JP4690366B2 - 音声透かしをベースとするメディア・プログラムの識別方法及び装置 - Google Patents
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Classifications
-
- 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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Description
2)透かしの埋め込みはデジタル方式で行われるのに対し、モバイル機器側で行われる符号化音声の捕捉は、アナログ方式で記録することにより行われる。
3)ホスト信号の品質を確保するためには、透かしの埋め込みを44.1Kのサンプル・レートで行う必要があるが、モバイル機器ではこれより遅いサンプル・レート(例えば8K)でしか記録できない。
2)音声透かしをベースとする本発明のメディア・プログラム識別技術は、特にニュースなどの生放送番組に適している。
3)音声透かしをベースとする本発明のメディア・プログラム識別技術は、疑似ランダム系列と転置処理を導入したことにより、埋め込まれた透かし系列を事前に知っていなければ透かしの検出が不可能なため、セキュリティに優れる。
4)音声透かしをベースとする本発明のメディア・プログラム識別技術は、正逆エコー処理によりエコー埋め込み領域が拡大されるため、大量な放送番組の識別を可能にする大データ容量を提供できる。
5)本発明の音声透かしをベースとするメディア・プログラム識別技術は、ECC及び冗長処理により、様々な歪みに対してより高い頑強性を提供できる。
6)本発明は、異なるサンプル・レート間のエコー・オフセットのマップ関係を特定するための「合成による分析」(ABC)手法を提供するため、再サンプリング作用への耐性が確保される。
7)本発明の音声透かしをベースとするメディア・プログラム識別技術は、エコー反復処理を採用したことにより、復号器側のエコー・オフセット位置におけるジッタを防止できる。
2:符号器
3:送信媒体
4:モバイル機器
5:復号器
6:データベース
7:出力装置
21:埋め込み系列生成手段
22:系列埋め込み手段
31:ECCモジュール
32:冗長モジュール
33:BPSKモジュール
34:DS−SS変調モジュール
35:転置処理モジュール
41:遅延モジュール
42:エコー埋め込みモジュール
43:エコー反復モジュール
44:振幅変調モジュール
45:マスキング・モジュール
46:加算器モジュール
71:ケプストラム分析手段
72:IDコード復元手段
73:転置処理復調モジュール
74:DS−SS復調モジュール
75:誤り訂正復号化モジュール
Claims (24)
- 音声信号を含むメディア・プログラムの関連情報を取得するための方法であって、
前記メディア・プログラムの識別情報を含む音声透かしを前記メディア・プログラムの音声信号に埋め込む埋め込みステップと、
前記メディア・プログラムを送信する送信ステップと、
前記音声透かしを埋め込んだ前記メディア・プログラムの音声信号の一部分をユーザが記録する記録ステップと、
前記識別情報を取得するために前記記録された音声信号の部分から前記音声透かしを抽出し、関連情報を格納するサーバに前記識別情報を供給する抽出ステップと、
前記サーバからの識別情報に基づいて前記メディア・プログラムの関連情報を前記ユーザに提供する関連情報提供ステップとを含み、
前記埋め込みステップは、
前記メディア・プログラムの前処理された識別情報を取得するために、前記メディア・プログラムの識別情報に対して前処理を実行する識別情報前処理ステップと、
前記音声信号に複数の正逆エコー対を埋め込む際に使用されるエコー遅延配列を判定するエコー遅延配列判定ステップと、
前記前処理された識別情報を使って前記複数の正逆エコー対の振幅を変調する振幅変調ステップと、
前記振幅変調された複数の正逆エコー対を反復するエコー反復ステップと、
前記反復/振幅変調された複数の正逆エコー対を前記エコー遅延配列に従って前記音声信号に埋め込むエコー埋め込みステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記識別情報は、前記メディア・プログラムの識別コードを含み、
前記識別情報前処理ステップは、
コード語を取得するために、前記識別コードに対して誤り訂正コーディングを実行するステップと、
冗長系列を生成するために、前記コード語に対して冗長処理を実行するステップと、
二位相偏移変調を使用して前記冗長系列をビット・ストリームにマップするステップと、
前記ビット・ストリームに対して直接シーケンス拡散スペクトル変調を実行するために、疑似ランダム系列変調を使用して前記ビット・ストリームを変調するステップと、
前記前処理された識別情報を取得するために、前記直接シーケンス拡散スペクトル変調されたビット・ストリームに対して転置処理を実行してその順序をスクランブルするステップとを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記エコー遅延配列判定ステップは、合成による分析手法により前記エコー遅延配列を判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記合成による分析手法は、前記記録ステップのサンプリング・レートでの各エコー遅延に関して、前記音声信号の記録された部分のケプストラム自己相関の値が前記記録ステップのサンプリング・レートでのそのエコー遅延において最大に到達するように、前記送信ステップのサンプリング・レートでの対応する埋め込み位置を決定することを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記抽出ステップは、
前記メディア・プログラムの前処理された識別情報を取得するために、前記音声信号の記録された部分に対してケプストラム分析を実行するケプストラム分析ステップと、
前記メディア・プログラムの前処理された識別情報に対して前記前処理の逆の処理を実行することにより、前記メディア・プログラムの識別情報を復元する識別情報復元ステップとをさらに含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の方法。 - 前記前処理された識別情報はメディア・プログラムの前処理された識別コードを含み、
前記識別情報復元ステップは、
逆スクランブルされたビット・ストリームを取得するために、前記前処理された識別コードに対して転置処理復調を実行し、
前記識別コードの前処理で使用されたのと同じ擬似ランダム系列を使用して、コード語を取得するために、前記逆スクランブルされたビット・ストリームに対して直接シーケンス拡散スペクトル復調を実行し、
前記識別コードを復元するために、前記コード語に対して誤り訂正復号化を実行することを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 前記反復の回数が2回であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 音声信号を含むメディア・プログラムの関連情報を取得するためのシステムであって、
メディア・プログラムの識別情報を含む音声透かしを前記メディア・プログラムの音声信号に埋め込むための埋め込み手段と、
前記メディア・プログラムを送信するための送信手段と、
前記音声透かしを埋め込んだメディア・プログラムの音声信号の一部分を記録するための記録手段と、
前記記録された音声信号の部分から前記音声透かしを抽出して前記識別情報を取得し、関連情報を格納するサーバに前記識別情報を供給するための抽出手段と、
前記識別情報に基づいて前記メディア・プログラムの関連情報を提供するための前記サーバ上の関連情報提供手段とを備え、
前記埋め込み手段は、
前記メディア・プログラムの前処理された識別情報を取得するために、前記メディア・プログラムの識別情報に対して前処理を実行するための識別情報前処理手段と、
前記音声信号に複数の正逆エコー対を埋め込む際に使用されるエコー遅延配列を判定するためのエコー遅延配列判定手段と、
前記前処理された識別情報を使って前記複数の正逆エコー対の振幅を変調する振幅変調手段と、
前記振幅変調された複数の正逆エコー対を反復するためのエコー反復手段と、
前記反復/振幅変調された複数の正逆エコー対を前記エコー遅延配列に従って前記音声信号に埋め込むためのエコー埋め込み手段とを備えることを特徴とするシステム。 - 前記識別情報は前記メディア・プログラムの識別コードを含み、
前記識別情報前処理手段は、
コード語を取得するために、前記識別コードに対して誤り訂正コーディングを実行するための手段と、
冗長系列を生成するために、前記コード語に対して冗長処理を実行するための手段と、
二位相偏移変調を使用して前記冗長系列をビット・ストリームにマップするための手段と、
前記ビット・ストリームに対して直接シーケンス拡散スペクトル変調を実行するために、疑似ランダム系列変調を使用して前記ビット・ストリームを変調するための手段と、
前記前処理された識別情報を取得するために、前記直接シーケンス拡散スペクトル変調されたビット・ストリームに対して転置処理を実行してその順序をスクランブルするための手段とを備えることを特徴とする請求項8に記載のシステム。 - 前記エコー遅延配列判定手段は、合成による分析手法により前記エコー遅延配列を判定することを特徴とする請求項8または請求項9に記載のシステム。
- 前記合成による分析手法は、前記記録手段のサンプリング・レートでの各エコー遅延に関して、前記音声信号の記録された部分のケプストラム自己相関の値が前記記録手段のサンプリング・レートでのエコー遅延において最大に到達するように、前記送信手段のサンプリング・レートでの対応する埋め込み位置を決定することを特徴とする請求項10に記載のシステム。
- 前記抽出手段は、
前記メディア・プログラムの前処理された識別情報を取得するために、前記音声信号の記録された部分に対してケプストラム分析を実行するためのケプストラム分析手段と、
前記メディア・プログラムの前処理された識別情報に対して前記前処理の逆の処理を実行ことにより、前記メディア・プログラムの識別情報を復元するための識別情報復元手段とを備えることを特徴とする請求項8または請求項9に記載のシステム。 - 前記前処理された識別情報はメディア・プログラムの前処理された識別コードを含み、
前記識別情報復元手段は、
逆スクランブルされたビット・ストリームを取得するために、前記前処理された識別コードに対して転置処理復調を実行するための手段と、
前記識別コードの前処理で使用されたのと同じ擬似ランダム系列を使用して、コード語を取得するために、前記逆スクランブルされたビット・ストリームに対して直接シーケンス拡散スペクトル復調を実行するための手段と、
前記識別コードを復元するために、前記コード語に対して誤り訂正復号化を実行するための手段を備えることを特徴とする請求項12に記載のシステム。 - 前記反復の回数が2回であることを特徴とする請求項8に記載のシステム。
- 音声透かしを音声信号に埋め込むための装置であって、
前処理された識別情報を取得するために、前記音声信号に関連する識別情報に対して前処理を実行するための識別情報前処理手段と、
前記音声信号に複数の正逆エコー対を埋め込む際に使用されるエコー遅延配列を判定するためのエコー遅延配列判定手段と、
前記前処理された識別情報を使って前記複数の正逆エコー対の振幅を変調する振幅変調手段と、
前記振幅変調された複数の正逆エコー対を反復するためのエコー反復手段と、
前記反復/振幅変調された複数の正逆エコー対を前記エコー遅延配列に従って前記音声信号に埋め込むためのエコー埋め込み手段とを備えることを特徴とする装置。 - 前記音声信号に関連する識別情報は前記音声信号に関連する識別コードを含み、前記識別情報前処理手段は、
コード語を取得するために、前記識別コードに対して誤り訂正コーディングを実行するための手段と、
冗長系列を生成するために、前記コード語に対して冗長処理を実行するための手段と、
二位相偏移変調を使用して前記冗長系列をビット・ストリームにマップするための手段と、
前記ビット・ストリームに対して直接シーケンス拡散スペクトル変調を実行するために、疑似ランダム系列変調を使用して前記ビット・ストリームを変調するための手段と、
前記前処理された識別情報を取得するために、前記直接シーケンス拡散スペクトル変調されたビット・ストリームに対して転置処理を実行してその順序をスクランブルするための手段とを備えることを特徴とする請求項15に記載の装置。 - 前記エコー遅延配列判定手段は、合成による分析手法により前記エコー遅延配列を判定することを特徴とする請求項15または請求項16に記載の装置。
- 前記合成による分析手法は、前記記録手段のサンプリング・レートでの各エコー遅延に関して、前記音声信号の記録された部分のケプストラム自己相関の値が前記記録手段のサンプリング・レートでのエコー遅延において最大に到達するように、前記送信手段のサンプリング・レートでの対応する埋め込み位置を決定することを特徴とする請求項17に記載の装置。
- 前記反復の回数が2回であることを特徴とする請求項15に記載の装置。
- 音声透かしを音声信号に埋め込むための方法であって、
前処理された識別情報を取得するために、前記音声信号に関連する識別情報に対して前処理を実行する識別情報前処理ステップと、
前記音声信号に複数の正逆エコー対を埋め込む際に使用されるエコー遅延配列を判定するエコー遅延配列判定ステップと、
前記前処理された識別情報を使って前記複数の正逆エコー対の振幅を変調する振幅変調ステップと、
前記振幅変調された複数の正逆エコー対を反復するエコー反復ステップと、
前記反復/振幅変調された複数の正逆エコー対を前記エコー遅延配列に従って前記音声信号に埋め込むエコー埋め込みステップとを含むことを特徴とする方法。 - 前記音声信号に関連する識別情報は前記音声信号に関連する識別コードを含み、
前記識別情報前処理ステップは、
コード語を取得するために、前記識別コードに対して誤り訂正コーディングを実行するステップと、
冗長系列を生成するために、前記コード語に対して冗長処理を実行するステップと、
二位相偏移変調を使用して前記冗長系列をビット・ストリームにマップするステップと、
前記ビット・ストリームに対して直接シーケンス拡散スペクトル変調を実行するために、疑似ランダム系列変調を使用して前記ビット・ストリームを変調するステップと、
前記前処理された識別情報を取得するために、前記直接シーケンス拡散スペクトル変調されたビット・ストリームに対して転置処理を実行してその順序をスクランブルするステップとを含むことを特徴とする請求項20に記載の方法。 - 前記エコー遅延配列判定ステップは、合成による分析手法により前記エコー遅延配列を判定することを特徴とする請求項20または請求項21に記載の方法。
- 前記合成による分析手法は、前記記録ステップのサンプリング・レートでの各エコー遅延に関して、前記音声信号の記録された部分のケプストラム自己相関の値が前記記録ステップのサンプリング・レートでのそのエコー遅延において最大に到達するように、前記送信ステップのサンプリング・レートでの対応する埋め込み位置を決定することを特徴とする請求項22の方法。
- 前記反復の回数が2回であることを特徴とする請求項20に記載の方法。
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