專利名稱：具有數字版權保護功能的掃描儀及其掃描方法
技術領域：
本發明涉及一種掃描儀，特別涉及一種具有數字版權保護和掃描源 追蹤功能的掃描儀及其掃描方法。
背景技術：
隨著信息技術的不斷更新和發展，各種傳統的出版物，不論是攝影作品、 平面廣告還是書籍文稿都使用了網絡這一媒介來擴展產品的傳播范圍，加快傳 播速度。
在以往，信息是以物理媒介為載體的方式保存和傳輸的時代中，被授予版 權的物理媒介比自行復制還要便宜、省時、高質量，這使得以往版權問題并不 是十分突出。然而，隨著計算機和網絡應用的普及，盜版成了很嚴重的問題。 在互聯網如此普遍的今天，無論是大的媒體公司還是個人作者，都可以輕易地 將數位內容放到互聯網上和大家分享，使得越來越多的高品質的數字々某體文件 開始在互聯網上進行發布和流傳，但是卻有許多是未經授權的媒體文件出現在 互聯網，極大的傷害到了版權所有人的利益，又加上這些文件有著和正版內容 一樣的質量，而帶有巨大的威脅性。
掃描儀是應用最廣范、使用最快捷的微機圖像輸入設備，從圖片、照片、 膠片到各類圖紙圖形以及各類文稿資料都可以用掃描儀輸入到微機。為防止盜 版，有必要在掃描儀中利用現代的信息隱藏技術，將一種特制的不可見的標記 (數字水印)，用數字內嵌的方法隱藏在掃描圖像中，用以證明原創作者對其 作品的所有權，并作為鑒定、起訴非法侵權的證據。同時也有必要在嵌入的信 息中加入掃描設備硬件信息和掃描用戶信息(如果用戶允許)，用來追蹤掃描 圖像來源，由根源上限制掃描影像非法傳播。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種具有數字版權保護功能的掃描儀及 其掃描方法。為解決上述技術問題，本發明提供一種具有數字版權保護功能的掃描儀，其
特征在于，該掃描儀包括 一數字水印構建模塊，用以構建一數字水印，以作 為來源標記； 一離散余弦變換模塊，用以處理掃描數據； 一數字水印嵌入模塊， 用以將已混沌亂序處理的數字水印嵌入一掃描數據中；以及一離散余弦逆變換 模塊，用以隱藏該數字水印。
其中，該數字水印構建模塊還包括一混沌亂序模塊，用以在構建數字水印 過程中加密時產生混沌序列。
進一步的，該離散余弦變換模塊及該離散余弦逆變換模塊為內置軟件模塊 或外設硬件模塊。
本發明還提供一種掃描方法，其包括步驟基于相關掃描的關連性信息， 構建一數字水印，以作為來源標記；調用混沌亂序處理該數字水印，將^t字水 印加入到離散余弦變換頻域空間；將已混沌亂序處理的該數字水印嵌入一掃描 數據中；調用一離散余弦逆變換隱藏該數字水印。
其中，該構建數字水印的步驟進一步包括獲取硬件信息；加密；以及 Base64編碼構造水印。
進一步的，該構建數字水印的步驟還包括獲取版權信息；加密；以及 Base64編碼構造水印。
更進一步的，該構建數字水印的步驟還包括獲取掃描用戶信息；加密； 以及Base64編碼構造水印。
具體的，該加密步驟包括生成混沌序列；創建幻方矩陣;置亂水印。
本發明提供的掃描儀由于具有數字水印構建模塊、數字水印嵌入^t塊以及 離散余弦變換、逆變換模塊，可以構建數字水印并將數字水印隱藏并嵌入掃描 凄t據中，其中構建數字水印的素材包括硬件信息、版權信息或掃描用戶信息等， 可標記檔案來源，具有數字防盜版以及掃描源追蹤功能。另外，數字水印構建 過程中的加密技術能使得數字水印具有較好的魯棒性，即防破壞、抗攻擊性， 也就是說即使掃描圖像有意無意地被破壞或變形，該數字水印都能保持較好的 完整性，從而為識別圖像來源提供較高的可靠性。另外，離散余弦變換、逆變 換模塊的采用，更好地隱藏了水印，增強魯棒性的同時，也不影響掃描圖像的 清晰度等品質問題。
圖l是本發明一較佳實施例提供的掃描方法的主工作流程圖2是圖1中步驟S2構建數字水印的工作流程圖:;
圖3是圖1中步驟S2構建數字水印的另一種工作流程圖4是圖2中加密步驟的具體工作流程圖；以及
圖5是本發明一較佳實施例提供的掃描儀功能模塊結構圖。
具體實施例方式
以下將結合圖示說明本發明提供的具有數字版權保護功能的掃
描儀及其掃描方法。
請參閱圖l,本發明所提供的掃描儀的工作流程圖，其包括下列步驟 步驟Sl，掃描開始，即啟動掃描儀，提供一掃描驅動程序，以驅動后續
步驟；
步驟S2，構建數字水印，其中構成該數字水印的素材包括掃描儀硬件信 息、版權信息或掃描用戶信息等，該步驟包括獲取信息、加密以及Base64編 碼等步驟，具體的如圖2所示；
步驟S3，獲取掃描數據，該步驟采用通常的掃描技術手段獲取掃描數據， 在此不再贅述；
步驟S4，對掃描數據進行離散余弦變換(Discrete Cosine Transform, DCT)，，亦即將掃描數據加入到離散余弦變換頻域空間作亂序混沌處理，用以 將數字水印隱藏于掃描數據中；
步驟S5，嵌入已處理的數字水印至所獲取的掃描數據中；
步驟S6,利用離散余弦逆變換(Inverse Discrete Cosine Transform, IDCT ) 進一步處理該數字水印而隱藏該數字水印；
步驟S7,輸出到數據接口，即將嵌入隱藏有數字水印的掃描數據輸出到 數據接口從而輸出掃描圖像，該數據接口可以使Twain接口或Wia接口或者 USB接口等；
步驟S8，退出，即掃描動作完成。
該掃描方法掃描出來的圖像隱含有標示掃描儀硬件信息或版權信息或掃描用戶信息的數字水印，即一數字水印的方式記錄了掃描源。如此，當該圖像 文件在網絡上傳播時，其內含的該數字水印可用以證明圖像文件的來源，并作 為鑒定、起訴非法侵權的證據，以及可以追蹤到該圖像的掃描源，從而從根源 上限制文件的非法傳播。只是，為了避免數字水印遭到竄改，還需針對數字水 印進一步做處理。
具體的，如圖2所示，該步驟S2構建數字水印包括
步驟S21,開始構建數字水印，即掃描驅動程序調用一數字水印構建模塊 開始執行構建數字水印的步驟；
步驟S22,取硬件信息，即掃描驅動程序獲取掃描儀本身的硬件特性描述 (一般包括掃描儀的制造商名稱、產品編號等)；
步驟S23,判斷是否還要獲取版權信息，如果不需要，則進入步驟S24, 如果需要，則進入步驟S27;
步驟S24，加密，即對步驟S22獲取的標示有掃描源的信息(硬件信息以 及后續步驟中可能增加的版權信息或掃描用戶信息等)進行加密處理，其具體 步驟還可進一步參考圖4;
步驟S25, Base64編碼，即對加密處理后的標示有掃描源的信息進行編碼 處理；
步驟S26,完成構建水印，即完成構建數字水印的步驟，可退出該程序沖莫 塊而進入先前掃描主程序的下一步驟S3獲取掃描數據。
關于在步驟S23種判斷需要獲取版權信息，例如當掃描用戶設置密鑰等 時，則進入步驟S27,取版權信息，即掃描驅動程序獲取掃描用戶設置的版權 信息，例如用戶密鑰；接下來進入步驟S28,判斷是否還需要獲取掃描用戶信 息。如果不需要獲取掃描用戶信息，則依次進入步驟S24、 S25、 S26完成構建 數字水印。如果需要獲取掃描用戶信息，則進入步驟S29, 取掃描用戶信息， 即獲取例如掃描用戶的身份識別資料，然后再依次進入步驟S24、 S25、 S26 完成構建數字水印。
由于硬件信息通常是可以公開的，例如產品編號， 一般是公開且唯一的， 而可不需要加密，但也可以唯一地標示出圖像的來源。
為此，如圖3所示，在構建數字水印的步驟2具體方法中，可不針對硬件信息做加密，僅選棒性針對版權信息與掃描廚戶信息作加密處理。進入步驟
S23時，判新是否需要添加版權信息后，若判新不需要添加版權信息時，直接執行步驟S26,完成數字水印構建。對于具有保密性的版權信息或掃描用戶信息，則分別依次通過步驟S24加密和S25步驟Base64編碼完成數字水印構建。
另外，參閱圖4，關于步驟S24加密步驟，其具體方法包括
步驟S241,水印加密，即對生成數字水印的信息，例如硬件信息、版權信息和掃描用戶信息等，開始執行加密程序；
步驟S242，生成混沌序列，即調用一混沌亂序模塊產生一混沌序列；
步驟S243，創建幻方矩陣;
步驟S244,置亂水印;以及
步驟S245,退出，即完成加密步驟S24，可進入后續步驟S25。
該S24加密步驟的作用主要是對水印再加密，增加水印的抗攻擊性，以及把水印轉換為高斯分布的噪聲信號，減少因嵌入水印而對圖像質量產生的影響。該步驟一般在生成水印后即刻執行。
為執行上述掃描方法，提供一具有數字版權保護功能的掃描儀100，如圖5所示，該掃描儀10O需要包含 一數字水印構建模塊IO,用以構建一數字水印，以作為來源標記； 一離散余弦變換模塊20,用以將該數字水印加入到離散余弦變換頻域空間； 一數字水印嵌入模塊30,用以將該數字水印嵌入一掃描數據中；以及一離散余弦逆變換模塊40,用以隱藏該數字水印。其中，該數字水印構建模塊IO還包括一混沌亂序模塊11,用以在構建數字水印過程中加密時產生混、;屯序列。另外，該離散余弦變換模塊20及該離散余弦逆變換模塊40可以為內置軟件模塊或外設硬件模塊。
本發明所提供的掃描方法可以構建數字水印并將數字水印隱藏并嵌入掃描數據中，其中構建數字水印的素材包括硬件信息、版權信息或掃描用戶信息等，可標記檔案來源，具有數字防盜版以及掃描源追蹤功能。另外，數字水印構建過程中的加密技術能使得數字水印具有較好的魯棒性，即防破壞、抗攻擊性，也就是說即使掃描圖像有意無意地被破壞或變形，該數字水印都能保持較好的完整性，從而為識別圖像來源提供較高的可靠性。另外，離散余弦變換、逆變換模塊的采用，更好地隱藏了水印，增強魯棒性的同時，也不影響掃描圖像的清晰度等品質問題。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權:利要求所作的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
權利要求
1. 一種掃描方法，包括步驟基于相關掃描的關連性信息，構建一數字水印，以作為來源標記；調用離散余弦變換處理掃描數據；將經過混沌亂序處理的數字水印嵌入掃描數據中；調用一離散余弦逆變換隱藏該數字水印。
2. 如權利要求1所述的掃描方法，其特征在于，該構建數字水印的步驟進一 步包括獲取硬件信息；加密；以及Base64編碼構造水印。
3. 如權利要求2所述的掃描方法，其特征在于，該構建數字水印的步驟還包 括獲取版權信息；加密；以及Base64編碼構造水印。
4. 如權利要求3所述的掃描方法，其特征在于，該構建數字水印的步驟還包 括獲取掃描用戶信息；加密；以及Base64編碼構造水印。
5. 如權利要求2至4中任意一項所述的掃描方法，其特征在于，該加密步驟 包括生成混';屯序列；創建幻方矩陣；置亂水印。
6. —種具有數字版權保護功能的掃描儀，其特征在于，該掃描儀包括 一數字水印構建模塊，用以構建一數字水印，以作為來源標記； 一離散余弦變換模塊，用以處理掃描數據；一數字水印嵌入模塊，用以將已離散余弦變換處理的該數字水印嵌入一掃描 數據中；以及一離散余弦逆變換模塊，用以隱藏該數字水印。
7. 如權利要求6所述的具有數字版權保護功能的掃描儀，其特征在于，該數 字水印構建模塊還包括一混沌亂序模塊，用以在構建數字水印過程中加密 時產生混沌序列。
8. 如權利要求6所述的具有數字版權保護功能的掃描儀，其特征在于，該離 散余弦變換模塊及該離散余弦逆變換模塊為內置軟件模塊或外設硬件模 塊。
全文摘要
本發明涉及一種具有數字版權保護及掃描源追蹤功能的掃描儀及其掃描方法，該掃描儀包括一數字水印構建模塊，用以構建一數字水印；一離散余弦變換模塊，用以處理掃描數據，為后續的水印嵌入做準備；一數字水印嵌入模塊，用以將該數字水印嵌入一掃描數據中；以及一離散余弦逆變換模塊，用以隱藏該數字水印。該掃描方法包括下列步驟基于相關掃描的關連性信息，構建一數字水印，以作為來源標記；調用離散余弦變換處理掃描數據，將數字水印加入到離散余弦變換頻域空間；將已混沌亂序處理的該數字水印嵌入一掃描數據中；調用一離散余弦逆變換隱藏該數字水印。
文檔編號H04N1/32GK101489016SQ20091003701
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者史建平 申請人:旭麗電子(廣州)有限公司;光寶科技股份有限公司