基于数字水印的多媒体版权管理系统研究

摘要

随着因特网的日益普及和多媒体技术的发展，数字化媒体逐渐成为信息交流的一种主要方式。通过因特网来获取网上信息达到了前所未有的深度和广度，但与此同时对多媒体数字作品的非法复制、篡改也随之更加容易，使得数字产品的版权保护、数据安全传输等问题变得日益突出。数字版权管理技术作为解决这类问题的一个重要手段近年来在国际社会上引起了人们极大的关注，并逐渐成为多媒体信息安全与应用领域的研究热点。 本文在对数字版权管理的基本概念、功能结构、信息结构、关键技术、数字水印典型算法进行理论分析基础上，结合该领域国内外研究现状及其实际应用情况，对数字版权管理系统中的一些关键技术展开研究，主要做了如下几个方面的工作： (1) 分析了数字版权管理技术现状及系统需求，针对现有系统在网络应用中所存在的问题，提出了一种改进后基于数字水印的多媒体版权管理系统设计与实现方案。其中，着重讨论了用于版权保护的数字水印算法设计、系统功能模块设计、系统运行实例设计以及数据库结构设计。 (2) 在系统的实现方案中，数字水印技术是其中的重点。论文对数字水印信息生成与嵌入、检测与提取的整个过程进行了深入探讨；在Matlab实验平台下以二值图像作为实验载体，对用于版权保护的变换域DCT数字水印算法进行了大量仿真实验，证明该算法可以有效地抵抗几何攻击、加性噪音干扰、线性滤波、JPEG有损压缩等攻击，具有一定的鲁棒性，可以满足版权保护需求。 (3) 在Visual C++6.0开发平台下，以Rational Rose作为面向对象的UML设计工具，实现了一个基于数字水印的多媒体版权认证管理系统。系统实现的功能主要包括：数字内容AES加密打包、RSA非对称密钥加密、许可证管理以及数字水印版权信息验证。 实验结果表明，通过数字水印技术在系统方案中的应用，可以很好地解决传统保护措施不力所导致的数字作品版权纠纷问题，为多媒体版权保护系统的发展做了有益的尝试，具有一定的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1课题研究背景

1.2国内外研究现状分析

1.2.1数字版权管理技术研究现状

1.2.2数字水印技术研究现状

1.3本文主要研究工作与意义

1.4论文的组织结构

第2章数字版权管理技术综述

2.1基本概念

2.2数字版权管理模型结构

2.2.1功能结构

2.2.2信息结构

2.3数字版权管理关键技术分析

2.3.1数据加密

2.3.2散列函数

2.3.3数字签名

2.3.4数字权限描述语言

2.3.5数字水印技术

2.4数字水印典型算法

2.4.1空(时)域算法

2.4.2变换(频)域算法

2.5数字水印攻击方法

2.6一种改进后的DRM系统体系结构

2.7本章小结

第3章多媒体数字版权管理系统分析与设计

3.1数字水印系统设计

3.1.1数字水印系统基本框架

3.1.2数字水印算法设计思想

3.1.3算法实施性能度量标准

3.1.4数字水印算法性能要求

3.2系统功能模块总体设计

3.2.1内容服务器模块设计

3.2.2许可证服务器模块设计

3.2.3目录服务器模块设计

3.2.4客户端模块设计

3.3系统运行实例设计

3.4数据库结构设计

3.5系统开发环境

3.6系统方案实施框架

3.7本章小结

第4章系统关键技术研究与实现

4.1数字内容加密

4.1.1公钥RSA加密系统实现

4.1.2对称密钥AES算法实现

4.2许可证管理

4.2.1 XML语言描述

4.2.2许可证文件存储结构

4.2.3许可证文件类静态建模

4.2.4许可证文件操作

4.3空间域LSB数字水印算法

4.3.1 LSB算法描述

4.3.2 LSB算法仿真与测试

4.4变换域DCT数字水印算法

4.4.1离散余弦变换(DCT)

4.4.2 DCT算法描述

4.4.3 DCT算法仿真与测试

4.4.4小结

4.5数字水印系统实现

4.5.1数字水印系统静态建模

4.5.2数字水印系统动态建模

4.5.3数字水印系统实现

4.6本章小结

第5章总结与展望

5.1本课题工作总结

5.2进一步研究工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及参与的科研项目

附录