KR20040007719A - 디지털 이미지를 워터마킹하는 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 이미지를 워터마킹하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이시에, 워터마크를 이동 이미지에 부가하는 장치는 워터마크를 나타내는 데이터를 생성하는 워터마크 생성기를 구비한다. 워터마크는 이동 이미지를 디스플레이하는 것과 관련된 위치 데이터 및 시간 데이터 중 적어도 하나를 포함한다. 위치 및 시간 데이터는 순방향 에러 인코딩에 의해 보호된다. 또한, 워터마크는 이동 이미지를 식별하는 프로그램 데이터 및 이동 이미지의 각각의 프레임을 식별할 시의 고유의 프레임 데이터 중 적어도 하나를 포함한다. 프로그램 및 시간 데이터는 스크램블링에 의해 보호된다. 워터마크 적용기는, 진폭과 같은 데이터 특징에 따라서, 이동 이미지의 실질적으로 모두를 나타내는 이미지 데이터에 워터마크 데이터를 적용한다.

Description

디지털 이미지를 워터마킹하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR WATERMARKING A DIGITAL IMAGE}
발명의 배경
I. 발명의 기술분야
본 발명은 디지털 이미지를 워터마킹하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 새롭게 부상하는 디지털 시네마 분야에서 유용하게 이용될 수도 있다.
II. 관련 기술의 설명
종래의 필름 산업에서는, 극장 운영자는 극장 오디토리엄 (auditorium) 에서의 궁극적인 상영을 위해 스튜디오로부터 또는 배급업자를 통해 셀룰로이드 필름의 릴 (reels) 을 수신한다. 필름의 릴은, 종종 예고편 (trailers) 이라 칭하는, 주요작품 프로그램 (풀-렝스 (full-length) 동영상) 및 복수의 예고편 및 다른 선전용 자료를 포함한다. 이러한 방법은 잘 확립되어 있고 대략 100년을 거슬러 올라가는 기술에 기초한다.
최근, 셀룰로이드 필름으로부터 디지털화된 이미지 및 오디오 프로그램으로 필름 산업이 이동하면서, 필름 산업에서의 진화가 시작되었다. 많은 선진 기술들이 포함되어 있으며, 이와 함께 이들 기술은 디지털 시네마로서 알려지고 있다. 디지털 시네마는, 디지털 기술을 이용하여, 세계에 걸친 극장에 대한 "시네마-품질"로 이미지 및 사운드를 포함하는 풀 렝스 동영상, 예고편, 광고 및 다른오디오/시각 프로그램을 전달하는 시스템을 제공하는 것이 계획되어 있다. 디지털 시네마는 동영상 시네마 산업으로 하여금 35 mm 필름의 지난 세기 (century-old) 매체를 현재의 디지털/무선 통신의 시대로 적절하게 변환하도록 한다. 이러한 선진 기술은 영화 산업의 모든 분야에 유익하다.
디지털 시네마는, 예를 들어, 위성 멀티캐스트 방법을 통한 전자 송신 방법 또는 (DVD-ROMs 와 같은) 물리적 매체 분배를 이용하여, 디지털화되고, 압축되고, 암호화된 동영상들을 극장에 전달하는 것이 목적이다. 인가된 극장은 디지털화된 프로그램을 자동적으로 수신하고, 암호화 및 압축되는 동안 이들 프로그램을 하드 디스크 저장장치에 저장한다. 각 상영시에, 디지털화된 정보는 하드 디스크 저장장치로부터 LAN (local area network) 를 통해 검색되고, 해독되고, 압축해제된 후, 고품질의 디지털 사운드를 특징으로 하는 시네마-품질 전자 프로젝터를 사용하여 디스플레이된다.
디지털 시네마는 디지털 압축, 전자 보안 방법, 네트워크 구조 및 관리, 송신 기술 및 비용-효율적인 하드웨어, 소프트웨어 및 집적 회로 설계를 포함하는 많은 선진 기술들을 포함한다. 비용-효율적이고 신뢰성 있으며 안전한 시스템에 필요한 기술이 분석되고 개발되고 있다. MPEG-2 와 같은 대부분의 표준 압축 기술들이 텔레비전 품질에 최적화되기 때문에, 이들 기술은 이미지 압축의 새로운 형태를 포함한다. 따라서, 그 기술과 관련된 인공물 및 왜곡은 이미지를 대형 스크린상에 프로젝션할 때 쉽게 나타난다. 채택된 이미지 압축 기술이 무엇이든지, 프로젝션된 이미지의 최종적인 품질에 영향을 미친다. 따라서, 평균 40Mbps 보다 작은 비트 레이트로 "시네마-품질" 이미지를 제공하기 위해 특별한 압축 시스템이 디지털 시네마 애플리케이션용으로 특별하게 설계되었다. 이 기술을 이용하면, 2-시간의 영화는 약 40 GB 저장용량만을 요구하고, 이는 소위 DVDs (digital versatile disks) 와 같은 매체를 통한 전송 또는 무선 링크를 통한 송신 또는 방송에 적합하다.
이것은 영화의 분배의 관점에서 명백한 이점을 갖지만, 본질적으로 이러한 전송 및 송신은 안전하지 않다는 점에서 자체의 문제점을 가진다. 따라서, 영화의 표절을 방지하기 위한 목적으로 암호화 및 조건부 접속 방법이 개발되고 있다. 또한, 디지털 도용 (theft), 즉, 송신 데이터 및/또는 DVDs 의 콘텐츠의 초기의 디지털 복제물의 도용 이외에도, 광학 도용 (optical theft) 의 문제점이 있다. 광학 도용은, 극장의 스크린상에 프로젝션될 때, 영화의 이미지 및 오디오 콘텐츠에 대한 레코딩이다. 광학 도용은, 예를 들어, 캠코더를 사용하여 용이하게 수행된다.
발명의 요약
디지털 또는 광학 도용을 방지하는 확실한 방법은 없지만, 도용의 범죄자를 잡을 가능성을 증가시킴으로써 도용이 발생할 가능성을 감소시키는 것은 가능하다. 본 발명은 디지털 시네마와 관련된 전술한 문제점을 해결하고, 디지털 및 광학 도용의 문제점을 극복하거나 적어도 감소시키는데 유용하다. 이러한 목적을 위해, 본 발명은 이미지 콘텐츠에 지각할 수 없는 워터마크 또는 "디지털 지문 (fingerprint)" 을 삽입하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 바람직하게는, 워터마크는 영화 상영의 위치, 날짜 및 시간 중의 적어도 하나를 표시하여, 도용의 위치, 날짜 및 시간이 결정될 수 있게 한다.
상술한 도입 및 다음의 설명은 영화를 상영할 때 이미지에 워터마크를 삽입하는 것 (그것에 의해, 극장에서의 광학 및 디지털 도용 모두가 추적될 수 있음) 에 집중하지만, 당업자는 원본 필름이 디지털 형태로 변환될 때 동일한 기술이 텔레시네 (telecine) 에서 동일하게 잘 사용 (그것에 의해, 극장 외부에서의 디지털 및 광학 도용이 추적될 수 있음) 될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 워터마크는, 예를 들어, 필름, 필름 소유자의 아이덴터티, 또는 저작권 정보의 디지털 버전의 생성물에 대한 어떠한 하나 이상의 위치, 날짜 및 시간을 식별할 수도 있다. 이 기술은 스틸 이미지 (still image) 뿐만 아니라 이동 이미지 (moving image) 에 응용할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 워터마크를 나타내는 데이터를 이미지를 나타내는 데이터에 적용하는 장치가 제공되며, 그 장치는 위치 및 시간 데이터의 소스; 위치 및 시간 데이터를 수신하도록 접속되며, 위치 및 시간 데이터에 순방향 에러 정정 알고리즘을 적용하여 에러 코딩된 데이터를 출력하는 에러 코딩 유닛; 에러 코딩된 데이터를 수신하도록 커플링되며, 에러 코딩된 데이터를 확산하여 에러 코딩된 데이터의 일부를 여러번 반복적으로 출력함으로써 확산 데이터를 생성하는 코드 확산 유닛; DES 코드를 나타내는 데이터를 생성 및 출력하는 DES 코드 생성기; 확산 데이터 및 DES 코드를 컴바이닝하여 위치 및 시간 특정 워터마크를 나타내는 워터마크 데이터를 출력하는 컴바이너; 변환 공간에서의 DCT 계수들로 이미지를 나타내며 신호 매체를 통하여 인코딩되고 압축된 형태로 수신되는 상기 데이터를 포함하는 신호들을 수신하며, 장치 특정 키를 수신하는 수신기; 장치 특정 키에 응답하며, 수신 신호들을 디코딩 및 압축해제하여 이미지를 나타내는 데이터를 복구하는 디코딩 회로; 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하여, 그 속성을 결정하며 속성을 나타내는 신호를 출력하는 제어 회로; 제어 회로로부터의 신호, 소스로부터의 이미지, 및 컴바이너로부터의 워터마크 데이터를 수신하도록 접속되며, 속성의 특징 및 이미지 데이터의 특징에 의존하여, 워터마크 데이터를 이미지 데이터에 부가하는 마킹 제어 유닛; 워터마킹된 이미지 데이터를 수신하여, 변환 공간에서의 DCT 계수들로서 이미지를 나타내는 데이터로부터 픽셀 공간에서의 이미지를 나타내는 데이터로 동일하게 변환하도록 접속되는 역 DCT 변환 회로; 픽셀 공간에서의 이미지를 나타내는 데이터를 수신하도록 접속되며, 픽셀 데이터를 디스플레이에 적합한 포맷으로 변환하는 픽셀 프로세서; 및 픽셀 프로세서로부터 포맷된 픽셀 데이터를 수신하도록 접속되어 나타내어진 이미지를 프로젝션하는 프로젝터를 구비한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 워터마크를 나타내는 데이터를 이미지를 나타내는 데이터에 적용하는 장치가 제공되며, 그 장치는 위치 및 시간 데이터를 공급하는 수단; 위치 및 시간 데이터를 수신하며, 그 위치 및 시간 데이터에 에러 코딩을 적용하여 에러 코딩된 데이터를 출력하는 수단; 에러 코딩된 데이터를 수신하도록 커플링되며, 그 에러 코딩된 데이터에 확산 함수를 적용하여 확산 데이터를 출력하는 확산 수단; 슈도-랜덤 코드를 나타내는 데이터를 생성 및 출력하는 수단;확산 데이터와 슈도-랜덤 코드를 컴바이닝하여, 위치 및 시간 특정 워터마크를 나타내는 워터마크 데이터를 출력하는 수단; 변환 공간에서의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 공급하는 수단; 그 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하여, 그 속성을 결정하며 그 속성을 나타내는 신호를 출력하는 수단; 및 속성을 나타내는 신호, 이미지 데이터 및 워터마크 데이터를 수신하도록 커플링되며, 속성의 특징 및 이미지 데이터의 특징에 의존하여, 워터마크 데이터를 이미지 데이터에 부가하는 마킹 수단을 구비한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 워터마크를 나타내는 데이터를 이미지를 나타내는 데이터에 적용하는 방법이 제공되며, 그 방법은 위치 및 시간 데이터를 공급하는 단계; 그 위치 및 시간 데이터에 순방향 에러 정정 알고리즘을 적용하여 에러 코딩된 데이터를 생성하는 단계; 에러 코딩된 데이터에 확산 함수를 적용하여, 에러 코딩된 데이터의 일부를 여러번 반복함으로써 확산 데이터를 생성하는 단계; DES 코드를 나타내는 데이터를 생성하는 단계; 확산 데이터와 DES 코드를 컴바이닝하여, 위치 및 시간 특정 워터마크를 나타내는 워터마크 데이터를 생성하는 단계; 변환 공간에서의 DCT 계수들로 이미지를 나타내며 신호 매체를 통하여 인코딩되고 압축된 형태로 수신되는 데이터를 포함하는 신호들을 수신하는 단계; 장치 특정 키를 수신하는 단계; 장치 특정 키에 응답하는 수신 신호들을 디코딩 및 압축해제하여 이미지를 나타내는 데이터를 복구하는 단계; 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하여, 그 속성을 결정하며 그 속성을 나타내는 신호를 생성하는 단계; 속성의 특징 및 이미지 데이터의 특징에 의존하여, 워터마크 데이터를 이미지데이터에 부가하는 단계; 변환 공간에서의 DCT 계수들로서 이미지를 나타내는 데이터로부터의 워크마킹된 이미지 데이터를 픽셀 공간에서의 이미지를 나타내는 데이터로 변환하는 단계; 픽셀 데이터를 디스플레이에 적합한 포맷으로 변환하는 단계; 및 포맷된 픽셀 데이터에 의해 나타나는 이미지를 프로젝션하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 워터마크를 나타내는 데이터를 이미지를 나타내는 데이터에 적용하는 방법이 제공되며, 그 방법은 위치 및 시간 데이터를 공급하는 단계; 그 위치 및 시간 데이터에 에러 코딩을 적용하여 에러 코딩된 데이터를 생성하는 단계; 그 에러 코딩된 데이터에 확산 함수를 적용하여 확산 데이터를 생성하는 단계; 슈도-랜덤 코드를 나타내는 데이터를 생성하는 단계; 확산 데이터와 슈도-랜덤 코드를 컴바이닝하여, 위치 및 시간 특정 워터마크를 나타내는 워터마크 데이터를 생성하는 단계; 변환 공간에서의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 공급하는 단계; 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하여, 그 속성을 결정하며 그 속성을 나타내는 신호를 생성하는 단계; 및 속성의 특징 및 이미지 데이터의 특징에 의존하여, 워터마크 데이터를 이미지 데이터에 부가하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 이동 이미지가 디스플레이될 때 이동 이미지에 워터마크를 부가하는 장치를 제공하며, 그 장치는 이동 이미지를 디스플레이하는 것과 관련되며 순방향 에러 인코딩에 의해 보호되는 제 1 정보, 및 이동 이미지를 디스플레이하는 것과 관련되며 스크램블링에 의해 보호되는 제 2 정보를 포함하여, 워터마크를 나타내는 데이터를 생성하는 워터마크 생성기; 및 데이터의 특징에 의존하여,이동 이미지의 실질적으로 모두를 나타내는 이미지 데이터에 워터마크 데이터를 적용하는 워터마크 적용기를 구비한다.
또한, 본 발명은 이동 이미지를 나타내는 데이터를 적용하여, 이동 이미지의 디스플레이용의 디스플레이 장치로 출력되는 워터마킹된 이미지 데이터를 생성하는 워터마킹 시스템을 제공하며, 그 시스템은 그 시스템, 이미지 및 이미지를 디스플레이하는 것 중 적어도 하나를 식별하는 정보를 콘볼루셔널 인코딩하고 확산하며, 워터마크에 의해 이미지로의 가시적인 노이즈 및 기타 인공물의 도입을 최소화하도록, 결정된 레벨 이하의 값을 갖는 데이터를 제외한 이동 이미지를 나타내는 실질적으로 모든 데이터에 적용되는 워터마크 데이터를 생성하도록 암호화한다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 상기의 및 또 다른 특징은 청구의 범위에 나타내며, 이하, 본 발명의 이점은 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시형태에 대한 상세한 설명으로부터 좀더 명백해질 것이다.
도 1 은 디지털 시네마 시스템의 블록도이다.
도 2 는 도 1 의 시스템에서 사용되는 압축기/암호화기 회로의 블록도이다.
도 3 은 도 1 의 시스템에서 사용되는 오디토리엄 모듈을 도시한 것이다.
도 4 는 워터마크를 이미지 데이터에 적용하는 암호화/해독 유닛의 일부를 나타낸 블록도이다.
도 5 는 도 4 의 암호화/해독 유닛의 워터마크 유닛을 나타낸 블록도이다.
도 6 은 도 1 의 시스템에서 사용되는 극장 매니저 및 그것의 관련 인터페이스를 나타낸 블록도이다.
발명의 실시형태에 대한 상세한 설명
다음의 설명은, 본 발명이 구현될 수도 있는 디지털 시네마 시스템의 개관 및 바람직한 실시형태의 상세한 설명을 제공한다. 여기에서 설명되는 시스템과 유사한 시스템은, 여기서 참조하며 2000년 5월 3일 출원된, "Apparatus And Method For Encoding And Storage Of Digital Image And Audio Signals"라는 명칭의 USSN 제 09/564,174 호, 및 "Apparatus And Method For Decoding Digital Image And Audio Signals"라는 명칭의 USSN 제 09/563,880 호를 포함하여, 본 출원의 양수인에 양도된 또 다른 출원에 개시되어 있다.
본 발명을 구현하는 디지털 시네마 시스템 (100) 이 첨부한 도면의 도 1에 도시되어 있다. 디지털 시네마 시스템 (100) 은 2개의 메인 시스템, 즉, 하나 이상의 중앙 설비 또는 허브 (102) 및 하나 이상의 상영 또는 극장 서브시스템 (104) 을 구비한다. 허브 (102) 및 극장 서브시스템 (104) 은, 여기서 참조하며 본 발명의 동일한 양수인에게 양도되었으며, 1998년 5월 8일 출원되어 계류중인 미국특허 출원번호 제 09/075,152 호의 설계와 유사한 설계이다.
이미지 및 오디오 정보가 저장 매체상에 압축 및 저장되고 허브 (102) 로부터 극장 서브시스템 (104) 으로 분배된다. 일반적으로, 하나의 극장 서브시스템 (104) 은 이미지 또는 오디오 정보를 수신하도록 상영 위치의 네트워크에서의 각각의 극장 또는 상영 위치용으로 활용되며, 각각의 상영 오디토리엄용으로 이용되는 특정한 장치 뿐만 아니라 일부 중앙화된 장치를 구비한다.
중앙 허브 (102) 에서, 소스 생성기 (108) 는 필름 자료를 수신하고 필름의 디지털 버전을 생성한다. 디지털 정보는 압축기/암호화기 (CE : 112) 에 의해 압축 및 암호화되며, 허브 저장 장치 (116) 에 의해 저장 매체에 저장된다. 네트워크 매니저 (120) 는 제어 정보를 모니터링하며, 그 제어 정보를 소스 생성기 (108), CE (112), 및 허브 저장 장치 (116) 로 전송한다. 조건부 접속 매니저 (124) 는 특정 극장만이 특정 프로그램을 상영하도록 인증되도록 특정한 전자 키잉 정보 (electronic keying information) 를 제공한다.
극장 서브시스템 (104) 에서, 극장 매니저 (128) 는 오디토리엄 모듈 (132) 을 제어한다. 오디토리엄 모듈 (132) 로부터 수신되는 제어 정보에 기초하여, 극장 저장 장치 (136) 는 저장 매체상에 저장되는 압축된 정보를 재생 모듈 (140) 로 전달한다. 재생 모듈 (140) 은 압축된 정보를 극장 저장 장치 (136) 로부터 수신하며, 소정의 시퀀스, 사이즈, 및 데이터 레이트로 압축된 정보를 준비한다. 재생 모듈 (140) 은 압축된 정보를 디코더 (144) 로 출력한다. 디코더 (144) 는 재생 모듈 (140) 로부터의 압축된 정보를 입력하며, 해독, 압축해제 및 포맷팅을 수행하여 그 정보를 프로젝터 (148) 및 사운드 모듈 (152) 로 출력한다. 오디토리엄 모듈 (132) 의 제어에 따라, 프로젝터 (148) 는 정보를 프로젝터를 통하여 플레이하고 사운드 모듈 (152) 은 사운드 정보를 사운드 시스템을 통하여 플레이한다.
동작시에, 소스 생성기 (108) 는 시스템에 디지털화된 전자 이미지 및/또는 프로그램을 제공한다. 통상적으로, 소스 생성기 (108) 는 필름 자료를 수신하고 디지털화된 정보 또는 데이터를 포함하는 자기 테이프를 생성한다. 필름은 동영상 또는 다른 프로그램의 디지털화된 버전을 생성하기 위해 매우 높은 해상도로 디지털적으로 스캐닝된다. 통상적으로, 널리 공지된 디지털 오디오 변환 프로세싱이 프로그램의 오디오 부분을 생성하는 동안, 공지의 "텔레시네" 프로세스는 이미지 정보를 생성한다. 프로세싱될 이미지가 필름으로부터 제공될 필요는 없지만, 변화하는 렝스 (length) 의 동영상으로서 상영되는 것을 포함하여, 단일 영상 또는 스틸 프레임형 이미지 (still frame type images), 또는 일련의 프레임들 또는 영상들일 수 있다. 이들 이미지는 이미지 프로그램이라고도 지칭되는 것을 생성하도록 시리즈 또는 세트로 제공될 수 있다. 또한, 시각 장애 청중용의 시각 큐 트랙 (visual cue tracks), 외국어 및/또는 청각 장애 청중용의 자막 넣기, 또는 멀티미디어 시간 큐 트랙과 같은 또 다른 자료가 제공될 수 있다. 이와 유사하게, 원하는 오디오 프로그램을 형성하기 위해 사운드 또는 레코딩의 단일 또는 세트가 이용된다.
또 다른 방법으로는, 높은 선명도 디지털 카메라 또는 또 다른 공지의 디지털 이미지 생성 장치 또는 방법을 디지털화된 이미지 정보에 제공할 수도 있다. 디지털화된 이미지를 직접 생성하는 디지털 카메라의 사용은 실질적으로 즉시 또는 동시에 발생하는 분배에 대한 라이브 이벤트 캡쳐 (live event capture) 용으로 특히 유용하다. 또한, 컴퓨터 워크스테이션 또는 유사한 장치가 분배될 그래픽 이미지를 직접 생성하기 위해 사용될 수 있다.
디지털 이미지 정보 또는 프로그램은 매우 높은 품질을 갖는 원래의 이미지를 재생하기 위해 요구되는 디지털 정보량을 감소시키며, 미리 선택된 공지의 포맷 또는 프로세스를 이용하여 디지털 신호를 압축하는 압축기/암호화기 (112) 에 제공된다. 바람직하게는, ABSDCT 기술이 이미지 소스를 압축하기 위해 사용된다. 적합한 ABSDCT 압축 기술은, 여기서 참조하는, 미국 특허 제 5,021,891 호, 제 5,107,345 호, 및 제 5,452,104 호에 개시되어 있다. 또한, 오디오 정보는 표준 기술을 이용하여 디지털적으로 압축될 수도 있으며, 압축된 이미지 정보와 시간 동기화될 수도 있다. 그 후, 압축된 이미지 및 오디오 정보는 하나 이상의 보안 전자 방법을 사용하여 암호화 및/또는 스크램블링된다.
네트워크 매니저 (120) 는 압축기/암호화기 (112) 의 상태를 모니터하고 압축기/암호화기 (112) 로부터의 압축된 정보를 허브 저장 장치 (116) 로 송신한다. 허브 저장 장치 (116) 는 하나 이상의 저장장치로 이루어진다. 저장 매체/매체들은 하나 이상의 DVDs (digital versatile disks) 또는 RHDs (removable hard disks) 를 구비하지만, 이에 한하지 않는 특정한 유형의 높은 용량의 데이터 저장 장치일 수도 있다. 압축된 정보를 저장 매체를 통하여 저장할 때에, 저장 매체는 극장 서브시스템 (104), 더욱 구체적으로는 극장 저장 장치 (136) 에 물리적으로 운반된다.
또 다른 방법으로는, 압축된 이미지 및 오디오 정보는 서로 독립하여 비-연속 또는 개별 방식으로 저장될 수도 있다. 즉, 이미지 정보 또는 프로그램과 관련되어 있지만 시간상으로는 분리된 오디오 프로그램을 압축 및 저장하는 수단이 제공된다. 오디오 이미지들을 동시에 처리할 필요는 없다. 소정의 식별자또는 식별 메커니즘 또는 방식은 대응하는 오디오와 이미지 프로그램을 적절하게 서로 관련시키도록 사용된다. 이것은, 원하는 바와 같이, 상영 시간에 또는 상영 이벤트 동안, 하나 이상의 미리 선택된 이미지 프로그램과 하나 이상의 미리 선택된 오디오 프로그램의 링킹 (linking) 을 허용한다. 즉, 초기에는 압축된 이미지 정보와 시간 동기화되지는 않았지만, 프로그램의 상영시에 압축된 오디오를 링크 및 동기화시킨다.
또한, 이미지 프로그램과 별도로 오디오 프로그램을 유지하는 것은, 각 언어에 대한 이미지 프로그램을 재생성할 필요없이, 오디오 프로그램으로부터 이미지 프로그램으로의 다중 언어 동기화를 가능하게 한다. 또한, 별도의 오디오 프로그램을 유지하는 것은, 이미지 프로그램과 다중 오디오 트랙의 인터리빙을 요구하지 않고 다중 스피커 구성의 지원을 가능하게 한다.
이미지 프로그램 및 오디오 프로그램 이외에도, 별도의 선전용 프로그램, 또는 프로모 프로그램 (promo program) 이 시스템에 부가될 수도 있다. 통상적으로, 선전용 자료는 주요작품 프로그램 보다 더 큰 주파수로 변화한다. 별도의 프로모 프로그램의 사용은 선전용 자료로 하여금 새로운 주요 이미지 프로그램을 요구하지 않고 업데이트하도록 한다. 프로모 프로그램은 극장에서 상영되는 예고편 및 광고 (슬라이드, 오디오, 모션 등) 와 같은 정보를 포함한다. DVDs 및 RHDs와 같은 높은 저장 용량의 저장 매체들 때문에, 수 천개의 슬라이드 또는 피스 (piece) 의 광고를 저장할 수도 있다. 많은 저장량은 특정한 슬라이드로서 주문 제작을 가능하게 하고, 광고 또는 예고편이 특정 극장에서 목표 고객에게 상영될 수도 있다.
도 1 은 저장 장치 (116) 에서의 압축된 정보 및 극장 서브시스템 (104) 으로의 저장 매체/매체들의 물리적인 전송을 도시한 것이지만, 압축된 정보, 또는 그 일부분은 어떠한 다수의 무선 또는 유선 송신 방법을 사용하여 극장 저장 장치 (136) 로 송신될 수도 있다. 송신 방법은 위성 송신, 널리 공지된 멀티-드랍 (multi-drop), 인터넷 접속 노드, 전용 전화 라인, 또는 점-대-점 광섬유 네트워크를 포함한다.
압축기/암호화기 (112) 의 블록도는 첨부한 도면의 도 2 에 도시되어 있다. 소스 생성기 (108) 과 유사하게, 압축기/암호화기 (112) 는 중앙 허브 (102) 의 일부분일 수도 있거나 별도의 설비에 위치할 수도 있다. 예를 들어, 압축기/암호화기 (112) 는 필름 또는 텔레비전 제작 스튜디오에 소스 생성기 (108) 와 함께 위치할 수도 있다. 또한, 이미지 또는 오디오 정보 또는 데이터에 대한 압축 프로세스는 가변 레이트 프로세스로 구현될 수도 있다.
압축기/암호화기 (112) 는 소스 생성기 (108) 에 의해 제공되는 디지털 이미지 및 오디오 정보를 수신한다. 디지털 이미지 및 오디오 정보는 추가적인 프로세싱 이전에 프레임 버퍼 (미도시) 에 저장될 수도 있다. 디지털 이미지 신호가 이미지 압축기 (184) 로 전달된다. 바람직한 실시형태에서, 이미지 압축기 (184) 는 전술한 미국 특허 제 5,021,891 호, 제 5,107,345 호, 및 제 5,452,104 호에 개시되어 있는 ABSDCT 기술을 이용하여 디지털 이미지 신호를 프로세싱한다.
ABSDCT 기술에서, 컬러 입력 신호는 일반적으로 YIQ 포맷이고, Y는 휘도, 또는 광도, 성분이고, I 및 Q는 색도, 또는 컬러, 성분이다. YUV, YCbCr, 또는 RGB 포맷과 같은 다른 포맷이 사용될 수도 있다. 컬러에 대한 눈의 낮은 공간 민감도 때문에, ABSDCT 기술은 수평 및 수직 방향의 각각에서 1/2 단위로 컬러 (I 및 Q) 성분을 서브-샘플링한다. 따라서, 4개의 휘도 성분 및 2개의 색도 성분이 이미지 입력의 각각의 공간 세그먼트를 나타내기 위해 사용된다. 또한, ABSDCT 기술은, 색도 성분의 비-샘플링 (nonsampling) 이 발생하지 않는, 4:4:4 라고 지칭되는 포맷을 지원한다. 각각의 성분에서의 픽셀은 최대 10 비트의 선형 또는 로그 스케일로 디지털 표현된다.
휘도 및 색도 각각은 블록 인터리버로 전달된다. 일반적으로, 16 ×16 블록내의 이미지 샘플들을 오더링 (order) 하여 이산 코사인 변환 (DCT) 분석용의 데이터에 대한 블록 및 합성 서브-블록을 생성하는 블록 인터리버에 16 ×16 블록이 제공된다. DCT 연산자는 시간-샘플된 신호를 동일한 신호의 주파수 표현으로 변환하는 일 방법이다. 주파수 표현을 변환함으로써, 양자화기가 이미지의 주파수 분포 특성을 이용하도록 설계될 수 있기 때문에, DCT 기술은 매우 높은 레벨의 압축을 허용하는 것으로 설명된다. 바람직하게는, 하나의 16 ×16 DCT 는 제 1 오더링에 적용되며, 4 개의 8 ×8 DCTs 는 제 2 오더링에 적용되며, 16 개의 4 ×4 DCTs 는 제 3 오더링에 적용되며, 64 개의 2 ×2 DCTs 는 제 4 오더링에 적용된다.
DCT 동작은 이미지 소스의 고유의 공간 리던던시 (spatial redundancy) 를 감소시킨다. DCT 를 수행한 이후에, 대부분의 이미지 신호 에너지는 약간의 DCT 계수에 집중되는 경향이 있다.
16 ×16 블록 및 각각의 서브-블록에 대하여, 변환된 계수는 블록 또는 서브-블록을 인코딩하도록 요구되는 비트의 수를 결정하기 위해 분석된다. 그 후, 인코딩하는데 최소의 비트 수를 요구하는 서브-블록의 조합 또는 블록은 이미지 세그먼트를 나타내기 위해 선택된다. 예를 들어, 2개의 8 ×8 서브-블록, 6개의 4 ×4 서브-블록, 및 8개의 2 ×2 서브-블록이 이미지 세그먼트를 나타내기 위해 선택될 수도 있다.
그 후, 선택된 서브-블록의 조합 또는 블록이 차례로 적절하게 배열된다. 그 후, DCT 계수 값은, 송신을 위한 준비시에, 공지된 기술을 이용하여, 주파수 가중, 양자화, 및 (가변 렝스 코딩과 같은) 코딩과 같은 또 다른 프로세싱을 할 수도 있지만, 그 프로세싱에 한정되지는 않는다. 그 후, 압축된 이미지 신호는 하나 이상의 이미지 암호화기 (188) 에 제공된다.
일반적으로, 디지털 오디오 신호는 오디오 압축기 (192) 로 전달된다. 바람직하게는, 오디오 압축기 (192) 는 표준 디지털 오디오 압축 알고리즘을 사용하여 멀티-채널 오디오 정보를 프로세싱한다. 압축된 오디오 신호는 하나 이상의 암호화기 (196) 에 제공된다. 또 다른 방법으로는, 오디오 정보는 압축되지만 여전히 디지털 포맷으로 전달 및 이용될 수도 있다.
이미지 암호화기 (188) 및 오디오 암호화기 (196) 는 어떠한 다수의 공지된암호화 기술을 사용하여 압축된 이미지 및 오디오 신호를 각각 암호화한다. 이미지 및 오디오 신호는 동일하거나 서로 다른 기술을 이용하여 암호화될 수도 있다. 바람직한 실시형태에서, 이미지 및 오디오 프로그래밍의 실시간 디지털 시퀀스 스크램블링을 포함하는 암호화 기술이 이용된다.
이미지 및 오디오 암호화기 (188 및 196) 에서, 프로그램밍 자료 (통상적으로 초당 수 회 변화되는) 가 시간-변화 전자 키잉 정보를 사용하는 스크램블러/암호화기 회로에 의해 프로세싱된다. 그 후, 스크램블링된 프로그램 정보는, 프로그램 자료 또는 디지털 데이터를 스크램블링하기 위해 사용된 관련 전자 키잉 정보를 갖지 않은 어떤 사람에게, 해독하지 않고, 무선 링크의 공중을 통해 저장 또는 송신될 수도 있다.
일반적으로, 암호화는 디지털 시퀀스 스크램블링 또는 압축된 신호의 직접 암호화를 포함한다. 용어 "암호화" 및 "스크램블링"은 상호 교환 가능하게 사용되며, 비밀 키 값의 지식 없이는 원본 데이터 시퀀스를 복구하기가 매우 어려운 방식으로 비밀 디지털 값 ("키") 을 사용하여 생성되는 시퀀스를 이용하여, 상기 디지털 스트림을 스크램블, 커버, 또는 직접 암호화하기 위해 어떠한 다수의 암호 기술을 이용하여 다양한 소스의 디지털 데이터 스트림을 프로세싱하는 어떠한 수단을 의미하는 것이다.
각각의 이미지 또는 오디오 프로그램은, 상영-위치 또는 극장-특정 전자 키잉 정보에 의해, 상기 특정 프로그램을 상영하도록 인가된 상영 위치 또는 극장에 제공되어 암호화되는 특정 전자 키잉 정보를 사용할 수도 있다. 조건부 접속매니저 (CAM : 124) 는 이러한 기능을 처리한다. 저장된 정보를 해독하도록 오디토리엄에 의해 요구되는 암호화된 프로그램 키는 프로그램을 재생하기 전에 인가된 극장으로 송신되거나, 그렇지 않으면, 전달된다. 저장된 프로그램 정보는 인가된 상영 기간이 시작하기 이전에 몇 일 또는 몇 주 동안 송신될 수도 있으며, 암호화된 이미지 또는 오디오 프로그램 키는 인가된 재생 기간이 시작하기 이전에 송신 또는 전달될 수도 있다. 또한, 낮은 데이터 링크, 또는 자기 또는 광 미디어 디스크, 스마트 카드 또는 삭제 가능한 메모리 엘리먼트를 갖는 다른 장치와 같은 전송 가능 저장 엘리먼트를 이용하여 암호화된 프로그램 키를 전송할 수도 있다. 또한, 암호화된 프로그램 키는 특정한 극장 복합관 (theater complex) 또는 오디토리엄이 프로그램을 상영하도록 인가된 시간 주기를 제어하는 방식으로 제공될 수도 있다.
암호화된 프로그램 키를 수신하는 각각의 극장 서브시스템 (104) 은 자신의 오디토리엄 특정 키를 사용하여 이 값을 해독하고, 이 해독된 프로그램 키를 메모리 장치 또는 다른 보안 메모리에 저장한다. 프로그램이 재생되어야 할 경우, 극장 또는 위치 특정 및 프로그램 특정 키잉 정보는, 바람직하게는, 암호화된 신호를 실시간으로 신규한 프로그램 정보를 디스크래임블/해독 (descramble/decrypt) 하기 위해 준비하는데 있어서, 암호화기 (112) 에서 사용되는 대칭 알고리즘과 함께 사용된다.
도 2를 다시 참조하면, 스크램블링 이외에, 일반적으로 디지털인 "워터마크" 또는 "지문"을 이미지 프로그래밍에 부가할 수도 있다. 이것은, 프로그램 시퀀스로의 위치 특정 및/또는 특정 시각 식별자의 삽입을 포함한다. 즉, 필요할 때 불법 복제의 소스를 더욱 효율적으로 추적하기 위해 상영 동안 인가된 위치 및 시간을 표시하도록 워터마크가 구성된다. 워터마크는 빈번하게 표시하도록 프로그램될 수도 있지만, 재생 프로세스에서 슈도-랜덤 (pseudo-random) 주기는 관객에게는 안보일 것이다. 워터마크는 소정의 정상 레이트의 전송으로 압축해제된 이미지 또는 오디오 정보의 상영 동안 지각적으로 관찰될 수 없다. 그러나, 워터마크는, 더 느린 "비-실시간" 또는 스틸 프레임 재생 레이트와 같은, 상기 정상 레이트와 실질적으로 상이한 레이트로 이미지 또는 오디오 정보가 상영될 때는 검출 가능하다. 프로그램의 인증되지 않은 복제물이 복구되는 경우에, 디지털 워터마크 정보는 인증자에 의해 판독될 수 있고, 복제물이 제조되는 극장이 결정될 수 있다. 또한, 이러한 워터마크 기술은 오디오 프로그램을 식별하기 위해 적용되거나 사용될 수도 있다.
압축되고 암호화된 이미지 및 오디오 신호는 모두 멀티플렉서 (200) 에 제공된다. 멀티플렉서 (200) 에서, 이미지 및 오디오 정보는 시간 동기 정보와 멀티플렉싱되어, 이미지 및 오디오-스트림 정보로 하여금 극장 서브 시스템 (104) 에서 시간 정렬 방식으로 재생될 수 있게 한다. 그 후, 멀티플렉싱된 신호는 프로그램 스트림을 형성하기 위해 데이터를 패킷화하는 프로그램 패킷화기 (204) 에 의해 프로세싱된다. 데이터를 패킷화하거나 "데이터 블록"을 형성함으로써, 프로그램 스트림은, 극장 서브시스템 (도 1 참조) 에서의 압축해제 동안, 압축해제 동안 블록을 수신하는데 있어서의 에러에 대하여 모니터링될 수도 있다. 에러가 존재하는 데이터 블록을 획득하기 위해 극장 서브시스템 (104) 의 극장 매니저에 의한 요청이 이루어질 수도 있다. 따라서, 에러가 존재하는 경우에, 전체 프로그램 대신에, 프로그램의 작은 부분만이 대체될 필요가 있다. 데이터의 작은 블록의 요청은 유선 또는 무선 링크를 통해 처리될 수도 있다. 이것은 증대된 신뢰도 및 효율성을 제공한다.
또 다른 방법으로는, 프로그램의 이미지 및 오디오 부분이 별도의 및 다른 프로그램으로서 처리된다. 따라서, 이미지 및 오디오 신호를 멀티플렉싱하기 위해 멀티플렉서 (200) 를 사용하는 것 대신에, 이미지 신호가 별도로 패킷화된다. 이러한 방식으로, 이미지 프로그램은 오디오 프로그램을 제외하고 전달될 수도 있고, 그 역도 가능하다. 이와 같이, 이미지 및 오디오 프로그램은 재생 시간에서만 컴바이닝된 프로그램으로 어셈블리된다. 이것은 상이한 프로그램으로 하여금, 언어의 변경, 로컬 커뮤니티 표준에 일치시키기 위해 사후-개봉 업데이트 (post-release updates) 또는 프로그램 변화 제공 등과 같은 다양한 이유로 이미지 프로그램과 결합될 수 있게 한다. 서로 다른 오디오 멀티-트랙 프로그램을 이미지 프로그램에 융통성 있게 할당하는 이러한 능력은, 이미 분배된 프로그램을 변경하고, 필름 산업에 현재 사용 가능한 더 큰 멀티-문화 시장을 위탁하는 비용을 최소화하는데 매우 유용하다.
압축기 (184 및 192), 암호화기 (188 및 196), 멀티플렉서 (200), 및 프로그램 패킷화기 (204) 는 여기에 설명된 기능을 수행하도록 프로그램된 소프트웨어-제어 프로세서인 압축/암호화 모듈 (CEM) 제어기 (208) 에 의해 구현될 수도 있다.즉, 이들은, 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그램 제어에 따라 동작하는 다양한 프로그램 가능한 전자 장치 또는 컴퓨터를 포함하여, 일반화된 기능 하드웨어로서 구성될 수 있다. 또 다른 방법으로, 이들은, 예를 들어, ASIC 또는 하나 이상의 회로 카드 어셈블리를 통하여, 즉, 특수한 하드웨어로서 구성된 어떠한 다른 기술을 사용하여 구현될 수도 있다.
이미지 및 오디오 프로그램 스트림은 허브 저장 장치 (116) 로 전송된다. CEM 제어기 (208) 는 전체 압축기/암호화기 (112) 를 제어 및 모니터링을 담당한다. CEM 제어기 (208) 는 요구된 기능을 수행하기 위해 범용 하드웨어 장치를 프로그래밍하거나, 특수한 하드웨어를 사용하여 구현될 수도 있다. 여기에 개시한 바와 같이, 네트워크 제어는 허브 내부 네트워크를 통해 네트워크 매니저 (120 : 도 2) 로부터 CEM 제어기 (208) 로 제공된다. CEM 제어기 (208) 는 공지의 디지털 인터페이스를 이용하여, 압축기 (184 및 192), 암호화기 (188 및 196), 멀티플렉서 (200), 및 패킷화기 (204) 와 통신하며, 이들 엘리먼트들의 동작을 제어한다. 또한, CEM 제어기 (208) 는 저장 모듈 (116), 및 이들 장치 사이의 데이터 전송을 제어 및 모니터할 수도 있다.
바람직하게는, 저장 장치 (116) 는 일반적으로 극장 서브시스템 (104) 의 극장 저장 장치 (116) 와 유사한 설계인 하나 이상의 RHDs, DVDs 디스크 또는 다른 높은 용량 저장 매체/매체들로서 구성된다. 그러나, 일부 애플리케이션에서, DVDs (Digital Versatile Disks) 또는 소위 JBODs ("Just a Bunch Of Drives") 를 구비하지만, 이에 한정되지 않는 다른 매체가 사용될 수도 있다. 저장 장치(116) 는 압축 단계 동안 프로그램 패킷화기 (204) 로부터 압축되고 암호화된 이미지, 오디오, 및 제어 데이터를 수신한다. 저장 장치 (116) 의 동작은 CEM 제어기 (208) 에 의해 관리된다.
첨부한 도면의 도 3은 하나 이상의 RHDs (removable hard drives: 308) 을 사용하는 오디토리엄 모듈 (132) 의 동작을 도시한 것이다. 속도, 용량, 및 편의를 위해, 하나 이상의 RHD를 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 데이터를 연속적으로 판독할 때, 일부 RHDs는 명령의 최근 히스토리에 기초하여 다음의 판독 명령을 예상하는 "사전 추출 (prefetching)" 특성을 가진다. 이러한 사전 추출 특성은 디스크로부터 분리되어 연속 정보를 판독하기 위해 요구되는 시간을 감소시킬 수 있다는 점에서 유용하다. 그러나, 디스크로부터 분리되어 비-연속 정보를 판독하기 위해 필요한 시간은, RHD가 예상치 못한 명령을 수신하는 경우에 증가될 수도 있다. 이 경우, RHD의 사전 추출 특성은 RHD의 랜덤 접속 메모리 (RAM) 를 충만하게 채울 수 있으므로, 요청된 정보에 접속하기 위해서는 더 많은 시간을 요구한다. 따라서, 하나 이상의 RHD를 갖는 것은, 이미지 프로그램과 같은 데이터의 연속 스트림을 더 빠르게 판독할 수도 있다는 점에서 유익하다. 또한, 단일 RHD상에 이러한 정보를 접속하는 것은 시간을 더욱 소모하기 때문에, 오디오, 예고편, 제어 정보, 또는 광고와 같이, 별도의 RHD 디스크상의 정보의 제 2 세트에 접속하는 것이 바람직하다.
따라서, 압축된 정보는 하나 이상의 RHDs (308) 로부터 버퍼 (284) 로 판독된다. 재생 모듈 (140) 에서의 FIFO-RAM 버퍼 (284) 는 소정의 레이트로 저장장치 (136) 로부터 압축된 정보의 일부분을 수신한다. FIFO-RAM 버퍼 (284) 는, 디코더 (144) 및 프로젝터 (148) 가 정보를 오버로드 또는 언더-로드 (under-load) 하지 않도록 충분한 용량을 가진다. 바람직하게는, FIFO-RAM 버퍼 (284) 는 약 100 내지 200 MB의 용량을 가진다. 하나의 드라이브로부터 다른 드라이브로 스위칭할 때 수초의 지연이 존재할 수도 있기 때문에, FIFO-RAM 버퍼 (284) 의 사용이 실제로 필요하다.
압축된 정보의 일부분은 FIFO-RAM 버퍼로부터, 압축된 정보를 디코더 (144) 에 제공하는 네트워크 인터페이스 (288) 로 출력된다. 바람직하게는, 네트워크 인터페이스 (288) 는 화이버 채널 조정 루프 (fiber channel arbitrated loop; FC-AL) 인터페이스이다. 또 다른 방법으로, 구체적으로 나타내지는 않았지만, 극장 매니저 (128) 에 의해 제어되는 스위치 네트워크는 재생 모듈 (140) 로부터 출력 데이터를 수신하고 소정의 디코더 (144) 로 데이터를 송신한다. 스위치 네트워크의 사용은 소정의 재생 모듈 (140) 상의 프로그램으로 하여금 임의의 디코더 (144) 로 전달될 수 있게 한다.
프로그램이 보여져야 할 때, 프로그램 정보는 저장 장치 (136) 로부터 검색되며, 극장 매니저 (128) 를 통해 오디토리엄으로 전달된다. 디코더 (144) 는 인가된 극장에만 제공되는 비밀 키 정보를 사용하여 저장 장치로부터 수신된 데이터를 해독하며, 소스 생성기 (108) 에서 사용된 압축 알고리즘과 정반대인 압축해제 알고리즘을 사용하여 저장된 정보를 압축해제한다. 디코더 (144) 는 압축해제된 이미지 정보를 (아날로그 또는 디지털 포맷일 수도 있음) 프로젝션 시스템에의해 사용된 이미지 디스플레이 포맷으로 변환하는 변환기 (도 3에서는 미도시됨) 를 구비하며, 이미지는 전자 프로젝터 (148) 를 통해 디스플레이된다. 또한, 오디오 정보는 압축해제되어 이미지 프로그램으로 재생하기 위해 오디토리엄의 사운드 시스템 (152) 에 제공된다.
이하, 도 3을 참조하여 디코더 (144) 를 상세히 설명한다. 디코더 (144) 는 스크린 또는 표면상에 시각적으로 프로젝션되며, 사운드 시스템 (152) 을 사용하여 청각적으로 제공될 압축/암호화된 프로그램을 프로세싱한다. 디코더 (144) 는 디코더를 제어하는 제어 CPU (중앙 처리 장치) 를 구비한다. 또 다른 방법으로는, 디코더는 극장 매니저 (128) 를 통해 제어될 수도 있다. 디코더는 하나 이상의 패킷해제기 (316), 버퍼 (314), 이미지 해독기/압축해제기 (320), 및 오디오 해독기/압축해제기 (324) 를 더 구비한다. 버퍼는 패킷해제기 (316) 에 정보를 임시로 저장한다. 디코더 (144) 의 상술한 모든 유닛은 하나 이상의 회로 카드 어셈블리를 통하여 구현될 수도 있다. 회로 카드 어셈블리는 프로젝터 (148) 상에 탑재하거나 프로젝터에 근접한 자급형 인클로저 (self-contained enclosure) 에 설치될 수도 있다. 또한, 유닛-특정 암호 키잉 정보의 전달 및 저장을 위해 제어 CPU (312) 및/또는 이미지 해독기/압축해제기 (320) 와 인터페이스하는 암호 스마트 카드 (328) 가 사용될 수도 있다.
패킷해제기 (316) 는 재생 모듈 (140), CPU (312) 및/또는 극장 매니저 (128) 로부터 도달하는 개별 제어, 이미지, 및 오디오 패킷을 식별 및 분리한다. 제어 패킷은 극장 매니저 (128) 로 전송될 수도 있지만, 이미지 및 오디오 패킷은이미지 및 오디오 해독/압축해제 시스템 (320 및 324) 으로 전송된다. 판독 및 기록 동작은 버스트 (bursts) 로 발생하는 경향이 있다. 따라서, 패킷해제기 (316) 로부터 프로젝션 장비로 데이터를 평활하게 스트림하기 위하여 버퍼 (314) 를 이용한다.
극장 매니저 (128) 는 극장 서브시스템 (104) 의 보안을 구성, 관리하며, 극장 서브시스템을 동작시키고 모니터링한다. 이것은, 프로젝터 (148) 및 사운드 시스템 모듈 (152) 과 함께, 외부 인터페이스, 이미지 및 오디오 해독/압축 해제 모듈 (320 및 324) 을 구비한다. 제어 정보는 재생 모듈 (140), CPU (312), 극장 매니저 시스템 (128), 원격 제어 포트, 또는 오디토리엄 모듈 (132 ) 하우징 또는 섀시상의 제어 패널과 같은 로컬 제어 입력으로부터 수신된다. 또한, 디코더 CPU (312) 는 각 오디토리엄 모듈 (132) 에 할당된 전자 키를 관리할 수도 있다. 오디토리엄 모듈 (132) 에 할당된 미리 선택된 암호 키는, 압축해제 프로세스 이전에 이미지 및 오디오 정보를 해독하기 위하여, 이미지 및 오디오 데이터에 삽입된 전자 암호 키와 함께 사용된다. 바람직하게는, CPU (312) 는 기본 기능 또는 제어 엘리먼트로서, 각각의 오디토리엄 모듈 (312) 의 소프트웨어에 삽입되어 구동하는 표준 마이크로프로세서를 사용한다.
또한, 바람직하게는, CPU (312) 는 각 오디토리엄에서 발생하는 상영의 히스토리를 유지하기 위해 어떠한 정보가 극장 매니저 (128) 와 작동하거나 통신하도록 구성된다. 그 후, 이러한 상영 히스토리에 관한 정보는 리턴 링크 (return link) 를 사용하거나, 미리 선택된 횟수로 전달 가능한 매체를 통해 허브 (102) 로전달하는데 이용될 수 있다.
이미지 해독기/압축해제기 (320) 는 패킷해제기 (316) 로부터 이미지 데이터 스트림을 획득하고, 해독을 수행하고, 워터마크를 부가하고, 스크린상에 상영을 위해 원본 이미지를 다시 어셈블링한다. 일반적으로, 이러한 동작의 출력은 디지털 시네마 프로젝터 (148) 에 표준 아날로그 RGB 신호를 제공한다. 통상적으로, 해독 및 압축해제는 실시간으로 수행되며, 이것은 프로그래밍 자료의 실시간 재생을 가능하게 한다.
이미지 해독기/압축해제기 (320) 는 허브 (102) 의 이미지 암호화기 (188) 및 이미지 압축기 (184) 에 의해 수행된 동작을 역순 (reverse) 으로 하도록 이미지 데이터 스트림을 해독 및 압축해제한다. 각각의 오디토리엄 모듈 (132) 은 동일한 극장 시스템 (104) 에서 다른 오디토리엄 모듈 (132) 과 서로 다른 프로그램을 프로세스 및 디스플레이할 수도 있거나 하나 이상의 오디토리엄 모듈들 (132) 는 동일한 프로그램을 동시에 프로세스 및 디스플레이할 수도 있다. 또한, 동일한 프로그램이 서로에 대하여 동시에 지연되는 다중 프로젝터상에 디스플레이될 수도 있다.
해독 프로세스는 이미지 정보를 해독하기 위해 데이터 스트림에 삽입된 전자 키와 함께 이미 제공된 유닛-특정 및 프로그램-특정 전자 암호 키 정보를 사용한다. 각각의 극장 서브시스템 (104) 에는 각각의 오디토리엄 모듈 (132) 을 통하여 상영되도록 인가된 모든 프로그램들에 대하여 필요한 암호 키 정보가 제공된다.
특정 프로그램의 디스플레이용으로 특정 상영 시스템을 인증하도록 멀티-레벨 암호 키 매니저가 사용된다. 통상적으로, 이러한 멀티-레벨 키 매니저는 각각의 인증된 극장 매니저 (128), 특정 이미지 및/또는 오디오 프로그램, 및/또는 이미지 및/또는 오디오 프로그램내의 시간 변화 암호 키 시퀀스에 특정되는 전자 키 값을 사용한다. 통상적으로, 56 비트 이상인, "오디토리엄 특정" 전자 키가 각각의 오디토리엄 모듈 (132) 로 프로그램된다.
이러한 프로그래밍은 사용용의 키 정보를 전달 및 제공하도록 여러 기술을 사용하여 구현될 수도 있다. 예를 들어, 전술한 리턴 링크는 조건부 접속 매니저 (124) 로부터의 암호 정보를 전달하기 위하여 하나의 링크를 통해 사용될 수도 있다. 또 다른 방법으로는, 스마트 카드 (328), 미리-프로그램된 플래시 메모리 카드, 및 또 다른 공지의 휴대 저장 장치와 같은 스마트 카드 기술이 사용될 수도 있다.
예를 들어, 일단 카드로 로딩되면, 이러한 값이 스마트 카드 메모리로부터 판독될 수 없도록 스마트 카드 (328) 가 설계될 수도 있다.
이러한 키 정보의 변조를 방지하고 시도된 변조 또는 위험노출 (compromise) 을 검출하는데 물리적 및 전자 보안 측정이 사용된다. 그 키는 검출된 변조 시도의 이벤트 시에 삭제될 수 있는 방식으로 저장된다. 스마트 카드 회로는 암호화 알고리즘의 소프트웨어 구현물, 통상적으로, 데이터 암호화 표준 (Data Encryption Standard; DES), 을 포함하는 마이크로프로세서 코어를 구비한다. 스마트 카드는 제공된 값을 입력하고, 온-카드 (on-card) DES 알고리즘 및 미리-저장된 오디토리엄 특정 키를 사용하여 이들 값을 암호화 (또는 해독) 하고, 그 결과를 출력할 수 있다. 또 다른 방법으로는, 스마트 카드 (328) 는 이미지 및 오디오 해독 프로세스에 의해 사용용의 이러한 키 정보의 프로세싱을 수행하는 극장 서브시스템 (104) 의 회로에 암호화된 전지 키잉 정보를 전달하도록 사용될 수도 있다.
이미지 프로그램 데이터 스트림은 중앙 허브 압축기/암호화기 (112) 에서 사용된 이미지 압축에 대칭인 역 ABSDCT 알고리즘 또는 다른 이미지 압축해제 프로세스를 사용하여 동적 이미지 압축해제를 수행한다. 이미지 압축이 ABSDCT 알고리즘에 기초하는 경우에, 압축해제 프로세스는 가변 길이 디코딩, 역 주파수 가중, 역 양자화, 역 차동 쿼드-트리 (inverse differential quad-tree) 변환, IDCT, 및 DCT 블록 결합기 디인터리빙을 포함한다. 압축해제용으로 사용된 프로세싱 엘리먼트는 ASIC 또는 하나 이상의 회로 카드 어셈블리와 같이, 이러한 기능용으로 구성된 전용의 특수한 하드웨어로 구현할 수도 있다. 또 다른 방법으로는, 압축해제 프로세싱 엘리먼트는, 다양한 디지털 신호 프로세서 또는 프로그램 가능한 전자 장치 또는 특수한 기능 소프트웨어 또는 펌웨어 프로그래밍의 제어에 따라 동작하는 컴퓨터를 구비하는 일반 하드웨어 또는 표준 엘리먼트로 구현할 수도 있다. 다중 ASICs는 높은 이미지 데이터 레이트를 지원하면서 이미지 정보를 프로세싱하도록 구현할 수도 있다.
프로젝터에 의해 이미지를 디스플레이용으로 출력하기 이전에, 이미지 데이터에 디지털 워터마크를 적용한다. 데이터가 표현할 이미지의 디스플레이용의프로젝터 (148) 에 출력되기 이전에, 이미지 해독기/압축해제기 (320) 에 의해 워터마크가 적용된다.
첨부한 도면의 도 4를 참조하면, 이미지에 워터마크를 적용하는 해독기/압축해제기 (320) 의 관련부분이 도시되어 있다. 해독기/압축해제기 (320) 는 패킷해제기 (316 : 도 3 참조) 로부터 패킷해제되고, 압축되고, 암호화된 데이터를 수신하는 압축 데이터 인터페이스 (CDI : 401) 를 구비한다. 데이터는 버스트 주위에서 이동하고 버스트로 프로세싱되는 경향이 있어서, 수신 데이터는, 바람직하게는, SDRAM 장치 또는 유사한 장치인 랜덤 접속 저장장치 (402) 에 필요할 때 까지 저장된다. SDRAM 저장장치 (402) 에 입력된 데이터는 이미지 데이터의 압축되고 암호화된 버전에 대응한다. 따라서, 저장장치 (402) 는 다수의 이미지 프레임에 대응하는 데이터를 저장할 수 있도록 (상대적으로 말하면) 매우 큰 필요는 없다.
때때로, 데이터는 CDI (401) 에 의해 저장장치 (402) 로부터 획득되고 DES (데이터 암호화 표준) 키를 사용하여 해독되는 해독 회로 (403) 로 출력된다. DES 키는 중앙 설비 (102 : 도 1 참조) 에서 수행된 암호화에 특정되기 때문에, 수신하는 데이터로 하여금 해독될 수 있게 한다. 또한, 데이터가 중앙 설비로부터 송신되기 이전에, 블록에서의 데이터값이 2의 제곱 (즉, 2 또는 4 또는 8등) 으로 분할되는 블록 양자화를 포함하는 손실있는 (lossy) 기술, 및/또는 허프만 또는 런-렝스 (run-length) 인코딩을 포함하는 무손실 (lossless) 기술을 이용하여, 데이터를 압축할 수도 있다. 따라서, 해독기/압축해제기 (320) 는 해독된 데이터를 압축해제하는 압축해제기, 예를 들어, 역 양자화 블록 (허프만/IQB) 압축해제기 (404) 를 구비한다. 허프만/IQB 압축해제기 (404) 로부터의 압축된 데이터는 DCT 도메인에서의 이미지 데이터를 나타낸다.
시스템이 DCT 압축 기술, 구체적으로는, 데이터를 압축하기 위한 전술한 ABSDCT 압축 기술을 달성하기 위하여 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 이미 구비하였기 때문에, DCT 도메인에서의 영상에 워터마크를 삽입하도록 동일한 시스템이 사용된다. 물론, 다른 변환이 사용될 수 있지만, 하드웨어가 이미 시스템내에 존재하기 때문에, 최상의 비용 효율적인 해결방안을 제공한다.
따라서, 압축해제기 (404) 로부터의 데이터는 워터마크 프로세서 (405) 에 입력되어, 이하, 더 상세히 설명되는 방식으로, 워터마크가 적용된다. 그 후, 워터마크 프로세서 (405) 로부터의 데이터는 역 DCT 변환 회로 (406) 에 입력되어, 데이터가 DCT 도메인으로부터 픽셀 도메인에서의 이미지 데이터로 변환된다.
이와 같이 생성되는 픽셀 데이터는 프레임 버퍼 인터페이스 (407) 및 관련 SDRAM 저장장치 (408) 에 입력된다. 프레임 버퍼 인터페이스 (407) 및 관련 저장장치 (408) 은, 픽셀 이미지 프로세서 (409) 에 의해 이미지의 디스플레이용으로 적당한 포맷으로 재구성되는 동안 그 픽셀 데이터를 보유하는 버퍼로서 서빙 (serve) 한다. SDRAM 저장장치 (408) 은 압축 데이터 인터페이스 (401) 와 관련되는 SDRAM 저장장치 (402) 와 유사한 사이즈일 수도 있다. 그러나, 프레임 버퍼 인터페이스 (407) 에 입력되는 데이터는 픽셀 도메인에서의 이미지를 나타내기 때문에, 비교적 작은 수만의 이미지 프레임용의 데이터만이 SDRAM 저장장치(408) 에 저장될 수 있다. 이것은 프레임 버퍼 인터페이스 (407) 의 목적이 역 DCT 회로로부터의 데이터를 단순히 재배열하고 픽셀 이미지 프로세서 (409) 에 의한 재포맷용으로 그것을 디스플레이 레이트로 제공하는 것이기 때문에 문제가 되지 않는다.
압축해제된 이미지 데이터는 디지털-아날로그 변환을 수행하며, 아날로그 신호는 이미지 데이터에 의해 나타나는 이미지의 디스플레이를 위해 프로젝터 (148) 에 출력된다. 프로젝터 (148) 은 스크린을 통하여 프로그램의 전자적인 표현을 제공한다. 고품질 프로젝터는 광학 또는 이미지 정보를 프로세싱하기 위하여 LCLV (liquid crystal light value) 방식과 같은 선진 기술에 기초한다. 프로젝터 (148) 은 이미지 해독기/압축해제기 (320) 으로부터의 이미지 신호를, 통상적으로, 표준 RGB (Red-Green-Blue) 비디오 신호 포맷으로 수신한다. 다른 방법으로는, 압축해제된 디지털 이미지 데이터를 디지털-아날로그 프로세스의 요구를 제거하는 프로젝터 (148) 로 전달하기 위하여 디지털 인터페이스를 사용할 수도 있다. 일반적으로, 프로젝터 (148) 에 대한 제어 및 모니터링용의 정보 전송은 제어기 (312) 로부터 디지털 직렬 인터페이스를 통하여 제공된다.
첨부한 도면의 도 5 는 워터마크 프로세서 (405) 를 더 상세히 도시한 것이다. 워터마크 프로세서 (405) 는, 레지스터들이 워터마크 식별 정보를 저장하고 어느 릴 (reels) 에 마킹할 것이며 얼마나 강하게 마킹할 것인지를 결정하는 구성가능 계수 변조기 (configurable coefficient modulator) 이다.
워터마크 프로세서 (405) 는, 데이터가 디스플레이용으로 프로젝터에 입력되기 전에, 지각할 수 없는 프로젝터 식별 코드 및 시간 스탬프를 비디오의 연속적인 프레임들에 삽입한다. 이 식별 코딩은 해상도 스케일링 (resolution scaling) 및 크롭핑 (cropping) 과 같은 기본적인 이미지 조작에 견딜 수 있다. 프레임간 평균화 (inter-frame averaging), 다중 소스로부터의 세그먼트들의 공모 (collusion), 및 이미지 와핑 (warping) 과 같이 좀더 복잡한 어택 (attacks) 이 가능하지만 임시 비디오 표절자의 자원에는 미치지 않는다. 단지 5 분의 지속기간에 대한 이동 이미지 프로그램의 어떠한 인접 세그먼트 동안, 워터마크에 포함되는 모든 정보를 판독할 수 있는 방식으로, 워터마킹 정보를 비디오 데이터에 삽입한다.
워터마크 프로세서 (405) 는 프로그램 키에 맞춰진 DES 엔진을 이용한다. 이것은 3 가지 이유로 서빙된다. 첫째, 워터마크 패턴은 그 시퀀스가 비-선형 노이즈 생성기에 연관되어 있기 때문에 예측이 불가능하다. 둘째, 워터마크는 개별적인 프로그램에 특정되며, 타협이 된 또 다른 프로그램을 가지고 있거나 그 워터마크 기술을 알고 있더라도, 표절자가 그것을 변조할 수 없는 것을 보증한다. 셋째, 워터마크는 노이즈형 랜덤 시퀀스, 즉, DES 엔진에 의해 생성된 코드로 마스킹되기 때문에 지각할 수가 없다.
비디오 표절자는 자신이 표절하는 영화 자료가 일부 원본의 워터마크를 포함할 것을 알고 있다고 가정한다. 그 표절자는 그것을 인지하지 못할 수도 있거나 이미지로부터 그것을 벗겨낼 수 없을 수도 있지만, 다음의 방법을 사용하여 그것을 변경할 수는 있다.
해상도 스케일링 및 크롭핑과 같은 기본적인 조작은 프로그램을 비디오 카메라 또는 그와 유사한 장치상에 리코딩할 경우 발생한다. 디지털 시네마 디스플레이 포맷은 2560 x 1088 정도 일 수 있으며, 대부분의 소비자 장치는 최대 800 x 600 픽셀 (SVHS) 로 제한된다. 이것은 해상도 스케일링 동작 및 크롭핑 동작을 의미한다. 비디오 표절자는 이미지의 전체 폭 (우편함 포맷) 또는 일부 (판-스캔 (pan-and-scan)) 를 캡쳐 (capture) 하기로 결심할 수도 있다.
프레임간 평균화와 같은 복잡한 조작은 동일한 장면 (scene) 으로부터의 2 개의 비디오 프레임을 워터마킹되는 영역에 대하여 평균하는데 이용할 경우에 발생한다. 이 프레임간 평균화의 일 형태는 비디오 카메라에서의 전하-커플링 장치 (charge-coupled device; CCD) 가 프로젝터의 24 또는 30 fps 를 자신의 내부 리프레쉬 레이트 (internal refresh rate) 로 변환할 경우에 발생할 수 있다.
또 다른 복잡한 조작의 어택은 동일한 프로그램 시퀀스가 상이한 워터마크 식별 코드를 갖는 상이한 프로젝터로부터 캡쳐될 경우에 발생할 수 있다. 프레임의 세트들은 프레임의 어느 부분이 마킹되며 평균화되는지를 식별하도록 비교될 수 있다. 이 방식에 대한 변형인 공모는 마킹된 부분들을 식별하도록 프로그램에 대한 2 개의 복제본을 이용한 후, 제 3 의 복제본의 허위 시그너쳐 (false signature) 를 생성하도록 그것들을 변형한다. 더 복잡한 조작인 이미지 와핑은 모든 프레임에 대한 기하학적인 변환을 이용하는 것을 포함한다. 이 방식에 따라, 이미지가 터치되지 않은 것처럼 보이도록 이미지 비트들을 신규한 위치로 약간 이동시키지만, 워터마크 검출기는 그 비트들을 위치지정할 수는 없다.
워터마크 프로세서 (405) 는 워터마킹 프로세스에서 사용되는 변수를 보유하는 다수의 레지스터들 (421 내지 425) 을 구비한다. 레지스터들 (421 및 422) 는 각각 (자신 및 극장의) 프로젝터 및 프로그램에 대한 디스플레이의 시간을 식별하는 데이터를 보유한다. 프로젝터 아이덴터티 데이터 및 시간 스탬프 데이터는 순방향 에러 정정, 즉, 콘볼루셔널 코딩을 적용하는 에러 정정 유닛 (427) 에 입력된다. 그 정정 유닛 (427) 로부터 에러 정정된 데이터는 레지스터 (423) 으로부터의 확산 계수와 함께 확산 블록 (429) 에 입력된다. 확산 블록 (429) 는 그 정정 유닛 (427) 로부터의 비트들을 확산하여 워터마킹 데이터로 하여금 단기간 조작에 대하여 좀더 강인하게 한다. 확산 블록 (429) 에 의해 수행되는 확산 함수는, 예를 들어, 그 다음 비트로 이동하기 전에 각각의 입력 비트들을 여러번 복제할 수도 있다. 이것은 데이터로 하여금 프레임 단위로 변하는 코드로 프레임내에 확산되게 하거나, 소정의 프레임 갯수 이후에 변하는 코드로 수개의 프레임에 대하여 확산되게 한다.
또한, 워터마크 프로세서 (405) 는 DES 엔진 (432) 를 구비한다. DES 엔진 (432) 는 DES 코드를 DES 해독 유닛 (403; 도 4 참조) 에 의해 사용된 DES 코드와는 완전히 독립적으로 생성한다. DES 해독 유닛 (403) 에 의해 사용된 DES 키는 중앙 설비 (도 1 참조) 로부터의 데이터에 대한 암호화 및 해독과 관련되며, DES 엔진 (432) 에 의해 생성된 DES 키는 영화를 디스플레이하는 극장 및/또는 프로젝터 I 에 특정된다.
DES 엔진 (432) 는 워터마크 데이터를 영화 비트에 삽입하기 위한 슈도-랜덤노이즈 (PN) 를 생성하는데 이용된다. 프로그램 키는 프로그램의 시작에서 레지스터 (424) 로부터 DES 엔진 (432) 로 로딩되어, 프로그램 전반에 걸쳐 이용된다. 각각의 프레임의 시작에서, 초기 벡터는 현재의 프레임 번호를 로딩한다. DES 엔진 (432) 는 출력 피드백 모드로 구성된다. 이 방식에서, 긴 주기 PN 시퀀스는 모든 프로그램의 모든 프레임에 대하여 유일하게 생성된다. 이와 같이 형성된 긴 PN 시퀀스는 확산 블록 (429) 로부터의 데이터와 비트 단위로 컴바이닝되는 배타적-논리합 (exclusive-OR; XOR) 컴바이너 (433) 으로 출력된다.
진폭 제어 블록 (434) 는 각각의 DCT 계수들이 마킹되는 레벨을 식별한다. 각각의 DCT 계수들의 크기를 결정하고 룩업 테이블 (look-up table) 에서의 인덱스 데이터에 대한 DCT 계수들의 크기를 이용하여 진폭 제어를 달성한다. 계수의 크기는 절대 계수값에 대한 log2로 결정한다. 워터마크의 강도 (strength) 가 원래의 이미지의 DCT 계수들에 대한 강도값들에 의존하기 때문에, DCT 변환 도메인은 워터마크를 적용할 수 있는 이점을 가진다. 워터마크는 큰 강도값들을 갖는 DCT 계수들에서 강하게 되며, 작은 DCT 값들을 갖는 영역에서 감소된다.
비록 특정한 컬러 성분을 이용하지만, 도 5 는 이미지의 휘도 (Y) 성분에 대한 DCT 계수들만이 진폭 제어 블록 (434) 에 (및 실제로는 워터마크 프로세서 (405) 에) 출력되는 것을 나타낸 것이다. 이 실시형태에서, 이미지의 컬러 상이 성분 (color different components; CR및 CB) 과 관련된 DCT 계수들은 워터마크 프로세서 (405) 를 완전히 바이패스 (bypass) 한다. 이것은 컬러 상이 성분 스스로는 의미있는 이미지를 생성하는데 이용될 수 없지만 휘도 (Y) 성분은 이미지의 흑백 버젼 (black-and-white version) 을 생성하는데 이용될 수도 있기 때문이다. Y 성분에 대한 DCT 계수들의 프로세싱은 오버헤드의 프로세싱을 경감시킨다. 또 다른 실시형태에서, CR및/또는 CB성분은 워터마크 프로세서에 입력된다.
진폭 제어 블록 (434) 은 마킹 제어 블록 (436) 으로 전달되는 진폭값을 생성한다. 마킹 제어 블록 (436) 은 성분들의 실제적인 선택을 제어하여 마킹한다. 그것은 어떠한 DCT 계수들이 마킹되며 어느 유형의 서브-블록에 마킹되는지를 결정한다. 특정한 블록 사이즈 (16x16, 8x8, 4x4, 2x2) 는 그 블록이 지각적으로 현저한 것으로 간주되는지의 여부로 마킹될 수도 있다. 일 실시형태에서, 지각적으로 현저한 블록과 또 다른 블록 모두가 마킹된다. 또 다른 실시형태에서, 지각적으로 현저한 블록들은 마킹되지 않는다. 마킹 제어 블록 (436) 은 XOR 컴바이너 (433) 으로부터의 워터마크 값을, 워커마크 비트가 0 이면 음의 값 (-1) 및 워터마크 값이 1 이면 양의 값 (+1) 으로 변환한다. 또한, 마킹 제어 블록 (436) 은 워터마크 데이터가 휘도 성분용으로 DCT 계수들에 실제로 포함될 것인지의 여부를 결정한다. 이 부분에서, 마킹 제어 블록은 DCT 계수들과 관련되는 다른 정보 (블록 사이즈를 포함) 와 함께 계수들의 값 및/또는 진폭 제어 블록으로부터의 진폭 값을 검사한다. 일반적으로, 워터마킹은 이미지내에 노이즈가 도입될 수도 있으므로 log2값이 0 인 계수에 적용될 수는 없다. 그러한 노이즈는 이미지에 보일 수도 있으므로, 수용될 수 없다. 워터마킹을 적용할 때, 양 (+1) 또는 음 (-1) 의 값이 휘도 (Y) 데이터에 가산된다.
마킹 제어 블록 (436) 으로부터 출력되는 데이터는 부가기 (438) 로 입력되어 이미지의 휘도 성분용 DCT 계수들에 가산된다. 이러한 방식으로, 워터마크 데이터는 DCT 도메인에 있는 동안 이미지에 적용된다. DC 성분들과는 별도로, 모든 DCT 계수들은 워터마크 데이터의 적용 후보로서 고려된다. 그 데이터는 다른 것들 중에서 계수의 진폭에 의존하여 적용된다. DCT 계수에 대한 워터마킹 데이터의 적용은, 각각의 DCT 계수가 이미지에서의 다양한 픽셀들에 기여하므로, 이미지 도메인에 영향을 준다. 따라서, 워터마킹은 실질적으로 이미지 전체에 적용되며 선택적인 부분에만 적용되지 않는다. 이것은 워터마킹으로 하여금 상술한 바와 같은 어택 (attacks) 에 대하여 더욱 강인하도록 하는데 도움이 된다.
당업자는 워터마크가, 필요할 경우, 불법 복제의 소스 (source) 를 좀더 효율적으로 추적하기 위하여, 상영용으로 인가된 위치 및 시간을 나타내도록 구성됨을 상술로부터 이해할 수 있다. 워터마크는 재생 프로세스 (playback process) 에 자주, 그러나 결정적인 주기로 나타날 수도 있으며, 관객에게는 보이지 않을 수도 있다. 워터마크는 정상적인 전송 레이트로서 미리 정의되고 압축해제된 이미지 또는 오디오 정보의 상영 동안 지각적으로는 인식할 수 없다. 그러나, 이미지 또는 오디오 정보가 더 느린 "비-실시간" 또는 프레임 재생 레이트와 같이 정상적인 레이트와는 실질적으로 상이한 레이트로 제공될 경우, 워터마크는 비록 지각할 수는 없지만 검출될 수는 있다. 만약 프로그램의 비인가된 복제물을 복구하면, 디지털 워터마크 정보가 당국에 의해 판독될 수 있으며, 그 복제물을 제조한 극장이 결정될 수 있다.
따라서, 워터마킹 프로세서 (405) 에 의해 생성되는 워터마킹된 DCT 데이터는 역 DCT 유닛 (406) 에 입력되어, 도 4 를 참조하여 이미 설명한 바와 같이, 픽셀 데이터로 변환된다. 따라서, 해독기/압축해제기 (320) 은 수신 데이터를 해독, 그것을 압축해제, 워터마크를 적용, DCT 도메인으로부터 픽셀 도메인으로 데이터를 변환, 및 프로젝터 (148) 에 의해 픽셀들을 이미지의 디스플레이용의 적절한 포맷으로 재구성하도록 제공된다.
도 3 에 도시되어 있는 오디오 해독기/압축해제기 (324) 는, 비록 워터마크 또는 지문을 나타내는 데이터를 오디오 신호에 적용할 수는 없지만, 오디오 데이터에 대하여 유사한 방식으로 동작한다. 물론, 그러한 워터마크 기술은, 원할 경우, 오디오 프로그램들을 식별하는데 적용 또는 사용될 수도 있다. 오디오 해독기/압축해제기 (324) 는 패킷해제기 (depacketizer; 316) 로부터 오디오 데이터 스트림을 획득, 해독을 수행, 및 극장 스피커 또는 오디오 사운드 시스템 (152) 을 통한 상영용의 원본 오디오를 재조합한다. 이 동작의 출력은 표준 라인 레벨 (standard line level) 오디오 신호들을 사운드 시스템 (152) 에 제공한다.
이미지 해독기/압축해제기 (320) 와 유사하게, 오디오 해독기/압축해제기 (324) 는 허브 (102) 의 오디오 압축기 (192) 및 오디오 암호화기 (196) 에 의해 수행되는 동작의 역순이다. 데이터 스트림에 삽입되는 전자 키와 함께 암호화 스마트 카드 (328) 로부터의 전자 키를 이용하여, 해독기 (324) 는 오디오 정보를해독한다. 그 후, 해독된 오디오 데이터는 압축해제된다.
오디오 압축해제는 오디오 압축용 중앙 허브 (102) 에서 이용된 것과 대칭적인 알고리즘으로 수행된다. 만약 존재하면, 다중 오디오 채널들이 압축해제된다. 오디오 채널의 수는 특정한 오디토리엄의 다중-음성 사운드 시스템 설계에 의존한다. 추가적인 오디오 채널은 시각 장애 청중용 다중-언어 오디오 트랙 및 오디오 큐 (cues) 와 같은 목적으로 개선된 오디오 프로그래밍을 위하여 중앙 허브 (102) 로부터 송신될 수도 있다. 또한, 시스템은 청각 장애 청중용 멀티미디어 특수 효과 트랙, 자막 넣기, 및 특별한 시각 큐 트랙과 같은 목적으로 이미지 프로그램들에 동기화된 추가적인 데이터 트랙을 제공할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 오디오 및 데이터 트랙은 이미지 프로그램에 시간 동기화될 수도 있거나 직접적인 시간 동기화없이 비동기적으로 제공될 수도 있다. 이미지 프로그램은 단일 프레임 (즉, 스틸 이미지 (still image)), 단일 프레임 스틸 이미지들의 시퀀스, 또는 짧은 기간이나 긴 기간의 동영상 시퀀스들로 이루어질 수도 있다.
필요할 경우, 오디오 채널은 오디오 지연 엘리먼트에 제공되어, 오디오를 적절한 이미지 프레임과 동기시키는데 요구되는 지연을 삽입한다. 그 후, 각각의 채널은 디지털-아날로그 변환을 거쳐서, 소위 "라인 레벨" 출력을 사운드 시스템 (152) 에 제공한다. 즉, 적절한 아날로그 레벨 또는 포맷 신호들이 디지털 데이터로부터 생성되어 적절한 사운드 시스템을 구동한다. 일반적으로, 라인 레벨 오디오 출력은 대부분의 극장 사운드 시스템에서 발견되는 표준 XLR 또는AES/EBU 커넥터 (connectors) 를 이용한다.
도 3 을 다시 참조하면, 디코더 섀시 (144) 는 화이버 채널 인터페이스 (fiber channel interface; 288), 패킷해제기 (316), 디코더 제어기 또는 CPU (312), 이미지 해독기/압축해제기 (320), 오디오 해독기/압축해제기 (324), 및 암호화 스마트 카드 (328) 을 구비한다. 디코더 섀시 (144) 는 암호화 스마트 카드 (328) 인터페이스, 내부 전원 공급기 및/또는 조절기, 냉각 팬 (필요시), 로컬 제어 패널 (local control panel), 및 외부 인터페이스를 수용하는 안전한 자급형 (self-contained) 섀시이다. 로컬 제어 패널은 내장형 LED 표시자를 갖는 멤브레인 스위치 플랫 패널 (membrane switch flat panel) 과 같은 공지의 다양한 입력 장치들을 이용할 수도 있다. 통상적으로, 로컬 제어 패널은 서비스 또는 유지보수를 위해 섀시 내부로의 출입을 허용하도록 경첩 접속문 (hinged access door) 의 일부를 이용 또는 형성한다. 이 문은 보안 잠금장치 (secure lock) 를 구비하여 비인가된 출입, 도둑, 또는 시스템의 무단변조를 방지한다. 설치시, 암호화 키 정보 (오디토리엄 특정 키) 를 포함하는 스마트 카드 (328) 은 잠겨진 프론트 패널 (front panel) 의 후면을 보호하도록 디코더 섀시 (144) 내부에 설치된다. 암호화 스마트 카드 슬롯은 보안 프론트 패널의 내부에만 접속가능하다. 이미지 해독기/압축해제기 (320) 으로부터 프로젝터 (148) 로 출력되는 YIQ 신호는, 디코더 섀시 (144) 가 프로젝터 하우징 (projector housing) 에 탑재되는 동안 YIQ 신호들을 접속하지 않는 방식으로, 디코더 섀시 (144) 내에 안전하게 접속된다. 보안 연동장치는 프로젝터 (148) 에 올바르게 설치되지 못할 경우에 디코더 (144)의 동작을 방지하도록 이용될 수도 있다.
사운드 시스템 (152) 는 극장 스피커에 대한 프로그램의 오디오 부분을 제공한다. 바람직하게는, 사운드 시스템 (152) 는 오디오 해독기/압축해제기 (324) 로부터 디지털 포맷 또는 아날로그 포맷으로 최대 12 채널의 표준 포맷 오디오 신호를 수신한다.
다른 방법으로는, 재생 모듈 (140) 및 디코더 (144) 는 단일 재생-디코더 유닛 (132) 에 집적될 수도 있다. 재생 모듈 (140) 과 디코더 모듈 (148) 의 컴바이닝은 재생 모듈 (140) 및 디코더 (144) 모두의 기능을 제공하기 위하여 오직 단일 CPU (292 또는 312) 만이 요구된다는 점에서 비용 및 접속 시간을 절약할 수 있다. 또한, 재생 모듈 (140) 과 디코더 (144) 의 컴바이닝은 화이버 채널 인터페이스 (288) 의 사용을 요구하지 않는다.
만약 다중 뷰잉 위치 (multiple viewing locations) 를 원하면, 특정한 저장 장치상의 정보는 서로에 대하여 미리 선택된 프로그램 가능 오프셋 또는 지연을 갖는 상이한 오디토리엄들에 단일의 이미지 프로그램의 압축 정보를 전달하도록 구성된다. 이들 미리 선택된 프로그램 가능 오프셋들은, 선택된 다중 오디토리엄에게 단일 이미지 프로그램을 실질적으로 동시에 제공할 경우에, 매우 작은 값 또는 실질적으로 0 이 되도록 한다. 다른 시간에, 이 오프셋들은 매우 유동적인 상영 스케쥴링을 제공하기 위하여 저장장치의 구성 및 용량에 의존하여 수분 내지 수 시간으로 설정할 수 있다. 이것은 극장 복합관으로 하여금 개봉 영화와 같은 상영 이벤트에 대한 시장의 요구를 더 잘 부응하게 한다.
극장 매니저 (128) 은 첨부한 도면의 도 6 에 더 상세하게 도시되어 있다. 도 6 을 참조하면, 극장 매니저 (128) 은 전체 상영 또는 극장 서브시스템 (104), 또는 극장 복합관내의 하나 이상의 오디토리엄 모듈들 (132) 의 운영상의 제어 및 모니터링을 제공한다. 또한, 극장 매니저 (128) 은 인가된 구간 동안 오디토리엄 시스템을 통하여 상영이 스케쥴링되는 하나 이상의 수신된 개별 이미지 및 오디오 프로그램들로부터 프로그램 세트를 생성하는 프로그램 제어 수단 또는 메커니즘을 이용할 수도 있다.
극장 매니저 (128) 는 극장 매니저 프로세서 (336) 을 구비하며, 하나 이상의 모뎀 (340), 또는 메세지들을 중앙 허브 (102) 로 되송신하는 리턴 링크와 인터페이스하는 또 다른 장치를 선택적으로 포함할 수도 있다. 극장 매니저 (128) 은 극장 복합관 매니저의 사무실, 티켓 부스, 또는 극장 운영에 편리한 기타 적절한 위치에 구비될 수도 있는 모니터와 같은 시각 디스플레이 엘리먼트 및 키보드와 같은 사용자 인터페이스 장치를 구비할 수도 있다.
일반적으로, 극장 매니저 프로세서 (336) 은 표준 상업용 또는 비즈니스급 컴퓨터이다. 극장 매니저 프로세서 (336) 은 네트워크 매니저 (120) 및 조건부 접속 매니저 (124) 와 통신한다 (도 1 참조). 바람직하게는, 모뎀 (340) 은 중앙 허브 (102) 와 통신하는데 이용한다. 일반적으로, 모뎀 (340) 은 그 프로세서에 상주하거나 접속되는 표준 전화선 모뎀이며, 중앙 허브 (102) 로 다시 통신하도록 표준 2 선식 (two-wire) 전화선에 접속한다. 다른 방법으로는, 극장 매니저 프로세서 (336) 과 중앙 허브 (102) 사이의 통신은 인터넷, 사설 데이터 네트워킹 또는 공중 데이터 네트워킹, 무선, 또는 위성 통신 시스템과 같은 기타의 낮은 데이터 레이트 통신 방법을 이용하여 송신될 수도 있다. 이들 또 다른 방법의 경우, 모뎀 (340) 은 적절한 인터페이스 구조를 제공하도록 구성된다.
극장 매니저 (128) 은 각각의 오디토리엄 모듈 (132) 로 하여금 각각의 저장 장치 (136) 과 통신하도록 한다. 극장 관리 모듈 인터페이스는 극장 매니저 인터페이스 (126) 을 이용하여 극장 저장 장치 (136) 으로부터 정보 버스트 (bursts) 를 높은 데이터 레이트로 전달하고 오디토리엄 모듈 (132) 의 또 다른 엘리먼트들에 의해 더 낮은 레이트로 프로세싱할 수 있도록 버퍼 메모리를 구비할 수도 있다.
극장 매니저 (128) 및 네트워크 매니저 (120) 및/또는 조건부 접속 매니저 (124) 사이에 통신되는 정보는 정정 불가능한 비트 에러들, 모니터 및 제어 정보, 운영 리포트 및 알람, 및 암호화 키 정보를 나타내는 극장 서브시스템 (104) 에 의해 수신되는 정보의 일부에 대한 재송신 요청을 포함한다. 통신되는 메세지들은 도청형 보안 및/또는 검증 및 인증을 제공하도록 암호화로 보호될 수도 있다.
극장 매니저 (128) 은 재생/디스플레이의 제어, 보안, 및 네트워크 관리 기능을 포함하여 상영 시스템의 완전 자동 동작을 제공하도록 구성된다. 또한, 극장 매니저 (128) 은 티켓 예약 및 판매, 매장 운영, 및 환경 제어와 같은 주변 극장 기능의 제어를 제공할 수도 있다. 다른 방법으로는, 극장 운영의 일부를 추가적으로 제어하기 위하여 수동 개입이 이용될 수도 있다. 또한, 극장 매니저 (128) 은 이러한 기능들을 제어 또는 조정하기 위하여 극장 복합관의 특정한 종래의 제어 자동화 시스템과 인터페이스할 수도 있다. 공지된 바와 같이, 이용될 그 시스템은 가용 기술 및 특정한 극장의 요구에 의존한다.
극장 매니저 (128) 의 제어 또는 네트워크 매니저 (120) 을 통하여, 일반적으로 본 발명은 다중 디스플레이 프로젝터상에 리코딩된 프로그래밍의 재생과 디스플레이를 동시에 제공한다. 또한, 극장 매니저 (128) 또는 네트워크 매니저 (120) 의 제어에 따라, 극장 서브시스템 (104) 이 프로그래밍을 오직 한번 수신하도록 요구될 때에도 여러번의 재생용 프로그램의 승인이 종종 수행될 수 있다. 보안 관리는 시간 주기 및/또는 각각의 프로그램에 대하여 허용되는 재생 횟수를 제어할 수도 있다.
네트워크 관리 모듈 (112) 에 의한 극장 매니저 (128) 의 자동화된 제어를 통하여, 프로그램들을 자동적으로 저장하고 제공하는 수단이 제공된다. 또한, 제어 엘리먼트를 이용하여, 중앙 설비와는 떨어진 위치로부터의 특정한 미리-선택된 네트워크 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 텔레비젼 또는 영화 스튜디오는 스튜디오 사무실과 같은 중앙 위치로부터 영화 또는 다른 상영물들의 배포를 자동화하고 제어할 수 있으며, 시장 요구의 급격한 변화 또는 상영물에 대한 반응 또는 당업계에 알려진 기타 이유를 설명하도록 상영물에 대하여 거의 즉각적으로 변화시킬 수 있다.
극장 서브시스템 (104) 는 극장 인터페이스 네트워크 (미도시) 를 이용하여 오디토리엄 모듈 (132) 와 접속될 수도 있다. 극장 인터페이스 네트워크는 극장 서브시스템 (104) 에서의 로컬 라우팅을 제공하는 LAN (local area network; 전기 또는 광) 을 구비한다. 프로그램들은 각각의 저장 장치 (136) 에 저장되며,극장 인터페이스 네트워크를 통하여 극장 서브시스템 (104) 의 하나 이상의 오디토리엄 시스템(들) (132) 로 라우팅된다. 극장 인터페이스 네트워크 (126) 은 적절한 데이터 전송 레이트, 접속, 및 신뢰도를 나타내는 조정된 루프, 스위칭되거나 허브-지향된 네트워크와 같은 다수의 표준 LAN 구성물들을 이용하여 구현될 수도 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 각각의 저장 장치 (136) 은 재생 및 디스플레이하도록 인가된 프로그래밍 자료의 로컬 저장을 제공한다. 저장 시스템은 각각의 극장 시스템에 집중화될 수도 있다. 이 경우, 극장 저장 장치 (136) 은 극장 서브시스템 (104) 로 하여금 하나 이상의 오디토리엄에서의 상영 이벤트를 생성하도록 하며, 한번에 수개의 오디토리엄들에 걸쳐서 공유될 수도 있다.
용량에 따라, 극장 저장 장치 (136) 은 수개의 프로그램들을 한번에 저장할 수도 있다. 극장 저장 장치 (136) 은 어떠한 프로그램이 인가된 상영 시스템 (즉, 프로젝터) 을 통하여 재생 및 제공될 수도 있는 방식으로 LAN 을 이용하여 접속될 수도 있다. 또한, 동일한 프로그램은 2 개 이상의 상영 시스템을 통하여 동시에 재생될 수도 있다.
이와 같이, 바람직한 실시형태를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 당해 실시형태는 단지 예시적인 것이며, 첨부된 청구의 범위 및 이들의 균등물에 나타난 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않은 범주내에서 다양한 변경들 및 변형들이 가능할 수도 있다.

Claims (79)

  1. 워터마크를 나타내는 데이터를 이미지를 나타내는 데이터에 적용하는 장치로서,
    위치 및 시간 데이터의 소스;
    상기 위치 및 시간 데이터를 수신하도록 접속되며, 상기 위치 및 시간 데이터에 순방향 에러 정정 알고리즘을 적용하여 에러 코딩된 데이터를 출력하는 에러 코딩 유닛;
    상기 에러 코딩된 데이터를 수신하도록 커플링되며, 상기 에러 코딩된 데이터를 확산하여 상기 에러 코딩된 데이터의 일부를 여러번 반복적으로 출력함으로써 확산 데이터를 생성하는 코드 확산 유닛;
    DES 코드를 나타내는 데이터를 생성 및 출력하는 DES 코드 생성기;
    상기 확산 데이터 및 상기 DES 코드를 컴바이닝하여 위치 및 시간 특정 워터마크를 나타내는 워터마크 데이터를 출력하는 컴바이너;
    변환 공간에서의 DCT 계수들로 이미지를 나타내며 신호 매체를 통하여 인코딩되고 압축된 형태로 수신되는 상기 데이터를 포함하는 신호들을 수신하며, 장치 특정 키를 수신하는 수신기;
    상기 장치 특정 키에 응답하며, 상기 수신 신호들을 디코딩 및 압축해제하여 이미지를 나타내는 데이터를 복구하는 디코딩 회로;
    상기 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하여, 그 속성을 결정하며상기 속성을 나타내는 신호를 출력하는 제어 회로;
    상기 제어 회로로부터의 신호, 상기 소스로부터의 이미지, 및 상기 컴바이너로부터의 워터마크 데이터를 수신하도록 커플링되며, 상기 속성의 특징 및 상기 이미지 데이터의 특징에 따라서, 상기 워터마크 데이터를 상기 이미지 데이터에 가산하는 마킹 제어 유닛;
    상기 워터마킹된 이미지 데이터를 수신하여, 변환 공간에서의 DCT 계수들로서 상기 이미지를 나타내는 데이터로부터 픽셀 공간에서의 상기 이미지를 나타내는 데이터로 동일하게 변환하도록 접속되는 역 DCT 변환 회로;
    픽셀 공간에서의 상기 이미지를 나타내는 데이터를 수신하도록 접속되며, 상기 픽셀 데이터를 디스플레이에 적합한 포맷으로 변환하는 픽셀 프로세서; 및
    상기 픽셀 프로세서로부터 포맷된 픽셀 데이터를 수신하도록 접속되어 나타내어진 상기 이미지를 프로젝션하는 프로젝터를 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    프로그램 키 데이터의 소스 및 이동 이미지에서의 각각의 프레임을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터의 소스를 더 구비하되,
    상기 DES 코드 생성기는 상기 소스에 접속되어, 상기 프레임 인덱스 데이터를 수신하며 상기 프레임 인덱스 데이터 및 상기 프로그램 키 데이터에 따라서 DES 코드를 생성하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    프로그램 키 데이터의 소스 및 이동 이미지에서의 소정 갯수의 프레임들을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터의 소스를 더 구비하되,
    상기 DES 코드 생성기는 상기 소스에 접속되어, 상기 프레임 인덱스 데이터를 수신하며 상기 프레임 인덱스 데이터 및 상기 프로그램 키 데이터에 따라서 DES 코드를 생성하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 컴바이너는 XOR 기능에 따라서 상기 확산 데이터 및 상기 DES 코드를 비트 단위로 컴바이닝하는 배타적-OR (XOR) 게이트를 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 이미지의 휘도 성분을 나타내는 데이터를 수신하도록 구성되며, 상기 속성과 같이, 상기 휘도 성분의 진폭값을 상기 휘도 성분값의 log2로 결정하도록 구성되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 마킹 제어 유닛은, 상기 워터마크 데이터로부터 생성된 값과 같이, 양의 값 또는 음의 값을 생성하며, 소정의 임계값보다 더 큰 휘도 성분값의 log2에 따라서, 상기 생성된 값을 상기 이미지 데이터에 가산하도록 배열되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  7. 워터마크를 나타내는 데이터를 이미지를 나타내는 데이터에 적용하는 장치로서,
    위치 및 시간 데이터를 공급하는 수단;
    상기 위치 및 시간 데이터를 수신하며, 상기 위치 및 시간 데이터에 에러 코딩을 적용하여 에러 코딩된 데이터를 출력하는 수단;
    상기 에러 코딩된 데이터를 수신하도록 커플링되며, 상기 에러 코딩된 데이터에 확산 함수를 적용하여 확산 데이터를 출력하는 확산 수단;
    슈도-랜덤 코드를 나타내는 데이터를 생성 및 출력하는 수단;
    상기 확산 데이터와 상기 슈도-랜덤 코드를 컴바이닝하여, 위치 및 시간 특정 워터마크를 나타내는 워터마크 데이터를 출력하는 수단;
    변환 공간에서의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 공급하는 수단;
    상기 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하여, 그 속성을 결정하며 상기 속성을 나타내는 신호를 출력하는 수단; 및
    상기 속성을 나타내는 신호, 상기 이미지 데이터 및 상기 워터마크 데이터를수신하도록 커플링되며, 상기 속성의 특징 및 상기 이미지 데이터의 특징에 따라서, 상기 워터마크 데이터를 상기 이미지 데이터에 가산하는 마킹 수단을 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    슈도-랜덤 코드를 나타내는 데이터를 생성 및 출력하는 상기 수단은 순방향 에러 정정 알고리즘을 상기 위치 및 시간 데이터에 적용하도록 구성되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산 수단은 상기 확산 함수를 확산 계수에 따라서 적용하도록 구성되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 확산 수단은 상기 에러 코딩된 데이터의 비트들이 여러번 반복되는 확산 함수를 적용하도록 구성되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    슈도-랜덤 코드를 나타내는 데이터를 생성 및 출력하는 상기 수단은 DES 엔진을 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    프로그램 키 데이터를 공급하는 수단을 더 구비하되,
    상기 DES 엔진은 상기 공급하는 수단에 접속되어 상기 프로그램 키 데이터를 수신하며, 상기 프로그램 키 데이터에 따라서, 슈도-랜덤 코드를 생성하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    이동 이미지에서의 각각의 프레임을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 수단을 더 구비하되,
    상기 DES 엔진은 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 상기 수단에 접속되어 상기 프레임 인덱스 데이터를 수신하며, 상기 프레임 인덱스 데이터에 따라서 슈도-랜덤 코드를 생성하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    이동 이미지에서의 소정 갯수의 프레임들을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 수단을 더 구비하되,
    상기 DES 엔진은 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 상기 수단에 접속되어 상기 프레임 인덱스 데이터를 수신하며, 상기 프레임 인덱스 데이터에 따라서 슈도-랜덤 코드를 생성하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    이동 이미지에서의 각각의 프레임을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 수단을 더 구비하되,
    상기 DES 엔진은 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 상기 수단에 접속되어 상기 프레임 인덱스 데이터를 수신하며, 상기 프레임 인덱스 데이터 및 상기 프로그램 키 데이터에 따라서 슈도-랜덤 코드를 생성하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  16. 제 7 항에 있어서,
    상기 컴바이닝 수단은 XOR 기능에 따라서 상기 확산 데이터 및 상기 슈도-랜덤 코드를 비트 단위로 컴바이닝하는 배타적-OR (XOR) 게이트를 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  17. 제 7 항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하는 수단은 상기 이미지의 휘도 성분을 나타내는 데이터를 수신하도록 접속되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  18. 제 7 항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하는 수단은 상기 이미지의색도를 나타내는 데이터를 수신하도록 접속되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  19. 제 7 항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하는 수단은 진폭값을 상기 속성으로 결정하도록 구성되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 진폭은 상기 이미지 데이터 성분값의 log2로서 결정되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  21. 제 7 항에 있어서,
    상기 마킹 수단은 상기 워터마크 데이터로부터 생성된 값과 같이, 양의 값 또는 음의 값을 생성하며, 상기 속성의 특징에 따라서, 상기 생성된 값을 상기 이미지 데이터에 가산하도록 배열되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하는 수단은, 상기 속성 및 상기 특징이 소정의 임계값 보다 더 큰 진폭값일 때, 진폭값을 결정하도록 구성되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 진폭은 상기 이미지 데이터 성분값의 log2로서 결정되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  24. 제 7 항에 있어서,
    이미지를 나타내는 상기 데이터를 포함하는 신호들을 신호 매체를 통하여 인코딩되고 압축된 형태로 수신하며, 장치 특정 키를 수신하는 수단;
    상기 장치 특정 키에 응답하며, 상기 수신 신호들을 디코딩 및 압축해제하여 이미지를 나타내는 데이터를 복구하는 디코딩 수단을 더 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 신호들은 데이터 패킷들로 상기 매체를 통하여 전달되며,
    신호들을 수신하는 상기 수단은 상기 데이터 패킷들을 수신하는 데이터 인터페이스 수단을 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  26. 제 24 항에 있어서,
    신호들을 수신하는 상기 수단은 상기 인코딩되고 압축된 데이터 신호들을 수신하는 매체와는 상이한 매체를 통하여 상기 장치 특정 키를 수신하도록 배열되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  27. 제 24 항에 있어서,
    상기 신호들은 DES 암호화를 이용하여 인코딩되며,
    상기 디코딩 회로는 DES 해독 엔진을 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  28. 제 24 항에 있어서,
    상기 신호들은 무손실 압축 기술을 이용하여 압축되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 무손실 압축 기술은 런-렝스 인코딩을 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  30. 제 24 항에 있어서,
    상기 신호들은 손실있는 압축 기술을 이용하여 압축되는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 손실있는 압축 기술은 블록 양자화를 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  32. 제 24 항에 있어서,
    상기 워커마킹된 이미지 데이터를 수신하여, 변환 공간에서의 상기 이미지를 나타내는 데이터로부터 픽셀 공간에서의 상기 이미지를 나타내는 데이터로 동일하게 변환하도록 커플링되는 역 변환 수단 회로를 더 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  33. 제 32 항에 있어서,
    픽셀 공간에서의 상기 이미지를 나타내는 데이터를 수신하도록 커플링되며, 상기 픽셀 데이터를 프로젝터에 의해 디스플레이에 적합한 포맷으로 변환하는 픽셀 프로세싱 수단을 더 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 픽셀 프로세싱 수단용으로 상기 역 변환 수단으로부터 데이터를 버퍼링하는 인터페이스 수단을 더 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 픽셀 데이터에 의해 나타나는 이미지를 디스플레이하기 위하여, 상기 픽셀 프로세서로부터 포맷된 픽셀 데이터를 수신하도록 커플링되는 디스플레이 수단을 더 구비하는, 워터마크 데이터의 적용 장치.
  36. 워터마크를 나타내는 데이터를 이미지를 나타내는 데이터에 적용하는 방법으로서,
    위치 및 시간 데이터를 공급하는 단계;
    상기 위치 및 시간 데이터에 순방향 에러 정정 알고리즘을 적용하여 에러 코딩된 데이터를 생성하는 단계;
    상기 에러 코딩된 데이터에 확산 함수를 적용하여, 상기 에러 코딩된 데이터의 일부를 여러번 반복함으로써 확산 데이터를 생성하는 단계;
    DES 코드를 나타내는 데이터를 생성하는 단계;
    상기 확산 데이터와 상기 DES 코드를 컴바이닝하여, 위치 및 시간 특정 워터마크를 나타내는 워터마크 데이터를 생성하는 단계;
    변환 공간에서의 DCT 계수들로 이미지를 나타내며 신호 매체를 통하여 인코딩되고 압축된 형태로 수신되는 상기 데이터를 포함하는 신호들을 수신하는 단계;
    장치 특정 키를 수신하는 단계;
    상기 장치 특정 키에 응답하는 상기 수신 신호들을 디코딩 및 압축해제하여 이미지를 나타내는 데이터를 복구하는 단계;
    상기 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하여, 그 속성을 결정하며상기 속성을 나타내는 신호를 생성하는 단계;
    상기 속성의 특징 및 상기 이미지 데이터의 특징에 따라서, 상기 워터마크 데이터를 상기 이미지 데이터에 가산하는 단계;
    변환 공간에서의 DCT 계수들로서 상기 이미지를 나타내는 데이터로부터의 상기 워크마킹된 이미지 데이터를 픽셀 공간에서의 상기 이미지를 나타내는 데이터로 변환하는 단계;
    상기 픽셀 데이터를 디스플레이에 적합한 포맷으로 변환하는 단계; 및
    상기 포맷된 픽셀 데이터에 의해 나타나는 상기 이미지를 프로젝션하는 단계를 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    프로그램 키 데이터를 공급하는 단계;
    이동 이미지에서의 각각의 프레임을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 단계; 및
    상기 프레임 인덱스 데이터 및 상기 프로그램 키 데이터에 기초하여 상기 DES 코드를 생성하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  38. 제 36 항에 있어서,
    프로그램 키 데이터를 공급하는 단계;
    이동 이미지에서의 소정 갯수의 프레임들을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 단계; 및
    상기 프레임 인덱스 데이터 및 상기 프로그램 키 데이터에 기초하여 상기 DES 코드를 생성하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  39. 제 37 항에 있어서,
    XOR 기능에 따라서 상기 확산 데이터 및 상기 DES 코드를 비트 단위로 컴바이닝하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 이미지의 휘도 성분을 나타내는 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 속성과 같이, 상기 휘도 성분의 진폭값을 상기 휘도 성분값의 log2로 결정하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 워터마크 데이터로부터 생성된 값과 같이, 양의 값 또는 음의 값을 생성하는 단계; 및
    소정의 임계값보다 더 큰 휘도 성분값의 log2 에 따라서, 상기 생성된 값을 상기 이미지 데이터에 가산하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  42. 워터마크를 나타내는 데이터를 이미지를 나타내는 데이터에 적용하는 방법으로서,
    위치 및 시간 데이터를 공급하는 단계;
    상기 위치 및 시간 데이터에 에러 코딩을 적용하여 에러 코딩된 데이터를 생성하는 단계;
    상기 에러 코딩된 데이터에 확산 함수를 적용하여 확산 데이터를 생성하는 단계;
    슈도-랜덤 코드를 나타내는 데이터를 생성하는 단계;
    상기 확산 데이터와 상기 슈도-랜덤 코드를 컴바이닝하여, 위치 및 시간 특정 워터마크를 나타내는 워터마크 데이터를 생성하는 단계;
    변환 공간에서의 이미지를 나타내는 이미지 데이터를 공급하는 단계;
    상기 이미지 데이터의 적어도 하나의 성분을 분석하여, 그 속성을 결정하며 상기 속성을 나타내는 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 속성의 특징 및 상기 이미지 데이터의 특징에 따라서, 상기 워터마크 데이터를 상기 이미지 데이터에 가산하는 단계를 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 위치 및 시간 데이터에 순방향 에러 정정 알고리즘을 적용하는 단계를더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  44. 제 42 항에 있어서,
    상기 확산 함수를 확산 계수에 따라서 적용하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  45. 제 42 항에 있어서,
    상기 에러 코딩된 데이터의 비트들이 여러번 반복되는 확산 함수를 적용하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  46. 제 45 항에 있어서,
    상기 슈도-랜덤 코드 생성기는 DES 엔진에 의해 생성되는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    프로그램 키 데이터를 수신하며, 상기 프로그램 키 데이터에 따라서, 슈도-랜덤 코드를 생성하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  48. 제 46 항에 있어서,
    이동 이미지에서의 각각의 프레임을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 단계; 및
    상기 프레임 인덱스 데이터에 따라서 슈도-랜덤 코드를 생성하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  49. 제 46 항에 있어서,
    이동 이미지에서의 소정 갯수의 프레임들을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 단계; 및
    상기 프레임 인덱스 데이터에 따라서 슈도-랜덤 코드를 생성하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  50. 제 47 항에 있어서,
    이동 이미지에서의 각각의 프레임을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 단계; 및
    상기 프레임 인덱스 데이터 및 상기 프로그램 키 데이터에 따라서 슈도-랜덤 코드를 생성하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  51. 제 47 항에 있어서,
    이동 이미지에서의 소정 갯수의 프레임들을 고유하게 식별하는 프레임 인덱스 데이터를 공급하는 단계; 및
    상기 프레임 인덱스 데이터 및 상기 프로그램 키 데이터에 따라서 슈도-랜덤코드를 생성하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  52. 제 42 항에 있어서,
    XOR 기능에 따라서 상기 확산 데이터 및 상기 슈도-랜덤 코드를 비트 단위로 컴바이닝하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  53. 제 42 항에 있어서,
    상기 이미지의 휘도 성분을 나타내는 데이터를 공급하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  54. 제 42 항에 있어서,
    상기 이미지의 상기 속성으로서 진폭값을 결정하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 진폭은 상기 이미지 데이터 성분값의 log2로서 결정되는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  56. 제 42 항에 있어서,
    상기 워터마크 데이터로부터 생성된 값과 같이, 양의 값 또는 음의 값을 생성하는 단계; 및
    상기 속성의 특징에 따라서, 상기 생성된 값을 상기 이미지 데이터에 가산하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 속성으로서 진폭값을 결정하는 단계를 더 포함하되,
    상기 특징은 소정의 임계값 보다 더 큰 진폭값인, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  58. 제 57 항에 있어서,
    상기 진폭은 상기 이미지 데이터 성분값의 log2로서 결정되는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  59. 제 42 항에 있어서,
    이미지를 나타내는 상기 데이터를 포함하는 신호들을 신호 매체를 통하여 인코딩되고 압축된 형태로 수신하는 단계;
    장치 특정 키를 수신하는 단계; 및
    상기 수신 신호들을 디코딩 및 압축해제함으로써 상기 장치 특정 키에 응답하여, 이미지를 나타내는 데이터를 복구하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 신호들은 데이터 패킷들로 상기 매체를 통하여 전달되는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  61. 제 59 항에 있어서,
    상기 장치 특정 키는 상기 인코딩되고 압축된 데이터 신호들을 수신하는 매체와는 상이한 매체를 통하여 수신되는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  62. 제 59 항에 있어서,
    상기 신호들은 DES 암호화를 이용하여 인코딩되는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  63. 제 59 항에 있어서,
    상기 신호들은 무손실 압축 기술을 이용하여 압축되는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 무손실 압축 기술은 런-렝스 인코딩을 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  65. 제 59 항에 있어서,
    상기 신호들은 손실있는 압축 기술을 이용하여 압축되는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  66. 제 65 항에 있어서,
    상기 손실있는 압축 기술은 블록 양자화를 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  67. 제 59 항에 있어서,
    변환 공간에서의 상기 이미지를 나타내는 데이터로부터의 상기 워터마킹된 이미지 데이터를 픽셀 공간에서의 상기 이미지를 나타내는 데이터로 변환하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  68. 제 67 항에 있어서,
    상기 픽셀 데이터를 프로젝터에 의해 디스플레이에 적합한 포맷으로 변환하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  69. 제 68 항에 있어서,
    상기 픽셀 데이터에 의해 나타나는 이미지를 디스플레이하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 데이터의 적용 방법.
  70. 디스플레이시에, 워터마크를 이동 이미지에 부가하는 장치로서,
    상기 이동 이미지를 디스플레이하는 것과 관련되며 순방향 에러 인코딩에 의해 보호되는 제 1 정보, 및 상기 이동 이미지를 디스플레이하는 것과 관련되며 스크램블링에 의해 보호되는 제 2 정보를 포함하여, 워터마크를 나타내는 데이터를 생성하는 워터마크 생성기; 및
    상기 데이터의 특징에 따라서, 상기 이동 이미지의 실질적으로 모두를 나타내는 이미지 데이터에 상기 워터마크 데이터를 적용하는 워터마크 적용기를 구비하는, 워터마크의 부가 장치.
  71. 제 70 항에 있어서,
    상기 워터마크 생성기는 상기 이미지를 디스플레이하는 것과 관련된 상기 제 1 정보로서 위치 데이터 및 시간 데이터 중 적어도 하나를 수신하도록 접속되는, 워터마크의 부가 장치.
  72. 제 70 항에 있어서,
    상기 워터마크 생성기는 상기 이미지를 디스플레이하는 것과 관련된 상기 제2 정보로서, 상기 이동 이미지를 식별하는 프로그램 데이터 및 상기 이동 이미지의 각각의 프레임을 식별할 시의 고유의 프레임 데이터 중 적어도 하나를 수신하도록 접속되는, 워터마크의 부가 장치.
  73. 제 70 항에 있어서,
    상기 워터마크 생성기는 상기 이미지를 디스플레이하는 것과 관련된 상기 제 2 정보로서, 상기 이동 이미지를 식별하는 프로그램 데이터 및 상기 이동 이미지의 소정 갯수의 프레임들을 식별할 시의 고유의 프레임 데이터 중 적어도 하나를 수신하도록 접속되는, 워터마크의 부가 장치.
  74. 제 72 항에 있어서,
    상기 워터마크 생성기는 상기 이미지를 디스플레이하는 것과 관련된 상기 제 1 정보로서 위치 데이터 및 시간 데이터 중 적어도 하나를 수신하도록 접속되는, 워터마크의 부가 장치.
  75. 제 70 항에 있어서,
    상기 워터마크 생성기는 상기 이미지를 디스플레이하는 것과 관련되는 상기 제 1 정보를 수신하며 상기 순방향 에러 인코딩을 적용하는 에러 정정 회로를 구비하는, 워터마크의 부가 장치.
  76. 제 70 항에 있어서,
    상기 워터마크 생성기는 상기 이미지를 디스플레이하는 것과 관련되는 상기 제 2 정보를 수신하며, 상기 제 2 정보에 따라서, 슈도-랜덤 코드를 생성하여 동일하게 스크램블링하는 DES 엔진을 구비하는, 워터마크의 부가 장치.
  77. 제 70 항에 있어서,
    상기 워터마크 적용기는, 상기 이미지 데이터의 진폭에 따라서, 상기 이미지 데이터로의 상기 워터마크 데이터의 적용을 제어하는 진폭 제어 모듈을 구비하는, 워터마크의 부가 장치.
  78. 제 70 항에 있어서,
    상기 워터마크 적용기는 상기 워터마크 데이터를 상기 이미지 데이터에 부가하는 부가기를 구비하는, 워터마크의 부가 장치.
  79. 이동 이미지를 나타내는 데이터를 적용하여, 상기 이동 이미지의 디스플레이용의 디스플레이 장치로 출력되는 워터마킹된 이미지 데이터를 생성하는 워터마킹 시스템으로서,
    상기 시스템, 상기 이미지 및 상기 이미지를 디스플레이하는 것 중 적어도 하나를 식별하는 시스템 정보를 콘볼루셔널 인코딩하고 확산하며, 상기 워터마크에 의해 상기 이미지로의 가시적인 노이즈 및 기타 인공물의 도입을 최소화하도록, 결정된 레벨 이하의 값을 갖는 데이터를 제외한, 상기 이동 이미지를 나타내는 실질적으로 모든 데이터에 적용되는 워터마크 데이터를 생성하도록 암호화하는, 워터마킹 시스템.
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