CN108074578A - 一种音频水印的传输与信息交互的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音频水印传输与信息交互系统，所述系统包括：节目播放源(101)、编码器(102)、内容传输网络(103)、数字播放器(104)、智能移动设备(105)和交互服务器(106)，所述节目播放源(101)用于提供音视频节目；所述编码器(102)用于提取音视频节目的音频信号，将音频水印信息嵌入音频信号的低频段分量；所述数字播放器(104)用于提取音频水印信息并添加到音频信号的高频段分量；所述智能移动设备(105)用于接收数字播放器(104)发送的音频信号；并从音频信号的高频段分量中解析出音频水印信息，根据音频水印信息中的信息标识匹配得到对应交互指令；所述交互服务器(106)用于按照交互指令通与所述智能移动设备(105)之间实现信息交互。

Description

一种音频水印的传输与信息交互的系统及方法

技术领域

本发明涉及互联网技术以及多媒体技术，特别涉及一种音频水印传输与信息交互的系统及方法。

背景技术

由于互联网技术的普及，在传统媒体中增添了与观众互动的手段。目前所采用手段包括：插播文字、图片(二维码)以及视频，这些与节目内容无关的信息会降低观看体验，并且存在着操作麻烦、缓慢等缺点。目前发展迅速的音频水印技术使得内容提供方可以在不影响观看体验的同时向智能手机以及平板电脑等移动设备发送信息互动指令，帮助用户方便快捷地完成交互。现有的基于音频水印的信息交互方法，特别是使用超声编码传输音频水印的方法往往不能抵抗正常的信号处理，常见的多媒体处理手段诸如编辑、裁切、压缩等会破坏水印信息甚至完全抹去高频段信息。

此外，现有的基于高频段隐藏技术的音频水印方案中，存在对于正常的信号处理手段不具有兼容性的问题。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术存在的上述问题，提出了一种基于音频水印的传输与交互系统，根据不同信道特点嵌入相应水印。通过在音频信号播放源在其播放的声音信号低频分量中嵌入音频水印，在信号终端解码并转换到高频分量中播放，以供用户的智能设备利用该音频水印中的信息进行交互。

为了实现上述目的，本发明提供了一种音频水印传输与信息交互系统，所述系统包括：节目播放源101、编码器102、内容传输网络103、数字播放器104、智能移动设备105和交互服务器106，所述节目播放源101用于提供音视频节目；

所述编码器102用于提取音视频节目的音频信号，将音频水印信息嵌入音频信号的低频段分量；

所述内容传输网络103用于将嵌入音频水印信息的音频信号发送至数字播放器104；

所述数字播放器104用于提取音频信号的低频段分量的音频水印信息，并添加到音频信号的高频段分量；将处理后的音频信号传输至智能移动设备105；

所述智能移动设备105用于接收数字播放器104发送的音频信号；并从音频信号的高频段分量中解析出音频水印信息，根据音频水印信息中的信息标识匹配得到对应交互指令；

所述交互服务器106，用于按照交互指令通过互联网或者其它数据传输通道与所述智能移动设备105之间实现信息交互。

上述技术方案中，所述内容传输网络103为广播电视网、互联网、卫星电视、有线传播或广播网络。

上述技术方案中，所述数字播放器104为数字电视、数字电视盒子、音乐播放器或智能手机。

上述技术方案中，所述智能移动设备105为智能手机或平板电脑。

基于上述的系统，本发明还公开了一种音频水印传输与信息交互方法，所述方法包括：

步骤201)提取节目播放源101提供的音视频节目的音频信号；

步骤202)在编码器102中，采用变换域算法将音频水印信息嵌入到音频信号的低频段分量；

步骤203)通过内容传输网络103将音频信号发送到数字播放器104；

步骤204)所述数字播放器104接收音频信号，提取低频段的音频水印信息，将音频水印信息嵌入音频信号的高频段分量；将处理后的音频信号传输至智能移动设备105；

步骤205)所述智能移动设备105接收音频信号；并从高频段分量中解析出音频水印信息，根据音频水印信息中的信息标识匹配得到对应交互指令；

步骤206)所述智能移动设备105按照交互指令与声音信号的信号源指定的交互服务器106进行信息交互。

上述技术方案中，所述步骤202)进一步包括：采用变换域算法将音频水印信息嵌入到音频信号的高频段分量；此时，所述步骤204)的过程为：

步骤204-1)所述数字播放器104)接收音频信号；检测高频段分量是否存有音频水印信息或水印已经被破坏不可提取；

步骤204-2)如果检测结果是肯定的，转入步骤205)；否则，转入步骤204-3)；

步骤204-3)提取低频段分量的音频水印信息，将音频水印信息嵌入信号的高频段分量。

上述技术方案中，所述变换域算法为拓展谱类算法或量化索引调制类算法。

本发明的优势在于：

1、本发明提供了一种兼容各类信号处理手段的音频水印传输方法，可以提高水印的码率和不可察觉性；

2、本发明的方法在信道传递过程中将水印嵌入在音频信号的低频分量，同时也可在高频分量中增加一份水印信息；空气信道中水印嵌入在音频信号的高频成分中。在信道传输过程中将水印嵌入到音频频域的低频分量中，从而避免信号处理方法造成高频分量减少以至于损害水印；信道终端将水印信息提取并通过并将水印嵌入到音频信号的高频分量中，从而保证了在信息交互过程中水印不被观众所察觉。

附图说明

图1是本发明音频水印传输与交互方法系统结构示意图；

图2是实施例1中音频信号传输的流程步骤示意图；

图3是所述信号终端处理水印的流程示意图。

附图标识

101、节目播放源 102、编码器 103、内容传输网络

104、数字播放器 105、智能移动设备 106、交互服务器

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种音频水印传输与信息交互系统，所述系统包括：节目播放源101、编码器102、内容传输网络103、数字播放器104、智能移动设备105和交互服务器106；

所述节目播放源101用于提供音视频节目，节目播放源101包括但不限于广播电视台、网络视频服务提供商等；音频水印的内容载体包括各种音视频节目；

所述编码器102用于提取节目播放源101提供的音视频节目的音频信号，将音频水印信息嵌入信号的低频段分量；

所述内容传输网络103用于将嵌入音频水印的音频信号传输给数字播放器104，所述内容传输网络103为广播电视网、互联网、卫星电视、有线传播或广播网络；

所述数字播放器104为数字电视、数字电视盒子、音乐播放器或智能手机等终端；用于将音频水印信息添加到音频信号的高频段分量并向用户播放；同时将音频信号传输至智能移动设备105；

所述智能移动设备105，用于接收数字播放器104发送的音频信号；并从音频信号的高频段分量中解析出音频水印信息，根据音频水印信息中的信息标识匹配得到对应交互指令；

所述智能移动设备105为智能手机、平板电脑等具有声音接受能力以及数据处理能力的智能电子设备；

所述交互服务器(106)，用于按照交互指令通过互联网或者其它数据传输通道与所述智能移动设备(105)之间实现信息交互。

实施例1：

如图2所示，一种音频水印传输与信息交互方法，所述方法包括：

步骤201)提取节目播放源101提供的音视频节目的音频信号；

步骤202)在编码器102中，采用变换域算法将音频水印信息嵌入到音频信号的低频段分量；

所述变换域算法为拓展谱类算法或量化索引调制类算法；

所述音频水印由所述声音信号的信号源根据需要而生成。

步骤203)通过内容传输网络103将音频信号发送到数字播放器104；

步骤204)所述数字播放器104接收音频信号，提取低频段分量的音频水印信息，采用相移键控算法将音频水印信息嵌入信号的高频段分量；将处理后的音频信号传输至智能移动设备105；

步骤205)所述智能移动设备105接收音频信号；并从高频段分量中解析出音频水印信息，根据音频水印信息中的信息标识匹配得到对应交互指令；

步骤206)所述智能移动设备105按照交互指令与声音信号的信号源指定的交互服务器106进行信息交互。

实施例2：

一种音频水印传输与信息交互方法，所述方法包括：

步骤301)提取节目播放源101提供的音视频节目的音频信号；

步骤302)在编码器102中，采用变换域算法将音频水印信息嵌入到音频信号的低频段分量和高频段分量；

步骤303)通过内容传输网络103将音频信号发送到数字播放器104；

如图3所示，后续步骤包括：

步骤304)数字播放器104接收音频信号；检测高频段分量是否存有音频水印信息或水印已经被破坏不可提取；

步骤305)如果检测结果是肯定的，转入步骤307)；否则，转入步骤306)；

步骤306)提取低频段分量的音频水印信息，采用相移键控等算法将音频水印信息嵌入信号的高频段分量；

步骤307)所述智能移动设备105接收音频信号；并从高频段分量中解析出音频水印信息，根据音频水印信息中的信息标识匹配得到对应交互指令；

步骤308)所述智能移动设备105按照交互指令与声音信号的信号源指定的交互服务器106进行信息交互。

相较于相关技术，本发明的音频信号传输方法通过在不同传输信道中分别使用不同水印嵌入方法，有效避免了传输步骤中相关信号处理方法对水印的破坏。本发明的各个部件实施例可以通过硬件实现，或者通过在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (7)

1.一种音频水印传输与信息交互系统，所述系统包括：节目播放源(101)、编码器(102)、内容传输网络(103)、数字播放器(104)、智能移动设备(105)和交互服务器(106)，其特征在于，

所述节目播放源(101)用于提供音视频节目；

所述编码器(102)用于提取音视频节目的音频信号，将音频水印信息嵌入音频信号的低频段分量；

所述内容传输网络(103)用于将嵌入音频水印信息的音频信号发送至数字播放器(104)；

所述数字播放器(104)用于提取音频信号的低频段分量的音频水印信息，并添加到音频信号的高频段分量；将处理后的音频信号传输至智能移动设备(105)；

所述智能移动设备(105)用于接收数字播放器(104)发送的音频信号；并从音频信号的高频段分量中解析出音频水印信息，根据音频水印信息中的信息标识匹配得到对应交互指令；

所述交互服务器(106)，用于按照交互指令通过互联网或者其它数据传输通道与所述智能移动设备(105)之间实现信息交互。

2.根据权利要求1所述的音频水印传输与信息交互系统，其特征在于，所述内容传输网络(103)为广播电视网、互联网、卫星电视、有线传播或广播网络。

3.根据权利要求1所述的音频水印传输与信息交互系统，其特征在于，所述数字播放器(104)为数字电视、数字电视盒子、音乐播放器或智能手机。

4.根据权利要求1所述的音频水印传输与信息交互系统，其特征在于，所述智能移动设备(105)为智能手机或平板电脑。

5.一种音频水印传输与信息交互方法，基于权利要求1-4之一所述的系统实现，所述方法包括：

步骤201)提取节目播放源(101)提供的音视频节目的音频信号；

步骤202)在编码器(102)中，采用变换域算法将音频水印信息嵌入到音频信号的低频段分量；

步骤203)通过内容传输网络(103)将音频信号发送到数字播放器(104)；

步骤204)所述数字播放器(104)接收音频信号，提取低频段的音频水印信息，将音频水印信息嵌入音频信号的高频段分量；将处理后的音频信号传输至智能移动设备(105)；

步骤205)所述智能移动设备(105)接收音频信号；并从高频段分量中解析出音频水印信息，根据音频水印信息中的信息标识匹配得到对应交互指令；

步骤206)所述智能移动设备(105)按照交互指令与声音信号的信号源指定的交互服务器(106)进行信息交互。

6.根据权利要求5所述的音频水印传输与信息交互方法，其特征在于，所述步骤202)进一步包括：采用变换域算法将音频水印信息嵌入到音频信号的高频段分量；此时，所述步骤204)的过程为：

步骤204-1)所述数字播放器(104)接收音频信号；检测高频段分量是否存有音频水印信息或水印已经被破坏不可提取；

步骤204-2)如果检测结果是肯定的，转入步骤205)；否则，转入步骤204-3)；

步骤204-3)提取低频段分量的音频水印信息，将音频水印信息嵌入信号的高频段分量。

7.根据权利要求5所述的音频水印传输与信息交互方法，其特征在于，所述变换域算法为拓展谱类算法或量化索引调制类算法。