[发明专利]对承载用于对音频或视频信号添加水印的有效载荷数据的符号进行编码/解码的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种对承载用于对音频或视频信号添加水印的有效 载荷数据的符号进行编码的方法及设备，并且涉及一种对承载着添加 水印后的音频或视频信号的有效载荷数据的符号进行解码的方法及设 备。

背景技术

水印信息(表示为WM)由若干符号组成，这些符号被连续地嵌 入于承载内容，如(编码后的)音频或视频信号中，以例如标识这些 信号的作者。例如，在将扩频(spread spectrum)用作基本技术的情 况下，通过将所接收的信号与已知的m-序列进行相关，在解码器侧恢 复WM。大多数WM技术发送用于纠错的冗余比特。

在许多音频水印添加系统中，以帧的形式来组织有效载荷数据。 帧以一个或多个同步符号开始，后接一个或多个有效载荷符号。同步 符号信号仅仅是有效载荷比特的开始，而有效载荷符号承载包括用于 纠错的比特在内的实际有效载荷比特。图3的上半部分示出了3个连续 帧FR_n-1、FR_n和FR_n+1。帧包括：用于检测解码器侧帧起始位置的多个 同步块SYNBL(至少一个同步块)、以及承载实际信息的多个有效载 荷块PLBL(至少一个有效的有效载荷块或符号)。根据具体技术，将 帧以同步或异步方式插入音频流中。有效载荷块的插入是连续进行的， 即，在SYNBL块之后有效载荷块的插入获得同步。每个有效载荷块保 存一个或多个比特的信息。

许多音频水印添加技术(如，扩频或EP05090261中公开的相位成 形(phase shaping))，将某种参考序列嵌入承载信号中。如果使用二 进制相位键控(binary phase keying)，则序列的极性对比特值进行编 码。对于码移键控(CSK)，针对所发送的比特值的不同值使用不同的 序列。图3的下半部分示出了这样的帧：该帧以3个同步符号S1、S2和 S3开始，后接8个有效载荷符号Pld1至Pld8。在解码器处或在接收机侧， 例如由于受到攻击，无法对所接收的错误水印符号进行解码。接着， 对有效载荷数据进行纠错和解码。

发明内容

然而，同步符号SYNBL对于解码来说是必须的。如果在接收机侧 不能对所有同步块进行解码，那么即使可以对所有有效载荷符号进行 (纠错和)解码，整个帧也将丢失。

本发明要解决的问题是，提供一种水印添加，其中即使正确接收 到的同步符号不可用，也可以将有效载荷符号解码。通过如下所述的 根据本发明的第一、第五和第十一方面的方法解决了该问题。在如下 所述的根据本发明的第三、第八和第十二方面中公开了使用这些方法 的设备。

本发明允许发送和对没有同步符号或比特的帧进行解码，虽然额 外需要的处理能力很小，但这却出乎意料地使得WM检测更为健壮。 在现有技术水印添加处理中使用两个参考序列来表示比特值“0”和 “1”。本发明针对帧中的每个有效载荷符号使用不同的参考序列，针 对每个有效载荷符号中的比特值“0”和“1”使用不同的参考序列， 而不使用同步符号，并且在WM解码器中执行对数搜索以减少所要执 行的相关计算的次数。

本发明使得对关键声音信号的水印添加更为健壮，这可以区分接 收到WM与根本没接收到WM。

根据本发明的第一方面，提供了一种对承载用于对音频或视频信 号添加水印的有效载荷数据的符号进行编码的方法，所述添加水印使 用参考序列进行调制，其中，所述有效载荷数据符号能够通过使用相 应的参考序列进行解调在解码侧予以恢复，并且，在所有情况下N个 所述有效载荷数据符号一起构成水印数据帧，并为每个有效载荷数据 符号分配M个水印数据比特，其特征在于以下步骤：使用所述参考序 列中的N*2^M个不同参考序列对当前水印数据帧的所述有效载荷数据进 行调制，并在未添加同步符号的情况下组合所述当前水印数据帧的所 述有效载荷数据符号，其中，每个水印数据比特值对应一个参考序列， N是大于“1”的整数，“M”是大于“0”的整数；对所述当前水印数 据帧进行心理声学成形，并且将其嵌入所述音频或视频信号中以供输 出；对于下一个水印数据帧继续执行相应的步骤。

根据本发明的第二方面，在根据本发明第一方面的方法中，所述 水印添加是扩频类型的、或是基于载波的、或使用回波隐匿。