数字服装款式图版权保护技术研究

陈永强+彭利华

摘 要：数字服装款式图是数字化服装设计作品，是对服装款式设计意图的明确表达，需要数字版权保护。研究了基于图形水印的新型数字服装款式图版权保护方案和技术。采用字符编码数字水印算法生成水印数据，采用长度比值方式插入部件图形结构并提取水印数据，确定版权归属。实验结果表明，该技术方案及算法可行有效。

关键词：服装款式图；数字版权保护；图形水印；CorelDRAW

DOIDOI：10.11907/rjdk.162254

中图分类号：TP319

文献标识码：A文章编号：1672-7800（2016）012-0098-03

0 引言

服装设计是服装设计师根据设计对象要求进行构思，绘制出效果图、平面图，再根据图纸制作服装，完成一种款式服装的全过程。服装设计作品包含设计图纸和实物服装两部分，作为服装设计的事实要素和价值要素展示媒介，这两个部分同等重要，应得到版权保护。

传统服装工业根据设计图纸和实物服装各自特点，采用不同的版权保护技术。服装设计图纸在纸等实物材料上手工绘制完成，图纸版权可采用署名等方式保护，实物服装则一般通过专利和商标等方式保护。随着计算机技术的快速发展，服装设计者采用计算机设计软件完成服装设计图，或通过扫描、摄影等手段得到实物服装的图像，经处理后形成数字服装设计作品用于交流与生产[1]。在网络上发布数字化图像、图形等媒体形式的服装设计作品成为一种趋势和潮流。相对于制作要求高、复制难度大、版权保护容易的服装设计图纸和实物服装，数字化服装设计作品具有复制代价低廉、司法鉴定困难、篡改方便和网页保护难等特点，其版权保护问题日益突出。

数字版权保护技术是对各类数字内容的知识产权进行保护的一系列软硬件技术，用以保证数字内容在整个生命周期内的合法使用，平衡数字内容价值链中各个角色的利益和需求，促进数字市场发展和信息传播[2]。通常数字版权保护采用以密码学理论为基础的数字加密技术，将文件加密成密文，使非法用户不能解读，即控制文件的存取。随着计算机处理能力的快速提高，通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法越来越不安全。多媒体技术的广泛应用，需要加密、认证和版权保护的多媒体数据也越来越多，采用密码加密方式，忽略了数字媒体本身的属性，影响了多媒体数据使用。

现有以密码技术为主的版权保护技术由于对多媒体内容版权保护的缺陷，并不适合保护具有设计创意价值的数字化服装设计作品版权。因此，需要有针对性地开展用于数字服装设计作品的版权保护技术研究。

1 数字服装款式图设计

服装款式图是依据服装设计效果图对服装款式设计意图的进一步明确清晰表达。在服装生产中，服装款式图是承接设计与制版的一个重要中间环节，是服装制版工作依据，直接影响到制板结果是否符合设计效果。服装款式图的绘制目的是让制版师能清晰了解服装设计师的设计意图，包括服装款式、结构、比例、细节以及工艺设计，其主体是服装造型，依据服装造型形态分为3类：静态式服装款式图、动静结合式服装款式图、动态式服装款式图。

在数字服装作品设计中，服装设计师常采用Photoshop、CorelDRAW、Illustrator、CorelPainter等图像处理和矢量绘图软件。CorelDRAW是加拿大Corel公司研发的一款便捷的矢量图形图像制作编辑软件，具有线条表达能力强、材质填充效果好、辅助标尺系统精确等优点，是数字服装款式图表达的首选软件之一。

区别于手工绘图， CorelDRAW软件设计绘制数字服装款式图具有特有的思维方式，其步骤分为前期基本型思维的基础表现和后期闭合模块思维的效果表现两部分[3]。基本服装款式由服装外形、领子、门襟、袖、腰头等部件组成，设计师确定服装部件的比例尺寸和位置后，通过标尺和辅助线系统建立参考数据线，前期用几何图形工具将服装部件或装饰线条简单绘制为几何图形（如直线、梯形、不规则四边形等），再使用线条、形状、节点编辑等工具调节完善各图形，形成基本型。后期利用闭合、图层、群组等功能，将基本型（除装饰线和结构线以外）闭合为闭合模块，并建立部件间的逻辑次序、比例、放置角度等衔接关系，然后用色彩置换、材质库、绘制特色面料纹理、导入真实面料纹理图像等功能填充闭合模块，完成服装款式图。

2 数字服装款式图图形水印技术

传统加密方法和现有版权保护系统对多媒体的内容保护和完整性认证有一定的局限性，研究者提出了新的多媒体数据版权保护技术，即数字水印技术[4]。数字水印技术是将一些标识信息（即数字水印）直接嵌入数字载体（包括多媒体、文档、软件等），不影响原载体使用价值，也不容易被人的知觉系统（如视觉或听觉系统）觉察或注意到。通过隐藏在多媒体载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或判断载体是否被篡改等目的。数字水印按载体分为文本水印、图像水印、音频水印、视频水印和图形水印等类。通用数字水印技术或产品未考虑到数字服装设计作品版权保护特点，在数字服装款式图版权保护研究与应用方面属空白。本文针对国内服装设计师普遍使用的CorelDRAW矢量绘图软件，研究用于服装款式图的二维图形水印版权保护技术。

2.1 图形水印版权保护思路

CorelDRAW软件前期绘制基本图形，后期填充闭合模块，得到二维数字服装款式图。目前数字水印研究和应用集中在图像、视频、音频等媒体，随着虚拟商场、数字档案的发展，图形水印逐渐受到重视，但也集中在GIS矢量地图和三维网格模型中，二维图形水印算法较少。针对二维图形数据冗余小和几何精度高等特点，借鉴已有研究成果[5]，提出CorelDRAW服装款式图二维图形水印版权保护思路：①根据各部件的设计创意和重要程度，选择体现设计师独有的部件作为版权保护部分；②确定部件结构控制点，绘制部件基本型图形；③选择一定数量的版权信息，使用水印生成算法生成水印数据；④使用水印嵌入算法将水印数据嵌入到部件中，得到含水印部件图形；⑤建立部件衔接关系，填充闭合模块部件，完成已被图形水印版权保护的服装款式图；⑥在服装款式图使用过程中，如需认证设计师和设计单位，可通过水印提取算法判定版权归属。

2.2 图形水印版权保护算法实现

水印方案一般包含水印生成、水印嵌入、水印提取等部分，应满足隐蔽性、鲁棒性、可认证性等基本特性。

（1）水印生成算法。可选择代表服装设计单位和设计师的数字、序列号、时间、标志等字符为版权信息，并按字符编码标准转换为编码序列，形成水印数据。

（2）水印嵌入算法。提取部件图形结构节点组成序列{D1，D2，…，Di，D（i+1），…}，在各相邻节点间按定比λi插入节点完成水印嵌入，即满足式（1）：

（3）水印提取算法。获取部件图形结构节点序列{E1，E2，…，Ei，E（i+1），E（i+2），…}，使用相邻节点之间的长度计算得到定比：

λ′i值经计算后转换为字符编码，得到水印数据代表的版权信息。

3 算法实验与分析

使用CorelDRAW X6绘制一幅男西装款式，选择西装右前片轮廓上10段贝塞尔曲线嵌入水印，如图1所示[6]。

实验中选择单位、姓名和时间为版权标志，例如{wth，cyq，1605}，10个字符ASCII码的三位十进制值表示成水印数据序列。计算嵌入水印的定比运算规则为每个字符对应的ASCII码十进制值除以100，结果见表1。

在CorelDRAW X6里利用VBA编程，根据定比λi，选定10段右前片轮廓曲线插入节点，每段曲线（curve）分成两个子段（segment），前后两子段长度比值即为定比λi。全部闭合曲线后形成新右前片，得到嵌入水印数据的男西装右前片，如图2所示。

在完成水印数据嵌入后，对比原西装款式图和新款式图，人类视觉系统完全不能区分水印嵌入前后的服装部件图形差别，水印隐蔽性好。水印嵌入在款式图部件结构曲线的两个子段长度比值中，图形的缩放、平移旋转等几何变换不能改变比值，具有良好的鲁棒性。

水印提取是水印嵌入的逆过程，款式图使用中只要不改变部件图形结构，部件曲线的子段构成就不会改变，可以完全获取子段长度比值得到水印数据，从而完成水印认证。

4 结语

随着现代服装工业的发展，服装设计师使用软件设计数字化服装作品越来越多，急需得到有效的数字版权保护。作为数字化服装设计作品，数字服装款式图是服装设计师设计意图的进一步表达，具有重要功能。针对数字服装款式图特点，在图形水印技术基础上，结合隐蔽性和鲁棒性等要求，本文研究了基于数字水印的新型数字服装款式图版权保护方案和技术。实验结果表明，所提技术方案和所用算法可行有效。今后可根据服装部件构成特点，在水印生成、嵌入和提取算法等版权保护方面开展进一步研究。

参考文献：

[1] 徐青青.数字化服装设计与管理[M].北京：中国服装出版社，2006.

[2] 俞银燕，汤帜.数字版权保护技术研究综述[J].计算机学报，2005，28（12）：1957-1968.

[3] 魏琳琳，高月梅，礼熠.基于CorelDRAW软件的服装款式图表达——以男西装款式图绘制为例[J].南通纺织职业技术学院学报：综合版，2013，13（2）：24-29.

[4] 范科峰，莫玮，曹山，等.数字版权管理技术及应用研究进展[J].电子学报，2007，35（6）：1139-1147.

[5] 喻欢，桂预风.一种针对AutoCAD二维图形的数字水印算法[J].电子测量技术，2009，32（4）：129-131.

[6] 丁雯，丁莺，郭莉.CorelDRAW X6服装设计标准教程[M].北京：人民邮电出版社，2015.

（责任编辑：杜能钢）