CN1290441A - 用来产生译码信号的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用来产生译码信号的装置,包括:一个第一发生器,提供一个译码基信号;一个第二发生器,提供一个水印信号;及用来把译码基信号和水印信号结合成译码信号的装置。由第二发生器产生的水印信号包括一个装置标识。

Description

用来产生译码信号的装置
本发明涉及一种用来产生译码信号的装置。
这样一种装置用在用来译码编码内容或信息信号的译码系统中。当译码内容时，明码内容能由越权人，即盗版者，为了分发或其他越权商业目的使用。就用来译码编码内容的常规系统而论，一般不可能跟踪由越权人用来得到分发内容的译码系统或译码信号发生装置。
本发明旨在提供一种上述类型的装置，其中它借助于明码内容较容易地跟踪用来得到该明码内容的译码系统或译码信号发生装置。
为此目的，本发明的装置包括：一个第一发生器，提供一个译码基信号；一个第二发生器，提供一个水印信号；及用来把译码基信号和水印信号结合成译码信号的装置，其中由第二发生器产生的水印信号包括一个装置标识。
以这种方式得到一种装置，其中译码信号包含一个包括一个装置标识的水印信号。该装置标识在译码操作期间添加到明码内容上，并且以这种方式通过分析明码水印内容能跟踪该装置。
通过参照表示装有本发明的装置实施例的译码系统的附图，进一步解释本发明。
在如下描述中，用来产生译码信号的装置的实施例将描述成，用在在相同申请人的共待决专利申请中描述的译码系统中。然而，要注意，用来产生译码信号的该装置不限于用在这样一种译码系统中的装置。
在附图中表示的译码系统装有一个用来产生译码信号的装置，该装置最好是一个安全装置1的部分，如智能卡。译码信号产生装置包括：一个第一发生器2，提供一个译码基信号；和一个第二发生器3，提供一个水印信号，其中译码基信号和水印信号在一个加法器4中结合。加法器4提供在以后描述的译码系统中使用的译码信号。要注意，术语译码基信号用来指任何常规的译码信号。
在该最佳实施例中，第二发生器3包括一个由一个从译码系统的一个控制单元6接收的密钥播种的伪随机序列发生器5。第二发生器3进一步包括一个能形成为存储器的装置标识序列源7。标识序列在由发生器5提供的伪随机序列上借助于一种异或运算8调制。伪随机序列的位速率远高于标识序列的位速率，从而异或运算8的输出具有一个与伪随机序列的位速率相对应的带宽。异或运算8的输出是添加到译码信号上的水印信号。
加法器4的输出是用来译码在一个输入9上接收的编码输入的译码信号。由于该编码输入已经被压缩和解压，所以提供一个平衡器或补偿滤波器10来复制该压缩和解压步骤的传递函数的脉冲响应。平衡器10由控制单元6调节，以提供正确的脉冲响应。这在上述共同等待决申请中进一步描述。而且平衡器10的输出由一个处理器11以这样一种方式处理，从而译码信号的熵分布与原始编码信号和明码内容的熵分布相对应。处理器11也由控制单元6来调节。要注意，关于要求设置的信息能由控制单元6从一个外部源接收，例如作为一个授权或其他控制文件的部分。该文件能作为独立数据流发送，或者能插入在编码信息数据流中。通过在一个译码器12中结合编码内容和处理的译码信号，包含一个明码水印内容。译码系统不是本发明的一部分，并在认为通过参考包括在这里的共同待决申请中描述。
如果译码信号产生装置由盗版者用来得到明码内容，则该明码内容借助于装置标识序列加水印。通过分析由盗版者提供的内容，能检测水印信号，并且以这种方式能跟踪由盗版者使用的安全装置1。此后，能使安全装置无用，例如通过不再使用用来加密包含操作译码系统所必需的信息的文件的安全装置1的秘密密钥，如一个授权文件、用来播种第一发生器1的密钥及用来播种发生器5的密钥。
为了防止通过结合从两个或多个译码信号发生装置得到的译码信号除去装置标识序列，安全装置1的一个处理器13这样编程，从而随机选择在由发生器5提供的伪随机序列与由源7提供的装置标识序列之间的相位关系。这意味着，如果结合所描述的两个或多个装置的输出信号，则在这两个序列之间没有固定关系。然后平均输出信号不会导致装置标识序列的除去。
作为一个选择例，处理器13能控制对装置标识序列和伪随机序列的异或运算8，从而在伪随机序列上重复地调制装置标识序列，其中在每次重复时，处理器13检查标识序列的下一位，并且如果该检查位具有给定的逻辑值，即零或一，则颠倒标识序列的所有位。这意味着如果在第一次重复时，第一位例如是逻辑一，则颠倒所有位。对于第二次重复，检查第二位，并且如果它是逻辑一，那么颠倒整个标识序列，等等。同样由描述装置产生的译码信号的平均不会导致装置标识序列的除去。
如果发现一个装置由盗版者为了越权商业目的，例如在因特网上分发，用来译码编码内容，则译码信号装置，即安全装置，的提供者能容易地跟踪使用的该或每个安全装置。因为授权人知道在装置1中使用的伪随机序列发生器。通过使伪随机序列与加水印的内容信号同步，能找到装置标识序列。用于同步的方式与扩散频谱系统中的同步相对应。因此，不进一步描述水印信号的这种同步和检测。
在所述装置使用伪随机序列与装置标识序列之间相位关系的随机选择的情况下，能从水印信号的符号速率容易地建立已经平均了多少序列。因为装置标识序列的数据速率对于授权提供者是已知的。例如如果两个标识序列包含在加水印的内容中，则有可能通过对每个标识序列每隔一个选择检测的符号，“多路分离”两个装置标识序列。当然，通过使已知伪随机序列与加水印明码内容同步，检测两个标识序列的“多路复用”。
在装置通过根据每下一个位的位值颠倒诸位用来把标识序列重复插入到伪随机序列中的情况下，由隐藏在内容中的检测序列能导出用来平均水印信号的装置的标识序列。例如假定，由盗版者已经使用的两个装置具有标识序列101和110，并且这两个序列借助于所述位的颠倒插入四次。这意味着，第一装置产生101、010、101、010，而第二装置产生110、001、001和110。与平均这些序列无关，检测将提供序列1xx、0xx、x01、x10，其中当有相同值的重合时出现“1”或“0”，并且“x”指示由于平均造成的未检测符号。由于提供者知道使用的重复和颠倒方案，所以检测序列知道两个序列从值1开始，因为第一检测序列从值1开始。而且，序列的第二和第三符号不彼此相等。第二序列不提供进一步的信息，而第三序列知道只有一个标识序列的第二符号改变，从而我们有11x和10x。第四检测序列知道至少一个标识序列的第三符号再次变化。如果我们假定一个标识序列是101，这对于其他自动提供110。
要注意，与任何类型的译码信号发生器结合或甚至与一个译码信号发生器分离，能使用借助于随机相位关系或水印信号的重复插入添加水印信号的上述装置。
盗版者可能试图通过稍微改变内容的位速率来防止水印信号检测。由于提供者知道内容的原始位速率，所以通过把原始位速度与盗版内容相比较，能除去防止水印信号检测的这种类型的内容失真。提供者然后能把盗版内容的位速率变回原始速率，并且然后能开始描述检测方案之一。
通过使用源装置1的处理器13把压缩阻止信号添加到发生器2的输出上，能得到防止盗者越权使用的另外或其他类型。该压缩阻止信号然后是由译码器12使用的译码信号的部分，并且以这种插入到输出上的明码内容中。压缩阻止信号例如把噪声插入到不影响信息信号质量的信息信号中。然而显著影响有效地压缩信息信号的任何压缩算法，从而盗版者为了分发目的不能有效地重新压缩明码内容。如果独立于译码信号发生器使用压缩阻止信号，则以适当方式把压缩阻止信号添加到明码内容上。
本发明不限于以上实施例，这些实施例在权利要求书的范围内能以多种方式变化。

Claims (12)

1．用来产生译码信号的装置，包括：一个第一发生器，提供一个译码基信号；一个第二发生器，提供一个水印信号；及用来把译码基信号和水印信号结合成译码信号的装置，其中由第二发生器产生的水印信号包括一个装置标识。
2．根据权利要求1所述的装置，其中水印信号发生器包括一个由一个密钥播种的伪随机序列发生器、一个装置标识序列源、及一个调制器，其中提供的装置标识序列在伪随机序列上调制以得到水印信号。
3．根据权利要求2所述的装置，其中调制器提供在装置标识序列上的异或运算，其中最好伪随机序列的位速率远高于装置标识序列的位速率。
4．根据权利要求2或3所述的装置，其中发送到伪随机序列发生器的密钥从一个外部源接收。
5．根据以上权利要求任一项所述的装置，包括一个用来产生一个压缩阻止信号的发生器和用来把阻止信号插入到译码信号中的装置。
6．根据以上权利要求任一项所述的装置，包括一个伪随机序列发生器、一个装置标识序列源、及一个调制器，其中提供的装置标识序列在伪随机序列上调制以得到水印信号，其中随机选择在伪随机序列与装置标识序列之间的相位关系。
7．根据权利要求1-5任一项所述的装置，包括一个伪随机序列发生器、一个装置标识序列源、及一个调制器，其中提供的装置标识序列在伪随机序列上调制以得到水印信号，其中在伪随机序列上重复调制装置标识序列，其中在每次重复时一个控制单元检查装置标识序列的下一位，并且如果该位具有给定的逻辑值则颠倒装置标识序列的诸位。
8．用来产生一个水印信号的装置，包括一个伪随机序列发生器、一个装置标识序列源、及一个调制器，其中提供的装置标识序列在伪随机序列上调制以得到水印信号，其中随机选择在伪随机序列与装置标识序列之间的相位关系。
9．用来产生一个水印信号的装置，包括一个伪随机序列发生器、一个装置标识序列源、及一个调制器，其中提供的装置标识序列在伪随机序列上调制以得到水印信号，其中在伪随机序列上重复调制装置标识序列，其中在每次重复时一个控制单元检查装置标识序列的下一位，并且如果该位具有给定的逻辑值则颠倒装置标识序列的诸位。
10．根据以上权利要求任一项所述的装置，其中在一个安全装置中，如在一个智能卡中实施该装置。
11．检测隐藏在一个信息信号中的水印信号的系统，包括一个伪随机信号发生器、用来使伪随机信号发生器与信息信号同步的装置、用来检测隐藏在信息信号中的数据序列和用来确定在隐藏数据序列中的水印信号的数量(n)的装置、及用来从检测的隐藏数据序列中选择每个第n位作为n个水印信号之一的诸位的装置。
12．根据要求11所述的系统，其中用来确定水印信号数量(n)的所述装置包括用来检测隐藏数据序列的位速率和把检测位速率与一个水印信号的已知位速率相比较的装置。
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