一种适用于产品防伪的数字水印系统设计与实现

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 数字水印概念和国内外研究现状
• 1.1.2 数字水印的应用前景及其在印刷防伪领域的应用
• 1.2 论文的研究内容及结构
• 1.2.1 课题研究的主要内容
• 1.2.2 本文结构安排
• 第二章 图像数字水印技术概述
• 2.1 图像数字水印技术的基本概念和分类
• 2.1.1 图像数字水印技术的基本概念
• 2.1.2 图像数字水印技术的分类
• 2.2 数字水印的基本框架
• 2.3 图像数字水印技术的基本要求
• 2.4 数字水印的典型算法简介
• 第三章 一种双重彩色图像数字水印算法设计与实现
• 3.1 算法基础
• 3.1.1 人类视觉系统HVS概述
• 3.1.2 离散余弦变换DCT
• 3.1.3 打印—扫描对水印的影响
• 3.2 一种用于产品包装的双重彩色图像数字水印算法
• 3.2.1 载体图像预处理和水印生成
• 3.2.2 基于DCT域的双重水印的嵌入
• 3.2.3 水印的提取与验证识别
• 3.3 试验结果及分析
• 第四章 双重图像数字水印提取算法在DSP上的实现
• 4.1 主处理器及开发平台
• 4.1.1 DSP处理器
• 4.1.2 TMS320VC5509 DSP介绍
• 4.1.3 CCS集成开发环境
• 4.1.4 SEED-DSK5509开发板介绍
• 4.2 双重图像数字水印提取系统在DSP上的实现
• 4.2.1 数字水印提取算法的软件代码结构
• 4.2.2 水印代码的调试与仿真
• 第五章 用于产品包装防伪的水印提取系统方案设计与硬件开发实现
• 5.1 系统总设计
• 5.2 硬件开发实现
• 5.2.1 需求分析及芯片的选取
• 5.2.2 硬件功能结构设计
• 5.2.3 电路设计与实现
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果
• 附录1 水印的生成与嵌入Embed.m
• 附录2 水印的提取与识别Extract.m