專利名稱：數(shù)據(jù)嵌入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將數(shù)據(jù)嵌入音頻信號中的系統(tǒng)及其隨后的恢復，其可用于水印、 數(shù)據(jù)通信、聽眾測量等。本發(fā)明尤其涉及通過向音頻信號添加回聲來在音頻信號中隱藏數(shù) 據(jù)的系統(tǒng)，以及通過檢測所添加的回聲來恢復隱藏的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
US 5893067公開了為了與遠程的接收機進行數(shù)據(jù)傳輸而將數(shù)據(jù)隱藏在音頻信號 中的技術(shù)。通過向音頻信號添加人造回聲并根據(jù)將被隱藏的數(shù)據(jù)改變回聲的幅度和/或延 遲來在音頻信號中隱藏數(shù)據(jù)。在US 5893067中描述的數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)的問題在于，在大多數(shù)情況下，自然回聲會 掩蓋人造回聲，使得接收機難以識別人造回聲并由此恢復隱藏的數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可選的數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)。本發(fā)明的一個實施方式通過使 用相反極性的回聲來表示每個數(shù)據(jù)值至少緩解了上述問題。根據(jù)一個方面，本發(fā)明提供了一種將數(shù)據(jù)值嵌入音頻信號的方法，該方法包括生 成所接收的音頻信號的至少一部分的回聲；以及通過將所接收的音頻信號與所生成的回聲 進行組合來將數(shù)據(jù)值嵌入音頻信號；其中，通過根據(jù)數(shù)據(jù)值改變與音頻信號進行組合的回 聲的極性來將數(shù)據(jù)值嵌入音頻中。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用極性調(diào)制以將數(shù)據(jù)嵌入音頻信號可以 使得在接收機中更加容易地恢復所嵌入的數(shù)據(jù)，尤其在存在例如由房間聲學所引起的自然 回聲的情況下。極性調(diào)制可通過改變所生成的回聲和/或改變回聲與音頻信號組合的方式 來實現(xiàn)。在一個實施方式中，生成步驟生成所接收的音頻信號的至少一部分的第一回聲以 及所接收的音頻信號的至少一部分的第二回聲，第一和第二回聲分別具有第一和第二極 性，其中極性根據(jù)數(shù)據(jù)值而改變；其中，嵌入步驟通過將所接收的音頻信號與所生成的第一 和第二回聲進行組合來將數(shù)據(jù)值嵌入音頻信號中。每個回聲可通過重復所述音頻信號的至少一部分來生成。第一回聲可通過重復音 頻信號的第一部分來生成，第二回聲可通過重復音頻信號的第二部分來生成?？蛇x地，第一 和第二回聲可通過重復音頻信號的基本相同的第一部分來生成。音頻信號作為樣本流被接 收，該回聲或每個回聲可通過使音頻樣本流通過延遲線來生成。在一個實施方式中，可以生成第三和第四回聲，第三回聲具有與所述第二回聲相 同的極性，第四回聲具有與所述第一回聲相同的極性。在這種情況下，可通過重復音頻信號 的基本相同的第二部分來生成第三和第四回聲，該第二部分不同于第一和第二回聲重復的 第一部分。音頻信號的第二部分可以與第一部分相鄰。生成步驟可通過在與音頻信號組合 之前反轉(zhuǎn)應用于回聲的增益因數(shù)的極性來生成第三和第四回聲。第一回聲可以在相對于音頻信號的第一部分的第一延遲處與音頻信號進行組合；第二回聲可以在相對于所述第一回聲的第二延遲處與音頻信號進行組合；第三回聲可以在 相對于音頻信號的所述第二部分的第三延遲與所述音頻信號進行組合；第四回聲可以在相 對于第三回聲的第四延遲處與音頻信號進行組合。第一延遲可以等于所述第三延遲，和/ 或第二延遲可以等于所述第四延遲。在一個實施方式中，回聲的延遲和幅度與數(shù)據(jù)值無關(guān)。優(yōu)選地，第一和第三延遲在0. 5ms與IOOms之間，更優(yōu)選地，在5ms與40ms之間；第 二和第四延遲(分別相對于第一和第三回聲)被延遲0. 125ms至:3ms，更優(yōu)選地，在0. 25ms 與Ims之間，這些延遲與自然回聲的延遲類似，因此不容易被用戶注意到。在一個實施方式 中，該回聲或每個回聲具有小于所述音頻信號的幅度的幅度。優(yōu)選地，該回聲或每個回聲漸 強和漸弱，以減小聽者對回聲的注意。音頻信號的第一和第二部分應該足夠長，以便接收機能夠檢測到回聲的存在，但 是不能太長而過度地減小可以通信的數(shù)據(jù)速率。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，具有20ms與500ms之間的持 續(xù)時間的回聲提供了合理的數(shù)據(jù)速率，同時在聲學鏈路上發(fā)生傳輸時保持到最小的數(shù)據(jù)傳 輸誤差。如果在電鏈路上傳輸，則可以使用較短的回聲?？赏ㄟ^向/從音頻信號添加和/或減去回聲來將回聲與音頻信號進行組合。因此， 可通過控制回聲與音頻信號組合的方式來控制每個回聲的極性。本發(fā)明的這個方面還提供了 一種計算機可執(zhí)行指令產(chǎn)品，包括用于使可編程計算 機設備執(zhí)行上述方法的計算機可執(zhí)行指令。該方面還提供了一種用于將數(shù)據(jù)值嵌入音頻信號的裝置，該裝置包括回聲生成 器，生成所接收的音頻信號的至少一部分的回聲；以及組合器，用于將所接收的音頻信號與 所生成的第一和第二回聲進行組合，以將數(shù)據(jù)值嵌入音頻信號；其中，回聲生成器和/或組 合器被配置為使得通過根據(jù)數(shù)據(jù)值改變與音頻信號進行組合的回聲的極性來將數(shù)據(jù)值嵌 入音頻信號中。根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種恢復嵌入在音頻信號中的數(shù)據(jù)值的方法，該方 法包括接收具有音頻信號和音頻信號的至少一部分的回聲的輸入信號，其中回聲的極性 取決于所述數(shù)據(jù)值；處理所接收的輸入信號，以確定回聲的極性；以及根據(jù)所確定的極性 恢復數(shù)據(jù)值。輸入信號可包括音頻信號的至少一部分的第一回聲以及音頻信號的至少一部分 的第二回聲，第一和第二回聲分別具有第一和第二極性，其中極性根據(jù)數(shù)據(jù)值而改變；其 中，處理步驟處理輸入信號，以組合第一和第二回聲，并確定所組合的回聲的極性，其中，恢 復步驟根據(jù)所確定的組合回聲的極性來恢復數(shù)據(jù)值。在一個實施方式中，處理步驟處理輸入信號，以確定取決于第一回聲的第一自相 關(guān)測量值以及取決于第二回聲的第二自相關(guān)測量值，并通過對第一和第二自相關(guān)測量值進 行差分來組合回聲，以及通過確定差分步驟的結(jié)果的極性來確定組合回聲的極性。第一回聲可以是音頻信號的第一部分，第二回聲可以是音頻信號的第二部分?？?選地，第一和第二回聲可以重復音頻信號的基本相同的部分。在一個實施方式中，輸入信號包括第一、第二、第三和第四回聲，第一和第四回聲 具有相同的極性，第二和第三回聲具有相同的與第一和第四回聲的極性相反的極性，其中， 處理步驟處理輸入信號，以組合第一至第四回聲，并確定組合回聲的極性，其中，恢復步驟 根據(jù)所確定的組合回聲的極性來恢復數(shù)據(jù)值。
在該實施方式中，處理步驟可以處理輸入信號，以確定取決于第一回聲的第一自 相關(guān)測量值、取決于第二回聲的第二自相關(guān)測量值、取決于第三回聲的第三自相關(guān)測量值 和取決于第四回聲的第四自相關(guān)測量值，并通過對這些自相關(guān)測量值進行差分來組合回 聲，以及通過確定差分步驟的結(jié)果的極性來確定組合回聲的極性。差分步驟可執(zhí)行第一和第三自相關(guān)測量值的第一差分、第二和第四自相關(guān)測量值 的第二差分、所述第一差分的結(jié)果和所述第二差分的結(jié)果的第三差分，其中，組合回聲的極 性可根據(jù)第三差分的結(jié)果的極性來確定。第一和第二回聲可以重復音頻信號的基本相同的第一部分，第三和第四回聲可以 重復音頻信號的基本相同的第二部分。可選地，第一和第三回聲可以重復音頻信號的基本 相同的第一部分，第二和第四回聲可以重復音頻信號的基本相同的第二部分。在一個實施 方式中，該回聲或每個回聲漸強和漸弱，以減小聽者對回聲的注意。在這種情況下，當回聲 的幅度處于或接近最大值時，可以確定回聲的極性。第一回聲可以相對于音頻信號的所述第一部分被延遲第一延遲；第二回聲可以相 對于第一回聲被延遲第二延遲；第三回聲可以相對于音頻信號的第二部分被延遲第三延 遲；第四回聲可以相對于第三回聲被延遲第四延遲。第一延遲可以等于第三延遲，和/或第 二延遲可以等于所述第四延遲。根據(jù)該方面，還提供了一種計算機可執(zhí)行指令產(chǎn)品，包括用于使可編程計算機設 備執(zhí)行上述方法的計算機可執(zhí)行指令。該方面還提供了一種用于恢復嵌入在音頻信號中的數(shù)據(jù)值的裝置，該裝置包括 輸入端，用于接收具有音頻信號和音頻信號的至少一部分的回聲的輸入信號，其中回聲的 極性取決于所述數(shù)據(jù)值；處理器，用于處理輸入信號，以確定回聲的極性；以及數(shù)據(jù)再生 器，用于根據(jù)所確定的極性恢復數(shù)據(jù)值。


根據(jù)參照以下附圖描述的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的這些和其他方面對 于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將變得明顯，其中圖1是示出示例性實施例中所使用的發(fā)射機和接收機的主要部件的框圖；圖加是示出了回聲被添加至音頻信號以對二進制“1”進行編碼的脈沖圖；圖2b是示出了回聲被添加至音頻信號以對二進制“0”進行編碼的脈沖圖；圖3a是示出了在曼徹斯特編碼之后存在二進制“ 1”的人工回聲以及示出自然回 聲的脈沖圖；圖北是示出了在曼徹斯特編碼之后存在二進制“0”的人工回聲以及示出自然回 聲的脈沖圖；圖4是更加詳細地示出在圖1所示的發(fā)射機中執(zhí)行的編碼的框圖；圖5是示出了構(gòu)成圖1所示的發(fā)射機的一部分的回聲生成和成形模塊的主要部件 的框圖；圖6a示出了當傳輸二進制“1”時在與音頻信號組合之前應用于回聲的成形和調(diào) 制函數(shù)；圖6b示出了當傳輸二進制“0”時在與音頻信號組合之前應用于回聲的成形和調(diào)制函數(shù)；圖6c示出了當傳輸兩個連續(xù)的二進制“1”時成形和調(diào)制函數(shù)改變的方式；圖6d示出了在二進制“ 1 ”之后傳輸二進制“0”時應用的成形和調(diào)制函數(shù)；圖7示出了在圖1所示接收機中執(zhí)行的用于從接收的音頻信號中恢復隱藏數(shù)據(jù)的 處理；圖是沒有人工回聲的典型的音頻信號的自相關(guān)圖；圖8b是在位符號的前半周期具有人工回聲的音頻信號的自相關(guān)圖；圖8c是在位符號的后半周期具有人工回聲的音頻信號的自相關(guān)圖；圖8d是通過從圖8b所示的自相關(guān)圖中減去圖8c所示的自相關(guān)圖而獲得的圖；圖9是示出了用于接收和恢復嵌入在音頻信號中的隱藏數(shù)據(jù)的接收機的可選形 式的框圖；圖10是示出了 FEC誤差計數(shù)在用于查找輸入信號內(nèi)的隱藏數(shù)據(jù)消息的同步處理 期間發(fā)生變化的方式的示圖；以及圖Ila和圖lib示出了一個實施方式中分別通過FEC編碼器和FEC解碼器執(zhí)行的處理。
具體實施例方式圖1是示出根據(jù)一個實施方式的發(fā)射機和接收機系統(tǒng)的框圖，其中，發(fā)射機1向遠 程接收機5傳輸隱藏在聲學信號3內(nèi)的數(shù)據(jù)。發(fā)射機1可以構(gòu)成電視或無線電分布網(wǎng)絡的 一部分，接收機可以是諸如蜂窩電話手持機的便攜式設備，其能夠檢測由發(fā)射機1輸出的 聲學信號3。發(fā)射機如圖1所示，發(fā)射機1包括前向糾錯(FEC)編碼模塊7，其接收將被傳輸至遠程接 收機5的輸入數(shù)據(jù)并對該輸入數(shù)據(jù)進行編碼。然后，從FEC編碼模塊7輸出的經(jīng)編碼的消 息數(shù)據(jù)被傳送至回聲生成和成形模塊9，回聲生成和成形模塊9還接收將隱藏編碼消息數(shù) 據(jù)的音頻信號。然后，回聲生成和成形模塊9通過生成依賴于將被傳輸?shù)南?shù)據(jù)的音頻 的回聲來在音頻中隱藏消息數(shù)據(jù)。然后，在組合器模塊11中，生成的回聲與原始音頻信號 進行組合，然后所得到的修改過的音頻信號被傳送至增益控制模塊13以進行適當?shù)脑鲆?控制。然后，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器15將音頻信號從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，并且通過驅(qū)動器 模塊17被放大，其中驅(qū)動器模塊17用于驅(qū)動揚聲器19，揚聲器19生成將數(shù)據(jù)隱藏于其中 的聲學信號3。如以下更加詳細描述的，在該實施方式中，改變回聲的極性(與它們的滯后和/或 幅度相反)，以對將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行編碼。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，這種極性調(diào)制在音頻信號中存在 自然回聲和周期性的情況下更加健壯(robust)。這尤其適合于每個數(shù)據(jù)值均由相同的幅度 但具有不同的滯后和相反的極性的兩個回聲表示的情況。表示每個消息位的回聲的極性被 反轉(zhuǎn)，以區(qū)別二進制0和二進制1。這通過圖2所示的脈沖圖示出。具體地，圖加是示出 當傳輸二進制1時存在的合成信號的脈沖圖，圖2b是示出當傳輸二進制0時存在的合成信 號的脈沖圖。如圖加所示，合成信號包括表示原始音頻信號的初始脈沖21，其后跟隨兩個 較低幅度的脈沖23-1和23-2，其表示添加至音頻信號的原始信號分量21的兩個回聲。通過比較圖加和圖2b可以看出，當傳輸二進制1時，首先傳輸正回聲23-1，隨后傳輸負回聲 23-2 ；當傳輸二進制0時，首先傳輸負回聲23-1，隨后傳輸正回聲23-2。盡管這可以根據(jù)要 求而反轉(zhuǎn)。如圖2所示，在該實施方式中，第一回聲在滯后大約10毫秒時添加，第二回聲在第 一回聲之后0.25毫秒時添加。無論傳輸二進制1還是二進制0都是如此。此外，如圖2所 示，在該實施方式中，與原始音頻信號的幅度相比，添加的回聲具有較低的幅度。具體地，在 該實施方式中，回聲的幅度大約為原始音頻信號的幅度的1/3。接收機圖1還示出了接收機5的主要部件。如圖所示，接收機包括麥克風31，用于檢測聲 學信號3并將其轉(zhuǎn)換為相應的電信號，然后通過濾波和放大電路33對電信號進行濾波和放 大。然后，濾波放大電路33的輸出通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器35進行數(shù)字化，然后將數(shù)字樣本傳送至 回聲檢測器37。然后，回聲檢測器37處理數(shù)字樣本以識別所接收的信號中的回聲的極性。 然后，該信息被傳送至數(shù)據(jù)恢復模塊39，數(shù)據(jù)恢復模塊39處理回聲信息以恢復編碼的消息 數(shù)據(jù)。然后，通過解碼器41對該消息數(shù)據(jù)進行解碼，以恢復輸入至發(fā)射機1的FEC編碼模 塊的原始數(shù)據(jù)。曼徹斯特編碼如以下更加詳細解釋的，回聲檢測器37通過以特定的延遲計算接收信號的自相 關(guān)來檢測接收信號中的回聲。然而，除了原始音頻軌跡的周期性外，自然回聲(例如，房間 回聲)還將影響由此計算的自相關(guān)值。為了將表示經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)的人工回聲與這些自然回 聲區(qū)別開來，還將對消息數(shù)據(jù)進行曼徹斯特編碼，使得消息數(shù)據(jù)值“ 1，，被傳輸為“ 1 ”，后跟 隨“0”(或者相反)，而消息數(shù)據(jù)值“0”被傳輸為“0”，后跟隨“1”。在該實施方式中，通過 回聲生成和成形模塊9執(zhí)行曼徹斯特編碼。因此，當傳輸消息位值“0”時，對于所述符號的 前一半，第一回聲23-1為正極性，第二回聲23-2為負極性，同時對于所述符號的后一半，第 一回聲23-1為負極性，第二回聲23-2為正極性。如下表所總結(jié)的，為了傳輸消息位值“0”， 反轉(zhuǎn)所有極性。
權(quán)利要求
1.一種將數(shù)據(jù)值嵌入音頻信號的方法，所述方法包括接收所述音頻信號；生成所接收的所述音頻信號的至少一部分的回聲；以及通過將所接收的所述音頻信號與所生成的所述回聲進行組合來將所述數(shù)據(jù)值嵌入所 述音頻信號；其中，通過根據(jù)所述數(shù)據(jù)值改變與所述音頻信號進行組合的所述回聲的極性來將所述 數(shù)據(jù)值嵌入所述音頻信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生成步驟生成所接收的所述音頻信號的至 少一部分的第一回聲以及所接收的所述音頻信號的至少一部分的第二回聲；其中，所述嵌 入步驟通過將所接收的所述音頻信號與所生成的所述第一和第二回聲進行組合來將所述 數(shù)據(jù)值嵌入所述音頻信號；其中，與所述音頻信號組合的所述第一和第二回聲分別具有第 一和第二極性，其極性根據(jù)所述數(shù)據(jù)值而改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，各所述回聲通過重復所述音頻信號的至少一部 分來生成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一回聲通過重復所述音頻信號的第一部 分生成，所述第二回聲通過重復所述音頻信號的第二部分生成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一回聲和所述第二回聲通過重復所述音 頻信號的基本相同的第一部分來生成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括生成第三和第四回聲，當與所述音頻信號組合 時，所述第三回聲具有與所述第二回聲相同的極性，以及當與所述音頻信號組合時，所述第 四回聲具有與所述第一回聲相同的極性，其中，所述第三和第四回聲通過重復所述音頻信號的基本相同的第 二部分來生成，其中所述第二部分不同于由所述第一和第二回聲所重復的第一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述第二部分與所述第一部分相鄰。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，所述第一回聲在相對于所述音頻信號的所述 第一部分的第一延遲處與所述音頻信號進行組合；所述第二回聲在相對于所述第一回聲的 第二延遲處與所述音頻信號進行組合；所述第三回聲在相對于所述音頻信號的所述第二部 分的第三延遲處與所述音頻信號進行組合；所述第四回聲在相對于所述第三回聲的第四延 遲處與所述音頻信號進行組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述第一延遲等于所述第三延遲，和/或所述第 二延遲等于所述第四延遲。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中，所述延遲與所述數(shù)據(jù)值無關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項所述的方法，其中，所述第一延遲和所述第三延遲在 0. 5ms與IOOms之間，其中，所述第二延遲和所述第四延遲分別與所述第一回聲和所述第三 回聲間隔0. 125ms至3ms。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中任一項所述的方法，其中，所述音頻信號的所述第一部分和 所述第二部分具有20ms與500ms之間的持續(xù)時間。
13.根據(jù)權(quán)利要求6至12中任一項所述的方法，其中，所述生成步驟通過在與所述音頻 信號組合之前反轉(zhuǎn)應用于所述回聲的增益因數(shù)的極性來生成所述第三回聲和所述第四回聲。
14.根據(jù)權(quán)利要求2至13中任一項所述的方法，其中，所述第一回聲具有與所述第二回 聲相反的極性。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述回聲或每個回聲的幅度均小于 所述音頻信號的幅度。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述回聲或每個回聲的幅度均與所 述數(shù)據(jù)值無關(guān)。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述回聲或每個回聲漸強和漸弱， 以減小聽者對回聲的注意。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述音頻信號被接收作為樣本流， 其中，所述回聲或每個回聲通過使所述音頻樣本流通過延遲線來生成。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述組合步驟通過根據(jù)所述數(shù)據(jù)值 向/從所述音頻信號添加和/或減去每個回聲來將所述或每個回聲與所述音頻信號進行組合。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的方法，其中，所述生成步驟生成所述回聲，使 得所生成的回聲的極性依賴于所述數(shù)據(jù)值。
21.一種計算機可執(zhí)行指令產(chǎn)品，包括用于使可編程計算機設備執(zhí)行權(quán)利要求1至20 中任一項所述的方法的計算機可執(zhí)行指令。
22.一種用于將數(shù)據(jù)值嵌入音頻信號的裝置，所述裝置包括 輸入端，用于接收所述音頻信號；回聲生成器，生成所接收的所述音頻信號的至少一部分的回聲；以及 組合器，用于將所接收的所述音頻信號與所生成的所述回聲進行組合，以將所述數(shù)據(jù) 值嵌入所述音頻信號；其中，所述回聲生成器和/或所述組合器被配置為使得通過根據(jù)所述數(shù)據(jù)值改變與所 述音頻信號進行組合的所述回聲的極性來將所述數(shù)據(jù)值嵌入所述音頻信號。
23.根據(jù)權(quán)利22所述的裝置，用于執(zhí)行權(quán)利要求2至20中任一項所述的方法。
24.一種恢復嵌入在音頻信號中的數(shù)據(jù)值的方法，所述方法包括接收具有所述音頻信號和所述音頻信號的回聲的輸入信號，其中，所述回聲的極性取 決于所述數(shù)據(jù)值；處理所接收的所述輸入信號，以確定所述回聲的所述極性；以及 根據(jù)所確定的所述極性恢復所述數(shù)據(jù)值。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，其中，所述輸入信號包括所述音頻信號的至少一部 分的第一回聲和所述音頻信號的至少一部分的第二回聲，所述第一和第二回聲分別具有第 一和第二極性，所述極性根據(jù)所述數(shù)據(jù)值而改變；其中，所述處理步驟處理所述輸入信號以 組合所述第一回聲和所述第二回聲，并確定組合回聲的極性，其中，所述恢復步驟根據(jù)所確 定的所述組合回聲的極性來恢復所述數(shù)據(jù)值。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述處理步驟處理所述輸入信號，以確定取決 于所述第一回聲的第一測量值以及取決于所述第二回聲的第二測量值，并通過對所述第一 和第二測量值進行差分來組合所述回聲，以及通過確定所述差分結(jié)果的極性來確定所述組合回聲的極性。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或沈所述的方法，其中，所述第一回聲是所述音頻信號的第一部 分，所述第二回聲是所述音頻信號的第二部分。
28.根據(jù)權(quán)利要求25或沈所述的方法，其中，所述第一回聲和所述第二回聲重復所述 音頻信號的基本相同的部分。
29.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，其中，所述輸入信號包括第一、第二、第三和第四回 聲，所述第一和第四回聲具有相同的極性，所述第二和第三回聲具有相同的、與所述第一和 第四回聲的極性相反的極性，其中，所述處理步驟處理所述輸入信號，以組合所述第一回聲 至所述第四回聲，并確定組合回聲的極性，其中，所述恢復步驟根據(jù)所確定的所述組合回聲 的極性來恢復所述數(shù)據(jù)值。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，其中，所述處理步驟處理所述輸入信號，以確定取決 于所述第一回聲的第一測量值、取決于所述第二回聲的第二測量值、取決于所述第三回聲 的第三測量值和取決于所述第四回聲的第四測量值，并通過對所述測量值進行差分來組合 所述回聲，以及通過確定所述差分結(jié)果的極性來確定組合回聲的極性。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中，所述差分步驟執(zhí)行所述第一和第三測量值的 第一差分，以及執(zhí)行所述第二和第四測量值的第二差分。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，所述差分步驟執(zhí)行所述第一差分的結(jié)果與所 述第二差分的結(jié)果的第三差分，其中，所述組合回聲的極性根據(jù)所述第三差分的結(jié)果的極 性確定。
33.根據(jù)權(quán)利要求四至32中任一項所述的方法，其中，所述第一和第二回聲重復所述 音頻信號的基本相同的第一部分，所述第三和第四回聲重復所述音頻信號的基本相同的第 二部分。
34.根據(jù)權(quán)利要求四至32中任一項所述的方法，其中，所述第一和第三回聲重復所述 音頻信號的基本相同的第一部分，所述第二和第四回聲重復所述音頻信號的基本相同的第 二部分。
35.根據(jù)權(quán)利要求33或34所述的方法，其中，所述第二部分與所述第一部分相鄰。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述第一回聲相對于所述音頻信號的所述第 一部分被延遲第一延遲；所述第二回聲相對于所述第一回聲被延遲第二延遲；所述第三回 聲相對于所述音頻信號的所述第二部分被延遲第三延遲；所述第四回聲相對于所述第三回 聲被延遲第四延遲。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述第一延遲等于所述第三延遲，和/或所述 第二延遲等于所述第四延遲。
38.根據(jù)權(quán)利要求36或37所述的方法，其中，所述第一延遲和所述第三延遲在0.5ms 與IOOms之間，所述第二延遲和所述第四延遲分別相對于所述第一回聲和所述第三回聲被 延遲 0. 125ms 至 3ms ο
39.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，所述第一回聲相對于所述音頻信號的所述第 一部分被延遲第一延遲；所述第二回聲相對于所述音頻信號的所述第二部分被延遲第二延 遲；所述第三回聲相對于所述第一回聲被延遲第三延遲；所述第四回聲相對于所述第二回 聲被延遲第四延遲。
40.根據(jù)權(quán)利要求36至39中任一項所述的方法，其中，所述延遲與所述數(shù)據(jù)值無關(guān)。
41.根據(jù)權(quán)利要求33至40中任一項所述的方法，其中，所述音頻信號的所述第一部分 和所述第二部分具有20ms至500ms之間的持續(xù)時間。
42.根據(jù)權(quán)利要求25至41中任一項所述的方法，其中，所述第一回聲具有與所述第二 回聲相反的極性。
43.根據(jù)權(quán)利要求M至42中任一項所述的方法，其中，所述回聲或每個回聲漸強和漸 弱，以減小聽者對回聲的注意。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的方法，其中，當所述回聲的幅度處于或接近最大值時，確定 所述回聲的極性。
45.一種計算機可執(zhí)行指令產(chǎn)品，包括用于使可編程計算機設備執(zhí)行權(quán)利要求M至44 中任一項所述的方法的計算機可執(zhí)行指令。
46.一種用于恢復嵌入在音頻信號中的數(shù)據(jù)值的裝置，所述裝置包括輸入端，接收具有所述音頻信號和所述音頻信號的回聲的輸入信號，其中，所述回聲的 極性取決于所述數(shù)據(jù)值；處理器，用于處理所述輸入信號，以確定所述回聲的所述極性；以及數(shù)據(jù)再生器，用于根據(jù)所確定的所述極性恢復所述數(shù)據(jù)值。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的裝置，用于執(zhí)行權(quán)利要求25至44中任一項所述的方法。
48.根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項所述的方法，對構(gòu)成經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)消息的一部分的 多個數(shù)據(jù)值中的每一個執(zhí)行該方法，其中，所述數(shù)據(jù)消息是使用對所述消息數(shù)據(jù)執(zhí)行循環(huán) 編碼和卷積編碼的FEC編碼技術(shù)進行編碼的，其中，經(jīng)循環(huán)編碼的消息數(shù)據(jù)的順序在卷積 編碼之前被改變。
全文摘要
將數(shù)據(jù)隱藏系統(tǒng)描述為用于在音頻信號內(nèi)隱藏數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)可用于水印、數(shù)據(jù)通信、聽眾測量等。該系統(tǒng)通過添加人工回聲而在音頻信號中隱藏數(shù)據(jù)，其中添加的人工回聲的其極性隨著要被隱藏的數(shù)據(jù)而改變。在一個實施方式中，通過具有不同延遲的正負回聲表示每個數(shù)據(jù)值。然后，接收機可以通過對以不同延遲獲得的測量值進行差分來去除音頻信號中自然回聲和/或周期性的效果。
文檔編號G10L19/00GK102047324SQ200980119227
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者克里斯托弗·約翰·約瑟夫·蘇頓, 彼得·約翰·凱利, 邁克爾·雷蒙德·雷諾茲 申請人:因特拉松尼克斯有限公司