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取证水印技术综述

2007-07-18 Videomark公司 依马狮网


    概要
    全球范围内电影界以及其他内容持有者的商业损失对已建立的发行渠道提出了严峻的挑战。相应的地,各种防止内容侵权行为的技术应运而生。取证水印技术是其中最为有效的技术。虽然并非新技术,但是在数字电视内容中运用水印能够在多方面起到有效作用,能够直接应对在反侵权战斗的一些关键性挑战。尤其值得注意的是,取证水印技术能够帮助建立起一个切实有效的内容“监管链(chain of custody)”,该监管链能够精确的确认非授权拷贝的来源,并且能提供有效工具通过合法方式阻止此类拷贝的来源。这项技术使取证水印技术与当今的收费电视息息相关。此文件对这项可商业化的技术进行了简要的论述。

    内容保护的必要性
    据美国电影协会(MPAA),2005年全球电影行业的在世界范围内的商业损失已超过180亿美元。单是美国电影公司的潜在收入一项就占了至少61亿美圆。任何形式的内容侵权对广大商业利益构成了越来越大的威胁。特别受到关注的是,非法电影拷贝的发行渠道是通过互联网。互联网越来越强大的功能以及宽带在家和工作中近乎万能的可连接性,加速了这种在线侵权的趋势。此类侵权有很多方面,有些方面比较显著,而支持非法文件共享的对等网络下载服务无疑成为它的主要构成。消费者似乎认为取得内容就等于正当使用,而且他们还没有被剥夺内容持有者的合法收入渠道的论点所动摇。然而,立法是站在内容持有者和创作者这一边的,例如2005年4月生效的《家庭娱乐与版权法》。为了使诸如此类的法律能够实施,切实需要这些技术在将来帮助电影行业保护发行渠道,并帮助揪出那些破坏内容持有者和发行者赖以得到正当收入的基础的组织。
    “世界电影的未来被侵权的威胁推向了极度危险的境地。” ①
    “我们最担忧的不是现在,而是未来。” ②

    数字水印技术的潜力
    数字水印技术是一项能够安全、稳健且细腻的隐藏媒体内容中的来源信息的技术。 增加该技术的目的在于帮助确认非授权拷贝的来源并追溯到上一个合法接受者或者合法的内容持有者。工作定义的每个方面都得益于稍许的引申。细腻的水印可以避免内容质量本身受到反影响或避免内容价值减弱。必要的安全性能够防止非正当授权下的水印阅读或修改。稳健性保证了水印在经过任何合理修改、处理或媒介转换后仍能保持其可读性。加密术在内容周围建立了信封,能够有效保护点对点传输;与此不同的是,水印被植入内容本身,甚至在被解译,破解或者被再编码到另外一个文件中也能够保留。最为稳健的水印能够在数字信号到模拟信号再到数字信号的转换中仍能保留下来。混录模拟回放的途径,即通过释放加密媒体和元信息将所有最近数字辐射计机智围绕,也被称之为“模拟漏洞(analog hole)”。稳健的水印技术能够使通路越过该模拟漏洞,识别如通过摄像机等获取的资料的非授权拷贝。
    与其他数字媒体相比,如音频,数字化发行电影和其他高价娱乐内容能够通过水印技术得到非常好的保护。数字视频是由很多独立图像和相应的音频信息构成的,在应用了合适的技术时,它包含了比任何其他媒体文件都要大很多的数据,也包含了更为广泛的稳健的植入式信息。有了能够利用信息的密度植入水印有效载荷的先进技术, 视频能够得到比音频或文本信息更为有效的保护, 同时处理,混录甚至目标过滤攻击都难以清除内容相关物和有效载荷。
    “水印技术似乎是解决这所谓的‘模拟漏洞’的最有效的技术手段……”③
    电影首映日被视为对电影价值尤为重要的因素。资产的价值被认为是与日减少的,同时电影通过各种各样的放映窗口转化,希望能够以最初的投资将回报最大化。每一种放映窗口和关联的发行渠道都为侵权提供了良机因而也为内容保护提出了独特的挑战和可能性。

    水印应用案例
    以下几个真实的案例阐述了水印技术如何对内容有效期的不同阶段以及内容发行渠道的不同部分发挥其保护作用。
    ·数字工作室——日报和提前编辑的内容拷贝尤为珍贵,并且很容易受到潜在攻击。随着工作室越来越多的转向数字制作程序,因而此类资料的高质量数字拷贝的增生出现在网络和可携式媒体上。将每份发行的内容拷贝都加上水印使得现在的工作室能够精确的识别非授权拷贝的来源并减少他们的攻击。
    ·电影放映——首映的电影以及破坏放映电影的高质量媒介对那些盗版者来说是非常具有吸引力的。也有很多个人想通过可携式摄像机设备在其电影放映现场获得现场拷贝。此类拷贝者就是很多大规模盗版DVD发行的根源。水印技术用于数字影院中,可在放映的图像上插入日期和时间信息,这些信息均可以降低放映拷贝的质量,同时附带强大的工具,可将这些耍手段的个人揪个现行。
    ·内容盗版者——由于在正常的观看条件下水印是隐形的,所以它往往能够在高质内容的数字拷贝通过发行渠道放映时,在上面加上连续的印记。例如,一种水印在内容文件被传输到盗版者或系统操作者时被添加到文件中;而当内容被视频点播系统读取时又会加上另外一种水印;如果非授权拷贝被发现和分析,就可能通过文件内被找到的水印编号和文件所附带的数据识别该拷贝是在发行链的哪个点上制作的。此外,如自卫星系统的内容的本地再播放可以被追回到合法权益的所有者那里。
    “总有一天,内容提供者会意识到,从源头锁住内容和加印某种形式的数字水印保护其内容才是正确的道路……”④
    ·接待地点——随着日益增长的付费点看(PPV)内容——有些甚至是高清晰的,酒店和旅游客轮是盗版者获取高质资料的潜在的良好来源。在私密空间,盗版者可直接获取或通过可携摄像机录制,他们会努力制出电影以及其他内容的更高质量的拷贝。同样,水印技术能提供一种工具,在拷贝中标记包括精确日期、时间和地点信息在内的详细信息,准确的识别相关人员,通过此举跟踪并减少这种侵权行为。
    ·消费者——在家刻录电影用于个人用途往往并不会被禁止,但是这种行为,尤其数字刻录,通过宽带互联网连接用于大规模发行时常常存在着潜在的巨大商业损失。水印,尤其是超级标记水印资料,能够帮助改变对误用拷贝追究个人责任的看法。当一个人认识到具体的日期、时间以及机顶盒操作能够通过互联网上的电影文件而被跟踪到,阻止误用个人拷贝的主动性就会大大增加。
    从以上举例中可以看到,取证水印技术能够作为一种跟踪非法视频内容拷贝和帮助改变客户行为的有效手段以多种不同的形式应用。能够证明这款工具的有效性的最著名是实证,是2004年奥斯卡奖角逐者们在DVD放映发行时运用了银幕水印工程。 一些放映电影的非法拷贝被公开时,电影内容泄露被查出,并追究了制造泄露的陪审员的责任。类似的时间不仅仅排除了个人泄露信息,更重要的是改变公众对性质为范围的滥用版权的合法性的认识。

    用户专用取证水印技术
    长时间以来,使用安全的机顶盒(STB)客户装置的视频内容发行渠道成为广受欢迎的高质内容的安全发行环境;结果也成为了盗版者的攻击对象。此类发行渠道的独特优势在于提供了各种保护层次的范围;与其他大规模发行渠道形成了对比,如DVD和家用录像机。
    每个机顶盒都是一个配有处理加密数字内容的复杂系统,为消费者提供一个封闭的环境,不允许任意软件安装。机顶盒总是包含独特的识别器,该识别行为依赖于一个特定用户帐号。在这样的一个安全环境下,内容的个人授权办理被视为产生用户专用识别标记的可靠基础,此标记可被植入解码内容中。
    Videomark正在申请专利的技术为全面开发机顶盒环境的功能和优势而设计。通过使用这些装置内CPU的隐藏力量中小到可以接受的部分,以及与Verimatrix VCAS内容保护系统的其他部分构成的封闭整体,VideoMark可以实现在机顶盒基带视频输出内实时插入有效载荷。所有数字的模拟输出信号中都含有此有效载荷,但是在正常观看时,观看者是看不到它的。

    Verimatrix VideoMark用户专用取证水印

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