專利名稱：再現(xiàn)設(shè)備及其指定設(shè)備、指定系統(tǒng)、指定方法及記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于AV(在本說明書中，音頻或視頻兩者中的一種或音頻和視頻兩者共同將被稱為“AV”)信號的再現(xiàn)設(shè)備，更具體地，涉及在從再現(xiàn)設(shè)備輸出的AV信號(再現(xiàn)信號)中嵌入指定再現(xiàn)設(shè)備的標識碼，作為數(shù)字水印(digital watermark)的技術(shù)。
本發(fā)明還涉及再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備，它從AV信號(再現(xiàn)信號)提取數(shù)字水印并指定輸出這些AV信號(再現(xiàn)信號)的再現(xiàn)設(shè)備。
在本說明書中，“再現(xiàn)設(shè)備”不僅僅指僅具有從記錄介質(zhì)再現(xiàn)AV信號的功能的設(shè)備，而且包括指具有再現(xiàn)和在記錄介質(zhì)上記錄AV信號兩種功能的設(shè)備。
背景技術(shù)：
最近，以各種形式記錄和再現(xiàn)AV數(shù)據(jù)已經(jīng)變得可能。AV數(shù)據(jù)可以作為模擬信號被記錄和再現(xiàn)，如VHS(家用錄象系統(tǒng))，或作為數(shù)字信號被記錄和再現(xiàn)，如DVD(數(shù)字視盤)。
另外，AV數(shù)據(jù)可以包括僅僅音頻信號或視頻(不僅包括移動圖像，還包括靜止圖像)信號并作為模擬信號或數(shù)字信號被記錄和再現(xiàn)。
本發(fā)明可適用于各種上述信號信號形式的AV數(shù)據(jù)。
特別地，數(shù)字內(nèi)容(數(shù)字信號形式的AV數(shù)據(jù))最近已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。
不管作為AV數(shù)據(jù)被記錄和再現(xiàn)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)模擬還是數(shù)字形式，如果該數(shù)據(jù)具有作為創(chuàng)作出的作品的所有權(quán)，其版權(quán)必須被保護。禁止非法復(fù)制是尤其重要的。
盡管具有模擬信號形式的AV數(shù)據(jù)可以被復(fù)制，但當執(zhí)行復(fù)制時質(zhì)量(聲音質(zhì)量或圖像質(zhì)量等)的降低不可避免。因此可以說，這種數(shù)據(jù)的大量復(fù)制不能被輕易地執(zhí)行。
可是，對于數(shù)字內(nèi)容由于復(fù)制而質(zhì)量下降是根本不會發(fā)生的。換句話說，與原始內(nèi)容完全一樣的復(fù)制可以很容易地做到。
由于內(nèi)容(或源于這些內(nèi)容并被傳播的內(nèi)容)的復(fù)制不能夠從它們的原始內(nèi)容分辨出來，所以提供證明他們的非法性的證據(jù)是困難的。因此就需要能夠使版權(quán)得到有效保護的技術(shù)方法的建立。
“數(shù)字水印”的使用正是作為這種方法被檢驗。
“數(shù)字水印”包括以觀看者或聆聽者不易察覺的方式嵌入AV數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，并被設(shè)計以便數(shù)字水印能夠從它所嵌入的AV數(shù)據(jù)中被提取出來。
版權(quán)信息(例如，版權(quán)所有者的名稱、版權(quán)的日期等)作為對版權(quán)保護的水印被嵌入到AV數(shù)據(jù)中。
通過從被懷疑已經(jīng)被非法復(fù)制的AV數(shù)據(jù)提取嵌入的數(shù)字水印(版權(quán)信息)，該內(nèi)容的版權(quán)所有者等被澄清并且非法復(fù)制被暴露。用這種方法，數(shù)字水印可有意被用來阻止非法復(fù)制。
用于在AV數(shù)據(jù)中嵌入水印的特定技術(shù)已經(jīng)在例如“The Fundamentalsof Digital Watermarks-A New Protection Technology for Multimedia(數(shù)字水銀的基礎(chǔ)-新的多媒體的保護技術(shù))”by Kashio Matsui(MorikitaPublishing，1998)等中詳細描述了。
日本專利公布號No.2982768也公開了通過在AV信號中數(shù)字水印的嵌入，阻止內(nèi)容的非法復(fù)制。
在這些文獻描述的技術(shù)中，非法復(fù)制阻止控制信號是作為數(shù)字水印提前被嵌入在AV信號中的。
然后在AV信號的再現(xiàn)中執(zhí)行從AV信號對非法復(fù)制阻止控制信號的提取，并且如果已經(jīng)提取出了非法復(fù)制阻止控制信號，則又加入了作為數(shù)字水印的噪聲。
因此，當基于上述技術(shù)制作的記錄介質(zhì)的非法復(fù)制件被觀看或聆聽時，噪聲被加入到AV信號并且AV信號的質(zhì)量(視覺質(zhì)量的聲音質(zhì)量)在該信號每次被再現(xiàn)或復(fù)制時降低。逐漸地，如此大量的噪聲被加入到AV信號以至于觀看和聆聽成為不可能。結(jié)果，非法復(fù)制被阻止。

發(fā)明內(nèi)容
(1)然而，對于現(xiàn)有技術(shù)，不能指定用于復(fù)制的再現(xiàn)設(shè)備。這是因為，對于現(xiàn)有技術(shù)，嵌入在AV信號中的數(shù)字水印是，例如作者的名稱、無意義的隨機噪聲等，是與再現(xiàn)設(shè)備沒有關(guān)系的信息。即使作者的名字變得清晰，這也不會有實際的使用意義，除非能夠獲得執(zhí)行了非法復(fù)制的事實的證據(jù)。
如果能夠指定用于復(fù)制的再現(xiàn)設(shè)備，可以非常肯定地聲稱再現(xiàn)設(shè)備的所有者或使用者參與了非法復(fù)制?？墒沁@對于現(xiàn)有技術(shù)是不可能的。
因此不能通過現(xiàn)有技術(shù)有效地限制非法復(fù)制。
本發(fā)明的第一個目的是提供一種技術(shù)，通過該技術(shù)，用于復(fù)制的再現(xiàn)設(shè)備可以被指定。
(2)通常，在根據(jù)上述文獻提取嵌入的數(shù)字水印中，確定在用于嵌入的所有噪聲信息串和被嵌入數(shù)字水印的信號之間的相關(guān)值，并作為嵌入的噪聲信息串提取展示最大相關(guān)值的噪聲信息串。然而，如果隨意選擇將嵌入的噪聲信息串，可能偶然會有展示高相關(guān)值的噪聲信息串，在這種情況下，就不能準確提取嵌入的噪聲信息串。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種技術(shù)，通過該技術(shù)，可以以高精確度提取嵌入的數(shù)字水印。
(3)在某些情況下，執(zhí)行非法復(fù)制的人故意處理AV信號，以至不能作為數(shù)字水印提取嵌入的信息。例如，信號序列(signal sequences)被交換或部分信號被刪除。當執(zhí)行這個處理時，不能通過現(xiàn)有技術(shù)正確地提取嵌入的數(shù)字水印。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種技術(shù)，通過該技術(shù)，甚至當?shù)谌教幚砹薃V信號時，也能無誤地提取數(shù)字水印。
(4)另外在某些情況下，執(zhí)行非法復(fù)制的人分析嵌入的信息或嵌入方法并故意嵌入錯誤的數(shù)字水印。用現(xiàn)有技術(shù)，當?shù)谌匠晒Φ胤治隽饲度氲男畔r，版權(quán)的保護變得不夠充分。
本發(fā)明的第四個目的是提供一種在第三方成功地分析了數(shù)字水印的情況下，可以采取對策的技術(shù)。
本發(fā)明的第一個模式提供了一種再現(xiàn)設(shè)備，包括一個數(shù)字水印產(chǎn)生裝置，其作為數(shù)字水印產(chǎn)生能夠指定再現(xiàn)設(shè)備的屬性信息；一個數(shù)字水印嵌入裝置，產(chǎn)生嵌入水印的AV信號，由數(shù)字水印產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的數(shù)字水印被嵌入在AV信號中；和一個輸出裝置，將嵌入水印的AV信號輸出到外部。
用上述安排，能夠利用從非法復(fù)制的AV信號提取出的數(shù)字水印明確地確定用于非法復(fù)制的再現(xiàn)設(shè)備。因此可以聲稱被指定的再現(xiàn)設(shè)備的所有者等已經(jīng)涉及了非法復(fù)制。因此可以建立一個版權(quán)保護系統(tǒng)以阻止非法復(fù)制。
用本發(fā)明的第二個模式，再現(xiàn)設(shè)備標識代碼使用再現(xiàn)設(shè)備中的對應(yīng)表被轉(zhuǎn)變成多個信號序列，并且獲得的多個信號序列在再現(xiàn)過程中作為數(shù)字水印被嵌入在AV信號中。利用再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備，確定在數(shù)字水印被嵌入的AV信號和包含在對應(yīng)表中的全部信號序列之間的相關(guān)值，并與之前設(shè)置的閾值比較，以確定嵌入的信號序列。使用從時間T或更長時間的固定長度的AV信號獲得的多個信號序列提取再現(xiàn)設(shè)備的識別代碼。
用這種安排，可以從非法復(fù)制的AV信號提取用于復(fù)制過程中的再現(xiàn)設(shè)備的標識代碼以能夠阻止非法復(fù)制。
用本發(fā)明的第三個模式，交叉相關(guān)值小于之前設(shè)置值(交叉相關(guān)的閾值)的信號序列被用作將被嵌入的信號序列。
用這種安排，提高通過再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備提取嵌入的信號序列的精度，和提高提取標識代碼的精度。因此能夠指定再現(xiàn)設(shè)備。
利用本發(fā)明的第四個模式，通過再現(xiàn)設(shè)備隨機嵌入多個信號序列以便它們在每個固定時間T以相同的比例被嵌入。
用這種安排，甚至在執(zhí)行非法復(fù)制的人以固定的間隔執(zhí)行部分AV信號的提取過程的情況下，也能從非法復(fù)制的AV信號無誤地提取標識代碼以能夠指定再現(xiàn)設(shè)備。
利用本發(fā)明的第五個模式，標識代碼被轉(zhuǎn)變?yōu)楸忍?bit)信息串，并且對應(yīng)于“1”或“0”的信號序列通過再現(xiàn)設(shè)備被嵌入。嵌入的信號序列的順序沒有意義。
用這種安排，甚至在執(zhí)行非法復(fù)制的人執(zhí)行改變AV信號的臨時序列的過程的情況下，也能從非法復(fù)制的AV信號無誤地提取標識代碼以能夠指定再現(xiàn)設(shè)備。
利用本發(fā)明的第六個模式，利用改變信號的對應(yīng)表，置于再現(xiàn)設(shè)備和再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備中的對應(yīng)表的內(nèi)容被改變?yōu)榭偸窍嗤?br> 用這種安排，即使在嵌入的信號序列被泄露給第三方的情況下，也能通過改變對應(yīng)表嵌入新的信號序列以能夠指定再現(xiàn)設(shè)備。
本發(fā)明的上述和其它目的、特點和優(yōu)點，在下面參照附圖的說明中將變得更加明顯，其中相同的標號指示相同的元件。


圖1是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的方框圖。
圖2是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的再現(xiàn)設(shè)備的方框圖。
圖3是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備的方框圖。
圖4是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的再現(xiàn)設(shè)備的流程圖。
圖5是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的標識代碼產(chǎn)生單元的流程圖。
圖6是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的標識代碼比特位置和信號序列的對應(yīng)表的例圖。
圖7是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的標識代碼比特位置的解釋圖。
圖8是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的數(shù)字水印嵌入單元的流程圖。
圖9是顯示在視頻信號中通過同樣的方式嵌入信號序列的例子的解釋圖。
圖10是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備的流程圖。
圖11是用于本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的標識代碼判斷單元的流程圖。
具體實施例方式
將要參照附圖描述本發(fā)明的實施例。首先，利用圖1概要描述本實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定指定系統(tǒng)。
圖1是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)的方框圖。
在圖1所示的例子中，復(fù)制者10利用再現(xiàn)設(shè)備3再現(xiàn)原始記錄介質(zhì)1并用AV信號記錄設(shè)備4執(zhí)行復(fù)制到復(fù)制記錄介質(zhì)2上的非法復(fù)制。
復(fù)制記錄介質(zhì)2然后作為通過復(fù)制者10執(zhí)行的非法復(fù)制的物理證據(jù)出現(xiàn)，并且再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備5被用來澄清通過使用再現(xiàn)設(shè)備3的復(fù)制制作了復(fù)制記錄介質(zhì)2的事實。
可以認為已經(jīng)預(yù)先發(fā)現(xiàn)了復(fù)制者10不具有記錄介質(zhì)1的版權(quán)和復(fù)制者10是再現(xiàn)設(shè)備3的所有者或使用者。
這里，在記錄介質(zhì)1和復(fù)制記錄介質(zhì)2中的信號的形式是任意的并可以是模擬信號或數(shù)字信號的任意一種。記錄介質(zhì)1和復(fù)制記錄介質(zhì)2的記錄介質(zhì)的形式也是任意的并可以從盤、磁帶、硬盤等中自由選擇。
這里，可以考慮通常，再現(xiàn)設(shè)備3大量的地分布于市場中，而再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備5由管理記錄介質(zhì)1的版權(quán)的組織或警方或其它控制版權(quán)違法的權(quán)利部門擁有。
盡管由于舉例的原因，再現(xiàn)設(shè)備3和再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備5示于同樣的位置，但是再現(xiàn)設(shè)備3和再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備5常常位于分開的位置，另外在使用時間上也有差別。
用本發(fā)明的該系統(tǒng)，可以通過下面將要描述的方法證明由復(fù)制者10進行的非法復(fù)制。
利用圖1中所示的系統(tǒng)，當復(fù)制者10執(zhí)行非法復(fù)制時，復(fù)制者10在再現(xiàn)設(shè)備3中放置記錄介質(zhì)1，用電纜等連接再現(xiàn)設(shè)備3和信號記錄設(shè)備4，并在AV信號記錄介質(zhì)4中放置復(fù)制記錄介質(zhì)2。
另外復(fù)制者10將再現(xiàn)設(shè)備3或AV信號記錄介質(zhì)4連接到再現(xiàn)裝置6以監(jiān)視AV信號。
這里，在AV信號包含聲音和圖像兩者時，電視設(shè)備等將被用作再現(xiàn)裝置6。如果AV信號僅包括聲音，放大器(amp)和揚聲器(或頭戴耳機(headphone))等將被用作再現(xiàn)裝置6。
如上所述，AV信號可以是模擬或數(shù)字信號的一種，并且可以使用與AV信號的形式兼容的再現(xiàn)裝置6。
或者，如果復(fù)制者10考慮不需要監(jiān)視，可以省略再現(xiàn)裝置6。
現(xiàn)在將描述再現(xiàn)設(shè)備3。再現(xiàn)設(shè)備3的AV信號再現(xiàn)裝置31按箭頭N1的方向從放置的記錄介質(zhì)1中讀出AV信號。
數(shù)字水印產(chǎn)生裝置32產(chǎn)生指示能夠指定記錄設(shè)備3的屬性信息的數(shù)字水印。產(chǎn)生的方法可以是傳統(tǒng)的方法，如在背景技術(shù)部分中介紹的書中描述的方法。重要的是通過這個屬性可以指定再現(xiàn)設(shè)備3。
來自AV信號再現(xiàn)裝置31的AV信號和來自數(shù)字水印產(chǎn)生裝置32的數(shù)字水印被輸入到數(shù)字水印嵌入裝置33。數(shù)字水印嵌入裝置33產(chǎn)生嵌入水印的AV信號，數(shù)字水印被嵌入到AV信號中。
輸出裝置34輸出通過數(shù)字水印嵌入裝置33產(chǎn)生的嵌入水印的AV信號到連接于再現(xiàn)設(shè)備3的再現(xiàn)裝置6和AV信號記錄設(shè)備4。
這里，即使復(fù)制者10使用再現(xiàn)裝置6監(jiān)視AV信號，由于數(shù)字水印包括用上述不易被觀看者或聆聽者察覺的方式被嵌入的數(shù)據(jù)，復(fù)制者10正常情況下將不會注意到數(shù)字水印正在被嵌入到被監(jiān)視的AV信號中。
本發(fā)明由于利用數(shù)字水印而不象在上述專利公布文件中描述的現(xiàn)有技術(shù)一樣降低AV信號的質(zhì)量。因此，如果復(fù)制者10僅僅監(jiān)視記錄在記錄介質(zhì)1中的AV數(shù)據(jù)，而不執(zhí)行非法復(fù)制，AV信號可以如它原來一樣好的質(zhì)量被監(jiān)視。
本發(fā)明因此在這點上(如果僅僅執(zhí)行合法監(jiān)視，可以維持好質(zhì)量)也勝過上述專利公布文件中的技術(shù)。
現(xiàn)在將描述再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備5。再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備5的AV信號再現(xiàn)裝置51從放置的復(fù)制記錄介質(zhì)2(這里，關(guān)于再現(xiàn)設(shè)備3的屬性信息作為數(shù)字水印被嵌入在其中的嵌入水印的AV信號被讀出)中讀出AV信號。
數(shù)字水印提取裝置52從通過AV信號再現(xiàn)裝置51讀出的AV信號(嵌入水印的AV信號)中提取數(shù)字水印。這個提取是通過與由數(shù)字水印嵌入裝置33執(zhí)行的過程相反的過程執(zhí)行的。
包括打印機等的打印裝置53用于將通過數(shù)字水印提取裝置52提取的數(shù)字水印打印到紙上。不用說，由于對于人來講足夠以明確地理解數(shù)字水印，所以顯示設(shè)備等可以用來替換打印機等。
可以容易地理解，在從復(fù)制記錄介質(zhì)2提取的數(shù)字水印指明再現(xiàn)設(shè)備3的屬性信息已經(jīng)清晰的情況下，對復(fù)制者10，即再現(xiàn)設(shè)備3的所有者等涉及了復(fù)制記錄介質(zhì)2的非法制作的懷疑變得更加可靠。
因此利用本發(fā)明，通過在再現(xiàn)的AV信號中作為數(shù)字水印嵌入特定于再現(xiàn)設(shè)備3的屬性信息，可以有效地保護記錄介質(zhì)1的版權(quán)。
從復(fù)制者10的角度，由于即使他/她利用再現(xiàn)裝置6監(jiān)視AV信號，復(fù)制者10在正常情況下也不會注意到正在嵌入數(shù)字水印，非法復(fù)制的證據(jù)在復(fù)制者10不知道的情況下將被記在復(fù)制記錄介質(zhì)2中。
知道這些情況的復(fù)制者10由于憂懼于非法行為的暴露而因此失去不注意地執(zhí)行非法復(fù)制的勇氣。
本發(fā)明因此可以限制非法復(fù)制。
編碼的AV信號的代表形式將被作為記錄在記錄介質(zhì)1中的AV信號的例子，并將詳細描述這種類型的AV信號的最佳實施例。
圖2和3是本發(fā)明實施例的再現(xiàn)設(shè)備和再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備的方框圖。
圖2是顯示在AV信號中嵌入作為數(shù)字水印的標識代碼的再現(xiàn)設(shè)備的基本配置的方框圖。圖3顯示了從AV信號中提取標識代碼的再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備，標識代碼作為數(shù)字水印被嵌入在該AV信號中。
在圖2中，再生設(shè)備裝備有編碼信號輸入單元101、解碼單元102、標識代碼產(chǎn)生單元103、數(shù)字水印嵌入單元104和輸出單元105。
對于本例，編碼信號輸入單元101和解碼單元102對應(yīng)于圖1中的AV信號再現(xiàn)裝置31。另外，標識代碼產(chǎn)生單元103對應(yīng)于數(shù)字水印產(chǎn)生裝置32，數(shù)字水印嵌入單元104對應(yīng)于數(shù)字水印嵌入裝置33，和輸出單元105對應(yīng)于輸出裝置34。
在圖3中，再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備裝備有輸入單元201、信號序列記錄單元202、相關(guān)值計算單元203、閾值設(shè)置單元204、比較單元205、標識代碼判斷單元206和標識代碼輸出單元207。
對于本例，輸入單元201對應(yīng)于圖1中AV信號再現(xiàn)裝置51，信號序列記錄單元202、相關(guān)值計算單元203、閾值設(shè)置單元204、比較單元205和標識代碼判斷單元206對應(yīng)于數(shù)字水印提取裝置52，和標識代碼輸出單元207對應(yīng)于打印裝置53。
相關(guān)值計算單元203按如下定義確定相關(guān)值S(k)S(k)＝∑(Xi×Ni(k)) (i＝1，2，…，I)其中X被輸入的AV信號序列N在對應(yīng)表中的全部信號序列；例如N(k)k＝1，2，…，mM在對應(yīng)表中的信號序列號碼現(xiàn)在將利用圖4描述再現(xiàn)方法，標識代碼通過該方法作為數(shù)字水印被嵌入在AV信號中。圖4是顯示通過作為數(shù)字水印嵌入標識代碼的圖2中的再現(xiàn)設(shè)備執(zhí)行的步驟的流程圖。
編碼信號輸入單元101通過從記錄介質(zhì)(例如，DVD(數(shù)字視盤)、DV(數(shù)字視頻)、HDD(硬盤驅(qū)動器)等)讀出、接收廣播、或從網(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng))下載來獲得編碼AV信號，并發(fā)送該編碼AV信號到解碼單元102(步驟301)。解碼單元102然后根據(jù)壓縮規(guī)則、傳輸協(xié)議等解碼該編碼AV信號，并產(chǎn)生基帶AV信號(步驟302)。
現(xiàn)在將利用圖5描述標識代碼產(chǎn)生單元103的過程(步驟303)。圖5是顯示通過標識代碼產(chǎn)生單元103執(zhí)行的過程的流程圖。
作為特定于再現(xiàn)設(shè)備的屬性信息，標識代碼產(chǎn)生單元103準備來自或通過結(jié)合再現(xiàn)設(shè)備的設(shè)備ID(標識代碼)、連接于再現(xiàn)設(shè)備的IC(集成電路)卡的卡ID、用戶的用戶ID、AV信號的原始素材ID、存儲AV信號的記錄介質(zhì)的介質(zhì)ID、和再現(xiàn)日期和時間(步驟401)。
例如，再現(xiàn)設(shè)備的設(shè)備ID被設(shè)置為“152”并被用作標識代碼。
然后這個標識代碼被轉(zhuǎn)變?yōu)榘ǘ鄠€“0”和“1”的二進制比特串。當設(shè)備代碼“152”被轉(zhuǎn)變成比特串時，它變?yōu)椤?0011000”。
從先前制作的對應(yīng)表搜索對應(yīng)于比特值是1的轉(zhuǎn)變?yōu)楸忍氐臉俗R代碼的比特位置的信號序列(步驟403)。
圖6顯示了標識代碼比特位置和信號序列的對應(yīng)表。圖7顯示了標識代碼比特位置。
利用轉(zhuǎn)變?yōu)楸忍卮臉俗R代碼，“10011000”，由于從LSB(最低有效位)起的第四位、第五位和第八位取值為“1”，通過對應(yīng)表的使用發(fā)現(xiàn)三個信號序列{N4，N5，N8}對應(yīng)于帶有值“1”的比特位置。標識代碼產(chǎn)生單元103發(fā)送這些信號序列到數(shù)字水印嵌入單元104(步驟404)。
盡管標識代碼在轉(zhuǎn)變標識代碼為比特串中被轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制的形式，但是轉(zhuǎn)變?yōu)楸忍卮姆椒ú幌拗朴诖?。例如，ASCII碼等的代碼表可以用來替代。
另外，盡管由在從對應(yīng)表搜索信號序列中值“1”的比特位置制作了信號序列，也可以從值“0”的比特位置制作信號序列以替代。
現(xiàn)在將利用圖8描述數(shù)字水印嵌入單元104(步驟304)的過程。圖8是顯示數(shù)字水印嵌入單元104的過程流程的流程圖。
數(shù)字水印嵌入單元104在每個固定時間T以相同的比例嵌入多個從標識代碼產(chǎn)生單元輸入的信號序列。
這樣做是因為當固定時間T的AV信號被取出時，該信號序列隨后可被方便地按固定比例取出。
即設(shè)置次數(shù)EMAX，每個信號序列通過該EMAX以固定時間T被嵌入(步驟701)并且每個信號序列的嵌入次數(shù)被清為0(步驟702)。
然后從各信號序列中隨機選擇一個單序列，對于該各信號序列，嵌入次數(shù)不是EMAX，并且遞增那個信號序列的嵌入次數(shù)(步驟703)。
然后選定的信號序列通過先前使用的方法作為數(shù)字水印被嵌入到從解碼單元102輸入的AV信號的預(yù)定單元中(步驟704)。
然后重復(fù)從步驟703的信號序列的選擇的過程直到對于所有信號序列嵌入次數(shù)成為EMAX，并然后進入下一過程(步驟705)。
如果步驟703到步驟705的嵌入過程被進一步重復(fù)，從步驟702的嵌入次數(shù)清零開始重復(fù)該過程，否則嵌入過程結(jié)束(步驟706)。
輸出單元105然后輸出AV信號，其中標識代碼已經(jīng)通過數(shù)字水印嵌入單元104作為數(shù)字水印嵌入到監(jiān)視器、揚聲器、記錄設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等(步驟305)。
圖9顯示了信號序列已經(jīng)被嵌入在視頻信號中的例子。利用這個例子，嵌入的信號序列是{N4，N5，N8}，一個信號序列被嵌入其中的視頻信號的單元(上述預(yù)定的單元)是1字段，其中各自信號序列的比例被作成相同的固定時間T被設(shè)置為9個字段，并且每個信號序列在9個字段中被嵌入三次。
盡管在這個例子中一個信號序列用一個作為預(yù)定單元的字段嵌入，預(yù)定單元可以設(shè)置為1幀或預(yù)定單元可以設(shè)置為幾個字段或幾幀。
現(xiàn)在將參照圖10描述再現(xiàn)設(shè)備指定方法，通過該方法從AV信號提取標識代碼，該標識代碼作為數(shù)字水印被嵌入到該AV信號中，并通過該方法指定再現(xiàn)設(shè)備。圖10是顯示通過圖3的再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備執(zhí)行的過程的流程圖。
輸入單元201發(fā)送輸入的AV信號到相關(guān)值計算單元203，將該信號分割進各預(yù)定單元，在每個預(yù)定單元中嵌有一個信號序列(步驟901)。信號序列記錄單元202已經(jīng)記錄了與用于再現(xiàn)設(shè)備的對應(yīng)表內(nèi)容相同的標識代碼比特位置和信號序列的對應(yīng)表。
相關(guān)值計算單元203確定從輸入單元201輸入的AV信號和所有的信號序列的相關(guān)值并從這些相關(guān)值中確定最大相關(guān)值(步驟902)。最大相關(guān)值和對應(yīng)于被提取的最大相關(guān)值的各信號序列的比特位置然后被發(fā)送到比較單元205。
例如，在使用圖5的對應(yīng)表的情況下，相關(guān)值計算單元203確定m個信號序列{N1，N2，…，Nm}和AV信號的相關(guān)值并從這些相關(guān)值中確定最大相關(guān)值。如果已經(jīng)取得對與信號序列{N4}相關(guān)的最大相關(guān)值SMAX，這個最大相關(guān)值SMAX和與信號序列{N4}對應(yīng)的比特位置{4}被發(fā)送到比較單元205。
閾值設(shè)置單元204然后為比較單元205的相關(guān)值設(shè)置閾值(步驟903)。比較單元205將最大相關(guān)值與閾值進行比較(步驟904)并且如果相關(guān)值比較大，則發(fā)送對應(yīng)于這個相關(guān)值被提取出的信號序列的比特位置到標識代碼判斷單元206。如果最大相關(guān)值小于或等于閾值，則不執(zhí)行這個過程。
當由于非法復(fù)制等發(fā)生干擾時，根本不可能存在一個大于閾值的相關(guān)值，而可能存在多個大于閾值的相關(guān)值。在這種情況下，比較單元205可以不比較閾值和相關(guān)值而僅在最大相關(guān)值S1滿足與其它相關(guān)值Sn有關(guān)的特定條件(例如，條件S1＞Sn)的情況下，作為例外過程執(zhí)行帶有最大相關(guān)值S1的信號序列的比特位置的提取。
現(xiàn)在將利用圖11描述標識代碼判斷單元206的過程(步驟905)。圖11是顯示標識代碼判斷單元206的過程流程的流程圖。
標識代碼判斷單元206擁有多個通過確定與使用至少一個再現(xiàn)設(shè)備從固定時間T或更多的AV信號獲得的多個信號序列的相關(guān)獲得的比特位置(步驟1001)。然后從多個比特位置產(chǎn)生標識代碼比特串(步驟1002)并從該比特串產(chǎn)生標識代碼(步驟1003)。
不需再說，比特串的制作和標識代碼的產(chǎn)生的解釋和方法與用于再現(xiàn)設(shè)備的相同。例如，如果從固定時間T的AV信號獲得的多個比特位置是{4，5，8}，由于信號序列通過再現(xiàn)設(shè)備被嵌入在對應(yīng)于標識代碼比特串中的各“1”的位置的比特位置，所以將獲得比特串“10011000”。
另外，由于在再現(xiàn)設(shè)備的比特串的產(chǎn)生中使用十進制到二進制的轉(zhuǎn)換，將從比特串“10011000”中獲得標識代碼“152”。
標識代碼輸出部分207然后輸出通過標識代碼判斷單元206提取的標識代碼(步驟906)。
另外根據(jù)對應(yīng)表變換信號，再現(xiàn)設(shè)備的標識代碼產(chǎn)生單元103和再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備的信號序列記錄單元202改變所擁有的對應(yīng)表的內(nèi)容。對應(yīng)表的這些改變可通過任何方法完成。在每個標識代碼產(chǎn)生單元103和信號序列記錄單元202中可能預(yù)先擁有幾個對應(yīng)表，并且這些可以互換，或可以從外部輸入新的對應(yīng)表。
標識代碼產(chǎn)生單元103和信號序列記錄單元202中的對應(yīng)表的改變同時完成以便保持相同的內(nèi)容。
因此甚至對于相同的標識代碼，不同的信號序列可以作為數(shù)字水印被嵌入在再現(xiàn)設(shè)備的AV信號中，并因此可以使再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備正確地提取嵌入的標識代碼。
另外，作為用于再現(xiàn)設(shè)備的標識代碼產(chǎn)生單元103和再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備的信號序列記錄單元202中的對應(yīng)表中的多個信號序列，可以使用與其相關(guān)值小于之前設(shè)置值(交叉相關(guān)的閾值)的信號序列。通過選擇與其相關(guān)值較小的信號序列，可以提高嵌入的信號序列的提取精度并提高標識代碼的提取精度。最好是使用PN代碼、M-序列、或Gold代碼。
如上所述，用本實施例的再現(xiàn)設(shè)備，執(zhí)行編碼的AV信號的解碼，使用對應(yīng)表將標識代碼轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€信號序列，并將因此獲得的多個信號序列作為數(shù)字水印在每個固定時間T以相同的比例嵌入。
同時，利用再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備，確定數(shù)字水印被嵌入其中的AV信號與包含在對應(yīng)表中的信號序列的相關(guān)值，并與之前設(shè)置閾值進行比較以確定嵌入的信號序列。
然后從由固定時間T或更多的AV信號獲得的信號序列提取再現(xiàn)設(shè)備的標識代碼。
此外，同時改變再現(xiàn)設(shè)備和再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備中的對應(yīng)表以維持內(nèi)容相同。甚至對于相同的標識代碼也可以改變將被嵌入的信號序列。
已經(jīng)參照附圖描述了本發(fā)明的最佳實施例，可以理解本發(fā)明不限于那些精確的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離后附的權(quán)利要求書中所限定的范圍和精神的情況下可以實現(xiàn)各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種再現(xiàn)設(shè)備，包括一個數(shù)字水印產(chǎn)生裝置，產(chǎn)生能夠指定再現(xiàn)設(shè)備的屬性信息作為數(shù)字水印；一個數(shù)字水印嵌入裝置，產(chǎn)生嵌入水印的AV信號，由所述數(shù)字水印產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的數(shù)字水印被嵌入在AV信號中；和一個輸出裝置，輸出嵌入水印的AV信號到外部。
2.一種再現(xiàn)設(shè)備，包括一個編碼信號輸入單元，編碼AV信號被輸入該單元中；一個解碼單元，從所述編碼信號輸入單元再現(xiàn)輸入AV信號；一個標識代碼產(chǎn)生單元，產(chǎn)生標識代碼，通過該代碼可以指定再現(xiàn)設(shè)備；一個數(shù)字水印嵌入單元，將從所述標識代碼產(chǎn)生單元輸入的標識代碼作為數(shù)字水印嵌入在從所述解碼單元輸入的AV信號中；和一個輸出單元，輸出在其中嵌入通過所述數(shù)字水印嵌入單元制作的數(shù)字水印的AV信號到外部。
3.如權(quán)利要求2所述的再現(xiàn)設(shè)備，其中所述標識代碼是下列各項中的一種、或兩種或更多種的結(jié)合再現(xiàn)設(shè)備的設(shè)備ID、連接于再現(xiàn)設(shè)備的IC卡的卡ID、用戶的用戶ID、AV信號的原始素材ID、存儲AV信號的記錄介質(zhì)的介質(zhì)ID、再現(xiàn)日期和時間，和作為數(shù)字水印將被嵌入的信號序列的原始值。
4.如權(quán)利要求2所述的再現(xiàn)設(shè)備，其中所述標識代碼產(chǎn)生單元的輸出包括多個信號序列和表達標識代碼的字符信息串、號碼或字符信息串與號碼的結(jié)合的對應(yīng)的表，并且信號序列被用作信號序列的選擇。
5.如權(quán)利要求4所述的再現(xiàn)設(shè)備，其中將標識代碼轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制比特串，并選擇對應(yīng)于取特定值的轉(zhuǎn)變的比特串的位置的多個信號序列。
6.如權(quán)利要求4所述的再現(xiàn)設(shè)備，其中多個信號序列是具有小于之前設(shè)置的閾值的相關(guān)值的信號序列。
7.如權(quán)利要求4所述的再現(xiàn)設(shè)備，其中所述數(shù)字水印嵌入單元在每個AV信號的預(yù)定單元嵌入不同的信號序列。
8.如權(quán)利要求7所述的再現(xiàn)設(shè)備，其中所述數(shù)字水印嵌入單元將作為數(shù)字水印嵌入的多個信號序列在固定時間以相同的比例隨機地嵌入在AV信號中。
9.一種記錄介質(zhì)，嵌入水印的AV信號通過權(quán)利要求1的再現(xiàn)設(shè)備被記錄在其中。
10.一種再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備，包括一個輸入單元，輸入在其中作為數(shù)字水印被嵌入了標識代碼的AV信號；一個信號序列記錄單元，擁有與再現(xiàn)設(shè)備的對應(yīng)表同樣內(nèi)容的對應(yīng)表；一個相關(guān)值計算單元，計算包含在所述對應(yīng)表中的全部信號序列和AV信號的相關(guān)值并輸出獲得的相關(guān)值中的最大相關(guān)值；一個閾值設(shè)置單元，為相關(guān)值設(shè)置閾值；一個比較單元，比較通過所述相關(guān)值計算單元輸出的最大相關(guān)值和通過所述閾值設(shè)置單元設(shè)置的閾值，并輸出對其最大相關(guān)值已經(jīng)超過閾值的信號序列；一個標識代碼判斷單元，根據(jù)從所述比較單元輸出的信號序列和所述對應(yīng)表確定標識代碼；和一個標識代碼輸出單元，輸出確定的標識代碼。
11.一種包括再現(xiàn)設(shè)備和再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備的再現(xiàn)設(shè)備指定系統(tǒng)，其中能夠指定再現(xiàn)設(shè)備的屬性信息由所述再現(xiàn)設(shè)備和所述再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備共同擁有；所述再現(xiàn)設(shè)備將作為數(shù)字水印的能夠指定該再現(xiàn)設(shè)備的屬性信息嵌入在輸出到外部的AV信號中，和所述再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備提取嵌入在AV信號中的數(shù)字水印并基于提取的數(shù)字水印指定與這些AV信號相聯(lián)系的再現(xiàn)設(shè)備。
12.一種再現(xiàn)方法，包括數(shù)字水印產(chǎn)生步驟，在其中作為數(shù)字水印產(chǎn)生能夠指定再現(xiàn)設(shè)備的屬性信息；數(shù)字水印嵌入步驟，在其中產(chǎn)生嵌入水印的AV信號，產(chǎn)生的數(shù)字水印被嵌入在AV信號中；和輸出步驟，在其中將嵌入水印的AV信號輸出到外部。
13.一種再現(xiàn)方法，包括編碼信號輸入步驟，在其中編碼AV信號被輸入；解碼步驟，在其中再現(xiàn)輸入AV信號；標識代碼產(chǎn)生步驟，在其中產(chǎn)生標識代碼；數(shù)字水印嵌入步驟，在其中將產(chǎn)生的標識代碼作為數(shù)字水印嵌入在輸入的AV信號中；和輸出步驟，在其中輸出已經(jīng)嵌入數(shù)字水印的AV信號。
14.如權(quán)利要求13所述的再現(xiàn)方法，其中所述標識代碼是下列各項中的一種、或兩種或更多種的結(jié)合再現(xiàn)設(shè)備的設(shè)備ID、連接于再現(xiàn)設(shè)備的IC卡的卡ID、用戶的用戶ID、AV信號的原始素材ID、存儲AV信號的記錄介質(zhì)的介質(zhì)ID、再現(xiàn)日期和時間，和作為數(shù)字水印將被嵌入的信號序列的原始值。
15.如權(quán)利要求13所述的再現(xiàn)方法，其中所述標識代碼包括多個信號序列和表達標識代碼的字符信息串、號碼或字符信息串與號碼的結(jié)合的對應(yīng)的表，并且信號序列被用作信號序列的選擇。
16.如權(quán)利要求15所述的再現(xiàn)方法，其中將標識代碼轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制比特串，并選擇對應(yīng)于取特定值的轉(zhuǎn)變的比特串的位置的多個信號序列。
17.如權(quán)利要求15所述的再現(xiàn)方法，其中多個信號序列是具有小于之前設(shè)置的閾值的相關(guān)值的信號序列。
18.如權(quán)利要求15所述的再現(xiàn)方法，其中在每個AV信號的預(yù)定單元嵌入不同的信號序列。
19.如權(quán)利要求18所述的再現(xiàn)方法，其中將作為數(shù)字水印將被嵌入的多個信號序列在固定時間以相同的比例隨機地嵌入在AV信號中。
20.一種記錄介質(zhì)，嵌入水印的AV信號通過權(quán)利要求12的再現(xiàn)方法被記錄在其中。
21.一種再現(xiàn)設(shè)備指定方法，包括輸入在其中作為數(shù)字水印嵌入了標識代碼的AV信號的步驟；擁有與再現(xiàn)設(shè)備的對應(yīng)表同樣內(nèi)容的對應(yīng)表的步驟；計算包含在所述對應(yīng)表中的全部信號序列和AV信號的相關(guān)值并輸出獲得的相關(guān)值中的最大相關(guān)值的步驟；為相關(guān)值設(shè)置閾值的步驟；比較輸出的最大相關(guān)值和設(shè)置的閾值，并輸出對其最大相關(guān)值超過閾值的信號序列的步驟；根據(jù)輸出的信號和對應(yīng)表確定標識代碼步驟；和輸出確定的標識代碼的步驟。
22.一種記錄再現(xiàn)程序的記錄介質(zhì)，其中所述再現(xiàn)程序包括數(shù)字水印產(chǎn)生步驟，在其中作為數(shù)字水印產(chǎn)生能夠指定再現(xiàn)設(shè)備的屬性信息；數(shù)字水印嵌入步驟，在其中產(chǎn)生嵌入水印的AV信號，產(chǎn)生的數(shù)字水印被嵌入在AV信號中；和輸出步驟，在其中將嵌入水印的AV信號輸出到外部。
23.一種記錄再現(xiàn)設(shè)備指定程序的記錄介質(zhì)，其中所述再現(xiàn)設(shè)備指定程序包括輸入在其中作為數(shù)字水印嵌入了標識代碼的AV信號的步驟；擁有與再現(xiàn)設(shè)備的對應(yīng)表同樣內(nèi)容的對應(yīng)表的步驟；計算包含在對應(yīng)表中的全部信號序列和輸入的AV信號的相關(guān)值并輸出獲得的相關(guān)值中的最大相關(guān)值的步驟；為相關(guān)值設(shè)置閾值的步驟；比較輸出的最大相關(guān)值和設(shè)置的閾值，并輸出對其最大相關(guān)值超過閾值的信號序列的步驟；根據(jù)輸出的信號和對應(yīng)表確定標識代碼步驟；和輸出確定的標識代碼的步驟。
全文摘要
在再現(xiàn)過程中,再現(xiàn)設(shè)備使用對應(yīng)表將再現(xiàn)設(shè)備的標識代碼轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€信號序列并將獲得的多個信號序列作為數(shù)字水印嵌入在AV信號中。同時,利用再現(xiàn)設(shè)備指定設(shè)備,確定在其中嵌入了數(shù)字水印的AV信號和包含在對應(yīng)表中的全部信號序列的相關(guān)值,通過比較相關(guān)值與之前設(shè)置的閾值,確定嵌入的信號序列并提取再現(xiàn)設(shè)備的標識代碼。
文檔編號H04N7/16GK1340959SQ0112582
公開日2002年3月20日 申請日期2001年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月1日
發(fā)明者有村耕治, 井上尚, 乘富賢一, 桂卓史, 角野真也, 中村和彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社