数字电影技术术语普及（43）

1数字签名（Digital Signature

数字签名（Digital Signature）相对于手写签名，是指利用数学方法及其密码算法对视频、音频、图像、动画、文本等数字媒体进行关键信息提取和加密处理，以形成一组特定的符号或代码（即数字签名），并将其附加在数字媒体中，用于标识签发者的身份以及签发者对于数字媒体的认可，并能被接收者用来验证数字媒体在传输过程中是否被篡改或伪造。

数字签名技术建立在公开密钥加密技术（非对称密钥加密技术）的基础之上，其工作流程如图1所示。消息由发送方A传输到接收方B，发送方A首先利用哈希（Hash）函数对消息进行运算处理，生成消息摘要（MD, Message Digest），然后利用公钥密码体制和A的私钥对消息摘要进行加密，即生成数字签名，随后将原始消息与数字签名一起通过公共信道传送给接收方B。

接收方B接收到带有数字签名的消息之后，一方面利用公钥密码体制及A的公钥对数字签名进行解密，得到原始消息摘要，另一方面使用与发送方A相同的哈希函数对传送来的消息重新计算摘要，并比较两个摘要是否相等。如果相等，表明消息在传送过程中未被篡改，并能确认其来自发送方A，即签名有效；如果不相等，表明消息在传送过程中被篡改，即签名无效。

图1、数字签名技术工作流程

数字签名的本质是验证数字媒体来源的真实性，防止其在传输过程中被篡改或伪造，从而有效地保证数据的真实性与完整性。在数字电影领域，数字签名技术主要应用于合成播放列表（CPL）、打包列表（PKL）、密钥传送消息（KDM）及事件日志（LOG）中。通常采用RSA非对称密钥加密算法进行数字签名。

2数字水印（Digital Watermarking）

数字水印（Digital Watermarking）是一种用于数字媒体的版权标记（Copyright Marking）技术，是指运用数字嵌入的方法，将具有特定意义的标记隐藏在图像、视频、音频、文本等数字媒体中，用于证明版权所有者对其数字作品的所有权，并作为鉴定、起诉非法侵权的依据，同时通过对水印的检测和分析来保证数字信息的完整性和可靠性，从而可有效地进行数字媒体的知识产权保护和数字版权管理（DRM）。这种具有特定意义的标记称为数字水印（Digital Watermark）。

数字水印属于信息安全技术的范畴，它是信息隐藏（Information Hiding）技术的一个重要研究方向，其本质上是信源编码技术在信息安全领域的重要应用，主要应用在版权保护、图像认证、标题与注释、篡改提示、使用控制（例如DVD防拷贝系统）等领域，其基本模型如图2所示。

数字水印技术基本模型

按照水印特性划分，数字水印可分为可见水印（Visible Watermark）和不可见水印（Invisible Watermark）两大类。其中，不可见水印应用非常广泛，并可进一步细分为易碎水印（Fragile Watermark）和鲁棒水印（Robust Watermark），易碎水印主要用于视频或多媒体数据的完整性检验，鲁棒水印即稳健水印，主要用于版权保护，如图3所示。

图3、数字水印的划分

为进行版权保护和实现取证，数字电影要求在数字节目源以及影院播放服务器内部应用数字水印技术，含视频水印和音频水印，并要求采用具有高隐蔽性和高鲁棒性（Robustness）特征的不可见水印。例如对于影院播放服务器，在图像解密之后应实时在线嵌入包含放映时间、放映场所（播放服务器序列号标识）等信息的数字水印，以用于发生盗版时追溯盗版源头。

在数字电影领域，目前国际上主要采用Thomson（汤姆逊）的NexGuard数字水印技术和Phillip（飞利浦）的CineFence数字水印技术。

转载来源于电科动态公众号