用于标记数字音频或音频和/或视频内容的装置和方法

用于标记数字音频或音频和/或视频内容的装置和方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种用于在数字音频或音频和/或视频内容数据中标记插入的改进技术，其通过管理和最小化修改的数量并且因此降低插入到音频和/或视频内容中的标记的不期望的失真。包括至少一个处理器、存储器、解扰器和解码器模块的接收器装置被配置为产生基本媒体内容包的序列。该接收器装置还包括标记单元，其被配置为通过根据由与该接收器装置相关联的内部参数定义的模式来修改基本媒体内容包的序列中的数据以便做出标记。该标记单元被配置为在基本媒体内容包的序列中确定具有预定长度并且从序列中预定位置开始的至少一个片段，将该片段分割为预定数量的包括至少一个基本媒体内容包的全部或者部分的数据的连续窗口。通过每一个索引定义片段中的窗口的位置来给在基本媒体内容包的序列中定义的片段中的每一个窗口加索引。该标记单元使用算术变换函数来编码内部参数，获得所得到的比特串，基于全部或者部分所得到的比特串计算预定数量的窗口的位置索引，所述预定数量的窗口的数量小于在该片段中的窗口的数量，并且修改通过计算得到的位置索引所指示的窗口中的数据。该窗口包括修改的数据并且该窗口包括原始数据形式，在基本媒体内容包的片段中，唯一模式代表与该接收器装置相关联的内部参数。
【专利说明】
用于标巧数字音频或音频和/或视频内容的装置和方法
技术领域
[0001] 本发明用于给数字音频或音频和/或视频内容数据加标记或加指纹识别从而识别 他们的来源W便于阻止对拷贝的未授权分发的装置和方法。
【背景技术】
[0002] 在数字音频或音频和/或视频处理领域中，法务鉴定水印，还被称为指纹识别，是 用于标记通过接收装置处理的数据的常用技术。运是一种当在互联网上发现后者时追踪例 如未保护的内容的方法。存在多种用于一旦所述音频和/或音频和/或视频内容被解扰，在 音频和/或音频和/或视频内容中嵌入标记的方法。第一种方法是在广播侧嵌入该信息。月良 务器很小屯、地将该信息与该音频和/或视频内容组合从而将其隐藏到该内容中并且该接收 器可W提取回该信息W便于该内容的验证。另一种方法是一种其中一旦音频和/或音频和/ 或视频流被解扰，该接收装置增加一个专用于该接收装置的识别的标记。将信息插入到音 频或视频内容中是一个复杂的过程，其中不损害标记的鲁棒性的不可见性或者不可听性是 主要目标。在一些情况下，由于插入机构的原因，是不可能实现最佳的不可见性或者不可听 性。此外，降低由于信息插入对内容的影响就是实现可用的方案的关键。
[0003] 在例如文献W02008/097918A2中公开了指纹识别技术，其描述了一种用于将可识 别代码编码到音频记录的内容中的系统和方法，例如运动图片的拷贝。该音频内容在该拷 贝的音频声轨中的至少一个特定的预先选择的位置处被改变使得对于听众来说本质上是 不明显的。该音频内容被修改从而形成可识别代码，其表示应用于该运动图像的拷贝的唯 一编号，于是运一音频内容的该回放的任意音频记录将获得可识别代码。该唯一编号被与 当其被分发时接收拷贝的人或者实体的识别一起记录并且存储，从而实现法律实施人员来 回看该运动图像的怀疑的伪造拷贝从而读取该代码编号并且识别该拷贝的接收者W及因 此追踪到该伪造拷贝的源。
[0004] 文献US7818257B2公开了一种用于W唯一方式编码例如运动图像的节目的大量分 布式视频拷贝中的每一个的系统和方法，其通过W唯一的编码的方式轻微修改在该节目中 的多个预先选择的位置的图像。怀疑的伪造可W与没有修改的主视频进行比较从而确定该 拷贝的编码的编号，其被伪造从而能够追踪该伪造的源。优选地，多个完整场景的每一个帖 在每一个位置处通过切换图像来被修改从而使得该伪造很大程度上通过该伪造不能被检 测到而通过与该未修改的主视频进行比较则容易被检测到。人造伪像W表示该节目的唯一 编号的方式被插入。运些通过修改图像补充了该编码并且提供了增加的追踪伪造拷贝的方 式。
[0005] 文献US2007/0242826A1公开了一种用于标记音频/视频信号从而用于追踪内容到 源的系统和方法。ID控制器从主音频/视频信号中获取音频/视频同步指纹，将该指纹存储 在数据存储器中，并且将信号提供给ID编码器从而将识别符编码到主音频/视频信号的拷 贝中。该识别符被通过例如获取、压缩，和/或转码的操作而被持久编码。该编码的在拷贝的 音频/视频信号中的识别符随后通过提取该指纹W及将其与所存储的指纹进行比较来确定 该识别符而做出确定。该识别符随后被用于追踪所拷贝的音频/视频信号的源。
[0006] 文献US2010/100742A1公开了一种用于处理和给具有消息的传输流加水印的方法 和设备。包括处理的内容包、相关联的载波包、W及一组相关联的载波包的水印描述符的被 处理的传输流从该传输流创建。被处理的内容数据表示第一水印值并且通过传输象限边界 限定。相关联的载波包包括表示第二水印值的并且通过传输象限边界限定的替代水印数 据。运些相关联载波包与被处理的内容包成对出现。该水印描述符包括同步数据。该加水印 的传输流通过根据水印消息交错选择的处理的内容包和相关联载波包而创建。
[0007] 文献EP2387250A1公开了一种用于使用视频起始代码的水印插入方法和系统。在 多个实施例中，接收被配置为基于嵌入在包括多个视频帖的压缩视频流中的水印，接收用 于在该压缩视频流中的多个视频帖中的每一个视频帖的每一个部分的缺省版本，W及用于 该压缩视频流中的一个或者多个视频帖的一个或者多个部分的选择版本和对应的水印控 制信息。根据一个实施例，该缺省版本可能包括不具有水印的视频数据，并且该选择版本可 能包括具有水印的视频数据。在另一个示意性实施例中，该缺省版本可能包括具有一种类 型的水印的视频数据，并且该选择版本可能包括具有不同类型水印的视频数据。可能包括 具有数据类型值的起始代码后缀的起始代码被用于每一个缺省版本。可能包括具有第一保 留值的起始代码后缀的起始代码可能被用于每一个选择版本。可能包括具有第二保留值的 起始代码后缀的起始代码被用于每一个对应的水印控制信息。
[0008] 文献US2010/169349A1公开了用于修改，或者使用编码比特流，或者用于从数据中 恢复水印信息的方法。在一个实施例中，编码比特流被修改从而允许将水印应用到该编码 比特流而不改变在该比特流中的任意其他语法单元的编码。运是通过识别必须要改变编码 的语法单元而不中断连续编码单元的情况来执行的。如果修改值产生了与原始值将会产生 的相同的解码变量，则该编码的语法单元被其他编码值替代。特定的实施例聚焦于使用赌 编码的语法单元编码上，包括:例如，基于上下文的自适应二进制算术编码(CABAC)。不管编 码或者加水印的类型，多个实施例可能提供W用于恢复水印信息。特定的实施例使用检测 数据和特征信息来恢复水印信息。
[0009] 文献US2009/049302A1公开了一种用于处理内容的方法和系统，该内容包括产生 伪值，将该伪值与该内容的传输流复用，选择该内容中的至少一个位置，其中该内容的值被 包括水印信号的可选择的值替代，产生至少一个可替代的值并且将该至少一个可替代值插 入到内容中。该方法在内容编码和验证期间建立伪数据(或者填充数据)如"占位符"。在后 续阶段，运些伪数据被真实附加数据(水印和其他数据)替换。真实附加数据被插入到编码/ 复用内容而不重编码或者重复用。因此，该附加数据W最少的对该内容的处理W及最少的 对流程的影响而被插入到所编码的和复用的内容。如在此使用的内容包括视频、音频W及 任意其他多媒体内容。
[0010] 当将标记插入到媒体数据时，上述技术具有W下共同点：
[0011] .要被插入的唯一识别符具有静态的、应用于该媒体的修改的预先建立的模式。 其不能够在被插入时快速产生。将来的放大是不可能的。
[0012] .标记的提取不是盲检测处理。没有机构用于自我提取该修改位置并且合适地解 释他们。因此需要访问参考信息从而能够恢复该标记。
[0013] ?不能够进一步优化失真。一旦修改方式被确定，精调标记插入的影响变为不再 可能。

【发明内容】

[0014] 为了消除上述缺点，本发明的目的是提供一种改进的在数字音频或音频和/或视 频内容数据中插入标记的技术，其通过管理和最小化修改的数量-还被称为假信号-并且因 此降低向音频和/或视频内容中插入标记所引起的不期望的失真。
[0015] 运一目的通过一种标记通过接收器装置接收的数字数据包的流的基本媒体内容 的方法来实现，该接收器装置包括至少一个处理器、存储器、解扰器、产生基本媒体内容包 的序列的解码器模块，该接收器装置还包括标记单元，其被配置为通过根据由与该接收器 装置相关联的内部参数定义的模式来修改基本媒体内容包的序列中的数据W便做出标记， 该方法包括如下步骤：
[0016] -通过标记单元，在基本媒体内容包的序列中确定具有预定长度并且从序列中预 定位置开始的至少一个片段，
[0017] -将该片段分割为预定数量的包括至少一个基本媒体内容包的全部或者部分的数 据的连续窗口，
[0018] 该方法的特征在于还包括如下步骤：
[0019] -给在该基本媒体内容包的序列中定义的片段中的每一个窗口加索引，每一个索 引用于定义在该片段中的窗口的位置，
[0020] -通过使用算术变换函数来编码内部参数，获得所得到的比特串，
[0021] -基于全部或者部分所得到的比特串计算预定数量的窗口的位置索引，所述预定 数量的窗口的数量小于在该片段中的窗口的数量，
[0022] -修改通过计算得到的位置索引所指示的窗口中的数据，该窗口包括修改的数据 并且该窗口包括原始数据形式，在基本媒体内容包的片段中，唯一模式代表与该接收器装 置相关联的内部参数。
[0023] -输出包括至少一个修改的基本媒体包的序列的基本媒体内容数据包。
[0024] 本发明的另一个目的包括一种接收器装置，其被配置为标记数字数据包的流的基 本媒体内容，该接收器装置包括至少一个处理器、存储器、解扰器、产生基本媒体内容包的 序列的解码器模块，该接收器装置还包括标记单元，其被配置为通过根据由与该接收器装 置相关联的内部参数定义的模式来修改基本媒体内容包的序列中的数据W便做出标记，该 标记单元被配置为用于：
[0025] 在基本媒体内容包的序列中确定具有预定长度并且从序列中预定位置开始的至 少一个片段，
[0026] 将该片段分割为预定数量的包括至少一个基本媒体内容包的全部或者部分的数 据的连续窗口，
[0027] 该标记单元的特征在于还被配置为用于：
[0028] 给在该基本媒体内容包的序列中定义的片段中的每一个窗口加索引，每一个索引 用于定义片段中窗口的位置，
[0029] -通过使用算术变换函数来编码内部参数，获得所得到的比特串，
[0030] -基于全部或者部分所得到的比特串计算预定数量的窗口的位置索引，所述预定 数量的窗口的数量小于在片段中的窗口的数量，
[0031 ]修改通过计算得到的位置索引所指示的窗口中的数据，该窗口包括修改的数据并 且该窗口包括原始数据形式，在基本媒体内容包的片段中，唯一模式代表与该接收器装置 相关联的内部参数，
[0032] 输出包括至少一个修改的基本媒体包的序列的基本媒体内容数据包。
[0033] 该基本媒体包的序列包括音频数据包或者视频数据包。
[0034] 优选地在音频数据的情况下通过增加产生与静默假信号相对应的能够检测的失 真的假信号或者在视频数据的情况下通过增加产生与失真的像素块相对应的能够检测的 失真的假信号，来修改通过计算得到的位置索引所指示的窗口中的数据。
[0035] 本发明的该接收器装置被配置为插入被修改的数据，此后称为假信号。该连续的 假信号可W被引入，例如通过禪合到标记单元被编程为产生与例如接收器的装置的识别符 的内部参数相对应的模式的滤波器来丢弃一些包而实现。该假信号的长度W及可察觉的时 间段被控制使得他们维持合理，例如在一秒W下。
[0036] 在音频和/或视频数据序列中的预定片段被分割为加索引为从0到N-I的N个连续 窗口。根据优选实施例，片段中的每一个窗口可能具有相同的长度或者时间段。该接收器装 置的识别符例如被分配给包括一组每一个通过基于表示该识别符的代码或者比特串计算 的索引所指示的窗口的模式。在该组中的窗口的数量小于在片段中的窗口的总数量，并且 通过计算得到的索引所指示的该组中的每一个窗口包括假信号。包括原始数据的窗口和包 括通过增加假信号而修改的数据的窗口因此形成了在该片段中的模式。窗口中的假信号可 能占据全部窗口或者在窗口自身长度中的部分窗口。
[0037] 根据优选实施例，通过特定的假信号来标记片段的起始，假信号的长度扩展到多 个窗口如例如两倍或者=倍窗口长度。运一起始代码产生了与通过插入到基本媒体数据中 的假信号产生的失真不同的能够检测的失真。
[0038] 根据另一个实施例，通过两个或者=个连续假信号标记片段的起始，其长度与该 窗口的长度的预定小部分相同或者相等。
[0039] 根据又另一个实施例，在片段的起始的包流中的位置-因此该可觉察的音频和/或 视频内容-被注册为匹配参考。
[0040] 可W通过观察和分析包括完整片段的音频和/或视频包序列来检测该识别符，其 依次由N个窗口组成从而识别假信号的位置。运些位置索引一起形成了如下模式，其被解释 为该模式的处理装置的音频和/或视频内容源其中的识别符或者表示。
[0041 ]运一识别符可能例如对应于该接收器装置的唯一识别符，W便作为该接收器装置 的个性化部件的全部或者唯一识别符，该接收器装置例如是CAM模块、智能卡或者任意其他 与数据安全相关的模块。
[0042] 在另一个实施例中，该标记单元可能重复确定多个片段，在运些片段中窗口被修 改从而形成对应于相同识别符的模式。运一片段和模式的重复的优点是确保了该模式（因 此该识别符)的检测，即使故意或者非故意地跳过多个片段。
[0043] 该标记单元位于解码器模块之后或者解扰器模块之后或者嵌入在解扰器模块中。 因此，基本媒体包的序列分别包括未压缩基本媒体抽样的序列或者打包的压缩基本媒体的 序列或者打包的加扰基本媒体的序列。
【附图说明】
[0044] 通过下面的详细描述将会更好理解本发明，其参考了给出的非限制性例子的所附 附图。
[0045] 图1A、图IB和图IC示出了根据本发明的适合于执行解扰、编码和采用识别符标记 该音频和/或视频数据的不同的接收器装置配置的框图。
[0046] 图2A和图2B示出了根据预定的模式将识别符映射到片段T中的一组窗口中的简化 的例子。
[0047] 图3示出了通过在片段T中的64个加索引的窗口的6个窗口中的假信号形成模式的 第一实际例子，其中片段T的开始是与起始代码同步的。
[0048] 图4示出了通过在片段T中的32个加索引的窗口的5个窗口中的假信号形成模式的 第二实际例子，其中片段T的开始是与起始代码同步的。
【具体实施方式】
[0049] 现在将通过参考附图示出的例子描述本发明的优选实施例。虽然将结合优选实施 例描述本发明，可W理解他们并不是为了将本发明限制于运些实施例。相反，本发明是覆盖 了替换、变形或者等同物，他们包括在通过附加的权利要求定义的本发明的精神和范围内。 此外，在下面对本发明的详细描述中，许多具体细节被规定从而提供了对本发明的完整理 解。但是，对于本领域技术人员来说本发明可W无需运些具体细节而实现则是显而易见的。 在其他例子中，应该理解的是，方法、产品、部件W及电路没有被详细描述由于为了不会不 必要地混淆本发明的各个方面。
[0050] 在付费TV领域中，一旦音频和/或视频内容被解扰，该接收装置可W增加专用于其 识别的标记从而扩展保护的范围是非常有利的：在解密步骤后，通过插入在该内容中的最 终客户端的识别符确保内容保护，从而阻止内容的违法分发。接收装置具有，例如，机顶盒、 高级的电视机或者负责接收该音频和/或视频内容数据并且消除加密保护的CAM(条件接入 模块)的形式。为了该目的，该接收装置REC包括至少一个管理用于解复用输入流的音频和/ 或视频内容包的解复用器DEMUX的处理器CPUW及至少一个被配置为使用加密密钥解扰音 频和/或视频内容数据的解扰模块DSC。所获得的解扰的但是仍然压缩的音频和/或视频内 容数据随后被通过解码器DEC解码为适合于例如扬声器和/或TV屏幕的擅染装置RD的格式。 与处理器CPU相关联的存储接收器装置REC操作程序、参数W及其他数据的存储器M还存储 用于标记音频和/或视频内容数据的唯一标记或者识别符UA。
[0051] 根据优选实施例，该接收装置REC还包括标记单元MU，其使用从该接收装置REC的 内部参数例如序列号获得的唯一标记UA来标记该内容数据。该接收装置REC通常包括用于 处理所有安全操作的安全模块。该安全模块可能具体有多种形式，例如可移除模块，例如智 能卡或者USB软件狗，或者其可能被W安装在主电路板上的单一忍片的形式或者运些形式 的组合而嵌入到该接收装置。
[0052] 根据本发明的优选实施例，通过图1A、1B和IC的MediaX指示的数据表示音频数据。
[0053] 根据本发明的优选实施例，该标记单元MU位于付费TV接收器装置REC的解码器DEC 之后，如在附图IA的例子中示出的。加扰的且压缩的音频数据包MediaXs-通过去复用器 DEMUX从复用的流的其他数据中过滤出的-进入到输出解扰(但是仍然是编码的/压缩的）的 音频数据包Media)(c的解扰器DSC中。运些音频数据包MediaXc随后向前进入到合适的解码器 DEC从而获得适合于通过擅染装置RD呈现的解码的音频数据(MediaX)。
[0054] 在图IA中，该标记单元MU选择至少一个在该解码器DEC的输出处发现的多个音频 抽样的序列：该选择的序列占据预定时间段的至少一个时间周期T并且在预定音频抽样或 者预定音频媒体时间开始。该时间周期T随后被分割为预定数量N个每一个具有相同的时间 段t并且包括相同数量的音频抽样的连续时间窗口。如果某些窗口根据分配给运一接收器 装置REC的模式被分配了假信号，则标记单元MU通过例如将比特设置为零来修改运些窗口 中的音频抽样。因此，所得到的音频数据Media沿被标记并且发送到擅染装置RD。
[0055] 根据其他实施例，该标记单元位于解扰器DSC和媒体解码器DEC之间，如通过图IB 所示。
[0056] 不丧失一般性，在图IB中的音频数据MediaXc可W被认为根据用于音频编码的 MPEGAAC(高级音频编码)标准进行压缩。根据DVB标准，该音频媒体MediaX。具有双重打包格 式:该编码的音频帖AAC被封装在PES(打包基本流)包中，其依次被封装在TS(传输流)包中。 此后，提取AAC帖意味着选择其父TS包，解析运一包(也就是说PES包）的负载从而直接恢复 要被选择的AAC帖而无须缓冲和消除外层打包。
[0057] 该标记单元MU选择至少一个在该解扰器DSC的输出处发现的多个AAC帖的序列:所 选择的序列占据预定时间段的至少一个时间周期T并且在对应于预定音频媒体时间的预定 AAC帖处开始。该时间周期T随后被分割为预定数量N个每一个具有相同的时间段t并且包括 至少一个AAC帖的连续时间窗口。如果某些窗口根据分配给运一接收器装置REC的模式被分 配接收假信号，该标记单元通过将属于该窗口的AAC帖AAC全部增益设置为零来修改运些窗 口中的数据。因此，所得到的音频数据MediaXcf被标记并且继续其到解码器DEC的路径。替代 AAC全部增益，相关的AAC帖的频谱数据的缩放因子可W被修改从而产生该假信息。在运最 后两种情况中，所得到的假信号的时间段比在其中可W是一个AAC帖的部分时间段的第一 情况下更为精确。MPEG2/4AAC规范提供了更多关于全部增益、缩放因子和频谱数据的信息。 [00 5引根据另一个实施例，该标记单元位于接收器装置REC的解扰器DSC内部，如图IC中 所示。
[0059] 该解扰器DSC熟知其当前通过包识别符PID和相关联控制字解扰的不同的媒体流 从而确保正确的解扰。该嵌入的标记单元可W，根据优选的用于音频数据MediaXs的PID，验 证或者拒绝一些包的解扰。对运些包不进行解扰将在解码层面产生解码误差，运将会在音 频解码序列中产生根据分配给运一接收器装置REC的模式的假信号。
[0060] 又根据本发明的其他实施例，在图1A、图IB和图IC中由MediaX表示的数据表示视 频数据。
[0061] 在图IA中，该标记单元MU选择该解码器DEC的输出端处发现的多个宏块的至少一 个序列，也就是16X16个连续像素的矩阵:该选择的序列在预定视频帖中发生，扩展到T个 宏块数量并且恰恰第一个宏块位置被预先确定。多个连续的宏块被分组到每一个具有相同 数量的宏块的多个连续窗口中。如果某些窗口被分配给根据分配给运一接收器装置RE的模 式的假信号，该标记单MU通过将相关联的宏块的像素设置为零亮度来修改在运些窗口中的 数据。因此，所得到的视频帖MediaXf被标记并且发送到该擅染装置RDdT个宏块数量可W扩 展到多个连续视频帖。作为替代，连续视频片段或者帖可W作为上述宏块的角色从而产生 根据该模式的假信号。
[0062] 不丧失一般性，在图IB中的该视频数据Media)(c可W被认为是根据用于视频编码 的MPEG AVC(先进视频编码)标准压缩的。根据DVB标准，该视频媒体Media)(c具有双重打包 格式:所编码的NAL单元被封装在PES包中，其被连续封装在TS包中。此后，提取NAL单元暗示 着选择其父TS包，解析运一包(也就是PES包）的负载从而提取该要被选择的NAL而无须缓冲 和消除外层打包。
[0063] 标记单元MU选择在该解扰器DCS的输出处发现的内部类型的多个NAL(网络抽象 层)单元的至少一个序列:所选择的序列占据至少T个连续NAL并且从对应于在预定W打包 单元的字节流形式的视频帖的预定区域的预定NAL单元开始。多个NAL单元被分组到具有每 一个相同的数量t个NAL单元的多个连续窗口中。如果某些窗口被分配了根据分配给运一接 收器装置REC的模式的假信号，则该标记单元M闲尋运些窗口的全部或者部分NAL单元的NAL 类型设置为在解码处理中将要被跳过。因此，所得到的视频数据MediaXcf被标记并且继续其 到解码器DEC的路径。该MPEG 4AVC规范提供了更多关于NALW及他们的不同类型的信息。
[0064] 对于视频数据的情况，图IC中的嵌入的标记单元可W，根据优选的用于视频数据 MediaXs的所选择的PID，授权或者拒绝一些包的解扰。对运些包不解扰将会在解码层面产 生解码误差，其通常会产生类型块效应或者甚至静止图像的假信号-依赖于静止-加扰的视 频包的信息类型-在根据分配给接收器装置REC的模式的视频解码序列中。
[0065] 上述实施例详细描述了如何针对音频和/或视频数据在连续窗口的时间周期中设 置片段T，其中根据专用模式的W个数量的窗口的音频和/或视频数据被修改从而产生假信 号。根据媒体数据的特性，假信号可W W不同方式观察到:短时间段的静默、在一组像素上 的模糊效果，等等…通过调整窗口的长度或者时间段t，运些失真可W被优化从而较少被观 察到或者甚至不被观察到。
[0066] 其他降低对假信号的影响的方式是优化假信号在该片段T中的出现。此后，将呈现 实施例W产生用于该片段T的具有运一优点的模式。
[0067] 用于产生该模式的识别符UA优选地由用于解扰音频和/或视频内容的接收器装置 或者与接收器相关联的CAM模块(条件接入模块)的唯一识别符组成。插接到该接收器的CAM 模块通常支持至少一个智能卡、解扰器模块W及存储器。文献W02012/022712 Al描述了具 有用于信用卡形式的卡的读取器、用于SIM卡形式的卡的读取器、用于SD存储器卡的卡槽W 及实现在位于CAM模块中的印刷电路板上的解扰器模块的典型CAM模块。
[0068] 在被映射到运一模式之前，该识别符优选地通过使用信息转换的算术函数或者机 制来被编码，例如化rdos编码、CRC误差信令方法、里的-所罗口（Reed-Salomon)编码等，从 而进一步改进在此后执行的检测处理期间的该识别符的鲁棒性。
[0069] 图2A和图2B示出了将识别符映射到包括一组在周期T内的窗口的模式中的简化例 子。在运一情况下，假信号占据全部窗口。
[0070] 时间周期的片段T被分割为N个连续的每一个具有时间段或长度t的窗口。运些窗 口被加索引从0到N-1，其中在图2A和图2B的例子中N=8。在一组W = 3个窗口（具有W<N)中 的数据被编码从而在通过索引1、4和5指示的位置处产生假信号。在剩余窗口中的数据被保 留未修改。
[0071] 该模式可能表示识别符UA = 01001100例如其中假信号-窗口被伪造，而无论包括 值1的UA的比特位置对应的是哪里。该窗口的索引期望包括假信号，因此根据表示该识别符 的比特串01001100来计算该假信号。也就是说，比特0用于标识包括原始数据的窗口的特 性，而比特1用于标识包括修改的数据的窗口。
[0072] 在假信号-窗口中，修改不需要应用到全部窗口但是应用到数据在窗口中的片段。 为了帮助检测，该片段的精确的边界是无关紧要的，也就是应用于窗口的第一个一半的修 改被与应用到该窗口的第二个一半的修改W相同的方式解释，与窗口相关的索引0到N-I对 于识别该模式是非常重要的。窗口的长度或者时间段因此在该片段T内是可变的。
[0073] 根据将32比特的识别符映射到在内容数据包序列中的模式的实践例子，W个每一 个具有从0到N-I的索引的窗口不得不被W最小化冲突可能性的方式确定，也就是当两个不 同的识别符具有相同的模式时。
[0074] 通过定义例如从32-比特串到在0到N-I之间的W个数量的作为伪随机函数的一组 向量来避免该冲突。根据本发明的实施例，32比特识别符被转换为4字节的串。随后执行串 转换例如采用甜A类型的加密哈希函数，也就是甜A-512从而产生64字节序列h[0]，h[l]，h
[2]，…h[63]。其他算术转换也可W应用到该串。
[0075] 通过将第一转换的哈希字节h[0]映射到h[0](mod N)、第二字节h[l]映射到h[l] (mod N)，…，W及最后第W个字节h[W-l]映射到h[W-l](mod N)，从而定义该模式的第一索 引，其中"mod N"是WN为模的算子用于降低256个h山iE0…W-リ到N个可能的索引。
[0076] 在运一例子中，该方法只要N<256并且W< 64,该方法就能执行。如果该哈希函数 是SHA-256，就需要W < 32。
[0077] 通过如下方式来计算具有在最大W个窗口其中假信号被引入超过总数片段T的N个 窗口的可能模式P(W，N)的数量：
[007引 P(W，N)=C(N，l)+C(N，2)+…+C(N，W)，其中C(N，k)是二项式系数"N选择k"。
[00巧]例如，如果N= 10并且W=3,就有
[0080] P(3，10) =C( 10,1)+C( 10，2)+C( 10,3) = 10+45+120 = 175个不同模式。
[0081] 对于在可能的识别符UA中一律重分配的模式，在大约P(W，N)选择的模式的平方根 之后的一个冲突被期望如被通过公知的生日判定证明的。因此，为了确保不同的识别符UA 通常给出不同的模式，则激活的识别符的数量应当接近于P(W，N)的平方根。不过，所担屯、的 不是冲突存在于所有的订户/识别符中的可能性，而是盗版识别符UA是具有其他订户/识别 符的冲突的一部分的可能性。
[0082] -种给定的模式可W W至少两种不同方式映射回其原始识别符UA:
[0083] 1.计算所有的激活识别符UA的模式直到该计算的模式与给定模式匹配，相关联的 识别符是被捜索到的一个识别符。
[0084] 2.在存储在存储器中预先-计算的包括所有激活模式W及对应的识别符UA的表格 中查找模式。
[0085] 例如，当需要产生2百万个识别符时对于一个片段T的窗口 N的总数被设置为N = 64 并且包括假信号的窗口的数量最大被设置为W=7。模式P(7,64)的数量= C(64，1)+C(64,2) +…+C(64,7)超过229( = 536'870'912)个不同模式。采用2百万个激活的识别符1^时，将具有 大约2i2(=4096)个冲突，并且因此给定的识别符UA是具有接近于1/256的可能性的冲突的 一部分。
[0086]此外，识别符UA的赌信息可W被增加从而通过将附加可变参数化ram(8比特)连接 到原始UA来减少冲突，也就是UA(32比特)+化ram(8比特），其中符号V'意味着串连接算子。 运一附加参数化ram(8比特)可W通过在配置描述符内的接收器装置的处理器传输到解码 器，例如如下方式： 「nno~7l
[0088] 在运一例子中，该假信号-和窗口时间段被W时间单位(毫秒)来测量。他们还可W 根据在媒体数据上设置片段T的方式，W多个连续数据包、宏块、分片(slice)或者帖的数量 来进行测量。
[0089] 附加参数可能是在配置描述符中的该参数的校验和、用于编码识别符UA的算术转 换函数的类型的指示符、或者与片段的内容相关的任意其他信息。
[0090] 在上述配置中，32-比特或者4字节识别符UA是0xlcl31234并且8-比特或者1字节 参数化ram是Oxff。要被哈希的串"UA+F*aram"因此是0xlcl31234ff。
[0091] 运一5-字节串UA+Param的SHA-256哈希的十六进制如下所示，：
[0092] 0x45f9b393elll73a7514c0427a63cff9940a03898f6c24e61da3e62bc壯582a98
[0093] 其中W= 7,7个假信号索引（最多）是根据本发明计算如下：被哈希的UA+Param串 (加下划线的串）的第一个7字节中的每一个被用mod 64算子；
[0094] 0x45 = 69 = 5(mod 64)
[0095] 0xf9 = 249 = 57(mod 64)
[0096] 0xb3 = 179 = 51(mod 64)
[0097] 0x93 = 147 = 19(mod 64)
[009引 0xel = 225 = 33(mod 64)
[0099] 〇xll = 17(mod 64)
[0100] 0x73 = 115 = 51(mod 64)
[0101] 用于识别符UA 0xlcl31234的假信号-模式因此将位于具有索引5、17、19、33、51、 和57的位置，如图3所示。两个假信号在通过在字节0xb3和0x73上降低的mod 64给出的位置 51处具有相同的索引。运特别地示出了从识别符哈希获得的不同的串由于W个第一字节的 mod N降低（因此产生冲突)而将给出相同的模式。
[0102] 在另一个1024个识别符UA的实践例子中，N被设置为N = 32个窗口并且假信号-窗 口 W的最大数量被设置为5,其允许多于？(5,32) = 217( = 131'072)个不同模式。如果具有 1024(2^)个识别符UA，将会具有大约25( =32)个冲突，并且因此给定的UA是具有小于1/400 的可能性的冲突的一部分。该配置描述符如下： 「01091
[0104] 在运一例子中，32-比特或者4字节识别符UA是OxOOcOffee并且8-比特或者I字节 参数是Oxf f。要被哈希的串"UA+化ram"因此是5-字节OxOOcOf feeff。
[0105] 运一 5-字节UA+Param的SHA-256哈希的十六进制如下所示：
[0106] 0x4744308ac6a6034170c7c43656al7fa44bc28181cc45d9312fl7e3da043743e9
[0107] 具有W=5个假信号索引被确定为mod 32降低的第一5个字节中的每一个：
[010引 0x47 = 7(mod 32)
[0109] 0x44 = 4(mod 32)
[0110] 0x30 = 16(mod 32)
[0111] 0x8a = 10(mod 32)
[0112] 0xc6 = 6(mod 32)
[0113] 用于识别符OxOOcOffee的识别符的假信号模式将处于位置4、6、7、10、和16,如在 图4中所示。
[0114] 片段TW起始代码SC开始，其被3个之前已经示出的专用模式很好地识别。随后所 有其他假信号将跟随着'glitch_duration'参数，其可能具有1000毫秒的时间段，如在上述 配置中。
[011日]'Window_duration'参数对应于每一个窗口单位时间段t。因此假信号将被包括在 运一窗口长度内。该'Window_duration'将通常比1000毫秒长，如运是最长的用于较短的请 求的'glitch_duration'测量得到的假信号长度。换句话说，假信号通常完全容纳在该分配 的窗口中。
[0116]在上述配置中，根据'repetition_time '参数，该相同的模式将会重复3次。
[0117]因此：
[011引-对于第一实践例子，根据运些参数，完整的插入的序列将持续3X64X2 = 384秒， 并且最大3X7 = 21个假信号将被插入(S^dCode(起始代码）的时间不考虑）。
[0119] -对于第二实践例子，根据运些参数，完整的插入的序列将持续3X32X2 = 192秒， 并且最大3X5 = 15个假信号将被插入(S^dCode(起始代码）的时间不考虑）。
[0120] 通过使用先前解释的机制，本发明的目的可W通过如下实现：
[0121] -固定插入到具有可设置长度T的片段的音频和/或视频内容包序列中的假信号的 最大数量。运依赖于识别符UA要覆盖的数量，并且估算的最低数量是2(1个假信号作为起始 代码，并且再一个假信号用于表示片段T的模式-也就是W倍窗口的集合包括仅仅一个索 引）。
[0122] -快速计算将要从任意识别符UA插入到媒体内容的模式。该推断的处理是简单的 并且相应不复杂。
[0123]-建议对音频和/或视频数据的上述模式的反转映射，其中每一个片段周期和每一 个假信号可W是相对可检测的。
【主权项】
1. 一种用于标记通过接收器装置(REC)接收的数字数据包的流的基本媒体内容的方 法，所述接收器装置(REC)包括至少一个处理器(CPU)、存储器(M)、解扰器(DSC)、以及产生 基本媒体内容包的序列的解码器模块(DEC)，所述接收器装置(REC)还包括标记单元(MU)， 其被配置为通过根据由与所述接收器装置(REC)相关联的内部参数(UA)定义的模式来修改 基本媒体内容包的序列中的数据以便做出标记，所述方法包括如下步骤： -通过标记单元(MU)，在基本媒体内容包的序列中确定具有预定长度并且从序列中预 定位置开始的至少一个片段(T)， -将所述片段(T)分割为预定数量(N)的包括至少一个基本媒体内容包的全部或者部分 的数据的连续窗口， 所述方法的特征在于还包括如下步骤： -给在所述基本媒体内容包的序列中定义的片段(T)中的每一个窗口加索引，每一个索 引用于定义片段(T)中的窗口的位置， -通过使用算术变换函数来编码内部参数(UA)，获得所得到的比特串， -基于全部或者部分所得到的比特串计算预定数量(W)的窗口的位置索引，所述预定数 量的窗口的数量(W)小于在片段(T)中的窗口的数量(N)， -修改通过计算得到的位置索引所指示的窗口中的数据，所述窗口包括修改的数据并 且所述窗口包括原始数据形式，在基本媒体内容包的片段(T)中，唯一模式代表与所述接收 器装置(REC)相关联的内部参数(UA)， -输出包括至少一个修改的基本媒体包的序列的基本媒体内容数据包。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基本媒体包的序列包括解压缩的基本媒体 抽样的序列。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基本媒体包的序列包括打包压缩的基本媒 体的序列。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基本媒体包的序列包括打包加扰的基本媒 体的序列。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在音频数据的情况下通过增加产生与静默 假信号相对应的能够检测的失真的假信号，或者在视频数据的情况下通过增加产生与失真 的像素块相对应的能够检测的失真的假信号，来修改通过计算得到的位置索引所指示的窗 口中的数据。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括要被修改的数据的每一个窗口的位置 索引通过模(N)算子来计算得到，所述模(N)算子应用于表示被转化的内部参数(UA)的比特 串的每一个第一 (W)字节。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在应用算术转换函数之前，附加参数 (Param)被连接到内部参数(UA)，基于表示被转换的连接了附加参数(Param)的内部参数 (UA)的比特串来计算所述位置索引。8. 根据权利要求1-7中的任一个所述的方法，其特征在于，所述方法还包括:通过标记 单元(MU)接收除了所述内部参数(UA)之外的配置描述符的步骤，所述配置描述符至少包括 定义片段(T)的长度或者时间段的参数、在片段(T)内的窗口的数量(N)的参数、包括被修改 的基本媒体数据的窗口的数量(W)的参数、在窗口内的能够检测失真的时间段的参数、在应 用算术转换函数之前要被连接到内部参数的附加参数(Param)的参数。9. 根据权利要求1-8中的任一个所述的方法，其特征在于，附加参数(Param)包括在所 述配置描述符中的参数的校验和、用于编码所述内部参数(UA)的算术变换函数的类型的指 示符或者与片段(T)的内容相关的任意其他信息。10. 根据权利要求1-9中的任一个所述的方法，其特征在于，所述算术变换函数包括SHA 类型的加密哈希函数。11. 根据权利要求1-10中的任一个所述的方法，其特征在于，通过计算得到的位置索引 所指示的窗口中的被修改的媒体数据包括故意通过解扰器(DSC)做出加扰的数据。12. -种接收器装置(REC)，其被配置为标记数字数据包的流的基本媒体内容，所述接 收器装置(REC)包括至少一个处理器(CPU)、存储器(M)、解扰器(DSC)、以及产生基本媒体内 容包的序列的解码器模块(DEC)，所述接收器装置(DEC)还包括标记单元(MU)，其被配置为 通过根据由与所述接收器装置(REC)相关联的内部参数(UA)定义的模式来修改基本媒体内 容包的序列中的数据以便做出标记，所述标记单元(MU)被配置为用于： 在基本媒体内容包的序列中确定具有预定长度并且从序列中预定位置开始的至少一 个片段(T)， 将所述片段(T)分割为预定数量(N)的包括至少一个基本媒体内容包的全部或者部分 的数据的连续窗口， 所述标记单元(MU)的特征在于还被配置为用于： 给在所述基本媒体内容包的序列中定义的片段(T)中的每一个窗口加索引，每一个索 引用于定义片段(T)中的窗口的位置， -通过使用算术变换函数来编码内部参数(UA)，获得所得到的比特串， -基于全部或者部分所得到的比特串计算预定数量(W)的窗口的位置索引，所述预定数 量的窗口的数量(W)小于在片段(T)中的窗口的数量(N)， 修改通过计算得到的位置索引所指示的窗口中的数据，所述窗口包括修改的数据并且 所述窗口包括原始数据形式，在基本媒体内容包的片段中，唯一模式代表与所述接收器装 置(REC)相关联的内部参数(UA)， 输出包括至少一个修改的基本媒体包的序列的基本媒体内容数据包。13. 根据权利要求12所述的接收器装置(REC)，其特征在于，所述标记单元(MU)位于在 解码器模块(DEC)之后，或者在解扰器模块(DSC)之后或者嵌入在解扰器模块(DSC)中。14. 根据权利要求12或者13所述的接收器装置(REC)，其特征在于，在通过计算得到的 位置索引所指示的窗口中的修改数据产生能够检测的失真，所述能够检测的失真与在音频 数据情况下的静默假信号或者在视频数据情况下的失真的像素块相对应。15. 根据权利要求14所述的接收器装置(REC)，其特征在于，所述标记单元(MU)还被配 置为将片段(T)的起始位置与起始代码(SC)进行同步，所述起始代码(SC)产生与通过计算 得到的位置索引所指示的窗口中的修改数据产生的失真不同的能够检测的失真。
【文档编号】H04N21/418GK105850144SQ201480058758
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年11月3日
【发明人】皮埃尔·萨尔达, 让-菲利普·奥马松, 陈明松
【申请人】耐瑞唯信有限公司