數字水印技術在多媒體信息安全中的應用

數字水印技術在多媒體信息安全中的應用

劉彤( tong.liu@263.net ) 裘正定[1]

 

摘要：隨著多媒體技術和網絡技術的飛速發展和廣泛應用，對圖像、音頻、視頻等多媒體內容的保護成為迫切需要的問題。數字水印技術作為版權保護和安全認證的有力工具，已得到了廣泛的關注和發展。本文簡要介紹了數字水印技術的原理，并基于該技術提出在WWW上的應用的版權認證方案。

關鍵詞：數字水印  多媒體信息安全  版權保護  認證

 

1．引言

隨著信息技術和計算機網絡的飛速發展，數字式多媒體信息（圖象、文本、音頻、視頻）的存儲、復制與傳播變得非常方便。人們不但可以通過互聯網絡和CD-ROM方便快捷地獲得多媒體信息，還可以得到與原始數據完全相同的復制品。但是由此引發的盜版問題和版權紛爭已成為日益嚴重的社會問題。據美國唱片行業協會（RIAA）估計，全世界每年因盜版而造成的經濟損失高達50億美元。美國電影行業協會（MPAA）則估計，盜版使美國電影業的年收入減少了25億美元。因此，對多媒體內容的版權保護已成為亟待解決的問題。

 

目前的版權保護系統廣泛采用對網絡資源的訪問控制機制，它通過本地網或廣域網控制某些IP地址或

終端的連接，限制某些用戶的訪問權限，從而有效地防止非法用戶對計算機系統的訪問。但是如果用戶以合法賬號得到多媒體信息，再對數據進行非法復制和傳播，則安全訪問控制機制就無能為力了。

 

傳統的加密方法對多媒體內容的保護和完整性認證也具有一定的局限性。首先，加密方法只用在通信的信道中，一旦被解密，則信息就完全變成明文；另外，密碼學中的完整性認證是通過數字簽名方式實現的，它并不是直接嵌到多媒體信息之中，因此無法察覺信息在經過加密系統之后的再次傳播與內容的改變。這樣，數字水印技術作為加密技術的補充，在多媒體信息的版權保護與完整性認證方面得到了迅猛的發展。

 

2．數字水印技術的基本原理

 數字水印技術是通過一定的算法將一些標志性信息直接嵌到多媒體內容當中，但不影響原內容的價值和使用，并且不能被人的知覺系統覺察或注意到。水印信息可以是作者的序列號、公司標志、有特殊意義的文本等，可用來識別文件、圖像或音樂制品的來源、版本、原作者、擁有者、發行人、合法使用人對數字產品的擁有權。與加密技術不同，數字水印技術并不能阻止盜版活動的發生，但它可以判別對象是否受到保護，監視被保護數據的傳播、真偽鑒別和非法拷貝、解決版權糾紛并為法庭提供證據。為了給攻擊者增加去除水印的難度，目前大多數水印制作方案都采用密碼學中的加密(包括公開密鑰、私有密鑰)體系來加強，在水印的嵌入、提取時采用一種密鑰，甚至幾種密鑰聯合使用。水印的嵌入和提取方法如圖1，圖2

所示。

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