专利名称：将mpeg－2型多媒体和视听内容转换成同一类型的安全内容的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用一种MPEG-2型标称音频流格式扰频任何节目或音频序列，以便使有权私有拷贝和显示这些节目或多媒体序列的用户，实现有条件的访问，安全传播，控制录制，并提出一种对这些节目和视频序列或相互作用的多媒体的处理、访问、传播、分配、录制、私有拷贝、显示和权力管理的安全传输系统。
一般问题是提供一种能以安全方式直接向一个显示器例如一个电视屏幕传输一种MPEG-2型格式的高质量视觉影片，或在保存视听质量并防止任何不正当的使用如可剽窃录制在解码器存储器硬盘上的影片或视听节目的同时，记录在一个将远距离传送网与一个监测器类型的屏幕，电视屏幕，录像投影机或电影屏幕连接的存储器硬盘上。
本发明可同样完全控制使用复制和如此分配作品的权力。
用目前的解决方案，可通过赫兹、电缆、卫星等类型的传播网，或通过DSL(数字用户线路)或BLR(射频本地环)型远距离传送网，通过DAB(数字音频广播)网，通过RTC(电话交换网)网，还通过数字通讯网(GSM，GPRS，UMTS等)，传输影片和数字化的视听节目。另外，为了防止如此传播作品的剽窃，这些网经常由专业人员已知的不同设备进行加密。
尽管如此，当前所有解决方案(TiVo Inc，WO00165762)的主要缺陷是，不但要向用户传输加密数据，而且还要传输加密密码。加密密码的传输可在传输视听节目之前、同时或之后进行。为了提高安全和保护视听作品反对恶意使用，加密密码以及视听解码器加密功能可包括一些如不断改变在整个同一视听节目期间的加密密码的改进安全设备或一些芯片卡或其它一些能有选择的远距离更新的物理密码。
这样，在一个具有可在硬盘类型的任何一种载体上或其它类型的存储器中本地录制数字化视听节目的解码器存储器上实施目前的解决方案，为恶意用户提供了未经允许复制如此录制的节目的可能性，因为在规定的时间，该用户用其与芯片卡系统连接与否的数字解码器机盒拥有可完全加密这些视听节目的所有信息、软件程序和数据。正因为他拥有所有数据，恶意用户将可能进行非法复制，而没有任何人发现复制时的这种欺诈行为。
所以一种解决方案在于通过一个ADSL、电缆、卫星类型的不允许本地录制视听节目的宽带通讯网，只按照请求(请求录像服务)全部或部分传输一种数字视听节目。WO 0011871文献(Open Entertainment)中提出一种根据用户请求的多媒体文件分配解决方案。这里，缺陷是另外一种情况，并且来自这些不能保证每个用户每秒几个兆位的连续视频流的网络性能，正如MPEG-2要求需要一些每秒十几个千比特的多个兆位的宽带。
在这些条件中，一种解决方案在于将实时频流分为两部分，其中每部分将不能单独使用。按照这种观点已经申请许多专利。这样，通过WO09908428(Gilles Maton)文献公开一种可确定位置的有效终端多应用处理方法，在该方法中实现至少一种与一个用于执行一个应用的识别程序连接，上述程序向需设置功能的终端授意其使用的条件。如需要的话，终端通过使用一个连线与管理中心准时地对话，以便实现进出该管理中心的能力，管理中心按照面对输入程序的应用水平可以或不用受终端的支配。本发明同样涉及使用程序和终端的识别方法。先前技术中的该方法将视频流分为用于识别用户的部分和包括纯语言程序的部分。特别是，上述程序不能使用，但只是被第一部分锁定。
先前技术中的US 2002/0018565文献要求保护一种进入标准化多媒体流的控制系统。该先前技术基于按照其原标准保留二元(二进制)流的加密方法的使用。授权用户应使用一个他想进入视频流的加密密码。进行保护的三个步骤提取那些已编码的词，对已编码词进行加密和将已加密的编码词重新并入二元视频流中。一个运动矢量的特定实施例提到MPEG-4型视频流。尽管如此，视频流运动矢量的保护仍依靠专业人员熟知的一些加密方法。视频流最初内容全部处于被保护的视频流中。众所周知该先前技术的解决方案保留了被保护视频流内部的所有原始数据，没有满足本发明目的的高安全性的标准。
另一方面，EP0778513(Matsushita)文献描述一种可预防非法使用一种信息并向其加入一种控制信息，核实用户权力的方法。该系统可有效地了解哪部分信息被使用和哪个用户使用，由此知道该用户是否处于非法位置。因此该方法在向其加入使最初信息变性的添加信息的同时使数据安全化。
WO 0049483(Netquartz)文献同样向我们提供一些在使用者和数字化实体发行者之间建立联系的方法和系统。该方法包括至少以下阶段的一个阶段将上述实体细分为两部分的阶段；将一部分存入与一个信息网联接的一个服务器存储区域中的储存阶段；将另一部分传输给至少一个拥有信息设备的用户的传输阶段；上述信息网的信息设备联接阶段；在上述第一部分和上述第二部分之间建立功能连接阶段。这些方法和系统未详细说明服务器上的数字化部分是否可被用户保存，这样可使用户盗录上述数字化实体。
通过法国专利申请WO 01/97520(视频接口装置，通过信息网编码视频节目和序列的分配系统和传输方法)的先前技术了解到一种被保护视频流安全传播装置。用“伪”I图像代替某些原I图像或通过置换它们之间的某些I图像，进行视频流的保护。从视频流提取的原I图像与被保护的视频流分别保存，并当他希望收看录像时被发送给用户。这样，用“伪”I图像代替原I图像与原始视频流相比改变被保护视频流大小。另外，一个恶意使用者很容易发现一个n指数的伪I图像，因为该n指数I图像与n-1指数I图像或n+1指数I图像有很大差别；因此他很容易用n-1指数I图像或n+1指数I图像或通过在n-1指数I图像或n+1指数I图像之间的内插法计算的一个图像将其替代，并重新建立一个非常接近原始的视频流。另外，在一个MPEG-2视频流中，这些I图像只是表示一个12或15中的图像，不能改变这些保留的未足够损害录像的11的P和B图像，特别是因为这些P和B图像同样包括一些将“重现”图像的内部宏块。同样，全部替代一个I图像是一个相当粗浅，很容易被一个重现录像的自动设备觉察的变化。先前技术中提出的解决方案所以没有满足本发明目的的视频流的高安全和强视觉递降的标准。
最后，在该方法中，HyperLOCK Technologies专利中的最接近的现有技术，其最相关的是一篇US05937164文献。该发明使用的解决方案在于将视频流分成两部分，其最小部分包含有一种使用最大部分所需要的信息。然而，该专利尚未充分解决已提出的问题。实际上，取消一部分视频流使视频流变性，并不能象一个标准视频流被辨认，不能被一般应用软件开发。该先前技术方法同时需要一个分开两部分专门的服务器软件，和另一个不仅保证重建视频流而且同样获得主视频流和按照该解决方案专有格式进行其开发的专门软件。该专有格式在该已知的解决方案中分成两部分之前不是视频流的最初格式。这样，正是由于分开后的视频流的不一致性，一个恶意使用者将很容易发现这些反常的数据。
该公司同样提出另外三项专利US5892825文献重新申请上述专利，但其范围缩小，因为在此的视频流总被加密；US6035329文献基于同一原则，它涉及一种可阅读CD-ROM或DVD-ROM类型的光盘的方法，条件是通过插入一个上面存储阅读所需信息的芯片卡权限标识。该方法还不能足以解决我们的问题，因为它不保证修改的视频流与原始视频流的格式相同。最后，US6185306文献涉及一种从一个网站向一个请求计算机传输数据的方法。然而该方法使使用者在规定的时间内拥有复制数据的所需的所有工具。
为了改进这些不同的缺陷，本发明涉及一种按照由表示一系列图像的数据构成的标称视频流格式分布视频序列的方法，其中某些图像基于如使用MPEG-2标准的其它视频流图像进行预测编码。
对于专业人员来说，一个MPEG-2型视频流分解成一系列不同类型的图像，其中某些包括运动矢量。三种类型的图像出现在一个MPEG-2型视频流中那些被全部传输(传输每个图像的像素值)的(内部)I图像；P图像(预测)，其至少一部分是基于前面I图像或P；其至少一部分是基于前面和后面I和/或P图像的B图像(双向)。B和P图像是从运动和像素值角度预测的。I图像所以不包括运动的信息。
宏块是计算运动补偿的基本单位。每个图像的宏块均被从左到右和从上到下编码。每个宏块由多个8×8数据块(在4:2:0的情况下是6)组成四个亮度模块，一个或多个色度模块Cb和一个或多个色度模块Cr。需要指出的是，亮度模块与在每个成分中的色度模块覆盖图像的同一区域，进行色度信息取样，是为了使编码适应人类视觉系统的感觉能力。宏块标头部分包括在解码和分析解码运动矢量时所需要的编码类型。每个预测情况(场或帧)使解码器使用一些不同方式的差分运动矢量，重建图像。
所以预测P图像用两种类型的不同信息编码—一个确定每个计算图像的宏块的参照图像区域的运动预测；该运动预测用一个矢量形式表达。
—一个说明每个计算图像宏块的通过运动补偿的实值和编码宏块像素值之间的差的预测误差。
当是一个B图像时，借助两个不同的预测预示一个宏块，第一个基于一个先前图像，第二个基于一个未来的图像，因此均衡这两种预测，以便形成用于运动补偿的预测。在这样一种图像中，所以是两种矢量被传输，以便能够形成一种预测。
在某些情况下，一预测图像的一些宏块被全部传输(如同在一个内部图像中)。这些宏块被称为内部宏块。
本发明根据其最普通的词义涉及一种按照标称视频流格式由一系列图像构成的视频序列分配方法，每个图像由一系列模块构成，在该方法中，至少一个在至少一个上述图像中的上述模块由与一个参考图像相对的运动预测进行计算，上述运动预测用至少一个运动矢量在视频流中编码，基于上述视频流，在向用户设备传输之前，人们开始分析视频流，以便产生第一修改视频流，上述视频流具有一个标称视频流格式，并具有一些通过同一类型且是随机的数据替代某些数据的修改图像，和产生第二任何格式的视频流，包括一些替代数据和数字信息，它们可重建上述修改的视频流，然后可实时或延时从服务器向目标设备分别传输两种这样产生的视频流，对此人们按照上述第一视频流和第二视频流在目标设备上计算合成标称格式的一个视频流，在此上述修改在于修改至少一个上述运动矢量。
根据本发明一个特定实施方式，标称视频流格式由MPEG-2标准确定。
有益处的是，通过同一类型且是随机的矢量值替代某些矢量值修改上述运动矢量，上述第二二视频流包括可重建上述修改图像的替代运动矢量值和数字信息。
最好是，上述分析将按照上述第二视频流期望值和上述第一修改视频流的希望降级决定需要修改的运动矢量值。
根据本发明的一个实施方式，通过一个宽带网(电缆、卫星、赫兹数字、光纤、DSL(数字用户线路)，BLR(射频本地环)或DAB(数字音频广播))，传输上述第一视频流。
根据本发明一个特定实施方式，通过一个公共电话网(RTC模拟或数字)，或通过一个DSL(数字用户线路)型网，或通过一个BLR(射频本地环)型网，或通过一个使用GSM、GPRS或UMTS标准的移动电话网，传输上述第二视频流。
在本发明另一种实施方式中，通过一种物理分配载体(闪存卡，芯片卡)，传输上述第二视频流。
本发明同样涉及一种视频流产生设备，用于实施前述的方法，包括至少一个含有原始视频序列的多媒体服务器，其特征是，它还包括一个用于分析来自上述服务器的视频流的装置，以便产生上述第一视频流和第二视频流。
本发明最后涉及一种实施该方法的视频流传输系统，包括一个视频流产生设备，至少一个视频流用户设备和至少一个位于该产生设备和用户设备之间的通信网。它包括一个视频流生产设备，至少一个视频流开发设备和至少一个在生产设备和(一些)开发设备之间的通讯网。
本发明涉及一种借助运动预测信息传播安全视听内容的方法。
根据视频流格式(隔行或逐行)，不同的图像从帧或场开始被解码。一个帧包括一个视频信号的空间信息线。当是一个隔行视频时，帧有两个场(champ)，一个上部场和一个下部场。一个场包括一组隔行线。基于帧的预测是使用参考帧两个场的一种预测方式。基于场的预测是仅使用参考帧一个场的一种预测方式。当总是隔行时，MPEG-2标准允许帧象图像一样被编码，或两个场象两个图像一样被编码。该类型的编码从一个帧到另一个帧是可变的，在视频序列具有许多运动时，最好进行场编码。在这种情况下，第二场基于第一场被预测。
运动补偿过程形成一些基于先前解码图像的预测(在解码过程年表中)，它一旦与解码的DCT系数组合，可重建图像。
MPEG-2型的视频流，对于每个预测宏块来说，包括确定视觉上最接近普通宏块的参考图像区域的编码信息。该编码信息以矢量形式表示，所以用“运动矢量”这个词。一个宏块涉及多个不同图像或场。所以可具有一个宏块多个运动矢量。
根据(P或B)型图像和使用的预测(场或帧)，对于每个宏块(对B图像的情况，有关于前述信息的按照视频流重现顺序多个矢量)来说，形成若干数量的分开预测(差分运动矢量)—称为“向前”矢量的矢量—而随后—称为“向后”矢量的矢量，当解码时它们按序组合在一起，以便最终获得一个唯一的预测。
在是内部宏块的情况下，不会形成任何预测。然而这些模块可同样运载用于修正传输中损失系数的运动矢量，但这种特定情况不涉及本发明。
只是一些B或P图像宏块包括由本发明导致变化的运动矢量。每个运动矢量分解为一个水平部分和垂直部分，每部分均可能地有一个残余价值。每个构成部分与上述解码运动矢量相比以不同形式被编码，这样说明当解码一个宏块预测矢量时，将宏块中编码的部分加到完全解码的最后数值中。每个构成部分均用同样的方式编码通过一个由VLC(可变长度编码)技术编码的主场(MPEG-2中的motion_code(运动编码))可变长度的编码；这是一种把一个较小的比特数量值给予一个频繁事件的编码技术，然而一个不常用的值将由一个较长的编码表示，一个基于一定数量比特编码的残余场(MPEG-2中的motion_residual)，所述比特数量取决于视频流中出现的其它场。本发明涉及主分量和/或残余分量。
运动矢量构成部分的数值变化大大改变人们对传统显像装置上显示的MPEG-2视频流的理解。它尽可能多的改变运动矢量构成部分的数值，而不改变MPEG-2视频流的格式。本发明提出的其中一种方法在于从MPEG-2标准观点看使用有效的其它VLC编码代替MPEG-2视频流VLC编码，但它将不改变视频流的显示。视觉效果各式各样图像震颤，液化效果，或像素化效果，运动转换，所有使视频流视觉感觉不能利用并对人的眼睛很难受的那些。
可能损害视频流的修改是用另一个P图像或B的差分运动矢量代替一个P图像或B的差分运动矢量，将两个同一P图像或B的差分运动矢量倒置，将两个同一视频流的两个P图像或B的差分运动矢量倒置，用一些任意值代替一个P图像或B的差分运动矢量，将一个或多个从一个P图像或B的差分运动矢量值中选择的比特值倒置，用这些矢量实施的一种计算的结果代替一个P图像或B的差分运动矢量，上述计算是一个加法，一个减法，一个乘法，一个二元处理，或参考或不借助一个数字键的任何其它数学运算。
本发明尤其在于实施一种这些原始视频流的转换和将为重建上述原始视频流所需的信息存入第二视频流中。这些信息尤其包括那些原始视频流去除的信息，和那些当原始视频流重建阶段指出如何插入和将其何处的数据，和/或可将原始视频流信息重新排序的那些信息，例如在修改在于倒置两个同一视频流的两个P图像或B的差分运动矢量和/或指出计算和那些在修改矢量上实施的联合数字键的信息，以便找到原始矢量。
有益处的是，根据上述第二视频流的所需大小，选择对原始视频流实施的修改。
有益处的是，根据上述第二视频流的所需大小，上述分析决定所需修改的P和B图像。
有益处的是，根据上述第一修改视频流所希望的递降水平，上述分析决定所需修改的P和B图像。
在该方法的一个特定实施中，用物理分布载体如一个CD-ROM，DVD，一个硬盘，或一个例如闪存式的储存卡，实现上述第一视频流的传输。
在该方法的另一个实施中，用一个宽带网(电缆、卫星，光纤，赫兹，DSL，DAB，UMTS等)实现上述第一视频流的传输。
根据该方法的一个实施，用一个电缆网，一个电话交换网(RTC模拟或数字)，一个使用GSM，GPRS，或UMTS标准的移动电话网，一个BLR(射频本地环)网或一个DSL型网，实现上述第二视频流的传输。
根据该方法的一个特定的变化形式，用一个与上述第一视频流使用的网相同类型的宽带网，即同一网，实现上述第二视频流的传输。
根据该方法的一个特定的变化形式，通过一个闪存式储存卡或一个芯片卡，实现上述第二视频流的传输。
有益处的是，两个视频流其中之一或两个视频流的传输被编号。
根据该方法的一个实施，两个生成的视频流可用于一个单一设备，一组设备或所有设备。
根据一个特定的实施方式，该重建取决于一种事务(transaction)。
为查询一个用户请求的私有拷贝，可同样获准重建。
通常，在网关授权下有条件地重建的事实可使任何服务的操作者管理所有有关视听作品的权力。
另外，本发明涉及一种按照该方法实施方式制造一个视频流的设备，包括至少一个含有一些原始视频序列的多媒体服务器，其区别在于它包括一个用于分析来自上述服务器的装置，以便生成两个视频流。
有益处的是，该设备包括一个用于记录“私有拷贝”标志的记录存储器，对每个序列来说，该标志指出每个使用者的权力私有拷贝可每次不限数量，私有拷贝可每次限制数量和多少数量，禁止私有拷贝。
另外，本发明涉及按照该方法的实施方式开发一种视频流的设备，包括一个视频流标准编码器，至少一个用于存储上述第一视频流内容的录入接口(硬盘、闪存式存储器)和/或一个光盘(CD，DVD等)阅读器和至少一个显示界面(标准屏幕，无线屏幕，录像投影仪)，其特点在于它包括一个基于两个视频流的重建原始视频流的手段。
根据一个特定的实施方式，上述手段是安装在设备上的一种软件应用程序。
根据另一个实施方式，上述手段是一种固定的电子装置。
根据另一个实施方式，上述手段是一种具有其内建屏幕的便携式(移动)电子装置。
根据在一台计算机上安装设备的一种实施方式，上述使用的手段是一种专用于产品(卡)的资源，以便防止复制永久载体上第二视频流的临时信息。
有益处的是，上述录入接口同样存储一个与指出使用者对该序列的权力的上述第一视频流有关的“私有拷贝”标志私有拷贝可每次不限数量，私有拷贝可每次限制数量和多少数量，禁止私有拷贝。
有益处的是，该设备包括一个芯片卡阅读器，该芯片卡含有一些软件应用程序。
有益处的是，该设备包括一个芯片卡阅读器，该芯片卡含有一些具有一个给定内容的上述第二视频流的数据。
最后，本发明涉及一种传输一个视频流的系统，其特点在于它包括一个生产视频流的设备，至少一个在生产设备和(一些)开发设备之间的通讯网。
在阅读下述非限定性的一个实施例的说明，参照附图，将更好地理解本发明
图1描述本发明方法实施系统的整体结构。
图2是一种按照本发明视频流分析与合成系统的特定实施方式。
图3是一种按照本发明视频流合成系统的特定实施方式。
本发明涉及一种标称格式的数据流，特别涉及一种并非唯一的MPEG-2型视频流。使用的视听流格式应具有以下特点该格式应将数据分解为一系列图像，用前述I图像或P作为参考的运动补偿技术计算的每个帧可以是完整的(I图像)或是预测的(P图像)。
可选择的是，用前面和后面I图像和/或P作为参考的运动补偿技术计算的至少一个B图像出现在标称视频流中。
本发明涉及一种标称格式的数据流，特别涉及一种并非唯一的MPEG-2型视频流。使用的视听流格式应具有以下特点—该格式将这些数据分解为一系列图像，该系列图像包括至少一个P图像。
—至少一个P图像含有一些运动矢量。
在以下说明中，该实例涉及一种MPEG-2视频流，这并不构成保护范围的一种限制。
一种保护视频流的安全化方法的普通原理在以下陈述。
目的是例如允许通过所有这些传播网进行视频点播和在用户数字解码器机盒中的本地录制。该解决方案在于在用户住所外部，其实是在传播和传输网中，永久保存一部分录制的视听节目，这部分节目对于在电视或监视器屏幕上显示上述视听节目来说是至关重要的，但与在用户家中录制的数字视听节目总量相比，只是一个微不足道的数量。当显示用户在家已经录制好上述数字视听节目时，将通过一个传输网传输缺少的部分。
所以最大部分的视听流将被通过一个传统传播网传输，即使缺少部分将根据请求通过一个窄带通讯网发送，如RTC型传统电话网或GSM，GPRS，UMTS型蜂窝网，或同时使用一个DSL或BLR型网的一小部分，或使用一个宽带网如一个电缆网或光纤网的通带的一部分。
在附图上，图1是本发明分布系统原理示意图。
图2是一种按照本发明视频流分析与合成系统的特定实施方式。
图3是一种按照本发明视频流合成系统的特定实施方式。
在图1中，视频接口(8)配置是为了连接至少一个显示装置，例如一个监视器，一个录像投影仪或一个电视屏幕式的装置(6)，至少一个宽带传输和传播网接口(4)，至少一个远距离传送网接口(10)。根据本发明，该配置由一个模块(8)组成，它一方面主要包括一个匹配处理器，根据预装的解码和解扰软件程序处理特别是解码和解扰整个MPEG-2视频流，以便实时或延时显示、将其存储、录制和/或在一个通讯网上发送，另一方面包括至少一个屏幕接口(7)，和一个与本地网或扩展网(5)和/或(9)联接接口。该宽带传输和传播网(4)和远距离传送网(10)可合并在一个单独的网中。
模块(8)供选择的硬盘可作为缓冲存储器使用，以便在传输网通带中延时或限制显示的情况下，同时存储至少一部分需显示的节目或视频序列。该显示可根据使用者或网关(12)请求推迟或延时。
如图1所示，联接接口(5)与一个宽带传输和传播网(4)连接，如同一个光纤线接口或一个射频接口或用于无线通信的红外接口的一个调制-解调器，一个卫星调制-解调器，一个电缆调制-解调器。
就是通过该传统的视频传播通信，传输视听节目内容如电影。尽管如此，为了不被盗录，在从服务器(1)或网关(portail)(12)传输视听内容之前，在网关(12)准备保存一小部分视听内容。
在实时显示一个视听节目的情况下，保存在网关(12)中的这一小部分视听内容将同样通过远距离传送网(10)被发往模块(8)。
所以MPEG-2压缩在第一时间通过将图像分解成包括多点或多像素的不同矩阵开始，每个具有其固有比色值。一种计算可获得每个矩阵的平均值，在其内部每个点被埋没。该处理生成一个像素化和出现统一色调，在此存在着一些彩色色调。MPEG-2压缩的第二个阶段包括仅仅是一个图像一个图像地保存那些正在变化的元素。
该视频被呈现为一系列单个图像，其每个图像作为二维矩阵来处理。每个像素色彩的呈现包括三个部分一个亮度部分Y和两个色度部分Cb和CR。
通过使用多种技术实现数字化视频的压缩为适应人类视觉系统(HVS)的感光度的色度信息采样，量化，为使用时间冗余性的运动补偿(MC)，通过离散余弦转换(DCT)频率域中的转化，以便利用空间冗余性，可变长度编码(VLC)和图像插入。
人类视觉系统(HVS)对一个图像亮度部分的分辨率最敏感，这些像素值Y被满分辨率编码。人类视觉系统对色度信息不是很敏感。该子采样删除那些一贯基于位置的像素值，这样通过其它技术减少需压缩的信息量。正常状态保存一组在4:2:0格式的每个邻近2×2亮度像素的色度像素。
一个图像的基本编码单位是宏块。每个图像的这些宏块将从左到右从上到下被连续编码。每个宏块由多个8×8模块组成四个亮度模块，一个或多个色度模块Cb和一个或多个色度模块Cr。值得指出的是这些亮度模块与那些色度模块覆盖图像的同一区域，进行色度信息的子取样是为了使编码适应人类视觉系统的感觉。
对于一个给定的宏块来说，第一操作，是选择编码方式，它取决于图像类型，编码区域中运动补偿预测的有效性，和模块中信号的属性。第二操作是，形成一种基于先前或后来的参考图像的模块内容的运动补偿预测。这种预测要被从当前宏块的真实数据中减去，以便形成一个误差信号。第三操作是，将误差信号分为8×8模块(在每个宏块中四个亮度模块和至少两个色度模块)，离散余弦转换(DCT)被用于这些模块的每个模块。量化所得到的DCT系数的8×8模块。之字行扫描由此产生的二元模块，以便被转换成一个量化DCT系数的一元链。第四操作是，对宏块附属信息(类型、矢量等)以及量化系数数据编码。为了获得一种最大的有效性，对不同数据元素确定了若干数量的可变长度编码表。一个波段长度的编码被用于量化系数的数据。
模块左上点(0，0)的DCT系数表示一个为零的水平和垂直频率被称为DC系数(连续)。DC系数与8×8模块像素平均值成正比，预测编码可具有一个额外压缩，因为这些相邻8×8模块平均值的差趋于相对小。其它系数表示一个或多个水平的和/或垂直的非零的空间频率，并被称为AC系数。为了使与高空间频率相应的系数量化水平便于建立一个零系数，选择人类视觉系统(HVS)几乎不会发现相关空间频率的损失的量化步长，除非系数值处于该量化水平之上。零值高阶系数的预计范围的统计编码，大大地有助于压缩增益。为了在一系列开始组合成那些非零系数，为了在最后非零系数之后尽可能同样多地零系数编码，其序列由一个涉及在系列结尾高空间频率的之字型扫描提供。
可变长度编码(VLC)是一种与要编码值的编码词有关的统计编码技术。这些短的编码词与高出现频率值有关，而那些长编码词与低频率出现的频率值有关。平均，高频短编码词是多数的，以至编码链比原数据短。
本发明在于使用和修改P和/或B图像差分运动矢量，以便能够操作图像所属序列的目视检查和有效性。
根据一种特定实施方式，整个MPEG-2视频流(101)由一个网关(12)的分析装置(121)进行分析；分析所有P图像，以便找到其每个差分运动矢量。对于找到的每个值来说，该系统开始在网关(12)的缓冲区(123)中的安全保护，并在视频流中被由标准对每个得到值一样授权的最大值代替。转换的视频流被存入输出缓冲区(122)中，其大小不同于原始视频流(101)，但它可被任何能阅读原始视频流(101)的阅读器(8)清晰地阅览。
根据一种特定实施方式，整个MPEG-2视频流(101)的所有P图像由网关(12)分析装置(121)进行分析，以便找到其差分运动矢量的每个矢量。为了减少安全保护数据量，人们只转换一个宏块的二分之一或三分之一的差分运动矢量。重现已修改的图像方法和转换的差分运动矢量原始值一起将被保存在网关(12)缓冲区(123)中。
根据一种特定实施方式，整个MPEG-2视频流(101)的所有图像由网关(12)分析装置(121)进行分析，以便找到其差分运动矢量的每个矢量。为了获得与输出缓冲(122)的MPEG-2原始视频流(101)相同大小的的转换视频流，人们只转换表示处理值的VLC编码中的一定数量比特，以便使得到的VLC编码符合标准，并使新值与原始值有足够的不同，以便使该转换产生尽可能大的效率。
根据一种特定实施方式，只分析和转换MPEG-2原始视频流(101)图像的一部分，这样可减少网关(12)缓冲区(123)中存储数据的数量。
当阅读二进制序列时，一个传统MPEG-2解码器识别一个编码图像的开端，然后是图像的类型。为了防止对一个经常被称为“机顶盒或STB”解码器机盒的任何混淆，在文献后续部分中MPEG-2标准解码器将被称为“阅读器”(“播放机”或“观看器”)。该阅读器将用硬件和/或软件实现。MPEG-2阅读器对每个图像宏块相继解码。在其所有宏块被已经处理时，图像被重建。如涉及一个I图像，它构成一个用于后续图像的参考图像，并被存在最先的参考图像的位置。这样就可根据应用要求获得处理和显示的数字化图像。
当是一个MPEG-2视听节目时，来自服务器(1)或网关(12)P图像的所有特征不向模块(8)传输。特别是，符合本发明的特征是P图像中差分运动矢量。
这些P图像的某些差分运动矢量被保留在网关(12)中。相反，代替这些非传输的P图像的差分运动矢量，本发明装置将插入与被去除的并保留在网关(12)中的差分运动矢量相同属性的伪差分运动矢量，以便使模块(8)MPEG-2标准阅读器不被这些修改所扰频，该阅读器将忽略这些修改并在输出时将重建MPEG-2输出流，但这种MPEG-2流从人类视觉观点看是不正确的，但从MPEG-2格式上看却是正确的，这种MPEG-2输入视频流不符合。
机盒MPEG-2阅读器(8)是一种MPEG-2标准阅读器，没有因图像P的改变而需要任何方式的修改。
如图1所示，联接接口(9)直接与一个扩展远距离传送网(10)连接，或通过一个作为接入网并由例如一个用户线接口(RTC型或数字模拟电话网，DSL，BLR，GSM，GPRS，UMTS等)构成的局域网连接。
所以，这些视听节目将通过赫兹、电缆、卫星、数字赫兹、DSL等型宽带(4)传输网，用传统的广播模式被传播。从服务器(1)直接通过连线(31)或经连线(2)和(3)通过网关(12)，通过连线(5)向解码器模块(8)传播。这样传播的每个视听节目可被加密(如加密)或不被加密，并按照本发明，MPEG-2视频流包括有关上述某些P和/或B图像的修改。根据用户选择的参数或传播服务器传输的信息，某些如此修改和不完整的视听节目被录制在机盒的硬盘(8)中。
当用户希望观看一个这样录制在其机盒(8)硬盘中的视听节目时，用一个与其机盒(8)连接的遥控器，以传统方式提出请求，其机盒通过局域网型连线(9)自动与网关(12)联接，或直接接入和通过由连线(11)与网关(12)连接的远距离传送网(10)自动联接。在视听节目显示的整个过程中，连线(9)和(11)保持联接状态，并使机盒(8)接收用于排序和校正的P图像修改的差分运动矢量的功能和参数。这些如此传输的P图像的修改的差分运动矢量从不被录制在机盒(8)的硬盘上，因为这些再现P图像通过连线(7)在由机盒(8)阅读器通过从其易失本地存储器处理之后直接在显示屏(6)上被显示。一旦被处理和显示，刚通过网关(12)传输的P图像修改和/或缺少的差分运动矢量将被从机盒(8)本地易失存储器中擦除。
根据一种特定实施方式，由机盒(8)重新组成的视频流不是与原始视频流逐比特地相同。机盒(8)其实轻微改变某些运动矢量，以便从视觉上，使显示屏(6)上显示的视频流与原始视频流(101)一样，但某些差异被计算并在二元级上被引入。这些差异的存在实质上使想回避视频流保护的恶意使用者的任务繁琐得难以实现。根据用户特点例如一个机盒(8)数字识别或机盒(8)序列号，进行计算。运动矢量的差被多种方式引入，例如，包括运动矢量的剩余运动场(champ motion_residual)值加1。上述差的位置，借助用机盒(8)数字识别器或机盒(8)序列号预置的随机变量的发生器，由机盒(8)确定。该差别非常轻微，几乎影响不到显示屏(6)上重新组成的视频流的目视检查，但新组成的视频流与原始视频流不再是完全一样。
有益处的是，对运动矢量所做的修改使用由连接(10)发送的第二视频流中提供的信息被参数化，其中所述修改使得在显示屏(6)显示的与原始视频流(101)在视觉上相同的重建流与原始视频流(101)有二进制差异。例如，第二视频流包括一个二元场，向机盒(8)指出对一个重现视频流的给定图像的运动矢量的修改包括向它所含的剩余运动场添加一个可取-1，0和1值的随机变量。
根据一个特定实施方式，如此传播的P图像差分运动矢量的原始值可通过现有的或未来的任何加密手段进行加密或不进行加密。对于P图像修改的差分运动矢量排序的计算法，功能和参数同样如此。
每次用户想收看录制在机盒(8)硬盘中的一个节目，机盒(8)将自动与网关(12)联接。同样，当用户暂停时，来自网关(12)P图像的差分运动矢量原始值修正信息的传输将被中断，直到重新显示，这样保证一个视听节目所有信息在一个给定的时间内不再处于机盒(8)中，并防止恶意用户盗录这些录像。
根据一个特定实施方式，机盒(8)包括一个可使网关(12)认证机盒(8)的所属用户的芯片卡(la carte àpuce)阅读器。
根据一个特定实施方式，对于一个给定的MPEG-2内容来说，该芯片卡包括已经由网关(12)保存的上述第二视频流。
如果这样被允许，芯片卡就可同样使用户私有拷贝其解码器机盒(8)硬盘上录制的视听节目。为此，如果用户想私有拷贝一个视听节目的话，通过将机盒(8)与显示屏(6)连接的连线(7)，在一个录像机上用传统的方式进行私有拷贝。
根据一个特定实施方式，如果用户希望在其机盒硬盘中保留一个私有拷贝的话，他将向服务器指出，服务器将记录该网关(12)的私有拷贝存储器(124)中的节目和由芯片卡认证的使用者的“私有拷贝”信息。然后，每次用户想阅读该私有拷贝，机盒(8)自动与网关(12)联接，并向网关指出用户想阅读其私有拷贝；反之，如果拥有该芯片卡和该节目的用户可阅读私有拷贝的话，解码器机盒(8)此时将接收P图像缺少的不同矢量以及所有其它允许显示构成私有拷贝的视听节目信息。
根据一个特定实施方式，私有拷贝可使用户无限制的收看该视听节目或按照通过授权该私有拷贝的服务提供商事前确定的次数收看。
本发明同样涉及由消费者使用的获得数据的物理机盒(8)。该物理机盒处于用户家中。他提供一组功能性设置，管理按照观众选择展示的相关信息和管理与远距离服务器的联接和联络。
根据一个特定实施方式，与视频接口配置相应的物理机盒(8)被作为一种具有集成硬盘的固定独立装置实现的。
根据一个特定实施方式，与视频接口配置相应的物理机盒(8)被作为一个具有集成硬盘和/或光盘阅读器(CD，DVD等)的便携式(移动)独立装置来实现的。
根据一个特定实施方式，独立物理机盒(8)包括一个芯片卡阅读器。
根据一个特定实施方式，视频接口(8)配置将被作为一个附加卡实现，它将被安装在一个PC机中，并至少与一个宽带传输和传播网接口(4)和至少与一个远距离传送网接口(10)连接。该卡将使用记录第一视频流的PC机硬盘，但将包括其本身的计算器和其自身易失存储器，以便不会使PC恶意使用者能够访问补充信息如第二视频流的P图像的修改的差分运动矢量。
根据本发明，视频和多媒体服务器(1)和/或(12)包括视频数据的编码、代码转换和扰频设备，尤其是在序列开始和整个序列长度上增加加密和安全信息的设备。
最后值得指出的是，本发明从视觉上将使视频流降级，直到不再能识别传输和显示的画面，同时不能访问补充特征和数据，但可毫无损失地全部重现视频接口(8)配置中的MPEG-2视频流。
借助展示本发明物理基础，并参照表示与电缆和卫星网非常匹配的非限定实施例的优选实施方式的附图2，将很好地理解本发明。全部MPEG-2视频流(101)由网关(12)分析装置(121)分析，并将被分为一个MPEG-2型视频流，但其一部分甚至所有P图像差分运动矢量将被处理，并将通过网关输出(122)向宽带传输传播网(4)发送。
修改MPEG-2视频流的另一部分将被存入网关(12)缓冲存储器(122)中。对于这样传播的每个MPEG-2视频流来说，网关(12)在缓冲存储器(122)中，将保留由网关(12)分析器(121)将对该MPEG-2视频流所做的这些修改。准确地说，对于同一个MPEG-2输入视频流来说，视频流的处理对每个使用者(8)和/每一组使用者(8)可能是不同的。这样，网关(12)的缓冲存储器(123)包括一个对每个使用者不同的存储区。
在实施的例子中，对于第一个使用者来说，MPEG-2视频流的某些P图像的差分运动矢量被修改；对于第二个使用者来说，P图像的某些差分运动矢量和MPEG-2视频流的某些B图像被修改；在第三个例子中，该装置(8)是便携式的(移动)。
现在详细描述该第一使用者的不同处理。
网关(121)选择它将要向使用者(8)发送的MPEG-2视频流(101)，以便在显示屏(6)上被延时收看。该使用者与一个传播数字电缆网(4)和一个远距离传送网ADSL(10)连接。
所以网关(12)分析系统(121)将阅读输入的MPEG-2输入视频流(101)并每当检测一个P图像时，将其分解成若干个宏块，而后再分成若干个模块。该分析使其在编码中辨认出这些差分运动矢量，并用一些随机值代替它们其中的某些运动矢量，以便使这些图像(和因此使序列)从人类视觉认识角度不能被接受。差分运动矢量的真实值将被存入输出缓冲器(123)中，随后它可在机盒(8)中按照反向原理重现开端序列。在实施的例子中，二分之一的宏块包括一个修改的模块(差分运动矢量)。
分析系统(121)此时记录缓冲器(123)中修改的P图像被代替的系数值。分析系统(121)继续其分析直到MPEG-2输入视频流结束为止。
修改的新MPEG-2视频流此时被记录在输出缓冲器(122)中，以便通过连线(5)在传播网(4)上传播。MPEG-2输入视频流(101)修改P图像的代替的差分运动矢量被存入网关(12)缓冲器(123)中。
在此期间，以完全未加密的方式，来自网关(12)输出缓冲器(122)的修改的MPEG-2输出视频流通过宽带网(4)向一个或多个使用者(8)传播。
每个希望记录如此修改的MPEG-2视频流的授权解码器机盒(8)可阅读该MPEG-2视频流并将其录制在他的硬盘(85)上。这种主动录制是在网关(12)的控制下由解码器(8)完成。为此，分析系统(121)已经从MPEG-2视频流开始记录一个准确说明该修改MPEG-2视频流目标的补充数据信息。这些目标可以是一个特定目标或其自身，一组目标(8)或全部与网络(4)连接的一组解码器(8)。
上述描述的过程对应于所述网关(12)的准备MPEG-2流、通过宽带网(4)的传输以及在解码器(8)中的记录的第一阶段。该解码器(8)此时可显示录制在其硬盘(85)上的该MPEG-2视频流。为此，解码器(8)的合成系统(87)将从其硬盘(85)上阅读MPEG-2文件，并将其发往一个传统的MPEG-2阅读器(81)。如果合成系统(87)未收到任何补充数据的话，那么到达阅读器(81)的MPEG-2视频流就会被处理和被原样的显示，这样导致在显示屏(6)上的显示严重失真。其实，由合成系统(87)处理的修改P图像与那些用于修正显示所需的P图像不相符，因为某些差分运动矢量已经被伪的差分运动矢量所代替。相反，正如录制的视频流是一个MPEG-2型视频流，阅读器(81)没有任何的不同，并在输出屏(6)上显示一些信息，它好像是一种MPEG-2视频流数据，但与观看屏幕96)的人类豪不相干。当由任何一个MPEG-2阅读器进行其重现时，来自机盒(8)硬盘(85)的MPEG-2视频流的任何复制将产生同样的视听效果；所以这种任何恶意的复制使用注定要失败。
当解码器(8)用户真正想在其屏幕(6)上显示录制在其硬盘(85)上的视听节目时，用其遥控器向合成系统(87)提出请求，如同使用一个录像机或在其电视屏上提供一个目录的DVD阅读器操作一样。合成系统(87)此时向硬盘(85)提出一个请求，并通过阅读缓冲器(83)开始分析出自硬盘的修改MPEG-2视频流。此时合成系统(87)通过远距离传送网(10)与网关(12)建立联系，在例子中是一个DSL连接。该联系一旦建立，并在显示电影或视听节目的整个期间，合成系统(87)使从服务器(12)的缓冲存储器(123)获取被代替的差分运动矢量以及与硬盘(85)上录制的视频流修改P图像相对应的数据。这些差分运动矢量和这些位置数据经输入缓冲存储器(86)到达合成系统(87)，并被暂时存入合成系统(87)易失存储器(88)中。基于经缓冲器(83)到达的修改MPEG-2视频流和基于经缓冲器(86)到达存储器(88)中的差分运动矢量和相关数据，在用真实的差分运动矢量代替修改的P图像差分运动矢量的同时，合成系统(87)以与前述分析过程相反的过程重组，并将如此重组新的MPEG-2视频流发往阅读器(81)，以便在屏幕(6)上准确显示。从它们被使用开始，需代替的差分运动矢量和与这些P图像的组合数据从易失存储器(88)中被抹去。
在实施例中，在网关(12)未允许从其缓冲器(123)发送差分运动矢量和相关数据之前，网关(12)核实机盒(8)用户是否真正获得授权这样做。为此，网关(12)阅读机盒(8)芯片卡(82)上含有的信息，并核实该用户真正被允许收看该视听节目。只是在该核实之后，这些差分运动矢量和相关数据才从缓冲器(123)中通过网络(10)向该用户的机盒(8)发送。
在实施例中，用户还进行其视听节目的私有拷贝。所以合成系统(87)在硬盘(85)一部分(84)中录制一些补充数据如芯片卡号(82)和象有关该视听节目的数据的“私有拷贝”信息。当下一次个人阅读该视听节目时，合成系统(87)将分析这些相关数据，并将通知网关(12)用户进行私有拷贝阅读。如果网关(12)允许用户使用该功能，差分运动矢量和相关数据将被从网关(12)向上述缓冲存储器(86)发送。在相反的情况下，差分运动矢量和相关数据将不被发送，而解码器用户(8)将不能收看重组的MPEG-2型视频流。
上述方法的一种变化形式包括实施一种不同修改用随机值代替某些运动矢量值。使用的一种实施变化形式颠倒运动矢量符号。这样一种修改的结果是颠倒两个参考图像间的运动方向。这样，在以该方式扰频和表现一些运动的场面上，这些运动是反向的。在一个有一条在岩石间弯弯曲曲河流的录象上，人们看到水流上斜坡。在一个有移动拍摄场景的录像上(摄像机横向扫描)，移动拍摄场景是反向的(不是从左到右，而是从右到左)。许多赝像是多见的。这些反向运动对每个传输的I图像总是被消除，所以这种形式的扰频录像具有非常跳跃的运动。
为此，用于VLC运动编码矢量主要组成部分(被称为MPEG-2标准的运动编码(motion_code))。一个可变长度的给定二进制序列，对应一个值编码。这样1的编码是010，而2是0010。这些数值同样可以是正数或负数。一个VLC符号是由其轻权重的比特(位)确定。这样，-1的编码是011和-2是0011。为了倒置一种MPEG-2视频流中出现的运动矢量符号，所以倒置所有运动矢量的轻权重的比特即可。所以，在一个MPEG-2特定的情况下，编码包括一个指示矢量符号的位。在这个变化形式中，分析装置(121)阅读原始视频流，并对于每个模块的每个运动矢量来说，倒置其符号，即用其轮番选择(0对1和1对0)代替符号位。第二视频流由一个单独的用于合成装置(87)的信息构成，它详细说明每个运动矢量的主要组成部分已经倒置。在这种情况下，第二视频流的量非常小。为了遵守按照合成装置要求提供第二视频流的方法，第二视频流可以由一个详细说明每个运动矢量传输的文件构成，该传输已经由分析装置(121)执行。
在该实施方式的一种变化形式中，只有某些运动矢量用这种方式修改，而上述第二视频流详细说明这些运动矢量。由于MPEG-2型视频流中数据不同编码，视听效果同样递降。
在该方法的另一种实施方式中，有关运动矢量的修改是去除这些运动矢量。为此，分析装置(121)通过零值代替所有运动矢量值，遵守选择视频流格式的有效VLC编码。如此产生的上述第一视频流被影像化，但该运动断断续续，因为两个I型图像之间，表演场景的画面运动为零。由分析装置(121)产生的上述第二视频流此时是由运动矢量真值构成。上述第二视频流的大小完全取决于修改运动矢量的数量。
在该方法的另一种实施方式中，原差分运动矢量被一个具有大小不同的原始视频流(101)运动矢量的随机值代替。改变位的数量，按此对一个运动矢量编码的这种做法，其结果是提高与在输出缓冲器(122)中存储获得修改的视频流的相关视觉降级度。
在该方法的另一种实施方式中，原差分运动矢量被一个具有大小不同的原始视频流(101)运动矢量的随机值代替，但在输出缓冲器(122)中存储的修改的视频流的二元流量与原始视频流(101)的一样。为此，当该方法开始处理一个图像的内容时，利用一些具有低二元大小的“诱饵”代替一些运动矢量，在分析装置(121)存储器中永久保留输入(101)和输出(122)视频流相关大小的差。这样，例如，代替两个矢量之后，其运动编码场(champs motion_code)被分别以5位和8位编码，而对应的矢量编码是3位和1位，输出视频流和输入视频流间大小的差为负9位。当这些差低于某一限值时，例如-10，分析装置(121)向原系数中插入一些低大小的“诱饵”。相反，当这些差高于某一限值时，例如-2，分析装置(121)重新减少存入输出缓冲器(122)中修改视频流中插入系数的大小(taille)。对整个图像如此操作的同时，当前图像处理结束后的计算差接近零和负数，如果使用的限值是负数的话。这样用充填补充图像结尾的同时(零值位)，修改图像与原图像完全相同。同样，对所有输入视频流(101)图像如此操作的同时，输出修改视频流(122)保留与原始视频流(101)相同的二元流量，即使这些修改的系数具有有不同于原始系数的大小。
在该方法的另一种实施方式中，输出缓冲器(122)中修改视频流中插入的运动矢量，借助对原始矢量的操作计算被获得。该计算例如是在矢量的运动编码(motion_code)上加1，同时使用基于模块(modulo)的循环计算，以便使运动编码值停留在标准规定的范围内(-16；16)。在运动编码的LC编码V(可变长度编码)之前实施这种相加，以便使该产生矢量符合MPEG-2标准。对于该实施方式来说，存储在输出缓冲器(123)中的第二视频流包括一些可使用户机(8)在对修改的运动编码减1的同时进行原始矢量恢复的反向操作的信息。
在该方法的另一种实施方式中，插入修改视频流中的运动矢量是借助对原始矢量进行运算操作和通过数字密钥参量化的一种计算获得。例如，该运算包括向每个矢量的每个运动编码添加一个数字密钥，可重组原始矢量的反向操作的数字密钥和识别符在存储在缓冲器(123)中的第二视频流内被准确描述。
在上段描述该方法的另一种实施方式中，针对每个场的冗余运动矢量进行这种操作。
在该方法的另一种实施方式中，有关运动矢量的修改有两种类型。某些运动矢量被随机值代替，通过对原始矢量执行计算，获取插入在输出(122)的修改流中的其它运动矢量的至少一个，并将所述至少一个矢量通过数字密钥进行参量化，上述密钥等于由一个随机值代替修改的最后矢量的运动编码的原始值。存储在缓冲器(123)中的第二视频流包括由随机值代替的矢量原始值和一个对修改矢量实施操作的指示器，以便获得原始矢量。
例如，通过对不是由随机值代替的矢量所进行的操作包括向需要修改的运动编码增加由一个随机值代替的最后矢量的运动编码值。
在另一种实施方式中，通过对不是由随机值代替的矢量所进行的操作包括增加在伪随机变量发生器输出获得的数值，该发生器通过一个随机变量代替的最后运动矢量值初始化。
在另一个实施例中，对不是由随机值代替的矢量所进行的操作包括添加一个伪随机变量发生器输出获得的数值，该发生器用随机值代替最后运动矢量值的添加结果来初始化，在当前图像中已经进行同一类型操作数量或从分析输入视频流(101)开始。
在所有这些实施例中，对需要修改矢量运动编码使用的添加法是在上述运动编码的VLC编码之前进行，以便符合MPEG-2标准，并且是周期性的，以便使输出获得的数值处于运动编码变化的范围(-16；16)内。使用有准确数学操作是先加法模32，然后减16。
现在详细描述第二用户(8)的不同过程。
在第二种情况下，传播网(4)是一个卫星网，而远距离传送网(10)是一个GSM或GPRS型弱通带蜂窝电话系统。
用上述同样的方式，解码器用户(8)将接收MPEG-2视频流和来自网关(12)的补充数据。
相反，在实施例中，不改变每个P图像，分析系统(121)只对n次的一个P图像进行分析，在此n是一个1和12之间的随机数，并考虑那些B图像。这样，在从输出缓冲器(122)发送MPEG-2视频流之前，分析系统(121)将阅读输入MPEG-2视频流(101)，并在提取n随机数之后，合成系统修改MPEG-2视频流第n个P图像的差分运动矢量。在每个P图像这样修改之后，分析系统(121)将重新提取一个随机数n。如此使用的每个随机数被记录在网关(12)缓冲器(123)中。对于那些B图像来说，分析系统(121)考虑m中的一个B图像，在此m是一个1和5之间的随机数，在一个帧中P图像没有被修改。
网关(12)分析系统(121)阅读输入MPEG-2视频流(101)，每次它检测一个第n个P图像或一个第m个B图像时，将其分解成许多宏块，然后再分成若干个模块。该分析可使它识别编码中差分运动矢量，并用随机值代替它们其中的某些值，以便使这些图像(和序列)在人类视觉角度不能被接受。差分运动矢量的真值将被存入输出缓冲器(123)中，随后它可按照反向原理在机盒(8)中重组开始序列。
另外，在第二个实施例中，不是在这个第n个P图像是的所有差分运动矢量被修改。只有二个中只有一个宏块包括一个修改的模块(差分运动矢量)，遵守一个宏块的对模块修改频率的平衡。另外，通过一个随机方式计算的差分运动矢量代替每个差分运动矢量，但其数值与需要代替的差分运动矢量值对比，以便核实其偏差。如果该偏差非常小的话，就计算另一个随机数，以便增大需要代替的矢量和代替矢量之间的偏差。
对B图像也同样如此。
为了重组MPEG-2视频流，解码器(8)阅读缓冲器(86)和(87)，并按照确定的句法，对二进制序列数据元素译码。
当它阅读二进制序列时，解码器识别一个编码图像的开端，然后是图像类型。连续译码图像的每个宏块。使用宏块类型和运动矢量，建立一个基于那些存入解码器中的先前和后来参考图像的一般宏块预测。差分运动矢量数据被译码。具有一个确定动态范围的结果被添加在预测信号中。在向阅读器(81)发送MPEG-2视频流之前，合成系统(87)通过来自缓冲器(86)的视频流矢量替代已经被代替的P和B图像差分运动矢量。
当由解码器(8)合成系统(87)重组MPEG-2视频流时，阅读这些随机数和这些从网关(12)输出缓冲器(123)被代替的差分运动矢量，和阅读从机盒(8)硬盘(85)如此修改的MPEG-2视频流，可使合成系统(87)重组P和B图像，并可向阅读器(81)发送所有这些。
当所有这些宏块被处理后，图像由阅读器(81)重组。在该用户的实施例中，已经确定的是第二视频流要求一个用来传输高质量的MPEG-2视频流的宽带网千分之一的宽带网，或是对于第二视频流来说少于每秒四千比特，而MPEG-2第一视频流是每秒四兆比特。
现在详细描述图3上第三用户的不同过程。
在该实施例中，MPEG-2视频流与第二实施的MPEG-2视频流一样通过同样方式由分析系统(12)处理。
尽管如此，第一修改的MPEG-2视频流利用分析系统(12)输出缓冲存储器开始被记录和录制在一个CD型物理载体(41)上。
第二视频流被存储在缓冲器(123)中，并同样被录制在一个由芯片卡和一个闪存构成的信用卡格式的物理载体(10a)上。该卡(10a)将被该装置(8)卡阅读器(82)阅读。该装置(8)是一个便携式和移动的独立系统。在该实施中，装置(8)包括合成系统(87)，MPEG-2标准阅读器(81)，两个缓冲存储器(86)和(83)以及光盘阅读器(85)。
该装置(8)还包括一个平板显示屏式集成显示屏(61)，它可使用户在其独立装置(8)上直接收看他的视听节目。
为了显示一个MPEG-2型视听节目，该装置用户在其光盘阅读器(85)中插入一个与分析系统(12)录制的光盘相同类型(41)的光盘(42)。该光盘(42)包括一个第一视频流型的MPEG-2视频流，也就是说具有某些P和/或B图像被代替的差分运动矢量。
所以该装置用户(8)可在集成进其装置的显示屏(61)上收看该MPEG-2视频流。尽管如此，由于差分运动矢量的替代，MPEG-2视频流视觉上并不合适。为了使其符合视觉观点，用户在阅读器中插入芯片卡(82)，其中存储器卡(10a)包括具有差分运动矢量的第二视频流。合成系统此时基于来自光盘(42)的第一视频流和来自与阅读器(82)联接的卡(10a)的第二视频流重组正确的MPEG-2视频流。
在一个特定的配置中，芯片卡(10a)同样包括那些将通过合成系统(87)执行的应用和算法。
在另一个特定的配置中，芯片卡(10a)包括许多重组多个MPEG-2视频流的来自第二视频流的差分运动矢量和数据。
在一个特定的配置中，该装置(8)包括一个与GSM或GPRS网络(10)的蜂窝连接。
权利要求
1.一种按照标称视频流格式分布视频序列的方法，这些视频序列是由一系列图像构成，每个图像是由一系列数据块构成，其中上述图像之一的数据块中的至少一个数据块参照至少一个参考图像的图像通过运动预测进行计算，其中上述运动预测在所述流中利用至少一个运动矢量进行编码，在向用户设备传输之前，对所述流进行分析处理以便产生一个第一修改流，该第一修改流具有标称流格式，并具有通过用同一属性但随机的数据代替一些数据而得到的修改图像；并产生一种任何格式的第二视频流，该第二视频流包括用于重建上述修改视频流、而后实时或延时从服务器向目标设备分别传输如此产生的两种视频流的替代数据和数字信息，根据上述第一视频流和上述第二视频流在接收设备上计算一种标称格式视频流的合成，其特征是上述修改在于改变上述运动矢量中的至少一个。
2.根据权利要求1中所述视频序列分布方法，其特征是，所述标称视频流格式由MPEG-2标准定义。
3.根据上述权利要求之一的所述视频序列分布方法，其特征是，上述运动矢量通过用同一属性但随机的值代替某些运动矢量值而被修改的，并且上述第二视频流包括重建上述修改图像的所述数字信息和代替的运动矢量值。
4.根据上述权利要求之一的所述视频序列分布方法，其特征是，在用户设备上计算的标称格式视频流视觉上与原始视频流相同，并从二元观点看与原始视频流不同，上述二元差异是在用户设备上计算的结果，上述计算或者被用户特征数据参量化，或被在上述第二视频流内传输的信息参量化。
5.根据上述权利要求之一的所述视频序列分布方法，其特征是，上述分析根据上述第二视频流的期望大小确定要修改的运动矢量值。
6.根据上述权利要求之一的的所述视频序列分布方法，其特征是，上述分析将根据上述第一修改视频流希望的降级程度确定要修改的运动矢量值。
7.根据上述权利要求的一项中所述视频序列分布方法，其特征是，上述修改是一个用与原始矢量的大小不同的一个随机值代替原始矢量的替换。
8.根据上述权利要求之一的的所述视频序列分布方法，其特征是，对运动矢量大小的修改是以这样一种方式进行的，上述第一修改视频流的每个图像的二元大小与原始视频流图像的二元大小相同，其中第一修改视频流的图像是根据所述原始视频流图像计算得到的。
9.根据上述权利要求之一的所述视频序列分布方法，其特征是，某些修改的运动矢量是对相应的原始矢量进行计算的结果，该计算的识别符在上述第二视频流中指定。
10.根据权利要求9中所述视频序列分布方法，其特征是，上述计算是借助一个数字密钥的参量化，上述数字密钥在上述第二视频流中被指定。
11.根据权利要求10所述视频序列分布方法，包括用随机矢量代替运动矢量和用对原始矢量进行计算产生的矢量代替运动矢量，其特征是，被上述计算用作参量的上述数字密钥是由一个随机值代替的最后运动矢量的原始值。
12.根据上述权利要求之一的所述视频序列分布方法，其特征是，上述第一视频流的传输是通过一个宽带网(电缆、卫星、数字赫兹、光纤、DSL(数字用户线路)，BLR(射频本地环)或DAB(数字音频广播))来实现的。
13.根据上述权利要求之一的所述视频序列分布方法，其特征是，上述第二视频流的传输是通过一个电话交换网(模拟或数字RTC)、或通过一个DSL(数字用户线路)型网、或通过一个BLR(射频本地环)型网、或通过一个使用GSM、GPRS、或UMTS标准的移动电话网来实现的。
14.根据权利要求1-12中任一项所述视频序列分布方法，其特征是，上述第二视频流的传输是通过一个物理分布载体设备(闪存卡，芯片卡)来实现的。
15.一种视频流产生设备，用于实施根据上述权利要求之一中的方法，包括至少一个含有原始视频序列的多媒体服务器，其特征是，它还包括一个用于分析来自上述服务器的视频流的装置，以便产生上述第一视频流和第二视频流。
16.一种视频流传输系统，用于实施根据权利要求1-15中任一项的方法，其特征是，它包括一个视频流产生设备，至少一个视频流用户设备和至少一个位于该产生设备和用户设备之间的通信网。
全文摘要
一种按照标称视频流格式分布由一系列图像构成的视频序列的方法，每个图像由一系列数据块构成，在该方法中，上述图像之一的至少一个上述模块参照至少一个参考图像进行运动预测，上述运动预测用至少一个运动矢量在视频流中被编码，在向用户设备传输之前，开始分析前面的流，以便(i)产生具有一个标称视频流的格式和具有通过同一属性数据代替某些数据的修改图像的第一修改视频流，和(ii)产生一种任何格式的第二视频流，上述视频流包括一些用于重建上述修改视频流的数字信息和替代数据，这二种如此产生的流随后分别从服务器发送给目标设备。而且，根据上述第一视频流和上述第二视频流在目标设备上计算一种标称格式视频流的合成，本发明的特征是上述修改包括改变至少一个上述运动矢量。
文档编号H04N7/24GK1708987SQ200380102019
公开日2005年12月14日 申请日期2003年10月24日 优先权日2002年10月25日
发明者达尼埃尔·勒孔特, 塞巴斯蒂安·乔治 申请人:梅迪亚利夫公司