專(zhuān)利名稱(chēng)：在內(nèi)容里埋置水印并檢測(cè)埋置的水印的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在內(nèi)容里埋置水印以及檢測(cè)埋置的水印的方法和裝置。具體地涉及即使在通過(guò)模擬接口非法復(fù)制(pirated)的內(nèi)容里也檢測(cè)出水印的取證水印(forensicwatermarking)0
背景技術(shù)：
IPTV或PPVO^ay Per View 付費(fèi)節(jié)目)服務(wù)等是收視者購(gòu)買(mǎi)并收視收費(fèi)內(nèi)容的商務(wù)模式。為使服務(wù)僅對(duì)支付收視費(fèi)的收視者可用，這些服務(wù)一般采用CAS(ConditionalAccess System:條件接入系統(tǒng))等的 DRM (Digital Right Management 數(shù)字版權(quán)管理)。作為用于防止非法用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)容的技術(shù)，CAS僅允許具備資格的用戶(hù)收視指定節(jié)目。發(fā)射器可以加擾(scrambling)數(shù)據(jù)，并且加擾的數(shù)據(jù)可以被允許的用戶(hù)解擾(de-scrambling)，從而該用戶(hù)可以收視該節(jié)目。圖1圖示了使用CAS的普通系統(tǒng)。如圖1所示，CAS—般是通過(guò)服務(wù)提供商(10)的機(jī)頂盒(set-top box) (11)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，TV可以包括機(jī)頂盒功能。但是，這些CAS系統(tǒng)不能防止授權(quán)用戶(hù)非法收視和復(fù)制內(nèi)容。通常，來(lái)自機(jī)頂盒(11)的圖像被導(dǎo)入到TV的輸入端口。如圖2所示，對(duì)于機(jī)頂盒和TV的輸入端子之間的連接，將諸如采集卡(captrue board)的裝置(1 連接到機(jī)頂盒(11)的輸出端口，使得可以生成與原版圖像相同質(zhì)量的復(fù)制圖像。并且，可以通過(guò)使用攝像機(jī)(camcorder) (16)采集在TV上顯示的圖像而生成復(fù)制圖像。如此非法復(fù)制的內(nèi)容通過(guò)DVD或網(wǎng)絡(luò)共享文件服務(wù)(19)散發(fā)到其他人，由此發(fā)生內(nèi)容提供商或服務(wù)提供商的莫大損失。如上述通過(guò)模擬接口模式的非法復(fù)制內(nèi)容被稱(chēng)為模擬漏洞(analog-hole)。為了克服這些非法復(fù)制提出了各種取證水印技術(shù)。根據(jù)取證水印，關(guān)于制作者或散發(fā)路徑或使用者信息等的信息被難以察覺(jué)地插入到內(nèi)容中，從而該內(nèi)容非法散發(fā)時(shí)，可以獲得識(shí)別該內(nèi)容的合法性以及追蹤散發(fā)路徑或散發(fā)者等必需的信息。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的是提供不僅在具有與原版相同質(zhì)量的非法復(fù)制內(nèi)容里，還是通過(guò)模擬漏洞方式的低質(zhì)復(fù)制件里也確保水印檢測(cè)可靠性的水印和其檢測(cè)方法及設(shè)備。本發(fā)明的另一目的是提供對(duì)于諸如幾何(geometric)攻擊、幀率(frame rate)轉(zhuǎn)換、圖像再編碼(re-encoding)的損壞水印的攻擊更具有魯棒性的水印和其檢測(cè)方法及設(shè)備。本發(fā)明的再一目的是提供允許簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)的水印和其檢測(cè)方法及設(shè)備。本發(fā)明的目的并不局限于上述的目的，并且提供從本發(fā)明的描述獲得的效果的其他目的也可以包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。技術(shù)方案根據(jù)實(shí)施例，一種將水印數(shù)據(jù)埋置到內(nèi)容中的方法，包括根據(jù)包括在與水印對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)中的第一比特群的值，確定頻帶擴(kuò)展碼的相位移位(shift)量，并且以該確定的相位移位量相位移位該頻帶擴(kuò)展碼的步驟，以及根據(jù)包括至少一個(gè)相位移位頻帶擴(kuò)展碼的比特序列的每個(gè)比特值選擇性改變內(nèi)容的變換系數(shù)(Transform coefficient)的步驟。在一些實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)包括在數(shù)據(jù)中的第二比特群的值，在多個(gè)頻帶擴(kuò)展碼中選擇一個(gè)的步驟。在該實(shí)施例中，所選擇的頻帶擴(kuò)展碼根據(jù)第一比特群的值相位移位。在一些實(shí)施例中，相位移位量從1^21)& = 0、1、2、...，？ = 1、2、...)中選擇，其中
P是預(yù)定的固定值。在一些實(shí)施例中，在比特序列中進(jìn)一步包括具有固定相位的同步頻帶擴(kuò)展碼。該同步頻帶擴(kuò)展碼的周期可以與頻帶擴(kuò)展碼的周期相同或不同。在一些實(shí)施例中，在構(gòu)成內(nèi)容的圖像幀序列中，僅對(duì)應(yīng)用空(spatial)間壓縮的幀內(nèi)(intra)圖片選擇性改變內(nèi)容的變換系數(shù)。在一些實(shí)施例中，在選擇性改變內(nèi)容的變換系數(shù)的步驟中，將構(gòu)成內(nèi)容的圖像幀序列分離為幀群，并且通過(guò)相應(yīng)地將比特中的每一個(gè)應(yīng)用到幀群中的每一個(gè)來(lái)選擇性改變?cè)搸旱淖儞Q系數(shù)。在一些實(shí)施例中，分離的幀群對(duì)應(yīng)于例如0. 5秒。在一些實(shí)施例中，在選擇性改變內(nèi)容的變換系數(shù)的步驟中，將構(gòu)成內(nèi)容的圖像幀序列分離為幀群，并且通過(guò)相應(yīng)地將比特中的每一個(gè)應(yīng)用到每隔一個(gè)的幀群來(lái)選擇性改變?cè)搸旱淖儞Q系數(shù)。在一些實(shí)施例中，分離的幀群對(duì)應(yīng)于例如0. 5秒。在一些實(shí)施例中，選擇性地改變包括在內(nèi)容中的圖像幀的每個(gè)變換系數(shù)塊的一些區(qū)域的變換系數(shù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種將水印數(shù)據(jù)埋置在內(nèi)容中的設(shè)備包括配置為提供頻帶擴(kuò)展碼的碼供應(yīng)單元；以及水印編碼器，其配置為根據(jù)包括在對(duì)應(yīng)于水印的數(shù)據(jù)中的第一比特群的值確定頻帶擴(kuò)展碼的相位移位量，并且根據(jù)包括至少一個(gè)相位移位頻帶擴(kuò)展碼的比特序列的每個(gè)比特值選擇性改變內(nèi)容的變換系數(shù)。在一些實(shí)施例中，包括碼供應(yīng)單元和水印編碼器的水印裝置設(shè)置在解擾器和解碼器之間，該解擾器解擾被加擾的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)并將其輸出為數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)；該解碼器解碼數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)并將其輸出為圖像信號(hào)。在該實(shí)施例中，水印裝置接收解擾的數(shù)字壓縮圖像信號(hào)，并且選擇性改變數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)的變換系數(shù)，然后將改變的變換系數(shù)應(yīng)用到解碼器。在一些實(shí)施例中，水印編碼器對(duì)接收的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行熵 (entropy)解碼以提取Kintra 幀內(nèi))圖片或I片，選擇性改變對(duì)于提取的I圖片或I片的變換系數(shù)，然后執(zhí)行熵編碼并將改變的變換系數(shù)應(yīng)用到解碼器。在一些實(shí)施例中，水印編碼器對(duì)接收的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行熵解碼以提取I圖片或I片，基于幀內(nèi)預(yù)測(cè)(intra prediction)執(zhí)行對(duì)提取的I圖片或I片的解碼，恢復(fù)像素值(圖片或片的像素值)的圖片或片，將具有恢復(fù)的像素值的圖片或片轉(zhuǎn)換為具有表示頻率分量的變換系數(shù)的圖片或片， 選擇性改變通過(guò)轉(zhuǎn)換獲得的變換系數(shù)，對(duì)選擇性改變變換系數(shù)的圖片或片執(zhí)行熵編碼，并且然后將其應(yīng)用到解碼器。在實(shí)施例中，該設(shè)備進(jìn)一步包括控制器，該控制器控制水印編碼器的操作。在該實(shí)施例中，控制器接收對(duì)用于頻帶擴(kuò)展碼的至少一個(gè)量化(quantized)移位量的設(shè)定值、所使用的頻帶擴(kuò)展碼的數(shù)目、頻帶擴(kuò)展碼的周期、用于同步頻帶擴(kuò)展碼的同步頻帶擴(kuò)展碼的
6插入頻率、用于使頻帶擴(kuò)展碼中的一比特對(duì)應(yīng)于內(nèi)容的連續(xù)或非連續(xù)模式、以及與頻帶擴(kuò)展碼中的一比特對(duì)應(yīng)的內(nèi)容的時(shí)間間隔；并且控制水印編碼器，使得基于設(shè)定值執(zhí)行操作。根據(jù)本發(fā)明，一種從內(nèi)容中檢測(cè)水印的方法包括，提取內(nèi)容的頻率分量的等級(jí)；通過(guò)基于提取的等級(jí)中的改變使比特值對(duì)應(yīng)而生成比特序列；對(duì)于生成的比特序列移位(shift)頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別相關(guān)性；以及當(dāng)識(shí)別的相關(guān)(correlation)是自相關(guān)(auto-correlation)時(shí)識(shí)別比特?cái)U(kuò)展代碼的相位移位量，并確定具有對(duì)應(yīng)于識(shí)別的相位能夠量的值的比特群。在實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括，當(dāng)所識(shí)別的相關(guān)是自相關(guān)時(shí)確定另一個(gè)比特群，該另一個(gè)比特群具有對(duì)于頻帶擴(kuò)展碼的預(yù)分配的值。在實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括，通過(guò)識(shí)別相對(duì)于所生成的比特序列具有恒定相位的同步頻帶擴(kuò)展碼的相關(guān)，對(duì)比特序列指定與同步頻帶擴(kuò)展碼相同的比特區(qū)間，其中移位頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別相關(guān)在指定的比特區(qū)間之前或之后的比特流上執(zhí)行。在實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括驗(yàn)證多個(gè)同步比特區(qū)間之間的時(shí)間間隔，該多個(gè)同步比特區(qū)間與同步頻帶擴(kuò)展碼指定為相同的比特區(qū)間，其中識(shí)別相關(guān)從移位頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別相關(guān)中排除在同步比特區(qū)間之間存在的、具有脫離預(yù)定時(shí)間間隔的時(shí)間間隔的比特流中的至少一部分。在實(shí)施例中，在識(shí)別相關(guān)時(shí)，相位移位量從1^*21)& = 0、1、2、...，？ = 1、2、...)中
選擇，其中P是預(yù)定的固定值。在實(shí)施例中，在確定比特群時(shí)，當(dāng)識(shí)別的相關(guān)對(duì)應(yīng)于自相關(guān)，并且除非頻帶擴(kuò)展碼的相位移位量是0或2p(p = 1、2、...)的整數(shù)倍時(shí)，最接近于0或該整數(shù)倍的值被認(rèn)為是相位移位量，并且確定相應(yīng)的值。在實(shí)施例中，生成比特序列包括第一步驟，該第一步驟將所提取的等級(jí)轉(zhuǎn)換為等級(jí)變化比率；第二步驟，該第二步驟基于該等級(jí)變化比率跨過(guò)上閾值和下閾值的點(diǎn)分裂為時(shí)間段；第三步驟，該第三步驟基于在分裂時(shí)間段的每一個(gè)中的等級(jí)變化比率的上部峰之間、等級(jí)變化比率的下部峰之間、等級(jí)變化比率的上部峰和下部峰之間的時(shí)間間隔頻率確定比特插入周期；第四步驟，該第四步驟在每個(gè)比特插入周期應(yīng)用比特值以生成比特序列。在該實(shí)施例中，該第四步驟從上部峰值之間或下部峰值之間的上部峰值或下部峰值開(kāi)始執(zhí)行，該上部峰值和下部峰值具有與所確定的比特插入周期一致的時(shí)間間隔。在第四步驟中，當(dāng)在確定的比特插入周期中出現(xiàn)大于上閾值和上部峰值和小于下閾值的下部峰值兩者時(shí)，將第一比特值應(yīng)用到插入周期，并且否則，將第一比特值的補(bǔ)數(shù)應(yīng)用到插入周期。在識(shí)別相關(guān)性時(shí)，當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于自相關(guān)性的值時(shí)，調(diào)整上閾值和下閾值，從而再次執(zhí)行第二步驟和其隨后的步驟，并且其中在生成比特序列時(shí)，當(dāng)生成的比特序列不滿(mǎn)足頻帶擴(kuò)展碼中的1和0之間的數(shù)目差的特性時(shí)，再次執(zhí)行第二步驟和其隨后的步驟。在實(shí)施例中，提取頻率分量的等級(jí)包括生成信號(hào)，該信號(hào)反映對(duì)于包括在內(nèi)容中的圖像幀的頻率系數(shù)塊的一些區(qū)域的系數(shù)大小。根據(jù)實(shí)施例，一種從內(nèi)容中檢測(cè)水印的設(shè)備包括碼供應(yīng)單元，其提供頻帶擴(kuò)展碼；信號(hào)提取器，其配置為從內(nèi)容中提取頻率分量的等級(jí)；信息提取器，其配置為基于所提取的等級(jí)中的改變使比特值對(duì)應(yīng)以生成比特序列；以及水印解碼器，其配置為對(duì)于生成的比特序列移位頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別相關(guān)性，該頻帶擴(kuò)展碼由碼供應(yīng)單元提供，并配置為當(dāng)識(shí)別的相關(guān)性是自相關(guān)性時(shí)，確定具有與頻帶擴(kuò)展碼的相位移位量對(duì)應(yīng)的值的比特群。在實(shí)施例中，該設(shè)備進(jìn)一步包括控制器，該控制器配置為控制接口，使得包括確定的比特群的水印數(shù)據(jù)被從水印解碼器接收并且被顯示在屏幕上。本發(fā)明的效果根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了針對(duì)劣化水印的攻擊(attack)的魯棒性，因此包括在內(nèi)容里的水印可以被良好的保存以便可以確保從具有水印的內(nèi)容里檢測(cè)出水印。 因此可以有效地保護(hù)內(nèi)容制作者的著作權(quán)。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的簡(jiǎn)化用于向內(nèi)容中埋置(embedding)水印的內(nèi)容再加工，因而使得節(jié)約了設(shè)計(jì)或制造水印設(shè)備的成本。


圖1圖示了具有限制接收器的CAS (Conditional Access System 條件接收系統(tǒng)) 的傳統(tǒng)圖像接收設(shè)備的示例性配置。圖2示意性圖示了通過(guò)具有CAS的圖像接收設(shè)備非法再生/散發(fā)圖像過(guò)程。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例將水印插入到圖像的設(shè)備的示例性配置。圖4是示意性圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，向圖像信號(hào)埋置水印的過(guò)程的流程圖。圖5圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于編碼水印數(shù)據(jù)的PN序列的自相關(guān)特性。圖6圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，以PN序列編碼構(gòu)成水印數(shù)據(jù)的比特群的過(guò)程的示例。圖7及圖8分別圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，以PN序列編碼構(gòu)成水印數(shù)據(jù)的比特群的過(guò)程的示例。圖9圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，以一個(gè)或多個(gè)PN序列編碼水印數(shù)據(jù)的過(guò)程的示例。圖10圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，構(gòu)成圖像圖片或片(slice)的每個(gè)塊(block) 中，根據(jù)PN序列的比特調(diào)整系數(shù)的區(qū)域(area)的示例。圖11圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，向圖像幀中編碼水印有效負(fù)載(payload)各比特的示例。圖12是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，向圖像幀中編碼水印有效負(fù)載各比特的示例。圖13是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，向圖像幀中編碼水印有效負(fù)載各比特的示例。圖14及圖15分別圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，其中其他裝置具有水印功能的示例。圖16圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，向MPEG-2格式的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)中埋置水印數(shù)據(jù)的裝置的示例性配置。圖17圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，向H. ^4/AVC格式的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)中埋置水印數(shù)據(jù)的裝置的示例性配置。圖18圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的水印數(shù)據(jù)檢測(cè)設(shè)備的示例性配置。圖19圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的水印數(shù)據(jù)檢測(cè)方法的流程圖。圖20是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，圖示了從埋置水印的內(nèi)容里可檢測(cè)的能量等級(jí)信號(hào)的理論波形示例圖。圖21及22分別圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，從埋置水印的內(nèi)容檢測(cè)的能量等級(jí)信號(hào)和由此引起的能量比率信號(hào)的理論波形。圖23圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，根據(jù)從埋置水印的內(nèi)容獲得的能量等級(jí)序號(hào)而引起的能量比率信號(hào)的實(shí)際波形。圖M圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，將從埋置水印的內(nèi)容獲得的能量比率信號(hào)分割，以從能量比率信號(hào)復(fù)原比特值的示例。圖25圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在從埋置水印的內(nèi)容獲得的能量比率信號(hào)中的比特預(yù)測(cè)區(qū)間的邊界點(diǎn)。圖沈圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，用于根據(jù)從埋置水印的內(nèi)容獲得的能量比率信號(hào)中復(fù)原比特序列而確定開(kāi)始點(diǎn)和比特插入周期的示例。圖27圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，關(guān)于從埋置水印的內(nèi)容獲得的能量比率信號(hào)，根據(jù)確定的比特插入周期分配比特值的示例。圖觀圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在用于水印的頻帶擴(kuò)展碼‘1’和‘0’之間的數(shù)目差的特性的示例。圖四圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，從通過(guò)基于確定的比特插入周期分配比特值生成的比特序列選擇用于檢測(cè)頻帶擴(kuò)展碼相關(guān)性的對(duì)象區(qū)間的示例。圖30圖示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，基于同步頻帶擴(kuò)展碼(導(dǎo)頻PN序列)檢測(cè)間距，使用同步頻帶擴(kuò)展碼之間的比特區(qū)間作為用于檢測(cè)水印數(shù)據(jù)區(qū)間的示例。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明用于將水印(watermark)埋置到內(nèi)容中并且檢測(cè)該水印的方法及裝置的各種實(shí)施例。圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于將水印埋置在圖像信號(hào)中的裝置的配置。該裝置包括執(zhí)行對(duì)用戶(hù)輸入輸出的用戶(hù)接口單元(130)；存儲(chǔ)用于執(zhí)行水印埋置操作的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(140)；供應(yīng)作為頻帶擴(kuò)展碼(或稱(chēng)為“噪聲代碼”)的P/N(偽噪聲(pseudonoise)，或偽隨機(jī)噪聲(pseudo-random noise))序列(以下稱(chēng)為“PN序列”)的PN供應(yīng)單元(120)；將對(duì)應(yīng)于一組水印的信息編碼到圖像信號(hào)，即編碼水印的水印單元(110)；和整體控制上述構(gòu)件操作的控制器(100)。該用戶(hù)接口單元(130)包括諸如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)或觸摸板的輸入裝置(131)以接收用戶(hù)輸入，以及向用戶(hù)輸出適當(dāng)輸入引導(dǎo)屏幕圖像和/或處理狀態(tài)等的顯示裝置(132)。根據(jù)結(jié)合圖4描述的水印方法，圖3中圖示的裝置向圖像信號(hào)里編碼對(duì)應(yīng)于用戶(hù)所設(shè)定的水印的信息。以下，參考圖4詳細(xì)說(shuō)明圖3中圖示的裝置的操作。首先，說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例的作為頻帶擴(kuò)展碼或噪聲代碼的PN序列。PN序列具有如圖5描述的拇指(thumb)形狀的自相關(guān)(auto-correlation)性。S卩，只有當(dāng)相位(phase)匹配時(shí)，PN序列具有高相關(guān)性(correlation)值(401)。當(dāng)相位不匹配時(shí)，PN序列具有‘_1，的相關(guān)性值?；谶@些自相關(guān)性，可以獲知插入在任意信號(hào)中的PN序列的移位(shift)量(即移位相位)。因此，根據(jù)實(shí)施例，當(dāng)向圖像信號(hào)埋置水印時(shí)，也使用PN序列移位量作為編碼資源。因此，編碼信息對(duì)錯(cuò)誤是魯棒的。
用戶(hù)通過(guò)用戶(hù)接口單元(130)輸入用作水印的數(shù)據(jù)。優(yōu)選的是數(shù)據(jù)可以表示能夠確認(rèn)用戶(hù)自己或所屬機(jī)構(gòu)等的姓名、名稱(chēng)或略稱(chēng)。水印數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)到上述存儲(chǔ)器(140) (S31)。用戶(hù)通過(guò)上述用戶(hù)接口單元(130)執(zhí)行水印操作或設(shè)定操作模式。操作模式包括例如“自動(dòng)”模式，在該“自動(dòng)”模式中，當(dāng)檢測(cè)到輸入圖像時(shí)插入水印。響應(yīng)于該要求，控制器(100)將設(shè)定在存儲(chǔ)器(140)中的水印數(shù)據(jù)輸送到水印單元(110)并指令水印單元(110)開(kāi)始水印操作。作為將水印數(shù)據(jù)輸送到水印單元(110)的方法，可以將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(140)中的水印數(shù)據(jù)同時(shí)輸送到水印單元(110)。水印數(shù)據(jù)可以被分割為能夠被單個(gè)圖像信號(hào)的PN序列編碼過(guò)程處理的比特量單位(以下，分割的比特量稱(chēng)為‘單位比特量’)，并且分割的水印數(shù)據(jù)可以被輸送到水印單元(110)。在后者情況下， 當(dāng)指示圖像信號(hào)PN序列編碼完成的信號(hào)被發(fā)送到水印單元(110)時(shí)，發(fā)送隨后的單位比特量，并且反復(fù)執(zhí)行該過(guò)程?？刂破?100)在指令水印單元(110)開(kāi)始水印操作之前，可以通過(guò)用戶(hù)接口單元 (130)接收用戶(hù)水印模式，并且可以將根據(jù)水印模式確定的變量設(shè)定到水印單元(110)。變量包括PN序列的量化移位(quantized shift)量、要使用的PN序列的數(shù)目等。下面將詳細(xì)描述這些變量。在一些實(shí)施例中，PN序列的移位量并沒(méi)有量化。即PN序列按一比特連續(xù)移位(shift)，并且使用單個(gè)PN序列。水印單元(110)識(shí)別輸送的水印數(shù)據(jù)中的第一單位比特量，并且根據(jù)由該單位比特量指示的值確定由PN供應(yīng)單元(120)提供的PN序列的移位量(S33)。這將在以下更詳細(xì)說(shuō)明。N周期的PN序列可以表示N個(gè)獨(dú)一無(wú)二(unique)的移位(shift)值。通常，由η 比特大小生成的PN序列的周期(N)為‘2η-1’，因此，即使當(dāng)所有N個(gè)移位情況全部用于編碼時(shí)，可以表示2η-1個(gè)信息值。因此，不使用一個(gè)特定值(例如全部由0或1組成)。例如，在周期(N)為127的PN序列的情況下，在由7比特表示的1 個(gè)值(“000000”，“0000001”，…， “ 1111111”中)，除“0000000”或“ 1111111 ”外的127個(gè)值可以被編碼為PN序列移位。根據(jù) PN序列的周期N，如圖5所示，確定對(duì)于自相關(guān)性的最大值001)。最大值(401)直接與錯(cuò)誤檢測(cè)概率有關(guān)。即，錯(cuò)誤檢測(cè)概率與N值成反比關(guān)系。隨著N值增大，插入水印數(shù)據(jù)所需的時(shí)間增加。因此，在實(shí)施例中，考慮對(duì)錯(cuò)誤的魯棒性(低錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)會(huì))和水印所需時(shí)間的取舍(trade-off)選定N值。在另一實(shí)施例中，當(dāng)水印時(shí)間為重要因素時(shí)，N被設(shè)定為更小，而相反時(shí)設(shè)定為更大。在實(shí)施例中，控制器(100)通過(guò)用戶(hù)接口單元(130)接收N值， 并且將輸入的N值設(shè)定到PN供應(yīng)單元(120)中，PN供應(yīng)單元(120)可以具有各種比特大小的PN編碼生成器以生成設(shè)定的N周期。在實(shí)施例中，PN供應(yīng)單元(120)是儲(chǔ)存一個(gè)或多個(gè)用于水印的PN序列的表格。在實(shí)施例中，提供了分別分組具有不同周期的PN序列的多個(gè)PN序列表格。控制器(100)根據(jù)設(shè)定的N值命令指定將被水印單元(110)使用的PN序列表格。當(dāng)確定了 PN序列的移位量(S33)時(shí)，水印單元(110)將從PN供應(yīng)單元(120)獲得的或從指定表格讀取的PN序列移位確定的移位量。然后，水印單元(110)將移位的PN序列的每個(gè)比特值編碼到輸入圖像信號(hào)中(S35)。編碼基于每比特量單位在設(shè)定的水印數(shù)據(jù)中執(zhí)行?？偟膩?lái)說(shuō)，如圖6所示，當(dāng)設(shè)定的水印數(shù)據(jù)(L比特)(501)由k個(gè)單位比特量(每個(gè)包括m比特)組成時(shí)，對(duì)應(yīng)于k個(gè)PN序列(各PN序列的相位根據(jù)由m比特代表的值確定)的比特序列(511)被編碼到圖像信號(hào)中。當(dāng)對(duì)應(yīng)于水印的所有數(shù)據(jù)(L比特)由以各 PN序列的相位編碼的PN序列組成時(shí)，比特序列(511)被稱(chēng)為“水印有效負(fù)載”(watermark payload)。在實(shí)施例中，如圖7所示，水印單元(110)將同步(Sync)PN序列(601)插入到編碼有水印數(shù)據(jù)的水印有效負(fù)載首部以便于檢測(cè)水印數(shù)據(jù)。預(yù)先限定同步PN序列(以下，稱(chēng)為“導(dǎo)頻PN序列”。)以執(zhí)行水印檢測(cè)中的同步化并且始終具有恒定相位。如果導(dǎo)頻PN序列用于同步化，水印檢測(cè)器可以通過(guò)首先識(shí)別對(duì)于導(dǎo)頻PN序列的相關(guān)性值而了解水印有效負(fù)載的時(shí)序按一定周期重復(fù)或者連續(xù)。導(dǎo)頻PN序列的周期與編碼有水印數(shù)據(jù)的PN序列的周期相同或不同。在實(shí)施例中，如圖8所示，導(dǎo)頻PN序列可以被插入到水印有效負(fù)載的每一個(gè)PN序列的首部。頻繁插入導(dǎo)頻PN序列雖然有助于同步化(由此加速按照相位編碼有水印數(shù)據(jù)的PN序列的檢測(cè))，但是要插入的整體比特量增加，導(dǎo)致水印所需時(shí)間延長(zhǎng)。因此，根據(jù)水印所需時(shí)間的重要性，確定導(dǎo)頻PN序列的插入頻率。在實(shí)施例中，控制器(100)從用戶(hù)接口單元(130)接收導(dǎo)頻PN序列的插入頻率或插入方法并將用于指定這些的命令應(yīng)用到水印單元(110)，從而水印單元(110)根據(jù)指定模式將導(dǎo)頻PN序列添加到水印有效負(fù)載。在上述實(shí)施例中，用于水印數(shù)據(jù)編碼的PN序列移位量用作連續(xù)變量。S卩，在將具有周期N的PN序列移位量的情況數(shù)目設(shè)為N的情況下，確定并編碼單位比特量。在另一實(shí)施例中，為了使用而量化用于周期N的PN序列移位量。在實(shí)施例中，將具有周期N的PN序列移位量限制為2> = 1、2、3、4、…)。例如，當(dāng)ρ = 4時(shí)，PN序列可以被限制為以0*16(= 0)、1*16( = 16)、2*16( = 32)、3*16( = 48)移位。如果量化PN序列的移位量時(shí)，修正是可用的。例如，在插入水印的圖像信號(hào)的一部分被拉長(zhǎng)或切斷，從而導(dǎo)致在時(shí)間軸上的錯(cuò)誤， 使得即使出現(xiàn)除預(yù)定(即，量化)相位之外的值的情況下，修正也是可用的。如上所述的PN 序列移位量的量化，例如25的ρ根據(jù)用戶(hù)輸入在控制器(100)的控制下被水印單元(110) 設(shè)定。在實(shí)施例中，如果在量化之后使用PN序列的移位量，能夠由具有周期N的PN序列可代表的情況的數(shù)目減少，也減少了能夠在PN序列上一次執(zhí)行的編碼的水印數(shù)據(jù)單位比特量。在將連續(xù)移位量應(yīng)用到具有周期N的PN序列的情況下，如果假設(shè)η比特是單位比特量(當(dāng)然，如上所說(shuō)明的，可表示的情況的數(shù)目為‘2η-Γ )，當(dāng)移位量被量化為2Ρ時(shí)，對(duì)PN 序列可以完成編碼的情況的數(shù)目減少為Ν/2Ρ。因此，如果不考慮可表示情形的數(shù)目少了 1 的事實(shí)，則單位比特量變?yōu)椤?ρ’。例如，在周期N為127 ( = 27-1)的情況下，如果使用連續(xù)移位量，則7比特為單位比特量，但是如果將移位量量化為16( = 24)，對(duì)于移位量的情況的數(shù)目為0、16、32、48、…、112的8( = 23)個(gè)，并且單位比特量為3 ( = 7-4)比特。因此， 在本實(shí)施例中，在具有周期N( = 2n-l)的PN序列移位量被量化為2P的情況下，每‘η-ρ’比特以PN序列編碼水印數(shù)據(jù)。換言之，在上述示例中，在由水印單元(110)確定PN序列的移位量(S33)時(shí)，水印單元(110)以下述方式基于每3比特大小的比特群識(shí)別水印數(shù)據(jù)使得如果每個(gè)比特群值為“000”時(shí)，則PN序列移位量為0，如果為“001”則為16，并且如果為 “010” 則為 32。在實(shí)施例中，在量化PN序列的移位量時(shí)，可以選擇除2的倍數(shù)之外的任何數(shù)，例如素?cái)?shù)。例如，當(dāng)用于量化的基準(zhǔn)數(shù)(R)為3時(shí)，量化的移位量為0、3、6、9、12、…，并且當(dāng)R為5時(shí)，量化的移位量為0、5、10、15、…。這時(shí)，滿(mǎn)足(N/R) = 2s的最大值S為單位比特量。在實(shí)施例中，用于量化的移位量的情況的數(shù)目可能大于基于確定的S獲得的2s。因此，在該情況下，用于量化移位量的情況并不部分地用于編碼或可以用于其他特殊目的的信號(hào)傳送。在實(shí)施例中，水印數(shù)據(jù)不僅被編碼到PN序列的移位量中，而且也被編碼到所使用的PN序列的類(lèi)型中。如上述實(shí)施例中所述，如果為了使用而量化PN序列的移位量，相對(duì)地減少以PN序列編碼的單位比特量。為了補(bǔ)償這一點(diǎn)，可以選擇具有更大周期N的PN序列。但是，這可能增加有效負(fù)載的大小，因而不利于水印。本實(shí)施例可以補(bǔ)償這些不利因素。圖9示出了根據(jù)本實(shí)施例的，被選擇并用于編碼的PN序列的示例。PN供應(yīng)單元(120)根據(jù)控制器(100)輸入的比特流生成或選擇輸出包括在具有短周期N的PN序列池(710)中的PN序列，使得即使當(dāng)屬于PN序列池(710)中的一個(gè)PN序列被選擇作為水印有效負(fù)載時(shí)，信息也可以被編碼(711)。如果PN序列池(710)中的PN序列數(shù)目為2q個(gè)(盡管為了方便說(shuō)明而示例了 2q，任何其他樹(shù)木的PN序列可以構(gòu)成PN序列池)，在從PN序列池中選擇一個(gè)PN序列時(shí)，可以編碼具有q比特大小的比特群的信息。在實(shí)施例中，如圖9所示，當(dāng)水印單元(110)相對(duì)于如上所述選擇的一個(gè)PN序列(720)選擇量化的移位量中的一個(gè)時(shí)(721)，另外編碼包括在水印數(shù)據(jù)中的比特群。如上所述，在周期N( = 2n_l)量化為2P 序列的情況下，情況的數(shù)目為2n-p。并且除q比特外可以由此編碼‘n-p，比特。即，單位比特量變?yōu)椤畄+(n_P)’。例如，使用具有n = 7并且周期為127的PN序列，PN序列池內(nèi)的PN序列的數(shù)目為16 ( = 24，q = 4)，并且ρ = 4的僅8個(gè)相位(0、16、32、48、…、112)被用作移位量，則可以編碼7 { = 4+(7-4)}比特大小的比特群。當(dāng)然，如圖9所示，如果水印有效負(fù)載(730)由k個(gè)PN序列流組成，以水印有效負(fù)載可以編碼的信息大小再次增加k倍而總共為k*{q+(n-p)}比特。在實(shí)施例中，也可以向由編碼的水印數(shù)據(jù)構(gòu)成的水印有效負(fù)載添加同步導(dǎo)頻PN序列，用于以如圖7或圖8中圖示的方法同步化。在實(shí)施例中，根據(jù)上述實(shí)施例配置的水印有效負(fù)載或添加導(dǎo)頻PN序列的水印有效負(fù)載被連續(xù)地或周期地編碼到圖像信號(hào)(S35)。這時(shí)，連續(xù)模式或編碼周期由控制器(100)設(shè)定，或可以由用戶(hù)通過(guò)用戶(hù)接口單元(130)設(shè)定。然后，說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例由水印單元(110)將包括在水印有效負(fù)載中的每個(gè)比特編碼到圖像信號(hào)中的方法。在實(shí)施例中，假設(shè)輸入到水印單元(110)的圖像信號(hào)是由編解碼器(codec)數(shù)字地壓縮的圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)然，當(dāng)輸入的圖像信號(hào)為模擬圖像信號(hào)時(shí)，圖3的裝置中可以包括另外的編解碼器，以將模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)，并且將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)提供到水印單元(110)。這時(shí)，編解碼器可以MPEG-2方案、H.264/AVC方案、以及其他已知的編碼方案來(lái)編碼輸入圖像信號(hào)。在實(shí)施例中，輸入到水印單元(110)的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)是從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域的信號(hào)，轉(zhuǎn)換的圖像幀包括各頻率分量大小而非像素值的變換系數(shù)(transformcoefficient)(例如，離散余弦變換系數(shù))。為了了解各頻率分量的變換系數(shù)，水印單元(110)可以進(jìn)行對(duì)數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理(pre-processing)過(guò)程。稍后將描述該預(yù)處理過(guò)程。變換系數(shù)與屏幕特性緊密相關(guān)，例如在邊界(edge)部分，對(duì)應(yīng)于高頻率的變換系數(shù)增大，而在平面(Plat)部分，該變換系數(shù)值小或在通常情況下為0。當(dāng)在圖像信號(hào)中未發(fā)生場(chǎng)景改變時(shí)，屏幕隨時(shí)間連續(xù)變化，從而在整個(gè)屏幕上的特定頻帶的能量(反映為變換系數(shù))隨時(shí)間不發(fā)生大的變化。因此，在實(shí)施例中，水印單元(110)根據(jù)當(dāng)前要編碼的水印有效負(fù)載的比特值，改變圖像幀中的特定頻帶的變換系數(shù)(即，能量)。例如，如果將要編碼的比特值為‘1’，則增大特定頻帶的能量(例如，變換系數(shù)加倍)，并且當(dāng)比特值為 ‘0’時(shí)，不發(fā)生變化或減少能量(例如，該變換系數(shù)減小0.5倍)。圖10示出了構(gòu)成圖像幀的8x8單位塊。在實(shí)施例中，在塊中包括特定區(qū)域(801、802、803或804)以根據(jù)比特值調(diào)整變換系數(shù)(以變換系數(shù)構(gòu)成的單位塊的各區(qū)域(801、802、803或804)對(duì)應(yīng)于特定頻率頻帶)。當(dāng)然，通過(guò)組合圖10中所示的塊的區(qū)域可以調(diào)整該變換系數(shù)?；诒忍刂敌薷淖儞Q系數(shù)可以在圖像幀的整體或預(yù)定的部分進(jìn)行。在實(shí)施例中，可以設(shè)置特定條件，使得僅對(duì)滿(mǎn)足該條件的區(qū)域轉(zhuǎn)換變換系數(shù)，從而最小化畫(huà)質(zhì)的劣化。特定條件包括在與圖像幀內(nèi)的其他領(lǐng)域的變換系數(shù)比較時(shí)，變換系數(shù)是否和指定比率一樣小或更大。在實(shí)施例中，如果轉(zhuǎn)換用于整體結(jié)構(gòu)的能量，則這針對(duì)為了去除水印的旋轉(zhuǎn)或幀切斷(cropping)等攻擊提供了更多魯棒性。并且，在實(shí)施例中，在為了編碼比特值而改變頻率系數(shù)，即當(dāng)改變變換系數(shù)時(shí)， 該系數(shù)的變化量無(wú)需相同。可選擇對(duì)于各變換系數(shù)的適當(dāng)變化量。例如，根據(jù)各變換系數(shù)的大小，變化量或改變率可以變化。隨著編碼比特值的能量變化量增加其檢測(cè)可能性也增加，但是質(zhì)量降低。因此，在實(shí)施例中，確定最佳系數(shù)變化量以在畫(huà)質(zhì)劣化和檢測(cè)可能性之前提供平衡。在實(shí)施例中，在根據(jù)當(dāng)前要編碼的比特值改變變換系數(shù)時(shí)，水印單元(110)對(duì)包括在關(guān)于與時(shí)間上持續(xù)的圖像幀的預(yù)定數(shù)目的各幀或各幀的一部分的、在圖10中所示的單元塊的區(qū)域(801、802、803或804)中的每一個(gè)或者組合改變變換系數(shù)(頻率系數(shù))。圖 11中示例了這一點(diǎn)。在圖11中，在頻率系數(shù)改變或保持的情況下，一個(gè)比特值對(duì)應(yīng)于十個(gè)幀。然而，為了示例目的提供了十個(gè)幀。幀的數(shù)目，即時(shí)間間隔可以被適當(dāng)?shù)剡x擇。幀的數(shù)目(時(shí)間間隔)可以作為限定范圍內(nèi)的各種數(shù)字中的一個(gè)而通過(guò)控制器(100)設(shè)定到水印單元(110)。如圖11所示，如果對(duì)于連續(xù)幀群(901j)中的每一個(gè)增加或維持變換系數(shù)，水印檢測(cè)裝置檢測(cè)在相應(yīng)圖像信號(hào)的特定頻率頻帶的能量(變換系數(shù))等級(jí)的趨勢(shì)(910)，并且了解能量增加的時(shí)間段(911)。水印檢測(cè)裝置將此時(shí)間段的值辨識(shí)為‘1’(或者根據(jù)編碼方案，為‘0’)，并且將殘差段的值辨識(shí)為‘0’。在實(shí)施例中，對(duì) I/P/B(Intra/Inter/Bi-directional picture 幀內(nèi) / 幀間 / 雙向圖片)的所有圖片執(zhí)行根據(jù)比特值的幀能量改變。在實(shí)施例中，對(duì)未被時(shí)間(temporal)壓縮而是被空間(spatial)壓縮的I Qntra) 圖片執(zhí)行根據(jù)比特值的能量改變。在本實(shí)施例中，如果I圖片中存在變化能量的系數(shù)，該系數(shù)限定的值通常通過(guò)在編解碼器中的移動(dòng)推測(cè)/補(bǔ)償算法擴(kuò)展到P/B圖片的系數(shù)。本實(shí)施例利用了這一原則。因?yàn)橹粚?duì)I圖片選擇性地完成了能量改變，因此用于水印的裝置相對(duì)較不復(fù)雜。在實(shí)施例中，如圖12所示，具有至少一個(gè)或多個(gè)I圖片(IOOlj)的圖片群 (IOlOj)或幀群對(duì)應(yīng)于水印有效負(fù)載中的每一個(gè)比特，并且隨后執(zhí)行編碼。即，改變(IOOlp IOOl3)或維持(IOOl2)圖片群中的I圖片的系數(shù)。變化能量的效果在相應(yīng)群中的I圖片之后出現(xiàn)。因此在檢測(cè)水印有效負(fù)載比特時(shí)，該效果從圖10所示的每個(gè)圖片群的開(kāi)始點(diǎn)延遲
13預(yù)定的幀(到達(dá)該圖片群中的I圖片的時(shí)間)而出現(xiàn)。在實(shí)施例中，在廣播信號(hào)應(yīng)當(dāng)至少插入至少一個(gè)I圖片的限時(shí)或包括在比該限時(shí)更長(zhǎng)的時(shí)間中的幀的數(shù)目被限定為用于一比特編碼的幀群。例如，對(duì)于根據(jù)規(guī)定I圖片在0.5秒或更小的間隔傳送的ATSC標(biāo)準(zhǔn)的圖像信號(hào)，水印有效負(fù)載的每個(gè)比特基于每0. 5秒而被編碼(在每秒30幀的情況下，每15幀)。在實(shí)施例中，如圖11所示，在幀群之間為基準(zhǔn)(reference)能量分配基準(zhǔn)幀群(1120」)，每個(gè)分配有幀群水印有效負(fù)載種的每一個(gè)比特?；鶞?zhǔn)幀群(1120」)具有與分配有水印有效負(fù)載的比特的幀群(IllOj)相同數(shù)目的幀?；鶞?zhǔn)幀群允許檢測(cè)裝置更容易了解是否存在能量變化。即，即使當(dāng)圖像的能量等級(jí)由于場(chǎng)景的移位量而隨時(shí)間變化時(shí)，基準(zhǔn)幀群也使得能夠更容易地檢測(cè)出與相鄰基準(zhǔn)能量相比由于水印有效負(fù)載比特的能量相對(duì)變化。盡管在圖13圖示了基準(zhǔn)幀群的幀和編碼有‘0’比特值的幀群(IllO2)的幀被涂色以彼此區(qū)分。這僅僅意圖表示比特值已經(jīng)被編碼。因?yàn)樵诰幋a有‘0，比特值的幀群(IllO2)的能量沒(méi)有改變，從而當(dāng)檢測(cè)時(shí)，基準(zhǔn)幀群的能量等級(jí)與相鄰幀群(1130)的能量等級(jí)未示出大的變化。當(dāng)然，如上所述，在也以‘0’比特值進(jìn)行編碼的情況下，可以使能量降低而非維持幀的原始能量。如上所述，當(dāng)僅I圖片(或I片)根據(jù)比特值經(jīng)受能量改變時(shí)，必須使基準(zhǔn)幀群包括I圖片。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)施例，在基準(zhǔn)幀群和以比特值編碼的幀群維持幀數(shù)相同的情況下，自發(fā)地滿(mǎn)足下述要求如果以比特值編碼的幀群被設(shè)定為包括一個(gè)I圖片，則基準(zhǔn)幀群也應(yīng)當(dāng)包括一個(gè)I圖片。在實(shí)施例中，在分配水印有效負(fù)載的比特時(shí)，也可以通過(guò)用戶(hù)接口(130)將基準(zhǔn)幀群是否被分配或未被分配(連續(xù)模式)設(shè)定到控制器(100)中?？刂破?100)將如此設(shè)定的連續(xù)模式或非連續(xù)模式(基準(zhǔn)幀群分配模式)設(shè)定在水印單元(110)中，從而執(zhí)行水印有效負(fù)載比特向圖像幀中的編碼。在編碼水印有效負(fù)載中的各比特之后，水印單元(110)對(duì)于具有選擇性地變化的頻率系數(shù)值的圖像幀逆向執(zhí)行全部預(yù)處理過(guò)程以獲得用于頻率系數(shù)的塊，而輸出與輸入數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)相同格式的圖像數(shù)據(jù)。將參照?qǐng)D17和圖18更詳細(xì)說(shuō)明上述預(yù)處理過(guò)程的示例。在實(shí)施例中，當(dāng)在解碼和輸出數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)的AV編解碼器的最前段執(zhí)行水印時(shí)，將完成的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用到AV編解碼器上。在圖3中示出的裝置可以獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)，或者作為如圖14所示的、例如數(shù)字機(jī)頂盒的執(zhí)行其他功能的裝置中的部件層級(jí)(1210)。當(dāng)該裝置實(shí)現(xiàn)為其他裝置的部件層級(jí)時(shí)，控制器(100)的功能可以結(jié)合到在其他裝置的控制器中。如圖15所示，水印功能單元(1222)可以實(shí)現(xiàn)在集成有例如CAS功能單元(1221)的具有其他功能的部件的芯片(1220)中。另一方面，在由水印單元(110)(或者圖14或圖15所示的作為部件層級(jí)的水印功能單元(1210、1222))埋置水印之前和之后執(zhí)行的預(yù)處理過(guò)程及其逆過(guò)程根據(jù)作為輸入的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)的格式而不同。以下，說(shuō)明對(duì)于兩種格式的預(yù)處理過(guò)程及其逆過(guò)程。然而，本發(fā)明并不局限于在以下說(shuō)明的條件和/或示例，只要采用了上述水印有效負(fù)載的配置和圖像幀的編碼概念和原理時(shí)，任何形態(tài)的實(shí)施例都包括在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。首先，在供應(yīng)到水印單元(110)(或者圖14或圖15所示的作為部件層級(jí)的水印功能單元(1210、1222))的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)具有MPEG-2格式的情況下，如圖16所示，水印單元(110)可以包括I圖片熵解碼器(1310)、水印插入單元(1320)，和I圖片熵編碼器(1330)而組成。I圖片熵解碼器(1310)執(zhí)行預(yù)處理過(guò)程，包括從數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)解碼根據(jù)代碼生成概率而壓縮數(shù)據(jù)信息，以輸出對(duì)應(yīng)于I圖片的圖像數(shù)據(jù)。該圖像數(shù)據(jù)包括例如 DCT系數(shù)的頻率分量的系數(shù)。水印插入單元(1320)根據(jù)上述方法中選擇的一個(gè)或組合，通過(guò)改變或維持從I圖片熵解碼器(1310)輸入的I圖片(或I片)DCT系數(shù)，并輸出插入水印的I圖片(1321)。I圖片熵編碼器(1330)基于預(yù)定方法，熵編碼從水印插入單元(1320)輸出的I圖片，以將I圖片轉(zhuǎn)換為原始輸入到I圖片熵解碼器(1310)的數(shù)字壓縮數(shù)據(jù)。在熵編碼、水印插入、及熵解碼的順序過(guò)程中，屬于除I圖片外的圖片(P或B圖片)的數(shù)字壓縮數(shù)據(jù)被I圖片熵解碼器(1310)旁路(bypass) (1340)并被輸送到I圖片熵編碼器(1330)， 并且I圖片熵編碼器(1330)將獨(dú)立壓縮的I圖片的壓縮數(shù)據(jù)插入到旁路的數(shù)字壓縮數(shù)據(jù)的相應(yīng)位置，由此輸出原始的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)。然后，說(shuō)明應(yīng)用到水印單元(110)(或者圖14或圖15所示的零件的水印功能單元 (1210,1222))的數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)為H. ^4/AVC格式的示例。H. ^4/AVC格式在信息壓縮過(guò)程期間使用幀內(nèi)(intra)預(yù)測(cè)(prediction)。幀內(nèi)預(yù)測(cè)在編碼時(shí)根據(jù)周?chē)鷫K預(yù)測(cè)DC值并且編碼當(dāng)前塊的DC值。即，在一個(gè)片(slice)內(nèi)，可以存在一個(gè)塊依賴(lài)其前面相鄰塊的模式。因此，在簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)換一個(gè)塊的變換系數(shù)(transform)以插入水印比特時(shí)，系數(shù)的改變非故意地反映到按照編碼順序位于一個(gè)片中后面的塊。考慮這種編碼方式的特性，實(shí)施例將 I片解碼為圖像信號(hào)，然后對(duì)該圖像信號(hào)執(zhí)行DCT。當(dāng)然，在DCT過(guò)程中，根據(jù)水印有效負(fù)載比特執(zhí)行DCT系數(shù)的改變。圖17示出了根據(jù)實(shí)施例的水印單元(110)的示例性配置，該水印單元(110)包括I片(slice)熵解碼器(1410)、幀內(nèi)解碼器(1420)、像素加法器(1430)、 水印插入單元(1440)、逆轉(zhuǎn)換器(1450)、幀內(nèi)預(yù)測(cè)器(1460)、幀內(nèi)編碼器(1470)，和I片熵編碼器(1480)。I片熵解碼器(1410)基于碼生成概率從輸入數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)解碼壓縮的數(shù)據(jù)信息并輸出與I片對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)包括例如DCT系數(shù)的頻率分量系數(shù)。幀內(nèi)解碼器(1420)對(duì)在4x4的子塊單元中的輸入片的每個(gè)宏塊執(zhí)行逆量化和逆變換，并將該塊轉(zhuǎn)換為具有像素殘差(residual)值的子塊(1421a)。另一方面，根據(jù)子塊的幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式的類(lèi)型，具有用于子塊的預(yù)測(cè)像素值的子塊(1422a)被根據(jù)預(yù)先恢復(fù)的相鄰子塊(1422)的像素值來(lái)配置。像素加法器(1430)將預(yù)測(cè)的子塊(1422a)的像素值與子塊(1421a)的殘差值相加，用于恢復(fù)到具有原始像素值的子塊(1431)。具有由此恢復(fù)的像素值的子塊可以用于恢復(fù)其隨后的子塊的像素值(S1430)。水印插入單元(1440)對(duì)由恢復(fù)的4x4子塊組成的8x8塊(143 執(zhí)行DCT，由此完成上述預(yù)處理過(guò)程。對(duì)于具有通過(guò)完成預(yù)處理過(guò)程而獲得的轉(zhuǎn)換的DCT系數(shù)的8x8塊(1441)，執(zhí)行上述方法中選擇的一個(gè)或組合以改變或維持塊中的DCT系數(shù)，由此輸出具有插入的水印有效負(fù)載比特的8x8塊(144 ，并且逆轉(zhuǎn)換器 (1450)對(duì)于插入水印有效負(fù)載比特的8x8塊(144 執(zhí)行IDCT。幀內(nèi)預(yù)測(cè)器(1460)將像素值的塊(1451)分割成4x4子塊，并且對(duì)每個(gè)分割的子塊按現(xiàn)狀使用原始幀內(nèi)預(yù)測(cè)模式類(lèi)型(S1442)，以根據(jù)相鄰子塊形成預(yù)測(cè)的像素值的塊(1461)，然后從子塊(146 的像素值減去預(yù)測(cè)塊的像素值，由此輸出像素殘差子塊(146 。隨后從幀內(nèi)預(yù)測(cè)器(1460)輸出像素殘差子塊(1463)，并且在幀內(nèi)編碼器(1470)中經(jīng)歷DCT和量化，并且隨后作為DCT殘差子塊(1471)而供應(yīng)到I片熵編碼器(1480)。I片熵編碼器(1480)對(duì)輸入的DCT殘差子塊進(jìn)行熵編碼，并且將獨(dú)立壓縮的I片的壓縮數(shù)據(jù)插入到不屬于I片并且因此被I片熵解碼器(1410)旁路的數(shù)字壓縮數(shù)據(jù)(S1410)，由此輸出原始數(shù)字壓縮圖像數(shù)據(jù)。已經(jīng)結(jié)合圖16和圖17描述了在水印數(shù)據(jù)編碼方法中，僅對(duì)輸入圖像數(shù)據(jù)中的I圖片或I片選擇性地改變對(duì)于頻率分量的變換系數(shù)。然而，根據(jù)本發(fā)明，圖像再編碼過(guò)程也應(yīng)用到在幀間模式中編碼的圖片或片，使得在中期過(guò)程中獲得變換系數(shù)。因此，本發(fā)明不限于為了便于實(shí)現(xiàn)而被描述為實(shí)施例的對(duì)I圖片或I片的變換系數(shù)的選擇性調(diào)整。根據(jù)上述實(shí)施例中的一個(gè)或組合，使得水印有效負(fù)載連續(xù)或者以恒定循環(huán)而重復(fù)而被編碼的圖像數(shù)據(jù)被輸送到另一個(gè)裝置，該另一個(gè)裝置繼而解碼該編碼的圖像數(shù)據(jù)，隨后輸出或記錄該解碼的圖像數(shù)據(jù)。在下文中，將更詳細(xì)描述從圖像內(nèi)容中檢測(cè)水印的方法，該圖像內(nèi)容通過(guò)采集顯示在屏幕上的圖像獲得，或者被輸送到另一個(gè)裝置。在水印檢測(cè)過(guò)程中，為了更好的理解，將具體描述有限的實(shí)施例，其中基于上述編碼方法中的一個(gè)或組合，將省略對(duì)編碼水印的檢測(cè)方法的描述。然而，考慮到將在下面描述的具體檢測(cè)原理以及上述編碼方法的逆過(guò)程，省略對(duì)水印檢測(cè)方法的描述將是容易理解的。因此，盡管未提供對(duì)水印檢測(cè)方法的具體說(shuō)明，但是與基于上述水印編碼方法的逆過(guò)程的水印檢測(cè)相關(guān)的任何實(shí)施例都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。圖18是圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的水印數(shù)據(jù)檢測(cè)裝置的框圖，檢測(cè)裝置包括檢測(cè)輸入圖像信號(hào)的頻率分量的能量的能量檢測(cè)器(1510)；根據(jù)預(yù)定方法轉(zhuǎn)換從能量檢測(cè)器(1510)輸出的能量等級(jí)信號(hào)并且輸出結(jié)果信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器(1520)；從來(lái)自信號(hào)轉(zhuǎn)換器(1520)的信號(hào)中檢測(cè)編碼有水印數(shù)據(jù)的比特序列的比特提取器(1530)；生成預(yù)定PN序列或存儲(chǔ)預(yù)定PN序列的表格的PN生成器(IMl)；通過(guò)將由PN生成器(IMl)提供的PN序列應(yīng)用到來(lái)自比特提取器(1530)的比特序列而解碼水印數(shù)據(jù)的水印解碼器(IMO)；執(zhí)行用戶(hù)的輸入/輸出的用戶(hù)接口(巧50)；控制組件整體操作的控制器(1500)；和存儲(chǔ)用于執(zhí)行水印檢測(cè)操作的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(1501)。用戶(hù)接口(1550)包括諸如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)或觸摸板的輸入裝置(巧51)以接收用戶(hù)輸入，以及用于向用戶(hù)顯示適當(dāng)?shù)妮斎胍龑?dǎo)圖像和/或處理狀態(tài)的顯示裝置(1552)。PN生成器(IMl)向水印解碼器(IMO)提供與圖3中所示的PN供應(yīng)單元(120)所使用的一個(gè)或多個(gè)PN序列相同的PN序列。圖18中所示的裝置根據(jù)圖19中圖示的檢測(cè)方法從輸入圖像信號(hào)中檢測(cè)水印數(shù)據(jù)。下文中，將結(jié)合圖19詳細(xì)描述圖18的裝置的操作。能量檢測(cè)器(1510)從輸入圖像信號(hào)的每個(gè)幀中檢測(cè)水印相關(guān)信號(hào)(S1610)。檢測(cè)的信號(hào)反映由區(qū)域(801、802、803、804)中的一個(gè)或組合限定的頻率系數(shù)，該區(qū)域(801、802,803,804)被允許關(guān)于圖10中所示的幀的每個(gè)塊中的水印使用。從能量檢測(cè)器(1510)輸出系數(shù)的總和或平均值，該總和或平均值反映了對(duì)應(yīng)頻率分量的強(qiáng)度或能量(下文中簡(jiǎn)稱(chēng)為“能量”)。因?yàn)樵谏鲜鏊》椒ㄖ校芰筷P(guān)于水印比特“1”增加，在對(duì)應(yīng)的幀群中輸出具有更高能量等級(jí)的信號(hào)。在輸入圖像信號(hào)是數(shù)字壓縮圖像信號(hào)的情況下，能量檢測(cè)器(1510)執(zhí)行熵解碼以識(shí)別每個(gè)幀的頻率系數(shù)，由此進(jìn)行上述能量檢測(cè)。在輸入圖像信號(hào)是模擬圖像信號(hào)的情況下，能量檢測(cè)器(1510)例如對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行DCT而將輸入信號(hào)變換到頻域，以識(shí)別每個(gè)幀的頻率系數(shù)?；蛘?，能量檢測(cè)器(1510)可以直接檢測(cè)模擬信號(hào)的特定頻帶(對(duì)應(yīng)于圖10中所示的區(qū)域中的每一個(gè)或組合的頻帶)的能量等級(jí)。在結(jié)合圖13描述的實(shí)施例中，因?yàn)樘峁┝似渲形床迦胗兴∮行ж?fù)載比特的基準(zhǔn)幀群，在以根據(jù)結(jié)合圖13描述的實(shí)施例的水印編碼的圖像信號(hào)中，插入水印比特的周期變?yōu)閮蓚€(gè)幀群。在其中未提供基準(zhǔn)幀群的實(shí)施例(圖11和圖1 的情況下，一個(gè)幀群的時(shí)間段將成為插入水印比特的周期。下文中，在接收以根據(jù)結(jié)合圖13描述的實(shí)施例的水印數(shù)據(jù)編碼的圖像信號(hào)的假設(shè)下，描述根據(jù)實(shí)施例的檢測(cè)水印的方法。當(dāng)然，下述檢測(cè)方法的原理也可以應(yīng)用到其他實(shí)施例(圖11和圖12)以檢測(cè)水印數(shù)據(jù)。為了方便描述，屬于水印有效負(fù)載的比特周期的幀群稱(chēng)為“GoWmP (Group of Watermarked Pictures 水印圖片群)”。從能量檢測(cè)器(1510)輸出的能量等級(jí)信號(hào)理論上應(yīng)該具有如圖20中所示的信號(hào)波形，但因?yàn)橹T如圖像信號(hào)亮度的特性上的差別，當(dāng)檢測(cè)水印時(shí)，難以獲得具有與如圖20所示的波形類(lèi)似的信號(hào)。因此信號(hào)轉(zhuǎn)換器(1520)根據(jù)從能量檢測(cè)器(1510)輸出的信號(hào)生成能量的移動(dòng)平均(moving average)的比率信號(hào)，以更容易的了解對(duì)于插入水印數(shù)據(jù)比特的每個(gè)周期的能量等級(jí)(S1620)。圖21和圖22示出了由信號(hào)轉(zhuǎn)換器(1520)變換和輸出的能量比率信號(hào)的理論波形的示例。在實(shí)施例中，選擇在四個(gè)圖像幀，即{E(n+4)-E(n)}/E(n)或E (n+4)/E (η)(其中η是按順序的幀編號(hào))之間的能量比率。然而，作為幀間比率，可以根據(jù)水印編碼和/或檢測(cè)環(huán)境選擇其他比率。圖21示出了 GoWmP為15的示例，并且圖22示出了 GoWmP為30的示例。因?yàn)檫x擇了四個(gè)幀之間的比率，如圖21和圖22所示，從信號(hào)轉(zhuǎn)換器(1520)輸出的信號(hào)(1810)和(1820)在對(duì)應(yīng)于與能量等級(jí)改變的移位區(qū)間對(duì)應(yīng)的近似的四個(gè)幀的區(qū)間中具有峰值，并且對(duì)于殘差區(qū)間具有平坦信號(hào)等級(jí)。不像圖21或圖22中所示的理論波形，從信號(hào)轉(zhuǎn)換器(1520)輸出的實(shí)際能量比率信號(hào)具有斜率在峰值或邊界稍緩的波形。盡管如此，比特提取器(1530)可以通過(guò)對(duì)于在圖23中獲得信號(hào)的上部峰和下部峰應(yīng)用上閾值和下閾值而比能量等級(jí)信號(hào)更容易地確定“ 1，，還是“0”插入到對(duì)應(yīng)的信號(hào)中。比特提取器(1530)執(zhí)行從能量比率信號(hào)提取構(gòu)成水印數(shù)據(jù)的比特，即PN序列比特的步驟(S1630)。為此，比特提取器(1530)選擇初始上閾值和下閾值(S1632)，確定包括一個(gè)或多個(gè)PN序列的比特序列的每一個(gè)比特的插入周期(S1634)，并且確定水印有效負(fù)載開(kāi)始或開(kāi)始幀的信號(hào)點(diǎn)(S1636)。首先，詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的確定初始上閾值和下閾值的方法。在實(shí)施例中，使用了累積分布。在水印有效負(fù)載比特(即，PN序列比特，下文中簡(jiǎn)稱(chēng)為 "PN比特”)的插入周期是兩個(gè)GoWmP的情況下(在該情況下，一個(gè)GoWmP用作基準(zhǔn)幀群)， 如果GoWmP = 15，如圖21所示，對(duì)于向上抬升的部分的累積分布變?yōu)?/30 = 14%。因此， 比特提取器(1530)以比圖像幀的周期(通常為1/30秒)更短的周期對(duì)輸入能量比率信號(hào)采樣，將采樣的值按大小順序排序，并且以降序累積該值。如果累積值達(dá)到26%或14%，比特提取器(1530)將對(duì)應(yīng)的采樣值確定為初始上閾值(S163》。相同方法可以應(yīng)用于確定初始下閾值。當(dāng)已知PN比特的插入周期時(shí)，上述使用沈％或14%的方法是可用的。在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)PN比特的插入周期未知時(shí)，累積分布數(shù)的基準(zhǔn)被確定為在7%和之間的值，優(yōu)選為15%。因?yàn)槔鄯e分布數(shù)的基準(zhǔn)是在GoWmP不超過(guò)60幀并且用于轉(zhuǎn)換為能量比率信號(hào)的幀間差異(kf)(在方程{E (n+kf) -E (η)} /E (η)或E (n+kf) /E (η)中)是4的假設(shè)下得出，當(dāng)GoWmP和kf具有不同值時(shí)，該不同值可以應(yīng)用到上述計(jì)算原理，從而確定對(duì)于累積分布的適當(dāng)基準(zhǔn)值。然后，該基準(zhǔn)值可以應(yīng)用到累積分布數(shù)，從而確定初始上閾值和下閾值(S1632)。任何適當(dāng)?shù)拇_定值可以用作初始值，因?yàn)橐坏┻m當(dāng)?shù)卣业搅?PN比特的插入周期和PN比特開(kāi)始的幀，即開(kāi)始點(diǎn)，則可以適應(yīng)性地重新設(shè)定精確的閾值。將稍后描述該過(guò)
接下來(lái)，比特提取器(1530)基于確定的初始上閾值和下閾值抓取PN比特周期。 為此，比特提取器(1530)基于跨過(guò)確定的上閾值和下閾值的點(diǎn)，將能量等級(jí)比率信號(hào)分裂成各個(gè)區(qū)間。圖M示例了通過(guò)該方法分裂的能量比率信號(hào)。在圖M中，對(duì)于能量比率信號(hào)跨過(guò)上閾值和下閾值(Thmax)和(Thmin)的點(diǎn)，在基準(zhǔn)線(xiàn)(2010,)之前和之后存在分裂區(qū)間(2020p)和Q030p)。在每個(gè)分裂區(qū)間中，從向上跨過(guò)上閾值(Thmax)的點(diǎn)到向下跨過(guò)下閾值(Thmin)的點(diǎn)存在高等級(jí)繪圖區(qū)間O030p)，并且從向下跨過(guò)下閾值(Thmin)的點(diǎn)到向上跨過(guò)上閾值Thmax的點(diǎn)存在低等級(jí)繪圖區(qū)間Q020p)。在將能量比率信號(hào)分裂成區(qū)間之后，比特提取器(1530)從低等級(jí)繪圖區(qū)間(2020ρ)提取最低點(diǎn)，并且從高等級(jí)繪圖區(qū)間 (2030ρ)提取最高點(diǎn)。圖25示出了通過(guò)該方法提取的最低點(diǎn)Q031)和最高點(diǎn)Q021)。當(dāng)抓取了最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)，比特提取器(1530)計(jì)算和存儲(chǔ)在相鄰最高點(diǎn)之間或在相鄰最低點(diǎn)之間的時(shí)間間隔(在下文中，該時(shí)間間隔被稱(chēng)為“比特預(yù)測(cè)區(qū)間，，)，然后檢查存儲(chǔ)的時(shí)間間隔，將具有最高頻率的時(shí)間間隔確定為PN比特插入周期BP(S1634)。在實(shí)施例中，提取相鄰最高點(diǎn)和最低點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，并且獲得時(shí)間間隔的統(tǒng)計(jì)，然后可以將具有最低頻率的時(shí)間間隔確定為PN比特插入周期。在實(shí)施例中，因?yàn)轭A(yù)測(cè)要確定的比特插入周期變?yōu)橐粋€(gè)幀群，在圖13圖示的、其中插入基準(zhǔn)幀群(IUO1UUO2)作為水印數(shù)據(jù)的水印情況下，對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)幀群的信號(hào)區(qū)間被區(qū)分為一個(gè)比特區(qū)間。因此，在實(shí)施例中，在圖13中圖示的實(shí)施例的情況下，比特提取器(1530)每當(dāng)從將在稍后確定的開(kāi)始點(diǎn)(開(kāi)始幀)基于預(yù)定比特周期向分裂的每個(gè)區(qū)間分配比特值時(shí)丟棄一個(gè)比特，由此生成最終比特序列。在實(shí)施例中，可以由用戶(hù)通過(guò)用戶(hù)接口(1550)輸入PN比特的插入周期。通過(guò)用戶(hù)接口(1550)的輸入裝置(1551)設(shè)定的PN比特插入周期通過(guò)控制器(1500)被設(shè)定到比特提取器(1530)并被使用。在實(shí)施例中，即使當(dāng)從外部設(shè)定PN比特插入周期時(shí)，比特提取器(1530)也可以自動(dòng)執(zhí)行PN比特插入周期的確定，并通過(guò)用戶(hù)接口(1550)向用戶(hù)建議確定的PN比特插入周期，使得用戶(hù)可以了解插入周期的準(zhǔn)確性或自動(dòng)檢測(cè)的可靠性。在確定了 PN比特插入周期后，比特提取器(1530)確定預(yù)測(cè)PN序列開(kāi)始的點(diǎn)(或?qū)?yīng)于該點(diǎn)的圖像幀)(S1636)。如圖沈中所示，確定的開(kāi)始點(diǎn)(幀)變?yōu)楸忍仡A(yù)測(cè)區(qū)間 (2110)的開(kāi)始點(diǎn)(2101)，該預(yù)測(cè)區(qū)間(2110)具有與確定的PN比特插入周期BP —致的時(shí)間段。在圖沈中，當(dāng)確定的PN比特插入周期BP是對(duì)應(yīng)于25幀的時(shí)間時(shí)，具有對(duì)應(yīng)于25 幀的時(shí)間段的比特預(yù)測(cè)區(qū)間的區(qū)間開(kāi)始點(diǎn)(或其對(duì)應(yīng)幀)被確定為用于分配比特值的開(kāi)始點(diǎn)。如果由此確定了開(kāi)始點(diǎn)，則比特提取器(1530)從開(kāi)始點(diǎn)在每個(gè)周期分配比特值。 此時(shí)，當(dāng)在插入周期中存在向下跨過(guò)上閾值(從上到下)的點(diǎn)時(shí)，分配“1”，并且否則分配 “0”(S1638)。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)施例，因?yàn)榭梢赃M(jìn)行關(guān)于“0”增加能量的水印編碼，所以可以以與上述方法相反的方式分配比特值。在實(shí)施例中，在基準(zhǔn)幀群插入在PN比特之間的情況下，如圖27所示，當(dāng)每比特插入周期確定比特值時(shí)，僅將“1”分配到其中全部存在跨過(guò)上閾值和下閾值的點(diǎn)的周期O210P中，并且否則分配“0”。在圖27中，因?yàn)樵诘谌芷赒220) 中，存在向下跨過(guò)上閾值的點(diǎn)0221)但沒(méi)有任何點(diǎn)跨過(guò)下閾值(2222)，因此分配“0”。以這種方式，比特提取器(1530)生成預(yù)測(cè)作為水印有效負(fù)載的比特序列(S1638)。在實(shí)施例中，預(yù)測(cè)水印有效負(fù)載開(kāi)始的點(diǎn)可以不通過(guò)圖沈中圖示的方法確定。通過(guò)在將區(qū)間從任意點(diǎn)(即其對(duì)應(yīng)的圖像幀)基于每幀移動(dòng)的同時(shí)，或者在將區(qū)間基于每比特預(yù)測(cè)區(qū)間移動(dòng)的同時(shí)，在上述方法中在每個(gè)比特插入周期分配比特值來(lái)生成比特序列，并且然后，通過(guò)將在稍后描述的對(duì)比特序列的PN序列檢測(cè)過(guò)程獲得最佳結(jié)果的點(diǎn)被確定為PN序列的開(kāi)始點(diǎn)。比特提取器(1530)生成在上述過(guò)程中被預(yù)測(cè)作為水印有效負(fù)載的比特流，即比特序列，并且隨后評(píng)估比特序列的全部或部分的準(zhǔn)確性和/或可靠性。為此，使用PN序列的比特值特性(1的數(shù)目等于0的數(shù)目加1)。例如，在周期為31的PN序列中，出現(xiàn)16個(gè)1和15個(gè)0。因此，如圖觀所示，在與具有31的比特周期的五個(gè)PN序列對(duì)應(yīng)的比特序列作為以比特大小為5的來(lái)自PN生成器的輸出的情況下，1的數(shù)目應(yīng)該是80，并且0的數(shù)目應(yīng)該是75。因此，比特提取器(1530)以上述方法對(duì)PN比特插入周期分配比特值，以識(shí)別生成的比特序列的全部或部分是否滿(mǎn)足特性(S1639)。此時(shí)，該要求可以具有錯(cuò)誤范圍。例如，對(duì)于0和1之間的數(shù)目差的條件可以設(shè)定為不是1而是隊(duì)(隊(duì)=2、3、…)。除非滿(mǎn)足該條件，否則調(diào)整初始設(shè)定的上閾值和下閾值，并且再次執(zhí)行上述過(guò)程(確定PN比特插入周期、確定開(kāi)始點(diǎn)和生成比特序列)。為了比特提取的準(zhǔn)確性和/或可靠性而被比特提取器(1530)評(píng)估的比特流的大小可以是預(yù)設(shè)值，或者可以通過(guò)用戶(hù)接口(1550)設(shè)定為PN序列的數(shù)目。如果在0和1之間的數(shù)目差的特性滿(mǎn)足預(yù)定條件，則比特提取器(1530)將生成的比特序列應(yīng)用到水印解碼器(巧40)。即使在比特序列輸出之后，比特提取器(1530)保持存儲(chǔ)在獲取比特序列期間獲得的所有信息(輸入能量比率信號(hào)、最終設(shè)定的上閾值和下閾值等)，以便用于水印解碼器(K40)以準(zhǔn)備用于沒(méi)有確定具有期望相關(guān)性的PN序列的時(shí)候。在一個(gè)實(shí)施例中，為了補(bǔ)償PN序列對(duì)于時(shí)間錯(cuò)誤(諸如丟失(loss))的脆弱性，如圖7或圖8中所示，以恒定間隔插入導(dǎo)頻PN序列。因此，水印解碼器(IMO)對(duì)于輸入比特序列執(zhí)行尋找水印數(shù)據(jù)區(qū)間和導(dǎo)頻PN序列的部分的步驟(S1640)。當(dāng)根據(jù)圖6圖示的、其中沒(méi)有向水印中插入導(dǎo)頻PN序列的實(shí)施例而執(zhí)行加水印時(shí)，省略了尋找導(dǎo)頻PN序列的步驟，并且尋找以水印數(shù)據(jù)編碼的PN序列(下文中稱(chēng)為“數(shù)據(jù)PN序列”)，然后立即執(zhí)行解碼水印數(shù)據(jù)的步驟(S1650)。為了在輸入比特序列上找到導(dǎo)頻PN序列的部分，水印解碼器(巧40)在輸入比特序列上逐個(gè)比特移動(dòng)以應(yīng)用由PN生成器(IMl)提供的導(dǎo)頻PN序列，以便尋找具有最高自相關(guān)值(理論上，對(duì)應(yīng)于PN序列周期的值)的比特群，如圖5所示(S1642)。找到的比特群具有被評(píng)估為具有與導(dǎo)頻PN序列相同比特值的比特流。在如圖6所示完成加水印的情況下，代替導(dǎo)頻PN序列，使用當(dāng)編碼水印數(shù)據(jù)時(shí)允許使用的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)PN序列。在當(dāng)編碼時(shí)使用量化移位量執(zhí)行相位移位的情況下，每個(gè)使用的數(shù)據(jù)PN序列基于預(yù)定來(lái)移位，并且在輸入比特序列上檢測(cè)相關(guān)性值，因此得到具呈現(xiàn)自相關(guān)性值的數(shù)據(jù)PN序列及其相位。另一方面，由水印解碼器(巧40)使用的PN序列由PN生成器(1541)提供。為了檢測(cè)導(dǎo)頻PN序列，水印解碼器(IMO)在來(lái)自比特提取器(1530)的輸入比特序列上設(shè)定具有至少一個(gè)導(dǎo)頻PN序列的目標(biāo)區(qū)間，以執(zhí)行相關(guān)性值的檢測(cè)。為此目的，水印解碼器(巧40)將目標(biāo)區(qū)間的比特大小設(shè)定為與如圖四所示的WN( = (PN序列周期的比特計(jì)數(shù))*(用于水印數(shù)據(jù)編碼的PN序列的數(shù)目))相等或更大，并且比特提取器(1530)也提取具有與至少WN相等或更大大小的比特序列，并將該比特序列應(yīng)用到水印解碼器(巧40)。在相同情況下，即使在WN大小的區(qū)間中也可能沒(méi)有導(dǎo)頻PN序列被檢測(cè)到。這可能因?yàn)閷?dǎo)頻PN序列出現(xiàn)在設(shè)定的WN比特大小的目標(biāo)區(qū)間的邊界區(qū)域上而發(fā)生。因此，如果在具有初始設(shè)定WN比特大小的目標(biāo)區(qū)間Q401)中沒(méi)有檢測(cè)到具有對(duì)應(yīng)于自相關(guān)性的值的比特群，水印解碼器(巧40)設(shè)定從對(duì)應(yīng)于目標(biāo)區(qū)間一半的點(diǎn)O410)開(kāi)始的新目標(biāo)區(qū)間 (2411)。為此，比特提取器(1530)從輸入能量比率信號(hào)提取具有至少1. 5*WN(優(yōu)選2*WN) 的比特計(jì)數(shù)的比特序列，并且應(yīng)用到水印解碼器(1540)，并且水印解碼器(IMO)對(duì)輸入比特序列，即PN序列比特流執(zhí)行上述過(guò)程。在實(shí)施例中，如果盡管上述過(guò)程(S1644)，在輸入比特序列上也沒(méi)有檢測(cè)到具有預(yù)定相關(guān)性值或更大的比特群，則執(zhí)行反饋過(guò)程(S1645)。此時(shí)，水印解碼器(IMO)向比特提取器(1530)通知PN序列檢測(cè)失敗，并且比特提取器(1530)因此通過(guò)在預(yù)先存儲(chǔ)的能量比率信號(hào)上調(diào)整上閾值和下閾值以及調(diào)整用于比特提取的信號(hào)區(qū)間而再次提取比特序列。在實(shí)施例中，如果通過(guò)上述過(guò)程檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于導(dǎo)頻PN序列的多個(gè)比特群，則水印解碼器(巧40)驗(yàn)證在輸入比特序列上檢測(cè)到的導(dǎo)頻PN序列之間的距離，由此確定與將用于水印解碼的數(shù)據(jù)PN序列對(duì)應(yīng)的PN序列比特區(qū)間(S1646)。完成這些以識(shí)別在圖像信號(hào)上加載的水印數(shù)據(jù)中是否發(fā)生時(shí)間錯(cuò)誤。如果發(fā)生了時(shí)間錯(cuò)誤，則從錯(cuò)誤的PN序列可能檢測(cè)到不正確的水印信息。如圖30中所示，如果插入導(dǎo)頻PN序列使得維持Ttl秒的時(shí)間間隔， 則水印解碼器(巧40)驗(yàn)證在檢測(cè)的導(dǎo)頻PN序列之間時(shí)間間隔是否為在可允許錯(cuò)誤范圍內(nèi)的 ；。如果時(shí)間間隔為在可允許錯(cuò)誤范圍內(nèi)的Ttl，則在對(duì)應(yīng)時(shí)間段中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)PN 序列被識(shí)別為無(wú)錯(cuò)誤的PN序列，并且用作用于解碼水印數(shù)據(jù)的PN序列區(qū)間，并且否則，認(rèn)為已經(jīng)發(fā)生了時(shí)間錯(cuò)誤，使得在對(duì)應(yīng)的時(shí)間段O520)中的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)PN序列不被用作水印數(shù)據(jù)解碼。在實(shí)施例中，對(duì)于與水印有效負(fù)載的長(zhǎng)度或緊靠在檢測(cè)的導(dǎo)頻PN序列之后和/或之前的PN序列周期對(duì)應(yīng)的每個(gè)比特群0521、2522)，在時(shí)間段Q520)中確定已經(jīng)發(fā)生時(shí)間錯(cuò)誤的比特流也可以用于解碼水印數(shù)據(jù)。在實(shí)施例中，如果到達(dá)下一個(gè)導(dǎo)頻PN序列的時(shí)間間隔比Ttl長(zhǎng)，則識(shí)別到達(dá)其隨后的導(dǎo)頻PN的時(shí)間間隔，并且該識(shí)別的時(shí)間間隔是適當(dāng)?shù)?例如，如果該時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于在可允許錯(cuò)誤范圍內(nèi)的Ttl的整數(shù)倍)，該時(shí)間間隔用于關(guān)于有效負(fù)載數(shù)據(jù)的比特群的水印數(shù)據(jù)解碼，該有效負(fù)載數(shù)據(jù)在時(shí)間間隔比Ttl長(zhǎng)的對(duì)應(yīng)的區(qū)間內(nèi)。圖30圖示了在不同的導(dǎo)頻PN序列之前和之后立即復(fù)制相同的比特群(2530)， 以示例相對(duì)于在導(dǎo)頻PN序列之前和之后的比特流執(zhí)行對(duì)于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)PN序列的相關(guān)，但沒(méi)有示例將比特群用于復(fù)制以便檢測(cè)。如上所述，一旦確定了被評(píng)估為具有將用于水印數(shù)據(jù)解碼的數(shù)據(jù)PN序列的PN 序列區(qū)間，則水印解碼器(IMO)從對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)目標(biāo)區(qū)間的首部執(zhí)行水印數(shù)據(jù)檢測(cè)過(guò)程 (S1650)，該過(guò)程將在下面詳細(xì)描述。如上所述，水印解碼器(巧40)使用從PN序列連續(xù)選擇的一個(gè)PN序列或者由PN生成器(IMl)提供的預(yù)先允許的PN序列來(lái)檢測(cè)對(duì)于第一比特的相關(guān)值，該第一比特設(shè)定為從數(shù)據(jù)目標(biāo)區(qū)間的首部比特到對(duì)應(yīng)于PN序列周期的比特。這個(gè)檢測(cè)過(guò)程隨著PN序列保持改變并且PN序列的相位保持移位而進(jìn)行，直到在預(yù)定允許范圍內(nèi)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)于關(guān)于任何量化的相位移位量和/或任何PN序列的自相關(guān)性的峰值。在相位移移位量未經(jīng)過(guò)量化的情況下，隨著PN序列的相位移位量連續(xù)改變，即基于每比特改變而檢測(cè)相關(guān)性值。如果檢測(cè)到近似于自相關(guān)性值的峰值，則確定基于使用的PN序列的相位移位量編碼的值，并且確定具有該值的水印比特群(圖9中721的逆過(guò)程)。換言之，如果未從確定要被使用的數(shù)據(jù)PN序列檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于自相關(guān)性的值，則水印解碼器(IMO)執(zhí)行逐個(gè)比特的相位移位量同時(shí)忽視量化的相位移位量來(lái)識(shí)別是否檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于自相關(guān)性的峰值。如果檢測(cè)到峰值，則找到最接近相位移位量的量化相位移位量，并且將對(duì)應(yīng)于量化相位移位量的值確定為解碼值。在實(shí)施例中，如果沒(méi)有檢測(cè)到具有對(duì)應(yīng)于自相關(guān)性的峰值的相位移位PN序列，則確定具有對(duì)于全部檢測(cè)到的相關(guān)性值的最大值的相位移位PN序列以對(duì)應(yīng)于第一比特組，從而確定對(duì)于相位和/或PN序列的解碼值。在數(shù)據(jù)目標(biāo)區(qū)間中基于每PN序列周期執(zhí)行上述過(guò)程，以確定多個(gè)水印比特群，由此恢復(fù)由比特群構(gòu)成的水印數(shù)據(jù)。如圖8所示，在導(dǎo)頻PN序列被添加到每個(gè)數(shù)據(jù)PN序列的情況下，也對(duì)隨后的一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)目標(biāo)區(qū)間執(zhí)行上述過(guò)程，由此最終恢復(fù)構(gòu)成水印的數(shù)據(jù)。在實(shí)施例中，在上述導(dǎo)頻序列的檢測(cè)之后，再次從能量比率信號(hào)中提取對(duì)于檢測(cè)的導(dǎo)頻PN序列之間存在的區(qū)間的比特流，由此獲得數(shù)據(jù)PN序列的比特流。為了這個(gè)目的，水印解碼器(巧40)通知比特提取器(1530)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)的導(dǎo)頻PN序列的區(qū)間，并且要求再次提取對(duì)應(yīng)于該區(qū)間之前或之后的一個(gè)或多個(gè)PN序列的比特流。因此，比特提取器(1530)在預(yù)先存儲(chǔ)的能量比率信號(hào)上執(zhí)行與用于得到導(dǎo)頻PN序列的過(guò)程(S1632、S2634、S1636、S1638和S1639)相同的過(guò)程，以提取對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)PN序列的比特流。此時(shí)，已經(jīng)檢測(cè)到導(dǎo)頻PN序列的上閾值和下閾值被設(shè)定為初始值，并且調(diào)整上閾值和下閾值直到檢測(cè)到適當(dāng)?shù)貪M(mǎn)足比特特性的比特流。因?yàn)閺拈_(kāi)始時(shí)用于提取PN序列比特流的區(qū)間已經(jīng)減小，應(yīng)用更準(zhǔn)確的條件使得可以更精確的提取對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)PN序列的比特流。如果對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)PN序列的比特流被比特提取器(1530)提取并被接收，則水印解碼器(IMO)適當(dāng)?shù)貙⒈忍亓鞑迦氲皆诒忍亓髦皺z測(cè)的導(dǎo)頻PN序列之前和/或之后的位置以確定數(shù)據(jù)目標(biāo)區(qū)間，并且對(duì)于該目標(biāo)區(qū)間執(zhí)行上述水印數(shù)據(jù)檢測(cè)過(guò)程(S1650)，由此解碼編碼的水印數(shù)據(jù)。被水印檢測(cè)過(guò)程恢復(fù)的、對(duì)應(yīng)于水印有效負(fù)載的水印數(shù)據(jù)被輸送到控制器(1500)，該控制器繼而將該水印數(shù)據(jù)通過(guò)用戶(hù)接口(1550)輸出，使得用戶(hù)或操作者可以了解加載在目標(biāo)內(nèi)容上的水印。上述水印編碼和檢測(cè)過(guò)程也可以應(yīng)用于音頻或多媒體內(nèi)容，以及作為示例描述的圖像信號(hào)。在應(yīng)用于音頻的情況下，與具有用作時(shí)間基準(zhǔn)的圖像幀的圖像信號(hào)相反，可能沒(méi)有用于時(shí)間基準(zhǔn)的元素。在這種情況下，當(dāng)將本發(fā)明的原理應(yīng)用于音頻信號(hào)時(shí)，可以每預(yù)定時(shí)間插入水印比特。此外，當(dāng)本發(fā)明的原理應(yīng)用于音頻信號(hào)時(shí)，對(duì)于人類(lèi)難以聽(tīng)到的特定頻帶分量，根據(jù)將編碼的PN序列的比特值可以增加該特定頻帶分量的能量或?qū)ζ洳迦胩囟◤?qiáng)度。提供上述實(shí)施例作為示例，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在未脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下，可以對(duì)實(shí)施例做出多種改變或修改。
權(quán)利要求
1.一種從內(nèi)容中檢測(cè)水印的方法，所述方法包括提取所述內(nèi)容的頻率分量的等級(jí)；通過(guò)基于所提取的等級(jí)中的改變使比特值對(duì)應(yīng)而生成比特序列；對(duì)于所生成的比特序列移位頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別相關(guān)性；并且當(dāng)所識(shí)別的相關(guān)性是自相關(guān)性時(shí)，識(shí)別所述頻帶擴(kuò)展碼的相位移位量，并且確定具有與所識(shí)別的相位移位量對(duì)應(yīng)的值的比特群。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括當(dāng)所識(shí)別的相關(guān)性是自相關(guān)性時(shí)，確定另一個(gè)比特群，所述另一個(gè)比特群具有對(duì)于所述頻帶擴(kuò)展碼的預(yù)分配的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)識(shí)別同步頻帶擴(kuò)展碼的相關(guān)性，在所述比特序列上指定與所述同步頻帶擴(kuò)展碼相同的比特區(qū)間，所述同步頻帶擴(kuò)展碼具有相對(duì)于所生成的比特序列恒定的相位，其中移位所述頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別所述相關(guān)性在所指定的比特區(qū)間之前或之后的比特流上執(zhí)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括驗(yàn)證多個(gè)同步比特區(qū)間之間的時(shí)間間隔， 所述多個(gè)同步比特區(qū)間與所述同步頻帶擴(kuò)展碼指定為相同比特區(qū)間，其中識(shí)別所述相關(guān)性從移位所述頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別所述相關(guān)性中排除了在同步比特區(qū)間之間存在的具有偏離預(yù)定時(shí)間間隔的時(shí)間間隔的比特流中的至少一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在識(shí)別所述相關(guān)性時(shí)，所述相位移位量從k*2p(k =0、1、2、...，p = 1、2、...)中選擇，其中ρ是預(yù)定的固定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在確定所述比特群時(shí)，當(dāng)所識(shí)別的相關(guān)性對(duì)應(yīng)于自相關(guān)性，并且除非所述頻帶擴(kuò)展碼的所述相位移位量是0或2P (p = 1、2、...)的整數(shù)倍時(shí)，最接近于0或所述整數(shù)倍的值被認(rèn)為是所述相位移位量，并且確定相應(yīng)的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中生成所述比特序列包括第一步驟，所述第一步驟將所提取的等級(jí)轉(zhuǎn)換為等級(jí)變化比率；第二步驟，所述第二步驟基于所述等級(jí)變化比率跨過(guò)上閾值和下閾值的點(diǎn)而分裂為時(shí)間段；第三步驟，所述第三步驟基于在所分裂的時(shí)間段中的每一個(gè)中的所述等級(jí)變化比率的上部峰之間、在所述等級(jí)變化比率的下部峰之間、或在所述等級(jí)變化比率的上部峰和下部峰之間的時(shí)間間隔來(lái)確定比特插入周期；第四步驟，所述第四步驟在每個(gè)比特插入周期應(yīng)用比特值以生成所述比特序列。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中從上部峰值之間或下部峰值之間的上部峰值或下部峰值開(kāi)始執(zhí)行所述第四步驟，所述上部或下部峰值具有與所確定的比特插入周期一致的時(shí)間間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在所述第四步驟中，當(dāng)在所確定的比特插入周期中出現(xiàn)大于上閾值的上部峰值和小于下閾值的下部峰值兩者時(shí)，將第一比特值應(yīng)用到所述插入周期，并且否則，將所述第一比特值的補(bǔ)數(shù)應(yīng)用到所述插入周期。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，在識(shí)別所述相關(guān)性時(shí)，當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于所述自相關(guān)性的值時(shí)，調(diào)整所述上閾值和下閾值，從而再次執(zhí)行所述第二步驟和其隨后的步驟，并且其中在生成所述比特序列時(shí)，當(dāng)所生成的比特序列不滿(mǎn)足在所述頻帶擴(kuò)展碼的1和0之間的數(shù)目差的特性時(shí)，再次執(zhí)行所述第二步驟和其隨后的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提取所述頻率分量的所述等級(jí)包括生成信號(hào)，所述信號(hào)反映對(duì)于包括在所述內(nèi)容中的圖像幀的每個(gè)頻率系數(shù)塊的一些區(qū)域的系數(shù)大小。
12.一種從內(nèi)容檢測(cè)水印的設(shè)備，所述設(shè)備包括碼供應(yīng)單元，所述碼供應(yīng)單元提供頻帶擴(kuò)展碼；信號(hào)提取器，所述信號(hào)提取器配置為從所述內(nèi)容中提取頻率分量的等級(jí)；信息提取器，所述信息提取器配置為基于所提取的等級(jí)的改變使比特值對(duì)應(yīng)，以生成比特序列；以及水印解碼器，所述水印解碼器配置為對(duì)于所生成的比特序列，移位頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別相關(guān)性，所述頻帶擴(kuò)展碼由所述碼供應(yīng)單元提供；并且配置為當(dāng)所識(shí)別的相關(guān)性是自相關(guān)性時(shí)確定比特群，所述比特群具有與所述頻帶擴(kuò)展碼的相位移位量對(duì)應(yīng)的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述水印解碼器配置為，當(dāng)所識(shí)別的相關(guān)性是自相關(guān)性時(shí)，確定另一個(gè)比特群，所述另一個(gè)比特群具有對(duì)于所述頻帶擴(kuò)展碼的預(yù)分配的值。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述水印解碼器配置為，通過(guò)識(shí)別同步頻帶擴(kuò)展碼的相關(guān)性，在所述比特序列上指定與所述同步頻帶擴(kuò)展碼相同的比特區(qū)間，所述同步頻帶擴(kuò)展碼具有相對(duì)于所生成的比特序列恒定的相位；在所指定的比特區(qū)間之前或之后的比特流上移位所述頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別所述相關(guān)性。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述水印解碼器配置為，驗(yàn)證多個(gè)同步比特區(qū)間之間的時(shí)間間隔，所述多個(gè)同步比特區(qū)間與所述同步頻帶擴(kuò)展碼指定為相同比特區(qū)間，并且配置為，從移位所述頻帶擴(kuò)展碼的相位以識(shí)別所述相關(guān)性中排除在同步比特區(qū)間之間存在的具有偏離預(yù)定時(shí)間間隔的時(shí)間間隔的比特流中的至少一部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述水印解碼器配置為從k*2p(k= 0、l、2、...，P= 1、2、...)中選擇所述相位移位量，其中ρ是預(yù)定的固定值。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述水印解碼器配置為，當(dāng)所識(shí)別的相關(guān)性對(duì)應(yīng)于自相關(guān)性，并且除非所述頻帶擴(kuò)展碼的所述相位移位量是0或2Ρ (ρ = 1、2、...)的整數(shù)倍時(shí)，將最接近于0或所述整數(shù)倍的值認(rèn)為是所述相位移位量，并且配置為相應(yīng)的值。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述信息提取器包括信號(hào)轉(zhuǎn)換器，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器配置為將所提取的等級(jí)轉(zhuǎn)換為等級(jí)變化比率，以及比特提取器，所述比特提取器配置為執(zhí)行第一步驟，所述第一步驟基于所述等級(jí)變化比率跨過(guò)上閾值和下閾值的點(diǎn)而分裂為時(shí)間段，并且基于在所分裂的時(shí)間段中的每一個(gè)中的所述等級(jí)變化比率的上部峰之間、在所述等級(jí)變化比率的下部峰之間、或在所述等級(jí)變化比率的上部峰和下部峰之間的時(shí)間間隔來(lái)確定比特插入周期；以及第二步驟，所述第二步驟在每個(gè)比特插入周期應(yīng)用比特值以生成所述比特序列。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述比特提取器配置為，從上部峰值之間或下部峰值之間的上部峰值或下部峰值開(kāi)始，在每個(gè)比特插入周期應(yīng)用比特值以生成所述比特序列，所述上部或下部峰值具有與所確定的比特插入周期一致的時(shí)間間隔。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述比特提取器配置為，當(dāng)在所確定的比特插入周期中出現(xiàn)大于上閾值的上部峰值和小于下閾值的下部峰值兩者時(shí)，通過(guò)將第一比特值應(yīng)用到所述插入周期，并且否則，通過(guò)將所述第一比特值的補(bǔ)數(shù)應(yīng)用到所述插入周期，來(lái)生成所述比特序列。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述水印解碼器配置為，當(dāng)沒(méi)有檢測(cè)到對(duì)應(yīng)于所述自相關(guān)性的值時(shí)，調(diào)整所述上閾值和下閾值，以要求再生成所述比特序列，并且其中所述比特提取器配置為，當(dāng)所生成的比特序列不滿(mǎn)足在所述頻帶擴(kuò)展碼的1和0之間的數(shù)目差的特性時(shí)，調(diào)整所述上閾值和下閾值，以再生成所述比特序列。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中所述信號(hào)提取器配置為生成信號(hào)，所述信號(hào)反映對(duì)于包括在所述內(nèi)容中的圖像幀的每個(gè)頻率系數(shù)塊的一些區(qū)域的系數(shù)大?。徊⑶遗渲脼閷⑺鲂盘?hào)應(yīng)用到所述信息提取器。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括控制器，所述控制器配置為控制接口，使得包括所確定的比特群的水印數(shù)據(jù)被從所述水印解碼器接收，并且被顯示在屏幕上。
全文摘要
本發(fā)明提供了在裝載有水印的內(nèi)容里檢測(cè)水印的方法及裝置。根據(jù)本發(fā)明的一種水印檢測(cè)方法包括提取內(nèi)容頻率分量等級(jí)；根據(jù)上述提取的等級(jí)變化使比特值對(duì)應(yīng)而生成比特序列；對(duì)生成的比特序列移位頻帶擴(kuò)展碼的相位并檢查相關(guān)性；當(dāng)相關(guān)性為自相關(guān)性時(shí)確認(rèn)上述頻帶擴(kuò)展碼的相位移位量；確定相應(yīng)于其移位量的比特群。以這種方式確定的比特群成為水印數(shù)據(jù)的一部分。
文檔編號(hào)H04N5/913GK102598656SQ201080049595
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者任振奭, 任貞恩, 吳承均, 申盛旭, 金鐘贊, 黃仁九 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社