專利名稱：音頻信號采集裝置、音頻信號傳輸方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種音頻信號傳輸方法及應用所述音頻信號傳輸方法的音頻信號采集裝置、音頻信號傳輸系統。
背景技術：
為了保護音頻產品的知識產權，防止未經授權的復制和流通，近年來數字水印技術受到了廣泛的關注。數字水印技術通過在音頻內容中嵌入水印，例如嵌入與音頻內容所有權或版權相關的水印。一種與本發明相關的音頻數字水印技術將采集的音頻信號傳輸到電腦中，其包括如下步驟
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首先，通過水印嵌入算法在音頻信號中加入需要保密的信息作為水印，得到含有水印的音頻信號；其次，從電腦中將含有水印的音頻信號轉移到信號傳播裝置中對外傳播。然后，當接收設備收到含有水印的音頻信號后，再使用電腦通過水印提取算法將水印和音頻信號分離；最后，從提取出的水印中獲得需要保密的信息進行校驗。在上述采用音頻數字水印技術將采集的音頻信號傳輸到電腦中的過程中，由于水印嵌入處理和水印提取處理都需要由外部設備來完成，其不但增加了水印嵌入的步驟和系統的成本，而且在整個過程中，容易使得源頭的音頻信號直接被竊取，不利于知識產權的保護。
發明內容
本發明主要解決的技術問題是現有音頻數字水印技術的步驟復雜和源頭的音頻信號容易被竊取的問題。為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了一種音頻信號傳輸方法，包括如下步驟對音頻進行采集獲得音頻信號；對采集的音頻信號進行脈沖密度調制編碼，將音頻信號轉換為數字脈沖密度調制信號；采用嵌入芯片將水印嵌入數字脈沖密度調制信號，生成含水印數字脈沖密度調制信號；傳輸并接收含有水印的數字脈沖密度調制信號。在本發明的一較佳實施例中，在對音頻進行采集時，采用音頻信號采集裝置實現音頻采集。在本發明的一較佳實施例中，所述音頻信號采集裝置包括模數轉換芯片，所述模數轉換芯片將采集的音頻信號轉換為數字脈沖密度調制信號。在本發明的一較佳實施例中，所述接收設備接收含有水印的數字脈沖密度調制信號后，還包括對所述數字脈沖密度調制信號進行解碼提取水印的步驟。在本發明的一較佳實施例中，所述水印嵌入在數字脈沖密度調制信號的高頻段。在本發明的一較佳實施例中，對所述數字脈沖密度調制信號進行解碼提取水印后，還包括對提取水印后的水印信號對音頻信號進行驗證的步驟。為了解決上述技術問題，本發明實施例還公開了一種音頻信號采集裝置，其包括音頻信號采集芯片，用于采集音頻信號；模數轉換芯片，用于將采集的音頻信號轉換為數字脈沖密度調制信號；水印嵌入芯片，用于將需要保密的數據信息生成水印，并將水印嵌入數字脈沖密度調制信號，獲得含有水印的數字脈沖密度調制信號。在本發明的一較佳實施例中，所述水印嵌入芯片將水印嵌入在脈沖密度調制信號的高頻段。一種音頻信號傳輸系統，其包括音頻信號采集芯片，其采集音頻信號，并對采集的音頻信號進行處理生成數字脈沖密度調制信號；水印嵌入芯片，其將水印嵌入數字脈沖密度調制信號，生成含水印數字脈沖密度調制信號；接收設備，所述接收設備接收經水印嵌入芯片嵌入水印后的水印數字脈沖密度調制信號，對所述數字脈沖密度調制信號進行解碼提取水印。 相較于相關技術，本發明的音頻信號傳輸方法通過在音頻信號采集裝置中內置水印嵌入芯片，直接通過硬件對音頻信號加密，可以減少水印嵌入的步驟，節省系統的成本，更有效地從源頭對數據保護，防止信息被竊取的可能。
為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中圖I是本發明音頻信號傳輸系統框架結構示意圖。圖2圖I所示音頻信號傳輸處理的框架結構示意圖，圖3是圖2所不首頻/[目號傳輸的流程步驟不意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。針對現有技術存在的問題，本發明提出了一種音頻信號傳輸方法、系統及應用所述音頻信號傳輸方法的音頻信號采集裝置。所述音頻信號傳輸方法通過在音頻信號采集裝置中內置加入嵌入水印的芯片，直接通過硬件加密，可以減少水印嵌入的步驟，節省系統的成本，更有效地從源頭對數據保護。本發明的一種音頻信號傳輸系統如圖I所不。所述音頻信號傳輸系統10包括音頻信號采集裝置I及接收設備2。所述音頻信號采集裝置I采集音頻信號，并對所采集的音頻信號經水印加密處理后傳輸至所述接收設備2。所述接收設備2接收經水印加密處理后的音頻信號，并對應提取水印后還原音頻信號以播放。所述音頻信號采集裝置I包括音頻信號采集芯片11、模數轉換芯片13及水印嵌入芯片15。所述音頻信號采集芯片11用以采集音頻信號；所述模數轉換芯片13用于將采集的音頻信號轉換為脈沖密度調制信號；所述水印嵌入芯片15用于對需要保密的數據信息生成水印，并將水印嵌入數字脈沖密度調制信號，獲得含有水印的脈沖密度調制信號。所述接收設備2包括水印提取芯片21，所述水印提取芯片21提取出的水印可以用來對音頻信號的完整性進行校驗。再請參閱圖2及圖3,其中圖2是圖I所示音頻信號傳輸框架結構示意圖，圖3是圖2所示音頻信號傳輸的流程步驟示意圖。本發明的音頻信號傳輸方法包括以下步驟步驟SI，提供所述音頻信號采集裝置1，使用所述音頻信號采集裝置對音頻進行采集獲得音頻信號。其中，所述音頻信號采集裝置I的結構I所示。所述音頻信號采集裝置I包括音頻信號采集芯片11、模數轉換芯片13及水印嵌入芯片15。所述音頻信號采集芯片11用來對音頻進行采集獲得音頻信號；在本實施例中，所述音頻信號采集裝置I可以為數字·麥克風。步驟S2，對所述音頻信號采集裝置I所采集的音頻信號進行脈沖密度調制(PDM)編碼，將音頻信號轉換為數字PDM信號。其中，所述音頻信號采集裝置I中還包括模數轉換(ADC)芯片13，所述模數轉換芯片13將采集的音頻信號轉換為數字PDM信號；步驟S3，使用所述音頻信號采集裝置I內置的水印嵌入芯片15將需要保密的數據信息生成水印，并將水印嵌入數字PDM信號。其中，所述音頻信號采集裝置I中內置的水印嵌入芯片15，用于將需要保密的數據信息生成水印，并將水印嵌入數字PDM信號，獲得含有水印的數字PDM信號。考慮到數字PDM信號中高頻段的信號均是無用信息，不會影響到最終濾波后得到的音頻信號，因此，優選的，將所述水印嵌入在PDM信號的高頻段，其不但可以嵌入需要保密的數據信息，而且降低對音頻信號的影響。步驟S4，傳輸含有水印的數字PDM信號。其中，所述含有水印的數字PDM信號通過有線或無線的方式被傳播出去，以便接收設備可以收到。步驟S5，當接收設備接收到含有水印的數字PDM信號后，使用PDM編碼和水印提取算法分別提取出音頻信號和水印，并利用水印對音頻信號進行驗證。其中，接收設備可以在接收設備中內置水印提取芯片21，提取出的水印可以用來對音頻信號的完整性進行校驗。因為含有水印的數字PDM信號包括了完整性校驗代碼，對其的任何更改都會使得完整性校驗代碼失效，因此可以確認傳輸過來的含有水印的數字PDM信號是否被篡改。此外，還能通過提取出的水印確認數字PDM信號的源頭，例如提供給不同發行方的水印均不相同，當盜版內容流出后，可以根據提取出的水印來確定盜版內容流出的源頭。步驟S6，將驗證通過的音頻信號向目標傳輸。例如，將音頻信號提供給音頻播放器進行播放。相較于相關技術，本發明的音頻信號傳輸方法通過在音頻信號采集裝置I中內置水印嵌入芯片15，直接通過硬件對音頻信號加密，可以減少水印嵌入的步驟，節省系統的成本，更有效地從源頭對數據保護，防止信息被竊取的可能。
以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種音頻信號傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟 對音頻進行采集獲得音頻信號； 對采集的音頻信號進行脈沖密度調制編碼，將音頻信號轉換為數字脈沖密度調制信號; 采用嵌入芯片將水印嵌入數字脈沖密度調制信號，生成含水印數字脈沖密度調制信號; 傳輸并接收含有水印的數字脈沖密度調制信號。
2.根據權利要求1所述的音頻信號傳輸方法，其特征在于，在對音頻進行采集時，采用音頻信號采集裝置實現音頻采集。
3.根據權利要求2所述的音頻信號傳輸方法，其特征在于，所述音頻信號采集裝置包括模數轉換芯片，所述模數轉換芯片將采集的音頻信號轉換為數字脈沖密度調制信號。
4.根據權利要求1所述的音頻信號傳輸方法，其特征在于，所述接收設備接收含有水印的數字脈沖密度調制信號后，還包括對所述數字脈沖密度調制信號進行解碼提取水印的步驟。
5.根據權利要求4所述的音頻信號傳輸方法，其特征在于，所述水印嵌入在數字脈沖密度調制信號的高頻段。
6.根據權利要求4所述的音頻信號傳輸方法，其特征在于，對所述數字脈沖密度調制信號進行解碼提取水印后，還包括對提取水印后的水印信號對音頻信號進行驗證的步驟。
7.一種音頻信號采集裝置，其特征在于，包括 音頻信號采集芯片，用于采集音頻信號； 模數轉換芯片，用于將采集的音頻信號轉換為數字脈沖密度調制信號； 水印嵌入芯片，用于將需要保密的數據信息生成水印，并將水印嵌入數字脈沖密度調制信號，獲得含有水印的數字脈沖密度調制信號。
8.根據權利要求7所述的音頻信號采集裝置，其特征在于，所述水印嵌入芯片將水印嵌入在脈沖密度調制信號的高頻段。
9.一種音頻信號傳輸系統，其包括 音頻信號采集芯片，其采集音頻信號，并對采集的音頻信號進行處理生成數字脈沖密度調制信號； 水印嵌入芯片，其將水印嵌入數字脈沖密度調制信號，生成含水印數字脈沖密度調制信號; 接收設備，所述接收設備接收經水印嵌入芯片嵌入水印后的水印數字脈沖密度調制信號，對所述數字脈沖密度調制信號進行解碼提取水印。
10.根據權利要求9所述的音頻信號傳輸系統，其特征在于，所述音頻信號傳輸系統的音頻信號采集裝置還包括模數轉換芯片，所述模數轉換芯片將采集的音頻信號轉換為數字I3DM信號。
全文摘要
本發明提供一種音頻信號傳輸方法以及應用所述音頻信號傳輸方法的音頻信號采集裝置，所述音頻信號傳輸方法包括使用音頻信號采集裝置對音頻進行采集獲得音頻信號；對音頻信號進行脈沖密度調制(PDM)編碼，將音頻信號轉換為數字PDM信號；使用音頻信號采集裝置內置的水印嵌入芯片將需要保密的數據信息生成水印，并將水印嵌入數字PDM信號；傳輸含有水印的數字PDM信號；接收設備收到含有水印的數字PDM信號后，使用PDM編碼和水印提取算法分別提取出音頻信號和水印，并利用水印對音頻信號進行驗證；將驗證通過的音頻信號向目標傳輸。本發明直接通過音頻信號采集裝置內置的硬件對音頻信號加密，更有效地從源頭對數據保護。
文檔編號G10L19/018GK102890933SQ201210339809
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月14日 優先權日2012年9月14日
發明者葉利劍 申請人:瑞聲聲學科技(深圳)有限公司, 瑞聲科技(南京)有限公司, 瑞聲聲學科技(常州)有限公司