專利名稱：處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的制作方法
發(fā)明
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明涉及處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的方法；處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的設(shè)備；處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)程序；數(shù)據(jù)格式；恢復(fù)處理過(guò)的數(shù)據(jù)的方法及設(shè)備；以及相應(yīng)的程序。本發(fā)明的某些方面和實(shí)施例涉及處理音頻信號(hào)，但是要理解到，在其它方面和實(shí)施例中，本發(fā)明可適用于其它數(shù)據(jù)。其它數(shù)據(jù)可以是其它示例中的音頻/可視數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、圖象數(shù)據(jù)、計(jì)算機(jī)程序以及多媒體數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
EP-A-1189372(Matsushita)公開(kāi)了許多用于防止音頻信號(hào)被誤用的技術(shù)。在一種技術(shù)中，音頻在分發(fā)給用戶之前被壓縮和加密。用戶需要解密密鑰來(lái)訪問(wèn)音頻。用戶可以購(gòu)買(mǎi)密鑰以訪問(wèn)音頻。用戶只有購(gòu)買(mǎi)了密鑰，他們才能對(duì)音頻進(jìn)行抽樣。其它技術(shù)把可聽(tīng)水印嵌入音頻信號(hào)中以對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。在一種技術(shù)中，音頻信號(hào)根據(jù)預(yù)定規(guī)則與可聽(tīng)信號(hào)(又稱作水印)結(jié)合。水印降低音頻信號(hào)的質(zhì)量。組合經(jīng)過(guò)壓縮傳送給播放器。播放器可對(duì)降級(jí)的音頻信號(hào)解壓縮并再現(xiàn)，允許用戶確定他們是否希望購(gòu)買(mǎi)允許其刪除水印的“密鑰”。水印通過(guò)對(duì)解壓的降級(jí)音頻信號(hào)添加相等且相反的可聽(tīng)信號(hào)來(lái)刪除。水印可以是降低音頻質(zhì)量的任何信號(hào)。水印可以是噪聲。水印可以是例如“這段音樂(lè)用于抽樣回放”等通知。
2002年2月6日提交的共同未決的英國(guó)專利申請(qǐng)020737.3(索尼英國(guó)有限公司)公開(kāi)了一種將水印應(yīng)用到視頻以修改壓縮視頻位流的方法。位流包含表示壓縮視頻的數(shù)字代碼。至少選擇一個(gè)數(shù)字代碼。代碼占用要包含至少一個(gè)水印代碼的位流的一部分，該水印代碼表示在信息信號(hào)中可感覺(jué)到的水印。從位流的所述部分刪除所選數(shù)字代碼。水印代碼被放入位流的所述部分取代所選代碼。從位流的所述部分刪除的所選代碼的位數(shù)大于或等于放入所述部分的所述水印代碼的位數(shù)。刪除的所選代碼經(jīng)加密并附加到位流的尾部和/或放入在位流中創(chuàng)建的水印用戶數(shù)據(jù)字段。
WO02/51150公開(kāi)了一種音頻信號(hào)在視頻信號(hào)的消隱周期中傳送的系統(tǒng)。壓縮視頻信息和壓縮音頻信息從DVD再現(xiàn)。視頻由計(jì)算機(jī)解碼。計(jì)算機(jī)對(duì)解碼視頻加密。計(jì)算機(jī)還對(duì)壓縮音頻加密。計(jì)算機(jī)經(jīng)由電纜輸出加密視頻和加密音頻。
US-A-6041160在復(fù)用器中把編碼音頻信息與至少已經(jīng)部分加擾的壓縮視頻進(jìn)行組合。
US-A1-2002/0108043產(chǎn)生包含音頻和視頻信息的MPEG編碼數(shù)據(jù)。開(kāi)關(guān)有兩個(gè)輸入一個(gè)連接成直接接收MPEG編碼數(shù)據(jù)，以及另一個(gè)經(jīng)由加密裝置進(jìn)行接收。開(kāi)關(guān)選擇一個(gè)或另一個(gè)輸入以生成部分加密的MPEG數(shù)據(jù)。
US-A-4266243包括把合成的視頻信號(hào)與加擾并壓縮的音頻信號(hào)進(jìn)行組合的混頻器。音頻信號(hào)在加擾裝置中被加擾，并且然后，加擾音頻在應(yīng)用于混頻器之前在壓縮器中被壓縮。
GB-A-2369022(Radioscape有限公司)描述了音頻文件通過(guò)數(shù)字無(wú)線電的傳送。
壓縮形式中的不完整和/或部分損壞的音頻文件，通過(guò)數(shù)字無(wú)線電以“一般文字形式(in the clear)”(即未加密)作為第一數(shù)據(jù)流被傳送。通過(guò)刪除n-m個(gè)幀、保留m個(gè)幀被傳送，使n個(gè)幀的音頻文件不完整。通過(guò)損壞那些幀中的m-p個(gè)幀保留p個(gè)未損壞的幀以“一般文字形式”被傳送，破壞該文件。
稱作“δ流”的第二數(shù)據(jù)流包含n-m個(gè)刪除的幀以及m-p個(gè)原始(未損壞)幀，總共n-p個(gè)幀。那些n-p個(gè)幀被加密。在一個(gè)實(shí)例中，那些n-p個(gè)加密幀被嵌入在音頻幀本身中分配的額外空間內(nèi)。
通過(guò)把從第二數(shù)據(jù)流刪除的n-m個(gè)幀重新插入第一數(shù)據(jù)流，并用取自第二數(shù)據(jù)流中的m-p個(gè)原始幀替換第一數(shù)據(jù)流中的m-p個(gè)損壞幀，接收器能夠重組原始音頻文件。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種處理數(shù)字音頻信號(hào)的方法，包括以下步驟a)提供表示未受損音頻信息的數(shù)字音頻信號(hào)；b)對(duì)所述數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和加密，以產(chǎn)生第一壓縮并加密的音頻信號(hào)，其中音頻信號(hào)的音頻信息與所述數(shù)字音頻信號(hào)的音頻信息相比基本上沒(méi)有受損；c)產(chǎn)生未加密的第二音頻信號(hào)；以及d)組合所述第一和第二音頻信號(hào)以產(chǎn)生組合信號(hào)，該組合信號(hào)包含所述壓縮并加密的第一音頻信號(hào)和未加密的第二音頻信號(hào)。
數(shù)字音頻信號(hào)最好經(jīng)過(guò)無(wú)損壓縮，但也可通過(guò)“有損”過(guò)程來(lái)壓縮。因此，第一壓縮并加密的音頻信號(hào)最好是因無(wú)損壓縮的數(shù)字音頻信號(hào)的未受損表示，但在有損壓縮已經(jīng)導(dǎo)致某些數(shù)據(jù)的丟失的程度時(shí)，也可以是基本未受損的表示。
由于第一音頻信號(hào)(基本)未受損，因此它是可以僅通過(guò)將它與第二音頻信號(hào)分離并對(duì)它進(jìn)行解密來(lái)恢復(fù)的，這是一種比較簡(jiǎn)單的過(guò)程。它不要求利用來(lái)自另一個(gè)信號(hào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重組(c.f.Radioscape)，那是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程。
由于第一音頻信號(hào)被加密，因此沒(méi)有未經(jīng)授權(quán)使用的危險(xiǎn)。
第二信號(hào)未加密，因此可以容易地再現(xiàn)。
第一音頻信號(hào)最好經(jīng)過(guò)壓縮然后再加密。最好的是，用于加密第一音頻信號(hào)的加密算法沒(méi)有明顯地增加第一音頻信號(hào)的位數(shù)。位數(shù)的少量增加是可以接受的。
壓縮減少了數(shù)據(jù)量，并且加密把壓縮數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成噪聲。第一信號(hào)然后對(duì)于用戶表現(xiàn)為組合信號(hào)中的噪聲。
第二信號(hào)可以是(未加密且未壓縮的)數(shù)字音頻信號(hào)或另一音頻信號(hào)的受損型式。
在第二信號(hào)是原始數(shù)字音頻信號(hào)的受損型式的情況下，用戶可收聽(tīng)(未加密的)第二信號(hào)以確定他們是否希望訪問(wèn)該原始數(shù)字音頻信號(hào)。如果他們希望訪問(wèn)該原始數(shù)字音頻信號(hào)，則那個(gè)信號(hào)可從壓縮并加密的第一信號(hào)中再現(xiàn)。原始數(shù)字音頻信號(hào)保持沒(méi)有誤用的危險(xiǎn)，因?yàn)闆](méi)有解密密鑰用戶不能訪問(wèn)它，而受損的第二信號(hào)在沒(méi)有解密的情況下用戶也能使用。
第二信號(hào)可以是第一信號(hào)的受損并壓縮的型式，在這種情況下，用戶需要適當(dāng)?shù)慕鈮浩鱽?lái)訪問(wèn)受損信號(hào)。
本發(fā)明的第二方面，在包括事務(wù)處理服務(wù)器以及至少第一和第二客戶機(jī)的系統(tǒng)中，提供一種從第一客戶機(jī)向第二客戶機(jī)傳送表示內(nèi)容的數(shù)字信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟采用第一客戶機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的所述第一方面的方法，以產(chǎn)生組合信號(hào)，并將標(biāo)識(shí)符與組合信號(hào)相關(guān)聯(lián)用于標(biāo)識(shí)該組合信號(hào)；向事務(wù)處理服務(wù)器提供標(biāo)識(shí)符以及至少一個(gè)密鑰，用于對(duì)加密信號(hào)進(jìn)行解密，并在事務(wù)處理服務(wù)器中存儲(chǔ)所述標(biāo)識(shí)符和所述至少一個(gè)密鑰；將組合信號(hào)傳送給第二客戶機(jī)；得出與組合信號(hào)相關(guān)的所述標(biāo)識(shí)符；把標(biāo)識(shí)符從第二客戶機(jī)傳送給事務(wù)處理服務(wù)器；在滿足預(yù)定條件的情況下，從事務(wù)處理服務(wù)器向第二客戶機(jī)傳送與所述標(biāo)識(shí)符相關(guān)的至少一個(gè)密鑰，用于對(duì)加密的第一信號(hào)解密；以及采用第二客戶機(jī)將第一信號(hào)與第二信號(hào)分離，并恢復(fù)第一信號(hào)。
根據(jù)第三方面，在包括至少第一和第二處理器的系統(tǒng)中提供一種從第一處理器向第二處理器傳送表示內(nèi)容的數(shù)字信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟采用第一處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的所述第一方面的方法，以產(chǎn)生組合信號(hào)，并將標(biāo)識(shí)符與組合信號(hào)相關(guān)聯(lián)用于標(biāo)識(shí)該組合信號(hào)；存儲(chǔ)所述標(biāo)識(shí)符；將組合信號(hào)傳送給第二處理器；在所述第二處理器，得出與組合信號(hào)相關(guān)的所述標(biāo)識(shí)符；在滿足預(yù)定條件的情況下，向第二處理器傳送與所述標(biāo)識(shí)符相關(guān)的至少一個(gè)密鑰，用于對(duì)加密的第一信號(hào)解密；以及采用第二處理器將第一信號(hào)與第二信號(hào)分離，并再現(xiàn)第一信號(hào)。
本發(fā)明的第四方面提供一種處理數(shù)字信號(hào)的方法，包括以下步驟提供表示第一信息的第一數(shù)字信號(hào)，提供第二數(shù)字信號(hào)，以及通過(guò)用第一信號(hào)的位替換第二信號(hào)的最低有效位(LSB)，并保持第二信號(hào)的最高有效位(MSB)，將第一信號(hào)嵌入第二信號(hào)中，從而，第一信號(hào)作為噪聲出現(xiàn)在第二信號(hào)中。
在第四方面，第一信號(hào)最好是壓縮信號(hào)和/或加密信號(hào)。
本發(fā)明的第五方面提供一種處理數(shù)字信號(hào)的方法，包括以下步驟提供表示基本未受損的第一信息的第一數(shù)字信號(hào)，該第一信號(hào)為壓縮和/或加密信號(hào)，提供表示第二信息的未加密第二數(shù)字信號(hào)，并且它按照具有輔助數(shù)據(jù)空間的壓縮格式進(jìn)行壓縮，以及將包含所述基本未受損第一信息的第一信號(hào)與第二信號(hào)相組合，嵌入至少一部分在第二信號(hào)的所述輔助數(shù)據(jù)空間中所嵌入的第一信號(hào)。
在第五方面，第一信號(hào)的一部分可附加到第二信號(hào)。
第六方面提供一種處理數(shù)字信號(hào)的方法，包括以下步驟提供表示第一信息的第一數(shù)字信號(hào)，提供第二數(shù)字信號(hào)，以及通過(guò)選取N個(gè)抽樣的分組并在對(duì)應(yīng)于第一信號(hào)的M位集合的各組的N個(gè)抽樣上進(jìn)行分布，將第一信號(hào)嵌入第二信號(hào)中，其中比率M/N為整分?jǐn)?shù)。
在第四、第五和第六方面，第一信號(hào)最好表示計(jì)算機(jī)程序，并且第二信號(hào)最好表示音頻信號(hào)。因此，在第四、第五和第六方面的實(shí)例中，計(jì)算機(jī)程序可與音樂(lè)軌道組合，該組合記錄在記錄媒體例如壓縮光盤(pán)上。
在需要關(guān)注的權(quán)利要求書(shū)中闡述本發(fā)明的這些及其它方面。權(quán)利要求書(shū)的特征可結(jié)合在除權(quán)利要求書(shū)中明確闡述的那些之外的組合之中。


為了更好地了解本發(fā)明，下面將通過(guò)實(shí)例，參照附圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，附圖包括圖1是根據(jù)本發(fā)明、用于處理的音頻信號(hào)的第一說(shuō)明性系統(tǒng)的示意框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明、用于處理的音頻信號(hào)的第二說(shuō)明性系統(tǒng)的示意框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明、用于處理的音頻信號(hào)的第三說(shuō)明性系統(tǒng)的示意框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明、用于處理的音頻信號(hào)的第四說(shuō)明性系統(tǒng)的示意框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明、用于處理的音頻信號(hào)的第五說(shuō)明性系統(tǒng)的示意框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明、用于處理的音頻信號(hào)的第六說(shuō)明性系統(tǒng)的示意框圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明、用于處理的音頻信號(hào)的第七說(shuō)明性系統(tǒng)的示意框圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明、用于處理的音頻信號(hào)的第八說(shuō)明性系統(tǒng)的示意框圖；圖9至14是根據(jù)本發(fā)明的說(shuō)明性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖15是根據(jù)本發(fā)明的音頻信號(hào)播放器的說(shuō)明框圖；圖16是流程圖，說(shuō)明圖15的播放器的操作；圖17是可利用本發(fā)明的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的示意圖；圖18是流程圖，說(shuō)明在音頻信號(hào)的抽樣之間分布音頻信號(hào)位的方法；以及圖19是反轉(zhuǎn)圖18的過(guò)程的方法的流程圖。
附圖中，相同的部件由相同的標(biāo)號(hào)表示。
下面通過(guò)實(shí)例、根據(jù)音頻信號(hào)來(lái)描述本發(fā)明。
音頻文件的壓縮及加密參照?qǐng)D1，提供原始數(shù)字音頻的源1。本例中的音頻為文件形式。數(shù)字音頻是以任何適當(dāng)格式例如PCM、WAV、AIFF(音頻交換文件格式)的未壓縮的數(shù)字音頻。數(shù)字音頻可以是定點(diǎn)格式或者浮點(diǎn)格式。以下描述假設(shè)定點(diǎn)格式，但下面某個(gè)部分說(shuō)明浮點(diǎn)格式。源可以是任何適當(dāng)?shù)脑矗⑶以诒纠锌梢允怯?jì)算機(jī)。原始數(shù)字音頻由壓縮器2進(jìn)行壓縮，壓縮器2執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)無(wú)損壓縮算法以產(chǎn)生壓縮音頻文件。將理解到，也可使用其它壓縮算法。由壓縮器2實(shí)現(xiàn)的壓縮取決于音頻的內(nèi)容。壓縮音頻由加密器4加密，該加密器4執(zhí)行不會(huì)明顯增加壓縮音頻文件的大小的標(biāo)準(zhǔn)加密算法，以產(chǎn)生無(wú)損壓縮并加密的音頻文件。位數(shù)的少量增加是可接受的。這種增加可能是由于例如提供循環(huán)冗余碼信息造成的。Rijndael是這種加密算法的一個(gè)實(shí)例也可使用其它算法。加密算法使用至少一個(gè)密鑰。對(duì)文件解密所需的密鑰或多個(gè)密鑰被安全地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器3中，用于稍后對(duì)音頻解密。
將第一壓縮并加密的音頻信號(hào)與第二音頻信號(hào)組合在圖1的實(shí)例中，壓縮并加密的音頻的第一信號(hào)在組合器8中與來(lái)自源6的第二音頻信號(hào)進(jìn)行組合。對(duì)來(lái)自源1的第一信號(hào)的加密，創(chuàng)建了一種因加密的隨機(jī)效果而在組合信號(hào)中對(duì)于人耳表現(xiàn)為噪聲的信號(hào)。來(lái)自源6的第二信號(hào)為任何音頻信號(hào)。一個(gè)實(shí)例是通知。通知的一個(gè)實(shí)例讓用戶了解來(lái)自源1的原始音頻是什么，以及他們?nèi)绾潍@得用于對(duì)原始音頻解密的密鑰或多個(gè)密鑰。在下面更詳細(xì)描述的其它實(shí)例中，第二信號(hào)是原始音頻的受損型式。在本例中，第二音頻信號(hào)可以至少在沒(méi)有解密、并且最好是沒(méi)有解壓縮的情況下、甚至在與來(lái)自源1的第一信號(hào)組合時(shí)以可理解方式再現(xiàn)。
在本例中作為文件的組合信號(hào)，則存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器9中，和/或提供給傳送系統(tǒng)9，和/或記錄在圖9中的表示為分發(fā)材料的適當(dāng)記錄媒體9中。傳送系統(tǒng)可以是例如因特網(wǎng)之類的“下拉”系統(tǒng)或者例如包括DAB(數(shù)字音頻廣播)和DVB(數(shù)字視頻廣播)的任何廣播系統(tǒng)之類的“下推”系統(tǒng)。
好像壓縮器2、加密器4及組合器8是分立的硬件元件一樣，描述了圖1的實(shí)例。盡管它們可以是這樣的，但圖1的系統(tǒng)也可通過(guò)運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖2與圖1的不同之處在于，表示了第二信號(hào)的源6的一個(gè)實(shí)例的詳細(xì)情況。在本例中，源6向組合器8提供來(lái)自源1的原始音頻的受損型式。本例中的受損音頻當(dāng)與原始音頻組合時(shí)在沒(méi)有解密及解壓的情況下是可再現(xiàn)的，其在組合信號(hào)中表現(xiàn)為噪聲。這允許用戶在不允許他們?cè)L問(wèn)原始未受損音頻的情況下收聽(tīng)作為原始音頻的受損型式的試聽(tīng)信號(hào)。
將破壞者信號(hào)與音頻信號(hào)混合如圖2所示，源6最好包括混頻器12，它將來(lái)自源1的原始音頻與來(lái)自源11的破壞者信號(hào)混合，以產(chǎn)生試聽(tīng)信號(hào)?；祛l器為加性混頻器，并且混頻器的輸出為試聽(tīng)信號(hào)。試聽(tīng)信號(hào)中的原始音頻和破壞者信號(hào)的相對(duì)幅度是判斷的問(wèn)題。如果破壞者信號(hào)的電平相對(duì)原始音頻過(guò)小，則可能促使未經(jīng)授權(quán)的刪除嘗試。如果其電平過(guò)高，則會(huì)過(guò)多地掩蓋原始音頻。試聽(tīng)信號(hào)在組合器8中與壓縮并加密的原始音頻組合，以產(chǎn)生分發(fā)材料9。破壞者信號(hào)可以是任何信號(hào)。破壞者信號(hào)的一個(gè)實(shí)例是如上所述的通知。破壞者信號(hào)的源11可存儲(chǔ)一組可根據(jù)待破壞的音頻選取的不同的信號(hào)。
調(diào)制破壞者信號(hào)圖3示出了對(duì)圖2的系統(tǒng)的修改，其中提供了調(diào)制器14。調(diào)制器14對(duì)破壞者信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，以使它更難以刪除。調(diào)制可以是包括例如混響、相位調(diào)制及音調(diào)變換的任何適當(dāng)?shù)恼{(diào)制。
圖1至3示出一些系統(tǒng)，這些系統(tǒng)允許可作為原始信號(hào)的受損型式的來(lái)自源6的第二信號(hào)再現(xiàn)，而不需要解壓縮及解密。因此，在第二信號(hào)為來(lái)自源1的原始音頻的受損型式的情況下，試聽(tīng)信號(hào)具有與原始音頻相同的格式(雖然經(jīng)過(guò)破壞)，并且可采用能夠再現(xiàn)來(lái)自源1的原始信號(hào)的任何播放器再現(xiàn)。
壓縮試聽(tīng)信號(hào)圖4、5和6示出了圖2的系統(tǒng)的修改的系統(tǒng)。它們與圖2的不同之處在于，增加了圖4中的壓縮器16以及圖5和圖6中的壓縮器18。壓縮器16或18壓縮試聽(tīng)信號(hào)的MSB。LSB在壓縮之前被刪除，因?yàn)樗鼈冇傻谝粔嚎s并加密的音頻信號(hào)取代，如以下所述。包括調(diào)制器14的圖3的系統(tǒng)可按照?qǐng)D4、5和6所示的方式進(jìn)行修改。在圖4中，壓縮器16根據(jù)無(wú)損壓縮算法進(jìn)行操作，并且可以與壓縮器2相同。在圖5和圖6中，壓縮器18根據(jù)有損壓縮算法進(jìn)行操作，其實(shí)例為在MPEG標(biāo)準(zhǔn)中定義的壓縮算法。為了再現(xiàn)試聽(tīng)信號(hào)，再現(xiàn)設(shè)備需要與壓縮器16或18對(duì)應(yīng)的解壓縮器。
將壓縮并加密的音頻信號(hào)與試聽(tīng)信號(hào)組合圖1至5中的任一個(gè)的組合器8可按照以下方式操作。
假定壓縮并加密的音頻信號(hào)為文件形式，并且試聽(tīng)信號(hào)也為文件形式。還假定兩個(gè)文件具有相同格式，但這不是必需的。參照?qǐng)D10，每個(gè)文件都包含抽樣音頻，該抽樣音頻具有由含最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)的數(shù)位表示的抽樣。每個(gè)文件具有標(biāo)題，它可以例如至少標(biāo)識(shí)文件類型(如WAV)以及文件中的抽樣數(shù)。每個(gè)抽樣的位數(shù)可以是本領(lǐng)域中慣用的任何數(shù)，例如8、16、24或32。以下描述的圖11假定每個(gè)抽樣P1、P2...Pn為16位。
A)在一個(gè)實(shí)例中，試聽(tīng)文件的抽樣的LSB由壓縮并加密的音頻信號(hào)的抽樣取代。因此，在組合信號(hào)中，MSB表示試聽(tīng)文件，而LSB是表示來(lái)自源1的原始音頻的噪聲，并作為噪聲出現(xiàn)在組合信號(hào)中。
如果試聽(tīng)文件足夠長(zhǎng)，則所有加密并壓縮的音頻的抽樣放置在試聽(tīng)文件的LSB中。如果加密并壓縮的音頻文件沒(méi)有填滿試聽(tīng)文件的LSB，則試聽(tīng)文件的未用的LSB可由零取代或者它們可保持不變。如果加密并壓縮的文件比試聽(tīng)文件的LSB可容納的要長(zhǎng)，則創(chuàng)建組合文件的附加抽樣，包括是加密并壓縮的音頻的抽樣的零填充MSB和LSB。
在組合信號(hào)文件的每個(gè)抽樣中的MSB對(duì)LSB的比率可以是固定的，或者它可以是可變的。參照?qǐng)D11，至少當(dāng)比率是可變時(shí)，并且最好是還當(dāng)比率是固定時(shí)，在組合文件中提供數(shù)據(jù)h，表示MSB與LSB之間的邊界。對(duì)于固定比率，數(shù)據(jù)h可在文件中在文件頭提供一次。它被加到由LSB表示的加密數(shù)據(jù)中，如圖11所示。如果比率是可變的，則在比率發(fā)生變化的每個(gè)位置提供數(shù)據(jù)h。
MSB對(duì)LSB的比率可選擇為試聽(tīng)信號(hào)的文件長(zhǎng)度與壓縮并加密的音頻信號(hào)的文件長(zhǎng)度的函數(shù)。
位分布B)參照?qǐng)D18，在試聽(tīng)信號(hào)的抽樣上分布?jí)嚎s并加密的信號(hào)的位的另一種方法(在本文中稱作“位分布”)如下所述。
此說(shuō)明假定音頻文件如圖2所示進(jìn)行處理。原始音頻具有n位抽樣，它們由壓縮器2壓縮，并由加密器4根據(jù)沒(méi)有明顯改變壓縮位數(shù)的加密算法進(jìn)行加密。例如，假定10秒立體聲音頻以48kHz抽樣，具有16位抽樣和0.65的壓縮比率。試聽(tīng)抽樣的數(shù)量則為48000*2*10＝960000。壓縮位數(shù)為0.65*16*960000*16＝9,984,000。
在步驟S50，計(jì)算壓縮位數(shù)對(duì)未壓縮試聽(tīng)抽樣的數(shù)量之比。對(duì)于本例，該比率為10.4。
在步驟S51，那個(gè)比率被轉(zhuǎn)換為等于或大于所述比率的簡(jiǎn)單的整分?jǐn)?shù)M/N，其中M和N為低整數(shù)(low integer)。10.4＝52/5。因此，M＝52個(gè)位將在每組N＝5個(gè)抽樣上分布，作為那些試聽(tīng)抽樣的LSB。(實(shí)際上，希望選擇小于在其上實(shí)現(xiàn)本方法的計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)的M的值，以便保持后續(xù)處理簡(jiǎn)單。存儲(chǔ)M和N(S511)，以能實(shí)現(xiàn)過(guò)程的后續(xù)逆轉(zhuǎn)。
在步驟S52，計(jì)算值S＝2R。R等于M/N。
在步驟S53，得到N＝5個(gè)抽樣且M＝52個(gè)位的分組。標(biāo)題數(shù)據(jù)被加到位流以指示分組。為了便于以下說(shuō)明，假定M個(gè)位表示值V的M位數(shù)。這些抽樣通常編號(hào)為0至N-1，在本例中為0、1、2、3和4。
在步驟S54，設(shè)X＝N-1。
在步驟S55，對(duì)N個(gè)抽樣的每個(gè)計(jì)算A’[X]＝((A*(F-S)/F)/S)*S，其中A為試聽(tīng)抽樣的范圍。這換算A的值，并且以下稱作換算值。
作為說(shuō)明，步驟S55為當(dāng)組合時(shí)產(chǎn)生步驟S55的兩個(gè)子步驟的組合。在第一子步驟中，每個(gè)音頻抽樣根據(jù)A’[X]＝A[X]*((F-S)/F)預(yù)先換算，因此它適合范圍-(F+S)...(F-S)。F為抽樣可取的最大值。對(duì)于16位抽樣，F(xiàn)＝+/-215-1。第二子步驟根據(jù)A”[X]＝(A’[X]/S)*S換算每個(gè)預(yù)先換算的音頻抽樣A’[X]，以便它具有集合{-(F+S)，-2S，-1S，0，1S，2S..F-S}中的值。
在步驟S56，由新值A(chǔ)’[X]+V/SX替換當(dāng)前換算值A(chǔ)”，其中A’[X]為順序編號(hào)的換算值。這將表示V/SX的位加到換算值A(chǔ)”[X]中。
在步驟S57，V由V-V/SX取代。
在步驟S58，如果N不為0，則N按1減少，并且V的位的另一個(gè)集合通過(guò)步驟S55至57加到下一個(gè)抽樣。如果N＝0，則第0個(gè)抽樣由A’
+Vmod S取代，它具有將V的剩余值加到第0個(gè)抽樣的效果。
參照?qǐng)D19，從組合位流中抽取M個(gè)原始位的方法如下所述。
從步驟S62開(kāi)始，得到N個(gè)抽樣分組A’。并在步驟S63，最初將X和V設(shè)為0。然后在步驟S64，由新值V+(A’[X]mod S)*SX替換V的當(dāng)前值。這樣，對(duì)于第一計(jì)算X＝0，因此V＝A’
mod S。
如果在步驟S65 X不是N-1，則在步驟S66 X按1增加，并且在步驟S64 V由新值替換。那個(gè)循環(huán)重復(fù)，直到已經(jīng)處理了所有N個(gè)抽樣，V＝V+A[4]modS*S4的最終值為恢復(fù)的原始位。
C)參照?qǐng)D6，加密材料文件附加到試聽(tīng)文件，如圖13中示意所示?；蛘?，加密材料作為非音頻部分插入組合文件中。
減少組合文件的大小。
有可能的是，對(duì)于組合文件的給定文件大小，當(dāng)采用上述組合方法A時(shí)，表示組合信號(hào)中的試聽(tīng)信號(hào)的MSB的數(shù)量可能過(guò)小而無(wú)法提供用戶收聽(tīng)的足夠的試聽(tīng)信號(hào)，但又不希望增加文件的大小。如果試聽(tīng)文件為多通道文件，則可能通過(guò)把該文件轉(zhuǎn)換成單一通道(單通道)文件，使更多空間可用于表示試聽(tīng)信號(hào)的MSB。壓縮并加密的音頻可通過(guò)以上所述的任何方法放置在試聽(tīng)信號(hào)的LSB中。任何無(wú)法適合試聽(tīng)文件的LSB的加密音頻，都可附加到試聽(tīng)信號(hào)(參照?qǐng)D13)或者作為非音頻部分插入組合文件。
在一種方法中，如果文件具有兩個(gè)通道(即為立體聲文件)，16位和7位中的每個(gè)都需要用于試聽(tīng)信號(hào)，則兩個(gè)通道可轉(zhuǎn)換為一個(gè)32位的單通道。那將可用于壓縮并加密的信號(hào)的位從2*(16-7)[即18]增加到1*(32-7)＝25。
在另一種方法中，只要每個(gè)抽樣的位數(shù)大于通道的數(shù)量，則原始信號(hào)的格式可被保持，并且信號(hào)的每個(gè)通道由所有通道的單通道下折(mono fold-down)所取代。由于單通道信號(hào)是連貫的，因此這具有使分發(fā)文件的試聽(tīng)內(nèi)容感覺(jué)上更大聲的效果(對(duì)于每個(gè)增加的通道)。噪聲是不連貫的，因此保持在未改變的感覺(jué)等級(jí)。因此，可使試聽(tīng)文件中的額外MSB可用于加密材料(對(duì)于各原始通道)，除了損失多通道音頻圖像之外而沒(méi)有損失感覺(jué)質(zhì)量。
再一種方法產(chǎn)生原始信號(hào)的單一單通道表示，減少到原始通道其中之一的大小。這極大地減少了文件大小，允許任何多余的加密數(shù)據(jù)(在混合操作之后)附加到這個(gè)文件(或者作為非音頻部分插入)。
在某些情況下可接受的一種用于減少組合文件的文件大小的方法，是采用標(biāo)準(zhǔn)下變換算法減少試聽(tīng)文件中的抽樣的抽樣率。這具有減少試聽(tīng)信號(hào)的頻率范圍和還有效地減少試聽(tīng)信號(hào)相對(duì)原始信號(hào)的文件大小的效果。加密音頻放置在抽樣的LSB中，如上所述。任何無(wú)法適合試聽(tīng)文件的LSB的加密音頻，可附加到試聽(tīng)信號(hào)(參照?qǐng)D13)或者作為非音頻部分插入組合文件。
如本部分所述的將多通道文件轉(zhuǎn)換為單通道文件，也可與上述組合方法B(位分布)結(jié)合使用。
MPEG壓縮參照?qǐng)D7，試聽(tīng)信號(hào)的壓縮器可以是MPEG壓縮器。MPEG數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有可用于輔助數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)空間和壓縮音頻的數(shù)據(jù)空間，如圖14中的簡(jiǎn)化示意形式所示。在本例中，壓縮并加密的音頻信號(hào)放置在MPEG數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的輔助數(shù)據(jù)空間中。
因此，試聽(tīng)信號(hào)可采用MPEG再現(xiàn)設(shè)備進(jìn)行再現(xiàn)。
不同于MPEG的壓縮格式可提供等效的輔助數(shù)據(jù)空間。例如，MP3可與其中的輔助數(shù)據(jù)空間使用。
作為對(duì)采用輔助數(shù)據(jù)空間的補(bǔ)充或替代，壓縮并加密的音頻可附加到MPEG數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的尾部，如圖13所示。
采用音頻的塊、段或部分的技術(shù)部分加密及解密。
在某些情況下，可能希望僅允許原始材料的子部分從分發(fā)材料中提取。在這種情況下，當(dāng)原始文件在壓縮器2中被壓縮時(shí)，它被分為固定長(zhǎng)度的段(例如1秒、5秒、10秒)，或者分為在特定點(diǎn)的部分。在影片或視頻的音頻軌道的實(shí)例中，這些部分可對(duì)應(yīng)若干場(chǎng)景。本例中，不同的加密密鑰用來(lái)對(duì)不同的段或部分加密，并保存在查找文件中供以后解密。本例中，壓縮/加密文件必須包含在可確定點(diǎn)的信息(一般為部分或段邊界)，它們指示原始音頻的哪部分或哪段包含在那個(gè)部分或段中。這個(gè)信息是必要的，因?yàn)樗玫降膲嚎s在整個(gè)壓縮過(guò)程中不是恒定的，因此沒(méi)有固定的方法用于從加密/壓縮型式中的位置計(jì)算原始材料中的位置。這種模式中的壓縮/加密可以若干不同方式中的一種來(lái)進(jìn)行，這里列舉其中的兩種1.整個(gè)文件在單遍(single pass)中壓縮。這通常產(chǎn)生最有效的壓縮比率，但要求在壓縮過(guò)程中那部分或段標(biāo)題放置在壓縮文件中。標(biāo)題BH放在塊邊界以指示原始音頻的什么部分包含在后續(xù)部分或段中；參見(jiàn)圖12。
然后，所需長(zhǎng)度的部分或段單獨(dú)被加密，并采用如上所述的方法與試聽(tīng)信號(hào)混合。
加密數(shù)據(jù)的部分或段可按照以下方式來(lái)組織a)參照?qǐng)D9，這些部分或段基于在壓縮過(guò)程中插入的標(biāo)題數(shù)據(jù)BH。指示加密部分或段的部分或段標(biāo)題SH1，在加密數(shù)據(jù)中提供。標(biāo)題包含位置起始數(shù)據(jù)加上塊長(zhǎng)度數(shù)據(jù)、塊ID數(shù)據(jù)以及可能的其它數(shù)據(jù)。位置起始數(shù)據(jù)在加密過(guò)程中從壓縮數(shù)據(jù)標(biāo)題BH中提取。這允許不需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密便可以定位部分或段。
b)或者，部分或段標(biāo)題數(shù)據(jù)沒(méi)有包含在加密數(shù)據(jù)中，在這種情況下，則需要依靠壓縮數(shù)據(jù)的標(biāo)題來(lái)定位部分或段。那要求對(duì)至少一些段進(jìn)行解密，以便定位壓縮數(shù)據(jù)中的標(biāo)題。
2.原始文件被分為所需的段或部分，其中的每個(gè)都被單獨(dú)壓縮和加密。然后，所得壓縮并加密的部分或段按照?qǐng)D9所示被連接。在這種情況下，段位置信息SH只需被嵌入加密文件中，盡管它本身沒(méi)有加密。然后，包含標(biāo)題SH的壓縮并加密的文件與試聽(tīng)信號(hào)組合(如上述方法中的方式)。
適用于以上兩種分段加密方法的修改是將段/偏移信息的完整查找表LUT放置在加密或壓縮文件中的已知位置，這使正確的段或部分能夠被迅速定位。
在這種變形中，解密和提取與上述方法中所描述的相似。當(dāng)接收到提取分發(fā)文件的段或部分的有效請(qǐng)求時(shí)，利用保存在塊標(biāo)題中的信息，從查找文件中檢索該段或部分的密鑰，段或部分位于分發(fā)文件的加密數(shù)據(jù)(LSB)中，以及這些部分或段被解碼。
如果用戶請(qǐng)求提取比一段或部分長(zhǎng)但不與部分或段邊界重合的音頻的一部分，則包含所請(qǐng)求部分的整個(gè)部分或段被提取，以允許正確的解密和解壓縮。但是，提取了比所請(qǐng)求更多的數(shù)據(jù)。因此，包含所請(qǐng)求段之外的音頻抽樣的塊被提取了。這些在解密和解壓縮之后被丟棄。當(dāng)選擇原始文件分段的基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意以確保可解碼的段大小和容許的提取請(qǐng)求大小不允許大量抽樣在音頻的所請(qǐng)求部分之外被解碼，因?yàn)樗鼈兛赡芸捎糜谖唇?jīng)授權(quán)的使用。如果容許的段提取正好按照編碼長(zhǎng)度(例如在10秒邊界)，或者原始材料在段中明確編碼并且提取請(qǐng)求限于那些段，則這種可能的安全缺口是完全可避免的。
自適應(yīng)位分片。
較大聲的音頻信號(hào)比安靜的音頻信號(hào)更好地掩蓋噪聲。在這種自適應(yīng)位分片變形中，破壞材料的信號(hào)電平在組合階段之前或之中被分析，并被分為具有不同平均響度的塊。這些塊可以是由響度門(mén)限值確定的定長(zhǎng)或可變長(zhǎng)。然后由此生成的塊序列可根據(jù)各塊的響度采用位分片(MSB:LSB比)與加密數(shù)據(jù)組合。在這種方法中，第一信號(hào)的壓縮及加密可在整個(gè)原始材料上執(zhí)行，但是加密數(shù)據(jù)也在與試聽(tīng)材料相同的塊邊界處被分為若干塊，各加密塊的起始處的標(biāo)題信息給出了在給定位分片處的抽樣數(shù)量，這在加密數(shù)據(jù)隨后當(dāng)恢復(fù)原始信號(hào)時(shí)被提取時(shí)是需要的。
通過(guò)設(shè)置相似響度的音頻的最大段大小(它允許對(duì)所需邊界上的原始信號(hào)解密)，該變形可與部分解密變形(以上所述)組合。
流式音頻在某些情況下，可能要求創(chuàng)建分發(fā)文件的操作應(yīng)該在已經(jīng)讀取整個(gè)原始音頻之前開(kāi)始生成輸出。如果原始音頻是從網(wǎng)絡(luò)連接而不是文件接收的，或者輸出是在傳輸中加密用于在網(wǎng)絡(luò)連接上分發(fā)，則情況可能是這樣。在壓縮或加密必須開(kāi)始之前，當(dāng)然不可能看到整個(gè)文件。隨后的過(guò)程與上述的部分加密方法2的過(guò)程相似。主要差別在于相同的加密密鑰可用于所有塊；采用預(yù)定塊長(zhǎng)度；以及不總是可能生成數(shù)據(jù)的編碼型式的連續(xù)位流，因?yàn)樗玫降膲嚎s比率將逐個(gè)塊有所不同。存在策略的選擇，受到對(duì)于原始音頻數(shù)據(jù)的各塊所得到的實(shí)際壓縮比率以及生成數(shù)據(jù)不必停止等待后續(xù)塊的事實(shí)的影響。
a如果MSB:LSB分割是固定的，并且所實(shí)現(xiàn)的壓縮不容許加密型式適合LSB流(甚至采用以上所述全部技術(shù))，則加密數(shù)據(jù)的額外位在分發(fā)數(shù)據(jù)塊已經(jīng)包裝之后仍然保持，則這些額外位必須放置在下一個(gè)塊的加密數(shù)據(jù)的頭。
b如果MSB:LSB分割是固定的，并且所實(shí)現(xiàn)的壓縮表示加密型式小于分發(fā)材料的LSB中的可用空間，則用隨機(jī)噪聲填充剩余的LSB。
c如果MSB:LSB分割是可變的，并且所實(shí)現(xiàn)的壓縮不容許加密型式適合LSB流，則改變MSB:LSB分割以便可接納所有加密數(shù)據(jù)的位，或者(如果達(dá)到分割的實(shí)際極限)將加密數(shù)據(jù)的額外位移到下一個(gè)塊的頭。
d如果MSB:LSB分割是可變的，并且所實(shí)現(xiàn)的壓縮表示加密型式小于分發(fā)材料的LSB中的可用空間，則可用隨機(jī)噪聲填充剩余的位，或者可提高M(jìn)SB:LSB分割以允許來(lái)自試聽(tīng)音調(diào)的更多MSB被聽(tīng)到。
注意，在情況c和d中，如果改變MSB:LSB分割，則有可能分發(fā)信號(hào)的SNR將逐個(gè)塊有所不同。在良好/不良?jí)嚎s的原因是由于原始信號(hào)在那些塊中是安靜/大聲(更高的噪聲通過(guò)更大聲的信號(hào)來(lái)更好地屏蔽)的情況下，這可能是可接受的，并且是優(yōu)選方法，因?yàn)猷徑鼔K通常得到相似的壓縮比率。
在“位分布”部分描述的方法也可應(yīng)用于流式音頻。
浮點(diǎn)格式以上描述假定數(shù)字音頻以定點(diǎn)格式表示。但是，數(shù)字音頻可以浮點(diǎn)格式表示。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)知道，浮點(diǎn)格式可能導(dǎo)致更復(fù)雜的處理。
組合系統(tǒng)(圖8)已經(jīng)參照?qǐng)D1至7描述了本發(fā)明，它們分別示出了處理音頻信號(hào)的各個(gè)不同的方法。上述各種方法均可由圖8所示的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。下面將描述圖8，但可通過(guò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)的上述各種方法的描述在此不再贅述。
圖8與圖1至7的設(shè)備的不同之處如下由壓縮器2實(shí)現(xiàn)的壓縮比率可被測(cè)量，并且如果提供了試聽(tīng)信號(hào)的壓縮器16、18、181，則該壓縮器16、18、181的壓縮比率可根據(jù)所測(cè)量的壓縮比率來(lái)控制。那使試聽(tīng)信號(hào)的壓縮可被調(diào)整，以提供給定文件大小的表示試聽(tīng)信號(hào)的壓縮MSB對(duì)表示壓縮并加密的原始音頻的LSB的適當(dāng)比率。作為替代或補(bǔ)充，試聽(tīng)信號(hào)與壓縮并加密的原始音頻信號(hào)組合的方式可以根據(jù)所測(cè)量的壓縮比率來(lái)選擇，它還使能選擇給定文件大小的MSB(表示試聽(tīng)信號(hào))對(duì)LSB(表示壓縮并加密的原始音頻)的適當(dāng)比率。
圖8還包括控制面板20，它可以是作為計(jì)算機(jī)的圖形用戶界面提供的虛擬控制面板，它使用戶能夠設(shè)置設(shè)備的各種操作參數(shù)?？刂泼姘蹇稍O(shè)置下面的一項(xiàng)或多項(xiàng)a)在提供一組破壞者信號(hào)時(shí)的破壞者信號(hào)的選擇。
b)破壞者信號(hào)和被破壞的信號(hào)的相對(duì)信號(hào)電平。
c)在如上所述提供一組調(diào)制時(shí)的調(diào)制的選擇。
d)由試聽(tīng)信號(hào)的壓縮器16、18、181提供的壓縮類型。以上描述了各種壓縮類型。
e)試聽(tīng)信號(hào)與壓縮并加密的原始音頻信號(hào)的組合類型。以上描述了各種類型。
f)音頻的塊或段或部分的類型。塊可以是定長(zhǎng)或可變長(zhǎng)的。段或部分可以是固定或者可變的。它們可被選擇以對(duì)應(yīng)如上所述的場(chǎng)景變化?？刂泼姘蹇捎脕?lái)指定場(chǎng)景變化位置。
g)控制面板可用來(lái)添加關(guān)于部分或段的信息。
h)原始(無(wú)標(biāo)題)PCM文件的參數(shù)，例如抽樣率、抽樣格式等。
圖8的系統(tǒng)可由操作人員控制以選擇并操作在上述方式的一種，或者可通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)如此控制。
再現(xiàn)設(shè)備參照?qǐng)D15，示出了再現(xiàn)設(shè)備(又稱作播放器)的一個(gè)實(shí)例。組合文件或位流在輸入50接收，并經(jīng)由解壓縮器51(對(duì)應(yīng)于上述壓縮器16、18或181)或者直接饋送到再現(xiàn)級(jí)54，再現(xiàn)級(jí)54可用來(lái)再現(xiàn)未壓縮的試聽(tīng)信號(hào)。開(kāi)關(guān)53根據(jù)試聽(tīng)信號(hào)是否被壓縮來(lái)選擇到輸入50或解壓縮器51的直接連接。
如果再現(xiàn)設(shè)備還打算再現(xiàn)壓縮并加密的音頻，則它還包括分離器55，它將加密并壓縮的音頻從試聽(tīng)信號(hào)分離；解密器56，它采用密鑰3對(duì)分離信號(hào)進(jìn)行解密；解壓縮器57；以及再現(xiàn)級(jí)58，它再現(xiàn)原始音頻。
參照?qǐng)D16，對(duì)于例如圖11或12所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，分離器55解析S2位流并檢測(cè)S4標(biāo)題，以便確定LSB與MSB之間的邊界的位置。表示試聽(tīng)信號(hào)的MSB則被丟棄S6，留下由LSB表示的加密并壓縮的音頻。
如果第一和第二信號(hào)通過(guò)上述“位分布”部分所述的方法來(lái)組合，則采用參照?qǐng)D19所述的方法對(duì)它們進(jìn)行分離。
然后，解密密鑰或多個(gè)解密密鑰被獲得S8，并用來(lái)對(duì)LSB解密S10。解密音頻然后被解壓縮S12。
對(duì)于例如圖13和圖14所示的其它數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，組合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被解析S2，以確定加密并壓縮的音頻的位置，以及丟棄S6試聽(tīng)信號(hào)。
事務(wù)處理系統(tǒng)參照?qǐng)D17，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)為通過(guò)其交易音頻或其它任何數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的一部分。在圖17中，為了便于描述而采用術(shù)語(yǔ)“賣(mài)方”和“買(mǎi)方”。雖然那些術(shù)語(yǔ)可表示其通常意義，即意味著供應(yīng)商完全是為了報(bào)酬把音頻賣(mài)給買(mǎi)方，但它們?cè)谶@里也更廣泛地用來(lái)表示音頻可由可能代表該音頻的創(chuàng)作者和/或擁有者的個(gè)人或機(jī)構(gòu)(賣(mài)方)使可能付費(fèi)以便在預(yù)定商業(yè)條件下使用音頻的另一個(gè)人或機(jī)構(gòu)(買(mǎi)方)可以使用，但不一定發(fā)生音頻所有權(quán)的轉(zhuǎn)移。
參照?qǐng)D17，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一實(shí)例包括事務(wù)處理服務(wù)器62、賣(mài)方客戶機(jī)60、買(mǎi)方客戶機(jī)61以及將客戶機(jī)鏈接到服務(wù)器的通信網(wǎng)絡(luò)64。
材料的擁有者即賣(mài)方控制賣(mài)方客戶機(jī)60。買(mǎi)方控制買(mǎi)方客戶機(jī)61。本例中，第三方擁有并控制事務(wù)處理器62，盡管事務(wù)處理器可由例如賣(mài)方擁有并控制。該系統(tǒng)允許音頻材料如上述的被獲取、安全且可感覺(jué)地破壞或受損，并被傳送給買(mǎi)方，供買(mǎi)方試聽(tīng)(69)受損的音頻材料。然后，如果買(mǎi)方想購(gòu)買(mǎi)原始未受損的音頻材料，則買(mǎi)方從事務(wù)處理服務(wù)器62得到訪問(wèn)未受損音頻所需的數(shù)據(jù)。本例中，賣(mài)方和買(mǎi)方均用事務(wù)處理服務(wù)器進(jìn)行注冊(cè)(651，652)。用于訪問(wèn)未受損音頻的數(shù)據(jù)僅當(dāng)買(mǎi)方對(duì)該材料已經(jīng)付費(fèi)時(shí)才從事務(wù)處理服務(wù)器發(fā)送給買(mǎi)方。付費(fèi)由與金融機(jī)構(gòu)63進(jìn)行通信的事務(wù)處理服務(wù)器62監(jiān)測(cè)。付費(fèi)經(jīng)由服務(wù)器62和/或經(jīng)由機(jī)構(gòu)63進(jìn)行。
與賣(mài)方客戶機(jī)60相關(guān)聯(lián)的是用于如上所述的破壞音頻材料的第一設(shè)備66。設(shè)備66可以是如圖1至9以及圖18和圖19中的任一個(gè)所示。加密音頻的解密所需的密鑰從設(shè)備66傳送，以與標(biāo)識(shí)該材料的標(biāo)識(shí)符一起存儲(chǔ)在事務(wù)處理服務(wù)器64中。與買(mǎi)方客戶機(jī)61相關(guān)聯(lián)的是用于訪問(wèn)未受損音頻的第二設(shè)備68。這種設(shè)備可如圖15和圖16所示。
內(nèi)容試聽(tīng)設(shè)備69也在圖17中指示，與買(mǎi)方客戶機(jī)61相關(guān)聯(lián)用于收聽(tīng)試聽(tīng)信號(hào)。這種設(shè)備可包括圖15中的單元50、51、52、53和54，它們使買(mǎi)方能夠再現(xiàn)試聽(tīng)信號(hào)。
賣(mài)方客戶機(jī)和買(mǎi)方客戶機(jī)可以是實(shí)現(xiàn)音頻的受損以及訪問(wèn)試聽(tīng)信號(hào)和未受損音頻的計(jì)算機(jī)。作為注冊(cè)過(guò)程的一部分，用于實(shí)現(xiàn)原始音頻的受損的軟件可由服務(wù)器提供給賣(mài)方客戶機(jī)。同樣，用于訪問(wèn)未受損音頻的軟件可由服務(wù)器提供給買(mǎi)方客戶機(jī)。
本例中，材料為音頻材料，并記錄在諸如磁帶、光盤(pán)或其它存儲(chǔ)器等的記錄媒體9上，或者是來(lái)自外部源的位流。材料由第一設(shè)備66獲取及處理。另外，材料標(biāo)識(shí)還應(yīng)用于材料。然后，包含標(biāo)識(shí)符的材料在媒體9上傳送到第二設(shè)備68、69。例如通過(guò)郵局傳送?；蛘撸纛l材料可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)64傳送。
標(biāo)識(shí)符在獲取過(guò)程中或者在處理材料過(guò)程中被應(yīng)用于音頻材料，以使密鑰能夠與音頻相關(guān)聯(lián)，并使買(mǎi)方、賣(mài)方和事務(wù)處理服務(wù)器能夠管理音頻材料的買(mǎi)和賣(mài)。標(biāo)識(shí)符的一個(gè)實(shí)例是唯一材料標(biāo)識(shí)符即UMID。在2000年3月的SMPTE雜志中更詳細(xì)地描述了UMID。
為了得到未受損音頻，買(mǎi)方對(duì)音頻付費(fèi)，并從服務(wù)器64得到解密密鑰。
在作為EP-A-1215907公布的歐洲專利申請(qǐng)中更詳細(xì)地描述了如圖17所示的系統(tǒng)，通過(guò)引用將它結(jié)合于此。
在一個(gè)備選實(shí)例中，沒(méi)有事務(wù)處理服務(wù)器，并且賣(mài)方經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)直接與買(mǎi)方通信。
在另一個(gè)備選實(shí)例中，賣(mài)方客戶機(jī)和買(mǎi)方客戶機(jī)均可在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明還可在對(duì)等的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)。
在又一個(gè)備選實(shí)例中，沒(méi)有事務(wù)處理服務(wù)器62。具有買(mǎi)方處理器61的買(mǎi)方經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)64與具有賣(mài)方處理器60的賣(mài)方進(jìn)行通信，以便經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或者發(fā)送給買(mǎi)方的磁帶或光盤(pán)或其它記錄媒體得到組合音頻數(shù)據(jù)。如果買(mǎi)方喜歡該試聽(tīng)信號(hào)，則買(mǎi)方直接或者經(jīng)由連接到網(wǎng)絡(luò)的金融機(jī)構(gòu)63為解密密鑰向賣(mài)方付費(fèi)。然后，賣(mài)方將解密密鑰發(fā)送給買(mǎi)方。
下推系統(tǒng)和下拉系統(tǒng)參照?qǐng)D17所述的事務(wù)處理系統(tǒng)是“下拉”系統(tǒng)，在其中買(mǎi)方請(qǐng)求賣(mài)方將試聽(tīng)信號(hào)傳送給買(mǎi)方。
本發(fā)明可用于“下推”系統(tǒng)，它的一個(gè)實(shí)例是廣播系統(tǒng)，在其中音頻被傳送到所有可能的用戶。然后，如果用戶希望獲取未受損的音頻，則他們請(qǐng)求發(fā)給解密密鑰。
與音頻信號(hào)組合的計(jì)算機(jī)程序在上述實(shí)例中，第一信號(hào)是與第二音頻信號(hào)組合的壓縮并加密的數(shù)字音頻信號(hào)，它是試聽(tīng)信號(hào)。在某些實(shí)例中，加密使第一信號(hào)隨機(jī)化，以便它被嵌入第二信號(hào)時(shí)表現(xiàn)為噪聲。在其它實(shí)例中，第二信號(hào)被壓縮，并且第一信號(hào)被嵌入壓縮的試聽(tīng)信號(hào)的輔助數(shù)據(jù)空間中，和/或附加到壓縮的第二信號(hào)。
在本發(fā)明的開(kāi)發(fā)中，第一信號(hào)為計(jì)算機(jī)程序，它可以或者可以不被壓縮，并且可以或者可以不被加密。本例假定它既沒(méi)有壓縮也沒(méi)有加密。第二信號(hào)是音頻信號(hào)。組合信號(hào)記錄在記錄媒體例如光盤(pán)上。
計(jì)算機(jī)程序?yàn)閍)根據(jù)上述方法其中之一，嵌入第二信號(hào)中(它可以也可以不被壓縮)。在這種情況下，第一信號(hào)不需要加密，但它最好被加密。如果計(jì)算機(jī)程序被壓縮，則它是無(wú)損壓縮。
或者，計(jì)算機(jī)程序?yàn)閎)根據(jù)上述方法，嵌入壓縮的第二信號(hào)中的和/或附加到壓縮的第二信號(hào)尾部的輔助數(shù)據(jù)空間中。它最好經(jīng)過(guò)加密，尤其是當(dāng)它只是附加到第二信號(hào)時(shí)。如果計(jì)算機(jī)程序被壓縮，則是無(wú)損壓縮。
第二信號(hào)可以是音樂(lè)。第二信號(hào)可能包含表明計(jì)算機(jī)程序在光盤(pán)上并對(duì)于如何對(duì)它進(jìn)行訪問(wèn)給出指令的通知。
權(quán)利要求
1.一種處理數(shù)字音頻信號(hào)的方法，包括以下步驟a)提供表示未受損音頻信息的數(shù)字音頻信號(hào)；b)對(duì)所述數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和加密，從而產(chǎn)生第一壓縮和加密音頻信號(hào)，其中的所述音頻信息與所述數(shù)字音頻信號(hào)的相比基本上沒(méi)有受損；c)產(chǎn)生未加密的第二音頻信號(hào)；以及d)組合所述第一和第二音頻信號(hào)，從而產(chǎn)生組合信號(hào)，其中包含所述壓縮加密的第一音頻信號(hào)以及所述未加密的第二音頻信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)字音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)無(wú)損壓縮，從而產(chǎn)生所述第一音頻信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一音頻信號(hào)在所述組合信號(hào)中作為噪聲出現(xiàn)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，組合所述第一和第二信號(hào)的步驟包括將所述第一信號(hào)作為噪聲嵌入所述第二信號(hào)中。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，組合步驟包括將所述第一信號(hào)的至少一部分附加到所述第二信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述第二信號(hào)的步驟包括對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行減損。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述第二信號(hào)的步驟包括將所述數(shù)字信號(hào)與減損所述數(shù)字信號(hào)的第三信號(hào)組合。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，包括以下步驟調(diào)制所述第三信號(hào)，并將調(diào)制的第三信號(hào)與所述數(shù)字信號(hào)組合。
9.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述第一信號(hào)的步驟包括壓縮所述數(shù)字信號(hào)，并在基本沒(méi)有增加壓縮數(shù)字信號(hào)的位數(shù)的情況下對(duì)所述壓縮信號(hào)加密。
10.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第二信號(hào)為抽樣數(shù)字信號(hào)，每個(gè)抽樣具有最高有效位(以下稱作MSB)和最低有效位(以下稱作LSB)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述數(shù)字信號(hào)為定點(diǎn)格式。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，通過(guò)采用所述第一信號(hào)的至少一些位替換所述第二信號(hào)的LSB，所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)組合。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二信號(hào)的預(yù)定固定數(shù)量的LSB由所述第一信號(hào)的至少一些位取代。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，在所述組合信號(hào)中，MSB(表示所述第二信號(hào))對(duì)LSB(表示所述第一信號(hào)的位)的比率是可變的。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述比率取決于應(yīng)用于所述第一數(shù)字信號(hào)的壓縮量。
16.如權(quán)利要求12、13、14或15所述的方法，其特征在于，所述組合信號(hào)包含表明所述組合信號(hào)的哪些位是LSB以及哪些位是MSB的數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求10至16中的任一項(xiàng)所述的方法，包括減少所述第二信號(hào)中的數(shù)據(jù)量的步驟。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，包括減少所述第二信號(hào)的所述抽樣率的步驟。
19.如權(quán)利要求10至18中的任一項(xiàng)所述的方法，包括提供包含所述第一信號(hào)的文件以及包含所述第二信號(hào)的文件。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，MSB(表示所述第二信號(hào))對(duì)LSB(表示所述第一數(shù)字信號(hào))的比率取決于所述第一信號(hào)以及所述第二信號(hào)的文件中的位數(shù)。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一信號(hào)的位根據(jù)加密信號(hào)文件中的加密位總數(shù)對(duì)所述第二信號(hào)的抽樣總數(shù)的比率在所述第二信號(hào)的抽樣中分布。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述比率近似為整分?jǐn)?shù)M/N，以及包括以下步驟選取N個(gè)抽樣的分組，并在每個(gè)分組的N個(gè)抽樣上分布對(duì)應(yīng)的M個(gè)位集合。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，包括以下步驟a)根據(jù)A’[X]＝(A[X]/S)*S換算N個(gè)抽樣的每個(gè)的值A(chǔ)，其中X為所述抽樣的順序編號(hào)且等于0至N-1；以及S＝2R，其中R為M/N；以及b)對(duì)于X＞0采用A”[X]＝A’[X]+V/SX以及對(duì)于X＝0采用A”
＝A’
+mod S來(lái)替換A’[X]，其中，對(duì)于X＝N-1至0中的每個(gè)，V由V-V/SX取代，V最初為X＝N-1時(shí)M位的值。
24.如權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第二信號(hào)為抽樣數(shù)字信號(hào)，每個(gè)抽樣具有最高有效位(以下稱作MSB)和最低有效位(以下稱作LSB)，以及包括將所述第二信號(hào)分為塊的步驟，其中各塊包含多個(gè)抽樣。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述第二信號(hào)的所有所述塊包含相同預(yù)定數(shù)量的抽樣。
26.如權(quán)利要求24或25所述的方法，包括以下步驟分析所述第二信號(hào)的信號(hào)電平，以及根據(jù)信號(hào)電平設(shè)置每個(gè)塊的抽樣數(shù)量。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述第二信號(hào)中每個(gè)塊的抽樣數(shù)量有所不同。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，包括以下步驟分析所述第二信號(hào)的信號(hào)電平，以及根據(jù)某個(gè)塊中的信號(hào)抽樣的電平的函數(shù)設(shè)置所述塊中的抽樣數(shù)量。
29.如權(quán)利要求24至28中的任一項(xiàng)所述的方法，包括在所述第二信號(hào)中提供表明所述塊的邊界的數(shù)據(jù)。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，在各塊中，通過(guò)采用所述第一信號(hào)的位替換所述第二信號(hào)的LSB，所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)組合，以及各塊中MSB(表示所述第二信號(hào))對(duì)LSB(表示所述第一信號(hào)的位)的比率是所述塊中的所述第二信號(hào)的抽樣的信號(hào)電平的函數(shù)。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，表明所述塊邊界的所述數(shù)據(jù)包含表明各塊中的抽樣數(shù)量的數(shù)據(jù)。
32.如權(quán)利要求1至11中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述第一信號(hào)的步驟包括對(duì)所述數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮然后再進(jìn)行加密的步驟，至少加密步驟包括選擇壓縮數(shù)字音頻信號(hào)的部分、單獨(dú)對(duì)每個(gè)部分加密，以及還包括在第一信號(hào)中提供表明所述部分邊界的數(shù)據(jù)的步驟。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，包括提供包含要壓縮及加密的所述數(shù)字音頻信號(hào)的文件。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，包括以下步驟壓縮整個(gè)文件，然后對(duì)壓縮文件的所述部分加密。
35.如權(quán)利要求33所述的方法，包括以下步驟選擇所述文件的部分，單獨(dú)對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行壓縮和加密，以及為每個(gè)部分提供至少標(biāo)識(shí)所述部分的數(shù)據(jù)。
36.如權(quán)利要求32至35中的任一項(xiàng)所述的方法，包括以下步驟根據(jù)一個(gè)加密密鑰對(duì)至少一個(gè)部分加密，根據(jù)另一個(gè)密鑰對(duì)至少一個(gè)其它部分加密，以及存儲(chǔ)表明所述部分與所述密鑰之間的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
37.如權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述第一數(shù)字信號(hào)中。
38.如權(quán)利要求32至37中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，表明所述部分邊界的所述數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)所述部分中包含的數(shù)據(jù)。
39.如權(quán)利要求1至37中的任一項(xiàng)所述的方法，包括壓縮所述第二信號(hào)的至少一部分的步驟，以及所述組合步驟包括將所述第一信號(hào)與所述壓縮的第二信號(hào)組合。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，當(dāng)與權(quán)利要求1至16中的任一項(xiàng)相關(guān)時(shí)，所述壓縮的第二信號(hào)在它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包含輔助數(shù)據(jù)空間，以及包括把所述第一數(shù)字信號(hào)的至少一些位放置在所述壓縮的第二信號(hào)的所述輔助數(shù)據(jù)空間中的步驟。
41.如權(quán)利要求39或40所述的方法，其特征在于，所述第二信號(hào)根據(jù)MPEG標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮。
42.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，產(chǎn)生所述第一數(shù)字信號(hào)的步驟包括從流式源接收所述數(shù)字信號(hào)；將所述數(shù)字流分為段，每個(gè)段包含預(yù)定數(shù)量的抽樣；以及單獨(dú)對(duì)每個(gè)段進(jìn)行壓縮和加密。
43.如權(quán)利要求42所述的方法，包括以下步驟根據(jù)所述同一個(gè)密鑰對(duì)所有部分加密或者根據(jù)一個(gè)加密密鑰對(duì)至少一個(gè)部分加密，以及根據(jù)另一個(gè)密鑰對(duì)至少一個(gè)其它部分加密，并存儲(chǔ)表明所述部分與所述密鑰之間的對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其特征在于，所述對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述第一數(shù)字信號(hào)中。
45.如權(quán)利要求42、43或44所述的方法，其特征在于，通過(guò)在所述第二信號(hào)的抽樣中采用所述第一信號(hào)的位替換所述第二信號(hào)的LSB，將所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)組合。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，其特征在于，所述第二信號(hào)的抽樣的預(yù)定固定數(shù)量的LSB由所述第一信號(hào)的位取代。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，在所述組合信號(hào)的抽樣中，MSB(表示所述第二信號(hào))對(duì)LSB(表示所述第一信號(hào)的位)的比率是可變的。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其特征在于，所述比率取決于應(yīng)用于所述第一信號(hào)的壓縮量。
49.如權(quán)利要求45、46、47或48所述的方法，其特征在于，所述組合信號(hào)包含表明所述組合信號(hào)的哪些位是LSB以及哪些位是MSB的數(shù)據(jù)。
50.如權(quán)利要求45、46、47、48或49所述的方法，包括將所述第一數(shù)字信號(hào)的至少一部分附加到所述第二信號(hào)。
51.如權(quán)利要求42、43或44所述的方法，包括以下步驟選取N個(gè)抽樣的分組，并在對(duì)應(yīng)于所述第一信號(hào)的M位集合的各組的N個(gè)抽樣上進(jìn)行分布，其中比率M/N為整分?jǐn)?shù)。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，包括以下步驟a)根據(jù)A’[X]＝(A[X]/S)*S換算所述N個(gè)抽樣中的每個(gè)的值A(chǔ)，其中X為所述抽樣的順序編號(hào)且等于0至N-1；以及S＝2R，其中R為M/N；以及b)對(duì)于X＞0采用A”[X]＝A’[X]+V/SX以及對(duì)于X＝0采用A”
＝A’
+mod S來(lái)替換A’[X]，其中，對(duì)于X＝N-1至0中的每個(gè)，V由V-V/SX取代，V最初為X＝N-1時(shí)所述M位的值。
53.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，包括在記錄媒體上記錄所述組合信號(hào)的步驟。
54.如權(quán)利要求1至52中的任一項(xiàng)所述的方法，包括將所述組合信號(hào)提供給信號(hào)分布系統(tǒng)。
55.如權(quán)利要求1至51中的任一項(xiàng)所述的方法，包括將所述組合信號(hào)提供給傳輸系統(tǒng)。
56.一種計(jì)算機(jī)程序，它在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理器中運(yùn)行時(shí)使所述處理器實(shí)現(xiàn)以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法。
57.一種存儲(chǔ)媒體，存儲(chǔ)如權(quán)利要求56所述的程序。
58.配置成執(zhí)行如權(quán)利要求1至55中的任一項(xiàng)所述的方法的設(shè)備。
59.用于處理數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，包括用于接收表示完整和未受損音頻信息的數(shù)字音頻信號(hào)的輸入；壓縮器及加密器，配置成對(duì)所述數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和加密，配置成產(chǎn)生壓縮和加密的第一音頻信號(hào)，其中的音頻信息與所述數(shù)字音頻信號(hào)相比基本上沒(méi)有受損；用于接收未加密的第二音頻信號(hào)的輸入；以及信號(hào)組合器，配置成組合所述第一和第二音頻信號(hào)，以產(chǎn)生組合信號(hào)，包含所述壓縮和加密音頻信號(hào)以及所述未加密的第二信號(hào)。
60.如權(quán)利要求59所述的設(shè)備，包括第一信號(hào)發(fā)生器，可用于產(chǎn)生表示未受損音頻信息的所述數(shù)字音頻信號(hào)。
61.如權(quán)利要求59或60所述的設(shè)備，包括第二信號(hào)發(fā)生器，可用于產(chǎn)生所述未加密的第二音頻信號(hào)。
62.如權(quán)利要求61所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二信號(hào)發(fā)生器包括信號(hào)減損器，用于減損所述數(shù)字音頻信號(hào)以產(chǎn)生所述第二信號(hào)。
63.如權(quán)利要求62所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二信號(hào)發(fā)生器包括另外的組合器，用于將所述數(shù)字音頻信號(hào)與降低所述數(shù)字音頻信號(hào)質(zhì)量的另外的信號(hào)組合，從而產(chǎn)生所述第二信號(hào)。
64.如權(quán)利要求63所述的方法，包括用于調(diào)制所述另外的信號(hào)的調(diào)制器，所述另外的組合器配置成將調(diào)制的另外的信號(hào)與所述數(shù)字音頻信號(hào)組合以產(chǎn)生所述第二信號(hào)。
65.如權(quán)利要求64所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二信號(hào)為抽樣數(shù)字信號(hào)，每個(gè)抽樣具有最高有效位(以下稱作MSB)和最低有效位(以下稱作LSB)，以及所述信號(hào)組合器可用于通過(guò)用所述第一信號(hào)的位取代所述第二信號(hào)的LSB而將所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)組合。
66.如權(quán)利要求65所述的設(shè)備，其特征在于，所述信號(hào)組合器配置成根據(jù)所述壓縮器實(shí)現(xiàn)的壓縮比率來(lái)控制LSB對(duì)MSB的數(shù)量的比率。
67.如權(quán)利要求65或66所述的設(shè)備，其特征在于，所述信號(hào)組合器可用于將所述第一數(shù)字信號(hào)的至少一部分附加到所述第二信號(hào)。
68.如權(quán)利要求59、60、61、62、63或64所述的設(shè)備，其特征在于，所述信號(hào)組合器配置成根據(jù)所述加密的第一音頻信號(hào)中的加密位總數(shù)對(duì)所述第二信號(hào)的抽樣總數(shù)的比率，在所述第二信號(hào)的抽樣上分布所述第一信號(hào)的位。
69.如權(quán)利要求68所述的設(shè)備，其特征在于，所述比率近似為整分?jǐn)?shù)M/N，其中M/N小于所述比率，以及包括以下步驟選取N個(gè)抽樣的分組，并在每個(gè)分組的N個(gè)抽樣上分布對(duì)應(yīng)的M個(gè)位集合。
70.如權(quán)利要求69所述的設(shè)備，其特征在于，所述信號(hào)組合器配置成實(shí)現(xiàn)以下步驟a)根據(jù)A’[X]＝(A[X]/S)*S換算所述N個(gè)抽樣中的每個(gè)的值A(chǔ)，其中X為所述抽樣的順序編號(hào)且等于0至N-1；以及S＝2R，其中R為M/N；以及b)對(duì)于X＞0采用A”[X]＝A’[X]+V/SX以及對(duì)于X＝0采用A”
＝A’
+mod S來(lái)替換A’[X]，其中，對(duì)于X＝N-1至0中的每個(gè)，V由V-V/SX取代，V最初為X＝N-1時(shí)所述M位的值。
71.如權(quán)利要求59至70中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，包括可用于壓縮所述第二信號(hào)的另外的壓縮器，所述信號(hào)組合器配置成將所述第一信號(hào)與壓縮的第二信號(hào)組合。
72.如權(quán)利要求71所述的設(shè)備，其特征在于，所述另外的壓縮器的所述壓縮比率取決于所述第一所述壓縮器實(shí)現(xiàn)的所述壓縮比率。
73.如權(quán)利要求59至72中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述壓縮器及加密器配置成產(chǎn)生無(wú)損壓縮和加密的第一音頻信號(hào)。
74.一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括其中的音頻信息基本未受損的壓縮然后加密的第一數(shù)字音頻信號(hào)以及未加密的第二數(shù)字音頻信號(hào)的組合。
75.如權(quán)利要求74所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一信號(hào)嵌入所述第二信號(hào)中。
76.如權(quán)利要求74所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，在其中，組合信號(hào)的抽樣的MSB表示所述第二信號(hào)，以及所述抽樣的LSB表示所述第一信號(hào)。
77.如權(quán)利要求76所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括表明所述LSB與所述MSB之間的邊界的數(shù)據(jù)。
78.如權(quán)利要求76或77所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)抽樣的LSB對(duì)MSB的比率有所不同。
79.如權(quán)利要求74所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二信號(hào)根據(jù)具有輔助數(shù)據(jù)空間的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行壓縮，以及所述第一數(shù)字信號(hào)在所述輔助數(shù)據(jù)空間中。
80.如權(quán)利要求74、75、76、77、78或79所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一數(shù)字信號(hào)的至少一部分附加到所述第二信號(hào)。
81.如權(quán)利要求74所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)設(shè)置成塊，每個(gè)塊包含多個(gè)抽樣，所述結(jié)構(gòu)包括表明所述塊中的抽樣數(shù)量的數(shù)據(jù)。
82.如權(quán)利要求74至81中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其包括標(biāo)識(shí)用來(lái)對(duì)所述第一數(shù)字音頻信號(hào)加密的至少一個(gè)加密密鑰的數(shù)據(jù)。
83.如權(quán)利要求81或82所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述塊包括N個(gè)抽樣的分組，以及所述第一信號(hào)的M位集合在每個(gè)分組的N個(gè)抽樣上分布，其中比率M/N為整分?jǐn)?shù)。
84.如權(quán)利要求83所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括表示所述塊的數(shù)據(jù)。
85.如權(quán)利要求74至84中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二信號(hào)為所述數(shù)字信號(hào)表示的所述音頻信號(hào)的受損型式。
86.一種從與第二信號(hào)組合的第一壓縮和加密數(shù)字音頻信號(hào)的組合中恢復(fù)第一信號(hào)的方法，所述第一音頻信號(hào)的音頻信息基本上未受損，所述方法包括以下步驟將所述第一信號(hào)從所述組合中分離，對(duì)所述分離的第一信號(hào)解密，以及對(duì)所述解密的第一信號(hào)解壓縮，從而恢復(fù)其中的基本未受損的音頻信息。
87.如權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，所述第一信號(hào)由所述組合信號(hào)的最低有效位(LSB)表示，所述第二信號(hào)由所述組合信號(hào)的最高有效位(MSB)表示，以及包括丟棄MSB從而將所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)分離的步驟。
88.如權(quán)利要求87所述的方法，其特征在于，所述第一信號(hào)附加到所述第二信號(hào)，以及包括丟棄所述第二信號(hào)的步驟。
89.如權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，所述第二信號(hào)是根據(jù)具有輔助數(shù)據(jù)空間的格式壓縮的壓縮信號(hào)，在所述輔助數(shù)據(jù)空間中放置所述第一信號(hào)，以及包括從所述輔助數(shù)據(jù)空間提取所述第一信號(hào)的步驟。
90.如權(quán)利要求86所述的方法，其特征在于，所述第一和第二信號(hào)通過(guò)如權(quán)利要求52所述的方法進(jìn)行組合，恢復(fù)方法包括以下步驟對(duì)于每個(gè)分組的N個(gè)抽樣，設(shè)X＝0，設(shè)V＝0，以及對(duì)于X＝0至N-1中的每個(gè)，用V＝V+A’[X]modS*SX替換V。
91.用于恢復(fù)數(shù)字信號(hào)的設(shè)備，所述數(shù)字信號(hào)經(jīng)壓縮和加密，并與第二信號(hào)組合，所述設(shè)備包括分離器，用于將所述壓縮加密信號(hào)與所述第二信號(hào)分離；解密器，用于對(duì)所述分離信號(hào)解密；以及解壓縮器，用于對(duì)所述解密信號(hào)進(jìn)行解壓縮。
92.一種程序，它在適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理器中運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求86至90中的任一項(xiàng)所述的方法。
93.一種存儲(chǔ)媒體，存儲(chǔ)如權(quán)利要求92所述的程序。
94.一種設(shè)備，配置成執(zhí)行如權(quán)利要求86至90中的任一項(xiàng)所述的方法。
95.在包括至少第一和第二處理器的系統(tǒng)中，一種從所述第一處理器向所述第二處理器傳送表示內(nèi)容的數(shù)字信號(hào)的方法，所述方法包括以下步驟采用所述第一處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至58中的任一項(xiàng)所述的方法，從而產(chǎn)生所述組合信號(hào)，并將標(biāo)識(shí)符與所述組合信號(hào)相關(guān)聯(lián)以標(biāo)識(shí)所述組合信號(hào)；存儲(chǔ)所述標(biāo)識(shí)符；將所述組合信號(hào)傳送給所述第二處理器；在所述第二處理器中，得出與所述組合信號(hào)相關(guān)聯(lián)的所述標(biāo)識(shí)符；在滿足預(yù)定條件的情況下，向所述第二處理器傳送與所述標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)密鑰，用于對(duì)所述加密的第一信號(hào)解密；以及采用所述第二處理器將所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)分離，以及恢復(fù)所述第一信號(hào)。
96.在包括事務(wù)處理服務(wù)器以及至少第一和第二客戶機(jī)的系統(tǒng)中，一種從所述第一客戶機(jī)向所述第二客戶機(jī)傳送表示內(nèi)容的數(shù)字信號(hào)的方法，所述方法包括以下步驟采用所述第一客戶機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至58中的任一項(xiàng)所述的方法，從而產(chǎn)生所述組合信號(hào)，并將標(biāo)識(shí)符與所述組合信號(hào)相關(guān)聯(lián)以標(biāo)識(shí)所述組合信號(hào)；向所述事務(wù)處理服務(wù)器提供所述標(biāo)識(shí)符以及至少一個(gè)密鑰，用于對(duì)所述加密信號(hào)解密，以及在所述事務(wù)處理服務(wù)器中存儲(chǔ)所述標(biāo)識(shí)符和所述至少一個(gè)密鑰；將所述組合信號(hào)傳送給所述第二客戶機(jī)；得出與所述組合信號(hào)相關(guān)聯(lián)的所述標(biāo)識(shí)符；將所述標(biāo)識(shí)符從所述第二客戶機(jī)傳送給所述事務(wù)處理服務(wù)器；在滿足預(yù)定條件的情況下，從所述事務(wù)處理服務(wù)器向所述第二客戶機(jī)傳送與所述標(biāo)識(shí)符相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)密鑰，用于對(duì)所述加密的第一信號(hào)解密；以及采用所述第二客戶機(jī)將所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)分離，以及采用所述解密密鑰對(duì)所述第一信號(hào)解密，對(duì)所述解密信號(hào)解壓縮從而恢復(fù)所述數(shù)字信號(hào)。
97.一種處理數(shù)字信號(hào)的方法，包括以下步驟提供表示第一信息的第一數(shù)字信號(hào)，提供第二數(shù)字信號(hào)，以及通過(guò)采用所述第一信號(hào)的位替換所述第二信號(hào)的最低有效位(LSB)，并保持所述第二信號(hào)的最高有效位(MSB)，在所述第二信號(hào)中嵌入所述第一信號(hào)，從而，所述第一信號(hào)作為噪聲出現(xiàn)在所述第二信號(hào)中。
98.一種處理數(shù)字信號(hào)的方法，包括以下步驟提供表示第一信息的第一數(shù)字信號(hào)，提供第二數(shù)字信號(hào)，以及通過(guò)選擇N個(gè)抽樣的分組并在每個(gè)分組的N個(gè)抽樣上分布對(duì)應(yīng)的所述第一信號(hào)的M個(gè)抽樣集合，將所述第一信號(hào)嵌入所述第二信號(hào)，其中比率M/N為整分?jǐn)?shù)。
99.如權(quán)利要求98所述的方法，包括以下步驟a)根據(jù)A’[X]＝(A[X]/S)*S換算所述N個(gè)抽樣中的每一個(gè)的值A(chǔ)，其中X為所述抽樣的順序編號(hào)且等于0至N-1；以及S＝2R，其中R為M/N；以及b)對(duì)于X＞0采用A”[X]＝A’[X]+V/SX以及對(duì)于X＝0采用A”
＝A’
+mod S來(lái)替換A’[X]，其中，對(duì)于X＝N-1至0中的每個(gè)，V由V-V/SX取代，V最初為X＝N-1時(shí)所述M位的值。
100.如權(quán)利要求97、98或99所述的方法，其特征在于，所述第一信號(hào)為壓縮信號(hào)。
101.如權(quán)利要求97、98、99或100所述的方法，其特征在于，所述第一信號(hào)為加密信號(hào)。
102.一種處理數(shù)字信號(hào)的方法，包括以下步驟提供表示基本未受損的第一信息的第一數(shù)字信號(hào)，所述第一信號(hào)為壓縮和/或加密信號(hào)，提供表示第二信息的未加密第二數(shù)字信號(hào)，它按照具有輔助數(shù)據(jù)空間的壓縮格式進(jìn)行壓縮，以及將包含所述基本未受損的第一信息的所述第一信號(hào)與所述第二信號(hào)組合，嵌入在所述第二信號(hào)的所述輔助數(shù)據(jù)空間中嵌入的所述第一信號(hào)的至少一部分。
103.如權(quán)利要求102所述的方法，其特征在于，所述第一信號(hào)的一部分附加到所述第二信號(hào)中。
104.如權(quán)利要求95至103中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一信號(hào)表示計(jì)算機(jī)程序。
105.如權(quán)利要求95至104中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第二信號(hào)為音頻信號(hào)。
106.一種設(shè)備，配置成實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求95至105中的任一項(xiàng)所述的方法。
107.一種計(jì)算機(jī)程序，它在適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求95至105中的任一項(xiàng)所述的方法。
108.一種記錄媒體，其中記錄如權(quán)利要求107所述的計(jì)算機(jī)程序。
109.基本上如以上參照附圖所述的設(shè)備。
110.基本上如以上參照附圖所述的方法。
全文摘要
原始數(shù)字音頻信號(hào)(1)表示未受損的音頻信息。數(shù)字音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)沒(méi)有基本受損的壓縮(2)和加密(4)以產(chǎn)生第一音頻信號(hào)。產(chǎn)生(6)第二未加密的音頻信號(hào)。組合(8)第一和第二音頻信號(hào)。第一音頻信號(hào)最好經(jīng)過(guò)無(wú)損壓縮。第二音頻(6)信號(hào)可以是原始數(shù)字音頻信號(hào)的受損型式。
文檔編號(hào)G11B20/12GK1682304SQ03821191
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月6日
發(fā)明者R·H·登沙姆, W·E·肯蒂斯, N·J·海恩斯, P·C·伊斯蒂 申請(qǐng)人:索尼英國(guó)有限公司