CN101326806A - 为编码内容压制水印 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了为编码内容压制水印。描述了一种用于在编码内容中插入水印的系统和方法，其包括接收编码内容，接收至少一个如下的水印单元，所述水印单元包含关于将被替代值置换的原始值的位置和多个替代值的信息，以及直接用所述多个替代值之一置换从所述位置开始的多个比特，其中所述替代值中嵌有水印信号。还描述了用于生成水印单元的装置和方法，其包括选择如下位置，该位置处编码内容中的值将被替代值置换，以及计算替代值。另外还描述了用于置换编码内容中的水印的系统和方法，包括接收编码内容，接收至少一个水印单元，以及用如下值置换从编码内容中的如下位置开始的多个比特，其中所述值在所述至少一个水印单元中被指定，另外其中所述位置在所述至少一个水印单元中被指定。

Description

为编码内容压制水印
技术领域
本发明涉及数字水印，更具体地，涉及在编码内容中嵌入、移除/置换和检测数字水印。
背景技术
为了使用内容，编码内容需要“解码”过程。编码内容的一些示例包括MPEG-1，MPEG-2，H264/AVC，WMA，MPEG4，JPEG2000，MP3，PDF，Windows Word，Postscript等，以及它们的加密版本。
为编码内容压制水印的一种现有技术方法是在结构和句法元素中插入水印信号。US 6,687,384是在诸如MPEG-1和MPEG-2之类的编码比特流的句法元素中嵌入数据的示例。但是，这类水印无法经受格式改变或数模转换而继续存在。
为编码内容压制水印的另一种现有技术方法是通过为用于MPEG编码内容的DCT系数添加噪声来嵌入水印。该方法的示例由F.Hartung和B.Girod描述于“Digital Watermarking of MPEG-2 Coded Video in the BitStream Domain”，Proc.IEEE ICASSP，pp.2621-4，April 1997。Hartung和B.Girod的方法不使用感知技术。
为编码内容压制水印的又一种现有技术方法是直接修改编码内容。US6,373,960(下文称为“Conover”)描述了在MPEG压缩视频比特流内通过以如下方式修改某些DCT系数的水印压制方法，即这些系数的熵编码长度在修改之后保持不变的方式。Conover中未指定具体的水印嵌入方法。Conover中选择水印地点的方法限制在具有0个连零(run-zero)的系数。Conover的系数处于高频域。Conover的方法既不包括预处理阶段，在描述的稍后阶段也不存在用于实际水印插入的任何“替代值”。生成和使用“水印单元”的概念在没有在Conover中任何地方公开或予以教导。
用于为编码内容压制水印的现有技术方法不具有产生用于编码内容的某些部分的“替代值”的预处理器。用于为编码内容压制水印的现有技术方法不包括被进一步掩饰(mask)、模糊(obfuscate)、扰乱(scramble)或加密(统称为“加密”)的编码内容。
发明内容
本发明通过在编码内容的选定位置嵌入水印来为编码内容压制水印。这是通过将编码内容中的原始值用它们的替代值来置换而完成的。每个原始值可具有一个或多个替代值并且每个替代值包含一个水印信号。另外，可以通过用原始值置换替代值或者通过用另一个替代值替换一个替代值来去掉水印。
通过选择多个替代值之一来替换编码内容中相应位置的原始值，可以实现以下目标：
-替代值与原始值尺寸相同，多个替代值的任何一个的置换创建符合限定的格式的编码内容并且不在编码内容中引入感知假象。
-替代值可以改善编码内容的质量。例如，原始值可能是也可能不是有效值。换言之，如果没有其多个替代值之一的置换，编码内容将可能不是合法的格式。在原始值是有效值的另一种情况下，若没有替代值的置换，原始值将可能引入编码内容的降级。
-每个替代值包含水印信号。这些水印信号可以和编码内容中其他位置处的其他水印信号一起或者独自具有一个或多个嵌入的信息单元。一个信息单元由一个或多个比特组成。
-替代值的数据量(由每个替代值的数据尺寸和替代值的个数定义)与编码内容的数据量相比必须很小。
直接为编码内容压制水印的一个重要目标是“局部加密”(localizedencryption)。局部加密允许明文和密文之间的对应。例如，明文单元包括分量c1，c2，…cn。在局部加密后，密文由c1’，c2’，…，cn’组成，其中ci’是加密版本的ci(1＜i＜n)。局部加密的简单示例是将内容分成多个部分并分别加密每个部分。例如，在极端情况下，每个系数或系数组被分别加密。可以实现局部加密的一种类型的加密是选择性加密或部分加密。选择性加密方法“理解”内容句法结构(例如，MPEG-2结构)并且只选择性地加密内容的某些部分，而不是将内容(音频或视频)视为二进制数据流(也称为“本地加密”)。选择性加密发生在压缩之后。被加密内容不得具有商业价值，虽然部分内容可以是可见的。一些选择性加密方案可保留不被选择性加密的内容的格式、比特率和尺寸。其他选择性加密方案可增加比特率或要求专用解码器。
以MPEG-2内容为例，简单的选择性算法只加密I帧。选择性加密的MPEG可以是有效的MPEG流。虽然没有相应的I帧的知识，MPEG-2中的P和B帧将毫无价值，但是MPEG视频的大部分因为帧间相关的原因仍是可见的并且主要来自P和B帧中的未加密I块。其他选择性加密方案包括MPEG-2首部的加密和/或DCT系数的加密。DCT系数分为“DC系数”和“AC系数”。DC系数是在两个维度中具有零频率的系数，AC系数是具有非零频率的剩余系数。所有I块的AU DC系数或AC系数的部分值可以被加密。
描述了一种用于在编码内容中插入水印的系统和方法，包括接收编码内容，接收至少一个水印单元，以及直接用替代值置换从一个位置开始的多个比特，其中所述替代值中嵌有水印信号。还描述了用于生成数字水印单元的装置和方法，包括选择如下位置，该位置处编码内容的值将被替代值置换，以及计算替代值。另外还描述了用于置换编码内容中的水印的系统和方法，包括接收编码内容，接收至少一个水印单元，以及用如下值置换从编码内容中的如下位置开始的多个比特，其中所述值在所述至少一个水印单元中被指定，另外其中所述位置在所述至少一个水印单元中被指定。
另外还描述了用于在编码内容中插入水印的系统和方法，包括接收编码内容，接收至少一个水印单元，接收比特序列(其中所述比特序列包括水印负载信息)，以及执行以下操作之一：直接用替代值置换从一个位置开始的多个比特，基于水印负载信息的比特序列的比特值保持从该位置开始的多个比特不变，其中所述替代值中嵌入了水印信号。还描述了用于水印检测的系统和方法，包括接收至少一个水印单元，接收压制有水印的内容，从压制有水印的内容中取回多个系数值，以及从所述系数值取回水印的比特值。
附图说明
当结合附图来阅读以下详细说明时，本发明将得到最好的理解。这些图包括下面简要描述的下图：
图1是示出根据本发明的原理用于水印嵌入的预处理的工作流程的框图；
图2描绘了本发明的水印单元(U)；
图3是根据本发明的原理的水印检测方法的流程图；
图4是回放设备的框图，所述回放设备接收其中嵌入有水印单元的编码内容。
具体实施方式
为编码内容压制水印可分为三个单独步骤：
·位置选择，这是对如下位置的选择，所述位置处编码内容的值可以被包含水印信号的替代值置换。
·替代值计算，这是对替代值的确定，以便替代值具有与该替代值将要在编码内容中置换的值相同的比特数，并且这类替换不会引起内容的感知改变。另外，这些替代值包含水印信号。
·水印嵌入/插入，这是替代值之一对编码内容中值的实际置换。
第一二步可以被预处理。作为预处理的结果，一组水印单元(WU)产生。WU包含用于实际嵌入/插入水印的所有信息。水印预处理器将编码内容当作输入和水印密钥，并输出水印单元的序列。在仅为每个WU生成一个替代值的情况下，水印负载可变为预处理器的附加输入。这些水印单元作为编码内容的元数据、作为与内容复用的分离信道，作为在句法元素或内容中隐藏的掩密(steganographic)数据、或者作为在物理介质(光盘、磁带、硬盘等)中存储或通过网络(TCP/IP、卫星等)传送的单独文件被集成到最终内容中。
通过从WU中的替代值中进行选择来嵌入水印负载信息。WU具有至少一个替代值。当每个WU只有一个替代值时，有两种方法来嵌入/插入水印信息(负载)。第一种方法是通过将WU中的所有原始值用它们的替代值置换来嵌入单个固定的水印负载。第二种方法允许通过在用于WU的置换或非置换之间进行切换来嵌入各种水印负载。例如，置换指示正比特值，非置换指示负比特值。为了嵌入水印负载“00101001”，第一和第二WU中的原始值不被置换，第三WU中的原始值被其替代值置换。对于具有多于一个替代值的WU，每个替代值包含可能表示水印负载的不同信息单元的水印信号。基于水印负载来选择用于替换的替代值。例如，为了在WU中嵌入一个比特，只需要两个替代值V1和V2。为了嵌入比特值‘0’，选择V1来置换编码内容中的原始值；为了嵌入比特值“1”，选择V2。利用两个值V1和V2，可以表达‘0’和‘1’比特。如果有四个替代值(V1、V2、V3和V4)，则可以嵌入两比特信息(即‘00’、‘01’、‘10’和‘11’)。利用同一位置处的更多替代值，可以嵌入更多比特，这允许非常有效的信息嵌入。
通常在第三步“水印插入”中接收水印负载。水印负载可以被水印压制系统外部的组件存储或计算。水印负载信息通常是唯一地标识接收方、回放设备(制造商、型号和/或序列号)或内容回放的日期和时间的标识符。原始值V与其替代值之差可以存储在WU中以潜在地减小WU的尺寸。WU可被进一步压缩。
重要的是保护WU免受未经授权的访问或修改，因为通过该信息不仅水印压制系统易受到各种攻击，而且黑客容易插入假水印，或者变更或去除现有水印。若WU作为掩密(水印压制)数据被存储和发送，则可以通过水印压制密钥来控制访问。若WU是通过任何其他通道(channel)来存储和传送的，则需要对WU进行加密。
如前所述，第一和第二步可以作为预处理步骤来执行。因此，在第三步之前，不为编码内容压制水印。第三步通过用WU中指定的替代值置换编码内容中的某些值来执行水印嵌入。这些值可以是经编码的句法元素，如封装标识、首部、量化表、用于熵编码的Huffman表、经编码的系数或经编码的运动向量。WU通过选择适当的替代值来指定(替代值中的)水印信号在哪里嵌入以及哪些可能的水印信号可以位于这些位置。
图1是示出用于编码内容的生成WU的预处理的工作流程的框图。图2描绘了根据本发明的原理的水印单元。每个WU由向量(P，L，C，{V}，V1，V2，...，Vn)刻画，其中P是编码内容中将来可能被替代值置换的原始值V的位置，L是编码内容中开始于P的原始值V所占据的比特数，C是在(编码内容的)L比特中利用熵编码方法编码的系数(例如，DCT或小波量化系数)的一组全局位置。诸如Huffman编码之类的熵编码通常应用于编码的最后阶段以产生编码内容。V1，V2，...Vn是V的有效替代值并且这些值的每一个包含水印信号。每个系数位置用c(ch，f，b，co)表示，其中对于一个视频内容的单元而言，ch是通道索引，f是帧索引，b是块索引，co是块内的系数索引。如果当替代值置换当前值时它保持格式符合性并且不存在对内容的感知影响，则该替代值是有效的。另外，V1，V2，...Vn像V在编码内容中一样占据L比特。{V}指示原始值在嵌入/插入过程中是可选的。在水印去除过程中可能需要原始值。
原始值V可以包含一个或多个编码形式的系数。当WU生成时，若输入是诸如MPEG-2或MPEG-4之类的编码内容，则熵编码(即可变长度编码(VLC))首先需要被“解开”(undone)以访问系数，随后找到适当位置和替代值并存储原始格式和这些替代值。替代值Vi可以对应于与V相同的系数，但在某些情况下Vi可能对应于比V更多或更少的系数。
下面示出MPEG-2中的量化的DCT系数的典型8×8块。大多数高阶系数已被量化为0。
12   34   0    2    0    0    0    0
87   0    0    1    0    0    0    0
16   0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0
0    0    0    0    0    0    0    0
在“之”字形扫描(zig-zag scanning)后，待发送的DCT系数序列看起来像这样：
12 34 87 1 6 0 0 2 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0.....
第一个DCT系数(12)经由单独的Huffman表发送。经过连零位阶(Run-Level)解析之后，剩余系数和相关的连零为：
34|87|16|0 0 2|0 0 0 0 0 0 1|0 0 0 0 0 0......
利用MPEG-2标准指定的下面列出的DCT系数表零，这些系数被编码成如下的6个变长码(VLC)(用二进制比特表示)：
0000 0100 0010 0010|0000 0100 0000 0000 0101 0111|0000 0000 0111 110|0000 1000|0001 010|10
MPEG-2 DCT系数表零(部分)
变长码(VLC)     连零    位阶
10   块末尾
...   ...    ...
0001 10s   1    2
0001 11s   5    1
0001 01s   6    1
0001 00s   7    1
...   ...    ...
0000 100s   2    2
...   ...    ...
0000 01   溢出(Escape)
...   ...    ...
0000 0000 0111 11s   0     16
...   ...     ...
(注意：上面每个VLC中的最后比特‘s’指示位阶的符号：‘0’表示正，‘1’表示负)
ESCAPE码后面的连零和位阶的MPEG-2编码
    定长码     连零
    0000 00     0
    0000 01     1
    0000 10     2
    ...     ...
    ...     ...
    ...     ...
    ...     ...
    1111 11     63
定长编码 带符号的位阶
  1000 0000 0000 保留
  1000 0000 0001 -2047
  1000 0000 0010 -2046
  ... ...
  1111 1111 1111 -1
  0000 0000 0000 禁止
  0000 0000 0001 +1
  ... ...
  011 1111 1111 +2047
为了便于阅读，上述VLC(也称为熵编码)用“|”分割。第一和第二个DCT系数使用定长码根据表“ESCAPE码后面的连零和位阶的MPEG-2编码”来对连零和位阶进行编码，并且根据“MPEG-2 DCT系数表零”来对剩余的DCT系数进行编码。最后一个VLC是特殊的“块末尾”码，指示块中剩余的系数为0。
替代值可以是上述编码比特的任何部分。例如，一个替代值可以由VLC的一部分，一个或多个连续的VLC，或者一个VLC加上下一个VLC的一部分组成。
在WU的以下示例中，替代值由一个VLC组成，它是第5个VLC：
(P0+63，7，C，0001010，00011 10，0001100，0001000)
该WU中的每个元素解释如下：
·P0是该块在编码内容中的起始位置。“63”是相对于该块起点的相对位置(以比特为单位)，7指示长度L，C由如下7个系数组成：
c(f，ch，b，7)，c(f，ch，b，8)，...c(f，ch，b，13)，其中f为当前帧索引，ch为当前通道索引，而b为该示例中的该块的当前块索引。
·替代值的尺寸为7比特，即，L＝7。
·0001010为原始值(V)，存在三个替代值：0001110(V1)、
0001100(V2)和0001000(V3)。这些替代值分别被编码为如下的连零和位阶值(参考MPEG-2 DCT系数表零)：
0001110：连零＝5，位阶＝1
0001100：连零＝1，位阶＝2
0001000：连零＝7，位阶＝1
连零(R)和位阶(L)对表示以R个零开始后面跟随L的号码序列。例如，连零-位阶对(5，3)(即连零＝5且位阶＝3)表示0 0 0 0 03。因此，上述替代值在熵编码之前表示以下系数：
0 0 0 0 0 1 0(连零＝5，位阶＝1)
0 2(连零＝1，位阶＝2)
0 0 0 0 0 0 0 1(连零＝7，位阶＝1)
因为第5个VLC在本块中是对非零系数编码的最后一个VLC，因此替代值不一定对应于被V编码的相同系数。在V2和V3的情况下，V2只对2个系数编码而V3对7个系数编码，而不是对V1中的7个系数编码。
若步骤3中的水印插入器选择WU示例中的第一个替代值，则该块将变为如下的量化DCT系数：
12 34 0 2 0 0 0 0
87 0  0 0 0 0 0 0
16 0  1 0 0 0 0 0
0  0  0 0 0 0 0 0
0  0  0 0 0 0 0 0
0  0  0 0 0 0 0 0
0  0  0 0 0 0 0 0
0  0  0 0 0 0 0 0
编码内容的另一个示例是利用H.264(MPEG4框架(Profile)10)编码的内容。MPEG-2和H264之间存在的熵编码的主要区别有：
·H264既支持CAVLC(上下文自适应变长编码)，也支持CABAC(上下文自适应二进制算术编码)。
·H264还可使用4×4的DCT块，而不是MPEG-2中的8×8块。
·不同于MPEG-2中的AVLC(自适应变长编码)，CAVLC通过对位阶和连零分别编码而使用更小的VLC。
·VLC表可以根据上下文信息来切换，而不是MPEG-2中的固定VLC表。
H264中由于基于上下文来进行熵编码，因此相比于MPEG-2，系数被修改后更难预测其编码值。但是，可以强制H264编码器在编码期间减少这类基于上下文的编码。例如，编码器可以使用固定的NumTrail表(例如，NumTrail表0)，而不是基于邻近块的某些属性的NumTrail表。另一个示例是使用定长码xxxxyyy来对用于4×4量化DCT块的非零的个数(NumCoeff)和尾一的个数(T1)进行编码，其中xxxx用于对非零的个数编码(0-16)，yy用于对尾一的个数编码(0...3)。还可以强制编码器只使用4×4的块。在下面的示例中，某些上述规则适用于对4×4的块编码。
1.4×4量化DCT系数：
0     3    -1    0
0    -1     1    0
1     0     0    0
0     0     0    0
在“之”字形扫描后，该块中的系数：0 3 0 1-1-1 0 1 0....0
2.CAVLC编码由以下五个步骤组成：
a对非零的个数(NumCoeff)和尾一的个数(T1)进行编码：(5，3)。将T1的最大个数限制为3。使用17×4 Huffman表(见下)将这两个数字(NumCoeff和T1)编码成比特“0001011”(NumCoef：0-16，T1：0-3)。
NumTrail 17×4 Huffman表
Figure A20058005222900161
b按相反顺序对尾一(如果有的话)的符号进行编码(0表示正，1表示负)：0，1，1。
c按相反顺序对剩余的非零系数编码：1，3。非零系数分别利用位阶VLC 0表和位阶VLC 1表被编码为“1”和“0010”。
位阶VLC 0表
  位阶     编码
  1     0
  -1     01
  2     001
  -2     0001
  3     00001
  -3     000001
  ...     ...
位阶VLC 1表
    位阶     编码
    1     10
    -1     11
    2     010
    -2     011
    3     0010
    -3     0011
    ...     ...
d对从起点开始到最后一些非零系数为止的总零数(TotalZeros)进行编码。最大的总零数为16-NumCoeff。若NumCoeff为16，则TotalZeros必为0。若NumCoeff为0，则不需要进一步编码，即，对该块的编码结束。对于剩下的15种情况，每种情况使用Huffman表来对总零数进行编码(见TotalZero表)。这种情况下，TotalZeros为3，利用TotZeros表被编码为“1110”[NumCoeff＝5]。
TotZeros表
Figure A20058005222900171
e对从起点开始到最后一些非零系数为止的所有零的位置进行编码。这种情况下，所有零的位置被编码为“001101”。
对该4×4块的最终编码比特包含25比特：0001011 1011 1 10010 11110 I 001101。替代值的一个示例是整个经编码的4×4块的编码比特。替代值的另一个示例可以是像在上述步骤c)中描述的那样对尾一的符号进行编码的比特。在这种情况下，改变替代值只改变尾一的符号，因此不改变编码块的总比特长度。
编码内容的又一个示例是JPEG2000图片。JPEG2000使用数字小波变换(DWT)，而不是DCT变换。像素式(pixeled)图像的DWT通过对图像像素接连应用水平和垂直、低通和高通滤波器来计算，产生的值被称为“小波系数”。小波是持续仅一个或几个周期的振荡波。在每次迭代时，前一周期的仅经过低通(low-pass only)过滤的小波系数被抽取，然后通过低通垂直滤波器和高通垂直滤波器，并且该过程的结果通过低通水平和高通水平滤波器被传递。产生的系数集被分组成四个“子带”，即LL、LH、HL和HH子带。每次迭代对应于系数的某一“层”或“级”。系数的第一层对应于图像的最高分辨率级，而最后一层对应于最低分辨率级。用于JPEG2000编码的图片的替代值的一个示例是特定层处(例如，最低分辨率)的经编码的LL子带。
产生WU的简单方式是通过对每个WU执行以下步骤来使用“试错法”：
a)对于每个熵编码(例如，MPEG-2中的VLC)，随机选择一个值作为替代值的候选。
b)用该候选替换现有值后，通过验证格式符合性来确定该候选是否为有效值。若不是，则返回步骤a)。
c)交换该候选与现有值之后，检查感知改变。若感知改变可接受，则将该候选记录为用于WU的替代值。否则，返回步骤a)
重复上述步骤直至产生所有需要的WU。
在一个实施例中，可以利用工作于变换域的现有水印压制系统来产生WU。首先利用选定的水印压制系统，产生具有两个不同负载信息的原始编码内容的两个压制有水印的拷贝(A和B，都是编码形式的)：第一个拷贝包含每个比特为“1”的水印负载，另一个拷贝包含每个比特为“0”的水印负载。步骤1和2(见图1)可按如下方式执行以通过扫描A和B直至满足下列条件来选择并产生WU：
·(位置选择)P1a和P2a是多个连续编码系数在编码内容A中的起始位置和终止位置(熵编码之前它们的位置被示为C)，P1b和P2b是相同编码系数在编码内容B中的起始位置和终止位置，并且(P2b-P2a)和(P1b-P1a)必须相等(并且都等于长度L)，并且
·(替代值计算)假设至少一比特水印负载信息将被嵌入到(A和B二者的)编码系数中。按以下方式记录水印单元(P，L，C，V，V1，V2)：P＝P1a，L＝P2a-P1a，V在本例中不可用，V1是A中从位置P1a到P2a的值，V2是B中从位置P1b到P2b的值。
·为了选择N个水印单元，重复上述第二步。
在替代实施例中，一比特水印负载被编码为中频中两个选定量化系数之间的关系。通过扫描编码内容，可以利用以下条件来定位并确定水印单元(P，L，C，V，V1，V2，...Vn)：
·V包含多个连续编码系数并且这些系数之间和/或之中存在至少一种关系(关系种类/类别被预先定义)。例如，若C1、C2是两个连续的编码系数，则存在关系C1＞C2+T，其中T是可用来调节关系强度的阈值，关系强度进而确定水印鲁棒性。
·根据水印压制系统的感知模型，可以修改多个系数来确立另一种关系而不伴随内容的感知改变。例如，C1和C2可分别修改为C1’和C2’以形成相反的关系，即C1’＜C2’。将包含C1’和C2’的新值记录为替代值Vi(1＜＝i＜＝n)。重复该步骤直至找到所有替代值。
·为了选择N个水印单元，重复以上步骤。理想情况下，包含最多系数的前N个水印单元被选出，以便在每个水印单元内可以潜在地建立最多的关系。在所引用的水印压制系统中，一种关系可表示一比特水印负载，因此具有最多关系的水印单元可具有嵌入更多比特的水印负载的最大能力。
在水印压制系统的又一个示例中，一比特水印负载被编码为DCT/小波系数或两组像素值的属性值之间的关系。属性的典型示例包括平均亮度、平均颜色直方图分布或某一频率子带中的能量。
本发明的一个原理是预处理编码内容并生成包含水印压制信号的替代值。这些替代值以后将用于置换编码内容的明确定义的部分。虽然可将现有水印压制系统应用于预处理(即步骤1和2)和实际插入(步骤3)，但是可以针对该方案专门开发新的水印压制算法。
一种简单而通用的水印检测方法是将水印内容中的当前系数与WU的替代值相关联以找出与当前系数最匹配的替代值。为了执行这类关联，需要使用相应的熵解码器来将替代值解码成系数值。WU的每个替代值可包含对应于水印负载信息的水印信号。通过在所有WU中寻找匹配的替代值，可以取得水印负载信息。水印检测可以在多个级别执行。在第一级，需要WU的P、L和C元素。假设WU的个数为N。对于每个WU，根据全局系数索引C获得系数值。若输入内容是基带或以不同于在水印嵌入中使用的格式的其他格式来编码的，则首先将内容变换成与水印嵌入相同的编码格式。通过观察系数之间和/或之中，或者系数值或像素值的属性值之间的关系来取得原始的水印负载比特。图3是本发明的水印检测过程的流程图。在305中初始化索引。在310中接受/接收N个水印单元并且在315中接收可疑内容。在320中测试索引以确定是否检测/处理了所有水印。若索引大于水印个数N，则过程完成。若索引不大于N，则过程前进到获得系数的325。在330中根据系数之间/之中的关系来取得比特值。在335中增加索引且过程前进到步骤320。
若从WU取得非常弱的关系，则为了提供额外信息以确定关系，访问WU的其他元素V和V1，V2，...Vn将会很有帮助。通过将当前系数与在V，V1，V2，...Vn中编码的系数相关联，能够更好地确定关系。最高关联度值是指示V，V1，V2，...Vn之一与当前系数之间的最相近匹配的关联度。就是说，当前系数和在Vi(1≤i≤n)中编码的系数之间的最高关联度指示匹配。对于具有严重攻击的可疑内容，可能需要原始内容以用于进一步分析和关联。
使用WU来递送版权保护的内容的另一种方式是在回放之前使用WU恢复损坏的内容。这种情况下，递送至回放/渲染设备的编码内容或者在格式/结构上明显损坏(无效格式)或者在内容上明显损坏(降级的内容)。对于格式损坏的内容，解码器无法对其进行解码。若损坏涉及到内容，则该内容可被解码和播放但内容的损坏部分可能具有各种视觉假象如噪声、警告和随机图案。
为了利用给定的水印单元(P，L，V，V1，V2，...Vn)产生格式损坏的内容，可以简单地用随机值置换将被递送的编码内容中的开始于P的L个比特。为了进一步确保随机值确实损坏了格式，可以简单地排除作为有效熵编码的随机值。为了在内容或降级的内容中引入视觉假象，选择远离原始值V和所有其他替代值V1，V2，...Vn的有效替代值来置换编码内容中的当前值。损坏的格式或降级的质量的一种示例性应用是对抗安全已受到危害的或用于内容盗版的一种专用设备或一类设备。选择导致损坏的格式或降级的内容的这些替代值用于仅针对特定水印负载的替换，所述水印负载标识设备或设备类别。
若已知WU，则可以通过在每个WU中将内容恢复成原始值V来去掉水印。为了改写编码内容中的现有水印，可以根据负载信息简单地从每个WU中的V1，V2，...Vn中选择适当值来置换编码内容中包含现有水印的值。可去除的水印在支持多代水印的某些应用中很有用。多代水印的示例是在内容后期制作的每一步中嵌入修饰符(forensic mark)。为了避免多个水印所可能引入的感知降级的累积，可能希望在嵌入新水印之前去掉以前的某些或全部水印。图4示出回放设备中的水印插入器的示例。水印插入器通过利用在WU中指定的替代值置换由设备接收的编码内容中的某些值/系数来嵌入水印。对于切换用于版权保护内容的版权保护状态，可替换的水印也很有用。例如，对于具有指示“复制一次”的水印信息的内容单元，在进行一次复制之后，可能希望将水印信息从“复制一次”改为“不得复制”。有很多方法可以避免多个水印(即多个水印之间的接口)的任何潜在冲突。一种方法是为每代水印使用唯一的子带。另一种方法是选择具有不同于先前水印的位置的WU。
应该理解，本发明可在各种形式的硬件、软件、固件、专用处理器或其组合中实施。优选地，本发明作为硬件和软件的结合来实施。并且，本发明最好作为有形地体现在程序存储设备上的应用程序来实施。该应用程序可以上传到包含任何适当架构的机器或被该机器执行。优选地，该机器在具有诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、随机存期存储器(RAM)和(一个或多个)输入/输出(I/O)接口之类的硬件的计算机平台上实施。计算机平台还包括操作系统和微指令代码。本文描述的各种处理和功能可以是经由操作系统运行的微指令代码的一部分或者应用程序的一部分(或其组合)。另外，各种其他外围设备可以连接到计算机平台，诸如附加的数据存储设备和打印设备。
还应理解，由于附图中描绘的某些构成系统组件和方法步骤优选地在软件中实施，因此系统组件(或处理步骤)之间的实际连接取决于本发明被编程的方式可能有所不同。给定本文的教导，本领域普通技术人员将会想到本发明的这些和相似的实施方式或配置。

Claims (35)

1.一种用于在编码内容中插入水印的方法，所述方法包括：
接收编码内容；
接收至少一个水印单元；以及
直接用替代值置换从某位置开始的多个比特，其中所述替代值中嵌有水印信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述至少一个水印单元中指定所述多个比特的数目。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述至少一个水印单元中指定所述位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其中从在所述至少一个所述水印单元中指定的多个替代值中选择所述替代值。
5.一种用于在编码内容中插入水印的系统，包括：
用于接收编码内容的装置；
用于接收至少一个水印单元的装置；以及
用于直接用替代值置换从某位置开始的多个比特的装置，其中所述替代值中嵌有水印信号。
6.根据权利要求5所述的系统，其中在所述至少一个水印单元中指定所述多个比特的数目。
7.根据权利要求5所述的系统，其中在所述至少一个水印单元中指定所述位置。
8.根据权利要求5所述的系统，其中从在所述至少一个所述水印单元中指定的多个替代值中选择所述替代值。
9.根据权利要求5所述的系统，其中所述系统是回放设备，所述回放设备接收编码内容和所述至少一个水印单元，其中所述编码内容和所述至少一个水印单元是下列各项之一：存储为所述编码内容的一部分、存储为元数据，以及存储在目录中。
10.一种用于在编码内容中插入水印的方法，所述方法包括：
接收编码内容；
接收至少一个水印单元；
接收比特序列，其中所述比特序列包括水印负载信息；以及
基于所述水印负载信息的所述比特序列的比特值，直接用替代值置换从某位置开始的多个比特，或者保持从所述位置开始的所述多个比特不变，其中所述替代值中嵌有水印信号。
11.一种用于在编码内容中插入水印的系统，包括：
用于接收编码内容的装置；
用于接收至少一个水印单元的装置；
用于接收比特序列的装置，其中所述比特序列包括水印负载信息；
以及用于基于所述水印负载信息的所述比特序列的比特值执行以下操作之一的装置：直接用替代值置换从一位置开始的多个比特，以及保持从所述位置开始的所述多个比特不变，其中所述替代值中嵌有水印信号。
12.一种用于在编码内容中置换水印的方法，所述方法包括：
接收编码内容；
接收至少一个水印单元；以及
用一个值置换所述编码内容中从一位置开始的多个比特，其中所述一个值在所述至少一个水印单元中被指定，并且其中所述位置在所述至少一个水印单元中被指定。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述一个值是从在所述水印单元中指定的多个替代值中选择的替代值，其中所述选择的替代值形成与被置换的水印不同的水印。
14.一种用于在编码内容中置换水印的系统，所述方法包括：
用于接收编码内容的装置；
用于接收至少一个水印单元的装置；
以及用于用一个值置换所述编码内容中从一位置开始的多个比特的装置，其中所述一个值在所述至少一个水印单元中被指定，其中所述多个比特的数目在所述至少一个水印单元中被指定，并且其中所述位置在所述至少一个水印单元中被指定。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述一个值是从在所述水印单元中指定的多个替代值中选择的替代值，其中所述选择的替代值形成与被置换的水印不同的水印。
16.一种用于水印检测的方法，所述方法包括：
接收至少一个水印单元；
接收压制有水印的内容；
从所述压制有水印的内容中取得多个系数值；
以及从所述多个系数值中取得所述水印的比特值。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述比特值是通过将当前系数与在所述至少一个水印单元中编码的多个系数值相关联以确定最佳匹配而取得的。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述比特值是根据所述多个系数值之间/之中的关系从所述多个系数值中取得的。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述关系是弱的且当前系数被关联以从在所述至少一个水印单元中编码的所述多个系数值中确定匹配。
20.一种用于水印检测的系统，包括：
用于接收至少一个水印单元的装置；
用于接收压制有水印的内容的装置；
用于从所述压制有水印的内容中取得多个系数值的装置；以及
用于从所述多个系数值中取得所述水印的比特值的装置。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述比特值是通过将当前系数与在所述至少一个水印单元中编码的多个系数值相关联以确定最佳匹配而取得的。
22.根据权利要求20所述的系统，其中所述比特值是根据所述多个系数值之间/之中的关系从所述多个系数值中取得的。
23.根据权利要求22所述的系统，其中所述关系是弱的且当前系数被关联以从在所述至少一个水印单元中编码的所述多个系数值中确定匹配。
24.一种用于生成水印单元的方法，所述方法包括：
选择如下位置，所述位置处编码内容的值将被替代值置换；以及
计算所述替代值。
25.根据权利要求24所述的方法，其中所述替代值包含水印信号。
26.根据权利要求24所述的方法，其中所述替代值具有与所述替代值所置换的所述值相同的比特数。
27.根据权利要求24所述的方法，其中所述置换不对所述编码内容造成感知改变。
28.根据权利要求24所述的方法，其中所述置换不导致所述编码内容的不一致格式。
29.根据权利要求24所述的方法，其中所述方法由预处理器执行。
30.一种用于生成水印单元的设备，包括：
用于选择如下位置的装置，所述位置处编码内容的值将被替代值置换；以及
用于计算所述替代值的装置。
31.根据权利要求30所述的设备，其中所述替代值包含水印信号。
32.根据权利要求30所述的设备，其中所述替代值具有与所述替代值所置换的所述值相同的比特数。
33.根据权利要求30所述的设备，其中所述置换不导致对所述编码内容的感知改变。
34.根据权利要求30所述的设备，其中所述置换不导致所述编码内容的不一致格式。
35.根据权利要求30所述的设备，其中所述设备是预处理器。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101902627A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 汤姆森许可贸易公司 在比特流中插入水印辅助数据的方法和包括水印辅助数据的比特流
CN102036088A (zh) * 2009-10-05 2011-04-27 索尼公司 图像信号处理设备和方法、图像显示设备、方法和系统
CN102244783A (zh) * 2010-05-11 2011-11-16 美国博通公司 一种数据处理方法和系统
CN103503464A (zh) * 2011-04-15 2014-01-08 纳格拉影像股份有限公司 识别付费电视解码器系统中的安全模块的来源的方法
CN103686276A (zh) * 2013-12-04 2014-03-26 乐视致新电子科技（天津）有限公司 一种红外遥控器码值冲突规避系统及方法
CN110322385A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 浙江大学 水印嵌入以及提取方法、装置及电子设备
CN112384915A (zh) * 2018-07-02 2021-02-19 国际商业机器公司 一种通过保留格式加密加水印的方法

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005063136B3 (de) * 2005-12-30 2007-07-05 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Generieren eines markierten Datenstroms, Verfahren und Vorrichtung zum Einfügen eines Wasserzeichens in einen markierten Datenstrom und markierter Datenstrom
US20090049302A1 (en) * 2006-03-17 2009-02-19 Thomason Licensing System And Method For Processing Conent For Later Insertion Of Digital Watermark And Other Data
WO2008118146A1 (en) * 2007-03-23 2008-10-02 Thomson Licensing Modifying a coded bitstream
US8055708B2 (en) * 2007-06-01 2011-11-08 Microsoft Corporation Multimedia spaces
WO2008154041A1 (en) 2007-06-14 2008-12-18 Thomson Licensing Modifying a coded bitstream
US8085972B2 (en) * 2008-07-03 2011-12-27 Primax Electronics Ltd. Protection method for preventing hard copy of document from being released or reproduced
US8515123B2 (en) 2008-07-03 2013-08-20 Verimatrix, Inc. Efficient watermarking approaches of compressed media
JP5639056B2 (ja) 2008-08-19 2014-12-10 トムソン ライセンシングＴｈｏｍｓｏｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ 輝度評価
CN102132247B (zh) 2008-08-19 2014-09-10 汤姆森特许公司 传播地图
WO2010021682A1 (en) * 2008-08-19 2010-02-25 Thomson Licensing Cabac/avc compliant watermarking of syntax elements in compressed video
CN102187583B (zh) * 2008-08-19 2013-09-11 汤姆森特许公司 基于上下文的自适应二进制算术编码（cabac）的视频流兼容性
WO2010021694A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Thomson Licensing Selection of watermarks for the watermarking of compressed video
FR2951344B1 (fr) * 2009-10-14 2012-10-05 Neotion Procede et installation pour marquer en temps reel un flux video compose d'une succession d'images video codees en mpeg-4 avc.
US8548810B2 (en) * 2009-11-04 2013-10-01 Digimarc Corporation Orchestrated encoding and decoding multimedia content having plural digital watermarks
WO2011100048A1 (en) 2010-02-09 2011-08-18 Thomson Licensing Watermark detection using a propagation map
EP2458890B1 (en) 2010-11-29 2019-01-23 Nagravision S.A. Method to trace video content processed by a decoder
KR101808817B1 (ko) * 2010-12-06 2017-12-13 한국전자통신연구원 디지털 콘텐츠 포렌식마킹 장치 및 그 방법
US8886945B2 (en) * 2010-12-17 2014-11-11 Motorola Mobility Llc System and method for conveying session information for use in forensic watermarking
US9767822B2 (en) * 2011-02-07 2017-09-19 Qualcomm Incorporated Devices for encoding and decoding a watermarked signal
EP2692135B1 (en) 2011-03-29 2017-10-25 Irdeto B.V. Content segmentation of watermarking
EP2600531A1 (en) * 2011-12-01 2013-06-05 Thomson Licensing Method for determining a modifiable element in a coded bit-stream and associated device
EP2605536A1 (en) 2011-12-13 2013-06-19 Thomson Licensing Device for generating watermark metadata, associated device for embedding watermark
US9066157B2 (en) * 2012-02-28 2015-06-23 Rogers Communications Inc. Method and system for dynamically watermarking media
US10009663B1 (en) 2012-08-02 2018-06-26 Google Llc Digital fingerprinting of live events for automatic detection
US9270515B1 (en) 2012-08-15 2016-02-23 Google Inc. Identifying portions of a media stream
RU2517337C1 (ru) * 2012-10-25 2014-05-27 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Способ встраивания сообщения в цифровое изображение формата jpeg 2000
TWM487509U (zh) 2013-06-19 2014-10-01 杜比實驗室特許公司 音訊處理設備及電子裝置
US10095468B2 (en) 2013-09-12 2018-10-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Dynamic range control for a wide variety of playback environments
CN105556942B (zh) * 2013-09-27 2019-07-23 惠普发展公司，有限责任合伙企业 数字水印
US9946723B2 (en) * 2014-06-02 2018-04-17 Intel Corporation Data embedding in run length encoded streams
US9858633B2 (en) * 2015-01-23 2018-01-02 Sony Corporation Model anti-collusion watermark
US9928561B2 (en) * 2015-05-29 2018-03-27 Digimarc Corporation Serialized digital watermarking for variable data printing
FR3038486A1 (fr) * 2015-06-30 2017-01-06 Orange Procede et dispositif de generation de signal dans un reseau d'objets connectes
GB201601793D0 (en) 2016-02-01 2016-03-16 Nagravision Sa Embedding watermarking data
EP3622426B1 (en) 2017-05-09 2023-01-04 Verimatrix, Inc. Systems and methods of preparing multiple video streams for assembly with digital watermarking
US20190109710A1 (en) * 2017-10-07 2019-04-11 Arp-Ip Llc System and method for randomizing hidden messages in digital files
WO2019209027A1 (ko) * 2018-04-24 2019-10-31 리마 주식회사 동영상 복제 검출 및 추적을 위한 방법 및 시스템
US11269976B2 (en) * 2019-03-20 2022-03-08 Saudi Arabian Oil Company Apparatus and method for watermarking a call signal
RU2758666C1 (ru) * 2021-03-25 2021-11-01 Публичное Акционерное Общество "Сбербанк России" (Пао Сбербанк) Способ и система защиты цифровой информации, отображаемой на экране электронных устройств, с помощью динамических цифровых меток
US12050670B2 (en) * 2021-10-05 2024-07-30 Synamedia Limited Systems, devices, and methods for watermark embedding
CN113688601B (zh) * 2021-10-26 2022-02-22 北京凯睿数加科技有限公司 基于表单的水印生成方法、装置、电子设备和计算机介质
US12093405B2 (en) 2022-02-14 2024-09-17 Hiwin Technologies Corp. Method and system for automatically loading parameters, and client-end server thereof

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19521969C1 (de) * 1995-06-16 1997-02-27 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zur Markierung binär codierter Datensätze
KR100323441B1 (ko) * 1997-08-20 2002-06-20 윤종용 엠펙2동화상부호화/복호화시스템
US6373960B1 (en) * 1998-01-06 2002-04-16 Pixel Tools Corporation Embedding watermarks into compressed video data
JP3698901B2 (ja) * 1998-12-03 2005-09-21 株式会社日立製作所 情報埋込み方法および装置
CA2323561C (en) 1999-01-13 2013-03-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Embedding supplemental data in an encoded signal
US6687384B1 (en) * 2000-03-27 2004-02-03 Sarnoff Corporation Method and apparatus for embedding data in encoded digital bitstreams
TW532039B (en) 2001-01-05 2003-05-11 Jen-Cheng Jang Robust gray-level watermark embedding and retrieving technique
JP3614784B2 (ja) * 2001-02-01 2005-01-26 松下電器産業株式会社 情報埋め込み装置、情報埋め込み方法、情報取り出し装置、および情報取り出し方法
GB2377109B (en) 2001-06-28 2003-12-03 Motorola Inc Video/image communication with watermarking
US7386146B2 (en) * 2001-09-13 2008-06-10 Canon Kabushiki Kaisha Insertion of a message in a sequence of digital images
CN1592917B (zh) * 2001-11-23 2012-09-05 塞沃路森公司 水印嵌入
US7515730B2 (en) * 2001-12-13 2009-04-07 Digimarc Corporation Progressive image quality control using watermarking
BRPI0303661B1 (pt) * 2002-03-27 2016-09-27 Matsushita Electric Indusrial Co Ltd método e dispositivo de codificação de comprimento variável e meio de armazenamento
JP3782369B2 (ja) * 2002-04-05 2006-06-07 株式会社日立製作所 ストレージ装置、コンテンツ配信システム及びコンテンツの配信方法
US7003131B2 (en) * 2002-07-09 2006-02-21 Kaleidescape, Inc. Watermarking and fingerprinting digital content using alternative blocks to embed information
DE60313370T2 (de) * 2003-02-21 2007-12-27 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Verfahren zur einbettung und detektion eines wasserzeichens in einem digitalen audiosignal
US7257234B2 (en) * 2003-08-14 2007-08-14 Microsoft Corporation Watermark-based goods authentication
EP1678566A1 (en) * 2003-10-31 2006-07-12 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and devices for the control of the usage of content

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101902627A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 汤姆森许可贸易公司 在比特流中插入水印辅助数据的方法和包括水印辅助数据的比特流
CN101902627B (zh) * 2009-05-29 2014-07-09 汤姆森许可贸易公司 在比特流中插入水印辅助数据的方法
CN102036088A (zh) * 2009-10-05 2011-04-27 索尼公司 图像信号处理设备和方法、图像显示设备、方法和系统
CN102244783B (zh) * 2010-05-11 2015-03-25 美国博通公司 一种数据处理方法和系统
CN102244783A (zh) * 2010-05-11 2011-11-16 美国博通公司 一种数据处理方法和系统
TWI508540B (zh) * 2010-05-11 2015-11-11 Broadcom Corp 一種資料處理方法和系統
CN103503464A (zh) * 2011-04-15 2014-01-08 纳格拉影像股份有限公司 识别付费电视解码器系统中的安全模块的来源的方法
CN103503464B (zh) * 2011-04-15 2016-11-09 纳格拉影像股份有限公司 识别付费电视解码器系统中的安全模块的来源的方法
CN103686276A (zh) * 2013-12-04 2014-03-26 乐视致新电子科技（天津）有限公司 一种红外遥控器码值冲突规避系统及方法
CN110322385A (zh) * 2018-03-28 2019-10-11 浙江大学 水印嵌入以及提取方法、装置及电子设备
CN110322385B (zh) * 2018-03-28 2021-08-24 浙江大学 水印嵌入以及提取方法、装置及电子设备
CN112384915A (zh) * 2018-07-02 2021-02-19 国际商业机器公司 一种通过保留格式加密加水印的方法
CN112384915B (zh) * 2018-07-02 2024-10-01 国际商业机器公司 一种通过保留格式加密加水印的方法

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Publication number Publication date
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CN101326806B (zh) 2011-10-19

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Zou et al. H. 264/AVC stream replacement technique for video watermarking
Li et al. A reversible data hiding scheme for JPEG images
Seki et al. Quantization-based image steganography without data hiding position memorization
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