數(shù)字水印在防偽印刷中的應(yīng)用

1、 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）題目 數(shù)字水印在防偽印刷中的應(yīng)用 姓名 學(xué)號 院系 印刷學(xué)院 專業(yè) 印刷工程 指導(dǎo)教師 職稱 講師 2014 年 5 月 31 日曲阜師范大學(xué)教務(wù)處制25Cr-13Ni type or a welding material with high nickel content. Low temperature steels, austenitic stainless steel and heat-resistant corrosion-resistant high alloy steels and austenitic and non-austenite dissimila

2、r steel welded joints shall comply with the following requirements: to ensure penetration and fusion under good conditions, low current, short-arc, welding speed and much faster welding process and interpass temperature should be controlled. High corrosion resistance performance of double-sided weld

3、ed welds, welded layer in contact with corrosive media finally welded. Low temperature steel welding, suitable for the surface of the weld bead annealing. Check 6.6.1 6.6 welding inspection before welding material and welding materials, must be carried out according to standard acceptance, unqualifi

4、ed persons may be used. Group before the dimensions of various parts of the main structure, Groove sizes, and grooved surface for inspection. Welding Groove and Groove on both sides should be checked before the cleaning quality. Check the welding before welding conditions are consistent with the pre

5、scribed conditions, and welding equipment. The drying and cleaning of welding materials to confirm that it meets the requirements. 6.6.2 intermediate welding inspection tack welding after the skull should be cleared checks to welding the defects found shall be removed before they can. Multi-layer we

6、lding welding after the each floor should immediately clean the layers, and Visual inspection, found defects in welded to eliminate before they can proceed to the next level. To interrupt the welding seam, should be cleaned and checked before continuing to weld to eliminate welding defects found by

7、the rear. 6.6.3 check after welding seams shall be welded ends immediately after the removal of slag skin, splash, clean weld and weld inspection. Profiles should shape forming beautiful, not undercut, cracked, incomplete fusion, blowhole, slag, splash and other defects. Weld reinforcement should目 錄

8、摘要1關(guān)鍵詞1Abstract1Key words1引言11 數(shù)字水印技術(shù)11.1 數(shù)字水印的基本模型21.2 數(shù)字水印的分類31.3 數(shù)字水印特征41.4 數(shù)字水印的應(yīng)用領(lǐng)域42 防偽印刷52.1 防偽印刷技術(shù)52.2 防偽印刷技術(shù)的分類52.3 常見印刷品的防偽方法52.3.1 雕刻凹版印刷與防偽52.3.2 防偽標(biāo)識52.3.3 防偽水印紙62.3.4 防偽紙張62.3.5 防偽油墨62.3.6 條形碼防偽技術(shù)62.3.7 電碼防偽標(biāo)識及電話識別系統(tǒng)63 數(shù)字水印在防偽印刷中的應(yīng)用63.1 數(shù)字水印應(yīng)用在印刷防偽中的原理及方法73.1.1 數(shù)字水印應(yīng)用在印刷防偽中的原理73.1.2 數(shù)字

9、水印應(yīng)用在印刷防偽中的方法73.2 數(shù)字水印應(yīng)用于防偽印刷的幾種算法73.3 數(shù)字水印應(yīng)用于防偽的特點分析83.4 數(shù)字水印在印刷防偽中的應(yīng)用實例84 總結(jié)9致謝10參考文獻10 數(shù)字水印在防偽印刷中的應(yīng)用印刷工程苑蒙 指導(dǎo)教師 焦春燕摘要：通過對印刷品防偽應(yīng)用現(xiàn)狀的分析，簡單介紹了印刷品防偽分類及方法。與其它印刷品防偽技術(shù)相比較，數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)用于印刷品防偽方面成本低、實現(xiàn)簡單，是一項對傳統(tǒng)印刷品防偽技術(shù)的有意義的發(fā)展和改進。因此此篇論文主要從數(shù)字水印技術(shù)的防偽原理、一般模型和分類等方面研究了數(shù)字水印技術(shù)，給出了印刷品防偽中數(shù)字水印的嵌入、檢測和提取模型。并結(jié)合印刷的防偽要求提出了幾種應(yīng)用于

10、印刷防偽的數(shù)字水印防偽技術(shù)實例。最后分析了印刷中數(shù)字水印防偽存在的問題，并對其應(yīng)用前景做出展望。關(guān)鍵詞：數(shù)字水印 印刷防偽 水印算法 Implications of Watermark Technology in the Field ofPrint-materials SecurityStudent Majoring in Graphic Arts Yuan Meng Tutor Jiao ChunyanAbstract: Through analyzing the current situation of printing anti-counterfeiting application, s

11、imple introduces the traditional print anti-fake method, Compared to other frogery prevention techniques, the porposed techniques can decrease the cost of production and be completed easily. It is a significative try to introduce digital watermark technique in presswork forgery prevention field. Mai

12、nly from the security principles, general model and classification of digital watermarking technology studying and giving digital watermark embedding, detecting and extracting model in the anti-counterfeiting. Combining with the anti-counterfeiting printing requirements put forward several examples

13、of digital watermark applied to anti-counterfeiting printing, and analyzed the problems existing in the digital watermark applied to anti-counterfeiting printing, and prospects of its application to make paper.Key words: digital watermarking; anti-counterfeiting printing; watermarking algorithms引言 近

14、年來，信息技術(shù)發(fā)展越來越迅速，高性能的掃描儀和高精度激光打印機已得到廣泛的應(yīng)用，票據(jù)、證件、貨幣以及產(chǎn)品外包裝等印刷品的篡改和偽造變得非常容易。我國市場上假冒偽劣商品泛濫，嚴(yán)重侵害了生產(chǎn)者和消費者的利益。據(jù)中國防偽技術(shù)協(xié)會預(yù)測，在未來幾年，防偽產(chǎn)品的市場每年會超過300億元1。印刷品防偽問題的重要性不言而喻。傳統(tǒng)的印刷防偽技術(shù)容易被偽造者掌握，而且成本高。數(shù)字水印作為一種優(yōu)越性的技術(shù)迎合了時代的需要，在解決數(shù)字產(chǎn)品的侵權(quán)問題方面提供了一種有效的解決途徑，已成為一個熱門的研究課題。1 數(shù)字水印技術(shù)數(shù)字水印是指用信號處理的方式在數(shù)字載體中嵌入一個可感知或不可感知的難以去除的標(biāo)識信息或是通過修改特定

15、的區(qū)域、結(jié)構(gòu)等位置進行間接表示，在不影響原有對象可用性，不容易被察覺的前提下來確定數(shù)字產(chǎn)品的所有權(quán)或檢驗數(shù)字內(nèi)容的原始性。迄今為止是惟一可以跨媒體應(yīng)用的信息安全與防偽技術(shù)嵌入的水印信息要通過專門的軟件和設(shè)備提取檢測出來2。它充分彌補了數(shù)字標(biāo)簽技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)以及加密-解密技術(shù)等技術(shù)的不足。成為當(dāng)今解決數(shù)字產(chǎn)品知識產(chǎn)權(quán)問題的最有效和最有潛力的技術(shù)，解決了許多的法律糾紛。1.1 數(shù)字水印的基本模型典型的數(shù)字水印模型由兩個主要的過程組成：一是水印的嵌入過程，二是水印的提取或檢測過程。1.水印信號嵌入其功能是完成將數(shù)字水印信號加入原始載體數(shù)據(jù)中。該系統(tǒng)模型輸入的是水印信息、原始載體作品和密鑰，密鑰用

16、來增加安全性，避免未授權(quán)方恢復(fù)和修改水印3。經(jīng)過嵌入算法的處理后，相應(yīng)的水印信息就被嵌入到載體中，輸出的是經(jīng)過水印嵌入算法生成的含水印的載體（如圖2）。其中水印信息即圖1中生成的待嵌入水印，它可以是任何形式的數(shù)據(jù)。圖1 水印的生成原始水印水印生成算法待嵌入水印生成密鑰水印信息載入作品嵌入密鑰水印嵌入算法含水印信息的作品圖2 水印信息的嵌入2.水印的檢測與提取水印檢測，是利用檢測密鑰通過一定的算法判斷可疑作品中是否含有指定的水印。見圖3密鑰含水印載體原始數(shù)據(jù)載水印檢測算法（設(shè)備 ）原始水印水印存在與否圖3 水印信息的檢測水印提取，是利用提取密鑰通過定算法(往往是嵌入算法的逆過程)提取可疑作品中的

17、每個印記圖，在水印的提取之前一般要進行水印的檢測確保水印的存在。見圖4圖4水印信息的提取密鑰含水印載體的作品水印提取算法（設(shè)備）水印信息原始數(shù)據(jù)載體1.2 數(shù)字水印的分類根據(jù)水印的應(yīng)用范圍、主要技術(shù)和使用目的的不同，數(shù)字水印技術(shù)可以分為以下種類：.按照水印算法嵌入域的范圍按水印算法嵌入域的不同，數(shù)字水印分為空域數(shù)字水印和頻域數(shù)字水印?？沼驍?shù)字水印技術(shù)是直接將水印信息隱藏到圖像的不重要的像素中，也就是最低有效位(Least Significant Bits 簡稱 LSB)中，在該位置嵌入的水印可以很好的保證水印的隱蔽性3。但LSB 方法利用的是將水印信息嵌入到原始圖像中的最低幾位，所以水印很容易

18、受到例如濾波、圖像量化、幾何變形等操作的攻擊而被破壞，所以這種數(shù)字水印技術(shù)魯棒性差，比較容易攻擊是很脆弱的，水印信息無法經(jīng)受一些無損和有損的攻擊，應(yīng)用場合比較窄。頻域數(shù)字水印是將圖像通過一定的頻域變換規(guī)則對圖像進行變換，然后在相應(yīng)的頻域系數(shù)中嵌入水印信息4。常用的圖像變換域算法有離散余弦變換、離散小波變換等算法。變換域算法相對于空間域算法能夠容納更多的水印信息，同時水印的魯棒性要大大優(yōu)于空域嵌入的水印具有很高的安全性。目前大多數(shù)的數(shù)字水印技術(shù)都是基于頻域的數(shù)字水印技術(shù)。2.按照水印的特性按水印的特性不同，數(shù)字水印分為脆弱性數(shù)字水印、半脆弱性數(shù)字水印和魯棒性數(shù)字水印。脆弱性數(shù)字水印，這種水印技術(shù)

19、主要用于保護媒體完整性和證件防偽，水印信息在受到攻擊容易改變，從而無法提取水印信息。受到攻擊時，嵌入數(shù)字水印信息會發(fā)生相應(yīng)的變化，根據(jù)數(shù)字水印的變化情況還可以判斷哪些地方受到何種攻擊。魯棒性數(shù)字水印受到惡意攻擊之后仍能夠被有效的檢測出來，該數(shù)字水印技術(shù)要求有很強的魯棒性和安全性，不但能夠抵抗普通的無意圖像攻擊(如各種剪切濾波、壓縮、噪聲等)，而且還可以抵抗某些惡意的攻擊。這種水印技術(shù)主要用在數(shù)字作品中版權(quán)信息的標(biāo)識，從而達到保護版權(quán)的目的。半脆弱性數(shù)字水印介于脆弱性數(shù)字水印和魯棒性數(shù)字水印之間，它對某些允許的數(shù)字信號處理方法穩(wěn)定，對于某些惡意的修改敏感，能夠記錄下惡意修改的位置等信息。 3.按

20、照水印嵌入的載體按水印嵌入的載體不同，數(shù)字水印可分為文本水印、圖像水印、音頻水印、視頻水印等。 4.按照水印的檢測過程根據(jù)數(shù)字水印的檢測過程是否依賴原始信息又可以分為：盲水印和明文水印。盲水印在水印提取檢測時不需要原始載體，只需要密鑰便可以得到水印信息。目前盲水印應(yīng)用較為廣范；明文水印在水印的提取過程中，必須通過與原始載體比較才能夠提取水印信息，因此這種水印嵌入方法受到很多限制應(yīng)用范圍很窄。5. 按照水印的包含信息內(nèi)容按照水印的包含信息內(nèi)容不同又可以分為有意義水印和無意義水印。 有意義水印技術(shù)將某種有意義的版權(quán)標(biāo)識信息，如文字和編碼、文本、特定的圖像、準(zhǔn)備好的音頻或視頻信息等嵌入到媒體中5。這

21、種水印提取后，可以直接通過視覺、聽覺來判斷載體中是否含有水印信息；無意義水印指嵌入媒體中的水印信息是隨機序列，其本身沒有什么特別的意義。水印信息提取后，通過某種統(tǒng)計決策分析判斷數(shù)字水印是否存在。1.3 數(shù)字水印特征 1.魯棒性是指載體數(shù)據(jù)在經(jīng)過各種信號處理或惡意攻擊后，水印仍然能保持在載體數(shù)據(jù)中并且不影響水印的檢測6，而未經(jīng)授權(quán)者很難檢測出水印。 2.不可見性是指水印的嵌入不應(yīng)使得載體數(shù)據(jù)發(fā)生可感知的變化，即表面上是不可見的，但當(dāng)發(fā)生版權(quán)糾紛時，所有者可以從中提取出水印從而證實自己的所有權(quán)。 3.安全性是指水印難以被未經(jīng)授權(quán)者偽造、閱讀和修改。1.4 數(shù)字水印的應(yīng)用領(lǐng)域1.數(shù)字作品的版權(quán)保護版

22、權(quán)保護水印是目前研究最多的一類數(shù)字水印。數(shù)字作品包括數(shù)字圖像和圖形、音樂、視頻、計算機軟件等。由于計算機應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字作品的拷貝、修改變得非常容易，很容易做到與原作品完全相同。數(shù)字水印利用數(shù)據(jù)隱藏原理，加入不可見或不可聽版權(quán)標(biāo)志，既不損害原作品，又達到了版權(quán)保護的目的7。2.操作跟蹤為了避免數(shù)字產(chǎn)品被非法復(fù)制和散發(fā)，可在其每個產(chǎn)品拷貝中分別嵌入獨一無二的數(shù)字標(biāo)識序列。如果發(fā)現(xiàn)了未經(jīng)授權(quán)的拷貝，則通過追蹤其來源，查明應(yīng)由誰負責(zé)，以確定盜版者。 3.內(nèi)容標(biāo)識在此類應(yīng)用中，嵌入的水印信息只是構(gòu)成對作品的一個注釋，提供有關(guān)數(shù)字產(chǎn)品內(nèi)容的進一步的信息，包括媒體在創(chuàng)建時的有關(guān)信息，如時間、所用設(shè)

23、備、所有者等相關(guān)信息，往往比數(shù)據(jù)本身更具有保密價值。該類數(shù)字水印可在醫(yī)學(xué)、制圖、多媒體索引和基于內(nèi)容的檢索等領(lǐng)域得到應(yīng)用。4.隱蔽通信及其對抗網(wǎng)絡(luò)情報戰(zhàn)是信息戰(zhàn)的重要組成部分，其核心內(nèi)容是利用公用網(wǎng)絡(luò)進行保密數(shù)據(jù)傳送。利用數(shù)字化聲像信號相對于人類的視覺、聽覺冗余，可以進行各種信息隱藏，從而實現(xiàn)隱蔽通信。5.防偽技術(shù)在從傳統(tǒng)商務(wù)向電子商務(wù)轉(zhuǎn)化的過程中，會出現(xiàn)大量過度性的電子文件，如紙質(zhì)票據(jù)的掃描圖像等7。即使在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)成熟以后，各種電子票據(jù)也還需要一些非密碼的認證方式。再者，隨著高質(zhì)量圖像輸入輸出設(shè)備的發(fā)展，證件、支票以及其它商務(wù)交易中的票據(jù)的偽造變得更加容易。數(shù)字水印技術(shù)可以為各種票據(jù)提供

24、不可見的認證標(biāo)志，從而大大增加了偽造的難度。2 防偽印刷2.1 防偽印刷技術(shù)隨著市場經(jīng)濟的深入發(fā)展，人們的物質(zhì)生活得到了極大地改善。但是當(dāng)人們在充分享受生活的同時也被大量充斥市場的假冒偽劣商品所困惑，于是為了保護消費者的權(quán)益和商家的利益，各種防偽方式和產(chǎn)品應(yīng)運而生。防偽印刷是眾多產(chǎn)品防偽技術(shù)方法的核心技術(shù)之一8。防偽印刷技術(shù)最初主要應(yīng)用于鈔票、支票、債券、股票等有價證券的印刷，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于商品的包裝和商標(biāo)的印刷。實際上，早在3000年前，商代就用了有效的防偽手段，封泥和符印就是其典型的代表。到了春秋戰(zhàn)國、秦、漢時期，這種技術(shù)更加流行，比較典型的就是調(diào)發(fā)軍隊的信物虎符。到了金代，防偽技術(shù)不僅

25、在貨幣防偽上得到應(yīng)用，而且出現(xiàn)了多種防偽方法的綜合防偽技術(shù)。例如，在紙幣的騎縫邊上加蓋指定兌現(xiàn)地點的圖章，用活字印刷術(shù)在每張紙幣上印刷編碼。同時在紙幣的四邊用精刻的底飾花紋印成邊框。而今，防偽印刷更是廣泛應(yīng)用各個領(lǐng)域并發(fā)揮重要作用。2.2 防偽印刷技術(shù)的分類1.根據(jù)使用與識別的范圍防偽印刷技術(shù)可分為機密型防偽、專業(yè)型防偽和普及型防偽三類：(1)機密型防偽印刷是保密的，不廣泛應(yīng)用和流傳。(2)專業(yè)型防偽印刷：是一種需要借助于儀器、設(shè)備進行真?zhèn)舞b定，僅限于相關(guān)部門專業(yè)人員使用的防偽印刷技術(shù)。此類技術(shù)有效可靠，常用于消費領(lǐng)域和司法訴訟。一般而言，除了簡單的熒光檢測以外，檢測手段較復(fù)雜的防偽都屬于專業(yè)

26、型防偽的范疇。(3)普及型防偽：這是一種存在大眾使用的物件或產(chǎn)品上便于公眾區(qū)分真假的防偽印刷技術(shù)。在物件或產(chǎn)品的顯要位置設(shè)置公眾易于發(fā)現(xiàn)的鮮明標(biāo)記，不必借用特定的儀器、設(shè)備，用肉眼既能辨別防偽特征。普及防偽的特點是讓公眾在第一時間、第一場合的條件下就能區(qū)分真假。常見的普及型印刷防偽技術(shù)有鈔票上的水印、安全線、凹印圖文、縮微印刷以及白光顯示激光全息、規(guī)則揭露、干涉變色、核微孔等技術(shù)。2.根據(jù)防偽形成方式印刷防偽又可以分為包含激光全息防偽、干涉與衍射光學(xué)防偽、磁信息防偽、核徑跡與印刷、激光與印刷防偽結(jié)合等在內(nèi)的物理信息防偽技術(shù)；包含特種防偽油墨、防偽承印材料在內(nèi)的印刷材料防偽技術(shù)；包含底紋紋理、組

27、合印刷、模切等在內(nèi)的制版與印刷防偽技術(shù)；包含數(shù)字水印、隨機編碼等在內(nèi)的數(shù)字式防偽等。2.3 常見印刷品的防偽方法傳統(tǒng)的印刷防偽技術(shù)主要側(cè)重利用印刷材料和輸出設(shè)備，如變色油墨、特殊紙張、凹版印刷機、全息成像設(shè)備等。2.3.1 雕刻凹版印刷與防偽凹印是傳統(tǒng)印刷方式之一，其特點是墨層厚實、線條細膩、識別方法簡便、不易仿造等優(yōu)點。其缺點是制作工藝復(fù)雜、設(shè)備投資大、而且設(shè)計、制版均不同于一般印刷，其印刷圖文有明顯的凸起感9。2.3.2 防偽標(biāo)識防偽標(biāo)識使用高科技印刷技術(shù)和特殊材料印刷制做而成，每枚防偽標(biāo)識從編碼到成品都需要經(jīng)過十幾道工序加工合成。主要有以下幾種類型：激光揭起標(biāo)識、紙面揭起標(biāo)識、電解鋁撕開

28、式標(biāo)識、彩色不干膠撕開式、激光、水印、二維條碼、熒光、變溫、隱含磁碼等。每種防偽方法都有各自的特點，適應(yīng)性廣，可用于各種商品防偽。但這類防偽方式價格較貴，無形之中增加了商品的成本，不利于商業(yè)競爭。2.3.3 防偽水印紙防偽水印紙主要有長網(wǎng)和圓網(wǎng)兩種，目前有從長網(wǎng)紙到高安全的圓網(wǎng)紙改變的趨勢。圓網(wǎng)紙有較多的層次、(水印可得到多達15個灰度層次)較好的對比度、較好的細節(jié)或水印清晰度，相比之下圓網(wǎng)水印紙防偽效果更好。2.3.4 防偽紙張主要有印鈔紙，鈔票等有價證券所用的載體紙張，尤其是印鈔紙均采用堅韌、光潔、挺括、耐磨的印鈔專用紙。這種紙經(jīng)久耐用，不起毛、耐折、不斷裂等優(yōu)點。防偽紙一般都有特定的應(yīng)用

29、場合投入應(yīng)用，并不能廣泛使用。2.3.5 防偽油墨在油墨中加入一些特制的物質(zhì)，以區(qū)別于普通印刷油墨而達到防偽目的的一種特殊油墨。一般有以下幾種：1.紫外線激發(fā)熒光防偽油墨該種油墨在紫外線(200-400納米)照射下，能發(fā)出可見光(400-800納米)應(yīng)用在特定場合。2.光學(xué)變色油墨在油墨中加入微小的多層鍍膜，印出的圖案花紋從不同角度觀察時呈現(xiàn)不同的色彩。3.紅外防偽油墨把吸收紅外線的物質(zhì)加入油墨中制成，在紅外檢測儀下，可觀測到相應(yīng)的信號或暗的圖文。4.熱致變色防偽油墨其原理是加熱后引起填加物質(zhì)(液晶或其他熱致變色化合物)的物理性能或化學(xué)結(jié)構(gòu)改變而變色。5.光致變色防偽油墨用這種油墨印制的圖文，

30、在白光下呈現(xiàn)一種顏色，用紫外線時變成另一種顏色，通常顯紅、藍或黃色。再用白光照射時又還原本色，其過程是可逆的。6.磁性防偽油墨油墨中填加磁性物質(zhì)制成，用這種油墨印刷的圖案或標(biāo)識，用磁檢測器可檢出磁信號。7.防涂改油墨油墨的配方中加有特殊的化合物，此油墨遇消字靈或其他涂改液后即發(fā)生顏色反應(yīng)。另外還有多重加密防偽油墨，化學(xué)加密防偽油墨，擦變色防偽油墨，防偽印油與印泥等。2.3.6 條形碼防偽技術(shù)商品條碼是商品的一種代碼，是人類為了計算機等商品進行有效管理而設(shè)計的。目前普遍認為具有防偽功能的條碼只有兩種，一種是隱形條碼(有覆蓋式隱式條碼、光化學(xué)處理的隱形條碼、隱形油墨印刷的隱形條碼)，另一種是金屬條

31、碼。2.3.7 電碼防偽標(biāo)識及電話識別系統(tǒng)電碼防偽標(biāo)識及電話識別系統(tǒng)是通過在每一產(chǎn)品上設(shè)置一個隨機密碼，將所有入網(wǎng)產(chǎn)品全部紀(jì)錄存檔于防偽數(shù)據(jù)中心庫，讓消費者利用電話、電腦等工具核對密碼的正確與否來識別產(chǎn)品真?zhèn)巍? 數(shù)字水印在防偽印刷中的應(yīng)用3.1 數(shù)字水印應(yīng)用在印刷防偽中的原理及方法3.1.1 數(shù)字水印應(yīng)用在印刷防偽中的原理一個完整的數(shù)字水印系統(tǒng)包括兩個階段即水印信息的生成、嵌入和水印信息的提取或檢測10。在印刷中運用數(shù)字水印的原理與在普通數(shù)字媒體中運用的原理基本是一樣的，即通過一定的算法將一些標(biāo)志性信息直接嵌入到多媒體內(nèi)容當(dāng)中，但不影響原內(nèi)容的價值和使用，并且不能被人的知覺系統(tǒng)覺察或注意到，

32、只有通過專用的檢測器或閱讀器才能提取。只不過印刷品是以半色調(diào)的網(wǎng)點來再現(xiàn)連續(xù)調(diào)原稿的層次和顏色變化，而在提取或檢測水印過程中要對印刷品進行掃描，在掃描中有一個模數(shù)轉(zhuǎn)換過程。因此在數(shù)字水印嵌入和提取或檢測過程中必須結(jié)合半色調(diào)加網(wǎng)技術(shù)和模數(shù)轉(zhuǎn)換的算法。3.1.2 數(shù)字水印應(yīng)用在印刷防偽中的方法以印刷品中的圖像為載體介紹數(shù)字水印的防偽方法。首先把要印刷的圖像制作好后通過水印軟件在圖像中嵌入水印信息。原始圖像和嵌入水印信息后的圖像在視覺上無法區(qū)別，外觀上幾乎完全一樣。然后再輸出圖像，制版印刷得到印刷品。檢測時將印刷品中的圖像掃描到電腦里，對掃描進來的圖像先進行校正、去噪等處理。然后用提取軟件檢測水印信

33、息，根據(jù)提取水印信息的情況對印刷品進行辨別真?zhèn)?。對造假者而言，這種方法很難偽造，因為隱藏的信息看不到。他們既不知道水印嵌入所用的方法也不知道嵌入的信息是什么，所以無法對隱藏的信息進行模仿，只能對所能看到印刷品的內(nèi)容進行仿制。這樣的話，由于盜版者不知道水印的嵌入方法和檢測方法，根本檢測不出能證明版權(quán)的水印信息。3.2 數(shù)字水印應(yīng)用于防偽印刷的幾種算法國內(nèi)外很多學(xué)者己經(jīng)在印刷水印方面已經(jīng)做過了很多相應(yīng)的研究，主要分為空域算法和頻域算法。.空域變換域算法在圖像的空間域上利用圖像的視覺掩蔽特性來嵌入水印來抵抗裁剪攻擊。且在DFT域中嵌入同步模板來抵抗圖像幾何失真。由于在載體圖像中嵌入了模板，來保持圖像

34、信息同步，這樣做會使水印的不可見性降低，同時會影響到原始圖像的部分信息。2.基于DCT變換在DCT的中頻系數(shù)K域沿對免線方向嵌入水印，且在各水印的嵌入的位置間預(yù)留有一定的緩沖間隔帶，來有效減少水印值得相互影響。3.基于圖像特征分析了圖像打印掃描過程中DCT域系數(shù)的近似不變量，以不變量作為圖像特征，來嵌入和提取水印。4.零水印算法將圖像分塊，然后DCT變換，比較各塊直流系數(shù)與整個圖像直流系數(shù)均值的人小來形成零水印。算法3、4都采用了零水印的思想，在DCT域提取圖像的近似不變量作為零水印，此種方法水印魯棒性較高，水印嵌入容量比較高，但是必須考慮到生成密鑰圖像的保存和傳遞安全問題。5.CIELab色

35、彩空間算法首先將圖像轉(zhuǎn)換到CIELab色彩空間，提取亮度分量并進行DCT變換。選取變換域低頻系數(shù)嵌入水印，再通過實驗來測試嵌入水印后的圖像在經(jīng)過一次和二次打印掃描后的水印提取正確率。6.半色調(diào)圖像數(shù)據(jù)隱藏算法打印掃描過程對圖像的半色調(diào)攻擊，并在DCT域和DWT域中嵌入水印，但是沒有考慮到圖像在打印掃描過程中的旋轉(zhuǎn)等幾何攻擊，在檢測很難達到水印和圖像信息的同步。基于到這一點，梁華慶提出用RADON變換來矯正打印掃描過程引入的幾何攻擊的方案。同時，該方案也是國內(nèi)數(shù)字水印用于證件防偽方案的原型。其算法的核心思想是該算法首先對掃描圖像邊界進行RADON變換來矯正圖像受到的幾何攻擊，并且以證件號碼產(chǎn)生隨

36、機序列作為水印信號。同時，該方案也是國內(nèi)數(shù)字水印用于證件防偽方案的原型。7.基于空間域先對二值水印進行置亂處理，然后對數(shù)字圖像分段，最后對水印信進行量化嵌入。3.3 數(shù)字水印應(yīng)用于防偽的特點分析基于數(shù)字水印的印刷品防偽技術(shù)與傳統(tǒng)的印刷品防偽技術(shù)不同，徹底更新了印刷品防偽的傳統(tǒng)觀念，在印刷品防偽中具有獨特的性質(zhì)。作為識別標(biāo)志的數(shù)字水印以視覺不可見的形式隱藏在印刷品之中，通過自然光和外界光源分辨不出，未加數(shù)字水印的印刷品和加入數(shù)字水印的印刷品的差異只有通過計算機軟件或特有的檢測設(shè)備才可以識別。隱藏的水印標(biāo)志可以是有意義的數(shù)字(生產(chǎn)批號、版本號等)、隨機數(shù)碼、文本信息、圖像或聲音等等7。水印檢測的方

37、式根據(jù)被保護產(chǎn)的不同和應(yīng)用領(lǐng)域的不同，可以是判斷印刷品中是否存在數(shù)字水印，或是從印刷品中提取出確切的水印等。水印信息必須在不同的時間、地點一直連續(xù)地存在于印刷品本身中，不能隨印刷品經(jīng)過不同地點和人員而改變。數(shù)字水印加入的位置可以是隨機性的，每一個印刷品種所隱藏的水印內(nèi)容也可以不同，這些隨機性和變化特征致使偽造者難以仿冒偽造。和其他防偽技術(shù)一樣，數(shù)字水印防偽技術(shù)也要逐步升級。沒有永久的防偽技術(shù)，一般的防偽技術(shù)在一段時期內(nèi)有效，如不進行更新?lián)Q代，核心技術(shù)就會被仿冒者破解。數(shù)字水印防偽技術(shù)對印刷設(shè)備沒有特殊要求，數(shù)字水印印刷品防偽技術(shù)是在制版或打印過程中將數(shù)字水印信息加入，不用改變印刷材料和設(shè)備，不

38、增加印刷成本。印刷品中的數(shù)字水印在經(jīng)過復(fù)印和二次掃描后水印信息損失很大，因此盜版和偽造會使圖像質(zhì)量嚴(yán)重下降，導(dǎo)致數(shù)字水印信息丟失很大，無法被監(jiān)測器檢測出來。3.4 數(shù)字水印在印刷防偽中的應(yīng)用實例1.數(shù)字水印在票據(jù)防偽中的應(yīng)用數(shù)字水印在貨幣支票等實際票據(jù)的應(yīng)用隨著高質(zhì)量輸入輸出設(shè)備的快速發(fā)展，特別是高精度儀器的產(chǎn)生，使得支票、貨幣以及其他票據(jù)的偽造變得極為容易，這就使得票據(jù)安全尤為重要，而數(shù)字水印技術(shù)恰恰能解決這個難題，在不被人的知覺系統(tǒng)察覺的地方設(shè)置、添加隱秘信息，保證票據(jù)的安全使用11。圖5 奧運會吉祥物明信片我國在2005年舉辦的中國第六屆花卉博覽會發(fā)售的141萬張門票，四川省為力推大熊貓

39、成為2008年北京奧運會吉祥物發(fā)行的1000萬張明信片（如圖5），中國第六屆國際西部博覽會門票上得到成功運用，開創(chuàng)了世界大型會展活動采用數(shù)字水印印刷防偽技術(shù)的先河。此外，我國的奧運門票就采用了數(shù)字水印的先進防偽技術(shù)，它選用承載信息量大，功能區(qū)劃靈活的主、副聯(lián)樣式。主聯(lián)用于表現(xiàn)本屆奧運會主辦國的國粹精神，側(cè)重于收藏，副聯(lián)記載票價和參會注意事項等信息，側(cè)重于驗證功能。主、副聯(lián)均選用數(shù)字水印印刷防偽技術(shù)做最高級別的防偽，以確保按奧運市場開發(fā)計劃應(yīng)期推出奧運門票供預(yù)售，尤其是面向海外的預(yù)售，而不必擔(dān)心被假冒和偽造。2.數(shù)字水印在證件防偽中的應(yīng)用 證件對于我們每一個人都是非常重要的，它不僅僅只是一個物件

40、，而是證明某個人的身份或者證明他所具有的某種能力。目前在證件防偽領(lǐng)域存在巨大的挑戰(zhàn)，由于缺少有效的防范措施，使得三假(造假、買假、用假)成風(fēng)，很多公司、企業(yè)等難以確定個人的真實能力或者個人真實信息，這已經(jīng)嚴(yán)重影響了正常的社會經(jīng)濟秩序，干擾了社會秩序正常運行12。水印技術(shù)可以解決這個挑戰(zhàn)與危機，通過在證件上設(shè)置不可見的信息或者特殊的標(biāo)志，管理者或者公司、企業(yè)就可以通過這些標(biāo)志、信息確認該證件的真?zhèn)?3，使得證件無法被仿制和偽造，快速的獲取個人的真實信息。3.數(shù)字水印在名酒包裝防偽中的應(yīng)用在名酒包裝防偽中，數(shù)字水印防偽技術(shù)是名酒產(chǎn)品防偽的高新技術(shù)，例如，由成都宇飛公司推出的數(shù)字水印防偽技術(shù)，它在產(chǎn)品的外包裝適當(dāng)位置上分別制作可見和不可見的數(shù)字水印防偽（背景）圖案及信息，嵌入的水印信息包括文字、圖像、標(biāo)識、個人簽名、指紋等。在產(chǎn)品的瓶口、外包裝封口處使用防揭紙?zhí)砑硬豢梢姷臄?shù)字水印作為封口貼標(biāo)，開啟后即被破壞，無法復(fù)原，從而有效地防止回收空瓶和外包裝等制假行為。如果以不可見數(shù)字水印的形式在標(biāo)貼上添加銷售區(qū)域代碼或標(biāo)識，還可防