[发明专利]实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法

说明书

一技术领域

本发明属多媒体内容保护技术领域，特别是一种能够实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法。

二背景技术

加密和水印技术被广泛应用于多媒体数据(图像、声音和视频等)内容保护。其中，多媒体加密用于保护多媒体数据内容的机密性。即，采用加密算法将多媒体数据编码成混乱不可理解的形式，只有拥有正确密钥的用户才能解密并获得原始数据。考虑到多媒体数据的数据量大的特点，通常仅仅加密多媒体数据的一部分数据(C.H.Ho，W.H.Hsu.Image protection system and method.US Patent：US2005114669；一种视频信息的加解密方法。徐正全，李伟等。专利申请号CN200410061009.X。)，如数据格式信息、图像中的感兴趣区域、视频中的运动信息等。

多媒体水印技术通过在多媒体数据中嵌入一些版权信息来保护多媒体数据的版权。如果嵌入了版权标识的视频被传播，通过提取此标识，可以追溯其来源。为了抵抗一定的去除攻击，如压缩、滤波、放缩等，通常将水印嵌在比较鲁棒的地方，如数据频率域的中低频段。

由于加密和水印实现多媒体数据保护的不同方面的功能，在实际应用中，有必要将此二者结合，同时实现机密性和版权保护功能。目前，已有一些将加密和水印结合应用的方法。例如，利用水印来传递加解密的密钥，接收端先提取密钥，然后进行解密操作(X.Xu，S.Dexter，A.M.Eskicioglu，“A hybrid scheme for encryption andwatermarking，”Security，Steganography，and Watermarking of Multimedia Contents 2004：725-736)；利用水印来隐藏一部分图像，即将一幅图像分割成多个部分，每个部分隐藏于不同的载体图像中，通过多个载体图像来传送一幅图像(M.Fu，Q.C.Au，“Jointvisual cryptography and watermarking，”2004 IEEE International Conference on Multimediaand Expro(ICME 2004)，2004，975-978.)；先将水印嵌入多媒体数据中，然后加密嵌了水印的多媒体数据(D.Simitopoulos，N.Zissis，P.Georgiadis，V.Emmanouilidis and M.G.Strintzis“Encryption and Watermarking for the Secure Distribution of Copyrighted MPEGVideo on DVD”，ACM Multimedia Systems Journal，Special Issue on Multimedia Security，Volume 9，Number 3，pp 217-227，September 2003.)。

在这些加密和水印结合的方法中，存在一个潜在的问题：加密后的数据不能够直接提取水印，加密后的数据不能够重复嵌入水印；必须先解密再提取或重新嵌入水印，然后再加密。如果能够对加密后的多媒体数据直接嵌入或提取水印，这将大大降低重复操作的代价。但是，目前还没有解决方法。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现加密和水印可交互操作的多媒体数据内容和版权保护方法，使得加密后的多媒体数据可以直接进行水印的提取或者水印的再嵌入，有效解决现有技术中的存在的不足。

实现本发明目的的技术解决方案：一种实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法，包括以下步骤：

第一步，多媒体数据的加密和水印的嵌入，即为实现加密和水印的互操作，将多媒体数据通过数据选择以产生重要数据和鲁棒数据，然后对重要数据进行加密并对在鲁棒数据中嵌入水印信息，加密和水印后的数据经过数据后处理产生处理后的多媒体数据；

第二步，多媒体数据的解密和水印的提取，即首先将多媒体数据通过数据后恢复，并对恢复的数据进行上一步的数据选择，通过选择出的鲁棒数据进行水印信息的提取，通过将重要数据解密并和鲁棒数据以及其他数据组合并经过数据预恢复产生最终的多媒体信号。

本发明实现加密和水印互操作的多媒体数据内容和版权保护方法中，可实现对加密后的多媒体数据的水印提取和水印重复嵌入，水印提取和水印重复嵌入是通过将数据后恢复操作后的多媒体信息经过数据选择得到鲁棒数据后，在鲁棒数据上直接进行水印的提取和再嵌入。