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講演抄録/キーワード
講演名 2018-01-29 15:30
非負値行列因子分解を用いた音楽電子透かし法の混合正規分布による音推定
村田晴美中京大)・荻原昭夫近畿大
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抄録 (和) 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,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本稿では定義する.このような定義に基づき,非負値行列因子分解(NMF)を利用して透かしを埋め込む手法を提案している.NMFを用いることで,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.NMFにより分解されたアクティベーション行列から演奏されている音を推定し,推定された音に対応するアクティベーションの係数値を操作することによって透かしを埋め込む.しかし,透かしが埋め込まれた後にMP3圧縮などを含む攻撃が加えられた場合,ステゴ信号の波形が変形されてしまう.これにより,透かしの埋め込み時と抽出時で音高推定の結果が異なってしまい,透かしを正しく抽出することができないという問題点がある.そこで本稿では,攻撃が加えられた場合であっても透かしを正しく抽出することができる頑健な音高推定法を実現するために,混合正規分布を用いた音推定を提案する. 
(英) For audio signals, the sound quality of stego signal should not deteriorate. With current methods, high sound quality means that the difference between the host and stego signals is small. On the other hand, high sound quality means that the sound quality of stego signal is maintained as music even if another sound, not in the host signal, is perceived in this paper. According to this definition, we have been proposed the embedding method using non-negative matrix factorization (NMF). NMF is an algorithm that factorizes a non-negative matrix that is an amplitude spectrogram of host signal into two non-negative matrices that corresponds to the spectral patterns of the host signal and the activation of each spectrum. In previous work, the played notes are estimated from the factorized activation coefficients, and the watermarks are embedded by operating the estimated activation coefficients. However, there is a problem that the watermarks can be extracted correctly because of the difference of the note estimation result between the embedding and extracting processes. This is caused by the change of signals according to various attacks including MP3 compression. Therefore, we propose a note estimation by contaminated normal distribution such that the robuster note estimation can be implemented even if the stego signal is modified by various attacks.
キーワード (和) 音楽電子透かし / 非負値行列因子分解 / 混合正規分布 / / / / /  
(英) Audio Watermarking / Non-negative Matrix Factorization / Normal Mixture Distribution / / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 117, no. 425, EMM2017-69, pp. 19-24, 2018年1月.
資料番号 EMM2017-69 
発行日 2018-01-22 (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 2018-01-29 - 2018-01-30 
開催地(和) 東北大学 青葉山キャンパス 
開催地(英) Tohoku Univ. (Aobayama Campus) 
テーマ(和) 臨場感生成,ユニバーサルメディア,ディジタルエンタテインメント,一般 
テーマ(英) Sense of Presence, Universal Media, Digital Entertainment, etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 EMM 
会議コード 2018-01-EMM 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 非負値行列因子分解を用いた音楽電子透かし法の混合正規分布による音推定 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Note estimation by contaminated normal distribution for audio watermarking method using 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) 混合正規分布 / Normal Mixture Distribution  
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)
Kindai University (略称: Kindai Univ.)
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講演者
発表日時 2018-01-29 15:30:00 
発表時間 25 
申込先研究会 EMM 
資料番号 IEICE-EMM2017-69 
巻番号(vol) IEICE-117 
号番号(no) no.425 
ページ範囲 pp.19-24 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-EMM-2018-01-22 


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