通過數碼音頻的數碼加封的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及云存儲和傳輸的數據包裝（數碼加封）的方法及其架構。此數碼加封 的方法和架構是利用波前覆用（WF覆用）。它的重點是數碼加封及數碼解加封的外觀及加 封后數據的可靠性。
【背景技術】
[0002] 根據mailonline(http://www.dailymail.co.uk)于 2014 年 8 月 31 日的報導，備 受矚目的演員，模特，歌手，和主持人的裸體照片已經貼在網上。顯然是出自于黑客泄漏與 蘋果的iCloud服務的泄露的結果。這些出現下4chan上的照片（4chan是一家圖像分享論 壇）是由其某一用戶上傳的101名人照片；包括珍尼佛·勞倫斯，阿麗亞娜格南地，維多利 亞?加斯提斯，與凱特厄普頓的私人照片。這些照片是在周日晚上張貼的。據說是因iCloud 中的漏洞讓名人的手機被黑客入侵。蘋果公司拒絕對此發表評論。名人的隱私被嚴重的侵 害了。
[0003] 在云計算和云存儲的更好隱私保護是確切需要的。數碼加封技術將會加強云計算 和云存儲的隱私保護。
[0004] 波前覆用技術已經用在上面提到的美國專利申請書中的應用（PA號12/848953， 13/938268,13/953715)。與道統的云計算和存儲技術相比，波前覆用技術可使用較少的內 存空間，以達到更好的冗余，更高的的可靠性和存活力。此外，這些技術也可使用于監測存 儲數據的完整性，而無需審閱所存儲數據的本身。相同的技術可擴展到云上的數據流；包括 云視頻流及云音頻流。
[0005] 另有兩項更需關注的議題。其一是有關運營商提供安全和加密存儲服務。然而， 檔案隱私是靠在運營商服務器端的檔案加密。許多運營商的操作員仍可夠得到加密程序。 所以客戶的檔案隱私必須倚賴運營商及服務器操作員的頭班操守和誠信度。其二是關于云 存儲數據的殘留權利的關注；這項議題目前仍在熱烈的爭論中。
[0006] 許多波前覆用應用發明申請的專利權利要求意圖解決這些議題；增強數據云傳輸 和數據云存儲的的私密性和可靠性。許多在云端的數據甚至可以是圖像或音頻有關的。由 于多組云運輸或儲存的數據會在客戶端做預處理，每組云傳輸或云存儲的數據是一組已經 經過波前覆用轉換處理過的數據。這些覆用處理過的數據已不是能解讀的原數據本身。所 以申請書中所建議的數碼加封法應會讓客戶對這些云存儲數據的私密性和可靠性更有信 心，而這些信心不再只倚賴對經營者的頭班操守和誠信度的關注。在數碼加封法中，已知的 圖像，音頻，或多媒體數據全都可以用作數碼信封來做為推展私密可靠的云數據存儲和運 輸的手段。大多數的商機都瞄準在游戲和娛樂云通信應用。它可用在各種數字商品版權管 理和復制權的應用工具，保護智慧產權權利人。透過這些多層數碼加封技術認證的數碼"印 章或印記"，將是本專利申請中的一個亮點。
[0007] 數碼圖像將被用來舉例說明本專利申請中的數碼加封/解加封技術。其它類型的 數碼流可以被容易地結合于所提出的加封技術。
[0008] 首先簡要的介紹及總結"寫"和"讀"過程的實施模式。"寫"的過程是利用一套波 前覆用轉換來處理多組原始數據包括做為數碼信封的數碼圖像及數碼訊息，再將所產生覆 用轉換后的數據存儲在云端。"讀"的過程是把存在云端覆用轉換后的數據透過一套波前解 覆用轉換來重構原始多組數碼圖像。數碼加封是在某些功能限制條件下的寫作方法，也是 "寫"過程的一套子集。這些數碼加封后的數據都會有某些原始數碼信封的特征。它應儲存 某些原圖像特征或其他特征。這些功能限制條件是要保證數碼信封的特征會出現下轉換后 的多組數據中。數碼解加封是閱讀程序的一套子集，有從數碼加封后的數據重構原數碼訊 息的功能。
[0009] 數碼加封是波前覆用的一組應用子集。其中波前覆用的多串輸入數碼檔案至少包 括一串數據消息檔案和一串選定的數碼信封檔案。同時此一波前覆用的配置在透過所有多 路輸入而定制加權和，必需保證它的多路輸出數據所顯現的外觀對人體自然感官而言與選 定的數碼信封的圖像，視頻，或音頻格式的外觀是完全相同的。這類輸出檔案是加封后的或 是有嵌入訊息的檔案。嵌入的訊息可以經由相應的波前解覆用處理器，在目的地把接收到 的加封后檔案與已知的原數碼信封來進行復原運作。
[0010] 總之，數碼加封/解加封可以透過波前覆用和波前解覆用運算來實現。波前覆用 運作后的數據在數據云傳輸和云存儲方面的特色是有增的強隱私性和冗余性。另一方面對 波前覆用程序應用的冗余性而言，數據加封是在相反方向的應用。數據加封在應用上是針 對有限的接收用戶團隊，增強了加封后的數碼檔案隱私性，但最小化或完全犧牲了封后訊 息數碼檔案的冗余性。
【發明內容】
[0011] 波前覆用/解復用處理功能是空間數字系統公司（SDS)在衛星通信領域的發明 了；其中高難度的需求包括通信功率合成，安全性，可靠性和優化算法。這套波前覆用/解 覆用技術，除了體現了利用多維傳輸的通信架構，同時也發現此程序可用于超越衛星通信 領域外其他領域的應用。其中一項這樣的應用是云端的數據傳輸和數據存儲；數據的守密 性，完整性和冗余性是數據傳輸/存儲很重要的特征。數碼加封和去加封可用于數據傳輸 和數據存儲。它們可用于禮品和游戲，如數碼幸運餅干。在此申請書中我們將使用數據傳輸 為例，如遞送郵件，說明的數碼加封和數碼解加封的概念。數碼解加封也可稱為數碼開封。
[0012] 數碼加封/解加封技術的發明是關于透過云把波前覆用轉換后的數據串發送到 目的地；但不是發送全部的數據串而是發送經過篩選后的一部分覆用數據串。波前覆用轉 換后的數據串又稱"覆用轉換數據串"，或稱"覆用數據串。"一組加封后的數據流是透過波 前覆用轉換與一組已知的數據串作為一套加封程序的產物。此組已知的數據串就是數碼信 封，可以是發送方的個人圖像，用來表明誰正在發送的數碼加封的數據。不同的數碼信封也 可能是顯示發送者復雜心情的不同圖片，同時發送的多組數據是可"罩"在不同數碼信封下 的。在家庭成員間的通信，數碼信封可能是舊的數碼家庭錄像剪輯成新的數據流。所有的 家庭成員都有舊視頻及剪輯后成的新數據流。
[0013] 波前覆用/解覆用在數碼加封應用領域內可設定其他已知的數據流做為探測，認 證，和標識功能信號。其中一套是先加封再存到IP云方法包括：先把多組第一數據在發送 端轉換成多組數碼加封后的第二數據，其特征在于所述每一組加封后的第二數據是經過所 述所有多組第一數據的不同加權和；然后再把所述加封后不同組的第二數據經由互聯網存 儲到IP云端。同時也把多個連接到所述存儲加封后第二數據的不同鏈路存儲在所述的發 送端。
[0014] 所述的數據處理方法，包括在發送端把多組第一數據集與一組已知數據轉換成多 組數碼加封后的第二數據集，其中所述每組加封后的第二數據是由包括所有所述第一數據 集的一組加權和；和在接收端從一些所述"罩"在加封后第二數據集中還原成多組第三數據 集和所述的一組已知數據集，其中所述的每一組第三數據是所有所述數碼加封后的多組第 二數據集的不同加權和。
[0015] 一套用于在IP云存儲數據的方法，包括在發送端把多組第一數據集轉換成多組 數碼加封后的第二數據集，其特征在于所述每組加封后的每組第二數據是一張數據圖像由 包括所有所述第一數據集的不同加權和所組成，每一張數據獨特外觀的強度主要是由一組 所述的第一數據來控制。獨特外觀可以是圖像，聲音，以及對人體傳感器的其它特征。
[0016] 許多關于如何在數字版權管理的領域使用數碼加封/解加封的技術發明是寫在 一件號為14/517717題為"數字版權管理和轉播的數碼加封"于2014年10月17日提出的 美國非臨時申請書中。原始數字檔案被稱為檔案的母版。其他副本都是子女版本；每份子 女版本都是透過與母版為數碼信封的數碼加封技術嵌入了獨特數碼及唯一標識檔案后而 產生的。與某份子女版相關的獨特數碼標識只能與母版本同時透過解加封處理來恢復。出 版和發行檔案只有子版本，同時母版本將被安全儲存。
[0017] 在數學上，某一件母版檔案用A來表示，它的一件X子版檔案用X來表示。此子版 檔案獨特數碼標識檔案用Dx來表示。因為數碼加封絡處理是一種線性處理，X子版檔案X 與其母版檔案A的關系涉及X=M*A+Dx，其中Μ是放大系數并應大于1。此關系的另一邊 界條件是能使X的外觀對所有人體自然觀感的言與母版幾乎完全相同。Dx的訊息是嵌入及 隱藏在此子版數碼檔案X中，并且是不可能只單獨透過X檔案來恢復還原Dx。
[0018] 母版檔案A的另一件y子版檔案用Y來表示。此子版檔案獨特數碼標識檔案應用 Dy來表示。
[0019] 為了要從一件子版檔案X中來恢復還原此子版檔案獨特數碼標識檔案Dx，此檔案 X與其母版檔案A必需同時透過Dx=X-M*A的運算操作或同等運算過程來恢復還原此數碼 標識檔案Dx。
[0020] 類似技術可以擴展到用于再廣播來提供附加訊息給觀眾。第一母版廣播檔案可用 A來表示。第二廣播檔案B是一件透過加封處理后是嵌入或隱藏在子版廣播檔案X中。由 于加封處理是一種線性處理，子版廣播文件X與母版廣播文件A的關系是根據X=M*A+B， 其中Μ是放大系數，并應根據大于1。此關系的另一邊界條件是能使X的外觀對所有人體 自然觀感的言與母版幾乎完全相同。Β是嵌入及隱藏在此子版數碼檔案X中的附加訊息檔 案，并且是不可能只單獨透過字版廣播檔案X來恢復還原的第二廣播檔案。為了要從此子 版數碼檔案X中來恢復還原附加訊息的第二廣播檔案Β，此子版廣播檔案X與其第一母版廣 播檔案Α必需同時透過B=Χ-Μ*Α的運算操作或同等運算過程來恢復還原此附加第二廣播 檔案Β。
[0021] 再廣播可能同時透過不同信道的，在不同的時間透過同一信道，或在不同的時間 透過不同的信道。此技術可用于直播星（DBS)，有線電纜，光纖，和其他無線或有線網絡中的 音頻或視頻廣播。嵌入或隱藏的檔案B可以是不同電視節目，機頂盒的持家數據，廣播到選 定互聯網節點的因特網數據，和/或其他數據。
[0022] 本發明是關于如何使用的音頻檔案做為數碼信封而進行的數碼加封/解加封的 技術。由數碼加封技術嵌入的隱藏數據可以是數碼音頻，圖像，視頻，或其它數據。我們在 舉例說明中使用4至4波前覆用來實現加封轉換，及引入定制加封/解加封轉換所需的其 他已知數碼檔案及參數。
【附圖說明】
[0023] 在附圖中公開了本發明示意性的一些實施例。它們并沒有闡述所有的實施例。其 它實施例可另外或替代地使用。為了可以節省空間或更有效的描訴描述例子，很多省略的 細節可能是顯而易見或是不必要的。相反，一些實施例可以在沒有所有的被公開的細節的 情況下實踐的。另外相同的參考編號或參考指示符會出現下不同的附圖中，它們可以指代 相同或相似的部件或步驟。
[0024] 在此申請書中的發明，可以更全面地從以下描述中可以理解，當與附圖一同閱讀 申請書時，其附圖應被認為是說明性的，而不是作為申請書的限制。附圖不一定按比例繪 制，而是將重點放在對本發明的原理。
[0025] 圖1示出根據本發明的實施例的一幅對某一組數碼檔案的數碼信封加封框圖，其 包括了透過一組2到2波前覆用處理器把此組數碼檔案嵌入一組數碼信封中，然侯在覆用 處理器兩組輸出中選出一組透過云端發送到目的地，并在目的地打開數碼信封和回收罩在 數碼信封內的一組原數碼檔案數據。數碼信封是從對發送者及接收者都是已知的多組侯選 數碼信封中所選擇的一組數碼，也是給在源頭的發送方和在在目的地的接收方的一套數碼 傳輸模式。對于一組數碼信封的加封和解加封的過程也被分別稱為加封和開封。
[0026] 圖1A示出了根據本發明的實施例的一排6組候選數碼信封。
[0027] 圖1B根據本發明的實施例示出了另一排5組候選數碼信封。
[0028] 圖2示出了根據本發明的一些實施例的所示的一組圖像，它們是從美國專利申請 號13/953715(PA出版物號US2014-0081989A1)圖?中復制的；同時也透過計算器模擬來 證明圖像偽裝的可行性。第一列的四幅圖像被輸入到一組4至4波前覆用處理器。這幅在 第一列的"跑馬"圖像被選為數碼偽裝的形象。有效地，在第二列中的四幅圖像都被罩上了 這幅跑馬圖。
[0029] 圖3示出當在目的地的接收器根據本發明的一些實施例；它是對沒法夠到原始數 碼信封的用戶而言可經由一組2對2的波前覆用器做加封/解加封過程的方框圖。它是一 套類似于圖1的方框圖，發送者透過發送覆用器兩路輸出經由云端送到接收器，再透過一 組2對2的波前解覆用器做還原原始數碼信封和嵌入的數碼訊息。
[0030] 圖4示出根據本發明的一些實施例的雙加封的方框圖。
[0031] 圖5示出根據本發明的一些實施例的解雙加封的方框圖。
[0032] 圖6示出根據本發明的一些實施例經由高階波前覆用為一組數碼訊息嵌入一組 數碼訊息內；一幅高階加封的方框圖。
[0033] 圖7示出根據本發明的一些實施例透過高階波前解覆用從一組封后數碼流還原 出嵌入的數碼訊息；一幅高階解加封的方框圖。
[0034] 圖8示出根據本發明的一些實施例透過高階波前覆用執行嵌入數碼訊息的雙加 封的方框圖。
[0035] 圖9示出根據本發明的一些實施例經由高階波前解覆用從兩個封后數碼流來還 原嵌入數碼訊息的解雙加封的方框圖。
[0036] 圖10示出根據本發明的一些實施方案透過一組4至4波前覆用產生4串可用的 加封數據流，再選3串透過云端發送的加封的方框圖。
[0037] 圖11示出根據本發明的一些實施例透過一組4至4波前解覆用把從云端下來的 三串數碼流中的任兩串用來還原嵌入數碼訊息的解加封方框圖。
[0038] 圖12示出了根據本發明的一些實施例透過一組4至4波前解覆用把從云端下來 的三串數碼流中的任兩串用來還原嵌入數碼訊息的另一解加封方框圖。
[0039] 圖13示出了根據本發明的一些實施例透過透過一組4至4波前解覆用把從云端 下來的三串數碼流用來還原嵌入數碼訊息的一解加封方框圖。
[0040] 圖14示出了根據本發明的一些實施例中透過一組4至4波前解覆用把從云端下 來的三串數碼流用來還原嵌入數碼訊息的另一解加封方框圖。
[0041] 圖15示出了根據本發明的一些實施方案中透過一組2到2波前覆用及另一組4 至4波前覆用來產生只有一組透過云端封后數碼流的雙加封方框圖。
[0042] 圖16示出了根據本發明的一些實施方案中透過一組2到2波前解覆用及另一組 4至4波前解覆用而且只需用一組透過云端封后數碼流來還原嵌入數碼訊息的解雙加封方 框圖。
[0043] 圖17A所示是按照本發明的一些實施例，應用于數字版權管理（DRM)的數碼加封 框圖；透過嵌入在一件子版數碼檔案/電影畫面的獨特標識畫面，然后存儲在云中或分別 發行的子版檔案/電影畫面，
[0044] 圖17B示出的是根據本發明的一些實施例對數碼檔案或云存儲的電影圖像的解 加封框圖；用來恢復嵌入在子版數碼檔案/電影畫面的獨特標識畫面或標識檔案。
[0045] 圖18A示出了根據本發明的一些實施例在兩本子版廣播數字檔案中經由數碼加 封用不同模式嵌入的相同附加訊息，然后透過在云端的或其他形式的廣播/再廣播的應用 程序框圖。
[0046] 圖18B示出了示出了根據本發明的一些實施例在收到廣播/再廣播的兩本子版廣 播數字檔案后經由數碼解加封把用不同模式嵌入的相同附加訊息恢復還原的應用程序框 圖。
[0047] 圖19示出了根據本發明的一些實施例中智能電話所拍攝圖片存儲在云中的簡單 框圖。
[0048] 圖19A示出了根據本發明的一些實施例中智能電話所拍攝圖片經由數碼加封后， 存儲在云中的框圖。
[0049] 圖19B示出了根據本發明的一些實施例中對存儲在云端圖像做數碼解加封處理 的框圖。
[0050] 圖20A示出了根據本發明的一些實施例中智能電話所拍攝圖片經由數碼加封后， 存儲在云中的另一個框圖。
[0051] 圖20B示出了根據本發明的一些實施例中對存儲在云端圖像做數碼解加封處理 的另一個方框圖。
[0052] 圖21A示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻加封做數據在云中傳輸 及存儲的簡單框圖。
[0053] 圖21B示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻解加封的簡單框圖是用 來還原從云端取回傳輸及存儲的加封數據。實例中的數碼解加封是用一組4-到-4的波前 解覆用轉換來做數據處理。
[0054] 圖21C示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻加封或/和解加封的簡單 框圖中的四組數據檔案。
[0055] 圖22A示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻加封做數據在云中傳輸 及存儲的另一幅簡單框圖。
[0056] 圖22B示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻解加封的另一幅簡單框 圖，是用來還原從云端取回傳輸及存儲的加封數據。
[0057] 圖23A示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻加封的另一幅簡單框圖 是用來云端傳輸及存儲的加封數據。實例中的數碼解加封是用一組4-到-4的波前覆用轉 換來做數據處理。
[0058] 圖23B示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻解加封的簡另一幅單框 圖是用來還原從云端取回傳輸及存儲的加封數據。實例中的數碼解加封是用一組4-到-4 的波前解覆用轉換來做數據處理。
[0059] 圖23C示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻解加封的另一幅簡單框 圖是用來還原從云端取回傳輸及存儲的加封數據。實例中的數碼解加封是用一組4-到-4 的波前解覆用轉換來做數據處理。
[0060] 圖23D示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻解加封的另一幅簡單框 圖是用來還原從云端取回傳輸及存儲的加封數據。實例中的數碼解加封是用一組4-到-4 的波前解覆用轉換來做數據處理。
[0061] 圖23E示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻解加封的另一幅簡單框 圖是用來還原從云端取回傳輸及存儲的加封數據。實例中的數碼解加封是用一組4-到-4 的波前解覆用轉換來做數據處理。
[0062] 圖24A示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻加封的另一幅簡單框圖 是用來云端傳輸及存儲的加封數據。實例中的數碼解加封是用一組4-到-4的波前覆用轉 換來做數據處理。
[0063] 圖24B示出了根據本發明的一些實施例中利用數碼音頻解加封的另一幅簡單框 圖是用來還原從云端取回傳輸及存儲的加封數據。實例中的數碼解加封是用一組4-到-4 的波前解覆用轉換來做數據處理。
[0064] 附圖標記說明：110-通信經營概念；130-預處理；10-云端；140-后處理；180-候 選信封文檔；180-1-候選信封第一子文檔；180-2-候選信封第二子文檔；521-第一列； 522-第二列；523-第三列；130-1-第一預處理；130-2-第二預處理；140-1-第一后處理； 140-2-第二后處理；630-預處理；640-后處理；1700-智能手機；1701-智能手機相機； 1702-本地活頁夾；1711-自動同步本地活頁夾；1721-智能手機云