[发明专利]一种结合加密和水印的多媒体信息安全保障方法

说明书

技术领域

本发明属于多媒体信息安全领域，特别是涉及一种结合加密和水印的多媒 体信息安全保障方法。

技术背景

随着计算机和网络技术的广泛应用，数字多媒体信息被大量使用并得以方 便快捷的传输。数字媒体的版权保护和防止数据信息泄露成为社会关注的一大 热点。对于网络传输的音频，人们迫切需要其具备可鉴别性和保密性，于是提 出了数字水印技术和音频加密技术。数字水印技术通过信息隐藏和伪装的办法 验证数据的所有权和完整性；音频加密技术则基于现代密码学思想隐藏音频本 身的真实信息。

加密和水印是信息安全和版权保护的两种重要技术。加密保证机要信息在 信道中的安全传输，但是一旦被解密，侵权者可以任意复制、篡改信息，且无 法对其实施追踪；而水印技术可以鉴定作品的所有权，追踪非法侵权源头，但 无法保证信息的安全传输。因此，为了保证多媒体信息的可靠安全传输和版权 认证信息，完全有必要把加密技术和数字水印技术相结合，以克服单纯加密和 水印技术的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结合加密和水印技术的 多媒体信息安全保障方法，特别是针对WAV音频安全分发方法，可同时实现 WAV音频的保密性和可鉴别性。

为了实现上述发明目的，采用的技术方案如下：

一种结合加密和水印的多媒体信息安全保障方法，所述安全保障方法通过 在多媒体信息的发送端和接收端共同作用实现，其具体操作通过在发送端对多 媒体信息进行数据加密，将加密后的多媒体信息传输到接收端后，在接收端直 接嵌入水印信息，或在接收端进行解密后再嵌入水印信息。

本发明的实现包括在发送端和接收端进行，其中发送端负责对多媒体信息 进行部分加密，接收端对接收到的加密信息既可以先进行解密再嵌入水印信息， 也可以不经解密直接嵌入水印信息。

所述加密的操作在发送端进行，具体包括如下步骤：

11)计算出原始多媒体信息序列Sequence_0的均值A；

12)根据均值A在序列Sequence_0中选择一个幅度区间B＝[-αA，αA]，其 中α为一正数；

13)随机选取幅度区间B之内的部分样本用于加密，按样本原始出现次序 组成序列Sequence_1，所选样本位置信息组成序列Address_1；

14)对Sequence_1进行随机排序，得到Sequence_2；

15)把Sequence_0中Address_1位置的样本逐个替换成Sequence_2样本， 得到部分加密的多媒体信息序列Sequence_3。

其中步骤12)和步骤13)用于控制加密强度，可根据实际需要选择适当的 幅度空间。

接收端对接收到的加信息既可以先进行解密再嵌入水印信息，也可以不经 解密直接嵌入水印信息。由于解密只是对部分样本进行位置还原，整个解密过 程并未修改任何样本的大小，即对多媒体信息直方图毫无影响，故无论是先解密 在嵌入水印，或是不解密就直接嵌入水印，其采用的水印嵌入操作均完全相同。

以不经解密直接嵌入水印信息为例，其具体操作包括如下的基本步骤：

1)计算出部分加密序列Sequence_3的均值A；

2)根据均值选择一个合适的幅度区间B′＝[-βA，βA]，β为一正数；

3)随机选取幅度区间B′之内的所有样本用于水印嵌入，按样本原始出现次 序组成序列Sequence_6，所选样本位置信息组成序列Address_2；

4)对Sequence_6进行直方图运算，得到直方图；

5)修改部分样本大小，以调整三个相邻BIN的样本数量关系从而进行水印 嵌入，得到Sequence_7；

6)把Sequence_3中Address_2位置的样本逐个替换成Sequence_7样本， 得到含水印信息的加密音频序列Sequence_8。

其中步骤2)用于控制水印嵌入强度，可根据实际需要选取合适的幅度区间。

而实际应用中，提取水印信息是与嵌入水印相对应的，出于版权追踪等实 际考虑需要提取水印信息时，也可以不经解密直接提取出水印信息。基本步骤 如下：

1)计算出含水印信息的加密音频序列Sequence_8的均值A；