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講演抄録/キーワード
講演名 2016-03-03 13:25
非負値行列因子分解による実演奏音に対する電子透かし法
村田晴美中京大)・荻原昭夫近畿大
技報オンラインサービス実施中
抄録 (和) 音楽を対象とした電子透かし法のうち,音楽理論の和音に着目してホスト信号と協和音の関係になるように透かしを埋め込む手法が提案されている.この手法では,モノラル信号の分離手法の一つである非負値行列因子分解(NMF)を透かしの埋め込みに利用している.NMFでは,観測音響信号の振幅スペクトログラムを一つの行列とみなし,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する.この分離されたアクティベーション行列の係数から発音時刻と消音時刻を推定して各音の発音区間を求める.推定された音を根音とした和音を決定し,和音の構成音である中音と属音の関係にある音階に対応するアクティベーション行列の係数を操作することで透かしを埋め込んでいる.NMFの事前学習として,ホスト信号で演奏されている楽器音のみが含まれる教師音源信号に対してNMFを適用する.事前学習で得られた基底行列を用いてホスト信号の振幅スペクトログラムからアクティベーション行列を計算する.一般に,ホスト信号で演奏されている楽器を推定することは可能だが,楽器の音色を特定することは難しい.そのため,ホスト信号と同じ楽器で音色が異なる楽器音を教師音源信号とした場合であっても透かしの埋め込みが可能であることが望ましい.本稿では,実演奏音を対象とし,音色の異なる楽器音を教師音源信号とした場合について透かしを埋め込むことで本手法の有効性を確認する. 
(英) For audio signals, we propose a method focused on a chord of music theory and embed the watermarks in consonance with host data. Moreover, we use nonnegative matrix factorization (NMF). NMF is one of the technique used for separation of an audio mixture that consists of multiple instrumental sources. NMF is an algorithm that decomposes a nonnegative matrix that is an amplitude spectrogram of a target signal into two nonnegative matrices that corresponds to the spectral patterns of the target signal and the activation of each spectrum. Onset time and offset time are estimated from the activation coefficients and this interval is defined as duration. The estimated notes are regarded as root notes and watermarks are embedded by operating the activation matrix coefficients of mediant and dominant notes. As prior learning, NMF is applied for a supervised signal including only musical instrument sound of host signal. The activation matrix is calculated using the obtained basis matrix. Generally, musical instrument included in host signal can be estimated, but it is difficult to estimate timbre of musical instrument. Hence, it is to be desired that watermarks can be embedded in case that a supervised signal use a musical instrument sound with different timbre of the same instrument to the host signal. In this paper, we examine whether watermarks can be embedded into real musical instrument sounds.
キーワード (和) 音楽電子透かし / 非負値行列因子分解 / 調判定 / / / / /  
(英) Audio Watermarking / Non-negative Matrix Factorization / Key Detection / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 115, no. 479, EMM2015-95, pp. 111-116, 2016年3月.
資料番号 EMM2015-95 
発行日 2016-02-24 (EMM) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 EMM  
開催期間 2016-03-02 - 2016-03-03 
開催地(和) 屋久島環境文化村センター 
開催地(英) Yakushima Environ. and Cultural Vill. Center 
テーマ(和) 画質・音質評価,知覚・認知メトリクス,人間視聴覚システム,一般 
テーマ(英) Image and Sound Quality, Metrics for Perception and Recognition, Human Auditory and Visual System, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 EMM 
会議コード 2016-03-EMM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 非負値行列因子分解による実演奏音に対する電子透かし法 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Digital wateramrk for real musical inistrument sounds based on non-negative matrix factorization 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 音楽電子透かし / Audio Watermarking  
キーワード(2)(和/英) 非負値行列因子分解 / Non-negative Matrix Factorization  
キーワード(3)(和/英) 調判定 / Key Detection  
キーワード(4)(和/英) /  
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キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 村田 晴美 / Harumi Murata / ムラタ ハルミ
第1著者 所属(和/英) 中京大学 (略称: 中京大)
Chukyo University (略称: Chukyo Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 荻原 昭夫 / Akio Ogihara / オギハラ アキオ
第2著者 所属(和/英) 近畿大学 (略称: 近畿大)
Kinki University (略称: Kinki Univ.)
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講演者
発表日時 2016-03-03 13:25:00 
発表時間 25 
申込先研究会 EMM 
資料番号 IEICE-EMM2015-95 
巻番号(vol) IEICE-115 
号番号(no) no.479 
ページ範囲 pp.111-116 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-EMM-2016-02-24 


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