通过数码音频的数码加封的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及云存储和传输的数据包装（数码加封）的方法及其架构。此数码加封 的方法和架构是利用波前覆用（WF覆用）。它的重点是数码加封及数码解加封的外观及加 封后数据的可靠性。
【背景技术】
[0002] 根据mailonline(http://www.dailymail.co.uk)于 2014 年 8 月 31 日的报导，备 受瞩目的演员，模特，歌手，和主持人的裸体照片已经贴在网上。显然是出自于黑客泄漏与 苹果的iCloud服务的泄露的结果。这些出现下4chan上的照片（4chan是一家图像分享论 坛）是由其某一用户上传的101名人照片；包括珍尼佛·劳伦斯，阿丽亚娜格南地，维多利 亚?加斯提斯，与凯特厄普顿的私人照片。这些照片是在周日晚上张贴的。据说是因iCloud 中的漏洞让名人的手机被黑客入侵。苹果公司拒绝对此发表评论。名人的隐私被严重的侵 害了。
[0003] 在云计算和云存储的更好隐私保护是确切需要的。数码加封技术将会加强云计算 和云存储的隐私保护。
[0004] 波前覆用技术已经用在上面提到的美国专利申请书中的应用（PA号12/848953， 13/938268,13/953715)。与道统的云计算和存储技术相比，波前覆用技术可使用较少的内 存空间，以达到更好的冗余，更高的的可靠性和存活力。此外，这些技术也可使用于监测存 储数据的完整性，而无需审阅所存储数据的本身。相同的技术可扩展到云上的数据流；包括 云视频流及云音频流。
[0005] 另有两项更需关注的议题。其一是有关运营商提供安全和加密存储服务。然而， 档案隐私是靠在运营商服务器端的档案加密。许多运营商的操作员仍可够得到加密程序。 所以客户的档案隐私必须倚赖运营商及服务器操作员的头班操守和诚信度。其二是关于云 存储数据的残留权利的关注；这项议题目前仍在热烈的争论中。
[0006] 许多波前覆用应用发明申请的专利权利要求意图解决这些议题；增强数据云传输 和数据云存储的的私密性和可靠性。许多在云端的数据甚至可以是图像或音频有关的。由 于多组云运输或储存的数据会在客户端做预处理，每组云传输或云存储的数据是一组已经 经过波前覆用转换处理过的数据。这些覆用处理过的数据已不是能解读的原数据本身。所 以申请书中所建议的数码加封法应会让客户对这些云存储数据的私密性和可靠性更有信 心，而这些信心不再只倚赖对经营者的头班操守和诚信度的关注。在数码加封法中，已知的 图像，音频，或多媒体数据全都可以用作数码信封来做为推展私密可靠的云数据存储和运 输的手段。大多数的商机都瞄准在游戏和娱乐云通信应用。它可用在各种数字商品版权管 理和复制权的应用工具，保护智慧产权权利人。透过这些多层数码加封技术认证的数码"印 章或印记"，将是本专利申请中的一个亮点。
[0007] 数码图像将被用来举例说明本专利申请中的数码加封/解加封技术。其它类型的 数码流可以被容易地结合于所提出的加封技术。
[0008] 首先简要的介绍及总结"写"和"读"过程的实施模式。"写"的过程是利用一套波 前覆用转换来处理多组原始数据包括做为数码信封的数码图像及数码讯息，再将所产生覆 用转换后的数据存储在云端。"读"的过程是把存在云端覆用转换后的数据透过一套波前解 覆用转换来重构原始多组数码图像。数码加封是在某些功能限制条件下的写作方法，也是 "写"过程的一套子集。这些数码加封后的数据都会有某些原始数码信封的特征。它应储存 某些原图像特征或其他特征。这些功能限制条件是要保证数码信封的特征会出现下转换后 的多组数据中。数码解加封是阅读程序的一套子集，有从数码加封后的数据重构原数码讯 息的功能。
[0009] 数码加封是波前覆用的一组应用子集。其中波前覆用的多串输入数码档案至少包 括一串数据消息档案和一串选定的数码信封档案。同时此一波前覆用的配置在透过所有多 路输入而定制加权和，必需保证它的多路输出数据所显现的外观对人体自然感官而言与选 定的数码信封的图像，视频，或音频格式的外观是完全相同的。这类输出档案是加封后的或 是有嵌入讯息的档案。嵌入的讯息可以经由相应的波前解覆用处理器，在目的地把接收到 的加封后档案与已知的原数码信封来进行复原运作。
[0010] 总之，数码加封/解加封可以透过波前覆用和波前解覆用运算来实现。波前覆用 运作后的数据在数据云传输和云存储方面的特色是有增的强隐私性和冗余性。另一方面对 波前覆用程序应用的冗余性而言，数据加封是在相反方向的应用。数据加封在应用上是针 对有限的接收用户团队，增强了加封后的数码档案隐私性，但最小化或完全牺牲了封后讯 息数码档案的冗余性。
【发明内容】
[0011] 波前覆用/解复用处理功能是空间数字系统公司（SDS)在卫星通信领域的发明 了；其中高难度的需求包括通信功率合成，安全性，可靠性和优化算法。这套波前覆用/解 覆用技术，除了体现了利用多维传输的通信架构，同时也发现此程序可用于超越卫星通信 领域外其他领域的应用。其中一项这样的应用是云端的数据传输和数据存储；数据的守密 性，完整性和冗余性是数据传输/存储很重要的特征。数码加封和去加封可用于数据传输 和数据存储。它们可用于礼品和游戏，如数码幸运饼干。在此申请书中我们将使用数据传输 为例，如递送邮件，说明的数码加封和数码解加封的概念。数码解加封也可称为数码开封。
[0012] 数码加封/解加封技术的发明是关于透过云把波前覆用转换后的数据串发送到 目的地；但不是发送全部的数据串而是发送经过筛选后的一部分覆用数据串。波前覆用转 换后的数据串又称"覆用转换数据串"，或称"覆用数据串。"一组加封后的数据流是透过波 前覆用转换与一组已知的数据串作为一套加封程序的产物。此组已知的数据串就是数码信 封，可以是发送方的个人图像，用来表明谁正在发送的数码加封的数据。不同的数码信封也 可能是显示发送者复杂心情的不同图片，同时发送的多组数据是可"罩"在不同数码信封下 的。在家庭成员间的通信，数码信封可能是旧的数码家庭录像剪辑成新的数据流。所有的 家庭成员都有旧视频及剪辑后成的新数据流。
[0013] 波前覆用/解覆用在数码加封应用领域内可设定其他已知的数据流做为探测，认 证，和标识功能信号。其中一套是先加封再存到IP云方法包括：先把多组第一数据在发送 端转换成多组数码加封后的第二数据，其特征在于所述每一组加封后的第二数据是经过所 述所有多组第一数据的不同加权和；然后再把所述加封后不同组的第二数据经由互联网存 储到IP云端。同时也把多个连接到所述存储加封后第二数据的不同链路存储在所述的发 送端。
[0014] 所述的数据处理方法，包括在发送端把多组第一数据集与一组已知数据转换成多 组数码加封后的第二数据集，其中所述每组加封后的第二数据是由包括所有所述第一数据 集的一组加权和；和在接收端从一些所述"罩"在加封后第二数据集中还原成多组第三数据 集和所述的一组已知数据集，其中所述的每一组第三数据是所有所述数码加封后的多组第 二数据集的不同加权和。
[0015] 一套用于在IP云存储数据的方法，包括在发送端把多组第一数据集转换成多组 数码加封后的第二数据集，其特征在于所述每组加封后的每组第二数据是一张数据图像由 包括所有所述第一数据集的不同加权和所组成，每一张数据独特外观的强度主要是由一组 所述的第一数据来控制。独特外观可以是图像，声音，以及对人体传感器的其它特征。
[0016] 许多关于如何在数字版权管理的领域使用数码加封/解加封的技术发明是写在 一件号为14/517717题为"数字版权管理和转播的数码加封"于2014年10月17日提出的 美国非临时申请书中。原始数字档案被称为档案的母版。其他副本都是子女版本；每份子 女版本都是透过与母版为数码信封的数码加封技术嵌入了独特数码及唯一标识档案后而 产生的。与某份子女版相关的独特数码标识只能与母版本同时透过解加封处理来恢复。出 版和发行档案只有子版本，同时母版本将被安全储存。
[0017] 在数学上，某一件母版档案用A来表示，它的一件X子版档案用X来表示。此子版 档案独特数码标识档案用Dx来表示。因为数码加封络处理是一种线性处理，X子版档案X 与其母版档案A的关系涉及X=M*A+Dx，其中Μ是放大系数并应大于1。此关系的另一边 界条件是能使X的外观对所有人体自然观感的言与母版几乎完全相同。Dx的讯息是嵌入及 隐藏在此子版数码档案X中，并且是不可能只单独透过X档案来恢复还原Dx。
[0018] 母版档案A的另一件y子版档案用Y来表示。此子版档案独特数码标识档案应用 Dy来表示。
[0019] 为了要从一件子版档案X中来恢复还原此子版档案独特数码标识档案Dx，此档案 X与其母版档案A必需同时透过Dx=X-M*A的运算操作或同等运算过程来恢复还原此数码 标识档案Dx。
[0020] 类似技术可以扩展到用于再广播来提供附加讯息给观众。第一母版广播档案可用 A来表示。第二广播档案B是一件透过加封处理后是嵌入或隐藏在子版广播档案X中。由 于加封处理是一种线性处理，子版广播文件X与母版广播文件A的关系是根据X=M*A+B， 其中Μ是放大系数，并应根据大于1。此关系的另一边界条件是能使X的外观对所有人体 自然观感的言与母版几乎完全相同。Β是嵌入及隐藏在此子版数码档案X中的附加讯息档 案，并且是不可能只单独透过字版广播档案X来恢复还原的第二广播档案。为了要从此子 版数码档案X中来恢复还原附加讯息的第二广播档案Β，此子版广播档案X与其第一母版广 播档案Α必需同时透过B=Χ-Μ*Α的运算操作或同等运算过程来恢复还原此附加第二广播 档案Β。
[0021] 再广播可能同时透过不同信道的，在不同的时间透过同一信道，或在不同的时间 透过不同的信道。此技术可用于直播星（DBS)，有线电缆，光纤，和其他无线或有线网络中的 音频或视频广播。嵌入或隐藏的档案B可以是不同电视节目，机顶盒的持家数据，广播到选 定互联网节点的因特网数据，和/或其他数据。
[0022] 本发明是关于如何使用的音频档案做为数码信封而进行的数码加封/解加封的 技术。由数码加封技术嵌入的隐藏数据可以是数码音频，图像，视频，或其它数据。我们在 举例说明中使用4至4波前覆用来实现加封转换，及引入定制加封/解加封转换所需的其 他已知数码档案及参数。
【附图说明】
[0023] 在附图中公开了本发明示意性的一些实施例。它们并没有阐述所有的实施例。其 它实施例可另外或替代地使用。为了可以节省空间或更有效的描诉描述例子，很多省略的 细节可能是显而易见或是不必要的。相反，一些实施例可以在没有所有的被公开的细节的 情况下实践的。另外相同的参考编号或参考指示符会出现下不同的附图中，它们可以指代 相同或相似的部件或步骤。
[0024] 在此申请书中的发明，可以更全面地从以下描述中可以理解，当与附图一同阅读 申请书时，其附图应被认为是说明性的，而不是作为申请书的限制。附图不一定按比例绘 制，而是将重点放在对本发明的原理。
[0025] 图1示出根据本发明的实施例的一幅对某一组数码档案的数码信封加封框图，其 包括了透过一组2到2波前覆用处理器把此组数码档案嵌入一组数码信封中，然侯在覆用 处理器两组输出中选出一组透过云端发送到目的地，并在目的地打开数码信封和回收罩在 数码信封内的一组原数码档案数据。数码信封是从对发送者及接收者都是已知的多组侯选 数码信封中所选择的一组数码，也是给在源头的发送方和在在目的地的接收方的一套数码 传输模式。对于一组数码信封的加封和解加封的过程也被分别称为加封和开封。
[0026] 图1A示出了根据本发明的实施例的一排6组候选数码信封。
[0027] 图1B根据本发明的实施例示出了另一排5组候选数码信封。
[0028] 图2示出了根据本发明的一些实施例的所示的一组图像，它们是从美国专利申请 号13/953715(PA出版物号US2014-0081989A1)图?中复制的；同时也透过计算器模拟来 证明图像伪装的可行性。第一列的四幅图像被输入到一组4至4波前覆用处理器。这幅在 第一列的"跑马"图像被选为数码伪装的形象。有效地，在第二列中的四幅图像都被罩上了 这幅跑马图。
[0029] 图3示出当在目的地的接收器根据本发明的一些实施例；它是对没法够到原始数 码信封的用户而言可经由一组2对2的波前覆用器做加封/解加封过程的方框图。它是一 套类似于图1的方框图，发送者透过发送覆用器两路输出经由云端送到接收器，再透过一 组2对2的波前解覆用器做还原原始数码信封和嵌入的数码讯息。
[0030] 图4示出根据本发明的一些实施例的双加封的方框图。
[0031] 图5示出根据本发明的一些实施例的解双加封的方框图。
[0032] 图6示出根据本发明的一些实施例经由高阶波前覆用为一组数码讯息嵌入一组 数码讯息内；一幅高阶加封的方框图。
[0033] 图7示出根据本发明的一些实施例透过高阶波前解覆用从一组封后数码流还原 出嵌入的数码讯息；一幅高阶解加封的方框图。
[0034] 图8示出根据本发明的一些实施例透过高阶波前覆用执行嵌入数码讯息的双加 封的方框图。
[0035] 图9示出根据本发明的一些实施例经由高阶波前解覆用从两个封后数码流来还 原嵌入数码讯息的解双加封的方框图。
[0036] 图10示出根据本发明的一些实施方案透过一组4至4波前覆用产生4串可用的 加封数据流，再选3串透过云端发送的加封的方框图。
[0037] 图11示出根据本发明的一些实施例透过一组4至4波前解覆用把从云端下来的 三串数码流中的任两串用来还原嵌入数码讯息的解加封方框图。
[0038] 图12示出了根据本发明的一些实施例透过一组4至4波前解覆用把从云端下来 的三串数码流中的任两串用来还原嵌入数码讯息的另一解加封方框图。
[0039] 图13示出了根据本发明的一些实施例透过透过一组4至4波前解覆用把从云端 下来的三串数码流用来还原嵌入数码讯息的一解加封方框图。
[0040] 图14示出了根据本发明的一些实施例中透过一组4至4波前解覆用把从云端下 来的三串数码流用来还原嵌入数码讯息的另一解加封方框图。
[0041] 图15示出了根据本发明的一些实施方案中透过一组2到2波前覆用及另一组4 至4波前覆用来产生只有一组透过云端封后数码流的双加封方框图。
[0042] 图16示出了根据本发明的一些实施方案中透过一组2到2波前解覆用及另一组 4至4波前解覆用而且只需用一组透过云端封后数码流来还原嵌入数码讯息的解双加封方 框图。
[0043] 图17A所示是按照本发明的一些实施例，应用于数字版权管理（DRM)的数码加封 框图；透过嵌入在一件子版数码档案/电影画面的独特标识画面，然后存储在云中或分别 发行的子版档案/电影画面，
[0044] 图17B示出的是根据本发明的一些实施例对数码档案或云存储的电影图像的解 加封框图；用来恢复嵌入在子版数码档案/电影画面的独特标识画面或标识档案。
[0045] 图18A示出了根据本发明的一些实施例在两本子版广播数字档案中经由数码加 封用不同模式嵌入的相同附加讯息，然后透过在云端的或其他形式的广播/再广播的应用 程序框图。
[0046] 图18B示出了示出了根据本发明的一些实施例在收到广播/再广播的两本子版广 播数字档案后经由数码解加封把用不同模式嵌入的相同附加讯息恢复还原的应用程序框 图。
[0047] 图19示出了根据本发明的一些实施例中智能电话所拍摄图片存储在云中的简单 框图。
[0048] 图19A示出了根据本发明的一些实施例中智能电话所拍摄图片经由数码加封后， 存储在云中的框图。
[0049] 图19B示出了根据本发明的一些实施例中对存储在云端图像做数码解加封处理 的框图。
[0050] 图20A示出了根据本发明的一些实施例中智能电话所拍摄图片经由数码加封后， 存储在云中的另一个框图。
[0051] 图20B示出了根据本发明的一些实施例中对存储在云端图像做数码解加封处理 的另一个方框图。
[0052] 图21A示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频加封做数据在云中传输 及存储的简单框图。
[0053] 图21B示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频解加封的简单框图是用 来还原从云端取回传输及存储的加封数据。实例中的数码解加封是用一组4-到-4的波前 解覆用转换来做数据处理。
[0054] 图21C示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频加封或/和解加封的简单 框图中的四组数据档案。
[0055] 图22A示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频加封做数据在云中传输 及存储的另一幅简单框图。
[0056] 图22B示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频解加封的另一幅简单框 图，是用来还原从云端取回传输及存储的加封数据。
[0057] 图23A示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频加封的另一幅简单框图 是用来云端传输及存储的加封数据。实例中的数码解加封是用一组4-到-4的波前覆用转 换来做数据处理。
[0058] 图23B示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频解加封的简另一幅单框 图是用来还原从云端取回传输及存储的加封数据。实例中的数码解加封是用一组4-到-4 的波前解覆用转换来做数据处理。
[0059] 图23C示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频解加封的另一幅简单框 图是用来还原从云端取回传输及存储的加封数据。实例中的数码解加封是用一组4-到-4 的波前解覆用转换来做数据处理。
[0060] 图23D示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频解加封的另一幅简单框 图是用来还原从云端取回传输及存储的加封数据。实例中的数码解加封是用一组4-到-4 的波前解覆用转换来做数据处理。
[0061] 图23E示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频解加封的另一幅简单框 图是用来还原从云端取回传输及存储的加封数据。实例中的数码解加封是用一组4-到-4 的波前解覆用转换来做数据处理。
[0062] 图24A示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频加封的另一幅简单框图 是用来云端传输及存储的加封数据。实例中的数码解加封是用一组4-到-4的波前覆用转 换来做数据处理。
[0063] 图24B示出了根据本发明的一些实施例中利用数码音频解加封的另一幅简单框 图是用来还原从云端取回传输及存储的加封数据。实例中的数码解加封是用一组4-到-4 的波前解覆用转换来做数据处理。
[0064] 附图标记说明：110-通信经营概念；130-预处理；10-云端；140-后处理；180-候 选信封文档；180-1-候选信封第一子文档；180-2-候选信封第二子文档；521-第一列； 522-第二列；523-第三列；130-1-第一预处理；130-2-第二预处理；140-1-第一后处理； 140-2-第二后处理；630-预处理；640-后处理；1700-智能手机；1701-智能手机相机； 1702-本地活页夹；1711-自动同步本地活页夹；1721-智能手机云