专利名称：选择性视频消隐的制作方法
技术领域：
本发明涉及视频处理领域，并且尤其涉及对显示设备进行控制以阻止对受保护内容素材的未授权观看。
已经开发了多种技术以用于阻止对受到重放保护的内容素材的未授权呈现。当相容的重放设备检测到标识该素材受到重放保护的信息并且没有对应于该素材的适当授权信息时，该设备终止对受保护内容素材的呈现。
一些用于标识素材受到重放保护的技术在用于编码视频信息的格式中提供了标识信息，比如对MPEG编码的比特流进行改变。其他技术在于素材一起提供的附加信息中提供标识信息，比如DVD记录上的“报头”信息。但是，上述每一种技术最终都把传统视频信息提供给显示设备，可以通过对这种“无标记”的视频信息进行拦截来产生内容素材的未授权拷贝。
用于标识受保护视频内容素材的更为鲁棒的技术把保护信息直接嵌入到视频图像中。通常，这种被嵌入的信息被成为水印，因为像传统的纸质水印一样，所述电子水印被设计成不对图像质量造成干扰，但是也几乎无法在不对图像造成显著损害的情况下被去除。为了最小化由于在图像中引入附加信息而对图像质量所造成的影响，大多数加水印系统把水印信息嵌入到图像的“视觉繁忙”的区块(region)，因为比起在均匀的或者“视觉单调”的区块中的失真，人眼对复杂视觉模式中的失真较不敏感。此外，有些加水印系统把水印信息嵌入到场景中的关键图形或对象中，从而由于会对这些关键图形或对象造成相应的“直接”损害，因此在试图去除水印信息时很可能会产生不良图像。
通过把重放保护标识嵌入到视频图像中，显示设备可以提供重放保护，从而阻止对素材的未授权显示而不管该素材是如何到达该显示设备的。相容的显示设备持续监视图像信息，并且如果检测到保护信息而没有检测到相应的授权信息，则该显示设备终止对图像的显示。可以将显示设备配置成在不显示视频图像的同时继续处理输入视频流，以便确定何时用未保护的或授权的素材来替换该受保护的素材；或者可能需要在每次试图观看未授权素材之后通过电源开/电源关序列对该显示设备进行复位。
如果显示设备接收到与多个独立图像流相对应的视频流，就会出现与该显示终止或视频消隐相关的问题。例如，计算机系统可以允许在显示屏上显示多个窗口，每个窗口对应于一组不同的内容素材。所述计算机设备产生包含每个窗口的可视部分的复合视频图像，并其把该复合图像发送到显示设备。显示设备不知道所接收到的图像包括一个全屏窗口或是多个独立的窗口。因此，如果相容的显示设备在所接收到的图像的任意部分中检测到重放保护信息而没有相应的授权，那么该相容的显示设备将从该计算机系统终止对寸整个视频流的显示。按照类似的方式，家庭娱乐系统中的相容的显示设备可以接收来自具有多个源馈送的视频复用器的单个视频流，并且来自任意一个源的未授权的重放保护信息的出现将导致来自该视频复用器的所有信息的显示终止。例如，如果该视频复用器提供了画中画的能力，那么试图在PIP窗口中显示受保护素材将导致整个图像的显示终止。
虽然整个视频流的显示的终止可能被某些人认为是对试图显示未授权素材的适当惩罚，但是这种完全的视频消隐可能会带来意料之外的副作用。例如，用户可能不是故意尝试显示未授权素材，并且当显示设备终止显示时可能不知道导致该问题的直接原因。此外，如果显示设备无法操作的话将难以识别问题的原因。对于难于纠正的过度保护方案，用户接受度可能不会很高。
此外，有些用户可能会利用这种过度显示终止作为对其他用户遭成损害的手段。例如，怀有恶意的人可能故意通过电子邮件发送受重放保护的图像给没有疑心的接收者。当接收者试图通过相容的显示设备观看来自计算机系统的图像时，该显示设备将检测到未授权的受重放保护的图像，并且终止来自计算机的整个视频流的显示。在没有显示的情况下，接收者在不对计算机系统进行“硬”关机的情况下将难以纠正该问题，这种“硬”关机将使得接收者丢失来自其他窗口的未保存的工作。
本发明的一个目的是在检测到未授权的重放保护图像时避免终止来自视频源的显示。本发明的另一个目的是在检测到未授权的受重放保护的图像时终止来自视频源的视频图像中的所选部分的显示。
这些和其他目的可以如下实现选择性地分析视频图像的各子集，以便分析在所述子集内是否存在未授权的受重放保护的图像。根据在所述子集中是否包含有未授权的受重放保护的图像，阻止显示后续视频图像的区块。在第一实施例中，当在视频图像中检测到水印时，从后续水印检测操作中排除视频图像的所选区域(area)。当排除一个区域导致无法检测水印时，将包括上述区域的区块标识为不应被显示的区块。在一个替换实施例中，视频图像的所选区域被包括在后续水印检测操作中，并且当包括一个区域导致能够检测到水印时，将该区域标识为不应被显示的区块。检测到影响水印检测结果的其他区域导致对排除显示的区块的重新定义，以便包括或者排除所述其他区域。
下面参照附图以举例的方式更详细地解释本发明，其中
图1示出了根据本发明的显示设备的示例框图。
图2示出了用于控制根据本发明的显示设备的示例流程图。
在所有的附图中，相同的附图标记表示相同的元件或者执行基本相同的功能的元件。附图用于描述本发明，而不是用于限制本发明的范围。
本发明是在利用水印来标识受保护素材的保护系统的情境中提出的。本领域的普通技术人员可以理解，还可以使用其他标识技术，比如指纹法和显式标记。为了便于参考和理解，下文中所使用的术语“水印”用于表示附加在受保护的素材上以用于标识该素材的任何对象或人工信号。
图1描述了根据本发明的显示设备100的示例框图。显示设备100包括视频处理器110、视频过滤器120和显示屏130，并且被配置成提供对所接收到的内容素材101的显示。本领域普通技术人员可以理解，这些块可以以多种替换形式来实现，其中包括硬件和软件元件的替换组合、可选择的集成度以及可选择的结构。
视频处理器110被配置成控制经由显示屏130对所接收到的内容素材101的显示。在传统的显示设备中，每当从所接收到的内容素材的图像中检测到保护标记并且该保护标记未与显示设备处的对应授权相关联时，这种视频处理器可以被配置成阻止对所接收到的内容素材101的显示，但是如上所述，每当检测到不与相应授权相关的保护标记就完全阻止显示并不是实际的解决方案。为了本公开的目的并且为了易于参考，在下文中，“不与相应授权相关的保护标记”被定义为“未授权水印”，其表示不具有相应授权的标记，从而表示相关内容素材是未授权的。
根据本发明，视频过滤器120被配置成向视频处理器100提供包含所接收到的图像的子集的已过滤图像，并且该视频处理器被配置成确定是否在已过滤图像中发现未授权水印。参考图2的流程图能更好地理解显示设备100的操作。
图2示出了用于控制根据本发明的如图1所示的显示设备的示例流程图。在210处理所接收到的图像，从而施加下文中进一步讨论的选择性“消隐”。最初，不施加任何消隐，并且将整个接收到的图像提供给块220，以便确定在图像中是否存在水印。如果在230处在图像中检测到未授权水印，那么所述处理进入循环240-270，以便隔离包含该水印的图像区域，或者反之隔离不包含该水印的图像区域。
如上所述，可以使用典型的显示设备来显示被形成为来自多个源的复合图像的图像，比如包含多个窗口的计算机显示、具有画中画的电视机显示、具有视频混合器的多媒体显示等等。虽然所述图像包含未授权水印，但是终止整个图像的显示可能是不恰当的，并且所述过滤处理意图区分包含该水印的图像部分与不包含该水印的图像部分。
在240中，选择该图像的一个区域。在一个示例性实施例中，所述选择处理包括将图像划分成块矩阵，并且选择一个或多个块以作为所选区域，所述过滤是基于所述所选区域。可以采用多种技术在图像中搜索水印，其中包括顺序的逐块搜索、逐行二进制搜索、随机搜索等等。在一个示例性实施例中，所述图像被分成8×8或16×16的区域矩阵，并且执行顺序的逐块评估。
在250中，根据所选区域过滤图像。这种过滤可以是包括性或者排除性的。如果使用了包括性过滤，那么将图像的所选区域提供给水印检测器260；如果使用了排除性过滤，那么该图像的除了所选区域之外的所有其他区域被提供给水印检测器260。
图2的判定块270示出了排除性过滤处理中的流程，其中，如果在270中来自检测器260的所检测到的水印与在220中最初检测到的水印没有区别，那么这就意味着所选区域不包含水印，于是在240中选择一个新的区域并且重复所述处理。如果在270中来自检测器260的已过滤图像的水印与在220中检测到的水印不同，那么这就意味着所选区域包含至少一部分水印，于是终止搜索循环240-270并且所述处理在模块280中继续。
如果使用了包括性过滤，那么当在所选区域中没有找到水印时，在270中的判定块被配置成环回到块240；当在所选区域中找到了水印时，则所述处理继续到块280。
在280中，所选区域被用于定义和/或重新定义一个“阻挡区块”，所述“阻挡区块”被用于选择性地阻挡图像的一个或多个部分被显示。下文中，阻止显示图像的一部分被称为“消隐”图像的该部分，因为典型地被阻挡的区块看起来将是缺少图像信息的区域。
在210中，对每个后续接收到的图像施加消隐。优选地在把图像提供给水印检测器220之前对每个后续接收到的图像施加消隐，从而避免重复标识包含该水印的至少一部分的相同区域。
随着把每个后续的选择性消隐的图像提供给水印检测器220，将检测到任何其他未授权水印或者显著的水印残留，并且将重复搜索处理240-270。这种重复处理允许选择性地电阻挡与多个未授权素材源相对应的各区块，并且/或者允许选择性地阻挡来自单个未授权源的图像的逐渐更大的区域。也就是说，如上所述，有些加水印技术在视觉上“繁忙”的图像部分中施加水印，以便减少对水印所产生的失真的感知。因此，只有受保护图像的相对较小的区域包含水印。但是，加有水印的区域在图像中的特定位置很有可能会随着场景的改变而改变。通过在后续图像中标识包含未授权水印的各区域，最终，由未授权图像占据的整个显示区域或者至少该整个显示区域的一大部分将很有可能被消隐掉。此外，如果用户试图通过把受保护的素材的图像移动到显示屏上的另一位置来规避这种保护方案，那么在后续的选择性消隐的图像中检测到未授权水印将逐渐消隐掉越来越多的用户显示。
根据本公开内容，本领域技术人员将明白，可以在模块280中采用其他技术来定义消隐区块。例如，如果发现第一和第二区域包含水印，则可以把所述消隐区块定义成一个包含该第一和第二区域的带边框的矩形。对未授权水印的后续检测将扩大该消隐矩形的尺寸。
如上所述，可以采用其他技术来隔离包含未授权水印的所述一个或多个区域。例如，最初的搜索可以将图像对半分割，从而确定未授权水印是否只位于图像的一半中，然后将该一半图像分割成四分之一并且依此类推，直到包含未授权水印的最小分割区域被找到。应当注意，在这种处理中，直到确定了所述最小分割区域才定义了所述消隐区块。
按照类似以方式，用于所述选择性消隐的处理可以不同于上述结构。例如，水印检测和迭代定位处理需要一些处理时间，可以在该处理时间期间显示受保护的素材。在一个替换实施例中，在最初检测到未授权水印时，可以消隐整个图像，并且当确定所选择的区块没有未授权水印时，则对所选区块进行“去消隐”。优选地，这种去消隐将不对先前被确定为包含未授权水印的任何区块进行去消隐，从而便于对改变水印位置的图像流进行前述的逐渐消隐。
上述内容仅仅说明本发明的原理。因此，可以理解的是，本领域技术人员可以构想出多种配置，所述配置虽然未在这里明确描述或显示但是却体现了本发明的原理，因此落在所附权利要求书的精神和范围之内。
在解释这些权利要求的过程中，应当理解以下内容a)“包括”一词并不排除权利要求所列举的之外的其他元件或步骤；b)元件之前的“一个”不排除多个这种元件的存在；c)权利要求中的任何附图标记不限制其范围；d)几个“装置”可以用同一项硬件或软件实现的结构或功能来表示；e)这里公开的每个元件可以包括硬件部分(例如包括分立和集成电子电路)、软件部分(例如计算机程序)及其任意组合；f)硬件部分可以包括模拟或数字部分或者全部二者；g)除非另有具体说明，否则所公开的任何设备或部分可以被组合在一起或者可以被分离成其他部分；以及h)除非另有具体说明，否则不需要特定的步骤序列。
权利要求
1.一种显示设备(100)，包括接收来自源的视频图像(101)的输入端口；被配置成显示该视频图像(101)的显示屏(130)；被配置成从该视频图像(101)建立已过滤图像的视频过滤器(120)，所述已过滤图像对应于该视频图像(101)的子集；视频处理器(110)，其被配置成执行如下操作确定在该已过滤图像中是否存在水印；以及基于该已过滤图像以及是否存在所述水印，在该显示屏(130)上阻止显示后续视频图像的一部分，被阻止显示的所述后续视频图像的该部分小于整个所述视频图像(101)。
2.如权利要求1所述的显示设备(100)，其中所述视频过滤器(120)被配置成从所述视频图像(101)中去除所选区域以便形成所述已过滤图像。
3.如权利要求2所述的显示设备(100)，其中所述视频处理器(110)被配置成当确定所述水印不在所述已过滤图像中时阻止显示后续视频图像的所述部分；以及该视频处理器(110)阻止显示的后续视频图像的该部分包括所述所选区域。
4.如权利要求3所述的显示设备(100)，其中所述视频过滤器(120)被配置成去除另一个视频图像的另一个所选区域，以便形成另一个已过滤图像；以及所述视频处理器(110)被进一步配置成确定在所述另一个已过滤图像中是否存在另一个水印；以及该视频处理器(110)所阻止显示的后续视频图像的该部分包括所述所选区域和所述另一个所选区域。
5.如权利要求2所述的显示设备(100)，其中所述视频处理器(110)被配置成当确定在所述已过滤图像中存在所述水印时阻止显示后续视频图像的所述部分；以及该视频处理器(110)所阻止显示的所述后续视频图像的该部分不包括所述所选区域。
6.如权利要求5所述的显示设备(100)，其中所述视频过滤器(120)被配置成去除另一个视频图像的另一个所选区域，以便形成另一个已过滤图像；以及所述视频处理器(110)被进一步配置成确定在所述另一个已过滤图像中是否存在另一个水印；以及该视频处理器(110)所阻止显示的后续视频图像的所述部分不包括所述所选区域和所述另一个所选区域。
7.如权利要求1所述的显示设备(100)，其中所述视频过滤器(120)被配置成包括所述视频图像(101)的所选区域，以便形成所述已过滤图像。
8.如权利要求7所述的显示设备(100)，其中所述视频处理器(110)被配置成当确定所述水印不在所述已过滤图像中时阻止显示后续视频图像的所述部分；以及该视频处理器(110)所阻止显示的后续视频图像的该部分不包括所述所选区域。
9.如权利要求8所述的显示设备(100)，其中所述视频过滤器(120)被配置成去除另一个视频图像(101)的另一个所选区域，以便形成另一个已过滤图像；以及所述视频处理器(110)被进一步配置成确定在所述另一个已过滤图像中是否存在另一个水印；以及该视频处理器(110)所阻止显示的后续视频图像的所述部分不包括所述所选区域和所述另一个所选区域。
10.如权利要求8所述的显示设备(100)，其中所述视频处理器(110)被配置成当确定在所述已过滤图像中存在所述水印时阻止显示后续视频图像的所述部分；以及该视频处理器(110)所阻止显示的后续视频图像的该部分包括所述所选区域。
11.如权利要求10所述的显示设备(100)，其中所述视频过滤器(120)被配置成去除另一个视频图像的另一个所选区域，以便形成另一个已过滤图像；以及所述视频处理器(110)被进一步配置成确定在所述另一个已过滤图像中是否存在另一个水印；以及该视频处理器(110)所阻止显示的后续视频图像的所述部分包括所述所选区域和所述另一个所选区域。
12.一种用于控制对各视频图像的各区块的显示的方法，包括过滤(250)所述各视频图像当中的一个视频图像(101)，以便形成已过滤图像，所述已过滤图像是该视频图像(101)的子集；确定(260)所述已过滤图像是否包含水印；基于所述过滤(250)并且基于所述已过滤图像是否包含所述水印(260)，阻止(210)显示所述各视频图像的一个区块(280)，所述区块小于整个该视频图像(101)。
13.如权利要求12所述的方法，其中基于(270)在所述已过滤图像中不存在所述水印，阻止(210)显示所述区块；以及对所述视频图像(101)的所述过滤(250)包括在该区块内排除一个区域(280)。
14.如权利要求12所述的方法，其中基于(270)在所述已过滤图像中存在所述水印，阻止(210)显示所述区块；以及对所述视频图像(101)的所述过滤(250)包括在该区块内包含一个区域(280)。
15.如权利要求12所述的方法，进一步包括过滤(250)所述各视频图像当中的另一个视频图像，以便形成另一个已过滤图像；确定(260)该另一个已过滤图像是否包含另一个水印；以及其中进一步基于该另一个已过滤图像是否包含所述水印(260)来阻止显示所述各视频图像的所述区块(280)。
16.如权利要求15所述的方法，其中基于(270)在所述另一个已过滤图像中不存在所述水印，阻止(210)显示所述区块；以及对所述另一个视频图像的所述过滤(250)包括在该区块内排除另一个区域(280)。
17.如权利要求15所述的方法，其中基于(270)在所述另一个已过滤图像中存在所述水印，阻止(210)显示所述区块；以及对所述视频图像的所述过滤(250)包括在该区块内包含另一个区域(280)。
全文摘要
分析视频图像(101)的各子集，以便确定在所述子集中是否包含未授权的受重放保护的图像。根据在所述子集中是否包含该未授权的受重放保护的图像，阻止(210)显示后续视频图像的各区块。当在视频图像中检测到(220)水印时，在后续水印检测操作中包括或者排除该视频图像的各所选区域(240)。当包括/排除一个区域的结果影响了检测水印的能力时(260)，包括/排除该区域的区块被标识为(270)不应当被显示的区块(210)。影响水印检测结果的对于其他区域的检测导致对所述区块的重新定义(270)，以便包括/排除所述其他区域。
文档编号H04N7/167GK1981526SQ200580014081
公开日2007年6月13日 申请日期2005年5月2日 优先权日2004年5月5日
发明者M·A·厄普斯坦 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司