數(shù)字化唐卡圖像版權(quán)保護(hù)初探

張春玉，俞莉娟

（西藏民族大學(xué)信息工程學(xué)院，咸陽712082；西藏光信息處理與可視化技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，咸陽712082）

0 引言

唐卡是藏族文化中一種獨(dú)具特色的繪畫藝術(shù)形式，具有濃郁的宗教色彩和獨(dú)特的藝術(shù)風(fēng)格。其畫面不僅表現(xiàn)出抽象的佛教理論，反映了藏傳佛教的內(nèi)容，更體現(xiàn)了西藏地區(qū)的歷史、地理、傳說、文化、科技等，是一部充滿象征意義的濃縮了西藏地區(qū)文化的百科全書。自2006 年被列入我國首批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)后，唐卡的藝術(shù)價(jià)值和收藏價(jià)值越來越受到人們的重視[1]。

隨著數(shù)字影像技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)使得長期以來深藏于寺廟、博物館、庫房的西藏歷代唐卡精品以全新形式向世人展示、傳播[2]。在網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的時(shí)代，加之唐卡產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢，數(shù)字化唐卡圖像成為促進(jìn)西藏文化傳播、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑之一。

然而，與其他數(shù)字化資源一樣，在享受信息時(shí)代網(wǎng)絡(luò)化帶來的便利之時(shí)，數(shù)字化唐卡圖像同樣面臨著未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制、傳播，甚至假冒和惡意篡改等問題，嚴(yán)重侵犯了版權(quán)所有者的合法權(quán)益。此類圖像安全信任危機(jī)不予解決，將嚴(yán)重阻礙藏文化網(wǎng)絡(luò)傳播和唐卡產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程。目前，唐卡圖像的研究工作主要集中在唐卡數(shù)字化保護(hù)、唐卡圖像修復(fù)[3,4]、唐卡圖像檢索[5,6]等方面，針對唐卡圖像數(shù)字化后的圖像信息安全問題的研究尚屬空白。本文試圖在唐卡數(shù)字化圖像版權(quán)保護(hù)和認(rèn)證方面展開研究工作。

1 唐卡圖像數(shù)字化后面臨的信息安全問題

在走訪調(diào)查的西藏多家經(jīng)營唐卡銷售業(yè)務(wù)的企業(yè)中，有借助于知名電子商務(wù)平臺銷售的微信網(wǎng)店、淘寶商家，也有自主開發(fā)銷售網(wǎng)站的公司如拉薩崗地經(jīng)貿(mào)有限公司，他們均反映唐卡線上銷售中存在諸多版權(quán)問題。此外，在與唐卡藝術(shù)與文化協(xié)會(huì)、博物館等單位的交流中，關(guān)于唐卡圖像網(wǎng)上宣傳展示，他們同樣面臨很多信息安全問題。共性問題主要?dú)w納如下：

（1）未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制、傳播。部分企業(yè)存在從其他銷售網(wǎng)站直接復(fù)制唐卡圖像并做為自己銷售宣傳所用的現(xiàn)象。

（2）假冒、以次充好。線上唐卡銷售宣傳中存在一般畫師作品冒充知名畫師作品的現(xiàn)象；還存在印刷唐卡假冒手繪唐卡的現(xiàn)象。

（3）惡意篡改。部分企業(yè)在盜用他人圖像后在明知沒有被授權(quán)的情況下，偷偷擦除或篡改企業(yè)Logo 或其他認(rèn)證簽名信息。由于存在的以上唐卡圖像信息安全問題，不少唐卡銷售商和展示單位不愿意或禁止將其珍貴的唐卡進(jìn)行拍攝或掃描，對將唐卡數(shù)字化成圖像作品并上傳到網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行銷售宣傳或展示的工作持觀望或悲觀反對態(tài)度。對以上存在的問題，其主因可以歸納為以下兩個(gè)方面：

（1）知識產(chǎn)權(quán)法在西藏地區(qū)有待進(jìn)一步普及，尤其是網(wǎng)絡(luò)版權(quán)保護(hù)意識在廣大網(wǎng)民心中仍然淡薄。部分小規(guī)模微商或淘寶店主文化程度較低，對知識產(chǎn)權(quán)法一無所知或知之甚少，網(wǎng)絡(luò)版權(quán)保護(hù)意識淡漠，對自己的侵權(quán)行為不以為然，對被侵權(quán)現(xiàn)象也沒有察覺。

（2）具備相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)法律知識和能力的企業(yè)，當(dāng)前能做到的只是盡最大努力減少被侵權(quán)帶來的損失，而不具備主動(dòng)出擊并進(jìn)行有效自我保護(hù)的能力。總之，以上圖像安全問題嚴(yán)重阻礙了唐卡數(shù)字化發(fā)展進(jìn)程、影響了唐卡線上銷售的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、影響了西藏文化傳播途徑的健康良性發(fā)展。

2 解決數(shù)字化唐卡圖像信息安全問題的對策

以上分析表明，有效地解決數(shù)字化唐卡圖像版權(quán)保護(hù)問題勢在必行。本文從法律、社會(huì)和技術(shù)角度，提出解決數(shù)字化唐卡圖像信息安全問題的具體對策。

（1）繼續(xù)推廣普及知識產(chǎn)權(quán)法，提升網(wǎng)絡(luò)版權(quán)保護(hù)意識。受歷史原因影響，西藏地區(qū)民眾整體受教育程度相對不高，民眾對知識產(chǎn)權(quán)法所知甚少，知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識非常淡漠。文獻(xiàn)[7]中指出，西藏文化企業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)理念不到位，知識產(chǎn)權(quán)自我保護(hù)工作滯后、意識薄弱。政府層面對于知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)缺乏有效的管理方法。

（2）經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，同步提升人民道德素質(zhì)。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，國民素質(zhì)提升與之不匹配、不同步，在某些群體中甚至嚴(yán)重不匹配的問題已經(jīng)成為人們的共識。西藏地區(qū)人們整體文化水平相對落后，但是網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程絲毫不落后與全國平均水平。2017年，西藏互聯(lián)網(wǎng)用戶總數(shù)甚至高出全國平均水平[8]。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)為藏區(qū)人民帶來巨大實(shí)惠的時(shí)候，遵守法律法規(guī)的約束感、遵守經(jīng)濟(jì)秩序的道德感同金錢利益之間的矛盾沖突產(chǎn)生，網(wǎng)絡(luò)版權(quán)保護(hù)問題凸顯。對假冒、以次充好和惡意篡改等侵權(quán)行為在法律制裁、加強(qiáng)監(jiān)管的同時(shí)，應(yīng)該從根本上提升民眾道德素質(zhì)。

（3）從技術(shù)上解決數(shù)字化唐卡圖像版權(quán)保護(hù)問題，使企業(yè)有能力變被動(dòng)為主動(dòng)，使合法版權(quán)所有者和使用者權(quán)益得到有效保護(hù)。針對未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制、傳播行為，可以使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使未經(jīng)授權(quán)的唐卡圖像資源不被下載或無法復(fù)制，如限制保存圖像或視頻的目錄的權(quán)限等操作。目前，該類技術(shù)方法無法完全杜絕非法復(fù)制和傳播現(xiàn)象，然而，使用數(shù)字水印技術(shù)可以有效地保證侵權(quán)行為發(fā)生后的取證反擊。針對假冒、惡意篡改等行為，數(shù)字水印技術(shù)更是當(dāng)前技術(shù)條件下的最優(yōu)選擇方案。

3 數(shù)字水印技術(shù)在唐卡圖像版權(quán)保護(hù)中的應(yīng)用

3.1 數(shù)字水印技術(shù)

數(shù)字水印技術(shù)出現(xiàn)的比較晚，Van Schyndel 在ICIP’94 會(huì)議上發(fā)表了題為A Digital Watermarking 的論文標(biāo)志這一領(lǐng)域的開始[9]。數(shù)字水印技術(shù)是信息隱藏技術(shù)的一個(gè)分支，因?yàn)樾畔㈦[藏技術(shù)的另一個(gè)分支隱寫術(shù)發(fā)展較早，已經(jīng)有很深的理論基礎(chǔ)，數(shù)字水印技術(shù)大量借鑒隱寫術(shù)方面的成果，近年來發(fā)展較為迅速。數(shù)字水印技術(shù)是指數(shù)字化的數(shù)據(jù)內(nèi)容中嵌入不明顯的記號。被嵌入的記號通常是不可見或不可察覺的，該記號可以是圖像、文字、符號和數(shù)字等一切可以作為標(biāo)識和標(biāo)記的信息，常常把該記號簡稱為水印。

數(shù)字水印技術(shù)按不同的分類標(biāo)準(zhǔn)可以做多種劃分[10]。

（1）按水印是否可見劃分：分為可察覺水印和不可察覺水印?？刹煊X水印通用的例子就是文字、圖像、視頻等的半透明標(biāo)識，用來明確表示版權(quán)。不可察覺水印通常是完全隱藏起來視覺系統(tǒng)不可見的，在追查盜版侵權(quán)時(shí)提取出來作為有力證據(jù)。

（2）按特性劃分：分為脆弱水印和魯棒水印。脆弱水印主要用于信息完整性保護(hù)，脆弱水印必須對信號的改動(dòng)非常敏感，接收方根據(jù)其狀態(tài)即可判斷數(shù)據(jù)是否被篡改過。魯棒水印主要用于信息獨(dú)占性和防偽性的保護(hù)，經(jīng)常用來在數(shù)字作品中標(biāo)識作者、作品序號等版權(quán)信息，嵌入的水印需要較強(qiáng)的抗攻擊能力。

（3）按水印載體劃分：分為圖像水印、音頻水印、視頻水印、文本水印以及用于三維網(wǎng)絡(luò)模型的網(wǎng)格水印等。

（4）按檢測過程劃分：按水印的檢測是否需要原始數(shù)據(jù)把數(shù)字水印劃分為明文水印和盲水印。需要的叫明文水印，也叫私有水印，不需要原始數(shù)據(jù)的叫盲水印也稱為公有水印，其檢測時(shí)只需要密鑰。通常，明文水印魯棒性較強(qiáng)但應(yīng)用受限，因?yàn)槠鋬?chǔ)成本較大，盲水印實(shí)用性更好，尤其是面對信息量巨大的數(shù)字視頻，盲水印比明文水印更具有商業(yè)價(jià)值。

（5）按嵌入域劃分：分為時(shí)/空域水印和變換域水印。時(shí)/空域水印是在時(shí)間/空間域嵌入水印，一般方法簡單、運(yùn)算速度快，但是魯棒性較差。變換域水印通過對變換域系上施加操作完成嵌入水印的目的，變換域水印魯棒性較好，但是原理復(fù)雜、不易實(shí)現(xiàn)、運(yùn)算速度較慢。

3.2 數(shù)字水印在數(shù)字化唐卡圖像版權(quán)保護(hù)方面的應(yīng)用

（1）魯棒水印用于唐卡圖像的侵權(quán)追責(zé)

針對本文第1 節(jié)中歸納的數(shù)字化唐卡圖像面臨的未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制、傳播和假冒、以次充好等問題，用魯棒水印技術(shù)，將標(biāo)識唐卡圖像作品所有者的相關(guān)信息，如作者簽名、企業(yè)Logo、圖像序列碼等作為水印，嵌入數(shù)字化唐卡圖像中，將含水印的唐卡圖像用于宣傳展示。當(dāng)該含水印圖像被非法復(fù)制、傳播或被假冒時(shí)，從侵權(quán)者非法復(fù)制或假冒的圖像中能提取出合法擁有者的水印信息，就可以證明侵權(quán)者其侵權(quán)行為成立并可作為追責(zé)證據(jù)。

魯棒水印算法有較多的研究成果，本文用基于小波變換的水印兩次嵌入算法[11]進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對如圖1 所示的1200×933 的原始唐卡圖像嵌入如圖2 所示的154×447 的二值水印圖像，含水印唐卡圖像如圖3 所示，從圖3 中提取的水印如圖4 所示。因?yàn)樘瓶▓D像紋理復(fù)雜度高，嵌入水印信息后透明性很好，且魯棒水印算法能抵抗常見的各種攻擊，具有較好的抗攻擊能力。

圖1 原始唐卡圖像

圖2 水印圖像

圖3 含水印唐卡圖像

圖4 從圖3 中提取的水印

（2）脆弱水印用于唐卡圖像的惡意篡改

目前已經(jīng)有很多脆弱水印算法可以實(shí)現(xiàn)信息完整性檢測，這些算法都在一定程度上滿足了安全性和篡改定位的要求。當(dāng)唐卡圖像受到惡意篡改，脆弱水印算法不僅能從篡改后的圖像中提取出水印，而且能進(jìn)行篡改位置的定位。

本文用圖1 的唐卡圖像和圖2 的水印圖像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真。實(shí)驗(yàn)中對唐卡圖像按水印圖像大小分組，在每組中都嵌入水印圖像，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5 所示，其中圖5（a）是含脆弱水印唐卡圖像，圖5（b）是將圖5（a）左下、右下的小佛像分別復(fù)制到左上、右上位置后篡改的結(jié)果，圖5（c）是從圖5（b）中提取的水印并成功定位到了具體篡改位置在左上、右上。

圖5 含脆弱水印的唐卡圖像水印提取及篡改定位

4 結(jié)語

唐卡圖像數(shù)字化是信息時(shí)代發(fā)展的必然趨勢，數(shù)字化傳播使唐卡文化宣傳和唐卡產(chǎn)業(yè)銷售中面臨著諸多新的安全問題，主要?dú)w納為：未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制和傳播，假冒、以次充好，以及惡意篡改等。這些問題阻礙著唐卡文化傳播和產(chǎn)業(yè)銷售健康環(huán)境。本文針對以上問題從法律、社會(huì)、技術(shù)角度分別提出了解決對策，重點(diǎn)從技術(shù)角度提出解決方法，詳細(xì)論述了數(shù)字水印技術(shù)及其在數(shù)字化唐卡圖像版權(quán)保護(hù)方面的具體應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)分別將魯棒水印和脆弱水印應(yīng)用于唐卡圖像侵權(quán)追責(zé)和惡意篡改定位方面，結(jié)果表明方法是有效的、可行的。