Recuperación de un mensaje de datos incluido en una señal de audio.

Un procedimiento para recuperar un mensaje de datos incorporado en una señal de audio, estando codificado el mensaje de datos para una corrección de errores en recepción, FEC, e incorporado en la señal de audio como una pluralidad de ecos cuyas polaridades varían con los valores de datos del mensaje de datos, combinándose los ecos con la señal de audio tras unos retardos apropiados, comprendiendo el procedimiento:

recibir en un receptor una señal de entrada que presenta la señal de audio y los ecos; y

procesar la señal de entrada para detectar los ecos y recuperar el mensaje de datos incorporado;

en el que el procesamiento incluye sincronizar el receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida;

en el que el procesamiento lleva a cabo una descodificación FEC

(41) en los datos recuperados; y

caracterizado porque la sincronización usa un cómputo de errores de la descodificación FEC (41) para controlar la sincronización del receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13168796.

Solicitante: Intrasonics S.à.r.l.

Nacionalidad solicitante: Luxemburgo.

Dirección: 12-14 RUE LEÓN THYES 2636 LUXEMBOURG LUXEMBURGO.

Inventor/es: KELLY,Peter,John, REYNOLDS,MICHAEL REYMOND, SUTTON,CHRISTOPHER JOHN JOSEPH.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > DIFUSION (BROADCAST) (comunicación multiplex H04J;... > Disposiciones para la difusión o distribución combinada... > H04H20/31 (utilizando señales en banda, p. ej. subsónicas o señales de aviso)
  • 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-2545058_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Recuperación de un mensaje de datos incluido en una señal de audio [0001] La presente invención se refiere a un sistema para incorporar datos en una señal de audio y a su posterior recuperación, que pueden usarse para marcas de agua, comunicaciones de datos, encuestas, etc. La invención tiene particular relevancia en un sistema para ocultar datos en una señal de audio mediante la adición de ecos en la señal de audio y en un sistema para la recuperación de los datos ocultos mediante la detección de los ecos añadidos.

El documento US 5893067 da a conocer una técnica para ocultar datos en una señal de audio para su transmisión a un receptor remoto. Los datos se ocultan en la señal de audio añadiendo un eco artificial a la señal de audio y modificando la amplitud y/o el retardo del eco según los datos que van a ocultarse.

Un problema de la técnica de ocultación de datos descrita en el documento US 5893067 es que en la mayoría de situaciones, los ecos naturales pueden enmascarar los ecos artificiales, haciendo que el receptor tenga dificultades a la hora de identificar los ecos artificiales y, por tanto, recuperar los datos ocultos.

El documento US 2006/0239502 da a conocer procedimientos y aparatos para la extracción de marcas de agua a partir de un contenido anfitrión digital. Las marcas de agua incorporadas pueden extraerse del contenido anfitrión digital recibido según una clave stego. Se extrae una primera marca de agua y se evalúa una pluralidad de errores en la primera marca de agua extraída. Si el número de errores está por encima de un primer valor predeterminado, se extrae al menos una segunda marca de agua del contenido anfitrión. Se evalúa una pluralidad de errores en al menos la segunda marca de agua extraída. Si el número de errores en al menos la segunda marca de agua extraída está por encima de un segundo valor predeterminado, los resultados de la extracción para las marcas de agua extraídas se combinan con el fin de evaluar de manera acumulativa la validez de la primera marca de agua extraída y de al menos la segunda marca de agua extraída.

La presente invención, definida por las reivindicaciones adjuntas, tiene como objetivo proporcionar una 30 técnica de ocultación de datos alternativa.

Según un aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para recuperar un mensaje de datos incorporado en una señal de audio, estando codificado el mensaje de datos para una corrección de errores en recepción, FEC, e incorporado en la señal de audio como una pluralidad de ecos cuyas polaridades varían con los 35 valores de datos del mensaje de datos, combinándose los ecos con la señal de audio tras unos retardos apropiados, comprendiendo el procedimiento: recibir en un receptor una señal de entrada que presenta la señal de audio y los ecos; y procesar la señal de entrada para detectar los ecos y recuperar el mensaje de datos incorporado; en el que el procesamiento incluye sincronizar el receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida; en el que el procesamiento lleva a cabo una descodificación FEC en los datos recuperados; y caracterizado porque la sincronización usa un cómputo de errores de la descodificación FEC para controlar la sincronización del receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida.

La presente invención también proporciona un aparato receptor para recuperar un mensaje de datos incorporado en una señal de audio recibida, estando codificado el mensaje de datos para una corrección de errores 45 en recepción, FEC, e incorporado en la señal de audio como una pluralidad de ecos cuyas polaridades varían con los valores de datos del mensaje de datos, combinándose los ecos con la señal de audio tras unos retardos apropiados, comprendiendo el aparato: un detector de eco que recibe una señal de entrada que presenta la señal de audio y los ecos, y que procesa la señal de entrada para identificar los ecos de la señal de entrada; un módulo de recuperación de datos que procesa los ecos identificados para recuperar datos correspondientes a los ecos 50 identificados; un descodificador FEC para llevar a cabo la descodificación FEC de los datos recuperados para regenerar el mensaje de datos; y caracterizado por un controlador, sensible a un cómputo de errores del descodificador FEC, para controlar el funcionamiento del descodificador FEC para sincronizar el aparato receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida.

Estos y otros aspectos de la invención resultarán evidentes a los expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción detallada de sistemas y realizaciones a modo de ejemplo, que se describen con referencia a los siguientes dibujos, en los que:

la Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra los componentes principales de un transmisor y un receptor

usados en un sistema a modo de ejemplo; la Figura 2a es un gráfico de impulsos que ilustra los ecos que se añaden a una señal de audio para codificar un "uno" binario; la Figura 2b es un gráfico de impulsos que ilustra los ecos que se añaden a una señal de audio para codificar un "cero" binario; la Figura 3a es un gráfico de impulsos que ilustra la presencia de ecos artificiales para un "uno" binario tras una codificación Manchester y que ilustra ecos naturales; la Figura 3b es un diagrama de impulsos que ilustra la presencia de ecos artificiales para un "cero" binario tras una codificación Manchester y que ilustra ecos naturales;

la Figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra en mayor detalle la codificación llevada a cabo en el transmisor mostrado en la Figura 1; la Figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra los componentes principales de un módulo de generación y conformación de eco que forma parte del transmisor mostrado en la Figura 1; la Figura 6a ilustra una función de conformación y modulación que se aplica a los ecos antes de combinarse con la señal de audio cuando va a transmitirse un "uno" binario; la Figura 6b ilustra una función de conformación y modulación que se aplica a los ecos antes de combinarse con la señal de audio cuando va a transmitirse un "cero" binario; la Figura 6c ilustra la manera en que la función de conformación y modulación varía cuando van a transmitirse dos "unos" binarios sucesivos;

la Figura 6d ilustra la función de conformación y modulación que se aplica cuando va a transmitirse un "cero" binario tras un "uno" binario; la Figura 7 ilustra el procesamiento llevado a cabo en el receptor mostrado en la Figura 1 para recuperar los datos ocultos a partir de la señal de audio recibida; la Figura 8a es un gráfico de autocorrelación para una señal de audio típica sin ecos artificiales;

la Figura 8b es un gráfico de autocorrelación para la señal de audio con ecos artificiales durante una primera mitad de un símbolo de bit; la Figura 8c es un gráfico de autocorrelación para la señal de audio con ecos artificiales durante la segunda mitad del símbolo de bit; la Figura 8d es un gráfico obtenido sustrayendo el gráfico de autocorrelación mostrado en la Figura Be del gráfico de autocorrelación mostrado en la Figura 8b; la Figura 9 es un diagrama de bloques que ilustra una forma alternativa de un receptor usado para recibir y recuperar los datos ocultos incorporados en la señal de audio; la Figura 10 es un gráfico que ilustra la manera en que un cómputo de errores FEC varía durante un proceso de sincronización usado para hallar el mensaje de datos oculto en la señal de entrada; y las Figuras 11a y 11b ilustran el procesamiento llevado a cabo respectivamente por un codificador FEC y un descodificador FEC en una realización.

Visión general [0009] La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para recuperar un mensaje de datos incorporado en una señal de audio, estando codificado el mensaje de datos para una corrección de errores en recepción, FEC, e incorporado en la señal de audio como una pluralidad de ecos cuyas polaridades varían con los valores de datos del mensaje de datos, combinándose los ecos con la señal de audio tras unos retardos apropiados, comprendiendo el procedimiento:

recibir en un receptor una señal de entrada que presenta la señal de audio y los ecos; y procesar la señal de entrada para detectar los ecos y recuperar el mensaje de datos incorporado;

en el que el procesamiento incluye sincronizar el receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida;

en el que el procesamiento lleva a cabo una descodificación FEC (41) en los datos recuperados; y caracterizado porque la sincronización usa un cómputo de errores de la descodificación FEC (41) para controlar la sincronización del receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que la recepción recibe una señal de entrada correspondiente a una secuencia de símbolos que termina con un símbolo actual, en el que el procesamiento procesa la señal de entrada correspondiente al símbolo actual y los N-1 símbolos anteriores, donde N es el número de símbolos en el mensaje de datos, para detectar ecos y para determinar un valor de bit para cada símbolo y para proporcionar los valores de bit como un mensaje posible, donde el mensaje posible se procesa mediante dicha descodificación FEC (41) para regenerar una palabra de código candidata que se almacena en una memoria intermedia, donde la descodificación FEC (41) genera un cómputo de errores que indica el número de errores identificados en la palabra de código candidata, donde un controlador borra la palabra de código candidata de la memoria intermedia si el cómputo de errores es mayor que un umbral, donde el procesamiento se repite tras la recepción de una señal de entrada correspondiente a un símbolo siguiente hasta que el cómputo de errores esté por debajo del umbral, momento en que el procedimiento comprende que el controlador ordene la descodificación FEC

(41) para aceptar la palabra de código candidata, que se proporciona para un uso adicional en el receptor.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que la señal de entrada comprende una secuencia de mensajes de datos y en el que una sincronización obtenida para el primer mensaje de datos se usa para 35 identificar una sincronización para el siguiente mensaje de datos en la secuencia.

4. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que la descodificación FEC (41) incluye una descodificación cíclica (127) y una descodificación convolucional (123) anterior a la descodificación cíclica (127) y comprende además una reordenación (125) de los datos recuperados entre la descodificación convolucional y la descodificación cíclica (127) para evitar la falsa detección de una palabra de código.

5. Un procedimiento según la reivindicación 4, en el que la reordenación (125) lleva a cabo una reordenación seudoaleatoria de los datos recuperados antes de la descodificación cíclica.

6. Un aparato receptor para recuperar un mensaje de datos incorporado en una señal de audio recibida, estando codificado el mensaje de datos para una corrección de errores en recepción, FEC, e incorporado en la señal de audio como una pluralidad de ecos cuyas polaridades varían con los valores de datos del mensaje de datos, combinándose los ecos con la señal de audio tras unos retardos apropiados, comprendiendo el aparato:

un detector de eco (37) que recibe una señal de entrada que presenta la señal de audio y los ecos, y que procesa la señal de entrada para identificar los ecos de la señal de entrada;

un módulo de recuperación de datos (39) que procesa los ecos identificados para recuperar datos correspondientes a los ecos identificados;

un descodificador FEC (41) para llevar a cabo la descodificación FEC de los datos recuperados para regenerar el mensaje de datos; y caracterizado por un controlador (91) , sensible a un cómputo de errores del descodificador FEC (41) , para controlar

el funcionamiento del descodificador FEC (41) para sincronizar el aparato receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida.

7. Un aparato según la reivindicación 6, en el que el detector de eco (37) está configurado para recibir 5 una señal de entrada correspondiente a una secuencia de símbolos, en el que el módulo de recuperación de datos

(39) está configurado para procesar los ecos detectados por el detector de eco (37) en un símbolo actual y en los N1 símbolos anteriores, donde N es el número de símbolos en el mensaje de datos, para determinar un valor de bit para cada símbolo y para proporcionar los valores de bit como un mensaje posible, donde el descodificador FEC

(41) está configurado para procesar el mensaje posible para regenerar una palabra de código candidata y para

almacenar la palabra de código candidata en una memoria intermedia, donde el descodificador FEC (41) está configurado para generar un cómputo de errores que indica el número de errores identificados en la palabra de código candidata, donde el controlador está configurado para borrar el mensaje de datos candidato de la memoria intermedia si el cómputo de errores es mayor que un umbral, donde tras la recepción de una señal de entrada correspondiente a un símbolo siguiente, el módulo de recuperación de datos (39) está configurado para recuperar un siguiente mensaje posible y el descodificador FEC (41) está configurado para generar una siguiente palabra de código candidata, hasta que el cómputo de errores para la palabra de código candidata sea inferior a un umbral.

8. Un aparato según la reivindicación 6, en el que la señal de entrada comprende una secuencia de mensajes de datos y en el que una sincronización obtenida para el primer mensaje de datos se usa para identificar 20 una sincronización para el siguiente mensaje de datos en la secuencia.

9. Un aparato según la reivindicación 6, en el que el descodificador FEC (41) incluye un descodificador convolucional (123) y un descodificador cíclico (127) y está configurado para reordenar los datos recuperados entre la descodificación convolucional llevada a cabo por el descodificador convolucional y una descodificación cíclica llevada a cabo por el descodificador cíclico.

10. Un aparato según la reivindicación 9, en el que la reordenación es una reordenación seudoaleatoria de los datos recuperados.

11. Un producto de instrucciones implementables por ordenador que comprende instrucciones implementables por ordenador que hacen que un receptor programable lleve a cabo un procedimiento para recuperar un mensaje de datos incorporado en una señal de audio, estando codificado el mensaje de datos para una corrección de errores en recepción, FEC, e incorporado en la señal de audio como una pluralidad de ecos cuyas polaridades varían con los valores de datos del mensaje de datos, combinándose los ecos con la señal de audio tras unos retardos apropiados, comprendiendo las instrucciones implementables por ordenador:

instrucciones para procesar una señal de entrada recibida que presenta la señal de audio y los ecos, para detectar los ecos y recuperar el mensaje de datos incorporado;

donde las instrucciones para procesar la señal de entrada recibida incluye instrucciones para sincronizar el receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida;

donde las instrucciones incluyen instrucciones para llevar a cabo una descodificación FEC (41) en los datos recuperados; y 45 donde las instrucciones para la sincronización usan un cómputo de errores de la descodificación FEC para controlar la sincronización del receptor con el mensaje de datos incorporado en la señal de entrada recibida.