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Beiträge [ 15 ]



1 bearbeitet von Lego (Original: 2004-09-21 15:02)

Thema: Digital Watermarks

Hi, Leutz ich bin recht neu in diesem Forum, aber auf dem Gebiet der Audio-komprimierung praktisch schon ewig dabei.

Ich bin gerade an meiner Diplomarbeit (embedded MPEG-Software-Decoder) und stolpere öfters mal über lustige Diskussionen (Gruß an Lego ... deine Beiträge in Punkto objektiver Qualitätsbeurteilung sind klasse ... zum schießen komisch, manche Leute: AutoSuggestion)


Also, kommen wir jetzt zu der neuesten Perversität der Musikindustrie

Digital Watermarking:

Erstmal kurz und prägnant die Grundlagen für die Laien:

1a. Wer sich schon mit Psychoakkustik beschäftigt hat, der weiß, das der Mensch eine asolute Hösschwelle hat, unter der er gewisse Frequenzen nicht wahrnehmen kann.
Klartext: "Manche Töne sind einfach zu leise, um sie zu hören"

1b. Wenn ein Ton über dieser Hörschwelle liegt, dann zieht er diese nach oben. Töne mit ähnlicher Frequenz, die etwas leiser sind, können so evtl. verdeckt (maskiert) werden.
Klartext: "Ein lauter Ton übertönt einen leiseren mit ähnlicher Tonhöhe"

Lossy Audiocodecs nutzen diese Tatsache aus: Sie lassen alle Töne weg, die wir eh nicht hören würden.

2. Ein Audiosignal ist kontinuierlich, d.h. es ist eine Welle. Bei einer Digitalen Aufnahme wird es in Stichproben mit gewisser Genauigkeit (BitTiefe) und gewisser zeitlicher Häufigkeit (Frequenz) abgetastet. Diese Daten sind dann nicht mehr kontinuierlich (also zusammenhängend) sondern diskret. Das ist vergleichbar mit dem Versuch ein Kreis durch eine Menge Quadrate darzustellen ... man wird es evtl. genau genug schaffen um sich selbst zu täuschen, aber es wird NIE ein Kreis sein.

Der Unterschied vom diskreten zum Analogen Ton macht sich als Rauschen bemerkbar. Dies kann man recht leicht nachvolziehen, indem man eine 16Bit WAV-Datei in 8 Bit umkonvertiert: Mit jedem Bit weniger nimmt das Rasuchen um 6dB zu.

Bei 16Bit liegt das Rauschen praktisch unter der absoluten Hörschwelle. Tritt nun ein Ton auf, dann wird die Schwelle aber nach oben gezogen und man kann Bits weglassen, da das Rauschen maskiert wird.
Auch das machen Lossy Audiocodecs.


3. Hier kommt Digital Watermark ins Spiel:
Ein Digital Watermark ist eine Signatur, die als Rauschen in CD-Audio und andere Formate hineincodiert wird. Dieses Rausche liegt ganz knapp unter der jeweiligen Hörschwelle ... so knapp, das die Codecs es nicht herausfiltern können, denn es ist immer einfacher Rasuchen zu generieren, als es wieder aus den Audiodaten heraus zu bekommen.

MP3-Player sollen in Zukunft nach so einer Rausch-Signatur suchen und vergleichen, ob der User berechtigt ist so ein Datei ab zu spielen. :huh:


Und jetzt kommt der Gag an der Ganzen Sache:
Entwickelt wurde das ganze von unseren Freunden beim Fraunhofer-Institut .... man könnte fast meinen die wollten sich bei der Industrie entschuldigen, dass sie MP3 in die Welt gesetzt haben . <_<


Ich persönlich halte das für einen Witz:
Es wird immer Hacks  :ph34r:  geben, die es einem ermöglichen trotzdem die Musik zu hören  :D

bis dahin,
gehabt euch wohl

Titukei

2 bearbeitet von Böreck (Original: 2004-09-21 17:37)

Re: Digital Watermarks

Na klar, es wird immer wahrscheinlich immer Mechanismen geben um Schutzverfaren auszuhebeln. Bei der Signatur im Rauschen könnte vieleicht ein Rauschfilter oder Dither angewand werden. Ich kenne mich aber damit zu wenig aus um darüber qualifizierte Aussagen zu treffen.
Wenn du dir die bestehenden, und sehr restriktiven, Kopierschutz- und DRM-Mechanismen mal ansiehst, könnte das allerdings ein guter Kompromiss zwischen den Interessen der Musikindustrie und den Verbrauchern sein.
Man könnte über das Internet stark verbreitete Musikdateien sperren lassen.
Leute die bisher CDs gekauft haben (mit den legalen DRM behafteten Lo-Fi Internet Angeboten kann ja kaum einer was anfangen) würden davon nur so viel merken:
Die nerviegen Hacks (UnCDs) weichen einem Digitalen Wasserzeichen.
Allerdings müsste man auch den User zwingen alle paar Wochen seine Blacklist zu erneuern, was auch nicht so spaßig wäre.
Trotzdem finde ich, das dieses Verfahren ein Potential zum Streitschlichter hat.

Gruß,
Max

3 bearbeitet von Spunky (Original: 2004-09-22 11:31)

Re: Digital Watermarks

Dazu habe ich noch ein paar Verständnisfragen...


titukei,21.09.2004, 16:02 schrieb:

1a. Wer sich schon mit Psychoakkustik beschäftigt hat, der weiß, das der Mensch eine asolute Hösschwelle hat, unter der er gewisse Frequenzen nicht wahrnehmen kann.

...

Bei 16Bit liegt das Rauschen praktisch unter der absoluten Hörschwelle. Tritt nun ein Ton auf, dann wird die Schwelle aber nach oben gezogen und man kann Bits weglassen, da das Rauschen maskiert wird.

Wenn das Rauschen bei 16 Bit praktisch unter der absoluten Hörschwelle liegt, dann wird es doch sowieso von einem Lossy-Encoder weggefiltert, da eh nicht hörbar. Wozu also auf einen Ton und der damit verbundenen Maskierung "warten"?


titukei,21.09.2004, 16:02 schrieb:

Ein Digital Watermark ist eine Signatur, die als Rauschen in CD-Audio und andere Formate hineincodiert wird. Dieses Rausche liegt ganz knapp unter der jeweiligen Hörschwelle ... so knapp, das die Codecs es nicht herausfiltern können, denn es ist immer einfacher Rasuchen zu generieren, als es wieder aus den Audiodaten heraus zu bekommen.

Die Hörschwelle ist zwar absolut, aber sie müsste doch bei jedem Menschen unterschiedlich sein. Wenn das Watermark ganz knapp unter der Hörschwelle liegt, müsste es doch dann auch Leute geben, die dieses evtl. hören können?

Wenn aber der Abstand zur Hörschwelle so groß ist, dass sicher niemand das Watermark hören kann, wieso ist dann ein guter Encoder nicht auch in der Lage, das Rauschen wegzufiltern?

Spunky

PS. Habe den Thread mal zu "Audiokompression allgemein" verschoben.

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Re: Digital Watermarks

Spunky,22.09.2004, 11:31 schrieb:

Die Hörschwelle ist zwar absolut, aber sie müsste doch bei jedem Menschen unterschiedlich sein. Wenn das Watermark ganz knapp unter der Hörschwelle liegt, müsste es doch dann auch Leute geben, die dieses evtl. hören können?

Das denke ich auch. Ich finde die Musikindustrie sollte wenigstens die Finger aus der Musik selber raus lassen, weil warum sollte ich mir eine CD kaufen, die (genauso wie z.B. mp3) auch keine perfekte Qualität bietet  :angry: .

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Re: Digital Watermarks

Hi,

natürlich stimme ich zu, dass die Hörschwelle bei jedem Menschen verschieden ist ... doch es gibt eine statistisch ermittelte Grenze, die 99% der Bevölkerung abdeckt. Das Frauenhofer Institut hat sich schier ewig mit der Erhebung der Statistik beschäftigt, als Sie MP3 entwickelt haben.

Wenn es jemanden gibt, dessen Hörschwelle wirklich soo viel geringer liegt, dann hört er zwar das Rauschen, aber das muss ja nciht gliech so hammerhart laut zur Geltung kommen.

Hier geht es um Grenzwerte! Wenn überhaupt, dann ist das Rauschen für Audiophile SuperhörSpezis gerade so wahrnehmbar.

Ihr vergeßt auch, dass der Computer in Sachen Frequenzfilterung noch lange nicht so weit ist, wie der Mensch.
Nur weil man die Hörschwelle des Menschen kennt und weiss, wie der Mensch Frequenzen trennt, heißt das noch lange nicht, dass das ein Rechner das auch kann.
Nicht umsonst ist ein Rechner was Hörtests angeht dem Menschen hintenan.

Man kennt die Hörschwelle des Menschen:
=> Man kann ein Rauschen knapp unter dieser generieren.
ABER: Man kann es noch nicht mit einem Rechner herausfiltern, ohne dass sich das akkustisch bemerkbar macht

Darauf baut das ganze Verfahren auf.



Zu Spunky:
A.) Man hat 16Bit für CD-Audio gewählt weil:
- Es läßt sich so wunderbar in 2 Bytes ausdrücken
- Das mit der BitTiefe verbundene Quantisierungsrasuchen ist auch bei Stille nicht wahrnehmbar

B.) AudioCodecs codieren in varaibler BitTiefe, denn:
- Für jedes Bit, das man wegläßt, wird das Rauschen um 6dB lauter. Wenn es aber gerade ohnehin laut ist, dann hört man das Rauschen auch bei tiefen Bitraten nicht (Ton->Maskierung->veränderte Hörschwelle ... usw.). Das nutzt ein lossy Codec.

Warum auf einen Ton warten?
Versuch es doch mal selbst: Cooledit->Lied Laden->Leiser machen (so 3%) und dann die BitTiefe auf 8!
Ha, siehste... hört sich fuchtbar an.
Wenn du das Lied laut läßt, dann merkst du an den lauten Passagen evtl. (je nach der Tonlage) keinen großen Unterschied.

Ein extremes Beispiel:
Es gibt da so einige HeadBangende Metallbands, bei denen die Musik, die sie Produzieren, praktisch ohnehin nur ein Rauschender Krach mit irgendeiner Form von Beat ist .... das könnte man wahrcheinlich getroßt bei 6 Bit codieren :P da man das Quantisierungsrauschen hier höchstens noch als angenehme Abwechslung wahrnimmt :D

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Re: Digital Watermarks

Sam Stone,22.09.2004, 16:16 schrieb:

Ich finde die Musikindustrie sollte wenigstens die Finger aus der Musik selber raus lassen, weil warum sollte ich mir eine CD kaufen, die (genauso wie z.B. mp3) auch keine perfekte Qualität bietet  :angry: .

Erm, erm ... naja ... dazu kann ich nur eines sagen.

Qualität ist ein SEHR QUALITATIVER Begriff.
Sowas wie perfekte Qualität gibt es nicht

Mein Chef z.B. regt sich über die schlecht gemasterten CDs auf, bei denen Billige DA-Wandler benutzt wurden, bei denen die Oberwellen durch Oversampling-Antialiasing-Verfahren gefiltert werden.

Eine kleiner Einschub: Bei diesem Verfahren geht im Fourier-Transformierten Frequenzbereich Bereich die PhasenInfo verloren => Die Frequenzen verschieben sich zu einander!

:P Blöd ist halt nur, dass 99.9% aller CD auf dem Markt so hergestellt werden!   :lol:

Ich kenne wirklich niemanden, der behaupten würde, solche CDs hätten eine Scheiß Qualität (Bis auf meinen Chef). Für solch QUALITATIVE Angaben müsste man nämlich das Analoge Original gehört haben (das hat er). Fakt ist, du bekommst heute nix mehr, was Original ist, Also reg dich nicht über DigiWM auf.

Ich bin mir sicher, dass du den Unterschied nicht hören wirst. Schon garnicht, wenn du nicht ein Original zum Vergleich hast.

Angaben wie Scheiß Qualität, kann man nicht für voll nehmen (Gruß an Lego, er hat sich mit sowas lange genug rumgestritten).
Qualitative Angaben brauchen IMMER eine BASIS. Etwas in Form von "Besser als"/"Schlechter als"

Zum Thema von oben (normales=schlechtes Mastering):
Wenn du die Musik von der MusikIndustrie unberührt erleben willst, dann hol dir ne Gitarre und hock dich ans Lagerfeuer!
Achja, selbst bei einer Gitarre gibt es keine PERFEKTE QUALITÄT. Die müsste man ja schliesslich dann auch perfekt stimmen, was nur mit Hilfe eines perfekten Osziloskopes geht, das es nur geben kann, wenn es perfekte Quarze gibt, die es nur geben kann, wenn die Dotierungsverfahren perfekt sind, was nur geht wenn ...

CU

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Re: Digital Watermarks

Danke für die Erläuterung, wieder was gelernt  :)

Spunky

8 bearbeitet von Lego (Original: 2004-09-23 15:41)

Re: Digital Watermarks

Joh,

durch das schreiben meines Qualitätsartikels habe ich selbst erst verstanden, daß Archivqualität nur eine Weiterentwicklung der CD-Qualität ist. Deshalb haben auch so viele Leute, die nicht rechnerbasiert arbeiten, ein Verständnisproblem, weil sie Features wie etwa Gapless Playback oder flexibles Tagging , gar nicht kennen. Bei rechnerbasierter Archivierung ist das Format egal, man ist nicht mehr auf die Fähigkeiten von DVD-Playern oder anderen Geräte angewiesen.

Historisch war CD-Qualität übrigens den Wiedergabebedingungen angepasst, mp3 mit 128 kbps war völlig in Ordnung weil die alten Soundkarten auch nicht grad der "Bringer" waren und wenn mans besser haben wollte eben seinen Kram auf CD-R gebarnnt hat. Das Thema war aber für mich schon ca. 2000 abgegessen, mit dem Kauf meriner ersten besseren Souindkarten. Die Definition einer neuen Qualitätsstufe wurde mE. eben notwendig mit dem Aufkommen bezahlbarer HIFI-tauglicher Soundkarten.

Vorraussetzung für Qualitätsdiskussionen sind auch halt die Kriterienkataloge, anschließend kann man alles daran messen. Veröffentlicht man die Kriterien, so werden Qualitätsaussagen auch für Dritte verständlich und nachvollziehbar. Sobald man zB Gapless Playback in solch einen Katalog aufnimmt, weil es eben existiert und bei rechnerbasierter Wiedergabe technisch möglich ist, praktisch unverzichtbar wird bei einer großen Anzahl von CDs, fallen dann eben durch diese Veränderung einige Formate in der Wertigkeit. Nicht mehr und nicht weniger, und auch nicht für die Ewigkeit. Wer sich dem zur Diskussion gestellten Kriterienkatalogen nicht stellen mag, der soll doch zu CHIP oder zu Heise mit anderen Kriterien gehen und dort weiterdiskutieren. Das hat nichts mit Arroganz zu tun, sondern mit einer Zielgruppenorientierung. 

Gruß

Hier gehts zum [url=http://www.playauditorium.com/]Auditorium[/url] ...

9 bearbeitet von Spunky (Original: 2004-11-01 08:27)

Re: Digital Watermarks

..zu titokai

3. Hier kommt Digital Watermark ins Spiel:
Ein Digital Watermark ist eine Signatur, die als Rauschen in CD-Audio und andere Formate hineincodiert wird. Dieses Rausche liegt ganz knapp unter der jeweiligen Hörschwelle ... so knapp, das die Codecs es nicht herausfiltern können, denn es ist immer einfacher Rasuchen zu generieren, als es wieder aus den Audiodaten heraus zu bekommen.

und

Man kennt die Hörschwelle des Menschen:
=> Man kann ein Rauschen knapp unter dieser generieren.
ABER: Man kann es noch nicht mit einem Rechner herausfiltern, ohne dass sich das akkustisch bemerkbar macht

...da auch ich im Tal der Unwissenden umherirre lass mich teilhaben an deinem geistigen Reichtum.
Mal konkreter. Die Idee mit den Watermarks ist irgendwo bestechend. Was passiert bei einer 180° Phasenverdrehung die ja eigentlich dieses Signal dan auch modulieren würde, bzw die Watermarks verfälschen und somit eventuelle Zugriffsprobleme nach sich zieht.

Wird dieses Verfahren bereits irgendwo angewandt, gibt es Engines die einen solchen akustischen Barcode ähnlich wie im Supermarkt schon jetzt generieren?
Dies wäre nämlich die Möglichkeit für normal Sterbliche, sprich sich selbst vermarktende Musiker  , die eigene Vermarktung des musikalischen Materials im Internet sicherer zu gestalten.

Auf der anderen Seite käme man irgendwann in den Besitz dieser sogenannten Watermarks in Form eines akustischen Rauschabdrucks gemäß eines Fingerprints, könnte man dies Signal archivieren, selber bei Bedarf der gehackten Musik per Sidechain dazu mischen oder gleich diese Noises in einem Player installieren.
Eine wirkliche Sicherheit bilden sie also nicht.

Wie du schon erwähnt hast sind bei der Hörmaskierung bestimmte Instrumente unterschiedlich zu behandeln. z.B. die von die erwähnten Metallbands, ( ich dachte immer die würden auf 2 Bit aufnehmen oder hätten ihre Aufnahmeräume in der Nähe von Flugzeughangars B).
Vielleicht wird der Krach mit eine Handlaser selbst in den Rohling gebrannt wohl dem der ruhige Finder hat....
;) Sono

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Re: Digital Watermarks

Dazu 2 Punkte:

1. Das Wasserzeichen lässt sich kurioserweise in den meisten Fällen auch dann noch analysieren, wenn die Musik über einenLautsprecher wiedergegeben und mittels Mikrofon aufgenommen wurde.

2. Bei den rauschenden Metalbands wurden die Klischee-Tags vergessen! Oder encodiert Lame aps den Krach nur deshalb mit bis über 250kbit Durchschnittsrate, weil sonst das Rauschen verfälscht würde? Das würde im Gegenzug bedeuten, daß die letzte Bananafishbones-Garagen-Produktion nur deshalb mit dermaßen niedrigen Bitraten auskommt, weil der Klang so rein ist. :lol:

Raubkopieren ist nicht der ideologische Kampf gegen das böse System,
sondern egoistische, arrogante, knausrige Scheiße.

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Re: Digital Watermarks

Sono,01.11.2004, 08:27 schrieb:

..zu titokai

meine Güte ... so hat meinen Nick noch keiner verhundst!

Sono,01.11.2004, 08:27 schrieb:

Was passiert bei einer 180° Phasenverdrehung die ja eigentlich dieses Signal dan auch modulieren würde, bzw die Watermarks verfälschen und somit eventuelle Zugriffsprobleme nach sich zieht.

naja ... die Phasenverschiebung wird wohl kaum vor den Decodieren im FrequenzSpektrum stattfinden.
Wenn der Decoder die Watermarks interpretiert und erst der Ausgabestrom 180° gedreht wird passiert also nix.

Sono,01.11.2004, 08:27 schrieb:

Dies wäre nämlich die Möglichkeit für normal Sterbliche, sprich sich selbst vermarktende Musiker, die eigene Vermarktung des musikalischen Materials im Internet sicherer zu gestalten.

Ich glaube nicht, dass man so leicht an den Watermarker rankommen wird. Aber ich bin auch nur Mensch und kann mich irren :D

Sono,01.11.2004, 08:27 schrieb:

Auf der anderen Seite käme man irgendwann in den Besitz dieser sogenannten Watermarks in Form eines akustischen Rauschabdrucks gemäß eines Fingerprints, könnte man dies Signal archivieren, selber bei Bedarf der gehackten Musik per Sidechain dazu mischen oder gleich diese Noises in einem Player installieren.
Eine wirkliche Sicherheit bilden sie also nicht.

Bei dem Verfahren geht es darum beim USER ein abspielen geklauter Sounds zu unterbinden. Denn Millionen von Usern sind schwerer zu bestrafen als ein paar Entwickler, die einen Decoder rausbringen, der DM auf diese Weise umgeht.
Ich persönlich würde mich hüten so einen Decoder in die Welt zu setzen. Man müsste schon Krösus sein um allein die Anwaltskosten zu bezahlen. Die Industrie kann durch dieses Verfahren rechtlich direkt an die Quelle illegaler Kopierprogramme, denn für einen User mit Lizens ist ja möglich für sich unendlich viele Kopien zu fertigen.
Das war ja das Argument bei DeCSS ... "Der User muss doch eine Sicherheitskopie anfertigen können".
Dieses Argument zieht hier nicht mehr, weil er der User dies kann (halt wirklich nur für sich)!

Gruß,
Titukei



p.S.: An alle Verschwörungstheoretiker der Welt: sucht doch mal bisherige Sounds nach Watermarked Botschaften ab ... da habt ihr was zu tun :)

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Re: Digital Watermarks

Da haben wir es Ja:

Hörbuchportal: MP3 mit Wasserzeichen statt Kopierschutz

Artikel auf MPeX.net über die Verwendung von Wasserzeichen auf kostenpflichtigem mp3-Hörbuch-Portal.

Raubkopieren ist nicht der ideologische Kampf gegen das böse System,
sondern egoistische, arrogante, knausrige Scheiße.

13 bearbeitet von titukei (Original: 2005-01-10 14:41)

Re: Digital Watermarks

Jo, interessant ist der Kommentar von wegen: Big Brother is watching you...

Der "Big Brother" bekommt nur dann mit, dass du was gekauft und kopiert hast, wenn du es in Umlauf bringst. Da mit entsprechender Technik jeder die Watermarks lesen kann wird man also sofort als Raubkopierer geoutet sobald eine Kopie im Umlauf ist.

Schafft man es natürlich sich eine Fremdkopie zu besorgen, so kann man kopieren, ohne dass es sich zu einem zurückverfolgen läßt (den assozialen Charakter so einer Tat mal ausser Auge gelassen).

14 bearbeitet von start78 (Original: 2005-01-12 13:29)

Re: Digital Watermarks

Wenn jeder an die Technik herankäme, mit der sich Watermarks auslesen lassen, wäre das ganze ja unlustig!

Aber mal etwas anderes:
Werden mp3s mit Digital Watermark wirklich geblockt? Wenn ja, dann wohl eh nur mit künftigen Portys, die Watermarks auslesen können...

Raubkopieren ist nicht der ideologische Kampf gegen das böse System,
sondern egoistische, arrogante, knausrige Scheiße.

15 bearbeitet von Lego (Original: 2005-01-12 20:18)

Re: Digital Watermarks

Ich nehme an, daß es bei den Wasserzeichen gar nicht mal darum geht, irgendwas zu blocken. Es geht bei den Wasserzeichen wohl eher darum:

- eine psychologische Sicherung einzubauen,

Hemmschwellen und Ängste, daß man als Weiterverteiler und Ausgangspunkt einer Weitergabe in Filesharingsysteme zurückgeführt wird, wirken bei potentiellen Weitergebern viel wirkungungsvoller als defensive technische Maßnahmen, die sich mit genügend großem Aufwand immer umgehen lassen. Mal abgesehen davon daß nicht immer strafrechtliche Konsequenzen eointreten, so kann der Rechteinhaber, mit entsprechenden Beweisen immer anhand der Wasserzeichen, so diese denn funktionieren, privatrechtlich Schäden und Gewinneinbußen einklagen.

- die Beweislast kann umgekehrt werden,

Wenn irgendwo im Netz Dateien oder Werke auftauchen, so muß der Käufer entsprechende Beweise herbeiführen unter welchen Umständen diese ins WW gelangt sind. Bisher hingegen ist es relativ schwierig für den Rechteinhaber zu beweisen, auf welchem Weg bestimmte Werke ins WWW gelangten

Hier gehts zum [url=http://www.playauditorium.com/]Auditorium[/url] ...

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