Generador de filigrana digital, decodificador de filigrana digital, procedimiento para proporcionar una señal de filigrana digital en base a datos valorados discretos y procedimiento para proporcionar datos valorados discretos en dependencia de una señal de filigrana digital.

Un generador de filigrana digital (102, wm) para proporcionar una señal de filigrana digital como una secuencia de coeficientes de filigrana digital posteriores

(wm(i,j) (i,j Î N) en base a un flujo (110) de valores de flujo posteriores (b(i,j)) que representan datos valorados discretos (104), comprendiendo el generador de filigrana digital:

un codificador diferencial (108, 208, 408, 708) configurado para proporcionar la señal de filigrana digital (102,wm), en donde el codificador diferencial (108, 208, 408, 708) se configura para aplicar una rotación de fase (112) a un valor de flujo actual (b(i,j)) de los valores de flujo (b(i,j)) que representan los datos valorados discretos (104) o a un símbolo de filigrana digital actual (xk(i,j)), correspondiendo el símbolo de filigrana digital actual (xk(i,j)) a un valor de flujo actual (b(i,j)) de los valores de flujo (b(i,j)) que representan los datos valorados discretos (104), a fin de obtener un coeficiente de filigrana digital actual (wm(i,j)) de la señal de filigrana digital (102);

en donde el codificador diferencial (108, 208, 408, 708) se configura para derivar una fase (116, j(i,j-1)) de un coeficiente espectral previo (awm(i,j -1) de una señal de filigrana digital (awm) que es una combinación de una señal huésped (a) y la señal de filigrana digital (102, wm);

en donde el codificador diferencial (108, 208, 408, 708) se configura para proporcionar la señal de filigrana digital de tal manera que un ángulo de fase (j(i,j)) de la rotación de fase (112) aplicada al valor de flujo actual (b(i,j)) o el símbolo de filigrana digital actual (xk(i,j)) sea dependiente de la fase (116, j(i,j-1)) del coeficiente espectral previo (awm(i,j-1)) de la señal de filigrana digital (awm); y,

en donde la señal huésped (118, a) es una señal de audio, una señal de imagen o una señal de video, y la señal de filigrana digital (awm) es una señal de audio, una señal de imagen o una señal de video.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/066118.

Solicitante: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V..

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HANSASTRASSE 27C 80686 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: PICKEL,Jörg, KRÄGELOH,Stefan, DEL GALDO,Giovanni, GREEVENBOSCH,BERT, ZITZMANN,REINHARD, BLIEM,TOBIAS, BORSUM,JULIANE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > G10L19/00 (Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales de audio para la reducción de la redundancia, p.ej. en codificadores vocales; Codificación o decodificación de la voz o de señales de audio, utilizando modelos filtro-fuente o el análisis psicoacústico (en instrumentos musicales G10H))
  • SECCION G — FISICA > INSTRUMENTOS DE MUSICA; ACUSTICA > ANALISIS O SINTESIS DE LA VOZ; RECONOCIMIENTO DE... > Técnicas de análisis-síntesis de la voz o de señales... > G10L19/018 (Marcado digital del audio, p. ej. integrando datos inaudibles en la señal de audio)

PDF original: ES-2526783_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

DETALLADA DE REALIZACIONES DE LA PRESENTE INVENCIÓN

[23] Antes de explicar las realizaciones de la invención con mayor detalle, tomando como referencia las figuras 1 a 12 acompañantes, debe señalarse que se proporcionan elementos funcionalmente iguales o los mismos con números de referencia iguales y que se omitirá una descripción repetida de estos elementos. Las descripciones de los elementos provistos con las mismas referencias numéricas son, por consiguiente, mutuamente intercambiables.

Generador de filigrana digital de acuerdo con la Fig. 1

[24] En lo sucesivo, se describirá un generador de filigrana digital 1 haciendo referencia a la Fig. 1, la cual muestra el diagrama esquemático de bloque de tal generador de filigrana digital. El generador de filigrana digital 1 se configura para proporcionar una señal de filigrana digital 12, también designada como "wm", como una secuencia de coeficientes de filigrana digital posteriores. El generador de filigrana digital comprende un procesador de información opcional 16 y un codificador diferencial 18. El procesador de información 16 se configura para proporcionar, en dependencia de las unidades de información (por ejemplo, bits) de los datos valorados discretos 14 (por ejemplo, datos binarios), un primer flujo 11 de valores de flujo posteriores, de tal manera que el flujo 11 represente los datos valorados discretos 14. El codificador diferencial 18 se configura para proporcionar la señal de filigrana digital 12 y para aplicar una rotación de fase 112 a un valor de flujo actual (por ejemplo, un valor de flujo b(i,j)) de los valores de flujo que representan los datos valorados discretos 14 o a un símbolo de filigrana digital actual (por ejemplo, un símbolo de filigrana digital Xk(i,j)) correspondiente a un valor de flujo actual (por ejemplo, al valor de flujo b(i,j)) de los valores de flujo que representan los datos valorados discretos 14 para obtener un coeficiente de filigrana digital actual (por ejemplo, un coeficiente de filigrana digital wm(i,j)) de la señal de filigrana digital 12.

[25] El codificador diferencial 18 puede llevar a cabo, por consiguiente, una representación de valor de flujo opcional respecto a símbolo de filigrana digital 114.

[26] El codificador diferencial 18 se configura además para derivar una fase 116 de un coeficiente espectral (por ejemplo, un coeficiente espectral awm(i,j-1)) de una señal de filigrana digital. La señal de filigrana digital es una combinación de una señal huésped 118 de la señal de filigrana digital 12. La señal de filigrana digital también puede designarse como "awm" y la señal huésped también puede designarse como

"a".

[27] El codificador diferencial 18 se configura para proporcionar la señal de filigrana digital 12 de tal manera que un ángulo de fase de la rotación de fase 112 aplicada al valor de flujo actual o el símbolo de filigrana digital actual sea dependiente de la fase 116 del coeficiente espectral previo de la señal de filigrana digital. En una realización preferida de la presente invención, el ángulo de fase de la rotación de fase 112 aplicada al valor de flujo actual o el símbolo de filigrana digital actual es igual al ángulo de fase del coeficiente espectral previo de la señal de filigrana digital.

[28] Para derivar la fase 116 del coeficiente espectral previo de la señal de filigrana digital, el codificador diferencial 18 puede llevar a cabo una derivación de fase 12 en el coeficiente espectral previo de la señal de filigrana digital. El coeficiente espectral previo puede ser provisto, por ejemplo, de una etapa que sea externa al generador de filigrana digital 1 o el codificador 18 puede configurarse para determinar coeficientes espectrales de la señal de filigrana digital mediante combinación de coeficientes de filigrana digital y coeficientes espectrales de la señal huésped 118. Por ejemplo, el codificador diferencial 18 puede configurarse para derivar el coeficiente espectral previo de la señal de filigrana digital en base a una combinación de un coeficiente de filigrana digital previo (por ejemplo, un coeficiente de filigrana digital wm(i,j- 1)) y un coeficiente espectral previo, por ejemplo un coeficiente espectral a(i,j-1)) de la señal huésped 118. En otras palabras, el codificador diferencial puede no solo derivar coeficientes de filigrana digital sino también coeficientes espectrales de la señal de filigrana digital.

[29] El procesador de información 16 puede configurarse para proporcionar el primer flujo 11 que representa los datos valorados discretos 14 en un dominio de frecuencia de tiempo, de tal manera que cada valor de flujo del flujo 11 se asocia con un sub-canal de frecuencia y una cuota de tiempo.

[3] El índice "i" arriba utilizado puede indicar el sub-canal de frecuencia y el índice "j" puede indicar el "número de símbolo" o, en otras palabras, la cuota de tiempo del coeficiente o símbolo correspondiente. En otras palabras, "i" denota un sub-canal de frecuencia (en la frecuencia central f¡) y "j" denota el índice temporal

o la cuota de tiempo del valor correspondiente a éste.

[31] Por consiguiente, cada valor de flujo del flujo 11 se asocia con un sub-canal de frecuencia i y una cuota de tiempo j. Además, el codificador diferencial 18 puede configurarse para obtener el coeficiente de filigrana digital actual wm(i,j) en el dominio de frecuencia de tiempo, de tal manera que un sub-canal de frecuencia I asociado al coeficiente de filigrana digital actual wm(i,j) sea idéntico a un sub-canal de frecuencia i asociado al valor de flujo actual b(i,j) y de tal manera que una cuota de tiempo j asociada al coeficiente de filigrana digital actual wm(i,j) sea idéntica a una cuota de tiempo j asociada al valor de flujo actual b(i,j).

[32] En otras palabras, un sub-canal de frecuencia y una cuota de tiempo o número de símbolo de un coeficiente de filigrana digital de la señal de filigrana digital wm, que se asocian con un valor de flujo del valor de flujo del flujo 11, pueden ser idénticos al sub-canal de frecuencia y cuota de tiempo o número de símbolo del valor de flujo correspondiente.

[33] Además, el codificador diferencial 18 puede configurarse para derivar coeficientes espectrales de la señal de filigrana digital en un dominio de frecuencia de tiempo también, de tal manera que cada coeficiente espectral de la señal de filigrana digital se asocie con un sub-canal de frecuencia y una cuota de tiempo. Por consiguiente, el codificador diferencial 18 puede configurarse para determinar la rotación de fase 112 de tal manera que una cuota de tiempo j-1 que se asocia con el coeficiente espectral previo awm(i,j-1) de la señal de filigrana digital, en dependencia de la cual se selecciona el ángulo de fase de la rotación de fase 112 aplicada al valor de flujo actual b(i,j) o el símbolo de filigrana digital actual Xk(i,j), y la cuota de tiempo j correspondiente al valor de flujo actual b(i,j) sean adyacentes en tiempo. En otras palabras, un coeficiente espectral actual awm(i,j), que es una combinación del coeficiente de filigrana digital actual wm(i,j) y el coeficiente espectral actual a(i,j) de la señal huésped 118, pueden seguir directamente al coeficiente espectral previo awm(i,j-1) en tiempo cuando la señal de filigrana digital se observa como una secuencia de coeficientes espectrales posteriores awm(i,j) (i,j e N). Además, el codificador diferencial 18 puede configurarse de tal manera que los sub-canales de frecuencia I del valor de flujo actual b(i,j), el coeficiente de filigrana digital actual wm(i,j) y el coeficiente espectral awm(i,j) son idénticos. Esto significa que el codificador diferencial 18 puede llevar a cabo el proceso de derivación de señal de filigrana digital para cada sub-canal de frecuencia sobre el cual se representan... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un generador de filigrana digital (12, wm) para proporcionar una señal de filigrana digital como una secuencia de coeficientes de filigrana digital posteriores(wm(i,j) (¡,j e N) en base a un flujo (11) de valores de flujo posteriores (b(i,j)) que representan datos valorados discretos (14), comprendiendo el generador de filigrana digital:

un codificador diferencial (18, 28, 48, 78) configurado para proporcionar la señal de filigrana digital (12,wm), en donde el codificador diferencial (18, 28, 48, 78) se configura para aplicar una rotación de fase (112) a un valor de flujo actual (b(i,j)) de los valores de flujo (b(i,j)) que representan los datos valorados discretos (14) o a un símbolo de filigrana digital actual (Xk(i,j)), correspondiendo el símbolo de filigrana digital actual (Xk(i,j)) a un valor de flujo actual (b(i,j)) de los valores de flujo (b(i,j)) que representan los datos valorados discretos (14), a fin de obtener un coeficiente de filigrana digital actual (wm(i,j)) de la señal de filigrana digital (12);

en donde el codificador diferencial (18, 28, 48, 78) se configura para derivar una fase (116, cp(i,j-1)) de un coeficiente espectral previo (awm(i,j -1) de una señal de filigrana digital (awm) que es una combinación de una señal huésped (a) y la señal de filigrana digital (12, wm);

en donde el codificador diferencial (18, 28, 48, 78) se configura para proporcionar la señal de filigrana digital de tal manera que un ángulo de fase (cp(i,j)) de la rotación de fase (112) aplicada al valor de flujo actual (b(i,j)) o el símbolo de filigrana digital actual (Xk(i,j)) sea dependiente de la fase (116, cp(i,j-1)) del coeficiente espectral previo (awm(i,j-1)) de la señal de filigrana digital (awm); y,

en donde la señal huésped (118, a) es una señal de audio, una señal de imagen o una señal de video, y la señal de filigrana digital (awm) es una señal de audio, una señal de imagen o una señal de video.

2. El generador de filigrana digital según la reivindicación 1,

en el que el generador de filigrana digital comprende un procesador de información (16); en donde el procesador de información (16) se configura para proporcionar el flujo (11) que representa los datos valorados discretos (14) en un dominio de frecuencia de tiempo, de tal manera que cada valor de flujo del flujo (11) se asocia un sub-canal de frecuencia (i) y a una cuota de tiempo (j); y,

en donde el codificador diferencial (18, 28, 48) se configura para obtener el coeficiente de filigrana digital actual (wm(ij)) en el dominio de frecuencia de tiempo, de tal manera que un sub-canal de frecuencia (i) asociado al coeficiente de filigrana digital actual (wm(i,j)) sea idéntico a un sub-canal de frecuencia (i) asociado al valor de flujo actual b(i,j)) y de tal manera que una cuota de tiempo (j) asociada al coeficiente de filigrana digital actual (wm(i,j)) sea idéntica a una cuota de tiempo (j) asociada al valor de flujo actual (b(i,j)).

3. El generador de filigrana digital según la reivindicación 2,

caracterizado porque el codificador diferencial (18, 28) se configura para derivar coeficientes espectrales (awm(i,j)) de la señal de filigrana digital (awm) en un dominio de frecuencia de tiempo, de tal manera que cada coeficientes espectral de la señal de filigrana digital se asocie con un sub-canal de frecuencia (i) y una cuota de tiempo (j); y,

en donde el codificador diferencial (28, 48) se configura para determinar la rotación de fase (112), de tal manera que una cuota de tiempo (j-1), asociada con el coeficiente espectral previo (awm(i,j-1)) de la señal de filigrana digital (awm), en dependencia de lo cual se selecciona el ángulo de fase (cp(i,j)) de la rotación de fase (112) aplicada al valor de flujo actual (b(i,j)) o el símbolo de filigrana digital actual (Xk(i,j)), y la cuota de tiempo (j) asociada al valor de flujo actual (b(i,j)) sean adyacentes en tiempo.

4. El generador de filigrana digital según la reivindicación 3,

en el que el codificador diferencial (28, 48) se configura de tal manera que un sub-canal de frecuencia (i), asociado al coeficiente espectral previo (awm(i,j-1)) de la señal de filigrana digital (awm), y el sub-canal de frecuencia (i) asociado al valor de flujo actual (b(i,j)), sean idénticos.

5. El generador de filigrana digital según una de las reivindicaciones 1 a 4,

en el que el codificador diferencial (28, 48) se configura para escalar de manera adicional (21) el valor de flujo actual (b(i,j)) o el símbolo de filigrana digital actual (Xk(i,j)) mediante un factor de escalada actual (7(i,j)) o mediante un factor actual que sea menor que el factor de escalada actual (7(i,j)); y,

en donde el factor de escalada actual (7(i,j)) se proporciona por un módulo de procesamiento psicoacústico (92) en dependencia de una señal huésped (118, a) en la cual está por incrustarse la señal de filigrana digital (12, wm), y de tal manera que el factor de escalada actual (y(i,j)) describa una característica de enmascaramiento de la señal huésped (118, a).

6. El generador de filigrana digital según la reivindicación 5,

en el que el codificador diferencial (28, 48) se configura para escalar el valor de flujo actual (b(i,j)) o el símbolo de filigrana digital actual (Xk(i,j)) mediante el factor de escalada actual (7(¡,j)) para ajustar una amplitud del coeficiente de filigrana digital actual (wm(i,j)) de tal manera que una filigrana digital sea inaudible en una

señal de filigrana digital (awm(t)) determinada por una combinación de la señal huésped (118, a) y la señal de filigrana digital (12, wm).

7. El generador de filigrana digital según una de las reivindicaciones 1 a 6,

en el que el codificador diferencial (48) comprende un selector de sub-constelación (42) configurado para proporcionar de manera selectiva una pluralidad de símbolos de filigrana digital actuales (xi(i,j) a xm/2(i,j)) que constituyen una sub-constelación en dependencia del valor de flujo actual (b(i,j));

en donde el codificador diferencial (48) se configura para aplicar la rotación de fase(112) a cada uno de los símbolos de filigrana digital actuales (xi(i,j) a xm/2(íj)) de la sub-constelación correspondiente al valor de flujo actual (b(i,j)) o a una versión escalada del mismo, a fin de obtener una pluralidad de coeficientes de filigrana digital, candidatos, actuales (wmi(i,j) a wmM/2(i,j)); y,

en donde el codificador diferencial (48) comprende un dispositivo de decisión (44) configurado para seleccionar uno de los coeficientes de filigrana digital, candidatos, actuales (wmi(i,j) a wrriM/2(i,j)) como el coeficiente de filigrana digital actual (wm(i,j)).

8. El generador de filigrana digital según la reivindicación 7,

en el que el dispositivo de decisión (44) se configura para derivar una pluralidad de coeficientes espectrales de filigrana digital, candidatos, actuales en base a combinaciones de un coeficientes espectral actual (a(i,j)) de la señal huésped (118,a) con la pluralidad de coeficientes de filigrana digital candidatos (wmi(i,j) a wmM/2(i,j)) para determinar el coeficiente espectral de filigrana digital, candidato, actual, con la mayor potencia de la pluralidad de coeficientes espectrales de filigrana digital, candidatos, actuales, a fin de seleccionar el coeficiente de filigrana digital, candidato, actual, correspondiente al coeficiente espectral de filigrana digital, candidato, actual, que tiene la mayor potencia como coeficiente de filigrana digital actual (wm(i,j)).

9. El generador de filigrana digital según una de las reivindicaciones 7 a 8,

en el que el selector de sub-constelación (42)se configura para proporcionar la pluralidad de símbolos de filigrana digital actual (xi(i,j) a xm/2(íj)) como valores complejos, de tal manera que los diferentes símbolos de filigrana digital actuales solo difieran en fase y de tal manera que las diferencias de fase de los diferentes símbolos de filigrana digital, actuales, adyacentes, asociados con el mismo valor de flujo actual, sean iguales.

1. El generador de filigrana digital según una de las reivindicaciones 1 a 9,

que comprende además un modulador (71) configurado para derivar la señal de filigrana digital en un dominio de tiempo en base a los coeficientes de filigrana digital posteriores.

11. Un decodificador de filigrana digital para proporcionar datos valorados discretos (112) en dependencia de una señal de filigrana digital (111), comprendiendo el decodificador de filigrana digital:

un procesador de información (114) para proporcionar un flujo (118) de coeficientes espectrales valorados complejos, representando el flujo (118) la señal de filigrana digital (111); y,

un decodificador diferencial (116) configurado para determinar una diferencia de ángulo de fase (<pidíf(j)) entre un coeficiente espectral, valorado, complejo, previo (1112, b¡norm(j-1)) y un coeficiente espectral, valorado, complejo, actual (1114, b¡norm(j));

configurado para representar diferencias de ángulo de fase dentro de al menos dos diferentes rangos de ángulo de fase (122,124) respecto a un primer valor discreto (1116) de los datos valorados discretos (112) y para representar diferencias de ángulo de fase dentro de al menos otros dos diferentes rangos de ángulo de fase (126, 128) respecto a un segundo valor discreto (1118) de los datos valorados discretos (112); en donde el decodificador diferencial (116) se configura para distinguir al menos entre cuatro diferentes rangos de ángulo de fase (122, 124, 126, 128); y,

en donde el decodificador diferencial (116) se configura para representar rangos de ángulo de fase adyacentes respecto a diferentes valores discretos (1116, 1118) de los datos valorados discretos (112); y, en donde la señal de filigrana digital (111) es una señal de audio, una señal de imagen o una señal de video.

12. El decodificador de filigrana digital según la reivindicación 11,

caracterizado porque el procesador de información (114) se configura para proporcionar el flujo (118) de coeficientes espectrales complejos en un dominio de frecuencia de tiempo, de tal manera que cada coeficiente espectral complejo se asocie con un sub-canal de frecuencia (i) y una cuota de tiempo (j); y, en donde el decodificador diferencial (116) se configura de tal manera que el coeficiente espectral complejo previo (1112, b¡norm(j-1)) y el coeficiente espectral complejo actual (1114, b¡norm(j)) se asocien a cuotas de tiempo adyacentes (j-1,j) y el mismo sub-canal de frecuencia (i).

13. Un procedimiento para proporcionar una señal de filigrana digital como una secuencia de coeficientes de filigrana digital posteriores en base a datos valorados discretos, comprendiendo el procedimiento:

Proporcionar (112), en dependencia de unidades de información de los datos valorados discretos, un flujo de

valores de flujo posteriores de tal manera que el flujo represente los datos valorados discretos;

aplicar una rotación de fase (14) a un valor de flujo actual de los valores de flujo que representan los datos

valorados discretos o a un símbolo de filigrana digital actual, correspondiendo el símbolo de filigrana digital actual a un valor de flujo actual de los valores de flujo que representan los datos valorados discretos, a fin de obtener un coeficiente de filigrana digital actual de la señal de filigrana digital;

derivar (16) una fase de un coeficiente espectral previo de una señal de filigrana digital que es una combinación de una señal huésped y la señal de filigrana digital; y,

proporcionar (18) la señal de filigrana digital de tal manera que un ángulo de fase de la rotación de fase aplicada al valor de flujo actual o al símbolo de filigrana digital actual sea dependiente de la fase del coeficiente espectral previo de la señal de filigrana digital;

en donde la señal huésped es una señal de audio, una señal de imagen o una señal de video, y la señal de filigrana digital es una señal de audio, una señal de imagen o una señal de video.

14. Un procedimiento para proporcionar datos valorados discretos en dependencia de una señal de filigrana digital, comprendiendo el procedimiento:

proporcionar un flujo de coeficientes espectrales valorados complejos, representando el flujo la señal de filigrana digital;

determinar una diferencia de ángulo de fase entre un coeficiente espectral, valorado, complejo, previo y un coeficiente, espectral, valorado, complejo, actual;

representar diferencias de ángulo de fase dentro de al menos dos rangos de ángulo de fase diferentes respecto a un primer valor discreto de los datos valorados discretos y representar diferencias de ángulo de fase dentro de al menos otros dos rangos de ángulo de fase diferentes respecto a un segundo valor discreto de los datos valorados discretos; en donde los rangos de ángulo de fase adyacentes se representan en diferentes valores discretos de los datos valorados discretos; y,

en donde la señal de filigrana digital es una señal de audio, una señal de imagen o una señal de video.

15. Un programa de computadora para llevar a cabo el procedimiento según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque el programa de computadora se ejecuta en una computadora.