[发明专利]数据处理设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于检测有效负载数据的检测数据处理设备和方法，所述有效负载数据通过将图像帧与二维水印图案组合来产生。本发明还涉及一种编码数据处理设备和方法，该编码数据处理设备和方法可运行来通过组合有效负载数据与图像拷贝而形成压制有水印的图像。

背景技术

通常，用于在材料中嵌入数据以便所嵌入的数据在该材料中是可察觉的或难以察觉的技术被称为压制水印。为了识别材料条目版本(version of material item)或为了输送由码字表示的数据而将码字用于材料条目版本。因此，在某些应用中，水印可为标识材料的特定版本提供便利。

其中在材料中嵌入信息用于识别材料的特定版本的过程被称为指纹法。识别材料的码字与材料以尽可能在材料中察觉不到码字的方式与材料进行组合。因此，如果以与材料的所有者、销售者或其他权利持有者的意愿不一致的方式拷贝或使用材料，则可以从码字中识别出该材料版本并采取适当的行动。

为了检测被标记的材料条目中的码字，公知的是，从被标记的材料条目中恢复码字的估计，以及通过将可能的码字集合中的每个码字与所估计的码字相互关联来识别该码字。通过将相互关联的结果与预定阈值相比较来检测码字。如果相互关联结果超过阈值，则认为已检测产生该相互关联结果的集合中的码字。通常，为了从被标记的材料中恢复所估计的码字，从可疑的被标记的材料条目中减去材料条目原版的拷贝。然而，不可能总是能在检测数据处理设备上复制图像的正本。

在将指纹法应用到电影中时，在电影院屏幕上显示电影图像的压制有水印的拷贝。如果接着使用例如手持式摄像机拷贝电影影片来制造盗版，那么可以通过检测码字来识别盗版，该码字同样在盗版中存在。通常，影片的盗版会遭受某些失真，所述失真或者是拷贝的结果或者是在盗版上所执行的处理的结果。例如，由于制造拷贝的摄像机相对于电影院屏幕的角度会使原始图像失真。如果被标记的图像在盗版中失真，那么会降低正确地检测存在于图像中的码字的似然性。因此，已知的是，相对于图像的正本配准被标记的图像，以便，当从所配准的被标记的拷贝中减去原本时，存在于被标记的图像中的码字更接近码字的原始形式。由此减少不检测存在于被标记的图像中的码字的似然性(假阴性检测概率)。

发明内容

根据本发明，数据处理设备对已利用二维水印图案进行编码的图像进行配准。对于图像的每个帧，水印包括水印块的水印帧图案，所述水印图案包括多个区域。该图案的每个区域包括根据密钥序列选自可能的水印块的预定集合的一个水印块。密钥序列提供所选水印块的预定序列，以形成每个帧的水印图案，从而提供压制有水印的帧的预定序列。数据处理设备包括可运行来产生块匹配概率的块匹配处理器。对于压制有水印的图像的当前帧的每个区域，块匹配概率包括对于可能的压制有水印的块的集合中的每个可能水印块的可能失真向量的概率面，所述可能的压制有水印的块的集合已经被添加到图像帧的那个区域。数据处理设备包括水印块先验概率计算器，该水印块先验概率计算器可运行来形成块先验概率，该块先验概率使用当前帧编号先验概率值估计为压制有水印的图像的当前帧的每个区域提供存在于该区域中的集合中的每个可能的水印块的概率值，为帧的预定序列中的每个可能帧提供序列中的帧是压制有水印的图像的当前帧的概率。数据处理设备包括失真概率计算器，该失真概率计算器可运行来根据块先验概率和块匹配概率为当前图像帧的每个区域形成空间先验概率面，该空间先验概率面为该区域提供失真向量的概率分布。数据处理设备包括马尔可夫失真处理器，该马尔可夫失真处理器可运行来相对于跟随穿过图案的预定路径的帧中每个其他区域的其他概率面而修改当前压制有水印的图像帧图案的每个区域的空间先验概率面。马尔可夫失真处理器可运行来针对每个区域形成当前空间非固有(extrinsic)概率面，根据修改过的空间先验概率形成每个区域的失真向量的估计。数据处理设备包括帧编号概率计算器，该帧编号概率计算器可运行来将每个区域的空间非固有概率面与该区域的每个可能水印块的块匹配概率面相组合。帧编号概率计算器可运行来针对存在于当前图像帧的区域中的每个可能水印块形成块非固有概率值，并通过将块非固有值与每个区域的水印块的概率向组合来计算当前帧是该帧的序列中的每个可能帧的帧编号非固有概率值。帧编号概率计算器可运行来根据帧编号非固有概率更新当前帧编号先验概率值估计。