Le piratage audio constitue un fléau ordinaire à l’heure où les internautes téléchargent et s’échangent quotidiennement des fichiers musicaux. Il existe à présent un tatouage audio indécelable pour les oreilles et les appareils des fraudeurs, mis au point par une équipe de l’Université de Sherbrooke.

Cette nouvelle technologie inaudible insère directement dans la plage sonore des informations sur l’auteur, ou toute autre information jugée pertinente. Un dispositif anti-piratage au sein de la musique elle-même. « Nous y dissimulons des bits d’informations masquées en les collant dans la trainée d’un phonème (unité sonore) pour les rendre imperceptibles par l’oreille », explique le Pr Jean Rouat, du département de génie électrique et génie informatique de l’université de Sherbrooke.

Ce tatouage audio consiste en une séquence d’impulsions numériques distribuées de manière aléatoire juste une ou deux millisecondes après un son. Lorsque le pirate copie le fichier musical, il ne peut l’enlever sous peine d’altérer la bande sonore. Alors que la plupart des techniques se bornent à inscrire de l’information dans les silences de la piste sonore, cette technologie verrouille ainsi l’information dans le fichier lui-même en utilisant une clé de cryptage informatique.

Le tatouage informatique de la bande sonore, renfermant le nom de l’auteur de la pièce musicale par exemple, sera dissimulé par un double masquage (temporel et de fréquence).  Le caractère unique de cette technologie développée par l’étudiant du Pr Rouat, Yousof Erfani, repose sur le traitement du signal basé sur les impulsions biologiques se produisant au sein de la cochlée, la partie auditive de l’oreille interne. L'encodage sonore des informations, ou tatouage de protection, va donc générer un modèle synthétisé d'impulsions en tenant compte de ce qui se produit dans l'oreille pour profiter du masquage de zones grises, et donc imperceptibles à l'écoute, afin d'inscrire le nouveau signal.

Les technologies de tatouage audio existent depuis une dizaine d’années. Pourtant, tatouer un fichier sonore reste une opération délicate. « Tatouer une image, vous permet de la voir encore alors qu’un marquage sonore affecte généralement la qualité du signal audio, d’où l’importance de bien masquer le tatouage », relève celui qui est également membre fondateur du groupe de recherche interuniversitaire Neurosciences Computationnelles et Traitement Intelligent des Signaux (NECOTIS).

Dans l’oreille du cochon d’Inde

Les pirates audio pourront haïr les cochons d’Inde, car ce sont eux qui ont permis aux chercheurs de comprendre comment le cerveau « entend » les sons et de pouvoir ainsi créer un spikegram (encodage sonore) efficace. « Notre traitement du signal découle de nos travaux sur l’activité cérébrale des cochons d’Inde, lors de l’écoute de leurs semblables, et de notre capacité à représenter cette décharge neuronale par ordinateur et à la rejouer », assure le Pr Rouat.

Des vocalisations à la protection des fichiers musicaux, le tatouage audio doit alors beaucoup aux oreilles de ces petits rongeurs. Les vôtres aussi.


En marge des coupures fédérales

Cette technologie aurait pu ne jamais voir le jour. Ce nouveau tatouage audio découle du « spikegram » de codage, ou représentation des signaux sonores encodés au sein des téléphones cellulaires – une technologie développée par l’ancienne équipe des systèmes audio avancés (Advanced Audio Systems), dont les chercheurs Hossein Najaf-Zadeh et Ramin Pichevar, du Centre fédéral de recherches des communications (CRC), une équipe dirigée par Louis Thibault. Ce laboratoire de recherche avait été fermé par Stephen Harper dans la foulée des coupures fédérales majeures, alors que l’équipe de l’université de Sherbrooke avait entrepris une collaboration avec le CRC, afin de développer une nouvelle génération de codeur et d’évaluer la représentation perceptive des signaux sonores pour le tatouage acoustique. Lorsque le laboratoire a été subitement fermé, la perte soudaine du financement aurait pu compromettre les travaux de recherche de Yousof Erfani. Trop prometteur pour stopper net, le développement de la technologie de tatouage audio a suivi son cours grâce au soutien de l’équipe sherbrookoise.