數字媒體具有易復制、易篡改、易盜取、易非法傳播等特點,因此,信息安全和版權等問題成了信息傳播的重要問題之一。數字水印是利用數字信號處理的相關技術,它的出現保證了數字圖像等媒體的版權。
數字水印的基本技術思想是利用人類感覺器官的不敏感以及數字信號本身存在的冗余,在圖像、音頻和視頻等數字產品中嵌入秘密的信息,以便記錄其版權,實現數字產品的完整性保護和篡改鑒定,以達到版權認證、保護和真偽認證的目的。
Digimarc公司的數字水印技術處于世界領先地位。它們的專利技術允許一些信息數據不可覺察地被嵌入到多種數字載體中,包括圖像、視頻節目,甚至一些有價值的文檔。
Digimarc濾鏡的特點
Photoshop的Digimarc濾鏡操作方便、靈活,嵌入水印效果好,該濾鏡包括嵌入數字水印組件Embed Watermark和閱讀數字水印組件Read Watermark兩部分,分別完成數字水印的嵌入和讀取。嵌入的數字水印信息主要包括著作時間、圖像標識號和交易標識號等數字圖像作者的完整信息,具有以下特性。
1.用Digimarc嵌入的數字水印是用紋理的形式添加到圖像中的,用肉眼是看不見的,只能用圖像處理軟件進行閱讀。這就使數字圖像的數字水印更具有隱蔽性。
2.用Digimarc嵌入的數字水印可以長期保存,即使對嵌入數字水印圖像進行打印和掃描,數字水印的相關信息仍然存在。所以該數字水印具有很強的魯棒性。
3.用Digimarc嵌入的數字水印不影響圖像的品質及其使用。嵌入水印后對圖像進行復制、顏色修正以及使用其他的Photoshop工具進行的多種操作,對圖像基本不會產生影響。
4.Digimarc水印系統是一種單水印系統,具有一次性嵌入的特點,也就是說該系統不能多次對同一圖像嵌入不同內容的數字水印。系統在對一幅圖像加水印以前,首先會檢測該圖像是否已經嵌有水印,如已經嵌有水印則系統拒絕繼續執行,每一幅圖像只能嵌有一種版權信息,這與實際的版權保護是相符合的,因為一般來說,一幅圖像不會有多個版權擁有者。
5.數字水印嵌入后不能進行修改,也不能取消,所以它是一種不可逆的操作。
Digimarc濾鏡制作數字圖像的數字水印過程
1.數字水印嵌入前,要先對數字圖像進行處理。具體包括:
(1)數字圖像在水印嵌入前必須設為CMYK、RGB、Lab或灰度圖像模式,其他模式的圖像不能進行水印的嵌入。
(2)如果用Digimarc濾鏡嵌入的數字圖像具有多個圖層,在嵌入前要進行合并圖層的操作,否則嵌入的數字水印只在當前層進行,而不是嵌入到整個圖像中。
(3)待嵌入數字水印的數字圖像顏色不能太單一,最好是具有多種顏色的數字圖像,圖像的顏色越復雜,數字水印的隱蔽性越好。
(4)在嵌入數字水印前圖像的品質以及圖像壓縮設置都應選擇級別較高的選項,這樣,經過壓縮后數字水印才能更清晰。
2.待嵌入水印的數字圖像經過以上處理后,就可以進行數字水印的嵌入了。具體進行如下操作:
(1)向Digimarc公司申請ID號。首先打開Photoshop軟件,選擇Filter-Digimarc-Embed watermark命令,點擊Personalize按鈕,找到互聯網上的Digimarc公司網頁,通過該網頁申請用戶的ID號。然后填寫Digimarc公司授予的ID號。
(2)嵌入水印信息。選擇Image Information(圖像信息)選項,在選項單中勾選Copyright Year(著作時間)、Image ID(圖像標識號)、Transaction ID(交易標識號)后,輸入圖像作者的相關信息。
(3)設置圖像屬性。圖像的屬性項可單選也可多選。Restricted Use(限制作用),即限制其他用戶對該數字圖像的使用,該選項表明該數字圖像的版權信息;Do Not Copy(不允許復制),即該數字圖像不允許其他用戶復制;Adult Content(成人內容),這是充分體現限制級別的選項,如果選擇該項,則為限制未成年人訪問該數字圖像。
(4)輸出信息屬性設置。選擇Target Output(輸出標準),然后在對話框中進行勾選,可以選擇的選項有:Monitor(顯示器),即用多媒體方式輸出到屏幕;Web(網絡),即通過Internet在網絡上發表;Print(打印),即通過打印設備,進行印刷輸入。
(5)水印耐久性屬性設置。選擇Watermark Durability(水印耐久性),在打開的對話框中用戶可以選擇1~4四個數值。選擇的值越大,對數字圖像的品質影響越大,而數字水印越不容易遭到破壞。如果用戶強調數字圖像的印象質量,則選擇數值1或2;如果用戶強調數字水印的穩定性,使其不會輕易遭到破壞,或用戶想使數字圖像在網絡上發布,對數字圖像的清晰度要求不很嚴格,則選擇數值3或4。
(6)水印校驗。選擇Verify(校驗)選項,系統會自動校驗該數字圖像是否嵌入了數字水印,同時顯示數字水印的耐久性是否達到圖像使用目的的要求。
3.如果一個數字圖像已經用Dig-imarc濾鏡嵌入了數字水印,就可以用Photoshop軟件進行數字水印的讀取了。具體操作為:
(1)顯示數字水印標識。當一個數字圖像含有數字水印時,用Photoshop圖像處理軟件打開該數字圖像,在Photoshop標題欄和狀態欄中會顯示一個(C)的標識,表明該數字圖像含有嵌入的水印信息。
(2)數字水印的讀取。運行Filter-Digimarc-Read Watermark命令,Photoshop系統就會對數字圖像進行數字水印的檢測,并顯示數字水印信息,如果輸入Digimarc ID號,就可以連接到Digimarc公司的Web站點,依據ID號找到著作者的相關信息。如果Photoshop找不到相關的數字水印信息,或者是數字水印遭到破壞,則Photoshop會出現提示信息,報告用戶該數字圖像沒有水印信息或水印已經遭到破壞。
數字水印技術還是一個很不成熟的研究領域,有很多內容需要我們去研究。尤其是如何實現數字圖像中的數字水印的網絡快速自動驗證,實現數字水印在傳輸介質的計數和自動跟蹤控制等功能,是一個急需解決的問題。為了全面推廣數字圖像的數字水印技術,增加水印技術應用的通用性與可行性,我們應廣泛建立一系列的標準和協議,制定數字圖像水印的嵌入、提取、檢測和認證標準,提高水印算法的兼容性,加速數字水印技術的發展。