專利名稱：兼容壓縮功能的視頻加擾方法和裝置的制作方法
相互參考的相關(guān)申請(qǐng)與本申請(qǐng)相關(guān)的申請(qǐng)有名稱為“利用視頻指紋對(duì)各種記錄介質(zhì)進(jìn)行復(fù)制保護(hù)的方法和裝置”由John O.Ryan和Gregory C.Copeland于1995年6月7號(hào)提交的序列號(hào)為No.08/473,047(‘047)的待審專利申請(qǐng)、名稱為“對(duì)各種記錄介質(zhì)進(jìn)行復(fù)制保護(hù)的方法和裝置”于1996年4月30日頒發(fā)給John O.Ryan的美國(guó)專利No.5,513,260(‘260)、以及名稱為“視頻指紋方法和裝置”由GregoryC.Copeland于1994年8月24號(hào)提交的序列號(hào)為No.08/294,983(‘983)的待審專利申請(qǐng)。與本申請(qǐng)相關(guān)的申請(qǐng)還有名稱為“視頻平臺(tái)和未受保護(hù)源資料的綜合復(fù)制保護(hù)方法和裝置”于1996年11月12日頒發(fā)給John O.Ryan的美國(guó)專利No.5,574,787(‘787)。發(fā)明背景本發(fā)明涉及視頻信號(hào)等的加擾技術(shù)，具體涉及與所有包含信號(hào)壓縮處理的視頻記錄、傳送和處理系統(tǒng)兼容的圖像加擾方法和裝置。
目前，出現(xiàn)了對(duì)一種安全視頻加擾方法的需求，該視頻加擾方法具有所加擾的視頻與當(dāng)前使用的各種視頻壓縮系統(tǒng)兼容的特性。特別是，該方法應(yīng)與采用場(chǎng)間冗余編碼的例如基于離散余弦變換(DCT)的壓縮系統(tǒng)兼容。這種壓縮系統(tǒng)的例子如運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG-1和MPEG-2)。在它們的應(yīng)用中，視頻信號(hào)通常要依次進(jìn)行加擾、壓縮、解壓縮和解擾的處理。因此，在解擾前，視頻加擾要經(jīng)過壓縮和解壓縮的處理。
前述壓縮系統(tǒng)所依據(jù)的電視信號(hào)中借以實(shí)現(xiàn)最大壓縮率的自然冗余量，會(huì)受所使用加擾系統(tǒng)的影響而變化。若冗余量變化，則壓縮系統(tǒng)中壓縮視頻信號(hào)傳輸路徑上的比特率有可能上升到一個(gè)不能接受的程度。因此，需要這樣一種加擾系統(tǒng)，它在畫面質(zhì)量一定的情況下不會(huì)將自然冗余量降低到要求額外比特率的程度。
采用行截舍及旋轉(zhuǎn)或行混洗技術(shù)的現(xiàn)有技術(shù)加擾系統(tǒng)，基本上不與基于DCT的壓縮方法兼容，因?yàn)樗鼈円獙?duì)DCT像素矩陣內(nèi)信息進(jìn)行全面的解相關(guān)處理。如上所述，優(yōu)化的DCT系統(tǒng)操作應(yīng)對(duì)每個(gè)這樣的矩陣中存在的高度相關(guān)性進(jìn)行預(yù)測(cè)，來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的場(chǎng)內(nèi)壓縮。
而且，這些加擾系統(tǒng)經(jīng)常使用偽隨機(jī)的逐場(chǎng)變化的加擾模式來(lái)增強(qiáng)安全性，使得無(wú)法依據(jù)視頻信號(hào)場(chǎng)間的正常高度冗余量來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的壓縮。例如，基于如美國(guó)專利5,058,157及35,078、5,438,620、5,504815、5,608,789、5,581,507和5,579,390(受讓人為本發(fā)明的申請(qǐng)人，在此列出供參考)中所描述的處理、已知商標(biāo)為PhaseKrypt的加擾系統(tǒng)，在原理上也不適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的意圖，原因是它們也沒有考慮這種場(chǎng)間的冗余性。
還有一些其它的加擾方法，如同步抑制和視頻反轉(zhuǎn)等，與基于DCT的壓縮處理十分兼容。然而，這些方法不能提供足夠的信號(hào)安全性，因此也不適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的意圖。
發(fā)明綜述本發(fā)明的目的是提供一種加擾方法和裝置，它克服了前述現(xiàn)有技術(shù)加擾系統(tǒng)的所述不兼容問題，而且還提供了附加的兼容性并滿足各種所需要求。
特別是，本發(fā)明所提供的兼容處理，可使其本身避免加擾系統(tǒng)和壓縮系統(tǒng)之間不需要的交互操作，具體說，·允許壓縮系統(tǒng)對(duì)加擾的或未加擾的視頻進(jìn)行操作，而不會(huì)使提供給定畫面質(zhì)量所需的比特率升高；以及·保證系統(tǒng)性能(噪聲、失真等)不會(huì)因包含加擾功能而受影響。
此外，本發(fā)明滿足下列要求視頻標(biāo)準(zhǔn)本發(fā)明的加擾方法和裝置適用于模擬(NTSC、PAL、SECAM)或數(shù)字(CCIR-601)視頻信號(hào)。安全性本發(fā)明的加擾方法本質(zhì)上具有對(duì)黑客(hacking)的高度阻擋作用，這正是安全加擾系統(tǒng)的基礎(chǔ)。換句話說，只通過分析加擾視頻很難解擾視頻。
而且，本發(fā)明的加擾方法允許數(shù)目很大的這里稱作“歪曲模式”(加擾模式)的排列，它們確保本方法免于未授權(quán)的嘗試和錯(cuò)誤的攻擊。授權(quán)的解擾技術(shù)和設(shè)備提供有經(jīng)專利門安全數(shù)據(jù)加密方法的正確排列。圖像隱藏本發(fā)明的加擾方法主要針對(duì)娛樂應(yīng)用，如視頻電影、電視(TV)節(jié)目等。所以，本發(fā)明的加擾方法不需要將整個(gè)圖像隱藏，然而，要有足夠的圖像隱藏或失真來(lái)有效消除娛樂價(jià)值。一般視頻系統(tǒng)兼容性除了前述的要求和附屬的優(yōu)點(diǎn)，為了保證最大的操作靈活性，被設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)未加擾視頻信號(hào)進(jìn)行操作的視頻處理方法和設(shè)備等等，即使不是全部，對(duì)于大多數(shù)來(lái)講，本發(fā)明均使加擾的視頻信號(hào)盡可能呈現(xiàn)為正常視頻信號(hào)。
特別是，按照本發(fā)明加擾的視頻信號(hào)與生產(chǎn)或編輯環(huán)境中可能存在的所有視頻記錄、傳送和處理設(shè)備兼容。通過這些設(shè)備的加擾視頻信號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)質(zhì)量劣化(解擾后)不會(huì)超過由通過相同設(shè)備的未加擾視頻信號(hào)所引起的程度。
而且，本發(fā)明的加擾方法，或至少其一個(gè)特定的實(shí)施例，與家用錄像機(jī)(VCR)兼容。即，本發(fā)明能夠?qū)⒓訑_視頻信號(hào)記錄到家用級(jí)的VCR，以后在解擾重放，不會(huì)引入額外的明顯信號(hào)劣化。
具體說，本發(fā)明提供歪曲模式庫(kù)，每個(gè)歪曲模式能夠使視頻圖像產(chǎn)生選定程度的局部空間失真。模式選擇代碼決定向歪曲引擎提供哪個(gè)存儲(chǔ)的歪曲模式。歪曲引擎繼而將所選的歪曲模式施加給視頻圖像，相應(yīng)地對(duì)該圖像進(jìn)行局部空間失真。在一般應(yīng)用中，這樣加擾的視頻圖像和識(shí)別模式的(適于加密的)模式選擇代碼經(jīng)適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)，如有線網(wǎng)或衛(wèi)星網(wǎng)等傳送給例如訂戶。
本發(fā)明包括面向合法用戶的對(duì)加擾信號(hào)的兼容解擾方法。為了這一點(diǎn)，檢測(cè)傳送的加擾視頻圖像中的模式選擇代碼，并用來(lái)從多個(gè)存儲(chǔ)的歪曲模式中選擇解擾歪曲模式，這與加擾原始視頻圖像使用的歪曲模式相互補(bǔ)。歪曲引擎將互補(bǔ)的歪曲模式施加給加擾圖像，來(lái)將其恢復(fù)成原始的未加擾的視頻圖像，從而允許合法用戶能訪問該圖像。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是未施加本發(fā)明的加擾處理的場(chǎng)景照片；圖2是本發(fā)明的加擾畫面的第一仿真照片；圖3是本發(fā)明的加擾畫面的第二仿真照片；圖4是本發(fā)明的加擾畫面的第三仿真照片；圖5是本發(fā)明的加擾畫面的第四仿真照片；
圖6是本發(fā)明的加擾裝置實(shí)施例的方框圖；圖7是本發(fā)明的解擾裝置實(shí)施例的方框圖。
發(fā)明的詳細(xì)說明例如前述的MPEG1和2的壓縮系統(tǒng)，取決于圖像中良好的相關(guān)性程度。即，圖像中的任一點(diǎn)與附近的點(diǎn)非常相似。如果加擾系統(tǒng)將圖像中的圖像點(diǎn)混洗，則打亂了圖像信息，對(duì)于圖像上任一給定點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)不再與之非常相似。即，場(chǎng)景已經(jīng)被解相關(guān)，且添加了一些以前不存在的高頻分量。這種加擾系統(tǒng)大大增加了對(duì)許多壓縮系統(tǒng)的帶寬要求，因此不與它們兼容。
由于本發(fā)明提供了不對(duì)圖像解相關(guān)的加擾技術(shù)，所以它消除了不兼容問題。在進(jìn)行加擾處理后，所有像素與鄰近像素的關(guān)系與進(jìn)行加擾處理之前的關(guān)系相同。在圖像中沒有對(duì)像素進(jìn)行重新排列，雖然會(huì)對(duì)它們之間的距離進(jìn)行一點(diǎn)改變。因此，在一些區(qū)域中，頻率內(nèi)容會(huì)增多，而在另一些區(qū)域中，頻率內(nèi)容會(huì)減少。結(jié)果是，由于在相關(guān)的視頻處理裝置中采用低通濾波器，可能丟失少量高頻信息，但從本發(fā)明與所有現(xiàn)存壓縮系統(tǒng)的完全兼容性優(yōu)點(diǎn)的角度來(lái)看，這種折衷是可以接受的。
以下將說明本發(fā)明的方法和裝置。假想通過一片無(wú)色模糊的玻璃，例如透明曲面玻璃來(lái)觀看一場(chǎng)景。通過定義“曲折”參數(shù)，可設(shè)計(jì)用一片玻璃來(lái)禁止識(shí)別場(chǎng)景中的面孔和重要圖像細(xì)節(jié)，盡管仍可辨識(shí)該場(chǎng)景的一般特征。實(shí)際上，由于娛樂價(jià)值已經(jīng)被刪除，該場(chǎng)景以及視頻信號(hào)就不在具有商業(yè)價(jià)值。
然而，雖然本發(fā)明的加擾技術(shù)令場(chǎng)景模糊，但它與所有現(xiàn)存形式的壓縮系統(tǒng)都兼容，原因是所應(yīng)用的加擾技術(shù)沒有對(duì)圖像進(jìn)行解相關(guān)。即，在圖像加擾處理后，相互鄰近的像素保持了與進(jìn)行加擾處理前相應(yīng)的鄰近關(guān)系。在某一方向上各種像素相互之間可能會(huì)近一些或遠(yuǎn)一些，但這種移位不會(huì)影響它們之間的原始次序關(guān)系。
于是，本發(fā)明技術(shù)基于有效視頻信號(hào)的“局部空間失真”。具體說，本發(fā)明包括一種特定的光學(xué)圖像加擾技術(shù)，當(dāng)在視頻域中實(shí)現(xiàn)時(shí)，該技術(shù)就成為具有前述的所有所需性質(zhì)和要求及附屬優(yōu)點(diǎn)的視頻加擾系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
為了這一點(diǎn)，一種用于提供本發(fā)明加擾方法和裝置的視頻處理裝置，對(duì)視頻信號(hào)采用局部空間圖像失真處理，這種失真類似于通過上述模糊玻璃所看到場(chǎng)景的失真。此處將這樣的設(shè)備稱為空間圖像失真(SID)加擾器，它具有下列特性·將原始圖像的各像素水平和/或垂直位移一定量(可以為零)。
·將被加擾圖像中一給定像素保持在原始視頻圖像中該像素所處的相同相鄰像素中。
·最好不要將沿圖像邊界的像素位移到出這些邊界之外，以避免損失部分圖像。
需要一個(gè)數(shù)字對(duì)矩陣來(lái)描述每場(chǎng)的加擾模式，每個(gè)像素用一對(duì)數(shù)字來(lái)表示。場(chǎng)加擾模式，為了技術(shù)上的準(zhǔn)確和說明的方便，在這里稱為“歪曲”模式?？砂才磐崆Ｊ奖３州^長(zhǎng)期間，隨時(shí)間慢慢變化，或逐幀變化。通過選擇合適的歪曲模式，能夠?qū)崿F(xiàn)具有前述所有性質(zhì)和要求的加擾系統(tǒng)。
注意，這里所采用的術(shù)語(yǔ)“歪曲模式”指與本發(fā)明的非解相關(guān)的加擾技術(shù)相稱的所選排列或局部加擾模式，正如前述的曲折模糊玻璃的例子所示?？梢杂泻芏鄬?shí)際上用于指定將各像素向左、右、上和下方向的位移量的歪曲模式。對(duì)于整個(gè)電影，歪曲模式可以固定不變，或者最好是在一選定時(shí)間間隔例如幾幀到幾秒的較長(zhǎng)時(shí)間間隔中，歪曲模式逐漸從一個(gè)模式到另一個(gè)模式變化。變換歪曲模式的意圖在于增強(qiáng)安全程度，也就是說，使未授權(quán)人更難發(fā)現(xiàn)歪曲模式的特征，從而不能對(duì)加擾處理解擾。
圖6示出了本發(fā)明的加擾裝置的實(shí)施例，此處為加擾器10。數(shù)字視頻信號(hào)等經(jīng)輸入端12提供給場(chǎng)/幀存儲(chǔ)器14。場(chǎng)/幀存儲(chǔ)器14內(nèi)置存儲(chǔ)視頻場(chǎng)或幀的裝置，并將視頻信號(hào)輸出到歪曲引擎16的第一輸入端。歪曲模式代碼產(chǎn)生器18產(chǎn)生歪曲模式代碼，繼而從歪曲模式庫(kù)20中選擇所需的歪曲模式，該模式庫(kù)20包括例如查找表等。所選的歪曲模式被提供給歪曲引擎16的第二輸入端。歪曲引擎采用歪曲模式來(lái)對(duì)場(chǎng)/幀存儲(chǔ)器14輸出的視頻場(chǎng)或幀中適當(dāng)行內(nèi)的像素位置進(jìn)行相應(yīng)的失真操作。
圖1至5分別示出了未失真的原始畫面或圖像以及四種可能的失真歪曲模式。如所示，每個(gè)歪曲模式在圖像上產(chǎn)生了不同程度的失真。
由歪曲模式代碼產(chǎn)生器18產(chǎn)生的歪曲模式代碼也耦合到歪曲模式選擇代碼插入器22。歪曲模式代碼被加到由歪曲引擎16輸出的加擾視頻信號(hào)上，來(lái)提供解擾處理信息。歪曲模式代碼可以用一些方法插入并常常被加密。歪曲模式選擇代碼插入器22的輸出由適合嵌入到加擾的視頻信號(hào)中的歪曲模式選擇代碼組成，該代碼經(jīng)輸出端24耦合到例如傳輸網(wǎng)絡(luò)或壓縮引擎。
圖7中示出解擾器30的實(shí)施例，其中與圖6中相同的元件用相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示。帶有歪曲模式選擇代碼的加擾數(shù)字視頻信號(hào)，即對(duì)應(yīng)于例如圖6中輸出端24上的信號(hào)，提供給歪曲模式選擇代碼檢測(cè)器32。由圖6的代碼產(chǎn)生器18提供的歪曲模式選擇代碼被檢測(cè)，并被提供給歪曲模式庫(kù)38。歪曲模式庫(kù)38包含與圖6的加擾器10中歪曲模式庫(kù)20內(nèi)歪曲模式相互補(bǔ)的歪曲模式。加擾的數(shù)字視頻信號(hào)輸出給場(chǎng)/幀存儲(chǔ)器34，后者將加擾數(shù)字視頻信號(hào)的場(chǎng)或幀提供給歪曲引擎36。場(chǎng)/幀存儲(chǔ)器34和歪曲引擎36一般與圖16的存儲(chǔ)器14和引擎16相同。檢測(cè)器32輸出的歪曲模式選擇代碼信號(hào)指示歪曲模式庫(kù)38向歪曲引擎36的第二輸入端發(fā)送正確的互補(bǔ)歪曲模式。由于耦合到歪曲引擎的歪曲模式與加擾信號(hào)所使用的歪曲模式互補(bǔ)，所以歪曲引擎36將加擾信號(hào)中失真的像素恢復(fù)到它們的正確原始位置上。于是，歪曲引擎36的輸出包括解擾的視頻信號(hào)，該信號(hào)提供給輸出端40。
雖然在這里參照具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，本發(fā)明的各種附加特征和優(yōu)點(diǎn)也通過說明書和附圖變得更加清楚，然而，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書和它們的等價(jià)物來(lái)限定。
權(quán)利要求
1．一種對(duì)視頻圖像等進(jìn)行加擾的方法，包括下列步驟提供一種預(yù)定歪曲模式，該歪曲模式與所選擇的要施加給視頻圖像的局部空間失真相對(duì)應(yīng)；以及根據(jù)所述預(yù)定的歪曲模式，將所選擇的局部空間失真施加給視頻圖像，相對(duì)圖像各個(gè)部分的正常位置局部位移它們
2．如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述歪曲模式使得施加到視頻圖像各部分的局部空間失真足夠讓被加擾的圖像不可觀看。
3．如權(quán)利要求2所述的方法，包括以兩維像素矩陣的形式提供原始視頻圖像；以及其中，所述施加步驟包括根據(jù)所述預(yù)定歪曲模式，局部空間地位移所述矩陣內(nèi)的像素，同時(shí)保持像素間的關(guān)系。
4．如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述施加步驟還包括下列步驟從零開始，將視頻圖像的每個(gè)像素水平和/或垂直地位移選定的量；以及將被位移各像素中一給定像素保持在原始視頻圖像中該像素所處的相同相鄰像素組中。
5．如權(quán)利要求1所述的方法，包括下列步驟存儲(chǔ)多種預(yù)定歪曲模式，這些歪曲模式與要施加給視頻圖像的局部空間失真的不同選擇模式相對(duì)應(yīng)。
6．如權(quán)利要求5所述的方法，包括下列步驟保留用于識(shí)別采用的所述預(yù)定歪曲模式的信息，以便在合法的情況下，允許隨后對(duì)加擾視頻圖像進(jìn)行解擾。
7．如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述加擾視頻信號(hào)通過傳送網(wǎng)傳送，其中，所述保留步驟包括下列步驟產(chǎn)生模式選擇代碼，來(lái)指示要施加給視頻圖像的所述預(yù)定歪曲模式；以及將所述模式選擇代碼插入到傳送的加擾視頻圖像中，來(lái)與加擾視頻圖像一起傳送。
8．如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述加擾視頻圖形隨后被解擾，解擾過程包括下列步驟以像素矩陣的方式提供被加擾的視頻圖像；提供一種解擾歪曲模式，該歪曲模式與所述預(yù)定歪曲模式互補(bǔ)；將所述互補(bǔ)的歪曲模式施加到被加擾的視頻圖像，將所述矩陣的像素恢復(fù)到它們?cè)诒患訑_之前原始視頻圖像內(nèi)的正常位置。
9．如權(quán)利要求8所述方法，其中，所述提供解擾歪曲模式的步驟包括下列步驟檢測(cè)與加擾視頻圖像一起傳送的模式選擇代碼，來(lái)識(shí)別所述預(yù)定歪曲模式；以及根據(jù)所檢測(cè)到的模式選擇代碼，提供所述互補(bǔ)的解擾歪曲模式。
10．如權(quán)利要求5所述的方法，其中，在一時(shí)期內(nèi)有多個(gè)連續(xù)的變化視頻圖像，其中向該時(shí)期內(nèi)所述多個(gè)圖像施加固定的歪曲模式。
11．如權(quán)利要求5所述的方法，其中，在一時(shí)期內(nèi)有多個(gè)連續(xù)的變化視頻圖像，其中向該時(shí)期內(nèi)所述多個(gè)圖像施加幾個(gè)不同的歪曲模式。
12．如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述歪曲模式在一幀到幾秒的時(shí)期內(nèi)緩慢變化。
13．一種對(duì)視頻數(shù)據(jù)等進(jìn)行加擾的裝置，包括加擾模式選擇代碼產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生與所選擇的要施加給視頻數(shù)據(jù)的局部空間失真相對(duì)應(yīng)的加擾模式選擇代碼；以及加擾模式施加裝置，用于根據(jù)所述加擾模式選擇代碼，將相應(yīng)的所選擇加擾模式施加給視頻數(shù)據(jù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)所選擇的局部空間失真，即從視頻數(shù)據(jù)各部分的正常位置局部位移它們。
14．如權(quán)利要求13所述的裝置，其中，所述施加裝置包括存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)所選擇的加擾模式；以及其中，所選擇的加擾模式提供所選擇的局部空間失真，所述局部空間失真足以令加擾視頻數(shù)據(jù)不能觀看。
15．如權(quán)利要求14所述的裝置，包括第一場(chǎng)/幀存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)和輸出視頻數(shù)據(jù)的場(chǎng)或幀，其中，一場(chǎng)或幀包括兩維像素矩陣。
16．如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述存儲(chǔ)裝置包括第一存儲(chǔ)裝置，該第一存儲(chǔ)裝置包含歪曲模式庫(kù)，該歪曲模式庫(kù)用于存儲(chǔ)大量歪曲模式，每個(gè)歪曲模式對(duì)所述像素矩陣產(chǎn)生不同模式的失真；以及所述產(chǎn)生裝置向所述施加裝置輸出所述歪曲模式庫(kù)中存儲(chǔ)的大量歪曲模式中的所選擇歪曲模式。
17．如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述施加裝置包括歪曲引擎，它接收所述像素矩陣，并且根據(jù)所述選出的歪曲模式，將矩陣像素位移選定量，同時(shí)將被位移的像素中的一給定像素保持在原始的與其相鄰的相同像素組中。
18．如權(quán)利要求15所述的裝置，包括插入裝置，它響應(yīng)于所述產(chǎn)生裝置，將加擾模式選擇代碼插入到加擾視頻數(shù)據(jù)中，與該視頻數(shù)據(jù)一起傳送。
19．如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述插入裝置包括多路復(fù)合裝置，它接收視頻數(shù)據(jù)的場(chǎng)或幀的像素矩陣，將來(lái)自所述產(chǎn)生裝置的模式選擇代碼插入到加擾視頻數(shù)據(jù)的場(chǎng)或幀中，以便在授權(quán)的情況下，允許隨后對(duì)加擾的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾。
20．如權(quán)利要求18所述的裝置，還提供對(duì)加擾視頻數(shù)據(jù)的解擾處理，該裝置包括接收裝置，用于接收復(fù)合的加擾視頻數(shù)據(jù)和加擾模式選擇代碼，來(lái)檢測(cè)模式選擇代碼；第二存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所述模式選擇代碼提供所選擇的解擾模式，該解擾模式與所選擇的加擾模式互補(bǔ)；以及解擾裝置，用于根據(jù)所選擇的解擾模式，對(duì)加擾的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾，將視頻數(shù)據(jù)各部分恢復(fù)到它們的正常位置。
21．如權(quán)利要求20所述的裝置，包括第二場(chǎng)/幀存儲(chǔ)器，用于給所述解擾裝置提供加擾視頻數(shù)據(jù)的場(chǎng)或幀，其中，一場(chǎng)或幀由兩維像素矩陣形成。
22．如權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述第二存儲(chǔ)裝置包含歪曲模式庫(kù)，該歪曲模式庫(kù)用于存儲(chǔ)大量解擾歪曲模式，所述解擾歪曲模式與所述第一存儲(chǔ)裝置中相對(duì)應(yīng)的加擾模式互補(bǔ)。
23．如權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述解擾裝置包括歪曲引擎，它接收所述像素矩陣，并且根據(jù)所述選出的解擾歪曲模式，將矩陣像素恢復(fù)到在原始兩維矩陣中它們的正常位置。
24．一種對(duì)視頻數(shù)據(jù)等進(jìn)行加擾的裝置，包括提供選定量視頻數(shù)據(jù)的提供裝置；產(chǎn)生加擾模式選擇代碼的產(chǎn)生裝置；存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)加擾模式選擇代碼提供所選擇的加擾模式，以便從視頻數(shù)據(jù)各個(gè)部分的正常位置局部位移它們；位移裝置，用于根據(jù)所選擇的加擾模式，將視頻數(shù)據(jù)的各個(gè)部分局部位移足夠量，以使視頻數(shù)據(jù)不可觀看；保留裝置，用于保留加擾模式選擇代碼，以便能夠識(shí)別所選擇的加擾模式。
25．如權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述提供裝置包括場(chǎng)/幀存儲(chǔ)器，用于提供視頻數(shù)據(jù)的場(chǎng)/幀；所述存儲(chǔ)裝置包括大量歪曲模式的查找表；以及所述位移裝置包括歪曲引擎，用于根據(jù)所選擇的歪曲模式，局部位移所述場(chǎng)/幀的各個(gè)部分。
26．如權(quán)利要求25所述的裝置，還包括對(duì)加擾視頻數(shù)據(jù)的解擾處理，該裝置包括檢測(cè)裝置，用于響應(yīng)于所述保留裝置，來(lái)檢測(cè)加擾模式選擇代碼；第二存儲(chǔ)裝置，用于根據(jù)所檢測(cè)到的模式選擇代碼，提供與大量歪曲模式中相應(yīng)模式互補(bǔ)的解擾歪曲模式；以及恢復(fù)裝置，包括第二歪曲引擎，用于根據(jù)所述互補(bǔ)的歪曲模式，將局部位移的場(chǎng)/幀各個(gè)部分恢復(fù)到它們的正常位置。
27．一種加擾視頻數(shù)據(jù)的方法，包括下列步驟提供場(chǎng)或幀形式的所述視頻數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)所選擇的多個(gè)歪曲模式，這些歪曲模式從所述視頻數(shù)據(jù)選定部分的正常位置局部位移它們；從所述存儲(chǔ)的多個(gè)歪曲模式中選擇一個(gè)歪曲模式；以及根據(jù)所選擇的加擾模式，將所述視頻數(shù)據(jù)的所述場(chǎng)或幀局部位移足夠量，使該視頻數(shù)據(jù)不可觀看。
28．如權(quán)利要求27所述的方法，包括下列步驟將指示所述所選擇歪曲模式的模式選擇代碼加入到所述經(jīng)過局部位移的視頻數(shù)據(jù)中；以及將包含所述模式選擇代碼的所述加擾視頻數(shù)據(jù)傳送到相關(guān)的視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
29．如權(quán)利要求28所述的方法，還提供對(duì)加擾數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的解擾處理，該方法包括下列步驟檢測(cè)加擾視頻數(shù)據(jù)中的模式選擇代碼；以及根據(jù)所檢測(cè)到的模式選擇代碼，選擇與所述加擾歪曲模式互補(bǔ)的解擾歪曲模式；以及根據(jù)所述互補(bǔ)的歪曲模式，將所述局部位移的視頻數(shù)據(jù)的選定部分恢復(fù)到它們的正常位置。
30．一種加擾數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的方法，包括下列步驟向歪曲引擎的第一輸入提供所述視頻數(shù)據(jù)的場(chǎng)或幀；在歪曲模式庫(kù)中存儲(chǔ)所選擇的多個(gè)歪曲模式；產(chǎn)生一模式選擇代碼，來(lái)指示要施加給視頻數(shù)據(jù)的歪曲模式；根據(jù)所述模式選擇代碼，從所述存儲(chǔ)的多個(gè)模式中選擇一個(gè)歪曲模式；將所述選出的歪曲模式提供給所述歪曲引擎的第二輸入，來(lái)根據(jù)所選擇的歪曲模式，將所述場(chǎng)或幀的各部分局部位移足夠量，以使位移后得到的加擾視頻數(shù)據(jù)不可觀看。
31．如權(quán)利要求30所述的方法，包括下列步驟將指示所述所選擇歪曲模式的歪曲模式選擇代碼加入到所述加擾的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)中；以及將包含所述歪曲模式選擇代碼的所述加擾數(shù)字視頻數(shù)據(jù)傳送到相關(guān)的視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
32．如權(quán)利要求31所述的方法，還提供對(duì)加擾數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的解擾處理，該方法包括下列步驟在歪曲模式選擇代碼檢測(cè)器中接收加擾的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，來(lái)檢測(cè)歪曲模式選擇代碼；將加擾數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的場(chǎng)或幀提供給歪曲引擎的一個(gè)輸入；根據(jù)所檢測(cè)到的歪曲模式選擇代碼，選擇與所述加擾歪曲模式互補(bǔ)的解擾歪曲模式；將所述互補(bǔ)的歪曲模式提供給所述歪曲引擎的第二個(gè)輸入；以及根據(jù)所述互補(bǔ)的歪曲模式，將所述數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的場(chǎng)或幀的所述局部位移部分恢復(fù)到它們的正常位置，來(lái)提供未加擾的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。
33．一種包括向圖像施加空間失真步驟的視頻信號(hào)發(fā)送方法。
全文摘要
一種加擾和解擾技術(shù),與許多常見的加擾系統(tǒng)不同,可與所有現(xiàn)存形式的信號(hào)壓縮系統(tǒng)兼容。此加擾技術(shù)的原理是將局部空間失真施加給視頻圖像等中的像素,從這些像素的正常位置局部位移它們。大多數(shù)壓縮系統(tǒng)依賴于圖像中存在的良好相關(guān)性以及圖像中任何小部分即像素與其相鄰部分即相鄰像素的相似性。由于本發(fā)明技術(shù)提供的局部空間失真沒有對(duì)圖像解相關(guān)并且沒有重新排列圖像中的像素,在采用加擾技術(shù)之前各像素同其相鄰像素之間的位置關(guān)系與加擾后的位置關(guān)系相同?；パa(bǔ)的解擾技術(shù)將經(jīng)過局部位移的像素恢復(fù)到它們的正常位置,從而將視頻圖像恢復(fù)到它原始的未加擾的狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04N7/169GK1219325SQ97194745
公開日1999年6月9日 申請(qǐng)日期1997年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月29日
發(fā)明者約翰·O·瑞安 申請(qǐng)人:麥克羅維西恩公司