(57)【要約】【課題】電子透かし情報が埋め込まれた情報信号にピッチ変化が生じていても、正確に短時間で電子透かし情報を検出することが可能なＰＮ系列検出装置を提供する。【解決手段】電子透かし情報が埋め込まれた埋込済音声信号ａ０に対して、ケプストラム処理部１０にてケプストラム処理を施した後、時間軸対数変換部２０により時間軸変換処理を施す。これによって得た埋込済音声信号ａ２に対して、時間逆拡散部３０は、ＰＮ系列発生部４０が生成するＰＮ系列信号ｇを用いて時間軸上で逆拡散する。これによって得られる相関信号ｐに基づいて、ピーク位置検出部５０が電子透かし情報ｂを得るようにしたものである。【選択図】      図１
2005266013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出装置において、
前記情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、
このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に畳み込まれたＰＮ系列とその畳込みのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出装置。
【請求項２】
ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出装置において、
前記情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、
このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記情報信号に与えられたピッチ変換量を検出するピッチ変換量検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出装置。
【請求項３】
ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって電子透かし情報が埋め込まれた情報信号から前記電子透かし情報を検出するＰＮ系列検出装置において、
前記情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、
このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に畳み込まれたＰＮ系列とその畳込みのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段と、
このＰＮ系列検出手段の検出結果に基づいて、前記情報信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出する電子透かし情報検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出装置。
【請求項４】
ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出回路において、
前記情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、
このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に畳み込まれたＰＮ系列とその畳込みのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出回路。
【請求項５】
ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出回路において、
前記情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、
このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記情報信号に与えられたピッチ変換量を検出するピッチ変換量検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出回路。
【請求項６】
ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって電子透かし情報が埋め込まれた情報信号から前記電子透かし情報を検出するＰＮ系列検出回路において、
前記情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、
このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に畳み込まれたＰＮ系列とその畳込みのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段と、
このＰＮ系列検出手段の検出結果に基づいて、前記情報信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出する電子透かし情報検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出回路。
【請求項７】
ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出する信号処理装置のプログラムであって、
前記情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、
このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に畳み込まれたＰＮ系列とその畳込みのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段として前記信号処理装置を機能させるためのプログラム。
【請求項８】
ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出する信号処理装置のプログラムであって、
前記情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、
このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記情報信号に与えられたピッチ変換量を検出するピッチ変換量検出手段として前記信号処理装置を機能させるためのプログラム。
【請求項９】
ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって電子透かし情報が埋め込まれた情報信号から前記電子透かし情報を検出する信号処理装置のプログラムであって、
前記情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、
このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に畳み込まれたＰＮ系列とその畳込みのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段と、
このＰＮ系列検出手段の検出結果に基づいて、前記情報信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出する電子透かし情報検出手段として前記信号処理装置を機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
ＰＮ系列と原信号とを足し合わせることによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出装置において、
前記情報信号に基づいて、前記原信号に前記ＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出するタイミング検出手段と、
このタイミング検出手段が検出したタイミングを時間原点とし、前記情報信号を時間軸が対数表現された信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に足し合わされたＰＮ系列とその足し合わせのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出装置。
【請求項１１】
ＰＮ系列と原信号とを足し合わせることによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出装置において、
前記情報信号に基づいて、前記原信号に前記ＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出するタイミング検出手段と、
このタイミング検出手段が検出したタイミングを時間原点とし、前記情報信号を時間軸が対数表現された信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記情報信号に与えられたピッチ変換量を検出するピッチ変換量検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出装置。
【請求項１２】
ＰＮ系列と原信号と足し合わせることによって電子透かし情報が埋め込まれた情報信号から前記電子透かし情報を検出するＰＮ系列検出装置において、
前記情報信号に基づいて、前記原信号に前記ＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出するタイミング検出手段と、
このタイミング検出手段が検出したタイミングを時間原点とし、前記情報信号を時間軸が対数表現された信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に足し合わされたＰＮ系列とその足し合わせのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段と、
このＰＮ系列検出手段の検出結果に基づいて、前記情報信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出する電子透かし情報検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出装置。
【請求項１３】
ＰＮ系列と原信号とを足し合わせることによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出回路において、
前記情報信号に基づいて、前記原信号に前記ＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出するタイミング検出手段と、
このタイミング検出手段が検出したタイミングを時間原点とし、前記情報信号を時間軸が対数表現された信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に足し合わされたＰＮ系列とその足し合わせのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出回路。
【請求項１４】
ＰＮ系列と原信号とを足し合わせることによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出回路において、
前記情報信号に基づいて、前記原信号に前記ＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出するタイミング検出手段と、
このタイミング検出手段が検出したタイミングを時間原点とし、前記情報信号を時間軸が対数表現された信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記情報信号に与えられたピッチ変換量を検出するピッチ変換量検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出回路。
【請求項１５】
ＰＮ系列と原信号と足し合わせることによって電子透かし情報が埋め込まれた情報信号から前記電子透かし情報を検出するＰＮ系列検出回路において、
前記情報信号に基づいて、前記原信号に前記ＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出するタイミング検出手段と、
このタイミング検出手段が検出したタイミングを時間原点とし、前記情報信号を時間軸が対数表現された信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に足し合わされたＰＮ系列とその足し合わせのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段と、
このＰＮ系列検出手段の検出結果に基づいて、前記情報信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出する電子透かし情報検出手段とを具備することを特徴とするＰＮ系列検出回路。
【請求項１６】
ＰＮ系列と原信号とを足し合わせることによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出する信号処理装置のプログラムであって、
前記情報信号に基づいて、前記原信号に前記ＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出するタイミング検出手段と、
このタイミング検出手段が検出したタイミングを時間原点とし、前記情報信号を時間軸が対数表現された信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に足し合わされたＰＮ系列とその足し合わせのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段として前記信号処理装置を機能させるためのプログラム。
【請求項１７】
ＰＮ系列と原信号とを足し合わせることによって生成された情報信号から前記ＰＮ系列を検出する信号処理装置のプログラムであって、
前記情報信号に基づいて、前記原信号に前記ＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出するタイミング検出手段と、
このタイミング検出手段が検出したタイミングを時間原点とし、前記情報信号を時間軸が対数表現された信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記情報信号に与えられたピッチ変換量を検出するピッチ変換量検出手段として前記信号処理装置を機能させるためのプログラム。
【請求項１８】
ＰＮ系列と原信号と足し合わせることによって電子透かし情報が埋め込まれた情報信号から前記電子透かし情報を検出する信号処理装置のプログラムであって、
前記情報信号に基づいて、前記原信号に前記ＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出するタイミング検出手段と、
このタイミング検出手段が検出したタイミングを時間原点とし、前記情報信号を時間軸が対数表現された信号に変換する時間軸変換処理手段と、
ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、
前記時間軸変換処理手段によって得られる信号に、前記ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、
この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、前記原信号に足し合わされたＰＮ系列とその足し合わせのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段と、
このＰＮ系列検出手段の検出結果に基づいて、前記情報信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出する電子透かし情報検出手段として前記信号処理装置を機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば音楽信号などの情報信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出するのに用いられるＰＮ（Pseudo Noise）系列検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、例えば音楽信号などの情報信号の複製を防止もしくは抑制するために、音楽信号に電子透かし情報が埋め込まれる。この電子透かし情報の埋め込みには、ＰＮ系列を用いて上記情報信号を拡散することによって実現できる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようにして電子透かし情報が埋め込まれた情報信号は、電子透かし情報の検出を困難にすることを目的として意図的にピッチ変換が行われたり、あるいはテープなどの記録媒体の経年劣化に起因してピッチ変化が生じることがある。このようにピッチに変化が生じると、通常の逆拡散処理では、ＰＮ系列の時間間隔が異なることにより相関が低下し、電子透かし情報が正しく検出できなくなる。
【０００４】
これに対して、本願発明者は、ピッチ変化を想定して時間伸縮した複数のＰＮ系列を用意し、それらとの相関をそれぞれ計算することで、電子透かし情報を検出する手法が考えた。ただし、この手法では、起こりうる全てのピッチ変化量に対応したＰＮ系列を準備する必要があるとともに、それらすべてについて相関を求めた上で最も適合するものを選択することになるため、多くの処理時間が必要となる。
【０００５】
その他の手法としては、本願発明者は、伝送信号にピッチ変化量を推定できるように予めプローブ信号を付加しておき、その信号からピッチ変化量を推定して、推定結果に応じてＰＮ系列を時間伸縮して逆拡散を行う手法を考えた。しかしながら、この場合、ピッチ変化推定のための余分な信号を付加する必要があるとともに、プローブ信号の付加を送信側で行う必要がありシステム全体で対応する必要があるという問題があった。
【特許文献１】特願２００２−０６５６０６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来は、ＰＮ系列と原信号とを畳み込み、あるいは足し合わせることによって生成された情報信号にピッチ変化が生じた場合、ＰＮ系列やその畳込みタイミング、足し合わせタイミング、埋め込まれた電子透かし情報を検出するためには、システム全体で対応するか、あるいは、ＰＮ系列検出装置においてピッチ変化量に対応した多数のＰＮ系列を準備する必要があり、またこれを用いた検出処理に多くの時間を必要とするという問題があった。
【０００７】
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、システム全体で対応することなく、また回路を大規模化することなく短時間で、ピッチ変化が生じた情報信号からＰＮ系列やその畳込みタイミング、あるいは足し合わせタイミングを正確に検出することが可能なＰＮ系列検出装置、ＰＮ系列検出回路およびそのプログラムを提供することを目的とする。
【０００８】
またこの発明は、システム全体で対応することなく、また回路を大規模化することなく短時間で、ピッチ変化が生じた情報信号からピッチ変化量を正確に検出することが可能なＰＮ系列検出装置、ＰＮ系列検出回路およびそのプログラムを提供することを目的とする。
【０００９】
さらにこの発明は、電子透かし情報が埋め込まれた情報信号に生じうるピッチ変化に対し、システム全体で対応することなく、また回路を大規模化することなく短時間で電子透かし情報を正確に検出することが可能なＰＮ系列検出装置、ＰＮ系列検出回路およびそのプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、この発明は、ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって生成された情報信号からＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出装置において、情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、原信号に畳み込まれたＰＮ系列とその畳込みのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段とを具備して構成するようにした。
【００１１】
またこの発明では、ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって生成された情報信号からＰＮ系列を検出するＰＮ系列検出装置において、情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、情報信号に与えられたピッチ変換量を検出するピッチ変換量検出手段とを具備して構成するようにした。
【００１２】
さらにこの発明では、ＰＮ系列と原信号とを畳み込むことによって電子透かし情報が埋め込まれた情報信号から電子透かし情報を検出するＰＮ系列検出装置において、情報信号に対してケプストラム処理を施して、第１の信号を得るケプストラム処理手段と、このケプストラム処理手段によって得られる第１の信号を、時間軸が対数表現された第２の信号に変換する時間軸変換処理手段と、ＰＮ系列を生成するＰＮ系列生成手段と、時間軸変換処理手段によって得られる第２の信号に、ＰＮ系列発生手段が生成したＰＮ系列を用いた逆拡散処理を施す逆拡散処理手段と、この逆拡散処理手段によって得られる相関信号に基づいて、原信号に畳み込まれたＰＮ系列とその畳込みのタイミングを検出するＰＮ系列検出手段と、このＰＮ系列検出手段の検出結果に基づいて、情報信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出する電子透かし情報検出手段とを具備して構成するようにした。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、この発明では、埋込済音声信号に対して時間軸変換処理を施すことで、ピッチ変換による時間軸の伸縮処理をシフト処理に変換して、ＰＮ系列やその畳込みタイミング、足し合わせタイミング、あるいはピッチ変換量、埋め込まれた電子透かし情報を検出するようにしている。
【００１４】
したがって、この発明によれば、ピッチ変換による時間軸の伸縮処理がシフト処理に変換されるので、ＰＮ系列やその畳込みタイミング、足し合わせタイミング、あるいはピッチ変換量、埋め込まれた電子透かし情報を正確に検出することが可能なＰＮ系列検出装置、ＰＮ系列検出回路およびそのプログラムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。  
図１は、この発明の一実施形態に係わる電子透かし検出装置の構成を示すものである。ここでは電子透かし情報が埋め込まれた音声信号を扱う場合を例に挙げて説明する。図１に示す電子透かし検出装置は、ケプストラム処理部１０と、時間軸対数変換部２０と、時間逆拡散部３０と、ＰＮ系列発生部４０と、ピーク位置検出部５０とを備えている。
【００１６】
埋込済音声信号ａ０は、時間軸において、原音声信号と、振幅を適当に調節したＰＮ系列とを畳込み演算することにより、原音声信号に電子透かし情報ｂが埋め込まれたものである。
【００１７】
例えば、まず原音声信号を構成する各音信号に対して埋め込むべき電子透かし情報ｂに対応した時間だけ遅延したインパルス応答信号を生成する。そして、このインパルス応答信号を所定周期長を有するＰＮ系列を用いて時間軸上で拡散し、この拡散されたインパルス応答信号と上記原音声信号とを畳込み処理することにより、上記埋込済音声信号ａ０を得る。
【００１８】
埋込済音声信号ａ０は、例えばＣＤ（コンパクトディスク）（Ｒ）やＤＶＤ（ディジタル・バーサタイル・ディスク）（Ｒ）などの記憶媒体から読み出されたり、あるいはインターネットやディジタル放送などの通信メディアを通じて受信したものが想定される。
【００１９】
ケプストラム処理部１０は、フーリエ変換部１１と、対数変換部１２と、フーリエ逆変換部１３とを備える。埋込済音声信号ａ０は、フーリエ変換部１１にてフーリエ変換された後、対数変換部１２にて対数変換され、その後、フーリエ逆変換部１３にてフーリエ逆変換されて、元の時間軸領域の埋込済音声信号ａ１に変換される。
【００２０】
このようにして得られた埋込済音声信号ａ１は、時間軸対数変換部２０にて時間軸が対数変換される。すなわち、埋込済音声信号ａ１は、対数で表された時間軸上での音声信号に変換され、埋込済音声信号ａ２となる。
【００２１】
この埋込済音声信号ａ２は、時間逆拡散部３０にて、ＰＮ系列発生部４０が生成するＰＮ系列信号ｇを用いて時間軸上で逆拡散される。具体的には、埋込済音声信号ａ２とＰＮ系列信号との相関演算を実施して、逆拡散信号としての相関信号ｐが得られる。なお、ＰＮ系列発生部４０が生成するＰＮ系列信号ｇは、電子透かし情報ｂを埋め込む際の拡散時に用いたものと同一構成のものである。
【００２２】
ここで、相関信号ｐは、時間軸上の逆拡散によって得られるものであるため、相関が取れた時間位置に大きなピーク波形が出現する。このピーク波形が出現する時間位置は、原音声信号を構成する各音信号の発生時刻を基準にした遅延時間Δであって、この時間は電子透かし情報ｂを構成するビット列の「１」または「０」に対応した値である。
【００２３】
ピーク位置検出部５０は、時間逆拡散部３０にて順次得られる相関信号ｐのピークレベルを監視し、時間逆拡散部３０にて逆拡散に用いるべきＰＮ系列を検出し、この検出結果に応じて、ＰＮ系列発生部４０が生成するＰＮ系列を切替制御する。
【００２４】
そしてピーク位置検出部５０は、時間逆拡散部３０によって順次得られる相関信号ｐに基づいて、そのピーク位置から上記遅延時間Δを順次検出して、これに基づいて電子透かし情報ｂを構成する上記ビット列を検出し、電子透かし情報ｂを得る。
【００２５】
従来、本願発明者によって考えられていた手法では、図２に示すように、元のＰＮ系列（イ）とそれをピッチ変換した信号（ロ）とは離散時間点の間隔がずれる（「α」はビッチ変換の度合いを示す係数）。ピッチ変換によって時間軸が伸縮されると、拡散に用いたＰＮ系列、すなわち原音声信号に畳み込まれているＰＮ系列と、逆拡散に用いるPN系列との相関が低下するため、逆拡散ができなくなる。このため、（ハ）に示すように相関が低下してしまう。その結果、電子透かし情報を用いるアプリケーションにおいては、電子透かし情報の検出に失敗する。
【００２６】
これに対し、上記構成の電子透かし検出装置は、図３に示すように、元のＰＮ系列（イ）とそれをピッチ変換した信号（ロ）とは、時間軸に対して対数変換を行うため、（ハ）に示すように、同一サンプルについての離散時間点の間隔が一定になる。なお、時間軸で対数変換を行った場合、時間原点に近いところはサンプル間隔が広がった（低周波数的な）信号になり、一方、時間原点から遠いところはサンプル間隔が狭まった（高周波数的な）信号になる。
【００２７】
ピッチ変換は、数学的には時間軸を定数倍する処理とみなすことができ、ＰＮ系列検出装置では、時間軸対数変換部２０により、時間軸を対数変換することにより伸縮処理がシフト処理に変換されるため、相関を回復することができ、逆拡散が可能となる。
【００２８】
このため、相関のピークが検出される時間位置は、シフト量、すなわちピッチ変換量に相当するが、ピーク値は低下しないので、電子透かし情報を正しく検出することができる。
【００２９】
以上のように、上記構成のＰＮ系列検出装置では、ケプストラム処理後の埋込済音声信号に対して、時間軸変換処理を施して、電子透かし情報を検出するようにしている。  
したがって、上記構成のＰＮ系列検出装置によれば、ピッチ変換による時間軸の伸縮処理がシフト処理に変換されるので、正確な逆拡散が可能となり、電子透かし情報を正確に検出することができる。
【００３０】
また上記構成のＰＮ系列検出装置では、音声信号を出力する側や記録媒体上において、新たな手だてを施すことなく、電子透かし情報を正確に検出することができ、またこれを得るために、多数のＰＮ系列を準備する必要や、これを用いた処理で多くの時間を費やすこともない。
【００３１】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００３２】
上記実施の形態では、埋込済音声信号は、時間軸上で拡散されたものとして説明したが、他の手法によって拡散された埋込済音声信号であっても、逆拡散の手法を対応させることにより適用することができる。
【００３３】
また上記実施の形態では、埋込済音声信号は、ＰＮ系列と音声信号とを畳み込むことによって生成したものとしたが、これに代わって例えば、ＰＮ系列と音声信号とを足し合わせることによって埋込済音声信号を生成した場合にも適用することができる。
【００３４】
この場合のＰＮ系列検出装置を図４に示す。この図に示すＰＮ系列検出装置は、図１に示したＰＮ系列検出装置とは、ケプストラム処理部１０に代わって時間原点検出部１０ａを設けるとともに、時間軸対数変換部２０に代わって時間軸対数変換部２０ａを設けた点が異なる。
【００３５】
時間原点検出部１０ａは、埋込済音声信号に基づいて、音声信号にＰＮ系列が足し合わされたタイミングを検出する。そして、時間軸対数変換部２０ａが、上記タイミングを時間原点とし、埋込済音声信号を時間軸が対数表現された信号に変換する。
【００３６】
このような構成によれば、ＰＮ系列と音声信号とを足し合わせることによって生成した埋込済音声信号についても、図１に示した構成と同様に電子透かし情報を正確に検出することができる。
【００３７】
なお、ＰＮ系列と音声信号とを足し合わせることによって電子透かし情報を埋め込む手法は、L. Boney, et al., ”Digital Watermarks for Audio Signals,” Proc. IEEE Multimedia’96,pp.473-480,1996.に詳述される。
【００３８】
また上記実施の形態では、ピーク位置検出部５０は、時間逆拡散部３０にて順次得られる相関信号ｐに基づいてそのピーク位置から上記遅延時間Δを順次検出して、これに基づいて電子透かし情報ｂを構成する上記ビット列を検出し、電子透かし情報ｂを得るものとした。
【００３９】
これに代わって例えば、ピーク位置検出部５０は、時間逆拡散部３０にて順次得られる相関信号ｐに基づいてそのピーク位置を検出して、これに基づいて例えば悪意を持つ者によるピッチ変換攻撃によって生じたピッチ変換量を検出することも可能である。
【００４０】
さらに上記実施の形態では、装置上にケプストラム処理部１０（あるいは時間原点検出部１０ａ）と、時間軸対数変換部２０（あるいは２０ａ）と、時間逆拡散部３０と、ＰＮ系列発生部４０と、ピーク位置検出部５０とを備えた構成として説明したが、これらの構成を１つまたは少数のチップで構成した回路により実現することも可能である。
【００４１】
そしてまた上記構成を１つのＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）などで構成し、これをメモリ上に記憶したプログラムにしたがって動作させることにより、上記構成の各機能を発揮させることで実現することも可能である。
【００４２】
また時間軸対数変換を行った場合、変換後の時間サンプル点がディジタル信号処理における元の離散時間サンプル点に対応しない場合が起こりうるが、このような状況が発生する場合には、オーバーサンプリングを適宜行うことにより、逆拡散タイミング、電子透かし情報およびピッチ変換量を正確に検出することができる。
【００４３】
そしてまた上記実施の形態では、情報信号の一例として音声信号を例に挙げたが、オーディオ信号に限らずビデオ信号や、その他の情報信号に適用することも可能である。  
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明に係わるＰＮ系列検出装置の一実施形態の構成を示す回路ブロック図。
【図２】ピッチ変換処理されたＰＮ系列が、時間軸上で伸縮して正確に逆拡散できなくなる様子を示す図。
【図３】ピッチ変換処理されたＰＮ系列が、図１に示したＰＮ系列検出装置により遅延時間の関係が保持されたシフト変換処理に変換される様子を示す図。
【図４】この発明に係わるＰＮ系列検出装置の別の実施形態の構成を示す回路ブロック図。
【符号の説明】
【００４５】
１０…ケプストラム処理部、１０ａ…時間原点検出部、１１…フーリエ変換部、１２…対数変換部、１３…フーリエ逆変換部、２０，２０ａ…時間軸対数変換部、３０…時間逆拡散部、４０…ＰＮ系列発生部、５０…ピーク位置検出部。
【図１】
2005266013.tif 000003
【図２】
2005266013.tif 000004
【図３】
2005266013.tif 000005
【図４】
2005266013.tif 000006