
【００５６】
上記は、本発明を例示および説明する目的を果たすいくつかの有用な実施の形態を記載する。上記の記載は、本発明が実装または使用される全ての可能な方法を余すところなく記載することを意図したものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に示されるような本発明の本質的な特徴に依拠しながら多くの修正および変形が思いつくであろう。加えて、周知の方法、手続き、構成要素、および電子回路は詳細には記載されていない。
【００５７】
本発明は、コンピュータによって実行されるためのコンピュータが読み出し可能な記憶装置に格納されているコンピュータプログラム命令等のコンピュータプログラム製品に好適に実装される。本発明の命令は、限定はしないが、解釈可能なプログラム、ＤＬＬ（dynamic link library）、またはＪａｖａ（登録商標）クラスを含む多くの解釈可能なまたは実行可能な符号化機構（code mechanism）であり得る。命令は、完全に実行可能なプログラムとして、現存するプログラムの修正として、あるいは現存するプログラムのための拡張機能（プラグイン）として提供されることができる。さらに、本発明の処理の一部は、よりよい性能、信頼性、および／またはコストのために、多数のコンピュータまたはプロセッサに分配されてもよい。
【００５８】
コンピュータプログラム命令を格納するための機械によって読み出し可能な記憶装置は、全ての方式の不揮発メモリを含む。不揮発メモリの例としては、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュメモリ装置、内部および外部ハードディスクドライブおよび取り出し可能なディスクのような磁気ディスク、光磁気ディスク、およびＣＤ−ＲＯＭディスクのような半導体メモリ装置がある。コンピュータプログラム製品はそのような記憶装置上で配布可能であり、インターネットのようなネットワークに接続されているサーバを用いてＨＴＴＰ、ＦＴＰ、または同種の記憶装置を通して提供されてもよい。この目的のために、上述した記憶媒体を備えるサーバシステムをネットワークに接続し、直接または間接的にネットワークに接続されたクライアントシステムが命令をダウンロード可能となるように、このサーバを準備してもよい。
【００５９】
特許請求の範囲を構築または解釈するとき、参照符号の言及はいずれも、特許請求の範囲に記載された特徴を参照された特徴または実施の形態に限定するものとはみなされない。特許請求の範囲において「含む」という語の使用は、本発明を実施するシステム、製品、または方法でクレームされた以外の特徴の存在を排除するものではない。クレームの特徴を単数形で言及することは、この機能が複数存在することを排除するものではない。特許請求の範囲における「手段」という語は、それが指す機能を提供するための１つの手段または複数の手段を参照しうる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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