專利名稱：檢測(cè)數(shù)字水印的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)數(shù)字水印的數(shù)字水印檢測(cè)裝置、視頻播放器以及 視頻復(fù)制設(shè)備。
背景技術(shù)：
已知使用數(shù)字水印的方法是一種對(duì)抗盜版數(shù)字內(nèi)容的措施。作為數(shù)字 水印，諸如版權(quán)信息、用戶標(biāo)識(shí)信息和復(fù)制控制信息的信息被嵌入在諸如 每一個(gè)原始視頻幀的原始信息中，將原始內(nèi)容修改到用戶不能辨識(shí)的程度。 修改原始內(nèi)容時(shí)，將微小的模式化修改添加到每一個(gè)原始視頻幀的圖像中。 通過水印模式獲得數(shù)字水印值。數(shù)字水印值表示用于區(qū)分原始內(nèi)容的信息。然而，當(dāng)根據(jù)MPEG (運(yùn)動(dòng)圖像專家組)標(biāo)準(zhǔn)壓縮包含水印模式的視 頻圖像并且從而惡化視頻圖像時(shí)，水印模式變得難以檢測(cè)。作為以高檢測(cè)精度從惡化的視頻圖像中檢測(cè)水印模式的一種技術(shù)，提 出了一種方法，用于從惡化程度較低的幀中選擇性地提取水印模式，并累 積所提取的水印模式。在JP-A-2004-166018中公開了這種方法的一個(gè)例子。在檢測(cè)數(shù)字水印的數(shù)字水印檢測(cè)裝置中，優(yōu)選的是，該裝置應(yīng)該能夠 檢測(cè)以各種數(shù)字水印形式嵌入的水印模式。然而，在JP-A-2004-166018所 描述的方法中，不能累積多種水印模式。因此，對(duì)于從多個(gè)水印模式獲得 數(shù)字水印值的數(shù)字水印類型，該方法不能用于獲得數(shù)字水印值，并且該方 法不足以提高水印模式的檢測(cè)精度。對(duì)于從單個(gè)水印模式獲得單個(gè)數(shù)字水印值但是在全部視頻圖像中不是 嵌入同一水印模式的數(shù)字水印類型，當(dāng)使用JP-A-2004-166018中描述的方 法時(shí)，會(huì)出現(xiàn)同樣的問題。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種用于從嵌入有多種類型的水印模式的視頻圖像中檢測(cè)數(shù)字水印的裝置，包括接收單元，其接收視頻圖 像；提取單元，其從視頻圖像提取水印模式；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)累積信息 段和累積次數(shù)，所述累積信息段是通過對(duì)于每種水印模式類型累積所提取 的水印模式而獲得的；計(jì)算單元，其計(jì)算存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的累積信息段與 提取單元提取的水印模式之間的相關(guān)度；累積單元，其將提取單元提取的 水印模式累積在所述累積信息段中的一個(gè)累積信息段中，該累積信息段具 有的相關(guān)度大于閾值并且在所計(jì)算的多個(gè)相關(guān)度中最大；選擇單元，其選 擇存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述累積信息段中具有最大累積次數(shù)的前N個(gè)累積信 息段，N是正整數(shù)；以及重構(gòu)單元，其從選擇單元選擇的累積信息段獲得 數(shù)字水印值。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種視頻播放器，包括如第一個(gè) 方面所述的裝置；視頻存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)視頻圖像；再現(xiàn)單元，其再現(xiàn)視 頻存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的視頻圖像；控制單元，其根據(jù)重構(gòu)單元獲得的數(shù)字水 印值，控制再現(xiàn)單元允許或禁止對(duì)視頻圖像的再現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種視頻復(fù)制設(shè)備，包括如第一 個(gè)方面所述的裝置；第一視頻存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)嵌入有水印模式的視頻圖 像；第二視頻存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)第一視頻存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的視頻圖像的副 本；復(fù)制單元，其將第一視頻存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的視頻圖像復(fù)制到第二視頻 存儲(chǔ)單元中；以及控制單元，其根據(jù)重構(gòu)單元獲得的數(shù)字水印值，控制復(fù) 制單元允許或禁止對(duì)視頻圖像的復(fù)制。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的方 框圖；圖2示出了視頻圖像幀中嵌入的水印模式序列；圖3是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)裝置的操作的流程圖；圖4示出了視頻圖像幀中嵌入的水印模式序列；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的視頻播放器的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖6是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的視頻播放器的操作的流程圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的視頻復(fù)制設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖;圖8是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的視頻復(fù)制設(shè)備的操作的流程圖； 圖 9是示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的執(zhí)行數(shù)字水印檢測(cè)程序的計(jì)算 機(jī)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖10是示出了根據(jù)第四實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)程序的操作的流程圖；以及圖11是示出了根據(jù)第四實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)程序的例程R的操作的 流程圖。
具體實(shí)施方式
下文中將描述本發(fā)明的實(shí)施例。 第一實(shí)施例圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的方框圖。數(shù)字水印檢測(cè)裝置100包括接收單元110，其接收嵌入有用于獲得數(shù)字水印值的水印模式的視頻圖像；提取單元120，其從接收單元110接收的 視頻圖像中提取水印模式；存儲(chǔ)單元160，其存儲(chǔ)提取單元120提取的每種 類型水印模式的累積信息段和累積次數(shù)；相關(guān)計(jì)算單元130，其計(jì)算提取單 元120提取的水印模式和存儲(chǔ)單元160中累積的水印模式的累積信息段之 間的相關(guān)度；判定單元140，其基于相關(guān)計(jì)算單元130計(jì)算出的相關(guān)度，判 定與所提取的水印模式相同類型的水印模式；累積單元150，其在由判定單 元140判定為相同類型的水印模式的累積信息段中累積所提取的水印模式; 選擇單元170，其基于存儲(chǔ)單元160中存儲(chǔ)的累積信息段，選擇用于獲得數(shù) 字水印值的累積信息段；以及重構(gòu)單元180，其從由選擇單元170選擇的累 積信息段中獲得和輸出數(shù)字水印值。視頻圖像包括在再現(xiàn)時(shí)順序顯示的稍微不同的視頻圖像段(幀)。通過 稍微修改稱為幀的視頻圖像段的特定區(qū)域(模式)的信息(諸如亮度和 RGB)，將單個(gè)水印模式嵌入到單個(gè)幀中。水印模式是嵌入在視頻圖像幀中 的水印圖像。在該實(shí)施例中，使用在諸如DCT (離散余弦變換)的正交變換之后在 頻域中嵌入水印的方法作為嵌入水印模式的方法，將單個(gè)水印模式嵌入在單個(gè)幀中。這里，基于同倫(其為相位恒定量)生成在視頻圖像中作為數(shù)字水印值嵌入的水印模式，并且從三種類型的水印模式(X、 Y、 Z)獲得單個(gè)數(shù) 字水印值。圖2示出了在視頻圖像幀中嵌入水印模式的序列。在圖2所示的例子 中，"水印模式X"、"水印模式Z"、"水印模式Y(jié)"按照這樣的次序重復(fù)嵌 入。換言之，通過重復(fù)X、 Z、 Y的次序，嵌入了水印模式"XI"、 "Z1"、 "Y1"、 "X2"、 "Z2"、 "Y2"...。通過三種類型的水印模式"X1"、 "Z1"、 "Y1"獲得一個(gè)數(shù)字水印值"D1"。例如，考慮到由于視頻圖像的壓縮或損失而可能丟失任意一幀，所以 連續(xù)地嵌入X、 Y 、 Z中每一個(gè)的四個(gè)水印模式，諸如"X1、 XI、 XI、 Xl"。存儲(chǔ)單元160存儲(chǔ)累積信息段，該累積信息段中累積每種類型的提取 的水印模式和累積次數(shù)。存儲(chǔ)單元160具有用于存儲(chǔ)20組累積信息段和累 積次數(shù)的區(qū)域。圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的操作 的流程圖。首先，對(duì)存儲(chǔ)單元160進(jìn)行初始化(步驟SIOI)。初始化時(shí)，將 存儲(chǔ)單元160中存儲(chǔ)的累積信息段和累積次數(shù)設(shè)定為"0"。接下來，接收單元110接收視頻圖像(步驟S102)。所接收視頻圖像的各幀中分別嵌入有水印模式。接下來，提取單元120從接收單元110接收的視頻圖像中提取水印模 式(步驟S103)。接下來，相關(guān)計(jì)算單元130接收提取單元120提取的水印模式。在這 個(gè)步驟中，由于存儲(chǔ)單元160中沒有存儲(chǔ)任何水印模式的累積信息段，所 以沒有計(jì)算相關(guān)度。相關(guān)計(jì)算單元130向累積單元150發(fā)送由提取單元120 提取的水印模式。當(dāng)從相關(guān)計(jì)算單元130接收到由提取單元120提取的水印模式時(shí)，累 積單元150將該水印模式作為第一種類型的水印模式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元160 中。累積單元150將由提取單元120提取的該水印模式作為累積信息存儲(chǔ) 在存儲(chǔ)單元160中(步驟S104)，將累積次數(shù)設(shè)定為"l"，并將所設(shè)定的累積次數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元160中(步驟S105)。然后，接收單元110判定是否繼續(xù)從視頻圖像中提取水印模式(步驟 S106)。接收單元UO用來判定是否繼續(xù)從視頻圖像中提取水印模式的方法 分為以下三種方法。第一種方法是根據(jù)下一幀是否存在于視頻圖像中來作出判定。當(dāng)接收 單元110接收的視頻圖像中的下一幀存在時(shí)，接收單元判定繼續(xù)從視頻圖 像提取水印模式。當(dāng)接收單元110接收的視頻圖像中不存在下一幀時(shí)，接 收單元判定不繼續(xù)從視頻圖像提取水印模式。第二種方法是根據(jù)場(chǎng)景是否發(fā)生改變來作出判定。當(dāng)接收單元110接 收的視頻圖像中的場(chǎng)景沒有改變時(shí)，接收單元判定繼續(xù)從視頻圖像提取水 印模式。當(dāng)接收單元110接收的視頻圖像中的場(chǎng)景改變時(shí)，接收單元判定 不繼續(xù)從視頻圖像提取水印模式。根據(jù)相鄰幀之間的亮度差或相鄰幀之間 的運(yùn)動(dòng)矢量來檢測(cè)視頻圖像中的場(chǎng)景改變。第三種方法是根據(jù)是否經(jīng)過了預(yù)定時(shí)間來作出判定。在接收單元110 中設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，來測(cè)量一旦獲得數(shù)字水印值之后的時(shí)間。當(dāng)定時(shí)器測(cè) 量的值小于預(yù)定值時(shí)，接收單元判定繼續(xù)從視頻圖像提取水印模式。另一 方面，當(dāng)定時(shí)器測(cè)量的值不小于預(yù)定值時(shí)，接收單元判定終止從視頻圖像 提取水印模式。當(dāng)接收單元110判定終止從視頻圖像提取水印模式時(shí)，基于存儲(chǔ)單元 160中此時(shí)存儲(chǔ)的累積信息段獲得數(shù)字水印值。(步驟SU5和S116)。另一方面，當(dāng)接收單元110判定繼續(xù)從視頻圖像提取水印模式時(shí)，接 收單元110接收下一個(gè)視頻圖像(幀)(步驟S107)。然后，與步驟S103 相似，提取單元120從接收的視頻圖像中提取水印模式(步驟S108)。接下來，相關(guān)計(jì)算單元130計(jì)算由提取單元120提取的水印模式和存 儲(chǔ)單元160中存儲(chǔ)的每種累積信息段類型的累積信息段之間的相關(guān)度(步 驟S109)。由于在存儲(chǔ)單元160中最多存儲(chǔ)20組累積次數(shù)和累積信息段， 所以相關(guān)計(jì)算單元130計(jì)算由提取單元120提取的水印模式和存儲(chǔ)單元160 中存儲(chǔ)的累積信息段之間的20個(gè)相關(guān)度。相關(guān)度是用于表示兩個(gè)水印模式之間的相關(guān)性的指標(biāo)。例如，當(dāng)兩個(gè) 水印模式彼此完全相同時(shí)，將相關(guān)度設(shè)定為最大。判定單元140對(duì)由相關(guān)計(jì)算單元130計(jì)算出的多個(gè)相關(guān)度中的最大相 關(guān)度與預(yù)定閾值進(jìn)行比較(步驟S110)。該閾值是相關(guān)度的下限，用于判定 由提取單元120提取的水印模式和存儲(chǔ)單元160中存儲(chǔ)的累積信息段是相 同類型的。當(dāng)最大相關(guān)度大于閾值時(shí)，判定單元140判定具有該最大相關(guān)度的累 積信息段是累積目標(biāo)段(步驟S110中為是)。累積單元150將由提取單元 120提取的該水印模式累積在存儲(chǔ)單元160中由判定單元140所判定的累積 目標(biāo)段中(其相關(guān)度最大或大于閾值的累積信息段)(步驟Slll)。累積單元150將與判定單元140所判定的累積目標(biāo)段的累積信息段對(duì) 應(yīng)的累積次數(shù)加"1"，并且累積該加后的值(步驟S112)。另一方面，當(dāng)該最大相關(guān)度小于閾值時(shí)，判定為由提取單元120提取 的該水印模式的類型與存儲(chǔ)單元160中存儲(chǔ)的多個(gè)累積信息段的任何水印 模式的類型都不匹配(步驟S110中為否)。也就是，判定單元140判定由 提取單元120提取的水印模式是一種新類型的水印模式。相應(yīng)地，累積單 元150將由提取單元120提取的該水印模式作為新類型的水印模式存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)單元160中。也就是，累積單元150將所提取的水印模式累積在存儲(chǔ) 單元160中累積次數(shù)為"0"的一組中的累積信息段中(步驟S113)，將累 積次數(shù)設(shè)定為"1"，并且將所設(shè)定的累積次數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元160中(步 驟S114)。當(dāng)存儲(chǔ)單元160中不存在累積次數(shù)為"0"的組時(shí)，累積單元150對(duì)這 樣一組累積信息段和累積次數(shù)進(jìn)行初始化，其中該組中的累積次數(shù)最小并 且該組存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元160中的時(shí)間最長(zhǎng)。這里，累積次數(shù)最小的累積信 息段被認(rèn)為是，其被判定為由于噪聲等原因?qū)е碌呐c原始水印模式類型不 同的水印模式類型。當(dāng)接收單元110在步驟S106判定繼續(xù)從視頻圖像中提取和累積水印模 式時(shí)(步驟S106中為是)，重復(fù)執(zhí)行步驟S107到步驟S114的處理或步驟 S107到步驟S112的處理。另一方面，當(dāng)接收單元110判定終止從視頻圖像中提取和累積水印模 式時(shí)(步驟S106中為否)，選擇單元170從存儲(chǔ)單元160中存儲(chǔ)的多個(gè)累 積信息段中選擇用于數(shù)字水印值的水印模式(步驟S115)。也就是，由于在這種數(shù)字水印形式中通過三種類型的水印模式獲得一個(gè)數(shù)字水印值，所以選擇單元170按照從最大累積次數(shù)逐漸減小的次序選擇三個(gè)累積信息段， 作為用于數(shù)字水印值的水印模式。例如，在通過單個(gè)水印模式獲得單個(gè)數(shù) 字水印值這樣一種數(shù)字水印形式中，選擇單元170可以選擇具有最大累積 次數(shù)的累積信息段，作為用于數(shù)字水印值的水印模式。接下來，重構(gòu)單元180根據(jù)選擇單元170選擇的水印模式輸出數(shù)字水 印值(步驟S116)。也就是，重構(gòu)單元180基于選擇單元170選擇的用于數(shù) 字水印值的三種類型的累積信息段(水印模式Xn、水印模式Y(jié)n、水印模 式Zn)，獲得和輸出一個(gè)數(shù)字水印值(Dn) (n為正整數(shù))。因此，在根據(jù)第一實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)裝置100中，在通過多種類 型的水印模式獲得一個(gè)數(shù)字水印值的數(shù)字水印形式中，可以增強(qiáng)數(shù)字水印 值的檢測(cè)精度。在通過一種類型的水印模式獲得一個(gè)數(shù)字水印值的數(shù)字水印形式中， 當(dāng)在視頻圖像幀中沒有嵌入同一類型的水印模式時(shí)，例如，當(dāng)交替地嵌入 不同類型的水印模式時(shí)，也可以應(yīng)用根據(jù)第一實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)裝置 100。圖4示出了在視頻圖像幀中嵌入的水印模式序列的另一個(gè)例子。在這 個(gè)例子中，在視頻圖像幀中交替地嵌入四種不同類型的水印模式。在圖4 中，"水印模式A1"、"水印模式B1"、"水印模式C1"、"水印模式D1"按 照這種順序交替地嵌入。在圖4中，例如，考慮到由于視頻圖像的壓縮或 損失而丟失一幀，所以依次重復(fù)地嵌入一組"A1、 Bl、 Cl、 Dl"三次。將參考圖3描述當(dāng)在視頻圖像中嵌入圖4所示的水印模式時(shí)數(shù)字水印 檢測(cè)裝置100的操作。數(shù)字水印檢測(cè)裝置100在步驟S101到S114的操作 與第一實(shí)施例相似，因此省略其描述。在步驟S115,由于在四個(gè)視頻圖像幀中嵌入了四種類型的水印模式， 所以選擇單元170按照從最大累積次數(shù)逐漸減小的次序選擇四個(gè)累積信息 段，作為水印模式。在步驟S116,重構(gòu)單元180根據(jù)選擇單元170選擇的水印模式設(shè)定數(shù) 字水印值。這里，重構(gòu)單元180基于四種類型的累積信息段(水印模式An、 水印模式Bn、水印模式Cn、水印模式Dn)，設(shè)定四個(gè)數(shù)字水印值(DAn、10DBn、 DCn、 DDn) (n為正整數(shù))。因此，在根據(jù)第一實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)裝置100中，在通過一種類 型的水印模式獲得一個(gè)數(shù)字水印值的數(shù)字水印形式中，當(dāng)在視頻圖像幀中 沒有連續(xù)地嵌入同一類型的水印模式時(shí)，也可以增強(qiáng)數(shù)字水印值的檢測(cè)精 度。在圖3所示的步驟S103和S108中，在提取單元120從視頻圖像提取 水印模式之前，可以進(jìn)行判定視頻圖像中是否嵌入有水印模式的步驟。當(dāng) 判定視頻圖像中沒有嵌入水印模式時(shí)，執(zhí)行圖3所示的步驟S102和S107 的處理。另一方面，當(dāng)判定視頻圖像中嵌入有水印模式時(shí)，執(zhí)行步驟S03 和S108之后的處理。通過執(zhí)行上述判定，也就是在執(zhí)行步驟S103和S108之前判定視頻圖 像中是否嵌入有水印模式，可以增強(qiáng)數(shù)字水印值的檢測(cè)精度。數(shù)字水印檢測(cè)裝置100可以通過例如使用通用計(jì)算機(jī)作為硬件來實(shí)現(xiàn)。 也就是，通過使計(jì)算機(jī)上安裝的處理器執(zhí)行程序，來具體實(shí)現(xiàn)接收單元110、 提取單元120、相關(guān)計(jì)算單元130、判定單元140、累積單元150、選擇單 元170、重構(gòu)單元180。這里，可以通過在計(jì)算機(jī)中安裝程序、或?qū)⒊绦虼?儲(chǔ)在諸如CD-ROM的存儲(chǔ)介質(zhì)中或通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)程序以將程序安裝在計(jì)算 機(jī)中，來具體實(shí)現(xiàn)數(shù)字水印檢測(cè)裝置100。可以使用計(jì)算機(jī)內(nèi)置或外置的存 儲(chǔ)器、硬盤、諸如CD-R、 CD-RW、 DVD-RAM、 DVD-R的存儲(chǔ)介質(zhì)，來 具體實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元160。第二實(shí)施例圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例在視頻播放器200中安裝有上述 數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的構(gòu)造的方框圖。由于數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的構(gòu) 造與第一實(shí)施例中相似，所以用相似的參考標(biāo)號(hào)表示其組件并且省略其描述。根據(jù)第二實(shí)施例的視頻播放器200包括操作單元210，用戶對(duì)其執(zhí)行 視頻播放器200的輸入操作；視頻圖像存儲(chǔ)單元230，其存儲(chǔ)視頻圖像，該 視頻圖像中嵌入有用于獲得數(shù)字水印值的水印模式；再現(xiàn)單元240,其再現(xiàn) 視頻圖像存儲(chǔ)單元230中存儲(chǔ)的視頻圖像；數(shù)字水印檢測(cè)裝置100，其檢測(cè)來自視頻圖像存儲(chǔ)單元230的視頻圖像的數(shù)字水印值；以及控制單元220， 其根據(jù)來自數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的數(shù)字水印值控制再現(xiàn)單元240允許或 禁止視頻圖像的再現(xiàn)?？梢允褂脙?nèi)置在視頻播放器200中的存儲(chǔ)器或連接到視頻播放器200 的存儲(chǔ)器、硬盤、諸如CD-R、 CD-RW、 DVD-RAM、 DVD-R的存儲(chǔ)介質(zhì) 來具體實(shí)現(xiàn)視頻圖像存儲(chǔ)單元230。例如，視頻圖像中嵌入的水印模式的數(shù)字水印值表示用戶標(biāo)識(shí)信息。圖6示出了根據(jù)第二實(shí)施例的視頻播放器200的操作的流程圖。首先，借助于操作單元210的操作，指示視頻播放器200對(duì)視頻圖像 進(jìn)行再現(xiàn)(步驟S201)。也就是，根據(jù)用戶的輸入操作，從操作單元210 向控制單元220發(fā)送指示進(jìn)行再現(xiàn)處理的命令。接下來，當(dāng)從操作單元210接收到指示進(jìn)行再現(xiàn)處理的命令時(shí)，控制 單元220向視頻圖像存儲(chǔ)單元230發(fā)送用于讀取所存儲(chǔ)的視頻圖像并且將 所讀取的視頻圖像發(fā)送到數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的命令。接收到該命令的 視頻圖像存儲(chǔ)單元230根據(jù)該命令，讀取所存儲(chǔ)的視頻圖像并且將所讀取 的視頻圖像發(fā)送到數(shù)字水印檢測(cè)裝置100 (步驟S202)。數(shù)字水印檢測(cè)裝置100根據(jù)所接收的視頻圖像中嵌入的水印模式來檢 測(cè)數(shù)字水印值(步驟S203)。數(shù)字水印檢測(cè)裝置100從視頻圖像中檢測(cè)數(shù)字 水印值的方法己在第一實(shí)施例中描述，因此省略對(duì)其的描述。數(shù)字水印檢 測(cè)裝置100向控制單元220發(fā)送從視頻圖像檢測(cè)到的數(shù)字水印值。接下來，控制單元220從數(shù)字水印檢測(cè)裝置100接收數(shù)字水印值(步 驟S204)。這里，控制單元220基于該數(shù)字水印值所表示的信息，判定是否 允許再現(xiàn)視頻圖像(步驟S205)。也就是，當(dāng)所檢測(cè)出的數(shù)字水印值是用戶 標(biāo)識(shí)信息時(shí)，控制單元220判定所檢測(cè)出的用戶標(biāo)識(shí)信息是否與視頻播放 器200中預(yù)先設(shè)定的用戶標(biāo)識(shí)信息匹配。當(dāng)用戶標(biāo)識(shí)信息彼此匹配時(shí)(步驟S205中為是)，控制單元220向視 頻圖像存儲(chǔ)單元230發(fā)送指示對(duì)視頻圖像進(jìn)行再現(xiàn)的命令。接收到該指示 對(duì)視頻圖像進(jìn)行再現(xiàn)的命令的視頻圖像存儲(chǔ)單元230向再現(xiàn)單元240發(fā)送 所存儲(chǔ)的視頻圖像(步驟S206)。再現(xiàn)單元240對(duì)從視頻圖像存儲(chǔ)單元230接收到的視頻圖像進(jìn)行再現(xiàn)(步驟S207)。另一方面，當(dāng)用戶標(biāo)識(shí)信息彼此不匹配時(shí)，控制單元220 不允許在再現(xiàn)單元240中對(duì)視頻圖像進(jìn)行再現(xiàn)，并且結(jié)束視頻播放器200 的操作。數(shù)字水印值所表示的信息可以包括表示再現(xiàn)時(shí)間的信息和表示視頻圖 像是否是盜版的信息，并且不局限于特定形式，只要使控制單元220能夠 判定是否允許對(duì)視頻圖像進(jìn)行再現(xiàn)即可。根據(jù)具有上述構(gòu)造的視頻播放器200，可以很高的精度檢測(cè)以各種數(shù)字 水印形式所嵌入的數(shù)字水印值，并且防止對(duì)盜版的視頻圖像進(jìn)行再現(xiàn)。第三實(shí)施例圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例在視頻復(fù)制設(shè)備300中安裝有上 述數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的構(gòu)造的方框圖。由于數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的 構(gòu)造與第一實(shí)施例中相似，所以用相似的參考標(biāo)號(hào)表示其組件并且省略其 描述。根據(jù)第三實(shí)施例的視頻復(fù)制設(shè)備300包括操作單元310，用戶對(duì)其執(zhí) 行視頻復(fù)制設(shè)備300的輸入操作；視頻圖像存儲(chǔ)單元330，其存儲(chǔ)視頻圖像， 該視頻圖像中嵌入有用于獲得數(shù)字水印值的水印模式；復(fù)制單元340，其從 視頻圖像存儲(chǔ)單元330中復(fù)制視頻圖像；復(fù)制存儲(chǔ)單元350，其存儲(chǔ)復(fù)制單 元340所復(fù)制的視頻圖像；數(shù)字水印檢測(cè)裝置100，其檢測(cè)視頻圖像的數(shù)字 水印值；以及控制單元320，其根據(jù)來自數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的數(shù)字水印 值控制復(fù)制單元340允許或禁止對(duì)視頻圖像的復(fù)制?？梢允褂脙?nèi)置在視頻復(fù)制設(shè)備300中的存儲(chǔ)器或連接到視頻復(fù)制設(shè)備 300的存儲(chǔ)器、硬盤、諸如CD-R、 CD-RW、 DVD-RAM、 DVD-R的存儲(chǔ)介 質(zhì)來具體實(shí)現(xiàn)視頻圖像存儲(chǔ)單元330和復(fù)制存儲(chǔ)單元350。復(fù)制存儲(chǔ)單元 350和視頻圖像存儲(chǔ)單元330可以是同一存儲(chǔ)單元。圖8示出了根據(jù)第三實(shí)施例的視頻復(fù)制設(shè)備300的操作的流程圖。首先，借助于操作單元310的操作，指示視頻復(fù)制設(shè)備300對(duì)視頻圖 像進(jìn)行復(fù)制(步驟S301)。這里，根據(jù)用戶的輸入操作，從操作單元310 向控制單元320發(fā)送指示進(jìn)行復(fù)制處理的命令。接下來，當(dāng)從操作單元310接收到指示進(jìn)行復(fù)制處理的命令時(shí)，控制單元320向視頻圖像存儲(chǔ)單元330發(fā)送用于讀取所存儲(chǔ)的視頻圖像并且將 所讀取的視頻圖像發(fā)送到數(shù)字水印檢測(cè)裝置100的命令。接收到該命令的 視頻圖像存儲(chǔ)單元330根據(jù)該命令，讀取所存儲(chǔ)的視頻圖像并且將所讀取 的視頻圖像發(fā)送到數(shù)字水印檢測(cè)裝置100 (步驟S302)。數(shù)字水印檢測(cè)裝置100根據(jù)所接收的視頻圖像中嵌入的水印模式來檢 測(cè)數(shù)字水印值(步驟S303)。數(shù)字水印檢測(cè)裝置100從視頻圖像中檢測(cè)數(shù)字 水印值的方法同樣省略。數(shù)字水印檢測(cè)裝置100向控制單元320發(fā)送從視 頻圖像檢測(cè)到的數(shù)字水印值。接下來，控制單元320從數(shù)字水印檢測(cè)裝置100接收數(shù)字水印值(步 驟S304)。這里，控制單元320基于該數(shù)字水印值所表示的信息，判定是否 允許復(fù)制視頻圖像(步驟S305)。該判定方法可以采用第二實(shí)施例中描述的 方法。數(shù)字水印值所表示的信息不局限于特定形式，只要使控制單元320 能夠判定是否允許對(duì)視頻圖像進(jìn)行復(fù)制即可。當(dāng)基于數(shù)字水印值所表示的信息判定不允許對(duì)視頻圖像進(jìn)行復(fù)制時(shí) (步驟S305中為否)，控制單元320結(jié)束視頻復(fù)制設(shè)備300的操作。另一方面，當(dāng)控制單元320基于數(shù)字水印值所表示的信息判定允許對(duì) 視頻圖像進(jìn)行復(fù)制時(shí)(步驟S305中為是)，控制單元320向視頻圖像存儲(chǔ) 單元330發(fā)送指示對(duì)視頻圖像進(jìn)行復(fù)制的命令。接收到該命令的視頻圖像 存儲(chǔ)單元330讀取所存儲(chǔ)的視頻圖像，并向復(fù)制單元340發(fā)送所讀取的視 頻圖像(步驟S306)。然后，復(fù)制單元340將從視頻圖像存儲(chǔ)單元330接收到的視頻圖像存 儲(chǔ)(復(fù)制)到復(fù)制存儲(chǔ)單元350中(步驟S307)。根據(jù)具有上述構(gòu)造的視頻復(fù)制設(shè)備300，可以很高的精度檢測(cè)以各種數(shù) 字水印形式所嵌入的數(shù)字水印值，并且防止對(duì)盜版的視頻圖像進(jìn)行復(fù)制。第四實(shí)施例將參考圖9描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的執(zhí)行數(shù)字水印檢測(cè)程序的計(jì) 算機(jī)400的例子。例如，計(jì)算機(jī)400包括處理器410、臨時(shí)存儲(chǔ)單元420、主存儲(chǔ)單元 430、總線450和輸入單元440。處理器410通過總線450和臨時(shí)存儲(chǔ)單元420接收從輸入單元440輸 入的數(shù)據(jù)和主存儲(chǔ)單元430中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)中包含的命令執(zhí)行 計(jì)算操作。臨時(shí)存儲(chǔ)單元420是用于存儲(chǔ)臨時(shí)或過渡數(shù)據(jù)的單元。臨時(shí)存儲(chǔ)單元 420設(shè)置在處理器410和主存儲(chǔ)單元430之間。可以用高速緩沖存儲(chǔ)器或局 部存儲(chǔ)器具體實(shí)現(xiàn)臨時(shí)存儲(chǔ)單元420。將從主存儲(chǔ)單元430讀取的程序載入 到臨時(shí)存儲(chǔ)單元420中。將程序中使用的常數(shù)或變量存儲(chǔ)在臨時(shí)存儲(chǔ)單元 420中或處理器410內(nèi)置的寄存器(未示出)中。主存儲(chǔ)單元430存儲(chǔ)由處理器410處理的諸如視頻圖像的數(shù)據(jù)。例如， 主存儲(chǔ)單元430存儲(chǔ)從輸入單元440讀取的操作系統(tǒng)(OS)、應(yīng)用程序、數(shù) 據(jù)、以及用于控制外圍設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序?？偩€450是用于在計(jì)算機(jī)400的構(gòu)成單元之間傳送命令或數(shù)據(jù)的傳輸 路徑。輸入單元440是相對(duì)于計(jì)算機(jī)400的外部設(shè)備輸入和輸出數(shù)據(jù)或軟件 的單元，諸如媒體驅(qū)動(dòng)器或網(wǎng)絡(luò)接口。將包含水印模式的視頻圖像存儲(chǔ)在 主存儲(chǔ)單元430和臨時(shí)存儲(chǔ)單元420或輸入單元440中。處理器410執(zhí)行的數(shù)字水印檢測(cè)程序檢測(cè)主存儲(chǔ)單元430和臨時(shí)存儲(chǔ) 單元420中存儲(chǔ)的視頻圖像中所嵌入的數(shù)字水印值。數(shù)字水印形式、模式 嵌入方法、模式提取方法以及相關(guān)度與第一實(shí)施例中描述的一樣，因此省 略其描述。圖10示出了根據(jù)第四實(shí)施例由計(jì)算機(jī)400執(zhí)行的程序的流程圖。 首先，將水印模式的累積信息段和累積次數(shù)這兩個(gè)變量作為一組存儲(chǔ) 在臨時(shí)存儲(chǔ)單元420中。將水印模式序號(hào)"n" (n是大于或等于零的整數(shù)) 的累積次數(shù)寫作"PCn" (PCn是大于或等于零的整數(shù))，并且將累積信息段 寫作"Pn"。水印模式序號(hào)"n"是用于標(biāo)識(shí)水印模式類型的變量。在臨時(shí) 存儲(chǔ)單元420中存儲(chǔ)啞變量"i" (i是大于或等于零的整數(shù))、用于存儲(chǔ)最大 相關(guān)度的變量"CMAX"、用于存儲(chǔ)具有最大相關(guān)度的累積信息段的水印模 式序號(hào)的變量"max" (max是大于或等于零的整數(shù))、以及用于計(jì)算的臨時(shí)'、處理器410將臨時(shí)存儲(chǔ)單元420中存儲(chǔ)的7K印模式序號(hào)"n"設(shè)定為"1 "，并且將累積信息段"PI"和累積次數(shù)"PCI"初始化為"0"(步驟S401)。然后，處理器410從主存儲(chǔ)單元430讀取視頻圖像(步驟S402)。用于 獲得數(shù)字水印值的水印模式嵌入在視頻圖像中。處理器410從所讀取的視頻圖像中提取水印模式"P"(步驟S403)。處理器410將所提取的水印模式"P"作為累積信息段"P1"進(jìn)行存儲(chǔ)， 并將該水印模式的累積次數(shù)"PC1"設(shè)定為"1"(步驟S404)。處理器410判定是否繼續(xù)從視頻圖像提取水印模式(步驟S405)。判定 是否繼續(xù)從視頻圖像提取水印模式的方法與根據(jù)第一實(shí)施例的圖3中的步 驟S106—樣，因此省略其描述。這里，當(dāng)處理器410判定不繼續(xù)從視頻圖像提取水印模式時(shí)(步驟S405 中為否)，處理器基于臨時(shí)存儲(chǔ)單元420中此時(shí)存儲(chǔ)的信息(累積次數(shù)"PCn" 和累積信息段"Pn")獲得數(shù)字水印值(步驟S409和S410)。另一方面，當(dāng)處理器410判定繼續(xù)從視頻圖像提取水印模式時(shí)(步驟 S405中為是)，處理器410從主存儲(chǔ)單元430讀取視頻圖像(步驟S406)。 然后，與步驟S403相似，處理器410從視頻圖像中嵌入的多個(gè)水印模式中 提取水印模式"P"(步驟S407)。處理器410執(zhí)行圖ll所示的例程"R"(步 驟S408)，然后再次執(zhí)行步驟S405的處理。下面將描述圖11所示的例程"R"的流程圖。首先，處理器410將啞變量"i"初始化為"0"，并將用于存儲(chǔ)最大相 關(guān)度的變量"CMAX"初始化為"0"(步驟S501)。處理器410將啞變量"i"與水印模式序號(hào)"n"進(jìn)行比較(步驟S502)。當(dāng)啞變量"i"小于水印模式序號(hào)"n"時(shí)，處理器410根據(jù)數(shù)字水印檢 測(cè)程序?qū)∽兞?i"增加1 (i=i+l)(步驟S503)。接下來，處理器410計(jì)算所提取的水印模式"P"和臨時(shí)存儲(chǔ)單元420 中存儲(chǔ)的累積信息段"Pi"之間的相關(guān)度"Ci"(步驟S504)。處理器410對(duì)步驟S504中計(jì)算的相關(guān)度"Ci"和臨時(shí)存儲(chǔ)單元420中 存儲(chǔ)的變量"CMAX"進(jìn)行比較(步驟S505)。當(dāng)相關(guān)度"Ci"大于變量 "CMAX"時(shí)(步驟S505中為是)，處理器410判定此時(shí)該累積信息段"Pi"與水印模式"P"最相似。處理器410將該相關(guān)度"Ci"代入變量"CMAX"(步驟S506)。處理器410將所提取的水印模式"P"和累積信息段"Pi"的水印模式序號(hào)"i" 代入變量"max"(步驟S506)。然后，處理器再次執(zhí)行步驟S502的處理。另一方面，當(dāng)相關(guān)度"Ci"不大于變量"CMAX"時(shí)(步驟S505中為 否)，處理器410判定累積信息段"Pmax"比累積信息段"Pi"與水印模式 "P"更相似，并且再次執(zhí)行步驟S502的處理。因此，只要在步驟S502中啞變量"i"小于水印模式序號(hào)"n"，就重復(fù) 執(zhí)行步驟S502到S506的處理。也就是，處理器410計(jì)算所提取的水印模 式"P"和臨時(shí)存儲(chǔ)單元420中存儲(chǔ)的所有累積信息段"Pi" (ld<n)之間 的相關(guān)度。因此，在臨時(shí)存儲(chǔ)單元420中存儲(chǔ)的累積信息段"Pi" (Id <n)中， 與所提取的水印模式"P"具有最大相關(guān)度的累積信息段的水印模式序號(hào)被 存儲(chǔ)在"max"中，并且該相關(guān)度被存儲(chǔ)在"CMAX"中。當(dāng)啞變量"i"不小于水印模式序號(hào)"n"時(shí)(步驟S502中為否)，處理 器410對(duì)最大相關(guān)度"CMAX"這個(gè)變量和閾值進(jìn)行比較(步驟S507)。當(dāng) 最大相關(guān)度"CMAX"不大于閾值時(shí)(步驟S507中為否)，處理器410判 定該相關(guān)度很小，因而所提取的水印模式"P"是與累積信息段"Pmax"不 同的類型。因此，處理器410判定所提取的水印模式"P"是與臨時(shí)存儲(chǔ)單 元420中存儲(chǔ)的任何累積信息段不同的新類型的水印模式。為了標(biāo)識(shí)新類型的水印模式，處理器410將水印模式序號(hào)"n"增加1 (n=n+l)(步驟S509)。處理器410將所提取的水印模式"P"代入水印模 式序號(hào)"n"的累積信息段"Pn"中并且將"1"代入累積次數(shù)"PCn"中(步 驟S510)。在步驟S510中，處理器410新取得臨時(shí)存儲(chǔ)單元420的存儲(chǔ)區(qū)域(用 于Pn和PCn的存儲(chǔ)區(qū)域)。這里，當(dāng)在臨時(shí)存儲(chǔ)單元420中沒有新取得存 儲(chǔ)區(qū)域時(shí)，處理器410將這樣一組累積次數(shù)和累積信息段初始化為"0"并 進(jìn)行步驟S510中的處理，其中，該組中的累積次數(shù)最小并且該組在臨時(shí)存 儲(chǔ)單元420中存儲(chǔ)的時(shí)間最長(zhǎng)。另一方面，當(dāng)在步驟S507中判定最大相關(guān)度"CMAX"大于閾值時(shí)(步 驟S507中為是)，處理器410判定該相關(guān)度足夠大并且所提取的水印模式 "P"與累積信息段"Pmax"是同一類型。然后，處理器410將所提取的水印模式"P"累積在累積信息段"Pmax" 中。也就是，處理器410通過將"P"累積在累積信息段"Pmax"的當(dāng)前值 中來設(shè)定新的累積信息段，并且將累積次數(shù)"PCmax"加1 (PCmax+l)(步 驟S508)。當(dāng)步驟S508和步驟S510中的一個(gè)結(jié)束時(shí)，例程"R"(圖10中的步驟 S408)結(jié)束，再次執(zhí)行圖10中所示的步驟S405的處理。然后，重復(fù)執(zhí)行 步驟S405到S408的處理，直到處理器410在步驟S405中判定不再繼續(xù)從 視頻圖像中提取水印模式為止。另一方面，當(dāng)處理器410在步驟S405中判定不再繼續(xù)從視頻圖像中提 取水印模式時(shí)，處理器410從多個(gè)累積信息段中判定出一個(gè)用于獲得數(shù)字 水印值的水印模式(步驟S409)。也就是，在通過三種類型的水印模式獲得 一個(gè)數(shù)字水印值的數(shù)字水印形式中，處理器410按照從最大累積次數(shù)逐漸 降低的次序來選擇三個(gè)累積信息段，作為用于獲得數(shù)字水印值的水印模式。 例如，在通過一種類型的水印模式獲得一個(gè)數(shù)字水印值的數(shù)字水印形式中， 處理器410可以選擇具有最大累積次數(shù)的累積信息段，作為用于獲得數(shù)字 水印值的水印模式。接下來，處理器410從所選擇的累積信息段獲得數(shù)字水印值(步驟 S410)。也就是，處理器410基于所選擇的三種類型的累積信息段(水印模 式Xn、水印模式Y(jié)n、水印模式Zn)獲得一個(gè)數(shù)字水印值(Dn)(其中n 是正整數(shù))。因此，在根據(jù)第四實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)程序中，在通過多種類型的 水印模式獲得一個(gè)數(shù)字水印值的數(shù)字水印形式中，可以增強(qiáng)數(shù)字水印值的 檢測(cè)精度。當(dāng)在通過一種類型的水印模式獲得一個(gè)數(shù)字水印值的數(shù)字水印形式中 在多個(gè)視頻圖像幀中沒有連續(xù)嵌入同一類型的水印模式時(shí)，例如，當(dāng)如第 一實(shí)施例的圖4所示交替地嵌入不同類型的水印模式時(shí)，可以應(yīng)用根據(jù)第 四實(shí)施例的數(shù)字水印檢測(cè)程序。
權(quán)利要求
1、一種用于從嵌入有多種類型的水印模式的視頻圖像中檢測(cè)數(shù)字水印的裝置，包括接收單元，其接收所述視頻圖像；提取單元，其從所述視頻圖像提取所述水印模式；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)累積信息段和累積次數(shù)，所述累積信息段是通過對(duì)于每種水印模式類型累積所提取的水印模式而獲得的；計(jì)算單元，其計(jì)算所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述累積信息段與所述提取單元提取的所述水印模式之間的相關(guān)度；累積單元，其將所述提取單元提取的所述水印模式累積在所述累積信息段中的一個(gè)累積信息段中，該累積信息段具有的相關(guān)度大于閾值并且在所計(jì)算的多個(gè)相關(guān)度中最大；選擇單元，其選擇所述存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述累積信息段中具有最大累積次數(shù)的前N個(gè)累積信息段，其中N是正整數(shù)；以及重構(gòu)單元，其從所述選擇單元選擇的累積信息段獲得數(shù)字水印值。
2、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，從N種類型的水印模式獲得所述 數(shù)字水印值，其中N是正整數(shù)。
3、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，從多種類型的水印模式中的一種 類型的水印模式獲得所述數(shù)字水印值，以及其中，各個(gè)類型不同的水印模式交替地嵌入在所述視頻圖像中。
4、 如權(quán)利要求l所述的裝置，其中，基于相位恒定量構(gòu)成所述水印模式。
5、 一種視頻播放器，包括 如權(quán)利要求1所述的裝置； 視頻存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述視頻圖像；再現(xiàn)單元，其再現(xiàn)所述視頻存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述視頻圖像； 控制單元，其根據(jù)所述重構(gòu)單元獲得的所述數(shù)字水印值，控制所述再現(xiàn)單元允許或禁止對(duì)所述視頻圖像的再現(xiàn)。
6、 一種視頻復(fù)制設(shè)備，包括 如權(quán)利要求1所述的裝置；第一視頻存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)嵌入有所述水印模式的所述視頻圖像； 第二視頻存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)所述第一視頻存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述視頻 圖像的副本；復(fù)制單元，其將第一視頻存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述視頻圖像復(fù)制到所述第二視頻存儲(chǔ)單元中；以及控制單元，其根據(jù)所述重構(gòu)單元獲得的所述數(shù)字水印值，控制所述復(fù) 制單元允許或禁止對(duì)所述視頻圖像的復(fù)制。
全文摘要
一種裝置，包括接收單元，其接收視頻圖像；提取單元，其從視頻圖像提取水印模式；存儲(chǔ)單元，其存儲(chǔ)累積信息段和累積次數(shù)；計(jì)算單元，其計(jì)算所述累積信息段與所述水印模式之間的相關(guān)程度；累積單元，其將所述水印模式累積在所述累積信息段中的一個(gè)累積信息段中，該累積信息段具有的相關(guān)度大于閾值并且在所計(jì)算的多個(gè)相關(guān)度中最大；選擇單元，其選擇存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)的所述累積信息段中具有最大累積次數(shù)的前N個(gè)累積信息段，N是正整數(shù)；以及重構(gòu)單元，其從選擇單元選擇的累積信息段獲得數(shù)字水印值。
文檔編號(hào)H04N5/913GK101282469SQ20081009180
公開日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月3日
發(fā)明者磯谷泰知 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝