光水印制造技术

一种多层水印，用于设置在文件上以起到防伪造和防假造的保护。被嵌入在每个水印层中的隐藏的信息仅能通过使用对应的解码器进行观察。由于是多层结构，所以很难反求光水印。生成的水印结构明显地增加了解码器的钥匙空间。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于在印制文件和电子文件上产生光水印的方法和装置。在说明书全文或有关参考资料中，文件应该被理解为包括印制文件和/或电子文件和/或印制文件的复制件(印制的或电子的)和/或电子文件的复制件(印制的或电子的)，并且包括那些其中含文本、图像、图形、影像、照片，以及其它媒体表现形式的文件。水印的结构(亦称载体点图案)是带最简单和最基本的如二维(“2-D”)点阵的重复图案。点图案结构的复杂程度决定了安全级别。将潜像目标嵌入水印是通过下述方法实施的，即将潜像目标调制在点图案上。使用解码器观察潜像是解调的过程。解码器也是结构化图案，其与特定点图案相对应。解码器为光学仪器，诸如栅格，透镜，Ronchi格线，特殊薄膜，或甚至照相复制机。美国专利US 5,915,027涉及数据的数字水印，该数据包括图形，影像和声音数据，其是通过将水印重复地插入数据的分区域或分图像中而实现的。类似的，水印被重复地从数据的分区域抽出。该方法是单层的，并且不适合于那些基于文字的文件或印制在纸上的文件。美国专利US 4,921,278具有使用计算机生成的波纹识别系统，并且基于计算机生成的虚线的随机图案。目标格栅和参考格栅的叠合将产生波纹效果。该方法也是在单层中的，且相当简单，不能提供足够的保护，诸如伪造显示。美国专利US5,734,752介绍了一种在数字可复制文件中生成水印的方法，在观察时其基本是不可见的。其使用一个随机屏栅图案以再现文件上的灰度图像，并使用另一与第一个屏栅图案相关的随机屏栅来观察内容。除了使用随机屏栅图案来表示灰度图像外，其与US 4,921,278非常相似，与上述类似的其它专利还包括US 5,708,717，其将一源图像与一潜像结合，使得仅当通过特殊解码透镜观察时才能看到扰频的潜像；US 5,790,703生成了适于再现文件中灰度图像的第一屏栅图案，导出至少一个共轭的屏栅描述，其与第一图案相关，从而将这些叠合在一起可揭示文件的内容；US6,000,728使用了不同尺寸的用于防伪造的点屏栅。从美国专利可以看出，仅有一层隐藏信息的层。这些结构被暴露给攻击者。通过使用显微镜或类似工具对结构进行仔细观察，就可以揭示出复制该图像或文件所要求的所有信息。本专利技术的目的在于解决这一问题，并提供一种通常不使所有必要信息显示的水印。本专利技术提供一种保护文件不受伪造和假造的方法和装置。其将多个潜像目标嵌入到具有各种结构的多个层中，以生成水印。随后，水印被加入到文件中，作为印记、标识或背景。这可以被称为光水印。光水印具有一层或几层水印层。一个或两个潜像目标被嵌入到每个水印层中。每个水印层具有不同的结构，同时还有用于观察嵌入在其中的潜像的对应解码器。嵌入在水印层中的潜像目标仅通过肉眼不能够被观察到，除非将对应于该水印层结构的解码器叠放在水印层上才行。在另一方面，用于一个水印层的解码器不能够揭示其它水印层中的潜像目标，因为这些其它水印层具有不同的结构。由此，解码器可以被认作是开启秘密的钥匙，而秘密则是嵌入在水印中的潜像目标。在光水印中的各层是彼此保护的。在不知道光水印的所有秘密时(包括潜像目标和点图案的参数)，假造水印或改变水印层中的潜像目标又不被发现是不可能的。各种保密级的层的叠加提供了适用于各种应用需要的解决方案。例如，光水印可以呈现为由公司颁发的文件上的公司的标识。例如，可以有三个水印层。第一层可以是作废单词复印件，而检验装置可以是照相复制机。如果源文件被照相复制，则作废单词复印件就会出现。在第二层中的潜像目标可以是公司的标识，而检验装置是一个带有有周期函数限定的栅格的特殊设计的透镜。该透镜可以送给相关组织，以验证文件的原始性。第三层可被嵌入受委托的第三方的标识。验证装置也是透镜，但该结构是随机点图案，其相对于其它层更为安全。由于多层的叠合是不可逆的程序，因此光水印的复杂度增加，从水印反向设计而导出参数和隐藏信息几乎不可能，即使可能也是非常困难的。由于有多个层，有不同的检验方法，包括防伪显示，这些可以组合起来而形成更为安全的应用。这些验证可以通过非常简单的装置脱机地进行。更重要的是，本专利技术的方法和装置可以在不使用特殊墨水和特殊纸材的前提下获得非常高的安全性。为了使得本专利技术得到清楚的理解并且易于实施，下面将结合本专利技术的非限制性的实施例来进行描述，并且这些描述是结合附图进行的。在附图中附图说明图1示出了光水印的分层结构；图2示出了将潜像目标嵌入基本水印层；图3示出了字母T和C的解调结果；图4示出了光水印的结构；图5示出了具有随机点阵的水印；图6示出了带有嵌入的字母P的防伪水印层；图7示出了电子应用；图8示出了电子服务模式。如图1所示，本专利技术中的光水印具有多层结构。水印层彼此叠放在一起以提供多个层以及保护类别。几个层的叠放意味着，仅从光水印来导出结构参数和隐藏信息几乎是不可能的，即使可能也是很困难的。每个水印层是重复结构的点阵。潜像目标通过调制而被嵌入水印层中。这可包括例如相位调制。在光水印中不同水印层的结构和取向必须是彼此不同的。只有对应于特定水印层的解码器才能被用于观察嵌入在特定水印层中的潜像目标。基本水印层-2-D点阵基本水印层是在两个正交方向变化的2-D点阵。为了嵌入潜像，相位调制可以被应用于两个方向。正如图2所示，部分205是在水平方向中的相位调制，以嵌入字母“T”，部分206示出了在竖直方向中的相位调制，以嵌入字母“C”。相位调制改变了在相位调制方向中于潜像边缘处一对点之间的距离。根据人体视觉系统的特征，这种距离的改变将使得潜像的边缘比点阵的整体灰度更深或者更浅。这种效果将揭示潜像的形状。为了补偿这种效果，将“平滑”处理应用于带有突然移相的区域。例如，在图2中，沿着如201和202所指的区域，在一对点之间的距离要大于点阵在空间上的重复周期。因此，伴随距离的调整还增加点，以使该边缘变得较黑。样式201和202是补偿后的结果。在另一方面，当两个点之间的距离比点阵在空间上的重复周期小很多时，距离调整也是必要的以便使边缘变亮一些。样式203和204是该种类型调整的结果。为了在调制的点阵中看到潜像目标，解码器必须具有间隔频率与点阵相同的栅格结构。为了解调被调制在特定方向中的潜像，解码器的潜像必须与该方向对齐。图301和图302示出了图2的解调效果。特定的数学分析是根据傅里叶级数展开。用于将潜像嵌入基本水印层中的相位调制的数学分析在光水印中，点阵被选作载体点图案来嵌入潜像目标。由于点阵可以被看作是在两个正交方向上变化的二维(2-D)信号，两个潜像目标可以在两个方向中用相位调制而被调制在一个点图案中。为了简化，这里讨论的点阵在两个方向中具有相同空间重复频率。在实际的光水印中，在两个方向上的频率可以是不同的。采用傅里叶级数展开来分析调制和解调。首先，设基本点图案为f∈f0(x，y)，其中值0代表黑，1代表白。这种线条栅格的叠加可以以函数的乘积来代表。这种相乘的模式使得可以以傅里叶级数展开分析。移相的点阵可以用f1(x，y)和f2(x，y)表示，分别对应各调制方向。f0(x,y)=1-Σn=-∞∞δ(x-nT)Σn=-&本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在文件中制造水印的方法，所述方法包括下列步骤： ａ）确定所需的多层水印层的层数以及用于所述多层水印层中的每一层的点图案； ｂ）为所述多层水印层中的每一层选择至少一个潜像目标，并且将每个潜像目标嵌入其所对应的水印层中； ｃ）将所述水印层叠加在一起以形成水印； ｄ）为所述多层水印层中的每一层定义并生成解码器； ｅ）将水印施加到文件中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晟，吴健康，
申请(专利权)人：卓信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]