基于DSP的印刷数字水印系统设计

电子科技大学硕士学位论文基于DSP的印刷数字水印系统设计姓名：晏飞申请学位级别：硕士专业：信息与通信工程指导教师：彭启琮20090501基于DSP的印刷数字水印系统设计作者：晏飞学位授予单位：电子科技大学相似文献(10条)1.学位论文王晓建基于DSP的印刷数字水印算法设计2009印刷品是传递信息的重要途径之一，而印刷行业目前对版权进行保护的手段相对成本较高，如果可以将数字水印应用于印刷品的版权保护上，将极大地降低防伪的成本并提高其安全性。本文以使用数字水印进行印刷品防伪为研究重点，选择奇异值分解作为水印的载体，以克服印刷、扫描过程中造成的信息失真。同时，针对应用的不同场合中对水印算法的速度、精度以及系统成本的不同要求，提出了两个水印算法：一是基于混沌序列和奇异值分解的无意义印刷数字水印算法，用于快速大量检测水印的场合；二是基于奇异值分解的有意义印刷数字水印算法，适用于检测结果要求高精度、高可靠性的情况。必要时使用这两种算法进行高低搭配检测，有很好的实用性。同时针对两种算法的不同，设计了两套不同的系统方案：一种是基于TMS320VC5509A的无意义数字水印监测系统。这套方案的特点在于能够快速地检测印刷品的真伪，功耗小，便于携带。另一种是基于TMS320DM642处理器的有意义数字水印监测系统，该套方案能够更加准确、直观地对印刷品进行检测和认证。在文章的最后，对本文的算法进行了详细的测试以及比较。实验证明、这两种算法能满足检测的需求，并较目前常用的算法有更高的精度。2.会议论文王嘉璐.王慧琴一种用于印刷品防伪的数字水印算法2009信息时代的到来促进了数字水印技术在数字媒体版权防伪中的应用，进行图文信息传播和复制的印刷行业也在寻求—种低成本、更有效的新的防伪技术，因而人们提出将数字水印技术应用到印刷防伪中。在分析图像经历打印扫描后几何和像素点失真情况的基础上，提出一种基于奇异值分解的印刷品数字水印防伪算法。该方法是将彩色图像的RGB各分量进行奇异值分解，利用宿主图像与二值条码的信息熵比值控制水印嵌入强度。当图像打印扫描后，通过对其进行Radon变换实现水印的提取，并且对提取的条码信息进行了量化修正，从而达到检测印刷品真伪的目的。3.学位论文陈芳数字水印在印刷品防伪中的应用研究2006随着多媒体技术的日益发展，高性能打印机和扫描仪的不断出现，制假、造假、盗版等行为日益猖獗。传统的印刷品防伪技术存在着成本高、技术复杂、应用面窄的缺点，假冒伪劣产品严重侵害了生产者和消费者的利益。与其它印刷品防伪技术相比较，数字水印技术应用于印刷品图文防伪方面成本低、实现简单，是一项对传统印刷品防伪技术的有意义的发展和改进。本文研究了现有的数字水印技术，分析了打印、扫描过程对印刷品产生的失真及其原因，针对文本印刷品和图像印刷品分别给出了不同的水印算法：(1)根据文本文件中没有冗余信息的特点，本文建立一套与系统字模差别非常小的私有字模的策略实现信息隐藏；(2)对于彩色图像印刷品，本文选用在与设备无关的CIE1976L*a*b*颜色空间的亮度分量中嵌入水印，给出了基于图像置乱和M离散小波变换的数字水印算法，将水印信息自适应地嵌入到二、三层小波系数中纹理复杂的部分，增强水印的鲁棒性；(3)根据图像经过átrous小波变换后，低频分量、各层高频分量分辨率与原始图像的分辨率相同的特点，以及基于融合的数字水印技术恢复出的水印质量高的特点，把扩频后的水印融合到载体图像的átrous离散小波变换后的低频分量中能量高的部分，增强了水印的安全性。在(2)、(3)中水印提取中借鉴多传感器图像融合技术的思想，把从多个通道中提取的子水印相互加强，以得到最好的水印提取效果。实验中利用Matlab6.1软件编程实现水印嵌入、提取算法，使用高精度的HPColorLaserJet5550打印机、EPSONPerfection1200PHOTO扫描仪完成打印、扫描处理，对算法性能进行实验测试。实验结果表明本文提出的数字水印算法在经过打印、扫描后均能提取出有效的水印信息。4.期刊论文张丽强.谭吉春.王晓峰.ZhangLiqiang.TanJichun.WangXiaofeng可用于印刷品防伪的数字水印算法-信息安全与通信保密2006,(6)文献已报道多种可用于印刷品防伪的数字水印算法.由于打印/扫描过程的特殊性,使得其中有些算法的水印检测效果达不到实用要求.文章在研究打印/扫描对数字图像所引起的失真的规律基础上,提出了一种在离散傅里叶变换(DFT)域实现的、可用于印刷品防伪的数字水印嵌入算法.实验结果表明:不需原始图像,即可检测出用此算法嵌入印刷图像中的不可见标记.5.学位论文黄宇鹏基于DSP的采用Hadamard变换的数字水印防伪检测技术的研究和实现2008因特网的飞速发展和多媒体技术的日新月异，催生了在开放式的数字化网络环境中的数字媒体版权保护技术——数字水印。数字水印作为一种崭新的信息隐藏技术，是信息安全领域的一个新的研究方向。本文主要研究抗打印扫描的数字水印算法，并提出了一种基于Hadamard变换的数字水印防伪检测技术，然后通过Ti的DSP芯片实现了数字水印的检测和提取。现代高端智能手机的核心大量采用了高性能的DSP芯片，本文的意义在于有力地推动了下一代的智能手机在印刷品防伪检测领域上的应用。本文首先回顾了10年来数字水印技术的历史和发展历程，简单介绍了数字水印技术的研究现状，借此进一步分析说明了数字水印技术在防伪检测领域上的应用。随后，从总体上论述了数字水印技术的分类、经典算法和评估标准。在此基础上，详细研究了基于Hadamard变换的数字水印算法及算法的e语言实现。采用8×8分块技术的Hadamard变换数字水印算法是本文提出数字水印防伪技术的核心。围绕这个核心和抗打印扫描等方面的要求，本文借助扩频和Arnold置乱技术，同基于Hadamard变换的数字水印算法进行组合，进一步提高了算法的鲁棒性和水印的可见性。为了有效地抵抗打印扫描过程带来的失真影响，本文采用了一序列预处理技术，包括扫描后图像的缩放、裁剪、旋转矫正、图像的亮度和对比调整等。其中，图像的旋转矫正过程，运用了Sobel边缘检测算子，Radon变换求倾斜角以及新一代快速旋转算法。本文的最后，先采用VC++．NET开发平台设计了一个PC终端软件实现了数字水印算法，然后采用SpectrumDigitalDM642VER2评估板，基于C64xDSP内核和DSP/BIOS实时系统，实现了数字水印的提取和检测。实验结果表明，本文设计的数字水印技术方案能有效地嵌入和提取水印，在印刷品防伪检测上取得了令人满意的效果。6.学位论文宋玉杰数字图象水印及其在印刷品防伪中的应用2002该文围绕目前数字水印领域存在的一些主要问题开展了深入的研究,并提出了一些新的水印算法和解决方案：1.在对现有国际同行方法进行归纳总结的基础上,分别从公开方法与私有方法两大类对水印技术分别进行了比较研究,攻击方法涉及了目前国际研究领域公开承认的几乎所有攻击.这项研究不仅对促进水印技术的标准化具有重要的学术意义,而且对实际用户选择适合不同实际应用场合的方法也具有非常重要的参考价值.2.对数字水印技术在印刷品防伪中的应用进行了研究.主要贡献在于：一、在证件防伪的场合,找出了打印扫描过程中的近似不变量,将数字水印与该不变量捆绑在一起,从而设计出对于打印扫描鲁棒的数字水印算法.二、在商标防伪场合,将数字水印技术与隐形无色荧光油墨印刷技术结合,从一个全新角度提出了一种综合防伪方案.其中设计的数字水印技术是一种对于一轮印刷扫描鲁棒而对两轮印刷扫描脆弱的半脆弱性水印技术.目前,该方案已经应用于实际场景中.3.在脆弱性数字水印研究领域,提出了一种通用的基于LUT（LookUpTable）的脆弱性数字水印框架,在该框架下提炼出脆弱性水印算法中的一些一般特征,包括水印选择、水印预处理与篡改检测;图像特征选择与篡改的客观检测准则,最后在该框架提出了一种与压缩标准无关的内容完整性验证方案.7.学位论文郭宏瑞印刷品防伪新技术研究2006本文对印刷品防伪新技术进行了研究。主要内容包括：1．基于光学傅立叶变换光路实现信息扩散，采用多灰阶记录原理制作耐损型二维条形码标签；并通过实验验证了可机读多灰阶标签的耐损性和实用性。实验表明：多灰阶标签的局部破损面积达到30％的情况，利用本文提出的检测技术仍可正确解读标签中记录的信息。2．采用紫外加速老化实验方法，分析二维彩色条形码的褪色规律。基于RGB三基色直方图和概率统计原理，提出能有效校正颜色失真、正确机读二维条形码的“自适应阈值法”。实验表明：对于紫外25小时加速老化后的褪色条形码，“自适应阈值法”的机读误码率≤0.05％。3．在Matlab平台上对文献报道的三种抗打印扫描数字水印算法进行了实验验证，分析、比较了三种算法用于证件照片防伪的优点及存在的问题。8.学位论文宋胜凯应用于印刷域商标防伪的数字水印技术的研究2006数字水印技术是一种在数字作品中，以可见或不可见的方式嵌入数字化信息(被称为水印)，且水印的嵌入不影响原始数字作品的自身价值和正常使用，需要时可以通过算法提出该数字化信息的技术。数字水印技术为解决数字产品的侵权问题提供了一个有效的解决途径，因而成为当前的研究热点。版权保护和印刷品的防伪问题在当前社会的重要性不言而喻，一直以来，数字水印技术的研究都是侧重于数字版权的保护，对防伪应用的研究还很少。本文围绕数字水印印刷品防伪的应用背景和研究现状，重点研究了用于印刷域商标防伪的，基于空域相关特性的数字水印算法，同时，采用可重用设计方法，设计实现了便携式的商标真伪检测器，论文的主要贡献包括：1．在分析印刷(D/A)扫描(A/D)特性和大量实验的基础上，提出了一种可用于印刷域商标防伪的一次鲁棒二次脆弱的数字图像水印算法。采用正交试验方法，对控制嵌入水印强度的参数进行优化，使算法的特性满足防伪的要求。2．根据检测算法，采用可重用设计方法，实现了“基于数字水印技术的商标真伪检测器”的实际系统。将水印检测算法利用全硬件实现，有利于将其设计成可重用的知识产权核(IPcore)，不仅对算法进行了有效的知识产权保护，也为这种新颖的商标防伪方法的推广应用带来了便利。针对此系统当前存在的不足，提出了进一步展望及改进思路。9.学位论文王庆武数字水印及其在电子印章中的应用2007随着多媒体技术的日益发展和高性能打印机、扫描仪的不断出现，印刷品盗版、制假、造假等行为日益猖獗，假冒伪劣产品严重侵害了生产者和消费者的利益。传统的印刷品防伪技术存在着成本高、技术复杂、应用面窄等缺点。如何保证印刷品的安全已成为一个热点问题。数字水印作为一种新兴的信息隐藏技术，与其它印刷品防伪技术相比较，应用于印刷品图文防伪方面，具有成本低、实现简单等优点，是一项对传统印刷品防伪技术有意义的发展和改进。本文在分析打印扫描对图像影响的基础上，研究了现有的抗打印扫描数字水印算法，并对其进行了改进。为增强抗打印扫描数字水印的鲁棒性，对待嵌入水印的图像先进行一次打印扫描，以滤除冗余信息，保留图像的轮廓；对水印进行扩展，提高水印的嵌入容量，并采用投票制度提取水印；根据打印扫描能保持图像纹理特征的特点，引入纹理的概念，选择在纹理丰富的区域嵌入水印。为使水印既具有鲁棒性又具有不可见性，使水印的嵌入强度随着原始图像DCT变换系数的改变而变化。在嵌入水印时，对DCT系数进行分块处理，增加嵌入水印的位数，提高了算法的鲁棒性。最后，通过实验验证了该算法的有效性。其次，本文研究了电子印章的设计原理，采用基于数字水印和数字签名的电子印章方案。该方案首先计算待传送公文的摘要，并对摘要进行签名，然后根据签名生成水印，将水印嵌入印章图像中，形成电子印章。印章验证时，先在印章图像中提取水印，根据水印生成算法反算出签名，然后计算出签名对应的摘要，与公文生成的摘要比对。如果两者一致说明公文没有被篡改，反之说明被修改。最后将前述水印算法应用于电子印章中，使其增加了抗打印扫描性能。10.期刊论文葛云露.年桂君.王树