印刷品防偽的新技術(shù):數(shù)字水印(下)

印前頻道 - 防偽 來源:中國設計在線 作者:hccm 2010-07-19

       ①基于半色調(diào)圖像的數(shù)字水印技術(shù)是將不可見的數(shù)字信息嵌入到一幅半色調(diào)圖像中,通過掃描該半色調(diào)圖像并實施一定的提取算法來獲得嵌入的水印信息。其中的一種技術(shù)是使用兩個不同的抖動矩陣來產(chǎn)生順序抖動半色調(diào)圖像,由于這兩個不同的抖動矩陣所具有的不同統(tǒng)計特性,因此可以檢測到水印是否存在。

       ②第二種技術(shù)是利用向量量化將水印嵌入到誤差擴散半色調(diào)圖像的最低有效位(LSB)上。

       ③第三種技術(shù)是在順序抖動或誤差擴散圖像中,把水印數(shù)據(jù)隱藏在隨機的位置,通過自套牢或成對套牢技術(shù)來改變這些隨機位置的像素值來實現(xiàn)信息的隱藏

       ④第四種技術(shù)是將水印數(shù)據(jù)隱藏在誤差擴散圖像里,使用誤差擴散的方法來減輕因隱藏數(shù)據(jù)而帶來的圖像失真,以使圖像獲得良好的視覺效果。在上述方法中,盡管被隱藏的數(shù)據(jù)本身也是圖像,但這些算法并沒有提供直接在半色調(diào)圖像上觀察這些被隱藏的圖像的方法。

       ⑤另一類技術(shù)是將被隱藏的可視圖像嵌入兩幅或多幅半色調(diào)圖像中,當把這兩幅圖像進行疊合時,被隱藏的圖像就可直接顯現(xiàn)出來。其中的一種技術(shù)是運用隨機網(wǎng)屏或共軛網(wǎng)屏來將被隱藏的信息嵌入到半色調(diào)圖像中。因為共軛所具有的性質(zhì),當兩幅半色調(diào)圖像被疊合在一起時,被隱藏的信息將會呈現(xiàn)出來(其效果圖如圖4所示)。

       ⑥另一種技術(shù)是考慮噪聲平衡誤差擴散和交替使用不同的誤差擴散核擴散的半色調(diào)數(shù)字水印技術(shù)。

       ⑦還有人使用一種基于半色調(diào)技術(shù)的人眼視覺系統(tǒng)模型,提出了直接二進制位搜索(DirectBinarySearch,DBS)的方法。DBS用于半色調(diào)圖像的設計,以實現(xiàn)最優(yōu)化的視覺效果質(zhì)量與水印的檢測。

       3,結(jié)果討論

       我們用Matlab6,5編程模擬實現(xiàn)了256級灰度圖像lena的誤差擴散加網(wǎng)(使用的是Jarvis-Nike誤差擴散核)得到半色調(diào)圖像,并使用不同的數(shù)字水印嵌入算法分別得到了含有水印信息的半色調(diào)圖像。

使用的水印嵌入技術(shù)是把水印數(shù)據(jù)隱藏在誤差擴散圖像中隨機的位置(位置由密鑰決定),通過自套牢來改變這些隨機位置的像素值來實現(xiàn)信息的隱藏。所得到的含有水印的半色調(diào)圖像與原Iena半色調(diào)圖像圖3一b相比較,可以看到相當于在原圖中加入一些噪聲,當嵌入的水印信息不大,在HVS的對比度限定范圍內(nèi)時,是不會改變其視覺效果的。使用的水印嵌入技術(shù)則是根據(jù)原半色調(diào)圖像和水印圖像的特征將水印信息嵌入到原半色調(diào)圖像得到含有水印信息的半色調(diào)圖像,當將所得的圖像與原來的半色調(diào)圖像疊加時,就可以再現(xiàn)水印圖像。

       在實驗條件下,將所得到的圖像打印、掃描、預處理后根據(jù)對應的水印提取算法,可以分別提取出對應的水印圖像。在實驗中,水印除了使用圖中的二值圖片外,我們還使用了文本、武漢大學;盏榷嫉玫搅藵M意的結(jié)果。

       美國Digimarc公司率先在1995年推出的媒體橋(mediabrldge)技術(shù)就以插件形式集成到Phot0Sh0P和CorelDraw圖像處理軟件中。

隨后,又推出了開拓訪問Internet的一條新途徑-通過在雜志廣告、產(chǎn)品包裝、目錄甚至各類票據(jù)中隱藏不可見的數(shù)字水印。用戶將這些傳統(tǒng)媒體放在網(wǎng)絡攝像機(webcamera)前,就可以直接將用戶帶到與印刷圖像內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡站點,并在計算機上顯示出產(chǎn)品的相關(guān)信息。英國Signum公司推出的VerlData系列軟件,用不可見的水印阻止商標的盜版以及重要文檔的偽造、盜版和未授權(quán)的更改。瑞士AlpVision公司專為打印文檔設計的SafePaper軟件則可嵌在MicrosoftWord軟件中。它將水印信息(如商標專利名字金額等)隱藏到打印紙內(nèi),以此來證明該文檔的真?zhèn)。日本的IBM東京研究實驗室提出了用數(shù)據(jù)隱藏作為解決方案來鑒定數(shù)字化照片的來源,證實數(shù)字化照片的完整性,判斷照片是否被篡改以及定位篡改的地方。

       我國的有關(guān)部門研究人員正在加緊數(shù)字水印印刷防偽技術(shù)的研究工作,大連理工大學研究的數(shù)字水印防偽印刷技術(shù)可以實現(xiàn)在印刷圖像中加入數(shù)字水印,并且可以通過掃描儀和專用軟件完成印刷圖像中數(shù)字水印的自動檢測。上海阿須數(shù)碼技術(shù)有限公司也推出了有自主知識產(chǎn)權(quán)的圖像數(shù)字水印軟件ASSureImageMark2,0:成都宇飛信息工程有限責任公司研究的印刷打印數(shù)字水印技術(shù)已得到商業(yè)化應用,并于2004年4月1日獲得”國家科技型中小型企業(yè)創(chuàng)新基金”的資助。標志著我國數(shù)字水印技術(shù)的研究已經(jīng)進入實質(zhì)性階段,其研發(fā)與應用水平與國際先進水平的差距逐步縮小。

       最為一種較新的技術(shù)-數(shù)字水印在印刷領域中的應用是一個新的方向,我們相信,數(shù)字水印技術(shù)將在防偽印刷領域發(fā)揮越來越大的作用,并會帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。但是我們應同時看到目前市場上用于印刷品防偽的數(shù)字水印產(chǎn)品在技術(shù)上還不成熟,仍有大量的研究工作要做。

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