CN1149839C - 用于防复制目的的水印标记的用法 - Google Patents
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Abstract
一个用于保护信息内容的防复制系统,其中利用一个第一时间基准(216)以及一个单向函数操作产生一个标签和一个水印标记,以便指示该信息内容的防复制状态。一个信源装置(230)利用第一时间基准和一个散列函数操作产生该标签和水印标记。该信源装置把包含该信息内容、标签、水印标记和第一时间基准的数据流提供到接收机装置(240)。该接收机装置确定该第一时间基准是否包含在由第二时间基准(272)确定一个时间窗口之内。当第一时间基准包含在该时间窗口之内时,接收机使用第一时间基准和该单向函数操作把该标签与该水印标记比较,并且根据该比较产生指示该内容的防复制状态的一个信号。
Description
技术领域
本发明涉及用于保护信息内容的一个系统。具体地说,本发明涉及利用一个标签和一个水印标记来指示信息内容的防复制状态。
背景技术
安全地传送数字信息的能力日渐重要。信息内容的所有者把该信息内容提供到经授权的用户而不让未经授权的用户使用该信息内容。然而,数字信息内容的一个问题是能够被产生精确的复制而在该复制的质量方面没有任何降低。因此,数字信息内容的复制对盗版操作或侵权者来说是有吸引力的。
小规模和商业的盗版的兴趣都是在于挫败复制保护的内容以便非法地产生和销售该信息内容的复制品。通过逃避对复制保护信息内容的合法所有者的付款,而可以获得盗版的大利润。通常,侵权者可以利用传播窗口中的差异,以便获取高价值的信息内容并且将其传播。
例如在电影产业中,传播窗口被用于从信息内容获最大利润。传播窗口的本质是首先把信息内容发行到一个付费业务服务,例如计节目付费业务或点播电视业务。随后,该信息内容可以在一个较低的价格业务上发行,例如家庭票房业务。此时,该信息内容可以通过一个购买的存储介质,例如数字视盘(DVD)由消费者得到。
然而,盗版者通过盗版该信息内容挫败这些传播窗口的使用,即通过付费服务方式的业务得到该信息内容然后把盗版的信息内容版本发行到公众。这可以引起信息内容合法所有者的实质上的财政损失。相应地,一个成功的防复制方案应该至少能在足够的时间期间内挫败盗版尝试,直到信息内容的合法所有者可以获得其合法的利润为止。
除去某些攻击者的水平之外,挫败该攻击者的费用超过一个合理的限制,从而该装置必须定价超出消费者乐意支付的水平。因此,一个防复制解决方案必须是成本有效,但是保证抵制大多数攻击者。
一种节俭有效的防复制方法由Jean-Paul Linnartz等人详细讨论过,出版在1997年7月(″Linnartz″)的″对由数据隐藏小组防复制技术作业组提议要求的菲利浦电子对策″一文中。在例如一个MIPEG传送数据流的数字传输中,附加数据可以嵌入在该传送数据流中以便设置包含在该数字传输中的信息内容的防复制状态。例如期望的防复制状态可以是″单次复制″、″不再复制″、″绝禁复制″和″自由复制″。具有单次复制状态的信息内容可以播放和复制。在复制过程中,单次复制的信息内容被变更,使得该信息内容处在不再复制状态。绝禁复制信息内容是只可能播放而不可能复制的信息内容。自由复制的信息内容可以播放和复制而不受限制。
附加数据可以采取一个数字水印标记的形式。该水印标记可以直接地该信息内容中,以使该水印标记的清除将降低该信息内容的质量。该水印标记可以被利用作为防复制方案的一部分。作为一个实例,自由复制状态可以由在该信息内容中不含一个水印标记来指定。
在操作中,一个传送,例如一个数字传输,从信源装置发送,并且由一个接收装置接收。一个信源装置是把信息内容写入到一个数据总线上、启动一个广播传输、启动开始陆地的传送等等的一个装置。一个接收端(sink)装置是一个从数据总线等读出信息内容的一个装置。
图1示出用于传送信息内容的一个标准系统。在图1中,信源装置是利用一个发送天线102传送信息内容的一个广播启动器101。接收端装置是一个广播收音机,例如一个机顶盒(STB)104,利用一个接收天线103用于接收传送的信息内容。通过总线108,示出的STB连接到一个显示装置105、一个播放器106、和一个播放器/记录器107。在此处使用的“总线”术语是指用于把一个装置连接到另一装置的任何系统。总线可以是一个硬布线系统,例如一个同轴线、一个IEEE 1553总线等等,或该总线可以是一个无线系统,例如红外线(IR)或广播系统。图1示出的几个装置可以在一时担当一个信源装置,而另一时担当接收端装置。STB 104可以是用于该广播传输的一个接收端,并且是用于在总线108上传送的一个信源。播放器/记录器107可以是与该总线108分别地实现发送、接收的一个信源/接收端。
在由Linnartz讨论的防复制方案中,水印标记(W)被嵌入在传送的信息内容中。随着传送信息内容传送一个标签。嵌入的水印标记和该标签一起被用于确定传送的信息内容的防复制状态。该水印标记可以至少用两种已知方法嵌入到该信息内容中。一种方法是在对信息内容进行MPEG编码过程中嵌入该水印标记(W)。另一方法是把该水印标记(W)嵌入在该信息内容的像素数据中。标签(T)以加密术的方式与该水印标记(W)相关。
对于该标签(T)执行一个或者多个单向的操作得到该水印标记(W)。单向的函数操作意味着该计算的相反操作是难于实现的。一个公开已知的加密单向函数操作的实例是散列函数操作,例如安全散列算法1(SHA-1)或RACE整基数估价数据汇编算法(RIPEMD)。计算一个反函数是指利用y0=F(x0)以特定的x0找到一个给定的y0。所说的难于实现是意味着该最佳方法将太长,以致于对于一个盗版来说已经没有用。例如,用于一个盗版而计算一个散列函数操作的相反函数的必需时间太长,而挫败盗版者打开受保护的信息内容的窗口的意图。查找这样一个x0的大多数的有效方法可以是尽一切努力搜索全部可能的x0的位组合,并且针对每一尝试计算和检验(x0)。在其它情况中,可能有比无遗漏搜索以便单向函数操作的反函数的方法更有效的方法,然而这些方法仍然是太费时间而对于盗版来说是不可行的。
标签(T)的比特内容是从一个籽码(U)产生的。信息内容的所有者提供该籽码(U)。从这粒籽码(U),产生一个物理标记(P)。该物理标记(P)可以嵌入在一个存储介质,例如一个只读存储器(ROM)盘上。对于该物理标记(P)执行一个或者多个单向的函数操作,产生该标签(T)。根据信息内容的防复制意图,对于该物理标记(P)执行该操作函数的次数(number),以便产生标签(T)。
根据该系统,标签(T)在一个重放装置(例如一个信源装置)和记录装置(例如接收端装置)的每一次传送过程中变化。如上讨论,状态修改是加密不可逆的,并且降低了用标签(T)授予的内容复制和播放的其余权利。用这种方式,标签(T)表明序列重放以及仍可执行记录的数量,并且充当一个递减而不是递增的密码计数器。
应该注意,防复制方案只保护在适用系统上的信息内容。一个适用系统是遵从上述及下述防复制规则的任何系统。一个非适用系统可以播放和复制资料而不顾防复制规则。然而,一个适用系统应该拒绝播放在一个非适用系统上非法复制的信息内容。
根据防复制方案,一个物理标记(P)(例如数据)被存储在一个存储介质上,并且不可由其它用户设备访问。如上所述,该物理标记(P)数据在该存储介质的制造之时产生并且附加到该存储介质,其方式是使得在不毁坏存储介质的条件下难于消除该物理标记(P)。例如一个散列函数操作的单向加密操作函数应用到该物理标记(P)数据四次,产生一个水印标记。
水印标记本身可以表明在该存储介质上的信息内容是否为单次复制或绝禁复制。例如,没有水印标记可以表明这信息内容可以自由地复制。没有标签的水印标记的出现在一个存储介质上可以表明绝禁复制信息内容。
当信息内容在总线或其它传输介质上传送时,物理标记(P)数据被散列两次以产生一个标签。当一个适用播放器接收该信息内容时,该标签被散列两次,并且与该水印标记匹配。在两次散列的标签以及水印标记匹配的情况中,播放该信息内容。用这种方式,用户不可能代替随着该信息内容的伪造标签来挫败该防复制方案。在有一个标签而没有在该信息内容中的水印标记的情况中,一个适用系统将拒绝播放该内容。
当一个适用记录器读出该信息内容时,该水印标记被校验,以便知道该资料是否为自由复制、单次复制或绝禁复制。如上所述,当没有水印标记时,信息内容可以自由地复制。当该信息内容包含一个水印标记但是没有标签时,信息内容绝禁复制,并且适用记录器将拒绝复制该信息内容,然而,一个适用播放器将播放该信息内容。当该信息内容是单次复制的时候,该信息内容包含一个水印标记和一个标签,该标签被散列两次并且与该水印标记比较。在水印标记匹配该两次散列的标签的情况中,信息内容可以随着一个一次散列的标签和该水印标记记录,从而创建不再复制的信息内容(例如信息内容具有一次散列标签和水印标记)。
应该注意,在一个广播系统中,例如在一个计节目付费系统中,可以通过一个一次散列的标签和一个水印标记的存在表明一个绝禁复制状态。不再复制的存储信息内容和绝禁复制的广播信息内容通过一个适用系统相似地处置。包含一次散列标签的信息内容可以播放但是不可以在一个适用系统中记录。在用户试图记录具有一次散列标签的信息内容的情况中,适用的记录器将首先二次散列该已经一次散列的标签,并且把该结果(例如一个三次散列的标签)与该水印标记比较。由于该三次散列的标签将不匹配该水印标记,所以该适用记录器将拒绝记录该信息内容。
接收该一次散列标签的适用播放器将散列该一次散列的标签并且把结果(例如一个两次散列的标签)与该水印标记比较。由于该两次散列的标签匹配该水印标记,所以该适用播放器将播放该内容。
然而,在接收包含一个两次散列的标签和一个水印标记的信息内容的非适用记录器中存在问题。在一个非适用记录器接收或记录时不变更该标签的情况中(例如该非适用记录器做比特对比特的复制),该非适用记录器可能实现该标签和该水印标记的多个复制,而该水印标记和该标签将在一个适用播放器上播放并且可以在一个适用记录器上记录。在一个非适用记录器接收包含一个三次散列的标签和指示不再复制信息内容的一个水印标记的场合也可能存在相同的问题。在此情况中,该非适用记录器可以产生三次散列的标签多个复制,以及该水印标记将在该适用播放器上播放。
在播放器从只读存储介质(例如CD-ROM)直接接收该信息内容的情况中,一个物理标记能够被嵌入在该CD-ROM的物理存储介质中,即嵌入在由一个授权生产商产生的CD-ROM中。该播放器随后可以核对这物理标记,以确保该信息内容是从一个授权的存储介质接收的内容。用这种方式,如果一个侵权者做一个未经授权的复制,则该物理标记将不出现在该未经授权的复制上,并且一个适用播放器将拒绝播放该内容。然而,在广播数据的情况下,例如一个播放器不从该只读存储介质直接读出信息内容的情况下,这种防复制方法是不可用的。
相应地,本发明的一个目的是克服已有技术的这种缺点。本发明的又一个目的是提供一种发送复制保护的绝禁复制信息内容的方法,该方法将防止一个侵权者制作将在一个适用播放器上播放的拷贝。
发明内容
本发明的这些和其它目的是通过用于保护信息内容的一个防复制系统实现的,其中一个标签和一个水印标记被用于表明该信息内容的防复制状态。
为此目的,本发明提供了保护作为数据串流传送的信息内容的一个方法,该方法包括步骤:
利用一个第一时钟基准确定时间数据;
利用籽码数据和所说的时间数据计算一个水印标记,并将该水印标记嵌入所说的信息内容;
利用所说的籽码数据和所说的时间数据计算一个标签,所说的水印标记和标签共同指示该信息内容的防复制状态;
把所说的数据流、嵌入所说的信息内容的水印标记、所说的标签和所说的时间数据发送到一个接收装置;
在所说的接收装置把所说的时间数据与由一个第二时钟基准确定的一个时间窗口比较;和
如果所说的时间数据是包含在所说的时间窗口之内,则在所说的接收装置利用所说的时间数据把所说的标签和所说的水印标记比较,以便确定该信息内容的防复制状态。
本发明还提供了用于保护信息内容的一个防复制系统,其中一个标签和一个水印标记表明所说的信息内容的防复制状态,该系统包括:
一个信源装置,使用籽码数据、一个第一时间基准和一个单向函数操作,产生所说的标签以及水印标记,并且提供包含所说的信息内容、所说的标签、所说的水印标记和所说的第一时间基准的一个数据流;和
一个接收机装置,用于接收所说的数据流,其中如果所说的第一时间基准包含在由一个第二时间基准确定的一个时间窗口之内,则所说的接收机被进一步用于利用所说的第一时间基准和所说的单向函数操作把所说的标签与所说的水印标记作比较,并且产生表明该信息内容的防复制状态的一个信号。
本发明还提供了用于保护信息内容的一个信源装置,信息内容中的一个标签和一个水印标记表明该信息内容的防复制状态,所说的信源装置包括:
一个时间基准装置,用于产生一个时间基准信号;和
一个处理器,用于接收所说的时间基准信号,以便利用籽码数据、所说的时间基准和一个单向函数操作产生所说的标签和水印标记,并且提供包含所说的信息内容、所说的标签、所说的水印标记和所说的时间基准的数字数据。
本发明还提供了用于接收包含信息内容、标签、水印标记和第一时间基准的数字数据的一个接收机装置,其中所说的标签和水印标记共同指示该信息内容的一个防复制状态;所说的接收机包括:
用于产生一个第二时间基准信号的一个时间基准装置;以及
一个处理器,其中如果所说的第一时间基准包含在由一个第二时间基准确定的一个时间窗口之内,则所说的处理器用于接收所说的数字数据,把所说的标签与所说的所说的第一时间基准组合,以便产生一个第一结果,对所说的第一结果执行一个单向函数操作,以便产生一个第二结果,并且把所说的第二结果与所说的水印标记作比较,以便确定所说的信息内容的防复制状态。
根据本发明,利用一个第一时间基准(TD)和单向函数操作产生该标签和水印标记。该系统使用信源装置以便产生该标签和水印标记。随后该水印标记被嵌入到该信息内容,其嵌入方式是使得该水印标记不能在不大量地损害信息内容的条件下从该信息内容中去除。该标签随后和该第一时间基准(TD)、嵌入的水印标记和该信息内容一起被传送到一个接收机装置。在进行播放、记录等操作之前,该接收机装置使用该第一时间基准检验该标签和水印标记,并且从而确定该信息内容的防复制状态。
在例如一个包含信息内容的CD_ROM的存储介质的授权创建过程中,一个物理标记放置在不可由通常的用户设备访问的CD_ROM上。用于该物理标记的数据可以通过处理(例如执行一个散列函数操作)籽码数据而计算出。使用随机发生现象,例如自然的物理现象(例如在一个确定时间期间之内从太阳发射的γ射线发射)确定籽码数据。这种用于确定适当的籽码数据的方法在本专业普通技术人员了解的。该籽码数据的选择使得用户推测该籽码数据的概率小到可忽略。
在一个最佳实施例中,在该信源装置(例如一个广播装置)对于该物理标记数据执行一个单向函数操作,例如一个散列函数操作,以便产生一个标签(T)。使用例如一个级联函数,该标签(T)与该第一时间基准(TD)组合,以便产生一个结果(T.TD)。对该结果(T.TD)执行一个散列函数操作,以便产生一个标签(T)。该标签(T)与第一时间基准组合,以便产生一个结果(T′.TD)。对该结果(T′.TD)执行一个散列函数操作,以便产生一个标签(T″)。该标签(T″)与第一时间基准(TD)组合以便产生一个结果(T″.TD)。对该结果(T″.TD)执行一个散列函数操作,以便产生一个标签(T)。该标签(T)与第一时间基准(TD)组合以便产生一个结果(T.TD)。对该结果(T.TD)执行一个散列函数操作,以便产生该水印标记。
该标签(T″)可被用于表明该信息内容可以复制一次(例如单次复制的防复制状态)。该标签(T)可被用于表明该信息内容是从来就不可复制的信息内容(例如绝禁复制的防复制状态)。如果该信息内容的防复制状态是单次复制,则信源装置把包含嵌入了水印标记的该信息内容、第一时间基准(TD)和标签(T″)传送到接收机装置。备用标鉴,例如上面讨论的标签可以在该数据流中传送以便表明用于该信息内容的另外的防复制状态。
应该注意,虽然上述的实施例中该时间基准(TD)与每一散列连接,但是在某些情况中该时间基准(TD)只使用在单一操作中用于得到该标签就足够了。
该接收机装置接收该数据流,并且如果第一时间基准(TD)是包含在由一个第二时间基准确定的一个时间窗口中,则该接收机装置则使用第一时间基准(TD)以及该散列函数操作把该标签(T″)与该水印标记比较。具体地说,在该接收机装置,标签(T″)与第一时间基准组合,而对该结果(T″.TD)执行该散列函数操作,以便产生该标签(T)。标签(T)与第一时间基准组合,并且对该结果(T.TD)执行散列函数操作,以便产生将等于该水印标记(W)的一个结果(T″″)。在该结果(T″″)等于该水印标记(W)的一个情况中,该接收机装置产生可用于复制和/或播放的信息内容。然而,如果接收机装置接收该数据流,以及第一时间基准(ID)不包含在由该第二时间基准确定的时间窗口中,则该接收机装置随后将不使得该信息内容可用于复制或播放。另外,即使当第一时间基准(TD包含在由该第二时间基准确定的该时间窗口中时,如果该结果(T″″)不等于该水印标记(W),则该接收机装置将不使得该信息内容可用于复制或播放。
附图说明
当本发明的实施例结合随后的附图逐一描述时,而且将证明上述的特点和优点。应该明白地理解,包括的附图是用于说明的目的而不表示本发明的范围。结合附图而最佳地理解本发明:
图1示出用于传送信息内容的一个常规的系统。
图2示出根据本发明的一个实施例的一个示意的通信网络;
图3示出根据本发明一个实施例的通信网络,其中一个信源装置把信息内容以一个MPEG传送数据流的形式提供到一个接收端装置;以及
图4示出根据本发明实施例的一个示意通信网络的细节,其中的信源装置把数字的信息内容提供到一个接收端装置。
具体实施方式
图2描述了根据本发明的一个实施例的一个示意通信网络的细节。一个信源装置230,例如一个数字视盘(DVD)、一个数字录像机(DVCR)或信息内容的不同信源,具有一个时间基准,例如一个时钟216,使用一个传输信道260把信息内容传送到接收端装置240。传输信道260可以是一个IEEE 1394(火线)总线、一个电话网、电缆电视网、计算机数据网、陆地广播系统、直播卫星网、或由此它们的某些组合。如此,传输信道260可以包括RF发射机、卫星转发器、光纤、同轴电缆、未屏蔽的扭绞线对、交换机、在线放大器等等。该接收端装置包含一个时间基准,例如时钟272,使用在该接收信息内容的防复制状态的确定中。在接收的信息内容的防复制状态是信息内容可被显示的情况下,该信息内容被提供到显示装置265,用于在那上面显示。该信息内容以一个兼容运动图象专家组(MPEG)传送数据流的形式从信源装置230提供,例如的一个MPEG-2适用传送数据流,或其它任何用于发送信息内容的数据流在本专业中是公知的。
图3描述根据本发明一个实施例的通信网络250,其中一个信源装置230把信息内容以一个MPEG传送数据流的形式提供到一个接收端装置240。一个音频-视频信号,例如模拟NTSC信号、PAL信号、HDTV等等由一个音频/视频分离器210分成音频与视频分量信号。该音频信号被数字化、编码,并且由一个音频编码器254与一个标签、一个水印标记结合以及一个时间基准结合。视频信号被转换到一个标准输入端格式,例如亮度信号Y以及色度信号Cr以及Cb,被数字化并且由视频编码器252与一个标签、一个水印标记、以及一一个时间基准结合,如下面更详细地描述的那样。
在实施例中示出防复制授权电路231和221,分别地连接音频解码器254和视频编码器252。在另外一个实施例中,可以利用防复制授权电路231和221的任一个。为了简短起见,在此处将只描述复制保护授权电路221。然而,如下面描述的那样,授权电路221的操作也应用于防复制授权电路231。
该防复制授权电路221(231)包含一个处理器214(232)、一个时钟216(234)、一个存储器222(238)和一个输入设备220(236)。输入装置220直接地或通过该存储器222把籽码数据输入到处理器214。输入装置220可以是一个键盘、一个智能卡阅读器、软磁盘阅读器、激光片(CD)阅读器等等。如图所示,该输入装置220也可以接收从一个A/V信号得到的籽码数据。输入装置220也可以用于把该信息内容的期望的防复制状态指示到处理器214。处理器214使用该籽码数据以及从时钟216接收的一个时间基准信号(TD),产生一个标签和水印标记。该时间基准信号(TD)是一个数字标识,表示该标签和水印标记被启用时的时间和日期。在一个最佳实施例中,一个单向的操作,例如一个散列函数操作对该籽码数据执行,以便得到一个物理标记(P)。为了简短起见,可能说是计算该籽码数据的一个散列而得到该物理标记(P):
H(籽码)=物理标记(P). (1)
在另外的实施例中,该处理器214可以简单地是一个固定的硬件装置,即用于执行该散列函数操作以及其它的数学函数(例如一个级联操作)。另外,在那里可以没有存储器222和/或输入设备220。视频编码器252也可以是该防复制授权电路221的一个集成部分。在一个实施例中,表示该物理标记(P)的数据被随着该视频信号传送,因此没必要得到该物理标记(P)数据。
在任何情况中,都计算出该物理标记(P)数据的一个散列,以便得到该标签(T):
H(物理标记(P)数据)=T. (2)
随后使用例如一个级联操作,该标签(T)与该时间基准信号(TD)组合,以便产生一个组合的结果(T.TD)。水印标记(W)则由下列顺序产生:
H(T.TD)=T′; (3)
H(T′.TD).=T″; (4)
H(T″.TD)=T; (5)
H(T.TD)=W. (6)
该标签(T″)可被用于表明该信息内容可以复制一次(例如单次复制的防复制状态)。该标签(T)可被用于表明该信息内容从不可以复制(例如绝禁复制的防复制状态)。
例如,如果该信息内容的期望的防复制状态是单次复制,则水印标记、第一时间基准(TD)和该标签(T″)被随后传送到视频编码器252。在该视频编码器252,水印标记(W)被嵌入到该数字化视频信号,其方式是在不大为降低包含在其中的数字化视频性能的条件下就不可能从该数字化的视频信号中去除该水印标记(W)。另外,例如上面讨论的其它标签可以被传送到该视频编码器252中,以便表明的该信息内容的另外的防复制状态。
应该注意,类似于上述的用于该视频编码器252的处理,该标签(T″)、水印标记(W)和时间基准信号(TD)也可以或作为替人方案从该防复制授权电路231传送到该音频编码器254。
从视频编码器252和音频编码器254输出的信号可以被称作压缩信号。压缩信号包含标签、第一时间基准(TD)、嵌入的水印标记和分别的数字化视频和音频信号。
分别地从该视频编码器252和该音频编码器254输出的压缩信号被输入到一个传送数据流多路复用器256。从相应的编码器输出的该视频和音频信号称为基本数据流。该传送数据流多路复用器256也可以从若干其它信源(例如一个信源212)接收基本数据流。来自信源212的包含在该基本数据流中的该信息内容也可以具有一个防复制状态,其相同于或不同于从视频和音频编码器252、254接收的该信号的防复制状态。
该传送数据流多路复用器256把一个或者多个节目的该基本数据流多路复用到一个或者多个传送数据流中。由该传送数据流多路复用器256输出的传送数据流被输入到一个信道编码器258。该信道编码器258把一个或者多个传送数据流压缩(encapsulate)到一个或者多个信道层数据流中,并且把每一信道层数据流调制到一个载波信号即频道上。随后由该信道编码器258输出的信道层数据流被随后经由该传输信道260传送。如上所述,传输信道260可以是一个IEEE 1394火线总线、一个电话网、电缆电视网、计算机数据网、陆地广播系统、直播卫星网、或由此它们的某些组合。
在一个信道解码器268接收该传送的信道数据流。该信道解码器268解调该信道数据流用于该分别的载波信号或频道,并且由该接收的信道数据流恢复一个或者多个传送的数据流。恢复的传送数据流随后输入到一个传送数据流多路分解器266。该传送数据流多路分解器266从该输入传送数据流析取对应于一个或者多个用户选择的节目的基本数据流。析取的视频信号基本数据流被输入到一个视频解码器262和一个防复制状态确定电路270。析取的音频信号基本数据流被输入到该音频解码器264和该防复制状态确定电路270。
该防复制状态确定电路270从该视频信号基本数据流和/或该音频信号基本数据流析取该水印标记(W)、该标签(T″)和该时间基准信号(TD),以便确定该视频和/或音频信号的防复制状态。该防复制状态确定电路270首先把该时间基准信号(TD)与从定位在该接收端装置240的一个时钟272得到的一个实时时钟参考信号比较。根据本发明,该时钟272以及时钟216、234被同步(例如保持)。同步可以由各自接收广播时间基准信号保持,或由在本专业中任何其它已知同步方法保持。时钟272、216、和234最好以安全方式同步,即通常不可由用户访问(例如用户不可能复位该时钟)。
在该时间基准信号(TD)不在一个可以接受的时间窗口之内的情况下,该视频解码器262和音频解码器264不从该防复制状态确定电路270分别地接收起动信号274、273。一个可以接受的时间窗口可以是例如该实时时钟基准信号的+/-20分钟。因此,从该传送数据流多路分解器266接收的基本数据流不被解码。在该时间基准信号(TD)在该可以接受的窗口之内的情况下,该标签与该水印标记比较,以便确定该视频和/或音频信号的防复制状态。具体地说,标签T与该时间基准信号(TD)组合,并且散列一次,以便产生一个结果(T’)。该结果(T’)与该时间基准信号(TD)组合,并且再一次散列,以便产生第二个结果(T″″)。第二结果(T″″)随后与该水印标记比较:
H(H(T″.TD).TD)=?W. (7)
在该第二结果(T″″)不等于该水印标记的情况下,该视频解码器262和音频解码器264将不从该防复制状态确定电路270分别地接收起动信号274、273。因此,从该传送数据流多路分解器266接收的基本数据流被放弃并且不被解码。
然而,如果该第二结果(T″″)等于该水印标记,则该视频解码器262和音频解码器264将从该防复制状态确定电路270分别地接收起动信号274、273。响应该接收的起动信号274、273,从传送数据流多路分解器266接收的基本数据流由该视频解码器262和音频解码器264分别地解码,并且从那里分别地输出解压缩的视频和音频信号。
在另外的实施例中,可以不传送起动信号274、273之一。在这些实施例中,结果可以是只有该接收起动信号的编码器被启动。用这种方式,可以指定不同的防复制状态,并且针对信息内容的不同部分实施。例如,一个当事人可能已经支付了接收音频信息内容(例如运动事件的播音员描述)的费用但是可以没有支付接收该视频信息内容(例如运动事件的视频广播)的费用。
该解压缩的视频信号和该解压缩的音频信号可以由一个合成电路269组合,以便产生一个NTSC、PAL、HDTV等的复合视频信号。另外,该视频信号可能以SVHS、RGB、YUV等形式输出。在任何情况中,输出的视频信号被展示,即显示在一个显示监视器265(例如具有阴极射线管(CRT)的电视接收机和计算机监视器、液晶显示器(LCD)等)上。
图4描述了一个根据本发明的一个实施例的示意通信网络450,其中一个信源装置430把信息内容以一个数据数据流的形式提供到一个接收端装置440。提供一个显示监视器465,以便以相似于图3示出的显示监视器265的操作显示该信息内容。图4示出的实施例以类似于图3示出的实施例图方式操作。为了简短,下面将只详细描述图4示出实施例的操作的选择部分。
数据数据流包含数字信息内容,其由一个防复制授权电路421把标签、水印标记、以及一个时间基准(TD)组合在一起。信源装置430可以是一个数字视盘(DVD)播放器、一个数字录像机(DVCR)或任何其它本专业已知的数字信息内容的信源。另外,该信源装置430可以安全的方式通过输入410从如图所示的信息内容业务供应商接收数字信息内容(例如一个数字A/V信号)。
在信源装置430直接从一个物理存储介质,例如一个DVD读出数字信息内容的一个情况中,如上所述,该物理存储介质将包含一个嵌入到该物理存储介质中的物理标记(P)。用这种方式,该物理标记(P)不可能在不大为毁坏该物理存储介质本身的条件下从该物理存储介质去除。在其中的数字信息内容通过输入410提供到该信源装置430的情况中,该数字信息内容将包含物理标记(P)数据。该物理标记(P)数据最好被嵌入到该数字信息内容中,其方式是使得一个把该物理标记(P)数据和该数字信息内容分离的企图将导致大大地损害该数字信息内容。
信源装置430包含防复制授权电路421,设置该数字信息内容的防复制状态。防复制授权电路421包含一个处理器414和一个时钟416。处理器414使用该物理标记(P)数据数据和从时钟416接收的一个时间基准信号(TD),产生一个标签和水印标记。如上所述该时间基准信号(TD)是一个数字指示,表示该标签和水印标记被启用时的时间和日期。
应该指出,处理器414可以是一个微处理器或是一个简单的固定或可重新构形的硬件装置,执行例如散列函数操作、级联函数等数学运算。在一个最佳实施例中,如上所述,使用该物理标记(P)数据和该时间基准信号(TD)产生标签和水印标记。然而,应该注意,可以利用该物理标记(P)数据和时间基准信号(TD)的其它数学组合,以便产生包括附加散列法和/或级联操作的标签和水印标记。然而,应该通过物理标记数据和时间基准信号(ID)的组合至少产生该标签。另外,应该通过对该标签至少执行单向的操作,产生该水印标记。该标签被用于表明该数字信息内容的防复制状态(例如绝禁复制的防复制状态)。
该水印标记被嵌入到该数字信息内容,其嵌入方式是使得该水印标记不能在不大量地损害该数字信息内容的条件下从该数字信息内容中去除。具有水印标记嵌入在其中的数字信息内容则通过一个传输信道460和标签与时间基准信号(TD)一起传送到该接收端装置440。传输信道460可以是一个IEEE 1394火线总线、一个电话网、电缆电视网、计算机数据网、陆地广播系统、直播卫星网、或由此它们的某些组合。
接收端装置440包含一个防复制状态确定电路470,从传输信道460接收该信号,并且析取该水印标记(W)、标签、和时间基准信号(TD)。该防复制状态确定电路470以相似于图3示出的防复制确定电路270的方式操作。首先,时间基准信号(TD)与由在接收端装置440定位的一个时钟472得到的一个实时时钟基准信号比较,以便确定该时间基准信号(TD)是否在该实时时钟基准信号的一个可接受窗口之内。在该时间基准信号(TD)在该可以接受的窗口之内的情况下,该标签由处理器475处理,并且与该水印标记比较,以便确定该数字信息内容的防复制状态。处理器475可以是一个微处理器或是一个简单的固定或可重新构形的硬件装置,可能执行例如散列函数操作、级联函数等数学运算。
当在接收端装置440选择的操作不冲突该确定的数字信息内容的防复制状态时,则启动该操作的实施。当在接收端装置440选择的操作与该确定的数字信息内容的防复制状态冲突时,则不启动该操作的实施。例如,假设该数字信息内容的防复制状态被确定为是绝禁复制,然而该所选操作是记录,则该接收端装置将不被启动来记录该数字信息内容。
与如上的讨论相似,当时间基准信号不在该实时时钟基准信号的一个可以接受的窗口之内时,不存在该水印标记,标签不能与该水印标记正确地比较,即该防复制确定处理的某些其它部分失效,该数字信息内容被放弃。另外,当防复制状态确定处理失败时,在该接收端装置不启动关于该数字的信息内容的操作。
最后,上述的讨论只是本发明的示意。在不背离下列权利要求的范围的条件下,本专业的普通技术人员可以设计出很多的可选实施例。
以权利要求书中,在圆括号之间的任何参考符号不应该解释为对于权利要求的限制。″包括″一词并不排除没列出在权利要求中的其它部件或步骤的存在。本发明的不同实施例能够利用包括几个不同的部件的硬件以及利用一个合适的编程计算机实现。在列举几个装置的一个装置权利要求中,这些装置的若干能够由同一个硬件项实现。
Claims (9)
1.保护作为数据串流传送的信息内容的一个方法,该方法包括步骤:
利用一个第一时钟基准(216)确定时间数据;
利用籽码数据和所说的时间数据计算一个水印标记,并将该水印标记嵌入所说的信息内容;
利用所说的籽码数据和所说的时间数据计算一个标签,所说的水印标记和标签共同指示该信息内容的防复制状态;
把所说的数据流、嵌入所说的信息内容的水印标记、所说的标签和所说的时间数据发送到一个接收装置(240);
在所说的接收装置(240)把所说的时间数据与由一个第二时钟基准(272)确定的一个时间窗口比较;和
如果所说的时间数据是包含在所说的时间窗口之内,则在所说的接收装置(240)利用所说的时间数据把所说的标签和所说的水印标记比较,以便确定该信息内容的防复制状态。
2.权利要求1的方法,其中所说的计算所说的水印标记的步骤包括步骤:
组合所说的籽码数据和所说的时间数据,以及
对所说的组合籽码和时间数据计算至少一个单向操作。
3.权利要求1的方法,其中所说的计算所说的标签的步骤包括步骤:
组合所说的籽码数据和所说的时间数据,以及
对所说的组合籽码和时间数据计算至少一个单向操作。
4.权利要求1的方法,其中比较所说的标签和所说的水印标记的步骤包括步骤:
组合所说的标签和所说的时间数据,
对所说的组合的标签和时间数据计算至少一个单向操作,以便产生一个结果,以及
把所说的结果与所说的水印标记比较。
5.权利要求2、3或4的方法,进一步包括把所说的单向操作选择为一个散列函数操作的步骤。
6.用于保护信息内容的一个防复制系统,其中一个标签和一个水印标记表明所说的信息内容的防复制状态,该系统包括:
一个信源装置(230),使用籽码数据、一个第一时间基准和一个单向函数操作,产生所说的标签以及水印标记,并且提供包含所说的信息内容、所说的标签、所说的水印标记和所说的第一时间基准的一个数据流;和
一个接收机装置(240),用于接收所说的数据流,其中如果所说的第一时间基准包含在由一个第二时间基准确定的一个时间窗口之内,则所说的接收机(240)被进一步用于利用所说的第一时间基准和所说的单向函数操作把所说的标签与所说的水印标记作比较,并且产生表明该信息内容的防复制状态的一个信号。
7.权利要求6的系统其中所说的信源装置(230)被进一步用于利用籽码数据来产生所说的标签和水印标记。
8.用于保护信息内容的一个信源装置(230),信息内容中的一个标签和一个水印标记表明该信息内容的防复制状态,所说的信源装置包括:
一个时间基准装置(216),用于产生一个时间基准信号;和
一个处理器(214),用于接收所说的时间基准信号,以便利用籽码数据、所说的时间基准和一个单向函数操作产生所说的标签和水印标记,并且提供包含所说的信息内容、所说的标签、所说的水印标记和所说的时间基准的数字数据。
9.用于接收包含信息内容、标签、水印标记和第一时间基准的数字数据的一个接收机装置(240),其中所说的标签和水印标记共同指示该信息内容的一个防复制状态;所说的接收机包括:
用于产生一个第二时间基准信号的一个时间基准装置(272);以及
一个处理器(270),其中如果所说的第一时间基准包含在由一个第二时间基准确定的一个时间窗口之内,则所说的处理器(270)用于接收所说的数字数据,把所说的标签与所说的所说的第一时间基准组合,以便产生一个第一结果,对所说的第一结果执行一个单向函数操作,以便产生一个第二结果,并且把所说的第二结果与所说的水印标记作比较,以便确定所说的信息内容的防复制状态。
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