CN1592916A - 检测抗任意变形的水印的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于在多个复制数据帧(110)中间检测水印(102)的方法和/或设备，复制数据帧(110)已经从各自的原数据帧产生，所述方法和/或设备包括以下能力：在数据点对数据点的基础上把至少一些复制数据帧(110)加在一起，以便获得数据点合计帧(116)；从数据点合计帧中选择峰值数据点(114)；从合计帧内的峰值数据点(114)的位置和这些峰值数据点的预期位置(130)之间的偏差计算校正信息；利用校正信息修改至少某些复制数据帧(110)的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧(110)更加紧密地与各自一些原数据帧一致；以及从修改后的复制数据帧中间检测水印(102)。

Description

检测抗任意变形的水印的方法和设备
本发明涉及嵌入动画帧中的一个或多个水印的检测，更具体地说，本发明涉及用于检测抗任意变形的水印的方法和/或设备。
对于诸如电影、视频、音乐、软件及其组合等内容数据的发布者，最好能够防止或阻止对内容数据的盗版。水印的使用成了反对盗版的流行方法。水印是一组数据，它包含隐藏消息，嵌入内容数据中，并与内容数据一起存储在诸如胶片、数字视频光盘(DVD)、小光盘(CD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁性介质等存储介质上。”嵌入水印”的隐藏的消息一般是诸如”请勿拷贝”或”只拷贝一次”等拷贝控制信息。
在电影业中，水印的隐藏消息可以是放映电影的特定位置(例如，电影院)的识别符。若电影院的管理者有意或无意地允许盗版，记录所述电影，则通过检测嵌入盗版电影拷贝的水印的隐藏消息，即可获得所述电影院的识别符。然后可以采取纠正的动作。
对于水印的检测，当包含内容数据和嵌入水印的一份数据与基准水印相关时，即可判定嵌入的水印是否与基准水印相似或相同。若存在高度相关，则可以假定，嵌入的水印的消息对应于基准水印的消息。例如，所述一份数据可以是一帧数据，诸如视频数据，其中已经将水印嵌入视频数据帧的象素数据(”嵌入水印”)。假定数据帧并未以某种方式发生畸变，当与嵌入水印基本上相同的基准水印与视频数据帧相关时，获得相对较高的输出。之所以如此，是因为嵌入水印的数据和基准水印的数据之间一对一地对应(或对准)往往增大相关的计算。反之，若包含于视频数据帧的嵌入水印已经改变，使得嵌入水印和基准水印之间一对一的对应关系减小，所述相关关系会产生相对较低的结果。
相关计算往往涉及完成包含于数据帧的数据和基准水印数据的乘积求和。假定数据帧和基准水印既包括正值又包括负值，当嵌入水印的数据与基准水印的数据一对一地对准时，乘积之和相对较高。反之，当嵌入水印的数据不对准基准水印的数据时，乘积之和相对较低。
诸如标准相关检测器或匹配滤波器等数据检测器可以用来检测诸如视频数据、音频数据等内容数据帧中嵌入水印的存在。嵌入水印原来的或基准的位置隐性地由硬件和/或软件与检测器相关的设计确定。这些类型的相关检测器取决于嵌入水印和基准水印特定的对准。
力求违法地拷贝包含嵌入水印(例如，通过隐藏消息”请勿拷贝”禁止拷贝)的内容数据的盗版者可以通过使嵌入水印和基准水印之间的对准畸变来旁路嵌入水印。举例来说，可以使包含嵌入水印的内容数据帧略微旋转、缩放和/或从预期位置平移到能防止嵌入水印和基准水印之间一对一对应(完美对应)的位置。可以采用编辑和拷贝设备来达到这样的畸变。
包含于电影盗版拷贝中的嵌入水印也可能已经畸变。盗版可以如上所述地有意使嵌入水印畸变，或者畸变是在电影院记录过程中无意发生的。例如，若利用视频摄像机记录盗版拷贝，有几个因素可以引起畸变，包括(i)视频摄像机的摇动(手持时尤为如此)；(ii)视频摄像机与放映的电影对不准(例如，当视频摄像机放在三脚架上时)；(iii)视频摄像机透镜畸变(有意地或无意地)；和(iv)放映银幕异常(例如，弯曲)。
另外，非故意的嵌入水印畸变可能在内容数据(包含嵌入水印)计算机系统或家用装置的正常处理过程中出现。例如，DVD的内容数据(和嵌入水印)可能在格式化过程中，例如，把内容数据从欧洲的PAL电视系统转换为美国的NTSC电视系统过程中被非故意地畸变。或者，内容数据和嵌入水印可以通过诸如从宽银幕电影格式改变为电视格式等其他类型格式化过程发生畸变。确实，这样的处理无意缩放、旋转和/或平移内容数据和(通过扩展)嵌入水印，使嵌入水印难以检测。
存在不同类型的水印系统，这意味着对缩放和平移要强健。一种这样类型的水印系统一般以对缩放和平移在数学上不变的方式嵌入水印。这种类型的系统中用的检测器对嵌入水印的位置和/或尺寸不必进行调整。这样的系统一般基于Fourier-Mellin变换和对数极坐标。这样一种系统的缺点是它要求复杂的数学和一种特别构造的嵌入水印图案和检测器。所述系统不能与已有的水印系统配合使用。
先有技术另一种类型的水印系统利用重复的水印块，其中所有嵌入水印块都是相同的。这种类型的系统中的水印块一般都大，并设计来携带整个拷贝控制消息。相同块的重复使通过对加有水印的图像的不同部分的相关并找出某些位置之间的间隔，估计嵌入水印的任何缩放成为可能。然后使缩放反转，使基准块与调整后的图像相关，同时求出嵌入水印及其位置。这种系统的实例是Phillips的VIVA/JAWS+水印系统。这样的系统的缺点是，嵌入水印的设计必须是空间周期性的，这在任意水印系统中并不总是出现的。
再一种类型的水印系统包括与嵌入水印一起，把样板或帮助器图案嵌入内容数据中。检测器用来识别样板的基准位置、尺寸和形状。检测器试图检测样板，以便估计嵌入水印的实际位置和尺寸。所述系统然后反转任何几何改变，使得相关检测器可以检测和解释嵌入水印。但所述系统有缺点，因为样板往往是脆弱的并易于破解。
因此，在技术上有必要找出一种新的方法和/或系统，用以检测一个或多个数据帧中的嵌入水印，尽管任意畸变，例如，旋转、缩放、平移和/或变形，它仍是强健的。
发明概要
按照本发明一个或多个方面，所述方法和/或设备能够在多个复制的数据帧中间检测水印，复制的数据帧已经从各自的原数据帧产生，所述方法和/或设备包括：在数据点对数据点的基础上把至少一些复制数据帧加在一起，    得数据点合计帧；从数据点合计帧中选择峰值数据点；从合计帧内的峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差计算校正信息；利用校正信息修改至少某些复制数据帧的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧更加紧密地与各自一些原数据帧一致；以及从修改后的复制数据帧中间检测水印。
每个原数据帧内的标记数据点位于基本上相同的相对位置，而每个复制数据帧内的复制标记数据点位于基本上相同的相对位置。所述组标记数据点最好安排在网格内。数据点合计帧的每个峰值数据点对应于位于M个复制数据帧中的至少某些帧的各自一些帧中基本上相同的相对位置上的复制标记数据点之和。数据点合计帧内的峰值数据点的预期位置对应于原数据帧内标记数据点的位置。
所述方法和/或设备最好还包括：三个或三个以上一组地把峰值数据点和它们相关的复制标记数据点和标记数据点组织在各自的组内；把每组内峰值数据点的各自位置与相关一组标记数据点的位置加以比较；根据这几组峰值数据点和标记数据点的比较结果，计算各自几组的校正信息；每组校正信息对应于与被所述组校正信息的峰值数据点相关的复制标记数据点包围的每个复制数据帧内各自的区域；以及根据相关的几组校正信息修改至少一个复制数据帧的各自区域中每一个区域内的数据的位置。
按照本发明至少一个其他方面，一种方法和/或设备能够在多个复制数据帧中间检测水印，复制数据帧已经从各自的原数据帧求出，N个复制数据帧中的每一个都包括对应于分布在N个原数据帧内的噪声数据块的多个复制噪声数据块。所述方法和/或设备包括：从N个复制数据帧的复制噪声数据块求出峰值数据点；把峰值数据点定位在数据点合计帧内；从所述合计帧内的峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差计算校正信息；利用所述校正信息修改至少某些复制数据帧的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧更加紧密地与各自一些原数据帧一致；以及从修改后的复制数据帧检测水印。
求出峰值数据点的步骤最好包括：从N个原数据帧中的第i个原数据帧选择一个噪声数据块的一个噪声数据，其中i＝1，2，...N；把N个复制数据帧中的第i个复制数据帧的数据乘以选定的一个噪声数据，产生第i个修改后的复制数据帧；以及在点对点的基础上对修改后的复制数据帧求和，以便获得数据点合计帧，其中峰值数据点是那些具有比数据合计帧的其他数据点高得多的数据点。
所述方法最好还包括：每三个或三个以上一组地组成各个组：(i)峰值数据点，(ii)在对应于峰值数据点的相对位置上N个复制数据帧的复制数据点，和(iii)相关的选定的噪声数据点；把每组的峰值数据点的各自位置与相关一组选定的噪声数据点的位置加以比较；根据几组峰值数据点和噪声数据点的比较结果，计算各组校正信息，每组校正信息对应于在对应于峰值数据点的相对位置上被N个复制数据帧的复制数据包围的每个复制数据帧内的各自的区域；以及按照相关的几组校正信息修改至少一个复制数据帧各自区域内的数据的位置。
在这里结合附图进行的讨论中，本专业的技术人员将会看出本发明的其他优点、特征和方面。
附图简要说明
为了说明本发明，附图示出目前推荐的实施例，但应明白，本发明不限于所示的这些具体的布置和手段。
图1是概念方框图，表示按照本发明的一个或多个方面把标记数据点嵌入一个或多个数据帧的实例；
图2是适合于与本发明配合使用的推荐的基于块的水印的图形说明；
图3是图2水印某些附加细节的图形说明；
图4是图2水印其他细节的图形说明；
图5是说明按照本发明一个或多个方面的某些动作和/或功能的流程图；
图6是概念方框图，说明按照本发明一个或多个方面检测包含在一个或多个复制数据帧内的复制标记数据点；
图7A和7B是概念示意图，说明按照本发明一个或多个方面可以如何利用图6的复制标记数据点来修改复制数据帧；
图8是检测数据帧中的水印的实例的图形说明；
图9是概念方框图，说明按照本发明一个或多个其他方面噪声块与一个或多个数据帧的利用；
图10是概念示意图，说明按照本发明一个或多个其他方面可以如何利用图9的噪声块求出复制数据帧中的标记数据点。
实施本发明的最佳方式
现参见附图，其中类似的号码指示类似的元件，图1示出概念方框图，说明按照本发明一个或多个方面标记数据点的使用。
要在电影院放映的”原电影”包括许多数据帧。把电影发布到特定的电影院之前，最好修改包含内容数据102的多个数据帧100，使之包含若干标记数据点104，最好安排在网格上。具体地说，标记数据点104的图案最好嵌入至少某些数据帧100中，例如，用求和单元106。求和单元106的输出是多个数据帧108，每个包含标记数据点104的图案以及内容数据102。数据帧108代表所述电影基本上所有的数据帧，或者这样的数据帧，例如，N个数据帧的子集。数据帧108在这里被称为”原数据帧”108，因为它们要代表由电影院用来在电影银幕上放映电影的物理介质(亦即电影胶片)。
给定的标记数据点104最好位于数据帧108单个点上，例如，在单个象素位置上。但应明白，实际限制可能要求给定的标记数据点104覆盖两个或多个数据位置(例如，象素位置)。N个数据帧108中每帧的标记数据点104最好基本上位于大体上相同的相对位置上。换句话说，若原数据帧108A包含所述帧中特定位置上嵌入的标记数据点，则另一个原数据帧108B最好也在和所述帧内的标记数据点104A基本上相同的相对位置上包含嵌入的标记数据点104B(未示出)。这样的安排最好适用于基本上所有的标记数据点104和基本上所有N个原数据帧108。
一个或多个原数据帧1-8最好还包括包含隐藏消息的嵌入水印，例如，要放映原数据帧108(亦即电影)的电影院的标识符。
参见图2，其中示出按照本发明至少一个方面推荐水印120的一般基于块的结构。水印120的数据可以嵌入内容数据102，在所述情况下，水印120在这里被称作”嵌入水印”120。但人们会注意到，水印120可以代表嵌入数据帧的水印的要求配置(例如，未经畸变)，在所述情况下，水印120在这里被称为”基准水印”120。
水印120最好包括多个数据块122，每个数据块122具有一个数据值阵列(诸如象素值等)。每个数据块的阵列最好是方阵，尽管在不脱离本发明的范围的情况下非方阵也可以应用。每个数据块的数据值安排在多个图案中的一个。如图所示，水印120的数据块122最好包括或者安排在第一图案或者安排在第二图案中的数据值。例如，数据块122A可以是第一图案，而数据块B可以是第二图案。
现参见图3，其中示出第一图案的更多细节，诸如数据块122A。假定用笛卡尔坐标系，第一图案可以用数据值的四个象限定义，其中第一和第三象限具有相等的数据值，而第二和第四象限具有相等的数据值。举例来说，第一和第三象限的数据值可以代表负的量值(例如，-1)，并在图2表示为黑色区域，而第二和第四象限的数据值可以代表正的量值(例如，+1)，在图2表示为白色区域。参见图4，第二图案(例如，数据块122B)也可以由数据值的四个象限定义，其中第一和第三象限具有相等的数据值，而第二和第四象限具有相等的数据值。但与第一图案相反，第二图案的第一和第三象限可以代表正的量值(图2的白色区域)，而第二和第四的数据值可以代表负的量值(图2中的黑色区域)。
数据值的第一和第二图案中的一个，例如，第一图案(例如，数据块122A)最好代表一种逻辑状态，诸如1，而另一个图案，例如，第二图案(例如，数据块122B)代表另一种逻辑状态，诸如0。因此，水印120的数据块122的阵列可以代表逻辑状态图案(例如，1和0)，定义数据帧中的隐藏消息。
尤其是，第一图案的数据值和第二图案的数据值构成两个相反极性的量值(例如，+1和-1)，使得具有第一图案(例如，122A)的数据块122和具有第二图案(例如，122B)的数据块122的数值乘积之和是一个峰值数，不是正就是负，尽管在这里的实例中，量值之和是一个峰值负数(因为数值的乘积总是-1)。记住上面的实例，当数据块122A，122B相对于其他数据块旋转90°时，具有第一图案(122A)的数据块122和具有第二图案(122B)的数据块122的数值乘积之和是一个峰值正数。之所以如此是因为，当数据块122A，122B中的一个旋转90°时，所述数值的乘积全是+1。正如本专业的技术人员将会从下面的讨论看到的，水印的这些特性使改进数据帧中嵌入水印的检测精度成为可能，即使嵌入水印已经以某种方式，例如，旋转、缩放平移等”在几何上”改变了。
人们注意到，水印120的基本结构只是用举例的方法给出的，在不脱离本发明的范围的情况下，对其可以作出许多变化和修改。为了强健起见，水印120最好由呈现某种特性的数据块，例如，数据块122形成。例如，每个数据块122最好从数据块122的中心起沿着任何一个半径到其边缘(或周边)包含基本上相等的数值(例如，常数)。例如，图3和4的数据块122A和122B，沿着任何这样的半径，不是+1就是-1。从这里的公开看，这显然保证了检测嵌入水印的强健性，尽管经过缩放(例如，增大放大倍数、减小放大倍数，改变高宽比等)。
可以采用任何一种已知的方法把图2的水印120嵌入一个或多个内容数据帧，诸如图1的数据帧100。一般说来，基本的嵌入器(诸如图1的求和单元106)可以用来把水印120的数据点到点地合计到(例如，加到)一个或多个数据帧100上，获得包括内容数据和水印数据120的原数据帧108。
现参见图5，它是一个流程图，说明按照本发明一个或多个方面进行的某些动作和/或功能。通过介绍，并参见图1到6，假定原数据帧108已经以某种方式复制过，例如，利用视频摄像机记录。图6示出多个复制的数据帧110(例如，M个数据帧)。每个复制的数据帧110对应于一个原数据帧108并包含复制的内容数据112和复制的标记数据点114。给定一个复制数据帧110的每个标记数据点114都与一个原数据帧108对应。于是，正如N个原数据帧中每帧内的标记数据点104位于基本上同一相对位置，M个复制数据帧110中每帧内的复制标记数据点104类似地位于基本上同一相对位置上。
复制内容数据112、复制标记数据点114和嵌入水印120在盗版过程中或其后经受了不同类型的畸变。举例来说，内容102和标记数据点104与原数据帧108相比，已经在每个复制数据帧110内从原数据帧108略微旋转。这个旋转是因为，例如，盗版复制数据帧110时视频摄像机与电影院内的放映银幕没有对准的缘故。
再次返回到图5，在动作200，复制数据帧点到点地加在一起。最好把与包含标记数据点104的N个原数据帧108对应的全部复制数据帧110加在一起，产生数据点合计帧116。但应明白，并不一定要把全部复制数据帧110加在一起；确实，可以在点到点的基础上把包含复制标记数据点114的复制数据帧的一个子集加在一起，以获得数据点合计帧116。
假定在盗版过程中在复制数据帧110中无论引入了何种畸变，它仍旧基本上还是帧到帧地一致的。因而，对包含复制标记数据点114的复制数据帧110求和往往会使数据点合计帧116中出现峰值数据点130。这些峰值数据点130应该基本上在复制数据帧110中的复制标记数据点114的位置上出现。之所以如此是因为，数据点合计帧116的每一个峰值数据点130都对应于位于相应一个复制数据帧110内的基本上同一相对位置上的复制标记数据点116之和。数据点合计帧116内的其他数据点可能在数值上低得多，因为复制内容数据112在复制数据帧110的求和过程中可能被平均掉了。
在动作202，最好从数据点合计帧116内的其他数据点选择(或识别)峰值数据点130。人们注意到，无论是有意的还是无意的在盗版过程中引入的畸变都反映在数据点合计帧116内的峰值数据点130的位置上。
参见图7A，所示图6的数据点合计帧116重叠在网格上，网格交点是数据点合计帧116内的峰值数据点130的预期位置(亦即假定没有发生畸变)。确实，交点与包含在原数据帧108(图1)内的标记数据点104的相对位置一致。从图7A显然看出，复制数据帧110内的畸变已经使得复制标记数据点114从其预期位置移动到其他位置，因而，峰值数据点也类似地偏离其预期位置。
在动作204(图5)，最好从峰值数据点130的位置和它们的预期位置(亦即，网格线交点，就是说N个原数据帧内标记数据点104的相应位置)之间的偏差计算校正信息。计算校正信息的任何已知方法均可采用，而不脱离本发明的范围。有关这种技术的其他细节见于美国专利No.6,285,804，其整个公开附此作参考。
峰值数据点130最好三个或三个以上一组地形成几组(动作204A)，例如，四个一组地形成几组，图7A示出一组118。人们注意到，这样分组最好得出复制标记数据点114和/或原数据帧108的标记数据点104对应的分组。在动作204B，将每组的峰值数据点130的位置(例如，组118)与这些组的峰值数据点104比较。例如，最好将组118的峰值数据点130A的位置与相关的标记数据点104的相对位置(亦即，预期位置132A)比较。最好将组118的峰值数据点130B的位置与相关的标记数据点104(亦即，预期位置132B)的位置比较。类似地，比较峰值数据点130C和130D。最好针对组118计算出一组校正信息，它定义峰值数据点130的位置和所述组内这些数据点的相对位置之间的偏差(动作204C)。
在动作206，利用所述校正信息修改至少某些复制数据帧110的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧比较紧密地与各自一些原数据帧108一致或匹配。例如，参见图7B，组118的一组校正信息对应于每一个复制数据帧110内各自的区域140。各自的区域140是与所述组校正信息的峰值数据点130相关的复制标记数据点114所包围的区域。更具体地说，区域140是被复制标记数据点114A、114B、114C和114D包围的。这些复制标记数据点与图7A中组118内的峰值数据点130A、130B、130C和130D相关。最好根据与区域140对应的所述组校正信息修改区域140中的数据位置。最好针对其他组校正信息和相关的复制数据帧110的区域进行类似的修改。人们注意到，校正信息适用于所有复制数据帧110，不仅是包含标记数据点114的复制数据帧。之所以如此是因为，假定畸变在复制数据帧110中间是帧对帧地一致的。
在动作208(图5)，最好利用任何已知的技术检测修改后的复制数据帧内的嵌入水印120。按照本发明，嵌入水印120的检测是有利的比较成功的，至少因为引入复制数据帧10的畸变在修改后的复制数据帧中已经基本上校正了。
现参见图8，该图是说明如何检测包含于一个或多个数据帧中的嵌入水印120A的实例的图形方块示意图。在所述实例中，检测是通过计算与基准水印120的相关性而获得的。应该明白，为了便于讨论，所示出的嵌入水印没有伴随的内容数据112。人们注意到，由于进行了修改过程206(图5)，嵌入水印120A相对于它们的预期位置呈现较小或没有畸变。于是，嵌入水印120A和基准水印120之间的对准是理想地准确的。嵌入水印120A的数据值对修改后复制数据帧的数据值(亦即，象素值)和基准水印120的相应数据值的乘积的贡献最大化(例如，表现为白色点帧150)。存在这样的对准时，150乘积之和相当高。因而检测完成。
现参见图9，这是一个概念示意图，说明使用噪声数据块，而不使用原数据帧的标记数据点。如图所示，至少一个数据帧300(可以包括内容数据302)与多个噪声数据块305合计。可以用求和单元306来完成求和功能。求和单元306的输出最好是N个原数据帧308。其中每帧308包括分布于其中的噪声数据块304。
N个原数据帧308中给定的一个内所有的噪声数据块304最好都基本上是彼此的复制品。尽管所有N个原数据帧398可以包括相同的噪声数据块304，但是最好N个原数据帧308中不同的几个包含彼此有明显差别的噪声数据块304。例如，N个原数据帧308A中的一个可以包括噪声数据块304A，而N个原数据帧308B中的另一个最好包含多个噪声数据块304A。类似地，N个原数据帧中其他一些308C、308D、308E等最好包含各自的彼此明显不同的噪声数据块，诸如304C、304D、304E等。
每一个噪声数据块304，无论被N个原数据帧308的哪一个所包含，最好都具有基本上相同的尺寸和配置。为了便于讨论，举例说明8×8个噪声数据块304，尽管也可以使用任何其他尺寸和/或配置而不脱离本发明的范围。N个原数据帧308中每一个的噪声数据块304最好都位于每个帧内基本上相同的相对位置。换句话说，从帧到帧，噪声数据块304就全部参数和数据点而言最好彼此对齐。但当不同噪声数据块304用在不同的帧上时，数据点的量值在相同的相对位置上可以各帧不同。噪声数据块304的给定的数据点最好具有与内容数据302的数据点的对应的尺寸。例如，若内容数据302的数据点是单象素，则噪声数据块304的数据点的尺寸最好也大约为单象素。但实际的限制可能决定噪声数据块304的数据点具有对应于两个或多个象素的尺寸。
现参见图10，其中示出用于从M个复制数据帧310求出一个数据点合计帧316的过程或系统的概念方框示意图。每个复制数据帧310包括复制内容数据312和复制的噪声数据块314。复制内容数据312和复制的噪声数据块314可能在盗版原数据帧308的过程中发生了畸变。假定一个复制数据帧310A对应于原数据帧308A，噪声数据块304A用来修改复制数据帧310A。具体地说，选择噪声数据块304A的一个数据点用其量值乘复制数据帧310A的基本上全部数据点。假定另外一个复制数据帧310B对应于原数据帧308B，噪声数据块304B用来修改复制数据帧310B。确实，选择噪声数据块304B的一个数据点，并用其量值乘复制数据帧310B的基本上全部数据点。对其他复制数据帧310C，310D，310E等和相关的噪声数据块304C，304D，304E等重复这一过程。
把修改后的各复制数据帧点到点地相加在一起，以便获得数据点合计帧316。所述过程可以一般地表述如下：(i)选择N个原数据帧308中的第i个的N个噪声数据块304的第i个噪声数据，其中i＝1，2，...N；(ii)M个复制数据帧310中的第i个的数据乘以选定的一个噪声数据，以便产生第i个修改后的复制数据帧；以及(iii)点到点地把修改后的各复制数据帧相加在一起，以便获得数据点合计帧316。
从相应的第i个原数据帧308内的基本上相对位置(或相应的第i个原数据帧308的噪声数据块304内基本上相同的相对位置)上选择每一个第i个噪声数据时，把修改后的各复制数据帧相加在一起将会得出所述位置上数据点合计帧内的峰值数据点330，所述峰值数据点与选定的第i个受到畸变的噪声数据对应。于是，数据点合计帧316内的峰值数据点330提供与图7A数据点合计帧内的峰值数据点130基本上相同的信息。因此，图5所示的动作和/或功能202-208可以用来修改复制数据帧310并检测嵌入水印。
按照本发明至少一个其他方面，设想一种用于在多个复制数据帧中间检测水印的方法和/或设备。所述方法和/或设备可以利用能够进行上面参照附图1-10讨论的动作和/或功能的适当硬件来实现。或者，所述方法和/或设备可以利用能够进行操作以便执行软件程序指令的任何一种已知的处理器来实现。在后一种情况下，软件程序最好使处理器(和/或任何外围系统)执行上面描述的动作和/或功能。再者，软件程序可以存储在适当的存储介质(诸如软盘、存储芯片等)上，以便移植和/或发布。
尽管在这里已经参照具体的实施例描述了本发明，但是显然，这些实施例只是说明本发明的原理和应用的。因此，显然，对这些说明性的实施例可以作出许多修改并设想其他配置，而不脱离后附权利要求书所定义的本发明的精神和范围。

Claims (63)

1.一种在多个复制数据帧中间检测水印的方法，所述复制数据帧已经从相应的原数据帧产生，所述方法包括：
在数据点对数据点的基础上，把至少一些所述复制数据帧加在一起，以便获得数据点合计帧；
从所述数据点合计帧中选择所述峰值数据点；
从所述合计帧内的所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差计算校正信息；
利用所述校正信息修改至少某些所述复制数据帧的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧更加紧密地与相应的一些原数据帧一致；以及
从所述修改后的复制数据帧中间检测水印。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧都包括标记数据点，而M个所述复制数据帧中每帧都包括复制标记数据点；给定一个所述复制数据帧的每一个所述复制标记数据点都对应于对应的一个所述原数据帧的一个所述标记数据点；N是小于或等于所述原数据帧总数的整数；而M是小于或等于所述复制数据帧总数的整数。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
N个所述原数据帧中每帧的所述标记数据点位于基本上相同的相对位置，以及
M个所述复制数据帧中每帧内的所述复制标记数据点位于基本上相同的相对位置。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：一组所述标记数据点排列成网格。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述数据点合计帧的每个峰值数据点对应于位于所述M个复制数据帧中的至少某些帧的相应的一些帧中基本上相同的相对位置上的所述复制标记数据点之和。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述数据点合计帧内的所述峰值数据点的所述预期位置是N个所述原数据帧内所述标记数据点的对应位置。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于还包括：
三个或三个以上一组地把所述峰值数据点和它们相关的复制标记数据点和标记数据点组织在各自的组内；
把每组的所述峰值数据点的各自位置与相关一组所述标记数据点的位置加以比较；
根据这几组峰值数据点和标记数据点的比较结果，计算相应的几组校正信息；每组校正信息对应于每个所述复制数据帧内被与所述一组校正信息的所述峰值数据点相关的所述复制标记数据点包围的相应的区域；以及
根据相关联的几组校正信息修改至少一个所述复制数据帧的相应区域中每个数据的位置。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：如果所述数据点合计帧的给定数据点的量值超过阈值，则选用该给定数据点。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：确定所述合计帧内所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差的所述步骤包括利用双线性内插法。
10.一种用于在多个复制数据帧中间检测水印的设备，所述复制数据帧已经从相应的原数据帧产生，所述设备包括：
用于在数据点对数据点的基础上把至少一些所述复制数据帧加在一起以便获得数据点合计帧的装置；
用于选择所述数据点合计帧中峰值数据点的装置；
用于从所述合计帧内的所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差计算校正信息的装置；
用于利用所述校正信息修改至少某些所述复制数据帧的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧更加紧密地与相应的一些原数据帧一致的装置；以及
用于从所述修改后的复制数据帧中间检测水印的装置。
11.如权利要求10所述的设备，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧都包括标记数据点，而M个所述复制数据帧中每帧都包括复制标记数据点；给定一个所述复制数据帧的每一个所述复制标记数据点都对应于对应的一个所述原数据帧的一个所述标记数据点；N是小于或等于所述原数据帧总数的整数；而M是小于或等于所述复制数据帧总数的整数。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于：
N个所述原数据帧中每帧的所述标记数据点位于基本上相同的相对位置，以及
M个所述复制数据帧中每帧内的所述复制标记数据点位于基本上相同的相对位置。
13.如权利要求12所述的设备，其特征在于：一组所述标记数据点排列成网格。
14.如权利要求12所述的设备，其特征在于：所述数据点合计帧的每个峰值数据点对应于位于所述M个复制数据帧中的至少某些帧的相应的一些帧中基本上相同的相对位置上的所述复制标记数据点之和。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于：所述数据点合计帧内的所述峰值数据点的所述预期位置是N个所述原数据帧内所述标记数据点的对应位置。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于还包括：
用于三个或三个以上一组地把所述峰值数据点和它们相关的复制标记数据点和标记数据点组织在各自的组内的装置；
用于把每组的所述峰值数据点的各自位置与相关一组所述标记数据点的位置加以比较的装置；
用于根据这几组峰值数据点和标记数据点的比较结果，计算相应的几组校正信息的装置，每组校正信息对应于每个所述复制数据帧内被与所述一组校正信息的所述峰值数据点相关的所述复制标记数据点包围的相应的区域；以及
用于根据相关联的几组校正信息修改至少一个所述复制数据帧的相应区域中每个数据的位置的装置。
17.如权利要求10所述的设备，其特征在于：如果所述数据点合计帧的给定数据点的量值超过阈值，则选用该给定数据点。
18.如权利要求10所述的设备，其特征在于：确定所述合计帧内所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差的所述步骤包括利用双线性内插法。
19.一种包含程序的存储介质，所述程序能够使处理器执行在多个复制数据帧中间检测水印的方法，所述复制数据帧已经从相应的原数据帧产生，所述方法包括：
在数据点对数据点的基础上，把至少一些所述复制数据帧加在一起，以便获得数据点合计帧；
从所述数据点合计帧中选择所述峰值数据点；
从所述合计帧内的所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差计算校正信息；
利用所述校正信息修改至少某些所述复制数据帧的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧更加紧密地与相应的一些原数据帧一致；以及
从所述修改后的复制数据帧中间检测水印。
20.如权利要求19所述的存储介质，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧都包括标记数据点，而M个所述复制数据帧中每帧都包括复制标记数据点；给定一个所述复制数据帧的每一个所述复制标记数据点都对应于对应的一个所述原数据帧的一个所述标记数据点；N是小于或等于所述原数据帧总数的整数；而M是小于或等于所述复制数据帧总数的整数。
21.如权利要求20所述的存储介质，其特征在于：
N个所述原数据帧中每帧的所述标记数据点位于基本上相同的相对位置，以及
M个所述复制数据帧中每帧内的所述复制标记数据点位于基本上相同的相对位置。
22.如权利要求21所述的存储介质，其特征在于：一组所述标记数据点排列成网格。
23.如权利要求21所述的存储介质，其特征在于：所述数据点合计帧的每个峰值数据点对应于位于所述M个复制数据帧中的至少某些帧的相应的一些帧中基本上相同的相对位置上的所述复制标记数据点之和。
24.如权利要求23所述的存储介质，其特征在于：所述数据点合计帧内的所述峰值数据点的所述预期位置是N个所述原数据帧内所述标记数据点的对应位置。
25.如权利要求24所述的存储介质，其特征在于所述方法还包括：
三个或三个以上一组地把所述峰值数据点和它们相关的复制标记数据点和标记数据点组织在各自的组内；
把每组的所述峰值数据点的各自位置与相关一组所述标记数据点的位置加以比较；
根据这几组峰值数据点和标记数据点的比较结果，计算相应的几组校正信息；每组校正信息对应于每个所述复制数据帧内被与所述一组校正信息的所述峰值数据点相关的所述复制标记数据点包围的相应的区域；以及
根据相关联的几组校正信息修改至少一个所述复制数据帧的相应区域中每个数据的位置。
26.如权利要求19所述的存储介质，其特征在于：如果所述数据点合计帧的给定数据点的量值超过阈值，则选用该给定数据点。
27.如权利要求19所述的方法，其特征在于：确定所述合计帧内所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差的所述步骤包括利用双线性内插法。
28.一种在多个复制数据帧中间检测水印的方法，所述复制数据帧已经从相应的原数据帧产生，N个所述复制数据帧各自包括与分布在N个所述原数据帧中的噪声数据块对应的多个复制噪声数据块，所述方法包括：
从N个所述复制数据帧的所述复制噪声数据块求出所述峰值数据点，所述峰值数据点位于数据点合计帧内；
从所述合计帧内的所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差计算校正信息；
利用所述校正信息修改至少某些所述复制数据帧的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧更加紧密地与相应的一些原数据帧一致；以及
从所述修改后的复制数据帧检测水印。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于：求出所述峰值数据点的所述步骤包括：
选择所述N个原数据帧中第i帧的一个所述噪声数据块的一个噪声数据，其中i＝1，2，...N；
把所述N个复制数据帧中第i帧的数据乘以所述选择的一个噪声数据，产生第i个修改后的复制数据帧；以及
在点对点的基础上把所述各修改后的复制数据帧相加在一起，以便获得所述数据点合计帧，
其中，所述峰值数据点是那些其量值比所述数据合计帧的其他数据点高得多的数据点。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧内的所述噪声数据块基本上彼此是复制品。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于：N个所述原数据帧中一些不同帧的所述噪声数据块彼此显著不同。
32.如权利要求30所述的方法，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧的所述噪声数据块具有基本上相同的尺寸。
33.如权利要求32所述的方法，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧的所述噪声数据块位于每帧内基本上相同的相对位置上。
34.如权利要求29所述的方法，其特征在于：所述噪声数据块的每个噪声数据选自所述原数据帧的对应帧内基本上相同的相对位置。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于：所述噪声数据块的每个噪声数据选自所述原数据帧的对应帧的噪声数据块内基本上相同的相对位置。
36.如权利要求34所述的方法，其特征在于：所述数据点合计帧内所述峰值数据点的预期位置是所述原数据帧相应的第i帧内第i个噪声数据的相应位置。
37.如权利要求36所述的方法，其特征在于还包括：
把以下各项三个或三个以上一组地组成各个组：(i)所述峰值数据点；(ii)在对应于所述峰值数据点的相对位置上N个所述复制数据帧的复制数据点；以及(iii)相关的选定的噪声数据点；
把每组的所述峰值数据点的各自位置与所述一组相关选定的噪声数据点的位置加以比较；
根据几组所述峰值数据点和噪声数据点的比较结果，计算相应的各组校正信息，每组所述校正信息对应于每个所述复制数据帧内与被所述N个复制数据帧的对应于所述峰值数据点的相对位置上的复制数据包围的相应的区域；以及
按照所述相关的几组校正信息修改至少一个所述复制数据帧的每个相应的区域内的数据的位置。
38.如权利要求28所述的方法，其特征在于：如果所述数据点合计帧的给定数据点的量值超过阈值，则该给定数据点是峰值数据点。
39.如权利要求28所述的方法，其特征在于：确定所述合计帧内所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差的所述步骤包括利用双线性内插法。
40.一种用于在多个复制数据帧中间检测水印的设备，所述复制数据帧已经从相应的原数据帧产生，N个所述复制数据帧各自包括与分布在N个所述原数据帧中的噪声数据块对应的多个复制噪声数据块，所述设备包括：
用于从N个所述复制数据帧的所述复制噪声数据块求出所述峰值数据点装置，所述峰值数据点位于数据点合计帧内；
用于从所述合计帧内的所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差计算校正信息的装置；
用于利用所述校正信息修改至少某些所述复制数据帧的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧更加紧密地与相应的一些原数据帧一致的装置；以及
用于从所述修改后的复制数据帧检测水印的装置。
41.如权利要求40所述的设备，其特征在于：用于求出所述峰值数据点的所述装置包括：
用于选择所述N个原数据帧中第i帧的一个所述噪声数据块的一个噪声数据的装置，其中i＝1，2，...N；
用于把所述N个复制数据帧中第i帧的数据乘以所述选择的一个噪声数据，以便产生第i个修改后的复制数据帧的装置；以及
用于在点对点的基础上把所述各修改后的复制数据帧相加在一起，以便获得所述数据点合计帧的装置，
其中，所述峰值数据点是那些其量值比所述数据合计帧的其他数据点高得多的数据点。
42.如权利要求41所述的设备，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧内的所述噪声数据块基本上彼此是复制品。
43.如权利要求42所述的设备，其特征在于：N个所述原数据帧中一些不同帧的所述噪声数据块基本上彼此不同。
44.如权利要求42所述的设备，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧的所述噪声数据块具有基本上相同的尺寸。
45.如权利要求44所述的设备，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧的所述噪声数据块位于每帧内基本上相同的相对位置上。
46.如权利要求41所述的设备，其特征在于：所述噪声数据块的每个噪声数据选自所述原数据帧的对应帧内基本上相同的相对位置。
47.如权利要求46所述的设备，其特征在于：所述噪声数据块的每个噪声数据选自所述原数据帧的对应帧的噪声数据块内基本上相同的相对位置。
48.如权利要求46所述的设备，其特征在于：所述数据点合计帧内所述峰值数据点的预期位置是所述原数据帧相应的第i帧内第i个噪声数据的相应位置。
49.如权利要求48所述的设备，其特征在于还包括：
用于把以下各项三个或三个以上一组地组成各个组的装置：(i)所述峰值数据点；(ii)在对应于所述峰值数据点的相对位置上N个所述复制数据帧的复制数据点；以及(iii)相关的选定的噪声数据点；
用于把每组的所述峰值数据点的各自位置与所述一组相关选定的噪声数据点的位置加以比较的装置；
用于根据几组所述峰值数据点和噪声数据点的比较结果，计算相应的各组校正信息的装置，每组所述校正信息对应于每个所述复制数据帧内与被所述N个复制数据帧的对应于所述峰值数据点的相对位置上的复制数据包围的相应的区域；以及
用于按照所述相关的几组校正信息修改至少一个所述复制数据帧的每个相应的区域内数据的位置的装置。
50.如权利要求40所述的设备，其特征在于：如果所述数据点合计帧的给定数据点的量值超过阈值，则该给定数据点是峰值数据点。
51.如权利要求40所述的设备，其特征在于：确定所述合计帧内所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差的所述步骤包括利用双线性内插法。
52.一种包含程序的存储介质，所述程序能够使处理器执行在多个复制数据帧中间检测水印的方法，所述复制数据帧已经从相应的原数据帧产生，N个所述复制数据帧各自包括对应于分布在N个所述原数据帧内的各噪声数据块的多个复制噪声数据块，所述方法包括：
从N个所述复制数据帧的所述复制噪声数据块求出所述峰值数据点，所述峰值数据点位于数据点合计帧内；
从所述合计帧内的所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差计算校正信息；
利用所述校正信息修改至少某些所述复制数据帧的至少某些数据的位置，使得这些复制数据帧更加紧密地与相应的一些原数据帧一致；以及
从所述修改后的复制数据帧检测水印。
53.如权利要求52所述的存储介质，其特征在于：求出所述峰值数据点的所述步骤包括：
选择所述N个原数据帧中第i帧的一个所述噪声数据块的一个噪声数据，其中i＝1，2，...N；
把所述N个复制数据帧中第i帧的数据乘以所述选择的一个噪声数据，产生第i个修改后的复制数据帧；以及
在点对点的基础上把所述各修改后的复制数据帧相加在一起，以便获得所述数据点合计帧，
其中，所述峰值数据点是那些其量值比所述数据合计帧的其他数
据点高得多的数据点。
54.如权利要求53所述的存储介质，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧内的所述噪声数据块基本上彼此是复制品。
55.如权利要求54所述的存储介质，其特征在于：N个所述原数据帧中一些不同帧的所述噪声数据块彼此显著不同。
56.如权利要求54所述的存储介质，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧的所述噪声数据块具有基本上相同的尺寸。
57.如权利要求56所述的存储介质，其特征在于：N个所述原数据帧中每帧的所述噪声数据块位于每帧内基本上相同的相对位置上。
58.如权利要求53所述的存储介质，其特征在于：所述噪声数据块的每个噪声数据选自所述原数据帧的对应帧内基本上相同的相对位置。
59.如权利要求58所述的存储介质，其特征在于：所述噪声数据块的每个噪声数据选自所述原数据帧的对应帧的噪声数据块内基本上相同的相对位置。
60.如权利要求58所述的存储介质，其特征在于：所述数据点合计帧内所述峰值数据点的预期位置是所述原数据帧相应的第i帧内第i个噪声数据的相应位置。
61.如权利要求60所述的存储介质，其特征在于所述方法还包括：
把以下各项三个或三个以上一组地组成各个组：(i)所述峰值数据点；(ii)在对应于所述峰值数据点的相对位置上N个所述复制数据帧的复制数据点；以及(iii)相关的选定的噪声数据点；
把每组的所述峰值数据点的各自位置与所述一组相关选定的噪声数据点的位置加以比较；
根据几组所述峰值数据点和噪声数据点的比较结果，计算相应的各组校正信息，每组所述校正信息对应于每个所述复制数据帧内与被
所述N个复制数据帧的对应于所述峰值数据点的相对位置上的复制数据包围的相应的区域；以及
按照所述相关的几组校正信息修改至少一个所述复制数据帧的每个相应的区域内的数据的位置。
62.如权利要求52所述的存储介质，其特征在于：如果所述数据点合计帧的给定数据点的量值超过阈值，则该给定数据点是峰值数据点。
63.如权利要求52所述的存储介质，其特征在于：确定所述合计帧内所述峰值数据点的位置和这些峰值数据点的预期位置之间的偏差的所述步骤包括利用双线性内插法。
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