CN1649412A - 视频图像的拆分及重现的方法 - Google Patents
视频图像的拆分及重现的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1649412A CN1649412A CN 200510011301 CN200510011301A CN1649412A CN 1649412 A CN1649412 A CN 1649412A CN 200510011301 CN200510011301 CN 200510011301 CN 200510011301 A CN200510011301 A CN 200510011301A CN 1649412 A CN1649412 A CN 1649412A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- video image
- data
- substance
- key content
- user
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
本发明提供了一种视频图像的拆分及重现的方法，属于视频图像处理技术领域。该方法包括：视频图像经过编码形成若干参考帧和非参考帧，视频图像的拆分是指抽取上述全部或部分参考帧中的压缩视频图像数据的一部分或全部，抽取出来的视频压缩数据为关键内容，其余的视频压缩数据为基本内容，将关键内容和基本内容分别存储或传输，如同时得到关键内容和基本内容后，用户解码器可将关键内容和基本内容拼接恢复成完整的视频图像进行正常播放；如果得不到关键内容，则解码恢复出来的视频图像将是错误的，无法正常收看。本发明无需额外的加密/解密算法，可直接、有效保护视频图像的版权，且不需要增加额外的硬件。
Description
技术领域
本发明属于视频图像处理技术领域，特别涉及可保护视频图像版权的一种视频图像的拆分及重现的方法。
背景技术
视频压缩的目的是在保证视觉效果的前提下减小视频数据率，同时可以减小视频数据存储量和记录密度。视频图像中存在的空间相关性和时间相关性使得大量的冗余信息被保存在视频图像数据中。视频压缩的目的就是将这些冗余信息去除，只保存视频图像中少量非相关信息并进行传输，这样就可以大大节省视频图像的存储空间和传输时所占用的带宽。而播放之前需要对被压缩的视频图像进行解压缩(一般被称为解码)，解码器根据压缩视频图像中提供的信息，按照一定的解码算法，可以在保证一定的图像质量的前提下恢复原始的视频图像并进行播放。
为了最大限度地去除视频图像中的冗余信息，现在流行的压缩编码方案(如MPEG2和MPEG4)充分利用了视频图像的空间相关性和时间相关性进行编码。将视频图像的基本单位称为帧，即时间轴上某个时间点的图像。空间相关性编码利用了大块图像区域的相似性，图像数据只与临近像素数据有关，所以编码数据中包含大量的原始图像数据，每一帧的数据量非常大。时间相关性编码则是利用了连续图像(帧)之间的相似性，编码数据是该帧图像与临近一帧或几帧图像的差值，每一帧的数据量相对较小。
为了提高编码效率，实际应用时只有极少部分帧利用视频图像的空间相关性进行编码，而大多数帧则需要利用视频图像的时间相关性进行编码。利用空间相关性编码帧的数据只与该帧内邻近区域的图像数据有关，解码时不需要参考其它帧的数据。利用时间相关性进行编码时，每一帧的数据与临近的一帧或几帧的数据是相关联的，因此解码器在对压缩视频图像进行解码时，利用了视频图像时间相关性进行编码的帧需要参考临近的一帧或几帧进行解码。所以，利用空间相关性编码的帧只会被用作参考帧。由于利用空间相关性编码的帧的数量非常少，为了保证图像的连续性，会有少部分利用时间相关性编码的帧也会被用作参考帧，而多数的利用时间相关性编码的帧则是非参考帧。就整个视频图像而言，只有少部分的帧是参考帧，而多数的帧则是非参考帧。
如果参考帧的图像数据丢失或者发生错误，则解码恢复出来的视频图像是错误的，如某些区域的图像与相临区域的图像不匹配，甚至出现马赛克现象，无法正常收看。考虑到视频压缩图像数据在存储和传输过程中可能出现丢失或错误，解码器通常都会使用一定的纠错算法对丢失的或错误的数据进行恢复，但如果丢失或发生错误的数据量过大，则纠错算法也无法完整地恢复原始图像。
由于在压缩视频图像数据存储和传输过程中存在视频图像数据的知识产权(版权)保护问题，现在有一些方法已经被使用，这些方法大多是通过加密或加扰的方式对压缩视频图像数据进行保护，CA(Conditional Access)技术是其中最常用的一种。采用加密或加扰方式的最主要缺点是算法可以被破解，理论上没有一种加密或加扰算法是不会被破解的，只是花费的成本多少而已。采用加密或加扰方式还有一个缺点是增加了压缩的成本：为了对压缩视频图像数据进行加密，需要使用专用的加密软件和硬件，这在无形中增加了视频压缩的成本。
通过对中国专利的检索，没有发现专门针对压缩视频图像知识产权(版权)保护的技术。在Y·E·施特恩2002.4.16提交的中国专利申请序列号为02802229.7的“用于分布贮存的P2P网络结构”专利中提到了通过降低业务成本的方式来反盗版，这并非直接保护压缩视频知识产权(版权)技术。
发明内容
本发明解决了上述视频图像数据版权保护技术的不足，提供一种可直接、有效保护视频图像的知识产权(版权)的方法。
本发明的技术内容：一种视频图像的拆分及重现的方法，其步骤包括：
(1)视频图像经过编码形成若干参考帧和非参考帧，如果参考帧的压缩图像数据丢失或者发生错误，则解码恢复出来的视频图像将无法正常收看，视频图像的拆分是指抽取上述全部或部分参考帧中的压缩视频图像数据的一部分或全部，抽取出来的视频压缩数据为关键内容，其余参考帧和非参考帧的视频压缩数据为基本内容；
(2)将关键内容和基本内容分别存储或传输；
(3)如得到关键内容和基本内容后，用户解码器可将关键内容和基本内容拼接恢复成完整的视频图像进行正常播放；如果得不到关键内容，则解码恢复出来的视频图像将是错误的，无法正常收看。
将关键内容和基本内容分别储存在认证服务器和内容服务器上。
用户可以通过内容服务器将基本内容下载到本地储存，关键内容只能根据用户申请，通过用户合法性认证，由认证服务器实时提供给用户解码器使用。
用户解码器拼接操作、解码操作和播放可采用流水线的方式进行，即将关键内容和基本内容分成若干个数据块，首先拼接恢复第一个数据块；随后解码第一个数据块，同时拼接恢复第二个数据块；然后播放第一个数据块，同时解码第二个数据块拼接恢复第三个数据块……以此类推，直至播放完成。
本发明的技术效果：将参考帧的压缩视频图像数据在压缩编码时抽取出来，根据需要可能是某些参考帧的部分数据或者某些参考帧，也可能是所有的参考帧，抽取出的关键内容和基本内容分别存储或传输，用户只有同时获得关键内容和基本内容后，才能实现播放视频图像的操作。用户即使很容易可以获得基本内容并进行存储也不能播放视频图像，用户只能通过申请视频压缩图像的所有权者的认证或授权，如通过(得到)视频压缩图像的所有权者的认证或授权，得到抽取出的关键内容后，可将两部分拼接恢复成原始内容并进行播放，从而使视频压缩图像的所有权者的知识产权得到保护。
本发明无需额外的加密/解密算法，实现方式不涉及算法问题，因此不用担心被破解(盗版)。且不需要增加额外的硬件，所有增加的操作均可用软件实现。
附图说明
下面结合附图，对本发明做出详细描述。
图1是对拼接、解码和播放操作的示意图；
图2为本发明一实施例的结构示意图；
图3为本发明实施例中视频图像的拆分及重现方法流程图。
具体实施方式
为了最大限度地去除视频图像中的冗余信息，现在流行的压缩编码方案(如MPEG2和MPEG4)充分利用了视频图像的空间相关性和时间相关性进行编码形成若干参考帧和非参考帧，在解码器对压缩视频图像进行解码时，非参考帧需要参考临近的一帧或几帧图像进行解码，如果参考帧的图像数据丢失或者发生错误，则解码恢复出来的视频图像将是错误的(某些区域的图像与相临区域的图像不匹配，比如我们常见的马赛克现象)，无法正常收看。考虑到视频压缩图像数据在存储和传输过程中可能出现丢失或错误，解码器通常都会使用一定的纠错算法对丢失的或错误的参考帧视频图像数据进行恢复，但如果丢失或发生错误的视频图像数据量过大，则纠错算法也无法完整地恢复原始图像。
本发明的核心是将经过编码的视频图像压缩数据进行拆分，即将全部或部分参考帧的部分或全部数据在压缩编码时抽取出来，这一操作可以用专用软件实现。被抽取的参考帧数据量要足够大，以保证在仅仅拥有原始帧的情况下，解码器(即使使用了纠错算法)无法将视频压缩数据恢复成完整的视频图像进行正常播放。抽取出来可能是某些参考帧的部分数据或者某些参考帧，也可能是所有的参考帧。抽取出来的视频压缩数据为关键内容，其余的视频压缩数据为基本内容。将关键内容和基本内容分别存储或传输。用户即使可以很容易的获得基本内容并进行存储，但只有通过(得到)获得关键内容后，才可将两部分拼接恢复成原始内容，这一操作实际上是拆分(抽取)的逆向过程，可以由解码器利用软件完成。为了保证用户可以实时的播放视频图像，拼接操作、解码操作和播放采用流水线的方式进行，参考图1，假设将视频压缩数据分成若干个数据块，则首先拼接恢复第一个数据块；随后解码第一个数据块，同时拼接恢复第二个数据块；然后播放第一个数据块，同时解码第二个数据块拼接恢复第三个数据块……以此类推，直至播放完成。
本发明方法可用于IP TV业务。具体做法是将IP TV业务提供的供网络传输的压缩视频码流中的参考帧的部分数据在码流压缩时抽取出来，而把其余的参考帧保留在原始帧中。抽取的关键内容数量要足够多，以保证用户的解码器(即使使用了纠错算法)无法将仅仅拥有基本内容的视频码流恢复成正常的图像进行播放，但相对于整个视频码流，抽取出的参考帧只占其中很小的一部分。
为了增加安全性，抽取出的参考帧(关键内容)和原始帧(基本内容)分别储存在认证服务器和内容服务器上。用户可以将基本内容下载到本地储存，但不能将抽取出的参考帧下载到本地储存，抽取出的参考帧只能根据需要实时提供给用户解码器使用。用户在播放视频码流时，需要向认证服务器申请下载抽取出的参考帧，只有通过了认证服务器的认证，用户才能获得抽取出的参考帧。由于抽取出的参考帧只占原始内容很小的比例，现有的网络条件可以保证其实时下载并与下载到本地储存设备的基本内容拼接恢复成原始内容，并进行实时播放。图2是整个系统的结构示意图，参考图2，系统中包括内容服务器、认证服务器、路由器/交换机和最终用户四部分。
内容服务器完成如下功能：a)查找：根据最终用户的下载申请查找节目基本内容并提供给最终用户；b)储存基本内容；c)向最终用户提供查找关键内容所需的信息。
认证服务器完成如下功能：a)用户认证：最终用户合法性认证；b)查找：根据合法用户提供的关键内容信息查找相应的关键内容并实时地提供给用户；c)储存关键内容。
路由器/交换机：是数据网络(如互联网和有线电视网)的数据交换设备，用于内容服务器/认证服务器和最终用户间的数据交换。
最终用户完成如下功能：a)提供储存设备：用于储存从内容服务器得到的基本内容；b)下载申请：向内容服务器申请下载指定节目的基本内容和关键内容信息，向认证服务器提供最终用户信息和关键内容信息，申请下载关键内容；c)内容恢复：将下载储存到本地储存设备(如硬盘)中的基本内容和从认证服务器得到的关键内容合并恢复成可供播放的原始内容。
参考图3，整个系统工作流程如下：
1)最终用户向内容服务器申请下载播放指定的节目；
2)内容服务器根据最终用户的需求查找节目的基本内容和关键内容信息；
3)内容服务器向最终用户提供基本内容和关键内容信息，最终用户将其进行储存；
4)最终用户向认证服务器提供用户信息，并根据关键内容信息实时地向认证服务器申请下载关键内容；
5)认证服务器对最终用户合法性进行认证：不通过则停止工作转入8)，通过则转入6)；
6)认证服务器根据最终用户提供的关键内容信息查找关键内容，并实时的提供给最终用户；
7)最终用户将基本内容和关键内容合并成原始内容，并进行播出，然后转入10)；
8)认证服务器拒绝向最终用户提供关键内容；
9)最终用户播放基本内容(非正常播放)；
10)结束。
Claims (4)
1、一种视频图像的拆分及重现的方法，其步骤包括：
(1)视频图像经过编码形成若干参考帧和非参考帧，如果参考帧的部分压缩图像数据丢失或者发生错误，则解码恢复出来的视频图像将无法正常收看，视频图像的拆分是指抽取上述全部或部分参考帧中的压缩视频图像数据的一部分或全部，抽取出来的视频压缩数据为关键内容，其余参考帧和非参考帧的视频压缩数据为基本内容；
(2)将关键内容和基本内容分别存储或传输；
(3)如得到关键内容和基本内容后，用户解码器可将关键内容和基本内容拼接恢复成完整的视频图像进行正常播放；如果得不到关键内容，则解码恢复出来的视频图像将是错误的，无法正常收看。
2、如权利要求1所述的视频图像的拆分及重现的方法，其特征在于：将关键内容和基本内容分别储存在认证服务器和内容服务器上。
3、如权利要求2所述的视频图像的拆分及重现的方法，其特征在于：用户通过内容服务器将基本内容下载到本地储存，关键内容只能根据用户申请，通过用户合法性认证，由认证服务器实时提供给用户解码器使用。
4、如权利要求1所述的视频图像的拆分及重现的方法，其特征在于：用户解码器拼接操作、解码操作和播放采用流水线的方式进行，即将关键内容和基本内容分成若干个数据块，首先拼接恢复第一个数据块；随后解码第一个数据块，同时拼接恢复第二个数据块；然后播放第一个数据块，同时解码第二个数据块拼接恢复第三个数据块……以此类推，直至播放完成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510011301 CN1649412A (zh) | 2005-02-03 | 2005-02-03 | 视频图像的拆分及重现的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510011301 CN1649412A (zh) | 2005-02-03 | 2005-02-03 | 视频图像的拆分及重现的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1649412A true CN1649412A (zh) | 2005-08-03 |
Family
ID=34875522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200510011301 Pending CN1649412A (zh) | 2005-02-03 | 2005-02-03 | 视频图像的拆分及重现的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1649412A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101433085B (zh) * | 2006-04-24 | 2012-04-18 | 松下电器产业株式会社 | 数据处理装置、数据处理方法、数据处理程序及记录有该数据处理程序的记录媒体以及集成电路 |
| US8452008B2 (en) | 2006-06-20 | 2013-05-28 | International Business Machines Corporation | Content distributing method, apparatus and system |
| WO2017020737A1 (zh) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 视频流的存储方法、读取方法及装置 |
| CN111461954A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-28 | 四川九强通信科技有限公司 | 一种基于空间信息网络的图像安全分发系统及方法 |
| CN113709523A (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-26 | 联咏科技股份有限公司 | 用于编码及解码私密数据的方法及图像处理装置 |
| CN116320536A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-06-23 | 瀚博半导体(上海)有限公司 | 视频处理方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质 |
-
2005
- 2005-02-03 CN CN 200510011301 patent/CN1649412A/zh active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101433085B (zh) * | 2006-04-24 | 2012-04-18 | 松下电器产业株式会社 | 数据处理装置、数据处理方法、数据处理程序及记录有该数据处理程序的记录媒体以及集成电路 |
| US8452008B2 (en) | 2006-06-20 | 2013-05-28 | International Business Machines Corporation | Content distributing method, apparatus and system |
| WO2017020737A1 (zh) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | 杭州海康威视数字技术股份有限公司 | 视频流的存储方法、读取方法及装置 |
| US10332565B2 (en) | 2015-08-04 | 2019-06-25 | Hangzhou Hikvision Digital Technology Co., Ltd. | Video stream storage method, reading method and device |
| CN111461954A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-07-28 | 四川九强通信科技有限公司 | 一种基于空间信息网络的图像安全分发系统及方法 |
| CN113709523A (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-26 | 联咏科技股份有限公司 | 用于编码及解码私密数据的方法及图像处理装置 |
| CN113709523B (zh) * | 2020-05-21 | 2024-02-13 | 联咏科技股份有限公司 | 用于编码及解码私密数据的方法及图像处理装置 |
| CN116320536A (zh) * | 2023-05-16 | 2023-06-23 | 瀚博半导体(上海)有限公司 | 视频处理方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质 |
| CN116320536B (zh) * | 2023-05-16 | 2023-08-18 | 瀚博半导体(上海)有限公司 | 视频处理方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7457415B2 (en) | Secure information distribution system utilizing information segment scrambling | |
| JP4298499B2 (ja) | ディジタル映像にウォーターマーキングする装置及び方法 | |
| TWI508540B (zh) | 一種資料處理方法和系統 | |
| US20060031558A1 (en) | Method and system for delivering media data | |
| US20060107056A1 (en) | Techniques to manage digital media | |
| US10277656B2 (en) | Method and system for delivering media data | |
| JP4035257B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 | |
| JP4644852B2 (ja) | ビデオシーケンス供給方法、ビデオストリーム送信装置、ビデオストリーム受信装置、カード型ビデオストリーム受信装置、およびビデオストリーム伝送システム | |
| EP2735166A1 (en) | Transmission of reconstruction data in a tiered signal quality hierarchy | |
| CN1649412A (zh) | 视频图像的拆分及重现的方法 | |
| WO2013188394A2 (en) | Streaming portions of a quilted image representation along with content control data | |
| US20160283722A1 (en) | Systems and Methods for Protecting Video Content | |
| EP1470714B1 (fr) | Dispositif securise pour le traitement des oeuvres audiovisuelles de haute qualite | |
| US8903089B2 (en) | Device for secure transmission recording and visualization of audiovisual programs | |
| US10834457B1 (en) | Client-side watermarking of video content | |
| JP2005535242A (ja) | Ｍｐｅｇ−４タイプの音響映像マルチメディアコンテンツのスクランブル装置 | |
| Simitopoulos et al. | Encryption and watermarking for the secure distribution of copyrighted MPEG video on DVD | |
| GB2610397A (en) | Encoding and decoding video data | |
| Ahuja et al. | A compressed domain based robust and imperceptible digital video watermarking scheme | |
| CN110012296B (zh) | 一种针对mp4视频码流的快速信息嵌入方法 | |
| US20240244229A1 (en) | Systems and methods for predictive coding | |
| JP6748657B2 (ja) | 圧縮ビデオビットストリームに付属メッセージデータを含めるシステムおよび方法 | |
| CN104573413B (zh) | 一种多媒体资源的保护方法和装置 | |
| KR100439521B1 (ko) | 헤더 정보 암호화에 의한 멀티미디어 컨텐츠 보호 방법 | |
| JPH10304324A (ja) | 情報受信装置及び同装置に適用する情報埋め込み処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |