[發明專利]基于混沌隨機序列的多媒體流文件數字版權的保護方法

有效

• 申請號: 202010082328.8
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111274550B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 宋大華;劉嘉輝
• 申請（專利權）人: 牡丹江醫學院
• 主分類號: G06F21/10
• 分類號: G06F21/10;G06F21/64;G06F16/435;H04L9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于混沌隨機序列的多媒體流文件數字版權的保護方法，其特征在于，包括：

Step_1：利用二維混沌方程生成數字證書，初始化指紋森林，

Step_2：提取多媒體流文件的文件結構，提取每幀畫面，記錄多媒體流文件幀的總數，

Step_3：對每幀畫面進行分割，設定每幀畫面中的保護區域，

Step_4：通過指紋森林提取保護區域的像素值，

Step_5：利用數字證書對指紋森林進行二進制歸化，生成指紋序列，

Step_6：對指紋序列進行壓縮生成多媒體文件的摘要文件；

所述方法使用的數據結構、函數和過程定義如下

(1)多媒體流文件的每幀的圖像、畫面被分為區域AreaPart，定義如下

AreaPart＝{ap_1，ap_2，...，ap_i，...，ap_n}

其中，ap_i是圖像、畫面的第i個區域，n代表畫面、圖像被分割部分的總數；

(2)每個區域AreaPart由一個矩陣MatrixSegment表示，定義如下

MatrixSegment＝{

(ms_11，ms_12，...，ms_1n)，

(ms_21，ms_22，...，ms_2n)，

…，

(ms_n1，ms_n2，...，ms_nn)}

其中，矩陣MatrixSegment是n行n列的方陣，n為整數；

(3)數字證書DigitalLicense，定義如下

DigitalLicense＝{dl_1，dl_2，...，dl_i，...，dl_n}

其中，dl_i是十進制整數，n代表數字證書的長度：

(4)指紋森林FingerprintTree，定義如下

結點Node的數據結構{

Data：結點值

Link：指向Node的鏈接指針，初始值為空}

樹Tree的數據結構，定義如下

Tree{

root：樹的根結點

brotherLink：兄弟鏈表結點

childLink：孩子鏈表結點}

指紋森林FingerprintTree由樹組成，定義如下

FingerprintTree＝{root_1，root_2，...，root_i，...，root_n}

其中，root_i是指紋森林中第i個樹，每個樹所包含結點的總數大于等于1，小于等于數字證書的長度；

(5)指紋序列FingerprintSequence，定義如下

FingerprintSequence＝{fs_1，fs_2，...，fs_i，...，fs_n}

其中，fs_i是指紋序列的第i個元素，值為0或1；

(6)混沌方程Logistic，定義如下

t[n+1]＝cp*t[n]*(1-t[n])

其中，t是Logistic混沌方程的時間序列，cp是Logistic混沌方程的控制參數，t[0]是初始條件，n是正整數；

(7)二維混沌生成數字證書的過程記為ProLicence(LicenceLen)，定義如下

其中，參數LicenceLen代表生成數字證書的長度，具體為

設定第一個混沌方程為Logstic_1，第二個混沌方程為Logstic_2，二維混沌方程生成的混沌時間序列記為t[m]，m的數值為正整數，由用戶初始化的參數包括：初始迭代次數InitIterNum，Logstic_1的控制參數cp_1和初始條件t_1[0]，Logstic_2的控制參數cp_2和初始條件t_2[0]，

混沌方程Logstic_1形式如下

t_1[n+1]＝cp_1*t_1[n]*(1-t_1[n])

需要進行InitIterNum的初始迭代，

混沌方程Logstic_2形式如下

t_2[n+1]＝cp_2*t_2[n]*(1-t_2[n])

需要進行InitIterNum的初始迭代，

二維混沌方程t[m]的迭代過程為

當m為奇數時，執行混沌方程Logstic_1迭代，取Logstic_1的時間序列值t_1[InitIterNum+m]賦值給t[m]，并整數量化賦值給數字證書DigitalLicense的dl_m，

當m為偶數時，執行混沌方程Logstic_2迭代，取Logstic_2的時間序列值t_2[InitIterNum+m]賦值給t[m]，并整數量化賦值給數字證書DigitalLicense的dl_m，

二維混沌方程迭代次數為LicenceLen，生成數字證書，

所述方法使用的數據結構、函數和過程描述完畢；

其特征在于，

Step_1，利用二維混沌方程生成數字證書，初始化指紋森林，具體為

初始化二維混沌方程，設定數字證書的長度LicenceLen，調用系統過程ProLicence(LicenceLen)生成數字證書，

新建樹Tree的根結點root，初始化兄弟鏈表結點brotherLink，初始化孩子鏈表結點childLink，當添加樹的結點個數超過數字證書的長度LicenceLen時，提示新建樹結點數量已滿，將新建樹Tree的根結點root添加到指紋森林FingerprintTree中，繼續添加新的樹到指紋森林中，直到用戶選擇結束添加過程；

Step_2，提取多媒體流文件的文件結構，提取每幀畫面，記錄多媒體流文件幀的總數，具體為

分析多媒體流文件的文件結構，確定多媒體流文件的開始位置和結束位置，提取出每幀畫面，多媒體流文件FileStruct

FileStruct＝{FSection_1，FSection_2，...，FSection_i，...，FSection_n}

其中，FSection_i為提取的不包含開始位置和結束位置的第i幀畫面，n代表多媒體流文件幀的總數；

Step_3，對每幀畫面進行分割，設定每幀畫面中的保護區域，具體為

對幀畫面進行分割，劃分為區域AreaPart

AreaPart＝{ap_1，ap_2，...，ap_i，...，ap_n}

選定的區域被表示為矩陣的形式，定義如下

MatrixSegment＝{

(ms_11，ms_12，...，ms_1n)，

(ms_21，ms_22，...，ms_2n)，

…，

(ms_n1，ms_n2，...，ms_nn)}

其中，矩陣MatrixSegment是n行n列的方陣，用戶選定需要保護的區域包含在矩陣內；

Step_4，通過指紋森林提取保護區域的像素值，具體為

在選定的保護區域內，依據指紋森林中每個樹，提取保護區域內像素的值Pixel(ms_ij)賦值給Data，其中，Pixel(ms_ij)代表保護區域內矩陣位置ms_ij的像素值；

Step_5，利用數字證書對指紋森林進行二進制歸化，生成指紋序列，具體為

首先，取出指紋森林FingerprintTree的第1棵樹，對樹進行層次遍歷，遍歷的序列記為

TreeData＝{td_1，td_2，...，td_i，...，td_m}，m表示序列元素的總數

數字證書DigitalLicense，記為

DigitalLicense＝{dl_1，dl_2，...，dl_i，...，dl_n}

歸化序列ConvertData，記為

ConvertData＝{cd_1，cd_2，...，cd_i，...，cd_n}

cd_i是歸化序列的第i個元素，cd_i的初始值為0，

歸化過程op記為：cd_i＝op(td_i，dl_i)

當dl_i的數值大于等于td_i時，返回值為1，否則，返回值為0，

對指紋森林的樹進行二進制歸化，直到指紋森林中所有的樹歸化完成，將每個樹的歸化序列按順序添加到指紋序列中，獲得的畫面幀的保護區域的指紋序列為

FingerprintSequence＝{fs_1，fs_2，...，fs_i，...，fs_r}

其中，r是指紋序列的總數；

Step_6，對指紋序列進行壓縮生成多媒體文件的摘要文件，具體為

對指紋序列FingerprintSequence進行分組Group

Group＝{g_1，g_2，...，g_i，...，g_n}

其中，n代表分組的長度，

分組后的指紋序列FingerprintSequence記為

FingerprintSequence＝{Group_1，Group_2，...，Group_i，...，Group_r}

將分組后的指紋序列進行合并，生成多媒體文件的摘要文件。