数字水印技术及其对广播电视行业的影响new

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1、数字水印技术及其对广播电视行业的影响数字水印揽术及共对广播电视行业的影响国家广电总局广播电视监测中心王冉提要：数字水印技术日渐成熟，对许多行业中将带来深远影响。本文以实验为基础对数字水印技术做了浅显易懂介绍，随后对该技术将对广播电视及其监测行业带来的影响进行了探讨。关键词：数字水印广播电视监测信息隐藏技术的幽来随着因特网日益普及，多媒体信息的交流已达到了前所未有的深度和广度，发布形式也愈加丰富。人们如今也可以通过因特网发布个人的作品、信息，甚至可以进行网络交易。但是随之而出现的问题也十分突出和严重：如作品侵权更加容易，篡改也更加

2、方便。因此如何既充分利用因特网的便利，又能有效地保护知识产权，防止盗版、恶意篡改和非法传播已成为亟待解决的重大问题。信息隐藏技术的出现给上述问题带来了曙光，同时，它独有的特性，彻底更新了传统防伪技术观念。以往防伪或防止偷盗信息通常采用密码技术，其核心主要是研究如何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；而信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息秘密隐藏于另一公开信息之中，然后通过公开信息的传输来传递机密信息。对加密通信而言，可能的监测者或非法拦截者可通过截取密文，并对其进行破译，或将密文进行破坏后再发送，从而影响

3、机密信息的安全；但对信息隐藏而言，可能的监测者或非法拦截者则难以从公开信息中判断机密信息是否存在，更加难以截获机密信息，从而能保证机密信息的安全。2数字水印技术概述及其特性作为信息隐藏技术研究领域的重要分支，数字水印(digitalwatermarking)技术是目前实现版权保护最有效办法，如今已成为多媒体信息安全研究领域的一个热点。顾名思义，既是“水印”，就应该同纸币上的水印一样，在通常情况下是不可见的，而在特定条件下或通过特殊方法和仪器则可以被完整的检测到。事实也的确如此，有人将该技术形象地称为“e时代的身份证”，它通常都是

4、指不可见的印记：通过一种特殊的算法将特定形式的信息隐藏，例如序号、图形、文字或任何多媒体标记，而内容则可以是版权信息、内容简介、准许的传播范围、时间等等，将它们“无形”地嵌入到原始媒体信息中，让人们无法察觉到隐藏信息的存在。为了真正成为合格的“水印”，数字水印除了上述不可感知性以外，还具有许多其它如不可检测性、4062008．4第八届全国互联网与音视频广播发展研讨会(NwC2008)数字水印技术及其对广播电视行业的影响安全性、自恢复性等特性，而最为重要的当属鲁棒性(Robust)，即防御因图像文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能

5、力，当原始媒体信息经过转码、压缩等正常操作后，通过相应算法应该依然可以将水印信息完整的提取出来。当然，为了一些特殊应用，也有反其道而行之的时候，例如在法庭证据，新闻摄影或者是间谍活动中所使用的图像，为了证明其真实性，就要引入脆弱数字水印技术，从名字上就可以看出来，该水印很容易就被毁掉，因而，当原载体(视频、照片等)被人篡改过后，就可以很容易鉴别出来。典型的数字水印系统模型描述起来较为简单，包括水印信号嵌入及检测两部分。功能分别是完成将水印信号加入原始数据中和判断某一数据中是否含有指定的水印信号。l奎堡塑查卜一一1’U凸厂百n一一

6、』图1水印信号嵌入模型[墅[卜一一j图2水印信号检测模型通过模型可以看到水印的嵌入和提取似乎很容易实现，然而模型中最为核心的算法是十分复杂的，要确保水印的各种特性，算法需要进行仔细的设计。事实上，通过各种资料，尽管可以查阅到大量对水印嵌入算法的描述，但较多晦涩难懂，非专业人员难以完全理解。以下，通过一个简单的试验对数字水印嵌入及提取的设计思想进行大致描述。试验的内容为模拟将一段文字的内容隐藏嵌入到一幅位图(BMP)格式的图片中。实现思路如下：一幅真彩(24bit色深)的位图图片，其存储方式为按象素顺序存储，而每个象素占用24bi

7、t(3Byte)的存储空间，分别用8bit来存储红、绿、蓝三基色的色深；文字信息也同样存储为bit格式(中文字符或标点占用16bit，英文字符或标点占用8bit)，因此可以考虑将需要隐藏的文字信息的每一个bit替换掉位图文件每象素三基色的最后一个bit，由于每个基色只做了轻微改变，人眼是无法分辨的，以上过程用C语言就可简单实现。为了更形象的说明这一过程，笔者分别对windows2000系统桌面默认背景蓝色的三基色最后1至4bit做了逆变换并加以对比，结果如表1所示。从表1可以看出，即使最后4位均经过了逆变换，与原图片相比，得到的

8、图片颜色仍旧没有被改变得太“离谱”，而且关于上述实验还有两点需要特别注意：第一，人眼对于大块纯色彩的敏感程度远比实际图像要强得多；第二，实验中其实做了一个最坏的假设，即所需嵌入的文字信息恰好使用于嵌入该文字信息的所有bit进行了逆变换，而根据概率理论，这是不可能