用于版权保护的数字水印技术 (2)

目录

摘要 (1)

Abstract (1)

1. 引言 (1)

2. 数字水印的分类和基本特性 (2)

2.1 数字水印的分类 (3)

2.2 数字水印的基本特性 (4)

3. 数字水印基本原理及其嵌入 (4)

3.1 数字水印基本原理 (4)

3.2 数字水印嵌入典型算法 (5)

3.3 水印嵌入的主要处理步骤 (6)

4. 基于数字水印的数字作品保护系统 (6)

4.1 数字水印系统的基本框架 (6)

4.2 数字产品的销售模型 (8)

4.3 基于数字水印的数字作品保护模型 (8)

5. 一个版权保护框架模型实例(基于PKI和数字水印技术) (9)

6. 结束语 (13)

参考文献 (13)

用于版权保护的数字水印技术

摘要：全球迅猛发展的Internet网络给世界经济带来了新的商机，数字技术提供了与原作品同样精美的复制品，但同时使得数字媒体的版权保护问题日益突出。本文介绍了最新的多媒体版权保护技术－数字水印的概念，在阐述数字水印的分类和特性的基础上，提出了以数字水印为基础的数字作品版权保护系统，并研究了数字水印系统的处理框架和数字水印算法。最后对数字水印技术进行了展望。

关键词：数字水印；数字产品保护；版权保护系统

中图分类号：TP393

Digital watermarking Techniques Used on Copyright Protection Abstract：New commercial opportunity is emerged with Internet expanding all over the world. With the development of the digital technology, copyright protection of the digital multimedia has to be solved. First, the watermarking technology, which is a new copyright protect technology for digital multimedia, is briefly introduced. And, based on the classification and features of watermarking, a general copyright protection system using watermarking techniques is presented. Finally, the framework of watermarking system is discussed.

Key words：Digital watermarking；Digital products protection；Copyright protection system

1. 引言

自从1993年11月因特网上出现了Marc Andreessen的Mosaic网页浏览器，因特网对用户变得友好起来，很快人们便开始乐于从因特网上下载图片、音乐和视频[1]。对数字媒体而言，因特网成了最出色的分发系统，因为它不但便宜，而

且不需要仓库存储，又能实时发送。因此数字媒体很容易借助因特网或CD-ROM 被复制、处理、传播和公开。这样就引发出数字信息传输的安全问题和数字产品的版权保护问题。如何在网络环境中实施有效的版权保护和信息安全手段，已经引起了国际学术界、企业界以及政府有关部门的广泛关注[2]。其中，如何防止数字产品(如电子出版物、音频、视频、动画、图像产品等)被侵权、盗版和随意篡改，已经成为世界各国亟待解决的热门课题[3][4]。

目前的信息安全技术基本上以密码学理论为基础的，采用的传统方法是将文件加密成密文的密钥系统或公钥系统，提高加密、解密系统密级的方法是不断增加密钥的长度。据报道：56 bit长密钥的DES可在20多小时内攻破，因而这种方法在实际中变得越来越不安全[5]。另外这种将文件加密成密文的方法，在将密文解开后就失去了保密意义；加密的密文还容易引起许多好事者的兴趣，触发他们积极破译的激情。数字签名技术是另一种较新的技术。已用于检验短信息的正式可靠性，虽然数字签名的标准已被许多国家采纳，可以通过私有密钥对数字产品进行签名，检测算法可用来检测产品的内容是否符合相应的签名，但因对多媒体中需要大量的签名，因而对多媒体保护的不适用也不方便。由此可见目前的保密方法在当今广泛应用的Internet多媒体信息安全中难以起到全面保障的作用。因此，需要寻求一种不同于传统技术的更加有效的手段，来保障数字信息的安全传输和保护数字产品的版权。

数字水印技术是九十年代中期信息安全领域的一个新方向。它有望成为加密技术的补充技术，用来弥补密码技术的缺陷。因为它在数字产品中嵌入的信息不会被常规处理操作去除。数字水印技术一方面可以为解密后的数据提供进一步的保护，另一方面也弥补了数字签名技术的缺陷，因为它可以在原始数据中一次性嵌入大量的秘密信息。

数字水印技术源于是在开放的网络环境下保护多媒体版权的新型技术，它可验证数字产品的版权拥有者、识别销售商、购买者或提供关于数字产品内容的其他附加信息，并将这些信息以人眼不可见的形式嵌入在数字图像或视频序列中，用于确认数字产品的所有权和跟踪侵权行为[6]。除此之外，它在证据篡改鉴定，数据的分级访问，数据产品的跟踪和检测，商业视频广播和因特网数字媒体的服务付费，电子商务的认证鉴定，商务活动中的票据防伪等方面也具有十分广阔的应用前景[7]。自93年尤其是95/96年以来引起工业界的浓厚兴趣，已成为国际上非常活跃的研究领域[8]。

2. 数字水印的分类和基本特性

所谓数字水印(Digital Watermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专用的检测器