[发明专利]在信号中嵌入辅助数据

说明书

发明领域

本发明涉及用于将辅助数据嵌进信息信号内的方法和装置，所述信息信号例如是视频信号、音频信号或具体说是多媒体内容。本发明还涉及用于检测上述辅助数据的方法和装置。

发明的背景

美国专利5748783号中公开了一种嵌入辅助数据的公知方法。在这种已有技术中，通过增加具有纯噪音外观的低振幅水印而嵌入N位代码。该代码的每一位均与一单独水印相关联，所述水印具有与原始信号相同的长度和尺寸(例如这两者都是512×512的数字图像)。通过将相应的水印加进信号内来表示代码位“1”。通过避免将相应的水印加进信号内或通过从信号中去掉水印来表示代码位“0”。从而，用多达N个不同的水印(噪音)图形之和来表示上述N位代码。

在怀疑例如一期杂志中的图像(或图像的一部分)是原始图像的非法拷贝时，就从可疑图像中去掉原始图像并使N个单独水印图形与差分图像相关联。根据所述差分图像与各个水印图形之间的关联度而赋给相应的位“0”或“1”并检索出所说的N位代码。

上述先有方法的缺陷在于，在编码结束时要增加N个不同的水印图形，并且，在解码结束时要分别检测N个水印图形。

发明目的及概要

本发明的目的是提供能克服已有技术缺陷的嵌入和检测水印的方法和装置。

为此，本发明提供了一种将辅助数据嵌进信息信号内的方法，该方法包括下列步骤：在一矢量上变换一个或多个预定的水印图形一或多次，相应的矢量表示所说的辅助数据；以及，将上述变换过的水印嵌进所说的信息信号。检测信息信号中的辅助数据的相应方法包括下列步骤：检测一个或多个嵌入的水印；确定一矢量，通过该矢量相对预定的水印变换所检测到的水印；以及，从上述矢量中检索出所说的辅助数据。从属权利要求限定了本发明的最佳实施例。

本发明还能将多位代码包含在单个水印图形中或包含在仅有的几个不同水印图形中。这对诸如视频和音频播放机及记录机之类的家用设备中的水印检测来说是很重要的，因为，必须要将要加以检测的水印存储在上述设备中。本发明利用了这样的思想即：可以使用这样的检测方法，它们不仅能检测到是否将给定的水印嵌进信号内而且还能在不作额外计算的情况下提供大多数水印的相对位置。这是一种显著的优点，因为，在实践中，可嵌进信息内容中的位数在粗糙性、可视性与检测速度之间总是折衷的。本发明还能用适度的硬件需求来实时地进行检测。

对附图的简要说明

图1概略地示出了本发明用于将水印嵌进信号内的结构；

图2和3示出了说明图1所示的嵌入器的操作的图；

图4概略地示出了本发明用于检测所嵌入的水印的结构；

图5、6A和6B示出了说明图4所示的检测器的操作的图；

图7示出了用于播放嵌有水印的视频位流的设备；

图8和9示出了说明本发明将多位信息嵌进水印并对水印中的多位信息进行检测的操作的又一种图。

对最佳实施例的说明

为方便起见，将本发明的加水印方案说明为一种将不可视标记放进视频内容的系统，但是，所述说明可很明显地应用于包括音频和多媒体在内的任何其它内容。以下我们将这种方法称为JAWS(JustAnother Watermarking System，另一种适当的加水印系统)。

图1示出了本发明水印嵌入器的实际实施例。这种嵌入器包括：一图像源11，它可生成图像P；以及，混合器12，它可将水印W加进图像P。水印W是与上述图像有同样长度的噪音图形，例如水平方向上有N₁个象素、垂直方向上有N₂个象素。水印W代表一键值k，即，可以在接收端加以检索的多位代码。

为了避免水印检测过程需要在大的N₁×N₂空间内查找水印W，通过在图像的范围内重复并在必要的情况下截出称之为“分割区”的更小单位W(K)。图2中示出了这种“分割”操作(15)。分割区W(K)具有固定的长度M×M。分割区长度M不应太小：在W(K)中，较小的M意味着更加均匀，从而有更大的安全性危险。另一方面，M不应太大：大M值对检测器来说意味着大的查找空间，从而有较大的复杂性。在JAWS中，作为一种合理的折衷方案，我们选定了M＝128。