CN101447005A - 利用gps信息对数字媒体进行安全保护的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够处理诸如多媒体数据和/或音频/视频此类数据的设备，例如，机顶盒、数字电视、DVD播放器、多媒体播放器、移动电话或者数字影院播放器，这些设备还能够确定自身的位置。上述设备可以基于GPS信息来确定自身位置并将该位置信息发送给外部实体，例如，服务提供商。本设备可生成包含有自身确定位置信息的水印，并将该水印嵌入或插入到数据中。此外，生成的水印还包括一个或多个该设备的唯一识别码、数据源，例如，服务提供商、日期和时间。水印可通过处理进行安全保护，例如，水印在被嵌入前可先进行加密处理。待插入水印的数据通常是压缩数据，并且该嵌入操作通常是通过安全嵌入式处理器和/或安全代码来完成。

Description

利用GPS信息对数字媒体进行安全保护的方法和系统
技术领域
本发明涉及多媒体数据处理，更具体地说，涉及一种利用GPS信息对数字媒体进行安全保护的方法和系统。
背景技术
数字水印是一项用于保护数字媒体免于无权使用或者非法复制的技术，比如，版权材料。数字媒体的水印包括两大类：可见与不可见。可见水印通常被添加到数字图像上以表明权属并且防止图像的无权使用。该水印包括作者身份和/或版权符号以及日期。此种水印通常被认为是空间型水印，因为日期信息通常都包含在图像空间内，并且水印信号与原始图像数据是显著不同的。空间型水印往往由于现今对数据的过滤、移除和/或修剪能力在遇到攻击时显得不够稳健。
不可见水印对图像的改变通常是肉眼察觉不到的，这种改变通常是通过对原始数据中几个比特的数据进行微小改变来实现的。这种终端用户无法察觉到的水印通常称作隐藏图像。
水印的制作过程通常是将数据嵌入到频率域中，使其在受到攻击时能够更加稳健。这项技术有点类似于通讯中的扩展频谱编码技术，在此技术中，待嵌入的数据在被叠加到原始数据上之前可通过利用伪噪声对水印进行的调制来扩展到多个频段上。对于不可见水印来说，较小的信号振幅、较大的原始数据(例如，图像或视频)带宽以及简短的水印信息都表明频谱扩展编码技术是最合适的选择。
比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
发明内容
本发明提供了一种利用GPS信息对数字媒体进行安全保护的方法和系统，结合至少一幅附图进行了充分的展现和描述，并在权利要求中得到了更完整的阐述。
一种对数据进行标记的方法，包括：
确定用于处理多媒体数据的设备位置；
生成包含表示所述设备确定位置的水印信息；以及，
将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印信息嵌入到所述待处理的多媒体数据中。
优选地，所述方法进一步包括：生成所述包含表示所述设备确定位置的水印信息是基于来自所述设备中的全球定位系统(GPS)的信息完成的。
优选地，所述方法进一步包括：嵌入到所述水印信息中的有：表示所述设备确定位置的信息、所述设备的一个或多个唯一识别码、所述多媒体数据源、日期以及时间。
优选地，所述方法进一步包括：对表示所述设备确定位置的信息、所述设备的唯一识别码、所述日期、时间以及生成的包含表示所述设备确定位置的水印进行安全保护。
优选地，所述方法进一步包括：将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印嵌入到压缩数据中。
优选地，所述方法进一步包括：将表示所述设备确定位置的信息发送给所述设备的外部实体。
优选地，所述方法进一步包括：通过安全嵌入处理器和/或安全代码将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印嵌入到所述数据中。
优选地，所述方法进一步包括：对所述嵌入有包含表示所述设备确定位置的水印的处理过的多媒体数据进行存储、处理和/或分类。
一种用于对数据进行标记的系统，包括：
用于确定用于处理多媒体数据的设备位置；
生成包含表示所述设备确定位置的水印信息；以及，
将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印信息嵌入到所述待处理的多媒体数据中的一个或多个电路。
优选地，所述一个或多个电路能够基于来自所述设备中的全球定位系统(GPS)的信息生成所述包含表示所述设备确定位置的水印信息。
优选地，通过所述一个或多个电路嵌入到所述水印信息中的信息包括：表示所述设备确定位置的信息、所述设备的一个或多个唯一识别码、所述多媒体数据源、日期以及时间。
优选地，所述一个或多个电路用于对表示所述设备确定位置的信息、所述设备的唯一识别码、所述日期、时间以及生成的包含表示所述设备确定位置的水印进行安全保护。
优选地，所述一个或多个电路用于将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印嵌入到压缩数据中。
优选地，所述一个或多个电路用于将表示所述设备确定位置的信息发送给所述设备的外部实体。
优选地，所述一个或多个电路用于通过安全嵌入处理器和/或安全代码将所述生成的包含表示所述设备确定位置息的水印嵌入到所述数据中。
优选地，所述一个或多个电路用于对所述嵌入有包含表示所述设备确定位置的水印的处理过的多媒体数据进行存储、处理和/或分类。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种可机读存储器，其上存储的计算机程序包含至少一段用于对数据进行标记的代码，所述至少一段代码由机器执行并通过机器执行如下步骤：
确定用于处理多媒体数据的设备位置；
生成包含表示所述设备确定位置的水印信息；以及，
将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印信息嵌入到所述待处理的多媒体数据中。
优选地，所述至少一段代码包括用于基于来自所述设备中的全球定位系统(GPS)的信息生成所述包含表示所述设备确定位置的水印信息的代码。
优选地，所述至少一段代码包括用于将表示所述设备确定位置的信息、所述设备的一个或多个唯一识别码、所述多媒体数据源、日期以及时间嵌入到所述水印信息中的代码。
优选地，所述至少一段代码包括用于对表示所述设备确定位置的信息、所述设备的唯一识别码、所述日期、时间以及生成的包含表示所述设备确定位置的水印进行安全保护的代码。
优选地，所述至少一段代码包括用于将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印嵌入到压缩数据中的代码。
优选地，所述至少一段代码包括用于将表示所述设备确定位置的信息发送给所述设备的外部实体的代码。
优选地，所述至少一段代码包括用于通过安全嵌入处理器和/或安全代码将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印嵌入到所述数据中的代码。
优选地，所述至少一段代码包括用于对所述嵌入有包含表示所述设备确定位置的水印的处理过的多媒体数据进行存储、处理和/或分类的代码。
本发明的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例的细节，将在以下的描述和附图中进行详细介绍。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1A是本发明一实施例中利用GPS位置信息德音频和/或视频系统的结构示意图；
图1B是本发明一实施例中利用GPS位置信息进行数字水印操作的示意图；
图2是本发明一实施例中对包含位置信息的水印信息进行嵌入处理的结构框图；
图3A是本发明一实施例中在机顶盒中利用GPS信息的水印系统结构框图；
图3B是本发明一实施例中安全插入操作的结构示意图；
图4是本发明一实施例中利用GPS位置信息将水印嵌入多媒体数据中的步骤流程图。
具体实施方式
本发明的一些实施例涉及利用GPS信息数字媒体进行安全保护的方法和系统。本发明的具体方面包括用于将水印插入到音频和/或视频(A/V)信号和/或多媒体数据中的设备，其中，水印中包含有所述用于处理A/V信号和/或多媒体数据的设备的位置信息(此处的A/V信号以及多媒体数据在本发明中可交换使用，仅用以表示任何适当的信息模式，例如，包含图像、音频、文本和/或语音数据的信息)。所述设备可以是一个机顶盒(set-top-box，简称STB)，例如，卫星或有线电视STB、数字电视、DVD播放器、多媒体播放器、电脑、数字视频播放器、移动电话和/或任何包含有GPS接收装置并且能够处理多媒体数据的设备。所述GPS接收器可用于确定设备的位置以及提供日期和/或时间信息。该设备可从A/V源，例如，服务提供商处接收A/V信号和/或多媒体数据，并且将包含有位置信息的水印信息在对多媒体数据存储、录制和/或渲染(rendering)之前插入到A/V信号和/或多媒体数据中。所述水印可插入到压缩A/V信号和/或多媒体数据中。水印中还可包含芯片识别码、对所述A/V信号和/多媒体数据进行处理的日期和/或时间等额外信息。此外，基于GPS数据的信息将会被传送到诸如服务提供商或者其他外部实体的A/V源处。在本发明的一些实施例中，水印信息是安全的，例如，在它们被插入到A/V信号和/或多媒体数据中之前进行过加密处理。另外，水印的嵌入和/或提取过程也是安全的。因此，在水印的嵌入和/或提取过程中可以利用嵌入式处理器、来自主CPU的不可存取的内存(inaccessible memory)和/或可信代码。
图1A是本发明一实施例中利用GPS位置信息的音频和/或视频系统的结构示意图。如图所示，音频/视频(A/V)系统100包括A/V源110、水印嵌入设备112，其中水印嵌入设备112进一步包括：GPS接收器114、A/V播放/录制系统116以及卫星120a、120b和120c。
A/V源110与水印嵌入设备112进行通信连接，并且A/V源110包括用于将A/V信号分配到水印嵌入设备112的相应的逻辑单元、电路和/或代码。A/V源110包括服务提供商网络内的服务器，例如，有线电视和/或卫星网络。在本发明一些实施例中，A/V源110可通过诸如因特网或私人网的网络对A/V信号进行分配。
水印嵌入设备112可以是与A/V源110以及A/V播放/录制系统116进行通信连接的机顶盒(STB)。水印嵌入设备112并不仅限于STB，还可以是数字电视、DVD播放器、多媒体播放器和/或数字影院播放器。水印嵌入设备112可包括相应的逻辑单元、电路和/或代码，使得本设备能够确定自身位置并且将从A/V源110接收到的包含有该设各位置代表信息的A/V信号进行插入。此外，水印嵌入设备112能够将水印从A/V信号中提取出来。水印嵌入设备112还包括GPS接收器114，该接收器包含有相应逻辑器件、电路和/或代码用以接收来自一个或多个GPS卫星的GPS数据，并从该接收到的GPS数据确定出水印嵌入设备112的位置。例如，GPS接收器114可基于星历表、信号延时以及卫星位置确定出水印嵌入设备112的具体位置。
A/V播放/录制系统116包括电视机和/或视频录影机，所述电视机和/或视频录影机包含相应的逻辑器件、电路和/或代码能够接收、播放和/或存储一种或多种格式的包含有水印的媒体A/V信号。A/V播放/录制系统116与水印嵌入设备112进行通信连接。
卫星120a、120b和120c可以是GPS卫星，能够为水印嵌入设备112提供位置信息以使得该设备确定自身位置。因此，卫星120a、120b和120c中的每一个都将发射出一个信号，该信号会被GPS接收器114进行接收。GPS接收器114通过测量每个信号的发射时间以及接收时间之间的延时来确定水印嵌入设备112与一个或多个卫星之间的距离。另外，所述信号还可携带有诸如精确时间信息和/或星历表的信息，这些信息能够分别显示出发射信号的卫星120a、120b和120c的位置。如果水印嵌入设备112接收到来自三个或更多个卫星的信号，那么它就能够依据星历表、延时测量以及卫星位置来确定其自身的位置。此外，服务提供商的输入信息和/或长期轨道(Long Term Orbit，简称LTO)信息，能够使水印嵌入设备112通过少于三个卫星的信号来确定自身的位置。
在运行中，包含通过GPS接收器114确定的位置信息以及A/V信号的水印数据将会被水印嵌入设备112进行接收。因此，水印嵌入设备112会将包含有位置信息的水印数据嵌入到所述A/V信号中，并将结果进行存储或者通过A/V播放/录制系统116进行播放。所述嵌入水印将能够保护A/V信号中的多媒体数据免受非法复制或非法使用，例如，具有版权材料的多媒体数据。在本发明的一些实施例中，所述经过水印处理的数据会在播放前进行解压缩。此外，位置信息会被传送到音视频源110。
图1B是本发明一实施例中利用GPS位置信息进行数字水印操作的示意图。如图所示，图中包括有线输入128以及水印嵌入设备120，其中，水印嵌入设备120进一步包括：GPS接收器114、水印嵌入模块122、存储器126以及CPU124。所述有线输入128可将包括音频、视频、数据和/或语音的信号进行输入。
水印嵌入设备120可包括用于接收A/V输入信号并生成可供存储或播放的输出信号的相应的逻辑器件、电路和/或代码。水印嵌入设备120可以是机顶盒、数字电视、DVD播放器、多媒体播放器、电脑、数字影院播放器和/或任何包含有GPS接收器的与图1A中所述水印嵌入设备112类似的能够对多媒体数据进行处理的相应的设备。存储器126包含有用于将来自有线输入128的数据进行存储的相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些数据将会由水印嵌入模块122进行处理。存储器126还存储有供CPU 124控制所述水印嵌入设备120进行各种运行所需的数据。CPU124还可控制水印嵌入模块122的各方面运行，只有在需要进行更多的安全操作的情况下，才需要使用嵌入式CPU。虽然图中示出了有线输入128，但并进限于此。此外，类似的其他媒体输入，例如，卫星信号同样可以作为水印嵌入设备120的输入。
GPS接收器114与图1A中所述的GPS接收器相同或大体上相同。
水印嵌入模块122可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，用于从有线输入128处接收多媒体数据和在多媒体数据中嵌入或提取数字水印。所述数字水印包括：水印嵌入设备120的位置信息、水印嵌入设备120的识别信息和/或多媒体数据的源信息，因此，一旦随后发现多媒体数据遭到窃取，则立即可以确定窃取源。在本发明的实施例中，所述将水印嵌入的过程是以压缩数据的形式进行的。此外，在本发明的一些实施例中，水印嵌入模块122还能够将水印从多媒体数据中提取出来。
在运行中，多媒体数据通过有线输入128传送到水印嵌入设备120处。水印嵌入设备120通过GPS接收器114确定其自身位置。水印数据取决于位置信息、设备ID、日期、时间和/或多媒体源信息。水印嵌入模块122会将所述水印数据嵌入到接收到的多媒体数据中并将结果存入存储器126。此外，经过水印处理的多媒体数据将会在解压缩之后送往显示器。
水印嵌入实质上可以理解为一个函数，该函数包括：原始媒体(内容)数据
Figure A200810184826D00111
嵌入密钥
Figure A200810184826D00112
一系列用于控制嵌入过程/算法的参数
Figure A200810184826D00113
以及嵌入视频和/或音频的信息数据
Figure A200810184826D00114
信息数据
Figure A200810184826D00115
可以是包含有位置信息的比特序列。参数
Figure A200810184826D00116
包含有所谓的水印嵌入参数，例如用于控制水印加上后图像质量下降程度的参数。所述水印嵌入函数的输出包括已加水印数据
Figure A200810184826D00117
因此水印嵌入函数表示如下：
W → = f → ( v → , k → , m → , p → )
图2是本发明一实施例中对包含位置信息的水印信息进行嵌入处理的结构框图。如图所示，图中示出处理器模块210、水印数据212以及密钥214、加密模块216、数据转换模块218、水印嵌入模块222、数据分类及选择模块220以及数据合并模块224。
处理器模块210可对图1B中所述的水印嵌入设备120的运行进行控制。处理器模块210还可对水印嵌入和/或提取过程进行控制。在本发明的实施例中，所述水印嵌入操作是通过安全措施进行保护的。因此，处理器模块210可包括用于控制水印嵌入操作的安全处理器和/或利用保护代码进行水印嵌入的片上嵌入式CPU。
加密模块216包括用于利用密钥214对水印数据212进行加密的相应的逻辑器件、电路和/或代码。加密模块216可生成与数据转换模块218进行通信连接的输出信号。在本发明的另一实施例中，并未使用加密模块216，水印数据212直接传送到数据转换模块218处。
数据转换模块218包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码能够将数据转换成相应的格式，以便插入到待压缩视频数据流中。数据转换模块218与水印嵌入模块222进行通信连接。
水印嵌入模块222可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码能够将水印数据嵌入到待压缩的视频流中。水印嵌入模块222可以从数据转换模块218处接收转换后的水印数据作为输入，同时从数据分类及选择模块220处接收输出信号。
数据分类及选择模块220可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码能够对视频数据进行分类并且从接收到的视频流中选择一部分视频数据来确定需要在该视频数据的哪一部分和/或以何种频率嵌入水印。因此，将水印嵌入到视频流中并不会产生可见的水印伪像。在本发明的实施例中，数据分类及选择模块220会将编码视频作为输入进行接收。
水印嵌入模块222可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码能够将水印嵌入到视频流中。水印嵌入模块222可接收数据转换模块218的水印数据以及来自数据分类及选择模块220的视频数据作为输入。
当无需进行水印处理时，视频信号将会绕过水印嵌入模块222直接传送到数据合并模块224。
数据合并模块224包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码能够将绕过水印嵌入模块222未经水印处理的信号与在水印嵌入模块222中进行了水印处理的视频信号进行合并。合并后的视频流如果需要进行解码操作则会被回传至视频解码器。这条数据传输路径在图2中由路径1表示。
在运行中，水印数据212可包括位置信息和/或其他识别信号，并且该水印数据212会被处理器模块210接收。水印212可通过加密模块216利用密钥214进行安全保护操作。加密过的水印数据会被传送到数据转换模块218，并在其中转换为可用于水印嵌入的相应格式。经格式转换后的水印数据会被传送到水印嵌入模块222。水印嵌入模块222同样通过数据分类及选择模块220接收视频数据并且将水印数据嵌入到视频数据中。在一部分视频数据绕过水印嵌入模块222的情况下，所述经过水印处理的视频数据会被传送到数据合并模块224中以便于视频数据中绕过水印嵌入模块222的视频数据进行合并。经过水印处理的视频数据输出后将会进行额外的处理、存储和/或渲染(rendering)操作。
图3A是本发明一实施例中利用机顶盒GPS信息的水印系统结构框图。如图所示，图中示出了机顶盒芯片310、智能314以及DRAM326。机顶盒芯片310包括条件接入(CA)解扰器312、一次性可编程(OTP)存储器316、组合功能模块318、嵌入式CPU 320、GPS接收器322、主CPU324、视频解码器332、水印探测器334以及安全时间源336。图中还示出有输入及输出信号，视频输入340以及视频输出342。
智能卡314包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码存储有用于对接收到的视频输入340进行解扰的数据。智能卡314中存储的数据包括条件接收(conditional access，简称CA)解扰密钥或者服务提供商特别数据。
CA解扰器312包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码能够对接收到的视频信号，例如视频输入340的信号，进行条件接收解扰操作。CA解扰器312能够对输入信号视频输入340、条件接收解扰密钥和/或服务提供商信息进行安全接收，其中，服务提供商信息还包括诸如服务提供商识别信息和/或视频输入340信号的所有者内容。CA解扰器312可从服务提供商、智能卡314和/或OTP处316安全接收到输入信息。因此，所述接收到的安全信息能够被进行安全保护以免遭到非法用户和/或处理器，例如主CPU 324的改动或移除，视频信号可通过服务提供商的加扰处理仅对授权用户开放，从而避免了非法接入。
OTP存储器316包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码存储了机顶盒芯片310唯一识别数据，例如，芯片ID，从而嵌入的水印中便包含了数据源信息。此外，OTP存储器316还存储有CA解扰器312利用的密钥。
组合功能模块318包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码可对存储在OTP 316中的唯一识别数据利用组合函数进行组合或加扰。结果中的唯一ID 344将会被传送到嵌入式CPU 320，该唯一ID344会在嵌入式CPU 320中加入水印中的GPS信息并被插入到视频数据中。在本发明的实施例中，GPS信息会在将组合功能318的结果数据传送到嵌入式CPU320之前被传送至组合功能模块318并在其中与所述唯一识别数据进行组合。
嵌入式CPU 320可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码可对水印的嵌入操作进行控制。嵌入式CPU 320与主CPU 324是完全相互独立的，因此来自第三方或者黑客的软件代码将不会影响到水印的嵌入操作。因此，嵌入式CPU 320仅仅利用可信代码，该可信代码包括存储在机顶盒芯片310内不受主CPU 324控制的代码或者相关外部源代码。所述可信代码将会存储在芯片上或者存储在安全存储器内，例如，散列存储器或者锁存器。所述嵌入式CPU会生成水印346并将该水印嵌入从CA解扰器312接收到的视频数据中。
在本发明的另一实施例中，嵌入式CPU 320会将描述符330插入到DRAM326中，水印探测器334会利用该描述符330对视频数据中的水印位置进行识别并且确认水印是否正确插入。主CPU 324无法对所述描述符330进行访问，从而提升了机顶盒芯片310的安全等级。因此，嵌入式CPU 320可以在将水印视频进行存储之前或之后将其插入到DRAM 326中的压缩数据328中。
GPS接收器322与图1A以及1B所述的GPS接收器相同或大体相同。GPS接收器322与嵌入式CPU 320进行通信连接。此外，GPS接收器322可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码能够确定机顶盒芯片310的具体位置，并且将位置、日期和/或时间信息安全传送到嵌入式CPU 320和/或组合功能模块318处以便利用在水印数据中。
安全时间源336可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码能够为水印数据提供所用的日期和/或时间信息。所述日期和/或时间信息处于安全控制之下，以保证不会被非法用户和/或处理器，例如主CPU 324篡改或移除。在本发明的实施例中，所述日期和/或时间信息源为GPS接收器322。
主CPU 324可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码可实现对机顶盒芯片310的整体功能控制。主CPU 324可访问DRAM 326，但不能访问压缩数据328或DRAM 326中的描述符330。例如，主CPU 324可对机顶盒芯片310内的多个组件、设备和/或处理组件中的可编程参数和/或值进行更新和/或修改。
DRAM 326可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、该电路和/或代码为可存储代码，CPU 324通过该代码用于控制机顶盒芯片310。DRAM 326还包括压缩数据328以及描述符330。DRAM 326区域中的压缩数据328包含压缩以及水印视频数据，DRAM 326的部分描述符330包含供水印探测器334用来确定水印位置以确认水印插入是否正确的数据。压缩数据328以及描述符330不能被主CPU 324访问，只能被嵌入式CPU 320进行访问，从而在一定程度上提高了系统安全性。
视频解码器332包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码将视频数据进行解码后在监视器和/或电视机上进行播放。视频解码器332可接收存储在DRAM 326的压缩数据328作为输入，并生成输出信号，视频输出342。
水印探测器334可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，嵌入式CPU 320能够利用这些逻辑器件、电路和/或代码对嵌入到视频信号中的水印346进行探测。通过将探测到的水印与存储的描述符330进行比较，水印探测器334可以确保机顶盒芯片310内的水印操作的正确性。
在运行中，CA加扰视频输入340信号传送到CA解扰器312处。解扰器312可利用解扰密钥和/或来自智能卡314的唯一识别数据和/或OTP存储器316对视频输入信号340进行解扰。嵌入式CPU 320可接收解扰后的视频输入340信号并且确定是否要在该信号上插入水印。嵌入式CPU 320可基于包含，例如，机顶盒位置、日期和/或时间信息、由机顶盒处理的视频输入信号340、唯一机顶盒ID 344、服务提供商以及内容所有者信息的一个或多个的数据单元生成水印。因此，窃取的视频内容可被识别和/或跟踪到一个具体的机顶盒，并且能够追踪出该被盗视频的被盗、渲染(rendered)和/或复制的具体日期和/或时间。嵌入式CPU 320可将描述符330存储到DRAM326中，以便水印探测器334能够进行水印验证。经过水印处理的视频信号将会进行进一步处理和/或以压缩数据的形式存储在DRAM 326或其他存储介质中。
加过水印的视频信号可被视频解码器332以及水印探测器334进行接收。水印探测器334可利用DRAM 326中的描述符330对经过水印处理的视频信号中探测到的水印进行验证。当水印探测器334发现视频信号中探测到的水印与DRAM 326中的描述符330不吻合时，机顶盒芯片310会被禁用。视频解码器332会将所述水印视频信号解码后生成输出信号，视频输出342，以供播放。
图3B是本发明一实施例中安全插入操作的结构示意图。如图所示，图中示出主CPU 360、安全处理器362、嵌入式CPU 364、存储区域366、安全总线368以及视频总线370。
主CPU 360、嵌入式CPU 364以及存储区域366与图3A中所描述的类似或大体上相同。主CPU 360可通过安全处理器362由嵌入式CPU 364对水印插入进行配置，并且执行图3A中机顶盒芯片310对应的各项功能。
安全处理器362可包括相应的逻辑器件、电路和/或代码，这些逻辑器件、电路和/或代码能够确保主CPU 360以及安全总线368之间的安全通信。例如，主CPU 360可执行来自各种外部代码源以及未知用户的软件代码，然而，安全处理器362仅仅允许将合法代码传送到安全总线368。此外，安全处理器还能够进行安全水印数据进行保护，例如，日期、时间、机顶盒芯片310识别码和/或位置信息，从而保证水印数据不会遭到非法用户或者非法处理器，例如主CPU 360的修改或删除。
安全总线368还包括用于在安全处理器362以及嵌入式CPU 364之间进行安全命令通讯的通信总线。视频总线370包括用于将视频数据传送至存储区域366的通讯总线。此外，嵌入式CPU 364可通过视频总线370访问存储区域366。
在运行中，视频信号可通过视频总线370进行接收。安全嵌入式CPU 364会在所述数据被存储进存储区域366之前在其中插入水印。嵌入式CPU 364通过安全总线368从安全处理器362处接收控制信号。当需要对水印进行加密时，可通过安全处理器362对水印数据进行加密操作。此外，主CPU 360可生成主信号，该主信号可通过安全处理器362以及安全总线368传送到嵌入式CPU 364处。安全处理器362可确保传送到嵌入式CPU 364的命令都是具体的合法命令。
在本发明实施例中，运行在嵌入式CPU 364上的软件代码在从存储器，例如，闪存，下载出来之前需要进行标志及验证。所述签名验证是与机顶盒芯片310的具体信息相对应的，以此来保证运行在嵌入式CPU 364上的软件代码是合法并授权用于机顶盒芯片310的。
图4是本发明一实施例中利用GPS位置信息将水印嵌入多媒体数据中的步骤流程图。如图所示，加注水印的操作流程开始于步骤410。在步骤412中，诸如图1B中的水印设备120的类似设备将利用GPS数据确定其位置。在步骤414中，水印设备120将生成包含表示所述确定位置的信息，以及附加信息，例如，唯一设备ID、多媒体数据源、日期和/或时间的水印。在步骤416中，设备120将接收多媒体数据并将生成的水印嵌入到接收到的多媒体数据中。在步骤418中，水印设备120会对加水印的多媒体数据进行存储和/或对多媒体数据进一步处理和/或渲染(render)。流程在步骤420结束。
在本发明实施例中，如图1B中所述的能够处理多媒体数据128的水印设备120可以确定其自身位置。水印设备120可基于GPS信息确定其自身位置并且将表示其位置的信息发送给一个外部实体，例如，服务提供商。水印设备120可生成包含有表示所述确定位置信息的水印，并且将该水印嵌入到多媒体数据128中。此外，所述生成的水印可包括水印设备120的一个或多个唯一识别码、多媒体数据源128、例如，服务提供商、日期和时间。所述水印可通过在嵌入多媒体数据128之前的加密操作进行安全保护。所述水印嵌入操作是通过安全嵌入式处理器和/或安全代码实现的。
本发明的一个实施例包括了一种机器可读存储器，其上存储有计算机程序。该程序至少包含一段利用GPS信息对数字媒体进行安全保护的代码，所述至少一段代码由机器执行使得该机器能够执行本发明中所述的方法步骤。
因此，本发明可应用于硬件、软件、固件或其各种组合。本发明可以在至少一个计算机系统的集中模式下实现，或者在分布式模式下实现，在所述分布式模式下，不同组件分布在几个互联的计算机系统中。采用任何适用于执行本发明介绍的方法的计算机系统或者其他设备都是合适的。一种硬件、软件和固件的典型组合是具有计算机程序的通用计算机系统，当程序被加载和执行时，控制所述计算机系统以使其执行本发明描述的方法。
本发明的一个实施例可以实现为板级产品、单芯片、专用集成电路(ASIC)或者作为单独的部件与系统的其它部分以不同的集成度集成在单芯片中。所述系统的集成度将主要取决于速度和成本考虑。由于如今成熟的处理器技术，利用一个现有的商用处理器是可能的，所述处理器可以实现在本发明的ASIC实现的外部。或者，如果所述处理器是以ASIC核或者逻辑块存在的，那么现有的商业处理器可以被用来实现为ASIC设备的一部分，用固件方式实现其多种功能。
本发明还可以嵌入到计算机程序产品内，所述计算机程序包含能够实现本发明方法的全部特征，当其安装到计算机系统中时，通过运行，可以实现本发明的方法。本文件中的计算机程序所指的是：可以采用任何程序语言、代码或符号编写的一组指令的任何表达式，该指令组使系统具有信息处理能力，以直接实现特定功能，或在进行下述一个或两个步骤之后实现特定功能：a)转换成其它语言、编码或符号；b)以不同的格式再现。然而，本领域技术人员能够理解的计算机程序的其它含义也被本发明所包含。
虽然本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范围内的全部实施方式。

Claims (10)

1、一种对数据进行标记的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定用于处理多媒体数据的设备位置；
生成包含表示所述设备确定位置的水印信息；以及，
将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印信息嵌入到所述待处理的多媒体数据中。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：生成所述包含表示所述设备确定位置的水印信息是基于来自所述设备中的全球定位系统的信息完成的。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：嵌入到所述水印信息中的有：表示所述设备确定位置的信息、所述设备的一个或多个唯一识别码、所述多媒体数据源、日期以及时间。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：对表示所述设备确定位置的信息、所述设备的唯一识别码、所述日期、时间以及生成的包含表示所述设备确定位置的水印进行安全保护。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印嵌入到压缩数据中。
6、一种用于对数据进行标记的系统，其特征在于，所述系统包括：
用于确定用于处理多媒体数据的设备位置；
生成包含表示所述设备确定位置的水印信息；以及，
将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印信息嵌入到所述待处理的多媒体数据中的一个或多个电路。
7、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述一个或多个电路能够基于来自所述设备中的全球定位系统的信息生成所述包含表示所述设备确定位置的水印信息。
8、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，通过所述一个或多个电路嵌入到所述水印信息中的信息包括：表示所述设备确定位置的信息、所述设备的一个或多个唯一识别码、所述多媒体数据源、日期以及时间。
9、根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述一个或多个电路用于对表示所述设备确定位置的信息、所述设备的唯一识别码、所述日期、时间以及生成的包含表示所述设备确定位置的水印进行安全保护。
10、一种可机读存储器，其特征在于，其上存储的计算机程序包含至少一段用于对数据进行标记的代码，所述至少一段代码由机器执行并通过机器执行如下步骤：
确定用于处理多媒体数据的设备位置；
生成包含表示所述设备确定位置的水印信息；以及，
将所述生成的包含表示所述设备确定位置的水印信息嵌入到所述待处理的多媒体数据中。
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