DE69938135T2

DE69938135T2 - Gerät und verfahren zum einbetten und extrahieren von informationen in analogsignalen mit hilfe von replikationsmodulation

Info

Publication number: DE69938135T2
Application number: DE69938135T
Authority: DE
Inventors: Rade San Diego PETROVIC
Original assignee: VERANCE CORP SAN DIEGO; Verance Corp
Current assignee: VERANCE CORP SAN DIEGO; Verance Corp
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2019-06-17
Also published as: US20120084870A1; US8085935B2; EP1095376A1; US20130283402A1; US7606366B2; US20020097873A1; EP1095376B1; WO2000000969A1; US6427012B1; DE69938135D1; JP4217381B2; CA2335975A1; US8474059B2; US20040151316A1; JP2002519916A; US20030063747A1; ATE386322T1; US6683958B2; KR20010053329A; ES2297927T3

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Kodieren oder Einbetten und Dekodieren oder Extrahieren von Informationen in analogen Signalen, wie bspw. Audio-, Video- und Datensignalen, die entweder durch Funkwellenübertragung oder drahtgebundene Übertragung übertragen bzw. gesendet werden, oder in einem Aufzeichnungsmedium gespeichert sind, wie bspw. optische oder magnetische Scheiben, ein magnetisches Band oder Festkörperspeicher.
Hintergrund und Beschreibung des Stands der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft Techniken zum Einbetten und Extrahieren von Hilfsinformationen innerhalb eines existierenden Signals, wie bspw. eines Audio- oder Videosignals.
Ein Gebiet von besonderem Interesse für bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betrifft den Markt für musikalische Aufzeichnungen. Gegenwärtig hört eine große Anzahl an Personen musikalische Aufzeichnungen im Radio oder Fernsehen. Diese hören oftmals eine Aufzeichnung, die diese ausreichend mögen, um diese zu erwerben, aber sie kennen nicht den Namen des Lieds, den Künstler, der dieses darbietet, oder die Aufzeichnung bzw. Schallplatte, das Band, das CD-Album, von dem dieses ein Teil ist. Folglich ist die Anzahl an Aufzeichnungen, die die Leute kaufen, geringer als dies ansonsten wäre, wenn es einen einfachen Weg für Leute gäbe zu identifizieren, welche der Aufzeichnung, die diese im Radio oder Fernsehen hören, sie kaufen möchten.
Ein weiteres Gebiet von Interesse für bestimmte Ausführungsformen der Erfindung ist eine Kopiekontrolle (ebenfalls als ein digitales Wasserzeichen bezeichnet). Es gibt gegenwärtig einen großen Markt für Audiosoftwareprodukte, wie bspw. musikalische Aufnahmen. Eines der Probleme in diesem Markt besteht in der Leichtigkeit des Kopieren solcher Produkte, ohne diejenigen zu bezahlen, die diese produzieren. Dieses Problem wird insbesondere schwierig bei dem Aufkommen von Aufzeichnungstechniken, wie bspw. ein digitales Audioband (DAT: digital audio tape), das es ermöglicht, Kopien sehr hoher Qualität zu erstellen. Daher wäre es erwünscht, ein Schema zu entwickeln, das das nicht autorisierte Kopieren von Audioaufzeichnungen verhindern würde, einschließlich des nicht autorisierten Kopierens von Hör- bzw. Audiowerken, die über Radiowellen gesendet werden. Es ist ebenfalls für eine Stärkung des Urheberrechts erwünscht, in der Lage zu sein, in ein Programmmaterial, wie bspw. Audio- oder Videosignale, digitale Urheberrechtsinformationen einzusetzen, die den Urheberrechtsinhaber identifizieren, wobei die Informationen durch eine geeignete Vorrichtung erfasst werden können, um den Urheberrechtsinhaber des Programms zu identifizieren, während diese für den Hörer oder Betrachter nicht wahrnehmbar bleiben.
Noch ein weiteres Gebiet von Interesse, das die vorliegende Erfindung betrifft, bezieht sich auf ein automatisches Li zenzerfassen (royalty tracking) und ein Leistungsnachweis von urheberrechtlich geschütztem Material oder kommerziellen Anzeigen, durch die Urheberrechtsinhaber in der Lage sind, öffentliche Leistungen oder Sendungen ihres Materials zu Zwecken des Zahlens von Lizenzen nachzuverfolgen, und Werber in der Lage sind zu bestätigen, dass Anzeigen, die diese bezahlt haben, tatsächlich zu dem richtigen Zeitpunkt und Datum gesendet wurden.
Noch ein weiteres Gebiet von Interesse für die vorliegende Erfindung betrifft eine Integritätsverifikation oder eine Fälschungserfassung, wobei der Erzeuger eines Hör- oder audiovisuellen Werks bestimmen kann, ob dieses geändert, modifiziert oder in ein weiteres Werk aufgenommen wurde.
Verschiedene Verfahren des Stands der Technik zum Kodieren zusätzlicher Informationen auf ein Quellensignal sind bekannt. Bspw. ist es bekannt, ein Signal mittels Pulsweitenmodulation zu bearbeiten, um ein gemeinsames oder kodiertes Signal bereitzustellen, das zumindest zwei Informationsabschnitte oder andere nützliche Abschnitte trägt. In dem US-Patent Nr. 4 497 060 von Yang (1985) werden binäre Daten als ein Signal mit zwei verschiedenen Pulsweiten übertragen, um logische "0" und "1" zu repräsentieren (bspw. die Pulsweitendauern für eine "1" oder zweimal die Dauer für eine "0"). Diese Übereinstimmung ermöglicht ebenfalls die Bestimmung eines Taktsignals.
Unter Berücksichtigung von Systemen, bei denen Audiosignale Audioübertragungen erzeugen, offenbaren die US-Patente Nr. 4 876 617 von Best und anderen (1989) und Nr. 5 113 437 von Best und anderen (1992) Kodierer zum Bilden verhältnismäßig dünner und flacher (bspw. 150 Hz Breite und 50 dB Tiefe) Kerben in Frequenzen im mittleren Bereich eines Audiosignals. Das frühere dieser Patente offenbart gepaarte Kerb filter bzw. Fallenfilter, die um Frequenzen von 2883 Hz und 3417 Hz zentriert sind, das spätere Patent offenbart Kerbfilter aber mit zufällig variierenden Frequenzpaaren, um von einem Löschen abzuhalten oder ein Filtern der Informationen zu hemmen, die diesen Kerben zugefügt sind. Die Kodierer addieren dann digitale Informationen in der Form von Signalen in der unteren Frequenz, die eine "0" anzeigen, und in der höheren Frequenz eine "1". In dem späteren Patent von Best und anderen tastet ein Kodierer das Audiosignal ab, verzögert das Signal, während der Signalpegel berechnet wird, und bestimmt während der Verzögerung, ob das Datensignal hinzuzufügen ist oder nicht, und wenn dies der Fall ist, bei welchem Signalpegel. Das spätere Patent von Best und anderen weist auch darauf hin, dass die "pseudozufällige Weise" beim Bewegen der Kerben es schwieriger macht, die Datensignale hörbar zu erfassen.
Andere Techniken des Stands der Technik verwenden das psychoakustische Modell der Eigenschaft der menschlichen Auffassungskraft, modulierte oder nichtmodulierte Töne in ein Host-Signal einzusetzen, so dass diese durch existierende Signalkomponenten maskiert werden und somit nicht erkannt werden. Siehe bspw. US-Patent Nr. 5 319 735 von Preuss und anderen und US-Patent Nr. 5 450 490 von Jensen und anderen. Solche Techniken sind sehr teuer und kompliziert zu implementieren, während sie an einem Mangel an Robustheit in der Fläche von Signalverzerrungen leiden, die durch erkenntnisbasierte Kompressionsschemen auferlegt sind, die gestaltet sind, um maskierte Signalkomponente zu eliminieren.
Der Stand der Technik versagt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbetten und Extrahieren von analogen oder digitalen Hilfsinformationssignalen auf analogen Audio- oder Videofrequenzsignalen zum Produzieren von Menschen erkannten Übertragungen bereitzustellen (d. h. Töne oder Bil der), so dass die Audio- oder Videofrequenzsignale im wesentlichen eine identische vom Menschen aufgenommene Übertragung vor sowie nach dem Kodieren mit den Hilfssignalen erzeugen (in anderen Worten sind die eingebetteten Informationen transparent für den Hörer oder Betrachter), die ebenfalls robust für einen hohen Grad an Signalverzerrungen ist, die durch rauschbehaftete Übertragungsmedien bewirkt sind usw. Der Stand der Technik scheitert ebenfalls daran, verhältnismäßig einfache und günstige Vorrichtungen und Verfahren zum Einbetten und Extrahieren von Signalen bereitzustellen, die Hilfsinformationen in Audio- oder Videofrequenzsignalen definieren, um vom Menschen erkannte Audioübertragungen zu erzeugen.
Die Druckschrift WO98/53565 offenbart Verfahren zum Einbetten von Daten in ein Decksignal durch Vergleichen eines verteilten Signalmerkmals mit einem Satz von vorab definierten Quantisierungswerten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt Vorrichtungen und Verfahren zum Einbetten oder Kodieren und Extrahieren oder Dekodieren von Hilfsinformationen (analog oder digital) in einem analogen Host- oder Decksignal auf eine Weise bereit, die einen minimalen Einfluss auf die Auffassungskraft bzw. -gabe der Quellinformationen hat, wenn das analoge Signal an eine geeigneten Ausgabeeinrichtung angelegt wird, wie bspw. einen Lautsprecher, einen Anzeigemonitor oder andere elektrische/elektronische Einrichtung.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin Vorrichtungen und Verfahren zum Einbetten und Extrahieren von maschinenlesbaren Signalen in einem analogen Decksignal bereit, die die Fähigkeit einer Einrichtung kontrollieren, das Decksignal zu kopieren.
Zusammenfassend stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Einbetten eines Hilfssignals in einem analogen Decksignal bereit, mit folgenden Schritten:
Auswählen zumindest eines Abschnitts des Decksignals in einem vorbestimmten Bereich bzw. einer vorbestimmten Domäne gemäß einem Stego-Schlüssel,
Erzeugen eines Replikatsignals von dem ausgewählten Decksignalabschnitt durch Modifizieren des ausgewählten Abschnitts des Decksignals gemäß dem Stego-Schlüssel,
Modifizieren des Replikatsignals als eine Funktion des Hilfsignals, und
Einsetzen des modifizierten Replikatsignals in das analoge Decksignal.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zum Extrahieren eines eingebetteten Hilfsignals von einem analogen Stege-Signal bereit, mit den folgenden Schritten:
Auswählen zumindest eines Abschnitts des Stege-Signals in einem vorbestimmten Bereich gemäß einem Stege-Schlüssel,
Erzeugen eines Replikatsignals von dem ausgewählten Stego-Signalabschnitt durch Modifizieren des ausgewählten Abschnitts des Stege-Signals gemäß dem Stege-Schlüssel,
Modifizieren des Stege-Signals als eine Funktion des Replikatsignals, und
Extrahieren des eingebetteten Hilfssignals durch Filtern des modifizierten Stego-Signals.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einbetten und Extrahieren von Hilfssignalen in einem analogen Decksignal bereitgestellt, mit:
einem Mittel zum Auswählen zumindest eines Abschnitts des Decksignals in einem vorbestimmten Bereich gemäß einem Stege-Schlüssel,
einem Mittel zum Erzeugen eines Replikatsignals von dem ausgewählten Decksignalabschnitt durch Modifizieren des ausgewählten Abschnitts des Decksignals gemäß dem Stego-Schlüssel,
einem Mittel zum Modifizieren des Replikatsignals als eine Funktion des Hilfssignals, und
einem Mittel zum Einsetzen des modifizierten Replikatsignals in das analoge Decksignal, um ein Stege-Signal zu erzeugen,
einem Mittel zum Empfangen des Stege-Signals,
einem Mittel zum Auswählen zumindest eines Abschnitts des Stege-Signals in einem vorbestimmten Bereich gemäß einem Stege-Schlüssel,
einem Mittel zum Erzeugen eines Replikatsignals von dem ausgewählten Stege-Signalabschnitt durch Modifizieren des ausgewählten Abschnitts des Stege-Signals gemäß dem Stego-Schlüssel,
einem Mittel zum Modifizieren des empfangenen Stego-Signals als eine Funktion des Replikatsignals des empfangenen Stego-Signals, und
einem Mittel zum Extrahieren des Hilfssignals durch Filtern des modifizierten empfangenen Stego-Signals.
Der Ausdruck Decksignal, wie dieser hierin nachfolgend verwendet wird, betrifft ein Host- oder Quellsignal, wie bspw. ein Audio-, Video- oder anderes Informationssignal, das eingebettete oder verborgene Hilfsdaten trägt oder dafür vorgesehen ist, diese zu tragen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Diese und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden vollständiger anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung verstanden werden.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Prozesses zum Einbetten und Extrahieren eines Datensignals, der durch die vorliegende Erfindung verwendet wird.
2 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Einbetters 10 aus 1.
3 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Generators 11 für ein eingebettetes Signal aus 2.
4 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform des Datensignal-Extraktors 20 gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines Replikatgenerators, der ein Decksignalreplikat erzeugt, das in der Frequenz von dem ursprünglichen Signal verschoben ist.
6(a)–6(c) zeigen Graphen, die einen Satz von orthogonalen Funktionen zeigen, die bei der Erzeugung eines Amplituden verschobenen Replikats gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einbetten von Informationen oder Daten auf ein Decksignal gerichtet, wie bspw. ein Audiosignal, Videosignal oder ein anderes analoges Signal (nachfolgend als ein "Decksignal" bezeichnet), durch Erzeugen eines Replikats des Decksignals innerhalb einer vorab definierten Frequenz-, Zeit- und/oder Raumbereichs, durch Modulieren des Replikats mit einem Hilfssignal, das die Informationen repräsentiert, die zu dem Decksignal hinzuzufügen sind, und dann durch Einsetzen des modulierten Replikats zurück in das Decksignal. Die Erfindung kann in einer Anzahl von verschiedenen Weisen implementiert werden, entweder durch Softwareprogrammierung eines digitalen Prozessors, in der Form von integrierten Schaltkreisen mit analogen, digitalen oder gemischten Signalen als eine diskrete Komponente einer elektronischen Einrichtung oder eine Kombination von solchen Implementierungen. Das Replikat ist ähnlich zu dem Decksignal in Zeit- und Frequenzbereichgehalt aber verschieden in bestimmten Parametern, wie diese durch einen Stego-Schlüssel spezifiziert sind, der nicht allgemein bekannt ist, der aber bei einer autorisierten empfangenden Vorrichtung bekannt ist.
Unter Bezugnahme auf 1 verwendet die Erfindung einen Einbetter 10, um ein Stego-Signal 4 zu erzeugen, das im we sentlichen hinsichtlich des Gehalts und der Qualität der Informationen gleich ist, die durch ein Decksignal 2 getragen werden. Wenn bspw. das Decksignal 2 ein Video – oder Audiosignal ist, wird das Stego-Signal 4 im wesentlichen dasselbe Video- oder Audioprogramm oder Informationen erzeugen, wenn es an einer Ausgabeeinrichtung angelegt wird, wie bspw. einer Videoanzeige oder einem Lautsprecher.
Ein Stego-Schlüssel 9 wird verwendet, um das konkrete Gebiet des Zeit-, Frequenz- und/oder -Raumbereichs des Replikats zu bestimmen und zu spezifizieren, wo das Hilfssignal 6 einzubetten ist, sowie die Parameter des Einbettungsprozesses.
Der Einbetter moduliert oder modifiziert dann geeignet das Replikat und fügt das Replikat zurück in das Decksignal, um ein Stego-Signal 4 zu erhalten. Das Stego-Signal 4 kann gesendet werden oder in einem Speichermedium gespeichert werden, wie bspw. in einem Magnetband, einer CD-ROM, einem Festkörperspeicher und dergleichen für ein späteren Wiederaufruf und/oder eine Übertragung.
Das eingebettete Hilfssignal wird durch einen Extraktor 20 wieder gewonnen mit Kenntnis von dem oder Zugriff auf den Stego-Schlüssel 9, der auf das Stego-Signal 4 wirkt, um das Hilfssignal 6 zu extrahieren. Der Einbettungsprozess kann durch folgende Formeln ausgedrückt werden:
wobei s(t) das Stego-Signal 4 repräsentiert, s(t) das Decksignal 2 repräsentiert und w_i(t) das i-te verborgene Signal 8 ist, (siehe 2), das ebenfalls als ein Wasserzeichen bekannt ist. In dieser Hinsicht kann der Einbet ter verwendet werden, um mehrfache Hilfssignale 6 gleichzeitig einzusetzen, wobei ein verschiedener Stego-Schlüssel 9 für jedes Signal verwendet wird. Für den Fall, in dem nur ein einzelnes Hilfssignal 6 einzusetzen ist, wird ein einzelner Stego-Schlüssel 9 verwendet und es würde lediglich ein verborgenes Signal w(t) geben. In Gleichung (1) und nachfolgend wird ein eindimensionales Signal (d. h. ein Signal, das gemäß einer einzelnen Dimension variiert, wie bspw. der Zeit) zu Zwecken der Vereinfachung in der Erläuterung betrachtet werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eindimensionale Signale beschränkt, sonder kann einfach auf mehrdimensionale Signale ausgedehnt werden, wie bspw. Bilder (zwei Dimensionen), Video (drei Dimensionen) usw., indem t als ein Vektor definiert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Replikat des Decksignals 2 selbst als ein Träger für das Hilfssignal 6 verwendet. Da das Replikat inhärent gleich bzw. ähnlich dem Decksignal hinsichtlich des Frequenzgehalts ist, ist keine Analyse des Decksignals als notwendig, um ein Hilfssignal, bspw. ein digitales Wasserzeichen, zu verbergen.
Im Gegensatz dazu werden gemäß den Techniken des Stands der Technik, die vorstehend erörtert sind, Hilfssignale in der Form einer psydo-zufälligen Sequenz (Preuss u. a.) oder in der Form von mehrfachen Tönen, die über das Frequenzband des Decksignals verteilt sind (Jensen u. a.) eingebettet. Um solche Signale "zu verbergen", so dass diese wahrnehmend transparent sind, ist es notwendig, eine Analyse des Decksignals in dem Frequenzbereich durchzuführen, um das Wasserzeichen für den Betrachter nicht wahrnehmbar zu machen. Eine solche Analyse basiert auf dem Phänomen, dass die menschliche Auffassungsgabe ein kleineres Signal bei Vorliegen eines größeren Signals nicht erfassen wird, wenn die beiden Signale ausreichend ähnlich sind. Dieses Phänomen ist allgemein als Überdeckungs- bzw. Maskierungseffekt bekannt.
Das eingebettete Signal 8 gemäß der vorliegenden Erfindung kann ausgedrückt werden durch die Formel: wi(t) = gimi(t)ri(t) (2)wobei g_i < 1 ein Verstärkungs(Skalierfaktor)-Parameter ist, der durch Kompromiss- bzw. Tauschbetrachtungen einer Robustheit gegenüber einer Transparenz bestimmt wird, m_i(t) das Hilfssignal 6 ist, wobei |m_i(t)| ≤ 1 und r_i(t) ein Replikat des Decksignals 2 ist. Der Verstärkungsfaktor g_i kann eine vorab bestimmte Konstante für eine gegebene Anwendung sein, oder dieser kann anwendbar sein, so dass dynamische Änderungen in Transparenz- und Robustheitsbedingungen berücksichtigt werden können. Bspw. bei hochtonalen Musikpassagen kann die Verstärkung geringer sein, während für spektral reiche oder rauschbehaftete Audiosignale die Verstärkungen höher sein können mit äquivalenten Pegeln einer Transparenz. In einer alternativen Ausführungsform kann der Einbetter eine Extraktorprozess-Simulation durchführen, um Signale mit einer geringeren als erwünschten Erfassbarkeit zu erfassen und um die Verstärkung entsprechend zu erhöhen.
2 zeigt ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des Einbetters 10. Wie gezeigt ist, werden das Decksignal 2, der Stego-Schlüssel 9 und das Hilfssignal 6 in einen Generator 11 für ein eingebettetes Signal eingegeben. Der Generator für das eingebettete Signal erzeugt ein Replikat r_i(t) anhand des Decksignals 2 gemäß dem Stego-Schlüssel 9, moduliert oder modifiziert das r₁(t) mit dem Hilfssignal 6 (m_i(t)), skaliert das Ergebnis unter Verwendung des Verstärkungsparameters g₁ und erzeugt ein einge bettetes Signal 8 (w_i(t)). Das eingebettete Signal 8 wird dann dem Decksignal 2 (s(t)) in einem Addierer 21 hinzugefügt, um das Stego-Signal 4 (s(t)) zu erzeugen.
Das Replikat r_i(t) wird erhalten, indem ein Abschnitt des Decksignals 2 innerhalb eines spezifizierten Zeit-, Frequenz- und/oder Raumbereichs, wie dies durch den Stego-Schlüssel 9 spezifiziert ist, genommen wird, und dann indem leichte Modifikationen an dem Signalabschnitt durchgeführt werden, wie ebenfalls durch den Stego-Schlüssel 9 spezifiziert ist. Die Modifikationen an dem Signal-Abschnitt müssen klein sein, um sicherzustellen, dass das Replikat ähnlich zu dem Decksignal bleibt, wie durch die menschlichen psychoakustische-psychovisuelle Systeme beurteilt wird, aber solche Modifikationen müssen groß genug sein, um durch einen geeignet gestalteten Extraktor mit Kenntnis von oder Zugriff auf den Stego-Schlüssel 9 erfassbar ist. Wie nachstehend erörtert wird, werden eine Anzahl von verschiedenen Typen oder Modifikationen gefunden, um diese Anforderungen zu erfüllen.
Die Gleichung (2) zeigt, dass das Replikat r_i(t) durch das Hilfssignal m_i(t) gemäß einem Prozess moduliert wird, der als Produktmodulation bekannt ist. Die Produktmodulation führt zu einer Erweiterung des Spektrums des eingebetteten Signals proportional zu der spektralen Breite des Hilfssignals. Um dieses Spektrum des eingebetteten Signals ähnlich zu dem Spektrum des Decksignals zu machen (um die Transparenz des einbettenden Prozesses zu bewahren), muss das Spektrum des Signals eng im Vergleich zu der niedrigsten Frequenz in dem Spektrum des Replikats sein. Dieses Erfordernis legt eine Begrenzung der Kapazität des Hilfskanals auf und diktiert, dass Komponenten geringer Frequenz des Decksignals nicht geeignet sind für eine Aufnahme bei der Erzeugung des Replikats.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das modulierende Signal (Hilfssignal) m(t) ein binäres Datensignal, das durch folgende Formel definiert ist: m(t) = ΣNn=1 bnh(t – nT) (3)wobei N die Anzahl an binären Stellen oder Bits in der Nachricht ist, b_n ∊ (–1, 1) der n-te Bitwert ist, T das Bitintervall ist und h(t) die Form des Impulses repräsentiert, der das Bit repräsentiert. Typischerweise wird h(t) durch ein Tiefpassfiltern eines rechteckförmigen Impulses erhalten, um die spektrale Breite des modulierenden (Hilfs-) Signals zu beschränken.
3 zeigt die Details eines Generators 11 für ein eingebettetes Signal, der verwendet wird, um eine einzelne eingebettete Datennachricht zu erzeugen. Das Decksignal 2 wird gefiltert und/oder in dem Filter/Maskierblock 30 maskiert, um ein gefiltertes bzw. maskiertes Signal 31 zu erzeugen. Der Filter/Maskenblock 30 trennt Gebiete bzw. Regionen des Decksignals ab, die für verschiedene eingebettete Nachrichten verwendet werden. Bspw. kann der Filter/Maskenblock das Frequenzbandgebiet 1000 bis 3000 Hz von dem Decksignal in dem Frequenzbereich trennen, kann das Zeitintervallgebiet t = 10 Sekunden bis t = 30 Sekunden von dem Decksignal in dem Zeitbereich trennen oder kann das obere rechte räumliche Quadrantgebiet des Decksignals in dem räumlichen Bereich trennen (wie bpsw. wo das Decksignal ein MPEG, JPEG oder ein äquivalentes Signal ist), wobei das getrennte Gebiet dann verwendet werden würde für das Einbetten des Hilfssignals.
Das gefilterte/maskierte Signal 31 besteht aus den ausgewählten Gebieten des Decksignals, wie durch den Stego-Schlüssel spezifiziert ist, die dann für eine Erzeugung des Replikatssignals 41 verwendet werden. Das Signal 31 wird dann in einen Replikaterzeuger 40 eingegeben, wobei vorbestimmte Parameter des Signals modifiziert werden, wie durch den Stego-Schlüssel 9 spezifiziert ist, um das Replikat r_i(t) 41 zu erzeugen. Das Replikat 41 wird dann durch das Hilfssignal m_i(t) in den Multiplizierer 42a moduliert und das sich ergebende Signal wird dann in dem Multiplizierer 42b gemäß dem ausgewählten Verstärkungsfaktor g_i skaliert, um die Komponente 8 des eingebetteten Signals zu erzeugen (d. h. w_i(t) Gleichung (2)). Die Komponente 8 des eingebetteten Signals wird dann zurück zu dem Decksignal 2 in dem Addierer 12 (2) addiert, um das Stego-Signal 4 zu erhalten. Um die Synchronisierung zwischen dem Decksignal 2 und der Komponente 8 des eingebetteten Signals zu bewahren, werden inhärente Verarbeitungsverzögerungen, die in dem Filter/Maskenblock 30 und dem Replikat-Erzeugerblock 40 vorliegen, durch ein Hinzufügen eines Äquivalents einer Verzögerung in dem Schaltkreispfad des Abdecksignals kompensiert (zwischen der Decksignaleingabe und dem Addierer 12), wie in 2 gezeigt ist.
Es ist weiterhin möglich, mehrfache Hilfsdatensignale in dem Decksignal 2 einzubetten, indem mehrere Generatoren für eingebettete Signale verwendet werden, die jeweils einen verschiedenen Stego-Schlüssel verwenden, um ein verschiedenes Merkmal des Decksignals zu modifizieren und/oder verschiedene Gebiete des Decksignals zu verwenden, um mehrfache eingebettete Signalkomponenten zu erzeugen, von denen jede zu dem Decksignal 2 hinzugefügt wird. Alternativ können die verschiedenen Datensignale in Art einer Kaskade eingebettet werden, wobei die Ausgabe eines Einbetters die Eingabe eines weiteren Einbetters wird, wobei ein verschie dener Stego-Schlüssel verwendet wird. In beiden Alternativen muss eine Interferenz zwischen eingebetteten Signalkomponenten minimiert werden. Dies kann erreicht werden, indem eine nicht-überlappende Frequenz verwendet wird, Zeit- oder Raumbereiche des Signals oder durch Auswählen von geeigneten Replikat-Erzeugungsparametern, wie nachstehend erörtert wird.
Ein Blockdiagramm eines Extraktors, der verwendet wird, um die Hilfsdaten wiederzuerlangen, die in dem Stego-Signal eingebettet sind, ist in 4 gezeigt. Das Stego-Signal 4 wird in dem Filter/Maskenmodul 30a gefiltert bzw. maskiert, um die Gebiete zu isolieren, wo die Hilfsdaten eingebettet sind. Das gefilterte Signal 31a wird in den Replikat-Erzeuger 40a eingegeben, wo ein Replikat r_i(t) 41a des Stego-Signals auf dieselbe Weise erzeugt wird wie das Replikat r_i(t) des Decksignals in dem Replikat-Erzeugerblock 40 in dem Einbetter, wobei derselbe Stego-Schlüssel 9 verwendet wird. Das Replikat r_i(t) des Stego-Signals 4 kann durch die Formel ausgedrückt werden:
wobei R(m_i(t)r_i(t)) das Replikat des modulierten Decksignalreplikats repräsentiert. Für einen ausreichend kleinen Verstärkungsfaktor g_i wird das Replikat des Stego-Signals im wesentlichen gleich wie das Replikat des Decksignals sein.
In dem Extraktor 20 wird r_i(t) 41a mit dem Stego-Signal 31a in dem Multiplizierer 42c multipliziert, um das Korrelationsprodukt zu erhalten: c(t) = r i(t)s(t) ≈ ri(t)s(t) + Σgimi(t)(t)rj (5)
Beim Gestalten des Replikatsignals besteht ein Ziel darin, Spektren des Produkts r_j(t)s(t) und r₁(t)r_j(t) zu erhalten, i ≠ j, mit einem geringen Gehalt tiefer Frequenzen. Andererseits enthält das Spektrum des Produkts r_j(t)r₃(t) = r_j ²(t) eine starke Gleich- bzw. DC-Komponente und somit enthält das Korrelationsprodukt c(t) einen Ausdruck der Form g_im_i(t) mittel (r_j ²), d. h. c(t) enthält das skalierte Hilfssignal m_i(t) als ein Summationsausdruck.
Um das Hilfssignal m_i(t) aus dem Korrelationsprodukt c(t) zu extrahieren, wird ein Filtern bei c(t) durch das Filter 44 durchgeführt, das eine Filtereigenschaft hat, die mit dem Spektrum des Hilfssignals übereinstimmt bzw. auf dieses abgestimmt ist. Bspw. in dem Fall eines binären Datensignals mit einer rechteckförmigen Impulsform entspricht das abgestimmte Filtern einer Integration über das Bit-Intervall. In dem Fall einer digitalen Signalgebung ist der Filtervorgang von einer Symbolregeneration in einem Regenerator 46 gefolgt. Eine Mehrzahl der extrahierten Datensymbole wird dann wohlbekannten Fehlerfassungs-, Fehlerkorrektur- und Synchronisationstechniken unterzogen, um das Vorliegen einer tatsächlichen Nachricht und einiger richtiger Interpretationen des Gehalts der Nachricht zu verifizieren.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Replikat-Erzeugers 40 ist in 5 gezeigt. In dieser Ausführungsform wird ein Replikat-Signal 41 um Verschieben der Frequenz des gefilterten Abdecksignals 31 um eine vorab bestimmte Offset- bzw. Versetzungsfrequenz f_i erhalten, wie durch den Stego-Schlüssel 9 spezifiziert ist. Der Verschiebungsprozess ist ebenfalls als Einzelseitenband-Amplituden-Modulation bekannt oder als Frequenzumsetzung bzw. -verschiebung. Zu sätzlich zu der Verarbeitung, die in 5 gezeigt ist, ist eine Anzahl an verschiedenen Techniken, die im Stand der Technik bekannt sind, verfügbar, um diesen Prozess durchzuführen.
Blöcke 52 und 54 repräsentieren jeweilige Phasenverschiebungen des Eingabesignals s(t). Um die erwünschte Frequenzverschiebung zu erreichen, muss das Verhältnis zwischen den Phasenverschiebungen wie folgt definiert sein: φ1(f) – φ2(f) = 90° (6)
Die jeweiligen phasenverschobenen Signale werden durch sinusförmige Signale mit einer Frequenz f_i in jeweiligen Mulipizierern 56a und 56b multipliziert. Der Block 58 bezeichnet eine 90°-Phasenverschiebung des sinusförmigen Signals, das an den Multiplizierer 56b angelegt wird. Die sich ergebenden Signale werden dann in einem Summierer 59 kombiniert.
Somit kann das Reklikat-Signal 41 ausgedrückt werden durch: ri(t) = s(t, φ1)sin(2πfit) ± s(t, φ2)cos(2πfit) (7)wobei s(t, φ₁) ein Signal s(t) phasenverschoben durch φ₁ bezeichnet. Das Zeichen – oder + in dem Summationsprozess präsentiert eine jeweilige Verschiebung hoch oder runter um f_i. Gemäß den psychoakustischen Modellen, die in der Literatur veröffentlicht sind, kann eine bessere Maskierung erreicht werden, wenn die Verschiebung nach oben ist. Entsprechend wird in der bevorzugten Ausführungsform eine Subtraktion in der Gleichung (7) verwendet. In einem speziel len Fall φ₁ = 90° und φ₂ = 0°, so dass die Gleichung (7) wird: ri(t) = sh(t)sin(2Πfit) ± s(t)cos(2Πfit) (8) wobei s_h(t) eine Hilbert-Transformation des Eingabesignals ist, die definiert ist durch:
Die Hilbert-Transformation kann in Software durch verschiedene bekannte Algorithmen durchgeführt werden, mit Gleichung (8), die für eine digitale Signalverarbeitung geeignet ist. Für eine analoge Signalverarbeitung ist es einfacher, ein Schaltkreispaar zu gestalten, dass die 90° relative Phasenverschiebungen durch das Signalspektrum bewahrt, eher als eine Hilbert-Transformation durchzuführen.
Die konkrete Frequenzversetzung f_i kann aus einem großen Bereich von Frequenzen gewählt werden und durch den Stego-Schlüssel spezifiziert werden. Mehrere Hilfssignale können in den selben Zeit-, Frequenz- und/oder Raumbereich desselben Decksignals eingesetzt werden, indem ein verschiedener Frequenzversetzungswert vorliegt, um somit ein "Schichten" von Hilfssignalen zu erreichen und den Hilfskanaldurchsatz zu erhöhen.
Die Frequenzversetzung kann ebenfalls in der Zeit gemäß einem vorab definierten geheimen Muster variiert werden (bekannt als "Frequenzhopping"), um die Sicherheit eines digitalen Wasserzeichens zu verbessern, das durch die Hilfsinformationen repräsentiert wird.
Die konkrete Wahl der Frequenzversetzungswerte ist abhängig von den Bedingungen bzw. Zuständen und Parametern der konkreten Anwendung und kann weiter durch Versuch und Fehler (trial and error) fein abgestimmt werden. Gemäß den experimentellen Ergebnissen wurde eine optimale Signalrobustheit bei Vorliegen einer Kanalverzerrung erreicht, wo der Frequenzversetzungswert größer als die Majorität bzw. Mehrheit der Spektrumfrequenzen des modulierenden Hilfssignals m(t) war. Andererseits wurde eine optimale Transparenz erreicht, wo der Frequenzversetzungswert im wesentlichen kleiner als die niedrigste Frequenz des Decksignals war. Als Beispiel für ein Einbetten eines Audiosignals wurde ein Decksignal oberhalb 500 Hz verwendet mit einer Frequenzversetzung von 50 Hz, während das modulierende Signal ein binäres Datensignal mit einer Bit-Rate von 25 bps war.
In einer alternativen Ausführungsform eines Replikat-Erzeugers wird das Replikat durch Verschieben der Phase des gefilterten/maskierten Abschnitts 31 des Decksignals um einen vorbestimmten Betrag erzeugt, der durch eine Funktion φ_i(f) für ein i-tes eingebettetes Signal definiert ist. In diesem Fall sind die Replikatgeneratoren 40 und 40a lineare Systeme mit einer Transferfunktion, die wie folgt definiert ist.
wobei A_i eine Konstante bezüglich der Frequenz ist, j die Imaginärzahl √–1 und φ_i(f) die Phaseneigenschaft des Systems ist. Schaltkreise, die durch Gleichung (10) beschrieben sind, sind im Stand der Technik als Allpass-Filter oder Phasenkorrektoren bekannt und ihre Gestaltung ist für den Fachmann wohlbekannt.
Diese Ausführungsform ist insbesondere geeignet für ein Einbetten eines Hilfssignals in Audiosignale, da das menschliche Hörsensorsystem im wesentlichen unempfindlich gegenüber Phasenverschiebungen ist. Die Funktionen φ_i(f) sind definiert, um das Ziel zu erreichen, dass das Produkt des Replikats und des Decksignals einen minimalen Gehalt an niedrigen Frequenzen enthält. Dies kann erreicht werden, indem zumindest eine 90° Verschiebung für alle Frequenzkomponenten in dem gefilterten bzw. maskierten Signal 31 bewahrt wird. Mehrfache eingebettete Nachrichten wurden mit einer geringen Interferenz implementiert, wo die Phasenverschiebung zwischen Frequenzkomponenten von verschiedenen Nachrichten größer als 90° für die Mehrheit der Spektralkomponenten ist. Die genaue Wahl der Funktion φ_i(f) ist andererseits durch Betrachtungen eines Kompromisses zwischen Kosten und Sicherheit beeinflusst. In anderen Worten sollte die Funktion ausreichend komplex sein, so dass es für nicht autorisierte Personen schwierig ist, den Signalaufbau zu bestimmen, indem das Stego-Signal analysiert wird, selbst mit dem bekannten Decksignal, auch sollte es bezogen auf die Rechenleistung kostengünstig zu implementieren sein. Ein Funktions-Hopping-Muster, das zwischen verschiedenen Funktionen bei vorab bestimmten Intervallen als Teil des Stego-Schlüssels schaltet, kann verwendet werden, um die Sicherheit weiter zu erhöhen.
Eine spezielle Klasse von Phasenverschiebungsfunktionen, die durch φi(f) = τifdefiniert ist, wobei τ_i eine Konstante ist, führt zu Zeitverschiebungsreplikaten des Decksignals. Die Klasse an Funktionen hat spezielle Größen hinsichtlich des Kompromisses zu Kosten und Sicherheit, die jenseits des Bereichs der vorliegenden Offenbarung sind und werden hierin nicht weiter behandelt.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung erhält der Replikatgenerator das Replikatsignal durch eine Amplitudenmodulation des Decksignals. Die Amplitudenmodulation kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden: ri(t) = ai(t)s(t)wobei a_i(t) eine Klasse von orthogonalen Funktionen ist. 6(a)–6(c) zeigen einen Satz von drei elementaren Funktionen a₁(t), a₂(t) und a₃(t), die verwendet werden, um Amplituden verschobene Replikatsignale zu erzeugen, wobei jede Funktion über das Intervall (0, T) definiert ist, wobei T gleich dem Bit-Intervall des Hilfssignals ist. Längere Replikate werden durch Verwenden einer Kette von elementaren Funktionen erzeugt. Ein Filtern nach der Korrelation in dem Extraktor wird durch Integration über das Intervall T durchgeführt, und das Hilfskanalbit b_j,n wird gemäß der Formel b_j,n = sign(A_j,n) extrahiert, wobei
Die vorstehenden Approximationen halten, da
Es ist anhand der Gleichung (13) deutlich, dass sign von A_j,n (und der empfangene Bit-Wert) von sign von m_j(t) während des n-ten Bit-Intervalls abhängt, oder in anderen Worten dem übertragenen Bit-Wert. Die Funktionen, die für ein Amplitudenverschieben verwendet werden, sollten im allgemeinen einen geringen Gehalt einer niedrigen Frequenz haben, ein Spektrum unterhalb der niedrigsten Frequenz des gefilterten/maskierten Signals und sollten zueinander orthogonal sein. Die konkrete Wahl der Funktionen hängt von der spezifischen Anwendung ab und ist in dem Stego-Schlüssel spezifiziert.
Gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform kann eine Kombination von verschiedenen Verschiebungen in verschiedene Bereichen gleichzeitig durchgeführt werden, um ein Replikatsignal zu erzeugen. Beispielsweise kann eine Zeitverschiebung mit einer Frequenzverschiebung kombiniert werden, oder einer Amplitudenverschiebung kann mit einer Phasenverschiebung kombiniert werden. Eine solche Kombinationsverschiebung kann weiter die Verbergen (Sicherheit)-Eigenschaft bzw. -Größe des eingebetteten Systems verbessern und ebenfalls die Erfassbarkeit des eingebetteten Signals durch Erhöhen der Differenz von dem Decksignal verbessern.
Hinsichtlich der Sicherheit sollten Angriffe erwartet werden, die einer Analyse umfassen, die gestaltet ist, um die Parameter des Stego-Schlüssels aufzudecken. Wenn solche Parameter bekannt werden, dann kann das eingebettete Signal überschrieben oder durch Verwendung desselben Stego-Schlüssels ausgelöscht werden. Eine Verwendung einer Kombi nation von Verschiebungen macht eine solche Analyse schwieriger, indem der Parameterraum vergrößert wird.
Bezüglich der Erfassbarkeit können natürlich auftretende Signale einen Gehalt haben, der ähnlich einem Replikat-Signals ist, bswp. kann ein Echo in einem Audiosignal ein phasenverschobenes Signal erzeugen, Chorpassagen in einem Musikprogramm können ein frequenzverschobenes Signal erzeugen, und ein Tremolo kann Amplitudenverschiebungen erzeugen, was eine Erfassung eines eingebetteten Signals beeinflussen kann. Eine Verwendung einer Kombination von Verschiebungen verringert die Wahrscheinlichkeit, dass ein natürliches Phänomen genau mit den Parametern des Stego-Signals übereinstimmt und die Signalerfassung stören kann.
Bei der Erfindung, die somit beschrieben wurde, wird Fachleuten deutlich werden, dass dieselbe auf vielerlei Weise ohne Verlassen des Bereichs der Erfindung variiert werden kann, wie diese durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Verfahren zum Einbetten eines Hilfssignals in ein analoges Decksignal, das folgende Schritte umfasst: Auswählen zumindest eines Abschnitts des Decksignals in einem vorbestimmten Bereich bzw. einer vorbestimmten Domäne gemäß einem Stegoschlüssel, Erzeugen eines Replikatsignals von dem ausgewählten Decksignalabschnitt durch Modifizieren des ausgewählten Abschnitts des Decksignals gemäß dem Stegoschlüssel, Modifizieren des Replikatsignals als eine Funktion des Hilfssignals, und Einsetzen des modifizierten Replikatsignals in das analoge Decksignal.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der vorbestimmte Bereich der Frequenzbereich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der vorbestimmte Bereich der Zeitbereich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der vorbestimmte Bereich der Ortsbereich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben der Frequenz des ausgewählten Abschnitts des Decksignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch den Stegoschlüssel spezifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben der Phase des ausgewählten Abschnitts des Decksignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch den Stegoschlüssel spezifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben der Amplitude des ausgewählten Abschnitts des Decksignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch den Stegoschlüssel spezifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben einer vorbestimmten Kombination der Frequenz, Phase und/oder Amplitude des ausgewählten Abschnitts des Decksignals um vordefinierte Beträge erhalten wird, die durch den Stegoschlüssel spezifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Modifizierens den Schritt des Multiplizierens des Replikatsignals mit dem Hilfssignal umfasst.
Verfahren zum Extrahieren eines eingebetteten Hilfssignals von einem analogen Stegosignal, mit den folgenden Schritten: Auswählen zumindest eines Abschnitts des Stegosignals in einem vorbestimmten Bereich gemäß einem Stegoschlüssel, Erzeugen eines Replikatsignals von dem ausgewählten Stegosignalabschnitt durch Modifizieren des ausgewählten Abschnitts des Stegosignals gemäß dem Stegoschlüssel, Modifizieren des Stegosignals als eine Funktion des Replikatsignals, und Extrahieren des eingebetteten Hilfssignals durch Filtern des modifizierten Stegosignals.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der vorbestimmte Bereich der Frequenzbereich ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der vorbestimmte Bereich der Zeitbereich ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der vorbestimmte Bereich der Ortsbereich ist.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben der Frequenz des ausgewählten Abschnitts des Stegosignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch das Stegosignal spezifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben der Phase des ausgewählten Abschnitts des Stegosignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch den Stegoschlüssel spezifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben der Amplitude des ausgewählten Abschnitts des Stegosignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch den Stegoschlüssel spezifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben einer vorbestimmten Kombination der Frequenz, Phase und/oder Amplitude des ausgewählten Abschnitts des Stegosignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch den Stegoschlüssel spezifiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Schritt des Modifizierens den Schritt des Multiplizierens des Replikatsignals mit dem Stegosignal umfasst.
Vorrichtung zum Einbettten und Extrahieren von Hilfssignalen in einem analogen Decksignal, mit: einem Mittel (30) zum Auswählen zumindest eines Abschnitts des Decksignals in einem vorbestimmten Bereich gemäß einem Stegoschlüssel, einem Mittel (40) zum Erzeugen eines Replikatsignals von dem ausgewählten Decksignalabschnitt durch Modifizieren des ausgewählten Abschnitts des Decksignals gemäß dem Stegoschlüssel, einem Mittel (42) zum Modifizieren des Replikatsignals als eine Funktion des Hilfssignals, und einem Mittel (12) zum Einsetzen des modifizierten Replikatsignals in das analoge Decksignal, um ein Stegosignal zu erzeugen, einem Mittel zum Empfangen des Stegosignals, einem Mittel (30a) zum Auswählen zumindest eines Abschnitts des Stegosignals in einem vorbestimmten Bereich gemäß einem Stegoschlüssel, einem Mittel (40a) zum Erzeugen eines Replikatsignals von dem ausgewählten Stegosignalabschnitt durch Modifizieren des ausgewählten Abschnitts des Stegosignals gemäß dem Stegoschlüssel, einem Mittel (42c) zum Modifizieren des empfangenen Stegosignals als eine Funktion des Replikatsignals des empfangenen Stegosignals, und einem Mittel (44) zum Extrahieren des Hilfssignals durch Filtern des modifizierten empfangenen Stegosignals.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei dem der vorbestimmte Bereich der Frequenzbereich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei dem der vorbestimmte Bereich der Zeitbereich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei dem der vorbestimmte Bereich der Ortsbereich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben der Frequenz des ausgewählten Abschnitts des Decksignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch den Stegoschlüssel spezifiziert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben der Phase des ausgewählten Abschnitts des Decksignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch den Stegoschlüssel spezifiziert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben der Amplitude des ausgewählten Abschnitts des Decksignals um einen vordefinierten Betrag erhalten wird, der durch den Stegoschlüssel spezifiziert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei dem das Replikatsignal durch Verschieben einer vorbestimmten Kombination der Frequenz, Phase und/oder Amplitude des ausgewählten Ab schnitts des Decksignals um vordefinierte Beträge erhalten wird, die durch den Stegoschlüssel spezifiziert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei dem das Mittel zum Modifizieren des Replikatsignals ein Mittel (42a) zum Multiplizieren des Replikatsignals mit dem Hilfssignal umfasst.