文件與浮水印設計

一、製作網點匹配導表

在浮水印設計之前必須先瞭解浮水印在濃度值多少時其隱藏效果較佳，其隱藏的內容 較不易被察覺，由於圖像複製過程中，網點會因為物理現象或是光學現象產生網點擴張的 情形，此情形將會影響浮水印的隱藏效果，然而網點擴張的現象是無法避免，但如果能先 知道網點擴張的狀況，便可找出較好的濃度組合參數，本研究透過網點匹配導表來了解網 點擴張後的情形，進而找出兩種網點較佳的混合濃度組合。

由先前的研究得知在理想的情況下，浮水印在濃度較低時，隱藏效果較好，但如果濃 度太低，浮水印顯現的情況較差，假使使用網線數過高的方式過網，將導致浮水印濃度過 深的問題 (張家龍 ，民 97)， 因此本研究調幅網點部分使用 8X8 臨界值矩陣如圖 3-3，

並以 HP Deskjet 1280 噴墨印表機以解析度 600dpi 輸出匹配導表，導表的設計為方格的 形狀，背景方格為調頻網點，調幅網點的數值由 0~255，0 為最黑，255 表示最白，中心 的方格為調幅網點，調幅網點的數值由 2/64 到 4/64，此數值為由臨界值所生產的調幅網 點濃度，導表輸出如圖 3-2，以不同濃度調幅網點及調頻網點所組成的導表來提供較佳的 濃度匹配參數。

圖 3-2、實際網點匹配導輸出圖

圖 3-3、本實驗浮水印 AM 過網之臨界值矩陣 35 49 41 33 30 16 24 32 43 59 57 54 22 06 08 11 51 63 62 46 14 02 03 19 39 47 55 38 26 18 10 27 29 15 23 31 36 50 42 34 21 05 07 12 44 60 58 53 13 01 04 20 52 64 61 45 25 17 09 28 40 48 56 37

圖 3-4、導表微結構示意圖

本研究以8x8的臨界值矩陣來過網，網屏角度為45度，以8x8的臨界值為例，此區域共 有64格區域，可以模擬出65種不同的階調表現，1/64的濃度表示就是64個格子中依照順序 在第一個位置上墨、2/64的濃度表示就是64個格子中依照順序上兩格墨，以此類推直到64 格全部填滿，圖3-5是以階調24為例，在64格區域中，依序填滿24個格子。

(a) (b)

圖 3-5、網點面積濃度示意圖(a)調幅網點階調 0，(b)調幅網點為階調 24

二、數位浮水印設計

本研究將浮水印設計的方式分為兩類，分別為以浮水印改變原始圖文意義與以浮水 印改變原始內容等方式，藉由混合網點的方式來實驗其可行性，並在第二個實驗中以不同 的混合網點數位浮水印網點結構來製作浮水印。

(一)改變圖文意義:

本研究以武學書籍為例子，參考一般氣功與武學書籍，依照其書籍內容，製作出類 似武學書籍之文件(如圖 3- 6)，此模擬文件原始的意義為一僧人在練功，希望在複印後 出現一棵樹木，誤導人並讓人有是否要撞樹才是練成武功的想法，而從原本單純的練功圖 變成要用頭去撞樹的訓練提示，為了能有效改變原始文件的意義，本研究設計一具有特殊 意義之浮水印企圖干擾武學書籍的原意，此浮水印的圖型為樹，將欲藏入的樹使用調幅式 網點藏入於紅色方框區域內，樹以外的背景使用調頻式網點，文件在經由複印機複印後由 於背景的調頻式網點在複印機取樣時，無法還原其區塊造成調頻式網點的區域網點流失，

故調幅式網點的樹木區塊立即顯現，進而改變圖文原始意義，其浮水印設計概念如圖 3- 7，由於背景為顏色較淺的區域，此時需使用濃度組合較低的組合，本浮水印選擇使用調 幅網點 2/64,調頻網點 227。

(a) (b)

圖 3- 6、(a)樹型浮水印(b)本研究所設計之武學書籍

浮水印的製作流程如圖 3- 7，G 為調幅式網點的半色調影像，G’為調頻式網點的半 色調影像，兩者的濃度都夠過網點濃度匹配導表選出較佳的濃度組合，再利用一兩階浮水 印遮罩W，將 G 與 G’合併即可得加密影像 M。如方程式 3-1 所示

)

~ ' ( )

( G W G W

M    

(3-1)

圖 3- 7、混合網點數位浮水印的製作概念

(二)改變原始圖文內容:

本研究在第二個浮水印實驗內容中，文件以國立台灣師範大學學生證為例子，

並將下方不美觀的條碼移除，希望將浮水印隱藏在裡面，浮水印使用國立台灣師範 大學之校徽為原始文件內容，浮水印的設計為學生證上的身份圖案，而原始文件在 經由影印後，師大校徽會完全消失，而浮水印之臉的圖案會顯現出來。

依照輸出的網點匹配導表，本研究的浮水印應用於身份證件上，為配合版面的 設計，浮水印太深或太淺都不太適合，故混合網點的濃度選擇調幅網點3/64,調頻網 點220。

(a) (b)

圖 3-8、本研究文件內容與浮水印示意圖(a)原始文件內容(b)浮水印圖案

本研究以學生證作為例子，將浮水印隱藏至學生證的右方區域，浮水印本身的 師大校徽在原始證件上為師大校徽，浮水印在經由影印後之圖像為證件擁有者的臉 型，其證件設計如圖 3-9，紅色方框為浮水印隱藏之區域。

圖 3-9、本研究應用於身分證件上

浮水印的製作概念如圖 3-10 與圖 3-11，此兩圖皆以英文字母 A 與 B 作為概念之例 子，A 為原稿內容，B 為浮水印內容，其製作原理主要是利用混合網點來做數位浮水印，

其技術融合不同區塊之調幅網點、調頻網點及不著墨區塊後，文件在影印過後將會造成原 稿內容消失而浮水印出現，在浮水印利用 MATLAB 進行過網的同時，也將原稿的內容一起 過網，最後原稿與浮水印將會一起輸出，故整份文件分為四塊區域，分別是背景，原稿區 域、浮水印區域以及原稿與浮水印重疊之區域如圖 3-11，四塊區域分別以不同類型的網 點比重做濃度搭配，背景區欲使用 2/4 比例的調頻網點及 2/4 比例的不著墨區塊來做為該 單位之網點組合，原稿區域使用調頻網點來表示其濃度，浮水印的部分使用 2/4 比例調幅 網點、不著墨區塊各為 2/4 比例，原稿與浮水印重疊的部分使用調幅及調頻之混合網點來 做搭配(如圖 3-12)，文件在經由影印機後，不著墨區塊仍然為不著墨區塊，由於調頻網 點因取樣而無法呈現其原本之網點，造成濃度差異而造成原稿內容消失，隱藏的浮水印顯 現，製作流程如圖 3-13。

圖 3-10、本研究數位浮水印效果示意圖

圖 3-11、本研究混合網點數位浮水印的製作概念

圖 3-13、本研究之混合網點數位浮水印的製作示意圖