CN1173559C - 兼容压缩的视频指纹方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种视频信号指纹插入和指纹检测技术，与许多常见的用于隐藏视频信号的指纹系统不同，该技术可与所有现存形式的信号压缩系统兼容，同时仍能够观看视频信号。此指纹技术的原理是通过所选择的歪曲模式，将非常小的局部空间失真施加给视频图像中的像素等等。为此，该技术提供了用于传送视频信号内指纹形式的选择信息的装置，所述指纹形式的选择信息可以电检测到，但正观看视频信号的挑剔观看者却不能察觉到。即，所得到的插入过指纹的视频信号显得与未失真的视频信号一样。指纹检测技术用于恢复传送信息，传送信息中可包括防止已插入指纹的视频图像被复制的指令、能够识别未授权拷贝视频图像的来源和日期的消息等。

Description

兼容压缩的视频指纹方法和装置

相互参考的相关申请

与本申请相关的申请有：名称为“利用视频指纹对各种记录介质进行复制保护的方法和装置”，于1997年8月19号授权的由John O.Ryan和GregoryC.Copeland提交的申请US 5,659,613(‘613)、名称为“对各种记录介质进行复制保护的方法和装置”于1996年4月30日颁发给John O.Ryan的美国专利No.5,513,260(‘260)、以及名称为“视频指纹方法和装置”于1998年4月14号授权的由Gregory C.Copeland提交的美国申请US 5,739,864(‘864)。与本申请相关的申请还有：名称为“兼容压缩的视频加扰方法和装置”由JohnO.Ryan提交的公开号为WO 97/46018的待审专利申请。

技术领域

本发明涉及视频信号等的指纹技术，具体涉及在传输视频信号中传送选定信息同时仍允许观看者观看该视频信号的指纹技术。

背景技术

在上述现有专利申请中有两个申请涉及用于视频信号的视频指纹方法。G.C.Copeland的申请‘864公开了一种视频指纹方法，它在视频信号内插入一低频的低电平信号，观看者不能察觉该信号，但很容易通过特定的检测电路来检测到。这种低电平信号在许多场中运作，以便能够检测和识别信号的来源。现有技术‘864的缺点是，该指纹方法不能够与特定的视频压缩系统兼容。第二个申请，John O.Ryan和Gregory C.Copeland的申请‘613将专利申请‘260的概念应用于各种记录介质的加扰系统。

EPO申请0 690 595公开了一种将识别信息编码成代表一对象的数字数据流的方法和装置。代表一对象的数字数据在修改后将嵌入的识别信息加入到所述数据中。所进行的这种修改使该对象所产生的变化令用户可以接受。通过将原始数据和修改后的数据相比较，原始数据的处理器能够恢复嵌入的识别信息。然而，识别信息对于不想处理原始数据的人来说却毫无用处。

目前，出现了对一种安全视频指纹方法的需求，该视频指纹方法具有已插入指纹的视频与当前使用的各种视频压缩系统兼容的特性。特别是，该方法应与采用场间冗余编码的例如基于离散余弦变换(DCT)的压缩系统兼容。这种压缩系统的例子如运动图像专家组(MPEG-1和MPEG-2)。在它们的应用中，视频信号通常要依次进行指纹、压缩、解压缩和解扰的处理。因此，在解扰前，视频指纹要经过压缩和解压缩的处理。

前述压缩系统所依据的电视信号中借以实现最大压缩率的自然冗余量，会受所使用指纹系统的影响而变化。若冗余量变化，则压缩系统中压缩视频信号传输路径上的比特率有可能上升到一个不能接受的程度。因此，需要这样一种指纹系统，它在画面质量一定的情况下不会将自然冗余量降低到要求额外比特率的程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种指纹方法和装置，它克服了前述现有技术指纹系统的所述不兼容压缩系统的问题，而且还满足各种诸如不能被观察者察觉又能在有效的视频信号中传送信息的所需要求。

此外，本发明满足下列要求：

视频标准

本发明的指纹方法和装置适用于模拟(NTSC、PAL、SECAM)或数字(CCIR-601)视频信号。

安全性

本发明的指纹方法本质上具有对黑客(hacking)的高度阻挡作用。换句话说，很难将指纹从视频信号中除去。

不可见性

本发明的指纹方法和装置主要针对在娱乐应用，如视频电影、电视(TV)节目等中传送信息。这要求本发明的指纹方法不能影响视频图像的娱乐价值，又能够安全地隐藏在图像中，而且还可容易地通过例如光盘或磁带记录机或其它信号处理装置中的检测电路检测到。

一般视频系统兼容性

除了前述的要求和附属的优点，为了保证最大的操作灵活性，被设计来对未指纹视频信号进行操作的视频处理方法和设备等等，即使不是全部，对于大多数来讲，本发明均使指纹的视频信号尽可能呈现为正常视频信号。

特别是，按照本发明的带有指纹的视频信号与生产或编辑环境中可能存在的所有视频记录、传送和处理设备兼容。带有指纹的视频信号通过这些设备不会使指纹被除去只会使其更难检测。

而且，本发明的指纹方法和装置，或至少其一个特定的实施例，与家用录像机(VCR)兼容。即，本发明能够将指纹视频信号记录到家用级的VCR，以后在解扰重放，而在记录/播放过程中不会让指纹被除去。

本发明提供一种在视频图像中传送特定信息而不会可视地降低所述视频图像的质量的方法，其特征在于，包括下列步骤：提供一种预定歪曲模式，该歪曲模式与所选择的要施加给视频图像的非常轻微的局部空间失真相对应；以及响应于所述歪曲模式，将所选择的非常轻微的局部空间失真施加给所述视频图像，以相对于图像所选择的各个部分的正常位置非常轻微地局部将它们位移一个观看者察觉不到但表示特定信息的量；其中，非常轻微的局部空间失真的模式与信号压缩处理兼容；以及通过将在传送的视频图像中的所选择的非常轻微的局部空间失真与未失真的原始视频图像相比较，而检测在所述视频图像中传送的特定信息，以恢复代表图像的原始源、日期和/或是否所述图像没有被复制的所述特定信息。

本发明还提供一种用于在视频数据中传送特定信息而不会可视地降低所述视频数据的质量的装置，包括：歪曲模式选择代码产生装置，用于产生一歪曲模式选择代码，该歪曲模式选择代码与所选择的要施加给视频数据的非常轻微的局部空间失真相对应；以及歪曲模式施加装置，用于响应于所述歪曲模式选择代码，将相应所选择的歪曲模式施加给所述视频数据，来进行非常轻微的局部空间失真，使所述视频数据各部分相对它们的正常位置非常轻微地局部位移；以及接收设备，用于通过将特定的非常轻微的局部空间失真与未失真的原始视频数据相比较，而检测在所述视频数据中传送的特定信息。

本发明还提供一种通过将指纹插入视频数据而在视频数据中传送特定信息的装置，包括：用于提供视频数据的场或帧的场/帧存储装置；用于产生歪曲模式选择代码的代码产生装置；存储装置，用于根据所述歪曲模式选择代码，提供对应于包含在各个指纹中的特定信息的所选择的歪曲模式；用于根据所选择的歪曲模式，通过将场或帧的各部分从它们的正常位置轻微地局部位移，而将指纹插入所述视频数据的场或帧中的电路，其中，所述指纹不能被观看者察觉但能被电测；其中，所述指纹的模式与信号压缩处理兼容；以及传送装置，用于向一接收设备传送带有指纹的视频数据，所述指纹将与所述视频数据的场或帧有关的特定信息传送到所述接收设备。

本发明还提供一种通过将指纹插入所选择的数据中而在所选择数据中传送特定信息的方法，其中，所述所选择数据是视频数据、计算机产生的数据和/或照片，其特征在于包括下列步骤：提供所述选择数据的图像；存储所选择的多个歪曲模式，这些模式相应于代表相应多个指纹的不同的非常轻微的局部空间失真；从所述存储的多个歪曲模式中选择一识别将被传送的所述特定信息的歪曲模式；根据所选择的歪曲模式，将所述选择的数据的所述图像的各部分从它们的正常位置局部轻微空间地位移，从而将相应的指纹特定信息嵌入到所述选择的数据中，却不降低所述选择的数据的可观看性；以及检测传送的所选择数据中的指纹特定信息，以恢复插入其中的特定信息。

本发明还提供一种通过将指纹插入选择数据中而在选择数据中传送信息的方法，其中，所述选择数据包括模拟或数字视频数据、计算机产生的数据和/或照片，其特征在于，所述方法包括下列步骤：将所述选择数据的图像提供给歪曲引擎的第一输入；在歪曲模式库中存储所选择的多个歪曲模式，这些模式与相应多个指纹相对应，其中，每个歪曲模式代表与所述各个图像一起传送的不同信息段；产生一模式选择代码，该代码指示要施加给所选择数据的特定歪曲模式；根据所述模式选择代码，从所述模式库中存储的多个模式中选择一个特定的歪曲模式；将所述选择的特定歪曲模式提供给所述歪曲引擎的第二输入，以便非常轻微地局部空间位移所述图像的所选择部分一定量，该位移量不足以让观看者能够察觉，其中，所述指纹所述选择数据内传送不同信息段，此信息能够被电测却不能让观看者察觉，其中，所述非常轻微的空间位移与信号压缩处理兼容；检测所选择数据的各个图像中的指纹；以及确定由检测的指纹所代表的不同信息段。

具体说，本发明提供歪曲模式库，每个歪曲模式能够使视频图像产生选定程度的局部空间失真。根据操作者的选择，模式选择代码决定向歪曲引擎提供哪个存储的歪曲模式作为指纹信号。歪曲引擎继而将所选的歪曲模式施加给视频图像，相应地对该图像进行局部空间失真。此种由所选择歪曲模式产生的轻微失真，不能被观看者察觉，但可以利用记录设备中的电路检测到，以防止诸如记录设备复制视频信号。或者，此种指纹技术在还允许随后将原始未印有指纹的视频信号和插入有指纹的视频信号相比较，来判断未授权拷贝的来源、日期等。例如，在插入有指纹的视频信号是非法记录在盘或磁带上的情况下，由指纹技术产生的空间失真保留在记录的视频图像中。这样，随后在插入有指纹的信号(即非法拷贝)和未插入有指纹的原始信号的像素位置之间的比较，能够用来识别非法拷贝的来源。

附图说明

图1是未施加本发明的指纹处理的场景照片；

图2是本发明的施加了指纹的画面照片；

图3示出本发明的指纹装置实施例的方框图；

图4示出本发明的指纹检测装置实施例的方框图。

具体实施方式

本发明提供了一种利用信号指纹技术给下述各种节目发送介质插入指纹的方法和装置，如数字视盘(DVD)或数字录像机(DVCR)以及广播和有线视频发送系统。

例如前述的MPEG 1和2的压缩系统，依赖于图像中存在的场内和场间高度相关性。

本发明采用了如上述J.O.Ryan的名称为“兼容压缩的视频加扰方法和装置”的相关申请中所公开的相同基本空间图像失真概念。但是，在本发明中，所施加的失真很小以致于它不能被观看者察觉到但能被适当的电路监测到。

以下将说明本发明的方法和装置。假想通过一片有点弯曲的无色透明玻璃来观看一场景。通过定义“曲折”参数，所得到的图像将显得与未失真的图像相同，虽然图像中特定像素的位置会相对于它们的正常位置轻微移动。实际上，所施加的指纹不会影响图像的可视性，但同适当的检测器电路仍能够容易地检测出小的失真。例如，具有这种指纹检测电路的记录机能够防止有指纹的视频信号被复制。因此，实际给视频信号插入指纹是用于传送在上述例子中指令记录机不要复制视频信号的消息或指令的手段。或者，在发现具有指纹的视频信号的非法拷贝的情况下，所传送的消息能够用来识别该非法拷贝的来源、记录的日期或其它信息。

虽然本发明要随视频信号传送信息，但此指纹技术与所有现存形式的压缩系统都兼容，原因是所应用的指纹技术没有实质增加视频信号信息的内容。不同像素相互之间可能在任意方向上非常轻微靠近或远离。这使得在图像的不同区域内，高频内容会非常轻微地增加或减少，但不会给压缩(或未压缩)信号的比特率带来明显的变化。

于是，本发明技术的基础是有效视频信号的“局部空间失真”。具体说，本发明包括一种特定的光学图像加扰技术，其中当在视频域中成形时，该技术就成为具有前述的所有所需性质和要求及附属优点的视频指纹系统的基础。

为了这一点，一种用于提供本发明指纹方法和装置的视频处理装置，对视频信号采用轻微的局部空间图像失真处理，这种处理从视觉上不能被察觉但可通过电测方法检测到。此处将这样的设备称为空间图像失真(SID)指纹插入器，它具有下列特性：

·将原始图像的各像素水平和/或垂直地位移不能被眼睛察觉的轻微量

  (可以为零)。

·将插入指纹的图像中一给定像素保持在原始视频图像中该像素所处

  的相同相邻像素组中。

需要一个数字对矩阵来描述每场的指纹信号，每个像素用一对数字来表示。场指纹信号，为了方便说明，在这里称为“歪曲”模式。可安排歪曲模式在较长期间内保持固定、随时间慢慢变化或逐场变化。通过选择合适的歪曲模式和限定它们的范围使得歪曲模式即能够被电测到又不能在视觉上被察觉，能够实现具有所有前述性质和要求的指纹系统。

有无数的可用于指定图像中各像素水平和垂直方向位移量的各种歪曲模式。歪曲模式可以对整个电影固定或随电影的进程变化。

在本发明的一个应用中，歪曲模式在整个影片或节目中保持不变，并且该特定的模式指定播送应用节目的特定拷贝、播送时间和来源。如果后来发现了节目的非法拷贝，则可在适当的相关设备中将这些拷贝与原始未被歪曲的节目进行比较，来确定所使用的具体歪曲模式，从而识别非法拷贝的来源。

为了这一应用，歪曲模式可从一种模式“变形”到另一种模式，或者从逐渐消隐掉然后再出现，最好是在一选定时间间隔例如几帧到几秒的较长时间间隔上逐渐变化。施加变化的歪曲模式的意图在于增强安全度，即使未授权的人更难发现歪曲模式的标识，从而不能逾越指纹处理。

在另一应用中，本发明的原理可用于向诸如视频记录设备的设备传送指令。歪曲模式的存在可用于指示记录设备不要复制携带该歪曲模式的特定节目。为此，需要歪曲模式以刚刚能够便于检测但又不能快到让挑剔的观看者看出图像中可见变化的速率随时间变化。明确地说，如果歪曲模式按时间固定，由于歪曲模式的细微特性以及摄像机或图像产生设备中正常的几何失真可能产生“自然”歪曲模式，则很难或者不可能不参照未歪曲图像来检测到此歪曲模式。

在后一应用中，检测器用于查找符合预定模式的小的变化的图像几何失真。在出现快速变化场景时，不能期望检测器可靠地工作。然而，大多数节目包含有场景很少变化的期间，此时就可以进行可靠清楚地检测。例如对于复制保护的应用来说，如果检测处理花几分钟来清楚地判定该节目不能被复制，不会成为什么问题。

图3示出了本发明的指纹装置的实施例，此处为指纹插入器10。数字视频信号等经输入端12提供给场/帧存储器14。场/帧存储器14内置存储视频场或帧的装置，并将视频信号输出到歪曲引擎16的第一输入端。根据用户的选择，歪曲模式选择代码产生器18产生歪曲模式选择代码，继而从歪曲模式库20中选择所需的歪曲模式，该模式库20可包括例如查找表等。所选出的歪曲模式作为指纹信号被提供给歪曲引擎16的第二输入端。歪曲引擎采用歪曲模式来对场/帧存储器14输出的视频场或帧中适当行内的像素位置进行相应的失真操作。歪曲引擎16的输出包括被提供给模式选择代码插入电路22的带有指纹的视频信号。电路22将识别选择的模式的代码插入至带有指纹的视频信号，然后，该信号经输出端24耦合到某个下游的数字处理电路和/或相关视频处理应用所采用的设备。

图1和图2分别示出了本发明的未插入指纹的原始画面或视频图像以及插入指纹的视频图像。如图2所示，歪曲模式的作用没有在图像上产生视觉上可察觉的失真。

在此实施例中，按照一些预定模式和/或时间表对视频信号进行变化的空间图像失真的事实，可用于指示视频记录机不要复制该视频信号。例如，视频记录机中的一种特定检测器电路可判定该视频信号按照预定模式插入了指纹，并产生“不能复制”的命令。

例如，可采用一种特定SID模式来在场景中产生轻微的垂直非线性，以便在图像中心固定时，使顶部和底部区域以预定的速率沿它们的正常位置垂直地蜿蜒摆动。为了不可见，位移量可以小于画面高度的百分之一，且变化的速率比方说可以是每秒一个周期，其中，像素的位移量为一个像素间隔的选定分数值。

适合的检测器的构造如图4所示。首先，为了使正常场景运动的影响最小，运动检测器30检查运动图像的边缘和中心区域，并通过运动校正器32对输入给SID检测器34的视频信号进行补偿校正。在检测到很大变化的情况下，检测处理暂时中止。这使得在正常场景运动出现时SID检测器能比较容易地检测SID模式。然后，仅在受SID模式影响的那些区域上对运动补偿后的视频信号这样进行运动检测，在本例中是靠近图像顶部和底部的区域。在比较器36中检查所得到的运动矢量与所采用的特定SID模式所要求的参考矢量之间幅度和时间上的一致性，如果发现有一致性，则已检测到“指纹”。

在此实施例中，按照一些预定模式和/或时间表对视频信号进行空间图像失真的事实，可用于指示非法拷贝的来源。原始视频信号的不同来源或出版商由不同的SID模式单一指定。以后，如果出现节目的非法拷贝，则能够识别出制作该拷贝的来源或出版商。

为此，将(来自档案库的)的原始视频信号与非法拷贝相比较。两个视频信号首先被帧同步，并将它们的信号电平调整成相等。再校正这两个图像之间的任何水平或垂直偏移，以便采用简单减法技术来显示差别。

在本发明的一个实施例中，SID可以仅施加到视频节目的特定片段中。在另一个实施例中，特定SID模式可按照特定的时间表来渐显或渐隐。或者，可以组合这两个实施例来提高排列可能性。在后者的一个例子中，特定的SID模式可用来在场景中产生轻微的水平非线性，使得在图像两侧保持固定的同时，图像中心以预定的速率向其正常位置的左和右蜿蜒摆动。此外，只对节目的特定时间片段进行上述失真处理。操作者在监视器上观察被相减的图像，通过在该时间片段出现时注意该片段和其变化速率，就能够容易地看出该SID模式，从而识别出非法拷贝的来源。虽然在这里参照具体实施例对本发明进行了说明，本发明的各种附加特征和优点也通过说明书和附图变得更加清楚。例如，除了视频信号，本发明的技术还可以应用于诸如照片、计算机产生图像等的媒介。举一个例子，局部空间失真技术可以用于识别私人照片非法拷贝的来源。为此，如上述，照片的底片可以通过轻微改变扫描光光束每次利用略有不同的歪曲模式电子复制几次。这样，每次所得到的新底片就包含不同的固定空间失真，这种失真在以后按照上述的本发明来检测，以识别照片并借此识别其非法拷贝的来源。

因此，本发明的范围由所附的权利要求书和它们的等价物来限定。

Claims (32)

1.一种在视频图像中传送特定信息而不会可视地降低所述视频图像的质量的方法，其特征在于，包括下列步骤：

提供一种预定歪曲模式，该歪曲模式与所选择的要施加给视频图像的非常轻微的局部空间失真相对应；以及

响应于所述歪曲模式，将所选择的非常轻微的局部空间失真施加给所述视频图像，以相对于图像所选择的各个部分的正常位置非常轻微地局部将它们位移一个观看者察觉不到但表示特定信息的量；

其中，非常轻微的局部空间失真的模式与信号压缩处理兼容；以及

通过将在传送的视频图像中的所选择的非常轻微的局部空间失真与未失真的原始视频图像相比较，而检测在所述视频图像中传送的特定信息，以恢复代表图像的原始源、日期和/或是否所述图像没有被复制的所述特定信息。

2.如权利要求1所述的方法，包括下列步骤：

存储多个预定歪曲模式，每个所述预定歪曲模式与所选择的非常轻微的局部空间失真的不同模式相对应，其中，每个模式代表所述特定信息，所述不同模式要施加给所述视频图像的视频场。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述选择的部分相应于像素，以及施加于视频图像的所述像素的非常轻微的局部空间失真的不同歪曲模式，使传送的视频图像可观看而且能被电测。

4.如权利要求3所述的方法，包括下列步骤：

保存标识所述预定歪曲模式和因此所使用的特定非常轻微的局部失真的信息，以便在随后能够识别传送的视频图像的拷贝。

5.如权利要求1所述的方法，包括：

按两维像素矩阵的形式提供原始视频图像；以及

其中，所述施加步骤包括下面的步骤，即响应于所述预定歪曲模式，非常轻微地局部空间位移所述矩阵内的像素同时保持像素间的关系，从而提供在其中传送特定信息的带有指纹的视频图像。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述施加步骤还包括下列步骤：

将视频图像的每个像素水平和/或垂直地位移从零开始的选定非常轻微的量，以代表将被传送的特定信息；以及

通过将被位移的像素中的给定像素维持在原始视频图像中其所处的相同相邻像素组中，而维持与信号压缩处理的兼容性。

7.如权利要求6所述的方法，其中，像素的位移量为一个像素间隔的选定分数值。

8.如权利要求5所述方法，其中，所述带有指纹的视频图像经一传递网络传送，该方法包括下列步骤：

检测在未失真的原始视频图像和所传送的带有指纹的视频图像的非法拷贝之间的像素空间位移；以及

其中，所述位移与所述指纹相对应，并包括与所述视频图像一起传送的所述特定信息。

9.如权利要求8所述的方法，包括下列步骤：

将所述像素空间位移与多个预定的不同歪曲模式相比较，来判断在所述非法拷贝中包含的指纹所对应的歪曲模式，从而识别所述非法拷贝的原始源和/或日期。

10.如权利要求5所述的方法，其中，所述带有指纹的视频图像按照包含特定信息的连续视频场的方式传送，该方法包括下列步骤：

通过检测所述视频场中的非常轻微的局部像素位移来检测所述视频图像中的指纹；以及

根据所述指纹检测步骤，防止所传送的带有指纹的视频图像被复制。

11.如权利要求2所述的方法，其中，在一定时间间隔内有多个连续的变化视频图像，其中在该时间间隔内向所述多个图像施加固定的歪曲模式。

12.如权利要求2所述的方法，其中，在一定时间间隔内有多个连续的变化视频图像，其中在该时间间隔内向所述多个图像施加变化的歪曲模式。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述歪曲模式在一场到几秒的时间段内缓慢变化。

14.如权利要求2所述的方法，包括下列步骤：

向视频图像施加不同的歪曲模式，以提供识别因此带有指纹的视频图像的不同特定信息；

检测在各个带有指纹的视频图像中的不同特定信息；以及

将所检测出的所述各个带有指纹的视频图像的不同特定信息，与未插入指纹的原始视频图像相比较，来识别视频图像的非法拷贝。

15.一种用于在视频数据中传送特定信息而不会可视地降低所述视频数据的质量的装置，其特征在于，包括：

歪曲模式选择代码产生装置，用于产生一歪曲模式选择代码，该歪曲模式选择代码与所选择的要施加给视频数据的非常轻微的局部空间失真相对应；以及

歪曲模式施加装置，用于响应于所述歪曲模式选择代码，将相应所选择的歪曲模式施加给所述视频数据，来进行非常轻微的局部空间失真，使所述视频数据各部分相对它们的正常位置非常轻微地局部位移；以及

接收设备，用于通过将特定的非常轻微的局部空间失真与未失真的原始视频数据相比较，而检测在所述视频数据中传送的特定信息。

16.如权利要求15所述的装置，其中，所述数据包括视频场，并且所述施加装置包括：

存储所选择的多个歪曲模式的存储装置；

响应于所述存储装置，用于对一个或多个场施加特定歪曲模式的装置；

以及

其中，所选择的歪曲模式的每一个提供指示传送的特定信息的不同的非常轻微的局部空间失真，所述失真在视频数据中不能被察觉但能被电测。

17.如权利要求16所述的装置，其中，由各个所述歪曲模式所提供的所述每个非常轻微的局部空间失真，包括表示在视频数据本身内传送的特定信息的指纹，以及，其中所述指纹与信号压缩处理兼容。

18.如权利要求17所述的装置，其中，所述带有指纹的视频数据被有选择地传送给所述接收设备，该设备包括：

接收装置，它接收带有指纹的视频数据，用于响应于通过视频数据中的指纹而传送的特定信息，防止视频数据被复制。

19.如权利要求16所述的装置，包括：

场/帧存储器，用于存储和提供所述视频数据的场或帧，其中，一场或帧由两维像素矩阵组成。

20.如权利要求15所述的装置，包括：

场/帧存储器，用于存储和提供所述视频数据的场或帧，其中，一场或帧由两维像素矩阵组成；

存储装置，它包括歪曲模式库，该歪曲模式库用于存储大量歪曲模式，每个歪曲模式给予所述像素矩阵表示特定信息的不同的失真模式；以及

所述产生装置从在所述歪曲模式库中存储的大量歪曲模式中，向所述施加装置提供一所选择的歪曲模式，此歪曲模式与一相应的指纹相对应。

21.如权利要求20所述的装置，其中，所述产生装置在一预定的时间间隔内向所述施加装置提供一所选择的连续的变化歪曲模式。

22.如权利要求20所述的装置，其中，所述施加装置包括：

歪曲引擎，它接收所述像素矩阵，并且根据所述选择的歪曲模式，将矩阵像素位移所选择的非常轻微的局部空间量，同时将所述位移像素中的各像素保持在其所属的相同原始相邻像素组中，以保持压缩处理兼容性。

23.如权利要求15所述的装置，其中，所述视频数据包括两维像素矩阵并包含相应于被传送的特定信息的指纹，并被有选择地传送到一接收设备，该设备包括：

检测装置，用于检测原始视频数据中像素的空间布置和带有指纹的视频数据的非法拷贝中相应的像素的非常轻微的局部空间位移；以及

比较装置，用于将所述像素位移与多个歪曲模式相比较，来确定相应指纹的身份，从而确定非法拷贝。

24.一种通过将指纹插入视频数据而在视频数据中传送特定信息的装置，包括：

用于提供视频数据的场或帧的场/帧存储装置；

其特征在于，还包括：

用于产生歪曲模式选择代码的代码产生装置；

存储装置，用于根据所述歪曲模式选择代码，提供对应于包含在各个指纹中的特定信息的所选择的歪曲模式；

用于根据所选择的歪曲模式，通过将场或帧的各部分从它们的正常位置轻微地局部位移，而将指纹插入所述视频数据的场或帧中的电路，其中，所述指纹不能被观看者察觉但能被电测；

其中，所述指纹的模式与信号压缩处理兼容；以及

传送装置，用于向一接收设备传送带有指纹的视频数据，所述指纹将与所述视频数据的场或帧有关的特定信息传送到所述接收设备。

25.如权利要求24所述的装置，其中：

所述存储装置包括大量歪曲模式的查找表，每个歪曲模式给予表示不同特定信息的不同失真模式；以及

所述电路包括一歪曲引擎，用于根据各个所选择的歪曲模式，局部轻微位移各个部分。

26.如权利要求24所述的装置，包括：

与接收装置集成的指纹检测装置，用于检测所述视频数据的场或帧中的指纹；以及

复制保护装置，用于响应所述检测装置，防止带有指纹的视频数据被复制。

27.如权利要求24所述的装置，包括：

检测装置，用于检测带有指纹的场或帧的非法拷贝的各部分中相对于不带有指纹的原始视频数据的场或帧的局部轻微空间位移；以及

比较装置，用于响应所述检测装置，将所述局部轻微空间位移与大量歪曲模式相比较，来识别所使用的特定歪曲模式，从而识别视频数据的非法拷贝。

28.一种通过将指纹插入所选择的数据中而在所选择的数据中传送特定信息的方法，其中，所述所选择的数据是视频数据、计算机产生的数据和/或照片，其特征在于包括下列步骤：

提供所述选择数据的图像；

存储所选择的多个歪曲模式，这些模式相应于代表相应多个指纹的不同的非常轻微的局部空间失真；

从所述存储的多个歪曲模式中选择一识别将被传送的所述特定信息的歪曲模式；

根据所选择的歪曲模式，将所述选择的数据的所述图像的各部分从它们的正常位置局部轻微空间地位移，从而将相应的指纹特定信息嵌入到所述选择的数据中，却不降低所述选择的数据的可观看性；以及

检测传送的所选择数据中的指纹特定信息，以恢复插入其中的特定信息。

29.如权利要求28所述的方法，其中，所述带有指纹的选择数据被有选择地传送到一接收设备，该方法包括下列步骤：

通过将局部轻微空间位移的每个部分与原始选择数据中的正常位置相比较，检测所述指纹特定信息；以及

根据嵌入在选择数据中所检测到的指纹特定信息，防止带有指纹的选择数据被复制。

30.如权利要求28所述的方法，其中，所述带有指纹的选择数据被有选择地传送到一接收设备，该方法包括下列步骤：

检测带有指纹的选择数据的非法拷贝的图像中，相对于相应的不带有指纹的原始选择数据的图像的轻微空间位移；以及

将所述轻微空间位移与多个歪曲模式相比较，来确定相应的指纹特定信息的身份，从而识别所选择数据的所述非法拷贝。

31.一种通过将指纹插入选择数据中而在选择数据中传送信息的方法，其中，所述选择数据包括模拟或数字视频数据、计算机产生的数据和/或照片，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

将所述选择数据的图像提供给歪曲引擎的第一输入；

在歪曲模式库中存储所选择的多个歪曲模式，这些模式与相应多个指纹相对应，其中，每个歪曲模式代表与所述各个图像一起传送的不同信息段；

产生一模式选择代码，该代码指示要施加给所选择数据的特定歪曲模式；

根据所述模式选择代码，从所述模式库中存储的多个模式中选择一个特定的歪曲模式；将所述选择的特定歪曲模式提供给所述歪曲引擎的第二输入，以便非常轻微地局部空间位移所述图像的所选择部分一定量，该位移量不足以让观看者能够察觉，其中，所述指纹所述选择数据内传送不同信息段，此信息能够被电测却不能让观看者察觉，其中，所述非常轻微的空间位移与信号压缩处理兼容；

检测所选择数据的各个图像中的指纹；以及

确定由检测的指纹所代表的不同信息段。

32.如权利要求31所述的方法，包括下列步骤：

向一接收设备传送带有指纹的选择数据；

其中，所述检测和确定的步骤包括：将所述非常轻微的空间位移与所述

选择数据的原始图像的相应布置相比较；以及

利用检测到的信息段，来防止带有指纹的选择数据被复制，和/或识别所述选择数据未授权拷贝的来源。

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