來源:大中華印藝網 作者:蔡麗娜 日期:2014-8-14
【内容提要】 新近的防僞技術首(shǒu)先要具備唯一性,使得相應(yīng)技(jì)術無法從别處(chù)獲(huò)得;再者要求該技術難以僞造。數字水印技術就是一種有效(xiào)的方法,它(tā)是信息隐藏技術的一個重要研究(jiū)方向。數字水印技術不會改(gǎi)變票據的視覺形象,可以最大限度的滿足票據設計專家充分發揮創意。
票據可以說是和(hé)人(rén)們日常生活最爲密切相關的印刷 品之一,從常用的鈔票、債券、工(gōng)商稅務(wù)發票、股票(piào)、支票、證(zhèng)券、郵票以及各類活動門(mén)票等等,直接牽涉到個人的利益。票據不僅是一個憑證,在收藏品市場上更有其特殊的收藏價值(zhí)。随着高質量圖像(xiàng)輸入輸出設備的發展,特别是高精(jīng)度彩色噴墨、激光打印機和高精度(dù)彩色複印機的出現,操作者可以便(biàn)利地對(duì)數字信息進行的剪裁、拼接(jiē),亮度(dù)、對比度、色彩的調整,背景、文字的添加更改,使得(dé)支票及其他票據印刷 等的僞造變得更加容易。傳統(tǒng)的防僞技術已經(jīng)無法滿(mǎn)足需求,爲了防(fáng)範此類風險,票據在設計和制(zhì)作上對防僞技術提出了更高(gāo)層次的要求。
新近的防僞技術首先要具備唯一性,使得相(xiàng)應技術無法從别處獲得;再者要(yào)求該技術難以僞造。數字水印(yìn)技術就是一種有效的方法,它是信息隐藏(cáng)技術的一個重要研究方向。數字水(shuǐ)印(yìn)技術不會改變(biàn)票據的(de)視覺形象,可以最大限度的滿足票據設計專家充分發揮創意。同時又具有世界最先進、最安全、最(zuì)高級的防僞水準。
一、票據的防(fáng)僞現(xiàn)狀
我國的票據防僞印刷技術 涉及的科學領(lǐng)域很多,例如光學、化學、電磁學、計算機技術、光譜技術、圖文字碼技術等,屬于一門交叉邊緣科學。目前的防僞技術(shù)有以下幾種:
①紙張(zhāng)防僞:随着(zhe)我國造(zào)紙技術的迅速發(fā)展,具有防僞功能的紙張被不斷應(yīng)用到票據生産中,例如:水印、可見纖維(wéi)和不可見纖維、安全線紙等,這些是我們比(bǐ)較(jiào)常見的(de)一些被應(yīng)用得很廣泛的防僞技術,另(lìng)外還有防複印(yìn)紙,我們(men)在鑒别這些技術的時候(hòu),有的是(shì)肉眼可以(yǐ)直(zhí)接看見的,有的(de)是通過儀器進行(háng)的,而還有一些則是要靠綜合手段進行識别的,這些(xiē)就是行業裏面所說的一(yī)線防僞、二線防僞和(hé)三線(xiàn)防僞。
②油墨(mò)防僞:在票據印刷中,防僞油墨可分爲有色熒光、無色熒光、紅(hóng)外油墨、光緻變色、溫(wēn)變、防塗改、滴水消失油墨等,這些油(yóu)墨運用不同的識别特征,形成了不同的防僞方案,通過上面所說的一線、二線(xiàn)和三線(xiàn)進行防僞。
③制版防僞:制版防僞就是應用某種專業軟件設計(jì)成一些防僞底紋,這些底紋在(zài)一定程度上很難被(bèi)複制,從這一點(diǎn)上達到防僞目的,比較常見的有:團花、微縮文字、潛影、開鎖、變(biàn)線寬等,底(dǐ)紋防僞是靠線條進行防僞的,線條能産生豐富的變化,可(kě)以防止僞造和掃描,增加了票(piào)據的附加值,當然,用(yòng)防僞底(dǐ)紋進行設(shè)計和輸出(chū)時對(duì)計算機的要求比較高,目(mù)前它是比較廣泛的一種防僞手段,主要應用(yòng)在證件、證書、有價證券等上面。
④綜合(hé)防僞:在(zài)票據印刷(shuā)領域,最多的是将(jiāng)防僞紙張和防僞油墨、制(zhì)版防僞相(xiàng)結合的綜合防僞技術,綜合防僞技術融合了三種防僞手段的優勢(shì),給僞造帶來了很大的(de)困難,當然,其附加值也就更高。
⑤防(fáng)僞全息标識定位燙印技術(shù)。定位燙印的技術難(nán)度很(hěn)高,它要求印刷廠家擁有(yǒu)精(jīng)密定位(wèi)燙印設備,在燙印标上可運用所有的通用全息防僞技術比如像素全(quán)息、真彩合(hé)成加密微(wēi)刻光化浮(fú)雕等技術,能起(qǐ)到(dào)極(jí)佳的防僞效果。
⑥彩虹(hóng)印刷防僞技術。采用彩虹印刷防僞技術根據票據印刷要求,可以一次印刷多種彩色并(bìng)且中間色過(guò)渡柔和。彩虹印刷效(xiào)果(guǒ)用多色疊印的方(fāng)法是難以實現的(de),而(ér)且在票據中很(hěn)難看出墨鬥中各色隔闆的準确位(wèi)置,假冒者(zhě)即使(shǐ)仿(páng)用彩虹印刷的方(fāng)法也很難确定隔(gé)闆間距,從而增加了假冒的難度。
最(zuì)近(jìn)幾(jǐ)年,我國在開發防僞材(cái)料、防僞印刷工(gōng)藝等方面取得了巨大的進步(bù),如票據(jù)特種防僞印刷技術,DNA防僞技術、縮微文字印(yìn)制防僞技術等已經應用到了商業(yè)票據印刷(shuā)中,取得了(le)理想(xiǎng)的效果。
二、數字水印(yìn)的概述
數字水印技術的(de)基本思想是将(jiāng)特定的信(xìn)息(如版權信息、序列号、公司标志、有意義的文本等(děng))嵌入到圖像(xiàng)、語音、視頻等各種數字媒體(tǐ)中,以達到信息隐藏(cáng)的目的。該(gāi)過程不影(yǐng)響原來數據的正常使用,不(bú)改變原來數據量的大小,不(bú)改變原信息的外(wài)觀。
1.數字水(shuǐ)印的防僞特(tè)性數字水印的隐形特性,決定它可以與其他防僞技術組合使用。數(shù)字水印的印刷防僞技術有别(bié)于傳統(tǒng)的印刷防僞技術,它徹底更新了印刷防僞的傳統觀念,并在印刷品防僞中(zhōng)具有獨特的性質。
①技術獨占性。數字水印的嵌入和嵌入的内容具有随機性。每一種印刷品所隐藏的數字水印(yìn)可以不同,加入水印(yìn)的位(wèi)置也是随機的,這樣的随機性(xìng)和變化特征使(shǐ)僞造者難以仿(páng)冒。
②防僞投資小、成本低。數(shù)字水印用戶可将他們先用(yòng)的包裝和設計通過數字水印專用軟件處理直(zhí)接将防僞信息嵌入(rù)到印刷(shuā)品中。無需改變生産或印刷工藝流(liú)程(chéng),無需增加特殊材料,無需增加印刷、打印成本和改變原設計(jì)外觀(guān)。
③技(jì)術升級快。根據産品特性,設計不同的且易于更新換代的(de)專用軟件,從(cóng)而使相(xiàng)應的印刷防僞技(jì)術也可随之不斷升級變化(huà)。
④保密性高。 數字水印技術本(běn)身除(chú)了具有個性化和單向性,以及隐含在媒體内部的隐蔽性外,還可結合密(mì)碼學的私匙和(hé)公匙(shí)控制檢測,比其他技術更具有保密性(xìng)。
⑤産品增值。使用國際公(gōng)認的高端防僞技術——數字(zì)水印(yìn)技術防僞,将使造假者無計可施,從而增強顧客對數字水印用戶及其産品的信任(rèn)感,提升和維護用戶的品牌形象(xiàng),提高産品增值價值(zhí)。
2.數字(zì)水印的核心技術
①基于小波算法的數字水印生成與隐藏算法。
采用小波算法,将數字(zì)圖像的空間域數據通(tōng)過離散小波變換(DWT)轉換爲相(xiàng)應的(de)小波域系數,并根據待隐藏的(de)信息(xī)類型,對其進(jìn)行(háng)适當的編碼和(hé)變形,再根據隐藏(cáng)信息量(liàng)的大小和(hé)相應的安(ān)全目标,選(xuǎn)擇(zé)方形的頻域(yù)系數序列。最後,将數字圖像的頻域(yù)系數經反變換轉(zhuǎn)化爲空間域(yù)數據。
②水印防複制技術。
當仿冒者得到含有數字水印的印刷包裝後,一定會(huì)設法複制(如采(cǎi)用(yòng)高精度數字掃描儀),爲防止(zhǐ)數字水印信息被複制,數字水(shuǐ)印嵌入軟件在隐藏水印信息時采用了色譜當量給定算法,這種方(fāng)法可以保證仿冒者在滿足工藝性調整原圖(tú)的色(sè)彩時,無法避(bì)免改動色譜當量,這樣就從根本上保證(zhèng)了水印不被複制。
③抗衰減技術。
從數字圖像到印刷品(pǐn),要(yào)經過(guò)制版、印刷等多道工(gōng)序,數字水印的特征在每個工序上都要被衰減,爲(wèi)保證數字水印在最終印刷品上有足夠的信(xìn)号強度,數字水(shuǐ)印嵌入軟件在生成(chéng)水印信息時考慮了足夠(gòu)的信号強度,确(què)保經過(guò)多個工序時信号強(qiáng)度(魯棒性)仍能被可靠機讀(dú)。
④數字水印檢驗機讀化。
數字水印檢驗機讀(dú)化可消除人(rén)爲因素的(de)不确定性,提高檢驗速度,增強隐藏信息(水印(yìn))識别的安全性,并可和(hé)RFID、紫(zǐ)外、磁條(tiáo)等已有成熟(shú)的防僞檢驗(yàn)設備組(zǔ)成多重立體防僞系統,提升綜合安防水平。
三(sān)、數(shù)字(zì)水印的框架
典型的數字(zì)水印模型由兩個主要(yào)的過程組成:一是(shì)水印的嵌入過程,二是水印的提取或檢測過(guò)程。每一個所有(yǒu)者都有唯一的水印,或者(zhě)一個所有(yǒu)者能夠将不同的(de)水印嵌入到不同的對象中(zhōng)。将水印信息預處理後加入到載體中(zhōng),稱爲嵌入。水印的嵌入可理解爲(wèi)在一個寬帶信(xìn)道(原始(shǐ)圖像)上用擴頻通信技術傳輸一個寬(kuān)帶信号(水印)。嵌入階段的設(shè)計主要解決兩個(gè)問題:數字水印的生成和嵌入算法。從水印化數據(jù)中提取出水印信息或者檢測出水印信息的(de)存在性稱爲水印的提取和檢測。目前大多數水印制作方案都(dōu)在加入、提取時采(cǎi)用了密匙,隻有掌(zhǎng)握(wò)密匙的人才能讀出水印。
用于票據防僞的數(shù)字水印技術的原理與用于音、視頻等多媒體的數字水印(yìn)技術的原理大緻相同,隻不過在水印的嵌入過(guò)程要考慮到加網 ,在水印的提取及檢測(cè)過程要對印刷品(pǐn)圖文信息進行掃描,在這個過程有一個模/數(A/D)轉換過程。這就要求基(jī)于(yú)半色調的數字水(shuǐ)印技術的算法在相應的嵌入和檢測過程中必須考慮這些因素。其嵌入(rù)和提取過程如(rú)圖一、圖二所示。
四(sì)、國内(nèi)外數字水印在票證防僞中的(de)應用
随着數字(zì)水印技術的發(fā)展,數字水(shuǐ)印的應用領(lǐng)域也得(dé)到了擴展,從早期(qī)用于音(yīn)頻、視(shì)頻等防僞到各類證照、票據以及名煙、名酒、貴(guì)重藥品等高價值商品(pǐn)的外包裝方面的防僞,目前數字水印已在多種票證的防僞印刷(shuā)中廣泛應用。
德國用數字水印防止僞造電子照片(piàn),在照片(piàn)上對人所(suǒ)不(bú)可感知(zhī)的信息進行處(chù)理,這種方法可以迅速、無(wú)誤地确定證件的真(zhēn)僞。美國麻省理工學(xué)院媒(méi)體實(shí)驗室研究在彩色打印機、複印機輸出的每幅圖像中加入唯一的、不可見的數字水印,通過實時地從(cóng)掃描票據中判斷水(shuǐ)印的(de)有無,快速(sù)辨識真(zhēn)僞。日本在保險票據中加入水印,提出了用數據隐藏作爲解決(jué)方案來鑒定數字化照片的完整性(xìng),判斷(duàn)照片是否被篡改以及定位篡改的地方。Signum公司的VeriData軟件将不可見的(de)水印加入到打印(yìn)出的包裝和商标(biāo)上,用于(yú)保護大範圍的安(ān)全文檔,包(bāo)括銀行支票、護照(zhào)、債券、身份證、塑料(liào)卡片(piàn)、票據、駕照、證書、票據、報表和包(bāo)裝等。
我國在2005年舉辦的中國第六屆(jiè)花卉(huì)博覽會發(fā)售的141萬張(zhāng)門票、四川(chuān)省爲力推(tuī)大(dà)熊貓成爲2008年北京(jīng)奧運會吉祥物發行的1000萬(wàn)張申吉明信片(piàn)、中國第六(liù)屆國際西部博覽會門(mén)票上得(dé)到成功運用(yòng),開創了(le)世界大型會展活動采用數字水印印刷(shuā)防僞技術的先河。此外,我國的奧運門票就采用了(le)數字水印(yìn)的先進防僞技術,它選用承載(zǎi)信息量大,功能區劃靈活的主、副聯樣式。主聯(lián)頁面用于(yú)表現本屆奧運會主辦國的國粹精(jīng)神,側重于收藏;副聯記載票價和參會注意事項等信息,側重(zhòng)于驗證功(gōng)能。主、副聯均選用數字水印印刷防(fáng)僞技術做最高級别的防僞,以确保(bǎo)按奧運市場開(kāi)發計劃應期推出奧(ào)運門(mén)票供預售(尤其是面向海外的(de)預售),而不(bú)必擔(dān)心被假冒和僞造。
數字(zì)水印技術是目前國内外研究的熱門課題,它正處于(yú)一個快速(sù)和持(chí)續深入發展的(de)階段,應(yīng)用領域也正(zhèng)在快速擴(kuò)展。它在(zài)防僞印刷領域裏發揮着(zhe)越來越大(dà)的(de)作用,已成爲防(fáng)僞包裝的亮點。商業票據在社(shè)會生活中具有重要的價值,商(shāng)業票據的(de)防僞工作顯得尤爲必要。假票之風(fēng)屢禁不止,票務(wù)公司曾在一張門票上采用7種防僞措施,仍無(wú)法杜絕假票泛濫。因(yīn)此選用先進特點的數字水印技術取代傳統防僞(wéi)技術(shù)是發(fā)展的方向。随着數字水印防僞(wéi)技術(shù)不斷地推陳出新,其(qí)勢必爲票據包裝防僞 提供更(gèng)大的保障,并會帶(dài)來可觀的經濟效益和社會效益(yì)。