ES2908798T3 - Incorporación de marca de agua en un video - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de incorporación (100) de datos de marca de agua en una señal de vídeo comprimida, en el que la señal de vídeo comprende al menos un bloque con niveles y los datos de marca de agua comprenden al menos un bit, comprendiendo el procedimiento: - obtener datos de marca de agua (103); - obtener al menos un valor de un primer nivel con marca de agua incorporada en base a al menos un primer nivel del bloque (104) procesando el valor del primer nivel con marca de agua incorporada del siguiente modo: en el que, L'a representa el valor del primer nivel con marca de agua incorporada; La representa el primer nivel; wi representa los datos de marca de agua; en el que f(La, wi) se define de tal manera que el primer nivel La es obtenible en base al primer nivel con marca de agua incorporada y es procesable del siguiente modo: en el que el nivel es un coeficiente de transformada discreta de coseno cuantificado; en el que el valor del primer nivel con marca de agua incorporada es procesado del siguiente modo: **(Ver fórmula)** en el que, l0 representa un valor positivo, y l0 es el valor más probable para el último coeficiente distinto de cero en un macro bloque.
Description
D E S C R IP C IÓ N
Inco rp o ra c ió n de m arca de a gu a en un v id e o
La p re se n te d ivu lg a c ió n se re fie re a la in co rp o ra c ió n de m a rca de a gua en v id e o s y, m ás co n c re ta m e n te , a p ro ce d im ie n to s , d isp o s itivo s y p ro g ra m a s in fo rm á tico s para su uso en la in co rp o ra c ió n de m a rca de a gua en señ a le s de v íd e o .
A N T E C E D E N T E S
C o n el rá p ido d e sa rro llo de la te c n o lo g ía de la in fo rm a c ión , la p ub lica c ió n e le c tró n ica , ta l com o la d is trib u c ió n de aud io, im á g e n e s y v íd e o s d ig ita liza d o s , es cad a ve z m ás popu la r. Los co n te n id o s m u ltim e d ia d ig ita le s , ta le s com o los v ídeos, se p ueden e n v ia r fá c ilm e n te a tra vé s de In te rn e t a un s is te m a en la nube. En particu la r, el a cce so a d a to s a tra vé s de re de s in a lá m b rica s d e sd e las n ubes de d a to s ha e n co n tra d o re c ie n te m e n te una m a yo r p o p u la rid a d d e b id o al rá p id o c re c im ie n to de las a p lica c io n e s m u ltim e d ia ina lá m brica s .
H oy en día, cas i to d o s los p ro d u c to s de v íd e o d ig ita l se d is trib u ye n y a lm a ce n a n en fo rm a to co m p rim id o para fa c ilita r el e nv ío y el a lm a ce n a m ie n to de la in fo rm a c ión . E x is ten v a r ia s té cn ica s a va n z a d a s de co d ifica c ió n de v íd e o , ta l com o el e s tá n d a r de co d ifica c ió n de v íd e o H .264 /A V C , q ue es un e s tá n d a r de co m p re s ió n de v íd e o b asad o en la c o m p e n sa c ió n de m o v im ie n to o rie n ta d o a b loques.
El p ro ce sa m ie n to en la n ube en el m u nd o a c tu a l e stá m a rca n d o g ra n d e s d ife re n c ia s con o tras te cn o lo g ía s . El p ro ce sa m ie n to en la nube p ro p o rc io n a la ca p a c id a d de u tiliz a r los re cu rso s de a lm a ce n a m ie n to y p ro ce sa m ie n to en base al uso y re d u c ir las in ve rs io n e s y g a s to s de los s is te m a s de in fo rm a c ió n de las o rg a n iza c io n e s . S in em bargo , cu a n d o los u su a rio s d is fru tan de las ca p a c id a d e s d e l su p e rp ro c e s a m ie n to y a lm a ce n a m ie n to m a s ivo que o frece el p ro ce sa m ie n to en la nube, la se g u rid a d en la nube s igu e s ien do un p ro b le m a can de n te , q ue es en e se n c ia la g es tión de la a u te n tica c ió n e n tre los p ro p ie ta rio s de los d a tos y los p ro ve e d o re s de se rv ic io s de a lm a ce n a m ie n to . En el p ro ce sa m ie n to en la nube, los p ro ve e d o re s de se rv ic io s de a lm a ce n a m ie n to g a ra n tiza n la a u te n tic id a d e in te g rida d de los d a tos de los u su a rio s d esde d os a sp e c to s p rin c ip a le s . P o r un lado, los d a tos no pueden s e r re v isa do s , ni d añados , ni p e rd idos . E s te es el p rob lem a tra d ic io n a l de la se g u rid a d de los da tos , que se p od ría s o lu c io n a r con m u ch os m edios té c n ico s e x is te n te s (ta l com o una cop ia de se g u rid a d de los datos, la re cu p e ra c ió n de la cop ia de seg u rid a d , la e lim in a c ió n de v iru s , el e n c rip ta d o de los datos, e tc.). Los ce n tro s de s e rv ic io s de se g u rid a d tie n e n q ue p res ta r in te n sa m e n te e s to s se rv ic io s a un g ran n úm e ro de p ro p ie ta rio s de datos . E sta es una de las v e n ta ja s que a po rta el p ro ce sa m ie n to en la nube. P o r o tro lado, los p ro p ie ta rio s de los d a tos se p reo cup an p o r sa b e r si el p ro v e e d o r del se rv ic io de a lm a ce n a m ie n to de d a to s u tiliza rá sus d a tos o los re ve la rá a un te rce ro sin a u to riza c ió n . P o r lo tan to , la g es tión de la a u te n tica c ió n e n tre los p ro p ie ta rio s de los da tos y los p ro ve e d o re s de se rv ic io s de a lm a ce n a m ie n to es un p rob lem a p rinc ip a l de la se g u rid a d en la nube, que d e m a n d a una e s tip u la c ió n e fe c tiva de l uso de los datos.
La se g u rid a d m u ltim e d ia se ha c o n ve rtid o en una p re o cu p a c ió n cada ve z m ás im p o rta n te para el con tro l de a cce so a los d a tos m u ltim e d ia en la nube. Es im p o rta n te g a ra n tiz a r tra n s m is io n e s de da tos m u ltim e d ia se g u ra s y fia b le s entre los d isp o s itivo s m ó v ile s y p o rtá tile s y la nube de m ed ios. D ad o q ue los d a tos p ueden se r tra n s fe r id o s y a lm a ce n a d o s en un s is te m a en la nube a tra vé s de la te c n o lo g ía ina lá m brica , se vu e lve n v u ln e ra b le s a las d iv u lg a c io n e s no a u to riza d a s , las m o d ifica c io n e s y los a ta q u e s de re pe tic ió n . E s to s p ro b le m a s e stán re la c io n a d o s con la m a n ip u la c ió n de fra m e s de v íd e o ; la m a n ip u la c ió n se p uede c la s if ica r en e sp ac ia l, te m p o ra l o am ba s. La m a n ip u la c ió n e sp a c ia l se re fie re a m o d ifica c io n e s en el fra m e , ta le s com o el re co rte y la sus titu c ión , y la a d ic ión y e lim in a c ió n de con ten ido .
P o r e je m p lo , un u su a rio puede s u b ir su im a ge n a la n ube de m e d io s cu a n d o e stá en casa u sa nd o el te lé fo n o m óvil. M ás ta rde , q u ie re a c c e d e r al m ism o m e d io (p o r e je m p lo , una im a ge n) en la n ube de m e d io s cu a n d o e stá en la u n ive rs id a d o en el tra ba jo . La cu e s tió n es cóm o g a ra n tiz a r al u su a rio q ue los d a tos m u ltim e d ia no han s ido m o d ificad os p o r o tros. Es ra zo n a b le q ue un s is te m a en la n ube p ueda p ro p o rc io n a r un co n tro l de a cce so de se g u rid a d . S in e m ba rg o , la p rop ia n ube p uede no s e r de con fian za , ya q ue e stá g e s tio n a d a p or te rce ro s , ta le s com o los p ro ve e d o re s de se rv ic io s en la nube. La se g u rid a d só lo se p uede g a ra n tiza r m e d ia n te co n tra to s e n tre los u su a rio s y los p ro ve e d o re s de se rv ic io s en la nube. E x is ten a lg u n o s rie sgo s po ten c ia le s , ta le s com o los a ta q u e s a la se g u rid a d o la m a la co n d u c ta de l g e s to r de la nube. En se n tid o e s tric to , los u su a rios só lo d eb en c o n fia r en s í m ism os y no en los se rv ic io s de seg u rida d en la nube.
H oy en día, las te c n o lo g ía s de in co rp o ra c ió n de m arca de a gu a en la nube son un e n fo q u e co n ve n ie n te para re so lve r el p ro b le m a de la g es tión de la a u te n tica c ió n m u ltim e d ia e n tre los p ro p ie ta rio s de los d a tos y los p ro ve e d o re s de se rv ic io s de a lm a ce n a m ie n to . La in co rp o ra c ió n de m a rca de a gu a en la nube es una te cn o lo g ía d ig ita l de in co rp o ra c ió n de m arca de a gu a que se basa en el m o de lo de la nube, que se ha a p lica d o a m p lia m e n te en b ases de d a tos de tex to y re la c io n a le s . S in e m b a rg o , las té cn ica s tra d ic io n a le s de in co rp o ra c ió n de m arca de a gua en la nube tien en in co n ve n ie n te s im p o rta n te s para v e r if ic a r la a u te n tic id a d e in te g rida d de los da tos de los u su arios . Los in co n ve n ie n te s e s tán re la c io n a d o s con la tra n sp a re n c ia , la ca rga útil, la seg u rida d , la ta sa de b its (b itra te ) y la d u ra c ió n de la e x tra cc ió n de la m a rca o m a rcas de agua, seg ún se e xp lica rá a con tin u a c ió n :
Los p ro ce so s de in co rp o ra c ió n de m a rca de a gua c o n o c id o s in trod uce n a rte fa c to s p e rce p tib le s en el co n te n id o o rig in a l de un v íd e o . La ca lid ad de l v íd e o no se co n se rva d e sp u é s de a ñ a d ir la m a rca o m a rcas de a gu a y é s ta s no son tra n s p a re n te s para el usuario .
Los p ro ce so s de inco rp o ra c ió n de m a rca de a gua co n o c id o s in trod uce n un n ú m e ro tan g ra n d e de bits de d a tos de m arca de a gua que no p ueden s e r in co rp o ra d o s de fo rm a fia b le d e n tro de una señ a l h o s t p o r fra m e o p o r u n idad de tiem p o.
Las se ñ a le s de v íd e o con m a rca de a gua in co rp o ra d a a tra vé s de los p ro ce so s co n o c id o s de in co rp o ra c ió n de m arca de a gua p ueden re ve la r p is tas so b re las m a rcas de a gu a que con tien en .
Los p ro ce so s c o n o c id o s de in co rp o ra c ió n de m a rcas de a gua en fra m e s de v íd e o p rovo ca n q ue los fra m e s de v id e o a u m e n te n su ta sa de bits. E s to im p lica una g ran ca rga p ara el h a rd w are , e sp e c ia lm e n te en d isp o s itivo s ta le s com o te lé fo n o s in te lig e n te s , ta b le ta s , cá m a ra s y redes.
La d e te cc ió n de m a rcas de a gua en se ñ a le s de v íd e o in co rp o ra d a s a tra vé s de p ro ce d im ie n to s co n o c id o s puede im p lica r s is te m a s de d e tecc ión re la tiva m e n te len tos y co m p le jo s . Se re q u ie re una d e sco m p re s ió n co m p le ta para d e te c ta r o v a r ia r la m arca o m a rcas de a gua in co rp o ra d a s en la señ a l de v íd e o .
Los d o cu m e n to s "F le x ib le im a ge w a te rm a rk in g in J P E G d o m a in " cu yo a u to r es F A L L A H P O U R M E H D I e t al, "T a m p e rin g d e te c tio n in co m p re sse d d ig ita l v id e o using w a te rm a rk in g " cuyo a u to r es F A L L A H P O U R M E H D I e t al, "A v id e o w a te rm a rk in g D R M m e th od based on H .264 co m p re sse d d o m a in w ith lo w b it-ra te in c re a se m e n t” cu yo a u to r es M A Z H A O F E N G et al, "C o m p re s s e d -d o m a in v id e o w a te rm a rk in g fa r H .264 ” cuyo a u to r es N O O R K A M I M e t al, y "R e ve rs ib le w a te rm a rk in g fo r kn o w le d g e d ig e s t e m b e d d in g and re lia b ility con tro l in m e d ica l im a g e s ” cu yo a u to r es C O A T R IE U X G e t al d ivu lg a n e je m p lo s de in co rp o ra c ió n de m a rca de a gu a en un v ideo.
Es un o b je to de la p re se n te d ivu lg a c ió n p ro p o rc io n a r e je m p lo s de p ro ce d im ie n to s y d isp o s itivo s para la in co rp o ra c ió n de m arca de a gu a en se ñ a le s de v íd e o q ue e v ite n o al m e no s re du zca n los in co n ve n ie n te s a n tes m e nc ion ad o s.
R E S U M E N
La inve nc ión se e xp o n e en el ju e g o de re iv in d ica c io n e s ad jun to .
En un p rim e r a sp ec to , se p ro p o rc io n a un p ro ce d im ie n to para in c o rp o ra r unos d a tos de m a rca de a gu a en una seña l de v íd e o a c o d ific a r p o r en tro p ía . La señ a l de v íd e o p uede c o m p re n d e r al m e no s un b lo q ue con n ive les y los d a tos de m arca de a gu a p ueden c o m p re n d e r al m e no s un bit. El p ro ce d im ie n to com p re nd e :
- o b te n e r d a tos de m arca de a gua (e s ta a cc ión se p ue de lle va r a cabo, p o r e je m p lo , en un d isp o s itivo de co d ifica c ió n o s im ila r);
- o b te n e r (p o r e je m p lo , en el d isp o s itivo de co d ifica c ió n o s im ila r) al m e no s un v a lo r de un p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a en base a al m e no s un p rim e r n ive l del b lo q ue p ro ce sa n d o el v a lo r de l p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a de l s ig u ie n te m odo:
en el que,
L'a re p re se n ta el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gua inco rp o rad a ;
La re p re se n ta el p rim e r n ivel;
wi re p re se n ta los d a tos de m arca de agua;
en el q ue f(La, w i) se p uede d e fin ir de fo rm a que el p rim e r n ive l La p ue de s e r o b te n ib le en base al p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a y p ue de s e r p ro ce sa b le del s ig u ie n te m odo:
E ste p ro ce d im ie n to de inco rp o ra c ió n se p uede u tiliz a r d e sp u é s de p ro ce d im ie n to s de co m p re s ió n re la tiva m e n te co m p le jo s y q ue son co s to so s en tie m p o , y an tes de la co d ifica c ió n de e n tro p ía sin p é rd id a s de la señ a l de v íd e o , de m a ne ra q ue se e v ita la p os ib ilid a d de p e rd e r d a tos de m arca de agua.
Si el u su a rio q u ie re v a r ia r la m a rca de a gu a una v e z inco rp o rad a , só lo se re qu ie re una d e co d ifica c ió n de e n tro p ía re la tiva m e n te se n c illa y ráp ida . U na señ a l de v íd e o co m p rim id a no n e ce s ita s e r d e sco m p rim id a co m p le ta m e n te y co m p rim id a de nuevo . P o r lo tan to , se reduce el t ie m p o de p ro ce sa m ie n to n ecesa rio . P o r lo tan to , se p ueden re du c ir los re q u is ito s de re cu rso s de h a rd w are y ta m b ié n se p uede re d u c ir el co n su m o de e ne rg ía , lo q ue es un p rob lem a p rinc ip a l cu a n d o se tra ta de d isp o s itivo s p o rtá tile s ta le s com o ta b le ta s , te lé fo n o s in te lige n te s , te lé fo n o s m ó v ile s o cám a ra s .
E ste p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n no a lte ra el n úm e ro de n ive les de un b loque , lo q ue a yu da a m a n te n e r la m ism a ta sa de bits (b itra te ) q ue el o rig in a l sin in co rp o ra c ió n de m arca de agua. Un n ú m e ro m e n o r de ta sa de bits p uede s u p o n e r una m e n o r ca rga para el h a rd w are , lo q ue p uede s e r im p o rta n te para d isp o s itivo s ta le s com o te lé fo n o s in te lig e n te s y ne tbooks.
E ste p ro ce d im ie n to de inco rp o ra c ió n p uede fo rm a r p arte de un p ro ce so de co d ifica c ió n de la se ñ a l de v íd e o en el que se g e n e ra n b lo q ue s con n ive les d u ra n te la co m p re s ió n , y el p o s te rio r p ro ce so de d e co d ifica c ió n , de m o do que la m arca de a gua p ue de s e r in co rp o ra d a en un s itio de d isp o s itivo de co d ifica c ió n y s e r d e te c ta d a p o s te rio rm e n te en un s itio de d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n . E s ta co n fig u ra c ió n p ue de a p ro v e c h a r a lg u n o s có d e cs p op u la re s ta l com o e1H .264 /A V C .
Im p le m e n ta n d o este p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n , la m a rca o m a rcas de a gu a in co rp o ra d a s en la señ a l de v íd e o p ueden s e r re ve rs ib les , ya q ue el p rim e r n ive l o rig in a l es o b te n ib le a p a rtir de l p rim e r n ive l con m a rca de agua inco rp o rad a .
E se p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n p e rm ite un buen e q u ilib rio e n tre cap ac id ad , tra n s p a re n c ia y ta sa de bits (b itra te ), ya q ue es el p rinc ip a l re to para las a p lica c io n e s de in co rp o ra c ió n de m arca de a gua en un v íd e o ; es dec ir, se o b tien e un e sq u e m a de m u y a lta cap ac id ad y tra n s p a re n c ia con m u y p ocos ca m b io s en la ta sa de b its (b itra te ).
S eg ú n a lg u n o s e je m p los , el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n p ue de c o m p re n d e r a de m ás, a n tes de o b te n e r el v a lo r de un p rim e r n ive l con m arca de a gu a inco rp o rad a :
- s e le cc io n a r al m e no s un b lo q ue q ue co m p re n d e , en una p os ic ió n s u p e r io r a una p os ic ión de u m bra l p red e te rm in ad a , un n ive l d ife re n te de ce ro (e s ta a cc ión se p uede lle va r a cabo, p o r e je m p lo , en un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n o s im ila r);
- u tiliz a r el ú ltim o n ive l d is tin to de ce ro de l b lo q ue com o base para o b te n e r el n ive l con m a rca de a gu a inco rp o rad a (e s ta a cc ión se p ue de lle va r a cabo, p o r e je m p lo , en un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n o s im ila r).
Los n ive les d is tin to s de ce ro p ueden se r m o d ifica d o s p o rq u e el cam b io de un n ive l ce ro a un n ive l d is tin to de ce ro p uede c a m b ia r la ta sa de bits e n o rm e m e n te ya q ue la c o d ifica c ió n de lon g itu d va r ia b le a d a p ta tiva al con te x to (C A V LC : C o n te x t-A d a p tive V a ria b le -L e n g th C o d in g ) es m u y se n s ib le a los n ive les.
La p os ic ió n de u m bra l p uede se r p re d e te rm in a d a en fu n c ió n de las n e ce s id a d e s de cad a a p lica c ió n en p a rticu la r. Esto p uede p e rm itir un fác il a ju s te de las p ro p ie d a d e s de la m arca o m a rcas de a gua in co rp o rad as .
S eg ú n o tro a sp ec to , se d ivu lga un p ro g ra m a in fo rm á tico . El p ro g ra m a in fo rm á tico p ue de c o m p re n d e r in s tru cc io n e s de p ro g ra m a para h a ce r que un d isp o s itivo de co d ifica c ió n (o c u a lq u ie r o tro tip o de d isp o s itivo in fo rm á tico ) re a lice un p ro ce d im ie n to de inco rp o ra c ió n de d a tos de m a rca de a gua en una señ a l de v íd e o según se ha d e sc rito a n te rio rm e n te . El p ro g ra m a in fo rm á tico p uede s e r inc lu ido en un m e d io de a lm a ce n a m ie n to (p o r e je m p lo , un C D -R O M , un DVD, una un idad USB, una m e m o ria in fo rm á tica o una m e m oria de só lo le c tu ra ) o s e r tra n s p o rta d o en una señ a l p o rta d o ra (p o r e je m p lo , en una señ a l p o rta d o ra e lé c trica u óp tica).
S eg ú n o tro a sp ec to , se d ivu lga un d isp o s itivo de co d ifica c ió n . El d isp o s itivo de co d ifica c ió n com p re nd e :
- m e d io s para o b te n e r d a tos de m a rca de agua;
- m e d io s p ara o b te n e r al m e no s un v a lo r de un p rim e r n ive l con m a rca de a gu a in co rp o ra d a en base a al m e no s un p rim e r n ive l de un b lo q ue p ro ce sa n d o el v a lo r de l p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a del s ig u ie n te m odo:
en el que,
L'a re p re se n ta el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gua inco rp o rad a ;
La re p re se n ta el p rim e r n ivel;
w re p re se n ta los d a tos de m arca de agua;
en el q ue f(La, w i) se d e fine de ta l m a ne ra q ue el p rim e r n ive l La es o b te n ib le en base al p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a y p ue de s e r p ro ce sa b le de l s ig u ie n te m odo:
en el que el b loque e stá c o m p re n d id o en una señ a l de v íd e o a c o d ific a r p o r e n tro p ía y los d a tos de m a rca de a gua co m p re n d e n al m e no s un bit.
En e ste pun to es im p o rta n te s e ñ a la r q ue los m e d io s d e sc rito s p ueden ser, p o r e je m p lo , m e d io s e le c tró n ico s , m e d io s in fo rm á tico s o una co m b in a c ió n de am bos.
De a cu e rd o con o tro aspecto , se d ivu lg a un d isp o s itivo de co d ifica c ió n . El d isp o s itivo de co d ifica c ió n p uede c o m p re n d e r una m e m o ria y un p roce sa d o r, q ue inc lu ye n in s tru cc io n e s a lm a ce n a d a s en la m e m o ria y e je cu ta b le s p o r el p roce sa d o r, c o m p re n d ie n d o las in s tru cc io n e s una fu n c io n a lid a d para e je c u ta r un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n de d a to s de m arca de a gua en una señ a l de v íd e o seg ún se d e sc rib e en a lg u n o s e je m p lo s del p re se n te d ocum e n to .
En o tro a sp ec to , se d e sc rib e un p ro ce d im ie n to de d e tecc ión de m arca de a gu a en una señ a l de v íd e o . La señ a l de v íd e o p ue de h a b e r s ido d e co d ifica d a p o r e n tro p ía y p uede c o m p re n d e r al m enos un b lo q ue con al m enos un p rim e r
n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a y los d a tos de m arca de a gua p ueden c o m p re n d e r al m enos un bit. El p ro ce d im ie n to com p re nd e :
- re c ib ir la señ a l de v íd e o (e s ta a cc ión se p uede lle va r a ca b o , p o r e je m p lo , en un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n o s im ila r);
- o b te n e r d a tos de m a rca de a gu a w i' en base al p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a (e s ta a cc ión se p uede lle va r a cabo, p o r e je m p lo , en un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n o s im ila r);
- d e te rm in a r un in d ic a d o r de m a n ip u la c ió n v e r ifica n d o si los d a tos de m arca de a gu a o b te n id o s w¡' se co rre sp o n d e n con unos d a tos de m a rca de a gua wi in co rp o ra d o s p o r un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n de m arca de a gua según uno cu a lq u ie ra de los e je m p lo s d ivu lg a d o s en e ste d o cu m e n to (e s ta a cc ión se p ue de lleva r a cabo, p o r e je m p lo , en un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n o s im ila r);
De e ste m odo, es p os ib le d e te rm in a r fá c ilm e n te si la señ a l de v íd e o ha s ido m o d ifica d a p o r a lgún te rce ro no a u to riza d o . El p ro p ie ta rio o u su a rio a u to riza d o p ue de se r in fo rm a d o de c u a lq u ie r a ta q u e a la se g u rid a d o m a la c o n d u c ta de l g e s to r de la nube cu a n d o los d a to s de m a rca de a gu a o b te n id o s w i' no se co rre sp o n d e n con los d a tos de m arca de a gua wi in co rp o rad os .
P ara d e te c ta r los d a tos de m arca de a gu a wi' p ue de b a s ta r con una d e co d ifica c ió n de e n tro p ía , lo q ue hace q u e el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n sea re la tiva m e n te rá p ido y m u y útil para a p lica c io n e s en tie m p o real. A d e m á s, al no se r una o p e ra c ió n com p le ja , e ste p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n p uede se r a d e cu a d o para d isp o s itivo s p o rtá tile s en los que el co n su m o de e n e rg ía es m uy im p orta n te .
Si los d a tos de m a rca de a gua tie n e n q ue s e r m o d ificad os , la señ a l de v íd e o c o m p rim id a p uede no n e c e s ita r se r d e sco m p rim id a co m p le ta m e n te y c o m p rim id a de nuevo . P ara m o d ifica r los d a tos de m a rca de a gu a p uede b a s ta r con d e c o d ifica r y c o d ific a r p o r e n tro p ía de nuevo . E sta es una c a ra c te rís tica m uy co n ve n ie n te , ya que, d e sp u é s de una co m p re s ió n co m p le ja y co s to sa en tie m p o , los d a tos de m a rca de a gua p ueden s e r m o d ifica d o s ilim ita d a m e n te sin re co m p re s ió n .
En a lg u n o s e je m p los , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n de m a rca de a gua en una señ a l de v íd e o p uede c o m p re n d e r adem ás:
- re c u p e ra r al m e no s un p rim e r n ive l del b lo q ue en b ase al n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a de la señ a l de v íd e o d e co d ifica d a p o r e n tro p ía . E s ta a cc ión se p uede lle va r a cabo, p o r e je m p lo , en un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n ;
El a l m e no s un p rim e r n ive l se p uede re c u p e ra r co m p le ta m e n te a p a rtir del n ive l con m arca de a gu a inco rp o rad a . P or lo tan to , el u su a rio p uede v is u a liz a r el v íd e o d e sco m p rim id o con la m ism a ca lid ad q u e el v íd e o o rig in a l a n tes de com p rim ir lo . L a se ñ a l de v íd e o no e stá dañada .
S eg ú n o tro a sp ec to , se d ivu lg a un p ro g ra m a in fo rm á tico . El p ro g ra m a in fo rm á tico p uede c o m p re n d e r in s tru cc io n e s de p ro g ra m a para h a c e r q ue un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n re a lice un p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n de m a rca de a gua en una se ñ a l de v íd e o seg ún se d ivu lg a en el p re se n te d ocum e n to . El p ro g ra m a in fo rm á tico p ue de s e r inc lu ido en un m e d io de a lm a ce n a m ie n to (p o r e je m p lo , un C D -R O M , un DVD, una u n idad U S B , una m e m o ria in fo rm á tica o una m e m o ria de só lo le c tu ra ) o se r tra n s p o rta d o en una señ a l p o rta do ra (p o r e je m p lo , en una se ñ a l p o rta d o ra e lé c trica u óp tica).
S eg ú n o tro a sp ec to , se d ivu lga un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n . El d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n p ue de com p re nd e r:
- m e d io s para re c ib ir una señ a l de v íd e o d e co d ifica d a p o r en tro p ía , en el que la señ a l de v íd e o co m p re n d e un b loque con un p rim e r n ive l con m arca de a gua inco rp o rad a ;
- m e d io s p ara o b te n e r d a tos de m arca de a gu a wi' en b ase al p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a de l b loque de la se ñ a l de v ídeo;
- m e d io s para d e te rm in a r un in d ic a d o r de m a n ip u la c ió n v e r ific a n d o si los d a tos de m arca de a gu a o b te n id o s w i' se co rre sp o n d e n con unos d a tos de m arca de a gua w i in co rp o ra d o s p o r un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n de m a rca de a gu a según una cu a lq u ie ra de las re iv in d ica c io n e s 1 a 10;
En a lg u n o s e je m p lo s , el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n que se d e sc rib e en el p re se n te d o cu m e n to p ue de c o m p re n d e r adem ás:
- m e d io s para re c u p e ra r al m e no s un p rim e r n ive l del b lo q ue en base a un n ive l de la señ a l de v íd e o d e co d ifica d a por en trop ía .
En e ste pun to es im p o rta n te s e ñ a la r q ue los m e d io s d e sc rito s p ueden ser, p o r e je m p lo , m e d io s e le c tró n ico s , m e d io s in fo rm á tico s o una co m b in a c ió n de am bos.
En o tro a sp ec to , se d ivu lg a un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n . El d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n p uede c o m p re n d e r una m e m o ria y un p roce sa d o r, que inc lu ye n in s tru cc io n e s a lm a ce n a d a s en la m e m o ria y e je cu ta b le s p o r el p roce sa d o r,
c o m p re n d ie n d o las in s tru cc io n e s una fu n c io n a lid a d para e je c u ta r el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n de m arca de a gu a en una se ñ a l de v íd e o según se d e sc rib e en el p re se n te d ocum e n to .
O b je to s , v e n ta ja s y c a ra c te rís tica s a d ic io n a le s de fo rm a s de re a liza c ió n de la inve nc ión se harán e v id e n te s para los e xp e rto s en la m a te ria tra s el e xa m en de la d e sc rip c ió n , o p ueden s e r a p re n d id o s m e d ia n te la p rá c tica de la inve nc ión .
B R E V E D E S C R IP C IÓ N DE L O S D IB U 10 S
A co n tin u a c ió n se d e sc rib irá n e je m p lo s no lim ita n te s de la p rese n te d ivu lg a c ió n , con re fe ren c ia a los d ib u jo s ad jun tos , en los q u e :
La F ig ura 1 ilus tra un d ia g ra m a de flu jo de un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n de d a to s de m a rca de a gua en una seña l de v íd e o según a lg u n o s e je m p los ;
La F ig ura 2 ilus tra un d ia g ra m a de flu jo de un p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n de m arca de a gua en una señ a l de v íd e o seg ún a lg u n o s e je m p los ;
La F ig u ra 3 ilus tra de fo rm a e sq u e m á tica un s is te m a de in co rp o ra c ió n de m a rca de a gu a q ue co m p re n d e un d isp o s itivo de co d ifica c ió n y d e co d ifica c ió n seg ún a lg u n o s e je m p los ;
La F ig u ra 4 ilus tra de fo rm a e sq u e m á tica un b lo q ue de 4 x 4 de e je m p lo de una señ a l de v íd e o .
D E S C R IP C IÓ N D E T A L L A D A DE E JE M P LO S
La F igura 1 ilus tra un d ia g ra m a de flu jo de un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 de da tos de m a rca de a gua en una señ a l de v íd e o . A u n q u e la F igura 1 m u es tra una se cu e n c ia e sp e c ífica , se d eb e e n te n d e r q ue se p ueden s e g u ir o tras se cu e n c ia s que no se a pa rten de l a lca n ce de la p re se n te d ivu lga c ió n .
La p re se n te d ivu lg a c ió n p uede a p ro v e c h a r el p roce so de co d ific a c ió n /d e c o d ific a c ió n según H .264 /A V C . En a lg u no s e je m p los , el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 p ue de se r una parte del p ro ce so de co d ifica c ió n seg ún H .264 /A V C .
D e ta lle s p a rticu la re s de la co d ifica c ió n de v íd e o seg ún H .264 /A V C no se d e sc rib irá n p o r co m p le to en e ste d ocum e n to , ya q ue es un e s tá n d a r b ien co n o c id o p or los e xp e rto s en la m ate ria .
U na "se ñ a l de v íd e o " según se u tiliza en el p re se n te d o cu m e n to se re fie re a cu a lq u ie r señ a l q ue co m p re n d e in fo rm a c ió n de v ídeo .
La e xp re s ió n "d is p o s itiv o de c o d ifica c ió n " seg ún se u tiliza en el p re se n te d o cu m e n to se re fie re a c u a lq u ie r d isp o s itivo cap az de c o n v e rtir d a tos de un fo rm a to a otro , con el fin de c o m p rim ir una señ a l de v íd e o . El d isp o s itivo de co d ifica c ió n p uede c o m p re n d e r cu a lq u ie r lóg ica , so ftw a re o s im ila r co n fig u ra d o para lle va r a cabo la co m p re s ió n . A m o do de e je m p lo , el d isp o s itivo de co d ifica c ió n p uede s e r un te lé fo n o m óvil, un te lé fo n o in te lige n te , una ta b le ta , un o rd e n a d o r portá til, una cá m a ra o a lgo s im ila r.
La e xp re s ió n "d is p o s itiv o de d e c o d ifica c ió n " seg ún se u tiliza en el p re se n te d o cu m e n to se re fie re a cu a lq u ie r d isp o s itivo cap az de c o n v e rtir d a tos de un fo rm a to a otro , con el fin de d e s c o m p rim ir una señ a l de v íd e o . El d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n p uede c o m p re n d e r c u a lq u ie r lóg ica, so ftw a re o s im ila r c o n fig u ra d o para lle v a r a cab o la d escom p re s ió n . A m o do de e je m p lo , el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n p uede s e r un te lé fo n o m óvil, un te lé fo n o in te lige n te , una tab le ta , un o rd e n a d o r portá til, una cá m a ra o s im ila r.
El p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 tie n e p o r o b je to in c o rp o ra r los d a tos de m arca de a gua (q u e no se ilu s tra n ) en una se ñ a l de v íd e o (q ue no se ilu s tra ) a c o d ific a r p o r en tro p ía . En el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 que se d ivu lga , se m a n ip u la n a lg u no s co e fic ie n te s de tra n s fo rm a d a de co se n o d isc re ta cu a n tif ica d a (Q D C T : Q u a n tized D isc re te C o s in e T ra ns fo rm ), ta m b ié n co n o c id o s com o n ive les, de a lg u n o s b lo q ue s para in c o rp o ra r los d a tos de m arca de agua. A m o do de e jem p lo , se u tiliza rán co e fic ie n te s de Q D C T de b lo q ue s de 4 x 4 p ara d e s c rib ir p os ib les im p le m e n ta c io n e s . Los co e fic ie n te s de Q D C T de b lo q ue s de 4 x 4 p ue de n e s ta r en g en e ra l en las b an da s de fre cu e n c ia a lta o m edia . La F ig u ra 4 ilus tra de fo rm a e sq u e m á tica un b lo q ue de 4 x 4 de e je m p lo de una se ñ a l de v íd e o .
El p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 se p uede re a liz a r d e sp u é s de una fa se de c u a n tif ica c ió n de la co d ifica c ió n seg ún H .264 , q ue es a n te r io r a la co d ifica c ió n de entrop ía .
La señ a l de v íd e o co m p re n d e al m e no s un b loque con n ive les , el b lo q ue p ue de p e rte n e ce r a un m a cro b loque , y los d a to s de m arca de a gua p ueden c o m p re n d e r al m e no s un bit.
El p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 q ue se d e sc rib e en a lg u n o s e je m p lo s se p ue de e je c u ta r para cad a b lo q ue de un m a cro b lo q ue y para to d o s los re sp e c tivo s m acro b lo q ue s de los fra m e s de la señ a l de v íd e o . S in e m ba rg o , en a lg u n o s e je m p lo s só lo a lg u n o s m acro b lo q ue s p ue de n s e r e le g id o s para e je c u ta r el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100.
S eg ú n a lg u n o s e je m p los , el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 com p re nd e :
- o b te n e r d a to s de m a rca de a gua 103. Los d a tos de m a rca de a gu a 103 se p ue de n o b ten er, p o r e je m p lo , a tra vé s de un g e n e ra d o r de n ú m e ro s p se u d o a le a to r io s (P R N G : p se u d o -ra n d o m n u m b e r g en e ra to r). Los d a tos de m arca de agua ta m b ié n se pueden p ro p o rc io n a r com o una se cu e n c ia p re d e fin id a de bits q ue se p uede a d a p ta r a una long itud p re d e te rm in a d a , es dec ir, a d a p ta r a la lon g itu d de al m e no s una parte de la señ a l de v íd e o a la que se le va a in co rp o ra r los d a tos de m arca de a g u a ;
- o b te n e r al m e no s un v a lo r de un p rim e r n ive l con m a rca de a gu a in co rp o ra d a L'a en b ase a al m enos un p rim e r n ive l La de l b lo q ue 104 p ro ce sa n d o el v a lo r de l p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a L'a de l s ig u ie n te m odo:
en el que,
L'a re p re se n ta el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gua inco rp o rad a ;
La re p re se n ta el p rim e r n ivel;
w re p re se n ta los d a tos de m arca de agua;
en el que f(La, w i) se d e fine de ta l m a ne ra q ue el p rim e r n ive l La es o b te n ib le en base al p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a y es p ro ce sa b le de l s ig u ie n te m odo:
P o r lo tan to , el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gu a in co rp o ra d a L'a p ue de s e r p ro ce sa d o en fu n c ió n de l p rim e r n ive l La y de los d a tos de m arca de a gua wi.
U na fu n c ió n de in co rp o ra c ió n f(La, w i) se p uede d e fin ir com o re ve rs ib le si e x is te o tra fu n c ió n h -d e n o m in a d a fun c ión de re tro ce so - ta l q ue h(f(La, wi), w i) = La p ara to d o s los va lo re s p o s ib le s de La y w i e {0 ,1}.
A n te s de o b te n e r el v a lo r de un p rim e r n ive l con m arca de a gu a inco rp o rad a , el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 p uede com p re nd e r:
- s e le cc io n a r al m e no s un b loque q ue p uede co m p re n d e r, en una p os ic ió n m a yo r que una p o s ic ió n de um bra l p re d e te rm in a d a T, un n ive l d ife re n te de ce ro 101. Los n ive les de cad a b lo q ue de l m acro b lo q ue p ue de n se r c o m p ro b a d o s b uscan do a q u e llo s n ive les cuyo v a lo r sea d is tin to de ce ro y cu ya p os ic ió n sea m a yo r q ue la pos ic ión de u m bra l T. S i to d o s los n ive les de l b lo q ue cuya p os ic ió n es m a yo r que la p os ic ió n de u m bra l T m ues tran un v a lo r de cero, e n to n ce s e se b lo q ue no p ue de s e r se le cc io n a d o para in c o rp o ra r los d a to s de m arca de agua. Lo m ism o ocu rre si to d o s los n ive le s de l b lo q ue m u es tra n un v a lo r de cero. La p os ic ió n de u m bra l T se p uede d e fin ir en fun c ión de cada caso, p o r e je m p lo si T es igua l o m a yo r q ue 9, só lo se u tiliza una zo n a de a lta fre cu e n c ia de la señ a l de v íd e o para la inco rp o ra c ió n . D ism in u ye n d o el v a lo r de T se p ue de n u tiliz a r m ás b lo q u e s de cad a m acro b lo q ue para la inco rp o ra c ió n , lo q ue a su ve z a u m e n ta la d is to rs ión ;
- u tiliz a r el ú ltim o n ive l d is tin to de ce ro (LN Z: la te s t n o n -ze ro ) de l b lo q ue co m o base para o b te n e r el n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a 102. S ig u ie n d o el e je m p lo an te rio r, si T = 9, se p uede s e le cc io n a r un b lo q ue con su n ive l LN Z u b icad o en la p os ic ió n 12 y se p uede u tiliza r el n ive l en la p os ic ió n 12 para o b te n e r el n ive l con m a rca de agua inco rp o rad a .
Si no se s e le cc io n a un b lo q ue para la inco rp o ra c ió n , p uede d e ja rse ta l cua l.
C ad a b it de m arca de a gu a de los d a tos de m arca de a gu a wi p ue de s e r in co rp o ra d o en un b lo q ue s e le cc io n a d o y para el s ig u ie n te b lo q ue s e le cc io n a d o se p uede u tiliz a r un s ig u ie n te d a to de m arca de a gua w i+1.
En la co m p re s ió n seg ún H .264 /A V C , el ca m b io del p a rá m e tro de cu a n tifica c ió n (Q P : q u a n tiza tio n p a ra m e te r) hace v a r ia r el v a lo r y la p os ic ión de los n ive les d is tin to s de cero en los m a cro b loques. C u a n d o el p a rá m e tro Q P es re la tiva m e n te bajo, h ay m ás n ive les d is tin to s de ce ro en co m p a ra c ió n co n un p a rá m e tro Q P re la tiva m e n te a lto. En o tra s p a la bra s , si el p a rá m e tro Q P es a lto , la ta sa de co m p re s ió n es a lta (e l v id e o c lip e stá m u y co m p rim id o ). P o r lo tan to , cu a n d o el p a rá m e tro Q P es bajo, la in co rp o ra c ió n de la m arca o m a rcas de a gua p ue de d a r lu g a r a una m a yo r cap ac id ad , y cu a n d o el p a rá m e tro Q P es a lto , la ca p a c id a d p ro p o rc io n a d a p uede s e r m enor.
S eg ú n a lg u n o s e je m p los , para q ue el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 sea ro b u s to fre n te a a ta q u e s de co lus ión , los d a tos de m a rca de a gua p ue de n s e r e n c rip ta d o s a tra vé s de al m e no s una o p e ra c ió n de e n c rip ta c ió n E en b ase a un flu jo se c re to de bits S (d a to s de m a rca de a gu a en b ru to w i) y una c lave K p ro ce sa n d o un v a lo r de los d a tos de m arca de a gu a e n c rip ta d o s wenc de l s ig u ie n te m odo:
S e p ueden u tiliza r los d a tos de m a rca de a gua e n c rip ta d o s wenc en lu g a r de los d a tos de m a rca de a gua en b ru to wi para su inco rp o ra c ió n en la señ a l de v íd e o host.
S eg ú n o tro s e je m p los , para q ue el p ro ce d im ie n to de In co rpo ra c ión 100 sea aún m ás ro b u s to fre n te a a ta q u e s de co lu s ió n , en lu g a r de u tiliz a r una c lave ú n ica K seg ún se ha d e sc rito a n te rio rm e n te , la c lave K se p uede re g e n e ra r en base a c a ra c te rís tica s de m acro b lo q u e s (M B). C on el fin de e v ita r co m p le jid a d de p ro ce sa m ie n to , se p uede u tiliza r in fo rm a c ió n de l c ó d e c H .264 /A V C para g e n e ra r una c lave K para ca d a m B. En la in tra p re d icc ió n de 4 x 4, se c las ifica n nue ve m odos en tre s g rup o s: 1) m o do s v e r tic a le s y d ia g o n a le s (0, 3, 4, 5, 7), 2 ) m o do s h o rizo n ta le s (1,6 , 8), y 3 ) m odo dc (2). C om o se p ueden c a m b ia r m o do s s im ila re s e n tre sí d e sp u é s de la re co d ifica c ió n , su ca te g o riza c ió n hace que la c lave p ú b lica sea m ás ro b u s ta en caso de a lte rn a n c ia s . P ara 3 m odos, se p ueden n e c e s ita r dos bits y a s ig n a rlo s a cad a uno de los m odos. De este m odo, p o r e je m p lo , se p uede re g e n e ra r una c lave K de 32 b its b asad a en con te n id o para un m a cro b lo q ue q ue co m p re n d e d ie c isé is b lo q ue s de 4 x 4. T a m b ié n para la in tra p re d icc ió n de 16 x 16, hay cua tro m o do s para los que, en base al m o do de p red icc ió n , se p uede g e n e ra r una c lave K de 32 b its b asad a en con ten ido . P o r e je m p lo , en la in tra p red icc ió n de 4 x 4, para el p rim er, se g u n d o y te rc e r g rup o se p ue de a s ig n a r "00", "01 " y "10", re sp e c tiva m e n te . T a m b ié n se p ue de u tiliz a r una c lave de 32 bits q ue e m p ie ce p o r "11 " para el m o do de in tra p red icc ió n de 16 x 16. De hecho , la c lave de u su a rio p uede s e r c o m b in a d a con una c lave g e n e ra d a p ara cada m acro b lo q ue para p ro p o rc io n a r una c lave ú n ica p ara cad a m a cro b lo q ue en b ase a la c lave de usuario .
El v a lo r de l p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a L'a es p ro ce sa d o del s ig u ie n te m odo:
en el que
l0 re p re se n ta un v a lo r pos itivo .
E ste e je m p lo se p uede d e n o m in a r "d e sp la za m ie n to de coe fic ie n te ".
En a lg u n o s e je m p los , el v a lo r p o s itivo l0 p uede s e r 1. E s te v a lo r es el m ás p ro b a b le para el c o e fic ie n te L N Z en un m acro b lo q ue y e n to n ce s p uede se r la m e jo r e le cc ió n en cu a n to a ca p a c id a d (es decir, se p uede s e le cc io n a r un m a yo r núm e ro de m acro b lo q u e s para la in co rp o ra c ió n , en p rom ed io ).
El v a lo r de l p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a L'a es p ro ce sa d o del s ig u ie n te m odo:
E ste e je m p lo se p uede d e n o m in a r "e xp a n s ió n de coe fic ie n te ".
S eg ú n a lg u n o s e je m p los , el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 p ue de c o m p re n d e r adem ás:
- o b te n e r un v a lo r de un se g u n d o n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a 1,b en base a un se g u n d o n ive l Lb de un b loque, en el q ue los va lo re s de l p rim e r y se g u n d o n ive les con m arca de a gu a in co rp o ra d a se p ueden o b te n e r p ro ce sá n d o lo s de l s ig u ie n te m odo:
(.L'a,L'b) = f ( L a,Lb,Wi) = (La d Wi,Lb - d )
en el que,
Lb re p re se n ta el v a lo r de un se g u n d o n ive l con m a rca de a gua in c o rp o ra d a ;
Lb s ig n ifica un se g u n d o nive l; y,
y,
en el q ue H re p re se n ta una o p e ra c ió n de re d o n d e o h ac ia el in fin ito pos itivo ; y,
en el q ue [-J s ig n ifica una o pe ra c ió n de re d o n d e o h ac ia el in fin ito nega tivo .
S eg ú n e ste e je m p lo , se p ue de a su m ir, sin p é rd ida de g e n e ra lid a d , que La s Lb (si La < Lb, se in te rca m b ia n los ro les de La y Lb).
S ea d = La - Lb. A p a rtir de aquí, se p ue de d e fin ir lo s ig u ie n te
y 
De m o do que, para la in co rp o rac ión :
(L'a, L'b) = f ( La> Lb> w¡) = ÍLa d + w i,Lb - d~).
E nto nce s, la d ife re n c ia e n tre L'a y L'b p ue de s e r el d ob le de la d ife re n c ia d e n tre La y Lb, m ás el b it in co rp o ra d o w¡, es d e c ir
d r = L'a — L'a = 2d w¡
La d ife re n c ia e n tre los co e fic ie n te s ha s ido , de e ste m odo, e xp an d id a , p o r lo que e ste e je m p lo se p ue de d e n o m in a r "e xp a n s ió n de la d ife re n c ia de coe fic ie n te s".
En a lg u n o s e je m p los , se p uede s e le cc io n a r cada uno d e l p rim e r y se g u n d o n ive les de d ife re n te s b lo q u e s de la señ a l de v íd e o o de l m ism o b loque . T a n to el p rim e r com o el se g u n d o n ive l d eben s e r d ife re n te s de cero, de lo con tra rio , por e je m p lo , si uno de e llo s fu e ra igua l a cero , e se b lo q ue no se p od ría u tiliz a r para la inco rp o rac ión .
S eg ú n a lg u n o s o tro s e je m p los , el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 p uede c o m p re n d e r a de m ás:
- o b te n e r un v a lo r de un se g u n d o n ive l con m a rca de a gua in co rp o ra d a Lb en base a un se g u n d o n ive l Lb de un b loque, en el q ue los va lo re s de l p rim e r y se g u n d o n ive les con m arca de a gu a in co rp o ra d a se p ueden o b te n e r p ro ce sá n d o lo s de l s ig u ie n te m odo:
en el que,
Lb re p re se n ta el v a lo r de un se g u n d o n ive l con m a rca de a gua inco rp o rad a ;
Lb re p re se n ta un se g u n d o nivel;
en el q ue La > 1
S e p uede a su m ir, sin p é rd ida de g e n e ra lid a d , q ue L, > Lb (si La < Lb, in te rc a m b ia r los ro les de La y Lb en la d e sc rip c ió n an te rio r).
El p ro ce sa m ie n to de l p rim e r y s e g u n d o n ive les con m a rca de a gu a in co rp o ra d a se p uede re a liza r con n ú m e ro s e n te ros o con e le m e n to s de un g ru p o m u ltip lica tivo m ó du lo p, p a ra un n úm e ro p rim o p > La.
E ste e je m p lo se p uede d e n o m in a r "e xp a n s ió n m u ltip lica tiva de coe fic ie n te s".
En a lg u n o s e je m p los , cada uno del p rim e r y se g u n d o n ive les p ue de s e r s e le cc io n a d o de d ife re n te s b lo q ue s de la señ a l de v íd e o o de l m ism o b loque . T a n to el p rim e r com o el se g u n d o n ive l d eben s e r d ife re n te s de cero, de lo con tra rio , por e je m p lo , si uno de e llo s fu e ra igua l a cero, e se b lo q ue no se p od ría u tiliz a r para la inco rp o rac ión .
La F igura 3 ilus tra de fo rm a e sq u e m á tica un s is te m a de in co rp o ra c ió n 300 de m a rca de a gua q ue co m p re n d e un d isp o s itivo de co d ifica c ió n y d e co d ifica c ió n 301, 303. S eg ú n a lg u n o s e je m p los , el d isp o s itivo de c o d ifica c ió n (o in c o rp o ra d o r de m arca de a gu a ) 301 y el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 302 (o d e te c to r de m arca de a g u a ) p ueden e s ta r en c o m u n ica c ió n de d a to s con un s e rv id o r 303 o s im ila r q ue p ue de e s ta r co n fig u ra d o para a lb e rg a r la señ a l de v íd e o (q ue no se ilustra ). La c o m u n ica c ió n de d a tos se p uede rea liza r, p o r e je m p lo , a tra vé s de una red in a lá m b rica 304, 305 o una red p o r cab le (q ue no se ilustra ).
A co n tin u a c ió n se d e sc rib e n a lg u n o s e je m p lo s del d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 y m ás a d e la n te se d esc rib irán a lg u n o s e je m p lo s de l d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303.
S eg ú n a lg u n o s e je m p lo s , el d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 p ue de s e r ca p a z de re p ro d u c ir el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 q ue se ha d e sc rito a n te rio rm e n te , p o r e je m p lo , a tra vé s de m e d io s e le c tró n ico s y /o in fo rm á tico s . D ich os m e d io s e le c tró n ic o s /in fo rm á tic o s se p ueden u tiliza r in d is tin ta m e n te , es dec ir, una parte de los m e d io s d escritos p ueden se r m e d io s e le c tró n ico s y la o tra p arte p ueden s e r m e d io s in fo rm á tico s , o to d o s los m e d io s d e sc rito s pueden s e r m e d io s e le c tró n ico s o to d o s los m e d io s d e sc rito s p ue de n s e r m e d io s in fo rm á tico s .
E je m p lo s de un d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 q ue co m p re n d e só lo m e d io s e le c tró n ico s (es dec ir, una co n fig u ra c ió n p u ra m e n te e le c tró n ica ) p uede se r un d isp o s itivo e le c tró n ico p ro g ra m a b le ta l com o un D isp o s itivo L óg ico P ro g ra m a b le C o m p le jo (C P L D : C o m p le x P ro g ra m m a b le L og ic D ev ice ), una M a triz de P u e rta s P ro g ra m a b le s de C a m p o (F P G A :
F ie ld P ro g ra m m a b le G a te A rra y ) o un C ircu ito In te g rad o de A p lica c ió n E sp e c ífica (A S IC : A p p lic a tio n -S p e c ific In te g ra ted C ircu it).
En e je m p lo s en los q u e el d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 co m p re n d e m e d io s e le c tró n ic o s , d ich o d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 com p re nd e :
- m e d io s para o b te n e r d a tos de m a rca de a g u a ;
- m e d io s para o b te n e r al m e no s un v a lo r de un p rim e r n ive l con m a rca de a gu a in co rp o ra d a en base a al m e no s un p rim e r n ive l de un b lo q ue p ro ce sa n d o el v a lo r de l p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a del s ig u ie n te m odo:
en el q u e ,
L'a re p re se n ta el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gua inco rp o rad a ;
La re p re se n ta el p rim e r n ivel;
w re p re se n ta los d a tos de m arca de agua;
en el q ue f(La, w i) se d e fine de ta l m a ne ra q ue el p rim e r n ive l La es o b te n ib le en base al p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a y es p ro ce sa b le de l s ig u ie n te m odo:
en el que el b loque e s tá c o m p re n d id o en una señ a l de v íd e o a c o d ific a r p o r e n tro p ía y los d a tos de m a rca de a gua co m p re n d e n al m e no s un bit.
En e je m p lo s en los que el d isp o s itivo de c o d ifica c ió n 301 co m p re n d e ú n ica m e n te m e d io s in fo rm á tico s , d icho d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 p uede c o m p re n d e r una m e m o ria y un p roce sa d o r, q ue inc lu ye n in s tru cc io n e s a lm a ce n a d a s en la m e m o ria y e je cu ta b le s p o r el p roce sa d o r, c o m p re n d ie n d o las in s tru cc io n e s una fu n c io n a lid a d para e je c u ta r un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 de d a tos de m arca de a gu a en una señ a l de v íd e o según e je m p lo s q ue se d esc ribe n en el p rese n te d ocum e n to .
S eg ú n o tro s e je m p los , un p ro g ra m a in fo rm á tico p ue de c o m p re n d e r in s tru cc io n e s de p ro g ra m a para h a c e r q ue un d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 re a lice un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 de d a tos de m a rca de a gua en una seña l de v íd e o seg ún e je m p lo s q ue se d esc ribe n en el p re se n te d ocum e n to . El p ro g ra m a in fo rm á tico p uede se r in c lu id o en un m e d io de a lm a c e n a m ie n to (p o r e je m p lo , un C D -R O M , un D VD, una u n idad U SB, una m e m o ria in fo rm á tica o una m e m o ria de só lo le c tu ra ) o se r tra n s p o rta d o en una señ a l p o rta d o ra (p o r e je m p lo , en una señ a l p o rta d o ra e lé c trica u óp tica).
El p ro g ra m a in fo rm á tico p uede s e r en fo rm a de cód igo fuen te , de cód igo ob je to , de un cód igo in te rm e d io e n tre cód igo fu e n te y có d ig o ob je to , ta l com o p or e je m p lo en fo rm a p a rc ia lm e n te com p ila d a , o en c u a lq u ie r o tra fo rm a a d e cu a d a para su uso en la im p le m e n ta c ió n del p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100. El p o rta d o r p uede s e r c u a lq u ie r e n tida d o d isp o s itivo ca p a z de tra n s p o rta r el p ro g ra m a in fo rm á tico .
P o r e je m p lo , el p o rta d o r p uede c o m p re n d e r un m e d io de a lm a ce n a m ie n to , ta l com o una R O M , p o r e je m p lo un CD R O M o una R O M se m ico n d u c to ra , o un m e d io de g ra b a c ió n m a gn é tica , p o r e je m p lo un d isco duro . A d e m á s, el p o rta d o r p ue de s e r un p o rta d o r tra n sm is ib le , ta l com o una se ñ a l e lé c trica u óptica, que p ue de s e r tra n s p o rta d a a tra vé s de un cab le e lé c trico u ó p tico o p o r ra d io u o tro s m edios.
C u a n d o el p ro g ra m a in fo rm á tico es inc lu ido en una señ a l que p ue de s e r tra n s p o rta d a d ire c ta m e n te p o r un cab le u o tro d isp o s itivo o m edio , el p o rta d o r p uede e s ta r co n s titu id o p o r d ich o cab le u o tro d isp o s itivo o m edio .
A lte rn a tiva m e n te , el p o rta d o r p uede s e r un c ircu ito in te g ra d o en el que se e n cu e n tra inc lu ido el p ro g ra m a in fo rm á tico , e s ta n d o el c ircu ito in te g ra d o a d a p ta d o para rea liza r, o para su uso en la re a liza c ió n de, los p ro ce d im ie n to s p ertin en tes .
El d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 q ue se p ue de u tiliza r para la in co rp o ra c ió n de la m arca o m a rcas de a gu a p uede se r un c o d ific a d o r seg ún H .264 /A V C q ue re su e lve c u a lq u ie r p ro b le m a de ro bu s te z fre n te a la co m p re s ió n según H .264 /A V C y ta m b ié n co n d u ce a una co m p le jid a d m uy baja, ya q ue el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 p rop u es to u tiliza b lo q ue s de Q D C T q ue p ue de n h a b e r s ido ya p ro ce sa d o s p o r el c o d ific a d o r seg ún H .264 /A V C .
La F ig u ra 2 ilus tra un d ia g ra m a de flu jo de un p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 de m arca de a gua en una señ a l de v íd e o seg ún a lg u n o s e je m p los . La señ a l de v íd e o ha s ido d e co d ifica d a p o r e n tro p ía y p uede c o m p re n d e r al m e no s un b lo q ue con al m e no s un p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a y los d a tos de m arca de a gua p ueden c o m p re n d e r al m e no s un bit.
A u n q u e la F ig u ra 2 m u es tra una se cu e n c ia esp ec ífica , se d ebe e n te n d e r que se p ue de n s e g u ir o tras s e cu e n c ia s que no se a p a rte n del a lca n ce de la p re se n te d ivu lg a c ió n . El p ro ce d im ie n to de d e tecc ión 200 com p re nd e :
- re c ib ir la seña l de v íd e o 201. S eg ú n se ha m e n c io n a d o a n te rio rm e n te , la señ a l de v íd e o ha s ido d e co d ifica d a p or en trop ía ;
- o b te n e r d a to s de m a rca de a gu a w¡' en base al p rim e r n ive l con m a rca de a gua in co rp o ra d a 202.
- d e te rm in a r un in d ic a d o r de m a n ip u la c ió n v e r ifica n d o si los d a tos de m arca de a gu a o b te n id o s w i' se co rre sp o n d e n con unos d a tos de m arca de a gu a wi in co rp o ra d o s p o r un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 de m a rca de a gu a 203 seg ún uno c u a lq u ie ra de los e je m p lo s q ue se d esc ribe n en el p re se n te d o cu m e n to . Si los d a tos de m a rca de a gua wi' o b te n id o s no se co rre sp o n d e n con los d a tos de m arca de a gu a w i in co rp o ra d o s p re v ia m e n te (p o r e je m p lo , cu a n d o se ha co m p rim id o la señ a l de v íd e o ), el in d ic a d o r de m a n ip u la c ió n p uede p ro p o rc io n a r in fo rm a c ió n so b re d icha d ife re nc ia . De lo con tra rio , el in d ic a d o r de m a n ip u la c ió n p ue de in fo rm a r sob re una c o rre sp o n d e n c ia e n tre los d a to s de m arca de a gua o b te n id o s w i' y los d a tos de m a rca de a gua w i in co rp o ra d o s p rev ia m en te .
En a lg u n o s e je m p los , d e sp u é s de d e te rm in a r un in d ica d o r de m a n ip u la c ió n , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n puede c o m p re n d e r a de m ás:
- d e te rm in a r un in d ic a d o r de a ta q u e d e te c ta n d o p os ic io ne s de e rro re s b in a rios d is p e rso s re la tivo s e n tre s í al m enos en un m acro b loque . En fun c ión de l v a lo r de l in d ic a d o r de m a n ip u la c ió n , p o r e je m p lo , en caso de una d ife re n c ia en tre los d a tos de m arca de a gu a o b te n id o s w i' y los d a tos de m arca de a gu a wi in co rp o ra d o s p re v ia m e n te , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 p uede in ic ia r un p roce so de d e te rm in a r la p os ic ió n de p os ib le s e rro re s b in a rios d isp e rso s re la tivos e n tre s í al m e no s en un m acro b lo q ue con el fin de d e te rm in a r si d ich os e rro re s se e x tie n d e n a le a to ria m e n te o se co n ce n tra n en una zo n a e sp e c ífica . Si los e rro re s e s tán co n ce n tra d o s , el in d ic a d o r de a ta q u e p ue de in fo rm a r a co n tin u a c ió n sob re un a ta q u e (p o r e je m p lo , d e b id o a una m a n ip u la c ió n de l e sp ac io ); de lo con tra rio , el in d ica d o r de a ta qu e p ue de in fo rm a r sob re o tros e ve n to s , ta le s co m o o p e ra c io n e s co m u n e s de p ro ce sa m ie n to de v íd e o . E s tas o p e ra c io n e s p ueden in c lu ir una re co m p re s ió n seg ún H .264 /A V C , ru ido y a u m e n to de l brillo . La p os ic ió n de los e rro re s se p uede d e te rm in a r e n tre d ife re n te s fram es.
P o r lo tan to , se p ueden d is tin g u ir a ta q u e s m a lic io so s de o p e ra c io n e s de p ro ce sa m ie n to de v íd e o a tra vé s de a lg u n o s e je m p lo s de l p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200.
La ca n tid a d de bits se c re to s que se p ue de n in c o rp o ra r en cad a fra m e p uede d e p e n d e r de l um bra l, T, de va lo re s de cu a n tifica c ió n y de o tros p a rá m e tro s de cod ifica c ió n . P ara un fra m e de un cua rto fo rm a to in te rm e d io com ú n (Q C IF : Q u a rte r C o m m o n In te rm e d ia te F o rm a t), q ue tie n e 99 m acro b lo q ue s, si se d esea n in co rp o ra r 3 b its en cad a m acro b lo q ue se d eb en p ro p o rc io n a r una ca p a c id a d igua l a 99 x 3 x 30 = 8910 bits p o r seg un do . C ab e m e n c io n a r q ue el n ú m e ro de b its que se p ueden in c o rp o ra r en m a cro b lo q ue s de un fra m e p uede s e r d ife ren te . S in e m ba rg o , el a jus te de l u m bra l T p ue de p ro p o rc io n a r la ca p a c id a d m ín im a reque rida .
A d e m á s, p a ra d e te c ta r la m a n ip u la c ió n te m p o ra l, se p ue de a ñ a d ir un núm ero , ta l com o un índ ice de fra m e , en cada fram e.
S eg ú n o tros e je m p los , la o b te n c ió n de d a to s de m a rca de a gua w i' 202 a p a rtir de al m e no s un b lo q ue de la señ a l de v íd e o p uede co m p re n d e r:
- p ro ce sa r un v a lo r de los d a tos de m a rca de a gua wi' del s ig u ie n te m odo:
en el que,
La re p re se n ta un p rim e r n ive l con m a rca de a gu a in co rp o ra d a del b lo q ue de la se ñ a l de v íd e o q ue ha s ido d e co d ifica d a p o r e n trop ía .
La fu n c ió n de in co rp o ra c ió n f(La, w i) se p uede d e fin ir com o c ieg a si e x is te o tra fu n c ió n g -d e n o m in a d a fu n c ió n de e x tra c c ió n - de m o do q ue g(f(La, w i)) = wi para to d o s los va lo re s p os ib le s de La y wi E {0 ,1}.
S eg ú n e je m p los , a n tes de o b te n e r d a to s de m a rca de a gua w i' en b ase al p rim e r n ive l con m a rca de a gua inco rp o rad a , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 p ue de com p re nd e r:
- s e le cc io n a r al m e no s un b loque q ue p uede co m p re n d e r, en una p os ic ió n m a yo r que una p os ic ión de um bra l p re d e te rm in a d a T, un n ive l d ife re n te de cero. C on la im p le m e n ta c ió n de e ste b lo q ue se p ueden e n c o n tra r los va lo re s de p os ic ión de n ive les L N Z para 16 b lo q ue s de l m acro b loque ;
- u tiliza r el ú ltim o n ive l d is tin to de ce ro de l b lo q ue com o base para o b te n e r los d a tos de m a rca de a gua wi'.
La p os ic ió n de u m bra l p re d e te rm in a d a T p uede s e r a ju s ta d a seg ún sea n ece sa rio y p uede s e r la m ism a q ue la pos ic ión de u m bra l T para el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100.
En algunos ejemplos, el valor de los datos de marca de agua wi' puede ser procesado del siguiente modo:
en el que,
I0 re p re se n ta un v a lo r p o s itivo de un n ive l.
El v a lo r p os itivo de l n ive l l0 p ue de s e r 1.
En o tros e je m p los , el v a lo r de los d a to s de m a rca d e a gu a w i' se pue de p ro c e sa r d e l s ig u ie n te m odo:
w'i = 9 { la ) = La m o d 2
en el q ue "m o d " re p re se n ta una o p e ra c ió n de m ó du lo pos itivo .
S eg ú n a lg u n o s e je m p lo s , los d a to s de m a rca de agu a w i' se p ueden o b te n e r en b ase a al m e no s el p rim e r y un se g u n d o n ive l con m a rca de a gu a in co rp o ra d a de la señ a l de v íd e o , en el q ue un v a lo r de los d a tos de m a rca de a gu a w i' se p ue de o b te n e r p ro ce sá n d o lo de l s ig u ie n te m odo:
en el que,
Lb re p re se n ta el se g u n d o n ive l d e l b lo q ue de la se ñ a l d e v íd e o q u e ha s ido d e co d ifica d a p o r e n tro p ía ;
d = La- Lb; y
"m o d " s ig n ifica una o pe ra c ió n de m ó du lo pos itivo .
C ad a uno de l p rim e r y se g u n d o n ive les con m a rca de agua in co rp o ra d a p ue de s e r se le cc io n a d o de e n tre d ife re n te s b lo q u e s de la señ a l de v id e o d e co d ifica d a p o r e n tro p ía .
En o tros e je m p lo s , los d a to s de m a rca d e agu a w i' se p ueden o b te n e r en b ase a a l m e no s el p rim e r y un se g u n d o n ive l con m a rca de a gu a in co rp o ra d a de la se ñ a l de v íd e o , en el q ue un v a lo r de los d a to s de m a rca de agua w i' se puede o b te n e r p ro ce sá n d o lo d e l s ig u ie n te m odo:
en el que,
Lb re p re se n ta el se g u n d o n ive l d e l b lo q ue de la se ñ a l d e v íd e o q u e ha s ido d e co d ifica d a p o r e n tro p ía ; y
"m o d " s ig n ifica una o pe ra c ió n de m ó d u lo pos itivo .
C ad a uno de l p rim e r y se g u n d o n ive les con m a rca de agua in co rp o ra d a p ue de s e r se le cc io n a d o de e n tre d ife re n te s b lo q u e s de la señ a l de v íd e o d e co d ifica d a p o r e n tro p ía .
En a lg u n o s o tro s e je m p lo s , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 p ue de c o m p re n d e r a de m ás:
- re c u p e ra r al m e no s un p rim e r n ive l de l b lo q ue en base al n ive l con m a rca de agu a in co rp o ra d a de la se ñ a l de v íd e o d e co d ifica d a p o r e n tro p ía 204.
S eg ú n a lg u n o s e je m p los , la re co n s tru cc ió n /re cu p e ra c ió n de al m e no s el p rim e r n ive l d e l b lo q ue 204 puede co m p re n d e r:
- p ro c e sa r un v a lo r de l p rim e r n ive l L ’’a de l s ig u ie n te m odo:
en el que,
La re p re se n ta un p rim e r n ive l con m a rca de agu a in co rp o ra d a d e l b lo q ue de la señ a l de v íd e o q ue ha s ido d e co d ifica d a p o r e n tro p ía ;
Los b its de m a rca de a gu a in co rp o ra d o s p ueden s e r e x tra íd o s en un p roce so de d e c o d ifica c ió n se g ú n H .264 /A V C , en el q ue los n ive les d e D C T c u a n tif ica d o s para cad a m a cro b lo q ue son d e co d ifica d o s p o r e n tro p ía .
En otros ejemplos, el valor del primer nivel L’’a se puede obtener procesándolo del siguiente modo:
en el que,
I0 re p re se n ta un v a lo r p o s itivo de un n ive l, p o r e je m p lo 1.
S eg ú n e je m p los , e l v a lo r del p rim e r n ive l L’’a se p ue de o b te n e r p ro ce sá n d o lo del s ig u ie n te m odo:
en el q ue |_-J re p re se n ta una o p e ra c ió n de re d o n d e o h ac ia el in fin ito n ega tivo .
E n o tro s e je m p los , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 p ue de c o m p re n d e r a de m ás:
- re c u p e ra r un se g u n d o n ive l de l b lo q ue en b ase a un se g u n d o n ive l de la señ a l de v íd e o d e co d ifica d a p o r e n tro p ía , en el q ue se p ue de n o b te n e r v a lo re s del p rim e r y se g u n d o n ive le s L ’’a, L’ ’b p ro ce sá n d o lo s del s ig u ie n te m odo:
en el que,
U re p re se n ta el se g u n d o n ive l de l b lo q ue de la señ a l de v íd e o q ue ha s ido d e co d ifica d a p o r e n tro p ía ;
d = La - Lb
en el q ue H s ig n ifica una o p e ra c ió n de re d o n d e o h ac ia el in fin ito p os itivo ;
en el q ue |_-J s ig n ifica una o p e ra c ió n de re d o n d e o h ac ia el in fin ito n ega tivo .
S eg ú n a lg u n o s e je m p los , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 p ue de c o m p re n d e r a de m ás:
- re c u p e ra r un se g u n d o n ive l del b lo q ue a p a rtir de un se g u n d o n ive l de la señ a l de v íd e o d e co d ifica d a p o r e n tro p ía , en el q ue los v a lo re s de l p rim e r y se g u n d o n ive l L’’a, L’’b se p ue de n o b te n e r p ro ce sá n d o lo s de l s ig u ie n te m odo:
en el que,
Lb re p re se n ta el se g u n d o n ive l de l b lo q ue de la señ a l de v íd e o q ue ha s ido d e co d ifica d a p o r e n tro p ía .
S eg ú n a lg u n o s e je m p los , el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 p ue de s e r ca p a z de re p ro d u c ir el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 que se ha d e sc rito a n te rio rm e n te , p o r e je m p lo , a tra vé s de m e d io s e le c tró n ico s y /o in fo rm á tico s . D ichos m e d io s e le c tró n ic o s /in fo rm á tic o s se p ue de n u tiliza r in d is tin ta m e n te , es dec ir, una parte de los m e d io s d e sc rito s pueden s e r m e d io s e le c tró n ico s y la o tra p arte pue de n s e r m e d io s in fo rm á tico s , o to d o s los m e d io s d e sc rito s p ue de n se r m e d io s e le c tró n ico s o to d o s los m e d io s d e sc rito s pue de n s e r m e d io s in fo rm á tico s .
E je m p lo s de un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 302 que co m p re n d e só lo m e d io s e le c tró n ico s (es dec ir, una co n fig u ra c ió n p u ra m e n te e le c tró n ica ) p ue de s e r un d isp o s itivo e le c tró n ico p ro g ra m a b le ta l com o un D isp o s itivo L óg ico P ro g ra m a b le C o m p le jo (C P LD : C o m p le x P ro g ra m m a b le L og ic D ev ice ), una M a triz de P u e rta s P ro g ra m a b le s de C a m p o (F P G A : F ie ld P ro g ra m m a b le G a te A rra y ) o un C ircu ito In te g ra d o de A p lica c ió n E sp e c ífica (A S IC : A p p lic a tio n -S p e c ific In te g ra te d C ircu it).
En e je m p lo s en los que el d isp o s itivo de d e c o d ifica c ió n 303 c o m p re n d e m e d io s e le c tró n ico s , d ich o d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 p ue de co m p re n d e r:
- m e d io s p ara re c ib ir una seña l de v íd e o d e co d ifica d a p o r e n tro p ía , en el q ue la seña l de v íd e o c o m p re n d e un b loque con un p rim e r n ive l con m a rca de agu a in co rp o ra d a ;
- m e d io s para o b te n e r d a tos de m a rca de a g u a wi' en b ase al p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a del b loque de la señ a l de v ídeo ;
- m e d io s para d e te rm in a r un in d ic a d o r de m a n ip u la c ió n v e r ifica n d o si los d a to s de m a rca de agu a o b te n id o s w i' se c o rre sp o n d e n con u no s d a to s de m a rca de agu a wi in co rp o ra d o s p o r un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 de m arca de agu a seg ún uno cu a lq u ie ra de los e je m p lo s que se d e sc rib e n en el p re se n te d ocu m e n to ;
En o tro s e je m p los , el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 p uede c o m p re n d e r adem ás:
- m e d io s para re c u p e ra r al m e no s un p rim e r n ive l del b lo q ue en base a un n ive l de la señ a l de v íd e o d e co d ifica d a por en trop ía .
En e je m p lo s en los que el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 co m p re n d e m e d io s in fo rm á tico s , d icho d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 p ue de c o m p re n d e r una m e m o ria y un p roce sa d o r, q ue inc lu ye n in s tru cc io n e s a lm a ce n a d a s en la m e m o ria y e je cu ta b le s p or el p ro ce sa d o r, c o m p re n d ie n d o las in s tru cc io n e s una fu n c io n a lid a d para e je c u ta r un p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 de d a to s de m arca de a gu a en una señ a l de v íd e o seg ún e je m p lo s que se d escribe n en el p re se n te d ocum e n to .
S eg ú n o tro s e je m p los , un p ro g ra m a in fo rm á tico p ue de c o m p re n d e r in s tru cc io n e s de p ro g ra m a para h a ce r q ue un d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 re a lice un p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 de d a tos de m arca de a gua en una seña l de v íd e o seg ún e je m p lo s q ue se d esc ribe n en el p re se n te d ocum e n to . El p ro g ra m a in fo rm á tico p uede se r in c lu id o en un m e d io de a lm a c e n a m ie n to (p o r e je m p lo , un C D -R O M , un D VD, una u n idad U SB, una m e m o ria in fo rm á tica o una m e m o ria de só lo le c tu ra ) o se r tra n s p o rta d o en una señ a l p o rta d o ra (p o r e je m p lo , en una señ a l p o rta d o ra e lé c trica u óp tica).
El p ro g ra m a in fo rm á tico p uede s e r en fo rm a de cód igo fuen te , de cód igo ob je to , de un cód igo in te rm e d io e n tre cód igo fu e n te y có d ig o ob je to , ta l com o p or e je m p lo en fo rm a p a rc ia lm e n te com p ila d a , o en c u a lq u ie r o tra fo rm a a d e cu a d a para su uso en la im p le m e n ta c ió n de l p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200. El p o rta d o r p uede se r c u a lq u ie r e n tida d o d isp o s itivo ca p a z de tra n s p o rta r el p ro g ra m a in fo rm á tico .
P o r e je m p lo , el p o rta d o r p uede c o m p re n d e r un m e d io de a lm a ce n a m ie n to , ta l com o una R O M , p o r e je m p lo un CD R O M o una R O M se m ico n d u c to ra , o un m e d io de g rab a c ió n m a gn é tica , p o r e je m p lo un d isco duro . A d e m á s, el p o rta d o r p uede s e r un p o rta d o r tra n sm is ib le , ta l com o una se ñ a l e lé c trica u óptica, que p ue de s e r tra n s p o rta d a a tra vé s de un cab le e lé c trico u ó p tico o p o r ra d io u o tro s m edios.
C u a n d o el p ro g ra m a in fo rm á tico es inc lu ido en una señ a l que p ue de s e r tra n s p o rta d a d ire c ta m e n te p o r un cab le u o tro d isp o s itivo o m edio , el p o rta d o r p uede e s ta r co n s titu id o p o r d ich o cab le u o tro d isp o s itivo o m edio .
A lte rn a tiva m e n te , el p o rta d o r p uede s e r un c ircu ito in te g ra d o en el que se e n cu e n tra inc lu ido el p ro g ra m a in fo rm á tico , e s ta n d o el c ircu ito in te g ra d o a d a p ta d o p ara rea liza r, o para su uso en la re a liza c ió n de, los p ro ce d im ie n to s p ertin en tes .
En g en era l, la e fic ien c ia , la co m p le jid a d , el uso de e n e rg ía y la s im p lic id a d son m ás im p o rta n te s en la im p le m e n ta c ió n de l d e co d ifica d o r, ya q ue e stá en el lado de l c lie n te con re cu rso s lim ita d o s en co m p a ra c ió n con el lado del se rv id o r 302 q ue tie n e m ás recursos . A d e m á s, un c ie rto re ta rdo en el d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 p uede s e r a ce p ta b le , ya q ue se re a liza una so la ve z p ara una señ a l de v íd e o . P o r lo tan to , la ba ja co m p le jid a d y la s im p lic id a d en la im p le m e n ta c ió n son p un tos aún m ás c rítico s en el d ise ño del d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303. U na de las ve n ta ja s de los p ro ce d im ie n to s p ro p u e s to s es su s im p lic id a d en su im p le m e n ta c ió n en el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303, lo q ue p e rm ite su e je cu c ió n para d ive rsa s a p lica c io n e s en tie m p o real.
S eg ú n un e je m p lo , el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 de m a rca de a gu a se p ue de im p le m e n ta r en el d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 d e sp u é s de la co m p re s ió n de la señ a l de v íd e o y a n te s de la co d ifica c ió n de e n trop ía . El d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 p uede se r c u a lq u ie r d isp o s itivo com o el q ue se ha d e sc rito a n te rio rm e n te . La co m p re s ió n de la señ a l de v íd e o se p uede c o n s e g u ir u tiliza n d o un e s tá n d a r de e je m p lo ta l com o H .264.
El p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 seg ún uno cu a lq u ie ra de los e je m p lo s q ue se d e sc rib e n en el p rese n te d o cu m e n to se p uede a p lic a r al m e no s en un b loque , o en cada b lo q ue de un m a cro b loque . El p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 de e je m p lo se p uede im p le m e n ta r ta m b ié n en cad a b lo q ue p ara cad a m acro b lo q ue de un fra m e de la se ñ a l de v íd e o . S in e m ba rg o , la s ig u ie n te d e sc rip c ió n se basa ú n ica m e n te en un b lo q ue de 4 x 4 p o r m o tivo s de c la rida d y s im p lic ida d .
S eg ú n se ha m e n c io n a d o a n te rio rm e n te , se p uede s e le cc io n a r un b lo q ue para in c o rp o ra r los d a tos de m a rca de a gua te n ie n d o en cu e n ta si el b loque co m p re n d e en una p os ic ió n m a yo r q ue una p o s ic ió n de u m bra l p re d e te rm in a d a , un n ive l d ife re n te de cero. U na ve z se ha s e le cc io n a d o un b loque , se p uede u tiliza r el ú ltim o n ive l d is tin to de ce ro del b lo q ue com o base para o b te n e r el n ive l con m arca de a gu a inco rp o rad a .
Los d a tos de m a rca de a gua p ueden s e r g en e rad os , p o r e je m p lo , p o r un g e n e ra d o r de n ú m e ro s p se ud o a le a to rio s (P R N G : p se u d o -ra n d o m n u m b e r g en e ra to r), o a lte rn a tiva m e n te , se p uede p ro p o rc io n a r una se cu e n c ia de bits según se ha m e n c io n a d o a n te rio rm e n te ; los d a tos de m a rca de a gua en b ru to pueden s e r e n c rip ta d o s en c o n se cu e n c ia según se ha d e sc rito a n te rio rm e n te . Si la c lave se g e n e ra en base a m o do s de in tra p red icc ió n en el d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301, p uede s e r re g e n e ra d a ta m b ié n en el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303.
El v a lo r de un p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a se p uede o b te n e r p ro ce sá n d o lo en fu n c ió n de un p rim e r n ive l de l b lo q ue y de los d a tos de m arca de agua. La fo rm a de p ro c e sa r el v a lo r de l p rim e r n ive l con m arca de agua in co rp o ra d a p uede s e g u ir uno c u a lq u ie ra de los e je m p lo s que se d ivu lg a n en el p re se n te d ocum e n to .
La señ a l de v íd e o con m a rca de a gu a in co rp o ra d a p ue de e s ta r lis ta para su co d ifica c ió n p o r e n tro p ía y se r e nv iad a d esde el d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 al s e rv id o r 302 a tra vé s de la red 304.
S eg ú n un e jem p lo , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 de m a rca de a gu a se p uede im p le m e n ta r en el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 en la señ a l de v íd e o d e sp u é s de su d e co d ifica c ió n de e n tro p ía de los n ive les D C T cu a n tifica d o s para cada b loque . La señ a l de v íd e o con m arca de a gu a in co rp o ra d a p uede s e r e n v ia d a d esde el s e rv id o r 302 al d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 a tra vé s de la red 305 cu a n d o un u su a rio d esea v is u a liz a r un a rch ivo q ue co m p re n d e la señ a l de v íd e o . El d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 p ue de s e r c u a lq u ie r d isp o s itivo seg ún se ha d escrito a n te rio rm e n te .
S e p uede re c ib ir la señ a l de v íd e o con m a rca de a gua in co rp o ra d a d e co d ifica d a p o r e n trop ía . S e p ue de s e le cc io n a r al m e no s un b lo q ue que p uede co m p re n d e r, en una p os ic ió n m a yo r q ue una p os ic ió n de u m bra l p re d e te rm in a d a , un nive l d ife re n te de cero . El ú ltim o n ive l d is tin to de ce ro de l b lo q ue se p ue de u tiliza r com o b ase para o b te n e r los d a tos de m arca de a gu a wi'.
Los da tos de m arca de a gua w i' se p ue de n o b te n e r en base al p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a s ig u ie n d o uno cu a lq u ie ra de los e je m p lo s q ue se d e sc rib e n en el p re se n te d ocum e n to . S e p uede d e te rm in a r un in d ic a d o r de m a n ip u la c ió n ve rific a n d o si los d a tos de m arca de a gu a w i' o b te n id o s se co rre sp o n d e n con unos d a tos de m a rca de a gu a w i in co rp o ra d o s p re v ia m e n te en la señ a l de v ídeo . E s to s d a tos de m arca de a gua w i p ueden e s ta r in co rp o ra d o s en la señ a l de v íd e o s ig u ie n d o uno c u a lq u ie ra de los p ro ce d im ie n to s de e je m p lo de in co rp o ra c ió n 100 que se d esc rib e n en el p re se n te d ocum e n to .
En fu n c ió n de l in d ica d o r de m a n ip u la c ió n q ue se haya d e te rm in a d o , es dec ir, si se ha d e te rm in a d o una d ife re n c ia en tre los d a tos de m arca de a gu a w i' o b te n id o s y los d a tos de m arca de a gu a wi in co rp o ra d o s p re v ia m e n te , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 p uede c o m p re n d e r ta m b ié n la d e te rm in a c ió n de un in d ic a d o r de a ta qu e m e d ia n te la d e te cc ió n de p o s ic io n e s de e rro re s b in a rios d isp e rso s re la tivos e n tre s í al m e no s en un b loque , seg ún se ha d e sc rito a n te rio rm e n te . No es n e ce sa rio c o m p ro b a r to d o s los fra m e s de la señ a l de v íd e o para d e te rm in a r un in d ic a d o r de a ta qu e , s ino d e te rm in a r q ué p arte s de un fra m e se han m o d ifica d o e id e n tif ic a r el m o tivo de las m o d ifica c io n e s .
El p ro ce d im ie n to de d e tecc ión 200 p uede c o m p re n d e r ta m b ié n la re cu p e ra c ió n de al m e no s un p rim e r n ive l de l b lo q ue en base a l n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a de la señ a l de v íd e o d e co d ifica d a p o r e n tro p ía . Los d a tos de m arca de a gua p ueden s e r e x tra íd o s de la señ a l d e co d ifica d a p o r e n trop ía . Las m a n e ra s de re c u p e ra r el p rim e r n ive l a p a rtir de l n ive l con m a rca de a gua in co rp o ra d a se han d ivu lg a d o a n te rio rm e n te . El p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 se puede a p lic a r a cada b lo q ue inc lu ido en una señ a l de v ídeo .
D e sp u é s de im p le m e n ta r el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200, se p uede re a liza r la d e sco m p re s ió n de la se ñ a l de v íd e o u tiliza n d o un e s tá n d a r de e je m p lo ta l com o H .264. S in e m ba rg o , en fu n c ió n de l in d ica d o r de m a n ip u la c ió n y del in d ica d o r de a taque , es dec ir, en base a los m ism os, el u su a rio se p uede n e g a r a s e g u ir con la d e sco m p re s ió n del v íd e o o inc lu so el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 p uede im p e d ir a u to m á tica m e n te la d e sco m p re s ió n de la señ a l de v íd e o si se ha d e te rm in a d o un a ta qu e . A lte rn a tiva m e n te , una ve z q ue se d e te rm in a un a ta qu e , el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 p ue de d e ja r de re a liza rse , ya que si un n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a ha s ido m a n ip u la do , el n ive l re cu p e ra d o de la señ a l de v íd e o de d e co d ifica c ió n de e n tro p ía p uede no c o rre sp o n d e rs e con el n ive l o rig ina l.
En a lg u n o s e je m p los , si no se d e te c ta n d a tos de m arca de a gua p o r parte del p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 en toda la señ a l de v íd e o o en una parte p re d e te rm in a d a de la m ism a, se p ue de im p e d ir q ue el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 d e sco m p rim a la señ a l de v íd e o y, en co n se cu e n c ia , no p e rm itir al u su a rio no a u to riza d o q ue p ueda v is u a liz a r el v ídeo . A lte rn a tiva m e n te , si el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200 no d e te c ta d a to s de m arca de agua, el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 p ue de d e s c o m p rim ir la señ a l de v íd e o , pero el v íd e o p ue de s e r m o s tra d o con una ca lid ad re la tiva m e n te pobre .
El p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n 100 y el de d e te cc ió n 200 seg ún los e je m p lo s q ue se d esc rib e n en e ste d ocum e n to , son ro b u s to s fre n te a a ta q u e s ta le s com o una ca íd a (d ro pp ing ), in e s ta b ilid a d de im agen (jitte r in g ) y re tardo , ya que la d e te cc ió n y la e x tra cc ió n de los b its se c re to s de los d a to s de m arca de a gua se p ueden b a s a r ú n ica m e n te en cada uno de los fra m e s y s e r in d e p e n d ie n te s de o tro s fra m es . E sto es m uy útil para a p lica c io n e s de red, en las q ue estos a ta q u e s se p ueden p ro d u c ir con fre cu e n c ia .
A co n tin u a c ió n se d e sa rro lla n a lg u n o s re su lta d o s y a n á lis is e xp e rim e n ta le s en base a im p le m e n ta c io n e s de los p ro ce d im ie n to s de in co rp o ra c ió n y d e te cc ió n q ue se d esc rib e n en e ste d ocum e n to .
El valor de cada primer nivel con marca de agua incorporada L'a será procesado en el experimento del siguiente modo:
r La 1, si La > l0,
La Wi, si La = l0,
La f(.La, W j) < La, si ~¡-o < La < l0,
La - Wí, si La l0,
^ La ~ 1) si La < - l 0.
en el que,
I0 re p re se n ta un v a lo r pos itivo , ta l com o p o r e je m p lo 1.
El v a lo r de los d a tos de m a rca de a gu a w i' se rá n p ro ce sa d o s en el e xp e rim e n to de l s ig u ie n te m odo:
f
w ' í = g ( L a ) = l 1,
l no hay bit de marca de agua,
en el que,
l0 re p re se n ta un v a lo r p o s itivo de un n ive l.
El v a lo r p o s itivo de l n ive l b es 1.
El v a lo r de l p rim e r n ive l L ’’a se rá o b te n id o p ro ce sá n d o lo en el e xp e rim e n to d e l s ig u ie n te m odo:
_ ( L a ~ l s i La > l0,
La = ^ ( 7 a ) = j La, s ¡ —l0 < La < l0,
U a 1 s i La < - l 0.
en el que,
l0 re p re se n ta un v a lo r p o s itivo de un n ive l, p o r e je m p lo 1.
Se han im p le m e n ta d o e in te g ra d o el p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n y e l de d e te cc ió n p ro p u e s to s en el so ftw a re de re fe re n c ia JM 12.2 seg ún H .264 /A V C . P ara las s im u la c io n e s se han u tiliza d o cua tro s e cu e n c ia s de v íd e o e s tá n d a r (P re s id e n te de ju ra d o , T e n is , C o n te n e d o r y F ú tb o l) en fo rm a to Q C IF (176 x 144 p íxe les ). C o m o la m arca de a gu a es in co rp o ra d a en m acro b lo q ue s de 16 * 16, el a lg o ritm o de in co rp o ra c ió n es in d e p e n d ie n te de la re so lu c ió n de l v íd e o . En o tras pa la b ra s , a u m e n ta n d o la re so lu c ió n se inc re m e n ta la ca rga útil con la m ism a tra n s p a re n c ia . En la tab la 1 se ind ican a lg u n o s p a rá m e tro s de co n fig u ra c ió n im p o rta n te s de las p ruebas .
T a b la 1. P a rá m e tro s de co n fig u ra c ió n de l so ftw a re JM
P erfil L ín ea de base
N ive l 3
P eríod o in tra 1
T a sa de fra m e s 30
O p tim iza c ió n de d is to rs ió n de ta sa a c tiva d a
N ú m e ro de fra m e s c o d ifica d o s 100
Los re su lta d o s e xp e rim e n ta le s se d iv id en en tre s p a rtes. En la p rim e ra parte se p rese n ta la tra n s p a re n c ia de los p ro ce d im ie n to s p ro p u e s to s . La se g u n d a parte m u e s tra la ca p a c id a d y la ta sa de b its de l e sq u e m a p ro p u e s to . En la te rce ra parte se p re se n ta rá n la se g u rid a d y la m a n ip u la c ió n (ta m p e rin g ).
T ra n sp a re n c ia
P ara m e d ir la tra n s p a re n c ia d e l s is te m a p rop u es to , se pueden u tiliz a r té c n ica s su b je tiva s y o b je tiv a s . Se co m p a ra ro n fra m e s co m p rim id o s /d e s co m p rim id o s seg ún H .264 s in m a rca de a gu a in co rp o ra d a con fra m e s c o m p rim id o s /d e s co m p rim id o s seg ún H .264 con m arca de a gu a in co rp o ra d a . Se p ro d u je ro n s e cu e n c ia s co m p a ra tiva s para re s a lta r las d ife re n c ia s e n tre a m b a s se r ie s de fra m e s y no se o b se rvó n in g un a d is to rs ió n v is ib le s ig n ifica tiva en n in g u n a de las s e cu e n c ia s , cu m p lie n d o el re qu is ito de tra n sp a re n c ia .
A d e m á s de e s ta s p ru e b a s su b je tiva s , unas m e d ic io n e s o b je tiva s a yu d a ro n a d e m o s tra r la tra n s p a re n c ia de l p roceso de in co rp o ra c ió n .
La T a b la 2 m u e s tra la P ro p o rc ió n M á x im a de S e ñ a l a R u ido (P S N R : P e a k S ig n a l- to -N o ise R a tio ) para 60 fra m e s de cad a se c u e n c ia de p rue b a con tre s va lo re s d ife re n te s d e l p a rá m e tro Q P y d ife re n te s u m b ra le s T. Las ú ltim a s 4 filas
son la m e d ia de la p rop o rc ió n P S N R de 4 se cu e n c ia s . Los re su lta d o s m e d io s g lo b a le s para los tre s p a rá m e tro s Q P m u es tra n una d e g ra d a c ió n de la ca lid ad de 0 ,47 dB en té rm in o s de la p ro p o rc ió n PSN R .
T a b la 2. T ra n sp a re n c ia para m e d ia de 60 fra m e s de 4 se cu e n c ia s de v íd e o con d ife re n te s p a rá m e tro s Q P y d ife re n te s u m b ra le s
T a sa de bits (b itra te ) y cap ac id ad
Las T a b la s 3 y 4 m u e s tra n la ca p a c id a d y la ta sa de b its cu a n d o v a ría n el u m bra l T y el p a rá m e tro QP. La ta b la 3 m u es tra q ue la ta sa de b its de ca m b io m e d ia es de 0 ,00001337 % , lo q ue es e xce le n te para un s is te m a de in co rp o ra c ió n de m arca de a gu a en un v íd e o en el d o m in io com p rim id o .
La T a b la 4 p re se n ta la cap ac id ad de d ife re n te s s e cu e n c ia s de v íd e o con d ife re n te s p a rá m e tro s Q P y u m b ra le s T. T a m b ié n p ro p o rc io n a la cap ac id ad m e d ia p o r fra m e y la re lac ió n o ra tio e n tre b its in co rp o ra d o s en n ive les y la can tidad de to d o s los n ive les cam b iad os . C u a n d o T = 1, la m e d ia es de 507 ,23 bits, para T = 6, la m e d ia es de 207 ,67 b its y, cu a n d o T = 10, la cap ac id ad m e d ia p o r fra m e es de 72 ,07 bits. De e ste m odo, la m e d ia para to d o s los u m b ra le s es de 262 ,32 bits p o r fra m e y 2 ,64 p o r m a cro b loque .
T a b la 3. T a sa de b its para un p ro m e d io de 60 fra m e s para 4 s e cu e n c ia s de v íd e o d ife re n te s p a rá m e tro s Q P y d ife re n te s u m b ra le s
T a b la 4. C a p a c id a d para la m e d ia de 60 fra m e s para 4 s e cu e n c ia s de v íd e o d ife re n te s p a rá m e tro s Q P y d ife re n te s u m bra le s
S e g u rid a d y m a n ip u la c ió n
P ara p ro p o rc io n a r un p ro ce d im ie n to m u y seguro , se u tilizan g e n e ra d o re s de n ú m e ro s p se ud o a le a to rio s (P R N G ) para g e n e ra r el flu jo de b its sec re to . El flu jo de bits de m arca de a gu a se co n s tru ye co m o el X O R de la m arca de a gu a en b ru to y la c lave. P ara q ue sea aún m ás seguro , la c lave se p ue de g e n e ra r en fu n c ió n de la te x tu ra de cad a m acro b loque , p o r lo q ue cada m acro b lo q ue tie n e su p rop ia c lave. El uso de d ife re n te s p a rá m e tro s Q P en el d isp o s itivo de co d ifica c ió n 301 y en el d isp o s itivo de d e co d ifica c ió n 303 tie n e co m o re su lta d o un ca m b io de m o do s de in tra p red icc ió n en la d e co d ifica c ió n , p o r lo q ue la c lave se rá d ife re n te y el flu jo de m a rca de a gua no p ue de s e r e x tra íd o co rre c ta m e n te .
Un a ta ca n te te n d ría los s ig u ie n te s d ifíc ile s re tos para e v ita r la d e te cc ió n de m a n ip u la c io ne s :
- El a ta ca n te n e ce s ita te n e r ta n to el v íd e o o rig in a l com o el v íd e o con m arca de a gu a in co rp o ra d a p ara e n c o n tra r los va lo re s Q D C T m o d ifica d o s . Es m u y poco p ro b a b le q ue un a ta ca n te p ueda a cc e d e r al v íd e o o rig in a l p a ra d e s c u b rir los cam b ios .
- En el caso m u y ra ro de que un a ta ca n te te n g a a cce so al c lip de v íd e o o rig in a l y e n cu e n tre los Q D C T m o d ificad os , d ebe m a n te n e r el n ive l L N Z y c a m b ia r los d e m á s n ive les para e v ita r la d e te cc ió n de la m a n ip u la c ió n . P ero es m uy d ifíc il, si no p rá c tica m e n te im p os ib le , e v ita rlo , p o r los s ig u ie n te s m otivos:
° Los p ro ce so s de in co rp o ra c ió n y e x tra cc ió n fu n c io n a n en base a los ú ltim o s n ive les d is tin to s de ce ro de ca d a b loque se le cc io n a d o .
° La c lave de e n c rip ta c ió n se g e n e ra en b ase a los n ive les y el co n te n id o de los b loques.
De e ste m odo , c u a lq u ie r ca m b io en los n ive les se rá d e te c ta d o en el p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n 200.
P o r lo tan to , es p rá c tica m e n te im p o s ib le para un a ta ca n te e v ita r la d e te cc ió n de m a n ip u la c io n e s .
A d e m á s de lo an te rio r, la e xp e rie n c ia del so lic ita n te lleva a los s ig u ie n te s pun tos.
El re n d im ie n to de l s is te m a de in co rp o ra c ió n 300 de m arca de a gu a se p uede m e jo ra r a p lica n d o có d ig o s de co rre cc ió n de e rro re s (E C C : e rro r-co rre c tin g cod es). El tip o de có d ig o s E C C y la re p e tic ió n d e p e n d e n de los re qu is ito s de la ap licac ión . P o r e je m p lo , para su p e ra r un ru ido g a u ss ia n o se n e ce s ita un buen có d ig o EC C, m ie n tra s q ue el a um e n to de l tie m p o de re p e tic ió n a u m e n ta la ro b u s te z fre n te a e rro re s de rá faga.
El uso de n ive les Q D C T d is tin to s de ce ro es m ás ro bu s to en co m p a ra c ió n con e sq u e m a s q ue u tilizan D C T a n tes de la cu a n tifica c ió n , ya que a lg u n o s de los n ive les m o d ifica d o s se p ueden c o n v e rtir en ce ro d e sp u é s de la cua n tifica c ión .
C ab e te n e r en cu e n ta q ue las p ro p ie d a d e s (tra n sp a re n c ia , ca p a c id a d y se g u rid a d ) de los e je m p lo s p ro p u e s to s de p ro ce d im ie n to s de inco rp o ra c ió n y d e te cc ió n son a ju s tab les . De hecho , los p a rá m e tro s de in co rp o ra c ió n y d e te cc ió n se p ueden e le g ir en fu n c ió n de los re q u is ito s de uso.
A u n q u e en e ste d o cu m e n to só lo se han d ivu lg a d o a lg u n o s e je m p los , son p os ib le s o tras a lte rn a tiva s , m o d ificac ion es , usos y /o e q u iva le n te s de los m ism os. A d e m á s, to d a s las p o s ib le s c o m b in a c io n e s de los e je m p lo s d e sc rito s ta m b ié n e s tán cub ie rta s . P o r lo tan to , el a lca n ce de la p re se n te d ivu lg a c ió n no d eb e e s ta r lim itad o p o r e je m p lo s p articu la re s , s ino q ue se d ebe d e te rm in a r ú n ica m e n te a p a rtir de una lec tu ra im p a rc ia l de las s ig u ie n te s re iv in d ica c io n e s . Si los s ign os de re fe re n c ia re la c io n a d o s con los d ib u jo s se e n cu e n tra n e n tre p a ré n te s is en una re iv in d ica c ió n , son ú n ica m e n te p ara in te n ta r a u m e n ta r la in te lig ib ilid a d de la re iv ind ica c ión , y no se d eb en in te rp re ta r com o una lim itac ión de l a lca n ce de la m ism a.
A d e m á s, a u n q u e los e je m p lo s q ue se han d e sc rito con re fe ren c ia a los d ib u jo s co m p re n d e n a p a ra to s /s is te m a s in fo rm á tico s y p ro ce so s re a liza do s en a p a ra to s /s is te m a s in fo rm á tico s , la inve n c ió n ta m b ié n se e x tie n d e a p ro g ra m a s in fo rm á tico s , en p a rtic u la r a p ro g ra m a s in fo rm á tico s en un portado r, a d a p ta d o s para p o n e r en p rá c tica el s is te m a.
Claims (15)
1. Un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n (100 ) de d a tos de m a rca de a gu a en una señ a l de v íd e o com p rim id a , en el que la señ a l de v íd e o co m p re n d e al m e no s un b lo q ue con n ive les y los d a tos de m a rca de a gua co m p re n d e n al m e no s un bit, c o m p re n d ie n d o el p roce d im ie n to :
- o b te n e r d a to s de m a rca de a gu a (103);
- o b te n e r al m e no s un v a lo r de un p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a en base a al m e no s un p rim e r n ive l del b lo q ue (104 ) p ro ce sa n d o el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gua in co rp o ra d a del s ig u ie n te m odo:
en el que,
L'a re p re se n ta el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gua inco rp o rad a ;
La re p re se n ta el p rim e r n ivel;
w re p re se n ta los d a tos de m arca de agua;
en el q ue f(La, w i) se d e fine de ta l m a ne ra q ue el p rim e r n ive l La es o b te n ib le en base al p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a y es p ro ce sa b le de l s ig u ie n te m odo:
en el q ue el n ive l es un c o e fic ie n te de tra n s fo rm a d a d isc re ta de co se n o cu a n tifica d o ;
en el q ue el v a lo r del p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a es p ro ce sa d o de l s ig u ie n te m odo:
en el que,
l0 re p re se n ta un v a lo r pos itivo , y l0 es el v a lo r m ás p ro b a b le para el ú lt im o co e fic ie n te d is tin to de ce ro en un m acro b loque .
2. Un p ro ce d im ie n to de in co rp o ra c ió n (100 ) de d a tos de m a rca de a gu a en una señ a l de v íd e o com p rim id a , en el que la señ a l de v íd e o co m p re n d e al m e no s un b lo q ue con n ive les y los d a tos de m arca de a gu a co m p re n d e n al m enos un bit, c o m p re n d ie n d o el p roce d im ie n to :
- o b te n e r d a to s de m a rca de a gu a (103);
- o b te n e r al m e no s un v a lo r de un p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a en base a al m e no s un p rim e r n ive l del b lo q ue (104 ) p ro ce sa n d o el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gua in co rp o ra d a del s ig u ie n te m odo:
en el que,
L'a re p re se n ta el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gua inco rp o rad a ;
La re p re se n ta el p rim e r n ivel;
wi re p re se n ta los d a tos de m arca de agua;
en el q ue f(La, w i) se d e fine de ta l m a ne ra q ue el p rim e r n ive l La es o b te n ib le en b ase al p rim e r n ive l con m arca de a gua in co rp o ra d a y es p ro ce sa b le de l s ig u ie n te m odo:
en el q ue el n ive l es un c o e fic ie n te de tra n s fo rm a d a d isc re ta de co se n o cu a n tifica d o ;
en el q ue el v a lo r del p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a es p ro ce sa d o del s ig u ie n te m odo:
3. Un p ro g ra m a in fo rm á tico q ue co m p re n d e in s tru cc io n e s de p ro g ra m a para h a c e r q ue un d isp o s itivo de cod ifica c ió n re a lice un p ro ce d im ie n to según una cu a lq u ie ra de las re iv in d ica c io n e s 1 a 2 de in c o rp o ra r u nos d a tos de m a rca de a gua en una señ a l de v ídeo .
4. Un d isp o s itivo de co d ifica c ió n (301 ) q ue com p re nd e :
- m e d io s para o b te n e r d a tos de m a rca de agua;
- m e d io s para o b te n e r al m e no s un v a lo r de un p rim e r n ive l con m a rca de a gu a in co rp o ra d a en base a al m e no s un p rim e r n ive l de un b lo q ue p ro ce sa n d o el v a lo r de l p rim e r n ive l con m arca de a gu a in co rp o ra d a del s ig u ie n te m odo:
en el que,
L'a re p re se n ta el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a gua inco rp o rad a ;
La re p re se n ta el p rim e r nivel;
w i re p re se n ta los d a to s de m a rca de agua;
en el que f(La, w i) se d e fin e de ta l m a ne ra q u e el p rim e r n ive l La es o b te n ib le en base al p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a y es p ro ce sa b le de l s ig u ie n te m o do :
en el que el b lo q ue e stá c o m p re n d id o en una se ñ a l de v íd e o co m p rim id a y los d a to s de m a rca de a g u a co m p re n d e n al m e no s un bit;
en el q u e el n ive l es un c o e fic ie n te de tra n s fo rm a d a d isc re ta de co se n o cua n tifica d o ;
en el q u e el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a es p ro ce sa d o del s ig u ie n te m odo:
en el que,
l0 re p re se n ta un v a lo r pos itivo , y l0 es el v a lo r m ás p rob a b le para el ú ltim o co e fic ie n te d is tin to de ce ro en un m a cro b lo q u e .
5. Un d is p o s itivo de co d ifica c ió n (301 ) q u e com p re nd e :
- m e d io s para o b te n e r d a to s de m a rca de agua;
- m e d io s para o b te n e r al m e no s un v a lo r de un p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a en base a al m e n o s un p rim e r n ive l de un b loque p ro ce sa n d o el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a d e l s ig u ie n te m odo:
en el que,
L'a re p re se n ta el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de agu a inco rp o rad a ;
La re p re se n ta el p rim e r nivel;
w i re p re se n ta los d a to s de m a rca de agua;
en el que f(La, w i) se d e fin e de ta l m a ne ra q u e el p rim e r n ive l La es o b te n ib le en base al p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a y es p ro ce sa b le de l s ig u ie n te m odo:
La = h(f(La,w¡),wd
en el que el b lo q ue e stá c o m p re n d id o en una se ñ a l de v íd e o co m p rim id a y los d a to s de m a rca de a g u a co m p re n d e n al m e no s un bit;
en el q u e el n ive l es un c o e fic ie n te de tra n s fo rm a d a d isc re ta de co se n o cua n tifica d o ;
en el q u e el v a lo r de l p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a es p ro ce sa d o del s ig u ie n te m odo:
6. Un p ro ce d im ie n to de d e te cc ió n (200 ) de m a rca de a g u a en una señ a l de v íd e o d e c o d ifica d a p o r en trop ía , c o m p re n d ie n d o la señ a l de v íd e o al m e n o s un b lo q u e con al m e no s un p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a y c o m p re n d ie n d o los d a to s de m a rca de a g u a al m e no s un bit, c o m p re n d ie n d o el p ro ce d im ie n to :
- re c ib ir la se ñ a l de v íd e o (201);
- o b te n e r d a to s de m a rca de a gu a wi' en base al p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a (202);
- d e te rm in a r un in d ica d o r de m a n ip u la c ió n ve r ifica n d o si los d a to s de m a rca de agu a wi' o b te n id o s se co rre sp o n d e n con unos d a to s de m a rca de a g u a wi in co rp o ra d o s p o r un p ro ce d im ie n to se g ú n una cu a lq u ie ra de las re iv in d ica c io n e s 1 a 2 de in co rp o ra c ió n de m a rca de a g u a (203);
- en el q ue el n ive l es un c o e fic ie n te de tra n s fo rm a d a d isc re ta de co se n o cu a n tifica d o .
7. El p ro ce d im ie n to seg ún la re iv in d ica c ió n 6, en el que o b te n e r d a to s de m a rca de a g u a wi' a p a rtir de al m e no s un b lo q u e de la señ a l de v íd e o com p re nd e :
- p ro c e sa r un v a lo r de los d a to s de m a rca de agu a wi' de l s ig u ie n te m odo:
en el que,
La re p re se n ta un p rim e r n ive l con m a rca de agu a in co rp o ra d a d e l b lo q ue de la se ñ a l de v íd e o ; en el que el v a lo r de los d a to s de m a rca de a g u a wi' son p ro ce sa d o s de l s ig u ie n te m odo:
no hay bit de marca de agua, si
l a
^
i 0i —i 0i l 0 l , —l 0 — 1.
en el que,
I0 re p re se n ta un v a lo r p o s itivo de un nivel.
8. El p ro ce d im ie n to se g ú n la re iv in d ica c ió n 6, en el q ue o b te n e r d a to s de m a rca d e agu a w i' a p a rtir de al m e no s un b lo q ue d e la se ñ a l de v íd e o com p re nd e :
- p ro ce sa r un v a lo r de los d a to s d e m a rca de agu a w¡' del s ig u ie n te m odo:
en el que,
La re p re se n ta un p rim e r n ive l con m a rca d e a g u a in co rp o ra d a de l b lo q ue de la se ñ a l de v íd e o ; en el q u e el v a lo r de los d a to s d e m a rca de a g u a w i' son p ro ce sa d o s de l s ig u ie n te m odo:
en el q u e "m o d " s ig n ific a una o p e ra c ió n d e m ó d u lo pos itivo .
9. El p ro ce d im ie n to se g ú n la re iv in d ica c ió n 6, q u e co m p re n d e a dem ás:
- re cu p e ra r al m e no s un p rim e r n ive l de l b lo q ue en b ase al n ive l con m a rca d e a g u a in co rp o ra d a d e la se ñ a l de v íd e o (204).
10. El p ro ce d im ie n to se g ú n la re iv in d ica c ió n 9, en el q u e re c o n s tru ir /re c u p e ra r al m e no s el p rim e r n ive l de l b loque com p re n d e :
- p ro ce sa r un v a lo r de l p rim e r n ive l L” a de l s ig u ie n te m odo:
4 = 4 4 , w ¡ )
en el que,
La re p re se n ta un p rim e r n ive l con m a rca d e a g u a in co rp o ra d a de l b lo q ue d e la se ñ a l d e v ídeo .
11. El p ro ce d im ie n to se g ú n la re iv in d ica c ió n 10, en el q ue el v a lo r de l p rim e r n ive l L” a se o b tie n e p ro ce sá n d o lo del s ig u ie n te m odo:
en el que,
l0 re p re se n ta un v a lo r p o s itivo d e un nivel.
12. El p ro ce d im ie n to se g ú n la re iv in d ica c ió n 10, en el q ue el v a lo r de l p rim e r n ive l L” a se o b tie n e p ro ce sá n d o lo del s ig u ie n te m odo:
en el q u e [-J re p re se n ta una o p e ra c ió n d e re d o n d e o h ac ia el in fin ito nega tivo .
13. El p ro ce d im ie n to se g ú n una cu a lq u ie ra d e las re iv in d ica c io n e s 6 - 12, en el q u e d e s p u é s d e d e te rm in a r un in d ica d o r d e m a n ip u la c ió n , el p ro ce d im ie n to co m p re n d e adem ás:
- d e te rm in a r un in d ica d o r d e a ta q u e d e te c ta n d o p o s ic io n e s de e rro re s b in a rio s d isp e rso s re la tivo s e n tre s í al m enos en un m a cro b loque .
14. D isp o s itivo para d e te c ta r una m a rca de a g u a en una se ñ a l d e v íd e o (303 ) q u e com p re nd e :
- m e d io s para re c ib ir una señ a l d e v íd e o d e c o d ifica d a p o r e n tro p ía , en el q ue la señ a l d e v íd e o co m p re n d e un b loque con un p rim e r n ive l con m a rca d e agu a inco rp o rad a ;
- m e d io s p a ra o b te n e r d a to s d e m a rca de a g u a w i' en base al p rim e r n ive l con m a rca de a g u a in co rp o ra d a de l b lo q ue d e la se ñ a l de v ídeo;
- m e d io s para d e te rm in a r un in d ica d o r de m a n ip u la c ió n v e r ific a n d o si los d a to s de m a rca de agu a w i' o b te n id o s se c o rre sp o n d e n con u no s d a to s de m a rca d e a g u a wi in co rp o ra d o s p o r un p ro ce d im ie n to se g ú n una cu a lq u ie ra d e las re iv in d ica c io n e s 1 a 2 d e in co rp o ra c ió n de m a rca d e agua; en el q u e el n ive l es un co e fic ie n te de tra n s fo rm a d a d isc re ta d e co se n o cua n tifica d o .
15. El d is p o s itivo se g ú n la re iv in d ica c ió n 14, q ue co m p re n d e a d e m á s
- m e d io s para re cu p e ra r al m e no s un p rim e r n ive l de l b lo q ue en base a un n ive l de la se ñ a l d e v íd e o d e c o d ifica d a por e n tro p ía .
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