數(shù)字水印技術(shù)在數(shù)字作品內(nèi)容認(rèn)證方面的應(yīng)用

趙俊

摘 要 隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷升級(jí)與應(yīng)用，數(shù)字水印技術(shù)在數(shù)字作品內(nèi)容認(rèn)證方面發(fā)揮著重要作用，尤其是在版權(quán)保護(hù)、數(shù)字信息以及真?zhèn)伪鎰e與保密通訊等多個(gè)領(lǐng)域有著很大效果。因此，從多方面加強(qiáng)數(shù)字水印技術(shù)的創(chuàng)新與技術(shù)運(yùn)用，將有很大的實(shí)踐意義。本文將圍繞數(shù)字水印技術(shù)的相關(guān)概念進(jìn)行分析，并從精確認(rèn)證、選擇認(rèn)證、局部認(rèn)證、重建等內(nèi)容進(jìn)行全面分析，更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)字水印技術(shù)在幫助保持和驗(yàn)證數(shù)字作品完整性上的功能和優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞 數(shù)字水印技術(shù) 版權(quán)保護(hù) 內(nèi)容認(rèn)證

中圖分類號(hào)：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)通信快速發(fā)展的新時(shí)代，數(shù)字媒體中的圖像、視頻、音頻等功能優(yōu)勢(shì)凸顯，隨著而來(lái)的數(shù)字媒體的信息安全、知識(shí)保護(hù)與認(rèn)證成為一個(gè)重要課題。因此，要在數(shù)字水印技術(shù)上進(jìn)行全面運(yùn)用，提升加密處理的有效方法，形成在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)與認(rèn)證來(lái)源的技術(shù)運(yùn)用。

1水印技術(shù)

水印技術(shù)是一種傳統(tǒng)加密方法的技術(shù)運(yùn)用方式，是不被感知地在作品中嵌入信息的操作行為。數(shù)字水印技術(shù)具有相應(yīng)的特點(diǎn)，其中，水印是一種不可感知的，與傳統(tǒng)的條形碼不相同，水印不會(huì)減損圖像的整體美觀度。同時(shí)，水印與其嵌入的作品形成密不可分的關(guān)系，在作品進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換以及格式變換的情況下，也不會(huì)出現(xiàn)消除的現(xiàn)象。此外，水印技術(shù)的運(yùn)用，可以為查詢變換情況提供良好的幫助。從目前水印技術(shù)的運(yùn)用來(lái)看，主要包括有魯棒型水印、脆弱型水印、半脆弱性水印三種，這三種水印技術(shù)分別運(yùn)用與數(shù)字圖像的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、內(nèi)容圖像完整性以及可信度的驗(yàn)證等。通過(guò)數(shù)字水印技術(shù)的運(yùn)用，具有一定的保護(hù)優(yōu)勢(shì)。其中，水印技術(shù)不需要輔助的數(shù)據(jù)，對(duì)于處理舊文件過(guò)程中，沒(méi)有多余的空間儲(chǔ)存數(shù)據(jù)等。還能承載作品相同的變換，在作品進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，內(nèi)容變化，水印也會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)相應(yīng)的對(duì)比，可以清晰的查看出水印的修改情況，掌握基本的內(nèi)容，對(duì)于修改的痕跡有很明顯的把握。從目前水印技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看，主要包括有精準(zhǔn)認(rèn)證、選擇認(rèn)證以及局域化認(rèn)證與作品重建等方面的內(nèi)容。

2精準(zhǔn)認(rèn)證的運(yùn)用方法

精準(zhǔn)認(rèn)證主要運(yùn)用在對(duì)作品是否有被改變的判斷中，可以從兩個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)運(yùn)用。

2.1脆弱水印技術(shù)

從數(shù)字水印精準(zhǔn)認(rèn)證的技術(shù)分析來(lái)看，脆弱水印是指作品在發(fā)生任何形態(tài)的轉(zhuǎn)換之后，形成一些不可測(cè)的標(biāo)志，脆弱水印技術(shù)能從中檢測(cè)到一個(gè)非常脆弱的水印。這樣可以判斷出是否有被改變的可能性。對(duì)于是否有修改能形成精準(zhǔn)的判斷。比如，通過(guò)使用圖像的半色調(diào)進(jìn)行信息隱藏，采用視頻利用MPEG編碼表示水印，這樣，可以有效的檢測(cè)到是否有被惡意修改的可能。

2.2嵌入簽名技術(shù)

嵌入簽名技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)認(rèn)證簽名嵌入載體作品之中，可以減少一般認(rèn)證簽名信息丟失的風(fēng)險(xiǎn)性，在格式被轉(zhuǎn)換的情況下也不會(huì)輕易的丟失信息。因此，通過(guò)嵌入簽名認(rèn)證技術(shù)，可以有效的確認(rèn)與作品計(jì)算出的簽名是否相同。在有效的避免嵌入水印的過(guò)程中對(duì)作品造成的改變，可以從認(rèn)證與存放水印兩個(gè)方面進(jìn)行控制。為了更好的實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)度，可以通過(guò)擦除水印來(lái)解決這些問(wèn)題。

3選擇認(rèn)證技術(shù)的運(yùn)用

選擇認(rèn)證技術(shù)是指在圖像與音頻的剪輯過(guò)程中，在少年比特的改變不會(huì)造成原作品發(fā)生改變的情況下，即使有出現(xiàn)相應(yīng)的修改之后的比特現(xiàn)象，但在整個(gè)視覺與聽覺中不會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的改變。

3.1半脆弱水印技術(shù)

在半脆弱水印技術(shù)的運(yùn)用中，主要是指能承受合理失真，但又不會(huì)被不合理失真損壞的水印。半脆弱水印能在一定程度的信號(hào)處理中，將正常的信號(hào)處理與惡意篡改的形成有效的區(qū)分，在篡改現(xiàn)象出現(xiàn)的同時(shí)，可以提供篡改的破壞量精準(zhǔn)的位置，并幫助分析被篡改的相應(yīng)類型，這樣，能有效的保護(hù)好內(nèi)容的真實(shí)性。主要是通過(guò)魯棒性水印，從而使其在失真達(dá)到相應(yīng)程度實(shí)效的情況下，獲取半脆弱水印。

3.2嵌入式半脆弱簽名技術(shù)

半脆弱水印如同它們的脆弱部分一樣常常不能抵抗惡意修改，因?yàn)樗麄兌记鼜挠诳截惞?。如認(rèn)證水印只嵌入到高頻的DCT塊的系數(shù)中，一個(gè)不合理的失真只改變了低頻部分，而保持高頻不變，水印自然也不會(huì)受到影響，這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)錯(cuò)誤地認(rèn)為圖像可以通過(guò)認(rèn)證。在通過(guò)嵌入式半脆弱水印技術(shù)的運(yùn)用，對(duì)塊狀內(nèi)容中出現(xiàn)的被修改或者被轉(zhuǎn)換的內(nèi)容，可以形成水印技術(shù)的檢測(cè)。這種技術(shù)具有相應(yīng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能形成不同的水印表現(xiàn)，不同作品具有不同的表現(xiàn)，也不會(huì)引起相應(yīng)的保真度的問(wèn)題。

4局部認(rèn)證技術(shù)的運(yùn)用

局部認(rèn)證作為一種基于水印的認(rèn)證方法，能有效的辨別出做作品被修改的次數(shù)與相應(yīng)的區(qū)域，還可以對(duì)剩余沒(méi)有被修改的內(nèi)容進(jìn)行有效的證明。并通過(guò)對(duì)被修改內(nèi)容的精準(zhǔn)分析，可以對(duì)修改動(dòng)機(jī)、失真的合理性以及相關(guān)嫌疑人進(jìn)行有效的認(rèn)證?？梢詮幕趬K的內(nèi)容認(rèn)證與基于樣本的內(nèi)容認(rèn)證兩個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)分析。其中，基于塊的內(nèi)容認(rèn)證主要是對(duì)作品許多郴相交的時(shí)間與空間區(qū)域，進(jìn)行相應(yīng)的認(rèn)證運(yùn)用，這樣，在作品被修改的過(guò)程中，就能掌握具體的被修改的區(qū)域的內(nèi)容。基于樣本的內(nèi)容認(rèn)證，主要是對(duì)塊內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)局域化的空間敏銳性分析，在塊大小上進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理，減少塊尺寸大小對(duì)安全問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)控制等。在局部認(rèn)證技術(shù)應(yīng)用中，對(duì)于相應(yīng)的個(gè)人身份顯示，比如身份證、護(hù)照、駕駛證等形成一定的局部認(rèn)證，能有效的辨別出真假，并對(duì)作品形成局部的保護(hù)，形成一種無(wú)法仿制與復(fù)制的整體功能，從而有效的加強(qiáng)對(duì)作品真實(shí)性的保護(hù)力度。

5作品重建技術(shù)運(yùn)用

通過(guò)水印可以判斷一幅作品是否被修改，甚至判斷出修改位置及修改方式， 同樣， 我們可以通過(guò)水印將被修改的作品重建。重建有兩種策略：精確重建和近似重建。其中，精確重建將作品恢復(fù)到初始的狀態(tài)（即目標(biāo)是重建作品的每個(gè)比特都和原作一致）。將作品簡(jiǎn)單地看做比特的集合，糾錯(cuò)編碼（ECC）是作品傳輸中表示的一部分，一個(gè)作品中可以有許多不同的糾錯(cuò)編碼，而且這些元數(shù)據(jù)可以用水印來(lái)表示。近似重建是一個(gè)和原作品有一定差別的作品，但和原作沒(méi)有顯著差別。 在技術(shù)重建的使用中，通過(guò)對(duì)作品重建技術(shù)的使用，能形成對(duì)作品整體功能的恢復(fù)，尤其是在被篡改的作品中，對(duì)于作品的失真性能構(gòu)成很大的幫助，能有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)作品的整體保護(hù)。并在重建的過(guò)程中，形成糾錯(cuò)編碼的技術(shù)轉(zhuǎn)換，在近似原作品的修復(fù)中，可以形成對(duì)目標(biāo)控制的整體功能，從而為知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)提供良好的幫助。

6結(jié)語(yǔ)

數(shù)字水印技術(shù)與現(xiàn)代信息化發(fā)展有著很大的關(guān)聯(lián)性，在圖像處理以及內(nèi)容認(rèn)證方面有著很大的作用，尤其是在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)方面，通過(guò)數(shù)字水印技術(shù)與密碼處理技術(shù)的有效結(jié)合，并采用智能開發(fā)技術(shù)，形成多種媒體類型的水印互操作的軟件開發(fā)，能有效的對(duì)內(nèi)容保護(hù)形成很大的效果，增強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的整體力度。

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