[发明专利]基于量化索引调制的抗合谋多媒体指纹方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种数字信息处理技术领域的方法，具体是一种基于量化索引调制的抗合谋多媒体指纹方法。

背景技术

数字指纹是一种数字化产品的版权保护技术。其核心思想为：产品提供者在发布每一份拷贝前，均在原始载体信息中嵌入与用户有关的信息，该信息具有唯一性，不能被用户感知，并且能够有效地区分不同的用户；一旦发现非法散布的盗版拷贝，即可通过提取拷贝中的指纹信息追踪散布非法拷贝的用户。然而，一些拥有相同多媒体信息和不同指纹的购买者可能会联合起来对指纹进行合谋攻击，生成一份指纹信息衰减甚至被除去的拷贝，从而逃避版权所有者的追踪。因此，设计能够抵抗合谋行为和鉴别合谋者的指纹是一项迫切的需求。

现有技术中Cox等人在论文“Secure spread spectrum watermarking for multimedia[J]”(《安全的多媒体扩频水印》)(IEEE Transactions onImage Processing，vol.6，no.12，pp.1673-1687，Dec.1997)(IEEE图像处理学报)中给出了一种安全的扩频水印嵌入方法。该方法使用服从标准正态分布的伪随机序列作为水印信息，将其嵌入到载体的全局离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)系数中去。在进行水印检测时，首先借助于原始图片，将待检测图片的全局DCT系数减去原始图片的的全局DCT系数提取水印信息，然后计算提取出的水印信息与原始水印信息的相关系数，从而判定水印信息是否存在。上述Cox水印方法可用于设计扩频正交指纹。首先，给不同用户分配相互正交的伪随机序列作为他们各自的指纹；然后采用Cox水印嵌入方法，将指纹序列分别嵌入到原始载体中，得到含指纹拷贝并进行发布。一旦发现非法拷贝，可以借助原始载体信息，采用非盲检测方法从合谋拷贝中提取出指纹信息，然后计算指纹信息与每个用户的指纹信息的相关系数，根据运算结果确定合谋者。

上述的扩频正交指纹方案的突出特点是，指纹信息都是直接加到载体当中去的。当发现盗版拷贝后，必须借助于原始载体拷贝，将盗版拷贝与原始载体信息相减，提取出指纹信息，才能以很高的概率正确检测出合谋者。当采用不借助原始载体的盲检测判定合谋者，判定错误的概率非常高。

经过对现有技术的检索发现，Swaminathan等人在论文“Exploring QIM basedanti-collusion fingerprinting for multimedia[C]”(《探索基于QIM技术的抗合谋多媒体指纹》)(Proceeding of SPIE-IS&T，Security，Steganography，and Watermarking of MultimediaContents VIII)(SPIE-IS&T第八届多媒体安全、隐写和水印会议)中提出了基于QIM技术的抗合谋多媒体指纹方案。该方案给每个购买者分配一个抖动序列，序列中的各元素相互独立并且服从正态分布，然后用该抖动序列对载体进行减性抖动量化生成该用户的拷贝。文中的实验结果表明，在非盲检测的情况下，基于QIM的指纹方案的抗合谋攻击性能不如扩频正交指纹；在盲检测的情况下，基于QIM的指纹方案的抗合谋攻击性能优于扩频正交指纹。

综上所述，现有的抗合谋多媒体指纹方案还不能在非盲检测和盲检测两种策略下都具有很好的抗合谋攻击性能。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种基于量化索引调制的抗合谋多媒体指纹方法，在采用非盲检测和盲检测两种检测手段下，都能够以很高的概率正确检测到合谋者，抗合谋攻击能力很强。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明通过在发送端分配用户标识码并生成含指纹拷贝，在接收端获取待检测拷贝后进行合谋者检测：当接收端拥有原始载体信息时通过非盲检测判定合谋者，否则通过盲检测判定合谋者。

所述的分配用户标识码是指：给每个用户分配一个可以唯一确定其身份的二进制伪随机序列，该二进制伪随机序列为m序列、M序列或Gold序列且对于不同用户的二进制伪随机序列均从属于同一种类且由同一本原多项式生成；

所述的二进制伪随机序列的长度N与待嵌入指纹信息的原始载体的元素数量相等，即伪随机序列中的每一个元素将被嵌入到一个原始载体元素中；

所述的用户的数量N_u小于等于二进制伪随机序列的长度N。

所述的生成含指纹拷贝，包括以下步骤：