JP5338170B2 - Apparatus, method and program for embedding and extracting digital watermark information - Google Patents
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Description
この発明は、電子透かし情報の埋め込み伝送技術に係り、特に空気中を伝播する音響信号等に電子透かし情報を埋め込んで伝送し、受信側において音響信号等から電子透かし情報を抽出する技術に関する。 The present invention relates to a technique for embedding and transmitting digital watermark information, and more particularly to a technique for embedding and transmitting digital watermark information in an acoustic signal propagating in the air and extracting the digital watermark information from the acoustic signal or the like on the receiving side.
オーディオ信号を電子透かし情報の担い手であるキャリア信号とし、このキャリア信号の一部の帯域に電子透かし情報を埋め込んで伝送する技術が各種提案されている(例えば特許文献1参照)。この埋め込み技術によれば、例えば電子透かし情報の埋め込まれたオーディオ信号が音として再生され、この音をマイクにより収音することにより得られるオーディオ信号が録音されて伝播する過程においても、録音されたオーディオ信号に電子透かし情報を留めておくことができる。従って、この埋め込み技術は、圧縮符号化データに電子透かし情報を埋め込む技術に比べて、幅広い用途に使用することができる。
ところで、上述した従来の技術において、電子透かし情報が埋め込まれているキャリア信号の帯域が分かると、キャリア信号を取得した第3者がこの帯域から電子透かし情報を抽出することが可能になるため、その帯域に埋め込まれた電子透かし情報を改竄する、といった行為が可能になるという問題があった。 By the way, in the above-described conventional technology, when the band of the carrier signal in which the digital watermark information is embedded is known, it becomes possible for a third party who has acquired the carrier signal to extract the digital watermark information from this band. There has been a problem that an act of falsifying digital watermark information embedded in the band becomes possible.
この発明は、以上説明した事情に鑑みてなされたものであり、電子透かし情報をキャリア信号に埋め込んで伝送する場合においてキャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報の秘匿性を高めることができる技術的手段を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and technical means that can enhance the confidentiality of digital watermark information embedded in a carrier signal when the digital watermark information is embedded in a carrier signal for transmission. The purpose is to provide.
この発明は、キャリア信号に帯域分割を施し、互いに異なる帯域に属する複数の帯域キャリア信号を出力する帯域分割手段と、電子透かし情報を示す各シンボルに対応した変調信号を各々発生する変調信号生成手段と、前記複数の帯域キャリア信号を所定時間長のシンボルフレームに区切り、各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号において、前記複数の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散し、かつ、時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対し、前記変調信号生成手段により発生された1シンボル分の変調信号を用いた変調処理を施す埋め込み手段と、前記埋め込み手段による処理を終えた複数の帯域キャリア信号を合成して、電子透かし情報の埋め込まれたキャリア信号を出力する帯域合成手段とを具備することを特徴とする電子透かし情報の埋め込み装置を提供する。
また、この発明は、キャリア信号に帯域分割を施し、互いに異なる帯域に属する複数の帯域キャリア信号を出力する帯域分割手段と、前記複数の帯域キャリア信号を所定時間長のシンボルフレームに区切り、各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号において、前記複数の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散し、かつ、時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対して復調処理を施し、復調結果信号を出力する復調手段と、前記復調手段から得られる復調結果信号と所定のシンボルを示す変調信号との相互相関係数を算出し、この相互相関係数の算出結果に基づいて、キャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報を示すシンボルを判定する電子透かし情報抽出手段とを具備することを特徴とする電子透かし情報の抽出装置を提供する。
この発明による埋め込み装置の埋め込み手段は、複数の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散し、かつ、時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対し、変調信号生成手段により発生された1シンボル分の変調信号を用いた変調処理を施す。従って、この発明による抽出装置以外の装置がキャリア信号を構成する複数の帯域キャリア信号の中の複数の変調対象要素を特定し、それらからキャリア信号に埋め込まれたシンボルを抽出することは極めて困難である。従って、この発明によれば、キャリア信号に埋め込まれる電子透かし情報の秘匿性を高めることができる。
なお、特許文献1は、電子透かし情報の埋め込み先である帯域を変化させる技術(例えば特許文献1の図11参照)を開示している。しかし、この技術は、シンボルフレーム単位で埋め込み先の帯域を変えるものであり、本発明のように、複数の帯域キャリア信号間に分散し、かつ、時間軸方向に分散した複数の変調対象要素の列に対して、1つのシンボルを示す変調信号による変調処理を施すものではない。
The present invention provides a band dividing means for performing band division on a carrier signal and outputting a plurality of band carrier signals belonging to different bands, and a modulation signal generating means for generating a modulation signal corresponding to each symbol indicating digital watermark information. And the plurality of band carrier signals are divided into symbol frames having a predetermined time length, and the plurality of band carrier signals in each symbol frame are distributed in a direction crossing between the bands of the plurality of band carrier signals, and time Embedding means for performing modulation processing using a modulation signal for one symbol generated by the modulation signal generating means on a plurality of modulation target elements dispersed in the axial direction, and a plurality of bands after processing by the embedding means Band synthesizing means for synthesizing carrier signals and outputting a carrier signal in which digital watermark information is embedded. Providing embedding apparatus of the electronic watermark information and said.
The present invention also provides band dividing means for performing band division on a carrier signal and outputting a plurality of band carrier signals belonging to mutually different bands, and dividing the plurality of band carrier signals into symbol frames having a predetermined time length, In a plurality of band carrier signals in a frame, a demodulation process is performed on a plurality of modulation target elements dispersed in a direction crossing between the bands of the plurality of band carrier signals and dispersed in a time axis direction. A cross-correlation coefficient between a demodulation means for outputting a signal, a demodulation result signal obtained from the demodulation means and a modulation signal indicating a predetermined symbol, and based on the calculation result of the cross-correlation coefficient, An electronic watermark information extracting device comprising: electronic watermark information extracting means for determining a symbol indicating embedded digital watermark information To provide.
The embedding means of the embedding device according to the present invention is generated by the modulation signal generating means for a plurality of modulation target elements dispersed in a direction crossing between each band of a plurality of band carrier signals and dispersed in a time axis direction. Modulation processing using a modulation signal for one symbol is performed. Therefore, it is extremely difficult for an apparatus other than the extracting apparatus according to the present invention to identify a plurality of modulation target elements in a plurality of band carrier signals constituting a carrier signal and extract symbols embedded in the carrier signal from them. is there. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the confidentiality of the digital watermark information embedded in the carrier signal.
Note that
以下、図面を参照し、この発明の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
キャリア信号に電子透かし情報を埋め込んで伝送する埋め込み伝送技術は、電子透かし情報の抽出の際に電子透かし情報の埋め込まれていない元のキャリア信号を必要としないブラインド透かし方式の埋め込み伝送技術と、元のキャリア信号を必要とするノンブラインド透かし方式の埋め込み伝送技術に大別される。以下説明する第1実施形態は、前者のブラインド透かし方式の埋め込み伝送技術に属する。
<First Embodiment>
An embedded transmission technique in which digital watermark information is embedded in a carrier signal and transmitted is a blind watermark embedded transmission technique that does not require an original carrier signal in which digital watermark information is not embedded in the extraction of digital watermark information. It is roughly classified into a non-blind watermarking embedded transmission technique that requires a single carrier signal. The first embodiment described below belongs to the former blind watermarking embedded transmission technique.
図1は、この発明の第1実施形態による電子透かし情報の埋め込み装置100の構成を示すブロック図、図2は、同実施形態による電子透かし情報の抽出装置200の構成を示すブロック図である。なお、埋め込み装置100および抽出装置200の各々は、キャリア信号へ電子透かし情報を埋め込む処理またはキャリア信号から電子透かし情報を抽出する処理を実行する専用のハードウェアとして実現してもよいし、埋め込み処理や抽出処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムとして実現してもよい。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital watermark
まず、図1に示す電子透かし情報の埋め込み装置100について説明する。図1において、帯域分割部110は、キャリア信号のサンプル列に帯域分割を施し、互いに異なる帯域に属するM個の帯域キャリア信号を出力する。ここで、キャリア信号は、オーディオ信号であってもよいし、画像を構成する画素信号をラスタスキャン順に一次元化した信号であってもよい。
First, the digital watermark
ある好ましい態様において、帯域分割部110は、窓掛け部と、帯域分割フィルタバンクとにより構成されている(図示略)。ここで、窓掛け部は、キャリア信号のサンプル列を1ハーフブロック当たりNサンプルのハーフブロックに区切る処理と、現在までの最新の1ブロック=2ハーフブロックのサンプル列に窓関数を乗じて帯域分割フィルタバンクに供給する処理を繰り返す。帯域分割フィルタバンクは、各々、通過帯域中心角周波数が異なったM個の複素係数BPF(Band Pass Filter;帯域通過フィルタ)からなる。各複素係数BPFは、窓掛け部から窓関数の乗算された1ブロック分のサンプルの列を受け取る都度、受け取ったサンプル列に対して、各々の通過帯域中心角周波数に対応した複素係数を用いたBPF処理を施すことにより、サンプル列に含まれた通過帯域中心角周波数の成分を示す複素スペクトラム係数を算出し、帯域キャリア信号として出力する。
In a preferable aspect, the
他の好ましい態様において、帯域分割部110は、上記と同様な窓掛け部と、窓掛け部により窓関数が乗算された1ブロック分のサンプル列にFFT(Fast Fourier Transform;高速フーリエ変換)を施して、異なる周波数に対応したM個の複素スペクトラム係数を算出するFFT部とにより構成される。
In another preferred embodiment, the
以上の各態様では、Lブロック分(Lは2以上の整数)のキャリア信号から得られる複素スペクトラム係数(帯域キャリア信号)が電子透かし情報を示すシンボル列における1個のシンボルの埋め込み先となる。 In each of the above modes, a complex spectrum coefficient (band carrier signal) obtained from carrier signals for L blocks (L is an integer of 2 or more) is an embedding destination of one symbol in a symbol string indicating digital watermark information.
さらに他の好ましい態様において、帯域分割部110は、複素ウェーブレット変換部または複素ウェーブレットパケット分解部である。この態様において、帯域分割部110は、キャリア信号のサンプル列を時間軸上においてオーバラップしないブロックに区切り、区切ったブロックに対して複素ウェーブレット変換または複素ウェーブレットパケット分解を施し、M帯域分の複素ウェーブレット係数を帯域キャリア信号として出力する。この態様では、Lブロック分の複素ウェーブレット変換または複素ウェーブレットパケット分解から得られる複素ウェーブレット係数が、電子透かし情報を示すシンボル列の1個のシンボルの埋め込み先となる。
以下では、帯域分割部110が、帯域毎に、Lブロック(1シンボルフレーム)当たり(N/M)*L個の帯域キャリア信号のサンプルを出力するものとする。
In still another preferred embodiment, the
In the following, it is assumed that
絶対値検出部121は、帯域分割部110が出力するM個の帯域キャリア信号の各々の実数部と虚数部とから各帯域キャリア信号の絶対値成分を算出する。また、偏角検出部122は、帯域分割部110が出力するM個の帯域キャリア信号の各々の実数部と虚数部とから各帯域キャリア信号の偏角成分を算出する。
The absolute value detection unit 121 calculates an absolute value component of each band carrier signal from the real part and imaginary part of each of the M band carrier signals output from the
変調信号生成部131および132は、電子透かし情報を示すシンボルに応じた変調信号を発生する手段である。本実施形態による埋め込み装置100は、電子透かし情報を示すシンボルを埋め込むための手段として、絶対値検出部121から得られるM個の帯域キャリア信号の絶対値成分にシンボルを埋め込む第1埋め込み部140と、偏角検出部122から得られるM個の帯域キャリア信号の偏角成分にシンボルを埋め込む第2埋め込み部150とを有している。変調信号生成部131は、前者の第1埋め込み部140に対し、埋め込み対象であるシンボルを示す変調信号を供給する手段である。変調信号生成部132は、後者の第2埋め込み部150に対し、埋め込み対象であるシンボルを示す変調信号を供給する手段である。変調信号生成部131および132は、電子透かし情報を示すシンボル列のうち異なるシンボルに対応した各変調信号を発生するものであってもよいし、同じシンボルに対応した変調信号を重複して発生するものであってもよい。
Modulation
変調信号生成部131および132の各々は、1個のシンボルを示す変調信号として、互いに逆相関係にある2相の変調信号を発生する。これらの変調信号は、1シンボル当たりLm個(Lm≦M×(N/M)*L)のサンプルにより構成されている。図1に示す例において、変調信号生成部131は、1つのシンボルbを示す変調信号として正逆2相の三角波信号を発生している。ここで、正相の変調信号は、表現するシンボルbがビット“0”である場合には前半が山、後半が谷の波形となり、表現するシンボルがビット“1”である場合には前半が谷、後半が山の波形となる。そして、逆相の変調信号は、これとは逆相の信号となる。
Each of the modulation
第1埋め込み部140は、スペクトログラム記憶部141と、乗算器142と、加算器143とを有する。スペクトログラム記憶部141には、1シンボルフレーム毎に絶対値検出部121から得られるM×(N/M)*L個の帯域キャリア信号の絶対値がM行(N/M)*L列の行列として書き込まれる。
The
図1に示す例において、スペクトログラム記憶部141を示すボックスの中には帯域キャリア信号の絶対値を要素とするM行(N/M)*L列の行列が図示されており、この行列の各要素の中には数字1’〜12’の記入された要素と、数字1〜12の記入された要素がある。ここで、数字1’〜12’の記入された各要素は、変調信号生成部131から与えられる正相の変調信号による変調処理の対象となる要素(以下、正相変調対象要素という)を例示するものである。また、数字1〜12の記入された各要素は、変調信号生成部131から与えられる逆相の変調信号による変調処理の対象となる要素(以下、逆相変調対象要素という)を例示するものである。
In the example shown in FIG. 1, in the box indicating the
第1埋め込み部140は、これらの各正相変調対象要素と各逆相変調対象要素がスペクトログラム記憶部141に記憶されたM行(N/M)*L列の行列のどこに所在するか、すなわち、シンボルの埋め込み先の所在を示す2次元埋め込みパターンを予め記憶している。そして、第1埋め込み部140は、この2次元埋め込みパターンに従い、スペクトログラム記憶部141に記憶されたM行(N/M)*L列の各行列要素(帯域キャリア信号の絶対値のサンプル)のうち一連の正相変調対象要素の列に対する正相の変調信号に応じた振幅変調処理と一連の逆相変調対象要素の列に対する逆相の変調信号に応じた振幅変調処理を実行する。
The first embedding
さらに詳述すると、第1埋め込み部140は、スペクトログラム記憶部141に記憶されたM行L列の行列要素の中から複数の正相変調対象要素(図1の例では数字1’〜12’の記入された各要素)を読み出し、これらの各正相変調対象要素と変調信号生成部131から与えられる正相の変調信号の各サンプル(この例では12個のサンプルの各々)との乗算を乗算器142に各々行わせる。そして、各乗算結果と各正相変調対象要素(図1の例では数字1’〜12’の記入されたもの各要素)との加算を加算器143に行わせ、この各加算結果をスペクトログラム記憶部141内の元の各正相変調対象要素に上書きするのである。また、第1埋め込み部140は、スペクトログラム記憶部141に記憶されたM行L列の行列要素の中から複数の逆相変調対象要素(図1の例では数字1〜12の記入された各要素)を読み出し、これらの各逆相変調対象要素と変調信号生成部131から与えられる逆相の変調信号の各サンプル(この例では12個のサンプルの各々)との乗算を乗算器142に各々行わせる。そして、各乗算結果と各逆相変調対象要素(図1の例では数字1〜12の記入された各要素)との加算を加算器143に行わせ、この各加算結果をスペクトログラム記憶部141内の元の各逆相変調対象要素に上書きするのである。
More specifically, the first embedding
第2埋め込み部150は、スペクトログラム記憶部151と、加算器152とを有する。スペクトログラム記憶部151には、1シンボルフレーム毎に偏角検出部122から得られるM×(N/M)*L個の帯域キャリア信号の偏角成分がM行(N/M)*L列の行列として書き込まれる。第2埋め込み部150は、各正相変調対象要素と各逆相変調対象要素がスペクトログラム記憶部151に記憶されたM行(N/M)*L列の行列のどこに所在するかを示す2次元埋め込みパターンを予め記憶している。この2次元埋め込みパターンは、第1埋め込み部140が記憶しているものと同一内容のものでもよく、異なった内容のものでもよい。そして、第2埋め込み部150は、この2次元埋め込みパターンに従い、スペクトログラム記憶部151に記憶されたM行L列の各行列要素(帯域キャリア信号の偏角成分のサンプル)のうち一連の正相変調対象要素の列に対する正相の変調信号に応じた位相変調処理と一連の逆相変調対象要素の列に対する逆相の変調信号に応じた位相変調処理を実行する。
The second embedding
さらに詳述すると、第2埋め込み部150は、スペクトログラム記憶部151に記憶されたM行(N/M)*L列の行列要素の中から複数の正相変調対象要素(図1の例では数字1’〜12’の記入されたもの各要素)を読み出し、これらの各正相変調対象要素と変調信号生成部132から与えられる正相の変調信号の各サンプル(この例では12個のサンプルの各々)との加算を加算器152に各々行わせる。そして、各加算結果をスペクトログラム記憶部151内の元の各正相変調対象要素に上書きする。また、第2埋め込み部150は、スペクトログラム記憶部151に記憶されたM行(N/M)*L列の行列要素の中から複数の逆相変調対象要素(図1の例では数字1〜12の記入されたもの各要素)を読み出し、これらの各逆相変調対象要素と変調信号生成部132から与えられる逆相の変調信号の各サンプル(この例では12個のサンプルの各々)との加算を加算器152に各々行わせる。そして、各加算結果をスペクトログラム記憶部151内の元の各逆相変調対象要素に上書きするのである。
More specifically, the second embedding
図1に例示するように、本実施形態では、1シンボルの各部(1シンボルを表す変調信号の各サンプル)の埋め込み先である正相変調対象要素および逆相変調対象要素は、M帯域の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散し、かつ、時間軸方向に分散している。従って、第3者がM帯域の帯域キャリア信号から1シンボルを示す変調信号の各部を読み出して1シンボル分の変調信号を構成するのは極めて困難であり、高い秘匿性を実現することができる。 As illustrated in FIG. 1, in the present embodiment, a normal phase modulation target element and an antiphase modulation target element, which are embedding destinations of each part of one symbol (each sample of a modulation signal representing one symbol), are M band bands. It is distributed in the direction crossing between each band of the carrier signal and distributed in the time axis direction. Therefore, it is extremely difficult for a third party to read out each part of the modulation signal indicating one symbol from the band carrier signal in the M band to form a modulation signal for one symbol, and high confidentiality can be realized.
再結合部160は、第1埋め込み部140の振幅変調処理を経たM行(N/M)*L列からなる帯域キャリア信号の絶対値のサンプルを受け取るとともに、第2埋め込み部150の位相変調処理を経たM行(N/M)*L列からなる帯域キャリア信号の偏角成分のサンプルを受け取り、各絶対値成分と各偏角成分を同一帯域・同一時刻のもの同士結合させ、複素形式のM帯域分の帯域キャリア信号を発生する。帯域合成部170は、帯域分割部110の処理に対する逆変換処理を行う手段であり、M帯域分の帯域キャリア信号を時間領域の信号に戻して合成し、電子透かし情報の埋め込まれたキャリア信号を出力する。
The
次に図2に示す抽出装置200について説明する。帯域分割部210、絶対値検出部221および偏角検出部222は、埋め込み装置100の帯域分割部110、絶対値検出部121および偏角検出部122と同様な構成のものである。例えばオーディオ信号をキャリア信号として用いる場合、前述した埋め込み装置100により電子透かし情報の埋め込まれたキャリア信号(オーディオ信号)は、例えば音として空気中に放音され、図示しない収音装置により収音され、音声波形の時系列サンプルであるキャリア信号となって、一時的な記憶手段に蓄積される。そして、この記憶手段から読み出されて帯域分割部210に供給される。帯域分割部210は、このキャリア信号を1シンボルフレームの区間に分割して、シンボルフレーム単位で、1帯域当たり(N/M)*L個のサンプルからなるM帯域分の帯域キャリア信号を出力する。絶対値検出部221は、このM帯域の帯域キャリア信号のサンプルの絶対値を出力し、偏角検出部222は、M帯域の帯域キャリア信号のサンプルの偏角成分を出力する。
Next, the
第1復調部240は、絶対値検出部221から得られるM帯域の帯域キャリア信号の絶対値に対して、上述した振幅変調処理の逆処理である復調処理を施し、復調結果信号を出力する手段である。また、第2復調部250は、偏角検出部222から得られるM帯域の帯域キャリア信号の偏角成分に対して、上述した位相変調処理の逆処理である復調処理を施し、復調結果信号を出力する手段である。
The
図2に示すように、第1復調部240は、スペクトログラム記憶部241と、除算器242と、後処理部243とを有する。スペクトログラム記憶部141には、1シンボルフレーム毎に絶対値検出部221から得られるM×(N/M)*L個の帯域キャリア信号の絶対値がM行(N/M)*L列の行列として書き込まれる。第1復調部240は、埋め込み装置100の第1埋め込み部140が記憶しているものと同様な2次元埋め込みパターンを記憶している。第1復調部240は、この2次元埋め込みパターンに従い、スペクトログラム記憶部241に記憶されたM行L列の各行列要素(帯域キャリア信号の絶対値のサンプル)の中から、正相変調対象要素と考えられるものの列と逆相変調対象要素と考えられるものの列を読み出し、前者を後者によって除算する処理を除算器242に行わせ、除算器242から復調結果信号を出力させる。
As shown in FIG. 2, the
後処理部243は、復調結果信号に対してオフセット除去処理と正規化処理を施す手段である。さらに詳述すると、オフセット除去処理では、過去一定期間内に出力された復調結果信号のサンプルの平均値(すなわち、移動平均値)を求めて、それをオフセットとして、復調結果信号のサンプルから減算する。これにより復調結果信号からオフセット成分(直流成分)が除去される。正規化処理では、このようにしてオフセット成分が除去された復調結果信号の過去一定期間内における絶対値の最大値を求め、オフセット除去済みの復調結果信号のサンプルをこの最大値によって除算することにより正規化し、正規化された復調結果信号を出力する。
The
図1および図2に例示するように、M帯域の帯域キャリア信号において、正相変調対象要素(数字1’〜12’が記入された要素)は逆相変調対象要素(数字1〜12が記入された要素)が属する帯域の隣接帯域の要素である。従って、振幅変調前において正相変調対象要素と逆相変調対象要素は近似した内容であると考えられる。従って、第1復調部240において、仮に正相変調対象要素の列と逆相変調対象要素の列とが正常に読み出されて除算器242に供給された場合、除算により得られる復調結果信号は、第1埋め込み部140において正相変調対象要素の列と逆相変調対象要素の列の振幅変調に用いられた変調信号に近い波形を持った信号となる。
As illustrated in FIG. 1 and FIG. 2, in the M band carrier signal, the positive phase modulation target elements (elements with
第2復調部250は、スペクトログラム記憶部251と、減算器252と、後処理部253とを有する。スペクトログラム記憶部251には、1シンボルフレーム毎に偏角検出部222から得られるM×(N/M)*L個の帯域キャリア信号の偏角成分がM行(N/M)*L列の行列として書き込まれる。第2復調部250は、埋め込み装置100の第2埋め込み部150が記憶しているものと同様な2次元埋め込みパターンを記憶している。第2復調部250は、この2次元埋め込みパターンに従い、スペクトログラム記憶部251に記憶されたM行(N/M)*L列の各行列要素(帯域キャリア信号の偏角成分のサンプル)の中から、正相変調対象要素と考えられるものの列と逆相変調対象要素と考えられるものの列を読み出し、前者から後者を減算する処理を減算器252に行わせ、減算器252から復調結果信号を出力させる。後処理部253は、復調結果信号に対して後処理部243と同様なオフセット除去処理と正規化処理を施す手段である。
The
第2復調部250において、仮に正相変調対象要素の列と逆相変調対象要素の列とが正常に読み出されて減算器252に供給された場合、第2復調部250から得られる復調結果信号は、第2埋め込み部150において正相変調対象要素の列と逆相変調対象要素の列の位相変調に用いられた変調信号に近い波形を持った信号となる。
In the
第1電子透かし情報抽出部260は、第1復調部240が出力する復調結果信号から電子透かし情報を示すシンボルを抽出する手段である。また、第2電子透かし情報抽出部270は、第2復調部250が出力する復調結果信号から電子透かし情報を示すシンボルを抽出する手段である。
The first digital watermark
図2に示すように、第1電子透かし情報抽出部260は、バッファ261と、変調信号生成部262と、相関算出部263と、相関判定部264を有している。バッファ261は、第1復調部240から出力される1シンボルフレーム分の復調結果信号のサンプルを一時記憶するバッファである。変調信号生成部262は、ビット“0”を示す変調信号のサンプル列とビット“1”を示す変調信号のサンプル列を交互に発生する手段である。相関算出部263は、バッファ261に記憶された復調結果信号のサンプル列とビット“0”を示す変調信号のサンプル列との相互相関係数(以下、第1の相互相関係数)および復調結果信号のサンプル列とビット“1”を示す変調信号のサンプル列との相互相関係数(以下、第2の相互相関係数)を算出する。
As illustrated in FIG. 2, the first digital watermark
相関判定部264の役割は2つある。第1の役割は、相関算出部263から得られる第1の相互相関係数と第2の相互相関係数の履歴に基づき、帯域分割部210および第1復調部240の動作がキャリア信号におけるシンボルフレームの区切りと同期しているかどうかを判定する役割である。
The
キャリア信号においてシンボルの埋め込まれた区間以外の区間の帯域キャリア信号が帯域分割部210、絶対値検出部221および第1復調部240により処理された場合、2次元埋め込みパターンに従ってスペクトログラム記憶部241から行列要素を読み出したとしても、正相変調対応要素および逆相変調対象要素は読み出されない。従って、第1復調部240から得られる復調結果信号は、ビット“0”を示す変調信号でもなく、ビット“1”を示す変調信号でもなく、そのような変調信号とは無相関の信号である。従って、相関算出部263により得られる第1および第2の相互相関係数はいずれも0に近い値となる。
When a band carrier signal in a section other than a section in which symbols are embedded in the carrier signal is processed by the
また、キャリア信号においてシンボルの埋め込まれた区間と概ね一致する区間の帯域キャリア信号が帯域分割部210、絶対値検出部221および第1復調部240により処理されたが、キャリア信号をシンボルフレーム単位に区切るときの区切り位置が埋め込み装置100の帯域分割部110がキャリア信号をシンボルフレーム単位に区切ったときの区切り位置からずれている場合も、同様な結果となる。
Further, the band carrier signal in the section that substantially matches the section in which the symbol is embedded in the carrier signal has been processed by the
そこで、相関判定部264には、相関算出部263から得られる第1および第2の相互相関係数の履歴を監視し、これらの相互相関係数がいずれも0に近い値である期間は、読み出し開始位置(シンボルフレームの開始位置)を所定量だけシフトして、1シンボルフレーム分の帯域分割処理を帯域分割部210に行わせ、絶対値検出部221および第1復調部240に帯域分割部110から得られる帯域キャリア信号の処理を行わせる、という操作を繰り返す。そして、このような操作を繰り返しつつ相関算出部263から得られる第1および第2の相互相関係数を監視し、一方の相互相関係数が「1」に顕著に接近したことを以って、帯域分割部210、絶対値検出部221および第1復調部240の動作がキャリア信号におけるシンボルフレームの区切りに同期した状態になったと判定するのである。
Therefore, the
相関判定部264の第2の役割は、キャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報を示すシンボルを判定する役割である。上述のようにして帯域分割部210、絶対値検出部221および第1復調部240の動作がキャリア信号におけるシンボルフレームの区切りに同期した状態において、相関判定部264は、この同期状態を維持しつつ、各シンボルフレームの処理を帯域分割部210、絶対値検出部221および第1復調部240に行わせる。そして、各シンボルフレーム毎に相関算出部263から得られる第1の相互相関係数および第2の相互相関係数の大小比較を行い、第1の相互相関係数の方が大きければ埋め込まれたシンボルがビット“0”であると判定し、第2の相互相関係数の方が大きければ埋め込まれたシンボルがビット“1”であると判定するのである。
The second role of the
第2電子透かし情報抽出部270も、第1電子透かし情報抽出部260と同様な構成を有する。なお、第1電子透かし情報抽出部260に同期化制御機能(キャリア信号におけるシンボルフレームの区切り位置に帯域分割部210およびその後段部の動作を同期化させる制御機能)を設ける場合には、この同期化制御機能を第2電子透かし情報抽出部270に設けなくてもよい。
以上が本実施形態の詳細である。
The second digital watermark
The above is the details of the present embodiment.
本実施形態によれば、次の効果が得られる。
(1)埋め込み装置100では、キャリア信号を帯域分割することにより得られた複数の帯域キャリア信号において、複数の帯域キャリア信号の帯域間を横切る方向に分散し、かつ、時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対し、電子透かし情報の1つのシンボルを示す変調信号による変調処理が施される。従って、抽出装置200以外の装置がキャリア信号における電子透かし情報の埋め込み箇所を見つけることは極めて困難であり、第3者がキャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報を改竄する行為等を防止することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the embedding
(2)埋め込み装置100では、シンボルに対応した変調信号の各サンプルを用いた変調処理を、複数の帯域キャリア信号において、複数の帯域キャリア信号の帯域間を横切る方向に分散し、かつ、時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に施す。従って、1シンボルの埋め込みを行うシンボルフレーム長を短くしても、1シンボルに対応した変調信号のサンプルとして十分な個数のサンプルをシンボルフレーム内の帯域キャリア信号の変調に用いることができる。従って、抽出装置200側でのシンボルの抽出の容易さを犠牲にすることなく、シンボルフレーム長を短縮することが可能になる。
(2) In the embedding
(3)埋め込み装置100の帯域分割部110において帯域分割の手段として複素ウェーブレット変換や複素ウェーブレットパケット分解を用いた場合には、次の効果が得られる。まず、キャリア信号をブロックに区切って、FFTにより帯域キャリア信号への帯域分割を行うと、電子透かし情報の抽出時にブロック境界においてアーティファクト(振幅や位相の不連続)が生じる。このため、切り出しのための手段としてFFTを用いるときには、キャリア信号を時間軸上においてオーバラップしたブロックに区切る必要がある。しかし、キャリア信号をこのようなオーバラップしたブロックに区切って、電子透かし情報のシンボルを各ブロックに埋め込むと、シンボルの抽出時に隣接するシンボル間の干渉が発生する場合がある。これに対し、帯域分割の手段として、時間・周波数的な分割を行う複素ウェーブレット変換や複素ウェーブレットパケット分解を用いた場合には、抽出時のアーティファクトを発生させることなく、キャリア信号を時間軸上においてオーバラップしないブロックに区切って、キャリア信号を帯域キャリア信号に分割することができ、抽出時における隣接シンボルの干渉を回避することができる。
(3) When the complex wavelet transform or the complex wavelet packet decomposition is used as the band dividing means in the
(4)本実施形態において埋め込み装置100では、M帯域の帯域キャリア信号に散在する隣接した2帯域の正相変調対象要素および逆相変調対象要素に対し、電子透かし情報のシンボルに対応した波形を持った正逆2相の変調信号による変調を施すことより、電子透かし情報のシンボルのキャリア信号への埋め込みを行った。従って、抽出装置200側では、変調に用いられた変調信号を大きな振幅で抽出することができ、安定して電子透かし情報をキャリア信号から抽出することができる。
(4) In the present embodiment, the embedding
<第2実施形態>
本実施形態は、ブラインド透かし方式の埋め込み伝送技術に属する上記第1実施形態をノンブラインド透かし方式に変更したものである。図示は省略したが、本実施形態における電子透かし情報の埋め込み装置は、上記第1実施形態における埋め込み装置100において例えばスペクトログラム記憶部141および151に記憶された各帯域キャリア信号の絶対値および偏角成分の各行列要素において、例えば正相変調対象要素(数字1’〜12’の記入された要素)のみに対して正相の変調信号による変調処理を施し、逆相変調対象要素(数字1〜12の記入された要素)に対する変調処理を行わない構成となっている。
Second Embodiment
In this embodiment, the first embodiment belonging to the blind watermarking embedded transmission technique is changed to a non-blind watermarking method. Although not shown, the digital watermark information embedding device according to the present embodiment is the absolute value and the declination component of each band carrier signal stored in, for example, the
図3は、本実施形態による抽出装置200Aの構成を示すブロック図である。なお、図3では、図面が煩雑になるのを防止するため、振幅変調により埋め込まれたシンボルを抽出するための装置構成のみを図示し、位相変調により埋め込まれたシンボルを抽出するための装置構成の図示を省略した。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
図3に示すように、抽出装置200Aでは、上記第1実施形態における抽出装置200に対し、帯域分割部210aが追加されており、同抽出装置200の第1復調部240が第1復調部240aに置き換えられている。
As shown in FIG. 3, in the
本実施形態では、電子透かし情報の埋め込まれたキャリア信号が帯域分割部210に供給されるのに同期し、電子透かし情報の埋め込まれていない元のキャリア信号が帯域分割部210aに供給される。帯域分割部210aは、元のキャリア信号の帯域分割を行い、帯域分割部210が出力するM帯域の帯域キャリア信号と同じ帯域の帯域キャリア信号を出力する。絶対値検出部221aは、この帯域分割部210aが出力するM帯域の帯域キャリア信号の絶対値を算出し、M帯域分の絶対値のサンプル列を出力する。
In the present embodiment, in synchronization with the supply of the carrier signal embedded with the digital watermark information to the
第1復調部240aは、スペクトログラム記憶部241の他に、スペクトログラム記憶部241aを有する。上記第1実施形態と同様、スペクトログラム記憶部241には、絶対値検出部221から出力される1シンボルフレーム当たりM×(N/M)*L個の帯域キャリア信号の絶対値の行列が書き込まれる。また、スペクトログラム記憶部241aには、絶対値検出部221aから出力される1シンボルフレーム当たりM×(N/M)*L個の帯域キャリア信号の絶対値の行列が書き込まれる。
In addition to the
第1復調部240aは、スペクトログラム記憶部241に記憶されたM行L列の行列における変調対象要素(図3の例では、スペクトログラム記憶部241内のM行L列の行列において、数字1’〜12’が記入された要素)の所在を示す2次元埋め込みパターンを記憶している。第1復調部240aは、この2次元埋め込みパターンに従い、スペクトログラム記憶部241に記憶された行列要素のうち変調対象要素と考えられるものの列を読み出すとともに、スペクトログラム記憶部241aに記憶された行列要素のうち変調対象要素と同じ位置にあるものの列を読み出し、前者を後者によって除算する処理を除算器242に行わせ、除算器242から復調結果信号を出力させる。後処理部242の処理内容は上記第1実施形態と同様である。
The
本実施形態においても、第1復調部240aにおいて、仮に変調対象要素の列が正常に読み出されて除算器242に供給された場合、除算により得られる復調結果信号は、埋め込み装置側において変調対象要素の列の振幅変調に用いられた変調信号に近い波形を持った信号となる。従って、上記第1実施形態と同様、電子透かし情報抽出部260では、振幅変調によりキャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報のシンボルを判定することができる。
Also in the present embodiment, in the
図示は省略したが、位相変調によりキャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報を抽出する装置の構成および動作も、以上説明したものと基本的に同様である。 Although not shown, the configuration and operation of an apparatus for extracting digital watermark information embedded in a carrier signal by phase modulation is basically the same as described above.
<他の実施形態>
以上、この発明の第1および第2実施形態を説明したが、この発明には、他にも各種の実施形態が考えられる。例えば次の通りである。
<Other embodiments>
While the first and second embodiments of the present invention have been described above, various other embodiments are conceivable for the present invention. For example:
(1)上記各実施形態では、振幅変調および位相変調の両方を用いて、電子透かし情報を示すシンボルをキャリア信号に埋め込んだが、振幅変調または位相変調のいずれか一方のみを利用して、電子透かし情報を示すシンボルをキャリア信号に埋め込んでもよい。 (1) In each of the above embodiments, a symbol indicating digital watermark information is embedded in a carrier signal using both amplitude modulation and phase modulation. However, only one of amplitude modulation and phase modulation is used to perform digital watermarking. A symbol indicating information may be embedded in the carrier signal.
(2)振幅変調および位相変調の両方を用いて、電子透かし情報を示すシンボルをキャリア信号に埋め込む場合において、同一のシンボルについて振幅変調による埋め込みと位相変調による埋め込みを行ってもよい。この場合において、抽出装置側では、シンボルフレーム毎に、振幅変調により埋め込まれたシンボルを抽出する処理と位相変調により埋め込まれたシンボルを抽出する処理を実行し、両処理において同一シンボルが抽出されるか否かにより、抽出されたシンボルの信頼度に関する判定を行うようにしてもよい。 (2) When a symbol indicating digital watermark information is embedded in a carrier signal using both amplitude modulation and phase modulation, the same symbol may be embedded by amplitude modulation and phase modulation. In this case, on the extraction device side, for each symbol frame, a process of extracting a symbol embedded by amplitude modulation and a process of extracting a symbol embedded by phase modulation are executed, and the same symbol is extracted in both processes. Whether or not the reliability of the extracted symbol is determined may be determined based on whether or not the extracted symbol is determined.
(3)電子透かし情報を示す複数のシンボルからなるシンボル列をキャリア信号に埋め込む場合において、例えば第1のシンボルは2次元埋め込みパターンP1、第2のシンボルは2次元埋め込みパターンP2、…という具合に、変調対象要素を指定する2次元埋め込みパターンを埋め込み装置および抽出装置間で予め合意されたルールに従って変化させてもよい。この態様によれば、キャリア信号に埋め込まれる電子透かし情報の秘匿性をさらに高めることができる。 (3) When embedding a symbol string composed of a plurality of symbols indicating digital watermark information in a carrier signal, for example, the first symbol is a two-dimensional embedding pattern P1, the second symbol is a two-dimensional embedding pattern P2, and so on. The two-dimensional embedding pattern designating the modulation target element may be changed according to a rule agreed in advance between the embedding device and the extracting device. According to this aspect, the confidentiality of the digital watermark information embedded in the carrier signal can be further enhanced.
(4)上記各実施形態において、1個のシンボルは、2値を表すビットであったが、1つのシンボルを表す変調波形を3種類以上用意し、1シンボル当たり3値以上を表すシンボルを帯域キャリア信号に埋め込んでもよい。 (4) In each of the above embodiments, one symbol is a bit representing a binary value, but three or more types of modulation waveforms representing one symbol are prepared, and a symbol representing a ternary value or more per symbol is provided in a band. It may be embedded in the carrier signal.
(5)上記第1実施形態では、同一時刻に対応し、かつ、互いに隣接する帯域に属する正相変調対象要素と逆相変調対象要素を各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号の中から選択し、正相変調対象要素の列に対して正相の変調信号による変調処理を施し、逆相変調対象要素の列に対して前記逆相の変調信号による変調処理を施した。しかし、正相変調対象要素と逆相変調対象要素は、必ずしも隣接する帯域に属するものである必要はなく、周波数の近い異なる帯域に属するものであればよい。 (5) In the first embodiment, a normal phase modulation target element and a negative phase modulation target element corresponding to the same time and belonging to mutually adjacent bands are selected from a plurality of band carrier signals in each symbol frame. Then, the modulation process by the normal phase modulation signal is performed on the column of the normal phase modulation target elements, and the modulation process by the negative phase modulation signal is performed on the column of the negative phase modulation target elements. However, the positive-phase modulation target element and the negative-phase modulation target element do not necessarily belong to adjacent bands, and may be elements belonging to different bands close in frequency.
(6)上記各実施形態において、変調信号として、所定範囲(例えば振幅変調の場合は−1から+1までの範囲。位相変調の場合は逆相関係にある2相の変調信号の差分が−πから+πとなる範囲。)の振幅を持った基本的な変調信号に対し、変調強度Aを乗算した信号を発生してもよい。この場合において、変調強度Aは、0から1までの範囲の中から選択する。A=1である場合、最大限の変調が行われ、A=0である場合は無変調となる。この変調強度Aは、帯域毎に要求されるシンボル埋め込みによる音質劣化の抑制効果、シンボルの外乱に対する耐性等に応じて決定すればよい。 (6) In each of the above embodiments, the modulation signal has a predetermined range (for example, a range from −1 to +1 in the case of amplitude modulation. In the case of phase modulation, the difference between the two-phase modulation signals having a negative phase relationship is −π. May be generated by multiplying a basic modulation signal having an amplitude of from + to + π by a modulation intensity A. In this case, the modulation intensity A is selected from a range from 0 to 1. When A = 1, maximum modulation is performed, and when A = 0, no modulation is performed. The modulation intensity A may be determined according to the effect of suppressing sound quality deterioration due to symbol embedding required for each band, the tolerance to disturbance of symbols, and the like.
(7)スペクトログラム記憶部141等に書き込む1シンボルフレーム分の帯域キャリア信号の絶対値または偏角のサンプルの個数は、帯域分割部110等が行う帯域分割の方法に合わせて適切に定めればよい。また、複素ウエーブレット変換や複素ウェーブレットパケット分解により等分割でない帯域分割を行う場合、1シンボルフレーム当たりの帯域キャリア信号のサンプルの個数が帯域間で異なる場合がある。このような場合、例えばサンプル数の多い帯域の帯域キャリア信号のサンプルは複数行に跨って行列の要素にする等の処理を行い、全帯域の帯域キャリア信号のサンプルを1つの行列の中に収めればよい。あるいは、1シンボルフレーム分の帯域キャリア信号の絶対値または偏角のサンプルを行列の形式にはしないでメモリに記憶させ、1シンボルフレーム分の帯域キャリア信号の絶対値または偏角のサンプルにおいて帯域間を跨る方向に分散し、かつ、時間軸方向に分散した複数サンプルを予め定めたルールに従って選択し、埋め込み対象であるシンボルに応じた変調を施しても良い。
(7) The number of absolute value or declination samples of the band carrier signal for one symbol frame to be written in the
100……埋め込み装置、200,200A……抽出装置、110,210,210a……帯域分割部、121,221,221a……絶対値検出部、122,222……偏角検出部、140……第1埋め込み部、150……第2埋め込み部、160……再結合部、170……帯域合成部、131,132……変調信号生成部、141,151,241,251,241a……スペクトログラム記憶部、142……乗算器、143,152……加算器、242……除算器、252……減算器、243,253……後処理部、260,270……電子透かし情報抽出部、261……バッファ、262……変調信号生成部、263……相関算出部、264……相関判定部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
電子透かし情報を示す各シンボルに対応した1シンボル分の変調信号波形のサンプル列を各々発生する変調信号生成手段と、
前記複数の帯域キャリア信号を時間的に連続する複数の前記ブロックから構成されるシンボルフレームに区切り、各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号において、前記複数の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散すると共に、Lブロック(Lは2以上の整数)に亙って時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対し、前記変調信号生成手段により発生された1シンボル分の変調信号波形のサンプル列の各サンプルを用いた変調処理を施す埋め込み手段と、
前記埋め込み手段による処理を終えた複数の帯域キャリア信号を合成して、電子透かし情報の埋め込まれたキャリア信号を出力する帯域合成手段と
を具備することを特徴とする電子透かし情報の埋め込み装置。 Band division means for performing band division on a carrier signal for each block of a predetermined time length and outputting a plurality of band carrier signals belonging to different bands,
Modulation signal generating means for generating a sample string of a modulation signal waveform for one symbol corresponding to each symbol indicating electronic watermark information;
The plurality of band carrier signals are divided into symbol frames composed of a plurality of temporally continuous blocks, and a plurality of band carrier signals in each symbol frame are crossed between the bands of the plurality of band carrier signals. And a modulation signal waveform for one symbol generated by the modulation signal generating means for a plurality of modulation target elements distributed in the time axis direction over L blocks (L is an integer of 2 or more) . An embedding means for performing modulation processing using each sample of the sample sequence;
An apparatus for embedding digital watermark information, comprising: band synthesizing means for synthesizing a plurality of band carrier signals that have been processed by the embedding means and outputting a carrier signal in which digital watermark information is embedded.
前記埋め込み手段は、前記複数の変調対象要素の各変調対象要素として、同一時刻に対応し、かつ、互いに異なる帯域に属する正相変調対象要素と逆相変調対象要素を各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号の中から選択し、前記正相変調対象要素の列に対して前記正相の変調信号波形のサンプル列の各サンプルによる変調処理を施し、前記逆相変調対象要素の列に対して前記逆相の変調信号波形のサンプル列の各サンプルによる変調処理を施すことを特徴とする請求項1に記載の電子透かし情報の埋め込み装置。 The modulation signal generating means outputs a sample sequence of the modulation signal waveform of the normal / reverse two phases as the sample sequence of the modulation signal waveform corresponding to one symbol,
The embedding means includes, as each modulation target element of the plurality of modulation target elements, a normal phase modulation target element and a negative phase modulation target element that correspond to the same time and belong to different bands from each other. A band carrier signal is selected, and a modulation process is performed on each of the samples of the sample sequence of the positive phase modulation signal waveform on the sequence of the positive phase modulation target elements, and the sequence of the negative phase modulation target elements is applied. 2. The digital watermark information embedding apparatus according to claim 1, wherein modulation processing is performed on each sample of the sample sequence of the modulation signal waveform having the opposite phase.
前記複数の帯域キャリア信号を時間的に連続する複数の前記ブロックから構成されるシンボルフレームに区切り、各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号において、前記複数の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散すると共に、Lブロック(Lは2以上の整数)に亙って時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対して復調処理を施し、復調結果信号を出力する復調手段と、
前記復調手段から得られる復調結果信号と所定のシンボルを示す変調信号との相互相関係数を算出し、この相互相関係数の算出結果に基づいて、キャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報を示すシンボルを判定する電子透かし情報抽出手段と
を具備することを特徴とする電子透かし情報の抽出装置。 Band division means for performing band division on a carrier signal for each block of a predetermined time length and outputting a plurality of band carrier signals belonging to different bands,
The plurality of band carrier signals are divided into symbol frames composed of a plurality of temporally continuous blocks, and a plurality of band carrier signals in each symbol frame are crossed between the bands of the plurality of band carrier signals. Demodulating means for performing demodulation processing on a plurality of modulation target elements distributed in the time axis direction over L blocks (L is an integer of 2 or more) and outputting a demodulation result signal;
A cross-correlation coefficient between a demodulation result signal obtained from the demodulation means and a modulation signal indicating a predetermined symbol is calculated, and digital watermark information embedded in the carrier signal is indicated based on the calculation result of the cross-correlation coefficient An electronic watermark information extracting device comprising: electronic watermark information extracting means for determining a symbol.
電子透かし情報を示す各シンボルに対応した1シンボル分の変調信号波形のサンプル列を各々発生する変調信号生成過程と、
前記複数の帯域キャリア信号を時間的に連続する複数の前記ブロックから構成されるシンボルフレームに区切り、各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号において、前記複数の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散すると共に、Lブロック(Lは2以上の整数)に亙って時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対し、前記変調信号生成手段により発生された1シンボル分の変調信号波形のサンプル列の各サンプルを用いた変調処理を施す埋め込み過程と、
前記埋め込み過程による処理を終えた複数の帯域キャリア信号を合成して、電子透かし情報の埋め込まれたキャリア信号を出力する帯域合成過程と
を具備することを特徴とする電子透かし情報の埋め込み方法。 A band division process for performing band division on a carrier signal for each block having a predetermined time length and outputting a plurality of band carrier signals belonging to different bands;
A modulated signal generating process for generating a sample sequence of a modulated signal waveform for one symbol corresponding to each symbol indicating digital watermark information;
The plurality of band carrier signals are divided into symbol frames composed of a plurality of temporally continuous blocks, and a plurality of band carrier signals in each symbol frame are crossed between the bands of the plurality of band carrier signals. And a modulation signal waveform for one symbol generated by the modulation signal generating means for a plurality of modulation target elements distributed in the time axis direction over L blocks (L is an integer of 2 or more) . An embedding process for performing modulation processing using each sample of the sample sequence;
A method of embedding digital watermark information, comprising: synthesizing a plurality of band carrier signals that have undergone processing in the embedding process, and outputting a carrier signal in which digital watermark information is embedded.
前記複数の帯域キャリア信号を時間的に連続する複数の前記ブロックから構成されるシンボルフレームに区切り、各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号において、前記複数の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散すると共に、Lブロック(Lは2以上の整数)に亙って時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対して復調処理を施し、復調結果信号を出力する復調過程と、
前記復調過程において得られる復調結果信号と所定のシンボルを示す変調信号との相互相関係数を算出し、この相互相関係数の算出結果に基づいて、キャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報を示すシンボルを判定する電子透かし情報抽出過程と
を具備することを特徴とする電子透かし情報の抽出方法。 A band division process for performing band division on a carrier signal for each block having a predetermined time length and outputting a plurality of band carrier signals belonging to different bands;
The plurality of band carrier signals are divided into symbol frames composed of a plurality of temporally continuous blocks, and a plurality of band carrier signals in each symbol frame are crossed between the bands of the plurality of band carrier signals. A demodulation process of performing demodulation processing on a plurality of modulation target elements distributed in the time axis direction over L blocks (L is an integer of 2 or more) and outputting a demodulation result signal;
A cross-correlation coefficient between a demodulation result signal obtained in the demodulation process and a modulation signal indicating a predetermined symbol is calculated, and digital watermark information embedded in the carrier signal is indicated based on the calculation result of the cross-correlation coefficient A method for extracting digital watermark information, comprising: a digital watermark information extracting step for determining a symbol.
所定時間長のブロック毎にキャリア信号に帯域分割を施し、互いに異なる帯域に属する複数の帯域キャリア信号を出力する帯域分割過程と、
電子透かし情報を示す各シンボルに対応した1シンボル分の変調信号波形のサンプル列を各々発生する変調信号生成過程と、
前記複数の帯域キャリア信号を時間的に連続する複数の前記ブロックから構成されるシンボルフレームに区切り、各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号において、前記複数の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散すると共に、Lブロック(Lは2以上の整数)に亙って時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対し、前記変調信号生成手段により発生された1シンボル分の変調信号波形のサンプル列の各サンプルを用いた変調処理を施す埋め込み過程と、
前記埋め込み過程による処理を終えた複数の帯域キャリア信号を合成して、電子透かし情報の埋め込まれたキャリア信号を出力する帯域合成過程と
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 On the computer,
A band division process for performing band division on a carrier signal for each block having a predetermined time length and outputting a plurality of band carrier signals belonging to different bands;
A modulated signal generating process for generating a sample sequence of a modulated signal waveform for one symbol corresponding to each symbol indicating digital watermark information;
The plurality of band carrier signals are divided into symbol frames composed of a plurality of temporally continuous blocks, and a plurality of band carrier signals in each symbol frame are crossed between the bands of the plurality of band carrier signals. And a modulation signal waveform for one symbol generated by the modulation signal generating means for a plurality of modulation target elements distributed in the time axis direction over L blocks (L is an integer of 2 or more) . An embedding process for performing modulation processing using each sample of the sample sequence;
A computer program, comprising: combining a plurality of band carrier signals that have undergone the processing in the embedding process, and outputting a carrier signal in which digital watermark information is embedded.
所定時間長のブロック毎にキャリア信号に帯域分割を施し、互いに異なる帯域に属する複数の帯域キャリア信号を出力する帯域分割過程と、
前記複数の帯域キャリア信号を時間的に連続する複数の前記ブロックから構成されるシンボルフレームに区切り、各シンボルフレーム内の複数の帯域キャリア信号において、前記複数の帯域キャリア信号の各帯域間を横切る方向に分散すると共に、Lブロック(Lは2以上の整数)に亙って時間軸方向に分散した複数の変調対象要素に対して復調処理を施し、復調結果信号を出力する復調過程と、
前記復調過程において得られる復調結果信号と所定のシンボルを示す変調信号との相互相関係数を算出し、この相互相関係数の算出結果に基づいて、キャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報を示すシンボルを判定する電子透かし情報抽出過程と
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。 On the computer,
A band division process for performing band division on a carrier signal for each block having a predetermined time length and outputting a plurality of band carrier signals belonging to different bands;
The plurality of band carrier signals are divided into symbol frames composed of a plurality of temporally continuous blocks, and a plurality of band carrier signals in each symbol frame are crossed between the bands of the plurality of band carrier signals. A demodulation process of performing demodulation processing on a plurality of modulation target elements distributed in the time axis direction over L blocks (L is an integer of 2 or more) and outputting a demodulation result signal;
A cross-correlation coefficient between a demodulation result signal obtained in the demodulation process and a modulation signal indicating a predetermined symbol is calculated, and digital watermark information embedded in the carrier signal is indicated based on the calculation result of the cross-correlation coefficient A computer program for executing a digital watermark information extracting process for determining a symbol.
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