多媒體信息安全及緩存策略研究.pdf

1、多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展使得多媒體應(yīng)用越來越廣泛。但是人們在享受多媒體技術(shù)帶來便利的同時(shí)也遇到了一些問題，諸如，多媒體數(shù)據(jù)的任意復(fù)制、篡改、非法訪問以及傳輸帶寬不足等。隨之產(chǎn)生的數(shù)字簽名和數(shù)字水印技術(shù)是解決多媒體數(shù)據(jù)隨意復(fù)制和篡改的兩種有效手段，已得到了廣泛的應(yīng)用；利用傳統(tǒng)的加密方法則可以在很大程度上解決數(shù)據(jù)的非法訪問問題；而緩存技術(shù)則是一種能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬的方法?；谏鲜龇椒ê图夹g(shù)，論文對圖像的認(rèn)證和版權(quán)保護(hù)、視頻傳輸信息安

2、全及緩存策略作了比較深入的研究工作，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施和新算法，主要工作可以歸納為以下四個(gè)方面： (1)針對圖像的壓縮和惡意篡改問題，文中基于數(shù)字簽名技術(shù)，在分析現(xiàn)有算法的基礎(chǔ)上，構(gòu)造了一種新的利用分塊圖像顏色自相關(guān)值及圖像閾值的新方案，實(shí)現(xiàn)了對圖像內(nèi)容的認(rèn)證。為了使得圖像認(rèn)證方案能夠區(qū)分圖像的壓縮和惡意篡改，文中設(shè)計(jì)了一種基于最小二乘法原理的新算法來獲得圖像閾值。經(jīng)過仿真表明，新的認(rèn)證方案對圖像壓縮具有很強(qiáng)的魯棒性，不但可以

3、判定出圖像是否遭受篡改，而且能夠?qū)Υ鄹膱D像區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確定位。 (2)數(shù)字水印技術(shù)利用數(shù)字作品中普遍存在的冗余數(shù)據(jù)與隨機(jī)性，向數(shù)字對象中加入不易察覺但可以判定區(qū)分的秘密水印信息，從而起到保護(hù)數(shù)字作品版權(quán)的目的。文中基于圖像分塊DCT變換的特性，提出了在分塊DCT變換域進(jìn)行水印嵌入的新算法。該算法利用兩級混沌映射實(shí)現(xiàn)了水印的加密和嵌入位置的選?。旱谝患壔煦缬成鋵?shí)現(xiàn)了對水印信號的加密；第二級混沌映射實(shí)現(xiàn)了水印嵌入位置的隨機(jī)化。并提出利

4、用圖像經(jīng)過DCT變換后相鄰塊系數(shù)值相近的特征將水印嵌入到了圖像的DCT域。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用新算法嵌入圖像的水印具有視覺不可見性，同時(shí)對常見的圖像處理如壓縮以及剪切、噪聲和濾波等攻擊具有很強(qiáng)的魯棒性。 (3)針對傳輸視頻信息的安全性，文中以數(shù)字電視為應(yīng)用背景展開了研究。通常節(jié)目信息數(shù)據(jù)的加密是通過對稱加密算法或特殊的加擾算法實(shí)現(xiàn)，因而高效安全的分發(fā)密鑰對于數(shù)字電視系統(tǒng)至關(guān)重要，它會直接影響到傳輸視頻節(jié)目安全與否。文中在分析分級密

5、鑰的基礎(chǔ)上，提出了一種新的四級密鑰分配方案，以保證傳輸視頻節(jié)目的安全性。在密鑰分配方案中，對視頻節(jié)目提出了進(jìn)行分組訪問控制的策略；并提出了新的計(jì)算下級密鑰算法和密鑰分發(fā)算法。與其它相關(guān)密鑰分配方案相比，新密鑰分配方案在保證安全性的同時(shí)，大大降低了密鑰的傳輸量，并且在處理用戶的加入和退出時(shí)也更加靈活和方便。新密鑰分配方案不僅適用于數(shù)字電視領(lǐng)域，也可以應(yīng)用到其它視頻傳輸領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)高效安全的密鑰分配。 (4)傳輸分層視頻不但可以消除

6、用戶間網(wǎng)絡(luò)接收帶寬的差異，而且還能夠滿足不同用戶的觀看質(zhì)量需求。文中對基于代理服務(wù)器的分層視頻緩存策略進(jìn)行了研究。對先前的分層視頻緩存技術(shù)進(jìn)行了分析和比較得知，先前的緩存技術(shù)基本上是基于一個(gè)不正確的假設(shè)：所有用戶都會從頭到尾觀看節(jié)目，實(shí)事證明了用戶的收看行為是符合雙峰分布?；谏鲜龅姆治龊陀懻摚闹刑岢隽艘环N新的分段緩存算法。新算法中分層視頻段緩存優(yōu)先級的計(jì)算綜合了視頻對象間的優(yōu)先級、視頻對象內(nèi)的優(yōu)先級以及用戶接收帶寬的分布等因素。文中