[发明专利]从宿主信号中提取辅助数据

说明书

技术领域

本发明涉及从宿主信号中提取辅助数据以及向宿主信号中嵌入辅助数据。而且，本发明涉及水印检测器、水印嵌入器、信号和计算机可读代码。

背景技术

数字加水印通常用于保护知识产权的目的。不过，带水印信号的可选应用包括通过水印来传达命令和控制信号或等同物。在一类应用中，数字加水印用于远程装置的激活或事件触发。在一个例子中，交互式玩具适于对嵌入在电视广播中的水印做出反应。例如，嵌入在电视卡通剧集的音轨或图像数据中的水印可以使得玩具能够与屏幕上看到的卡通角色的动作同步地做出动作。

在美国专利US6737957中，公开了一种使用嵌入在音频信号中的水印来遥控装置的系统。公开了与″时间门″装置一起使用水印，在″时间门″装置中，检测到水印就会开启一时间间隔，在这个时间间隔内，允许用户执行动作。这一公开提供了针对与装置和发射信号(例如，电视广播的音轨)的同步有关的问题的解决方案。不过，为了从所嵌入的水印中提取信息，需要精细的处理，这会消费功率。现有技术的问题是，所提出的方案在功率效率方面没有高到足以允许受控装置连续工作的程度。具体来说，现有技术的系统需要持续不断地处理信号，以检测可能嵌入于其中的任何水印。如果信号的任何部分没有得到处理，就会错失嵌入在该部分中的任何水印并且因此将不允许用户执行与所嵌入水印相关联的动作。

本发明的发明人已经意识到，对于从宿主信号中提取辅助数据而言，需要对检测方案加以改进，因而发明了本发明。

发明内容

本发明的发明人已经领悟到，用于应用或者远程装置的事件触发或激活的加水印系统或方案应当具有高的功率效率，以最大化应用或装置的电池寿命。优选地，本发明单独地或以任何组合减轻、缓解或消除了上述或其它缺点中的一个或多个。

按照本发明的第一方面，提供了一种从宿主信号中提取辅助数据的方法，该方法包括：

-周期性地按照预定的第一周期搜索宿主信号的第一部分来寻找第一水印；

-在检测到第一水印时，搜索宿主信号来寻找第二水印。

宿主信号是在其中嵌入了二级水印的信号，第一级是作为第一水印嵌入的，第二级是作为与第一水印相关联的第二水印嵌入的。在实施例中，第一和/或第二水印可以是扩频水印，不过，可以采用任何适当类型的水印。

在对应用进行事件触发时，可以在事件之前将水印嵌入内容段的离散块中。典型地，带水印的段不常出现。水印检测器的连续操作会严重限制该应用的电池寿命。本发明尤其但非专门地对此具有优势，因为通过仅仅周期性地搜索一部分宿主信号(第一部分)，降低了功率忙闲度(duty-cycle)。而且通过提供水印的二级检测，其中仅仅在检测到第一水印时才搜索第二水印，使该方案的功率效率更高。由于可以提供可用不那么精心的处理检测出来的第一水印，可以仅对第二水印进行任何精心的或基本精心的带水印信号处理。从而使得对精心处理的需求最小化，并且因此也使与信号处理有关的功率消耗最小化。宿主信号的搜索可以包括分析宿主信号，以便检测第一水印并且可能还检测第二水印。在分析中，可以得出或收集宿主信号的特征并且对这些特征进行检测或者可以直接对宿主信号做检测。可以利用相关法或其它适当的检测水印方法来做检测。

在有利的实施例中，第一水印仅仅指示第二水印的存在。从而可以按照易于检测的主要要求来设计第一水印。可以提供不需要充分精心处理的简单的第一水印。

在有利的实施例中，第二水印传达的信息是在检测到第二水印后提取的。

在复制控制应用中，可以将重复的相同控制水印嵌入在内容的所有部分中，从而降低检测器的忙闲度。不过，在复制控制应用中，典型地不存在定时要求。为了确保通过周期性检测检测到水印，可以嵌入长水印，以便确保随机段带有标记。不过，典型地需要复杂的检测来从仅仅一段水印中提取信息，这种复杂检测可能意味着功率效率和电池寿命的降低。本发明的实施例尤其但非专门有益于提供功率效率高并且能够处理需要动作的精确定时的非频繁出现的水印的水印方案。在有利的实施例中，与动作的定时有关的信息可以从第一水印和/或第二水印中提取。并且与所要执行的动作类型有关的信息可以从第二水印中提取出来。在各种实施例中，与动作的定时和类型有关的信息可以是从第一和/或第二水印的有效载荷中提取的，或者可以是由第一和/或第二水印的结构推断出来的。

在有利的实施例中，可以将第一周期的长度设置为大于宿主信号的第一部分的长度，从而可以获得减小的水印检测器忙闲度。