[go: up one dir, main page]

RU2573768C2 - Method of protecting video materials from unauthorised reproduction and copying - Google Patents

Method of protecting video materials from unauthorised reproduction and copying Download PDF

Info

Publication number
RU2573768C2
RU2573768C2 RU2014100610/08A RU2014100610A RU2573768C2 RU 2573768 C2 RU2573768 C2 RU 2573768C2 RU 2014100610/08 A RU2014100610/08 A RU 2014100610/08A RU 2014100610 A RU2014100610 A RU 2014100610A RU 2573768 C2 RU2573768 C2 RU 2573768C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
video
fragments
derived
original
footage
Prior art date
Application number
RU2014100610/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014100610A (en
Inventor
Андрей Иванович Широбоков
Original Assignee
Андрей Иванович Широбоков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Андрей Иванович Широбоков filed Critical Андрей Иванович Широбоков
Priority to RU2014100610/08A priority Critical patent/RU2573768C2/en
Publication of RU2014100610A publication Critical patent/RU2014100610A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2573768C2 publication Critical patent/RU2573768C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Television Signal Processing For Recording (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

FIELD: physics, computer engineering.
SUBSTANCE: invention relates to copy-protection of video materials. A method of protecting video materials from copying and unauthorised reproduction comprises preparing video material; to this end, frames constituting a source video sequence are broken into fragments, thereby processing the entire source video sequence to generate control information for reproducing the video material; video sequence derivatives composed of the frame fragments are obtained after the fragmentation and processing of the fragments, wherein organisation of the video sequence derivative is static or dynamic, which can also be linear or discrete; video information is restored to perceptively identical source information when reproduced using the control information from synchronously reproduced video sequence derivatives accompanied by an audio track.
EFFECT: providing a high degree of protection of video materials from unauthorised reproduction and copying.
15 cl, 27 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к способам защиты от копирования видеоматериалов, помещаемых в сети Интернет, а также записанных на сменных носителях, и может применяться для хранения, передачи и предоставления видеоинформации пользователю, обеспечивая законные права ее владельцев. Наиболее эффективен способ при просмотре видеоконтента в режиме онлайн.The invention relates to methods for protecting against copying video materials posted on the Internet, as well as recorded on removable media, and can be used to store, transmit and provide video information to the user, ensuring the legal rights of its owners. The most effective way to watch video content online.

С каждым годом объем видеоматериалов в сети увеличивается. Существует большое количество сервисов для загрузки и просмотра видеоматериалов. К указанным сервисам относятся системы youtube, rutube и многие другие. В настоящее время начали появляться онлайн кинотеатры, такие как now.ru, ivi.ru и т.п.Every year, the volume of video on the network is increasing. There are a large number of services for downloading and viewing videos. These services include youtube, rutube and many others. Currently, online cinemas such as now.ru, ivi.ru, etc. have begun to appear.

Уровень техникиState of the art

Для всех видеосервисов актуальна проблема защиты видеодокументов от копирования. Для доставки видео пользователю в основном используется HTTP Dynamic Streaming. При таком способе защиты видеодокумент разбивается на фрагменты и доставляется пользователю по частям. Для получения возможности его просмотра нужно учитывать последовательность воспроизведения всех фрагментов [Патент US 8171118. МПК G06F 15/16. Application streaming over HTTP / John Sheehan, Naveed Ahmad, Kristofer Reierson; Microsoft Corporation, Redmond, WA(US). - 12/183956; Заявл. 31.07.2008; Опубл. 01.05.2012] [1].For all video services, the problem of protecting video documents from copying is relevant. For delivery of video to the user, HTTP Dynamic Streaming is mainly used. With this method of protection, the video document is divided into fragments and delivered to the user in parts. To be able to view it, one must take into account the playback sequence of all fragments [Patent US 8171118. IPC G06F 15/16. Application streaming over HTTP / John Sheehan, Naveed Ahmad, Kristofer Reierson; Microsoft Corporation, Redmond, WA (US). - 12/183956; Claim 07/31/2008; Publ. 05/01/2012] [1].

Известное решение направлено на обеспечение непрерывного воспроизведения видеоконтента с возможностью автоматической подстройки качества изображения от пропускной способности канала связи, при этом разбивка видеоматериала на фрагменты несколько затрудняет процесс восстановление исходного видео при попытке его копирования, но не исключает его.The known solution is aimed at providing continuous playback of video content with the ability to automatically adjust image quality from the bandwidth of the communication channel, while breaking the video into fragments makes the process of restoring the original video when trying to copy it somewhat difficult, but does not exclude it.

Известны различные вариации методов защиты, основанные на технологии Digital Right Management (DRM). В одном из таких способов защиты формируют корневой ключ содержимого с использованием открытого ключа компьютера клиента-приемника, передают корневой ключ содержимого на компьютер клиента-приемник. Сегменты данных мультимедийного файла зашифровывают и предоставляют зашифрованные сегменты данных, при этом каждый сегмент данных шифруют посредством соответствующего листового ключа содержимого. К каждому из зашифрованных сегментов данных добавляют дескрипторы [Патент №2427898 РФ, МПК G06F 17/00 (2006.01); H04L 9/00 (2006.01). Защита цифрового мультимедиа с различными типами содержимого / КЛЕМЕТС Андерс Э. (US), АЛКОУВ Джеймс М. (US), БХАТТ Санджай (US), ОЛИВЕЙРА Эдуарду П. (US), ПАКА Ананд (US); МАЙКРОСОФТ КОРПОРЕЙШН (US). - Заявка: 2008104858/08; Заявл. 10.08.2006; Опубл. 27.08.2011] [2].Various variations of protection methods based on Digital Right Management (DRM) technology are known. In one of these protection methods, the content root key is generated using the public key of the client-receiver computer, and the root content key is transmitted to the client-client computer. The data segments of the multimedia file are encrypted and provide encrypted data segments, with each data segment being encrypted with a corresponding content leaf key. Descriptors are added to each of the encrypted data segments [RF Patent No. 2427898, IPC G06F 17/00 (2006.01); H04L 9/00 (2006.01). Protection of digital multimedia with various types of content / KLEMETS Anders E. (US), ALKOU James M. (US), BHATT Sanjay (US), OLIVERA Eduardo P. (US), PAKA Anand (US); MICROSOFT CORPORATION (US). - Application: 2008104858/08; Claim 08/10/2006; Publ. 08/27/2011] [2].

Указанный выше способ защиты является достаточно надежным, но при этом сохраняется возможность расшифровки и восстановления видеоматериала до исходного незащищенного файла.The above protection method is quite reliable, but at the same time it remains possible to decrypt and restore the video material to the original unprotected file.

Существуют способы защиты от несанкционированного копирования видеоинформации, в которых используют введение водяных знаков [Заявка WO 9960791, G06T 1/00; H04N 7/08; H04N 7/081; H04N 7/26; H04N 7/30 METHOD AND APPARATUS FOR WATERMARK DETECTION FOR SPECIFIC SCALES AND ARBITRARY SHIFTS / COLLIER DAVID C; MACROVISION CORP [US]. - WO 1999US03338; Заявл. 17.02.1999 г. [3]; Заявка MX 2012011078 (А), МПК H04N 7/167. Video watermarking method resistant to temporal desynchronization attacks / AVALOS PEDRO AARON HERNANDEZ [MX]; URIBE CLAUDIA FEREGRINO; PARRA RENE ARMANDO CUMPLIDO; HERNANDEZ JOSE JUAN GARCIA; INST NAC DE ASTROFISICA OPTICA Y ELECTRONICA [MX]. - MX 20120011078; Заявл. 25.09.2012 г.] [4].There are ways to protect against unauthorized copying of video information that use the introduction of watermarks [Application WO 9960791, G06T 1/00; H04N 7/08; H04N 7/081; H04N 7/26; H04N 7/30 METHOD AND APPARATUS FOR WATERMARK DETECTION FOR SPECIFIC SCALES AND ARBITRARY SHIFTS / COLLIER DAVID C; MACROVISION CORP [US]. - WO 1999US03338; Claim 02.17.1999 g. [3]; Application MX 2012011078 (A), IPC H04N 7/167. Video watermarking method resistant to temporal desynchronization attacks / AVALOS PEDRO AARON HERNANDEZ [MX]; URIBE CLAUDIA FEREGRINO; PARRA RENE ARMANDO CUMPLIDO; HERNANDEZ JOSE JUAN GARCIA; INST NAC DE ASTROFISICA OPTICA Y ELECTRONICA [MX]. - MX 20120011078; Claim September 25, 2012] [4].

Способы могут использовать эффект изменения масштаба изображения в процессе копирования. В этом случае в оригинальный видеосигнал вводят водяной знак с разными масштабами. Водяной знак поддерживают в каждом масштабе в течение заранее установленного временного интервала, достаточного для того, чтобы схема детектора в видеомагнитофоне с цифровым форматом смогла обнаружить, извлечь и обработать информацию, содержащуюся в этом водяном знаке. В конце заранее установленного временного интервала изменяют масштаб знака на псевдослучайной основе для обеспечения появления каждого из всех масштабов в заранее установленном диапазоне изменения масштаба установленное количество раз [Патент №2251821 РФ, МПК H04N 7/26, G11B 20/10. Способ введения водяных знаков в изображения, не зависящий от изменения масштаба / РАЙАН Джон О. (US); МАКРОВИЖН КОРПОРЕЙШН (US). - Заявка: 2002105916/09; Заявл. 01.08.2000; Опубл. 10.05.2005] [5].The methods may use the effect of zooming during the copy process. In this case, a watermark with different scales is introduced into the original video signal. A watermark is maintained at each scale for a predetermined time interval sufficient for the detector circuitry in the digital video recorder to detect, extract, and process the information contained in this watermark. At the end of a predetermined time interval, the sign scale is changed on a pseudo-random basis to ensure that each of all scales appears in a predetermined scale range for a specified number of times [RF Patent No. 2251821, IPC H04N 7/26, G11B 20/10. The method of introducing watermarks in images that are not dependent on zooming / RYAN John O. (US); MACROVISION CORPORATION (US). - Application: 2002105916/09; Claim 08/01/2000; Publ. 05/10/2005] [5].

Известные способы защиты с использованием водяных знаков не препятствуют копированию видеоматериала как такового, более успешно они служат для идентификации личности, несанкционированно скопировавшей видеопродукцию и/или использующую ее без разрешения правообладателя.Known methods of protection using watermarks do not impede the copying of video material as such, more successfully they serve to identify a person who unauthorizedly copied video products and / or using it without permission of the copyright holder.

Все существующие в настоящее время методы, указанные и не указанные выше рассматривают видеоданные как файл. Соответственно, защита строится на том, что рассматривают любой файл, как контейнер, в котором записана информация. Защита основана на запрете или разрешении на копирование и воспроизведение из файла-контейнера без учета вида защищаемой информации и способов ее восприятия человеком.All currently existing methods, mentioned and not mentioned above, treat video data as a file. Accordingly, protection is based on the fact that any file is considered as a container in which information is recorded. Protection is based on the prohibition or permission to copy and play from a container file without taking into account the type of information being protected and how it is perceived by humans.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по одному из возможных способов реализации является решение, в котором система считывает со сменного носителя аудио-видеоданные и управляющую информацию, необходимую для воспроизведения этих данных. Также система получает из внешнего источника дополнительные данные. Они представляют собой обновленные и/или дополнительные аудио-видеоданные и управляющую информацию для носителя информации. Система формирует виртуальную файловую систему посредством объединения считанных с носителя данных и данных, загруженных из внешнего источника, что позволяет использовать дополнительные функции и воспроизводить дополнительное содержимое для носителя информации [Патент №2394288 РФ, МПК G11B 20/10 (2006.01). Система предоставления информации, устройство воспроизведения, способ воспроизведения, устройство предоставления информации, способ предоставления информации / КАТО Мотоки (JP), ХАМАДА Тосия (JP), КОБАЯСИ Есиюки (JP); СОНИ КОРПОРЕЙШН (JP). - Заявка 2006117983/28; Заявл. 30.09.2004; Опубл. 10.07.2010] [6].Closest to the proposed invention in one of the possible ways of implementation is a solution in which the system reads from a removable medium audio-video data and control information necessary for reproducing this data. The system also receives additional data from an external source. They represent updated and / or additional audio-video data and control information for the storage medium. The system forms a virtual file system by combining the data read from the storage medium and data downloaded from an external source, which allows using additional functions and reproducing additional content for the storage medium [Patent No. 2394288 of the Russian Federation, IPC G11B 20/10 (2006.01). Information providing system, reproducing device, reproducing method, information providing device, information providing method / CATO Motoki (JP), HAMADA Toshiya (JP), KOBAYASI Yoshiyuki (JP); SONY CORPORATION (JP). - Application 2006117983/28; Claim 09/30/2004; Publ. 07/10/2010] [6].

Наиболее оправданными и более надежными представляются способы защиты с применением искажения изображения. Например, для антивидеокопирования применяют аномально низкую амплитуду видеосигнала, записываемого на незаконную копию. В одном варианте эти усовершенствования вводят в участок телевизионного изображения, находящийся за пределами видимой области экрана, непосредственно перед импульсами строчной или кадровой синхронизации в активный видеосигнал, отрицательно идущий сигнал, который для телевизионного приемника или видеомагнитофона оказывается синхросигналом, таким образом вызывая преждевременный горизонтальный или вертикальный обратный ход луча. В этом случае значительно ухудшается видимость изображения. В другом варианте серая структура, сформированная в нижнем участке изображения за пределами видимой области экрана, вызывает вертикальную нестабильность изображения. Сужаются выбранные строчные синхроимпульсы, изменяя запуск вертикального обратного хода [Патент №2130237 РФ, МПК H04N 7/16, H04N 7/167. Усовершенствованный способ защиты от видеокопирования введением горизонтальных и вертикальных искажений изображения / Питер Дж.Уонфор (US), Элистер Дж. Кнокс (GB), Джереми Дж. Коркоран (GB), Джон О. Райн (US), Рональд Кван (US); МАКРОВИЖН КОРПОРЕЙШН (US). - Заявка: 95122715/09, 09.05.1994; Заявл. 01.08.2000; Опубл. 10.05.1999] [7].The most justified and more reliable are methods of protection using image distortion. For example, an abnormally low amplitude of a video signal recorded on an illegal copy is used for anti-video copying. In one embodiment, these improvements are introduced into a portion of the television image outside the visible region of the screen, immediately before the line or frame pulses, into the active video signal, a negative signal, which turns out to be a clock signal for the television receiver or VCR, thereby causing premature horizontal or vertical reverse beam travel. In this case, the visibility of the image is significantly impaired. In another embodiment, a gray structure formed in the lower portion of the image outside the visible region of the screen causes vertical image instability. The selected horizontal sync pulses are narrowed, changing the start of the vertical reverse stroke [RF Patent No. 2130237, IPC H04N 7/16, H04N 7/167. An Advanced Method of Protection against Video Copying by Introducing Horizontal and Vertical Image Distortion / Peter J. Wanfor (US), Alistair J. Knox (GB), Jeremy J. Corcoran (GB), John O. Rein (US), Ronald Kwan (US); MACROVISION CORPORATION (US). - Application: 95122715/09, 05/09/1994; Claim 08/01/2000; Publ. 05/10/1999] [7].

Все известные в настоящее время способы и системы выполняют возложенную на них задачу, обеспечивая защитную функцию разной степени качества.All currently known methods and systems perform the task assigned to them, providing a protective function of varying degrees of quality.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Предлагаемый способ защиты видеоинформации построен автором на принципиально новом подходе к проблеме и основан на фрагментировании кадра. Сущность предлагаемого способа определена автором как двумерная пазл-проекция динамической трехмерной видеоматрицы.The proposed method for protecting video information is built by the author on a fundamentally new approach to the problem and is based on fragmentation of the frame. The essence of the proposed method is defined by the author as a two-dimensional puzzle projection of a dynamic three-dimensional video matrix.

Для однозначного толкования излагаемого материала приводим значения употребляемых в описании терминов.For an unambiguous interpretation of the material presented here are the meanings of the terms used in the description.

«Видеоизображение» - изображение, воспринимаемое человеком при воспроизведении видеоматериала.“Video image” is an image perceived by a person when playing video material.

«Исходное изображение» - видеоинформация, воспринимаемая пользователем при воспроизведении «исходного видео», либо информация, идентичная по восприятию.“Original image” - video information perceived by the user when playing the “original video”, or information that is identical in perception.

«Видеоряд» - набор кадров, выстроенных в определенном порядке, при воспроизведении которых информация воспринимается как видеоматериал.“Video sequence” is a set of frames arranged in a certain order, during the reproduction of which information is perceived as video material.

«Исходный видеоряд» - видео/аудиоинформация, содержащаяся в видеоматериале до проведения всех преобразований.“Original video sequence” - video / audio information contained in the video material before all transformations are carried out.

«Производный видеоряд» - видеоряд, полученный из фрагментов кадров при фрагментировании исходного видеоряда."Derived footage" - a footage obtained from fragments of frames when fragmenting the source footage.

«Управляющая информация» - информация, содержащая координаты, формы, размеры, количество фрагментов, идентификаторы фрагментов, местоположение исходного кадра в видеоряде, порядок и прозрачность расположения слоев, использованные модификаторы для каждого фрагмента и другая информация, необходимая для восстановления видеоизображения, идентичного по восприятию «исходному изображению»."Control information" - information containing coordinates, shapes, sizes, number of fragments, fragment identifiers, location of the source frame in the video sequence, layer order and transparency, the modifiers used for each fragment and other information necessary to restore a video image that is identical in perception " source image. "

«Мусорная информация» - любая информация, перекрывающая собой полезную информацию, вносящая необратимые искажения и затрудняющая восприятие. Служит для усложнения восстановления «исходного изображения» без получения «управляющей информации».“Garbage information” - any information that overlaps with useful information, introducing irreversible distortions and making it difficult to perceive. It serves to complicate the restoration of the “original image” without obtaining “control information”.

Техническим результатом изобретения является повышение степени защиты от копирования и несанкционированного воспроизведения видеоматериалов.The technical result of the invention is to increase the degree of protection against copying and unauthorized reproduction of video materials.

Предлагаемый способ защиты видеоматериалов от несанкционированного воспроизведения и копирования предусматривает подготовку видеоматериала, для этого кадры, составляющие исходный видеоряд разбивают на фрагменты. Таким образом обрабатывают весь исходный видеоряд, при этом формируют необходимую для воспроизведения видеоматериала управляющую информацию. После фрагментирования и обработки фрагментов получают производные видеоряды, составленные из фрагментов кадров, при этом организацию производного видеоряда выполняют статичной или динамической, каждая из которых может быть линейной или дискретной. При воспроизведении с помощью управляющей информации из синхронно воспроизводимых производных видеорядов, сопровождаемых аудиодорожкой, восстанавливают видеоинформацию до идентичной по восприятию с исходной.The proposed method of protecting video materials from unauthorized reproduction and copying involves the preparation of video material, for this the frames that make up the original video sequence are divided into fragments. In this way, the entire source video sequence is processed, while the control information necessary for reproducing the video material is formed. After fragmentation and processing of fragments, derived video sequences are obtained, composed of fragments of frames, while the organization of the derived video sequence is performed static or dynamic, each of which can be linear or discrete. When reproducing using control information from synchronously reproduced derivatives of video sequences accompanied by an audio track, the video information is restored to the same perception with the original.

Фрагменты, на которые разбивают исходное изображение, могут иметь различную форму, размеры либо содержать части соседних фрагментов или постороннюю «мусорную информацию».The fragments into which the original image is divided can have various shapes, sizes, or contain parts of neighboring fragments or extraneous “garbage information”.

Фрагменты могут быть подвергнуты дополнительной обработке с применением обратимых эффектов, таких как поворот, отражение, эффект негатива, искажения и другие подобные изменения.Fragments can be further processed using reversible effects such as rotation, reflection, negative effect, distortion, and other similar changes.

Фрагменты подвергают дополнительной обработке с применением необратимых эффектов, таких как сильное размытие, частичное снижение качества, замена части фрагмента посторонним изображением, например баннером, посторонним роликом, рекламным объявлением или иным изображением.Fragments are subjected to additional processing using irreversible effects, such as strong blurring, partial reduction in quality, replacing part of the fragment with an extraneous image, for example, a banner, extraneous movie, advertisement or other image.

Управляющая информация для воспроизведения видеоматериала содержит координаты, формы, размеры, количественную характеристику фрагментов, идентификаторы фрагментов, местоположение кадра в общем видеоряде, расположение, прозрачность и другую информацию, необходимую для восстановления изображения до исходного. Сформированная управляющая информация содержит сведения о модификациях и искажениях, произведенных над полученными фрагментами. Она содержит информацию о всевозможных поворотах, отражениях, о размытых частях видеоизображения, масштабировании и прочих эффектах, обратимых и необратимых, а также о порядке расположения и уровне прозрачности слоев для последовательного наложения фрагментов при восстановлении фрагментированного кадра до идентичного по восприятию с исходным.The control information for reproducing the video material contains the coordinates, shapes, sizes, quantitative characteristics of the fragments, identifiers of the fragments, the location of the frame in the overall video sequence, location, transparency and other information necessary to restore the image to the original one. The generated control information contains information about modifications and distortions made on the received fragments. It contains information about all kinds of rotations, reflections, blurry parts of the video image, scaling and other effects, reversible and irreversible, as well as the order and level of transparency of the layers for sequential blending of fragments when restoring a fragmented frame to an identical perception with the original one.

Производные видеоряды записывают в отдельные файлы, либо в общий файл-контейнер, либо предусматривают иную организацию видеорядов при непосредственной трансляции, сохраняющую информацию в виде, пригодном для использования ее с целью восстановления с ее помощью видеоизображения до идентичного по восприятию с исходным.Derived video sequences are recorded in separate files, either in a common file container, or provide for a different organization of video sequences during direct broadcasting, which saves information in a form suitable for use with the goal of restoring, with its help, the video image to the same in perception with the original one.

Фрагментирование осуществляют непосредственно перед трансляцией путем индивидуального фрагментирования для каждого просмотра с текущей передачей управляющей информации для немедленного воспроизведения.Fragmentation is carried out immediately before the broadcast by individual fragmentation for each viewing with the current transfer of control information for immediate reproduction.

Организацию производного видеоряда выполняют статичной, при которой в процессе фрагментирования и воспроизведения координаты, размеры и прочие характеристики производного видеоряда не изменяют по отношению к характеристикам исходного видеоряда и производным видеорядам.The organization of the derived footage is performed static, in which during the fragmentation and playback of the coordinates, sizes and other characteristics of the derived footage do not change with respect to the characteristics of the source footage and derived footage.

Организацию производного видеоряда выполняют динамической, при этом характеристики производного видеоряда (координаты, масштаб, форму фрагмента, его 3-мерное расположение - т.е. очередность наложения, прозрачность и т.д.) изменяют в процессе фрагментирования и воспроизведения.The organization of the derived footage is dynamic, while the characteristics of the derived footage (coordinates, scale, shape of the fragment, its 3-dimensional location - i.e. the sequence of overlays, transparency, etc.) are changed during fragmentation and playback.

Организацию производного видеоряда выполняют линейной. Производный видеоряд в этом случае формируют из фрагментов кадров, расположенных последовательно.The organization of the derived video sequence is linear. The derived video sequence in this case is formed from fragments of frames arranged in series.

Организацию производного видеоряда выполняют дискретной, при этом производный видеоряд формируют из фрагментов кадров, расположенных не последовательно. В этом случае в производный видеоряд записывают фрагменты кадра из разных временных промежутков исходного видеоряда.The organization of the derived footage is performed discrete, while the derived footage is formed from fragments of frames arranged not sequentially. In this case, fragments of the frame from different time intervals of the original footage are recorded in the derived video sequence.

При воспроизведении производят преобразование производных видеорядов в видеопотоки и обратные преобразования примененных обратимых эффектов, таких как обратный поворот, возврат отражения и т.п., далее, в соответствии с управляющей информацией видеоизображение видеопотоков располагают по координатам и слоям, обеспечивая синхронное воспроизведение необходимых производных видеорядов, преобразованных в видеопотоки, или их частей, в результате которого получают изображение, идентичное по восприятию с исходным.During playback, the conversion of the derived video sequences to video streams and the reverse transformations of the applied reversible effects, such as reverse rotation, reflection return, etc., are performed, then, in accordance with the control information, the video image of the video streams is arranged in coordinates and layers, providing synchronous playback of the necessary derived video sequences, converted to video streams, or parts thereof, as a result of which an image is obtained that is identical in perception to the original.

Производные видеоряды, составленные из фрагментов, передают в нескольких видеопотоках, либо в одном потоке, содержащем всю необходимую информацию.Derived video sequences made up of fragments are transmitted in several video streams, or in one stream containing all the necessary information.

Аудиодорожку для воспроизведения видеоматериала располагают на одном из производных видеорядов, либо по частям в различных видеорядах, либо в нескольких производных фрагментах, либо отдельно.An audio track for reproducing video material is placed on one of the derived video sequences, either in parts in different video sequences, or in several derived fragments, or separately.

Для защиты от перехвата, необходимую для качественного воспроизведения управляющую информацию, содержащую координаты, размеры, количество фрагментов, местоположение кадра в видеоряде, последовательность наложения фрагментов и др., дополнительно шифруют.To protect against interception, the control information necessary for high-quality reproduction, containing coordinates, sizes, number of fragments, location of the frame in the video sequence, sequence of overlapping fragments, etc., is additionally encrypted.

Сущность и преимущества настоящего изобретения поясняют представленные иллюстративные материалы, отражающие предпочтительные варианты его осуществления. Для большей наглядности схемы заполнены изображениями.The essence and advantages of the present invention are illustrated in the presented illustrative materials, reflecting the preferred options for its implementation. For clarity, the schemes are filled with images.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 - демонстрирует исходный видеоряд;Figure 1 - shows the original footage;

Фиг.2 - кадр исходного видеоряда;Figure 2 - frame of the source video;

Фиг.3 - кадр другого исходного видеоряда перед фрагментированием;Figure 3 is a frame of another source footage before fragmentation;

Фиг.4 - получение из исходного фрагмента производного фрагмента;Figure 4 - obtaining from the source fragment of the derived fragment;

Фиг.4а - второй производный фрагмент при вырезании части фрагмента, изображенной на Фиг.4;Figure 4a is a second derivative fragment when cutting out a portion of the fragment shown in Figure 4;

Фиг.5 - производный фрагмент при вырезании из исходного фрагмента средней сквозной части кадра, при этом фрагмент сохраняет размеры исходного кадра;5 is a derived fragment when cutting from the initial fragment of the middle through part of the frame, while the fragment retains the dimensions of the original frame;

Фиг.5а - производный фрагмент, являющийся вырезанной частью кадра, изображенного на Фиг.5;Figa - derived fragment, which is a cut out part of the frame shown in Fig.5;

Фиг.6 - производный фрагмент при вырезании из него средней части;6 is a derived fragment when cutting from it the middle part;

Фиг.6а - производный фрагмент из вырезанной части на Фиг.6;Fig. 6a is a derived fragment from the cut out part in Fig. 6;

Фиг.7 - исходный фрагмент разделен на четыре части, при этом ни один фрагмент не сохраняет размеры исходного кадра;Fig.7 - the source fragment is divided into four parts, while not a single fragment does not save the size of the source frame;

Фиг.8 - исходный фрагмент разбит на три части с сохранением исходного размера;Fig - source fragment is divided into three parts while maintaining the original size;

Фиг.8а - второй производный фрагмент исходного фрагмента, разбивка которого показана на Фиг.8;Figa - the second derived fragment of the original fragment, a breakdown of which is shown in Fig;

Фиг.8б - третий производный фрагмент исходного фрагмента, разбивка которого показана на Фиг.8;Fig.8b is a third derivative fragment of the original fragment, a breakdown of which is shown in Fig.8;

Фиг.9 - исходный фрагмент разбивают на три части, получая производный фрагмент, равный по размеру исходному;Fig.9 - the original fragment is divided into three parts, obtaining a derived fragment equal in size to the original;

Фиг.9а - производный фрагмент, содержащий одну из недостающих частей исходного при разбивке, изображенной на Фиг.9;Figa - derivative fragment containing one of the missing parts of the source when the breakdown depicted in Fig.9;

Фиг.9б - второй производный фрагмент Фиг.9, содержащий затемнение, т.е. содержащий лишнюю (мусорную) часть;Fig. 9b is a second derivative fragment of Fig. 9 containing a dimming, i.e. containing excess (garbage) part;

Фиг.10 - производный фрагмент, полученный из исходного путем размытия исходного кадра;Figure 10 - derived fragment obtained from the original by blurring the original frame;

Фиг.11 - комбинированное искажение кадра с применением размытия и удаления части кадра из фрагмента;11 - combined distortion of the frame using blur and remove part of the frame from the fragment;

Фиг.12 - изъятый фрагмент кадра;Fig - removed fragment of the frame;

Фиг.13 - изъятый фрагмент при его повороте и зеркальном отражении;Fig - seized fragment when it is rotated and mirrored;

Фиг.14 - изъятый фрагмент при его отражении в горизонтальной плоскости;Fig - seized fragment when it is reflected in the horizontal plane;

Фиг.15 - изъятый фрагмент при его отражении в вертикальной плоскости;Fig - seized fragment when it is reflected in a vertical plane;

Фиг.16 - производный фрагмент получают путем частичного размытия и наложения баннера;Fig - derived fragment is obtained by partial blurring and overlaying the banner;

Фиг.17 - производный фрагмент получают с использованием посторонней картинки, закрывающей часть кадра;Fig - derived fragment is obtained using an extraneous picture that covers part of the frame;

Фиг.18 - получение производного видеоряда из исходного при линейной организации производного видеоряда;Fig. 18 shows the derivation of a video footage from a source one with linear organization of a video footage;

Фиг.19 - получение производного видеоряда при его дискретной организации.Fig. 19 shows a derivation of a video sequence with its discrete organization.

Фиг.20 - вариант дискретной организации производного видеоряда, при этом видеоряд выстраивают из разных фрагментов одного и последующих кадров.Figure 20 is a variant of the discrete organization of the derived video sequence, while the video sequence is built from different fragments of one and subsequent frames.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Подготовку видеоматериала для онлайн просмотра осуществляют средствами персонального компьютера на любой операционной системе с помощью программных средств, предназначенных для конкретной операционной системы вручном или автоматизированном режиме. Все зависит от выбранного способа реализации технологии, языка программирования, библиотек и т.д.The preparation of video material for online viewing is carried out by means of a personal computer on any operating system using software tools designed for a specific operating system manually or automatically. It all depends on the chosen method of implementing the technology, programming language, libraries, etc.

Вначале задают параметры фрагментирования. К ним можно отнести максимальное количество фрагментов на кадр, максимальные и минимальные размеры фрагментов, используемые формы фрагментов, использование динамического метода, дискретной записи, сложности фрагментирования - при автоматической разбивке. Либо выделение областей, которые должны составить отдельный видеоряд - при полуавтоматическом разбиении. Сюда же можно отнести нахождение аудиодорожки и т.д. Управляющая информация может быть сформирована и записана или использована без записи, в соответствии с алгоритмом воспроизведения для конкретного видеофайла.First, fragmentation parameters are set. These include the maximum number of fragments per frame, the maximum and minimum fragment sizes, the used fragment shapes, the use of the dynamic method, discrete recording, fragmentation complexity — with automatic breakdown. Or the selection of areas that should make up a separate video sequence - with semi-automatic splitting. This also includes finding the audio track, etc. The control information can be generated and recorded or used without recording, in accordance with the playback algorithm for a particular video file.

Исходный видеоряд 1 содержит набор выстроенных в определенном порядке кадров 2 (Фиг.1 и Фиг.2). Фрагментирование исходного видеоряда производят следующим образом.The source video 1 contains a set of frames 2 arranged in a certain order (Fig. 1 and Fig. 2). Fragmentation of the source footage is as follows.

Кадр исходного видеоряда разрезают на части, получая при этом производные фрагменты, вид и количество которых может быть различным. Исходный кадр 3 (Фиг.3) может быть фрагментирован таким образом, как показано на Фиг.4, с получением производного фрагмента 4 и производного фрагмента 5 (Фиг.4а), при этом производный фрагмент 4 сохраняет размер исходного кадра 3.The frame of the original video sequence is cut into pieces, while obtaining derivative fragments, the type and quantity of which can be different. The source frame 3 (FIG. 3) can be fragmented in such a manner as shown in FIG. 4 to obtain a derived fragment 4 and a derived fragment 5 (FIG. 4 a), while the derived fragment 4 saves the size of the original frame 3.

Производный фрагмент 6, сохраняющий размер исходного кадра, получен при вырезании из его средней части фрагмента кадра в виде полосы (Фиг.5). На Фиг.5а показан производный фрагмент 7, представляющий вырезанную среднюю часть. На Фиг.6 показан вариант фрагментирования, при котором из кадра 3 вырезают среднюю часть в виде прямоугольника. Полученный производный фрагмент 8 показан на Фиг.6а. Координаты вырезаемой части, ее форму и размеры записывают на машиночитаемый носитель и формируют необходимую управляющую информацию для разрешенного (лицензионного) воспроизведения видеоматериала.Derived fragment 6, preserving the size of the original frame, obtained by cutting from its middle part of the frame fragment in the form of a strip (Figure 5). Fig. 5a shows a derivative fragment 7 representing the cut out middle part. Figure 6 shows a fragmentation variant in which the middle part is cut out of frame 3 in the form of a rectangle. The resulting derivative fragment 8 is shown in Fig. 6a. The coordinates of the cut-out part, its shape and dimensions are recorded on a computer-readable medium and form the necessary control information for the permitted (licensed) playback of the video material.

При фрагментировании, показанном на Фиг.7, получают 4 производных фрагмента, позиции 9, 10, 11 и 12.When fragmenting, shown in Fig.7, get 4 derived fragments, positions 9, 10, 11 and 12.

Возможен вариант фрагментирования, при котором кадр разбивают на четыре части, удаляя две из них (позиции 13 и 14), образуя при этом три производных фрагмента (Фиг.8, 8а и 8б).A fragmentation option is possible, in which the frame is divided into four parts, removing two of them (positions 13 and 14), forming three derived fragments (Figs. 8, 8a and 8b).

На Фиг.9 показано фрагментирование, при котором исходный фрагмент разбивают на три части. Часть 15 равна по размеру исходному фрагменту и не содержит отсутствующие части 16 (Фиг.9а) и 17 (Фиг.9б). Часть 17 содержит дополнительно затемненную площадь. При несоблюдении порядка расположения слоев при воспроизведении затемненная (мусорная) часть фрагмента 17 не даст восстановить исходный фрагмент. В данном случае должно быть выполнено обязательное расположение слоев по порядку, начиная с части 15. Поверх нее накладывается фрагмент 17 (Фиг.9) и поверх обоих предыдущих фрагмент 16 (Фиг.10а).Figure 9 shows fragmentation in which the original fragment is divided into three parts. Part 15 is equal in size to the original fragment and does not contain the missing parts 16 (Figa) and 17 (Fig.9b). Part 17 contains an additionally darkened area. If the order of the layers is not observed during playback, the darkened (garbage) part of fragment 17 will not allow to restore the original fragment. In this case, the mandatory arrangement of the layers in order, starting from part 15, should be performed. Fragment 17 (Fig. 9) is superimposed on top of it and on top of both previous fragment 16 (Fig. 10a).

Необратимый эффект в виде сильного размытия показан на Фиг.10.An irreversible effect in the form of strong blur is shown in FIG. 10.

Варианты фрагментирования и изменения производных фрагментов могут применяться как по отдельности, так и в различных комбинациях. Например, размытие и полупрозрачный баннер или частичное размытие и частичное удаление (Фиг.11), или размытие, частичное удаление и закрывающее постороннее изображение (Фиг.16).Fragmentation and modification variants of derived fragments can be used both individually and in various combinations. For example, blur and a translucent banner or partial blur and partial removal (Fig. 11), or blur, partial removal and closing an extraneous image (Fig. 16).

При фрагментировании можно применить поворот изъятого фрагмента (Фиг.12, Фиг.13, Фиг.15). Повороты могут быть простыми или зеркальными.When fragmenting, you can apply the rotation of the removed fragment (Fig.12, Fig.13, Fig.15). Turns can be simple or mirror.

Производные фрагменты могут содержать части соседних фрагментов, постороннее для данного фрагмента изображение, которое при правильном восстановлении перекроется значимым фрагментом кадра, как показано на Фиг.9, 9а и 9б.Derived fragments may contain parts of neighboring fragments, an image that is extraneous to a given fragment, which, if properly restored, is blocked by a significant fragment of the frame, as shown in Figs. 9, 9a and 9b.

Часть исходного фрагмента может быть заменена на закрывающее изображение, например рекламный баннер или рекламный ролик (Фиг.16). Также изображение может быть полупрозрачным, например для неудаляемой рекламы или информации о правообладателе, которая будет перекрываться изъятым производным фрагментом, при лицензионном просмотре, но при этом, при нелицензионном просмотре, полупрозрачная картинка может позволить смотреть видео с присутствующей на нем рекламой.A portion of the original fragment may be replaced with a cover image, for example, an advertising banner or commercial (Fig. 16). Also, the image may be translucent, for example, for undeleted advertisements or information about the copyright holder, which will be blocked by the removed derivative fragment, during licensed viewing, but at the same time, during unlicensed viewing, the translucent picture may allow you to watch video with the advertisement present on it.

Возможна вставка фрагментов, не содержащих в себе полезной информации, - «мусорные» фрагменты, которые будут затруднять восстановление изображения до исходного, либо содержать информацию, не относящуюся к исходному видео (Фиг.17).It is possible to insert fragments that do not contain useful information - “garbage” fragments, which will make it difficult to restore the image to the original one, or contain information not related to the original video (Fig. 17).

Так покадрово обрабатывают весь видеоряд. Главным является то, что из всех фрагментов, расположенных в определенной правильной последовательности, можно было восстановить исходный кадр.So frame-by-frame process the entire video sequence. The main thing is that from all the fragments located in a certain correct sequence, it was possible to restore the original frame.

Для этой цели используют «управляющую информацию», т.е. ту необходимую и достаточную информацию, содержащую координаты, параметры формы, размеры, количество фрагментов, идентификаторы фрагментов, местоположение исходного кадра в видеоряде, порядок и прозрачность расположения слоев, использованные модификаторы для каждого фрагмента и другую информацию, необходимую для восстановления видеоматериала, по восприятию идентичного исходному видеоряду.For this purpose, use the "control information", ie that necessary and sufficient information containing coordinates, shape parameters, sizes, number of fragments, fragment identifiers, location of the source frame in the video sequence, layer order and transparency, the modifiers used for each fragment, and other information necessary to restore the video material, based on a perception identical to the original video footage.

Координаты, формы, размеры, количество, идентификаторы фрагментов, местоположение кадра в общем видеоряде, расположение, прозрачность и другие свойства фрагментов, необходимые для восстановления изображения до исходного, записывают. Также записывают возможные модификации и искажения, произведенные с полученными фрагментами, а именно: всевозможные повороты, отражения, размытие части картинки, масштабирование и прочие эффекты, обратимые и необратимые. Также записывают расположение слоев, т.е. последовательность наложения фрагментов для составления единого кадра исходного изображения. При наличии более одного значимого фрагмента желательно, чтобы ни один фрагмент не содержал весь исходный кадр.The coordinates, shapes, sizes, number, identifiers of fragments, the location of the frame in the overall video sequence, location, transparency and other properties of the fragments necessary to restore the image to the original are recorded. Possible modifications and distortions made with the resulting fragments are also recorded, namely: all kinds of rotations, reflections, blurring of parts of the picture, scaling and other effects, reversible and irreversible. Also record the location of the layers, i.e. sequence of overlapping fragments to compose a single frame of the original image. If there is more than one significant fragment, it is desirable that not a single fragment contains the entire source frame.

При этом местоположение фрагментов, их координаты, размеры, формы и количество и прочие параметры, относящиеся к необходимой для качественного просмотра информации, управляющей информации, могут изменяться для различных кадров или групп кадров. После обработки на выходе получают набор самостоятельных видеорядов, составленный из фрагментов кадров с возможными дополнениями и изменениями. Видеоряды могут быть записаны в отдельные файлы, либо в общий файл-контейнер, либо другим способом, сохраняющим информацию в виде, пригодном для дальнейшего воспроизведения и восстановления. Либо возможна передача всех необходимых данных пользователю для немедленного воспроизведения.At the same time, the location of the fragments, their coordinates, sizes, shapes and quantity, and other parameters related to the information necessary for quality viewing, control information, can vary for different frames or groups of frames. After processing, the output is a set of independent video sequences composed of fragments of frames with possible additions and changes. Footage can be recorded in separate files, or in a common file container, or in another way that saves information in a form suitable for further playback and recovery. Or it is possible to transfer all the necessary data to the user for immediate playback.

Производный видеоряд может быть статичным, т.е. в процессе воспроизведения координаты, размеры и прочие характеристики видеоряда не изменяют по отношению к другим видеорядам, как это показано в схеме, изображенной, например, на Фиг.7, так и динамическим. При динамической организации производного видеоряда последний меняет свои характеристики в процессе воспроизведения, т.е. в производный видеоряд в разные моменты времени записывают фрагменты кадра с различными координатами и другими характеристиками, при этом они составляют единый видеоряд.Derived footage can be static, i.e. during playback, the coordinates, sizes and other characteristics of the footage do not change with respect to other footages, as shown in the diagram depicted, for example, in Fig. 7, and dynamic. With the dynamic organization of the derived video sequence, the latter changes its characteristics during playback, i.e. fragments of a frame with different coordinates and other characteristics are recorded in the derived video sequence at different instants of time, while they comprise a single video sequence.

Статичная или динамическая организация производного видеоряда может быть линейной (Фиг.18), производный видеоряд при этом составляют из фрагментов кадров, расположенных последовательно. На Фиг.19 представлена дискретная организация производного видеоряда, который может быть как статичным, так и динамическим, в зависимости от способа записи его характеристик по отношению к другим видеорядам. Производный видеоряд состоит из 1-го, 3-го и 5-го фрагментов исходного видео. При варианте дискретной организации (Фиг.20) производный видеоряд содержит два и более фрагментов из одного временного промежутка. На Фиг.18, 19 и 20 видно, что происходит уменьшение размера кадра производного видеоряда и процесс его получения.The static or dynamic organization of the derived video sequence can be linear (Fig. 18), while the derived video sequence is composed of fragments of frames arranged in series. On Fig presents a discrete organization of the derived video sequence, which can be both static and dynamic, depending on the method of recording its characteristics in relation to other video sequences. The derived video sequence consists of the 1st, 3rd and 5th fragments of the original video. In the discrete organization variant (Fig. 20), the derived video sequence contains two or more fragments from the same time interval. On Fig, 19 and 20 it is seen that there is a decrease in the frame size of the derived video sequence and the process of its receipt.

Обработку видеоматериала для записи на диск проводят аналогичным образом.Processing of video material for writing to disk is carried out in a similar way.

Возможно фрагментирование непосредственно перед трансляцией с передачей всех необходимых данных пользователю для немедленного воспроизведения. При использовании данного метода происходит процесс мультипоточного фрагментирования с формированием производного мультипоточного синхронного транслирования производных видеорядов и с параллельной передачей управляющей информации. Данный способ может применяться для предотвращения копирования прямых трансляций либо лучшей защиты видеоматериала. К недостаткам такой реализации можно отнести ресурсоемкость данного процесса.It is possible to fragment immediately before the broadcast with the transfer of all necessary data to the user for immediate reproduction. When using this method, a multi-threaded fragmentation process occurs with the formation of a multi-threaded synchronous broadcast derivative derivation of video sequences and with the parallel transfer of control information. This method can be used to prevent copying of live broadcasts or better protection of video material. The disadvantages of this implementation include the resource intensity of this process.

При воспроизведении фрагменты, с помощью управляющей информации, восстанавливают - производят обратные преобразования примененных обратимых эффектов: обратный поворот, возврат отражения и т.п. Далее, в соответствии с управляющей информацией фрагменты располагают по координатам и слоям и происходит синхронное воспроизведение фрагментов, образуя видеоинформацию, идентичную по восприятию с исходной. Другими словами, осуществляют необходимую последовательность расположения фрагментов в 3-мерной видеоматрице-мозаике для получения двумерной видеопроекции, идентичной по восприятию с исходным изображением.When playing back, fragments are restored using the control information — they produce inverse transformations of the applied reversible effects: reverse rotation, reflection return, etc. Further, in accordance with the control information, the fragments are arranged in coordinates and layers and the fragments are synchronously reproduced, forming video information identical in perception to the original one. In other words, the necessary sequence of arrangement of fragments in a 3-dimensional video matrix-mosaic is carried out to obtain a two-dimensional video projection that is identical in perception to the original image.

Один из вариантов сборки фрагментированного видеоматериала можно проиллюстрировать на фиг.7.One of the options for assembling fragmented video material can be illustrated in Fig.7.

В этом случае ни один из фрагментов не сохранил размеры исходного видеокадра, но размеры исходного видеокадра присутствуют в управляющей информации, т.е. в этом примере отсутствует базовый слой. В данном примере последовательность расположения слоев не играет роли, так как фрагменты не перекрывают друг друга. Все фрагменты располагают согласно координатам относительно размера исходного видеокадра, образуя при совмещении изображение, идентичное по размеру с исходным.In this case, none of the fragments saved the dimensions of the original video frame, but the sizes of the original video frame are present in the control information, i.e. In this example, the base layer is missing. In this example, the sequence of arrangement of the layers does not matter, since the fragments do not overlap each other. All fragments are arranged according to the coordinates relative to the size of the original video frame, forming, when combined, an image identical in size to the original.

Фрагменты могут передаваться в нескольких видеопотоках либо в одном потоке, содержащем всю необходимую информацию.Fragments can be transmitted in several video streams or in one stream containing all the necessary information.

Аудиодорожка может находиться на одном из воспроизводимых видеорядов, может находиться отдельно, по частям в различных видеорядах или находиться одновременно в нескольких фрагментах, что дает дополнительную защиту от копирования, т.к. при десинхронизации воспроизводимых фрагментов будут присутствовать аудиопомехи, вызванные одновременным воспроизведением нескольких несинхронизированных аудиодорожек.The audio track can be on one of the reproduced video sequences, it can be separately, partially in different video sequences, or can be in several fragments at the same time, which gives additional protection against copying, as during desynchronization of reproduced fragments, there will be audio interference caused by simultaneous playback of several unsynchronized audio tracks.

В качестве защиты от перехвата, необходимая для качественного просмотра управляющая информация, содержащая необходимые для качественного просмотра данные, такие как координаты, размеры, количество фрагментов и местоположение кадра в видеоряде, может быть дополнительно зашифрована. Шифрование осуществляют, например, с применением симметричного шифрования с ключом 64-128 бит. Для просмотра в режиме онлайн более целесообразно использовать симметричные потоковые шифры RC4 (алгоритм шифрования с ключом переменной длины), SEAL (Software Efficient Algorithm, программно-эффективный алгоритм), WAKE (World Auto Key Encryption algorithm, всемирный алгоритм шифрования на автоматическом ключе).As protection against interception, the control information necessary for high-quality viewing containing the data necessary for high-quality viewing, such as coordinates, sizes, number of fragments and frame location in the video sequence, can be additionally encrypted. Encryption is carried out, for example, using symmetric encryption with a key of 64-128 bits. For viewing online, it is more advisable to use symmetric RC4 stream ciphers (variable-length key encryption algorithm), SEAL (Software Efficient Algorithm, software-efficient algorithm), WAKE (World Auto Key Encryption algorithm, world-wide automatic key encryption algorithm).

Для дисков более целесообразно использовать двустороннее асимметричное шифрование с применением ассиметричных алгоритмов RSA (Rivest-Shamir-Adleman) или DSA (Digital Signature Algorithm).For drives, it is more appropriate to use two-way asymmetric encryption using asymmetric RSA (Rivest-Shamir-Adleman) or DSA (Digital Signature Algorithm) algorithms.

При воспроизведении из полученных при фрагментировании производных видеорядов формируют видеопотоки, которые располагают и синхронизируют воспроизведение согласно с управляющей информацией.When reproducing from derived from fragmentation of video sequences, video streams are formed that arrange and synchronize the playback in accordance with the control information.

Синхронное воспроизведение (демонстрируется зависимость от расположения слоев) видеоматериала хорошо демонстрируется на примере Фиг.9, 9а и 9б.Synchronous playback (showing the dependence on the location of the layers) of the video material is well demonstrated by the example of Figures 9, 9a and 9b.

Для иллюстрации процесса воспроизведения рассмотрим указанные выше фигуры. После чтения трех производных видеорядов, их необходимо выстроить в правильном порядке, так как слои будут перекрывать друг друга. В данном случае правильным расположением слоев будет следующее. Первым располагают слой, изображенный на Фиг.9 без изменений, так как он сохранил размеры исходного видеокадра. Он является базовым при восстановлении. Следующим поверх изображения накрадывают фрагмент, представленный на Фиг.9б, в соответствии с координатами, указывающими его расположение. Поверх фрагментов, показанных на Фиг.9 и Фиг.9б, накладывают фрагмент с Фиг.9а, так же согласно координатам расположения. Слои должны быть располагаемы именно в таком порядке, так как в любом противном случае исходное изображение не будет получено. При воспроизведении видеоматериала, фрагментированного как на Фиг.5, Фиг.6, вырезанный фрагмент располагают поверх базового.To illustrate the playback process, consider the above figures. After reading the three derived video sequences, they must be arranged in the correct order, since the layers will overlap each other. In this case, the following will be the correct arrangement of layers. The first one is the layer depicted in FIG. 9 without changes, since it retained the dimensions of the original video frame. It is basic in recovery. The fragment shown in Fig. 9b is next placed over the image in accordance with the coordinates indicating its location. On top of the fragments shown in Fig. 9 and Fig. 9b, the fragment of Fig. 9a is superimposed, also according to the location coordinates. Layers should be arranged in this order, since in any other case the original image will not be obtained. When playing back video material fragmented as in FIG. 5, FIG. 6, the cut-out fragment is placed on top of the base.

Синхронизацию воспроизведения фрагментов выполняют различными способами. Например, в ОС Windows, с помощью DirectX, DirectShow читаются все файлы, далее они преобразуются в потоки, происходит запуск. После запуска существует небольшая десинхронизация воспроизведения. Для ее компенсации отслеживают разницу местоположения воспроизводимого кадра для каждого фрагмента. Далее в каждом потоке выставляют компенсацию расположения воспроизводимого кадра. Компенсационный сдвиг производят на количество кадров, отличное от фрагмента, взятого как базовый. После чего видеоизображение приобретает параметры, идентичные исходному видео.Fragment synchronization is performed in various ways. For example, in Windows, using DirectX, DirectShow, all files are read, then they are converted into streams, and startup is performed. After starting, there is a slight playback desynchronization. To compensate for it, the difference in the location of the reproduced frame for each fragment is tracked. Then, in each stream, compensation for the location of the reproduced frame is set. The compensation shift is produced by the number of frames different from the fragment taken as the base. After that, the video image acquires parameters identical to the original video.

Специалистам в данной области техники очевидно, как практически можно реализовать настоящее изобретение без более подробного описания конкретных деталей. Во многих деталях данного изобретения хорошо известные способы, процедуры, компоненты и схемы подробно не описаны, чтобы без необходимости не усложнять аспекты настоящего изобретения.Those skilled in the art will appreciate how the invention can be practiced without a more detailed description of specific details. In many details of the present invention, well-known methods, procedures, components, and circuits are not described in detail, so as not to complicate aspects of the present invention without the need.

Настоящее изобретение можно использовать для предотвращения незаконного копирования видеоинформации любого типа с любого источника видеоинформации (например, видеосигнал вещания или видеосигнал, распространяемый по кабелю и др.) с цифровым форматом. Решение может использоваться для предотвращения незаконного копирования дисков.The present invention can be used to prevent illegal copying of any type of video information from any source of video information (for example, a broadcast video signal or a video signal distributed via cable, etc.) with a digital format. The solution can be used to prevent illegal copying of disks.

Преимуществами настоящего способа защиты являются:The advantages of this protection method are:

- принципиально новый подход к защите видеоинформации;- A fundamentally new approach to protecting video information;

- сложность восстановления исходного видео даже при удачном перехвате потока с управляющей информацией;- the difficulty of restoring the original video even with a successful interception of the stream with control information;

- возможность совместного использования с существующими методами защиты;- the possibility of sharing with existing methods of protection;

- возможность защитить видеоматериалы, даже при краже мастер-диска на производстве - т.к. до запуска сервера с необходимой для просмотра управляющей информацией восстановить видеоматериал будет невозможно.- the ability to protect video materials, even when a master disk is stolen at the factory - because before starting the server with the control information necessary for viewing, it will be impossible to restore the video material.

Изложенный способ надежно защищает видеоматериалы от копирования и несанкционированного воспроизведения.The foregoing method reliably protects video materials from copying and unauthorized reproduction.

Приведенное описание не ограничивает настоящее изобретение рассмотренными примерами, которые являются всего лишь иллюстрациями. Объем настоящего изобретения определяется только приложенной формулой изобретения с учетом возможных эквивалентов.The above description does not limit the present invention to the examples considered, which are merely illustrations. The scope of the present invention is determined only by the attached claims taking into account possible equivalents.

Источники информацииInformation sources

1. Патент US 8171118. МПК G06F 15/16. Application streaming over HTTP / John Sheehan, Naveed Ahmad, Kristofer Reierson; Microsoft Corporation, Redmond, WA(US). - 12/183956; Заявл. 31.07.2008; Опубл. 01.05.2012.1. Patent US 8171118. IPC G06F 15/16. Application streaming over HTTP / John Sheehan, Naveed Ahmad, Kristofer Reierson; Microsoft Corporation, Redmond, WA (US). - 12/183956; Claim 07/31/2008; Publ. 05/01/2012.

2. Патент №2427898 РФ, МПК G06F 17/00 (2006.01); H04L 9/00 (2006.01). Защита цифрового мультимедиа с различными типами содержимого / КЛЕМЕТС Андерс Э. (US), АЛКОУВ Джеймс М. (US), БХАТТ Санджай (US), ОЛИВЕЙРА Эдуарду П. (US), ПАКА Ананд (US); МАЙКРОСОФТ КОРПОРЕЙШН (US). - Заявка: 2008104858/08; Заявл. 10.08.2006; Опубл. 27.08.2011.2. Patent No. 2427898 of the Russian Federation, IPC G06F 17/00 (2006.01); H04L 9/00 (2006.01). Protection of digital multimedia with various types of content / KLEMETS Anders E. (US), ALKOU James M. (US), BHATT Sanjay (US), OLIVERA Eduardo P. (US), PAKA Anand (US); MICROSOFT CORPORATION (US). - Application: 2008104858/08; Claim 08/10/2006; Publ. 08/27/2011.

3. Заявка WO 9960791, G06T 1/00; H04N 7/08; H04N 7/081; H04N 7/26; H04N 7/30 METHOD AND APPARATUS FOR WATERMARK DETECTION FOR SPECIFIC SCALES AND ARBITRARY SHIFTS / COLLIER DAVID C; MACROVISION CORP [US]. - WO 1999US03338; Заявл. 17.02.1999 г.3. Application WO 9960791, G06T 1/00; H04N 7/08; H04N 7/081; H04N 7/26; H04N 7/30 METHOD AND APPARATUS FOR WATERMARK DETECTION FOR SPECIFIC SCALES AND ARBITRARY SHIFTS / COLLIER DAVID C; MACROVISION CORP [US]. - WO 1999US03338; Claim 02.17.1999

4. Заявка MX 2012011078 (А), МПК H04N 7/167. Video watermarking method resistant to temporal desynchronization attacks / AVALOS PEDRO AARON HERNANDEZ [MX]; URIBE CLAUDIA FEREGRINO; PARRA RENE ARMANDO CUMPLIDO; HERNANDEZ JOSE JUAN GARCIA; INST NAC DE ASTROFISICA OPTICA Y ELECTRONICA [MX]. - MX20120011078; Заявл. 25.09.2012 г.4. Application MX 2012011078 (A), IPC H04N 7/167. Video watermarking method resistant to temporal desynchronization attacks / AVALOS PEDRO AARON HERNANDEZ [MX]; URIBE CLAUDIA FEREGRINO; PARRA RENE ARMANDO CUMPLIDO; HERNANDEZ JOSE JUAN GARCIA; INST NAC DE ASTROFISICA OPTICA Y ELECTRONICA [MX]. - MX20120011078; Claim 09/25/2012

5. Патент №2251821 РФ, МПК H04N 7/26, G11B 20/10. Способ введения водяных знаков в изображения, не зависящий от изменения масштаба / РАЙАН Джон О. (US); МАКРОВИЖН КОРПОРЕЙШН (US). - Заявка: 2002105916/09; Заявл. 01.08.2000; Опубл. 10.05.2005.5. Patent No. 2251821 of the Russian Federation, IPC H04N 7/26, G11B 20/10. The method of introducing watermarks in images that are not dependent on zooming / RYAN John O. (US); MACROVISION CORPORATION (US). - Application: 2002105916/09; Claim 08/01/2000; Publ. 05/10/2005.

6. Патент №2394288 РФ, МПК G11B 20/10 (2006.01). Система предоставления информации, устройство воспроизведения, способ воспроизведения, устройство предоставления информации, способ предоставления информации / КАТО Мотоки (JP), ХАМАДА Тосия (JP), КОБАЯСИ Есиюки (JP); СОНИ КОРПОРЕЙШН (JP). - Заявка 2006117983/28; Заявл. 30.09.2004; Опубл. 10.07.2010.6. Patent No. 2394288 of the Russian Federation, IPC G11B 20/10 (2006.01). Information providing system, reproducing device, reproducing method, information providing device, information providing method / CATO Motoki (JP), HAMADA Toshiya (JP), KOBAYASI Yoshiyuki (JP); SONY CORPORATION (JP). - Application 2006117983/28; Claim 09/30/2004; Publ. 07/10/2010.

7. Патент №2130237 РФ, МПК H04N 7/16, H04N 7/167. Усовершенствованный способ защиты от видеокопирования введением горизонтальных и вертикальных искажений изображения / Питер Дж. Уонфор (US), Элистер Дж. Кнокс (GB), Джереми Дж. Коркоран (GB), Джон О. Райн (US), Рональд Кван (US); МАКРОВИЖН КОРПОРЕЙШН (US). - Заявка: 95122715/09, 09.05.1994; Заявл. 01.08.2000; Опубл. 10.05.1999.7. Patent No. 2130237 of the Russian Federation, IPC H04N 7/16, H04N 7/167. An Advanced Way to Protect Against Video Copying by Introducing Horizontal and Vertical Image Distortion / Peter J. Wanfor (US), Alistair J. Knox (GB), Jeremy J. Corcoran (GB), John O. Rein (US), Ronald Kwan (US); MACROVISION CORPORATION (US). - Application: 95122715/09, 05/09/1994; Claim 08/01/2000; Publ. 05/10/1999.

Claims (15)

1. Способ защиты видеоматериалов от копирования и несанкционированного воспроизведения, в котором предварительно проводят подготовку видеоматериала, для этого кадры, составляющие исходный видеоряд, разбивают на фрагменты, таким образом обрабатывают весь исходный видеоряд, с формированием управляющей информации для воспроизведения видеоматериала, после фрагментирования и обработки фрагментов получают производные видеоряды, составленные из фрагментов кадров, при этом организацию производного видеоряда выполняют статичной или динамической, которая в то же время может быть линейной или дискретной, при воспроизведении с помощью управляющей информации из синхронно воспроизводимых производных видеорядов, сопровождаемых аудиодорожкой, восстанавливают видеоинформацию до идентичной по восприятию с исходной.1. A method of protecting video materials from copying and unauthorized reproduction, in which the video material is preliminarily prepared, for this, the frames making up the original video sequence are divided into fragments, thereby processing the entire original video sequence, with the formation of control information for reproducing the video material, after fragmentation and processing of the fragments receive derived footage made up of fragments of frames, while the organization of the derived footage is performed static or dynam video, which at the same time can be linear or discrete, when reproducing using control information from synchronously reproduced derivatives of video sequences accompanied by an audio track, the video information is restored to the same perception as the original. 2. Способ по п.1, в котором фрагменты могут иметь различную форму, размеры либо содержать части соседних фрагментов либо постороннюю информацию.2. The method according to claim 1, in which the fragments can have a different shape, size, or contain parts of adjacent fragments or extraneous information. 3. Способ по п.1, в котором фрагменты подвергают дополнительной обработке с применением обратимых эффектов, таких как поворот, отражение и других подобных изменений.3. The method according to claim 1, in which the fragments are subjected to additional processing using reversible effects, such as rotation, reflection and other similar changes. 4. Способ по п.1, в котором фрагменты подвергают дополнительной обработке с применением необратимых эффектов, таких как сильное размытие, частичное снижение качества либо замена на закрывающий фрагмент, например рекламный баннер, рекламный ролик или иное изображение.4. The method according to claim 1, in which the fragments are subjected to additional processing using irreversible effects, such as strong blurring, partial reduction in quality, or replacement with a cover fragment, for example, an advertising banner, commercial or other image. 5. Способ по п.1, в котором управляющая информация для воспроизведения видеоматериала содержит координаты, формы, размеры, количество, идентификаторы фрагментов, местоположение кадра в общем видеоряде, расположение, прозрачность и другие свойства фрагментов и исходного видеоматериала, необходимые для восстановления изображения до исходного видеоизображения, сформированная управляющая информация содержит сведения о модификации и искажениях, произведенных с полученными фрагментами, обратимыми и необратимыми, а также о порядке расположения и уровне прозрачности слоев для последовательного наложения фрагментов при восстановлении фрагментированного кадра до идентичного по восприятию с исходным.5. The method according to claim 1, in which the control information for reproducing the video material contains the coordinates, shapes, sizes, number, identifiers of fragments, the location of the frame in the overall video sequence, location, transparency and other properties of the fragments and the original video material needed to restore the image to the original video images, the generated control information contains information about the modifications and distortions produced with the obtained fragments, reversible and irreversible, as well as the order the level and transparency of layers for sequential overlapping of fragments when restoring a fragmented frame to an identical perception with the original. 6. Способ по п.1, в котором производные видеоряды записывают в отдельные файлы, либо в общий файл-контейнер, либо иным способом, сохраняющим информацию в виде, пригодном для дальнейшего использования в процессе восстановления исходного видеоизображения.6. The method according to claim 1, in which the derived video sequences are recorded in separate files, or in a common file container, or in another way that saves the information in a form suitable for further use in the process of restoring the original video image. 7. Способ по п.1, в котором фрагментирование осуществляют непосредственно перед трансляцией путем индивидуального фрагментирования для каждого просмотра с передачей всех необходимых данных для немедленного воспроизведения.7. The method according to claim 1, in which the fragmentation is carried out immediately before translation by individual fragmentation for each viewing with the transfer of all necessary data for immediate reproduction. 8. Способ по п.1, в котором организацию производного видеоряда выполняют статичной, при которой в процессе фрагментирования и воспроизведения координаты, размеры и прочие характеристики производного видеоряда не изменяют по отношению к другим видеорядам.8. The method according to claim 1, in which the organization of the derived footage is performed static, in which during the fragmentation and playback of the coordinates, sizes and other characteristics of the derived footage do not change with respect to other footages. 9. Способ по п.1, в котором организацию производного видеоряда выполняют динамической, при этом характеристики производного видеоряда изменяют в процессе фрагментирования и воспроизведения по отношению к другим видеорядам.9. The method according to claim 1, in which the organization of the derived footage is dynamic, while the characteristics of the derived footage are changed during fragmentation and playback in relation to other footages. 10. Способ по п.1, в котором организацию производного видеоряда выполняют линейной, при этом производный видеоряд формируют из фрагментов кадров, расположенных последовательно.10. The method according to claim 1, in which the organization of the derived video sequence is linear, while the derived video sequence is formed from fragments of frames arranged in series. 11. Способ по п.1, в котором организацию производного видеоряда выполняют дискретной, при этом производный видеоряд формируют из фрагментов кадров, расположенных в разных временных промежутках исходного видеоряда.11. The method according to claim 1, in which the organization of the derived footage is performed discrete, while the derived footage is formed from fragments of frames located at different time intervals of the source footage. 12. Способ по п.1, в котором при воспроизведении производят обратные преобразования примененных обратимых эффектов, таких как обратный поворот, возврат отражения или других подобных изменений, далее, в соответствии с управляющей информацией фрагменты располагают по координатам и слоям для синхронного воспроизведения фрагментов и получения видеоизображения, идентичного по восприятию с исходным.12. The method according to claim 1, in which when playing back inverse transformations of applied reversible effects, such as reverse rotation, return of reflection or other similar changes, are performed, then, in accordance with the control information, the fragments are arranged in coordinates and layers for simultaneous reproduction of fragments and obtaining video, identical in perception to the original. 13. Способ по п.1, в котором производные видеоряды передают в нескольких видеопотоках либо в одном потоке, содержащем всю необходимую информацию.13. The method according to claim 1, in which the derived video sequences are transmitted in several video streams or in a single stream containing all the necessary information. 14. Способ по п.1, в котором аудиодорожку располагают на одном или на нескольких производных видеорядах, либо по частям в различных видеорядах, либо в нескольких производных фрагментах, либо отдельно.14. The method according to claim 1, in which the audio track is placed on one or more derivative video sequences, or in parts in different video sequences, or in several derivative fragments, or separately. 15. Способ по п.1, в котором для защиты от перехвата управляющую информацию для воспроизведения видеоматериала дополнительно шифруют с использованием симметричных или асимметричных алгоритмов шифрования. 15. The method according to claim 1, in which, to protect against interception, control information for reproducing video material is further encrypted using symmetric or asymmetric encryption algorithms.
RU2014100610/08A 2014-01-09 2014-01-09 Method of protecting video materials from unauthorised reproduction and copying RU2573768C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100610/08A RU2573768C2 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method of protecting video materials from unauthorised reproduction and copying

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100610/08A RU2573768C2 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method of protecting video materials from unauthorised reproduction and copying

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014100610A RU2014100610A (en) 2015-07-20
RU2573768C2 true RU2573768C2 (en) 2016-01-27

Family

ID=53611375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100610/08A RU2573768C2 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method of protecting video materials from unauthorised reproduction and copying

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2573768C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110019866B (en) * 2017-09-30 2023-03-10 腾讯科技(深圳)有限公司 Dynamic picture playing method, device and storage medium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2191423C2 (en) * 1995-06-30 2002-10-20 Сони Корпорейшн Data recording method and device; data medium; data reproduction method and device
RU2238614C2 (en) * 1998-05-08 2004-10-20 Квэлкомм Инкорпорейтед Device and method for broadcasting video and audio programs to remote locations
RU2416825C2 (en) * 2004-12-13 2011-04-20 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Method for protecting content of recording medium and recording medium storing content protected using said method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2191423C2 (en) * 1995-06-30 2002-10-20 Сони Корпорейшн Data recording method and device; data medium; data reproduction method and device
RU2238614C2 (en) * 1998-05-08 2004-10-20 Квэлкомм Инкорпорейтед Device and method for broadcasting video and audio programs to remote locations
RU2416825C2 (en) * 2004-12-13 2011-04-20 ЭлДжи ЭЛЕКТРОНИКС ИНК. Method for protecting content of recording medium and recording medium storing content protected using said method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014100610A (en) 2015-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101127194B1 (en) System and method for providing a secure content with revocable access
EP3179438B1 (en) System and method for creating a temporal-based dynamic watermark
US7319469B2 (en) Copy protection arrangement
US8237776B2 (en) Method and apparatus for generating stereoscopic images from a DVD disc
EP1437897A2 (en) Methods and apparatus for embedding and detecting digital watermarks
EP2416520A1 (en) Method and system for protecting by watermarking against non-authorised use original audio or video data which are to be presented
US11455757B2 (en) Method and apparatus for reconstruction of original images from modified images
US7757089B2 (en) Apparatus, method and computer program for distributing and rendering content
JP4340455B2 (en) Image processing program creation method, image processing program creation program, and image processing program creation device
JP2002539487A (en) Signal processing method and apparatus
US7886337B2 (en) Method and apparatus for content protection
DE10164135A1 (en) Multimedia protection system divides data for part encryption with variable length key
US20160241895A1 (en) Distribution of digital media files
RU2573768C2 (en) Method of protecting video materials from unauthorised reproduction and copying
GB2505657A (en) Digital watermarking and fingerprinting of source data
Shirali-Shahreza A new method for real-time steganography
JP4902274B2 (en) Encrypted content creation device and program thereof, and content decryption device and program thereof
JP2007509513A (en) Method and apparatus for decrypting an encrypted supplemental data set
Berchtold et al. Video game watermarking
JP4814615B2 (en) Content encryption apparatus, method and program thereof, and content decryption apparatus, method and program thereof
JPH11344926A (en) Device for preventing unauthorized utilization, unauthorized copy and unauthorized change of contents and recording media therefor
KR20050096533A (en) System for providing high definition multimedia contents and preventing an infringing copies
KR101352830B1 (en) Efficient application of video marking technologies
US20130229578A1 (en) On-screen Additions to Movie Presentations
JP2001175170A (en) Method and device for reproducing stream

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170110