本科生毕业论文（设计）
题目数字水印在防伪印刷中的应用
姓名学号
院系印刷学院
专业印刷工程
指导教师职称讲师
2014 年5 月31 日
曲阜师范大学教务处制
目录
摘要 (1)
关键词 (1)
Abstract (1)
Key words (1)
引言 (1)
1 数字水印技术 (1)
1.1数字水印的基本模型 (2)
1.2 数字水印的分类 (3)
1.3 数字水印特征 (4)
1.4 数字水印的应用领域 (4)
2 防伪印刷 (5)
2.1 防伪印刷技术 (5)
2.2 防伪印刷技术的分类 (5)
2.3 常见印刷品的防伪方法 (5)
2.3.1 雕刻凹版印刷与防伪 (5)
2.3.2 防伪标识 (5)
2.3.3 防伪水印纸 (6)
2.3.4 防伪纸张 (6)
2.3.5 防伪油墨 (6)
2.3.6 条形码防伪技术 (6)
2.3.7 电码防伪标识及电话识别系统 (6)
3 数字水印在防伪印刷中的应用 (6)
3.1 数字水印应用在印刷防伪中的原理及方法 (7)
3.1.1 数字水印应用在印刷防伪中的原理 (7)
3.1.2 数字水印应用在印刷防伪中的方法 (7)
3.2 数字水印应用于防伪印刷的几种算法 (7)
3.3 数字水印应用于防伪的特点分析 (8)
3.4 数字水印在印刷防伪中的应用实例 (8)
4 总结 (9)
致谢 (10)
参考文献 (10)
数字水印在防伪印刷中的应用
印刷工程苑蒙
指导教师焦春燕
摘要：通过对印刷品防伪应用现状的分析，简单介绍了印刷品防伪分类及方法。与其它印刷品防伪技术相比较，数字水印技术应用于印刷品防伪方面成本低、实现简单，是一项对传统印刷品防伪技术的有意义的发展和改进。因此此篇论文主要从数字水印技术的防伪原理、一般模型和分类等方面研究了数字水印技术，给出了印刷品防伪中数字水印的嵌入、检测和提取模型。并结合印刷的防伪要求提出了几种应用于印刷防伪的数字水印防伪技术实例。最后分析了印刷中数字水印防伪存在的问题，并对其应用前景做出展望。
关键词：数字水印印刷防伪水印算法
Implications of Watermark Technology in the Field of
Print-materials Security
Student Majoring in Graphic Arts Yuan Meng
Tutor Jiao Chunyan
Abstract: Through analyzing the current situation of printing anti-counterfeiting application, simple 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. Mainly 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 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
引言近年来，信息技术发展越来越迅速，高性能的扫描仪和高精度激光打印机已得到广泛的应用，票据、证件、货币以及产品外包装等印刷品的篡改和伪造变得非常容易。我国市场上假冒伪劣商品泛滥，严重侵害了生产者和消费者的利益。据中国防伪技术协会预测，在未来几年，防伪产品的市场每年会超过300亿元[1]。印刷品防伪问题的重要性不言而喻。传统的印刷防伪技术容易被伪造者掌握，而且成本高。数字水印作为一种优越性的技术迎合了时代的需要，在解决数字产品的侵权问题方面提供了一种有效的解决途径，已成为一个热门的研究课题。
1数字水印技术
数字水印是指用信号处理的方式在数字载体中嵌入一个可感知或不可感知的难以去除的标识信息或是通过修改特定的区域、结构等位置进行间接表示，在不影响原有对象可用性，不容易被察觉的前提下来确定数字产品的所有权或检验数字内容的原始性。迄今为止是惟一可以跨媒体应用的信息安全与防伪技术嵌入的水印信息要通过专门的软件和设备提取检测出来[2]。它充分弥补了数字标签技术、数字签名技术以及加密-解密技术等技术的不足。成为当今解决数字产品知识产权问题的最有效和最有潜力的技术，
解决了许多的法律纠纷。
1.1 数字水印的基本模型
典型的数字水印模型由两个主要的过程组成：一是水印的嵌入过程，二是水印的提取或检测过程。
1.水印信号嵌入
其功能是完成将数字水印信号加入原始载体数据中。该系统模型输入的是水印信息、原始载体作品和密钥，密钥用来增加安全性，避免未授权方恢复和修改水印[3]。经过嵌入算法的处理后，相应的水印信息就被嵌入到载体中，输出的是经过水印嵌入算法生成的含水印的载体（如图2）。其中水印信息即图1中生成的待嵌入水印，它可以是任何形式的数据。
2.水印的检测与提取
水印检测，是利用检测密钥通过一定的算法判断可疑作品中是否含有指定的水印。见图3
水印提取，是利用提取密钥通过定算法(往往是嵌入算法的逆过程)提取可疑作品中的每个印记图，在水印的提取之前一般要进行水印的检测确保水印的存在。见图4
图1 水印的生成
图2 水印信息的嵌入
图3 水印信息的检测
图4水印信息的提取
1.2数字水印的分类
根据水印的应用范围、主要技术和使用目的的不同，数字水印技术可以分为以下种类：
１.按照水印算法嵌入域的范围
按水印算法嵌入域的不同，数字水印分为空域数字水印和频域数字水印。
空域数字水印技术是直接将水印信息隐藏到图像的不重要的像素中，也就是最低有效位(Least Significant Bits 简称LSB)中，在该位置嵌入的水印可以很好的保证水印的隐蔽性[3]。但LSB 方法利用的是将水印信息嵌入到原始图像中的最低几位，所以水印很容易受到例如滤波、图像量化、几何变形等操作的攻击而被破坏，所以这种数字水印技术鲁棒性差，比较容易攻击是很脆弱的，水印信息无法经受一些无损和有损的攻击，应用场合比较窄。
频域数字水印是将图像通过一定的频域变换规则对图像进行变换，然后在相应的频域系数中嵌入水印信息[4]。常用的图像变换域算法有离散余弦变换、离散小波变换等算法。变换域算法相对于空间域算法能够容纳更多的水印信息，同时水印的鲁棒性要大大优于空域嵌入的水印具有很高的安全性。目前大多数的数字水印技术都是基于频域的数字水印技术。
2.按照水印的特性
按水印的特性不同，数字水印分为脆弱性数字水印、半脆弱性数字水印和鲁棒性数字水印。
脆弱性数字水印，这种水印技术主要用于保护媒体完整性和证件防伪，水印信息在受到攻击容易改变，从而无法提取水印信息。受到攻击时，嵌入数字水印信息会发生相应的变化，根据数字水印的变化情况还可以判断哪些地方受到何种攻击。
鲁棒性数字水印受到恶意攻击之后仍能够被有效的检测出来，该数字水印技术要求有很强的鲁棒性和安全性，不但能够抵抗普通的无意图像攻击(如各种剪切滤波、压缩、噪声等)，而且还可以抵抗某些恶意的攻击。这种水印技术主要用在数字作品中版权信息的标识，从而达到保护版权的目的。
半脆弱性数字水印介于脆弱性数字水印和鲁棒性数字水印之间，它对某些允许的数字信号处理方法稳定，对于某些恶意的修改敏感，能够记录下恶意修改的位置等信息。
3.按照水印嵌入的载体
按水印嵌入的载体不同，数字水印可分为文本水印、图像水印、音频水印、视频水印等。
4.按照水印的检测过程
根据数字水印的检测过程是否依赖原始信息又可以分为：盲水印和明文水印。
盲水印在水印提取检测时不需要原始载体，只需要密钥便可以得到水印信息。目前盲水印应用较为广范；明文水印在水印的提取过程中，必须通过与原始载体比较才能够提取水印信息，因此这种水印嵌入方法受到很多限制应用范围很窄。
5. 按照水印的包含信息内容
按照水印的包含信息内容不同又可以分为有意义水印和无意义水印。
有意义水印技术将某种有意义的版权标识信息，如文字和编码、文本、特定的图像、准备好的音频或视频信息等嵌入到媒体中[5]。这种水印提取后，可以直接通过视觉、听觉来判断载体中是否含有水印信息；无意义水印指嵌入媒体中的水印信息是随机序列，其本身没有什么特别的意义。水印信息提取后，通过某种统计决策分析判断数字水印是否存在。
1.3数字水印特征
1.鲁棒性
是指载体数据在经过各种信号处理或恶意攻击后，水印仍然能保持在载体数据中并且不影响水印的检测[6]，而未经授权者很难检测出水印。
2.不可见性
是指水印的嵌入不应使得载体数据发生可感知的变化，即表面上是不可见的，但当发生版权纠纷时，所有者可以从中提取出水印从而证实自己的所有权。
3.安全性
是指水印难以被未经授权者伪造、阅读和修改。
1.4数字水印的应用领域
1.数字作品的版权保护
版权保护水印是目前研究最多的一类数字水印。数字作品包括数字图像和图形、音乐、视频、计算机软件等。由于计算机应用技术的快速发展，数字作品的拷贝、修改变得非常容易，很容易做到与原作品完全相同。数字水印利用数据隐藏原理，加入不可见或不可听版权标志，既不损害原作品，又达到了版权保护的目的[7]。
2.操作跟踪
为了避免数字产品被非法复制和散发，可在其每个产品拷贝中分别嵌入独一无二的数字标识序列。如果发现了未经授权的拷贝，则通过追踪其来源，查明应由谁负责，以确定盗版者。
3.内容标识
在此类应用中，嵌入的水印信息只是构成对作品的一个注释，提供有关数字产品内容的进一步的信息，包括媒体在创建时的有关信息，如时间、所用设备、所有者等相关信息，往往比数据本身更具有保密价值。该类数字水印可在医学、制图、多媒体索引和基于内容的检索等领域得到应用。
4.隐蔽通信及其对抗
网络情报战是信息战的重要组成部分，其核心内容是利用公用网络进行保密数据传送。利用数字化声像信号相对于人类的视觉、听觉冗余，可以进行各种信息隐藏，从而实现隐蔽通信。
5.防伪技术
在从传统商务向电子商务转化的过程中，会出现大量过度性的电子文件，如纸质票据的扫描图像等[7]。即使在网络安全技术成熟以后，各种电子票据也还需要一些非密码的认证方式。再者，随着高质量图像输入输出设备的发展，证件、支票以及其它商务交易中的票据的伪造变得更加容易。数字水印技术可以为各种票据提供不可见的认证标
志，从而大大增加了伪造的难度。
2防伪印刷
2.1防伪印刷技术
随着市场经济的深入发展，人们的物质生活得到了极大地改善。但是当人们在充分享受生活的同时也被大量充斥市场的假冒伪劣商品所困惑，于是为了保护消费者的权益和商家的利益，各种防伪方式和产品应运而生。防伪印刷是众多产品防伪技术方法的核心技术之一[8]。防伪印刷技术最初主要应用于钞票、支票、债券、股票等有价证券的印刷，现在已广泛应用于商品的包装和商标的印刷。
实际上，早在3000年前，商代就用了有效的防伪手段，封泥和符印就是其典型的代表。到了春秋战国、秦、汉时期，这种技术更加流行，比较典型的就是调发军队的信物――虎符。到了金代，防伪技术不仅在货币防伪上得到应用，而且出现了多种防伪方法的综合防伪技术。例如，在纸币的骑缝边上加盖指定兑现地点的图章，用活字印刷术在每张纸币上印刷编码。同时在纸币的四边用精刻的底饰花纹印成边框。而今，防伪印刷更是广泛应用各个领域并发挥重要作用。
2.2防伪印刷技术的分类
1.根据使用与识别的范围
防伪印刷技术可分为机密型防伪、专业型防伪和普及型防伪三类：
(1)机密型防伪印刷是保密的，不广泛应用和流传。
(2)专业型防伪印刷：是一种需要借助于仪器、设备进行真伪鉴定，仅限于相关部门专业人员使用的防伪印刷技术。此类技术有效可靠，常用于消费领域和司法诉讼。一般而言，除了简单的荧光检测以外，检测手段较复杂的防伪都属于专业型防伪的范畴。
(3)普及型防伪：这是一种存在大众使用的物件或产品上便于公众区分真假的防伪印刷技术。在物件或产品的显要位置设置公众易于发现的鲜明标记，不必借用特定的仪器、设备，用肉眼既能辨别防伪特征。普及防伪的特点是让公众在第一时间、第一场合的条件下就能区分真假。常见的普及型印刷防伪技术有钞票上的水印、安全线、凹印图文、缩微印刷以及白光显示激光全息、规则揭露、干涉变色、核微孔等技术。
2.根据防伪形成方式
印刷防伪又可以分为包含激光全息防伪、干涉与衍射光学防伪、磁信息防伪、核径迹与印刷、激光与印刷防伪结合等在内的物理信息防伪技术；包含特种防伪油墨、防伪承印材料在内的印刷材料防伪技术；包含底纹纹理、组合印刷、模切等在内的制版与印刷防伪技术；包含数字水印、随机编码等在内的数字式防伪等。
2.3常见印刷品的防伪方法
传统的印刷防伪技术主要侧重利用印刷材料和输出设备，如变色油墨、特殊纸张、凹版印刷机、全息成像设备等。
2.3.1雕刻凹版印刷与防伪
凹印是传统印刷方式之一，其特点是墨层厚实、线条细腻、识别方法简便、不易仿造等优点。其缺点是制作工艺复杂、设备投资大、而且设计、制版均不同于一般印刷，其印刷图文有明显的凸起感[9]。
2.3.2防伪标识
防伪标识使用高科技印刷技术和特殊材料印刷制做而成，每枚防伪标识从编码到成品都需要经过十几道工序加工合成。主要有以下几种类型：激光揭起标识、纸面揭起标识、电解铝撕开式标识、彩色不干胶撕开式、激光、水印、二维条码、荧光、变温、隐含磁码等。每种防伪方法都有各自的特点，适应性广，可用于各种商品防伪。但这类防
伪方式价格较贵，无形之中增加了商品的成本，不利于商业竞争。
2.3.3防伪水印纸
防伪水印纸主要有长网和圆网两种，目前有从长网纸到高安全的圆网纸改变的趋势。圆网纸有较多的层次、(水印可得到多达15个灰度层次)较好的对比度、较好的细节或水印清晰度，相比之下圆网水印纸防伪效果更好。
2.3.4防伪纸张
主要有印钞纸，钞票等有价证券所用的载体纸张，尤其是印钞纸均采用坚韧、光洁、挺括、耐磨的印钞专用纸。这种纸经久耐用，不起毛、耐折、不断裂等优点。防伪纸一般都有特定的应用场合投入应用，并不能广泛使用。
2.3.5防伪油墨
在油墨中加入一些特制的物质，以区别于普通印刷油墨而达到防伪目的的一种特殊油墨。一般有以下几种：
1.紫外线激发荧光防伪油墨
该种油墨在紫外线(200-400纳米)照射下，能发出可见光(400-800纳米)应用在特定场合。
2.光学变色油墨
在油墨中加入微小的多层镀膜，印出的图案花纹从不同角度观察时呈现不同的色彩。
3.红外防伪油墨
把吸收红外线的物质加入油墨中制成，在红外检测仪下，可观测到相应的信号或暗的图文。
4.热致变色防伪油墨
其原理是加热后引起填加物质(液晶或其他热致变色化合物)的物理性能或化学结构改变而变色。
5.光致变色防伪油墨
用这种油墨印制的图文，在白光下呈现一种颜色，用紫外线时变成另一种颜色，通常显红、蓝或黄色。再用白光照射时又还原本色，其过程是可逆的。
6.磁性防伪油墨
油墨中填加磁性物质制成，用这种油墨印刷的图案或标识，用磁检测器可检出磁信号。
7.防涂改油墨
油墨的配方中加有特殊的化合物，此油墨遇消字灵或其他涂改液后即发生颜色反应。另外还有多重加密防伪油墨，化学加密防伪油墨，擦变色防伪油墨，防伪印油与印泥等。
2.3.6条形码防伪技术
商品条码是商品的一种代码，是人类为了计算机等商品进行有效管理而设计的。目前普遍认为具有防伪功能的条码只有两种，一种是隐形条码(有覆盖式隐式条码、光化学处理的隐形条码、隐形油墨印刷的隐形条码)，另一种是金属条码。
2.3.7电码防伪标识及电话识别系统
电码防伪标识及电话识别系统是通过在每一产品上设置一个随机密码，将所有入网产品全部纪录存档于防伪数据中心库，让消费者利用电话、电脑等工具核对密码的正确与否来识别产品真伪。
3数字水印在防伪印刷中的应用
3.1数字水印应用在印刷防伪中的原理及方法
3.1.1数字水印应用在印刷防伪中的原理
一个完整的数字水印系统包括两个阶段即水印信息的生成、嵌入和水印信息的提取或检测[10]。在印刷中运用数字水印的原理与在普通数字媒体中运用的原理基本是一样的，即通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的价值和使用，并且不能被人的知觉系统觉察或注意到，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。只不过印刷品是以半色调的网点来再现连续调原稿的层次和颜色变化，而在提取或检测水印过程中要对印刷品进行扫描，在扫描中有一个模数转换过程。因此在数字水印嵌入和提取或检测过程中必须结合半色调加网技术和模数转换的算法。
3.1.2数字水印应用在印刷防伪中的方法
以印刷品中的图像为载体介绍数字水印的防伪方法。首先把要印刷的图像制作好后通过水印软件在图像中嵌入水印信息。原始图像和嵌入水印信息后的图像在视觉上无法区别，外观上几乎完全一样。然后再输出图像，制版印刷得到印刷品。检测时将印刷品中的图像扫描到电脑里，对扫描进来的图像先进行校正、去噪等处理。然后用提取软件检测水印信息，根据提取水印信息的情况对印刷品进行辨别真伪。对造假者而言，这种方法很难伪造，因为隐藏的信息看不到。他们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，所以无法对隐藏的信息进行模仿，只能对所能看到印刷品的内容进行仿制。这样的话，由于盗版者不知道水印的嵌入方法和检测方法，根本检测不出能证明版权的水印信息。
3.2数字水印应用于防伪印刷的几种算法
国内外很多学者己经在印刷水印方面已经做过了很多相应的研究，主要分为空域算法和频域算法。
１.空域变换域算法
在图像的空间域上利用图像的视觉掩蔽特性来嵌入水印来抵抗裁剪攻击。且在DFT域中嵌入同步模板来抵抗图像几何失真。由于在载体图像中嵌入了模板，来保持图像信息同步，这样做会使水印的不可见性降低，同时会影响到原始图像的部分信息。
2.基于DCT变换
在DCT的中频系数K域沿对免线方向嵌入水印，且在各水印的嵌入的位置间预留有一定的缓冲间隔带，来有效减少水印值得相互影响。
3.基于图像特征
分析了图像打印扫描过程中DCT域系数的近似不变量，以不变量作为图像特征，来嵌入和提取水印。
4.零水印算法
将图像分块，然后DCT变换，比较各块直流系数与整个图像直流系数均值的人小来形成零水印。
算法3、4都采用了零水印的思想，在DCT域提取图像的近似不变量作为零水印，此种方法水印鲁棒性较高，水印嵌入容量比较高，但是必须考虑到生成密钥图像的保存和传递安全问题。
5.CIELab色彩空间算法
首先将图像转换到CIELab色彩空间，提取亮度分量并进行DCT变换。选取变换域低频系数嵌入水印，再通过实验来测试嵌入水印后的图像在经过一次和二次打印扫描后的水印提取正确率。
6.半色调图像数据隐藏算法
打印扫描过程对图像的半色调攻击，并在DCT域和DWT域中嵌入水印，但是没有
考虑到图像在打印扫描过程中的旋转等几何攻击，在检测很难达到水印和图像信息的同步。基于到这一点，梁华庆提出用RADON变换来矫正打印扫描过程引入的几何攻击的方案。同时，该方案也是国内数字水印用于证件防伪方案的原型。其算法的核心思想是该算法首先对扫描图像边界进行RADON变换来矫正图像受到的几何攻击，并且以证件号码产生随机序列作为水印信号。同时，该方案也是国内数字水印用于证件防伪方案的原型。
7.基于空间域
先对二值水印进行置乱处理，然后对数字图像分段，最后对水印信进行量化嵌入。
3.3数字水印应用于防伪的特点分析
基于数字水印的印刷品防伪技术与传统的印刷品防伪技术不同，彻底更新了印刷品防伪的传统观念，在印刷品防伪中具有独特的性质。作为识别标志的数字水印以视觉不可见的形式隐藏在印刷品之中，通过自然光和外界光源分辨不出，未加数字水印的印刷品和加入数字水印的印刷品的差异只有通过计算机软件或特有的检测设备才可以识别。隐藏的水印标志可以是有意义的数字(生产批号、版本号等)、随机数码、文本信息、图像或声音等等[7]。水印检测的方式根据被保护产的不同和应用领域的不同，可以是判断印刷品中是否存在数字水印，或是从印刷品中提取出确切的水印等。水印信息必须在不同的时间、地点一直连续地存在于印刷品本身中，不能随印刷品经过不同地点和人员而改变。数字水印加入的位置可以是随机性的，每一个印刷品种所隐藏的水印内容也可以不同，这些随机性和变化特征致使伪造者难以仿冒伪造。
和其他防伪技术一样，数字水印防伪技术也要逐步升级。没有永久的防伪技术，一般的防伪技术在一段时期内有效，如不进行更新换代，核心技术就会被仿冒者破解。
数字水印防伪技术对印刷设备没有特殊要求，数字水印印刷品防伪技术是在制版或打印过程中将数字水印信息加入，不用改变印刷材料和设备，不增加印刷成本。印刷品中的数字水印在经过复印和二次扫描后水印信息损失很大，因此盗版和伪造会使图像质量严重下降，导致数字水印信息丢失很大，无法被监测器检测出来。
3.4数字水印在印刷防伪中的应用实例
1.数字水印在票据防伪中的应用
数字水印在货币支票等实际票据的应用随着高质量输入输出设备的快速发展，特别是高精度仪器的产生，使得支票、货币以及其他票据的伪造变得极为容易，这就使得票据安全尤为重要，而数字水印技术恰恰能解决这个难题，在不被人的知觉系统察觉的地方设置、添加隐秘信息，保证票据的安全使用[11]。
图5 奥运会吉祥物明信片
我国在2005年举办的中国第六届花卉博览会发售的141万张门票，四川省为力推大熊猫成为2008年北京奥运会吉祥物发行的1000万张明信片（如图5），中国第六届国
际西部博览会门票上得到成功运用，开创了世界大型会展活动采用数字水印印刷防伪技术的先河。此外，我国的奥运门票就采用了数字水印的先进防伪技术，它选用承载信息量大，功能区划灵活的主、副联样式。主联用于表现本届奥运会主办国的国粹精神，侧重于收藏，副联记载票价和参会注意事项等信息，侧重于验证功能。主、副联均选用数字水印印刷防伪技术做最高级别的防伪，以确保按奥运市场开发计划应期推出奥运门票供预售，尤其是面向海外的预售，而不必担心被假冒和伪造。
2.数字水印在证件防伪中的应用
证件对于我们每一个人都是非常重要的，它不仅仅只是一个物件，而是证明某个人的身份或者证明他所具有的某种能力。目前在证件防伪领域存在巨大的挑战，由于缺少有效的防范措施，使得三假(造假、买假、用假)成风，很多公司、企业等难以确定个人的真实能力或者个人真实信息，这已经严重影响了正常的社会经济秩序，干扰了社会秩序正常运行[12]。水印技术可以解决这个挑战与危机，通过在证件上设置不可见的信息或者特殊的标志，管理者或者公司、企业就可以通过这些标志、信息确认该证件的真伪[13]，使得证件无法被仿制和伪造，快速的获取个人的真实信息。
3.数字水印在名酒包装防伪中的应用
在名酒包装防伪中，数字水印防伪技术是名酒产品防伪的高新技术，例如，由成都宇飞公司推出的数字水印防伪技术，它在产品的外包装适当位置上分别制作可见和不可见的数字水印防伪（背景）图案及信息，嵌入的水印信息包括文字、图像、标识、个人签名、指纹等。在产品的瓶口、外包装封口处使用防揭纸添加不可见的数字水印作为封口贴标，开启后即被破坏，无法复原，从而有效地防止回收空瓶和外包装等制假行为。如果以不可见数字水印的形式在标贴上添加销售区域代码或标识，还可防止和监督区域窜货情况的发生。
图6 名酒的防伪包装
此外，将数字水印与动态组码防伪技术相结合，就能增强防伪效果。例如，个性化子母标技术，就是以动态组码为依托，以个性化彩色可变数据印刷为手段的工艺壁垒防复制技术。这种标签集成了可查询动态虎符技术、可查询随机图形排列矩阵技术、印刷技术、动态数字水印技术、隐形二维编码印刷技术为一体。在使用中，子标贴在商品包装盒上，母标贴在酒瓶上，子母标分割处印有可以查验的动态虎符图，一旦子、母任何一半损毁或分开，剩余的半片标签即告失效
4总结
数字水印技术最初的开发目的仅仅是为了解决数字媒体的版权保护问题，但是在实际的研发中，数字水印的应用领域、应用范围早已远远超出了版权保护的领域。比如印刷领域中的票据方面，声像传播方面等。同时，目前由于数字水印技术难以解决机会攻
击、解释攻击以及串谋攻击等问题，使得数字水印在访问与拷贝、数字指纹以及版权保护等方面的应用受到了很大程度上的限制。因此，许多研究者正致力于这一问题，这些问题一旦得到解决，数字水印技术极有可能成为安全领域的重要技术基础。再者印刷品是以网点的形式在纸张或其他承印介质上再现图像的，成像方式与数字图像有很大的差别。所以如何更好地把数字水印应用于防伪印刷还有待于进一步的研究。
致谢
本文是在焦春燕老师的悉心指导下完成的。在学术上，焦老师给予了我具体的指导，把握研究方向。焦老师的渊博学识、一丝不苟的治学作风和谦逊大度的正直品格将永远是我学习和工作的榜样。在生活上，焦老师对我的关心和帮助，使我能全身心投入研究工作，在此向焦老师致以深深的敬意和衷心的感谢。同时感谢本科期间所有教过我的老师，他们教会了我很多知识。在我求学过程中给予我无微不至的关怀和莫大的支持与理解，谨以此文献给他们。
参考文献
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[13]周国瑞.小波与数字水印理论及应用研究[D].电子科技大学，2010：10.
毕业设计开题报告 基于DCT的图像数字水印技术的研究
基于DCT的图像数字水印技术研究 国内外研究现状： 20世纪80年代，索尼和菲利浦公司首次提出了数字媒体版权保护的方案SCMS(Serial copy management system)，数字水印技术也是在继数字隐藏技术后提出的一种数字媒体版权保护方案，发展到现在不仅仅局限于版权保护，也延伸到商务交易中的票据防伪、声像数据的隐藏标识和篡改提示、隐蔽通信及其对抗等领域。随着电子政务的广泛应用，其安全性问题也日益突出，电子政务所涉及的相当多的信息都带有机密性，除黑客攻击．病毒感染等来自网络的安全威胁外，也易受到来自系统应用的假冒用户登录、非法篡改等数据安全的威胁。我国现有的电子政务网络基础设施和系统安全解决方案大多是通过防火墙、入侵检测、漏洞扫描、网络隔离等技术和设备来保障系统的安全，这在一定程度上可以保证电子政务信息系统的安全，但仍存在着安全漏洞，我们在电子政务的建设中，除了必要的网络安全技术外，还必须重视对数字信息安全认证的问题。 数字水印技术为上述问题提供了一个有效的解决方案，是目前多媒体信息安全研究领域的一个热点。该技术采用信息处理技术把版权信息、认证信息等秘密信息，即水印，嵌入到原始数据中去，但不影响原内容的价值和使用，水印信息可以是产品的序列号、版权所有者的标志等认证信息。通过特定的算法恢复和检测被嵌水印后，可有效地分析信息失真的情况，判断信息是否被篡改，为版权所有者提供信息被盗版的有利证据。因此，一个实用的数字水印技术必须具有较强的鲁棒性、安全性和不可见性。 所谓数字水印技术，就是将代表数字媒体著作权人身份的特定信息、用户指定的标志或序列码等，按照某种方式嵌入被保护的信息中，在产生版权纠纷时，通过相应的算法提取出该数字水印，从而验证版权的归属，确保媒体著作权人的合法利益，避免非法盗版的威胁。被保护的信息是任何一种数字媒体，如软件、图像、音频、视频或一般性的电子文档等。数字水印是嵌在数字产品中的数字信号，水印的存在要以不破坏原数据的欣赏价值、使用价值为原则。
浅谈数字水印技术 近几年， 许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线， 尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密，并将该技术用于制作多媒体 的“数字水印”。数字水印技术是将一些标识信息即数字水印直接嵌入数字载体包括多媒体、文档、软件等当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统如视觉或听觉系统觉察或注意到。人们通过隐藏在多媒体内容中的信息，能够了解到内容的原创者、内容的购买者、是否为正版、是否完整。 一般数字水印系统的通用模型包括嵌入和检测（提取）两个阶段。数字水印的嵌入阶段，嵌入算法的嵌入目标是使数字水印在不可见性和鲁棒性之间找到一个较好的折衷点。检测（提取）阶段主要是设计一个相应于嵌入过程的检测（提取）算法。检测算法一般是以基于统计原理的检验结果来判断水印存在与否，它的目标是使错判与漏判的概率尽量小。提取算法通过提取出水印（如字符串或图标等）并与原始水印进行比较以判断水印是否存在。并且，为了给攻击者增加去除水印的难度，目前大多数水印制作方案都在嵌入、检测（提取）时采用了密钥，只有掌握密钥的人才能读出水印。 （1）水印嵌入系统 其功能是把水印信息嵌入到原始图像中，为了能成功地提取水印信号，算法必须使水印对故意或非故意的袭击和失真（相当于信道噪声）具有鲁棒性。 （2）水印的恢复系统 其功能是完成从待检测图像中提取出水印信号。图2 描述了一般的水印恢复过程，其中置信度表明了所考察图像I′ 存在水印的可能性。
图2 数字水印恢复方案 1 数字水印的特点 数字水印应具有以下基本特征：（1）隐蔽性。指水印不可被察觉，不影响媒体产品的使用。（2）鲁棒性。指嵌入水印的图像在经受一定程度的各种有意或无意的图像处理攻击，水印仍能被检测出来。在某种程度上鲁棒性可以反映水印技术的抗干扰能力。（3）安全性。数字水印技术应该使用一个或多个密钥来确保自身的安全，未经授权，用户不能检测出隐藏在原始数据中的水印信息。（4）水印容量：是指载体在不发生形变的前提下可嵌入的水印信息量。嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息，或购买者的序列号，这样有利于解决版权纠纷，保护数字产权合法拥有者的利益。尤其是隐蔽通信领域的特殊性，对水印的容量需求很大。 2 数字水印的应用 数字水印技术作为数字产品的保护技术，主要应用在这几个方面：（1）版权保护 版权保护：指的是多媒体数据产品的拥有者在公开发表自己的数据产品之前将会对数据产品嵌入隐秘的数字水印。在该多媒体数据产品遇到版权纠纷问题的时候，多媒体数据产品的拥有者就可以使用水印检测算法检测水印，以证明自己的版权归属。数字作品的版权保护是当前的热点问题，由于数字作品的拷贝、修改非常容易，因此原创者不得不加上损害作品的版权标志。数字水印利用其不可感知性，既保证了质量，又保护了数字作品。 （2）数字指纹 多媒体数据产品的拥有者可以在其产品拷贝中嵌入数字指纹，这样可以
数字水印技术及其应 用综述3
数字水印技术及其应用综述 随着Internet 网络的快速发展, 越来越多的多媒体数字产品（包括图像、音频、视频等形式的产品）在网络上发布, 人们可以非常方便快捷地从网络上获取数字多媒体产品, 因此,数字多媒体的信息安全、版权保护和完整性认证问题就成为迫切需要解决的一个重要问题。数水印( digital watermarking)技术是目前信息安全技术领域的一个新方向, 是一种可以在开放网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新型技术, 它在篡改鉴定、数据的分级访问、数据跟踪和检测、商业和视频广播、Internet 数字媒体的服务付费、电子商务认证鉴定等方面具有十分广阔的应用前景。自1993 年以来, 该技术己经引起人们的浓厚兴趣, 并日益成为国际上非常活跃的研究领域, 受到国际学术界和企业界的高度关注, 而且数字水印技术是一门新兴的多学科交叉的应用技术, 它涉及了不同学科领域的思想和理论, 如信号处理、信息论、编码理论、密码学、检测理论、随机理论、通信理论、对策论、计算机科学及网络技术、算法设计等技术。因此, 数字水印技术的研究无论是从理论上还是从应用上都具有重要意义。 1 数字水印的特点、分类及其应用 1.1 数字水印的基本特点 数字水印的基本思想是在数字图像、音频和视频等多媒体数字产品中嵌入秘密信息, 以保护数字产品的版权,证明产品的真实性, 跟踪盗版行为或提供产品的附加信息等。数字水印系统通常具有下列几方面的特点： （1）鲁棒性即图像水印抵抗常见图像处理操作的能力, 也就是说含水印图像经历无意修改而保留水印信息的能力。一般说来, 当含水印图像经过一些基本处理（如噪声滤波、平滑、增强、有损压缩, 平移、旋转、缩放和裁剪等）后, 仍可检测出水印。 （2）透明性即不可见性, 水印的存在不应明显干扰载体的图像数据, 数字水印的嵌入不应使得原始数据发生可感知的改变, 也不能使得载体数据在质量上发生可以感觉到的失真。 （3）安全性水印算法抵抗恶意攻击的能力。即它必须能承受一定程度的人为攻击, 而使水印信息不会被删除、破坏或窃取。应该保证非授权用户无法检测或破坏水印。数字水印应该难以被伪造或者加工,并且, 未经授权的个体不得阅读和修改水印, 理想情况是未经授权的客户将不能检测到产品中是否有水印存在。 （4）数据容量水印应该包含相当的数据容量,以满足多样化的需要。 （5）可证明性在实际的应用过程 1.2 数字水印的分类 （1）依据所嵌入的载体不同, 可分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印和网络水印等。
浅谈数字水印技术在防伪印刷中的具体应用 摘要：数字水印技术是一项新型的技术，其在防伪印刷中有着广泛的应用，当前社会，盗版的印刷品越来越多，为了打击这一造假行为，相关人员利用了印刷防伪技术，传统的防伪方式受到当前科技不断发展的影响，发挥的作用并不大，采用数字水印技术可以有效保证印刷品的版权，其一般较难被复制，而且技术含量比较高，应用的成本却很低，这项技术在印刷行业有着广泛的应用，也发挥着较大的价值。 关键词：数字水印；技术；防伪印刷；应用 本文对数字水印这种先进的防伪印刷技术进行了介绍，由于在印刷品市场中盗版比较猖獗，造假人员会利用高精度的打印设备以及扫描设备对防伪标识进行模仿，这些盗版产品质量较差，缺页与重复的情况比较多，影响了正常的阅读与使用，对消费者造成了较大的损失。为了解决这一问题，相关人员利用了数字水印技术，其是一种新兴的防伪技术，防伪标志很难被模仿，在现代印刷中有着广泛的应用，而且取得了良好的应用效果。 1、数字水印技术在印刷中的防伪作用 数字水印是一项新型的防伪印刷技术，其是利用现代的信息技术将信息导入专业的软件中，并隐藏在载体数据中，在对印刷品进行防伪鉴定时，只需要将载体输入电脑中即可。这种防伪技术有着较高的工作效率，而且检测的准确性高，利用专业的软件，对载体数据进行提取，不需要借助其他的仪器或者设备，而且应用的成本比较低。数字水印是一种具有较高识别性的标识，其还具有一定隐藏性，人眼一般很难识别，其是一种不可见的形式将防伪标识隐藏在印刷品中，在辨识时必须利用计算机，在自然光下无法发现标识图像的差异。所以在检测真伪时，需要利用特殊的仪器、工具。数字水印是利用数字技术将水印隐藏在印刷品中，其有着多种形式，可能是图像，也可能是文本信息，还可能是指纹等新型的生物信息，隐藏的水印不会出现变质问题，其保存的时间比较长，不会随着外界环境的变化而改变。数字水印是一种嵌入式的防伪技术，在设置时，还具有随机性，所以，造价人员很难对其进行复制。另外，水印的位置也是随机的，其具有变化的特性，印刷品很难为仿造。 2、数字水印的防伪方法 以印刷品的图像为载体，在应用数字水印技术时，需要先制作出图像，然后利用专业的水印软件将水印信息嵌入到图像中，从肉眼无法发现原始图像与嵌入水印后的图像之间的差别，只有利用计算机检测设备，才能发现图像的差异性。所以，从外观上，两种图像看不出差别，伪造者无法采用打印或者扫描设备进行模仿。检测时将印刷品中的图像扫描到电脑里，对扫描进来的图像先进行校正、去噪等处理，然后用提取软件检测水印信息，根据提取水印信息的情况对印刷品进行辨别真伪。对造假者而言，这种方法很难伪造因为隐藏的信息看不到他们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，所以无法对隐藏的信息进行模仿隐藏，只能照猫画虎，对所能看到印刷品的内容进行仿制；这样的话由于盗版者不知道水印的嵌入方法和检测方法，根本检测不出能证明版权的水印信息。 3、数字水印技术的防伪方案设计
关于防伪印刷技术你全都知道吗？ 防伪印刷是一种综合性的防伪技术，是属于特种印刷的一个分支。是指用印刷手段来防止未经所有权准许而进行仿制、复制或伪造。而防伪技术是指为了达到防伪的目的而采取的措施，它在一定范围内能准确鉴别真伪，并不易被仿制和复制。一般来说，防伪技术是为了达到防伪的目的而采取的，在一定范围内能准确鉴别真伪并不易被仿制和复制的技术应具有下列特点：难以复制和仿制，本身价格合理，易于检验，制作在产品上的防伪标识不能去除之后重复使用等。 其实，印刷防伪技术是一种综合性的防伪技术，包括防伪设计制版、精密的印刷设备和与之配套的油墨、纸张等。单纯从印刷技术的角度来看，印刷防伪技术主要包括：雕刻制版、用计算机设计版纹、凹版印刷、彩虹印刷、花纹对接、双面对印技术、多色接线印刷、多色叠印、缩微印刷技术、折光潜影、隐形图像和图像混有印刷。 防伪技术产生的背景 近年来，假冒产品已经渗透到各行各业，如烟草、医药、化工、食品、服装、图书等领域，造假成泛滥趋势，对于消费者已造成严重的经济损失，甚至影响到他们的身心健康。假冒伪劣商品的非法流通，不仅极大损害了生产厂商和广大消费者的切身利益，扰乱了市场秩序，而且对品牌建设和维护社会稳定带来了极其恶劣的影响。目前，“造假”已成为世界各国仅次于贩毒的第二大社会公害。如何实现产品防伪，杜绝赝品，减少国家和企业的经济损失，保护消费者的权益，是人们不得不面对的一个问题，长期以来一直困扰着政府和企业。 出于自我保护的需要，越来越多的企业重视采用防伪技术，越来越多的群众注意学习防伪知识
。因此，防伪技术随产品和市场的需求应运而生，在打击假冒、保护名优产品、维护企业和消费者的合法权益、推动市场经济健康发展中，防伪技术发挥了重要作用。可以说现代科技的高速发展和假冒伪造活动的日益猖獗，促进了各种防伪技术的发展。防伪技术在融入了先进的技术成果的同时，也成为多学科科技成果的组合和应用的结晶。 防伪技术的类别 现有防伪技术有数码防伪技术、条形码技术、二维码技术、激光全息防伪技术、隐形图像防伪技术、微缩防伪技术、折光潜影防伪技术、射频识别防伪技术、化学油墨防伪技术、纹理防伪技术等等，其分类方法不同类别也不同。 从实际应用来看，用得较多的是按防伪技术难易和复杂程度划分的类别，即下述的四类防伪技术。 第一类防伪技术：采用了极难仿造的防伪技术。 第二类防伪技术：采用了多种学科的防伪技术并经过适当加密处理的综合防伪技术。 第三类防伪技术：在一般的防伪技术基础上经过适当加密处理的技术。 第四类防伪技术：一般的防伪技术。 从识别方面，防伪技术还可以分为以下几种类别： 第一类是视觉防伪技术，如：多重激光防伪、一维、二维条形码防伪、荧光防伪、变温防伪、水印防伪等。我们将在下文中具体举例分析。 第二类是电子识别防伪技术，如：磁记录、IC卡等防伪标识。这种标识的确起到了很好的防伪
数字水印技术：概念、应用及现状 一、引言 随着信息时代的到来，特别是Internet的普及，信息的安全保护问题日益突出。当前的信息安全技术基本上都以密码学理论为基础，无论采用传统的密钥系统还是公钥系统，其保护方式都是控制文件的存取，即将文件加密成密文，使非法用户不能解读。但随着计算机处理能力的快速提高，这种通过不断增加密钥长度来提高系统秘密级别的方法变得越来越不安全。 另一方面，多媒体技术已被广泛应用，需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。数字化的声像数据从本质上说就是数字信号，如果对这类数据也采用密码加密方式，则其本身的信号属性就被忽略了。最近几年，许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线，尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密，并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。 二、认识数字水印 数字水印（Digital Watermark）技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。 数字水印技术的基本特性: 1. 鲁棒性(robustness)：所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。 2.安全性(security):指隐藏算法有较强的抗攻击能力，即它必须能够承受一定程度的人为攻击，而使隐藏信息不会被破坏。 3.透明性(invisibility):利用人类视觉系统或人类听觉系统属性，经过一系列隐藏处理，使目标数据没有明显的降质现象，而隐藏的数据却无法人为地看见或听见。 ***典型的数字水印系统模型： 图 1为水印信号嵌入模型，其功能是完成将水印信号加入原始数据中；图 2为水印信号检测模型，用以判断某一数据中是否含有指定的水印信号。
介绍了数字水印技术的基本原理 随着信息技术和计算机网络的飞速发展，人们不但可以通过互联网和CD-ROM方便快捷地获得多媒体信息，还可以得到与原始数据完全相同的复制品，由此引发的盗版问题和版权纷争已成为日益严重的社会问题。因此，数字多媒体产品的水印处理技术已经成为近年来研究的热点领域之一。 虽然数字水印技术近几年得到长足发展，但方向主要集中于静止图像。由于包括时间域掩蔽效应等特性在内的更为精确的人眼视觉模型尚未完全建立，视频水印技术的发展滞后于静止图像水印技术。另一方面，由于针对视频水印的特殊攻击形式的出现，为视频水印提出了一些区别于静止图像水印的独特要求。 本文分析了MPEG—4视频结构的特点，提出了一种基于扩展频谱的视频数字水印改进方案，并给出了应用实例。 1视频数字水印技术简介 1.1数字水印技术介绍 数字水印技术通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌入到多媒体内容当中，但不影响原内容的价值和使用，并且不能被人的感知系统觉察或注意到。与传统的加密技术不同，数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播，鉴别真伪，解决
版权纠纷并为法庭提供认证证据。为了给攻击者增加去除水印的难度，目前大多数水印制作方案都采用密码学中的加密体系来加强，在水印嵌入、提取时采用一种密钥，甚至几种密钥联合使用。水印嵌入和提取的一般方法如图1所示。 1.2视频数字水印设计应考虑的几个方面 水印容量：嵌入的水印信息必须足以标识多媒体内容的购买者或所有者。不可察觉性：嵌入在视频数据中的数字水印应该不可见或不可察觉。 鲁棒性？押在不明显降低视频质量的条件下，水印很难除去。 盲检测：水印检测时不需要原始视频，因为保存所有的原始视频几乎是不可能的。 篡改提示：当多媒体内容发生改变时，通过水印提取算法，能够敏感地检测到原始数据是否被篡改。 1.3视频数字水印方案选择 通过分析现有的数字视频编解码系统，可以将目前MPEG—4视频水印的嵌入与提取方案分为以下几类，如图2所示 (1)视频水印嵌入方案一：水印直接嵌入在原始视频流中。此类方案的优点是：水印嵌入的方法较多，原则上数字图像水印方案均可应用于此。
数字水印技术及其应用 引言 随着计算机通信技术的迅速发展，多媒体存储和传输技术的进步使存储和传输数字化信息成为可能，然而，这也使盗版者能以低廉的成本复制及传播未经授权的数字产品内容，出于对利益的考虑，数字产品的版权所有者迫切需要解决知识产权（Intellectual Property Rights）的保护问题。密码学的加解密技术是保护数字产品的一种方法，它能够保护数字产品安全传输，并可作为存取控制和征收费用的手段，但它不能保证数字产品解密后的盗版问题，因此，1995年，人们提出了信息伪装技术，其中，数字水印就是近年来比较热门的数字产权保护技术，下面我们主要谈谈数字水印技术的有关问题。 数字水印的定义 综合众多学者的定义和分析已有的数字水印方案，现给出数字水印的定义：数字水印是永久镶嵌在其它数据（宿主数据）中具有可鉴别性的数字信号或模式，而且并不影响宿主数据的可用性。作为数字水印技术基本上应当满足下面几个方面的要求：（1）安全性：数字水印的信息应是安全的，难以篡改或伪造，同时，应当有较低的误检测率，当宿主内容发生变法时，数字水印应当发生变化，从而可以检测原始数据的变更；（2）隐蔽性：数字水印应是不可知觉的，而且应不影响被保护数据的正常使用；（3）稳健性：数字水印必须难以被除去，如果只知道部分数字水印信息，那么试图除去或破坏数字水印将导致严重降质或不可用。同时，数字水印在一般信号处理和几何变换中应具有稳健性；（4）水印容量：嵌入的水印信息必须足以表示多媒体内容的创建者或所有者的标志信息，或购买者的序列号，这样有利于解决版权纠纷，保护数字产权合法拥有者的利益。 3 数字水印技术的基本原理 数字水印技术是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌到多媒体内容中，目前大多数水印制作方案都采用密码学中的加密（包括公开密钥、私有密钥）体系来加强，在水印的嵌入，提取时采用一种密钥，甚至几种密钥的联合使用。水印的嵌入和提取方法如图1、图2所示： 图1 数字水印嵌入过程
防伪打印控制系统设计方案 一、应用场景说明 合同是双方建立合作的诚信基石和法律保障，但在利益的驱动下还是有企业或者个人铤而走险修改合同条款，对长达十几、几十页的合同细微修改很容易被另一方忽视，另一方的利益自然受到了侵害，即使打起官司对于纸质合同也是很难取证和判决的，费时费力最终还不一定就能打赢。 虽然现在利用计算机信息技术实现了电子合同的方式签署，电子合同有完善的安全防护方案，但由于产品或者业务的特殊性，传统行业还是很难利用电子化方式进行合同签署，还是得利用纸质的方式进行合同签订。大一点的企业，每年合同签订数量上万，每天都得花大量人力去审核合同，严重制约了办公的效率。因此，一种对于纸质合同具有防伪保护，又能快速验证合同真伪的解决方案受到企业的欢迎和使用。 二、光学防伪打印控制系统 光学防伪是一种采用多重图像隐藏防伪技术。在打印盖文档时，系统自动将验证信息打印到文档中的特定区域中，这样打印出的文档就隐藏了验证信息。隐藏的信息凭肉眼无法识别，必须通过专门的光学解码胶片才可以看到，而且通过将光学解码片旋转不同角度，就可以看到不同验证信息。如果对打印的文档进行复印扫描等操作，得到的复印件上隐藏信息会被破坏并丢失，将无法通过光学片观察。通过将隐藏信息与文档内容相关联，系统可以实现打印文件上隐藏信息的唯一性，杜绝被复制冒用的可能。 本方案使用的是国家发明专利技术，全部使用软件实现，无需特殊的打印设备及耗材，支持黑白、彩色喷墨机和彩色激光等常用打印机类型。打印过程与办公流程完全整合，不增加用户操作负担。 值得注意的是，数字水印和光学水印技术的区别。数字水印是指将隐藏信息
嵌入在数字载体中，如电子文档、多媒体、软件等，它是用来保护电子数据的安全，而不能用于打印防伪的需求。而光学水印是指在打印或印刷在纸质上文档和图案中嵌入隐藏信息，用于保护纸质文档的防伪。百润百成电子印章系统综合运用了上述两种技术，以提高签章文档在不同使用条件下的安全性。 三、功能点设计 结合最终客户的使用场景，在具备光学防伪技术的基础上，我们需要做一些功能实现的调整来满足业务实际使用的需要。大致功能设计如下： 1.防伪信息动态写入 作为防伪验证的重要参数，隐藏的信息内容正常情况下是静态固定不变的。为了体现每份纸质合同独一无二的特性，可以将打印输出终端的信息以动态程序写入的方式记录到隐藏片区当中，比如可以将打印操作者的计算机的IP地址、MAC地址、打印时间戳、打印机硬件信息以及合同本身的编号信息统一排版后写入到隐藏图像当中。通过解码滤波片就可以看出每份打印的纸质合同至少在打印的时间上是唯一性的。 2.合同图像留底 防伪打印本身的防伪验证机制可以证明当前纸质合同的原有性和唯一性，为了便于查验核对以及多一重防护效果，我们可以设计成在打印的同时由程序东台生成一张合同的图像并存储到服务器当中，便于日后查验核对。当出现司法纠纷时，为了证明纸质合同的原有性，合同的图像能够起到司法证据的作用。
基于数字水印技术的文件水印设计与 实现 Files Watermark Based on Watermarking Design and Implementation
摘要 自从互联网诞生以来，信息技术高速发展，网络应用越来越普及，信息化的社会已经呈现出越来越广阔的前景，全球迅猛发展的Internet网络给世界经济带来了新的商机，数字技术提供了与原作品同样精美的复制品，但同时使得网络作品的版权保护问题日益突出。对数字产品的版权保护追在眉睫，数字水印便应运而生，数字水印是近年来出现的数字产品版权保护技术。可携带有版权信息和认证信息，保护数字产品的合法拷贝和传播是当前国际学术界的研究热点。 本文首先介绍信息系统的现状，接着介绍数字水印相关理论，从古隐写术出发，缓缓引出数字水印技术，阐述其分类及特点，并按各种数字水印技术的特点的不同，分析比较几种主流数字水印的解决方案，讨论其中最适的应用，并通过给出一种简单的数字水印解决方案示例，更直接的阐述数字水印技术，最后提出了数字水印下一步的发展方向。 关键词：数字版权保护数字水印
Abstract Since the birth of the Internet, information technology has rapid developed and network applications is becoming increasingly popular. New commercial opportunity is emerged with Internet expanding all over the world. With the development of the digital technology, copyright protection of the digital multimedia has to be solved. Information-oriented society has been showing broad prospects, but information security issues also have been becoming increasingly prominent. One of that is the digital copyright issuesa. Copyright protection for digital products, chasing around the corner, digital watermarking is copyright protection technology for digital products in recent years. Carrying copyright informati- on and authentication information, the protection of legitimate copying and dissemination of digital products are the research focus of the international academic community. This paper first introduces the status of information systems, and then introduces digital watermarking theory, ancient steganography starting slowly leads to the digital watermarking technology on its classification and characteristics of the different characteristics of the press a variety of digital watermarking technology, analysis and camparison of kinds of mainstream digital watermarking solutions, discussion of which the most suitable applications, and by giving a simple digital watermarking solution for example, more direct exposition of digital watermarking technology, and concludes with the future direction of development of the digital watermarking. Key words: protection for digital copyright digital watermarking
数字水印技术概论 【摘要】本文就数字水印科学保护技术展开探讨，通过原理定义论述、领域背景介绍与应用探讨，明晰了技术核心应用价值。对促进数字水印技术的继续深化拓展，发挥对电子信息相关数据产品的可靠安全保护职能，有积极有效的促进作用。 【关键词】数字水印;应用;保护 0.前言 信息时代，各类信息化数字技术扩充发展，针对丰富数字信息的安全保护需求也日益扩充。基于数字文档可方便快捷的复制、篡改与盗取，因而令其产权保护面临一定困难。同时数字图像具有一定适应性特征，可供用户任意设计更新并为己所用。为此应科学探究一种良好的数据可靠加密保护技术，进而有效应对不良信息篡改、窃取、盗用问题。本文基于这一目标引入水印数字技术探讨，该技术通过印记图形加密有效保护版权信息，形成印记图形同原始保持一致，基于一定标准形成水印图像，进而探究非法复制信息、相关违规产品的不良流通应用。该技术核心特征在于潜入模式，是通过视觉设想推理阐释实效的科学方式。 1.数字水印技术概述 1.1数字水印技术原理内涵 数字水印技术是一类进行数据产品安全保护、信息内容科学检测，通过嵌入模式将相关序列代码或用户定义标识引入信息中，并可基于相关算法进行水印提取，进而实施保护信息版权检验的科学技术方式。可有效维护产权人享有的产品版权利益，杜绝非法盗版问题。数字水印技术所保护的对象可以是媒体，数据文档、工具软件、视频音频资料、信息图像等丰富内容，包括生成水印、相关嵌入过程、综合信息测试与提取水印等实践环节。 数字水印核心原理在于通过针对宿主进行标识信息嵌入形成水印，令其具备无法感知的良好属性，进而确保信息数据安全性。同时需要遵循相应感知规则，令水印信息具有充分冗余性，即可通过分段数据实现恢复。 1.2数字水印具体类别 数字水印基于出发点各异性，令其种类划分各不相同，并体现了一定的联系渗透属性。依据水印特征，可将其划分成健壮与脆弱水印。前者可服务于数字作品资源中进行著作权相应表述，通过水印嵌入可满足综合编辑实践需求。后者则可实现数据完整统一保护，基于对更新信号的敏锐反映性，可依据其水印状况进行数据信息安全程度分析判别。依据水印媒体，可将其分为图像、视频、音频水印、文本与网格水印形式。而基于检测流程，数字水印则包括明文与盲水印等。前者检测进程要利用原始信息，后者则应利用密钥。 基于水印不同内容，可将数字水印定义为有意义以及无意义形式。前者即水印自身同时代表数字图像或音频数据编码，而后者则仅仅代表序列号。 1.3数字水印技术服务应用领域 数字水印技术基于优质属性、科学原理，在数字化、信息化社会建设与市场经济发展中体现了较大的应用潜能，可在电子商务领域、多媒体技术服务、广播媒介中发挥综合优势。数字水印技术具备良好的版权保护功能，基于来源信息与版权内容嵌入，有效预防不良侵权行为，体现良好安全的版权保护能效，当然其实践应用对数字水印提出了显著的鲁棒性要求。同时，数字水印技术科有效实现
打印数字水印防伪系统 该系统是以宇飞公司自主研发并已在各个行业成功应用的印刷打印数字水印技术为核心，集成多项国际先进的信息隐藏和信息安全技术，投入大量人力物力打造的一款用于信息化、网络化文印管理的杰出之作。主要用于文件、合同、票据、证卡和电子签章的打印防伪与来源认证。 一、系统的主要功能 1、打印输出的纸质文档带有打印/扫描操文档作者的个人信息、操作时间、终端设备编号等水印信息； 2、水印信息不能用肉眼辨识； 3、水印可分为可见与不可见、离散与非离散水印四种； 4、支持所有喷墨、激光打印机； 5、用户可自定义水印内容、位置与大小，范围可为整个纸面，包括页眉/页脚； 6、带有离散数字水印的纸质文档可通过普通扫描仪进行模数转换后用宇飞数字水印专用提取软件实现现场和远程提取、识别认证； 7、非离散数字水印可通过宇飞数字水印光学检测器现场查验识别； 8、支持网络平台和其他管理系统应用； 9、数字水印信息嵌入支持批量处理和单件处理、预先处理和实时处理。 二、系统主要特点
1、本系统以国际领先的宇飞“印刷打印数字水印技术”为核心。具有极强的技术领先性、独占性和防攻击性；数字水印的技术核心是算法，所以便于实现个性化定制，即使受到攻击，也很容易通过算法修改在不知不觉中快速实现升级换代，这是传统防伪技术所望尘莫及的。数字水印技术是迄今为止唯一历经十三年而无一例被攻破的报道的防伪技术！ 2、打印防伪信息时，采用了数字水印信息隐藏技术，不仅可以隐藏防伪信息的内容，还能隐藏防伪信息的存在； 3、防伪信息支持实时智能系统采集和预先手动设置； 4、防伪信息检测、提取方便，检测准确、客观快速，还可实施远程检测验证。 5、嵌入数字水印信息的文件无论打印还是印刷均可，都不改变印刷打印设备工艺、流程与耗材，使用方便、成本低廉。 6、系统兼容性强，定制可支持多种操作系统和多种品牌打印机，安装、使用简便、安全可靠。采用全中文界面，简洁、大方、时尚、易操作。 三、系统的主要优势 1、解决了传统防伪技术科技含量不高、升级换代慢、随机性差、易攻破、易仿制的弊端。 2、突出了防伪的惟一性和不可仿制性，具有高保密性和随机性。 3、具有不改变视觉形象，不改变印刷打印技术、工艺，不改变印刷打印材料与设备，不增加印刷打印成本等传统技术没有的特点。
宇飞数字水印技术及其应用介绍 单位：成都宇飞信息工程有限责任公司 注册地址：成都市科华北路153号宏地大厦8层B座 邮编：610041 公司负责人：华建和 联系电话：028-******** 139******** 电子邮箱：139016006@https://www.doczj.com/doc/843656314.html, 公司网址：https://www.doczj.com/doc/843656314.html,
目录 一、数字水印技术简介 ................................................................................................................... - 3 - 1、数字水印技术的特性 (3) 2、数字水印技术的优势 (4) 3、数字水印技术的核心及原理 (4) 二、宇飞数字水印技术的创新和商业应用状况 ........................................................................... - 6 - 1、与国际、国内同类技术研究相比我们的创新： (6) 2、宇飞公司数字水印的技术研究水平与差距 (7) 3、宇飞数字水印技术的商业应用状况 (7) 4、宇飞数字水印技术应用领域及商品化形态： (7) 1）数字水印用于印刷、打印防伪领域 (8) 2）数字水印用于版权保护领域 (15) 3）数字水印用于信息安全领域 (17) 三、公司简介及行业资质 ............................................................................................................. - 21 - 1、公司简介 (21) 2、首席专家简介 (22) 3、申请和获得的专利及标准 (22) 4、相关媒体报道 (23) 5、公司相关资质及荣誉 (24)
A Publicly Veri?able Copyright-Proving Scheme Resistant to Malicious Attacks Tzung-Her Chen,Gwoboa Horng,Member,IEEE,and Wei-Bin Lee,Member,IEEE Abstract—A wavelet-based copyright-proving scheme that does not require the original image for logo veri?cation is proposed in this paper.The scheme is strong enough to resist malicious ma-nipulations of an image including blurring,JPEG compression, noising,sharpening,scaling,rotation,cropping,scaling-cropping, and print–photocopy–scan attacks.The proposed scheme is also re-sistant to StirMark and unZign attacks and it is not only a robust method but also a lossless one.Experiments are conducted to show the robustness of this method.Moreover,cryptographic tools,such as digital signature and timestamp,are introduced to make copy-right proving publicly veri?able. Index Terms—Copyright protection,digital signature,digital timestamp,digital watermarking,discrete wavelet transform. I.I NTRODUCTION T HERE is no doubt that the progress of networking tech-nology has enabled much faster and easier distribution of digital documents.Moreover,duplicating digital documents has become as simple as clicking a button.Accordingly,the issue of copyright protection has become more imperative than ever. Furthermore,the current problems with copyright protection ob-struct the rapid evolution of computer and communication net-works[1].Hence,the enhancement and further development of digital copyright protection is central to the development of fu-ture communication networks. The current cryptographic techniques,such as encryption, digital signature,and digital timestamp,[2]while suitable for text documents,are not suitable for protecting multimedia data such as images,audio,and video directly.Firstly,the?le size is much greater than that of text.Hence,more time is needed to encrypt/sign them.Secondly,no distortion is allowed in en-crypted/signed text.However,this requirement is not always necessary for the multimedia data. Recently,digital watermarking techniques have received considerable attention,since they have high commercial poten-tial for copyright protection and authentication for multimedia data.A digital watermarking technique embeds a watermark, including a signature or a copyright message,such as a trade logo,a seal,or a sequence number,into an image.Subsequently, the watermark can be extracted/detected from the watermarked image and be adopted to verify the ownership. Manuscript received August22,2002;revised December26,2003.Abstract published on the Internet November10,2004. T.-H.Chen and G.Horng are with the Institute of Computer Science, National Chung Hsing University,Taichung402,Taiwan,R.O.C.(e-mail: phd9007@https://www.doczj.com/doc/843656314.html,.tw;gbhorng@https://www.doczj.com/doc/843656314.html,.tw). W.-B.Lee is with the Department of Information Engineering,Feng Chia University,Taichung407,Taiwan,R.O.C.(e-mail:lwb@https://www.doczj.com/doc/843656314.html,.tw). Digital Object Identi?er10.1109/TIE.2004.841083 With copyright protection in mind,a watermarking scheme must satisfy six essential properties.First,a watermark must have transparency.That is to say,the embedded watermark must be perceptually invisible.In other words,the embedding process should not distort the image from the human visual aspect.The second is robustness.The embedded watermark must be strong enough to resist against attacks intending to remove the water-mark.These attacks include:image processing(blurring,JPEG compression,noising,and sharpening)and geometric distortions (scaling,rotation,cropping,and print–photocopy–scan).The third property is unambiguity.A watermarking technique must identify the owner of an image without ambiguity.The fourth property is security.According to Kerckhoff’s principle,the security of a cryptosystem should not depend on keeping the cryptographic algorithm secret[2].Security depends only on keeping the key secret.For the same reason,the security of the watermark should not depend upon the assumption that the pirate does not know the watermarking algorithm.The watermarking algorithm must be public while the embedded watermark is undeletable.The?fth property is blindness.In the watermark veri?cation phase,it is not necessary to use the original image in identifying the embedded watermark.That is,the copyright owners need no extra disk space to preserve the original image. The sixth and?nal essential property it must be able to have is multiple watermarking.In a multiple watermarking scheme, more recent watermarks(for legal distributors and users)must not interfere with the original watermarks. Copyright protection is limited today because almost all pro-posed watermarking technology cannot simultaneously meet all of these properties.One of the most cited watermarking schemes is proposed by Cox et al.in[3].The authors embed the water-mark sequence into the highest magnitude discrete cosine trans-form coef?cients.Since the watermark is cast into the most per-ceptually signi?cant regions of the original image,it is tough enough to resist common signal processing and geometric dis-tortions.In[4]and[5],the authors propose the discrete co-sine/wavelet transform schemes to embed watermarks by mod-ifying the middle-frequency coef?cients.Unfortunately,their schemes are sensitive to simple geometric distortions.In[6], cocktail watermarking is proposed by Lu and Liao.They si-multaneously insert two complementary watermarks into the original image incorporating a modulation strategy.One em-bedded watermark is based on a positive modulation rule,used to increasingly modulate the selected wavelet coef?cients of the original image and the other a negative modulation rule,used to decreasingly modulate the selected wavelet coef?cients of the original image.Thus,no matter what kind of attack is encoun-tered,at least one watermark will survive.Although many at- 0278-0046/$20.00?2005IEEE