JP2000132165A - 透かし情報埋め込み処理装置及び透かし情報埋め込み方法並びに透かし情報を埋め込んだデータを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

透かし情報埋め込み処理装置及び透かし情報埋め込み方法並びに透かし情報を埋め込んだデータを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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JP2000132165A
JP2000132165A JP10303665A JP30366598A JP2000132165A JP 2000132165 A JP2000132165 A JP 2000132165A JP 10303665 A JP10303665 A JP 10303665A JP 30366598 A JP30366598 A JP 30366598A JP 2000132165 A JP2000132165 A JP 2000132165A
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JP
Japan
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tempo
midi
time
watermark
Prior art date
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Pending
Application number
JP10303665A
Other languages
English (en)
Inventor
Joji Naito
丈嗣 内藤
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Storage Device Security (AREA)
  • Reverberation, Karaoke And Other Acoustics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 MIDIデータを破壊せずに簡単な処理
によって取り除くことが困難で、また、MIDIデータ
としてのクオリティを損なうことなく、しかも、MID
Iイベントに対する編集にも耐え得る透かし情報の埋め
込みができる。 【解決手段】 MIDIデータから最初のテンポ情報を
除いた第1のテンポ情報を削除し、MIDIイベントの
時間情報を変更して、透かし情報から得られた第2のテ
ンポ情報を付加してMIDIイベントの時間情報を再度
変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】通信カラオケなどの演奏情報
として使用されるMIDIデータに対して、MIDIデ
ータの不正コピーや不正利用を防止するために、著作権
などの製作者に関する情報を透かし情報(digital wate
rmark)として記録する透かし情報埋め込み処理装置及
び透かし情報埋め込み方法並びに透かし情報を埋め込ん
だデータを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、飲食店や家庭等に設置されるカ
ラオケ演奏装置等の音楽再生装置においては、MIDI
(Musical Instrument Digital Interface)と呼ばれる
規格に沿った演奏情報によって、電子楽器を駆動するこ
とで所望する楽曲の演奏が行われるいわゆる通信カラオ
ケと呼ばれるシステムが幅広く使用されている。
【0003】MIDI規格の演奏情報とは、音の高さ、
大きさ、長さ、音色や効果をデジタルに数値化したもの
で、この演奏情報に演奏する楽曲のテンポを示す情報で
あるテンポ情報などを加えてMIDIデータとする。
【0004】ところで、近年、画像データや音声データ
等のコンテンツデータがデジタル化され、CD−ROM
等の記録媒体に記録されて配布されたり、インターネッ
ト等のネットワークによって送受信されるようになり、
コンテンツデータの不正コピーやコピーしたコンテンツ
データを著作権者に無許可で販売する等の不正利用が問
題となっている。
【0005】このような不正利用を防止する手段とし
て、コンテンツデータに著作権情報等の著作権者に関す
る情報を透かし情報(digital watermark)として記録
する電子透かし埋め込み方法が研究開発されている。
【0006】この電子透かしに必要な条件としては、
無理に透かしデータを取り去ろうとするとコンテンツデ
ータ自体が壊れてしまうように透かしデータを埋め込む
こと(コンテンツデータに著作権を示す透かし情報が残
り続けること)、コンテンツデータのどこに透かし情
報が埋め込まれているかが分かり難いこと、透かし情
報を埋め込んでもコンテンツデータはオリジナルの状態
を留めておくこと等がある。
【0007】これらの条件を満たす電子透かし技術とし
ては、画像データや音声データに存在する人間の知覚上
重要ではない部分(冗長部分)に透かし情報を埋め込む
ことにより、全体のデータ量を変えずに透かし情報を埋
め込むことが考えられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】MIDIデータは、上
述したように通信カラオケに使用されているが、個々の
MIDIデータは、それ自身が音楽情報としても利用さ
れている。従って、個々のMIDIデータに対しても著
作権が発生しており、これを守る必要が生じている。
【0009】また、最近では、電話線などの専用回線だ
けではなくインターネットなどでMIDIデータを受信
することも行われており、パーソナルコンピュータと連
動するMIDI機器や、パーソナルコンピュータ上で動
作するソフトシンセサイザ等で演奏させることによって
業務用だけではなく、家庭用としても利用されることが
多くなっている。
【0010】そして、このように受信されたMIDIデ
ータはパーソナルコンピュータに内蔵されたハードディ
スク等に蓄積し、何度でも繰り返し使用することができ
るため、MIDIデータを不正にコピーして著作権者に
無断で商業的に利用することが可能な状態となってい
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、供給
されるMIDIデータに含まれる第1のテンポ情報を検
出するテンポ情報検出手段1と、前記検出された第1の
テンポ情報から最初のテンポ情報を除いて他のテンポ情
報を削除するテンポ情報削除手段2と、前記テンポ情報
削除手段2からの出力に対してテンポ情報が削除される
前のMIDIデータに含まれる全てのMIDIイベント
が実行される絶対時刻と等しくなるように、前記MID
Iデータに含まれる全てのMIDIイベントの時間情報
を変更する第1の時間情報変更手段3と、透かし情報を
テンポ変移曲線に従った第2のテンポ情報に変換する透
かし情報変換手段4と、前記第1の時間情報変更手段3
によって時間情報を変更されたMIDIデータに前記テ
ンポ変移曲線によって得られる第2のテンポ情報を追加
するテンポ情報付加手段5と、前記追加された第2のテ
ンポ情報に従って前記MIDIイベントの実行される絶
対時間が前記第2のテンポ情報を追加する前と等しくな
るように前記MIDIイベントの時間情報を変更する第
2の時間情報変更手段6とを有することを特徴とする透
かし情報埋め込み処理装置を提供する。
【0012】また、供給されるMIDIデータに含まれ
るテンポ情報から最初のテンポ情報を除く他のテンポ情
報を削除すると共に、前記MIDIデータに含まれる全
てのMIDIイベントの発生する絶対時間が変更されな
いように前記MIDIイベントの時間情報を変更し、透
かし情報からテンポ変移曲線を作成して、この曲線上の
テンポ情報を一定時間毎に抽出し、前記MIDIイベン
トの時間情報を変更したMIDIデータに前記抽出した
テンポ情報を挿入すると共に、前記MIDIイベントの
発生する絶対時間が変更されないようにMIDIイベン
トの時間情報を変更することを特徴とする透かし情報埋
め込み方法を提供する。
【0013】更に、MIDIデータを記録したコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体において、元のMIDIデ
ータに含まれるテンポ情報から最初のテンポ情報を除い
て他のテンポ情報を削除すると共に、MIDIイベント
の発生する絶対時間が変更されないようにMIDIイベ
ントの時間情報を変更し、透かし情報からテンポ変移曲
線を作成して、この曲線上のテンポ情報を一定時間毎に
抽出し、前記時間情報を変更したMIDIデータに前記
抽出したテンポ情報を挿入すると共に、MIDIイベン
トの発生する絶対時間が変更されないようにMIDIイ
ベントの時間情報を変更することによって得られた透か
し情報を埋め込んだデータを記録したコンピュータ読み
取り可能な記録媒体を提供する。。
【0014】また更に、前記テンポ変移曲線は、前記透
かし情報から求められる数値と等しい周波数比及びレベ
ル比を有する複数のスペクトラムを作成し、これを時間
軸上に変換して得ることを特徴とする透かし情報埋め込
み処理装置及び方法を提供するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】SMF(Standard MIDI File)等
の標準的なMIDIデータには、音の発音し始めるタイ
ミングを示すノートオンイベント、音の発音を停止する
タイミングを示すノートオフイベントが発生時刻情報及
び音の強さを示すベロシティと共に記録されている。ま
た、音源の音程を細かく制御するためのピッチベンドイ
ベントや各チャンネルごとに音量を制御するエクスプレ
ッションイベント等、何種類ものMIDIイベント及び
演奏する曲のテンポを示すテンポ情報が含まれている。
【0016】以下、本発明に係る透かし情報埋め込み処
理装置及び透かし情報埋め込み方法並びに透かし情報を
埋め込んだデータを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体について図面を参照して説明する。
【0017】図1は、本発明の透かし情報埋め込み処理
装置の一実施例を示すブロック図である。同図に示す透
かし情報埋め込み処理装置は、供給されるMIDIデー
タAに含まれる第1のテンポ情報を検出するテンポ情報
検出手段1と、検出された第1のテンポ情報から最初の
テンポ情報を除いて残りのテンポ情報を削除する(最初
のテンポ情報に統一する)テンポ情報削除手段2と、テ
ンポ情報削除手段2からの出力に対してテンポ情報が削
除される前のMIDIデータに含まれる全てのMIDI
イベントが実行される絶対時刻と等しくなるように、M
IDIデータAに含まれる全てのMIDIイベントの時
間情報を変更する第1の時間情報変更手段3と、透かし
情報Bをテンポ変移曲線に従った第2のテンポ情報に変
換する透かし情報変換手段4と、第1の時間情報変更手
段3によって時間情報を変更されたMIDIデータAに
前述したテンポ変移曲線による第2のテンポ情報を追加
するテンポ情報付加手段5と、追加されたテンポ情報に
従ってMIDIイベントの時間情報を変更する第2の時
間情報変更手段6とを備えている。
【0018】このような構成の透かし情報埋め込み処理
装置を使用して、例えば、tempo=100(beat/min)
のMIDIデータAに対して、透かし情報Bを埋め込む
場合について、以下に説明する。
【0019】まず、MIDIデータAをテンポ情報検出
手段1に供給して、第1のテンポ情報を得る。MIDI
データAには例えば以下のような3つのテンポ情報が存
在しており、ticksで表されているのはイベントの発生
時刻である。MIDIデータAの最初のテンポ情報1は
0(ticks)に発生しており、100(beat/min)であ
る。次に、500(ticks)には110(beat/min)の
テンポ情報2へと変化し、1000(ticks)には90
(beat/min)のテンポ情報3へと変化している。
【0020】
【数1】 次にテンポ情報削除手段2によって、第1のテンポ情報
から最初のテンポ情報1のみを残し、テンポ情報2、テ
ンポ情報3を削除する。ここで、MIDIイベントが次
のように存在したとする。
【0021】
【数2】 つまり、MIDIイベント1が480(ticks)、MI
DIイベント2が720(ticks)、MIDIイベント
3が960(ticks)、MIDIイベント4が1200
(ticks)、MIDIイベント5が1440(ticks)と
いう各時刻に発生しているが、テンポ情報削除手段2に
よって第1のテンポ情報からテンポ情報2及びテンポ情
報3が削除されているので、このまま最初のテンポ情報
1に従い、且つ、各MIDIイベントの発生する時間情
報をそのままにしておくと、演奏速度が不適切となって
しまう。そこで、第1の時間情報変更手段3によって、
それぞれのMIDIイベントの発生する絶対時間の変化
を吸収するように各MIDIイベントの発生する時間情
報を次のように変更する。
【0022】
【数3】 このように各MIDIイベントの発生する時間情報をテ
ンポ情報検出手段1によって検出された第1のテンポ情
報に従って変更することにより、第1のテンポ情報から
テンポ情報2及びテンポ情報3を削除してもMIDIイ
ベントの実行される絶対時刻は変わらないことになる。
【0023】次に、透かし情報BをMIDIデータのテ
ンポ情報に埋め込む処理を行う。具体的には、複数のテ
ンポ情報からなるテンポの時間変移を一つの曲線で表現
し、これをテンポ変移曲線として数4のように表す。な
お、数4中でoffsetと表されているのは、削除さ
れずに残った第1のテンポ情報の初期値であり、本実施
例では100(beat/min)である。
【0024】
【数4】 数4のn1,n2,n3はスペクトラム周波数、a1,
a2,a3はスペクトラムレベルであり、これらを16
bitの透かし情報Bから作成する。ここで、テンポ変
移曲線のスペクトラムレベル比R0,R1、周波数比P
0,P1を次のように定義する。
【0025】
【数5】 透かし情報BのデータビットをDn(n=0〜15)と
すると、このデータビットとスペクトラムレベル比R
0,R1及び周波数比P0,P1との間に次のような関
係を持たせる。
【0026】
【数6】 数5、数6を満たし、なおかつ、数4においてX=0、
tempo(0)=100(beat/min)となるようにスペク
トラム周波数n1,n2,n3及びスペクトラムレベル
a1,a2,a3、offsetを適当に選択する。な
お、このスペクトラムは図4に示すような分布となる。
そして、このように得られたtempo(x)をテンポ変移
曲線とする。
【0027】このテンポ変移曲線を透かしデコード時に
再現できるように、テンポ情報付加手段5によって数6
に従い一定時間間隔で新たなテンポ情報(以下、第2の
テンポ情報という)を作成し、時間情報を変更されたM
IDIデータAに追加する。第2のテンポ情報の間隔は
MIDIデータが極端に増加しない程度に短い方がテン
ポ変移曲線を再現する上で好ましい。なお、テンポ変移
曲線は図3に示すような曲線となる。
【0028】最後に第2のテンポ情報に従い、MIDI
イベントの時間情報を第2の時間情報変更手段6によっ
て変更し、第2のテンポ情報を追加することによって生
じるMIDIイベントの絶対時間のずれを数7に従って
修正する。
【0029】
【数7】 なお、透かしデータを読み出すためには、図2に示すよ
うな透かし情報読み出し処理装置を使用する。同図にお
いて、変換後のMIDIデータCから第2のテンポ情報
を検出するテンポ情報検出手段11と、検出した第2の
テンポ情報から先に説明したテンポ変移曲線と近似した
テンポ変移曲線を作成するテンポ変移曲線作成手段12
と、得られたテンポ変移曲線を周波数ドメインに変換
し、得られたスペクトラム上で複数のピーク(本実施例
では3つのピーク)を検出するピーク検出手段13と、
これらのスペクトラムピークレベル比及びピークの存在
する周波数比から透かし情報Bを演算する透かし情報検
出手段とを備えており、このような処理を行うことで透
かし情報を埋め込まれたMIDIデータCから透かし情
報Bが得られる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、透かし情報をMI
DIデータのテンポ情報に埋め込むことによって、MI
DIデータを破壊せずに簡単な処理で取り除くことが困
難で、また、MIDIデータとしてのクオリティを損な
うことなく透かし情報を埋め込むことができる。また、
MIDIイベントに対するクォンタイズやランダマイズ
や曲の切り出し、一部のトラックの削除などの一般的な
MIDIデータの編集にも耐え得る透かし情報の埋め込
みができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る透かし情報埋め込み処理装置の一
実施例を示すブロック図である。
【図2】本発明に係る透かし情報埋め込み処理装置によ
って埋め込まれた透かし情報を読み出すための透かし情
報読み出し処理装置を示すブロック図である。
【図3】本発明に係るテンポ変移曲線を示す図である。
【図4】本発明に係るスペクトラム分布を示す図であ
る。
【符号の説明】 1,11 テンポ情報検出手段 2 テンポ情報削除手段 3 第1の時間情報変更手段 4 透かし情報変換手段 5 テンポ情報付加手段 6 第2の時間情報変更手段 12 テンポ変移曲線作成手段 13 ピーク検出手段 14 透かし情報検出手段

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】供給されるMIDIデータに含まれる第1
    のテンポ情報を検出するテンポ情報検出手段と、 前記検出された第1のテンポ情報から最初のテンポ情報
    を除いて他のテンポ情報を削除するテンポ情報削除手段
    と、 前記テンポ情報削除手段からの出力に対してテンポ情報
    が削除される前のMIDIデータに含まれる全てのMI
    DIイベントが実行される絶対時刻と等しくなるよう
    に、前記MIDIデータに含まれる全てのMIDIイベ
    ントの時間情報を変更する第1の時間情報変更手段と、 透かし情報をテンポ変移曲線に従った第2のテンポ情報
    に変換する透かし情報変換手段と、 前記第1の時間情報変更手段によって時間情報を変更さ
    れたMIDIデータに前記テンポ変移曲線によって得ら
    れる第2のテンポ情報を追加するテンポ情報付加手段
    と、 前記追加された第2のテンポ情報に従って前記MIDI
    イベントの実行される絶対時間が前記第2のテンポ情報
    を追加する前と等しくなるように前記MIDIイベント
    の時間情報を変更する第2の時間情報変更手段とを有す
    ることを特徴とする透かし情報埋め込み処理装置。
  2. 【請求項2】供給されるMIDIデータに含まれるテン
    ポ情報から最初のテンポ情報を除く他のテンポ情報を削
    除すると共に、前記MIDIデータに含まれる全てのM
    IDIイベントの発生する絶対時間が変更されないよう
    に前記MIDIイベントの時間情報を変更し、 透かし情報からテンポ変移曲線を作成して、この曲線上
    のテンポ情報を一定時間毎に抽出し、前記MIDIイベ
    ントの時間情報を変更したMIDIデータに前記抽出し
    たテ ンポ情報を挿入すると共に、前記MIDIイベントの発
    生する絶対時間が変更されないようにMIDIイベント
    の時間情報を変更することを特徴とする透かし情報埋め
    込み方法。
  3. 【請求項3】MIDIデータを記録したコンピュータ読
    み取り可能な記録媒体において、 元のMIDIデータに含まれるテンポ情報から最初のテ
    ンポ情報を除いて他のテンポ情報を削除すると共に、M
    IDIイベントの発生する絶対時間が変更されないよう
    にMIDIイベントの時間情報を変更し、 透かし情報からテンポ変移曲線を作成して、この曲線上
    のテンポ情報を一定時間毎に抽出し、 前記時間情報を変更したMIDIデータに前記抽出した
    テンポ情報を挿入すると共に、MIDIイベントの発生
    する絶対時間が変更されないようにMIDIイベントの
    時間情報を変更することによって得られた透かし情報を
    埋め込んだデータを記録したコンピュータ読み取り可能
    な記録媒体。
  4. 【請求項4】前記テンポ変移曲線は、前記透かし情報か
    ら求められる数値と等しい周波数比及びレベル比を有す
    る複数のスペクトラムを作成し、これを時間軸上に変換
    して得ることを特徴とする請求項1に記載の透かし情報
    埋め込み処理装置。
  5. 【請求項5】前記テンポ変移曲線は、前記透かし情報か
    ら求められる数値と等しい周波数比及びレベル比を有す
    る複数のスペクトラムを作成し、これを時間軸上に変換
    して得ることを特徴とする請求項2に記載の透かし情報
    埋め込み方法。
JP10303665A 1998-10-26 1998-10-26 透かし情報埋め込み処理装置及び透かし情報埋め込み方法並びに透かし情報を埋め込んだデータを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 Pending JP2000132165A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6359573B1 (en) 1999-08-31 2002-03-19 Yamaha Corporation Method and system for embedding electronic watermark information in main information

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6359573B1 (en) 1999-08-31 2002-03-19 Yamaha Corporation Method and system for embedding electronic watermark information in main information

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