專利名稱：保護(hù)數(shù)字視頻作品版權(quán)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種保護(hù)數(shù)字視頻作品版權(quán)的方法，尤其涉及一種該視頻作品的兩個色度矩陣中加設(shè)有密碼，令其僅能被使用于與其搭配的播放器，并于該播放器上輸入正確的播放密碼，才能播放該視頻作品的完整資料。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，各種形式的多媒體數(shù)字作品(例如圖像、視頻、音樂...等)，紛紛以網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)表，令人們可很容易從網(wǎng)絡(luò)獲得信息，或下載程序，因此版權(quán)的保護(hù)已成為一刻不容緩的需要解決的問題。
目前在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的數(shù)字視頻作品，能夠很容易被侵權(quán)的一個主要原因，是這些作品可以很容易被復(fù)制、下載，并且能夠被通用的播放器播放出來，因此如果將這些作品設(shè)定為只能被特定的播放器，才能播放出來，則可以有效防止盜版。但是，如果這些作品又不能被一般的播放器播放出來，則可能因此喪失宣傳的效果。
此外，由于數(shù)字作品很容易被修改，因此有心盜版者很容易更改這些作品的內(nèi)容，將包含于正版作品中的版權(quán)信息，加以刪除，導(dǎo)致對盜版的取證，變成非常困難。是以，必須另想出一種方法，令正版作品中的版權(quán)信息一旦被破壞時，就會喪失其播放效果，或者使盜版者很難查覺作品中的版權(quán)信息，令其難以消除其中的版權(quán)信息，從而可保留盜版的有力證據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人有鑒于前述網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的數(shù)字視頻作品，能夠很容易被侵權(quán)、無法保留盜版的有力證據(jù)等缺點(diǎn)，乃依其從事電子裝置的制造經(jīng)驗(yàn)，和程序設(shè)計(jì)的技術(shù)累積，針對上述缺點(diǎn)悉心研究各種解決的方法，在經(jīng)過不斷的研究、實(shí)驗(yàn)與改良后，終于開發(fā)設(shè)計(jì)出本發(fā)明的一種保護(hù)數(shù)字視頻作品版權(quán)的方法，以能摒除先前技藝的諸多缺點(diǎn)。
本發(fā)明的一目的在于視頻作品在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布時，必須于與其搭配的播放器中播放，并于該播放器上輸入正確的密碼，才能播放該視頻作品的完整視覺效果，否則利用其他的播放器播放，僅能獲得部分的灰度視覺效果，讓使用者必須向該視頻作品的經(jīng)銷商，購買特定的播放器及密碼，才能播放完整的資料，以防止盜版，同時并令未購買該特定播放器、密碼者，亦可觀看該視頻作品的灰度視覺部分，以達(dá)到宣傳的效果。
本發(fā)明的另一目的在于該視頻作品的圖像亮度矩陣中，安裝具有密碼的數(shù)字浮水印圖像(或文字)，該浮水印圖像(或文字)的內(nèi)容為有關(guān)該視頻作品的版權(quán)信息，令該浮水印圖像(或文字)加入該視頻作品中時，無法以肉眼分辨該浮水印圖像(或文字)，使盜版者難以消除其中的版權(quán)信息，從而可保留盜版的有力證據(jù)。
為便于對本發(fā)明的目的、形狀、構(gòu)造裝置特征及其功效，做更進(jìn)一步的認(rèn)識與了解，茲舉實(shí)施例配合附圖，詳細(xì)說明如下
圖1是本發(fā)明設(shè)定密碼的方塊示意圖。
圖2是本發(fā)明解除密碼的方塊示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明有關(guān)一種保護(hù)數(shù)字視頻作品版權(quán)的方法」，是使用數(shù)字加設(shè)密碼技術(shù)和數(shù)字浮水印技術(shù)來防止MPEG-2格式的數(shù)字視頻作品被非法使用的方法，該方法為預(yù)先于該視頻作品的兩個色度矩陣中加設(shè)密碼，令該視頻作品在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布時，可供與其搭配的播放器中播放，讓使用者只要于該播放器上輸入正確的密碼，即可播放該視頻作品的完整視覺效果，否則利用其他的播放器播放，僅能獲得部分的灰度視覺效果，如此，令使用者必須向該視頻作品的經(jīng)銷商，購買特定的播放器及密碼，才能播放完整的資料，以防止盜版，同時，未購買該特定播放器、密碼者，亦可觀看該視頻作品的灰度視覺部分，以達(dá)到宣傳的效果。
在本發(fā)明中，該視頻作品的圖像亮度矩陣中，另安裝具有密碼的數(shù)字浮水印圖像(或文字)，該浮水印圖像(或文字)的內(nèi)容為有關(guān)該視頻作品的版權(quán)信息，令該浮水印圖像(或文字)加入該視頻作品中時，無法以肉眼分辨該浮水印圖像(或文字)，使盜版者難以消除其中的版權(quán)信息，從而可保留盜版的有力證據(jù)。
在本發(fā)明中，該視頻作品中另安裝有顯性的版權(quán)信息，以作為該視頻作品的版權(quán)第一重保護(hù)。
在本發(fā)明中，請參閱圖1所示，該視頻作品的加設(shè)密碼方法，是在MPEG-2的用戶資料欄中加入特定的版權(quán)數(shù)據(jù)12，將該版權(quán)數(shù)據(jù)12與一密碼11以密碼產(chǎn)生算法13進(jìn)行運(yùn)算，而獲得一有效密碼14，另再將一另一密碼15、一浮水印數(shù)據(jù)16及一原始圖像17以浮水印嵌入算法18進(jìn)行運(yùn)算，而獲得一浮水印圖像19，最后再將該有效密碼14與該浮水印圖像19以圖像加設(shè)密碼算法110進(jìn)行運(yùn)算，以獲得最終圖像111，即可將該最終圖像111壓縮成MPEG-2格式的數(shù)字視頻作品。此外，該另一密碼15為該視頻作品作者的機(jī)密，無需向使用者公開，僅在提取浮水印過程中使用。
在本發(fā)明中，請參閱圖2所示，該視頻作品的解除密碼方法，是將原始的版權(quán)數(shù)據(jù)12與使用者輸入的密碼11，以密碼產(chǎn)生算法13進(jìn)行運(yùn)算，而獲得一解除最終圖像111所需的有效密碼14，再利用該有效密碼14以圖像解除密碼算法2l解除最終圖像111，以獲得浮水印圖像19。如此，播放器即可播放該視頻作品的完整資料，若欲再進(jìn)一步提取該視頻作品的版權(quán)信息，以確認(rèn)該視頻作品的版權(quán)，可將該視頻作品的作者所輸入的另一密碼15、浮水印數(shù)據(jù)16及原始圖像17，以浮水印提取算法22進(jìn)行運(yùn)算，而獲得該視頻作品的版權(quán)信息。
在本發(fā)明中，加設(shè)密碼過程首先面對的是一系列的原始圖像，對其中每一幀的加設(shè)密碼過程是相同的。加入數(shù)字浮水印的方法很多，加設(shè)密碼者可以自行設(shè)計(jì)。
下面介紹一種向圖像中加入數(shù)字浮水印的方法。首先提取出圖像的亮度分量矩陣，數(shù)字浮水印僅加入亮度分量中。這里以加入浮水印“Copyright2002Long”為例(浮水印長度記為1)，來介紹如何構(gòu)造浮水印首先將每個字元所對應(yīng)的ASCII碼各位取出，并依次排為一{0，1}序列，為了提高演算法魯棒性，需將該序列編碼為{-1，1}序列，并重復(fù)該序列m次，以得到總長度為81m的序列{ωi}；然后對圖像取DCT變換，再找出DCT系數(shù)中最大的前81m個di，接著再將浮水印通過線性運(yùn)算d~i=di(1+αωi)]]>加入DCT系數(shù)中，其中，浮水印強(qiáng)度由α控制；最后進(jìn)行IDCT即可得到添加浮水印的圖像。人的肉眼不能區(qū)別它和原始圖像之間的差別。得到一系列的浮水印圖像之后就可以開始對這些圖像進(jìn)行資料加設(shè)密碼。
以上過程沒有提到另一密碼的加入，要加入另一密碼，可以先利用另一密碼將浮水印字串進(jìn)行數(shù)字加設(shè)密碼(該過程從略)，然后再進(jìn)行浮水印的構(gòu)造過程。
另，為了得到有效密碼，需要將一密碼和在視頻資料流程產(chǎn)生時加入的作品版權(quán)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行特殊的加設(shè)密碼運(yùn)算產(chǎn)生第三步所需的有效密碼。這一加設(shè)密碼運(yùn)算可以有很多種，加設(shè)密碼者可以自行設(shè)計(jì)。
下面的例子介紹一種非常簡單的加設(shè)密碼運(yùn)算。我們假定最終的有效密碼是一個8位元的二進(jìn)位數(shù)字unsigned char secretch＝0；假定視頻流中的版權(quán)資料為字串為char*copyrightstr＝“Sequece+GroupOfPictures+Picture”；假定密碼字串為char*passwordstr＝“asdfghjk”；最終有效密碼的獲得可以對以上兩個字串進(jìn)行如下簡單運(yùn)算獲得for(i＝0；i＜strlen(copyrightstr)；i++)secretch+＝copyrightstr[i]；for(i＝0；i＜strlen(passwordstr)；i++)secretch+＝passwordstr[i]；由第二步得到有效密碼之后，利用這一密碼和第一步得到的浮水印圖像中的兩個色度矩陣進(jìn)行圖像加密運(yùn)算，就可以獲得最終圖像。在這一運(yùn)算過程中，圖像的灰度矩陣不發(fā)生變化。本步驟的加設(shè)密碼方法也可以有很多種，加設(shè)密碼者也可以自行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時需要注意的是，圖像被加設(shè)密碼之后其資料量盡可能不要增大，其中資料的相關(guān)性盡可能不要減小，避免使后面的壓縮結(jié)果體積變大。
下面根據(jù)第二步中的例子，介紹一種非常簡單的加設(shè)密碼方法。假定圖像的兩個色度矩陣分別表示如下char Cb[m][n]＝{...}；char Cr[m][n]＝{...}；加設(shè)密碼的演算法是for(i＝0；i＜m；i++)for(j＝0；j＜n；j++)Cb[i][j]^＝secretch；for(i＝0；i＜m；i++)for(j＝0；j＜n；j++)Cr[i][j]^＝secretch；加設(shè)密碼過程的最后一步就是將第三步得到的圖像序列按照MPEG-2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮，并在MPEG-2視頻格式的用戶域中加入第二步使用的版權(quán)資料。我們知道MPEG-2的視頻格式如下<pre listing-type="program-listing">video_sequence(){ next_start_code() sequence_header() if(nextbits()＝＝extension_start_code){sequence_extension()do{ extension_and_user_data(0) do{if(nextbits()＝＝group_start_code){ group_of_Pictures_header()extension_and_user_data(1) } picture_header() picture_coding_extension() extension and user data(2) picture_data() }while((nextbits()＝＝picture_start_code)|| (nextb it s()＝＝group_start_code)) if(nextbits()?。絪equence_end_code){ sequence_header() sequence_extension()} }while(nextbits()?。絪equence_end_code) }else{/*ISO/IEC 11172-2*/ }}</pre>其中的擴(kuò)展和用戶資料extension_and_user_data(i)定義如下<pre listing-type="program-listing">extension_and_user_data(i){ while((nestbits()＝＝extension_start_code)||<!-- SIPO <DP n="5"> --><dp n="d5"/>(nestbits()＝＝user_data_start_code)){ if(i ?。?) if(nextbits()＝＝extension_start_code)extension_data(i)if(nextbits()＝＝user_data_start_code) user_data() }}</pre>其中的user_data()定義如下<pre listing-type="program-listing">user_data(){ user_data_start_code while(nextbits()?。健?000 0000 0000 0000 0000 0001’){ user_data } next_start_code()}</pre>我們可以在其中的user_data中加入數(shù)字視頻作品的版權(quán)信息。因?yàn)槊恳粋€picture_data()之前肯定有extension_and_user_data(0)和extension_and_user_data(2)，而可能沒有extension_and_user_data(1)，所以我們可以將版權(quán)資料加入extension_and_user_data(0)和extension_and_user_data(2)中，略過extension_and_user_data(1)。
在本發(fā)明中，解除密碼過程的三個步驟也有三個核心演算法，下面分別詳細(xì)闡述。
第一、有效密碼的產(chǎn)生有效密碼的產(chǎn)生過程，與加設(shè)密碼中的敘述完全相同，此處不再重復(fù)。
第二、浮水印圖像產(chǎn)生當(dāng)獲得有效密碼之后，執(zhí)行與加設(shè)密碼浮水印圖像相反的過程，就可以得到用于播放的具備良好視覺效果的浮水印圖像。
第三、浮水印資料的提取根據(jù)數(shù)字浮水印加入方法的不同，提取數(shù)字浮水印的方法也不相同。
下面介紹與加設(shè)密碼中的加入數(shù)字浮水印的方法，及相對應(yīng)的數(shù)字浮水印提取方法，首先取出浮水印圖像和原始圖像的亮度分量矩陣，分別對它們作DCT變換，找出DCT系數(shù)中最大的前8lm個 和di，然后對這些系數(shù)作與5.1.1中相反的線性運(yùn)算ωi=(d~i/di-1)/α]]>即可得到一系列{ωi}，設(shè)定一域值M，如果ωi大于M，則認(rèn)為提出的為1，否則就認(rèn)為提出的位-1。以浮水印“Copyright2002Long”中的字元“C”的第8位C8為例，如果提出的1的個數(shù)大于-1的個數(shù)，則認(rèn)為C8＝1，否則認(rèn)為C8＝0。用同樣的方法還可以提出字母C的第7、第6、...第1位，將得到的各位信息結(jié)合起來就得到了整個字元，最后將所有提出的字元結(jié)合起來就是所提出的浮水印。
上面的敘述同樣沒有包括浮水印密碼(另一密碼)如何在浮水印的提取過程中發(fā)揮作用，其作用與加設(shè)密碼中敘述的相同。此處從略。
以上所述，僅為本發(fā)明最佳具體實(shí)施例，本發(fā)明的構(gòu)造特征并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域者，在本發(fā)明領(lǐng)域內(nèi)，可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在以下本案的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種保護(hù)數(shù)字視頻作品版權(quán)的方法，預(yù)先于該視頻作品的兩個色度矩陣中加設(shè)密碼，令該視頻作品在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布時，可供與其搭配的播放器中播放，讓使用者只要于該播放器上輸入正確的密碼，即可播放該視頻作品的完整視覺效果，否則利用其他的播放器播放，僅能獲得部分的灰度視覺效果。
2.如權(quán)利要求1所述折保護(hù)數(shù)字視頻作品版權(quán)的方法，其特征在于，該視頻作品的圖像亮度矩陣中，另安裝具有密碼的數(shù)字浮水印圖像或文字，該浮水印圖像或文字的內(nèi)容為有關(guān)該視頻作品的版權(quán)信息，令該浮水印圖像或文字加入該視頻作品中時，無法以肉眼分辨該浮水印圖像或文字，使盜版者難以消除其中的版權(quán)信息，從而可保留盜版的有力證據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)數(shù)字視頻作品版權(quán)的方法，其特征在于，該視頻作品中另安裝有顯性的版權(quán)信息，以作為該視頻作品的版權(quán)第一重保護(hù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種保護(hù)數(shù)字視頻作品版權(quán)的方法，是預(yù)先在該視頻作品的兩個色度矩陣中加設(shè)密碼，令該視頻作品在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布時，可供與其搭配的播放器中播放，令使用者只要在該播放器上輸入正確的密碼，即可播放該視頻作品的完整視覺效果，否則利用其他的播放器播放，僅能獲得部分的灰度視覺效果，如此，令使用者必須向該視頻作品的經(jīng)銷商，購買特定的播放器及密碼，才能播放完整的資料，以防止盜版，同時，未購買該特定播放器、密碼者，亦可觀看該視頻作品的灰度視覺部分，以實(shí)現(xiàn)宣傳的效果。
文檔編號H04N7/167GK1505400SQ02150829
公開日2004年6月16日 申請日期2002年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者涂劍鋒, 何代水, 蔡世光, 劉永康 申請人:英華達(dá)(上海)電子有限公司