[发明专利]水印生成器、水印解码器、用于提供水印信号的方法、用于根据加水印后的信号提供二进制消息数据的方法、以及使用改进了的同步概念的计算机程序

权利要求书

1.一种用于根据二进制消息数据（101a，m；2410）提供水印信号（101b，s_i(t)；2420）的水印生成器（101，2400），所述水印生成器包括：

信息扩展器（303；2430），被配置为将信息单位扩展到多个时频域值，以获得扩展信息表示型态（303a，c_f◆m；2432）；

同步插入器，被配置为将所述扩展信息表示型态（303a，c_f◆m；2432）与同步序列（S；a，b，c；2442）乘法结合，以获得结合的信息同步表示型态（304a，S○c_f◆m；2444）；以及

水印信号提供器（305，306，307；2450），被配置为基于所述结合的信息同步表示型态（304a，S○c_f◆m；2444）来提供所述水印信号（101b，s_i(t)；2420）。

2.根据权利要求1所述的水印生成器，其中，所述信息扩展器被配置为根据比特扩展序列（a，b，c）来频率扩展所述二进制消息数据的一个比特，使得在所述扩展信息表示型态中，与多个不同频率相关联的一组时频域表示型态值与所述比特相关联；以及

其中，所述同步序列包括多个同步扩展序列（a，b，c），所述同步扩展序列定义了在频率中扩展的多个同步图样。

3.根据权利要求2所述的水印生成器，其中，所述同步插入器被配置为将所述扩展信息表示型态的不同时间部分与不同的同步扩展序列（a，b，c）乘法结合，使得所述不同的同步扩展序列与不同的比特扩展序列相结合，或者与给定比特扩展序列的不同缩放版本相结合，其中，所述不同时间部分代表所述二进制消息数据的不同比特。

4.根据权利要求2或3所述的水印生成器，其中，所述同步插入器被配置为将所述扩展信息表示型态与同步扩展序列（a，b，c，a，b，c）的周期序列（S）乘法结合；以及

其中，所述同步扩展序列的序列周期等于二进制消息的比特数；或者

其中，所述同步扩展序列的序列周期短于所述二进制消息的所述比特数。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的水印生成器，其中，所述同步扩展序列（a，b，c）被选择为彼此正交。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的水印生成器，其中，所述同步插入器被配置为将所述扩展信息表示型态的每个时间部分与至少一个同步扩展序列（a，b，c）乘法结合，使得所述结合的信息同步表示型态的每个时间部分均包括取决于所述二进制消息数据的一个比特并且还表示同步信息的多个值。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的水印生成器，其中，所述信息扩展器被配置为根据给定比特的值，将所述给定比特选择性地扩展到第一比特表示型态上，或者扩展到第二比特表示型态上，其中，所述第一比特表示型态为比特扩展序列（c_f）的正倍数，所述第二比特表示型态为所述比特扩展序列（c_f）的负倍数。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的水印生成器，其中，所述信息扩展器被配置为根据R=c_f◆m来获得扩展信息表示型态R，

其中，c_f为表示频率扩展宽度N_f的比特扩展序列的大小为N_f×1的向量；

其中，m为表示所述二进制消息数据的N_mc个比特的大小为1×N_mc的向量，其中，所述比特的二进制值由具有不同符号的向量m的条目表示；

其中，所述同步插入器被配置为根据C=S○R将所述扩展信息与同步序列S相结合，以获得所述结合的信息同步表示型态C，

其中，S表示代表一序列N_mc个同步扩展序列（a，b，c）的大小为N_f×N_mc的矩阵；以及

其中，○表示Schur逐元素乘积。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的水印生成器，其中，所述信息扩展器被配置为在第一扩展方向上扩展所述二进制消息数据的所述信息单位，并且其中，所述水印生成器被配置为在第二扩展方向上扩展所述结合的信息同步表示型态的信息单位。