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随着网络和多媒体技术的不断发展,消费媒体内容的分发已经从传统的硬拷贝售卖和集中式的电视广播逐渐过渡到以在线点播和网络电视为典型的新业务形态。快速的分发方式给消费者带来了极大的便捷,也给媒体内容的版权保护带来了极大的挑战。这一挑战集中体现在对媒体分发过程的内容保护,以及消费者端超分发的版权追踪技术的需求。数字指纹、数字水印和多媒体加密技术是解决这一问题的有效手段。
本文围绕多媒体安全分发,开展了用于超分发追踪的数字指纹、多媒体加密以及支持预览的可视可擦除水印等技术的研究。论文取得的主要成果和创新点如下:
(1)建立了面向超分发追踪的数字指纹通信模型,分析并给出了数字指纹主要性能指标。针对指纹码的合谋安全性,分析了指纹码的三个性质,并提出了一种改进的合谋安全指纹码。实验结果验证了其有效性。
(2)针对已有数字指纹方案在支持大规模用户分发方面的不足,分别提出了基于去同步操作和面向分组设计的支持大规模用户分发的抗合谋安全数字指纹方案。在第一种方案中,利用多种去同步操作组合支持“一次分发结构”下的大规模用户的分发,并基于指纹时延嵌入解决二次去同步后合谋者检测的问题。在第二种方案中,以HW为内码,BIBD-ACC为外码的组合设计支持“树状分发结构”下的大规模用户的分发,实验表明所提方案在嵌入容量和检测效率优于已有方案。
(3)针对源和端两种指纹嵌入模式,提出了两种支持加解密和指纹嵌入并行操作的多媒体安全分发方案。对发送端嵌指纹的工作模式,指纹直接嵌入于多媒体的密文,并可在解密后从明文中正确提取。对接收端嵌指纹的工作模式,将Tardos码量化嵌入解密数据,进而实现联合式解密与嵌指纹。实验结果表明了所提方案的有效性。
(4)为满足视频分发业务中的用户预览应用需求,提出了一种基于可视可擦除水印和数字指纹的多媒体安全分发方案。利用可视可擦除水印为用户提供带有可视水印遮盖的预览视频,支持用户获得授权后的可视水印擦除,伴随擦除过程同时完成用户指纹的嵌入。仿真实验验证了方案的有效性。
论文最后分析了研究中还存在的不足,并指出了进一步的研究方向。