數位半色調影像加密

數位浮水印嵌入區域，可分為以下兩類：空間域浮水印（spatial domain）與頻 率域浮水印（frequency domain）。空間域浮水印是直接修改像素值來嵌入浮水印資 訊，相當具有代表性的技術為 LSB（least significant bit）嵌入法（如圖 2-21），此 種 方 法 將 RGB 元 素 內 255 個 位 元 的 最 後 一 個 位 元 轉 換 成 可 以 隱 藏 資 訊 的

（Adelson，1990），LSB 嵌入法有一個主要的缺點，容易因為壓縮而破壞了影像 最低位元像素。

圖 2-21 應用 LSB 最低位元嵌入法加密資訊於第一位元到第八位元中 資料來源：研究者製作

頻率域則是藉由空間領域轉換成頻率領域，分成高頻與低頻區域，低頻表重要 資訊、不易破壞的資訊，高頻則代表邊緣資訊，經修改高頻的數值來藏入浮水印，

此方法較能保留影像重要部分，修改人眼視覺上容許失真程度高的不重要的部分。

此領域包含離散餘弦轉換（discrete cosine transform，DCT）、離散小波轉換（discrete fourier transform，DFT）等（賴岱佑與劉敏，民 96）。以下也將提出一些現有針對 數位浮水印的隱藏技術。

（一）斜向網點加密技術

美國學者 Hecht 於 1994 年提出 Glyph Code 技術，利用網點的變形角度隱藏 資訊，此技術是利用二階化網點的同時，使半色調影像的網點以 45 度臨界值矩陣 的左斜向網點「 / 」、右斜向網點「 \ 」網點組成，以左斜向代表 1，右斜向代表 0 的網點加密方式將隱藏資訊藏入其中，使影像於一般距離下觀看下並無特別之處，

但局部觀看下卻可以見到斜向組合的網點結構（如圖 2-22）。

圖 2-22 Glyph Code 網點微結構示意圖 資料來源：Hecht (2001)

（二）混合網點浮水印

王希俊、蕭佩琪與連啟明於 2004 年提出一種混合網點的數位浮水印技術，主 要是運用結合調幅網點與調頻網點的不同特性，透過隱藏圖案遮罩，製作出在人眼 一定距離外觀看無法察覺到的浮水印技術。主要是依照所需圖樣製作 M 與 ~M 遮 罩，並以 45 度臨界值矩陣過網製作調幅網點 H1，結合運用濃度校正導表校正過的 調頻網點濃度 H2，混合製作浮水印圖像 W（如圖 2-23）。

圖 2-23 混合網點浮水印的製作流程圖 資料來源：Wang, Hsiao &Lien (2009)

藉由兩種網點取樣頻率不同的特性，製作人眼一定距離外觀看下無法察覺的浮 水印，在複印或是掃描後會顯示隱藏的浮水印，藉此防止掃描機或是影印機拷貝的 侵權行為，達成版權保護的目的（如圖 2-24）。

（a） （b） （c）

圖 2-24 （a）顯微鏡下觀看之混合網點結構；（b）隱藏混合網點浮水印的防偽底紋 於視覺觀看下效果；（c）隱藏混合網點浮水印的防偽底紋複印後效果

資料來源：蕭佩琪等人（民 93）

（三）正反套印浮水印

紐約學者 Sharma 與 Wang 於 2004 年提出一種實體隱藏浮水印技術，此技術 運用叢聚式網點構成的半色調圖像以及隱藏資訊的半色調影像，以控制兩者於紙張 正反兩面交錯的網點位置隱藏資訊（如圖 2-25）。

圖 2-25 運用正反兩面重疊與交錯的網點達到亮、暗部階調的控制原理 資料來源：Sharma & Wang (2004)

當圖像於一般人眼視覺觀看下無法察覺浮水印的存在，但是當紙張透光照明時，

網點重疊處顯現亮部的階調，而錯開的網點位置呈現暗部階調而使隱藏資訊顯現（如 圖 2-26）。以此技術能有效防止掃瞄、影印等複製功能。

（a） （b）

圖 2-26 運用雙面交錯網點技術構成的防偽影像。（a）經加密的原始影像；（b）加 密影像經透光後顯現隱藏資訊的效果

資料來源：Sharma & Wang (2004)

（四）改良式混合網點浮水印

第三節、紅外線與噴墨墨水光學特性