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针对压缩媒体的数字指纹技术研究

崔振东  
【摘要】:数字指纹技术通过在每份合法分发的拷贝中嵌入具有唯一性的用户标识信息来防止叛逆用户未经授权的非法再分发行为。当发现非法拷贝的时候,可以从中提出指纹信息并用来追踪非法散布的源头。数字指纹技术产生以后,一些用户会联合他们手中的拷贝试图制造出一份无法追踪到他们其中任何一个人的合谋拷贝。现实生活中,多媒体产品往往是以压缩形式进行存储和传输的,研究针对压缩媒体的数字指纹方案以应对叛逆用户的合谋攻击具有非常重要的实际应用价值。目前,数字指纹技术的研究工作主要集中在非压缩域上,针对多 媒体信息的指纹主要有正交指纹和纠错码指纹两种。本文首先对正交指纹和纠错码指纹进行了深入的分析和比较,发现虽然正交指纹相对于纠错码指纹抵抗各类合谋攻击的能力很强,但是在进行叛逆者追踪时,其计算复杂度与用户数量成线性关系,难以适应实用条件下大量发布拷贝的情况。因此,本文选择纠错码指纹为主要研究对象,将其运用于压缩媒体的非法散布追踪上。为降低由于压缩量化对指纹信息产生的影响, 本文采用了预先在压缩媒体中引入反合谋抖动的处理方式,使得更多地保存指纹信息。在此基础上,本文分别研究了纠错码指纹在平均合谋攻击和交织合谋攻击下的合谋安全性能。结果表明在平均合谋攻击条件下,纠错码的合谋安全性能较好,影响纠错码指纹合谋安全性能的主要因素是噪声;在交织合谋攻击条件下,纠错码指纹的合谋安全性能较差,影响纠错码指纹合谋安全性能的主要因素是纠错码本身的结构,即纠错码本身的纠错能力。为提升实用条件下纠错码指纹抵抗交织合谋的合谋安全性能,本 文具体分析了合谋用户攻击行为的盲目性,并通过仿真实验验证了合谋者行为对纠错码指纹合谋安全性能的影响。在此基础上,本文提出了抵抗交织合谋能力更强,同时实现复杂度可以接受的纠错码指纹交织嵌入方案。理论分析和仿真结果都表明该方案使得纠错码指纹的交织合谋抵抗能力得到较大提高。


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