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剖析数码水印技术(二)

资料来源:《印艺》2003年第10期 文:周洁 更新日期:2004-01-04


作者周艳琼,笔名周洁,四川成都人,硕士,高级工程师,已发表论文二十余篇。

篡改提示水印是种脆弱水印,目的是标识宿主信号的完整性和真实性。隐蔽标识水印的目的是将保密数据的重要标注隐藏起来,限制非法用户使用。

按数码水印的隐藏位置,可将其划分为时(空)域、频域、时/频域和时间/尺度域数码水印。时(空)域数码水印是直接在信号空间叠加水印信息,频域、时/频域和时间/尺度域数码水印则分别是在DCT变换域、时/频变换域和小波变换域上隐藏水印。

按水印所附载的媒体,可将之分为图像、音频、视频、文本及用於三维网格模型的网格水印等。随著数码技术的发展,会有更多种类的数码媒体出现,同时也会产生相应的水印技术。

数码水印的应用前景

近年来,数码水印技术不断拓展新的应用领域。在印刷防伪中的应用就是目前的新课题。有关资料显示,美国每年有约50万人受害於假文件或假证件,直接或间接损失约7.5亿美元。传统的防伪水印由於技术的不完善,使不法分子有机可乘。数码水印技术另辟蹊径,利用数码信号处理的相关技术,在媒体数据作品中嵌入微量数据。水印技术嵌入后,原始媒体数据并没有发生改变,也不影响原始数据的正常使用。人们无法从表面感知水印,只有专用检测器或软件才可检测出。它在各种产品印刷包装、商标、发票、支票、证券的防伪、数码媒体的版权保护等有极广泛用途。

目前,用於版权保护的数码水印技术已进入初步实用化阶段。IBM在其「数码图书馆」软件中就提供了数码水印功能,Adobe公司也在其著名的Photoshop软件中集成了Digimarc公司的数码水印插件。但市场上数码水印产品在技术上还不成熟,很容易被破坏或破解,距离真正的实用还有长路要走。

据美国官方报道,仅在1997年截获的价值4000万美元的假钞中,用高精度彩色打印机制造的水面额假钞就占19%,此数字是1995年的9.05倍。目前,美国、日本及荷兰都已开始研究用於票据防伪的数码水印技术。其中麻省理工学院媒体实验室受美国财政部委托,已经开始研究在彩色打印机、复印机输出的每幅图像中加入唯一的、不可见的数码水印,需要时可从扫描票据中判断水印的有无,快速办识真伪。

美国Digimarc公司率先推出了世界上第一个商用数码水印软件,而后又以插件形式将该软件集成到Adobe
Photoshop和Corel
Draw图像处理软件中。随后,又推出了一系列数码水印产品,其「媒体桥」(Mediabridge)技术开拓了访问Internet的一条新途径,通过在杂志广告、产品包装、目录甚至各类票据中隐藏不可见的数码水印。用户只要将这些传统媒体放在网络摄像机(Web
camera)前,媒体桥技术就可以直接将用户带到与印刷图像内容相关联的网络站点,省去用户敲击键盘和点击鼠标的过程。例如将登有广告的杂志置於网络摄像机前,媒体桥技术便会主即在电脑上显示出广告公司的主页和广告中产品的相关信息,免去用浏览器在网上搜索的过程。「商标保护」(Brand
protection)技术通过将保密特徵加入产品包装设计中,就可在产品流通链的任何环节中作产品确认,辨别原版和复制版,防止产品伪造,且能够通过供应链跟踪产品的流通。「安全文档」(Secure
document)技术将Digimarc的水印特徵加入重要的文档中,以确认文档的真伪性,防止未授权的文档复制及确认原始文档的授权应用等。

传统商务□电子商务转化的过程中,会出现大量过度性的电子文件,如各种纸质票据的扫描图像等,即使在网络安全技术成熟后,各种电子票据也还需要一些非密码的认证方式。数码水印技术可以为各种票据提供不可见的认证标志,从而大大增加伪造的难度。

国内对数码水印的研究情况

在国内,有关部门研究人员正加紧数码水印印刷防伪技术的研究工作,如大连理工大学就己在数码水印印刷防伪技术方面取得富有成效的研究成果。其技术可以实现在印刷图像中加入数码水印,并可通过扫描仪和专用软件完成印刷图像中数码水印的自动检测,此技术适应多种型号的打印机和扫描仪。

数码技术和Internet的发展正改变文化传播方式的载体和方式,仅靠传统的密码技术完成数据加密、认证和保护工作是远远不够的。数码水印在版权标识、网络安全、隐藏安全、篡改提示、数据防伪等方面有不可替代的作用,它将为商业、金融、军事和个人消费上带来巨大的商业利润。

相信数码水印将在社会经济发展中发挥巨大的作用,并能产生可观的经济效益,当务之急是尽快发展自主的核心软件和产品,让中国在面对加入WTO的机遇和挑战中,能在相关技术的研究、应用和产业化发展进程中立於不败之地。