用于对压缩视频进行解码的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及对压缩数字视频的解码。尤其与用于播放视频的软件应用有关，所述 软件应用使用专用的硬件解码器设备执行解码（解压缩）。
【背景技术】
[0002] 因特网上的视频分配（distribution)是一个快速增长的市场。所谓的"因特网电 视"（0TT)内容可通过宽带因特网连接进行递送。通常，该一内容由第=方来支持，因特网 服务提供商（IS巧只负责传输基础因特网协议（I巧分组。具体地，0TT服务代表了一个快 速增长的市场。它们使得终端用户能够享受智能设备（比如智能手机和平板电脑）上的视 频。近期，已经出现了许多能够通过0TT服务观看视频的软件应用。然而，大多数针对该些 服务的内容在质量和分辨率方面是受限的一一其通常是标清（SD)的而不是高清（皿）的。
[0003] 许多智能设备基于开放操作系统（诸如安卓（An化oid))。该使得开发者能够快速 制作针对设备的应用。然而，该些操作系统的开放本质可能成为内容提供商的顾虑，在没有 用来保护所述内容不被未授权拷贝的适当措施的情况下，内容提供商可能不愿意在该种平 台上提供高质量、高分辨率的内容。如果能够提供合适的内容保护，那么内容提供商可能会 更加愿意分配高质量的皿内容。
[0004] 一种已经提议的解决方案是使用"可信环境"，W便保护整个视频递送路径。该一 方案的一个示例是由ARMLtd研发的"TrastZone?'"技术。该种方案能够解决内容保护 的问题，但其实施却很麻烦。具体地，该种环境中对证书和其它强安全性机制的需要也为软 件应用开发者带来了额外的负担，开发者可能需要在每次对软件应用进行更新时经历一次 验证过程。
【发明内容】
[0005] 根据本发明的一个方面，提供了一种用于对压缩视频进行解码的设备，所述设备 包括：
[0006] 视频加扰单元，适于接收压缩视频并对其进行加扰，W产生加扰压缩视频；
[0007] 视频解码器，布置为接收来自加扰单元的所述加扰压缩视频并适于对其进行解 码，W产生加扰解压缩视频；W及
[000引视频解扰单元，布置为接收来自视频解码器的所述加扰解压缩视频并适于对其进 行解扰，W产生解扰解压缩视频。
[0009] 在该一设备中，W加扰的形式对视频进行解码（解压缩）。该能使得恶意用户更难 拷贝视频，该是由于视频在视频解码器的输入端和输出端处都处于加扰形式。
[0010] 视频加扰单元优选地适于通过W下方式对所述压缩视频进行加扰；不阻止视频解 码器对视频进行解码；在解码后修改所述加扰解压缩视频的视觉内容；W及所述视频加扰 单元是通过视频解扰单元可逆的，使得所述解扰解压缩视频与在所述压缩视频将在不进行 加扰的情况下由视频解码器解码的条件下将产生的视频相同或实质相同。
[0011] 优选地，对视觉内容的修改产生可察觉视觉扰动。该将使观看者观看加扰压缩视 频产生烦躁（annoyance)，由此使得恶意用户更难于制作视频的高质量非法拷贝。
[0012] 从视频解扰单元可重构（精确地或至少近似地）在不进行任何加扰的情况下将产 生的解压缩视频的意义上讲，所述加扰是系统性的。
[0013] 优选地，不需要对视频解码器进行任何修改。该意味着压缩视频和加扰压缩视频 两者都能由视频解码器采用相同方式解码。也就是说，加扰对于视频解码器是透明的。
[0014] 可认为解扰解压缩视频与不进行加扰的相应解压缩视频是实质相同的，前提是其 包含相同数量的帖并且该些帖中的大多数与未进行加扰的解压缩视频中的它们的对应部 分相同。优选地，任何与它们的对应部分不相同的帖在视觉上与它们的对应部分在视觉上 是相似的。
[0015] 优选地，视频加扰单元适于产生描述由视频加扰单元执行的加扰操作的加扰元数 据；W及视频解扰单元布置为接收来自加扰单元的所述加扰元数据，并且适于使用所述加 扰元数据来对从视频解码器接收的加扰解压缩视频进行解扰。
[0016] 优选地，不将所述加扰元数据提供给视频解码器。
[0017] 由视频加扰单元执行的加扰包括在压缩视频的单独访问单元上执行的一个或多 个操作。
[0018] 也就是说，所述修改并不一致地对待所有访问单元。至少一些访问单元是被区别 对待的一-在一个访问单元上执行的操作与在至少一个其它访问单元上执行的操作不同。 访问单元可包括对视频的单个帖或帖的一部分的编码表示。
[0019] 由视频加扰单元执行的加扰可包括W下至少一项；改变访问单元在压缩视频中的 排序；将一个或多个附加访问单元插入压缩视频；W及从压缩视频移除一个或多个访问单 JL〇
[0020] 优选地，改变访问单元的排序包括改变它们的呈现顺序而不改变它们被视频解码 器解码的顺序。
[0021] 可选地，视频加扰单元可适于检测在不对压缩视频进行进一步适应的情况下是否 可对特定的访问单元进行插入、移除或重排序。如果进一步的适应是必须的，则视频加扰单 元优选地适于执行该一进一步的适应。视频加扰单元还适于检测即使对压缩视频进行了进 一步的适应是否也不能插入、移除或重排序访问单元。如果检测到该一点，则视频加扰单元 可禁用针对相关访问单元的加扰。
[0022] 控制视频加扰单元向视频的第一部分施加加扰而不对视频的第二部分施加加扰。
[0023] 优选地，随机地或伪随机地选择所述第一部分和第二部分。
[0024] 视频解码器可W包括硬件视频解码器。
[0025] 硬件解码器通常是分离的电子设备（例如，分离的集成电路或"巧片"），其被特别 地设计为对压缩视频流进行解码。
[0026] 优选地，压缩视频和视频解码器符合预定的视频编码标准；W及视频加扰单元适 于W使得按照加扰压缩视频符合相同的视频编码标准的方式来对压缩视频进行加扰。
[0027] 也就是说，由视频加扰单元执行的加扰不破坏视频比特流与视频编码标准的符合 性。从而，符合标准的视频解码器可用来对加扰压缩比特流进行解码。
[002引视频解码器和压缩视频可符合H.264标准，W及所述加扰可包括修改H.264压缩 视频中的多个访问单元中的图像顺序计数（POC)。
[0029] 对P0C的修改优选地包括W下中的至少一项；对访问单元的集合的P0C值进行重 排序；W及将访问单元的集合的P0C值乘W整数。对P0C值进行重排序具有改变访问单元 的原始呈现顺序的效果。将P0C值乘W整数使得在原始访问单元之间插入一个或多个附加 访问单元。
[0030] 如上所述，视频加扰单元可适于检测在不对压缩视频进行进一步适应的情况下是 否可对特定的访问单元进行插入、移除或重排序。如果进一步的适应是必须的，则视频加扰 单元优选地适于执行该一进一步的适应。在H. 264标准的情况中，该一适应可包括在其它 方面（除了修改访问单元的P0C之外）修改压缩视频流的句法。
[0031] 视频加扰单元可W适于；检测图像顺序计数隐式地编码在压缩视频中，W及作为 响应；修改压缩视频的报头信息，W便表明对所述图像顺序计数进行显式编码；W及在压 缩视频的每个访问单元中指派显式的图像顺序计数值。
[0032] 在一些H. 264视频流中，P0C是隐式的。通过将该种流转换为对P0C加W编码，显 式地，通过修改P0C来对视频进行加扰变为可能。
[0033] 视频加扰单元可适于在压缩视频中检测要求视频解码器使用图像顺序计数对一 个或多个访问单元进行解码的编码模式，并且作为响应：禁用所述加扰；或修改所述压缩 视频，使得视频解码器不再需要使用图像顺序计数来对一个或多个访问单元进行解码。
[0034] 一般来讲，在解码处理中不需要P0C，P0C只是在已经对帖进行解码之后确定帖的 呈现（显示）顺序。然而，在某些编码模式中，对帖的解码取决于其P0C。在该些模式中，通 过修改P0C来加扰可W导致解码误差--例如，经过解码的帖的视觉内容中的可察觉的改 变。
[0035] 检测该一模式可包括检测时间预测模式，其中运动向量取决于P0C值（时间直接 预测）。作为备选或补充，检测该一模式可包括检测加权预测模式，其中加权预测取决于 P0C值。
[0036] 视频加扰单元可W适于；检测所述压缩视频是根据H. 264标准的基线简档编码 的，并且作为响应，修改所述压缩视频，W便将所述压缩视频转换到另一H. 264简档。
[0037] 也就是说，视频加扰单元可W适于修改压缩视频流的句法，W便将其从符合基线 简档的比特流转换成符合不同简档（优选的，主简档）的比特流。在基线简档中，帖的呈现 顺序通常与它们的解码顺序相同。因此，如果基线简档视频是通过修改某些帖的P0C来加 扰的，则恶意用户可能能够通过按照帖被解码的顺序呈现帖来对视频进行解扰。将视频转 换成另一简档（具体的，主简档）可W有助于掩盖真实的呈现顺序与解码顺序相同该一事 实。
[003引还提供了一种便携电子设备，比如移动电话或平板计算设备，其中包括如上所述 的设备。
[0039] 本发明在该一设备中是尤其有益的，该是因为在该种设备上将视频播放器提供为 软件应用是常见的。该一应用运行在通用微处理器或微控制器上。然而，使用硬件加速器 (与通用处理器分离）来解码压缩视频也是常见的，该是因为通过处理器不具有足够的处 理能力。即使视频播放器应用软件和硬件加速器设备是（单独）安全的，恶意用户也可能 拦截软件应用（通用处理器）和硬件加速器之间的视频。根据本发明的一个实施例，应用 软件在将压缩视频发送到硬件加速器之前控制通用处理器对压缩视频进行加扰，w及控制 通用处理器对从硬件加速器接收的加扰解压缩视频进行解扰。也就是说，加扰单元和解扰 单元的功能可由通用处理器在视频播放器应用软件的控制下执行。
[0040] 根据本发明的另一方面，提供了一种对压缩视频进行解码的方法，包括：
[0041] 对压缩视频进行加扰，W产生加扰压缩视频；
[0042] 对加扰压缩视频进行解码，W产生加扰解压缩视频；W及
[0043] 对加扰解压缩视频进行解扰，W产生解扰解压缩视频。
[0044] 还提供了一种存储计算机程序的非瞬时计算机可读介质，计算机程序包括适于当 在计算机上运行所述程序时执行如上所述的方法的所有步骤的计算机程序代码装置。
【附图说明】
[0045] 现在参照附图通过示例的方式对本发明进行描述，其中：
[0046] 图1示出了想象的传统视频播放器；
[0047] 图2示出了根据本发明实施例的视频播放器；
[0048] 图3更详细地示出了图2中的视频加扰单元；
[0049] 图4更详细地示出了图2中的视频解扰单元；
[0050] 图5示出了根据本发明实施例使用的不同帖类型；
[0化1] 图6是示出了通过重混排进行加扰的流程图；
[0化2] 图7是示出了通过AU插入进行加扰的流程图；
[0化3] 图8是示出了通过AU替代进行加扰的流程图；
[0054] 图9是示出了解扰过程的流程图；
[0055] 图10是示出了针对使用H. 264编码的视频的加扰方法的初始步骤的伪码流程 图；
[0056] 图11是接续自图10的伪码流程图，其中示出了通过重混排进行加扰；
[0化7] 图12是接续自图11的伪码流程图，其中示出了通过帖插入进行加扰；W及 [005引图13是示出了由图2的随机控制单元执行的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0化9] 为了使用典型的智能设备上的高质量皿视频内容，希望使用智能设备中可用的 硬件（HW)视频解码器。该是由