DE10208234A1 - Verfahren zum Kennzeichnen von digitalen Videodaten - Google Patents
Verfahren zum Kennzeichnen von digitalen VideodatenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kennzeichnen von digitalen Videodaten, die von einer Videoquelle digital erzeugt und/oder verarbeitet werden. Hierzu ist der Videoquelle ein Identifikationsmerkmal zugeordnet, mit dem die digitalen Videodaten versehen werden, das beim Anzeigen des visuellen Inhalts der digitalen Videodaten als Grafik (10) sichtbar in einer von den digitalen Videodaten ausgefüllten Bildfläche (12) eingeblendet und über diese Bildfläche (12) in verschiedenen Positionen (14, 16, 18) bewegt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kennzeichnen
von digitalen Videodaten gemäß der im Anspruch 1
angegebenen Art, eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens gemäß Anspruch 16 sowie ein Verfahren zum
Überwachen der Verteilung digitaler Videodaten über ein
Datennetz gemäß Anspruch 20.
Zunehmend werden sowohl Fest- als auch Bewegtbilder
(Videos) in digitaler Form erzeugt, übertragen sowie
verarbeitet. Als Beispiele hierfür sind das digitale
Fernsehen oder die Videoübertragung über das Internet
zu nennen. Derartige Dienste werden sowohl im Privat-
(Business-to-Consumer) als auch Geschäftsbereich
(Business-to-Business) eingesetzt.
Als Geräte zum Darstellen der digitalen Bilder können
digitale Fernsehgeräte, digitale Settop-Boxen,
Personal-Computer, digitale Projektoren oder
dergleichen Geräte verwendet werden.
Da gerade die Übertragung der digitalen Bild- und
Videodaten große Bandbreiten erfordert, ist es
besonders wichtig, die zu übertragenden digitalen Daten
zu komprimieren. Zur Festbildkompression wird hierzu
sehr häufig JPEG (Joint Pictures Expert Group)
eingesetzt. Für die Kompression von Videodaten
existieren unter anderem die MPEG-Standards (Motion
Picture Experts Group), wie beispielsweise MPEG-1 und
MPEG-2. Mit MPEG-1 läßt sich etwa Videorekorder-Qualität
erreichen. MPEG-2 ermöglicht bereits HDTV
(High Definition Television)-Qualität. Für die
Übertragung von Videodaten über ISDN oder Modemstrecken
wurde MPEG-4 entwickelt und standardisiert. MPEG-4
ermöglicht einen sehr hohen Kompressionsfaktor aufgrund
der verhältnismäßig geringen Bandbreite von ISDN oder
Modemstrecken.
Zudem sind im Computer-Bereich proprietäre Video-Codecs
(Codierer-Decodierer) beispielsweise der Firmen
RealNetworks (Produkt RealPlayer zum Abspielen von
Videos), Microsoft (Produkt Microsoft Media Player zum
Abspielen von Videos) und Apple (Produkt Qicktime zum
Abspielen von Videos) verbreitet. Die Codecs
ermöglichen verschiedene Kompressionsfaktoren, um an
unterschiedliche Übertragungsbandbreiten anpassbar zu
sein. Die von den Codecs erzeugten komprimierten
Videodaten werden auch als Video-Streams bezeichnet, da
sie häufig als "Datenstrom" zwischen verschiedenen
Computern übertragen werden.
Aufgrund der Kompressionsverfahren ist es mittlerweile
möglich, Daten mit audiovisuellem Inhalt über WANs
(Wide Area Networks) wie beispielsweise das Internet zu
verteilen. Dies ermöglicht jedoch auch, dass
urheberrechtlich geschützte Werke sehr leicht
unberechtigt verteilt werden können. Zur Verteilung von
Audiodaten haben sich in letzter Zeit virtuelle
"Tauschbörsen" im Internet etabliert, die aufgrund
zahlreicher Urheberrechtsverletzungen mittlerweile in
die Kritik gekommen sind. Für Videodaten existieren im
Internet mittlerweile erste Tauschbörsen (c't 26/2001,
S. 158 ff), erste derartige Börsen und es ist zu
befürchten, dass aufgrund der mittlerweile sehr
effizienten Kompressionsverfahren und der breitbandigen
Internetzugänge, wie beispielsweise das von der
Deutschen Telekom AG angebotene T-DSL (Telekom Digital
Subscriber Line), in Zukunft Videodaten verstärkt
unberechtigt auf eine derartige Weise verteilt werden.
Bisher konnte von den Urhebern diese Art der Verteilung
beispielsweise elektronisch nicht wirksam verhindert
werden.
Um den Urheber eines Werkes bei digitalen Daten
ermitteln zu können, wurden digitale Wasserzeichen
entwickelt. Beispielsweise vertreibt die Firma Digimarc
Software, mit der Urheber ihre (Fest-)Bilder mit
digitalen Wasserzeichen versehen können. Zum Teil
bleiben die digitalen Wasserzeichen auch nach einer
Kompression, beispielsweise mittels JPEG, erhalten. Im
Falle einer unberechtigten Kopie eines Bildes ist dann
leicht feststellbar, von wem dieses Bild ursprünglich
stammt. Digitale Wasserzeichen verhindern also
grundsätzlich nicht den Zugriff, lassen jedoch
Rückschlüsse auf den Urheber zu.
Sie weisen allerdings den gravierenden Nachteil auf,
dass bei Bewegtbildern, also Videos, eine
Rückverfolgung nach einer Kompression in der Regel
nicht mehr möglich ist, da die statischen digitalen
Wasserzeichen durch die hohen Kompressionsfaktoren von
MPEG aus den Videodaten buchstäblich "rausgefiltert"
werden. Dies liegt daran, dass eine Kompression von
Videodaten mittels MPEG-Algorithmen im wesentlichen auf
der Dynamik zwischen aufeinanderfolgenden Einzelbildern
in einer Videosequenz basiert. MPEG liegt nämlich die
Erkenntnis zugrunde, dass ein Bild für das menschliche
Auge wichtige, normale und unwichtige Informationen
enthält. Durch die Kompressionsverfahren wird nun
ausgenutzt, dass lediglich wichtige und gegebenenfalls
normale Informationen im komprimierten Datenstrom
erhalten bleiben, unwichtige, meistens die statischen
Informationen vom Kompressionsverfahren entfernt werden
(sogenannte bewegungskompensierende Prädiktion) Dies
hängt selbstverständlich von der Kompressionsrate ab:
bei niedrigen Kompressionsraten werden nur die
unwichtigen, bei hohen auch die normalen Informationen
aus einem Bild entfernt.
Da jedoch Wasserzeichen die subjektive Qualität eines
Bildes nicht beeinträchtigen dürfen, werden sie
überwiegend als normale Information im Bild
eingebettet. Da aber insbesondere bei der Übertragung
über das Internet sehr hohe Kompressionsraten von Bild-
oder Videodaten eingesetzt werden, ist eine
Rückverfolgung zum Urheber der über das Internet
übertragenen Videodaten in den meisten Fällen nicht
mehr möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, ein Verfahren zum Kennzeichnen von digitalen
Videodaten und eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens sowie ein Verfahren zum Überwachen der
Verteilung digitaler Videodaten vorzuschlagen, welche
es auch bei einem hohen Kompressionsfaktor der
digitalen Videodaten ermöglichen, eine in den
Videodaten enthaltene Kennzeichnung zu ermitteln,
welche Rückschlüsse auf die erzeugende und/oder
verarbeitende Videoquelle ermöglicht, und für weitere
Maßnahmen auswertbar ist.
Diese Aufgabe wird für das Verfahren zum Kennzeichnen
von digitalen Videodaten durch die Merkmale des
Anspruches 1 und für die Vorrichtung durch den Anspruch
16 sowie für das Verfahren zum Überwachen der
Verteilung digitaler Videodaten durch die Merkmale des
Anspruches 20 gelöst.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist es, einer
die digitalen Videodaten digital erzeugenden und/oder
verarbeitenden Videoquelle ein Identifikationsmerkmal
zu zuordnen, welches beim Anzeigen des visuellen
Inhalts der digitalen Videodaten als Grafik sichtbar
wird. Hierdurch lässt sich die Vorrichtung, welche die
digitalen Videodaten digital erzeugt und/oder
verarbeitet hat, identifizieren. Der Vorteil liegt hier
in dem erzielten Abschreckungseffekt gegenüber
potentiell unberechtigten Verbreitern der digitalen
Videodaten, der hohen Resistenz gegen Komprimierung,
und der Echtzeitfähigkeit auf Client-Systemen. Unter
Videoquelle wird hier sowohl eine analoge als auch
digitale Videoquelle verstanden. Im Fall einer analogen
Videoquelle ist vor einer Verarbeitung der digitalen
Videodaten eine Digital/Analog-Wandlung erforderlich.
Prinzipiell können mit der Erfindung auch analoge
Videodaten eindeutig gekennzeichnet werden; in diesem
Fall ist eine Analog/Digital-Wandlung erforderlich, um
die Videodaten gemäß der Erfindung eindeutig zu
kennzeichnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kennzeichnen von
digitalen Videodaten, die von einer Videoquelle digital
erzeugt und/oder verarbeitet werden, ist demnach
dadurch gekennzeichnet, dass der Videoquelle ein
Identifikationsmerkmal zugeordnet ist. Mit diesem
werden die digitalen Videodaten versehen. Beim Anzeigen
des visuellen Inhalts der digitalen Videodaten wird es
dann als Grafik sichtbar in einer von den digitalen
Videodaten ausgefüllten Bildfläche eingeblendet und
über diese Bildfläche bewegt. Im wesentlichen bietet
diese Verfahren zwei Vorteile: einerseits kann ganz
einfach durch Anzeigen des visuellen Inhalts der
digitalen Videodaten und Auswerten der dann sichtbaren
Grafik festgestellt werden, von welcher Videoquelle die
Videodaten stammen. Zum Anderen verhindert die Bewegung
der Grafik über die Bildfläche, das diese auch bei
einem sehr hohen Kompressionsfaktor der digitalen
Videodaten beispielsweise mit MPEG-4 nicht
verschwindet.
Ein weiterer Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens
besteht darin, dass dieses Verfahren in Echtzeit auf
Client-Systemen, wie z. B. Set-Top-Boxen oder PCs
durchführbar ist. Dies ist für Videowasserzeichen
aufgrund des hohen Rechenaufwands in der Regel noch
nicht der Fall.
Vorzugsweise kann die Grafik gemäß einem vorgegebenen
Bewegungsablauf über die Bildfläche bewegt werden.
Dieser Bewegungsablauf ist dem Identifikationsmerkmal
zugeordnet. In einer besonderen Ausführungsform ist die
Grafik aus einem Punkt-Raster aufgebaut. Das
Identifikationsmerkmal kann dabei sowohl dem
Bewegungsablauf, als auch einer speziellen Anordnung
der Punkte zugeordnet sein. Denkbar wäre
beispielsweise, jedem Hersteller einer Videoquelle
einen bestimmten Bewegungsablauf und/oder ein
spezielles Punkt-Raster zuzuordnen. Damit ließe sich
zumindest anhand der Auswertung des Bewegungsablaufes
und/oder des Punkt-Rasters der Grafik der Hersteller
der Videoquelle ermitteln.
Die digitalen Videodaten können entweder beim Erzeugen
oder auch nach dem Erzeugen mit dem
Identifikationsmerkmal versehen werden. Ersteres bietet
sich beispielsweise bei einer Videokamera an, letzteres
eher zur Nachbearbeitung von bereits vorhanden
digitalen Videodaten, beispielsweise wenn ein Urheber
dieser Videodaten sich zur Verbreitung über ein
Datennetz entscheidet und diese davor kennzeichnen
will.
Um den durch die digitalen Videodaten dargestellten
Bildinhalt möglichst wenig zu stören, wird die Grafik
vorzugsweise als Overlay über den visuellen Inhalt der
digitalen Videodaten eingeblendet.
Da die Grafik von einem Betrachter des visuellen
Inhalts der digitalen Videodaten kaum wahrnehmbar sein
soll, kann sie aus dem visuellen Inhalt abgeleitet
und/oder mit diesem verknüpft sein.
Beispielsweise ist für den neuen Harry Potter Film aus
der umfassend angelegten Merchandising-Kampagne
bekannt, dass eine Eule in dem Film zu sehen sein wird.
Für den angesprochenen Harry Potter Film könnte daher
die Grafik der Gestalt sein, dass eine entsprechende
Eule als Grafik über die Bildfläche bewegt wird.
In diesem Fall wird die Grafik nur ein geschulter und
aufmerksamer Betrachter erkennen. Eine Störung des
Kunden durch das Einblenden einer solchen Grafik ist
folglich weitestgehend auszuschließen.
Eine Feststellung, von welcher Videoquelle die
digitalen Videodaten stammen, ist nun auf einfache Art
und Weise möglich. Die Ableitung der Grafik aus dem
visuellen Inhalt der digitalen Videodaten hat den
weiteren Vorteil, dass sie vermeintlichen Hackern eher
verborgen bleibt und somit ein Entfernen der Grafik
erschwert wird.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung
entspricht die Grafik einem Schriftzug. Dieser
Schriftzug ist vorzugsweise einem Senderlogo
nachempfunden. Da nach Beendigung einer Werbepause
viele Sender heute für kurze Zeit ein Logo als eine Art
"Markenname" einblenden, ist der Kunde an eine solche
Grafik bereits gewöhnt. Es kann daher davon ausgegangen
werden, dass das Einblenden einer einem Senderlogo
nachempfundenen Grafik von den Betrachtern nicht als
störend empfunden wird. Denkbar wäre auch, durch die
Grafik Informationen zu vermitteln, beispielsweise
durch die Einblendung des Filmtitels zu ausgewählten
Zeitpunkten.
Die Videoquelle kann ein digitaler Videorecorder, eine
digitale Videokamera, ein Personal-Computer mit einem
Programm zum Erzeugen und/oder Verarbeiten digitaler
Videodaten oder auch eine digitale Settop-Box, die
digitale Videodaten erzeugen und/oder verarbeiten kann,
sein. Vorgenannte Geräte sind nur eine beispielhafte
Auflistung Videoquellen; selbstverständlich kann
prinzipiell jedes Gerät als Videoquelle dienen, das
digitale Videodaten erzeugen und/oder verarbeiten kann,
beispielsweise auch ein analoger Videorekorder mit
einem digitalen Eingang.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist in einer
digitalen Videokamera oder einem digitalen
Videorecorder ein Sicherheitsmodul vorgesehen, dass
eine Seriennummer erzeugt, die der Kamera
beziehungsweise dem Recorder eindeutig zugeordnet ist.
Diese Seriennummer dient dann als
Individualitätsmerkmal für die digitale Videoquelle.
Bei einem Personal-Computer mit einem Netzwerk-
Anschluss kann das Individualitätsmerkmal aus einer
MAC-Adresse abgeleitet werden. Möglich ist auch die
Ableitung des Individualitätsmerkmals aus einer
Registry-Datenbank bei einem Personal-Computer, wenn
dessen Betriebssystem eine derartige Datenbank
aufweist. Hier ist anzumerken, dass sich grundsätzlich
jede individuelle Ausstattung eines Personal-Computers
für das Individualitätsmerkmal eignet. Nahezu jeder
Personal-Computer besitzt eine unterschiedliche
Software-Ausstattung. Aus dieser ließe sich ebenso ein
Individualitätsmerkmal mit Hilfe eines dafür
vorgesehenen Programms ableiten. Das Identitätsmerkmal
kann auch mittelbar aus einem anderen
Identitätsmerkmal, z. B. einem Zertifikat nach dem
X.509-Standard (Beutelspacher, Schwenk, Wolfenstetter:
Moderne Verfahren der Kryprographie, Vieweg Verlag;
securemail.t-online.de), abgeleitet werden.
Vertragsverhältnisse, die mit diesem anderen
Identitätsmerkmal abgebildet werden, können so zur
Kennzeichnung des Videos übernommen werden.
Besonders einfach gestaltet sich die Ableitung des
Individualitätsmerkmals bei einer digitalen Set-Top-Box.
Hierfür ist zum Betrieb fast immer eine Chipkarte
vorgesehen, welche die Set-Top-Box personalisiert. Mit
anderen Worten ist diese Chipkarte individuell, besitzt
in der Regel individuelle Kennzeichnungen, die sich zum
Ableiten des Individualitätsmerkmals ideal eignen. Das
erfindungsgemäße Verfahren könnte in der Set-Top-Box
beispielsweise wie folgt ablaufen:
Ein Content-Anbieter (z. B. die Firma Premiere World) sendet einen Premium-Film in Form digitaler Videodaten exklusiv an einen Besteller des Films. Dieser Film ist noch nicht als Leih- oder Kaufvideo erhältlich, sondern wurde bislang nur in Kinos gezeigt. Ein solcher Film ist für einen "Piraten", der illegal analoge oder digitale Kopien (z. B. auf VHS-Kassette, CD- oder DVD-ROM) verkaufen möchte, äußerst interessant. Die Gefahr einer unberechtigten Verbreitung des Films ist daher sehr groß. Der Film wird im Original verschlüsselt an die Set-Top-Box des Bestellers übertragen, zusammen mit einer Anweisung, einen individuellen Overlay auf dem Fernseher des Benutzers, der mit der Set-Top-Box verbunden ist, mit darzustellen. Diese Anweisung kann Zusatzinformationen zu dem zu erzeugenden Overlay enthalten wie z. B. die Bildschirmregion, in der sich die Overlay-Grafik bewegen soll, oder auch das Icon selbst, das bewegt werden soll (z. B. als JPEG-Bild). Das Icon kann in der Set-Top-Box auch so generiert werden, dass es selbst das Identitätsmerkmal enthält. Die Zusatzinformationen dienen dazu, den erzeugten Overlay an den Inhalt des Filmes anzupassen. Sie können während der Laufzeit des Films variiert werden. Die Set-Top-Box entschlüsselt den Originalfilm und liest die Anweisung, dass ein Overlay erzeugt werden muß. Die Set-Top-Box startet einen Prozess, der als Eingabe die Zusatzinformationen und die individuelle Kennung der Set-Top-Box (z. B. die Chipkartennummer) erhält. Dieser Prozess generiert eine bewegte Grafik, mit der die Set-Top-Box die Filmdaten überlagert. Die Filmdaten plus die darüber gelegte bewegt Grafik werden von der Set-Top-Box ausgegeben. Somit ist der Film eindeutig mit den Individualitätsmerkmalen der Settop-Box des Bestellers versehen. Sollte der Besteller den Film auf einem Speichermedium ablegen, beispielsweise auf einer Videokassette, einer CD- oder DVD-ROM, ist später die Herkunft des Films anhand des Individualitätsmerkmals eindeutig nachvollziehbar. Tauchen nun illegale Kopien dieses Premium-Films auf, so können diese eingescannt und untersucht werden. Ein spezieller Bildanalyse-Algorithmus lokalisiert die Overlay-Grafik und bestimmt eine Folge von Positionen. Zusammen mit den bekannten Zusatzinformationen kann nun daraus die individuelle Kennung der Set-Top-Box ermittelt und weitere Schritte eingeleitet werden.
Ein Content-Anbieter (z. B. die Firma Premiere World) sendet einen Premium-Film in Form digitaler Videodaten exklusiv an einen Besteller des Films. Dieser Film ist noch nicht als Leih- oder Kaufvideo erhältlich, sondern wurde bislang nur in Kinos gezeigt. Ein solcher Film ist für einen "Piraten", der illegal analoge oder digitale Kopien (z. B. auf VHS-Kassette, CD- oder DVD-ROM) verkaufen möchte, äußerst interessant. Die Gefahr einer unberechtigten Verbreitung des Films ist daher sehr groß. Der Film wird im Original verschlüsselt an die Set-Top-Box des Bestellers übertragen, zusammen mit einer Anweisung, einen individuellen Overlay auf dem Fernseher des Benutzers, der mit der Set-Top-Box verbunden ist, mit darzustellen. Diese Anweisung kann Zusatzinformationen zu dem zu erzeugenden Overlay enthalten wie z. B. die Bildschirmregion, in der sich die Overlay-Grafik bewegen soll, oder auch das Icon selbst, das bewegt werden soll (z. B. als JPEG-Bild). Das Icon kann in der Set-Top-Box auch so generiert werden, dass es selbst das Identitätsmerkmal enthält. Die Zusatzinformationen dienen dazu, den erzeugten Overlay an den Inhalt des Filmes anzupassen. Sie können während der Laufzeit des Films variiert werden. Die Set-Top-Box entschlüsselt den Originalfilm und liest die Anweisung, dass ein Overlay erzeugt werden muß. Die Set-Top-Box startet einen Prozess, der als Eingabe die Zusatzinformationen und die individuelle Kennung der Set-Top-Box (z. B. die Chipkartennummer) erhält. Dieser Prozess generiert eine bewegte Grafik, mit der die Set-Top-Box die Filmdaten überlagert. Die Filmdaten plus die darüber gelegte bewegt Grafik werden von der Set-Top-Box ausgegeben. Somit ist der Film eindeutig mit den Individualitätsmerkmalen der Settop-Box des Bestellers versehen. Sollte der Besteller den Film auf einem Speichermedium ablegen, beispielsweise auf einer Videokassette, einer CD- oder DVD-ROM, ist später die Herkunft des Films anhand des Individualitätsmerkmals eindeutig nachvollziehbar. Tauchen nun illegale Kopien dieses Premium-Films auf, so können diese eingescannt und untersucht werden. Ein spezieller Bildanalyse-Algorithmus lokalisiert die Overlay-Grafik und bestimmt eine Folge von Positionen. Zusammen mit den bekannten Zusatzinformationen kann nun daraus die individuelle Kennung der Set-Top-Box ermittelt und weitere Schritte eingeleitet werden.
Vorzugsweise können die mit dem Identifikationsmerkmal
versehenen digitalen Videodaten komprimiert werden. Wie
bereits oben ausführlich erläutert, kann insbesondere
bei einer in sich selbst animierten Grafik oder einer
bewegten Grafik eine Kompression der Videodaten
durchgeführt werden, ohne dass befürchtet werden muss,
dass die Grafik durch die Kompression entfernt wird.
Ferner umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der
eine Videoquelle Mittel zum Erzeugen eines
Identifikationsmerkmals der Videoquelle aufweist.
Diese Mittel können ein Sicherheitsmodul umfassen, das
ein Bauelement ist, welches einen Speicher zur
Speicherung des Identifikationsmerkmals sowie einen
Grafikprozessor zur Berechnung einer Grafik aus dem
Identifikationsmerkmal und Einblendung der Grafik in
der von den digitalen Videodaten ausgefüllten
Bildfläche aufweist. Dieses Bauteil wird vorzugsweise
eine integrierte Schaltung sein, die als den Speicher
ROM (Read Only Memory) enthält.
Das Speichermodul kann in einen digitalen
Videorecorder, eine digitale Videokamera, einer
digitalen Settop-Box oder auch auf einer Grafik-Karte
eines Personal-Computers eingebaut sein.
Die Erfindung weist in einer bevorzugten
Ausführungsform einen weiteren wichtigen Aspekt auf,
gemäß dem die unberechtigte Verbreitung digitaler
Videodaten, welche mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
gekennzeichnet wurden, unterbunden werden kann. Die
Unterbindung erfolgt hierbei in einem Datennetz, über
das insbesondere digitale Videodaten übertragen werden.
Mindestens ein Server im Datennetz überwacht eingehende
Datenströme auf digitale Videodaten, untersucht diese
auf eine Kennzeichnung und steuert in Abhängigkeit vom
Ergebnis der Untersuchung die Weiterleitung an einen
Rechner eines Empfängers der digitalen Videodaten.
Konkret kann der Server nach dem Feststellen einer
Kennzeichnung von digitalen Videodaten mittels einer
Datenbank überprüfen, ob der Empfänger zum Empfangen
der digitalen Videodaten berechtigt ist. Abhängig vom
Ergebnis der Überprüfung kann der Server entweder die
digitalen Videodaten weiterleiten oder aber auch die
Weiterleitung abbrechen. Denkbar wäre beispielsweise,
dass sich ein berechtigter Empfänger vorher in die
Datenbank mittels eines Passwort-geschützten Zugangs
eingetragen hat, beispielsweise nachdem er dem Urheber
der digitalen Videodaten ein Entgeld bezahlt hat.
Sobald die Videodaten an den Empfänger übertragen
werden, schaltet sich der Server ein und überprüft
eingehende digitale Videodaten auf die Kennzeichnung.
Nach Feststellung einer Kennzeichnung sucht der Server
in seiner Datenbank nach einem entsprechenden Eintrag
für den Empfänger der Videodaten. Er wird den Empfänger
finden, feststellen, dass dieser berechtigt ist zum
Empfang und die Weiterleitung der digitalen Videodaten
veranlassen.
Vorzugsweise wird der Server die Kennzeichnung von
digitalen Videodaten mittels einer Mustererkennung
durchführen. Da die Bildverarbeitung eine sehr
speicher- und rechenintensive Verarbeitung erfordert,
eignen sich zum Auffinden einer Kennzeichnung von
digitalen Videodaten leistungsfähige
Mustererkennungsverfahren.
In einer besonderen Ausgestaltung kann die
Mustererkennung analysieren, ob und welchen
Bewegungsablauf eine Grafik als Kennzeichnung der
digitalen Videodaten besitzt. Daraus kann sie
ermitteln, mit welcher digitalen Videoquelle die
digitalen Videodaten erzeugt worden sind. Dies lässt im
Falle einer unberechtigten Verbreitung der digitalen
Videodaten Rückschlüsse auf die Videoquelle zu.
Beispielsweise kann der Server, der die Mustererkennung
durchführt, das Ergebnis der Analyse mit Zeit und Datum
protokollieren für eine spätere Auswertung.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten
der vorliegenden Erfindung zum Kennzeichnen von
digitalen Videodaten, die von einer Videoquelle erzeugt
und/oder verarbeitet werden ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der
Zeichnung dargestelltem Ausführungsbeispiel.
Die Erfindung wird im folgenden, anhand der in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele, näher
beschrieben.
In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, der
Zusammenfassung und in der Zeichnung, werden die in der
hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten
Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
In der Zeichnung bedeutet
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer von digitalen
Videodaten ausgefüllten Bildfläche und einer
über die Bildfläche nach einem vorgegebenen
Ablauf bewegten Grafik,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Rechnernetzes
mit einem Server, der eingehende Datenströme
auf digitale Videodaten überwacht,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer digitalen
Videoquelle mit einem Sicherheitsmodul zum
Kennzeichnen digitaler Videodaten, und
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer über die
Bildfläche bewegten Grafik, die aus einem
Punkt-Raster aufgebaut ist.
In Fig. 1 ist eine Grafik 10 in einer von digitalen
Videodaten ausgefüllten Bildfläche 12 dargestellt. Die
Grafik 10 befindet sich an einer Ausgangsposition 18 im
rechten oberen Eck der rechteckförmigen Bildfläche 12.
Ausgehend von dieser Ausgangsposition 18 wird die
Grafik 10 nach einem vorgegebenen Bewegungsablauf 14
über die Bildfläche 12 bewegt.
Der Bewegungsablauf 14 ist durch gestrichelte Pfeile
dargestellt. Danach wird die Grafik 10 zu einem
Eckpunkt 16 des Bewegungsablaufs 14 etwa in die linke
obere Ecke der Bildfläche 12 bewegt. Von dem Eckpunkt
16 wird sie zu einem weiteren Eckpunkt 16' etwa in der
Mitte am unterem Rand der Bildfläche 12 bewegt. Von
dort wandert sie zu einem Eckpunkt 16" nahe der Mitte
der Bildfläche 12, von diesem auf einer horizontalen
Linie zum linken Rand der Bildfläche 12 zu einem
Eckpunkt 16''', um von dort zu einem Eckpunkt 16"" in
der linken unteren Ecke der Bildfläche 12 bewegt zu
werden. Schließlich wandert die Grafik 10 von dem
Eckpunkt 16"" wieder zurück zur Ausgangsposition 18,
von welcher der Bewegungsablauf erneut beginnt.
Der Bewegungsablauf 14 kann selbstverständlich auch
anders gestaltet sein. Im Sinne der Erfindung ist er
einer bestimmten digitalen Videoquelle zugeordnet. Für
jeden Hersteller einer digitalen Videoquelle kann ein
eindeutiger Bewegungsablauf 14 vorgegeben sein, sodass
anhand einer Analyse des Bewegungsablaufs 14 der Grafik
10 über die Bildfläche 12 feststellbar ist, von welchem
Hersteller die digitale Videoquelle zum Erzeugen der
die Bildfläche 12 ausfüllenden digitalen Videodaten
stammt.
In Fig. 2 ist ein Rechnernetz 36 dargestellt, in dem von
einem Rechner 46 eines Senders digitale Videodaten an
einen Rechner 42 eines Empfängers übertragen werden.
Das Rechnernetz weist außer den beiden erwähnten
Rechnern 42 und 46 weitere Rechner 48-48''' sowie
einen Server 38 auf. Alle Datenströme vom Rechner 46
zum Rechner 42 laufen über den Server 38. Der Server 38
ist ferner mit einer Datenbank 44 verbunden.
Alle beim Server 38 eingehenden Datenströme 40 werden
auf digitale Videodaten gescannt. Sobald der Server 38
im eingehenden Datenstrom 40 digitale Videodaten
detektiert, untersucht er diese mittels eines
Mustererkenners auf eine enthaltene Grafik, die ein
Identifikationsmerkmal der digitalen Videoquelle,
welche die digitalen Videodaten produziert hat,
enthält.
Wird eine derartige Grafik erkannt, sucht der Server 38
in der Datenbank 44 nach einem Eintrag für den Rechner
42 des Empfängers der digitalen Videodaten. Wird kein
Eintrag gefunden, blockiert der Server die
Weiterleitung der digitalen Videodaten im eingehenden
Datenstrom 40. Findet der Server 38 in der Datenbank 44
einen Eintrag für den Rechner 42 des Empfängers der
digitalen Videodaten, zeichnet dies den Empfänger als
zum Empfang berechtigt aus. Der Server 38 leitet dann
die digitalen Videodaten an den Rechner 42 des
Empfängers weiter; diese sind demnach im vom Server 38
ausgehenden Datenstrom 41 enthalten und können so den
Rechner 42 des Empfängers erreichen.
Fig. 3 zeigt schließlich eine digitale Videoquelle 20,
der Eingangsdaten 30 zur Bearbeitung zugeführt werden.
Die Eingangsdaten 30 können beispielsweise elektrische
Signale eines CCD (Charged Coupled Device)-Chips in
einer digitalen Videokamera sein. In diesem Fall stellt
die digitale Videoquelle 20 die Elektronik der
digitalen Videokamera dar, welche die Eingangsdaten 30
in digitalen Videodaten 32 zum Aufzeichnen auf ein
Magnetband oder dergleichen Speichermedium oder zum
Ausgeben über eine digitale Schnittstelle umwandelt.
Ein in der digitalen Videoquelle 20 enthaltenes
Sicherheitsmodul 22 weist einen Speicher 24 und einen
Grafikprozessor 26 auf. In dem Speicher 24 ist eine die
digitale Videoquelle 20 eindeutig identifizierende
Seriennummer abgelegt, die beispielsweise von einer
zentralen Vergabestelle an die Produzenten digitaler
Videoquellen vergeben werden kann.
Der Grafikprozessor 26 liest aus dem Speicher 24 die
Seriennummer aus, generiert daraus eine Grafik, die er
mittels eines Grafik-Videosignals 34 einem Video-
Prozessor 28 zuführt. Diesem werden ferner die
Eingangsdaten 30 zugeführt. Aus den Eingangsdaten 30
und dem Grafik-Videosignal 34 generiert der Video-
Prozessor 28 digitale Videodaten 32. Diese enthalten
einerseits den in den Eingangsdaten enthaltenen
audiovisuellen Inhalt als die eigentliche mit den
digitalen Videodaten 32 zu übertragende oder zu
speichernde Information und andererseits die von dem
Grafik-Prozessor aus der der digitalen Videoquelle 20
zugeordneten Seriennummer erzeugten Grafik. Diese ist
als kleine, sich über die digitale Bildfläche bewegende
Overlay-Grafik sichtbar. Damit stellt die Overlay-Grafik
ein die digitale Videoquelle 20 eindeutig
identifizierendes Merkmal dar. Hierdurch kann die
digitale Videoquelle 20 alleine anhand der digitalen
Videodaten 32 identifiziert werden.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass digitale
Videodaten eindeutig kennzeichenbar sind. Einer die
digitalen Videodaten erzeugenden digitalen Videoquelle
ist ein Identifikationsmerkmal, beispielsweise eine
Seriennummer, zugeordnet, mit der digitale Videodaten
versehen werden. Dies erfolgt durch eine Grafik, die
beim Anzeigen des visuellen Inhalts der digitalen
Videodaten in einem von diesem ausgefüllten Bildfläche
sichtbar eingeblendet und über diese Bildfläche bewegt
wird. Hierdurch wird eine Identifikation der digitalen
Videoquelle ermöglicht. Durch die Bewegung der Grafik
wird zudem verhindert, dass bei einer Kompression der
digitalen Videodaten die Grafik entfernt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kennzeichnen von
digitalen Videodaten wird im folgenden anhand einer
Videobestellung über das Internet exemplarisch
dargelegt: Eine solche Videobestellung über das
Internet, Video-on-Demand, bietet beispielsweise die
Firma "Arcor" seit geraumer Zeit unter der Webadresse
"www.arcor.de" an.
Ein Besteller wählt sich über das Internet einen
entsprechenden Film aus. Der Film wird nun komprimiert
über das Internet an den Besteller gesendet. Mit dem
Film wird auch eine Anweisung übertragen, dass bei
Darstellung des bestellten Films auf der Bildfläche 12
eine Grafik 10 als Overlay eingeblendet werden soll.
Zusätzliche Informationen, wie z. B. über die Art der
Grafik 10, Angaben, ob die Grafik 10 ständig oder nur
zu ausgewählten Zeitpunkten dargestellt werden soll,
können mit der Anweisung übertragen werden. Wird der
Film nun auf dem Personal-Computer des Bestellers
abgespielt, erfolgt gleichzeitig die Auswertung der
Anweisung. Die Anweisung startet einen Prozess, der als
Eingabe die zusätzlichen Informationen und die
individuelle Kennung des Personal-Computers erhält. Im
vorliegenden Fall ist die individuelle Kennung dabei
aus der MAC-Adresse des Personal-Computers abgeleitet.
Auf der Bildfläche 12 erfolgt nun die Darstellung des
bestellten Films und der darüber als Overlay gelegten
Grafik 10. Der Film ist nun eindeutig mit den
Individualisierungsmerkmalen des Personal-Computers der
Bestellers versehen. Sollte der Besteller den Film auf
einem Speichermedium ablegen, beispielsweise auf einer
Videokassette, einer CD- oder DVD-ROM, ist später die
Herkunft des Films anhand des Individualitätsmerkmal
eindeutig nachvollziehbar.
Als Grafik 10 wird im vorliegenden Fall, wie in Fig. 4
gezeigt, ein einem Senderlogo nachempfundener
Schriftzug zu ausgewählten Zeitpunkten gemäß dem
vorgegebenen Bewegungsablauf 14, 16, 16', 16", 16''',
16"", 18 auf der Bildfläche 12 eingeblendet. Wie in
Fig. 4 weiter dargestellt, ist die Grafik 10 dabei aus
einem Punkt-Raster aufgebaut.
Tauchen nun zu einem späteren Zeitpunkten illegale
Kopien von diesem Film auf, so kann aufgrund der
Individualisierungsmerkmale die Herkunft des Films
zurückverfolgt werden. Die Individualisierungsmerkmale
können dabei sowohl in dem speziellen Bewegungsablauf
14, 16, 16', 16", 16''', 16"", 18 der Grafik 10 als
auch in dem Punkt-Raster 50 enthalten sein.
10
Grafik
12
Bildfläche
14
Bewegungsablauf
16
Eckpunkt
16
' Eckpunkt
16
" Eckpunkt
16
''' Eckpunkt
18
Ausgangsposition
20
digitale Videoquelle
22
Sicherheitsmodul
24
Speicher
26
Grafikprozessor
28
Video-Prozessor
30
Eingangsdaten
32
digitale Videodaten
34
Grafik-Videosignal
36
Rechnernetz
38
Server
40
eingehender Datenstrom
41
ausgehender Datenstrom
42
Rechner eines Empfängers digitaler Videodaten
44
Datenbank
46
Rechner eines Senders digitaler Videodaten
48
Rechner
48
' Rechner
48
" Rechner
48
''' Rechner
48
"" Rechner
50
Punkt-Raster
Claims (24)
1. Verfahren zum Kennzeichnen von digitalen
Videodaten, die von einer Videoquelle digital
erzeugt oder verarbeitet werden, dadurch
gekennzeichnet, dass der Videoquelle ein
Identifikationsmerkmal zugeordnet ist, mit dem
die digitalen Videodaten versehen werden, das
beim Anzeigen des visuellen Inhalts der
digitalen Videodaten als Grafik (10) sichtbar in
einer von den digitalen Videodaten ausgefüllten
Bildfläche (12) eingeblendet und über diese
Bildfläche bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Grafik (10) gemäß einem
aus dem Identifikationsmerkmal abgeleiteten
Bewegungsablauf (14, 16, 16', 16", 16''',
16"", 18) über die Bildfläche (12) bewegt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Grafik (10) aus einem
Punkt-Raster (50), welches aus dem
Identifikationsmerkmal abgeleitet ist, aufgebaut
ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
digitalen Videodaten beim oder nach dem Erzeugen
mit dem Identifikationsmerkmal versehen werden.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Grafik (10) als Overlay über den visuellen
Inhalt der digitalen Videodaten eingeblendet
wird.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Grafik (10) ähnlich einem Onscreen-Display einen
kleinen Teil der Bildfläche bedeckt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Grafik (10) aus dem visuellen Inhalt der
digitalen Videodaten abgeleitet und/oder mit
diesem verknüpft ist.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Grafik (10) einem Schriftzug entspricht.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Grafik (10) in sich selbst animiert ist.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Videoquelle ein digitaler Videorekorder, eine
digitale Videokamera, ein Personal-Computer mit
einem Programm zum Erzeugen und/oder Verarbeiten
digitaler Videodaten oder eine digitale
Settop-Box, die digitale Videodaten erzeugt und/oder
verarbeitet, ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass in einer digitalen
Videokamera oder einem digitalen Videorekorder
ein Sicherheitsmodul vorgesehen ist, das als
Individualitätsmerkmal für die digitale
Videoquelle eine dieser eindeutig zugeordnete
Seriennummer erzeugt.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass bei einem Personal-
Computer, der einen Netzwerk-Anschluss aufweist,
das Individualitätsmerkmal aus einer MAC-Adresse
abgeleitet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, dass bei einem Personal-
Computer, dessen Betriebssystem eine Registry-
Datenbank aufweist, das Individualitätsmerkmal
aus der Registry-Datenbank abgeleitet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, dass bei einem Personal-Computer
das Identifikationsmerkmal mittelbar aus einem
anderen Identifikationsmerkmal, insbesondere
einem X.509-Zertifikat, abgeleitet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass bei einer digitalen
Set-Top-Box, für die eine Chipkarte zum
Personalisieren vorgesehen ist, das
Individualitätsmerkmal aus der Chipkarte
abgeleitet wird.
16. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit
dem Identifikationsmerkmal versehenen digitalen
Videodaten komprimiert werden.
17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Videoquelle (20)
Mittel zum Erzeugen eines
Identifikationsmerkmals der Videoquelle
aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mittel ein
Sicherheitsmodul (22) umfassen, das ein
Bauelement ist, welches einen Speicher (24) zur
Speicherung des Identifikationsmerkmals sowie
einen Grafik-Prozessor (26) zur Berechnung einer
Grafik aus dem Identifikationsmerkmal und
Einblendung der Grafik in der von den digitalen
Videodaten ausgefüllten Bildfläche aufweist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, dass das Bauelement eine
integrierte Schaltung ist, die als den Speicher
ein ROM enthält.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17-19,
dadurch gekennzeichnet, dass das Speichermodul
in einem digitalen Videorekorder, einer
digitalen Videokamera, einer digitalen Settop-Box
oder auf einer Grafik-Karte eines Personal-
Computers eingebaut ist.
21. Verfahren zum Überwachen der Verteilung
digitaler Videodaten über ein Datennetz (36),
die durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche
1-15 gekennzeichnet sind, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens ein Server (38)
im Datennetz (36) eingehende Datenströme (40)
auf digitale Videodaten überwacht, diese auf
eine Kennzeichnung untersucht und davon abhängig
die Weiterleitung an einen Rechner (42) eines
Empfängers der digitalen Videodaten steuert.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, dass der Server (38) nach dem
Feststellen einer Kennzeichnung von digitalen
Videodaten mittels einer Datenbank (44)
überprüft, ob der Empfänger zum Empfangen der
digitalen Videodaten berechtigt ist, und
abhängig vom Ergebnis der Überprüfung entweder
die digitalen Videodaten weiterleitet oder die
Weiterleitung abbricht.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Kennzeichnung von
digitalen Videodaten mittels einer
Mustererkennung erkannt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mustererkennung die
Grafik (10) analysiert und feststellt, ob und
welchen Bewegungsablauf (14, 16, 16', 16",
16''', 16"", 18) die Grafik (10) der digitalen
Videodaten besitzt und daraus ermittelt, mit
welcher Videoquelle (20) die digitalen
Videodaten erzeugt und/oder verarbeitet worden
sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10208234A DE10208234A1 (de) | 2001-05-31 | 2002-02-26 | Verfahren zum Kennzeichnen von digitalen Videodaten |
AT02010007T ATE517402T1 (de) | 2001-05-31 | 2002-05-04 | Verfahren zum kennzeichnen von digitalen videodaten |
EP20020010007 EP1267306B1 (de) | 2001-05-31 | 2002-05-04 | Verfahren zum Kennzeichnen von digitalen Videodaten |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10126435 | 2001-05-31 | ||
DE10208234A DE10208234A1 (de) | 2001-05-31 | 2002-02-26 | Verfahren zum Kennzeichnen von digitalen Videodaten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10208234A1 true DE10208234A1 (de) | 2002-12-05 |
Family
ID=7686700
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10208234A Withdrawn DE10208234A1 (de) | 2001-05-31 | 2002-02-26 | Verfahren zum Kennzeichnen von digitalen Videodaten |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | ATE517402T1 (de) |
DE (1) | DE10208234A1 (de) |
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US9088801B2 (en) | 2011-11-04 | 2015-07-21 | Eizo Gmbh | Method for identifying improper transmission of images in an image-processing device and a corresponding image-processing device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE517402T1 (de) | 2011-08-15 |
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