[发明专利]选择性加扰比特流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及内容保护。更具体地，本发明涉及一种选择性加扰编码比特流的方法。

背景技术

这一部分的目的是向读者介绍各个方面的技术，这些技术可能涉及下文描述的和/或声称的本发明的各个方面。相信这种讨论有助于向读者提供背景信息来帮助其更好地理解本发明的各个方面。据此，应该理解的是这些将被读到的陈述内容应该从这个角度看，而不是承认其是现有技术。

人们早就知道通过加密来保护内容，尤其是在条件接收电视系统或者在数字版权管理(DRM)系统中。因而，使用一个或多个加密密钥来加密内容。

最近，已经设计了选择性加密来应对标准加密的性能问题。选择性加密内容的一部分，这样为了将内容全部呈现给用户，解密那部分内容对于解码内容来说是绝对强制的。2008年6月30日以Thomson Licensing的名义提交的名称为“Methods and apparatuses for selective data encryption(选择性数据加密的方法和系统)”的专利申请EP2141923描述了一种提出与标准加密具有同样安全等级的选择性加密算法。选择性加密算法的一个优点在于允许使用专用于每个用户的密钥进行加密，这比标准加密方法在服务器实时资源方面具有低得多的成本。然而，选择部分内容来加密的算法可能会改变压缩流的符合性(compliance)，从而禁止任何呈现(rendering)并导致视频解码器崩溃的。

因此需要一种生成具有选择性加密算法性能的被保护比特流的方法，其中作为结果的被保护比特流通过仅仅影响呈现的方式依然符合译码进程。

发明内容

本发明的目的是通过提供一种不会修改比特流的符合性地加扰编码比特流的方法来克服现有技术的至少一个不足。本发明的理念是修改编码比特流的初始部分，例如感知地影响修改内容的呈现，但是并不会影响关于编码格式的符合性。为解扰修改的比特流，提供通过标准加密算法加密的比特流的初始部分。

加扰是呈现难以理解的声音、图像和数据的过程。在解扰后，不应感觉到声音、图像或数据的任何瑕疵或失真。因此，通过加扰内容，人们应该大体上理解，相较于初始内容，生成在感知上受影响的呈现的内容，这样用户不能忍受。因此为了欣赏解扰内容的呈现，为了解扰过程用户需要初始部分和当初始部分被加密时的有利解密密钥。

为了这个目的，本发明涉及一种选择性加扰编码比特流的方法，包括：在编码比特流中确定至少一个可修改部分的步骤，其中，包含选择性可修改部分的已修改编码比特流关于编码标准的符合性不受影响；选择至少一个可修改部分的步骤，其中，与初始编码比特流的呈现，包含选择性可修改部分的符合的已修改编码比特流的呈现在感知上受影响；对于至少一个已选择的可修改部分的每一个，用选择性可修改部分替换编码比特流中的初始可修改部分，导出一个符合的选择性加扰比特流的步骤。

本发明非常有利地适用于生成不会破坏解码器的符合的加扰比特流。

根据本发明的一个特别有利地特性，选择至少一个可修改部分的步骤包括计算代表呈现后在符合的已修改编码比特流和初始编码比特流之间的失真的感知性的度量。根据在一组函数中的至少一个函数计算该度量，该组函数包括PSNR、SSIM、MSE。

根据本发明的一个特别有利地特性，选择至少一个可修改部分的步骤进一步被确定的标准控制，该标准专用于一个应用。本发明的这个特性提供一种用于生成例如被应用需求控制的比特流的解决方案，该方案只加扰图像的较高部分。从而能够控制加扰的空间和时间延伸以及归因于加扰的退化强度。

在第一个优选的实施例中，在编码比特流中确定至少一个可修改部分的步骤进一步包括对初始编码比特流采用水印算法。根据本发明的一个特别有利地特性，编码比特流的长度和符合的选择性加扰比特流的长度相同。

在第二个优选的实施例中，该方法进一步包括传送元数据的步骤，该元数据包括编码比特流的初始可修改部分和至少一个选择的可修改部分的每一个在比特流中的位置。根据本发明的一个特别有利地特性，传送元数据的步骤进一步包括加密元数据的步骤。根据本发明的其他特别有利地特性，采用第一密钥加密第一组元数据以及采用第二密钥加密第二组元数据。该特性有利地提供了某种程度的加扰可伸缩性。

根据其他特别有利地特性，传送元数据的步骤包括复用元数据至符合的已修改比特流的步骤。在一种变形中，其中该比特流是H.264编码比特流，复用步骤包括将已加密元数据插入符合的已修改编码比特流的SEI消息中。