ホスト信号と透かし信号の基底を分離した非負値行列因子分解による音楽電子透かし法

摘要

音楽を対象とした電子透かし法では，ホスト信号と比較してステゴ信号の音質が劣化しないことが求められている．この要件に対して，本稿ではホスト信号とステゴ信号との間に差異があった場合でも，ステゴ信号が音楽として成立していれば楽曲としての音質が劣化していないと定義する．このような定義に基づき，非負値行列因子分解（NMF）を利用してホスト信号とは異なる楽器音を透かし信号として透かしを埋め込む手法を提案する．NMF により，ホスト信号の振幅スペクトログラムを，頻出するスペクトルパターンをモデル化したスペクトル基底行列と，それらの基底の時間的な強度変化をモデル化したアクティベーション行列との積に近似的に分解できる．本稿では，ホスト信号の分離に用いる基底行列と別の基底行列を透かし信号の分離に用いる．ホスト信号から推定された根音とその属音に対応する透かし信号のアクティベーション行列の係数値の大小により透かしを埋め込む．本手法では，ホスト信号の分離と透かしの埋め込みに異なる基底を使用しているため，ステゴ信号から透かし信号の成分のみを取り出すことができると考えられる．サンプリング音源を用いて作成した信号をホスト信号とし，攻撃に対する耐性評価および客観的音質評価により本手法の有効性を確認する．