一種數(shù)字服裝效果圖版權(quán)保護技術(shù)研究與實現(xiàn)

陳永強，彭利華

一種數(shù)字服裝效果圖版權(quán)保護技術(shù)研究與實現(xiàn)

陳永強1，彭利華2

（1. 武漢紡織大學 數(shù)學與計算機學院，湖北 武漢 430073；2. 武漢紡織大學 檔案館，湖北 武漢 430073）

作為數(shù)字化服裝設(shè)計作品的一種類別，數(shù)字服裝效果圖是服裝設(shè)計師設(shè)計意圖的快捷和概略表達。針對當前未考慮數(shù)字服裝效果圖版權(quán)保護的現(xiàn)狀，本研究提出基于空域圖像水印的數(shù)字服裝效果圖版權(quán)保護算法技術(shù)?；煦缂用馨鏅?quán)標識彩色圖像生成水印，并用LSB法嵌入到服裝色彩區(qū)域，得到版權(quán)保護后的服裝效果圖。實驗結(jié)果與分析表明所提算法和技術(shù)具有可行性和有效性。

服裝效果圖；數(shù)字版權(quán)保護；圖像水??；空域

0 引言

服裝設(shè)計是服裝設(shè)計師根據(jù)設(shè)計對象的要求進行構(gòu)思，繪制出效果圖、平面圖，再根據(jù)圖紙進行制作服裝，完成一種款式服裝的全過程。服裝設(shè)計作品包含設(shè)計圖紙和實物服裝兩個部分。服裝效果圖是表達服裝設(shè)計師服裝款式造型設(shè)計意圖的準確而快捷的繪畫形式，包括對款式線條造型、材料質(zhì)地、色彩和加工工藝等外觀形態(tài)的描繪與表達[1]。

隨著計算機技術(shù)和設(shè)計軟件的快速發(fā)展，服裝設(shè)計者采用計算機設(shè)計軟件完成服裝設(shè)計圖，或通過掃描、攝影等手段得到實物服裝的圖像經(jīng)處理后，可形成數(shù)字服裝設(shè)計作品用于服裝業(yè)務(wù)交流與生產(chǎn)。數(shù)字服裝效果圖是利用設(shè)計軟件繪制的服裝效果圖，突破傳統(tǒng)手繪服裝效果圖的操作形式，能完成手繪所不能完成的設(shè)計，克服傳統(tǒng)服裝設(shè)計中的弊端，提高了設(shè)計效率[2]。

當前，因傳統(tǒng)繪畫習慣和歷史條件所限，大部分服裝設(shè)計專業(yè)學生和服裝設(shè)計師仍采用傳統(tǒng)的手繪方式進行服裝設(shè)計，數(shù)字服裝效果圖作為數(shù)字服裝設(shè)計作品類型之一，處在逐步普及之中，其版權(quán)保護不是工作主要關(guān)注點，屬于空白領(lǐng)域。但隨著應(yīng)用的推廣展開，作為服裝設(shè)計的事實要素和價值要素的展示媒介，數(shù)字服裝效果圖也具有數(shù)字媒體固有的復制代價低廉、司法鑒定困難、篡改方便和網(wǎng)頁保護難等特點，版權(quán)保護問題將會日益尖銳[3]?，F(xiàn)有以密碼技術(shù)為主的版權(quán)保護管理技術(shù)由于對媒體內(nèi)容版權(quán)保護的缺陷，并不適合保護具有設(shè)計創(chuàng)意價值和部分內(nèi)容需要發(fā)布展示推廣之間合理平衡的數(shù)字服裝效果圖版權(quán)保護，需有針對性地研究其版權(quán)保護技術(shù)[4-5]。

1 數(shù)字服裝效果圖設(shè)計

服裝按穿著組合大致分為整件裝、套裝、外套、背心、裙和褲等幾類，基本款式造型由服裝外形、領(lǐng)、袖、口袋、門襟、腰頭（褶裥、?。┑冉Y(jié)構(gòu)部件組成。繪制服裝效果圖的目的是要突出服裝設(shè)計師對服裝款式、色彩、質(zhì)地等設(shè)計的創(chuàng)意，展示人體著裝具體形態(tài)以及細節(jié)描寫。

計算機設(shè)計軟件為服裝設(shè)計提供了豐富資源和強大工具，主要有圖像處理、矢量繪圖和圖文排版三類軟件。服裝設(shè)計師主要使用圖像處理和矢量繪圖軟件設(shè)計數(shù)字服裝作品，常采用Photoshop、CorelDRAW、Illustrator、CorelPainter等軟件。Photoshop是由Adobe Systems公司開發(fā)和發(fā)行的圖像處理軟件，主要處理像素構(gòu)成的數(shù)字圖像，具有強大的圖像編輯、合成、校色調(diào)色和特效制作等功能，是國內(nèi)數(shù)字服裝效果圖的主流設(shè)計軟件[6]。

Photoshop服裝效果圖設(shè)計包括圖像的繪制與處理，一般過程是：打開已有或新建空白的服裝效果圖圖像文件，修改圖像尺寸及分辨率，調(diào)整畫布大小，確定是否使用標尺、網(wǎng)格、參考線等輔助工具后，在已有或新建圖層和通道上，選擇使用選區(qū)工具創(chuàng)建與編輯選區(qū)和蒙版，采用繪制、修飾、色彩、濾鏡等工具對服裝部件或整幅服裝圖像進行各種繪制、編輯、校色調(diào)色和特效制作，也可采用路徑、形狀、文字等工具添加各種圖形與文字，經(jīng)反復細致的操作處理，合并圖層和通道，合成圖像后形成具有最終滿意效果的服裝效果圖圖像并保存圖像文件。

2 空域圖像水印版權(quán)保護技術(shù)

由于傳統(tǒng)的加密方法和現(xiàn)有的版權(quán)保護系統(tǒng)對多媒體內(nèi)容的保護和完整性認證方面具有一定的局限性，研究者提出了基于數(shù)字水印的多媒體數(shù)據(jù)版權(quán)保護技術(shù)[7]。圖像水印是將一些標識信息（即數(shù)字水?。┲苯忧度胼d體圖像當中，但不影響圖像載體的使用價值，也不容易被人的視覺系統(tǒng)覺察或注意到。根據(jù)水印嵌入位置的不同，可分為空域和變換域水印兩類。

針對國內(nèi)服裝設(shè)計師使用普及率最高的Photoshop圖像處理軟件進行服裝效果圖設(shè)計的現(xiàn)狀，利用空域圖像水印隱藏數(shù)據(jù)量大和技術(shù)簡明特點，并適應(yīng)服裝效果圖應(yīng)用場景，首次提出研究與實現(xiàn)基于空域圖像水印的數(shù)字服裝效果圖版權(quán)保護技術(shù)。

2.1 保護思路

Photoshop軟件主要處理對象是像素構(gòu)成的數(shù)字圖像，對應(yīng)的空域圖像水印版權(quán)保護思路為：

根據(jù)服裝效果圖中款式造型的設(shè)計創(chuàng)意性和重要程度，選擇體現(xiàn)設(shè)計師和設(shè)計單位獨自特色的部分作為服裝效果圖版權(quán)保護重點。

在設(shè)計服裝效果圖過程中，采用選區(qū)、蒙版、圖層、通道、單個圖像等方式和各種處理工具繪制處理的版權(quán)保護部分為圖像區(qū)域。

設(shè)計或選擇一定數(shù)據(jù)量的版權(quán)信息，經(jīng)未加密或加密水印生成算法等方式生成水印數(shù)據(jù)。

選擇使用空域圖像水印嵌入算法，將水印數(shù)據(jù)信息嵌入到保護圖像里，形成含水印圖像區(qū)域。

合并包含含水印與未含水印的圖像區(qū)域，合成多個圖像，最后完成已被空域圖像水印版權(quán)保護的服裝效果圖。

在服裝效果圖使用過程中，如需認證服裝效果圖的設(shè)計師和設(shè)計單位，可通過水印驗證算法確定水印的版權(quán)歸屬。

2.2 算法實現(xiàn)

空域水印經(jīng)典實現(xiàn)方法是LSB（Least Significant Bits）算法[8]。最簡單的LSB算法是把圖像最低有效位的一個或多個位平面的所有比特用水印數(shù)據(jù)代替。水印信號隱藏在最低位，相當于疊加了一個能量微弱的信號，視覺上很難察覺。

2.2.1 水印生成

2.2.2 水印嵌入

2.2.3 水印檢測

3 實驗與分析

圖1 衣裙套裝圖

圖2 水印生成

圖3 版權(quán)保護

水印RGB分量圖的數(shù)據(jù)量分別小于對應(yīng)裙色彩圖區(qū)域RGB分量圖像素最低位的位數(shù)，可用前文LSB算法，將水印圖像數(shù)據(jù)嵌入到裙色彩圖，得到圖3(a)含水印裙色彩圖。在Photoshop里，含水印裙色彩圖導入進衣裙套裝其它部分，合成為已版權(quán)保護的圖3(b)衣裙套裝效果圖。人類視覺系統(tǒng)不能判斷圖1(b)與圖3(a)的差別，得到水印版權(quán)保護的圖3(b)衣裙套裝效果圖，滿足水印隱蔽性要求。

使用衣裙套裝效果圖過程中，可借助水印檢測算法提取版權(quán)標識信息，從而確定版權(quán)歸屬。

4 結(jié)語

數(shù)字服裝效果圖是服裝設(shè)計師利用計算機設(shè)計軟件繪制的表達自己服裝款式造型設(shè)計意圖的數(shù)字服裝設(shè)計作品。隨著數(shù)字服裝效果圖逐步推廣使用，其數(shù)字版權(quán)問題將會受到重視?；诳沼驁D像水印算法，首次研究提出并實現(xiàn)了一種數(shù)字服裝效果圖版權(quán)保護技術(shù)。利用彩色圖像混沌加密技術(shù)，對版權(quán)標識彩色圖像加密生成水印數(shù)據(jù)。在滿足水印嵌入條件下，空域LSB圖像水印算法將水印數(shù)據(jù)嵌入到合適的服裝色彩區(qū)域。在Photoshop軟件里，經(jīng)衣裙套裝效果圖實驗驗證表明，所提算法和技術(shù)具有可行性和有效性。針對不同類型計算機設(shè)計軟件繪制數(shù)字服裝效果圖的特點，可進一步研究其它空域或頻域圖像水印算法，開展多種版權(quán)保護技術(shù)的應(yīng)用。

[1] 王群山．服裝設(shè)計效果圖（第2版）[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2018．

[2] 姚天亮，侯萌萌．服裝效果圖電腦輔助設(shè)計[M]．合肥：合肥工業(yè)大學出版社，2015．

[3] 張文?。當?shù)字新媒體版權(quán)管理[M]．上海：復旦大學出版社， 2014．

[4] 黃勤龍，馬兆豐，莫佳，等．新型通用格式多媒體數(shù)字版權(quán)管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]．通信學報， 2013，34(10)：153-161.

[5] 石春雷．新媒體版權(quán)保護的困局與破解[J]．科技與出版，2018，37(7)：99-102．

[6] 徐麗，李佳軒．Photoshop CS6服裝畫表現(xiàn)技法[J]．北京：化學工業(yè)出版社，2014．

[7] 楊榆，雷敏．信息隱藏與數(shù)字水印[M]．北京：北京郵電大學出版社，2017．

[8] 王麗娜，王昱杰，章鑫，等．針對圖像空域隨機LSB信息隱藏的提取攻擊策略[J]．武漢大學學報(理學版)，2015，61(1)：41-50．

[9] 馬婷，陳農(nóng)田．基于Logistic混沌加密的NSCT-DWT-SVD彩色水印算法[J]．現(xiàn)代電子技術(shù)，2016，39(10)：37-41

Research and Realization on a Copyright Protection Technique of Digital Clothing Effect Diagram

CHEN Yong-qiang1, PENG Li-hua2

（1. School of Math and Computer, Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430073, China;2. Archive,Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430073, China）

As a kind of digital fashion design work, digital clothing effect diagram is a fast and rough way for designer intent expression. Aiming at the current situation that copyright protection to digital clothing effect diagram has not been considered, a novel digital clothing effect diagram copyright protection technique based on space domain image watermarkisproposed. Watermark is generated through copyright identity color image encrypted by chaotic method and embedded into color zone of clothing by LSB algorithm. Experimental resultanalysis shows that the proposed algorithms and technologyhave feasibility and effectiveness.

clothing effect diagram; digital copyright protection; image watermark; space domain

陳永強（1967-），男，教授，研究方向：可視媒體技術(shù)及安全.

湖北省教育廳人文社會科學研究項目（15Y064）.

D913

A

2095－414X(2019)04－0003－04