专利名称：在用户设备对数字数据压制水印的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字媒体内容保护，尤其涉及用于验证版权所有权和版权保护用途的对数字媒体数据压制水印的方法。
背景技术：
多媒体数据内容保护是内容提供商面临的非常重要的问题。目前的内容保护方法依赖加密来保护多媒体数据内容，其假设仅被授权的用户才具有密钥来解密所加密的多媒体数据内容。然而，这未防止用户从用户的设备中取走未加密和解压缩的数据并对其进行重新编码用以非法发布。
数字多媒体工业中利用的一种版权保护方法是对数字多媒体信号(例如，视频和/或音频信号)压制水印。水印是一种被嵌入数字多媒体信号的位流中的数字代码，其典型地表示版权所有者的身份。当对数字音频或视频数据的单个拷贝、例如音频CD或视频DVD实施压制水印时，压制水印也可以被用来表示每个拷贝的授权接收者的身份。然后，可以将非法再现的拷贝追溯到原始接收者。
在对多媒体数据压制水印的已知应用中，水印信号由用户设备特有信息唯一地定义。典型地，这就是用户设备的唯一机器ID。例如，一些DVD播放器制造商将压制水印引擎组合在他们的DVD播放器中，从而唯一水印被添加到解压缩的视频输出信号。水印包含生成水印信号的特定DVD播放器的唯一机器ID。如果然后记录来自DVD播放器的输出的视频，则用识别制作未授权拷贝的特定DVD播放器的信息对所记录的拷贝压制水印。
然而，单独使用机器ID来确定水印信号具有一些限制。首先，它对于每个用户设备来说是静态信息块，因此它不会改变。这就决定了水印信号对于给定用户设备将呈现相对稳定的特征式样。这种式样可被相对容易地检测到，并且该水印信号可被分离并消除。其次，由于水印中包含的信息是有限的，例如，仅限于机器ID，因此基于这种信息的内容发布控制的类型也是相当有限的。
因此，期望一种改进的压制水印的方法。
发明内容
根据本发明的一方面，公开了一种用于在用户设备中对数字媒体数据压制水印的方法，所述用户设备例如CD播放器、DVD播放器、或者视频机顶盒，其中水印包含从数字媒体数据内容衍生的信息和用户设备特有信息。在该应用中使用的数字媒体数据可以是多媒体数据(即包括视频和音频数据)或者单独是视频数据或者单独是音频数据。在典型的数字内容分布框架中，媒体数据当在用户设备上被接收时通常被加密用以进行保护。为了解密所述内容，用户设备通常必须从数字媒体内容提供商获得版权许可证。版权许可证通常是与内容分离提供的，并且包括用于解密所述内容的密钥。版权许可证也可以包含被用来控制内容的播放的信息。例如，许可证可以指定所述许可证限于哪一机器并且可以指定许可证的到期日。在解密数字媒体数据之后，用户设备将解码以解压缩数字媒体数据。然后，用户设备将使用许可证数据中包含的信息和用户设备的唯一识别信息两者来产生水印。然后水印被嵌入到解密和解压缩的数字媒体内容。众所周知，在现有技术中存在许多信号处理方法，用以产生水印和将水印嵌入到主信号。在本发明中可以利用任何这种方法。
使用包含从数字媒体数据内容衍生的信息和用户设备特有信息的水印对数字媒体数据压制水印，在数字内容分配框架中对版权保护方案提供了许多益处。首先，它给数字媒体数据内容提供商提供了更加深入内容保护过程的机会。由于内容提供商经常是最关心内容保护的一方，因此人们期望提高他们更好控制这一过程的能力。其次，嵌入在用户设备的输出信号中的水印将包含比在传统压制水印方案中发现的水印更全面的信息。例如，根据本发明实施例产生的水印包含诸如设备的唯一机器ID等用户设备特有信息以及从与数字媒体数据内容相关联的版权许可证衍生的信息。版权许可证相关信息将包括订户/购买者信息、规定数字媒体数据内容的使用的任何规则，例如数字媒体数据内容所针对的特定设备、版权许可证的到期日、是否可以重新发布(发布权限)数字媒体数据内容、什么地理位置可以观看数字媒体数据内容(地理限制)、以及内容提供商信息。可以使用如此全面的内容相关信息来确定数字媒体数据内容的来源、数字媒体数据内容的目标设备和数字媒体数据内容的寿命，这些可能用于数字媒体数据内容的更有效的版权保护。
根据本发明一方面的压制水印方法可以被数字媒体数据内容提供商用来更有效地检测版权侵权和追踪侵权的来源。由于全面的内容相关信息(包括内容提供商信息和内容发布权限)嵌入于内容中，与用户设备ID一起作为水印的一部分，所以内容提供商能够通过搜索与他们的唯一信息相关的水印式样来容易地跟踪他们的内容。一旦定位了所述内容，数字媒体数据内容提供商就可以确定是否如原始发布权限所指定地发布了所述内容。如果一块数字媒体数据是非法拷贝，则可以使用水印信号中的内容相关信息来识别肇事设备以及非法发布起源的内容的身份。
从结合附图的本发明示例性实施例的下列详细描述中本发明将变得更好理解，其中图1是根据本发明实施例的、能够执行对数字媒体数据压制水印的方法的用户设备的示意性表示。
具体实施例方式
参考图1，示意性图解了根据本发明实施例的用户设备100。用户设备100被提供有用于解密数字媒体数据的解密器110；用于解码解密的数字媒体数据的解码器120；和用于产生并将水印信号嵌入解密和解压缩的数字媒体数据的水印生成器125。用户设备100通常被分配用户设备特有标识符。在该示例中，该标识符是由制造商分配的唯一机器ID 150。用户设备100可被提供有存储单元160，其中存储了该机器ID 150。
在示例性的应用中，用户设备100从数字媒体数据内容提供商300接收加密数字媒体数据信号170。解密器110将加密数字媒体数据信号170解密为解密数字媒体数据信号175。然后该解密数字媒体数据信号175被解码器120解码并解压缩。水印生成器125然后将水印信号嵌入来自解码器120的解压缩数字媒体数据信号190，以便产生最终输出信号210，其可被用户观看或记录。在本发明的另一个实施例中，解码器120和水印生成器125可以是组合这两种功能的单个装置。
为了使用户设备100解密数字媒体数据信号170，用户设备100需要来自数字媒体数据提供商300的版权许可证。数字媒体数据提供商300一起提供版权许可证数据180和加密数字媒体数据信号170。版权许可证数据180通常包括用于解密数字媒体数据信号170的解密密钥185。解密器110使用该解密密钥185来解密数字媒体数据信号170。
版权许可证数据180包括数字媒体数据内容相关信息187。该数字媒体数据内容相关信息187包括用于控制数字媒体数据内容的重放的信息。数字媒体数据内容相关信息187的一些示例为数字媒体数据内容订户/购买者(即用户)信息；数字媒体内容提供商的标识；许可证所限制的机器的标识；许可证的到期日；内容发布权限；和地理限制。数字媒体数据内容相关信息187和用户设备100的机器ID 150被水印生成器125处理以产生水印信号。水印生成器125使用现有技术中公知的任何一种压制水印方法将该水印信号嵌入解码数字媒体数据信号190。得到的最后输出信号210被解密、解压缩、并被压制水印。
用从版权许可证数据180和用户设备100的机器ID 150中的信息衍生的水印信号对最后输出信号210压制水印。这种压制水印方案使数字媒体数据内容提供商能够识别他们的数字媒体数据内容的任何非法发布拷贝的来源。当恶意用户制作数字媒体数据内容的非法拷贝时，例如，被用来解密和播放数字媒体数据内容的原始拷贝的用户设备将根据本发明嵌入水印。并且，具有用户设备的机器ID信息和从版权许可证数据衍生而来的数字媒体数据内容相关信息的所述水印将允许数字媒体数据内容提供商识别数字媒体数据内容的原始用户(例如订户或购买者)和被用来进行非法拷贝的用户设备100。因此，即使用户设备100现在为未知方占有，也可以识别开始未授权发布的内容原始拷贝的来源。根据本发明的压制水印方法的另一益处是，因为对于一给定用户设备水印不总是相同，因此通常水印更少受到黑客隔离和消除的影响。
在本发明的另一个实施例中，水印信号也可以包含与数字媒体数据内容所有者的标识相关的信息。该数字媒体数据内容所有者通常为数字媒体数据内容的版权的所有者。
最好是，在根据本发明的压制水印方案中利用的水印信号的类型是坚固类型并不易毁坏。换句话说，在水印被嵌入之后，水印将能够经受对数字媒体数据内容信号的进一步处理。例如，如果来自用户设备的、被压制了水印的解压缩内容数据被版权侵权人进一步编码和解码或者加密和解密，则该水印将继续存在并可识别。用于产生这种坚固的水印的方法在现有技术中是众所周知的。在INGEMAR J.COXET等人的DIGITAL WATERMARKING241-278(Morgan Kaufmann Publishers 2002)中公开了这种方法的一些示例，在此引用其部分作为参考。
虽然已经参考上面的实施例描述了上述发明，但是在不背离本发明的精神的情况下可以进行各种修改和变化。因此，所有这种修改和变化被认为在所附权利要求的范围之内。
权利要求
1.一种在用户设备上对数字媒体数据压制水印的方法，包括步骤接收加密的数字媒体数据；将数字媒体数据解密为解密数据；将解密数据解码为解压缩数据；产生包括数字媒体数据内容相关信息和用户设备特有标识符的水印信号；和将水印数据嵌入解压缩数据。
2.如权利要求1所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息是从包含在与数字媒体数据对应的版权许可证数据中的信息衍生的。
3.如权利要求2所述的方法，其中版权许可证数据包括用于控制数字媒体数据内容的重放的信息。
4.如权利要求1所述的方法，其中用户设备特有标识符包括用户设备的唯一识别数据。
5.如权利要求1所述的方法，其中水印信号还包括关于数字媒体数据内容所有者的身份的信息。
6.如权利要求2所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息包括数字媒体数据内容订户信息。
7.如权利要求2所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息包括版权许可证的到期日。
8.如权利要求2所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息包括关于版权许可证的发布权限的信息。
9.如权利要求2所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息包括关于版权许可证的地理限制的信息。
10.如权利要求2所述的方法，其中数字媒体数据是多媒体数据。
11.一种用户设备，其适于并被配置来接收加密的数字媒体数据；将数字媒体数据解密为解密数据；将解密数据解码为解压缩数据；产生包括数字媒体数据内容相关信息和用户设备特有标识符的水印信号；和将水印数据嵌入解压缩数据。
12.如权利要求11所述的用户设备，其中数字媒体数据是多媒体数据。
13.如权利要求11所述的用户设备，其中数字媒体数据内容相关信息是从包含在与数字媒体数据对应的版权许可证数据中的信息衍生的。
14.如权利要求11所述的用户设备，其中版权许可证数据包括用于控制数字媒体数据内容的重放的信息。
15.如权利要求13所述的用户设备，其中数字媒体数据内容相关信息包括数字媒体数据内容订户信息。
16.一种用于实施数字媒体数据内容的版权许可证的方法，包括在用户设备上接收数字媒体数据内容；在用户设备中将数字媒体数据内容解密为解密数据；在用户设备中将解密数据解码为解压缩数据；在用户设备中接收版权许可证数据；从版权许可证数据中提取至少一个数字媒体数据内容相关信息；产生包括所述至少一个数字媒体数据内容相关信息和用户设备特有标识符的水印信号；将水印数据嵌入解压缩数据；识别数字媒体数据内容的可疑拷贝中的水印信号；和根据版权许可证数据确定数字媒体数据内容的可疑拷贝是否被发布。
17.如权利要求16所述的方法，其中数字媒体数据是多媒体数据。
18.如权利要求16所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息是从包含在与数字媒体数据对应的版权许可证数据中的信息衍生的。
19.如权利要求16所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息包括数字媒体数据内容订户信息。
20.如权利要求16所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息包括用于控制数字媒体数据内容的重放的信息。
21.如权利要求16所述的方法，其中用户设备特有标识符包括用户设备的唯一识别数据。
22.如权利要求16所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息包括版权许可证的到期日。
23.如权利要求16所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息包括关于版权许可证的发布权限的信息。
24.如权利要求16所述的方法，其中数字媒体数据内容相关信息包括关于版权许可证的地理限制的信息。
全文摘要
一种在用户设备(100)中使用水印对数字媒体数据压制水印的方法，以便能够提高数字媒体数据内容版权许可证的实施，所述水印包含从数字媒体数据内容衍生的信息(187)和用户设备特有信息(150)。
文档编号G06T1/00GK1689098SQ03823801
公开日2005年10月26日 申请日期2003年8月13日 优先权日2002年8月21日
发明者张俊彪, 库马·拉马斯瓦米, 李军, 吉尔·M·博伊斯 申请人:汤姆森特许公司