| 100 | Научно-технические разработки |
предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья
Обзор технологии водяных знаков VideoMark от Verimatrix
|
Потери, которые несет киноиндустрия и владельцы других видов контента от деятельности пиратов, требуют встречных мер от операторов сетей распространения этого контента. Для борьбы со зловредный явлением пиратства в таких сетях внедряется целый ряд технологий. Одна из наиболее перспективных – водяные знаки, предназначенные для распознания факта пиратства. Эту технологию трудно назвать новой, тем не менее, ее следует признать одной из самых перспективных для защиты цифрового контента, так как она направлена на решение ключевых вопросов борьбы с пиратством. Она особенно полезна для сбора «досье на преступление», так как позволяет точно определить источник несанкционированных копий, то есть снабжает правообладателя достоверной уликой, которую он может предъявить в суде. В этом материале приведен краткий обзор возможностей коммерческого варианта этой технологии, обеспечивающих актуальность ее применения в сегодняшних сетях платного ТВ.
Необходимость защиты контента
Согласно данным MPAA (Motion Picture Association of America), материальные потери мировой киноиндустрии в 2005 году превысили 18 млрд долларов. Потери доходов киностудий США оцениваются как минимум в 6,1 млрд. Медиапиратство во всех его проявлениях представляет собой возрастающую угрозу широкому спектру бизнес-интересов. Особенное беспокойство вызывает практика распространения пиратских кинокопий через Интернет. С учетом все возрастающей пропускной способности и почти повсеместной доступности каналов абонентского широкополосного доступа, можно ожидать, что масштабы пиратства только вырастут. Это пиратство имеет множество проявлений, более и менее значительных, но, несомненно, главной формой пиратского распространения видео является файловая передача, реализованная по технологиям P2P. Эти технологии используются в так называемых «пиринговых», или файлообменных сетях. Судя по всему, пользователи легко принимают такую форму коллективного обмена контентом и не склонны принимать во внимание доводы, касающиеся потери правообладателями их законных доходов. Тем не менее, на страже их интересов стоят законы, такие как The Family Entertainment and Copyright Act, принятый в апреле 2005 года.
| Несомненно, что главной формой пиратского распространения видео является файловая передача, реализованная по технологиям P2P. |
Но для того, чтобы обеспечить исполнение законов такого рода, остро требуются технологии, позволяющие киноиндустрии защитить контент в распределительных каналах и помочь в судебном преследовании организаций, которые подрывают механизмы получения законных доходов производителями и дистрибьюторами контента.
Потенциальные возможности
цифровых водяных знаков
Цифровые водяные знаки – технология, предназначенная для сохранения защищенных, устойчивых и зрительно незаметных знаков с информацией об источниках воспроизведения в структуре самого медиаконтента. Эта информация позволяет обнаружить источник происхождения незаконных копий и отследить их путь до последнего легитимного получателя или правообладателя. Невидимость наложенных знаков обеспечивает сохранение исходного качества материала, устойчивость, гарантирует их сохранение при любых возможных преобразованиях формата медиаконтента, а защита борется с попытками несанкционированно удалить знаки. В отличие от шифровки, которая создает вокруг контента защитную оболочку на этапе его передачи, введенные в его структуру водяные знаки сохраняться там после его декодирования, равно как и при повторном кодировании. Наиболее устойчивые варианты водяных знаков сохраняются даже при преобразовании цифрового сигнала в аналоговый, и обратно.
Запись декодированного аналогового сигнала во время его воспроизведения позволит обойти все механизмы, заложенные в сегодняшних системах DRM, благо в этот момент материал остается без шифровки и сопроводительной информации. Неслучайно фаза воспроизведения называется «аналоговой дырой». Устойчивые водяные знаки продолжают сохраняться и на этом этапе, позволяя идентифицировать источник контрафактных копий, например камкодер, который использовался для записи воспроизводимого видео.
|
Эту технологию трудно назвать новой, тем не менее, ее следует признать одной из самых перспективных для защиты цифрового контента, так как она направлена на решение ключевых вопросов борьбы с пиратством. |
Цифровое видео представляет собой огромное множество видеокадров и привязанный к ним аудиоряд, то есть значительное количество медиаданных. Это обеспечивает хорошие возможности для надежного внедрения водяных знаков. С применением современных техник уплотнения информации водяные знаки могут закрыть видео гораздо эффективнее, чем аудио или текст, и их очень трудно убрать перекодированием или другими преобразованиями, и даже целенаправленной отфильтровкой.
Ценность киноматериала напрямую зависит от времени его выпуска. Она максимальна в момент появления, а затем постепенно падает по мере того, как появляются все новые и новые копии, требующиеся для его распространения по многочисленным распределительным каналам. Но каждый новый канал создает потенциальные возможности для пиратства, отличаясь своими индивидуальными слабостями с одной стороны и индивидуальными возможностями защиты с другой.
Схемы применения водяных знаков
В этом разделе приведены варианты практического применения водяных знаков для защиты контента на разных стадиях его жизненного цикла и в различных распределительных каналах.
• Цифровая студия. Особенную ценность представляют ежедневные выпуски и первые редакции контента, являющиеся наиболее вероятным объектом пиратства. По мере того, как студии переходят на цифровые процессы производства, увеличиваются потоки ценного контента в сетях передачи и его объемы на портативных носителях. Наложение водяных знаков на каждую копию контента, выпущенную для его распространения, позволит студиям однозначно идентифицировать источники контрафактных копий, что снижает вероятность появления последних.
• Распределение по кинотеатрам. Для пиратов наиболее привлекательны премьерные копии. Помимо того, что несанкционированному копированию могут подвергнуться сами копии, находится еще много охотников заснять фильм камкодером во время его воспроизведения на экране. Эти снимки – источник массовых пиратских копий, распространяемых на DVD. В цифровых кинотеатрах водяные знаки могут использоваться для ввода информации о дате и времени воспроизведения. С одной стороны, они ухудшают качество видеосигнала, захваченного камкодером, а с другой дают в руки правообладателям улику, которая может использоваться при судебном разбирательстве.
|
Согласно данным MPAA (Motion Picture Association of America), материальные потери мировой киноиндустрии в 2005 году превысили 18 млрд долларов. Потери доходов киностудий США оцениваются как минимум в 6,1 млрд.
|
• Контент-агрегаторы. Так как при обычном просмотре водяные знаки незаметны, то часто имеется возможность добавлять водяные знаки последовательно, по мере того, как цифровая копия с ценным киноматериалом проходит по распределительным каналам. Например, один водяной знак добавляется, когда файл с фильмом раздается контент-агрегаторам и системным операторам, а другой – когда вводится в систему видео-по-требованию. При обнаружении контрафактной копии количество и содержание водяных знаков позволяет определить точку в цепи прохождения контента, в которой она была снята. Кроме того, в случае ретрансляции фильма в ТВ сети по водяным знакам можно проследить предыдущий путь копии и выяснить, кто является ее законным владельцем.
• Отели, пансионаты, теплоходы и т.д. С учетом широкого распространения видео-по-требованию, предоставляемого в отелях и на круизных кораблях, в том числе видео в ТВЧ формате, они становятся все более вероятным местом пиратства. Путем записи фильмов и других материалов с помощью камкодера у себя номере клиенты могут делать копии довольно высокого качества. В этом случае водяные знаки, фиксирующие дату и время снятия копии, позволяют идентифицировать личность, снявшую копию и, соответственно, снизить интерес к такого рода деятельности.
• Абонентский сектор. Домашние записи фильмов, предназначенные для личного пользования, часто не воспринимаются как потенциальная опасность. Но с распространением цифровых записей они также создают угрозу значительных коммерческих потерь за счет распространения любительских копий по каналам широкополосного Интернета. Наложение водяных знаков в форме заметных невооруженным глазом меток положительно могут снизить вероятность нелигитимного использования любительских копий. Зная, что отправляемый в Интернет файл с фильмом может быть идентифицирован не только в отношении даты и времени его создания, но также и на предмет STB, на который принимался фильм для копирования, человек с большой долей вероятности откажется от пересылки.
Как показывают эти примеры, водяные знаки могут решать различные задачи, направленные на выявление источников контрафактных копий и корректировки поведения пользователей. Наиболее известным проектом, продемонстрировавшим эффективность данных механизмов, стало наложение водяных знаков при воcпроизведении фильмов с DVD, раздаваемого жюри конкурса Оскар ( Academy Awards) в 2004 году. Когда в широком доступе появились пиратские копии части номинированных фильмов, то удалось быстро установить их происхождение, и член жюри, виновный в их появлении, был привлечен к ответственности. События подобного рода не только помогают устранить конкретные источники утечки материалов, но и формируют негативное отношение общественности к контрафактной продукции, лишний раз напоминая о том, что подробного рода деятельность является преступной.
Адресные водяные знаки
Каналы раздачи видеоконтента на абонентские STB долгое время были основной защищенной средой передачи ценного контента и, соответственно, любимым объектом пиратских атак. Такие каналы предоставляют уникальную возможность многоуровневой защиты видеоматериала, отсутствующую при распространении фильмов на DVD или VHS кассетах.
Любой STB позволят работать с зашифрованным цифровым контентом и, как правило, представляет собой закрытую систему, не допускающую произвольной смены ПО.
STB также имеет уникальный, несменяемый идентификационный номер, который жестко привязан к регистрационной записи подписчика. Эта защищенная среда допускает организацию авторизированного доступа к видеоматериалу, надежность которого дает достаточные основания для наложения на декодируемый контент водяных знаков, идентифицирующих конкретного подписчика.
|
В отличие от шифровки, которая создает вокруг контента защитную оболочку на этапе его передачи, введенные в его структуру водяные знаки сохранятся там после его декодирования, равно как и при повторном кодировании. Наиболее устойчивые варианты водяных знаков сохраняются даже при преобразовании цифрового сигнала в аналоговый, и обратно. |
Заявленная на патент технология VideoMark разрабатывалась с тем, чтобы максимально использовать преимущества воспроизведения через STB. Используя незначительную часть мощности интегрированного в STB процессора и реализуясь совместно c другими элементами системы доступа Verimаtrix, VideoMark позволяет в реальном масштабе времени вводить водяные знаки в НЧ видеосигнал на выходе STB; причем, они вводятся на всех выходах, как аналоговых, так и цифровых. В то же время при обычном просмотре эти знаки незаметны.
Применяемый подход предусматривает очень незначительные изменения информации от кадра к кадру, что обеспечивает водяным знакам очень высокую устойчивость при попытках избавиться от них путем перекомпрессирования, изменения формата экрана или фильтрации. На практике водяные знаки VideoMark могут быть прочитаны даже с аналоговых копий с очень низким качеством, и содержащаяся в них информация позволяет проследить путь копии до времени и места, где она была снята. Эта информация может сослужить хорошую службу организациям, отслеживающим появления на рынке такого контента. В их задачи входит выявления источников этих копий путем постепенного сужения области поиска. Этот процесс наглядно показан на рисунке.
Преимущества водяных знаков
VideoMark
Ставки в борьбе за защиту контента продолжают возрастать, и, несмотря на усиливающуюся роль сложного шифрования и решений DRM, водяные знаки сохраняют за собой особую дополняющую роль, которую они решают методом, психологически приемлемым для пользователей услуг платного ТВ
уже сегодня для операторов платного ТВ демонстрация адекватного уровня защиты контента в их сетях является необходимым условием для получением прав на распространение материала. А в будущем для доступа к особо ценным материалам, например, к свежим фильмам, вышедшим в ТВЧ формате, операторы будут вынуждены предъявлять правообладателям многоуровневую систему защиты контента. В этом отношении водяные знаки имеют хороший потенциал для внедрения. Для его реализации решение должно быть эффективным, недорогим и не противоречить требованиям, предъявляемым студиями.
Некоторые эксперты предполагают, что надежная технология водяных знаков в принципе может стать альтернативой системам DRM. Взаимная несовместимость сегодняшних систем DRM воспринимается ими как основное препятствие к развитию торговли медиапродукцией в режиме on-line. Альтернативная стратегия предполагает предоставление незашифрованных файлов, но с водяными знаками, позволяющими персонально идентифицировать каждого пользователя.
|
Наиболее известным проектом, продемонстрировавшим эффективность данных механизмов, стало наложение водяных знаков при воcпроизведении фильмов с DVD, раздаваемого жюри конкурса Оскар ( Academy Award) в 2004 году. Когда в широком доступе появились пиратские копии части номинированных фильмов, то удалось быстро установить их происхождение. |
Ее дополнительным плюсом является то, что использование персональных водяных знаков должно усилить у людей чувство личной ответственности за пиратские действия и тем самым помочь изменить сегодняшние этические стереотипы, позволяющие легко принимать некоммерческие формы пиратства.
Мы привели аргументы в пользу водяных знаков, а теперь остановимся опасениях, которые иногда вызывает эта технология. Существует четыре распространенных повода для беспокойства.
• Не будут ли водяные знаки заметны глазу? Любые изменения, вносимые в видео, предназначенное для систем платного телевидения, тщательно исследуются на предмет возможного воздействия на качество картинки. В отношении VideoMark было получено экспертное подтверждение, что введение этих водяных знаков видимых изменений не вносит.
|
Использование персональных водяных знаков должно усилить у людей чувство персональной ответственности за пиратские действия и тем самым помочь изменить сегодняшние этические стереотипы, позволяющие легко принимать некоммерческие формы пиратства. |
• Достаточно ли они устойчивы к изменениям формата видео и целенаправленным попыткам фильтрации? Практическая ценность водяных знаков как раз состоит в их способности сохраняться во всех копиях исходного материала. Поэтому из любой контрафактной копии можно будет извлечь достоверную информацию об ее происхождении. Была подтверждена устойчивость водяных знаков VideoMark против всех форм фильтрации, перекомпрессирования и прочих вариантов изменения видеосигнала, удовлетворяя или превосходя в этом отношении требования спецификации, выпущенной Digital Cinema Initiative в качестве нормативных требований для систем водяных знаков.
• Стоимость применения технологии. Обработка видео ТВЧ формата в реальном времени может оказаться достаточно затратной в плане процессорных ресурсов. Непрактичным было бы внедрять большой объем процедур, связанных с применением водяных знаков, особенно в абонентское оборудование, для которого стоимость – важнейший критерий. Водяные знаки VideoMark специально разрабатывались для возможности использования на базе оборудования с низкими ресурсами. По сравнению со стандартными функциями STB они добавляют минимальную нагрузку на его ресурсы. Эта разработка позволяет использовать водяные знаки с информацией пользователя на базе сегодняшнего поколения видеопроцессоров, и в ней заложена возможность простого программного обновления. Verimatrix работает с рядом производителей, которые проверили возможность такого обновления на практике.
• Защита конфиденциальной информации. Высказывались опасения по поводу возможности несанкционированного использования частной информации, содержащейся в водяных знаках. Система Verimatrix не допускает введения информации, которая не могла бы использоваться никем другим, кроме законного владельца контента. Водяной знак – это зашифрованный указатель на некую базу данных, недоступную для самого Verimatrix’а. Процессы извлечения, декодирования и интерпретации водяных знаков защищены многоуровневой системой безопасности, признанной авторитетными организациями в качестве эффективной защиты против несанкционированного применения частной информации.
Перевод Анны Бителевой.
|
|
|
| Уважаемые посетители! |
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:
|
|
