專利名稱：標(biāo)識材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及標(biāo)識材料。本發(fā)明還涉及標(biāo)識這樣的材料的方法和裝置。從而由信息信號、最好是數(shù)字信號來代表材料。
所述材料可以是視頻材料、音頻材料和數(shù)據(jù)材料中的一種或多種。為方便起見，以下參照視頻材料。但是本發(fā)明不限于視頻材料。它可以應(yīng)用于音頻材料。它可以應(yīng)用于除音頻和視頻之外的數(shù)據(jù)材料。
眾所周知，通過把“水印”加在視頻信號上來標(biāo)識視頻材料。水印是一種與視頻信號結(jié)合的編碼信號。水印可以以這樣的方式結(jié)合，使得編碼信號在所顯示的圖像中不可見或基本上不可見。編碼信號在視頻信號中是可檢測的例如，用它來檢測是否侵犯版權(quán)。但是，通過對材料的進(jìn)一步處理、如通過編輯或加入特殊效果會有意或無意地破壞或去除水印。
按照本發(fā)明，提供一種標(biāo)識材料的方法，它包括把標(biāo)識代碼作為水印插入材料、以及從該材料導(dǎo)出簽名的步驟。
應(yīng)當(dāng)理解，導(dǎo)出簽名的步驟可以在插入水印的步驟之前或之后進(jìn)行。
在本發(fā)明的優(yōu)選實例中，簽名是材料的數(shù)據(jù)特征或者從材料的數(shù)據(jù)特征導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。它是從材料導(dǎo)出的。例如，簽名可以是一個信號最大值和最小值的位置。例如，它可能是每一幀視頻序列中最亮和最暗的像素的坐標(biāo)。簽名可以是材料的可測量分量的柱形圖。例如，它可能是視頻序列的色度值的柱形圖。簽名取決于材料。不需要給材料加入數(shù)據(jù)；它是由材料導(dǎo)出的。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種裝置，它包括用來產(chǎn)生標(biāo)識代碼的代碼發(fā)生器；用來從代碼產(chǎn)生水印、并且將水印與材料結(jié)合的水印發(fā)生器；以及用來從該材料導(dǎo)出簽名的簽名發(fā)生器。
水印可能易受攻擊而破壞和/或從視頻材料中去除。于是，若水印被破壞或去除，則可能難以或不可能證明材料的出處。產(chǎn)生簽名的材料的特征也可能被破壞或去除，但不是采用去除或破壞水印的同樣處理方法。通過導(dǎo)出作為該材料特征的簽名并且具有水印，提供了證明出處的兩個獨立手段。這樣，若一個被破壞或去除，則另一個仍可能用來證明出處。
通過在材料的水印中設(shè)置代碼，材料在設(shè)置代碼之后的整個生產(chǎn)和分發(fā)鏈中保持其標(biāo)識。這也免除了對分立信道、如用以標(biāo)識代碼的單獨磁帶軌跡的需要。在保留與該材料相關(guān)的標(biāo)識代碼的情況下，使該材料隨后的處理變得比較容易。
在一個優(yōu)選方法中，代碼標(biāo)識材料而不是標(biāo)識所有權(quán)，或者代碼除標(biāo)識所有權(quán)之外也標(biāo)識材料。
代碼最好用來把材料和與該材料相關(guān)的元數(shù)據(jù)結(jié)合起來。
簽名和標(biāo)識代碼最好存儲在數(shù)據(jù)庫中。對材料進(jìn)行監(jiān)視，以便確定它是否包括水印。處理受監(jiān)視的材料而從中導(dǎo)出簽名。若水印存在，則把該水印和導(dǎo)出的簽名與數(shù)據(jù)庫中的那些相比較，從而確定該材料的出處。
在本發(fā)明的一個實施例中，材料記錄在記錄媒體的某種實例上，而標(biāo)識代碼是標(biāo)識記錄媒體的該實例的代碼。標(biāo)識代碼可以是例如、序列號。標(biāo)識代碼可用來查找UMID、即唯一材料標(biāo)識符。
在另一個實施例中，所述代碼是UMID。
UMID和標(biāo)識記錄媒體實例的代碼比常規(guī)的水印代碼短，因而更能經(jīng)受材料處理而保存下來，而且更難去除。
在其中代碼為UMID的實施例中，用UMID的實例號碼在一份材料的多個拷貝中設(shè)置各自的UMID、因而各個用戶或用戶組獨有的水印。
為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)將以舉例的方式參照附圖，其中


圖1是按照本發(fā)明的系統(tǒng)的原理框圖；圖2和3是加水印系統(tǒng)的原理框圖；圖4和5是簽名產(chǎn)生和檢測系統(tǒng)的原理框圖；圖6和7表示材料標(biāo)識符的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；以及圖8圖解說明元數(shù)據(jù)庫中的示例性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
以下描述通過參照視頻材料來舉例說明本發(fā)明。但是，本發(fā)明不限于視頻材料。
概述參照圖1，視頻源880產(chǎn)生視頻材料。該源可以是攝像機、錄像機、視頻服務(wù)器或者任何其他適當(dāng)?shù)脑础Ｍㄟ^水印發(fā)生器882把水印插入或加在視頻材料上。加水印在下面“加水印”一節(jié)中討論。在本發(fā)明的最佳實施例中，根據(jù)UMID產(chǎn)生水印。UMID是由UMID發(fā)生器886產(chǎn)生的。UMID在下面“UMID”一節(jié)中討論。因此，在最佳實施例中，基于UMID的水印標(biāo)識材料，而且還可標(biāo)識材料的所有者。UMID可以標(biāo)識材料到一幀的精度。因此，在最佳實施例中，水印在每幀中唯一地標(biāo)識各幀。在另一個最佳實施例中，UMID的實例號字段用作“指紋”，以便區(qū)分該材料各個不同的授權(quán)的用戶。
來自源880的視頻材料還提供給簽名發(fā)生器884，后者根據(jù)材料導(dǎo)出簽名。簽名將在下面“簽名”一節(jié)中討論。
設(shè)置數(shù)據(jù)庫處理器894。它經(jīng)由適當(dāng)?shù)耐ㄐ沛溌锋溄拥経MID發(fā)生器886和簽名發(fā)生器884，這些通信鏈路可以是例如電纜、射頻鏈路或者計算機網(wǎng)絡(luò)鏈路。數(shù)據(jù)庫894存儲由發(fā)生器884和886產(chǎn)生的UMID和簽名。它把從視頻材料導(dǎo)出的簽名與加在同一材料上的UMID相聯(lián)系。
加了水印的材料經(jīng)由分發(fā)/傳輸網(wǎng)絡(luò)888分發(fā)和或發(fā)送給用戶。網(wǎng)絡(luò)888受監(jiān)視臺890監(jiān)視，以便檢測視頻材料中的簽名和水印。例如，材料可能是廣播。臺890可包括接收機和用來記錄接收的視頻的視頻記錄器。該臺具有與發(fā)生器884完全相同的簽名發(fā)生器891。它還具有水印檢測器893。在該臺中處理所接收的視頻，從而利用與發(fā)生器884完全相同的處理方法從材料中導(dǎo)出簽名。還處理所接收的視頻、從中導(dǎo)出任何水印并且檢測水印的UMID。
把由此從所接收的材料導(dǎo)出的簽名和UMID與數(shù)據(jù)庫894中的簽名和UMID比較892。因此能檢查分發(fā)的材料，并且檢測例如濫用。二者擇一地或者附加地，UMID使得能例如征收版稅，因為它們唯一地標(biāo)識了材料。
同時設(shè)置簽名和水印是有利的，因為在分發(fā)網(wǎng)絡(luò)中，特別是如果通過編輯或施加特殊效果來處理材料，可能去除或者至少破壞水印。另外，存在試圖有意去除水印的可能性。視頻材料也可能通過這種減少從原件和處理后的材料導(dǎo)出匹配簽名的機會的處理而改變。通過設(shè)置兩者，一個就更有可能可用來檢查材料的出處。
數(shù)據(jù)庫894可包含與材料有關(guān)、并通過UMID與該材料連接的元數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫894中可包含的元數(shù)據(jù)的實例將在“元數(shù)據(jù)”一節(jié)中進(jìn)行描述。
加水印-圖2和圖3以數(shù)字方式記錄、存儲和分發(fā)的信息、尤其是視頻信息的量在不斷增加。復(fù)制這些信息的容易性是令人關(guān)注的，因為可能潛在地容易通過非法拷貝而侵犯任何作為基礎(chǔ)的作品的版權(quán)。因而，版權(quán)所有者在沒有充分的防拷貝措施或者尚不能證明作品的特定實例源于他們且可能是侵權(quán)的非法拷貝的情況下，可能不愿意提供和分發(fā)他們的作品。
一種試圖為此問題提供解決方案的可能的技術(shù)是加數(shù)字水印。加數(shù)字水印使代碼可以嵌入數(shù)字作品，它包含例如可標(biāo)識所有者、分發(fā)者和/或授權(quán)代碼的信息。數(shù)字水印可與其他阻礙手段、如加密結(jié)合使用。
數(shù)字水印、以下稱水印、應(yīng)該是唯一的，使得它例如明確地標(biāo)識所有者、分發(fā)者和/或提供授權(quán)代碼，是一種常稱為“指紋識別”的技術(shù)。而且，水印本身可以是數(shù)字作品，諸如圖像、音頻或視頻。水印還可包含有關(guān)該作品是否可免費復(fù)制、根本不能復(fù)制或者可復(fù)制預(yù)定次數(shù)的指示。
最好是，水印應(yīng)該是未經(jīng)授權(quán)的個人不可檢測、不可改變或不可去除的。而且，水印不應(yīng)該以易于察覺的方式負(fù)面降低基礎(chǔ)作品的品質(zhì)。但是，水印應(yīng)該容易被授權(quán)的人辨別，以便可識別出所有者和/或分發(fā)者。
水印應(yīng)該容易嵌入基礎(chǔ)數(shù)字作品。最好是，嵌入技術(shù)應(yīng)該使得這容易在記錄過程中執(zhí)行，從而在源頭給作品加上水印，因而使獲取任何未加水印的作品的可能性減至最小。
水印可以放在例如數(shù)字作品的標(biāo)題或標(biāo)記中，或者水印可以嵌入數(shù)字作品本身的數(shù)據(jù)字段。水印最好在作品內(nèi)重復(fù)產(chǎn)生多次，存在于數(shù)字作品的每一幀中更好?；蛘?，水印可以直接放在載有該數(shù)字作品的媒體上。
水印可以是健壯的，使得試圖制作非法拷貝的個人不能去除或解除它。未經(jīng)授權(quán)試圖去除健壯性水印應(yīng)該造成數(shù)據(jù)的嚴(yán)重退化，使該數(shù)據(jù)無法使用。數(shù)據(jù)包含許多冗余信息的情況、如視頻中，可使健壯性水印對攻擊敏感，比如通過丟幀等。因此，健壯性水印應(yīng)該最好能夠承受這樣的攻擊并且可例如逐幀改變，而且可利用任何應(yīng)用于數(shù)據(jù)的糾錯/恢復(fù)技術(shù)。
或者，水印可以是脆弱的，使得一經(jīng)非法拷貝即被破壞。
但是，若有必要，水印還應(yīng)該最好是所有者可逆轉(zhuǎn)或可去除的。在例如后期制作階段中，為了減小水印對基礎(chǔ)作品的任何累積效應(yīng)，去除水印可能特別有用。而且，在來自不同信息源的信息編輯在一起時，可能希望把不同的水印加在編輯的作品上。
最終用戶裝置可以配置成識別水印，以便不允許拷貝受保護的作品?；蛘撸梢赃@樣配置裝置，使得只能對源自特定所有者的、通過特定分發(fā)者分發(fā)的、或者作品包含特定的授權(quán)代碼的作品操作。
可以通過比較加水印和未加水印的數(shù)據(jù)及其建立的真實性來提取水印。
現(xiàn)將更詳細(xì)地描述兩種把水印嵌入數(shù)字作品的數(shù)據(jù)字段的技術(shù)。第一種是把水印嵌入空間域，第二種是把水印嵌入頻域。這兩種嵌入技術(shù)都不應(yīng)該使加有水印的數(shù)據(jù)質(zhì)量明顯下降。
空間域水印總的來講，本處理方法涉及用水印的位來改變預(yù)定的數(shù)據(jù)位、從而產(chǎn)生加水印的數(shù)據(jù)。水印的存在與否可通過對加水印的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆操作來確定。
一種方法是通過用表示水印的位代替?zhèn)坞S機選擇的數(shù)據(jù)的無效位來嵌入水印。但是，這些水印容易由于處理數(shù)據(jù)的最低有效位而被破壞。另一種方法是把幾何圖案插入表示水印的數(shù)據(jù)中。但是，這些水印容易由于數(shù)據(jù)的幾何處理而被破壞。另一種方法是正如下面參照圖2描述的以類似量化噪聲的方式嵌入水印，在1990年IEEEMilitary Communications Conference第216-220頁、K Tanaka等人的題為“把保密信息嵌入抖動多層圖像”的文章和在1994年IMAIntellectual Property Proceedings第1卷第187-296頁、K Mitsui的題為“視頻隱寫術(shù)”的文章中充分地描述了該方法。但是，這些水印容易因信號處理、特別是數(shù)據(jù)重新量化而被破壞。
現(xiàn)將參照圖2，源650產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號652，如數(shù)字視頻。水印插入器700連接到源650并且接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號652。水印插入器700通過以類似重新量化噪聲的方式把水印加在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號652上來加水印，從而產(chǎn)生加水印的數(shù)據(jù)705。存儲裝置670連接到水印插入器700并且存儲加水印的數(shù)據(jù)705。
還有一種方法是隨機選擇n對圖像點(ai，bi)并且使ai的亮度增加1，而使bi的亮度降低1。假定滿足圖像的某些統(tǒng)計特性，則n對點之差的總和將為2n。
或者，在數(shù)據(jù)信號包括至少兩個分量(例如，按照MPEG、PAL或NTC的[Y，UV])的情況下，可以通過把值賦予這些結(jié)合起來通常不會發(fā)生的分量來嵌入水印。另外，在要嵌入水印之處、例如包含兩個圖像場的視頻數(shù)據(jù)，正的水印可以放入第一場，而負(fù)的水印放入第二場。當(dāng)播放加有水印的圖像場時，有一種由場的隔行掃描造成的掩蔽效應(yīng)，而水印的視覺感明顯減弱。
頻域水印總的來講，這個處理涉及獲取要加水印的數(shù)據(jù)的頻譜圖像。水印嵌入頻譜圖像的預(yù)定分量中。此后，使加水印的頻譜圖像受到逆變換，從而產(chǎn)生加水印的數(shù)據(jù)。可以通過對加水印的數(shù)據(jù)執(zhí)行逆操作來提取水印。
一種方法是把數(shù)據(jù)分塊，并且對這些塊中的每一個進(jìn)行離散余弦變換(DCT)。此后，可調(diào)整這些塊的預(yù)定頻率系數(shù)。可以選擇塊的偽隨機子集，并在每一個這樣的塊中調(diào)整頻率的預(yù)定子集的系數(shù)，使得他們的相對值對數(shù)據(jù)位編碼。相對值中的方差和頻率預(yù)定子集的選擇應(yīng)該是這樣，使得水印是感覺不到的。但是，這種水印可能對噪聲或進(jìn)一步處理造成的破壞敏感。
或者，可以通過把每個頻率系數(shù)調(diào)整較小的量來將水印編碼，如下面參照圖3所描述的和NEC公司的歐洲專利申請0 766 468中更充分地描述的。其優(yōu)點是使水印對破壞較不敏感，但會增加總的噪聲電平。
現(xiàn)參照圖3，源650產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號652，如數(shù)字視頻。變頻器655連接到源650，并接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號652。變頻器655利用例如離散余弦變換或快速傅里葉變換技術(shù)把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號652變換成頻譜數(shù)據(jù)657。水印插入器660連接到變頻器并且接收頻譜數(shù)據(jù)657。水印插入器通過調(diào)整頻譜數(shù)據(jù)657的每個系數(shù)來加水印，產(chǎn)生加有水印的頻譜數(shù)據(jù)663。逆變頻器665連接到水印插入器660，并接收加有水印的頻譜數(shù)據(jù)663。逆變頻器665把加有水印的頻譜數(shù)據(jù)663變換成加水印的數(shù)據(jù)667。存儲裝置670可以連接到逆變頻器665，以便存儲加水印的數(shù)據(jù)667。
另一個方法是在特定頻率下通過利用人類視覺和聽覺系統(tǒng)的所謂的掩蔽現(xiàn)象增大系數(shù)的變化。當(dāng)數(shù)據(jù)的某個區(qū)被數(shù)據(jù)中其他感知上比較突出的區(qū)封閉時，便出現(xiàn)掩蔽。但是，這些區(qū)域需要在插入水印之前鑒別出來，這增大了嵌入的復(fù)雜性。
再一個方法是壓縮數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且把水印嵌入壓縮后的數(shù)據(jù)的運動矢量的X和Y坐標(biāo)中。這具有水印在壓縮后嵌入、因而更耐處理的優(yōu)點。
簽名—圖4和圖5以數(shù)字方式記錄、存儲和分發(fā)的信息、特別是視頻信息的量與日俱增。這些信息的易于復(fù)制令人關(guān)注，因為基礎(chǔ)作品的任何版權(quán)可能潛在地容易通過非法拷貝被侵權(quán)。因此，版權(quán)所有者在對拷貝沒有充分的防范措施的情況下，或者不能證明作品的特定實例源自他們并且可能是侵權(quán)的非法拷貝的情況下，可能不愿意提供和分發(fā)他們的作品。
一種試圖為此問題提供解決方案的可能的技術(shù)是利用所謂的數(shù)字簽名?？梢詾槿魏我欢螖?shù)字信息、如圖像產(chǎn)生數(shù)字簽名。被懷疑為侵權(quán)的作品的數(shù)字簽名也可用同一技術(shù)產(chǎn)生。兩個簽名間的相關(guān)性可間接表明被懷疑的作品是原作的拷貝。
對于數(shù)字作品，諸如音頻或視頻，數(shù)字簽名的序列可以從例如數(shù)據(jù)的各幀產(chǎn)生。被懷疑侵權(quán)的作品的數(shù)字簽名的序列也可以用同一技術(shù)產(chǎn)生。兩個相繼的簽名序列的相互關(guān)系可比較確定地表明被懷疑的作品是原作的拷貝。
數(shù)字簽名可以與其他阻礙手段、如加水印和加密結(jié)合使用。
數(shù)字簽名、以下稱簽名，應(yīng)該最好容易從該作品中產(chǎn)生。最好可以通過把某種算法用于該作品來產(chǎn)生簽名。
最好是，該算法產(chǎn)生與作品的經(jīng)驗質(zhì)量相關(guān)的簽名。該算法應(yīng)該最好是健壯的，以便在原作產(chǎn)生的簽名和拷貝作品產(chǎn)生的簽名之間保留密切的相關(guān)性。最好是，該算法應(yīng)該對于容易實現(xiàn)的處理技術(shù)或噪聲的引入是健壯的。
可以產(chǎn)生和存儲原作的簽名，以供將來參考。最好是，能夠利用自動系統(tǒng)來監(jiān)視可能包含可疑作品的數(shù)據(jù)流。自動系統(tǒng)可以產(chǎn)生可疑作品的簽名，將其與存儲的原作簽名比較，并且一發(fā)現(xiàn)相關(guān)性，便向原作的所有者報警。
最終用戶裝置可以配置成認(rèn)別原作的簽名，使得它不允許對這些作品進(jìn)行拷貝?；蛘撸梢赃@樣配置裝置，使得它只播放具有預(yù)定簽名的作品。
現(xiàn)參照圖4更詳細(xì)地描述產(chǎn)生簽名的過程。源850產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號852，如原始數(shù)字視頻作品。簽名發(fā)生器855連接到源850，并接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號852。簽名發(fā)生器855通過把算法856應(yīng)用于該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號852來產(chǎn)生簽名857。存儲裝置860連接到簽名發(fā)生器855，并存儲與該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號852相關(guān)的簽名857。
現(xiàn)參照圖5更詳細(xì)地描述確定可疑作品是否為原作的拷貝的過程。源865產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號867、如原始數(shù)字視頻作品的可疑拷貝。簽名發(fā)生器855連接到源865，并且接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號867。簽名發(fā)生器855通過把算法856應(yīng)用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號867產(chǎn)生簽名858。簽名比較器870連接到簽名發(fā)生器855和存儲裝置860。存儲裝置860包括原始數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作品的簽名。簽名比較器870接收簽名858，將該簽名858與存儲器860內(nèi)的簽名比較，若有相關(guān)性，則發(fā)出報警信號873。報警器875連接到簽名比較器870，并且一收到報警信號873便發(fā)出警報。
為了舉例說明，現(xiàn)在更詳細(xì)地描述產(chǎn)生簽名的兩種可能的算法。
第一種算法可以通過確定作品內(nèi)特征的位置來產(chǎn)生簽名?？梢詫?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號進(jìn)行分析，從而確定例如信號最大值和最小值的位置。則所產(chǎn)生的簽名可包括信號的最大值和最小值的或者在空間坐標(biāo)系之中、或者在數(shù)據(jù)流的位數(shù)之中的位置。最好是，在數(shù)字視頻信號中，這些最大值和最小值可對應(yīng)于一幀像素的最高和最低色度值，并且所產(chǎn)生的簽名可包括這些像素的坐標(biāo)。
第二種算法可以通過確定作品的柱形圖來產(chǎn)生簽名?？梢詫?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號進(jìn)行分析，從而確定該信號的任何可測量的分量。則產(chǎn)生的簽名可包括表達(dá)這些可測量的分量的柱形圖的系數(shù)。最好是，在數(shù)字視頻信號中，這些可測量的分量可以是一幀的色度或亮度值，所產(chǎn)生的簽名可包括表達(dá)該幀的色度或亮度值的柱形圖的系數(shù)。
UMID-圖6和圖7在參考文獻(xiàn)[2]中對UMID作了描述。參照圖6，其中示出擴展UMID。它包括第一組32字節(jié)的基本UMID和第二組32字節(jié)的簽名元數(shù)據(jù)。
第一組32字節(jié)是基本UMID。其組成是·12字節(jié)的通用標(biāo)號，用以將其標(biāo)識為SMPTE(電影與電視工程師協(xié)會)UMID。它定義UMID所標(biāo)識的材料的類型，還定義建立全球唯一的材料和本地唯一的實例號的方法。
·1字節(jié)的長度值，用以定義UMID其余部分的長度。
·3字節(jié)的實例號，用以在具有同一材料號的材料的不同‘實例’之間進(jìn)行區(qū)分。
·16字節(jié)材料號，用以標(biāo)識每一個片段(clip)。每一個材料號對于同一材料的各相關(guān)實例是相同的。
第二組32字節(jié)的簽名元數(shù)據(jù)作為一組壓縮的元數(shù)據(jù)項，用以建立擴展UMID。擴展UMID包括基本UMID和后面緊跟的簽名元數(shù)據(jù)，后者包括·8字節(jié)的時間/日期代碼，它標(biāo)識內(nèi)容單元創(chuàng)建的時間和日期。
·12字節(jié)的值，它定義內(nèi)容單元創(chuàng)建時的空間坐標(biāo)。
·3組4字節(jié)的代碼，它們登記國家、組織和用戶代碼。
現(xiàn)在逐個定義基本和擴展UMID的每個組成部分。
12字節(jié)的通用標(biāo)號
UMID開頭的12字節(jié)通過表1中定義的已登記的信息串值來提供UMID的標(biāo)識。
表1UMID通用標(biāo)號的規(guī)范
可以改變表1中的16進(jìn)制值給出的數(shù)值是示例。而且，字節(jié)1-12可以具有不同于表中舉例示出的命名。參照表1，在所示例子中，字節(jié)4指明字節(jié)5-12與SMPTE所同意的數(shù)據(jù)格式有關(guān)。字節(jié)5指明字節(jié)6至10與“字典”數(shù)據(jù)有關(guān)。字節(jié)6指明這樣的數(shù)據(jù)是由字節(jié)7至10所定義的“元數(shù)據(jù)”。字節(jié)7指明包含字節(jié)9和10所定義的元數(shù)據(jù)的字典部分。字節(jié)10指明字典的版本。字節(jié)9指明數(shù)據(jù)的分類，而字節(jié)10指明該類中的特定項目。
在本實施例中，字節(jié)1至10具有固定的預(yù)先指定的值。字節(jié)11是可變的。這樣參照圖7和上述表1，應(yīng)該指出，UMID標(biāo)號的字節(jié)1至10是固定的。因此，它們可以由代表字節(jié)1至10的1字節(jié)‘類型’代碼T代替。類型代碼T后面接著是長度代碼L。后面又接著2個字節(jié)，其中一個是表1的字節(jié)11，而另一個是表1的字節(jié)12，然后接著實例號(3字節(jié))和材料號(16字節(jié))。作為選擇，材料號之后可接著擴展UMID的簽名元數(shù)據(jù)和/或其他元數(shù)據(jù)。
UMID類型(字節(jié)11)具有4個分開的值，用以標(biāo)識如下4個不同數(shù)據(jù)類型中的每一個‘01h’＝用于圖像材料的UMID‘02h’＝用于音頻材料的UMID‘03h’＝用于數(shù)據(jù)材料的UMID‘04h’＝用于組材料(即相關(guān)要素的組合)的UMID。
12字節(jié)標(biāo)號的最后一個(第12)字節(jié)標(biāo)識建立材料號和實例號的方法。該字節(jié)分成上半字節(jié)和下半字節(jié)，其中上半字節(jié)定義材料號的建立方法，而下半字節(jié)定義實例號的建立方法。
長度長度是1字節(jié)的數(shù)，其值‘13h’用于基本UMID，而‘33h’用于擴展UMID。
實例號實例號是唯一的3字節(jié)數(shù)，它通過該標(biāo)準(zhǔn)所定義的幾種手段之一建立。它提供在片段的特定‘實例’與外部相關(guān)元數(shù)據(jù)之間的鏈接。若沒有這個實例號，則所有材料可鏈接到該材料的任何實例及其相關(guān)的元數(shù)據(jù)。
建立新的片段要求連同零實例號一起建立新的材料號。因此，非零的實例號表明相關(guān)片段不是源材料。實例號主要用來標(biāo)識與片段的任何特定實例有關(guān)的相關(guān)元數(shù)據(jù)。
材料號16字節(jié)的材料號是通過標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)識的幾種手段之一建立的非零號碼。該號碼取決于6字節(jié)的登記端口ID(標(biāo)識)號、時間和隨機數(shù)發(fā)生器。
簽名元數(shù)據(jù)來自簽名元數(shù)據(jù)的任何分量都可被空值填充，其中可輸入無意義的值。任何空值填充的分量都是整個被空值填充的，以便清楚地向下游解碼器表明該分量是無效的。
時間-日期格式日期-時間格式為8字節(jié)，其中前4個字節(jié)是基于時間分量的UTC(世界時間碼)。時間是由或者AES3(輔助編碼系統(tǒng)3)32位音頻抽樣時鐘、或者SMPTE 12M決定的，這取決于要素類型。
后4個字節(jié)根據(jù)如在SMPTE 309M中定義的、修改的儒略歷(MJD，Modified Julian Data)來定義日期。這可以從1858年11月17日午夜之后計數(shù)到999999日，可以記錄日期至4597年。
空間坐標(biāo)格式空間坐標(biāo)值包括如下定義的3個分量·高度8位十進(jìn)制數(shù)，規(guī)定到99999999米。
·經(jīng)度8位十進(jìn)制數(shù)，規(guī)定東/西經(jīng)180.00000度(小數(shù)點后5位有效)。
·緯度8位十進(jìn)制數(shù)，規(guī)定南/北緯90.00000度(小數(shù)點后5位有效)。
把高度值表示成從地球中心計起、以米為單位的數(shù)值，因而允許表示低于海平面的高度。
應(yīng)當(dāng)指出，盡管空間坐標(biāo)對于大部分片段而言是靜態(tài)的，但并非都是如此。從移動源、如安裝在汽車上的攝像機捕獲的材料會表現(xiàn)變化的空間坐標(biāo)值。
國家代碼按照ISO 3166中定義的集合，國家代碼是縮寫的4字節(jié)的字母數(shù)字串。沒有登記的國家可以從SMPTE登記局獲得登記的字母數(shù)字串。
組織代碼組織代碼是由SMPTE登記的縮寫的4字節(jié)字母數(shù)字串。組織代碼只就它們登記的國家代碼而論有意義，所以在不同的國家里組織代碼可以具有相同的值。
用戶代碼用戶代碼是由每一個組織在當(dāng)?shù)胤峙涞?字節(jié)的字母數(shù)字串，而不是全球登記的。用戶代碼是關(guān)于它們登記的組織和國家代碼而定義的，因而在不同的組織和國家里，用戶代碼可具有相同的值。
自由操作者自由操作者可以用他們原籍國家作為國家代碼，并且用組織和用戶代碼串起來，成為例如8字節(jié)代碼，可將其向SMPTE登記。這些自由者代碼可以以‘～’符號(ISO 8859字符號7Eh)開始，隨后是登記的7位字母數(shù)字串。
從以上討論中應(yīng)該指出，UMID不僅可用來標(biāo)識視頻材料，而且可用來標(biāo)識音頻材料、數(shù)據(jù)材料和材料組。
元數(shù)據(jù)-圖8以下舉例說明在節(jié)目制作過程中產(chǎn)生的元數(shù)據(jù)的可能類型、以及在數(shù)據(jù)庫中構(gòu)造元數(shù)據(jù)的一種可能的組織方法。作為水印嵌入視頻的UMID起到把視頻鏈接到相關(guān)元數(shù)據(jù)的標(biāo)識符的作用。
圖8說明組織元數(shù)據(jù)的實例結(jié)構(gòu)。設(shè)置若干個表，每個表包含若干個包含元數(shù)據(jù)的字段。這些表可借助各自表中共有的字段彼此關(guān)聯(lián)，從而提供關(guān)系結(jié)構(gòu)。而且，所述結(jié)構(gòu)可包括同一個表的若干個實例，從而表示該表可代表的對象的多個實例。這些字段可以用預(yù)定的方式格式化。字段的大小也可以是預(yù)定的。實例大小包括代表2字節(jié)的“Int(整數(shù))”，代表4字節(jié)的“LongInt(長整數(shù))”和代表8字節(jié)的“Double(雙精度型)”?；蛘?，字段的大小可以參照字段內(nèi)容納的字符數(shù)來定義，例如，8、10、16、32、128和255字符。
再更具體地看所述結(jié)構(gòu)，設(shè)置節(jié)目表。節(jié)目表包含若干字段，這些字段包括節(jié)目ID(PID)、標(biāo)題、工作字幕、流派ID、梗概、高寬比、導(dǎo)演ID和圖章(Picturestamp)。與節(jié)目表相關(guān)的有流派表、關(guān)鍵字表、劇本表、人員表、日程表和多個媒體對象表。
流派表包含若干字段，包括與節(jié)目表的流派ID字段相關(guān)的流派ID以及流派描述。
關(guān)鍵字表包含若干個字段，包括與節(jié)目表的節(jié)目ID字段相關(guān)的節(jié)目ID、關(guān)鍵字ID和關(guān)鍵字。
劇本表包含若干字段，包括劇本ID、劇本名、劇本類型、文件格式、路徑、建立日期、原作者、版本、最后修改、修改者、與節(jié)目ID相關(guān)的PID和注釋。人員表包含若干包括圖象的字段。
人員表與若干個人表和若干組表相關(guān)。每一個個人表包含若干個包括圖象的字段。每一個組表包含若干包括圖象的字段。每一個個人表或者與攝制人員表相關(guān)，或者與演員陣容表相關(guān)。
攝制人員表包含若干字段，包括攝制人員ID、姓氏、名字、合同ID、代理、代理ID、電子郵件、地址、電話號碼、角色I(xiàn)D、注釋、過敏癥、出生日期(DOB)、國家保險號、銀行ID和圖章。
演員表包含若干字段，包括演員ID、姓氏、名字、角色名、合同ID、代理、代理ID、股票號、電子郵件、地址、電話號碼、DOB、銀行ID和圖章。與攝制人員表和演員表相關(guān)的有銀行明細(xì)表和代理表。
銀行明細(xì)表包含若干字段，包括與攝制人員表的銀行ID字段和演員表的銀行ID字段相關(guān)的銀行ID、分類代碼、帳號和帳戶名。
代理表包含若干字段，包括與攝制人員表的代理ID字段和演員表的代理ID字段相關(guān)的代理ID、姓名、地址、電話號碼、網(wǎng)站、電子郵件和圖章。還與攝制人員表相關(guān)的是角色表。
角色表包含若干字段，包括與攝制人員表的角色I(xiàn)D字段相關(guān)的角色I(xiàn)D、功能和注釋以及圖章。每一個組表與組織表相關(guān)。
組織表包含若干字段，包括組織ID、名稱、類型、地址、合同ID、聯(lián)系人姓名、聯(lián)系人電話號碼和網(wǎng)站和圖章。
每一個媒體對象表包含若干字段，包括媒體對象ID、名稱、描述、圖章、PID、格式、日程ID、劇本ID和原版ID。與每一個媒體對象表相關(guān)的有人員表、原版表、日程表、節(jié)目提要表、劇本表和若干鏡頭表。
原版表包含若干字段，包括與媒體對象表中的原版ID字段相關(guān)的原版ID、標(biāo)題、基本UMID、EDL(編輯決策表)ID、磁帶ID和持續(xù)時間以及圖章。
日程表包含若干字段，包括日程ID、日程名、文件格式、路徑、建立日期、原作者、開始日期、結(jié)束日期、版本、最后修改、修改者、注釋以及與節(jié)目ID相關(guān)的PID。
合同表包括與攝制人員表、演員表和組織表的合同ID相關(guān)的合同ID，開工日期，費用，工作標(biāo)題，終止日期和細(xì)節(jié)。
節(jié)目提要表包含若干字段，包括與鏡頭表的節(jié)目提要ID相關(guān)的節(jié)目提要ID、描述、作者、路徑和媒體ID。
每一個鏡頭表包含若干字段，包括鏡頭ID、PID、媒體ID、標(biāo)題、外景拍攝場ID、注釋、圖章、劇本ID、日程ID和描述。與每個鏡頭表相關(guān)的有人員表、日程表、劇本表、外景拍攝場表和若干個拍攝表。
外景拍攝場表包含若干字段，包括與鏡頭表的外景拍攝場ID字段相關(guān)的外景拍攝場ID、GPS(全球定位系統(tǒng))、地址、描述、名稱、每小時費用、方向、聯(lián)系人姓名、聯(lián)系人地址和聯(lián)系人電話號碼和圖章。
每一個拍攝表包含若干字段，包括基本UMID、拍攝號、鏡頭ID、媒體ID、時間代碼IN(入)、時間代碼OUT(出)、簽名元數(shù)據(jù)、磁帶ID、攝像機ID、磁頭小時(Head Hours)、錄像制作人、IN標(biāo)志、OUT標(biāo)志、透鏡ID、AUTO(自動裝置)ID、攝取(Ingest)ID和注釋。與每一個拍攝表相關(guān)的有磁帶表、任務(wù)表、攝像機表、透鏡表、攝取表和若干個拍攝注釋表。
攝取表包含與拍攝表中的攝取ID相關(guān)的攝取ID和描述。
磁帶表包含若干個字段，包括與拍攝表的磁帶ID字段相關(guān)的磁帶ID、PID、格式、最大持續(xù)時間、首次使用、最大消磁、當(dāng)前消磁、ETA(估計到達(dá)時間)、最后消磁日期以及圖章。
任務(wù)表包含若干個字段，包括任務(wù)ID、PID、分別與拍攝表的媒體ID和鏡頭ID字段相關(guān)的媒體ID和鏡頭ID、標(biāo)題、任務(wù)注釋、分發(fā)清單和抄送(CC)清單。與任務(wù)表相關(guān)的是計劃鏡頭表。
計劃鏡頭表包含若干個字段，包括計劃鏡頭ID，分別與任務(wù)表的PID、媒體ID和鏡頭ID相關(guān)的PID、媒體ID和鏡頭ID，導(dǎo)演，鏡頭標(biāo)題，外景拍攝場，注釋，描述，錄像制作人，到期日，節(jié)目標(biāo)題，媒體標(biāo)題，高寬比和格式。
攝像機表包含若干個字段，包括與拍攝表的攝像機ID字段相關(guān)的攝像機ID、制造商、型號、格式、序列號、磁頭小時、透鏡ID、注釋、聯(lián)系人姓名、聯(lián)系人地址、聯(lián)系人電話號碼和圖章。
透鏡表包含若干個字段，包括與拍攝表的透鏡ID字段相關(guān)的透鏡ID、制造商、型號、序列號、聯(lián)系人姓名、聯(lián)系人地址、聯(lián)系人電話號碼和圖章。
每一個拍攝注釋表包含若干個字段，包括拍攝注釋ID、基本UMID、時間代碼、快門速度、光圈、變焦距、反差系數(shù)、鏡頭標(biāo)記ID、濾光輪、細(xì)節(jié)和增益。與每一個拍攝注釋表相關(guān)的是鏡頭標(biāo)記表。
鏡頭標(biāo)記表包含若干個字段，包括與拍攝注釋表的鏡頭標(biāo)記ID相關(guān)的鏡頭標(biāo)記ID以及描述。
盡管以上描述參照視頻材料對本發(fā)明作了舉例說明，但是，本發(fā)明可以應(yīng)用于視頻材料、音頻材料和數(shù)據(jù)材料中的任何一種或多種材料。
UMID的長度為例如32或64字節(jié)。水印可包含另一個與數(shù)據(jù)庫中存儲的UMID相關(guān)的較短標(biāo)識符。于是水印所基于的這個代碼可以間接地標(biāo)識該材料。
應(yīng)該理解，本發(fā)明的實施例采用數(shù)字信號，而且本發(fā)明可以利用可編程數(shù)字信號處理器來實現(xiàn)。因而本發(fā)明包括計算機程序產(chǎn)品和存儲這種計算機程序產(chǎn)品的存儲媒體，當(dāng)該程序在數(shù)字信號處理器上運行時實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種標(biāo)識材料的方法，它包括把標(biāo)識代碼作為水印插入所述材料并且從所述材料中導(dǎo)出簽名的步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述代碼直接或間接地標(biāo)識所述材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于還包括在數(shù)據(jù)庫中存儲所述標(biāo)識代碼和所述簽名。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于還包括檢查材料是否有水印，若有水印，則將所述材料的所述水印與所述數(shù)據(jù)庫中的相比較。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于還包括進(jìn)一步從所述材料中導(dǎo)出簽名，并且將所述進(jìn)一步導(dǎo)出的簽名與所述數(shù)據(jù)庫中的相比較。
6.如任何上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于與所述材料相關(guān)的元數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，并且所述標(biāo)識代碼把所述材料鏈接到所述數(shù)據(jù)庫中的所述元數(shù)據(jù)。
7.如任何上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述材料包括各幀并且所述標(biāo)識代碼在所述材料的每一幀中。
8.如任何上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述標(biāo)識代碼包括時間代碼。
9.如任何上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述標(biāo)識代碼標(biāo)識所述材料的所有者。
10.如任何上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述標(biāo)識代碼間接地標(biāo)識所述材料。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述材料記錄在記錄媒體上，而所述標(biāo)識代碼標(biāo)識其上記錄了所述材料的所述媒體的實例。
12.如權(quán)利要求1至9中任何一個所述的方法，其特征在于所述標(biāo)識代碼直接標(biāo)識所述材料。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述標(biāo)識代碼唯一地標(biāo)識所述材料。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述標(biāo)識代碼是UMID(唯一材料標(biāo)識符)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述UMID的實例號字段用來包含指紋代碼。
16.如權(quán)利要求1至15中任何一個所述的方法，其特征在于所述標(biāo)識代碼包括標(biāo)識所述材料的授權(quán)用戶的數(shù)據(jù)。
17.如從屬于權(quán)利要求14的權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于標(biāo)識授權(quán)用戶的所述數(shù)據(jù)包含在所述UMID的所述實例號字段中。
18.如任何以上權(quán)利要求所述的方法，其特征在于所述材料是視頻材料、音頻材料和數(shù)據(jù)材料中的任何一種或多種材料。
19.一種裝置，它包括用于產(chǎn)生標(biāo)識代碼的代碼發(fā)生器、用于把所述代碼作為水印插入材料的水印發(fā)生器、以及用于從所述材料中導(dǎo)出簽名的簽名發(fā)生器。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于所述代碼直接或間接地標(biāo)識所述材料。
21.如權(quán)利要求19或20所述的裝置，其特征在于還包括用來在數(shù)據(jù)庫中存儲所述標(biāo)識代碼和所述簽名的數(shù)據(jù)庫處理器。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于還包括用來檢查材料是否有水印的監(jiān)視器和用于把所述材料的所述水印與所述數(shù)據(jù)庫中的相比較的處理器。
23.如權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征在于所述監(jiān)視器被設(shè)置成從所述材料中導(dǎo)出簽名，而所述處理器被設(shè)置成把所述導(dǎo)出的簽名與所述數(shù)據(jù)庫中的相比較。
24.如權(quán)利要求19至23中任何一個所述的裝置，其特征在于包括存儲與所述材料相關(guān)的元數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫處理器和用于鏈接到所述數(shù)據(jù)庫處理器的通信鏈路，所述標(biāo)識代碼把所述材料鏈接到所述數(shù)據(jù)庫中的所述元數(shù)據(jù)。
25.如權(quán)利要求19至24中任何一個所述的裝置，其特征在于所述材料包括幀，而所述發(fā)生器被設(shè)置成把所述標(biāo)識代碼插入所述材料的每一幀。
26.如權(quán)利要求19至25中任何一個所述的裝置，其特征在于所述標(biāo)識代碼包括時間代碼。
27.如權(quán)利要求19至26中任何一個所述的裝置，其特征在于所述標(biāo)識代碼還標(biāo)識所述材料的所有者。
28.如權(quán)利要求19至27中任何一個所述的裝置，其特征在于所述標(biāo)識代碼間接地標(biāo)識所述材料。
29.如權(quán)利要求28所述的裝置，其特征在于包括用于把所述材料記錄在記錄媒體上的記錄器，以及所述標(biāo)識代碼標(biāo)識其上記錄了所述材料的所述媒體的實例。
30.如權(quán)利要求19至29中任何一個所述的裝置，其特征在于所述標(biāo)識代碼直接標(biāo)識所述材料。
31.如權(quán)利要求29所述的裝置，其特征在于所述標(biāo)識代碼唯一地標(biāo)識所述材料。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于所述標(biāo)識代碼是UMID。
33.如權(quán)利要求32所述的裝置，其特征在于所述UMID的實例號字段用來包含指紋代碼。
34.如權(quán)利要求19至33中任何一個所述的裝置，其特征在于所述標(biāo)識代碼包括標(biāo)識所述材料的授權(quán)用戶的數(shù)據(jù)。
35.如從屬于權(quán)利要求32的權(quán)利要求34所述的裝置，其特征在于標(biāo)識授權(quán)用戶的所述數(shù)據(jù)包含在所述UMID的所述實例號字段中。
36.如權(quán)利要求19至35中任何一個所述的裝置，其特征在于所述材料是視頻材料、音頻材料和數(shù)據(jù)材料中的任何一種或多種材料。
37.如任何以上權(quán)利要求所述的裝置或方法，其特征在于所述水印是頻域水印和時域水印中的一種。
38.如任何以上權(quán)利要求所述的裝置或方法，其特征在于所述水印是健壯的和/或可逆的。
39.一種計算機程序產(chǎn)品，當(dāng)其在數(shù)字信號處理器上運行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至18、37和38中任何一個所述的方法。
全文摘要
一種標(biāo)識材料的方法包括把標(biāo)識代碼(886)作為水印插入(882)信號、并從該材料中導(dǎo)出(884)簽名的步驟。代碼和簽名存儲在數(shù)據(jù)庫(894)中。加有水印的信號可以通過網(wǎng)絡(luò)(888)分發(fā)和/或傳輸?？梢栽诰W(wǎng)絡(luò)中處理該信號。監(jiān)視器(890)從所接收的信號導(dǎo)出簽名和代碼。將它們與所存儲的簽名和代碼相比較(892),從而檢查該材料的出處。
文檔編號G11B20/00GK1381023SQ0180149
公開日2002年11月20日 申請日期2001年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月5日
發(fā)明者M·W·A·戴維, J·J·斯通 申請人:索尼英國有限公司