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1,2包裝防偽工業(yè)的要求1.2．1  印刷工藝對(duì)圖像處理的特殊性1）  處理對(duì)象。印刷行業(yè)對(duì)圖像處理有許多特殊性，印前處理面對(duì)的是大量的彩色圖文信息，同時(shí)還要考慮印刷工藝所能復(fù)制的圖像層次及密度范圍，并要求圖像處理過(guò)程中層次與色彩的損失盡可能小。  2)  表現(xiàn)方法。顯示器是采用’一對(duì)一’的映射方式顯示圖像，每個(gè)發(fā)光點(diǎn)可取代與像素值相應(yīng)的數(shù)字，圖像的像素與顯示器的顯示點(diǎn)呈現(xiàn)“一一對(duì)應(yīng)”關(guān)系。而印刷機(jī)(包括數(shù)字印刷機(jī)和不同類型的打印機(jī))是典型的單值設(shè)備，在一個(gè)固定位置(像素點(diǎn))上只能以“有”或“無(wú)”2種狀態(tài)存在。    這種以大小不同的印刷網(wǎng)點(diǎn)來(lái)模擬連續(xù)調(diào)原稿的印刷方式，從微觀角度看，圖像是不連續(xù)的，而且印刷圖像中的每個(gè)網(wǎng)點(diǎn)又需要用一系列按某一規(guī)則排列的、更小的像素組成，即數(shù)字圖像中的1個(gè)像素需要用有限個(gè)設(shè)備像素來(lái)組成。因此，為了忠實(shí)再現(xiàn)原稿，印刷數(shù)字圖像需要具有較高的分辨率。1，2．2  掃描、打印過(guò)程對(duì)隱藏信息的影響    1)  掃描過(guò)程的圖文失真。目前市場(chǎng)上的掃描儀都不同程度地存在一些缺陷，如掃描后整體反差失真、偏色、有龜紋、聚焦不準(zhǔn)等。此外，掃描儀的質(zhì)量還取決于掃描儀中傳感器的性能、A／D轉(zhuǎn)換器與傳感器對(duì)輸出電壓的采樣能力及掃描分辨率，這些因素對(duì)翰出圖像的質(zhì)量都有很大的影響：掃描儀分辨率決定掃描儀在每英寸圖像上的采樣點(diǎn)數(shù)，對(duì)給定的一幅圖像，掃描分辨率應(yīng)適當(dāng)，分辨率過(guò)低會(huì)導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)丟失，而且可能使掃描輸入的圖像出現(xiàn)混疊和麻點(diǎn)；過(guò)高的分辨率不但對(duì)輸出圖像幫助不大，反而會(huì)使圖像的像素成幾何級(jí)數(shù)增加。從掃描的整個(gè)過(guò)程看，除了儀器的質(zhì)量因素外，人為因素也很重要，如圖像原稿在掃描平板上的放置位置有偏斜，則經(jīng)掃描得到的圖像就相當(dāng)于經(jīng)過(guò)了旋轉(zhuǎn)、縮放和剪切(或平移)這一系列幾何變換，成為含有掃描噪聲的失真版本，會(huì)破壞數(shù)字水印的效果。因此，不當(dāng)?shù)膱D像掃描對(duì)信息隱藏是很不利的。    2)  打印過(guò)程的圖像失真。數(shù)字圖像可由激光打印機(jī)或噴墨打印機(jī)輸出。激光打印機(jī)屬于點(diǎn)陣打印機(jī)，加網(wǎng)方法多為抖動(dòng)法，利用圖像具有的紋理、局部紋理和像素灰度值具有相近性，而人眼視覺(jué)系統(tǒng)又具有空間低通性的特點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算形成網(wǎng)點(diǎn)，用一組打印點(diǎn)代表相同個(gè)數(shù)的一組像素，并通過(guò)這組打印點(diǎn)表現(xiàn)這些像素的整體灰度效果。但抖動(dòng)法輸出的圖像莊局部細(xì)節(jié)上往往有一定的失真，在圖像上偶爾會(huì)出現(xiàn)高頻抖動(dòng)的紋理。另一方面，由網(wǎng)點(diǎn)形狀、激光束的形式，紙張的表面特性，如光滑度等因素造成的網(wǎng)點(diǎn)變化(增大與減小)也常會(huì)導(dǎo)致輸出圖文變得模糊。  3)  隱含印刷圖文信息的基本技術(shù)。為了隱含信息，必須解決圖像掃描前后信息的丟失問(wèn)題，即如何控制掃描和打印操作中的各種因素。其中的人為因素，如掃描分辨率的選擇、儀器的配置等，只要操作認(rèn)真，即可以避免出現(xiàn)問(wèn)題。而對(duì)于非人為因素，如D／A過(guò)程中數(shù)字圖像的網(wǎng)目調(diào)處理等，就必須進(jìn)行算法設(shè)計(jì)。算法設(shè)計(jì)是根據(jù)水印的不可感知性、可靠性和魯棒性這3個(gè)要求進(jìn)行的。任何一種算法都不可能抵抗各種攻擊，只能對(duì)其中一種或幾種攻擊魯棒性較強(qiáng)，這是由數(shù)字水印的特性決定的。因?yàn)樗〉聂敯粜院筒豢梢?jiàn)性本身就是一對(duì)矛盾，魯棒性要求加入的信息量和信息強(qiáng)度大，然而，如果加入的信息量過(guò)大又勢(shì)必影響水印的不可見(jiàn)性，因此只能取一個(gè)折中。針對(duì)包裝印刷品防偽問(wèn)題的特殊性，可以采取2種辦法來(lái)提高算法的魯棒性。    辦法一：圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換。眾所周知，顯示器、掃描儀所采用的是加色三原色RGB色彩空間，而印刷及打印成像采用的是減色三原色CMY(CMYK)色彩空間，這就造成了不同彩色設(shè)備的成色原理不同。如果直接進(jìn)行A／D或D／A轉(zhuǎn)換肯定會(huì)丟失大量信息。因此，在進(jìn)行A／D或D／A轉(zhuǎn)換前必須先進(jìn)行色彩空間轉(zhuǎn)換。目前常用的色彩空間中，有計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中的色彩空間RGB、CMY、HIS(HIS、HSB)等，還有視頻色彩空間YUV、YIO、YCrCb、CIELuv等，其中只有基于CIE的色彩空間是獨(dú)立于設(shè)備的。由于CIEIzb色彩模式與YUV色彩空間類似，且均是用亮度和色差來(lái)描述色彩成分，因此它是目前惟一既能直觀感覺(jué)，又能用于參數(shù)描述的色彩空間，可以客觀準(zhǔn)確地描述、傳遞、管理與復(fù)制色彩。    辦法二：建立視覺(jué)門(mén)限模型。利用小波的優(yōu)良性能——能夠較好地匹配HVS的特性，建立視覺(jué)門(mén)限模型，定義視覺(jué)掩蓋函數(shù)，在圖像的數(shù)字水印實(shí)施過(guò)程中，使得每個(gè)小波系數(shù)所加的幅值不超過(guò)此系數(shù)所能掩蓋的失真。在嵌入水印以前，首先利用二維離散小波變換將宿主圖像進(jìn)行小波分解，得到不同空間不同頻率的子帶圖像，即對(duì)宿主圖像進(jìn)行4級(jí)小波分解，得到分別代表{氐頻子帶和水平、垂直、對(duì)角方向的高頻子帶圖像I上、HL、LH、HH。而水印的嵌入點(diǎn)則結(jié)合人類視覺(jué)系統(tǒng)(HVS)的照度掩蔽特性和紋理掩蔽特性進(jìn)行恰當(dāng)選擇。(待續(xù))