基于水印技术的陶瓷作品版权保护

傅 莉，王俊祥

(景德镇陶瓷学院机械电子工程学院，江西景德镇 333002)

基于水印技术的陶瓷作品版权保护

傅 莉，王俊祥

(景德镇陶瓷学院机械电子工程学院，江西景德镇 333002)

近年来受到利益的驱使，景德镇诸多美术大师创作的艺术名瓷被盗用和仿冒，为了有效地杜绝此类事情的发生。文中借鉴了数字水印技术实现对陶瓷特别是景德镇陶瓷名人名作的版权保护。

数字水印;景德镇陶瓷;名人名作;版权保护;陶瓷花纸

数字水印是一种新型的版权保护方法，它是在数字产品中嵌入版权保护信息和身份认证信息，并通过检测出版权保护信息和身份认证信息来确认版权拥有者对产品的拥有权。与加密技术不同的是，这是一种可以在开放的网络环境下保护版权和认证来源及完整性的新型技术，创作者的创作信息和个人标志，通过数字水印系统以人所不可感知的水印形式嵌入在多媒体中，人们无法从表面上感知水印，只有专用的检测器或软件才可以检测出隐藏的数字水印。数字水印以其不易觉察性、安全可靠性、信息隐藏的鲁棒性和抗攻击性成功地打击了对数字产品的侵权行为。目前数字水印技术应用于版权保护领域的研究日益活跃。据统计，不少学者已经给出了一些较有影响的算法:Tirke［1］提出了一种典型空间数据隐藏算法。Schyndel［2］提出的LSB算法利用了一个扩展 m序列作为水印。Wolfgang［3］把m序列扩展成二维，并应用互相关函数改进了检测过程。Pitas［4］提出了 Patchwork算法。Brassil［5］提出了在通用文档图像中隐藏特定二进制信息的技术。

但作为版权保护技术，大部分水印技术均是针对文本、图像、视频等多媒体信息设计的，并未涉及陶瓷名人名作这种特殊载体，其主要原因有以下两方面:(1)陶瓷载体需要通过传统的工艺烧制而成，此过程可能导致水印信息遭到破坏，而目前没有针对此类攻击的水印算法。(2)陶瓷图案尤其是名家作品一般由手工绘制，其观赏价值和收藏价值颇高，水印的嵌入过程不能改变作品的内容和欣赏效果，因而无法像数字多媒体信息一样进行可控、规律的微调以实现版权信息嵌入。

为此，文中提出一种全新的技术框架，将水印信息以陶瓷花纸的形式附在名人名作上。如今绝大部分的陶瓷花纸设计都是借助电脑完成的，所以将水印嵌入安排在花纸的前期画稿设计阶段，可以方便地修改其电子版以实施水印信息的嵌入，然后通过花纸的制作、烧制等过程最终转嫁至陶瓷名人名作之中以实现对陶瓷名人名作的版权保护。

1 陶瓷花纸特点和生产工艺

陶瓷花纸是用于装饰陶瓷的特种印刷品，常用于日常生活中的餐具、茶具、文具、花瓶、花钵、瓷板等陶瓷制品上，如花卉、小鸟、人物、山水等花纹图案都是用陶瓷贴花纸彩饰而成，如图1所示。用其对陶瓷进行深加工，是满足人们的审美要求，使陶瓷产品升值增辉的关键步骤。陶瓷贴花纸就是按陶瓷器皿造型设计的图纹画稿，经分色制版，把用陶瓷颜料配制的油墨，印刷在特制的承印纸张或塑料薄膜上，再转贴到陶瓷表面，经高温煅烧，形成晶莹光亮、色彩鲜艳、附着牢固的精细画面，达到给陶瓷装饰的效果。

图1 陶瓷花纸装饰产品

1.1 陶瓷花纸的分类及其特点

陶瓷花纸按烤花温度可分为:(1)釉上贴花纸(800～850℃)。(2)秞中彩贴花纸，也称高温快烧花纸(1 060～1 250℃)。(3)釉下贴花纸(1 280～1 350℃)。

按承印衬纸可分为:(1)大膜贴花纸。衬纸约是180 g/m2木浆纸，通过热压贴膜法在其表面粘贴了一层PVC薄膜，将溶于乙醇中的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)溶液，涂布在上述底纸上，称为大膜贴花纸。(2)小膜贴花纸。用吸水性能较强的120～180 g/m2照相原纸，表面涂有一层水溶性胶层，在胶层上印刷花纸图纹，最后用丝网印刷方式，在花纹上覆盖一层聚甲基丙烯酸酯溶液组成的封面油，干燥后形成膜薄称为小膜贴花纸。(3)釉下贴花纸。用水溶性的调墨浆料贴花纸图纹印在一张极薄的棉丝纸上，称釉下贴花纸。

按印刷方法可分为:(1)平版印刷(胶印)贴花纸。(2)丝网版印刷贴花纸。(3)凹版印刷贴花纸。

最为广泛使用的是丝网版印刷的贴花纸。3种陶瓷贴花纸的特点，如表1所示。

表1 3种不同印刷方法生产的陶瓷贴花纸的特点

1.2 陶瓷花纸生产工艺

陶瓷贴花纸属印刷产品，其生产工艺分为印前、印中和印后3部分。所谓印前部分，包括画稿设计分色、激光成像出底板胶片、晒版、打样;印中包括纸张加工、陶瓷颜料油墨配制、印刷;印后包括检验、整理、包装。主要特点在4个方面:(1)使用的陶瓷颜料是无机颜料，有一定颗粒度，不溶于印刷油墨中，只是混合于油墨中。(2)承印载体也是特制的，是表面涂布了一层水溶胶小膜衬纸，或热压PVC的衬纸上，涂布一层PVB膜的大膜纸。(3)以专色套印为主，以四色叠印为辅。(4)产品印成后，须转帖到陶瓷上，经过800℃以上高温的烧烤后才能呈色。虽然这是极为特殊的印刷产品，但其印刷图纹与一般彩色印刷品相同，也是由网点、线条和实块组成。

2 基于陶瓷花纸的版权保护方案

将基于数字多媒体数据的版权保护技术——数字水印技术应用于传统的陶瓷生产制造工艺之中，以实现对陶瓷这种特殊载体的版权保护。其技术方案包含两大功能模块:版权信息嵌入模块和版权信息提取与论证模块。版权信息嵌入模块实质为，根据版权信息内容微调陶瓷的修饰图案，以达到信息嵌入的目的。然而非同于多媒体数据，陶瓷图案是通过手工绘制而成，因此无法准确地根据版权信息实施可控、规律的微调。为解决此难点，文中结合陶瓷的整体生产工艺并开发出一种基于陶瓷花纸的版权保护方案。

2.1 版权信息嵌入模块

首先根据作者的意图可任意设计版权信息内容，如作者姓名、签名、陶瓷编号等。其主要目的是证明作品的版权所属。该信息将在水印提取后的版权鉴别中起作用。然后将版权信息嵌入至陶瓷花纸的最初设计电子版中，生成含水印的电子版花纸。将含水印的电子版花纸按照分色、出片、晒版、打样、印刷等花纸制作过程生成高精度纸质版花纸。最后将含水印的纸质版花纸同大师的手绘艺术作品一起回炉进行中温(300～500℃)烧制使得含水印花纸的图案转移至陶瓷之上。其版权信息嵌入模块流程如图2所示。

图2 版权信息嵌入模块流程图

2.2 版权信息提取和论证模块

版权信息的提取和论证模块是对由上述保护的陶瓷进行版权甄别。首先通过高精度扫描仪将陶瓷之上的花纸图案扫描至计算机中，再根据相应的水印提取算法，从扫描图像中提取版权信息(水印)。最后对比版权信息内容判定该件陶瓷是否侵权，以达到版权论证的功能。其版权信息提取和论证模块如图3所示。

图3 版权信息提取和论证模块

上述过程给出了将数字水印技术应用于陶瓷生产工艺之中的整体技术框架。版权信息被嵌入至陶瓷花纸的电子版中并通过花纸的制作、烧制等过程最终转嫁至陶瓷之中，以实现对陶瓷的版权维护。在此之前关于陶瓷版权保护的研究多集中在法律、法规和行政手段等方面，因此无法从源头上有效遏制盗版现象。

3 结束语

根据陶瓷与多媒体数字载体的不同，将版权信息以陶瓷花纸的形式附在陶瓷名人名作上，并提出一种基于陶瓷花纸的版权保护方案，可以有效地保护陶瓷作品的版权。后续工作将围绕能够抵抗花纸制作——花纸图像扫描、花纸回炉烧制变色等攻击的鲁棒水印嵌入和提取算法研究展开。

［1］TRIKEL A，RANKIN G，SCHYNDEL R V，et al.Electronic watermark［C］.Proceedings DICTA，1993:666 －672.

［2］SCHYNDEL R G V，TIRKEL A Z，OSBORNE C F.A digital watermark［C］.Proc IEEE Int Conference on Image Processing，1994(2):86 －89.

［3］WOLFGANG R B，DELP E J.Overview of image security techniques with applications in multimedia system［C］.Proceeding of the SPIE Conference on Multimedia Networks:Security，Displays，Terminals and Gatways，1997:297 －308.

［4］PITAS I.A method for signature casting on digital images［C］.Proceedings of 121 International Conference on Image Processing，1996:215 －218.

［5］BRASSIL J，LOW S，MAXEMCHUK N，et al.Electronic marking and identification techniques to discourage document copying［J］.IEEE J.Select.Areas Common，1995，13(52):1495－1504.

［6］张朝晖，宁钢.陶瓷贴花装饰工艺［M］.武汉:武汉理工大学出版社，2005.

Copyright Protection Technology of Jingdezhen Ceramic Artistic Works Based on Digital Watermarking

FU Li，WANG Junxiang
(School of Mechanical and Electronic Engineering，Jingdezhen Ceramic Institute，Jingdezh en 333002，China)

In recent years，driven by interests，"Jingdezhen"and many other brands art porcelains especially created by the master of art have been subject to wanton theft and counterfeit.For this reason，this paper draws on the digital watermarking technology for the protection of the ceramics，especially the property protection of Jingdezhen ceramic artistic works.

digital watermarking;jingdezhen ceramic;celebrity masterpieces;copyright protection;ceramic decal

TP309.7

A

1007－7820(2012)08－118－03

2012-03-08

傅莉(1978—)，女，硕士，助教。研究方向:电子信息。