專利名稱：使用多水印來保護內(nèi)容材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安全領(lǐng)域，更具體而言涉及通過水印標記來保護內(nèi)容材料。
2.背景技術(shù)水印標記正成為保護內(nèi)容材料的日益流行的技術(shù)。水印標記過程把不能消除的標記嵌入到內(nèi)容材料中，其被配置成在對所述內(nèi)容材料的常規(guī)再現(xiàn)期間不可察覺。例如，音頻記錄被嵌入水印是通過以以下方式將材料添加給該音頻記錄而進行的當通過常規(guī)音頻回放設(shè)備來處理時，所添加的材料在空間上被屏蔽。
被應(yīng)用于內(nèi)容材料的水印被確定為不能從內(nèi)容材料去除，從而使再現(xiàn)設(shè)備將總能檢測到經(jīng)水印標記的材料。以這種方式，再現(xiàn)設(shè)備可被配置成在缺乏用戶被授權(quán)再現(xiàn)經(jīng)水印標記的材料的某種證據(jù)的情況下拒絕對經(jīng)水印標記的材料的再現(xiàn)。例如，2001年3月27日被授予Johan P.M.G.Linnartz等的U.S.專利6,209,092、“METHOD AND SYSTEM FORTRANSFERRING CONTENT INFORMATION AND SUPPLEMENTALINFORMATION RELATED THERETO”，提出了一種通過使用控制受保護材料可被再現(xiàn)的次數(shù)的“票”來保護版權(quán)材料的技術(shù)，并且在此被引入作為參考。如果再現(xiàn)設(shè)備檢測到水印的存在，則所述票被檢查以確定該再現(xiàn)是否超過授權(quán)再現(xiàn)的有限數(shù)量。在示例實施例中，票形成水印。
水印優(yōu)選地被設(shè)計成不能從經(jīng)水印標記的材料去除。在有效的經(jīng)水印標記的對象中，如果不引入對經(jīng)水印標記的對象的基本損壞，則水印不能被去除。在受水印保護的音頻記錄的實例中，對去除水印的嘗試通常將引入對先前經(jīng)水印標記的材料的回放的可聽到的失真。
隨著水印標記變得更普遍，以對受保護材料的最小損壞來去除水印標記的嘗試亦將變得更普遍。在由互聯(lián)網(wǎng)提供的通信和分配(distribution)的情況下，一旦黑客確定了如何攻克特定水印，則可以預(yù)期去除水印的過程將變得普遍可用，由此清除了由水印提供的保護。如果當前對一個水印標記過程的“標準化”的嘗試成功并且用于去除該標準水印的過程被發(fā)現(xiàn)，則這個問題將是特別有破壞性的。
3.發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是在發(fā)現(xiàn)去除水印而不導(dǎo)致對經(jīng)水印標記的材料的基本損壞的過程的情況下保護經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料。本發(fā)明進一步的目的是提供一種盡管發(fā)現(xiàn)水印去除算法但仍強有力的水印標記過程。
這些和其它目的是通過借助各種水印標記過程來保護內(nèi)容材料而實現(xiàn)的。受保護內(nèi)容材料的不同子集被提交給不同的水印標記過程。在再現(xiàn)設(shè)備處，水印檢測器被配置成檢測一個或多個不同的水印。僅當再現(xiàn)設(shè)備被配置以檢測的特定水印從受保護的內(nèi)容材料被去除時，再現(xiàn)設(shè)備將允許再現(xiàn)所述受保護的材料。如果再現(xiàn)設(shè)備被配置以檢測的特定水印是不可預(yù)測的，或者如果受特定水印保護的特定段是不可檢測的，則從經(jīng)水印標記的材料大規(guī)模地去除特定水印將不是有效的或經(jīng)濟上可行的。
4.


將更詳細地并且為了舉例而參照附圖來說明本發(fā)明，在附圖中圖1說明依照本發(fā)明的水印編碼系統(tǒng)的示例方塊圖。
圖2說明依照本發(fā)明的水印檢測系統(tǒng)的示例方塊圖。
在整個附圖中，相同的參考數(shù)字表示類似或?qū)?yīng)的特點或功能。
5.具體實施方式
本發(fā)明的前提基于以下認識，即沒有水印標記系統(tǒng)對去除它的嘗試是真正無懈可擊的。有了內(nèi)容材料的非法提供者的提供者可用的潛在收益或其它益處，人們可合理地期望基本的資源正被應(yīng)用于避免復(fù)制保護方案，如水印標記。為便于參考，術(shù)語水印去除在以下被用于表示防止水印被檢測器檢測到的過程，所述檢測器旨在檢測所述水印?？梢灶A(yù)期任何水印去除將引入對內(nèi)容材料的某種損壞。一般而言，成功的水印去除被表征為在去除過程中基本上不損壞內(nèi)容材料的水印去除。
本發(fā)明進一步的前提基于以下觀察，即成功的通用水印去除過程是不可能找到的，而每個成功的水印去除過程將針對特定的水印標記過程。這樣的水印特定的水印去除過程通常將不去除由其它水印標記過程產(chǎn)生的水印，并且/或者通常將不避免被可替換的水印檢測過程檢測到。2001年6月26日被授予Johan P.M.G.Linnartz并在此引入作為參考的US專利6,252,972，“METHOD AND ARRANGEMENT FORDETECTING A WATERMARK USING STATISTICALCHARACTERISTICS OF THE INFORMATION SIGNAL IN WHICHTHE WATERMARK IS EMBEDDED”，講了一種編碼過程，其中+1和-1的特定二進制模式被添加給內(nèi)容材料的每個單元。在檢測器處，相同的二進制模式被應(yīng)用于所接收的輸入信號以確定是否存在足夠的相關(guān)性以決定所接收的輸入信號包含該模式。2001年3月27日被授予IngemarJ.Cox等并在此引入作為參考的US專利6,208,735“SECURE SPREADSPECTRUM WATERMARKING FOR MULTIMEDIA DATA”，講了一種水印標記技術(shù)，其中對水印的擴頻編碼被應(yīng)用于內(nèi)容材料，其中擴頻信息具體針對內(nèi)容材料的顯著頻率分量。2001年6月20日被授予Scott A.Moskowitz等并在此引入作為參考的US專利6,078,664“Z-TRANSFORMIMPLEMENTATION OF DIGITAL WATERMARKS”，講了使用對內(nèi)容材料的z變換以確定內(nèi)容材料的“非確定性”分量的位置。水印信息的目標是在這些非確定性分量處插入。
用于水印去除的一般技術(shù)是添加特別以水印為目標的噪聲。例如，將+1和-1隨機添加給’972專利的經(jīng)水印標記的輸出中的每個單元可能相反地影響相關(guān)性確定。然而，這樣的隨機添加將不可能影響對在’735和’664專利的特定頻率分量處添加的水印的檢測。類似地，以內(nèi)容材料的顯著頻率分量為目標而去除由’635專利產(chǎn)生的水印的水印去除過程不可能影響’972專利的相關(guān)性確定，也不可能影響對根據(jù)’664專利被置于不同分量處的水印的檢測。
注意，通過添加旨在去除特定類型水印的噪聲或其它抵消信息，用于水印去除的每個這些所提出的技術(shù)相反地影響內(nèi)容材料。在’972專利的實例中，水印標記過程將某種失真添加給內(nèi)容材料，但卻是以處于典型用戶的察覺力以下的水平。然而，旨在擦除水印的所添加的隨機噪聲可為察覺力水平帶來失真水平。在此假定將多個水印去除過程添加給經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料的累積效果將產(chǎn)生內(nèi)容材料的足夠失真以否定多目標水印去除過程的可行性。
圖1說明了水印編碼系統(tǒng)120的示例方塊圖。依照本發(fā)明，水印編碼系統(tǒng)120包括各種不同的水印標記系統(tǒng)WM1 121，WM2 122，...WMM129。每個水印標記系統(tǒng)都采用將水印應(yīng)用于內(nèi)容材料110的不同技術(shù)。
除了以上參考的專利以外，不同水印標記過程的實例亦可見于1999年8月3日被授予Johan P.M.G.Linnartz的US專利5,933,798“DETECTINGA WATERMARK EMBEDDED IN AN INFORMATION SIGNAL”；1999年3月30被授予Scott A.Moskowitz等的US專利5,889,868“OPTIMIZATION METHODS FOR THE INSERATION，PRETECTION，AND DETECTION OF DIGITAL WATERMARKS INDIGITIZED DATA”；以及2000年9月29日被授予Geoffrey B.Rhoads的US專利“SIGNAL PROCESSING TO HIDE PLURAL-BITINFORMATION IN IMAGE，VIDEO，AND AUDIO DATA”，其在此均被引入作為參考。
在優(yōu)選實施例中，水印選擇器130被配置成隨機選擇特定水印系統(tǒng)121-129以應(yīng)用于輸入內(nèi)容材料110的每段110、111等。為了本發(fā)明的目的，術(shù)語隨機被用于暗指提供不能容易地預(yù)測的選擇的過程。每段的大小可以是恒定或可變的，并且可對應(yīng)于內(nèi)容材料的邏輯分區(qū)。例如，每段可對應(yīng)于音頻CD上的每個歌，或者對應(yīng)于視頻DVD的每個幀?？商鎿Q的是，所述段可被相關(guān)于旨在包含經(jīng)水印標記的材料150的媒體的物理結(jié)構(gòu)，如CD或DVD的軌跡/扇區(qū)結(jié)構(gòu)。以類似方式，段大小可依賴于被選擇以編碼該段的特定水印標記系統(tǒng)。例如，基于頻率分量的水印標記系統(tǒng)將典型地需要內(nèi)容材料的最小大小的段以實現(xiàn)過程的頻率分析部分。以類似方式，模式匹配的相關(guān)性檢測系統(tǒng)需要經(jīng)水印標記的材料的最小大小的段以實現(xiàn)可靠的相關(guān)性檢測。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，如果有的話，在服從上述最小大小要求的情況下，段大小亦被隨機地確定。
在內(nèi)容材料110的每段111、112等通過所選水印標記過程進行水印標記時，其作為經(jīng)水印標記的段151、152等被添加給輸出的經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料150。如圖1中所說明的，該經(jīng)水印標記的材料150包括多個段151、152等，其每個都可以分別以不同方式WM6、WM1等被水印標記。
由于內(nèi)容材料150包括多個水印，非法水印去除需要特定水印去除過程的多個應(yīng)用或者特定水印去除過程的針對性應(yīng)用以選擇經(jīng)水印標記的材料的段。如以上所指出的，可以預(yù)期多個水印去除過程的應(yīng)用由于由每個去除過程引入的累積失真而使所得到的材料不能用于其想要的目的。另一方面，特定水印去除過程的針對性應(yīng)用需要知道哪個水印過程被應(yīng)用于每段。如以上所指出的，在優(yōu)選實施例中，選擇應(yīng)用的每個水印過程是隨機的，并且為進一步阻止針對性去除，每個經(jīng)水印標記的段的大小亦被隨機確定。這樣，依照本發(fā)明的原理，內(nèi)容材料150提供了對非法水印去除嘗試的特別強有力的解決方案。
另外，內(nèi)容材料150足夠強有力以允許加強復(fù)制保護以及其它安全方案。遵循復(fù)制保護方案的典型再現(xiàn)設(shè)備被配置成處理經(jīng)水印標記的材料以確定水印的存在。一旦檢測到水印，這樣的再現(xiàn)設(shè)備將阻止對內(nèi)容材料的訪問。注意，典型的水印檢測過程需要某個最小量的經(jīng)水印標記的材料以實現(xiàn)水印檢測，但不典型地需要整個內(nèi)容材料被驗證為包含水印。就是說，例如，如果CD播放器或記錄器被配置成檢測示例的水印過程WM1(圖1中的121)，則當經(jīng)水印標記的材料150的段B152被處理時，CD播放器或記錄器將檢測到水印，并且在缺乏訪問該經(jīng)水印標記的材料的適當許可的情況下將終止對經(jīng)水印標記的材料150的任何進一步的段的再現(xiàn)/記錄。該CD播放器或記錄器不需要經(jīng)水印標記的材料的每個和所有段都用WM1水印來進行水印標記以阻止對受保護材料的訪問，并由此可用不同的水印來編碼其它段。
顯然，對特定水印的檢測的可能性將依賴于通過對檢測設(shè)備正在處理的段進行編碼的編碼過程來選擇特定水印的可能性。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，水印檢測器類型的預(yù)期分配被使用來偏置(bias)被用來選擇經(jīng)編碼的水印過程的隨機過程。就是說，如果兩個或三個水印標記過程變得突出從而使大部分媒體播放器包含至少一個這些水印檢測器，則優(yōu)選編碼器的隨機過程確保內(nèi)容材料的基本部分是使用這些流行的水印標記過程來編碼的。
有意義的是，注意本發(fā)明的多水印過程排除了對到達在整個記錄產(chǎn)業(yè)中的“標準”水印標記過程的需要，并且保護該產(chǎn)業(yè)不受這種標準水印標記過程的最終“破壞”。依照本發(fā)明，多水印標記過程對于附加安全的公用標準是優(yōu)選的，該附加安全是通過使用經(jīng)水印標記的產(chǎn)品中，如光盤(compact disk)(包括CD-R和CD-RW盤)、數(shù)字視頻盤(包括DVD音頻盤)、數(shù)據(jù)播放盤(Dataplay disk)、超級音頻CD、閃存、記憶棒和SD卡中的多水印而提供的。
作為進一步的安全措施，例如通過使用對不同水印檢測器的隨機選擇，再現(xiàn)設(shè)備的制造商可將不同的水印檢測器置于不同的產(chǎn)品中，由此進一步阻止對攻克一個特定水印的嘗試。與具有多個檢測器的再現(xiàn)設(shè)備相比，除了減小了再現(xiàn)設(shè)備的固有成本以外，通過減小為每個產(chǎn)品而支付給使用檢測系統(tǒng)的供應(yīng)商的特許使用金的數(shù)量，該途徑亦減小了再現(xiàn)設(shè)備的成本。
圖2說明了本發(fā)明進一步的方面，其中再現(xiàn)設(shè)備220被配置成包含多個水印檢測器221-229。一般而言，由于再現(xiàn)設(shè)備220是消費者產(chǎn)品，成本考慮將可能允許比圖1的編碼設(shè)備120中的水印編碼器121-129少得多的再現(xiàn)設(shè)備220中的水印檢測器221-229。然而，僅提供再現(xiàn)設(shè)備220中的兩個不同檢測器221-229基本上增強了由多水印標記的內(nèi)容材料150提供的安全，這是因為它將需要被應(yīng)用于非法復(fù)制材料的對應(yīng)于每個這些水印的水印去除。依賴于執(zhí)行每個類型的檢測所需的資源，多個檢測器221-229可被配置成并行工作，或者可通過檢測選擇器230隨機選擇一個檢測器以便于分析內(nèi)容材料或內(nèi)容材料的部分。
注意，在可替換的實施例中，多檢測器221-229不需要存在于再現(xiàn)設(shè)備220中。如果檢測器221-229共享一種公用基礎(chǔ)技術(shù)(commonunderlying technology)，則特定檢測器可以是可從檢測器源，如從互聯(lián)網(wǎng)站點下載的軟件過程。在這樣的實施例中，每次當再現(xiàn)設(shè)備220被提供對互聯(lián)網(wǎng)的訪問時，它隨機選擇兼容的水印檢測方案221-229來下載。
以上僅說明了本發(fā)明的原理。因此將理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能設(shè)計在此未被明確描述或示出但實施本發(fā)明原理并因此處于隨后權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種安排。
權(quán)利要求
1.一種水印編碼系統(tǒng)(120)，包括多個水印系統(tǒng)(121-129)，每個水印系統(tǒng)都被配置成提供不同類型的水印，以及水印標記選擇器(130)，其被配置成接收內(nèi)容材料(110)并從中提供包括至少兩個不同類型的水印的經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)，其中，水印標記選擇器(130)識別內(nèi)容材料(110)的第一段以便于通過所述多個水印系統(tǒng)(121-129)的第一水印系統(tǒng)進行水印標記，以及內(nèi)容材料(110)的第二段以便于通過所述多個水印系統(tǒng)(121-129)的第二水印系統(tǒng)進行水印標記。
2.水印編碼系統(tǒng)(120)，其中水印標記選擇器(130)被配置成基于隨機過程來實現(xiàn)對第一和第二水印系統(tǒng)的選擇。
3.權(quán)利要求2的水印編碼系統(tǒng)(120)，其中隨機系統(tǒng)被偏置以有利于選擇一個或多個選擇水印系統(tǒng)。
4.權(quán)利要求1的水印編碼系統(tǒng)(120)，其中第一段的大小是基于以下的至少一個而確定的隨機過程，以及第一水印系統(tǒng)。
5.一種制造再現(xiàn)設(shè)備的方法，包括提供多個不同的水印檢測器(221-229)，提供多個再現(xiàn)設(shè)備(220)，以及有選擇地將所述多個不同水印檢測器(221-229)的一個或多個置于所述多個再現(xiàn)設(shè)備(220)的每個中。
6.權(quán)利要求5的方法，其中有選擇地將所述多個不同水印檢測器(221-229)的一個或多個置于所述多個再現(xiàn)設(shè)備(220)的每個中是基于隨機過程的。
7.權(quán)利要求5的方法，其中再現(xiàn)設(shè)備(220)被配置成再現(xiàn)被包含在一個或多個以下媒體中的經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)光盤，數(shù)字視頻盤，數(shù)據(jù)播放盤，超級音頻CD，閃存，記憶棒，以及SD卡。
8.一種用于傳送經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)的媒體，所述內(nèi)容材料包括用第一類型的水印(WM1)來編碼的經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)的段(151)，以及用其它類型的水印(WM2)來編碼的經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)的至少一個其它段(152)，所述其它類型的水印不同于第一類型的水印。
9.權(quán)利要求8的媒體，其中經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)的段(151)的大小基于以下的至少一個隨機過程，以及第一類型的水印(WM1)。
10.權(quán)利要求8的媒體，包括以下的至少一個光盤，數(shù)字視頻盤，數(shù)據(jù)播放盤，超級音頻CD，閃存，記憶棒，以及SD卡。
11.權(quán)利要求8的媒體，包括計算機文件。
12.一種水印標記內(nèi)容材料(110)的方法，包括識別內(nèi)容材料(110)的段(111)，通過第一水印標記過程(WM6)來編碼內(nèi)容材料(110)的段(111)以形成第一經(jīng)水印標記的段(151)，識別內(nèi)容材料(110)的其它段(112)，通過與第一水印標記過程(WM6)不同的第二水印標記過程(WM1)來編碼內(nèi)容材料(110)的所述其它段(112)以形成第二經(jīng)水印標記的段(152)，以及組合至少第一水印段(151)和第二經(jīng)水印標記的段(152)以形成多個水印標記的內(nèi)容材料(150)。
13.權(quán)利要求12的方法，進一步包括從多個水印標記過程中隨機選擇第一水印標記過程(WM6)和第二水印標記過程(WM1)的至少一個。
14.權(quán)利要求12的方法，其中識別段(111)包括識別段(111)的大小。
15.權(quán)利要求14的方法，其中識別段(111)的大小基于以下的至少一個隨機過程，以及第一水印標記過程(WM6)。
16.一種水印檢測設(shè)備，包括第一檢測器(221)，其被配置成檢測第一類型的水印標記，以及至少一個其它檢測器(222-229)，其被配置成檢測至少一個其它類型的水印標記。
17.權(quán)利要求16的水印檢測設(shè)備，進一步包括檢測選擇器(230)，其被配置成選擇第一檢測器(221)和至少一個其它檢測器(222-229)的一個以便于檢測與經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)關(guān)聯(lián)的水印。
18.權(quán)利要求17的水印檢測設(shè)備，其中檢測選擇器(230)被配置成通過隨機過程來選擇第一檢測器(221)和至少一個其它檢測器(222-229)的一個。
19.一種制造被配置成控制經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)的再現(xiàn)的產(chǎn)品(220)的方法，包括從多個水印檢測器(WD1...WDk)中隨機選擇水印檢測器(WD)，配置所選水印檢測器(WD)以基于通過所選水印檢測器(WD)對經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)中的水印的檢測來控制經(jīng)水印標記的內(nèi)容材料(150)的再現(xiàn)。
20.權(quán)利要求19的方法，其中產(chǎn)品(220)包括以下的至少一個CD播放器，DVD播放器，存儲器設(shè)備播放器，以及數(shù)據(jù)播放播放器。
全文摘要
內(nèi)容材料是用各種水印標記過程來保護的。受保護的內(nèi)容材料的不同子集被提交給不同的水印標記過程。在再現(xiàn)設(shè)備處，水印檢測器被配置成檢測一個或多個不同水印。僅當再現(xiàn)設(shè)備被配置以檢測的特定水印從受保護的內(nèi)容材料被去除時，再現(xiàn)設(shè)備將允許再現(xiàn)受保護的材料。如果再現(xiàn)設(shè)備被配置以檢測的特定水印是不可預(yù)測的，或者如果受特定水印保護的特定段是不可檢測的，從經(jīng)水印標記的材料大規(guī)模去除特定水印將不是有效的或經(jīng)濟上可行的。
文檔編號G11B20/12GK1556969SQ02818412
公開日2004年12月22日 申請日期2002年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月20日
發(fā)明者M·A·埃普斯泰恩, M A 埃普斯泰恩 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司