專利名稱：：數(shù)字加水印方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及視頻加水印方法。本發(fā)明
技術(shù)領(lǐng)域：
為對(duì)壓縮視頻流加水印。
背景技術(shù)：
：在實(shí)踐中，人們經(jīng)常要操縱視頻，以壓縮格式(MPEG1、MPEG2、MPEG4-H264、divX、VC1、DV25等等)來存儲(chǔ)與交換視頻，這使之可能減少傳送比特率、存儲(chǔ)空間的大小、或者處理時(shí)間。人們常常希望對(duì)這些視頻加水印例如，對(duì)于VoD(點(diǎn)播視頻)應(yīng)用，人們希望利用每個(gè)接收者的唯一的標(biāo)識(shí)符(指紋)對(duì)每個(gè)所發(fā)送的流加水印(從而在盜版的情況下，可以找到犯法的接收者)。在該應(yīng)用中，視頻是以壓縮格式(例如MPEG2或H264)存儲(chǔ)和發(fā)送的。剛好在請(qǐng)求文件的用戶下載該文件之前，插入水印。該-見頻在其像素形式下有無效的水印需要對(duì)其解壓縮、加水印、以及重新壓縮。除開計(jì)算時(shí)間的過度開銷，解壓縮/重新壓縮視頻的動(dòng)作會(huì)不利地影響其視覺品質(zhì)，并且會(huì)削弱已經(jīng)被插入的水印。除對(duì)于不可見性、粗糙性、以及能夠被嵌入的需求之外，流加水印系統(tǒng)大部分還需要能夠迅速地寫入，并且不增加視頻流的大小，甚至產(chǎn)生與原始流的大小嚴(yán)格一致的流。該最后一項(xiàng)要求難于滿足，因?yàn)閷?duì)圖像數(shù)據(jù)本身的任何改變都可能導(dǎo)致對(duì)視頻流的非常大的改變，因此很可能會(huì)改變其大小。一般地，對(duì)流加水印的動(dòng)作會(huì)增加其大小，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的比特率有限時(shí)這會(huì)產(chǎn)生問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于通過提出一種流標(biāo)記系統(tǒng)，來克服這些缺點(diǎn)中的至少一個(gè)缺點(diǎn)，該流標(biāo)記系統(tǒng)較迅速，并且生成大小接近原始流的流。為此，本發(fā)明涉及一種對(duì)二進(jìn)制流加水印的方法，該二進(jìn)制流從對(duì)系數(shù)集合的編碼產(chǎn)生，該系數(shù)集合包括通過預(yù)測(cè)編碼編碼的至少一個(gè)系數(shù)，稱為預(yù)測(cè)編碼系數(shù)。該方法包含以下步驟a)在所述二進(jìn)制流中，識(shí)別表示所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)的第一二進(jìn)制字；b)根據(jù)至少一個(gè)加水印比特，從所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)，計(jì)算修改系數(shù)；c)將所述修改系數(shù)編碼為第二二進(jìn)制字；以及d)在所述二進(jìn)制流中，將所述第一二進(jìn)制字替換為所述第二二進(jìn)制字。有利的是，通過修改預(yù)測(cè)編碼系數(shù)，使加水印方法更魯棒，同時(shí)將加了水印的流的大小保持接近于原始流的大小。根據(jù)特定方面，所述系數(shù)為離散余弦變換的系數(shù)，所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)的頻率為空。根據(jù)本發(fā)明的一方面，計(jì)算作為所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)與從所述至少一個(gè)加水印比特導(dǎo)出的標(biāo)記值的合的所述修改系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述系數(shù)集合包括至少兩個(gè)預(yù)測(cè)編碼的系數(shù)，即第一系數(shù)與第二系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述方法還包括在識(shí)別步驟a)之前的以下步驟在所述至少兩個(gè)系數(shù)中選擇一個(gè)系數(shù)，并且其中將步驟a)至d)用于所述所選擇的系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，所述所選擇的系數(shù)根據(jù)加水印密鑰選擇。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特征，所述所選擇的系數(shù)根據(jù)預(yù)定可見性標(biāo)準(zhǔn)選擇。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，將步驟a)至d)用于所述第一系數(shù)，并且其中該方法還包括用于所述第二系數(shù)的以下步驟在所述二進(jìn)制流中，識(shí)別表示所述第二系數(shù)的第三二進(jìn)制字；通過從所述第二系數(shù)中減去標(biāo)記值，計(jì)算第二修改系數(shù)；以及將所述第二修改系數(shù)編碼為第四二進(jìn)制字；以及在所述二進(jìn)制流中，將所述第三二進(jìn)制字替換為所述第四二進(jìn)制字。本發(fā)明還涉及一種存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)二進(jìn)制流，該二進(jìn)制流從對(duì)系數(shù)集合的編碼產(chǎn)生，該系數(shù)集合包括至少一個(gè)預(yù)測(cè)編碼系數(shù)，特征在于所述存儲(chǔ)單元還包括標(biāo)記地圖，該地圖對(duì)于每個(gè)預(yù)測(cè)編碼系數(shù)指示相對(duì)于所述二進(jìn)制流的開始的偏移值，用來指示稱為原始二進(jìn)制字的二進(jìn)制字的位置，該原始二進(jìn)制字表示所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)，以及與該偏移值相關(guān)的要插入替換所述原始二進(jìn)制字的修改二進(jìn)制字。根據(jù)一個(gè)方面，通過編碼修改系數(shù)來生成所述修改二進(jìn)制字，該修改系數(shù)本身根據(jù)加水印比特從所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)計(jì)算。具體實(shí)施例方式此處的描述基于MPEG2格式的具體情況。根據(jù)該優(yōu)選實(shí)施例，將流的特定參數(shù)和系數(shù)替換為其他值，以插入水印。為了保證水印的魯棒性，可以有利地修改DC系數(shù)。就用根據(jù)MPEG2的差分編碼來編碼的DC系數(shù)描述的本發(fā)明可以用于用預(yù)測(cè)編碼來編碼的其他類型的系數(shù)。在MPEG2中，有三種類型的編碼圖像I(幀內(nèi))圖像、P(預(yù)測(cè))圖像、以及B(雙向)圖像。幀內(nèi)圖像被獨(dú)立編碼，而P與B圖像基于一或兩個(gè)參考圖像通過時(shí)間預(yù)測(cè)來編碼。對(duì)于P圖像的(特有的)參考圖像必須為先前的幀內(nèi)圖像。對(duì)于B圖像，(多個(gè))參考圖像為先前或者后繼的幀內(nèi)或預(yù)測(cè)圖像。不同類型的圖像被組合到G0P(畫面組)中，每個(gè)G0P都包含至少一個(gè)幀內(nèi)圖像。將每個(gè)圖像劃分為16x16大小的宏塊。然后將每個(gè)宏塊細(xì)分為8x8大小的4個(gè)塊。每個(gè)宏塊可以為I、P或者B類型。I圖像將僅包含I塊，而P或B圖像可以包含I型塊。然后將宏塊組合為切片，切片包含特定數(shù)目的連續(xù)宏塊，所有這些宏塊都位于相同的垂直位置，即在相同宏塊行之上。在編碼之前，將幀內(nèi)宏塊的每個(gè)塊進(jìn)行DCT變換(DCT表示離散余弦變換)因此對(duì)于每個(gè)塊獲得一個(gè)DC分量(頻率0，0)與63個(gè)AC系數(shù)。然后通過預(yù)測(cè)，編碼稱為當(dāng)前DC系數(shù)的當(dāng)前塊的DC系數(shù)。傳送該當(dāng)前DC系數(shù)與稱為先前DC系數(shù)的、先前塊的DC系數(shù)之間的差的值。以下以偽碼形式在陣列中顯示塊的語法，其MJ'j與ISO/IEC13818-2文檔中的相同。具體地，運(yùn)算符、='表示"等于"。運(yùn)算符'！'為"非"邏輯運(yùn)算符。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>dct—dc-differential編碼當(dāng)前DC系數(shù)與先前DC系數(shù)之間的差的值。其大小為dct—dc-size比特，值在0與11之間(如果其等于0,則不發(fā)送dct-dc-differential,并且與先前塊的差為零)。對(duì)于亮度，dct—dc—size本身由大小在2與9比特之間的變長(zhǎng)代碼(VLC)編碼。變長(zhǎng)編碼表才艮據(jù)正在處理的是亮度還是色度分量之一而不同。在解碼器側(cè)，通過將預(yù)測(cè)算子(即先前DC系數(shù))的值加到差分dct-dc-differential的值，來獲得當(dāng)前塊的DC值。然后(用于下一塊的)預(yù)測(cè)算子采用當(dāng)前DC系數(shù)的值。在以下情況下重置預(yù)測(cè)算子-在切片開始處；-當(dāng)遇到非幀內(nèi)塊時(shí)；-當(dāng)遇到未編碼的宏塊(或者"被跳過的宏塊")時(shí)。預(yù)測(cè)算子的重置值依賴于在結(jié)構(gòu)picture-coding一extension中傳送的參數(shù)intra—dc—precision。通過i,務(wù)改幀內(nèi)塊的DC系數(shù)的值，來插入水印。可以通過^ff改參彩:dct-dc-differential,直接在流中進(jìn)行該修改。如果必要的話，如果在加水印之后dct-dc-differential所采用的朝^直無法在dct—dc-size個(gè)比特上編碼，還需要修改后一個(gè)值。在這種情況下，所獲得的流的大小可能在加水印之后變化，因?yàn)閐ct-dc-size是用變長(zhǎng)代碼編碼的。如果希望嚴(yán)格維持流的大小，則可以從加水印中排除系數(shù)dct-dc-differential,其修改也意味著修改dct-dc-size。根據(jù)一種變體，只有當(dāng)所獲得的變長(zhǎng)代碼字大小相同時(shí)，才批準(zhǔn)對(duì)dct-dc-size的改變。還可能會(huì)發(fā)生以下情況VLC字的大小的輕微增加會(huì)被填充比特?cái)?shù)目的減少補(bǔ)償。因此在該后一種情況下，不修改流的大小。本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)在于其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。實(shí)際上，對(duì)流加水印只意味著修改非常少數(shù)目的參數(shù)。有利的是，由于DC系數(shù)的差分編碼，這些修改會(huì)在每個(gè)修改后的切片上傳播(因此會(huì)使水印更魯棒)。因此，加水印操作可以非?？?。該方法保持了原始流的大小，如果控制dcUdc-size的大小，則可以嚴(yán)格保持原始流的大小；否則可以近似地保持原始流的大小。該方法還通過修改流的非常小的部分，使之可能在對(duì)應(yīng)圖像的重要部分上插入水印。這是由于DC系數(shù)的差分編碼。對(duì)于用預(yù)測(cè)編碼來編碼的系數(shù)，可以獲得同樣的效果。在實(shí)踐中，已經(jīng)知道DC系數(shù)的編碼是差分的對(duì)于塊上dct-dc-differential的值的修改會(huì)導(dǎo)致實(shí)際對(duì)切片中所有后繼(即在當(dāng)前塊的右邊)塊上的DC的修改。由此增加了水印的魯棒性?？梢詫⑺〔迦氲綆瑑?nèi)圖像和/或P與B圖像的幀內(nèi)塊之上。在后一種情況下，水印僅在切片中跟隨被修改的塊的幀內(nèi)塊上傳播，以下為對(duì)水印調(diào)制算法的更確切的描述。根據(jù)第一實(shí)施例，使用加性調(diào)制算法來插入水印。設(shè)bi為要插入的水印比特(bi=1或-1)。利用加水印密鑰和/或可見性標(biāo)準(zhǔn)，選擇一組N個(gè)切片S(k)。對(duì)于每個(gè)S(k)，識(shí)別根據(jù)上述的DC編碼的大小準(zhǔn)則被當(dāng)作可修改塊的第一宏塊B(k，j)，其中(k，j)為該塊的坐標(biāo)。然后，修改塊B(k,j)的參數(shù)dct_dc—differential(k，j):dct—dc一differential，(k，j)=dct—dc一differential(k，j)+a.bidct-dc-differential，(k,j)為修改值,a為幅度因子(為整數(shù)，例如a=1)，其可以用來控制水印的可見性與魯棒性。其可以從一個(gè)切片到下一個(gè)切片地變。如果dct-dc-differential，(k，j)的大小與dct-dc-differential(k，j)的大小不同，則也相應(yīng)地修改dc—size的值。才艮據(jù)第二實(shí)施例，使用置換調(diào)制算法來插入水印。該算法從Zhao與Koch算法導(dǎo)出，以以下方式工作?？紤]一對(duì)切片S(kl)、S(k"。然后修改S(kl)和/或S(k2),來獲得順序關(guān)系A(chǔ)vg(S，(kl))=Avg(S，(k2))+abi(等式1)Avg(S)表示在切片S中包含的所有像素的亮度值的平均值。例如，可以如下獲得該順序關(guān)系d=Avg(S(k2))—Avg(S(kl))+abi(等式2)Avg(S，(kl))=Avg(S(kl))+dAvg(S，(k2))=Avg(S(k2))首先，例如等式2計(jì)算d。然后，如下通過修改第一可修改塊B(k，j)(其根據(jù)上述的DC編碼的大小標(biāo)準(zhǔn)來定義)的參數(shù)dct-dc—differential(k，j)，來獲得S，(kl):dct_dc_differential，(k,j)=dct—dc_differential(k,j)+d切片S，(k2)保持未變。然后如果需要，記錄參數(shù)dct—dc-size。也可以通過修改S(kl)與S(k2)兩者、或者僅修改S(k2)，來獲得等式l的順序關(guān)系。為了減少水印的可見性，可以選擇平均值相同(或者非常類似)的切片對(duì)。利用以上方法，修改切換的所有部分或者非常大的部分。根據(jù)第二實(shí)施例的變體，可以減少變化的范圍。實(shí)際上，修改塊B(x。，y)的系數(shù)DC會(huì)影響塊B(x—x。，y)(即切片中的所有后繼塊)的平均值。該技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)通過僅選擇性地修改流，在切片上傳播修改，即水印，并且由此維持流大小。x的值越大，修改的范圍越受限制，并且因此所插入的水印的可見性越受限制(但是魯棒性也越會(huì)經(jīng)受被減少的風(fēng)險(xiǎn)。)因此，在將d(d可能為正或者負(fù))加到塊B(x。，y)的DC系數(shù)之后，可以從塊B(x!，y)，x,x。中減去d。該運(yùn)算使之可以發(fā)現(xiàn)對(duì)于任何x卜x,與原始值相同的DC值。該方法使之可以將切片的DC系數(shù)修改幾次，例如用來植入不同的水印比特。該技術(shù)方案使之可以減少水印的可見性。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，控制水印的可見性。實(shí)際上，修改塊的參數(shù)dct-dc-differential的值對(duì)于品質(zhì)的影響較大。在實(shí)踐中，該#~改#1傳播到切片中的所有后繼塊。dct—dc—differential也可以僅采用整數(shù)值。因此，對(duì)于DC的最小可能修改幅度為intra_dc-mult,其依賴于intra-dc-precision。該量化可能會(huì)引起可見的不連續(xù)性，或者在時(shí)間上或者在空間上。在圖像的相對(duì)均勻區(qū)域上，可能會(huì)察覺到加水印的切片與剛好在之上或者剛好在之下的切片(如果其還沒有加水印)之間的邊界。類似地，如果亮度在一個(gè)圖像到另一圖像上變化不大，則水印引起的修改可以使之出現(xiàn)令人煩惱的閃爍?？梢允褂貌煌臉?biāo)準(zhǔn)來控制水印的可見性-幅度標(biāo)準(zhǔn)；-時(shí)間朽;準(zhǔn)；-空間標(biāo)準(zhǔn)。幅度標(biāo)準(zhǔn)可以通過^f義標(biāo)記其中intra-dc-precision大于全合定門限的圖^f象，來控制可見性。也可以通過將intra—dc—precision的<直增力口5，來減少》務(wù)改幅度。然后，為維持相同的趨勢(shì)，必須將DC的編碼值乘以2A5。為了作到這一點(diǎn)，只要將dct-dc—size的值增加S、并且將dct—de-differential的值乘以2(加0)，就足夠了。時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)序列中強(qiáng)烈的時(shí)間性活動(dòng)，即大的運(yùn)動(dòng)或者變化，有助于掩蓋水印，并且使其可見性減低。但是，位于靜態(tài)序列中的時(shí)間性變化非?？梢姟?shí)際上，其產(chǎn)生了閃爍效應(yīng)。另外，在編碼中使用的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償可以幫助降低水印可見性。如果該序列非常靜態(tài)，則運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償是有效的，并且I圖像與塊的視覺信息的大部分會(huì)被傳播到隨后的P與B圖像。然后，在I塊上插入的水印本身會(huì)被傳播到P與B圖像，這會(huì)增加其魯棒性，并且減少其可見性(閃爍較少)。為了測(cè)量可見性的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，可以考慮圖像區(qū)域z上的像素亮度值的平均值M(t)。這些區(qū)域優(yōu)選為切片，其也可以為成組的切片、塊、宏塊、像素、或者整個(gè)圖像。第一標(biāo)準(zhǔn)包括加水印，解壓所獲得的MPEG流，然后測(cè)量可見性(解壓可以是部分的，即只考慮所關(guān)心的圖像組的圖像)。為此，測(cè)量關(guān)于加了水印的幀內(nèi)圖像(或者塊)的時(shí)間性活動(dòng)差c—M'a-1))2+(M'(,,)-M'(g+1))2'—Z(w)-M'(卜1))2其中，M，(t)為在對(duì)時(shí)間索引t的圖像加了水印并且從MPEG流重構(gòu)了該圖像之后，該圖像中的區(qū)域的像素亮度值的平均值；M，(u為時(shí)間索引t的原始圖像中的區(qū)域的像素亮度值的平均值；以及Tl為圍繞幀內(nèi)圖像的一組圖像。例如T1葉,-r;,-l]u[,,+l;,+r|，其中r為與計(jì)算運(yùn)動(dòng)所考慮的圖像的數(shù)目相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，該圖像數(shù)目等于2"。為了計(jì)算Cl,還可以僅考慮在幀內(nèi)之前的圖像、或者僅考慮在幀內(nèi)之后的圖像。如果C1較大，則水印的可見性較大因此為了控制水印的不可察覺性，選擇區(qū)域使得d〈s:，s!為門限。在其中d〉s,的區(qū)域中，將水印替換為原始數(shù)據(jù)。請(qǐng)注意如果分母為零，則不定義d;但是通過比較分子與St乘分母，獲得等價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)以后定義的所有標(biāo)準(zhǔn)都適用。以上標(biāo)準(zhǔn)的缺點(diǎn)為其未考慮原始幀內(nèi)圖像的特性；具體地，如果在幀內(nèi)圖像中發(fā)生平面變化(對(duì)于強(qiáng)力編碼器經(jīng)常會(huì)發(fā)生這一情況)，則d非常大，并且因此不滿足可見性標(biāo)準(zhǔn)，但是水印會(huì)被完全遮蓋。為了克服該缺點(diǎn)，我們提出考慮關(guān)于原始流中已經(jīng)存在的幀內(nèi)的時(shí)間性差異<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>令T2為圍繞幀內(nèi)圖像的圖像集合，包括該幀內(nèi)圖像，例如另一標(biāo)準(zhǔn)包括根據(jù)流的運(yùn)動(dòng)向量，評(píng)估區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的重要性，例如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>Vi(t，b)為圖像t(非幀內(nèi))塊N。b的第i個(gè)運(yùn)動(dòng)向量(在P圖像中，i等于l，在B圖像中i等于l或2)。該標(biāo)準(zhǔn)提供了以下益處計(jì)算可見性僅需要解壓小部分流，即表示運(yùn)動(dòng)向量的那些部分。因此計(jì)算C3快了很多。對(duì)于每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)實(shí)際的觀察到的可見性，使用不同的門限?？臻g標(biāo)準(zhǔn)為了估計(jì)加水印所產(chǎn)生的空間不連續(xù)性的視覺影響，可以使用本領(lǐng)域公知的任意信噪比估計(jì)算子，例如<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>可以在空間域或者在頻率域中(DCT)進(jìn)行該運(yùn)算。例如，可以在頻率域中，僅計(jì)算DC系數(shù)上的C4。請(qǐng)注意，水印修改了圖像中緊密相關(guān)的區(qū)域(切片或者切片組)。因此在視覺上，存在以下風(fēng)險(xiǎn)看到在標(biāo)記和未標(biāo)記區(qū)域之間出現(xiàn)轉(zhuǎn)換"線條"。另一標(biāo)準(zhǔn)包括比較在標(biāo)記和未標(biāo)記區(qū)域之間、或者兩個(gè)不同標(biāo)記的區(qū)域之間的轉(zhuǎn)換區(qū)域中的圖像的梯度的垂直分量的幅度。請(qǐng)記住，梯度定義為fix:可以通過在垂直方向高通的任何濾波器，在離散域中接近垂直分量依賴于是否希望定位轉(zhuǎn)換、或者相反考慮較長(zhǎng)范圍的修改，可以考慮長(zhǎng)度或長(zhǎng)或短的濾波器。垂直高通濾波器可以與水平低通濾波器結(jié)合，以增加一般變化趨勢(shì)。類似地，可以通過考慮沿垂直軸的DC系數(shù)的變化，在DCT域中計(jì)算長(zhǎng)范圍梯度?？梢允褂媒^對(duì)標(biāo)準(zhǔn)或者相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)Q=Z(v,，力)2y為標(biāo)記/未標(biāo)記區(qū)域之間的轉(zhuǎn)換的y軸，x采用轉(zhuǎn)換區(qū)域上可能的x軸值集合。請(qǐng)注意如果標(biāo)記僅修改切片的特定部分(如上所述)，則也可以使用在的標(biāo)準(zhǔn)。然后，需要采用水平梯度而非垂直梯度，并且將x上的求合替換為y上的求合?？紤]顏色量化當(dāng)視頻由計(jì)算機(jī)化的設(shè)備播放時(shí)，圖形卡與視頻回放軟件可能會(huì)影響在屏幕上顯示的顏色。具體地，顏色可能會(huì)被量化。用于顯示器的顏色表僅有有限數(shù)目的元素，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于等于2°n(c為分量的數(shù)目，n為每個(gè)分量的比特?cái)?shù)目)的整個(gè)空間的大小。為了作到這一點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)器和/或圖形軟件進(jìn)行比色空間的向量量化，即在顯示器中將特定數(shù)目的"接近"顏色替換為單個(gè)顏色?？梢曰蚨嗷蛏僦悄艿剡M(jìn)行量化，并且空間可以被劃分為相同或者變化大小的區(qū)域(現(xiàn)有技術(shù)算法均勻量化、廣泛性、中位截取、octree、以及其他算法)。顏色量化可能與可變對(duì)比度的產(chǎn)生有關(guān)聯(lián)。這些處理可以影響水印的可見性如果顏色量化較強(qiáng)，則在圖像的均勻區(qū)域上，水印可能將顏色從一個(gè)量化級(jí)切換到另一個(gè)量化級(jí)。在這種情況下，增加了水印的可見性。為了使顏色量化不使水印太可見，可以(通過應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的一或多個(gè)算法)模擬通過量化獲得的效果，并且可以利用一或多個(gè)先前的標(biāo)準(zhǔn)來測(cè)量所獲得的水印的真實(shí)影響。為了使對(duì)顏色量化效果的預(yù)測(cè)更迅速、更獨(dú)立于實(shí)際使用的算法，也可以在空間標(biāo)準(zhǔn)、幅度標(biāo)準(zhǔn)與時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)之外考慮顏色數(shù)目標(biāo)準(zhǔn)|°|l刮為圖像中不同顏色的數(shù)目。還可以不考慮顏色的數(shù)目，而考慮其頻率分布(圖像的直方圖)。顏色量化與對(duì)比度適配對(duì)于直方圖較均衡(幾乎平坦)的圖像的視覺影響較小c1《c_^8Z，)9》細(xì)2所有標(biāo)準(zhǔn)的加權(quán)合，將其組合在一起。在這種情況下，如果一區(qū)域的加權(quán)合低于預(yù)定門限，則稱該區(qū)域是可修改的。根據(jù)一變體，可以通過邏輯運(yùn)算AND來組合它們，即只有當(dāng)每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都低于預(yù)定門限時(shí)，該區(qū)域才是可修改的。有利的是，上述方法可以用于保護(hù)新一代DVD(藍(lán)光)。為此目的，在加水印步驟本身之前，進(jìn)行預(yù)處理步驟。該預(yù)處理步驟包含以下子步驟-通過利用加水印密鑰(該密鑰保證該方法的安全性)選擇適當(dāng)?shù)那衅?，并且在這些切片的每個(gè)切片中利用大小標(biāo)準(zhǔn)來選擇第一可修改塊，對(duì)流加水印；-利用原始序列以及對(duì)應(yīng)的加了水印的流，應(yīng)用(多個(gè))可見性標(biāo)準(zhǔn)，以選捧可以標(biāo)記的一或多個(gè)切片、或者切換的部分；-可能根據(jù)這些(多個(gè))可見性標(biāo)準(zhǔn)，改變參數(shù)d的值；-創(chuàng)建標(biāo)記地圖，即為每個(gè)要加水印的DC分量識(shí)別原始二進(jìn)制字(即原始比特序列)的位置的地圖，通過相對(duì)于流的開始的偏移值，編碼所述DC分量，并且將每個(gè)偏移值與要插入來替換原始二進(jìn)制字的二進(jìn)制字相關(guān)聯(lián)，要插入的二進(jìn)制字根據(jù)上述方法之一來計(jì)算，即加性調(diào)制算法或者置換調(diào)制算法；-可能計(jì)算/插入同步模式。該預(yù)處理可以生成修改后的流(插入同步水印、修改編碼參數(shù))，甚或維持原始流。有利地，由DVD制造商將標(biāo)記地圖插入到具有原始編碼流的DVD中。有利地，加水印步驟本身通過水印模塊在DVD播放器中執(zhí)行。當(dāng)將DVD插入到DVD播放器中時(shí)，水印模塊從其讀取標(biāo)記地圖，并且能夠通過在本身由標(biāo)記地圖利用對(duì)應(yīng)偏移值確定的適當(dāng)位置上將原始字替換為從標(biāo)記地圖讀取的修改后的二進(jìn)制字，直接對(duì)原始流加水印。由于預(yù)處理，所以簡(jiǎn)化了加水印步驟本身。依賴于所加水印的消息，從標(biāo)記表中為每個(gè)區(qū)域選擇替換值、并且在流中進(jìn)行替換就足夠了。我們已經(jīng)看到了本發(fā)明對(duì)于VoD加指紋的示范性應(yīng)用。另一應(yīng)用為對(duì)DVD或者預(yù)審片(screener)加指紋對(duì)于每個(gè)個(gè)別拷貝以特有號(hào)碼加水印，使之可能識(shí)別DVD的接收者。在盜版的情況下，讀出該號(hào)碼就可以識(shí)別犯法的用戶。另一應(yīng)用為由新一代DVD播放器(藍(lán)光型BDP)對(duì)視頻加水印。當(dāng)播放視頻時(shí)，在要解碼的流上加水印。加了水印的消息對(duì)于每個(gè)電器可以是唯一的，甚或?qū)τ陔娖鞯拿總€(gè)型號(hào)或者每個(gè)系列都是唯一的。從DVD播放器輸出的視頻信號(hào)因此根據(jù)該標(biāo)識(shí)符而加以不同的水印。在大規(guī)模盜版的情況下，這使之可能識(shí)別有嫌疑的型號(hào)，并且通過調(diào)整補(bǔ)充加密與DRM機(jī)制，可以廢除所涉及的型號(hào)。權(quán)利要求1.一種對(duì)二進(jìn)制流加水印的方法，該二進(jìn)制流從對(duì)系數(shù)集合的編碼產(chǎn)生，該系數(shù)集合包括通過預(yù)測(cè)編碼編碼的至少一個(gè)系數(shù)，稱為預(yù)測(cè)編碼系數(shù)，該方法特征在于其包含以下步驟a)在所述二進(jìn)制流中，識(shí)別表示所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)的第一二進(jìn)制字；b)根據(jù)至少一個(gè)加水印比特，從所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)，計(jì)算修改系數(shù)；c)將所述修改系數(shù)編碼為第二二進(jìn)制字；以及d)在所述二進(jìn)制流中，將所述第一二進(jìn)制字替換為所述第二二進(jìn)制字。2.如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述系數(shù)為離散余弦變換的系數(shù)，所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)的頻率為空。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中計(jì)算作為所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)與從所述至少一個(gè)加水印比特導(dǎo)出的標(biāo)記值的合的所述修改系數(shù)。4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述系數(shù)集合包括至少兩個(gè)預(yù)測(cè)編碼的系數(shù)，即第一系數(shù)與第二系數(shù)。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述方法還包括在識(shí)別步驟a)之前的以下步驟在所述至少兩個(gè)系數(shù)中選擇一個(gè)系數(shù)，并且其中將步驟a)至d)用于所述所選擇的系數(shù)。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述所選擇的系數(shù)根據(jù)加水印密鑰選擇。7.如權(quán)利要求5或6所述的方法，其中所述所選擇的系數(shù)根據(jù)預(yù)定可見性標(biāo)準(zhǔn)選擇。8.如權(quán)利要求4中從屬于權(quán)利要求3的方法，其中將步驟a)至d)用于所述第一系數(shù)，并且其中該方法還包括用于所述第二系數(shù)的以下步驟在所述二進(jìn)制流中，識(shí)別表示所述第二系數(shù)的第三二進(jìn)制字；通過從所述第二系數(shù)中減去標(biāo)記值，計(jì)算第二修改系數(shù)；以及將所述第二修改系數(shù)編碼為第四二進(jìn)制字；以及在所述二進(jìn)制流中，將所述第三二進(jìn)制字替換為所述第四二進(jìn)制字。9.一種存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)二進(jìn)制流，該二進(jìn)制流從對(duì)系數(shù)集合的編碼產(chǎn)生，該系數(shù)集合包括至少一個(gè)預(yù)測(cè)編碼系數(shù)，特征在于所述存儲(chǔ)單元還包括標(biāo)記地圖，該地圖對(duì)于每個(gè)預(yù)測(cè)編碼系數(shù)指示相對(duì)于所述二進(jìn)制流的開始的偏移值，用來指示稱為原始二進(jìn)制字的二進(jìn)制字的位置，該原始二進(jìn)制字表示所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)，以及與該偏移值相關(guān)的要插入替換所述原始二進(jìn)制字的修改二進(jìn)制字。10.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)單元，其中通過編碼修改系數(shù)來生成所述修改二進(jìn)制字，該修改系數(shù)本身根據(jù)加水印比特從所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)計(jì)算。全文摘要本發(fā)明涉及一種對(duì)二進(jìn)制流加水印的方法，該二進(jìn)制流從對(duì)系數(shù)集合的編碼產(chǎn)生，該系數(shù)集合包括通過預(yù)測(cè)編碼編碼的至少一個(gè)系數(shù)，稱為預(yù)測(cè)編碼系數(shù)。該方法特征包含以下步驟a)在所述二進(jìn)制流中，識(shí)別表示所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)的第一二進(jìn)制字；b)根據(jù)至少一個(gè)加水印比特，從所述預(yù)測(cè)編碼系數(shù)，計(jì)算修改系數(shù)；c)將所述修改系數(shù)編碼為第二二進(jìn)制字；以及d)在所述二進(jìn)制流中，將所述第一二進(jìn)制字替換為所述第二二進(jìn)制字。文檔編號(hào)G06T1/00GK101432774SQ200780015175公開日2009年5月13日申請(qǐng)日期2007年4月23日優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日發(fā)明者內(nèi)米·萊查布爾,塞維林·鮑德里,菲利普·古延申請(qǐng)人:湯姆森特許公司