基于數(shù)字水印的多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)研究

　　摘要： 多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)已成為了當(dāng)前一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。本文分析了當(dāng)前以數(shù)字權(quán)限管理為代表的多媒體信息加密技術(shù)作為對(duì)多媒體教育資源進(jìn)行版權(quán)保護(hù)存在的較大不足，概述了數(shù)字水印技術(shù)的基本概念和基本模型，并描述了利用數(shù)字水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體信息版權(quán)保護(hù)的基本原理和基本步驟。在此基礎(chǔ)上，提出了利用數(shù)字水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)單一形式和非單一形式的多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)的基本思想和方法，并且提出了以數(shù)字水印技術(shù)結(jié)合數(shù)字權(quán)限管理為例的復(fù)合多種方法進(jìn)行多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)的方案。
　　關(guān)鍵詞： 數(shù)字水印 多媒體 教育資源 版權(quán)保護(hù)
　　一、引言
　　隨著數(shù)字化技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展與普及，計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)已被越來(lái)越多的學(xué)校和教師所采用。其中，多媒體課件是多媒體教學(xué)的核心。多媒體課件的內(nèi)容豐富多彩，有文字、圖片、聲音、錄像和動(dòng)畫(huà)等。其形式和類(lèi)型多樣，有PowerPoint演示型、Authorware互動(dòng)型、Flash動(dòng)畫(huà)型和Web點(diǎn)播型等［１］。多媒體教學(xué)課件的這些特性使得采用計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)的課堂氣氛更活躍、教學(xué)效果更好。
　　隨著數(shù)字化技術(shù)和多媒體技術(shù)的發(fā)展，制作出的以多媒體教學(xué)課件為代表的多媒體教育資源越來(lái)越豐富，并且，多媒體教育資源在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布、傳播、共享和開(kāi)放的數(shù)量也越來(lái)越大。但與此同時(shí)，這些發(fā)布和共享的多媒體教育資源，如果沒(méi)有進(jìn)行有效的訪(fǎng)問(wèn)控制和版權(quán)保護(hù)，則其被非法復(fù)制、篡改和使用變得越來(lái)越容易，且一些被非法取得的多媒體教育資源甚至被用于商業(yè)盈利性經(jīng)營(yíng)，其版權(quán)擁有者的權(quán)益受到了極大的侵犯。因此，多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)已成為了當(dāng)前教育界、法律界和信息技術(shù)研究方面遇到的一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。
　　當(dāng)前，對(duì)多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)，主要是采用傳統(tǒng)的多媒體信息加密技術(shù)，比如數(shù)字權(quán)限管理（DigitalRightsManagement，DRM）［2—5］等。多媒體信息加密技術(shù)通過(guò)加密多媒體信息內(nèi)容和附加相關(guān)信息判斷用戶(hù)是否有權(quán)訪(fǎng)問(wèn)該內(nèi)容，確保內(nèi)容只對(duì)那些已經(jīng)獲得授權(quán)的用戶(hù)開(kāi)放和使用。也就是說(shuō)，多媒體信息加密技術(shù)可以使多媒體教育資源只被合法擁有密鑰者使用，但是，加密的多媒體教育資源一旦被破譯，多媒體教育資源就能被非授權(quán)者輕易復(fù)制和使用。換言之，多媒體信息加密技術(shù)無(wú)法對(duì)侵權(quán)者進(jìn)行追蹤，不能真正實(shí)現(xiàn)打擊侵權(quán)和盜版。所以，采用多媒體信息加密技術(shù)對(duì)多媒體教育資源進(jìn)行版權(quán)保護(hù)存在較大的不足。而利用數(shù)字水印技術(shù)［6］，則可以克服這一不足，能在多媒體教育資源被盜版甚至是被篡改時(shí)，證明誰(shuí)是該資源的真正版權(quán)所有者。
　　二、數(shù)字水印技術(shù)
　?。ㄒ唬?shù)字水印技術(shù)概述
　　數(shù)字水印是指秘密嵌入在數(shù)字多媒體信息中有關(guān)版權(quán)擁有者或授權(quán)者并具有鑒別性但不影響該數(shù)字多媒體信息使用價(jià)值的數(shù)字信息。數(shù)字水印的形式可以是字符、圖片、聲音或有特定意義的序列數(shù)等。作為實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體信息版權(quán)保護(hù)的一個(gè)有效手段和方法，數(shù)字水印技術(shù)越來(lái)越受到了人們的廣泛關(guān)注，并已成為了數(shù)字多媒體信息安全領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　總的來(lái)說(shuō)，數(shù)字水印技術(shù)可分為兩類(lèi)：第一類(lèi)，在提取或檢測(cè)水印時(shí)需要原始圖像或者原始水印的非盲數(shù)字水印技術(shù)；第二類(lèi)，提取或檢測(cè)水印時(shí)無(wú)需原始信息的盲數(shù)字水印技術(shù)。相比非盲數(shù)字水印技術(shù)，盲數(shù)字水印技術(shù)更為實(shí)用，因而它將會(huì)是今后數(shù)字水印技術(shù)研究和發(fā)展的趨勢(shì)。本文研究的基于數(shù)字水印的多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)，利用的就是盲數(shù)字水印技術(shù)。
　　數(shù)字水印技術(shù)主要包括數(shù)字水印的嵌入和數(shù)字水印的提取兩部分，盲數(shù)字水印技術(shù)的這兩部分的基本模型分別如圖1和圖2所示。
　?。ǘ?shù)字水印技術(shù)的版權(quán)保護(hù)原理和步驟
　　利用數(shù)字水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體信息版權(quán)保護(hù)的過(guò)程，主要可分為如下基本工作步驟。
　　1.根據(jù)數(shù)字多媒體信息的類(lèi)型（如文檔、圖像、圖形、動(dòng)畫(huà)、音頻、視頻、軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)等）選擇相應(yīng)類(lèi)型的數(shù)字水印嵌入方法，將標(biāo)志自己擁有版權(quán)的數(shù)字水印嵌入到原始數(shù)字多媒體信息中。
　　2.嵌入了數(shù)字水印的數(shù)字多媒體信息再通過(guò)光盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)等途徑進(jìn)行必要的發(fā)布、傳播、共享和開(kāi)放。
　　3.當(dāng)發(fā)現(xiàn)自己的數(shù)字多媒體信息有被非法復(fù)制、使用甚至是商業(yè)盈利時(shí)，就可以將此侵權(quán)行為訴諸法律，通過(guò)從嵌有數(shù)字水印的數(shù)字多媒體信息中提取出能標(biāo)志自己擁有版權(quán)的數(shù)字水印保護(hù)自己的版權(quán)。
　　三、基于數(shù)字水印的多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)
　　當(dāng)前，已有一些利用數(shù)字水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)的文獻(xiàn)報(bào)道［7—10］，但這些文獻(xiàn)都只是在理論上敘述利用數(shù)字水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)的方案和可行性，卻沒(méi)有更多地考慮在實(shí)際應(yīng)用中利用數(shù)字水印技術(shù)真正有效地實(shí)現(xiàn)多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)會(huì)遇到的種種困難和問(wèn)題。比如，一些非法使用者會(huì)設(shè)法破壞、去除甚至偽造水印。又如，選用的數(shù)字水印方法不當(dāng)，可能就會(huì)使多媒體教育資源的一些正常處理和操作（如圖像裁剪、視頻剪輯等）破壞了數(shù)字水印。而且，一些多媒體教育資源，比如多媒體教學(xué)課件，就不是一種單一的數(shù)字信息，而是多種類(lèi)型的數(shù)字信息的有機(jī)組合，因而無(wú)法用單一的數(shù)字水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)其版權(quán)保護(hù)。
　　因此，充分考慮多媒體教育資源的組合形式、使用方式、傳播途徑等因素，并根據(jù)這些因素恰當(dāng)?shù)剡x用相應(yīng)的單一或復(fù)合的數(shù)字水印方法，從而更為有效地實(shí)現(xiàn)多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)成為了當(dāng)前這一研究領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。此外，復(fù)合使用多種版權(quán)保護(hù)方法，如數(shù)字水印技術(shù)結(jié)合數(shù)字權(quán)限管理等，使得各種版權(quán)保護(hù)方法之間優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，這也是當(dāng)前這一研究領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。
　?。ㄒ唬﹩我恍问降亩嗝襟w教育資源版權(quán)保護(hù)
　　單一形式的多媒體教育資源是指純粹的文檔、圖像、圖形、動(dòng)畫(huà)、音頻、視頻、軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)等。當(dāng)前，對(duì)單一形式的多媒體信息的數(shù)字水印技術(shù)的研究很多，也較為成熟。
　　對(duì)于這類(lèi)多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)，我們可以結(jié)合其使用方式、傳播途徑等因素選用最為合適的數(shù)字水印技術(shù)和方法并根據(jù)其相應(yīng)的算法創(chuàng)建相應(yīng)的軟件系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)其版權(quán)保護(hù)［１1］。當(dāng)前研究的多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)主要集中在這一類(lèi)。
　?。ǘ┓菃我恍问降亩嗝襟w教育資源版權(quán)保護(hù)
　　非單一形式的多媒體教育資源是指組合多種形式多媒體元素的資源，其中最為典型就是多媒體教學(xué)課件。因而，對(duì)這類(lèi)多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)的研究，主要就是對(duì)多媒體教學(xué)課件版權(quán)保護(hù)的研究［１2］。
　　對(duì)于這類(lèi)多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)，我們可以結(jié)合多種形式多媒體元素的整體性和局部性并結(jié)合整體資源的使用方式、傳播途徑等因素，選用最為合適的數(shù)字水印技術(shù)和方法或多種數(shù)字水印方法的組合方法實(shí)現(xiàn)這類(lèi)多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)。
　　需要注意的是，不同類(lèi)型的多媒體教學(xué)課件的實(shí)質(zhì)是不同的。比如：PowerPoint課件，其實(shí)質(zhì)是多種多媒體元素組合而成的文檔，也就是說(shuō)，組合成PowerPoint課件的各多媒體元素可以很容易從母體中游離出來(lái)，成為單一形式的多媒體教育資源；而Authorware或Flash等制作出的多媒體教學(xué)課件，其實(shí)質(zhì)則是多種多媒體元素有機(jī)集成的一種軟件，其中的各種多媒體元素不能輕易地被剝離出來(lái)。顯然，對(duì)這兩類(lèi)多媒體教學(xué)課件的版權(quán)保護(hù)，需要通過(guò)不同的手段和途徑。前者，可以通過(guò)化整為零，轉(zhuǎn)化為單一形式的多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)問(wèn)題。而后者，則需要從整體上考慮，通過(guò)組合多種數(shù)字水印方法實(shí)現(xiàn)其版權(quán)保護(hù)。
　　（三）復(fù)合多種方法進(jìn)行多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)
　　復(fù)合使用多種不同類(lèi)型的方法進(jìn)行多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)，可使各種版權(quán)保護(hù)方法之間進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而更為有效地實(shí)現(xiàn)多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)。下面，我們以數(shù)字水印技術(shù)結(jié)合數(shù)字權(quán)限管理實(shí)現(xiàn)版權(quán)保護(hù)為例，描述復(fù)合使用多種方法進(jìn)行多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)的思路和方法。
　　針對(duì)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，有不同的數(shù)字權(quán)限管理系統(tǒng)。對(duì)于多媒體教育資源而言，數(shù)字權(quán)限管理主要應(yīng)用于流媒體形式的教育資源，如音頻、視頻等。當(dāng)前，數(shù)字權(quán)限管理對(duì)流媒體形式的教育資源的版權(quán)保護(hù)之不足在于其無(wú)法對(duì)侵權(quán)者進(jìn)行追蹤，不能真正實(shí)現(xiàn)打擊侵權(quán)和盜版。為此，需在TVt6yfp1XJg1T3pccs7phH79AmqGznBURFnGlGAhNxQ=數(shù)字權(quán)限管理的基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)字水印技術(shù)，克服這一不足。數(shù)字水印技術(shù)結(jié)合數(shù)字權(quán)限管理的基本模型如圖3所示，其與純粹的數(shù)字權(quán)限管理相比，主要是在執(zhí)行數(shù)字權(quán)限管理的前后分別加入數(shù)字水印的嵌入和提取功能模塊。這樣，結(jié)合了數(shù)字水印技術(shù)的數(shù)字權(quán)限管理，就能在多媒體教育資源被盜版甚至是被篡改時(shí)，通過(guò)提起事先嵌入在多媒體教育資源中的版權(quán)信息證明誰(shuí)是該資源的真正版權(quán)所有者。
　　四、結(jié)語(yǔ)
　　多媒體教育資源的版權(quán)保護(hù)已成為了當(dāng)前一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。本文分析了當(dāng)前以數(shù)字權(quán)限管理為代表的多媒體信息加密技術(shù)作為對(duì)多媒體教育資源進(jìn)行版權(quán)保護(hù)存在的較大不足，同時(shí)概述了數(shù)字水印技術(shù)的基本概念和基本模型，并描述了利用數(shù)字水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體信息版權(quán)保護(hù)的基本原理和基本步驟。在此基礎(chǔ)上，本文提出了利用數(shù)字水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)單一形式和非單一形式的多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)的基本思想和方法，并且提出了以數(shù)字水印技術(shù)結(jié)合數(shù)字權(quán)限管理為例的復(fù)合多種方法進(jìn)行多媒體教育資源版權(quán)保護(hù)的方案。
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