CN1174627C - 水印材料处理 - Google Patents

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Abstract

一种材料(例如视频、音频或数据)处理系统(648)对包括水印的材料进行处理。该系统包括：消除器(640)，用于消除水印；消除器(646)，用于对已消除水印的材料进行处理；以及插入器(642)，用于将水印插入已处理的材料。

Description

水印材料处理
技术领域
本发明涉及一种用于处理材料的系统和方法。所述材料可以是一个或多个视频材料、音频材料及除视频和/或音频外的数据材料。因此材料由信息信号表示，信息信号最好是数字信号。
背景技术
在例如视频材料的材料中使用水印来指示材料出处已为人所知。然而，一些处理可能损坏或毁坏水印。
发明内容
按照本发明的第一方面，提供了一种用于处理包括水印的材料的处理系统，该系统包括消除水印的消除器、对已消除水印的材料进行处理的处理器以及用于将水印插入已处理的材料中的插入器(inserter)。
根据本发明的一种用于对包括水印的材料进行处理的材料处理系统，其中通过将水印码字与材料的预定部分组合，将水印码字嵌入到所述材料中，从而对材料加水印，所述系统包括：消除器，用于消除所述水印；处理器，用于处理已消除所述水印的所述材料；插入器，用于将水印插入所述已处理的材料；以及，链接到所述消除器的数据库处理器，所述数据库处理器用于向所述消除器提供允许从要被处理的所述材料中消除所述水印的允许数据，所述允许数据表示组合了水印码字的材料的预定部分。
因此，在处理前消除水印并在处理后插入水印，从而避免损坏水印。处理后插入的水印可与消除的水印相同，也可以不同。
通常此类系统可由处理器的用户控制。然而，如果用户可以控制消除和插入过程，用户可能会肆意作假。因此，为防止作假，消除和插入过程最好是自动的且不受用户支配。最好是执行了该过程而不告诉用户。这样，材料处理系统在水印的消除和插入方面是封闭的。
水印的消除和插入可能涉及允许那些过程的数据。最好是，允许数据为加密密钥。允许数据可以在处理器中安全存储或生成。另一方面，允许数据可以存储在单独、最好是安全的数据库中并可从中检索。数据库可以链接到系统，例如通过适合的通信链路链接到系统。最好是，链路可提供允许数据的安全传送。
按照本发明的第二方面，提供一种对包括水印的材料进行处理的方法，其中通过将水印码字与材料的预定部分组合，将水印码字嵌入到所述材料中，从而对材料加水印，它包括以下步骤：从数据库对允许消除包含在要被处理的所述材料中的所述水印的允许数据进行检索，所述允许数据提供组合了水印码字的材料的预定部分；利用所述允许数据消除所述水印；使用处理器对已消除所述水印的所述材料进行处理；以及，将水印插入所述已处理的材料。
按照本发明的第三方面，提供一种消除材料中所嵌数据的方法，它包括以下步骤：接收嵌有数据的材料；访问存储了允许数据被消除的信息的信息存储器；以及使用从所述存储器存取的允许数据来消除所述数据。
按照本发明的第四方面，提供了一种方法，它包括以下步骤：将数据嵌入材料中；以及在信息存储器中存储用于允许所述数据从所述材料中消除的信息。
按照本发明的第五方面，提供用于消除材料中所嵌数据的装置，它包括：用于接收嵌有数据的材料的输入端；用于对允许所述数据被消除的信息进行存储的信息存储器；以及被安排用于使用从所述存储器存取的允许数据来消除所述数据的消除器。
按照本发明的第六方面，提供一种装置，它包括以下部件：用于将数据嵌入材料的嵌入器(embedder)；用于对允许所述数据从所述材料消除的信息进行存储的信息存储器。
附图说明
为更好地理解本发明，现在将参照附图，通过示例方式描述本发明的说明性实施例，附图中：
图1是说明性水印插入和消除系统的示意框图；
图2和3是UMID(唯一材料识别号)数据结构的示意框图；
图4是元数据库的说明性数据结构的示意框图；
图5和6是水印插入技术的示意图；以及
图7是水印消除技术的示意图。
具体实施方式
下面的描述参照视频材料说明本发明，然而，本发明不限于视频材料。
概述-图1
参照图1，视频处理系统648对输入端632的视频材料输入进行处理，在输出端630输出已处理的视频。视频处理系统648包括处理器646，该处理器可以是编辑器、特技效果机、混合器或任何其它视频处理器。虽然仅示出一个输入端和一个输出端，但处理系统和处理器646可具有多个输入端和至少一个输出端。例如，如果处理器646是混合器，则它具有两个或两个以上的输入端。
处理器646具有用户接口644，该用户接口644具有对处理器646进行控制的用户控制(未示出)。
输入材料包含水印。水印在下面的“水印”部分描述。水印可用于检查视频材料的出处。水印可标识材料的所有者。在本发明的优选实施例中，水印标识材料(我们认为这是新颖的想法)。水印最好是基于UMID(唯一材料识别号)(我们认为这是新颖的想法)。UMID在下面的“UMID”部分描述。
按照本发明的优选实施例，视频处理系统648在处理水印方面是一个封闭的系统。也就是，用户仅可控制视频处理器646，但不能控制，也不能访问水印处理。水印处理是自动的，并且用户无法看到。在图1所示的优选实施例中，视频处理系统648是一个集成部件，它包括消除器640、处理器646、插入器642和控制器638。
因此，按照本实施例，在输入端632接收的材料的水印(此处称为“输入水印”)在处理器646进行视频处理之前在消除器640中被自动消除，并且水印在处理后由插入器642自动插入到已处理的视频中。水印的消除和插入可能需要允许数据的允许(enablement)。该数据可由控制器638在视频处理系统648中存储和/或生成，和/或通过安全数据链路634从数据库636中检索。数据链路634可包括因特网。允许数据最好包括用于处理后插入的水印的UMID。
在优选实施例中，允许数据包括用于消除和插入加密水印的加密密钥。
数据库636可存储数据，用于通过检查水印与验证数据来验证输入材料出处，如果水印包括UMID，所述数据可以是UMID。在材料未通过验证时，处理器646可由控制器638禁用。例如，控制器638检查输入端632接收的材料的可靠性。最好是，如果可靠性检查表示接收的材料不可靠，则禁用处理器646。用于验证可靠性的数据最好从数据库636中得到。
数据库636或与其相链接的另一数据库(未示出)可存储视频材料相关的元数据。元数据的示例在下面的“元数据”部分有述。
插入器642可将输入水印重新插入已处理的视频中。另一方面，插入器642可将不同于输入水印的水印插入已处理的视频中。例如，如果处理器646是混合器，且水印是UMID，则已处理的视频实际上是联系新UMID的新材料。新UMID最好存储在数据库636中，以便将已处理的材料链接到其元数据。
UMID-图2和3
UMID
2000年3月的SMPTE(运动图像和电视工程师协会)期刊描述了一种UMID。参照图2，图2示出扩展UMID。它包括第一组32字节的基本UMID和第二组32字节的签名元数据(signaturemetadata)。
第一组32字节是基本UMID。其组成部分为：
·  12字节通用标号，它将所述UMID标识为SMPTE UMID。
它定义了UMID所标识的材料的类型，也定义了创建全球唯
一材料号和本地唯一实例号的方法。
·  1字节长度值，它定义UMID剩余部分的长度。
·  3字节例号，用于区分具有相同材料号的材料的不同“实
    例”。
·  16字节材料号，用于标识每个剪辑(clip)。对于相同材料
    的相关实例，每个材料号是相同的。
签名元数据的第二组32字节作为一组压缩元数据项，用于创建扩展UMID。扩展UMID包括基本UMID，其后直接跟有签名元数据，该签名元数据包括：
·  8字节时间/日期代码，它标识内容单元创建的时间和日期。
·  12字节值，它定义内容单元创建时的空间坐标。
·  3组4字节代码，它记录国家、组织和用户代码。
现在将依次定义基本和扩展UMID的每个组成部分。
12字节通用标号
UMID的前12字节由表1中定义的记录的字符串值来提供UMID的标识。
  字节号     描述 值(十六进制)
    1     对象标识符     06h
    2     标号大小     0Ch
    3     标志：ISO(国际标准化组织)     2Bh
    4     标志：SMPTE     34h
    5     注册：词典     01h
    6     注册：元数据词典     01h
    7     标准：词典号     01h
    8     版本号     01h
    9     类：标识与位置     01h
    10     子类：全球唯一标识符     01h
    11 类型：UMID(图片、音频、数据、组) 01、02、03、04h
    12     类型：编号创建方法     XXh
表1：UMID通用标号说明
表1中的十六进制值可以改变：所给值为示例。同样，第1至12字节可具有不同于表中通过示例所示的标志。参照表1，在所示示例中，第4字节表示第5至12字节涉及SMPTE约定的数据格式。第5字节表示第6至10字节涉及“词典”数据。第6字节表示此类数据是由第7至10字节定义的“元数据”。第7字节表示包含第9和第10字节定义的元数据的词典部分。第10字节表示词典的版本号。第9字节表示数据类，以及第10字节表示所述类中的特定项。
在本实施例中，第1至10字节具有固定的预先指定值。字节11是可变的。因此，参照图3及上述表1，将注意到UMID的标号的第1到10字节是固定的。因此，它们可替换为表示第1至10字节的1个字节“类型”代码T。类型代码T后为长度代码L，随后是2个字节，其中一个字节是表1中的第11字节，另一个是表1中的第12字节，接着是实例号(3字节)和材料号(16字节)。材料号后可任选地跟扩展UMID的签名元数据和/或其它元数据。
UMID类型(第11字节)有4个单独的值，以便标识下面4种不同数据类型：
‘01h’＝用于图片材料的UMID
‘02h’＝用于音频材料的UMID
‘03h’＝用于数据材料的UMID
‘04h’＝用于组材料的UMID(即相关要素的组合)。
12字节标号的最后(第12个)字节标识创建材料号和实例号的方法。此字节分成高半字节和低半字节，其中高半字节定义材料号创建的方法，而低半字节定义实例号创建的方法。
长度
长度是1字节的数，对于基本UMID，其值为“13h”，而对于扩展UMID，其值为“33h”。
实例号
实例号是唯一的3字节的数，由标准定义的几中方式之一来创建。它提供剪辑的特定“实例”与外部相关联的元数据之间的链接。如果此实例号不存在，则所有材料将链接到材料的任一实例及其相关联的元数据。
创建新剪辑要求创建新材料号与零实例号。因此，非零实例号表示相关联的剪辑不是源材料。实例号主要用于标识与剪辑的任一特定实例有关的相关联的元数据。
材料号
16字节材料号是由标准中标识的几个方式之一创建的非零数。该编号依赖于6字节的已注册端口ID号、时间和随机编号生成器。
签名元数据
签名元数据的任一组成部分可被空填，其中可以输入无意义的值。任一空填的组成部分被完全空填，以明确表示该组成部分无效的下游解码器(downstream decoder)。
时间-日期格式
时间-日期格式为8字节，其中前4个字节是基于UTC(世界时间代码)的时间组成部分。视要素类型而定，时间由AES3(音频标准3)32位音频抽样时钟或SMPTE 12M(运动图像和电视工程师协会规定的一种标准)来定义。
后4个字节如SMPTE 309M中所定义的那样，根据修改的朱利安数据(MJD(Modified Julian Data))定义日期。此日期从1858年11月17日晚上12点起，最大可计数999999天，并允许日期计数到4597年。
空间坐标格式
空间坐标值包括定义如下的三个组成部分：
·  高度：指定高达99999999米的8个十进数。
·  经度：指定东/西经180.00000度(5个小数位有效)的8个
    十进数。
·  纬度：指定南/北纬90.00000度(5个小数位有效)的8个十
    进数。
高度值是从地球中心开始，以米为单位表示的值，因而允许高度低于海平面。
应该指出，虽然空间坐标对于多数剪辑是静态的，但并不是所有情况均如此。从诸如固定在运载工具上的摄像机的移动源捕获的材料可显示改变的空间坐标值。
国家代码
国家代码是缩写的4字节字母数字字符串，它符合ISO 3166中定义的集合。未被注册的国家可从SMPTE注册机关获得已注册的字母数字字符串。
组织代码
组织代码是已进行SMPTE注册的缩写的4字节字母数字字符串。组织代码仅在与其已注册国家代码相关时才有意义，因此组织代码可在不同国家具有相同值。
用户代码
用户代码是由各个组织在本地分配的4字节字母数字字符串，且未进行全球注册。用户代码被定义与其已注册组织和国家代码相关，因此用户代码在不同的组织和国家可具有相同值。
自由操作者(Freelance Operator)
自由操作者可使用其居住地国家作为国家代码，并使用链接到例如8字节代码的组织和用户代码，该8字节代码能以SMPTE注册。这些自由代码(freelance code)可以“～”符号(ISO 8859字符号7Eh)开始，随后跟着注册的7位字母数字字符串。
从上述讨论内容注意到，UMID不仅可用于标识视频材料，也可用于标识音频材料、数据材料和材料组。
元数据-图4
下面内容通过示例方式提供，以说明节目制作期间生成的元数据的可能类型及在诸如图1中数据库636的数据库中构建所述元数据的一种可能的组织方法。视频中作为水印嵌入的UMID充当将所述视频与数据库中相关联的元数据相链接的标识符。
图4说明用于组织元数据的示例结构。提供多个表，每个表包括多个包含元数据的字段。这些表可通过各个表中的公共字段此相关联，由此提供关系结构。并且，该结构可包括相同表的多个实例，以表示所述表可以表示的对象的多个实例。字段可以预定的方式格式化。字段的大小也可以预定。示例大小包括表示2字节的“Int(整型)”、表示4字节的“Long Int(长整型)”和表示8字节的“Double(双倍长整型)”。另一方面，字段的大小可参照字段中容纳的字符数来定义，诸如8、10、16、32、128和255个字符。
现在转到更详细的结构，提供一个节目表。该节目表包括多个字段，其中包括节目ID(PID)、标题、工作标题、风格ID、提要、纵横比、导演ID和图片标记(picturestamp)。与节目表相关联的是风格表、关键字表、脚本表、人员表、一览表(schedule table)及多个媒体对象表。
风格表由多个字段组成，其中包括与节目表的风格ID字段相关联的风格ID及风格说明。
关键字表由多个字段组成，其中包括与节目表的节目ID字段相关联的节目ID、关键字ID和关键字。
脚本表由多个字段组成，其中包括脚本ID、脚本名、脚本类型、文件格式、路径、创建日期、原作者、版本、最后修订日期、修订者与节目ID相关联的PID及注释。人员表包括含有图象的多个字段。
人员表与多个个人表和多个组表相关联。每个个人表包括含有图象的多个字段。每个组表包括含有图象的多个字段。每个个人表与制作人员表或演员表相关联。
制作人员表包括多个字段，其中包括制作人员ID、姓、名、合同ID、代理、代理ID、电子邮件、地址、电话号码、角色ID、注释、反感、DOB、社会保险号码、银行ID及图片标记。
演员表包括多个字段，其中包括演员ID、名、姓、人物名称、合同ID、代理、代理ID、股权号(Equity Number)、电子邮件、地址、电话号码、DOB、银行ID及图片标记。与制作人员表和演员表相关联的是银行细节表和代理表。
银行细节表包括多个字段，其中包括与制作人员表的银行ID字段和演员表的银行ID字段相关联的银行ID、分类代码、帐号和帐户名。
代理表包括多个字段，其中包括与制作人员表的代理ID字段和演员表的代理ID字段相关联的代理ID、名称、地址、电话号码、万维网站点、电子邮件及图片标记。同样与制作人员表相关联的是角色表。
角色表包括多个字段，其中包括与制作人员表的角色ID字段相关联的角色ID、功能、注释及图片标记。每个组表都与组织表相关联。
组织表包括多个字段，其中包括组织ID、名称、类型、地址、合同ID、联系人姓名、联系人电话号码、万维网站点及图片标记。
每个媒体对象表包括多个字段，其中包括媒体对象ID、名称、说明、图片标记、PID、格式、一览表ID、脚本ID及正本ID。与每个媒体对象表相关联的是人员表、正本表、一览表、情节串连图板表(Storyboard Table)、脚本表及多个拍摄表。
正本表包括多个字段，其中包括与媒体对象表的正本ID字段相关联的正本ID、标题、基本UMID、EDL ID、磁带ID、持续时间及图片标记。
一览表包括多个字段，其中包括一览表ID、一览表名称、文件格式、路径、创建日期、原作者、开始日期、结束日期、版本、最后修订日期、修订者、注释及与节目ID相关联的PID。
合同表包含：与制作人员的合同ID相关联的合同ID、演员、组织表、开始日期、速率、工作标题、截止日期和细节。
情节串连图板表包括多个字段，其中包括与拍摄表的情节串连图板ID相关联的情节串连图板ID、说明、作者、路径及媒体ID。
每个拍摄表包括多个字段，其中包括拍摄ID、PID、媒体ID、标题、位置ID、注释、图片标记、脚本ID、一览表ID及说明。与每个拍摄表相关联的是人员表、一览表、脚本表、位置表和多个电影镜头表。
位置表包括多个字段，其中包括与拍摄表的位置ID字段相关联的位置ID、GPS、地址、说明、名称、每小时费用、方向、联系人姓名、联系人地址、联系人电话号码及图片标记。
每个电影镜头表包括多个字段，其中包括基本UMID、电影镜头号、拍摄ID、媒体ID、时间码输入、时间码输出、符号元数据、磁带ID、摄像机ID、头时间(Head Hours)、录像制作人、输入标记、输出标记、镜头ID、AUTOID、摄取ID和注释。与每个电影镜头表相关联的是磁带表、任务表、摄像机表、镜头表、摄取表和多个电影镜头注释表。
摄取表包含与电影镜头表中的摄取ID相关联的摄取ID及说明。
磁带表包括多个字段，其中包括与电影镜头表的磁带ID字段相关联的磁带ID、PID、格式、最大持续时间、第一用法、最大擦除、当前擦除、ETA(估计到达时间)、最后消除日期及图片标记。
任务表包括多个字段，其中包括任务ID、PID，分别与电影镜头表的媒体ID和拍摄ID字段相关联的媒体ID和拍摄ID、标题、任务注释、分配列表及CC列表。与任务表相关联的是计划的拍摄表。
计划的拍摄表包括多个字段，其中包括：计划的拍摄ID；分别与任务表的PID、媒体ID和拍摄ID相关联的PID、媒体ID和拍摄ID；导演；拍摄标题；位置；注释；说明；录像制作人；预定日期；节目标题；媒体标题；纵横比及格式。
摄像机表包括多个字段，其中包括与电影镜头表的摄像机ID字段相关联的摄像机ID、制造商、型号、格式、序列号、头时间(headtime)、镜头ID、注释、联系人姓名、联系人地址、联系人电话号码及图片标记。
镜头表包括多个字段，其中包括与电影镜头表的镜头ID字段相关联的镜头ID、制造商、型号、序列号、联系人姓名、联系人地址、联系人电话号码及图片标记。
每个电影镜头注释表包括多个字段，包括电影镜头注释ID、基本UMID、时间代码、快门速度、光圈、缩放、格玛、拍摄标ID、滤光轮、细节及增益。与每个电影镜头注释表相关联的是拍摄标表。
拍摄标表包括多个字段，其中包括与电影镜头注释表的拍摄标ID相关联的拍摄标ID、说明。
水印-图5和6
以数字形式记录、存储和发行的信息量，特别是视频信息量在不断增加。由于基本作品中的任何版权可能易受到未经授权复制的侵权，因而所述信息易于复制便成了一个关注的问题。相应地，版权所有者在不具备适当的防复制保护情况下，或在不能证明某一特定示例作品出于他们且可能是未经授权的侵权副本情况下，不愿意提供并发行他们的作品。
尝试为此问题提供解决方案的一个可能技术是数字水印。数字水印允许在数字作品中嵌入代码，例如，数字作品中包含可标识所有者、发行人和/或授权代码的信息。数字水印可与诸如加密的其它制止物(deterrent)一起使用。
数字水印(以下称为水印)应是唯一的，例如，这样它便可明确标识所有者、发行人和/或提供授权代码，经常用到的一种技术是指纹。并且，水印本身可以是诸如图象、音频或视频的数字作品。水印也可包含某种指示，来指示作品是否可以随意复制、根本不允许复制或可进行预定次数的复制。
最好是，未经授权的个人应无法检测、更改及不能消除水印。同样，水印不应以容易察觉的方式不利地使基本作品质量降级。然而，经授权个人应容易辨别水印，这样可标识所有者和/或发行人。
水印应易于嵌入基本数字作品。最好是，嵌入技术应使得此操作可在记录期间易于执行，由此在来源处对作品加水印，并因此使获得未加水印的作品的可能性降到最低。
例如，水印可置于数字作品的标题或标号中，或者水印可嵌入数字作品本身的数据字段。最好是，水印在作品中被多次复制，并且更好是，存在于数字作品的每个帧中。另一方面，水印可直接置于包含数字作品的媒体上。
水印可以健壮，这样，它不会被企图进行未经授权复制的个人消除或降级。未经授权尝试消除健壮的水印将导致数据的严重降级，使数据无用。诸如视频中数据包含多个冗余信息的情况可能使得健壮的水印易于受到例如帧下降等的攻击。因此最好是，健壮的水印应可经得起此类攻击，并且，例如可随帧变化并可利用应用于数据的所有纠错/恢复技术。
另一方面，水印可能是易损坏的，这样，如果进行了未经授权的复制，则水印受破坏。
然而，如果需要，最好是，水印应可由所有者调换(reversible)和消除。例如，在后期制作期间，消除对减轻在基本作品上水印的累计效果特别有用。并且，在不同来源的信息一起编辑的条件下，可能希望将不同的水印加到编辑的产品。
终端用户设备可配置为识别水印，这样便不允许复制受保护作品。另一方面，设备可配置为仅操作源于特定所有者或通过特定发行人发行的作品，或仅操作包含特定授权代码的作品。
通过比较加水印与未加水印的数据及其建立的可靠性，可以提取水印。
现在将更详细地描述将水印嵌入数字作品数据字段中的两种技术。第一种技术是在空间域嵌入水印，而第二种技术是在频率域嵌入水印。这两种嵌入过程都应是不会使加水印的数据严重降级。
空间域水印
总地来说，所述过程涉及到用水印比特改变预定数据比特以产生加水印的数据。通过在加水印的数据上执行反向操作，可确定水印的存在。
一种方法是通过将不重要的伪随机选择数据比特替代为表示水印的比特来嵌入水印。然而，这些水印易于受到处理最不重要的数据比特的破坏。另一种方法是将几何图案插入表示水印的数据中。然而，这些水印易受到所述数据的几何处理的破坏。还有一种方法是以类似量化噪音的方式嵌入水印，如下面参照图5所述，且在题为“将秘密信息嵌入抖动多层图象”(by K Tanaka et al，IEEE MilitaryCommunications Conference pages 216-220，1990)和“视频隐写术”(by K Mitsui，IMA Intellectual Property Proceedings，volume 1，pages187-296，1994)的文献中有更详细的描述。然而，这些水印易受到信号处理、特别是数据重新量化的破坏。
现在参照图5，源650产生诸如数字视频的数字数据信号652。水印插入器700连接到源650并接收数字数据信号652。通过以类似重新量化噪音的方式将水印加到数字数据信号652，水印插入器700加水印，以便产生加水印的数据705。存储器670连接到水印插入器700并存储加水印的数据705。
还有一种方法是随机选择n对图象点(ai，bi)并在将bi的亮度减1的同时将ai的亮度加1。假定满足图象的某些统计属性，则n对点的差异总计为2n。
另一方面，在数据信号包含至少两个分量(例如，按照MPEG、PAL或NTC(国家电话公司的一种制式)的[Y，U，V])的情况下，可以通过为组合中通常不出现那些分量分配值来嵌入水印。并且，在水印要嵌入例如含有两个图象场的视频数据中的情况下，可将正水印置于第一场，而将负水印置于第二场。播放加水印的图象场时，由于所述场的交织而产生屏蔽效应，水印的视觉感受会大大降低。
频率域水印
总地来说，所述过程涉及获得要加水印的数据的频谱图象。水印嵌入频谱图象预定的分量中。其后，加水印的频谱图象要经反变换以产生加水印的数据。通过对加水印的数据执行反向操作，可提取水印。
另一方面，通过对每个频率系数进行小量调整，可对水印进行编码，这在NEC公司的欧洲专利申请0 766 468中有更详细的描述。其优点是水印较不易被破坏，但增加了整个噪声电平。
现在参照图6，源650产生诸如数字视频的数字数据信号652。频率变换器655连接到源650并接收数字数据信号652。例如，频率变换器655使用离散余弦变换将数字数据信号652变换成频率域数据657。水印插入器660连接到频率转换器并接收频率域数据657。该数据被分成块，且对这些块中每个块计算离散余弦变换(DCT)。其后，调整块的频率系数。选择块的伪随机子集，并在每个此类块中调整频率预定子集的系数，这样它们的相对值编码一个数据比特。相对值中的差异和频率预定子集的选择应使水印不可察觉。此水印易受到噪音或进一步处理的破坏，由此可将其消除。
按照存储在数据库636中或控制器638生成的密钥，选择块的伪随机子集。最好是，要嵌入的数据为UMID，或具有比UMID更少比特但链接到UMID的标识符。
反频率变换器665将这样加水印的频率域数据转换成空间域数据。存储器670可存储反变换器665产生的加水印的数据。
图6的系统用于产生图1中632处的加水印的视频输入给消除器640。
图6的系统也可用作图1的插入器642。
图7示出图1中消除器的示例，用于消除图6中插入器产生的水印。
变换器656接收加水印的视频并利用离散余弦变换对其进行变换。
数据库636或控制器638提供密钥，消除器和解码器658通过该密钥来选择块的伪随机子集。消除器/解码器658对来自选定块的水印数据进行解码。
随后，消除器/解码器对选定块进行出来，有效地消除水印，例如最好是通过添加噪音，以便不显著降低视频质量。
解码的数据提供给鉴定数据的验证器，例如通过将该解码的数据与数据库636中存储的数据进行比较。如果鉴定失败，图1的处理器646可被禁用。
反变换接收来自消除器/解码器658的频率域数据并将其反变换到空间域数据。
修改
将会明白，上述实施例中的数据为数字数据。因此本发明可以利用可编程数字信号处理器来实现。因此本发明可以用软件来实施并存储在记录媒体中。
虽然为方便起见，上述内容描述了视频处理，但本发明可应用于音频处理。UMID较长，例如为32或64字节。材料可由材料中的标识符标识，并且标识符比UMID的比特少，但将材料链接到唯一标识该材料的UMID。
虽然上述描述参照视频材料来说明本发明，但本发明可应用于一个或多个视频材料、音频材料及数据材料。
将会明白，可以使用其它加水印技术，且可以使用其它消除水印的方式。通常可通过应用嵌入过程的反过程来消除水印，因而提供了大体精确的消除。

Claims (22)

1.一种用于对包括水印的材料进行处理的材料处理系统，其中通过将水印码字与材料的预定部分组合，将水印码字嵌入到所述材料中，从而对材料加水印，所述系统包括：
消除器，用于消除所述水印；
处理器，用于处理已消除所述水印的所述材料；
插入器，用于将水印插入所述已处理的材料；以及
链接到所述消除器的数据库处理器，所述数据库处理器用于向所述消除器提供允许从要被处理的所述材料中消除所述水印的允许数据，所述允许数据表示组合了水印码字的材料的预定部分。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器具有用户接口，用于控制所述处理器执行的过程。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述消除器和所述插入器被安排成自动操作且不取决于用户。
4.如权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于，所述数据库处理器链接到所述插入器，所述数据库处理器包含允许所述水印插入到所述已处理的材料中的数据。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述允许数据包括加密密钥。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述插入器和所述消除器都通过通信链路被链接到所述数据库处理器。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述通信链路包括因特网。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，被安排成对包括可调换的水印的所述材料的可靠性进行检查。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，被安排成在所述材料未通过所述可靠性检查时禁用所述处理器。
10.如权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述水印包括授权状码，可靠性检查包括确定授权代码的可靠性。
11.如权利要求1-3中的任何一项所述的系统，其特征在于，所述材料是视频材料、音频材料和数据材料中的一种或多种。
12.一种对包括水印的材料进行处理的方法，其中通过将水印码字与材料的预定部分组合，将水印码字嵌入到所述材料中，从而对材料加水印，它包括以下步骤：
从数据库对允许消除包含在要被处理的所述材料中的所述水印的允许数据进行检索，所述允许数据提供组合了水印码字的材料的预定部分；
利用所述允许数据消除所述水印；
使用处理器对已消除所述水印的所述材料进行处理；以及
将水印插入所述已处理的材料。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述消除和插入步骤是自动的且不取决于用户。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述消除和插入对用户是隐藏的。
15.如权利要求12-14中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述检索包括从数据库对允许水印插入所述已处理的材料中的数据进行检索。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述允许数据包括加密密钥。
17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述允许数据通过通信链路被检索。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述通信链路包括因特网。
19.如权利要求12所述的方法，其特征在于，包括对含有可调换的水印的所述材料的可靠性进行检查的步骤。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，包括在所述材料未通过所述可靠性检查时禁止对所述材料进行处理的步骤。
21.如权利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述水印包括授权代码，并且所述可靠性检查包括确定授权代码的可靠性。
22.如权利要求12-14中的任何一项所述的方法，其特征在于，所述材料是视频材料、音频材料和数据材料中的一种或多种。
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