媒体的解码后添加水印的制作方法

专利名称：媒体的解码后添加水印的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及用于向经解码的媒体应用水印的方法和装置。
背景技术：
媒体作品通常通过固定的计算机可读媒质，如光盘(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、软磁盘、硬磁盘(如预加载硬盘驱动器)、便携式媒体播放器、闪存卡和类似的这一媒质向消费者分发。另外，这些作品有时候通过专用或公共网络-如内联网、广播网络和因特网向消费者分发。
不幸的是，一个人可以相对容易地非法翻印媒体作品的原始数字内容，牺牲内容所有者的利益并对其造成损害。内容所有者包括，如内容作者、艺术家、出版商、开发商、批发商等等。生产并分发内容的基于内容的行业(如娱乐业、音乐、电影、电视等)由于数字盗版而遭受收入的损失。
现代数字盗版有效地剥夺了内容所有者的合法补偿。除非技术提供一种机制来保护内容所有者的权利，否则将耗尽创造性的社会团体和文化。保护这类权利的一种方式是使用一种有助于法庭对数字盗版和/或其关联物进行识别的法庭技术。
水印在载波信号(如媒体作品)中嵌入一个或多个信号是方便媒体作品的内容所有者权利的保护的最有希望的技术之一。这一嵌入式信号通常被称为“水印”，并且嵌入过程通常被称为“加水印”。
在历史上，传统的水印是在印刷媒体(如文具)上烙印或嵌入的朦胧可见的标记，它通常标识该印刷媒体的来源。水印已经几乎与印刷媒体(如纸张)存在了一样长的时间。与银品检验印记一样，水印最初用于显示哪一工匠生产了哪一纸品。后来，它们变成了安全的同义词，出现在纸币上以防止伪造货币。产品上蚀刻出的序列号和全息标志可以像传统的水印一样有效地发挥作用。
与纸件上的传统水印一样，“数字水印”是嵌入式标识记号，但是它被嵌入到媒体作品的数据中。这类媒体可以是模拟的，但通常是数字的。一般地，添加水印是改变媒体作品使得其感知特征被防护的过程。
与轻微可见的传统的水印不同，数字水印通常被设计成人类感官无法感知的。如果是在图像中，则数字水印通常对肉眼不可见。如果在音频素材中，则数字水印通常对人耳是不可听见的。尽管对人类是不可感知的，但是数字水印通常可由特别设计的水印检测器来检测。
本领域的普通技术人员熟悉常规技术和与水印技术关联的技术。此外，添加水印技术的全面综述可以在I.J.Cox、M.L.Miller和J.A.Bollm的“数字化添加水印技术(Digital Watermarking)”，Morgan Kaufmann出版社、学术出版社，2002年版中找到。
应用有许多水印的实际应用。一个应用是在作品中标识内容所有者和/或保护的权利。另一应用可以是隐藏可在将来确定作品的盗版副本的来源中有帮助的法庭数据。这一信息的一个示例包括许可用户的标识。
法庭数据(作为水印的一部分隐藏)的分析令内容所有者能够跟踪并监控他们所传送的媒体。这些在此处一般被称为“法庭水印”，最终用户标识标记是一个这样的法庭水印的一个示例。
法庭水印被认为在跟踪非法复制的媒体中尤其有用-与车辆标识号能够被用于跟踪被盗汽车很相似。例如，如果受版权保护的媒体出现在对等网络上或被认为是非法分发的，内容所有者可对媒体内的水印进行法律检测，并标识可能泄露该媒体的最终用户。
在编码之前施加的法庭水印过去，法庭水印在媒体最初被编码之前被应用到媒体(如数字音频或视频)。这一方法确保了法庭水印总是在媒体中，但是当要插入许多唯一性的法庭水印时就增加了编码过程的复杂性。
例如，如果内容所有者希望为一千(1000)个最终用户唯一性地标记媒体，则该所有者必须创建该媒体的一千个单独的副本，向每一副本应用唯一的标识符(或水印)值，然后个别地编码、加密并向最终用户传送这一千个媒体副本。
在一万(10,000)个单元影片分发的情况下，如果使用了单个编码器来生成这一万个副本，每一副本具有个别的唯一性法庭水印，并假定每一单元需要约两个小时来编码，将花费超过两年的时间来独立地创建该标记了水印的副本。很清楚，当编码计划规模增加时，这一问题也成比例地增加。
改善这一问题的一种常规方法是仅在媒体作品的一部分中对法庭水印进行编码。例如，有时候仅对影片的音轨标记水印，或可能仅对这一音轨的一个片断标记水印。
尽管这令编码过程加快，然而，它牺牲了水印目的的完整性。由于它仅在作品的一部分中，内容盗版者很容易找出、提取、破坏或移除标记水印的部分，而保持该作品的大部分未受影响。

发明内容
与在对媒体作品编码之前插入法庭水印的常规方法不同，本发明描述的一种技术在通过分发接收作品的人对作品进行解码之后或解码之时向该作品施加法庭水印。因此，该技术通过在作品被解码后和/或解码之时向作品应用法庭水印，而方便了媒体作品的有效且高效的分发。


贯穿整个附图，相同的标号标识相同的元件和特征。
图1是本发明描述的一个实现的框图。
图2所示是本发明描述的一个方法实现的流程图。
图3是能够(完全或部分地)实现本发明描述的至少一个实施例的计算操作环境的示例。
具体实施例方式
以下描述陈述了通过在作品被解码后和/或解码时(而不是在媒体作品被编码之前的常规方法)向作品应用法庭水印，方便了媒体作品的有效且高效分发的技术。该技术可以多种方法实现，包括(但不限于)程序模块、计算系统、专用电子设备(如多媒体设备)，并作为计算机网络的一部分。
这些技术的一个示例性实现可被称为“示例性水印插入媒体解码器”，并在下文描述。
在常规方法中，在媒体作品被编码之前插入法庭水印(如，最终用户许可证标识)，然后被分发。因此，分发的作品的每一副本使用一唯一性的法庭水印来单独且个别地编码，以标识每一副本的指定最终用户。
由于每一副本的编码过程消耗大量的时间，如果作品的分发范围很大，则使用唯一性法庭水印对作品的所有这些副本编码所需要的总时间可以相当大。
常规方法是不可规模化的(scaleable)。当尝试的规模增长时，它们迅速变得不实用。然而，本发明所描述的示例性水印插入媒体解码器是完全可伸缩的(scalable)。
本发明描述的示例性水印插入媒体解码器在作品由通过分发接收该作业的人解码后和/或时向该作品应用法庭水印。实用示例性水印插入媒体解码器，相同的同一作品的副本可以实用常规生产技术来大量生产。它们不需要被每一个单独地处理，令每一个具有其自己的唯一法庭水印。
之后，在生产并分发之后，当最终用户对大量生产的媒体作品的副本进行解码时，应用法庭水印。该标记可唯一地标识该最终用户和/或指示其它法庭数据。其它法庭数据可包括日期和时间印记(用于该媒体何时被解码)、用于解码该媒体的计算机或设备的序列号、或任一其它相关的信息。
示例性水印插入解码系统图1示出了一个水印插入媒体解码系统100。该系统可以是一客户机或客户机的一部分。该系统可以硬件、软件或两者的某种组合来实现。该系统可以在通用计算机、专用计算机、便携式计算机、个人数字助理(PDA)、器具、专用电子设备(如DVD播放器)、或能够读、解码、再现和/或呈现媒体作品(如音乐、音频、图像、视频等)的其它这类计算和电子设备。
系统100的组件在图1的虚线内示出。描述的系统100包括数字权限管理(DRM)解密器110、解码器120和水印插入器130。系统100(如通过诸如因特网等网络)耦合至DRM许可证服务器140。示例性水印插入媒体解码器可由水印插入媒体解码系统100实现。该系统的组件可以都以硬件、软件或两者的混合来实现。
使用系统100，媒体作品只需被编码并加密一次，并且在编码/加密过程中不使用多个法庭水印来完成这一过程。这动态地简化了编码和分发过程。然后在已编码或已压缩媒体上执行加密。已压缩/已加密媒体然后被分发到客户(如最终用户)。在由客户实现解码-解密操作之后，可能通过本地解码和/或加密单元来插入水印。
对于图1的系统100的解释和描述，假定最终用户已获取媒体作品的副本。例如，诸如美国电影协会(MPAA)等组织向在各个类别中投票评选美国电影艺术金奖(通常称为OSCARTM(奥斯卡奖))的那些人分发上千个指定电影的副本(包括公映前版本)。然而，由于对盗版的关注，该实践可能被中止。示例性水印插入媒体解码器可很大程度上改善这一情形中的盗版关注和/或方便这类盗版的来源的发现。
该媒体作品的副本是向DRM解密器110提供的“已编码/已加密媒体”。由于内容被加密(如使用WindowsTM媒体数字权限管理(DRM)技术，可从微软公司购买)，最终用户通常需要获取许可证以能够对它进行解密。这可以从DRM许可证服务器通过网络通信获取。该许可证可以通过其它机制来提供，如通过电话、通过手动输入代码、或从连同包装的媒体(如DVD盘)一起储存的许可证服务器获得。
为通过网络连接获取许可证，最终用户通常提供某些标识(如登录和密码)。由DRM许可证服务器140提供的许可证可较佳地包括标识具体最终用户的唯一标识(ID)。一旦从DRM许可证服务器140获取了许可证，DRM解密其10使用许可证对该媒体进行解密，并且解码器120对解密的内容进行解码(如解压)。
水印插入器130获取唯一ID(和/或某些法庭数据)和已解码且已解密的内容。它至少部分地基于标识具体最终用户的该唯一ID(或某些法庭数据)生成一水印值(如密钥或用户数据)。
该水印值可与解密器110作为其与许可证服务器140之间的通信的一部分获取的唯一ID相同、直接或间接对应。在至少一个实施例中，许可证和唯一ID是不同的。在另一实施例中，它们可以基本上等效。
它自动将生成的水印值插入到已解码且已解密的内容中。它生成已解码并已标记水印的媒体，并将其发送到这一数据的某一消费体(如电视机)。
由于插入到已解码媒体中的水印值至少部分地基于标识具体最终用户的唯一ID，内容所有者可跟踪它所检查的每一媒体作品的来源。所有者可检测媒体中的水印、找出唯一ID、并因此标识最终用户。
方法实现图2示出了水印插入媒体解码系统100的一个方法实现。该方法实现可以软件、硬件或其组合执行。为便于理解，将方法步骤描绘为单独的步骤；然而，这些单独描绘的步骤不应当被解释为在其执行中必须照此顺序。
在图2的210，系统100获取已编码且已加密的媒体作品。这里，“获取”包括用于接收这类数据的任一机制。它可包括加载DVD、CD或其它可移动媒体。
在212，它需要一许可证来解密该内容。可需要最终用户执行核实过程，如提供用户名和密码。
在214，它从许可证服务器获取许可证。可选地，系统可通过其它机制获取许可证，如通过电话、通过手动输入代码、或从连同包装的媒体(如，DVD盘)一起储存的许可证服务器获取。
在216，系统100基于许可证对该媒体进行解密。
在图2的218，它对已解密的媒体进行解码。它也向系统100的水印插入器130提供许可证(可包括或者就是唯一ID)。
在220，水印插入器130至少部分地基于获取的包括标识具体最终用户的唯一ID的许可证生成一水印值(如密钥或用户数据)。该水印值可以与唯一ID相同、直接对应或间接对应。
在222，水印插入器130将生成的水印值插入到已解码的媒体，并产生所得的已解码和已添加水印的媒体。所得媒体使用法医水印来标记，可帮助内容所有者确定该作品的副本的许可最终用户和其它法庭数据。
在224，系统100向呈现设备(如电视机)发送已解码且已标记水印的媒体，用于在该设备上呈现。
示例性计算系统和环境图3示出了可在其中实现(完全或部分地)本发明描述的示例性水印插入媒体解码器的合适的计算环境300的一个示例。计算环境300可以在本发明描述的计算机和网络体系结构中使用。
示例性计算环境300仅为计算环境的一个示例，并非意味着对计算机和网络体系结构的使用或功能的范围的局限。也不应将计算环境300解释为对示例性计算环境300中示出的任一组件或其组合具有依赖或需求。
示例性水印插入媒体解码器可以使用众多其它通用或专用计算系统环境或配置来实现。适合使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置包括但不限于个人计算机、服务器计算机、薄客户机、厚客户机、手持式或膝上设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、个人数字助理(PDA)、器材、专用电子设备(如DVD播放器)、可编程消费者电子设备、网络PC、小型机、大型机、包括任一上述系统或设备的分布式计算环境等等。
示例性水印插入媒体解码器可在处理器可执行指令的一般上下文环境中描述，处理器可执行指令如由计算机执行的程序模块。一般而言，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等等，执行特定的任务或实现特定的抽象数据类型。示例性水印插入媒体解码器也可以在分布式计算环境中实践，其中，任务由通过通信网络连接的远程处理设备来执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程计算机存储媒质中，包括存储器存储设备。
计算环境300包括以计算机302形式的通用计算装置。计算机302的组件可包括但不限于，一个或多个处理器或处理单元304、系统存储器306以及将包括处理器304的各类系统组件耦合至系统存储器306的系统总线308。
系统总线308代表若干种总线结构类型的任一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、加速图形端口以及使用各类总线结构的处理器或局部总线。作为示例，这类结构可包括插件总线、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)、加速图形端口(AGP)、小型计算机系统接口(ACSI)、通用串行总线(USB)、IEEE 1394、视频电子技术标准协会(VESA)局部总线以及外围部件互连(PCI)总线，也称为Mezzanine总线。
计算机302通常包括各种处理器可读媒质。这类媒质可以是可由计算机302访问的任一可用媒质，包括易失和非易失媒质、可移动和不可移动媒质。
系统存储器306包括以易失存储器形式的处理器可读媒质，如随机存取存储器(RAM)310，和/或易失存储器形式的处理器可读媒质，如只读存储器(ROM)312。基本输入/输出系统(BIOS)314包括如在启动时帮助在计算机302内的元件之间传输信息的基本例程，储存在ROM 312中。RAM 310通常包含处理单元304立即可访问和/或当前正在操作的数据和/或程序模块。
计算机302也可包括其它可移动/不可移动、易失/非易失计算机存储媒质。作为示例，图3示出了对不可移动、非易失磁媒质(未示出)进行读写的硬盘驱动器316、对可移动、非易失磁盘320(如“软盘”)进行读写的磁盘驱动器318以及对可移动、非易失光盘324，如CD-ROM、DVD-ROM或其它光媒质进行读写的光盘驱动器322。可。硬盘驱动器316、磁盘驱动器318和光盘驱动器322可通过一个或多个接口(未示出)连接到系统总线308。
驱动器及其相关的处理器可读媒质为计算机302提供了计算机可执行指令、数据结构、程序模块和其它数据的非易失存储。尽管该示例示出了硬盘316、可移动磁盘320以及可移动光盘324，可以理解，可储存可由计算机访问的数据的其它类型的处理器可读媒质，如，磁带盒或其它磁存储设备、闪存卡、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光存储、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等等，也可以用于实现该示例性计算系统和环境。
任意数量的程序模块可储存在硬盘316、磁盘320、光盘324、ROM 312和/或RAM 310中，作为示例，包括操作系统326、一个或多个应用程序328、其它程序模块330和程序数据332。
用户可以通过输入设备，如键盘334和定位设备336(如“鼠标”)向计算机302输入命令和信息。其它输入设备338(未具体示出)可包括麦克风、操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星天线、扫描仪等等。这些和其它输入设备通过耦合至系统总线308的输入/输出接口340连接到处理单元304，但是也可以通过其它接口和总线结构连接，如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)。
监视器342或另一显示设备也通过接口，如视频适配器344连接到系统总线308。除监视器之外，其它输出外围设备可包括诸如扬声器(未示出)和打印机346等组件，可通过输入/输出接口340连接至计算机302。
计算机302可以在使用到一个或多个远程计算机，如远程计算装置348的逻辑连接的网络化环境中操作。作为示例，远程计算装置348可以是个人计算机、便携式计算机、服务器、路由器、网络计算机、对等设备或其它公用网络节点等等。示出远程计算装置348为可包括此处所描述的与计算机302有关的许多或所有元件的便携式计算机。
计算机302和远程计算机348之间的逻辑连接被描述为局域网(LAN)350和一般广域网(WAN)352。这类网络环境常见于办公室、企业范围计算机网络、内联网以及因特网。这类网络环境可以是有线或无线的。
当在LAN网络环境中实现时，计算机302通过网络接口或适配器354连接至局域网350。当在WAN网络环境中实现时，计算机302通常包括调制解调器356或其它装置，用于通过广域网352建立通信。调制解调器356可以对计算机302是内置或外置的，通过输入/输出接口340或其它合适的机制连接至系统总线308。可以理解，示出的网络连接是示例性的，也可以使用在计算机302和348之间建立通信链路的其它装置。
在网络化环境中，如使用计算环境300所示出的，描述的与计算机302相关的程序模块或其部分可储存在远程存储器存储设备中。作为示例，远程应用程序358驻留在远程计算机348的存储器设备上。为说明目的，应用程序和其它可执行程序模块，如操作系统，在此处被示出为离散的块，尽管可以认识到，这类程序和组件在不同的时刻驻留在计算装置302的不同存储组件中，并由计算机的数据处理器执行。
处理器可执行指令示例性水印插入媒体解码器的一个实现可在处理器可执行指令的一般上下文环境中描述，处理器可执行指令如由一个或多个计算机或其它设备执行的程序模块。一般而言，程序模块包括例程、程序、对象、组件、数据结构等等，执行特定的任务或实现特定的抽象数据类型。通常，如各种实施例所期望的，程序模块的功能可以组合或分布。
示例性操作环境图3示出了可在其中实现示例性水印插入媒体解码器的合适的操作环境300的一个示例。具体地，本发明所描述的示例性水印插入媒体解码器可由图3中的程序模块328-330和/或操作系统326或其部分来实现(完全或部分)。
操作环境仅为合适的操作环境的一个示例，并非建议对本发明所描述的示例性水印插入媒体解码器的使用或功能的范围的局限。适合使用的众所周知的计算系统、环境和/或配置包括但不限于个人计算机(PC)、服务器计算机、手持式或膝上设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、可编程消费者电子设备、无线电话和设备、通用或专用器材、应用程序专用集成电路(ASIC)、网络PC、小型机、大型机、包括任一上述系统或设备的分布式计算环境等等。
处理器可读媒质示例性水印插入媒体解码器的一个实现可储存在某一形式的处理器可读媒质上或在其上发送。处理器可读媒质可以是可由计算机访问的任一可用媒质。作为示例，处理器可读媒质可包括但不限于，“计算机存储媒质”和“通信媒质”。
“计算机存储媒质”包括以用于储存信息的任一方法或技术实现的易失和非易失，可移动和不可移动媒质，信息如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。计算机存储媒质包括但不限于，RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备、或可以用来储存所期望的信息并可由计算机访问的任一其它媒质。
“通信媒质”通常在诸如载波或其它传输机制的已调制数据信号中包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据。通信媒质也包括任一信息传送媒质。
术语“已调制数据信号”指以对信号中的信息进行编码的方式设置或改变其一个或多个特征的信号。作为示例而非局限，通信媒质包括但不限于，有线媒质，如有线网络或直接连线连接，以及无线媒质，如声学、RF、红外和其它无线媒质。上述任一的组合也应当包括在处理器可读媒质的范围之内。
总结尽管以对结构特征和/或方法步骤专用的语言描述了一个或多个上述实现，可以理解，可以在没有所描述的特征或步骤的情况下实践其它实现。相反，解释了具体的特征和步骤作为一个或多个实现的较佳形式。
权利要求
1.一种系统，其特征在于，它包括一解码器，它被配置成解码已编码媒体；一水印插入器，它耦合至所述解码器并被配置成获取法医数据、生成一与所述法医数据关联的水印并将所述水印插入到所解码的已编码媒体。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述法医数据包括一唯一标识符(ID)。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述法医数据包括一日期/时间印记。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，它还包括一解密器，它耦合至所述水印插入器并被配置成获取第二唯一ID、基于所述第二唯一ID生成所述第一唯一ID。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述解密器将所述第一唯一ID发送到所述水印插入器。
6.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一和第二唯一ID是不同的。
7.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一和第二唯一ID是基本上等效的。
8.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述解密器依照一数字权限管理(DRM)许可证请求获取所述第二唯一ID。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，它还包括一许可证服务器，它耦合至所述解密器并被配置成获取所述DRM许可证请求，并响应于该请求签发所述第二唯一ID。
10.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述解密器获取并解密已加密、已编码媒体。
11.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述已加密媒体包括从由音频、图像、视频、文本、超文本和数据组成的组中选择的数字内容。
12.一种系统，其特征在于，它包括用于解码已编码媒体的装置；用于获取法庭数据的装置；用于生成一与所述法庭数据关联的水印的装置；用于将所述水印插入到所解码的已编码媒体中的装置。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述法庭数据包括一唯一标识符(ID)。
14.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述法庭数据包括一日期/时间印记。
15.如权利要求12所述的系统，其特征在于，它还包括用于获取并解密已加密、已编码媒体的装置。
16.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述已编码媒体包括选自音频、图像、视频、文本、超文本或数据的数字内容。
17.一种方法，其特征在于，它包括解码已编码的媒体；获取一第一唯一标识符(ID)；生成一与所述第一唯一ID关联的水印；将所述水印添加到所解码的已编码媒体。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，它还包括获取一第二唯一ID并基于所述第二唯一ID生成所述第一唯一ID。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，它还包括获取一第二唯一ID并基于所述第二唯一ID生成所述第一唯一ID，其中，所述第二唯一ID依照一数字权限管理(DRM)许可证请求来获取。
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述已编码媒体包括选自音频、图像、视频、文本、超文本或数据的数字内容。
21.一种具有处理器可执行指令的处理器可读程序产品，其特征在于，当由处理器执行所述指令时，执行以下行动解码已编码的媒体；获取法庭数据；生成一与所述法庭数据关联的水印；将所述水印插入到所解码的已编码媒体。
22.如权利要求21所述的处理器可读程序产品，其特征在于，所述法庭数据包括一唯一标识符(ID)。
23.如权利要求21所述的处理器可读程序产品，其特征在于，所述法庭数据包括一日期/时间印记。
24.如权利要求21所述的处理器可读程序产品，其特征在于，所述已编码媒体从包括音频、图像、视频、文本、超文本和数据的一组中选择的数字内容。
全文摘要
与在媒体作品被编码并分发之前插入法医水印的传统方法不同，本发明所描述的技术在作品由通过分发接收该作品的人解码该作品之后或之时向该作品应用法医水印。因此，该技术通过在作品被解码后和/或时应用法医水印方便了媒体作品的有效且高效分发。
文档编号H04K3/00GK1612605SQ200410011930
公开日2005年5月4日 申请日期2004年9月21日 优先权日2003年10月29日
发明者A·H·马基迪梅尔, J·里巴斯, W·珀尔 申请人:微软公司