ES2266534T3 - Comunicacion de video/imagen con marca de agua. - Google Patents

Comunicacion de video/imagen con marca de agua. Download PDF

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ES2266534T3 ES02748793T ES02748793T ES2266534T3 ES 2266534 T3 ES2266534 T3 ES 2266534T3 ES 02748793 T ES02748793 T ES 02748793T ES 02748793 T ES02748793 T ES 02748793T ES 2266534 T3 ES2266534 T3 ES 2266534T3
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Abstract

Una unidad de comunicación de video (405) que comprende una entrada de video (415) para recibir un video sin marca de agua digital o transmisión de señal de video o imagen que tiene un número de tramas de video o imagen (110, 120, 130, 140), en donde cada trama de video o imagen incluye un número de planos de bits, entrada de video (415) que está acoplada operacionalmente a un procesador (410), unidad de comunicación de video (405) caracterizada por dicho procesador (410) que: divide al menos un plano de bits (116) de cada una de al menos dos tramas de video o imagen (205, 210) en una primera y segunda porciones; y combina (235, 242, 232, 245) la segunda porción del plano de bits de la primera trama con la primera porción del plano de bits de la segunda trama, para proporcionar un plano de bits con marca de agua digital de modo que tal bit con marca de agua digital se aplica a la transmisión de la señal de video o imagen.

Description

Comunicación de vídeo/imagen con marca de agua.
Método y aparato para comunicación de vídeo/imagen con marca de agua digital.
Campo de la invención
Esta invención se refiere a sistemas de transmisión de vídeo y técnicas de codificación/decodificación de vídeo relacionadas. La invención es aplicable a, pero no está limitada a, un sistema de comprensión de vídeo que emplea marcas de agua digitales con las cuales se detecta cualquier manipulación de una imagen de vídeo o una porción de imagen de vídeo.
Antecedentes de la invención
La capacidad de transmitir vídeo en tiempo real y/o datos de imagen es una característica deseable de muchos sistemas de comunicación actuales con hilos y sin hilos. No obstante, es sabido que imágenes/cuadros individuales, o digamos una serie de imágenes, en una secuencia de vídeo transmitido, puede ser sujeto de "ataques", es decir las imágenes pueden ser manipuladas. Por consiguiente existe una necesidad de proteger las transmisiones de imagen o vídeo de tal indeseable manipulación. Una técnica conocida empleada para proteger imágenes fijas/vídeo o documentos es por el uso de "marcas de agua digitales".
En el contexto de la presente invención, los términos "vídeo" e "imagen" se usan de forma intercambiable, con el término "vídeo" generalmente usado para representar una o más imágenes fijas.
Wolfgang R, Podilchuk C, Delp E "Perceptual watermarks for digital images and video", SPIE Conference on Security and Watermarking of Multimedia Content, Enero de 1999, describe algunos métodos de marcado de agua digital del estado de la técnica para uso con vídeo e imágenes.
La protección de medios digitales (incluyendo imagen y vídeo) se ha convertido en un tópico de estandarización clave dentro de la industria multimedia en el último año. Usuarios de policía han establecido formalmente que no conciben usar imágenes transmitidas y procesadas digitalmente con propósitos probatorios sin la existencia de métodos de confianza de detección de manipulación.
La Unión de Radiodifusión Europea ha publicado un segundo llamamiento para sistemas que ofrecen marcado de agua digital de las transmisiones multimedia para aplicaciones de entretenimiento. Además la Organización de Estándares Internacional (ISO) ha organizado un grupo de trabajo conocido como MPEG-21, cuya función esencial es investigar la gestión de derechos digitales incluyendo la autentificación de datos multimedia.
En el marcado de agua digital de imágenes, una trama binaria conocida o firma se incorpora dentro de la imagen en el momento de adquisición de la imagen. Tales marcas de agua digitales se denominan "robustas", porque se han diseñado para permanecer intactas independientemente de cualquier post-procesamiento de la imagen tales como filtrado, recorte, etc.
Mientras que tales marcas de agua digitales proporcionan un grado de protección útil, no pueden en el presente ser de una total confianza en una corte de justicia. El propósito de estos métodos de marcado de agua digital es tal que no han sido diseñadas para poseer el grado de seguridad de que una imagen no ha sido manipulada, para que la imagen sea usada como una evidencia.
Por tanto existe una necesidad en el campo de la presente invención de proporcionar una unidad de comunicación de vídeo y métodos, basados en el sistema de marcado de agua digital, que puedan usarse para probar una secuencia de vídeo por evidencia de manipulación, en el cual puedan aliviarse las desventajas mencionadas anteriormente. Además, existe una necesidad de un método de etiquetado para resaltar áreas de una secuencia de vídeo que se detectan como que han sido manipuladas. Adicionalmente, sería beneficioso etiquetar visualmente secuencias manipuladas de vídeo de forma que las haga inusables, o sin valor, para el atacante.
Son conocidas las solicitudes de patente publicadas en los Estados Unidos US-A-5875249 y US-A-5734752.
Un artículo titulado "Exploring CDMA for Watermarking of digital video" de B. G. Mobasseri, Proceedings of the SPIE, SPIE, Bellingham, VA, US, vol. 3657, de 25 de Enero de 1999, páginas 96-102 (XP000949141) revela un método para aplicación CDMA en el marcado de agua digital de vídeo digital no comprimido.
La patente de EEUU Nº. 5.991.426 revela un método para insertar una marca de agua digital dentro de los datos multimedia que contienen dos campos de imagen por colocación de una marca de agua digital positiva dentro de un primer campo y una marca de agua digital negativa dentro de un segundo campo. La marca de agua digital positiva y la marca de agua digital negativa son opuestas entre sí. Los dos campos pueden ser campos intercalados de una señal de vídeo basada en campos o filas alternas de una señal de vídeo basada en tramas. La marca de agua digital se extrae de los datos con marca digital de agua basada en campos por separación de uno de los campos del otro campo para generar la señal de marcado de agua digital.
Un artículo titulado "Robust and High Quality Video Watermarking with the use of Temporal Redundancy" de K. F. Tsang, Proceedings of SPIE, SPIE, Bellingham, VA, US, Nº 4314, del 22 de Enero de 2001, páginas 55-63 (XP008002936), describe una técnica de marcado de agua digital de vídeo que usa la característica de redundancia temporal de la secuencia de vídeo para mejorar la calidad y robustez de la secuencia con marca de agua digital.
Declaración de la invención
La presente invención proporciona unidades de comunicación de vídeo como las reivindicadas en las reivindicaciones 1 y 7, un sistema de transmisión de vídeo como el reivindicado en la reivindicación 17, un dispositivo de radio móvil como el reivindicado en la reivindicación 18, un método de transmisión de una señal de vídeo con marcado de agua digital como el reivindicado en la reivindicación 20, un método de detección de manipulación de imágenes con marca de agua digital, como el reivindicado en la reivindicación 27, un método de etiquetar visualmente una secuencia de vídeo que contiene una marca de agua digital atacada, como el reivindicado en la reivindicación 28, y un medio de almacenamiento que almacena las instrucciones implementadas por procesador para controlar el procesador que realiza los métodos de la presente invención, como el reivindicado en la reivindicación
34.
Breve descripción de los dibujos
A continuación se describen las realizaciones de ejemplo de la presente invención con referencia a los dibujos que acompañan, en los cuales:
La Fig. 1 muestra un método de marca de agua digital embebido, de acuerdo a la realización preferida de la invención.
La Fig. 2 muestra un método basado en rejilla aleatoria que usa el 5º plano de bits de una secuencia de vídeo, de acuerdo a la realización preferida de la invención.
La Fig. 3 muestra un diagrama de flujo de un proceso de decisión para determinar si se ha producido una manipulación, de acuerdo a la realización preferida de la invención.
La Fig. 4 muestra un diagrama de bloques de un sistema de comunicación de vídeo que incorpora una unidad de comunicación que incorpora una marca de agua digital, y una unidad de comunicación que detecta una marca de agua digital de acuerdo a la realización preferida de la invención.
Descripción de las realizaciones preferidas
Los conceptos inventivos descritos en este documento encuentran aplicación particular en las actividades de los estándares MPEG actuales, en donde se define un sistema de marcado de agua digital estándar para uso de vídeo. La detección de manipulación, y la capacidad para determinar qué tipo de manipulación ha tenido lugar, son las etapas necesarias para asegurar la confianza del usuario en las imágenes y las secuencias de vídeo que un usuario está viendo en un ámbito de comunicación multimedia potencialmente hostil.
En resumen, la realización preferida de esta invención apunta a preprocesar el material de vídeo de forma que pueda tener lugar la detección de manipulación.
La mayor parte de los métodos de marca de agua digital de imágenes y vídeo más actuales se enfocan en el pre-procesamiento de vídeo e imágenes de tal modo que pueda recuperarse cualquier marca de agua embebida, independientemente de la manipulación, por ejemplo en aplicaciones de protección del derecho de autor. El método descrito a continuación, no obstante, proporciona marcas de agua digitales "frágiles" que se destruyen cuando las imágenes son alteradas.
Además, el método deja claro que el contenido se ha manipulado, de modo que la persona que realiza el procesamiento no autorizado se da cuenta de que sus acciones son evidentes. Como consecuencia, no pueden reenviar o distribuir el vídeo como un "original".
Como ejemplo, consideremos una persona que ha "pirateado" ficheros de vídeo para su distribución no autorizada vía un sitio de la red de Internet. El método preferido, como se describe más adelante, identifica donde se ha manipulado el vídeo (por ejemplo, en reformar el vídeo para su distribución por la red), y aplica una etiqueta al área manipulada, haciendo de ese modo el vídeo inadecuado para la distribución en adelante.
La realización preferida de la presente invención puede aplicarse a secuencias de vídeo consistentes al menos en dos tramas de imagen. Además, la realización preferida de la presente invención puede aplicarse a formatos de imagen que incluyen YC_{b}C_{r} (una representación estándar de imagen de color, como se especifica en la Recomendación 601 de la ITU), rojo/verde/azul (RGB), o cualquier componente simple (por ejemplo, sólo Y) de un formato de imagen que consiste de más de un componente. Ventajosamente, la realización preferida de la presente invención puede también aplicarse en un área restringida o región de una imagen, o a través de la imagen entera.
La disposición de la marca de agua digital de la realización preferida de la invención claramente muestra cuando ha ocurrido una manipulación, así como la información de manipulación evidente que se incorpora dentro de la trama de datos. En resumen, el método opera por división de la secuencia de vídeo en pares de tramas, y combinando diversas porciones de cada trama para aplicar un bit de marca de agua digital a la transmisión de la señal de vídeo o ima-
gen.
Además, el método permite al reproductor de vídeo localizar la posición espacial y temporal de la manipulación cuando se está reproduciendo el vídeo.
Refiriéndonos primero a la Fig. 1, se muestra el método de marca de agua digital 100, de acuerdo a la realización preferida de la invención. El método de marcado de agua digital 100 incluye una secuencia de tramas de vídeo/imagen. De acuerdo a la realización preferida, las tramas se trocean en grupos de dos tramas, por ejemplo la trama "N" 110 en conjunción con la trama "N+1" 120, y la trama "N+2" 130 en conjunción con la trama "N+3" 140.
Sólo se han mostrado cuatro tramas por motivos de claridad. Cada trama de vídeo/imagen se divide en dos partes
- parte "A" 112, 122, 132, 142 y la parte "B" 114, 124, 134, 144 respectivamente. Cada trama de vídeo/imagen incluye un número de bits de datos, que van desde el plano de bits más significativo (MSB) - "bit 0" 150 al plano de bits menos significativo (LSB) - "bit 7" 160. De nuevo, se muestra que cada trama tiene ocho planos de bits sólo por motivos de claridad.
El método preferido trabaja por división de la secuencia de vídeo en pares consecutivos de tramas, por ejemplo la trama "N" en conjunción con la trama "N+1" 120. Cada trama se divide a continuación en dos porciones, con los planos de bit denominados por un sufijo "a", o un sufijo "b". En particular, los bits dentro del 5º plano de bits de cada trama 116,126 y 136, 146 se seleccionan para procesamiento, como se muestra con mayor detalle con respecto a la Fig. 2.
Está contemplado dentro de la invención que el sistema de transmisión de vídeo/imagen que tiene cualquier número de tramas en una secuencia de tramas de vídeo/imagen, que incluye cualquier número de planos de bits mayor de dos, se puede beneficiar de los conceptos inventivos descritos en este documento.
La representación usual de los datos de una imagen es una serie de puntos (pixel), localizados por filas y columnas de la imagen. Formatos de imagen comunes incluyen la representación de cada punto por un número de bits, desde 6 hasta 12 bits por cada componente de la imagen. Como ejemplo, cada componente simple (R,G, o B) de una imagen de color puede tener 8 bits por punto. Alternativamente, una imagen infrarroja puede tener 12 bits por punto, representado como la componente de luminancia.
Una representación de "plano de bits" es el término dado a la colección de bits individuales en cualquier posición de un bit de un punto a través de toda la imagen. Como ejemplo, consideremos una imagen o una región de imagen de tamaño de k columnas y j filas, con N bits por punto. Cada uno de los (k*j) puntos tiene "N" bits que se ordenan desde el bit menos significativo (LSB) usualmente denominado bit "N-1", hasta el más significativo (MSB) denominado bit "0".
Un plano de bits es una representación de la colección de (k*j) bits considerados en una posición de bit P, donde 0<=P<=(N-1). De este modo, la expresión "el plano de bits más significativo" significa que consideramos la colección de todos los bits 0 de todos los puntos (k*j) en una imagen o región de imagen. Para una imagen que comprende "N" bits por punto habrá "N" planos de bits.
Refiriéndonos a continuación a la Fig. 2, se muestra un método de incorporación de una marca de agua digital 200 por manipulación del 5º plano de bits de cada trama 116, 126, 136, 146 como se indicó con respecto a la Fig. 1, de acuerdo a la realización preferida de la invención.
Como se ha indicado, cada trama incluye dos porciones, una trama A y una trama B. En particular, se manipulan los bits del 5º plano de bits de la trama A y de la trama B. En la trama A 205, la mitad de los bits del 5º plano de bits se interponen 208 dentro de una primera rejilla intermedia 230, con sus posiciones determinadas por la localización de los bits de valor "1" 222 en una rejilla aleatoria 220 del mismo tamaño que la rejilla 230. La mitad restante de los bits del 5º plano de bits de la trama A 205 se desechan a continuación.
La misma operación se realiza para la trama B. En la trama B 210, la mitad de los bits del 5º plano de bits se interponen 218 dentro de una segunda rejilla intermedia 240, con sus posiciones determinadas por la localización de los bits de valor "0" 232 en la misma rejilla aleatoria 220. La mitad restante de los bits del 5º plano de bits de la trama B 210 se desechan a continuación.
Las dos rejillas intermedias 230, 240 se combinan para formar una nueva representación del 5º plano de bits, que luego se duplica 232, 242, para reemplazar al 5º plano de bits original de ambas tramas A 205 y trama B 210.
De este modo, la trama A con la marca de agua digital 250 lleva la mitad del 5º plano de bits procedentes de la trama B y la trama B 260 lleva la mitad del 5º plano de bits procedente de la trama A 205.
Además ambos 5º planos de bits son ahora idénticos.
Dentro de la invención se contempla que una o más rejillas pueden comprender la imagen entera, o pueden definirse con un tamaño de bloque arbitrario, que se repite a través de la imagen.
Se ha seleccionado la mitad del número de bits de la trama A y de la trama B sólo por motivos de simplicidad, siendo la meta reducir la visibilidad de la marca de agua digital. No obstante, se contempla dentro de la invención que pueden usarse otras relaciones en los números de bits. Además, usando pares de tramas adyacentes decrecerá además la visibilidad y la redundancia temporal significa que las tramas adyacentes son similares. El uso de una rejilla aleatoria, determina qué bits de la trama A la trama B se usan, reduciendo también la visibilidad. Además, tal proceso aumenta la seguridad ya que el atacante no sabrá de qué trama se han originado los bits.
Como un ejemplo del método, consideremos una imagen de dimensiones N*M puntos, por ejemplo un formato intermedio común (CIF) con dimensiones 352*288 puntos. Dividimos esta imagen en bloques de dimensiones "n*m" puntos donde:
(1)1< n <= N
(2)2< m <= M
Típicamente n*m puede ser 8*8, 16*16 o 32*32.
Denominemos \{a_{jk}\} los componentes del 5º plano de bits de los puntos de cada bloque n*m de la trama A, que queremos hacer evidente la manipulación, y denominemos \{b_{jk}\} los de la trama B próxima, donde:
1<=j <= n,
y
1<=k <= m
En primer lugar construimos una rejilla de dígitos binarios aleatorios \{r_{jk}\}, usando cualquier clave secreta o pública. A continuación generamos una salida del bloque de tamaño n*m \{c_{jk}\} de las componentes del 5º plano de bits que reemplazarán los 5º planos de bits \{a_{jk}\} y \{b_{jk}\} de los puntos en sus respectivas tramas de imagen, donde \{c_{jk}\} se genera con las siguientes reglas:
para 1<= j <= n
para 1<= k <= m
si \{r_{jk}\} es igual a 1 entonces \{c_{jk}\} = \{a_{jk}\}
en caso contrario \{c_{jk}\} = \{b_{jk}\}
Para una visibilidad mínima, las tramas A y B deben ser adyacentes en el tiempo, de modo que las diferencias entre los bloques sean pequeñas, y reducir la latencia del procesamiento. No obstante, puede usarse cualquier intervalo elegido entre A y B.
Es notable que para mejorar la robustez frente a ataques, y una perturbación reducida de la imagen original, puede elegirse un subconjunto de puntos en la trama para ese proceso, en contraste a usar la trama entera de vídeo/imagen.
Refiriéndonos a la siguiente Fig. 3, se muestra un método de detección de una marca de agua digital, de acuerdo a la realización preferida de la invención.
Para detectar una manipulación, se efectúa una comparación entre el 5º plano de bits de la trama A recibida y el 5º plano de bits de la trama recibida B sobre la base de punto a punto, dentro de cualquiera de los bloques en los que se ha aplicado el método de evidencia de manipulación, como en la etapa 302. Si en la comparación se obtiene una coincidencia, a saber los planos de bit son iguales en la etapa 304, se selecciona el siguiente punto, como se muestra en la etapa 306. Cualquier manipulación en la trama A o en la B causará que los planos de bit no coincidan. Con este método, no es posible detectar si se ha manipulado la trama A o la trama B, si el 5º plano de bit no coincide. Es posible detectar sólo que una de las tramas A o B ha sido afectada.
Si la comparación de la etapa 304 no obtiene una coincidencia, a saber los planos de bits no son iguales indicando manipulación, en la etapa 308, la trama A y/o la trama B pueden ser visualmente etiquetadas de que han sido manipuladas, como en la etapa 310.
El etiquetaje visual, en la etapa 310, puede tomar cualquier forma apropiada para dejar claro que se ha producido manipulación, lo cual incluye una o cualquier combinación de las siguientes técnicas:
(i) reemplazar cualquiera o todos los puntos de la imagen manipulada con un valor conocido. El valor conocido se selecciona preferiblemente para que sea suficientemente diferente del contenido de la imagen fuente de modo que la manipulación sea claramente visible, por ejemplo, negro, blanco, cualquier color saturado, cualquier color no natural;
(ii) alterar sólo la apariencia coloreada de un punto manipulado de modo que el contenido de la imagen subyacente permanezca visible, pero la manipulación esté marcada claramente;
(iii) reemplazar sólo un componente de un punto manipulado con un valor conocido, por ejemplo 0 o 255, en un formato de imagen que comprende más de un componente;
(iv) etiquetar visualmente (usando una o más de las técnicas de (i) o (ii) o (iii) anteriores) la trama de la imagen completa dentro de la cual se ha detectado en cualquiera de los puntos que ha sido manipulado y/o;
(v) etiquetar visualmente (usando una o más de las técnicas de (i) o (ii) o (iii) anteriores) la trama de imagen completa, y todas las siguientes imágenes en la secuencia de vídeo, dentro de la trama de imagen y siguientes de la que se ha detectado la manipulación en cualquiera de los puntos.
Una vez que la trama o tramas manipuladas se han etiquetado visualmente, el proceso toma el siguiente punto a partir del 5º plano de bits de las siguientes tramas A y trama B, como en la etapa 306.
En las solicitudes de patente del Reino Unido GB9914384.4 y GB0031085.4 del presente solicitante archivadas conjuntamente se describen ejemplos de unidades de comunicación de marcado de agua digitales adecuadas para la incorporación de los conceptos inventivos que se han mencionado anteriormente del presente solicitante.
No obstante, la Fig. 4 describe una configuración preferida de las unidades de comunicación de vídeo/imagen para implementar la realización preferida de la presente invención. Refiriéndonos de nuevo a la Fig. 4, se muestra un sistema de comunicación de vídeo 400, de acuerdo con la realización preferida de la invención. El sistema de comunicación de vídeo 400 incluye una unidad de comunicación de vídeo/imagen que transmite 405 para incorporación de la marca de agua digital, y una unidad de comunicación de vídeo/imagen que recibe para la detección de la marca de agua digital.
La unidad de comunicación de vídeo/imagen que transmite 405, incluye una puerta de entrada de vídeo/imagen 415 para recepción de las señales de vídeo/imagen. La señal de vídeo/imagen pasa a procesador 410, que incluye tres procesos de incorporación de la marca de agua digital.
Una primera función/algoritmo de selección 420 selecciona el componente en el cual se incorpora le evidencia de manipulación. Una segunda función/algoritmo de selección 425 selecciona a continuación la región del vídeo/imagen en la cual se incorpora la evidencia de manipulación. A continuación se aplica la evidencia de manipulación en la función/algoritmo 430, de acuerdo con el método descrito con respecto a la Fig. 1 y Fig. 2. La señal de vídeo se transmite a continuación por el transmisor 435 a la unidad de comunicación de vídeo/imagen que recibe 450. Está contemplado dentro de la invención que pueden usarse las formas alternativas de vídeo con movimiento o datos de imágenes, por ejemplo, la "transmisión" puede tomar la forma de copiar dentro de un videocasete, enviando como un fichero de Internet, copiando sobre un disco flexible etc.
La unidad de comunicación de vídeo/imagen que recibe 450 incluye un receptor 455 para recepción de las señale de vídeo/imagen. La señal de vídeo/imagen con marca de agua digital recibida pasa al procesador 460, el cual incluye tres procesamientos de la marca de agua digital.
La primera función/algoritmo 465 aplica la evidencia de manipulación, de acuerdo con el método descrito con respecto a las Fig. 1 y Fig. 2. A continuación una segunda función/algoritmo 470 de detección de manipulación detecta si se ha producido manipulación, de acuerdo con el método descrito con respecto a la Fig. 3. Si se detecta manipulación, la señal de vídeo/imagen se pasa a la tercera función/algoritmo 475, de etiquetar visualmente, para etiquetar las áreas manipuladas, antes de pasar la señal manipulada a la pantalla 480.
Un beneficio de los conceptos inventivos que se han mencionado anteriormente es que pueden ser fácilmente implementados en unidades de comunicación de vídeo existentes. Más generalmente, el conjunto de algoritmos usados para efectuar la manipulación del 5º plano de bits de la trama de imagen y el procesamiento puede implementarse en la unidad de comunicación respectiva de una manera adecuada. Por ejemplo, pueden añadirse nuevos aparatos a la unidad de comunicación convencional.
Alternativamente pueden adaptarse partes existentes de una unidad de comunicación convencional, por ejemplo por reprogramación de uno o más procesadores allí incluidos. Como tal la adaptación requerida puede implementarse en la forma de las instrucciones almacenadas a implementar por el procesador sobre un medio de almacenamiento, tal como un disco flexible, un disco duro, una memoria de sólo lectura (PROM), memoria de acceso aleatorio (RAM) o cualquier combinación de estas u otros almacenamientos multimedia.
Se entenderá que la transmisión de vídeo y las configuraciones de marcado de agua digital descritas anteriormente proporcionan al menos las siguientes ventajas:
(i) medio para la remisión de evidencias de vídeo a una corte de justicia por el cual puede mostrarse que el vídeo no se ha manipulado desde su adquisición inicial y almacenaje;
(ii) medio para compradores de material de vídeo e imagen para autentificar el material de modo que no se ha alterado desde la adquisición inicial y almacenaje;
(iii) medio para los distribuidores de material de vídeo e imagen para verificar que el material que se les ha pasado para la distribución es genuino y no se ha manipulado desde la adquisición inicial y almacenaje; y
(iv) medio para detectar la manipulación fraudulenta de imágenes y vídeo, y la localización de tal manipulación a revelar a los usuarios del material.
De este modo se ha proporcionado una unidad de comunicación de vídeo que incluye una entrada de vídeo para recibir un vídeo sin marca de agua digital o transmisión de señal de imagen que tiene un número de tramas de imagen o vídeo, en donde cada trama de imagen o vídeo incluye un número de planos de bits. La entrada de vídeo esta acoplada operacionalmente a un procesador. El procesador divide al menos un plano de bits de cada al menos dos tramas de vídeo o imagen dentro de una primera y una segunda porciones y combina una segunda porción de un plano de bits de la primera trama con la primera porción de un plano de bits de la segunda trama, para aplicar un bit de marca de agua digital a la transmisión de la señal de vídeo o imagen.
Además, o en la alternativa, una unidad de comunicación de vídeo incluye un receptor de vídeo para recibir, desde una unidad de comunicación de transmisión de vídeo, una señal de vídeo con marca de agua digital que tiene un número de tramas de vídeo o imagen, en donde cada trama de vídeo o imagen incluye un número de planos de bit. El receptor esta acoplado operacionalmente a un procesador. El procesador compara al menos un plano de bits de al menos dos tramas de vídeo o imagen para detectar cualquier manipulación de la marca de agua digital.
Un dispositivo de radio móvil, por ejemplo un teléfono móvil, una radio PMR portátil o móvil, un asistente digital personal, un ordenador personal portátil o un PC conectado a red sin hilos puede incorporar cualquiera de las unidades de comunicación que se han mencionado anteriormente.
Además, se ha descrito un método de marcado de agua digital de una transmisión de señal de vídeo en un sistema de transmisión de vídeo. El método incluye la etapa de recibir un vídeo sin marca de agua digital o transmisión de señal de imagen que tiene un número de tramas de vídeo o imagen, en donde cada trama de vídeo o imagen incluye un número de planos de bits. El método incluye además las etapas de dividir al menos un plano de bits de cada uno de al menos dos tramas de vídeo o imagen en una primera y segunda porciones, y combinar la segunda porción de un plano de bits de la primera trama con la primera porción de un plano de bits de la segunda trama para aplicar un bit de marca de agua digital a la transmisión de una señal de vídeo o imagen.
Además, o en alternativa, se ha descrito un método de detección de manipulación de una imagen con marca de agua digital. El método incluye las etapas de recibir una imagen con marca de agua digital que tiene un número de tramas de vídeo o imagen, en donde cada trama de vídeo o imagen incluye un número de planos de bits, al menos uno de los cuales con marca de agua digital. El método incluye además las etapas de extracción de dicho plano de bits con marca de agua de cada una de al menos dos tramas de vídeo o imagen, y comparar dicho al menos un plano de bits con marca de agua digital entre cada uno de dichas al menos dos tramas de vídeo o imagen para detectar cualquier manipulación de la marca de agua digital.
Además, se ha descrito un medio de almacenamiento, que almacena las instrucciones a implementar por procesador para controlar uno o más procesadores para obtener las etapas del método que se ha mencionado anteriormente.

Claims (34)

1. Una unidad de comunicación de vídeo (405) que comprende una entrada de vídeo (415) para recibir un vídeo sin marca de agua digital o transmisión de señal de vídeo o imagen que tiene un número de tramas de vídeo o imagen (110, 120, 130, 140), en donde cada trama de vídeo o imagen incluye un número de planos de bits, entrada de vídeo (415) que está acoplada operacionalmente a un procesador (410), unidad de comunicación de vídeo (405) caracterizada por dicho procesador (410) que:
divide al menos un plano de bits (116) de cada una de al menos dos tramas de vídeo o imagen (205, 210) en una primera y segunda porciones; y
combina (235, 242, 232, 245) la segunda porción del plano de bits de la primera trama con la primera porción del plano de bits de la segunda trama, para proporcionar un plano de bits con marca de agua digital de modo que tal bit con marca de agua digital se aplica a la transmisión de la señal de vídeo o imagen.
2. La unidad de comunicación de vídeo de acuerdo a la reivindicación 1, en donde la combinación de al menos un plano de bits de las porciones de al menos dos tramas de vídeo o imagen (205, 210) se hace entre tramas de vídeo o imagen consecutivas.
3. La unidad de comunicación de vídeo de acuerdo a la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde las tramas consecutivas se configuran a continuación de modo que incluyen el mismo plano de bits con marca de agua digital (250, 260).
4. La unidad de comunicación de vídeo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la etapa de combinar las porciones de al menos un plano de bits incluye la etapa de desechar las porciones que no se han usado para formar el plano de bits con marca de agua digital a transmitir.
5. La unidad de comunicación de vídeo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la combinación de al menos un plano de bits se repite a través de la transmisión de la señal de vídeo o imagen.
6. La unidad de comunicación de vídeo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la combinación de al menos un plano de bits incluye combinar un subconjunto de puntos dentro de una trama.
7. Una unidad de comunicación de vídeo (450) que comprende un receptor de vídeo (455) para recibir, desde una unidad de comunicación de vídeo que transmite (405) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, una transmisión de señal de vídeo con marca de agua digital que tiene un número de tramas de vídeo o imagen, en donde cada trama de vídeo o imagen incluye un número de planos de bit, receptor que está acoplado operacionalmente a un procesador (460), unidad de comunicación de vídeo (450) caracterizada por dicho procesador (460) que compara al menos un plano de bits de cada una de al menos dos tramas de vídeo o imagen para detectar cualquier manipulación de la marca de agua digital.
8. La unidad de comunicación de vídeo (450) de acuerdo a la reivindicación 7, caracterizada además porque dicho procesador determina (304) si una trama ha sido manipulada por comparación de al menos un plano de bits entre al menos dos tramas, en donde:
si dicha comparación muestra planos de bits iguales, no se ha producido manipulación; y
si dicha comparación muestra planos de bits desiguales (308), se ha producido manipulación.
9. La unidad de comunicación de vídeo (450) de acuerdo a la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en donde el procesador (460) detecta manipulación de un área de una imagen, dicho procesador etiqueta visualmente (475), bajo la detección de dicha manipulación, dicho área para informar al usuario que está viendo el vídeo de dicha manipula-
ción.
10. La unidad de comunicación de vídeo (450) de acuerdo a la reivindicación 9, en donde dicho etiquetado visual (475) incluye reemplazar cualquier parte o toda la imagen manipulada con un valor conocido de modo que la manipulación sea visible, por ejemplo negro, blanco, cualquier color saturado, y/o cualquier color no natural.
11. La unidad de comunicación de vídeo (450) de acuerdo a la reivindicación 9, en donde dicho etiquetado visual (475) incluye alterar sólo la apariencia de color de un punto manipulado de modo que el contenido de la imagen subyacente permanece visible pero se marca la manipulación.
12. La unidad de comunicación de vídeo (450) de acuerdo a la reivindicación 9, en donde dicho etiquetado visual (475) incluye reemplazar un componente del punto manipulado con un valor conocido en un formato de imagen que comprende más de un componente.
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13. La unidad de comunicación de vídeo (450) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, en donde la trama de la imagen completa se etiqueta visualmente (475), cuando se detecta que cualquiera de los puntos dentro de dicha trama se ha manipulado.
14. La unidad de comunicación de vídeo (450) de acuerdo a la reivindicación 13, en donde la trama de la imagen completa y todas las imágenes siguientes en la secuencia de vídeo dentro y/o siguientes a la trama de la imagen en la que se detecta que cualquiera de los puntos se ha manipulado se etiquetan visualmente.
15. La unidad de comunicación de vídeo (405, 450) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la marca de agua digital se aplica a al menos uno de los formatos de imagen siguientes: YCbCr, RGB o cualquiera de los componentes simples de un formato de imagen.
16. La unidad de comunicación de vídeo (405, 450) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la marca de agua digital se aplica en un área restringida o región de una imagen, o a través de la imagen entera.
17. Un sistema de transmisión de vídeo (400) que comprende la unidad de comunicación de vídeo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes.
18. Un dispositivo de radio móvil que comprende una comunicación de vídeo (405, 450) de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.
19. El dispositivo de radio móvil de la reivindicación 18, en el cual el dispositivo de radio móvil es un teléfono móvil, una radio PMR portátil o móvil, un asistente digital personal, un ordenador portátil o un PC conectado a la red sin hilos.
20. Un método de marcado de agua digital (200) de una transmisión de señal de vídeo en un sistema de transmisión de vídeo, método que comprende la etapa de recibir (415) un vídeo sin marca de agua digital o transmisión de señal de imagen que tiene un número de tramas de vídeo o imagen, en donde cada trama de vídeo o imagen incluye un número de planos de bits, caracterizado el método por las etapas de:
dividir al menos un plano de bits (116) de cada una de al menos dos tramas de vídeo o imagen (112, 114, 205, 210) en una primera y una segunda porciones; y
combinar (235, 242, 232, 245) una segunda porción de un plano de bits de la primera trama con la primera porción de un plano de bits de la segunda trama, para proporcionar un plano de bits con marca de agua digital de modo que el bit de marca de agua digital se aplica a la transmisión de señal de vídeo o imagen.
21. El método de marcado de agua digital (200) de una transmisión de señal de vídeo de acuerdo a la reivindicación 20, en donde la etapa de combinar incluye combinar al menos un plano de bits de las porciones de cada una de al menos dos tramas de señales de vídeo o imagen entre tramas de vídeo o imagen consecutivas.
22. Un método de marcado de agua digital (200) de una transmisión de señal de vídeo de acuerdo a la reivindicación 21, en donde la etapa de combinar incluye la configuración de las tramas de modo que incluyen el mismo plano de bits con marca de agua digital.
23. El método de marcado de agua digital (200) de una transmisión de una señal de vídeo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 20 a 22, método caracterizado además por la etapa de:
desechar las porciones de las tramas que no se han usado para formar el plano de bits con marca de agua digital a transmitir.
24. El método de marcado de agua digital (200) de una transmisión de señal de vídeo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23, en donde la etapa de combinar al menos un plano de bits se repite a través de la transmisión de la señal de vídeo o imagen.
25. El método de marcado de agua digital (200) de una transmisión de señal de vídeo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 20 a 24, en donde la etapa de combinar incluye la etapa de:
combinar un subconjunto de puntos dentro de una trama.
26. Un método de detectar manipulación (300) de una imagen digital con marca de agua digital, método que comprende las etapas de recibir (455) una imagen con marca de agua digital que tiene un número de tramas de vídeo o imagen, en donde cada trama de vídeo o imagen incluye un número de planos de bits, al menos uno de los cuales con marca de agua digital de acuerdo al método de una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 25, método caracterizado por las etapas de:
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extraer (465) dicho plano de bits con marca de agua digital de cada una de al menos dos tramas de vídeo o imagen; y
comparar (302) dicho al menos un plano de bits con marca de agua digital entre cada uno de dichas al menos dos tramas de vídeo o imagen para detectar cualquier manipulación de la marca de agua digital (470).
27. El método de detectar manipulación (300) de una imagen digital con marca de agua digital de acuerdo a la reivindicación 26, en donde la etapa de detectar incluye la etapa de determinar si se ha manipulado una trama por comparación de al menos un plano de bits de entre cada una de al menos dos tramas, en donde:
si dicha comparación muestra planos de bits iguales, no se ha producido manipulación; o
si dicha comparación muestra planos de bits diferentes, se ha producido manipulación (308).
28. Un método de etiquetar visualmente (475) una secuencia de vídeo que contiene una marca de agua digital atacada, que comprende las etapas de:
detectar la manipulación (470) de un área de una imagen de acuerdo a el método de la reivindicación 26 o la reivindicación 27; y
etiquetar visualmente (475) dicho área para informar al usuario que está viendo el vídeo de dicha manipulación.
29. El método de etiquetar visualmente (475) una secuencia de vídeo de acuerdo a la reivindicación 28, método caracterizado además por la etapa de alterar la apariencia de color de un punto manipulado para informar al usuario que está viendo la secuencia de vídeo/imagen de dicha manipulación.
30. El método de etiquetar visualmente (475) una secuencia de vídeo de acuerdo a la reivindicación 28, en donde dicha etapa de etiquetar visualmente (475) incluye la etapa de reemplazar cualquier parte o toda la imagen manipulada con un valor conocido de modo que la manipulación sea visible, por ejemplo negro, blanco, cualquier color saturado, y/o color no natural.
31. El método de etiquetar visualmente (475) una secuencia de vídeo de acuerdo a la reivindicación 28, en donde dicha etapa de etiquetar visualmente (475) incluye la etapa de alterar sólo la apariencia de color de un punto manipulado de modo que el contenido de la imagen subyacente permanezca visible pero la manipulación se marque.
32. El método de etiquetar visualmente (475) una secuencia de vídeo de acuerdo a la reivindicación 28, en donde dicha etapa de etiquetar visualmente (475) incluye la etapa de reemplazar un componente de un punto manipulado con un valor conocido en un formato de imagen que comprende más de un componente.
33. El método de etiquetar visualmente (475) una secuencia de vídeo de acuerdo a cualquiera de las reivindicaciones 28 a 32, en donde dicha etapa de etiquetar visualmente (475) incluye la etapa de etiquetar visualmente una trama de imagen completa dentro de la cual se ha detectado que cualquiera de los puntos se ha manipulado.
34. Un medio de almacenamiento que almacena las instrucciones a implementar en procesador para controlar uno o más procesadores (410, 460) para realizar el método de cualquiera de las reivindicaciones 20 a 33.
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