[发明专利]数据嵌入装置、数据嵌入方法、数据提取装置及数据提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于在音响信号中嵌入任意的传送数据的数据嵌入装置和数据嵌入方法，以及用于提取嵌入在音响信号中的任意传送数据的数据提取装置和数据提取方法。

背景技术

以往已知有如下的数字水印技术(Digital Watermarking)：在例如音乐、声音等音响信号中嵌入例如著作权信息等传送数据，而几乎不对其音质造成影响(例如参照下述非专利文献1或2)。

作为该数字水印技术公知有各种技术，例如在非专利文献1中记载有利用人类的难以对短回音成分(反射音)感知的听觉特性的数字水印技术。并且，已知有利用人类的对相位变化比较迟钝的听觉特性的数字水印技术。

对于在音响信号中嵌入传送数据并通过有线通信路径来传送的情况，上述利用人类的听觉特性的数字水印技术是有效的。但是，例如在从扬声器向麦克风空中传播嵌入有传送数据的音响信号的情况下，难以应用上述数字水印技术。其原因为，上述数字水印技术中的回音成分和相位由于扬声器和麦克风各自的机械特性以及空中传播特性而产生各种变化。

另一方面，作为对空中传播音响信号的情况有效的数字水印技术，已知有使用非专利文献2和专利文献1所记载的扩频的方式。在该使用扩频的方式中，在音响信号中嵌入乘以规定的扩展码序列后的传送数据，将其传送到接收目的地。

非专利文献1：D.Gruhl，A.Lu and W.Bender；“Echo Hiding”，Information Hiding，pp.295-315，1996

非专利文献2：L.Boney，A.H.Tewfik and K.N.Hamdy；“DigitalWatermarks for audio signals”，IEEE Intl.Conf.on Multimedia Computingand Systems，pp.473-480，1996.

专利文献1：国际公开第02/45286号文本

但是，在该使用扩频的方式中，例如在音响信号和扩展码序列的相关性强的情况下，难以从所接收的音响信号中提取被嵌入的传送信号。其结果，在对被嵌入并发送的传送信号进行解码时，信号识别的错误增加。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而产生的，其目的在于提供可在音响信号中适当地嵌入任意传送数据的数据嵌入装置和数据嵌入方法，以及可适当地提取嵌入在音响信号中的任意传送数据的数据提取装置和数据提取方法。

为了解决上述课题，本发明的数据嵌入装置构成为具有：相位调节单元，其根据嵌入任意传送数据的帧单位，来对音响信号进行相位调节；以及嵌入单元，其在由相位调节单元进行了相位调节的音响信号中嵌入传送数据。

另外，本发明的数据嵌入方法构成为具有以下步骤：相位调节步骤，在该步骤中，相位调节单元根据嵌入任意传送数据的帧单位，来对音响信号进行相位调节；以及嵌入步骤，在该步骤中，嵌入单元在通过相位调节步骤进行了相位调节的音响信号中嵌入传送数据。

另外，本发明的数据提取装置构成为具有：第1去除单元，其去除嵌入有任意传送数据的音响信号的低频成分，来生成第1低频去除音响信号；第1同步单元，其根据在音响信号中嵌入传送数据时的帧单位，使由第1去除单元所生成的第1低频去除音响信号同步；以及第1提取单元，其从由第1同步单元取得同步的第1低频去除音响信号中提取传送数据。

另外，本发明的数据提取装置构成为具有：第2同步单元，其根据在音响信号中嵌入任意传送数据时的帧单位，使音响信号同步；第2去除单元，其去除由第2同步单元取得同步的音响信号的低频成分，来生成第2低频去除音响信号；以及第2提取单元，其从由第2去除单元所生成的第2低频去除音响信号中提取传送数据。

另外，本发明的数据提取方法构成为具有以下步骤：第1去除步骤，在该步骤中，第1去除单元去除嵌入有任意传送数据的音响信号的低频成分，来生成第1低频去除音响信号；第1同步步骤，在该步骤中，第1同步单元根据在音响信号中嵌入传送数据时的帧单位，使通过第1去除步骤所生成的第1低频去除音响信号同步；以及第1提取步骤，在该步骤中，第1提取单元从通过第1同步步骤取得同步的第1低频去除音响信号中提取传送数据。