基于mpeg-7视频水印的研究与实现

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1、厦门大学学位论文著作权使用声明本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电子版，有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅，有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索，有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。本学位论文属于1．保密()，在年解密后适用本授权书。2．不保密(√)(请在以上相应括号内打“√’’)作者签导师签日期：埘年多月囊∥E1日期：彻彩戽∥月y-Et第一章绪论网络的

2、普及和多媒体技术的发展为信息的存取、传播提供了极大的便利，数据的交换和传输变成了一个相对简单的过程，人们借助于计算机、数字扫描仪、打印机等电子设备可以方便、迅捷地将数字信息传达到世界各地，因此网络发布的形式逐渐成为多媒体作品如音频、视频、图像、动画、电子出版物等交流的一种重要形式【l】。但是这也带来了许多新问题，由于对数字信息的拷贝非常容易，而且所得拷贝和原来的完全一样，因此有恶意的个人或团体有可能在没有得到作品所有者的许可下复制、修改、传播有版权的内容，甚至非法用作商业用途，严重侵犯了作者及版权所有者

3、的利益和著作权【21。1．1研究背景及选题意义针对多媒体数字产品的知识产权保护问题，世界各国的科研工作者提出了密码术、数字签名、数字标签、数字指纹、数字水印等多种技术【11。其中数字水印处理是一门崭新的技术，它通过在数字产品中嵌入可感知或者不可感知的信息来确定产品的所有权，校验其内容的真实性和完整性【2】。数字水印处理技术弥补了密码术不能对解密后的数据提供进一步保护的不足；弥补了数字签名不能在原始数据中一次性嵌入大量信息的弱点；弥补了数字标签容易被修改和剔除的缺陷；弥补了数字指纹仅能提供版权破坏者信息的

4、局限，正逐步成为数字多媒体数字产品的知识产权保护问题的主要解决方案。因此，如何既能充分利用互联网的便利，又能有效地保护知识产权，是当前面临的一个重要问题。多媒体信息安全中传统的加密方法是防止信息窃取的重要手段【2】。加密技术主要是将机密信息进行特殊的编码，以形成不可识别的密码形式进行传递，使得在网络传递过程中的非法拦截者无法从中截取机密信息以达到保密的目的。然而遗憾的是，加密技术在解决版权保护问题中存在一定缺陷。因为虽然经过加密后只有被授权持有解密密钥的用户才可以存取数据，但是这样就无法向更多的人展示自

5、己的作品，而且数据一旦被破解，就完全置于解密人的控制之下，原创作者没有办法追踪作品的复制和二次传播。同时，随着CPU计算速基于MPEG．7视频水印的研究’j实现度的飞速发展以及通过网络连接分摊计算复杂度达到平行计算(ParallelComputing)能力的破解技术的同益成熟，即使是DES、RSA等这些无虞的加密系统，其安全性都受到了强大的挑战f31。另外，对于网络中广泛存在的图像、音频、视频等多媒体产品，尤其是视频，由于其数据量非常巨大，对其用密码技术加密显然是不现实的。为了解决数字媒体的信息安全问题

6、，人们迫切的需要一种对密码学进行补充的技术，它应该可以在加密内容被解密后仍能继续保护内容。这时，新型有效的数字媒体保护技术——数字水印应运而生。数字水印技术作为信息隐藏技术领域的重要分支，是隐蔽通信和知识产权保护等的重要手段，正得到广泛的研究与应用。视频数字水印技术更是当前数字水印技术研究中的一个热点。它是随着多媒体版权保护问题的出现而蓬勃发展的，是应用于开放性网络上的多媒体信息隐藏技术。该技术通过在原始数据中嵌入被称为水印(Watermarking)的秘密信息来证实该数据的所有权。这种被嵌入的水印可以

7、是一段文字、标识、序列号等，而且水印通常是不可见或不可擦除的，它与原始数据(如图像、音频、视频数据等)紧密结合并隐藏其中，并可以经历一些不破坏原始数据使用价值或商用价值的操作而保存下来。其他技术，如条形码技术，也用于版权保护，他们与水印技术的区别在于两个方面：首先，水印是不可感知的，与条形码不同，嵌入水印不会影响载体媒体的视(听)觉质量；其次，水印与其嵌入的作品密不可分，当作品被显示或转化为其他文件格式时水印不会被消除。正是这两个特性使水印在当前版权应用中的价值无法估计【1，2'4】。早期的数字水印技术

8、研究主要集中于对静止图像水印算法的设计之上，各式各样新颖高效的水印算法层出不穷。近年来，随着多媒体数据压缩编码国际标准的建立和完善，网络上充斥着大量的数字视频产品，视频产品的版权保护问题日益突出。视频数字水印技术研究成为当前数字水印技术研究方向中的一个热点。1．2研究现状和存在问题从上个世纪九十年代以来，对数字水印技术的研究兴趣不断增长。在1994年的IEEE国际图像处理会议(InternationalConferenceonImagePr