[发明专利]数字水印生成、嵌入、检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，更具体地涉及数字水印生成、嵌入、检测方法和装置。

背景技术

随着数字技术的发展，媒体内容正在被数字化记录、保存和处理，这些媒体内容包括视频、音频、图片、文字等。计算机网络、广播电视、光盘等媒质的出现和发展，使得数字内容传播正在爆炸式地加速。由于数字内容在拷贝和传播的过程中，副本和原件具有完全一样的内容，无法区分原件和副本。这样，一旦诸如内容原创者的内容所有者将数字内容传播出去后，任何得到该数字内容的接收者，将会获得跟内容所有者完全一致的内容。有的时候，会出现所有权的争议，也就是说，有多方声称拥有对同一数字内容的所有权。于是就需要一种裁决方法，证明数字内容的真正归属方，从而保护内容所有者的利益。

用来标志和证明所有权，现有技术有以下几种方法：

●提供具有更丰富细节的原始文件。有的媒体内容在创作阶段，会产生一些原始的素材或原始录制文件，而发布的最终数字内容是在这些原始内容的基础上进行处理得到的。通常情况下，这些处理会使得最终的数字内容比原始内容具有更少的细节。这样，当出现所有权争议时，裁决者让争议的双方出示原始内容，能够提供细节更丰富的一方将被认为是内容的所有者。这种方法具有简便易行的优点。然而并不是所有媒体内容都存在原始内容，例如很多日常拍摄或录制的数码照片、视频、音频等，原始内容和传播出去的内容是一致的。另外，比较内容的细节具有一定的主观性，例如判断两个音频文件细节的多少，尤其是当原始内容和最终传播内容相差不大的情况下，判断细节的多少随意性较强。

●使用时间戳。内容所有者在发布数字内容之前，将数字内容哈希值以及所有者的身份信息等，发送给时间戳服务中心。时间戳服务中心在这些信息上附加上精确时间，并加盖时间戳服务中心的数字签名，形成时间戳。时间戳中明确指定该数字内容的归属者以及精确时间，时间戳的方法具有法律效力，任何人都可以验证时间戳的有效性，并从而确定内容的版权拥有者。这样，内容所有者只要保留这个时间戳，就可以证明内容的所有权。即使其他人后来重新对同一内容申请时间戳，验证者根据时间戳中时间的先后，可以确定具有较早时间的时间戳对应的声称者拥有版权。时间戳的方法具有高安全性和可证明的特点，是一种使用得越来越多的方法。但时间戳通常需要付费，而且需要在线使用。因而其使用范围具有一定的局限性。

●使用可见水印。这是一种常见的版权声明方法。内容所有者在发布数字内容之前，在内容上直接叠加一些可见的水印，水印上标注内容所有者的身份信息。这种可见水印通常标注在内容的关键部位，不易去除，可以很直接地证明内容的所有权。然而这种可见水印对内容的质量具有较大的影响，在对内容质量要求较高的场合，不太适用。

●使用不可见水印。这是对可见水印的一种改进。不可见水印由内容所有者通过水印技术嵌入，嵌入水印的数字内容与原始内容在视觉上或听觉上几乎没有差别。这种方法几乎不影响数字内容的质量，又能标志数字内容的拥有者，是一种具有很大应用前景的技术。然而现有不可见水印技术在证明所有权上不太完善，有的水印算法存在安全问题，容易受到攻击。例如攻击者可以在接收的数字内容中使用同样的方法重新嵌入不可见水印。这样在最终的数字内容中，可以检测到两个数字水印，从而无法决定真正的拥有者。用传统的数字水印方法来证明所有权，还存在许多缺点：例如所有者的水印信息并不公开，也就是说水印与所有者的身份之间没有公知的对应关系，即使声称者出示了水印并在争议的内容中检测到该水印，也难以说明该水印属于所有者；所有者为了证明所有权，不得不公布原始内容、水印及水印密钥、水印叠加方法，这样当证明所有权过程发生一次后，其他人可以根据所有者公布的信息，非常容易地去掉水印，甚至危及该所有者未来发布内容中的水印。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图用来确定本发明的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本发明的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。

鉴于现有技术的上述情形，本发明的目的是提供数字水印生成、嵌入方法和装置以及相应的数字水印检测方法和装置，其可以解决或减轻现有技术问题中的一个或多个。