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防伪新技术:数字水å°(下)
2007-11-28 10:06  ???:2127

  纵观以往数字水å°åœ¨å°åˆ·å“防伪方é¢çš„研究工作,å¯æŸ¥é˜…资料并ä¸å¤šã€‚现有的基于åŠè‰²è°ƒå›¾åƒçš„æ•°å­—æ°´å°æŠ€æœ¯å¤§è‡´æœ‰ä»¥ä¸‹å‡ ç§ï¼š

  ①基于åŠè‰²è°ƒå›¾åƒçš„æ•°å­—æ°´å°æŠ€æœ¯æ˜¯å°†ä¸å¯è§çš„æ•°å­—ä¿¡æ¯åµŒå…¥åˆ°ä¸€å¹…åŠè‰²è°ƒå›¾åƒä¸­ï¼Œé€šè¿‡æ‰«æ该åŠè‰²è°ƒå›¾åƒå¹¶å®žæ–½ä¸€å®šçš„æå–算法æ¥èŽ·å¾—嵌入的水å°ä¿¡æ¯ã€‚其中的一ç§æŠ€æœ¯æ˜¯ä½¿ç”¨ä¸¤ä¸ªä¸åŒçš„抖动矩阵æ¥äº§ç”Ÿé¡ºåºæŠ–动åŠè‰²è°ƒå›¾åƒï¼Œç”±äºŽè¿™ä¸¤ä¸ªä¸åŒçš„抖动矩阵所具有的ä¸åŒç»Ÿè®¡ç‰¹æ€§ï¼Œå› æ­¤å¯ä»¥æ£€æµ‹åˆ°æ°´å°æ˜¯å¦å­˜åœ¨ã€‚

     ②第二ç§æŠ€æœ¯æ˜¯åˆ©ç”¨å‘é‡é‡åŒ–将水å°åµŒå…¥åˆ°è¯¯å·®æ‰©æ•£åŠè‰²è°ƒå›¾åƒçš„最低有效ä½(LSB)上。

     ③第三ç§æŠ€æœ¯æ˜¯åœ¨é¡ºåºæŠ–动或误差扩散图åƒä¸­ï¼ŒæŠŠæ°´å°æ•°æ®éšè—在éšæœºçš„ä½ç½®ï¼Œé€šè¿‡è‡ªå¥—牢或æˆå¯¹å¥—牢技术æ¥æ”¹å˜è¿™äº›éšæœºä½ç½®çš„åƒç´ å€¼æ¥å®žçŽ°ä¿¡æ¯çš„éšè—(效果图如图3所示)。

     ④第四ç§æŠ€æœ¯æ˜¯å°†æ°´å°æ•°æ®éšè—在误差扩散图åƒé‡Œï¼Œä½¿ç”¨è¯¯å·®æ‰©æ•£çš„方法æ¥å‡è½»å› éšè—æ•°æ®è€Œå¸¦æ¥çš„图åƒå¤±çœŸï¼Œä»¥ä½¿å›¾åƒèŽ·å¾—良好的视觉效果。在上述方法中,尽管被éšè—çš„æ•°æ®æœ¬èº«ä¹Ÿæ˜¯å›¾åƒï¼Œä½†è¿™äº›ç®—法并没有æ供直接在åŠè‰²è°ƒå›¾åƒä¸Šè§‚察这些被éšè—的图åƒçš„方法。

   ã€€ ⑤å¦ä¸€ç±»æŠ€æœ¯æ˜¯å°†è¢«éšè—çš„å¯è§†å›¾åƒåµŒå…¥ä¸¤å¹…或多幅åŠè‰²è°ƒå›¾åƒä¸­ï¼Œå½“把这两幅图åƒè¿›è¡Œå åˆæ—¶ï¼Œè¢«éšè—的图åƒå°±å¯ç›´æŽ¥æ˜¾çŽ°å‡ºæ¥ã€‚其中的一ç§æŠ€æœ¯æ˜¯è¿ç”¨éšæœºç½‘å±æˆ–共轭网å±æ¥å°†è¢«éšè—çš„ä¿¡æ¯åµŒå…¥åˆ°åŠè‰²è°ƒå›¾åƒä¸­ã€‚因为共轭所具有的性质,当两幅åŠè‰²è°ƒå›¾åƒè¢«å åˆåœ¨ä¸€èµ·æ—¶ï¼Œè¢«éšè—çš„ä¿¡æ¯å°†ä¼šå‘ˆçŽ°å‡ºæ¥(其效果图如图4所示)。

     ⑥å¦ä¸€ç§æŠ€æœ¯æ˜¯è€ƒè™‘噪声平衡误差扩散和交替使用ä¸åŒçš„误差扩散核扩散的åŠè‰²è°ƒæ•°å­—æ°´å°æŠ€æœ¯ã€‚

     ⑦还有人使用一ç§åŸºäºŽåŠè‰²è°ƒæŠ€æœ¯çš„人眼视觉系统模型,æ出了直接二进制ä½æœç´¢(DirectBinarySearch,DBS)的方法。DBS用于åŠè‰²è°ƒå›¾åƒçš„设计,以实现最优化的视觉效果质é‡ä¸Žæ°´å°çš„检测。

     3,结果讨论

  我们用Matlab6,5编程模拟实现了256级ç°åº¦å›¾åƒlena(图3一a)的误差扩散加网(使用的是Jarvis―Nike误差扩散核)得到åŠè‰²è°ƒå›¾åƒ(图3一b),并使用ä¸åŒçš„æ•°å­—æ°´å°åµŒå…¥ç®—法分别得到了å«æœ‰æ°´å°ä¿¡æ¯çš„åŠè‰²è°ƒå›¾åƒï¼šå¦‚图3一c和图4一b。

  图3一c中使用的水å°åµŒå…¥æŠ€æœ¯æ˜¯æŠŠæ°´å°æ•°æ®éšè—在误差扩散图åƒä¸­éšæœºçš„ä½ç½®(ä½ç½®ç”±å¯†é’¥å†³å®š),通过自套牢æ¥æ”¹å˜è¿™äº›éšæœºä½ç½®çš„åƒç´ å€¼æ¥å®žçŽ°ä¿¡æ¯çš„éšè—。所得到的å«æœ‰æ°´å°çš„åŠè‰²è°ƒå›¾åƒä¸ŽåŽŸIenaåŠè‰²è°ƒå›¾åƒå›¾3一b相比较,å¯ä»¥çœ‹åˆ°ç›¸å½“于在原图中加入一些噪声,当嵌入的水å°ä¿¡æ¯ä¸å¤§ï¼Œåœ¨HVS的对比度é™å®šèŒƒå›´å†…时,是ä¸ä¼šæ”¹å˜å…¶è§†è§‰æ•ˆæžœçš„。图4一b中使用的水å°åµŒå…¥æŠ€æœ¯åˆ™æ˜¯æ ¹æ®åŽŸåŠè‰²è°ƒå›¾åƒå’Œæ°´å°å›¾åƒçš„特å¾å°†æ°´å°ä¿¡æ¯åµŒå…¥åˆ°åŽŸåŠè‰²è°ƒå›¾åƒå¾—到å«æœ‰æ°´å°ä¿¡æ¯çš„åŠè‰²è°ƒå›¾åƒ(图4一b),当将所得的图åƒä¸ŽåŽŸæ¥çš„åŠè‰²è°ƒå›¾åƒå åŠ æ—¶ï¼Œå°±å¯ä»¥å†çŽ°æ°´å°å›¾åƒã€‚

     在实验æ¡ä»¶ä¸‹ï¼Œå°†æ‰€å¾—到的图åƒæ‰“å°ã€æ‰«æã€é¢„处ç†åŽæ ¹æ®å¯¹åº”çš„æ°´å°æå–算法,å¯ä»¥åˆ†åˆ«æå–出对应的水å°å›¾åƒã€‚在实验中,水å°é™¤äº†ä½¿ç”¨å›¾ä¸­çš„二值图片外,我们还使用了文本ã€æ­¦æ±‰å¤§å­¦æ ¡å¾½ç­‰éƒ½å¾—到了满æ„的结果。

     美国Digimarcå…¬å¸çŽ‡å…ˆåœ¨1995年推出的媒体桥(mediabrldge)技术就以æ’件形å¼é›†æˆåˆ°Phot0Sh0På’ŒCorelDraw图åƒå¤„ç†è½¯ä»¶ä¸­ã€‚

  éšåŽï¼ŒåˆæŽ¨å‡ºäº†å¼€æ‹“访问Internet的一æ¡æ–°é€”径――通过在æ‚志广告ã€äº§å“包装ã€ç›®å½•ç”šè‡³å„类票æ®ä¸­éšè—ä¸å¯è§çš„æ•°å­—æ°´å°ã€‚用户将这些传统媒体放在网络摄åƒæœº(webcamera)å‰ï¼Œå°±å¯ä»¥ç›´æŽ¥å°†ç”¨æˆ·å¸¦åˆ°ä¸Žå°åˆ·å›¾åƒå†…容相关è”的网络站点,并在计算机上显示出产å“的相关信æ¯ã€‚英国Signumå…¬å¸æŽ¨å‡ºçš„VerlData系列软件,用ä¸å¯è§çš„æ°´å°é˜»æ­¢å•†æ ‡çš„盗版以åŠé‡è¦æ–‡æ¡£çš„伪造ã€ç›—版和未授æƒçš„更改。瑞士AlpVisionå…¬å¸ä¸“为打å°æ–‡æ¡£è®¾è®¡çš„SafePaper软件则å¯åµŒåœ¨MicrosoftWord软件中。它将水å°ä¿¡æ¯(如商标专利å字金é¢ç­‰)éšè—到打å°çº¸å†…,以此æ¥è¯æ˜Žè¯¥æ–‡æ¡£çš„真伪。日本的IBM东京研究实验室æ出了用数æ®éšè—作为解决方案æ¥é‰´å®šæ•°å­—化照片的æ¥æºï¼Œè¯å®žæ•°å­—化照片的完整性,判断照片是å¦è¢«ç¯¡æ”¹ä»¥åŠå®šä½ç¯¡æ”¹çš„地方。

     我国的有关部门研究人员正在加紧数字水å°å°åˆ·é˜²ä¼ªæŠ€æœ¯çš„研究工作,大连ç†å·¥å¤§å­¦ç ”究的数字水å°é˜²ä¼ªå°åˆ·æŠ€æœ¯å¯ä»¥å®žçŽ°åœ¨å°åˆ·å›¾åƒä¸­åŠ å…¥æ•°å­—æ°´å°ï¼Œå¹¶ä¸”å¯ä»¥é€šè¿‡æ‰«æ仪和专用软件完æˆå°åˆ·å›¾åƒä¸­æ•°å­—æ°´å°çš„自动检测。上海阿须数ç æŠ€æœ¯æœ‰é™å…¬å¸ä¹ŸæŽ¨å‡ºäº†æœ‰è‡ªä¸»çŸ¥è¯†äº§æƒçš„图åƒæ•°å­—æ°´å°è½¯ä»¶ASSureImageMark2,0:æˆéƒ½å®‡é£žä¿¡æ¯å·¥ç¨‹æœ‰é™è´£ä»»å…¬å¸ç ”究的å°åˆ·æ‰“å°æ•°å­—æ°´å°æŠ€æœ¯å·²å¾—到商业化应用,并于2004å¹´4月1日获得â€å›½å®¶ç§‘技型中å°åž‹ä¼ä¸šåˆ›æ–°åŸºé‡‘â€çš„资助。标志ç€æˆ‘国数字水å°æŠ€æœ¯çš„研究已ç»è¿›å…¥å®žè´¨æ€§é˜¶æ®µï¼Œå…¶ç ”å‘与应用水平与国际先进水平的差è·é€æ­¥ç¼©å°ã€‚

     最为一ç§è¾ƒæ–°çš„技术――数字水å°åœ¨å°åˆ·é¢†åŸŸä¸­çš„应用是一个新的方å‘,我们相信,数字水å°æŠ€æœ¯å°†åœ¨é˜²ä¼ªå°åˆ·é¢†åŸŸå‘挥越æ¥è¶Šå¤§çš„作用,并会带æ¥å¯è§‚çš„ç»æµŽæ•ˆç›Šå’Œç¤¾ä¼šæ•ˆç›Šã€‚但是我们应åŒæ—¶çœ‹åˆ°ç›®å‰å¸‚场上用于å°åˆ·å“防伪的数字水å°äº§å“在技术上还ä¸æˆç†Ÿï¼Œä»æœ‰å¤§é‡çš„研究工作è¦åšã€‚