ES2370697T3

ES2370697T3 - Sistema para evitar la reproducción de grabaciones de vídeo digitales no autorizadas.

Info

Publication number: ES2370697T3
Application number: ES99952138T
Authority: ES
Inventors: Yossef Tsuria; Yishai Sered
Original assignee: NDS Ltd
Current assignee: Synamedia Ltd
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2019-03-04
Also published as: IL124595A; EP0998814A1; AU3271199A; GB2338869A; WO1999060778A1; GB2386807A; ATE519331T1; US6466670B1; GB2338869B; IL124595A0; GB9905601D0; EP0998814B1; GB2386807B

Abstract

Dispositivo reproductor adaptado para recibir y reproducir una representación de vídeo grabada, comprendiendo el dispositivo reproductor (160): un aparato de recepción para recibir una firma prohibida (130) de una representación (120) de vídeo prohibida; un aparato (110) de firma de representación de vídeo grabada para calcular una firma de la representación (120, 170) (120) de vídeo grabada; un aparato (200) de control de reproducción operativo para evitar la reproducción de la representación (120, 170) (120) de vídeo grabada si la firma calculada de la representación (120, 170) (120) de vídeo grabada coincide con la firma prohibida (130) recibida por el dispositivo reproductor (160), un aparato de selección de cuadros para escoger una pluralidad escogida de cuadros de entre la pluralidad de cuadros comprendidos en la representación (120, 170) (120) de vídeo; y una unidad de determinación de características de cuadros operativa, para cada uno de la pluralidad escogida de cuadros, para calcular un valor característico de un cuadro, produciendo de este modo una pluralidad de valores característicos de cuadros, en donde el aparato (110) de firma de representación de vídeo grabada calcula una función de la pluralidad de valores característicos de cuadros y asigna un resultado de la función como firma calculada.

Description

Sistema para evitar la reproducci6n de grabaciones de video digitales no autorizadas Campo de la invenci6n La presente invenci6n se refiere a sistemas antipirateria para disuadir del robo de articulos tales como

representaciones electr6nicas, particularmente representaciones electr6nicas de video, y/o evitar dicho robo. Antecedentes de la invenci6n Los metodos y aparatos antipirateria para disuadir del robo de articulos, tales como representaciones electr6nicas,

y/o evitar dicho robo son bien conocidos en la tecnica. Entre los metodos existe una clase predominante de metodos conocidos en conjunto como aplicaci6n de marcas de agua. En los metodos de aplicaci6n de marcas de agua, una senal de marca de agua se anade tipicamente a una representaci6n electr6nica a proteger. En tales metodos, la senal anadida tipicamente es portadora de informaci6n que identifica al propietario de la representaci6n electr6nica, y puede ser portadora de informaci6n adicional tal como una identificaci6n de un comprador de una copia de la representaci6n electr6nica. En algunos casos la senal anadida es visible, aunque en la mayoria de los casos la senal anadida se disimula de manera que un potencial ladr6n o pirata solamente puede encontrar la senal con grandes dificultades. Otro atributo preferido de los metodos de aplicaci6n de marcas de agua es que las alteraciones de la imagen, tales como la adici6n de ruido, no borren la marca de agua.

Se describen metodos tipicos de aplicaci6n de marcas de agua en los siguientes documentos: Digimarc® Watermarking Guide, 1997, Digimarc Corporation, 521 SW 11a Ave., Suite 200, Portland, OR, 97205; Project DigiLock, The Digital Content Protection Solution for Copy Control and Play Control, presentado por

Macrovision Corporation and Digimarc Corporation, Fall, 1997; solicitud de patente europea EP 0 651 554 A1, cedida a Eastman Kodak Company; solicitud de patente PCT WO 96/41468, cedida a Macrovision Corporation; solicitud de patente PCT WO 97/13248, cedida a Philips Electronics N.v.; solicitud de patente PCT WO 97/22206, cedida a Philips Electronics N.v.; solicitud de patente PCT 97/26732, cedida a The Dice Company; solicitud de patente PCT 97/26733, cedida a The Dice Company; solicitud de patente PCT 97/34391, cedida a Leighton; solicitud de patente PCT 98/02864, cedida a The Dice Company; solicitud de patente PCT 98/03014, cedida a Philips Electronics N.v.; patente US 5.606.609 de Houser et al; patente US 5.607.188 de Bahns et al ; patente US 5.636.292 de Rhoads; patente US 5.659.726 de Sandford, II et al ; patente US 5.664.018 de Leighton; y patente US 5.687.236 de Moskowitz et al. Cox I J et al "Public watermarks and resistance to tampering", Image Processing 1997, Proceedings, International

Conference on Santa Barbara, CA, USA, 26 a 29 de octubre de 1997, Los Alamitos, CA, USA, IEEE Comut Soc., US vol. 3, 26 de octubre de 1997, da a conocer tecnicas de prevenci6n de pirateria basadas en aplicaci6n de marcas de agua. Reproductores de video digital buscan marcas de agua en material con derechos de autor y evitan la reproducci6n si se detecta una marca de agua de "no copiar nunca" en material de cuya fuente se sabe que es un disco grabable.

La presente invenci6n busca proporcionar un sistema antipirateria mejorado. En la presente invenci6n, a una representaci6n de video, que incluye una pluralidad de cuadros, se le asigna una firma, tipicamente una firma

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basada en valores caracteristicos de los cuadros, que representan caracteristicas visibles para un observador de la representaci6n de video. De este modo, un intento de modificar la representaci6n de video con el fin de modificar la firma, siendo dicho intento tipicamente analogo a metodos bien conocidos de modificar una representaci6n de video para eliminar una marca de agua, modificaria las caracteristicas visibles de la representaci6n de video.

Se proporciona tambien un metodo particular de calcular una firma de este tipo, basandose en la selecci6n de una pluralidad de cuadros y la divisi6n de cada cuadro en una pluralidad de regiones. En este metodo, se selecciona una regi6n particular de cada cuadro, y se usa alguna caracteristica, tal como un valor medio de los pixeles en la regi6n, para caracterizar el cuadro. A continuaci6n, se calcula una firma basandose en la pluralidad de valores caracterizadores de la pluralidad de cuadros.

Preferentemente, la firma se transmite a dispositivos reproductores que, a continuaci6n, rechazaran, negandose a reproducir, cualquier grabaci6n que tenga la firma transmitida. Tipicamente, el dispositivo reproductor intentara hacer coincidir una firma calculada de una grabaci6n con la firma transmitida.

El termino "coincidir", tal como se usa durante toda la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones en referencia a la comparaci6n de firmas o un resultado dedicha comparaci6n, se usa en un sentido amplio de manera que incluye, no solamente una determinaci6n de que dos firmas son identicas, sino tambien cualquier determinaci6n analoga, usando cualquier mecanismo de firma apropiado, que establezca que las dos firmas representan dos actos de firmar material identico. Se aprecia que puede haber mecanismos de firma apropiados para los cuales dos de estas firmas coincidentes no sean realmente identicas. Por ejemplo, y sin limitar la generalidad de lo anterior, en algunos metodos de firma basados en sistemas de claves publicas/privadas, que son bien conocidos en la tecnica, puede que dos de estas dos firmas coincidentes no sean realmente identicas.

Se aprecia que el sistema de la presente invenci6n es particularmente aplicable en un caso en el que todos los dispositivos reproductores se construyen para ajustarse al sistema. Se aprecia tambien que el sistema de la presente invenci6n es particularmente aplicable para evitar la distribuci6n de copias piratas de material de video que no tiene un canal de distribuci6n legal. Un ejemplo de material de video de este tipo es una copia maestra de una pelicula todavia no publicada.

Aunque la presente invenci6n se refiere especialmente a representaciones de video, se aprecia que se pueden aplicar metodos similares en el caso de otras representaciones electr6nicas tales como representaciones de audio.

De este modo, se proporciona un metodo para asignar una firma a una representaci6n de video, incluyendo la representaci6n de video una pluralidad de cuadros, incluyendo el metodo escoger una pluralidad escogida de cuadros de entre la pluralidad de cuadros incluidos en la representaci6n de video, para cada uno de la pluralidad escogida de cuadros, calcular un valor caracteristico de los cuadros, produciendo de este modo una pluralidad de valores caracteristicos de cuadros, y calcular una funci6n de la pluralidad de valores caracteristicos de cuadros y asignar un resultado de la funci6n como firma.

Ademas, la funci6n incluye la concatenaci6n de la pluralidad de valores caracteristicos de cuadros.

Todavia adicionalmente, la representaci6n de video incluye una representaci6n MPEG, y cada uno de la pluralidad escogida de cuadros incluye un cuadro I.

Adicionalmente, el metodo incluye tambien comunicar la firma a un dispositivo reproductor.

Por otra parte, el metodo incluye tambien proporcionar una representaci6n de video grabada al dispositivo reproductor, calcular una firma de la representaci6n de video grabada, y evitar la reproducci6n de la representaci6n de video en el dispositivo reproductor si la firma calculada de la representaci6n de video grabada coincide con la firma comunicada al dispositivo reproductor.

Ademas, la etapa de evitar la reproducci6n incluye evitar la reproducci6n de la representaci6n de video en el dispositivo reproductor si la firma calculada de la representaci6n de video grabada es identica a la firma comunicada al dispositivo reproductor.

Todavia adicionalmente, la etapa de evitar la reproducci6n incluye utilizar un metodo de comparaci6n de firmas para determinar si la firma calculada de la representaci6n de video grabada coincide con la firma comunicada al dispositivo reproductor, en donde el metodo de comparaci6n de firmas incluye determinar que una primera firma y una segunda firma coinciden incluso si la primera firma no es identica a la segunda firma.

Adicionalmente, la etapa de calcular un valor caracteristico de un cuadro incluye dividir el cuadro en una pluralidad de regiones, escoger una de la pluralidad de regiones, y calcular un valor caracteristico de regi6n correspondiente a la regi6n escogida y asignar el valor caracteristico de la regi6n como valor caracteristico del cuadro.

Por otra parte, el valor caracteristico de la regi6n incluye una funci6n de valor medio de los pixeles para la regi6n.

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Ademas, la funci6n de valor medio de los pixeles produce un valor de 1 bit.

Todavia adicionalmente, la funci6n de valor medio de los pixeles produce un valor de 1 bit de "1" para uno primero de la pluralidad escogida de cuadros.

Adicionalmente, la etapa de dividir el cuadro en una pluralidad de regiones incluye, para cada cuadro en la pluralidad escogida de cuadros, dividir el cuadro en una pluralidad de regiones correspondientes cada una de ellas a una de la pluralidad de regiones en las que se divide cada uno de los otros cuadros de la pluralidad escogida de cuadros.

Por otra parte, la etapa de escoger una de la pluralidad de regiones incluye escoger, para cada cuadro en la pluralidad escogida de cuadros, una regi6n correspondiente a la regi6n escogida en cada uno de los otros cuadros de la pluralidad escogida de cuadros.

Ademas, la etapa de escoger una de la pluralidad de regiones incluye escoger, para por lo menos un cuadro en la pluralidad escogida de cuadros, una regi6n no correspondiente a una regi6n escogida en por lo menos otro cuadro de la pluralidad escogida de cuadros.

Se proporciona tambien un metodo antipirateria que incluye calcular una firma prohibida de una representaci6n de video prohibida, comunicar la firma prohibida a un dispositivo reproductor, proporcionar una representaci6n de video grabada al dispositivo reproductor, calcular una firma de la representaci6n de video grabada, y evitar la reproducci6n de la representaci6n de video grabada en el dispositivo reproductor si la firma calculada de la representaci6n de video grabada coincide con la firma prohibida comunicada al dispositivo reproductor.

Ademas, el metodo incluye tambien almacenar la firma prohibida en el dispositivo reproductor, y recuperar la firma prohibida antes de realizar la etapa en la que se evita la reproducci6n.

Se proporciona tambien un sistema para asignar una firma a una representaci6n de video, incluyendo la representaci6n de video una pluralidad de cuadros, incluyendo el sistema un aparato de selecci6n de cuadros para escoger una pluralidad escogida de cuadros de entre la pluralidad de cuadros incluidos en la representaci6n de video, una unidad de determinaci6n de caracteristicas de cuadros operativa, para cada una de la pluralidad escogida de cuadros, para calcular un valor caracteristico de un cuadro, produciendo de este modo una pluralidad de valores caracteristicos de cuadros, y un aparato de firma para calcular una funci6n de la pluralidad de valores caracteristicos de cuadros y asignar un resultado de la funci6n como firma.

Se proporciona tambien un sistema antipirateria que incluye un aparato de firma de representaci6n de video para calcular una firma prohibida de una representaci6n de video prohibida, un aparato de comunicaci6n para comunicar la firma prohibida a un dispositivo reproductor, y un dispositivo reproductor adaptado para recibir y reproducir una representaci6n de video grabada, incluyendo el dispositivo reproductor un aparato de recepci6n para recibir la firma prohibida comunicada por el aparato de comunicaci6n, un aparato de firma de representaci6n de video grabada para calcular una firma de la representaci6n de video grabada, y un aparato de control de reproducci6n operativo para evitar la reproducci6n de la representaci6n de video grabada si la firma calculada de la representaci6n de video grabada coincide con la firma prohibida comunicada al dispositivo reproductor.

Ademas, de acuerdo con una realizaci6n preferida de la presente invenci6n, el aparato de recepci6n es operativo para recibir la firma prohibida durante la reproducci6n de una representaci6n de video grabada no prohibida.

Todavia adicionalmente, de acuerdo con una realizaci6n preferida de la presente invenci6n, el aparato de recepci6n es tambien operativo para recibir un mensaje de autorizaci6n que autoriza la reproducci6n de la representaci6n de video grabada no prohibida, y el mensaje de autorizaci6n incluye la firma prohibida.

Se proporciona, de acuerdo con una realizaci6n preferida de la presente invenci6n, un dispositivo reproductor adaptado para recibir y reproducir una representaci6n de video grabada, incluyendo el dispositivo reproductor un aparato de recepci6n para recibir una firma prohibida de una representaci6n de video prohibida, un aparato de firma de representaci6n de video grabada para calcular una firma de la representaci6n de video grabada, un aparato de control de reproducci6n operativo para evitar la reproducci6n de la representaci6n de video grabada si la firma calculada de la representaci6n de video grabada coincide con la firma prohibida recibida por el dispositivo reproductor, un aparato de selecci6n de cuadros para escoger una pluralidad escogida de cuadros de entre la pluralidad de cuadros comprendidos en la representaci6n de video, y una unidad de determinaci6n de caracteristicas de cuadros operativa, para cada uno de la pluralidad escogida de cuadros, para calcular un valor caracteristico de un cuadro, produciendo de este modo una pluralidad de valores caracteristicos de cuadros, en donde el aparato de firma de representaci6n de video grabada calcula una funci6n de la pluralidad de valores caracteristicos de cuadros y asigna un resultado de la funci6n como firma calculada.

Ademas, de acuerdo con una realizaci6n preferida de la presente invenci6n, el dispositivo reproductor incluye tambien un aparato de almacenamiento de firmas prohibidas operativo para almacenar la firma prohibida, y en

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donde el aparato de control de reproducci6n recibe la firma prohibida del aparato de almacenamiento de firmas prohibidas.

Breve descripci6n de los dibujos

La presente invenci6n se entendera y se apreciara mas exhaustivamente a partir de la siguiente descripci6n detallada, considerada conjuntamente con los dibujos, en los cuales:

la Fig. 1 es una ilustraci6n grafica simplificada de un sistema antipirateria construido y operativo de acuerdo con una realizaci6n preferida de la presente invenci6n;

la Fig. 2 es una ilustraci6n de un diagrama de flujo simplificado de un metodo preferido de funcionamiento del sistema de la Fig. 1;

la Fig. 3 es una ilustraci6n de un diagrama de flujo simplificado de una implementaci6n preferida de las etapas 215 y 230 de la Fig. 2;

la Fig. 4 es una ilustraci6n simplificada de un diagrama de flujo de una implementaci6n preferida dela etapa 260 de la Fig. 3;

la Fig. 5 es una ilustraci6n grafica simplificada de un cuadro de una representaci6n de video, util para entender el metodo de la Fig. 4; y

la Fig. 6 es una ilustraci6n de un diagrama de flujo simplificado de una implementaci6n preferida de la etapa 285 de la Fig. 5.

Descripci6n detallada de una realizaci6n preferida

A continuaci6n se hace referencia a la Fig. 1, que es una ilustraci6n grafica simplificada de un sistema antipirateria construido y operativo de acuerdo con una realizaci6n preferida de la presente invenci6n. El sistema de la Fig. 1 comprende preferentemente, de manera tipica en una estaci6n 100 de seguridad central, un dispositivo 110 de calculo de firmas. El dispositivo 110 de calculo de firmas, implementado preferentemente en una combinaci6n de hardware y software tal como es bien sabido en la tecnica, es operativo tipicamente para recibir una representaci6n 120 de video prohibida como entrada, y para producir una firma prohibida 130, tipicamente una firma digital, como salida.

La representaci6n 120 de video prohibida puede estar en cualquier formato apropiado, aunque se aprecia que puede preferirse un formato digital, especialmente un formato digital normalizado tal como el MPEG, la representaci6n 120 de video prohibida se puede proporcionar al dispositivo 110 de calculo de firmas en cualquier forma apropiada tal como, por ejemplo, una de las siguientes: un casete de video; un disco de video tal como un disco de video digital (DvD); o un flujo continuo electr6nico ya sea transportado por cable o de manera inalambrica. La representaci6n 120 de video prohibida se muestra en la Fig. 1 como un casete de video unicamente a titulo de ejemplo, y este ejemplo no pretende ser limitativo.

Se aprecia que el aparato y los metodos de la presente invenci6n tambien pueden adaptarse, por parte de alguien razonablemente experto en la materia, para funcionar con otros tipos de representaciones digitales que no sean representaciones de video tales como, por ejemplo, representaciones de audio. El ejemplo de una representaci6n de video se usa durante toda la presente memoria descriptiva y las reivindicaciones unicamente a titulo de ejemplo, y no pretende ser limitativo. Cada vez que se usa un termino que esta particularmente asociado al video, tal como, por ejemplo, "cuadro" o "pixel", se aprecia que, en el caso de otros tipos de representaciones digitales, la representaci6n digital se puede dividir en sub-unidades y sub-sub-unidades de acuerdo con cualquier regla apropiada, funcionando entonces las sub-unidades y sub-sub-unidades en el lugar, respectivamente, de los cuadros y los pixeles.

El dispositivo 110 de calculo de firmas es operativo preferentemente para calcular una firma, tal como una firma digital, de la representaci6n 120 de video prohibida. Preferentemente, el metodo usado por el dispositivo 110 de calculo de firmas es altamente sensible a una o mas caracteristicas visuales percibidas de la representaci6n 120 de video prohibida, es decir, a caracteristicas visuales que serian percibidas por un observador tipico de la representaci6n 120 de video prohibida.

Tipicamente, la firma producida por el dispositivo 110 de calculo de firmas sera alguna funci6n apropiada de las caracteristicas visuales percibidas de la representaci6n 120 de video prohibida. Por tanto, la firma dependera fuertemente de una o mas caracteristicas visuales percibidas y cualquier intento, por parte de una persona no autorizada, de modificar la firma calculada por el dispositivo 110 de calculo de firmas requeriria probablemente el cambio de caracteristicas de la representaci6n 120 de video prohibida, cambios que serian percibidos por un usuario tipico de la misma. Ademas, la firma producida por el dispositivo 110 de calculo de firmas preferentemente depende fuertemente de la entrada, en el sentido de que dos representaciones de video diferentes proporcionadas como

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entrada deberian provocar que se produjesen dos firmas diferentes como salida, preferentemente en todos los casos.

A continuaci6n se describe mas detalladamente, en referencia a la Fig. 3, un metodo preferido de funcionamiento del dispositivo 110 de calculo de firmas.

La estaci6n 100 de seguridad central tambien comprende tipicamente un aparato de comunicaci6n convencional (no mostrado) asociado operativamente al dispositivo 110 de calculo de firmas y operativo para transmitir, tipicamente a traves de una transmisi6n de radiodifusi6n, la firma prohibida 130 por medio de cualquier canal de comunicaciones apropiado, tal como un canal 140 de comunicaciones por satelite.

Se aprecia que una combinaci6n secundaria del sistema de la Fig. 1 que incluye el aparato comprendido en la estaci6n 100 de seguridad central puede comprender por si misma una realizaci6n preferida de la presente invenci6n.

El sistema de la Fig. 1 tambien comprende preferentemente, de forma tipica en una ubicaci6n 150 de consumidor, un dispositivo 160 de reproducci6n. Aunque en la Fig. 1 se muestran una unica ubicaci6n 150 de consumidor y un unico dispositivo 160 de reproducci6n, se aprecia que la ubicaci6n 150 de consumidor puede incluir alternativamente una pluralidad de dispositivos 160 de reproducci6n y el sistema de la Fig. 1 puede incluir, y tipicamente incluira, una multiplicidad de ubicaciones 150 de consumidor, incluyendo cada una de ellas por lo menos un dispositivo 160 de reproducci6n. Las representaciones graficas de una ubicaci6n 150 de consumidor individual y de un dispositivo 160 de reproducci6n individual en la Fig. 1 tiene la finalidad de simplificar la descripci6n y no pretenden ser limitativas.

El dispositivo 160 de reproducci6n esta preferentemente adaptado para recibir y reproducir, para su visualizaci6n por parte de un consumidor, una representaci6n 170 de video grabada, tal como es bien sabido en la tecnica, y comprende preferentemente componentes convencionales (no mostrados) para lograr este objetivo. El dispositivo 160 de reproducci6n comprende tambien preferentemente un aparato de comunicaci6n convencional (no mostrado) operativo para recibir transmisiones desde el canal 140 de comunicaciones por satelite.

El dispositivo 160 de reproducci6n tambien comprende tipicamente los siguientes componentes, implementados tipicamente en una combinaci6n de hardware y software:

una unidad 180 de almacenamiento de firmas prohibidas, asociada operativamente al aparato de comunicaci6n convencional (no mostrado) y operativa para recibir desde este ultimo la firma prohibida 130, para almacenar la firma prohibida 130 y, preferentemente, otras firmas similares que puedan ser emitidas ocasionalmente y para recuperar, para un procesado posterior, la firma prohibida almacenada 130;

un dispositivo 110 de calculo de firmas, preferentemente similar o identico en cuanto a funci6n al dispositivo 110 de calculo de firmas comprendido en la estaci6n 100 de seguridad central y operativo para recibir, como entrada, la representaci6n 170 de video grabada y para calcular a partir de la misma una firma 185 de grabaci6n, segun un metodo que produce el mismo resultado a partir de la misma entrada que el dispositivo 110 de calculo de firmas comprendido en la estaci6n 100 de seguridad central;

un comparador 190 asociado operativamente al dispositivo 110 de calculo de firmas y a la unidad 180 de almacenamiento de firmas prohibidas y operativo para recibir desde ellos la firma 185 de grabaci6n y la firma prohibida 130, y para proporcionar un resultado, basandose en la comparaci6n de la firma 185 de grabaci6n con la firma prohibida 130, que indica si las dos firmas 185 y 130 coinciden; y

un dispositivo de evitaci6n de reproducciones operativo, si el resultado producido por el comparador 190 indica que la firma 185 de grabaci6n es igual que la firma prohibida 130, para evitar la reproducci6n de la representaci6n 170 de video grabada, por parte del dispositivo 160 de reproducci6n, usando cualesquiera medios apropiados para evitar la reproducci6n tal como es bien sabido en la tecnica.

Parte o la totalidad del dispositivo 110 de calculo de firmas, la unidad 180 de almacenamiento de firmas prohibidas, el comparador 190, y el dispositivo 200 de evitaci6n de reproducciones se puede implementar en uno o mas dispositivos de circuito integrado o uno o mas microprocesadores, tal como es bien sabido en la tecnica.

A continuaci6n se describe brevemente el funcionamiento del sistema de la Fig. 1. Preferentemente se escoge y se presenta, como entrada al dispositivo 110 de calculo de firmas, una representaci6n 120 de video prohibida, cuya reproducci6n en dispositivos de consumidor debe evitarse. Como se ha explicado anteriormente, la representaci6n 120 de video prohibida puede estar en cualquier formato apropiado, escogido de manera que sea compatible con uno o mas formatos aceptados por el dispositivo 110 de calculo de firmas, y tipicamente comprende una obra de video, tal como una obra de video con derechos de autor, la cual no ha sido publicada o no se ha puesto a disposici6n del publico de ninguna otra manera.

El dispositivo 110 de calculo de firmas preferentemente calcula una firma prohibida 130 tal como se ha descrito

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anteriormente. A continuaci6n, la firma prohibida 130 se transmite preferentemente a traves del canal 140 de comunicaciones por satelite hacia el dispositivo 160 de reproducci6n. En el dispositivo 160 de reproducci6n, la firma prohibida 130 6 una representaci6n derivada apropiada de la misma tal como, por ejemplo, una funci6n hash apropiada de la misma, se almacena tipicamente en la unidad 180 de almacenamiento de firmas prohibidas. Se aprecia que la firma prohibida 130 6 la representaci6n derivada apropiada tambien se puede usar inmediatamente, sin almacenamiento en la unidad 180 de almacenamiento de firmas prohibidas; en tal caso, la unidad 180 de almacenamiento de firmas prohibidas puede ser opcional.

Tal como se ha explicado anteriormente, al producirse la presentaci6n de una representaci6n 170 de video grabada para su reproducci6n por parte del dispositivo 160 de reproducci6n, preferentemente se calcula una firma 185 de grabaci6n de la representaci6n 170 de video grabada y la misma se compara con la firma prohibida almacenada 130 por medio del comparador 190.

Preferentemente, si las firmas 130 y 185 no coinciden, se permite la reproducci6n de la representaci6n 170 de video grabada. Preferentemente, si las firmas 130 y 185 si coinciden, lo cual indica que la representaci6n 170 de video grabada incluye una representaci6n de video prohibida, se prohibe la reproducci6n de la representaci6n 170 de video grabada.

De este modo, el sistema de la Fig. 1 proporciona una protecci6n antipirateria contra copias piratas de la representaci6n 120 de video prohibida.

Se aprecia que la unidad 180 de almacenamiento de firmas prohibidas puede ser operativa para almacenar una pluralidad de firmas 130 asociadas a una pluralidad de representaciones 120 de video prohibidas diferentes, incluyendo representaciones que sean variantes de una representaci6n 120 de video prohibida individual. Por ejemplo, un pirata podria crear dicha representaci6n variante intentando modificar la firma de una representaci6n 170 de video grabada, pirateada, mediante el cambio del contenido de la misma, tal como, por ejemplo, eliminando una pequena parte, por ejemplo, una pequena parte del comienzo de la misma. Se aprecia que una defensa antipirateria eficaz contra una medida de este tipo podria comprender obtener dicha representaci6n de video modificada y usar la representaci6n de video modificada como entrada al dispositivo 110 de calculo de firmas en lugar de la representaci6n 120 de video prohibida, consiguiendo de este modo que tambien se prohiba la representaci6n de video modificada. Se aprecia ademas que el comienzo de una escena particular se puede identificar usando metodos bien conocidos en la tecnica, y el calculo de la firma se puede basar en el comienzo de la escena particular en lugar de en el comienzo de la representaci6n 170 de video grabada, proporcionandose tambien de este modo una defensa antipirateria eficaz contra la eliminaci6n de una pequena parte de comienzo de la representaci6n 170 de video grabada.

Se aprecia ademas que podria resultar deseable cancelar la firma prohibida 130 emitida por radiodifusi6n previamente, permitiendose de este modo la reproducci6n de una representaci6n 170 de video grabada que tenga la misma firma que la representaci6n 120 de video prohibida. Esto podria ser asi, por ejemplo, cuando se publiquen copias legales de la representaci6n 120 de video prohibida previamente no publicada. En tal caso, seria deseable emitir un mensaje especial que cancele la firma prohibida 130, en respuesta a lo cual el dispositivo 160 de reproducci6n borraria la firma prohibida 130 de la unidad 180 de almacenamiento de firmas prohibidas, permitiendo de este modo la reproducci6n. Los metodos para garantizar la legitimidad de dicho mensaje, incluyendo el requisito de que un mensaje de este tipo este firmado criptograficamente, son bien conocidos en la tecnica, particularmente en la tecnica de la televisi6n de pago en donde los mensajes de autorizaci6n y restricci6n requieren tipicamente una autenticaci6n. Se aprecia ademas que, debido a consideraciones de seguridad, puede resultar preferible utilizar dichos metodos para garantizar la legitimidad tanto en la emisi6n de un mensaje especial como en la emisi6n de la firma prohibida 130 segun se ha descrito anteriormente.

Se aprecia todavia adicionalmente que preferentemente se utilizan metodos apropiados para ayudar a garantizar la entrega de la firma prohibida 130 a pesar de los intentos de pirateria. Por ejemplo, la firma prohibida 130 se puede entregar durante la reproducci6n de una representaci6n de video grabada no prohibida, estando comprendida tipicamente la firma prohibida 130 en un mensaje de autorizaci6n que autoriza la reproducci6n de la representaci6n de video grabada no prohibida. Dichos mensajes de autorizaci6n son bien conocidos en la tecnica del acceso condicional de televisi6n.

A continuaci6n se hace referencia a la Fig. 2, la cual es una ilustraci6n simplificada de un diagrama de flujo de un metodo preferido de funcionamiento del sistema de la Fig. 1. El metodo de la Fig. 2 comprende preferentemente las siguientes etapas:

Se calcula una firma prohibida de una representaci6n de video prohibida (etapa 215). Tal como se ha descrito anteriormente en referencia a la Fig. 1, el calculo de la firma de la etapa 215 se basa preferentemente en caracteristicas visibles de la representaci6n de video prohibida y, preferentemente, es sensible a diferencias visibles en la representaci6n de video prohibida, mientras que es insensible a diferencias invisibles en la representaci6n de video prohibida. A continuaci6n se describe mas detalladamente, en referencia a la Fig. 3, una implementaci6n

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preferida de la etapa 215, aunque se aprecia que alternativamente se puede usar cualquier otra implementaci6n apropiada.

La firma prohibida calculada en la etapa 215 se comunica a un dispositivo de reproducci6n (etapa 220). Tipicamente en un momento posterior, se proporciona una representaci6n de video grabada al dispositivo de reproducci6n para su reproducci6n (etapa 225). Se calcula una firma de la representaci6n de video grabada (etapa 230); preferentemente, el calculo de la etapa 230 es similar al de la etapa 215, segun se ha descrito anteriormente, por cuanto el calculo de la etapa 230 es preferentemente o bien identico al de la etapa 215 6 bien esta disenado de manera que siempre produce, a partir de una entrada dada, la misma salida producida por el calculo de la etapa

215.

Se realiza una comprobaci6n sobre si la firma calculada de la representaci6n de video grabada coincide con la firma prohibida comunicada al dispositivo de reproducci6n (etapa 235); en caso negativo, preferentemente se permite la reproducci6n de la representaci6n de video grabada (etapa 240). No obstante, si la firma prohibida coincide con la firma calculada de la representaci6n de video grabada, preferentemente se prohibe la reproducci6n de la representaci6n de video grabada (etapa 245).

En la etapa 235 puede resultar preferible requerir una coincidencia exacta entre las firmas que se estan comparando para que se determine una coincidencia por medio de la etapa 235; alternativamente, se podria aplicar cualquier funci6n apropiada de similitud para determinar que las firmas que estan siendo comparadas son suficientemente similares como para determinar una coincidencia mediante la etapa 235. Se aprecia que se podria usar una funci6n apropiada de similitud en un caso en el que un metodo de firma usado en las etapas 215 y 230 estuviera disenado para producir firmas similares para entradas similares, escogiendose de forma correspondiente la funci6n de similitud de la etapa 235.

A continuaci6n se hace referencia a la Fig. 3, que es una ilustraci6n simplificada de un diagrama de flujo de una implementaci6n preferida de las etapas 215 y 230 de la Fig. 2. El metodo de la Fig. 3 incluye preferentemente las siguientes etapas:

Se escoge una pluralidad escogida de cuadros de entre la pluralidad de cuadros comprendidos en la representaci6n de video prohibida (250). La pluralidad escogida de cuadros se puede escoger segun alguna regla fija, tal como los primeros n cuadros de la representaci6n de video, donde n es un numero predeterminado tal como, por ejemplo, 32. Alternativamente, se pueden escoger n cuadros que no sean los primeros n cuadros. Todavia alternativamente, n puede ser un parametro variable, escogido tipicamente segun algun metodo predeterminado apropiado que acepte una o mas caracteristicas de la representaci6n de video prohibida como entrada y que produzca n como salida, y que, tipicamente, varie de una representaci6n de video prohibida a otra segun cualquier regla apropiada.

Se aprecia que, particularmente en el caso de formatos de representaci6n de video digitales comprimidos, ciertos cuadros pueden incluir mas informaci6n que otros cuadros sobre lo que es visible para un observador, y la selecci6n de dichos ciertos cuadros para constituir la pluralidad escogida de cuadros resultaria preferible a la selecci6n de otros cuadros. Por ejemplo, y sin limitar la generalidad de lo escrito anteriormente, es bien sabido en la tecnica que, en una representaci6n de video MPEG, los cuadros I incluyen informaci6n de cuadros completos y, por lo tanto incluyen mas informaci6n sobre lo que es visible para un observador que los cuadros P y los cuadros B, que representan diferencias entre cuadros en lugar de informaci6n de cuadros completos. Por lo tanto, en un caso en el que la representaci6n de video prohibida comprenda una representaci6n de video MPEG, seria preferible escoger la pluralidad escogida de cuadros de entre cuadros I comprendidos en la representaci6n de video MPEG.

Se aprecia ademas que, en el caso de otros formatos digitales comprimidos tales como tecnicas de codificaci6n de textura que usan bloques DCT, tal como es bien sabido en la tecnica, se puede usar alternativamente otra informaci6n apropiada, tal como coeficientes DC de los bloques DCT, en lugar de cuadros I en una representaci6n MPEG. De modo similar, en un formato que use ondiculas, tal como es bien sabido en la tecnica, se podrian usar coeficientes de la sub-banda de ondiculas de la frecuencia mas baja.

Se produce una pluralidad de valores caracteristicos de cuadros realizando una operaci6n apropiada sobre cada uno de la pluralidad escogida de cuadros (etapa 255); la operaci6n apropiada comprende preferentemente calcular un valor caracteristico de un cuadro para cada uno de la pluralidad escogida de cuadros (etapa 260); alternativamente, se puede utilizar un metodo similar en subsecuencias de la pluralidad escogida de cuadros en lugar de en cuadros individuales de la pluralidad escogida de cuadros. En la etapa 260, se escoge preferentemente un metodo de calculo del valor caracteristico del cuadro para producir las cualidades de sensibilidad a cambios en el cuadro, descritas anteriormente en referencia a la etapa 215 de la Fig. 2. Sin limitar la generalidad de lo descrito anteriormente, a continuaci6n se describe de forma mas detallada en referencia a la Fig. 4 una implementaci6n preferida de la etapa

260.

Se calcula una funci6n de la pluralidad de valores caracteristicos de cuadro y el resultado de calcular la funci6n se asigna como firma (etapa 265). Tipicamente, la funci6n de la etapa 265 comprende la concatenaci6n de la pluralidad

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de valores caracteristicos de cuadros. La funci6n de la etapa 265 tambien puede comprender cifrar y/o firmar digitalmente la concatenaci6n, segun se ha descrito anteriormente en referencia a la Fig. 1. Alternativamente, se puede usar cualquier otra funci6n apropiada.

A continuaci6n se hace referencia a la Fig. 4, que es una ilustraci6n simplificada de un diagrama de flujo de una implementaci6n preferida de la etapa 260 de la Fig. 3. El metodo de la Fig. 4 incluye preferentemente las siguientes etapas:

Cada cuadro se divide en una pluralidad de regiones (etapa 270).

A continuaci6n se hace referencia adicionalmente a la Fig. 5, que es una ilustraci6n grafica simplificada de un cuadro de una representaci6n de video, util para entender el metodo de la Fig. 4. En la Fig. 5, un cuadro 272 se muestra dividido, con fines relacionados con el calculo, en una pluralidad de regiones 274.

Una de la pluralidad de regiones, tal como una regi6n escogida 276 de la Fig. 5, se escoge de entre la pluralidad de regiones 274 de la Fig. 5 (etapa 285). Se aprecia que se podria usar cualquiera de una amplia variedad de metodos para determinar cual de la pluralidad de regiones 274 se escoge como la regi6n escogida 276, y que el metodo usado para la selecci6n en la etapa 285 puede depender de una funci6n usada en la etapa 290, que se describe posteriormente. Un posible metodo para la selecci6n es el siguiente:

-: Tipicamente, el cuadro 272 de la Fig. 5 comprende una multiplicidad de pixeles (no mostrados), tal como es bien sabido en la tecnica. Cada pixel tipicamente tiene un valor tal como, por ejemplo, un valor entero entre 0 y 255 inclusive. Dependiendo de si el cuadro 272 comprende un cuadro a color, un cuadro en escala de grises, o algun otro tipo de cuadro, el significado de cada uno de los valores posibles de los pixeles varia de manera correspondiente, tal como es bien sabido en la tecnica.

-: Se calcula un valor medio de pixel sobre todos los pixeles del cuadro 272, dando como resultado un valor medio de pixeles de un cuadro (FAPv). Se examina una o mas de la pluralidad de regiones 274, y se calcula un valor medio de pixeles de una regi6n (RAPv) para cada regi6n examinada. Cualquiera de las regiones examinadas para la cual el RAPv es mayor que el FAPv se escoge como la regi6n escogida 276.

A continuaci6n se hace referencia adicionalmente a la Fig. 6, que es una ilustraci6n simplificada de un diagrama de flujo de una implementaci6n preferida de la etapa 285 de la Fig. 5. El metodo de la Fig. 6 se explica por si mismo teniendo en cuenta la descripci6n anterior.

Se calcula un valor caracteristico de regi6n correspondiente a la regi6n escogida y el mismo se asigna como el valor caracteristico del cuadro (etapa 290). Un ejemplo posible de un metodo de calculo de un valor caracteristico de regi6n, compatible con el metodo de la Fig. 6 segun se ha descrito anteriormente, es calcular el RAPv de la regi6n y asignar un valor caracteristico de regi6n de un bit de "1" si el RAPv es mayor que el FAPv, y asignar un valor de "0".

Se aprecia que, en caso de que el metodo de la Fig. 6 se use junto con el metodo del RAPv para la etapa 290, la etapa 290 produce un valor de 1 como valor caracteristico del cuadro correspondiente al primer cuadro de la pluralidad escogida de cuadros de la etapa 250 de Fig. 3, descrita anteriormente. En un caso en el que la funci6n de la etapa 265 de la Fig. 3 sea una funci6n de concatenaci6n, segun se ha descrito anteriormente, el primer bit de la firma calculada por la etapa 265 de la Fig. 3 sera un bit "1", lo cual puede ser preferido.

Se aprecia que varias caracteristicas de la invenci6n que, por claridad, se describen en los contextos de realizaciones independientes tambien se pueden proporcionar en combinaci6n en una sola realizaci6n. A la inversa, varias caracteristicas de la invenci6n que, por brevedad, se describen en el contexto de una sola realizaci6n tambien se pueden proporcionar por separado o en cualquier combinaci6n segundaria adecuada.

Aquellos expertos en la materia apreciaran que la presente invenci6n no queda limitada por lo que se ha mostrado y descrito en particular anteriormente en el presente documento. Por el contrario, el alcance de la invenci6n se define solamente por medio de las reivindicaciones que se ofrecen a continuaci6n:

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo reproductor adaptado para recibir y reproducir una representaci6n de video grabada, comprendiendo el dispositivo reproductor (160):

un aparato de recepci6n para recibir una firma prohibida (130) de una representaci6n (120) de video prohibida;

un aparato (110) de firma de representaci6n de video grabada para calcular una firma de la representaci6n (120, 170) (120) de video grabada;

un aparato (200) de control de reproducci6n operativo para evitar la reproducci6n de la representaci6n (120, 170) (120) de video grabada si la firma calculada de la representaci6n (120, 170) (120) de video grabada coincide con la firma prohibida (130) recibida por el dispositivo reproductor (160),

un aparato de selecci6n de cuadros para escoger una pluralidad escogida de cuadros de entre la pluralidad de cuadros comprendidos en la representaci6n (120, 170) (120) de video; y

una unidad de determinaci6n de caracteristicas de cuadros operativa, para cada uno de la pluralidad escogida de cuadros, para calcular un valor caracteristico de un cuadro, produciendo de este modo una pluralidad de valores caracteristicos de cuadros,

en donde el aparato (110) de firma de representaci6n de video grabada calcula una funci6n de la pluralidad de valores caracteristicos de cuadros y asigna un resultado de la funci6n como firma calculada.
2. Aparato segun la reivindicaci6n 1 y que comprende tambien:

un aparato (180) de almacenamiento de firmas prohibidas operativo para almacenar la firma prohibida (130), y en el que

el aparato (200) de control de reproducci6n recibe la firma prohibida (130) desde el aparato (180) de almacenamiento de firmas prohibidas.
3.

Aparato segun la reivindicaci6n 1 6 la reivindicaci6n 2, y que comprende ademas un aparato de comunicaci6n para comunicar la firma a un dispositivo reproductor (160).
4.

Metodo para recibir y reproducir una representaci6n (120, 170) (120) de video grabada, comprendiendo el metodo:

recibir una firma prohibida (130) de una representaci6n (120) de video prohibida;

calcular una firma de la representaci6n (120, 170) de video grabada;

evitar la reproducci6n de la representaci6n (120, 170) de video grabada si la firma calculada de la representaci6n (120, 170) de video grabada coincide con la firma prohibida (130) recibida por el dispositivo reproductor (160),

escoger una pluralidad escogida de cuadros de entre la pluralidad de cuadros comprendidos en la representaci6n (120, 170) (120) de video;

para cada uno de la pluralidad escogida de cuadros, calcular un valor caracteristico de cuadro, produciendo de este modo una pluralidad de valores caracteristicos de cuadros; y

calcular una funci6n de la pluralidad de valores caracteristicos de cuadros y asignar un resultado de la funci6n como firma calculada.
5.

Metodo segun la reivindicaci6n 4 y que comprende tambien: almacenar la firma prohibida (130) en un aparato de almacenamiento de firmas prohibidas, en el que el aparato de almacenamiento de firmas prohibidas reenvia la firma prohibida (130) a un aparato de control

de reproducci6n.
6.

Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 4 6 5 y que comprende ademas comunicar la firma a un dispositivo reproductor (160).
7.

Metodo segun la reivindicaci6n 4 y en el que la funci6n comprende la concatenaci6n de la pluralidad de

valores caracteristicos de cuadro.
8.

Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 7 y en el que la representaci6n (120, 170) de video comprende una representaci6n MPEG, y

cada uno de la pluralidad escogida de cuadros comprende un cuadro I.
9.

Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8 y que comprende tambien: proporcionar una representaci6n (120, 170) de video grabada al dispositivo reproductor (160); calcular una firma de la representaci6n (120, 170) de video grabada; y evitar la reproducci6n de la representaci6n (120, 170) de video en el dispositivo reproductor (160) si la firma

calculada de la representaci6n (120, 170) de video grabada coincide con la firma comunicada al dispositivo reproductor (160).
10.

Metodo segun la reivindicaci6n 9 y en el que la etapa de evitar la reproducci6n comprende:

evitar la reproducci6n de la representaci6n (120, 170) de video en el dispositivo reproductor (160) si la firma calculada de la representaci6n (120, 170) de video grabada es identica a la firma comunicada al dispositivo reproductor (160).
11.

Metodo segun la reivindicaci6n 9 y en el que la etapa de evitar la reproducci6n comprende:

utilizar un metodo de comparaci6n de firmas para determinar si la firma calculada de la representaci6n (120, 170) de video grabada coincide con la firma comunicada al dispositivo reproductor (160), en donde

el metodo de comparaci6n de firmas incluye determinar que una primera firma y una segunda firma coinciden incluso si la primera firma no es identica a la segunda firma.
12.

Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 11 y en el que la etapa de calcular un valor caracteristico de un cuadro comprende: dividir el cuadro en una pluralidad de regiones; escoger una de la pluralidad de regiones; y

calcular un valor caracteristico de regi6n correspondiente a la regi6n escogida y asignar el valor caracteristico de la regi6n como valor caracteristico del cuadro.
13.

Metodo segun la reivindicaci6n 12 y en el que el valor caracteristico de la regi6n comprende una funci6n de valor medio de los pixeles para la regi6n.
14.

Metodo segun la reivindicaci6n 13 y en el que la funci6n de valor medio de los pixeles produce un valor de 1 bit.
15.

Metodo segun la reivindicaci6n 14 y en el que la funci6n de valor medio de los pixeles produce un valor de 1 bit de "1" para uno primero de la pluralidad escogida de cuadros.
16.

Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15 y en el que la etapa de dividir el cuadro en una pluralidad de regiones comprende, para cada cuadro en la pluralidad escogida de cuadros, dividir el cuadro en una pluralidad de regiones correspondientes cada una de ellas a una de la pluralidad de regiones en las que se divide cada uno de los otros cuadros de la pluralidad escogida de cuadros.
17.

Metodo segun la reivindicaci6n 16 y en el que la etapa de escoger una de la pluralidad de regiones comprende escoger, para cada cuadro en la pluralidad escogida de cuadros, una regi6n correspondiente a la regi6n escogida en cada uno de los otros cuadros de la pluralidad escogida de cuadros.
18.

Metodo segun la reivindicaci6n 16 y en el que la etapa de escoger una de la pluralidad de regiones comprende escoger, para por lo menos un cuadro en la pluralidad escogida de cuadros, una regi6n no correspondiente a una regi6n escogida en por lo menos otro cuadro de la pluralidad escogida de cuadros.