研究生: |
梁鳳儒 FengJu, Liang |
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論文名稱: |
紅外線浮水印應用於音樂節目單之音訊互動研究 Research on the Application of Infrared Watermark to Audio-based Interactive Concert Program |
指導教授: |
王希俊
Wang, Hsi-Chun 李文彬 Lee, Wen-Pin |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
圖文傳播學系 Department of Graphic Arts and Communications |
論文出版年: | 2010 |
畢業學年度: | 99 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 91 |
中文關鍵詞: | 資料隱藏 、二維條碼 、數位影像處理 、半色調 |
英文關鍵詞: | data hiding, 2D barcode, digital image processing, halftoning |
論文種類: | 學術論文 |
相關次數: | 點閱:188 下載:3 |
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本研究目的是設計具有資料隱藏功能的音訊互動節目單,於可見光下目視為音樂會節目單外,並在紅外線偵測下,透過攝影機讀取節目單上之隱藏二維條碼浮水印,聽到音樂會曲目中具有代表性的音符,讓觀眾藉著翻閱節目單以產生互動。研究方法是將音訊編碼成二維條碼(2D barcode),並利用紅外線浮水印技術將二維條碼隱藏。紅外線浮水印是由數位半色調技術所設計,其半色調網點以調幅網點(AM)與調頻網點(FM)所組成的。藉由紅外光對不同色墨之穿透性差異,以紅外線攝影裝置抽取浮水印,經影像處理後解密產生音訊,以驗證加密效果。研究結果顯示此互動系統,在紅外線偵測音樂節目單時,可成功地辨認二維條碼並同時發出音訊;本研究製作出兼具可正常閱讀並產生音訊互動的音樂會節目單,未來可以應用在各種音樂會,讓觀眾不只能從節目單得到展演資訊,並可藉由互動聽到該音樂會的部份音訊內容,讓觀眾回味無窮,賦予節目單新的意義。此音訊互動系統可擴展應用在紙張播放聲音,並對於互動藝術、數位學習、遊戲研發與防偽技術有許多潛在的應用前景。
The goal of this research is to design an audio interactive program that has data hidden capability. It allows audiences to listen the typical music notes in the concert program under infrared detection, whereas it shows program information under visible light. The audiences interact with the program by just flipping pages. They hear the typical music notes in the concert program through the webcam which capture the 2D barcode watermark of the program. The research method is to encode audio files into the 2D barcode, and we utilize the infrared watermark technique to hide the 2D barcode later. The digital halftoning technique has been used to make the infrared watermark composed of halftone dots by amplitude modulation (AM) and frequency modulation (FM). Subsequently, with different spectral reflectance of inks under infrared light, we extract the watermark by the infrared webcam and use the computer to decode it and to play the sound to verify our encryption effect. Consequently, the results show that this interactive system successfully recognizes the barcode and synthesizes audio under infrared detection of a concert program which is also valid for human observation of the contents. In addition, we manufacture audio interactive program. This concert program can be applied to any music concert in the future. This will make audiences not only get the concert information, but also interact with the program by hearing some typical music notes. It would make audiences unforgettable and give new meaning to the concert program. This audio interactive system has greatly expanded the capability of the printout paper to audio display and also has many potential applications in interactive art, e-learning, game development and anti-counterfeiting technology.
一、中文文獻
[1] 王士峰、王士紘(民 86)。商業自動化。台北市:三民。
[2] 王婉如、崔詠雪、潘台芳(民 94)。快感:奧地利電子藝術節25 年大展。台中市:國立台灣美術館。
[3] 王威強(民95)。創新數位點矩陣全像片資料隱藏技術。國立台灣師範大學圖文傳播學系碩士論文,未出版,台北市。
[4] 王希俊、劉文心、陳怡惠(民 98)。紅外線數位浮水印結合擴增實境之創新影像顯示應用,技術學刊,24(3),213-219。
[5] 朱育磊(民97)。浮動的樂章—以互動裝置體現樂曲演奏的重新建構。實踐大學時尚與媒體設計系碩士班碩士論文,未出版,台北市。
[6] 李天任(民 71)。照相平版印刷。台北市 : 徐氏,102-103。
[7] 吳垠慧(民 92)。台灣當代美術大系.媒材篇:科技與數位藝術=Taiwan contemporary art series。台北市:藝術家。
[8] 吳宗德(民 95)。探討知覺使用者介面於數位藝術互動性之研究。元智大學資訊傳播學系碩士班碩士論文,未出版,桃園縣。
[9] 李佳勳(民92)。互動式媒體─以感官多模式探討數位設計環境中人機互動介面設計與應用實例。國立成功大學建築學系碩士班碩士論文,未出版,台南市。
[10] 李文彬(民 94)。從數位音樂作品〈雨滴的聯想〉探討文字與音樂創作的轉譯與互動技術。藝術學院數位音樂研討會,台北市。
[11] 李重光(民97)。音樂理論基礎 : 最權威的中文樂理教本。台北市:世界文物,9。
[12] 李姿慧(民 99 年1 月31 日)。採QR-Code 通行 超商24 小時 可訂取高鐵票。蘋果日報。
[13] 何旭如(民96)。金科技搶攻多元化應用─臺灣二維條碼技術大敗日韓。數位時代,148,100-103。
[14] 周文明(民91)。改變印刷品可讀性因素對學童閱讀績效之影響。台北市:中國文化大學華岡出版部,5、15、16、43。
[15] 呂易理(民 88)。專利申請數位化:二維條碼系統簡介。智慧財產權管理季刊,22,22-25。
[16] 金台寶(民95)。近紅外線影像技術在印刷品鑑定方面的應用。印刷技術季刊。101,21-39。
[17] 呂章誠(2010,4 月)。個人化互動郵票製作與應用之研究。新竹教育大學資訊科學研究所、新竹教育大學數位學習科技所主辦,電腦與網路科技在教育上的應用研討會,新竹市。
[18] 姚秉綱(民94)。螢光與燐光油墨技術。印刷技術季刊。97,74-84。
[19] 高俊茂(民 79)。美工廣告印刷槪要 : 平面設計的技法實務。台北市 : 星狐,32-38。
[20] 洪台麟(民 59)。紅外線。台北市:徐氏基金會,1。
[21] 許瀛鑑(民 65)。平版印刷學。台北市 : 台灣,39。
[22] 張家龍 (民97)。用於紅外線驗證之數位資訊加密系統。國立臺灣師範大學圖文傳播學系碩士論文,未出版,台北市。
[23] 梁鳳儒(2010,4 月)。擴增實境辨識圖案之紅外線數位浮水印隱藏技術。新竹教育大學資訊科學研究所、新竹教育大學數位學習科技所主辦,電腦與網路科技在教育上的應用研討會,新竹市。
[24] 黃慶祥、洪寶環(民 86)。資料自動收集與商業自動化。台北市:松崗。
[25] 邱君萍(民93)。二維條碼在地政業務上之應用。現代地政,280,28-34。
[26] 楊暉(民49)。照相製版與平版印刷的原理和實用。台北市:楊暉,159。
[27] 趙怡晴、陳玲慧(民 88)。資料收集自動化的新利器:二維條碼。電腦與通訊,85,31-36。
[28] 赫爾穆特.基普漢(民 89)。印刷媒體技術手冊。廣州:廣東世界圖書出版。
[29] 趙季中、郗旻、田麗華、智勇(民 96)。基於二維條碼的指紋特徵資訊隱藏方法研究,西安交通大學學報,41(2),145-148。
[30] 郭素針、仇美琦( 民88)。照相製版學。台北市:正元。
[31] 郭美女(民 89)。聲音與音樂教育。台北市:五南。
[32] 葉謹睿(民 92)。藝術語言@數位時代。台北市:典藏藝術家庭。
[33] 葉謹睿(民94)。數位藝術概論:電腦時代之美學、創作及藝術。台北市:藝術家。
[34] 劉文心(民 98)。以紅外線浮水印為基礎之擴增實境創新研究。國立臺灣師範大學圖文傳播學系碩士論文,未出版,台北市。
[35] 陳怡靜、計惠卿(民85),互動多媒體的情境營造─從電影媒體語言之技法表現層出發。視聽教育,220,20-29。
[36] 陳坤淼(民 89)。電腦多媒體之使用者介面設計探討。高速計算世界,8,36-45。
[37] 陳同孝、張真誠、黃國峰(民90)。數位影像處理技術。台北市:松崗。
[38] 陳建銘(民92)。互動多媒體對影像存在感表現之探討─以「影像‧景象─新竹」創作為例。元智大學資訊傳播學系碩士班碩士論文,未出版,桃園縣。
[39] 陳坤立(民 92)。運用低成本互動裝置於多模式人機介面之研發與探討。元智大學資訊傳播學系碩士班碩士論文,未出版,桃園縣。
[40] 陳永甫(民93)。紅外輻射紅外器件與典型應用。北京:電子工業出版社,1-2。
[41] 陳照東(民94)。在手機上利用QR Code 進行虛擬介面互動。元智大學資訊工程研究所碩士論文,未出版,桃園縣。
[42] 陳富川(民95)。應用QR Code設計手機個人化行動購物系統。大同大學資訊工程學研究所碩士論文,未出版,台北市。
[43] 陳詩涵(民96)。防偽點矩陣全像片色彩顯示與動畫設計之研究。國立台灣師範大學系圖文傳播研究所碩士論文,未出版,台北市。
[44] 謝顒丞(民90)。電腦直接製版 : 版材之特性分析。台北市:亞太。
[45] 繆紹綱(民94)。數位影像處理。台北市:台灣東華。
[46] 蕭佩琪、王希俊、連啟明(民93)。相關像素運算之兩階影像數位浮水印技術分析。印刷科技第二十卷,3,62-74。
[47] 蕭佩琪、王希俊、連啟明(民 93)。文件底紋之混合網點數位浮水印技術。第三屆數位典藏技術研討會論文集,223-230,台北市。
[48] 羅梅君(民 80)。印刷色度學。台北縣:印刷科技雜誌,45。
[49] 羅福林、李興才(民 81)。印刷工業概論。台北市:中國文化大學出版部。
[50] 蘇俊欽(民 93 年)。擴增實境應用於中文注音符號學習之研究。國立成功大學工業設計系碩士論文,未出版,台南市。
二、 英文文獻
[51] Adelson, E. H. (1990). Digital signal encoding and decoding apparatus. U.S. Patent 4939515.
[52] Bulan, O., Monga, V., Sharma, G., Oztan, B. (2008). Data Embedding In Hardcopy Images Via Halftone-Dot Orientation Modulation. Security, Forensics, Steganography, and Watermarking of Multimedia Contents X., Proc. of the SPIE, 6819, 68190C-1.
[53] Bender, W., Gruhl, D., Morimoto, N., Lu, A. (1996). Techniques for data hiding, IBM System Journal, 35(3&4), 313-336.
[54] Bongers, A.J. (2000). Interaction in Multimedia Art. Knowledge-based Systems, 13, 479-485.
[55] Chiang, P. J., Khanna, N., Mikkilineni, A. K., Segovia, M. V. O., Suh, S., Allebach, J. P., et al. (2009). Printer and scanner forensics. IEEE Signal Processing, 26 (2), 72-83.
[56] Clair, M. S., Leitman, S. (2009). PlaySoundGround: An Interactive Musical Playground, proc. of the Conference on New Interfaces for Musical Expression, 293-296.
[57] Dodge, C., Jerse, T. A. (1997). Computer Music: Synthesis, Composition, and Performance (2nd ed.). NY: Schirmer.
[58] Eschbach, R., Fan, Z., Knox, K.T., Marcu, G. (2003). Threshold modulation and stability in error diffusion, IEEE Signal Processing Magazine, 20(4), 39-50.
[59] Floyd, R. W., Steinberg, L. (1976). An adaptive algorithm for spatial grayscale, proc. of Society for Information Display, 17, 75-77.
[60] Fan, Z. (1993). Dot-to-dot error diffusion, Journal of Electronic Imaging, 2(1), 62-66.
[61] Fu, M. S., Au, O. C. (2002). Data hiding watermarking for halftone images. IEEE Trans. Image Process, 11(4), 477-484.
[62] Fu, M. S., Au, O. C. (2004). Correlation-based watermarking for halftone images, proc. of 2004 International Symposium on Circuits and Systems, 2, 21-24.
[63] Fernando, P., Bart, D., Danny, S. (1998). Space-Variant Nonorthogonal Structure CMOS Image Sensor Design, IEEE Journal of Solid-state Circuits, 33(6), 848.
[64] Fu, M. S., Au, O. C. (2000). Data Hiding By Smart Pair Toggling for Halftone Images, Proc. of 2000 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, 4, 2318-2321.
[65] Gong, N. W.,Laibowitz, M., Paradiso J. A. (2009). MusicGrip: A Writing Instrument for Music Control, proc. of the Conference on New Interfaces for Musical Expression, 74-77.
[66] Granger, D., Griffin, P., Rubinstein, H. F., Curcurito, D., Hintelmann, L., Warren, M., et al. (2009). Esquire Magazine. 152(6).
[67] Hecht, D.L. (2001). Printed embedded data graphical user interfaces. IEEE Computer Society Press, 34(3), 47–55.
[68] Hesse, H., McDiarmid, A. (2008). The Bubblegum Sequencer, in Proceedings of the Conference on Computer Human Interaction.
[69] Hammerin, M., Kruse, B. (1993). Adaptive screening, in Proceedings of IS&T’s Third Technical Symposium on Prepress, Proofing and Printing, Chicago, Ill, 106-109.
[70] Hecht, D.L. (1994). Embedded data glyph technology for hardcopy digital documents, Proc. SPIE Color Hard Copy and Graphic Arts III, 341-352.
[71] Kohei, O., Mitsuo, S. (2000). Carbon black (United States Patent 6136286), Japan: Mitsubish Chemical Corporation.
[72] Kapur, A., Singer E., Manjinder, S., Benning, Tzanetakis, G., Trimpin (2007). Integrating Hyper Instruments, Musical Robots & Machine Musicianship for North Indian Classical Music, proc. of the Conference on New Interfaces for Musical Expression, 238-241.
[73] Kipphan, H. (2004). Handbook of Print Media: Technologies and Manufacturing Processes. New York: Springer.
[74] Lee, Z., Chang, S., Lim, C. Y. (2010). MixPlore: a Cocktail-based Media Performance using Tangible User Interfaces. Arts and Technology, Lecture Notes of the Institute for Computer Sciences, Social Informatics and Telecommunications Engineering, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 30, 279-290.
[75] Liu, T. Y., Tan, T. H., Chu, Y. L. (2007). 2D Barcode and Augmented Reality Supported English Learning System. Proc. 6th IEEE International Conf. on Computer and Information Science, Melbourne, Australia, 5-10.
[76] Matthew, J. P., Vanessa, W., Scott, M. G., Moungi, G. B., Vladimir, B.(2010). Tunable Infrared Emission From Printed Colloidal Quantum Dot/Polymer Composite Films on Flexible Substrates. Journal of Display Technology, 6(3), 90-93.
[77] Mitchell, W.J. (1999). E-topia: "Urban life, Jim-but not as we know it", Cambridge, MA: MIT Press.
[78] Nagashima, H., Saito, K. (2004). New Security System for ID Certificates in IT Society, Optical Security and Counterfeit Deterrence Techniques IV, Proc. of SPIE, 5310, 142-150.
[79] Nakra, T. M., Ivanov, Y., Smaragdis P., Ault C. (2009). The UBS Virtual Maestro: an Interactive Conducting System, proc. of the Conference on New Interfaces for Musical Expression, 250-255.
[80] Oviatt , B. M. (1999). Ten myths of multimodal interaction. Communication of ACM, 42(11), 74-81.
[81] Pei, S. C., Guo, J. M., Lee, H. (2005). Novel robust watermarking technique in dithering halftone images, IEEE Signal Processing Letters, 12(4), 333-336.
[82] Philips, G.K. (2002). Combining Nanocharacter Printing, Digital Watermarking and UV Coded Taggents for Optimal Machine-Readable Security, SPIE proc., Conference on Optical Security and Counterfeit Deterrence Techniques V, 4677, 150-158.
[83] Pappas, T. N., Allebach, J. P., Neuhoff, D. L. (2003). Model-based digital halftoning, IEEE Signal Processing Magazine, 14-27.
[84] Pratt, W.K. (1991). Digital image processing (2nd Ed). New Jersey: John Wiley & Sons.
[85] Paul, C. (2003). Digital Art. London: Thames & Hudson.
[86] Starr, C. (2005). Biology: Concepts and Applications. California: Thomson Brooks/Cole.
[87] Wang, G. (2009). Designing Smule’s Ocarina: The iPhone’s Magic Flute, proc. of the Conference on New Interfaces for Musical Expression, 303-307.
[88] Wang, H.C., Tsai, H.C. (2005). Playing a virtual piano – the application of interactive video image recognition and audio technology, Proc. of Workshop on Computer Music and Audio Technology.
[89] Weinberg, G., Beck, A., Godfrey M. (2009). ZooZBeat: a Gesture-based Mobile Music Studio, proc. of the Conference on New Interfaces for Musical Expression, 312-315.
[90] Wanger, D., Barakonyi, I. (2003). Augmented reality Kanji learning. Proc. 2nd IEEE/ACM International Symposium on Mixed and Augmented Reality, Tokyo, Japan.
[91] Ulichney, R. A.(1987). Digital Halftoning, Cambridge, MA: MIT Press.
三、 網路文獻
[92] 文化創意產業推動成果與展望(民99)。行政院經濟建設委員會。民國99年5月1日,取自:http://www.cepd.gov.tw/m1.aspx?sNo=0013487。
[93] 李和莆(文彬)中英文簡歷-2009(民98)。國立台灣師範大學音樂系。民國99 年5 月1 日,取自:http://www.music.ntnu.edu.tw/teachers_fulltime.php。
[94] 紅外輻射(民99)。大英百科全書繁體中文版。民國99年5月1日,取自:http://daying.wordpedia.com/。
[95] 吸 收 (民99)。大英百科全書。民國99 年4 月18 日,取自:http://wordpedia.eb.com/tbol/article?i=000290。
[96] 張智星。音訊處理與辨識,網路線上課程,可由作者之網頁http://www.cs.nthu.edu.tw/~jang 連結到此線上課程。
[97] 紙張的光學特性(民98)。上海市防偽技術產品測評中心。 民國99 年5月1 日,取自:http://www.satc.net.cn/newshowjishu.asp?id=134&mnid=591&classname=%D0%C2%CE%C5%B6%AF%CC%AC&uppage=/newsjishu_list.asp。