KR101635898B1 - 압축된 비디오의 워터마킹을 위한 워터마크들의 선택 - Google Patents

압축된 비디오의 워터마킹을 위한 워터마크들의 선택 Download PDF

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Abstract

방법은, 코딩된 데이터에 대한 목록 내의 워터마크들일 수 있는, 신택스 요소, 원본값 및 하나 이상의 후보 대안값을 갖는 변경들을 액세스하는 단계; 변경들로부터, CABAC 인코딩 프로토콜과 같은 코딩 프로토콜에 순응하는 순응 변경들의 그룹을, 부분집합을 위해 결정하는 단계; 및 부분집합에 대하여, 각각의 신택스 요소에 대하여 단 하나의 후보 대안값을 갖는 부분집합으로 귀결되고 또한 적어도 하나의 성능 기준을 만족하는 순응 변경들만으로 귀결되는 순응 변경들만을 선택하는 단계를 포함한다. 방법은, 워터마크들의 충실도, 복구가능성 또는 강건성을 결정하고, 충실도, 복구가능성 또는 강건성에 기초하여 워터마크들이 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 워터마크들을 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있고, 충실도, 복구가능성 및 강건성은 성능 기준일 수 있다. 방법은 워터마크들에 대하여 적어도 두개의 성능값을 결정하고, 적어도 두개의 성능값의 소정의 공동 메트릭을 결정하고, 소정의 공동 메트릭에 기초하여 워터마크들이 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 워터마크들을 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

압축된 비디오의 워터마킹을 위한 워터마크들의 선택{SELECTION OF WATERMARKS FOR THE WATERMARKING OF COMPRESSED VIDEO}
본 특허 출원은 2008년 8월 20일에 출원된 미국 특허 가출원 제61/189,551호 "CHANGEABLE BLOCK SELECTION"의 혜택 및 우선권을 주장한다. 이 가출원은 모든 목적을 위해 그 전체로서 여기에 참조에 의해 명시적으로 포함된다.
본 발명은 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding) 비디오 스트림 내에 워터마크를 삽입(embedding)하는 것에 관한 것이다.
현재, 저작권 침해 금지 기술(antipiracy technology)로서의 디지털 워터마킹이 강력하게 요구되고 있다. 저작권 침해자가 워터마크를 피해가는 것을 더 어렵게 하기 위해, 많은 잠재적인 워터마크가 제안되어 사용되는 것이 중요하다. 그러나, 워터마크들이 의도된 청중을 위한 의도된 시청 경험을 간섭하지 않는 것이 중요하다. 그와 같이, 더 효율적인 워터마킹 기법들에 대한 요구가 존재한다.
그와 같이, 본 발명의 목적은 CABAC(Context-based Adaptive Binary Arithmetic Coding)/AVC(Advanced Video Coding) 순응적인(compliant) 워터마킹에 일반적으로 관련되면서도 가시적인 아티팩트들(artifacts)을 생성하지 않는 가능한 변경들의 목록을 생성함으로써, 궁극적으로는 CABAC 비디오 스트림 내에 워터마크들을 삽입하는 효과적인 방법을 제공하는 것이다.
방법은, 코딩된 비디오 스트림일 수 있는 코딩된 데이터 스트림 내에서, 변경가능한 신택스 요소들(changeable syntax elements)을 포함할 수 있는 잠재적인 변경들을 액세스하는 단계; 변경들을 적용하기 전에, 관측자에 대한 그 변경들의 검출가능성(detectability) 및/또는 가시성(visibility)을 결정하는 단계; 변경들을 적용하기 전에, 워터마킹 검출기에 대한 변경들의 복구가능성(recoverability)을 결정하는 단계; 변경들을 적용하기 전에, 표준들 또는 다양한 규칙 또는 제약에의 순응(compliance)을 포함할 수 있는, 코딩 수단에 대한 변경들의 삽입가능성(embedibility)을 결정하는 단계; 및 검출가능성 및 복구가능성을 위한 임계 기준을 만족하는 변경들의 목록을 생성하는 단계를 포함한다. 방법은, 변경가능한 신택스 요소들을 위한 특징 벡터(feature vector)를 결정하는 단계를 포함할 수 있고, 이 특징 벡터는 검출가능성, 복구가능성 및 삽입가능성의 함수이고, 특징 벡터를 위한 제한(limit)이 설정될 수 있고, 특징 벡터에 대한 제한을 만족하는 변경들만이 목록에 추가된다. 방법은 상기 검출가능성, 복구가능성 및 삽입가능성 간의 밸런스 기준(balance criterion)을 확립하고, 밸런스 기준을 만족시키는 변경들만을 추가하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 또한 블록들로 분할되는 비디오 데이터를 액세스하고, 변경들을 적용하기 전 및 후의 휘도(luminance), 변경들을 적용하기 전 및 후의 비디오 간의 평균 제곱 오차, 변경들을 적용하기 전 및 후의 블록 픽셀 분산(block pixel variance), 또는 블록킹(blockiness) 중 적어도 하나에 의해 적어도 하나의 블록을 특징화(characterizing)하는 단계를 포함할 수 있다. 또한, 방법은 변경들을 적용하기 전에 변경들을 위한 전파 맵(propagation map)이 만들어지는 것과, 그 전파 맵들이 목록에 추가할 변경들의 선택을 위해 이용되는 것의 조합을 더 포함할 수 있다. 선택 기준은, 전파 맵의 크기; 전파 맵 내의 모든 블록들의 최대 휘도 변경; 전파 맵 내의 모든 블록들의 최대 평균 제곱 오차; 및 검출가능성 기준을 만족하는 전파 경로 내의 블록들의 개수를 포함할 수 있다.
추가의 방법은, 코딩된 데이터에 대한 목록 내에서, 신택스 요소, 원본 값(original value) 및 후보 대안값을 갖는, 워터마크들일 수 있는 변경들을 액세스하는 단계; 변경들로부터, CABAC 인코딩 프로토콜과 같은 코딩 프로토콜에 순응하는 순응 변경들(compliant changes)의 그룹을, 부분집합을 위해 결정하는 단계; 및 부분집합에 대해, 각각의 신택스 요소에 대하여 단 하나의 후보 대안값만을 갖는 부분집합으로 귀결되고 또한 적어도 하나의 성능 기준(performance criterion)을 만족하는 순응 변경들만으로 귀결되는 순응 변경들만을 선택하는 단계를 포함한다. 방법은 워터마크들의 충실도(fidelity), 복구가능성 또는 강건성(robustness)을 결정하고, 충실도, 복구가능성 또는 강건성에 기초하여 워터마크들이 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 워터마크들을 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있고, 충실도, 복구가능성 및 강건성은 성능 기준이다. 방법은, 워터마크들에 대하여 적어도 두개의 성능값을 결정하는 단계; 적어도 두개의 성능값의 소정의 공동 메트릭(collective metric)을 결정하는 단계; 및 소정의 공동 메트릭에 응답하여 워터마크들이 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 워터마크들을 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 방법은 코딩된 데이터에 대한 목록 내에서, 신택스 요소, 원본값 및 후보 대안값을 갖는 변경들 또는 워터마크들을 액세스, 생성 또는 컴파일하는 단계; 변경들로부터 코딩 프로토콜에 순응하는 순응 변경들의 그룹을 부분집합을 위해 결정하는 단계; 및 부분집합에 대하여, 코딩 프로토콜과는 다른 적어도 하나의 성능 기준을 갖는 순응 변경들만을 선택하는 단계를 포함한다. 코딩된 데이터는 트랜스포트 스트림 내에 있을 수 있고, 변경들이 트랜스포트 스트림 패킷 경계를 넘는 신택스 요소를 가질 때, 그 변경들이 부분집합 내에 있는 것이 방지되거나 그 변경들이 부분집합으로부터 제거될 수 있다. 추가의 단계들은 변경들을 적용하기 전에 변경들을 위한 전파 맵을 생성하는 단계; 및 이전에 선택된 변경의 전파 경로 내에 드는 임의의 블록을 갖는 변경들이 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 그러한 변경들을 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 변경들의 충실도, 복구가능성 또는 강건성을 결정하고, 충실도, 복구가능성 또는 강건성에 기초하여 변경들이 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 그 변경들을 부분집합으로부터 제거하는 단계를 더 포함할 수 있고, 충실도, 복구가능성 및 강건성은 성능 기준이다.
장치는 비디오 스트림과 같은 코딩된 데이터에 대한 목록 내에서, 신택스 요소, 원본값 및 후보 대안값을 갖는, 워터마크들과 같은 변경들을 액세스 또는 생성하기 위한 수단; 변경들로부터 코딩 프로토콜에 순응하는 순응 변경들의 그룹을 부분집합을 위해 결정하기 위한 수단; 및 부분집합에 대해, 각각의 신택스 요소에 대하여 하나 이상의 후보 대안값을 갖는 부분집합으로 귀결되고, 또한 적어도 하나의 성능 기준을 만족하는 순응 변경들만으로 귀결되는 순응 변경들만을 선택하기 위한 수단을 포함한다. 코딩 프로토콜은 CABAC 인코딩 프로토콜일 수 있다. 장치는 워터마크들의 충실도, 복구가능성 또는 강건성을 결정하기 위한 수단; 및 충실도, 복구가능성 또는 강건성에 기초하여 워터마크들이 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 워터마크들을 부분집합으로부터 제거하기 위한 수단을 더 포함할 수 있고, 충실도, 복구가능성 및 강건성은 성능 기준이다. 또한, 장치는, 워터마크들에 대하여 적어도 두개의 성능값을 결정하기 위한 수단; 적어도 두개의 성능값의 소정의 공동 메트릭을 결정하기 위한 수단; 및 소정의 공동 메트릭에 기초하여 워터마크들이 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 워터마크들을 부분집합으로부터 제거하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
이제, 본 발명이 예로써 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 변경가능한 신택스 요소들을 선택하는 프로세스의 개요를 도시한 것이다.
도 2는 전파 맵의 도해를 제공한다.
도 3은 변경가능한 신택스 요소의 각 후보 대안값에 대한 선택 프로세스를 위한 블록도를 도시한 것이다.
도 4는 최종 선택 단계를 위한 실제 구현을 도시한 흐름도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예들이 일반적으로 CABAC 인코딩된 H.264/AVC 비디오 스트림의 맥락 내에서 설명될 것이다. 그러나, 실시예들은 더 넓은 응용들을 가질 수 있다.
변경들은 워터마크들일 수 있으며, 이러한 변경들은 CABAC 코딩된 비디오 스트림 내에 변경 데이터 바이트들(changing data bytes)을 삽입함으로써 적용될 수 있다. 방법은 워터마크 삽입을 위한 변경들의 후보 목록으로 수정될 수 있는 H.264 코딩된 비디오 스트림 내의 변경가능한 신택스 요소들을 식별하는 것을 포함한다. 변경가능한 신택스 요소들의 목록의 부분집합이 워터마크 삽입을 위해 이용된다. 실시예들은 적어도, 목록 내의 어느 요소들이 워터마킹을 위해 이용되는 부분집합 내에 있을 것인지를 선택하는 것의 문제를 해결하는 단계들의 구현을 포함할 수 있다.
여기에서는, CABAC 인코딩된 H.264/AVC 스트림을 수정하기 위한 방법, 및 CABAC/AVC 순응 변경들의 목록을 생성하기 위한 방법이 설명될 것이다. 결과적인 목록 내의 각 엔트리는 특정한 신택스 요소, 그것의 원본값, 및 후보 대안값을 식별한다. 이 목록 내에 나타나는 신택스 요소는 변경가능한 신택스 요소로 고려되고, 매번 상이한 후보 대안값을 갖고서 목록 내에 한번보다 많이 나타날 수 있다.
또한, 실시예들은 워터마킹을 위해 선택 및 이용되는 이 목록 내의 엔트리들의 부분집합의 특징을 포함할 수 있다. 부분집합의 한 선택안(chioce)은 각각의 변경가능한 신택스 요소에 대하여 유일한 단 하나의 후보 대안값을 선택하는 것이다. 부분집합의 다른 선택안은 각각의 변경가능한 신택스 요소에 대해 하나보다 많은 후보 대안값을 선택하는 것이며, 여기에서 각 선택은 워터마크 내에 삽입할 상이한 정보를 표현할 수 있다. 그러나, 목록은 CABAC 및 AVC 순응적이긴 하지만 특정 애플리케이션의 목표에 적합하지 않을 변경들을 포함할 수 있다.
또한, 본 개시물은 애플리케이션이 워터마킹중일 때 목록 내의 엔트리들의 부분집합을 선택하는 적어도 하나의 구현을 설명한다. 선택 단계는 높은 충실도, 높은 강건성 및 높은 용량(capacity)을 포함하는 주어진 워터마킹 목표의 집합 내의 최적의 부분집합을 찾기 위해 수행된다. 여기에서, 선택 프로세스 또는 단계는 CBS(Changeable Block Selection)라고 칭해진다.
워터마킹 알고리즘들로 가서, 그들의 특성들 중 몇몇에 주목하는 것이 중요하다. 한 특성은 워터마킹 삽입의 시각적 영향(visual impact), 즉 충실도(fidelity)이다. 다수의 워터마킹 애플리케이션들에서, 시각적 영향은 가능한 한 작아야 한다. 다른 특성은 삽입 후의 워터마크의 유효성(effectiveness)이다. 이것은 워터마크 검출기가 삽입 직후에 워터마크를 복구할 수 있을 가능성(likelihood)을 기술한다. 대부분의 애플리케이션들에 대해, 매우 높은 유효성이 요구된다. 워터마킹된 컨텐츠가 삽입 시간과 검출 시간 사이에 공격을 당하게 되는 경우, 다수의 워터마킹 애플리케이션들은 워터마크 데이터가 그러한 공격들 후에도 여전히 복구가능할 것을 요구한다. 이것은 강건성(robustness)인 제3의 특성으로 이어진다. 마지막으로, 워터마킹 알고리즘은 삽입될 수 있는 데이터의 양에 의해 특징지어질 수 있다. 이 특성은 용량(capacity)이라고 칭해진다.
이러한 네가지 특성의 성능은 종종 애플리케이션에 따라 서로에 대해 타협(trade)된다. 본 발명의 실시예들에서, 특징들의 타협 또는 밸런싱은 도 1에 도시된 것과 같은 두 단계로 생각될 수 있다. 제1 단계는, 가능한 변경가능한 신택스 요소들(105)을 식별한 후, 입력 목록 내의 각각의 변경가능한 신택스 요소에 대한 특징 벡터(110)를 생성하는 것이다. 입력 목록 내의 각 엔트리에 연관된 충실도, 유효성 및 강건성을 추정하기 위해 분석이 수행된다. 제2 단계는 출력을 위해 변화들 중의 부분집합을 선택(115)하는 것이다. 부분집합 선택은 충실도, 유효성, 강건성 및 용량 간의 원하는 밸런스에 기초하며, 선택된 변경가능한 신택스 요소들을 산출해낸다(120).
목록 내의 각각의 변경가능한 신택스 요소는 후보 대안값들의 집합을 포함한다. 신택스 요소값은 비트스트림의 AVC/CABAC 순응성을 간섭하지 않고서 집합 내의 임의의 값으로 변경될 수 있다. 신택스 요소의 값을 후보 대안값으로 치환하면, 그 신택스 요소가 상주하는 블록 내의 재구성된 픽셀값들이 변화할 것이다. 그러므로, 각각의 후보 대안값에 대하여, 수개의 블록 특징들이 평가된다. 블록 특징들의 몇몇 예시들은,
● 삽입 전과 후의 평균 휘도;
● 원본 블록과 워터마킹된 블록 간의 평균 제곱 오차;
● 삽입 전과 후의 블록 픽셀 분산; 및
● 블록의 그것의 이웃에 대한 블록킹
을 포함한다.
변경가능한 신택스 요소의 후보 대안값의 치환은 그 신택스 요소가 상주하는 표적 블록(T)에서 이미지 데이터(imagery data)를 변경할 것이다. 코딩된 비디오 스트림 내에 상호의존성의 전체 집합(a whole set of inter-dependency)이 존재하므로, T 이외의 블록들도 치환에 의해 영향을 받을 수 있다. 즉, 블록 T에 도입되는 수정은 디코딩된 시퀀스 내의 다른 블록들에 전파할 수 있다. 충실도, 강건성, 유효성 및 용량에 대한 후보 변경의 효과에 진정으로 액세스하기 위해, 양호한 선택 프로세스는 블록 T에 대한 직접적인 변경들뿐만 아니라 전파로 인한 픽셀값 변경들을 고려한다. 블록 T에 대한 단일의 변경에 의해 영향을 받는 블록들 전부를 나타내는 전파 맵의 구축은 매우 도움이 될 수 있고, 심지어는 치환의 적합성을 결정하는 데에 있어서 그 무엇보다도 중요할 수 있다.
예시적인 전파 맵 또는 경로(200)가 도 2에 도시되어 있는데, 거기에는 비디오의 블록들의 7×6 행렬(205)이 제공된다. 여기에서, 전파 맵 및 전파 경로라는 용어는 교환가능하게 이용된다. 본 예에서, 블록 T(210)에 직접 변경이 이루어진다. 이웃 블록들의 예측 모드(prediction mode)에 따라, 이 변경은 오른쪽으로, 아래로, 아래로 및 오른쪽으로, 및/또는 아래로 및 왼쪽으로 전파할 수 있다. 본 예에서, 변경은 오른쪽으로 블록 A(215)로 전파했다고 가정하자. 블록 A에서의 변경도 전파할 수 있다. 본 예에서, 이 변경이 블록 B(220) 및 블록 C(225)로 전파한다고 가정하자. 이러한 변경들 각각은 참조 번호 230을 갖는 다른 블록들로 더 전파할 수 있다. 전파 맵(200)은 블록 T에 대한 초기 변경에 의해 영향을 받을 블록들의 전부를 나타낸다. 이러한 블록들은 직접 변경된 T 블록(200), 1차로 간접 변경된 블록 A(215), 2차로 간접 변경된 블록 B 및 C(220 및 225), 및 추가로 영향받은 블록들(230)이다. 본 예의 다른 블록들(235)은 영향을 받지 않는다.
변경이 표적 블록 이외의 블록들에 영향을 줄 때, 고려되는 특징들은 표적 블록만이 아니라, 영향을 받은 블록 모두에서의 영향을 평가해야 한다. 따라서, 표적 블록만을 고려하는 것과는 대조적으로, 변경의 전체적인 영향을 보여주기 위해, 전파 맵이 생성되어 이용된다. 블록 특징들의 몇몇 예들은:
● 전파 맵의 크기;
● 전파 경로 내의 모든 블록들의 최대 휘도 변경;
● 전파 경로 내의 모든 블록들의 최대 평균 제곱 오차; 및
● 검출가능성 테스트 및 충실도 테스트 둘다를 만족하는 전파 경로 내의 블록들의 수
를 포함한다.
전파 맵의 이용이 왜 중요한지를 이해하기 위해, 선택 단계들에서의 전파 맵 충실도 테스트의 고려는 전파 경로 내의 모든 블록들이 블록 기반의 충실도 테스트를 통과한 경우에 어느 변경들이 허용가능한지를 보여줄 수 있다. 즉, 변경이 그것의 전파 경로 내의 어디에서든 가시적인 아티팩트로 귀결되는 경우, 그 변경은 수용불가능할 것이다.
일반적으로, 본 발명의 핵심적인 특징은 후보 대안들의 부분집합의 선택이다. 선택 프로세스는 위에서 설명된 특징들의 집합의 평가에 기초한다. 일반적인 프로세스(305)는 부분집합을 선택하기 위해 애플리케이션 요구조건들 및 특징값들을 고려하여 각각의 후보 대안을 평가하는 도구이다.
워터마크의 3가지의 애플리케이션 특성이 선택 프로세스에서 고려된다. 이러한 3가지는 검출가능성, 충실도 및 강건성이다. 변경이 수용가능해지기 위해서는, 일반적으로 그 변경이 이러한 특성들 각각에서 애플리케이션 요구조건들을 만족해야 한다.
도 3은 변경가능한 신택스 요소의 각각의 후보 대안값에 대한 선택 프로세스(305)를 위한 블록도를 도시한 것으로서, 각각의 블록이 필터로서 기능하여, 대응하는 요구조건들에 기초한 테스트를 통과한 후보 대안들만을 통과시킨다. 위에서 언급된 바와 같이, 제1 단계는 가능성있는 변경가능한 신택스 요소들을 식별한 후에, 입력 목록 내의 각각의 변경가능한 신택스 요소에 대해 특징 벡터(310)를 생성하는 것이다. "최종 선택"(330)이라고 레이블된 블록에 의해 평가되는 유일한 후보 대안들은 충실도 선택(315), 검출가능성 선택(320) 및 강건성 선택(325)의 테스트를 통과한 것들임에 유의해야 한다. 이러한 3가지의 테스트들은 임의의 순서로 수행될 수 있다.
도 3의 테스트는 한번에 하나씩 각 변경에 적용될 수 있거나, 후보 대안들의 목록에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전역적 임계가 각각의 변경에 개별적으로 적용될 수 있거나, 최상의 성능을 갖는 변경들의 그룹을 선택하기 위해 선택 프로세스가 구성될 수 있다. 전자의 접근방식은 얼마나 많은 변경들이 필터들을 통과할지를 보장하지 않을 것이고, 후자의 접근방식은 최소 성능을 보장하지 않을 것이다. 애플리케이션의 요구조건들은 이러한 두가지 접근방식들 중 어느 것이 가장 적합할지를 나타낼 것이다. 또한, 상이한 접근방식들이 도 3의 필터들 각각에 적용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 초기의 충실도, 강건성 및 검출가능성 필터링이 각각의 대안에 개별적으로 적용되는 한편, 최종 선택은 처음의 3개의 필터를 통과한 변경들의 목록에 행해진다.
충실도 선택은 생성된 특징들 중 하나 이상에 적용되는 단순 임계 테스트(simple thresholding test)에 기초할 수 있다. 임계 테스트들을 통과한 후보 요소들은 충분히 높은 충실도를 갖는 것으로 여겨진다. 임계 테스트들 중 하나 이상을 통과하지 못한 것들은 애플리케이션에 대해 지나치게 심각한 가시적인 아티팩트들을 도입하는 것으로 가정된다. 이러한 후보들은 잠재적인 변경들의 목록으로부터 제거된다.
적어도 하나의 실시예에서, 특징 벡터는 전파 경로 내의 모든 블록들 중에서, 변경에 기인하는 절대 휘도 변경(absolute luminance change)의 합산(블록 내의 모든 픽셀들에 걸친)의 최악의 경우(the worst case)를 포함한다. 이러한 특징은 휘도 임계와 비교된다. 전파 경로 내의 어디에서든 임계보다 큰 절대 휘도 변경의 합산을 갖는 블록으로 귀결되는 임의의 후보는 목록으로부터 제거될 것이다.
특징 벡터의 적어도 하나의 실시예는 또한, 전파 경로 내의 모든 블록들 중에서, 변경에 의해 도입되는 블록킹의 양을 나타내는 블록킹 척도의 최악의 경우를 포함한다. 이 특징은 블록킹 임계와 비교된다. 전파 경로 내의 어디에서든 블록킹 임계보다 큰 블록킹 스코어를 갖는 블록으로 귀결되는 임의의 후보가 목록으로부터 제거될 것이다.
제3의 가능한 충실도 테스트는 전파 맵의 크기에 기초한다. 여기에서, 전파 맵이 클수록 가시적인 아티팩트들을 도입할 가능성도 큰 것으로 가정된다. 전파 맵의 크기는 전파 맵을 포함하는 데이터 구조로부터 직접 쉽게 획득되므로, 특징으로서 나열될 필요가 없다. 임계보다 큰 전파 맵을 갖는 임의의 후보는 목록으로부터 제거될 것이다.
적어도 하나의 실시예에서, 복구 또는 강건성은 신택스 요소 변경이 이루어지는 블록 내의 휘도 변경에 기초한다. 다른 실시예들에서, 복구는 전파 경로 내의 하나 이상의 블록의 휘도 변경에 기초할 수 있다.
따라서, 강건성의 단순한 척도는 후보 변경에 의해 도입되는 휘도 변경의 양이다. 이러한 단순한 모델에서, 더 높은 휘도 변경으로 귀결되는 후보 변경들이 더 강건할 것으로 가정한다.
적어도 하나의 실시예에서, 특징 벡터는 후보 변경에 기인할 휘도 변경을 포함한다. 이 값은 강건성 임계에 비교된다. 휘도 변경이 강건성 임계 미만인 임의의 후보는 목록으로부터 제거될 것이다.
복구가 전체 전파 경로에 기초하는 경우, 전파 맵의 크기는 변경의 강건성을 추정하는 데에 이용될 수 있다. 여기에서, 전파 맵이 클수록, 마킹된 비디오의 처리에서 살아남을 가능성이 큰 것으로 가정된다. 임계보다 작은 전파 맵을 갖는 임의의 후보는 목록으로부터 제거될 것이다.
최종 선택은 다수의 상이한 애플리케이션 요구조건들에 기초할 수 있다. 애플리케이션 요구조건의 일례는, 트랜스포트 스트림 내에서, 변경이 완전하게 단일 트랜스포트 스트림 패킷 내에 상주해야 한다는 것이다. 트랜스포트 스트림 패킷 경계들을 넘는 신택스 요소의 수정으로 귀결될 임의의 후보 변경은 목록으로부터 제거될 것이다.
적어도 하나의 실시예에서, 최종 선택 프로세스는 슬라이스 내에서 이전 테스트들 전부를 통과한 후보 변경들 전부를 검사한다. 주어진 신택스 요소에 대하여, 다른 테스트들을 만족시키는 다수의 가능한 대안값들이 존재할 수 있지만, 최종 출력을 위해 단 하나만이 선택될 수 있다. 이러한 선택안은 특징 벡터 내의 동일한 충실도 및 강건성 특징에 기초할 수 있다 (예를 들어, 가장 높은 충실도를 갖는 값을 선택). 선택의 이러한 부분은 다른 두개의 선택 프로세스 중 어느 하나에서도 행해질 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 이전에 선택된 변경의 전파 경로 내에 드는 임의의 블록에는 변경이 이루어지지 않는다. 이러한 규칙은 최종 선택 프로세스에서 구현되지만, 다른 곳에서도 구현될 수 있다.
적어도 하나의 실시예에서, 변경의 전파 맵이 이전에 선택된 변경의 전파 맵과 교차하는 경우에, 그 변경이 이루어지지 않는다. 이러한 규칙은 최종 선택 프로세스에서 구현되지만, 다른 곳에서도 구현될 수 있다.
최종 선택은 도 4에 도시되어 있다. 여기에서, 단계(405)는 현재의 슬라이스에 대한 데이터를 메모리에 로딩하는 것으로 시작하고, 단계(410)에서 변경가능한 매크로블록들 각각을 액세스하는 것, 및 판정 단계(415)에서 현재의 매크로블록이 애플리케이션, 표준, 특정 인코더, 가시성 임계, 비트 길이 요구조건, 페이로드 요구조건 등에 의해 정의되는 정의된 제약들을 만족시키는지를 매크로블록별로 결정하는 것이 후속한다. 그렇지 않은 경우, 슬라이스 내의 다음 매크로블록이 단계(410)에서 처리되고, 매크로블록이 정의된 제약들을 만족하는 경우, 판정 단계(420)로 진행한다. 단계(420)에서, 현재의 매크로블록이 이전에 선택된 출력의 전파 경로 내에 있는 경우, 단계(410)에서 슬라이스 내의 다음 매크로블록이 처리되고, 현재의 매크로블록이 이전에 선택된 출력의 전파 경로 내에 있지 않은 경우, 현재의 매크로블록에 대한 최상의 대안 엔트리가 선택되는 판정 단계(430)로 진행한다. 단계(430)에서, 슬라이스 내에 더 이상의 매크로블록이 존재하지 않는 경우에는 다음 단계(435)로 진행하고, 슬라이스 내에 추가의 매크로블록이 존재하는 경우에는, 단계(410)에서 슬라이스 내의 다음 매크로블록이 처리된다. 더 이상 처리할 매크로블록이 존재하지 않는 경우, 단계(435)에서 최종 선택이 데이터 출력에 기입된다. 비디오 프레임 내에 평가할 슬라이스들이 더 존재하는 경우, 단계(405)에서 다음 슬라이스를 액세스하고, 추가의 슬라이스들이 존재하지 않는 경우(440), 최종 선택은 단계(445)에서 완료된다. 본 출원에서 설명되는 구현들 및 특징들 중 몇몇은 H.264/MPEG-4 AVC (AVC) 표준의 맥락에서 이용될 수 있다. 그러나, 이러한 구현들 및 특징들은 현재 존재하거나 미래에 존재할 수 있는 다른 표준의 맥락에서, 또는 표준에 관련되지 않는 맥락에서 이용될 수 있다. 따라서, 여기에는 특정한 특징들 및 양태들을 갖는 하나 이상의 구현이 제공된다. 그러나, 설명되는 구현들의 특징들 및 양태들은 다른 구현들을 위해서도 적응될 수 있다.
여기에 설명되는 구현들은 예를 들어, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터스트림, 또는 신호로 구현될 수 있다. 방법으로서만 논의되는 것과 같이, 단일의 구현 형태의 맥락에서만 논의되더라도, 논의되는 구현 또는 특징들은 장치 또는 프로그램과 같은 다른 형태들로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어로 구현될 수 있다. 방법들은 컴퓨터 또는 기타 처리 장치와 같은 장치에서 구현될 수 있다. 또한, 방법들은 처리 장치 또는 기타 장치에 의해 수행되는 명령어들에 의해 구현될 수 있고, 그러한 명령어들은 CD, 또는 기타 컴퓨터 판독가능한 저장 장치와 같은 컴퓨터 판독가능한 매체, 또는 집적 회로에 저장될 수 있다. 또한, 컴퓨터 판독가능한 매체는 구현에 의해 생성되는 데이터값들을 저장할 수 있다.
본 기술분야에 지식을 가진 자에게 분명한 바와 같이, 구현은 또한 저장 또는 전송될 수 있는 정보를 운반하도록 포맷팅된 신호를 생성할 수 있다. 정보는 설명된 구현들 중 하나에 의해 생성되는 데이터 또는 방법을 수행하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호는 워터마킹된 스트림, 워터마킹되지 않은 스트림, 충실도 척도 또는 기타 워터마킹 정보를 운반하도록 포맷팅될 수 있다.
또한, 다수의 구현들은 인코더, 디코더, 디코더로부터의 출력을 처리하는 포스트-프로세서(post-processor), 또는 인코더에 입력을 제공하는 프리-프로세서(pre-processor)로 구현될 수 있다. 또한, 본 개시물에 의해 다른 구현들도 예상된다. 예를 들어, 추가의 구현들은 개시된 구현들의 다양한 특징들을 결합, 제거, 수정 또는 보충함으로써 만들어질 수 있다.

Claims (20)

  1. 코딩된 데이터에서 순응 변경(compliant change)들의 목록을 생성하는 방법으로서,
    코딩된 데이터에 대한 목록에서 변경들을 액세스하는 단계 - 상기 변경들은 신택스 요소, 원본 값(original value) 및 하나 이상의 후보 대안값을 가짐 - ;
    변경들의 목록으로부터, 순응 변경들의 그룹을 부분집합을 위해 결정하는 단계 - 상기 순응 변경들은 코딩 프로토콜에 순응함 - ;
    상기 부분집합을 위해, 적어도 하나의 성능 기준(performance criterion)도 또한 만족하는 순응 변경들만을 선택하는 단계; 및
    상기 변경들의 전파 경로가 상기 부분집합 내의 이전에 선택된 변경의 전파 경로와 교차할 경우, 변경들이 상기 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 변경들을 상기 부분집합으로부터 제거하는 단계
    를 포함하고,
    변경에 대한 전파 경로는 상기 변경에 의해 영향을 받는 인코딩된 데이터 내의 모든 블록들로 이루어지는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코딩 프로토콜은 CABAC 인코딩 프로토콜이고, 상기 변경들은 워터마크들이고, 상기 코딩된 데이터는 비디오 스트림인 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 워터마크들의 충실도(fidelity), 복구가능성 또는 강건성(robustness)을 결정하는 단계; 및
    상기 충실도, 복구가능성 또는 강건성에 응답하여 워터마크들이 상기 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 워터마크들을 상기 부분집합으로부터 제거하는 단계
    를 포함하고,
    충실도, 복구가능성 및 강건성이 성능 기준인 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코딩된 데이터를 트랜스포트 스트림 내에 제공하는 단계; 및
    트랜스포트 스트림 패킷 경계를 넘는(cross) 신택스 요소를 갖는 변경들이 상기 부분집합 내에 있는 것을 방지하거나 그러한 변경들을 상기 부분집합으로부터 제거하는 단계
    를 포함하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 충실도를 결정하는 단계는,
    상기 변경의 전파 경로 내의 각각의 블록에 대해 휘도의 절대 변경의 합을 계산하는 단계 - 상기 합은 상기 블록의 모든 픽셀에 대하여 계산됨 - ;
    상기 변경의 전파 경로 내의 모든 블록 중에서 최악의 경우의 합을 결정하는 단계; 및
    상기 최악의 경우의 합을 휘도 임계치에 비교하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제거하는 단계는,
    상기 최악의 경우의 합이 상기 임계치보다 클 경우, 상기 변경을 상기 부분집합으로부터 제거하는 단계
    를 포함하는 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 충실도를 결정하는 단계는,
    상기 변경의 전파 경로 내의 각각의 블록에 대한 블록킹 척도(blockiness measure)를 계산하는 단계;
    상기 변경의 전파 경로 내의 모든 블록 중에서 최악의 경우의 블록킹을 결정하는 단계; 및
    상기 최악의 경우의 블록킹을 블록킹 임계치에 비교하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제거하는 단계는,
    상기 최악의 경우의 블록킹이 상기 임계치보다 클 경우, 상기 변경을 상기 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 충실도를 결정하는 단계는,
    상기 변경의 전파 맵의 크기를 결정하는 단계 - 상기 크기는 상기 변경에 의해 영향을 받는 블록들의 개수임 - ; 및
    상기 전파 맵의 크기를 크기 임계치에 비교하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제거하는 단계는,
    상기 전파 맵의 크기가 상기 임계치보다 클 경우, 상기 변경을 상기 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 강건성을 결정하는 단계는,
    상기 변경과 연관된 각각의 블록에 대한 휘도의 변경을 계산하는 단계; 및
    상기 휘도의 변경을 강건성 임계치에 비교하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제거하는 단계는,
    상기 휘도의 변경이 상기 임계치보다 작을 경우, 상기 변경을 상기 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 강건성을 결정하는 단계는,
    상기 변경의 전파 경로 내의 적어도 하나의 블록에서 휘도의 변경을 계산하는 단계; 및
    상기 휘도의 적어도 하나의 변경을 강건성 임계치에 비교하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제거하는 단계는,
    상기 휘도의 적어도 하나의 변경이 상기 임계치보다 작을 경우, 상기 변경을 상기 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 강건성을 결정하는 단계는,
    상기 변경의 전파 맵의 크기를 결정하는 단계 - 상기 크기는 상기 변경에 영향을 받는 블록들의 개수임 - ; 및
    상기 전파 맵의 크기를 크기 임계치에 비교하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제거하는 단계는,
    상기 전파 맵의 크기가 상기 임계치보다 작을 경우, 상기 변경을 상기 부분집합으로부터 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제3항에 있어서, 상기 목록 내에 나타나는 신택스 요소는 둘 이상의 엔트리내의 목록에 나타날 수 있고, 각각의 엔트리에서는 상이한 대안값을 갖는 방법.
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