ES2200562T3 - Procedimiento y aparato para detectar una marca de agua para escalas especificas y arbitrariamente desplazadas. - Google Patents
Procedimiento y aparato para detectar una marca de agua para escalas especificas y arbitrariamente desplazadas.Info
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Abstract
Un método para detectar una marca de agua incrustada en una cadena de vídeo con marca de agua formada por sucesivas imágenes, habiendo sido modificada la escala de la cadena de vídeo con marca de agua por una escala desconocida entre un número finito predeterminado de escalas, que comprende, para cada una del número finito predeterminado de escalas, los pasos de: dividir la cadena de vídeo con marca de agua en una pluralidad de bloques de marca de agua con escala modificada de igual tamaño; leer la pluralidad de bloques con marca de agua de escala modificada en una pluralidad de bloques leídos; acumular cada uno de la pluralidad de bloques leídos en un depósito de un número predeterminado de depósitos de bloques leídos, donde los bloques leídos acumulados en cada uno de los depósitos de bloques leídos tienen el mismo descentramiento entre el inicio de ese bloque leído y el inicio apropiado de los bloques de marca de agua, por lo que la fortaleza de la marca de agua es reforzada mientras sedesenfatiza la señal de la cadena de vídeo; volver a modificar la escala de cada uno de los depósitos de bloques leídos acumulados por la inversa de la escala respectiva del número finito predeterminado de escalas; combinar los depósitos de bloques leídos acumulados cuya escala se ha vuelto a modificar en un solo bloque acumulado de vídeo; y evaluar una cantidad predeterminada dentro del bloque de vídeo acumulado para detectar la marca de agua.
Description
Procedimiento y aparato para detectar una marca
de agua para escalas específicas y arbitrariamente desplazadas.
La presente invención está relacionada con un
método para detectar una marca de agua incrustada en una cadena de
vídeo y un dispositivo para detectar marcas de agua.
Las sinergias entre las técnicas de compresión de
datos desarrolladas recientemente, los medios de almacenamiento de
gran capacidad, Internet y otros canales de distribución de alta
anchura de banda, han hecho a los medios digitales casi
omnipresentes. A la vista de estos desarrollos, las tecnologías
para el control de la distribución, copia e identificación del
autor y/o de propiedad de tales medios están ganando importancia y
relevancia en el mercado. En particular, la coerción efectiva de los
derechos de copia en los medios digitales es un problema complejo,
debido principalmente a la naturaleza del propio medio. En
realidad, a menos que se tomen medidas preventivas, los datos
digitales son fácilmente y perfectamente reproducibles, sin pérdida
de fidelidad.
Las denominadas "marcas de agua digitales"
han ganado atención recientemente como una posible arma del arsenal
contenido por el desarrollador para combatir la piratería o la
distribución o reproducción no autorizadas de los medios digitales,
tales como el vídeo. En general, las marcas de agua son un mensaje,
un símbolo, o una marca distintiva que se añade de forma
transparente a la señal de vídeo con el fin de identificar si la
copia está autorizada, el autor del contenido del vídeo, su
distribuidor, propietario o información similar. El proceso de
añadir el mensaje, símbolo o marca distintivos al medio digital se
denomina generalmente proceso de incrustación. Preferiblemente, las
marcas de agua digitales están incrustadas en el medio digital (ya
sea audio, imágenes estáticas o vídeo) para hacerlas invisibles a
la audiencia de destino (tal como, por ejemplo, los asistentes de
un cine) y hacerlas fiablemente detectables por sistemas de
detección apropiados. En general, la visibilidad y detectabilidad
están directamente relacionadas entre sí: cuanto más visible es una
marca de agua, más fiablemente será detectada. Por el contrario,
una marca de agua bien escondida será difícil de detectar
fiablemente. Por tanto, típicamente debe alcanzarse un compromiso
aceptable entre visibilidad y detectabilidad.
Se han propuesto varios métodos para incrustar
una marca de agua en una cadena de datos. En el caso de una cadena
de vídeo, por ejemplo, cada cuadro de vídeo puede ser dividido en
una retícula de bloques de un tamaño dado. Por tanto, cada bloque
consiste en una matriz de elementos de imagen (en adelante píxeles),
que tiene cada uno de ellos varias características asociadas, tales
como luminancia o crominancia. En cada bloque puede llevarse a cabo
una transformación. Por ejemplo, en cada bloque de cada cuadro de
una cadena de vídeo puede llevarse a cabo una Transformada Discreta
del Coseno (en adelante, DCT), una Transformada Discreta de Fourier
(en adelante, DFT) o alguna otra transformación. Tales
transformaciones generan información relacionada con el contenido
espectral de la cadena de vídeo. Una vez obtenida esta información,
puede incrustarse una marca de agua o una parte de la misma en uno
o más bloques evaluando y modificando selectivamente el bloque de
píxeles transformado y aplicando después la transformada inversa.
Por ejemplo, puede incrustarse una marca de agua o una parte de la
misma como perturbaciones dirigidas de un solo bloque o una
pluralidad de bloques. Perturbando selectivamente los píxeles, de
un bloque transformado y aplicando después una transformación
inversa, por ejemplo, puede incrustarse una marca de agua con baja
visibilidad. Esto es posible porque los sistemas humanos visual y
auditivo no distinguen fácilmente entre pequeñas variaciones del
contenido espectral, haciendo posible que la información de vídeo
de una frecuencia dada enmascare los datos de la marca de agua de
la misma frecuencia o de frecuencia contigua.
Las cadenas de vídeo con marcas de agua son a
menudo modificadas a escala para acomodar distintos formatos. Por
ejemplo, las pantallas de las salas de cine tienen una relación de
aspecto aproximada de 16:9, en cuanto que la pantalla de cine es
alrededor de 16 unidades de larga de 9 unidades de ancha. Por otra
parte, las pantallas de televisión tienen una relación de aspecto
de 4:3. Así, el vídeo modificado a escala para un formato debe a
menudo ser modificado a escala para otro formato. El vídeo puede ser
modificado a escala horizontalmente y/o verticalmente. La figura 1
muestra un ejemplo de modificación a escala de un bloque de datos
de vídeo con marca de agua. Como se ilustra en la figura 1, un
bloque de marca de agua de 16 por 16 (16 x 16) píxeles puede ser,
por ejemplo en aplicaciones de DVD, modificado en escala horizontal
por un factor de, por ejemplo, 4/3, la denominada escala Panorámica
y Exploración. El bloque de marca de agua modificado a escala tiene
por tanto una dimensión vertical de 16 píxeles y una dimensión
horizontal no integrada de 16*4/3 o 64/3.
A menudo, el vídeo es cortado y desplazado, por
las mismas razones que las descritas anteriormente o por todas las
distintas razones juntas que inciden, por ejemplo, en las técnicas
de compresión digital y/o manipulaciones no autorizadas de la cadena
de vídeo. Por ejemplo, un bloque de marca de agua puede no empezar
en el origen del primer bloque de vídeo debido, por ejemplo, a que
falta una o más filas o columnas. Tal modificación de escala,
recorte y desplazamiento hacen que la detección de las marcas de
agua sea más compleja. En realidad, una cadena de vídeo dada puede
haber sufrido cierta forma de modificación a escala y de
desplazamiento, pero la escala exacta utilizada y la cantidad de
desplazamiento del bloque de la marca de agua pueden no ser
conocidas. Sin embargo, subsiste la necesidad de detectar
fiablemente las marcas de agua incrustadas.
El documento
EP-A-0 902 591 describe un método
para extraer una marca de agua de unos datos comprimidos con marca
de agua en los cuales los datos con marcas de agua están dispuestos
en bloques que son trasladados después espacialmente para compensar
la distorsión geométrica.
Sin embargo, la traslación espacial ha de ser
elegida de manera que compense la distorsión de la escala supuesta
o conocida.
Existe por tanto la necesidad de dispositivos y
métodos capaces de detectar marcas de agua incrustadas en cadenas
de vídeo que hayan sufrido una modificación a escala desconocida
entre un número predeterminado y finito de escalas conocidas.
La presente invención busca satisfacer esta
necesidad.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un método para detectar una marca de agua
incrustada en una cadena de vídeo con marca de agua, formada por
imágenes sucesivas, habiendo sido modificada la escala de la cadena
de vídeo con marca de agua por una escala desconocida entre un
número de escalas finito predeterminado, comprendiendo, para cada
una de las escalas del número de escalas finito predeterminado, los
pasos de:
dividir la cadena de vídeo con marca de agua en
una pluralidad de bloques de marca de agua con modificación de
escala de igual tamaño;
leer la pluralidad de bloques de marca de agua
con modificación de escala en una pluralidad de bloques leídos;
acumular cada uno de la pluralidad de bloques
leídos en un depósito de un número predeterminado de depósitos de
bloques leídos, donde los bloques leídos acumulados en cada uno de
los depósitos de bloques leídos tiene el mismo descentramiento entre
el inicio de ese bloque leído y un inicio apropiado de los bloques
de marcas de agua, por lo que la fortaleza de la marca de agua está
reforzada al mismo tiempo que la señal de cadena de vídeo es
desenfatizada;
volver a modificar la escala de cada uno de los
depósitos de bloques leídos acumulados por la inversa de la escala
respectiva del número de escalas finito predeterminado;
combinar los depósitos de bloques leídos
acumulados con la escala que se ha vuelto a modificar en un solo
bloque de vídeo acumulado; y
evaluar una cantidad predeterminada dentro del
bloque de vídeo acumulado para detectar la marca de agua.
En un modo de realización, el número
predeterminado de depósitos de bloques leídos puede estar
determinado por cada una de las escalas del número de escalas
predeterminado.
Los bloques de la marca de agua con escala
modificada pueden ser de un tamaño N*(I_{H}/J_{H}) x
N*(I_{V}/J_{V}), donde una marca de agua original tiene un
tamaño de N x N y donde (I_{H}/J_{H}) e (I_{V}/J_{V}) son
escalas horizontal y vertical, respectivamente, y el número
predeterminado de depósitos de bloques leídos puede ser I_{H} para
cada escala horizontal e I_{V} para cada escala vertical.
Preferiblemente, los bloques leídos son del mismo
tamaño para cada escala del número predeterminado de escalas, y son
suficientemente grandes para acomodar una marca de agua completa con
escala modificada.
El paso de evaluación puede incluir el paso de
transformar el bloque de vídeo acumulado correspondiente a cada
escala del número de escalas predeterminado en un dominio de
frecuencias. Por ejemplo, el paso de transformación puede incluir la
aplicación de una DCT o una DFT al bloque de vídeo acumulado
correspondiente a cada una de las escalas del número finito
predeterminado de escalas.
En un modo de realización, la cantidad
predeterminada a evaluar puede comprender una potencia de la DCT o
la DFT, y el paso de evaluación puede incluir la selección de la
DCT o DFT que tenga la potencia mayor, identificando la DCT o la DFT
con mayor potencia la escala correcta de la marca de agua entre el
número de escalas predeterminado y el desplazamiento correcto de la
marca de agua dentro de los bloques de la marca de agua.
En un modo de realización preferido, los bloques
leídos son acumulados en depósitos de bloques leídos distribuyendo
cíclicamente bloques leídos sucesivos con el mismo descentramiento
relativo con respecto a los bloques respectivos de la marca de agua
en un depósito respectivo de un número predeterminado de depósitos
de bloques leídos.
El número predeterminado de depósitos de bloques
leídos puede estar relacionado con la escala aplicada a los bloques
de marca de agua. Esta escala puede ser expresada como I/J, donde I
y J son primos entre sí y el paso de distribución distribuye
cíclicamente los bloques leídos en los I depósitos respectivos de
bloques leídos. Para escala de vídeo de un número predeterminado de
n escalas de vídeo de formato I_{n}/J_{n}, donde I_{n} y
J_{n} son primos entre sí, cada bloque I_{n}^{simo} leído
puede ser distribuido en el mismo depósito de bloques leídos entre
el número predeterminado de depósitos de bloques leídos. El número
predeterminado de depósitos de bloques leídos puede ser I_{n}.
En un modo de realización, los depósitos de
bloques leídos pueden ser espacios de memoria dentro de un
dispositivo de memoria, siendo acumulados los bloques leídos en
depósitos de bloques leídos mediante el almacenamiento y la
acumulación de bloques leídos sucesivos en los espacios de
memoria.
Los depósitos de bloques leídos pueden
corresponder, cada uno de ellos, a descentramientos de píxeles de
los inicios de los bloques leídos con respecto a los inicios de los
bloques de marca de agua dentro de la cadena de vídeo.
Preferiblemente, el paso de evaluación incluye el
paso de detectar un desplazamiento de la marca de agua dentro de
los bloques de marca de agua.
Los pasos de lectura, acumulación, remodificación
de la escala, combinación y evaluación pueden ser llevados a cabo
para cada una de las escalas dentro de un número de escalas
predeterminado.
Preferiblemente, se selecciona un resultado de
los pasos de evaluación identificando el resultado seleccionado la
escala correcta y el desplazamiento de la marca de agua en los
bloques de marca de agua.
La presente invención se extiende también a un
dispositivo de detección de marcas de agua para detectar una marca
de agua incrustada en una cadena de vídeo con marca de agua,
habiendo sido modificada la escala de la cadena de vídeo con marca
de agua mediante una escala desconocida entre un número de escalas
finito predeterminado, comprendiendo:
medios para dividir la cadena de vídeo con marca
de agua en una pluralidad de bloques de marca de agua con
modificación de escala y de igual tamaño;
medios para leer la pluralidad de bloques de
marca de agua con modificación de escala en una pluralidad de
bloques leídos;
medios para acumular cada uno de los bloques de
la pluralidad de bloques leídos en un número predeterminado de
depósitos de bloques leídos, donde los bloques leídos acumulados en
cada uno de los depósitos de bloques leídos tiene el mismo
descentramiento entre el inicio del bloque leídos y un inicio
apropiado de los bloques de marca de agua, por lo que la fortaleza
de la marca de agua se refuerza mientras que se desenfatiza la
señal de la cadena de vídeo;
medios para volver a modificar la escala de cada
uno de los depósitos de bloques leídos acumulados por la inversa de
la escala respectiva de un número finito predeterminado de
escalas;
medios para combinar los depósitos de bloques
leídos acumulados con escala modificada en un solo bloque de vídeo
acumulado; y
medios para evaluar una cantidad predeterminada
dentro del bloque de vídeo acumulado para detectar la marca de
agua.
A continuación se describirán modos de
realización de la presente invención, a modo de ejemplo, con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:
La figura 1 representa esquemáticamente la
modificación de escala de un bloque de píxeles de vídeo con marca
de agua de 16 x 16 a una escala horizontal de 4/3, para generar un
bloque de píxeles de vídeo de 16 x 64/3 con marca de agua.
La figura 2 es un diagrama de bloques que ilustra
un modo de realización de un método de la invención, utilizando el
ejemplo ilustrativo de un bloque con marca de agua de 16 x 16 con
la escala modificada por un factor horizontal de 4/3.
La figura 3 es un diagrama de bloques que ilustra
la acumulación de vídeo de acuerdo con un modo de realización de la
presente invención, utilizando el ejemplo ilustrativo de un bloque
de marca de agua de 16 x 16 con la escala modificada por un factor
horizontal de 4/3.
La figura 4 es un diagrama de bloques que ilustra
la remodificación de escala de bloques acumulados y la combinación
de bloques acumulados con un desplazamiento anterior a la detección
de una marca de agua, utilizando el ejemplo ilustrativo de un bloque
de marca de agua de 16 x 16 con escala modificada por un factor
horizontal de 4/3.
La figura 5 ilustra la modificación de escala de
un bloque de píxeles de vídeo con marca de agua de N x N con una
escala horizontal de xEscala y una escala vertical de yEscala, para
generar un bloque de píxeles de vídeo con marca de agua de N*xEscala
x N*yEscala.
La figura 6 es un diagrama de bloques que ilustra
un modo de realización de un método de la invención, utilizando un
ejemplo ilustrativo en el que se modifica la escala de un bloque
con marca de agua de N x N por un factor horizontal de xEscala.
La figura 7 es un diagrama de bloques que ilustra
la acumulación de vídeo utilizando un ejemplo ilustrativo en el que
se modifica la escala de un bloque con marca de agua de N x N por
un factor horizontal de xEscala.
La figura 8 es un diagrama de bloques que ilustra
la modificación de escala de bloques acumulados y la combinación de
los bloques acumulados con un desplazamiento anterior a la
detección de la marca de agua, utilizando un ejemplo ilustrativo en
el que se modifica la escala de un bloque con marca de agua de N x
N por un factor horizontal de xEscala.
La figura 9 es un diagrama de flujo de un método
de un modo de realización de la invención, para tres escalas
conocidas.
El método descrito e ilustrado utiliza un
procedimiento de acumulación de vídeo para permitir la detección de
marcas de agua (y el subsiguiente descifrado de la carga útil de
marca de agua) en cadenas de vídeo con marca de agua incrustada que
han sufrido una modificación de escala desconocida y/o un
desplazamiento arbitrario de los píxeles. El término marca de agua
se utiliza para incluir cualquier mensaje, símbolo u otro artefacto
intencionadamente ocultos que transporta alguna información tal
como, por ejemplo, distintivos de propiedad o autoridad que está
diseñada para estar sustancialmente escondida de forma invisible en
la cadena de datos. Para detectar marcas de agua dentro de una
cadena de vídeo con marca de agua incrustada, se requiere que los
bloques de los datos de vídeo sean leídos desde la cadena y sean
evaluados individual o colectivamente para la presencia o ausencia
de una marca de agua o de marcas de agua. Sin embargo, como la
escala aplicada a la cadena es desconocida, el tamaño apropiado del
bloque leído es también desconocido. Un modo de realización de un
método de la invención resuelve este problema leyendo y procesando
la cadena de vídeo en bloques de tamaño suficiente para acomodar
bloques de marca de agua con escala modificada por las mayores
escalas comúnmente utilizadas. Este procedimiento puede ser llevado
a cabo en serie o en paralelo. Una vez que el método de tratamiento
de vídeo con marca de agua ha sido llevado a cabo para una
diversidad de escalas diferentes, la marca de agua, si está
presente, sobresaldrá con más fuerza en el desplazamiento correcto
y en la escala correcta, siendo la escala correcta la escala
aplicada a la marca de agua en la cadena de vídeo.
Teóricamente, son posibles un número infinito de
escalas y los métodos descritos aquí son capaces de detectar marcas
de agua en una cadena de vídeo con escala modificada por cualquier
factor de escalación en las dimensiones horizontal y/o vertical, con
tiempo y/o potencia de tratamiento suficientes. Sin embargo, en la
práctica, solo son de uso común un número de escalas limitado, ya
que solamente está admitidos un número limitado de formatos de
vídeo. Por tanto, en la práctica, el número de escalas diferentes
que debe ser evaluado para detectar marcas de agua incrustadas en
ellas de una manera precisa y fiable se reduce grandemente. Sin
embargo, debe entenderse que la presente invención no está limitada
a ninguna dimensión de escala en particular ni a ningún número
particular de escalas actualmente en uso.
La figura 2, solamente para fines ilustrativos,
supone que la marca de agua original incrustada en el vídeo tiene
un tamaño de bloque de 16 x 16 píxeles y que se ha aplicado a ella
una escala horizontal de 4/3 (una de las escalas conocidas
actualmente en uso). Por tanto, los bloques originales con marca de
agua de 16 x 16 han sufrido una modificación de escala horizontal
de 4/3, resultando posiblemente en bloques con marca de agua
solapados pero de igual tamaño, etiquetados como
WB1-5, con 16 píxeles en la dirección vertical y
16*4/3 píxeles (64/3 píxeles, o 21,3 píxeles aproximadamente) en la
dimensión horizontal. Por tanto, cada cuadro de vídeo de la señal de
vídeo con escala modificada y con marca de agua incrustada es
dividido en una pluralidad de 16 x 64/3 bloques. Para detectar las
marcas de agua dentro de la cadena de vídeo con escala modificada,
es necesario leer los bloques, incluyendo el WB1-5
y todos los bloques posteriores no ilustrados en la figura 2. Sin
embargo, no es posible leer 21,3 píxeles. Por tanto, se elige un
tamaño de bloque leído de 16 x 22 píxeles, como se ilustra en los
bloques leídos RB1, RB2, RB3, RB4 y RB5. Para mantener la
consistencia con el tamaño original de marca de agua de 16 X 16,
los bloques leídos de 16 x 22 RB1 a RB5 (y todos los bloques leídos
posteriores no ilustrados en la figura 2), comienzan cada 16
píxeles. Por tanto, los bloques leídos RB1 a RB5 (y todos los
bloques leídos posteriores no ilustrados en la figura 2) se solapan
entre sí. Los bloques leídos RB1 a RB5 que se solapan se ilustran en
líneas diferentes por razones de claridad.
Como se ilustra en la figura 2, el comienzo del
primer bloque leído RB1 está alineado con el comienzo del primer
bloque WB1 con marca de agua y escala modificada y su
descentramiento OB1 con relación a WB1 es cero, por mera inspección.
El comienzo del segundo bloque leído RB2 comienza 16 píxeles
después del inicio de WB1 y está, por tanto, descentrado con
relación a WB1 con un descentramiento relativo OB2 distinto de
cero. Los descentramientos relativos OB1, OB2,... OBn, son los
remanentes fraccionarios de dividir (n*16) por 64/3, donde n = 0,
1, 2, 3... y donde 64/3 es la dimensión horizontal de los bloques
WB1, WB2, WB3... de marca de agua con escala modificada. Dicho de
otra manera, los descentramientos horizontales relativos OB1,
OB2,... OBn (los descentramientos del inicio de los bloques leídos
con relación al inicio de los bloques de marca de agua), son
obtenidos evaluando la expresión (K*N)/(N*I/J) = K/(I/J), donde N =
16 solamente en este ejemplo, donde K es cíclicamente igual a (0, 1,
2, ... I-1) y donde "*" denota la operación de
multiplicar.
Por tanto, en el caso de una escala de 4/3, como
se ilustra en la figura 2, el descentramiento relativo OB1 es cero
porque el remanente fraccionario de dividir 0*16 entre 16*4/3 es
cero. El mismo resultado se obtiene evaluando el remanente
fraccionario de la expresión K/(I/J) para K = 0 e I/J = 4/3. El
descentramiento relativo OB2 es igual al remanente fraccionario de
dividir 1*16 entre (16*4/3) o 3/4. Por tanto, el bloque leído RB2
comienza 16 píxeles después de RB1 y está descentrado con relación
al inicio de WB1 en 3/4 de la dimensión horizontal del bloque WB1
de marca de agua con modificación de escala. De igual manera, el
descentramiento relativo OB3 es igual al remanente fraccionario de
dividir 2*16 entre (16*4/3) o 1/2. El mismo resultado se obtiene
evaluando el remanente fraccionario de la expresión K/(I/J) donde K
= 2 e (I/J) = 4/3. Por tanto, RB3 comienza 16 píxeles después de
RB2 y está descentrado con relación al inicio de WB2 en 1/2 de la
dimensión horizontal del bloque WB2 de marca de agua con
modificación de escala. De forma similar, el descentramiento
relativo OB4 es igual al remanente fraccionario de dividir 3*16
entre (16*4/3) o 1/4. Por tanto, RB4 comienza 16 píxeles después de
RB3 y está descentrado con relación al comienzo de WB3 en 1/4 de la
dimensión horizontal del bloque WB3 de marca de agua con
modificación de escala. El mismo resultado se obtiene evaluando el
remanente fraccionario de la expresión K/(I/J) donde K = 3 e (I/J)
= 4/3.
Los descentramientos de los bloques de marca de
agua con escala modificada y, consecuentemente, la fracción de la
dimensión horizontal del bloque de marca de agua con escala
modificada que representan estos descentramientos, se repiten
después de forma cíclica, como sigue. Como está descentrado del
primer bloque leído RB1, el descentramiento relativo OB5 es
nuevamente cero, ya que el remanente fraccionario de dividir 0*16
entre (16*4/3) es cero. Por tanto, RB5 comienza 16 píxeles después
de RB4 y está alineado con el inicio de WB4. De forma similar, el
descentramiento relativo OB6 (no ilustrado) puede mostrarse igual a
3/4, el descentramiento relativo OB7 (no ilustrado) puede mostrarse
igual a 1/2, el descentramiento relativo OB8 (no ilustrado) puede
mostrarse igual a 1/4 y el descentramiento relativo OB9 (no
ilustrado) puede mostrarse alineado, una vez más con el siguiente
bloque de marca de agua, WB9 (no ilustrado). Los descentramientos
relativos OB6, RB7, RB8 y OB9 representan fracciones de 3/4, 1/2,
1/4 y 0 de la dimensión horizontal del bloque de marca de agua con
escala modificada, respectivamente. Por tanto, puede observarse que
RB1, RB5, RB9, RB13 y cada uno de los cuartos bloques leídos
posteriores tendrá un descentramiento de cero. De forma similar,
puede observarse que RB2, RB6, RB10 y cada uno de los cuartos
bloques leídos posteriores tendrá un descentramiento de 3/4, con
relación a la longitud horizontal del bloque con marca de agua,
como se ilustra en la figura 2. De igual manera, RB3, RB7, RB11 y
cada cuarto bloque leído subsiguiente tendrá un descentramiento de
1/2, mientras que RB4, RB8, RB12 y cada cuarto bloque leído
subsiguiente tendrá un descentramiento de 1/4, con relación a la
longitud horizontal de los bloques de marca de agua con escala
modificada.
Consecuentemente, los bloques leídos RB1, RB2,
RB3... de la figura 2 pueden ser clasificados de acuerdo con un
número limitado de magnitudes relativas de descentramiento OB1,
OB2, OB3... En el caso de una escala horizontal de 4/3, solamente
existen cuatro remanentes fraccionarios diferentes,
correspondientes a las fracciones de la longitud horizontal de los
bloques de marca de agua de 0, 3/4, 1/2 y 1/4, respectivamente. Por
tanto, los bloques leídos RB1, RB2, RB3... pueden ser organizados en
cuatro depósitos, o espacios de memoria, de 16 x 22 bloques leídos
de descentramiento constante, correspondiendo cada depósito a uno de
los descentramientos posibles, como se ilustra en la figura 3. Cada
cuadro de vídeo es transversal, de bloque leído en bloque leído,
siendo sumado cada bloque leído al bloque precedente con el mismo
descentramiento de un depósito específico de bloques leídos
correspondientes al descentramiento apropiado. Esta acumulación de
vídeo en depósitos específicos correspondientes a los
descentramientos calculados no está afectado por ningún
desplazamiento inicial entre la marca de agua y el primer bloque
leído.
De acuerdo con el ejemplo ilustrado en la figura
3, los bloques leídos que tienen un descentramiento cero pueden ser
acumulados en el depósito 1 de leídos, los bloques leídos que
tienen un descentramiento de 3/4 con relación a la dimensión
horizontal del bloque de marca de agua con escala modificada pueden
ser acumulados en el depósito 2 de leídos, los bloques leídos con
un descentramiento de 1/2 con relación a la dimensión horizontal
del bloque de marcada de agua con escala modificada pueden ser
acumulados en el depósito 3 de leídos y los bloques leídos que
tienen un descentramiento de 1/4 con relación a la dimensión
horizontal del bloque de marca de agua con escala modificada pueden
ser acumulados en el depósito 4 de leídos. Cada depósito de leídos
acumula bloques que tienen un descentramiento constante. Así, puede
utilizarse la operación del remanente fraccionario para acumular
bloques leídos que tienen descentramientos similares. En el caso de
una escala de 4/3, como se muestra en la figura 2, los bloques
leídos son distribuidos cíclicamente en cuatro depósitos
separados.
Cada depósito puede corresponder a un espacio de
memoria predeterminado de un dispositivo informático y los valores
correspondientes a una o más características seleccionadas de los
píxeles pueden ser almacenados dentro de los espacios de memoria
predeterminados. Por ejemplo, puede elegirse como característica
seleccionada para la acumulación en los depósitos de bloques leídos
los valores de luminancia de los píxeles de los bloques leídos.
Durante el procedimiento de acumulación (es decir, de adición), se
suman una a otra la característica de los píxeles o características
de los correspondientes píxeles de cada bloque acumulado dentro de
cada depósito. Como la señal de vídeo es generalmente una señal
relativamente sin correlación en comparación con la señal de la
marca de agua, la fortaleza de la marca de agua será reforzada a
medida que se acumulan los bloques leídos, mientras que la propia
señal de vídeo tenderá hacia un nivel gris medio.
En esta etapa de proceso puede imponerse también
un criterio de filtrado para permitir el tratamiento selectivo de
los bloques. Tal tratamiento selectivo de los bloques permitiría la
acumulación de solamente aquellos bloques leídos que hayan superado
un cierto criterio. De acuerdo con uno de tales métodos de
tratamiento selectivo de bloques, el criterio utilizado para
detectar la marca de agua coincide con el criterio empleado para
determinar en qué bloques incrustar la marca de agua, durante el
proceso de incrustación de marca de agua. Tal método selectivo de
tratamiento de bloques permite reducir ventajosamente la
visibilidad de la marca de agua sin afectar la fortaleza aparente de
la señal de la marca de agua durante la detección de la misma.
Cuando se ha acumulado un número suficientemente
grande de bloques leídos en cada uno de los depósitos de bloques
leídos, se puede volver a modificar la escala de los bloques leídos
acumulados, ajustándose a descentramientos diferenciales, combinados
en un solo bloque y con la escala y desplazamiento de la marca de
agua detectada. Posteriormente, la estructura de la marca de agua
detectada puede ser evaluada, por ejemplo, para descifrar el
mensaje escondido en la misma. Como se ilustra en la figura 4, los
bloques leídos son organizados ahora en cuatro depósitos de bloques
leídos, recibiendo y acumulando cada depósito los bloques leídos
que tienen el mismo descentramiento. Cada uno de los depósitos 1 a 4
de bloques leídos, vuelven a sufrir una modificación de escala por
3/4 (la inversa de la escala original de 4/3), para crear los
bloques leídos 410, 420, 430 y 440 con escala modificada de 16 x 16
píxeles. Cada uno de los bloques leídos 410, 420, 430 y 440 con
escala modificada de 16 x 16 píxeles son combinados después a través
de un desplazamiento en un solo bloque acumulado 450 de vídeo con
escala modificada de 16 x 16. En realidad, la característica o
características seleccionadas de los píxeles correspondientes de
cada uno de los bloques leídos 410, 420, 430 y 440 con escala
modificada son sumados para formar un solo bloque acumulado 450 de
vídeo con escala modificada de 16 x 16.
El procedimiento antes descrito se lleva a cabo
en paralelo, preferiblemente, para cada una de las escalas
consideradas. Los métodos descritos permiten la detección de marcas
de agua en cadenas de vídeo cuya escala ha sido modificada por un
factor de escalación desconocido. Sin embargo, lo que es
generalmente conocido es qué escalas son de uso común para vídeo.
Esas escalas de uso común constituyen un universo finito de escalas
conocidas. Por tanto, no es indebidamente gravoso comprobar la
cadena de vídeo contra cada una de esas escalas comúnmente
utilizadas de la manera descrita anteriormente. La comprobación de
las cadenas de vídeo contra cada una de las escalas comúnmente
utilizadas producirá un solo bloque acumulado de vídeo con escala
modificada para cada una de las escalas en consideración. Después
puede ejecutarse un algoritmo de detección en cada uno de los
bloques de vídeo acumulados con escala modificada, tal como el
bloque 450 de vídeo acumulado con modificación de escala de 16 x 16
de la figura 4.
Un ejemplo de algoritmo de detección puede
transformar cada uno de los bloques de vídeo acumulados del dominio
espacial al dominio de frecuencias para detectar la marca de agua y
asegurarse de la escala y desplazamiento aplicados a los bloques de
la marca de agua. Por ejemplo, pueden calcularse dos DCT
bidimensionales (2-D) para cada uno de los bloques
acumulados 450 con escala modificada de 16 x 16. En este caso, deben
efectuarse 256 (16*16) DCT para cada bloque acumulado 450 de 16 x
16, uno para cada descentramiento posible de la marca de agua dentro
del bloque 450. En realidad, debido a la posible pérdida de filas
y/o columnas debido al recorte, a los algoritmos de compresión y/o
a otras manipulaciones digitales, el bloque de marca de agua puede
no comenzar en el origen del bloque acumulado 450 de vídeo, pero
puede ser desplazado allí por un número desconocido de píxeles. Por
esa razón, es necesario calcular 256 DCT sobre cada una de las 16 x
16 matrices de bloques 450, comenzando cada una de las 256 DCT en un
píxel de origen diferente dentro de cada uno de los bloques
acumulados 450 de vídeo. De esta manera, si se están considerando
tres escalas, se obtendrán tres bloques acumulados diferentes 450
de vídeo de 16 x 16. Para cada uno de estos bloques acumulados 450
de vídeo, deben efectuarse 256 DCT, con un total de 768 DCT.
Suponiendo que se acumula el mismo número de bloques leídos en cada
uno de los depósitos de bloques leídos para cada escala
considerada, la marca de agua se manifestará muy probablemente más
fuerte en ese bloque acumulado 450 de vídeo con escala modificada
que tenga la mayor potencia de DCT. Por tanto, la DCT entre las 768
de tales DCT que tenga la potencia mayor indicará simultáneamente
qué escala fue utilizada y el desplazamiento de las marcas de agua
dentro de los bloques de marcas de agua. En realidad, la DCT con la
potencia mayor estará presente en ese bloque acumulado 450 de vídeo
correspondiente a la escala correcta y en ese lugar dentro del ese
bloque 450 correspondiente al desplazamiento correcto. Esto es
debido a que la señal de vídeo, cuando se considera en el tiempo y
en el espacio (un número suficiente de bloques leídos), es una
señal estacionaria en sentido general amplio. Por otra parte, la
señal de marca de agua puede ser una señal inalterada (aunque débil)
que está oculta en la cadena de vídeo. Por tanto, tras la
acumulación, la señal de marca de agua será reforzada mientras que
la señal de vídeo sin correlación será desenfatizada,
manifestándose por ejemplo como una imagen de gris medio. Por tanto,
al identificar el bloque acumulado 450 de vídeo con escala
modificada que tiene la DCT con mayor potencia, habrán sido
detectadas la marca de agua y la escala y desplazamiento
correctos.
La presente invención no está limitada a bloques
acumulados 450 de vídeo con un tamaño de 16 píxeles por 16 píxeles.
Pueden utilizarse tamaños menores o mayores, conduciendo los
tamaños de bloques mayores a una codificación más eficiente, pero
aumentando la complejidad de cálculo de la transformada.
La divulgación anterior, para fines ilustrativos,
está dirigida al caso específico de un bloque leído de 16 x 22
píxeles y un bloque de marca de agua con una escala horizontal de
4/3. Sin embargo, los métodos descritos pueden ser generalizados
fácilmente a bloques con marcas de agua de cualquier dimensión, con
escala modificada a cualquier escala y desplazados dentro de los
bloques de marca de agua por cualquier número arbitrario de
píxeles. En realidad, suponiendo que la xEscala es una escala
horizontal posible y que la yEscala es una escala vertical posible,
xEscala puede ser representada como I_{H}/J_{H} e yEscala puede
ser representada como I_{V}/J_{V}, donde (I_{H},J_{H}) son
números primos entre sí e (I_{V},J_{V}) son también números
primos entre sí. Si se supone que el tamaño original del bloque de
marca de agua es de N X N píxeles de tamaño, significando que un
bloque de marca de agua que tenga N píxeles en dirección horizontal
y N píxeles en dirección vertical, los bloques de marca de agua con
escala modificada tendrán unas dimensiones de (N*xEscala) x
(N*yEscala) como se ilustra en la figura 5, cuya expresión es
equivalente a (N*I_{H}/J_{H}) x (N*I_{V}/J_{V}). Por
simplicidad, se establecerá la descripción siguiente para el caso
general en el que se modifica la escala del bloque de marca de agua
solamente en la dirección horizontal. Naturalmente, se comprenderá
que puede aplicarse una modificación de escala en la dirección
horizontal, en la vertical o en ambas.
Para asegurar que el bloque completo de la marca
de agua puede estar contenido dentro del bloque leído, el bloque
leído tiene, preferiblemente, un tamaño de N x int (N*xEscala+1),
donde "int" es la función matemática de truncamiento de
enteros. Por tanto, considerando solamente escalas horizontales, el
tamaño del bloque leído o quantum puede ser N x int
((N*I_{H}/J_{H})+1). El inicio de cada bloque leído sucesivo se
incrementa preferiblemente en N píxeles con relación al inicio del
bloque leído anterior. Sin embargo, el inicio horizontal de los
bloques de lectura con relación a los bloques de marca de agua es,
preferiblemente, el remanente fraccionario de dividir (Shift+K*N)
entre (N*I_{H}/J_{H}). Esto es equivalente al remanente
fraccionario de ((Shift/N)*J_{H}/I_{H} + K* J_{H}/I_{H})
donde Shift denota el comienzo u origen de la marca de agua dentro
de un bloque leído y donde K es cíclicamente igual a (0, 1, 2,
...I_{H}-1). Si J_{H} e I_{H} son primos
entre sí, la longitud del ciclo de los remanentes será exactamente
I_{H}, ya que el remanente fraccionario al dividir la expresión
((Shift/N)*J_{H}/I_{H}) es igual al remanente fraccionario de
((Shift/N)*J_{H}/I_{H} + I_{H}* J_{H}/I_{H}), ya que
J_{H} es un entero. Por tanto, son suficientes I_{H} depósitos
de bloques leídos para acumular los bloques leídos de tamaño N x
Int (N*I_{H}/J_{H}+1) de manera que los bloques de marca de
agua acumulados en cada depósito tendrá el mismo
descentramiento.
Los bloques leídos son, preferiblemente,
suficientemente grandes para asegurar que la marca de agua con
escala modificada esté contenida totalmente en ellos, para
cualquiera de las escalas consideradas. También pueden usarse
bloques más pequeños, aunque el mejor resultado (la detección más
fiable) se obtendrá cuando los I_{H} depósitos de leídos sean
suficientemente grandes para acomodar una marca de agua completa de
escala modificada. Por tanto, el tamaño máximo preferido de los
bloques leídos puede ser int(N*maxYescala + 1) x N en el
caso en que solamente se consideren escalas verticales, N x
int(N*maxXescala + 1) en el caso en que solo se consideren
escalas horizontales o int(N*maxYescala + 1) x
int(N*maxXescala + 1) en el caso en que se consideren tanto
la escala vertical como la horizontal, donde maxXescala y maxYescala
son las escalas de tamaño máximo consideradas en las direcciones x
e y respectivamente.
Como se ilustra en la figura 6, la cadena de
vídeo está dividida en una pluralidad de n bloques de marca de
agua, etiquetados como WB1 a WBn. Los bloques de marca de agua, en
el caso de modificación de la escala horizontal, tienen dimensiones
de N x N * xEscala, o N x N * I_{H}/J_{H}. Los bloques leídos
RB1 a RBn tienen dimensiones de N x int(N*xEscala + 1),
para asegurarse de que será leído un bloque completo de marca de
agua, hasta el tamaño máximo de marcas de agua de escala modificada
consideradas. Los bloques leídos RB1 a RBn están descentrados entre
sí en N píxeles y están descentrados con respecto a sus
correspondientes bloques WB1 a WBn de marca de agua por el remanente
fraccionario de la división de K*N entre (N xEscala), donde K es
cíclicamente igual a (0, 1, 2, ... I_{H}-1). En
el caso de 4/3 horizontal descrito con relación a la figura 2, por
ejemplo, K es cíclicamente igual a 0, 1, 2, 3, 0, 1, 2, 3, 0...Por
tanto, como se ilustra en la figura 6, RB1 está alineado con WB1 y
el descentramiento relativo OB1 es el remanente fraccionario de la
división de K*N entre (N * xEscala), donde K = 0. RB2 está
descentrado de WB1 por el remanente fraccionario de dividir K*N
entre (N*xEscala), donde K = 1. Los comienzos de los bloques leídos
posteriores están descentrados de los comienzos de los bloques de
marca de agua de la misma manera, hasta que K es igual a
I_{H}-1, donde K vuelve a hacer ciclos desde 0
para el siguiente bloque leído.
Volviendo ahora al ejemplo en el que la escala
considerada es una escala horizontal de I_{H}/J_{H}, los
bloques leídos pueden ser organizados, utilizando la operación del
remanente fraccionario descrita anteriormente, de acuerdo con sus
descentramientos relativos con los bloques de marca de agua,
existiendo solamente un número finito I_{H} de tales
descentramientos. Como se ilustra en la figura 7, los bloques leídos
pueden ser organizados por tanto en I_{H} depósitos separados,
pudiendo ser cada uno de ellos, por ejemplo, un espacio de memoria
diferente de un dispositivo informático, y correspondiendo cada uno
de ellos a uno de los I_{H} descentramientos del comienzo
horizontal de los bloques leídos con relación al comienzo
horizontal de los bloques de marca de agua, continuando con el
ejemplo de la escala horizontal actual. Los valores correspondientes
a una o más de las características seleccionadas de los píxeles
pueden ser almacenados dentro de los I_{H} depósitos de bloques
leídos. Por ejemplo, pueden ser elegidos los valores de luminancia
de los píxeles de los bloques leídos como la característica
seleccionada para la acumulación en los depósitos de bloques
leídos. Durante el procedimiento de acumulación, (es decir, de
adición) añadirá una a otra la característica o características
seleccionadas de los correspondientes píxeles de cada bloque
acumulado dentro de los I_{H} depósitos de bloques leídos. Como la
señal de vídeo es generalmente una señal relativamente sin
correlación en comparación con la señal de marca de agua, la
fortaleza de la marca de agua será reforzada, mientras que la
propia señal de vídeo tenderá hacia una escala media de gris.
El número de bloques leídos que es necesario
acumular en cada uno de los I_{H} depósitos de bloques leídos
para efectuar el algoritmo de detección variará de acuerdo con la
fortaleza de la señal de marca de agua incrustada en la cadena de
vídeo. Debe observarse que la fortaleza de la marca de agua puede
disminuir seleccionando juiciosamente los bloques en los cuales
incrustar la marca de agua.
Como se muestra en la figura 8, los bloques
leídos son organizados ahora en I_{H} depósitos de bloques
leídos, recibiendo cada uno de ellos bloques leídos con el mismo
descentramiento. A cada uno de los depósitos de bloques leídos se
les modifica la escala por J_{H}/I_{H} (la inversa de la escala
original I_{H}/J_{H} considerada), para crear los bloques
leídos 810, 820, 830,...840 de N x N píxeles con escala modificada.
Cada uno de los bloques leídos 810, 820, 830,...840 de N x N
píxeles con escala modificada son ajustados después en
descentramiento y combinados en un solo bloque acumulado 850 de
vídeo de N x N con escala modificada utilizando, por ejemplo,
transformaciones afines de una sola dimensión. En realidad, la
característica o características seleccionadas de los
correspondientes píxeles de cada uno de los bloques 810, 820,
830,...840 con escala modificada son combinados para formar un solo
bloque acumulado 850 de vídeo de N x N con escala modificada
mediante mapas lineales que utilizan, por ejemplo, un filtro de
interpolación con re-muestreo.
El procedimiento anteriormente descrito es
repetido después para cada escala considerada, para llegar a un solo
bloque acumulado 850 de vídeo de N x N para cada escala
considerada. La comprobación de la cadena de vídeo contra cada una
de las escalas comúnmente utilizadas producirá un solo bloque
acumulado 850 de vídeo para cada una de las escalas consideradas.
Ahora puede ejecutarse un algoritmo de detección en cada uno los
bloques acumulados 850 de vídeo con escala modificada de la figura
8. Por ejemplo, pueden utilizarse las DCT o las DFT en el algoritmo
de detección para detectar la marca de agua y asegurarse de que la
escala y cualquier desplazamiento que pueda haber sido aplicado a
la marca de agua dentro de los bloques de la marca de agua.
Por ejemplo, pueden calcularse DCT de dos
dimensiones para cada uno de los bloques acumulados 850 de vídeo de
N x N con escala modificada. En este caso, deben efectuarse N*N DCT
independientes para cada uno de los bloques acumulados 850 de N x N,
una DCT para cada descentramiento posible de la marca de agua dentro
del bloque acumulado 850 de vídeo. En realidad, debido a la posible
pérdida de filas y/o columnas originadas por el recorte, los
algoritmos de compresión y/u otras manipulaciones digitales, el
bloque de marca de agua puede no comenzar en el origen del bloque
acumulado 850 de vídeo, pero puede ser desplazado en él por un
número de píxeles desconocido. Por esa razón, cuando se utilizan
las DCT como una etapa del mecanismo de detección, es necesario
calcular N*N DCT en cada uno de los bloques acumulados 850 de vídeo,
comenzando cada una de las N*N DCT en un píxel de origen distinto
dentro del bloque acumulado 850 de vídeo de N x N.
De esta manera, si se están considerando tres
escalas, se obtendrán tres bloques acumulados 850 de vídeo de N x
N. Para cada uno de estos bloques acumulados 850 de vídeo, pueden
efectuarse N*N DCT con un total de 3*N*N DCT. Suponiendo que se
acumula el mismo número de bloques leídos en cada depósito de
bloques leídos para cada escala considerada, la marca de agua se
manifestará muy probablemente más fuerte en ese bloque acumulado
850 de vídeo con escala modificada que tenga la mayor potencia de
DCT. Por tanto, la DCT que tenga la mayor potencia, apuntará
simultáneamente a la escala correcta y al desplazamiento correcto
de la marca de agua, si la hay, dentro de los bloques de marca de
agua. En realidad, la DCT con la potencia más grande estará presente
en ese bloque acumulado 850 de vídeo correspondiente a la escala
correcta y en ese lugar dentro del bloque correspondiente al
desplazamiento correcto. Esto es debido a que la señal de vídeo,
cuando se considera en el tiempo y en el espacio (un número
suficiente de bloques leídos), es generalmente una escala media de
grises. Por otra parte, la señal de la marca de agua, puede ser una
señal inalterable (aunque débil) que está oculta en la cadena de
vídeo. Por tanto, tras la acumulación, la señal de la marca de agua
será reforzada, mientras que la señal de vídeo sin correlación será
desenfatizada, manifestándose como una escala media de grises, por
ejemplo. Por tanto, al identificar el bloque acumulado 850 de vídeo
con escala modificada con la DT que presente la mayor potencia,
habrán sido detectados la marca de agua y le escala y
desplazamiento correctos.
En algunos casos, podría haber varios bloques
acumulados 850 de vídeo con escala modificada con las DCT que
presenten estadísticamente niveles de potencia significativos por
encima del nivel medio de potencia de la señal de vídeo sin
correlación. Esos bloques acumulados 850 de vídeo con escala
modificada corresponden muy probablemente a escalas que son, por
ejemplo, un múltiplo entero de la escala correcta, siendo la escala
correcta la escala aplicada en realidad a la cadena de vídeo
original. Sin embargo, aún en tal caso, el bloque acumulado de
vídeo con escala modificada que presenta la mayor potencia de DCT
contendrá muy probablemente la marca de agua, si está presente, e
indicará la escala de la cadena de vídeo original. Más aún, el píxel
de origen de la DCT que tiene mayor potencia indicará el
desplazamiento impuesto en la marca de agua dentro de los bloques
de marca de agua. Alternativamente, si ninguna de estas escalas
consideradas conllevan un bloque acumulado 850 de vídeo con escala
modificada que presente una señal de marca de agua que suba
significativamente por encima de la media de la señal de vídeo,
puede no haberse incrustado ninguna marca de agua en la cadena de
vídeo y/o la cadena de vídeo puede haber sufrido una modificación
de escala utilizando una escala que no haya sido considerada
todavía.
La figura 9 muestra un modo de realización del
método para detectar marcas de agua que han sufrido una
modificación de escala desconocida y un desplazamiento arbitrario.
El método comienza en el paso S0. Desde ahí, se llevan a cabo un
cierto número de pasos para cada escala I/J considerada. En el
ejemplo ilustrativo de la figura 9, se consideran tres de tales
escalas; que son I_{1}/J_{1}, I_{2}/J_{2} e I_{3}/J_{3}.
El método puede extenderse a cualquier número de tales escalas,
siendo la única limitación la potencia de proceso y la velocidad
del equipo que lleva a cabo el método a la velocidad de los datos de
la cadena de vídeo. Preferiblemente, el presente método se lleva a
cabo en tiempo real, significando que es con una velocidad
suficiente para mantener el ritmo de la cadena de vídeo.
Para la escala I_{1}/J_{1} se efectúan los
pasos S11 a S16; para la escala I_{2}/J_{2} se efectúan los
pasos S21 a S26 y para la escala I_{3}/J_{3} se efectúan los
pasos S31 a S36. En los pasos S11, S21 y S31, se leen los bloques
de marca de agua en bloques leídos de igual tamaño de la manera
descrita anteriormente y son distribuidos a su vez en los depósitos
I_{1}, I_{2} e I_{3}, respectivamente. En los pasos S12, S22 y
S32, los bloques de marca de agua en cada uno de los respectivos
depósitos de leídos son acumulados a medida que son distribuidos en
ellos. Como esta operación conlleva solamente adiciones de
característica(s) seleccionada(s) de los píxeles
constituyentes de los bloques leídos, es muy apropiada para
efectuarse manteniendo el ritmo de la cadena de vídeo. Una vez que
se ha determinado, en los pasos S13, S23 y S33, que se ha acumulado
un número suficiente de bloques leídos en cada uno de los depósitos
de acuerdo con algún criterio predeterminado, se efectúan los pasos
S14, S24 y S34, donde se crean bloques leídos con escala modificada,
tales como los bloques leídos con escala modificada 810 a 840 de la
figura 8, mediante la modificación de la escala de los bloques de
marca de agua acumulados en los depósitos de leídos, en
J_{1}/I_{1}, J_{2}/I_{2} e J_{3}/I_{3}, respectivamente.
En los pasos S15, S25 y S35, los bloques leídos con escala
modificada son combinados en un solo bloque acumulado de vídeo, tal
como el ilustrado en 850 en la figura 8, utilizando una traslación
integral, para crear uno de tales bloques acumulados de vídeo para
cada una de las tres escalas consideradas en el ejemplo de la
figura 9. En los pasos S16, S26 y S36, se efectúa un algoritmo de
detección para cada uno de los tres bloques acumulados de vídeo
producido en los pasos S15, S25 y S35.
Por ejemplo, el algoritmo de detección puede
transformar los tres bloques acumulados de vídeo desde el dominio
espacial al de frecuencias, utilizando, por ejemplo, una
transformada discreta de Fourier o del Coseno. En el caso de las
DCT, pueden efectuarse varias transformadas, una para cada píxel
del bloque acumulado de vídeo. Por ejemplo, si los bloques
acumulados de vídeo son de un tamaño de N x N, puede efectuarse un
número igual de N*N de tales DCT. En el paso S4, son comparados los
resultados de las comparaciones efectuadas en los pasos S16, S26 y
S36 y se selecciona el mejor resultado, como se ilustra en el paso
S5. Por ejemplo, cuando se efectúan las DCT en los pasos S16, S26 y
S36, se comparan las potencias de todas las (3*N*N) DCT
bidimensionales, y la DCT que tenga la mayor potencia apuntará al
desplazamiento, si lo hay, de la marca de agua dentro de los
bloques de marca de agua y a la escala a la cual se modificó la
escala de la marca de agua dentro de la cadena de vídeo. El método
termina en el paso S6.
Aunque la divulgación detallada anterior ha
descrito modos de realización preferidos de la presente invención,
debe entenderse que la descripción anterior es solamente
ilustrativa. Por ejemplo, pueden utilizarse métodos de detección
distintos a los descritos específicamente. Más aún, los bloques
leídos pueden tener un tamaño diferente del descrito.
Claims (18)
1. Un método para detectar una marca de agua
incrustada en una cadena de vídeo con marca de agua formada por
sucesivas imágenes, habiendo sido modificada la escala de la cadena
de vídeo con marca de agua por una escala desconocida entre un
número finito predeterminado de escalas, que comprende, para cada
una del número finito predeterminado de escalas, los pasos de:
dividir la cadena de vídeo con marca de agua en
una pluralidad de bloques de marca de agua con escala modificada de
igual tamaño;
leer la pluralidad de bloques con marca de agua
de escala modificada en una pluralidad de bloques leídos;
acumular cada uno de la pluralidad de bloques
leídos en un depósito de un número predeterminado de depósitos de
bloques leídos, donde los bloques leídos acumulados en cada uno de
los depósitos de bloques leídos tienen el mismo descentramiento
entre el inicio de ese bloque leído y el inicio apropiado de los
bloques de marca de agua, por lo que la fortaleza de la marca de
agua es reforzada mientras se desenfatiza la señal de la cadena de
vídeo;
volver a modificar la escala de cada uno de los
depósitos de bloques leídos acumulados por la inversa de la escala
respectiva del número finito predeterminado de escalas;
combinar los depósitos de bloques leídos
acumulados cuya escala se ha vuelto a modificar en un solo bloque
acumulado de vídeo; y
evaluar una cantidad predeterminada dentro del
bloque de vídeo acumulado para detectar la marca de agua.
2. Un método como se reivindica en la
reivindicación 1, en el que el número predeterminado de depósitos de
bloques leídos está determinado por cada escala del respectivo
número finito predeterminado de escalas.
3. Un método como se reivindica en la
reivindicación 2, en el que los bloques de marca de agua con escala
modificada son de un tamaño de N*(I_{H}/J_{H}) x
N*(I_{V}/J_{V}), donde una marca de agua original tiene un
tamaño de N x N y donde (I_{H}/J_{H}) e (I_{V}/J_{V}) son
escalas horizontal y vertical, respectivamente, y donde el número
predeterminado de depósitos de bloques leídos es I_{H} para cada
escala horizontal e I_{V} para cada escala vertical.
4. Un método como se reivindica en cualquier
reivindicación precedente, en el que los bloques leídos son del
mismo tamaño para cada una de las escalas del número predeterminado
de escalas y son suficientemente grandes para acomodar una marca de
agua completa con escala modificada.
5. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación precedente, en el que el paso de evaluación incluye
el paso de transformación del bloque acumulado de vídeo
correspondiente a cada escala del número finito predeterminado de
escalas en un dominio de frecuencias.
6. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 5, en el que el paso de transformación incluye la
aplicación de una DCT o una DFT al bloque acumulado de vídeo
correspondiente a cada escala del número finito predeterminado de
escalas.
7. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 6, en el que la cantidad predeterminada a evaluar
comprende una potencia de la DCT o DFT, y donde el paso de
evaluación incluye la selección de la DCT o DFT con mayor potencia,
identificando la DCT o DFT con mayor potencia la escala correcta de
la marca de agua entre el número de escalas predeterminado y el
desplazamiento correcto de la marca de agua dentro de los bloques
de la marca de agua.
8. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación precedente, en el que los bloques leídos son
acumulados en depósitos de bloques leídos distribuyendo
cíclicamente bloques leídos sucesivos con el mismo descentramiento
relativo a los respectivos bloques de marca de agua en un
respectivo depósito de bloques leídos de un número predeterminado de
depósitos de bloques leídos.
9. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 8, en el que el número predeterminado de depósitos de
bloques leídos está relacionado con la escala aplicada a los
bloques de la marca de agua.
10. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 9, en el que la escala aplicada a los bloques de
marca de agua es I/J donde I y J con primos entre sí y donde el
paso de distribución distribuye cíclicamente los bloques leídos en
los respectivos I depósitos de bloques leídos.
11. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 10, en el que para cada escala de vídeo de un número
predeterminado n de escalas de vídeo de formato I_{n}/J_{n}
donde I_{n} y J_{n} son primos entre sí, cada bloque leído
I_{n}^{simo} es distribuido en el mismo depósito de bloques
leídos entre el número predeterminado de depósitos de bloques
leídos.
12. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 11, en el que el número predeterminado de depósitos
de bloques leídos es I_{n}.
13. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación precedente, en el que los depósitos de bloques
leídos son espacios de memoria dentro de un dispositivo de memoria,
los bloques leídos son acumulados en depósitos de bloques leídos
almacenando bloques leídos sucesivos en espacios de memoria y
acumulando los bloques leídos sucesivos en los espacios de
memoria.
14. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación precedente, en el que los depósitos de bloques
leídos se corresponden, cada uno de ellos, con descentramientos de
los píxeles de los inicios de los bloques leídos con relación a los
inicios de los bloques de marca de agua dentro de la cadena de
vídeo.
15. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación precedente, en el que el paso de evaluación incluye
el paso de detectar un desplazamiento de la marca de agua dentro de
los bloques de la marca de agua.
16. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación precedente, en el que cada uno de los pasos de leer,
acumular, volver a modificar la escala, combinar y evaluar son
efectuados para cada una de las escalas dentro del número finito
predeterminado de escalas.
17. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 16, que comprende además la selección de un
resultado de los pasos de evaluación, identificando dicho resultado
seleccionado la escala correcta y el desplazamiento de la marca de
agua en los bloques de la marca de agua.
18. Un dispositivo de detección de marcas de agua
para detectar una marca de agua incrustada en una cadena de vídeo
con marca de agua, habiendo sido modificada la escala de la cadena
de vídeo por una escala desconocida entre un número finito
predeterminado de escalas, que comprende:
medios para dividir la cadena de vídeo con marca
de agua en una pluralidad de bloques de marca de agua de igual
tamaño con escala modificada;
medios para leer la pluralidad de bloques de
marca de agua con escala modificada en una pluralidad de bloques
leídos;
medios para acumular cada uno de los bloques de
la pluralidad de bloques leídos en un depósito de un número
predeterminado de depósitos de bloques leídos, donde los bloques
leídos acumulados en cada depósito de bloques leídos tienen, cada
uno de ellos, el mismo descentramiento entre el inicio de ese
bloque leído y un inicio apropiado de los bloques de la marca de
agua, por lo que la fortaleza de la marca de agua es reforzada
mientras que la señal de la cadena de vídeo es desenfatizada;
medios para volver a modificar la escala de cada
uno de los depósitos de bloques leídos acumulados por la inversa de
la escala respectiva de un número finito predeterminado de
escalas;
medios para combinar los depósitos de bloques
leídos acumulados con escala modificada en un solo bloque de vídeo
acumulado; y
medios para evaluar una cantidad predeterminada
dentro del bloque acumulado de vídeo para detectar la marca de
agua.
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