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DIGITAL WATERMARK SYSTEM, DIGITAL WATERMARK EMBEDDING SYSTEM, AND DIGITAL WATERMARK DETECTING DEVICE

Patent code P05P003049
File No. U2002P286
Posted date Apr 8, 2005
Application number P2003-066978
Publication number P2004-279469A
Patent number P3627022
Date of filing Mar 12, 2003
Date of publication of application Oct 7, 2004
Date of registration Dec 17, 2004
Inventor
  • (In Japanese)鈴木 陽一
  • (In Japanese)西村 竜一
  • (In Japanese)高橋 晃
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東北大学
Title DIGITAL WATERMARK SYSTEM, DIGITAL WATERMARK EMBEDDING SYSTEM, AND DIGITAL WATERMARK DETECTING DEVICE
Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital watermark system for embedding digital watermark information having high resistance to attacks and high providing safety, and to provide a digital watermark embedding system and a digital watermark detecting device.

SOLUTION: The digital watermark embedding system 100 codes watermark data in a coding part 11. A carrier signal is generated by performing periodic phase modulation for a music signal with an entire region passing filter 120, and the watermark data are embedded in the music data by phase-modulating it by coded watermark data with a PSK part 121. The digital watermark detecting device 200 detects the music signal embedding the watermark data and the phase of the non-embedded music signal with phase detection parts 230 and 240, respectively, and detects the watermark data, by detecting a difference between the two phases with a phase detection part 250 and decoding it with a decoding part 260.

Outline of related art and contending technology (In Japanese)
周知のように、音声信号や映像信号などの情報信号に電子透かし情報を埋め込む技術として、単発のエコーを用いるエコー法や、PN(Pseudo Noise)系列を秘匿鍵として用いるスペクトル拡散法が提案されている。
【0003】
これらの手法では、電子透かし情報の秘匿性を確保できなかったり、あるいは音楽信号を再生する際に電子透かし情報の埋め込みに起因する雑音が生じたり、その埋め込み自体を視聴者に認識させてしまうという問題があった。
【0004】
一方、これらの手法に対して本願発明者らは、人間の聴覚が緩やかな位相変調に対して鈍感なことに着目し、音楽信号に周期的な位相変調を加えて、その周波数を電子透かし情報に対応させることで、電子透かし情報を埋め込む手法を提案している(例えば、特許文献1参照)。この手法によれば、上述した問題がなく、音楽信号の複写に対する安全性が高かった。
【0005】
しかしながら、近時、悪意を持つ者による電子透かし情報に対する攻撃は、より高度なものとなっており、さらに耐攻撃性が高く、安全性の高い電子透かし情報の埋め込み技術の開発が求められている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001-236698公報(第4-6頁、図9)
Field of industrial application (In Japanese)
この発明は、例えば音声信号や映像信号などの情報信号に電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置や、電子透かし情報が埋め込まれた電子透かし検出装置に関する。
Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 情報信号に電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置と、この電子透かし埋込装置により埋め込まれた電子透かし情報を前記情報信号から検出する電子透かし検出装置とを備える電子透かしシステムにおいて、
前記電子透かし埋込装置は、
情報信号に対して周期的な位相変調を施して、周期的な位相変化パターンを有するキャリア信号を生成する生成手段と、
電子透かし情報に応じて、前記生成手段が生成したキャリア信号の位相変化パターンを制御することで、前記電子透かし情報を前記キャリア信号に埋め込む変調手段とを備え、
前記電子透かし検出装置は、
前記変調手段によって電子透かし情報が埋め込まれたキャリア信号と、前記周期的な位相変化パターンを有するリファレンス信号との位相差を検出する位相差検出手段と、
この位相差検出手段が検出した位相差に基づいて、前記キャリア信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出する検出手段とを備えることを特徴とする電子透かしシステム。
【請求項2】
 前記位相差検出手段は、前記リファレンス信号として前記生成手段が生成したキャリア信号を用いて、この信号と前記変調手段によって電子透かし情報が埋め込まれたキャリア信号との位相差を検出することを特徴とする請求項1に記載の電子透かしシステム。
【請求項3】
 情報信号に電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置において、
情報信号に対して周期的な位相変調を施して、周期的な位相変化パターンを有するキャリア信号を生成する生成手段と、
電子透かし情報に応じて、前記生成手段が生成したキャリア信号の位相変化パターンを制御することで、前記電子透かし情報を前記キャリア信号に埋め込む変調手段とを具備することを特徴とする電子透かし埋込装置。
【請求項4】
 さらに、前記電子透かし情報をトレリス符号に変換する符号化手段を備え、
前記変調手段は、前記符号化手段にて得られたトレリス符号に応じて、前記生成手段が生成したキャリア信号の位相変化パターンを制御することで、前記電子透かし情報を前記キャリア信号に埋め込むことを特徴とする請求項3に記載の電子透かし埋込装置。
【請求項5】
 周期的な位相変化パターンを有する情報信号の位相が前記電子透かし情報を示すように制御された前記情報信号に基づいて、前記電子透かし情報を検出する電子透かし検出装置であって、
前記情報信号と、前記周期的な位相変化パターンを有するリファレンス信号との位相差を検出する位相差検出手段と、
この位相差検出手段が検出した位相差に基づいて、前記情報信号に埋め込まれた電子透かし情報を検出する検出手段とを具備することを特徴とする電子透かし検出装置。
【請求項6】
 前記情報信号は、音楽信号であって、
前記位相差検出手段は、聴覚マスキングモデルに基づいて選出した周波数について、前記位相差を検出することを特徴とする請求項5に記載の電子透かし検出装置。
【請求項7】
 前記検出手段は、前記位相差検出手段が検出した位相差に基づいて、符号化された電子透かし情報を検出し、
さらに、前記検出手段が検出した電子透かし情報をビタビ復号する復号手段を備えることを特徴とする請求項5に記載の電子透かし検出装置。
【請求項8】
 音楽信号に電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置と、この電子透かし埋込装置により埋め込まれた電子透かし情報を前記音楽信号から検出する電子透かし検出装置とを備える電子透かしシステムにおいて、
前記電子透かし埋込装置は、
2つのチャネルの音楽信号に対してそれぞれ周期的な位相変調を施して、周期的な位相変化パターンを有する2つのキャリア信号を生成する生成手段と、
この生成手段が生成した2つのキャリア信号の位相パターンを、前記2つのキャリア信号間の位相差が前記電子透かし情報を示すようにそれぞれ制御して、前記2つのキャリア信号に前記電子透かし情報を埋め込む変調手段とを備え、
前記電子透かし検出装置は、
前記変調手段によって電子透かし情報が埋め込まれた2つのキャリア信号間の位相差を検出する位相差検出手段と、
この位相差検出手段が検出した位相差に基づいて、前記電子透かし情報を検出する検出手段とを備えることを特徴とする電子透かしシステム。
【請求項9】
 音楽信号に電子透かし情報を埋め込む電子透かし埋込装置において、
2つのチャネルの音楽信号に対してそれぞれ周期的な位相変調を施して、周期的な位相変化パターンを有する2つのキャリア信号を生成する生成手段と、
この生成手段が生成した2つのキャリア信号の位相パターンを、前記2つのキャリア信号間の位相差が前記電子透かし情報を示すようにそれぞれ制御して、前記2つのキャリア信号に前記電子透かし情報を埋め込む変調手段とを具備することを特徴とする電子透かし埋込装置。
【請求項10】
 さらに、前記電子透かし情報をトレリス符号に変換する符号化手段を備え、
前記変調手段は、前記符号化手段にて得られたトレリス符号に応じて、前記生成手段が生成した2つのキャリア信号の位相パターンをそれぞれ制御することで、前記2つのキャリア信号に前記電子透かし情報を埋め込むことを特徴とする請求項9に記載の電子透かし埋込装置。
【請求項11】
 周期的な位相変化パターンを有する2つの音楽信号間の位相差が前記電子透かし情報を示すように位相が制御された前記2つの音楽信号に基づいて、前記電子透かし情報を検出する電子透かし検出装置であって、
前記2つの音楽信号の位相差を検出する位相差検出手段と、
この位相差検出手段が検出した位相差に基づいて、前記電子透かし情報を検出する検出手段とを具備することを特徴とする電子透かし検出装置。
【請求項12】
 前記検出手段は、前記位相差検出手段が検出した位相差に基づいて、符号化された電子透かし情報を検出し、
さらに、前記検出手段が検出した電子透かし情報をビタビ復号する復号手段を備えることを特徴とする請求項11に記載の電子透かし検出装置。
Industrial division
  • Electric application devices
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2003066978thum.jpg
State of application right Right is in force
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