CN1910534A - 使用生物特征水印保护内容的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

使用生物特征水印限制授权用户在一个或多个系统上访问数字内容的方法和设备。公开的生物特征水印技术允许授权用户被唯一标识。通过在内容中嵌入生物特征水印，例如生物特征图像，使访问数字内容被限于根据本发明的数字内容。因此，如果用户的生物特征采样匹配嵌入的生物特征水印，则只有该用户可以访问内容。在一个变型中，如果生物特征采样是活体生物特征采样，则只有该用户可以访问内容。嵌入的生物特征水印可选择地包括描述用户获取内容使用的系统的信息。如果内容处于预先已经向使用生物特征评估的用户授权的系统上，则用户可有选择地被允许访问该内容，而无需生物特征评估。

Description

使用生物特征水印保护内容的方法和设备
本发明涉及通过使用水印技术来保护数字内容的方法和系统，更具体而言，涉及用于编码、检测并检验包括生物特征信息的水印的方法和系统。
水印是在内容(例如视频和音频内容)中嵌入的来证明材料来源的签名。这使内容的所有人和发行人能够控制和保护他们的版权及其他所有人权益，并且能够控制内容的分发。数字水印系统的目标在于，在内容中嵌入一个信息信号或多个信号，从而在优先的内容信号中存在极少人工制品或不存在人工制品，同时最大化编码电平和位置灵敏度，从而移动水印的任何尝试将对该内容信号造成损坏。通常，数字水印很难被移动，因为它共享数字内容内许多随机或伪随机噪声的特征。
加有水印的数字内容一般在水印中嵌入带有信息的有效负载，例如内容作者和内容发行人的姓名。当加有水印的内容被具有水印检测能力的设备(例如，DVD播放器)访问时，对水印的查找以及对水印有效负载信息的评估，一般利用与该类型水印相关的水印检测技术来执行。如果发现了正确的水印，则设备将会允许内容的播出。然而，如果没有检测到水印，或检测到被破坏的水印，则设备将不会允许访问加有水印的内容。因此，内容的非法再现和分发将被禁止。
因特网的广泛使用已经提供了用于购买和下载多媒体内容的额外出口。然而，对等文件共享带来了另外的问题，例如内容盗版。数字水印和加密技术已用于保护内容和减少对等文件共享造成的盗版。例如，如果第一个用户合法地获得经过加密的文件，则该用户具有用于解码该内容的密钥。为了防止第一个用户计划与第二个用户一起共享内容和相关的密钥，内容一般用附加信息编码，例如，第一个用户使用的系统的属性，例如，唯一标识处理器或操作系统(或两者)的序列号。然而不幸地，第一个用户不再能够在另一个系统上访问该内容。
因此，需要一种用于限制授权用户在若干系统上访问内容的方法和设备。还需要一种允许授权用户被唯一标识的数字水印技术。
通常，一种方法和设备在于，使用生物特征水印限制授权用户在一个或多个系统上访问数字内容。公开的生物特征水印技术允许授权用户被唯一标识。通过在内容中嵌入生物特征水印，例如生物特征图像，使访问数字内容被限于根据本发明的数字内容。因此，如果用户的生物特征采样匹配嵌入的生物特征水印，则只有该用户可以访问内容。在一个变型中，如果生物特征采样是活体生物特征采样(livebiometric sample)，则只有该用户可以访问内容。
嵌入的生物特征水印可选择地包括描述用户获取内容使用的系统的信息。如果内容处于预先已经向使用生物特征评估的用户授权的系统上，则用户可有选择地被允许访问该内容，而无需生物特征评估。
通过参考下面的详细描述和附图，将获得本发明更完全的理解、以及本发明的其他特征和优点。
图1说明了用于在数字内容中嵌入并检测水印的常规系统；
图2说明了包括本发明特征的常规内容访问装置；
图3是包括本发明特征的示例性水印编码处理的流程图；以及
图4是包括本发明特征的示例性水印检测处理的流程图。
图1说明了常规水印编码和检测系统100。内容数据110被水印编码处理器120处理，以便向内容数据110添加水印115。用于嵌入水印的算法在本领域中公知。例如，对于适宜的水印编码算法的详细论述，参见题为“Watermarking”的国际专利No.WO 08/091375，在此引入作为参考。然后，加有水印的内容130通过一个或多个方法来分发，包括网络、DVD、或CD(或上述组合)。下面将结合图2进一步论述内容访问装置200，例如DVD播放器，其被用来播放加有水印的内容130。
图2说明了常规内容访问装置200。例如，内容访问装置200可表现为任意常规的内容访问装置，例如，商业上可获得的DVD播放器，其在此进行了改动，以提供本发明的特征与功能。如图2所示，内容数据输入装置215例如从存储器、DVD或CD中，访问用于显示的内容数据130。例如，输出装置230可以是用于分别表现可视或音频信息的显示器或扬声器(或其组合)。内容数据处理器220转换内容数据130，以便通过输出装置230显示。由于内容数据130被访问，所以水印检测器210重复地搜寻合法水印115。合法水印115是还没有被从其原始形态改变到超出特定阈值的水印。如果检测到带有正确有效负载的合法水印115，则水印检测器210用信号通知内容数据处理器220继续处理，并输出内容数据240。如果水印检测器210检测到被破坏的水印115(或不正确的水印有效负载)，则水印检测器210用信号通知内容数据处理器220停止输出内容数据240的播放。被破坏的水印115是通过一种或多种技术已从其原始形态对其进行了转换的水印，例如将初始水印从其初始方位旋转了90度。例如，对用于检测内容中水印的适用技术的更详细论述，参见题为“Watermark Detection”的国际专利No.WO 01/91461，在此引入作为参考。
根据本发明的一个方面，使用生物特征水印限制对多媒体内容的访问。例如，当第一个用户从服务供应商合法地获得该内容的拷贝时，与第一个用户相关的生物特征被嵌入内容中。例如，生物特征水印可以包括指纹图谱、语音图、虹膜图案、或面部图像。因为在不同时期从相同用户提取的生物特征发生变化，从而不能保证它们被识别，所以可提取生物特征的多个实例并将其嵌入内容中。
在一个示例性实现中，当用户获取内容时，从用户获取生物特征标识符、以及标识用户系统的一个或多个参数。每当生物特征被嵌入内容时，系统信息也可被嵌入。此后，只要用户试图访问内容，就要求用户提供生物特征标识符。将所提供的生物特征信息与嵌入在内容中的生物特征信息进行比校。如果所提供的生物特征信息匹配嵌入的生物特征信息，则用户将被允许访问内容。照此方式，授权用户无法与另一个用户共享内容，因为第二个用户通常不应该具有授权用户的生物特征或系统信息。
根据本发明的另一方面，通过满足新机器上的生物特征评估，用户可向不同系统传递下载的内容。在本发明的一个变型中，内容一旦在给定系统上对用户授权，则只要在相同的系统上播放相同的内容时，进一步的生物特征比较可以有选择地被中止。本发明提供一种用于标识已经成为盗版内容来源的用户的机制。
在另一变型中，可要求授权用户提供“活体”生物特征。换言之，本发明可以保证授权用户正在提供活体生物特征，而不是以前已经存储过的生物特征。例如，对用于检测生物特征是否是活体的适用技术的论述，参见R.Derakhshani等人在2003年2月的“Determinationof Vitality from a Non-Invasive Biomedical Measurement for usein Fingerprint Scanners”(《Pattern Recognition》，第17卷，第2期(2003))或S.A.C.Schuckers的“Spoofing and Anti-SpoofingMeasures”(http://www.citer.wvu.edu/members/publications/files/15-SSchuckers-Elsevior02.pdf(2002年12月20日))(以及其中引入的参考)，每篇都在此引入作为参考。
图3是描述根据本发明的水印编码过程300的示例性实现的流程图。水印编码过程300由图1的水印编码处理器120来执行，以将水印插入内容数据110中。如图3所示，当用户请求获取内容110的拷贝时，水印编码过程300在步骤310期间被启动。在步骤320期间，从用户获取生物特征以及系统信息。例如，所获取的生物特征水印可以包括指纹图谱、语音图、虹膜图案、或面部图像。在步骤330期间，使用已知的水印技术将生物特征以及系统信息嵌入内容，例如在题为“Watermaking”的国际专利No.WO 08/091375中描述的那些内容。通常，可以把生物特征图像当作任何图像，例如公司标志，其中存在用于在内容中嵌入基于图像的水印的众所周知的技术。如前面所指出的，可以有选择地提取生物特征的多个实例并将其嵌入内容中。
图4是描述根据本发明的水印检测过程400的示例性实现的流程图。水印检测过程400可以由通过图2的水印检测器210来执行。如图4所示，当用户试图访问由根据本发明的生物特征水印保护的内容时，水印检测过程400在步骤410期间被启动。在步骤420期间执行测试，以确定该内容是否预先已经在当前系统上被授权，例如，通过使用被嵌入生物特征水印中的系统参数。如果在步骤420期间确定了该内容预先已经在当前系统上被授权，则在步骤430期间允许用户访问该内容。
然而，如果在步骤420期间确定了该内容预先在当前系统上未被授权，则在步骤440期间从用户处获取活体生物特征。在步骤450期间执行另一个测试，以确定活体生物特征是否匹配作为生物特征水印在内容中嵌入的生物特征。如果在步骤450期间确定活体生物特征匹配作为生物特征水印在内容中嵌入的生物特征，则在步骤460期间允许用户访问该内容。另外，可以将新系统的系统参数有选择地嵌入内容中新的生物特征水印中。然而，如果，在步骤330期间确定该活体生物特征不匹配作为生物特征水印在内容中嵌入的生物特征，则不允许用户访问该内容，然后在步骤470终止程序控制。
应该理解，在此示出并描述的实施例及变型仅仅说明了本发明的原理，在不脱离本发明范围和精神的前提下，本领域技术人员可以实施各种修改。

Claims (20)

1.一种用于限制访问内容的方法，包括以下步骤：
在所述内容中嵌入生物特征水印；以及
如果所述用户的生物特征采样匹配所述嵌入的生物特征水印，则提供访问所述内容的用户。
2.权利要求1的方法，其中，所述嵌入的生物特征水印包括生物特征图像。
3.权利要求1的方法，其中，所述提供步骤还包括确定所述生物特征采样是否是活体生物特征的步骤。
4.权利要求1的方法，其中，所述嵌入的生物特征水印包括描述所述用户获取所述内容所使用的系统的信息。
5.权利要求4的方法，其中，所述提供步骤还包括评估所述用户访问所述内容所使用的系统的一个或多个参数的步骤。
6.权利要求4的方法，其中，所述提供步骤还包括，如果所述内容处于预先已经对所述用户授权的系统之上，则提供访问所述内容的步骤。
7.权利要求1的方法，还包括，如果所述用户的所述生物特征采样不匹配所述嵌入的生物特征水印，则禁止访问所述内容的步骤。
8.一种用于限制访问内容的系统，包括：
存储器；以及
至少一个处理器，其与存储器耦合在一起，可工作为：
在所述内容中嵌入生物特征水印；以及
如果所述用户的生物特征采样匹配所述嵌入的生物特征水印，则提供访问所述内容的用户。
9.权利要求7的系统，其中，所述嵌入的生物特征水印包括生物特征图像。
10.权利要求7的系统，其中，所述提供步骤还包括确定所述生物特征采样是否是活体生物特征的步骤。
11.权利要求7的系统，其中，所述嵌入的生物特征水印包括描述所述用户获取所述内容所使用的系统的信息。
12.权利要求10的系统，其中，所述提供步骤还包括评估所述用户访问所述内容所使用的系统的一个或多个参数的步骤。
13.权利要求10的系统，其中，所述提供步骤还包括，如果所述内容处于预先已经对所述用户授权的系统之上，则提供访问所述内容的步骤。
14.权利要求1的方法，其中，所述处理器还被配置成，如果所述用户的所述生物特征采样不匹配所述嵌入的生物特征水印，则禁止访问所述内容。
15.一种用于限制访问内容的制造产品，包括机器可读介质，该机器可读介质包含一个或多个在执行时实现以下步骤的程序：
在所述内容中嵌入生物特征水印；以及
如果所述用户的生物特征采样匹配所述嵌入的生物特征水印，则提供访问所述内容的用户。
16.权利要求13的制造产品，其中，所述嵌入的生物特征水印包括生物特征图像。
17.权利要求13的制造产品，其中，所述提供步骤还包括确定所述生物特征采样是否是活体生物特征的步骤。
18.权利要求13的制造产品，其中，所述嵌入的生物特征水印包括描述所述用户获取所述内容所使用的系统的信息。
19.权利要求16的制造产品，其中，所述提供步骤还包括评估所述用户访问所述内容所使用的系统的一个或多个参数的步骤。
20.权利要求17的制造产品，其中，所述提供步骤还包括，如果所述内容处于预先已经对所述用户授权的系统之上，则提供访问所述内容的步骤。
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