[發明專利]水印嵌入與檢測

無效

• 申請號: 00802987.3
• 申請日: 2000-10-30
• 公開（公告）號: CN1338087A
• 公開（公告）日: 2002-02-27
• 發明（設計）人: G·F·G·德波維雷;A·A·C·M·卡爾克;J·埃維萊恩斯
• 申請（專利權）人: 皇家菲利浦電子有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;H04N1/32;H04N5/913
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張志醒

技術領域

本發明涉及對信息信號加水印的方法和設備，比如對音頻或視頻信號。本發明也涉及在這些信息信號中檢測水印的方法和設備。

發明背景

眾所周知的一種向視頻信號加水印的方法公開在國際專利申請WO-A-99/45705上。在這種方法中，水印圖案加入在視頻信號中。水印檢測器將同樣的圖案與待檢信號關聯起來。如果關聯的結果超過了給定的界限，就說圖案是存在的。圖案的存在或者缺少代表了一個信息位。嵌入的水印也可以攜帶多位有效載荷。在WO-A-99/45705公開的系統中，有效載荷是用一種或者多種基本圖案和其中空間位置變化了的版本(version)組成。有效載荷被譯碼成各種移動向量。水印檢測器將每種基本圖案和待檢信號關聯起來，檢測這些基本圖案彼此的空間位置。此外檢測器檢測是否這些位置組成了合理的有效負荷。

把水印圖案和待檢信號關聯起來的過程要求水印檢測器可以就地存儲這些圖案的一些版本。鑒于此，最理想的情況是水印系統只采用幾種不同的圖案。目前正使用的系統對外界是保密的。然而，對于一個黑客而言，即使他不知道這些圖案，只要他可以支配相關的嵌入器，他就會危及到系統的安全。他可以向該嵌入器輸入任一種信號，并從加水印的版本中將信號提取出來。依賴手邊的水印嵌入器的感知模式，這樣獲得的差信號類似于其它加水印的信號的水印。如果把差信號復合到加水印的信號中(比如從中增加或者剔除)，被嵌入的水印將被消除或者至少不再代表合理的有效載荷。在任何一種情況下，嵌入的水印會失效。

發明目的及概述

本發明的目的是提供一種在信息信號中嵌入及檢測水印的更安全的方法和系統，即使黑客手邊有他可處置的水印嵌入器也可以確保系統的安全。

為此目的，本發明的方法包含了步驟：對于信息信號的給定性能作分析、確定所述性能的實際值、將不同的水印和上述性能不同的值關聯起來、以及將與上述實際值相關的水印嵌入。對應的水印檢測方法包括以下步驟：分析信息信號的給定性能、確定所述性能的實際值、將不同的水印和上述性能的不同的值相關聯，以及檢測與上述實際值相關的水印。

本發明所取得的成果是，嵌入的水印圖案是經常變化的，是信息信號內容的函數。如上面所述，提供任一個信號給嵌入器以產生一個類似于水印的信號的做法將不再可行，因為任意的信號具有不同的性能。本發明很大的一個優點是檢測器必須存儲的不同圖案的數目大大減少。所述數目是平衡檢測器復雜一安全性能的結果。

信息信號有多種性能可以用來選擇被嵌入的水印圖案。唯一需要滿足的要求是嵌入水印性能的堅固性和不變性。更有利的性能是視頻信號亮度值不同分布狀態，或者是音頻信號頻譜的不同形狀。

本發明的再一些方面將參考下文描述的實施例予以闡述，從中可以很清楚地了解。這些例子是關于視頻信號的水印嵌入及檢驗，但是可以理解到本發明同樣可用于音頻信號和其它類型多媒體信號中。

附圖的簡要描述

圖1所示為本發明水印嵌入器的示意圖。

圖2所示為本發明水印檢測設備的示意圖。

圖3所示為該系統結構，用來說明水印嵌入器和檢測設備的工作情況。

圖4，5所示進一步說明本發明水印嵌入器的實施例。

圖6所示進一步說明本發明水印檢測設備的實施例。

最佳實施例的描述

圖1所示為本發明水印嵌入器1的示意圖。此處假定嵌入的水印代表1位有效負荷。比如，缺少水印表明視頻信號可以隨意被拷貝，然而出現預先指定的水印表明不允許拷貝該信號。

嵌入器接收一系列圖像的形式的輸入視頻信號I，它包含加法器11，用來把水印圖案Wi加入到每張圖像中。此外，嵌入器包含了圖像分析器12，選擇器13和只讀存儲器14，在只讀存儲器中存儲多種不同的水印圖案W1…WN。分析器12接收視頻信號，將視頻信號的給定性能P作為時間的函數進行分析。分析器12得到的性能P的實際值傳遞給選擇器13。與之相應，選擇器選擇存儲的水印圖案W1…WN之一送給加法器11來嵌入。