Wasserzeichen
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Wasserzeichen sind traditionell schwächere Hintergrundbilder auf Papier, wurden aber auch in Teppichen verwebt. Wasserzeichen sind auch ein Sicherheitsmerkmal bei Banknoten. Im weiteren Sinne werden darunter auch Markierungen in digitalen Medien verstanden.
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Wasserzeichen in Papier
Nachweislich seit 1282 in Bologna/Italien kennzeichneten die Papiermühlen ihre Ware, indem sie auf der Schöpfform einen dickeren Draht (Egoutteur) in Form eines Buchstabens oder eines Symbols befestigten. Diese Figur hinterlässt einen Abdruck im Papier: die Faserschicht ist dort dünner, und bei durchscheinendem Licht wird das so genannte Wasserzeichen als transparenteres Bild sichtbar. Umgekehrt konnte man durch ein partielles Tieferlegen des Siebes eine Stoffanreicherung erzielen, die dadurch in der Ansicht eine opakere Ansicht bekam. Durch geschicktes kombinieren zwischen Vertiefung und Erhöhung lassen sich sogar Halbtöne simulieren. Dieses aufwendige Verfahren wird heute noch bei Geldscheinwasserzeichen angewandt.
Wasserzeichen geben oft Auskunft über Papiermühle, Papiermacher und damit über den Zeitraum der Herstellung des Papiers. Sie stellen ein wichtiges Hilfsmittel bei der Datierung von Dokumenten und Grafiken dar. Umfangreiche historische Wasserzeichensammlungen befinden sich im Deutschen Buch- und Schriftmuseum der Deutschen Bücherei zu Leipzig und in der Wasserzeichenkartei des Landesarchivs Baden-Württemberg (sog. Piccard). Man unterscheidet in echte, halbechte, und unechte Wasserzeichen.
Echte Wasserzeichen
Echte Wasserzeichen entstehen immer auf der Siebpartie der Papiermaschine. Die verfilzten Fasern sind noch sehr feucht und eine fest positionierte rotierende Walze (Egoutteur) auf der Siebpartie verdünnt oder verdichtet partiell die Papierbahn an vorgegebener Stelle.
Halbechte Wasserzeichen
Halbechte Wasserzeichen (Molette Wasserzeichen) entstehen durch Einpressen in die bereits wesentlich trockenere Papierbahn nach dem Verlassen der Siebpartie. Sie lassen sich nachträglich durch partielle Einwirkung von Natronlauge sogar wieder entfernen. Im Gegensatz zum echten Wasserzeichen wird hier die Papierfaser nur geprägt, es findet keine Reduzierung oder Vergrößerung des Faserbreis statt.
Unechte Wasserzeichen
Unechte Wasserzeichen sind meistens gedruckt. Sehr häufig wird hier Transparentmasse verdruckt die durch Zusatz von einigen Farbpigmenten ein echtes Wasserzeichen simuliert. Auch eine nachträgliche Prägung in das Papier entspricht den "Anforderungen" eines unechten Wasserzeichens.
Wasserzeichen in Digitalen Medien
Digitale Wasserzeichen sind in Mediendateien eingebrachte Informationen. Wesentliches Ziel dabei ist meist (wie bei einem "traditionellen" Wasserzeichen), dass die eigentlichen Informationen und diejenigen, die das Wasserzeichen ausmachen, nicht mehr voneinander getrennt werden können. Es gibt für jeden Medientyp (Bilder, Audio, Video, ...) verschiedene Verfahren, die an die jeweilige Codierung und das Datenformat angepasst sind.
Merkmale
Man unterscheidet verschiedene Merkmale von digitalen Wasserzeichen:
- Robustheit: robuste Wasserzeichen sind so gestaltet, dass sie Transformationen der Daten (Formatkonvertierung, Skalierung, Filterung...) und sogar Medienbrüche überstehen und z.B. im Ausdruck eines digitalen Bildes nachgewiesen werden können. Fragile Wasserzeichen sollen Veränderungen nicht überstehen, damit man z.B. Änderungen an einer Datei nachweisen kann.
- Wahrnehmbarkeit: wahrnehmbare Wasserzeichen sollen ein Medium kennzeichnen, z.B. die Logo-Einblendung in einem Fernsehprogramm. Nicht-wahrnehmbare Wasserzeichen sollen dem Menschen verborgen bleiben, um später z.B. die Urheberschaft einer Datei nachzuweisen.
- Kapazität: die Menge an Informationen, die in ein Medium eingebracht wird. Dies reicht von 1-Bit-Wasserzeichen (markiert/nicht-markiert) bis zu Wasserzeichen mit mehreren hundert Bytes Kapazität.
Je nach Anwendung, Medientyp und Codierung sucht man ein geeignetes Verfahren mit den gewünschten Merkmalen aus. Bei den bisher bekannten Verfahren bedingen die verschiedenen Eigenschaften einander.
Robustheit und Transparenz schließen sich in gewissem Maße aus. Dazu folgendes Gedankenspiel: Als Transformation wähle man die verlustbehaftete Komprimierung von Daten (wie beispielsweise .jpg oder .mp3). Definitionsgemäß beseitigt diese Komprimierung Information dort, wo man sie nicht wahrnimmt. Also in genau dem Raum, den das robuste Wasserzeichen belegen müsste, sollte es transparent sein. Ein robustes Wasserzeichen, welches die verlustbehaftete Komprimierung überleben sollte, müsste in Folge dessen seine Information auch im wahrnehmbaren Bereich einbetten, und wäre daher nicht mehr transparent. Daher muss man zwischen Robustheit und Transparenz einen Mittelweg finden.
Anwendungen
Es gibt verschiedene Anwendungen für Wasserzeichen:
- Nachweis der Urheberschaft
- Nachweis des rechtmäßigen Eigentümers einer Kopie durch personalisierte Wasserzeichen. (Die bessere Alternative zu DRM da robuste Wasserzeichen sämtliche Formatkonvertierungen sowie die Aufzeichnung des Analogsignals überstehen.) Dem Eigentümer einer Kopie kann man so das Recht einräumen das Werk in einem beliebigen Format anzuwenden, denn wenn er sich nicht an das Copyright hält und der Hersteller das personalisierte Wasserzeichen in einer illegalen Kopie findet, kann die Person die das Werk veruntreut hat anhand des Wasserzeichens herausgefunden und bestraft werden. Bei diesem Verfahren spielt die Qualität der Kopie eine entscheidende Rolle, bei starker Qualitätsminderung ist es nicht anwendbar.
- Kennzeichen von Medien zur Werbemaßnahme
- Fingerprinting zum Erkennen eines Mediums
- Integrität - Nachweis von Veränderungen der Daten
- Kennzeichnung zum Verfolgen von Datenflüssen, z. B. durch die Markierung von Laser-Farbausdrucken
- Einbringen eines Links zu ausführlichen Informationen über das Medium
Das Einbringen versteckter Informationen wird auch als Steganographie bezeichnet.
Weblinks
Sehr Informative Seite zum Thema MP3 und Robuste Wasserzeichen
