中文水印字库的自动生成方法

作     者：孙杉 张卫明 方涵 俞能海 Sun Shan;Zhang Weiming;Fang Han;Yu Nenghai

作者机构：中国科学技术大学网络空间安全学院合肥230027 中国科学院电磁空间信息重点实验室合肥230027 

基　　金：国家自然科学基金项目(62072421 U1636201 62002334) 

出 版 物：《中国图象图形学报》 (Journal of Image and Graphics)

年 卷 期：2022年第27卷第1期

页      码：262-276页

摘      要：目的文档水印技术是一种用以解决文档泄密溯源的信息隐藏技术。传统的基于字库的文档水印方案需要手动生成字库,极大地影响了水印的使用效率。为此本文设计了一种基于自动生成字库的鲁棒文档水印方案。方法该方法由一个端到端的编码—解码器结构的自动字库生成网络、一个字符筛选嵌入端和一个神经网络提取端组成,可自动完成变形字库的生成,而后进行水印的嵌入和提取。为了抵抗传输过程中可能存在的失真,在编码器和解码器之间加入可导噪声层用以模拟失真过程,使得水印模型获得对应的鲁棒性。结果本文方法在含252个中文字符的真实文档中嵌入252 bit水印信息,与其他文档水印方法的视觉质量和鲁棒性进行了对比。结果表明,相对于现有的基于字符特征的中文文档水印方法,本文方法的峰值信噪比(peak signal to noise ratio,PSNR)、结构相似性(structural similarity,SSIM)和主观质量评分分别提升了11.68 dB、0.08和5.8%,说明其有更好的视觉质量。对于数字信道传输场景,本文方法达到了与其他方法大致相当的性能;对于打印扫描场景,本文方法在三号、四号、小四号和五号字体下的水印提取率分别提升了2.4%、3.07%、1.34%和0.02%,在打印、扫描分辨率失配的场景下也具有较好性能,说明其在抗打印扫描上具有更高的鲁棒性。结论与基于人工设计字库的中文字符水印相比,本文方法充分利用了字符的几何特征并且能够自动生成字库,降低了中文文档水印方案的复杂度。

主 题 词：文档水印 深度学习 中文字库生成 抗数字失真 抗打印扫描 

学科分类：081203[081203] 08[工学] 0835[0835] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11834/jig.200695

馆 藏 号：203107125...