專利名稱：信號處理裝置與信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可以有效保護(hù)數(shù)字信號版權(quán)的信號處理裝置與信號處理方法。
圖22示出用于解釋音樂作品的版權(quán)是如何被侵犯的示意圖。
如圖22所示，在網(wǎng)絡(luò)1上的Web網(wǎng)點(服務(wù)器)2，利用CD播放器4，對需要保護(hù)版權(quán)的CD(壓縮光盤)3進(jìn)行再現(xiàn)并將通過此再現(xiàn)過程獲得的音頻數(shù)據(jù)S4a按MPEG一層3(運動圖象專家組)(以下簡稱“MP3”)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮以產(chǎn)生MP3文件S5a。
接著，不定數(shù)目的計算機71至7n通過網(wǎng)絡(luò)1訪問位于Web網(wǎng)點2的計算機6，并且與CD3有關(guān)的MP3文件S5a被下載到不定數(shù)目的計算機71至7n。
接著，用戶將MP3文件5a分別從計算機71至7n輸出到MP3記錄設(shè)備81至8n。
如圖23所示，將MP3文件5a輸入到MP3記錄設(shè)備81至8n每個的各端子10，然后通過端子13和開關(guān)14寫入MP3播放器151至15n中對應(yīng)之一的半導(dǎo)體存儲器16，如EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)。
然后，利用MP3解碼器17，對從MP3播放器17的半導(dǎo)體存儲器16中讀出的MP3文件S5a進(jìn)行解碼，然后，根據(jù)解碼結(jié)果從耳機18輸出聲音。在這點上，從耳機18輸出的聲音的質(zhì)量幾乎與利用CD播放器4再現(xiàn)CD3獲得的質(zhì)量相同。
此外，如圖23所示，MP3記錄設(shè)備81至8n每個具有解碼器11，并且，當(dāng)通過端子9將CD播放器再現(xiàn)的未壓縮音頻信號輸入MP3解碼器11時，MP3解碼器11以MP3標(biāo)準(zhǔn)對音頻信號S9進(jìn)行壓縮以產(chǎn)生MP3文件S11。然后，例如，為了通過端子12和開關(guān)14僅將由音頻信號S9產(chǎn)生的一代MP3文件S11寫入半導(dǎo)體存儲器16，MP3解碼器8m利用SCMS(串行復(fù)制管理系統(tǒng))來控制復(fù)制。
如上所述，根據(jù)SCMS，圖22和圖23所示的MP3解碼器81至8n具有保護(hù)從CD再現(xiàn)的未壓縮音頻數(shù)據(jù)S9的版權(quán)的功能。然而，由于通過網(wǎng)絡(luò)1輸入的MP3文件被無條件地寫入MP3播放器151至15n的半導(dǎo)體存儲器16，所以，就產(chǎn)生了用戶可能侵犯版權(quán)的問題。
通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布(distribute)壓縮之后的視頻信號時，會發(fā)生同樣問題。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題并達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面的信號處理裝置檢測數(shù)字信號是否被進(jìn)行了壓縮處理，并且該裝置的特征在于包括存儲裝置，用于存儲第一信息量，第一信息量被用作檢測具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的數(shù)字信號是否已被壓縮處理的基準(zhǔn)，該第一信息量為電子水印信息量；提取裝置，用于提取包含在待檢測的數(shù)字信號中的電子水印信息；以及檢測裝置，用于檢測第二信息量并將第一信息量與第二信息量進(jìn)行比較以檢測是否對待檢測的數(shù)字信號進(jìn)行了壓縮處理，該第二信息量是所提取的電子水印信息的信息量。
在根據(jù)本發(fā)明的信號處理裝置中，首先，提取電路提取包含在待檢測的數(shù)字信號中的電子水印信息。
然后，檢測電路檢測作為提取的電子水印信息量的第二信息量并將第二信息量與從存儲裝置讀出的第一信息量進(jìn)行比較，以根據(jù)比較結(jié)果檢測是否對待檢測的數(shù)字信號進(jìn)行了壓縮處理。
如果對數(shù)字信號進(jìn)行了壓縮處理，那么，由于在壓縮處理期間產(chǎn)生量化誤差，所以，至少一部分嵌入到數(shù)字信號中的電子水印信息的信息量被丟失。因此，通過將作為從待檢測的數(shù)字信號中提取的電子數(shù)字水印信息的信息量的第二信息量與用作檢測在其內(nèi)嵌入了數(shù)字水印信息的數(shù)字信號是否被進(jìn)行了壓縮處理的基準(zhǔn)的第一信息量進(jìn)行比較，可以檢測是否對待處理的數(shù)字信號進(jìn)行了壓縮處理，該第一信息量為電子水印信息的信息量。
或者，根據(jù)本發(fā)明的信號處理裝置檢測是否對數(shù)字信號進(jìn)行了壓縮處理，并且，該信號處理裝置的特征在于包括比較裝置，用于根據(jù)數(shù)字信號頻域的轉(zhuǎn)換因數(shù)確定預(yù)定頻率分量的電平和極性；存儲裝置，用于存儲第三閾值，第三閾值被用作檢測數(shù)字信號是否被進(jìn)行了壓縮處理的基準(zhǔn)；以及檢測裝置，用于根據(jù)比較裝置的結(jié)果以及第三閾值，檢測是否對數(shù)字信號進(jìn)行了壓縮處理。
或者，根據(jù)轉(zhuǎn)換因數(shù)，比較裝置檢測預(yù)定第一頻率分量和在頻率軸上偏移第一頻率分量一預(yù)定距離獲得的第二頻率分量的多個組之一，其中至少有一個頻率分量具有會由于壓縮處理而丟失的電平。比較裝置將所檢測的組的第一頻率分量的極性與其相應(yīng)的第二頻率分量的極性進(jìn)行比較。根據(jù)由比較裝置獲得的結(jié)果，檢測裝置將具有與第三閾值一致的極性的各組的比率進(jìn)行比較。以檢測數(shù)字信號是否已被壓縮處理。
或者，存儲裝置存儲第四閾值，第四閾值被用作檢測在數(shù)字信號內(nèi)是否嵌入了電子水印信息的基準(zhǔn)。根據(jù)轉(zhuǎn)換因數(shù)，比較裝置檢測預(yù)定第一頻率分量和在頻率軸上將第一頻率分量偏移預(yù)定距離獲得的第二頻率分量的多個組之一，其中兩個頻率分量均具有這樣的電平，即它們不會由于壓縮處理而被丟失。比較裝置將檢測的組的第一頻率分量的極性與其相應(yīng)的第二頻率分量的極性進(jìn)行比較，然后，根據(jù)比較裝置獲得的結(jié)果，檢測裝置將具有和第四閾值一致的極性的各組的比率進(jìn)行比較以檢測在數(shù)字信號內(nèi)是否嵌入了數(shù)字水印信息。
在根據(jù)本發(fā)明第二方面的信號處理裝置中，電子水印信息檢測電路進(jìn)行的處理與信號處理裝置進(jìn)行的處理相似。為了保護(hù)版權(quán)，如果未對數(shù)字信號進(jìn)行壓縮處理，則允許將數(shù)字信號寫入再現(xiàn)裝置的存儲器，否則，就禁止將數(shù)字信號存儲到再現(xiàn)裝置的存儲裝置。
或者，根據(jù)本發(fā)明第三方面的信號處理裝置將電子水印信息嵌入數(shù)字信號，該信號處理裝置具有信號嵌入電路，用于將電子水印信息嵌入到數(shù)字信號中，以在壓縮時使預(yù)定信息量或更大信息量從電子水印信息中丟失。
圖5示出

圖1所示的MP3編碼器的方框圖；圖6示出圖1所示的MP3記錄裝置和MP3播放器的方框圖；圖7示出圖6所示的用于處理音頻信號的電子水印信息檢測電路的方框圖；圖8示出用于解釋由圖7所示的電子水印信息檢測電路完成的處理過程的示意圖；圖9示出圖7所示的檢測電路完成的處理過程的流程圖；圖10示出圖6所示的用于處理MP3文件的電子水印信息檢測電路的方框圖。
圖11示出圖10所示的檢測電路的處理過程的流程圖；圖12示出圖6所示的MP3播放器的MP3解碼器17的方框圖；圖13示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的音樂發(fā)布系統(tǒng)的方框圖；圖14示出圖13所示的電子水印信息嵌入裝置的方框圖；圖15示出用于解釋由圖14所示的電子水印信息嵌入裝置完成的處理過程的示意圖；圖16示出用于解釋圖14所示的電子水印信息嵌入裝置所使用的頻率掩蔽標(biāo)識符的示意圖；圖17示出圖13所示的MP3記錄裝置的方框圖；圖18示出圖17所示的用于處理音頻信號的電子水印信息檢測電路的方框圖；圖19示出圖17所示的用于處理MP3文件的電子水印信息檢測電路的方框圖；圖20示出用于解釋圖18和圖19所示的根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的變型實施例1的檢測電路完成的處理過程的示意圖；圖21示出用于解釋根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的其它變型實施例的示意圖；圖22示出傳統(tǒng)音樂發(fā)布系統(tǒng)的方框圖；圖23示出圖22所示的MP3記錄裝置和MP3播放器的方框圖；
圖1示出根據(jù)此實施例的音樂發(fā)布系統(tǒng)的方框圖。
如圖1所示，在音樂發(fā)布系統(tǒng)30中，在Web網(wǎng)點2的計算機6通過網(wǎng)絡(luò)1連接到用戶321至32n的計算機71至7n。n為任意整數(shù)。音樂發(fā)布系統(tǒng)30的簡要說明在圖1所示的音樂發(fā)布系統(tǒng)中，CD 33所具有的電子水印信息是由電子水印信息嵌入裝置31以這樣的方式嵌入到音頻信號的電子水印信息，即依賴于音頻信號的聲音的聽覺不會象如下所述那樣變差或易被消除。此外，以下將說明，當(dāng)利用電子水印信息嵌入裝置31嵌入音頻信號的電子水印信息例如被以MP3標(biāo)準(zhǔn)壓縮時，約有50％的信息量被丟失而保留剩余的50％。
因此，當(dāng)利用CD播放器對在Web網(wǎng)點2銷售的CD 33進(jìn)行再現(xiàn)產(chǎn)生音頻信號S4，然后，MP3編碼器5對音頻信號S4進(jìn)行解碼產(chǎn)生MP3文件S5時，保留在MP3文件S5內(nèi)的電子水印信息的比率約為50％。
通過計算機6將MP3文件S5下載到不定數(shù)目的用戶321至32n的任意計算機71至7n。
當(dāng)用戶321至32n試圖利用MP3記錄裝置381至38n將下載的MP3文件存儲到MP3播放器151至15n時，在MP3記錄裝置381至38n完成以下處理過程。
MP3記錄裝置381至38n檢測到包含在從計算機71至7n輸入的MP3文件S5中的電子水印信息的比率約為50％，為了保護(hù)版權(quán)，不將MP3文件S5存儲到MP3播放器151至15n。另一方面，如果包含在從計算機71至7n輸入的MP3文件S5內(nèi)的電子水印信息的剩余比率約為0％，那么，將MP3文件S5存儲到MP播放器151至15n。
如果MP3壓縮音頻信號起初沒有電子水印信息嵌入到其內(nèi)，那么，電子水印信息的剩余比率約為0％；這種情況下，認(rèn)為不是必須進(jìn)行復(fù)制控制來保護(hù)版權(quán)。
此外，如果包含在輸入音頻信號內(nèi)的電子水印信息的剩余比率約為100％，那么，根據(jù)SCMS，MP3記錄裝置381至38n以MP3標(biāo)準(zhǔn)僅壓縮一代音頻信號，然后，將它們存儲到MP3播放器151至15n。
在這種情況下，例如，如圖2所示，如果由CD播放器4再現(xiàn)的音頻信號S4被直接輸入到MP3記錄裝置381值38n，那么電子水印信息的剩余比率為100％。
以下將詳細(xì)說明圖1所示的音樂發(fā)布系統(tǒng)30的各單元。電子水印信息嵌入裝置31圖3示出電子水印信息嵌入裝置的方框圖。
如圖3所示，電子水印信息嵌入裝置包括端子51和端子52、FFT(快速傅立葉變換)處理電路53、乘法電路54、變頻濾波電路55以及加法電路56。
端子51將輸入的音頻信號S51輸出到FFT處理電路53和加法電路56。
端子52將輸入的電子水印信息S52輸出到乘法電路54。
FFT處理電路53將音頻信號S51由時域轉(zhuǎn)換到頻域以產(chǎn)生頻譜S53。然后，將頻譜S53輸出到變頻濾波電路55。
乘法電路54將電子水印信息S52乘以小幅值的PN(偽噪聲)序列信號S57以在寬頻率范圍內(nèi)擴(kuò)展電子水印信息S52的頻譜，從而產(chǎn)生超低電平電子水印信息信號S54。然后，將電子水印信息信號S54輸出到變頻濾波電路55。
變頻濾波電路55利用依賴于頻譜S53的濾波特性對電子水印信息信號S54進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生電子水印信息信號S55，然后，輸出到加法電路56。
在這方面，如圖4所示，電子水印信息信號S55的頻譜61的形狀與音頻信號S51的頻譜60的形狀相似。
加法電路56將端子51輸出的音頻信號S51與變頻濾波電路55輸出的電子水印信息信號S55相加以產(chǎn)生在其內(nèi)嵌入了電子水印信息的音頻信號S31。如圖1所示，加法電路56將音頻信號S31記錄到CD33。
此時，將電子水印信息信號S55嵌入音頻信號S51，用作每個包括構(gòu)成音頻信號S51的采樣的預(yù)定采樣數(shù)的單元、模塊。可以部分地或貫穿整個音頻信號S51將電子水印信息信號S55嵌入。
在這方面，然而，還可以嵌入電子水印信息信號以便在利用解碼技術(shù)如MP3進(jìn)行壓縮時，約50％的信息量被丟失而保留剩余信息量。
CD播放器4CD播放器4是通用的，當(dāng)利用光學(xué)頭讀取記錄在CD 33記錄表面的音頻信號時，CD播放機4旋轉(zhuǎn)CD 33，然后將讀取的音頻信號S4輸出到MP3編碼器5。MP3編碼器5圖5示出MP3編碼器5的方框圖。
如圖5所示，MP3編碼器5包括32子帶分割電路62、MDCT處理電路63、比例系數(shù)提取電路64、FFT處理電路65、掩蔽計算電路66、非線性量化霍夫曼編碼電路67以及幀打包(packing)電路68以產(chǎn)生MP3文件S5。在MP3文件S5中，在音頻信號S4中的信息量被壓縮到約十分之一。
32子帶分割電路62將從圖1所示的CD播放器4輸入的音頻信號S4分割為32個頻帶，然后，作為音頻信號S62輸出到MDCT處理電路63。
MDCT處理電路63進(jìn)行用于減少塊失真的MDCT(改進(jìn)型離散余弦變換)以從包含在音頻信號S62的512個采樣值中獲得256個MDCT系數(shù)，并將MDCT系數(shù)S63輸出到比例系數(shù)提取電路64。
比例系數(shù)提取電路64將256個MDCT系數(shù)進(jìn)行歸一化，例如使它們的最大值為1，并將此比例系數(shù)作為比例系數(shù)S64輸出到非線性量化霍夫曼編碼電路67。
利用作為一個單元的1024個采樣值，F(xiàn)FT處理電路65對音頻信號S4進(jìn)行FFT處理以產(chǎn)生FFT變換系數(shù)S65，然后，將它輸出到掩蔽計算電路66。
根據(jù)FFT變換系數(shù)S65，掩蔽計算電路66利用聽覺掩蔽特性計算掩蔽曲線并將計算結(jié)果S66輸出到非線性量化霍夫曼編碼電路67。
非線性量化霍夫曼編碼電路67利用比例系數(shù)S64和掩蔽曲線的計算結(jié)果S66對MDCT系數(shù)S63進(jìn)行非線性量化和霍夫曼編碼處理以產(chǎn)生編碼數(shù)據(jù)S67，編碼數(shù)據(jù)S67被輸出到幀打包電路68。
在這種情況下，當(dāng)對MDCT系數(shù)S63進(jìn)行非線性量化時，由于在量化中產(chǎn)生誤差，所以有關(guān)音頻信號S4的每個頻率分量的電平信息被丟失。
幀打包電路68將幀頭部信息和位分配信息附加到編碼數(shù)據(jù)S67以產(chǎn)生MP3文件S5，然后，將MP3文件S5輸出到圖1所示的計算機6。計算機6通過網(wǎng)絡(luò)從計算機71至7n接收請求信號后，計算機6將MP3文件S5通過網(wǎng)絡(luò)1發(fā)送到已發(fā)送請求信號的計算機71至7n。計算機71至7n計算機71至7n每個將請求信號通過網(wǎng)絡(luò)1發(fā)送到計算機6并根據(jù)請求信號通過網(wǎng)絡(luò)1從計算機6接收(下載)MP3文件S5。MP3記錄裝置38m圖6示出MP3記錄裝置38m的方框圖。m為1≤m≤n的任意整數(shù)。
如圖6所示，MP3記錄裝置38m包括MP3編碼器11、電子水印檢測電路45和46、開關(guān)47以及切換電路48。
實際上，MP3編碼器11與圖5所示的上述MP3編碼器5的結(jié)構(gòu)相同。
MP3編碼器11對從端子49輸入的未壓縮音頻信號S49進(jìn)行壓縮并將獲得的MP3文件S11輸出到端子42。
圖7示出電子水印信息檢測電路45的方框圖。
如圖7所示，例如，電子水印信息檢測電路45包括FFT處理電路70、變頻濾波電路71、乘法電路72、存儲電路73以及檢測電路74。
FFT處理電路70將從圖6所示的端子48輸入的音頻信號S49由時間域轉(zhuǎn)換為頻域以產(chǎn)生頻譜S70，然后，將頻譜S70輸出到變頻濾波電路71。
變頻濾波電路71利用依賴于頻譜S70的濾波特性對包含在音頻信號S49內(nèi)的電子水印信息信號S71進(jìn)行濾波，以提取并輸出電子水印信息信號S71。
乘法電路72將電子水印信息信號S71乘以PN序列信號S57，PN序列信號S57與如圖3所示在寫入電子水印信息時使用的PN序列信號相同，因此，通過從其內(nèi)去除PN序列碼可以產(chǎn)生源電子水印信息信號S72。乘法電路72將電子水印信息信號S72輸出到檢測電路74。
存儲電路73存儲如圖8A所示并對應(yīng)于利用電子水印信息嵌入裝置31嵌入的電子水印信息信號中的信息量的基準(zhǔn)值Ref以及圖8B所示的閾值Th1和Th2。
圖9示出由檢測電路完成的處理過程的流程圖。
圖9所示的檢測電路74利用圖8B所示的閾值Th1和Th2完成以下處理過程。
步驟S1檢測電路74檢測從圖7所示的乘法電路72輸入的電子水印信息信號S72的信息量。
步驟S2檢測電路74將在步驟S1檢測的信息量除以從存儲電路73輸出的基準(zhǔn)值Ref以獲得剩余比率。
步驟S3檢測電路74確定在步驟S2計算的剩余比率是否大于80％，即確定由電子水印信息信號S72指示的電子水印信息的剩余比率是否大于閾值Th1，如圖8C所示。如果檢測電路74確定該比率大于80％，那么，就進(jìn)行步驟S5的處理過程，否則，就進(jìn)行步驟S4的處理過程。
步驟S4檢測電路74確定在步驟S2計算的剩余比率是否小于20％，即確定由電子水印信息是S72指示的電子水印信息的剩余比率是否小于閾值Th2，如圖8D所示。如果檢測電路74確定此剩余比率小于20％，那么，就進(jìn)行步驟S5的處理過程，否則，就進(jìn)行步驟S6的處理過程。
步驟S5檢測電路74將指示允許進(jìn)行復(fù)制的檢測信號S45輸出到圖6所示的切換電路48。
如果電子水印信息信號S72的剩余比率大于80％(如圖8B所示)或小于20％(如圖8D所示)，則進(jìn)行步驟5的處理過程。如果電子水印信息信號S72的剩余比率大于80％，就可以確定還沒有以MP3等標(biāo)準(zhǔn)對圖6所示的音頻信號S49進(jìn)行壓縮，而是，例如通過利用圖2所示的CD播放器4再現(xiàn)CD獲得音頻信號S49。這樣，即使音頻信號S49被壓縮并記錄到MP3播放器15m的半導(dǎo)體存儲器16，不大可能非法侵犯版權(quán)。換句話說，如果電子水印信息信號S72的剩余比率小于20％，則可以確定音頻信號S49起初不含有電子水印信息，而且，即使音頻信號S49被壓縮并記錄到MP3播放器15m的半導(dǎo)體存儲器16，不大可能非法侵犯版權(quán)。
步驟S6檢測電路74將指示不允許進(jìn)行復(fù)制的檢測信號S45輸出到圖6所示的切換電路48。
如果嵌入的音頻信號S49的電子水印信息信號S72的剩余比率等于或大于20％和等于或小于80％(如圖8C所示)時，進(jìn)行步驟S6的處理過程。在這種情況下，可以確定已對音頻信號S49進(jìn)行了MP3壓縮處理。因此，如果音頻信號S49被記錄在MP3播放器15m的半導(dǎo)體存儲器16，就有可能非法侵犯版權(quán)。
如上所述，電子水印信息信號S72的剩余比率是因為，如果音頻信號S49被壓縮，則會由于在壓縮處理期間進(jìn)行的量化處理過程中產(chǎn)生量化誤差使得至少部分電子水印信息被丟失，因此，增加了誤差率，以防止電子水印信息被完全解碼。
圖10示出電子水印信息檢測電路46的方框圖。
如圖10所示，例如，電子水印信息檢測電路45包括FFT處理電路70、變頻濾波電路71、乘法電路72、存儲電路73、MP3解碼器75以及檢測電路76。
在圖10中，與圖7中的相同標(biāo)號表示的單元與用相同標(biāo)號表示的電子水印檢測電路45的單元相同。
即，電子水印信息檢測電路46與電子水印檢測電路45的不同之處在于在FFT處理電路70之前增加了MP3解碼器75以及檢測電路76具有不同的處理內(nèi)容。
在電子水印檢測電路46中，MP3解碼器75解壓縮從圖6所示的端子50輸入的MP3文件S50以產(chǎn)生音頻信號S75，然后將音頻信號S75輸出到FFT處理電路70。
FFT處理電路70、變頻濾波電路71以及乘法電路72根據(jù)音頻信號S75完成的處理過程與上述電子水印信息檢測電路45完成的過程相同。
下面將說明檢測電路76完成的處理過程、步驟S11檢測電路76檢測從圖10所示的乘法電路72輸入的電子水印信號S72的信息量。
步驟S12檢測電路76將在步驟S11檢測的信息量除以從存儲電路73讀取的基準(zhǔn)值Ref以計算剩余比率。
步驟S13檢測電路76確定在步驟S12計算的剩余比率是否小于20％，即確定電子水印信息信號S72指出的電子水印信息的剩余量是否小于閾值Th2，如圖8D所示。如果檢測電路76確定剩余比率低于20％，那么，就進(jìn)行步驟S14的處理過程，否則就進(jìn)行步驟S15的處理過程。
步驟S14檢測電路76將指示允許進(jìn)行復(fù)制的檢測信號S46輸出到圖6所示的切換電路48。
即，如果電子水印信息信號S72的剩余比率小于20％，就可以確定MP3文件S50(S5)起初沒有電子水印信息嵌入在其內(nèi)。因此，即使MP3文件S50被壓縮并被存儲到MP3播放器15m的半導(dǎo)體存儲器16，仍不會非法侵犯版權(quán)。
步驟S15檢測電路76將指示不允許復(fù)制的檢測信號S46輸出到圖6所示的切換電路48。
這是因為如果電子水印信息信號S72的剩余比率大于20％，MP3文件S50將具有嵌入在其內(nèi)的電子水印信息。
根據(jù)切換電路48提供的轉(zhuǎn)換控制，開關(guān)47進(jìn)入三種狀態(tài)之一，即連接到端子42、連接到端子43以及不與端子42和端子43相連。
如圖6所示，切換電路48接收由圖7所示的電子水印檢測電路45輸入的檢測信號S45和從圖10所示的電子水印信息檢測電路46輸入的檢測信號S46，并且，如果檢測信號S5指示允許復(fù)制，則控制開關(guān)47連接到端子42，如果檢測信號S46指示允許復(fù)制，則控制開關(guān)47連接到端子43。否則，切換電路48控制開關(guān)47即不連接到端子42也不連接到端子43。MP3播放器151至15m圖6示出MP播放器15m的方框圖。
如圖6所示，MP3播放器15m具有半導(dǎo)體存儲器16和MP3解碼器17。
MP3播放器15m可以可地連接到MP3記錄裝置38m，并且，例如，當(dāng)通過網(wǎng)絡(luò)1下載的MP3文件等被寫入半導(dǎo)體存儲器16時或當(dāng)利用CD播放器4再現(xiàn)的音頻信號S4被壓縮并被寫入圖2所示的半導(dǎo)體存儲器16時，實現(xiàn)這種連接。將MP3記錄裝置38m輸出的MP3文件寫入半導(dǎo)體存儲器16后，MP3播放器15m就與MP3記錄裝置38m斷開，然后，用作便攜式播放器。
例如，半導(dǎo)體存儲器16為EEPROM(電可擦除可編程只讀存儲器)，例如存儲容量為32MB到64MB)并存儲從MP3記錄裝置38m輸入的MP3文件S11和MP3文件S50(S5)。
在此實施例中，半導(dǎo)體存儲器被作為存儲電路進(jìn)行了說明，但是，也可以使用其它存儲電路或諸如MD(迷你盤)的記錄介質(zhì)。
圖12示出MP3解碼器17的方框圖。
如圖12所示，MP3解碼器17具有幀分解電路80、霍夫曼解碼電路81、逆量化電路82、逆MDCT電路83以及子帶合成電路。
幀分解電路80將從半導(dǎo)體存儲器16讀取的MP3文件S16進(jìn)行分解以獲得編碼數(shù)據(jù)S80，然后，將解碼數(shù)據(jù)S80輸出到霍夫曼解碼電路81。
霍夫曼解碼電路81對編碼數(shù)據(jù)S80進(jìn)行霍夫曼解碼以產(chǎn)生數(shù)據(jù)S81，然后，將數(shù)據(jù)S81輸出到逆量化電路82。
逆量化電路82對數(shù)據(jù)S81進(jìn)行逆量化以獲得MDCT系數(shù)S82，然后，將MDCT系數(shù)S82輸出到逆MDCT電路83。
逆MDCT電路83對MDCT系數(shù)S82進(jìn)行逆MDCT處理以獲得音頻信號S83，然后，將音頻信號S83輸出到子帶合成電路84。
子帶合成電路84對音頻信號S83進(jìn)行子帶合成以產(chǎn)生并再現(xiàn)音頻信號S15m，然后，將音頻信號S15m輸出到耳機18。耳機18耳機18輸出與音頻信號S15m對應(yīng)的聲音。
以下將說明圖1所示的音樂發(fā)布系統(tǒng)30的一般操作方式。
第一種操作方式在音樂發(fā)布系統(tǒng)30中，例如，根據(jù)作者的要求，CD33的制造商利用圖3所示的電子水印信息嵌入裝置31將電子水印信息信號S55嵌入音頻信號S51以產(chǎn)生音頻信號S31，這樣就可以制造在其上記錄了音頻信號S31的CD33。
在這種情況下，當(dāng)以MP3標(biāo)準(zhǔn)壓縮時，從電子水印信息信號S55中約丟失50％的信息量，保留的剩余信息量為50％。
例如，CD33被Web網(wǎng)點2的所有人裝運然后銷售。
在Web網(wǎng)點2，利用CD播放器4再現(xiàn)CD33以產(chǎn)生音頻信號S4，然后，圖5所示的MP3編碼器以MP3標(biāo)準(zhǔn)對音頻信號S4進(jìn)行壓縮以產(chǎn)生MP3文件S5。
在這種情況下，保留在MP3文件S5內(nèi)的電子水印信息的剩余比率約為50％。
然后，通過計算機6將MP3文件S5下載到屬于不定數(shù)目的用戶31m的任意計算機71至7n。
當(dāng)用戶32m試圖利用圖6所示的MP3記錄裝置38m將下載的MP3文件S5存儲到MP3播放器15m時，MP3記錄裝置38m執(zhí)行下列處理過程。
根據(jù)圖11所示的流程圖，MP3記錄裝置38m利用圖6和圖10所示的電子水印信息檢測電路46檢測包含在MP3文件S5中的電子水印信息的剩余比率。由于剩余比率等于或大于20％，MP3記錄裝置38m確定文件具有嵌入在其內(nèi)的電子水印信息并且已被壓縮，然后，將檢測信號S46輸出到切換電路48指示禁止復(fù)制。
結(jié)果，圖6所示的切換電路48不連接到端子43，因此，防止將MP3文件S5從MP3記錄裝置38m寫入MP3播放器15m。
因此，即使在其內(nèi)嵌入電子水印信息的音頻信號被壓縮為MP3文件S5，然后，通過網(wǎng)絡(luò)1將MP3文件S5發(fā)布到不定數(shù)目的用戶的計算機7m，用戶32m仍不能在MP3播放器15m中使用MP3文件S5。結(jié)果，就可以有效抑止侵犯版權(quán)。
如果利用MP3編碼器5將在其內(nèi)沒有嵌入電子水印信息的音頻信號壓縮為MP3文件S5，然后，通過網(wǎng)絡(luò)1從Web網(wǎng)點2上的計算機7(6)發(fā)布到計算機7m，那么，圖6和圖10所示的電子水印信息檢測電路46的檢測電路76確定電子水印信息信號S72的剩余比率小于20％，并將檢測信號S46輸出到切換電路48指示允許復(fù)制(圖11所示)，使開關(guān)47連接到端子43。因此，可以將MP3文件S5從MP3記錄裝置38m寫入MP3播放器15m的半導(dǎo)體存儲器16。第二種操作方式例如，如圖2所示，如果用戶將CD播放器4連接到圖6所示的MP3記錄裝置38m的端子49以將利用CD播放器4再現(xiàn)的音頻信號S4(S49)輸入到MP3記錄裝置38m，MP3記錄裝置38m進(jìn)行以下處理過程。
根據(jù)圖9所示的流程圖，因為，電子水印信息的剩余比率大于80％，所以，MP3記錄裝置38m利用圖6和圖7所示的電子水印信息檢測電路45確定音頻信號在其內(nèi)嵌入了電子水印信息但未被壓縮。然后，如果根據(jù)SCMS只復(fù)制了一代，那么，MP3記錄裝置38m將開關(guān)47連接到端子43。
然后，MP3記錄裝置38m將通過利用MP3編碼器壓縮音頻信號S4產(chǎn)生的MP3文件S11寫入半導(dǎo)體存儲器16。
以這種方式，如果根據(jù)SCMS只復(fù)制了一代，那么，MP3記錄裝置38m可以將由CD播放器4再現(xiàn)而且未被壓縮的音頻信號寫入MP3播放器15m的半導(dǎo)體存儲器16。
如上所述，根據(jù)本實施例的音樂發(fā)布系統(tǒng)30，電子水印信息信號所具有的形式是可以用于確定電子水印信息的存在并確定數(shù)字信號是否被壓縮?；蛘?，通過將音頻信號使用控制信息加到此電子水印信息，可以將上述形式的電子水印信息信號用來確定電子水印信息的存在，并確定數(shù)字信號是否已被壓縮，并且用來識別使用控制信息。通過允許音頻信號被復(fù)制預(yù)定次數(shù)(復(fù)制控制)、允許音頻信號只在預(yù)定期間內(nèi)被再現(xiàn)(再現(xiàn)控制)，或允許音頻信號被無限制使用，該使用控制信息對音頻信號的使用進(jìn)行控制。不僅如此，待附加到音頻信號的電子水印信息可以包括關(guān)于音頻信號的信息，如作者的ID(識別符)或作品的ID。根據(jù)本實施例的發(fā)布系統(tǒng)以音頻信號為例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不局限于此而可以應(yīng)用于任何內(nèi)容，例如動畫圖象、靜止圖象以及游戲等。
第二實施例圖13示出根據(jù)此實施例的音樂發(fā)布系統(tǒng)100的方框圖。
如圖13所示，除了電子水印信息嵌入裝置91和MP3記錄裝置1381到138n之外，音樂發(fā)布系統(tǒng)100與圖1所示的上述音樂發(fā)布系統(tǒng)30具有相同的配置。
即在圖13中CD33、CD播放器4、MP3編碼器5、計算機6、網(wǎng)絡(luò)1、計算機71至7n以及MP3播放器151至15n與圖1中具有相同標(biāo)號的單元相同。
以下將詳細(xì)說明電子水印信息嵌入裝置91和MP3記錄裝置1381至138n。電子水印信息嵌入裝置91圖14示出用于本實施例的電子水印信息嵌入裝置91的方框圖。
如圖14所示，電子水印信息嵌入裝置91具有MDCT處理電路92、系數(shù)移位與衰減電路93、加法電路94以及I(逆)MDCT電路95。
MDCT處理電路92利用作為一個單元的1024個采樣值的數(shù)據(jù)對從端子101輸入的音頻信號S51進(jìn)行MDCT處理。因此，MDCT處理電路92產(chǎn)生1024個頻率分量的MDCT系數(shù)，并將它輸出到系數(shù)移位與衰減電路93和加法電路94。
根據(jù)電子水印信息S52，系數(shù)移位與衰減電路93對1024個頻率分量中的多個預(yù)定的一個嵌入電子水印信息。
即根據(jù)固定比例，系數(shù)移位與衰減電路93衰減要將電子水印信息嵌入其中的頻率分量，然后，利用MDCT系數(shù)S92在頻率增加方向進(jìn)行如移位四個頻率分量的移位處理。系數(shù)移位與衰減電路93衰減通過上述處理獲得的新MDCT系數(shù)S93，然后，將其輸出到加法電路94。
加法電路94將MDCT處理電路92輸出的MDCT系數(shù)S92與系數(shù)移位與衰減電路93輸出的MDCT系數(shù)S93相加以產(chǎn)生MDCT系數(shù)S94，然后，將系數(shù)S94輸出到IMDCT電路95。
IMDCT電路95對從加法電路輸出的MDCT系數(shù)S94進(jìn)行IMDCT轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生時間域的音頻信號S91。
電子水印信息嵌入電路91將音頻信號S91記錄到CD 33。
圖15示出用于解釋由系數(shù)移位與衰減電路93和加法電路94完成的處理過程的示意圖。
例如，如圖15A所示，為了對預(yù)定第一頻率分量f1和f2嵌入電子水印信息，系數(shù)移位與衰減電路93利用MDCT系數(shù)S92沿頻率從頻率分量f1和f2增加的方向?qū)︻l率電平(level)進(jìn)行移位四個頻率分量的移位處理，通過以固定比例衰減第一頻率分量f1和f2的電平獲得其頻率電平。因此，系數(shù)移位與衰減電路93產(chǎn)生MDCT系數(shù)S93。
加法電路94利用MDCT系數(shù)S92和S93對通過移位圖15A和圖15B所示的第二頻率分量f3和f4獲得的電平進(jìn)行加法處理。因此，將電子水印信息S52嵌入音頻信號S51，并在圖15C示出第二頻率分量f3和f4的電平。
在這種情況下，在電子水印信息被嵌入之前，第一和第二頻率分量f1和f3為異極性，而在電子水印信息嵌入之后就為同極性(正極性)。第一和第二頻率分量f2和f4在電子水印信息嵌入之前和之后就為同極性(負(fù)極性)。
當(dāng)以固定比例衰減獲得頻率電平時，已確定在其內(nèi)嵌入了電子水印信息的第一頻率分量的電平與將第一頻率分量偏移四個頻率分量獲得的第二頻率分量的電平相加，那么，在電子水印信息嵌入后，第一和第二頻率分量的電平很可能會變成同極性。以下將說明電子水印信息檢測電路利用這一點來檢測電子水印信息。此外，根據(jù)固定比例對第一頻率f1和f2的電平進(jìn)行衰減，然后，與第二頻率分量f3和f4相加，并且，在這種情況下，第一和第二頻率分量在相加之后具有預(yù)定電平或更低，以致在某個衰減比例時，由于，在壓縮期間存在量化誤差，所以，電平會等于或接近于0。即，根據(jù)此實施例，最好是，在頻率分量被移位后，第一和第二頻率分量為同極性具有更高概率，并且最好在壓縮之后等于或小于預(yù)定電平的頻率分量被丟失。此外，如下所述，根據(jù)由于在壓縮期間的量化誤差使得電平等于或接近0的事實，電子水印信息檢測電路確定具有預(yù)定電平或低于該電平的那些第一和第二頻率分量是否已被壓縮。在上述描述中，以固定的比率衰減第一頻率分量，但是，在同極性和壓縮后，只要求通過移位獲得的某些第一和第二頻率分量幾乎變成0，并且，并不特別要求固定比率。也就是說，可以對各頻率分量提供任意不同的衰減率。
例如，將電子水印信息嵌入1024個頻率分量的約100個第二頻率分量。
此外，如上所述，此實施例說明了在頻率軸上將通過衰減第一頻率分量的電平獲得的頻率電平與將第一頻率分量偏移四個頻率分量獲得的第二頻率分量的電平相加以嵌入電子水印信息。然而，頻率軸上第一頻率分量與第二頻率分量之間的距離不局限于4。
此外，將電子水印信息信號S52嵌入用作包括構(gòu)成音頻信號S51的采樣的預(yù)定采樣數(shù)的單元、模塊的音頻信號S51?？梢圆糠值鼗蜇灤┱麄€音頻信號S51將電子水印信息信號S52嵌入。
如上所述，在嵌入電子水印信息時，最好將掩蔽效應(yīng)考慮在內(nèi)。
例如，掩蔽效應(yīng)是這樣的，如圖16所示，如果頻率在對數(shù)標(biāo)度的橫軸上標(biāo)出，同時，聲壓大小在縱坐標(biāo)軸上標(biāo)出，那么，人類的聽覺對掩蔽曲線110以下的聲音沒有反應(yīng)。在這種情況下，如同從圖16所示的掩蔽曲線看到的那樣，人類的聽覺對鄰近某個高音的100Hz帶寬的臨界頻帶區(qū)域內(nèi)的小的聲音沒有反應(yīng)。因此，當(dāng)將電子水印信息嵌入臨界帶域內(nèi)的頻率分量，同時控制上述系數(shù)移位與衰減電路93用來衰減第一頻率分量的電平所使用的比例以使聲壓大小低于掩蔽曲線110時，就可以避免由嵌入電子水印信息引起的音頻信號質(zhì)量的變差。
此外，如上所述，在嵌入電子水印信息時，最好將電子水印信息對由圖13所示的MP3編碼器5執(zhí)行的信號壓縮的耐受度(tolerance)考慮在內(nèi)。
即，如上所述，MP3編碼器5中的非線性量化霍夫曼編碼電路67進(jìn)行量化，并且由于在量化處理中包括的比特縮減處理期間的量化誤差，可能會引起具有小的聲壓大小的頻率分量丟失。
因此，為了在音頻信號中嵌入足以耐受壓縮的電子水印信息，最好對上述系數(shù)移位與衰減電路93為了衰減第一頻率分量電平所使用的比例進(jìn)行控制，以使可以將電子水印信息嵌入在掩蔽曲線110指示的聲壓大小范圍內(nèi)具有盡可能高的聲壓大小的音頻信號中。MP3記錄裝置1381至138n圖17示出圖13所示的MP3記錄裝置138m的方框圖。
如圖17所示，MP3記錄裝置138m具有MP3編碼器11、開關(guān)47、切換電路48以及電子水印信息檢測電路125和126。
如圖17所示，除了電子水印信息檢測電路125和126的配置不同外，MP3記錄裝置138m與圖6所示的MP3記錄裝置38m具有相同的配置。
圖18示出電子水印檢測電路125的方框圖。
如圖18所示，電子水印信息檢測電路125具有MDCT處理電路120、系數(shù)移位電路121、極性比較電路122、存儲電路123以及檢測電路124。
MDCT處理電路120利用作為一個單元的1024個采樣值的數(shù)據(jù)對從圖17所示的端子49輸入的音頻信號S49進(jìn)行MDCT處理。因此，MDCT處理電路120產(chǎn)生1024個頻率分量的MDCT系數(shù)以將此MDCT系數(shù)120輸出到系數(shù)移位電路121和極性比較電路122。
系數(shù)移位電路121利用MDCT系數(shù)120在頻率增加的方向?qū)ζ渲幸獧z測電子水印信息的預(yù)定第一頻率分量移位四個頻率分量以獲得MDCT系數(shù)S121，然后，將MDCT系數(shù)S121輸出到極性比較電路122。
根據(jù)從MDCT處理電路120輸入的MDCT系數(shù)S120和從系數(shù)移位電路121輸入的MDCT系數(shù)S121，極性比較電路122將其中要檢測電子水印信息的預(yù)定第一頻率分量與沿頻率增加的方向?qū)⒌谝活l率分量偏移四個頻率分量獲得的第二頻率分量進(jìn)行比較，以產(chǎn)生指示比較結(jié)果的比較信號S122。
在這種情況下，極性比較電路122利用MDCT系數(shù)S120和S121來確定第一頻率分量和第二頻率分量的電平以檢測第一頻率分量和與第一頻率分量對應(yīng)的第二頻率分量的組之一，其中，第一頻率分量和第二頻率分量均具有這樣的電平以致即使在圖13所示的MP3編碼器5進(jìn)行壓縮處理期間存在量化誤差它們也不會被丟失。極性比較電路122將該組的第一頻率分量與其相應(yīng)的第二頻率分量進(jìn)行極性的比較，以產(chǎn)生比較信號S122a。
此外，極性比較電路122檢測第一頻率分量和對應(yīng)于第一頻率分量的第二頻率分量的組之一，其中至少第一頻率分量和第二頻率分量之一具有這樣的電平以致它會由于在圖13所示的MP3編碼器5進(jìn)行壓縮處理期間存在量化誤差而被丟失。極性比較電路122將該組的第一頻率分量的極性與其相應(yīng)的第二頻率分量的極性進(jìn)行比較以產(chǎn)生比較信號S122b。
如上所述，存儲電路123存儲第一基準(zhǔn)累積值和第二基準(zhǔn)累積值，第一基準(zhǔn)累積值被用作確定電子水印信息是否已嵌入音頻信號的基準(zhǔn)，第二基準(zhǔn)累積值被用作確定音頻信號是否已被壓縮的基準(zhǔn)。
第一基準(zhǔn)累積值對應(yīng)于例如80％的在其內(nèi)嵌入電子水印信息并且具有這樣的電平以致即使進(jìn)行了壓縮處理它們?nèi)圆粫粊G失的那些頻率分量的數(shù)目。第二基準(zhǔn)累積值對應(yīng)于例如20％的在其內(nèi)嵌入電子水印信息并且具有這樣的電平以致由于進(jìn)行了壓縮處理它們被丟失的那些頻率分量的數(shù)目。
對于其中第一和第二頻率分量都具有這樣的電平以致即使在利用MP3編碼器5進(jìn)行壓縮處理期間存在量化誤差也不會被丟失的第一頻率分量和第二頻率分量組，檢測電路124根據(jù)比較信號S122a計算指示第一頻率分量和第二頻率分量為同極性的組的數(shù)目的第一累積值。
如果第一累積值等于或大于從存儲電路123讀出的第一基準(zhǔn)累積值，那么，檢測電路124確定電子水印信息已被嵌入到音頻信號S49。
或者，對于其中至少一個頻率分量具有這樣的電平以致在利用MP3編碼器5進(jìn)行壓縮處理期間存在量化誤差會被丟失的第一頻率分量和第二頻率分量組，檢測電路124根據(jù)比較信號S122b計算指出第一頻率分量和第二頻率分量為同極性的組的數(shù)目的第二累積值。
如果第二累積值等于或小于從存儲電路123讀出的第二基準(zhǔn)累積值，則檢測電路124確定音頻信號S49已被壓縮。
在這種情況下，由于如果音頻信號S49已被壓縮，說明頻率分量被丟失，所以，第二累積值基本為0。
確定音頻信號S49具有嵌入在其內(nèi)的電子水印信息并已被壓縮后，檢測電路124將指示禁止復(fù)制的檢測信號S125輸出到圖17所示的切換電路48。
或者，當(dāng)確定音頻信號S49未被壓縮和/或沒有嵌入其內(nèi)的電子水印信息時，檢測電路124將指示允許復(fù)制的檢測信號S125輸出到圖17所示的切換電路48。
切換電路48根據(jù)檢測信號S125執(zhí)行的處理與上述第一實施例的相同。
圖19示出電子水印信息檢測電路126的方框圖。
如圖19所示，電子水印信息檢測電路126具有霍夫曼解碼器135、逆量化電路130、系數(shù)移位電路131以及檢測電路134。
霍夫曼解碼器135對從圖17所示的端子50輸入的MP3文件S50(S5)進(jìn)行霍夫曼解碼以產(chǎn)生解碼數(shù)據(jù)S135，然后，將解碼數(shù)據(jù)S135輸出到逆量化電路130。
逆量化電路130對解碼數(shù)據(jù)S135進(jìn)行逆量化以利用作為一個單元的1024個頻率分量產(chǎn)生MDCT系數(shù)S130，然后，將MDCT系數(shù)S130輸出到系數(shù)移位電路131和極性比較電路132。
系數(shù)移位電路131利用MDCT系數(shù)S130將檢測到電子水印信息的預(yù)定第一頻率分量在頻率增加的方向移位例如四個頻率分量以獲得MDCT系數(shù)S131，然后，將MDCT系數(shù)S131輸出到極性比較電路132。
根據(jù)從MDCT處理電路130輸入的MDCT系數(shù)S130和從系數(shù)移位電路131輸入的MDCT系數(shù)S131，極性比較電路132將要檢測電子水印信息的預(yù)定第一頻率分量與由第一頻率分量在頻率增加的方向偏移四個頻率分量獲得的第二頻率分量進(jìn)行比較，以產(chǎn)生指示比較結(jié)果的比較信號S132。
存儲電路133存儲第一基準(zhǔn)累積值，第一基準(zhǔn)累積值被用作確定電子水印信息是否嵌入音頻信號的基準(zhǔn)。如上所述，例如，第一基準(zhǔn)累積值對應(yīng)于80％的在其內(nèi)嵌入了電子水印信息并具有這樣的電平以致即使進(jìn)行了壓縮處理它們?nèi)圆槐粊G失的那些頻率分量的數(shù)目。
對于其中第一和第二頻率分量具有這樣的電平以致即使在利用MP3編碼器5進(jìn)行壓縮處理期間存在量化誤差也不會被丟失的第一頻率分量和第二頻率分量組，檢測電路134根據(jù)比較信號S132計算指示第一頻率分量和第二頻率分量為同極性的組的數(shù)目的第一累積值。
如果第一累積值等于或大于從存儲電路133讀出的第一基準(zhǔn)累積值，那么，檢測電路134確定電子水印信息被嵌入到音頻信號S50(S5)。
切換電路48根據(jù)檢測信號S126執(zhí)行的處理與上述第一實施例的相同。
除了上述由電子水印信息嵌入電路91和MP3記錄裝置138m執(zhí)行的處理之外，音樂發(fā)布系統(tǒng)100的操作方式與根據(jù)上述實施例1的音樂發(fā)布系統(tǒng)的操作方式相同。
音樂發(fā)布系統(tǒng)100的效果與根據(jù)上述第一實施例的音樂發(fā)布系統(tǒng)的效果相同。第二實施例的變型實施例上述第二實施例說明了包含在圖13所示的電子水印信息嵌入裝置91中并示于圖14的系數(shù)移位與衰減電路93利用MDCT系數(shù)M92以固定比例對已確定在其內(nèi)嵌入了電子水印信息的頻率分量進(jìn)行相應(yīng)的衰減處理，然后將衰減的頻率分量在頻率增加的方向移位例如四個頻率分量的情況。
相反，根據(jù)本變型實施例，系數(shù)移位與衰減電路93將通過衰減或放大多個第一頻率分量電平獲得的頻率電平與由相應(yīng)的第一頻率分量在頻率軸上偏移四個頻率分量分別獲得的第二頻率分量相加。
在這種情況下，對于第一頻率分量的預(yù)定第三頻率分量，系數(shù)移位與衰減電路93確定這樣的每個第三頻率分量要被衰減或放大的比例，以使相應(yīng)的第二頻率分量的電平在相加之后變?yōu)榈扔诨蛐∮趫D20A所示的閾值Th3并等于或大于圖20B所示的閾值Th4。
在這種情況下，即使圖13所示的MP3編碼器5進(jìn)行壓縮處理期間存在量化誤差，仍可以防止電平等于或大于閾值Th4的頻率分量被丟失。另一方面，電平小于閾值Th4的頻率分量會由于圖13所示的MP3編碼器5進(jìn)行壓縮處理期間存在量化誤差而被丟失。
對于第一頻率分量的預(yù)定第四頻率分量，系數(shù)移位與衰減電路93確定每個第四頻率分量被衰減或放大的比例以使相應(yīng)的第二頻率分量的電平在相加之后變?yōu)榈扔诨蛐∮趫D20A所示的閾值Th3并小于圖20B所示的閾值Th4。
具有高壓縮耐受度的電子水印信息被嵌入第三頻率分量所對應(yīng)的第二頻率分量組部分，而具有具有低壓縮耐受度的電子水印信息被嵌入第四頻率分量所對應(yīng)的第二頻率分量組部分。
在圖20所示的實例中，第三頻率分量和第四頻率分量在頻率軸上混合在一起。
另一方面，在圖17所示的電子水印信息檢測電路125和126中，如果比較信號S122a和S132指示一致極性，當(dāng)圖18所示的檢測電路124和圖19所示的檢測電路134分別對在其內(nèi)嵌入了具有高壓縮耐受度的電子水印信息的第三頻率分量的初始值設(shè)置為“0”并通過將“1”加到該初始值計算累積值時，由于即使如圖20B和20C那樣進(jìn)行壓縮，具有高壓縮耐受度的電子水印信息仍不會被丟失，所以，累積值等于或大于預(yù)定值，而與音頻信號是否被壓縮無關(guān)。因此，通過確定第三頻率分量的累積值，可以檢測音頻信號是否具有嵌入其內(nèi)的電子水印信息。
此外，在圖17所示的電子水印信息檢測電路125中，如果比較信號S122b指示一致極性，當(dāng)圖18所示的檢測電路124將具有低壓縮耐受度的電子水印信息嵌入在其內(nèi)的第四頻率分量的初始值設(shè)置為“0”并通過將“1”加到該初始值計算累積值時，如果音頻信號已被壓縮，那么，累積值等于或接近于0；而如果該信號未被壓縮，由于如圖20C所示的那樣進(jìn)行壓縮，具有低壓縮耐受度的電子水印信息被丟失，所以累積值等于或大于預(yù)定值。因此，通過確定第四頻率分量的累積值，可以檢測音頻信號S49是否被壓縮。
如果電子水印信息檢測電路125和126的檢測電路124和134確定音頻信號具有嵌入其內(nèi)的電子水印信息并被壓縮，那么檢測電路124和134將指示禁止復(fù)制的檢測信號S125和S126輸出到圖17所示的切換電路48。否則，檢測電路124和134將檢測信號S125和S126輸出到切換電路48指示禁止復(fù)制。
在另一個變型實施例中，如圖21A所示，示于圖14包含在圖13所示的電子水印信息嵌入電路91中的系數(shù)移位與衰減電路93可以將頻率fA或更低的頻率賦予具有高壓縮耐受度的第三頻率分量，并將高于頻率fA的頻率賦予具有低壓縮耐受度的第三頻率分量。
在這種情況下，如果音頻信號S49和MP3文件S50未被壓縮，那么，第三頻率分量和第四頻率分量均保持圖21B所示的圖形。然而，如果音頻信號S49和MP3文件S50已被壓縮，則只有被賦予頻率fA或更低頻率、具有高壓縮耐受度的第三頻率分量保持圖21C所示的圖形。據(jù)此，示于圖17的電子水印信息檢測電路125可以確定音頻信號是否具有嵌入在其內(nèi)的電子水印信息以及是否被壓縮，同時，電子水印信息檢測電路126可以確定音頻信號是否具有嵌入在其內(nèi)的電子水印信息。
為了嵌套(nest)第三頻率分量與第四頻率分量，可以嵌入電子水印信息?；蛘?，在上述第二實施例及其變型實施例中，正如第一實施例所述的那樣，可以將音頻信號使用控制信息和/或音頻信號信息附加到電子水印信息。
本發(fā)明并不局限于此上述實施例。
例如，在利用圖20和圖21說明的上述實例中，電子水印信息嵌入裝置91衰減或放大第一頻率分量的電平并將衰減或放大的電平附加到第二頻率分量以產(chǎn)生多個第三頻率分量和第四頻率分量，所產(chǎn)生的多個第三頻率分量具有這樣的電平即使進(jìn)行壓縮處理它們也不會被丟失，所產(chǎn)生的第四頻率分量具有這樣的電平它們會由于存在壓縮處理而被丟失。然而，在電子水印信息嵌入之前，第一頻率分量的預(yù)定電平被這樣的電平所取代，該電平即使進(jìn)行壓縮處理頻率分量也不會被丟失，而第二頻率分量的預(yù)定電平被這樣的電平所取代，使頻率分量會由于進(jìn)行壓縮處理而被丟失。
此外，在上述實施例中，MP3是作為壓縮數(shù)字信號的方法被說明的，然而，也可以使用MPEG AAC(高級音頻編碼)、ATRAC3(商標(biāo)自適應(yīng)變換聲編碼)等；不對數(shù)字信號的壓縮方法作特定限制。此外，在上述實施例中，取音頻信號作為實例，但是本發(fā)明可以處理靜止圖象信號或動畫圖象信號或其它數(shù)字信號。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的信號處理裝置和方法，可以確定具有嵌入在其內(nèi)的電子水印信息的數(shù)字信號是否已被壓縮。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的信號處理裝置和方法，如果具有嵌入在其內(nèi)的電子水印信息的數(shù)字信號被壓縮，那么，可以禁止該數(shù)字信號被記錄到再現(xiàn)裝置的存儲器，因此，可以允許避免侵犯版權(quán)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的信號處理裝置和方法，可以將電子水印信息嵌入數(shù)字信號以檢測具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的數(shù)字信號是否已被壓縮。
工業(yè)實用性本發(fā)明涉及一種數(shù)字信號系統(tǒng)可以有效保護(hù)版權(quán)，并可以應(yīng)用于如通過網(wǎng)絡(luò)用于發(fā)布音樂作品的音樂發(fā)布系統(tǒng)或用于發(fā)布靜止圖象或動畫圖象的視頻發(fā)布系統(tǒng)的電子水印裝置。
標(biāo)號說明1…網(wǎng)絡(luò)，4…CD播放器，5…MP3編碼器，6…計算機，71至7n…計算機，151至15n…MP3播放器，381至38n…MP3記錄裝置，30…音樂發(fā)布系統(tǒng)，31…電子水印信息嵌入裝置
權(quán)利要求
1．一種用于檢測是否已對數(shù)字信號進(jìn)行了壓縮處理的信號處理裝置，該信號處理裝置的特征在于，包括存儲裝置，用于存儲第一信息量，第一信息量被用作檢測具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的數(shù)字信號是否被進(jìn)行了所述壓縮處理的基準(zhǔn)，第一信息量是電子水印信息的量；提取裝置，用于提取包含在待檢測數(shù)字信號中的電子水印信息；以及檢測裝置，用于檢測作為提取的所述電子水印信息的量的第二信息量，并將所述第一信息量與所述第二信息量進(jìn)行比較，以檢測待檢測的所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其特征在于所述存儲裝置將未進(jìn)行所述壓縮處理的電子水印信息的信息量作為所述第一信息量存儲；以及所述檢測裝置計算從所述第一信息量和第二信息量提取的所述電子水印信息的剩余比率，以根據(jù)剩余比率檢測待檢測的所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號處理裝置，其特征在于所述存儲裝置進(jìn)一步存儲第一閾值和第二閾值，第一閾值被用作檢測數(shù)字信號是否已被壓縮處理的基準(zhǔn)，第二閾值被用作檢測數(shù)字信號是否具有嵌入到其內(nèi)的所述電子水印信息的基準(zhǔn)；以及如果所述檢測裝置確定所述剩余比率表示所述第一閾值與所述第二閾值之間的值，所述檢測裝置檢測待檢測的所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理，并檢測數(shù)字信號是否具有嵌入到其內(nèi)的所述電子水印信息。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其特征在于所述提取裝置包括正交轉(zhuǎn)換裝置，用于將待檢測的所述數(shù)字信號由時域轉(zhuǎn)換到頻域；以及濾波裝置，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)換結(jié)果濾波待檢測的所述數(shù)字信號以提取所述電子水印信息。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理裝置，其特征在于所述數(shù)字信號為音頻信號、靜止圖象的圖象信號或動畫圖象的圖象信號。
6．用于檢測數(shù)字信號是否已被壓縮處理的信號處理裝置，該信號處理裝置的特征在于包括比較裝置，用于根據(jù)所述數(shù)字信號的頻域轉(zhuǎn)換因數(shù)，確定具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的預(yù)定頻率分量的電平和極性；存儲裝置，用于存儲第三閾值，第三閾值被用作檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理的基準(zhǔn)；以及檢測裝置，用于根據(jù)所述比較裝置的結(jié)果以及所述第三閾值，檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號處理裝置，其特征在于根據(jù)所述轉(zhuǎn)換因數(shù)，所述比較裝置檢測預(yù)定第一頻率分量和由第一頻率分量在頻率軸上偏移預(yù)定距離獲得的第二頻率分量的多個組之一，其中至少有一個頻率分量具有這樣的電平以致它會由于所述壓縮處理而被丟失，然后，所述比較裝置將所檢測的組的所述第一頻率分量的極性與其相應(yīng)的所述第二頻率分量的極性進(jìn)行比較；以及根據(jù)所述比較裝置獲得的結(jié)果，所述檢測裝置將具有與所述第三閾值一致極性的組的比率進(jìn)行比較，以檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的信號處理裝置，其特征在于如果已確定所述組，其中至少所述第一頻率分量和對應(yīng)于第一頻率分量的所述第二頻率分量之一具有這樣的電平以致會由于進(jìn)行了所述壓縮處理而被丟失，所述比較裝置將所述預(yù)定組的所述第一頻率分量的極性與其對應(yīng)于第一頻率分量的所述第二頻率分量的極性進(jìn)行比較。
9．根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號處理裝置，其特征在于所述存儲裝置存儲第四閾值，第四閾值被用作檢測所述數(shù)字信號是否具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的基準(zhǔn)。根據(jù)所述轉(zhuǎn)換因數(shù)，所述比較裝置檢測預(yù)定第一頻率分量和由第一頻率分量在頻率軸上偏移預(yù)定距離獲得的第二頻率分量的多個組之一，其中第一和第二頻率分量均具有這樣的電平以致即使進(jìn)行壓縮處理它們也不會被丟失，然后，所述比較裝置將所檢測組的所述第一頻率分量的極性與其相應(yīng)的所述第二頻率分量的極性進(jìn)行比較，以及根據(jù)從所述比較裝置獲得的結(jié)果，所述檢測裝置對具有與所述第四閾值一致極性的各組的比率進(jìn)行比較，以檢測所述數(shù)字信號是否具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號處理裝置，其特征在于如果已確定所述組，其中所述第一頻率分量和對應(yīng)于第一頻率分量的所述第二頻率分量均具有這樣的電平以致即使進(jìn)行所述壓縮處理它們?nèi)圆粫粊G失；所述比較裝置將所述預(yù)定組的所述第一頻率分量的極性與其對應(yīng)于第一頻率分量的所述第二頻率分量的極性進(jìn)行比較。
11．根據(jù)權(quán)利要求6所述的信號處理裝置，其特征在于包括正交轉(zhuǎn)換裝置，如果所述數(shù)字信號為時域信號，將所述數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為頻域信號以產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)換因數(shù)。
12．一種用于控制向再現(xiàn)裝置的存儲器寫入壓縮數(shù)字信號的信號處理裝置，該信號處理裝置的特征在于，包括電子水印信息檢測裝置，用于檢測包含在所述數(shù)字信號內(nèi)的電子水印信息，以確定是否將該數(shù)字信號寫入所述再現(xiàn)裝置的存儲器；以及控制裝置，用于根據(jù)所述電子水印檢測裝置的確定來控制向所述再現(xiàn)裝置的存儲器寫入所述數(shù)字信號；所述電子水印信息檢測裝置包括第一存儲裝置，用于存儲第一信息量，第一信息量被用作檢測是否對具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的數(shù)字信號進(jìn)行了所述壓縮處理的基準(zhǔn)，第一信息量是電子水印信息的量；提取裝置，用于提取包含在所述數(shù)字信號內(nèi)的電子水印信息；以及檢測裝置，用于檢測第二信息量，第二信息量是提取的電子水印信息的所述量，將所述第一信息量與所述第二信息量進(jìn)行比較以檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理，并且，如果確定已對該數(shù)字信號進(jìn)行了所述壓縮處理，則確定不將所述數(shù)字信號寫入所述再現(xiàn)裝置的存儲器。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的信號處理裝置，其特征在于所述電子水印信息檢測裝置檢測包含在所述數(shù)字信號內(nèi)的電子水印信息以確定由電子水印信息指示的使用控制信息；以及根據(jù)所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理的檢測結(jié)果以及所述使用控制信息，所述控制裝置控制是否將所述數(shù)字信號寫入所述再現(xiàn)裝置的存儲器。
14．根據(jù)權(quán)利要求12所述的信號處理裝置，其特征在于所述第一存儲裝置將未進(jìn)行所述壓縮處理的電子水印信息中的信息量作為所述第一信息量存儲；以及所述檢測裝置計算從所述第一信息量和第二信息量中提取的所述電子水印信息的剩余比率，以根據(jù)該剩余比率檢測待檢測的所述數(shù)字信號是否被進(jìn)行了壓縮處理。
15．根據(jù)權(quán)利要求14所述的信號處理裝置，其特征在于所述第一存儲裝置進(jìn)一步存儲第一閾值和第二閾值，第一閾值被用作檢測數(shù)字信號是否被進(jìn)行了壓縮處理的基準(zhǔn)，第二閾值被用作檢測數(shù)字信號是否具有嵌入在其內(nèi)的所述電子水印信息；以及如果所述檢測裝置確定所述剩余比率指示所述第一閾值與所述第二閾值之間的值，那么，所述檢測裝置檢測出待檢測的所述數(shù)字信號已進(jìn)行了壓縮處理并且檢測出數(shù)字信號具有嵌入到其內(nèi)的所述電子水印信息，而且，所述檢測裝置確定不將所述數(shù)字信號寫入所述再現(xiàn)裝置的存儲器。
16．根據(jù)權(quán)利要求12所述的信號處理裝置，其特征在于所述提取裝置包括正交轉(zhuǎn)換裝置，用于將待檢測的所述數(shù)字信號由時域轉(zhuǎn)換到頻域；以及濾波裝置，用于根據(jù)所述轉(zhuǎn)換結(jié)果對待檢測的所述數(shù)字信號進(jìn)行濾波，以提取所述電子水印信息。
17．根據(jù)權(quán)利要求12所述的信號處理裝置，其特征在于所述數(shù)字信號為音頻信號、靜止圖象的圖象信號或動畫圖象的圖象信號。
18．一種用于控制向再現(xiàn)裝置的存儲器寫入壓縮數(shù)字信號的信號處理裝置，該信號處理裝置包括電子水印信息檢測裝置，用于檢測包含在所述數(shù)字信號內(nèi)的電子水印信息，以確定是否將該數(shù)字信號寫入所述再現(xiàn)裝置的存儲器；以及控制裝置，用于根據(jù)所述電子水印檢測裝置的確定來控制向所述再現(xiàn)裝置的存儲器寫入所述數(shù)字信號；所述電子水印信息檢測裝置包括比較裝置，用于根據(jù)所述數(shù)字信號的頻域轉(zhuǎn)換因數(shù)，確定具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的預(yù)定頻率分量的電平和極性。第一存儲裝置，用于存儲第三閾值，第三閾值被用作檢測是否對數(shù)字信號進(jìn)行了壓縮處理的基準(zhǔn)；以及檢測裝置，用于根據(jù)所述比較裝置的結(jié)果以及所述第三閾值，檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理，并且，如果確定已對數(shù)字信號進(jìn)行了所述壓縮處理，則確定不向所述再現(xiàn)裝置的存儲器寫入所述數(shù)字信號。
19．根據(jù)權(quán)利要求18所述的信號處理裝置，其特征在于所述電子水印信息檢測裝置檢測包含在所述數(shù)字信號內(nèi)的電子水印信息以確定由電子水印信息指示的使用控制信息；以及根據(jù)所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理的檢測結(jié)果以及所述使用控制信息，所述控制裝置控制是否將所述數(shù)字信號寫入所述再現(xiàn)裝置的存儲器。
20．根據(jù)權(quán)利要求18所述的信號處理裝置，其特征在于根據(jù)所述轉(zhuǎn)換因數(shù)，所述比較裝置檢測預(yù)定第一頻率分量和由第一頻率分量在頻率軸上偏移預(yù)定距離獲得的第二頻率分量的多個組之一，其中至少有一個頻率分量具有這樣的電平以致它會由于所述壓縮處理而被丟失，所述比較裝置將所檢測的組的所述第一頻率分量的極性與其相應(yīng)的所述第二頻率分量的極性進(jìn)行比較；以及根據(jù)由所述比較裝置獲得的結(jié)果，所述檢測裝置將具有與所述第三閾值一致極性的組的比率進(jìn)行比較，以檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理。
21．根據(jù)權(quán)利要求20所述的信號處理裝置，其特征在于如果已確定所述組，其中所述第一頻率分量和對應(yīng)于第一頻率分量的所述第二頻率分量均具有這樣的電平以致它們會由于進(jìn)行所述壓縮處理而被丟失，所述比較裝置將所述預(yù)定組的所述第一頻率分量的極性與其對應(yīng)于第一頻率分量的所述第二頻率分量的極性進(jìn)行比較。
22．根據(jù)權(quán)利要求18所述的信號處理裝置，其特征在于所述存儲裝置存儲第四閾值，第四閾值被用作檢測所述數(shù)字信號是否具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的基準(zhǔn)；根據(jù)所述轉(zhuǎn)換因數(shù)，所述比較裝置檢測預(yù)定第一頻率分量和由第一頻率分量在頻率軸上偏移預(yù)定距離獲得的第二頻率分量的多個組之一，其中第一和第二頻率分量均具有這樣的電平以致即使進(jìn)行壓縮處理它們也不會被丟失，所述比較裝置將所檢測的組的所述第一頻率分量的極性與其相應(yīng)的所述第二頻率分量的極性進(jìn)行比較，以及根據(jù)從所述比較裝置獲得的結(jié)果，所述檢測裝置將具有與所述第四閾值一致極性的組的比率進(jìn)行比較以檢測所述數(shù)字信號是否具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息。
23．根據(jù)權(quán)利要求22所述的信號處理裝置，其特征在于如果已確定所述組，其中所述第一頻率分量和對應(yīng)于第一頻率分量的所述第二頻率分量均具有這樣的電平以致即使進(jìn)行所述壓縮處理它們?nèi)圆粫粊G失，所述比較裝置將所述預(yù)定組的所述第一頻率分量的極性與其對應(yīng)于第一頻率分量的所述第二頻率分量的極性進(jìn)行比較。
24．根據(jù)權(quán)利要求18所述的信號處理裝置，其特征在于包括正交轉(zhuǎn)換裝置，如果所述數(shù)字信號為時域信號，則正交轉(zhuǎn)換裝置將所述數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為頻域信號以產(chǎn)生所述轉(zhuǎn)換因數(shù)。
25．一種用于將電子水印信息嵌入數(shù)字信號的信號嵌入裝置，該信號嵌入裝置的特征在于，包括正交轉(zhuǎn)換裝置，用于將時域數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為頻域數(shù)字信號；信號嵌入裝置，用于將所述電子水印信息嵌入在所述頻域內(nèi)的所述數(shù)字信號；以及輸出裝置，用于輸出具有嵌入到其內(nèi)的所述電子水印的數(shù)字信號；由于所述信號嵌入裝置將所述電子水印信息嵌入所述數(shù)字信號，因此，當(dāng)所述數(shù)字信號被壓縮時，電子水印信息的預(yù)定信息量或更多信息量會被丟失。
26．根據(jù)權(quán)利要求25所述的信號嵌入裝置，其特征在于所述信號嵌入裝置包括正交轉(zhuǎn)換裝置，用于將時域數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；擴(kuò)頻裝置，用于擴(kuò)頻所述電子水印信息；濾波裝置，用于對所述擴(kuò)頻電子水印信息進(jìn)行濾波；以及加法裝置，用于將所述數(shù)字信號與所述濾波電子水印信號相加。
27．根據(jù)權(quán)利要求25所述的信號嵌入裝置，其特征在于所述嵌入裝置包括正交轉(zhuǎn)換裝置，用于將時域數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；移位加法裝置，用于衰減或放大在所述頻域內(nèi)的所述信號的預(yù)定頻率分量的電平，以將衰減的或放大的電平與由第一頻率分量在頻率軸上偏移預(yù)定距離獲得的第二頻率分量的電平相加，從而將電子水印信息嵌入所述數(shù)字信號；以及逆正交轉(zhuǎn)換裝置，用于將具有嵌入到其內(nèi)的所述電子水印信息的所述數(shù)字信號由頻域轉(zhuǎn)換到時域。
28．一種用于檢測數(shù)字信號是否被進(jìn)行了壓縮處理的信號處理方法，該信號處理方法的特征在于包括步驟提取包含在待檢測的數(shù)字信號中的電子水印信息，該步驟中具有存儲裝置，用于存儲第一信息量，第一信息量被用作檢測具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的數(shù)字信號是否已被壓縮的基準(zhǔn)，第一信息量為電子水印信息的量；以及檢測第二信息量，第二信息量是提取的所述電子水印信息的信息量，并將所述第一信息量與所述第二信息量進(jìn)行比較以檢測待檢測的所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理。
29．一種用于檢測數(shù)字信號是否被進(jìn)行了壓縮處理的信號處理方法，提供一存儲裝置用于存儲第三閾值，第三閾值被用作檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理的基準(zhǔn)，該信號處理方法的特征在于包括比較步驟，根據(jù)所述數(shù)字信號的頻域轉(zhuǎn)換因數(shù)，用于確定具有嵌入到其內(nèi)的數(shù)字水印信息的預(yù)定頻率分量的電平和極性；以及檢測步驟，根據(jù)所述比較步驟的結(jié)果以及所述第三閾值，檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理。
30．一種用于控制向再現(xiàn)裝置的存儲器寫入壓縮數(shù)字信號的信號處理方法，該信號處理方法的特征在于包括電子水印信息檢測步驟，用于檢測包含在所述數(shù)字信號內(nèi)的電子水印信息以確定是否將數(shù)字信號寫入所述再現(xiàn)裝置的存儲器；以及控制步驟，根據(jù)所述電子水印檢測裝置的確定，用于控制向所述再現(xiàn)裝置的存儲器寫入所述數(shù)字信號；所述電子水印信息檢測步驟包括步驟提取包含在所述數(shù)字信號的電子水印信息，該步驟具有第一存儲裝置，用于存儲第一信息量，第一信息量被用作檢測是否對具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的數(shù)字信號進(jìn)行了所述壓縮處理，第一信息量即電子水印信息的量；以及檢測第二信息量，第二信息量是提取的所述電子水印信息的量，將所述第一信息量與所述第二信息量進(jìn)行比較以檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理，并且，如果確定已對數(shù)字信號進(jìn)行了所述壓縮處理，則確定不將所述數(shù)字信號寫入再現(xiàn)裝置的存儲器。
31．根據(jù)權(quán)利要求30所述的信號處理步驟，其特征在于，所述電子水印檢測步驟檢測包含在所述數(shù)字信號的電子水印信息以確定由電子水印信息指示的使用控制信息；以及根據(jù)所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理的檢測結(jié)果以及所述使用控制信息，所述控制步驟控制是否向所述再現(xiàn)裝置的存儲器寫入所述數(shù)字信號。
32．一種用于控制向再現(xiàn)裝置的存儲器寫入壓縮數(shù)字信號的信號處理方法，該信號處理方法的特征在于包括電子水印信息檢測步驟，用于檢測包含在所述數(shù)字信號內(nèi)的電子水印信息，以確定是否將數(shù)字信號寫入所述再現(xiàn)裝置的存儲器；以及控制步驟，根據(jù)所述電子水印檢測電路的確定，用于控制向所述再現(xiàn)裝置的存儲器寫入所述數(shù)字信號；所述電子水印信息檢測步驟包括比較步驟，根據(jù)所述數(shù)字信號的頻域轉(zhuǎn)換因數(shù)，用于確定具有電子水印信息嵌入到其內(nèi)的預(yù)定頻率分量的電平和極性，該比較步驟具有第一存儲裝置，用于存儲第三閾值，第三閾值被用作檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理的基準(zhǔn)；以及檢測步驟，根據(jù)所述比較步驟的結(jié)果以及所述第三閾值，用于檢測所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理，并且，如果確定已對數(shù)字信號進(jìn)行了所述壓縮處理，則確定不將所述數(shù)字信號寫入所述再現(xiàn)裝置的存儲器。
33．根據(jù)權(quán)利要求32所述的信號處理方法，其特征在于，所述電子水印檢測步驟檢測包含在所述數(shù)字信號內(nèi)的電子水印信息以確定由電子水印信息指出的使用控制信息；以及根據(jù)所述數(shù)字信號是否已被壓縮處理的檢測結(jié)果以及所述使用控制信息，所述控制步驟控制是否向所述再現(xiàn)裝置的存儲器寫入所述數(shù)字信號。
34．一種用于將電子水印信息嵌入數(shù)字信號的信號嵌入方法，該信號嵌入方法的特征在于包括正交轉(zhuǎn)換步驟，用于將信號由時域轉(zhuǎn)換到頻域；信號嵌入步驟，用于將所述電子水印信息嵌入在所述頻域內(nèi)的所述數(shù)字信號；以及輸出步驟，用于輸出具有嵌入到其內(nèi)的所述電子水印的數(shù)字信號；由于所述信號嵌入步驟將所述電子水印信息嵌入所述數(shù)字信號，因此，當(dāng)所述數(shù)字信號被壓縮時，電子水印信息的預(yù)定信息量或更多信息量會被丟失。
35．一種用于記錄具有嵌入到其內(nèi)的電子水印信息的數(shù)字信號的記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)的特征在于將所述數(shù)字信號由時域正交轉(zhuǎn)換到頻域；將所述電子水印信息嵌入所述頻域內(nèi)的所述數(shù)字信號；以及將所述電子水印信息嵌入所述數(shù)字信號，這樣，當(dāng)所述數(shù)字信號被壓縮時，預(yù)定信息量的或更大信息量的電子水印信息會被丟失。
全文摘要
為了版權(quán)保護(hù),存儲裝置存儲表示信息量的一個基準(zhǔn),以確定包含電子水印信息的數(shù)字信號是否被壓縮。提取裝置從要被保護(hù)的數(shù)字信號提取電子水印信息的量。檢測裝置將所提取的量與基準(zhǔn)量相比較,以確定信號是否已被壓縮,如果未壓縮,則允許復(fù)制該信號;如果已壓縮,則禁止復(fù)制該信號。
文檔編號H03M7/30GK1297558SQ00800471
公開日2001年5月30日 申請日期2000年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月31日
發(fā)明者江崎正, 伊賀章, 佐藤英雄 申請人:索尼公司