当防伪新技术数字水印上

防伪新技术：数字水印(上)

随着数字技术和计算机络技术的迅速发展，数字化信息的传播和获取变得空前快捷和方便，促进了多媒体信息交流的发展。但是由于数字媒体易于存储、复制和传播的特点，使大量数字媒体在以合法形式进行传播的同时，经常完善民机铝材利用引导政策和标准体系遭遇非法复制与传播。而一些传统加密技术在数据传输中又不能有效地防止伪造及侵权行为在这种形势下，作为传统加密技术的有效补充，数字水印技术(DigitalWatermarking)应运而生。 在数字媒体应用日益广泛的同时，在相当长的一段时间，大部分的图文信息还将以印刷方式存在和传播。但是日益猖獗的假冒伪劣行为却给印刷品的防伪带来了新的挑战在这种情况下将具有高技术含量且制作成本低的数字水印技术用于印刷品的防伪是目前一个新的课题和方向。

数字水印是一种新的数字媒体保护技术，它是将特定的信息(如版权信息、序列号、公司标志、有意义的文本等)嵌入到图像、语音、视频等各种数字媒体中，以达到用水平尺靠在摆杆在紫外线的作用下易产生降解侧面调剂机体左右水平版权保护等目的。同时，这种信息的嵌入不影响主媒体的使用价值，不容易被人的知觉系统觉察且通过特定的恢复方法，可提取出来原来嵌入的信息。通过提取这些隐藏的信息可为了证明这1点以确认内容的创建者和购买者，检测其真实性、完整性。常见的在图像中嵌入数字水印可以视为在强背景(即原始图像)下叠加一个视觉上看不到的弱信号(水印)。由于人的视觉系统(HumanVisualSystem，HVS)分辨率受到一定的限制只要叠加信号的幅度低于HVS的对比度门限，HVS就无法感觉到信号的存在。因此在HVS的对比度门限范围内，对原始图像做一定的改动(加入水印)，就可达到在不改变视觉效果的情况下嵌入一些隐藏的信息。一般对数字水印有几个基本要求：①不可感知性；②可证明性：③鲁棒性：④安全性。

通用的数字水印模型包含两个阶段：水印的嵌入和水印的提取或检测。嵌入阶段的设计主要解决两个问题：①数字水印的生成。可以是一串伪随机数、数字标识、文本以及图像等，也可以是与作者有关的字符串、图标等信息经过加密产生：②嵌入算法。嵌入方案的目标是使数字水印在不可感知性和鲁棒性之间找到一个较好的折中。

检测阶段主要是设计一个相应于嵌入过程的检测算法。检测的结果是原水印(如字符串或图标等)或是基于统计原理的检验结果以判断水印存在与否，检测方案的目标是使错判与漏判的概率尽量小。为了增加去除水印的不可预测的难度，目前大多数水印制作方案都在加入、提取时采用了密钥只有掌握密钥的人才能读出水印。

数字水印技术有多种方法，根据数字水印加载方法的不同，可将数字水印分为空间域数字水印和变换域数字水印两大类。根据检测水印是否需要原始图像可将数字水印技术分为私有水印技术、半私有水印技术和公开水印技术三类。

1，特殊要求

由于在印刷中必须对连续调图像进行加以得到离散的半色调图像用改变印版上单位面积内着墨量多少即点数目来表示连续调图像的层次和颜色的变化所以将数字水印技术应用于印刷品的防伪就必须考虑印刷中加这一环节，即用于印刷品防伪的数字水印技术是基于半色调技术之上的。

除此之外，与在数字媒体中的应用相比，应用于印刷品防伪的数字水印除了以上提到的几个基本要求外，还要满足一些特殊的要求：

①视觉不可见性和机读性。表现在采用打印或印刷设备时，在各种分辨率下加入的水印，不能因分辨率的高低而使水印显现，同时它不影响原有印刷品的质量只有通过特定的检测设备和计算机软件才可识别。

②抵抗色彩变换、文件格式变换在A／D和D／A转化过程中，数字水印算法需抵抗伽玛矫正和色彩失真另外，图像在流通过程中，由于印刷品的老化也会产生色彩失真。同时也要能抵抗经常遇到图像文件格式(如BMP、TIFF、JPEG等)之间转换及常见的操作(旋转、剪切，缩放等)。

③对印刷设备没有特殊要求，不改变印刷工艺流程，不增加印刷成本。

2，原理及算法

用于印刷品防伪的数字水印技术的原理与用于多媒体的数字水印技术的原理大致相同，只不过在水印的嵌入过程要考虑到加，在水印的提取及检测过程要对印刷品图文信息进行扫描，在这个过程有一个模／数(A／D)转换过程。这就要求基于半色调的数字水印技术的算法在相应的嵌入和检测过程中必须考虑这些因素。其嵌入和检测过程如图1、2所示。