基于水印技術的廣告監測構想

文丨齊忠文 姚立業 郭若偉

（國家廣播電影電視總局哈爾濱監測臺，哈爾濱 150000）

1 引 言

《廣播電視廣告播出管理辦法》對廣播電視廣告的內容、播放總量、廣告插播、播放監測進行全面的規范。同時，也對廣播電視監測部門的工作提出了新的要求。目前，一些省市廣電監測部門已經建設了自己的廣告監測系統。但現有的廣告監測系統大多是將廣告節目與廣告模板庫的模型進行智能比對。但此種方法仍需對比對結果進行人工審核。在這個背景下，提出了基于數字水印技術的廣告監測構想。

2 水印技術

2.1 水印技術概念

水印（Watermarking）技術，就是利用數字信號中普遍存在的冗余性與不連續性，向數據中添加不易被察覺但可供判定、識別的數據，以便達到對作品版權的保護或者提供產品被監控信息的作用。

所有的水印應用方案都有一個水印嵌入系統和一個水印恢復系統。水印信號嵌入模型中，輸入是水印信息、密鑰和載體數據。水印體系中由密鑰保證水印安全，避免被清除和篡改。水印可以以多種形式的數據來表現，例如偽隨機序列、文字或者圖片等。

標準水印體系結構標準表示為[1]：

2.2 視頻水印技術特點

因為電視視頻可以看做由一組數字圖像構成，這樣，電視視頻水印和圖像水印有不少的共性，但是視頻水印也有特殊的要求：

（1）及時性：視頻水印可以及時地嵌入水印、提取水印或驗證水印；

（2）任意驗證性：能夠在視頻的任意點、及時驗證出水印信息，而不是只能在視頻的開頭按時間順序播放才能驗證出水印；

（3）視頻碼率的恒定性：嵌入水印必須服從傳輸信道規定的帶寬限制[2]。

2.3 視頻水印嵌入方式分類

按不同需求分類，視頻水印技術的分類方法很多。水印技術一定要與視頻信道編碼系統統一才可以使用，所以，針對水印技術與視頻信道編碼體系的融合方案區別，我們把數字視頻水印技術大體上分為三種嵌入設計方式（如圖1所示）：前置式、內置式、后置式嵌入方式。

（1）前置式嵌入方式：將水印信息在最初嵌入到原始視頻碼流中，構成包含水印信息的視頻節目，之后再對其MPEG.2壓縮編碼。（2）內置式嵌入方式是將嵌入過程引入到MPEG.2編碼器中，與之結合而形成統一算法。（3）后置式嵌入方式是直接嵌入水印信息到MPEG.2壓縮碼流中的一種方式，其最大的優點是可以不完全解碼和再次編碼過程，因此造成的對視頻信號質量的只有很少的干擾。

圖1 MPEG.2壓縮標準的視頻水印嵌入、提取方式

3 利用水印技術解決電視廣告監管方案

傳統的水印算法大都是以偽隨機序列作為水印信息，最后只是驗證是否包含偽隨機序列。這種水印并不能滿足視頻水印內容的需求，我們需要電視廣告水印本身攜帶一定的廣告信息。

3.1 電視廣告水印內容結構

針對商業廣告自身特點，基于水印的監管體系要求，本文制定統一的嵌入到視頻節目中的水印內容，這些水印信息包含電視廣告的所有相關信息，并被貫穿到廣播電視傳輸的各個環節和全部過程中。

（1）廣告播出申請方信息（A）：廣告播出申請方可能是生產商、授權銷售商等；

（2）廣告制作方信息（P）：廣告節目的制作機構信息；

（3）廣告審批方信息（EA）：審批單位和人員信息；

（4）播出機構信息（O）：即電視臺或廣播電視臺信息；

（5）廣告播出方式信息（S）：如一般廣告、購物短片、冠名廣告等；

（6）產品類型信息（I）：屬于哪一類產品，如醫藥、地產、教育、食品等；

（7）廣告唯一信息（ID）：產品名稱和廣告審查通過后被分配的統一的且唯一的節目編號；

（8）廣告播放有效期限（L）：某年某月某日至某年某月某日之間播出此廣告。這一信息是根據國家有關規定或廣告播放協議的要求來確定；

（9）時限控制信息（TC）：例如播出商業廣告應當尊重公眾生活習慣包含，在6：30至7：30、11：30至12：30以及18：30至20：00的公眾用餐時間，不得播出治療皮膚病、痔瘡、腳氣、婦科、生殖泌尿系統等疾病的藥品、醫療器械、醫療和婦女衛生用品廣告等的限制；

（10）廣告時長信息（T）：廣告播出時長（單位s）；

（11）明星代言信息（R）：代言人相關信息；

（12）違規審核信息（IE）：是否有違反《廣播電視廣告播出管理辦法》8-12，14-28條的（分別標注）；

（13）其他信息和擴展信息（EX）。

3.2 電視廣告監管方案模型架構

根據電視廣告監管需求和廣告監管系統的要求，本文提出了一個可行的解決方案如圖2所示。方案流程如下：

（1）廣告商制作好廣告視頻，廣告發布者將原始廣告視頻交與播出機構；

（2）播出機構將廣告視頻預處理；

（3）播出機構對廣告視頻嵌入水印信息；

（4）播出機構按照與廣告商的約定，將廣告視頻融入電視臺節目中，將電視節目傳送出去；

（5）廣告節目和其它節目通過衛星、有線等方式被傳輸出去；

（6）普通用戶接收廣告節目，廣電監管部門除了接收節目以外，利用水印提取設備，提取水印信息；

（7）廣電監管部門分析、使用廣告水印信息內容。

圖2 電視廣告監管方案模型架構

4 結 語

在電視媒體中，商業廣告是播出機構獲取利潤的一個重要的手段，廣播電視監管部門利用水印技術，建立一個完善的播出前節目審核、播出后節目監控體系，從源頭上來保證電視廣告行業健康發展，從而實現廣播電視行業經濟效益和社會效能雙豐收。

[1]左英.水印技術在視頻產品安全中的應用.廣播與電視技術.2007.34（9）

[2]劉菁菁.圖像水印中擴頻算法的研究.安徽廣播電視大學學報.2006（2）