JP4570026B2 - 電子透かしの埋め込み方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＤ・ＤＶＤ等を用いた民生・業務用途における鑑賞用のパッケージ音楽の制作、配信、流通分野において好適な電子透かしの埋め込み技術に関する。

ＣＤやＤＶＤオーディオにおいては、高品質な原音が非圧縮で収納され、かつ近年パソコンを用いて、誰でも容易にかつ安価に原盤と同一品質の複製を作成することができるため、著作権保護の重要性が高まっている。特に、音楽素材データは、その合成により様々な音楽を作成する素材となるため、音楽素材の利用範囲が大幅に拡大するとともに、著作権管理が深刻になる。

著作権管理の一つの方法として、音楽データに電子透かしを挿入する方法がある（例えば、特許文献１〜３参照）があるが、原音楽データに対して何らかの形で改変を加えることになり、品質劣化が避けられなかった。また、劣化を抑えるために透かし情報のレベルを小さくすると圧縮などの信号処理により透かし情報が消されてしまうというジレンマを抱えていた。

特開平１１−１４５８４０号公報 特開平１１−２１９１７２号公報 特許３３２１７６７号公報

上記特許文献１に記載の発明は、２４ビットのうち下位ビットを電子透かしに割り当てるシンプルな方法であるが、ダイナミックレンジが２ビット分減り、平滑化などの信号処理をかけると、電子透かしを簡単に除去できてしまう。また、上記特許文献２に記載の発明は、音楽の立ち上がり部分で雑音が多いところに電子透かしを挿入し、マスキング効果により劣化を目立たせなくするというものであるが、逆にこの部分を見つけて透かしを削除されやすい。また、上記特許文献３に記載の発明は、信号の変化率が大きいところに電子透かしを挿入し、マスキング効果により劣化を目立たせなくするというものであるが、特許文献２と同様、逆にこの部分を見つけて透かしを削除されやすい。

上記のような点に鑑み、本発明は、マルチトラックで構成される音楽素材に対して、合成された音楽品質に一切劣化を与えず、かつ各音楽素材に埋め込まれた電子透かしを削除することが困難な電子透かしの埋め込み方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明では、合成されることにより再生音響信号を生成する複数の素材音響信号に対して、識別音響信号を電子透かしとして埋め込む方法として、電子透かしとしての役割を果たす音声により表現された内容を記録した識別音響信号を作成する識別信号作成段階と、前記複数の素材音響信号から３以上の素材音響信号を選択し、前記選択された３以上の素材音響信号に対して、無音部領域の検出を行い、選択された全ての素材音響信号において無音部でない位置を選択して、前記識別音響信号と同一長さの合成位置を設定する合成位置設定段階と、前記識別音響信号を、前記選択した３以上の素材音響信号の合成位置に、少なくとも２以上は加算または減算、少なくとも１以上は前記加算または減算と逆演算となる減算または加算とし、同一位置における全ての識別音響信号が相殺するように合成する識別信号合成段階と、前記識別音響信号が合成された各素材音響信号に対してロスレス圧縮を行うための圧縮符号化段階を備えるようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、複数の素材音響信号の同一時刻に同一の識別音響信号を加算または減算により合成するようにしたので、電子透かしが埋め込まれた各素材音響信号から電子透かしを削除することを困難とする一方、素材音響信号を複数合成して再生した場合の音楽品質に一切劣化させないという効果を奏する。

（１．埋め込みの基本原理）
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明に係る電子透かしの埋め込み方法における基本的な原理について説明する。図１は、２つのデジタル音響信号の一般的な合成の様子を示す図である。図１（ａ）〜（ｃ）においては、いずれも、横軸が時間軸、縦軸が振幅となっている。図１（ａ）に示すデジタル音響信号（ソース波形データ）Ａと、図１（ｂ）に示すデジタル音響信号（ソース波形データ）Ｂを合成する場合、各時刻における各振幅を単純に合算することになる。その結果、図１（ｃ）に示すようなデジタル音響信号（合成波形データ）Ｃが得られることになる。なお、図１（ａ）〜（ｃ）において、太線で示す横線は振幅値０を示しており、この太線より上が正の値、下が負の値を示している。

図２は、デジタル音響信号Ａに電子透かしを埋め込む様子を示す図である。図２（ａ）は、デジタル音響信号Ａの波形を示しており、図１（ａ）と全く同じものである。図２（ｂ）は電子透かしとして埋め込むためのデジタル音響信号（透かし波形データ）Ｄの波形を示す図である。図２（ｃ）は図２（ａ）に示したデジタル音響信号Ａと図２（ｂ）に示したデジタル音響信号Ｄを合成したデジタル音響信号Ａ´の波形を示す図である。上述のように、デジタル音響信号Ａとデジタル音響信号Ｄの合成は、各時刻における振幅を合算していくことにより行われる。

図３は、デジタル音響信号Ｂに電子透かしを埋め込む様子を示す図である。図３（ａ）は、デジタル音響信号Ｂの波形を示しており、図１（ｂ）と全く同じものである。図３（ｂ）は電子透かしとして埋め込むためのデジタル音響信号−Ｄの波形を示す図である。図３（ｂ）と図２（ｂ）を比較するとわかるようにデジタル音響信号−Ｄは、デジタル信号Ｄの各時刻における振幅値の符号を反転させたものである。しかし、符号を反転させたものは、音響信号として再生した場合には、全く同様に聞こえることになる。図３（ｃ）は図３（ａ）に示したデジタル音響信号Ｂと図３（ｂ）に示したデジタル音響信号−Ｄを合成したデジタル音響信号Ｂ´の波形を示す図である。上述のように、デジタル音響信号Ｂとデジタル音響信号−Ｄの合成は、各時刻における振幅を合算していくことにより行われる。

図４は、デジタル音響信号Ａ´とデジタル音響信号Ｂ´を合成する様子を示す図である。図４（ａ）は、デジタル音響信号Ａ´の波形を示しており、図２（ｃ）と全く同じものである。図４（ｂ）は、デジタル音響信号Ｂ´の波形を示しており、図３（ｃ）と全く同じものである。図４（ｃ）は図４（ａ）に示したデジタル音響信号Ａ´と図４（ｂ）に示したデジタル音響信号Ｂ´を合成したデジタル音響信号Ｃの波形を示す図である。上述のように、デジタル音響信号Ａ´とデジタル音響信号Ｂ´の合成は、各時刻における振幅を合算していくことにより行われる。この結果得られるデジタル音響信号Ｃは、デジタル音響信号Ａとデジタル音響信号Ｂを合成したときに得られるデジタル音響信号Ｃと全く同じものとなる。これは、デジタル音響信号Ａ´に埋め込まれたデジタル音響信号Ｄと、デジタル音響信号Ｂ´に埋め込まれたデジタル音響信号−Ｄが各時刻において互いに打ち消し合うためである。

上記のようなデジタル音響信号Ａおよびデジタル音響信号Ｂとして素材音響信号を記録しておき、デジタル音響信号Ｄ、デジタル音響信号−Ｄとして、人の声を記録しておけば、デジタル音響信号Ａ´、デジタル音響信号Ｂ´をそれぞれ再生した場合は、音楽素材に音声が重なって聞こえることになるが、合成された再生音響信号であるデジタル音響信号Ｃを再生した場合は、合成した楽曲だけが聞こえることになる。

（２．素材音響信号の準備）
続いて、本発明に係る電子透かしの埋め込み方法の具体的な手法について説明していく。本実施形態では、５つのトラックに設定された各素材音響信号を合成して再生する再生装置に利用するための素材音響信号を作成する場合について説明する。再生装置において利用者が、各トラックについて例えば５つの楽曲を選択可能となるようにすると、全部で２５の素材音響信号が必要となる。そのため、まず、録音等により得られたアナログの素材音響信号をデジタル化して２５個のデジタルの素材音響信号を得る。アナログの素材音響信号のデジタル化は、従来の一般的なＰＣＭの手法を用いて行う。具体的には、所定のサンプリング周波数でアナログ音響信号をサンプリングし、振幅を所定の量子化ビット数を用いてデジタルデータに変換する処理を行う。このようにしてデジタル化した音響信号は、量子化ビット数に応じた値をもつサンプルの時系列の集合となる。例えば、サンプリング周波数を４４．１ｋＨｚ、量子化ビット数を１６ビットとした場合、１秒間のアナログ音響信号は、−３２７６８〜３２７６７の値をとるサンプル４４１００個からなるデジタル音響信号に変換されることになる。

複数の素材音響信号を合成して１つの再生音響信号として再生するためには、合成対象とする素材音響信号の各再生時間が同一となるように加工する必要がある。これは、１つの素材音響信号を基準として、他の素材音響信号の各サンプル（各時刻において所定のビット数で量子化したもの）が、基準とした素材音響信号に時間的かつ音楽的に同期するように調整する処理を行う。また、本実施形態では、再生する利用者が、自由に音楽の構成を変化させることが可能なように、各素材音響信号をメロディ、コード、リズム等のパートに分けて作成している。各素材音響信号は、上述のようにアナログの音響信号をＰＣＭ等の手法でデジタルデータ化したものである。

ここで、５つのトラックとして設定する素材音響信号について説明する。図５は、各トラックの素材音響信号の信号波形を模式的に示したものである。図５の例では、各素材音響信号が左右（Ｌ・Ｒ）２チャンネルで構成されるステレオ音響信号の場合を示している。図５においては、説明の簡略化のため、信号の振幅値がある程度以上のレベルを有する部分、すなわち非無音部については同一の振幅で波形を示し、無音部は波形が無い状態で示している。複数のトラックの楽曲を合成して再生し、なおかつ各トラックについての楽曲を複数から選択可能とする場合、どのような組合せになっても、合成後の楽曲がまともなものとなるようにするために、各素材音響信号は所定の規則に従って作成される必要がある。したがって、各トラックにおいては、どの楽曲を選択しても非無音部と無音部の時間的位置が原則同じになるように構成されている。すなわち、例えばトラック１用として準備される５つの素材音響信号は、原則同一位置に非無音部（有音部）、無音部を有するものとなるが、音楽的な変化が乏しくなることを避けるため、音楽規則上支障がない範囲で、非無音部と無音部の長さを多少変化させることも行われる。

図５に示したような波形の素材音響信号を合成して再生すると、まず、最初にトラック１とトラック５からの音が聞こえ、次に、トラック５からの音が消えてトラック３からの音が聞こえ、次に、トラック１とトラック３からの音が消えてトラック２とトラック４からの音が聞こえ、次に、トラック２とトラック４からの音が消えてトラック１とトラック３からの音が聞こえ、次に、トラック３からの音が消えてトラック５からの音が聞こえ、最後にトラック１とトラック５からの音が消えるということになる。

（３．電子透かしの埋め込み）
図５に示したような特徴の波形を有する素材音響信号が準備できたら、各素材音響信号に識別音響信号を電子透かしとして埋め込む。識別音響信号の作成、および作成した識別音響信号の素材音響信号への埋め込みは、専用装置により行われる。もっとも、このような専用装置は、汎用のコンピュータに、専用のソフトウェアを搭載することにより実現される。まず、このような専用装置において、識別音響信号の作成を行う。本実施形態では、上述のように、電子透かしとして、人の声をメッセージとして発音するデジタルの識別音響信号を用いる。上記専用装置には、テキストデータをデジタル音響信号に変換する音声合成機能を搭載させているため、作成者は、電子透かしとして記録するメッセージをテキストデータの形式で入力する。これは、例えば、専用装置として利用されているコンピュータに接続されたキーボード等から直接テキスト入力すれば良い。入力されたテキストデータは、公知の音声合成技術によりデジタルの識別音響信号に変換されることになる。メッセージとしては、例えば「この音楽素材は○○が著作権を有するものです。○○の許可なく複製する行為は著作権を侵害します。」のような著作元が識別できるようなものを作成しておくと望ましい。もちろんメッセージとして、人が話した声をそのまま録音し、デジタル化することにより識別音響信号を作成しても良い。なお、本明細書においては、識別音響信号、電子透かし、音声メッセージという用語を使用しているが、「音声メッセージ」は、音声として伝えるための内容そのものを意味し、現実の音声であるか、人工的に合成された音声であるかを問わず、双方を含む。また、「識別音響信号」は、音声メッセージを録音等してデジタル化したデジタル音響信号を意味し、「電子透かし」は、金券類の偽造防止に使われる「透かし印刷」と同様に、本来の素材音響信号とともに、別の識別音響信号が同時にオーバーラップして聞こえるように電子的に埋め込むことにより、本来の素材音響信号の複製使用を抑止する効果を与えるもので、素材音響信号を別の楽曲に無断使用した際に、楽曲に重ねて音声メッセージが再生されることで、聴く人に楽曲が第三者の著作物を無断使用して制作されていることを警告する役割を果たすことを意味する。

続いて、上記専用装置に素材音響信号を読み込ませ、素材音響信号に電子透かしを埋め込む処理を行う。すなわち、識別音響信号を合成することになる。具体的には、専用装置は、読み込んだ素材音響信号を波形情報として画面上に表示し、作成者に、画面上において、埋め込む位置を特定させる。作成者は、埋め込む位置を画面上で指定することになるが、この場合、識別音響信号（メッセージ）は、任意の箇所に埋め込んでも（あるいは、素材音響信号の全領域にわたって埋め込んでも）、本発明の効果を有するが、できるだけ非無音部を中心に埋め込むことが望ましい。無音部に埋め込むと、後述するロスレス圧縮を適用した際に、埋め込んだデータ分だけ情報量が増大してしまい圧縮効率が低下するというデメリットが生じるためである。併せて、無音部は著作権保護の必要性が弱く、仮に識別音響信号を無音部だけに埋め込んだ場合、その部分だけ切り取られて非無音部を利用することができるため、違法複製の防止効果が得られないためである。非無音部にいれておけば、楽曲とメッセージの分離はほとんど不可能であるため、違法複製されても、複製者は楽曲自体を利用することができず、違法複製の抑止効果が望める。また、識別音響信号は複数のトラックで合成した場合に除去されるように、信号波形を構成する全サンプルの正負の符号が反転されたデータを同時刻に埋め込む必要がある。例えば、図６の例では、識別音響信号Ｄａをトラック１の先頭部分に埋め込み、識別音響信号Ｄａの全サンプル値と正負符号を反転した識別音響信号−Ｄａをトラック５の先頭部分に埋め込んでいる。これにより、トラック１とトラック５を合成して再生する場合に、電子透かしとして埋め込んだ全サンプルの合成値が０になるため、メッセージが聞こえなくなることになる。同様に、トラック１に埋め込んだ識別音響信号Ｄｂ、Ｄｅ、Ｄｆは、それぞれ同時刻におけるトラック３の識別音響信号−Ｄｂ、−Ｄｅ、トラック５の識別音響信号−Ｄｆにより相殺されることになる。また、トラック２に埋め込んだ識別音響信号Ｄｃ、Ｄｄは、それぞれ同時刻におけるトラック４の識別音響信号−Ｄｃ、−Ｄｄにより相殺されることになる。なお、識別音響信号Ｄａと識別音響信号−Ｄａは各時刻における振幅値が正負反転したものであり、それぞれ単独で再生した場合には、全く同一のメッセージとして聞こえるものである。識別音響信号Ｄｂ〜識別音響信号Ｄｆについても同様である。なお、識別音響信号Ｄａ〜識別音響信号Ｄｆは全て同一のメッセージとしても良いし、全て異なる６つのメッセージとしたものであっても良い。

図６の例では、２つの素材音響信号の合成により、メッセージを相殺するようにしたが、３つ以上の素材音響信号の合成によりメッセージが相殺されるようにしても良い。例えば、３つの素材音響信号の合成によりメッセージを相殺するためには、トラック１に識別音響信号Ｄａを入れた場合、トラック２、トラック３には同時刻に、識別音響信号Ｄａの正負符号を反転すると共に振幅を１／２にした識別音響信号−Ｄａ／２をそれぞれ埋め込んでおけば良い。

上述のように同一のトラックにおいて選択可能な５つの素材音響信号については、全て同じ位置に識別音響信号を埋め込む処理を行う。すなわち、原理的には図２、図３に示したものに相当する埋め込み処理を行うことになる。

（４．ロスレス圧縮）
以上のようにして電子透かしが埋め込まれた素材音響信号は、ＣＤ、ＤＶＤ等の記録媒体に記録されることになる。この際、データ量を削減するためにデータ圧縮を行うことが望ましい。データ圧縮の手法としては、公知の種々の手法を用いることができるが、複数の素材音響信号を合成した際に、正確に電子透かしが削除されるようにするため、圧縮の前後でデータの損失のないロスレス型圧縮方式を採用する必要がある。

（５．再生装置）
続いて、上記素材音響信号を再生する再生装置について説明する。この再生装置は、複数の素材音響信号を抽出し、これらを再生時に合成再生することにより楽曲として再生する。本実施形態では、上述のように、５つの素材音響信号を合成して１つの楽曲として再生する場合を例にとって説明する。

本発明に係る音響信号の再生装置は、汎用のコンピュータに専用のソフトウェアを搭載することにより実現される。このような再生装置で楽曲を再生する場合、利用者は、上記のようにして作成された素材音響信号が記録された記録媒体を再生装置に読み込ませる。すると、再生装置は、図７に示すような素材音響信号の指定画面を表示させる。

この際、表示される素材音響信号の指定画面を図７に示す。図７においては、素材音響信号がマトリックス状に指定可能となっており、５トラックが選択できるようになっている。オプションとして、トラック名の左側にはチェック欄が設けられると共に、トラック名の右側には、素材音響信号選択領域、レベル（音量）指定欄が設けられている。標準的な利用形態では、５トラック全てにチェックが付いた状態となるが、利用者がチェックを外して４トラック以下で合成して演奏することも可能である。ただし、この場合は、電子透かしが相殺されずに残ってしまうようになっている。また、図７の例では、レベル指定が５トラック全て標準値「１００」となっているが、５つの符号化データが同じ音量比率で合成されるという意味ではなく、あらかじめ制作者が調整した音量比率で合成されることになる。５つのトラックが合成される時の信号波形の音量比率については、あらかじめ制作者側で信号波形データの振幅を調整することにより設定しており、レベル指定を全て「１００」に設定すると、制作者が意図した音量比率で合成されることになる。レベル指定についても利用者が制作者の意図と異なる比率になるように変更可能であるが、この場合も電子透かしが相殺されずに残ってしまうようになっている。設定されたトラック別のレベルは、あらかじめ制作者側で設定された素材音響信号の合成比率に加えて音響信号再生部に与えられることになる。

（６．音響信号の再生）
上記のようにして抽出された素材音響信号は、再生装置の音響信号再生部により再生される。音響信号再生部は、再生装置において抽出された素材音響信号を合成して再生音響信号とし、これをアナログ変換した後、音声として再生する機能を有する部分であり、公知の種々のものを用いることができるが、ここではその一例について説明する。

図８は、本実施形態における音響信号再生部の詳細を示す機能ブロック図である。図８に示す音響信号再生部は、素材音響信号としてロスレス型圧縮された符号化データを読み込んで復号・合成し、再生するものである。図８において、１は圧縮ブロック読込手段、２はブロック復号手段、３は合成比率設定手段、４は波形合成処理手段、５は合成ブロック蓄積手段、６はサウンドデバイスドライバ、７はサウンドデバイス、８はタイマーである。

圧縮ブロック読込手段１は、圧縮された符号化データファイルから、圧縮ブロック単位でデータの読み込みを行う機能を有している。ブロック復号手段２は、読み込んだ圧縮ブロックを復号して、圧縮符号化前の状態である非圧縮ブロックに復元する機能を有している。合成比率設定手段３は、複数の非圧縮ブロックをどの程度の比率で合成するかを設定する機能を有している。波形合成処理手段４は、ブロック復号手段２で復号された複数の非圧縮ブロック、いわゆるデジタルの波形データを合成比率設定手段３で設定された合成比率で合成する機能を有している。合成ブロック蓄積手段５は、合成された合成ブロックを蓄積するバッファメモリを複数有しており、これらのバッファメモリに蓄積された合成ブロックを、ＦＩＦＯ（ファーストイン・ファーストアウト）方式、すなわち、先に入ってきた情報が、先に出ていく方式で処理する機能を有している。すなわち、合成ブロック蓄積手段５は、波形合成処理手段４から投入された合成ブロックを投入された順序で蓄積し、その順序でサウンドデバイスドライバ６に渡す機能を有することとなる。サウンドデバイスドライバ６は、サウンドデバイス７を駆動させて合成ブロックを音響再生する機能を有しており、サウンドデバイス７は、デジタルデータである合成ブロックをＤ／Ａ変換して音声として再生する機能を有している。すなわち、サウンドデバイスドライバ６およびサウンドデバイス７は合成ブロック再生手段として機能することになる。タイマー８は、サウンドデバイスによる音響信号の再生と、外部機器の音響信号の再生とのタイミングをとるために利用するタイマーであり、コンピュータにおいて時刻管理を行うタイマーと共用されている。

続いて、図８に示した音響信号再生部の処理動作について説明する。まず、圧縮ブロック読込手段１が各符号化データをブロック単位で読み込む。次に、ブロック復号手段２が読み込んだ符号化データをブロック単位で復号する。具体的には、符号化方式に対応した復号処理を行って行くことにより、原デジタル音響信号のサンプルが各ブロック単位で復元され、非圧縮ブロックが得られる。

本実施形態に係る音響信号再生部では、上記復号処理を、読み込まれた各符号化データに対して複数回に渡って行うことになる。この結果、ほぼ同時に複数の非圧縮ブロックが得られることになる。

続いて、得られた複数の非圧縮ブロックを、波形合成処理手段４が合成して合成ブロックを生成する。具体的には、各非圧縮ブロックを構成する各サンプルに合成比率を乗じたものを加算することにより行われる。この合成比率は、合成比率設定手段３で設定されたものである。具体的には、図７に示した指定画面において設定された各トラックのレベルの比率が合成比率として設定されることになる。上述のように、電子透かしを完全に消去するためには、各トラックの比率が同一となるように設定されている必要がある。全てのトラックが同一の比率で設定されている場合には、合成によって電子透かしが消去される。これは、上記図４を用いて説明した原理に基づく。この合成の結果、合成ブロックが得られることになる。したがって、非圧縮ブロックに含まれている音声メッセージ等は、この合成ブロックにおいては削除されていることになる。

波形合成処理手段４により合成されて得られた合成ブロックは、合成ブロック蓄積手段５に蓄積されていく。本実施形態では、合成ブロック蓄積手段に４ブロックまで蓄積可能となっているため、４ブロック蓄積されるまでは、サウンドデバイスドライバ６による処理は開始されない。図９に示すように、合成ブロック蓄積手段５に合成ブロックが４ブロック蓄積されると、サウンドデバイスドライバ６が、合成ブロック蓄積手段５に蓄積された合成ブロックのうち先頭のブロックを音響再生する。具体的には、サウンドデバイス７が合成ブロックのデータをＤ／Ａ変換してスピーカに出力することになる。音響再生された合成ブロックは、合成ブロック蓄積手段５から削除される。

合成ブロックが削除されて、合成ブロック蓄積手段５内に余裕ができると、波形合成処理手段４により合成された合成ブロックが合成ブロック蓄積手段５に投入される。これにより、合成ブロック蓄積手段５内は再び最大容量まで蓄積されることになる。波形合成処理手段４により合成された合成ブロックは、現実には、ＣＰＵが合成ブロック投入手段として機能することにより、合成ブロック蓄積手段５内に投入される。この合成ブロック投入手段は、合成ブロックを合成ブロック蓄積手段５に単純に投入するだけでなく、合成ブロック蓄積手段５に空きが無い場合は、圧縮ブロック読込手段１、ブロック復号手段２、波形合成処理手段４に対して処理を中断する信号を送り、合成ブロック蓄積手段５への合成ブロックの投入を制御している。

一方、サウンドデバイスドライバ６は、合成ブロック蓄積手段５に蓄積された合成ブロックのうち先頭のブロックを順次音響再生していく。この際、サウンドデバイスドライバ６は、１つの合成ブロックの音響再生を終了する度に、合成ブロック投入手段、圧縮ブロック読込手段１、ブロック復号手段２に対して各処理の実行を許可する信号を送る。

ここで、上記音響信号再生部における処理の概要を整理して図１０のフローチャートに示す。まず、合成ブロック投入手段が、合成ブロック蓄積手段５内に空いているバッファメモリが存在するかどうかを探索する（ステップＳ１）。空いているバッファメモリが存在しない場合は、圧縮ブロック読込手段１およびブロック復号手段２、波形合成処理手段４に対して処理を中断する信号を送り、サウンドデバイスドライバ６からの再生終了信号の受信待ちとする（ステップＳ２）。サウンドデバイスドライバ６からの再生終了信号があった場合には、再生が終了した合成ブロックを格納していたバッファメモリから削除する（ステップＳ３）。サウンドデバイスドライバ６からの再生終了信号は、同時に合成ブロック投入手段、圧縮ブロック読込手段１、ブロック復号手段２、波形合成処理手段４にも送信されるため、圧縮ブロック読込手段１、ブロック復号手段２、波形合成処理手段４が処理を再開し、非圧縮ブロックの復号および非圧縮ブロックの合成が行われる（ステップＳ４）。続いて、空いているバッファメモリに合成ブロックが格納される（ステップＳ５）。一方、サウンドデバイス７では、常に、合成ブロック蓄積手段５内のバッファメモリを探索しており（ステップＳ６）、合成ブロックが存在する場合には、合成ブロックを再生する（ステップＳ７）。１つの合成ブロックの再生を待ち（ステップＳ８）、再生が終了したら、再生終了信号を合成ブロック投入手段、圧縮ブロック読込手段１、ブロック復号手段２、波形合成処理手段４に送信する（ステップＳ９）。

以上のようにして、各手段が互いに制御し合って動作することにより、シームレスに音響信号を再生することが可能となる。また、タイマー８を利用して外部の演奏装置と同期させて演奏することも可能である。具体的には、タイマー８のクロック信号を、本装置の外部の演奏装置からの同期信号として供給することにより、サウンドデバイス７による音響再生と外部の演奏装置の音響再生のタイミングを合わせることになる。タイミングをハードウェア的に合わせる方法としては、サウンドデバイス７のＤ／Ａ変換を駆動するタイマー８のクロック信号を自律オシレータで発生させる代わりに、前記同期信号を供給する方法が挙げられる。また、ソフトウェア的にタイミングを合わせる方法としては、サウンドデバイスドライバ６が再生する非圧縮ブロックの推奨される再生開始時刻と、タイマー８のクロック信号から得られる実時間のタイムコードと比較を行い、当該非圧縮ブロックにおいて推奨される再生開始時刻が実時間に比べ遅れている場合、遅れた時間だけ非圧縮ブロックのデータを削減し、当該非圧縮ブロックにおいて推奨される再生開始時刻が実時間に比べ進んでいる場合、非圧縮ブロックの再生開始時刻が実時間のタイムコードと一致するように再生開始を待たせるように制御する方法が挙げられる。本方法では、遅れや進み時間が顕著に大きい場合には、演奏のシームレス性が阻害されるが、一般には各非圧縮ブロックごとに調整する時刻はブロック長に比べ微小なため、殆ど再生品質に支障はでない。

以上のようにして電子透かしが埋め込まれた素材音響信号を合成して再生することにより、再生される音響信号にはメッセージが記録されておらず、音楽のみを聴くことができるが、素材音響信号のみを複製して流用しようとした場合、埋め込まれているメッセージを除去することは困難であるため、素材音響信号の複製を抑止することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するもの、または、それらの均等物は、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

２つのデジタル音響信号の一般的な合成の様子を示す図である。 デジタル音響信号Ａに電子透かしを埋め込む様子を示す図である。 デジタル音響信号Ｂに電子透かしを埋め込む様子を示す図である。 電子透かしを埋め込んだデジタル音響信号同士を合成する様子を示す図である。 素材音響信号の信号波形を模式的に示した図である。 素材音響信号への識別音響信号Ｄａの埋め込み位置を示す図である。 音響信号再生装置における素材音響信号の指定画面を示す図である。 音響信号再生部の詳細を示す機能ブロック図である。 合成ブロックが蓄積された状態の音響信号再生部を示す図である。 音響信号再生部におけるを示すフローチャートである。

符号の説明

１・・・圧縮ブロック読込手段
２・・・ブロック復号手段
３・・・合成比率設定手段
４・・・波形合成処理手段
５・・・合成ブロック蓄積手段
６・・・サウンドデバイスドライバ
７・・・サウンドデバイス
８・・・タイマー

Claims (4)

1. 合成されることにより再生音響信号を生成する複数の素材音響信号に対して、識別音響信号を電子透かしとして埋め込む方法であって、
   電子透かしとしての役割を果たす音声により表現された内容を記録した識別音響信号を作成する識別信号作成段階と、
   前記複数の素材音響信号から３以上の素材音響信号を選択し、前記選択された３以上の素材音響信号に対して、無音部領域の検出を行い、選択された全ての素材音響信号において無音部でない位置を選択して、前記識別音響信号と同一長さの合成位置を設定する合成位置設定段階と、
   前記識別音響信号を、前記選択した３以上の素材音響信号の合成位置に、少なくとも２以上は加算または減算、少なくとも１以上は前記加算または減算と逆演算となる減算または加算とし、同一位置における全ての識別音響信号が相殺するように合成する識別信号合成段階と、
   前記識別音響信号が合成された各素材音響信号に対してロスレス圧縮を行うための圧縮符号化段階と、
   を備えていることを特徴とする音響信号に対する電子透かしの埋め込み方法。
2. 請求項１において、
   前記識別信号作成段階は、著作権元を識別可能なテキストデータを基に、テキスト音声合成により前記識別音響信号を作成するものであることを特徴とする音響信号に対する電子透かしの埋め込み方法。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記各素材音響信号が複数のチャンネルから構成されるステレオ信号の場合、
   前記識別信号作成段階は、複数のチャンネルから構成される識別音響信号を作成し、
   前記識別信号合成段階は、複数のチャンネルから構成される合成位置に対して合成を行うものであることを特徴とする音響信号に対する電子透かしの埋め込み方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
   前記合成位置設定段階および前記識別信号合成段階を繰り返し実行し、複数の識別音響信号を複数の合成位置に合成するとともに、同一識別音響信号を複数の異なる合成位置に合成することを特徴とする音響信号に対する電子透かしの埋め込み方法。

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