JP2002505758A

JP2002505758A - オーディオ信号内にエコーによるデータ隠しを行うための方法及び装置

Info

Publication number: JP2002505758A
Application number: JP50455798A
Authority: JP
Inventors: ベンダー，ウォルター; グルール，ダニエル; モリモト，ノリシゲ
Original assignee: マサチューセッツ・インスティテュート・オブ・テクノロジー
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 2002-02-19
Also published as: US5893067A; AU3313397A; WO1998006195A1

Abstract

(57)【要約】ホストオーディオ信号に情報を隠す方法であって、その信号内に一つまたは２つ以上のエコーを導入するものである。ホスト信号とエコーの間の時間的な間隔は、その信号に埋め込まれたデータの値に関連する。埋め込まれたデータの同一性は、ホスト信号とエコー間の遅延を観測することによって判定される。

Description

【発明の詳細な説明】オーディオ信号内にエコーによるデータ隠しを行うための方法及び装置発明の分野本発明は、ステガノグラフィ（steganography）に関連する。より詳しくは、本発明は、オーディオ信号にデータを埋め込むための技法に関連する。発明の背景オーディオ信号内に署名を組み込み、また、オーディオ信号内の署名を検出するための、信頼性があり経済的な方法は、多くの用途において興味のあるものである。そのような署名は、例えば、音楽や他のタイプのオーディオ信号内に著作権データを埋め込むために使用することができる。疑いのある信号内に署名があることによって、その信号の使用が許可されていないことを簡単に立証することができる。あるいは、この署名情報は、放送用のオーディオ信号のシリアルナンバーを示すことができ、その信号が放送される回数を自動的に計数することができる。他の適用可能な用途は、コンテンツの完全性を保証することにある。署名は、ホスト信号全体にわたって配置された一連の識別タグとすることができる。変更されたかまたは失われたタグに対する符号化された信号（符号化信号）を定期的にチェックすることにより、その信号が符号化されて以来、変更されたかまたは切り取られたかがわかる。他の用途ては、署名に、電話伝送における発呼者の識別や、例えば、曲名、歌手、レコーディングのようなラジオ放送における作品の識別、あるいは、テレビ信号のクローズドキャプション等の付加データを含めることができる。このような情報を組み込むための既知のアプローチでは、人間の聴覚システム（「HAS」）によって感知できない形式にデータを組み込むことを重視してきた。オーディオ信号内に感知できないようにデータを隠すことは、いくつかの理由で特に興味がある。HASは広範はダイナミックレンジにわたって動作し、１０億より大きいレンジから１のレンジまで下がる強度の信号を検出することができる。HASは、また、千より広いレンジから１のレンジにわたる周波数を感知することができる。付加されるランダムノイズに対する感度もまた鋭敏である。 HASは、オーディオ信号のストリングにおいて１０００万分の一（周囲のレベルより８０ｄＢ低い）ほども小さい揺らぎを検出することができる。データを隠すことは、ホスト信号のようなディジタル的に表現された情報内に、ホスト情報に対して感知可能な劣化を最小にして、復元可能な（例えば、署名）データを埋め込むために使用される部類の処理である。このアプローチでは、埋め込まれたデータによって導入される変化は、それらが、目立たず、不快なものでない限り、人間の聞き手によって感知される可能性がある。データを隠すこと（データ隠し）の目的は、ホスト情報へのアクセスを制限することではなくて、埋め込んだデータをホスト情報とともに配送することである。データを目立たないように埋め込む能力は、オーディオ信号に署名情報を付加することにとって、データ隠しを魅力あるものにする。署名情報を組み込んだ後に、その符号化信号が、例えば、チャンネルノイズ、フィルタリング、再サンプリング（resampling）、編集、クリッピング、損失のある圧縮、あるいは、ディジタル−アナログ／アナログ−ディジタル変換による意図的な操作及び偶然の変更によって、劣化をこうむるであろうということが予測される。実効的なものとするためには、データ隠し技法は、それが存在すること、あるいは存在しないことを、そのような信号の変更があった後でも判定することが可能なような方法で署名情報を埋め込まなければならない。この要件は、例えばノイズのような、HASが全く感知できない方法で埋め込まれるデータを導入することの有効性を制限する。なぜなら、損失のある圧縮アルゴリズムは、そのような感知不能な、あるいは、不要な要素を信号から除去しがちだからである。署名を埋め込む技法についての他の要件は、埋め込む情報の特性及び意図された使用目的に依存して決まる。例えば、署名が著作権情報を含んでいる場合は、この技法は、許可されていないユーザが、埋め込まれたデータをわかりにくいものにしたり、または、削除したりすることができにくいものであることが特に重要である。発明の説明発明の要約エコーによるデータ隠し（Echo data hiding）は、ビットの（埋め込む）データ値に関連するオフセット値だけ、一つまたは２つ以上のエコー（echo）、すなわち共鳴信号（resonance）の時間的なオフセットを導入することによって、アナログまたはディジタルのホストオーディオ信号内にデータ値を埋め込む。ホスト信号への変更は、いくつかのパラメータで特徴づけることができる。すなわち、導入されるエコーの数、第１のエコーをホスト信号から、及びエコー同士を分離する、オフセット値、エコーの振幅である。これらのパラメータの値は十分小さいために、HASは、付加された共鳴信号を、例えば、部屋の壁との信号の相互作用による固有な共鳴信号として解釈する。エコーによるデータ隠しは、ホスト信号に対して、人間の発声器官系の共鳴信号に類似した共鳴信号を導入する。従って、一般的には、ノイズというよりはむしろ、自然なものであり、強調されたものとして知覚される。従って、埋め込まれたデータは、多くの既知の損失のあるデータ圧縮アルゴリズムによっては除去されにくい。なぜなら、そのような知覚用符号化アルゴリズム（perceptual encoding algorithm）は、このような共鳴信号を保存するように設計されているからである。任意の数のデータ値を定義できるが、一般的には、２進ビット列の符号化が可能なように、一組の２つ異なるオフセット値のみ（一つは、２進数の１に関連する一つのエコーを規定し、もう一つは、２進数の０に関連する０のエコーを規定する）が指定される。本明細書で使用しているように、「オーディオ信号」という用語は、信号の電気的または数学的な表現だけでなく、可聴性の表現も含んでいる。埋め込まれた情報をデコード（復号化）するために、ホスト信号の共鳴信号に対する一つ以上のあらかじめ決定されたオフセット値で、テスト信号が検査される。共鳴信号の有無は、関連するデータ値の有無を示す。当該技術において既知であるいくつかのパターン認識技法を、デコードのために使用することができる。エコーを検出するそのような方法の一つは、指定されたオフセットに対応する時間で、符号化信号のケプストラムの自己相関の大きさ調べることによるものである。２進ビットストリングをデコードする際に、自己相関関数の大きさが、１を意味するオフセット値に等しい時間においての方が、０を意味する時間においてよりも大きい場合は、２進数の１が信号に割り当てられる。逆の状態の場合には、２進数の０が割り当てられる。このストリング埋め込み操作（string-embedding operation）は、ストリング内の位置に対応するより短いセグメントにホスト信号を分割し、それぞれのセグメントに、ストリング内の対応する位置に対して所望のビットを表すエコーを付加して、変更されたセグメントを再びつなぎ合わせることに等しい。このアプローチは、２つ以上の組のオフセット値を規定して、ストリング内のそれぞれの位置で、各組によって規定されたエコーの一つを付加することによって、２つ以上のビットストリングを同時に組み込むことができるように拡張することができる。指定された２進ビットのストリング（列）を信号内に埋め込む一つの技法では、ホスト信号の２つの符号化バージョンが生成される。すなわち、一つは、１のオフセットを有するエコーを含み、もう一つは、０のオフセットを有するエコーを含む。それぞれの符号化バージョンからのセグメントは、ホスト信号と、所望のビット順に応じて、異なるオフセット値を有するホスト信号の区域のエコー、とから成る符号化ストリング信号を構築するように配列される。符号化ストリング信号の構築は、ミキサフィルタ（mixer filter）を使用して実施することが好ましい。エコーを含むそれぞれの符号化信号は、ビットストリングと、符号化信号内のエコーに関連する２進値に関連するミキサフィルタによって処理される。それぞれのミキサフィルタは、ビットストリング内の位置に対応する領域を持つ。領域に関するミキサフィルタの値は、それか関連する２進値が、ストリング内の対応する位置に存在するかどうかに応じて１または０のいずれかに等しい。ミキサフィルタによる処理の後に、２つの符号化信号が加え合わせられる。ミキサ内の２つの値が勾配をもって遷移することにより、最終的に結合された信号の共鳴信号における突然の急激な変化が防止される。本発明は、オーディオデータストリームの全体にわたって、署名を冗長に配置するために使用することができる。その結果、隠された情報の適度なレベルが、抜き取りや編集などの操作の後でももとのまま維持される。このようなアプローチは、著作権情報の配置にとって有用である。著作権情報が冗長に配置されていれば、保護されている音楽の許可されていない使用を簡単に立証することができる。符号化されたホスト信号の任意のクリップされた（切り取られた）部分は、著作権情報を含む署名を含んでいるだろう。そのように符号化され、それから、例えば、インターネット上に配送される音（sound）の一部の不正な使用は、「ウェブを徘徊するもの（web crawler）」や正常なバイトをデコードするために周期的に送り出される同様な機能によって検出することができる。そのような用途に対しては、隠されたデータの検出及び変更は、エンドユーザのためではなくエンコーダ（符号化器）のためであり、符号化パラメータは、符号化されたデータがエンドユーザによって認識（感知）されて、もしかすると除去されるかもしれないという可能性を、確実に極めて小さくするように選択される。本発明の方法によれば、ホスト信号の全体にわたって識別タグの既知のストリングを埋め込むことによって、コンテンツの完全性を保証することができる。テスト信号は、変更され、あるいは失われたタグを検査することができ、それによって、その信号が本物でありかつ完全なものであるかどうかを確かめることができる。そのような用途の具体的な例は、所定のコマーシャルや他のオーディオクリップを、１時間につきある一定の回数放送することに同意した放送会社によって、契約が遵守されていることを証明することである。放送番組のスポンサーは、クリップを放送会社に渡す前に、そのクリップ内に識別タグのストリングを埋め込むことができる。放送されるクリップの回数は、ラジオ局のような放送会社による放送を監視するように構成されたコンピュータによって容易に計数することができ、放送されているそれぞれのストリングまたはそれの一部を検出することができる。本発明は、また、ユーザの使用のために信号内に特別に配置された情報をあたりさわりなく隠すために使用することができる。ビデオや映画のようなオーディオビジュアル（音響映像）のメディアのクローズドキャプションのごとき付加データ、発呼者識別は、本発明によって符号化可能なユーザの利益になるデータの一つの部類である。本発明は、伝送及び／または格納するための付加チャンネルを通常要求する付加データのタイプにとって特に有利である。なぜなら、本発明は、データをホスト信号内に直接配置するからである。従って、データを伝送するために必要なチャンネル数を減少させることができる。例えば、エコーによるデータ隠しを使用すれば、テレビ信号の音声部分を、テレビ信号の元のホストの音声部分とクローズドキャプション情報の両方を含むように変更することができる。他の用途では、本発明は、電話をかけるために使用される電話とは無関係に、発呼者の識別情報を音声信号内に直接挿入するために使用することができる。従って、発呼者識別システムによって従来のやり方で提供される電話回線の識別と位置に加えて、本発明は、発呼者の識別、及び、例えば発呼者のビジネス活動に関連した他の情報、を音声信号内に符号化するために使用することができる。従って、エコーによるデータ隠しは、音声による認識と本人確認を含むように発呼者識別を拡張することができる。何人かの人が同時に会話をする大きな会議の通話では、ある決まった参加者の発言がだれのものであるかを特定することが容易になる。高い確実性で電話の相手を識別することを要求する電話は、エコーによるデータ隠しによって利益を得ることができる。図面の簡単な説明前述の説明は、添付の図面と共に、以下の本発明の詳細な説明からより容易に理解されるであろう。図１は、ホスト信号内の共鳴信号を埋め込むためのシステム関数を図示したものである。図２は、図１に示したシステム関数の特別な場合である、０の関数と１の関数を図示したものである。図３は、システム関数によるホスト信号の処理を図示したものである。図４は、ケプストラムの計算を示す流れ図である。図５は、ケプストラムの自己相関の計算を示す流れ図である。図６は、ケプストラムの自己相関を計算するための効率的で正確な方法を示す流れ図である。図７Ａ〜７Ｃは、ホストオーディオ信号内のビットの符号化を図示しており、図７Ａは、離散時間指数関数のホストオーディオ信号を示し、図７Ｂは、システム関数を示し、図７Ｃは、ホストオーディオ信号とシステム関数のたたみこみ（ convolution）を示す。図８Ａ〜８Ｃは、ケプストラムの特徴を図示しており、図８Ａは、システム関数のケプストラムを示し、図８Ｂは、離散時間指数関数のホストオーディオ信号のケプストラムを示し、図８Ｃは、ホストオーディオ信号とシステム関数のたたみこみのケプストラムを示す。図９は、図８Ｃのケプストラムの自己相関を図示したものてある。図１０Ａ〜１０Ｃは、ホスト信号とそれのエコーを図示したものである。図１１は、ホストオーディオ信号内のビットストリングの符号化の概略図である。図１２Ａ〜１２Ｃは、ビットストリングを符号化するためのミキサフィルタの概略図である。図１３は、本発明のための典型的なハードウエア環境を示したものである。図１４は、本発明に基づく符号化を示す流れ図である。図１５は、本発明に基づく復号化を示す流れ図である。説明のために、これらの図は、必ずしも一定の縮尺にあわせて描かれてはいないということが理解されるであろう。発明の詳細な説明埋め込まれた情報を含む符号化信号は、図１に示すパルス列のような、システム関数で処理することによってホスト信号からうまい具合に生成される。一般的に１１０で示されるパルス列は、オフセット値δだけ時間的に分離された一連のＮ個のパルスからなる。第１のパルス１１５は、ホスト信号を符号化信号内にコピーする。エコーパルスと呼ばれる他のパルスは、ホスト信号の繰り返し、すなわちエコーを導入する。第１のパルス１１５は１の振幅値に正規化され、第１のエコーパルス１２２は、パルス列１１０のエコー振幅と呼ばれる振幅βをもつ。他のエコーパルス１２５の振幅は、ｔ＝iδでのパルスｉの大きさが、ｔ＝（ｉ−１）δでのパルスｉ−１にα_iをかけた大きさに等しくなるように定義された固有の減衰率α_iを用いて一般的に記述される。α、β、δ、及びＮの値は、データの回復（復元）を最適化し、および、変更されたホストオーディオ信号の需要者による信号変更のための検出可能性を最小化するように選択される。減衰率α_iは一般的にはｉの関数であるが、通常は一定値αをもつように選択される。減衰率αがエコー振幅βに等しい場合は、パルス列は離散時間指数関数である。システム関数は、パルス列１１０に示すようなインパルス関数からなる必要はない。例えば、システム関数は、一つまたは一連のガウス形状のパルスを含むことができる。一般的には、システム関数は、ホスト信号内に、共鳴信号、特に典型的な固有共鳴として認識（感知）される共鳴信号を導入する任意の形態を有することができる。また、システム関数は、ホスト信号よりも符号化信号内に、時間的にはやく出現するエコーを導入するパルスを含むことができる。一組のシステム関数は、符号化された情報内に含まれるべきそれぞれのデータ値に対して、一つの関数を備えるよう定義される。通常、一つのシステム関数は２進数の０に関連し、他のシステム関数は２進数の１に関連する。その組内のさまざまなシステム関数のそれぞれを記述するパラメータは、独立に選定することができる。α、β及びＮの同じ値は、異なるビット値に関連するシステム関数内で使用することができる。しかし、一つの組内のシステム関数のオフセット値は、埋め込まれたデータを十分に回復できるようにするべく、デコード時にお互いが区別できるように十分に異なっていなければならない。２進データを符号化するための例示的な組のシステム関数を図２に示す。０の関数１５０で示される２進数０に関連するシステム関数は、エコー振幅β₀とオフセット値δ₀を持つ。１の関数１６０て示される２進数１に関連するシステム関数は、エコー振幅β₁と、δ₀と異なるオフセット値δ₁を持つ。図３に示しているように、パルス列１５０のようなシステム関数でホストオーディオ信号１６５を処理することによって、符号化信号１７５は、ホスト信号のコピー（コピーパルス）１８０と、ビット値に関連するオフセット値だけホスト信号からオフセットした第１の繰り返し１８５とから構成されることになり、この場合、そのオフセット値は、０のビット値に関連したフセット値δ₀である。本発明の技法によって埋め込まれたビットを回復するために符号化信号をデコードすることは、オフセット値だけ時間的に分離されたホスト信号の繰り返しを検出するためにテスト信号を検査することを伴う。１または０が符号化されたかどうかを判定するために、オフセット値δ₁とδ₀での繰り返しの強度が比較される。この検出は、当該技術においてよく知られた、自己相関のような、任意のパターン認識技法によって行うことができる。しかし、特に便利なアプローチは、ケプストラム解析を組み込んでいる。（例えば、Oppenheim他、Discrete-Time S ignal Processing,Prentice Hall[1989]を参照）。図４に示すよパワースペクトルの対数の逆フーリエ変換である。エコーを含んでいる信号のケプストラムは、付加された周期的成分を有しており、従って、エコーのオフセットにおいてピークを示す。ケプストラムの自己相関をとると、オフセット値において、ピークの識別が容易であるパワースパイクを生じる結果となるだろう。一般的には、ｎポイントの関数の自己相関は、ｎ²の操作を必要とする。自己相関とたたみこみ（コンボリューション）、およびケプストラムの性質の間の類似性を利用することによって、ケプストラムの自己相関をｎ・logｎの操作だけで実現することが可能である。この効率性の利点に加えて、以下に説明するように、このアプローチの計算の正確さによって、異なるオフセット値における相対的なパワー値の正しい識別が容易となる。関数x[n]の自己相関Ｒ_xx[n]は、で定義される。変数を変える（ｋ＝ｎ＋ｍとしてｍ＝ｋ−ｎを代入）と、Ｒ_xxは、以下のように表すことができる。２つの関数ｘ[ｎ]とｈ[ｎ]のたたみこみは、である。従って、本発明の目的に対して、式（１）に示されている関数ｘ[ｎ]の自己相関は、式（２）で定義されているたたみこみｘ[ｎ]*ｘ[ｎ]に等しい。２つの関数のたたみこみのケプストラムは、それらの関数のケプストラムの和に等しい。従って、たたみこみｘ[ｎ]*ｘ[ｎ]、または、同様に自己相関Ｒ_xx ２乗して、逆フーリエ変換を行うことによって、より便利に得ることができる。図４及び図５に示されている演算が連続して実行される場合は、図４の逆変換と図５の正変換は互いに打ち消しあい、そのため、信号ｘ[ｎ]から始まるもっと効率的なアプローチは、図６に示したシーケンスに従って、対数をとった後に２乗演算を挿入することによって図４のケプストラムの計算を変更することである。図７Ａに示す関数ｘのような、一定の間隔だけ時間的に分離され、指数関数的に減衰する振幅を有する一連のインパルスからなるホスト信号を考える。図７Ｂに示すシステム関数ｙとたたみこみを行うことによって、あるビット値に関連するオフセットδを有するエコーをホスト信号内に導入することによって、図７Ｃに示す符号化信号が得られる。この符号化信号が、次に、デコードするコーの間の間隔δが明確になるだろう。が、その繰り返されるインパルスの大きさは、ｘに比べて容易に検出可能なほど十分に大きくはない。図９のテスト信号のケプストラムの自己相関は、図８Ｃに示す信号のケプストラムの最初のインパルスの位置でのスパイクを示す。自己相関は、符号化用に指定されたそれぞれのオフセット値で評価される。最大の自己相関振幅が存在するオフセット値は、埋め込まれたデータの値を示す。別々のビットのストリングを符号化するために、単一のビットが、信号の別々の時間セグメント（temporal segment）のそれぞれの中に符号化される。結果として、図１０Ａに示すホストオーディオ信号２００のような信号は、セグメント２０５に分割され、次に、それぞれのセグメントは、別々のホストオーディオ信号として処理されて、ストリング内の対応する位置に対して所望のビット値を埋め込むエコーを導入し、こうして、符号化ストリングを生成する。最後に、処理されたセグメントは、符号化ストリング信号を構成するために結合される。実際には、ホストオーディオ信号２００全体を処理して、ストリング内に含まれるべきビット値のそれぞれに対して一つの符号化信号を生成することによって、符号化ストリング信号の生成をもっと便利に実施することができる。図１０Ｂは、１の関数で処理することによって、一つの符号化信号内に埋め込まれた１のエコー２０８をもつホストオーディオ信号２００を示している。図１０Ｃは、０の関数で処理することによって、もう一つの符号化信号内に埋め込まれた０のエコー２０９をもつホストオーディオ信号２００を示している。所望のビットシーケンスを含む符号化ストリング信号は、符号化信号のセグメントを配列して、ホスト信号、および、適切な順序で配列された、ホストオーディオ信号の区域の、異なるオフセット値をもつ繰り返しを含む信号を構成することによって生成される。ミキサフィルタは、符号化信号から符号化ストリング信号を生成するために使用される。図１１は、２１０で示す１の関数と、２１１で示す０の関数の両方によって処理される、ホストオーディオ信号ｘ[ｎ]から始まって、符号化信号を生成するプロセスを示している。それぞれの符号化信号は、２１３で示す１のミキサフィルタ、または２１４で示す０のミキサフィルタによってフィルタリングされ、その結果は２１５で合計されて符号化ストリング信号を形成する。図１２Ｂと１２Ｃは、１の関数と０の関数でそれぞれホストオーディオ信号２００を処理することによって生成される符号化信号をフィルタリングして、図１２Ａに示す、対応するセグメント２０５内の一連のビット値２２０を含む符号化ストリング信号を生成するための１のミキサフィルタ２１６と０のミキサフィルタ２１８を示している。それぞれのミキサフィルタは、それのそれぞれの符号化信号を１か０のいずれかによって調整する。１は、符号化信号内に含まれるビットが符号化ストリング信号内に埋め込まれるべきであることを示し、０は、そのビットが埋め込まれるべきでないことを示す。例えば、１の関数を使用して生成された符号化信号をフィルタリングするための１のミキサフィルタ２１６は、領域２２２に関する１の値をもっている。この領域は、符号化ストリング信号内に組み込まれるべき符号化信号の区域、すなわち、１の値をもつビットで符号化されるべき符号化ストリング信号の区域に対応する。１のミキサフィルタ２１６は、値０をもつビットで符号化されるべき符号化ストリング信号の区域に対応する領域２２５に関する０の値を持つ。中間の傾斜領域２３０では、ミキサフィルタは過渡的な値をもつ。０のミキサフィルタと１のミキサフィルタの合計は、一定のパワーである。それぞれの符号化信号を適切なミキサフィルタで処理した後、その結果として生じた信号は加え合わされて、符号化ストリング信号を生成する。ミキサフィルタの設計により、異なるビットで埋め込まれた符号化ストリング信号の区域間の遷移はなめらかになり、それの共鳴における突然の急激な変化が防止される。そのような埋め込まれたストリングをデコードすることは、ホストオーディオ信号内で使用されたセグメント化をテスト信号内で再現することを必要とする。テスト信号の各セグメントは、δ₁またはδ₀のオフセット値が検出可能かどうかを判定するために検査され、こうして、埋め込まれたビットストリング内の対応する位置において１または０に等しい値をもつビットか存在することを確かめる。符号化ストリング信号が、セグメントの全体数に対応しない部分を除去する方法で切り取られる場合は、切り取られたデータ内のビットが失われるだけでなく、テスト信号のセグメント化に対する時間起点もまた正確には識別されないであろう。不正確な起点に基づく復号化セグメントは、異なるビットで符号化された２つの隣り合う符号化セグメントからのおおよその距離に等しい部分にまたがることがあるので、この損失により、切り取られていないデータの回復が著しく劣化することがある。ナイキストのサンプリング理論を、テスト信号のセグメント化に対する起点が正確に識別されたということを検証するために使用することができる。エラー訂正コードに指定されるビットストリングが、好ましくは、ホスト信号の一部に埋め込まれる。デコードの間、エラー訂正コードを検出することによってセグメントの起点が正しく選択されたかを確認することができる。好ましくは、デコードの手順は、符号化ストリング信号を構成する際に使用されるセグメント長の半分に等しいかそれより短い復号化セグメント長を利用する。一つは、奇数番号に番号付けされた復号化セグメントを含み、もう一つは、偶数番号に番号付けされた復号化セグメントを含む、２つの組の復号化セグメントが定義される。その組のセグメント内のエコー遅延を観測することによって、各組に対するビットストリングが再構成される。これらの復号化セグメントの組の少なくとも一つからのセグメントは、個々の符号化セグメントの領域内に完全に収まらなければならず、復号化時にエラー訂正コードを明確に示すだろう。エラー訂正コードを含むビットストリングは、符号化されたデータを含むと考えられ、明らかに、信頼性のあるセグメントの起点に基づくものである。関連するアプローチは、符号化信号長の奇数部分である１／（２ｎ−１）（ｎ≧２）に等しい復号化セグメント長を利用する。ここで、２ｎ−１の復号化セグメントの各組はビットストリング内の位置に対応する。復号化の後、２ｎ−１の復号化セグメントの各組は、これらの２ｎ−１のセグメントの大部分の中で最も突出するように決められたオフセット値に関連するビット値を割り当てられる。上述した方法を使用して、情報は、２進数字の形式で、ホスト信号に対する劣化を最小にした状態で、ディジタルオーディオストリームの中に符号化され、復号化される。このときのデータ速度は、サンプリングレートおよび符号化される音のタイプに依存して、１秒あたり２から６４ビット（「bps」）である。１６b psが典型的な値である。典型的なレベルで符号化された典型的な音のサンプルについて、平均的な人間は、その符号化信号内に不快なひずみを聞くことはできない。すなわち、付加された共鳴は、ほんの少しだけ多くの音をその信号に与えるだけである。高品質のディジタルオーディオ信号を維持し、元の信号の量子化による劣化を最小にするために、これらの例において使用される信号は、１６ビットの線形量子化オーディオインターチェンジファイルフォーマット（Audio Interchange Fi le Format,AIFF）を使用して表現される。１６ビットの線形量子化では、信号歪みの量は最小であり、AIFFは、他のどの音のファイルフォーマットよりも情報をより効率よく含む。８ｋＨｚ、１０ｋＨｚ、１６ｋＨｚ、２２．０５ｋＨｚ、及び４４．１ｋＨｚを含むさまざまなサンプリングレートが使用された。許容可能な埋め込まれたデータの回復率（復元率）は、これらのサンプリングレートのすべてで達成された。広範囲の音のタイプをカバーするサウンドクリップ内のビットストリングを符号化するために使用される離散時間指数関数てあるシステム関数にとって、減衰率α（この場合にはエコー振幅βに等しい）は、データ回復率を予測するための最も重要なパラメータであることがわかっている。音楽、スピーチ、音楽とスピーチの組み合わせ、及び散発的な音楽や何もない空間で分離されたスピーチやノイズを含むホスト信号のタイプに対して、信号内に埋め込まれたビットの少なくとも８５％は、０．３と０．８５の間の減衰率に対して回復可能であることがわかっている。損失のある圧縮をこうむる符号化信号に対しては、０．４から０．８までの値が好ましい。いつもではないが、一般的には、回復率は、減衰率の値の増加とともに増加する。しかし、αより小さい値、特に０．６より小さい値をもつエコーは、HASによって検出することは極めて困難である。オフセットδ、エコー振幅β、及び繰り返し数Ｎに対して使用される値は、回復率にとってはより重要度の低いものである。しかし、これらのパラメータは、総合的な共鳴の認識（感知）可能性において重要な役割を果たす。オフセットの値が小さくなると、ホスト信号とのエコーの混合が高まり、そのため、HASがエコーとホスト信号を２つの別個の信号として聞き分けることが困難になる。平均的な聞き手は１ミリ秒のオフセットをもつエコーを聞き分けることはできない。０．５ミリ秒より大きいオフセット値をもつエコーを使用して埋め込まれたデータは、一般的には、許容できる割合で回復可能である。例において上述した信号は、デジタル技術を使用したが、エコーによるデータ隠しはまた、アナログ信号にも適用可能である。例えば、アナログのホスト信号は、一方が他方より長い２つの経路に沿ってホスト信号を同時に伝送し、それによって、２つの伝送の間に相対的なオフセットを導入することにり簡単に符号化することができる。再結合により、ホスト信号とそれのエコーからなる符号化信号が形成される。さて、図１３を参照すると、本発明を組み込んだハードウエアシステムが、ブロック図の形式で示されている。図に示されているように、システムは、オーディオソース（音源）２５０によって供給されるオーディオ信号をディジタル化するためのディジタイザ２５２を備えている。ディジタル化されたオーディオ信号は、すべてのシステムの構成部が通信を行うシステムバス２５５上をビットストリームとして送られ、メインのシステムメモリ２６０内（特に、一連の入力信号バッファ２９６を規定するパーティション内）だけでなく、大容量記憶装置（ハードディスクや光学記憶装置のような）２５７内に記憶することができる。図示のシステムの動作は、中央処理装置（「ＣＰＵ」）２７０によって管理される。ユーザは、キーボード２８０と位置検出デバイス（例えば、マウス）２８２を使ってシステムと対話する。いすれのデバイスの出力も、情報を指定し、またはスクリーンディスプレイ２８４の特定の領域を選択して、システムによって実行される機能を指示するために使用することができる。メインメモリ２６０は、Ｃ-ＰＵ２７０の動作、及びそれと他のハードウエア構成部との通信を制御する一組のモジュールを含む。オペレーティングシステム２９０は、メモリ割り当て、ファイル管理及び大容量記憶装置２５７の動作のような低レベルの、基本的なシステム機能の実行を管理する。一連の記憶された命令として実装される、より高レベルの、解析モジュール２９２は、以下で説明するように、本発明によって達成される主要な機能の実行を管理する。ユーザインターフェース２９４を定義する命令により、スクリーンディスプレイ２８４上で直接に対話することができる。ユーザインターフェース２９４は、ユーザによる操作を促すための語句や図的なイメージをディスプレイ２８４上に生成し、キーボード２８０及び／または位置検出デバイスからのユーザのコマンドを受け入れる。メインメモリ２６０は、また、本発明に基づく処理のための入力として使用される、ホストまたはテスト信号のような信号を格納する一つ以上の入力信号バッファ２９６と、その処理によって生成される符号化信号を格納する出力信号バッファ２９７を備える。それぞれの入力または出力信号バッファの内容は、スクリーンディスプレイ２８４を駆動して、その信号を図的に表示するために使用することができる。一つ以上のデータベース２９８は、符号化及び／または復号化の情報を収容する。これらの情報は、例えば、オフセット値、エコー振幅、パルス数、及び各ビット値に関連する減衰率、他のシステム関数の細目、セグメント長及びセグメントの起点、エラー訂正コードである。データベース２９８の一つ以上は、信号バッファ２９６または２９７のそれぞれ一つと関連することができ、その関連するバッファに格納されている信号に固有の情報を収容することができる。すなわち、一つのデータベース２９８は、装置によって符号化または復号化されたすべての信号に特有な情報を収容することができる。データベースは、関連する信号を格納しているファイルにリンクされたファイル内の大容量記憶装置２５７に格納することができる。メインメモリ２６０のモジュールは別々に描かれているが、これは、説明を明確にするためだけのものであるということは明らかである。すなわち、システムが必要なすべての機能を実行する限り、それらが、システム及びそれのプログラミングアーキテクチャ内にどのように配置されるかは重要なことではない。また、ホスト信号は、オーディオソース２５０によってではなくて、ユーザによって関数または数値の形式で提供することができる。ホストまたはテスト信号を格納することは、絶対に必要なことではなく、信号は、リアルタイムで処理することも可能である。上述したように、本発明に関連する重要なタスクの実行は、解析モジュール２９２によって管理される。この解析モジュールは、ＣＰＵ２７０の動作を制御して、ホスト信号内の一つ以上のビットを符号化するために、あるいは、テストイメージ内のビットまたはビットストリームの有無を検出するために必要なステップを実行する際に、それとメインメモリ２６０との通信を制御する。特に、ホスト信号内の２値のビットストリームを符号化するためにハードウエアシステムによって行われる手順が図１４に示されている。最初のステップ３００では、ホスト信号は、入力信号バッファ２９６の第１の一つにロードされ、それによって、それは、解析モジュール２９２によって利用可能になる。次に、解析モジュール２９２は、ステップ３１０で符号化パラメータを確定する。これらのパラメータは、符号化されるべきビットストリームを含む。それらは、１の関数及び０の関数に関連するオフセット値、パルスのような、それらの特徴の数、振幅、形状、及び配置を含む他のシステム関数の詳細である。ユーザのコマンドに応答して、モジュール２９２は、ユーザインターフェース２９４または適切なデータベース２９８からこれらのパラメータを回収するか、あるいは、前に略述した考察に基づいて、ホスト信号を符号化するための適切なパラメータを決定する。このステップは、また、セグメントを規定するホスト信号内の一連の時間的なポイントを指定することを含む。パラメータとして決定された値は、データベース２９８の一つに記憶することができる。ステップ３１５では、解析モジュール２９２は、それぞれのシステム関数をホスト信号に適用して、ビットストリーム内に含まれるべきビット値ごとに一つの符号化信号を生成する。ステップ３２０では、モジュール２９２は、ビットストリーム内に含まれるべきビット値のそれぞれに対してミキサフィルタを生成する。ステップ３２５では、モジュール２９２は、適切なビット値を含む符号化信号に、その生成されたミキサフィルタのそれぞれを適用する。ステップ３３０では、ステップ３２５で生成された信号が、ビットストリングを含む符号化ストリング信号を形成するために加えられる。この符号化された出力信号は、次に、出力信号バッファ２９７の第２の一つに格納される。図１５に示すように、テスト信号内のビットストリームをデコードするために、最初のステップ３４０で、その信号は、最初に、信号バッファ２９６の一つにロードされる。ステップ３４５で、モジュール２９２はそのロードされたテスト信号にアクセスして、セグメント化を実施する。各セグメントに対して、ステップ３５０で、モジュール２９２はケプストラムを計算し、このケプストラムはステップ３５５で自己相関をとられる。ステップ３６０で、モジュールは、１及び０のビット値に関連するオフセット値のそれぞれに等しいときに、自己相関の大きさを評価する。ステップ３７０で、ビット値は、ステップ３６０で評価された大きさに基づいてセグメントに割り当てられる。従って、これまでの説明は、特にオーディオ信号内へのデータ埋め込みに対して、高度に拡張可能でかつ有利なアプローチを示しているということが理解されるであろう。本明細書で使用した用語及び表現は、説明のための用語として使用したものであり、制限するために使用したものではない、また、そのような用語及び表現を使用することにおいて、図示し説明した特徴やそれの一部と等価ないかなるものをも排除することを意図していない。しかし、さまざまな変更が、本発明の特許請求の範囲内で可能であることが認識される。例えば、本発明の各種モジュールは、適切なソフトウエア命令を使用して、あるいはハードウエア回路として、あるいは、ハードウエアとソフトウエアを組み合わせたものとして、汎用のコンピュータ上に実装することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者グルール，ダニエルアメリカ合衆国マサチューセッツ州02139, ケンブリッジ・アルバニー・ストリート・ 143，アパートメント・413ビー (72)発明者モリモト，ノリシゲ東京都世田谷区大蔵１―２―25―402

Claims

【特許請求の範囲】１．ホストオーディオ信号内に値を埋め込む方法であって、該方法は、前記ホストオーディオ信号と、前記ホストオーディオ信号の少なくとも一部の第１の繰り返しからなる符号化信号を生成することからなり、さらに、前記繰り返しはエコー振幅を有し、前記符号化信号内で、オフセット値だけ前記ホストオーディオ信号から時間的に分離されており、前記オフセット値は、前記値に関連していることからなる方法。２．前記符号化信号が、エコー振幅を有し、前記オフセット値だけ前記第１の繰り返しから時間的に分離されている追加の繰り返しを含むことからなる請求項１の方法。３．前記符号化信号が、複数の追加の繰り返しを含み、それぞれが、各々追加のエコー振幅を有し、前記オフセット値の整数倍だけ前記第１の繰り返しから時間的に分離されていることからなる請求項１の方法。４．前記追加の繰り返しの一つが、前記エコー振幅と減衰率との積に等しい追加のエコー振幅を有し、他の前記追加の繰り返しはそれぞれ、前記エコー振幅と前記減衰率の整数乗の積に等しい、それぞれの追加のエコー振幅を有することからなる請求項３の方法。５．前記減衰率は、前記エコー振幅に等しいことからなる請求項４の方法。６．前記エコー振幅は０．８５より小さいことからなる請求項４の方法。７．前記エコー振幅は、０．６より小さいことからなる請求項４の方法。８．前記エコー振幅は、０．４と０．８の間であることからなる請求項４の方法。９．前記オフセット値の絶対値が１．５ミリ秒より小さいことからなる請求項１の方法。１０．前記オフセット値の前記絶対値が、１ミリ秒より小さいことからなる請求項１の方法。１１．前記オフセット値の前記絶対値が、０．５ミリ秒と１ミリ秒の間であることからなる請求項１の方法。１２．前記オフセット値が正であることからなる請求項１の方法。１３．前記オフセット値が負であることからなる請求項１の方法。１４．前記符号化信号が、電話による伝送用であることからなる請求項１の方法。１５．前記符号化信号が、ラジオによる放送用であることからなる請求項１の方法。１６．前記符号化信号が、オーディオビジュアルのメディアの一部であることからなる請求項１の方法。１７．ホストオーディオ信号内に情報を埋め込む方法であって、ａ．それぞれのオフセットか複数のデータ値の一つに関連している、複数のオフセット値を定義するステップと、ｂ．それぞれの振幅が前記複数のデータ値の一つに関連している、複数のエコー振幅を定義するステップと、ｃ．前記ホストオーディオ信号と、前記ホストオーディオ信号の区域のエコーとを含む符号化ストリング信号を生成するステップであって、それぞれのエコーが、前記エコー振幅の一つを有し、前記オフセット値のうちの一つのオフセット値だけ前記ホストオーディオ信号から時間的に分離されており、前記エコーは、一連のデータ値を符号化するために配列されていることからなるステップとからなる方法。１８．前記符号化ストリング信号が、前記ホストオーディオ信号の同じ区域の２つのエコーを含み、前記２つのエコーのそれぞれは、前記符号化ストリング信号内でオフセット値だけ、前記ホストオーディオ信号から時間的に分離されており、前記各オフセット値は、他のオフセット値と異なり、前記それぞれのエコーは、異なるデータ値を埋め込むことからなる請求項１７の方法。１９．前記符号化ストリング信号は、埋め込まれた２組のデータ値を含むことからなる請求項１８の方法。２０．複数の符号化信号を生成するステップであって、それぞれの符号化信号は埋め込まれたデータ値を有し、前記ホストオーディオ信号の一部と、前記ホストオーディオ信号の一部のエコーとからなり、前記エコーは、前記エコー振幅の一つを有し、前記符号化信号内で前記オフセット値のうちの一つのオフセット値だけ前記ホストオーディオ信号から時間的に分離されており、前記エコーは、前記データ値を埋め込むことからなるステップからさらになる請求項１７の方法。２１．前記符号化信号の一つにある前記ホストオーディオ信号の一部が、他のすべての前記符号化信号内の一部と同一であり、さらに、ａ．一組の時間的なポイントを識別するステップと、ｂ．前記一組の時間的なポイントを使用して、前記符号化信号のそれぞれを一連のセグメントに分割するステップであって、各セグメントは時間的なポイントによって規定される起点を有し、前記それぞれの符号化信号内に埋め込まれた値に対応する、前記ホストオーディオ信号の区域のエコーを含んでおり、前記符号化ストリング信号は、前記符号化信号からのセグメントからなり、前記セグメントは、前記符号化ストリング信号が元のホスト信号と、前記ホストオーディオ信号の区域のエコーとを含むように配列され、前記エコーは、前記一連のデータ値を符号化するために配列されることからなるステップとからなる請求項２０の方法。２２．前記符号化信号の任意の２つにある前記ホストオーディオ信号の一部が一致せず、前記符号化ストリング信号は、前記符号化信号を結合することによって生成されることからなる請求項２０の方法。２３．前記第１及び第２の符号化信号をセグメントに分割し、符号化ストリング信号を生成するステップが、ａ．前記符号化ストリング信号内に含まれるべき前記それぞれの符号化信号の一つまたは２つ以上のセグメントを規定する時間的なポイント間の領域に対応する時間値で１に等しい値を持ち、そのように含まれるべきではない一つまたは２つ以上のセグメントを規定する時間的なポイント間の領域に対応する時間値で０に等しい値を持つそれぞれのミキサ関数で、前記符号化信号のそれぞれをフィルタリングし、それによって、複数の部分的なストリングを生成するステップと、ｂ．前記部分的なストリングを加え合わせるステップとからなる請求項２１の方法。２４．それぞれのミキサ関数の前記値が、前記符号化ストリング信号内に含まれるべきてある領域と含まれるへきでない領域の間の、ミキサ関数によってフィルタリングされる前記符号化信号の領域に対応する時間値において、０と１の間にあることからなる請求項２３の方法。２５．第１の前記複数のオフセット値が、２進数の１に関連した１のオフセットであり、第２の前記複数のオフセット値が、２進数の０に関連した０のオフセットであることからなる請求項１７の方法。２６．前記１のオフセットと前記０のオフセットが、少なくとも０．２ミリ秒だけ異なっていることからなる請求項２５の方法。２７．それぞれの前記複数のオフセット値の前記絶対値が１．５ミリ秒より小さいことからなる請求項１７の方法。２８．それぞれの前記複数のオフセット値の前記絶対値が１ミリ秒より小さいことからなる請求項１７の方法。２９．前記符号化ストリング信号が前記ホストオーディオ信号の同じ区域の２つ以上のエコーを含み、それらは前記複数のビット値の一つのビット値だけ互いに分離しており、前記２つ以上のエコーは、前記複数のビット値の前記一つのビット値に関連したビット値を有する一つのビットを埋め込むことからなる請求項１７の方法。３０．ホストオーディオ信号内に情報を埋め込む方法であって、ａ．前記ホストオーディオ信号を再生成するための、コピーした振幅をもつコピーパルスと、前記ホストオーディオ信号の第１のエコーを生成するための、第１の振幅をもつ第１のエコーパルスとからなるパルス列を規定するステップであって、前記コピーパルス及び前記エコーパルスは、オフセット値だけ時間的に分離されており、前記オフセット値はデータ値に関連しており、前記第１の振幅の前記コピーした振幅に対する比がエコー振幅であるように定義されることからなるステップと、ｂ．前記ホストオーディオ信号で前記パルス列を処理し、それによって前記ホストオーディオ信号と、前記ホストオーディオ信号の第１のエコーからなり、前記データ値を含む符号化信号を生成するステップとからなる方法。３１．前記パルス列が、パルス振幅を有し、前記オフセット値だけ前記第１のエコーパルスから時間的に分離されている追加のパルスをさらに含むことからなる請求項３０の方法。３２．前記パルス列が複数の追加パルスからさらになり、それぞれが、各々のパルス振幅を有し、前記オフセット値の整数倍だけ前記第１のエコーパルスから時間的に分離されており、前記複数の追加パルスのそれぞれは、前記符号化信号内に前記ホストオーディオ信号の追加の繰り返しを生成することからなる請求項３０の方法。３３．前記一つまたは２つ以上の追加パルスの一つが、前記第１の振幅と減衰率の積に等しいパルス振幅を有し、前記一つまたは２つ以上の追加パルスが互いに、前記エコー振幅と前記減衰率の整数乗の積に等しいそれぞれのパルスエコ一振幅を有することからなる請求項３２の方法。３４．前記パルス列は、離散時間指数関数であることからなる請求項３２の方法。３５．前記第１の振幅は０．８５より小さいことからなる請求項３０の方法。３６．前記第１の振幅は０．６より小さいことからなる請求項３０の方法。３７．前記第１の振幅は０．４と０．８の間であることからなる請求項３０の方法。３８．前記エコーパルスは別々のインパルスであることからなる請求項３０の方法。３９．前記エコーパルスは、形状がガウス形であることからなる請求項３０の方法。４０．前記オフセット値の前記絶対値が、１ミリ秒より小さいことからなる請求項３０の方法。４１．前記オフセット値の前記絶対値が、１．５ミリ秒より小さいことからなる請求項３０の方法。４２．前記オフセット値の前記絶対値が、０．５ミリ秒と１ミリ秒の間であることからなる請求項３０の方法。４３．テスト信号が、ホストオーディオ信号と、前記ホストオーディオ信号の調整された繰り返しからなる符号化信号を生成することによって、埋め込まれたデータを含んでいるかどうかを判定するための方法であって、前記符号化信号内の前記調整された繰り返しは、前記データの値に関連したオフセット値だけ前記ホストオーディオ信号から時間的に分離されており、前記方法が、ａ．前記オフセット値における前記テスト信号の関数の振幅を観測するステップと、ｂ．前記テスト信号が、前記オフセット値における前記関数の前記振幅に基づいて、前記データを含んでいるかどうかを判定するステップとからなる方法。４４．前記振幅を観測する前記ステップが前記テスト信号の自己相関を観測することを含むことからなる請求項４３の方法。４５．前記振幅を観測する前記ステップが前記テスト信号のケプストラムを観測することを含むことからなる請求項４３の方法。４６．前記振幅を観測する前記ステップが前記テスト信号の前記ケプストラムの自己相関を観測することを含むことからなる請求項４３の方法。４７．複数のオフセット値を定義することによって、符号化ストリング信号内に埋め込まれたデータ値のストリングをデコードする方法であって、各オフセット値は、複数のデータ値の一つに関連しており、符号化時間セグメントに分割されるホストオーディオ信号からなる符号化ストリング信号を生成し、各符号化時間セグメントは、前記ストリング内の位置に対応しており、各セグメントは、前記ホストオーディオ信号のそれぞれの区域のエコーを含み、各セグメント内の前記エコーは、それぞれのオフセット値だけ前記ホストオーディオ信号から時間的に分離されており、前記各セグメントは、前記各オフセット値に関連した前記データ値を表しており、前記デコードする方法が、ａ．前記符号化信号を、前記符号化時間セグメントに対応する復号化時間セグメントに分割するステップと、ｂ．各セグメントにおいて、前記複数のオフセット値のそれぞれにおける、前記符号化信号の関数の振幅を観測するステップと、ｃ．観測された値に基づいて、セグメントのデータ値を前記セグメントに割り当てるステップとからなる方法。４８．前記振幅を観測する前記ステップが、前記テスト信号の自己相関を観測することを含むことからなる請求項４７の方法。４９．前記振幅を観測する前記ステップが、前記テスト信号のケプストラムを観測することを含むことからなる請求項４７の方法。５０．前記振幅を観測する前記ステップが、前記テスト信号の前記ケプストラムの自己相関を観測することを含むことからなる請求項４７の方法。５１．ちょうど一つの復号化時間セグメントが、各符号化セグメントに対応するように、前記復号化時間セグメントが、前記符号化時間セグメントに関連付けられることからなる請求項４７の方法。５２．同じ長さをもつ２つの復号化時間セグメントが、各符号化時間セグメントに対応するように、前記復号化時間セグメントが、前記符号化時間セグメントに関連付けられることからなる請求項４７の方法。５３．復号化セグメントは、ひとつおきに、奇数の復号化セグメントとして指定され、その残りの復号化セグメントは、偶数の復号化セグメントとして指定され、各セグメントのデータ値は、そのセグメントのデータ値が割り当てられる前記復号化セグメントに応じて、奇数セグメントのデータ値として指定されるか、または偶数セグメントのデータ値として指定され、前記奇数セグメントのデータ値、または前記偶数セグメントのデータ値のいずれかが、前記奇数または偶数セグメントのデータ値内のエラー訂正コードの有無に基づいて、前記符号化ストリング信号内に埋め込まれた前記ストリングであるように決定されることからなる請求項５２の方法。５４．長さが等しい奇数番目の隣り合う復号化時間セグメントが、符号化時間セグメントに対応するセグメントの組を形成するように、前記復号化時間セグメントが、前記符号化時間セグメントに関連付けられることからなる請求項４７の方法。５５．セグメントの組の復号化セグメントの大部分に割り当てられた前記セグメントのデータ値を、そのセグメントの組のすべてのセグメントに割り当てるステップからさらになり、前記セグメントの全組は、前記符号化ストリング信号内に埋め込まれた前記ストリング内の位置に対応することからなる請求項５４の方法。５６．前記同じ関数が、それぞれのセグメント内で観測されることからなる請求項４７の方法。５７．前記セグメンの一つのセグメントで観測された前記関数が、別の前記セグメントで観測された関数と異なることからなる請求項４７の方法。５８．ホスト信号内に情報を埋め込むための装置であって、ａ．前記ホスト信号を受け入れるための入力手段と、ｂ．オフセット値をビット値に関連付けるための手段と、ｃ．前記ホスト信号と、前記ホスト信号のエコーを含む符号化信号を生成するための手段であって、前記エコーは、前記符号化信号に埋め込まれたビット値に関連するオフセット値だけ、前記符号化信号内で、前記ホスト信号から時間的に分離されていることからなる手段とからなる装置。５９．テスト信号が、ホストオーディオ信号のエコーとして埋め込まれたビットを含んでいるかどうかを判定するための装置であって、前記エコーは、前記ビットの値に関連するオフセット値だけ、前記テスト信号内で、前記ホストオーディオ信号から時間的に分離されており、ａ．前記テスト信号を受け入れるための入力手段と、ｂ．前記オフセット値における前記テスト信号の関数の振幅を計算するための手段と、ｃ．前記計算された振幅に基づいて、前記テスト信号が前記ビットを含んでいるかどうかを判定するための手段とからなる装置。６０．符号化信号が、それ自身に埋め込まれたデータを含んでおり、前記符号化信号は、ホストオーディオ信号と、ビットの値に関連するオフセット値だけ、前記符号化信号内で、前記ホストオーディオ信号から時間的に分離された前記ホストオーディオ信号の調整された繰り返しとからなること。６１，前記符号化信号が、ラジオ放送用であることからなる請求項６０の符号化信号。６２．前記符号化信号が、電話による伝送用であることからなる請求項６０の符号化信号。６３．前記符号化信号が、オーディオビジュアルのメディアの一部であることからなる請求項６０の符号化信号。６４．前記エコーパルスが、前記符号化信号内に、典型的な固有共鳴として認識される共鳴を導入する形態を有することからなる請求項３０の方法。６５．前記符号化時間セグメントが、符号化セグメント長を有し、前記復号化時間セグメントが、前記符号化セグメント長の半分に等しいかそれより短い復号化セグメント長を有することからなる請求項５２の方法。