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隨著圖像和硬拷貝技術(shù)不斷發(fā)展，高質(zhì)量彩色印刷機、高分辨率的掃描儀、現(xiàn)代圖像處理技術(shù)、高端產(chǎn)品技術(shù)和發(fā)達的互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)等變得越來越“親民”，拷貝并仿制似乎變得更加容易，這對所有的正規(guī)品牌產(chǎn)品都將是巨大的潛在危險，防偽市場也因此成為新技術(shù)、新應(yīng)用的實驗和孕育器。
在傳統(tǒng)印刷時代如此，進入數(shù)字印刷時代更是需要新的技術(shù)思路來進一步保護我們的產(chǎn)品和品牌。筆者進入數(shù)字印刷領(lǐng)域以來，一直關(guān)注該應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展方向，令人感到高興的是，國內(nèi)已經(jīng)有很多軟硬件企業(yè)正在研究具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)字防偽技術(shù)，其中，數(shù)字水印技術(shù)就較好地完成了從大學實驗室到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。本文就該技術(shù)的基本原理和實現(xiàn)流程進行闡述，同時也希望該文章能起到拋磚引玉的作用，帶領(lǐng)讀者一同探討數(shù)字水印以及相關(guān)數(shù)字防偽技術(shù)的發(fā)展。
數(shù)字水印基本原理
數(shù)字水印(Digital Watermarking)技術(shù)是將一些標識信息(即數(shù)字水印)直接嵌入數(shù)字載體當中(包括多媒體、圖像、文檔、軟件等)或是間接表示(修改特定區(qū)域的結(jié)構(gòu))，且不影響原載體的使用價值，更不容易被探知和再次修改，但可以被生產(chǎn)方識別和辨認。通過這些隱藏在載體中的信息，可以達到確認內(nèi)容創(chuàng)建者、購買者、傳送隱秘信息或者判斷載體是否被篡改等目的。
在國際印刷市場上，數(shù)字水印技術(shù)雖然不能說是最新的技術(shù)，其基本原理也比較簡單，而加密算法的不斷改進提升及其在數(shù)字印刷上的應(yīng)用卻是近幾年的新發(fā)展。
數(shù)字水印的基本原理是通過在包裝標簽、文件的圖形圖像中嵌入不可察覺的編碼(見圖1)，產(chǎn)品所有者可以檢測并跟蹤這些真實產(chǎn)品，這些編碼可以包括生產(chǎn)商、產(chǎn)品編號、區(qū)域編碼或其他信息。
數(shù)字水印信息可以嵌入圖像的頻域或者空域，這與所用的編碼和加密解密算法也大相徑庭，這些算法的不同也直接影響著數(shù)字水印的安全性、魯棒性和感知性三個特性，而高安全性、高魯棒性和難感知性才能滿足工業(yè)防偽的需求。
圖2 工業(yè)防偽實現(xiàn)流程
圖3 數(shù)字水印防偽技術(shù)升級流程
圖4 水印嵌入圖流程
工業(yè)防偽實現(xiàn)流程如圖2所示，原始圖像經(jīng)過加密后形成含有數(shù)字水印的圖像，經(jīng)過掃描提取出數(shù)字水印，最后通過解密算法還原出數(shù)字水印中包含的產(chǎn)品信息，從而辨別出產(chǎn)品真?zhèn)巍?
防偽加強和數(shù)字印刷應(yīng)用
經(jīng)過數(shù)字水印處理后的圖片，如果沒有相應(yīng)的識別和提取算法，即使通過高分辨率掃描儀進行復(fù)制提取，也無法正確地還原加密信息從而仿制出正版產(chǎn)品。但是鑒于拷貝部分加密信息出來，對正常的市場會有不良的干擾，為此我們可以通過以下兩種技術(shù)進行防偽加強。
一是通過防拷貝技術(shù)與數(shù)字水印進行疊加處理，這樣就會對掃描進行干擾，而無法正常掃描和提取出數(shù)字水印圖像信息，從而進一步保護數(shù)字水印的安全性。
二是通過數(shù)字印刷技術(shù)實現(xiàn)每個產(chǎn)品的數(shù)字水印信息不同，即在全球范圍內(nèi)，每個產(chǎn)品的每個標簽都是獨一無二的，這種技術(shù)的設(shè)置，不僅可以進一步增強數(shù)字水印的安全性，而且可以實現(xiàn)產(chǎn)品的溯源查詢，即通過提取每個標簽上的唯一信息，可以了解該產(chǎn)品的整個生產(chǎn)、物流和銷售流程，實現(xiàn)對產(chǎn)品整個生命周期的監(jiān)控和管理。
至此，數(shù)字水印防偽技術(shù)即可升級到如圖3所示的流程。每個產(chǎn)品唯一的追蹤查詢防偽信息，通過數(shù)字水印在防拷貝模式下嵌入產(chǎn)品標簽圖像中，然后通過數(shù)字印刷機實現(xiàn)可變標簽印刷。
國內(nèi)實際應(yīng)用測試
最近幾年，隨著數(shù)字版權(quán)保護意識的不斷提升，國內(nèi)的科研人員在數(shù)字水印方面的研究也不斷加強，產(chǎn)生了很多技術(shù)成果，我們也積極地將這些成果進行實際的應(yīng)用轉(zhuǎn)換，以下實際測試流程和結(jié)果就是基于上述數(shù)字水印流程進行實施的，簡易流程圖如圖4、圖5所示。
圖5 水印提取流程
圖6 傳統(tǒng)和數(shù)字印刷防偽技術(shù)結(jié)合的標簽
經(jīng)過測試，該公司提供的數(shù)字水印圖片的印刷結(jié)果已經(jīng)達到了工業(yè)化應(yīng)用標準，也希望通過本文，能使更多的同行了解并接受該防偽技術(shù)。
先將數(shù)字水印個性化印刷測試結(jié)果分享給大家：
承印物：PET薄膜和157g/m2銅版紙
所用印刷機: HP Indigo ws4050
數(shù)字水印圖片規(guī)格如表1所示。
印刷完成后，重新掃描提取結(jié)果如下。
PVC膜的粉紅色代碼圖提取速度：3次/秒。
銅版紙粉紅色代碼圖提取速度：2.7次/秒。
PVC膜的藍色代碼圖提取速度：1次/3秒。
銅版紙藍色代碼圖提取速度：1次/5秒。
以上測試結(jié)果為第一次印刷的測試結(jié)果，因為在印刷前，數(shù)字水印圖片生成系統(tǒng)沒有針對數(shù)字印刷進行技術(shù)參數(shù)調(diào)整。同時，數(shù)字印刷機也需要進行特別的技術(shù)調(diào)整，所以經(jīng)過以上配合調(diào)整后可以得到更好的結(jié)果，目前我們正在進行更多商業(yè)化應(yīng)用測試和實施，希望您也能加入進來。
數(shù)字水印技術(shù)和數(shù)字印刷技術(shù)的結(jié)合勢必會進一步提高數(shù)字水印在防偽印刷領(lǐng)域的應(yīng)用，所謂“道高一尺，魔高一丈”，作為防偽印刷從業(yè)人員，要不斷提升防偽技術(shù)的綜合應(yīng)用和發(fā)展力度，以期為品牌客戶提供完美的產(chǎn)品防偽方案，特別是數(shù)字印刷技術(shù)的引入也必然為防偽印刷帶來更多的期待。目前來看，已經(jīng)有越來越多的軟硬件廠商投入到該領(lǐng)域的開發(fā)中，綜合應(yīng)用例如縮微字、可變彩虹序列碼、可變數(shù)字水印、可變數(shù)字版紋、可變彩色驗證碼(結(jié)合網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng))和可變多色一維和二維條碼等新興數(shù)字印刷防偽技術(shù)，可以大大提高印刷品的附加值。圖6就是結(jié)合了很多傳統(tǒng)和數(shù)字印刷防偽技術(shù)在內(nèi)的標簽設(shè)計，你能全面了解嗎？
