KR20040058203A - 신호 내 보조 정보를 부호화하기 위한 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적합한 필터(들)을 사용하여 호스트 신호를 필터링(2,10)하여 수정된 신호를 생성하는 단계, 상기 수정된 신호 내 보조 정보를 부호화기(5)에서 교차 상관 기술을 사용하여 부호화하는 단계를 포함하는, 호스트 신호(1)에 보조 정보(6)를 삽입하는 방법들 및 대응 시스템들에 관한 것이다. 상관지연에 관하여 부호화 과정의 수행을 향상시키기 위해서, 본 발명은 호스트 신호의 파워 스펙트럼을 평탄화하여 우세한 톤 성분들을 제거하고/하거나 저주파 성분들을 제거하기 위해 적하한 필터들을 사용한다. 부호화 혹은 복호 과정에 앞서 우세한 톤 성분들 및/또는 저주파 성분들의 제거는 부호화/복호 과정의 수행을 향상시킨다. 제거된 성분들은 나중에 필터링(21) 및/또는 합산(8)에 의해서 다시 도입시켜 부호화된 신호(9)를 부호화되지 않은 신호(1)와 감지면에서 다르지 않게 한다.

Description

신호 내 보조 정보를 부호화하기 위한 시스템{System for encoding auxiliary information within a signal}

미국특허 제5,940,135호는 상관 기반의 워터마킹 기술을 사용하는 장치 및 방법의 예이고, 여기서 호스트 신호의 상관 함수는 호스트 수정 신호에 호스트 신호를 부가함으로써 보조 정보 신호의 값에 따라 변조된다. 보조 신호는 부호화된 신호의 자기 상관 함수를 생성하고 공지의 추출 기술들에 따라 보조 신호를 추출함으로써 복호될 수 있다. 워터마크된 신호의 가청도 행동(audibility behaviour)을 향상시키기 위해 필터가 사용된다.

교차 상관을 사용하는 삽입 기술들이 광범위한 신호들에 잘 적용될지라도, 이들 기술들은 서로 구별되는 톤들 및/또는 강한 베이스 성분들을 갖는 오디오 신호들에선 만족스러운 결과들을 제공할 수 없다. 특히, 미국특허 제5,940,135호에 기술된 삽입 알고리즘의 성공은 특히, 교차 상관 지연값 및 오디오 신호의 특성에 따른다는 것을 알게 되었다. 이상적인 워터마킹 방식에서는 최소의 간섭으로 삽입 알고리즘을 작용시키는 것을 선호할 것이다. 특정 신호에 대한 적합한 교차 상관 지연을 결정할 필요성은 이러한 선호도를 격감시킨다.

교차 상관 지연에 무관한 성공적인 알고리즘의 삽입을 위한 노력으로, 미국특허 제5,940,135호는 복수의 상관 지연들을 사용하는 기술을 제공한다.

복수 지연 방법은 교차 상관 지연 선택에 연관된 문제들을 감소시킨다. 그러나, 복수 지연 기술은 모든 유형들의 오디오 자료에 대한 수행을 보장하지 못한다. 또한, 복수 지연 방법은 상당량의 계산 능력의 사용을 필요로 하는데, 이를 필요로 하지 않았다면 복수의 페이로드들을 삽입시키는데 사용되었을 것이다.

그러므로 해결할 기술적 문제는 미국특허 제5,940,135호의 복수 지연 삽입 기술에 효과적인 대안을 제공하는 것이다.

그러므로 본 발명의 목적은 광범위한 신호들에도 잘 적용되는, 미국특허제5,940,135호에 대한 대안으로서의 삽입기술의 제공이다.

본 발명은 수정된 신호를 생성하기 위해 상기 호스트 신호를 필터링하는 단계, 및 부호화된 신호를 생성하기 위해 교차 상관 기술(cross-correlation technique)을 이용하여 상기 수정된 신호 내에 상기 보조 정보를 부호화하는 단계를 포함하는, 호스트 신호에 보조 정보를 삽입하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 필터링된 호스트 신호를 생성하기 위해 상기 호스트 신호로부터 소정의 주파수 성분들을 감소시키기 위한 필터링 수단, 및 부호화된 신호를 생성하기 위해 교차 상관 기술을 이용하여 상기 필터링된 호스트 신호 내의 상기 보조 정보를 부호화하기 위한 부호화 수단을 포함하는, 호스트 신호 내에 보조 정보를 삽입시키는 부호화 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 삽입된 신호들로부터 보조 정보를 복호하는 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 양태에 따른 부호화 시스템의 블록도.

도 2는 도 1의 시스템을 사용하여 부호화된 신호에 사용하기 위한 복호 시스템의 블록도.

도 3은 도 1의 저주파 억압기를 구현하는 한 방법의 블록도.

도 4는 도 3의 개개의 필터들에 대한 필터 특성들의 주파수 플롯.

도 5는 본 발명의 제2 양태에 따른 부호화 시스템의 블록도.

도 6은 도 5의 시스템을 사용하여 부호화된 신호에 사용하기 위한 복호 시스템의 블록도.

도 7은 본 발명의 제3 양태에 따른 부호화 시스템의 블록도.

도 8은 도 7의 시스템을 사용하여 부호화된 신호에 사용하기 위한 복호 시스템의 블록도.

도 9는 본 발명의 제4 양태에 따른 전송 시스템의 블록도.

도 10은 도 9의 시스템에 의해 전송된 신호에 사용하기 위한 수신기 시스템의 블록도.

발명의 개시

따라서, 본 발명의 제1 실시예는 호스트 신호에 보조 정보를 삽입하는 방법으로서, 수정된 신호를 생성하기 위해 상기 호스트 신호를 필터링하는 단계, 및 부호화된 신호를 생성하기 위해 교차 상관 기술을 이용하여 상기 수정된 신호 내에 상기 보조 정보를 부호화하는 단계를 포함하는, 상기 방법에 있어서,

상기 필터링 단계는 상기 호스트 신호의 다음의 성분들;

a) 저주파 성분들, 및

b) 우세한 톤 성분들 중 적어도 하나의 크기를 감소시키고,

상기 방법은 상기 필터링 단계에 의해 감소된 상기 부호화된 신호의 성분들의 크기들을 증대시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 보조 정보 삽입 방법을 제공한다.

호스트 신호는 이를테면 오디오 신호, 비디오 신호 및/또는 데이터 신호와 같은 (멀티) 미디어 신호일 수 있다.

부호화에 앞서 신호의 우세한 톤 성분들을 감소시킴으로써, 삽입 기술의 성공은 선택된 교차 상관 지연과는 실질적으로 무관하게 되고, 이에 따라 미국특허 제5,940,135호의 복수 지연 방법에 대한 대안을 제공한다. 유사하게, 부호화에 앞서 신호의 저주파 톤 성분들의 제거는 저주파 성분이 워터마크 검출을 현저히 저하시킬 수 잇는 강한 간섭 상관 잡음을 야기할 수 있으므로 삽입기술의 성공을 향상시킨다.

우세한 톤 성분들을 감소시키는 경우에, 우세한 톤 성분들의 레벨을 감소시키기 위해 적합한 필터링이 사용될 수 있다. 적합한 필터에 역특성을 갖는 필터를, 앞서 감소된 우세한 톤 성분들을 증대시키는데 사용될 수 있다.

우세한 톤 성분들의 제거는 부호화될 신호의 파워 스펙트럼을 평탄화시키며, 이에 따라 부호화 시스템의 지연 불변성이 향상된다. 역필터링에 의해 우세한 톤 성분들을 재도입함으로써 부호화 효과를 청취자가 확실히 감지할 없게 된다.

신호의 저주파 성분들을 감소시키는 경우에, 저주파 억압기(low pass suppresser)는 아날로그 신호에서 저주파 성분을 제거하는데 사용될 수 있다. 후에, 제거된 저주파 성분은 부호화된 수정된 아날로그 신호에 더해질 수 있다.

부호화에 앞서 저주파 성분들을 제거하고 나중에 이들을 억압된 저주파들을 부호화 후에 부가함으로써 재도입하는 것의 부가적인 이점은 워터마크된 오디오 신호의 가청도 품질이 향상된다는 것이다.

본 발명의 제2 실시예에 따라, 호스트 신호 내에 보조 정보를 삽입하기 위한 부호화 시스템으로서, 필터링된 호스트 신호를 생성하기 위해 상기 호스트 신호로부터 소정의 주파수 성분들을 감소시키기 위한 필터링 수단, 및 부호화된 신호를 생성하기 위해 교차 상관 기술을 이용하여 상기 필터링된 호스트 신호 내의 상기 보조 정보를 부호화하기 위한 부호화 수단을 포함하는, 상기 부호화 시스템에 있어서,

상기 부호화 시스템은 이전에 감소된 소정의 주파수 성분들을 증대시키기 위한 신호 성분 증대 수단을 더 포함하고, 상기 소정의 주파수 성분들은, a) 저주파 성분들, 및 b) 우세한 톤 성분들 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 부호화 시스템이 제공된다.

보조 정보로 부호화하기에 앞서 아날로그 신호로부터 우세한 톤 성분들 및/또는 저주파 성분들의 제거 및 결과적인 삽입된 아날로그 신호가 옵저버에게 원 아날로그 신호와 동일하게 나타나도록 후에 상기 제거된 성분들의 재도입으로 부호화의 향상된 방법이 제공됨을 알 것이다.

본 발명의 제3 실시예에 따라, 삽입된 호스트 신호로부터 보조 정보를 복호하는 방법으로서, 수정된 신호를 생성하기 위해 필터링하는 단계, 및 교차 상관 기술을 이용하여 상기 수정된 신호로부터 상기 보조 정보를 복호하는 단계를 포함하는, 상기 보조 정보 복호 방법에 있어서, 상기 필터링 단계는 상기 호스트 신호 내, a) 저주파 성분들, 및 b) 우세한 톤 성분들 중 적어도 하나의 크기를 감소시키는 것을 특징으로 하는, 보조 정보 복호 방법이 제공된다.

이 실시예에서, 필터링 단계는 삽입된 호스트 신호 내 우세한 톤 성분들을 감소시키는 필터특성의 사용을 포함할 수 있다. 필터링 단계는 삽입된 호스트 신호에서 저주파 성분들의 제거를 더 포함할 수도 있다.

본 발명의 제4 실시예에 따라, 호스트 신호(1) 내에 삽입된 보조 정보(13)를 제거하기 위한 복호 시스템으로서, 상기 삽입된 호스트 신호 내의 소정의 주파수 성분들을 감소시키기 위한 필터링 수단(10; 200), 및 교차 상관 기술을 사용하여 상기 필터링된 호스트 성분으로부터 상기 보조 정보(13)를 추출하기 위한 복호 수단(12)을 포함하는, 상기 복호 시스템에 있어서, 상기 소정의 주파수 성분들은,

a) 저주파 성분들, 및 b) 우세한 톤 성분들 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 복호 시스템이 제공된다.

필터링 수단은 호스트 신호에서 저주파 성분들을 제거하는 저역통과 억압기를 포함할 수 있다. 필터링 수단은 호스트 신호에서 우세한 톤 성분들을 제거하도록 된 필터특성을 구비한 제1 필터를 또한 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예는 전송을 위해 호스트 신호를 받아들이도록 된 입력모듈, 및 본 발명의 전술한 부호화 방법들 중 하나를 사용하여 상기 호스트 신호를 보조 정보로 부호화하도록 한 부호화 시스템들을 내장한 부호화 모듈, 및 상기 부호화된 호스트 신호를 전송하도록 된 출력유닛을 포함하는 전송 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 또한 이러한 전송 시스템에 사용하기 위한 수신기 시스템에 확장되고, 이 수신기 시스템은 보조 정보로 부호화된 호스트 신호를 수신하도록 된 입력부, 및 전술한 방법들 중 하나를 사용하여 상기 부호화된 호스트 신호를 복호하고 상기 호스트 신호에서 보조 정보를 추출하는 복호기를 포함한다.

오디오 신호들 상에 성공적인 알고리즘들의 삽입에 관한 중요한 이유는 호스트 신호 내 우세한 톤 성분들이 있을 때에 상관지연의 선택이다. 본 발명은 호스트 신호의 파워 스펙트럼을 평탄화하기 위해 필터들을 사용하고, 이에 따라 부호화 혹은 복호 과정에 앞서 우세한 톤 성분들을 제거함으로써, 지연선택에 연관된 문제들을 감소시킨다. 제거된 성분들은 나중에 재도입하여, 부호화된 신호가 부호화되지 않은 신호와 인지면에서 다르지 않게 한다.

오디오 신호들 상에 성공적인 알고리즘들의 삽입에 연관된 또 다른 중요 요인은 워터마크 검출을 현저히 저하시킬 수 있는 강한 간섭 상관잡음을 야기시킬 수 있는 저주파 성분들의 존재이다. 본 발명은 부호화 및 복호에 앞서 이들 저주파 성분들을 제거하는 필터링을 사용한다. 부호화 과정에서, 제거된 저주파 성분들은 나중에 다시 도입하여 청취자에게 오디오 품질에 감지 가능한 차이가 없도록 한다.

본 발명의 이들 및 다른 면들은 이하 기술되는 실시예들로부터 명백하고 이들을 참조하여 설명한다.

본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 기술한다.

도 1에 단순화된 형태로 도시된 본 발명의 제1 양태는 호스트 신호(1) 내에 보조 정보신호(6)를 삽입시키는 부호화 시스템으로서, 저주파 억압기(LFS)(2), 부호화기(E)(5) 및 합산수단(8) 형태의 신호 성분 증대 수단을 포함하는 부호화 시스템을 제공한다. 보조 정보신호(6)을 삽입시킬 입력 호스트 신호(1)는 이 입력 호스트 신호를 제1 신호(4)와 제2 신호(3)로 분할하는 필터링을 사용하는 저주파 억압기(2)에 의해 처리된다. 제1 신호(4)는 효과적으로 저주파 신호가 억압된 호스트 신호이고, 제2 신호(3)는 호스트 신호(1)의 억압된 저주파 성분들이다. 제1 신호(4)는 적합한 상관기술을 사용하여 부호화기(5)에 의해 보조 정보신호(6)로 부호화된다. 이러한 교차 상관 부호화 기술들을 수행하는 방법들, 회로들, 시스템들 및 알고리즘들은 이 기술에 공지되어 있다. 저주파 성분들이 제1 신호(4)로부터 억압되었을 때, 저주파 성분들에 기인하는 강한 간섭 상관 효과들이 완화되고 호스트 신호(1)에 관한 부호화 프로세스의 성공률이 향상된다.

전술한 바와 같이, 워터마킹의 주요 특징은 청취자 혹은 시청자가 워터마크를 감지할 수 없다는 것이다. 또 다른 주요 특징은 워터마크가 된 호스트 신호를 청취자는 부호화되지 않은 호스트 신호와 구별할 수 없다는 것이다. 본 경우에, 이것은 호스트 신호가 워터마크로 부호화된 후에 호스트 신호에 이전에 억압된 저주파들을 부가함으로써 확실해진다. 이것은 도시된 합산수단(8)으로 구현된다. 이전에 제거된 저주파 성분들을 부호화된 호스트 신호와 성공적으로 재결합함으로써, 부호화기로부터의 결과적인 출력신호와 원 호스트 신호간 차이는 청취자가 감지할 수 없게 될 것이다. 오디오 신호의 경우에, 저주파 억압기의 차단 주파수는 응용에 따라 100 내지 5000 Hz 범위 내가 될 수 있으나, 통상은 100 내지 1000 Hz 범위이다. 저주파 제거의 추가 잇점은 워터마크된 오디오 신호들의 가청도 질이 향상된다는 것이다. 실험결과들에 따르면 보다 높은 주파수들을 사용으로 가청도 행동이 상당히 향상됨을 보였다.

도시의 간이화를 위해 도시된 실시예들에선 이를테면 지연요소들, 아날로그 디지털 변환기들(ADC) 및 디지털 아날로그 변환기들(DAC)와 같은 구성성분들은 생략하였다. 숙련된 자는 이들 구성성분들 및 이들의 어떤 조합이든 통상의 설계로서 포함될 수 있음을 알 것이다.

본 발명은, 도 2에 도시된 바와 같이, 도 1의 부호화 시스템을 사용하여 부호화된 호스트 신호로부터 보조 정보를 복호하는 복호 시스템을 또한 제공한다. 이것은 저주파 억압기(10) 및 복호기(D)(12)를 포함한다. 예를 들면 단순 고역통과 필터일 수 있는 저주파 억압기(12)는 복호기(12)에 앞서 부호화된 신호(9)로부터 저주파 성분들을 제거한다.

이어서 저주파가 억압된 부호화된 결과적인 호스트 신호(11)는 이 신호(9) 내 삽입된 보조 정보(13)를 나타내는 신호를 추출하기 위해 복호기(12)에서 복호된다. 검출기에서 사용된 LF 억압기(10)는 삽입 시스템에 사용된 LF 억압기(2)와 동일할 수 있음을 알 것이다. 그러나, 복호 시스템의 경우 저주파 성분들을 포함하는 제2 신호(3)의 제공은 과다한 것이다.

두 개의 필터들 H(30) 및 G(31)를 포함하는 도 1의 저주파 억압기(2)의 특정한 구현을 도 3에 도시하였다. 제1 필터 H는 저주파 억압기(2)의 차단 주파수와 동일한 차단 주파수를 갖는 고역통과 필터이다. 제1 필터 H로부터의 결과적인 출력 저주파 성분들이 감소가 된 호스트 신호이다. 제2 필터 G는 제1 필터 H와 동일한 차단 주파수를 갖는 저역통과 필터이다. 제2 필터 G로부터 결과적인 출력은 호스트 신호의 저주파 성분들(3)이다. 억압된 저주파 성분 신호(3)은 복호 시스템에서 필요로 하지 않으므로 도 2의 실시예에서 보인 저주파 억압기(10)는 제1 필터 H만을 사용하여 구현될 수도 있음을 알 것이다.

저주파 억압기의 제1 및 제2 필터들(G 및 H)의 주파수 특성을 도 4에 도시하였다. 특히, 저역통과 주파수 특성을 갖는 제2 필터(G)가 도시되었고 고역통과 특성을 갖는 제1 필터(H)가 도시되었으며, 각 필터의 차단 주파수(F)는 거의 동일하다. 전술한 바와 같이, 적합한 차단 주파수는 100Hz 내지 1000Hz의 범위에 있다.

도 5에 도시된 바와 같은 또 다른 실시예는 제1(선 부호화) 필터(PF)(20) 형태의 필터링 수단, 부호화기(5) 및 제2 (후 부호화)(POF) 필터(21) 형태의 신호 성분 증대 수단을 포함한다. 입력되는 호스트 신호(1)는 제1 필터(20)에 의해 필터링되는데, 이 필터는 호스트 신호의 파워 스펙트럼을 평탄화시키며 이렇게 함으로써 호스트 신호로부터 우세한 톤 성분들을 거의 제거한다.

제1 필터(20)를 설계하거나 구현하는데 있어 많은 기술들이 사용될 수 있다. 이들 기술들은 주로 아날로그 신호의 파워 스펙트럼 혹은 이의 추정치에 근거를 둔다. 예를 들면, 필터는 호스트 신호의 파워 스펙트럼의 측정으로부터 도출될 수도 있다. 이것이 최적의 결과들을 달성하겠지만, 상당한 계산능력을 요할 것이다. 필터를 설계하는 대안으로서의 방법은 다량의 세트의 아날로그 신호들을 통계적으로 분석한 후에 고정 유니버설 필터들을 도출하는 것일 것이다. 제1의 두 옵션들 간 절충인 제3 옵션은 구분적 정지 정형화 필터를 사용하는 것으로 이 경우 필터는 아날로그물의 어떤 부분에 걸쳐 일정한 상태에 있고 부분이 변경될 때만 변경된다. 필터가 시간 혹은 주파수 영역에서 구현될 수도 있음을 알 것이다. 부호화를 위해서 우세한 톤 성분들이 호스트 신호에서 제거됨에 따라, 호스트 신호에 대한 부호화 과정의 성공 요인으로서의 상관 지연 선택의 영향이 감소된다.

이어서 필터링된 호스트 신호(22)는 제1 실시예에 관하여 전술한 바와 같이 부호화기(5)에 의해 보조 정보 신호(6)로 부호화된다. 이어서, 부호화된 신호는 제2 필터(21)에 의해 필터링된다. 제2 필터(21)는 제1 필터의 역인 필터링 특성을 갖는다. 결국, 제2 필터(21)는 부호화된 수정된 호스트 신호 내의 이전에 감소된 우세한 톤 성분들을 이들의 원래의 레벨들로 복구한다. 결국, 제2 필터(21)로부터의 삽입된 출력신호(9)와 원 호스트 신호(1) 간 차이는 청취자가 감지할 수 없을 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 도 5의 실시예를 사용하여 부호화된 호스트 신호로부터 보조 정보를 추출하는 검출기 혹은 복호기는 제1 필터(200)에 의해 제공된 필터링 수단 및 복호기(12)를 포함한다. 바람직하게, 제1(선 복호) 필터(200)는 부호화 시스템 내 제1 필터(20)의 필터특성과 거의 일치하는 필터 특성을 갖는다. 그러나, 부호화 시스템과 검출기 시스템 간에 대안으로서의 필터들이 사용될 수도 있다. 예를 들면, 부호화 시스템의 경우에 제1 필터는 호스트 신호(복소필터)의 파워 스펙트럼의 측정으로부터 도출될 수도 있고, 대응 검출기 내 필터는 다량의 세트의 아날로그 신호들의 통계학적 분석으로부터 얻어진 고정 유니버설 필터(단순 필터)를 사용하여 구현될 수도 있다. 서로 다른 필터들을 사용한 결과들은 동일 필터 특성들을 사용하여 얻어진 결과들만큼은 신뢰할 수 없을 수도 있다.

이어서, 필터링된 신호(25)는 복호 시스템의 복호기(12)에 보내져 보조 정보(13)가 추출된다.

부호화기들 및 복호기들의 성능이 예를 들면 도 1에 구현된 바와 같은 LF 억압 방법 혹은 도 5에 구현된 바와 같은 우세한 톤 제거를 사용한 스펙트럼 평탄화 기술을 사용하여 향상될지라도, 두 기술들을 조합함으로써 향상된 성능은 달성될 수도 있다.

LF 억압기(10), 제1 필터(200), 부호화기, 제2 필터, 및 호스트 아날로그 신호(1)에 보조 정보(6)를 삽입하여 부호화된 호스트 신호(9)를 생성하는데 사용될 수 있는 합산수단(8)을 포함하는, 이러한 향상된 부호화 시스템의 예를 도 7에 도시하였다.

동작에서, 호스트 신호(1)는 호스트 신호에서 저주파 성분들을 제거하는 LF 억압기(10)에 의해 처리된다. 결과로 나온 수정된 신호는 우세한 톤 성분들을 제거하기 위해 제1 필터(200)로 다시 수정된다. 결과적인 수정된 신호는 부호하기(5)에 의해 보조 정보(6)로 부호화된다. 이어서, 부호화된 수정된 호스트 신호는 제2 필터(21)에 의해 처리된다. 제1 필터에의 역의 특성을 갖는 제2 필터는 이전에 감소된 우세한 톤 성분들을 부호화된 신호로 복구시킨다. 마지막으로, 앞서 억압된 저주파 성분들은 합산수단(8)에 의해 부호화된 신호에 다시 삽입된다.

LF 억압기, 필터 및 복호기를 포함하는, 도 7의 시스템들에 의해 호스트 신호에 삽입된 보조 정보 신호를 검출하기 위한 검출기를 도 8에 도시하였다. 동작에서, 부호화된 호스트 신호는 저주파 성분들을 제거하는 LF 억압기에 의해 처리되고, 결과로 나온 저주파가 억압된 부호화기 호스트 신호는 결과로 나온 신호에서 우세한 톤 성분들을 감소시킴으로써 신호의 스펙트럼을 평탄화시키는 프리(pre)-필터에 의해 필터링된다.

도 7의 실시예에서 LF 억압기(10) 및 제1(선 부호화) 필터(20), 즉 스펙트럼 평탄화 필터의 순서는 필터링이 수행되는 방법에 따라 영향을 미치지 않고 변경될 수도 있음을 알 것이다.

그러나, 저주파 억압 필터 및 제1 필터의 순서를 서로 바꿀 수 있다면, 저주파 성분이 다시 채택되는 지점을 그에 따라 조정해야 할 것이다. 따라서, 제1 필터와 저주파 억압기의 순서를 바꾸면, 합산수단과 제2 필터의 순서도 바꾸어야 한다.

여기 기술된 실시예를 구현함에 있어 많은 기술들이 사용될 수 있고 많은 변형들이 가능함을 이 기술에 숙련된 자들은 알 것이다. 예를 들면, 저주파 억압기 및 제1 필터가 결합될 수도 있다. 이러한 결합은 검출기에서 용이할 것이나, 부호화기에선, 필터 스펙트럼의 저주파 부분이 오디오 신호들에서 심각한 가청도 문제들을 야기할 수도 있을 것이기 때문에 결합된 필터의 위상의 행동을 설계함에 있어서는 주의가 요구될 것이다.

도 9에 도시한 바와 같은, 본 발명의 또 다른 면은 방송 채널, 예를 들면 라디오, 케이블 혹은 컴퓨터 네트워크로 하나 이상의 수신기 유닛들에 오디오 신호를 전송하는데 사용되는 방송 시스템에 관한 것이다. 방송 시스템은 하나 이상의 소스들로부터 오디오 신호를 받아들이도록 된 입력부(80)를 포함한다. 입력부는 예를 들면 두 개 이상의 사용가능한 입력신호들 간을 선택적으로 전환시키는 멀티플렉서를 포함할 수 있다.

이어서 오디오 신호는 입력부에 의해 부호화기 모듈(81)에 제공된다. 부호화기 모듈은 전술한 부호화 방법들 중 하나를 사용하여 오디오 신호를 보조 정보 신호로 부호화한다. 보조 정보 신호는 방송 시스템에 의해 생성될 수도 있고 외부 소스에 의해 제공될 수도 있다. 결과로 나온 부호화된 신호는 출력부에 보내져 출력부는 부호화된 신호를 통신채널로 전송한다.

방송 시스템이 라디오 방송 시스템인 경우, 출력모듈(83)은 적합한 안테나(84)에 결합되어, 부호화된 신호를 변조하여 이를 전송하는 라디오 주파수(RF)부를 포함할 것이다. RF부는 RF 필터링, 일정 주파수 발진기, 변조기회로들 및 이외 RF 송신기들에 통상적으로 포함되는 구성성분들을 포함할 수 있다.

그러면, 전송된 오디오 신호는 통신채널에 적합하게 접속된 어떤 수신기에 의해 수신될 수 있다. 적합한 수신기(99)를 도 10에 도시하였으며, 이 수신기(99)는 입력부 및 복호기를 포함한다. 입력부(91)는 통신채널에 결합되고 채널로부터 신호들을 수신하여 이들을 복조하도록 되어 있다. RF 수신기의 경우, 입력부는 RF 필터링, 일정 주파수 발진기, 주파수 하향 변환 회로들 및 이외 라디오 수신기들의 RF부들에 통상적으로 포함되는 구성성분들을 포함하는 RF부에 결합된 안테나(90)를 포함할 수 있다. 입력부는 부호화된 신호에서 보조 정보를 추출하는 복호기(92)에 복조된 부호화된 신호들을 제공한다. 이 보조 정보(94)는 예를 들면 디스플레이 유닛에 의해 사용자들에 제공될 수도 있다. 입력부(91)는 이의 출력(95)을 예를 들면 수신된 오디오물을 스피커로 작동시킬 수 있게 하는 회로들에 별도로 공급할 수도 있다.

명확성을 위해 개개의 실시예들의 맥락으로 기술된 본 발명의 어떤 특징들은 단일 실시예로 결합하여 제공될 수도 있음을 알 것이다. 반대로, 간략하게 하기 위해서 단일 실시예의 맥락에서 기술된 본 발명의 여러 가지 특징들은 개별적으로 혹은 어떤 적합한 서브-조합으로 제공될 수도 있다.

"포함하다" 및 "구비하다"라는 용어는 본 발명을 참조로 여기 사용되었을 때 서술한 특징들, 정수들, 단계들 혹은 구성성분들의 존재를 명시하는데 사용되나 이외 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 구성성분들 혹은 이들의 그룹들의 존재 혹은 부가를 배제하는 것은 아니다.

전술한 실시예들은 본 발명을 한정하기보다는 예시하는 것이고 이 기술에 숙련된 자들은 첨부한 청구항들의 범위 내에서 많은 대안이 되는 실시예들을 설계할 수 있다는 것에 유의해야 할 것이다. 청구항들에서, 괄호 내 참조부호들은 청구항을 한정하는 것으로 해석되지 않을 것이다. "포함하다"라는 용어는 청구항에 열거한 것들 외 구성요소들 혹은 단계들의 존재를 배제하는 것은 아니다. 본 발명은 몇가지 서로 다른 구성요소들을 포함하는 하드웨어에 의해서, 또한 적합하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 몇몇의 수단을 열거하는 장치 청구항에서, 이들 몇몇의 수단은 하나의 동일 하드웨어로 구현될 수 있다. 어떤 대책들이 서로 다른 종속항에 인용되었다는 단순한 사실이 이들 대책들의 조합을 이점이 되게 하는데 사용될 수 없다는 것을 말하는 것은 아니다.

Claims (16)

1. 호스트 신호(1)에 보조 정보(6)를 삽입하는 방법으로서, 수정된 신호(4; 22)를 생성하기 위해 상기 호스트 신호(1)를 필터링하는 단계(2; 20), 및 부호화된 신호를 생성하기 위해 교차 상관 기술(cross-correlation technique)을 이용하여 상기 수정된 신호 내에 상기 보조 정보를 부호화하는 단계(5)를 포함하는, 상기 방법에 있어서,

   상기 필터링 단계는 상기 호스트 신호 내의 다음의 성분들;

   a) 저주파 성분들, 및

   b) 우세한 톤 성분들 중

   적어도 하나의 크기를 감소시키고,

   상기 방법은 상기 필터링 단계에 의해 감소된 상기 부호화된 신호의 성분들의 크기들을 증대시키는 단계(8; 21)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 보조 정보 삽입 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 필터링 단계(2)는 우세한 톤 성분들을 감소시키기 위해 필터 특성을 사용하는 것을 포함하며, 상기 우세한 톤 성분들의 크기들을 증대시키는 단계는 역필터 특성을 사용하여 구현되는, 보조 정보 삽입 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 필터링 단계(2; 10)는 상기 호스트 신호로부터 저주파성분들의 제거 및 우세한 톤 성분들을 감소시키기 위해 필터 특성의 사용을 포함하며, 상기 성분들의 크기들을 증대시키는 단계는 상기 제거된 저주파 성분들을 상기 부호화된 신호에 부가(8)함으로써 수행되는, 보조 정보 삽입 방법.
4. 호스트 신호를 필터링하여 얻어진 수정된 신호를 포함하는 부호화된 신호로서, 교차 상관 기술을 사용하여 상기 수정된 신호 내에서 부호화된 보조 정보를 더 포함하는, 상기 부호화된 신호에 있어서,

   상기 필터링은 상기 호스트 신호의 다음의 성분들;

   a) 저주파 성분들, 및

   b) 우세한 톤 성분들 중

   적어도 하나의 크기를 감소시키고,

   상기 부호화된 신호에서, 상기 필터링에 의해 감소된 성분들의 크기들이 증대되는 것을 특징으로 하는, 부호화된 신호.
5. 제4항에 따른 부호화된 신호가 저장된 저장매체.
6. 호스트 신호(1) 내에 보조 정보를 삽입하기 위한 부호화 시스템으로서, 필터링된 호스트 신호(4; 22)를 생성하기 위해 상기 호스트 신호로부터 소정의 주파수 성분들을 감소시키기 위한 필터링 수단(2; 20), 및

   부호화된 신호를 생성하기 위해 교차 상관 기술을 이용하여 상기 필터링된호스트 신호 내의 상기 보조 정보를 부호화하기 위한 부호화 수단(5)을 포함하는, 상기 부호화 시스템에 있어서,

   상기 부호화 시스템은 이전에 감소된 소정의 주파수 성분들을 증대시키기 위한 신호 성분 증대 수단(8; 21)을 더 포함하고,

   상기 소정의 주파수 성분들은,

   a) 저주파 성분들, 및

   b) 우세한 톤 성분들 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 부호화 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 필터링 수단(2; 20)은 상기 호스트 신호(1)로부터 저주파 성분들을 제거하기 위한 저역통과 억압기(2)를 포함하고, 상기 신호 성분 증대 수단(8; 21)은 상기 제거된 저주파 성분들을 상기 부호화된 신호(9)에 부가하기 위한 합산 수단(8)을 포함하는, 부호화 시스템.
8. 제6항에 있어서, 상기 필터링 수단(2; 20)은 상기 호스트 신호(1)로부터 우세한 톤 성분들을 실질적으로 제거하기 위해 적응된 필터 특성을 갖는 제1 필터 수단(20)을 포함하고, 상기 신호 성분 증대 수단(8; 21)은 제2 필터(21)를 포함하며, 상기 제2 필터는 상기 제1 필터의 역특성에 대응하는 필터 특성을 갖는, 부호화 시스템.
9. 방송될 신호를 수신하기 위한 입력부(80)와, 상기 입력부로부터 방송될 상기 신호를 받아 이를 보조 정보로 부호화하여 삽입된 신호를 제공하는 청구항 6에 청구된 바와 같은 부호화 시스템(81), 및 통신 채널을 거쳐 상기 삽입된 신호를 전송하기 위해 적응된 출력부(83)를 포함하는, 전송 시스템(89).
10. 삽입된 호스트 신호(9)로 부터 보조 정보를 복호하는 방법으로서, 수정된 신호를 생성하기 위해 필터링하는 단계, 및 교차 상관 기술을 이용하여 상기 수정된 신호로부터 상기 보조 정보(13)를 복호하는 단계를 포함하는, 상기 보조 정보 복호 방법에 있어서,

    상기 필터링 단계(10; 200)는 상기 호스트 신호 내,

    a) 저주파 성분들, 및

    b) 우세한 톤 성분들 중 적어도 하나의 크기를 감소시키는 것을 특징으로 하는, 보조 정보 복호 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 필터링 단계(10, 200)는 상기 삽입된 호스트 신호의 우세한 톤 성분들을 감소시키기 위해 필터 특성을 사용하는 것을 포함하는, 보조 정보 복호 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 필터링 단계(10, 200)는 상기 삽입된 호스트 신호로부터 저주파 성분들의 제거를 포함하는, 보조 정보 복호 방법.
13. 호스트 신호(1) 내에 삽입된 보조 정보(13)를 제거하기 위한 복호 시스템으로서, 상기 삽입된 호스트 신호 내의 소정의 주파수 성분들을 감소시키기 위한 필터링 수단(10; 200), 및 교차 상관 기술을 사용하여 상기 필터링된 호스트 성분으로부터 상기 보조 정보(13)를 추출하기 위한 복호 수단(12)을 포함하는, 상기 복호 시스템에 있어서,

    상기 소정의 주파수 성분들은,

    a) 저주파 성분들, 및

    b) 우세한 톤 성분들 중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 복호 시스템.
14. 제13항에 있어서, 상기 필터링 수단(10; 200)은 상기 삽입된 호스트 신호로부터 저주파 성분들을 제거하기 위한 저역통과 억압기(10)를 포함하는, 복호 시스템.
15. 제13항에 있어서, 상기 필터링 수단은 상기 호스트 신호로부터 우세한 톤 성분들을 실질적으로 제거하기 위해 적응된 필터 특성을 갖는 제1 필터 수단(200)을 포함하는, 복호 시스템.
16. 삽입된 신호를 통신 채널로부터 수신하기 위해 적응된 입력부(91), 및 상기입력부에 결합되고 상기 삽입된 신호로부터 보조 정보를 추출하기 위해 적응된 청구항 13에 청구된 바와 같은 복호 시스템(92)을 포함하는 수신기 시스템(99).