终版改基于数字的票据防伪方法研究

1、基于数字水印的票据防伪方法研究毕业答辩姓名：崔 鑫 岩学号：2011301760033学院：印刷与包装系班级：印刷工程二班目录研究背景研究内容相关概念研究综述系统设想和算法实现算法实现与分析成果及不足研究背景数字水印技术是一门新兴的、前沿的计算机技术，涉及信息学、密码学、数学、数字图像及多媒体处理等多个领域。通过一定的算法把标志性信息隐秘地嵌入多媒体内容中，以起到版权跟踪和版权保护的作用。这种对数字媒体的微量修改多是不可见的，即通过肉眼观察几乎难以分辨是否嵌入了隐秘的信息。但这些隐秘的信息在判别媒体所有权的时候往往能起到决定性作用。研究内容1、 对打印-扫描过程进行分析，从数字图像表示的视角分

2、析其中的像素失真和几何失真。2、 介绍最低有效位水印算法（LSB），分析该算法作为水印嵌入后对打印扫描过程中典型的几何攻击旋转、缩放、裁剪的特性。3、 结合现实条件，设想一套票据防伪系统，给出系统的硬件构想与软件设计。同时，在基于前任已有的系统中提出相应的改进计划和施行方案。4、 提出一种应用于票据防伪的半脆弱数字水印算法。该算法以LSB算法作为基本架构，并通过实验分析该水印算法的有效性和各项性能。相关概念数字水印：将标识信息（即数字水印）嵌入数字载体或间接表示（修改特定区域的结构），不影响原载体的使用，也不容易被探知和再次修改。鲁棒性：是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保

3、持部分完整性并能被准确鉴别。LSB算法：将水印信息嵌入到载体图像像素值的最低有效位，也称最不显著位，改变这一位置对载体图像的品质影响最小。研究综述系统要求水印对于第一轮扫描打印鲁棒，而对后续几轮扫描打印脆弱。因此，半脆弱的数字水印算法是最有效的解决方案。系统设想和算法实现不法分子伪造图像过程票据防伪系统模型算法实现与分析视觉透明性结论：位平面修改取值在14，视觉透明性较好；5及以上时，PSNR（峰值信噪比）降到30以下，与原图差异大，可以明显感觉到水印的存在。算法实现与分析鲁棒性（缩放）结论：该算法对放大攻击具有较好的鲁棒性；对于缩小攻击，误码率往往较高，NC值也比较低。可见该水印算法对放大攻

4、击具有良好的鲁棒性，而对缩小攻击鲁棒性较差。算法实现与分析鲁棒性（邻域平均）结论：4邻域平均攻击的误码率较低，NC值也就是与原图像匹配度较高，而对于8邻域平均攻击，误码率明显要高一些，相似度也低一些。算法实现与分析鲁棒性（线性滤波）结论：低通滤波误码率明显较高，分析原因应该是低通滤波对图像的修改破坏较大，而中值滤波的提取水印图像与原图像匹配度和误码率数据都非常好。也就是说该算法对于中值滤波攻击具有相当好的鲁棒性。算法实现与分析鲁棒性（裁剪）结论：对于少量裁剪和大量裁剪来说，误码率和NC值有明显的区别。由于我们的票据防伪系统实现常遭受到的攻击是四边裁剪，所以建议水印密钥嵌入时位置可适当放在中部的位置。成果及不足成果：1、设想了一套较为完整的基于LSB算法的数字水印防伪系统框架。2、对经典的LSB水印算法进行实验、提取、检测、对比和分析。3、对所用水印算法的抗攻击鲁棒性进行了简要分析。不足：1、没能通过实际印刷来对比试验效果。2、对于App检测，未