[實用新型]用于數字水印的系統

有效

• 申請號: 201420386838.4
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN204087787U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 張鵬;徐淑正;王鵬軍;S·喬治;楊華中
• 申請（專利權）人: 意法半導體亞太私人有限公司;意法半導體國際有限公司
• 主分類號: G10L19/018
• 分類號: G10L19/018
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本實用新型總體上涉及數字信號處理領域，更具體地，涉及用于數字水印的系統。

背景技術

近年來，數字水印技術已經被廣泛應用于多媒體數字信號的版權保護、發布控制、一致性校驗、廣播監控、數據隱藏等領域。數字水印技術的基本思想是：向圖像、圖形、音頻和/或視頻之類的數字多媒體信號中添加稱為水印的信息，以便在將來用于各種驗證目的。水印充實質上是一種隱藏在主多媒體信號中的數字簽名，提供了關于主多媒體信號的所有權或者使用權限等信息。

從數字水印的提取和檢測看，數字水印技術可以被劃分為非盲水印技術、半盲水印技術和盲水印技術。非盲水印技術在提取和解碼時需要原始多媒體信息和所添加的參考信號(例如，偽噪聲序列)；半盲水印技術在提取時需要參考信號和生成該參考信號的密鑰；盲水印技術在提取時僅需要密鑰。

在針對音頻的數字水印技術中，基于擴頻(Spread?Spectrum，SS)調制的數字水印是一種已知的盲水印技術。然而，傳統上基于SS的水印僅考慮了攻擊噪聲對水印解碼的影響，忽略了主音頻信號本身對于水印解碼的干擾，這可能導致誤碼率的增高。而且，為了降低水印給主音頻信號造成的聽覺失真，水印嵌入方經常對所使用的參考信號進行頻譜處理。這使得執行盲檢的數字水印解碼器難以準確地恢復出水印嵌入方所使用的參考信號。換言之，水印嵌入方與解碼方之間存在著參考信號失配，這導致了解碼性能的降低。

因此，本領域中需要一種更為準確和魯棒的數字音頻水印技術。

實用新型內容

為了解決本領域中的上述問題以及其他問題，本實用新型提供一種用于數字水印的系統和方法。

在本實用新型的一個方面，提供一種用于數字水印的系統，適于向信號源所產生的音頻信號添加水印。該系統包括：頻譜調制器，配置用于對將要嵌入音頻信號的水印比特和偽噪聲信號進行頻譜調制以生成經調制信號；失真控制器，耦合至信號源和頻譜調制器，配置用于根據音頻信號對經調制信號進行整形，以生成滿足預定失真約束的經整形信號；以及干擾補償器，耦合至信號源和失真控制器，配置用于根據音頻信號、偽噪聲信號和經整形信號生成補償信號，其中補償信號用于補償音頻信號對水印解碼的干擾。

根據某些實施例，該系統進一步包括：偽噪聲生成器，耦合至頻譜調制器和干擾補償器，配置用于在密鑰控制下生成偽噪聲信號，并且將偽噪聲信號饋送給頻譜調制器和干擾補償器。

根據某些實施例，失真控制器包括：分析濾波器，配置用于將經調制信號變換為頻域中的頻譜系數；頻譜調節器，耦合至分析濾波器，配置用于根據失真約束調節頻譜參數；以及綜合濾波器，耦合至頻譜調節器，配置用于將經調節的頻譜參數變換回時域中以生成經整形信號。

根據某些實施例，該系統進一步包括：建模器，耦合至信號源和失真控制器，配置用于基于聲學心理模型生成針對音頻信號的遮蔽閾值，并且將遮蔽閾值饋送給作為失真約束饋送給失真控制器。

根據某些實施例，干擾補償器包括：干擾計算器，配置用于根據音頻信號、偽噪聲信號以及經整形信號計算信號投影以確定音頻信號對水印解碼的干擾值；以及補償生成器，耦合至干擾計算器，配置用于基于干擾值和經調制信號生成補償信號。

根據某些實施例，該系統可被實現為集成電路、專用集成電路、現場可編程門陣列或者片上系統。

附圖說明

通過參考附圖閱讀下文的詳細描述，本實用新型的上述以及其他目的、特征和優點將變得易于理解。在附圖中，以示例性而非限制性的方式示出了本實用新型的若干實施例，其中：

圖1示出了根據本實用新型一個示例性實施例的用于數字水印的系統100的示意性結構框圖；

圖2示出了根據本實用新型另一示例性實施例的用于數字水印的系統200的示例性結構框圖；以及

圖3示出了根據本實用新型一個示例性實施例的用于數字水印的方法300的流程圖。

在各個附圖中，相同或對應的標號表示相同或對應的部分。

具體實施方式

總體上，根據本實用新型的實施例，為了盡可能地降低作為信號載體的主音頻信號對于水印解碼的干擾，在水印嵌入方生成補償信號以便這種干擾進行補償。由此，可以有效地降低水印解碼方的誤碼率。而且，為了克服水印嵌入方對參考信號進行的失真控制處理給水印解碼帶來的不利影響，在本實用新型的實施例中，在生成上述補償信號時不僅考慮主音頻信號和原始偽噪聲信號，而且還將經過調制和整形的偽噪聲信號納入考慮。以此方式，能夠確保在水印解碼方恢復的偽噪聲信號與嵌入方相匹配，從而進一步降低水印解碼的誤碼率。