奧運門票防偽數(shù)字水印印刷防偽技術解決方案

一、奧運會門票與數(shù)字水印高新技術防偽
有著百年歷史的奧運會將于2008年第一次在世界上最大的發(fā)展中國家中國舉辦，這是中華民族的盛事。全國人民要抓住奧運機遇，乘勢而上，促進經(jīng)濟發(fā)展，加快推進全面建設小康的步伐，提升中國在國際舞臺上的政治經(jīng)濟地位。北京奧運會以“新北京，新奧運”為主題，以“綠色奧運，科技奧運和人文奧運”為理念，北京奧組委主席劉淇強調(diào)“科技奧運”是舉辦一屆“有特色、高水平”奧運會的重要保障，是落實“綠色奧運、人文奧運”的重要支撐。
2008年北京奧運會門票收入約占奧運會總收入的8％～10％，2008年北京奧運會的門票印制數(shù)量為700多萬張，定價方案總共有240種，奧運會比賽門票最低價為30元，最高價為1000元。其中，預賽門票最低價為30元，最高價為300元；決賽門票最低價為60元，最高價為1000元。奧運會開幕式門票最低價為200元，最高價為5000元；閉幕式門票最低價為150元，最高價為3000元。
奧運會門票不僅是出入運動場館的憑證，在收藏品市場上更有其特殊的收藏價值，因此歷屆奧運會主辦國在門票設計及印制上無不竭心盡力，使方寸之間彰顯著主辦國博大精深的文化精髓、雋永輝宏時代風貌。鑒于歷屆奧運會上均有假冒門票出現(xiàn)，影響了主辦國和收藏家的經(jīng)濟利益，為防范此類風險，北京奧運會決定在門票設計和制作上采用高新防偽技術。
在700多萬張精美的門票上采用防偽技術，既要完整體現(xiàn)門票的藝術收藏價值，又要降低防偽成本，還要保證數(shù)萬名參觀比賽人員快速進出檢票口。我們認為數(shù)字水印印刷防偽技術是唯一可行的最先進、最可靠、性價比最高的應用解決方案。奧運會門票采用數(shù)字水印印刷防偽技術不影響其藝術風格，不增加印刷難度和印刷成本，門票識別檢測快速準確，防偽科技含量高。
目前已有數(shù)家國內(nèi)外的公司向北京奧組會推薦多種用于門票的防偽技術。而數(shù)字水印和RFID將成為北京奧運門票防偽的首選技術。數(shù)字水印防偽系統(tǒng)比RFID識別技術成本更低，安全性更高。
根據(jù)奧運會門票防偽的需求，我們建議中國防偽技術協(xié)會向北京奧組委推薦國內(nèi)擁有完整自主知識產(chǎn)權的數(shù)字水印印刷防偽技術。數(shù)字水印印刷防偽技術不影響奧運門票的視覺形象，可以在最大限度的滿足門票設計專家充分發(fā)揮創(chuàng)意才能的空間，同時又具有世界最先進、最安全、最高級別的防偽水準，向世界展示中國5000年光輝燦爛的文明歷史和騰飛的高新技術成果。
奧運門票可以選用主、副聯(lián)樣式，主、副聯(lián)樣式承載信息量大，功能區(qū)劃靈活。我們推薦的方案是，奧運門票主聯(lián)頁面用于表現(xiàn)本屆奧運會主辦國的國粹精神，側重于收藏；副聯(lián)記載票價和參會注意事項等信息，側重于驗證功能。主副聯(lián)均選用數(shù)字水印印刷防偽技術做最高級別的防偽，確保奧運會的安全。奧運會門票選用數(shù)字水印印刷防偽技術，可以確保按奧運市場開發(fā)計劃應期推出奧運門票樣張供預售（尤其是面向海外的預售），而不必擔心被仿冒假造。還有奧運門票為滿足實名制需求，可以在副聯(lián)上加用能現(xiàn)場打印制作的動態(tài)條碼，條碼雖不具防偽功能但可承載奧運門票購買者的個人信息。數(shù)字水印印刷防偽技術不改變印刷工藝，不增加印刷成本，不對印刷介質(zhì)厚度有要求，可批量預制的優(yōu)勢，加上現(xiàn)場單件打印制作，方便靈活的動態(tài)條碼技術，既發(fā)揚了數(shù)字水印印刷防偽技術防偽水平高又克服了數(shù)字水印密鑰更換程序復雜的弱點。這樣就構成了奧運門票立體多重防偽體系，全方位的確保實現(xiàn)奧運安全目標。

二、維護社會主義市場經(jīng)濟秩序打擊制售假冒偽劣商品違法犯罪活動
據(jù)有關資料統(tǒng)計，在世界范圍內(nèi)制假售假已成為僅次于販毒的第二大公害，全世界每年因仿冒各類高檔名牌商品和偽造票證等，給世界經(jīng)濟和工業(yè)造成損失達1000億美元之多。在國際市場上，僅五年之中有記錄的重大商品假冒偽劣事件就已超過2000起。更令人擔憂的是，在醫(yī)藥、食品、煙酒、飲料領域，假冒包裝更為猖獗，常使人防不勝防。不僅造成經(jīng)濟損失，還直接危及人們的健康和生命。
國內(nèi)也是如此，由于我國正處在計劃經(jīng)濟制向市場經(jīng)濟制轉(zhuǎn)軌過程之中，國家相關立法和實施細則還在不斷健全和完善之時，經(jīng)營者誠信、守法的道德理念也尚未完全成形。因此，在目前的經(jīng)濟環(huán)境中，我國的制假售假活動顯得尤為猖獗，這些造假者在超值利益驅(qū)動下置國家法紀于不顧，喪心病狂肆意踐踏人民生命財產(chǎn)，與境內(nèi)外不法分子相互勾結，盯住名煙、名酒、藥品、化妝品等高稅利商品，有組織工業(yè)化大規(guī)模的生產(chǎn)假冒偽劣商品，沖擊品牌真品商品生產(chǎn)企業(yè)，給國家和企業(yè)帶來重大損失。據(jù)國務院發(fā)展研究中心對外經(jīng)濟研究部公布的調(diào)查報告稱，2001年國內(nèi)假冒商品總值在1600至2000億元，造成稅收損失在275至345億元之間。假冒產(chǎn)品嚴重破壞市場經(jīng)濟秩序，影響消費者信心，破壞商品信用體系建立，損壞了企業(yè)及品牌的聲譽，而且擠占了企業(yè)國內(nèi)外市場，做成利潤流失。
歐盟在布魯塞爾總部發(fā)表二十五國海關聯(lián)合聲明，指出在針對中國偽造商品的大規(guī)模檢查中，總共有500噸來自中國的偽造商品遭到攔截。據(jù)歐盟公布的消息稱：目前在歐盟內(nèi)部流通的假冒商品中有70%來自中國。
2003年11月11日世界衛(wèi)生組織官員與中國、越南、柬埔寨、老撾、緬甸和泰國的代表在越南首都河內(nèi)發(fā)起一項行動計劃，旨在打擊生產(chǎn)和出售假冒偽劣的抗生素及用于治療肺炎、瘧疾和艾滋病等疾患的藥品。
據(jù)美國海關統(tǒng)計，2003年在美國口岸被查獲的假冒產(chǎn)品中有66%來自中國。美國商務部副部長格蘭特說，美國市場最大侵權者仍然是中國的不法商人，希望中國加大打擊力度。
美國國際商會主席PeterM.Robinson先生強調(diào)，要將反假冒盜版的視野擴大到全球范圍內(nèi)。他指出近年來，假冒產(chǎn)品在國際貿(mào)易中所占的比例始終處于增長態(tài)勢，涉嫌犯罪的行為越來越猖獗，世界各國必須看到這一問題的嚴重性，這樣才能建立解決根本更多問題的基礎。
為保護消費者和企業(yè)的合法權益，維護社會主義市場經(jīng)濟秩序，促進改革開放和國民經(jīng)濟健康發(fā)展，國務院于2000年11月發(fā)出決定在全國范圍內(nèi)開展一場聲勢浩大而又講求實效的嚴厲打擊制售假冒偽劣商品違法犯罪活動聯(lián)合行動的通知。通知指出近年來，打擊制售假冒偽劣商品違法犯罪活動的工作取得了一定成績，有力地推動了我國經(jīng)濟持續(xù)快速健康發(fā)展。但是，制售假冒偽劣商品的違法犯罪活動還沒有從根本上得到有效遏制，大規(guī)模地制假售假問題越來越突出。假冒偽劣商品橫行，嚴重損害國家和人民利益，危害人民的生命和財產(chǎn)安全，侵犯消費者和企業(yè)的合法權益，干擾社會主義市場經(jīng)濟秩序，損害我國的國際形象。通知要求一定要站在改革開放和現(xiàn)代化建設全局的高度，站在依法治國、建設社會主義法治國家的高度，嚴厲打擊制售假冒偽劣商品違法犯罪活動。
公安部也同時下發(fā)通知，要求各地公安機關加強打擊制售假冒偽劣商品犯罪工作，集中力量偵破重大案件、查處犯罪骨干和“保護傘”。公安部指出打擊制售假冒偽劣商品犯罪工作面臨的形勢仍不容樂觀，任務十分繁重。各地公安機關要把打假工作擺上更加突出的位置，切實加強組織領導，加大工作力度，務求取得更大的成效。
推廣運用新興先進的防偽技術是遏制造假經(jīng)濟犯罪活動的重要手段。先進的防偽技術首先要具備惟一性，使相應技術無法從別處獲得；再者要求該技術難以偽造。對于重要的防偽產(chǎn)品用戶來說，還需要將多項先進的性能較高的技術組合起來，才能達到更有效的防偽目的。

三、數(shù)字水印
數(shù)字水?。╠igital watermarking）技術是近幾年來國際信息安全界興起的一個前沿研究課題，是一種十分貼近實際應用的信息隱藏技術。它與信息安全、信息隱藏、數(shù)據(jù)加密等均有密切關系。數(shù)字水印是通過一定的算法將具有特定意義的標記（水?。?，利用數(shù)字嵌入的方法隱藏在圖像、聲音、文檔、圖書、視頻等數(shù)字產(chǎn)品中，以達到隱匿消息存在的目的，用以證明權益擁有者對其作品的所有權，并作為鑒定、起訴非法侵權的證據(jù)，同時通過對水印的檢測和分析保證數(shù)字信息的完整可靠性，從而成為知識產(chǎn)權保護和數(shù)字多媒體防偽的有效手段，其在知識產(chǎn)權保護、保密通信與內(nèi)容鑒別等領域都具有廣泛的應用價值。
數(shù)字水印在理論上基于近年來迅速發(fā)展的小波分析（Wavelet Analysis）。數(shù)字水印技術具有較強的穩(wěn)健性、不可感知性、隱藏位置的安全性、無歧義性和計算有效性等特點。數(shù)字水印系統(tǒng)分為嵌入和提取兩部分，每一部分又由相應的軟、硬件組成。

嵌入部分

提取部分

這種組成形式有效地提高了防偽技術的等級，極大的增加造假者偽造的難度。其特征如下：
（1）作為識別標志的數(shù)字水印是以視覺不可見的形式隱藏在印刷品中，在自然光源或人工光源照射下，肉眼不能區(qū)別印刷品是否添加有數(shù)字水印標記及不影響需保護的印刷品（水印掩體）原有的視覺感觀形象，只有通過計算機或計算機化的特定機讀設備才可判別。
（2）印刷品中隱藏的水印標記不但具有隨機性，位置也可以任意設定，因此對印刷品起到了多重防偽作用。
（3）印刷品中隱藏的水印標記不隨印刷品經(jīng)過地點、經(jīng)手人員以及時間變化而變化，在以上環(huán)節(jié)中沒有泄密和擴散的可能性。
（4）印刷品中嵌入數(shù)字水印標記不改變原印刷品的外觀特性，不對現(xiàn)行印刷設備有特殊要求，不需改變印刷材料，更不增加印刷成本。
依據(jù)現(xiàn)代防偽技術的發(fā)展趨勢，印刷品中數(shù)字水印標記的檢測方法采用具有DSP芯片和隨機存儲器的機讀識別器。這種高性能機讀識別器具有易批量生產(chǎn)，且產(chǎn)品一致性好；成本低；操作使用簡單、可靠；判別產(chǎn)品真?zhèn)蔚能浖绦蜻\行快、安全性好、可以快速升級更新等特點。

四、數(shù)字水印核心技術
1、基于小波算法的數(shù)字水印生成與隱藏算法：采用小波算法，將數(shù)字圖像的空間域數(shù)據(jù)通過離散小波變換（DWT）轉(zhuǎn)換為相應的小波域系數(shù)，并根據(jù)待隱藏的信息類型，對其進行適當?shù)木幋a和變形，再根據(jù)隱藏信息量的大小和相應的安全目標，選擇方形的頻域系數(shù)序列。最后，將數(shù)字圖像的頻域系數(shù)經(jīng)反變換轉(zhuǎn)化為空間域數(shù)據(jù)。
2、水印防復制技術：當仿冒者得到含有數(shù)字水印的印刷包裝后，一定會設法復制（如采用高精度數(shù)字掃描儀），為防止數(shù)字水印信息被復制，數(shù)字水印嵌入軟件在隱藏水印信息時采用了色譜當量給定算法，這種方法可以保證仿冒者在滿足工藝性調(diào)整原圖的色彩時，無法避免改動色譜當量，這樣就從根本上保證了水印不被復制。
3、抗衰減技術：從數(shù)字圖像到印刷品，要經(jīng)過制版、印刷等多道工序，數(shù)字水印的特征在每個工序上都要被衰減，為保證數(shù)字水印在最終印刷品上有足夠的信號強度，數(shù)字水印嵌入軟件在生成水印信息時充分考慮了足夠的信號強度，確保經(jīng)過多個工序時信號強度（魯棒性）仍能被可靠機讀。
4、數(shù)字水印檢驗機讀化：數(shù)字水印檢驗機讀化可消除人為因素的不確定性，提高檢驗速度，增強隱蔽信息（水?。┳R別的安全性，并可和RFID、紫外、磁條等已有成熟的防偽檢驗設備組成多重立體防偽系統(tǒng)，提升綜合安防水平。
要研發(fā)一種低成本可產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)像驗鈔機似的數(shù)字水印檢驗機讀設備，該機讀設備應采用嵌入式操作系統(tǒng)（Vix/Vox）、以DSP芯片為核心處理器、采用攝像頭和面陣式CMOS（CCD）器件為圖像傳感器，構成一個便于攜帶和移動、交直流兩用，可聯(lián)網(wǎng)、軟件能快速升級的數(shù)字式防偽檢測設備。

五、數(shù)字水印印刷防偽技術
造假自古就有，防偽也與人類的文明一樣久遠。許多防偽方法都是借用了印刷技術的成果，并在防偽打假中發(fā)揮了重要的作用，功不可沒。但是隨之而來的一些造假者也用相關的技術方法從事造假活動。僅就與印刷技術相關的偽造技術看，諸如偽造貨幣、有價證券、文件、單據(jù)、證件、信用卡、合同、商標、標識、包裝物、圖章、名家書畫、珍貴郵票、圖章等犯罪活動已遍及世界各地，在我國也屢禁不止。據(jù)統(tǒng)計，每年偽造的美元有20億，假信用卡使美國銀行損失達20億，全世界的假護照有300萬份。在我國，海關于1987至1996年就查獲了價值人民幣277億元的走私案件。僅在1996年九龍海關就為廣州、深圳外匯管理局鑒定出假進口報關單203份，發(fā)現(xiàn)已向國家騙匯達7億美元，其作案手段主要是制造假證件，假批文，假圖章。至于那些遍布于各地的專門制售假身份證、駕駛證、學歷證等各種證件的個人或窩點更是打而不絕。面對如此猖獗的造假勢頭，我們需要把諸如計算機、通信、光學、化學、電磁學、光譜技術的最新科研成果運用到印刷防偽技術中，提高印刷防偽技術水平。
據(jù)中國防偽技術協(xié)會預測，未來幾年，防偽產(chǎn)品的市場大的每年會超過300億元。除去傳統(tǒng)的防偽油墨，以及基于互聯(lián)網(wǎng)技術的電話防偽和網(wǎng)上電子認證等防偽領域，用于標簽和材料的防偽支出將在75億元左右。數(shù)字水印開辟了一條嶄新的信息安全途徑，它的不可感知的隱蔽性和抵抗各種攻擊的能力，可以實現(xiàn)數(shù)字產(chǎn)品的完整性保護和篡改鑒定，還可用于數(shù)字防偽。數(shù)字水印必將成為數(shù)字作品的版權保護和真?zhèn)握J證的核心技術措施之一，并在電子商務交易中發(fā)揮不可替代的作用。在市場經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天，這對于企業(yè)形象和經(jīng)濟利益存在嚴重損害危險的企業(yè)和數(shù)字產(chǎn)品侵權的創(chuàng)作者來說，無疑是一個良好的解決方案。數(shù)字水印及其應用技術不僅提供了突破性的信息安全防護方式，而且在數(shù)字防偽中占據(jù)著重要的地位，這對維護國家經(jīng)濟秩序是大有益處的。
數(shù)字水印用于印刷防偽領域中有效地克服了目前諸多防偽技術科技含量不高，升級慢、隨機性差的弊端，徹底更新了印刷防偽的傳統(tǒng)觀念。數(shù)字水印印刷防偽特別突出了防偽的惟一性和不可仿制性，具有高保密性和隨機性，以及不改變原印刷品的視覺形象，不改變成熟的印刷工藝，不改變印刷材料與設備，不增加印刷成本的特點。

六、數(shù)字水印印刷防偽系統(tǒng)應用前景
數(shù)字水印印刷防偽系統(tǒng)具有極其廣闊的應用前景，可以在各類證照、有價證券以及名煙、名酒、貴重藥品等高價值商品的外包裝方面得到廣泛應用。以煙業(yè)為例，著名的紅塔集團為維護名煙紅塔山的信譽，每年用于打假的費用高達4億元。又據(jù)中國煙草專賣局的統(tǒng)計，我國每年煙包的產(chǎn)值高達150億元，在煙包的印刷中，防偽所占的成本平均為3%-5%，以此推算僅在煙草行業(yè)數(shù)字水印應用的市場空間就在4.5～7.5億元/年。目前鐵路部門每年需印制超過10億張的客票，以每張客票印制成本0.04元計（選用了4種防偽技術），鐵路方面支出的印刷防偽費用在5000萬元人民幣/年，若再加上其它行業(yè)（如酒業(yè)）的應用，則市場空間不會低于20億元/年，隨著機讀設備的推廣使用，數(shù)字水印防偽系統(tǒng)的市場銷售空間將更加可觀。
又據(jù)《2004年～2005年中國文化產(chǎn)業(yè)形勢分析與展望》稱2004年中國文化娛樂消費總量達7000億元，文體活動門券印刷防偽支出在1.2億人民幣/年。僅2004年北京的演出市場上各種演出達1700多場，觀眾近50萬人次，票房收入超5億元，票券印制費用過200萬元，上海演出收入也超過5億元。據(jù)北京日報《2004年北京演出市場凸現(xiàn)十大特點》中特點九：票價持續(xù)高燒不退，演出票價一般都在1500元左右，最低也都超過百元。特點十：假票之風屢禁不止，票務公司曾在一張門票上采用7種防偽措施，仍無法杜絕假票泛濫。因此選用先進特點的數(shù)字水印技術取代傳統(tǒng)防偽技術是發(fā)展的方向。　
在我國，有關部門研究人員正在加緊數(shù)字水印印刷防偽技術的研究工作，例如大連理工大學就已經(jīng)在數(shù)字水印印刷防偽技術方面取得了富有成效的研究成果。大連理工大學的這項技術可以實現(xiàn)在印刷圖像中加入數(shù)字水印，并可以通過掃描儀和專用軟件完成印刷圖像中數(shù)字水印的自動檢測。此技術適應多種型號的打印機和掃描儀。
四川聯(lián)訊科技有限責任公司開發(fā)的數(shù)字水印技術已在2005年舉辦的中國第六屆花卉博覽會發(fā)售的141萬張門票、四川省為力推大熊貓成為2008年北京奧運會吉祥物發(fā)行的1000萬張申吉明信片、中國第六屆國際西部博覽會門票上得到成功運用，開創(chuàng)了世界大型會展活動采用數(shù)字水印印刷防偽技術的先河。
數(shù)字水印印刷防偽技術產(chǎn)業(yè)化應用的發(fā)展方向是用于紙幣和支票的防偽（見《小波分析及其應用》印刷品防偽和電子商務票據(jù)防偽）。據(jù)中國人民銀行稱2004年～2005年共收繳40多億元假幣，因此，采用擁有本國自主知識產(chǎn)權的數(shù)字水印技術來為本國紙幣防偽，是數(shù)字水印技術產(chǎn)業(yè)化的最高目標。
另據(jù)國際展覽局官員測算，將于2010年在中國上海舉辦的世界博覽會，參觀人數(shù)可能超過7000萬人次，這又是數(shù)字水印印刷防偽技術應用的一大契機。

七、自主創(chuàng)新發(fā)展我國數(shù)字水印技術
自主創(chuàng)新是提高我國經(jīng)濟的國家競爭力和抗風險能力的重要支撐，發(fā)展數(shù)字水印技術搶占信息技術戰(zhàn)略制高點，對于提高我國信息產(chǎn)業(yè)的國際競爭力，保障國家信息安全，維護國家戰(zhàn)略利益具有重要意義。
從現(xiàn)有公開資料看，由于數(shù)字水印技術是一門新興的交叉學科，其研究涉及密碼學、圖像處理、模式識別、信息分析、理論數(shù)學、通信和計算機科學領域，在學術理論研究方面國內(nèi)外的學者處于同一水平不分伯仲，在應用方面國內(nèi)甚至領先國外同行一籌。
推進數(shù)字水印技術產(chǎn)業(yè)化要吸取RFID和WAPI的發(fā)展經(jīng)驗和教訓，應走先市場后標準的路。避免就標準問題爭論不休，殆誤產(chǎn)業(yè)化推進的大好時機，致使國內(nèi)具有自主知識產(chǎn)權的技術既被國外聯(lián)合封殺，國內(nèi)廣大市場又讓國外企業(yè)占領的局面再次出現(xiàn)。
鑒于數(shù)字水印技術在知識產(chǎn)權保護、票據(jù)和快速消費品防偽、保密和閾下低截獲率通信方面有著廣泛的應用前景，為保障國家安全，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，提升我國核心競爭力，促進我國具有自主知識產(chǎn)權的數(shù)字水印技術快速發(fā)展，建議在北京舉辦的2008年北京奧運會門票上選用數(shù)字水印防偽技術，在全世界樹立全新的數(shù)字水印技術標準，展示中國在高新技術領域自主創(chuàng)新的能力和保護知識產(chǎn)權的決心。
胡錦濤總書記強調(diào)：加快自主創(chuàng)新步伐，增強國家核心競爭力，帶動我國社會生產(chǎn)力實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，努力在激烈的國際競爭中贏得和保持發(fā)展的主動權。數(shù)字水印技術在北京奧運會的成功運用將促進我國在關于國民經(jīng)濟命脈和國家安全的關鍵領域掌握核心技術,打造新興的具有中國完整自主知識產(chǎn)權的信息安全產(chǎn)業(yè)，推動我國的信息安全技術發(fā)展進入世界先進行列，提升我國在信息安全技術領域的競爭力和發(fā)言權，增強我國科技和經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的后勁,加快實現(xiàn)我國自主創(chuàng)新的國家戰(zhàn)略。
為2008年北京奧運會的成功舉辦，我們決定贊助北京奧運門票數(shù)字水印印刷防偽技術系統(tǒng)，盡我們作為國家科技創(chuàng)新基金支持和負有強國富民責任感的企業(yè)公民的一份心意，以此表達對支持我們自主創(chuàng)新發(fā)展具有中國自主知識產(chǎn)權的信息安全防護體系，推進數(shù)字水印技術應用產(chǎn)業(yè)化的感謝。
讓我們攜起手來努力貫徹落實科學發(fā)展觀，積極抓住2008年北京奧運會成功舉辦的寶貴機遇，下定決心，敢于攻關，真抓實干，奮起直追，堅持走中國特色自主創(chuàng)新道路，不斷提高開放條件下的原始創(chuàng)新能力、集成創(chuàng)新能力和引進消化吸收再創(chuàng)新能力。嚴謹、扎實、頑強地實現(xiàn)提高自主創(chuàng)新能力的重大歷史使命，加快建設創(chuàng)新型國家。