半色调编码计算全息图的数字水印方法

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1、万方数据第27卷第6期2007年6月光学报ACTAOPTICASINICAV01．27，No．6June，2007文章编号：0253～2239(2007)06—1011—7半色调编码计算全息图的数字水印方法*彭翔白伟东田劲东(深JJiI大学光电子学研究所教育部光电子器件与系统重点实验室，深圳518060)摘要：提出一种新的基于信息光学的数字水印方法。该方法将水印信息隐藏于半色调编码的计算全息图之中。通过相位复原技术将需隐藏的水印信息编码为相位函数嵌入在复波前中，其振幅定义为宿主图像，通过计算全息记录复波前并对全息图进行半色调编码完成水印信息的嵌入。水印的提取过程只需对

2、含有水印信息的半色调图像进行光学或数字的傅里叶变换即可完成。并给出了算法有效性的理论分析和仿真实验结果。结果证明这种水印技术对于各种数字图像处理操作具有很高的稳健性，且半色调编码图的二值特性使嵌入水印具有很强的抗打印、抗复印、抗扫描的能力。关键词：信息光学；信息隐藏；数字水印；计算全息；半色调编码中图分类号：0438；TP309．7文献标识码：ADigitalWatermarkingwithHalf-ToneEncodedComputer-GeneratedHologramPengXiangBaiWeidongTianJindong(KeyLaboratoryofOp

3、toelectronicDevicesandSystems，MinistryofEducation，InstituteofOptoelectronics，ShenzhenUniversity，Shenzhen518060)Abstract：Anewapproachofdigitalwatermarkbasedoninformationopticsispresented．Thewatermarkinformationishiddeninahalftoneencodedcomputer·generatedhologram．Thewatermarkisencodedasap

4、hasefunctionofwavefrontbymeansofphaseretrievaltechniquewhilethehostinformationiStakenastheamplitudeofwavefront．Furthermore，theencodedwavefrontisrecordedthroughthecomputergeneratedhologram，andfollowedbyahalftoneencodingtoachievethewatermarkembeddingprocess．Thewatermarkcanberetrievedbyusi

5、ngeitheropticalordigitalFouriertransformonhalftoneimagescontainingthewatermarkedinformation．Thesimulationresultsarepresentedandshowgoodagreementwiththeoreticalanalysis．Itisshownthattheproposedwatermarkingtechniqueisrobusttovariousimageprocessingoperations．Thebinarycharacteristicofhalfto

6、neencodedimagegrantstheembeddedwatermarktheabilitytoresistprinting，hardcopyandscanning．Keywords：informationoptics；informationhiding；digitalwatermark；computer—generatedhologram；halftoneencoding1引言近年来，随着数据安全和知识产权保护的需求日益迫切，数字水印技术的研究受到广泛关注并成为研究热点。光学数字水印技术具有诸如并行性、多维度、高安全强度等固有的优点。光学信息隐藏算法大致可以

7、分为两类。第一类是基于双随机相位编码的信息隐藏算法[1~3]，第二类是基于数字全息编码的信息隐藏算法[4”]。这两类算法分别利用了双随机编码和全息编码对水印信息进行加密和置乱以保证水印信息的安全性和不可感知性。其他算法还包括光波传播的空间多维技术[10]和基于菲涅耳衍射的水印算法[11。。然而，这些算法目前的稳健性*国家自然科学基金(60472107)、广东省自然科学基金(04300862)、深圳市科技计划项目(200426)和中国科学院微系统与信息技术研究所资助的课题。作者简介：彭翔(1955一)，男，湖北人，教授，博士生导师，主要从事三维数字成像