CN105376598A - 通过波前覆用在云计算中的数码加封 - Google Patents

Abstract

波前覆用/解覆用在数码加封应用领域内可设置其他已知的数据流作为探测，认证，和标识功能信号。其中一套是先加封再存到IP云端方法包括：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。

Description

通过波前覆用在云计算中的数码加封

技术领域

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

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。这些出现在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；包括詹妮弗·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。

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。

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)。与传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。

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，文件隐私是靠在运营商服务器端的文件加密。许多运营商的操作员仍可够得到加密程序。所以客户的文件隐私必须依赖运营商及服务器操作员的职业操守和诚信度。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。

本发明意图解决这些议题；增强数据云传输和数据云存储的的隐密性和可靠性。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隐密性和可靠性更有信心，而这些信心不再只依赖对经营者的职业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动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，保护知识产权权利人。通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。

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。

首先简要的介绍及总结“写”和“读”过程的实施方式。“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信息，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通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。它应保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在转换后的多组数据中。数码解加封是阅读程序或“读”过程的一套子集，有从数码加封后的数据来重构原数码信息的功能。

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文件至少包括一串数据消息文件和一串选定的数码信封文件。同时此一波前覆用的配置在通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。这类输出文件是加封后的或是有嵌入该消息文件的数码文件。至于嵌入的消息文件而言，可以在目的地把接收到的加封后文件与已知的原数码信封经由相应的波前解覆用处理器，来进行复原该消息文件的运作。

总之，数码加封/解加封可以通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，数据加封是波前覆用在另一方向的应用。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文件隐私性，但小化了或牺牲了封后信息数码文件的冗余性。

发明内容

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；数据的保密性，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。

本发明是关于通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“转换数据串,”也称“覆用数据串。”一组加封后的数据流是通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。

波前覆用/解覆用在数码加封应用领域内可设置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。

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。

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，每一张数据图像的强度主要是由一组所述的第一数据来控制。

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在不同的附图中，它们可以指代相同或相似的部件或步骤。

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。

附图说明

图1示出根据本发明的实施例的一幅对某一组数码文件的数码信封加封框图，其包括了通过一组2到2波前覆用处理器把此组数码文件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通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文件数据。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方式。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。

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。

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。

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(专利申请出版号US2014-0081989A1)图5D中复制的；同时也通过计算器仿真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。

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，发送者通过发送覆用器两路输出经由云端送到接收器，再通过一组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信息。

图4示出根据本发明的一些实施例的双加封的方框图。

图5示出根据本发明的一些实施例的解双加封的方框图。

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信息嵌入一组数码信息内；一幅高阶加封的方框图。

图7示出根据本发明的一些实施例通过高阶波前解覆用从一组封后数码流还原出嵌入的数码信息；一幅高阶解加封的方框图。

图8示出根据本发明的一些实施例通过高阶波前覆用执行嵌入数码信息的双加封的方框图。

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信息的解双加封的方框图。

图10示出根据本发明的一些实施方案通过一组4至4波前覆用产生4串可用的加封数据流，再选3串通过云端发送的加封的方框图。

图11示出根据本发明的一些实施例通过一组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信息的解加封方框图。

图12示出了根据本发明的一些实施例通过一组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信息的另一解加封方框图。

图13示出了根据本发明的一些实施例通过通过一组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信息的一解加封方框图。

图14示出了根据本发明的一些实施例中通过一组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信息的另一解加封方框图。

图15示出了根据本发明的一些实施方案中通过一组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通过云端封后数码流的双加封方框图。

图16示出了根据本发明的一些实施方案中通过一组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通过云端封后数码流来还原嵌入数码信息的解双加封方框图。

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。

具体实施方式

当以下描述连同随附图式一起阅读时，可更充分地理解本发明的态样，该等随附图式的性质应视为说明性而非限制性的。该等图式未必按比例绘制，而是强调本发明的原理。

现描述说明性实施例。可另外或替代使用其他实施例。为节省空间或更有效地呈现，可省略显而易见或不必要的细节。相反，可实施一些实施例而不揭示所有细节。

本发明利用一套有内置冗余的M到-M波前覆用技术而产生的一组分布式传输路径或者存储的系统与方法；其中M2也必须是整数。接在此波前覆用输入口的M串数据流包括N串信息数据流及额外的MN串已知文件数据流；其中N1也是整数。这些M串独立的输入数据流被波前覆用转换成在复用领域中的M串输出的波前分量(wfcs)。只有M串输出中的M'串将被用于数据云传输和/或数据云存储，其中MN≤M'≤M同时M'是一个整数。

此外，已知数据文件流中的任何一串都可被选为数码传输信封以及将用于一组M-到-M波前覆用加封过程的一部分而进行处理。

适当的权重或加权到一组M到-M波前覆用处理器的多串输入是选择某串输入为“载体”运输嵌入邮件的有效方法。其M串输出中至少有一串会被选定为加封后的数据文件。它的“载体”就是被加权的数码信封，同时对人体感官而言，它应当与原数码信封有完全相同的外观。这些相同的外观包括从数据文件独特和易于与其他文件区分的特征。这些功能可以是直观的图片，视频，音频音乐，文字文件，或多媒体文件。

至少有一串加封后数据流将经由云端被发送到目的地。此加封后的数据流在云运输或云存储中可能会显示为数码图像，视频剪辑，音乐剪辑，录音，或数字动画片。正如常规的信封的功能，这些数码信封可以传送上下文并嵌入邮件，意图和作者的情绪预览的作者，或者从嵌入式邮件传来的信息。

对人类器官而言，原数码信封和加封后数码流应具有完全相同的外观，这些外观识别及区分是靠人类听觉器官，视觉器官，或同时两类器官。

在目的地的接收器应利用一套后处理器，如波前解复用，在原数码信封的帮助下重建了嵌入的信息数据。原数码信封必需是接收器的已知文件，或是可从其他信道获知的数据串。

本发明通过波前覆用及云传输，如图1所示，公开了对加封/解加封应用的经营理念，方法，和实施过程；类似的技术可以应用到视频流，确保数据存储服务隐私，确保文件传输安全，以及通过因特网云的其他应用程序。本发明的实施例包括三项重要的领域，包括(1)在客户端的预处理，即上述波前覆用，利用一选出的数码信封对一件数码信件加封；(2)把有嵌入邮件的封后数码流送上的云端，及(3)在客户端的的后处理，即上述的波前解覆用，通过解加封来还原罩在数码信封内的原数码信件。我们将举单一用户为例说明预处理和后处理的操作概念。

在原理上，预处理和后处理都是在用户段进行，并在客户端的设备进行的。对于云存储，这些加封/解加封也可以在运营商的储存设施及流程中进行。运营商可将汇总数据集通过云端远程网络分布存储在不同的云储存设施中。

实施例1

图1描述了在源头的发送方和在目的地的接收方间的通信经营概念110。发送寄件人利用预处理130中的一套2到2波前覆用器来做加封处理，把一组信息数据S(t)嵌入到所选数码信封E5(t)中。输入的数据是用Word格式的英语短语“OpenSesame”及其写成4个中国字的中文翻译“芝麻开门”及相关的读音符号。所选择的数码信封是中国画家，徐悲鸿，在1900年代初期作品中的一幅名画“跑马”的数字图片。另外在某一用户小区有11个数码信封存于一组候选信封文档180中，公知给小区里的所有用户；包括这封信的发送方和接收方。有来自在预处理130中波前覆用器的两路输出；一路是将被送上云端的封后数码流Es(t),另一路被接地。在Es(t)是从两个输入数据文件；S(t)和E5(t),逐个像素处理的结果。波前覆用可利用一套2*2海大妈变换来做处里器。S(t)和E5(t)的幅度将被适当的“调整”让Es(t)及E5(t)的外观对人类的器官而言完全相同；如在一份美国专利申请书公开号码20140081989A1中仔细讨论过的。在这种情况下，在Es(t)中的跑马似乎是E5(t)中同一跑马的翻转图像。

对波前覆用后，Es(t)是一串封后数据流，它也是经由IP云端010，或云端网络，发送到的目的地的唯一文件。Es(t)外观与在E5(t)著名图像中的奔马在人类视觉感官上几乎完全相同。在目的地，接收可以通过在后处理140中的一套2*2波前解覆用器或同等的处理器及原数码信封来复原罩在数码信封内的信息；“芝麻开门”的英语短句，中文短句及中文发音。整个操作过程包括分别讨论如下的三部分：(1)预处理130，(2)IP传输信道或IP云端010，以及(3)在云下游的后处理140。

预处理130：

在邮件加封或信息加封的预处理130中，可用一组2至2波前覆用器来做处理。它有两串输入；一串是邮件数据或信息数据S(t),另一串是所选择的数码信封或数码加封串E5(t)。波前覆用转换后也有两路输出数据串，即Es(t)和Ed(t)，其中：

Es(t)＝S(t)+am*E5(t)(1-1)

Ed(t)＝S(t)+am*E5(t),(1-2)

这里的am>>1是与图像相关的放大系数，通常设置在5和30的间。

在2对2海大妈矩阵(HadamardMatrixorHM)，其中所有的元素都为“1”或“-1”仅被选择为8至8波前覆用。式(1-1)及(1-2)可以写成矩阵形式为：

O＝HM*I(2)

这里:O＝[O1,O2]^T＝[Es(t),Ed(t)]^T(2-1)

$HM=\left[\begin{array}{c}1\\ -1\end{array}\right.---(2-2)$

I＝[I1,I2]^T＝[S(t),am*E5(t)]^T(2-3)

波前覆用器的输入端口通常被称为切片，并且其输出端口是波前组件(wfc)。两串输入数据集S1(t)和am*E5(t)分别连接到所述输入端口，即在波前覆用器的切片1，切片2。同时另两串输出的数据串，即O1-O2，分别被连接到在预处理130中波前覆用器的输出端口，即wfc1-wfc2。

通常在一套2到2波前覆用处理器中会产生2组正交的波前向量或WFV的。让我们定义一组波前转换系数wjk系数用来描述在波前覆用器分配在第j行和k列的2维输出向量。即O1，O2在波前解覆用器的2维分量端口wfc1-wfc2，被定义为一组二维向量。它们是相互正交的。波前覆用器101的两组WFVs是：

WFV1＝[w11，w21]^T＝[1，-1]^T，(3-1)

WFV2＝[w21，w22]^T＝[1，1]^T，(3-2)

S(t)和E5(t)是利用分别连接到在预处理130中波前覆用器的两个输入端口才能“附加”到两组正交波前上。这两组正交波前都用两组波前向量(WFVs)来表示。每一波前向量(WFV)中的两件分量都涉及到输入和输出端口号或(空间)序列的线性组合，但是它完全独立于所述输入和输出数据集之外。

波前覆用转换的数学运算可以把一串数据分成数据块，再把不同数据块中的若干字节当成数字采样，然后再进行多组进及多组出的数码操作。所有平行输入的多组子数码流一定要在波前覆用转换输入端口确定不同子数码流采样后的样本是对齐的。数据的每个字节可以视为一位数字采样；也可把一数据串的X个字节视为一位数字采样。譬如在某一串数码流的数学运算中我们选了X＝7，就意谓着此串数码流中每7个字节在波前覆用转换的数学运算中会被视为一位数字采样。将被视为区块一个数字号码计算，波前覆用转换。两串7个字节为数字采样的数码流可以接到一套2到2波前覆用器的两相应输入端。但此波前覆用器的两相应输出端必需采用X+1个字节为采样的大小单位以避免两路输出端的上溢和下溢问题。在这种情况下，每串输出的数码流都需用8个字节的转换运算。相对于7字节的运算数据大小，该8字节运算输出形式结果会产生12.5％的额外开销。另外在不同的实施例中，我们可以选择99个字节的采样大小用于数学运算，即X＝99字节的运算数据大小，可减少运算的额外开销到1％。

在波前覆用转换的线性组合或加权和的运算中，还有其他数据块的选择。譬如用于某些保留独特的功能应用中的成像处理，以像素为单元的运算操作可能是更重要的。也可能用一排或一列像素作为存储运算的有效使用数据块。

在本实施例中，只用两路输出中的一路传送至目的地。预定的接收者必须有“更多信息”，以重新恢复罩在封后数码流中的嵌入数码信息或数码邮件；Word格式的英文短句“芝麻开门”及其写成4字的中文翻译和发音。这组“更多信息”是指所选择的原数码信封。如果两路输出数据都能被传递到接收器，嵌入的邮件和所选择的原数码信封都可以在目的地通过这两路数据被独立地重新恢复而无需附加的任何已知信息。

一般而言，从更高阶的波前覆用转换或多层加封的多条或多串输出流中，这些封后数码流至少要有一条或一串将通过IP云端010被发送到目的地的后处理140。嵌入邮件就是罩在这些串封后数码流中的。更高阶的波前覆用转换通常被称为N对N的波前覆用转换；其中的N通常是在4和5000的间。将要发送到的目的地应当限制在少于N_CR串封后数码流。N_CR是一比N小的整数。在没有任何已知其他信息的条件下，N_CR串的封后数码流并没有足够的独立信息来重新组构罩在N_CR串封后数码流中的数码信息。

云端010：

送到目的地。原始的数码信封对在源头的发送方和在目的地接收方而言都是已知的数码档案。因此，给予Es(t)在云端传输所需的信道带宽大致与只传输嵌入的信息S(t)所需的信道带宽相同。在那给予Es(t)和对于S(t)在云端传输所需频带的差可视为加封处理的开销。

后处理140：

后处理140是用于从云端检索后的数据，包括通过一套波前解覆用处理器，将该检索后所接收的数据转换为嵌入或隐藏的原数据档案，然后再将该原数据档案的输出。原始数码信封档案E5(t)是后处理140输入数据的一，也要输入到该套波前解覆用处理器中。从云端检索后所接收的数据应是先前存在云端的波前覆用后数据。如果不被污染，基本上等于在预处理130中先前波前覆用处理后相应的输出数据集，Es(t)。因此输出的该原数据档案可给予Es(t)或给予Es'(t)来表示。类似地，转换成的嵌入或隐藏的原数据档案是等于输入数据S(t)的，因此可称为S(t)或S'(t)的。

根据公式(1-1)；可以通过所接收到的波前覆用后数据Es(t)和数码信封E5(t)将嵌入在封后数流中的信息数据还原；

S(t)＝Es(t)-am*E5(t)(4)

此处；am参数可以通过实验优化或通过已知的数码文件集来确定。因此，还可以根据公式(1-2)和公式(4)重新构建在2对2波前覆用中所缺失的第二串输出

Ed(t)＝-Es(t)+2*am*E5(t)(5)

在2到2海大妈矩阵比例的一半因素可能被选为2至2波前解覆用器。的2对2海大妈矩阵元素为“1”或矩阵元素为“-1”而已。这些关系可以用矩阵形式写出；

SM＝HM*D(6)

其中：D＝[D1，D2]^T＝[Es(t)，Ed(t)]^T(6-1)

SM＝[S(t)，amE5(t)]^T(6-2)

HM是公式(2-2)中的2对2海大妈矩阵。

波前解覆用器是在后处理140中。它的的输入端口被称为波前分量(wfcs)，即wfc1和wfc2，而且其输出端口被称为切片(slices)，即slice1和slice2或切片1和切片2。在后处理140的这个波前解覆用器例子中，输入的2串数码，即Es(t)和Ed(t)，被分别的连接到它的输入端口wfc1-wfc2。所重组回收的信息数码串，S1(t)是会从它的第一输出端口输出。通常情况下，在后处理140这种应用程序中波前解覆用器的第二输出端口将是接地的。

作为选择，在后处理140中从波前解覆用器的第二输出也可以用来重建另一份原数码信封。这相应的副本将可与已知的数码信封文件比较，可做为检验所接收信息数据的一项很好的完整性指标。如果比较结果显示这两件数码信封不是相同的数字文件，这就表示所接收到的封后数码串已经在传输过程中被损害了。也就是说罩在封后数码串内的信息数据及重建后的信息数据都有可能已经被损害了。

图1A和图1B分别描绘了6件存于候选信封第一子文檔180-1中和5件存于候选信封第二子文檔180-2中的候选数码信封。E5(t)被选择用于在图1的例子。在图1B的E11(t)是为一对发送者和接收者的间的私人通讯所选的一件共同已知的数码文件。

图2是美国专利申请号13/953715与其专利申请出版号20140081989图5D的复本。它是波前覆用/解覆用分别作为对云数据存储应用程序中的一个预处理和后处理的例子，旨在说明通过一套4-到-4的波前覆用可把呈现的图像存储到分布式的云存储中。波前覆用/解覆用可以通过任何一组正交矩阵或者一组非正交矩阵来做数字运算，只要其逆矩阵是存在的。这张图中的第一列521示出了原始输入的图像，第二列522示出了波前覆用后再存储的图像或是波前覆用后等待被输送的图像，第三列523示出了在目的地经过解覆用后复原和恢复的图像。在第一列521中的四张图像是输入到一套4-到-4的波前覆用器的四幅图像；前3张是近期在纽约市布朗克斯动物园拍的，第一，第二和第三张照片，分别照是一张“鹰”以A1.png为标示，一张“虎”以A2.png为标示，和一张“白头动物”以A3.png为标示。第四张是件经典作品由著名中国画家徐悲鸿先生于1930年所画的“奔马”。“奔马”是以A4.png为标示。

让我们假设一组4到4海大妈变换为波前覆用矩阵。

是第二列522上的4件波前覆用后文件Ov，Ox，Oy，和Oz都有伪装效果；这是原始的4件输入图像在通过波前覆用转换而创建的可存各种储数据时已经分别的被加了不同权重。为了保证“奔马”画的A1图像是在4件波前覆用后文件中更占优势的特征来作为伪装的，覆用转换后像素强度是利用加权的A1图像的条件下通过下列矩阵运算：

$\left[\begin{array}{c}O1\\ O2\\ O3\\ O4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}+1& +1& +1& +1\\ +1& -1& +1& -1\\ +1& +1& -1& -1\\ +1& -1& -1& +1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}am*.\\ A2\\ A3\\ A4\end{array}\right.---\left(7\right)$

其中am>1而且通常是被设定为大于10。还假定了4个输入图像中的像素的格子的尺寸已经完全相等。取决于伪装图像时，加权的权重选择可应用于任何输入的图像。此外，公式(7)也可以等效地写成：

$\left[\begin{array}{c}O1\\ O2\\ O3\\ O4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}+am& +1& +1& +1\\ +am& -1& +1& -1\\ +am& +1& -1& -1\\ +am& -1& -1& +1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}.\\ .\\ .\\ .\end{array}\right.---(7-1)$

因此，徐悲鸿的“奔马”画成了参与覆用转换的4件图像中占主导地位，奔马的图像并出现在所有4件波前覆用转换后的数据里，即Ov，Ox，Oy,和Oz。其不同处在露面的奔马图像随着不同的输出图像显现出各种不同的亮度设置。

对封后的文件图像或外观相对于所述数码信封的外观而言，其它的图像运算如“翻面，旋转，拉远，或拉近”是必需在波前覆用转换前预先处理的。

在图像仿真运算中为避免数据溢出和下溢，每个波前覆用后的数据(Ov，Ox，Oy,Oz)档案设制约是原图像A1-A4或复原后图像(Sv，Sx，Sy，Sz)的2～3倍大小。

第三列中的图像通过一套阅读过程而重组的图像。此“读”的过程也有两个步骤。第一步包括从云中分别下载所存的4件波前覆用后的文件。第二步是通过波前解复用转换把4件波前覆用后的文件，如Ov，Ox，Oy,和Oz，转换成四件回收或再造的文件Sv，Sx，Sy，和Sz。如果云中所存的Ov，Ox，Oy,和Oz没有被污染，此四件再造的数码文件应当与波前覆用前的图片A1-A4几乎相同。四个回收或再造均衡的图像文件然后可通过解均衡处理，转换成4件回收的或重构的图像基本上相当于四件各别的原始图像A1～A4。

假设所有四个文件Ov，Ox，Oy,和Oz都可用，波前解覆用转换应遵循：

||S||＝||WDr|.(8)

其中，||WDmx||||WMux||＝.(8-1)

更明确地说，在4件重构的图像(Sv，Sx，Sy，Sz)的每一件图像中的每个像素强度都是一组各图像相对像素亮度的线性组合的结果。这相对像素是指在四件波前覆用后的图像文件的相同行和列的格子。例如，在Sv，Sx，Sy，和Sz重组或恢复图像中第41行和第51列的格子的单像素强度是由4件波前覆用后图像Ov，Ox，Oy,和Oz中每件的第41行第51列的单像素强度乘以各自的权重参数的加权和。

用于加封应用中，在源头的4串波前覆用后文件只有一串是由发送方通过云发送到目的地。作为一个例子中，A1可以是信息数据通过云端被传递到目的地，而A4是选定的数码信封。对发送方和在目的地的接收方而言A2，A3和A4都是先验验过的已知数码。

在第二列522的4件文件中的任何一件都可用做封后数码串,它可通过云端来传达嵌入其内的数码信息(A1)。让我们选择Ov做被运送到目的地的封后数码串或称为加封后的数据文件。很显然，加封后的数据文件Ov显现阿的是一覆正在奔跑的一匹马的图像。这图像与数码信封A4上的奔马的图像基本上是相同的。封后数码串或加封后的数据文件Ov中罩有A1数码信息的，也是一件通过云端被发送到目的地的文件。

我们在这里不再重复对此幅图表所述图像处理的所有数学细节。总的，我们利用上述相同的数学运算用于为数码信息加封，或嵌入将会经由云中运输的邮件到数码信封内。我们要展示波前覆用在加封/解加封应用的两个重要特征。在加封处理过程中被选定的数码信封(A4)后：

1.选定的信息A1被嵌入在所选择的加封数据(Ov)中。加封数据或称封后数码，封后数码串，封后数据。

2.对人类感官而言，原始数码信封A4和封后数码串或封后数据文件(Ov)应显现出现相同的特征，并且这些相同特征可清晰从其他的数码文件(A2，A3和A1)中分辨出。

3.A2和A3可能成为验证或识别的数码文件。

在另种方案中，其中A1是设置为数码信息将经由云端传送到目的地的数据，A2和A3可用来进行验证，和A4为选定的数码信封，Ov和Oz是两串将发送到云端的封后数码串。在目的地，第一位阅读者已拿到三件数据A2，A3，和A4的数码档案，所以只需要收到两串封后数码串Ov或Oz中的一串即可恢复还原嵌入在封后数码串内的数码信息图像，Sv。对第一读者而言，能注意到而且利用到有冗余的波前覆用映像处理，关注到这一点是很重要的。恢复还原的数码信息图像Sv应当与原数码信息图像A1完全相同。在另一方面，第二阅读者并没有拿到选定为数码信封“奔马”A4的数码档案，但已有另两件文件A2和A3的原始数码档案，所以必需要同时收到通过云端下载来的两串封后数码串Ov和Oz，才能恢复复还嵌入在封后数码串内的数码信息图像A1。对第二读者而言，他也可利用这两串下载的封后数码串来恢复还原数码信封的数码档案，为未来解加封处理做准备。关注到这一点也是很重要的。

对于第三种情况，其中A1，A2和A3是将要通过云发送到目的地的三件数码档案(A1是数码信息)，A4作为选择数码信封，Ov，Ox，Oz是被发送到云端的三串封后数码串。在目的地，第一位读者已拿到的原数码档案中只有数码信封A4，所以需要从云端中收到所有3串封后数码串Ov，Ox，Oz后，才能恢复复还嵌入在封后数码串内的数码信息图像，Sv。注意到，对第一读者而言这里的波前覆用映像处理是没有冗余的，这点是很重要的。在另一方面，第二阅读者已拿到的原数码档案中没有数码信封“奔马”A4。他可以从云端下载三串封后数码串Ov，Ox，Oz但他将无法重建嵌入的信息图像A1。

对于第四种情况，其中A1，A2和A3是将要通过云发送到目的地的三件数码档案(A1是数码信息)是数据集通过云发送到目的地，A4作为选择数码信封，Ov，Ox，Oy，Oz是被发送到云端的四串封后数码串。在目的地，第一位读者已拿到的原数码档案中只有数码信封A4，所以只需要从云端四串封后数码串Ov，Ox，Oy，Oz中收到任何3串封后数码串，就能恢复复还嵌入在封后数码串内的数码信息图像，Sv。对第一读者而言这里的波前覆用映像处理是有冗余的，这点是很重要的。在另一方面，第二阅读者已拿到的原数码档案中没有数码信封“奔马”A4。他必从云端下载三串封后数码串Ov，Ox，Oz但他将无法重建嵌入的信息图像A1。在另一方面，第二阅读器不具备数字“马”A4和他必须通过云下载所有四串封后数码串后才能重建嵌入的图像中A1。对第二读者而言这里的波前覆用映像处理是没有冗余的，这点是很重要的。

实施例2

图3描绘了使用上述波前覆用技术为两组加封数码信息的操作概念。有三个部分：(1)预处理130或加封，(2)通过云端010传送，以及(3)后处理140或解加封或开封。与在图1所示的那套操作概念相比是几乎相同的。图3功能的技术是来发送一串数码信息数据S(t)和一串原数码信封E5(t)到一组指定的接收器。预处理130中的两串输出信号Es(t)和Ed(t)都会发送到接收端。

一则消息会被嵌入在两串加封后的数据文件Es(t)和Ed(t)里，再由在源头的发送方发送到在目的地的接收器。接收器利用这两串加封后的数据文件恢复重构嵌入的数码信息和原数码信封。此原数码信封可被用于在发送器和接收器的间的后续传输。云通信信道两侧的发送方与接收方一旦数码信封数据变为已知的，发送方只需把两串波前覆用后的文件中的一串，或是Es(t)或是Ed(t)的发送到云端，接收方就可以恢复重构嵌入的数码信息S(t)。

图3提供了一种方法来同时发送一组数码信息数据和一串原始的数码信封数据给所期望的设定接收器。预处理130的两个输出，Es(t)的和Ed(t)的信号同时发送给接收器，可用于重构嵌入的数码信息数据，及该数码信封的原数据。

实施例3

图4示出使用一套2到2波前覆用通过两层顺序加封设置为一组信息数据做双加封的发送(Tx)经营理念。它示出了图一中三段设置的前两段。图1中三段设置：(1)预处理130或加封处理，(2)通过云端010传送，和(3)后处理140或解加封处理或开封处理。

此处有两套图4中的加封处理串联在一起。，每一套加封处理都是与图1中所示的加封处理相同的。在所述第一预处理130-1，有两个输入端；S(t)和E1(t)和一个输出端x(t)的。第二输出端被接地。S(t)是通过云端交付到目的地的数码信息包括一句英文短语“芝麻开门”和它的中国翻译并发音符号。E1(t)是一件从候选数码信封档案180中选定一件内数码信封，并且第一层预处理130-1的第一输出端x(t)的功能的一是与E1(t)的外观对人类感官而言基本上完全相同。他的第二输出端被接地了。

在所述第二预处理130-2，也有两个输入端中，x(t)和E5(t)和只有一个输出Es(t)。E5(t)也是从候选数码信封180中选出的的，是做为所选择的外数码信封，第二预处理130-2的第一输出端的功能的一是Es(t)的的外观与E5(t)的外观上对人类感官而言基本上完全相同。

用于传输的数码文件Es(t)的外观上没有出现一句“芝麻开门”的英文短句和它的四字中文翻译及发音符号。在适当选择的E1(t)或E5(t)的条件下传输封后数码文件Es(t)所需的带宽应与通过云只发送S(t)的时接近相同。

在其他实施方案中，各种图像处理步骤为了不同目的可先用于数码信封上，如缩小单像素中的动态范围，或简单地在波前覆用前为增强加封文件的可验证性和可鉴定性。许多预先图像处理过的数码图像可存储在数码信封候选文件档案中作为候选数码信封。当然，这些额外的预先处理可以包括在图1中作为预处理130的一部分。这些额外的预先处理也可用于在图4双加封中任一套预处理(第一预处理130-1或第二预处理130-2)，或通过两套预处理130-1及130-2来实现。

操作概念是由两串解加封处理的串联所组成。每一串是与图1所示的去加封处理相同。在以打开外数码信封中所述第一后处理140-1中，有两个输入端分别结入Es(t)和E5(t)数码串；和一个输出端输出x(t)数码串的。第二输出端被接地。Es(t)是在目的地的接收器接收到的数码数据档案。此数码档案含有嵌入的数码信息。E5(t)是一件已知的数码信封档案。是从发送方和接收方都已认可的候选信封文档180中选出的外数码信封。

第一串输入Es(t)是一组在目的地的所期望接收器中接收到的数码文件，并应基本上等于图4所述第二预处理130-2的唯一输出。它的外观，对人类感官而言，应与E5(t)的外观完全相同。同样地对人类感官而言，第一后处理140-1的第一输出端输出的一串x(t)数据串而它的第二输出端被接地了。在第二后处理140-2也有两个输入端，分别接入了一串x(t)数据串和一串E1(t)数据串。x(t)的功能外观基本上应与E1(t)外观的相同。E1(t)是为所选择的内层数码信封，是从发送方和接收方都已认可的候选信封文档180中选出的。在第二后处理140-2只有一个输出端输出一串S(t)数据串；应是复原的嵌入数码信息，包括一句“芝麻开门”的英文短句，其4字的中文翻译及发音。

实施例4

图6描述了使用更高阶波前覆用转换的技术，用于在发送端(Tx)封装邮件数据加封的经营理念。一套高阶波前覆用是利用一组M-至-M波前覆用；其中M是大于或等于4的整数。我们举一个4到4波前覆用作为加封/解加封操作概念的例证。加封/解加封的三段分组是与图1中所示的相同：(1)预处理630或加封处理，(2)通过云端010传送，以及(3)后处理640或解加封处理。它示出了上述的前两段。

在预处理630中的一套4到4波前覆用器有四个输入端和四条输出端。输入端分别连接到S(t)，E10(t)，E1(t)和E5(t)。输出端仅输出一串Ex(t)而其余三个输出端接地。S(t)包括一句“芝麻开门”的英文短句和它的四字中文翻译及发音，而且是将通过云端交付给目的地的数码信息。E5(t)是由候选信封文档180中所选出的数码信封。覆用器的第一输出Ex(t)与所选择的数码信封E5(t)的外形对人类感官而言基本上完全相同。所述接在第二和第三输入端的两串数码串E10(t)和E1(t)的也是由候选信封文档180中所选出的数码文件。对发送方及接收方而言候选信封文档180中的数码文件都是已知的。

当我们用一套4到4海大妈矩阵为对波前覆用的转换运算，覆用转换的数学推导是与那些在图2中的相同。在预处理630中的此套4至4在波前覆用的运算是基于公式(7)而写成：

$\left[\begin{array}{c}Ex\left(t\right)\\ O2\\ O3\\ O4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}+1& +1& +1& +1\\ +1& -1& +1& -1\\ +1& +1& -1& -1\\ +1& -1& -1& +1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}am*E5\\ E1\left(t\right)\\ E10\left(t\right)\\ S\left(t\right)\end{array}\right.---(7-2)$

图6中的第一输出O1被命名为Ex(t)，另外3个输出端是接地的。放大因子am被设定为约10，其结果使Ex(t)的外形在通过云端010被传递到目的地的过程中，对人类感官而言，基本上与E5(t)的的外形完全相同。

图7是一幅在目的地为解加封处理的框图，也是图6的反转处理图。描述了使用高阶波前解覆用技术为一串封后数码串通过解加封转换而还原罩在其中的信息数码的接收(Rx)经营理念。一套高阶波前解覆用是利用一组M-至-M波前解覆用的运算；其中M是大于或等于4的整数。加封/解加封的三段分组是与图1中所示的相同：(1)预处理630或加封处理，(2)通过云端010传送，以及(3)后处理640或解加封处理。此图示出了上述的后两段。

在目的地只能收到一串通过云端010发送到的封后数码串。其余三串已在发送端被接地了。当适当地选择数码信封E5(t)并进一步做相应优化的预处理630，此串封后数码串所需的通信信道带宽可以是与S(t)的信号本身带宽几乎相同。

在后处理640中的一套4对4波前解覆用有四个输入端；分别接入Ex(t),E10(t),E1(t),及E5(t).其中(1)Ex(t)是唯一接收到的封后数码串，(2)E10(t)是候选数码信封档案180中的一件已知的数码数据，(3)E1(t)是候选数码信封档案180中的另一件已知的数码数据，和(4)E5(t)是从候选数码信封档案180中选出的已知的数码信封。对发送方及接收方而言，候选信封文档180的每一件数码文件都是已知的。根据公式(7-2)；

Ex(t)＝am*E5(t)+E1(t)+E10(t)+S(t)(8)

和S(t)＝Ex(t)(am*E5(t)+E1(t)+E10(t))(8-1)

只有一件接收到的加封文件Ex(t)被用于公式(8-1)中。在一组4到4的波前解覆用运算的第二，第三，和第四个输入的数据都是已知数据。从波前解覆用运算中解出的S(t)就是的嵌入的数码信息，应包括一句“芝麻开门”的英文短句，其4字的中文翻译及发音。

此外公式(7-2)中的O2，O3，和O4可基于所恢复的Ex(t)重新组构。重组后的O2，O3，以及O4可以和原来的数码比较。其目的在于增强数码的标识性。

实施例5

图8和图9描绘了用高阶波前覆用/解覆用来做加封/解加封的运算。在此处的一组4到4波前覆用转换的四串输出中，有两串是做作为加封数据集通过云端010被发送到目的地的封后数码串。

图8描述了使用高阶波前覆用的技术，用于邮件数据加封的发送(Tx)经营理念。我们用一套4到4波前覆用作为操作概念的例证。为加封/解加封操作概念的三段分组是与图1中所示的那些相同；包括了(1)预处理630或加封处理，(2)通过云端010传送，以及(3)后处理640或解加封处理。此图示出了前两段。

在预处理器630中一套4到4波前覆用的运作有四条输入端分别连接到S(t)，E10(t)，E1(t)和E5(t)，而只有两条输出端输出一串Ex(t)和一串Ey(t)数据。其余两条输出端接地。S(t)包括一句“芝麻开门”的英文短句和它的4字中文译本及发音，并且是罩在通过云端被交付给目的地的数码信息内。E5(t)是由所述的候选信封文档180为所选出的数码信封，作为第一输出端输出的Ex(t)数码串和所述第三输出端输出的Ey(t)数码串的其中一串，每串外形对人类感官而言基本都与E5(t)的外形相同。所述第二和第三输入端接入的E10(t)和E1(t)数码串也是由所述的候选信封文档180中所选的文件。对发送方及接收方而言，候选信封文档180中的文件都是已知的。

当用一套4到4海大妈矩阵为波前覆用/解覆用的转换，此处的数学推导是与那些在图2中的相同。在预处理630中的一套4至4波前覆用根据公式(7)可写为：

$\left[\begin{array}{c}Ex\left(t\right)\\ O2\\ Ey\left(t\right)\\ O4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}+1& +1& +1& +1\\ +1& -1& +1& -1\\ +1& +1& -1& -1\\ +1& -1& -1& +1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}am*E5\\ E1\left(t\right)\\ E10\left(t\right)\\ S\left(t\right)\end{array}\right.---(7-3)$

第一和第三条输出端所输出的数码串，O1和O3，分别被命名为Ex(t)和Ey(t)的数码串。图8中的其他2条输出端被接地。由于缩放因子am被设定为～10，所以，无论是Ex(t)和Ey(t)的外观在分别通过云端010被传递到目的地过程中与E5(t)的外观对人类感官而言基本上是完全相同的。

图9是在目的地的解加封方框图；也是图8的反转处理图。它描述了使用高阶波前解覆用技术对封后数据串做解加封或称开封运算的信息数据接收(Rx)经营理念。

波前覆用后的四串数码数据中只有两串通过云端010发送到目的地，所需的通信信道的总带宽可以应是S(t)信号本身的两倍左右。当被适当选出地数码信封E5经在预处理630中进一步优化而转换成的两串封后数码串，每串封后数码文件所需的信道带宽可以相应地是S(t)的本身一样大的通信带宽。

在后处理640中用了一套4对4波前解覆用运算。含有四条输入端；分别接入(1)Ex(t)；接收到的第一串数码串，(2)Ey(t)；接收到的第二串数码串，(3)E10(t)；从候选信封文档180中选出的一串已知数码数据，和(4)E5(t)；从候选信封文档180中选出的一串已知数码数据的一件数码信封。根据公式(7-3)；

Ex(t)＝am*E5(t)+E1(t)+E10(t)+S(t)(7-4)

Ey(t)＝am*E5(t)+E1(t)-E10(t)-S(t)(7-5)

和S(t)＝[Ex(t)-Ey(t)]/2-E10(t)(9)

在公式(9)中利用了接收到的两串封后数码串，Ex(t)和Ey(t)。此4至4波前解覆用的第三条输入为E10(t)；是一串已知的数据。第四条输入为E5(t)；也是已知的数据集。在公式(9)中不需要E5(t)就可算出S(t)。但是，从四件波前覆用转换后的数码文件中选出两件作为两串封后文件数码串会有六种不同的组合。这六种组合中都可利用已知的三组数据E10，E1和E5做恢复S(t)的重组运算，但许多组合在恢复S(t)的重组运算中需要多于一组的已知数据。

从波前解覆用运算求出的S(t)应就是罩在数码信封内的数码信息，并包括一句“芝麻开门”的英文短句，其4字的中文翻译及发音。

此外根据公式(7-2)，在目的地O2和O4可从运算所求出的S(t)再重新算出。其结果再与原来数据比较。重算后的O2和O4可以用于增强的数据标识性。

实施例6

图10示出采用更高阶的波前覆用技术，用于邮件数据加封发送(Tx)的经营理念。我们用一套4到4波前覆用作为操作概念的。这套4到4波前覆用的四条输出中有三条输出作为封后数码串通过云端010被发送到目的地。

这一套在预处理630中的4到4波前覆用是有四条输入端分别接入S(t)，E10(t)，E1(t)和E5(t)。其四条输出端只有三条分别输出Ex(t)，Ey(t)和Ez(t)。剩下的一条输出被接地。在四条输出中选出三条有4种可能的配置选择。S(t)是将要通过云端交付给目的地的信息数码并且包括一句“芝麻开门”的英文短句，其4字的中文翻译及发音。E5(t)是从所述候选信封文档180中所选出的数码信封。另外对人类感官而言，在所述的第一输出Ex(t)，第二输出Ey(t)，和第三输出Ez(t)中，每串外观特征与E5(t)的那些外观特征基本上是相同的。在所述第二和第三输入端接入的E10(t)和E1(t)的也是从所述候选数码信封档案180中所选出的文件。对发送者和接收者而言这些选出的都是已知的数码档案文件。此图用一套4到4海大妈矩阵做为波前覆用和解覆用数学推导是与那些在图2中的相同。根据公式(7)，在预处理630中的一套4至4波前覆用运算为： $\left[\begin{array}{c}Ex\left(t\right)\\ Ey\left(t\right)\\ Ez\left(t\right)\\ O4\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}+1& +1& +1& +1\\ +1& -1& +1& -1\\ +1& +1& -1& -1\\ +1& -1& -1& +1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}am*E5\\ E1\left(t\right)\\ E10\left(t\right)\\ S\left(t\right)\end{array}\right.---(7-6)$

它的第一，第二，和第三输出端，O1，O2，以及O3，被分别命名为Ex(t)，Ey(t)，和Ez(t)。在图10中的第四输出端被接地。Ex(t)，Ey(t)，和Ez(t)将分别通过云端010被传递到目的地。缩放因子am被设定为～10的结果是使三串输出封后数码串中的任一串外观特征，无论是Ex(t)，Ey(t)，或Ez(t)，在传递过程中对人体的器官而言基本上与E5(t)的外观相同。

被当适当地选择数码信封E5在预处理630进一步优化后，三串封后数码文件，每件所需信道带宽分别与S(t)的本身信道带宽一样大。所以传递过程所需的通信信道带宽相应地约是S(t)信号本身带宽的3倍。额外的带宽差异是由于处理开销。

图11是一幅在目的地的解加封运作框图；也是图10的反转处理图。它描述了解加封运作接收(Rx)信息数码的经营理念。在目的地只需及时接收到通过云端010三串波前覆用运作后的封后数码中的两串。此图假定Ex(t)和Ey(t)就是在目的地所接收的两串先到的封后数码串。

在后处理640中的一套4对4波前解覆用运作。有四条输入端分别接入四串数码；

(1)Ex(t)；第一串接收到的封后数码串，

(2)Ey(t)；第二串接收到的封后数码串，

(3)E10(t)是一件在候选信封文档180已知数码文件，和(4)E5(t)是另一件在候选信封文档180已知数码文件，也是一件已选出的数码信封。根据公式(7-6)；

Ex(t)＝am*E5(t)+E1(t)+E10(t)+S(t)(7-8)

Ey(t)＝am*E5(t)-E1(t)+E10(t)-S(t)(7-9)

Ez(t)＝am*E5(t)+E1(t)-E10(t)-S(t)(7-10)

和S(t)＝[Ex(t)-Ey(t)]/2+E1(t)(10)

它的第一，第二，和第三输出端，O1，O2，以及O3，被分别命名为Ex(t)，Ey(t)，和Ez(t)。在图10中的第四输出端被接地。Ex(t)，Ey(t)，和Ez(t)将分别通过云端010被传递到目的地。缩放因子am被设定为～10的结果是使三串输出封后数码串中的任一串外观特征，无论是Ex(t)，Ey(t)，或Ez(t)，在传递过程中对人体的器官而言基本上与E5(t)的外观相同。

被当适当地选择数码信封E5在预处理630进一步优化后，三串封后数码文件，每件所需信道带宽分别与S(t)的本身信道带宽一样大。所以传递过程所需的通信信道带宽相应地约是S(t)信号本身带宽的3倍。额外的带宽差异是由于处理开销。

图11是一幅在目的地的解加封运作框图；也是图10的反转处理图。它描述了解加封运作接收(Rx)信息数码的经营理念。在目的地只需及时接收到通过云端010三串波前覆用运作后的封后数码中的两串。此图假定Ex(t)和Ey(t)就是在目的地所接收的两串先到的封后数码串。

在后期处理640中的一套4对4波前解覆用运作。有四条输入端分别接入四串数码；(1)Ex(t)；第一串接收到的封后数码串，(2)Ey(t)；第二串接收到的封后数码串，(3)E10(t)是一件在在候选信封文档180已知数码文件，和(4)E5(t)是另一件在在候选信封文档180已知数码文件，也是一件已选出的数码信封。根据公式(7-6)；

Ey(t)＝am*E5(t)-E1(t)+E10(t)-S(t)(7-11)

Ez(t)＝am*E5(t)+E1(t)-E10(t)-S(t)(7-12)

和S(t)＝am*E5(t)-[Ey(t)+Ez(t)]/2(11)

它的第一，第二，和第三输出端，O1，O2，以及O3，被分别命名为Ex(t)，Ey(t)，和Ez(t)。在图10中的第四输出端被接地。Ex(t)，Ey(t)，和Ez(t)将分别通过云端010被传递到目的地。缩放因子am被设定为～10的结果是使三串输出封后数码串中的任一串外观特征，无论是Ex(t)，Ey(t)，或Ez(t)，在传递过程中对人体的器官而言基本上与E5(t)的外观相同。

被当适当地选择数码信封E5在预处理630进一步优化后，三串封后数码文件，每件所需信道带宽分别与S(t)的本身信道带宽一样大。所以传递过程所需的通信信道带宽相应地约是S(t)信号本身带宽的3倍。额外的带宽差异是由于处理开销。

图11是一幅在目的地的解加封运作框图；也是图10的反转处理图。它描述了解加封运作接收(Rx)信息数码的经营理念。在目的地只需及时接收到通过云端010三串波前覆用运作后的封后数码中的两串。此图假定Ex(t)和Ey(t)就是在目的地所接收的两串先到的封后数码串。

在后期处理640中的一套4对4波前解覆用运作。有四条输入端分别接入四串数码；(1)Ex(t)；第一串接收到的封后数码串，(2)Ey(t)；第二串接收到的封后数码串，(3)E10(t)是一件在在候选信封文档180已知数码文件，和(4)E5(t)是另一件在在候选信封文档180已知数码文件，也是一件已选出的数码信封。根据公式(7-6)；

Ex(t)＝am*E5(t)+E1(t)+E10(t)+S(t)(7-13)

Ey(t)＝am*E5(t)-E1(t)+E10(t)-S(t)(7-14)

Ez(t)＝am*E5(t)+E1(t)-E10(t)-S(t)(7-15)

和S(t)＝am*E5(t)-[Ey(t)+Ez(t)]/2(12-1)

或S(t)＝[Ex(t)-Ey(t)]/2-E1(t)(12-2)

或

S(t)＝[Ex(t)-Ez(t)]/2-E10(t)

(12-3)

对三件接收到的封后数码文件，Ex(t)，Ey(t)和Ez(t)而言，在利用公式(12)做数码邮件S(t)恢复的运算中会使用其中的两件。公式(12-1)，(12-2)和(12-3)分别描绘三种选项来做数码邮件S(t)的恢复运算。它们都需要所划定的第三件输入到此套4到4波前解覆用的数码文件。根据公式(12-1)的恢复处理所要求的第三件文件是原始数码信封E5(t)。类似地，根据公式(12-2)和(12-3)与所述第三文件分别是E1(t)和E10(t)的数码文件。

利用公式(12)有三组可能恢复重组S(t)运算的灵活性所组的接收器可利用接收三件数码中任何可能先到两件来运算，Ex(t)，Ey(t)和Ez(t)。也可只利用这三件波前覆用后的数码文件中被送到目的地前两件数码和丢弃从源头发送来的最后一件(第三件)。这类云端传输技术来提供及时音乐或视频短片的服务，应可增强型数据流的速度并提供更好的数据流在云端的生存性和可靠性。

在其他应用中，上述的多种修复运算方法，可用于区分多播模式或广播模式服务的偏好的。在上述不同的实例中对于那些没有接入E1和E10的客户；若只通过云端010同时只发送Ey(t)和Ez(t)给他们，这项服务是完全无效而被否定的。同样的，若通过云端010再加送Ex(t)为这群客户做视频流服务但控制Ex(t)的数码流速，以较慢的速度传送。譬如将前两串数码流用三分的一的概率处于正常率通过云端010送到目的地。其结果在客户端恢复视频的过程中。当Ex(t)的传递流率被显著降低或被延迟在接收到的对应总流量的三分的二流量是在正常流率的33％。

图14是另一幅在目的地的解加封运作框图；也是图10的反转处理图。这套方案是选择利用3件波前覆用后数码数据Ex(t)，Ey(t)，与Ew(t)，通过云端010发送到目的地。它描绘了一组通过云端010的三件覆用运作后的数码数据，在目的地通过解加封运作的数码信息接收(Rx)的经营理念。在目的地及时接收到三件波前覆用后的数码数据是Ex(t)，Ey(t)与Ew(t)。

在后期处理640中的一套4对4波前解覆用运算有四条输入端分别接入四串数码数据；(1)Ex(t)是及时接收到的第一串数码数据，(2)Ey(t)是及时接收到的第二串数码数据，(3)E1(t)是从候选信封文档180中选出的一件已知数码文件，和(4)Ew(t)是及时接收到的第三串数码数据。

根据公式(7-6)；

Ex(t)＝am*E5(t)+E1(t)+E10(t)+S(t)(7-16)

Ey(t)＝am*E5(t)-E1(t)+E10(t)-S(t)(7-17)

Ew(t)＝am*E5(t)-E1(t)-E10(t)+S(t)(7-18)

和S(t)＝E10(t)+Ey(t)-Ew(t)]/2(12-4)

或S(t)＝[Ex(t)-Ey(t)]/2-E1(t)(12-5)

或S(t)＝[Ex(t)+Ew(t)]/2amE5(t)(12-6)

在公式(12)的每条公式中都用到三串接收封后数码文件，Ex(t)，Ey(t)，和Ew(t)中的两串。这里有三选项分别利用公式(12-4)，(12-5)，和(12-6)来做所划定数码邮件S(t)的复原处理运算。类似于图13的框图，它们都需要一件接到此套4到4波前解覆用运作第三输入端的数码文件。根据公式(12-4)的复原处理，所需要接入第三输入端的文件是原始数码文件E10(t)。同样地，根据公式(12-5)和(12-6)复原处理与所述接入第三输入端的文件分别是E1(t)和那的E5(t)的数字文件。

利用公式(12)有三组可能恢复重组S(t)运算的灵活性所组的接收器可利用接收三件数码中任何可能先到两件来运算，Ex(t)，Ey(t)和Ew(t)。也可只利用这三件波前覆用后的数码文件中被送到目的地前两件数码和丢弃从源头发送来的最后一件(第三件)。这类云端传输技术来提供及时音乐或视频短片的服务，应可增强型数据流的速度并提供更好的数据流在云端的生存性和可靠性。

实施例7

图15描绘通过使用两套波前覆用设置的加封顺序对数码信息邮件做双加封发送的经营理念。它示出了图1的三段处理中的前两段。图1的三段处理包括：(1)预处理130或加封处理，(2)通过云端010传送，和(3)后处理140或解加封处理。

图15描绘的双加封处理含有在串联的两套加封处理。内层数码加封和外层数码加封的运作分别与图6中的加封运作及图1中的加封运作是相同的。第一套的预处理630中的四条输入端分别接入4串数码数据文件，S(t)，E10(t)，E1(t)和E4(t)。它的4条输出端的唯一输出被分配为输出一件w(t)的数码文件。其他3件输出，x(t)，y(t)，和z(t)，都被接地。S(t)是通过云端交付到目的地的数码信息，应包括一句“芝麻开门”的英文短句，及中文翻译和发音。E4(t)是一件从候选信封文档180选定的内层数码信封。对人体感官而言，第一件输出w(t)的外型特点与E4(t)的外型基本上完全相同。

第二套的预处理130有两条输入端分别接入w(t)和E5(t)数码串，而它的第一输出端被指定为输出Es(t)数码串的。它的第二输出端被接地。E5(t)数码串是从候选信封文档180所选出的外层数码信封。对人体感官而言，第一件输出Es(t)的外型特点与E5(t)的外型基本上完全相同。

只有一件波前覆用运作后的数码文件Es(t)会通过云端010被发送到目的地。Es(t)的外观并没有一句“芝麻开门”的英文短句或它的中文翻译。当E4(t)或E5(t)是适当选出时。用于及时输送Es(t)的所需频带带宽与通过云端发送S(t)所需带宽应非常接近相同。

在其它实施例中，在加封文件的图像为了各种目的可能先被预处理过，例如为了降低单个像素的动态范围，或简单地为波前覆用的前增强身份验证和鉴定。许多被预处理过的数码文件可预先存储在候选数码信封文件档案中作为可选的候选数码文件按。当然，这些额外的预处理也可以被当作为第一套的预处理630和/或第二套的预处理130的一部分。

图16描述了使用波前解覆用方法去对双加封数码信息做解加封的接收(Rx)经营理念。串联的两套解加封处理运作中，第一后处理140是来打开外层数码信封，如图1所示的解加封处理运作相同。它有两条输入端分别接入Es(t)和E5(t)的数码文件。Es(t)是在目的地的接收器所期望接收到的封后数码文件，含有罩在其中的数码信息邮件。应大致和在图15中所述第二套的预处理130的唯一输出的数码文件相同。此外对人类感官而言Es(t)外型特征应与那些E5(t)的外型特征基本上完全相同。E5(t)是一件从候选信封文档180中选出的外层数码信封，对发送方和接收方而言候选信封文档180中的数码文件都是已知的。

同样，后处理140也有两条输出端。从后处理140第一输出端输出的一串数码文件w(t)，其外观对人体感官而言与E4(t)的外观基本相同。它的第二输出端被接地。

第二套的后处理640有四条输入端，分别连接到四串数码文件w(t)，E10(t)，E1(t)和E4(t)。E4(t)是所选出的内层加封的数码信封也是从候选信封文档180中选出的。E10(t)和E1(t)也是从候选信封文档180中选出的两件数码文件。第二后处理640的输出端，除了第一条是指定为输出S(t)的外，的其馀的都被接地。第一输出的S(t)就是复原的数码信息。

可以想到通过多套在源头的M-到-M波前覆用和多套的在后处理的M-到-M波前解覆用，来延生如图15和图16所示的双加封/解加封运作至多层加封/解加封运作，其中M是一个大于或等于2整数。

补充意见

至于在上述有关波前覆用的应用中，某一波前覆用器也可用第一组非正交矩阵替代执行多路输入信号的波前覆用转换。至于在上述有关波前解覆用的应用中，某一波前解覆用器可用第二非正交矩阵替代执行多路输入信号的波前解覆用转换。其中，第二非正交矩阵是第一非正交矩阵的反矩阵。

上述的组件，步骤，特征，已经讨论的好处和优点仅仅是示例性的。无论任何方式它们及有关它们的讨论都不是用来限制保护的范围。许多其它实施例也可以考虑。这些包括实施方案具有更少的，附加的，和/或不同的部件，步骤，特征，好处和优点。这些也包括在其中的组件，和/或步骤的排列，和/或排序不同的实施例。

除非另有说明，列在本说明书中所有的测量，价值，比率，位置，大小，尺寸，和其他规格，包括在以下的权利要求的规格，都是近似的描述，而不是精确的描述。它们的目的是在一个合理的范围内具有的功能与它们有关和与什么是惯用的技术，以它们所属的是一致的。此外，除非另有说明，提供数值范围的目的是包含所述下限和上限值。此外，除非另有说明，所有材料的选择和数值只是代表性的优选实施方案；其它数值范围和/或材料可以被使用在不同实施方案中。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一组在一发送端和一接收端的间的数据传输系统，其特征在于，包括：

一套在某一源头的预处理装置，其中所述预处理装置被配置为执行从多路输入到多路输出的变换；其中所述多路输入包括用于嵌入数码信息的第一输入数码流和作为数码信封文件的第二输入数码流；其中所述预处理装置的第一输出包括由第一和第二输入所组成的加权和，此加权和的表现对人体感官而言与所述第二输入的表现基本上有完全相同的可区分特征，

一条从此源头预处理器第一输出通过IP云端而送达所某一目的地的传输信道；及

一套在所述目的地的后处理装置，其中所述后处理装置被配置为执行从多路输入到多路输出的变换；其中所述多路输入包括接收到的所述预处理装置的第一输出端，及其中后处理装置的第一输出包括有罩在数码信封内的恢复重建的数码信息。

2.如权利要求1所述的数据传输系统中，其特征在于，在所述预处理器中所述的变换，还包括对上述多路输入中的一件输入文件的优先加权，而产生以一种图像格式，视频的或音频格式的多路数码输出，它们的外观对人体感官而言基本上与此件输入的加权文件外观完全相同。

3.如权利要求1所述的数据传输系统中，其特征在于，在所述预处理器中所述的该变换，还包括利用一套正交矩阵变换的一套波前覆用运作。

4.如权利要求2所述的数据传输系统中，其特征在于，该变换包括了一套傅立叶变换。

5.如权利要求1所述的数据传输系统中，其特征在于，该变换包括了一海妈转换。

6.如权利要求1所述的数据传输系统中，其特征在于，在所述预处理器所述的变换更进一步包括了一组非正交但满秩的矩阵变换。

7.如权利要求1所述的数据传输系统中，其特征在于，所述预处理器的多路输入包括一路已知的数码集。

8.如权利要求1所述的数据传输系统中，其特征在于，所述预处理器多路输出中的一路是被接到地的。

9.如权利要求1所述的数据传输系统中，其特征在于，所述预处理装置所述多路输入还包括一路验证数据集。

10.一套在源头包括至少由两级预处理器串联所组成的数码文件加封系统，其特征在于：

其中第一级预处理器配置把多路输入数据转换成多路输出数据；

其中一路输入包括数据文件，以及第二路输入包括一件做内层信封的数码信封；

其中一路输出包括由所有输入组成的第一加权和其外观对人体感官而言基本上与内加封的数码信封的图像，视频或音频的外观相同；

其中此一路输出被更进一步配置为经由所述内层信封加封后的数码文件。

其中第二级预处理器被配置去把多路输入数据转换成多路输出数据；

其中所述第二个预处理器的一路输入包括由内层数码信封加封后的数据文件，和第二路输入包括了第二件数码信封；

其中所述第二预处理器的一路输出包含了由所有多路输入数据所组成的第二加权和，此路输出数据显现出的图像，视频，或音频格式的外观第二数码信封的显现外观对人体感官而言基本上完全相同。

11.如权利要求10所述的数码文件加封系统中，其特征在于，在所述预处理器中所述的变换还包括利用一组正交矩阵变换的一套波前覆用运作。

12.如权利要求10所述的数码文件加封系统中，其特征在于，该变换还包括一组付立叶转换。

13.如权利要求10所述的数码文件加封系统中，其特征在于，该变换还包括一组海大妈转换。

14.如权利要求10所述的数码文件加封系统中，其特征在于，在所述预处理器中所述的变换还包括在波前覆用中的一组非正交但满秩的矩阵转换。

15.如权利要求10所述的数码文件加封系统中，其特征在于，所述的预处理器中所述的多路输入数据包括其中一路已知的数据文件。

16.如权利要求10所述的数码文件加封系统中，其特征在于，所述的预处理器中所述的多路输入包括其中一路被接地。

17.一套在目的地包括至少由两级后处理器串联所组成的数码文件解加封系统，其特征在于：

其中第二级后处理器被配置去把多路输入数据转换成多路输出数据；

其中所述第二个预处理器的一路输入包括由外层解加封后的数据文件，和第二路输入包括了一件内层数码信封；

其中所述第二预处理器的一路输出包含了由所有多路输入数据所组成的第二加权和，此路输出数据就是还原的数码信息。

18.如权利要求17所述的数码文件解加封系统中，其特征在于，在所述后处理器中所述的变换还包括利用一组正交矩阵变换的一套波前覆用运作。

19.如权利要求17所述的数码文件解加封系统中，其特征在于，所述后处理器中所述的变换还包括利用一组非正交但满秩的矩阵变换的一组波前解覆用运作。

20.如权利要求17所述的数码文件解加封系统中，其特征在于，在所述后处理器中的所述多路输入包括一路已知的数据集。