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1、基于数字水印多媒体教学课件版权保护摘要：本文介绍版权保护技术的概念和分类，重点介绍了数字水印的基本原理、嵌入过程提取和检测过程，最后利用基于DCT变换域的数字水印算法给课件加入数字水印，实现基本的数字版权管理功能。关键词：多媒体课件；数字水印；版权保护中图分类号：TP309.7随着计算机的广泛应用和网络技术的日益完善，多媒体课件已在现代课堂中担任了重要角色。为了保护制作人的合法权益，需要利用先进的技术对多媒体教学课件实施版权保护。1数字版权保护技术数字版权保护(”DigitalRightsManagementv,简称DRM)是用来保护数字产品版权的一种技术手段。根据
2、保护对象的不同，主要可以分为两类：一类是多媒体保护，如加密电影、音乐、音视频或流媒体文件；另外一类是加密文档，如DOC、XLS、PPT和PDF等。事实上，一切形式上的数字化内容由于都有可能被非法复制和传播，比如商业化的操作系统软件、办公软件、数据库软件，软件开发工具、文档和图纸等都有数字版权保护的必要。DRM主要是以一定的计算方法，从技术上锁定和限制数字内容及其分发途径，从而防止数字产品被无授权的复制。常用的技术主要有数字水印、数据加密、数字签名和数字指纹等。2数字水印概述数字水印通常是把某些不可见标志数据嵌入到数字内容中作为水印，使得水印在数字内容中不可感知和足够
3、安全，只有通过专用的检测工具才能提取。为了保证数字内容失真而不被人的视觉或听觉察觉到，必须应用某种显性或者隐性的感知准则。数字水印算法要结合加密方法以提供其安全性，这些加密方法由数字标识、随机数字序列、文本和图像等多种模型构成。一般而言，数字水印算法包括数字水印嵌入和数字水印提取两个过程。其中数字水印嵌入过程如图1所示:图1数字水印嵌入过程数字水印嵌入算法可以分为两大类：空间域算法和变换域算法。在这些算法中,最低有效位算法是由L.F.Turner和R.G.vanSchyndel等人提出的，是国际上最早的提出数字水印算法，它可以隐藏较多的信息，是一种典型的空间域算法，
4、但如果遭到各种攻击后，水印容易被移去。Patchwor这种数字水印算法是由麻省理工大学(MassachusettsInstituteofTechnology,MIT)多媒体实验室WalterBander等人提出的，目前主要用于打印票据的防伪。其缺点在于只能隐藏较少的数据量，抗攻击能力较弱，敏感于仿射变换。而目前研究最多的算法是基于DCT(DiscreteCosineTransform,DCT)的频域水印算法，它可以与MPEG、JPEG等压缩标准的核心算法相结合，能较好的抵抗有损压缩，具有鲁棒性强、隐蔽性好等特点。数字水印的提取和检测过程如图2所示：图2数字水印的提取
5、与检测过程频域法检测水印的原理是将原始信号与待检测信号同时进行变换域变换，比较两者的区别，进行嵌入水印的逆运算，得出水印信息。如果是可读的水印，那么就此结束，如果是不可读水印，如高斯噪声，就将得出的水印与已知水印作比较，由相关性判断，待检测信号含不含水印，故水印的检测有两个结束点。3数字水印技术在多媒体课件版权保护中的应用3.1基于DCT变换域的数字水印算法设计本文采用基于DCT变换域水印嵌入技术实现版权保护，具体实现过程是：先将表示载体图像数据的矩阵进行DCT变换，得到相应的DCT系统矩阵，选择待嵌入水印的系数，由于DCT系数反映了图像的能量，从而实现嵌入水印的目
6、的，然后再进行反DCT变换，取整即可得到嵌入水印后的载体图像。其中水印嵌入过程为：设原始图像I大小为MXN,水印图像J大小为PXQ,其中M、N分别是P、Q的偶数倍。要将水印图像J加载到原始图像I中，算法如下：Stepl分块:将I分解为(M/8)X(N/8)个8X8大小的方块BI(m,n)；亦将J分解为(M/8)X(N/8)个(8•P)/MX(8•Q)/N大小的方块BJ(m,n),其中lWmWM/8,lWnWN/8。Step2DCT变换：对每一个BI(m,n)实施DCT变换，即有DBI'(m,n)=DCT(BI(m,n))oStep3加载水印：对每一个DBI'(m,n
7、)和BJ(m,n),xi为从DBI'(m,n)的中频选出的加载的位置，lWiW(8•P)/MX(8•Q)/N,ri为水印BJ(m,n)的位置坐标，lWiW(8•P)/MX(8•Q)/NoDBI”(m,n)(xi)=cXBJ(m,n)(ri),其中c是加权系数，用DBI”(m,n)(xi)来代替DBI'(m,n)(xi)得到加载水印后的图像DBI”(m,n)oStep4逆DCT变换•对每一个DBI”(m,n)进行逆DCT变换，即IDBI(m,n)=IDCT(DBI”(m,n))o并将各方块IDBI(m,n)合并为一个整图CI',就得到加载了水印的新图像TI。数字水
