(57)【要約】  次世代オーディオの潜在的なフォーマットとして、音場の高次アンビソニックス（ＨＯＡ）表現にデジタル透かしを埋め込む技法が提案されている。本発明の埋め込み方法は、音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に透かしを入れるように適合され、アンビソニックス表現は、方向信号および環境成分に分解され、かつ推定された支配的な方向を含み、環境成分の次数は低減され得、透かし情報データは、方向信号に埋め込まれ、かつ受信機側において、透かし入りの方向信号から復元される。
2018511083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に透かしを入れる方法であって、前記アンビソニックス表現は方向信号および環境成分に分解され（２１、３２）、かつ推定された支配的な方向を含み、前記環境成分の次数は低減され得る（３４）、方法において、
透かし情報データが前記方向信号に埋め込まれる（２２、３３、４１〜４５）
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に透かしを入れる装置であって、
前記アンビソニックス表現を方向信号と、環境成分と、推定された支配的な方向とに分解すること（２１、３２）であって、前記環境成分の次数は低減され得る（３４）、分解すること（２１、３２）と、
透かし情報データを前記方向信号に埋め込むこと（２２、３３、４１〜４５）と
を行うように適合される装置。
【請求項３】
前記透かし入りの方向信号および場合により次数低減された環境成分が知覚的に符号化される（３５）、請求項１に記載の方法または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記方法が、異なる透かし情報データを個々の方向信号に埋め込むことをさらに含む、請求項１もしくは３に記載の方法または請求項２もしくは３に記載の装置。
【請求項５】
前記方法が、同じ透かし情報データを個々の方向信号に埋め込むことをさらに含む、請求項１もしくは３に記載の方法または請求項２もしくは３に記載の装置。
【請求項６】
透かしを入れる各方向信号について、透かし埋め込み強度を制約するために個々のマスキング曲線が使用される、請求項１もしくは３〜５のいずれか一項に記載の方法による方法または請求項２〜５のいずれか一項に記載の装置による装置。
【請求項７】
透かしペイロードは誤り訂正によって保護され、および各透かしシンボルは前記透かし情報データの埋め込み（２２、３３、４２）における参照パターン（４４）に対応する、請求項１もしくは３〜６のいずれか一項に記載の方法による方法または請求項２〜６のいずれか一項に記載の装置による装置。
【請求項８】
請求項１または４〜７のいずれか一項に記載の方法による、音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に埋め込まれた透かし情報データを復元する方法であって、
前記透かし入りのアンビソニックス表現を前記方向信号、前記推定された支配的な方向および前記環境成分に分解すること（６１）と、
前記透かし入りの方向信号において透かし検出を実行すること（６２）と
を含む方法。
【請求項９】
請求項２または４〜７のいずれか一項に記載の方法による、音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に埋め込まれた透かし情報データを復元する装置であって、
前記透かし入りのアンビソニックス表現を前記方向信号、前記推定された支配的な方向および前記環境成分に分解すること（６１）と、
前記透かし入りの方向信号において透かし検出を実行すること（６２）と
を行うように適合される装置。
【請求項１０】
請求項３〜７のいずれか一項に記載の方法による、音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に埋め込まれた透かし情報データを復元する方法であって、
前記透かし入りのアンビソニックス表現から前記推定された支配的な方向を逆多重化すること（７６）と、
知覚的に符号化された方向信号および場合により次数低減された環境成分を知覚的に復号すること（７５）と、
前記透かし入りの方向信号において透かし検出を実行すること（７３）と、
前記環境成分の前記次数が低減された場合（３４）、それに対応して前記次数低減された環境成分を展開すること（７４）と、
前記推定された支配的な方向を使用して、前記環境成分および前記方向信号を組成すること（７２）と
を含む方法。
【請求項１１】
請求項３〜７のいずれか一項に記載の装置による、音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に埋め込まれた透かし情報データを復元する装置であって、
前記透かし入りのアンビソニックス表現から前記推定された支配的な方向を逆多重化すること（７６）と、
知覚的に符号化された方向信号および場合により次数低減された環境成分を知覚的に復号すること（７５）と、
前記透かし入りの方向信号において透かし検出を実行すること（７３）と、
前記環境成分の前記次数が低減された場合（３４）、前記次数低減された環境成分を相応に展開すること（７４）と、
前記推定された支配的な方向を使用して、前記環境成分および前記方向信号を組成すること（７２）と
を行うように適合される装置。
【請求項１２】
音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に埋め込まれた透かし情報データを復元する方法であって、透かし検出（８４）は、前記音場のＨＯＡ復号された（８１）バージョン、レンダリングされた（８２）バージョン、およびスピーカ信号記録された（８３）バージョンから実行され、前記音場の前記記録されたバージョンは無指向性マイクロフォンによって生成されたものであり、前記方法が、
記録された音場信号において透かし検出を実行すること（８４）
を含む、方法。
【請求項１３】
音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に埋め込まれた透かし情報データを音場スピーカ信号から復元する方法であって、
球形マイクロフォンを使用して前記スピーカ信号を捕捉すること（９７）と、
前記球形マイクロフォンの前記信号からＨＯＡ係数を生成すること（９８）と、
前記ＨＯＡ係数を方向信号および環境成分に分解すること（９１）と、
前記方向信号において透かし検出を実行すること（９２）と
を含む方法。
【請求項１４】
請求項１または３〜７のいずれか一項に記載の方法に従って符号化されるデジタルオーディオ信号。
【請求項１５】
記憶媒体、例えば、光ディスクまたは事前記録メモリであって、請求項１４に記載のデジタルオーディオ信号をその上に含むか、それを格納するか、またはそれを記録している記憶媒体。
【請求項１６】
コンピュータ上で実行されると、請求項１または３〜７のいずれか一項に記載の方法を実行する命令を含むコンピュータプログラム製品。
【請求項１７】
コンピュータ上で実行されると、請求項１または３〜７のいずれか一項に記載の方法を実行する、プロセッサによって実行可能な命令を含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に透かしを埋め込み、およびそれを復元する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代オーディオの潜在的なフォーマットとして、音場の高次アンビソニックス（ＨＯＡ）表現にデジタル透かしを埋め込む技法が提案されている。［７］では、透かしは、合成／記録オーディオ信号または音場のアンビソニックス表現のいずれかに埋め込まれる。透かし入りの信号がオリジナルのホスト信号ならびにその重み付けおよび方向回転したバージョンから構成される場合、加法透かし法が用いられている。しかし、アンビソニックス領域では、回転は、一次（Ｂフォーマット）のみが考慮されてきた。また、［８］に示されるように、ＨＯＡ領域における回転も可能であるため、回転を介する埋め込みもＨＯＡフォーマットまで拡張することができる。しかし、方向が異なれば、回転に対する知覚感度も異なる。従って、知覚的忠実性を維持するため、アンビソニックス信号に対して非常に小さい回転のみが認められている。
【０００３】
記録／合成オーディオ信号に直接埋め込むため、異なる透かしが個々のオーディオ信号に埋め込まれる。音源方向および回転後の方向の両方とも、透かし検出（いわゆるセミブラインド検出）に対して知られていなければならない。ここでの問題は、知覚品質と埋め込み強度との間のトレードオフを実行するために、異なる音源方向を個別に回転させることによる個々の音源方向に対するチューニングプロセスが必要であることである。異なる透かしを個々の信号に埋め込むことにより、伝送できるデータレートが増大する。他方では、この埋め込み戦略は、ＨＯＡ圧縮に対して堅牢ではない場合がある。
【発明の概要】
【０００４】
国際公開第２０１３／１７１０８３Ａ１号には、音場のアンビソニックス表現が方向信号および環境成分に分解されるＨＯＡ圧縮が示されている。方向信号およびその関連する方向は伝送されるが、環境成分は次数低減表現のみが伝送される。従って、個々のオーディオ信号に埋め込まれたいくつかの透かしは、透かしが圧縮前に埋め込まれた場合に検出することができない（［７］を参照）。この問題は、個々のオーディオ信号に同じ透かしを埋め込むことによって回避することができるが、それにより、透かしデータチャネルに対する利用可能なデータレートが低減されることになる。
【０００５】
本発明によって解決すべき問題は、２Ｄまたは３Ｄのアンビソニックス音場表現の透かしを改善することである。この問題は、請求項１で開示される埋め込み方法および請求項８で開示される復元方法によって解決される。これらの方法を利用する装置は、請求項２および９で開示される。
【０００６】
本発明の有利な追加の実施形態は、それぞれの従属請求項で開示される。
【０００７】
以下の説明は、支配的な方向信号および環境または残差成分へのアンビソニックス表現の分解に基づく、音場の２Ｄまたは３Ｄアンビソニックス表現へのデジタル透かしの埋め込みおよび検出について開示する。透かしデータ信号は、ベースバンド信号で操作する任意のＰＣＭオーディオ透かし技法によって支配的な方向信号に埋め込まれる。
【０００８】
透かし検出は、デジタル伝送に続くアンビソニックス復号処理の一部として実行することができる。あるいは、透かし検出は、レンダリングされた音場を記録した後に実行することができる。球形マイクロフォンが利用可能な場合、埋め込まれた透かしの堅牢性を高めるためにやはり方向信号を推定することができる。
【０００９】
有利には、このような方向信号に透かし情報を埋め込むことにより、ＨＯＡ圧縮に対する忠実性と堅牢性との間のより良いトレードオフが提供され、その理由は、方向信号が知覚的に優位であり、結果として得られる知覚的忠実性を低下させることなく、比較的高い埋め込み強度を使用できるためである。それに加えて、方向信号はＨＯＡ圧縮後にいかなる変化もなく伝達されるため、埋め込まれた透かしの高い堅牢性が保証される。
【００１０】
原理上、本発明の埋め込み方法は、音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に透かしを入れるように適合され、前記アンビソニックス表現は、方向信号および環境成分に分解され、かつ推定された支配的な方向を含み、前記環境成分の次数は低減され得、透かし情報データは前記方向信号に埋め込まれる。
【００１１】
原理上、本発明の埋め込み装置は、音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に透かしを入れるように適合され、前記装置は、
前記アンビソニックス表現を方向信号と、環境成分と、推定された支配的な方向とに分解することであって、前記環境成分の次数は低減され得る、分解することと、
透かし情報データを前記方向信号に埋め込むことと
を行うように適合される。
【００１２】
原理上、本発明の復元方法は、上記の埋め込み方法に従って音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に埋め込まれた透かし情報データを復元するように適合され、
前記透かし入りのアンビソニックス表現を前記方向信号、前記推定された支配的な方向および前記環境成分に分解することと、
前記透かし入りの方向信号において透かし検出を実行することと
を含む。
【００１３】
原理上、本発明の復元装置は、上記の埋め込み方法に従って音場の二次元または三次元アンビソニックス表現に埋め込まれた透かし情報データを復元するように適合され、前記装置は、
前記透かし入りのアンビソニックス表現を前記方向信号、前記推定された支配的な方向および前記環境成分に分解することと、
前記透かし入りの方向信号において透かし検出を実行することと
を行うように適合される。
【００１４】
本発明の例示的な実施形態が添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】傾斜角θおよび方位角φを有する球面座標系を示す図である。
【図２】方向信号への透かし入れを示す図である。
【図３】ＨＯＡエンコーダ内の透かし埋め込み回路を示す図である。
【図４】ＨＯＡ方向信号に特に適用される［１］で開示されるような位相ベースの透かし埋め込み処理を示す図である。
【図５】ＨＯＡの知覚エンコーダ内の透かし埋め込み回路を示す図である。
【図６】透かし入りのアンビソニックス係数からの透かし検出を示す図である。
【図７】ＨＯＡ復号内の透かし検出を示す図である。
【図８】スタンドアロン透かし検出を示す図である。
【図９】Eigenmikeのような球形マイクロフォンを介する記録に続く透かし検出を示す図である。
【図１０】透かし入りのＨＯＡ方向信号に特に適用される［１］で開示されるような位相ベースの透かし検出処理である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
明示的に説明されなくとも、以下の実施形態は、任意の組合せまたはサブコンビネーションにおいて用いることができる。
【００１７】
（高次アンビソニックス（ＨＯＡ））
アンビソニックスは、音場を表す切断球面調和展開（方程式（１）において最大でＮ次）を用いる。
【数１】
2018511083.tif 000003
式中、Ｘ（ｋｒ；θ，φ）は、任意の方向（θ，φ）に対する球体への圧力を示す。図１は、傾斜角θおよび方位角φを有する球面座標系を描写し、ｒは、座標系の原点（スイートスポット）としての聴取ポイントからの距離である。
【００１８】
角波数は、
【数２】
2018511083.tif 000004
によって示され、ｆおよびλは、周波数および波長をそれぞれ示す。球面調和（ＳＨ）は、
【数３】
2018511083.tif 000005
によって示され、
【数４】
2018511083.tif 000006
は、展開（アンビソニックス）係数である。複雑性とＳＨ展開を介する音場を表す空間分解能との間のトレードオフは、展開次数Ｎによって制御される。三次元の事例では、Ｏ＝（Ｎ＋１）２の展開係数があり、二次元の事例（すなわち、θ≡０）では、２Ｎ＋１の係数がある。ＨＯＡは、次数Ｎ＞１のＳＨ展開を指す。それに従って、展開係数はＨＯＡ係数と呼ばれ、展開次数もＨＯＡ次数と呼ばれる。記録または合成オーディオ信号およびその関連する位置を直接伝送する代わりに、ＳＨ展開係数
【数５】
2018511083.tif 000007
がアンビソニックスのコンテキストにおけるレンダリングのために伝達される。
【００１９】
ＨＯＡ係数および特定のスピーカセットアップを前提として、レンダラーは、スピーカによって伝達された音場の再生を試みる。換言すれば、異なるスピーカセットアップに適用できるＨＯＡの柔軟性は、個々のスピーカセットアップに復号が必要であるという代償で手に入る。ＨＯＡおよびＨＯＡの復号に関するさらなる詳細は、国際公開第２０１１／１１７３９９Ａ１号［１０］または［３］で見つけることができる。
【００２０】
（ＨＯＡ係数の分解を介するＨＯＡ圧縮）
圧縮することなくＨＯＡ係数を伝送するデータレートは、Ｏ・ｆｓ・ｂビット／秒として評価することができ、Ｏは、各時間インデックスに対するＨＯＡ係数（上記を参照）の数であり、ｆｓは、サンプリング周波数であり、ｂは、各ＨＯＡ係数を表すビットの数である。ＨＯＡ圧縮は、知覚的忠実性を犠牲にすることなくデータレートを低減することを意図する。
【００２１】
［９］は、圧縮の目的で、伝送されるＨＯＡ係数のデータレートを低減する方法を示す。音場を表すＨＯＡ係数を方向信号および残差環境成分に分解することができることが本質的な仮定であり、残差または環境成分を表すのに低いＨＯＡ次数（すなわち、Ｎａ＜Ｎ）で十分であることが検証されている。Ｄの方向信号があり、環境成分を表すためにＮａが用いられている場合、結果として得られるデータレートは、（（Ｎａ＋１）２＋Ｄ）・ｆｓ・ｂビット／秒である。結果的に、ＨＯＡ係数を分解することおよび低いＨＯＡ次数を介して環境成分を表すことによる圧縮利得は、
【数６】
2018511083.tif 000008
であり、ＮａおよびＤパラメータを変更することによって調整することができる。
【００２２】
方向信号の方向情報を伝送する必要があるため、これは、近似圧縮利得である。通常、パラメータＤは事前に定義される。
【００２３】
（方向信号への透かしの埋め込み）
透かし情報データは、アンビソニックス次数に関係なく、かつ二次元または三次元アンビソニックスに関係なく方向信号に埋め込まれる。
【００２４】
図２は、記録もしくは合成オーディオ信号から計算されたかまたは任意の公知のアンビソニックスフォーマットでアンビソニックスオーディオファイルから抽出されたアンビソニックス係数を修正することによる透かし埋め込みを示す（［４］を参照）。アンビソニックス係数は、ステップまたはステージ２１において、推定された方向信号および対応する推定された支配的な方向情報データ、ならびに残差環境成分または信号に分解される。ＨＯＡ係数に対して可能な分解の１つは、［９］で開示されており、一次アンビソニックスにも適用可能である。方向信号は、複数のＰＣＭ信号と解釈することができる。従って、方向信号は、任意のＰＣＭオーディオ透かし技法に対して用いることができる（例えば、［１］を参照）。透かしを入れる各方向信号について、透かし埋め込み強度を制約するために個々のマスキング曲線が使用され得る。
【００２５】
透かし埋め込みステップまたはステージ２２では、１つまたは複数の透かしは、１つまたは複数の方向信号に埋め込まれる。透かし入りの方向信号、環境信号および方向情報データは、アンビソニックス組成ステップまたはステージ２３において組成され、透かし入りのアンビソニックス係数をもたらす。
【００２６】
透かし入りの方向信号およびその関連する推定された支配的な方向は、対応するアンビソニックス表現を評価するために使用され、このアンビソニックス表現は、分解中に得られる残差環境成分を有する最終的なアンビソニックス表現を組成するために使用される。同様の組成プロセスは、［９］のＨＯＡ解凍に関連して説明されている。結果的に、透かし信号が埋め込まれた修正されたアンビソニックス係数は、［９］または［１１］に示されるように、圧縮のような処理のために使用することができる。
【００２７】
図３は、ＨＯＡ圧縮のフレームワーク内で透かし埋め込みを実行する方法を示す。この処理は、一次アンビソニックスにも適用することができるが、ＨＯＡの方が一次アンビソニックスよりも潜在的に広い用途を有する。ＨＯＡ変換ステップまたはステージ３１は、対応する位置情報アイテムと共に、ＨＯＡ次数Ｎに基づいて、受信された記録または合成オーディオ信号からＨＯＡ係数を計算する。ＨＯＡ変換に続いて、ＨＯＡ係数は、［９］に示されるように、ステップまたはステージ３２において方向信号、環境信号または成分、および関連する推定された支配的な方向情報データに分解される。透かしは、ステップまたはステージ３３において、任意のＰＣＭオーディオ透かし技法を用いて方向信号に対して実行される（例えば、［１］を参照）。透かしを入れる各方向信号について、透かし埋め込み強度を制約するために個々のマスキング曲線が使用され得る。環境信号は、次数低減ステップまたはステージ３４を通過する。
【００２８】
透かし入りの方向信号は、次数低減後、環境ＨＯＡ成分と共に、ステップまたはステージ３５において知覚的コード化によってさらに圧縮される。このような知覚的コード化の例は、ＡＡＣ、ｍｐ３またはＵＳＡＣ（統合スピーチおよびオーディオコード化）である。
【００２９】
対応する信号の方向情報は、ステップ／ステージ３６において、透かし入りのＨＯＡビットストリームを形成するために、知覚的にコード化されたビットストリームで多重化される。
【００３０】
Ｄの方向信号が存在するので、透かし伝送の高データレートを達成するために異なる透かし信号を個々の方向信号に埋め込むことができる。あるいは、そのように望まれる場合、潜在的な信号処理および音響経路伝送に対する高い堅牢性のために、同じ透かし信号を個々の方向信号に埋め込むことができる。その上、堅牢性をさらに増大するためにスペクトル拡散技法および誤り訂正符号を用いることができる（［１］を参照）。
【００３１】
図４は、［１］で開示されるように、オーディオ信号位相修正を使用する透かし埋め込みの例を示す。方向信号は、セグメント化、窓関数の掛け合わせおよびＤＦＴのステップまたはステージ４１を通過し、位相変調ステップまたはステージ４２に進む。秘密鍵および関連する透かしシンボルアルファベットサイズに基づいて、ランダム位相生成ステップまたはステージ４４、およびステップまたはステージ４５における参照パターン（例えば、１６３８４サンプル長）の対応する生成に対して秘密鍵が使用される。埋め込まれる透かしシンボルに応じて、ＨＯＡ分解後、ステップ／ステージ４２において一方向信号の位相を修正するために参照パターンが選択される。透かしを入れる各方向信号について、透かし埋め込み強度を制約するために個々のマスキング曲線が使用され得る。それにより、方向信号のマスキング曲線が決定され、その結果、位相修正はいかなる知覚低下も引き起こさない。続くＩＤＦＴ、窓関数の掛け合わせおよびオーバーラップ追加ステップまたはステージ４３は、透かし入りの方向信号を出力する。透かし入りの方向信号は、図２のように、ＨＯＡ係数を再組成するために、または最終的なＨＯＡビットストリームを得るために（図３を参照）処理される。
【００３２】
透かしペイロードは、誤り訂正によって保護することができる。各透かしシンボルは、透かし情報データ埋め込み４２における参照パターン４５に対応する。
【００３３】
埋め込まれた透かしの堅牢性および透かし入りの方向信号の品質は、連続する知覚コーダによって変更される。従って、透かし堅牢性、圧縮および品質間のトレードオフをより良く制御する別の可能性として、図５で描写されるように、透かし埋め込みステップを知覚コーダに直接統合することもできる。記録または合成オーディオ信号、位置についてのデータおよびＨＯＡ次数の値Ｎは、ＨＯＡコンバータ５１に提供される。ＨＯＡ表現信号は、ＨＯＡ分解ステップまたはステージ５２に供給され、ＨＯＡ分解ステップまたはステージ５２は、方向信号データ、関連する推定された支配的な方向データおよび環境信号データを出力する。好ましくは、環境信号の次数は、次数低減ステップまたはステージ５４において低減される。方向信号データおよび次数低減された環境信号データは、ステップまたはステージ５５において知覚的に符号化され、それにより、透かしデータが埋め込まれる。ＡＡＣおよびＡＣ−３のオーディオ透かしの例は、［６］および［５］でそれぞれ見つけることができる。知覚的に符号化された方向信号データおよび次数低減された環境信号データは、方向データと共に、マルチプレクサステップまたはステージ５６において多重化され、マルチプレクサステップまたはステージ５６は、透かし入りのＨＯＡビットストリームを出力する。
【００３４】
（透かし検出）
場合により異なる信号処理手順後、アンビソニックスオーディオファイルから抽出され得る、またはEigenmike（http://www.mhacoustics.com/products#eigenmike1を参照）のような球形マイクロフォンアレイによって記録されたオーディオ信号から変換され得る、透かし入りのアンビソニックス係数が利用可能な場合、図６に示されるように、ステップまたはステージ６２において、方向信号を抽出することにより、透かし検出を実行することができる。アンビソニックス係数の分解は、例えば、［９］で説明される処理を使用して、透かし埋め込みにおけるステップ／ステージ２１またはステップ／ステージ３２の処理に対応するステップまたはステージ６１において実行される。球形マイクロフォンアレイによって記録された信号をアンビソニックス表現に変換する例は［１２］で説明される。
【００３５】
図５のように圧縮フレームワーク内で透かし埋め込みが起こった場合、透かし検出は、図７に示されるように、デジタル伝送環境における（例えば、セットトップボックスにおける）ＨＯＡ復号のフレームワーク内で実行することができる。入力ＨＯＡビットストリームは、デマルチプレクサステップまたはステージ７６において、知覚的復号のビットストリームとＨＯＡ係数の方向信号の方向情報データとに分割される。ステップまたはステージ７５における知覚的復号は、透かし入りの方向信号および場合により次数低減された環境ＨＯＡ成分を伝達する。次いで、透かしは、透かし検出ステップまたはステージ７３において、透かし入りの方向信号から検出および抽出される。透かし入りの方向信号および環境ＨＯＡ成分（次数展開ステップまたはステージ７４における最大Ｎまでの次数展開後）は、ＨＯＡ組成ステップまたはステージ７２において、オリジナルの音場のＨＯＡ表現を復元するために方向情報データと共に使用される。復元したＨＯＡ係数は、オリジナルの音場のスピーカ信号を再生するようにレンダリングするために、ＨＯＡレンダリングステップまたはステージ７１において使用される。
【００３６】
図５に関連する代替の実施形態では、ステップ／ステージ７３が省略され、透かし検出は、前記知覚的復号ステップ／ステージ７５において実行される。
【００３７】
あるいは、透かし検出は、図８に示されるように、ＨＯＡ復号とは無関係に実行することができる。透かし入りのＨＯＡビットストリームは、ステップまたはステージ８１においてＨＯＡ復号され、ステップまたはステージ８２においてＨＯＡレンダリングされ、対応するスピーカ信号をもたらす。このように表された音場は、音場記録ステップまたはステージ８３において記録することができる。（音場が記録された）スピーカ信号は、透かし検出ステップまたはステージ８４に供給され、透かし検出ステップまたはステージ８４は、検出された透かしデータを提供する。
【００３８】
推定された方向信号に基づいて、透かしは、図９に示されるように検出することができる。スピーカによって再生された音場は、球形マイクロフォン記録ステップまたはステージ９７において、無指向性マイクロフォンまたはEigenmikeのようなマイクロフォンアレイによって記録され、その後、ステップまたはステージ９８の記録されたマイクロフォン信号をＨＯＡ係数に変換するために必要な後処理が続く。
【００３９】
記録が無指向性マイクロフォンによって実行された事例では、記録された信号は、ステップまたはステージ９２における透かし検出のために使用される。この事例では、記録された信号は、レンダリングされた方向信号および環境成分の重ね合わせである。同じ透かしが方向信号に埋め込まれる場合、相互関係ベースの透かし検出器は、相互関係アレイにおいて、異なるスピーカからの時間遅延に起因するいくつかのピークを示す。これは、［２］に示されるように、ピークに含まれる透かしエネルギーを集約するために利用することができる。
【００４０】
音場が球形マイクロフォンアレイによって記録される事例では、アンビソニックス表現は、［１２］に示されるように、ステップ／ステージ９８において得ることができる。ここで、方向信号は、ＨＯＡ符号化におけるようにＨＯＡ分解ステップまたはステージ９１において推定することができる（ＨＯＡ係数の分解を介するＨＯＡ圧縮のセクションを参照するか、または［９］を参照）。次いで、方向信号は、透かし検出ステップまたはステージ９２に送られる。
【００４１】
透かし検出の詳細な例は、図１０に示される。図８の処理または無指向性マイクロフォンの事例（図９の第１の実施形態）では、透かし入りのオーディオ信号のみが透かし検出に対して利用可能である。説明される他の事例では、透かし入りの方向信号が透かし検出に対して利用可能である。
【００４２】
方向信号または透かし入りの方向信号は、ホワイトニングステップまたはステージ１０１を通過する。秘密鍵および関連する透かしシンボルアルファベットサイズに基づいて、ステップまたはステージ１０４におけるランダム位相生成およびステップまたはステージ１０５における参照パターン（例えば、１６３８４サンプル長）の対応する生成に対して秘密鍵が使用される。ステップ／ステージ１０５からの候補参考パターンは、相互関係ステップ／ステージ１０２におけるホワイトニングされた、透かし入りの入力信号の対応するセクションとの相互相関のために選択される。ステップ／ステージ１０２の出力信号から、埋め込まれた透かしシンボルは、シンボル検出ステップまたはステージ１０３において検出され、出力される。相互関係値に基づく透かしシンボル推定は、［１］で説明されるように実行することができる。
【００４３】
説明される処理は、単一のプロセッサまたは電子回路により、または並行して動作するかつ／もしくは完全な処理の異なる部分上で動作するいくつかのプロセッサまたは電子回路により実行することができる。
【００４４】
説明される処理による１つまたは複数のプロセッサを動作する命令は、１つまたは複数のメモリに格納することができる。次いで、少なくとも１つのプロセッサは、これらの命令を実行するように構成される。
【００４５】
参考文献
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［５］X. M. Chen, M. Arnold, P. G. Baum, G. Doerr,“AC-3 Bit Stream Watermarking”, Proceedings of IEEE International Workshop on Information Forensics and Security, pp. 181-186, December 2012.
［６］Ch. Neubauer, J. Herre,“Audio watermarking of MPEG-2 AAC bit streams”, Audio Engineering Society Convention 108, 2000.
［７］R. Nishimura,“Audio watermarking using spatial masking and ambisonics”, IEEE Transactions on Audio, Speech, and Language Processing, vol. 20(9), pp. 2461-2469, November 2012.
［８］F. Zotter,“Analysis and Synthesis of Sound Radiation with Spherical Arrays”, PhD thesis, Institute of Electronic Music and Acoustics, University of Music and Performing Arts Graz, 2009.
［９］国際公開第２０１３／１７１０８３Ａ１号
［１０］国際公開第２０１１／１１７３９９Ａ１号
［１１］欧州特許出願公開第２４６９７４２Ａ１号
［１２］国際公開第２０１３／０６８２８３Ａ１号
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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