专利名称：具有数字版权保护功能的扫描仪及其扫描方法
技术领域：
本发明涉及一种扫描仪，特别涉及一种具有数字版权保护和扫描源 追踪功能的扫描仪及其扫描方法。
背景技术：
随着信息技术的不断更新和发展，各种传统的出版物，不论是摄影作品、 平面广告还是书籍文稿都使用了网络这一媒介来扩展产品的传播范围，加快传 播速度。
在以往，信息是以物理媒介为载体的方式保存和传输的时代中，被授予版 权的物理媒介比自行复制还要便宜、省时、高质量，这使得以往版权问题并不 是十分突出。然而，随着计算机和网络应用的普及，盗版成了很严重的问题。 在互联网如此普遍的今天，无论是大的媒体公司还是个人作者，都可以轻易地 将数位内容放到互联网上和大家分享，使得越来越多的高品质的数字々某体文件 开始在互联网上进行发布和流传，但是却有许多是未经授权的媒体文件出现在 互联网，极大的伤害到了版权所有人的利益，又加上这些文件有着和正版内容 一样的质量，而带有巨大的威胁性。
扫描仪是应用最广范、使用最快捷的微机图像输入设备，从图片、照片、 胶片到各类图纸图形以及各类文稿资料都可以用扫描仪输入到微机。为防止盗 版，有必要在扫描仪中利用现代的信息隐藏技术，将一种特制的不可见的标记 (数字水印)，用数字内嵌的方法隐藏在扫描图像中，用以证明原创作者对其 作品的所有权，并作为鉴定、起诉非法侵权的证据。同时也有必要在嵌入的信 息中加入扫描设备硬件信息和扫描用户信息(如果用户允许)，用来追踪扫描 图像来源，由根源上限制扫描影像非法传播。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种具有数字版权保护功能的扫描仪及 其扫描方法。为解决上述技术问题，本发明提供一种具有数字版权保护功能的扫描仪，其
特征在于，该扫描仪包括 一数字水印构建模块，用以构建一数字水印，以作 为来源标记； 一离散余弦变换模块，用以处理扫描数据； 一数字水印嵌入模块， 用以将已混沌乱序处理的数字水印嵌入一扫描数据中；以及一离散余弦逆变换 模块，用以隐藏该数字水印。
其中，该数字水印构建模块还包括一混沌乱序模块，用以在构建数字水印 过程中加密时产生混沌序列。
进一步的，该离散余弦变换模块及该离散余弦逆变换模块为内置软件模块 或外设硬件模块。
本发明还提供一种扫描方法，其包括步骤基于相关扫描的关连性信息， 构建一数字水印，以作为来源标记；调用混沌乱序处理该数字水印，将^t字水 印加入到离散余弦变换频域空间；将已混沌乱序处理的该数字水印嵌入一扫描 数据中；调用一离散余弦逆变换隐藏该数字水印。
其中，该构建数字水印的步骤进一步包括获取硬件信息；加密；以及 Base64编码构造水印。
进一步的，该构建数字水印的步骤还包括获取版权信息；加密；以及 Base64编码构造水印。
更进一步的，该构建数字水印的步骤还包括获取扫描用户信息；加密； 以及Base64编码构造水印。
具体的，该加密步骤包括生成混沌序列；创建幻方矩阵;置乱水印。
本发明提供的扫描仪由于具有数字水印构建模块、数字水印嵌入^t块以及 离散余弦变换、逆变换模块，可以构建数字水印并将数字水印隐藏并嵌入扫描 凄t据中，其中构建数字水印的素材包括硬件信息、版权信息或扫描用户信息等， 可标记档案来源，具有数字防盗版以及扫描源追踪功能。另外，数字水印构建 过程中的加密技术能使得数字水印具有较好的鲁棒性，即防破坏、抗攻击性， 也就是说即使扫描图像有意无意地被破坏或变形，该数字水印都能保持较好的 完整性，从而为识别图像来源提供较高的可靠性。另外，离散余弦变换、逆变 换模块的采用，更好地隐藏了水印，增强鲁棒性的同时，也不影响扫描图像的 清晰度等品质问题。
图l是本发明一较佳实施例提供的扫描方法的主工作流程图2是图1中步骤S2构建数字水印的工作流程图:;
图3是图1中步骤S2构建数字水印的另一种工作流程图4是图2中加密步骤的具体工作流程图；以及
图5是本发明一较佳实施例提供的扫描仪功能模块结构图。
具体实施例方式
以下将结合图示说明本发明提供的具有数字版权保护功能的扫
描仪及其扫描方法。
请参阅图l,本发明所提供的扫描仪的工作流程图，其包括下列步骤 步骤Sl，扫描开始，即启动扫描仪，提供一扫描驱动程序，以驱动后续
步骤；
步骤S2，构建数字水印，其中构成该数字水印的素材包括扫描仪硬件信 息、版权信息或扫描用户信息等，该步骤包括获取信息、加密以及Base64编 码等步骤，具体的如图2所示；
步骤S3，获取扫描数据，该步骤采用通常的扫描技术手段获取扫描数据， 在此不再赘述；
步骤S4，对扫描数据进行离散余弦变换(Discrete Cosine Transform, DCT)，，亦即将扫描数据加入到离散余弦变换频域空间作乱序混沌处理，用以 将数字水印隐藏于扫描数据中；
步骤S5，嵌入已处理的数字水印至所获取的扫描数据中；
步骤S6,利用离散余弦逆变换(Inverse Discrete Cosine Transform, IDCT ) 进一步处理该数字水印而隐藏该数字水印；
步骤S7,输出到数据接口，即将嵌入隐藏有数字水印的扫描数据输出到 数据接口从而输出扫描图像，该数据接口可以使Twain接口或Wia接口或者 USB接口等；
步骤S8，退出，即扫描动作完成。
该扫描方法扫描出来的图像隐含有标示扫描仪硬件信息或版权信息或扫描用户信息的数字水印，即一数字水印的方式记录了扫描源。如此，当该图像 文件在网络上传播时，其内含的该数字水印可用以证明图像文件的来源，并作 为鉴定、起诉非法侵权的证据，以及可以追踪到该图像的扫描源，从而从根源 上限制文件的非法传播。只是，为了避免数字水印遭到窜改，还需针对数字水 印进一步做处理。
具体的，如图2所示，该步骤S2构建数字水印包括
步骤S21,开始构建数字水印，即扫描驱动程序调用一数字水印构建模块 开始执行构建数字水印的步骤；
步骤S22,取硬件信息，即扫描驱动程序获取扫描仪本身的硬件特性描述 (一般包括扫描仪的制造商名称、产品编号等)；
步骤S23,判断是否还要获取版权信息，如果不需要，则进入步骤S24, 如果需要，则进入步骤S27;
步骤S24，加密，即对步骤S22获取的标示有扫描源的信息(硬件信息以 及后续步骤中可能增加的版权信息或扫描用户信息等)进行加密处理，其具体 步骤还可进一步参考图4;
步骤S25, Base64编码，即对加密处理后的标示有扫描源的信息进行编码 处理；
步骤S26,完成构建水印，即完成构建数字水印的步骤，可退出该程序冲莫 块而进入先前扫描主程序的下一步骤S3获取扫描数据。
关于在步骤S23种判断需要获取版权信息，例如当扫描用户设置密钥等 时，则进入步骤S27,取版权信息，即扫描驱动程序获取扫描用户设置的版权 信息，例如用户密钥；接下来进入步骤S28,判断是否还需要获取扫描用户信 息。如果不需要获取扫描用户信息，则依次进入步骤S24、 S25、 S26完成构建 数字水印。如果需要获取扫描用户信息，则进入步骤S29, 取扫描用户信息， 即获取例如扫描用户的身份识别资料，然后再依次进入步骤S24、 S25、 S26 完成构建数字水印。
由于硬件信息通常是可以公开的，例如产品编号， 一般是公开且唯一的， 而可不需要加密，但也可以唯一地标示出图像的来源。
为此，如图3所示，在构建数字水印的步骤2具体方法中，可不针对硬件信息做加密，仅选棒性针对版权信息与扫描厨户信息作加密处理。进入步骤
S23时，判新是否需要添加版权信息后，若判新不需要添加版权信息时，直接执行步骤S26,完成数字水印构建。对于具有保密性的版权信息或扫描用户信息，则分别依次通过步骤S24加密和S25步骤Base64编码完成数字水印构建。
另外，参阅图4，关于步骤S24加密步骤，其具体方法包括
步骤S241,水印加密，即对生成数字水印的信息，例如硬件信息、版权信息和扫描用户信息等，开始执行加密程序；
步骤S242，生成混沌序列，即调用一混沌乱序模块产生一混沌序列；
步骤S243，创建幻方矩阵;
步骤S244,置乱水印;以及
步骤S245,退出，即完成加密步骤S24，可进入后续步骤S25。
该S24加密步骤的作用主要是对水印再加密，增加水印的抗攻击性，以及把水印转换为高斯分布的噪声信号，减少因嵌入水印而对图像质量产生的影响。该步骤一般在生成水印后即刻执行。
为执行上述扫描方法，提供一具有数字版权保护功能的扫描仪100，如图5所示，该扫描仪10O需要包含 一数字水印构建模块IO,用以构建一数字水印，以作为来源标记； 一离散余弦变换模块20,用以将该数字水印加入到离散余弦变换频域空间； 一数字水印嵌入模块30,用以将该数字水印嵌入一扫描数据中；以及一离散余弦逆变换模块40,用以隐藏该数字水印。其中，该数字水印构建模块IO还包括一混沌乱序模块11,用以在构建数字水印过程中加密时产生混、;屯序列。另外，该离散余弦变换模块20及该离散余弦逆变换模块40可以为内置软件模块或外设硬件模块。
本发明所提供的扫描方法可以构建数字水印并将数字水印隐藏并嵌入扫描数据中，其中构建数字水印的素材包括硬件信息、版权信息或扫描用户信息等，可标记档案来源，具有数字防盗版以及扫描源追踪功能。另外，数字水印构建过程中的加密技术能使得数字水印具有较好的鲁棒性，即防破坏、抗攻击性，也就是说即使扫描图像有意无意地被破坏或变形，该数字水印都能保持较好的完整性，从而为识别图像来源提供较高的可靠性。另外，离散余弦变換、逆变换模块的采用，更好地隐藏了水印，增强鲁棒性的同时，也不影响扫描图像的清晰度等品质问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权:利要求所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种扫描方法，包括步骤基于相关扫描的关连性信息，构建一数字水印，以作为来源标记；调用离散余弦变换处理扫描数据；将经过混沌乱序处理的数字水印嵌入扫描数据中；调用一离散余弦逆变换隐藏该数字水印。
2. 如权利要求1所述的扫描方法，其特征在于，该构建数字水印的步骤进一 步包括获取硬件信息；加密；以及Base64编码构造水印。
3. 如权利要求2所述的扫描方法，其特征在于，该构建数字水印的步骤还包 括获取版权信息；加密；以及Base64编码构造水印。
4. 如权利要求3所述的扫描方法，其特征在于，该构建数字水印的步骤还包 括获取扫描用户信息；加密；以及Base64编码构造水印。
5. 如权利要求2至4中任意一项所述的扫描方法，其特征在于，该加密步骤 包括生成混';屯序列；创建幻方矩阵；置乱水印。
6. —种具有数字版权保护功能的扫描仪，其特征在于，该扫描仪包括 一数字水印构建模块，用以构建一数字水印，以作为来源标记； 一离散余弦变换模块，用以处理扫描数据；一数字水印嵌入模块，用以将已离散余弦变换处理的该数字水印嵌入一扫描 数据中；以及一离散余弦逆变换模块，用以隐藏该数字水印。
7. 如权利要求6所述的具有数字版权保护功能的扫描仪，其特征在于，该数 字水印构建模块还包括一混沌乱序模块，用以在构建数字水印过程中加密 时产生混沌序列。
8. 如权利要求6所述的具有数字版权保护功能的扫描仪，其特征在于，该离 散余弦变换模块及该离散余弦逆变换模块为内置软件模块或外设硬件模 块。
全文摘要
本发明涉及一种具有数字版权保护及扫描源追踪功能的扫描仪及其扫描方法，该扫描仪包括一数字水印构建模块，用以构建一数字水印；一离散余弦变换模块，用以处理扫描数据，为后续的水印嵌入做准备；一数字水印嵌入模块，用以将该数字水印嵌入一扫描数据中；以及一离散余弦逆变换模块，用以隐藏该数字水印。该扫描方法包括下列步骤基于相关扫描的关连性信息，构建一数字水印，以作为来源标记；调用离散余弦变换处理扫描数据，将数字水印加入到离散余弦变换频域空间；将已混沌乱序处理的该数字水印嵌入一扫描数据中；调用一离散余弦逆变换隐藏该数字水印。
文档编号H04N1/32GK101489016SQ20091003701
公开日2009年7月22日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者史建平 申请人:旭丽电子(广州)有限公司;光宝科技股份有限公司