JP2000224045A - Vector quantizing device and vector quantizing method - Google Patents

Vector quantizing device and vector quantizing method

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JP2000224045A
JP2000224045A JP2439799A JP2439799A JP2000224045A JP 2000224045 A JP2000224045 A JP 2000224045A JP 2439799 A JP2439799 A JP 2439799A JP 2439799 A JP2439799 A JP 2439799A JP 2000224045 A JP2000224045 A JP 2000224045A
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vector quantization
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watermark information
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a device capable of accurately grasping the illegal use of information by selecting any of plural pieces of index data, whose error to original waveform segmenting data comes within a prescribed error range when decoded when the index data of waveform segmenting data being non- embedding object of watermark information is selected among the waveform segmenting data. SOLUTION: A waveform segmenting device 11 performs waveform segmenting on input signal data DIN and outputs it as waveform segmented data DP to the selector 27 of an index generating part 12. Meanwhile, the embedding position information storing part 21 of the part 12 outputs stored watermark embedding position information data DFP to the selector 27 and a header information generating part 28. Thus, the selector 27 outputs the data DP that does not correspond to an embedding position based on the data DFP to a 1st encoder 25, and a watermark information storing part 23 successively outputs stored watermark information data DWM to a 2nd encoder 26.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ベクトル量子化装
置およびベクトル量子化方法に係り、特に音声や画像な
どのディジタル信号を符号化する際に、符号化ビット列
に透かし情報を埋め込むことが可能なベクトル量子化装
置およびベクトル量子化方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vector quantization apparatus and a vector quantization method, and more particularly to embedding watermark information in a coded bit sequence when coding a digital signal such as voice or image. The present invention relates to a vector quantization device and a vector quantization method.

【従来の技術】従来のベクトル量子化装置として、ベク
トル量子化されたインデックスによりなるディジタル符
号列に埋め込み位置指定情報により、5ビットインデッ
クス中の指定されたビットに透かし情報を埋め込み、固
定されたインデックスから入力ベクトルに対して歪み最
小となる量子化ベクトルを選択し、そのインデックス値
を出力するものが提案されている(特開平10−224
342号公報)。
2. Description of the Related Art As a conventional vector quantization apparatus, watermark information is embedded in designated bits in a 5-bit index by embedding position designation information in a digital code string composed of vector-quantized indexes, and a fixed index is set. , A quantization vector which minimizes distortion with respect to an input vector is selected and an index value thereof is output (Japanese Patent Laid-Open No. 10-224).
342).

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】この場合において、埋
め込み位置を固定しているため、同一の有限長の入力信
号列に対し、透かし情報を埋め込んだ符号化することに
より得られるデータと透かし情報を埋め込まずに符号化
を行うことにより得られるデータとを比較することによ
り、その差分データから透かし情報を埋め込んだ場所が
特定されてしまうという不具合があった。そこで、本発
明の目的は、透かしデータの埋め込み位置を容易に特定
することができないようにし、ベクトル量子化後の情報
の不正利用を的確に把握することが可能なベクトル量子
化装置及びベクトル量子化方法を提供することにある。
In this case, since the embedding position is fixed, the data and watermark information obtained by encoding the same finite length input signal sequence by embedding the watermark information are encoded. By comparing the data obtained by encoding without embedding the data, the location where the watermark information is embedded is identified from the difference data. Therefore, an object of the present invention is to provide a vector quantization apparatus and a vector quantization apparatus capable of preventing the embedding position of watermark data from being easily specified and accurately grasping the unauthorized use of information after vector quantization. It is to provide a method.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の構成は、
入力信号データをベクトル量子化するベクトル量子化装
置において、前記入力信号データの波形切出を行うこと
により得られる波形切出データのうち、透かし情報の非
埋込対象の波形切出データについてのインデックスデー
タを選択するに際し、復号化した際に元の波形切出デー
タとの誤差が所定誤差範囲内となる複数のインデックス
データのうちからいずれか一つを前記波形切出データに
対応するインデックスデータとしてランダムに選択する
ランダム選択手段を備えたことを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention,
In a vector quantization apparatus that vector-quantizes input signal data, of the waveform cutout data obtained by performing the waveform cutout of the input signal data, an index for the waveform cutout data of the non-embedding target of the watermark information is provided. When selecting data, any one of a plurality of index data in which an error with the original waveform cut data when decoding is within a predetermined error range is used as index data corresponding to the waveform cut data. It is characterized by having random selection means for selecting at random.

【0004】請求項2記載の構成は、入力信号データを
共役ベクトル量子化するベクトル量子化装置において、
前記入力信号データの波形切出を行うことにより得られ
る波形切出データのうち、透かし情報の非埋込対象の波
形切出データについてのインデックスデータの組み合わ
せを選択するに際し、復号化した際に元の波形切出デー
タとの誤差が所定誤差範囲内となる複数のインデックス
データの組み合わせのうちからいずれか一つのインデッ
クスデータの組み合わせを前記波形切出データに対応す
るインデックスデータの組み合わせとしてランダムに選
択する組み合わせランダム選択手段を備えたことを特徴
としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vector quantization apparatus for quantifying a conjugate vector of input signal data.
When selecting a combination of index data with respect to the waveform cutout data for which the watermark information is not embedded, out of the waveform cutout data obtained by performing the waveform cutout of the input signal data, Any one of a plurality of combinations of index data whose error with the waveform cut data is within a predetermined error range is randomly selected as a combination of index data corresponding to the waveform cut data. A combination random selection means is provided.

【0005】請求項3記載の構成は、請求項1または請
求項2記載の構成において、前記波形切出データを生成
するに際し、前記波形切出データの一部にダミーデータ
を付加するダミーデータ付加手段を備えたことを特徴と
している。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, when generating the waveform cut data, dummy data is added to a part of the waveform cut data. It is characterized by having means.

【0006】請求項4記載の構成は、請求項1記載の構
成において、多段ベクトル量子化を行うための第1ベク
トル量子化手段〜第nベクトル量子化手段(n:2以上
の整数)を備えたことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, first to n-th vector quantization means (n: an integer of 2 or more) for performing multi-stage vector quantization are provided. It is characterized by that.

【0007】請求項5記載の構成は、請求項4記載のベ
クトル量子化装置において、前記第1ベクトル量子化手
段〜第nベクトル量子化手段のうち少なくともいずれか
一のベクトル量子化手段は、前記波形切出データを生成
するに際し、前記波形切出データの一部にダミーデータ
を付加するダミーデータ付加手段を備えたことを特徴と
している。
According to a fifth aspect of the present invention, in the vector quantization device according to the fourth aspect, at least one of the first vector quantization means to the n-th vector quantization means includes the vector quantization means. When generating the waveform cutout data, a dummy data adding means for adding dummy data to a part of the waveform cutout data is provided.

【0008】請求項6記載の構成は、請求項3または請
求項5記載の構成において、前記波形切出データは、予
め定めた有限個のサンプルデータにより構成され、前記
ダミーデータ付加手段は、前記入力信号データを前記有
限個より少ない予め定めた所定個数のサンプルデータで
構成される分割データに分割し、前記分割データ毎に前
記ダミーデータを付加して前記有限個のサンプルデータ
で構成される前記波形切出データを生成することを特徴
としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the third or fifth aspect, the waveform cutout data is constituted by a predetermined finite number of sample data, and the dummy data adding means includes The input signal data is divided into divided data composed of a predetermined number of sample data smaller than the finite number, and the dummy data is added to each divided data to constitute the finite number of sample data. It is characterized in that waveform cutout data is generated.

【0009】請求項7記載の構成は、請求項6記載の構
成において、前記ダミーデータにおける前記サンプルデ
ータの個数は、透かし情報の埋込対象の前記分割データ
と透かし情報の非埋込対象の前記分割データとで異なら
せることを特徴としている。請求項8記載の構成は、請
求項6記載の構成において、前記ダミーデータとして、
予め定めた一定値のサンプルデータを前記分割データを
構成するサンプルデータ数が前記有限個となるまで前記
分割データに繰り返し付加することを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the sixth aspect, the number of the sample data in the dummy data is equal to the number of the divided data for embedding watermark information and the number of the non-embedded watermark information. It is characterized in that it differs from the divided data. According to a configuration of claim 8, in the configuration of claim 6, as the dummy data,
It is characterized in that sample data having a predetermined constant value is repeatedly added to the divided data until the number of sample data constituting the divided data reaches the finite number.

【0010】請求項9記載の構成は、請求項6記載の構
成において、前記ダミーデータとして、前記分割データ
に基づいて所定の演算を行うことにより得られる、前記
波形切出データを構成するサンプルデータの個数と前記
分割データを構成するサンプルデータの個数との差に相
当する個数のサンプルデータで構成される演算データを
用いることを特徴としている。
[0010] According to a ninth aspect of the present invention, in the configuration of the sixth aspect, sample data constituting the waveform cut-out data obtained by performing a predetermined operation based on the divided data as the dummy data. And operation data composed of a number of sample data corresponding to the difference between the number of sample data and the number of sample data constituting the divided data.

【0011】請求項10記載の構成は、請求項9記載の
構成において、前記演算データは、外挿演算により算出
することを特徴としている。
A tenth aspect of the present invention is characterized in that, in the configuration of the ninth aspect, the operation data is calculated by an extrapolation operation.

【0012】請求項11記載の構成は、請求項9記載の
構成において、前記演算データは、補間演算により算出
することを特徴としている。
[0012] According to an eleventh aspect of the present invention, in the configuration of the ninth aspect, the operation data is calculated by an interpolation operation.

【0013】請求項12記載の構成は、入力信号データ
をベクトル量子化するベクトル量子化方法において、前
記入力信号データの波形切出を行うことにより得られる
波形切出データのうち、透かし情報の非埋込対象の波形
切出データについてのインデックスデータを選択するに
際し、復号化した際に元の波形切出データとの誤差が所
定誤差範囲内となる複数のインデックスデータのうちか
らいずれか一つを前記波形切出データに対応するインデ
ックスデータとしてランダムに選択するランダム選択工
程を備えたことを特徴としている。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the vector quantization method for vector-quantizing input signal data, of the waveform cut-out data obtained by performing the waveform cut-out of the input signal data, the non-watermark information is not included. When selecting the index data for the waveform cutout data to be embedded, when decoding, any one of a plurality of index data whose error from the original waveform cutout data is within a predetermined error range. The method further comprises a random selection step of randomly selecting index data corresponding to the waveform cutout data.

【0014】請求項13記載の構成は、入力信号データ
を共役ベクトル量子化するベクトル量子化方法におい
て、前記入力信号データの波形切出を行うことにより得
られる波形切出データのうち、透かし情報の非埋込対象
の波形切出データについてのインデックスデータの組み
合わせを選択するに際し、復号化した際に元の波形切出
データとの誤差が所定誤差範囲内となる複数のインデッ
クスデータの組み合わせのうちからいずれか一つを前記
波形切出データに対応するインデックスデータの組み合
わせとしてランダムに選択する組み合わせランダム選択
工程を備えたことを特徴としている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the vector quantization method for conjugate vector quantization of input signal data, of the waveform cutout data obtained by performing the waveform cutout of the input signal data, When selecting a combination of index data for non-embedded waveform cutout data, from among a plurality of index data combinations in which the error with the original waveform cutout data when decoding is within a predetermined error range A combination random selection step of randomly selecting any one as a combination of index data corresponding to the waveform cutout data is provided.

【0015】請求項14記載の構成は、請求項12また
は請求項13記載の構成において、前記波形切出データ
を生成するに際し、前記波形切出データの一部にダミー
データを付加するダミーデータ付加工程を備えたことを
特徴としている。
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the configuration of the twelfth or thirteenth aspect, when generating the waveform cut data, dummy data is added to a part of the waveform cut data. It is characterized by having a process.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】次に本発明の好適な実施形態につ
いて、図面を参照して説明する。 [1] 第1実施形態 [1.1] ベクトル量子化装置の構成 図1にベクトル量子化装置の概要構成ブロック図を示
す。ベクトル量子化装置10は、入力信号データDINの
波形切出を行い切出波形データDPとして出力する波形
切出装置11と、切出波形データDPに基づいてインデ
ックス生成を行い、ビットストリームデータDBSを出力
するインデックス生成部12と、を備えて構成されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. [1] First Embodiment [1.1] Configuration of Vector Quantization Device FIG. 1 shows a schematic configuration block diagram of a vector quantization device. The vector quantization device 10 performs waveform extraction of the input signal data DIN and outputs it as extracted waveform data DP, generates an index based on the extracted waveform data DP, and generates bit stream data DBS. And an index generating unit 12 for outputting.

【0017】図2にインデックス生成部12の詳細構成
図を示す。インデックス生成部12は、透かし情報の埋
込位置データDFPを記憶する埋込位置情報記憶部21
と、乱数データDRNを生成して出力する乱数生成部22
と、予め透かし情報データDWMを記憶する透かし情報記
憶部23と、インデックスデータを記憶するコードブッ
ク24と、入力された切出波形データDP、乱数データ
DRDおよびインデックスデータDCBに基づいて、切出波
形データDPに対応する複数の候補インデックスデータ
のうち乱数データに対応する第n候補のインデックスデ
ータ(nは自然数)を選択して第1インデックスデータ
DIDX1として出力する第1符号器25と、入力された切
出波形データおよび透かし情報データDWMに対応するイ
ンデックスデータを選択して第2インデックスデータD
IDX2として出力する第2符号器26と、埋込位置データ
DFPに基づいて、埋込位置に相当しない切出波形データ
DPを第1符号器25に出力し、埋込位置に相当する切
出波形データDPを第2符号器26に出力するセレクタ
27と、埋込位置データDFPに基づいてヘッダ情報デー
タDHDを生成して出力するヘッダ情報生成部28と、ヘ
ッダ情報データDHD、第1符号器25から出力される第
1インデックスデータDIDX1および第2符号器26から
出力される第2インデックスデータDIDX2をシリアル
(serial)に並べ替え、ビットストリームデータDBSと
して出力するビットストリーム生成部29と、を備えて
構成されている。
FIG. 2 shows a detailed configuration diagram of the index generation unit 12. The index generation unit 12 includes an embedding position information storage unit 21 that stores the embedding position data DFP of the watermark information.
And a random number generator 22 for generating and outputting random number data DRN
A watermark information storage unit 23 for storing watermark information data DWM in advance, a code book 24 for storing index data, and a cutout waveform based on the input cutout waveform data DP, random number data DRD and index data DCB. A first encoder 25 that selects the index data of the n-th candidate (n is a natural number) corresponding to the random number data from the plurality of candidate index data corresponding to the data DP and outputs the selected index data as the first index data DIDX1; The second index data D is selected by selecting index data corresponding to the cut-out waveform data and the watermark information data DWM.
Based on the second encoder 26 output as IDX2 and the embedding position data DFP, the cut-out waveform data DP not corresponding to the embedding position is output to the first encoder 25, and the cut-out waveform corresponding to the embedding position is output. A selector 27 that outputs data DP to a second encoder 26; a header information generator 28 that generates and outputs header information data DHD based on embedding position data DFP; a header information data DHD; And a bit stream generation unit 29 that rearranges the first index data DIDX1 output from the second encoder 26 and the second index data DIDX2 output from the second encoder 26 into serial and outputs the same as bit stream data DBS. It is configured.

【0018】[1.2] ベクトル量子化装置の動作 波形切出装置11は、入力信号データDINの波形切出を
行い切出波形データDPとしてインデックス生成部12
のセレクタ27に出力する。一方、インデックス生成部
12の埋込位置情報記憶部21は、記憶している透かし
情報の埋込位置データDFPをセレクタ27およびヘッダ
情報生成部28に出力する。これによりセレクタ27
は、埋込位置データDFPに基づいて、埋込位置に相当し
ない切出波形データDPを第1符号器25に出力し、埋
込位置に相当する切出波形データDPを第2符号器26
に出力する。また、乱数生成部22は、乱数データDRN
を生成して第1符号器25に出力し、透かし情報記憶部
23は、記憶した透かし情報データDWMを順次第2符号
器26に出力する。これらにより第1符号器25は、入
力された切出波形データDP、乱数データDRDおよびコ
ードブック24から読み出したインデックスデータDCB
に基づいて、切出波形データDPに対応する複数の候補
インデックスデータのうち乱数データに対応する第n候
補のインデックスデータ(nは自然数)を選択して第1
インデックスデータDIDX1としてビットストリーム生成
部29に出力する。
[1.2] Operation of Vector Quantizing Apparatus The waveform extracting apparatus 11 extracts the waveform of the input signal data DIN and outputs the index generating section 12 as extracted waveform data DP.
Is output to the selector 27. On the other hand, the embedding position information storage unit 21 of the index generation unit 12 outputs the stored embedding position data DFP of the watermark information to the selector 27 and the header information generation unit 28. This allows the selector 27
Outputs the cut-out waveform data DP not corresponding to the embedding position to the first encoder 25 and outputs the cut-out waveform data DP corresponding to the embedding position to the second encoder 26 based on the embedding position data DFP.
Output to Further, the random number generation unit 22 outputs the random number data DRN
Is generated and output to the first encoder 25, and the watermark information storage unit 23 sequentially outputs the stored watermark information data DWM to the second encoder 26. Thus, the first encoder 25 receives the cut-out waveform data DP, the random number data DRD, and the index data DCB read from the codebook 24.
, The n-th candidate index data (n is a natural number) corresponding to the random number data is selected from the plurality of candidate index data corresponding to the cut-out waveform data DP, and
The data is output to the bit stream generation unit 29 as index data DIDX1.

【0019】より具体的には、切出波形データDPに対
応するインデックスデータのうち、最も誤差の少ないイ
ンデックスデータを第1候補インデックスデータとし、
順次誤差の増加する(誤差が同一のものも含む)インデ
ックスデータを、第2候補インデックスデータ→第3候
補インデックスデータ→……とすると、例えば、乱数デ
ータDRDに基づいて予め定めた所定の誤差範囲に属する
第1候補インデックスデータ〜第3候補インデックスデ
ータのうち、いずれか一つの候補インデックスデータを
選択して第1インデックスデータDIDX1としてビットス
トリーム生成部29に出力することとなる。従って、必
ずしも誤差の最も少ない候補インデックスデータが選択
されるわけではないため、おとり的なインデックスデー
タとして、実際に埋め込まれた透かし情報を見いだすこ
とが困難となる。また、第2符号器26は、入力された
切出波形データDPおよび透かし情報データDWMに対応
するインデックスデータをコードブック24から読み出
し、選択して第2インデックスデータDIDX2としてビッ
トストリーム生成部29に出力する。より具体的には、
例えば、透かし情報データDWMがインデックスデータの
第4ビット目を“1”とするものであったならば、第4
ビット目が“1”であるインデックスデータのうち、最
も誤差の少ないインデックスデータを第2インデックス
データDIDX2としてビットストリーム生成部29に出力
することとなる。
More specifically, among the index data corresponding to the cut-out waveform data DP, the index data having the least error is set as the first candidate index data,
If the index data in which the error increases sequentially (including the same error) is defined as second candidate index data → third candidate index data →..., For example, a predetermined error range predetermined based on random number data DRD , Any one of the first to third candidate index data items belonging to the selected candidate index data item is selected and output to the bit stream generation unit 29 as the first index data item DIDX1. Therefore, the candidate index data having the smallest error is not necessarily selected, and it is difficult to find watermark information actually embedded as decoy index data. Further, the second encoder 26 reads out the index data corresponding to the inputted cut-out waveform data DP and the watermark information data DWM from the codebook 24, selects and outputs the selected index data to the bit stream generation unit 29 as the second index data DIDX2. I do. More specifically,
For example, if the watermark information data DWM has the fourth bit of the index data set to “1”, the fourth bit
Of the index data whose bit is “1”, the index data with the least error is output to the bit stream generation unit 29 as the second index data DIDX2.

【0020】ここでヘッダ情報生成部28の動作につい
て図3を参照して説明する。図3は、ビットストリーム
データDBSの構成説明図である。ビットストリームデー
タDBSは、大別すると、ヘッダ情報データDHDと、ベク
トルインデックス情報データDVIと、を備えて構成され
ている。ヘッダ情報データDHDは、例えば、当該ベクト
ル量子化装置10を特定可能な全世界で重複しない値を
有するIDデータDIDと、符号化方式を示す符号化方式
データDEMと、当該ビットストリームデータDBSに対応
するタイトルを表すタイトルデータDTIと、透かし情報
が含まれている位置を表すm個の透かし位置情報データ
DWMP1〜DWMPmと、を備えて構成されている。この場合
において、IDデータDIDとしては、「GUID(Glov
al Unique ID)」等を用いる。また、IDデータDID以
外のヘッダ情報データDHDは、予め定めた暗号化方法に
より暗号化されていてもよい。なお、ヘッダ情報データ
DHDに含まれるデータはこれらに限らず、必要に応じて
様々なデータを含ませることが可能である。
Here, the operation of the header information generator 28 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of the configuration of the bit stream data DBS. The bit stream data DB is roughly composed of header information data DHD and vector index information data DVI. The header information data DHD corresponds to, for example, ID data DID having a non-overlapping value that can identify the vector quantization device 10 in the world, coding system data DEM indicating a coding system, and the bit stream data DBS. And title data DTI representing the title to be reproduced, and m pieces of watermark position information data DWMP1 to DWMPm representing the positions at which the watermark information is included. In this case, the ID data DID is “GUID (Glov
al Unique ID) ”. The header information data DHD other than the ID data DID may be encrypted by a predetermined encryption method. The data included in the header information data DHD is not limited to these, and various data can be included as needed.

【0021】[1.3] ベクトル復号化装置 次にベクトル復号化装置について説明する。 [1.3.1] ベクトル復号化装置の構成 図4にベクトル復号化装置の概要構成ブロック図を示
す。ベクトル復号化装置15は、入力されたビットスト
リームデータDBS(図3参照)を符号化方式データDEM
に相当する符号化方式に対応する復号化方式あるいは予
め定めた復号化方式により復号化し、出力信号データD
OUTとして出力する復号器16と、透かし位置情報デー
タDWMP(=ビットストリームデータDBS中の透かし位
置情報データDWPM1〜DWPMnのいずれか、あるいは、図
示しない外部の透かし位置情報データベースから入力さ
れた透かし位置情報データ)に基づいて出力透かし情報
データDWMOUTを出力する透かし情報復号器17と、を
備えて構成されている。なお、透かし情報復号器17に
ついては、一般ユーザの使用する復号装置等必ずしも透
かし情報を必要としない装置には必ずしも含める必要は
ない。ここで、ベクトル復号化装置の説明に先立ち、外
部の透かし位置情報データベースから透かし位置情報デ
ータが入力される場合のビットストリームデータDBS’
の構造について説明する。ビットストリームデータDB
S’は、大別すると、ヘッダ情報データDHDと、ベクト
ルインデックス情報データDVIと、を備えて構成されて
いる。ヘッダ情報データDHDは、例えば、当該ベクトル
量子化装置10を特定可能な全世界で重複しない値を有
するIDデータDIDと、透かし位置情報データベース上
における透かし情報の格納位置を示す透かし位置格納情
報データDWMSTと、を備えて構成されている。
[1.3] Vector Decoding Apparatus Next, the vector decoding apparatus will be described. [1.3.1] Configuration of Vector Decoding Apparatus FIG. 4 shows a schematic configuration block diagram of the vector decoding apparatus. The vector decoding device 15 converts the input bit stream data DBS (see FIG. 3) into the encoding system data DEM.
Is decoded by a decoding method corresponding to the coding method corresponding to or a predetermined decoding method, and output signal data D
The decoder 16 outputting as OUT and the watermark position information data DWMP (= any one of the watermark position information data DWPM1 to DWPMn in the bit stream data DBS, or the watermark position information input from an external watermark position information database not shown) And a watermark information decoder 17 for outputting output watermark information data DWMOUT based on the data. Note that the watermark information decoder 17 does not necessarily need to be included in a device that does not always need watermark information, such as a decoding device used by a general user. Here, prior to the description of the vector decoding apparatus, bit stream data DBS ′ when watermark position information data is input from an external watermark position information database
Will be described. Bit stream data DB
S 'is roughly composed of header information data DHD and vector index information data DVI. The header information data DHD includes, for example, ID data DID having a non-overlapping value that can identify the vector quantization device 10 and watermark position storage information data DWMST indicating a storage position of the watermark information on the watermark position information database. And is provided.

【0022】この場合においても、IDデータDIDとし
ては、「GUID(Gloval UniqueID)」等を用いる。
また、透かし位置格納情報データDWMSTは、予め定めた
暗号化方法により暗号化されていてもよい。なお、ヘッ
ダ情報データDHDに含まれるデータはこれらに限らず、
必要に応じて様々なデータを含ませることが可能であ
る。透かし位置格納情報データDWMSTが透かし位置情報
データベース側に渡されると、透かし位置情報データベ
ースは、透かし位置格納情報データDWMSTに対応する透
かし位置情報データを透かし位置情報データDWMPとし
て透かし情報復号器17に出力することとなる。従っ
て、ビットストリームデータDBSには、透かし情報が埋
め込まれた位置に関する情報が直接的には含まれないの
で、よりデータの安全性を確保することができるのであ
る。
Also in this case, "GUID (Global Unique ID)" or the like is used as the ID data DID.
Further, the watermark position storage information data DWMST may be encrypted by a predetermined encryption method. The data included in the header information data DHD is not limited to these,
Various data can be included as needed. When the watermark position storage information data DWMST is passed to the watermark position information database, the watermark position information database outputs the watermark position information data corresponding to the watermark position storage information data DWMST to the watermark information decoder 17 as the watermark position information data DWMP. Will be done. Therefore, since the bit stream data DBS does not directly include information on the position where the watermark information is embedded, data security can be further secured.

【0023】[1.3.2] ベクトル復号化装置の動
作 ベクトル復号化装置15の復号器16は、入力されたビ
ットストリームデータDBSを符号化方式データDEMに相
当する符号化方式に対応する復号化方式あるいは予め定
めた復号化方式により復号化し、出力信号データDOUT
として出力する。これにより、ユーザは、出力信号デー
タDOUTに対応する画像、音声等を再生することが可能
となる。一方、透かし情報復号器17は、透かし位置情
報データDWMP(=ビットストリームデータDBS中の透
かし位置情報データDWPM1〜DWPMnのいずれか、あるい
は、図示しない外部の透かし位置情報データベースから
入力された透かし位置情報データ)に基づいて出力透か
し情報データDWMOUTを出力する。これにより、出力透
かし情報データDWMOUTとして著作権情報などを含ませ
ておけば、当該出力信号データDOUTの出所などを容易
に特定することができる。
[1.3.2] Operation of Vector Decoding Apparatus The decoder 16 of the vector decoding apparatus 15 decodes the input bit stream data DBS into an encoding scheme corresponding to the encoding scheme data DEM. The output signal data DOUT is decoded by a decoding method or a predetermined decoding method.
Output as Thereby, the user can reproduce an image, a sound, and the like corresponding to the output signal data DOUT. On the other hand, the watermark information decoder 17 outputs the watermark position information data DWMP (= one of the watermark position information data DWPM1 to DWPMn in the bit stream data DBS, or the watermark position information input from an external watermark position information database (not shown). Output watermark information data DWMOUT based on the data (data). Thus, if the copyright information or the like is included in the output watermark information data DWMOUT, the source of the output signal data DOUT can be easily specified.

【0024】[1.4] 第1実施形態の効果 以上の説明のように、本第1実施形態によれば、ベクト
ル量子化において、透かし情報の非埋込位置に対応する
インデックスデータの選択に際し、最も誤差の少ない第
1候補インデックスデータばかりでなく、予め定めた所
定の誤差範囲に属する他のインデックスデータを乱数に
よりランダムに選択するので、透かし情報を含ませずに
ビットストリームデータを生成したものと透かし情報を
含ませてビットストリームデータを生成したものとを比
較し、その差分データを得た場合でも、透かし情報以外
の情報が含まれる差分データが得られることとなり、透
かし情報の抽出を困難とすることができ、透かし情報の
改竄あるいは消去などの悪意ある攻撃に対し、より強い
透かし情報を含むビットストリームデータを得ることが
できる。
[1.4] Effects of the First Embodiment As described above, according to the first embodiment, in the vector quantization, the index data corresponding to the non-embedded position of the watermark information is selected. In addition to the first candidate index data having the least error, other index data belonging to a predetermined error range are selected at random by random numbers, so that bit stream data is generated without including watermark information. If bit data is generated by including bit information and watermark information, and difference data is obtained, difference data including information other than the watermark information can be obtained, making it difficult to extract the watermark information. Bits that contain more robust watermark information against malicious attacks such as falsification or deletion of watermark information Stream data can be obtained.

【0025】[1.5] 第1実施形態の変形例 [1.5.1] 第1変形例 以上の説明においては、透かし情報を埋め込む場合につ
いてのみ説明したが、透かし情報を全く埋め込まない場
合であっても、同様に、第1符号器側でインデックス情
報の選択時に最も誤差の少ない第1候補インデックスデ
ータばかりでなく、予め定めた所定の誤差範囲に属する
他のインデックスデータを乱数によりランダムに選択す
る構成とすれば、悪意ある攻撃者が透かし情報を含ませ
ずにビットストリームデータを生成させたものと透かし
情報を含ませてビットストリームデータを生成させたも
のとを比較して差分データを得た場合でも、同様にして
透かし情報以外の情報が含まれる差分データが得られる
こととなり、透かし情報の抽出を困難とすることがで
き、透かし情報の改竄あるいは消去などに強いビットス
トリームデータを得ることができる。 [1.5.2] 第2変形例 以上の説明においては、透かし情報をインデックスデー
タのうちの一部に埋め込む場合であったが、全てのイン
デックスデータに透かし情報を埋め込むように構成する
ことも可能である。
[1.5] Modification of First Embodiment [1.5.1] First Modification In the above description, only the case where watermark information is embedded has been described. Similarly, not only the first candidate index data having the least error at the time of selecting the index information on the first encoder side, but also other index data belonging to a predetermined error range are randomly selected by random numbers. With this configuration, the malicious attacker can compare the difference between the bitstream data generated without watermark information and the bitstream data generated with watermark information to determine the difference data. Even if it is obtained, the difference data including information other than the watermark information is obtained in the same manner, which makes it difficult to extract the watermark information. In this case, bit stream data that is resistant to falsification or erasure of watermark information can be obtained. [1.5.2] Second Modification In the above description, the watermark information is embedded in a part of the index data. However, the watermark information may be embedded in all index data. It is possible.

【0026】[2] 第2実施形態 以上の第1実施形態においては、波形切出装置11に入
力される入力信号データDINについては、何らの処理も
行わなかったが、本第2実施形態は、入力信号データD
INを一または複数の有限長サンプル列(例えば、オーデ
ィオデータの場合、1サンプル列当たり16ビットとす
る)として、各有限長サンプル列の先頭に透かし情報埋
込時と透かし情報非埋込時で異なるサンプル列数を有す
るダミーデータを加えた後に波形切出を行う場合の実施
形態である。以下の説明においては、理解を容易にすべ
く、入力信号データとしてオーディオデータを用いる場
合について説明するが、画像データなど他のデータにつ
いても適用が可能である。 [2.1] 第2実施形態の原理説明 ここで、第2実施形態の具体的な説明に先立ち、第2実
施形態の原理説明を行う。図5に第2実施形態の原理説
明図を示す。入力信号データDINに対応する入力信号波
形が、図5(a)に実線で示すようなものであるとし、
時刻t0〜時刻t1までに入力される入力信号データDIN
を一つの有限個のサンプル列とすると、当該有限長サン
プル列の先頭からベクトル量子化を行った場合に得られ
るインデックスデータは、対応する入力信号波形に伴っ
てインデックスデータ〜のようになることとなる。
これに対し、当該有限長サンプル列の先頭に予め定めた
サンプル数のダミーデータ(図5(a)では、ダミーデ
ータに対応する信号波形を一点鎖線により示してい
る。)を加えた場合に、時刻t2〜時刻t3(t3−t2=
t1−t0)までに入力される入力信号データDINに対応
する有限個のサンプル列の先頭からベクトル量子化を行
った場合に得られるインデックスデータは、対応する入
力信号波形に伴ってインデックスデータ’〜’のよ
うになり、これは、インデックスデータ〜とは全く
異なるものとなる。そこで、本第2実施形態は、これを
利用し、透かし情報を埋め込む場合の有限長ビット列の
先頭に加えるダミーデータのサンプル数と透かし情報を
埋め込まない場合の有限長サンプル列の先頭に加えるダ
ミーデータのサンプル数とを異ならせることにより、悪
意ある攻撃者が透かし情報を含ませずにビットストリー
ムデータを生成させたものと透かし情報を含ませてビッ
トストリームデータを生成させたものとを比較して差分
データを得た場合でも、透かし情報以外の情報が含まれ
る差分データが得られることとなり、透かし情報の抽出
を困難とするものである。
[2] Second Embodiment In the above-described first embodiment, no processing is performed on the input signal data DIN input to the waveform extracting device 11, but this second embodiment is different from the first embodiment. , Input signal data D
IN is one or a plurality of finite-length sample sequences (for example, in the case of audio data, 16 bits per sample sequence), at the beginning of each finite-length sample sequence when watermark information is embedded and when watermark information is not embedded. This is an embodiment in a case where waveform extraction is performed after adding dummy data having a different number of sample columns. In the following description, a case where audio data is used as input signal data will be described for easy understanding, but the present invention can be applied to other data such as image data. [2.1] Explanation of Principle of Second Embodiment Here, prior to specific description of the second embodiment, the principle of the second embodiment will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of the second embodiment. Assume that the input signal waveform corresponding to the input signal data DIN is as shown by a solid line in FIG.
Input signal data DIN input from time t0 to time t1
Is a finite number of sample sequences, index data obtained when vector quantization is performed from the beginning of the finite length sample sequence, such that the index data ~ with the corresponding input signal waveform Become.
On the other hand, when dummy data of a predetermined number of samples (in FIG. 5A, a signal waveform corresponding to the dummy data is indicated by an alternate long and short dash line) is added to the head of the finite length sample sequence. From time t2 to time t3 (t3−t2 =
The index data obtained when vector quantization is performed from the beginning of a finite number of sample strings corresponding to the input signal data DIN input up to t1-t0) is the index data '~ with the corresponding input signal waveform. ', Which is completely different from the index data ~. Therefore, in the second embodiment, using this, the number of samples of dummy data to be added to the head of the finite-length bit string when watermark information is embedded and the dummy data to be added to the head of the finite-length sample string when watermark information is not embedded By making the number of samples different from each other, a malicious attacker can compare bitstream data generated without watermark information with bitstream data generated with watermark information. Even when the difference data is obtained, the difference data including information other than the watermark information is obtained, which makes it difficult to extract the watermark information.

【0027】[2.2] ベクトル量子化装置の動作 次に第2実施形態のベクトル量子化装置の動作について
説明する。本第2実施形態のベクトル量子化装置の動作
は、波形切出以降の動作については、第1実施形態と同
様であるので、その詳細な説明は省略し、波形切出に至
るまでの処理について説明する。図6に第2実施形態の
波形切出に至るまでの処理フローチャートを示す。入力
信号データDINが入力されると(ステップS1)、入力
されたデータは有限個のサンプル列の先頭か否かを判別
し(ステップS2)、有限個のサンプル列の先頭ではな
い場合には(ステップS2;No)、処理をステップS
6に移行する。この場合において、入力信号データDIN
全てを一つの有限個のサンプル列として扱うように設定
しても良いし、入力信号データDINを複数に分割し、得
られた各分割データを有限個のサンプル列として扱うよ
うに設定しても良い。例えば、有限個のサンプル列のサ
ンプルデータ数Lを L=切出波形データDPのサンプルデータ数−ダミーデ
ータのサンプルデータ数 などのようにすれば、ダミーデータ付加後の切出波形デ
ータのサンプルデータ数をダミーデータを付加しない場
合の切出波形データのサンプルデータ数と同一にするこ
とができる。ステップS2の判別において、入力された
データが有限個のサンプル列の先頭である場合には(ス
テップS2;Yes)、透かし情報を埋め込む符号化を
行うか否かを判別する(ステップS3)。ステップS3
の判別において、透かし情報を埋め込む(透かし)符号
化を行う場合には(ステップS3;Yes)、X個(X
は自然数)の一定値、例えば、“00h”(hは16進
数を表す。以下、同様。)をデータの先頭にダミーデー
タとして付加する。一方、ステップS3の判別におい
て、透かし情報を埋め込まない通常の符号化を行う場合
には(ステップS3;No)、Y個(Yは自然数、か
つ、Y≠X)の一定値、例えば、“00h”(=8ビッ
ト)をデータの先頭にダミーデータとして付加する。
[2.2] Operation of Vector Quantizer The operation of the vector quantizer according to the second embodiment will now be described. The operation of the vector quantization apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment with respect to the operation after waveform extraction, and thus detailed description thereof will be omitted, and processing up to waveform extraction will be omitted. explain. FIG. 6 shows a processing flowchart up to waveform extraction according to the second embodiment. When the input signal data DIN is input (step S1), it is determined whether or not the input data is the head of a finite number of sample sequences (step S2). Step S2; No), the process proceeds to step S
Move to 6. In this case, the input signal data DIN
All may be set to be treated as one finite sample sequence, or the input signal data DIN may be divided into a plurality of sets and each obtained divided data set to be treated as a finite sample sequence. good. For example, if the number L of sample data of a finite number of sample rows is set as L = the number of sample data of the cut-out waveform data DP−the number of sample data of the dummy data, the sample data of the cut-out waveform data after adding the dummy data is obtained. The number can be the same as the number of sample data of the cut-out waveform data when no dummy data is added. If it is determined in step S2 that the input data is the head of a finite number of sample strings (step S2; Yes), it is determined whether or not encoding for embedding watermark information is performed (step S3). Step S3
In the discrimination, when watermark information is embedded (watermark) encoding (step S3; Yes), X (X
Is a natural number, for example, "00h" (h represents a hexadecimal number; the same applies hereinafter) is added as dummy data to the head of the data. On the other hand, in the determination in step S3, when normal encoding without embedding watermark information is performed (step S3; No), Y constant values (Y is a natural number and Y ≠ X), for example, “00h” "(= 8 bits) is added to the head of the data as dummy data.

【0028】次にダミーデータを付加したあるいは付加
していないデータの波形切出を行い(ステップS6)、
符号化処理に移行することとなる。ここでより具体的に
説明する。なお、以下の説明においては、1サンプルデ
ータのデータ長を8ビットであるものとして説明する
が、これに限られるものではない。例えば、16ビッ
ト、32ビット、64ビット等の任意のデータ長で可能
である。 (1) 入力データの先頭にダミーデータを埋め込む場
合 透かし情報を埋め込む(透かし)符号化を行う場合に
は、入力された有限個のサンプル列が図11(a)に示
すように、“08h”、“F7h”“04h”“06
h”、“FAh”、“01h”、“02h”“FCh”
“04h”、“06h”、“FAh”、……であり、X
=2であり、切出波形データのサンプル数が6サンプル
(データ長48ビット相当)であり、ダミーデータが
“##h”(実際には、“00h”等の任意のサンプル
データであるが、説明のため“##h”と表記する。以
下、同様。)である場合には、得られる第1番目の切出
波形データは、図11(b)に示すように、 “##h”、“##h”、“08h”“F7h”、“0
4h”、“06h” となる。これに伴い、第2の切出波形データは、図11
(c)に示すように、 “FAh”、“01h”、“02h”“FCh”、“0
4h”、“06h” となる。
Next, the waveform of the data to which the dummy data is added or not is extracted (step S6).
The processing shifts to the encoding processing. Here, a more specific description will be given. In the following description, it is assumed that the data length of one sample data is 8 bits, but the present invention is not limited to this. For example, any data length such as 16 bits, 32 bits, and 64 bits is possible. (1) When dummy data is embedded at the beginning of input data When watermark information is embedded (watermark) encoding, a finite number of input sample strings are set to “08h” as shown in FIG. , “F7h”, “04h”, “06”
h "," FAh "," 01h "," 02h "," FCh "
“04h”, “06h”, “FAh”,.
= 2, the number of samples of the cut-out waveform data is 6 (corresponding to a data length of 48 bits), and the dummy data is arbitrary sample data such as "## h" (actually, "00h"). , It is described as “## h” for the sake of explanation. The same applies hereinafter.), The obtained first cut-out waveform data is “## h” as shown in FIG. ”,“ ## h ”,“ 08h ”,“ F7h ”,“ 0
4h ”and“ 06h. ”Accordingly, the second cut-out waveform data is shown in FIG.
As shown in (c), “FAh”, “01h”, “02h”, “FCh”, “0
4h "and" 06h ".

【0029】これに対し、ダミーデータを付加していな
い場合(従来例)には、得られる第1番目の切出波形デ
ータは、図11(f)に示すように、 “08h”“F7h”、“04h”、“06h”、“F
Ah”、“01h” となり、第2の切出波形データは、図11(g)に示す
ように、 “02h”“FCh”、“04h”、“06h”“FA
h”、…… となり、ダミーデータを付加した切出波形データとダミ
ーデータを付加しない場合に得られる切出波形データ
(従来例)とは全く異なるものとなる。また、透かし情
報を埋め込まない通常の符号化を行う場合には、入力さ
れた有限個のサンプル列が図11(a)に示すように、
“08h”、“F7h”“04h”“06h”、“FA
h”、“01h”、“02h”“FCh”“04h”、
“06h”、“FAh”、……であり、Y=3であり、
切出波形データのサンプル数が6サンプルであり、ダミ
ーデータが“##h”である場合には、得られる第1番
目の切出波形データは、同様にして、 “##h”、“##h”、“##h”、“08h”“F
7h”、“04h” となる。これに伴い、第2の切出波形データは、 “06h”“FAh”、“01h”、“02h”“FC
h”、“04h” となる。
On the other hand, when no dummy data is added (conventional example), the obtained first cut-out waveform data is "08h""F7h" as shown in FIG. , “04h”, “06h”, “F
Ah "and" 01h ", and the second cut-out waveform data includes" 02h "," FCh "," 04h "," 06h ", and" FA "as shown in FIG.
h ″,..., which is completely different from the cut-out waveform data to which the dummy data is added and the cut-out waveform data obtained when the dummy data is not added (conventional example). When encoding is performed, as shown in FIG. 11A, the input finite number of sample sequences
“08h”, “F7h”, “04h”, “06h”, “FA
h "," 01h "," 02h "," FCh "," 04h ",
“06h”, “FAh”,..., Y = 3,
When the number of samples of the cut-out waveform data is 6 and the dummy data is “## h”, the first cut-out waveform data obtained is similarly “## h”, “ ## h, "## h", "08h", "F"
7h ”and“ 04h. ”Accordingly, the second cut-out waveform data includes“ 06h ”,“ FAh ”,“ 01h ”,“ 02h ”, and“ FC ”.
h "and" 04h ".

【0030】従って、得られる切出波形データは、ダミ
ーデータを付加しない場合に得られる切出波形データ、 “08h”“F7h”、“04h”、“06h”、“F
Ah”、“01h” および “02h”“FCh”、“04h”、“06h”“FA
h”、…… 並びに、透かし情報を埋め込む(透かし)符号化を行う
場合に得られる切出波形データ、 “##h”、“##h”、“08h”、“F7h”、
“04h”、“06h” および “FAh”、“01h”、“02h”、“FCh”、
“04h”、“06h” とも全く異なるものとなる。 (2) 各切出波形データの先頭にダミーデータを埋め
込む場合 透かし情報を埋め込む(透かし)符号化を行う場合に
は、入力された有限個のサンプル列が図11(a)に示
すように、“08h”、“F7h”“04h”“06
h”、“FAh”、“01h”、“02h”“FCh”
“04h”、“06h”、“FAh”、……であり、X
=2であり、切出波形データのサンプル数が6サンプル
であり、ダミーデータが“##h”である場合には、得
られる第1番目の切出波形データは、図11(d)に示
すように、 “##h”、“##h”、“08h”“F7h”、“0
4h”、“06h” となる。これに伴い、第2の切出波形データは、図11
(e)に示すように、 “##h”、“##h”、“FAh”、“01h”、
“02h”“FCh”、 となる。従って、各切出波形データの先頭にダミーデー
タを埋め込むことによってもダミーデータを付加しない
場合に得られる切出波形データとは全く異なるデータを
得ることができる。
Therefore, the obtained cut-out waveform data is cut-out waveform data obtained when no dummy data is added, "08h", "F7h", "04h", "06h", "F".
Ah, “01h” and “02h”, “FCh”, “04h”, “06h”, “FA”
h ",..., and cut-out waveform data obtained when performing (watermark) encoding for embedding watermark information,“ ## h ”,“ ## h ”,“ 08h ”,“ F7h ”,
“04h”, “06h” and “FAh”, “01h”, “02h”, “FCh”,
Both "04h" and "06h" are completely different. (2) When dummy data is embedded at the beginning of each cut-out waveform data When watermark information is embedded (watermark) encoding, a finite number of input sample strings are set as shown in FIG. “08h”, “F7h”, “04h”, “06”
h "," FAh "," 01h "," 02h "," FCh "
“04h”, “06h”, “FAh”,.
= 2, the number of samples of the cut-out waveform data is 6, and the dummy data is “## h”, the first cut-out waveform data obtained is as shown in FIG. As shown, “## h”, “## h”, “08h”, “F7h”, “0”
4h ”and“ 06h. ”Accordingly, the second cut-out waveform data is shown in FIG.
As shown in (e), “## h”, “## h”, “FAh”, “01h”,
“02h” “FCh”. Therefore, even by embedding dummy data at the beginning of each cut-out waveform data, data completely different from cut-out waveform data obtained when no dummy data is added can be obtained.

【0031】[2.3] 第2実施形態の効果 従って、透かし情報を含ませずにビットストリームデー
タを生成したものと透かし情報を含ませてビットストリ
ームデータを生成したものとを比較し、その差分データ
を得た場合でも、透かし情報以外の情報が含まれる差分
データが得られることとなり、透かし情報の抽出を困難
とすることができ、透かし情報の改竄あるいは消去など
の悪意ある攻撃に対し、より強い透かし情報を含むビッ
トストリームデータを得ることができる。 [2.4] 第2実施形態の変形例 以上の説明においては、ダミーデータとして、予め定め
た一定値を有するサンプルデータの個数(サンプルデー
タ数)を定めていたが、疑似乱数を用いてダミーデータ
のサンプルデータ数を定めるようにすることも可能であ
る。
[2.3] Effects of the Second Embodiment Accordingly, the bit stream data generated without watermark information and the bit stream data generated with watermark information included are compared. Even when the difference data is obtained, the difference data including the information other than the watermark information can be obtained, which makes it difficult to extract the watermark information, and prevents malicious attacks such as falsification or deletion of the watermark information. Bit stream data containing stronger watermark information can be obtained. [2.4] Modification of Second Embodiment In the above description, the number of sample data having a predetermined constant value (the number of sample data) is determined as the dummy data. It is also possible to determine the number of sample data.

【0032】[3] 第3実施形態 上記第2実施形態においては、ダミーデータを予め定め
た個数の一定値として定めていたが、本第3実施形態
は、有限個のサンプル列の実データから得られる補間デ
ータをダミーデータとして付加する場合の実施形態であ
る。 [3.1] 第3実施形態の動作 図7に第3実施形態の波形切出に至るまでの処理フロー
チャートを示す。入力信号データDINが入力されると
(ステップS11)、入力されたデータは有限個のサン
プル列の先頭か否かを判別し(ステップS12)、有限
個のサンプル列の先頭ではない場合には(ステップS1
2;No)、処理をステップS16に移行する。この場
合において、有限個のサンプル列としては、第2実施形
態と同様に、入力信号データDIN全てを一つの有限個の
サンプル列として扱うように設定しても良いし、入力信
号データDINを複数に分割し、分割されたそれぞれを有
限個のサンプル列として扱うように設定しても良い。ス
テップS12の判別において、入力されたデータが有限
個のサンプル列の先頭である場合には(ステップS1
2;Yes)、透かし情報を埋め込む符号化を行うか否
かを判別する(ステップS13)。ステップS3の判別
において、透かし情報を埋め込む符号化を行う場合には
(ステップS13;Yes)、有限個のサンプル列の先
頭からNサンプル(Nは2以上の自然数)のデータを用
いて、直前のX個(Xは自然数)のデータを外挿法によ
り推定し、得られたX個のサンプルデータをデータの先
頭にダミーデータとして付加する。
[3] Third Embodiment In the above-described second embodiment, the dummy data is determined as a predetermined number of constant values. However, in the third embodiment, real data of a finite number of sample strings are used. This is an embodiment in which obtained interpolation data is added as dummy data. [3.1] Operation of Third Embodiment FIG. 7 shows a processing flowchart up to waveform extraction in the third embodiment. When the input signal data DIN is input (step S11), it is determined whether or not the input data is the head of a finite number of sample sequences (step S12). Step S1
2; No), the process proceeds to step S16. In this case, as in the second embodiment, the finite number of sample strings may be set so that all the input signal data DIN are treated as one finite number of sample strings, or a plurality of input signal data DIN may be used. May be set so that each of them is treated as a finite number of sample strings. If it is determined in step S12 that the input data is the head of a finite number of sample strings (step S1).
2; Yes), it is determined whether or not encoding for embedding watermark information is performed (step S13). In the discrimination in step S3, when encoding for embedding watermark information is performed (step S13; Yes), the data of N samples (N is a natural number of 2 or more) from the beginning of a finite number of sample strings is used, X data (X is a natural number) is estimated by extrapolation, and the obtained X sample data is added as dummy data to the head of the data.

【0033】一方、ステップS13の判別において、透
かし情報を埋め込まない通常の符号化を行う場合には
(ステップS13;No)、有限個のサンプル列の先頭
からNサンプル(Nは2以上の自然数)のデータを用い
て、直前のY個(Yは2以上の自然数、かつ、Y≠X)
のデータを外挿法により推定し、得られたY個のサンプ
ルデータをデータの先頭にダミーデータとして付加す
る。次にダミーデータを付加したあるいは付加していな
いデータの波形切出を行い(ステップS16)、符号化
処理に移行することとなる。 [3.2] 第3実施形態の効果 従って、本第3実施形態においても、透かし情報を含ま
せずにビットストリームデータを生成したものと透かし
情報を含ませてビットストリームデータを生成したもの
とを比較し、その差分データを得た場合でも、透かし情
報以外の情報が含まれる差分データが得られることとな
り、透かし情報の抽出を困難とすることができ、透かし
情報の改竄あるいは消去などの悪意ある攻撃に対し、よ
り強い透かし情報を含むビットストリームデータを得る
ことができる。
On the other hand, in the discrimination in step S13, when normal encoding without embedding watermark information is performed (step S13; No), N samples (N is a natural number of 2 or more) from the head of a finite number of sample strings Using the data of the immediately preceding Y (Y is a natural number of 2 or more and Y ≠ X)
Are extrapolated by extrapolation, and the obtained Y sample data are added as dummy data to the head of the data. Next, the waveform of the data to which the dummy data is added or not is extracted (step S16), and the process proceeds to the encoding process. [3.2] Effects of Third Embodiment Accordingly, in the third embodiment as well, there are a case where bit stream data is generated without including watermark information and a case where bit stream data is generated including watermark information. Even if the difference data is obtained, the difference data including information other than the watermark information can be obtained, which makes it difficult to extract the watermark information, and the malicious information such as falsification or deletion of the watermark information can be obtained. Bit stream data containing stronger watermark information can be obtained for a certain attack.

【0034】[3.3] 第3実施形態の変形例 [3.3.1] 第1変形例 以上の説明においては、ダミーデータとして、予め定め
た一定個数のサンプルデータを外挿法により定めていた
が、疑似乱数を用いてダミーデータのサンプル数を定め
るようにすることも可能である。より具体的に図8の処
理フローチャートを参照して説明する。まず、乱数を生
成し(ステップS22)、得られた乱数に基づいてダミ
ーデータのサンプルデータ数(ダミーデータ数DC)を
設定する(ステップS21)次に生成したダミーデータ
をカウントするためのデータカウンタCを初期化する。
すなわち、 C=0 とする。次にデータカウンタCのカウント値と生成した
ダミーデータ数が等しいか否かを判別する(ステップS
24)。ステップS24の判別において、データカウン
タCのカウント値と生成したダミーデータ数が等しくな
い場合には(ステップS24;No)、いまだダミーデ
ータを生成する必要があるので、1サンプルデータであ
る補間データを演算する(ステップS25)。そして得
られた補間データを波形切出のための切出バッファにセ
ットする(ステップS26)。
[3.3] Modification of Third Embodiment [3.3.1] First Modification In the above description, a predetermined fixed number of sample data is determined as extra data by extrapolation. However, it is also possible to determine the number of samples of the dummy data using a pseudo random number. This will be described more specifically with reference to the processing flowchart of FIG. First, a random number is generated (step S22), and the number of sample data of dummy data (the number of dummy data DC) is set based on the obtained random number (step S21). Next, a data counter for counting the generated dummy data Initialize C.
That is, C = 0. Next, it is determined whether or not the count value of the data counter C is equal to the number of generated dummy data (step S).
24). If it is determined in step S24 that the count value of the data counter C is not equal to the number of generated dummy data (step S24; No), the dummy data still needs to be generated. The calculation is performed (step S25). Then, the obtained interpolation data is set in an extraction buffer for extracting a waveform (step S26).

【0035】続いて、カウンタCのカウント値を1だけ
アップカウントし(ステップS29)、処理を再び、ス
テップS24に移行し、以下、同様の処理を繰り返し、
ダミーデータ数DCに等しい個数の補間データが得られ
るまで行う。ステップS24の判別において、データカ
ウンタCのカウント値と生成したダミーデータ数が等し
い場合には(ステップS24;Yes)、ダミーデータ
の切出バッファへの格納が終了しているので、入力信号
データDINの次の1サンプルデータを切出バッファにセ
ットする(ステップS27)。続いて、カウンタCのカ
ウント値が予め定めた切出波形データのサンプルデータ
数と等しい有限語長と等しくなったか否かを判別する
(ステップS28)。ステップS28の判別において、
カウンタCのカウント値が予め定めた切出波形データの
サンプルデータ数に相当する有限語長といまだ等しくな
い場合には(ステップS28;No)、カウンタCのカ
ウント値を1だけアップカウントし(ステップS2
9)、処理を再び、ステップS27に移行し、以下、同
様の処理を繰り返し、切出バッファ内に格納したデータ
のサンプル数が切出波形データのサンプル数に相当する
有限語長と等しくなるまで入力信号データを切出バッフ
ァに格納する。ステップS28の判別において、カウン
タCのカウント値が予め定めた切出波形データのサンプ
ル数と等しくなった場合には(ステップS28;Ye
s)、切出バッファ内に格納されている切出波形データ
を出力し(ステップS30)、以下、同様に符号化処理
を行うこととなる。上述したように構成することにより
本第1変形例によれば、より一層透かし情報の抽出が困
難となり、透かし情報の改竄あるいは消去などの悪意あ
る攻撃に対し、より強い透かし情報を含むビットストリ
ームデータを得ることができる。
Subsequently, the count value of the counter C is incremented by 1 (step S29), and the process proceeds to step S24 again. Thereafter, the same process is repeated.
The process is repeated until the number of interpolation data equal to the number of dummy data DC is obtained. If it is determined in step S24 that the count value of the data counter C is equal to the number of generated dummy data (step S24; Yes), since the storage of the dummy data in the cutout buffer has been completed, the input signal data DIN Is set in the extraction buffer (step S27). Subsequently, it is determined whether or not the count value of the counter C has become equal to a finite word length equal to the predetermined number of sample data of the cut-out waveform data (step S28). In the determination in step S28,
If the count value of the counter C is not yet equal to the predetermined finite word length corresponding to the number of sample data of the cut-out waveform data (step S28; No), the count value of the counter C is incremented by 1 (step S28). S2
9) The process proceeds to step S27 again, and thereafter, the same process is repeated until the number of samples of the data stored in the extraction buffer becomes equal to the finite word length corresponding to the number of samples of the extraction waveform data. The input signal data is stored in the extraction buffer. If it is determined in step S28 that the count value of the counter C is equal to a predetermined number of samples of the cut-out waveform data (step S28; Ye).
s) The cut-out waveform data stored in the cut-out buffer is output (step S30), and the same encoding process is performed thereafter. With the above-described configuration, according to the first modification, extraction of watermark information becomes more difficult, and bit stream data including watermark information that is more resistant to malicious attacks such as falsification or deletion of watermark information. Can be obtained.

【0036】[3.3.2] 第2変形例 以上の説明においては、外挿法(補外法)によりダミー
データを算出していたが、前回の有限サンプル列の最後
尾のデータおよび今回の有限サンプル列の先頭のデータ
に基づいて内挿法(補間法)によりダミーデータを算出
するように構成することも可能である。補間法として
は、線形補間、ラグランジュ補間、スプライン補間など
一般的な補間法を用いることが可能である。
[3.3.2] Second Modification In the above description, the dummy data is calculated by the extrapolation method (extrapolation method). However, the last data of the previous finite sample sequence and the current data are calculated. It is also possible to calculate dummy data by interpolation (interpolation) based on the leading data of the finite sample sequence. As the interpolation method, a general interpolation method such as linear interpolation, Lagrange interpolation, and spline interpolation can be used.

【0037】[4] 第4実施形態 以上の各実施形態においては、基本的なベクトル量子化
装置を例として説明していたが、本第4実施形態は、ベ
クトル量子化装置として、多段ベクトル量子化装置を用
いた場合の実施形態である。 [4.1] 多段ベクトル量子化装置の構成 図9に多段ベクトル量子化装置の構成ブロック図を示
す。多段ベクトル量子化装置40は、入力信号データD
INの波形切出を行い切出波形データDPとして出力する
波形切出装置41と、切出波形データDPに基づいてイ
ンデックス生成を行い、ビットストリームデータDBS1
を出力するインデックス生成部42と、を備えて構成さ
れている。インデックス生成部42は、切出波形データ
DPに基づいて、第1インデックスデータDIDX11を出力
する第1インデックス選択部45と、切出波形データD
Pと第1インデックスデータDIDX11とを加算して加算第
1インデックスデータDIDX11’を出力する第1加算部
46と、加算第1インデックスデータDIDX11’に基づ
いて、第2インデックスデータDIDX12を出力する第2
インデックス選択部47と、第1インデックスデータD
IDX11と第2インデックスデータDIDX12とを加算して加
算第2インデックスデータDIDX12’を出力する第2加
算部48、加算第2インデックスデータDIDX12’に基
づいて、第3インデックスデータDIDX13を出力する第
3インデックス選択部49と、第1インデックスデータ
DIDX11、第2インデックスデータDIDX12および第3イ
ンデックスデータDIDX13を時分割方式等によりビット
ストリームデータDBS1を生成し出力するマルチプレク
サ部50と、を備えて構成されている。
[4] Fourth Embodiment In each of the embodiments described above, a basic vector quantization apparatus has been described as an example. However, in the fourth embodiment, a multi-stage vector quantization This is an embodiment in the case of using a chemical conversion device. [4.1] Configuration of Multistage Vector Quantization Device FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the multistage vector quantization device. The multi-stage vector quantizer 40 calculates the input signal data D
A waveform extracting device 41 that extracts an IN waveform and outputs it as extracted waveform data DP, and generates an index based on the extracted waveform data DP to generate bit stream data DB1.
And an index generation unit 42 that outputs The index generation unit 42 includes a first index selection unit 45 that outputs first index data DIDX11 based on the cut-out waveform data DP, and a cut-out waveform data D
A first adder 46 that adds P and the first index data DIDX11 to output the first index data DIDX11 ′, and a second that outputs the second index data DIDX12 based on the first index data DIDX11 ′.
An index selecting section 47 and first index data D
The second adder 48 adds the IDX11 and the second index data DIDX12 to output the added second index data DIDX12 ', and the third index outputs the third index data DIDX13 based on the added second index data DIDX12'. The configuration includes a selection unit 49 and a multiplexer unit 50 that generates and outputs bit stream data DB1 from the first index data DIDX11, the second index data DIDX12, and the third index data DIDX13 by a time division method or the like.

【0038】この場合において、第1インデックス選択
部45、第2インデックス選択部47および第3インデ
ックス選択部49は、第1実施形態における埋込位置情
報記憶部21、乱数生成部22、透かし情報記憶部2
3、コードブック24、第1符号器25、第2符号器2
6およびセレクタ27と同等の機能を有している。 [4.2] ベクトル量子化装置の動作 多段ベクトル量子化装置40の波形切出装置41は、入
力信号データDINの波形切出を行い切出波形データDP
としてインデックス生成部42の第1インデックス選択
部45および第1加算部46に出力する。これによりイ
ンデックス生成部42の第1インデックス選択部45
は、切出波形データDPに基づいてインデックス生成を
行い、第1インデックスデータDIDX11を第1加算部4
6、第2加算部48およびマルチプレクサ部50に出力
する。この場合において、第1インデックス選択部45
は、透かし情報非埋込位置に対応する第1インデックス
データDIDX11の選択に際し、最も誤差の少ない第1候
補インデックスデータばかりでなく、予め定めた所定の
誤差範囲に属する他のインデックスデータを乱数により
ランダムに選択するので、第1実施形態の場合と同様の
効果を得ることができる。第1加算部46は、切出波形
データDPと第1インデックスデータDIDX11とを加算し
て加算第1インデックスデータDIDX11’を第2インデ
ックス選択部47に出力する。
In this case, the first index selecting section 45, the second index selecting section 47, and the third index selecting section 49 include the embedding position information storing section 21, the random number generating section 22, the watermark information storing section in the first embodiment. Part 2
3, codebook 24, first encoder 25, second encoder 2
6 and the selector 27. [4.2] Operation of Vector Quantizing Device The waveform extracting device 41 of the multi-stage vector quantizing device 40 extracts the waveform of the input signal data DIN and extracts the extracted waveform data DP.
To the first index selecting section 45 and the first adding section 46 of the index generating section 42. Thereby, the first index selecting unit 45 of the index generating unit 42
Performs an index generation based on the cut-out waveform data DP, and adds the first index data DIDX11 to the first adder 4.
6, output to the second adder 48 and the multiplexer 50. In this case, the first index selecting unit 45
When the first index data DIDX11 corresponding to the watermark information non-embedded position is selected, not only the first candidate index data having the least error but also other index data belonging to a predetermined error range are determined by random numbers. , The same effect as in the first embodiment can be obtained. The first adder 46 adds the cut-out waveform data DP and the first index data DIDX11 and outputs the added first index data DIDX11 'to the second index selector 47.

【0039】第2インデックス選択部47は、加算第1
インデックスデータDIDX11’に基づいて、第2インデ
ックスデータDIDX12を生成し、第2加算部48および
マルチプレクサ部50に出力する。この場合において
も、第2インデックス選択部47は、第1インデックス
選択部45と同様に、透かし情報非埋込位置に対応する
第2インデックスデータDIDX12の選択に際し、最も誤
差の少ない第1候補インデックスデータばかりでなく、
予め定めた所定の誤差範囲に属する他のインデックスデ
ータを乱数によりランダムに選択する。第2加算部48
は、第1インデックスデータDIDX11と第2インデック
スデータDIDX12とを加算して加算第2インデックスデ
ータDIDX12’を第3インデックス選択部49およびマ
ルチプレクサ部50に出力する。第3インデックス選択
部49は、加算第2インデックスデータDIDX12’に基
づいて、第3インデックスデータDIDX13をマルチプレ
クサ部50に出力する。この場合においても、第3イン
デックス選択部49は、第1インデックス選択部45あ
るいは第2インデックス選択部47と同様に、透かし情
報非埋込位置に対応する第3インデックスデータDIDX1
3の選択に際し、最も誤差の少ない第1候補インデック
スデータばかりでなく、予め定めた所定の誤差範囲に属
する他のインデックスデータを乱数によりランダムに選
択する。
The second index selecting section 47 determines whether the first
The second index data DIDX12 is generated based on the index data DIDX11 ', and is output to the second adder 48 and the multiplexer 50. Also in this case, similarly to the first index selecting unit 45, the second index selecting unit 47 selects the first candidate index data with the least error when selecting the second index data DIDX12 corresponding to the watermark information non-embedded position. Not only
Other index data belonging to a predetermined error range are selected at random by random numbers. Second adder 48
Adds the first index data DIDX11 and the second index data DIDX12 and outputs the added second index data DIDX12 ′ to the third index selecting unit 49 and the multiplexer unit 50. The third index selecting section 49 outputs the third index data DIDX13 to the multiplexer section 50 based on the added second index data DIDX12 '. Also in this case, the third index selecting unit 49, like the first index selecting unit 45 or the second index selecting unit 47, outputs the third index data DIDX1 corresponding to the watermark information non-embedded position.
At the time of selecting 3, not only the first candidate index data having the least error but also other index data belonging to a predetermined error range are selected at random by random numbers.

【0040】[4.3] 第4実施形態の効果 これらの結果、マルチプレクサ部50は、第1インデッ
クスデータDIDX11、第2インデックスデータDIDX12お
よび第3インデックスデータDIDX13を時分割方式等に
よりビットストリームデータDBS1を生成し出力するこ
ととなるが、第1インデックス選択部45、第2インデ
ックス選択部47あるいは第3インデックス選択部49
における、透かし情報の非埋込位置に対応するインデッ
クスデータの選択に際し、最も誤差の少ない第1候補イ
ンデックスデータばかりでなく、予め定めた所定の誤差
範囲に属する他のインデックスデータを乱数によりラン
ダムに選択するので、透かし情報を含ませずにビットス
トリームデータを生成したものと透かし情報を含ませて
ビットストリームデータを生成したものとを比較し、そ
の差分データを得た場合でも、透かし情報以外の情報が
複雑に紛れ込んだ状態で含まれる差分データが得られる
こととなり、透かし情報の抽出を困難とすることがで
き、透かし情報の改竄あるいは消去などの悪意ある攻撃
に対し、より強い透かし情報を含むビットストリームデ
ータを得ることができる。 [4.4] 第4実施形態の変形例 以上の説明においては、第1実施形態の場合と同様に、
インデックスデータを乱数によりランダムに選択する場
合について述べたが、第2実施形態および第3実施形態
と同様の態様を多段ベクトル量子化においても適用する
ことが可能である。
[4.3] Effects of the Fourth Embodiment As a result, the multiplexer unit 50 converts the first index data DIDX11, the second index data DIDX12, and the third index data DIDX13 into bit stream data DB1 by a time division method or the like. Is generated and output, but the first index selection unit 45, the second index selection unit 47, or the third index selection unit 49
In selecting the index data corresponding to the non-embedded position of the watermark information, not only the first candidate index data having the least error but also other index data belonging to a predetermined error range is randomly selected by using a random number. Therefore, the bit stream data generated without including the watermark information is compared with the bit stream data generated including the watermark information, and even if the difference data is obtained, information other than the watermark information is obtained. Can be obtained in a state in which the watermark information is complicatedly inserted, making it difficult to extract the watermark information, and making the bit containing the watermark information stronger against malicious attacks such as falsification or erasure of the watermark information. Stream data can be obtained. [4.4] Modification of Fourth Embodiment In the above description, as in the case of the first embodiment,
Although the case where index data is selected at random by random numbers has been described, it is possible to apply the same aspect as the second and third embodiments also in multistage vector quantization.

【0041】[5] 第5実施形態 以上の第1〜第3実施形態においては、基本的なベクト
ル量子化装置を例として説明していたが、本第5実施形
態は、ベクトル量子化装置として、共役ベクトル量子化
装置を用いた場合の実施形態である。 [5.1] 共役ベクトル量子化装置の構成 図10に共役ベクトル量子化装置の構成ブロック図を示
す。共役ベクトル量子化装置60は、入力信号データD
INの波形切出を行い切出波形データDPとして出力する
波形切出装置61と、切出波形データDPに基づいてイ
ンデックス生成を行い、ビットストリームデータDBS2
を出力するインデックス生成部62と、を備えて構成さ
れている。インデックス生成部62は、第1の体系を有
する第1インデックスデータDCB1を記憶する第1コー
ドブック65と、第1の体系とは異なる第2の体系を有
する第2インデックスデータDCB2を記憶する第2コー
ドブック66と、同一の切出波形データDPに対応する
第1インデックスデータDCB1および第2インデックス
データDCB2の組み合わせのうち、誤差の量が予め定め
た所定の誤差範囲に含まれる複数の組み合わせの中から
いずれか一つの組み合わせを乱数により選択して、当該
選択した組み合わせに対応する第1インデックスデータ
DCB1および第2インデックスデータDCB21を第1選択
インデックスデータDIDX21および第2選択インデック
スデータDIDX22として出力する組み合わせ選択部66
と、第1選択インデックスデータDIDX21および第2選
択インデックスデータDIDX22に基づいて時分割方式等
によりビットストリームデータDBS2を生成し出力する
マルチプレクサ部68と、を備えて構成されている。
[5] Fifth Embodiment In the first to third embodiments described above, a basic vector quantization device has been described as an example. However, in the fifth embodiment, as a vector quantization device, This is an embodiment in which a conjugate vector quantization device is used. [5.1] Configuration of Conjugate Vector Quantizer FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the conjugate vector quantizer. The conjugate vector quantizer 60 calculates the input signal data D
A waveform extracting device 61 that extracts an IN waveform and outputs the extracted waveform data DP, and generates an index based on the extracted waveform data DP to generate bit stream data BS2.
And an index generation unit 62 that outputs The index generation unit 62 stores a first codebook 65 storing first index data DCB1 having a first system, and a second codebook 65 storing second index data DCB2 having a second system different from the first system. Of the combinations of the codebook 66 and the first index data DCB1 and the second index data DCB2 corresponding to the same cut-out waveform data DP, among a plurality of combinations in which the amount of error is included in a predetermined error range. And selecting one of the combinations by random numbers, and outputting the first index data DCB1 and the second index data DCB21 corresponding to the selected combination as the first selected index data DIDX21 and the second selected index data DIDX22. Part 66
And a multiplexer 68 that generates and outputs bit stream data DB2 by a time division method or the like based on the first selected index data DIDX21 and the second selected index data DIDX22.

【0042】[5.2] 共役ベクトル量子化装置の動
作 共役ベクトル量子化装置60の波形切出装置61は、入
力信号データDINの波形切出を行い切出波形データDP
としてインデックス生成部62に出力する。インデック
ス生成部62の組み合わせ選択部66は、入力された切
出波形データDPに対応する第1インデックスデータDC
B1および第2インデックスデータDCB2の組み合わせの
うち、誤差の量が予め定めた所定の誤差範囲に含まれる
複数の組み合わせの中からいずれか一つの組み合わせを
乱数により選択して、当該選択した組み合わせに対応す
る第1インデックスデータDCB1および第2インデック
スデータDCB21を第1選択インデックスデータDIDX21
および第2選択インデックスデータDIDX22としてマル
チプレクサ部68に出力する。これによりマルチプレク
サ部68は、第1選択インデックスデータDIDX21およ
び第2選択インデックスデータDIDX22に基づいて時分
割方式等によりビットストリームデータDBS2を生成し
出力することとなる。
[5.2] Operation of Conjugate Vector Quantizing Device The waveform extracting device 61 of the conjugate vector quantizing device 60 extracts the waveform of the input signal data DIN and outputs the extracted waveform data DP.
Is output to the index generation unit 62. The combination selecting section 66 of the index generating section 62 outputs the first index data DC corresponding to the input cut-out waveform data DP.
Among the combinations of B1 and the second index data DCB2, one of a plurality of combinations in which the amount of error is included in a predetermined error range is selected by a random number, and corresponds to the selected combination. The first index data DCB1 and the second index data DCB21 to be converted into the first selected index data DIDX21.
And outputs it to the multiplexer unit 68 as the second selection index data DIDX22. As a result, the multiplexer 68 generates and outputs the bit stream data DB2 by a time division method or the like based on the first selected index data DIDX21 and the second selected index data DIDX22.

【0043】[5.3] 第5実施形態の効果 以上の説明のように、切出波形データDPに対応する第
1インデックスデータDCB1および第2インデックスデ
ータDCB2の組み合わせのうち、誤差の量が予め定めた
所定の誤差範囲に含まれる複数の組み合わせの中からい
ずれか一つの組み合わせを乱数により選択するように構
成しているので、透かし情報を含ませずにビットストリ
ームデータを生成したものと透かし情報を含ませてビッ
トストリームデータを生成したものとを比較し、その差
分データを得た場合でも、透かし情報以外の情報を含む
差分データが得られることとなり、実際の透かし情報の
抽出を困難とすることができ、透かし情報の改竄あるい
は消去などの悪意ある攻撃に対し、より強い透かし情報
を含むビットストリームデータを得ることができる。
[5.3] Effect of Fifth Embodiment As described above, among the combinations of the first index data DCB1 and the second index data DCB2 corresponding to the cut-out waveform data DP, the error amount is determined in advance. Since any one of a plurality of combinations included in the predetermined error range is selected by using a random number, the bit stream data generated without including the watermark information and the watermark information are selected. Is included, bit stream data is generated and compared, and even if the difference data is obtained, difference data including information other than the watermark information is obtained, making it difficult to extract the actual watermark information. Bit stream data that contains stronger watermark information against malicious attacks such as falsification or erasure of watermark information. Rukoto can.

【0044】[5.4] 第5実施形態の効果 以上の説明においては、切出波形データDPに対応する
第1インデックスデータDCB1および第2インデックス
データDCB2の組み合わせを選択するに際し、その組み
合わせを乱数によりランダムに選択していたが、第2実
施形態および第3実施形態の場合と同様に、切出波形デ
ータDPを得るに際して、ダミーデータを含ませること
によりより一層、透かし情報の抽出を困難にすることが
できる。
[5.4] Effect of Fifth Embodiment In the above description, when selecting a combination of the first index data DCB1 and the second index data DCB2 corresponding to the cut-out waveform data DP, the combination is determined by a random number. However, as in the second and third embodiments, when the cut-out waveform data DP is obtained, the extraction of the watermark information becomes more difficult by including the dummy data. can do.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、透かし情報を含ませず
にビットストリームデータを生成したものと透かし情報
を含ませてビットストリームデータを生成したものとを
比較し、その差分データを得た場合でも、透かし情報以
外の情報が複雑に紛れ込んだ状態で含まれる差分データ
が得られることとなり、透かし情報の抽出を困難とする
ことができ、透かし情報の改竄あるいは消去などの悪意
ある攻撃に対し、より強い透かし情報を含むビットスト
リームデータを得ることができ、ベクトル量子化後の情
報の不正利用を的確に把握することができる。
According to the present invention, a difference between bit stream data generated without watermark information and bit stream data generated with watermark information included is obtained. Even in this case, difference data including information other than the watermark information in a complicated state can be obtained, making it difficult to extract the watermark information, and preventing malicious attacks such as falsification or deletion of the watermark information. Thus, bit stream data including stronger watermark information can be obtained, and illegal use of the information after vector quantization can be accurately grasped.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1実施形態のベクトル量子化装置の概要構
成ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic configuration block diagram of a vector quantization device according to a first embodiment.

【図2】 第1実施形態のインデックス生成部12の詳
細構成ブロック図である。
FIG. 2 is a detailed configuration block diagram of an index generation unit 12 according to the first embodiment.

【図3】 ビットストリームデータの構成を説明する図
である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of bit stream data.

【図4】 ベクトル復号化装置の概要構成ブロック図で
ある。
FIG. 4 is a schematic configuration block diagram of a vector decoding device.

【図5】 ダミーデータについて説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating dummy data.

【図6】 第2実施形態の処理フローチャートである。FIG. 6 is a processing flowchart of a second embodiment.

【図7】 第3実施形態の処理フローチャートである。FIG. 7 is a processing flowchart of a third embodiment.

【図8】 第3実施形態の第1変形例の処理フローチャ
ートである。
FIG. 8 is a processing flowchart of a first modified example of the third embodiment.

【図9】 第4実施形態の多段ベクトル量子化装置の概
要構成ブロック図である。
FIG. 9 is a schematic block diagram of a multi-stage vector quantization apparatus according to a fourth embodiment.

【図10】 第5実施形態の共役ベクトル量子化装置の
概要構成ブロック図である。
FIG. 10 is a schematic block diagram of a conjugate vector quantization device according to a fifth embodiment.

【図11】 切出波形データの具体的な説明図である。FIG. 11 is a specific explanatory diagram of cut-out waveform data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ベクトル量子化装置、11…波形切出装置、12
…インデックス生成部、15…ベクトル復号化装置、1
6…復号器、17…透かし情報復号器、21…埋込位置
情報記憶部、22…乱数生成部、23…透かし情報記憶
部、24…コードブック、25…第1符号器、26…第
2符号器、27…セレクタ、28点ヘッダ情報生成部、
29…ビットストリーム生成部、40…多段ベクトル量
子化装置、41…波形切出装置、42…インデックス生
成部、45…第1インデックス選択部、46…第1加算
部、47…第2インデックス選択部、48…第2加算
部、49…第3インデックス選択部、50…マルチプレ
クサ部、60…共役ベクトル量子化装置、61…波形切
出装置、62…インデックス生成部、65…第1コード
ブック、66…組み合わせ選択部、67…第2コードブ
ック、68…マルチプレクサ部、DIN…入力信号デー
タ、DP…波形切出データ、DBS…ビットストリームデ
ータ、DFP…透かし埋込位置情報データ、DWM…透かし
情報データ、DHD…ヘッダ情報データ、DIDX1…第1イ
ンデックスデータ、DIDX2…第2インデックスデータ、
DRD…乱数データ。
Reference numeral 10: vector quantization device, 11: waveform extraction device, 12
... Index generation unit, 15 ... Vector decoding device, 1
6 decoder, 17 watermark information decoder, 21 embedding position information storage unit, 22 random number generation unit, 23 watermark information storage unit, 24 codebook, 25 first encoder, 26 second Encoder, 27... Selector, 28-point header information generation unit,
29: bit stream generator, 40: multi-stage vector quantizer, 41: waveform extracting device, 42: index generator, 45: first index selector, 46: first adder, 47: second index selector 48, a second adder, 49, a third index selector, 50, a multiplexer, 60, a conjugate vector quantizer, 61, a waveform extractor, 62, an index generator, 65, a first codebook, 66 ... Combination selection section, 67... 2nd codebook, 68... Multiplexer section, DIN... Input signal data, DP... Waveform cutout data, DBS .bit stream data, DFP... Watermark embedding position information data, DWM. , DHD ... header information data, DIDX1 ... first index data, DIDX2 ... second index data,
DRD: random number data.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号データをベクトル量子化するベ
クトル量子化装置において、 前記入力信号データの波形切出を行うことにより得られ
る波形切出データのうち、透かし情報の非埋込対象の波
形切出データについてのインデックスデータを選択する
に際し、復号化した際に元の波形切出データとの誤差が
所定誤差範囲内となる複数のインデックスデータのうち
からいずれか一つを前記波形切出データに対応するイン
デックスデータとしてランダムに選択するランダム選択
手段を備えたことを特徴とするベクトル量子化装置。
1. A vector quantization apparatus for vector-quantizing input signal data, wherein, in the waveform cutout data obtained by performing the waveform cutout of the input signal data, the waveform cutout of the non-embedding target of the watermark information is performed. When selecting index data for output data, any one of a plurality of index data in which an error with the original waveform cut data when decoding is within a predetermined error range is used as the waveform cut data. A vector quantization device comprising random selection means for randomly selecting corresponding index data.
【請求項2】 入力信号データを共役ベクトル量子化す
るベクトル量子化装置において、 前記入力信号データの波形切出を行うことにより得られ
る波形切出データのうち、透かし情報の非埋込対象の波
形切出データについてのインデックスデータの組み合わ
せを選択するに際し、復号化した際に元の波形切出デー
タとの誤差が所定誤差範囲内となる複数のインデックス
データの組み合わせのうちからいずれか一つのインデッ
クスデータの組み合わせを前記波形切出データに対応す
るインデックスデータの組み合わせとしてランダムに選
択する組み合わせランダム選択手段を備えたことを特徴
とするベクトル量子化装置。
2. A vector quantizer for quantifying conjugate vectors of input signal data, wherein a waveform to be subjected to non-embedding of watermark information is included in waveform cut data obtained by performing a waveform cut of the input signal data. When selecting a combination of index data for cut data, any one of a plurality of index data combinations from a plurality of index data in which an error from the original waveform cut data is within a predetermined error range when decoded. A combination random selection means for randomly selecting a combination of the above as a combination of index data corresponding to the waveform cutout data.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載のベクトル
量子化装置において、 前記波形切出データを生成するに際し、前記波形切出デ
ータの一部にダミーデータを付加するダミーデータ付加
手段を備えたことを特徴とするベクトル量子化装置。
3. The vector quantization device according to claim 1, further comprising: a dummy data adding unit configured to add dummy data to a part of the waveform cut data when generating the waveform cut data. A vector quantization device, characterized in that:
【請求項4】 請求項1記載のベクトル量子化装置にお
いて、 多段ベクトル量子化を行うための第1ベクトル量子化手
段〜第nベクトル量子化手段(n:2以上の整数)を備
えたことを特徴とするベクトル量子化装置。
4. The vector quantization apparatus according to claim 1, further comprising: a first vector quantization unit to an n-th vector quantization unit (n: an integer of 2 or more) for performing multi-stage vector quantization. Characteristic vector quantization device.
【請求項5】 請求項4記載のベクトル量子化装置にお
いて、 前記第1ベクトル量子化手段〜第nベクトル量子化手段
のうち少なくともいずれか一のベクトル量子化手段は、
前記波形切出データを生成するに際し、前記波形切出デ
ータの一部にダミーデータを付加するダミーデータ付加
手段を備えたことを特徴とするベクトル量子化装置。
5. The vector quantization device according to claim 4, wherein at least one of the first vector quantization unit to the n-th vector quantization unit is:
A vector quantization apparatus, comprising: dummy data adding means for adding dummy data to a part of the waveform cut data when generating the waveform cut data.
【請求項6】 請求項3または請求項5記載のベクトル
量子化装置において、 前記波形切出データは、予め定めた有限個のサンプルデ
ータにより構成され、 前記ダミーデータ付加手段は、前記入力信号データを前
記有限個より少ない予め定めた所定個数のサンプルデー
タで構成される分割データに分割し、前記分割データ毎
に前記ダミーデータを付加して前記有限個のサンプルデ
ータで構成される前記波形切出データを生成することを
特徴とするベクトル量子化装置。
6. The vector quantization device according to claim 3, wherein the waveform cutout data is constituted by a predetermined finite number of sample data, and wherein the dummy data adding unit is configured to output the input signal data. Is divided into divided data composed of a predetermined number of sample data smaller than the finite number, and the waveform cutout composed of the finite number of sample data by adding the dummy data for each divided data. A vector quantization device for generating data.
【請求項7】 請求項6記載のベクトル量子化装置にお
いて、 前記ダミーデータにおける前記サンプルデータの個数
は、透かし情報の埋込対象の前記分割データと透かし情
報の非埋込対象の前記分割データとで異ならせることを
特徴とするベクトル量子化装置。
7. The vector quantization apparatus according to claim 6, wherein the number of the sample data in the dummy data is determined by the divided data to be embedded with watermark information and the divided data to be not embedded with watermark information. A vector quantization apparatus characterized in that the vector quantization is different.
【請求項8】 請求項6記載のベクトル量子化装置にお
いて、 前記ダミーデータとして、予め定めた一定値のサンプル
データを前記分割データを構成するサンプルデータ数が
前記有限個となるまで前記分割データに繰り返し付加す
ることを特徴とするベクトル量子化装置。
8. The vector quantization device according to claim 6, wherein the dummy data is a predetermined constant value of sample data which is divided into the divided data until the number of sample data constituting the divided data reaches the finite number. A vector quantization device characterized by repeatedly adding.
【請求項9】 請求項6記載のベクトル量子化装置にお
いて、 前記ダミーデータとして、前記分割データに基づいて所
定の演算を行うことにより得られる、前記波形切出デー
タを構成するサンプルデータの個数と前記分割データを
構成するサンプルデータの個数との差に相当する個数の
サンプルデータで構成される演算データを用いることを
特徴とするベクトル量子化装置。
9. The vector quantization apparatus according to claim 6, wherein the dummy data is obtained by performing a predetermined operation based on the divided data, and the number of sample data constituting the waveform cutout data. A vector quantization apparatus, wherein operation data composed of a number of sample data corresponding to a difference from the number of sample data constituting the divided data is used.
【請求項10】 請求項9記載のベクトル量子化装置に
おいて、 前記演算データは、外挿演算により算出することを特徴
とするベクトル量子化装置。
10. The vector quantization device according to claim 9, wherein the operation data is calculated by an extrapolation operation.
【請求項11】 請求項9記載のベクトル量子化装置に
おいて、 前記演算データは、補間演算により算出することを特徴
とするベクトル量子化装置。
11. The vector quantization device according to claim 9, wherein the operation data is calculated by an interpolation operation.
【請求項12】 入力信号データをベクトル量子化する
ベクトル量子化方法において、 前記入力信号データの波形切出を行うことにより得られ
る波形切出データのうち、透かし情報の非埋込対象の波
形切出データについてのインデックスデータを選択する
に際し、復号化した際に元の波形切出データとの誤差が
所定誤差範囲内となる複数のインデックスデータのうち
からいずれか一つを前記波形切出データに対応するイン
デックスデータとしてランダムに選択するランダム選択
工程を備えたことを特徴とするベクトル量子化方法。
12. A vector quantization method for vector-quantizing input signal data, wherein, of the waveform cut data obtained by performing the waveform cut of the input signal data, the waveform cut of the non-embedding target of the watermark information is performed. When selecting index data for output data, any one of a plurality of index data in which an error with the original waveform cut data when decoding is within a predetermined error range is used as the waveform cut data. A vector quantization method comprising a random selection step of randomly selecting corresponding index data.
【請求項13】 入力信号データを共役ベクトル量子化
するベクトル量子化方法において、 前記入力信号データの波形切出を行うことにより得られ
る波形切出データのうち、透かし情報の非埋込対象の波
形切出データについてのインデックスデータの組み合わ
せを選択するに際し、復号化した際に元の波形切出デー
タとの誤差が所定誤差範囲内となる複数のインデックス
データの組み合わせのうちからいずれか一つを前記波形
切出データに対応するインデックスデータの組み合わせ
としてランダムに選択する組み合わせランダム選択工程
を備えたことを特徴とするベクトル量子化方法。
13. A vector quantization method for performing conjugate vector quantization on input signal data, wherein, among the waveform cutout data obtained by performing the waveform cutout of the input signal data, the waveform of the non-embedded watermark information. Upon selecting a combination of index data for the cutout data, when decoding, the error with the original waveform cutout data is one of a plurality of index data combinations that fall within a predetermined error range. A vector quantization method comprising a combination random selection step of randomly selecting a combination of index data corresponding to waveform cutout data.
【請求項14】 請求項12または請求項13記載のベ
クトル量子化方法において、 前記波形切出データを生成するに際し、前記波形切出デ
ータの一部にダミーデータを付加するダミーデータ付加
工程を備えたことを特徴とするベクトル量子化方法。
14. The vector quantization method according to claim 12, further comprising a dummy data adding step of adding dummy data to a part of the waveform cut data when generating the waveform cut data. A vector quantization method.
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JP2007139699A (en) * 2005-11-22 2007-06-07 Tokyo Electric Power Co Inc:The Frequency analyzing method
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