專利名稱：附加信息嵌入方法和設備,以及附加信息解調(diào)方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種附加信息嵌入方法和設備，用于將能夠限制音頻信號的記錄、禁止傳輸?shù)搅硪慌_設備或保護版權擁有者的利益的信息作為附加信息嵌入音頻信號中，并且涉及一種解調(diào)方法和設備，用于解調(diào)加入音頻信號中的附加信息。
作為將數(shù)字水印嵌入數(shù)字音頻信號中的技術，已經(jīng)應用了利用16-位PCM(脈碼調(diào)制)音頻信號的最低有效位(LSB)用作水印數(shù)據(jù)的技術。還應用了通過運算壓縮編碼數(shù)字音頻信號的改進離散余弦變換(MDCT)系數(shù)或子帶的系數(shù)，將附加信息嵌入數(shù)字音頻信號中作為水印的技術。
由于數(shù)字水印可以通過將水印數(shù)據(jù)直接疊加在數(shù)字音頻信號上來進行讀寫，因此，便于進行信號處理。但是，當數(shù)字音頻信號被解調(diào)為模擬音頻信號時，數(shù)字水印將會被破密。當數(shù)字音頻信號被轉(zhuǎn)換成不同的數(shù)據(jù)格式時，數(shù)字水印也會被破密。因此，數(shù)字水印不能限制模擬音頻信號的重復記錄，即，模擬音頻信號的復制，和不能有效地保護音頻作品的版權擁有者的利益。
模擬水印以通過模擬信號的形式進行檢測的方式嵌入數(shù)字音頻信號中。即使在實現(xiàn)了文件格式的轉(zhuǎn)換之后，也可以通過將數(shù)字音頻信號解調(diào)成模擬音頻信號再次讀出水印。
同時，還提出了通過通信網(wǎng)絡將諸如樂曲之類的音頻作品分配給用戶的技術。以壓縮數(shù)據(jù)格式發(fā)送和記錄數(shù)字音頻信號的電子音樂分配器(EMD)示范了這種分配技術。如果不將壓縮的數(shù)字音頻信號解調(diào)成PCM信號或模擬信號，就不能讀出或?qū)懭肭度朐贓MD分配的壓縮數(shù)字音頻信號中的模擬水印。因此，為了記錄模擬水印疊加在上面的、由EMD分配的音頻信號，用戶需要將音頻信號解調(diào)成PCM信號。隨著壓縮的數(shù)字音頻信號被解調(diào)成PCM信號或類似的信號，數(shù)據(jù)大小增大了，不能有效地實現(xiàn)對記錄介質(zhì)的記錄。此外，為了重寫模擬水印，音頻信號分配器方需要解調(diào)曾經(jīng)壓縮成PCM信號的音頻信號，因此不能容易地重寫模擬水印。
作為將模擬水印嵌入音頻信號的方法，已經(jīng)提出了擴頻系統(tǒng)和相移鍵控(PSK)系統(tǒng)。擴頻系統(tǒng)和PSK系統(tǒng)適用于通過利用在再現(xiàn)音頻信號過程中關于聽覺的掩蔽效應將附加信息嵌入音頻信號中。但是，由于這些系統(tǒng)不能達到足夠的掩蔽效應，因此，難以將附加信息嵌入音頻信號中而不損害再現(xiàn)聲音的質(zhì)量。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠?qū)⒏郊有畔⑶度胍纛l信號而不損害再現(xiàn)聲音的質(zhì)量的附加信息嵌入方法和設備，以及能夠解調(diào)附加信息而不損害附加信息嵌入其中的音頻信號的聲音質(zhì)量的附加信息解調(diào)方法和設備。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種能夠?qū)⒏郊有畔⑶度胍纛l信號中，而即使在音頻信號從數(shù)字信號解調(diào)成模擬信號的情況下或在改變數(shù)據(jù)格式的情況下也不會輕易遭到毀壞的附加信息嵌入方法和設備、以及附加信息解調(diào)方法和設備。
本發(fā)明再一個目的是提供一種能夠容易地將附加信息嵌入壓縮音頻信號中的附加信息嵌入方法和設備，以及能夠在數(shù)據(jù)壓縮狀態(tài)下解調(diào)嵌入的附加信息的附加信息解調(diào)方法和設備。
根據(jù)本發(fā)明將附加信息嵌入音頻信號中的附加信息嵌入方法包括正交變換步驟，正交變換音頻信號并且計算正交變換系數(shù)；和位移和相加步驟，沿著頻率軸方向衰減和位移正交變換系數(shù)并且將所得的系數(shù)與原始的正交變換系數(shù)相加，以便嵌入附加信息。
正交變換步驟包括音頻信號的MDCT以便計算MDCT系數(shù)，和位移和相加步驟包括沿著頻率軸方向衰減和位移計算的MDCT系數(shù)并將所得的系數(shù)與原始的MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息。
本發(fā)明的方法還包括利用偽隨機信號加擾位移和相加步驟計算的信號的步驟。
嵌入音頻信號的附加信息是禁止傳輸音頻信號的限制信息、禁止將音頻信號記錄到記錄介質(zhì)的限制信息、和與音頻信號相對應的作品數(shù)據(jù)。
此外，在本發(fā)明的方法中，位移和相加步驟包括將在頻率軸上位移的正交變換系數(shù)與原始的正交變換系數(shù)相加以便使頻率掩蔽條件和時間掩蔽條件得到滿足。
并且，位移和相加步驟還包括在將位移的正交變換系數(shù)與原始的正交變換系數(shù)相加所得的值不高于預定值的情況下進行相加。
此外，位移和相加步驟還包括根據(jù)將位移的正交變換系數(shù)與原始的正交變換系數(shù)相加所得的值的極性禁止位移和相加。
并且，位移和相加步驟還包括在音頻信號落在從低限值到高限值的范圍內(nèi)的情況下進行位移和相加。在這種情況下，位移和相加步驟包括在音頻信號落在根據(jù)人的聽覺特性設定的從低限值到高限值的范圍內(nèi)的情況下進行位移和相加。
此外，位移和相加步驟還包括在預定頻帶內(nèi)位移和相加正交變換系數(shù)。
并且，位移和相加步驟還包括分割音頻信號的頻帶并且對每個分割的頻帶進行位移和相加。在這種情況下，位移和相加步驟包括反轉(zhuǎn)分割的相鄰頻帶的位移方向。
此外，位移和相加步驟還包括朝著頻率升高端位移MDCT系數(shù)并且將MDCT系數(shù)與原始的MDCT系數(shù)相加。在這種情況下，在位移和相加步驟，隨著MDCT系數(shù)位移了2N個單位(這里N是自然數(shù))，MDCT系數(shù)的頻率升高了((取樣頻率/MDCT系數(shù)的樣本數(shù))×2N)Hz。位移和相加步長大體上相當于音頻信號的幅度。
并且，位移和相加步驟還包括朝著頻率下降端位移MDCT系數(shù)并且將MDCT系數(shù)與原始的MDCT系數(shù)相加。在這種情況下，隨著MDCT系數(shù)位移了2N個單位(這里N是自然數(shù))，MDCT系數(shù)的頻率下降了((取樣頻率/MDCT系數(shù)的樣本數(shù))×2N)Hz。
根據(jù)本發(fā)明將附加信息嵌入音頻信號的附加信息嵌入設備包括正交變換裝置，用于正交變換音頻信號并且計算正交變換系數(shù)；和位移和相加裝置，用于沿著頻率軸的方向衰減和位移正交變換系數(shù)并將所得的系數(shù)與原始的正交變換系數(shù)相加以便嵌入附加信息。
正交變換裝置進行音頻信號的MDCT以便計算MDCT系數(shù)，和位移和相加裝置沿著頻率軸的方向衰減和位移計算的MDCT系數(shù)并將所得的系數(shù)與原始的MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息。
根據(jù)本發(fā)明的附加信息嵌入設備還包括利用偽隨機信號加擾位移和相加步驟計算的信號的裝置。
本發(fā)明用于接收附加信息嵌入其中的音頻信號并且解調(diào)該附加信息的解調(diào)方法包括接收步驟，接收通過沿著頻率軸的方向衰減和位移并且添加到在原頻率軸上的音頻信號將附加信息嵌入其中的音頻信號；和解調(diào)步驟，根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號極性解調(diào)附加信息。接收步驟包括接收通過沿著頻率軸的方向衰減和位移正交變換音頻信號所計算的正交變換系數(shù)，并且將所得的正交變換系數(shù)與原始的正交變換系數(shù)相加，將附加信息嵌入其中的音頻信號。并且，接收步驟還包括接收通過沿著頻率軸的方向衰減和位移音頻信號的MDCT所計算的MDCT系數(shù)并且將所得的MDCT系數(shù)與原始的MDCT系數(shù)相加將附加信息嵌入其中的音頻信號。
此外，接收步驟包括接收通過調(diào)幅(AM調(diào)制)將附加信息嵌入其中的音頻信號，并且解調(diào)步驟包括根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
并且，接收步驟還包括接收通過FM調(diào)制將附加信息嵌入其中的音頻信號，并且解調(diào)步驟包括根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
此外，解調(diào)步驟還包括根據(jù)在接收信號的預定頻帶內(nèi)、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
本發(fā)明用于接收附加信息嵌入其中的音頻信號并解調(diào)該附加信息的解調(diào)設備包括接收裝置，用于接收通過沿著頻率軸的方向衰減和位移并與原頻率軸上的音頻信號相加將附加信息嵌入其中的音頻信號；和解調(diào)裝置，用于根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。接收裝置接收通過沿著頻率軸方向衰減和位移正交變換音頻信號所計算的正交變換系數(shù)并且將所得的正交變換系數(shù)與原始的正交變換系數(shù)相加，將附加信息嵌入其中的音頻信號。
此外，接收裝置還接收通過沿著頻率軸方向衰減和位移音頻信號的MDCT所計算的MDCT系數(shù)并且將所得的MDCT系數(shù)與原始的MDCT系數(shù)相加，將附加信息嵌入其中的音頻信號。
并且，接收裝置還接收通過AM調(diào)制將附加信息嵌入其中的音頻信號，并且解調(diào)裝置根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
此外，接收裝置還接收通過FM調(diào)制將附加信息嵌入其中的音頻信號，并且解調(diào)裝置根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
并且，解調(diào)裝置根據(jù)在接收信號的預定頻帶內(nèi)的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
本發(fā)明的其它目的和特定優(yōu)點將通過如下的實施例描述得到進一步澄清。
圖8B是顯示將水印嵌入原始音頻信號的低頻帶端的例子的圖形；圖9是說明MDCT系數(shù)計算方法的圖形；

圖10A和10B是顯示MDCT系數(shù)替換的圖形；圖11A是顯示原始音頻信號的MDCT系數(shù)的圖形；圖11B是顯示沿著頻率軸方向位移的MDCT系數(shù)被加入到原始音頻信號的MDCT系數(shù)中的狀態(tài)的圖形；圖11C是顯示當沿著頻率軸方向位移的MDCT系數(shù)被加入到原始音頻信號的MDCT系數(shù)中時產(chǎn)生原來不存在的極性改變的狀態(tài)的圖形；圖12A是顯示根據(jù)MDCT系數(shù)的級(level)選擇要嵌入水印的MDCT系數(shù)的狀態(tài)的圖形；圖12B是顯示在圖12A所選擇的MDCT系數(shù)附近嵌入附加信息作為水印的狀態(tài)的圖形；圖13A是顯示水印的頻帶限制的例子的第一圖形；圖13B是顯示水印的頻帶限制的例子的第二圖形；圖14是顯示利用數(shù)層水印插入多個信息的例子的圖形；圖15A是顯示分割成數(shù)個頻帶的頻帶分割的例子的第一圖形；圖15B是顯示分割成數(shù)個頻帶的頻帶分割的例子的第二圖形；圖16是顯示將附加信息作為水印疊加在音頻信號上以便實現(xiàn)調(diào)制，然后解碼附加信息疊加在上面的音頻信號的編解碼的方塊圖；圖17是顯示將附加信息疊加在音頻信號上的過程的流程圖；圖18是顯示通過每隔一秒復位并檢測每個部分的偏差提取以水印形式嵌入音頻信號中的附加信息的處理的圖形；圖19是顯示根據(jù)MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向的不同位移量的曲線的比較進行解調(diào)操作的第一圖形；圖20是顯示根據(jù)MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向的不同位移量的曲線的比較進行解調(diào)操作的第二圖形；圖21A是顯示頻帶分割的狀態(tài)的圖形；圖21B是顯示通過含有在圖21A內(nèi)分割的帶的音頻信號被分別反相調(diào)制所得的包絡線的圖形；圖21C是顯示由包絡線產(chǎn)生的誤差的圖形；圖21D是顯示合成反相調(diào)制的帶分割音頻信號的狀態(tài)的圖形；
圖22A是顯示在沒有實現(xiàn)頻率分割的情況下在MDCT系數(shù)之間相同極性的個數(shù)和不同極性的個數(shù)；圖22B是顯示在沒有實現(xiàn)頻率分割的情況下在合成的MDCT系數(shù)之間的和關于每一塊的相同極性的個數(shù)和不同極性的個數(shù)；圖23A是顯示在實現(xiàn)了頻率分割的情況下在MDCT系數(shù)之間相同極性的個數(shù)和不同極性的個數(shù)；圖23B是顯示在實現(xiàn)了頻率分割的情況下在合成的MDCT系數(shù)之間的和關于每一塊的相同極性的個數(shù)和不同極性的個數(shù)；圖24是顯示將附加信息作為水印疊加在音頻信號上以便實現(xiàn)調(diào)制，然后解碼附加信息疊加在上面的音頻信號的編解碼器的另一個例子的方塊圖；圖25是顯示利用圖24的編解碼器將附加信息疊加在音頻信號上的過程的流程圖；圖26是顯示將附加信息作為水印疊加在音頻信號上以便實現(xiàn)調(diào)制，然后解碼附加信息疊加在上面的音頻信號的編解碼器的再一個例子的方塊圖；圖27是顯示借助于希爾伯特(Hilbert)轉(zhuǎn)換的水印發(fā)生電路的方塊圖；圖28是顯示利用借助于希爾伯特轉(zhuǎn)換的水印發(fā)生電路將附加信息作為水印嵌入音頻信號的方塊圖。
現(xiàn)在結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明的附加信息嵌入方法和設備以及附加信息解調(diào)方法和設備。
在描述本發(fā)明之前，先說明一下聲音掩蔽效應。掩蔽效應是指這樣一種狀態(tài)，相對于作為具有某一頻率和預定聲壓級或更高聲壓級的聲音的掩蔽者(masker)，人的聽覺對具有在預定范圍內(nèi)位移的頻率和所述聲壓級或更低的聲壓級的聲音沒有響應。當存在具有某一頻率和預定聲壓或更高的聲音Ms時，人的聽覺不響應在圖1所示的預定頻區(qū)BW內(nèi)不超過掩蔽曲線1所指示的聲壓級的聲音WM。例如，相對于1kHz或更低的頻帶中的聲音As，人的聽覺不響應在此音頻信號附近100Hz的臨界帶寬Bw的范圍內(nèi)不超過掩蔽曲線1所指示的聲壓級的聲音WM。臨界帶寬Bw依賴于頻率，并且頻率帶寬在1kHz或更高處逐漸變寬，如圖1所示。
掩蔽效應還包括所述時間掩蔽效應。至于這種時間掩蔽效應。如果在時基(time base)方向相對于用作某一頻率和預定聲壓級或更高的掩蔽者的聲音As發(fā)生位移，甚至本身是在時基方向在掩蔽曲線1所指示的聲壓級或更低上要受到掩蔽的被掩蔽者(maskee)的聲音WM也將被人的聽覺所俘獲。例如，根據(jù)聽者的不同，被掩蔽者聲音WM可以按照在時基方向相對于掩蔽者聲音As向前位移幾個毫秒或向后位移幾個毫秒的方式被人聽到。
因此，為了將作為被掩蔽者的附加信息嵌入作為掩蔽者的音頻信號之中，考慮到上述的掩蔽效應，必須將附加信息加入到相對于作為掩蔽者的音頻信號由掩蔽曲線所指示的聲壓級或更低的范圍內(nèi)?？紤]到時間掩蔽效應，必須不能讓附加信息在時基方向相對于作為掩蔽者的音頻信號作較大位移。
現(xiàn)在描述本發(fā)明處理的音頻信號。音頻信號具有疊加在上面的各種頻率的正弦波。如果這種正弦波通過快速付里葉變換(FFT)進行變換，那么就在某一頻率上產(chǎn)生一個譜(快速付里葉變換系數(shù))，如圖2A所示。另一方面，如果此正弦波是通過MDCT(改進離散余弦變換)進行變換的，那么就會在數(shù)個頻率上產(chǎn)生數(shù)個兩種極性的MDCT系數(shù)，如圖2B所示，正如圖2B所示的，中心區(qū)中的四個MDCT系數(shù)大約占整個的90％。在圖2A和2B中，垂直軸表示增益(或級)。
通過實現(xiàn)正弦波的MDCT所獲得的MDCT系數(shù)具有如下特性。即，如果所有MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了偶數(shù)個單位以便實現(xiàn)逆MDCT(IMDCT)，那么，由于MDCT和逆MDCT的特性，結(jié)果是在PCM信號上進行頻率位移所獲得的信號。例如，如果1kHz的音頻信號被44.1kHz的頻率取樣，那么，1024個樣本值通過MDCT得到變換，如圖3A所示，所得的MDCT系數(shù)在頻率軸上向右位移了2并且通過逆MDCT得到變換，如圖3B所示，圖4A所示的1kHz的音頻信號變成了如圖4B所示的其頻率升高了43Hz的信號。同樣地，如果所得的MDCT系數(shù)如圖4B所示的那樣向右位移了4并且通過逆MDCT得到了變換，那么，如圖3B所示，就獲得了其頻率升高了86Hz的信號。因此，如上所述，如果所有MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向向右位移了2，那么就產(chǎn)生通過位移圖4A所示的1kHz的音頻信號所得的圖4B所示的1043Hz的信號。如果所有MDCT系數(shù)位移了4，那么就產(chǎn)生圖4B所示的1086Hz的信號。
通過利用44.1kHz的頻率取樣典型音頻信號，然后實現(xiàn)1024個樣本值的MDCT，接著從圖5A所示的所得MDCT系數(shù)中選擇預定個數(shù)的MDCT系數(shù)，并且對所選MDCT系數(shù)實現(xiàn)逆MDCT，就可以獲得帶有頻率限制的調(diào)制結(jié)果。這樣，就可以將附加信息作為水印WM嵌入限制在如圖5B所示的1.5至5kHz的帶內(nèi)的信號中，而不是音頻信號的整個頻率范圍內(nèi)。
作為將附加信息作為水印WM嵌入音頻信號的方法，應用了直接從音頻信號本身生成附加信息的系統(tǒng)，即，利用包含在音頻信號之中的預定頻帶波的成分作為附加信息并且將此附加信息作為水印WM嵌在獲得圖1所示的掩蔽效應的范圍之內(nèi)的系統(tǒng)。
作為這樣的系統(tǒng)之一，可以應用AM調(diào)制系統(tǒng)。AM調(diào)制系統(tǒng)適用于進行如圖6A、6B和6C所示的處理。具體地說，如果附加信息要嵌入其中的原始音頻信號的特定頻率的信號(正弦波)的包絡線由圖6B所示的正弦波調(diào)幅，那么，如圖6C所示，邊帶信號SB呈現(xiàn)在圖6A的原始音頻信號的兩邊，并且使邊帶信號SB落在圖1所示的掩蔽曲線1的范圍內(nèi)。通過利用邊帶信號SB，可以將附加信息作為水印嵌入音頻信號中。
作為另一個系統(tǒng)，可以應用FM調(diào)制系統(tǒng)。FM調(diào)制系統(tǒng)適用于進行如圖7A、7B和7C所示的處理。具體地說，如果附加信息要嵌入其中的音頻信號的特定頻率的信號(正弦波)被圖7B所示的正弦波調(diào)頻，那么，如圖7C所示，邊帶信號SB呈現(xiàn)在圖7A所示的原始音頻信號的兩邊，并且使邊帶信號SB落在圖1所示的掩蔽曲線1的范圍內(nèi)。通過利用邊帶信號SB，可以將附加信息作為水印嵌入音頻信號中。
此外，在將附加信息作為水印嵌入音頻信號的情況下，可以將附加信息作為水印WM嵌入在附加信息要嵌入其中的音頻信號的特定頻率的信號的高頻帶中，如圖8A所示，或者嵌入在特定頻率的信號的低頻帶中，如圖8B所示。在圖8A和8B的兩種情況下，利用衰減到落在特定頻率的音頻信號的掩蔽曲線1的范圍內(nèi)的增益嵌入水印WM，如圖1所示。
現(xiàn)在描述通過衰減由MDCT獲得的MDCT系數(shù)并且解碼音頻信號，然后沿著頻率軸方向位移MDCT系數(shù)，解調(diào)作為水印WM嵌入音頻信號的掩蔽曲線1的范圍內(nèi)的附加信息的方法。
在解調(diào)通過音頻信號的MDCT所得的MDCT系數(shù)的情況下，如果在調(diào)制時作為MDCT單元的1024個樣本與在解調(diào)時作為逆MDCT單元的1024個變換系數(shù)之間存在位移，那么就不能實現(xiàn)正確的解調(diào)。因此，為了正確解調(diào)附加信息，必須借助于逐個位移的變換系數(shù)的相位進行1024次的逆MDCT，如圖9所示?？紤]到處理時間和處理速度，如此多次的逆MDCT是不切實際的，并且需要額外增大電路規(guī)模。
通過沿著頻率軸方向位移MDCT音頻信號所得的MDCT系數(shù)嵌入到音頻信號中的附加信息與原始音頻信號之間存在相關性。因此，可以利用附加信息的特性實現(xiàn)嵌入音頻信號中的附加信號的解調(diào)。在這種解調(diào)中，通過將沿著頻率軸方向位移的MDCT系數(shù)與MDCT音頻信號所得的原始MDCT系數(shù)相加可以容易地解調(diào)附加信息。
具體地說，如果由音頻信號的MDCT所得的圖10A所示的MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了4然后與原始MDCT系數(shù)相加，那么，原始MDCT系數(shù)的極性與相加的MDCT系數(shù)的極性具有相同的相位的幾率很高，如圖10B所示。也就是說，正如圖10B所示的，沿著頻率軸方向相加的并且與原始MDCT具有相同相位的MDCT系數(shù)增大了，而相反相位的MDCT系數(shù)減小了。因此，根據(jù)相同相位或相反相位計數(shù)通過沿著頻率軸方向?qū)DCT系數(shù)位移4并且相加所得的MDCT系數(shù)獲得的、圖10B所示的MDCT系數(shù)的極性，并且進行統(tǒng)計處理，從而檢測出位移的MDCT系數(shù)是作為相同相位相加的還是作為相反相位相加的。通過這種做法，即使在調(diào)制時作為MDCT單元的1024個樣本與解調(diào)時作為逆MDCT單元的1024個變換系數(shù)之間存在位移的情況下，也可以容易地解調(diào)調(diào)制的附加信息而無需進行多次逆MDCT。
在這種情況下，為了實現(xiàn)MDCT系數(shù)的極性具有相同相位的高幾率，MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了4。但是，MDCT系數(shù)可以位移2N(這里N是自然數(shù))。
同時，在解調(diào)附加信息過程中，存在著一些對沿著頻率軸方向位移的和與通過MDCT和解碼音頻信號所得的原始MDCT系數(shù)相加或相減的MDCT系數(shù)的極性的增加或減少沒有貢獻的MDCT系數(shù)。也就是說，在沿著頻率軸方向位移的MDCT系數(shù)中，存在著一些其極性不能通過與原始MDCT系數(shù)相加或相減而改變的MDCT系數(shù)。
具體地說，將沿著頻率軸方向位移了4的MDCT系數(shù)與MDCT音頻信號所得的、圖11A所示的原始MDCT系數(shù)相加。在這種情況下，要相加的MDCT系數(shù)具有降低了預定級，例如，大約30dB的增益，如圖11B所示，然后與原始MDCT系數(shù)相加。相加的結(jié)果如圖16C所示。即使在增益降低了30dB的MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加這樣一種情況下，仍然存在一些既不對原始MDCT系數(shù)的極性的反向有貢獻也不當他們超過預定頻率的音頻信號的掩蔽級時用作水印的MDCT系數(shù)。因此，存在著損害再現(xiàn)聲音的質(zhì)量的風險。
為了解決這樣一些問題，應該考慮到只相加其級比原始MDCT系數(shù)的級高的并且具有相反相位的MDCT系數(shù)。然而，即使在完全實現(xiàn)了這樣的處理的情況下，仍然存在著當MDCT系數(shù)變換的音頻信號被轉(zhuǎn)換成模擬信號并且通過一批不同的樣本值再次得到MDCT變換時不能解調(diào)嵌入音頻信號的附加信息的風險。也就是說，存在著當通過與上述處理相似的處理，將沿著頻率軸方向位移的MDCT系數(shù)與再次MDCT變換轉(zhuǎn)換成模擬信號的音頻信號所得的MDCT系數(shù)相加時可能丟失附加信息的風險。
因為，為了防止對嵌入音頻信號中的附加信息的損害和防止損壞解調(diào)音頻信號的音質(zhì)，只有通過附加信息嵌入其中的音頻信號的MDCT所得的MDCT系數(shù)的、其增益不超過預定級的MDCT系數(shù)用于附加信息的嵌入。相對于預定頻率的聲音，頻率位移了的和不低于某一聲壓級的聲音不能提供聽覺的掩蔽效應?？紤]到這樣的聲音特性，鑒于人的聽覺在用于附加信息的MDCT系數(shù)的增益和頻率上規(guī)定了閾值S1，如圖12A，只有在不超過閾值S1的范圍內(nèi)的MDCT系數(shù)才用于附加信息的嵌入。將在這種情況下選擇的MDCT系數(shù)沿著頻率軸的方向位移4，然后使增益降低，并且與原始MDCT系數(shù)相加。這樣，附加信息被作為水印WM嵌在原始MDCT系數(shù)的兩側(cè)，如圖12B所示。在這種情況下，正如圖12B所示的，可以防止不低于預定級的附加信息被嵌在距離預定頻率的原始MDCT系數(shù)達預定頻率的位置上，并且可以防止產(chǎn)生再現(xiàn)為聽覺的噪聲成分的聲音。
在將附加信息作為水印WM嵌入音頻信號的過程中，如果用于附加信息的MDCT系數(shù)被嵌在總是距離預定頻率的MDCT系數(shù)一預定頻率的位置上，那么，當再現(xiàn)音頻信號時可能會聽到?jīng)]有得到掩蔽的聽覺噪聲，正如根據(jù)圖1所描述的。由于可以獲得掩蔽效應的頻帶隨著頻率而改變，因此，用于嵌入作為水印WM的附加信息的頻率距離Hr也隨著附加信息嵌入其中的音頻信號的頻率而改變。例如，當附加信息要作為水印WM嵌入到1kHz或更低的音頻信號中時，原始MDCT系數(shù)在頻率軸上位移以便用于附加信息的MDCT系數(shù)嵌在43Hz的頻率距離Hr內(nèi)，如圖13A所示。另一方面，當附加信息要作為水印WM嵌入2kHz或更高的音頻信號中時，原始MDCT系數(shù)在頻率軸上位移以便用于生成附加信息的MDCT系數(shù)被嵌入在86Hz的頻率距離Hr內(nèi)，如圖13A所示。
此外，在將附加信息作為水印WM嵌入音頻信號的過程中，用于嵌入作為水印WM的附加信息的頻率距離Hr相對于2kHz或更高的音頻信號而增大。因此，用于附加信息的MDCT系數(shù)可以被多路復用，然后嵌在頻率距離Hr內(nèi)，如圖13B所示。
如上所述，如果在附加信息嵌入其中作為水印WM的音頻信號上進行利用用于視頻信號的壓縮量化的信號壓縮處理，那么，附加信息可能被破密。這是因為在信號壓縮過程中受到量化步數(shù)的限制音頻信號的頻帶內(nèi)每個頻率成分的幅度被四舍五入成更小的整數(shù)。為了解決這個問題，可以將要加入音頻信號的附加信息的級保持在預定級或更高上。例如，通過將附加信息的級保持在相對于附加信息嵌入其中的、預定頻率的音頻信號的級為大約-6至-30dB上，即使當附加信息嵌入其中的音頻信號通過量化或類似方法得到壓縮時，也能保證附加信息的容限和能夠防止附加信息被破密。為了防止當進行信號壓縮時附加信息被破密，可以避免使用相對于用于附加信息的原始MDCT系數(shù)衰減了-30dB或更多的MDCT系數(shù)。
當沿著頻率軸的方向位移通過MDCT音頻信號所得的MDCT系數(shù)并且嵌入作為水印WM的附加信息時，如果要嵌入的附加信息被多路復用到如圖14所示的數(shù)層L1、L2、…、LN，那么，可以唯一地設置每層的頻率。
根據(jù)編解碼器，音頻信號可以在音頻信號的頻帶被數(shù)據(jù)濾波器分割成預定的頻帶之后得到MDCT變換，如圖15A和15B所示。這樣分割的頻區(qū)的成分可以直接用作層。圖15A顯示了應用自適應音頻信號壓縮技術(ATRAC2或自適應變換聲音編碼(Adaptive Transform Acoustic Coding)索尼公司(SonyCorporation)的商標)和每5kHz進行一次頻率分割的例子。圖15B顯示了來自子帶濾波器的、由MDCT層3分割成32的輸出被MDCT變換的例子。
如上所述，在通過沿著頻率軸方向位移MDCT音頻信號所得的MDCT系數(shù)將附加信息作為水印WM嵌入音頻信號的方法中，根據(jù)原始MDCT系數(shù)的極性與沿著頻率軸方向位移了預定個單位并且相加的MDCT系數(shù)的極性的一致或不一致，來確定用于生成附加信息的MDCT系數(shù)的級。因此，高的MDCT系數(shù)的級并不直接影響附加信息的調(diào)制強度。較低級的MDCT系數(shù)和較高級的MDCT系數(shù)具有相同的數(shù)據(jù)量。因此，如果給予再現(xiàn)音頻信號的音質(zhì)以優(yōu)先級，那么，考慮到附加信息加入其中的音頻信號的掩蔽效應和在實現(xiàn)信號壓縮情況下附加信息的容限，可以期望使用用于生成附加信息的、最低可能級的MDCT系數(shù)。
在要加入到音頻信號的附加信息的級要根據(jù)音頻信號的級自動設置的情況下，附加信息的最大幅度可以通過限制音頻信號的級的相加/相減來設置。此外，通過設置要加入到音頻信號的附加信息的級的低限，可以防止生成由于信號壓縮或從數(shù)字信號到模擬信號的重復轉(zhuǎn)換而受到損害的附加信息。
為自動設置附加信息加入其中的音頻信號的級，使用了用于歸一化每個頻帶或每個濾波器組的輸出的方法。在ATRAC2或ATRAC3中，在多相正交濾波器(PQF)之后的級上配置了AGC(自動增益控制)電路，因此，在MDCT變換音頻信號之前實現(xiàn)級的調(diào)整。這樣，ATRAC2或ATRAC3可以用于本發(fā)明的解調(diào)方法。
此外，作為用于自動設置音頻信號的級的方法，可以計數(shù)用于生成要加入音頻信號的附加信息的有效MDCT系數(shù)的個數(shù)并且可以自動限制用于生成附加信息的MDCT系數(shù)的級以便按平均相加不變個數(shù)的MDCT系數(shù)。
現(xiàn)在描述用于將附加信息作為水印嵌入音頻信號的附加信息嵌入設備和用于解調(diào)嵌入音頻信號的附加信息的解調(diào)設備。
在本發(fā)明中，附加信息嵌入設備和附加信息解調(diào)設備整合在一起構成編解碼器10，如圖16所示。這個編解碼器10含有A/D轉(zhuǎn)換器12，用于將通過音頻信號輸入端口10a輸入的音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，和MDCT單元14，用于MDCT變換(改進離散余弦變換)由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的音頻數(shù)據(jù)。MDCT單元14適用于進行PCM信號的一維正交變換，PCM信號是一維音頻數(shù)據(jù)。MDCT單元14進行PCM信號的一維MDCT并輸出MDCT系數(shù)。
編解碼器10還含有位移/相加單元16，由MDCT單元14計算的MDCT系數(shù)輸入到其中和通過附加信息輸入端口10b輸入的附加信息輸入到其中。位移/相加單元16根據(jù)附加信息沿著頻率軸方向位移從MDCT單元14傳輸?shù)腗DCT系數(shù)并進行原始MDCT系數(shù)的極性轉(zhuǎn)換，從而將附加信息嵌入MDCT系數(shù)。
從位移/相加單元16輸出的信號輸入到逆MDCT單元18。逆MDCT單元18根據(jù)從位移/相加單元16輸出的信號進行與MDCT單元14所進行的變換相反的逆改進離散余弦變換。
作為數(shù)字信號從逆MDCT單元18輸出的附加信息嵌入其中的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)由D/A轉(zhuǎn)換器20轉(zhuǎn)換成模擬音頻數(shù)據(jù)，然后通過輸出端口21輸出。從輸出端口21輸出的音頻信號是附加信息嵌入其中的信號。
編解碼器10用作附加信息解調(diào)設備，因此含有附加信息解調(diào)單元22，用于解調(diào)來自從MDCT單元14輸出的MDCT系數(shù)的、嵌入音頻信號中的附加信息。由附加信息解調(diào)單元22解調(diào)的附加信息通過輸出端口21輸出到設備的外部。
作為水印嵌入音頻信號的附加信息包括用于禁止傳輸音頻信號的限制信息、用于禁止將音頻信號記錄在另一個記錄介質(zhì)上的限制信息、和與音頻信號相對應的作品數(shù)據(jù)。作品數(shù)據(jù)包括用于管理與音頻信號相對應的樂曲等的版權的數(shù)據(jù)、版權擁有者代碼、版權管理號等等。
現(xiàn)在參照圖17的流程描述利用圖16所示的具有附加信息嵌入功能的編解碼器10將附加信息嵌入音頻信號的過程。
隨著在步驟S1從音頻信號輸入端口10a輸入音頻信號，音頻信號輸入到A/D轉(zhuǎn)換器12，在步驟S2音頻信號在A/D轉(zhuǎn)換器12中被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的音頻信號輸入到MDCT單元14。在步驟S3，對輸入到MDCT單元14的音頻信號進行MDCT變換以計算MDCT系數(shù)。由MDCT單元14計算的MDCT系數(shù)輸入到位移/相加單元16。
在步驟S4，判斷附加信息是否輸入到位移/相加單元16。具體地說，當附加信息的輸入表示為“1”時，在步驟S5位移/相加單元16沿著頻率軸方向?qū)腗DCT單元14輸入的MDCT系數(shù)位移2或4并且將所得的MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加，從而嵌入作為水印WM的附加信息。另一方面，當沒有輸入附加信息時，即，當附加信息表示為“0”時，位移/相加單元16輸出原始MDCT系數(shù)而不進行上述的位移和相加。當附加信息表示為“1”時位移/相加單元16將沿著頻率軸方向位移了的MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加，當附加信息表示為“0”時位移/相加單元16并不進行MDCT系數(shù)的位移和相加。因此，可以在接收或被供應從附加信息嵌入設備輸出的音頻信號的設備這一方檢測附加信息的“0”或“1”。在音頻信號被44.1kHz的頻率取樣和1024個樣本值作為一個塊被MDCT變換以獲得MDCT系數(shù)的情況下，對1024個樣本值的每一個都可以嵌入附加信息的每一位。但是，應該注意到，樣本值的個數(shù)并不僅限于1024。
在步驟S6，在由位移/相加單元16的預定處理處理過的MDCT系數(shù)上進行與MDCT變換相反的逆改進離散余弦變換。在后續(xù)的步驟S7，音頻信號被轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號，并且在步驟S8，輸出附加信息嵌入其中的模擬音頻信號。
現(xiàn)在描述利用圖16所示的編解碼器10解調(diào)作為水印嵌入音頻信號的附加信息的情況。
在位移/相加單元16將MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了2或4并且與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息作為水印WM的情況下，任意MDCT系數(shù)的左邊和右邊上第四個系數(shù)的極性具有很大幾率被作為水印嵌入的附加信息成分反向，從而增加/減少了極性。因此，隨著MDCT系數(shù)的左邊和右邊上的第四個系數(shù)按照相同極性和不同極性被累積起來，可以在預定時間間隔內(nèi)，例如，在一秒的間隔內(nèi)檢測到極性的偏移。
為了通過利用MDCT系數(shù)的極性的偏移檢測嵌入音頻信號中的附加信息，每隔一秒復位計數(shù)數(shù)并檢驗每個間隔內(nèi)極性的偏移，如圖18所示。因此，這使得檢測作為水印嵌入的附加信息成為可能。根據(jù)極性往正向偏移的情況和極性往負向偏移的情況的組合，可以發(fā)送和檢測作為各個間隔的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)串“1”、“1”、“0”，如圖18所示。
此外，在MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了4并且與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息作為水印WM的情況下，如果在簡單解調(diào)信號的過程中當在音頻信號被轉(zhuǎn)換成模擬信號之后再次進行MDCT時在樣本值的相位中產(chǎn)生了位移使得相同極性的MDCT系數(shù)增多了，那么，有時不能根據(jù)正和負極性的組合讀出附加信息。
同時，在MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了4并且與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息作為水印WM的情況下，如果在樣本值的相位中產(chǎn)生了位移，那么極性一致的MDCT系數(shù)的個數(shù)以余弦波的形式增多或減少。另一方面，在MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了5并且與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息作為水印WM的情況下，如果在樣本值的相位中產(chǎn)生了位移，那么，極性一致的MDCT系數(shù)的個數(shù)以正弦波的形式增多或減少。因此，在1024個樣本值作為一個塊得到MDCT變換的情況下，如果MDCT系數(shù)的相位位移了128個樣本值，那么，即使沿著頻率軸方向位移了4的MDCT系數(shù)的、相同極性的MDCT系數(shù)的總數(shù)是0，也可以獲得足夠數(shù)量的沿著頻率軸方向位移了5的MDCT系數(shù)的、相同極性的MDCT系數(shù)。
在檢測要由比復制控制的方法容易的方法來實現(xiàn)的情況下，或者在MDCT的相位不能得到控制的應用中，這種方法是一種有長處的技術。
此外，在與正確相位匹配的同步處理中，由于位置可以通過檢驗MDCT系數(shù)的4和5的值得到大致指定，因此，無需檢驗所有1024個樣本值的相位就可以實現(xiàn)與正確相位的同步?；蛘?，可以尋找到1024個樣本值的、能夠獲得最大增益的相位。
圖20顯示了MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了8并且與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息作為水印WM的情況和MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了9并且與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息作為水印WM的情況。每64個樣本值在8和9之間改變距離。通過組合MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了8并且與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息作為水印WM的情況和MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移了9并且與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息作為水印WM的情況，使得用于尋找正確相位的粗調(diào)整變得更加容易。
現(xiàn)在描述為這個系統(tǒng)提供多層的方法。
在附加信息解調(diào)單元22中，沿著原始MDCT系數(shù)的高頻的方向相加或相減要成為附加信息的MDCT系數(shù)?；蛘?，在附加信息解調(diào)單元22中，沿著原始MDCT系數(shù)的低頻的方向相加或相減要成為附加信息的MDCT系數(shù)。在這些方法中，可以通過設置原始MDCT系數(shù)的級與相加或相減的MDCT系數(shù)的級之間的關系來利用彼此完全獨立的兩種類型的層。
由于MDCT系數(shù)對應于頻帶，因此，可以通過限制MDCT系數(shù)來限制頻帶，如圖5所示。
在MDCT系數(shù)沿著頻率軸方向位移并且與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加的情況下，與所得的附加信息相同的信號可能存在于音頻信號的分量中。在這樣的情況下，會發(fā)生附加信息的錯誤檢測。
生成這樣的信號分量的主要原因是原始音頻信號的包絡線是與要解調(diào)的改變量同相的，或者是反相的，如圖21B所示。在這樣的情況下，每個頻帶的音頻信號往往隨著相同相位而改變，因此實現(xiàn)了加強調(diào)制。如果使用了淹沒它的大信號，那么在音質(zhì)方面就會出現(xiàn)問題。因此，為了易于從原始音頻信號中識別出附加信息，將頻帶分割成塊A和塊B，兩者具有相反的調(diào)制方向，如圖21A所示。在本例中，從1.5至5kHz的頻帶被分割成1.5至3.kHz和從3至5kHz的塊。
如果沿著相同方向調(diào)制頻帶的這兩個塊A和B，那么，結(jié)果如圖21C所示。但是，如果沿著相反方向調(diào)制些塊，則解調(diào)包含在原始音頻信號中的低頻帶和音頻帶的調(diào)制分量作為相反相位的數(shù)據(jù)，如圖21D所示。因此，可以在保持數(shù)據(jù)的相同增益的同時只消除錯誤信號。
圖22A和22B是顯示在沒有進行頻率分割的情況下在MDCT系數(shù)之間相同極性的個數(shù)和不同極性的個數(shù)的圖形。圖23A和23B是顯示在進行了頻率分割的情況下在MDCT系數(shù)之間相同極性的個數(shù)和不同極性的個數(shù)的圖形。在進行了頻率分割的情況下，可以通過盡可能地避免偶爾發(fā)生在音頻信號中的模式來降低數(shù)據(jù)率和差錯率。
在進行頻率分割過程中，選擇八音度作為要分割的頻率導致消除效應的改善。這是由于音樂特性造成的。包括音程的分量對八音度有負作用，就幾率而論，這對保持相反相位是有用的?；蛘?，選擇個數(shù)大體相同的包括在兩個頻帶塊A和B中的MDCT系數(shù)也是有效的。
此外，作為用于分割頻帶的方法，就幾率而論可以子分割進一步用于消除方法的頻帶，如圖15所示。
在對音頻壓縮的應用中，ATRAC2的多相正交濾波器(PQF)的分割特性可以用于上述的頻頻分割的方法。此外，還可以利用MPEG(運動圖像專家組層3的子帶濾波器。
通過沿著頻率軸的方向位移MDCT系數(shù)并將所得的MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加嵌入作為水印的附加信息具有非常高的保密性，使得即使當進行轉(zhuǎn)換成模擬信號或快速付里葉變換時也不能將其分離出來。但是，利用MDCT可以相對容易地攻擊這樣的附加信息。為了解決這個問題，可以通過設置在基于音頻信號的原始MDCT系數(shù)與沿著頻率軸方向位移的相加MDCT系數(shù)之間的距離，即位移數(shù)，并利用這些MDCT系數(shù)的極性，來進行利用MDCT嵌入音頻信號中的附加信息的檢測。在偽隨機信號或類似信號使生成附加信息的每個MDCT系數(shù)的極性反向的情況下，即使當?shù)谌嚼肕DCT檢驗它時也不能知道該信號是否受到附加信息調(diào)制。
作為在這種情況下使用的偽隨機信號，可以使用簡單的PN(偽噪聲)序列和哥德(gold)碼，也可以使用復雜的DES(數(shù)據(jù)加密系統(tǒng))和橢圓密碼術?；蛘?，可以使用1和0的簡單重復倒向的AC(交流)信號。
此外，通過從諸如哥德碼兩種類型的密碼產(chǎn)生假信號、然后針對每個獨立單位的每個終端固定一個而改變另一個，并且針對每個終端單元改變合成密碼，就可以提高附加信息的保密性。
現(xiàn)在描述用于將附加信息作為水印嵌入音頻信號的附加信息嵌入設備和用于解調(diào)嵌入音頻信號的附加信息的解調(diào)設備的另一個例子。
本例中的附加信息嵌入設備和附加信息解調(diào)設備也都整合在一起構成編解碼器30，如圖24所示。這個編碼器30含有A/D轉(zhuǎn)換器32，用于通過音頻信號輸入端口30a輸入的音頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號；和MDCT單元34，用于MDCT變換(變換離散余弦變換)由A/D轉(zhuǎn)換器32轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的音頻數(shù)據(jù)。MDCT單元34適用于MDCT變換PCM信號以便輸出MDCT系數(shù)。MDCT單元34對一維音頻信號進行一維離散余弦變換。
編解碼器30還含有位移/相加單元36，由MDCT單元34計算的MDCT系數(shù)輸入到其中和通過附加信息輸入端口30b輸入的附加信息也輸入到其中。位移/相加單元36沿著頻率軸方向位移通過變換音頻信號獲得的并從MDCT單元34傳輸?shù)腗DCT系數(shù)，并根據(jù)附加信息進行原始MDCT系數(shù)的極性轉(zhuǎn)換，從而編碼MDCT系數(shù)和附加信息。
從MDCT單元34輸出的信號輸入到逆MDCT單元38。逆MDCT單元38根據(jù)從MDCT單元34輸出的信號進行與MDCT單元34所進行的變換相反的逆改進離散余弦變換。
作為數(shù)字信號從逆MDCT單元38輸出的附加信息嵌入其中的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)由壓縮處理電路40進行壓縮編碼并通過輸出端口31輸出作為壓縮編碼信號。
編解碼器30也用作附加信息解調(diào)設備，因此含有附加信息解調(diào)單元38，用于解調(diào)來自從MDCT單元34輸出的MDCT系數(shù)的、嵌入音頻信號中的附加信息。由附加信息解調(diào)單元38解調(diào)的附加信息通過輸出端口31輸出到設備的外部。
作為水印嵌入音頻信號的附加信息包括用于禁止傳輸音頻信號的限制信息、用于禁止將音頻信號記錄在另一個記錄介質(zhì)上的限制信號、和與音頻信號相對應的作品數(shù)據(jù)。作品數(shù)據(jù)包括用于管理與音頻信號相對應的樂曲等的版權的數(shù)據(jù)、版權擁有者代碼、版權管理號等。
在圖24的編解碼器30中，位移/相加單元36和附加信息解調(diào)單元38整合在一起構成單元電路35。由于位移/相加單元36和附加信息解調(diào)單元38整合在一起構成單元電路35，因此，為非法目的從外部訪問受到禁止。此外，由于MDCT單元34、組合電路35和壓縮處理電路40也整合在一起構成電路33，因此，為了非法目的從外部訪問也受到禁止。作為電路33，可以使用執(zhí)行ATRAC2的電路。借助于這樣的結(jié)構，可以提高編解碼器30的保密性并且使得從外部對通過編解碼器30的信號處理的非法訪問變得困難。
現(xiàn)在參照圖25的流程描述利用圖24所示的具有附加信息嵌入功能的編解碼器30將附加信息嵌入音頻信號的過程。
隨著在步驟S11從音頻信號輸入端口30a輸入音頻信號，音頻信號被輸入到A/D轉(zhuǎn)換器32，在步驟S12，音頻信號在A/D轉(zhuǎn)換器32中被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的音頻信號輸入到MDCT單元34。在步驟S13，對輸入到MDCT單元34的音頻信號進行MDCT變換以計算MDCT系數(shù)。由MDCT單元34計算的MDCT系數(shù)輸入到位移/相加單元36。
在步驟S14，判斷附加信息是否輸入到位移/相加單元36。具體地說，當附加信息的輸入表示為“1”時，在步驟S15位移/相加單元36沿著頻率軸方向?qū)腗DCT單元34輸入的MDCT系數(shù)位移2或4并且將所得的MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加，從而嵌入作為水印WM的附加信息。另一方面，當沒有輸入附加信息時，即，當附加信息表示為“0”時，位移/相加單元36輸出原始MDCT系數(shù)而不進行上述的位移和相加。當附加信息表示為“1”時位移/相加單元36將沿著頻率軸方向位移了的MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加，當附加信息表示為“0”時位移/相加單元36并不進行MDCT系數(shù)的位移和相加。因此，可以在接收或被供應從附加信息嵌入設備輸出的音頻信號的設備這一方檢測附加信息的存在與否。在音頻信號被44.1kHz的頻率取樣和1024個樣本值作為一個塊得到MDCT變換以獲得MDCT系數(shù)的情況下，對1024個樣本值的每一個可以獲得附加信息的每一個位，但是，應該注意到，樣本值的個數(shù)并不僅限于1024。
在步驟S16，在由位移/相加單元36的預定處理處理過的MDCT系數(shù)上進行根據(jù)ATRAC2的壓縮系統(tǒng)的壓縮處理。在步驟S17，從輸出端口31輸出所得信號作為附加信息嵌入其中的數(shù)字音頻信號。
現(xiàn)在描述利用圖24所示的編解碼器30解調(diào)作為水印嵌入音頻信號的附加信息的情況。
在編解碼器30用作解調(diào)器的情況下，從輸入端口30a輸入的模擬音頻信號由D/A轉(zhuǎn)換器32轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。MDCT單元34MDCT變換從D/A轉(zhuǎn)換器32輸出的數(shù)字信號并輸出MDCT系數(shù)。根據(jù)MDCT系數(shù)，解調(diào)附加信息并且從輸出端口31將其輸出之。
現(xiàn)在參照圖26描述用于將附加信息作為水印嵌入壓縮數(shù)字音頻信號的附加信息嵌入設備和用于解調(diào)嵌入在壓縮數(shù)字音頻信號中的附加信息的解調(diào)設備的另一個例子。這種設備對接收和解調(diào)例如通過通信網(wǎng)絡分布的數(shù)字音頻信號是有用的。
在本例中的附加信息嵌入設備和附加信息解調(diào)設備也都整合在一起構成編解碼器50，如圖26所示。這個編解碼器30含有擴展處理單元52，用于擴展通過輸入端口50a輸入的壓縮數(shù)字音頻信號并MDCT變換(改進離散余弦變換)擴展音頻數(shù)據(jù)；和位移/相加單元54，由擴展處理單元52計算的MDCT系數(shù)輸入到其中和通過附加信息輸入端口50b輸入的附加信息也輸入到其中。位移/相加單元54沿著頻率軸方向位移通過變換音頻信號獲得的和從擴展處理單元52傳輸?shù)腗DCT系數(shù)，并根據(jù)從附加信息輸入端口50b輸入的附加信息進行原始MDCT系數(shù)的極性轉(zhuǎn)換，從而編碼MDCT系數(shù)和附加信息。
從位移/相加單元54輸出的信號輸入到逆MDCT單元58。逆MDCT單元58對從位移/相加單元54輸出的數(shù)字數(shù)據(jù)進行逆改進離散余弦變換。
從逆MDCT單元58輸出的附加信息嵌入其中的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)由A/D轉(zhuǎn)換器60轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號并且從輸出端口61輸出。
編解碼器50也用作附加信息解調(diào)設備，因此含有附加信息解調(diào)單元56，用于解調(diào)來自從擴展處理單元52輸出的MDCT系數(shù)的、嵌入音頻信號中的附加信息。由附加信息解調(diào)單元56解調(diào)的附加信息通過輸出端口61輸出到設備的外部。
作為水印嵌入音頻信號的附加信息包括用于禁止傳輸音頻信號的限制信息、用于禁止將音頻信號記錄在另一個記錄介質(zhì)上的限制信號、和與音頻信號相對應的作品數(shù)據(jù)。作品數(shù)據(jù)包括用于管理與音頻信號相對應的樂曲等的版權的數(shù)據(jù)、版權擁有者代碼、版權管理號等。
在圖26的編解碼器50中，位移/相加單元54和附加信息解調(diào)單元56整合在一起構成單元電路53。由于位移/相加單元54和附加信息解調(diào)單元56整合在一起構成單元電路53，因此，為非法目的從外部訪問受到禁止。此外，由于擴展處理單元52、單元電路53和逆MDCT單元58也都整合在一起構成電路51，因此，為了非法目的從外部訪問也受到禁止。
同時，在將附加信息作為水印嵌入音頻信號的情況下，正如上面參照圖6所述的，如果圖6B所示的模擬音頻信號的包絡線直接由圖6C所示的正弦波調(diào)幅(AM)，那么，可以在圖6A所示的原始音頻信號的兩邊上形成邊帶信號SB。由于邊帶信號SB相對于原始音頻信號起到水印作用，因此，可以利用邊帶信號SB嵌入附加信息。
此外，在將附加信息作為水印嵌入音頻信號的情況下，正如上面參照圖7所描述的，如果圖7B所示的模擬音頻信號由圖7C所示的預定頻率的正弦波調(diào)頻(FM)，那么，可以在圖7A所示的原始音頻信號的兩邊形成邊帶信號SB。由于邊帶信號SB相對于原始音頻信號起到水印的作用，因此，可以利用邊帶信號SB嵌入附加信息。
這樣，可以通過希爾伯特轉(zhuǎn)換生成由于AM調(diào)制和FM調(diào)制所致的邊帶信號SB。
現(xiàn)在參照圖27描述通過希爾伯特轉(zhuǎn)換在音頻信號上生成邊帶的例子。
用于通過希爾伯特轉(zhuǎn)換在音頻信號上生成邊帶信號SB的邊帶生成電路100包括希爾伯特轉(zhuǎn)換器102，用于希爾伯特轉(zhuǎn)換作為從輸入端口101a輸入的數(shù)字音頻信號的PCM信號；調(diào)制頻率發(fā)生器104，用于根據(jù)從輸入端口101b輸入的諸如頻率、增益、相位等的控制信號生成調(diào)制頻率；實部乘法器106，用于將從希爾伯特轉(zhuǎn)換器102輸出的實部與從調(diào)制頻率發(fā)生器104輸出的實部相乘；虛部乘法器108，用于將從希爾伯特轉(zhuǎn)換器102輸出的虛部與從調(diào)制頻率發(fā)生器104輸出的虛部相乘；第一加法器110，用于從虛部乘法器108的輸出減去實部乘法器106的輸出以便在作為原始音頻信號的PCM信號的高頻側(cè)上生成上邊帶信號SB；和第二加法器112，用于將實部乘法器106的輸出與虛部乘法器108的輸出相加以便在作為原始音頻信號的PCM信號的低頻側(cè)上生成下邊帶信號SB。
通過利用由此在作為原始音頻信號的PCM信號的高頻側(cè)和低頻側(cè)上生成的邊帶信號SB，可以將附加信息作為水印嵌入。
圖28顯示了示范性調(diào)制設備200，用于AM調(diào)制或FM調(diào)制原始音頻信號和利用在原始音頻信號的兩側(cè)上生成的邊帶信號SB以便嵌入附加信息作為水印。調(diào)制設備200含有MDCT單元202，作為原始音頻信號的PCM信號通過輸入端口201輸入到其中；音頻信號提取單元204，用于提取附加信息加入其中的預定頻率的音頻信號；逆MDCT單元206；通過希爾伯特轉(zhuǎn)換的水印發(fā)生器208；定時調(diào)整延遲單元210和信號嵌入電路212。
MDCT單元202進行作為PCM信號輸入的音頻信號的MDCT，并由此計算出MDCT系數(shù)。音頻信號提取電路204從MDCT系數(shù)提取附加信息嵌入其中的預定頻率的音頻信號。逆MDCT單元206針對由音頻信號提取電路204提取的PCM信號進行逆MDCT。
通過希爾伯特轉(zhuǎn)換的水印生成電路208具有圖27所示的結(jié)構，并且在附加信息作為水印嵌入其中的預定頻率的音頻信號的兩側(cè)上生成邊帶信號SB。
定時調(diào)整延遲電路210將通過輸入端口201輸入的PCM音頻信號延遲與MDCT單元202、音頻信號提取單元204、逆MDCT單元206和通過希爾伯特轉(zhuǎn)換的水印發(fā)生器208的處理時間相對應的時間，由此來調(diào)整定時。
信號嵌入電路212將在可以獲得掩蔽效應的音頻信號的上或下頻帶中生成的邊帶信號作為水印嵌入從定時調(diào)整延遲電路210輸出的音頻信號。
用于通過利用希爾伯特轉(zhuǎn)換將附加信息作為水印嵌入音頻信號的調(diào)制設備200可以在如圖6A和7A所示的任意頻率的音頻信號的上和下頻帶中生成邊帶信號，AM調(diào)制和FM調(diào)制可以由通過希爾伯特轉(zhuǎn)換的頻移來實現(xiàn)。此外，由于調(diào)制設備可以在圖7A所示的任意頻率的音頻信號的上和下頻帶兩者之一中生成邊帶信號SB，因此，可以在任意頻率上將附加信息嵌入作為水印。
工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明，通過正交變換音頻信號以計算正交變換系數(shù)，然后沿著頻率軸方向衰減和位移計算的正交變換系數(shù)，并且將所得的正交變換系數(shù)與原始正交變換系數(shù)相加，嵌入附加信息。因此，附加信息可以作為水印嵌入音頻信號中。另外，即使在音頻信號被壓縮的情況下，也可以可靠地防止對作為水印嵌入的附加信息的損害。
權利要求
1．一種將附加信息嵌入音頻信號的附加信息嵌入方法，所述方法包括正交變換步驟，正交變換音頻信號并由此計算出正交變換系數(shù)；和位移和相加步驟，沿著頻率軸方向衰減和位移正交變換系數(shù)并且將所得的系數(shù)與原始的正交變換系數(shù)相加以便嵌入附加信息。
2．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中正交變換步驟包括進行音頻信號的MDCT以便計算出MDCT系數(shù)，和其中位移和相加步驟包括沿著頻率軸方向衰減和位移計算的MDCT系數(shù)并且將所得的系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息。
3．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括將在頻率軸上位移了的正交變換系數(shù)與原始正交變換系數(shù)相加以便滿足頻率掩蔽條件和時間掩蔽條件。
4．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括當將位移了的正交變換系數(shù)與原始正交變換系數(shù)的值相加所得的值不高于預定值時進行相加。
5．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括根據(jù)將位移了的正交變換系數(shù)與原始正交變換系數(shù)的值相加所得的值的極性禁止位移和相加。
6．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括當音頻信號落在從高限值到低限值的范圍內(nèi)時進行位移和相加。
7．根據(jù)權利要求6所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括當音頻信號落在根據(jù)人的聽覺特性設置的從高限值到低限值的范圍內(nèi)時進行位移和相加。
8．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括在預定頻帶內(nèi)進行正交變換系數(shù)的位移和相加。
9．根據(jù)權利要求2所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括在預定頻帶內(nèi)進行MDCT系數(shù)的位移和相加。
10．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括分割音頻信號的頻帶并對分割的頻帶的每一個進行位移和相加。
11．根據(jù)權利要求10所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括反轉(zhuǎn)分割的相鄰頻帶的位移方向。
12．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，進一步包括利用偽隨機信號加擾由位移和相加步驟計算的信號的步驟。
13．根據(jù)權利要求2所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括朝著頻率升高端位移MDCT系數(shù)并且將MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加。
14．根據(jù)權利要求13所述的附加信息嵌入方法，其中在位移和相加步驟，隨著MDCT系數(shù)位移了2N個單位(這里N是自然數(shù))，MDCT系數(shù)的頻率升高了((取樣頻率/MDCT系數(shù)的樣本數(shù))×2N)Hz。
15．根據(jù)權利要求14所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟基本上等于音頻信號的幅度。
16．根據(jù)權利要求2所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括朝著頻率下降端位移MDCT系數(shù)并且將MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加。
17．根據(jù)權利要求16所述的附加信息嵌入方法，其中在位移和相加步驟，隨著MDCT系數(shù)位移了2N個單位(這里N是自然數(shù))，MDCT系數(shù)的頻率下降了((取樣頻率/MDCT系數(shù)的樣本數(shù))×2N)Hz。
18．根據(jù)權利要求17所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟基本上等于音頻信號的幅度。
19．根據(jù)權利要求2所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括使MDCT系數(shù)位移了2N個單位(這里N是自然數(shù))。
20．根據(jù)權利要求2所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括使MDCT系數(shù)位移了2N-1個單位(這里N是自然數(shù))。
21．根據(jù)權利要求2所述的附加信息嵌入方法，其中位移和相加步驟包括在原始音頻信號的MDCT系數(shù)的頻率掩蔽區(qū)的臨界帶內(nèi)相加位移的MDCT系數(shù)。
22．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中附加信息是用于禁止傳輸音頻信號的限制信息。
23．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中附加信息是用于禁止將音頻信號記錄在記錄介質(zhì)上的限制信息。
24．根據(jù)權利要求1所述的附加信息嵌入方法，其中附加信息是與音頻信號相對應的作品數(shù)據(jù)。
25．一種將附加信息嵌入音頻信號的附加信息嵌入設備，所述設備包括正交變換裝置，正交變換音頻信號并由此計算出正交變換系數(shù)；和位移和相加裝置，沿著頻率軸方向衰減和位移正交變換系數(shù)并且將所得的系數(shù)與原始的正交變換系數(shù)相加以便嵌入附加信息。
26．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中正交變換裝置進行音頻信號的MDCT以便計算出MDCT系數(shù)，和其中位移和相加裝置沿著頻率軸方向衰減和位移計算的MDCT系數(shù)并且將所得的系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加以便嵌入附加信息。
27．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置將在頻率軸上位移了的正交變換系數(shù)與原始正交變換系數(shù)相加以便滿足頻率掩蔽條件和時間掩蔽條件。
28．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中當將位移了的正交變換系數(shù)與原始正交變換系數(shù)的值相加所得的值不高于預定值時，位移和相加裝置進行相加。
29．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置根據(jù)將位移了的正交變換系數(shù)與原始正交變換系數(shù)的值相加所得的值的極性禁止位移和相加。
30．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中當音頻信號落在從高限值到低限值的范圍內(nèi)時，位移和相加裝置進行位移和相加。
31．根據(jù)權利要求30所述的附加信息嵌入設備，其中當音頻信號落在根據(jù)人的聽覺特性設置的從高限值到低限值的范圍內(nèi)時，位移和相加裝置進行位移和相加。
32．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置在預定頻帶內(nèi)進行正交變換系數(shù)的位移和相加。
33．根據(jù)權利要求26所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置在預定頻帶內(nèi)進行MDCT系數(shù)的位移和相加。
34．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置分割音頻信號的頻帶并對分割的頻帶的每一個進行位移和相加。
35．根據(jù)權利要求34所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置反轉(zhuǎn)分割的相鄰頻帶的位移方向。
36．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，進一步包括利用偽隨機信號加擾由位移和相加裝置計算的信號的裝置。
37．根據(jù)權利要求26所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置朝著頻率升高端位移MDCT系數(shù)并且將MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加。
38．根據(jù)權利要求37所述的附加信息嵌入設備，其中在位移和相加裝置，隨著MDCT系數(shù)位移了2N個單位(這里N是自然數(shù))，MDCT系數(shù)的頻率升高了((取樣頻率/MDCT系數(shù)的樣本數(shù))×2N)Hz。
39．根據(jù)權利要求38所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置基本上等于音頻信號的幅度。
40．根據(jù)權利要求26所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置朝著頻率下降端位移MDCT系數(shù)并且將MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加。
41．根據(jù)權利要求40所述的附加信息嵌入設備，其中在位移和相加裝置，隨著MDCT系數(shù)位移了2N個單位(這里N是自然數(shù))，MDCT系數(shù)的頻率下降了((取樣頻率/MDCT系數(shù)的樣本數(shù))×2N)Hz。
42．根據(jù)權利要求41所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置基本上等于音頻信號的幅度。
43．根據(jù)權利要求26所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置使MDCT系數(shù)位移了2N個單位(這里N是自然數(shù))。
44．根據(jù)權利要求26所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置使MDCT系數(shù)位移了2N-1個單位(這里N是自然數(shù))。
45．根據(jù)權利要求26所述的附加信息嵌入設備，其中位移和相加裝置在原始音頻信號的MDCT系數(shù)的頻率掩蔽區(qū)的臨界帶內(nèi)相加位移的MDCT系數(shù)。
46．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中正交變換裝置與位移和相加裝置是整合在一起構成的。
47．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中附加信息是用于禁止傳輸音頻信號的限制信息。
48．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中附加信息是用于禁止將音頻信號記錄在記錄介質(zhì)上的限制信息。
49．根據(jù)權利要求25所述的附加信息嵌入設備，其中附加信息是與音頻信號相對應的作品數(shù)據(jù)。
50．一種接收附加信息嵌入其中的音頻信號并解調(diào)附加信息的解調(diào)方法，所述方法包括接收步驟，接收通過沿著頻率軸方向衰減和位移并且加入到在原頻率軸上的音頻信號將附加信息嵌入其中的音頻信號；和解調(diào)步驟，根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上的音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
51．根據(jù)權利要求50所述的解調(diào)方法，其中接收步驟包括接收通過沿著頻率軸方向衰減和位移由正交變換音頻信號所計算的正交變換系數(shù)并且將所得的正交變換系數(shù)與原始正交變換系數(shù)相加將附加信息嵌入其中的音頻信號。
52．根據(jù)權利要求51所述的解調(diào)方法，其中接收步驟包括接收通過沿著頻率軸方向衰減和位移由音頻信號的MDCT所計算的MDCT系數(shù)并且將所得的MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加將附加信息嵌入其中的音頻信號。
53．根據(jù)權利要求50所述的解調(diào)方法，其中接收步驟包括接收通過AM調(diào)制將附加信息嵌入其中的音頻信號，和其中解調(diào)步驟包括根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
54．根據(jù)權利要求50所述的解調(diào)方法，其中接收步驟包括接收通過FM調(diào)制將附加信息嵌入其中的音頻信號，和其中解調(diào)步驟包括根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
55．根據(jù)權利要求50所述的解調(diào)方法，其中接收步驟包括接收通過希爾伯特轉(zhuǎn)換將附加信息嵌入其中的音頻信號，和其中解調(diào)步驟包括根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
56．根據(jù)權利要求50所述的解調(diào)方法，其中解調(diào)步驟包括根據(jù)在接收信號的預定頻帶內(nèi)的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
57．根據(jù)權利要求50所述的解調(diào)方法，其中附加信息是用于禁止傳輸音頻信號的控制信息。
58．根據(jù)權利要求50所述的解調(diào)方法，其中附加信息是用于將音頻信號記錄在記錄介質(zhì)上的控制信息。
59．根據(jù)權利要求50所述的解調(diào)方法，其中附加信息是與音頻信號相對應的作品數(shù)據(jù)。
60．一種接收附加信息嵌入其中的音頻信號并解調(diào)附加信息的解調(diào)設備，所述設備包括接收裝置，接收通過沿著頻率軸方向衰減和位移并且加入到在原頻率軸上的音頻信號將附加信息嵌入其中的音頻信號；和解調(diào)裝置，根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上的音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
61．根據(jù)權利要求60所述的解調(diào)設備，其中接收裝置接收通過沿著頻率軸方向衰減和位移由正交變換音頻信號所計算的正交變換系數(shù)并且將所得的正交變換系數(shù)與原始正交變換系數(shù)相加將附加信息嵌入其中的音頻信號。
62．根據(jù)權利要求61所述的解調(diào)設備，其中接收裝置接收通過沿著頻率軸方向衰減和位移通過音頻信號的MDCT所計算的MDCT系數(shù)并且將所得的MDCT系數(shù)與原始MDCT系數(shù)相加將附加信息嵌入其中的音頻信號。
63．根據(jù)權利要求60所述的解調(diào)設備，其中接收裝置接收通過AM調(diào)制將附加信息嵌入其中的音頻信號，和其中解調(diào)裝置根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
64．根據(jù)權利要求60所述的解調(diào)設備，其中接收裝置接收通過FM調(diào)制將附加信息嵌入其中的音頻信號，和其中解調(diào)裝置根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
65．根據(jù)權利要求60所述的解調(diào)設備，其中接收裝置接收通過希爾伯特轉(zhuǎn)換將附加信息嵌入其中的音頻信號，和其中解調(diào)裝置根據(jù)接收信號的、在頻率軸上的每個預定間隔上間音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
66．根據(jù)權利要求60所述的解調(diào)設備，其中解調(diào)裝置根據(jù)在接收信號的預定頻帶內(nèi)、在頻率軸上的每個預定間隔上音頻信號的極性解調(diào)附加信息。
67．根據(jù)權利要求60所述的解調(diào)設備，其中附加信息是用于禁止傳輸音頻信號的控制信息。
68．根據(jù)權利要求60所述的解調(diào)設備，其中附加信息是用于將音頻信號記錄在記錄介質(zhì)上的控制信息。
69．根據(jù)權利要求60所述的解調(diào)設備，其中附加信息是與音頻信號相對應的作品數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種將附加信息嵌入音頻信號的附加信息嵌入方法,其中對音頻信號進行MDCT變換,計算出MDCT系數(shù),沿著頻率軸衰減和位移MDCT系數(shù),并將所得的結(jié)果與原始MDCT系數(shù)相加,從而將附加信息嵌入音頻信號中作為水印。
文檔編號G10L19/02GK1297560SQ00800363
公開日2001年5月30日 申請日期2000年3月21日 優(yōu)先權日1999年3月19日
發(fā)明者佐藤英雄 申請人:索尼公司