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Une méthode qui améliore le tatouage des signaux sonores

Une clé cachée pour déjouer le piratage de fichiers musicaux

Yousof Erfani et Jean Rouat, sont membres du groupe de recherche en Neurosciences Computationnelles et Traitement Intelligent des Signaux (NECOTIS).

Yousof Erfani et Jean Rouat, sont membres du groupe de recherche en Neurosciences Computationnelles et Traitement Intelligent des Signaux (NECOTIS).


Photo : NECOTIS

Le partage de fichiers musicaux sur les ordinateurs et les appareils mobiles est aujourd’hui d’une simplicité désarmante. Tant et si bien que la copie illégale de fichiers sonores est très répandue, et génère des pertes économiques colossales. Pour y faire face, les chercheurs développent des techniques de tatouage des signaux numériques. Yousof Erfani termine son doctorat en génie sous la direction des professeurs Jean Rouat, et Ramin Pichevar. Il a mis au point une technique qui pourrait s’avérer particulièrement redoutable pour déjouer les pirates de fichiers musicaux et sonores.

Le tatouage des signaux numériques pour protéger les droits d’auteurs est déjà utilisé dans certaines applications grand public. On le remarque davantage en photographie, alors que l’ajout de filigrane (watermark) sur les images est relativement répandu, explique Yousof Erfani. Le tatouage des fichiers sonores suit un peu à la même logique mais son utilisation est plus récente. Par exemple, la firme Digimarc a introduit cette année une application de tatouage sonore pour protéger les droits d’auteurs de films, signale le chercheur.

Déjouer et décourager le piratage

Le tatouage sonore est une technique qui existe depuis longtemps. Par contre, les travaux réalisés à l’UdeS proposent un système de tatouage pouvant fonctionner pour un grand nombre de type de piratage.

Le tatouage sonore est une technique qui existe depuis longtemps. Par contre, les travaux réalisés à l’UdeS proposent un système de tatouage pouvant fonctionner pour un grand nombre de type de piratage.


Photo : CC0 - Domaine public

La technologie proposée par Yousof Erfani vise entre autres à empêcher –­ ou à rendre plus difficile – la copie illégale. «C’est en effet l’un des buts du projet. Nous insérons de l’information cachée dans le fichier sonore (musical ou parlé) qui permet d’identifier l’auteur de l’œuvre. Le système prend en compte les propriétés de l’audition pour cacher de l’information de tatouage qui est inaudible à l’oreille, mais détectable par traitement du signal. Ainsi, nous pouvons tracer le détenteur des droits du document original», explique-t-il. Le système peut donc permettre d’identifier, de gérer ou de protéger le contenu et prévoir des avertissements pour communiquer une violation du droit d’auteur et dissuader une utilisation frauduleuse.

Les travaux de Yousof Erfani viennent donc offrir plusieurs avancées ajoute le Professeur Jean Rouat. «Il s’agit d’un système plus polyvalent qui peut fonctionner dans divers contextes, par exemple pour détecter la copie illégale lors d’une transfert de fichier sur internet ou détecter la copie illégale sur des supports physiques, etc. Les processus de copies illégales sont très diversifiés et peuvent introduire de légères modifications dans le signal qui ne sont pas audibles mais qui sont détectables par le système de Yousof (distorsions temporelles légères, ajout léger de bruit lors du réenregistrement par le pirate, etc.).»

Selon Yousof Erfani, les technologies actuellement sur le marché sont moins performantes face à certains fichiers compressés. «La méthode proposée possède un encodeur et un décodeur très simple et rapide qui est utilisable pour des applications en temps réel. Cette approche permet de localiser le marquage du signal sonore avec un taux d’erreur plus faible que les méthodes actuelles les plus avancées. Ainsi, les expériences ont montré une meilleure robustesse pour la méthode proposée lorsque le signal tatoué est corrompu par une compression MP3 à 32 kbits par seconde avec une charge utile de 56.5 bps.», dit-il.

Une méthode prometteuse

Yousof Erfani est persuadé du grand potentiel de la méthode qu’il a mise au point. D’abord, il rappelle que les applications de marquage des fichiers audio sont moins répandues que celles des fichiers images. «Malgré une forte demande pour des applications visant la protection des droits d’auteur, les produits commercialisés sont relativement peu nombreux actuellement». Il ajoute que la méthode pourrait également répondre à de nombreux autres besoins de l’industrie ou des gouvernements, comme la télémédecine, la détection de contenus en ligne, l’authentification de personnes et d’objets, ou les mesures d’auditoires.

Le professeur Jean Rouat croit aussi que ce projet est susceptible d’avoir de belles retombées : «Le tatouage sonore est une technique bien connue qui existe depuis longtemps. Par contre, la contribution de Yousof permet de réaliser un système de tatouage pouvant fonctionner pour un grand nombre de type de piratage. Il est intéressant de savoir qu’en incorporant des caractéristiques de l’audition dans le traitement du signal acoustique, on augmente la polyvalence des algorithmes de tatouage sonore.»

Alors qu’il soutient sa thèse le 25 août, Yousof Erfani, vient d’amorcer un post-doctorat à l’Université McMaster, à Hamilton en Ontario.