CN1394444A - 插入额外信息的方法、设备和配置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种将额外信息插入一个处在听觉或视觉域内的输入信号(111)的方法、设备(100)和配置。接收到一个在电域内的表示后，产生一个包括额外信息的水印，再将一个表示水印的水印信号(113)输出到听觉或视觉域。在那里它与输入信号(111)相融合。任何企图录取输入信号(111)的录取单元(114)将自动地也录取水印信号(113)，从而使得要想得到不加水印的样本是不可能的。设备(100)可以实现为一个计算机程序产品，或者实现为一个可由人员佩带的可以自动使他所说的一切加上水印的小型便携单元。设备(100)可以通过向源发射一个视觉水印信号用来防止物理对象被非授权摄影。

Description

插入额外信息的方法、设备和配置

本发明涉及一种将额外信息插入一个处在一个第一域内的输入信号的方法。

本发明还涉及一种将额外信息插入一个处在一个第一域内的输入信号的设备。

本发明还涉及一种将额外信息插入一个处在一个第一域内的输入信号的配置。

本发明还涉及一种计算机程序产品。

作为将额外信息插入诸如声音或图像之类的输入信号的这种处理的水印是对输入信号加标记或予以保护的一种重要的和众所周知的技术。可以对影片加水印，将它标识为原版，从而可以区别不同于原版的非授权拷贝。可以在静止图像中使用水印，这样只要从第三方提供的信息服务下载图像、检验所下载的图像的水印就可以确定这图像是否为非授权的第三方复制的拷贝。

水印还可以用来将诸如互联网统一资源定位码(URL)之类的元数据埋入输入信号，例如一部影片。观看影片的用户可以在他的个人娱乐场所接入埋入的元数据，从而接入例如国际影片网站。

在所知的水印方案中，首先将需加水印的输入信号从一个第一域(例如听觉域)变换到一个第二域(例如电域)。然后，对输入信号在第二域内的表示进行分析后再加水印。水印于是就插入输入信号，以后可以将这样得到的加有水印的信号输出到第一域。在分发到加有水印的信号时，可以对这信号进行分析，检索出为了显示所有权的水印、检索出埋入的元数据等。

这些已知的方案的一个缺点是加有水印的信号独立于原来的未加水印的输入信号。输入信号需要馈给一个设备，由它产生水印和输出加有水印的信号，但是这并不影响原来的输入信号。由于不希望让人可得到原来的未加水印的信号，因此这些已知的方案只能用来在受控制的情况下(例如在录音室内)对信号加水印。例如，一个乐队在现场开放演出期间产生的音乐声是在不受控制的情况下播放的，因此可以制作出一些没有水印的非法拷贝。这个缺点在输入信号是诸如展览会或采访之类的视觉信号时更为明显。由于不能完全保护在公开场所的采访，因此第三方始终可能用一个设备他自己录取采访情况，而在所录取的情况中没有埋入的水印。

本发明的一个目的是提供一种如在开始处所述的方法，这种方法可以产生加有水印的输入信号，即使在不受控制的环境内也能防止可得到未加水印的输入信号样本。

这个目的在本发明中是用一种包括下列步骤的方法达到的：接收输入信号的一个在一个与第一域不同的第二域内的表示；产生一个包括额外信息的水印；以及将一个表示水印的水印信号输出到第一域，以使水印信号与输入信号相融合。最好，第一域为听觉域和视觉域之一，而第二域为电域。按照本发明设计的方法产生对于输入信号的这个表示的水印，但不是将这个水印插入这个表示，作为加有水印的信号输出，而是将水印的表示输出到第一域，在第一域内与原来的输入信号相融合。因此，水印是加在原来的输入信号本身上的，从而不存在不加水印的样本。例如，考虑展示一幅画的情况。为这幅画产生一个水印，但不是输出一个带有所埋入的水印的画的拷贝，而是将一个可见的水印投射到实际悬挂在墙上的画上。这样，这画的所有照片就都有埋入的水印。

在一个实施例中，水印还根据输入信号产生。这个实施例的优点是可以根据输入信号采用水印，从而使生成的水印更适合输入信号，例如不会过分突出。为此，产生水印可以包括知觉遮蔽。例如，在采访的声音输入信号的情况下，可以对受采访的人员的语音进行分析，按此采用适当的水印信号。类似，在所展示的艺术品的图像输入信号的情况下，可以对照明条件进行分析，按此采用适当的水印信号。

在另一个实施例中，使水印信号朝向输入信号的源输出。这个实施例的优点是这样可以使多个输入信号与水印信号相混合，无论它们各自的方向如何。在展示一件艺术品的情况下，可以将水印信号用一个照明系统投射到这件艺术品上，从而使所产生的图像信号不可能没有与这件艺术品的图像混合的水印信号。

在另一个实施例中，使水印信号在输入信号的源的表面上输出。这个实施例的优点是使输入信号的源本身受到保护，不被非授权录取。例如，一个穿着一件包括一个柔软的显示器的人员可以从这个柔软的显示器发射一个可见的水印信号，使得任何拍他的人将始终得到有可见的水印的照片。

本发明的又一个目的到提供一种如在开始处所述的设备，这种设备可以产生加有水印的输入信号，从而即使在不受控制的环境内也可以防止可得到不加水印的输入信号样本。

这个目的在本发明中是用一种设备达到的，这种设备包括：接收输入信号的一个在一个与第一域不同的第二域内的表示的接收装置；产生一个包括额外信息的水印的产生装置；以及将一个表示水印的水印信号输出到第一域的输出装置，以使水印信号与输入信号相融合。

本发明的又一个目的是提供一种如在开始处所述的配置，这种配置可以产生加有水印的输入信号，从而即使在不受控制的环境内也可以防止可得到不加水印的输入信号样本。

这个目的在本发明中是用一种配置达到的，这种配置包括：接收输入信号的一个在一个与第一域不同的第二域内的表示的接收装置；产生一个包括额外信息的水印的产生装置；将一个表示水印的水印信号输出到第一域的输出装置，以使水印信号与输入信号相融合；以及通过接收融合的水印信号和输入信号产生一个加有水印的输入信号的融合装置。在按照本发明设计的这种配置中，将水印信号与原来的输入信号相混合，得到一个加有水印的输入信号，而这个加有水印的输入信号还可以按需要再用其他技术加以处理。这种配置通常用一个配置成如上所述接收表示、产生水印和输出水印信号的第一设备和一个得出与水印信号混合的原来的输入信号的第二设备来实现。在展示一件艺术品的情况下，第一设备可以是一个将水印信号投射到这件艺术品上的照明系统，而第二设备可以例如是一个照相机。

本发明的又一个目的是提供一种配置成使一个处理器执行按照本发明设计的方法的计算机程序产品。

从以下结合附图所示的实施例所作的说明中可以清楚地看到本发明的这些和其他一些情况，在这些附图中：

图1示意性地示出了按照本发明设计的设备的第一实施例；

图2示意性地示出了这种设备的第二实施例；以及

图3示意性地示出了这种设备的第三实施例。

在这些图中，同样的标注数字所标注的是类似的或相应的功能部件。在这些图中所示的功能部件中有一些通常用软件实现，因而表示一些软件实体，例如软件模块或对象。

图1示意性地示出了按照本发明设计的设备100的第一实施例，设备100包括接收模块101、产生模块102和输出模块103。源110产生一个输入信号111。本发明可用于许多情况，例如有许多不同的源110产生许多不同的输入信号111。例如，源110可以是一个正在接受采访或者正在唱歌或演讲的自然人。源110可以是一个正在举行音乐会或实况演出的乐队。输入信号111处在一个第一域内，通常是听觉或视觉域，例如呈现为一个声音或者图像信号，当然处在其他域内也是可以的。

接收模块101接收输入信号111的一个表示。这个表示处在一个与第一域不同的第二域内。最好，第二域是电域，在这种情况下，这个表示通常就是一个通过麦克风录取输入信号111所得到的电信号。其他变换也是可行的，例如将输入信号111数字化或者从源110接收一个广播信号这样的变换。接收这表示可以按需要还包括在检取输入信号和将它变换到第二域后的一些处理步骤。

这表示馈给产生模块102，由产生模块102用来产生一个包括额外信息112的水印。水印可以用任何适合输入信号111的任何水印技术产生，最好是根据这表示产生。特别是，可以采用加性水印技术。采用加性水印技术，所产生的水印通过相加与输入信号111混合，形成一个加有水印的信号。然而，按照本发明，输出模块103是将一个表示水印的水印信号113输出到第一域，使水印信号113与输入信号111相融合。

可以直接或间接进行输出。在直接输出的情况下，可以就输出水印信号113，使它直接与输入信号111混合后一起到达某个外部接收单元114。在间接输出的情况下，水印信号113通过需加水印的输入信号111到达接收单元114。这例如可以通过向输入信号111的源110输出水印信号113来实现。这在第一域是视觉域时特别合适。例如，考虑展示一幅画的情况。为这幅画产生一个水印，但不是输出一个带有所埋入的水印的画的拷贝，而是将一个可见的水印投射到实际悬挂在墙上的画上。这样，这画的所有照片就都有埋入的水印。

要产生的水印可以是难以觉察的或者不突出的。难以觉察的水印是人看不见或者听不到的水印，而不突出的水印是人看得见或者听得到的但不令人讨厌的水印。这种选择取决于设备100的具体应用情况。在有些情况下所希望的是显现这输入信号111正在加水印，从而劝告可能出现的对方，不要进行不正当的录取。也可以用水印将元数据埋入输入信号，元数据通常不是为人观察设计的，因此它应该是看不见和听不到的。

额外信息112可以是静态的(例如不随时间改变的)也可以是动态的。受采访的人员的标志是静态净荷的一个例子，而有关采访的时间和地点的信息是动态净荷的一个例子，因为这信息可以在采访期间有所不同。

设备100可以按需要根据对输入信号111的环境参数的分析产生水印。这使得生成的水印可以更好地适合输入信号111，例如更为不突出。为此，产生模块102可以配置成有知觉遮蔽的。例如，在采访的声音输入信号的情况下，可以对受采访的人员的语音进行分析，按此采用适当的水印信号。类似，在所展示的艺术品的图像输入信号的情况下，可以对照明条件进行分析，按此采用适当的水印信号。进行这些适配可以改善设备100的感知性能。

这种包括接收模块101、产生模决102、输出模块103和接收单元114的配置能根据原来的输入信号111产生一个加有水印的输入信号115。采用这种配置，使得要想得到不加水印的输入信号111的样本是不可能。

设备100可以实现为一个配置成使一个处理器执行按照本发明设计的方法的计算机程序产品120。这个计算机程序产品120可以使一个可编程设备在执行产品上的计算机程序时起到设备100的作用。

图2示意性地示出了设备100的第二实施例，图中设备100示为一个可由一个人员200佩带的小型便携单元。这使这个人员200能例如通过使她的便携单元发射一个听觉的水印信号113与她的语音混合，对她所说的一切都加上水印。

设备100还可以实现为一个与服装成一体的柔软的显示器或扬声器。这使穿着这个服装的人可以使她所说的一切或者给她拍的任何相片都加上水印。在这种情况下，水印信号113在输入信号111的源200的表面上输出。

按照本发明设计的方法特别适合用诸如移动电话机之类的移动设备作为接收单元114。由于加有水印的输入信号115(最好是一个声音信号)通过听觉域传播到接收单元114，因此任何具有一个麦克风或类似的接收装置的设备都可以接收到，用适当的装置就可以检测水印和对它进行处理。

实际上，这意味着拥有一个包括这样的接收装置的人只要将他的移动设备指向输出模块103就可以检测这个水印。

图3示意性地示出了设备100的第三实施例，图中将照明单元300示为输出模块103的一部分。水印信号113朝向输入信号111的源110输出，源110可以是任何需要加水印的源，诸如一件艺术品或一个足球比赛或者其它的事件。可以用一些在照明单元300内含有水印图案的滤光器来产生所需的照明。然后，用这个“加有水印的照明”来照亮可能被第三方拍摄的场景。这些滤光器可以含有一个动态地改变的水印图案，以更好地防止图像录取。

设备100可以配置成同时产生声音和图像水印。设备100也可以以传统的方式产生和插入水印，产生与水印信号113混合的输入信号111。

Claims (9)

1.一种将额外信息插入一个处在一个第一域内的输入信号(111)的方法，所述方法包括下列步骤：

接收输入信号(111)的一个在一个与第一域不同的第二域内的表示的接收装置；

产生一个包括额外信息的水印；以及

将一个表示水印的水印信号(113)输出到第一域，以使水印信号(113)与输入信号(111)相融合。

2.一种如在权利要求1中所提出的方法，其中所述第一域是听觉域和视觉域之一。

3.一种如在权利要求1或2中所提出的方法，其中所述第二域是电域。

4.一种如在权利要求1中所提出的方法，其中所述水印根据输入信号(111)产生。

5.一种如在权利要求1中所提出的方法，其中所述水印信号朝向输入信号(111)的源(110)输出。

6.一种如在权利要求1中所提出的方法，其中所述水印信号在输入信号(111)的源(110)的一个表面上输出。

7.一种将额外信息插入一个处在一个第一域内的输入信号(111)的设备(100)，所述设备(100)包括：

接收输入信号(111)的一个在一个与第一域不同的第二域内的表示的接收装置(101)；

产生一个包括额外信息的水印的产生装置(102)；以及

将一个表示水印的水印信号(113)输出到第一域的输出装置(103)，以使水印信号(113)与输入信号(111)相融合。

8.一种将额外信息插入一个处在一个第一域内的输入信号(111)的配置，所述配置包括：

接收输入信号(111)的一个在一个与第一域不同的第二域内的表示的接收装置(101)；

产生一个包括额外信息的水印的产生装置(102)；

将一个表示水印的水印信号(113)输出到第一域的输出装置(103)，以使水印信号(113)与输入信号(111)相融合。以及

通过接收融合的水印信号(113)和输入信号(111)产生一个加有水印的输入信号(115)的融合装置(114)。

9.一种配置成使一个处理器执行权利要求1的方法的计算机程序产品(120)。