DE60001837T2

DE60001837T2 - Skalenunabhängiges wasserzeichnungsverfahren für bilder

Info

Publication number: DE60001837T2
Application number: DE60001837T
Authority: DE
Inventors: O Ryan
Original assignee: Macrovision Corp
Current assignee: Adeia Media LLC
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2020-08-02
Also published as: US7764790B2; KR20020033755A; NZ516764A; EP1198959A1; AU6892300A; KR100761230B1; IL148002A; US8014524B2; WO2001011890A1; JP4387627B2; EP1198959B1; BR0012962A; US20100246882A1; CA2379992A1; CN1186941C; HK1046201A1; ES2193984T3; US20040103293A1; CN1367986A; AU753421B2

Description

Fachgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf den Kopierschutz und insbesondere auf ein Verfahren zum Verhindern des Umgehens eines Wasserzeichen-Kopierschutzes durch Veränderung des Bildmaßstabs.

Hintergrund der Erfindung

DVDs (Digital Versatile Discs), welche sich von den CDs (Compact Discs) ableiten, werden zunehmend als ein Medienformat für das Speichern von digitalen Video- und Audiodaten beliebter. Aus Gründen, zu denen die in hohem Maße verbesserte Video- und Audio-Qualität sowie die erhöhte Zuverlässigkeit gehören, ersetzt das DVD-Format allmählich das VHS (Video Home System)-Band-Format als bevorzugtes Format für das Speichern von Heimvideoinhalten, wie zum Beispiel Filme usw. Die technische Überlegenheit, die DVDs für die Verbraucher attraktiv macht, bereitet auch den Inhabern der Urheberrechte der DVDs, wie zum Beispiel Filmstudios, große Sorgen. Das liegt darin begründet, dass, anders als bei analogen Kopien, die dem Original gegenüber merklich minderwertiger sind, eine digitale Kopie hinsichtlich der Video- und Audioqualität im Wesentlichen dem Original gleichwertig sein kann und es dadurch für Durchschnittsverbraucher zu verlockend ist, DVD-Inhalte unbefugt zu kopieren. Eine solche Verlockung kann leicht realisiert werden, seitdem DVD-Recorder, Digital- VHS-Recorder (DVHS), Digital-Videokassetten-Recorder (DVCRs) und andere Recorder für das Aufzeichnen von digitalen Formaten, die heute professionellen Anwendern zur Verfügung stehen, in nicht allzu ferner Zukunft zu einem erschwinglichen Preis auch den Durchschnittsverbrauchern zur Verfügung stehen.
Eine vorgeschlagene Lösung des Problems des unbefugten Kopierens (analog oder digital) ist das Einbetten verborgener Legalisierungsinformationen (z. B. eine einmalige Seriennummer, einen Transaktions-Identifizierer usw.) oder von verborgenen Kopierschutzinformationen (z. B. eine Urheberrechts-Anmerkung oder andere) in das Original-Video während der Herstellung. Die verborgenen Legalisierungs- und Kopierschutzinformationen, die allgemein als Wasserzeichen bezeichnet werden, sind für das bloße Auge nicht wahrnehmbar, können jedoch unter Verwendung von speziellen Schaltungsanordnungen und/oder Algorithmen erfasst werden. Typische Prozesse für das Versehen mit Wasserzeichen sind die, welche zum Beispiel in WO-A-0051348, WO-A-9918723 und WO-A-9960791 offenbart sind. Die Wasserzeichen sind in natürlich auftretende Veränderungen über ein Bild eingebettet und können ausreichend stabil sein, um Mehrfacherzeugungen von Kopien, Modifikation und Komprimierung zu überstehen. In seiner einfachsten Anwendung, die daher am leichtesten festzustellen und aufzudecken ist, ist das Wasserzeichen dem Originalvideo als Kopffeld und Nachsatz beigefügt. In raffinierteren Anwendungen ist das Wasserzeichen über das Originalvideo verteilt, wodurch es viel schwieriger gemacht wird, es zu erkennen und zu eliminieren. Um das illegale, digitale Kopieren von DVDs zu verhindern, weisen alle DVD-Recorder, DVHS-Recorder, DVCRs und andere Recorder von digitalen Formaten, die diesem Kopierschutzverfahren entsprechen, einen Detektor auf, der in der Lage ist, das in das digitale oder analoge Video eingebettete Wasserzeichen, das von einem DVD-Player übertragen wird, der eine DVD oder andere Videoquellen abspielt, zu erfassen. Diese DVD-Recorder, DVHS-Recorder, DVCRs und andere Recorder von digitalen Formaten sind dazu ausgestaltet, sich jedes Mal dann, wenn ein solches Wasserzeichen in dem digitalen Datenstrom erscheint, sich selbst abzuschalten und dadurch den illegalen Kopierversuch zu stoppen.
Ein Merkmal der Veränderung des Bildmaßstabs (d. h. der Dimensionierung) wird jedoch bald als Standardmerkmal in allen DVD-Playern zur Verfügung stehen, um körperliche Maßstabsveränderungen des DVD-Videobilds zu erlauben. Wenn das DVD-Videobild mit einem größeren oder kleineren Maßstab relativ zu einem Standardmaßstab versehen wird, kann durch die DVD-Recorder, DVHS-Recorder, DVCRs und andere Recorder von digitalen Formaten ein Wasserzeichen nicht erfasst werden. Der Grund dafür ist, dass ein Wasserzeichen normalerweise unter Verwendung vorbestimmter x-y-Koordinaten relativ zu den horizontalen und vertikalen Synchronisationsimpulsen erfasst wird. Da die Position und die Größe des Wasserzeichens direkt relativ zu der Bildmaßstabsveränderung variiert, können die vorbestimmten x-y-Koordinaten bei der Anordnung des Wasserzeichens nicht mehr genau sein. Es wird nun auf Fig. 1A-1C Bezug genommen, die als Beispiele die Veränderungen der Position und Größe eines beispielhaften Wasserzeichens auf Grund einer Maßstabsänderung darstellen. Fig. 1A erläutert als ein Beispiel die Position (X, Y) und die Größe (H, W - Höhe, Breite) des beispielhaften Wasserzeichens 102 relativ zu dem Videobild 101 und dem Bildschirm 100, wenn das Videobild 101 und das Wasserzeichen 102 Standardmaßstab aufweisen.
Proc SPIE, Bd. 3314, 28-01-98, S. 122-131 fasst die verschiedenen Verfahren der Wasserzeichendetektierung für modifizierte Bilder zusammen.
Figur iß erläutert als ein Beispiel die Position und die Größe des Wasserzeichens 102 relativ, zu dem Videobild 101 und dem Bildschirm 100, wenn das Videobild 101 und das Wasserzeichen 102 einen willkürlich vergrößerten Maßstab aufweisen, so dass dieses Videobild 101 den gesamten Bildschirm 100 ausfüllt. Wie in Fig. 1B dargestellt ist zusätzlich dazu, dass die Größe (H&sub1;W&sub1;) vergrößert ist, die Position (X&sub1;Y&sub2;) des Wasserzeichens 102 relativ zu seinen vorherigen in Fig. 1A dargestellten Positionen verschoben. Fig. 1C erläutert als ein Beispiel die Position und Größe des Wasserzeichens 102 relativ zu dem Videobild 101 und dem Bildschirm 100, wenn das Videobild 101 und das Wasserzeichen 102 einen verkleinerten Maßstab aufweisen. Wie in Fig. 1C dargestellt, ist zusätzlich dazu, dass die Größe (H&sub2;W&sub2;) vergrößert ist, die Position (X&sub2;Y&sub2;) des Wasserzeichens 102 relativ zu seinen vorherigen in Fig. 1A und 1B dargestellten Positionen verschoben.
Wie durch Fig. 1A bis 1C vorher aufgezeigt wird, können die Veränderungen in der Position eines Wasserzeichens infolge einer Bildmaßstabsänderung bewirken, das ein Wasserzeichen unerfasst bleibt. Wenn das Wasserzeichen durch DVD-Recorder, DVHS-Recorder und DVCRs nicht erfasst wird, schalten sie nicht automatisch ab, um dadurch ein illegales Kopieren zu verhindern und machen dadurch das vorher angeführte Verfahren unwirksam.
Es besteht somit ein Bedarf für eine robuste Technologie, um illegales, digitales Kopieren von DVDs und anderen Videoquellen unter Verwendung der Bildmaßstabsänderung während des Kopierprozesses zu verhindern, ohne dass es erforderlich ist, komplizierte und kostspielige Hardware in den DVD-Recordern, DVHS- Recordern und DVCRs hinzuzufügen.

Zusammenfassung der Erfindung

Daher stellt die vorliegende Erfindung eine Technologie zum Verhindern von illegalem digitalem Kopieren von DVDs und anderen Videoquellen unter Verwendung einer Bildmaßstabsänderung während des Kopierprozesses zur Verfügung, ohne dass es erforderlich ist, komplizierte und kostspielige Hardware in den DVD-Recordern, DVHS-Recordern und DVCRs hinzuzufügen. Die Erfindung ist in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen 1, 13 und 24 definiert, die ein Verfahren, einen Aufzeichnungsträger bzw. ein Signal spezifizieren.
Die vorliegende Erfindung deckt den vorher angeführten Bedarf mit einem stabilen Verfahren, um illegales Kopieren von Videoinformation, wie zum Beispiel DVD, digitale Rundfunk-Videoinformation usw. trotz Verwendung der Maßstabsänderung zu verhindern. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Bereich von Maßstäben, die ein Pirat wahrscheinlich benutzt, in der Bildmaßstabsänderung festgelegt. Ein solcher Bereich von Maßstäben kann zum Beispiel auf der Bildqualität, wie einem Verlust von Bildeinzelheiten entlang den Rändern, basieren. Unter Verwendung dieses Bereichs von Maßstäben wird ein Wasserzeichen mit unterschiedlichen Maßstäben gemäß einem Muster in einen Videoinformationsstrom eingebettet. Insbesondere wird ein Wasserzeichen mit einem Standardmaßstab, der aus dem Bereich von Maßstäben ausgewählt ist, in den Videoinformationsstrom für eine erste Zeitperiode eingebettet. Während oder am Ende der ersten Zeitperiode wird das Wasserzeichen, das einen anderen aus dem Bereich der Maßstäbe ausgewählten Maßstab hat, in den Videoinformationsstrom für eine zweite Zeitperiode eingebettet. Das Zählen der verwendeten Maßstäbe wird überwacht. Dieses Muster wird wiederholt, bis die Zählung die Anzahl von N Maßstäben erreicht. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Wasserzeichen mit einem "inversen" Maßstab identifiziert und verwendet werden kann, um den Effekten der Bildmaßstabsänderung entgegenzuwirken und das Wasserzeichen erneut auf seine Originalgröße und Originalposition zu speichern und es dadurch durch einen normalen Wasserzeichendetektor erfassbar zu machen. Eine solche Detektierung bewirkt, dass ein Recorder während einer illegalen Duplizierung abschaltet.
In einer Ausführung wird für jedes 20-Sekunden-Intervall ein Wasserzeichen über 5 Sekunden eingebettet, gefolgt von 3 Wasserzeichen mit unterschiedlichen Maßstäben für die nächsten 3 Fünf- Sekunden-Intervalle. Wenn das durchgeführt wird, ist das Wasserzeichen mit dem Standardmaßstab über etwa ein Viertel der Dauer der Videoinformation eingebettet und das Wasserzeichen mit anderen ausgewählten Maßstäben ist während der verbleibenden Dauer der Videoinformation eingebettet. Das sichert, dass eine illegale Duplizierung unabhängig von dem verwendeten Maßstab durch eine vorbestimmte Anzahl von Malen während der Dauer der Videoinformation unterbrochen wird. Als eine alternative Ausführung wird jeder ausgewählte Maßstab bei der Maßstabsänderung des eingebetteten Wasserzeichens für eine vorbestimmte Anzahl von Malen verwendet, wodurch gesichert wird, dass der Digitalrecorder diese Anzahl von Malen abschaltet.
Alle Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführung ersichtlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gesehen werden sollte.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1A erläutert als ein Beispiel die Position (X, Y) und die Größe (H, W) des beispielhaften Wasserzeichens 102 relativ zu dem Videobild 101 und dem Bildschirm 100, wenn das Videobild 101 und das Wasserzeichen 102 Standardmaßstab aufweisen.
Fig. 1B erläutert als ein Beispiel die Position und die Größe des Wasserzeichens 102 relativ zu dem Videobild 101 und dem Bildschirm 100, wenn das Videobild 101 und das Wasserzeichen 102 einen willkürlich vergrößerten Maßstab aufweisen, so dass das Videobild 101 den gesamten Bildschirm 100 ausfüllt.
Fig. 1C erläutert als ein Beispiel die Position und die Größe des Wasserzeichens 102 relativ zu dem Videobild 101 und dem Bildschirm 100, wenn das Videobild 101 und das Wasserzeichen 102 einen verkleinerten Maßstab aufweisen.
Fig. 2A erläutert als ein Beispiel die Position (X, Y) und die Größe (H, W) des beispielhaften Wasserzeichens 202 relativ zu dem Videobild 201 und dem Bildschirm 200, wenn das Videobild 201 und das Wasserzeichen 202 beide Standardmaßstab aufweisen.
Fig. 2B erläutert als ein Beispiel die Position und die Größe des Wasserzeichens 202 relativ zu dem Videobild 201 und dem Bildschirm 200, wenn das Videobild 201 einen willkürlich vergrößerten Maßstab aufweist, so dass das Videobild 201 den gesamten Bildschirm 200 ausfüllt und wenn das Wasserzeichen 202 einen verkleinerten Maßstab aufweist, was den Gegeneffekt des erneuten Speicherns des Wasserzeichens auf seine Originalposition und Originalgröße gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verfügung stellt.
Fig. 2C erläutert als ein Beispiel die Position und die Größe des Wasserzeichens 202 relativ zu dem Videobild 201 und dem Bildschirm 200, wenn das Videobild 201 einen willkürlich verkleinerten Maßstab und das Wasserzeichen 202 einen vergrößerten Maßstab aufweist, was den Gegeneffekt des erneuten Speicherns des Wasserzeichens auf seine Originalposition und Originalgröße gemäß der vorliegenden Erfindung zur Verfügung stellt.
Fig. 3 erläutert ein bevorzugtes Wasserzeichen-Verteilungsmuster gemäß der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden Erfindung sind zahlreiche spezifische Einzelheiten angeführt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Fachleute werden jedoch erkennen, dass die vorliegende Erfindung ohne diese spezifischen Einzelheiten praktiziert werden kann. In anderen Fällen sind gut bekannte Verfahren, Komponenten und Schaltungen nicht im Detail beschrieben, um die Aspekte der vorliegenden Erfindung nicht unnötig zu verbergen. Obwohl die nachfolgende Beschreibung die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit dem Verhindern des illegalen Kopierens von DVDs beschreibt, sollte es einer Person mit gewöhnlichen Fachkenntnissen klar sein, dass die vorliegende Erfindung verwendet werden kann, um das illegale Kopieren jedes Typs von Videoinformation (analog oder digital) von jeder Videoquelle (z. B. von einem Funksender oder ein über Kabel geliefertes Videosignal von einem Videorecorder oder anderen Quellen) zu einem Recorder mit digitalem Format zu verhindern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Wasserzeichen durch eine Wasserzeichen-Einbettungseinrichtung während der Herstellung in den Inhalt der DVDs mit verschiedenen Maßstäben (d. h. Größen) eingebettet. Das Wasserzeichen wird bei jedem Maßstab für eine Zeitdauer aufrechterhalten, die ausreichend ist, um es der Detektorschaltung in einem DVD-Recorder, DVHS-Recorder, DVCR oder jeden anderen Recorder für digitales Format zu erlauben, die in dem Wasserzeichen enthaltene Information zu detektieren, zu extrahieren und zu verarbeiten. Während oder am Ende einer ersten Zeitdauer wird das Wasserzeichen auf einen anderen Maßstab (vorzugsweise auf Pseudo-Zufalls-Basis) verändert, um zu sichern, dass jeder von allen Maßstäben in einem Maßstabsveränderungsbereich mit einer Anzahl von N Malen verwendet wird. In der bevorzugten Ausführung wird das Wasserzeichen über eine Gesamtdauer, die etwa ein Viertel der Abspiellänge der DVDs beträgt, auf einen Standardmaßstab (d. h. einen vorgegebenen Standard) gebracht und befindet sich für den Rest der Abspiellänge der DVDs auf anderen Maßstäben. Durch Sichern, dass das Wasserzeichen im Wesentlichen auf alle Werte in einem vorbestimmten Maßstabsbereich gebracht wird, kann ein spezieller Maßstab, der den Gegeneffekt für das erneute Speichern des Wasserzeichens auf seine Original-Position (relativ zu einem absoluten Bezug, wie zum Beispiel horizontale und vertikale Synchronisationen) und seine Originalgröße aufweist, identifiziert und verwendet werden, um es dem Wasserzeichen zu erlauben, durch den Detektor detektiert zu werden, der sich in dem DVD-Recorder, DVHS-Recorder, DVCR oder einem anderen Recorder für digitales Format befindet. Eine solche Detektierung wird durch den Recorder für digitales Format verwendet, um sich selbst abzuschalten und dadurch ein illegales Kopieren zu verhindern.
Es wird nun Bezug auf Fig. 2A bis 2C genommen, welche als Beispiele die Gegeneffekte der Wasserzeichen-Maßstabsänderung relativ zu der Bildmaßstabsänderung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen. Fig. 2A zeigt als ein Beispiel die Position (X, Y) und die Größe (H, W) des beispielhaften Wasserzeichens 202 relativ zu dem Videobild 201 und dem Bildschirm 200, wenn sowohl das Videobild 201 als auch das Wasserzeichen 202 einen Standardmaßstab aufweisen. Ein Standardmaßstab-Wert ist ein vorgegebener Wert, der durch die Originalgerätehersteller (Original Equipment Manufacturers (OEM)) von DVD-Recordern, DVHS-Recordern, DVCRs oder anderen Recordern für digitales Format vorher festgelegt ist. Fig. 2B zeigt als ein Beispiel die Position und die Größe des Wasserzeichens 202 relativ zu dem Videobild 201 und dem Bildschirm 200, wenn das Videobild 201 einen willkürlich vergrößerten Maßstab aufweist, so dass das Videobild 201 den gesamten Bildschirm 200 ausfüllt und wenn das Wasserzeichen 202 einen verkleinerten Maßstab aufweist, was den Gegeneffekt des erneuten Speicherns des Wasserzeichens auf seine Originalposition und Originalgröße zur Verfügung stellt. Wie in Fig. 2B dargestellt, ist trotz der erhöhten Größe des Videobilds 201 das Wasserzeichen 202 auf seine in Fig. 2A dargestellte Original-Position (X, Y) und seine Originalgröße (H, W) zurück gespeichert. Fig. 2C erläutert als ein Beispiel die Position und die Größe des Wasserzeichens 202 relativ zudem Videobild 201 und dem Bildschirm 200, wenn das Videobild 201 einen willkürlich verkleinerten Maßstab und das Wasserzeichen 202 einen vergrößerten Maßstab aufweist, was den Gegeneffekt des erneuten Speicherns des Wasserzeichens auf seine Originalposition und Originalgröße zur Verfügung stellt. Wie in Fig. 2C dargestellt ist trotz der verringerten Größe des Videobilds 201 das Wasserzeichen 202 auf seine in Fig. 2A dargestellte Originalposition (X, Y) und seine Originalgröße (H, W) zurück gespeichert.
Wie in Fig. 2A bis 2C gezeigt wird, ist, um das Wasserzeichen auf seine Originalposition und Originalgröße zurück zu speichern, die Wasserzeichen-Maßstabsänderung "invers" auf die Bild- Maßstabsänderung bezogen. Wenn zum Beispiel das Bild um +10% vergrößert ist, muss das Wasserzeichen um -10% verkleinert werden, wenn seine Position und seine Größe auf seine Originalwerte zurück gespeichert werden sollen. Gleichermaßen muß, wenn das Bild um -10% verkleinert wird, das Wasserzeichen um +10% vergrößert werden, wenn seine Position und seine Größe auf seine Originalwerte zurück gespeichert werden sollen. Es ist daher gemäß der vorliegenden Erfindung erwünscht, zu sichern, dass das Wasserzeichen eine vorbestimmte Anzahl von Malen bei im Wesentlichen allen möglichen Werten in einem Maßstabsänderungsbereich seinen Maßstab ändert, so dass ein spezieller "inverser" Maßstabsänderungswert identifiziert und durch das Wasserzeichen verwendet werden kann, um den Effekten der Bildmaßstabsänderung, das Wasserzeichen durch einen DVD-Inhalts-Piraten zu umgehen, entgegen zu wirken.
In der bevorzugten Ausführung ist ein Maßstabsbereich von ±20% relativ zu dem Standardmaßstab implementiert. Empirische Daten zeigen, das eine Vergrößerung von mehr als ±20% relativ zu dem Standardmaßstab bewirkt, dass wesentliche Details entlang den Rändern des Bilds verloren gehen und es daher wahrscheinlich für ein illegales Kopieren nicht verwendet wird. Gleichermaßen bewirkt eine Verringerung von mehr als -20% relativ zu dem Standardmaßstab wahrscheinlich eine große schwarze Umrandung des Bilds, macht das Bild zu klein zum Betrachten und wird wahrscheinlich nicht für das illegale Kopieren verwendet. Es ist jedoch zu erkennen, dass andere Maßstabsbereiche verwendet werden können und noch im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung liegen. Weil ein normaler Wasserzeichendetektor eine Auflösung von ±25% hat, wird in der vorliegenden Ausführung ein Maßstabsänderungsschritt von ±0,4% verwendet, um eine Grenze gegenüber Überlappung zu bilden. Es ist zu erkennen, dass andere Maßstabsänderungsschritte ebenfalls verwendet werden können und dass ein veränderlicher Maßstabsänderungsschritt ebenfalls in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Bei einem Maßstabsänderungsbereich von ±20% und einem Maßstabsänderungsschritt von ±0,4% gibt es insgesamt 100 Nicht-Standardmaßstäbe in der bevorzugten Ausführung. Daraus ergibt sich mit hoher Wahrscheinlichkeit, dass einer der Nicht-Standardmaßstäbe der "inverse" Maßstab zu dem Maßstab sein wird, der bei der Bildmaßstabsänderung verwendet wird. Wie vorher erläutert, wird, wenn das Wasserzeichen durch einen solchen "inversen" Maßstabsfaktor im Maßstab verändert wird, Position und Größe des Wasserzeichens auf ihren Originalwert zurück gespeichert werden und es dadurch erlaubt wird, dass der Wasserzeichendetektor das Wasserzeichen detektiert.
Darüber hinaus braucht ein normaler Wasserzeichendetektor 5 Sekunden, um die Information in einem eingebetteten Wasserzeichen zu detektieren, zu extrahieren und zu verarbeiten. Somit erfordert in der bevorzugten Ausführung jeder Maßstabsänderungsschritt eine Mindestdauer von 5 Sekunden. Es ist zu erkennen, dass diese Mindestdauer einer Veränderung unterliegt, wenn Wasserzeichendetektoren eingeführt werden. Es ist für das Wasserzeichen auch erwünscht, dass es über ein Viertel der gesamten Abspiellänge der DVD einen Standardmaßstab aufweist. Der Grund dafür ist, dass die ausreichende Anzahl von Unterbrechungen (d. h. Recorder-Abschaltungen) zur Verfügung gestellt wird, um von einem illegalen Kopieren in dem Fall abzuschrecken, dass kein Bildmaßstabsänderungs-Merkmal in dem DVD-Recorder, DVHS- Recorder, DVCR oder anderen Recorder für digitales Format vorhanden ist. Die restlichen drei Viertel der gesamten Abspiellänge der DVD ist den anderen (100) Nicht-Standard-Maßstäben zugeordnet. Einer Person mit gewöhnlichen Fachkenntnissen sollte es klar sein, dass auch aridere Verhältnisse verwenden werden können. So erscheint zum Beispiel in einem Film, der zwei Stunden dauert, ein Standard-Wasserzeichen 360 Mal (1800 Sekunden/5 Sekunden = 360) und ein Nicht-Standard-Wasserzeichen erscheint während des ganzen Films 1080 Mal (5400 Sekunden/5 Sekunden = 1080). Weil 100 Nicht-Standardmaßstäbe vorhanden sind, erscheint das Wasserzeichen bei jedem Nicht-Standardmaßstab 10 Mal während des ganzen Films. Das bedeutet, dass zumindest 10 Unterbrechungen in einem illegalen Kopierversuch vorhanden sind, von denen jede erfordert, dass der Pirat aufstehen, die Platten zurücklaufen lassen, die Bildmaßstabsänderung auf einen neuen Maßstabswert einstellen und dann die Aufzeichnung wieder in Gang setzen muss. Eine solche große Unbequemlichkeit schreckt von den meisten illegalen Heim-Kopierversuchen ab.
In der bevorzugten Ausführung ist, um das standardmaßstabveränderte Wasserzeichen gleichmäßig über den Film zu verteilen in jedes 20-Sekunden-Intervall ein standardmaßstabverändertes Wasserzeichen in den Video-/Audiodaten-Inhalt der DVD 5 Sekunden lang eingebettet, gefolgt von 3 fünf Sekunden-Perioden oder von Perioden mit anderer Dauer, von zufallsmäßigen nicht standardmaßstabveränderten Wasserzeichen. Das Muster wird dann über das nächste 20-Sekunden-Intervall wiederholt, jedoch mit anderen Maßstäben, die für die nicht standardmaßstabveränderten Wasserzeichen ausgewählt sind. Die nicht standardmaßstabveränderten Wasserzeichen werden zufallsmäßig für jeden Film ausgewählt, um es schwierig zu machen, zu bestimmen, wo in welchem Film ein spezieller Wasserzeichenmaßstab auftritt. Dieses Muster basiert auf dem Verhältnis der Gesamtdauer des eingebetteten, standardmaßstabveränderten Wasserzeichens zu den nicht standardmaßstabveränderten Wasserzeichen. Fig. 3 ist eine Darstellung dieses Wasserzeichen-Verteilungsmusters. In Fig. 3 ist eine Folge von Video-Datensätzen entlang einer Zeitlinie abgebildet (die DVD- Inhalts-Information oder andere Videoquellen darstellt), in der ein Wasserzeichen in jeden Datensatz eingebettet ist. Zweckdienlicherweise wird angenommen, dass jeder Datensatz eine Dauer von 5 Sekunden hat. Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die Größen des Wasserzeichens 300 in den Datensätzen verschieden. Der erste Datensatz hat ein Wasserzeichen mit Standardmaßstab und die nachfolgenden Sätze haben Wasserzeichen mit zufallsmäßig anderen Maßstäben. Dieses Muster wiederholt sich über die Dauer der Videoinformation (z. B. die Inhaltslänge der DVD oder von anderen Videoquellen).
Es ist zu erkennen, dass andere Muster ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung liegen. Weil die standardmaßstabveränderten und die nicht standardmaßstabveränderten Wasserzeichen in eine DVD oder irgendeine andere Videoquelle während der Herstellung durch eine professionelle Wasserzeicheneinbettungseinrichtung eingebettet werden, ist keine zusätzliche Hardware in einem Recorder erforderlich. Das reduziert die Kosten des Recorders in hohem Maße und macht es somit für die Recorder-Gerätehersteller attraktiver, sich an einem vorgeschlagenen Urheberrechts-Schutzschema zu beteiligen. Es sollte einer Person mit gewöhnlichen Fachkenntnissen klar sein, dass der Wasserzeichen-Einbettungsprozess gut bekannt ist und die für diesen Prozess verwendeten Wasserzeicheneinbettungseinrichtungen gut bekannt und leicht kommerziell erhältlich sind. Aus Einfachheitsgründen werden sie als solche hierin nicht weiter behandelt. Weil eine professionelle Wasserzeicheneinbettungseinrichtung einige tausend Dollar kostet, sind alle Kosten, die für diese Maschinen aus der vorliegenden Erfindung entstehen, unbedeutend.
Die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung, eine Technologie zum Verhindern des illegalen Kopierens von Videoinformation, wie zum Beispiel von DVDs oder anderen Videoquellen trotz der Verwendung von Bildmaßstabsänderung ist somit beschrieben. Wenn auch die vorliegende Erfindung in Bezug auf spezielle Ausführungen beschrieben ist, sollte sie nicht als auf solche Ausführungen beschränkt, sondern auf die nachfolgenden Ansprüche bezogen, angesehen werden.

Claims

1. Verfahren zum Verhindern von unbefugtem Kopieren von Videoinformation, die durch ein Wasserzeichen in Standardgröße und -position konsistent mit einem Standardmaßstab geschützt ist, wobei das Bild zum Zweck der Umgehung des Wasserzeichens Bildmaßstabsänderungen ausgesetzt sein kann, wobei bei dem Verfahren:

a) ein Bereich von Maßstäben entsprechend den Bildmaßstäben, die beim Versuch der Umgehung des Wasserzeichens verwendet werden, ausgewählt wird,

b) ein Wasserzeichen mit einem ersten aus dem Bereich der Maßstäbe ausgewählten Maßstab in die Videoinformation für eine erste Zeitperiode eingebettet wird,

c) während der oder am Ende der ersten Zeitperiode das Wasserzeichen mit einem anderen Maßstab, der aus dem Bereich der Maßstäbe ausgewählt ist, für eine zweite Zeitperiode in die Videoinformation eingebettet wird,

d) Schritt (c) unter Verwendung eines anderen Maßstabs aus dem Bereich der Maßstäbe wiederholt wird bis eine Anzahl von N Maßstäben eingebettet sind, und

e) Detektieren des Wasserzeichens mit dem Maßstab, der demjenigen Maßstab entspricht, der bei dem Versuch, das Wasserzeichen zu umgehen, verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem weiter die Schritte (b)- (e) über einen Teil oder über die gesamte Videoinformation wiederholt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Wasserzeichen mit dem ersten Maßstab über etwa ein Viertel der Dauer der Videoinformation eingebettet wird, und das Wasserzeichen mit anderen Maßstäben während der verbleibenden Dauer der Videoinformationen eingebettet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem weiter Schritt (d) wiederholt wird, bis jeder Maßstab bei der Maßstabsänderung des eingebetteten Wasserzeichens eine vorgegebene Anzahl von Malen benutzt worden ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei jeder Maßstab in Schritt (c) zufallsmäßig ausgewählt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Bereich der Maßstäbe etwa ±20% relativ zu dem Standardmaßstab ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anzahl N von Maßstäben durch den Bereich von Bildmaßstäben, die verwendet werden können, und durch die Wasserzeichen-Detektierungsauflösung eines Wasserzeichendetektors bestimmt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste und nachfolgende Zeitperioden auf der Zeit, die ein Wasserzeichendetektor zur Detektierung, Extraktion, Verarbeitung des Wasserzeichens benötigt, basieren.

9. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf ein Signal, das von einer DVD (Digital Versatile Disc) stammt.

10. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf ein Signal, das von einer Funksender-, über Kabel gelieferten oder über das Internet gelieferten Videoquelle stammt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Zeitperiode im wesentlichen die gleiche wie die zweite und die nachfolgenden Zeitperioden ist.

12. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Zeitperiode sich von der zweiten und den nachfolgenden Zeitperioden unterscheidet.

13. Aufzeichnungsträger, der einen Inhalt (201) speichert, der durch ein Wasserzeichen (202, 300) in einem Standardmaßstab kopiergeschützt ist, wobei der Inhalt einem Bereich von Bildmaßstäben ausgesetzt sein kann, die dazu ausgelegt sind, das Wasserzeichen zu umgehen, wobei der Aufzeichnungsträger das Wasserzeichen in verschiedenen Maßstäben eingebettet in den Inhalt nach einem Muster enthält, so daß das Wasserzeichen mit einem ersten aus dem Bereich der Maßstäbe ausgewählten Maßstab an einer jeweiligen Position auf dem Aufzeichnungsträger entsprechend einer ersten Zeitperiode des Inhalts eingebettet ist, wobei während oder am Ende der ersten Zeitperiode das Wasserzeichen mit einem anderen Maßstab, ausgewählt aus dem Bereich der Maßstäbe, an einer anderen Position auf dem Aufzeichnungsträger für eine zweite Zeitperiode des Inhalts eingebettet ist, wobei das Wasserzeichen mit verschiedenen Maßstäben in ähnlicher Weise in jeweiligen Positionen auf dem Aufzeichnungsträger eingebettet ist, bis eine Anzahl N von Maßstäben eingebettet ist, und wobei das Wasserzeichen mit dem Maßstab, der dem beim Versuch der Umgehung des Wasserzeichens verwendeten Bildmaßstabs entspricht, detektierbar ist.

14. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13, wobei das eingebettete Wasserzeichenmuster über einen Teil oder über die gesamte Dauer des Inhalts auf dem Aufzeichnungsträger wiederholt ist.

15. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 14, wobei das Wasserzeichen mit dem ersten Maßstab über etwa ein Viertel der Dauer des Inhalts eingebettet ist und das Wasserzeichen mit anderen Maßstäben über die verbleibende Dauer des Inhalts eingebettet ist.

16. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13, wobei das eingebettete Wasserzeichenmuster wiederholt ist, bis jeder Maßstab bei Maßstabsänderungen des eingebetteten Wasserzeichens für eine vorgegebene Anzahl von Malen verwendet ist.

17. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13, wobei jeder Maßstab zufallsmäßig ausgewählt ist.

18. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 14, wobei der Bereich der Maßstäbe ±20% relativ zu dem Standardmaßstab ist.

19. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 14, wobei die Anzahl N von Maßstäben durch den Bereich der Maßstäbe, der verwendet werden kann, und durch die Wasserzeichen-Detektierungsauflösung eines Wasserzeichendetektors bestimmt ist.

20. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 14, wobei die erste und die nachfolgenden Zeitperioden auf der Zeit basieren, die ein Wasserzeichen-Detektor zum Detektieren, Extrahieren und Verarbeiten des Wasserzeichens benötigt.

21. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13, wobei der digitale Aufzeichnungsträger eine DVD (Digital Versatile Disc) ist.

22. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13, wobei die erste Zeitperiode im wesentlichen die gleiche wie die zweite und die nachfolgenden Zeitperioden ist.

23. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13, wobei die erste Zeitperiode sich von der zweiten und den nachfolgenden Zeitperioden unterscheidet.

24. Signaltragende Videoinformation, die durch ein Wasserzeichen in einem Standardmaßstab kopiergeschützt ist, wobei das Videoinformationssignal einem Bereich von Maßstabsänderungen, die zur Umgehung des Wasserzeichens bestimmt sind, ausgesetzt sein kann, wobei das Videoinformationssignal in einem Verbreitungsmedium aufgenommen ist, wobei das Videoinformationssignal ein Wasserzeichen mit verschiedenen Maßstäben eingebettet in die Videoinformation gemäß einem Muster enthält, sodaß das Wasserzeichen mit einem ersten aus dem Bereich der Maßstäbe ausgewählten Maßstab in die Videoinformation für eine erste Zeitperiode eingebettet ist, wobei während oder am Ende der ersten Zeitperiode das Wasserzeichen mit einem anderen, aus dem Bereich der Maßstäbe ausgewähltem Maßstab in die Videoinformation für eine zweite Zeitperiode eingebettet ist, wobei das Wasserzeichen mit verschiedenen Maßstäben in ähnlicher Weise während jeweiliger Zeitperioden in die Videoinformationen eingebettet ist, bis eine Anzahl von N Maßstäben eingebettet ist, und wobei das Wasserzeichen mit dem Maßstab, der demjenigen Bildmaßstab, der dem bei der Umgehung des Wasserzeichens verwendeten entspricht, detektierbar ist.

25. Videoinformationssignal nach Anspruch 24, wobei das eingebettete Wasserzeichenmuster über einen Teil oder die gesamte Dauer der Videoinformation wiederholt ist.

26. Videoinformationssignal nach Anspruch 25, wobei das Wasserzeichen mit dem ersten Maßstab über etwa ein Viertel der Dauer der Videoinformation eingebettet ist und das Wasserzeichen mit anderen Maßstäben über die verbleibende Dauer der Videoinformation eingebettet ist.

27. Videoinformationssignal nach Anspruch 26, wobei das eingebettete Wasserzeichenmuster wiederholt ist, bis jeder Maßstab bei der Maßstabsänderung des eingebetteten Wasserzeichens für eine vorgegebene Anzahl von Malen verwendet ist.

28. Videoinformationssignal nach Anspruch 25, wobei jeder Maßstab zufallsmäßig ausgewählt ist.

29. Videoinformationssignal nach Anspruch 25, wobei der Bereich der Maßstäbe ±20% relativ zu dem Standardmaßstab ist.

30. Videoinformationssignal nach Anspruch 29, wobei die Anzahl N von Maßstäben durch den Bereich der Maßstäbe, die verwendet werden können, und durch die Wasserzeichen-Detektierungsauflösung eines Wasserzeichendetektors bestimmt ist.

31. Videoinformationssignal nach Anspruch 25, wobei die erste und nachfolgende Zeitperioden auf der Zeit basieren, die ein Wasserzeichendetektor zum Detektieren, Extrahieren und Verarbeiten des Wasserzeichens benötigt.

32. Videoinformationssignal nach Anspruch 24, wobei das Videosignal ein funkübertragendes, über Kabel geliefertes oder über Internet geliefertes Videosignal ist.

33. Videoinformationssignal nach Anspruch 24, wobei die erste Zeitperiode im wesentlichen die gleiche wie die zweite und die nachfolgenden Zeitperioden ist.

34. Videoinformationssignal nach Anspruch 24, wobei die erste Zeitperiode sich von der zweiten und den nachfolgenden Zeitperioden unterscheidet.