抗印刷和扫描的数字水印技术研究

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1、摘要近年来随着计算机技术的飞跃发展，数字媒体存储与传输技术的进步，数字媒体的版权保护正受到日益严重的挑战，信息安全系统正变的不堪一击，传统的信息加密技术在开放的网络面前，极易被破解。同时由于技术的进步，导致各种伪劣产品、假证件随处可见。在这种情况下，一种新的版权保护、信息隐藏、商品、证件防伪技术一一数字水印技术蓬勃发展起来。数字水印技术是永久镶嵌在数字媒体中具有可鉴别性的数字信号，并且不影响数字媒体的可用性。该技术是往数字媒体中添加一定量的信息，在对原始数据作微小修改之下使之具有版权保护或者信息隐藏、防伪的功能。版权保护

2、和防伪技术一直是人们关心的热点，以往的数字水印技术主要围绕数字媒体的版权保护而进行算法设计，很少针对商品、证件的防伪应用。这主要是由于印刷和扫描过程对数字水印的攻击性太强，多数水印算法在经过D／A、A／D转换后就无法检测或者提取数字水印了。本文特别针对印刷和扫描给数字图像带来的误差的问题，设计了一种新的水印算法，综合运用了伪随机处理技术、动态自适应技术、不同应用选择不用频带处理技术、随机位置嵌入技术、多通道嵌入等技术，使得本文所设计的水印算法能够抵抗印刷和扫描的物理转换过程，同时本文所设计的水印是二值图像，能够承载大量的

3、信息，例如个人ID、机密信息、商标标识，甚至可以是一幅地图。因此本水印算法不但能够应用于数字媒体的版权保护，还能应用于保密通信、信息隐藏，更能应用于商品、证件的防伪之中。实验结果表明，本文的水印算法具有抗裁剪性能强、抗缩放性能强、抗5PEG压缩性能好、抗噪声作用好、误检率低、抗打印特性好的特点，完全能够抵抗印刷和扫描攻击，较好地满足防伪的要求，同其他防伪技术相比较，大大减少了防伪成本，扩大了数字水印的应用领域，具有很好的社会效益和经济效益。关键字：数字水印、版权保护、印刷防伪、离散余弦变换ABSTRACTWiththed

4、evelopmentofcomputertechnologyandtheadvancementofdigitalmediastorageandtransmission，itisaseriouschallengethatprotectingthecopyrightofdigitalmedia．Andatthesametime，itiseasytobreakthroughinformationsecuritysystem．Thetraditioninformationencryptiontechnologyiseasytob

5、ecrackedundertheopennetworkenvironment．Andforgerycommoditiesandcertificatescanbeseeneverywhere．SoDigitalWatermarking(DW)developsquickly．It’Sanewtechnologyofcopyrightprotection，informationhiding，forgerypreventionanddetection．DigitalWatermarkingisadigitalsignalwhic

6、hisembedintodigitalmedia，canbedetectedorextractedanddoesnotaffectthenormaluseofthedigitalmedia．Thetechnologymakesdigitalmediahasthefunctionofcop徊ghtprotectionandinformationhidingandanti—counterfeitingprintingbyembeddingaliRleinformationintoit．Copyrighrprotectiona

7、ndforgerypreventionanddetectionareofgreatsocialimportance，Inthepast，thealgorithmsofDigitalWatermarkingaredesignedmainlyforthecopyrightprotectionofdigitalmedia，notforforgeryprevention．ThemainreasonisthatprintingandscanningmaybeaffecttheDigitalWatermarkingandmakeit

8、Callnotbedetectedorextractedcorrectly．Aimingattheproblemofprintingandscanning，thepaperdesignsanewDigitalWatermarkingalgorithm．Ittakesuseofpseudo‘。randomtechnol