专利名称：确保安全扰码、解扰码以及分布矢量视频序列的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的领域是处理和保护根据使用矢量图形格式编码的动画视频数字流，也就是说根据预定形式或根据给出其界限的数学公式由其颜色、其位置和其空间占有率确定的表面。
本发明旨在提供一种使含有多维数字合成对象的视频流的内容可视地进行扰码和重建(解扰码)的保护方法和系统，所述多维数字合成对象根据它们的形状、它们的位置、它们的颜色、它们的尺寸以及其他参数，例如MPEG-4 BIFS(《场景二进制格式》)的标准规定的参数描述这些对象。
具体地说，本发明涉及的是能够安全地将根据使用矢量图形格式被制成动画并编码的二维或三维的所有高质量视频数字流安全传递到电视屏幕和/或记录在机顶盒 硬盘上的装置，所述封壳将远程电讯网与显示屏例如电视屏幕或个人电脑监视器相连，同时保持视听质量，而且防止了任何欺诈使用，例如可能对记录在硬盘上或解码器封壳的任何记录载体上的这些流或这些视听节目的盗版。本发明涉及一种客户—服务器系统和在所述服务器和所述客户之间的同步机制，所述服务器提供允许观看安全视频序列的流，所述客户阅读和显示数字视听流。
用现有的解决方案可以通过赫兹形式的广播网、电缆、卫星等或通过DSL(数字用户线路)或BLR(射频本地环)形式的远程通讯网或通过DAB(数字音频广播)网等传送电影和数字形式的视听节目。
此外，为了防止广播的作品被盗版，通常要用本领域技术人员公知的方法对这些方案加密或扰码。
有关对由对象构成的视听流的处理，现有技术知道的发明有US6 233356B1《Generalized Scalability for Video Coder Based on VideoObjects》，该发明论述的是对被分成多层的MPEG-4形式的视频对象编码和解码系统一个底层和至少一个改善层。底层含有视频对象的足够多的信息，以便对基础表征进行解码。所述的改善层含有用于改善视频流质量的信息，同时提高空间和时间的分辨率。该现有技术提供了能够对MPEG-4多层流进行编码和解码的特殊的编码和解码方法。但是，这种原始编码方法没有说明其既能够用于保护原始视频流，也没有说明其用于对视频流序列的对象进行编码。
在涉及基于客户—服务器原理安全分布视听流的发明中，现有技术知道的发明有US2001/0053222A1《Data Processing，Apparatus and Method》，该发明提出的方法和系统是用来保护以MPEG-4标准编码的视频流的。视听流由多个音频对象和视频对象构成，用BIFS描述场景构成，场景构成还包括IPMP(《知识产权的保护和管理》)信息。在场景中所含的所有图像对象中，只有视频对象得到保护。现有技术并没有提出保护合成对象，BIFS格式的场景描述也不安全。通过采用四个关键词的加密方法进行保护。然后将编成密码的视频对象与被发送到用户的数字流中的其他视频对象多路复用。专用于各个用户的第一个关键词利用第二个关键词加密，将得到的结果用第三个关键词加密，并根据该组合产生两个在鉴别和授权以后被发送给用户的解码信息。还将该得到的所有对象利用第四关键词加密，并将最后的对象与视听流中的其他对象进行多路复用。最后的关键词定期更新。如此受到保护的流、第一关键词和两个解码信息被预先发送到目标设备，该目标设备对受保护的流解码。利用根据两个解码信息在目标设备中重新产生的第四关键词、预先发送的第一关键词以及除被发送给用户的MPEG-4流的IPMP部分中的信息以外的第四关键词重新构成视频对象。
但是，这种方案不能解决安全问题，这是因为视频流的保护取决于以数字关键词为基础的加密系统，但对于该系统来讲，即使在加密的形式下，被传递到一个接收设备的视频流包括开始就处在原始视频流中的所有信息。因此，通过客户的设备接收到的视频流已经包括在未加密视频流中开始提供的所有信息，即使这些信息按照不能使它们直接使用的形式存储也是如此。
公知的保护技术通常依据用关键词的保护系统，而用户在给定期间享有全部视频流。因此，当带有足够的计算设备时，具有恶意的用户就能最终找到保护关键词，以此重新构成原始流，简单地说，全部视觉信息处在被保护的流中。
与现有技术不同的是，本发明提出的方案能够可靠地保护根据BIFS格式的原理产生的视频和图形的合成内容。
与很多《传统》的保护系统不同的是，下面所述的原理可以保证高水平的保护，并减小解码所需要的信息容量。
根据本发明的方式实施的保护基于这样的原理通过任何方法删除和替代对原始视频信号进行编码的信息，即调换、改变、对调或转移信息。这种保护也基于识别数字解码器输出的二元流结构。
总的来说，本发明涉及表示动画的所有流，该动画使用的是由预定形式或说明其形式的数学公式以及其颜色和其位置和/或其他参数构成的多维对象。基于这种说明的某些格式使用预定形状的基元，例如《box》(对于平行六边形而言)，《Sphere》和可以产生任意形状的基元。
因此，该流提供的信息可以充填到显示空间的许多位置，而不是对该空间的每一点进行充填(例如是Bitmap图像的情况)。这种说明场景的方法可以使用二维或三维对象。
此外，本发明在于描述含有这些多维对象和它们的动画的场景。二元流含有当时对上面所限定的这些对象进行转换的信息，从而实现它们的动画(平移、转动、变形…)。
总的来说，本发明还涉及一种使视听流安全的方法。其目的是允许通过所有广播网根据请求和卡进行合成视频服务、在用户数字解码器的封壳中作本地记录、以及直接观察被广播的频道。该方案在于一直在用户居所外面，实际上是在广播和传输网中提取和保存一部分被记录在客户家中或被直接广播的视听节目，这一部分节目是用于在电视屏幕或监视器上正确观察所述视听节目的原始节目，但其容量要比用户家中记录或当时收到的数字视听节目的小很多。在观察所述视听节目的时候，通过广播(传输)网传输缺少的那部分节目。
接下来的描述在于格式为MPEG-4 BIFS的流，但这不对本发明有限制。本发明以相同的方式用于所有能够描述动画视听场景的流的格式，用多维数字对象描述场景的不同部分。
本发明的目标保护方法包括三个步骤*准备步骤，旨在分析和改变格式为MPEG-4 BIFS的原始视频流的至少一部分；*传输步骤，包括-传输根据原始视频格式改变的主要流，该主要流由准备步骤阶段改变的字段构成，和-通过与所述主要流分开的路径，传输补充数字信息，该补充数字信息根据所述改变了的主要流和所述补充信息，能够在目标设备上通过计算重新构成原始视频流。
*根据所述改变了的主要流和所述补充信息在目标设备上重建原始视频流的步骤。
将数字流分成两部分，其中大部分也就是改变了的主要流通过传统宽带广播网传输，而缺少的部分，也就是补充信息通过远程窄带通讯网例如常规无线电网或GSM、GPRS或UMTS形式的蜂窝网传送给请求者，或是使用DSL或BLR网的一小部分，或是还使用在有线网上被划分的通带子系统。利用一个合成模块在目标设备(解码器)上由改变了的主要流和补充信息重建视听流。
为了很好地理解本发明，现描述一个保护系统，该系统包括一个基于MPEG-4 BIFS数字格式的分析—编码和解码模块。所描述的方法和概念也适用于所有使用上述多维对象的流。
本发明提出的分析和编码模块基于用《诱惑物》调换或基于适用于节点、字段、通路或其他成分的元素部分的改变，所述其他成分表示MPEG-4BIFS场景或作为该场景的一部分。在产生改变了的主要流时，删除或调换一部分原始视频流的数据不能只根据所述改变了的主要流的数据恢复所述原始流。
为了克服现有技术的问题，根据最通常的承诺，本发明涉及的方法用于对至少二维动画的合成视频序列进行安全分布，所述视频序列由含有至少一个多维几何对象的一系列帧构成，这些对象应当在用户显示屏上显示，并且由至少一个参数(对象的点坐标、颜色、比例、尺寸)限定，对此，在向客户设备传输前，开始对流进行分析，以便产生改变了的主要流和一个任何格式的补充信息，该主要流的格式与原始流的格式相同，但某些帧已经改变，所述补充信息包括能够重建所述改变帧的数字信息，这样产生的所述改变了的主要流和所述补充信息被分开传输到目标设备。
所述分析步骤最好是改变流中所述的至少一个多维对象的至少一个参数。
根据本发明的一个具体实施模式，所述多维对象中的至少一个是二维限定的对象。此外，所述多维对象中的至少一个可以是三维限定的对象。
用于对所述视频序列编码的格式最好是MPEG-4 BIFS格式。在这种情况下，根据本发明的一个优选模式，视频序列的多个《QuantizationParameter(量化参数)》节点中的至少一个节点的参数中的至少一个参数在分析或扰码期间被改变或被调换。同样，在MPEG-4 BIFS的情况下，根据本发明所用的变型，一个或多个节点的一个或多个不同字段被改变-某些《圆(circle)》节点的《半径(Radius)》字段-某些《矩形(Rectangle)》节点的《尺寸(Sise)》字段；-某些《曲线(Curve)》节点的《坐标(Coord)》字段；-某些《(IndexedFaceSet2D)》节点的《坐标(Coord)》字段；-某些《(IndexedLineSet2D)》节点的《坐标(Coord)》字段；-某些《球形(Sphere)》几何节点的《半径(Radius)》字段；-某些《箱形(Box)》几何节点的《尺寸(Size)》字段；-某些《锥形(Cone)》几何节点的《底径(BottomRadius)》和/或《高度(height)》字段；-某些几何节点《圆柱体(Cylinder)》的《半径(Radius)》和《高度(height)》字段；-某些《(IndexedFaceSet)》几何节点的《坐标(Coord)》和/或《(SFNormalNode)》字段；-某些《(IndexedLine Set 2D)》几何节点的《坐标(Coord)》字段；最后，根据本发明的一个变型，根据BIFS-Anim协议产生的至少一个Intra帧被改变。
根据本发明的一个特定实施模式，根据改变了的主要流和补充信息在目标设备上计算原始格式的流的合成。
主要流所用的改变完全可逆(无损失的方法)，由改变了的主要流和补充信息重新构成的数字流严格与原始流的相同。
根据本发明的一个变型，通过一个物理分布的材料载体(CD-ROM，DVD，硬盘，闪存卡)来实现改变了的主要流的传输。
根据另一个变型，利用物理分布的材料载体(闪存卡，智能卡)实现所述补充信息的传输。材料载体(闪存卡，智能卡)最好包括用于合成阶段的应用和算法。
本发明还涉及用于实施上述方法使合成视频流安全的系统，该系统包括至少一个含有原始合成视频序列的多媒体服务器，一个分析原始视频流的分析装置，一个根据所述的分析将原始视频流分成改变了的主要流和补充信息的装置，至少一个远程无线电通讯网和至少一个在目标设备上、根据所述改变了的主要流和所述补充信息重建视频流的装置。
通过下面结合附图
对非限定性的优选实施例的描述将会更好地理解本发明，该附图描述了用于实施本发明的系统的总体结构。通过结合二元流的结构以及它们因MPEG-4 BIFS解码产生的特性，就可以建立起对所述视频流的保护。
MPEG-4 BIFS形式的数字视频序列由至少一个《转换(Transform)》节点和至少一个《形状(Forme)》(《Shape》)节点构成，《转换》节点含有或不含有量化参数(QuantizationParameter)的节点，《形状》节点含有一个限定所述形状的几何形状(《geometry》)的字段(《field》)，该字段包括一个适用于需显示的几何形状的特定节点，例如用于平行六面体的箱(《Box》)，球(《Sphere》)，矩形(用于画出矩形的轨迹)，圆(《Circle》)(用于画出圆的轨迹)，《IntexedFaceSet2D》(用于画出由多边形顶点的坐标限定的轨迹)，并由能够显示其的所有解码器使用，以便能够对序列正确解码。
正如本领域技术人员公知的那样，以MPEG-4BIFS格式为基础的结构直接继承VRML(Virtual Reality Modeling Language)。VRML标准含有一些用于表示多个对象的节点，这些对象构成视频场景，视频场景构成场景画面，并描述其运动状态和相互作用。但是，VRML不支持二维图形，它并不能按照广播模式直接传输(英语为《streaming》或《broadcasting》)。
相对于VRML添加的MPEG-4 BIFS支持2D画面、高级音频功能、场景更新协议以便当时修改它、场景动画制作协议以便使当时构成场景的对象成为动画、时间模块、二元解码以及特定载体(用于合成视听对象，面部和人体的动画《面部与人体动画》，网格《Mesh》)。二维流中的压缩可以使VRML文件和其用MPEG-4编码的等同物之间的空间利用率(gain de place)变大(至少达到15倍的压缩比)。MPEG-4BIFS场景的描述使用节点(《Node》)，字段(《Field》)，和VRML中限定的事件(《event)》)。同样，场景图使用的是VRML中限定的结构以及《DEF》和《USE》机制，以便限定和重新使用一个节点。
二维《2D》场景图是三维《3D》场景的一种特殊情况，主要是被添加到MPEG-4BIFS中的情况，从而能够使2D场景逼真，这些表述必须被用在MPEG模式中，三维场景3D对表示2D不完全有效。2D动画的表述主要基于转移、转动、比例改变和各对象相互间的深度数量级。二维表述需要新节点例如《Trnsform2D》和新的特定对象例如《Circle》或《Rectangle》，这不是由三维标准对象限定的。
在VRML中的相互作用和运动状态由检测器《(sensors)》进行管理，所述检测器根据用户的动作管理事件或利用内插器《(interpolator)》管理场景，内插器可以管理实时变化的并提供给动画的属性，以及用于将各事件从一个节点传输给另一个节点的路径《(ROUTE)》。对于MPEG-4 BIFS来讲，继承内插器的信息，所利用的路径将数值从一个节点的字段连到另一个节点的对应字段，检测器用于检测用户的动作。
场景更新机制基于以MPEG-4 BIFS流的直接广播模式《streame》的功能，也就是说在开始读取时，将原始场景定位，但随时间在由BIFS-Command协议限定的某些命令下可以更新这些命令，包括插入(《Insert》)、删除(《Delete》)和替换(《Replace》)一个节点、一个索引字段或一个路径，或是全部更新场景(《Upgrade》)，以便用新的场景完全替换实际场景。
至于动画，它们是用能够对数据进行大量压缩，同时在阅读时允许动画的BIFS-Anim协议产生的。为了利用该协议激活某些对象，要求将这些对象限定在原始场景中(通过DEF偏置)，并要求将含有需被激活的节点和字段清单的屏蔽动画(《Animation Mask》)限定在处于基本流(《Elementary Stream》)内的解码器的图形描述符(《BIFSConfig》)中。只有包括数值的字段可以被激活(例如字段SF/MFInt32，SF/MFFloat，SF/MFColor)。相对于动画的一连串变化处在动画帧中(形成临时存取单元《Access Unit》的《Animation Frames》)。与此相应，存在两种模式，《Intra》模式和预测(《Predictive》)模式。在Intra模式中，必须对字段的数值进行量化。在预定模式中，利用自适应算术编码器只对当前已经被量化过的数值和最后的数值之间的差进行量化。
用量化来改进二元流的压缩。量化主要用在场景有许多坐标(利用多边形将每一个表面构思在或多或少的顶点上的动画的情况)的时候，在BIFS-Anim的Intra帧的情况下必须进行量化。限定一个特定节点，即《量化参数(QuantizationParameter)》(QP)，则在使用该节点时，可以将量化用于所有节点以及跟随其后的衰变节点上，或是只用于跟随其后的第一节点上和其衰变节点上。所用的量化在一个最小值和一个最大值(包含在QP中的值)之间通常为线性。QP还限定出用于对可能处在最小值和最大值之间的所有数值进行量化的比特数。因此，在仅用多边形制造出的二维动画的情况下，使用QP可以获得3倍附加压缩系数。
MPEG-4 BIFS场景描述包括收集用于描写场景结构的节点。按照数据节点类型(《Note Data Type》或《NDTs》)分组各节点。从各注释来看，总是使用《SF》来表示简单数值的字段(《Single Valued Fields》)，或用《MF》来表示复合数值的字段(《Multiple Valued Fields》)。对应于文字来讲，记成变量[Valeur]。各节点由称作《字段》(《fields》)的基本成分构成，因而它们表示节点的属性和接口。
一个字段的特征如下-一个数值-该数值的类型-状态类型，它表示该字段是否是恒定字段(《Field》)，可变字段(《exposedfield》)，或数值是否仅是事件源(《eventOut》)还是仅是事件集中地(《eventIn》)。
可以将这些字段量化以便增加压缩。
只有节点子集中的一个节点对图形中的特定时间是有效的，因而在二元流中也是有效的。每一个节点对应于唯一的一个用于参考的标识节点(《NodeID》)。
某些字段是处于激活的，它们广播事件(《eventOut》)，因而用路径传输这些事件。这些路径由一个源字段和一个目标字段构成，用它所属的节点标识符对每一字段进行识别。这些路径连接相同类型的字段。因此，通过路径机制，只要数值变化，则该数值立即在目标字段中改变。
应当在场景中看到的整个实体必须与形状(《Shape》)节点相连系。一个《Shase》节点包括两个几何《Geometry》和外形《Appearance》字段。《Appearance》字段本身包括一个外形(《Appearance》)节点字段，该节点含有颜色、填充物、和透明参数，以及其他含有外貌(aspect)的属性，或是专用于组织的节点。《Geometry》字段含有与需显示的视频元素的形状相关的信息，例如《Box》，《Sphere》，《Rectangle》，《Circle》，《Curve2D》，《IndexdLineSet》，《PointSet2D》，《IndexedFaceSet》，《Cone》，《Cylinder》。
在3D的总体情况下，《IndexedFaceSet》用于显示通过其顶点表示的三维表面。在其含有的字段《Coord》中给出这些顶点。该字段充满一连串坐标(即在3D标记中确定表面每一个点的三位一组的位置数值)。此外，该表面含有一个标准字段(《SFNormalNode》)，该字段含有尤其在计算该表面上的亮度时用的三维矢量表。
在该实施例优选采用的2D的特定情况下，《IndexedFaceSet2D》用于显示由其各顶点描述的多边形平面。这些顶点都是在所含的《Coord》字段中给出。该字段充满一连串坐标(2D，按顺序先是横坐标数值，后是纵坐标数值)。同样，《IndexdLine2D》以相同的方法运行，但仅追踪由给出的一系列坐标限定出的线条，而不封闭多边形表面。
组织描述的示例Transform2D{scale 0.5 0.5children[QuantizationParameter{position2DQuant trueposition2DMin -20.0 -20.0position2DMax 20.0 20.0position2DNbBits 12colorQuant falseuseEfficientCoding true}Shape(appearance Appearance{material Material2D{emissiveColor 0.8 0.566 0.2filled TRUEtransparency 0}}geometry IndexedFaceSet2D
{coord coordinate2D{point [10 -10 10 10-10 10 -10 -10]}}}]}这种用MPEG-4 BIFS格式产生的2D表面的例子可以由采用矢量图(《vector graphics》)的格式再现，也就是说，该表面由其颜色、其位置和其占空率(occupation de l’espace)(根据预定形状或者根据给出其极限的数学公式)限定。
此外，一个完整的MPEG-4 BIFS场景会包括许多由该方法产生的对象，这些对象的每一个都由许多点(点越多，对象轮廓的精度和质量也就越高)构成，从而确定多边形的每一个顶点。另外，一个MPEG-4 BIFS场景可以同时含有用这种方法限定出的3D对象和2D表面。
根据该简单的实施例，发现在直接改变二元流中的任何参数数值时，均搅乱了原始场景。为了扰乱场景，就改变颜色的数值、表面的充填物、为减少或增加多维对象量的比例，最后转换字段坐标的一个或多个字段的数值，从而使对象的优点变形。
由此得到的变化了的主要流全部与产生原始流的标准相符，但不包括相同的视频信息。为了获得最小尺寸的补充信息，在描述改进了的动画的所有数量的对象中改变限量的多维对象，所述改进了的动画含有大量点。
内容的制造者使用由用于增加压缩的基准或标准所提倡的技术，也就是用节点《QuantizationParameter》，从而主要对坐标进行量化。在这种情况下，转变QP字段(例如，改变最小值数值《position2DMin》)的作用在于从整体上改变该QP涉及的对象的表征。事实上，改变量词的边界回过来又改变表征，即使各点的坐标相对于这些边界得到编码也是如此。这样就实现了由这种转变触及到的对象比例的改变。
为了提高降质效果(dégradation)，例如还随机地改变某些坐标，从而保证原始形状变形。对含有该场景的至少一个对象进行这种改变。
最好在流中找到上述所有元素，并用另一些值取代某些数值，同时确保已改变的主要流与原始流的格式保持匹配。
本发明的另一个实施例是改变圆(《Circle》)几何节点的半径(《radius》)字段，以便改变其尺寸。对于矩形(《Rectangle》)几何节点来讲，改变尺寸(《size》)字段，并用计算出的或随机尺寸(《leurre(诱饵)》)代替其原始尺寸。此外，改变弯曲的(《Curve2D》)几何节点的坐标字段(《SFCoordinate2Dnode》)，从而改变其表征。
对于3D对象来讲，一个球形(《Sphere》)几何节点的半径(《radius》)字段的变化改变其尺寸。对于平行六面体形式(《Box》)的几何节点来讲，改变尺寸(《size》)字段，并用计算出的或随机(《leurre》)尺寸代替其原始尺寸(三个一组的3个数值)。
通过改变半径(《bottomRadius》)数值和锥体的高度(《hight》)，利用计算出的或随机(《leurre》)数值对表示锥体(《Cone》)的几何形状进行转换。
通过改变半径(《Radius》)数值和圆柱体的高度(《hight》)，利用计算出的或随机(《leurre》)数值对表示圆柱体(《Cylinder》)的几何形状进行转换。
还对多边形(《IndexedFaceSet》或《IndexedFaceSet2D》(对于2D的表征))的几何节点的坐标字段进行改变，以便使其表征变形。在3D的情况下，最好也改变垂直字段(le champ normal)(《SFNormalNode》)，以便改变对象亮度方程的估算结果或使用垂直矢量所需要的所有其他结果。
最好基于虚线(《IndexedLineSet》或《IndexedLineSet2D》(对于2D的表征))几何节点的坐标字段进行改变，以便使其表征改变。
也用计算出的或随机数值(《leurre》)代替2D《transform》或《IndexedLineSet2D》节点的比例(《Scale》)和/或移动(《translation》)和/或转动(《rotation》)字段，以便改变显示时候的视频逼真程度。
利用下面通过结合附图对本发明的非限定性优选实施模式的描述将会更加清楚地理解本发明，所述附图是本发明的客户—服务器系统的特定实施模式。
从MPEG-4 BIFS编码器输出的原始流(1)直接就是数字形式。
我们希望使其安全的被编码的原始视频流(1)通过链接(2)到达分析和扰码模块(31)，该模块产生格式与输入流(1)的格式相同的改变了的主要流(32)，除了描述场景的某些元素被不同于原始数值的数值替换外，将该视频流处存在服务器(3)中。任何格式的补充信息(33)含有与已被改编、替代、替换或代替的序列元素相关的信息，并在原始流中含有它们的数值或位置。所述补充信息(33)也被储存在服务器(3)中。
根据本发明的一个特定实施模式，由模块(31)实施的分析步骤后面是扰码步骤，该扰码步骤在于完全转换《多边形》节点，同时用一对随机数值改变10对坐标中的一对坐标.将原始数值储存在补充信息(33)中。
根据另一个实施模式，用模块(31)实施的分析检测《QuantizationParameter》节点的存在，这些节点确定有待使用的最小和最大边界，这些边界将量化用于所限定的多边形的所有坐标中。对于某些《QuantizationParameter》节点来讲，模块(31)改变最小和最大边界的所有数值(即2D对象所有四个数值，原始数值被储存在补充信息中)，并用既合适又协调的《leurre》数值代替它们，但离原始数值相差很远。这样就得到使所限定的多边形表面的形状失真的效果。
最好将该方法用在使用BIFS-Anim协议的被编码流中。在这种流中，Intra帧被迫得到量化。模块(31)在这些Intra帧内所用的QP字段中执行上述改变。此外，为了保证最大的保护，模块(31)改变Intra帧中的某些表面。事实上，预测帧基于Intra帧中限定的表面。所以Intra帧的所有改变因这种关系而使得降质时间变长。
由转变得到的流(32)的格式与原始流(1)的格式相同。
然后通过赫兹、电缆、卫星等形式的高流量网(5)将改变了的主要流(32)传输到用户(8)终端，并被储存在例如可以是硬盘的存储器(81)中。当用户(8)请求观看其存储器(81)中的动画序列时，会有两种可能性在第一种情况下，用户没有为观看动画序列所必需的全部权利，在这种情况下，由其存储器(81)中的扰码模块(31)产生的动画流(32)通过一个阅读缓冲存储器(83)到达合成系统(86)，该缓冲存储器并不改变该流，以相同的方法将其传输到一个能够对其解码的阅读器(87)中，直观上已被扰码模块(31)降质的内容被显示在视频屏幕(9)上。
在第二种情况下，服务器(3)决定用户具有看动画序列的权利。在这种情况下，合成模块(86)向含有为恢复原始序列(1)所必需的补充信息(33)的服务器(3)提出观看的请求。因而服务器(3)通过模拟或数字电话线路形式的电讯网，DSL或BLR，通过DAB网或通过数字移动通讯网(GSM，GPRS，UMTS)(7)发送允许重组原始序列的补充信息(33)，从而用户能够将其储存在缓冲存储器(85)中。网(7)最好与网(5)为相同的形式。
最好网(7)与网(5)可以合并。
因此，合成模块(86)开始根据它在阅读缓冲存储器(83)中读到的改变了的主要流和在缓冲存储器(85)中读到的补充信息修复原始视频流，该缓冲存储器(85)可以使其知道改变了的字段的位置以及原始数值。将用MPEG-4 BIFS格式重新构成的序列发送到该格式的阅读器—解码器(87)中。因此在用户(8)的视频屏幕(9)上显示重建成的原始视频序列。
最好将改变了的主要流(32)通过网(5)先直接到达阅读缓冲存储器(83)，然后到达合成模块(86)。
最好将改变了的主要流(32)登录(记录)在一个物理载体上，例如CD-ROM，DVD形式的盘，硬盘，闪蒸存储器卡…(4)。然后由机顶盒(8)的盘阅读器(82)从物理载体(4)中阅读改变了的主要流(32)，以便先将其传输到阅读缓冲存储器(83)，再传输到合成模块(86)。
最好将补充信息(33)记录在信用卡格式的物理载体(6)上，所述信用卡由智能卡或闪存卡构成。由用户装置(8)的读卡器(84)阅读该卡(6)。
卡(6)最好含有由合成系统(86)实施的应用程序和算法。
优选地，装置(8)是一个自动、移动和便携式系统。
上面的描述不只限于由MPEG-4 BIFS标准限定的2D或3D对象，而是可以扩展到使用由其形状、位置、颜色、尺寸和/或描述它们的其他特性构成的对象的图形和矢量描述格式。
此外，将所描述的构思应用到所有以与上述节点实施例相同的方式限定的节点上，这种节点还包括至少一个用于限定由该节点描述的对象结构的字段。这种类型字段的功能与以标准为MPEG-4 BIFS的《Coord》或《Color》或《Translation》或《Rotation》或《Scale》字段限定的功能类似。
装置(3)最好转换表示矢量动画的所有流，而这种矢量流使用的原理与由MPEG-4 BIFS采用的原理相同。
装置(3)最好改变所有描述3D动画的流。保护的工作原理与上述实施例的相同，但改变是在三维形式(正方形，锥形…)的特定节点上进行的。至于坐标，并不是坐标对，而是被改变了的坐标的三元组合。
上述实施例描述了根据保护目的对二元流进行改变的原理，这些实施例用于具有类似特性的所有流。
权利要求
1.一种用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，所述可视序列由含有至少一个多维几何对象的一系列帧构成并制成动画，该对象应当在用户显示屏上显示并且由至少一个参数(对象的点坐标、颜色、比例、尺寸)限定，其特征在于，在向客户设备传输前，开始对流进行分析以便产生因压缩和替换对所述原始可视信号进行编码的信息而改变了的主要流和一个任何格式的补充信息，该主要流的格式与原始流的格式相同，但其中至少有一个帧已经被改变，所述补充信息包括允许重建所述改变了的帧的数字信息，如此产生的所述改变了的主要流和所述补充信息被分开传输到目标设备。
2.根据权利要求1的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于所述分析步骤包括改变所述多维对象中的至少一个对象的所述多个参数中的至少一个参数。
3.根据权利要求1或2的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于所述多维对象中的至少一个对象是二维对象。
4.根据上述任一权利要求的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于所述多维对象中的至少一个是三维对象。
5.根据权利要求1或2的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于用于对所述可视序列编码的格式是MPEG-4BIFS格式。
6.根据权利要求5的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于所述可视序列的多个《QuantizationParameter》节点中的至少一个节点的参数中的至少一个参数在所述分析或扰码阶段被改变或被调换。
7.根据上述任一权利要求的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于根据所述改变了的主要流和所述补充信息在目标设备上计算原始格式的合成流。
8.根据权利要求7的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于应用于所述主要流的改变是完全可逆(无损失的方法)，由改变了的主要流和补充信息重新构成的数字流与原始流严格相同。
9.根据上述任一权利要求的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于通过一个物理分布的材料载体(CD-ROM，DVD，硬盘，闪存卡)来实现所述改变了的主要流的传输。
10.根据上述任一权利要求的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于通过一个物理分布的材料载体(闪存卡，智能卡)实现所述补充信息的传输。
11.根据权利要求10的用于对至少二维矢量可视序列进行安全分布的方法，其特征在于所述材料载体(闪存卡，智能卡)包括用于所述合成阶段的应用程序和算法。
12.一种用于实施权利要求1-11的方法使合成视频流安全的系统，该系统包括至少一个含有原始矢量视频序列的多媒体服务器，其特征在于该系统包括一个分析原始视频流的分析装置，一个根据所述的分析将原始视频流分成一个因对原始视频信号编码的信息压缩和替换而改变了的主要流和一个补充信息的分离装置，至少一个分布装置和至少一个位于目标设备上、根据所述改变了的主要流和所述补充信息重建视频流的装置。
全文摘要
一种用于对至少二维矢量合成可视序列进行安全分布的方法，所述可视序列由含有至少一个多维几何对象的一系列帧构成并制成动画，该对象应当在用户显示屏上显示并且由至少一个参数(对象点的坐标、颜色、比例、尺寸)限定。在向客户设备传输前，开始对流进行分析，以便产生一个改变了的主要流和一个任何格式的补充信息，该主要流的格式与原始流的格式相同，但含有至少一个已经被改变了的帧，所述补充信息包括允许重建所述改变了的帧的数字信息，如此产生的所述改变了的主要流和所述补充信息被服务器分开传输到目标设备。然后根据改变了的主要流和补充信息计算原始格式的流。
文档编号H04N7/173GK1784903SQ200480011866
公开日2006年6月7日 申请日期2004年4月30日 优先权日2003年5月2日
发明者达尼埃尔·勒孔特, 皮埃尔·萨尔达 申请人:梅迪亚利夫公司