专利名称：追溯打印纸质文档来源的系统及方法
技术领域：
本发明涉及数字防伪技术领域，更进ー步涉及利用打印机、扫描仪、PC机和打印机驱动器构建追溯打印纸质文档来源的系统及方法。本发明可通过追溯打印纸质文档的来源，得到作者、文档或打印机的信息，藉此达到保护文档版权和追踪泄密途径的目的。
背景技术：
打印机是计算机系统常用的外部输出设备，随着高精度输入输出设备的发展，特别是精度超过1200dpi的彩色喷墨、激光打印机和高精度彩色复印机的出现，使得打印产品的伪造变得更加容易，这种侵权成本的降低带来了一系列版权保护的纠纷与矛盾，因此，迫切需要ー种能有效地标识、检测和追溯打印纸质文档来源的系统及方法。目前，暂无追溯打印纸质文档来源的系统，而追溯打印纸质文档来源的方法也不多，总结起来分为两类ー类使用特殊材料实现打印纸质文档来源追溯，这类方法使用材质特殊的纸张打印文档，然后直接根据纸张材质的不同追溯文档来源。这类方法存在的不足是，所用纸张造价高，増加了打印成本。另ー类使用加密技术实现文档来源追溯，这类方法多使用数字水印技木，是目前数字防伪技术领域最常用的方法之一，但这类方法多应用于电子文档来源追溯，并不能直接应用于打印纸质文档来源追溯。例如Weina J等人在“A novel least distortionlineargam mode丄 ror halftone image watermarking incorporating perceptualqualitymetrics”(Data Hiding and Multimedia Security, 2009,4 : 65 83)中提出一种数字水印算法，这种算法通过修改固定位置上的像素值来嵌入数字水印，处理之后的图像有较好的视觉特性。但是经过打印，像素值发生很大变化，不能成功提取应有的数字水印。总结起来，若要使用数字水印技术实现打印纸质文档来源的追溯，则需要在文档交付给打印机打印前，使用数字水印嵌入算法将人眼不可察觉但能标识作者、文档或打印机信息的数字水印嵌入文档，当需要追溯打印纸质文档来源时，对打印纸质文档进行扫描得到扫描图像，然后利用数字水印提取算法提取数字水印，最后根据数字水印追溯打印纸质文档的来源。因此这类方法存在的不足是，用户在打印文档前，需要使用特定的软件或者运行复杂的程序来实现数字水印的嵌入，因此增加了用户的操作流程。而且，由于这类方法使用的数字水印算法没有考虑或者不能从根源上降低打印机的打印过程对数字水印嵌入算法的影响，因此这类方法还存在的不足是，不具有抗打印攻击的能力
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，解决现有技术存在的打印成本高或用户操作繁琐和不能抵抗打印攻击的问题，构建一套追溯打印纸质文档来源的系统并提出一种追溯打印纸质文档来源的方法。本发明的系统包括打印机、扫描仪、PC机和打印机驱动器。打印机为普通打印机，用于实现基本的打印功能；扫描仪为普通扫描仪，用于实现基本的扫描功能；PC机为普通PC机，用于连接打印机和扫描仪，完成打印和扫描任务的提交和控制；打印机驱动器，包括打印数据捕获模块、数字水印嵌入模块和数据打印模块，安装在普通的PC机中，用于驱动打印机实现自动嵌入数字水印的打印功能。本发明方法的具体步骤如下(I)提交打印任务用户使用PC机向打印机提交打印任务；(2)捕获打印数据打印机驱动器的打印数据捕获模块，捕获打印数据；(3)嵌入数字水印 打印机驱动器的数字水印嵌入模块，将数字水印嵌入到打印数据中，并将嵌入水印后的打印数据发送至数据打印模块；(4)打印纸质文档打印机驱动器的数据打印模块将接收到的数据打印输出，得到打印纸质文档；(5)扫描纸质文档用户使用扫描仪扫描打印纸质文档，得到原始扫描图像；(6)校正数字图像采用位置校正方法，对原始扫描图像进行校正，得到校正图像；(7)提取数字水印提取校正图像中的数字水印；(8)确定文档来源根据数字水印确定文档来源。本发明与现有技术相比具有以下优点第一，由于本发明使用普通打印机和打印纸，相比现有技术中基于特殊纸质追溯打印纸质文档来源的技术，克服了所需纸张材质特殊且造价较高的不足，使得本发明为了保护版权追溯文档来源所需的成本大大降低。第二，由于本发明使用包含数字水印嵌入模块的打印机驱动器，可以实现自动嵌入数字水印的打印功能，相比现有技术避免了用户在打印之前使用特定软件或运行复杂程序的繁琐操作，使得本发明简化了用户操作流程。第三，由于本发明使用包含数字水印嵌入模块的打印机驱动器，在打印机驱动器中完成数字水印嵌入任务，相比现有技术克服了打印过程对水印嵌入效果的影响，使得本发明具有更好的抗打印攻击能力。
图1为本发明的系统整体结构示意图；图2为本发明系统的打印机驱动器结构示意图；图3为本发明方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进ー步的描述。參照附图1，本发明的系统包括PC机、打印机驱动器、打印机和扫描仪。PC机为普通PC机，用于连接打印机和扫描仪，完成打印和扫描任务的提交和控制；打印机驱动器，安装在普通的PC机中，用于接收和处理用户提交的打印数据，并将嵌入数字水印后的打印数据发送给打印机，驱动打印机实现自动嵌入数字水印的打印功；打印机为普通打印机，用于实现基本的打印功能；扫描仪为普通扫描仪，用于实现基本的扫描功能，生成扫描图像。參考附图2，本发明的打印机驱动器，包括打印数据捕获模块、数字水印嵌入模块和数据打印模块。其中打印数据捕获模块，用于捕获用户提交的打印数据；数字水印嵌入模块，用于在打印数据中嵌入数字水印；数据打印模块，用于将已嵌入数字水印的打印数据打印输出，得到打印纸质文档。下面结合附图3对本发明的方法做进ー步描述，其步骤如下步骤1.提交打印任务用户使用PC机向打印机提交打印任务，PC机将打印数据发送给打印机驱动器； 步骤2.捕获打印数据打印机驱动器的打印数据捕获模块，捕获由PC机发送的打印数据；步骤3.嵌入数字水印打印机驱动器的数字水印嵌入模块，将数字水印嵌入到打印数据中，并将嵌入水印后的打印数据发送至数据打印模块；步骤4.打印纸质文档打印机驱动器的数据打印模块将接收到的数据发送给打印机，控制打印机将嵌入水印后的打印数据打印输出，得到打印纸质文档；步骤5.扫描纸质文档用户使用扫描仪扫描打印纸质文档，得到原始扫描图像；步骤6.校正数字图像用户在PC机上采用位置校正方法，对原始扫描图像进行校正，得到校正图像；步骤7.提取数字水印使用数字水印提取算法提取校正图像中的数字水印，得到数字水印标识的作者、文档或打印机信息；步骤8.确定文档来源根据得到的信息确定文档所属的作者或打印机，利用作者或打印机信息确定打印纸质文档的来源，完成打印纸质文档来源的追溯，藉此达到保护文档版权和追踪泄密途径的目的。
权利要求
1.一种追溯打印纸质文档来源的系统，包括打印机、扫描仪、PC机和打印机驱动器，其中 所述的打印机为普通打印机，用于实现基本的打印功能； 所述的扫描仪为普通扫描仪，用于实现基本的扫描功能； 所述的PC机为普通PC机，用于连接打印机和扫描仪，完成打印和扫描任务的提交和控制； 所述的打印机驱动器，安装在普通的PC机中，用于驱动打印机，实现自动嵌入数字水印的打印功能。
2.根据权利要求1所述的追溯打印纸质文档来源的系统，其特征在于权利要求1所述的打印机驱动器，包括打印数据捕获模块、数字水印嵌入模块和数据打印模块，其中所述的打印数据捕获模块，用于捕获用户提交的打印数据；所述的数字水印嵌入模块，用于在打印数据中嵌入数字水印；所述的数据打印模块，用于将已嵌入数字水印的打印数据打印输出，得到打印纸质文档。
3.—种追溯打印纸质文档来源的方法，包括如下步骤 (1)提交打印任务用户使用PC机向打印机提交打印任务； (2)捕获打印数据打印机驱动器的打印数据捕获模块，捕获打印数据； (3)嵌入数字水印 打印机驱动器的数字水印嵌入模块，将数字水印嵌入到打印数据中，并将嵌入水印后的打印数据发送至数据打印模块； (4)打印纸质文档 打印机驱动器的数据打印模块将接收到的数据打印输出，得到打印纸质文档； (5)扫描纸质文档 用户使用扫描仪扫描打印纸质文档，得到原始扫描图像； (6)校正数字图像 采用位置校正方法，对原始扫描图像进行校正，得到校正图像； (7)提取数字水印提取校正图像中的数字水印； (8)确定文档来源根据数字水印确定文档来源。
4.根据权利要求3所述的追溯打印纸质文档来源的方法，其特征在于步骤￠)中所述的位置校正方法如下 第一步，在步骤(4)所得打印纸质文档中任意选取处于同一水平线上的两点作为参考占. 第二步，将步骤(5)所得原始扫描图像上与参考点对应的两点作为校正点； 第三步，判断两个校正点是否处于同一水平线上，如果两个校正点处于同一水平线上，则不作校正；否则，使用图像编辑软件的旋转功能对原始扫描图像进行旋转操作，直到原始扫描图像中的两个校正点处于同一水平线上时，整个原始扫描图像校正完毕。
全文摘要
本发明公开一种追溯打印纸质文档来源的系统及方法，本发明的系统包括打印机、扫描仪、PC机和打印机驱动器，其中打印机驱动器包含数字水印嵌入模块，用于驱动打印机实现自动嵌入数字水印的打印功能。本发明方法的具体步骤为1、提交打印任务；2、捕获打印数据；3、嵌入数字水印；4、打印纸质文档；5、扫描纸质文档；6、校正数字图像；7、提取数字水印；8、确定文档来源。本发明在有效地简化用户嵌入数字水印的操作流程和降低打印过程对数字水印嵌入算法影响的前提下，实现了打印纸质文档来源的追溯，达到了保护文档版权和追踪泄密途径的目的。
文档编号G06F3/12GK103024245SQ20121058585
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者王泉, 万波, 罗楠, 刘阳 申请人:西安电子科技大学