專利名稱：視頻版權(quán)保護(hù)方法、系統(tǒng)及視頻發(fā)布方實(shí)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種視頻版權(quán)保護(hù)技術(shù)，尤其涉及一種基于加密及抗合謀盜版數(shù)字指紋的視頻版權(quán)保護(hù)方法、系統(tǒng)及視頻發(fā)布方實(shí)體。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，高度發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給社會(huì)帶來(lái)了眾多便利的同時(shí)也引發(fā)了非常嚴(yán)重的問(wèn)題。便利的資源獲取技術(shù)加劇了對(duì)數(shù)字產(chǎn)品的盜版，包括非法拷貝和分發(fā)。盜版行為破壞了數(shù)字產(chǎn)品的價(jià)值鏈，損害了產(chǎn)品制造者、出版方、發(fā)布方以及合法用戶的利益，對(duì)網(wǎng)絡(luò)世界的秩序構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。如何對(duì)數(shù)字產(chǎn)品進(jìn)行版權(quán)保護(hù)成為數(shù)字化時(shí)代的焦點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的版權(quán)保護(hù)技術(shù)通?；诿艽a學(xué)理論，其保護(hù)方式是將文件加密成密文，使非法用戶無(wú)法解讀。但采用加密的方法提示了非法用戶哪些是重要信息，容易引起好奇和注意，使非法用戶的攻擊目標(biāo)非常明確，因而加密文件被破解的可能性大大增加。此外，伴隨著計(jì)算機(jī)處理能力的快速提高，這種通過(guò)增加密鑰長(zhǎng)度來(lái)提高密級(jí)的方法更是變得越來(lái)越不安全。正是在這種情況下，出現(xiàn)了信息隱藏技術(shù)，并成為數(shù)字產(chǎn)品，尤其是多媒體數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護(hù)的新防線。作為信息隱藏技術(shù)的代表之一，數(shù)字指紋技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護(hù)技術(shù)。以視頻為例，數(shù)字指紋技術(shù)是指在每個(gè)用戶的視頻內(nèi)容中嵌入唯一的指紋碼，并將用戶身份和數(shù)字指紋綁定儲(chǔ)存到銷售記錄數(shù)據(jù)庫(kù)中。如果發(fā)現(xiàn)被非法復(fù)制或發(fā)布的視頻文件，發(fā)布方則提取其中的數(shù)字指紋，并利用追蹤算法追蹤從事非法復(fù)制的原始用戶。對(duì)于數(shù)字視頻技術(shù)，在過(guò)去的十多年中也有了很大的發(fā)展。視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在一些新的壓縮標(biāo)準(zhǔn)上，如MPEG X，H.26X等。此外網(wǎng)絡(luò)電視也逐漸普及，伴隨而來(lái)的是網(wǎng)絡(luò)電視以及高清電視等。從整體上看，高效的壓縮技術(shù)和視頻的網(wǎng)絡(luò)傳播兩者相互促進(jìn)，不斷地推進(jìn)數(shù)字視頻技術(shù)的發(fā)展。若利用數(shù)字指紋技術(shù)對(duì)視頻文件進(jìn)行版權(quán)保護(hù)，則需在視頻內(nèi)容中嵌入數(shù)字指紋碼。考慮到視頻的使用價(jià)值，在嵌入數(shù)字指紋的過(guò)程中必須確保視頻的觀賞性。一種可行的解決方案是在視頻的壓縮域上嵌入數(shù)字指紋碼，這樣，一方面可以降低視頻傳輸?shù)膸捪模硪环矫婵梢栽趬嚎s域上充分保證視頻的質(zhì)量。然而，在壓縮域上嵌入數(shù)字指紋碼也存在一些問(wèn)題。從數(shù)字指紋技術(shù)的性質(zhì)可以看出，視頻發(fā)布方必須為每個(gè)用戶分發(fā)一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的視頻拷貝。如果在用戶請(qǐng)求購(gòu)買視頻時(shí)對(duì)視頻進(jìn)行壓縮并嵌入數(shù)字指紋碼，這將給視頻服務(wù)器處理負(fù)荷帶來(lái)極大的壓力；如果預(yù)先在發(fā)送方準(zhǔn)備好嵌有數(shù)字指紋的壓縮視頻，這又會(huì)給視頻服務(wù)器帶來(lái)較大的存儲(chǔ)壓力。綜上所述，目前，對(duì)數(shù)字視頻進(jìn)行版權(quán)保護(hù)可以通過(guò)加密技術(shù)或數(shù)字指紋技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，加密技術(shù)存在安全性易受攻擊；然而在壓縮域嵌入數(shù)字指紋碼對(duì)視頻服務(wù)器的處理負(fù)荷和存儲(chǔ)帶來(lái)了極大的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種視頻版權(quán)保護(hù)方法、系統(tǒng)及視頻發(fā)布方實(shí)體，能夠增強(qiáng)版權(quán)保護(hù)的安全性，減輕版權(quán)保護(hù)帶來(lái)的處理負(fù)荷和存儲(chǔ)壓力。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種視頻版權(quán)保護(hù)方法，包括從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體；對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)；當(dāng)需要時(shí)，對(duì)數(shù)字指紋載體嵌入數(shù)字指紋碼；將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合后向用戶發(fā)布。所述從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體為根據(jù)數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)選擇數(shù)字指紋載體的數(shù)量，將選出的原始視頻信息作為數(shù)字指紋載體。所述根據(jù)數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)選擇數(shù)字指紋載體的數(shù)量為根據(jù)壓縮格式確定每幀視頻中可嵌入的指紋碼的比特?cái)?shù)b，相鄰I-幀間的預(yù)測(cè)幀個(gè)數(shù)P，若數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)為N(比特)，則需要選擇的指紋載體數(shù)量至少為「f"10D+ 1)， 「fl表示不小于f的整數(shù)。所述對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)包括根據(jù)單幀視頻壓縮格式獲悉每幀視頻圖片的分塊數(shù)M，并生成長(zhǎng)度為M的0-1序列作為加密密鑰{s1;…，％}，該密鑰作為全局密鑰；在編碼過(guò)程中，對(duì)每幀圖片中第i塊的幀內(nèi)視頻I-幀亮度信號(hào)Y進(jìn)行離散余弦變換，對(duì)其直流分量DYi,若Si = 1，則DM ι「^^,若Si = 0，則Yi保持不變。所述當(dāng)需要時(shí)，對(duì)數(shù)字指紋載體嵌入數(shù)字指紋碼；將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合后向用戶發(fā)布包括當(dāng)用于請(qǐng)求視頻信息時(shí)，從預(yù)設(shè)數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇一個(gè)數(shù)字指紋碼分配給用戶，并將該數(shù)字指紋碼與用戶信息綁定，數(shù)字指紋碼表示為Ib1,…，bN}，其中N為數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)；在編碼過(guò)程中將數(shù)字指紋碼嵌入到所述數(shù)字指紋載體中，同時(shí)對(duì)嵌有數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體加密；將嵌有數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體與除數(shù)字指紋載體外的加密后的原始視頻信息部分合并后發(fā)布給用戶。所述將數(shù)字指紋碼嵌入到所述數(shù)字指紋載體為對(duì)所述數(shù)字指紋碼中的每一比特、，若bi > 0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為負(fù)，則將對(duì)應(yīng)系數(shù)取反；若bi>0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為 0，則將對(duì)應(yīng)系數(shù)賦值為1 ；若bi<0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊&中選擇的系數(shù)為正，則將系數(shù)取反；若bi < 0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊&中選擇的系數(shù)為0，則將系賦值為-1。該方法還包括用戶請(qǐng)求包含視頻解密密鑰的版權(quán)對(duì)象，視頻發(fā)布方通過(guò)加密渠道向用戶發(fā)送版權(quán)對(duì)象，用戶對(duì)加密視頻解密后觀看視頻文件。所述用戶利用視頻發(fā)布方發(fā)送的解密密鑰對(duì)視頻解密包括視頻發(fā)布方對(duì)用戶信息進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證通過(guò)后向用戶發(fā)送版權(quán)對(duì)象，其中包含視頻解密密鑰Is1,…，sM}，M為每幀視頻圖片的分塊數(shù)；對(duì)于每幀圖片中第i塊直流分量DYygsi = 1，則DYi — DYiX2，gSi = OjjYi 保持不變。該方法還包括當(dāng)存在盜版視頻時(shí)，提取盜版視頻中的數(shù)字指紋載體，從得到的數(shù)字指紋載體中提取數(shù)字指紋碼，并追蹤盜版拷貝用戶或合謀盜版用戶。所述從得到的數(shù)字指紋載體中提取數(shù)字指紋碼，并追蹤盜版拷貝用戶或合謀盜版用戶包括對(duì)所述數(shù)字指紋載體部分進(jìn)行解碼，對(duì)每個(gè)分塊Bi,若其中選擇的系數(shù)大小為正， 則對(duì)應(yīng)數(shù)字指紋碼比特位h為1 ；若其中選擇的系數(shù)為負(fù)，則對(duì)應(yīng)數(shù)字指紋碼比特為h為 0 ；通過(guò)數(shù)字指紋碼的追蹤性能以及用戶與數(shù)字指紋碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，追蹤到盜版拷貝用戶或合謀盜版用戶。一種視頻版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，包括用戶和視頻發(fā)布方，其中，用戶，用于向視頻發(fā)布方實(shí)體發(fā)起購(gòu)買請(qǐng)求；向視頻發(fā)布方實(shí)體請(qǐng)求版權(quán)對(duì)象，對(duì)加密視頻解密；視頻發(fā)布方實(shí)體，用于發(fā)布視頻產(chǎn)品；對(duì)視頻加密，生成數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)，在部分作為數(shù)字指紋載體的視頻中嵌入數(shù)字指紋碼。還進(jìn)一步用于，提取盜版視頻中的數(shù)字指紋并追蹤盜版者。所述視頻發(fā)布方實(shí)體主要包括設(shè)置單元、選擇單元、第一版權(quán)保護(hù)單元、第二版權(quán)保護(hù)單元和組合單元，其中，設(shè)置單元，用于預(yù)先設(shè)置滿足性能需求的抗合謀盜版數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)字指紋碼具有盜版追蹤和共謀盜版追蹤性能；選擇單元，用于從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體，向第一版權(quán)保護(hù)單元輸出除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息，向第二版權(quán)保護(hù)單元輸出數(shù)字指紋載體；第一版權(quán)保護(hù)單元，對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)，并將第一保護(hù)信息輸出給組合單元；第二版權(quán)保護(hù)單元，當(dāng)需要時(shí)，利用來(lái)自設(shè)置單元的數(shù)字指紋碼對(duì)數(shù)字指紋載體進(jìn)行嵌入數(shù)字指紋碼的版權(quán)保護(hù)，并將第二保護(hù)信息輸出給組合單元；組合單元，將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合，向用戶發(fā)布受保護(hù)視頻信息。所述第二版權(quán)保護(hù)單元進(jìn)一步用于，對(duì)嵌入數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體進(jìn)行加密處理。所述視頻發(fā)布方實(shí)體還包括追蹤單元，用于提取盜版視頻的指紋載體中數(shù)字指紋碼，并根據(jù)用戶信息與數(shù)字指紋碼的綁定記錄追蹤盜版用戶。一種視頻發(fā)布方實(shí)體，主要包括設(shè)置單元、選擇單元、第一版權(quán)保護(hù)單元、第二版權(quán)保護(hù)單元和組合單元，其中，設(shè)置單元，用于預(yù)先設(shè)置滿足性能需求的抗合謀盜版數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)字指紋碼具有盜版追蹤和共謀盜版追蹤性能；選擇單元，用于從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體，向第一版權(quán)保護(hù)單元輸出除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息，向第二版權(quán)保護(hù)單元輸出數(shù)字指紋載體；第一版權(quán)保護(hù)單元，對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)，并將第一保護(hù)信息輸出給組合單元；第二版權(quán)保護(hù)單元，當(dāng)需要時(shí)，利用來(lái)自設(shè)置單元的數(shù)字指紋碼對(duì)數(shù)字指紋載體進(jìn)行嵌入數(shù)字指紋碼的版權(quán)保護(hù)，并將第二保護(hù)信息輸出給組合單元；組合單元，將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合，向用戶發(fā)布受保護(hù)視頻信息。所述第二版權(quán)保護(hù)單元進(jìn)一步用于，對(duì)嵌入數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體進(jìn)行加密處理。所述視頻發(fā)布方實(shí)體還包括追蹤單元，用于提取盜版視頻的指紋載體中數(shù)字指紋碼，并根據(jù)用戶信息與數(shù)字指紋碼的綁定記錄追蹤盜版用戶。從上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，在本發(fā)明的數(shù)字指指紋碼嵌入過(guò)程中， 根據(jù)數(shù)字指紋碼的碼長(zhǎng)確定部分視頻圖片作為指紋載體，減少了需要嵌入指紋的視頻圖片數(shù)量；而指紋載體之外的視頻圖片預(yù)先壓縮、加密并存儲(chǔ)在視頻服務(wù)器中。通過(guò)本發(fā)明方法，既降低了服務(wù)器嵌入數(shù)字指紋時(shí)的運(yùn)算負(fù)荷，又保證了在每個(gè)視頻拷貝中嵌入獨(dú)特的數(shù)字指紋碼，增強(qiáng)了版權(quán)保護(hù)的安全性。


圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)視頻版權(quán)保護(hù)方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)視頻版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)中視頻發(fā)布方實(shí)體的組成結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明視頻發(fā)布方對(duì)視頻文件進(jìn)行版權(quán)保護(hù)的實(shí)施例的流程圖；圖4為本發(fā)明視頻加密和數(shù)字指紋嵌入實(shí)施例的示意圖；圖5為本發(fā)明用戶向發(fā)布方購(gòu)買視頻、請(qǐng)求版權(quán)對(duì)象以及視頻解密的實(shí)施例的流程圖；圖6為本發(fā)明視頻發(fā)布方對(duì)盜版視頻進(jìn)行盜版追蹤的實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)視頻版權(quán)保護(hù)方法的流程圖，如圖1所示，包括步驟100 從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體。本步驟之前還包括視頻發(fā)布方預(yù)先設(shè)置(生成)滿足性能需求的抗合謀盜版數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)字指紋碼與用戶信息綁定，數(shù)字指紋碼具有盜版追蹤和共謀盜版追蹤性能。
本步驟中，從原始視頻信息如圖片中選擇數(shù)字指紋載體的方法可以是根據(jù)數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)選擇數(shù)字指紋載體的數(shù)量，大致包括根據(jù)壓縮格式確定每幀視頻中可嵌入的指紋碼的比特?cái)?shù)b，相鄰I-幀間的預(yù)測(cè)幀個(gè)數(shù)P，若數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)為N (比特)，則需要選擇
的指紋載體數(shù)量至少為「f](P+ i),「fl表示不小于f的整數(shù)。比如數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)為1000，視頻壓縮圖片為cif (320X^8)，圖片壓縮時(shí)分塊尺寸為16X16，則每張圖片中共有^fff = 360個(gè)分塊。如果每個(gè)分塊中嵌入數(shù)字Ibit
指紋碼，則需要的數(shù)字指紋載體數(shù)量為「H = 3，即從所有原始視頻圖片中選擇出3張作
為數(shù)字指紋載體。選擇可以是隨機(jī)的，也可以是按照預(yù)先設(shè)置的選擇策略進(jìn)行選擇。步驟101 對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)。本步驟對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息如圖片進(jìn)行壓縮編碼、加密并存儲(chǔ)， 包括根據(jù)單幀視頻壓縮格式獲悉每幀視頻圖片的分塊數(shù)M，并生成長(zhǎng)度為M的0-1序列作為加密密鑰Is1,…，％}，該密鑰作為全局密鑰，即每個(gè)視頻文件、每幀視頻圖片都采用該加密密鑰；加密在編碼過(guò)程中實(shí)現(xiàn)，且采用輕度的加密方法，即根據(jù)密鑰序列對(duì)“幀內(nèi)”視頻 (I-巾貞)亮度信號(hào)⑴的直流分量進(jìn)行可恢復(fù)的“破壞”，具體方法為對(duì)每幀圖片中第i塊的Y信號(hào)進(jìn)行離散余弦變換(DCT，discrete cosine transformation)，對(duì)其直流分量DYi,
若Si = 1，則DX —Si = 0，則Yi保持不變。同樣以cif格式為例，如果每張圖片中的分塊個(gè)數(shù)為360，則生成長(zhǎng)度為360的 0-1序列作為加密密鑰Is1,…，S36J，該密鑰作為全局密鑰，即每個(gè)視頻文件、每幀視頻圖片都采用該加密密鑰；加密在編碼過(guò)程中實(shí)現(xiàn)，可以采用輕度的加密方法，即根據(jù)密鑰序列對(duì)幀內(nèi)視頻 (I-幀)亮度信號(hào)(Y)的直流分量進(jìn)行可恢復(fù)的“破壞”，具體方法大致為對(duì)每幀圖片中第 i 塊的 Y 信號(hào)進(jìn)行離散余弦變換(DCT，discrete cosinetransformation), i = {1，…，
'DY'
360}。對(duì)其直流分量DYi,若Si = 1，則—「ψ ,即DYi等于γ ；若Si = 0，則DYi 保持不變。步驟102 當(dāng)需要時(shí)，對(duì)數(shù)字指紋載體嵌入數(shù)字指紋碼；將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合后向用戶發(fā)布。進(jìn)一步地，對(duì)嵌入數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體進(jìn)行加密處理。在本發(fā)明的數(shù)字指指紋碼嵌入過(guò)程中，根據(jù)數(shù)字指紋碼的碼長(zhǎng)確定部分視頻圖片作為指紋載體，減少了需要嵌入指紋的視頻圖片數(shù)量；而指紋載體之外的視頻圖片預(yù)先壓縮、加密并存儲(chǔ)在視頻服務(wù)器中。通過(guò)本發(fā)明方法，既降低了服務(wù)器嵌入數(shù)字指紋時(shí)的運(yùn)算負(fù)荷，又保證了在每個(gè)視頻拷貝中嵌入獨(dú)特的數(shù)字指紋碼，增強(qiáng)了版權(quán)保護(hù)的安全性。針對(duì)本發(fā)明方法，還提供一種視頻版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，包括用戶和視頻發(fā)布方，其中，
用戶，用于向視頻發(fā)布方實(shí)體發(fā)起購(gòu)買請(qǐng)求；向視頻發(fā)布方實(shí)體請(qǐng)求版權(quán)對(duì)象，對(duì)加密視頻解密； 視頻發(fā)布方實(shí)體，用于發(fā)布視頻產(chǎn)品；對(duì)視頻加密，生成數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)，在部分作為數(shù)字指紋載體的視頻中嵌入數(shù)字指紋碼。還進(jìn)一步用于，提取盜版視頻中的數(shù)字指紋并追蹤盜版者。圖2為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)視頻版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)中視頻發(fā)布方實(shí)體的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖 2所示，視頻發(fā)布方實(shí)體主要包括設(shè)置單元、選擇單元、第一版權(quán)保護(hù)單元、第二版權(quán)保護(hù)單元和組合單元，其中，設(shè)置單元，用于預(yù)先設(shè)置(生成)滿足性能需求的抗合謀盜版數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)， 所述數(shù)字指紋碼具有盜版追蹤和共謀盜版追蹤性能。選擇單元，用于從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體，向第一版權(quán)保護(hù)單元輸出除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息，向第二版權(quán)保護(hù)單元輸出數(shù)字指紋載體。第一版權(quán)保護(hù)單元，對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)，并將第一保護(hù)信息輸出給組合單元。第二版權(quán)保護(hù)單元，當(dāng)需要時(shí)，利用來(lái)自設(shè)置單元的數(shù)字指紋碼對(duì)數(shù)字指紋載體進(jìn)行嵌入數(shù)字指紋碼的版權(quán)保護(hù)，并將第二保護(hù)信息輸出給組合單元。第二版權(quán)保護(hù)單元進(jìn)一步用于，對(duì)嵌入數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體進(jìn)行加密處理。組合單元，將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合，向用戶發(fā)布受保護(hù)視頻信息。視頻發(fā)布方實(shí)體還包括追蹤單元，用于提取盜版視頻的指紋載體中數(shù)字指紋碼， 并根據(jù)用戶信息與數(shù)字指紋碼的綁定記錄追蹤盜版用戶。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3為本發(fā)明視頻發(fā)布方對(duì)視頻文件進(jìn)行版權(quán)保護(hù)的實(shí)施例的流程圖，如圖3所示，包括步驟300 從原始視頻圖片中選擇部分視頻信息作為數(shù)字指紋載體。發(fā)布方根據(jù)指紋碼碼長(zhǎng)選擇數(shù)字指紋載體的數(shù)量，比如指紋碼碼長(zhǎng)為1000，視頻壓縮圖片為cif(320X^8)，圖片壓縮時(shí)分塊尺寸為 16X16，則每張圖片共有'^ffff = 360·個(gè)分塊。若每個(gè)分塊中嵌入數(shù)字Ibit指紋碼，則
需要的數(shù)字指紋載體數(shù)量為「II = 3，即選擇所有視頻圖片中的3張作為數(shù)字指紋載體。步驟3011 視頻發(fā)布方對(duì)除數(shù)字指紋載體外的視頻圖片進(jìn)行壓縮編碼、加密并將其存儲(chǔ)在服務(wù)器端。同樣以cif格式為例每張圖片中的分塊個(gè)數(shù)為360，則生成長(zhǎng)度為360的0_1序列作為加密密鑰 Is1,…，S36J，該密鑰作為全局密鑰，即每個(gè)視頻文件、每幀視頻圖片都采用該加密密鑰；加密在編碼過(guò)程中實(shí)現(xiàn)，且采用輕度的加密方法，即根據(jù)密鑰序列對(duì)“幀內(nèi)”視頻 (I-巾貞)亮度信號(hào)⑴的直流分量進(jìn)行可恢復(fù)的“破壞”，具體方法為對(duì)每幀圖片中第i塊的Y信號(hào)進(jìn)行DCT變換，i = {1，···，360}。對(duì)其直流分量DY^Ssi = 1，則f「fl， 若& = 0，則1保持不變；步驟3021 步驟3023 用戶向視頻發(fā)布方請(qǐng)求購(gòu)買產(chǎn)品后，視頻發(fā)布方從預(yù)先生成的滿足性能需求的抗合謀盜版數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)中，為用戶分配數(shù)字指紋碼；向數(shù)字指紋載體中嵌入數(shù)字指紋碼并對(duì)其進(jìn)行加密。其中，選擇的數(shù)字指紋碼具有盜版追蹤和共謀盜版追蹤性能。步驟303 將數(shù)字指紋載體與其余部分組合后向用戶發(fā)布。
圖4為本發(fā)明視頻數(shù)字指紋碼嵌入及加密的實(shí)施例的示意圖，本實(shí)施例中，假設(shè)視頻發(fā)布方在數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇分配給用戶的數(shù)字指紋碼為Ib1,…，b1(l(l(l}，其中指紋碼的碼長(zhǎng)為1000，在編碼過(guò)程中將數(shù)字指紋碼嵌入到數(shù)字指紋載體中，這里考慮在每個(gè)分塊中只嵌入Ibit數(shù)字指紋碼，則數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊有 1000個(gè){B”…，BltlJ ；對(duì)每個(gè)分塊的DCT變換系數(shù)，本實(shí)施例中，將DCT變換系數(shù)的交流分量的第一個(gè)值A(chǔ)C
作為嵌入位置。對(duì)每個(gè)分塊的DCT變換系數(shù)，根據(jù)人眼視覺(jué)系統(tǒng)，在其中選擇對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)不敏感的部分系數(shù)作為指紋比特的嵌入位置，為了不跟加密過(guò)程產(chǎn)生沖突，選擇的系數(shù)應(yīng)排除直流分量。對(duì)于數(shù)字指紋碼中每一比特bi; i為1、2、3……N^bi > 0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為負(fù)，則將對(duì)應(yīng)系數(shù)取反；若h > 0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為0，則將對(duì)應(yīng)系數(shù)賦值為1 ； 若h < 0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為正，則將系數(shù)取反；若h < 0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為 0，則將系賦值為-1。通過(guò)這一操作確保Bi中對(duì)應(yīng)系數(shù)的正負(fù)性與、的取值一致。具體流程如圖4所示，包括步驟400 判斷、是否等于1，若、=1，則進(jìn)入步驟4011 ；否則進(jìn)入步驟4021。步驟4011 判斷Bi中ACi
是否小于0，若ACi
<0，則進(jìn)入步驟4012 ；否則進(jìn)入步驟4013。步驟4012 =ACi
取反后賦給 ACjO]，即 ACjO] —-ACjO]，進(jìn)入步驟 403。步驟4013:判斷Bi中ACi
是否等于0，若ACJO] = 0，則進(jìn)入步驟4014 ；否則進(jìn)入步驟403。步驟4014 =ACi
取值為1，之后進(jìn)入步驟403。步驟4021 判斷Bi中ACi
是否大于0，若ACjO] >0，則進(jìn)入步驟4022 ；否則進(jìn)入步驟4023。步驟4022 =ACi
取反后賦給 ACi
，即 ACi
— -ACi
，進(jìn)入步驟 403。步驟4023 判斷Bi中ACi
是否等于0，若ACi
= 0，則進(jìn)入步驟40M ；否則進(jìn)入步驟403。步驟40 =ACi
取值為-1，之后進(jìn)入步驟403。步驟403 :i加1后進(jìn)入步驟404。步驟404 判斷i是否大于N，若大于，則進(jìn)入步驟405 ；否則返回步驟400。步驟405 利用步驟3011中的方法對(duì)嵌有數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體加密。圖5為本發(fā)明用戶向發(fā)布方購(gòu)買視頻、請(qǐng)求版權(quán)對(duì)象以及視頻解密的實(shí)施例的流程圖，如圖5所示，步驟500 當(dāng)用戶請(qǐng)求購(gòu)買視頻信息時(shí)，視頻發(fā)布方確認(rèn)用戶信息。步驟501 判斷對(duì)用戶信息的確認(rèn)是否通過(guò)，如果通過(guò)，進(jìn)入步驟502，否則進(jìn)入步驟 507。步驟502 視頻發(fā)布方為用戶分配數(shù)字指紋碼并保存至銷售記錄中。步驟503 在數(shù)字指紋載體中嵌入分配的數(shù)字指紋碼，并將嵌入數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體與請(qǐng)求的視頻信息中的其它部分組合后發(fā)布給用戶。
步驟504:用戶向視頻發(fā)布方請(qǐng)求包含視頻解密密鑰Is1,…，sM}的版權(quán)對(duì)象，視頻發(fā)布方確認(rèn)用戶信息。步驟505 判斷對(duì)用戶信息的確認(rèn)是否通過(guò)，如果通過(guò)，進(jìn)入步驟506，否則進(jìn)入步驟 507。步驟506 視頻發(fā)布方通過(guò)加密渠道向用戶發(fā)送版權(quán)對(duì)象，用戶接收版權(quán)對(duì)象并對(duì)視頻解密。以cif格式為例，用戶端在視頻解碼過(guò)程中，同樣關(guān)注I-幀圖片每個(gè)分塊的亮度信號(hào)，對(duì)其DCT直流分量做解密，具體方法對(duì)每幀圖片中第i塊直流分量Si = 1，則DYi — DYi X 2，若Si = 0，則1保持不變。步驟507:結(jié)束本流程。如圖5所示的本發(fā)明的用戶與視頻發(fā)布方之間的交易流程，用戶向視頻發(fā)布方請(qǐng)求購(gòu)買產(chǎn)品并提供相關(guān)個(gè)人信息，在獲得受保護(hù)的視頻文件后用戶還需向發(fā)布方請(qǐng)求版權(quán)對(duì)象才能觀看視頻。本發(fā)明中的視頻分發(fā)過(guò)程可以無(wú)縫接入現(xiàn)有的DRM標(biāo)準(zhǔn)。圖6為本發(fā)明視頻發(fā)布方對(duì)盜版視頻進(jìn)行盜版追蹤的實(shí)施例的流程圖，如圖6所示，包括步驟600 視頻發(fā)布方在網(wǎng)絡(luò)上檢測(cè)到盜版視頻產(chǎn)品。在盜版追蹤過(guò)程中可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)中的文件檢測(cè)、數(shù)據(jù)挖掘等現(xiàn)有技術(shù)，主動(dòng)從互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中挖掘盜版視頻拷貝，然后追蹤盜版者。步驟601 步驟602 視頻發(fā)布方提取盜版視頻中的數(shù)字指紋載體，并從得到的數(shù)字指紋載體中提取數(shù)字指紋碼。對(duì)數(shù)字指紋載體部分進(jìn)行解碼，解碼過(guò)程中關(guān)注I-幀分塊的DCT系數(shù)，關(guān)注的分塊為{B1; -,B1000Io根據(jù)嵌入過(guò)程，本步驟中數(shù)字指紋碼的提取方法為對(duì)每個(gè)分塊Bi，若 ACi
>0，則對(duì)應(yīng)數(shù)字指紋碼比特位I3i = I^ACUO] <0，則對(duì)應(yīng)數(shù)字指紋碼比特為bi =0。步驟603 通過(guò)數(shù)字指紋碼的追蹤性能，以及用戶與數(shù)字指紋碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系， 可以追蹤到盜版拷貝用戶或合謀盜版用戶。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種視頻版權(quán)保護(hù)方法，其特征在于，包括 從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體；對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)； 當(dāng)需要時(shí)，對(duì)數(shù)字指紋載體嵌入數(shù)字指紋碼；將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合后向用戶發(fā)布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻版權(quán)保護(hù)方法，其特征在于，所述從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體為根據(jù)數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)選擇數(shù)字指紋載體的數(shù)量，將選出的原始視頻信息作為數(shù)字指紋載體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的視頻版本保護(hù)方法，其特征在于，所述根據(jù)數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)選擇數(shù)字指紋載體的數(shù)量為根據(jù)壓縮格式確定每幀視頻中可嵌入的指紋碼的比特?cái)?shù)b，相鄰I-幀間的預(yù)測(cè)幀個(gè)數(shù)P，若數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)為N(比特)，則需要選擇的指紋載體數(shù)量至少為「fl(p+ i),「fl表示不小于f的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻版本保護(hù)方法，其特征在于，所述對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)包括根據(jù)單幀視頻壓縮格式獲悉每幀視頻圖片的分塊數(shù)M，并生成長(zhǎng)度為M的0-1序列作為加密密鑰{s1;…，％}，該密鑰作為全局密鑰；在編碼過(guò)程中，對(duì)每幀圖片中第i塊的幀內(nèi)視頻I-幀亮度信號(hào)Y進(jìn)行離散余弦變換，對(duì)其直流分量01，若Si = 1，則「—1,若Si = 0，則Yi保持不變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻版本保護(hù)方法，其特征在于，所述當(dāng)需要時(shí)，對(duì)數(shù)字指紋載體嵌入數(shù)字指紋碼；將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合后向用戶發(fā)布包括當(dāng)用于請(qǐng)求視頻信息時(shí)，從預(yù)設(shè)數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇一個(gè)數(shù)字指紋碼分配給用戶，并將該數(shù)字指紋碼與用戶信息綁定，數(shù)字指紋碼表示為Ib1,…，bN}，其中N為數(shù)字指紋碼碼長(zhǎng)；在編碼過(guò)程中將數(shù)字指紋碼嵌入到所述數(shù)字指紋載體中，同時(shí)對(duì)嵌有數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體加密；將嵌有數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體與除數(shù)字指紋載體外的加密后的原始視頻信息部分合并后發(fā)布給用戶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻版權(quán)保護(hù)方法，其特征在于，所述將數(shù)字指紋碼嵌入到所述數(shù)字指紋載體為對(duì)所述數(shù)字指紋碼中的每一比特、，若、> 0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為負(fù)，則將對(duì)應(yīng)系數(shù)取反；若且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為0，則將對(duì)應(yīng)系數(shù)賦值為1 ；若h < 0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為正，則將系數(shù)取反；若h < 0且數(shù)字指紋載體中包含的需要嵌入數(shù)字指紋的分塊Bi中選擇的系數(shù)為0，則將系賦值為-1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻版權(quán)保護(hù)方法，其特征在于，該方法還包括用戶請(qǐng)求包含視頻解密密鑰的版權(quán)對(duì)象，視頻發(fā)布方通過(guò)加密渠道向用戶發(fā)送版權(quán)對(duì)象，用戶對(duì)加密視頻解密后觀看視頻文件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的視頻版權(quán)保護(hù)方法，其特征在于，所述用戶利用視頻發(fā)布方發(fā)送的解密密鑰對(duì)視頻解密包括視頻發(fā)布方對(duì)用戶信息進(jìn)行認(rèn)證，認(rèn)證通過(guò)后向用戶發(fā)送版權(quán)對(duì)象，其中包含視頻解密密鑰Is1,…，％}，M為每幀視頻圖片的分塊數(shù)；對(duì)于每幀圖片中第i塊直流分量DYi,若Si = 1，則DYi — DYi X 2，若Si = 0，則Yi保持不變。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的視頻版權(quán)保護(hù)方法，其特征在于，該方法還包括當(dāng)存在盜版視頻時(shí)，提取盜版視頻中的數(shù)字指紋載體，從得到的數(shù)字指紋載體中提取數(shù)字指紋碼， 并追蹤盜版拷貝用戶或合謀盜版用戶。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻版權(quán)保護(hù)方法，其特征在于，所述從得到的數(shù)字指紋載體中提取數(shù)字指紋碼，并追蹤盜版拷貝用戶或合謀盜版用戶包括對(duì)所述數(shù)字指紋載體部分進(jìn)行解碼，對(duì)每個(gè)分塊4，若其中選擇的系數(shù)大小為正，則對(duì)應(yīng)數(shù)字指紋碼比特位bi為1 ；若其中選擇的系數(shù)為負(fù)，則對(duì)應(yīng)數(shù)字指紋碼比特為bi為0 ；通過(guò)數(shù)字指紋碼的追蹤性能以及用戶與數(shù)字指紋碼之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，追蹤到盜版拷貝用戶或合謀盜版用戶。
11.一種視頻版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括用戶和視頻發(fā)布方，其中，用戶，用于向視頻發(fā)布方實(shí)體發(fā)起購(gòu)買請(qǐng)求；向視頻發(fā)布方實(shí)體請(qǐng)求版權(quán)對(duì)象，對(duì)加密視頻解密；視頻發(fā)布方實(shí)體，用于發(fā)布視頻產(chǎn)品；對(duì)視頻加密，生成數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)，在部分作為數(shù)字指紋載體的視頻中嵌入數(shù)字指紋碼。還進(jìn)一步用于，提取盜版視頻中的數(shù)字指紋并追蹤盜版者。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的視頻版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻發(fā)布方實(shí)體主要包括設(shè)置單元、選擇單元、第一版權(quán)保護(hù)單元、第二版權(quán)保護(hù)單元和組合單元，其中，設(shè)置單元，用于預(yù)先設(shè)置滿足性能需求的抗合謀盜版數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)字指紋碼具有盜版追蹤和共謀盜版追蹤性能；選擇單元，用于從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體，向第一版權(quán)保護(hù)單元輸出除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息，向第二版權(quán)保護(hù)單元輸出數(shù)字指紋載體；第一版權(quán)保護(hù)單元，對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)，并將第一保護(hù)信息輸出給組合單元；第二版權(quán)保護(hù)單元，當(dāng)需要時(shí)，利用來(lái)自設(shè)置單元的數(shù)字指紋碼對(duì)數(shù)字指紋載體進(jìn)行嵌入數(shù)字指紋碼的版權(quán)保護(hù)，并將第二保護(hù)信息輸出給組合單元；組合單元，將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合，向用戶發(fā)布受保護(hù)視頻信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二版權(quán)保護(hù)單元進(jìn)一步用于，對(duì)嵌入數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體進(jìn)行加密處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的視頻版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻發(fā)布方實(shí)體還包括追蹤單元，用于提取盜版視頻的指紋載體中數(shù)字指紋碼，并根據(jù)用戶信息與數(shù)字指紋碼的綁定記錄追蹤盜版用戶。
15.一種視頻發(fā)布方實(shí)體，其特征在于，主要包括設(shè)置單元、選擇單元、第一版權(quán)保護(hù)單元、第二版權(quán)保護(hù)單元和組合單元，其中，設(shè)置單元，用于預(yù)先設(shè)置滿足性能需求的抗合謀盜版數(shù)字指紋碼數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)字指紋碼具有盜版追蹤和共謀盜版追蹤性能；選擇單元，用于從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體，向第一版權(quán)保護(hù)單元輸出除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息，向第二版權(quán)保護(hù)單元輸出數(shù)字指紋載體；第一版權(quán)保護(hù)單元，對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)，并將第一保護(hù)信息輸出給組合單元；第二版權(quán)保護(hù)單元，當(dāng)需要時(shí)，利用來(lái)自設(shè)置單元的數(shù)字指紋碼對(duì)數(shù)字指紋載體進(jìn)行嵌入數(shù)字指紋碼的版權(quán)保護(hù)，并將第二保護(hù)信息輸出給組合單元；組合單元，將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合，向用戶發(fā)布受保護(hù)視頻信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的視頻發(fā)布方實(shí)體，其特征在于，所述第二版權(quán)保護(hù)單元進(jìn)一步用于，對(duì)嵌入數(shù)字指紋碼的數(shù)字指紋載體進(jìn)行加密處理。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的視頻發(fā)布方實(shí)體，其特征在于，所述視頻發(fā)布方實(shí)體還包括追蹤單元，用于提取盜版視頻的指紋載體中數(shù)字指紋碼，并根據(jù)用戶信息與數(shù)字指紋碼的綁定記錄追蹤盜版用戶。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種視頻版權(quán)保護(hù)方法、系統(tǒng)及視頻發(fā)布方實(shí)體，包括從原始視頻信息中選擇數(shù)字指紋載體；對(duì)除數(shù)字指紋載體外的原始視頻信息采用加密方式進(jìn)行版權(quán)保護(hù)；當(dāng)需要時(shí)，對(duì)數(shù)字指紋載體嵌入數(shù)字指紋碼；將采用不同版權(quán)保護(hù)方式進(jìn)行保護(hù)的視頻信息組合后向用戶發(fā)布。在本發(fā)明的數(shù)字指指紋碼嵌入過(guò)程中，根據(jù)數(shù)字指紋碼的碼長(zhǎng)確定部分視頻圖片作為指紋載體，減少了需要嵌入指紋的視頻圖片數(shù)量；而指紋載體之外的視頻圖片預(yù)先壓縮、加密并存儲(chǔ)在視頻服務(wù)器中。通過(guò)本發(fā)明方法，既降低了服務(wù)器嵌入數(shù)字指紋時(shí)的運(yùn)算負(fù)荷，又保證了在每個(gè)視頻拷貝中嵌入獨(dú)特的數(shù)字指紋碼，增強(qiáng)了版權(quán)保護(hù)的安全性。
文檔編號(hào)H04N21/2347GK102164303SQ20101011914
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者王橋, 許建國(guó), 陸巍 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司