[發(fā)明專利]一種基于漢信碼與數(shù)字水印的防偽方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310471737.7
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN103500350A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設計）人: 姚文斌;王真
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

（一）技術領域

本發(fā)明涉及一種基于漢信碼和數(shù)字水印的防偽方法。

（二）背景技術

隨著技術的發(fā)展，二維條碼因其眾多突出的優(yōu)點，例如數(shù)據(jù)容量大、適合各種場合、不怕折、易攜帶、成本低等，廣泛應用于對商品的識別以及防偽上。通過二維碼防偽系統(tǒng)可對應產(chǎn)品一一生成加密的二維碼產(chǎn)品信息，將二維碼印刷或標貼于產(chǎn)品包裝上，用戶只需通過指定的二維碼防偽系統(tǒng)或手機軟件進行解碼檢驗，即可獲知該產(chǎn)品的正品安全信息。防偽二維碼的出現(xiàn)為商品信息的防竄改、溯源和產(chǎn)品防偽辨識提供了一種簡單便捷、也更加準確的方法。但是現(xiàn)今的二維碼都采用公開的編碼模式，容易被仿造，這就使二維碼的應用領域受到很多限制，因此，研究安全的二維碼的防偽技術將具有重大意義。

數(shù)字水印是防偽領域的重要研究手段，利用了視覺冗余或聽覺冗余特性，將秘密信息隱藏在數(shù)字媒體中，并使人們無法感知信息嵌入后媒體數(shù)據(jù)的差異。只有通過某些特定方式，才能將這些信息從宿主媒體中提取或檢測出來，以此方式來實現(xiàn)對媒體的甄別。基于這些特點，數(shù)字水印已經(jīng)成為了防偽領域的一個重要研究方向。

所以，一些學者將數(shù)字水印與一些二維條碼結合起來進行防偽技術的研究，提出了許多解決方案，均取得了顯著成果。這些研究基于一些主流的二維條碼技術：PDF417碼、QR碼、Data?Matrix碼等。

這些二維條碼都從國外引進，不能完全適應國內(nèi)應用環(huán)境，且成本較高。

為解決這個問題，本發(fā)明提出將漢信碼與數(shù)字水印結合起來進行商品的防偽，更適用于國內(nèi)的應用環(huán)境，且降低了成本。

漢信碼是我國自主研發(fā)的二維碼，其國家標準《漢信碼》(GB/T21049-2007)于2007年8月23日發(fā)布，并在2008年2月1日開始實施。漢信碼的生成與識讀系統(tǒng)全部為我國自主開發(fā)，將大大降低我國應用二維條碼技術的系統(tǒng)成本。漢信碼具有漢字編碼能力強、抗畸變、抗污損、信息容量大等優(yōu)點，支持160萬個漢字信息字符，且編碼大量漢字信息時，相同信息內(nèi)容的漢信碼符號面積遠遠低于其他條碼符號。

漢信碼的條碼結構是主要由符號版本和規(guī)格、位置檢測圖形，位置檢測圖形分割區(qū)、校正圖形、功能信息區(qū)域、編碼區(qū)域、空白區(qū)這七個部分組成的正方形陣列。對于所有版本的漢信碼符號，其空白區(qū)域和位置檢測圖形的位置都比較固定，所以當漢信碼作為水印時，由于嵌入位置確定，其空白區(qū)域和位置檢測圖形并不需要，而且會占用許多信息量，應予以去除。

而將漢信碼直接作為水印嵌入載體圖像中，其魯棒性不強，而且易被破解。所以需要對它進行置亂來增加其安全性，增強其抵抗惡意攻擊的能力。常見的置亂方法有Arnold變換和幻方變換，對比來講，Arnold變換算法簡單而且計算花費較少。

設有圖像A可用A={a(x,y),1≤x≤M,1≤y≤M}表示，對圖像A進行一次Arnold變換的方法為：

將圖像上的每一個像素點(x,y)按：進行變換。

對于水印的嵌入，目前通用的數(shù)字水印算法大都是基于變換域，例如：離散余弦變換(DCT)、離散傅里葉變換(DFT)、離散小波變換(DWT)等。其中，DWT不僅可以較好地匹配HVS(Human?Visual?System)的特性，而且與MPEG4、JPEG2000壓縮標準兼容，而且利用小波變換產(chǎn)生的水印具有良好的視覺效果，并且擁有可以抵抗多種攻擊的能力。基于DWT域的數(shù)字水印技術是目前主要的研究方向。

離散小波變換用于圖像處理，即把圖像分解成不同空間、不同頻率的子圖像，稱為子帶。圖像經(jīng)過一級小波變換后生成的四個子帶，分別為水平、垂直、對角線和低頻子帶，低頻子帶攜帶圖像大部分的能量。二級小波變換即把低頻子帶繼續(xù)分解為水平、垂直、對角、低頻四個頻率帶，最終得到七個子帶。而二級小波逆變換即此過程的倒序。

（三）發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種基于漢信碼和數(shù)字水印的防偽方法。將漢信碼作為水印信息隱藏在任意數(shù)字圖像中，然后將嵌入了條碼水印的數(shù)字圖像添加到需要防偽的商品的相關位置，檢測系統(tǒng)對防偽圖像中嵌入的條碼水印進行提取并解碼，由此獲得該商品的相關信息，從而判斷商品真?zhèn)巍?/p>

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:

將商品的詳細信息編碼成漢信碼，去掉其空白區(qū)域和位置檢測圖形，作為水印圖像，并對此水印圖像進行Arnold變換來置亂。然后，對載體圖像進行二級DWT變換，將置亂后的水印圖像嵌入到圖像的低頻子帶，再經(jīng)過二級DWT逆變換恢復出嵌入了水印的圖像。