CN101036192A - 在显示器或视频驱动单元中对被保护的内容材料的检测和反应 - Google Patents

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CN101036192A CNA2005800341626A CN200580034162A CN101036192A CN 101036192 A CN101036192 A CN 101036192A CN A2005800341626 A CNA2005800341626 A CN A2005800341626A CN 200580034162 A CN200580034162 A CN 200580034162A CN 101036192 A CN101036192 A CN 101036192A
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Abstract

一种用于保护内容材料的系统和方法通过在处理不同形式的受保护的内容材料的两个部件(100，200)之间建立安全链接(130－230)而实施复制保护。这个安全连接(130－230)被用来把在来自源(101)的第一部件材料导出的安全信息传送到第二部件(200)，后者根据经变换形式的材料中导出对应的安全信息。如果来自两个部件的安全信息不一致，则第二部件(200)阻止随后对内容材料的呈现。

Description

在显示器或视频驱动单元中对被保护的内容材料的检测和反应
本发明涉及消费电子领域，尤其涉及用于实施版权保护的安全系统。
为了防止对复制保护的材料的非授权的分发或使其处于最低限度，材料的授权副本的提供者通常用水印或者其它的将材料标识为受复制保护的标志来对材料作标记。回放和录制装置的供应商通常会同意提供被设计成能在检测到这种复制保护的标志时实施复制和回放保护的“兼容”装置。
已经提出了各种标记内容材料的方案，以便于可靠和有效地实施复制和回放保护。例如，美国专利6,314,518，″SYSTEM FORTRANSFERRING CONTENT INFORMATION AND SUPPLEMENTAL INFORMATIONRELATING THERETO″(用于转移内容信息和与其有关的附加信息的系统)(2001年11月6日授予Johann P.M.G.Linnartz)提出一种用于保护版权材料的技术，该技术使用水印“标签”控制受保护材料可以被呈现的次数。本文引用该专利作为参考。在本文引用作为参考的共同待审定专利申请″PROTECTING CONTENT FROM ILLICITREPRODUCTION BY PROOF OF EXISTENCE OF A COMPLETE DATA SET VIASELF-REFERENC ING SECTIONS″(通过经由自参考段落证明存在完整的数据集来保护内容免受非法复制)(美国申请号09/536,944，申请日2000年3月28日，申请人Antonius A.M.Staring，Michael A.Epstein和Martin Rosner，代理人案号US000040)中，通过插入基于材料内容的自参考性标志解决了对使用伪造的标志非法分发选定内容材料的问题。如果从材料中读取的标志与提供给兼容回放或录制装置的材料的内容不符，该装置就停止呈现该材料。在本文引用作为参考的国际专利申请PCT/US00/15671″METHOD AND SYSTEMS FORPROTECTING DATA USING DIGITAL SIGNATURE AND WATERMARK″(利用数字签名和水印保护数据的方法和系统)(公开日2000年12月14日，公开号WO 00/75925)中，教导了一种根据磁盘的先前分段的内容的散列(hash)对盘的每个分段加水印的方法和系统。如果内容被修改，例如为了通过因特网传输而被压缩，则水印将不再与修改过的内容的散列相符。在本文引用作为参考的美国专利5,905,800，″METHODAND SYSTEM FOR DIGITAL WATERMARKING″(数字水印的方法和系统)(授权日1999年5月18日)中，教导了一种含有与含有授权的拷贝的盘相关联的序列号的水印。如果含有材料的介质的序列号与水印中的序列号不符，兼容装置就停止对材料的回放或复制。在本文引用作为参考的美国已公开专利申请2002/0144114″COPY PRTOTECTIONUSING MULTIPLE SECURITY LEVELS ON A PROGRAMMABLE CD-ROM″(在可编程CD-ROM上利用多重保密级别的复制保护)(公开日2002年10月3日)中，教导了一种使用多个安全级别的复制保护方案，并全面概述了通常用于可记录介质上的复制保护的技术。
内容材料随着它从被记录形式到可呈现形式的进展而经过几次转换。例如，一部电影可以按轨道(track)和扇区排列的数字数据的形式被记录在DVD盘上，读盘器可以将这个信息转换成不同的数字视频帧(例如以MPEG编码的I、P和B格式的帧)；视频处理器可以将这个信息转换成一个完整视频帧的序列；显示驱动器可将这些帧转换成模拟电压，以驱动CRT或LCD。为了提供最大的保护，最好将在内容材料上设置的标志这样地设置在材料上，使得它在以后的处理阶段是可检测到的。就是说，例如最好不要这样地在材料上设置标志，使得它可在DVD轨道/扇区的水平上检测到，因为可以从不同的数字视频帧级别中制作副本而回避这种保护。相反，被用于鉴别标志的信息，诸如前述的序列号、自参考性数据等等，最好是以在分发介质上所存储的形式的材料为基础，以便能够对介质上的副本的真实性进行验证。就是说，例如，一个基于视频图像的内容的视频图像上的标志很少提供、甚至不提供关于用于承载这个图像的介质的信息。另一方面，基于介质的序列号的或者基于从其中得出图像的数据集的标识(identification)的标志，却能被用来验证用于提供当前图像的适当介质或数据集。
在常规的独立的呈现装置中，诸如具有集成的显示器的便携式DVD播放器中，用来将信息从其存储形式转换成可呈现形式的全部或者大多数部件都被包含在该装置内。在这样一个装置中，对某个在信息的一个后面的变换上出现的标志与在信息的源处可得到的鉴定(authentication)信息相对应进行验证，是一种直截了当并且相对安全的任务。另一方面，在模块化系统中，呈现信息的部件可能远离从源介质读取信息的装置。类似地，在计算机系统中，向显示屏提供图像的视频处理卡基本上独立于访问源介质的盘驱动器。
本发明的一个目的是提供一种在鉴定信息和保护标志是在不同部件处得出时方便于对内容材料上的保护标志的鉴定的方法和系统。本发明的另一个目的是提供一种在不同的部件之间传送鉴定信息的安全装置。
这些和其它目的是通过一种系统和方法而实现的，它通过在处理不同形式的被保护内容材料的两个部件之间建立安全链接而实施复制保护。这个安全链接用于把在从一个源接收材料的第一部件处得出的安全信息传送到从经变换的形式的该材料中得出对应的安全信息的第二部件。如果来自两个部件的安全信息不一致，第二部件就阻止对内容材料的随后的呈现。
附图简介
本发明是通过举例并参照以下附图作更详细说明的：
图1例示按照本发明的一个复制保护系统的示例框图；
图2例示按照本发明的一个复制保护系统的示例流程图。
贯穿各附图中的相同的标注号代表相同的元件或者实质上执行相同功能的元件。说明书包含的附图是为了示意性的目的，而不是要限制发明的范围。
图1例示按照本发明的一个复制保护系统的示例框图。第一部件100从诸如已记录的介质、通信装置、网络接口等的源101接收内容材料，为了易于说明，在下文中利用诸如含有视频的DVD的已记录的介质为范例来介绍本发明，部件100是DVD驱动器。一个或多个模块110把来自源的内容材料变换成适于被后继的部件200处理的形式。就本发明的目的而言，术语变换包括数据的任何修改，并且可包括多个阶段的修改。使用这个视频DVD的范例，模块110例如包括光学读取器，其从盘的轨道和扇区读取数据、校正错误、提取分组中的数据，等等，以便形成适于由视频呈现装置处理的数字数据的I、P和B帧。
第二部件200接收经变换的内容材料，并在向呈现装置300提供信息之前进行第二变换。再次使用该视频范例，第二部件可以是个视频卡，它包括模块210，用于接收数字数据的I、P和B帧，创建完整的连续帧，并将这些帧提供给显示装置300。
按照本发明，第二部件200被配置得从经变换的内容材料中提取安全信息。安全信息通常采取对变换的内容材料进行标记的形式，诸如嵌置在材料中的水印。
在典型的水印标记系统中，对诸如盘的标识符、盘的某个区(section)的散列值、版权标签等等的水印信息进行调制，以生成在内容材料的基带上以噪声形式出现的编码。例如通过把构成内容材料的数据流中选择的字节的最低有效位有选择地反置，将这个类似噪声的信号添加到内容材料，使得它几乎是不可检测到的。在有些水印标记系统中，将水印嵌置在内容的“忙”部分，以便较少地能被注意到。例如，在视频系统中，可以将水印嵌置在一帧的包括树木、帏帐等等的部分中；在声频系统中，可以将水印嵌置在歌曲的包括各种乐器声或歌声的部分中。
如上所述，最好将水印添加到内容材料中，使得水印能以尽可能接近其被呈现的形式而被检测到，以便防止有人在以后的呈现过程中复制无标记形式的材料。例如，在视频系统中，最好将水印放置在图像的原始全帧编码中，而不是压缩的I、P、B帧中。否则，如果把水印加到I、P、B帧中，有人就可能把I、P、B帧扩展成全帧编码，然后重新生成没有水印的对应的I、P、B帧。类似地，最好不是在数据压缩之后，而是把水印加在声频信息的原始数字编码上。
如图1中所示，第二部件200包括包括一个水印检测器220，它一般是在由变换模块210所作的某种进一步变换(诸如I、P、B至全帧编码)之后，检测来自部件100的经变换的内容材料的标志。水印检测器220被配置得有选择地控制内容材料从变换模块210向呈现装置300的传输。
请注意，从诸如盘驱动器的源101接收复制保护的材料的常规部件，一般被配置成实施版权保护，但是在实施版权保护时，要求这种部件有足够的能力把内容材料变换到能检测到复制保护标志的形式(即相应于变换模块210的能力)。通过把水印检测器220放置在包括变换模块210的部件上，能够避免冗余的功能。此外，可能难以确定硬盘驱动器上的一个特定文件是否含有可能含有水印的内容。可能存在多个格式，其中许多对盘驱动器来说可能是未知的(或者可能被伪装)。然而，呈现部件对内容的最终形式有一定的了解。
然而，之所以将常规的接收源的部件-诸如盘驱动器-配置得能实施复制保护，是因为复制保护方案一般是根据对源101是特定的信息来保证源101是授权的源。就是说，对源101的鉴定，需要来自源101的但对部件200是不可得到的信息，这是因为该信息并不包含在被部件100的模块110变换之后的内容材料中，因此复制保护通常是在部件100处进行的。
如图1中所示，第一部件100包括一个安全模块120，它被配置成检测来自源101的信息，它用于鉴定源101是内容材料的授权的源。如上文指出的那样，可以使用各种技术来鉴定一个授权的源，包括-但不限于-使用数据集标识符和自参考的扇区标识符，使用盘上的物理标识符、序列号、盘中嵌置的集成电路、等等。
按照本发明，第一部件100包括一个加密装置130，它被配置成提供一个经由对应的解密装置230而至第二部件200的安全链接。第一部件100经由这个安全链接130-230把鉴定信息从模块120传送到第二部件200。通过从第一部件100向第二部件200传送鉴定信息，第二部件200得到经由检测模块220实施复制保护所必需的信息。
如上文详述的那样，使用常规的水印标记技术，内容材料的原始基带中的水印是对鉴定源101的鉴定信息进行的编码。检测模块220把内容材料上的标志中的鉴定信息解码，将它与第一部件100提供的鉴定信息比较。如果这些鉴定信息的版本的每个之间有相符的关系，则第二部件继续向呈现装置300提供可呈现的内容材料。如果来自变换的内容材料中的鉴定信息与来自内容材料的源的鉴定信息不相符，则检测装置220停止向呈现装置300提供可呈现的内容材料。
图2例示按照本发明的一个复制保护系统的示例流程图，该流程在控制材料的呈现的部件中执行。
在510，材料从诸如盘驱动器的源部件被接收，并在520为呈现而作处理。在这个处理期间或之后，在530，材料被进一步处理，以便确定材料中是否存在安全标志，如水印。在580，如果没有发现标志，允许呈现材料。在540，如果发现标志，建立与源部件的一个安全链接，并在550，接收并解密对应于内容材料的源的鉴定信息。最好是用现有技术中通用的技术来将该安全通信链接建立为具有唯一性会话密钥的安全鉴定的通道。如果鉴定信息与水印中含有的信息相符，则在580允许呈现材料；否则，在570，停止呈现。
所述技术领域的普通技术人员知道，如果在内容材料的不同片段提供不同的鉴定信息，则可以重复执行图2中所示的流程。例如，如果盘的每个扇区含有一个不同的标志，则可以连续地检测内容材料中的不同的水印和源部件所提供的不同的扇区标志，以实现一个连续的鉴定过程。或者，选中的扇区可以被进行检验，该选择是有规则的或者是随机的。
如果提供了多个鉴定信息，无论它们是相同信息的多个拷贝、不同的信息，还是上述二者的组合，都可以根据多个比较来决定内容材料的呈现，从而例如只要有给定百分比的比较结果是有利的，就继续呈现。这样，就可以减少因噪声或水印中的其它变化而导致的错误地拒绝授权材料的可能性。
以上仅仅例示了本发明的原理。因此应当理解，所属技术领域的熟练人员将能够设计出尽管在本文中没有明确描述或表示、但却体现本发明原理的、因此处在本发明精神和范围内的各种安排。例如，尽管本发明是在这样的下提出的，即提供要与水印中的编码信息作比较的、来自源的鉴定信息，但是来自源的鉴定信息与来自水印的鉴定信息之间的“对应”并不需要基于该信息的直接比较。水印中包含的信息仅仅表示材料的源应当是“原始的”，而不是“副本”，并且从源传送的信息可能只是指示该源是工厂生产的介质或者是用户录制的介质(即源是不是″CD-ROM″、″CD-R″、″CD-RAV″、″DVD″、″DVD-RAM″、″DVD-R″等等)。如果复制保护指示源应当是“原始的”并且源部件指示材料是从″DVD-R″读取的，则不存在对应，因为DVD-R上的材料是“副本”，而不是“原始的”。在这个上下文下，第一部件100可以仅仅是个读盘器，它从盘读取数据，并将这个数据传送到处理该数据的第二部件200，并且也安全地向第二部件200传送介质的类型。此外，本发明是在的独立部件100、200、300的上下文下提出的。所属技术领域的普通熟练人员知道，处理部件200可以被包含在呈现部件300中。类似地，尽管信息是在避免在第一部件100中需要额外的变换的上下文下提出的，所属技术领域的普通熟练人员知道，即使第能够导出在第一部件100内实施复制保护所需的所有的信息，也能采用本发明。通过在呈现装置300的前端也设置复制保护部件200，能防止用不一致的源部件100向呈现装置300提供非授权的内容材料。这些和其它的系统配置和优化特征对于所属技术领域的普通熟练人员来说是显而易见的，并且包含在随后的权利要求的范围内。在解释这些权利要求时，应当明白的是
a)“包含”一词并不排除存在给定权利要求中所列举的以外的其它元素或操作；
b)元素之前的前导词“一个”并不排除存在多个这样的元素；
c)权利要求中的任何参考号并不限定权利要求的范围；
d)若干个“装置”可以有相同的元件或硬件或软件实现的结构或功能来表示；
e)所公开的元素的每个都可以由硬件部分(例如包括分立和集成的电子电路)、软件部分(例如计算机程序)或它们的任何组合而构成；
f)硬件部分可以由模拟和数字部分的其中之一或者二者构成；
g)除非另外特别申明，所公开的任何装置或其部分均可以被组合在一起或者分离成另外的部分；和
h)除非特别指出，并不要求操作有特定的顺序。

Claims (27)

1.一种系统，包含：
第一部件(100)，它被配置成访问第一形式的内容材料的源(101)，并将内容材料变换为第二形式，和
与第一部件(100)可操作地耦合的第二部件(200)，它被配置成接收第二形式的内容材料，并检测内容材料中的安全标志，
第一部件(100)进一步被配置成：
确定与该标志有关的鉴定信息，和
把鉴定信息经由安全连接(130-230)向第二部件(200)传送，和
第二部件(200)被进一步配置成根据该标志和鉴定信息去控制内容材料的呈现。
2.权利要求1的系统，其中
第一部件(100)包括盘驱动器，
第二部件(200)包括视频处理器。
3.权利要求1的系统，其中
第一部件(100)包括盘驱动器，
第二部件(200)包括视频显示器。
4.权利要求1的系统，其中
安全标志包括一个包含授权的鉴定的水印，
第二部件(200)被配置成根据授权的鉴定与第一部件(100)所提供的鉴定信息进行比较而控制呈现。
5.权利要求1的系统，其中
第二部件(200)进一步被配置成建立与第一部件(100)的具有唯一性会话密钥的安全鉴定的通道(130-230)，并且
第一部件(100)被配置成经由这个安全鉴定的通道(130-230)向第二部件(200)传送鉴定信息。
6.权利要求1的系统，其中
鉴定信息包括与第一形式的内容材料相关联的散列值。
7.权利要求1的系统，其中
鉴定信息包括与内容材料的源(101)相关联的系列号。
8.权利要求1的系统，其中
鉴定信息包括与内容材料的源(101)相关联的介质类型。
9.权利要求1的系统，其中
鉴定信息包括来自嵌置在介质中的电路的信息，该信息与内容材料的源(101)的介质相关联。
10.一种保护内容材料的方法，包含：
接收来自第一部件(100)中的源(101)的内容材料，
在第一部件(100)确定(120)与内容材料的源(101)有关的鉴定信息，
向第二部件(200)传送第二形式的内容材料，
经由安全链接(130-230)向第二部件(200)传送鉴定信息，
在第二部件(200)确定(530)来自内容材料的安全标志，和
根据安全标志与鉴定信息之间的对应关系(560)控制(560，570，580)第二部件(200)中的内容材料的呈现。
11.权利要求10的方法，其中
接收内容材料包括从盘读取数据。
12.权利要求11的方法，其中
内容材料的呈现(580)包括显示与内容材料对应的图像。
13.权利要求10的系统，其中
安全标志包括水印。
14.权利要求10的方法，其中
鉴定信息包括含有源(101)的介质类型。
15.权利要求10的方法，其中
鉴定信息包括与源(101)相关联的系列号。
16.权利要求10的方法，其中
鉴定信息包括与位于源(101)的内容材料的分段相关联的散列值。
17.权利要求10的方法，进一步包括
在第一部件(100)与第二部件(200)之间建立具有唯一性会话密钥的安全鉴定的通道，以创建安全链接(130-230)。
18.一种部件(100)，包含：
第一模块(110)，其被配置成：
接收来自源(101)的内容材料，和
将变换形式的内容材料传送到另一个部件(200)，
第二模块(120)，它被配置成确定与内容材料的源(101)有关的鉴定信息，和
加密模块(130)，它被配置成对用于向另一个部件(200)传送的鉴定信息进成加密。
19.权利要求18的部件(100)，其中
源(101)是盘，和
第一模块(110)被进一步配置成从盘读取数据。
20.权利要求18的部件(100)，其中
内容材料包括视频内容，和
另一个部件(200)包括显示装置(300)。
21.权利要求18的部件(100)，其中
加密模块(130)被进一步配置成与另一个部件(200)创建用于对鉴定信息的唯一性会话密钥加密。
22.一种部件(200)，包含：
第一模块(210)，它被配置成：
接收来自另一个部件(100)的内容材料，和
处理内容材料，以便在呈现装置(300)上呈现，
第二模块(220)，它被配置成检测与内容材料相关联的安全标志，和
解密模块(230)，它被配置成：
接收来自另一个部件(100)的加密的信息，和
把加密的信息解密，以提供与内容材料的源(101)有关的鉴定信息，
其中
第二模块(220)被进一步配置成根据安全标志与鉴定信息之间的对应关系而控制内容材料的呈现。
23.权利要求22的部件(200)，进一步包括呈现装置(300)。
24.权利要求22的部件(200)，其中
呈现装置(300)是显示器。
25.权利要求22的部件(200)，其中
源(101)包括盘。
26.权利要求22的部件(200)，其中
安全标志包括水印。
27.权利要求22的部件(200)，其中
解密模块(230)被进一步配置成与另一个部件(100)创建用于把加密信息解密的唯一性会话密钥。
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