JP3486174B2 - デジタルウォーターマーキング方法及び装置 - Google Patents
デジタルウォーターマーキング方法及び装置Info
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
-
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- 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
-
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- G10H—ELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
- G10H1/00—Details of electrophonic musical instruments
- G10H1/0033—Recording/reproducing or transmission of music for electrophonic musical instruments
- G10H1/0041—Recording/reproducing or transmission of music for electrophonic musical instruments in coded form
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Description
【０００１】（技術分野）
本発明は、オーディオ、ビデオ及びマルチメディアデー
タを含むデータのデジタルウォーターマーキングに関す
るものであり、特にデジタルオーディオデータ内にウォ
ーターマーク信号を挿入及び抽出することに関するもの
である。
タを含むデータのデジタルウォーターマーキングに関す
るものであり、特にデジタルオーディオデータ内にウォ
ーターマーク信号を挿入及び抽出することに関するもの
である。
【０００２】（背景技術）
イメージ、ビデオ及びマルチメディアのようなデジタル
化された媒体が拡散するにつれ、原本の識別を容易にす
る保安システムに対する需要が創り出されてきている。
特に、インターネットは、デジタル形態で記録された音
楽を電送するのに広く用いられている。著作者、即ちこ
のようなデジタル形態で記録された音楽の所有権者は、
著作権所有者の認証、制御及び管理の目的で、ソフトウ
エア及び/又はハードウエアに、追って検出し得る所定
のマークをマルチメディアデータ内に挿入する必要があ
る。デジタルウォーターマーキングは、識別可能なデー
タをマルチメディアデータ内に挿入するための技術とし
て開発された。
化された媒体が拡散するにつれ、原本の識別を容易にす
る保安システムに対する需要が創り出されてきている。
特に、インターネットは、デジタル形態で記録された音
楽を電送するのに広く用いられている。著作者、即ちこ
のようなデジタル形態で記録された音楽の所有権者は、
著作権所有者の認証、制御及び管理の目的で、ソフトウ
エア及び/又はハードウエアに、追って検出し得る所定
のマークをマルチメディアデータ内に挿入する必要があ
る。デジタルウォーターマーキングは、識別可能なデー
タをマルチメディアデータ内に挿入するための技術とし
て開発された。
【０００３】従来、オーディオ信号をウォーターマーキ
ングするのに用いられていたウォーターマーク信号は、
イメージ又はビデオとは異なり、大きなウォーターマー
ク信号を挿入すると、原オーディオ信号(original audi
o signal)の認知(perceptual)に影響を及ぼす可能性が
あるため、一連のコードシンボルのような比較的簡単な
信号であった。従って、ウォーターマーク信号として大
きなイメージを用いるウォーターマーキング技術が提案
されていた。又、イメージウォーターマークに伴う従来
のウォーターマーキング技術は、非認証者がウォーター
マークを容易に削除することができるため、著作物を追
跡することが難しい。
ングするのに用いられていたウォーターマーク信号は、
イメージ又はビデオとは異なり、大きなウォーターマー
ク信号を挿入すると、原オーディオ信号(original audi
o signal)の認知(perceptual)に影響を及ぼす可能性が
あるため、一連のコードシンボルのような比較的簡単な
信号であった。従って、ウォーターマーク信号として大
きなイメージを用いるウォーターマーキング技術が提案
されていた。又、イメージウォーターマークに伴う従来
のウォーターマーキング技術は、非認証者がウォーター
マークを容易に削除することができるため、著作物を追
跡することが難しい。
【０００４】（発明が解決しようとする課題）
本発明の目的は、デジタルデータ、特にオーディオ信号
データに挿入済みのウォーターマーク信号を、非認証者
が容易に除去することを防止し、原データの歪曲を最小
化することが可能なデジタルウォーターマーキング技術
を提供することである。
データに挿入済みのウォーターマーク信号を、非認証者
が容易に除去することを防止し、原データの歪曲を最小
化することが可能なデジタルウォーターマーキング技術
を提供することである。
【０００５】前記目的は、フリーエ変換されたオーディ
オ信号の大きさに対するウエーブレット変換係数と、離
散コサイン変換されたウォーターマーク信号係数を相関
させることにより部分的に達成される。変換されたオー
ディオ信号データ係数及びウォーターマーク信号のスケ
ーリング(scaled-down)係数が加算、逆ウエーブレット
変換及び逆フリーエ変換され、ウォーターマーキング済
みのオーディオ信号データを発生させる。
オ信号の大きさに対するウエーブレット変換係数と、離
散コサイン変換されたウォーターマーク信号係数を相関
させることにより部分的に達成される。変換されたオー
ディオ信号データ係数及びウォーターマーク信号のスケ
ーリング(scaled-down)係数が加算、逆ウエーブレット
変換及び逆フリーエ変換され、ウォーターマーキング済
みのオーディオ信号データを発生させる。
【０００６】（課題を解決するための手段）
本発明の一態様によれば、オーディオ信号データにウォ
ーターマーク信号を挿入するデジタルウォーターマーキ
ング方法において、前記オーディオ信号データをフリー
エ変換し、周波数領域の第１の成分データ及び第２の成
分データを発生させる段階と、前記第１の成分データの
絶対値をウエーブレット変換し、第１のスペクトル係数
を発生させる段階と、前記ウォーターマーク信号を離散
コサイン変換し、第２のスペクトル係数を発生させる段
階と、前記第１のスペクトル係数及び第２のスペクトル
係数を組み合わせる段階と、前記組み合わせた係数を逆
ウエーブレット変換する段階とを含むデジタルウォータ
ーマーク挿入方法が提供される。
ーターマーク信号を挿入するデジタルウォーターマーキ
ング方法において、前記オーディオ信号データをフリー
エ変換し、周波数領域の第１の成分データ及び第２の成
分データを発生させる段階と、前記第１の成分データの
絶対値をウエーブレット変換し、第１のスペクトル係数
を発生させる段階と、前記ウォーターマーク信号を離散
コサイン変換し、第２のスペクトル係数を発生させる段
階と、前記第１のスペクトル係数及び第２のスペクトル
係数を組み合わせる段階と、前記組み合わせた係数を逆
ウエーブレット変換する段階とを含むデジタルウォータ
ーマーク挿入方法が提供される。
【０００７】前記第１の成分データ及び第２の成分デー
タは、それぞれ前記オーディオ信号データの大きさ成分
データ及び位相成分データであり得る。又、前記組み合
わせ段階は、前記第１及び第２のスペクトル係数の加重
値の和を求める段階を含むのが好ましい。前記位相成分
データを用いて、前記逆ウエーブレット変換段階の出力
を逆フリーエ変換する段階を更に含むのが好ましい。
タは、それぞれ前記オーディオ信号データの大きさ成分
データ及び位相成分データであり得る。又、前記組み合
わせ段階は、前記第１及び第２のスペクトル係数の加重
値の和を求める段階を含むのが好ましい。前記位相成分
データを用いて、前記逆ウエーブレット変換段階の出力
を逆フリーエ変換する段階を更に含むのが好ましい。
【０００８】前記組み合わせ段階以前に、前記第１のス
ペクトル係数を定義する情報を、前記第２のスペクトル
係数に乗算する段階を更に含むのが好ましく、前記情報
は、前記第１のスペクトル係数の符号であるのが好まし
い。前記組み合わせ段階以前に、前記第２のスペクトル
係数にスケーリングファクタ(scaling factor)を乗算す
る段階を更に含むのが好ましい。前記スケーリングファ
クタは、0.01〜0.05の範囲であるのが好ましい。本発明
の他の態様によれば、ウォーターマーキング済みのオー
ディオデータからウォーターマーク信号を抽出する方法
において、前記ウォーターマーキング済みのオーディオ
データ及び原オーディオデータをフリーエ変換し、第１
の成分データ及び第２の成分データをそれぞれ発生させ
る段階と、前記ウォーターマーキング済みのオーディオ
データ及び前記原オーディオデータの前記第１成分デー
タの絶対値をそれぞれウエーブレット変換する段階と、
前記ウォーターマーキング済みのオーディオデータ及び
前記原オーディオデータのウエーブレット変換係数間の
差を求める段階と、前記差を逆離散コサイン変換する段
階とを含む方法が提供される。
ペクトル係数を定義する情報を、前記第２のスペクトル
係数に乗算する段階を更に含むのが好ましく、前記情報
は、前記第１のスペクトル係数の符号であるのが好まし
い。前記組み合わせ段階以前に、前記第２のスペクトル
係数にスケーリングファクタ(scaling factor)を乗算す
る段階を更に含むのが好ましい。前記スケーリングファ
クタは、0.01〜0.05の範囲であるのが好ましい。本発明
の他の態様によれば、ウォーターマーキング済みのオー
ディオデータからウォーターマーク信号を抽出する方法
において、前記ウォーターマーキング済みのオーディオ
データ及び原オーディオデータをフリーエ変換し、第１
の成分データ及び第２の成分データをそれぞれ発生させ
る段階と、前記ウォーターマーキング済みのオーディオ
データ及び前記原オーディオデータの前記第１成分デー
タの絶対値をそれぞれウエーブレット変換する段階と、
前記ウォーターマーキング済みのオーディオデータ及び
前記原オーディオデータのウエーブレット変換係数間の
差を求める段階と、前記差を逆離散コサイン変換する段
階とを含む方法が提供される。
【０００９】前記原オーディオデータと連関された前記
ウエーブレット変換係数の符号を、前記ウォーターマー
キング済みのオーディオデータと連関されたウエーブレ
ット変換係数に乗算する段階を更に含むのが好ましい。
又、前記乗算段階は、前記ウォーターマーキング済みの
オーディオデータと連関されたウエーブレット係数に、
スケーリングファクタを乗算する段階を更に含むのが好
ましい。前記符号は、シグナム関数を用いて求めるのが
好ましく、前記スケーリングファクタは、20〜100の範
囲であるのが好ましい。
ウエーブレット変換係数の符号を、前記ウォーターマー
キング済みのオーディオデータと連関されたウエーブレ
ット変換係数に乗算する段階を更に含むのが好ましい。
又、前記乗算段階は、前記ウォーターマーキング済みの
オーディオデータと連関されたウエーブレット係数に、
スケーリングファクタを乗算する段階を更に含むのが好
ましい。前記符号は、シグナム関数を用いて求めるのが
好ましく、前記スケーリングファクタは、20〜100の範
囲であるのが好ましい。
【００１０】（発明の構成）
図１を参照し、本発明の好ましい一実施例によるデジタ
ルウォーターマーキング方法及び装置について説明す
る。ウォーターマーク信号が変換技法により変換される
と、原ウォーターマーク信号の形態が保存されなくな
る。本発明による、インパルス形態のウォーターマーク
信号は、変換後に変換平面全体に渡って分布するため削
除することが困難であるという思想に基づいている。こ
れにより、適法なデータの不法複製を防止することがで
きる。
ルウォーターマーキング方法及び装置について説明す
る。ウォーターマーク信号が変換技法により変換される
と、原ウォーターマーク信号の形態が保存されなくな
る。本発明による、インパルス形態のウォーターマーク
信号は、変換後に変換平面全体に渡って分布するため削
除することが困難であるという思想に基づいている。こ
れにより、適法なデータの不法複製を防止することがで
きる。
【００１１】多くの変換技法のうち、DCT変換された平
面係数は実数値を有するのに対し、フリーエ変換された
平面係数は複素成分を有するようになり、原イメージデ
ータとの整合に困難が生じるため、本発明は、DCTを用
いてウォーターマーク信号を変換させる。
面係数は実数値を有するのに対し、フリーエ変換された
平面係数は複素成分を有するようになり、原イメージデ
ータとの整合に困難が生じるため、本発明は、DCTを用
いてウォーターマーク信号を変換させる。
【００１２】下記の数式１に記載のように、原オーディ
オデータSにウォーターマーク信号Wを挿入し、ウォータ
ーマーキング済みのオーディオデータS’を生成する場
合、スケーリングパラメータファクタαを用いて、原オ
ーディオデータSとウォーターマーク信号Wとの間の間隔
を適切に調節することにより、ウォーターマーキング済
みのオーディオデータS’の品質を制御することができ
る。
オデータSにウォーターマーク信号Wを挿入し、ウォータ
ーマーキング済みのオーディオデータS’を生成する場
合、スケーリングパラメータファクタαを用いて、原オ
ーディオデータSとウォーターマーク信号Wとの間の間隔
を適切に調節することにより、ウォーターマーキング済
みのオーディオデータS’の品質を制御することができ
る。
【００１３】
【数１】
【００１４】数式１(a)は逆変換が可能である。数式1
(b)及び(c)は、Wi≠0の時、逆変換が可能である。従っ
て、数式１(b)及び(c)を用いると、マルチメディアアプ
リケーションの多様な操作に対するウォーターマーク信
号の安定性(security of watermarks)を保ち難い。従っ
て、本発明は数式１(a)を用いる。
(b)及び(c)は、Wi≠0の時、逆変換が可能である。従っ
て、数式１(b)及び(c)を用いると、マルチメディアアプ
リケーションの多様な操作に対するウォーターマーク信
号の安定性(security of watermarks)を保ち難い。従っ
て、本発明は数式１(a)を用いる。
【００１５】図１及び図２は、本発明により原デジタル
データにウォーターマーク信号を挿入して抽出する過程
を図示する。図１を参照し、原デジタルデータにウォー
ターマーキングする過程を説明する。
データにウォーターマーク信号を挿入して抽出する過程
を図示する。図１を参照し、原デジタルデータにウォー
ターマーキングする過程を説明する。
【００１６】ウォーターマーク信号を挿入しようとする
原オーディオデータが、フリーエ変換器(10)に入力され
る時、フリーエ変換器(10)は、予め定められたアルゴリ
ズムを用いて、原オーディオデータをフリーエ変換し、
大きさ成分及び位相成分を発生させる。フリーエ変換に
用いられる無限級数は、次の数式２のとおりである。
原オーディオデータが、フリーエ変換器(10)に入力され
る時、フリーエ変換器(10)は、予め定められたアルゴリ
ズムを用いて、原オーディオデータをフリーエ変換し、
大きさ成分及び位相成分を発生させる。フリーエ変換に
用いられる無限級数は、次の数式２のとおりである。
【００１７】
【数２】
【００１８】数式２の無限級数を用いて、連続関数f(x)
をフリーエ変換する過程は、数式３のように定義するこ
とができる。
をフリーエ変換する過程は、数式３のように定義するこ
とができる。
【数３】
【００１９】例えば、
【００２０】前記において、
【００２１】数式３に定義されたように、フリーエ変換
において、複素数値は振幅成分と位相成分を一度に表現
することができるので、下記の数式４に記載のように複
素数値を用いるのが好ましい。
において、複素数値は振幅成分と位相成分を一度に表現
することができるので、下記の数式４に記載のように複
素数値を用いるのが好ましい。
【数４】
【００２２】数式４において、フリーエスペクトルは、
次のように表現することができる。
次のように表現することができる。
【００２３】前記数式４において、位相角φ(u)は、次
のように表現することができる。
のように表現することができる。
【００２４】又、電力スペクトルP(u)は、次のように表
現することができる。 ここで、uは周波数変数を示す。
現することができる。 ここで、uは周波数変数を示す。
【００２５】当業者によく知られたオイラーの公式を用
いると、exp［-j2πx］= cos2πx-jsin2πxであるの
で、フリーエ変換は、数式５に定義された式に表現する
ことができる。
いると、exp［-j2πx］= cos2πx-jsin2πxであるの
で、フリーエ変換は、数式５に定義された式に表現する
ことができる。
【数５】
【００２６】従って、フリーエスペクトル、位相角及び
電力スペクトルは、次のように与えられることができ
る。 フリーエスペクトル： 位相角： 電力スペクトル：
電力スペクトルは、次のように与えられることができ
る。 フリーエスペクトル： 位相角： 電力スペクトル：
【００２７】前記のように、フリーエ変換は、無限級数
を用いてアナログ信号を標本化されたデジタル信号に変
換させる。しかし、コンピュータによりフリーエ変換を
行うためには、標本化されたデータに対する変形された
フリーエ変換、即ち離散フリーエ変換(Discrete Fourie
r Transform：DFT)がフリーエ変換の代わりに用いられ
る。DFTを用いると、f(x)は、次の数式６のように与え
られることができる。
を用いてアナログ信号を標本化されたデジタル信号に変
換させる。しかし、コンピュータによりフリーエ変換を
行うためには、標本化されたデータに対する変形された
フリーエ変換、即ち離散フリーエ変換(Discrete Fourie
r Transform：DFT)がフリーエ変換の代わりに用いられ
る。DFTを用いると、f(x)は、次の数式６のように与え
られることができる。
【００２８】
【数６】
【００２９】又、循環する初期値及び最大値が、X［n］
である場合、逆 は、次の数式７のように定義される。
である場合、逆 は、次の数式７のように定義される。
【数７】
【００３０】デジタルオーディオデータは、上述のよう
にフリーエ変換器(10)においてフリーエ変換される一
方、ウォーターマーク信号は、離散コサイン変換器(14)
において離散コサイン変換される。その後、大きさ抽出
器(11)において、フリーエ変換されたオーディオデータ
の大きさ成分データ及び位相成分データ係数の中で、大
きさ成分データ係数のみが抽出された後、ウエーブレッ
ト変換器(13)においてウエーブレット変換される。次い
で、ウエーブレット変換されたオーディオ係数の符号
が、第１の乗算器(31)において、それぞれ離散コサイン
変換器(14)により、離散コサイン変換されたウォーター
マーク信号のスペクトル係数に乗算され、オーディオ信
号及びウォーターマーク信号を所定の範囲まで相関させ
る。その際、大きさを問わず入力値の符号/極性によ
り、１、-１又は０を出力するシグナム関数部(15)を用
いると、符号を容易に得ることができる。その後、乗算
されたウォーターマーク信号のスペクトル係数に、第２
の乗算器(32)において第１のスケーリングファクタαが
乗算されることにより、聴取者により感知されるオーデ
ィオ信号の品質が変わらないようになる。第１のスケー
リングファクタは、0.01〜0.05の範囲であるのが好まし
い。即ち、スケーリングされたウォーターマーク信号係
数が、オーディオデータのスペクトル形態に影響を及ぼ
すことが最小化され、聴取者は、ウォーターマーキング
済みのオーディオ信号と原オーディオ信号との差を認知
することができなくなる。次いで、スケーリングされた
係数とウエーブレット変換オーディオ信号データ係数が
加算器(30)において加算される。加算された係数は、逆
ウエーブレット変換器(16)において、逆ウエーブレット
変換され、調整された係数の大きさを発生させる。最後
に、逆ウエーブレット変換器(16)により発生し、調整さ
れた係数の大きさ、及び位相抽出器(12)により得られた
オーディオ信号データの位相成分データが逆フリーエ変
換器(17)に入力され、最終的にウォーターマーキング済
みのオーディオ信号データを発生させる。
にフリーエ変換器(10)においてフリーエ変換される一
方、ウォーターマーク信号は、離散コサイン変換器(14)
において離散コサイン変換される。その後、大きさ抽出
器(11)において、フリーエ変換されたオーディオデータ
の大きさ成分データ及び位相成分データ係数の中で、大
きさ成分データ係数のみが抽出された後、ウエーブレッ
ト変換器(13)においてウエーブレット変換される。次い
で、ウエーブレット変換されたオーディオ係数の符号
が、第１の乗算器(31)において、それぞれ離散コサイン
変換器(14)により、離散コサイン変換されたウォーター
マーク信号のスペクトル係数に乗算され、オーディオ信
号及びウォーターマーク信号を所定の範囲まで相関させ
る。その際、大きさを問わず入力値の符号/極性によ
り、１、-１又は０を出力するシグナム関数部(15)を用
いると、符号を容易に得ることができる。その後、乗算
されたウォーターマーク信号のスペクトル係数に、第２
の乗算器(32)において第１のスケーリングファクタαが
乗算されることにより、聴取者により感知されるオーデ
ィオ信号の品質が変わらないようになる。第１のスケー
リングファクタは、0.01〜0.05の範囲であるのが好まし
い。即ち、スケーリングされたウォーターマーク信号係
数が、オーディオデータのスペクトル形態に影響を及ぼ
すことが最小化され、聴取者は、ウォーターマーキング
済みのオーディオ信号と原オーディオ信号との差を認知
することができなくなる。次いで、スケーリングされた
係数とウエーブレット変換オーディオ信号データ係数が
加算器(30)において加算される。加算された係数は、逆
ウエーブレット変換器(16)において、逆ウエーブレット
変換され、調整された係数の大きさを発生させる。最後
に、逆ウエーブレット変換器(16)により発生し、調整さ
れた係数の大きさ、及び位相抽出器(12)により得られた
オーディオ信号データの位相成分データが逆フリーエ変
換器(17)に入力され、最終的にウォーターマーキング済
みのオーディオ信号データを発生させる。
【００３１】次に、図２を参照し、本発明のデジタルウ
ォーターマーキング方法により、ウォーターマーキング
済みのオーディオデータからウォーターマーク信号を抽
出する過程を説明する。先ず、ウォーターマーキング済
みのオーディオデータをフリーエ変換器(20)においてフ
リーエ変換し、周波数領域の第１の係数を発生させる。
それと同時に又は独立的に、原オーディオデータもフリ
ーエ変換器(23)において、フリーエ変換され、周波数領
域の第２の係数を発生させる。大きさ抽出器(21、24)に
おいて得られた２つの係数の大きさは、ウエーブレット
変換器(22、25)において、それぞれウエーブレット変換
される。原オーディオデータと連関されたウエーブレッ
ト係数は、ウォーターマーキング済みのオーディオ信号
と連関されたウエーブレット係数から減算器(33)におい
て減算される。次いで、係数の差に第２のスケーリング
ファクタ１/α及び原オーディオデータと連関されたウ
エーブレット変換係数の符号（陽数である場合は１、０
である場合は０、陰数である場合は-１）が、乗算器(3
4)において乗算される。上述のように、符号は、シグナ
ム関数部(26)を用いて得ることができる。最後に乗算器
(34)において出力されスケーリングされた係数は、逆離
散コサイン変換器(27)において、逆離散コサイン変換さ
れ、原オーディオデータに挿入されたウォーターマーク
信号を抽出することができる。
ォーターマーキング方法により、ウォーターマーキング
済みのオーディオデータからウォーターマーク信号を抽
出する過程を説明する。先ず、ウォーターマーキング済
みのオーディオデータをフリーエ変換器(20)においてフ
リーエ変換し、周波数領域の第１の係数を発生させる。
それと同時に又は独立的に、原オーディオデータもフリ
ーエ変換器(23)において、フリーエ変換され、周波数領
域の第２の係数を発生させる。大きさ抽出器(21、24)に
おいて得られた２つの係数の大きさは、ウエーブレット
変換器(22、25)において、それぞれウエーブレット変換
される。原オーディオデータと連関されたウエーブレッ
ト係数は、ウォーターマーキング済みのオーディオ信号
と連関されたウエーブレット係数から減算器(33)におい
て減算される。次いで、係数の差に第２のスケーリング
ファクタ１/α及び原オーディオデータと連関されたウ
エーブレット変換係数の符号（陽数である場合は１、０
である場合は０、陰数である場合は-１）が、乗算器(3
4)において乗算される。上述のように、符号は、シグナ
ム関数部(26)を用いて得ることができる。最後に乗算器
(34)において出力されスケーリングされた係数は、逆離
散コサイン変換器(27)において、逆離散コサイン変換さ
れ、原オーディオデータに挿入されたウォーターマーク
信号を抽出することができる。
【００３２】上述の本発明によるデジタルウォーターマ
ーキング方法は、単一チップの集積回路又は個々の部品
上で行うことができる。具体的に、本発明によるデジタ
ルウォーターマーキングの段階は、ソフトウエアプログ
ラムにより具現することができ、そのようなプログラム
は、デジタル信号プロセッサーに内蔵され用いられるこ
とができる。
ーキング方法は、単一チップの集積回路又は個々の部品
上で行うことができる。具体的に、本発明によるデジタ
ルウォーターマーキングの段階は、ソフトウエアプログ
ラムにより具現することができ、そのようなプログラム
は、デジタル信号プロセッサーに内蔵され用いられるこ
とができる。
【００３３】ウォーターマーク信号を離散コサイン変換
し、原オーディオデータをフリーエ/ウエーブレット変
換し、ウォーターマーク信号を挿入して抽出する方法及
び装置を例示的に説明したが、当業者にとっては、添付
の請求の範囲の範疇によってのみ制限される本発明の広
範囲な原理及び教示から外れない変形及び修正が可能で
あることは自明である。
し、原オーディオデータをフリーエ/ウエーブレット変
換し、ウォーターマーク信号を挿入して抽出する方法及
び装置を例示的に説明したが、当業者にとっては、添付
の請求の範囲の範疇によってのみ制限される本発明の広
範囲な原理及び教示から外れない変形及び修正が可能で
あることは自明である。
【００３４】（発明の効果）
本発明によれば、原オーディオデータ及びウォーターマ
ーク信号を効果的に変換することにより、デジタルデー
タ、特にオーディオ信号データに挿入されたウォーター
マーク信号を、非認証者が容易に除去することを防止
し、原データの歪曲を最小化することができるデジタル
ウォーターマーキング技術を提供することができる。 ［図面の簡単な説明］
ーク信号を効果的に変換することにより、デジタルデー
タ、特にオーディオ信号データに挿入されたウォーター
マーク信号を、非認証者が容易に除去することを防止
し、原データの歪曲を最小化することができるデジタル
ウォーターマーキング技術を提供することができる。 ［図面の簡単な説明］
【図１】 本発明の一実施例によるオーディオ信号デー
タ内にウォーターマーク信号を挿入するためのブロック
図である。
タ内にウォーターマーク信号を挿入するためのブロック
図である。
【図２】 本発明のデジタルウォーターマーキング方法
により、ウォーターマーキング済みのオーディオ信号デ
ータからウォーターマーク信号を抽出するための好まし
い一実施例のブロック図である。
により、ウォーターマーキング済みのオーディオ信号デ
ータからウォーターマーク信号を抽出するための好まし
い一実施例のブロック図である。
１０ フリーエ変換器
１１ 大きさ抽出器(magnitude extracter)
１２ 位相抽出器
１３ ウエーブレット変換器
１４ 離散コサイン変換器
１５ シグナム関数部(signum function unit)
１６ 逆ウエーブレット変換器
１７ 逆フリーエ変換器
３０ 加算器
３１ 第１の乗算器
３２ 第２の乗算器
フロントページの続き
(72)発明者 チョ・ジュンスク
大韓民国158−070ソウル、ヤンチュン
ク、シンジュン３ドン1160−36、23／７
番
(72)発明者 キム・ジョンウォン
大韓民国305−503テジョン、ユスンク、
ソンガンドン、200−４、54／５番、ハ
ンマエル・アパートメント111−401
(56)参考文献 特開 平11−68574（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−276321（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−191394（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G10L 11/00
Claims (24)
- 【請求項１】 オーディオ信号データにウォーターマー
ク信号を挿入するウォーターマーク挿入方法において、 前記オーディオ信号データをフリーエ変換し、周波数領
域の第１の成分データ及び第２の成分データを発生させ
る段階と、 前記第１の成分データの絶対値をウエーブレット変換
し、第１のスペクトル係数を発生させる段階と、 前記ウォーターマーク信号を離散コサイン変換し、第２
のスペクトル係数を発生させる段階と、 前記第１のスペクトル係数及び前記第２のスペクトル係
数を組み合わせる段階と、 前記組み合わせた係数を逆ウエーブレット変換する段階
とを含むウォーターマーク挿入方法。 - 【請求項２】 前記第１の成分データ及び第２の成分デ
ータは、それぞれ前記オーディオ信号データの大きさ成
分データ及び位相成分データである請求項１に記載のウ
ォーターマーク挿入方法。 - 【請求項３】 前記組み合わせ段階は、前記第１及び第
２のスペクトル係数の加重値の和を求める段階を含む請
求項１に記載のウォーターマーク挿入方法。 - 【請求項４】 前記位相成分データを用いて、前記逆ウ
エーブレット変換段階の出力を逆フリーエ変換する段階
を更に含む請求項３に記載のウォーターマーク挿入方
法。 - 【請求項５】 前記組み合わせ段階以前に、 前記第１のスペクトル係数を定義する情報を、前記第２
のスペクトル係数に乗算する段階を更に含む請求項４に
記載のウォーターマーク挿入方法。 - 【請求項６】 前記組み合わせ段階以前に、 前記第２のスペクトル係数に、スケーリングファクタを
乗算する段階を更に含む請求項５に記載のウォーターマ
ーク挿入方法。 - 【請求項７】 前記スケーリングファクタは、0.01〜0.
05の範囲である請求項６に記載のウォーターマーク挿入
方法。 - 【請求項８】 前記情報は、前記第１のスペクトル係数
の符号の関数である請求項５に記載のウォーターマーク
挿入方法。 - 【請求項９】 オーディオ信号データにウォーターマー
ク信号を挿入するウォーターマーク挿入装置において、 前記オーディオ信号データをフリーエ変換し、振幅成分
データ及び位相成分データを発生させる手段と、 前記振幅成分データの絶対値をウエーブレット変換し、
第１のスペクトル係数を発生させる手段と、 前記ウォーターマーク信号を離散コサイン変換し、第２
のスペクトル係数を発生させる手段と、 前記第１のスペクトル係数及び前記第２のスペクトル係
数をそれぞれ組み合わせる手段と、 前記組み合わせた係数を逆ウエーブレット変換する手段
とを含むウォーターマーク挿入装置。 - 【請求項１０】 前記組み合わせ手段は、前記第１のス
ペクトル係数を定義する情報を、前記第２のスペクトル
係数に乗算する手段を含む請求項９に記載のウォーター
マーク挿入装置。 - 【請求項１１】 前記組み合わせ手段は、前記第２のス
ペクトル係数に、スケーリングファクタを乗算する手段
を含む請求項１０に記載のウォーターマーク挿入装置。 - 【請求項１２】 前記スケーリングファクタは、0.01〜
0.05の範囲である請求項11に記載のウォーターマーク挿
入装置。 - 【請求項１３】 前記位相成分データを用いて、前記そ
れぞれ組み合わせた係数を逆フリーエ変換させる手段を
含む請求項９に記載のウォーターマーク挿入装置。 - 【請求項１４】 前記情報は、前記第１のスペクトル係
数の符号である請求項１０に記載のウォーターマーク挿
入装置。 - 【請求項１５】 ウォーターマーキング済みのオーディ
オデータからウォーターマーク信号を抽出するウォータ
ーマーク抽出方法において、 前記ウォーターマーキング済みのオーディオデータ及び
原オーディオデータをフリーエ変換し、第１の成分デー
タ及び第２の成分データをそれぞれ発生させる段階と、 前記ウォーターマーキング済みのオーディオデータ及び
前記原オーディオデータの前記第１の成分データの絶対
値をそれぞれウエーブレット変換する段階と、 前記ウォーターマーキング済みのオーディオデータ及び
前記原オーディオデータのウエーブレット変換係数間の
差を求める段階と、 前記差を逆離散コサイン変換し、前記ウォーターマーク
信号を抽出する段階とを含むウォーターマーク抽出方
法。 - 【請求項１６】 前記原オーディオデータと連関された
前記ウエーブレット変換係数の符号を、前記ウォーター
マーキング済みのオーディオデータと連関されたウエー
ブレット変換係数に乗算する段階を更に含む請求項１５
に記載のウォーターマーク抽出方法。 - 【請求項１７】 前記乗算段階は、 前記ウォーターマーキング済みのオーディオデータと連
関されたウエーブレット係数に、スケーリングファクタ
を乗算する段階を更に含む請求項１６に記載のウォータ
ーマーク抽出方法。 - 【請求項１８】 前記符号は、シグナム関数を用いて求
める請求項１６に記載のウォーターマーク抽出方法。 - 【請求項１９】 前記スケーリングファクタは、20〜10
0の範囲である請求項１７に記載のウォーターマーク抽
出方法。 - 【請求項２０】 ウォーターマーキング済みのオーディ
オデータからウォーターマーク信号を抽出するウォータ
ーマーク抽出装置において、 前記ウォーターマーキング済みのオーディオデータ及び
原オーディオデータをフリーエ変換し、第１の成分デー
タ及び第２の成分データをそれぞれ発生させる手段と、 前記ウォーターマーキング済みのオーディオデータ及び
前記原オーディオデータの前記第１の成分データの絶対
値をそれぞれウエーブレット変換する手段と、 前記ウォーターマーキング済みのオーディオデータ及び
前記原オーディオデータのウエーブレット変換係数間の
差を求める手段と、 前記差を逆離散コサイン変換し、前記ウォーターマーク
信号を抽出する手段とを含むウォーターマーク抽出装
置。 - 【請求項２１】 前記原オーディオデータと連関された
前記ウエーブレット変換係数の符号を、前記ウォーター
マーキング済みのオーディオデータと連関されたウエー
ブレット変換係数に乗算する手段を更に含む請求項２０
に記載のウォーターマーク抽出装置。 - 【請求項２２】 前記ウォーターマーキング済みのオー
ディオデータと連関されたウエーブレット変換係数に、
スケーリングファクタを乗算する手段を更に含む請求項
２１に記載のウォーターマーク抽出装置。 - 【請求項２３】 前記符号は、シグナム関数を用いて求
める請求項２１に記載のウォーターマーク抽出装置。 - 【請求項２４】 前記スケーリングファクタは、20〜10
0の範囲である請求項２２に記載のウォーターマーク抽
出装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1999/10821 | 1999-03-29 | ||
| KR1019990010821A KR19990046547A (ko) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 디지털오디오에대한디지털워터마킹방법 |
| KR2000/15406 | 2000-03-27 | ||
| KR1020000015406A KR100333163B1 (ko) | 1999-03-29 | 2000-03-27 | 디지털 워터마킹 방법 및 장치 |
| PCT/KR2000/000268 WO2000059148A1 (en) | 1999-03-29 | 2000-03-28 | Digital watermarking method and apparatus |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003520981A JP2003520981A (ja) | 2003-07-08 |
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ID=26634886
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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