專利名稱：信息信號(hào)中水印的優(yōu)化檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以信息信號(hào)中的一組系數(shù)(coefficient)的形式檢測(cè)水印(watermark)的方法，該方法包括步驟-設(shè)置，用于以M*M尺寸的矩陣形式設(shè)置(configure)所說水印，并且以至少一個(gè)M*M尺寸的矩陣形式設(shè)置所說信息信號(hào)，-計(jì)算信號(hào)矩陣的傅立葉變換矩陣(Fourier transform matrix)的系數(shù)，-計(jì)算水印矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)(coefficient)，-計(jì)算信號(hào)的變換矩陣和水印的變換矩陣的乘積的逆變換矩陣，-通過檢測(cè)乘積的逆變換矩陣的系數(shù)中的峰值來檢測(cè)水印。
本發(fā)明還涉及一種集成電路，該集成電路包括用于完成根據(jù)本發(fā)明的方法步驟的裝置和用于處理信息信號(hào)的設(shè)備，該設(shè)備可以是例如數(shù)字視頻信號(hào)解碼器。
例如，從文件WO99/45706中已知了這種方法，該文件的說明書涉及利用具有水印的信號(hào)的相關(guān)計(jì)算，所說信號(hào)和所說水印以128*128尺寸的矩陣形式出現(xiàn)。在例如上面描述的不同步驟中作出這種相關(guān)的計(jì)算。在兩個(gè)子步驟中進(jìn)行信號(hào)的變換矩陣和水印的變換矩陣的乘積的逆變換矩陣的計(jì)算步驟，第一子步驟計(jì)算信號(hào)與水印的共扼(conjugate)的乘積，第二子步驟計(jì)算逆變換。為了以這種方式計(jì)算逆變換，由乘積產(chǎn)生的矩陣的所有行和所有列的系數(shù)將利用于逆變換的起始計(jì)算步驟。這就使在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)由乘積產(chǎn)生的矩陣是必須的，以至可用于逆變換期間的計(jì)算。因此存儲(chǔ)器將具有比計(jì)劃存儲(chǔ)的矩陣更大的尺寸，或者將具有相同的尺寸。
本發(fā)明結(jié)合以下的考慮信息信號(hào)的水印是用來防止這些信息信號(hào)的復(fù)制、鑒別這些信號(hào)...。這些功能使通常以例如由偽隨機(jī)點(diǎn)(pseudo-random points)構(gòu)成的水印形式標(biāo)注(affixed)的水印保留秘密但不被隔離是必須的。實(shí)際上，如果是這種情況，可以去除隔離的水印、標(biāo)注錯(cuò)誤信號(hào)...。這里，應(yīng)當(dāng)理解必須確保使用水印特性。這些相當(dāng)于不允許水印特性可以被推斷、駐留在可以讀取的部分電路中。
在此技術(shù)的狀態(tài)下，128*128存儲(chǔ)器必須用于存儲(chǔ)信號(hào)的傅立葉變換矩陣和水印的變換矩陣的乘積的結(jié)果。這種存儲(chǔ)器具有非常大的尺寸。例如，對(duì)于128*128矩陣，在常規(guī)技術(shù)(或0.18μm)中的尺寸為2mm2的數(shù)量級(jí)。第一制作選擇將在電路部分中或在硬件電路中包含這種存儲(chǔ)器，該電路包括用于處理采用水印的特性的其它操作的資源。這意味著所說電路或硬件電路部分具有非常大的尺寸。
另一種選擇將制造一個(gè)飛行路徑(fly)上的編碼并采用執(zhí)行水印檢測(cè)以便存儲(chǔ)中間計(jì)算矩陣的系數(shù)的電路部分之外的存儲(chǔ)器。這從安全的觀點(diǎn)出發(fā)將出現(xiàn)缺點(diǎn)，因?yàn)樵谕鈬鎯?chǔ)器的存取期間會(huì)讀出數(shù)據(jù)。本發(fā)明的一個(gè)目的是解決這兩種選擇中遇見的問題，那就是說，為了避免非常大尺寸的存儲(chǔ)器與執(zhí)行水印檢測(cè)操作的硬件電路相結(jié)合并防止對(duì)這種電路的外部資源(resources)的調(diào)用。
實(shí)際上，按照本發(fā)明的、在本文開始段落中的方法其特征在于按序列進(jìn)行乘積的逆變換矩陣的計(jì)算步驟，其中每一個(gè)序列導(dǎo)致獲得乘積的逆變換矩陣的I列、M為I的倍數(shù)并且不同于I，所說I列存儲(chǔ)在稱為內(nèi)部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器中，在每個(gè)序列中，通過檢測(cè)I列的每一組中的峰值進(jìn)行水印的檢測(cè)步驟中，在內(nèi)部存儲(chǔ)器中出現(xiàn)I列。
I小于M的I列序列中的逆變換矩陣的計(jì)算允許僅采用小于M*N尺寸但至少為I*M尺寸的存儲(chǔ)器。這種尺寸減少的存儲(chǔ)器的使用使這種存儲(chǔ)器更易于插入到執(zhí)行采用水印系數(shù)操作的硬件電路部分中。
在優(yōu)選實(shí)施例中，在稱為內(nèi)部部分的同一電路中進(jìn)行以用于配置M*M尺寸的矩陣形式的所說水印的設(shè)置步驟、水印矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)的計(jì)算步驟、乘積的逆轉(zhuǎn)換的計(jì)算步驟和檢測(cè)水印的步驟，所述內(nèi)部部分包括內(nèi)部存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)水印系數(shù)以及從設(shè)置步驟和水印矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)的計(jì)算步驟獲得的矩陣。
應(yīng)當(dāng)理解，這種計(jì)算為每個(gè)序列需要獲取信號(hào)的傅立葉變換矩陣和水印的傅立葉變換矩陣的系數(shù)。通常在硬件電路的內(nèi)部部分中存儲(chǔ)水印的傅立葉變換矩陣的系數(shù)并易于存取。在另一方面，還為了避免在內(nèi)部部分出現(xiàn)大量的存儲(chǔ)器，在內(nèi)部之外例如在SDRAM存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)信號(hào)的傅立葉變換矩陣的系數(shù)，這些系數(shù)是按需從所述存儲(chǔ)器中獲取的。因此，第二個(gè)問題發(fā)生，其受到電路的內(nèi)部部分訪問外部存儲(chǔ)器的通頻帶(passband)的限制。
在優(yōu)選實(shí)施例中，計(jì)算列I的數(shù)量以獲得訪問稱為外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器的通頻帶和內(nèi)部存儲(chǔ)器的容量之間的折衷(compromise)，外部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)信號(hào)矩陣的傅立葉變換矩陣系數(shù)和內(nèi)設(shè)存儲(chǔ)器的容量。
實(shí)際上，在此情況下，實(shí)際上獲得在至少為I*M的內(nèi)部存儲(chǔ)器尺寸和存取外部存儲(chǔ)器的通頻帶之間的折衷。
本發(fā)明還涉及一種根據(jù)本發(fā)明的原理的具體實(shí)施，其給出結(jié)合乘積的計(jì)算和逆傅立葉變換的詳細(xì)方案。
特別地在計(jì)劃用于檢測(cè)信息信號(hào)中的水印的集成電路中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
更具體地，在各種信息信號(hào)處理設(shè)備中優(yōu)越地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，該處理設(shè)備可以是例如數(shù)字視頻信號(hào)解碼器。
利用非限定的實(shí)例、參照此后描述的實(shí)施例將闡明本發(fā)明的這些和其它方面且本發(fā)明的這些和其它方面將變得明顯。
附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的水印檢測(cè)方法的簡(jiǎn)圖，圖2說明根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的本發(fā)明的操作，圖3是根據(jù)本發(fā)明的集成電路的簡(jiǎn)圖，圖4說明通過采用根據(jù)本發(fā)明的方法進(jìn)行的峰值研究，圖5說明根據(jù)本發(fā)明的信息信號(hào)處理設(shè)備。
給出下面的描述將使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明。在專利申請(qǐng)和它的需要的上下文中給出這種描述。優(yōu)選實(shí)施例的不同變換對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯然的并且在此描述的本發(fā)明的一般原理可以應(yīng)用到其它實(shí)施例。
因此，本發(fā)明并不局限于描述的實(shí)施例而應(yīng)當(dāng)具有與此后描述的原理和特征相一致的最廣泛的范圍。
圖1是根據(jù)本發(fā)明方法的簡(jiǎn)圖。多種在例如數(shù)字視頻數(shù)據(jù)中的水印檢測(cè)方法是公知的。這些方法采用基于相同原理下的不同方法完成在包含一組系數(shù)的水印和信息信號(hào)之間的相關(guān)性的計(jì)算。例如，在視頻圖像的情況下，由表示噪聲的二維矩陣的計(jì)算就可以表示水印。本發(fā)明涉及這種水印作為表示為具有大于或等于1的整數(shù)的M的M*M尺寸的矩陣形式。此外，由于從信號(hào)質(zhì)量到安全的不同原因，保證水印在信號(hào)中看不見同樣是必須的。因此水印與加入到信息信號(hào)的微小噪聲相類似。根據(jù)本發(fā)明的水印將包括附著到內(nèi)容(content)中的不可見的標(biāo)記(tag)，所述內(nèi)容可以是音頻內(nèi)容、視頻或多媒體或任何可以添加噪聲的其它內(nèi)容。
信息信號(hào)的水印尤其想防止這些信息信號(hào)的復(fù)制、鑒別這些信號(hào)...。這些功能使通常以例如由偽隨機(jī)點(diǎn)構(gòu)成的水印形式附標(biāo)的水印保密且不被隔離成為必要。實(shí)際上，如果是這種情況，隔離的水印就能被去除或同樣被附標(biāo)到錯(cuò)誤的信號(hào)上...。應(yīng)當(dāng)理解，在此，必須確保存取到水印的特性。這相當(dāng)于不使可以推斷的水印特性的數(shù)據(jù)駐留在能夠讀取的電路部分中。值得注意的是通過這種水印可以獲得信息信號(hào)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)的其它保護(hù)功能。例如，可以允許信號(hào)的第一復(fù)制，而所說復(fù)制導(dǎo)致了標(biāo)注第二、不同的水印或在給定距離方向上的轉(zhuǎn)移的相同水印。后者采用信號(hào)上可能轉(zhuǎn)移的幾種水印是非常有趣的，因?yàn)樗鼈兒茈y去除。此外，在兩個(gè)水印之間的距離的選擇將會(huì)給出不同的含意和到達(dá)圖像的最后水印的功能，含義和功能例如涉及到先前描述的可靠性。
檢測(cè)在信息信號(hào)S中由一組系數(shù)形成的水印W的方法包括根據(jù)圖1計(jì)劃以M*M尺寸的矩陣WM的形式設(shè)置所說水印W的設(shè)置步驟FMT，并且所說信息信號(hào)S是至少為M*M尺寸的矩陣SM的形式，用于信號(hào)矩陣SM的傅立葉變換矩陣TSM的系數(shù)的計(jì)算步驟FFT，用于水印矩陣WM的傅立葉變換矩陣TWM的系數(shù)的計(jì)算步驟FFT，用于信號(hào)TSM的變換矩陣乘以水印TWM的共扼變換矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣的逆變換矩陣的計(jì)算步驟CAL，通過檢測(cè)在乘積的逆變換矩陣ITM的系數(shù)中的峰值的水印的檢測(cè)步驟DET。在此應(yīng)當(dāng)足夠地重視，在完成該方法之前可以進(jìn)行用于最終采用頻率表示的水印的傅立葉變換的設(shè)置步驟和計(jì)算步驟，這些步驟的結(jié)果直接以頻率域(domain)中矩陣形式存儲(chǔ)。在此意義上不改變本發(fā)明的范圍，而在它的頻率形式下以任何方式出現(xiàn)的水印必須按照矩陣的形式計(jì)算和設(shè)置它。結(jié)果KEY就預(yù)示在出現(xiàn)或缺少水印和它的意義和/或它的功能的水印檢測(cè)的方法之外的其它功能。利用不同的選擇或從現(xiàn)有技術(shù)中公知的方法可以實(shí)施該檢測(cè)方法。例如，其中檢測(cè)水印的信息信號(hào)可以是在給定周期期間接收的一組信息信號(hào)的累計(jì)結(jié)果。因此就獲得信號(hào)的確定時(shí)間之上的平均值。當(dāng)信息信號(hào)是例如序列視頻圖像時(shí)，這是可能的?？梢院?jiǎn)化傅立葉變換步驟，例如，通過根據(jù)蝶形(butterfly)技術(shù)的計(jì)算。當(dāng)從一個(gè)圖像到下一個(gè)圖像水印相同時(shí)，圖像的累積使從不同圖像形成的平均圖像中得出水印成為可能，其中不同圖像的差值被均分，并且在另一方面，累計(jì)該水印。先于乘積步驟可以對(duì)信息信號(hào)進(jìn)行信息信號(hào)的幅度歸一化步驟以便獲得去掉了它的均值的信號(hào)并且更好地再一次顯示水印的可能的峰值。從現(xiàn)有技術(shù)的文件中公知了這些技術(shù)并且在本文中不進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在信息信號(hào)規(guī)一化的情況下，這稱作“SPOMF”，它的原理總體上認(rèn)為相位系數(shù)承載了必須且足夠用于檢測(cè)水印的信息，而減去信號(hào)的平均值(SPOMF僅匹配濾波的對(duì)稱相位)。
本發(fā)明涉及計(jì)算步驟CAL和檢測(cè)步驟DET。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明并參照?qǐng)D2，按序列來計(jì)算信號(hào)TSM的變換矩陣和水印TWM的共扼變換矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣的乘積的逆變換矩陣ITM的計(jì)算步驟CAL，其每一個(gè)序列導(dǎo)致獲得乘積的逆變換矩陣ITM的I列，這里M是I的倍數(shù)并不同于I，所述I列存儲(chǔ)在稱為內(nèi)部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器中；在每一個(gè)序列中，通過檢測(cè)每一組I列的峰值進(jìn)行水印的檢測(cè)步驟DET，而所述的I列出現(xiàn)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。
根據(jù)本發(fā)明，從乘積產(chǎn)生的矩陣的所有行和列的系數(shù)在相同時(shí)間點(diǎn)是無用的。在I列的序列中逆變換矩陣的計(jì)算將只采用比M*M尺寸更小而作為最小的I*M尺寸的存儲(chǔ)器(通常為SRAM)，其中I小于M。采用這種小尺寸存儲(chǔ)器會(huì)更容易地插入到硬件電路部分，該硬件電路部分包含用于進(jìn)行采用水印特性的其它操作的資源。這將在這種電路部分不必采用大的存儲(chǔ)器，并且所說電路不與水印檢測(cè)相關(guān)的計(jì)算期間用于存儲(chǔ)器訪問的外圍件接觸，這同樣能獲得可靠的部件。
因此，在圖3所示的集成電路中特別說明的優(yōu)選實(shí)施例中，在稱為內(nèi)部電路部分ICP的相同的電路部分中提供計(jì)劃用于以N*M尺寸的矩陣WM形式設(shè)置所說水印W的設(shè)置步驟FMT、水印矩陣WM的傅立葉變換矩陣TWM的計(jì)算步驟FFT、乘積的逆變換的計(jì)算步驟CAL和水印的檢測(cè)步驟DET，內(nèi)部電路部分ICP包括內(nèi)部存儲(chǔ)器IME、用于進(jìn)行涉及先前的步驟的裝置和用于存儲(chǔ)從水印矩陣的傅立葉變換矩陣TWM的系數(shù)的設(shè)置步驟FMT和計(jì)算步驟FFT得出的水印W的系數(shù)及矩陣WM的存儲(chǔ)裝置STO。因此注意到內(nèi)部電路部分ICP與外設(shè)部件隔離。在半導(dǎo)體硬件技術(shù)中實(shí)施該實(shí)施例就會(huì)保護(hù)水印特性的任何存取，那就是說，顯著地保護(hù)這些系數(shù)。
當(dāng)參考例如圖2時(shí)，將會(huì)清楚，根據(jù)本發(fā)明的按次序計(jì)算需要對(duì)每個(gè)序列都取出的信號(hào)TSM的傅立葉變換矩陣和水印TWM的傅立葉變換矩陣的系數(shù)。為了適合于水印檢測(cè)的計(jì)算功能，所以水印TWM的傅立葉變換矩陣系數(shù)通常存儲(chǔ)在硬件內(nèi)部電路部分ICP中并易于存取。在另一方面，還為了防止在內(nèi)部電路部分ICP中出現(xiàn)大量的存儲(chǔ)器，信號(hào)的傅立葉變換矩陣的系數(shù)存儲(chǔ)在所述內(nèi)部電路之外的外部存儲(chǔ)器EME中，例如SRAM存儲(chǔ)器，在需要時(shí)取出它們。顯著地，這些系數(shù)不需要保持秘密。因此，出現(xiàn)第二個(gè)問題，即限制內(nèi)部電路部分ICP訪問的外部存儲(chǔ)器EME的通頻帶。
在優(yōu)選實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)訪問稱為外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器的通頻帶和內(nèi)部存儲(chǔ)器的容量之間的折衷而計(jì)算列I的數(shù)量，外設(shè)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)信號(hào)矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)和內(nèi)部存儲(chǔ)器的容量。
事實(shí)上，在此情況下，實(shí)際上在至少為1*M的內(nèi)部存儲(chǔ)器尺寸和使用外部存儲(chǔ)器的通頻帶之間實(shí)現(xiàn)折衷。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，其上進(jìn)行各種操作的矩陣是128*128尺寸。如果沒有本發(fā)明，在目前技術(shù)中引入內(nèi)部電路部分的存儲(chǔ)器尺寸為大約2mm2。根據(jù)本發(fā)明，如果每次計(jì)算一列，為了獲得檢測(cè)水印的整個(gè)結(jié)果，在內(nèi)存儲(chǔ)器含有乘積ITM的最終結(jié)果的情況下，將必須有大于128倍的存儲(chǔ)器存取。如果一次計(jì)算四列，關(guān)于一列的序列中的一計(jì)算，需要小于4倍的存儲(chǔ)器存取，所說存儲(chǔ)器具有小于必須用于存儲(chǔ)整個(gè)矩陣的尺寸的16倍的尺寸。這里，應(yīng)當(dāng)理解甚至與外設(shè)存儲(chǔ)器比較通頻帶足夠小的情況下本發(fā)明的凈利。
現(xiàn)在將更加詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的原理的具體實(shí)施例，其中給出結(jié)合乘積和逆傅立葉變換的計(jì)算的詳細(xì)說明。圖2表示這方面的具體實(shí)施例。實(shí)際上，為了清楚起見，將描述作出計(jì)算以便獲得一組I列，然而，根據(jù)本發(fā)明的原理也可以進(jìn)行計(jì)算以便獲得一組的行。
圖2簡(jiǎn)要地說明如何獲得逆變換矩陣ITM系數(shù)。圖3表示根據(jù)本發(fā)明的集成電路，表示內(nèi)部電路部分ICP，它具有用于進(jìn)行根據(jù)參照?qǐng)D2的具體實(shí)施例的與水印的檢測(cè)相關(guān)的計(jì)算的裝置。因此下面的描述涉及這兩個(gè)附圖。例如，在外部存儲(chǔ)器EME中存儲(chǔ)信號(hào)TSM的變換矩陣。通過內(nèi)部電路部分ICP并且更具體地通過乘積的逆變換的計(jì)算裝置CAL讀取該矩陣，計(jì)算裝置CAL包括用于行LIN接著行LIN地通過訪問已經(jīng)存儲(chǔ)有讀取信號(hào)TSM的變換矩陣系數(shù)的外部存儲(chǔ)器EME來讀取所述系數(shù)的讀取裝置，所述行用K編號(hào)，其中K為1至M之間的數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意，在系數(shù)表現(xiàn)為矩陣對(duì)稱的情況下，就可能只有一半的系數(shù)被讀取，并且例如改變自變量的符號(hào)以便作出用于另一半系數(shù)的計(jì)算。這就會(huì)釋放(release)通頻帶。在另一方面，結(jié)合乘積的計(jì)算和乘積的逆變換的裝置COM接收矩陣TSM的行K和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置STO中的矩陣TWM系數(shù)。因此，按行K的水平逆變換系數(shù)HIC的包含在1和M/2之間的數(shù)字I的計(jì)算將外部存儲(chǔ)器EME寫入的行K和水印TWM的變換矩陣的乘積合并，對(duì)所有行LIN依次作出的所說合并以便關(guān)于各個(gè)序列獲得系數(shù)HIC的I列的裝置，系數(shù)HIC是兩個(gè)矩陣乘積的水平逆變換的結(jié)果。因此，兩次作出計(jì)算。首先用于每個(gè)系數(shù)和水平傅立葉變換的“常規(guī)”乘積在根據(jù)相應(yīng)于矩陣TSM的選出的行的矩陣ITM的行的系數(shù)的臨時(shí)計(jì)算之后立即進(jìn)行計(jì)算。水平變換的I系數(shù)的用于每行的計(jì)算使已經(jīng)計(jì)算ITM的第一行的所有系數(shù)就成為必須。至少寄存器REG的數(shù)量等于每序列的列的數(shù)量，因此本發(fā)明必須允許至少部分必需的維持行的中間系數(shù)IC，用于水平逆變換的系數(shù)HIC的計(jì)算時(shí)間。實(shí)際上，這些寄存器因此是累加器，其中將系數(shù)的總和累加在一起，系數(shù)是與信號(hào)的變換矩陣選出的行K相應(yīng)的位于行K上的兩個(gè)矩陣的乘積結(jié)果，每個(gè)所說系數(shù)乘以由累加到寄存器之前的逆變換表示相對(duì)應(yīng)的復(fù)系數(shù)(complexfactor)。這種復(fù)系數(shù)在128*128矩陣情況下具有格式(form)exp(-i2.pi.K.n/128)，K是行的數(shù)目，n是行K上的樣本數(shù)。因此，例如對(duì)于整個(gè)128*128矩陣(即對(duì)于所有序列)，當(dāng)采用I＝1的序列時(shí)，需要128*128*128個(gè)操作進(jìn)行相關(guān)性的計(jì)算，然后是128*128*128個(gè)操作用于水平逆變換的計(jì)算，以上所述是在兩種操作分開進(jìn)行的情況下的情形，或者如果一個(gè)接另一個(gè)地進(jìn)行相關(guān)性計(jì)算和逆變換的計(jì)算，總共有128*128*128個(gè)操作。至于訪問外部存儲(chǔ)器，就必須讀取矩陣TSM128次，這相當(dāng)于進(jìn)行128*128*128次存取。
一旦獲得來自逆傅立葉變換HIC結(jié)果的序列系數(shù)的I列，就進(jìn)行所有系數(shù)的垂直變換的計(jì)算，該系數(shù)是由垂直變換VT的計(jì)算裝置的列的水平逆變換的結(jié)果。在此應(yīng)當(dāng)注意到只有通過常規(guī)的用于信號(hào)處理的計(jì)算縮減方法例如蝶形技術(shù)可以優(yōu)化垂直逆變換的計(jì)算。在具有稱作蝶形計(jì)算的情況下將進(jìn)行7*128*128操作以便在整個(gè)矩陣之上計(jì)算垂直逆變換，那就是說，用于所有序列。如果沒有，就必須再一次進(jìn)行用于計(jì)算垂直逆變換的128*128*128操作。實(shí)際上，當(dāng)列的所有系數(shù)可用時(shí)，就進(jìn)行垂直逆變換的計(jì)算，然而對(duì)于水平變換的計(jì)算，不是列的所有系數(shù)是可用，并且不能進(jìn)行根據(jù)蝶形技術(shù)的計(jì)算。因此垂直變換的計(jì)算就產(chǎn)生存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器IME中的矩陣ITM的最終系數(shù)FIC。在檢測(cè)裝置DET中采用這些最終系數(shù)FIC，其對(duì)于每個(gè)序列，分析I列以便發(fā)現(xiàn)最大值，并且如果它的值大于寄存器中出現(xiàn)的值就通常保持在寄存器中或在內(nèi)部存儲(chǔ)器中。因此在序列期間修正所說寄存器的信息以至其中總有矩陣的最大值。因此在矩陣中檢測(cè)最大峰值P1。同樣存儲(chǔ)它的值以便顯著地將該值與此后發(fā)現(xiàn)的峰值相關(guān)?，F(xiàn)有技術(shù)中公知峰值檢測(cè)技術(shù)。
參考圖4作出關(guān)于二次峰值的檢測(cè)，用于第二峰值的搜索忽略第一峰值附近的8個(gè)象素的區(qū)域。同樣限定不搜索第二峰值的第一峰值周圍的排除區(qū)的區(qū)域。例如，在圖4中，該區(qū)域由圍繞第一峰值的水平和垂直凸出的8個(gè)象素區(qū)域限定的交點(diǎn)。因此有利的是將第二峰值和各種次峰值的檢測(cè)放置到一起，例如，圖中有利地較大的數(shù)(例如16)的兩個(gè)區(qū)域，其中采用許多寄存器用于存儲(chǔ)它們。同樣有用的是具有位置和位于排除區(qū)域的各種次峰值SP1的值以便建立這些次峰值SP1與第二峰值P2的相似次峰值SP2的相關(guān)性。峰值P2的搜索實(shí)際上是將排除區(qū)域之外的16個(gè)次峰值中的每一個(gè)與第一峰值相關(guān)，第二峰值是具有最大相關(guān)性的次峰值。對(duì)于用于第二峰值和次峰值的這種搜索步驟，如果沒有作出優(yōu)化，因?yàn)槿孕璺浅６啻蔚剡x出矩陣TSM，所以和之前的許多操作和存儲(chǔ)器存取一樣將是必要的。
圖4中，為了搜索第二峰值和次峰值，在第一峰值四周的區(qū)域之外搜索次峰值，因此在由此在排除區(qū)域中進(jìn)行搜索和同樣在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)發(fā)現(xiàn)的次峰值之后它們填充3個(gè)存儲(chǔ)器空間或寄存器。因此，第一峰值與在排除區(qū)域之外出現(xiàn)的每個(gè)次峰值相關(guān)，最好標(biāo)識(shí)為第二峰值。此后將次峰值與它們相應(yīng)的峰值相關(guān)，那就是說，就已經(jīng)提供了用于在第一和第二峰值之間發(fā)現(xiàn)的相當(dāng)?shù)钠?，由?xì)箭頭表示。在圖4中，為了簡(jiǎn)化說明在3*3區(qū)域中建立相關(guān)性但有利的是進(jìn)行9*9區(qū)域的相關(guān)。由于考慮到16個(gè)峰值，內(nèi)部存儲(chǔ)器必須具有2*16個(gè)存儲(chǔ)器的位置用于累計(jì)相關(guān)性并用于逆變換的臨時(shí)結(jié)果。
更常規(guī)地，可以用于處理信息信號(hào)的在任何裝置中優(yōu)越地實(shí)施本發(fā)明，例如，其可以是例如數(shù)字視頻信號(hào)解碼器。
因此本發(fā)明還涉及一種信息信號(hào)處理裝置DEV，其可以是例如數(shù)字視頻信號(hào)解碼器。在圖5中描述了這種裝置DEV。這種裝置接收信息信號(hào)SIG，其計(jì)劃用于裝置DEV的主要功能MAIN。這種主要功能可以是例如視頻內(nèi)容、來自該視頻內(nèi)容的信息信號(hào)的顯示。裝置DEV包括用于影響對(duì)主要功能MAIN的信息信號(hào)的供給的裝置SEL。這些裝置由根據(jù)本發(fā)明的水印檢測(cè)的結(jié)果KEY操縱。這種結(jié)果KEY稱為開關(guān)(key)，并且它將給出一種意義給第一和第二峰值的位置以及它們之間的距離。如前面所述在電路ICP的內(nèi)部作出這種檢測(cè)。裝置可以更進(jìn)一步包括累加裝置ACC，用于計(jì)算的各種信息信號(hào)的均值以至水印更好地表現(xiàn)出來，對(duì)彼此不同的每個(gè)信號(hào)來說水印是相同的。數(shù)字預(yù)操作裝置FOL將原始信號(hào)轉(zhuǎn)換為我們的方法中可以采用的數(shù)字。例如，通過折疊(folding)技術(shù)將原始信號(hào)分成矩陣M*M，在給定時(shí)間周期之內(nèi)將矩陣?yán)奂釉谝黄穑诘诙仃囍袑⒌谝痪仃嚨拿總€(gè)象素與它的相應(yīng)的象素累加在一起。然后根據(jù)本發(fā)明的方法處理不同的矩陣M*M用于檢測(cè)水印。然后，利用裝置FMT設(shè)置信號(hào)，之后對(duì)其進(jìn)行傅立葉變換，在使用內(nèi)部電路部分ICP之前在稱為外部存儲(chǔ)器EME的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)該結(jié)果。
盡管結(jié)合示出的實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將直接知道存在不同實(shí)施例并且這些變化將保持在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員引入的大量修改將仍然不脫離下面的權(quán)利要求書限定的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種以信息信號(hào)中的一組系數(shù)的形式檢測(cè)水印的方法，該方法包括以下步驟-設(shè)置，計(jì)劃以M*M尺寸的矩陣形式設(shè)置所說水印并以至少一個(gè)M*M尺寸的矩陣形式設(shè)置所說信息信號(hào)，-計(jì)算所說信號(hào)矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)，-計(jì)算所說水印矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)，-計(jì)算所說信號(hào)的變換矩陣和所說水印的變換矩陣的乘積的逆變換矩陣，-通過檢測(cè)在所說乘積的逆變換矩陣的系數(shù)中的峰值數(shù)檢測(cè)水印，其特征在于按序列進(jìn)行所說乘積的逆變換矩陣的計(jì)算步驟，每個(gè)序列都導(dǎo)致獲得所說乘積的逆變換矩陣的I列、M是I的倍數(shù)并且不同于I，所說I列存儲(chǔ)在稱為內(nèi)部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器中，關(guān)于每個(gè)序列，通過在所說I列的每一組中的峰值的檢測(cè)進(jìn)行所說水印的檢測(cè)步驟，而所說I列出現(xiàn)在所說內(nèi)部存儲(chǔ)器中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在稱為內(nèi)部部分的相同電路部分中進(jìn)行計(jì)劃以M*M尺寸的矩陣形式設(shè)置所說水印的設(shè)置步驟、所說水印矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)的計(jì)算步驟、所說乘積的逆變換的計(jì)算步驟和檢測(cè)所說水印的步驟，所說內(nèi)部部分包括所說內(nèi)部存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)所說水印系數(shù)及矩陣它們是從所說水印矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)的設(shè)置步驟和計(jì)算步驟產(chǎn)生的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2的方法，其特征在于計(jì)算列I的數(shù)目以便獲得訪問稱為外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器的通頻帶和所說內(nèi)部存儲(chǔ)器的容量之間的折衷，所說外部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)所說信號(hào)矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3其中之一的方法，其特征在于所說乘積的逆變換的計(jì)算步驟的每一序列包括下面的子步驟-通過訪問已經(jīng)存儲(chǔ)所說信號(hào)的變換矩陣的系數(shù)的稱為外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器逐行地讀取所說信號(hào)的變換矩陣的系數(shù)，-按所說行的水平逆變換系數(shù)的包含在1和M/2之間的數(shù)值I的計(jì)算將從所說外部存儲(chǔ)器讀取的行與水印的變換矩陣的乘積合并，在所有所說行依次進(jìn)行所說合并以便關(guān)于每個(gè)序列獲得一組I系數(shù)列，所說I系數(shù)列是所說兩個(gè)矩陣的乘積的水平逆變換的結(jié)果，-通過每個(gè)序列計(jì)算在所說I系數(shù)列中出現(xiàn)的M系數(shù)的垂直逆傅立葉變換，所說I系數(shù)列是所說水平逆變換的結(jié)果。
5.一種集成電路，用于對(duì)信息信號(hào)中包括一組系數(shù)的水印進(jìn)行檢測(cè)，所說集成電路包括具有以下功能的-以M*M尺寸的矩陣形式設(shè)置所說水印，和以至少一個(gè)M*M尺寸的矩陣形式設(shè)置所說信息信號(hào)，-計(jì)算所說信號(hào)矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)，-計(jì)算所說水印矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)，-計(jì)算所說信號(hào)的變換矩陣和所說水印的變換矩陣的乘積的逆變換矩陣，-通過檢測(cè)在所說乘積的逆變換矩陣的系數(shù)中的峰值來檢測(cè)所說水印，其特征在于按序列用于計(jì)算所說乘積運(yùn)算的逆變換矩陣的計(jì)算裝置，其中每個(gè)序列都導(dǎo)致獲得所說乘積的逆變換矩陣的I列，此處M是I的倍數(shù)并且不同于I，所說I列存儲(chǔ)在稱為內(nèi)部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器中，其中所說水印檢測(cè)裝置對(duì)于每一序列采用對(duì)所說I列的每一組的峰值的檢測(cè)，而所說I列出現(xiàn)在所說內(nèi)部存儲(chǔ)器中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的電路，其特征在于計(jì)算列I的數(shù)目，用于實(shí)現(xiàn)訪問稱為外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器的通頻帶和所說內(nèi)部存儲(chǔ)器的容量之間的折衷，所說外部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)所說信號(hào)的傅立葉變換矩陣的系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和6之一的電路，其特征在于在所說電路的相同部分之中實(shí)現(xiàn)用于以M*M尺寸的矩陣形式設(shè)置所說水印的裝置、用于計(jì)算所說水印的傅立葉變換矩陣的系數(shù)的裝置、用于計(jì)算所說乘積的逆變換的計(jì)算裝置和所說水印檢測(cè)裝置，所說電路進(jìn)一步包括所說內(nèi)部存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)裝置用于存儲(chǔ)從所說水印矩陣的傅立葉變換矩陣的系數(shù)的設(shè)置步驟和計(jì)算步驟產(chǎn)生的所說水印的系數(shù)及矩陣。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7之一的電路，其特征在于用于計(jì)算所說乘積的逆變換的計(jì)算裝置包括每一序列中激活的子裝置，用于-通過訪問已經(jīng)存儲(chǔ)所說信號(hào)的變換矩陣的系數(shù)的稱為外部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器逐行地讀取所說信號(hào)的變換矩陣系數(shù)，-按所說行的水平逆變換系數(shù)的位于1和M/2之間數(shù)值I的計(jì)算將從所說外部存儲(chǔ)器讀取的行和水印的變換矩陣的乘積合并，所說合并依次由所有所說行組成，以便關(guān)于每個(gè)序列獲得一組I系數(shù)列，所說I系數(shù)列是所說兩個(gè)矩陣的乘積的水平逆變換的結(jié)果，-關(guān)于每個(gè)序列計(jì)算在所說I系數(shù)列中出現(xiàn)的M系數(shù)的垂直逆傅立葉變換，所說I系數(shù)列是所說水平逆變換的結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一的電路，其特征在于所說內(nèi)部存儲(chǔ)器具有嚴(yán)格小于M*M的尺寸。
10.一種信息信號(hào)處理裝置，其特征在于它包括權(quán)利要求5至9之一的集成電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測(cè)水印W的方法，水印W由信息信號(hào)S中的一組系數(shù)形成，以矩陣SMM
文檔編號(hào)H04N1/387GK1427625SQ02128160
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2002年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月20日
發(fā)明者H·德佩爾圖伊斯, E·德斯米希特 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司