1.1课题研究的背景及意义

当今社会，随着数字化智能设备产品的普及，电子标签技术成为人们生活中不可缺少的一部分。为了满足市场对电子标签技术的需求，电子标签从一维条形码发展到信息承载量比较大的二维码，目前二维码在二维凭证、溯源应用、数据防伪等方面应用广泛，在机场、公交、电影院、会议、传媒、旅游等生活场景中随处可见。二维码让用户得以方便地传递并获取信息，进一步推动了商业的整体发展。但明文编码的方法也使其不可避免地面临着信息安全方面的问题。本次毕业论文将研究二维码中的信息隐藏技术，利用数字水印等技术把有关的校验信息嵌入至二维码中，防止二维码的篡改，在不改变原始信息的前提下提高二维码的安全性。

1.2国内外研究现状

在上世纪80年代末，美国、日本等国家的企业和研究机构就开始对二维码进行研究。1989年，美国国际资料公司已经发明了Data Matrix，原名 Data Code；1991年，留美华人王寅敬(音)博士发明了PDF417码，并由讯宝(Symbol)公司制定完成。1992年，美国知名的UPS(United Parcel Service)快递公司推出了UPS码，即为Maxicode二维码的前身。1994 年，日本Denso公司发明了QR码(Quick Response Code)。QR码能够携带百倍于线性码的信息量并且轻松被解码，编码图像可以抵抗一定程度的噪声污染、几何扭曲等干扰与破坏。目前，QR编码已经应用到生活中的各个角落。我国对二维码的研究始于1990年左右，中国物品编码中心对几种常用的二维码，比如DF417、QR Code、CodeOne、Data Matrix、Code16K、Code49等编码技术规范进行了翻译，并且进行了跟踪研究。

在20世纪90年代，信息隐藏技术就已经开始引起很多研究团体的关注和重视。与此同时，不少学者提出了众多的信息隐藏算法。广义上的信息隐藏技术包括数字水印、数字签名、隐写术等。水印的概念则可以追溯到古代隐写术的运用。到了数字化时代，数字水印被赋予了新的内涵和技术。早在1954年，Muzak公司就尝试在音频中嵌入水印。1995年，美国的Digimarc公司取得了革命性的进展，并发行了世界上的首个商业用途的数字水印软件。到了2001年，瑞士的Alp Vision公司开发了一个功能更加强大的数字水印软件。此外，Media Sec公司研究了针对多媒体数据的水印技术，用以防止多媒体信息被非法侵权。数字水印技术取得的成就给信息安全领域带来了翻天覆地的变化。而我国的相关研究起步较晚，但随着国内诸多研究所和高校的不断关注，通过对数字水印算法的演绎和改进，逐步赶上了国际相关技术的进度。

国内目前还没有基于二维码的信息隐藏技术的成熟应用，但已经有很多学者开始对将隐藏技术应用于二维码上的研究。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

本设计将学习主流的二维码编解码方法和原理、学习数字水印等信息隐藏技术，并将这些信息隐藏技术应用到二维码的编解码中去，寻求在不改变原始信息的前提下进一步提高二维码的安全性，从而满足当今市场发展对二维码安全性的需求。

本设计准备对主流的二维码编码：QR码，进行深入的学习和研究，分析QR码与Data code、PDF417、UPS码等其他二维码的异同及优势，将深度剖析二维码的编解码方法与应用。此外，本设计还将对数字水印等信息隐藏技术进行深入学习和研究，将对空间数字水印技术的典型代表LSB算法以及频率数字水印算法的典型代表扩展频谱算法等进行学习、仿真、测试和对比，寻求基于二维码的信息隐藏的最佳方案。

2.2主要实现技术