Кодирование сигнала

Кодирование сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Данное изобретение относится к системам и способам кодирования сигнала и, в частности - к внедрению в сигнал так называемого «водяного знака».

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Незаконное распространение материалов авторского права лишает обладателя авторского права законных лицензионных платежей за этот материал и может обеспечивать прибылью поставщика этого незаконно распространяемого материала, что поощряет продолжение незаконного распространения. В свете легкости передачи информации, которую обеспечивает Интернет, содержательные материалы, которые должны быть защищены авторским правом, такие как выступления артистов или другой материал, имеющий ограниченные права распространения, подвержены крупномасштабному незаконному распространению. Формат MP3 для хранения и передачи сжатых звуковых файлов сделал возможным крупномасштабное распространение звуковых записей. Например, цифровая запись песни в PCM (импульсно-кодовой модуляции) объемом 30 или 40 мегабайт может быть сжата в MP3 файл объемом 3 или 4 мегабайт. Используя обычное модемное соединение с Интернетом со скоростью 56 кбит/с, этот файл MP3 может быть загружен на компьютер пользователя за несколько минут. Это означает, что злонамеренная сторона может использовать службу прямой автоматической телефонной связи для загрузки кодированной в MP3 песни. Незаконная копия кодированной в MP3 песни может затем воспроизводиться с помощью программного обеспечения или аппаратных средств, или она может подвергаться декомпрессии и сохраняться на записываемом компакт-диске для воспроизведения на обычном проигрывателе компакт-дисков.

Для ограничения воспроизведения защищенного от копирования материала информационного наполнения было предложено множество методик. Инициативная группа по защите авторских прав на музыку в цифровом формате (SDMI) и другие пропагандируют использование цифровых «водяных знаков» для предотвращения незаконного копирования.

Цифровые «водяные знаки» могут использоваться для защиты от копирования согласно указанным выше сценариям. Однако использование цифровых «водяных знаков» не ограничено предотвращением копирования, но может также использоваться для так называемого судебного отслеживания, когда «водяные знаки» внедряют, например, в файлы, распространяемые через электронную систему доставки контента (информационного наполнения), и используют для отслеживания, например, незаконно скопированного информационного наполнения в Интернете. Кроме того, «водяные знаки» могут использоваться для контроля радиостанций (например, рекламы); или для целей аутентификации и т.д.

«Водяные знаки» в общем случае обеспечивают лучшие характеристики, когда их внедряют в несжатый сигнал, и существует несколько известных методик для внедрения «водяных знаков» в исходный несжатый сигнал.

Опубликованная в соответствии с Договором о Патентной Кооперации (PCT) заявка WO 02/091374 А1 описывает способ маркирования «водяным знаком» исходного несжатого звукового сигнала при помощи фильтра «водяного знака». При этом способе сигнал «водяного знака» внедряют посредством линейной фильтрации исходного несжатого сигнала x [n] с помощью фильтра w' [n]:

y[n]=x[n]+αּ(x[n]*w'[n])

(1)

где α - коэффициент масштабирования, соответствующий интенсивности внедрения, y[n] - выходной сигнал с «водяными знаками», и * обозначает операцию свертывания. w'[n] представляет импульсную характеристику фильтра «водяного знака». Переупорядочение уравнения приводит к:

y[n]=x[n]*(1+αּw'[n])=x[n]*w[n]

(2)

где w[n]=1+αּw'[n]. Это представление показывает, что подход, раскрытый в WO 02/091374 эквивалентен фильтрации входного сигнала x[n] с помощью фильтра «водяного знака» w[n].

Были предложены методики применения «водяного знака», внедряемого непосредственно в кодированный битовый поток, но по своей природе эти системы внедрения вызывают появление искажений, имеющих по меньшей мере порядок величины искажений кодирования, и, таким образом, они меньше подходят для высококачественного внедрения «водяного знака». Дополнительное описание маркирования «водяными знаками» битового потока может быть найдено в патентной заявке PCT WO 01/49363 А1 «Method and system of digital watermarking for compressed audio Patent» или в «Audio watermarking of MPEG-2 AAC bitstreams AAC MPEG-2» Christian Neubauer and J. urgen Herre, 108th AES Convention, Paris, Feb. 2000. Audio Engineering Society, preprint 5101.

Во многих приложениях применение «водяных знаков» может приводить к недопустимому или нежелательному усложнению вычислений. Например, во многих архитектурах клиент-сервер для аудиоинформации желательно, чтобы клиенты получали индивидуально маркированные «водяными знаками» и сжатые копии исходного сигнала. Это позволяет отслеживать информационное наполнение при загрузке и в потоковых приложениях. В таких приложениях каждый запрос за элементом цифровой звукозаписи приводит к тому, что внедряется индивидуальный «водяной знак», сопровождаемый сжатием в соответствующем формате. В приложениях, где появляется большое количество параллельных запросов, сложность вычислений, связанная с внедрением «водяного знака» и кодированием звука, становится значительной и даже недопустимо высокой.

Кроме того, приложения обслуживания клиента, где большое количество элементов информационного наполнения хранится централизованно, имеют тенденцию использовать сжатые представления элементов информационного наполнения для уменьшения требований к объему онлайнового запоминающего устройства. Например, в архитектуре клиент-сервер для распространения музыки аудиоинформация может обычно храниться в сжатом формате, таком как MPEG (формат сжатия и воспроизведения движущихся изображений и звука, разработанный экспертной группой по движущимся изображениям), AAC (формат расширенного кодирования аудиоинформации), WMA (формат звуковых файлов Windows) и т.д.

Таким образом, для использования алгоритма внедрения «водяного знака», работающего с несжатым представлением, необходимо преобразовывать сохраненный сжатый сигнал в несжатый сигнал, внедрять «водяной знак» и затем преобразовывать данный сигнал назад в сжатое представление для распространения сигнала.

Например, при использовании подхода к «водяному знаку», основанного на фильтре, раскрытого в WO 02/091374, сохраненный сжатый сигнал сначала преобразовывают назад в исходный несжатый сигнал. «Водяной знак» может затем внедряться с помощью операции в соответствии с уравнениями (1) или (2), приведенными выше, и результирующий сигнал может преобразовываться назад в сжатый сигнал.

Однако с таким подходом связано множество недостатков. Эти недостатки включают в себя, например, то, что данный процесс требует дополнительного процесса декодирования и кодирования, где в особенности повторное кодирование несжатого сигнала с «водяными знаками» имеет тенденцию быть сложным и ресурсоемким. Таким образом, требуемые процессы существенно увеличивают сложность и затраты вычислительных ресурсов. Это может, например, приводить к повышению стоимости и/или увеличению потребляемой мощности. Это может дополнительно приводить к дополнительным задержкам.

Следовательно, существует потребность в создании улучшенной системы для кодирования сигнала, и в частности, было бы выгодно создать систему, которая предусматривает меньшую сложность, улучшенное качество, меньшее потребление мощности, меньшую стоимость, улучшенную производительность и/или уменьшение задержек.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, данное изобретение предпочтительно стремится уменьшить, ослабить или устранить один или большее количество указанных выше недостатков по отдельности или в любой комбинации.

Согласно первому аспекту изобретения обеспечивают систему кодирования сигнала, содержащую: средство для приема сигнала; кодер предварительного кодирования для предварительного кодирования сигнала для генерации предварительно кодированного сигнала; средство хранения для сохранения предварительно кодированного сигнала; средство обработки «водяных знаков», содержащее декодер для декодирования предварительно кодированного сигнала для генерации декодированного сигнала, средство внедрения «водяного знака» для внедрения «водяного знака» в декодированный сигнал для генерации сигнала с «водяными знаками», кодер повторного кодирования для повторного кодирования сигнала с «водяными знаками» для генерации кодированного сигнала с «водяными знаками»; и причем кодер предварительного кодирования предназначен для генерации вспомогательных данных кодирования, и кодер повторного кодирования предназначен для повторного кодирования сигнала с «водяными знаками» в ответ на вспомогательные данные кодирования.

Изобретение может облегчать внедрение «водяного знака» в сигнал. Более конкретно, изобретение может облегчать внедрение «водяного знака» в несжатом представлении в сигнал, который был сохранен в сжатом представлении, и его распространение или передачу в сжатом представлении. Изобретение может определенно достигать уменьшения сложности и/или потребления вычислительных ресурсов при полной обработке. Изобретение может дополнительно или альтернативно обеспечивать меньшую стоимость оборудования для кодирования сигнала и/или предоставлять более широкие возможности. Кроме того, можно уменьшать потребляемую мощность и/или задержки. В некоторых случаях качество повторно кодированного сигнала с «водяными знаками» может быть улучшено. Изобретение особенно удобно в приложениях архитектуры клиент-сервер, в которых отдельные «водяные знаки» могут внедряться в ответ на запросы клиента об определенных сигналах.

Сигнал предпочтительно представляет собой аудиовизуальный сигнал, включающий в себя, например, звуковой музыкальный сигнал. Например, изобретение может обеспечивать практичную и легко осуществимую систему внедрения специальных «водяных знаков» в отдельные песни, хранящиеся в средстве хранения, в том случае и тогда, когда этого требуют клиенты.

Кодер предварительного кодирования и кодер повторного кодирования могут предпочтительно, но не обязательно, использовать одни и те же или подобные стандарты кодирования. Кроме того, скорости кодирования кодера предварительного кодирования и кодера повторного кодирования могут отличаться, причем предпочтительно, чтобы скорость предварительного кодирования была выше скорости повторного кодирования. Операции системы кодирования сигналов предпочтительно выполняют используя цифровую обработку сигналов, но в некоторых вариантах осуществления может частично или полностью использоваться аналоговая обработка сигналов. Вспомогательные данные кодирования могут предпочтительно быть совместимыми с процессом повторного кодирования и могут устранять, облегчать, расширять или сокращать обработку в кодере повторного кодирования.

В приложении архитектуры клиент-сервер предварительное кодирование сигнала может выполняться один раз (или несколько раз), тогда как повторное кодирование может выполняться каждый раз при запросе сигнала. Следовательно, любое увеличение сложности кодера предварительного кодирования из-за генерации вспомогательных данных кодирования обычно будет незначительным ввиду уменьшения сложности процесса повторного кодирования.

Предпочтительно, чтобы все сигналы являлись звуковыми сигналами, но могут использоваться другие сигналы, включающие в себя аудиовизуальные сигналы. Сигналы могут, например, соответствовать элементу информационного наполнения, такому как песня или звуковой клип.

Согласно одному варианту осуществления изобретения кодер предварительного кодирования выполнен с возможностью добавления вспомогательных данных кодирования в предварительно кодированный сигнал. Это может предоставлять возможность эффективного хранения, управления и распространения вспомогательных данных кодирования. Это может, например, предоставлять возможность автоматически извлекать вспомогательные данные кодирования при извлечении предварительно кодированного сигнала.

Согласно другому варианту осуществления изобретения кодер предварительного кодирования выполнен с возможностью добавления вспомогательных данных кодирования по меньшей мере в один раздел служебных данных предварительно кодированного сигнала. Многие стандарты кодирования содержат разделы служебных данных, которые содержат данные, которые по сути не являются частью кодированного сигнала информационного наполнения. Такие разделы данных могут быть особо подходящим средством хранения для вспомогательных данных кодирования.

Согласно другому варианту осуществления изобретения средство хранения выполнено с возможностью хранения вспомогательных данных кодирования. Это предоставляет возможность практического и эффективного воплощения.

Согласно другому варианту осуществления изобретения кодер предварительного кодирования выполнен с возможностью генерации параметров кодирования, связанных со скоростью кодирования, отличающейся от скорости кодирования предварительно кодированного сигнала, и для добавления параметров кодирования во вспомогательные данные кодирования.

Это предоставляет возможность или облегчает использование вспомогательных данных кодирования для повторного кодирования с другими скоростями кодирования. Следовательно, средство обработки «водяного знака» может также выполнять преобразование скорости. Любое дополнительное увеличение сложности, связанное с генерацией вспомогательных данных кодирования с дополнительной скоростью, может быть приемлемым ввиду возможного уменьшения сложности процесса повторного кодирования.

Согласно другому варианту осуществления изобретения вспомогательные данные кодирования содержат управляющие данные квантования при кодировании. Управляющие данные квантования могут определять распределение битов, а следовательно, шума квантования по спектру сигнала. Например, в стандарте MPEG Layer II квантованием управляют данные распределения битов, в MP3 и AAC квантованием управляют данные коэффициента масштабирования.

Согласно другому варианту осуществления изобретения вспомогательные данные кодирования содержат данные коэффициента масштабирования при кодировании. Это - особенно удобный параметр для того, чтобы его содержали вспомогательные данные кодирования. Данные коэффициента масштабирования могут эффективно повторно использоваться в кодере повторного кодирования, и поскольку определение коэффициента масштабирования обычно является одной из самых сложных операций в операции кодирования, может быть достигнуто значительное уменьшение сложности. Кроме того, коэффициенты масштабирования могут использоваться при различных скоростях кодирования.

Согласно другому варианту осуществления изобретения данные коэффициента масштабирования при кодировании содержат смещение коэффициента масштабирования, связанное со значением смещения коэффициента масштабирования между первой скоростью кодирования и второй скоростью кодирования. Коэффициенты масштабирования для различных скоростей кодирования могут обычно быть подобными или сопоставимыми, за исключением смещения. Следовательно, с помощью определения и/или сохранения только смещения коэффициента масштабирования для второй скорости кодирования требуется меньше вспомогательных данных кодирования и/или обработки.

Согласно другому варианту осуществления изобретения первая скорость кодирования - скорость кодирования предварительно кодированного сигнала данных, и вторая скорость кодирования - это скорость кодирования кодированного сигнала с «водяными знаками». Согласно данной особенности эффективное преобразование скорости может применяться между предварительно кодированным сигналом и кодированным сигналом с «водяными знаками». Повторное кодирование может быть эффективным, требуя только небольших вспомогательных данных кодирования и упрощенного определения коэффициентов масштабирования.

Согласно другому варианту осуществления изобретения вспомогательные данные кодирования не содержат значения коэффициента масштабирования. Более конкретно, единственной информацией, относящейся к коэффициентам масштабирования во вспомогательных данных кодирования, может быть смещение коэффициента масштабирования (или смещения, относящиеся к различным скоростям кодирования). Это может предоставлять возможность уменьшения обработки и особенно уменьшения требований к объему запоминающего устройства. В некоторых вариантах осуществления, когда используются разделы служебных данных для хранения вспомогательных данных кодирования, это может предоставлять возможность подгонки вспомогательных данных кодирования к ограниченной доступной емкости запоминающего устройства.

Согласно другому варианту осуществления изобретения кодер повторного кодирования выполнен с возможностью генерации кодированного сигнала с «водяными знаками» со второй скоростью кодирования с помощью определения коэффициентов масштабирования повторного кодирования в ответ на смещение коэффициента масштабирования и значения коэффициента масштабирования, связанные с первой скоростью кодирования. Например, кодер повторного кодирования может просто определять коэффициенты масштабирования вычитая смещение коэффициента масштабирования из существующих коэффициентов масштабирования первой скорости кодирования. Следовательно, данная особенность может предоставлять возможность очень простого и несложного определения коэффициентов масштабирования.

Согласно другому варианту осуществления изобретения кодер предварительного кодирования выполнен с возможностью замены коэффициентов масштабирования предварительно кодированного сигнала сдвинутой версией коэффициентов масштабирования при второй скорости кодирования. Это может приводить к меньшей кодированной ширине диапазона, которая соответствует второй скорости кодирования, для предварительно кодированного сигнала. Кодер повторного кодирования может определять точные коэффициенты масштабирования, соответствующие второй скорости кодирования, вычитая смещение коэффициента масштабирования из коэффициентов масштабирования предварительно кодированного сигнала, данная особенность может улучшать качество повторно кодированного сигнала, особенно в случае, когда используются различные кодеры, и различия между коэффициентами масштабирования, полученными для первой и второй скорости кодирования, достаточно точно не представлены смещением коэффициента масштабирования.

Согласно другому варианту осуществления изобретения вспомогательные данные кодирования содержат независимые от скорости кодирования параметры кодирования, которые по существу не зависят от скорости кодирования. Независимые от скорости кодирования параметры кодирования могут, например, быть по существу идентичны для множества скоростей кодирования и могут использоваться непосредственно кодером, уменьшая таким образом сложность обработки. Независимые от скорости кодирования параметры кодирования могут включать в себя параметр минимизации переходных шумов (TNS), который, например, используется в стандарте кодирования AAC для улучшения временного распределения ошибок кодирования из-за квантования. Другим примером независимых от скорости кодирования параметров кодирования является параметр переключения окон, который используется, например, в стандартах кодирования AAC и mp3 (MPEG-LIII), для управления размером блока, который используется при преобразовании. Длинные блоки в общем случае используются для псевдопостоянных сигналов, тогда как короткие блоки используются при более коротких интервалах сигнала.

Согласно другому варианту осуществления изобретения вспомогательные данные кодирования содержат первый параметр кодирования, связанный с первой скоростью кодирования, и кодер повторного кодирования содержит средство для определения первого соответствующего параметра кодирования, связанного со второй скоростью кодирования в ответ на первый параметр кодирования.

Более конкретно, параметр кодирования может изменяться известным или предсказуемым образом как функция от скорости кодирования. Кодер повторного кодирования может оценивать эту функцию для определения значения параметра кодирования, подходящего для второй скорости кодирования. Данная особенность может предоставлять возможность облегчения повторного кодирования.

Согласно другому варианту осуществления изобретения вспомогательные данные кодирования содержат данные перцепционной модели. Данные перцепционной модели обычно могут быть относительно независимыми от скорости кодирования и могут быть особенно подходящими для использования при повторном кодировании с другой скоростью. Формат этих данных перцепционной модели можно предпочтительно назначать формату, который лучше всего соответствует процессу внедрения «водяного знака» и/или повторного кодирования. Могут использоваться только данные перцепционной модели ограниченной ширины диапазона. Кроме того, перцепционные данные могут преобразовываться в критический диапазон, который соответствуют внедрению «водяного знака», который не обязательно идентичен диапазону для кодера повторного кодирования.

Согласно другой особенности изобретения кодер повторного кодирования предназначен для управления кадром, выровненным с помощью кодера предварительного кодирования. Это может предоставить возможность особенно практичного воплощения и определенно может предоставить возможность обрабатывать каждый кадр индивидуально и/или независимо.

Предпочтительно, что сигнал - это звуковой сигнал или видеосигнал, и предварительно кодированный сигнал предпочтительно предварительно кодируют в соответствии со стандартом сжатия звука и/или видео MPEG. Стандарт сжатия звука MPEG может, например, быть стандартом MPEG-кодирования и может определенно быть стандартом расширенного кодирования аудиоинформации (AAC).

Согласно другому варианту осуществления изобретения обеспечивают систему распространения сигнала, содержащую систему кодирования сигнала, которая описана выше, в которой кодер предварительного кодирования предназначен для предварительного кодирования разнообразия сигналов; средство хранения, которое предназначено для хранения разнообразия сигналов, и средство обработки «водяных знаков», которое предназначено для индивидуального внедрения «водяного знака» в множество сигналов, и дополнительно содержит средство для распространения данного множества сигналов.

Изобретение может, таким образом, облегчать или предоставлять возможность эффективного внедрения индивидуального «водяного знака» во множество сигналов. «Водяные знаки», внедренные в каждый сигнал, предпочтительно отличаются. Средство для распространения может определенно быть средством сопряжения с внешним средством распространения, таким как, например, Интернет. Данные особенности особенно соответствуют приложению архитектуры клиент-сервер, в котором центральный сервер хранит большое количество сигналов элементов информационного наполнения, которые могут индивидуально запрашиваться множеством клиентов.

Согласно второму аспекту изобретения обеспечивают способ кодирования сигнала, содержащий этапы: приема сигнала; предварительного кодирования сигнала для генерации предварительно кодированного сигнала; генерации вспомогательных данных кодирования, связанных с предварительным кодированием; сохранения предварительно кодированного сигнала; декодирования предварительно кодированного сигнала для генерации декодированного сигнала; внедрения «водяного знака» в декодированный сигнал для генерации сигнала с «водяными знаками»; и повторного кодирования сигнала с «водяными знаками» для генерации кодированного сигнала с «водяными знаками» в ответ на вспомогательные данные кодирования.

Согласно третьему аспекту изобретения обеспечивают систему (100) кодирования сигнала, содержащую: средство (101) для приема сигнала; кодер (103) предварительного кодирования для предварительного кодирования сигнала для генерации предварительно кодированного сигнала с первой скоростью кодирования и выполненный с возможностью генерации вспомогательных данных кодирования, содержащих данные смещения коэффициента масштабирования, указывающие связь между по меньшей мере одним коэффициентом масштабирования, связанным с первой скоростью кодирования, и по меньшей мере одним коэффициентом масштабирования, связанным со второй скоростью кодирования, отличающейся от первой скорости кодирования; и кодер повторного кодирования (117), предназначенный для повторного кодирования сигнала или предварительно кодированного сигнала со второй скоростью кодирования в ответ на данные смещения коэффициента масштабирования вспомогательных данных кодирования.

Это может учитывать эффективное повторное кодирование, основанное на вспомогательных данных кодирования. Определение коэффициентов масштабирования для второй скорости кодирования может требовать меньшей сложности и вычислительных ресурсов, и может требоваться уменьшенное количество вспомогательных данных кодирования.

Согласно четвертому аспекту изобретения обеспечивают способ кодирования сигнала, содержащий этапы: прием сигнала; предварительного кодирования сигнала для генерации предварительно кодированного сигнала с первой скоростью кодирования; генерации вспомогательных данных кодирования, содержащих данные смещения коэффициента масштабирования, указывающие связь по меньшей мере между одним коэффициентом масштабирования, связанным с первой скоростью кодирования, и по меньшей мере одним коэффициентом масштабирования, связанным со второй скоростью кодирования, отличающейся от первой скорости кодирования; и повторного кодирования сигнала или предварительно кодированного сигнала со второй скоростью кодирования в ответ на данные смещения коэффициента масштабирования вспомогательных данных кодирования.

Эти и другие аспекты, особенности и преимущества изобретения будут очевидны из варианта(ов) осуществления, описанного далее, и будут объясняться со ссылкой к нему.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вариант осуществления изобретения будет описан только в качестве примера относительно чертежей, на которых:

фиг.1 показывает систему кодирования сигнала в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения; и

фиг.2 показывает пример коэффициентов масштабирования для различных скоростей кодирования.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Последующее описание сосредоточено на варианте осуществления изобретения, которое применимо к звуковому приложению архитектуры клиент-сервер, которое обеспечивает доступ к центральному хранилищу звуковых элементов информационного наполнения. Однако следует признать, что данное изобретение не ограничено этим приложением, но оно может применяться ко многим другим приложениям кодирования сигнала. Данный вариант осуществления будет далее описан относительно примерного стандарта кодирования, стандарта расширенного кодирования аудиоинформации (AAC), но будет очевидно, что изобретение может также применяться ко многим другим стандартам кодирования.

Популярность услуг по загрузке аудиоинформации увеличивается. На стороне сервера для абонентов доступна база данных, охватывающая широкое разнообразие песен. На стадии автономного предварительного кодирования используют различные бизнес-модели. При более сложных услугах загрузки аудиоинформации клиенты могут получать индивидуально помеченные «водяными знаками» копии сжатых звуковых элементов информационного наполнения. Это предполагает индивидуальное отслеживание информационного наполнения при загрузке и в потоковых приложениях (судебное отслеживание).

При таком применении «водяной знак» добавляют к элементу информационного наполнения в несжатом представлении в ответ на запрос для элемента информационного наполнения. Впоследствии элемент информационного наполнения кодируют. Для сохранения объема запоминающего устройства в неавтономном режиме базу данных часто кодируют в сжатый формат с потерями, такой как AAC (формат расширенного кодирования аудиоинформации). Следовательно, информационное наполнение необходимо декодировать до добавления «водяного знака», и результирующий сигнал повторно кодируют для распространения.

Фиг.1 показывает систему 100 кодирования сигнала в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Примерный вариант осуществления содержит приложение загрузки архитектуры клиент-сервер, в котором клиенты могут извлекать звуковое информационное наполнение из центрального сервера.

Система 100 кодирования сигнала содержит приемник 101, который предназначен для приема звукового сигнала из источника (не показан). Источник может быть внешним источником или может быть внутренним источником, таким как съемный носитель данных (например, компакт-диск). Приемник 101 принимает звуковой сигнал в соответствующем формате, который в описанном варианте осуществления является цифровым сигналом, модулированным с помощью импульсно-кодовой модуляции (PCM).

Приемник связан с кодером 103 предварительного кодирования, который предназначен для кодирования звукового сигнала в соответствующий предварительно кодированный сигнал. В описанном варианте осуществления кодер предварительного кодирования выполняет кодирование AAC принятого сигнала PCM в ААС, таким образом генерируя сигнал, предварительно кодированный с помощью AAC, имеющий соответствующую скорость кодирования. Кодер 103 предварительного кодирования связан с запоминающим устройством 105 сигнала и предназначен для сохранения предварительно кодированного сигнала в запоминающем устройстве 105 сигнала. В определенном варианте осуществления кодер 103 предварительного кодирования может предварительно кодировать большое количество песен и хранить каждую из них отдельно в запоминающем устройстве 105 сигнала.

Кодер 103 предварительного кодирования, кроме того, связан с процессором 107 вспомогательных данных кодирования. Процессор 107 вспомогательных данных кодирования предназначен для генерации вспомогательных данных кодирования, которые могут облегчать или помогать при последующем кодировании или повторном кодировании предварительно кодированного сигнала. В описанном варианте осуществления вспомогательные данные кодирования прежде всего относятся к кодированию сигналов согласно тому же самому стандарту кодирования, который используется кодером 103 предварительного кодирования, но в других вариантах осуществления могут использоваться другие стандарты кодирования, и вспомогательные данные кодирования могут относиться к этому стандарту, или они могут быть полностью или частично независимыми стандартами. В описанном варианте осуществления процессор 107 вспомогательных данных кодирования генерирует вспомогательные данные кодирования для всех элементов информационного наполнения, которые были предварительно закодированы с помощью кодера 103 предварительного кодирования.

На фиг.1 процессор 107 вспомогательных данных кодирования показан как отдельный функциональный модуль, однако следует понимать, что на практике он может воплощать кодер 103 предварительного кодирования и процессор 107 вспомогательных данных кодирования, вместе взятые. Например, концептуально кодер 103 предварительного кодирования может применяться дважды, один раз для скорости предварительного кодирования (например, 192 кбит/с) и один - для скорости последующего кодирования (например, 96 кбит/с). Однако для большинства модулей с интенсивными вычислениями результат не зависит от скорости передачи данных, и только модуль искажения скорости может фактически применяться дважды, по одному разу для каждой скорости передачи данных. Вспомогательные данные кодирования, сгенерированные процессором 107 вспомогательных данных кодирования, могут конкретно содержать параметры, полученные с помощью кодирования на скорости последующего кодирования (96 кбит/с). Для AAC эти параметры могут, например, содержать коэффициенты масштабирования, данные разделов и данные импульсов. В описанном варианте осуществления всю предварительно кодированную базу данных создают согласно этой процедуре.

Запоминающее устройство 105 сигнала связано с блоком 109 обработки «водяных знаков». Блок 109 обработки «водяных знаков» содержит декодер 111, который связан с запоминающим устройством 105 сигнала и предназначен для декодирования извлеченного предварительно кодированного сигнала. Декодер 111 связан со средством 113 внедрения «водяного знака» и предназначен для подачи к нему декодированного сигнала. Средство 113 внедрения «водяного знака» предназначено для внедрения «водяного знака» в декодированный сигнал в соответствии с любым подходящим алгоритмом. Например, средство 113 внедрения «водяного знака» может использоваться для внедрения «водяного знака» в декодированный сигнал в соответствии с алгоритмом, описанным в опубликованной заявке PCT WO 02/091374 А1. Следовательно, в соответствии с описанным вариантом осуществления, предварительно кодированный сигнал может, например, быть сжатым сигналом, в то время как декодированный сигнал может быть несжатым сигналом. Таким образом, данный вариант осуществления предоставляет возможность эффективного хранения сжатого сигнала вместе с эффективным внедрением «водяного знака» в несжатом представлении.

Средство 113 внедрения «водяного знака» связано с кодером 117 повторного кодирования, который предназначен для повторного кодирования сигнала с «водяными знаками» для генерации кодированного сигнала с «водяными знаками». Кодированный сигнал с «водяными знаками» - это предпочтительно сжатый кодированный сигнал, и его обычно сжимают к более низкой скорости кодирования, чем скорость кодирования предварительно кодированного сигнала.

Блок обработки «водяных знаков» дополнительно содержит средство 115 извлечения вспомогательных данных кодирования, которое связано с запоминающим устройством 105 сигнала. Средство 115 извлечения вспомогательных данных кодирования предназначено для извлечения вспомогательных данных кодирования, связанных с элементом информационного наполнения, который в данный момент времени маркируют «водяным знаком». В некоторых вариантах осуществления декодер 111 может автоматически извлекать и предварительно кодированный сигнал, и вспомогательные данные кодирования, и в некоторых вариантах осуществления средство 115 извлечения вспомогательных данных кодирования может быть связано с декодером 111, а не с запоминающим устройством 105 сигнала. Последний случай обычно будет происходить, когда вспомогательные данные передают в части вспомогательных данных битового потока.

Средство 115 извлечения вспомогательных данных кодирования дополнительно связано с кодером 117 повторного кодирования и предназначено для передачи к нему вспомогательных данных кодирования. Кодер 117 повторного кодирования предназначен для повторного кодирования сигнала с «водяными знаками», используя часть или всю информацию, содержащуюся во вспомогательных данных кодирования. Это может существенно улучшать субъективное качество, а также облегчать и уменьшать обработку и сложность, требуемую процессом повторного кодирования, и таким образом существенно уменьшать сложность и увеличивать производительность блока 109 обработки «водяных знаков».

Кодер 117 повторного кодирования связан с процессором 119 распространения, который предназначен для распространения кодированного сигнала с «водяными знаками» одному или большему количеству клиентов. В описанном варианте осуществления процессор 119 распространения содержит средство сопряжения с Интернетом, предоставляя таким образом возможность распространения элементов информационного наполнени