摘要：根据压缩域中嵌入数字指纹的特点，本文借鉴反合谋抖动技术，分别实现了压缩域中正交指纹和纠错码指纹方案，对比分析了正交指纹和纠错码指纹在压缩媒体中的合谋安全性能及其计算复杂度特征。
关键词：压缩感知媒体 正交指纹 纠错码指纹 合谋攻击 计算复杂度
中图分类号: TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2011)12-0095-03
1、引言
随着互联网技术和数字技术的不断发展，对于具有确知版权的多媒体内容的非法修改、复制和传播的现象越来越严重，数字指纹技术作为一种重要的跟踪手段和取证手段应运而生。目前人们对反合谋数字指纹技术的研究主要是针对非压缩信号的。但在实际生活中，媒体往往是以各种压缩形式来进行存储和传输的。因此，研究针对压缩媒体的数字指纹技术就显得非常具有实用意义。
目前针对压缩信号的数字指纹技术相对较少，这方面的工作主要集中在一些可移植到指纹的水印鲁棒嵌入技术上。如[1]提出将指纹的DCT系数嵌入至压缩信号的DCT系数上，[2]提出有选择地丢弃图像某些区域内的高频DCT系数。这些技术并不是专门为数字指纹设计的，都具有较差的合谋抵抗性能。Avinash L.Varna在前人基础上提出了反合谋抖动技术，并通过模拟实验证明在压缩信号中加入反合谋抖动（英文全拼：ACD）后，高斯指纹的合谋抵抗性能有了明显的提高。由于高斯指纹的检测复杂度会随着用户数量的增多而直线上升，其在实际应用中具有一定的局限性，而纠错码指纹（英语全拼：ECC指纹）在这方面拥有较低的计算复杂度，因此研究纠错码指纹在压缩媒体上的性能就显得非常重要。本文重探讨了纠错码指纹技术在压缩媒体上的应用研究。
本文首先介绍了在压缩媒体中嵌入数字指纹的系统模型以及合谋攻击的主要方式，然后在此基础上分别引入正交指纹和纠错码指纹，比较、分析了这两种指纹方案的合谋安全性能。实验结果表明纠错码指纹不仅拥有良好的合谋抵抗性能而且拥有较好的合谋检测效率。
2、压缩媒体中数字指纹的系统模型
编码和嵌入是数字指纹的两个核心问题，本节将详细介绍压缩域中嵌入数字指纹的系统模型，并由此得到嵌入指纹后的压缩信号；之后，本节将模拟叛逆用户的合谋攻击产生出合谋拷贝；最后，完成对合谋拷贝的合谋检测。
2.1 压缩域中嵌入数字指纹的系统模型
图1描述了在压缩域中嵌入数字指纹的系统模型。其中S为压缩后的宿主信号，可以是经过压缩的图像或者视频，设其长度为M，则。基于本文的主要工作集中在图像的DCT变换域上，因此令S为图像的88分块DCT变换系数向量，设压缩的量化步长为，则S的每个分量，为了提升压缩信号的合谋抵抗性能，我们运用文献[3]中的反合谋抖动(ACD)技术，将一随机抖动序列d加入到S中，设为独立同分布的随机变量，且服从上的均匀分布，则。设第i个用户的数字指纹为，，将嵌入到后，我们对输出信号再次进行量化，量化步长为，最后我们将得到嵌入指纹后的压缩信号，=m,其中量化步长的大小由嵌入者根据自己的压缩需要进行控制，控制的原则是在感知失真和带宽之间取得一个平衡，考虑到如果选择的>，将会导致原压缩信号的感知失真，如果选择的