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节目信源版权珍爱、认证和加/解密解决方案


一、数字水印手艺

    跟着以微电子技术为代表的信息产业的飞速生长,多媒体、计算机网络、小我私家移动通讯手艺等等已进入平常百姓家。数字化已不得人心,VCD更是众所周知。同时,以Internet为前锋的网络化海潮更是囊括环球。

    但是,伴随着数字手艺和网络化的生长,当快速正确便宜的数字传输手腕正在为无数商家带来有限时机的同时,也提出了新的应战--数字产物(如电子出版物,电子绘画,音视频产品等)的侵权、盗版和随便窜改。当一名作者消耗血汗发明了一件数字作品,并将其运用于信息网络中,而不法使用者能够很轻易天获得取原作如出一辙的拷贝,并可恣意停止捏造和窜改,而正当用户却很难证实本身对作品的所有权,更没法确认捏造和窜改的水平,也便没法经由过程法律兵器 珍爱本身的权益。那也恰是很多出版商面临信息网络贩卖形式优柔寡断的主要原因之一。

    现有的很多先辈数字手艺已被用于防备不法盗版,比方暗码手艺,但仅接纳暗码手艺其实不能完整处理那一题目,暗码仅能正在数据从发送者到接收者传输历程中停止数据保密。但当被吸收并停止解密后,所有加密的文档便取一般文档一样,将不再遭到珍爱,没法防备被盗版。

    为了处理那一困难,远几年国际上提出一种新的数字产物著作权珍爱手艺--数字水印。

    这是将特制的不可见的数字符号隐蔽正在数字产物中,用以证实原创作者对作品的所有权,并作为告状不法侵权者的证据,从而珍爱作者的合法权益。数字产物包孕图象、声音、文档、视频信息等等。上面引见一个加上数字水印的历程。假定有一幅数字拍照图象,为了标识作者对该作品创作的所有权,能够接纳正在原图上到场可见符号的要领,但如许能够危险图象的完整性,因而能够应用数字水印嵌入手艺,将作者标识作为一种不可见数据(数字水印)隐蔽于原始图象中,到达既说明了所有权又不危险图象的主观质量和完整性的目标。露水印图象能连结原图的图像格式等信息,其实不影响一般信息的复制和处置惩罚,从主观质量而言,两幅图象差异微不足道,没法用肉眼发觉。只要经由过程特定的解码器才气从中提取隐蔽信息。该手艺是数字隐蔽手艺的一个主要运用分支。

--作为一种先辈的数字产物所有权保护措施,其应具有以下特性:

    " 不法复制探测才能,以肯定不法产物复制。

    " 内容审定,用于判别能够经由捏造和滤波处置惩罚的侵权产物。

    " 正确的所有权证实,果其将成为法庭告状的根据,必需能充裕证实真正用户对作品的所有权。

    数字水印手艺的根基特性

    为了更好天实现对数字产物知识产权的珍爱,一个数字产物的内嵌数字水印应具有以下根基特性:

(1) 不容易发觉性

    数字产物引入数字水印后,应不容易被接收者发觉,同时又不克不及影响原作的质量。正在晚期研讨中,每每接纳"弗成感知性"去形貌那一特性,但那仅是一个完善的假想。若是一个内嵌旌旗灯号实的做到了弗成感知,那么正在理论上,基于感知特性的有损紧缩算法将很容易消弭水印,没法到达标识的目标,而如今用于Internet网上的大量图象信息通报花样接纳JPEG花样,那就是一种典范的有损紧缩编码体式格局。

(2) 平安可靠性

    数字水印应能匹敌不法的探测和解码,面临不法进击也能以极低差错率辨认作品的所有权。同时数字水印应很难为别人所复制和捏造。

(3) 隐蔽信息的鲁棒性

    数字水印必需对种种旌旗灯号处置惩罚历程具有很强的鲁棒性。即能正在多种偶然或故意的旌旗灯号处置惩罚历程后发生肯定的失真的状况下,仍能连结水印完整性和判别的准确性。如对图象停止的一般处置惩罚操纵带来的旌旗灯号失真,那包孕数/模取模/数转换,再取样、再量化、低通滤波;对图象和视频信号的多少失真,包孕剪切、位移、标准转变等;对图象停止有损紧缩编号,如变更编码,矢量量化等,对音频旌旗灯号的低频放大等等。固然从理论上,水印是能够消弭的,但必需具有响应的消除信息,胜利的数字水印手艺正在解三  信息不完备的状况下,任何试去除水印的要领均应间接致使原始数据的严峻丧失。关于数字水印而言,其隐蔽信息的鲁棒性正在现实运用中是由两局部构成:

    a) 正在整体数据泛起失真后,其内嵌水印仍能存在。

    b) 正在数据失真后,水印探测算法仍能准确天探测出水印的存在。比方,很多算法插入的水印正在多少失真(如标准转变)后仍能生存,但其响应探测器只要正在起首去除失真后才探测水印,若是失真没法肯定或没法消弭,探测器便没法一般辨认。

(4)抗攻击性

    正在水印可以或许蒙受正当的旌旗灯号失真的同时,水印还应能抗击试图去除所露水印的损坏处置惩罚历程。除此之外,若是很多一样作品的复件存在差别的水印,当水印用作购置者的审定(数字指纹手艺),便能够蒙受很多购置者的同谋进击。即多个使用者应用各自具有的露水印的正当拷贝,经由过程均匀雷同数据等手腕,烧毁所露水印或构成差别的正当水印诬告第三方。水印手艺必需思索这些进击形式,确保水印探测的准确性。

(5)水印调解和多重水印

    正在很多详细运用中,期望正在插入水印后仍能调解它。比方,关于数字视盘,一个盘片被嵌入水印仅许可一次复制。一旦复制完成,有必要调解原盘上的水印制止再次复制。最优的手艺是许可多个水印共存,并且便于跟踪作品从建造到刊行到购置,能够正在刊行的每一个环节上插入特制的水印。

    除以上的根基特性,数字水印的设想借应思索信息量的束缚,编解码器的运算量(该点关于贸易运用十分重要),和水印算法的通用性,包孕音频、图象和视频。

    关于最常常跟知识产权的鉴证和版权珍爱有关的手艺来讲,数字水印是有名的时兴词语。它本来正在90年月中期开辟,以珍爱静止图象和视频,如今正应用到其他数字媒体,从网上音乐到DVD和数字电视播送。根基的数字水印手艺运用一些异常低程度的噪声图案,代表数字比特,对极度低程度的辨认信息停止编码。这类嵌入正在视频内容的图案构成了一个"指纹",观众看不见它,然则能够被版权所有者简朴天解码,以明白其所有权。视频水印版权运用从本质上道只要求水印的数据通道带宽为每帧1到2比特,而且是专门为了正在黑客、拷贝和处置惩罚装备的"敌意进击"下能生存而设想的。

    到场水印的算法是数字水印手艺的关键环节,更是没有肯定陋习,固然以越易破译、越结实越好。现在已有的数字水印手艺多数是应用空间域、频次域、工夫域建造的,它们各有特性,抗进击才能也各不雷同。

    晚期的数字水印算法应用的是空间域。以图象为例,有几种差别的要领,能够嵌入正在一幅图象的亮度、颜色、或表面、构造中。一般水印制作方法应用的是亮度,由于它包罗了一幅彩色图象的最重要的信息。做空间域水印借能够用色彩星散的设施,水印只存在于色谱的一个色彩中,如许水印看起来很浓,一般状况下很难发明。一种对照结实的水印手艺能够取正在纸张上建造水印的要领类比,这类手艺能够将水印标记叠加到图象上,然后调治图象上果叠加了水印而发作了转变的那些像素的亮度,凭据亮度值的大小,水印能够做成可见的或不可见的。

    图象空间域水印的一个瑕玷是经不住修剪(图像编辑中的一种一般处置惩罚要领),但若是将水印信息做的很小,应用前面所提到的"草堆里找针"的要领,能够处理这个问题。一个数字产物比如是一个草堆,它内里不是只要一根针,而是许多针,每一根针都是水印的一个拷贝,如许便能经得住图象修剪处置惩罚,除非修剪到图象落空任何赏识代价。响马如不想被捉住,便必需从草堆中把所有的针都找出来并撤除,如许他们便将面对如许的挑选:要末耗其余生寻觅所有的针,要末痛快烧掉草堆以确保毁掉所有的针。 文本的水印一般也是做正在空间域的,常用的要领有:文本止编码、字间距编码及字符编码。

    频次域建造水印的算法是对照结实的要领,它是应用一个旌旗灯号能够掩饰另一个较强的旌旗灯号那一频次掩饰征象,正在频域变更中嵌入水印,包孕快速傅里叶变换(FFT)、离散余弦变更(DCT)、Hadamard变更和小波变更。频域水印建造中一个对照主要的问题是频次的挑选,任何一段频次应当都是能够应用的,但正在各频段调制出的水印却有着差别的特性。高频会正在有损紧缩和尺寸调解中丧失,故做正在高频中的水印正在低通滤波和多少处置惩罚方面显得不敷结实,但关于γ校订、对比度/亮度调治等则具有很好的结实性。水印做正在低频不会进步噪声程度,以是水印适于调制正在较低的频次中,低频水印所显示出来的特性取高频恰好相反,它对低通滤波、有损紧缩等具有很强的结实性,而对γ校订、对比度/亮度调治等处置惩罚则对照敏感。若是将下、低频次水印的互补长处联合起来,便能够获得结实性异常下的水印手艺。由于频域中的水印正在顺变更时会漫衍正在全部图象空间中,故不像空间域水印手艺那样易遭到修剪处置惩罚的影响。最好是用原作品中含有主要信息的那些频次(即觉得最敏感的频次),如许水印便最不容易被去除。

    ----为了给攻击者增添去除水印的弗成展望的难度,现在大多数水印建造计划皆正在到场、提取时接纳了密钥,应做到只要把握密钥的人材能读出水印。"密钥"这个词是从密码学借用去的,有人以为,水印密钥取暗码密钥尚没法等量齐观。但应做到,纵然晓得水印的嵌入算法的全部细节,只是不晓得隐秘密钥,便不克不及将水印提出或损坏。

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