一种适用于产品防伪的数字水印系统设计与实现

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1、摘要摘要自1993年数字水印的概念被提出后，数字水印技术日益成为了一个非常活跃的研究领域，被广泛应用到广播监视、所有者鉴别、所有权验证、操作跟踪、内容认证、拷贝控制和设备控制等方面，并在不断发展。本文综述了数字水印技术及其背景和应用，特别研究了以图像为载体的数字水印技术，包括概念、分类、基本框架、技术要求和典型算法。在此基础上，主要做了以下的工作：1．提出并设计一种彩色图像数字水印算法，使用MATLAB实现并验证。使得通过该算法嵌入水印的图像可以被印刷，且能在扫描后提取其中的水印并识别。因而可以被使用在产品的外包装上，用于鉴别产品真伪和携带产品序列号。该算法包括水

2、印的生成与嵌入、提取与识别。其中生成与嵌入部分实现对载体图像嵌入鲁棒和脆弱两个水印，两个水印均为不可见水印。提取识别部分实现在已被印刷的图片扫描后，对两个水印的提取，并且通过脆弱水印实现对产品的真伪鉴定；通过鲁棒水印实现对产品序列号的提取。该部分主要涉及算法理论及仿真实现。2．将提出的算法的水印提取识别部分移植到数字信号处理器(DSP)上，用C语言编程实现。该软件以DSP为核心，可以实现对待识别图像的水印提取与识别。该部分主要涉及软件设计与编程实现。3．设计并实现数字水印的嵌入式提取识别系统。设计了一个基于DSP的嵌入式系统，对外提供标准的数据接口，可对信息采集设

3、备采集的图像信息数据进行分析，对该信息中的水印进行识别和鉴定。该部分主要涉及系统方案的设计和硬件的开发。关键词：数字水印，产品包装，DSP，HVS，DCTABSTRACTSincetheconceptofdigitalwatermarkwasproposedin1993，thedigitalwatermarktechniquebecomesaveryactiveresearchfield，andithasbeenwidelyusedinapplicationssuchasbroadcastsurveillance,proprietordifferentiation

4、,ownershipvalidation,operationscout,contentauthentication,copycontrolandSOon．Thistechniqueisprogressingnowadays．Digitalwatermarktechniqueaswellasitsbackgroundandapplicationsisintroducedinthispaper．Watermarkembeddedinimageisspeciallyemphasized，includingitsconcept，sort，basicflame，techni

5、querequirementsandtypicalalgorithm．Basedonthesefoundations，mainworksbelowaredone：1．Proposeanddesignadigitalwatermarkingalgorithmwhichisusedincolorimage．RealizeitinMATLABandvalidateit．Inthisalgorithm,imageembeddedwithwatermarkcallbeprinted，andthewatermarkCanbeextractedaswellasidentifie

6、dafterscanning．Therefore，thismethodCanbeusedinproductcasing,inordertodistinguishfakeandcarrytheserialnumberofproduct．Thereareseveralprocessstepsaswatermarkgeneration,embedding,extractionandvalidation．Bothrobustandfragilewatermarkareembeddedincarrierimagewhenembeddingworkisdone，meyarea

7、llinvisible．Inextractionprocess，thetwowatermarksareextractedfromtheimagescannedin．Thefragilewatermarkcantellwhethertheproductisafakeone．Ifnot,productserialnumbercanbegottenfromtherobustwatermark．Thispartismainlyaboutalgorithmdesignandrealization．2．Replantthewatermarkextractionpartinth

8、ealgo