伪随机信息空域调制的印刷量子点水印编码方法技术

本发明专利技术公开了伪随机信息空域调制的印刷量子点水印编码方法，包括(1)数据规范化编码；(2)信息加密；(3)三重检纠错编码；(4)印刷量子点点云原图；(5)图像尺度匹配及分区复制；(6)分区伪随机置乱；(7)非关联盲植入载体图像。本发明专利技术是基于印刷量子点的信息隐藏及其可靠性编码方法，是一种可隐藏在印刷图像中的防伪标识、图像或文本信息的可靠的、安全的信息防伪、信息隐藏和信息增值服务技术的编码方法，该编码方法克服了现有半色调信息防伪技术在抗复制、抗破损的缺陷，以及信息植入方法简便性方面存在的不足。

【技术实现步骤摘要】
伪随机信息空域调制的印刷量子点水印编码方法
本专利技术涉及印刷防伪领域，具体为一种伪随机信息空域调制的印刷量子点水印编码方法。
技术介绍
基于印刷量子点的信息隐藏方法不同于基于半色调AM(调幅)中嵌入等价灰度FM(调频)网点的半色调信息隐藏方法，也不同于通过调制调幅网点形状实现信息隐藏的方法，更不同于基于连续调图像频域特性实现信息隐藏的方法，而是基于印刷和打印成像的最小墨点(不可再分)的空间点阵数据进行伪随机调制实现信息隐藏的一种方法。该方法在实现印刷量子点图像信息隐藏时无需建立与载体图像之间的关联关系，是一种盲植入的具有极强抗复制性能且简单、易行半色调信息隐藏方法。该方法在技术实现上因受印刷量子点成像质量不确定因素影响，印刷或打印过程中会产生大量的信息污损，导致该方法提取隐藏信息时的误码率居高不下，需要通过特殊的符合印刷或打印特性的具有极强检错和纠错能力的可靠性编码技术给予克服和解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服半色调信息防伪技术在抗复制、抗破损的性能和信息植入方法简便性方面存在的不足，提供一种基于印刷量子点(印刷或打印的最小成像墨点)的信息隐藏及其可靠性编码方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案为：伪随机信息空域调制的印刷量子点水印编码方法，所述方法利用伪随机信息调制印刷量子点空域矢量点阵数据，使其携带防伪标识或需要隐藏的图像、文本信息，该方法包括以下步骤：(1)数据规范化编码对防伪标识、图像或文本的不同格式信息进行处理，使之成为规范的二进制码流数据信息；(2)信息加密对步骤(1)生产的规范化数据，按照加密算法进行加密，生成密文信息；(3)三重检纠错编码对步骤(2)生产的密文信息，进行第一重的线性分组码编码、第二重扩频编码、第三重二维奇偶校验编码；(4)印刷量子点点云原图对步骤(3)三重组合检纠错编码生成的印刷量子点的点阵本原图像，通过印刷量子点的空域点阵分布记录数据信息；(5)图像尺度匹配及分区复制根据载体图像与步骤(4)生成的二进制空域点阵数据信息进行大小尺度匹配，实现印刷量子点点云图像的分区复制；(6)分区伪随机置乱对各分区空域点阵数据进行伪随机置乱，生成在空间分布上呈现随机化、均匀态分布的印刷量子点防伪图像；(7)非关联盲植入载体图像对步骤(6)生成的印刷量子点防伪图像，采用非关联盲植入方法，加载到载体图像上，生成具有抗复制、抗破损的印刷量子点水印图像。作为上述技术方案的改进，该方法还包括步骤(8)印刷量子点防伪图像输出：将步骤(7)生成的印刷量子点防伪图像通过打印或印刷方式输出在介质上。打印方式包括喷墨打印和激光打印两种方式，印刷方式包括胶印、凹印、柔印和丝印四种方式。作为上述技术方案的改进，步骤(1)中所述数据规范化处理包括对防伪标识、图像、文本、网址、物品编码、序列号，进行规范化处理，得到规范的二进制原码码流数据信息。作为上述技术方案的改进，步骤(2)中所述信息加密包括对二进制码流数据，按照MD5、RSA或DES加密算法进行加密，生成密文信息。作为上述技术方案的改进，步骤(3)中所述三重检纠错编码包括第一重线性分组码(BCH、RS、CRC)编码、第二重直接序列扩频编码，经串/并变换后，再进行第三重二维奇偶校验编码。作为上述技术方案的改进，步骤(3)中所述编码是基于二进制bit流数据和由二进制bit流数据编码生成的字符串数据。作为上述技术方案的改进，步骤(5)中所述图像尺度匹配是指以串行码流转空域点阵数据与基础，进行空间周期性复制，生产与载体图像尺寸相匹配的由多个串行码流转空域点阵数据拼接而成防伪点阵图。作为上述技术方案的改进，步骤(6)中所述分区伪随机置乱是指对由多个串行码流转空域点阵数据拼接而成防伪点阵图，按单个串行码流转空域点阵为单位，分别进行不同阶次迭代的伪随机交织编码。作为上述技术方案的改进，所述的分区伪随机置乱是指采用不同阶次迭代的伪随机交织编码，对每个分区的图像进行交织迭代运算，包括改变交织函数。作为上述技术方案的改进，步骤(7)中所述非关联盲植入载体图像是指将经过分区伪随机置乱的印刷量子点的点阵图像直接调制载体图像，实现信息加载和隐藏。作为上述技术方案的改进，所述载体图像包括连续调单色图像、连续调彩色图像、半色调单色图像和半色调彩色图像。本专利技术带来的有益效果有：本专利技术是基于印刷量子点的信息隐藏及其可靠性编码方法，是一种可隐藏在印刷图像中的防伪标识、图像或文本信息的可靠的、安全的信息防伪、信息隐藏和信息增值服务技术的编码方法，该编码方法克服了现有半色调信息防伪技术在抗复制、抗破损的缺陷，以及信息植入方法简便性方面存在的不足。附图说明下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步说明，附图1是本专利技术的第一实施例流程图；附图2是本专利技术的三重检纠错编码流程图。具体实施方式实施例1一种主要应用于纸介质的数字打印方式印制的防伪标签、防伪证书、防伪门票和防伪有价证券的编码方法。参照附图1，该方法包括以下步骤：(1)数据规范化编码对防伪标识、图像或文本的不同格式信息进行处理，使之成为规范的二进制原码码流数据信息。(2)信息加密对步骤(1)生产的规范化数据，按照MD5、RSA或DES加密算法进行加密，生成密文信息。(3)三重检纠错编码对步骤(2)生产的密文信息，进行第一重的线性分组码(BCH、RS、CRC)编码、第二重扩频编码、经串/并变换后，再进行第三重二维奇偶校验编码；所述编码是基于二进制bit流数据和由二进制bit流数据编码生成的字符串数据。(4)印刷量子点点云原图对步骤(3)三重组合检纠错编码生成的印刷量子点的点阵本原图像，通过印刷量子点的空域点阵分布记录数据信息。(5)图像尺度匹配及分区复制根据载体图像与步骤(4)生成的二进制空域点阵数据信息进行大小尺度匹配，实现印刷量子点点云图像的分区复制；图像尺度匹配是指以串行码流转空域点阵数据与基础，进行空间周期性复制，生产与载体图像尺寸相匹配的由多个串行码流转空域点阵数据拼接而成防伪点阵图。(6)分区伪随机置乱对各分区空域点阵数据进行伪随机置乱，生成在空间分布上呈现随机化、均匀态分布的印刷量子点防伪图像；分区伪随机置乱是指对由多个串行码流转空域点阵数据拼接而成防伪点阵图，按单个串行码流转空域点阵为单位，分别进行不同阶次迭代的伪随机交织编码，具体为采用不同阶次迭代的伪随机交织编码，对每个分区的图像进行交织迭代运算，包括改变交织函数。(7)非关联盲植入载体图像对步骤(6)生成的印刷量子点防伪图像，采用非关联盲植入方法，直接调制载体图像，生成具有抗复制、抗破损的印刷量子点水印图像，实现信息加载和隐藏。其中载体图像包括连续调单色图像、连续调彩色图像、半色调单色图像和半色调彩色图像。(8)打印输出将步骤(7)生成的印刷量子点防伪图像通过打印方式输出在纸介质上。打印方式包括喷墨打印和激光打印两种方式。实施例2一种主要应用于塑料薄膜介质的数字打印方式印制的防伪标签、防伪证书、防伪门票和防伪有价证券的编码方法。该方法步骤(1)～(7)同实施例1，步骤(8)打印输出：将步骤(7)生成的印刷量子点防伪图像通过打印方式输出在塑料薄膜介质上。打印方式包括喷墨打印和激光打印两种方式。实施例3一种主要应用于纸介质的印刷方式印制的防伪标签、防伪证书、防伪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.伪随机信息空域调制的印刷量子点水印编码方法，其特征在于：所述方法利用伪随机信息调制印刷量子点空域矢量点阵数据，使其携带防伪标识或需要隐藏的图像、文本信息，该方法包括以下步骤：(1)数据规范化编码；(2)信息加密；(3)三重检纠错编码；(4)印刷量子点点云原图；(5)图像尺度匹配及分区复制；(6)分区伪随机置乱；(7)非关联盲植入载体图像。

【技术特征摘要】
1.伪随机信息空域调制的印刷量子点水印编码方法，其特征在于：所述方法利用伪随机信息调制印刷量子点空域矢量点阵数据，使其携带防伪标识或需要隐藏的图像、文本信息，该方法包括以下步骤：(1)数据规范化编码；(2)信息加密；(3)三重检纠错编码；(4)印刷量子点点云原图；(5)图像尺度匹配及分区复制；(6)分区伪随机置乱；(7)非关联盲植入载体图像。2.根据权利要求1所述的印刷量子点水印编码方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：(1)数据规范化编码对防伪标识、图像或文本的不同格式信息进行处理，使之成为规范的二进制码流数据信息；(2)信息加密对步骤(1)生产的规范化数据，按照加密算法进行加密，生成密文信息；(3)三重检纠错编码对步骤(2)生产的密文信息，进行第一重的线性分组码编码、第二重扩频编码、第三重二维奇偶校验编码；(4)印刷量子点点云原图对步骤(3)三重组合检纠错编码生成的印刷量子点的点阵本原图像，通过印刷量子点的空域点阵分布记录数据信息；(5)图像尺度匹配及分区复制根据载体图像与步骤(4)生成的二进制空域点阵数据信息进行大小尺度匹配，实现印刷量子点点云图像的分区复制；(6)分区伪随机置乱对各分区空域点阵数据进行伪随机置乱，生成在空间分布上呈现随机化、均匀态分布的印刷量子点防伪图像；(7)非关联盲植入载体图像对步骤(6)生成的印刷量子点防伪图像，采用非关联盲植入方法，加载到载体图像上，生成具有抗复制、抗破损的印刷量子点水印图像；(8)印刷量子点防伪图像输出。3.根据权利要求2所述的印刷量子点水印编码方法，其特征在于：步骤(1)中所述数据规范化处理包括对防伪标...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹鹏，朱建乐，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：北京,11