水印检测方法技术

如果图像已经受到（有可能是由黑客进行的）诸如缩放、旋转、翻转等的仿射变换，则难以在一个视频图像序列（２０）中检测水印（４０）。所执行的变换通常是未知的。因此，在检测（９０）之前对图像执行一个或多个逆变换（６０）直至可以做出可靠的判断。以充足参数的小的步幅变化来执行所述逆变换。在一个优选实施例中，在经逆变换的图像与参考水印的模糊版本之间进行对相关性的初始搜索，其中例如通过组合参考水印的多个旋转版本获得该模糊的参考水印。如果发现了某种相关性，就减少模糊量和／或降低该步幅。这样在检测水印时需要较少的步骤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及检测水印的方法，特别涉及一种检测与图像序列对应的信号和/或数据内的水印的方法，例如在视频信号中检测水印的方法。此外，本专利技术还涉及可用来检测根据本专利技术的水印的水印检测器。
技术介绍
众所周知，水印容易被包含在重要物品中(例如在纸币中)以供确认这种物品的有效性和/或检测其伪造品。类似的考虑适合于重要数据和/或重要信号以确定其中的一个或更多的真实性和发行途径。后者对于视频电影和/或视频数据特别重要，因为非授权的拷贝(即通常称为“剽窃(hacking)”的可能的版权侵犯)会对该视频电影和/或数据的原始拥有者和/或经授权的发型商造成严重的经济损失。在版权侵犯中，在采取法律行动之前需要非授权拷贝的证据。与纸币和类似的重要有形物品不同，只有通过故意扰动视频电影和/或视频数据以有效地印上信号和/或数据水印，才能在视频电影和/或视频数据中引入水印。在与将水印应用到音频和视频信号和/或数据的方法有关的当前文献中，已经采用了多种方法用于在这种信号和/或数据当中引入隐蔽的信息，以用于向其中应用水印。在查看和/或聆听该信号和/或数据时，实质上是察觉不到这种隐蔽信息的。对于视频信号和/或视频数据来说，所包含的水印的幅度和这种信号和/或数据的噪声阈值差不多，在检测该水印的过程中，将它们的数据和/或信号对时间进行积分(即累加)以获得一个更可靠的水印指示。在时间上累加的图像噪声和常规节目素材最终积分为零，而所累加的水印数据随时间逐渐积分为一个显著不同的模式。例如，在欧洲专利申请EP-A-1 156 660中描述了一种用于检测在原始图像信息中插入的数字水印信息的设备和方法，这种原始图像信息最初包括一个已被删除、改变或通过执行使原始信息变形的操作而变形了的数字水印。该装置包括一个第一装置，用于根据所获得的图像信息计算一个矩阵以及关于一个系统矩阵的转置矩阵；一个第二装置，用于根据所获得的图像信息计算一个估计的初始图像矢量；一个第三装置，用于计算该图像信息的一个残余矢量；一个第四装置，用于计算该残余矢量的平方误差；一个第五装置，用于判断该残余矢量的平方误差是否是最小值；一个第六装置，用于计算一个校正矢量；一个第七装置，用于计算一个反向旋转的图像；一个第八装置，用于以一个从第二装置计算的值代替来自第七装置的输出；一个第九装置，用于在检测到残余矢量平方误差的最小值时获得原始图像信号的估计值；一个第十装置，用于从原始图像信息的估计图像信息中恢复数字水印信息并显示所恢复的数字水印信息。该设备能够检测已遭受非授权处理的真实的专有原始图像信息，该非授权处理旨在删除被应用到原始信息上的水印，这些处理例如由非授权的发行商和/或滥用原始图像信息中的版权的黑客进行。本专利技术的专利技术人认识到，如果视频图像信息中的图像已经遭受了仿射变换(例如由一个黑客进行)，则检测该视频图像信息中的水印是很困难的。本专利技术范围内的仿射变换被认为是包括缩放、图像旋转、图像翻转和类似的空间重新排列以及这种重新排列的组合中的一种或多种。此外，本专利技术的专利技术人认识到，在分析所接收的图像信息时，由黑客所施加的变换通常是无法预知的，因此，本专利技术的专利技术人认识到，需要对这种所接收的信息执行一系列穷举的逆变换以便在基于水印检测判断所接收信息的真实性之前确定是否存在一个水印。然而，本专利技术的专利技术人还认识到，这样一种穷举搜索是不切实际的，并且由于执行这一系列穷举变换所要求的数据处理能力非常高，所以难于在实践中通过使用当前水印装置来执行。因此，本专利技术的专利技术人不仅设想了适用于这样一系列穷举变换的水印，还设想了用于检测这种水印的设备。本专利技术的专利技术人了解之前对提供更为鲁棒的的尝试。例如，在国际PCT专利申请WO-A-01/24113中揭示了大多数当前水印方案对诸如加了水印的图像的几何畸变之类的处理不具抵抗力，这是因为所述处理破坏了在被采用来标记图像的原始水印与存在于经处理的图像中的该原始水印的畸变版本之间的相关性。该PCT申请公开了一种用于恢复这一相关性的方法和装置。在此方法中，分析一个待检图像，看看是否存在一个重复的数据模式。如果该方法确定存在这样一个模式，就判定已经通过在图像上“平铺”一个小尺寸水印图案而对该图像加了水印；本方法范围内的“小尺寸”意味着比图像小很多，例如，当在空间上重新组成时，每一个水印图案在图像中的面积约为该图像总面积的1％。接着，通过确定待检图像内所发现的图案的周期性，在该方法中执行一个实际检测，看看待检图像内所检测的水印是否为给定水印W，然后处理该待检图像以将该图案的周期性与为待检测的给定水印W计算的周期性匹配。如果发现该待检图像实际上包括该给定水印W，则撤消该几何处理并从而验证了该经处理的图像。专利技术概述本专利技术的一个目的是提供一种更鲁棒的检测在与图像序列对应的数据和/或信号中的水印的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种更鲁棒的可用来检测在与图像序列对应的数据和/或信号中的水印的水印检测器，例如在视频信号中检测水印。在这方面，本专利技术的另一个目的是在仅仅使用数量有限的存储器与相关控制逻辑的同时提供这种检测器，因此可以修改现有的检测器以实现根据本专利技术的功能。本专利技术的另一个目的是提供一种用更鲁棒的水印进行编码的信号和/或数据。根据本专利技术的第一方面，提供一种检测在与一个图像序列对应的数据/信号中的水印的方法，该方法包括以下步骤(a)累加与序列中的一个或多个图像的空间子区域对应的数据，并在第一存储器中存储累加的数据；(b)在累加的数据上执行一个或多个变换来产生用于存储在第二存储器中的相应的变换数据；(c)比较存储在第二存储器中的变换数据与一个或多个参考水印来确定相关的一个或多个相似度；以及(d)输出一个或多个表示所述一个或多个相似度是否超出一个或多个所定义的相似度阈值的结果，从而表示在图像序列中是否存在一个或多个参考水印。该方法的优势在于能够提供对于在与一个图像序列对应的数据/信号中的水印的更为鲁棒的检测。优选地，所述一个或多个图像的空间子区域与基本上位于其中心的子区域对应。优选地，在该方法中，借助相关性执行在步骤(c)中的对第二存储器装置中的所述变换数据与所述一个或多个参考水印的比较。使用相关性能够有利地使得可以通过使用当前水印检测硬件来执行该方法。优选地，以时分多路复用方式在一个或多个硬件和软件中执行步骤(a)到(d)，在此过程中，所述一个或多个硬件和软件能够执行其它功能。这种时分多路复用的优势在于，可以在硬件和/或软件上有效地执行该方法，所述硬件和/或软件在为该方法提供充分的时间来执行步骤(a)中的充分累加的同时还提供其它功能。优选地，为了可以避免与所述一个或多个参考水印的不准确的相关，第二存储器具有足够的存储容量，以便在步骤(b)中通过所述变换功能将存在于第一存储器内的所有数据单元映射到第二存储器的对应单元之上，从而基本上规避了与变换累加数据的空间上的周围区域相关的信息损失。优选地，为了降低存储器要求，第一和第二存储器被设置成具有基本上与序列中的一个或多个图像的所述空间子区域相关的数据对应的容量。优选地，为了检测存在于累加数据内的一个或多个水印，在所定义的搜索界限内多次执行步骤(b)和(c)，以便对所述第一存储器装置内的累加数据进行基本上穷举的搜索。本专利技术的专利技术人认识到，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测在与一个图像序列（２０）对应的数据／信号中的水印的方法（１０），该方法（１０）包括以下步骤：（ａ）累加与该序列（２０）中的一个或多个图像（３０）的一个空间子区域（４０）相对应的数据，并在第一存储器（５０；３１０）中存储所累加 的数据；（ｂ）对所累加的数据（５０）执行一个或多个变换（６０）来产生用于存储在第二存储器（７０；３１０）中的相应的变换数据（７０）；（ｃ）比较（８０，９０）存储在第二存储器中的变换数据（７０）与一个或多个参考水印（１００）， 以便确定相关联的一个或多个相似度；以及（ｄ）输出一个或多个表示所述一个或多个相似度是否超出一个或多个所定义的相似性阈值的结果，从而表示在图像（３０）的序列（２０）中是否存在一个或多个参考水印。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HAG范沃格特，HAW范格斯特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]