作为联系印前处理、印刷和印后加工的整体概念，“数字化工作流程”是以数字化的生产控制信息将上述三个分过程整合成一个不可分割的系统，使数字化的图文信息完整、准确地传递，并最终加工制作成印刷成品。
数字化工作流程在印刷工业领域内的形成和进展，必然会推动印刷工业在数字化环境下的进一步发展，提高其竞争实力，并在与其他领域的信息交流共享等方面发挥重要的作用。
一、印刷生产的过程及其伴随的信息流
正如我们所熟知的那样，印刷技术所承担的任务主要有两个方面：
1.信息传播：通过书籍、刊物、报纸等信息载体，将信息传递给公众；
2.消费产品的辅助加工： 在包装装潢工业等方面提供印刷相关的辅助加工，为消费者提供美观实用的消费产品，达到美化和提高生活品质的目的。
通常，印刷成品需要经过印前处理、印刷以及印后加工三个步骤的加工生产获得。要高效、优质完成上述任务，就必须在从技术和管理层面上不断地进行优化，以减少时间、材料、人力等的消耗，同时也减少对印刷产品质量带来不良作用各种因素的影响，使生产运行更加顺畅、产品质量稳定在一个较高的水平上。
在印刷工业生产中，从技术角度上分析，确实存在着两种技术信息流，即：“图文信息流”和“生产控制信息流”，当然，每个企业都有“非技术性管理信息流”，以便对企业的各个方面进行合理的安排。本文着重对前两种信息流进行讨论。
图文信息流是需要印刷传播给公众的信息，诸如：由客户提交复制的文字、图形和图象等。
控制信息流则是使印刷产品正确生产加工而必要的控制信息，例如：印刷成品规格信息（版式、尺寸、加工方式、造型数据）、印刷加工所需要的质量控制信息（印刷机油墨控制数据、印后加工的控制数据等）、印刷任务的设备安排信息等。
印刷生产技术经历了不同的发展阶段，这两类信息流的表达方式和相关程度也各不相同。
在这两类信息流中，图文信息的电子化、数字化经历了很长的过程。印版制作、印刷技术的发展经历了纯手工、化学/光化学/机械、电子化和数字化多个阶段。显然，在“雕刻刀+金属版”、“铅合金+熔铅锅（铅与火）”、“照相+腐蚀液”等阶段，文字，图形和图像信息通常始终以某种实物形态出现，而非数字化表示和传输的。
在技术的演变过程中，首先出现纯粹的机械式制版和印刷设备，代替部分手工生产，随后逐步出现电子控制机械和数字控制的制版，印刷和印后加工机械设备，也就是说，控制信息的数字化是伴随着数控技术的出现和发展而实现的。
涉及到印刷技术的发展，人们总是优先对相关设备，材料等进行开发，从“铅与火”发展到“光与电”，再发展到“计算机制版，印刷”即“Coputer To X"技术，这些都是人们不懈努力的结果。
在以光化学/化学、机械为主的阶段上，图文信息流是以文稿、照片、分色胶片、印版等方式传递的、而生产控制信息流则以口授、传票、定单等方式表达和传递。两类信息流都与数字化无关。
由于电子技术的进展，电子分色机的出现使图文复制进入电子化和部分数字化的阶段。同时，文字信息也进入了计算机处理阶段。此时，图文信息流达到了电子化和部分数字化目标。生产控制信息流也少量地有计算机进行管理。在此阶段上（计算机排版/电子分色），两种信息流的相关程度仍然不高。
“桌面出版技术（DTP）”是图文信息数字化、计算机信息处理在印前处理领域广泛应用的革命性变革时期。经过它的洗礼后，图文信息流已经完全数字化。
在此阶段上，人们借助键盘等进行文字输入、使用鼠标器、数字化图形板进行图形输入、应用扫描仪进行图像的数字化、在计算机内进行文字排版、图文组合、图形处理、图像修正和编辑、印刷分色等处理，最终形成印刷页面的计算机语言描述，并借助“RIP”形成可以记录的版面信息，通过激光照排机等设备输出成分色胶片，经晒版，印刷得到印刷品，再经过印后加工获得最终印刷成品。
由于DIP系统实现了“开放式结构”，图文信息流在各个印前系统之间的传递也不存在明显的障碍。以1991年“直接成像（DI）印刷机”的出现为标志，图文信息流突破印前领域的限制，传递到印刷机上制版、印刷，表现了全数字信息化的通行性。此阶段上，印刷机也实现了计算机全数字化控制。
至此应当看到，传播信息的数字化工艺流程已经建立起来，但整个过程中生产控制信息的生成和传递机制并没有完整地建立起来，生产控制信息流还不能较为顺畅地与图文信息流融为一体。
随着信息数字化程度的不断加深，生产控制信息流的数字化也逐步实现。目前已经能够实现图文信息流和生产控制信息流的“一体化整合”。
1993年，由海德堡公司（Heidelberg Druckmaschinen AG)发起，有数十家印前、印刷、印后公司参与，成立了CIP3组织。到2000年Drupa博览会时，该组织又将CIP3改变为CIP4，其基本目的是：
在整个印刷品的加工过程中，从承接印刷任务和印前处理开始，采集并获取各种数字化的生产控制信息，并随着图文复制进程不断更新，且逐步传递到印刷、印后加工过程所涉及的设备上，对印刷、印后过程进行控制，使整个生产工艺过程、生产设备状态都在生产控制信息流的掌管之下，达到合理、高效、优质生产的目标。
我们可以清楚地看到：面对日益激烈的竞争，为了不断提高印刷产品的效率和质量，将印前处理、印刷、印后加工工艺过程中的多种控制信息纳入计算机管理，用数字化控制信息流将整个印刷生产过程联系成一体，这就是“数字化工作流程”的基本宗旨。集成化数字工作流程的建立，是在高于以往的层次上对图文信息流和生产控制信息流进行更充分、更有效的应用，以获取更高的利益，这也是CIP3/CIP4组织工作的最终目标。
二、信息的数字化
电子技术和计算机技术的出现和发展确立了信息的二进制数字表达形式。信息的数字化是指：用计算机便于识别和处理的二进制0/1数码去表示信息。
前述的两种信息流中包含了多种信息。这些信息具有不同的特点，其数字化的特征也有所不同。
1、文字信息的数字化
非数字化的文字信息是以“图形符号”的形式存在的。人们观察到文字字符所呈现的面貌（图像），将其“原貌”通过复杂的工艺过程制作成相纸、胶片和印版，再印刷到纸张等材料上。
文字信息的数字化由编码和字形描述两个方面组成。
（1）文字的编码，即：为每个字符配备一个多位二进制数码。对西文而言，采用8位二进制数字（1个字节）去表示其文字符号已经足够了(28)；但对字符数量很大的汉语，则需要至少16位（2个字节）才能表示(216)。
（2）文字字形的数字化，即：把文字的“模样”用二进制数字表示出来。最简单的的实现方式是：将文字笔划和空白分别用1和0表示，形成“点阵字形”。更常用的字形数字化方法是将文字的轮廓用二进制数据表示（轮廓字形），当需要文字“现形”（显示/记录）时，将轮廓还原成点阵信息。
2、图像/图形信息的数字化
对图像的数字化而言，首先是其电子化，即：将光学图像转换成模拟电信号。图像数字化的过程是，先将图像分割成像素，再将像素对应的信号转换成二进制0/1数码信息。图像信号经过采样、量化和编码过程转换成数字信号。
通常，不同位数图像信号表示的数字图像具有不同的颜色状况。黑白二值图像的每个像素用1位二进制表示；带明暗层次变化的黑白图像用8位或16位二进制表示；而真彩色图像则大多用3个或4个8位二进制表示，以便表现其丰富的色彩变化。
图形信息的描述是将图形的轮廓用结点、直线、曲线进行数学描述，并对其填充等状况予以标示。其描述参数用数字化的信息存贮和传递。
3、页面描述信息的数字化
印刷品对图文信息大多以“页面”、“版面”的形式组织起来。数字化的页面描述是印前处理不可缺少的内容。
一种开放式，设备无关的计算机页面描述语言是数字化印前的基石之一。它可以对页面中各种图文元素的特征和相互关系进行说明，目的是将图文信息构成的页面信息完整地进行传递，最终“成像”在具体的设备（显示器、打印机、激光照排机、CTP设备等）上。实际上，页面描述语言的作用是对图文信息进行首次集成。
在多种页面描述语言中，PostSript依靠其优势成为国际通行的页面描述语言，在十多年里为印刷信息数字化进程做出了突出的贡献。但随着多媒体、因特网出版的出现，也显露了其劣势。PDF格式以PostSript成像描述模型为基础，能够将文字、图形、图像、音频、视频信息集成为一体，可以根据不同需要形成不同类型出版物，正逐渐成为主要的数字化页面描述格式，特别在集成化数字流程相关的系统中得到广泛地应用。
4、生产控制信息的数字化
印刷生产必需的控制信息的数字化是以电子化的实现为基础，即：实现印刷、印后设备的单机电子控制，而后才是将控制信息用二进制数码表示，实现设备的“数控”。
对数字控制印刷设备和印后加工设备的进一步要求是：数字控制信息的联机或脱机交换，即：生产控制信息要能通过网络或其他存贮介质（磁盘等）传递到相关设备上。设备接受到这些信息后，又要将这些信息转换成设备能够执行的动作指令，以便正确地实施生产。
由于印前、印刷和印后设备的种类较多、特征各异，其控制方式和指令也各不相同，因此就需要有一种与设备无关的文件格式。在这种格式的文件中，以某种语言对印前、印刷、印后过程所涉及的各种生产相关信息进行描述，以便各种设备予以利用。CIP3\CIP4组织建立的PPF和JDF就是满足上述要求的文件格式。
三、数字化工作流程的实施
可以看出：数字化工作流程包括前面提到过的图文信息流和控制信息流两大部分。图文信息流解决的是“做什么”的问题；而控制信息流则解决“如何做”、“做成什么样”的问题。关键的是：这两类信息都是数字化的，可以由计算机存贮记录、处理和传递的。
我们通过图1说明非集成化的数字化工作与完整的数字化流程的差别。
如图1所示，客户提供图文原稿、版式和制作要求。印刷单位接收到这些非数字化的信息后，就进行文字输入/排版、图像扫描输入/处理和图形的印前处理和制作。按照客户的要求，将数字化的形成多个页面的信息以后，将多页面组成印刷整版，随后借助打印功能生成版面描述的PostSript或PDF信息，经过RIP处理，将整页分色图文记录输出到软片或印版上。当客户同意正式付印以后，开始批量印刷。
进行批量印刷时，操作人员依赖经验来调节控制印刷机各墨区的油墨量；如果希望在印刷之前得到印刷机墨区调节的基础数据，就必须在印刷前用专门的装置扫描印版，获得各个油墨控制区的墨量统计信息，以便在印刷机上获得正确的油墨量控制。印刷完毕，经过折页、裁切、装订等步骤，获得印刷成品。
在这个非集成化的数字化印前流程中，虽然图文信息是数字化的，而且在印刷机上的油墨控制也可以是一定程度数字化的，但生产控制信息依然是零散的，非整体化的。印前、印刷和印后过程的联系不十分紧密。
同一印刷任务，在集成化数字流程下的运行状况如图2所示。
客户提供图文原稿、版式、制作要求，印刷单位接受到此任务以后，根据印刷产品的基本特点和客户要求，确定适宜的复制工艺路线、分派印刷和印后加工设备。
印前处理阶段的进行与前面所述大致相同，整版拼大版后，有关印刷品折手、裁切、装订、套准规矩线等的信息已经确定下来了。RIP处理以后，得到了每张印版的记录信息。此信息可有两个方面的用途：首先是用于胶片或印版记录,其次就是可以用此数据统计印刷机各油墨区的控墨基础数据。由此获得墨量控制数据信息就省去了印版扫描的步骤。
印版制作完毕，在正式开始印刷之前的印刷机调机阶段，可以利用印前阶段已经产生的套准规矩线位置数据进行多色套印调节；同时可以已经获得的墨量调节数据，进行印刷机各墨区的墨量调节，而不必反复进行测试印刷，使印刷机快速进入正式印刷状态，既节约了材料又缩短了耗费的时间。
印刷完毕后，在进行裁切、折页、配贴等印后加工之前，可以调用印前阶段已经产生的折手、裁切等信息，进行折页机、裁切机、装订机的预调，使各种设备迅速进入工作状态，进行印后加工生产，最终获得印刷成品。
通过上面的比较可以看出：在集成化数字工作流程中，印刷、印后所需要的多种设备控制、预调状态信息在印前阶段已经获得了。只要这些信息准确无误，而且可以顺畅地传递到印刷、印后设备上，就能使这些设备迅速进入某一产品的正常工作状态。这在整体上节约了调节时间，减少和避免操作事物，有利于印刷产品质量的提高。正是这些数字化的控制信息，将印前、印刷和印后环节联系在一起，形成一个完整的生产链。
四、CIP3/CIP4及其PPF、 JDF格式文件
CIP3/CIP4是一个国际合作组织。CIP3（International Cooperation for Integration of Prepress，Press and Postpress）意即“印前、印刷、印后集成的国际合作”。CIP3现已改变为CIP4（International Cooperation for Integration of Processes in Prepress，Press and Postpress），更明确地将“集成”的范围扩大到印前、印刷和印后的各个过程。
这个国际组织由数十家国际著名的印前、印刷、印后厂家组成。其工作首先是：确立集成化数字工作流程的工作机理，并建立一种通用的数据格式，把印刷和印后加工过程与印前处理过程更紧密的联系起来。
由印前过程生成的各种生产控制数据要能被后工序的各个步骤接收、翻译，以便将这些控制数据应用到印刷及印后生产当中去。就必须建立一种设备无关的印刷生产文件格式。这是CIP3/CIP4组织的主要任务之一。从1994年起，CIP3组织开始制定印刷生产格式PPF（Print Production Format），并于1995年公布了第一版CIP3 PPF规范。数据格式的开发工作由德国的Frauenhofer Institut for Computer Graphics承担。
印刷生产格式PPF用PostScript语言写成，它所包含的主要信息有：
（1).针对本项印刷任务的信息管理。
每个印张的信息：印张构成（双面/单面）、晒版/印刷的网点传递特性曲线、折页方式和数据 、计算墨区和控制数据用的四色低分辨率图象、裁切数据、套准规矩的位置及印刷控制条各测量块的密度和色散数据、允许的密度差、色差等等。
（2).印后加工的方式（精装/平装、配页、折页、订书、上胶、附页粘贴、三面裁切等等）和各种对应的数据。
（3）. 私有数据
从前面的图可以看出：在数字化工作流程中， 印前阶段可以将印刷、印后所需要的多种信息采集并存贮在PPF文件当中，并传递到相应的印刷设备和印后加工设备上，印刷和印后加工设备利用PPF提供的生产控制信息，快速进入正常的工作状态生产出合格的印刷成品。
PPF的局限性在于：
（1）.它还不能满足真正完全的数字化生产流程控制。例如：PPF文件包含各加工过程、各步骤上的设备“应该如何去做”的数据信息，但设备究竟“做的如何”、“是否达到了要求”的信息则无法反馈。
（2）.它还不能代替管理信息系统（MIS）所应发挥的效能；
（3）.它还无法参与涉及客户的电子商务、电子数据交换等方面的信息交流。
基于PIC3的工作，为了能更广泛的适应印刷出版、电子商务、自动化和计算机集成制造等方面的需求，在2000年的Drupa博览会期间，实施从CIP3到CIP4组织的变更，并决定建立工作描述格式JDF（Job Definition Format），JDF将融合PPF和其他相关数据的优点，为今后数字化流程的发展奠定基础。
JDF格式 由Adobe、AGFA、Heidelberg和MAN Roland公司开发，用XML语言写成。2001年，该组织开始公布工作定义格式JDF（Job Definition Format）规范，最新版本为2002年4月公布的《J D F Specification Version1.1》。
建立JDF格式文件的目标是：
（1）.用JDF作为一种“数字化的标准工作传票（Job Ticket）”，从一个印刷任务诞生、执行直至终结的各个阶段上，一直伴随着它，对它的状况随时进行记录、跟踪，为系统、设备进行正确的控制提供信息。
（2）.用JDF将客户、印刷商务机构、管理信息系统、印前/印刷/印后生产部门联系起来，这种联系是紧密而且有机的。
可见，JDF是要在更宽泛的领域内对印刷的生产、商务、相关信息的管理等进行信息的交流，以更为高效的进行控制。
JDF一个显著的进展是信息的反馈性。例如：在JDF文件内，包含印刷机的 墨区调节数据，控制条密度/色度数据，套准允差数据等，可以作为调机的预设数据传送到印刷机的控制台上。这些是PPF格式文件可以做到的，但JDF还要求系统能够反馈：“印刷开始后，密度/色度数据是否已经达到预设数据？”、“套准误差是否已经超过不允许的误差？”等信息。甚至要将“现有印刷的颜色特性是否满足印前设置的色彩特性文件（ICC Profile）”反馈回来。以便控制系统“心中有数”。
JDF以“结点”定义每个相关部门、工艺步骤和设备，分为不同的层次。每个结点都可以接收信息，并可以向生产控制系统反馈“任务”的执行状况。
显然，依靠JDF文件联系起来的全数字流程对整个印刷过程的控制是完整而又很细致的。某项印刷任务在各个层次、阶段上的状况都要进行“预设和反馈”。这对相关单位、部门的设备、管理系统都提出了更高的要求。
五.CIP3/CIP4数字化工作流程的实施前提和现状
要实现CIP3/CIP4数字化工作流程，需要具备一些条件，主要有：
（1）.网络化环境：要在客户、商务机构、印前/印刷/印后单位之间建立网络联系。同时，在某一个单位内部，信息管理系统与生产设备之间也需要有网络连接。
（２）在选购设备时，要求厂商提供能支持PPF/JDF文件传递和处理的设备。
（３）建立及孙继集成化生产系统（CIM）和管理信息系统（MIS），将生产设备与上述系统联系起来。
目前，数字化工作流程控制系统都能进行整个印刷生产工艺流程的数字化控制，生成符合规范的PPF文件。而一些印刷、印后设备厂商也开发了能读取CIP3 PPF数据的印刷、印后设备（参考表１、２、３）。
目前，数字化工作流程的实施在国内的应用尚处于初级阶段，还有许多工作需要人们不懈的努力。但十分明显，数字化工作流程在我国出版、印刷业的实施，可以较大幅度地提升技术、管理和信息化水平，由此推动整个社会的数字化进程，为信息社会的发展做出贡献。
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