[發明專利]一種抗打印-掃描零水印算法

無效

• 申請號: 200910092276.6
• 申請日: 2009-09-09
• 公開（公告）號: CN101645162A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發明（設計）人: 葉天語;馬兆豐;鈕心忻;楊義先
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多媒體信號處理領域，尤其是數字圖像版權保護領域。本發明提供一種抗打印-掃描零水印算法，對需要經歷打印-掃描攻擊的數字圖像進行版權保護。

背景技術

隨著互聯網的發展，越來越多的數字產品在網絡上廣泛傳播。在許多場合，需要將網絡上的數字圖像打印出來經過處理后再重新掃描成數字圖像在網絡上傳播。如何對需要經歷打印-掃描過程的數字圖像進行版權保護便成為一個急需解決的課題。打印-掃描涉及到D/A和A/D兩次變換，會帶來添加隨機噪聲、剪切、縮放、旋轉等干擾。抗打印-掃描的數字水印算法要求對這一系列攻擊都具有很高的魯棒性。研究抗打印-掃描攻擊的水印算法具有很高的理論研究和實際應用價值。

到目前為止，絕大多數數字水印算法的魯棒性還不足夠抵抗打印-掃描攻擊，能抵抗打印-掃描攻擊的數字水印算法并不多見。查閱相關文獻資料，國內研究者目前大致已提出以下幾個抗打印-掃描攻擊的數字水印算法，見本部分末尾所列參考文獻。牛少彰、伍宏濤等人[1]對離散余弦變換域系數進行分類，通過每類中正負號數量表示水印信息。牛少彰、鈕心忻等人[2]通過調整離散余弦變換域中頻系數的次序嵌入水印信息，提取時兩次利用模糊模式識別的最大隸屬度原則判別水印信息。孫云峰、翟宏琛等人[3]利用傅里葉計算全息技術設計一種抗打印-掃描的彩色圖像數字水印系統，具有較大的水印嵌入容量。由于Walsh函數具有嚴格正交性，葛云露、年桂君等人[4]首先利用Walsh函數對原始水印進行編碼調制，然后結合人眼視覺特性在離散小波變換低頻逼近子帶自適應嵌入水印信息，實現大容量有意義水印信息的嵌入和提取。譚論正、朱寧波等人[5]提出一種適用于文檔圖像的抗打印-掃描數字水印技術，通過調整文檔圖像塊的離散小波變換域細節子帶正負號數量表示水印信息。尋找數字圖像打印-掃描前、后盡量保持穩定不變的特征量是設計此類算法的關鍵之處。

離散小波變換低頻逼近子帶聚集了原始圖像的絕大部分能量，比其他三個細節子帶具有更強的抗干擾穩定性。奇異值分解后得到的奇異值對外界擾動具有很好的穩定性。零水印算法往往利用原始載體的穩定特征產生零水印，有效解決不可見性與魯棒性之間的矛盾。零水印算法具有強魯棒性的關鍵在于所利用的特征量對外在干擾具有強穩定性。本發明利用離散小波變換低頻逼近子帶的能量聚集效應和奇異值分解的奇異值穩定性，提出一種抗打印-掃描零水印算法，旨在實現對需要經歷打印-掃描攻擊的數字圖像進行版權保護。

參考文獻

[1]牛少彰，伍宏濤，謝正程，劉歆，楊義先.抗打印掃描數字水印算法的魯棒性[J].中山大學學報(自然科學版)，2004，43(增刊2)：1-4.

[2]牛少彰，鈕心忻，楊義先，胡文慶.半色調圖像中數據隱藏算法[J].電子學報，2004，32(7)：1180-1183.

[3]孫云峰，翟宏琛，楊曉蘋，王明偉.傅立葉計算全息數字水印在彩色圖像印刷防偽中的應用[J].光電子.激光，2008，19(7)：952-955.

[4]葛云露，年桂君，王樹勛.基于Walsh編碼調制的抗打印掃描數字水印算法[J].東南大學學報(自然科學版)，2007，37(增刊I)：197-200.

[5]譚論正，朱寧波，孫星明.基于文檔圖像的抗打印-掃描數字水印技術[J].計算機應用研究，2007，24(12)：199-200，265.

發明內容

本發明的目的是提供一種抗打印-掃描零水印算法，以便實現對需要經歷打印-掃描攻擊的數字圖像進行版權保護。

為達此目的，本發明利用離散小波變換低頻逼近子帶的能量聚集效應和奇異值分解的奇異值穩定性，設計一種抗打印-掃描零水印算法。本發明的版權認證流程圖包括以下六種模塊：

A、零水印產生模塊；

B、后處理模塊；

C、零水印提取模塊；

D、相似度評價模塊；

E、閾值設置模塊；

F、版權歸屬判斷模塊。

模塊A包括以下內容：

原始圖像進行n層離散小波變換，將第n層低頻逼近子帶進行分塊奇異值分解，通過判斷兩個相鄰子塊最大奇異值的大小關系產生零水印w。

模塊B進一步包括以下內容：

對打印-掃描后輸入的數字圖像進行裁剪、旋轉校正、調整圖像采樣分辨率、調整圖像大小等操作

模塊C包括以下內容：