CN101107626A - 运动图像水印技术 - Google Patents

Abstract

通过在至少一个声轨(16)上、出版物所独有的至少一个位置处设置至少一个特定频率音调，对运动图像出版物(12)添加水印。典型地，在音调对现有声轨音频的影响最小的位置处放置特定频率音调。保持对出版物出现特定频率音调的位置的记录，以方便与在视听作品中检测的音调进行比较，从而确定非法媒体音频是否是从该出版物记录的。

Description

运动图像水印技术

技术领域

本发明涉及用于对运动图像出版物添加水印并检测该出版物的复制品上是否存在该水印的技术。

背景技术

运动图像影片的盗版行为造成了运动图像工业收入的重要损失。形式为VHS和DV磁带录像机和数字通用盘(DVD)记录器的低成本记录技术的出现大幅度降低了非法记录电影所需的投资。此外，这种设备的相对较小的尺寸方便了将它们携带进入放映场所以对有版权的内容进行未授权复制。

如果只是为了遭到避免内容提供商关于作为这种非法活动共谋犯的控诉，大多数放映场所的放映员尽量阻止可能复制运动图像影片的那些人。但是，并非所有的放映员都实施警戒措施，由于这种漠然，一些放映员允许盗版者进行运动图像影片的非法复制。放映场所的放映员极少主动与这种非法复制行为合作。因为电影拍摄方通常向遍及世界的电影院供应不是成千上万也是成百上千的主要运动图像的出版物，所以跟踪非法活动的犯罪者是非常困难的。因为每个出版物看起来与另一个相同，所以要知道哪个出版物用作非法复制的原件常规上是非常困难的。

在每个出版物上设置独有的水印将较大程度地方便对非法复制的跟踪。但是，水印本身看起来不能在出版物上过于显眼，而向潜在盗版者警告水印的存在。相反，水印的检测不应该很麻烦而使水印的采用不实际。最后，水印的存在不应该改变影院顾客对出版物的观看。

发明内容

简要地，根据本发明原理的第一示例实施例，提供了一种用于对具有至少一个音频轨道的运动图像出版物添加水印的方法。该方法首先在所述音频轨道上一个或多个已知位置处放置特定频率的音调。每个出版物上的特定频率音调的位置是独有的。每个出版物将接收与出版物上包含特定频率音调的特定位置相关联的序列号。

对以上述方式添加有水印的运动画面出版物的复制将在与出版物上相同的位置处产生所述特定频率音调。因此，通过检测复制品上所述特定频率音调的存在和位置，可以确定该复制品是否是从出版物得到的，如果是，是从哪个出版物得到的。

附图说明

图1描绘了根据本发明原理、用于对运动图像出版物添加水印的系统的示意框图；

图2描绘了用于检测由图1系统在运动图像出版物上添加的水印是否存在的系统的框图；

图3描绘了显示出声轨放置的一部分运动图像影片；以及

图4示出了根据本发明原理而添加有水印的一部分运动图像影片。

具体实施方式

图1描述了根据本发明原理的第一方面、用于向运动图像出版物12提供该出版物特有的水印的系统10。这种水印方便了对出版物的独有识别，以追踪从该出版物制得的非法盗版复制品的来源。无论复制品存在于运动图像影片上还是录像带上、数字通用盘(DVD)上还是计算机存储器中，本发明原理的水印技术均保持有效。

如下将具体描述的，系统10进行操作，以通过在至少一个声轨上、该出版物所独有的一个或多个已知位置处设置特定频率的音调，从而根据该出版物得到的非法复制品也会具有相应位置处的相同频率音调。因此，这种水印的存在方便了对从特定出版物制得的非法复制品的来源的识别。

如图3所示，出版物至少具有两个声轨14和16。声轨14典型地包括Dolby数字声轨，而声轨16包括模拟声轨。实际上，出版物可以包含其他数字格式化的声轨，例如Digital Theater Sound(DTS)171声轨和SONYSDDS声轨172。如下将详细描述的，图1的系统10用于在模拟声轨16上一个或多个已知位置处放置特定频率的音调，以使该音调对声轨上该位置处存在的现有音频的影响最小。此外，系统10还用于使在与第二声轨16上的特定频率音调的时间段相同的时间段和其相应的位置处的部分第一声轨14不可读。

当遇到第一声轨14的不可读部分时，常规投影系统(未示出)会自动切换至第二声轨16。因此，如果第一声轨14在与第二声轨上特定频率音调相同的位置处表现为不可读，则常规投影系统会从第一声轨切换至第二声轨16，并再现特定频率音调。典型地，大多数常规投影系统利用第一声轨14或其他数字格式化的声轨作为缺省声轨。因此，为了能够切换至第二(即，模拟)声轨来产生特定频率音调，需要使第一声轨14不可读。

为了使Dolby SRD声轨14不可读，并将特定频率音调印刷在模拟Dolby SR声轨上，系统10分别包括激光器18和20。激光器20用于在控制器24的控制下使第二声轨16的多个(例如2-5)帧曝光，控制器通过脉冲电源28使激光器18脉动。这样，激光器20将在出版物12的第二声轨16上给予特定频率音调。虽然可以采用其他频率，但是该音调典型地具有192Hz(@24fps)的频率音调。的确，不同的频率音调可以出现在特定出版物12的不同位置处。使用不同频率音调能够在每个单独出版物的水印中添加区别特征。图4示出了具有声轨14(SR)的部分19的出版物12，其中特定频率图案是如下所述的方式，并使声轨16不可读19bis。

每个出版物12典型地具有在该出版物独有的位置处的至少一个特定频率音调。出版物12典型地具有在多个位置处的特定频率音调，这多个位置形成该出版物所独有的图案。实际上，已发现在四个不同位置处设置至少一个音调能够提供可靠的水印。

激光器18在控制器24的控制下进行操作，用于使与激光器20印刷的第二声轨模拟Dolby SR 16的音频部分(不是物理上的，这是因为SRD音频超前6帧)相对应的第一声轨Dolby SRD 14的那部分曝光，从而该部分不可读，以产生特定频率音调。如上所述，在出版物12的投影期间遇到第一声轨14(典型地，DolbySRD声轨)的不可读部分，典型地会触发向第二(模拟)Dolby SR声轨16的切换。因此，当第二声轨16上的特定频率音调存在于与第一声轨14的不可读部分相对应的相同位置时，将会引起特定频率音调的产生。系统10可以包括一个或多个附加激光器(未示出)，每一个分别用于使诸如DTS声轨和SONY声轨等其他数字格式化的声轨171和172之一的相应部分不可读，以确保在特定频率音调的位置处发生至模拟DolbySR声轨16的切换。

激光器18和20构成用于以上述方式使声轨14和16曝光的优选装置。但是，其他机构可以用于使第一声轨不可读，并可以将特定频率音调印刷在第二声轨上。

每个出版物具有独有的音调定位，从而允许识别已记录的非法介质来自的出版物。为此，根据本发明原理、通过进行音调的独有定位而添加有水印的每个出版物典型地具有标识符，例如分配给该出版物的序列号。诸如数据库108之类的中央记录将存储每个出版物的序列号以及特定频率音调在该出版物上的位置与该序列号的关系。

控制器24包括可以采取微处理器、微计算机或微控制器形式的处理器26，该处理器26典型地由电源(未示出)供电。在示例实施例中，处理器26的形式为由Microchip Technology，Inc.，ChandlerArizona，USA制造的Model PIC 16F684 CMOS微控制器，并具有用于保持其工作频率的晶体27。处理器26通过与电阻器34串联的运算放大器29接收脉冲电源28的输出。处理器26分别通过电阻器34和38驱动开关晶体管对36和32中的每一个，以分别控制激光器18和20。具体地，处理器26控制晶体管32，以使用脉冲电源28的电压驱动激光器20，从而在第二声轨16上印制特定频率音调。

系统10还包括编码器40，编码器40测量用于使出版物影片移位通过激光器18和20的电机驱动输片齿轮设置(未示出)的移动。编码器40通过电阻器42向处理器26提供输出信号，该输出信号指示依据帧而测量的出版物12的位移。与处理器26连接的LCD显示器使处理器能够显示出版物12的帧数和其他工作信息。

放映员通过一组单极单掷开关42-48来控制处理器26。开关42-44中每一个分别位于处理器26上第一组端口之一与上拉电阻器50、52和54中每一个的第一端子之间，上拉电阻器50、52和54中每一个的第二端子与典型地处于5伏特DC的电压总线55连接。开关48用于选择性地将处理器26上的另一端口与地连接，该端口通过上拉电阻器56与电压总线55连接。因此，通过激励开关42-48中的适当一个开关，放映员可以在出版物12上的适当帧中选择如LCD显示器44上显示的、要通过激光器18和20曝光的第二声轨16的帧数(例如，2-5)，以使第一声轨14不可读，并在第二声轨16上放置特定频率音调。开关42-48也允许放映员选择与印刷机中电机驱动输片齿轮设置(未示出)的机械配置相关的设置(时间延迟)。

理论上，通过在第二声轨16上设置特定频率音调来对出版物12添加水印可以在出版物上的任何位置进行，只要该位置对于该出版物是保持独有的。但是，在实际应用中，特定频率音调应该只出现在第二声轨16上、该音调对声轨上的音频影响最小的位置处(通过场景选择)。否则，该音调的存在可能削弱出版物12的观看效果。

图2描绘了用于确定图1第二声轨16上适合印刷特定频率音调的最小影响区以根据本发明原理添加水印的典型系统100。系统100包括针对M/O盘、磁带DA 88和DVD的音频读取器102，以回放音频混频，根据该音频混频创建底片声轨(negative soundtrack)。

计算机104获取来自读取器102的声轨音频、以及在读取每一帧时用于表示该帧的时间编码信息。收听音频声轨的音频技术人员将选择使特定频率音调的放置具有最小影响并且由此不会干扰出版物的正常放映的位置。音频技术人员也可以对声轨音频进行频谱和电平分析，以确定向现有音频添加特定频率音调是否会造成超过可接受阈值的频谱干扰。计算机102在数据库中存储对声轨上的能够接受特定频率音调且对声轨上的音频影响最小的位置进行标识的帧信息。

与计算机102连接的显示器106用于显示由计算机产生的与声轨音频的处理相关联的信息。因此，显示器106可以显示对声轨上音频的频谱分析，并提供帧信息的连续呈现。

通过计算机104，音频技术人员也可以检查和收听诸如影片、录像带、DVD等视听作品，并将以计算机可读形式的媒体文件流格式化，以确定该文件是否源自以上述方式添加有水印的出版物，如果是，则确定是源自哪个出版物。具有从带有水印的出版物记录而来的音频的可能盗版媒体文件将包含特定频率音调。在计算机104获取可能盗版媒体的音频，并且收听该音频的音频技术人员将试图识别出该特定频率音调。对来自影片的音频的频谱分析可以有助于检测特定频率音调的存在以及该音调出现的帧。如果该音调出现在与特定出版物12的帧(根据数据库108中的信息而确定的)相对应的帧，则计算机14在显示器106上提供对用作盗版影片原本的该单独出版物的身份指示。

以上描述了对运动图像出版物添加水印和检测该出版物的复制品上是否存在水印而与复制品格式无关的技术。

Claims (16)

1.一种用于对运动图像出版物添加水印的方法，包括步骤：

在所述出版物上的至少一个声轨上、所述出版物所独有的至少一个位置处设置至少一个特定频率音调；以及

向所述出版物分配独有标识符，所述特定频率音调的至少一个位置与所述独有标识符相关联。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述设置步骤还包括步骤：

对于所述至少一个声轨，确定至少一个位置，在所述至少一个位置处设置所述特定频率音调对现有声轨音频的影响最小；以及

在所述具有最小影响的至少一个位置处设置所述特定频率音调。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括步骤：在具有最小影响的多个位置处设置所述特定频率音调。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括步骤：在所述具有最小影响的多个位置中的至少四个处设置所述特定频率音调。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述设置步骤还包括步骤：在选择的具有最小影响的位置处设置不同频率的音调。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述出版物具有第一和第二声轨，所述方法还包括步骤：

在第二声轨上、所述出版物所独有的多个位置处设置至少一个特定频率音调；

在与第二声轨上设置有所述特定频率音调的每个位置相对应的每个位置处，使第一声轨不可读。

7.一种用于对运动图像出版物添加水印的方法，所述出版物包括第一和第二声轨，所述方法包括步骤：

在第二声轨上、所述出版物所独有的多个位置处设置至少一个特定频率音调；

在与第二声轨上设置有所述特定频率音调的每个位置相对应的每个位置处，使第一声轨不可读；以及

向所述出版物分配独有标识符，所述至少一个特定频率音调的位置与所述独有标识符相关联。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述设置步骤还包括步骤：

对于第二声轨，确定多个位置，在所述多个位置处设置所述特定频率音调对现有声轨音频的影响最小；以及

在第二声轨上所述具有最小影响的多个位置中选择的那些位置处设置所述特定频率音调。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括步骤：对于第一声轨，确定至少四个位置，在所述至少四个位置处，所述特定频率音调对现有声轨音频的影响最小。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括步骤：在具有最小影响的至少四个位置处设置所述特定频率音调。

11.根据权利要求9所述的方法，其中所述设置步骤还包括步骤：在选择的具有最小影响的位置处设置不同频率的音调。

12.一种用于检查视听作品以确定所述作品是否构成运动图像出版物的复制品的方法，其中所述出版物是通过在所述出版物所独有的至少一个位置处放置特定频率音调而添加有水印的，所述方法包括步骤：

检查所述作品，以检测所述作品是否包含所述特定频率音调、以及所述作品中出现所述特定频率音调的每个位置；以及

将所述作品中所述音调的每个位置与添加有水印的所述出版物中所述音调的每个位置相比较。

13.一种用于对运动图像出版物添加水印的设备，包括：

用于在所述出版物上的至少一个声轨上、所述出版物所独有的至少一个位置处设置至少一个特定频率音调的装置；以及

存储装置，用于保留所述出版物的独有标识符，所述至少一个特定频率音调的至少一个位置与所述独有标识符相关联。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述出版物包括第一和第二声轨，所述设备还包括：

用于在第二声轨上、所述出版物所独有的至少一个位置处设置至少一个特定频率音调的装置；

用于在与第二声轨上设置有所述特定频率音调的每个位置相对应的每个位置处使第一声轨不可读的装置。

15.根据权利要求13所述的设备，其中所述设置装置包括：

至少一个激光器；

脉冲电源；以及

用于通过所述脉冲电源控制控制所述激光器的控制器。

16.根据权利要求14所述的设备，其中使第一声轨不可读的装置包括激光器。

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