專利名稱：數(shù)字電視中的視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于信息安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字電視中的視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
數(shù)字電視，是從電視節(jié)目錄制、播出到發(fā)射、接收全部采用數(shù)字編碼與數(shù)字傳輸技術(shù)的新一代電視系統(tǒng)。數(shù)字電視具有高品質(zhì)視頻、聲道數(shù)字聲音和附加交互信息諸多特點(diǎn)，采用數(shù)字電視技術(shù)不僅使各種電視設(shè)備獲得比原有模擬式設(shè)備更高的技術(shù)性能，而且還具有模擬技術(shù)不能達(dá)到的雙向互動(dòng)等新功能。2003年6月12日，國(guó)家廣電總局發(fā)布了《我國(guó)有線電視向數(shù)字化過渡時(shí)間表》明確表示2010年全面實(shí)現(xiàn)數(shù)字廣播電視；2015年實(shí)現(xiàn)停止模擬廣播電視的播出。
隨著數(shù)字電視的全面實(shí)施，勢(shì)必將帶動(dòng)交互式數(shù)字電視的發(fā)展，例如立即付費(fèi)電視(IPPV)，影視點(diǎn)播(VOD)等業(yè)務(wù)的廣泛展開。交互式數(shù)字電視最大的貢獻(xiàn)是將主控權(quán)真正交給用戶，讓觀眾與內(nèi)容充分互動(dòng)，形成全新的更豐富的表達(dá)方式。交互式數(shù)字電視不僅僅提供真正導(dǎo)向式的節(jié)目導(dǎo)航，而且可以提供跨媒體的內(nèi)容表達(dá)方式。目前美、歐、日已經(jīng)開始發(fā)展交互式數(shù)字電視技術(shù)，交互式數(shù)字電視在我國(guó)的興起之勢(shì)也不可阻擋。目前上海已完成有線電視網(wǎng)雙向改造，和使用860MHz寬帶新網(wǎng)在160萬用戶中進(jìn)行運(yùn)營(yíng)性試播，提供交互式數(shù)字電視服務(wù)，以有線電視網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)姆绞?，提供電視點(diǎn)播、家庭購(gòu)物、交互式視頻游戲等功能。交互式電視的雙向通信為本專利的實(shí)施帶來便利。
隨著數(shù)字電視技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)字電視的運(yùn)營(yíng)模式從單一內(nèi)容提供商和運(yùn)營(yíng)商共為一體的局面逐步轉(zhuǎn)換為內(nèi)容提供商和運(yùn)營(yíng)商分離的模式。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中存在一些內(nèi)容提供商以非授權(quán)的方式使用某些節(jié)目，因?yàn)榉涍@些電影的數(shù)字化拷貝極其簡(jiǎn)單，并且在無限拷貝的過程中幾乎不會(huì)損失信號(hào)而達(dá)到幾乎完美的畫面音質(zhì)品質(zhì)，所以某些內(nèi)容提供商自己翻錄下未得到授權(quán)的電視節(jié)目，然后通過提供有償服務(wù)(如視頻點(diǎn)播或付費(fèi)電視等)以獲利，嚴(yán)重侵犯了版權(quán)所有者的利益。
目前已有的數(shù)字電視節(jié)目控制的方法主要采用加密技術(shù)。現(xiàn)有的數(shù)字電視加密方案如CA(Conditional Access有條件接收)系統(tǒng)，其工作原理為，電視臺(tái)在發(fā)射電視信號(hào)的時(shí)候，同步加入密碼信號(hào)，用戶只有通過相應(yīng)的解密技術(shù)，才能識(shí)別和還原出原始的電視圖像和伴音信號(hào)。具體加密處理在發(fā)送端，視頻、音頻或數(shù)據(jù)碼流首先要在控制字的控制下進(jìn)行擾碼加密將數(shù)據(jù)打亂，在解密端要用同樣的控制字控制同樣的電路進(jìn)行解密?？刂谱忠卜Q密鑰，通?？刹粩喔淖?，由編碼端加密后經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)浇饷芏私饷墚a(chǎn)生密鑰。與控制字有關(guān)的加密的信息通常稱為授權(quán)控制信息(ECM)，解密端對(duì)用戶在什么時(shí)間看，看什么頻道進(jìn)行授權(quán)的信息稱為授權(quán)管理信息(EMM)，也加密后通過傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送到解密端，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字電視節(jié)目的授權(quán)播放。
雖然加密技術(shù)早已廣泛用于防止數(shù)字內(nèi)容的非法訪問，但加密技術(shù)僅能用于數(shù)字多媒體內(nèi)容傳輸過程的保護(hù)，一方面，對(duì)于加密后的數(shù)字節(jié)目，非法盜版者可以很有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行破解；另一方面，由于加密的內(nèi)容總要被解密后呈現(xiàn)給用戶，一旦解密以后，非法盜版者可以很方便地對(duì)數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行任意修改與拷貝。這時(shí)，加密技術(shù)就失去了對(duì)內(nèi)容保護(hù)的意義。數(shù)字水印技術(shù)是一項(xiàng)用于標(biāo)識(shí)所有權(quán)、跟蹤使用、保證合法授權(quán)訪問、防止非法復(fù)制和對(duì)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)證的關(guān)鍵技術(shù)，它是數(shù)字內(nèi)容版權(quán)保護(hù)的最有效的解決方案之一。數(shù)字水印利用數(shù)字作品中普遍存在的冗余數(shù)據(jù)與隨機(jī)性，將具有特定意義的標(biāo)記(水印)，利用數(shù)字嵌入的方法隱藏在數(shù)字圖像、聲音、文檔、圖書、視頻等數(shù)字產(chǎn)品中，用以證明創(chuàng)作者對(duì)其作品的所有權(quán)，并作為鑒定、起訴非法侵權(quán)的證據(jù)。同時(shí)，通過對(duì)水印的檢測(cè)和分析，保證數(shù)字信息的完整可靠性。通常而言，數(shù)字水印技術(shù)廣泛用于被動(dòng)式保護(hù)，即在盜版內(nèi)容被傳播以后對(duì)盜版來源的追蹤。水印信息隱藏于一般的數(shù)字電視視頻節(jié)目中，為可視或不可視的數(shù)字信息，該數(shù)字信息或者解密后的數(shù)字信息可以作為節(jié)目的版權(quán)標(biāo)識(shí)，具有唯一性。水印信息可以是文字、符號(hào)、圖像、視頻、音頻、條形碼等形式資料之一或其任意組合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字電視中的視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控正在播放的數(shù)字電視節(jié)目，且不影響節(jié)目的播放質(zhì)量，該系統(tǒng)監(jiān)控具有實(shí)時(shí)性、安全性、透明性、高可靠性和較強(qiáng)的魯棒性。
本發(fā)明提供的一種數(shù)字電視中的視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括注冊(cè)與授權(quán)模塊、版權(quán)監(jiān)控模塊、水印嵌入模塊和數(shù)字電視接收終端；其中，注冊(cè)與授權(quán)模塊用于版權(quán)所有者進(jìn)行注冊(cè)和登陸，并將版權(quán)所有者的節(jié)目基本信息和授權(quán)信息發(fā)送至版權(quán)監(jiān)控模塊；版權(quán)監(jiān)控模塊根據(jù)注冊(cè)與授權(quán)模塊發(fā)送過來的節(jié)目基本信息制作對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，并將該數(shù)字水印發(fā)送至水印嵌入模塊；并接收數(shù)字電視接收終端發(fā)送過來的數(shù)字水印信號(hào)和內(nèi)容提供商信息，將接收到的水印信息與注冊(cè)與授權(quán)模塊發(fā)送過來的版權(quán)授權(quán)信息進(jìn)行比較，從而得到該節(jié)目是否盜版的版權(quán)判斷信息，最后將該版權(quán)判斷信息返回到數(shù)字電視接收終端；水印嵌入模塊接收版權(quán)監(jiān)控模塊發(fā)送的數(shù)字水印，將水印嵌入到需要保護(hù)的原始視頻節(jié)目中，并將嵌入水印后的視頻節(jié)目通過數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)字電視接收終端；數(shù)字電視接收終端接收來自數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的視頻節(jié)目，提取出其中的水印信息發(fā)送給版權(quán)監(jiān)控模塊；并根據(jù)版權(quán)監(jiān)控模塊的反饋信息，控制視頻節(jié)目的播放。
本發(fā)明進(jìn)一步的特征在于上述注冊(cè)與授權(quán)模塊包括用戶注冊(cè)與登陸模塊、節(jié)目授權(quán)模塊、節(jié)目注冊(cè)注銷模塊和內(nèi)容提供商管理模塊；其中，用戶注冊(cè)與登陸模塊用于接收版權(quán)所有者的注冊(cè)與登陸信息，并對(duì)信息進(jìn)行判斷，選擇對(duì)節(jié)目進(jìn)行注冊(cè)、注銷還是授權(quán)，如果是注冊(cè)或注銷，則將版權(quán)所有者的注冊(cè)ID傳給節(jié)目注冊(cè)注銷模塊，如果是授權(quán)，則將版權(quán)所有者的注冊(cè)ID傳給節(jié)目授權(quán)模塊；節(jié)目授權(quán)模塊根據(jù)版權(quán)所有者的注冊(cè)ID將其某個(gè)節(jié)目授權(quán)給某內(nèi)容提供商，并將授權(quán)節(jié)目的相關(guān)信息傳送給版權(quán)監(jiān)控模塊，將節(jié)目授權(quán)的內(nèi)容提供商信息傳送給內(nèi)容提供商管理模塊；節(jié)目注冊(cè)注銷模塊根據(jù)版權(quán)所有者的注冊(cè)ID對(duì)其某個(gè)節(jié)目進(jìn)行注冊(cè)或注銷，并將節(jié)目的節(jié)目編號(hào)傳送給版權(quán)監(jiān)控模塊；內(nèi)容提供商管理模塊用于管理所有的內(nèi)容提供商信息，增加、刪除、修改或查詢內(nèi)容提供商信息。
本發(fā)明進(jìn)一步的特征還在于上述版權(quán)監(jiān)控模塊包括版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊、盜版信息反饋模塊和智能處理模塊；其中，版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊當(dāng)接收需要注冊(cè)節(jié)目ID時(shí)，制作該節(jié)目的水印信息，并將其傳送至水印嵌入模塊；當(dāng)接收到需要注銷的節(jié)目ID時(shí)，刪除該節(jié)目所對(duì)應(yīng)的水印信息；智能處理模塊用于對(duì)接收的水印信息與節(jié)目授權(quán)模塊發(fā)送過來的節(jié)目授權(quán)信息進(jìn)行解析對(duì)比，判斷該節(jié)目是否為盜版的版權(quán)判斷信息，并發(fā)送智能處理后的版權(quán)判斷信息到數(shù)字電視接收終端和盜版信息反饋模塊；盜版信息反饋模塊用于對(duì)接收到的電視節(jié)目版權(quán)判斷信息進(jìn)行記錄、存檔并將盜版信息反饋給版權(quán)所有者。
本發(fā)明再進(jìn)一步的特征在于上述數(shù)字電視接收終端包括信號(hào)處理模塊、水印提取模塊、通信模塊和播放控制模塊；信號(hào)處理模塊用于將接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)將接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解擾、解調(diào)和解碼，并將該解碼信號(hào)傳送給水印提取模塊；水印提取模塊從解碼信號(hào)中提取出水印信息，并將提取出來的水印信息發(fā)送至通信模塊；通信模塊用于將接收到的水印信息發(fā)送給智能處理模塊進(jìn)行判斷，并將其返回的版權(quán)判斷信息傳送給播放控制模塊；播放控制模塊根據(jù)版權(quán)判斷信息是否為合法來決定是否播放視頻節(jié)目，正版節(jié)目正常播放，盜版節(jié)目則停止播放。
本發(fā)明的數(shù)字電視終端中的水印提取模塊、通信模塊及播放控制模塊是一個(gè)水印提取、信息傳輸和控制裝置，不會(huì)影響節(jié)目電視節(jié)目的播放質(zhì)量，在大多數(shù)情況下，除非用戶企圖訪問未授權(quán)的內(nèi)容，否則他們一般不會(huì)感覺到該系統(tǒng)的存在。雖然用戶的訪問受到了限制，但對(duì)合法的訪問而言，該系統(tǒng)是透明的。并且由于將水印提取模塊置于電視接收終端中，使得整個(gè)系統(tǒng)的覆蓋范圍廣，不存在監(jiān)控盲點(diǎn)；具有實(shí)時(shí)性，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控正在播放的數(shù)字電視節(jié)目；整個(gè)系統(tǒng)靈活機(jī)動(dòng)，對(duì)節(jié)目的授權(quán)和節(jié)目本身相互獨(dú)立，能夠很好的控制節(jié)目的播放；系統(tǒng)具有很高的可靠性，采用的數(shù)字水印技術(shù)具有很強(qiáng)的魯棒性、安全性和透明性，能夠抵抗目前很多針對(duì)數(shù)字電視節(jié)目的比如裁剪、縮放、拷貝等攻擊方式，只要數(shù)字水印能夠被提取出來，就能夠識(shí)別出該節(jié)目的版權(quán)信息，提供盜版的有力證據(jù)；此外該系統(tǒng)實(shí)施成本較低，水印提取部分嵌入到數(shù)字電視接收終端中，則構(gòu)建整個(gè)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)的成本將大大降低。
本發(fā)明系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)盜版內(nèi)容，則立即停止播放電視節(jié)目，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)字節(jié)目版權(quán)的保護(hù)，同時(shí)還保存了盜版信息的實(shí)質(zhì)性證據(jù)，做到有據(jù)可查。本發(fā)明監(jiān)控覆蓋范圍廣，面積大，實(shí)現(xiàn)所需經(jīng)濟(jì)成本小，具有可觀的前景。


圖1為本發(fā)明數(shù)字電視中的視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為數(shù)字電視中的視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖。
圖3為數(shù)字電視中的視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖；圖4為本發(fā)明系統(tǒng)的具體實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖1所示，本發(fā)明系統(tǒng)包括用戶注冊(cè)與登陸模塊300、版權(quán)監(jiān)控模塊400、水印嵌入模塊500和數(shù)字電視接收終端600。下面對(duì)各部分作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
注冊(cè)與授權(quán)模塊300用于讓版權(quán)所有者進(jìn)行注冊(cè)和登陸，版權(quán)所有者登陸后對(duì)其電視節(jié)目?jī)?nèi)容進(jìn)行注冊(cè)、注銷或授權(quán)。版權(quán)所有者對(duì)其錄制好的節(jié)目擁有版權(quán)，有權(quán)許可某電視臺(tái)播放該節(jié)目，以獲得相應(yīng)的權(quán)益。本發(fā)明將獲得并提供視頻播放的電視臺(tái)或者其它具有類似功能的機(jī)構(gòu)稱之為“內(nèi)容提供商”，將用戶也就是電視節(jié)目的錄制者稱之為“版權(quán)所有者”。為保護(hù)版權(quán)所有者對(duì)節(jié)目的版權(quán)，必須通過注冊(cè)與授權(quán)模塊300進(jìn)行注冊(cè)和授權(quán)，版權(quán)所有者通過該模塊將其數(shù)字電視節(jié)目的播放權(quán)授權(quán)給內(nèi)容提供商。版權(quán)所有者在注冊(cè)與授權(quán)模塊300注冊(cè)并通過認(rèn)證后登陸該模塊，該模塊將版權(quán)所有者對(duì)其節(jié)目的基本信息和授權(quán)信息發(fā)送至版權(quán)監(jiān)控模塊400。
版權(quán)監(jiān)控模塊400是整個(gè)系統(tǒng)的核心，對(duì)所有注冊(cè)授權(quán)節(jié)目的版權(quán)進(jìn)行監(jiān)控，保證著整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，識(shí)別節(jié)目是正版還是盜版，并將結(jié)果記錄下來。版權(quán)監(jiān)控模塊400的功能有兩個(gè)，一個(gè)是水印制作功能，另一個(gè)是智能處理功能。在水印制作階段，根據(jù)注冊(cè)與授權(quán)模塊300發(fā)送過來的節(jié)目基本信息制作對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，并將該數(shù)字水印發(fā)送至水印嵌入模塊500。在智能處理階段，接收數(shù)字電視接收終端600發(fā)送過來的數(shù)字水印信號(hào)和播放單位(內(nèi)容提供商)信息，根據(jù)接收到的水印信息，可以確定該節(jié)目的編號(hào)，通過與注冊(cè)與授權(quán)模塊300發(fā)送過來的版權(quán)授權(quán)信息進(jìn)行比較，從而得到該節(jié)目是否盜版的版權(quán)判斷信息，然后將該版權(quán)判斷信息返回到數(shù)字電視接收終端600。
水印嵌入模塊500接收到版權(quán)監(jiān)控模塊發(fā)送的數(shù)字水印信息(即版權(quán)標(biāo)識(shí)信息)后，將水印嵌入到版權(quán)所有者需要保護(hù)的節(jié)目中，從而得到嵌入水印后的視頻節(jié)目，該節(jié)目在授權(quán)給內(nèi)容提供商后，由其在數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布播放，由數(shù)字電視接收終端600接收。水印嵌入操作可以在視頻解碼之前、中間或之后的任意階段進(jìn)行。
數(shù)字電視接收終端600接收數(shù)字電視信號(hào)，在數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中接收電視信號(hào)，也就是水印嵌入模塊500發(fā)送的嵌入了數(shù)字水印的電視信號(hào)，從中提取出數(shù)字水印信息后同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)電視節(jié)目的播放控制。數(shù)字電視接收終端600將水印信息提取出來之后，通過無線傳輸或有線傳輸方式反饋至版權(quán)監(jiān)控模塊400。版權(quán)監(jiān)控模塊400對(duì)接收到的水印信息，經(jīng)過智能處理后，將該節(jié)目是否合法播放的版權(quán)判斷信息返回到數(shù)字電視接收終端600。數(shù)字電視接收終端600根據(jù)版權(quán)判斷信息決定是否播放視頻。水印提取操作可以在視頻解碼之前、中間或之后的任意階段進(jìn)行。
下面對(duì)本發(fā)明的各部分作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖2所示，本發(fā)明的注冊(cè)與授權(quán)模塊300包括用戶注冊(cè)與登陸模塊301、節(jié)目授權(quán)模塊302、節(jié)目注冊(cè)注銷模塊303和內(nèi)容提供商管理模塊304。
用戶注冊(cè)與登陸模塊301用于接收版權(quán)所有者的注冊(cè)信息和登陸認(rèn)證。版權(quán)所有者首先在該模塊注冊(cè)，并通過認(rèn)證后才能登陸至該系統(tǒng)中，版權(quán)所有者通過節(jié)目注冊(cè)注銷模塊303對(duì)其節(jié)目進(jìn)行注冊(cè)、注銷或修改，同時(shí)將版權(quán)所有者的注冊(cè)ID傳給節(jié)目注冊(cè)注銷模塊303。也可以通過節(jié)目授權(quán)模塊302對(duì)其節(jié)目進(jìn)行授權(quán)管理，同時(shí)將版權(quán)所有者的注冊(cè)ID傳給節(jié)目授權(quán)模塊302。版權(quán)所有者首先在用戶注冊(cè)與登陸模塊301中注冊(cè)其真實(shí)信息，如賬號(hào)、口令、公司名稱、公司法人代表、營(yíng)業(yè)執(zhí)照編號(hào)、公司地址、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、傳真信息。版權(quán)所有者賬號(hào)必須通過管理員驗(yàn)證并激活以后才能登陸。
節(jié)目授權(quán)模塊302根據(jù)版權(quán)所有者的注冊(cè)ID將其某個(gè)節(jié)目的版權(quán)授權(quán)給某一個(gè)或某幾個(gè)內(nèi)容提供商，并將授權(quán)節(jié)目的節(jié)目編號(hào)傳送給版權(quán)監(jiān)控模塊400，將節(jié)目授權(quán)的內(nèi)容提供商ID傳送給內(nèi)容提供商管理模塊304。將某一節(jié)目的播放權(quán)授權(quán)給某個(gè)內(nèi)容提供商時(shí)，需要在節(jié)目授權(quán)模塊302中記錄該節(jié)目、被授權(quán)內(nèi)容提供商的相關(guān)信息。節(jié)目的相關(guān)信息包括節(jié)目編號(hào)、節(jié)目名稱、節(jié)目類型、版權(quán)所有者賬號(hào)等；被授權(quán)內(nèi)容提供商的相關(guān)信息包括內(nèi)容提供商編號(hào)。這里節(jié)目的編號(hào)是唯一的，即節(jié)目編號(hào)唯一確定該節(jié)目及其所有的授權(quán)信息。
節(jié)目注冊(cè)注銷模塊303根據(jù)版權(quán)所有者的注冊(cè)ID將其某個(gè)節(jié)目進(jìn)行注冊(cè)或注銷，并將相關(guān)控制信息與該節(jié)目的節(jié)目編號(hào)傳送給版權(quán)監(jiān)控模塊400。如果對(duì)某一節(jié)目注冊(cè)時(shí)，在該模塊中增加該節(jié)目的基本信息以記錄在案，記錄信息包括節(jié)目編號(hào)、節(jié)目名稱、節(jié)目類型等；如果對(duì)某一節(jié)目注銷時(shí)，在該模塊中刪除該節(jié)目所有基本信息，但擁有該節(jié)目的版權(quán)所有者的賬號(hào)不會(huì)被刪除，因?yàn)榘鏅?quán)所有者還有其他節(jié)目需要進(jìn)行管理。
內(nèi)容提供商管理模塊304管理所有的內(nèi)容提供商信息，包括對(duì)內(nèi)容提供商的編號(hào)、公司名稱、公司法人代表等等信息，可以對(duì)這些信息進(jìn)行增加、刪除、修改、查詢操作。該模塊接收到從節(jié)目授權(quán)模塊302發(fā)送過來節(jié)目授權(quán)的內(nèi)容提供商ID后，查詢?cè)撃K中的內(nèi)容提供商信息，如果沒有該內(nèi)容提供商ID，則在該模塊中增添該內(nèi)容提供商的信息，包括內(nèi)容提供商編號(hào)、內(nèi)容提供商公司名稱、法人代表、內(nèi)容提供商公司地址、聯(lián)系人、聯(lián)系電話、傳真信息。
版權(quán)監(jiān)控模塊400包括版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊401、盜版信息反饋模塊402和智能處理模塊403。
版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊401管理每個(gè)節(jié)目的版權(quán)標(biāo)識(shí)信息，該模塊接收節(jié)目注冊(cè)注銷模塊303傳送過來的節(jié)目ID和相關(guān)控制信息(注冊(cè)還是注銷)，并將制作好的水印信息傳送至水印嵌入模塊500。當(dāng)節(jié)目注冊(cè)注銷模塊303傳輸給版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊401的是需要注冊(cè)的節(jié)目ID時(shí)，版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊401根據(jù)節(jié)目的相關(guān)信息(如節(jié)目編號(hào)、節(jié)目版權(quán)所有者)制作出水印信息，也就是版權(quán)標(biāo)識(shí)信息，該水印信息可以是字符串，也可以是二值圖像，如版權(quán)所有者和節(jié)目編號(hào)的LOGO標(biāo)志。每一個(gè)節(jié)目與其水印信息一一對(duì)應(yīng)，由該水印信息可唯一確定一個(gè)節(jié)目。版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊401將該水印信息傳送至水印嵌入模塊500。當(dāng)節(jié)目注冊(cè)注銷模塊303傳輸給版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊401的是需要注銷的節(jié)目ID時(shí)，版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊401刪除該節(jié)目所對(duì)應(yīng)的水印信息(即版權(quán)標(biāo)識(shí)信息)，則該節(jié)目不再受到整個(gè)系統(tǒng)的版權(quán)監(jiān)視與保護(hù)。
智能處理模塊403接收從數(shù)字電視接收終端600發(fā)送過來的水印信息，進(jìn)行智能處理后，將版權(quán)控制信息返回到數(shù)字電視接收終端600，如果判斷為盜版，則將盜版信息由盜版信息反饋模塊402發(fā)送到版權(quán)所有者。接收到從數(shù)字電視接收終端600發(fā)送來的水印信息和播放者信息(內(nèi)容提供商)，根據(jù)水印信息可以識(shí)別出對(duì)應(yīng)的節(jié)目，由節(jié)目授權(quán)模塊302發(fā)送過來的節(jié)目授權(quán)信息，從而得到該節(jié)目的授權(quán)列表(內(nèi)容提供商信息)，如果從數(shù)字電視接收終端600發(fā)送來的播放者信息(內(nèi)容提供商)不在此列表中，則認(rèn)為是非法播放，否則則認(rèn)為是合法播放。然后將該版權(quán)判斷信息返回到數(shù)字電視接收終端600，后者根據(jù)版權(quán)判斷信息來決定是否播放視頻節(jié)目，如果為合法則正常播放，如果非法則停止播放。
盜版信息反饋模塊402對(duì)從智能處理模塊403接收到的電視節(jié)目版權(quán)判斷信息進(jìn)行記錄和存檔，并自動(dòng)生成報(bào)表，記錄某段時(shí)間內(nèi)數(shù)字節(jié)目的版權(quán)信息和使用狀況，讓版權(quán)所有者對(duì)自己節(jié)目的版權(quán)使用情況能夠有據(jù)可查，如果發(fā)現(xiàn)某節(jié)目被非法播放，該模塊發(fā)送即時(shí)消息，如電子郵件或短消息等方式通知版權(quán)所有者其節(jié)目何時(shí)何地被哪個(gè)內(nèi)容提供商盜版播放，讓版權(quán)所有者能夠快速有效地保護(hù)自己的權(quán)益。
水印嵌入模塊500利用水印嵌入算法將水印信息嵌入到視頻節(jié)目中，該水印信息也就是版權(quán)標(biāo)識(shí)信息，與視頻節(jié)目一一對(duì)應(yīng)。水印提取模塊通過與水印嵌入算法對(duì)應(yīng)的水印提取算法和密鑰才能提取出水印信息。
水印嵌入模塊500將數(shù)字水印嵌入到原始視頻節(jié)目中。數(shù)字水印技術(shù)是利用視頻數(shù)據(jù)中普遍存在的冗余數(shù)據(jù)和隨機(jī)性，通過對(duì)媒體數(shù)據(jù)的內(nèi)容做微量修改，把表示一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)嵌入到到原始視頻數(shù)據(jù)中，以便通過該標(biāo)識(shí)能夠識(shí)別該視頻節(jié)目。該過程不影響原來數(shù)據(jù)的正常使用，不改變?cè)瓉頂?shù)據(jù)量的大小，不改變?cè)襟w的視覺質(zhì)量。
數(shù)字電視接收終端600包括信號(hào)處理模塊601、水印提取模塊602、通信模塊603和播放控制模塊604。
信號(hào)處理模塊601接收來自于數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的嵌有數(shù)字水印的數(shù)字電視信號(hào)，然后對(duì)該數(shù)字電視信號(hào)進(jìn)行解擾、解調(diào)和解碼，并將該解碼信號(hào)傳送給水印提取模塊602。
水印提取模塊602從解碼信號(hào)中提取出水印信息，并將提取出來的水印信息發(fā)送至通信模塊603。水印提取是水印嵌入的逆過程，數(shù)字水印的正確提取需要知道水印嵌入算法，包括水印嵌入的位置、水印的嵌入強(qiáng)度，如果原始水印碼經(jīng)過加密，則還需要知道解密的密碼，提取出的水印信息沒有解密只能是亂碼，盜版者很難破解出其中的水印信息。
通信模塊603接收上述水印信息，將其發(fā)送到智能處理模塊403，智能處理模塊403判斷該數(shù)字電視節(jié)目是否合法播放，然后將版權(quán)判斷信息返回到通信模塊603，通信模塊603再將該返回的版權(quán)判斷信息傳送給播放控制模塊604。
播放控制模塊604根據(jù)接收到的版權(quán)判斷信息來決定是否播放視頻節(jié)目，如果是非法播放的節(jié)目，則停止解碼播放，顯示端提示“該節(jié)目是盜版”的信息；如果是合法版權(quán)的節(jié)目，則允許正常解碼播放，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視視頻節(jié)目版權(quán)的監(jiān)控與保護(hù)。
數(shù)字電視接收終端600可以是數(shù)字電視，也可以是機(jī)頂盒，還可以是其它形式的數(shù)字電視接收終端。
如圖3的系統(tǒng)流程圖所示，本發(fā)明的流程為1、版權(quán)所有者在版權(quán)監(jiān)控服務(wù)器站點(diǎn)進(jìn)行注冊(cè)，通過認(rèn)證后，登陸到用戶注冊(cè)與登陸模塊300，向該模塊進(jìn)行節(jié)目注冊(cè)、注銷或授權(quán)的請(qǐng)求；2、版權(quán)所有者通過節(jié)目注冊(cè)注銷模塊303對(duì)其電視節(jié)目進(jìn)行注冊(cè)、注銷、修改和查詢等操作；3、版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊401為每個(gè)電視節(jié)目產(chǎn)生一個(gè)唯一對(duì)應(yīng)的標(biāo)識(shí)，由該標(biāo)識(shí)可以唯一確定一個(gè)電視節(jié)目。標(biāo)識(shí)的產(chǎn)生可借助于糾錯(cuò)碼，以保證標(biāo)識(shí)與節(jié)目唯一對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確性；4、版權(quán)所有者利用水印嵌入模塊500將該標(biāo)識(shí)嵌入相應(yīng)的視頻節(jié)目中去；5、版權(quán)所有者將嵌入水印的視頻節(jié)目授權(quán)給內(nèi)容提供商，交由內(nèi)容提供商發(fā)布到數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)上去。版權(quán)所有者通過節(jié)目授權(quán)模塊301將其節(jié)目的授權(quán)信息登記在服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
6、嵌入水印的電視節(jié)目在數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中傳輸中可能會(huì)遭受到一些非法盜版，并且這些盜版的電視節(jié)目也在數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中傳播；7、電視用戶通過電視接收終端600(也就是數(shù)字電視或機(jī)頂盒)接收數(shù)字電視節(jié)目，其中水印提取模塊602提取電視節(jié)目中的水印信號(hào)(標(biāo)識(shí))，將該標(biāo)識(shí)傳送到智能處理模塊403；8、智能處理模塊根據(jù)接收到的水印信號(hào)(標(biāo)識(shí))，查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，從而判斷電視接收終端600接收數(shù)字電視節(jié)目是哪個(gè)節(jié)目，然后通過查詢數(shù)據(jù)庫(kù)中的節(jié)目授權(quán)信息，可以得到擁有該節(jié)目播放權(quán)的全部?jī)?nèi)容提供商的列表，如果正在播放節(jié)目的內(nèi)容提供商不在該列表之中，則視為非法播放或盜版，否則視為合法播放。然后將版權(quán)判斷信息返回到電視接收終端600；9、電視接收終端600根據(jù)接收到的版權(quán)判斷信息是否為盜版，由播放控制模塊604來控制是否播放。如果版權(quán)判斷信息為合法，則不加以控制；如果為非法，則阻止播放，并在電視終端顯示該節(jié)目是盜版節(jié)目。
10、盜版信息反饋模塊402將版權(quán)判斷信息進(jìn)行記錄和存檔，并自動(dòng)生成報(bào)表，記錄某段時(shí)間內(nèi)數(shù)字節(jié)目的版權(quán)信息和使用狀況，定期以電子郵件或短消息等方式通知版權(quán)所有者其節(jié)目何時(shí)何地被哪個(gè)內(nèi)容提供商盜版播放，讓版權(quán)所有者能夠快速有效地保護(hù)自己的權(quán)益。
圖4是該系統(tǒng)具體實(shí)施的結(jié)構(gòu)示意圖，版權(quán)監(jiān)控中心服務(wù)器包含注冊(cè)與授權(quán)模塊300、版權(quán)監(jiān)控模塊400。在版權(quán)監(jiān)控中心里進(jìn)行版權(quán)所有者的用戶注冊(cè)及登陸，節(jié)目的注冊(cè)、注銷、修改和查詢，節(jié)目的授權(quán)，節(jié)目對(duì)應(yīng)版權(quán)標(biāo)識(shí)的制作，接收電視終端傳來的水印信號(hào)，判斷是否為盜版，以及盜版信息反饋等。版權(quán)所有者信息、節(jié)目信息、水印信息、內(nèi)容提供商信息、授權(quán)信息等等所有信息放在版權(quán)監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫(kù)中。
版權(quán)所有者可以在版權(quán)監(jiān)控中心服務(wù)器下載水印嵌入軟件(水印嵌入模塊500)，將其需要保護(hù)的視頻節(jié)目嵌入對(duì)應(yīng)的版權(quán)標(biāo)識(shí)。
數(shù)字電視接收端，通過對(duì)數(shù)字電視機(jī)頂盒或數(shù)字電視解碼芯片進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)數(shù)字水印信號(hào)提取的功能。數(shù)字電視接收端接收到電視信號(hào)后提取出其中隱藏的水印信號(hào)，又通過數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)或者其他通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到版權(quán)監(jiān)控中心，版權(quán)監(jiān)控中心接收該水印信息，該信息包括提取到的水印信息以及內(nèi)容提供商的名稱。系統(tǒng)對(duì)接收到的水印信息進(jìn)行解析、識(shí)別，判斷內(nèi)容提供商播放的節(jié)目是否合法，再將該版權(quán)判斷信息返回到數(shù)字電視機(jī)頂盒或數(shù)字電視接收端，數(shù)字電視接收端根據(jù)該節(jié)目是否被盜版播放的信息進(jìn)行播放控制。
本發(fā)明適用的視頻節(jié)目的編碼方式包括MPEG系列格式、流媒體格式、H.264等各種數(shù)字電視視頻格式。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字電視中的視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括注冊(cè)與授權(quán)模塊(300)、版權(quán)監(jiān)控模塊(400)、水印嵌入模塊(500)和數(shù)字電視接收終端(600)；其中，注冊(cè)與授權(quán)模塊(300)用于版權(quán)所有者進(jìn)行注冊(cè)和登陸，并將版權(quán)所有者的節(jié)目基本信息和授權(quán)信息發(fā)送至版權(quán)監(jiān)控模塊(400)；版權(quán)監(jiān)控模塊(400)根據(jù)注冊(cè)與授權(quán)模塊(300)發(fā)送過來的節(jié)目基本信息制作對(duì)應(yīng)的數(shù)字水印，并將該數(shù)字水印發(fā)送至水印嵌入模塊(500)；并接收數(shù)字電視接收終端(600)發(fā)送過來的數(shù)字水印信號(hào)和內(nèi)容提供商信息，將接收到的水印信息與注冊(cè)與授權(quán)模塊(300)發(fā)送過來的版權(quán)授權(quán)信息進(jìn)行比較，從而得到該節(jié)目是否盜版的版權(quán)判斷信息，然后將該版權(quán)判斷信息返回到數(shù)字電視接收終端(600)；水印嵌入模塊(500)接收版權(quán)監(jiān)控模塊(400)發(fā)送的數(shù)字水印，將水印嵌入到需要保護(hù)的原始視頻節(jié)目中，并將嵌入水印后的視頻節(jié)目通過數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)字電視接收終端(600)；數(shù)字電視接收終端(600)接收來自數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的視頻節(jié)目，提取出其中的水印信息發(fā)送給版權(quán)監(jiān)控模塊(400)；并根據(jù)版權(quán)監(jiān)控模塊(400)的反饋信息，控制視頻節(jié)目的播放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字電視視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于注冊(cè)與授權(quán)模塊(300)包括用戶注冊(cè)與登陸模塊(301)、節(jié)目授權(quán)模塊(302)、節(jié)目注冊(cè)注銷模塊(303)和內(nèi)容提供商管理模塊(304)；其中，用戶注冊(cè)與登陸模塊(301)用于接收版權(quán)所有者的注冊(cè)與登陸信息，并對(duì)信息進(jìn)行判斷，選擇對(duì)節(jié)目進(jìn)行注冊(cè)、注銷還是授權(quán)，如果是注冊(cè)或注銷，則將版權(quán)所有者的注冊(cè)ID傳給節(jié)目注冊(cè)注銷模塊(303)，如果是授權(quán)，則將版權(quán)所有者的注冊(cè)ID傳給節(jié)目授權(quán)模塊(302)；節(jié)目授權(quán)模塊(302)根據(jù)版權(quán)所有者的注冊(cè)ID將其某個(gè)節(jié)目授權(quán)給某內(nèi)容提供商，并將授權(quán)節(jié)目的相關(guān)信息傳送給版權(quán)監(jiān)控模塊(400)，將節(jié)目授權(quán)的內(nèi)容提供商ID傳送到內(nèi)容提供商管理模塊(304)；節(jié)目注冊(cè)注銷模塊(303)根據(jù)版權(quán)所有者的注冊(cè)ID對(duì)其某個(gè)節(jié)目進(jìn)行注冊(cè)或注銷，并將節(jié)目的節(jié)目編號(hào)傳送給版權(quán)監(jiān)控模塊(400)；內(nèi)容提供商管理模塊(304)用于管理所有的內(nèi)容提供商信息，增加、刪除、修改或查詢內(nèi)容提供商信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種數(shù)字電視視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于版權(quán)監(jiān)控模塊(400)包括版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊(401)、盜版信息反饋模塊(402)和智能處理模塊(403)；其中，版權(quán)標(biāo)識(shí)管理模塊(401)當(dāng)接收需要注冊(cè)節(jié)目ID時(shí)，制作該節(jié)目的水印信息，并將其傳送至水印嵌入模塊(500)；當(dāng)接收到需要注銷的節(jié)目ID時(shí)，刪除該節(jié)目所對(duì)應(yīng)的水印信息；智能處理模塊(403)用于對(duì)接收的水印信息與節(jié)目授權(quán)模塊(302)發(fā)送過來的節(jié)目授權(quán)信息進(jìn)行解析對(duì)比，判斷該節(jié)目是否為盜版的版權(quán)判斷信息，并發(fā)送智能處理后的版權(quán)判斷信息到數(shù)字電視接收終端(600)和盜版信息反饋模塊(402)；盜版信息反饋模塊(402)用于對(duì)接收到的電視節(jié)目版權(quán)判斷信息進(jìn)行記錄和存檔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種數(shù)字電視視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字電視接收終端(600)包括信號(hào)處理模塊(601)、水印提取模塊(602)、通信模塊(603)和播放控制模塊(604)；信號(hào)處理模塊(601)用于將接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)將接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解擾、解調(diào)和解碼，并將該解碼信號(hào)傳送給水印提取模塊(602)；水印提取模塊(602)從解碼信號(hào)中提取出水印信息，并將提取出來的水印信息發(fā)送至通信模塊(603)；通信模塊(603)用于將接收到的水印信息發(fā)送給智能處理模塊(403)進(jìn)行判斷，并將其返回的版權(quán)判斷信息傳送給播放控制模塊(604)；播放控制模塊(604)根據(jù)版權(quán)判斷信息是否為合法來決定是否播放視頻節(jié)目，正版節(jié)目正常播放，盜版節(jié)目則停止播放。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種數(shù)字電視視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字電視接收終端(600)包括信號(hào)處理模塊(601)、水印提取模塊(602)、通信模塊(603)和播放控制模塊(604)；信號(hào)處理模塊(601)用于將接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)將接收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解擾、解調(diào)和解碼，并將該解碼信號(hào)傳送給水印提取模塊(602)；水印提取模塊(602)從解碼信號(hào)中提取出水印信息，并將提取出來的水印信息發(fā)送至通信模塊(603)；通信模塊(603)用于將接收到的水印信息發(fā)送給智能處理模塊(403)進(jìn)行判斷，并將其返回的版權(quán)判斷信息傳送給播放控制模塊(604)；播放控制模塊(604)根據(jù)版權(quán)判斷信息是否為合法來決定是否播放視頻節(jié)目，正版節(jié)目正常播放，盜版節(jié)目則停止播放。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種數(shù)字電視中的視頻版權(quán)保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)利用數(shù)字水印技術(shù)，將版權(quán)標(biāo)識(shí)信息嵌入到數(shù)字電視視頻節(jié)目中，在播放時(shí)由數(shù)字電視接收終端提取水印信號(hào)并發(fā)送到版權(quán)監(jiān)控中心，版權(quán)監(jiān)控中心根據(jù)該水印信息，得到作品的版權(quán)授權(quán)信息，從而判斷播放者是否為合法，并將該判斷信息返回到數(shù)字電視接收終端，以達(dá)到控制視頻節(jié)目播放的目的。本發(fā)明的特點(diǎn)在于將數(shù)字水印提取模塊和播放控制模塊放在數(shù)字電視接收終端中，當(dāng)檢測(cè)到盜版節(jié)目時(shí)，停止播放節(jié)目，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電視版權(quán)的主動(dòng)保護(hù)。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控正在播放的數(shù)字電視節(jié)目，且不影響節(jié)目的播放質(zhì)量，監(jiān)控覆蓋范圍廣，面積大，實(shí)現(xiàn)所需經(jīng)濟(jì)成本小，具有可觀的前景。
文檔編號(hào)H04N5/00GK1835580SQ20061001878
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月14日
發(fā)明者凌賀飛, 鄒復(fù)好, 盧正鼎, 肖尚勤, 李平 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)