[發(fā)明專利]一種抗時(shí)間同步攻擊的數(shù)字電視節(jié)目版權(quán)保護(hù)的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910192627.0
• 申請(qǐng)日: 2009-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101668170A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉紅梅;莊永鋒;黃繼武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號(hào): H04N7/16
• 分類號(hào): H04N7/16;H04N7/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 禹小明;邱奕才

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于多媒體信號(hào)處理領(lǐng)域，特別是涉及一種基于壓縮域的數(shù)字電視節(jié)目版權(quán)保護(hù)方法。

背景技術(shù)

隨著數(shù)字電視的普及，高清的數(shù)字電視節(jié)目跟著數(shù)字機(jī)頂盒一起進(jìn)入了千家萬(wàn)戶。這個(gè)技術(shù)在給用戶帶來(lái)高清視頻的同時(shí)，也給數(shù)字電視節(jié)目的版權(quán)保護(hù)帶來(lái)了新的問(wèn)題。由于數(shù)字視頻可以被無(wú)失真地復(fù)制，因此，用戶可以輕易獲得高質(zhì)量的非法視頻節(jié)目并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分發(fā)非法拷貝。數(shù)字節(jié)目版權(quán)的保護(hù)問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題之一。

傳統(tǒng)的數(shù)字電視系統(tǒng)，已經(jīng)可以在數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié)對(duì)節(jié)目進(jìn)行保護(hù)，但是數(shù)據(jù)被用戶合法解碼并播放后，仍然存在非法復(fù)制的可能。因此，有必要在傳統(tǒng)數(shù)字電視系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入新的版權(quán)保護(hù)技術(shù)，以更好地保護(hù)數(shù)字電視節(jié)目的版權(quán)。

數(shù)字水印技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來(lái)的信息隱藏學(xué)的分支。最早提出數(shù)字水印技術(shù)的概念就是為了進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)。數(shù)字水印技術(shù)用于版權(quán)保護(hù)的原理如下：數(shù)字媒體所有者使用密鑰生成水印，將其嵌入原始載體對(duì)象中，然后公開(kāi)發(fā)布帶有水印的數(shù)字媒體。當(dāng)該作品被盜版或出現(xiàn)版權(quán)糾紛時(shí)，所有者可以使用密鑰，從盜版作品或水印作品中提取水印信號(hào)作為依據(jù)，從而表明對(duì)作品內(nèi)容的所有權(quán)，保護(hù)自己的權(quán)益。數(shù)字水印技術(shù)由于自身的特點(diǎn)在解決數(shù)字媒體保護(hù)等問(wèn)題時(shí)具有很好的效果。

為了便于在一定帶寬上的傳輸，數(shù)字節(jié)目常常是以壓縮形式存在的。國(guó)際上已經(jīng)制定的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263和H.264等，但在廣播電視行業(yè)內(nèi)，使用最為廣泛的是MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)數(shù)字電視衛(wèi)星傳輸標(biāo)準(zhǔn)和有線電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)都采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)編碼。在我國(guó)，使用MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的廣播電視衛(wèi)星上的視頻編解碼器、有線電視終端的數(shù)字機(jī)頂盒已經(jīng)占領(lǐng)了廣播電視領(lǐng)域絕大多數(shù)的市場(chǎng)份額。

目前，我國(guó)數(shù)字電視節(jié)目版權(quán)保護(hù)方案多數(shù)都是在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的服務(wù)器端對(duì)視頻進(jìn)行編碼的過(guò)程中將帶有版權(quán)信息的水印嵌入到視頻中的。這種方法取得了一定的效果，視頻被非法錄制并傳播后，版權(quán)信息仍不丟失。但是，該方案只能嵌入視頻節(jié)目的版權(quán)信息而無(wú)法嵌入用戶的信息。當(dāng)發(fā)現(xiàn)非法視頻時(shí)，通過(guò)水印只能確認(rèn)視頻版權(quán)，而無(wú)法對(duì)非法拷貝者進(jìn)行追蹤。如果水印的嵌入能夠在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的用戶端進(jìn)行，便可利用用戶信息生成相關(guān)水印，從而實(shí)現(xiàn)盜版追蹤的功能。

因此，研究?jī)?nèi)嵌于MPEG-2解碼器的視頻水印技術(shù)及其系統(tǒng)，在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的用戶端實(shí)現(xiàn)水印的嵌入，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗時(shí)間同步攻擊的數(shù)字電視節(jié)目版權(quán)保護(hù)的方法，可以通過(guò)檢測(cè)MPEG-2視頻數(shù)據(jù)中是否存在期待的水印，確定MPEG-2視頻數(shù)據(jù)的版權(quán)以及盜版的源頭。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案如下：

一種抗時(shí)間同步攻擊的數(shù)字電視節(jié)目版權(quán)保護(hù)的方法，包括水印的潛入和提取，所述水印的嵌入通過(guò)設(shè)置在用戶端的解碼器里的水印嵌入模塊實(shí)現(xiàn)，且所述水印同時(shí)嵌入在多媒體數(shù)據(jù)的I幀和其他數(shù)據(jù)幀。

本發(fā)明通過(guò)以下關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的以上功能：

1)在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的客戶端實(shí)現(xiàn)水印嵌入，從而使得水印帶有用戶信息；水印嵌入在多媒體數(shù)據(jù)，特別是MPEG-2解碼壓縮碼流的過(guò)程中進(jìn)行，直接輸出帶有水印信息的原始視頻文件。

2)在視頻的非I幀中嵌入水印，當(dāng)I幀丟失時(shí)，非I幀被編碼為I幀，水印仍然能夠被正確提取。在非I幀嵌入水印時(shí)，首先對(duì)幀進(jìn)行完全解碼，得到完整的幀圖像后再對(duì)其進(jìn)行DCT編碼。編碼時(shí)各宏塊使用不同的量化因子，量化因子的確定遵從MPEG-2編碼器確定宏塊量化因子的規(guī)則，成功編碼并獲得完整DCT系數(shù)后，再進(jìn)行水印嵌入。最后進(jìn)行反DCT變換，輸出帶有水印的幀圖像。

本發(fā)明與現(xiàn)有數(shù)字電視節(jié)目版權(quán)保護(hù)方法相比有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、工作于數(shù)字廣播電視節(jié)目客戶端，可利用用戶信息生成相關(guān)水印，從而實(shí)現(xiàn)盜版追蹤功能；

2、在多媒體數(shù)據(jù)流，特別是MPEG-2解碼視頻流的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)水印嵌入，具有更好的實(shí)時(shí)性；

3、在視頻的I幀和非I幀嵌入相同的水印，當(dāng)I幀丟失時(shí)，非I幀被編碼為新的I幀，系統(tǒng)仍然可以從新I幀中提取水印，從而提高了系統(tǒng)抵抗幀刪除、幀交換等攻擊的魯棒性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述數(shù)字電視節(jié)目版權(quán)保護(hù)方法示意圖；