专利名称：水印生成器、水印解码器、用于根据二进制消息数据提供水印信号的方法、用于根据加水 ...的制作方法
技术领域：
根据本发明的实施方式涉及用于根据ニ进制消息数据来提供水印信号的水印生成器。根据本发明的另ー实施方式涉及用于根据加水印后的信号来提供ニ进制消息数据的水印解码器。根据本发明的又ー实施方式涉及用于根据ニ进制消息数据来提供水印信号的方法。根据本发明的又ー实施方式涉及根据加水印后的信号来提供ニ进制消息数据的方法。本发明的其他实施方式涉及相应的计算机程序。根据本发明的一些实施方式涉及稳健的低复杂度的音频水印系统。
背景技术：
在许多技术应用中，需要在表示有用数据或“主数据”(例如，音频信号、视频信号、图形、測量量等)等的信息或信号中包括附加信息。在许多情况下，需要包括附加数据，使得附加数据以不被该数据的用户感知的方式结合到主数据(例如，音频数据、视频数据、静态图像数据、測量数据、文本数据等)。此外，在一些情况下，需要包括附加数据，使得附加数据不能容易地从主要数据(例如，音频数据、视频数据、静态图像数据、測量数据等)中去除。在需要实施数字权利管理的应用中，尤其如此。然而，有时只是需要在有用数据中添加实质上不可感知的边信息(side information)。例如,在一些情况下,理想的是将边信息添加到音频数据，使得边信息提供关于音频数据源、音频数据的内容、与音频数据相关的权利等的信息。为了将附加数据嵌入到有用数据或“主数据”中，可以使用所谓的“水印”的概念。在例如音频数据、静态图像数据、视频数据、文本数据等的多种不同的有用数据的文献中，已经讨论了水印概念。在下文中，将给出其中讨论了水印概念的ー些參考。然而，为了获得更详细的信息，读者还应关注与水印相关的宽领域的文本文献以及应用。DE 19640814C2描述了一种用于将非可听数据信号(non-audibledata signal)弓丨入到音频信号中的编码方法以及用于对以非可听形式包括在音频信号中的数据信号进行解码的方法。用于将非可听数据信号引入到音频信号中的编码方法包括将音频信号转换为频谱域。编码方法还包括确定音频信号的掩蔽阈值和伪噪声信号的供应。编码方法还包括提供数据信号并将伪噪声信号和该数据信号相乗，以获得频分数据信号。编码方法还包括将频分数据信号和掩蔽阈值加权并将音频信号和加权的数据信号叠加。另外，WO 93/07689描述了用于通过向节目的声音信号添加听不见的编码消息，自动识别由电台或电视频道广播或者记录在介质上的节目的方法和设备，其中，上述消息识别广播频道或电台、节目和/或提取日期。在该文献描述的实施方式中，将由模拟数字转换器将声音信号传输至数据处理器，该数据处理器能够分离频率分量，并使得能够以预定方式改变ー些频率分量中的能量以形成编码的识别消息。数据处理器的输出通过数字模拟转换器连接至音频输出端，用于广播或记录声音信号。在该文献描述的另ー实施方式中，采用模拟带通，以从声音信号分离频率带，使得可以这样改变分离的频率带中的能量以对声音イ目号编码。US 5，450，490描述了用于在声音信号中包括具有至少一个码频率分量的码的设备和方法。评估音频信号中各频率分量屏蔽人类听觉的码频率分量的能力，并且基于这些评估，为码频率分量分配幅度。还描述了用于检测编码的音频信号中的码的方法和设备。基于预期码幅度或包括码分量的频率的音频频率范围中的噪声幅度，检测编码的音频信号中的码频率分量。WO 94/11989描述了用于编码/解码广播或记录的片段并监控其观众接触率的方法和设别。描述了用于将广播或记录的片段信号中的信息编码和解码的方法和设备。在文献描述的实施方式中，观众监控系统使用扩频编码将广播或记录的片段的音频信号部分中的标识信息编码。监控装置经由麦克接收广播或记录的信号的声学再生版本，将标识信息从音频信号部分解码而不管显著的环境噪声并存储该信息，自动提供 该观众的日志，该日志随后将被上传到中心装置。単独的监控装置将另外的信息从广播信号解码，其与中心装置的观众日志信息匹配。该监控器可以使用拨号电话线同时向中心装置发送数据，并通过使用扩频技术编码并用来自第三方的广播信号调制的信号从中心装置接收数据。WO 95/27349描述了用于在音频信号中包括码并解码的设备和方法。描述了用于在音频信号中包括具有至少ー个码频率分量的码的设备和方法。评估音频信号中各频率分量屏蔽人类听觉的码频率分量的能力，并且基于这些评估，为码频率分量分配幅度。还描述了用于检测编码的音频信号中的码的方法和设备。基于预期码幅度或包括码分量的频率的音频频率范围中的噪声幅度，检测编码的音频信号中的码频率分量。然而，在已知的水印系统中，误码率有时是令人不满意的。此外，例如，如果使用非常长的扩展序列，则解码复杂度有时非常高。另外，一些传统的系统对于加水印后的信号由窄带失真源和/或脉冲状失真源引起的失真是敏感的。鉴于这种情况，本发明的目的是提供用于以良好的传输可靠性来对比特进行编码和解码的概念。
发明内容
本发明的目的是通过如下来实现的根据权利要求I的水印生成器、根据权利要求8或权利要求9的水印解码器、根据权利要求13的用于根据ニ进制消息数据来提供水印信号的方法、根据权利要求14的用于根据加水印后的信号来提供ニ进制消息数据的方法、以及根据权利要求15的计算机程序。根据本发明的实施方式提供了用于根据ニ进制消息数据提供水印信号的水印生成器。水印生成器包括被配置为根据ニ进制消息数据的单个消息比特来提供ニ维扩展信息的信息处理器，该ニ维扩展信息表示型态ー组时频域值形式的消息比持。水印生成器还包括被配置为基于ニ维扩展信息来提供水印信号的水印信号提供器。本发明的关键思想在于，通过在时间和频率中扩展单个消息比特，可以显著提高水印信号形式的ニ进制消息数据的比特传输的可靠性。因此，实现了特别高的冗余度。此夕卜，获得了对降解水印信号的典型失真源的良好稳健性，这是因为，许多典型的失真源为窄带或短期(脉冲状)。因此，通过提供表示单个消息比特的ニ维扩展信息，在多个频率带中传输单个消息比特的信息，使得窄带失真(诸如窄带失真信号或传输函数空)通常不能防止比特的正确检测，并且描述比特的信息也在多个时间间隔上分布，使得仅影响ー个时间间隔或仅影响少数时间间隔(通常小于单个比特信息扩展的时间间隔数)的短点击型(脉冲状)失真通常不会消除以良好的可靠性恢复消息比特的可能性。总而言之，所描述的概念提供了在水印解码器侧正确地接收ニ进制消息数据的单个比特的可靠性。在优选实施方式中，信息处理器被配置为使用第一扩展序列在第一扩展方向上扩展消息比特以获得中间信息表示型态，将中间信息表示型态与重叠信息表示型态(overlayinformation representation)结合以获得结合的信息表示型态,并且使用第二扩展序列在第二方向上扩展结合的信息表示型态以获得ニ维扩展信息。在混合概念中，使用单独的扩展序列在频率方向扩展消息比特和重叠信息(例如，同步信息)，并且其中 ，使用共同扩转频率用于时间方向的扩展，该混合概念的使用便于编码的同时保持正确地分离消息比特和重叠信息(例如，同步信息)的可能性。根据该概念，如果重叠信息为同步信息，则能获得特别可靠的同步获取。在该情况下，特别有利的是，ニ进制消息数据和同步信息都是用共同时间扩展序列来编码，这是因为，必须在解码器为多个位置处选择执行时间解扩，以获取同歩。通过使用用于ニ进制消息数据和同步信息(是重叠信息的实例)的相同时间扩展序列，可以减小计算量并有助于同歩。在优选实施方式中，信息处理器被配置为将中间信息表示型态和重叠信息表示型态相结合，使得消息比特和重叠信息以不同扩展序列在第一扩展方向上扩展，并使得消息比特和重叠信息的结合以共同的扩展序列(Ct)在第二扩展方向上扩展，其中，重叠信息表示型态使用重叠信息扩展序列在第一扩展方向上扩展。在优选实施方式中，信息处理器被配置为将中间信息表示型态和重叠信息表示型态(S)乘法结合，并且使用第二扩展序列(ct)在第二扩展方向扩展合并的信息表示型态，使得使用共同扩展序列来扩展乘积值，其中，结合的信息表示型态包括根据中间信息表示型态的值和重叠信息的值形成的乘积值。中间信息表示型态和重叠信息表示型态的乘法结合是特别有利的，这是因为，如果中间信息表示型态和/或重叠信息表示型态的元素的幅度或绝对值独立于ニ进制消息数据，则这种结合产生了结合的信息标志的值的独立于数据的能量。这便于将结合的信息表示型态无声地嵌入到有用的信号(例如，音频信号)中。此夕卜，如下，将共同扩展序列应用于乘积值还允许简单的解码。在优选实施方式中，信息处理器被配置为根据给定比特的值，选择性地将给定消息比特扩展到第一比特表示型态上或者第二比特表示型态上，以在第一扩展方向上扩展消息比特，其中，第一比特表示型态是正多个比特扩展序列(cf)，第二比特表示型态是负多个比特扩展序列(cf)。通过将给定消息比特的不同值扩展到线性相关的扩展序列上，因为单个相关将足够，因此可以有助于解码。在优选实施方式中，信息处理器被配置为将通过在第一扩展方向上扩展消息比特获得的中间信息表示型态的给定值，或者通过在第一扩展方向上扩展消息比特并将其结果与重叠信息表示型态相结合所获得的结合的信息表示型态的给定值，映射到ー组扩展值上，使得一组扩展值是根据给定值缩放的第二扩展序列的缩放版本。通过使用第二扩展方向的这种扩展，可以用非常低的复杂度和最小的计算量来获得扩展图样。在该情况下，基本上独立地执行第一扩展方向上的扩展和第二扩展方向上的扩展，使得编码器侧的扩展器可以具有简单的结构，并且使得解码器侧的解扩器也可以以非常简单的方式来构造。特别地，可以在编码器侧执行时间方向和频率方向上的単独扩展，这显著降低了计算复杂度，并且允许引入重叠信息。在解码器侧，不必使水印信号的时频域表示型态和全ニ维图样相关。相反，在単独步骤中在时间方向和频率方向执行相关就足够了。根据本发明的实施方式提供了用于根据加水印后的信号来提供ニ进制消息数据的水印解码器。水印解码器包括时频域表示型态提供器，被配置为提供加水印后的信号的时频域表示型态；以及包括解扩器的同步确定器。解扩器包括ー个或多个解扩器块，并且解扩器被配置为执行ニ维解扩，以根据时频域表示型态的ニ维部分获得同步信息。水印解码器还包括被配置为使用同步信息从水印信号的时频域表示型态提取ニ进制消息数据的水印提取器。根据本发明的另ー实施方式还提供了用于根据加水印后的信号提供ニ进制消息数据的水印解码器。该水印解码器包括时频域表示型态提供器，被配置为提供加水印后的 信号的时频域表示型态，以及水印提取器，包括具有ー个或多个解扩器块的解扩器。解扩器被配置为执行ニ维解扩，以根据时频域表示型态的ニ维部分来获得ニ进制消息数据的ー个比特。根据本发明的后两个实施方式是基于通过执行ニ维解扩而可以以良好的精确度和可靠性来获取同步和ニ进制消息数据的比特的发现。因此，水印解码器能够实现以上相对于水印生成器描述的优点。在优选实施方式中，解扩器被配置为将时频域表示型态(1377)的多个值与时间解扩序列的值相乘，并添加相乘的結果，以获得时间解扩值。解扩器被配置为将与时频域表示型态的不同频率相关的多个时间解扩值或者从中导出的值逐元素地与频率解扩序列相乗，并添加相乘的結果，以获得ニ维解扩值。该实施方式实现了多个简单且易于实现的解扩概念，其中，独立于频率解扩执行时间解扩。因此，水印解码器可以具有相对简单的硬件结构，其中，例如可以重复使用许多部件，同时仍然提供良好的性能和高可靠性。在优选实施方式中，解扩器被配置为获得一组时间解扩值。解扩器被配置为将时频域表示型态的多个值与时间解扩序列(ct)的值相乘，并添加相乘的結果，以获得ー组时间解扩值中的ー个。解扩器还被配置为将时间解扩值逐元素地与频率解扩序列的值相乗，并添加相乘的結果，以获得ニ维解扩值。在优选实施方式中，解扩器被配置为将连续组的时间解扩值逐元素地与不同频率解扩序列的值相乘，使得第一组时间解扩值逐元素地且在一歩或多步乘法中与第一结合的频率解扩序列有效地相乘，其中，第一结合的频率解扩序列是共同频率解扩序列和第一重叠解扩序列的乘积，并使得第二组时间解扩值逐元素地且在一歩或多步乘法中与第二结合的频率解扩序列有效地相乘，其中，第二结合的频率解扩序列是共同的频率解扩序列和不同于第一重叠频率解扩序列的第二重叠解扩序列的乘积。使用该概念，可以识别比特的对准，同时保持数据内容的提取相当地简单。由于频率解扩序列之一可用，因此其他频率解扩序列固定的同时，ー些可能的结合被保持为很小。另ー方面，通过对不同的时间部分使用不同的频率解扩序列，仍然可以确定时间对准。
根据本发明的其他实施方式提供了用于根据ニ进制消息数据提供水印信号的方法以及用于根据加水印后的信号提供ニ进制消息数据的方法。此外，一些实施方式提供了用于执行该方法中的一个或两个的计算机程序。方法和计算机程序基干与上述设备相同的发现，使得上述说明也成立。
后续将參照附图来描述根据本发明的实施方式，在附图中图I示出了根据本发明实施方式的水印插入器的示意性框图；图2示出了根据本发明实施方式的水印解码器的示意性框图；图3示出了根据本发明实施方式的水印生成器的详细示意性框图；
图4示出了用于本发明实施方式的调制器的详细示意性框图；图5示出了用于本发明实施方式的心理声学处理模块的详细示意性框图；图6示出了用于本发明实施方式的心理声学模块处理器的示意性框图；图7示出了由块801输出的音频信号的功率频谱在频率上的曲线表示；图8示出了由块802输出的音频信号的功率频谱在频率上的曲线表示；图9示出了幅度计算的示意性框图；图IOa示出了调制器的示意性框图；图IOb示出了时间频率要求(time-frequency claim)的系数的位置的曲线表示；图Ila和图Ilb示出了同步模块的实现替代方案的示意性框图；图12a示出了找到水印的时间对准的问题的曲线表示；图12b示出了识别消息开始的问题的曲线表示；图12c示出了同步序列在全消息同步模式中的时间对准的曲线表示；图12d示出了同步序列在部分消息同步模式中的时间对准的曲线表示；图12e示出了同步模块的输入数据的曲线表示；图12f示出了识别同步瞬时干扰(synchronization hit)的概念的曲线表示；图12g 不出了同步签名相关器(synchronization signature correlator)的不意性框图；图13a示出了用于时间解扩的实例的曲线表示；图13b示出了比特和扩展序列之间的逐元素(element-wise)相乘的实例的曲线表不;图13c示出了同步签名相关器在时间平均后的输出的曲线表示；图13d示出了用同步签名的自相关函数过滤的同步签名相关器的输出的曲线表示；图14示出了根据本发明实施方式的水印提取器的示意性框图；图15示出了选择时频域表示型态作为候选消息的示意表示；图16示出了分析模块的示意性框图；图17a示出了同步相关器的输出的曲线表示；图17b示出了解码消息的曲线表示；图17c示出了从加水印后的信号中提取的同步位置的曲线表示；
图18a示出了有效载荷、具有Viterbi (维特比)终止序列的有效载荷、维特比编码的有效载荷、以及维特比编码有效载荷的重复编码版本的曲线表示；图18b示出了用于嵌入加水印后的信号的子载波的曲线表示；图19示出了非编码消息、编码消息、同步消息和水印信号的曲线表示，其中，同步序列应用于这些消息；图20示出了所谓的“ ABC同歩”概念的第一歩的示意表示；图21示出了所谓的“ ABC同歩”概念的第二步的曲线表示；图22示出了所谓的“ ABC同歩”概念的第三步的曲线表示；图23示出了包括有效载荷和CRC部分的消息的曲线表示； 图24示出了根据本发明实施方式的水印生成器的示意性框图；图25a示出了根据本发明实施方式的水印解码器的示意性框图；图25b示出了根据本发明实施方式的水印解码器的示意性框图；图26示出了用于根据ニ进制消息数据来提供水印信号的方法的流程图；以及图27示出了根据加水印后的信号来提供ニ进制消息数据的方法的流程图。
具体实施例方式I.水印生成I. I根据图24的水印生成器以下，将參照图24描述水印生成器2400，图24示出了这种水印生成器的示意性框图。水印生成器2400被配置为接收ニ进制消息数据2410并基于此来提供水印信号2420。水印生成器包括信息处理器2430，该信息处理器被配置为根据ニ进制消息数据2410的单个消息比特来提供ニ维扩展信息2432，ニ维扩展信息表示ー组时频域值形式的消息比持。水印生成器2400还包括被配置为基于ニ维扩展信息2432来提供水印信号2420的水印信号提供器2440。水印生成器2400可以由在以下的章节3中更详细描述的特征和功能来补充。I. 2根据图26的用于根据ニ进制消息数据来提供水印信号的方法以下，将參照图26说明根据ニ进制消息数据来提供水印信号的方法，图26示出了这种方法的流程图。图26的方法2600包括根据ニ进制消息数据的单个消息比特，提供表示一组时频域值形式的消息比特的ニ维扩展信息的步骤2610。方法2600还包括基于ニ维扩展信息来提供水印信号的步骤2620。自然地，方法2600可以由还相对于本发明的设备描述的任何特征和功能来补充。2.水印解码2. I根据图25a的水印解码器以下，将參照图25a描述水印解码器2500，图25a示出了这种水印解码器的示意性框图。水印解码器2500被配置为根据加水印后的信号2510提供ニ进制消息数据2520。水印解码器2500包括被配置为提供加水印后的信号的时频域表示型态2532的时频域表示型态提供器2530。水印解码器2500还包括同步确定器2540。同步确定器2540包括具有一个或多个解扩器块的解扩器(despreader) 2542。解扩器2542被配置为执行ニ维解扩，以根据时频域表示型态2532的ニ维部分获得同步信息2544。水印解码器2500还包括被配置为使用同步信息2544从加水印后的信号的时频域表示型态2532来提取ニ进制消息数据2520的水印提取器2550。自然地，水印解码器2500可以由本文相对于水印解码所讨论的任何手段和功能来补充。2. I根据图25b的水印解码器以下，将參照图25b描述水印解码器2560，图25b示出了这种水印解码器的示意性框图。
水印解码器2560被配置为接收加水印后的信号2570并基于此来提供ニ进制消息数据2580。水印解码器2560包括被配置为提供加水印后的信号2570的时频域表示型态2592的时频域表示型态提供器2590。水印解码器还包括包含解扩器2598的水印提取器2596。解扩器被配置为执行ニ维解扩，以根据时频域表示型态2592的ニ维部分获得ニ进制消息数据的ー个比持。自然地，水印解码器2560可以由本文相对于水印解码所讨论的任何手段和功能来补充。2. 2根据图27的用于根据加水印后的信号来提供ニ进制消息数据的方法以下，将參照图27描述根据水印信号来提供ニ进制消息数据的方法2700，图27示出了这种方法的流程图。方法2700包括提供加水印后的信号的时频域表示型态的步骤2710。方法2700还包括步骤2720 :执行ニ维解扩，以获得ニ进制消息数据的ー个比特或用于根据时频域表示型态的ニ维部分从水印信号的时频域表示型态提取ニ进制消息数据的同步信息。自然地，方法2700可以由本文相对于水印解码所描述的任何特征或功能来补充。3.系统描述以下，将描述用于水印传输的系统，其包括水印插入器和水印解码器。自然地，水印插入器和水印解码器可以彼此独立地使用。对于系统的描述，这里选择了自顶向下方法。首先，区分编码器和解码器。然后，在章节3. I至3. 5中，详细地描述了每个处理块。在分别描述了编码器侧和解码器侧的图I和图2中可以看到系统的基本结构。图I示出了水印插入器100的示意性框图。在编码器侧，基干与心理声学处理模块102交換的信息104、105，根据ニ进制数据IOla在处理块101 (也被指定为水印生成器)中生成水印信号101b。从块102提供的信息通常保证水印是听不见的。然后，由水印生成器101生成的水印被添加到音频信号106。然后，可以传输、存储、或进一步处理加水印后的信号107。在例如音频视频文件的多媒体文件的情况下，需要将适当的延迟添加到视频流，以不失去音频视频同歩。在多信道音频信号的情况下，如在该文献中说明的，单独处理每个信道。在章节3. I和3. 2中分别详细说明了处理块101 (水印生成器)和102 (心理声学处理模块)。在图2中描述了解码器侧，图2示出了水印解码器200的示意性框图。例如由麦克记录的水印音频信号200a被使得可用于系统200。还被指定为分析模块的第一块203在时间/频率域中解调并转换数据(例如，加水印后的音频信号)(从而获得水印音频信号200a的时频域表示型态204)，并将其传递到同步模块201，该同步模块分析输入信号204并执行时间同歩，即，确定(例如，相对于时频域表示型态的编码水印数据的)编码数据的时间对准。该信息(例如，由此产生的同步信息205)被提供给对数据解码(井随后提供ニ进制数据202a，其表示水印音频信号200a的数据内容)的水印提取器202。3. I水印生成器101图3中详细描述了水印生成器101。待隐藏在音频信号106中的ニ进制数据(表示为±1)被提供给水印生成器101。块301在等长度Mp的数据包中组织数据101a。出于信令的目的，向每个数据包添加(例如，附加)开销比特(overhead bit)。假设Ms表示其数量。在章节3. 5中将详细描述其使用。值得注意的是，在下文中，有效载荷比特连同信令开销比特的每个数据包均为表示的消息。
长度为Nm=Ms+Mp的每个消息301a都被移交至处理块302，即，信道编码器，其负责对这些比特编码以用于防止误差。该模块的可能实施方式由卷积编码器(convolutionalencoder)连同交织器(interleaver)组成。卷积编码器的比率极大地影响水印系统防止误差的总程度。另ー方面，交织器保护免受噪声突发。交织器的操作的范围可以限于ー个消息，但其还可以延伸至多个消息。假设R。表示码比，例如，1/4。每个消息的编码比特数为Nm/R。。信道编码器例如提供编码的ニ进制消息302a。下ー处理模块303在频域中执行扩展。为了实现足够大的信噪比的信号，在Nf个仔细选择的子带中扩展并传输信息(例如，ニ进制消息302a的信息)。ー开始确定其在频率中的确切位置，并且这对于编码器和解码器都是已知的。在章节3. 2. 2中给出了该重要系统參数的选择的细节。由大小为NfX I的扩展序列Cf来确定频率的扩展。块303的输出303a由Nf个比特流组成，每个子带ー个比特流。通过将输入比特与扩展序列Cf的第i个分量相乘来获得第i个比特流。最简单的扩展由将比特流复制到每个输出流，即，使用所有比特流的扩展序列来组成。也被指定为同步方案插入器的块304将同步信号添加到比特流。当解码器不知道比特或数据结构的时间对准(即，不知道每个消息何时开始)吋，稳健同步是重要的。同步信号由每个都为Nf个比特的Ns个序列組成。这些序列为相乘的逐元素并周期性地与比特流(或比特流303a)相乘。例如，假设a、b和c是Ns=3个同步序列(也被指定为同步扩展序列)。块304将a乘以第一扩展比特，将b乘以第二扩展比特，并将c乘以第三扩展比持。对于以下的比特，定期地重复该过程，即，将a乘以第四比特，将b乘以第三比特等。因此，获得了结合的信息同步信息304a。仔细地选择同步序列(也被指定为同步扩展序列)，以使假同步的风险最小化。在章节3. 4中给出了更多细节。此外,应当注意的是,序列a、b、c···可以被看作是ー序列同步扩展序列。块305在时域中执行扩展。输入端处的每个扩展比特(即，长度Nf的向量)在时域中重复Nt次。与频率下的扩展相类似，发明人定义了大小为NtX I的扩展序列ct。第if时间重复与ct的第i个分量相乘。块302至305的操作可以如下放在数学方面中。假设大小为I XNni = R。的m为302的编码消息、输出。块303的输出303a (可以被看作扩展信息表示型态R)为大小NfXNm/Rc 的 cf · m(I)块304的输出304a (可以被看作结合信息同步表示型态C)为
大小NfXNnZRc 的 S。(cf · m)(2)其中，Q表不 Schur 逐兀素乘积(Schur element-wise product),并且S=大小 NfXNm/Rc 的[· · · a b c. · · a b. · · ](3)305 的输出 305a 为大小NfXNt · Nm/Rc 的(So(c^-m)) OcJt4)其中， 和T分别表示Kronecker乘积和转置。请记住，ニ进制数据被表示为±1。块306执行比特的差分编码。该步骤给出了抵抗由于移动或本地振荡器不匹配导致的相移的系统附加稳健性。在章节3. 3中给出了关于该问题的更多细节。如果b(i ；j)是在块306的输入端处的第i个频率带以及第j个时间块的比特，则输出比特bdiff (i ；j)为
bdiff(i, j)=bdiff(i, j-1) · b(i, j)(5)在流开始时，即，对于j=0, bdiff (i，j - I)被设置为I。块307根据在其输入端给出的ニ进制信息306a执行实际调制，即，生成水印信号波。在图4中给出了更详细的图表。Nf个并行输入，S卩，401至40Nf包含不同子带的比特流。每个子带流的每个比特通过位成型块(411至41Nf)来处理。位成型块的输出为时域中的波形。如下计算基于输入比.bdiff(i，j)针对第j个时间块和第i个子带生成的由sid(t)表示的波Si, j(t)=bdiff (i, j) Y (i, j) · gjt-j, Tb)(6)其中，y (i ；j)是由心理声学处理单元102提供的加权因子，Tb为比特时间间隔，gi(t)为第i个子带的比特形成函数(bit forming function)。根据用余弦在频率下调制的基带函数⑴来获得比特形成函数!'ハ(f } ",(.り‘)Z )其中，も为第i个子带的中心频率，并且标号T表示转置符。对于每个子带，基带函数可以不同。如果选择相同，则解码器处的更有效实现是可能的。更多细节參见章节3. 3。在由心理声学处理模块(102)控制的迭代处理中重复用于每个比特的比特成型。为了微调权重Y (i，j)以在保持水印不被听到的同时为水印分配尽可能多的能量，迭代是必要的。在章节3. 2中给出了更多细节。在第i个比特成型滤波器41i的输出端处的完整波为=(8)尽管主要能量集中在比特间隔内，但对于远大于Tb的时间间隔，比特形成基带函
数P· (O通常不为零。在图12中可以看出ー个实例，在图12中，对于两个相邻的比特绘制
了相同的比特形成基带函数。在附图中，使Tb=40ms。Tb的选择以及函数的形状都对系统有很大的影响。实际上，较长的符号提供了较窄的频率响应。这在回响环境中特别有益。实际上，在这种场景下，加水印后的信号经由多个传播路径到达麦克风，每个传播路径都以不同的传播时间为特征。所得到的信道表现出强频率选择性。在时域中进行解释，当具有可与比特间隔相比的延迟的回声产生建设性的干扰时，较长的符号是有益的，这意味着，回声増大了接收到信号的能量。尽管如此，较长的符号也有一些缺陷；较大的重叠可能导致符号间干扰(ISI)并且肯定更难以隐藏在音频信号中，使得心理声学处理模块将允许相比于较短的符号更少的能量。通过将比特形滤波器的所有输出相加获得水印信号Σ が)(9)
I3. 2心理声学处理模块102如图5所示，心理声学处理模块102由3部分组成。第一级为将时间音频信号转换到时域/频域中的分析模块501。该分析模块可以在不同的时间/频率分辨率中执行并行分析。在分析模块之后，时间/频率数据被传输至心理声学模块(PAM)502，其中，根据心理声学的考虑来计算水印信号的掩蔽阈值(參见E. Zwicker H. Fasti, “PsychoacousticsFacts andmodels”)。该掩蔽阈值指示可以隐藏在用于姆个子带和时间块的音频信号中的 能量数。心理声学处理模块102中的最后ー个块描绘了幅度计算模块503。该模块确定将在水印信号的生成中使用的幅度増益，使得满足掩蔽阈值，即，嵌入的能量小于等于由掩蔽阈值定义的能量。3. 2. I时间/频率分析501块501通过重叠变换来执行音频信号的时间/频率变换。当执行多个时间/频率分辨率时，可以实现最佳音频量。重叠变换的ー个有效实施方式是基于窗ロ化时间块的快速傅立叶变换(FFT)的短时间傅立叶变换(STFT)。窗ロ长度决定时间/频率分辨率，使得较长的窗ロ产生较短的时间和较高的频率分辨率，而较短的窗ロ反之亦然。另一方面，在其他方面中，窗ロ的形状确定频率泄漏。对于所提出的系统，发明人通过分析具有两个不同分辨率的数据来实现听不到的水印。第一滤波器组(first filter bank)以Tb的跳距(B卩，比特长度)为特征。跳距是两个相邻时间块之间的时间间隔。窗ロ长度大约为Tb。请注意，窗ロ形状不必与用于比特成型的窗ロ形状相同，并且一般地，应当模拟人听觉系统。许多出版物研究了该问题。第二滤波器组应用较短的窗ロ。由于其时间结构一般比Tb更精细，当在语音中嵌入水印吋，实现较高的时间分辨率特别重要。输入音频信号的采样率不重要，只要其足够大而不会走样的情况下描述水印信号。例如，如果水印信号中包含的最大频率分量为6kHz，则时间信号的采样率必须至少为12kHz ο3. 2. 2心理声学模块502心理声学模块502具有确定掩蔽阈值的任务，即，可以掩藏在每个子带和时间块的音频信号中的能量量，从而保持加水印的音频信号与原来的信号不可区分。在两个极限之间，即，/(■)和/O之间定义第i个子带。通过定义Nf个中心频率
も并使得对于i=2，3,…，Nf,y\ = J i ο通过由Zwicker在1961年提出的Bark scale
来给出对中心频率的适当选择。子带对于越高的中心频率而变得越大，该系统的ー种可能实现使用以适当方式排列的在I. 5kHz至6kHz范围内的9个子带。对于每个子带和每个时间块的每个时间/频率分辨率，可以单独执行以下的处理步骤。处理步骤801执行频谱平滑。实际上，需要平滑调素(tonalelement)以及功率频谱中的缺ロ。这可以以多种方式来执行。可以计算音调测量，并然后用来驱动自适应平滑滤波器。可选地，在该块的较简单实现中，可以使用类似中值的滤波器。中值滤波器考虑了值的向量，并输出其中值。在中值滤波器中，可以选择对应于分位数差(different quantiIe)50%的值。在Hz中定义滤波器宽度并且被应用为在较低频率开始并在最高可能频率下结束的非线性活动平均。在图7中示出了 801的操作。红色曲线为该平滑的输出。—旦执行了平滑,则由仅考虑频率掩蔽(frequency masking)的块802来计算阈值。在该情况下，还有不同的可能性。ー种方法是使用每个子带的最小值来计算掩蔽能量Ei0这是有效地操作掩蔽的信号的等效能量。根据该值，可以简单地乘以一定的比例因子，以获得掩蔽能量ム。这些因子对于每个子带和时间/频率分辨率是不同的，并且经由经验心理声学实验来获得。在图8中示出了这些步骤。在块805，考虑时间掩蔽。在该情况下，分析同一子带的不同时间块。根据经验得出的后掩蔽配置文件(postmasking profile)来修改掩蔽能量ム。发明人考虑两个相邻时间块，即，k - I和k。对应的掩蔽能量为Ji (k - I)和Ji (k)。例如，后掩蔽配置文件定义了掩蔽能量Ei可以在时间k时掩蔽能量Ji并在时间k+Ι时掩蔽a -Ji能量。在该情况下，块805比较ム⑵(由当前时间块掩蔽的能量)和a -Ji (k+1)(由前一时间块掩蔽的能量)，并 选择最大值。后掩蔽配置文件可以在文献中找到并已经经由经验心理声学实验所获得。值得注意的是，对于大的Tb，S卩，>20ms，仅对具有较短时间窗ロ的时间/频率分辨率应用后掩蔽。总之，在块805的输出端处，具有针对两个不同的时间/频率分辨率所获得的每个子带和时间块的掩蔽阈值。已经通过考虑频率和时间掩蔽现象获得了阈值。在块806中，合并不同时间/频率分辨率的阈值。例如，ー个可能的实现是，806考虑对应于其中分配了比特的时间和频率间隔的所有阈值，并选择最小值。 3.2.3幅度计算块503參照图9，503的输入是执行来自所有心理声学刺激的计算的心理声学模块502的阈值505。在幅度计算器503中，执行与阈值的额外计算。首先，发生幅度映射901。该块仅将掩蔽阈值(通常被表示为能量)转换为可以用于缩放在章节3. I中定义的比特成型函数的幅度。之后，运行幅度自适应块(amplitude adaptation block)902。该块迭代地自适应用于使水印生成器101中的比特成型函数增倍的幅度Y (i，j)，使得实际上满足掩蔽阈值。实际上，如已经讨论的，比特成型函数通常延伸长于Tb的时间间隔。因此，使满足点i、j处的掩蔽阈值增倍的正确幅度Y (i，j)不一定满足点i、j - I的要求。当预回声变得可以听到时，这在强起始点处特别重要。另ー个需要避免的情形是不同比特尾部的不期望的叠加，这将导致听得到的水印。因此，块902分析由水印生成器生成的信号，以检查是否已经满足了阈值。如果没有，则其相应地修改幅度Y(i，j)。这终结了编码器侧。以下的部分涉及在接收器(还被指定为水印解码器)执行的处
理步骤。3. 3分析模块203分析模块203是水印提取过程的第一级(或块)。其目的是将加水印后的音频信号200a转换回Nf个比特流/),(人)(还被指定为204)，每个光谱频率带i 一个比特流。如分别在章节3. 4和3. 5中描述的，这些进一步由同步模块201和水印提取器202处理。应注意的是AG')是软比特流，即，例如，它们可以取任何实际值并且尚未对比特做出硬性決定。
分析模块由图16中示出的三个部分构成分析滤波器组1600、幅度标准化块1604、以及差分解码1608。3. 3. I分析滤波器组1600通过图IOa中详细示出的分析滤波器组1600来将加水印后的音频信号转换到时频域中。滤波器组的输入是接收的加水印后的音频信号r(t)。其输出是在时间瞬间j的第
i个分支或子带的复系数れ-(J')。这些值含有关于在中心频率も和时间j · Tb时的信号的
幅度和相位的信息。滤波器组1600由Nf个分支构成，每个频谱子带i ー个分支。每个分支都被分成用于相位中分量的上子分支和用于子带i的正交分量的下子分支。尽管在水印生成 器处的调制以及由此产生的加水印后的音频信号是纯粹实际值的，但需要在接收器处的信号的复杂值分析，这是因为，在接收器处不知道由信道和同步偏差引入的调制星座图(modulationconstellation)的旋转。在下文中，考虑滤波器组的第i个分支。通过将相位
中和正交子分支相结合，可以将复杂值基带信号/#KBけ::定义为^(t) = r(f) ·「.伽“ * ,/f (f)( ιο)其中，*表示卷积，并且//尸(/ )是子带i的接收器低通滤波器的脉冲响应。通常，,/P (f)i (t)等于调制器307中的子带i的基带比特形成函数；以满足匹配的滤波器条件，但其他脉冲响应也是可以的。为了获得比率为I=Tb的系数<KnC/)，必须对连续的输出婢行采样。如果接收器知道比特的正确时序，用比率I=Tb进行采样将是足够的。然而，由于还不知道比特同歩，因此用比率NtjsZtb执行采样，其中，Ntjs是分析滤波器组过采样系数。通过选择足够大的Ntjs (例如，1=4)，可以假设，至少一个采样周期与理想的比特同步足够接近。在同步处理期间做出关于最佳过采样层的決定，因此在此期间保持所有的过采样数据。在章节3. 4中详细描述了该处理。在第i个分支的输出处，具有系数/#ん.:，其中，j表示比特数或时刻，并且k表示单个比特中的过采样位置，其中，k=l ；2 ,N0so图IOb给出了时频平面上的系数位置的示例性概述。过采样系数是凡3=2。矩形的高度和宽度分别表示由对应系数石;iraC/,た)表示的信号部分的带宽和时间间隔。如果将子带频率も选择为特定间隔Af的倍数，则可以使用快速傅立叶变换(FFT)来有效地实施分析滤波器组。3. 3. 2幅度标准化1604不失一般性的且为了简化描述，在下文中，假设已知比特同步并且Ν;1。S卩，在正交化块1604具有复杂系数由于在接收器处没有信道状态信息可用(即，传播信道未知)，因此使用等増益合并(EGC)方案。由于时间和频率分散的信道，不仅在中心频率も和时刻j附近发现发送比.bjj)的能量，在相邻的频率和时刻下也发现发送比.bjj)的能量。因此，为了更精确的加权，计算频率fi±n Af下的额外系数并将其用于系数的标准化。如果n=l，例如，则有
权利要求
1.一种用于根据二进制消息数据(101a，m;2410)提供水印信号(101b ；2420)的水印生成器(101 ;2400)，所述水印生成器包括 信息处理器(303，304，305)，被配置为根据所述二进制消息数据的单个消息比特来提供表示一组时频域值形式的消息比特的二维扩展信息(b(i，j) ；2432);以及 水印信号提供器(306，307)，被配置为基于所述二维扩展信息来提供所述水印信号。
2.根据权利要求I所述的水印生成器，其中，所述信息处理器被配置为使用第一扩展序列(Cf)在第一扩展方向上扩展所述消息比特以获得中间信息表示型态(303a，cf m),并且将所述中间信息表示型态与重叠信息表示型态(S)结合以获得结合的信息表示型态(C)，并且使用第二扩展序列(Ct)在第二方向上扩展所述结合的信息表示型态以获得所述二维扩展信息。
3.根据权利要求2所述的水印生成器，其中，所述信息处理器被配置为将所述中间信息表示型态与重叠信息表示型态相结合，使得所述消息比特和所述重叠信息以不同的扩展 序列(cf，a)在所述第一扩展方向上扩展，并使得所述消息比特和所述重叠信息的结合以共同的扩展序列(Ct)在所述第二扩展方向上扩展，其中，所述重叠信息表示型态使用重叠信息扩展序列(a)在所述第一扩展方向上扩展。
4.根据权利要求2或3所述的水印处理器，其中，所述信息处理器被配置为将所述中间信息表示型态(303a，cf m)与所述重叠信息表示型态(S)乘法结合，并且使用所述第二扩展序列(ct)在所述第二扩展方向上扩展所述结合的信息表示型态，使得使用共同的扩展序列来扩展根据所述中间信息表示型态的值和所述重叠信息的值所形成的乘积值，其中，所述结合的信息表示型态包括所述乘积值。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的水印生成器，其中，所述信息处理器被配置为根据给定比特的值，选择性地将给定消息比特扩展到第一比特表示型态上或者第二比特表示型态上，以在所述第一扩展方向上扩展所述消息比特，其中，所述第一比特表示型态为比特扩展序列(Cf)的正倍数，所述第二比特表示型态为所述比特扩展序列(Cf)的负倍数。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的水印生成器，其中，所述信息处理器被配置为将所述中间信息表示型态的给定值或者所述结合的信息表示型态的给定值映射到一组扩展值上，使得所述一组扩展值是根据所述给定值缩放的所述第二扩展序列(Ct)的缩放版本，其中，所述中间信息表示型态是通过在所述第一扩展方向上扩展所述消息比特来获得的，并且所述结合的信息表示型态是通过在所述第一扩展方向上扩展所述消息比特并将扩展的结果与所述重叠信息表示型态相结合来获得的。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的水印生成器，其中，所述信息处理器被配置为根据R=Cf m获得扩展信息表示型态R作为所述中间信息表示型态， 其中，Cf是表示频率扩展宽度Nf的比特扩展序列的大小为NfX I的向量； 其中，m是表示所述二进制消息数据的Nm。个比特的大小为IXNm。的向量，其中，不同的二进制比特值由具有不同符号的向量m的条目来表示，以及 其中，“ ”表示矩阵乘法运算符；以及 其中，所述信息处理器被配置为使用运算B=R’ O ctT来获得所述二维扩展信息B， 其中，R’等于R或者通过将R与重叠信息(S)相结合来获得； 其中， 表示克罗内克积运算符，以及其中，T表示转置运算符。
8.一种用于根据加水印后的信号(200a，r(t) ;2510)来提供二进制消息数据(202a ;2520)的水印解码器(200 ;2500)，所述水印解码器包括 时频域表示型态提供器(203 ;2530)，被配置为提供所述加水印后的信号的时频域表示型态(204 ；2532)； 同步确定器(201 ;2540)，包括具有一个或多个解扩器块(1201，1203 ；2542)的解扩器，其中，所述解扩器被配置为执行二维解扩，以根据所述时频域表示型态的二维部分获得同步信息(205 ；2544);以及 水印提取器(202 ;2550)，被配置为使用所述同步信息从所述加水印后的信号的所述时频域表示型态中提取所述二进制消息数据。
9.一种用于根据加水印后的信号(200a，r(t) ;2570)提供二进制消息数据(202a ; 2580)的水印解码器(200 ;2560)，所述水印解码器包括 时频域表示型态提供器(203 ;2590)，被配置为提供所述加水印后的信号的时频域表示型态(204 ；2592);以及 水印提取器(202 ;2596)，包括具有一个或多个解扩器块的解扩器，其中，所述解扩器被配置为执行二维解扩，以根据所述时频域表示型态的二维部分来获得所述二进制消息数据的一个比特。
10.根据权利要求8或9所述的水印解码器，其中，所述解扩器被配置为将所述时频域表示型态(1377)的多个值与时间解扩序列(Cf)的值相乘，并添加所述相乘的结果，以获得时间解扩值(1378)，以及 其中，所述解扩器被配置为将与所述时频域表示型态的不同频率相关的多个时间解扩值或者从所述时频域表示型态导出的值逐元素地与所述频率解扩序列(Cf)相乘,并添加所述相乘的结果，以获得二维解扩值。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的水印解码器，其中，所述解扩器被配置为获得一组时间解扩值，其中，所述解扩器被配置为将所述时频域表示型态的多个值与所述时间解扩序列(Ct)的值相乘，并添加所述相乘的结果，以获得所述一组时间解扩值中的一个；以及 其中，所述解扩器被配置为将所述一组时间解扩值逐元素地与频率解扩序列的值相乘，并添加所述相乘的结果，以获得二维解扩值。
12.根据权利要求11所述的水印解码器，其中，所述解扩器被配置为将连续组的时间解扩值逐元素地与不同频率解扩序列的值相乘，使得第一组时间解扩值逐元素地且在一步或多步乘法中与第一结合的频率解扩序列有效地相乘，并使得第二组时间解扩值逐元素地且在一步或多步乘法中与第二结合的频率解扩序列有效地相乘，其中，所述第一结合的频率解扩序列是共同的频率解扩序列和第一重叠解扩序列的乘积，所述第二结合的频率解扩序列是所述共同的频率解扩序列和不同于所述第一重叠频率解扩序列的第二重叠解扩序列的乘积。
13.一种用于根据二进制消息数据提供水印信号的方法(2600)，所述方法包括 根据所述二进制消息数据的单个消息比特，提供(2610)表示一组时频域值形式的消息比特的二维扩展信息；以及基于所述二维扩展信息来提供(2620 )所述水印信号。
14.一种用于根据加水印后的信号来提供二进制消息数据的方法(2700)，所述方法包括 提供(2710)所述加水印后的信号的时频域表示型态；以及 执行(2720) 二维解扩，以根据所述时频域表示型态的二维部分，获得所述二进制消息数据的一个比特或用于从所述加水印后的信号的所述时频域表示型态提取所述二进制消息数据的同步信息。
15.一种计算机程序，用于当所述计算机程序在计算机上运行时，执行根据权利要求13或14所述的方法。
16.一种用于根据二进制消息数据(101a，m ;2410)提供水印信号(101b ；2420)的水印生成器(101 ;2400)，所述水印生成器包括 信息处理器(303，304，305)，被配置为根据所述二进制消息数据的单个消息比特，提供表示一组时频域值形式的消息比特的二维扩展信息(b(i，j) ；2432);以及 水印信号提供器(306，307)，被配置为基于所述二维扩展信息来提供所述水印信号；其中，所述信息处理器被配置为使用第一扩展序列(cf)在第一扩展方向上扩展第一消息比特，并且使用所述第一扩展序列(Cf)在所述第一扩展方向上扩展第二消息比特，以获得中间信息表示型态(303a，Cf !!!)，并将所述中间信息表示型态与重叠信息表示型态(S)相结合，以获得结合的信息表示型态(C)，以及使用第二扩展序列(Ct)在第二方向上扩展所述结合的信息表示型态，以获得所述二维扩展信息； 其中，所述信息处理器被配置为将所述中间信息表示型态与所述重叠信息表示型态相结合，使得第一扩展消息比特与第一重叠信息扩展序列(a)相乘，并使得第二扩展消息比特与第二重叠信息扩展序列(b)相乘，其中，所述重叠信息表示型态使用多个重叠信息扩展序列(a，b)在所述第一扩展方向上扩展， 其中，所述第一重叠信息扩展序列和所述第二重叠信息扩展序列是正交的。
17.根据权利要求16所述的水印生成器，其中，所述第一扩展序列(Cf)包括NfXl的大小。
18.根据权利要求16或17所述的水印生成器，其中，所述第一扩展序列仅限定了频率方向上的扩展。
19.一种用于根据加水印后的信号(200a，r(t) ;2510)提供二进制消息数据(202a ;2520)的水印解码器(200 ;2500)，所述水印解码器包括 时频域表示型态提供器(203 ;2530)，被配置为提供所述加水印后的信号的时频域表示型态(204 ；2532)； 同步确定器(201 ;2540)，包括具有一个或多个解扩器块(1201，1203 ；2542)的解扩器，其中，所述解扩器被配置为执行二维解扩，以根据所述时频域表示型态的二维部分获得同步信息(205 ；2544);以及 水印提取器(202 ;2550)，被配置为使用所述同步信息从所述加水印后的信号的所述时频域表示型态提取所述二进制消息数据； 其中，所述解扩器被配置为获得一组时间解扩值，其中，所述解扩器被配置为将所述时频域表示型态的多个值与时间解扩序列(ct)的值相乘，并且添加所述相乘的结果，以获得所述一组时间解扩值中的一个，以及 其中，所述解扩器被配置为将所述一组时间解扩值逐元素地与频率解扩序列的值相乘，并且添加所述相乘的结果，以获得二维解扩值； 其中，所述解扩器被配置为将连续组的时间解扩值逐元素地与不同频率解扩序列的值相乘，使得第一组时间解扩值逐元素地且在一步或多步乘法中与第一结合的频率解扩序列有效地相乘，并使得第二组时间解扩值逐元素地且在一步或多步乘法中与第二结合的频率解扩序列有效地相乘，其中，所述第一结合的频率解扩序列是共同的频率解扩序列和第一重叠解扩序列的乘积，所述第二结合的频率解扩序列是所述共同的频率解扩序列和不同于所述第一重叠频率解扩序列的第二重叠解扩序列的乘积， 其中，所述第一重叠解扩序列和所述第二重叠解扩序列是正交的。
20.—种水印解码器(200 ;2560)，用于根据加水印后的信号(200a，r(t) ;2570)来提供二进制消息数据(202a ;2580)，所述水印解码器包括 时频域表示型态提供器(203 ;2590)，被配置为提供所述加水印后的信号的时频域表示型态(204 ；2592)； 水印提取器(202 ;2596)，包括具有一个或多个解扩器块的解扩器，其中，所述解扩器被配置为执行二维解扩，以根据所述时频域表示型态的二维部分来获得所述二进制消息数据的一个比特； 其中，所述解扩器被配置为获得一组时间解扩值，其中，所述解扩器被配置为将所述时频域表示型态的多个值与时间解扩序列(Ct)的值相乘，并添加所述相乘的结果，以获得所述一组时间解扩值中的一个，以及 其中，所述解扩器被配置为将所述一组时间解扩值逐元素地与频率解扩序列的值相乘，并且添加所述相乘的结果，以获得二维解扩值； 其中，所述解扩器被配置为将连续组的时间解扩值逐元素地与不同频率解扩序列的值相乘，使得第一组时间解扩值逐元素的地且在一步或多步乘法中与第一结合的频率解扩序列有效地相乘，并使得第二组时间解扩值逐元素地且在一步或多步乘法中与第二结合的频率解扩序列有效地相乘，其中，所述第一结合的频率解扩序列是共同的频率解扩序列和第一重叠解扩序列的乘积，所述第二结合的频率解扩序列是所述共同的频率解扩序列和不同于所述第一重叠频率解扩序列的第二重叠解扩序列的乘积； 其中，所述第一重叠解扩序列和所述第二重叠解扩序列是正交的。
全文摘要
一种用于根据二进制消息数据(2410)提供水印信号(2420)的水印生成器(2400)包括信息处理器(2430)，被配置为根据二进制消息数据的单个消息比特提供表示一组时频域值形式的消息比特的二维扩展信息(2432)。水印生成器还包括被配置为基于二维扩展信息来提供水印信号的水印信号提供器(2440)。本文还描述了水印解码器、方法、以及计算机程序。
文档编号G10L19/00GK102859586SQ201180020590
公开日2013年1月2日 申请日期2011年2月22日 优先权日2010年2月26日
发明者斯特凡·瓦布尼克, 约尔格·皮克尔, 伯特·格文博希, 伯恩哈德·格里, 恩斯特·埃伯莱因, 乔瓦尼·德尔加尔多, 斯特凡·克雷格洛, 赖因哈德·兹茨曼, 托比亚斯·布利姆, 马尔科·布雷林, 尤利娅内·博尔苏姆 申请人:弗兰霍菲尔运输应用研究公司