数字水印技术在印刷防伪领域应用的研究进展

摘 要：数字水印体现出很强的技术性，通过计算机程序对相关数据进行提取，通过各种技术将宿主图像嵌入到其中。而密钥决定图像嵌入的数据，造假人员不能直接进行访问。通过对相关资料进行分析得知数字水印能在交易跟踪以及鉴定等领域中应用，重点是进行数字版权的保护。学者们尝试将数字水印技术应用到印刷防伪的领域中，虽然取得比较好的研究成果，但是也出现一些问题。所以本文主要对防伪领域中应用数字水印技术的应用进行研究。

关键词：数字水印;印刷防伪;数据报刊;防伪技术;无公害

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

0 前言

当前无论是在进行书籍报刊或者是产品包装的时候，印刷品体现出对产品信息进行传递的作用，需要对产品信息进行有效的维护，也成为人们进行防伪处理的主要方式。在进行图文产品印刷的过程中，要想实现防伪效果则需要通过雕刻印刷等特殊的技术进行防伪，或者是通过加入光敏等特殊材料实现防伪，从而实现最终的防伪处理效果。一些特殊的工艺或者是产品材料都体现出自动识别能力比较差或者是成本比较高的问题，可以通过数字水印等方式进行防伪。

1 在印刷防伪中合理运用数字水印技术的流程分析

在印刷防伪领域中运用数字水印主要是分为水印生成、嵌入以及印刷处理等流程，需要对这些应用流程进行分析。第一，生成水印[1]。技术人员需要选择某种密钥，然后将需要保存或者是隐藏的密钥进行技术运算，最后生成不同的水印信息。第二，开展水印嵌入。在数字水印的处理系统中，水印信息被嵌入到多媒体的对象中，然后生成另外的水印信息。在获得印刷品之后需要对其质量进行评价，如果印刷质量不符合要求则应该对嵌入算法进行优化，在重新嵌入水印之后开展质量评价。第三，提取水印。通过拍照或者是扫描的方式对水印图像进行采集，然后将这些信息转化为具体的数字图像，从而获得最终的采集图像。因为采集图像和实际水印图像有着很大差异，需要在进行几何校正等方式之后合理提出水印。第四，对水印图像进行检测。技术人员应该将提取到的水印图像和最终生成的水印图形进行质量对比，如果二者之间的相似程度在阈值允许的范围内则判定为真品，如果不在允许范围之间则判定为伪造品。

2 印刷防伪中水印生成以及图像嵌入的思考

通过对相关资料进行分析得知数字水印能在交易跟踪以及鉴定等领域中应用，目前在印刷防伪中得到一定的应用。因为水印的嵌入算法或者是生成质量是受到性质影响，所以需要对这些内容进行思考。

2.1 鲁棒性

鲁棒性是和脆弱性相对的，也是水印可以抵抗其他攻击的主要能力。常见的攻击主要包含以下几方面，一是在对水印图像进行压缩储存的过程中所产生的压缩攻击，在印刷到采集的过程中需要将数字图像合理转化为模拟图像，而在采集的过程中则是将模拟图像充分转化为相对的数字图像。这两种攻击容易导致水印图形出现失真的问题。二是多种因素导致的图像失真问题[2]。几何失真是当前水印生成中的主要问题，如果水印图像进行剪裁、倾斜旋转或者是缩放的过程中受到攻击而产生失真问题。因为鲁棒性会对攻击之后是否可以对水印信息进行印刷采集的成功性造成影响，如果鲁棒性比较强则能顺利进行水印图像的提取。所以需要积极做好各个环节的技术处理工作，让印刷防伪得到更好的发展。

2.2 不可见性

水印图像会受到不可见性的影响，如果人们可以通过肉眼观察到宿主图像在水印添加前后发生变化，那么则表明宿主图像整体保真度比较低。相反，如果不同通过肉眼观察到宿主图像在水印添加前后发生变化，这样说明水印图像的不可见性比较好，保真程度比较高。例如对包装产品进行印刷处理的过程中，可以通过宿主图像对产品的相关信息进行传递，也能对产品开展包装，从而保障产品包装的最终质量。水印图像不能对产品包装的视觉效果造成影响，所以需要在进行图像嵌入的过程中保持较高的不可见性。同时，因为容量对水印图像质量造成影响，所以需要提升水印图像的最终质量。

2.3 效率

这里提及到的效率是指对数字水印进行嵌入以及提取的速度。因为提取效率对该技术在现代社会中的应用效果造成影响，更会影响数字水印的实际应用效果，需要对此进行深度分析。水印图像携带很多信息，它不仅要对采集印刷过程中的攻击进行抵抗，也需要保证肉眼的可见性[3]。同时，水印嵌入算法不仅要保证嵌入图像的信息量，更应该减少水印圖像对最终的不可见性影响。在应用数字水印进行防伪处理时，需要对多种影响因素进行分析，从而保障最终的应用效率。

3 水印攻击性的研究

在防伪领域应用数字印刷技术的过程中，应该挑战印刷采集图像这一过程中对水印造成的各种攻击，呈现出几方面的特点。第一，随机性。因为印刷方式有着诸多差异，所以水印图像的最终色彩也有着较大的差异。在应用过程中需要对原稿特征以及网点形状等因素进行分析，从而让印刷品得到防伪技术的保障。第二，人为性特点。在对图像开展印刷或者是采集的过程中，操作者会受到诸多要求开展参数的调整，对水印图像进行伽玛校正或者是旋转缩放等艺术处理，所以会体现出人为性的特点。第三，相互依存。这是指在将数字水印应用到防伪处理中，图像采集和印刷是不能分割的程序，同时这样两种处理程序也会对图像质量造成失真影响。

4 结论

以上研究可知要想实现防伪效果则需要通过雕刻印刷等特殊的技术进行防伪，而数字水印体现出很强的技术性，积极开展数字版权的处理工作。在印刷防伪领域中运用数字水印主要是分为水印生成、嵌入以及印刷处理等流程，同时也受到多种因素影响而出现图像失真等问题，从而对水印图像的防伪处理造成制约。所以需要对数字印刷技术的应用情况进行分析，通过细节处理提升最终的技术应用效果。

参考文献：

[1]张雯，孟婕.数字水印技术在印刷防伪领域应用的研究进展[J].包装工程，2017（15）：153-158.

[2]刘旭.抗任意旋转攻击的数字水印防伪技术探究[J].北京印刷学院学报，2018，v.26（03）：27+33-35.

[3]郭进元，马永强.基于四元数傅里叶变换的彩色图像数字水印算法[J].包装工程，2017（03）：165-169.

作者简介：石晶（1986-），女，甘肃临洮人，本科，工程师，研究方向：印刷技术。