專利名稱:在信號(hào)內(nèi)輔助數(shù)據(jù)的植入的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將輔助數(shù)據(jù)植入例如視頻信號(hào)、音頻信號(hào)或更一般地說(shuō)多媒體內(nèi)容的信息信號(hào)的方法和配置。本發(fā)明也涉及檢測(cè)所述輔助數(shù)據(jù)的方法和配置以及錄取和/或播放信息信號(hào)的設(shè)備。
技術(shù)背景輔助數(shù)據(jù)可以例如是一個(gè)數(shù)字水印(digital watermark)，最好(但不是必需)是一個(gè)植入/加給例如包括多媒體內(nèi)容、視頻、音頻等的信息/主信號(hào)的難以覺(jué)察的標(biāo)志。這個(gè)標(biāo)志可以含有例如版權(quán)信息、內(nèi)容擁有者的名稱、用戶的權(quán)利等?？梢源鎯?chǔ)在水印內(nèi)或者根據(jù)水印得出的信息量通常稱為凈荷，用比特?cái)?shù)表示。
在大多數(shù)水印設(shè)計(jì)中，水印是一個(gè)偽隨機(jī)噪聲序列(pn序列)，加到一個(gè)處在時(shí)間、空間或變換域(例如傅里葉、離散余弦或小波域)的主信號(hào)/信息信號(hào)上。水印檢測(cè)通常是根據(jù)水印與所植入的主信號(hào)之間的相關(guān)性進(jìn)行的。在這種情況下，對(duì)于這種水印我們有1比特的凈荷，即噪聲序列存在或者不存在。
為了得到較大的凈荷，一個(gè)可選方案是植入一組預(yù)定噪聲序列中的一個(gè)噪聲序列。在檢測(cè)期間，將主信號(hào)與這個(gè)組內(nèi)的所有可能的噪聲序列相關(guān)。對(duì)于例如一個(gè)8比特的凈荷需要與2^8＝256個(gè)噪聲序列相關(guān)。在這種情況下，檢測(cè)器的復(fù)雜性以與凈荷的比特?cái)?shù)成指數(shù)地增大。
書(shū)US 5,748,783揭示了在一個(gè)信息信號(hào)內(nèi)植入多個(gè)噪聲序列而不是單個(gè)噪聲序列的技術(shù)。凈荷的每個(gè)比特與一個(gè)噪聲序列關(guān)聯(lián)。于是，一個(gè)“1”比特可以通過(guò)將所關(guān)聯(lián)的噪聲序列加到主信號(hào)上表示，而一個(gè)“0”比特可以通過(guò)不加或者從主信號(hào)中減去這個(gè)噪聲序列表示。對(duì)于一個(gè)8比特的凈荷只需要與一些噪聲序列相關(guān)。在這種情況下，檢測(cè)器的復(fù)雜性以與凈荷的比特?cái)?shù)成線性地增大。
然而，這種方法的缺點(diǎn)是在實(shí)際的水印系統(tǒng)中如果要得到合理的穩(wěn)固性和隱蔽性就只有少數(shù)幾個(gè)噪聲序列可以加到主信號(hào)上，從而限制凈荷只有少數(shù)比特。
在書(shū)WO 99/45705(代理人案號(hào)PHN 17.317)中，Kalker等人揭示了一種在復(fù)雜性與穩(wěn)固性/隱蔽性之間可以得到良好折衷的方法。這個(gè)說(shuō)明書(shū)揭示了植入一個(gè)噪聲序列集合中的一個(gè)噪聲序列。然而，這個(gè)噪聲序列集合只包括一個(gè)噪聲序列的一些循環(huán)移位版本。為了檢索凈荷，將主信號(hào)與噪聲序列的這些循環(huán)移位版本相關(guān)。對(duì)于一個(gè)8比特的凈荷需要一個(gè)長(zhǎng)度為256的噪聲序列。用一個(gè)噪聲序列的循環(huán)移位版本的優(yōu)點(diǎn)是可以用快速傅里葉變換(FFT)在傅里葉域內(nèi)計(jì)算相關(guān)性。對(duì)于Kalker等人的方法的凈荷大小的限制是由于物理(例如圖像大小)和/或感覺(jué)原因限制了噪聲序列的大小，見(jiàn)例如J.A.Haitsma和A.A.C.Kalker的非預(yù)先公布的PCT專利申請(qǐng)BP 01/00356(代理人案號(hào)PHNL000042)“基于傅里葉域的音頻水印方法”(“A FourierDomain Based Audio Watermarking Method”)。書(shū)WO 99/45705在此列為參考予以引用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種將附加/輔助數(shù)據(jù)植入一個(gè)信息信號(hào)的方法和配置，這種方法和配置解決了現(xiàn)有技術(shù)的這些問(wèn)題。
這是用這樣一種將輔助數(shù)據(jù)植入一個(gè)信息信號(hào)的方法(和相應(yīng)的配置)達(dá)到的，這種方法包括植入一個(gè)水印信號(hào)Wi，p(K)的步驟，這個(gè)Wi，p(K)的樣點(diǎn)是按照輔助數(shù)據(jù)(K)從一個(gè)水印信號(hào)Wi中選出的，其中Wi，p(K)表示輔助數(shù)據(jù)。檢測(cè)一個(gè)信息信號(hào)內(nèi)的輔助數(shù)據(jù)的相應(yīng)方法(和相應(yīng)配置)包括下列步驟檢測(cè)一個(gè)植入的水印信號(hào)(Wp)；植入的水印信號(hào)(Wp)的樣點(diǎn)是從一個(gè)水印信號(hào)(Wi)中選出的，其中水印信號(hào)(Wp)表示輔助數(shù)據(jù)(K)；將一個(gè)預(yù)定信號(hào)(S)與水印(Wp)組合在一起，產(chǎn)生一個(gè)第一信號(hào)(Wp′)；以及根據(jù)第一信號(hào)(Wp′)確定輔助數(shù)據(jù)(K)。本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例在從屬權(quán)利要求
中給出。
因此，雖然植入的只是一個(gè)水印/噪聲信號(hào)的一部分，但可以檢測(cè)/識(shí)別這個(gè)完整的水印/噪聲信號(hào)，從而允許有較大的凈荷。
此外，由于只是將整個(gè)噪聲序列的一部分植入主信號(hào)，因此提高了水印系統(tǒng)的安全性。



圖1a示出了按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的植入配置的實(shí)施例；圖1b示出了植入配置的另一個(gè)實(shí)施例；
圖2例示了按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的檢測(cè)器的原理圖；圖3例示了按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的檢測(cè)器的另一個(gè)實(shí)施例；以及圖4示出了錄取和/或播放一個(gè)帶有植入水印的信息多媒體比特流的設(shè)備。
具體實(shí)施方式
為了方便起見(jiàn)，本發(fā)明將就一個(gè)為視頻內(nèi)容植入/附加最好是人眼看不見(jiàn)的標(biāo)志的系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明，但是這些原理顯然可以應(yīng)用于任何其他包括音頻和多媒體的內(nèi)容。此外，還對(duì)檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)標(biāo)志的實(shí)施例作了說(shuō)明。
圖1a示出了按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的植入配置的實(shí)施例。所示的信源(101)提供需植入輔助信息/水印的信息信號(hào)P。信源可以例如提供一個(gè)圖像、音頻信號(hào)、具有多媒體內(nèi)容的信號(hào)等。作為一個(gè)在下面所用的例子，信息信號(hào)P表示一個(gè)圖像。所示出的還有一個(gè)將水印Wi，p加到信息信號(hào)/圖像P上的加法器(107)。水印Wi，p最好是一個(gè)大小與圖像相同的隨機(jī)噪聲模式，例如水平上有N1個(gè)像素，垂直上有N3個(gè)像素。作為另一個(gè)選擇，水印Wi，p最好是一個(gè)長(zhǎng)度與音頻信號(hào)的一個(gè)部分/幀相同的隨機(jī)噪聲模式。
第一選擇裝置(105)根據(jù)一個(gè)密鑰/凈荷K從一個(gè)具有N個(gè)水印W1，...，WN的預(yù)定集合中產(chǎn)生/選擇一個(gè)中間水印Wi(K)。每個(gè)水印Wi，I∈[1，...，N]表示在接收/檢測(cè)端要檢索的給定密鑰K。這個(gè)集合包括單個(gè)水印信號(hào)W的N個(gè)循環(huán)移位版本W(wǎng)1，...，WN(從而包括信號(hào)W本身)，大小各為N個(gè)比特/樣點(diǎn)。由于每個(gè)可能的密鑰按照一個(gè)給定的方案、規(guī)則等與集合中的一個(gè)特定的水印關(guān)聯(lián)，因此密鑰/凈荷也是N個(gè)比特。
作為一個(gè)例子，單個(gè)水印信號(hào)(W)包括1024個(gè)比特，從而這個(gè)集合包括1024個(gè)循環(huán)移位版本(包括W)。于是，凈荷表示log2(1024)＝10比特的信息。
第一選擇裝置(105)可以例如包括根據(jù)所提供的表示特定的移位版本的密鑰K將一個(gè)所存儲(chǔ)或提供的水印(W)移位給定次數(shù)的移位裝置(未示出)。或者，也可以存儲(chǔ)每個(gè)移位版本，而可以將密鑰K用作選擇表示密鑰K的有關(guān)版本的索引。
由于物理(例如圖像大小)和/或感覺(jué)原因可以植入信息信號(hào)P的噪聲序列的大小可能是有限的，因此第二選擇裝置(108)選擇所選水印Wi(K)的一個(gè)大小為M個(gè)樣點(diǎn)的部分Wi，p(K)，其中M個(gè)樣點(diǎn)為可以滿足限制植入的信息量。所選部分Wi，p(W)可以例如是水印Wi(K)的前M個(gè)樣點(diǎn)，或者一般說(shuō)來(lái)水印Wi(K)的長(zhǎng)度為M個(gè)樣點(diǎn)/比特的任何部分。這個(gè)部分可以例如是連續(xù)的，也可以是包括M個(gè)任意樣點(diǎn)，只要是對(duì)于編碼器和相應(yīng)的解碼器都以同樣的方式執(zhí)行，例如通過(guò)選擇每四個(gè)中的第四個(gè)樣點(diǎn)、組合若干個(gè)分開(kāi)的長(zhǎng)度相等或不等的部分等。
作為一個(gè)例子，由于如上面提到的限制在信息信號(hào)內(nèi)只可以植入一個(gè)例如具有M＝256個(gè)樣點(diǎn)的水印。于是，可以從給定所選的具有例如1024比特/樣點(diǎn)的循環(huán)移位版本中選出一個(gè)連續(xù)的長(zhǎng)度為256個(gè)比特/樣點(diǎn)的部分。
作為一個(gè)優(yōu)選的備選方案，可以植入一個(gè)中間水印Wi(K)，用包括N個(gè)比特/樣點(diǎn)的單個(gè)噪聲序列作為輸入，由例如第一選擇裝置(105)根據(jù)密鑰/凈荷(K)選擇一個(gè)特定的比特/樣點(diǎn)作為一個(gè)起始點(diǎn)，再由例如第二選擇裝置(108)選擇水印Wi(K)的一個(gè)從選為起始點(diǎn)的這個(gè)特定的比特/樣點(diǎn)開(kāi)始、長(zhǎng)度為M個(gè)樣點(diǎn)/比特(由于如上所述的限制)的部分Wi，p(K)。如果M大于起始點(diǎn)到最后一個(gè)樣點(diǎn)之間的樣點(diǎn)數(shù)，就采用循環(huán)繞回(cyclic wrap-around)，即將第一個(gè)樣點(diǎn)“看”作最后一個(gè)樣點(diǎn)的下一個(gè)樣點(diǎn)。由于有N個(gè)起始點(diǎn)，凈荷就表示log2(N)個(gè)比特。
所選的水印部分Wi，p(K)像上面所說(shuō)明的那樣由加法器(107)加到信息信號(hào)P上，產(chǎn)生一個(gè)水印/主信號(hào)Q，“承載”一個(gè)N比特的凈荷，這個(gè)凈荷可用稍后要說(shuō)明的適當(dāng)檢測(cè)方式檢測(cè)。
或者，第一選擇裝置(105)和第二選擇裝置(108)的功能可以集成入適當(dāng)?shù)难b置，使得一個(gè)有關(guān)的循環(huán)移位版本W(wǎng)i(K)的一個(gè)有關(guān)的部分Wi，p(K)可以一舉產(chǎn)生/選擇。
圖1b示出了植入配置的另一個(gè)實(shí)施例。這個(gè)實(shí)施例除下面將說(shuō)明的一些單元(102、103、104和106)以外與圖1a的實(shí)施例相應(yīng)。
可取的是，一個(gè)大小為一個(gè)完整的圖像P的2D水印Wi，p*(K)在(104)通過(guò)重復(fù)和截取(如果必要的話)一些各包括一個(gè)在整個(gè)圖像范圍內(nèi)選擇/產(chǎn)生的有關(guān)循環(huán)移位版本W(wǎng)i(K)的有關(guān)部分Wi，p(K)的較小的水印單元/瓦塊(tile)，使得一個(gè)水印檢測(cè)過(guò)程可以不必在整個(gè)N1×N2的圖像空間內(nèi)而只要在一個(gè)大小固定等于一個(gè)單元/瓦例如為M1×M2(最好M1等于M2)的空間內(nèi)搜索一個(gè)水印。
此外，在(102)產(chǎn)生/得出一個(gè)局部深度圖/能見(jiàn)度掩模λ(P)。深度圖λ(P)為圖像P每個(gè)像素位置提供一個(gè)對(duì)外加噪聲的能見(jiàn)度的度量。水印Wi，p*(K)在像素級(jí)用深度圖加以調(diào)制(103)，即Wi，p*(K)的每個(gè)像素乘以對(duì)于這個(gè)特定像素的相應(yīng)深度圖值，產(chǎn)生一個(gè)取決于圖像P和密鑰K的噪聲序列Wi，p(P，K)。最好，使所得出的深度圖或能見(jiàn)度掩模λ(P)具有為1的平均值。
最后，由一個(gè)提供Wi，p(P，K)全局定標(biāo)(106)的全局深度參數(shù)d確定最終水印的強(qiáng)度，產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)定標(biāo)的水印Wi，p(P，K，d)，加到圖像P上(107)，例如四舍五入為整數(shù)像素值和/或限幅到一個(gè)所允許的像素值范圍，產(chǎn)生一個(gè)經(jīng)水印的圖像Q。值大的和小的d分別與一個(gè)穩(wěn)健但可見(jiàn)的水印和一個(gè)虛弱但幾乎/基本上覺(jué)察不到的水印相應(yīng)。這也可以適合ID信號(hào)，在(104)通過(guò)在整個(gè)幀范圍內(nèi)重復(fù)和截取(如果必要的話)一些各包括所選/產(chǎn)生的適當(dāng)循環(huán)移位版本W(wǎng)i(K)的適當(dāng)部分Wi，p(K)的較小的水印單元產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)度為一個(gè)幀的ID水印Wi，p*(K)。
圖2例示了按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的檢測(cè)器的原理圖。所示出的有一個(gè)信息/主信號(hào)Q，作為一個(gè)例子表示一個(gè)圖像，可能含有需檢測(cè)的輔助數(shù)據(jù)/水印。從信息/主信號(hào)Q中提取/檢索出一個(gè)具有給定長(zhǎng)度M的樣本/幀Wi，p。將一個(gè)預(yù)定信號(hào)S與水印Wi，p融合、并置、連接或組合(202)在一起，產(chǎn)生一個(gè)第一信號(hào)Wi′。最好，預(yù)定信號(hào)S是一個(gè)長(zhǎng)度為N-M的只包括一些“0”比特值的信號(hào)，其中N為一個(gè)水印的一個(gè)循環(huán)移位版本(它只有一部分植入一個(gè)主/信息信號(hào))的長(zhǎng)度，而M為樣本W(wǎng)i，p的長(zhǎng)度。S怎樣延伸、融合、并置、組合等并不重要，只要是在編碼器和解碼器內(nèi)以同樣的方式執(zhí)行。作為一個(gè)例子，信號(hào)Wi，p(K)是水印信號(hào)Wi的一個(gè)循環(huán)移位版本的一個(gè)連續(xù)的段，即Wi，p(K)可以具有形式Wi[i0+k]，其中i0為一個(gè)給定的起始點(diǎn)，k遍及一個(gè)采用循環(huán)繞回的連續(xù)的變址值段?；蛘撸琖i，p(K)的這些樣點(diǎn)是通過(guò)從一個(gè)給定的起始點(diǎn)(i0)開(kāi)始以一個(gè)子采樣因子(d)采用循環(huán)繞回從水印信號(hào)Wi中選出來(lái)的若干樣點(diǎn)，即Wi，p(K)可以具有形式Wi[i0+k*d]，所給定的起始點(diǎn)(i0)、子采樣因子(d)和水印信號(hào)下標(biāo)(i)指出了輔助數(shù)據(jù)(K)的給定值。于是應(yīng)該因此配置解碼器，對(duì)于分別用一個(gè)起始點(diǎn)和用一個(gè)起始點(diǎn)和子采樣指出輔助數(shù)據(jù)(K)的情況，二元數(shù)組(i0，i)或三元數(shù)組(i0，d，i)指出了輔助數(shù)據(jù)(K)的一個(gè)給定值。此外，如果采用以(d)對(duì)Wi子采樣，組合方法可以取為在Wp的相繼樣點(diǎn)之間填以(d-1)個(gè)“0”(從而可以用“0”延伸)。第二種方法(i，i0，d)是第一種方法(i，i0)的推廣。
然后，將第一信號(hào)Wi′與等于上面結(jié)合植入所說(shuō)明的集合的屬于單個(gè)水印信號(hào)W的循環(huán)移位版本W(wǎng)1，...，WN的集合的每個(gè)可能的循環(huán)移位版本W(wǎng)i，i∈[1，...，N]，相關(guān)(203)。這可以例如通過(guò)使所存儲(chǔ)的每個(gè)循環(huán)移位版本與第一信號(hào)Wi’相關(guān)或使所存儲(chǔ)的一個(gè)版本與第一信號(hào)Wi’循環(huán)相關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。相關(guān)(203)產(chǎn)生N個(gè)相關(guān)值di，k，i∈[1，...，N]，即對(duì)于每個(gè)可能植入的噪聲信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)相關(guān)值。一個(gè)高于給定門限的相關(guān)值意味著在一幀信息信號(hào)Q內(nèi)存在一個(gè)特定的噪聲信號(hào)。由于只植入水印/噪聲信號(hào)的一部分，因此對(duì)于這個(gè)信號(hào)的相關(guān)值將小于植入整個(gè)水印/噪聲信號(hào)的情況下的相關(guān)值。然而，仍然可以用第一信號(hào)Wi′計(jì)算相關(guān)值，這個(gè)相關(guān)值是與不存在水印/噪聲信號(hào)的相關(guān)值可辯別的。
計(jì)算在一個(gè)信息信號(hào)Q的一個(gè)樣本、幀、部分等W′與一個(gè)特定的水印W之間的相關(guān)性可以例如包括計(jì)算信息信號(hào)值和相應(yīng)的水印模式/噪聲信號(hào)的值的內(nèi)積dk＝<W′，W>。對(duì)于一個(gè)一維水印和信息信號(hào)，例如一個(gè)樣本長(zhǎng)度為N的音頻信號(hào)，內(nèi)積可以由下式給出dk=1NΣN=1NWN′WN,]]>對(duì)于一個(gè)兩維水印和信息信號(hào)，例如一個(gè)大小為N1×N2的圖像，內(nèi)積可以由下式給出dk=1N1N2Σk=1N1Σl=1N2Wkl′Wkl,]]>一種得到第一信號(hào)Wi′與集合W1，...，WN的每個(gè)可能植入水印之間的一個(gè)相關(guān)值的硬算方法需要計(jì)算N個(gè)相關(guān)值dk。
鑒定電路(204)將這N個(gè)計(jì)算得的相關(guān)值di，k，i∈[1，...，N]，與一個(gè)預(yù)定門限相比較，確定高于這個(gè)門限的相關(guān)值(如果有的話)，從而意味著在信息信號(hào)Q內(nèi)存在相應(yīng)的水印。所確定的水印直接表示在這水印象前面結(jié)合圖1a和1b說(shuō)明的那樣植入時(shí)的凈荷/輔助數(shù)據(jù)K。
作為一個(gè)例子，按照?qǐng)D1a和1b在一個(gè)信息信號(hào)P內(nèi)植入了一個(gè)具有1024個(gè)版本的集合中的一個(gè)水印的一個(gè)特定循環(huán)移位版本，例如號(hào)碼32，即按照預(yù)定方案移位32次、從樣點(diǎn)/比特32開(kāi)始的循環(huán)移位版本。這意味著凈荷/輔助數(shù)據(jù)具有值32。由于限制，只能植入這個(gè)特定的循環(huán)版本的總共1024個(gè)樣點(diǎn)中的256個(gè)樣點(diǎn)。按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的檢測(cè)器于是將取信息信號(hào)的帶有植入水印的256個(gè)樣點(diǎn)的一個(gè)子部分、幀等，再將一個(gè)具有1024-256＝768個(gè)“0”的第一信號(hào)與這個(gè)子部分并置連接在一起，計(jì)算出1024個(gè)相關(guān)值(集合的每個(gè)可能循環(huán)移位版本各一個(gè)相關(guān)值)。對(duì)于特定的循環(huán)版本的相關(guān)值將高于門限，從而可以確定植入的是哪個(gè)特定的版本，得到號(hào)碼(在這個(gè)例子中為32)，因此就得到凈荷的值。這樣，可以得出凈荷的log2(1024)比特，雖然實(shí)際上只植入256個(gè)樣點(diǎn)。植入M個(gè)樣點(diǎn)而不是N個(gè)樣點(diǎn)來(lái)擴(kuò)展凈荷是以所得到的對(duì)于一個(gè)存在的水印的相關(guān)值比較小為代價(jià)的，因此實(shí)際上相對(duì)于N來(lái)說(shuō)M必須具有給定的大小。
或者，由于采用如圖3所示的快速傅里葉變換(FFT)后每個(gè)可能的水印模式是其他可能的水印模式的循環(huán)移位版本，因此可以同時(shí)計(jì)算出N個(gè)相關(guān)值。第一信號(hào)Wi′和集合的可能植入的水印W1，...，WN分別在變換電路(301)和(304)內(nèi)受到FFT。操作給出W^i′FFT(Wi′and]]>Set^=FFT(W1,...,WN),]]>相關(guān)性的計(jì)算與計(jì)算W1′與Set^的共軛的卷積類似，這在變換域內(nèi)相當(dāng)于d^k=W^t⊗couj(Set^)]]>
其中，表示點(diǎn)乘，conj()表示將自變量的虛部的符號(hào)反相。共軛電路(303)執(zhí)行對(duì)Set^求共軛，點(diǎn)乘由乘法器(305)實(shí)現(xiàn)。對(duì)相乘的結(jié)果進(jìn)行傅里葉逆變換，就可得到相關(guān)值dk的集合d＝IFFT(dk)，這由逆FFT電路(302)執(zhí)行。象上面所說(shuō)明的那樣，如果有一個(gè)相關(guān)值dk大于給定的門限，就檢測(cè)到存在一個(gè)水印模式(任何W1，...，WN)。
圖3中還示出了另一個(gè)有益的實(shí)施例，水印檢測(cè)不是對(duì)每個(gè)幀/樣點(diǎn)而是對(duì)一些幀/樣點(diǎn)組執(zhí)行的。積累(306)若干個(gè)幀可以使檢測(cè)的統(tǒng)計(jì)特性有所改善，因此也就改善了檢測(cè)的可靠性，這是特別有益的，因?yàn)閷?shí)際上只植入噪聲信號(hào)/水印的一部分，一個(gè)存在的水印的相關(guān)值只有十分之一。所積累的幀接著例如分割(307)成一些大小適當(dāng)?shù)膲K，再將這些塊堆(308)在一個(gè)大小為M1×M2的緩存器內(nèi)，其中M1最好等于M2(最好等于在一個(gè)實(shí)施例中在植入期間所用的瓦塊/單元的大小)。對(duì)于1D信號(hào)，M1＝1，M2＝一個(gè)給定的幀的長(zhǎng)度。緩存器于是用作(201)的輸入。或者，(306，307，308)可以用在(202)與(203)之間。模塊(306-308)和/或(301-305)可以結(jié)合本發(fā)明的檢測(cè)器獨(dú)立實(shí)現(xiàn)，即可以實(shí)現(xiàn)模塊(306-308)或(301-305)，或者模塊(306-308)和(301-305)。如果使用模塊(306-308)，計(jì)算出的相關(guān)值dk就不是根據(jù)整個(gè)圖像Q而只是根據(jù)一個(gè)部分/瓦塊計(jì)算的。
植入的信息可以標(biāo)識(shí)例如拷貝權(quán)擁有者、內(nèi)容說(shuō)明和/或與內(nèi)容使用關(guān)聯(lián)的權(quán)利。在DVD拷貝保護(hù)中，會(huì)允許將內(nèi)容標(biāo)為“拷貝一次”、“拷貝不限”、“不得拷貝”等。圖4示出了一個(gè)設(shè)備，例如是一個(gè)DVD錄放機(jī)，用來(lái)錄取和/或播放帶植入水印的MPEG編碼比特流。比特流錄/存在一個(gè)象DVD盤401那樣的信息媒體上。所錄的信號(hào)通過(guò)開(kāi)關(guān)402加到輸出端403上。輸出端403與外部MPEG解碼器和顯示設(shè)備(未示出)連接。假設(shè)，這個(gè)DVD播放機(jī)不可以播放帶有一個(gè)預(yù)定植入水印的視頻信號(hào)，除非滿足其他與本發(fā)明無(wú)關(guān)的條件?；蛘撸梢允挂纛l和/或視頻的播放質(zhì)量惡化。例如，如果媒體401包括一個(gè)所謂的“擺動(dòng)(wobble)”密鑰，就只可以播放水印信號(hào)。為了檢測(cè)水印，DVD播放機(jī)包括一個(gè)如上所述的水印檢測(cè)器404。檢測(cè)器接收到錄制的信號(hào)后根據(jù)是否檢測(cè)到水印和/或輔助數(shù)據(jù)/凈荷的值的意義控制開(kāi)關(guān)403。
權(quán)利要求
1.一種將輔助數(shù)據(jù)(K)植入一個(gè)信息信號(hào)(P)的方法，所述方法包括下列步驟植入一個(gè)水印信號(hào)Wi，p(K)，所述Wi，p(K)的樣點(diǎn)按照輔助數(shù)據(jù)(K)從一個(gè)水印信號(hào)Wi中選擇，其中所述水印信號(hào)Wi根據(jù)所述輔助數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生，使得Wi，p(K)表示輔助數(shù)據(jù)(K)。
2.一種按照權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述信號(hào)Wi，p(K)是水印信號(hào)Wi的一個(gè)循環(huán)擴(kuò)展版本的一個(gè)連續(xù)的段。
3.一種按照權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述信號(hào)Wi，p(K)是水印信號(hào)Wi的一個(gè)周期性地子采樣版本的一個(gè)連續(xù)的段。
4.一種按照權(quán)利要求
1-3所述的方法，其中所述Wi是從預(yù)定水印信號(hào)(W1，...，WN}的集合中選出的，其中N可以等于1，而一個(gè)給定的水印信號(hào)Wi的選擇指出了輔助數(shù)據(jù)(K)的給定值的集合。
5.一種按照權(quán)利要求
1或2所述的方法，其中所述Wi，p(K)的樣點(diǎn)是通過(guò)從一個(gè)給定的起始點(diǎn)開(kāi)始用循環(huán)繞回選擇若干個(gè)樣點(diǎn)從水印信號(hào)Wi中選出的，給定的起始點(diǎn)和水印信號(hào)的下標(biāo)(i)指出了輔助數(shù)據(jù)(K)的一個(gè)給定值。
6.一種按照權(quán)利要求
1或3所述的方法，其中所述Wi，p(K)的樣點(diǎn)是通過(guò)從一個(gè)給定的起始點(diǎn)(i0)開(kāi)始用循環(huán)繞回以子采樣因子(d)跳越選擇若干個(gè)樣點(diǎn)從水印信號(hào)Wi中選出的，給定的起始點(diǎn)(i0)、子采樣因子(d)和水印信號(hào)下標(biāo)(i)指出了輔助數(shù)據(jù)(K)的一個(gè)給定值。
7.一種按照權(quán)利要求
1-6所述的方法，其中所述信號(hào)Wi，p(K)的長(zhǎng)度小于或等于水印信號(hào)Wi的長(zhǎng)度。
8.一種檢測(cè)一個(gè)信息信號(hào)(Q)內(nèi)的輔助數(shù)據(jù)(K)的方法，所述方法包括下列步驟檢測(cè)一個(gè)植入的水印信號(hào)(Wp)，植入的水印信號(hào)(Wp)的樣點(diǎn)是從一個(gè)水印信號(hào)(Wi)中選出的，其中，水印信號(hào)(Wp)表示輔助數(shù)據(jù)(K)；將一個(gè)預(yù)定信號(hào)(S)與水印(Wp)組合在一起，產(chǎn)生一個(gè)第一信號(hào)(Wp′)；以及通過(guò)所述第一信號(hào)(Wp′)與若干預(yù)定水印相關(guān)，根據(jù)所述第一信號(hào)(Wp′)確定輔助數(shù)據(jù)(K)。
9.一種按照權(quán)利要求
8所述的方法，其中所述水印信號(hào)(Wi)是從預(yù)定水印信號(hào)(W1，...，WN)的集合中選出的，其中N可以等于1，而一個(gè)給定的水印信號(hào)Wi的選擇指出了輔助數(shù)據(jù)(K)的給定值的集合；所述確定輔助數(shù)據(jù)(K)的步驟是通過(guò)將第一信號(hào)(Wp′)與預(yù)定集合(W1，...，WN)內(nèi)的每個(gè)信號(hào)進(jìn)行相關(guān)實(shí)現(xiàn)的；而其中一個(gè)高于一個(gè)預(yù)定門限值的相關(guān)值(di，k)指出在(W1，...，WN)內(nèi)的一個(gè)信號(hào)的一個(gè)相應(yīng)部分(Wp)植入了所述信息信號(hào)(P)。
10.一種按照權(quán)利要求
8所述的方法，其中所述Wi，p(K)的樣點(diǎn)是從通過(guò)從一個(gè)給定的起始點(diǎn)(i0)開(kāi)始選擇一些循環(huán)連續(xù)的樣點(diǎn)從水印信號(hào)Wi中選出的，其中二元組(i0，i)指出了輔助數(shù)據(jù)(K)的一個(gè)給定值；以及所述確定輔助數(shù)據(jù)(K)的步驟包括將第一信號(hào)(Wp′)與水印信號(hào)Wi進(jìn)行循環(huán)相關(guān)。
11.一種按照權(quán)利要求
8所述的方法，其中所述Wi，p(K)的樣點(diǎn)是通過(guò)從一個(gè)給定的起始點(diǎn)(i0)開(kāi)始以一個(gè)因子(d)循環(huán)跳越選擇一些樣點(diǎn)從水印信號(hào)Wi中選出的，其中(d)可以等于1，從而三元組(i0，d，i)指出了輔助數(shù)據(jù)(K)的一個(gè)給定值；以及所述確定輔助數(shù)據(jù)(K)的步驟包括將第一信號(hào)(Wp′)與水印信號(hào)Wi進(jìn)行循環(huán)相關(guān)。
12.一種按照權(quán)利要求
9-11所述的方法，其中所述相關(guān)的步驟包括下列步驟對(duì)所述第一信號(hào)(Wp′)進(jìn)行快速傅里葉變換(FFT)，產(chǎn)生一個(gè)第一FFT信號(hào)，而且對(duì)水印信號(hào)(W1，...，WN)的所述預(yù)定集合或所述水印信號(hào)Wi的每個(gè)循環(huán)移位版本進(jìn)行快速傅里葉變換，產(chǎn)生一個(gè)第二FFT信號(hào)的集合；將第一FFT信號(hào)與第二FFT信號(hào)的共軛點(diǎn)乘，產(chǎn)生一個(gè)第三FFT信號(hào)的集合；以及對(duì)第三個(gè)FFT信號(hào)的集合進(jìn)行快速傅里葉逆變換(FFT)。
13.一種將輔助數(shù)據(jù)(K)植入一個(gè)信息信號(hào)(P)的裝置，所述裝置包括選擇一個(gè)水印信號(hào)Wi，p(K)的裝置(108)，其中所述Wi，p(K)的樣點(diǎn)是按照輔助數(shù)據(jù)(K)從所述水印信號(hào)Wi中選出的；以及將水印信號(hào)Wi，p(K)植入所述信息信號(hào)(P)的裝置(107)。
14.一種檢測(cè)一個(gè)信息信號(hào)(Q)內(nèi)的輔助數(shù)據(jù)(K)的裝置，所述裝置包括檢測(cè)一個(gè)植入的水印信號(hào)(Wp)的裝置(201，203)，所述植入的水印信號(hào)(Wp)的樣點(diǎn)是從一個(gè)水印信號(hào)(Wi)中選出的，其中水印信號(hào)(Wp)表示輔助數(shù)據(jù)(K)；將一個(gè)預(yù)定信號(hào)(S)與水印(Wp)組合在一起產(chǎn)生一個(gè)第一信號(hào)(Wp′)的裝置(202)；以及通過(guò)所述第一信號(hào)(Wp′)與若干預(yù)定水印相關(guān)，根據(jù)所述第一信號(hào)(Wp′)確定輔助數(shù)據(jù)(K)的裝置(204)。
15.一種錄取和/或播放一個(gè)信息信號(hào)的設(shè)備，所述設(shè)備包括根據(jù)植入所述信息信號(hào)的輔助數(shù)據(jù)影響錄取和/或重放信息信號(hào)的裝置(402)，其中所述設(shè)備還包括一個(gè)按照權(quán)利要求
11所述的檢測(cè)所述輔助數(shù)據(jù)(K)的裝置(404)。
16.一種發(fā)送一個(gè)信息信號(hào)的設(shè)備，所述設(shè)備包括一個(gè)將一個(gè)水印植入信息信號(hào)的裝置，所述裝置包括選擇一個(gè)水印信號(hào)Wi，p(K)的裝置(108)，其中所述Wi，p(K)的樣點(diǎn)是按照輔助數(shù)據(jù)(K)從所述水印信號(hào)Wi中選擇的；將水印信號(hào)Wi，p(K)植入所述信息信號(hào)(P)的裝置(107)。
專利摘要
本發(fā)明提出了將輔助數(shù)據(jù)植入一個(gè)信息信號(hào)的方法和配置。植入的只是表示輔助數(shù)據(jù)的噪聲信號(hào)的一部分，但可以檢測(cè)出完整的噪聲信號(hào)。這使植入的信號(hào)可以承載較大的凈荷。本發(fā)明也提出了檢測(cè)一個(gè)信息信號(hào)內(nèi)的輔助數(shù)據(jù)的方法和配置。
文檔編號(hào)G06T1/00GKCN1319027SQ02803007
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2002年6月26日
發(fā)明者J·A·海特斯馬, A·A·C·M·卡爾克, A·A·M·L·布呂克爾斯, M·范德維恩 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan