一种对视频信号进行印水印的方法，该方法包括：利用多个编码参数来编码所述视频信号；以及在所述编码期间，根据印水印模式随时间改变所述参数中的至少一个选定参数的值，该选定参数是至少影响在编码信号时丢失的信息的类型或量的参数。适合参数的示例是用于编码视频信号的量化因子。量化因子可以对应于用于编码视频信号的变换的特定系数，并且例如可以是与块ＤＣＴ变换的特定系数对应的量化矩阵元。该方法可以借助于软件更新而被便利地实施在带有有限处理资源的装置比如现有的ＤＶＤ中，然而使得那些装置能够给它们编码的信号加印有鲁棒水印，所述鲁棒水印可以幸免于后继的解压缩和再压缩。在另一方面，通过以根据印水印模式而随时间改变的方式修改至少一个选定非ｄｃ空间频率分量的大小，对视频信号进行印水印。公开了对应的水印检测方法和印水印装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对视频信号的印水印(watermarking)并且涉及对视频信号中水印(watermark)的检测。具体地但不是专门地，本专利技术涉及在以MPEG格式编码视频信号时对该视频信号的印水印。
技术介绍
对视频信号的印水印(即，在视频信号内嵌入某种可识别的代码、模式或特征)是已知的，并且例如能够用来识别视频信号源或信号处理历史。还已知将视频信号印水印作为编码过程的一部分，即将水印嵌入到被编码的信号中，而无论源信号是否已经被印水印。印水印还能够被认为是用可识别的印水印模式(watermarking pattern)来给信号加印(imprint)。在本说明书的整个其余部分中，术语印水印模式将用来涵盖任何适用于印水印目的的这种可识别模式、代码或特征。 取证(forensic)跟踪水印能够形成高度灵活且透明的版权保护系统的基础。例如，根据嵌入在信号中的水印，可以允许带有该信号的特定动作(诸如，将带水印的电影记录在个人视频记录器(PVR)的存储设备上或者将电影输出到用户的便携式播放器)，而拒绝其它的动作(诸如，随后通过对等网络分配所接收的电影)。 一般而言，能够对基带(baseband)(未压缩的)或压缩的视频流执行视频印水印。尽管在基带印水印中所涉及的操作通常更简单，但是高数据率意味着该过程要求专用的硬件或者快速的通用处理器。相比而言，用于压缩域(compressed domain)的印水印的数据率更低，但是解析比特流的复杂度导致再次要求专用的硬件或者快速的处理器。因而，在任一种情况下，过去都需要专用的硬件或相当大的处理器资源以进行视频印水印。这种专用的硬件和/或必要的处理器资源先前未结合在诸如数字视频记录器(DVR)的消费者装置中，这些消费者装置也通称为个人视频记录器(PVR)。这些是能够不用录像带将视频记录到数字存储装置(典型地为基于硬盘驱动器的存储介质)的装置，并且包括机顶盒和用于个人计算机的软件。换言之，它们允许获取和回放视频信号。典型地，当前的DVR包括有限的处理资源和专用的编码器(诸如单一编码器芯片)。显然，(如果可能的话)升级现有的DVR以提高其处理能力和包括额外的硬件以使其能够对视频信号印水印都会成为问题。 某些已知印水印技术的问题在于可以例如通过解压缩经过印水印的编码信号然后再压缩来去除水印。
技术实现思路
本专利技术的某些实施例的目标是提供一种至少部分克服上面关于现有技术所标识的问题中的一个或多个的印水印方法。某些实施例旨在提供一种能够在不要求硬件修改的情况下在现有DVR中实施的视频印水印方法。 根据本专利技术的第一方面，提供了一种对视频信号进行印水印的方法，该方法包括 利用多个编码参数来编码所述视频信号；以及 在所述编码期间，根据印水印模式随时间改变所述参数中的至少一个所选定参数的值，该所选定参数是至少影响在编码信号时丢失的信息的类型或量的参数。 影响在编码过程中丢失的信息量的参数的示例是量化因子(quantization factor)。术语“量化因子”在本说明书中应当解释为包括量化步长和能够修改量化步长的缩放(scaling)因子。作为影响丢失的信息的类型的示例，人们可以改变一个或多个参数以消除水平频率比消除垂直频率多。在编码的信号中的信息总量可能与未嵌入水印的情况下相同，但该变化会相当大并且是可检测的。 有利地，这种方法能够以适度的处理资源来实施，然而当时变选定的参数是影响编码过程的有损性(lossiness)的参数时，嵌入鲁棒水印。在编码过程中丢失的信息以后不能通过解码来确切地恢复，因此该水印可以对至少许多后续的解码和再编码操作保持可检测。该水印可以通过对编码的信号适当地统计分析或从其导出的解码信号来检测。这一检测可以通过查找已知水印模式和信号的参数(换言之，属性)的时间变化之间的统计相关性来实现，通过在编码过程期间改变影响损失的参数来影响信号。将认识到，在视频信号包括帧序列的情况下，随时间改变选定参数意味着不同的参数值用于信号的不同部分的编码(那些部分可以包括完整帧和/或部分帧和/或帧组)。因而，不同参数值的序列可以用于视频序列的编码。(一个或多个)选定参数的值的改变还可以视为根据印水印模式调制(一个或多个)参数值。 在某些实施例中，选定参数是用于编码视频信号的比特率。这是一种控制损失量的便捷方式。另一适合的参数是用于编码视频信号的量化因子。量化因子可以对应于用于编码所述视频信号的变换的特定系数。该变换例如可以是DCT(离散余弦变换)或一些其他类型。因而，在某些实施例中，量化因子是与块DCT变换中的特定系数对应的量化矩阵元。量化因子可以对应于小波变换中的特定子带。例如，这发生在用JPEG2000编码视频帧时，其使用小波变换。于是子带对应于低-高、水平-垂直频率。 因而，在某些实施例中，选定参数是用于编码视频信号的量化矩阵(例如MPEG编码时用于量化像素亮度块的DCT矩阵的系数的量化矩阵)的量化因子。有利地，这种技术可以被实施在现有的DVR中而不用硬件修改，因为其只要求很小的软件修改。在DVR中，视频和音频一般由专用硬件编码器芯片压缩。这些编码参数通常由还管理用户接口等等的(小型)软件可编程微控制器芯片来设定。量化因子影响信息损失，因为较高值的使用导致更多系数被取整为(round to)零。一旦被取整为零，即使知道使用的量化因子值，相关分量也不能通过解码来恢复。类似地，如果使用较低值，则这会导致否则本来会消失的某些分量被表示在编码的信号中。 不是仅调制一个参数，在体现本专利技术的某些方法中改变的步骤包括根据印水印模式随时间改变多个选定所述参数中每个的值，每个选定参数是至少影响在编码信号时丢失的信息的类型或量的参数。有利地，这能够用来将视频信号加印有甚至更鲁棒的水印和/或能够提供如下优点与仅改变单个参数值时所要求的相比，两个或更多参数的值的更小变化能够用来产生可检测的水印。每个选定参数例如可以影响在编码信号时丢失的信息的不同类型或量，或者相同的类型或量。 在某些实施例中，多个选定参数包括两个用于编码视频信号的量化矩阵的量化因子。再者，这种技术相对容易实施在现有的DVR中，因为其仅要求软件修改。在编码过程中不要求额外的处理；如果使用单个编码器芯片，则其只需要执行跟先前几乎一样多的处理操作，仅对那些操作中的一些操作使用修改的量化因子。在某些实施例中，两个量化因子包括与DCT矩阵的垂直频率分量对应的第一因子和与DCT矩阵的水平频率分量对应的第二因子。 在某些实施例中，改变的步骤包括增加所述两个量化因子之一的值，同时减小所述两个量化因子中另一个的值。有利地，这使得可检测的水印能够使用参数值微扰(perturbation)来嵌入，所述参数值微扰远低于用于在解码的视频信号中产生可觉察的伪影(artifact)的阈值。可以通过监视与两个因子对应的两个频带中的信号能量之间的差异变化来便利地实现水印检测。 在某些实施例中，改变的步骤包括在多个不同组的参数值之间进行切换。例如，在MPEG4-第10部分(又名MPEG4-AVC或H.264)中，存在可以使用的不同参数组(参数值组)。例如，高动态场景可能更适合于一个参数组，而静态场景更适合于另一个参数组。在控制编码器时，只需要发送本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对视频信号进行印水印的方法，该方法包括： 利用多个编码参数来编码所述视频信号；以及 在所述编码期间，根据印水印模式随时间改变所述参数中的至少一个选定参数的值，该选定参数是至少影响在编码信号时丢失的信息的类型或量的参数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：MU塞利克，JC塔尔斯特拉，AN莱马，
申请(专利权)人：塞沃路森公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]
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