數字水印技術在印刷防偽領域應用的研究進展

摘 要：數字水印體現出很強的技術性，通過計算機程序對相關數據進行提取，通過各種技術將宿主圖像嵌入到其中。而密鑰決定圖像嵌入的數據，造假人員不能直接進行訪問。通過對相關資料進行分析得知數字水印能在交易跟蹤以及鑒定等領域中應用，重點是進行數字版權的保護。學者們嘗試將數字水印技術應用到印刷防偽的領域中，雖然取得比較好的研究成果，但是也出現一些問題。所以本文主要對防偽領域中應用數字水印技術的應用進行研究。

關鍵詞：數字水印;印刷防偽;數據報刊;防偽技術;無公害

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.24.138

0 前言

當前無論是在進行書籍報刊或者是產品包裝的時候，印刷品體現出對產品信息進行傳遞的作用，需要對產品信息進行有效的維護，也成為人們進行防偽處理的主要方式。在進行圖文產品印刷的過程中，要想實現防偽效果則需要通過雕刻印刷等特殊的技術進行防偽，或者是通過加入光敏等特殊材料實現防偽，從而實現最終的防偽處理效果。一些特殊的工藝或者是產品材料都體現出自動識別能力比較差或者是成本比較高的問題，可以通過數字水印等方式進行防偽。

1 在印刷防偽中合理運用數字水印技術的流程分析

在印刷防偽領域中運用數字水印主要是分為水印生成、嵌入以及印刷處理等流程，需要對這些應用流程進行分析。第一，生成水印[1]。技術人員需要選擇某種密鑰，然后將需要保存或者是隱藏的密鑰進行技術運算，最后生成不同的水印信息。第二，開展水印嵌入。在數字水印的處理系統中，水印信息被嵌入到多媒體的對象中，然后生成另外的水印信息。在獲得印刷品之后需要對其質量進行評價，如果印刷質量不符合要求則應該對嵌入算法進行優化，在重新嵌入水印之后開展質量評價。第三，提取水印。通過拍照或者是掃描的方式對水印圖像進行采集，然后將這些信息轉化為具體的數字圖像，從而獲得最終的采集圖像。因為采集圖像和實際水印圖像有著很大差異，需要在進行幾何校正等方式之后合理提出水印。第四，對水印圖像進行檢測。技術人員應該將提取到的水印圖像和最終生成的水印圖形進行質量對比，如果二者之間的相似程度在閾值允許的范圍內則判定為真品，如果不在允許范圍之間則判定為偽造品。

2 印刷防偽中水印生成以及圖像嵌入的思考

通過對相關資料進行分析得知數字水印能在交易跟蹤以及鑒定等領域中應用，目前在印刷防偽中得到一定的應用。因為水印的嵌入算法或者是生成質量是受到性質影響，所以需要對這些內容進行思考。

2.1 魯棒性

魯棒性是和脆弱性相對的，也是水印可以抵抗其他攻擊的主要能力。常見的攻擊主要包含以下幾方面，一是在對水印圖像進行壓縮儲存的過程中所產生的壓縮攻擊，在印刷到采集的過程中需要將數字圖像合理轉化為模擬圖像，而在采集的過程中則是將模擬圖像充分轉化為相對的數字圖像。這兩種攻擊容易導致水印圖形出現失真的問題。二是多種因素導致的圖像失真問題[2]。幾何失真是當前水印生成中的主要問題，如果水印圖像進行剪裁、傾斜旋轉或者是縮放的過程中受到攻擊而產生失真問題。因為魯棒性會對攻擊之后是否可以對水印信息進行印刷采集的成功性造成影響，如果魯棒性比較強則能順利進行水印圖像的提取。所以需要積極做好各個環節的技術處理工作，讓印刷防偽得到更好的發展。

2.2 不可見性

水印圖像會受到不可見性的影響，如果人們可以通過肉眼觀察到宿主圖像在水印添加前后發生變化，那么則表明宿主圖像整體保真度比較低。相反，如果不同通過肉眼觀察到宿主圖像在水印添加前后發生變化，這樣說明水印圖像的不可見性比較好，保真程度比較高。例如對包裝產品進行印刷處理的過程中，可以通過宿主圖像對產品的相關信息進行傳遞，也能對產品開展包裝，從而保障產品包裝的最終質量。水印圖像不能對產品包裝的視覺效果造成影響，所以需要在進行圖像嵌入的過程中保持較高的不可見性。同時，因為容量對水印圖像質量造成影響，所以需要提升水印圖像的最終質量。

2.3 效率

這里提及到的效率是指對數字水印進行嵌入以及提取的速度。因為提取效率對該技術在現代社會中的應用效果造成影響，更會影響數字水印的實際應用效果，需要對此進行深度分析。水印圖像攜帶很多信息，它不僅要對采集印刷過程中的攻擊進行抵抗，也需要保證肉眼的可見性[3]。同時，水印嵌入算法不僅要保證嵌入圖像的信息量，更應該減少水印圖像對最終的不可見性影響。在應用數字水印進行防偽處理時，需要對多種影響因素進行分析，從而保障最終的應用效率。

3 水印攻擊性的研究

在防偽領域應用數字印刷技術的過程中，應該挑戰印刷采集圖像這一過程中對水印造成的各種攻擊，呈現出幾方面的特點。第一，隨機性。因為印刷方式有著諸多差異，所以水印圖像的最終色彩也有著較大的差異。在應用過程中需要對原稿特征以及網點形狀等因素進行分析，從而讓印刷品得到防偽技術的保障。第二，人為性特點。在對圖像開展印刷或者是采集的過程中，操作者會受到諸多要求開展參數的調整，對水印圖像進行伽瑪校正或者是旋轉縮放等藝術處理，所以會體現出人為性的特點。第三，相互依存。這是指在將數字水印應用到防偽處理中，圖像采集和印刷是不能分割的程序，同時這樣兩種處理程序也會對圖像質量造成失真影響。

4 結論

以上研究可知要想實現防偽效果則需要通過雕刻印刷等特殊的技術進行防偽，而數字水印體現出很強的技術性，積極開展數字版權的處理工作。在印刷防偽領域中運用數字水印主要是分為水印生成、嵌入以及印刷處理等流程，同時也受到多種因素影響而出現圖像失真等問題，從而對水印圖像的防偽處理造成制約。所以需要對數字印刷技術的應用情況進行分析，通過細節處理提升最終的技術應用效果。

參考文獻：

[1]張雯，孟婕.數字水印技術在印刷防偽領域應用的研究進展[J].包裝工程，2017（15）：153-158.

[2]劉旭.抗任意旋轉攻擊的數字水印防偽技術探究[J].北京印刷學院學報，2018，v.26（03）：27+33-35.

[3]郭進元，馬永強.基于四元數傅里葉變換的彩色圖像數字水印算法[J].包裝工程，2017（03）：165-169.

作者簡介：石晶（1986-），女，甘肅臨洮人，本科，工程師，研究方向：印刷技術。