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KR100589706B1 - 인코딩된 신호에 보충 데이터를 삽입하는 장치 및 방법 - Google Patents

인코딩된 신호에 보충 데이터를 삽입하는 장치 및 방법 Download PDF

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KR100589706B1
KR100589706B1 KR1019997007660A KR19997007660A KR100589706B1 KR 100589706 B1 KR100589706 B1 KR 100589706B1 KR 1019997007660 A KR1019997007660 A KR 1019997007660A KR 19997007660 A KR19997007660 A KR 19997007660A KR 100589706 B1 KR100589706 B1 KR 100589706B1
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누이텐페트루스
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

오디오 또는 비디오 신호를 워터마킹하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 그 신호는 DPCM 인코더 또는 (시그마-) 델타 변조기와 같은 인코딩 처리를 제어하기 위한 피드백 루프(64)를 포함하는 인코더(6)에 의해 삽입된다. 워터마크(3)는 선택된 인코드 신호의 샘플들을 변경함으로써 삽입된다. 상기 변경은 삽입된 워터마크에 의해 유도되는 양자화 오류가 다음 인코딩 동작으로 제거되지 않도록 그 인코드된 신호를 피드백하기 전에 실행한다. 추가로, 그 선택된 샘플들에 우선하는 하나 이상의 샘플들도 같은 방법으로 변경되어 그 워터마크에 의해 유도된 오류가 더욱 감소된다. 이는 선행하는 샘플 변경(의 조합)이 최고의 인코딩 품질을 제공하는 "룩킹 어헤드"를 달성한다.
인코딩, 보충 데이터, 워터마킹, 저장매체, 양자화 오류

Description

인코딩된 신호에 보충 데이터를 삽입하는 장치 및 방법{EMBEDDING SUPPLEMENTAL DATA IN AN ENCODED SIGNAL}
(발명의 분야)
본 발명은 신호에 보충 데이터를 삽입하고, 인코딩을 제어하기 위해 인코딩된 신호를 피드백시키는 단계를 포함하는 인코딩 처리에 따라 그 신호를 인코딩하는 단계와, 인코딩된 신호의 선택된 샘플들을 변경하여 상기 보충 데이터를 표시하는 단계를 포함하는 삽입 방법 및 장치에 관한 것이다.
(발명의 배경)
시각적으로 볼 수 없는 오디오 및 비디오 신호들에 보충 데이터를 제공할 필요성이 증가하고 있다. 예를 들면, 워터마크(watermark)는 서류 및 오디오-비디오 프로그램의 소스 또는 저작권을 식별하기 위해 멀티미디어 자산 항목에서 삽입되어야 한다. 그 워터마크는 합법적인 저작권 소유자의 증거를 제공하고, 저작권 침해의 추적을 허가하고, 그리고 지적 재산권 보호를 제공한다.
서두에서 규정된 바와 같이 비디오 신호를 워터마킹하는 공지된 방법은 F.Hartung 및 B.Giros의 "Digital Watermarking of Raw and Compressed Video", SPIE Vol. 2592, pp. 205-213에 개시되어 있다. 이에 비추어 보아 워터마킹은 MPEG2 인코더의 출력 비트스트림에서 선택된 DCT 계수를 변경함으로써 달성된다. 잘 알려진 바와 같이, MPEG2 인코더는 인코딩 처리를 제어하기 위해 피드백 루프를 포함하는 예측 인코더이다. 예측 오류(입력신호와 이에 대한 예측간의 차이)는 입력신호 자체보다 낳게 인코드된다. 그 예측신호는 예측신호를 국부적으로 디코딩함으로써 얻어진다.
워터마크는, 종래기술의 방법에서, 전통적인 코딩후 삽입된다. 이 방법으로 인코딩된 신호를 워터마킹할 수 있는 능력은 제한된다.
(발명의 목적 및 요약)
본 발명의 목적은, 인코딩된 오디오 또는 비디오 신호에 보충 데이터를 삽입하는 방법을 제공하여, 더 많은 그 인코딩된 신호의 비트가 실질적으로 시각적 품질에 영향을 미치지 않고 바꿔지도록 하는데 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 방법은, 선택된 샘플들을 변경하는 상기 단계가, 인코딩된 신호의 상기 피드백 이전에 실행되고, 선택된 샘플에 선행하는 인코딩된 신호의 적어도 한 개의 추가 샘플을 변경시키는 것이 상기 인코딩 처리의 품질을 향상시키는 것으로 밝혀진 경우에, 상기 추가 샘플을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 그 신호를 피드백하기에 앞서 보충 데이터를 삽입하는 단계는 본 출원인의 미공개된 유럽 특허출원 제 97200197.8호(변리사 사건번호 PHN 16.209)에 제안되었다. 이 단계로 샘플 변경의 역효과는 다음 인코더 동작에서 보상된다. 그러나, 초기 샘플 변경의 방해는 남아 있다. 본 발명은 선택 샘플에 우선하여 하나 이상의 신호 샘플들을 신중히 변경함으로써 인코딩 품질을 더욱 향상시킨다는 점에 근거하고 있다. 사실, 그 인코딩된 신호는 아직 나타나지 않는 코딩 오류를 최소화기 위해서 조금 왜곡되어 있다.
본 발명은 특히 단위 비트 인코딩된 신호들에 보충 데이터를 삽입하는데 사용한다. 델타 변조기, 시그마-델타 변조기, 및 노이즈 형 인코더와 같은 단위 비트 인코더는 각 인코딩 단계에서 1 비트 출력 샘플을 발생한다. 그 인코딩된 신호는 워터마킹에 매우 약점이 있다. 예를 들면, 2,822,400(64*44100)Hz의 샘플링 주파수에서 DVD-오디오 상에 고품질의 오디오를 레코딩하기 위해 구성된 시그마-델타 변조기는, 115dB의 신호 대 잡음비를 갖는다. 선행기술 즉, 전통적인 코딩 후 교육되는 방법으로 신호를 변조한 시그마-델타와 같은 워터마킹은 양자화 잡음을 매우 줄인다. 예를 들면, 워터마크 비트에 의해 시그마-델타 변조된 오디오 신호의 100번째 비트마다의 교체는 양자화 잡음을 -60dB까지 줄여, 완벽히 받아들이지 않는다. 본 출원인의 계류중인 유럽 특허출원 제 97200197.8호에 제안된 워터마킹은 100번째 비트마다 양자화 잡음의 단지 1dB 증가의 희생으로 대체되게 한다.
본 발명은 뿐만 아니라 신호 대 잡음비라는 점에서 인코딩 품질을 더욱 향상시킨다. 차수 > 2인 루프 필터를 갖는 시그마-델타 변조기는 대량 입력신호들에 대해 불안정한 문제점이 생긴다. 또한, 본 발명은 이 종류들의 불안정성 문제점과 관련된 진폭 클리핑 문제점의 해결책을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징부 및 이점은 다음의 첨부도면을 참조하여 주 어지는 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 델타 변조된 신호에 보충 데이터를 삽입하기 위한 장치를 나타낸 것이다.
도 2-도 4는 도 1에 도시된 장치의 동작을 설명하는 신호 파형을 나타낸 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 변경회로의 동작을 설명하는 플로우 챠트를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 시그마-델타 변조된 신호에 보충 데이터를 삽입하기위한 장치를 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 장치에 사용된 3차 시그마-델타 변조기 필터를 나타낸 것이다.
도 8, 도 9, 도 10a-10d 및 도 11a-도 11c는 도 6에 도시된 장치의 동작을 설명하기 위한 신호 파형을 나타낸 것이다.
(실시예의 설명)
본 발명은 단위 비트 인코더를 참조하여 설명하지만, DPCM(예를 들면, MPEG) 인코더와 같은 예측 인코더의 다른 형에 본 가르침이 역시 적용된다는 것을 알 것이다. 먼저 델타-변조기 장치를 쉽게 이해하는 동작으로 설명할 것이다. 이어서, 시그마-델타 변조기 장치가 실제 인코딩 시스템에서 매우 유사하게 사용되는 것처럼 설명할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 델타 변조 신호에 보충 데이터를 삽입하기 위한 장치를 나타낸다. 본 장치는 감산기(11), 극성 검출기(12) 및 디코딩 필터(13)로 구성되는 종래의 델타 변조기(1)를 포함한다. 그 감산기(11)는 입력신호 x에서 예측신호
Figure 111999009977260-pct00001
를 감산함으로써 예측 오류신호 e를 발생한다.그 예측 오류 신호 e를 샘플링 주파수 fs(미도시)에 의해 결정되는 비율로, x≥
Figure 111999009977260-pct00002
에 대해 출력하고 그리고 x<
Figure 111999009977260-pct00003
에 대해 출력 샘플 "-1"을 발생하는 극성 검출기(12)에 인가한다. 피드백 루프(14)는 예측신호
Figure 111999009977260-pct00004
를 얻기 위해 국부 디코더(23)(합산기 또는 적분기)를 포함한다.
종래의 델타 변조기에서, 피드백 루프(14)는 극성 검출기(12)의 출력에 연결된다. 도 2는 이러한 종래 델타 변조기의 파형을 나타낸다. 특히, 도 2는 종래 델타 변조기의 입력신호 x, 예측신호
Figure 112005063949178-pct00005
및 인코딩된 출력신호 y를 나타낸다. 또한, 주의할 것은 예측신호
Figure 112005063949178-pct00006
는 수신기(도 1에는 미도시)의 출력신호이다.
또한, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 장치는 극성 검출기(12)와 피드백 루프(14) 간에 연결된 변경회로(2)를 포함한다. 그 변경 회로는 선택 신호 s에 대응하여 극성 검출기의 출력 비트들중의 선택된 비트들을 변경한다. 예를 들면, 그 변경 회로는 인코딩된 신호 y의 100번째 비트마다 워터마크 데이터 레지스터(3)에 저장된 워터마크 데이터 패턴 w의 비트로 바꾼다. 또한, 그 변경회로는 선택된 비트를 반전하고, 그 워터마크 데이터 패턴을 나타내는 상기 반전된 비트들 간에 비트 주기의 수를 반전한다.
도 3은 워터마크 데이터 비트 w에 의해 인코딩된 신호 y들 중 선택된 비트(20)를 변경하는 효과를 설명한다. 본 도면에서 그 입력신호 x(도 2와 같은 동일신호), 예측신호
Figure 112005063949178-pct00007
및 변경된 인코딩된 신호 z를 나타낸다. 도면부호 21은 삽입된 워터마크 비트를 나타낸다. 도면에 도시된 바와 같이, 그 삽입된 워터마크 비트는 인코딩된 신호비트(20)의 "+1"값과는 다른 "-1"값을 갖는다. 또한 생각해보건대 그 예측신호
Figure 112005063949178-pct00008
는 수신기의 출력신호이고, 그것은 비트 변경이 양자화 잡음을 증가시킨다는 것으로 쉽게 알 수 있다. 그 변경된 신호 z가 인코더의 입력으로 피드백되기 때문에 양자화 오류는 계속해서 보상되고 결국 제거될 것이다.
또한, 본 발명에 따른 변경회로(2)(도 1)는 인코딩 품질을 개선시키는지를 알 수 있는 워터마크에 선행하는 비트들중 적어도 하나를 변경하는 구성으로 되어 있다. 이에 대한 예는 도 4에 도시된다. 또한 그 입력신호 x, 예측신호
Figure 111999009977260-pct00009
, 변경 코드 신호 z 및 워터마크 비트(21)가 도시되어 있다. 추가로, 또한 워터마크 비트(21)에 선행하는 비트(22)를 변경한다. 도 3과 도 2의 비교에 의해 전체 양자화 오류는 더욱 감소되는 것이 바로 나타난다. 따라서 인코딩 품질은 매우 향상된다.
도 3에 도시된 예에서, 워터마크 비트 직전에 선행하는 비트를 변경함으로써 좋은 성능을 얻는다. 이것은 항상 있는 경우는 아니다. 워터마크 비트에 선행하는 2차, 3차, … 등의 변경 비트, 또는 이의 조합은, 훨씬 더 성능을 향상시킬 수 있다. 이에 따른 예는 후술할 것이다.
전술한 효과를 얻기 위해서, 도 1에 도시된 장치는, 다양한 선행 비트들의 조합에 대한 델타 변조 처리를 수행하고, 최상의 결과를 제공하는 조합을 선택하는 것이 채택된다.
여기서, 또한 상기 다양한 비트 조합의 시험을 "룩킹 어헤드(looking-ahead)"로 언급하고, 변경을 고려한 워터마크 비트에 선행하는 비트들을 "룩-어헤드(look-ahead)" 비트로 언급한다.
그 변경 처리는 변경회로(2)의 제어하에 수행한다. 그 회로는 속도 및 하드웨어 복잡성과 같은 실질적인 면에 의거하여 소프트웨어 또는 하드웨어로 수행할 수 있다. 도 5는 본 회로의 동작을 설명하기 위한 플로우 챠트를 나타낸다. 입력신호 x가 기록매체(도 1에는 미도시)에 저장되고 인코드 신호 y의 100번째 비트마다 워터마크 비트 w로 바꿔진다고 가정한다. 끝으로, 입력신호 x는 100 개의 입력 샘플들 x0...x99을 각각 포함하는 세그먼트로 나누어진다. 각 세그먼트에 대해 출력신호 z는, z0...z2는 3개의 룩크-어헤드 비트이고 z3는 워터마크 비트인 100 비트 z0..z99를 포함한다.
단계 50에서, 3비트 바이너리 코드 수 c는 초기값이 제로로 주어진다. 그 수 c는 현재 3개의 룩크-어헤드 비트들의 조합을 의미한다. 또한, 단계 51에서, c의 3비트는 z0...z2로 할당한다. 즉, zi는 c의 해당 비트가 "1"일 경우 "+1"로 세트하고, c의 해당 비트가 "0"일 경우 zi는 "-1"로 세트한다. 또한, 단계 51에서, 현재 삽입된 워터마크 비트 w는 같은 방법으로 z3로 할당한다. 서브루틴 52에서, 델타-변 조 처리는 x0...x20이라 하는 주어진 입력 샘플의 수를 적용해서 미리 할당된 z0..z3의 값에 대한 루프 동작을 조사한다. 해당 출력 비트 시퀀스 z0..z20는 버퍼 메모리(도 1에는 미도시)에 저장된다. 단계 53에서, 현재 룩크-어헤드 비트들의 조합 c에 대한 델타-변조 처리의 인코딩 품질 Q(c)을 결정하고 버퍼 메모리에 저장한다. 이 예를 들면, 인코딩 품질은 입력신호와 예측신호 간에 평균 제곱 오류(MSE)로 나타내진다.
Figure 111999009977260-pct00010
그래서 수 c는 새로운 룩크-어헤드 비트 z0..z2의 조합을 만들기 위해 하나씩 증가하고(단계 54) MSE(c)의 해당 값을 계산한다. 전체 조합이 처리되는 동안(단계 55)은 시퀀스 x0..x20의 델타 변조를 반복한다. 명백히(그러므로 도면에 도시되지 않음), 동일한 초기 적분기 신호는 시간마다 사용된다. 만약 전체 조합이 처리되었다면, 최고의 인코딩 품질 Q(c)이 단계 56에서 결정된다. 끝으로, MSE(c)가 최소인 수 c는 버퍼 메모리에서 검색된다. 단계 57에서, 상기 최소의 MSE에 해당하는 인코딩된 시퀀스 z0..z20는 버퍼 메모리로부터 판독하여 인코더의 출력 터미널에 인가된다. 그리고 나서, 서브루틴(58)에서, 입력 샘플들의 세그먼트 중의 나머지 x21..x99는 인코딩되고, 단계 59에서 그 인코더의 출력에 인가된다. 100 입력 샘플들의 세그먼트를 인코딩하고서, 본 장치는 다음 세그먼트를 처리하기 위한 단계 50으로 복귀한다.
전술한 인코딩 처리에서 세그먼트(여기서 100)의 길이, 룩크-어헤드 비트(여기서 3), 그리고 구해진(여기서 20) 출력비트의 수와 같은 다수의 파라메타 값들은 예들만의 방법에 의해 주어지는 것으로 판단할 것이다. 또한, 주의할 것은 인코딩 품질은 다른 파라메타들, 예를 들면, 입력 샘플 xn과 해당 예측
Figure 111999009977260-pct00011
간에 가장 큰 차이로 표현될 수 있다.
이제 본 발명에 따른 시그마-델타 변조기를 설명한다. 시그마-델타 변조는 디지털 다용도 디스크(DVD-오디오)의 오디오 버전상에 고품질 오디오를 기록하기 위해 구성된다. 시그마-델타 변조는, 인코딩에 앞서, 델타 변조기의 예측 루프의 필터와 같은 필터에 의해 입력신호 x가 필터링된다는 점에서 델타 변조와 다르다. 그리고, 입력 경로와 피드백 경로의 필터는 인코딩 루프의 전방향 경로에 단일 필터로 교체된다.
본 발명에 따른 시그마-델타 변조 신호에서 보충 데이터 삽입을 위한 장치를 도 6에 도시한다. 그 장치는 감산기(61), 루프 필터(62), 극성 검출기(63) 및 피드백 루프(64)로 구성되는 종래 시그마-델타 변조기(6)를 포함한다. 그 감산기(61)는 입력신호 x에서 인코드 출력신호 z("+1" 또는 "-1" 값을 갖음)를 감산한다. 그 필터(62)는 그 차이 신호 d를 필터링한다. 필터링된 신호 f는 샘플링 주파수 fs(미도시)에 의해 결정된 비율로, f≥0에 대해 출력 비트 "+1"과 f<0 에 대해 출력비트 "-1"을 생성하는 극성 검출기(63)에 인가된다. 도 1에 도시된 바와 같은 동일한 변경 회로(2)는 극성 검출기(63)과 피드백 루프(64) 사이에 연결된다. 선택신호 s에 대응하여, 그 회로(2)는 인코드 신호 y의 비트를 레지스터(3)에 저장된 워터마크 비트 w로 교체한다.
다양한 루프필터(62)의 실시예들이 실제 시그마-델타 변조기에 사용된다. 이 설명을 통하여 3차 필터는 예를 든 방법에 의해 사용된다. 완전을 위하여, 그것을 도 7에 도시하였다. 이 필터는 직렬로 3개의 적분기가 연결된다. 그 3개의 적분기 출력신호를 a, b, c로 각각 나타낸다. 그 필터 출력신호 f는 적분 신호의 가중조합이다. 도면에서, a#에 선행한 정수는 각 적분기에 도시된다. 상기 정수는 관련 적분기를 유지할 수 있는 최대값을 의미한다. 최대 값을 초과하는 신호 샘플들은 클리핑된다. 후에 명백해지므로, 클리핑은 시그마-델타 변조기의 실시예와 관련된다.
도 8은 변경회로(2)가 비활성화인지 아닌지를 본 장치의 동작을 설명하기 위한 파형을 나타낸다. 특히, 본 도면은 입력신호 x, 인코딩된 신호 z, 차이 신호 d, 및 필터링된 신호 f를 나타낸다. 3개의 적분기 출력신호 a, b, 및 c도 나타낸다. 시그마-델타 변조기 출력신호의 평균값은 입력 레벨을 의미한다. 이 예를들면, 입력신호 x는,
Figure 111999009977260-pct00012
에 따라 3개의 "+1"비트와 한개의 "-1"비트를 포함하는 비트스트림으로서 인코딩된, dc 0.5V 레벨이다.
도 9는 출력 인코딩 신호 z에서 워터마크 비트(90)를 삽입하는 효과를 설명하기 위한 파형을 나타낸다. 동일한 신호는 도 8에 도시된 바와 같이 나타낸다. 양 도면들을 비교해보면 워터마크 비트는 양자화 잡음의 증가의 표시인 인코딩된 신호 z에서 동일한 비트 값들이 가장 길게 반복된 것을 나타낸다. 또한 워터마크는 큰 신호 진폭이 적분기, 특히 3차 적분기 출력신호 c에서 일어나게 한다. 명백히, 이것은 워터마크 비트와 '정규' 출력비트가 반대의 값을 갖는 경우만 유지한다.
도 10a-10d는 다양한 조건하에 인코딩된 신호 z와 3차 적분기 출력신호 c를 나타낸다. 도 10a 및 10b에 도시된 파형은 워터마크 비트(90)가 각각 없고 있는 즉, 도 8과 도 9에 도시된 해당 파형과 같다. 도 10c는 룩크-어헤드 비트(91, 92)를 각각 "+1" 및 "-1"로 세팅하는 효과를 나타낸다. 도 10b와 비교하여, 3차 적분기 출력신호 진폭은 줄고 인코딩된 신호의 연속적인 1s의 길이가 짧아진 것을 알 수 있다. 따라서, 양자화 오류는 감소된다. 도 10d는 시그마-델타 변조기의 성능이 다른 룩크-어헤드 비트의 세팅, 즉 두개의 룩크-어헤드 비트(91, 92)를 "+1"로 세팅함으로써 더욱 향상된다는 것을 나타낸다.
룩크-어헤드 비트들의 조합은 최고의 인코딩 품질을 제공하는 결정을 위한 알고리즘은 이미 도 5를 참조하여 델타 변조기에 대해 설명된 것과 동일하다. 즉, 주어진 입력 샘플(예, x0..x20)의 시퀀스의 인코딩 품질 Q(c)은 룩크-어헤드 비트(예, z0..z2)의 다양한 조합 c으로 결정한다. 그리고 최상의 인코딩 품질 Q에 해당하는 출력 시퀀스가 선택된다. 디코딩된 신호는 시그마-델타 인코더에 유용하지 않기 때문에, 평균 제곱 오류는 인코딩 품질의 관심을 끄는 기준에 못 미친다. 다음 파라메터들은 인코딩 품질 Q을 나타내는데 매우 적합한 것을 알 수 있다. 그 파라메터들은 쉽게 계산할 수 있는 추가 장점을 갖는다.
* 시퀀스 z0..x20의 연속적인 동일한 값의 가장 길게 반복된 것. 상기 가장 길에 반복된 것은 도 10b-10d에 R로 나타낸다. 그래서 "가장 짧은 가장 길게" 반복된 것을 갖는 시퀀스가 선택된다. 명백히, R=4(도 10d)는 현재 샘플에서 최상의 선택인 시퀀스.
* 주어진 적분기에서 일어나는 피크 대 피크 진폭. 3차 적분기의 피크 대 피크 진폭은 도 10b-10d의 V로 나타낸다. 그리고서 가장 낮은 진폭을 갖는 시퀀스는 선택된다. 또한, 도 10d에 도시된 시퀀스는 최상의 선택을 나타낸다. 최상의 차수(>3) 필터가 사용될 경우 보다 오히려 3차 적분기가 매우 적절하다.
* 주어진 적분기의 신호값의 평균 편차.
룩크-어헤드 비트의 조합을 선택하기 위한 더 낳은 기준은 주어진 적분기의 오버플로우의 존재(또는 부재)이다. 시그마-델타 변조기는 입력신호 레벨(입력신호 경사에 민감한 델타 변조기와 비교하여)에 매우 민감하기 때문에, 오버플로우는 워터마크 비트를 삽입에 대응하여 쉽게 일어날 수 있다. 이미 도 7을 참조하여 언급한 바와 같이, 적분기들은 각 적분기의 출력신호가 최대값을 유지하는 클리핑 메카니즘에 의해 오버플로우에 대해 보호된다.
도 11a-c는 클리핑 조건하에 인코드 신호 z와 3차 적분기 출력신호 c를 나타낸다. 또한, 입력신호는 DC 0.5V 이다. 참고적으로, 도 11a는 워터마킹이 없는 신호들을 나타낸다. 도 11b에서, 워터마크 비트(95)는 인코딩된 신호에 삽입되었다. 그것의 위치는 이전 샘플의 워터마크 비트(90)의 위치와 조금 다르다. 도면부호 96은 워터마크 비트(90) 삽입으로 인한 3차 적분기의 클리핑을 나타낸다. 변경회로의 실시예에서, 룩크-어헤드 비트의 다른 조합은 조합이 클리핑이 더이상 일어나지 않을 때까지 시험된다. 이에 대한 예는 룩크-어헤드 비트(97)를 "+1"로 세팅하는 효과를 도 11b에 나타낸다.
요약하면, 오디오 또는 비디오 신호를 워터마킹하는 방법 및 장치를 개시한다. 그 신호는 DPCM 인코더 또는 (시그마-)델타 변조기로서 인코딩 처리를 제어하는 피드백 루프를 포함하는 인코더에 의해 인코딩된다. 워터마크는 인코딩된 신호중의 선택된 샘플들을 변경함으로써 삽입된다. 상기 변경은 삽입된 워터마크에 의해 일어나는 양자화 오류가 다음의 인코딩 동작에 의해 제거되도록 인코딩된 신호가 피드백되기 전에 실행된다. 추가로, 또한 선택된 샘플을 선행하는 하나 이상의 샘플들이 같은 방법으로 변경되어서 워터마크에 의해 유도된 오류가 더욱 감소된다. 이것은 샘플 변경(조합)에 선행하는 "룩킹 어헤드"를 최상의 인코딩 품질을 제공함에 의해 달성된다.

Claims (15)

  1. 예측 인코딩 처리를 실행하도록 인코딩된 신호(y)를 피드백시키는 단계를 포함하는 인코딩 처리에 따라 신호를 인코딩하는 단계와,
    보충 데이터를 표시하도록 인코딩된 신호의 적어도 한 개의 선택된 샘플을 변경하는 단계를 포함하는 신호(x)에 보충 데이터를 삽입하는 방법에 있어서,
    상기 선택된 샘플을 변경하는 단계는, 추가 샘플 변경이 상기 선택된 샘플의 변경에 기인하는 인코딩 처리의 왜곡 감소에 의해 상기 인코딩 처리의 품질(Qc)을 향상하는 것으로 밝혀진 경우에, 상기 선택된 샘플에 선행하는 인코딩된 신호의 적어도 한 개의 추가 샘플을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 추가 변경단계는, 더 높은 인코딩 품질에 해당하는 조합을 얻을 때까지, 추가 변경된 샘플들의 서로 다른 조합을 갖는 신호의 세그먼트를 연속으로 인코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 추가 변경단계는, 추가 변경된 샘플들의 서로 다른 조합을 갖는 신호의 세그먼트를 연속으로 인코딩하는 단계와, 각 조합에 대한 인코딩 품질을 결정하는 단계와, 최상의 인코딩 품질에 해당하는 조합을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    인코딩된 신호를 디코딩하고, 디코딩된 신호와 입력신호 사이의 양자화 오류량을 결정하는 단계를 포함하고, 상기 인코딩 품질은 상기 양자화 오류의 양으로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 인코딩은 단위 비트 인코딩인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인코딩은 시그마-델타 변조인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 인코딩 품질은 삽입된 보충 데이터를 갖는 인코딩된 신호의 연속적인 동일 값들이 가장 길게 반복되는 것으로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 인코딩 품질은 시그마-델타 변조기내 루프 필터의 선택단에서 일어나는 피크 대 피크 진폭으로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 인코딩 품질은 시그마-델타 변조기내 루프 필터의 선택단에서의 진폭의 평균 편차로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 인코딩 품질은 시그마-델타 변조기내 루프 필터의 선택단에서의 최대 진폭값의 발생으로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 예측 인코딩 처리를 실행하도록 신호를 인코딩하며, 인코딩된 신호(y)를 피드백시키는 피드백 루프를 포함하는 인코더와,
    보충 데이터를 표시하도록 인코딩된 신호의 적어도 하나의 선택된 샘플들을 변경하는 수단을 구비한 신호(x)에 보충 데이터를 삽입하는 장치에 있어서,
    상기 피드백 루프는 상기 변경되고 인코딩된 신호를 피드백시키도록 접속되고,
    상기 변경수단은, 추가 샘플변경이 상기 선택된 샘플의 변경에 기인하여 인코딩 처리의 왜곡 감소에 의해 상기 인코딩 처리의 품질(Qc)을 향상하는 것으로 밝혀진 경우에, 상기 선택된 샘플에 선행하는 인코딩된 신호의 적어도 하나의 추가 샘플을 변경하는 것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 인코더는 단위 비트 인코더인 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 인코더는 시그마-델타 변조기인 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 삭제
  15. 청구항 제 1 항 기재의 보충 데이터 삽입 방법에 의해 생성된 보충 데이터를 포함하는 신호가 저장된 것을 특징으로 하는 기록매체.
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