JP2003309717A - ディジタルデータ隠蔽方法 - Google Patents
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T1/00—General purpose image data processing
- G06T1/0021—Image watermarking
- G06T1/0028—Adaptive watermarking, e.g. Human Visual System [HVS]-based watermarking
- G06T1/0035—Output size adaptive watermarking
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L19/00—Speech or audio signals analysis-synthesis techniques for redundancy reduction, e.g. in vocoders; Coding or decoding of speech or audio signals, using source filter models or psychoacoustic analysis
- G10L19/018—Audio watermarking, i.e. embedding inaudible data in the audio signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディジタルメディアのスペクトル拡散電子透
かしを強化する方法を提供する。 【解決手段】 本発明の電子透かし強化方法は、複数の
ホスト変換パラメータによって変換領域で表現されたホ
ストデータを受け取る工程と、前記複数のホスト変換パ
ラメータ間の分散を低減して強化されたホスト変換パラ
メータ列を生成する工程と、スペクトル拡散技術を利用
して前記強化されたホスト変換パラメータ列に電子透か
しを付加する工程とを備えている。前記強化されたホス
ト変換パラメータ列は、前記複数のホスト変換パラメー
タを昇順または降順の少なくとも一方でソートし、連続
するホスト変換パラメータからなる各対の差分を求め、
差分値の符号を交互に変化させることによって生成され
てもよい。
かしを強化する方法を提供する。 【解決手段】 本発明の電子透かし強化方法は、複数の
ホスト変換パラメータによって変換領域で表現されたホ
ストデータを受け取る工程と、前記複数のホスト変換パ
ラメータ間の分散を低減して強化されたホスト変換パラ
メータ列を生成する工程と、スペクトル拡散技術を利用
して前記強化されたホスト変換パラメータ列に電子透か
しを付加する工程とを備えている。前記強化されたホス
ト変換パラメータ列は、前記複数のホスト変換パラメー
タを昇順または降順の少なくとも一方でソートし、連続
するホスト変換パラメータからなる各対の差分を求め、
差分値の符号を交互に変化させることによって生成され
てもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メディアデータの
隠蔽方法に関し、特に、スペクトル拡散電子透かしを強
化する方法に関する。
隠蔽方法に関し、特に、スペクトル拡散電子透かしを強
化する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディジタルメディアの急速な広がりによ
り、著作権者を保護する技術に対する必要性が差し迫っ
たものになってきている。電子透かしは、著作権者を保
護する公知の技術であり、所有権を検証し、コンテンツ
を保護するためにディジタルメディア内に情報を隠蔽す
る方法である。予想された通り、電子透かしの埋込み時
にやむを得ずホストデータにひずみが導入されてしまう
が、それにもかかわらず、電子透かしを埋め込んだ後に
元の形と見分けのつかないホストデータを持っているこ
とが一般に好ましい。
り、著作権者を保護する技術に対する必要性が差し迫っ
たものになってきている。電子透かしは、著作権者を保
護する公知の技術であり、所有権を検証し、コンテンツ
を保護するためにディジタルメディア内に情報を隠蔽す
る方法である。予想された通り、電子透かしの埋込み時
にやむを得ずホストデータにひずみが導入されてしまう
が、それにもかかわらず、電子透かしを埋め込んだ後に
元の形と見分けのつかないホストデータを持っているこ
とが一般に好ましい。
【０００３】公知の電子透かし技術の１つは、スペクト
ル拡散通信に基づいている。スペクトル拡散通信では、
いかなる周波数に存在する信号エネルギーも検出できな
いように、狭帯域の信号がそれより広い搬送周波数帯域
にわたって伝送される。同様に、電子透かしも、埋込み
データを広い周波数帯域にわたって拡散させることによ
り、ホストメディアデータに埋め込まれる。スペクトル
拡散電子透かしは、ホスト信号をその意図した目的にと
って役に立たないものにしない限り、かつ、挿入した電
子透かしにより導入される何らかの知覚的ノイズを組み
込まない限り、ホスト信号から除去することが難しい
（好ましくは、ほぼ不可能な）ように構成されている。
ル拡散通信に基づいている。スペクトル拡散通信では、
いかなる周波数に存在する信号エネルギーも検出できな
いように、狭帯域の信号がそれより広い搬送周波数帯域
にわたって伝送される。同様に、電子透かしも、埋込み
データを広い周波数帯域にわたって拡散させることによ
り、ホストメディアデータに埋め込まれる。スペクトル
拡散電子透かしは、ホスト信号をその意図した目的にと
って役に立たないものにしない限り、かつ、挿入した電
子透かしにより導入される何らかの知覚的ノイズを組み
込まない限り、ホスト信号から除去することが難しい
（好ましくは、ほぼ不可能な）ように構成されている。
【０００４】従来のマルチメディア用スペクトル拡散電
子透かしシステムの一例として、電子透かしを行うため
に擬似ランダム雑音列をディジタルデータに埋め込むス
ペクトル拡散電子透かしがある（例えば、特許文献１及
び非特許文献１参照）。この場合、電子透かしを抽出す
るためには、原画像が入手できなければならない。別の
従来例では、オリジナルデータや電子透かしのない形式
のデータを使用することなく、電子透かし付きデータか
ら電子透かしが抽出される（例えば、特許文献２参
照）。この方法によれば、スペクトル拡散技術を使用し
て画像内の所定個所に電子透かしデータまたは電子透か
し情報を埋め込むことにより、前者のシステムの限界を
克服することができる。
子透かしシステムの一例として、電子透かしを行うため
に擬似ランダム雑音列をディジタルデータに埋め込むス
ペクトル拡散電子透かしがある（例えば、特許文献１及
び非特許文献１参照）。この場合、電子透かしを抽出す
るためには、原画像が入手できなければならない。別の
従来例では、オリジナルデータや電子透かしのない形式
のデータを使用することなく、電子透かし付きデータか
ら電子透かしが抽出される（例えば、特許文献２参
照）。この方法によれば、スペクトル拡散技術を使用し
て画像内の所定個所に電子透かしデータまたは電子透か
し情報を埋め込むことにより、前者のシステムの限界を
克服することができる。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，９３０，３６９号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８４８，１５５号明細書
【非特許文献１】インゲマル・ジェイ・コックス(Ingem
ar J. Cox)他，「安全なマルチメディア用スペクトル電
子透かし(Secured Spectrum Watermarking for Multime
dia)」，画像処理に関する電気電子技術者協会(IEEE)報
告書，１９９７年１２月，第６巻，第１２号
ar J. Cox)他，「安全なマルチメディア用スペクトル電
子透かし(Secured Spectrum Watermarking for Multime
dia)」，画像処理に関する電気電子技術者協会(IEEE)報
告書，１９９７年１２月，第６巻，第１２号
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ディ
ジタルメディアのスペクトル拡散電子透かしを強化する
方法を提供することである。
ジタルメディアのスペクトル拡散電子透かしを強化する
方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、改良さ
れたスペクトル拡散電子透かし方法が提供される。すな
わち、本発明に係るディジタルメディアのスペクトル拡
散電子透かし強化方法は、複数のホスト変換パラメータ
によって変換領域で表現されたホストデータを受け取る
工程と、前記複数のホスト変換パラメータ間の分散を低
減することにより、強化されたホスト変換パラメータ列
を生成する工程と、スペクトル拡散技術を利用して前記
強化されたホスト変換パラメータ列に電子透かしを付加
する工程とを備えている。前記強化されたホスト変換パ
ラメータ列は、前記複数のホスト変換パラメータを昇順
または降順の少なくとも一方でソートし、連続するホス
ト変換パラメータからなる各対の差分を求め、差分値の
符号を交互に変化させることによって生成されてもよ
い。本発明は、音声、画像、ビデオ、ソフトウェア、マ
ルチメディアなど、様々な種類のディジタルデータスト
リームの電子透かし付与に適用可能である。
れたスペクトル拡散電子透かし方法が提供される。すな
わち、本発明に係るディジタルメディアのスペクトル拡
散電子透かし強化方法は、複数のホスト変換パラメータ
によって変換領域で表現されたホストデータを受け取る
工程と、前記複数のホスト変換パラメータ間の分散を低
減することにより、強化されたホスト変換パラメータ列
を生成する工程と、スペクトル拡散技術を利用して前記
強化されたホスト変換パラメータ列に電子透かしを付加
する工程とを備えている。前記強化されたホスト変換パ
ラメータ列は、前記複数のホスト変換パラメータを昇順
または降順の少なくとも一方でソートし、連続するホス
ト変換パラメータからなる各対の差分を求め、差分値の
符号を交互に変化させることによって生成されてもよ
い。本発明は、音声、画像、ビデオ、ソフトウェア、マ
ルチメディアなど、様々な種類のディジタルデータスト
リームの電子透かし付与に適用可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明とその目的及び長所をさら
に深く理解するため、以下の説明と添付の図面を参照す
る。
に深く理解するため、以下の説明と添付の図面を参照す
る。
【０００９】スペクトル拡散電子透かしは、電子透かし
データをディジタルメディアに埋め込む公知の技術であ
る。この技術の詳細は、本明細書に引用の形で盛り込ま
れた非特許文献１などの技術的資源において説明されて
いる。ここでは、本発明を理解するための基礎として、
スペクトル拡散電子透かしの数学的な説明を以下に行
う。
データをディジタルメディアに埋め込む公知の技術であ
る。この技術の詳細は、本明細書に引用の形で盛り込ま
れた非特許文献１などの技術的資源において説明されて
いる。ここでは、本発明を理解するための基礎として、
スペクトル拡散電子透かしの数学的な説明を以下に行
う。
【００１０】単一のビットｂ∈｛１，−１｝をホスト信
号列ｘ＝ｘ1，ｘ2，…，ｘNに埋め込むこととする。さ
らに、ｋ＝ｋ1，ｋ2，…，ｋN（但し、ｋi∈｛１，−
１｝、１≦ｉ≦Ｎ）は、無作為に選択された、電子透か
し検出者に既知の電子透かし鍵であって、鍵の個々の各
標本値はゼロ平均(zero mean)であり、互いに独立であ
るとする。Δ＝Δ1，Δ2，…，ΔN（但し、Δｉ≧０、
１≦ｉ≦Ｎ）をホスト信号列に加算されるひずみの量を
決定するスケーリング列であるとすると、電子透かし付
き信号は、最終的に、ｘ'＝ｘ'1，ｘ'2，…，ｘ'N（但
し、ｘ'i＝ｘi＋ｂΔiｋi、１≦ｉ≦Ｎ）である。
号列ｘ＝ｘ1，ｘ2，…，ｘNに埋め込むこととする。さ
らに、ｋ＝ｋ1，ｋ2，…，ｋN（但し、ｋi∈｛１，−
１｝、１≦ｉ≦Ｎ）は、無作為に選択された、電子透か
し検出者に既知の電子透かし鍵であって、鍵の個々の各
標本値はゼロ平均(zero mean)であり、互いに独立であ
るとする。Δ＝Δ1，Δ2，…，ΔN（但し、Δｉ≧０、
１≦ｉ≦Ｎ）をホスト信号列に加算されるひずみの量を
決定するスケーリング列であるとすると、電子透かし付
き信号は、最終的に、ｘ'＝ｘ'1，ｘ'2，…，ｘ'N（但
し、ｘ'i＝ｘi＋ｂΔiｋi、１≦ｉ≦Ｎ）である。
【００１１】電子透かしを復号化するために、ｘ'iに雑
音が入ったｘ"i＝ｘ'i＋ｎiから始める。但し、ｎ＝
ｎ1，ｎ2，…，ｎNは、電子透かし付き信号処理、変
換、または意図的な電子透かし攻撃において導入される
何らかの付加的雑音列である。ここで、 Ｄ＝１／Ｎ・Σi=1 N ｋiｘ"i と定義したとき、埋め込まれた情報の推定値ｂ"は、ｂ"
＝ｓｉｇｎ（Ｄ）の形で表すことができる。
音が入ったｘ"i＝ｘ'i＋ｎiから始める。但し、ｎ＝
ｎ1，ｎ2，…，ｎNは、電子透かし付き信号処理、変
換、または意図的な電子透かし攻撃において導入される
何らかの付加的雑音列である。ここで、 Ｄ＝１／Ｎ・Σi=1 N ｋiｘ"i と定義したとき、埋め込まれた情報の推定値ｂ"は、ｂ"
＝ｓｉｇｎ（Ｄ）の形で表すことができる。
【００１２】ｘ，ｋ，Δ及びｎが互いに独立であり、Ｅ
［Δi］＝Ｅ［Δ］、１≦ｉ≦Ｎであるとすると、 ＤA＝Ｅ［Ｄ］ ＝Ｅ［１／Ｎ・Σi=1 N ｋi（ｘi＋ｂΔiｋi＋ｎi）］ ＝ｂＥ［Δ］ かつ σD 2＝Ｅ［（Ｄ−ＤA）2］ ＝Ｅ［１／Ｎ・Σi=1 N ｋi（ｘi＋ｎi）・１／Ｎ・Σj=1 N ｋj（ｘj＋ｎj） ］ ＝１／Ｎ2・Σi=1 NΣj=1 N Ｅ［ｋiｋj］Ｅ［（ｘi＋ｎi）（ｘj＋ｎj）］ ＝（σx 2＋σn 2）／Ｎ である。
［Δi］＝Ｅ［Δ］、１≦ｉ≦Ｎであるとすると、 ＤA＝Ｅ［Ｄ］ ＝Ｅ［１／Ｎ・Σi=1 N ｋi（ｘi＋ｂΔiｋi＋ｎi）］ ＝ｂＥ［Δ］ かつ σD 2＝Ｅ［（Ｄ−ＤA）2］ ＝Ｅ［１／Ｎ・Σi=1 N ｋi（ｘi＋ｎi）・１／Ｎ・Σj=1 N ｋj（ｘj＋ｎj） ］ ＝１／Ｎ2・Σi=1 NΣj=1 N Ｅ［ｋiｋj］Ｅ［（ｘi＋ｎi）（ｘj＋ｎj）］ ＝（σx 2＋σn 2）／Ｎ である。
【００１３】ＤA＝ｂＥ［Δ］及びＥ［Δ］が正である
ので、ｂ"＝ｓｉｇｎ（Ｄ）によってｂの適正な推定値
が与えられる。さらに、｜ＤA／σD｜の値が大きいほ
ど、推定値はより信頼性の高いものになる。雑音が存在
しない場合は、 ｜ＤA／σD｜＝｜Ｅ［Δ］Ｎ1/2／σx｜ α（１／σx） であり、雑音が存在する場合においても、１／σxに比
例し、 ｜ＤA／σD｜＝｜Ｅ［Δ］Ｎ1/2／（σx 2＋σn 2）1/2｜ となる。したがって、ホスト信号の分散が小さいほど、
電子透かしの抽出がより正確になり、電子透かし方式が
よりロバストになる。
ので、ｂ"＝ｓｉｇｎ（Ｄ）によってｂの適正な推定値
が与えられる。さらに、｜ＤA／σD｜の値が大きいほ
ど、推定値はより信頼性の高いものになる。雑音が存在
しない場合は、 ｜ＤA／σD｜＝｜Ｅ［Δ］Ｎ1/2／σx｜ α（１／σx） であり、雑音が存在する場合においても、１／σxに比
例し、 ｜ＤA／σD｜＝｜Ｅ［Δ］Ｎ1/2／（σx 2＋σn 2）1/2｜ となる。したがって、ホスト信号の分散が小さいほど、
電子透かしの抽出がより正確になり、電子透かし方式が
よりロバストになる。
【００１４】図１は、ディジタルメディアに対してスペ
クトル拡散電子透かし技術を適用する際に、電子透かし
を付加する前にホスト信号の分散を低減させることによ
ってスペクトル拡散電子透かしを強化する方法を示す。
通常、ホスト信号は複数のホスト変換パラメータによっ
て変換領域で表現される。現在のところは周波数領域が
好ましいが、本発明を他のスペクトル領域（例えば、ケ
プストラム領域）で表現されたホストデータにも適用可
能であることが考えられる。
クトル拡散電子透かし技術を適用する際に、電子透かし
を付加する前にホスト信号の分散を低減させることによ
ってスペクトル拡散電子透かしを強化する方法を示す。
通常、ホスト信号は複数のホスト変換パラメータによっ
て変換領域で表現される。現在のところは周波数領域が
好ましいが、本発明を他のスペクトル領域（例えば、ケ
プストラム領域）で表現されたホストデータにも適用可
能であることが考えられる。
【００１５】まず、ステップ１２でホスト信号を受け取
ると、ステップ１４でホスト変換パラメータ（例えば、
周波数係数）を昇順にソートし、ｘS1≦ｘS2≦ｘS3，
…，≦ｘSNを得る。勿論、ホスト変換パラメータは降順
にソートされてもよい。
ると、ステップ１４でホスト変換パラメータ（例えば、
周波数係数）を昇順にソートし、ｘS1≦ｘS2≦ｘS3，
…，≦ｘSNを得る。勿論、ホスト変換パラメータは降順
にソートされてもよい。
【００１６】次に、ステップ１６で連続するホスト変換
パラメータの対ごとに差分を求めた後、ステップ１８で
差分値の符号を交互に変化させることにより、強化され
たホスト変換パラメータ列を生成する。言い換えると、
強化された列ｙ＝ｙ1，ｙ2，…，ｙN/2は、Ｎを偶数と
するとき、ｙj＝（−１）j（ｘS(2j-1)−ｘS(2j)）（但
し、１≦ｊ≦Ｎ／２）に従って導出される。ｙが確実に
ほぼゼロ平均になるようにするため、２個の連続するｙ
jに明示的に別の符号を持たせる。符号を交互に変化さ
せない場合、当業者であれば分かるように、ｙはｘのソ
ートされた形をハールウェーブレット変換(Haar wavele
t transform)したものの高通過帯域(high pass band)と
なる。ソートされたホスト変換パラメータ列内の隣接す
る標本間は値が近いので、ｙの標本値はｘの標本値より
もはるかに小さくなることが予想される。したがって、
概ねσx＞＞σyである。なお、ｘS(2n-1)とｘS(2n)を修
正してｙ'nを得る方法は他にも多数存在する。各適用例
においては、電子透かし埋込みにより導入される知覚的
な変化を最小限にするとともにｘS(2n-1)とｘS(2n)の順
序を維持するようにしてｘS(2n-1)とｘS(2n)を調整する
ことが望ましい。その調整は、例えば、ＪＰＥＧ圧縮技
術で使用される丁度可知差異（ＪＮＤ: JustNoticeable
Difference）機能などの知覚モデルを使用して行って
もよい。
パラメータの対ごとに差分を求めた後、ステップ１８で
差分値の符号を交互に変化させることにより、強化され
たホスト変換パラメータ列を生成する。言い換えると、
強化された列ｙ＝ｙ1，ｙ2，…，ｙN/2は、Ｎを偶数と
するとき、ｙj＝（−１）j（ｘS(2j-1)−ｘS(2j)）（但
し、１≦ｊ≦Ｎ／２）に従って導出される。ｙが確実に
ほぼゼロ平均になるようにするため、２個の連続するｙ
jに明示的に別の符号を持たせる。符号を交互に変化さ
せない場合、当業者であれば分かるように、ｙはｘのソ
ートされた形をハールウェーブレット変換(Haar wavele
t transform)したものの高通過帯域(high pass band)と
なる。ソートされたホスト変換パラメータ列内の隣接す
る標本間は値が近いので、ｙの標本値はｘの標本値より
もはるかに小さくなることが予想される。したがって、
概ねσx＞＞σyである。なお、ｘS(2n-1)とｘS(2n)を修
正してｙ'nを得る方法は他にも多数存在する。各適用例
においては、電子透かし埋込みにより導入される知覚的
な変化を最小限にするとともにｘS(2n-1)とｘS(2n)の順
序を維持するようにしてｘS(2n-1)とｘS(2n)を調整する
ことが望ましい。その調整は、例えば、ＪＰＥＧ圧縮技
術で使用される丁度可知差異（ＪＮＤ: JustNoticeable
Difference）機能などの知覚モデルを使用して行って
もよい。
【００１７】最後に、ステップ２０で、公知のスペクト
ル拡散技術を使用し、強化されたホスト変換パラメータ
列に電子透かしを付加する。例えば、電子透かし鍵をｋ
＝ｋ 1，ｋ2，…，ｋN/2（但し、ｋi∈｛−１，１｝と
し、埋込み用ビットをｂとすると、ｙ'n＝ｙn＋ｂｋnΔ
nとなる。当業者ならばすぐに分かるように、この技術
を拡張して複数のビットをホスト信号に埋め込むことも
できる。通常のスペクトル拡散技術と同様に、Δnは、
ホストメディアデータが知覚データである場合に知覚モ
デルによって導かれる、ｙnに加算可能なひずみ量を調
節する。ｙn＝（−１）n（ｘS(2n-1)−ｘS(2n)）である
ので、ｘS(2n-1)とｘS(2n)とのいずれかまたは両方にひ
ずみを加えることにより摂動ｂｋnΔnを実現することが
できる。このような本技術の高い柔軟性は、ｘS(2n-1)
とｘS(2n)の雑音に対する影響の受けやすさが一様でな
いことから有用である。簡単のために、パラメータ対の
間でひずみを等分することにする。したがって、 ｘ'S(2j) ＝ｘS(2j)−（−１）jｂｋjΔn／２ ｘ'S(2j-1)＝ｘS(2j-1)＋（−１）jｂｋjΔn／２ を構築すれば、所望のｙ'n＝ｙn＋ｂｋnΔnが得られ
る。
ル拡散技術を使用し、強化されたホスト変換パラメータ
列に電子透かしを付加する。例えば、電子透かし鍵をｋ
＝ｋ 1，ｋ2，…，ｋN/2（但し、ｋi∈｛−１，１｝と
し、埋込み用ビットをｂとすると、ｙ'n＝ｙn＋ｂｋnΔ
nとなる。当業者ならばすぐに分かるように、この技術
を拡張して複数のビットをホスト信号に埋め込むことも
できる。通常のスペクトル拡散技術と同様に、Δnは、
ホストメディアデータが知覚データである場合に知覚モ
デルによって導かれる、ｙnに加算可能なひずみ量を調
節する。ｙn＝（−１）n（ｘS(2n-1)−ｘS(2n)）である
ので、ｘS(2n-1)とｘS(2n)とのいずれかまたは両方にひ
ずみを加えることにより摂動ｂｋnΔnを実現することが
できる。このような本技術の高い柔軟性は、ｘS(2n-1)
とｘS(2n)の雑音に対する影響の受けやすさが一様でな
いことから有用である。簡単のために、パラメータ対の
間でひずみを等分することにする。したがって、 ｘ'S(2j) ＝ｘS(2j)−（−１）jｂｋjΔn／２ ｘ'S(2j-1)＝ｘS(2j-1)＋（−１）jｂｋjΔn／２ を構築すれば、所望のｙ'n＝ｙn＋ｂｋnΔnが得られ
る。
【００１８】電子透かしを復号化するには、最初に、ソ
ート用添字ｓ1，ｓ2，…，ｓNを使って推定値ｙ"＝
ｙ"1，ｙ"2，…，ｙ"N/2を形成する。その場合、埋込み
ビットｂ"は、通常のスペクトル拡散電子透かしと同様
に、Σn=1 N/2 ｋnｙ"nの符号である。なお、復号化時
に、ソート用添字と電子透かし鍵が必要になる。これら
ソート用添字と電子透かし鍵を個別に転送する代わり
に、これらを後に復号化器に転送される１個の信号依存
鍵に結合させることも考えられる。
ート用添字ｓ1，ｓ2，…，ｓNを使って推定値ｙ"＝
ｙ"1，ｙ"2，…，ｙ"N/2を形成する。その場合、埋込み
ビットｂ"は、通常のスペクトル拡散電子透かしと同様
に、Σn=1 N/2 ｋnｙ"nの符号である。なお、復号化時
に、ソート用添字と電子透かし鍵が必要になる。これら
ソート用添字と電子透かし鍵を個別に転送する代わり
に、これらを後に復号化器に転送される１個の信号依存
鍵に結合させることも考えられる。
【００１９】ディジタルメディアの圧縮及びコード変換
は、異なる帯域幅をもつ異なる通信路を介した配信や異
なる装置での使用など、様々な用途に必要とされること
が多い。例えば、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ方式を使って音声
を圧縮したり、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ方式による圧縮音声
をＭＰＥＧ−１のレイヤ３方式、すなわち、ＭＰ３方式
に変換する場合などである。そのような圧縮やコード変
換によるメディア信号の再構成は、高損失となる恐れが
ある。通常、これによって信号の知覚性が変化すること
はない。多くの用途では、埋込み電子透かしは、そのよ
うな高損失の再構成やその他の高損失の信号処理にも消
えずに残ることが望ましく、再構成されたメディア信号
内でも検出可能に残存していることが望ましい。
は、異なる帯域幅をもつ異なる通信路を介した配信や異
なる装置での使用など、様々な用途に必要とされること
が多い。例えば、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ方式を使って音声
を圧縮したり、ＭＰＥＧ−２ＡＡＣ方式による圧縮音声
をＭＰＥＧ−１のレイヤ３方式、すなわち、ＭＰ３方式
に変換する場合などである。そのような圧縮やコード変
換によるメディア信号の再構成は、高損失となる恐れが
ある。通常、これによって信号の知覚性が変化すること
はない。多くの用途では、埋込み電子透かしは、そのよ
うな高損失の再構成やその他の高損失の信号処理にも消
えずに残ることが望ましく、再構成されたメディア信号
内でも検出可能に残存していることが望ましい。
【００２０】図２Ａは、本発明の強化スペクトル拡散電
子透かし技術を圧縮音声信号に適用する方法を示す。例
示として、圧縮音声データは、公知のアドバンスドオー
ディオコーディング（ＡＡＣ）圧縮国際標準規格に従っ
て圧縮される。以下の説明は圧縮音声データに基づいて
行われるが、勿論、本発明は、画像データ、ビデオデー
タ、マルチメディアデータ、ソフトウェアデータなどの
他のメディアデータや他のディジタルデータストリーム
にも適用可能である。
子透かし技術を圧縮音声信号に適用する方法を示す。例
示として、圧縮音声データは、公知のアドバンスドオー
ディオコーディング（ＡＡＣ）圧縮国際標準規格に従っ
て圧縮される。以下の説明は圧縮音声データに基づいて
行われるが、勿論、本発明は、画像データ、ビデオデー
タ、マルチメディアデータ、ソフトウェアデータなどの
他のメディアデータや他のディジタルデータストリーム
にも適用可能である。
【００２１】符号化器３０において、圧縮音声データ３
２が部分復号化器３４に入力される。部分復号化器３４
は、それにより、圧縮データの一部を復号化して複数の
量子化添字を復元するよう動作可能になっている。電子
透かしは、周波数係数に埋め込まれるのではなく、この
量子化添字に埋め込まれることになる。この手法は、逆
量子化も再量子化も必要としないので、処理全体の速度
を上昇させることができる。しかしながら、電子透かし
を周波数係数に埋め込むやり方も本発明の範囲内に包含
されると考えられる。
２が部分復号化器３４に入力される。部分復号化器３４
は、それにより、圧縮データの一部を復号化して複数の
量子化添字を復元するよう動作可能になっている。電子
透かしは、周波数係数に埋め込まれるのではなく、この
量子化添字に埋め込まれることになる。この手法は、逆
量子化も再量子化も必要としないので、処理全体の速度
を上昇させることができる。しかしながら、電子透かし
を周波数係数に埋め込むやり方も本発明の範囲内に包含
されると考えられる。
【００２２】その後、圧縮音声データの量子化添字が添
字セレクタ３６に入力される。添字セレクタ３６は、知
覚モデリングを適用して、各量子化添字が耐え得る最大
ひずみ量を推定する。知覚モデリングは当業者に広く知
られている。しかしながら、知覚モデリング情報は圧縮
音声からは容易にアクセス可能ではないので、発見的解
決法を利用して知覚モデリングを量子化添字に適用させ
てもよい。発見的解決法の実施例に関しては、本発明の
出願人らによる２００２年２月２５日出願の米国特許出
願明細書「圧縮音声データストリームへのデータ埋込み
方法及び装置(Method and Apparatus for Embedding Da
ta in Compressed Audio Data Stream)」においてさら
に詳細に説明されている。いずれにせよ、選択された量
子化添字が添字セレクタ３６から出力される。
字セレクタ３６に入力される。添字セレクタ３６は、知
覚モデリングを適用して、各量子化添字が耐え得る最大
ひずみ量を推定する。知覚モデリングは当業者に広く知
られている。しかしながら、知覚モデリング情報は圧縮
音声からは容易にアクセス可能ではないので、発見的解
決法を利用して知覚モデリングを量子化添字に適用させ
てもよい。発見的解決法の実施例に関しては、本発明の
出願人らによる２００２年２月２５日出願の米国特許出
願明細書「圧縮音声データストリームへのデータ埋込み
方法及び装置(Method and Apparatus for Embedding Da
ta in Compressed Audio Data Stream)」においてさら
に詳細に説明されている。いずれにせよ、選択された量
子化添字が添字セレクタ３６から出力される。
【００２３】電子透かしを付加する前に、上述したよう
に、選択された量子化添字が強化される。そうするため
に、選択された量子化添字は、添字ソータ３８により昇
順もしくは降順にソートされる。その後、ソートされた
量子化添字は強化添字シーケンサ４０への入力となる。
強化添字シーケンサ４０は、連続する量子化添字からな
る各対の差分を算出し、量子化添字の符号を交互に変化
させることによって、強化された量子化添字列を生成す
る。
に、選択された量子化添字が強化される。そうするため
に、選択された量子化添字は、添字ソータ３８により昇
順もしくは降順にソートされる。その後、ソートされた
量子化添字は強化添字シーケンサ４０への入力となる。
強化添字シーケンサ４０は、連続する量子化添字からな
る各対の差分を算出し、量子化添字の符号を交互に変化
させることによって、強化された量子化添字列を生成す
る。
【００２４】電子透かし符号化器４２は、公知のスペク
トル拡散技術を利用して電子透かしを強化された量子化
添字列に付加する。電子透かし符号化器４２は、強化さ
れた量子化添字列に加えて、電子透かしデータと電子透
かし鍵データを入力として受け取る。最後に、電子透か
し付き量子化添字が、部分符号化器４６によるホフマン
符号化によって圧縮され、電子透かし付き圧縮音声信号
が生成される。
トル拡散技術を利用して電子透かしを強化された量子化
添字列に付加する。電子透かし符号化器４２は、強化さ
れた量子化添字列に加えて、電子透かしデータと電子透
かし鍵データを入力として受け取る。最後に、電子透か
し付き量子化添字が、部分符号化器４６によるホフマン
符号化によって圧縮され、電子透かし付き圧縮音声信号
が生成される。
【００２５】前記音声符号化器３０は、場合により、鍵
マルチプレクサ４４を備えていてもよい。上述したよう
に、復号化処理には、電子透かし鍵と、添字ソータ３８
から送られるソート用添字が必要である。鍵マルチプレ
クサ４４は、電子透かし鍵とソート用添字とを結合して
１個の復号鍵を生成する。それに対応する音声復号化器
５０を図２Ｂに示す。
マルチプレクサ４４を備えていてもよい。上述したよう
に、復号化処理には、電子透かし鍵と、添字ソータ３８
から送られるソート用添字が必要である。鍵マルチプレ
クサ４４は、電子透かし鍵とソート用添字とを結合して
１個の復号鍵を生成する。それに対応する音声復号化器
５０を図２Ｂに示す。
【００２６】以上の説明は本発明の典型的な実施形態を
述べただけであって、本発明の精神と範囲から逸脱する
ことなく様々な変更や変形が可能であることは、当業者
であれば上記の説明、図面及び特許請求の範囲からすぐ
に分かるであろう。
述べただけであって、本発明の精神と範囲から逸脱する
ことなく様々な変更や変形が可能であることは、当業者
であれば上記の説明、図面及び特許請求の範囲からすぐ
に分かるであろう。
【図１】本発明に係るスペクトル拡散電子透かし強化方
法のフロー図である。
法のフロー図である。
【図２Ａ】本発明に係る音声符号化器の一例を示す構成
図である。
図である。
【図２Ｂ】本発明に係る音声復号化器の一例を示す構成
図である。
図である。
３０ 音声符号化器
３２ 圧縮音声
３４ 部分復号化器
３６ 添字セレクタ
３８ 添字ソータ
４０ 強化添字シーケンサ
４２ 電子透かし符号化器
４４ 鍵マルチプレクサ
４６ 部分符号化器
５０ 音声復号化器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ホン ヘザー ユー
アメリカ合衆国 ニュージャージー州
08550 プリンストンジャンクション ル
パルクドライブ ４
(72)発明者 ツーシャン シュン
アメリカ合衆国 テキサス州 77840 カ
レッジステーション ウィンターパーク
100 ナンバー503
Ｆターム(参考） 5B057 AA20 CB18 CB19 CG01 CH01
5C063 AB05 CA23 CA29 CA36 DA07
DA13
5C076 AA14 BA06 BA09
5J104 AA14 HA04 NA13 NA14 NA15
PA14
Claims (13)
- 【請求項１】 ディジタルメディアのスペクトル拡散電
子透かしを強化する方法であって、 複数のホスト変換パラメータによって変換領域で表現さ
れたホストデータを受け取る工程と、 前記複数のホスト変換パラメータ間の分散を低減するこ
とにより、強化されたホスト変換パラメータ列を生成す
る工程と、 スペクトル拡散技術を利用して前記強化されたホスト変
換パラメータ列に電子透かしを付加する工程とを備えた
スペクトル拡散電子透かし強化方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のスペクトル拡散電子透
かし強化方法において、 前記複数のホスト変換パラメータ間の分散を低減する工
程は、 前記複数のホスト変換パラメータを昇順または降順の少
なくとも一方でソートする工程と、 連続するホスト変換パラメータからなる各対の差分を求
めることにより、複数の差分値を生成する工程と、 前記複数の差分値の符号を交互に変化させることによ
り、前記強化されたホスト変換パラメータ列を生成する
工程とをさらに備えていることを特徴とするスペクトル
拡散電子透かし強化方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載のスペクトル拡散電子透
かし強化方法において、 前記複数のホスト変換パラメータ間の分散を低減する工
程の前に、前記複数のホスト変換パラメータから、前記
強化されたホスト変換パラメータ列を生成するための基
礎となる知覚上重要なホスト変換パラメータを抽出する
工程をさらに備えていることを特徴とするスペクトル拡
散電子透かし強化方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載のスペクトル拡散電子透
かし強化方法において、 前記強化されたホスト変換パラメータ列に電子透かしを
付加する工程は、 複数の電子透かし変換パラメータによって変換領域で表
現された電子透かしデータを受け取る工程と、 前記複数の電子透かし変換パラメータに擬似ランダム数
列を適用する工程と、 前記複数の電子透かし変換パラメータを前記強化された
ホスト変換パラメータ列の差分値と結合させることによ
り、電子透かし付きホストデータを導出する工程とをさ
らに備えていることを特徴とするスペクトル拡散電子透
かし強化方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載のスペクトル拡散電子透
かし強化方法において、 前記ホストデータは、音声データ、画像データ、ビデオ
データ、ソフトウェアデータ及びマルチメディアデータ
からなる群から選択されることを特徴とするスペクトル
拡散電子透かし強化方法。 - 【請求項６】 請求項１に記載のスペクトル拡散電子透
かし強化方法において、 前記変換領域は、高速フーリエ変換、離散コサイン変換
（ＤＣＴ）、変調離散コサイン変換及び離散ウェーブレ
ット変換からなる群から選択されることを特徴とするス
ペクトル拡散電子透かし強化方法。 - 【請求項７】 ディジタルメディアのスペクトル拡散電
子透かしを強化する方法であって、 ホストメディアデータを空間領域から周波数領域に変換
することにより、前記ホストメディアデータを示す複数
のホスト周波数係数を生成する工程と、 前記複数のホスト周波数係数を昇順または降順の少なく
とも一方でソートする工程と、 連続するホスト周波数係数からなる各対の差分を求める
ことにより、複数の差分値を生成する工程と、 前記複数の差分値の符号を交互に変化させることによ
り、強化された周波数係数列を生成する工程と、 スペクトル拡散技術を利用して前記強化された周波数係
数列に電子透かしを付加する工程とを備えたスペクトル
拡散電子透かし強化方法。 - 【請求項８】 請求項７に記載のスペクトル拡散電子透
かし強化方法において、 前記ホストメディアデータは、ディジタルメディアから
セグメント化されることを特徴とするスペクトル拡散電
子透かし強化方法。 - 【請求項９】 請求項７に記載のスペクトル拡散電子透
かし強化方法において、 前記ホストメディアデータは、音声データ、画像デー
タ、ビデオデータ、ソフトウェアデータ及びマルチメデ
ィアデータからなる群から選択されることを特徴とする
スペクトル拡散電子透かし強化方法。 - 【請求項１０】 請求項７に記載のスペクトル拡散電子
透かし強化方法において、 前記ホストメディアデータを変換する工程は、高速フー
リエ変換、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、変調離散コサ
イン変換及び離散ウェーブレット変換のうちの少なくと
も１つを利用する工程をさらに備えていることを特徴と
するスペクトル拡散電子透かし強化方法。 - 【請求項１１】 請求項７に記載のスペクトル拡散電子
透かし強化方法において、 前記複数のホスト周波数係数を昇順または降順の少なく
とも一方でソートする工程の前に、前記複数のホスト周
波数係数を量子化する工程をさらに備えていることを特
徴とするスペクトル拡散電子透かし強化方法。 - 【請求項１２】 請求項７に記載のスペクトル拡散電子
透かし強化方法において、 前記強化された周波数係数列に電子透かしを付加する工
程は、 複数の電子透かし周波数係数によって周波数領域で表現
された電子透かしデータを受け取る工程と、 前記複数の電子透かし周波数係数に擬似ランダム数列を
適用する工程と、 前記複数の電子透かし周波数係数を前記強化された周波
数係数列と結合させることにより、電子透かし付きホス
トデータを導出する工程とをさらに備えていることを特
徴とするスペクトル拡散電子透かし強化方法。 - 【請求項１３】 メディアデータのスペクトル拡散電子
透かしを強化する方法であって、 圧縮されたメディアデータを受け取る工程と、 前記圧縮されたメディアデータを復号化して該メディア
データを示す複数の量子化添字を復元する工程と、 前記複数の量子化添字を昇順または降順の少なくとも一
方でソートする工程と、 連続する量子化添字からなる各対の差分を求めることに
より、複数の差分値を生成する工程と、 前記複数の差分値の符号を交互に変化させることによ
り、強化された量子化添字列を生成する工程と、 スペクトル拡散技術を利用して前記強化された量子化添
字列に電子透かしを付加する工程とを備えたスペクトル
拡散電子透かし強化方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/082,551 | 2002-02-25 | ||
| US10/082,551 US7076659B2 (en) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | Enhanced method for digital data hiding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003309717A true JP2003309717A (ja) | 2003-10-31 |
Family
ID=27753120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003044913A Pending JP2003309717A (ja) | 2002-02-25 | 2003-02-21 | ディジタルデータ隠蔽方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7076659B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003309717A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2315161A1 (en) * | 2006-10-11 | 2011-04-27 | Mitsubishi Electric Information Technology Centre Europe B.V. | Image descriptor for image recognition |
| US8467445B2 (en) | 2007-01-12 | 2013-06-18 | Civolution B.V. | Video watermarking |
| EP1950684A1 (en) | 2007-01-29 | 2008-07-30 | Accenture Global Services GmbH | Anonymity measuring device |
| US8627483B2 (en) * | 2008-12-18 | 2014-01-07 | Accenture Global Services Limited | Data anonymization based on guessing anonymity |
| US8682910B2 (en) | 2010-08-03 | 2014-03-25 | Accenture Global Services Limited | Database anonymization for use in testing database-centric applications |
| CN106448686B (zh) * | 2016-08-10 | 2019-07-19 | 中山大学 | 一种自适应音频空域隐写方法 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0298691B1 (en) | 1987-07-08 | 1994-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for protection of signal copy |
| US5748783A (en) | 1995-05-08 | 1998-05-05 | Digimarc Corporation | Method and apparatus for robust information coding |
| US5450490A (en) | 1994-03-31 | 1995-09-12 | The Arbitron Company | Apparatus and methods for including codes in audio signals and decoding |
| US5778102A (en) | 1995-05-17 | 1998-07-07 | The Regents Of The University Of California, Office Of Technology Transfer | Compression embedding |
| EP0766468B1 (en) | 1995-09-28 | 2006-05-03 | Nec Corporation | Method and system for inserting a spread spectrum watermark into multimedia data |
| US5822432A (en) | 1996-01-17 | 1998-10-13 | The Dice Company | Method for human-assisted random key generation and application for digital watermark system |
| US5893067A (en) | 1996-05-31 | 1999-04-06 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for echo data hiding in audio signals |
| US5848155A (en) | 1996-09-04 | 1998-12-08 | Nec Research Institute, Inc. | Spread spectrum watermark for embedded signalling |
| US5809139A (en) | 1996-09-13 | 1998-09-15 | Vivo Software, Inc. | Watermarking method and apparatus for compressed digital video |
| US5915027A (en) | 1996-11-05 | 1999-06-22 | Nec Research Institute | Digital watermarking |
| US6608911B2 (en) * | 2000-12-21 | 2003-08-19 | Digimarc Corporation | Digitally watermaking holograms for use with smart cards |
| FR2785426B1 (fr) * | 1998-10-30 | 2001-01-26 | Canon Kk | Procede et dispositif d'insertion et de detection d'une marque dans des donnees numeriques |
| JP2001061052A (ja) * | 1999-08-20 | 2001-03-06 | Nec Corp | 電子すかしデータ挿入方法及びその装置と電子すかしデータ検出装置 |
| US6625297B1 (en) * | 2000-02-10 | 2003-09-23 | Digimarc Corporation | Self-orienting watermarks |
| EP1215908A3 (en) * | 2000-12-07 | 2005-05-04 | Sony United Kingdom Limited | Apparatus for detecting and recovering embedded data |
| US6483927B2 (en) * | 2000-12-18 | 2002-11-19 | Digimarc Corporation | Synchronizing readers of hidden auxiliary data in quantization-based data hiding schemes |
| FR2819331B1 (fr) * | 2001-01-10 | 2003-03-28 | Canon Kk | Procede et dispositif de traitement et de marquage d'un ensemble de coefficients representatifs d'une image numerique |
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-
2002
- 2002-02-25 US US10/082,551 patent/US7076659B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-02-21 JP JP2003044913A patent/JP2003309717A/ja active Pending
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|---|---|
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