KR20060113629A

KR20060113629A - 신호의 다중 복제들을 방지하기 위한 워터마크들 매입

Info

Publication number: KR20060113629A
Application number: KR1020067000604A
Authority: KR
Inventors: 마인 반 더 빈; 안토니우스 에이. 씨. 엠. 칼커
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2003-07-10
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-11-02
Also published as: WO2005006325A1; EP1647020A1; JP2007528143A; CN100555431C; CN1820316A; US20060161776A1

Abstract

본 발명은, 미디어 신호(x)의 상이한 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 것에 관련된 방법들, 디바이스들 및 신호에 관한 것이다. 워터마킹 프로세스는, 신호 의존 속성들에 기초하는 것과 워터마크 특정 속성들에 기초하는 것, 2 부분들로 분리된다. 신호 의존 속성들은 미리 결정되는 반면에, 워터마크 특정 속성들은 상기 미디어 신호의 전달의 시간에 결정된다. 미디어 신호(x)의 상기 신호 의존 워터마킹 속성들(p)은 속성 결정 유닛(14)에서 결정되고 신호 속성 저장소(16)에 저장되어, 상기 신호 의존 속성들은 상기 미디어 신호의 상이한 복제들에 하나 이상의 워터마크(w_A, w_B, w_C)를 매입하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식에 있어서, 적은 시간 지연들로, 동일한 미디어 신호의 다중 복제들에 워터마크들을 매입하는 것이 가능하다.

워터마크, 미디어 신호, 신호 의존 속성, 워터마킹 특정 속성, 휴먼 감지 시스템

Description

신호의 다중 복제들을 방지하기 위한 워터마크들 매입{Embedding watermarks for protecting multiple copies of a signal}

본 발명은 일반적으로 미디어 신호들의 워터마킹 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 미디어 신호의 상이한 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 방법들, 디바이스들 및 미디어 신호에 관한 것이다.

미디어 신호들의 불법적인 복제 및 분배를 예방하기 위한, 워터마크 미디어 신호들을 워터마킹하는 것은 널리 공지되어 있다. 이러한 방식으로, 미디어 신호의 합법적 소유자는, 예를 들어, 미디어 신호의 복제들이 불법적으로 제작되었을 경우를 검출할 수 있다.

인터넷의 도입으로, 전자 컨텐츠 전달 시스템들로부터 미디어 신호들의 다운로딩을 허용하는 것에 의해, 미디어 컨텐츠의 분배 분야 내에서는 혁신이 일어났다. 그에 따라, 컨텐츠 공급자는 다양한 미디어 신호들의 데이터베이스를 가질 수 있고, 인터넷을 통해 상이한 사용자들에게 미디어 신호들의 복제들을 전달할 수 있다. 그로 인해, 이러한 컨텐츠의 구매자는 컨텐츠에 대한 액세스의 즉시 또는 직접적 전달을 자주 기대한다. 이러한 미디어 신호들의 불법적 복제를 예방하기 위해, 분배된 각각의 복제를 고유한 워터마크로 워터마킹할 필요가 있다.

그러나, 워터마킹은 많은 경우들에 있어서 상대적으로 시간 소모적이며 복잡한 계산 동작들을 수반한다. 이것은, 만약 컨텐츠 공급자가 상이한 클라이언트들에게 동시에 많은 미디어 신호의 복제들을 전달하려고 하는 경우, 그 미디어 신호의 각각의 복제에 대한 워터마킹 프로세스는 오래 걸릴 것이고, 많은 클라이언트들이 상당한 지연 후에 그들이 주문한 미디어 신호를 수신할 수 있으며, 많은 경우들에 있어서 수용 가능하지 않다.

따라서, 각각의 워터마킹된 복제에 대해 고유한 워터마크들을 계속해서 보장하면서, 보다 빠른 미디어 신호의 상이한 복제들의 워터마킹을 제공할 필요가 있다.

독일, 다름슈타트, 2002년 WEDELMUSIC 회의, Michael Arnold 및 Oliver Lobisch에 의한 문서 자료, 페이지 156-160쪽, "Real-time Concepts for Block-based Watermarking Schemes"은, 사용되는 계산 시간을 감소시키는 하나의 시스템을 기술하고 있다. 여기서, 미디어 신호는 2개의 상이한 워터마크들로 워터마킹된다. 2개의 워터마킹된 미디어 신호들의 복제들은 그 후에 저장된다. 상이한 클라이언트들에게 상기 신호를 분배하기 바로 이전에, 워터마킹된 신호들은, 상이한 클라이언트들에 대해 고유한 워터마크들을 제공하기 위해 클라이언트 의존 방식으로 혼합된다. 이러한 기술은, 상기 미디어 신호가 프레임들로 제공될 때 가장 잘 들어맞는다. 그에 따라, 매 프레임 경계에서, 그 2개의 워터마킹된 신호들 중 하나가 출력 신호로 혼합된다. 이러한 방식에 있어서, 출력 미디어 신호는, 2개의 워터마크들의 시퀀스가 프레임 단위로 제공되도록 제공될 수 있다. 그후, 특정한 시퀀스는 특정 클라이언트의 워터마크를 표현한다. 또한, 상기 문서 자료는, 2개의 워터마크들이 제공되는 순서를 결정하는 비밀 키의 사용을 기술하고 있다. 유사한 시스템은 또한 문서자료 제 WO00/56059 호에 기술되어 있다.

워터마킹의 많은 형태들은 프레임들을 사용하지 않는다. 예를 들어, 마스크 코딩에 있어서, 심볼들의 연속적인 시퀀스가 존재한다. 워터마크들의 혼합은 이러한 환경에서 가능하다. 그러나, 상기 혼합은 수행하기 어렵고, 또한 그러한 혼합된 워터마크들은 검출하기 어렵다. 더욱이, 페이로드 용량은 워터마킹 시퀀스에서 최대 가능한 변화들의 수로 제한된다. 만약 워터마킹 알고리즘 속성들이 워터마크에서 상대적으로 빠른 변화를 허용하지 않고/않거나 컨텐츠 사이즈가 상대적으로 작다면, 전체 페이로드는 제한될 수 있다. 또한, 워터마크들을 저장하기 위한 저장 용량은, 2개의 워터마크들에 대한 저장 공간 필요성들 때문에 현저히 증가될 필요가 있다.

따라서, 각각의 워터마킹된 복제들에 대해 고유한 워터마크들을 계속해서 보장하면서, 보다 빠르고, 추가로 필요로된 저장 용량을 제한하고, 특별히 작은 사이즈의 미디어 컨텐츠에 대해 고유한 워터마크들의 보다 큰 변화를 허용하며, 또한 프레임들을 사용하지 않는 다른 워터마킹 테크닉들에 대해서도 사용될 수 있는 미디어 신호의 상이한 복제들의 워터마킹을 제공하는 대안적인 방법이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 각각의 워터마킹된 복제에 대해 고유한 워터마크들을 계속해서 보장하면서 더 빠르고, 필요로 되는 저장 용량을 제한하고, 고유한 워터마크들의 보다 큰 변화를 허용하며, 프레임들을 사용하지 않는 워터마킹 기술들에서 사용될 수 있는 미디어 신호의 상이한 복제들의 워터마킹을 제공하는 것이다.

본 발명의 제 1 특징에 따라, 이러한 목적은, 미디어 신호의 상이한 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 방법으로서, 미디어 신호에 의존하는 워터마킹 속성들을 결정하는 단계와, 상기 미디어 신호의 상이한 복제들에 고유한 워터마크들을 매입할 때 상기 신호 의존 속성들이 사용될 수 있도록, 상기 신호 의존 속성들을 저장하는 단계를 포함하는, 워터마크 매입 단순화 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 제 2 특징에 따라, 이러한 목적은 또한, 미디어 신호에 워터마크를 매입하는 방법으로서, 미디어 신호에 의존하는 특정 워터마킹 속성들과 함께 상기 미디어 신호를 수신하는 단계와, 상기 신호 의존 속성들에 기초하는 워터마크를 상기 미디어 신호의 복제에 매입하는 단계를 포함하는, 워터마크 매입 방법에 의해 달성된다.

본 발명의 제 3 특징에 따라, 이러한 목적은 추가로, 미디어 신호의 상이한 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 디바이스로서, 서버 유닛을 포함하고, 상기 서버 유닛은: 미디어 신호의 신호 의존 워터마킹 속성들을 결정하는 속성 결정 유닛; 및 상기 미디어 신호의 상이한 복제들에 고유한 워터마크들을 매입하는데 상기 신호 의존 속성들이 사용될 수 있도록 저장하는 신호 속성 저장소를 포함하는, 워터마크 매입 단순화 디바이스에 의해 달성된다.

본 발명의 제 4 특징에 따라, 이러한 목적은 또한, 미디어 신호에 워터마크를 매입하는 디바이스로서: 미디어 신호에 의존하는 특정 워터마킹 속성들과 함께 상기 미디어 신호를 수신하는 수신 유닛과, 상기 신호 의존 속성들에 기초하는 워터마크를 상기 미디어 신호의 복제에 매입하도록 배열된 워터마킹 유닛을 포함하는, 워터마크 매입 디바이스에 의해 달성된다.

본 발명의 제 5 특징에 따라, 이러한 목적은 또한, 미디어 컨텐츠를 수신자에게 제공하는 신호로서, 미디어 신호에 의존하는 특정 워터마킹 속성들과 함께 상기 미디어 신호를 포함하는, 미디어 컨텐츠 제공 신호에 의해 달성된다.

청구항 제 2 및 제 12 항은 적어도 신호 의존 속성들에 기초하는 정보와 함께 미디어 신호를 수신자에게 전송하는 것에 관한 것이다.

청구항 제 3 및 제 13 항은 상기 신호 의존 속성들을 사용하여 상기 미디어 신호의 복제들에 워터마크들을 매입하고, 그후, 고유한 워터마크를 포함하는 상기 미디어 신호를 수신자들에게 전송하는 것에 관한 것이다.

청구항 제 4 항 및 제 14 항은 상기 미디어 신호의 복제들에 워터마크들을 혼합하는 것에 관한 것이다. 이것은, 오직 제한된 부가적 프로세싱과 제한된 수의 최초 워터마크들에 기초하는 미디어 신호의 일부 복제들에 고유한 워터마크들의 제공을 가능하게 한다.

청구항 제 5 항 및 제 15 항은 상기 신호 의존 속성들 및 상기 미디어 신호를 수신자에게 전송하는 것에 관한 것이다. 이러한 방식에 있어서, 신뢰되는 클라이언트는 그 미디어 신호에 고유한 워터마크를 그 자신이 매입할 수 있다. 또한, 이것은, 매입 이전에 워터마크의 상기 신호 의존 속성들의 수정을 허용하는 상기 미디어 신호 상에 워터마킹에 대한 효과들의 검사를 사전에 허용한다.

청구항 제 6 항, 제 10 항, 제 16 항, 및 제 19 항은 상기 미디어 신호에 상기 신호 의존 속성들을 무손실 인코딩 및 디코딩하는 것에 관한 것이다.

청구항 제 7 항 및 제 17 항은 상기 신호 의존 속성들을 결정하는 휴먼 감지 시스템의 지각 모델을 사용하는 것에 관한 것이다.

본 발명은, 적은 시간 지연들로 동일한 미디어 신호의 다중 복제들에 워터마크들의 매입을 허용하는 장점을 갖는다. 또한, 저장 필요성들은, 일부 병렬 워터마크들이 저장되는 경우보다 더 적다.

따라서, 본 발명의 배경이 되는 일반적인 아이디어는, 신호 의존 속성들에 기초하는 것과 워터마크 특정 속성들에 기초하는 것, 2개의 부분들로 상기 워터마킹 프로세스를 분리하는 것이다. 상기 신호 의존 속성들은 미리 결정되는 반면에, 상기 워터마크 특정 속성들은 상기 미디어 신호의 전달의 시간에 결정된다.

본 발명의 이들 및 다른 특징들은 본 명세서에 기술된 실시예들과 관련하여 설명되고 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 미디어 신호의 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 디바이스의 개략도.

도 2는 도 1에서의 디바이스가 작동하는 바에 따라 미디어 신호에 워터마크들의 매입을 단순화하는 방법을 도시한 흐름도.

도 3은 도 1에서의 디바이스에 사용될 수 있는 워터마킹 유닛의 개략도.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 미디어 신호의 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 디바이스의 개략도.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 대응하는 클라이언트 디바이스와 함께 미디어 신호의 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 서버 디바이스의 개략도.

도 6은 도 5에서의 서버 디바이스가 작동하는 바에 따라 미디어 신호에 워터마크들의 매입을 단순화하는 방법을 도시한 흐름도.

도 7은 도 5에서의 클라이언트 디바이스가 작동하는 바에 따라 미디어 신호에 워터마크들의 매입을 단순화하는 방법을 도시한 흐름도.

도 8은 본 발명의 제 4 실시예에 따라 대응하는 클라이언트 디바이스와 함께, 미디어 신호의 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 서버 디바이스의 개략도.

본 발명은 이하 첨부된 도면들과 관련하여 보다 자세히 설명될 것이다.

본 발명은 미디어 신호들에 워터마크들을 제공하는 분야에 관한 것으로, 특히 전자 미디어 신호 전달 시스템들에 워터마크들을 제공하도록 배열된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 미디어 신호의 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 디바이스를 개략적으로 도시한 블록도이다. 상기 디바이스는 서로 연결되는 서버 유닛(10) 및 미디어 신호 전달 유닛(20)을 포함한다. 또한, 상기 디바이스의 기능은 상기 디바이스가 작동하는 바에 따른 방법을 흐름도로 도시한 도 2에 관련하여 지금부터 기술될 것이다. 상기 서버 유닛은 예를 들어 다수의 노 래들과 같은 다수의 오디오 신호들과 같은 다수의 미디어 신호들을 포함하는 미디어 저장소 MS(12)를 포함한다. 미디어 저장소(12)는 미디어 신호(x)에 기초하여 워터마킹되도록 워터마킹 속성들(p)을 결정하는 분석 유닛(14)에 접속된다(단계 30). 이러한 속성들을 결정한 후에, 분석 유닛(14)은 속성 저장소 PS(16)에 이러한 속성들(p)을 저장한다(단계 32). 이러한 결정은 저장소(12)에서 모든 신호들에 대해 수행되고, 추가로 오프라인, 즉 클라이언트 또는 수신자에게 미디어 신호의 어떠한 전달이나 전달에 대한 요청에 앞서 수행된다.

상기 디바이스가 어떠한 미디어 컨텐츠에 대한 요청들을 수신할 때, 상기 서버 유닛은 신호 전달 유닛(20)에서의 다수의 워터마킹 유닛들(22, 24, 26)로 상기 신호 저장소로부터의 미디어 신호(x) 및 상기 신호에 대응하는 속성들(p)을 포워딩한다(단계 34). 도 1에 있어서, 미디어 신호(x)에 고유한 워터마크(w_a, w_b, w_c)를 각각 매입(단계 36)하는 3개의 그러한 유닛들이 도시된다. 워터마크들(w_a, w_b, w_c)는 워터마크 의존 속성들로 여기서는 보여질 수 있다. 이러한 매입 단계를 수행할 때, 상기 워터마킹 유닛들은 신호 의존 속성들(p)을 사용한다. 이것이 이루어질 수 있는 방법이 곧 보다 자세히 기술될 것이다. 그 후에, 워터마킹된 신호들(x_a, x_b, x_c)은 수신자들에게 상기 워터마킹된 미디어 신호들(x_a, x_b, x_c)을 전송하는 전송 유닛(28)에 제공된다. 이러한 전송 단계는 굵은 화살표로 도 1에 표시되어 있다. 실제 워터마킹은 여기서는 온라인, 즉 상기 신호가 전달될 때 제공되므로, 워터마킹은 신호가 전달되기 바로 이전에 발생하고, 심지어 많은 클라이언트들이 미디어 신 호를 수신하기 원하는 경우 요구에 대한 전달을 인에이블한다. 또한, 그 전송 단계는 물론 온라인으로 제공된다. 상기 전송 유닛은 논의중에 있는 전송 매체에 대해 사용되도록 적응되는 보통의 인터페이스이며, 본 예에 있어서는 인터넷이다.

이러한 디바이스로, 다수의 장점들이 얻어진다. 상기 신호 의존 속성들이 미리 결정되었기 때문에, 적은 시간 지연들을 통해 동일한 미디어 신호의 다중 복제들에 워터마크들을 매입하는 것이 가능하다. 저장 필요성들은 추가로, 이러한 신호 속성들 중 오직 하나의 복제만이 저장되고 그에 따라 그 미디어 신호의 복제에 매입된 모든 워터마크들에 대해 사용되기 때문에 몇 개의 병렬 워터마크들이 저장되는 경우보다 더 적다.

명확한 이러한 제 1 실시예의 일부 변경들이 존재한다. 우선적으로, 모든 워터마킹을 제공할 수 있는 3개 대신에 오직 하나의 워터마킹 유닛을 가지는 것이 가능하다. 그후, 입력 정보로서 상이한 워터마크들을 가질 것이다. 따라서, 보다 많거나 보다 적은 워터마킹 유닛들이 병렬로 사용될 수 있다는 것 또한 이해될 것이다. 또 다른 명확한 수정은 유닛들(10, 20)이 하나의 단일 유닛으로 결합될 수 있다는 것이다. 또한, 그것들은 네트워크에 제공될 수 있고, 비록 이것이 필요하지 않을지라도, 그에 따라 양호하게는 상기 신호가 클라이언트에 전송되는 네트워크와는 별개의 네트워크일 것이다. 또한, 각각이 서버(10)와 통신하는 몇개의 유닛들(20)을 제공하는 것이 가능하다.

실제 워터마킹 유닛을 작동을 위해 제작될 수 있는 방법은 엔빌로프 모듈레이션 워터마킹 유닛(envelope modulation watermarking unit)(22)을 개략적으로 도 시한 블록도인 도 3에 제작되는 것에 관련하여 지금부터 기술될 것이다. 상기 디바이스는, 예를 들어, PCM 샘플들과 같은 오디오 신호 샘플들과 같은 신호 샘플들의 워터마킹을 위한 디바이스가다. 그러나, 이것은 본 발명에 따른 워터마킹이 수행될 수 있는 신호들의 형태의 단지 하나의 예이다. 본 발명의 워터마킹 원리들이 압축된 오디오 신호들뿐만 아니라 압축 또는 압축해제된 이미지 또는 비디오 신호들 상에 적용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 워터마킹 유닛(22)은 미디어 신호 x[n]을 필터링하고, 또한 워터마크 w_a[n]를 수신하고 필터링된 미디어 신호 x_b[n]와 워터마크 w_a[n]를 곱하는 곱셈 유닛(42)에 필터링된 신호 x_b[n]를 제공하는 대역통과 필터(44)를 포함한다. 곱셈 유닛(42)의 출력은 스케일링 파라미터 α와 곱셈 유닛(42)으로부터 출력 신호를 스케일링하는 스케일링 유닛(46)에 접속되고 미디어 신호 x[n]를 또한 수신하는 덧셈 유닛(48)에 그것을 제공한다. 그후, 덧셈 유닛(48)의 출력은 워터마킹된 미디어 신호 x_A[n]이다. 스케일링 인자 α는 신호가 상기 미디어 신호에 의존하는 워터마킹 속성들로 구성되는 신호 p[n]에 의해 제어된다. 이러한 예에 있어서, 상기 속성들은, 상기 워터마크가 사용자 또는 클라이언트에게 지각가능하지 않거나 신호 x[n]의 마스킹 문턱값 아래로 제공된다는 것을 보증하기 위한 휴먼 청취 시스템의 청감 모델(psycho-acoustic model)에 기초하여 결정된다. 따라서, 미디어 신호(x)에 매우 의존하는 이러한 속성들은 미리 계산되어 도 1에서의 속성들 저장소에 저장된다. 이러한 속성들의 계산은 상당히 복잡하고 시간을 요구하지만, 각각의 신호에 대해 오직 한번으로 만들어질 필요가 있다. 또한, 대역통 과 필터링된 신호 x_b[n]은, 그것이 상기 워터마크에 의해 영향을 받지 않고 미리 계산될 뿐만 아니라 상기 속성들 저장소에 저장된다는 뜻에서 고정된다. 이것은 구조적으로 워터마킹 유닛을 보다 단순하게 만들지만, 또한 서버에 부가적인 저장 공간을 요구할 것이다. 상기 미디어 신호에 의존하는 상기 워터마킹 속성들이 휴먼 청취 시스템의 청감 모델에 기초하도록 제한되지는 않는다는 것을 인식해야 한다. 상기 미디어 신호가 스틸 이미지 또는 비디오 신호인 경우, 휴먼 비주얼 시스템의 적절한 사이코 비주얼 모델(psycho-visual model)이 사용된다. 따라서, 그 모델은 휴먼 감지 시스템의 모델이다. 도 3에 도시된 특정 워터마킹 테크닉에 대해 보다 자세한 사항은 참고 자료로 본 명세서에 포함된, Vol. 51, 2003년 4월, IEEE TRansactions on Signal Processing, AwekeNegash Lemma, Javier Aprea, Werner Oomen, 및 Leon van de Kerkhof에 의한 페이지 1088-1097, 문서 자료 "A temporal domain audio watermarking technique"에서 발견할 수 있다.

본 발명의 제 2 실시예에 따라, 또한 상기 워터마크의 페이로드 용량을 증가시키기 위해 2개의 워터마크들을 함께 혼합하는 것이 가능하다. 본 발명의 제 2 실시예에 따라 미디어 신호의 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 디바이스는 도 4에 개략적인 블록도로 도시되어 있다. 여기서, 서버 유닛(10)은 도 1에서의 서버 유닛과 동일하다. 여기서, 현저한 차이는 신호 전달 유닛(20)이 전송 유닛(28) 및 워터마킹 유닛들(22, 24) 사이에 제공된 혼합 유닛(50)뿐만 아니라 3개 대신 2개의 워터마킹 유닛들(22, 24)을 포함한다. 여기서, 서버 유닛(10)은 도 1에서의 서버 유닛과 동일한 방식으로 작동하므로 상세히 기술하지는 않을 것이다. 또한, 워터마킹 유닛들(22, 24)은 도 1과 관련하여 기술된 바와 같은 동일한 방식으로 작동하므로 상세히 기술하지는 않을 것이다. 혼합기(50)는 신호(x)의 2개의 워터마킹된 복제들(x_a, x_b)를 수신하고, 신호(x)의 상이한 섹션들이 상기 혼합기에 의해 결정된 시퀀스로 상기 워터마크들 중 하나와 워터마킹되도록 그것들을 혼합한다. 도 4에 있어서, 오직 4개의 섹션들이 상기 혼합기로부터의 출력 신호들에서 표시된다. 그러나, 보다 많거나 보다 적은 섹션들이 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 상기 혼합기는 상기 미디어 신호의 복제들에 매입된 워터마크들(w_a, w_b)의 상이한 조합들을 출력하고, 제시된 예에 있어서 그 수의 조합들은 16개일 수 있다. 그러나, 도면에서는 단지 3개만이(x_A _,B,A,B, x_A _,B,B,A, x_B _,A,A,B)로 도시되어 있다. 또한, 보다 많은 섹션들이 사용되는 경우 가능한 조합들의 수가 증가된다는 것을 이해해야 한다. 또 다른 가능한 변화들은 2개의 워터마킹된 신호들 이상을 혼합하는 것이다. 따라서, 그에 따라 상기 혼합된 신호들은 상이한 클라이언트들에 전송하기 위한 전송 유닛(28)에 제공된다. 수행될 수 있는 이러한 혼합 방법은 참고 자료로 본 명세서에 포함된, 독일, 다름슈타트, 2002 WEDELMUSIC 회의, Michael Arnold 및 Oliver Lobisch에 의한 문서자료 "Real-time Concepts for Block-based Watermarking Schemes", 페이지 156-160에 보다 자세히 기술되어 있다.

도 4에서의 디바이스를 통해, 상기 페이로드 용량이 증가된다. 추가로, 상기 디바이스는 오직 제한된 부가적인 프로세싱을 통해 제한된 수의 최초 워터마크들에 기초하여 미디어 신호의 몇몇 복제들에 고유한 워터마크들의 제공을 허용하여, 다소 더 느린 워터마킹 스피드를 허용한다.

상기 제 1 및 제 2 실시예는 클라이언트들에 미디어 신호들을 전달하는 시스템에 관련하여 기술되었고, 그 시스템은 클라이언트에 공급하기 이전에 워터마크들을 매입한다. 이러한 시스템은 소비자 시스템이고, 그 클라이언트는 신뢰되는 파티가 아니다. 그러나, 본 발명은 또한 그 클라이언트가 클라이언트의 신뢰되는 형태로, 예를 들어 동료일 수 있는 시스템들에 응용가능하다. 이러한 시스템은 예를 들어 극장에 영화 정보를 운반하는 비디오 신호들을 전달하기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 제 3 실시예는 이러한 형태의 환경으로 지시되어 있다. 본 발명의 이러한 제 3 실시예에 따라 워터마크 매입을 수행하는 클라이언트 디바이스와 함께 미디어 신호의 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 서버는 도 5에 간략하게 도시된다. 이 시스템의 기능은 도 6 및 도 7과 관련하여도 이제부터 또한 기술될 것이고, 서버 및 클라이언트 디바이스들이 작동하는 바에 따른 방법의 흐름도를 도시하고 있다.

상술된 바와 같이, 상기 서버 유닛은 다수의 미디어 신호들을 포함하는 미디어 저장소 MS(12)를 포함한다. 미디어 저장소(12)는 워터마킹되기 위해 미디어 신호(x)에 기초하는 워터마킹 속성들(p)을 결정하는 분석 유닛(14)에 접속된다(단계 58). 이러한 속성들을 결정한 후에, 분석 유닛(14)은 속성 저장소 PS(16)에 이러한 속성들을 저장한다(단계 60). 이러한 결정은 저장소(12)에서 모든 신호들에 대해 수행되고, 오프라인으로 즉, 클라이언트에 상기 미디어 신호의 어떠한 전달에 앞서 추가로 수행된다. 또한, 서버 유닛(10)은 상기 미디어 신호에 의존하는 워터마크 속성들(p) 뿐만 아니라 미디어 신호(x)를 전송(단계 62)하는 전송 유닛(52)을 포함한다. 이러한 전송 단계는 굵은 화살표로 도 5에 표시되어 있다. 또한 상기 정보는 암호화를 사용하여 전송되는 것이 바람직하다.

클라이언트 디바이스(54)는 상기 속성들 및 미디어 신호가 수신되는 수신 유닛(56)을 포함한다(단계 64). 또한, 상기 클라이언트 디바이스는 워터마킹 유닛(22)을 포함한다. 따라서, 수신 유닛(56)은 이러한 워터마킹 유닛에 미디어 신호(x) 및 속성들(p)을 제공한다(단계 66). 그 후에, 워터마킹 유닛은 상기 미디어 신호에 신호 의존 속성들(p)을 사용하는 고유한 워터마크를 매입한다(단계 68). 그에 따라, 그 미디어 신호는 그것이 비디오 신호인 경우 영화 극장의 관중에게 디스플레이를 위해 사용될 수 있다. 그 후에, 상이한 클라이언트들은 그들이 수신하는 상기 미디어 신호들에 그들 자신의 고유한 워터마크를 매입할 수 있다. 추가로, 워터마킹 유닛은 날짜 및 시간에 의존하는 워터마크를 매입하기 위해 배치될 수 있고, 디스플레이되는 그 미디어 신호의 복제의 워터마크는 날마다 그 날의 시간에 따라 변한다. 이러한 방식으로 불법적인 복제 및 분배를 추적하는 것이 보다 쉬워진다.

이러한 방식에 있어서, 단순하고 신뢰되는 워터마킹 유닛들은 신뢰되는 클라이언트들에 놓일 수 있고, 그에 따라 미리 결정된 속성들에 기초하여 국부적으로 미디어 신호를 워터마킹한다. 추가로, 컨텐츠 소유자는 그 컨텐츠 상의 워터마크의 효과를 감시할 수 있고 그에 따라 수동적으로 특정 특징들(p)을 수정하며, 그 워터마크 에너지는 상기 신호의 상이한 프레임들에서 보다 약하거나 보다 강하다. 이러 한 방식에 있어서, 그 사람은 상기 워터마크가 지각 가능하지 않다는 것을 확인할 수 있다.

상기 미디어 신호와 함께 속성들의 제공은 상기 클라이언트에 정보를 전송하기 위해 요구되는 대역폭을 확장한다. 본 발명의 제 4 실시예는 여분의 대역폭이 상기 속성들에 대해 필요로 되지 않도록 이러한 문제를 해결하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 이러한 제 4 실시예에 따른 시스템은 도 8에 개략적인 블록도로 도시되어 있다. 도 8은 도 5와 유사하므로, 차이점들만 여기서 보다 자세히 기술될 것이다. 상기 서버는 상기 미디어 신호 및 속성들(p)을 수신하고 수정된 신호(x')를 제공하기 위해 미디어 신호(x)에 상기 속성들을 무손실 코딩하는 무손실 인코딩 유닛 LE(72)를 포함한다. 그에 따라, 수정된 신호(x')는 상기 클라이언트에 전송하기 위한 전송 유닛(52)에 공급된다. 따라서, 상기 클라이언트 디바이스는 또한 상기 미디어 신호로부터 손실들 없이 속성들(p)을 추출하고 그에 따라 워터마킹 유닛(22)에 이러한 속성들을 적용하는 무손실 디코딩 유닛(74)을 포함한다. 이러한 무손실 매입이 발생할 수 있는 방법은 본 명세서에 참고 자료로 포함된 유럽 특허 출원 번호 제 03100093.8 호에 보다 자세히 기술되어 있다.

이러한 제 4 실시예를 통해, 상기 속성들을 전송하기 위한 여분의 대역폭이 필요하지 않다.

본 발명은 상술된 것들과 별개로 하여 많은 장점들을 갖는다. 본 발명에 따른 상기 워터마크 매입은 법적 추적에 대해 특별히 잘 들어맞고, 워터마크들은 전 자 컨텐츠 전달 시스템을 통해 분배된 파일들에 매입되어 예를 들어 인터넷상의 불법적으로 복제된 컨텐츠를 추적하기 위해 사용된다.

Claims

미디어 신호의 상이한 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 방법으로서,

미디어 신호(x)에 의존하는 워터마킹 속성들(p)을 결정하는 단계(단계 30; 58)와,

상기 미디어 신호의 상이한 복제들에 고유한 워터마크들을 매입할 때 상기 신호 의존 속성들이 사용될 수 있도록, 상기 신호 의존 속성들을 저장하는 단계(단계 32; 60)를 포함하는, 워터마크 매입 단순화 방법.
제 1 항에 있어서,

적어도 상기 신호 의존 속성들에 기초하는 정보와 함께 상기 미디어 신호를 적어도 하나의 수신자에게 전송하는 단계(단계 38; 62)를 더 포함하는, 워터마크 매입 단순화 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 저장된 신호 의존 속성들을 사용하여, 상기 미디어 신호의 상이한 복제들에 고유한 워터마크들(w_A, w_B, w_C)을 매입하는 단계(단계 36)를 더 포함하고, 상기 전송 단계는, 매입된 고유한 워터마크(x_A, x_B, x_C)를 갖는 상기 미디어 신호의 복제를 각각의 수신자에게 전송하는 단계(단계 38)를 포함하는, 워터마크 매입 단순화 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 미디어 신호의 복제들에 상기 워터마크들의 고유한 혼합을 제공하기 위해 워터마크들을 혼합하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 매입 단순화 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 전송 단계는, 수신자에 의한 워터마크의 매입을 인에이블하기 위해 상기 신호 의존 속성들과 함께 상기 미디어 신호를 전송하는 단계(단계 62)를 포함하는, 워터마크 매입 단순화 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 미디어 신호에 상기 신호 의존 속성들을 무손실(losslessly) 인코딩하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 매입 단순화 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 신호 의존 속성들은 휴먼 감지 시스템(human sensing system)의 지각 모델에 기초하는, 워터마크 매입 단순화 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 결정 단계 및 상기 저장 단계는 오프 라인으로 수행되고, 상기 전송 단계는 온 라인으로 수행되는, 워터마크 매입 단순화 방법.
미디어 신호(x)에 워터마크를 매입하는 방법으로서,

미디어 신호에 의존하는 특정 워터마킹 속성들(p)과 함께 상기 미디어 신호를 수신하는 단계(단계 64)와,

상기 신호 의존 속성들(p)에 기초하는 워터마크(w_A)를 상기 미디어 신호(x)의 복제에 매입하는 단계(단계 68)를 포함하는, 워터마크 매입 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 신호 속성들은 상기 미디어 신호(x')에 무손실 인코딩(LE)되고, 상기 미디어 신호로부터 상기 신호 속성들을 무손실 디코딩(LD)하는 단계를 더 포함하는, 워터마크 매입 방법.
미디어 신호의 상이한 복제들에 워터마크들의 매입을 단순화하는 디바이스로서, 서버 유닛을 포함하고, 상기 서버 유닛은:

미디어 신호(x)의 신호 의존 워터마킹 속성들(p)을 결정하는 속성 결정 유닛(14); 및

상기 미디어 신호의 상이한 복제들에 고유한 워터마크들을 매입하는데 상기 신호 의존 속성들이 사용될 수 있도록 저장하는 신호 속성 저장소(16)를 포함하는, 워터마크 매입 단순화 디바이스.
제 11 항에 있어서,

적어도 상기 신호 의존 속성들에 기초하는 정보와 함께 상기 미디어 신호를 적어도 하나의 수신자에게 전송하도록 배열된 전송 유닛(28; 52)을 더 포함하는, 워터마크 매입 단순화 디바이스.
제 12 항에 있어서,

고유하게 워터마킹된 미디어 신호(x_A, x_B, x_C)의 수신자 각각으로의 전송을 인에이블하기 위해, 상기 저장된 신호 의존 속성들을 사용하여 상기 미디어 신호의 상이한 복제들에 고유한 워터마크들(w_A, w_B, w_C)을 매입하는 적어도 하나의 워터마킹 유닛(22, 24, 26)을 더 포함하는, 워터마크 매입 단순화 디바이스.
제 13 항에 있어서,

상기 전송 유닛(28)은, 수신자에게 전송된 상기 고유한 워터마크가 생성된 워터마크들의 고유한 혼합이도록 워터마크들을 혼합하도록 배열된 혼합 유닛(50)을 더 포함하는, 워터마크 매입 단순화 디바이스.
제 12 항에 있어서,

상기 전송 유닛(52)은, 수신자에 의한 워터마크의 매입을 인에이블하기 위해 상기 신호 의존 속성들(p)과 함께 상기 미디어 신호(x)를 전송하도록 배열되는, 워터마크 매입 단순화 디바이스.
제 15 항에 있어서,

상기 미디어 신호에 상기 신호 의존 속성들을 무손실 인코딩하는 무손실 인코딩 유닛(72)을 더 포함하는, 워터마크 매입 단순화 디바이스.
제 11 항에 있어서,

상기 속성 결정 유닛은, 휴먼 감지 시스템의 지각 모델에 기초하여 상기 신호 의존 속성들을 결정하도록 배열되는, 워터마크 매입 단순화 디바이스.
미디어 신호에 워터마크를 매입하는 디바이스(54)로서,

미디어 신호(x)에 의존하는 특정 워터마킹 속성들(p)과 함께 상기 미디어 신호를 수신하는 수신 유닛(56)과,

상기 신호 의존 속성들(p)에 기초하는 워터마크(w_A)를 상기 미디어 신호의 복제에 매입하도록 배열된 워터마킹 유닛(22)을 포함하는, 워터마크 매입 디바이 스.
제 18 항에 있어서,

상기 신호 속성들은 상기 미디어 신호에 무손실 인코딩되고, 상기 미디어 신호로부터 상기 신호 속성들을 무손실 디코딩하기 위한 무손실 디코딩 유닛(74)을 더 포함하는, 워터마크 매입 디바이스.
미디어 컨텐츠를 수신자에게 제공하는 신호로서,

미디어 신호(x)에 의존하는 특정 워터마킹 속성들(p)과 함께 상기 미디어 신호(x)를 포함하는, 미디어 컨텐츠 제공 신호.
제 20 항에 있어서,

상기 속성들은 상기 미디어 신호에 무손실 매입되는, 미디어 컨텐츠 제공 신호.