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数字水印技术在多媒体信息安全中的应用

2007-01-18

刘彤( tong.liu@263.net ) 裘正定[1]

 

摘要:随着多媒体技术和网络技术的飞速发展和广泛应用,对图像、音频、视频等多媒体内容的保护成为迫切需要的问题。数字水印技术作为版权保护和安全认证的有力工具,已得到了广泛的关注和发展。本文简要介绍了数字水印技术的原理,并基于该技术提出在WWW上的应用的版权认证方案。

关键词:数字水印  多媒体信息安全  版权保护  认证

 

1.引言

随着信息技术和计算机网络的飞速发展,数字式多媒体信息(图象、文本、音频、视频)的存储、复制与传播变得非常方便。人们不但可以通过互联网络和CD-ROM方便快捷地获得多媒体信息,还可以得到与原始数据完全相同的复制品。但是由此引发的盗版问题和版权纷争已成为日益严重的社会问题。据美国唱片行业协会(RIAA)估计,全世界每年因盗版而造成的经济损失高达50亿美元。美国电影行业协会(MPAA)则估计,盗版使美国电影业的年收入减少了25亿美元。因此,对多媒体内容的版权保护已成为亟待解决的问题。

 

目前的版权保护系统广泛采用对网络资源的访问控制机制,它通过本地网或广域网控制某些IP地址或

终端的连接,限制某些用户的访问权限,从而有效地防止非法用户对计算机系统的访问。但是如果用户以合法账号得到多媒体信息,再对数据进行非法复制和传播,则安全访问控制机制就无能为力了。

 

传统的加密方法对多媒体内容的保护和完整性认证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,则信息就完全变成明文;另外,密码学中的完整性认证是通过数字签名方式实现的,它并不是直接嵌到多媒体信息之中,因此无法察觉信息在经过加密系统之后的再次传播与内容的改变。这样,数字水印技术作为加密技术的补充,在多媒体信息的版权保护与完整性认证方面得到了迅猛的发展。

 

2.数字水印技术的基本原理

 数字水印技术是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌到多媒体内容当中,但不影响原内容的价值和使用,并且不能被人的.知觉系统觉察或注意到。水印信息可以是作者的序列号、公司标志、有特殊意义的文本等,可用来识别文件、图像或音乐制品的来源、版本、原作者、拥有者、发行人、合法使用人对数字产品的拥有权。与加密技术不同,数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生,但它可以判别对象是否受到保护,监视被保护数据的传播、真伪鉴别和非法拷贝、解决版权纠纷并为法庭提供证据。为了给攻击者增加去除水印的难度,目前大多数水印制作方案都采用密码学中的加密(包括公开密钥、私有密钥)体系来加强,在水印的嵌入、提取时采用一种密钥,甚至几种密钥联合使用。水印的嵌入和提取方法如图1,图2

所示。


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