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篇1:电子商务中的数字水印技术应用研究的论文
电子商务中的数字水印技术应用研究的论文
关键词:电子商务 数字水印 信息隐藏 版权保护
论文摘要:电子商务的迅速发展,使电子商务安全问题不容忽视。从数字水印技术的信息隐藏、不可见性,鲁棒性,安全性等特点出发,把数字水印技术应用到电子商务安全保护中,解决电子商务安全中的数字作品版权信息验证,电子票据保护,身份鉴别、篡改提示等问题。
互联网技术的日新月异,使电子商务的发展变得更加迅猛。同时网络中一些不可预料的危险环节,也使电子商务安全问题成为人们关注的焦点。传统的认证和访问控制技术、密码技术并不能全面解决电子商务安全问题,所以一种新兴的信息安全技术――数字水印技术被应用到电子商务中。
一、数字水印定义、功能及原理
数字水印是信息隐藏技术的重要分支。所谓数字水印(Digital Watermarking)是指嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)中的数字信号,它可以是图像、文字、符号、数字等所有可以作为标识的信息。数字水印既不影响原始载体的正常使用及存在价值,也不容易被人感知。
通过隐藏在载体中的标识信息即数字水印,可以达到验证和确认内容提供者、购买者、隐藏信息或判断载体是否被篡改等目的。
数字水印算法的原理大都相同,即对时(空)域或变换域中的一些参数进行微小的变动,在某些位置嵌入一定的数据,生成数字水印,当需要检测时,从载体中提取水印,与原水印进行比较,检测水印是否被篡改等。近年来研究者从不同角度提高和改进数字水印算法,其实都是以提高水印的鲁棒性为目的的。
典型的数字水印算法有以下几类:空域算法,变化域算法,压缩域算法,NEC算法,生理模型算法等。
二、数字水印的特点和分类
根据数字水印的定义及功能,可以看出数字水印具有以下几个特点。
不可见性:数字水印作为标识信息隐藏于数字作品中,对拦截者而言,应不可见。
安全性:数字水印应当具备难以篡改或伪造的要求,并应当具有较低的误检测率和较强的抵抗性
鲁棒性:在经过多种信号处理过程后,数字水印仍能保持部分完整性及检测的.准确性。
脆弱性:能直接反映出水印是否遭受篡改等。
根据不同标准,数字水印分为以下几类。
按照水印特点划分:鲁棒性水印和脆弱水印。
按照水印隐藏位置划分:时域数字水印、空域数字水印、频域数字水印等。
按照水印检测过程划分:明文水印和盲水印。
按照水印是否可见划分:可见水印和不可见水印。
按照水印内容划分:有意义水印和无意义水印。
当然,数字水印还可以按照用途、水印载体等多种方式来划分成更多的小类,这里不再一一列举。
三、数字水印技术在电子商务中的应用
数字水印技术在电子商务中的应用集中表现在电子商务安全保护问题中。电子商务安全可以分为网络安全和信息安全。网络安全复杂且受多种因素影响,要解决电子商务安全问题,必须把信息安全作为问题切入点。
目前,电子商务信息安全方面已经使用到了加密技术,安全认证技术等多种安全保护技术,但仍有部分问题得不到解决。
首先,电子商务中数字作品的版权保护问题。在知识产权体系日益完善的今天,版权问题已经成为人们关注的焦点问题,也是数字作品提供者必须正视的问题。研究者试图寻找一种方法,既不损害原作品,又达到版权保护的目的,于是,与传统水印功能几乎相同的“数字水印”被应用到电子商务中。数字水印技术利用信息隐藏原理使版权标志不可见或不可听,“悄然”存在与数字作品之中。
目前应用数字水印来解决版权保护问题多用在软件作品中,比较著名的就是IBM公司的“数字图书馆”软件的数字水印功能,以及Adobe公司的Photoshop软件中集成了Digimarc公司的数字水印插件。
其次,电子交易中的电子票据的防伪问题。随着商务活动电子化和自动化的转变,许多交易活动都转变为电子交易,其中电子票据的安全保护变得犹为重要。数字水印技术可以在交易双方的电子票据中嵌入交易时间和签名等认证信息,使交易过程具有不可抵赖性。而且数字水印技术在电子票据中隐藏了不可见的标识信息,无形中也增加了不法分子伪造篡改票据的难度。水印还具有法律效力,可以在交易出现法律纠纷时,作为证据使用。
还有,身份验证信息的真伪鉴别问题。目前,用于信息安全的加密技术对于电子形式的身份验证信息具有良好的保护功能,但无法作为书面凭证进行鉴别。而通过使用数字水印技术,把电子身份验证信息隐藏到普通的凭证图像当中,使身份凭证具有不可复制和不可抵赖等特性,实现了电子信息和书面信息的双重保护。
重要标识信息的隐藏和篡改提示。许多交易作品的使用必须依赖作品中一些标识信息,如果直接把此类信息标注在原始作品上,会引起一些不必要的麻烦,而利用数字水印技术就可以把重要信息隐藏在原始作品中,通过特殊的阅读程序(水印检测工具等)来读取。数字水印技术还可以用于数字信号的篡改提示,通过水印的状态来检测数字信号是否遭到篡改。
通信过程的信息隐藏。用于信息安全保护的常用方法是对数据进行加密,这样往往更容易引起攻击方的注意,从另一个角度出发,在人类视觉、听觉等无法感知的范围之内,对各种时(空)域、变换域进行微小的改变,从而实现信息隐藏,达到通信过程信息安全保护的目的。
四、结束语
数字水印技术作为一种新兴的安全保护技术应用到电子商务中,表现出其显着的作用和功效,因为区别于传统的数据加密技术或安全认证技术,为信息安全保护领域带来了新思路。但是,由于目前数字水印技术本身并不完善,应用到电子商务中还存在很多实际的问题。例如,水印检测的简便性,水印的鲁棒性,等等,这些也将作为研究者进一步努力的方向。
参考文献:
[1]赵翔郝林:数字水印综述。计算机工程与设计,(11):1946~1948
[2]辛海涛:数字水印技术分析及其在电子商务安全中的应用,商业研究,(24):196~197
篇2:数字媒体技术在高校网络教学资源中的应用研究论文
数字媒体技术在高校网络教学资源中的应用研究论文
【论文摘要】数字媒体技术已成为高校网络教学资源建设过程中的关键技术因素。本文分析了数字媒体技术在高校网络教学资源中应用研究的重要意义,总结了研究现状,阐述了研究内容、研究目标以及需要解决的关健问题,提出了研究技术思路。
【论文关键词】数字媒体技术 高校 网络教学资源
随着网络教学作为高校教学改革的重要手段与工具越来越受到重视,网络教学资源的质量要求日渐提高。网络教学资源质量已成为影响高校网络教学发展和保障网络教学质量的重要因素之一,资源的高质量开发已成为了一项十分紧迫的任务。只有全面提升网络教学资源质量,才能有效地发挥高校网络教学的整体优势,保证网络教学水平,推进网络教学发展。
本文在分析数字媒体技术在高校网络教学资源中应用研究的重要意义及其研究现状基础上,阐述了研究内容、研究目标以及需要解决的关键问题,提出了研究技术思路。
1研究的重要愈义
1.1深入开展数字媒体技术在高校网络教学资源中的应用研究是提升网络教学资源质量的保证数字媒体技术在网络教学资源开发过程中扮演着重要角色。目前,通过简单应用多媒体技术所开发的网络教学资源已无法适应高校网络教学发展要求,成为高校网络教学深人开展的一道障碍。只有系统地开展数字媒体技术在网络教学资源中的应用研究,探索当前高校网络教学资源开发质量问题的有效解决办法,才能高质量地实现资源内容的数字媒体化,和科学、规范地建立具有网络性、交互性、共享性、知识表示多样化、知识结构非线性、与人文艺术的有机融合等特点的网络教学资源,进而最大限度地发挥网络教学资源的教学优势。
1.2数字媒体技术在高校网络教学资源中的应用研究将有助于网络教学研究角度的及时转变数字媒体技术是网络教学的支撑技术,网络教学对数字媒体技术有着较强的依赖关系。随着数字媒体技术的日益成熟,这种依赖关系变得更为明显。这就需要及时转变研究角度,从数字媒体技术专业人员角度出发,全面系统地研究网络教学资源中数字媒体技术的应用,提高资源的数字媒体技术含量,提升资源的网络环境适应性及其与人文艺术融合性;同时,也有助于拓宽研究思路,全面系统地开展网络教学资源中的关键技术研究。
2概念界定
2.1数字媒体数字媒体是指数字化(即二进制数形式)的文本、图形、图像、动画、视频、音频等信息媒体;它是以现代网络为主要传播载体,具有数字化、网络化和多媒体化特征。和多媒体比较而言,数字媒体强调了信息媒体的网络传播特性及其数字化特征。
2.2数字媒体技术数字媒体技术是指数字媒体的获取、创建、存储、检索、管理、转换、编码、播放、交互等各个环节的信息技术,包括数字媒体表示、存储、创建、应用、管理等技术,数字媒体技术是对多媒体技术概念的发展,不仅包含了多媒体技术的所有特性,还扩充了网络性、趣味性、技术与人文艺术的融合等特性,很好地适应了网络教学的特色。
3现有的研究现状分析
近几年,随着我国高校网络教学的逐步拓展,基于多媒体技术的网络教学资源研究得以开展,取得了一定的研究成果。但是,多数研究者没有认清数字媒体技术与多媒体技术之间的差异,忽略了数字媒体技术具体特性在网络教学资源开发中的重要意义。现有的研究存在着如下几方面问题:
1)在研究思路方面。多数研究没有充分考虑到网络教学资源的自身特点和资源使用的网络客观环境,仅仅将面向传统教学的媒体素材资源“照搬”到网络教学中,使得资源的网络适应能力低、实际应用效果差。
2)在研究对象方面。多数研究仅仅面向某一种媒体素材作为研究对象,缺少整体性,研究成果没能充分体现出数字媒体技术在网络教学资源中的整体优势。
3)在研究人员组成方面。现有的研究缺少高校教学专家、技术专业人员、教务人员的三方参与,使得资源开发的整体质量没有得到全面保证。
4)在研究数据源方面。鉴于精品课程评审指标包括网络教学资源,因此,相关研究的最佳对象应是高级别精品课程网络教学资源。但是,现有研究很少以该类资源为数据源,使得研究的原始资源量不足、系统性不强、经典性差,影响了资源开发的整体质量。
5)在研究角度方面。现有研究忽视了网络教学对数字媒体技术的强依赖关系,仅仅从教者角度开展研究。没能及时转变研究角度,从数字媒体技术专业人员角度出发,开展数字媒体技术在网络教学资源中应用的深人研究,提高资源的数字媒体技术含量。
由于现有研究存在上述缺陷,导致研究成果的'系统性低、实用性差、资源质量不高、数字媒体技术含量低,没能充分体现数字媒体技术在网络教学资源中的整体优势。
4研究的目标、主要内容和关键问题
4.1研究主要目标在多方专家的合作参与下,充分结合高校网络教学的特点及其对网络教学资源的具体要求,利用数字媒体技术的优势.提高网络教学资源的网络环境适应性、实用性、数字媒体技术含量,提升网络教学资源的质量,探索适合网络教学特点的高校网络教学资源开发方法与途径,探寻当前高校网络教学资源开发质量间题的有效解决办法。
4.2研究主要内容以高校精品课程网络教学素材为原始资源,全面系统地研究数字媒体表示、优化、存储、应用、管理等数字媒体技术在网络教学资源中的应用。具体研究内容如下。
4.2.1基于原始媒体素材的数字媒体表示、优化、创建等技术的应用研究结合选定的经典课程原始媒体素材的具体情况,开展如下研究:
1)原始媒体素材的数字媒体表示、创建;
2)基于图像与主题关联性,数字图像素材的优化与输出;
3)针对表达连续信息的图像,图像资源的数字动画设计与压缩处理;
4)网络环境下,数字视频资源的流化处理与编/解码处理;
5)数字音频的编辑及其与数字视频资源的同步优化设计。
4.2.2基于流媒体技术的网络教学课件制作研究具体包括:
1)扮网络课件数字媒体素材的流化处理;
2)网络课件的架构分析;
3)流化素材的集成设计。
4.2.3基于积件的网络教学多媒体素材资源管理模式的研究具体包括:1)多媒体素材资源检索和分类规则的设计;2)微教学单元课件模块的设计;3)基于积件的网络教学多媒体素材资源库设计。
4.3拟解决的关健问题
1)依据数字媒体素材类型与格式的主要特点、形成的文件质量及其适用情况,进行网络教学资源中数字媒体素材类型与格式的定位。
2)结合课程要求,进行图像中无关部分的分析和主要部分的颜色深度、注释等确定。
3)面向网络环境,动画的脚本处理、帧数确定、色彩调和以及合成效果分析。
4)结合网络环境要求,网络课件的素材流化要求、兼容性以及导航、查询功能分析。
5)面向学生探究认知的学习环境设计。
6)网络教学数字媒体资源存储的数据标准确定。
7)数字音频/视频资源的内容条目确定及其语义层次分析。
8)结合教学内容重点、难点的单元划分,微教学单元的构建。
4.4研究技术思路将数字媒体技术优势与高校网络教学资源的具体要求相结合,以“如何提高网络教学资源的网络环境适应性、实用性、数字媒体技术含量”为研究重点,系统地、科学地、规范地开展在高校网络教学资源中的数字媒体技术应用研究。研究技术路线图参见图1所示。
5讨论
目前,网络教学资源中的数字媒体技术应用研究仍处于探索阶段。从数字媒体技术专业人员角度出发,以数字媒体技术在高校网络教学资源中整体应用角度来看待网络教学资源开发,在目前国内高校网络教学资源建设中还很少尝试。
作者以黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目为依托,在我校教学、教务以及数字媒体技术等三方专家参与下,以我校国家级精品课一《金匾要略》课程的网络教学素材为原始资源,积极开展了数字媒体技术在高校网络教学资源中的应用研究,并取得了一定的研究成果,如:网络教学数字媒体素材的规范资源建设、数字媒体流化素材资源、基于微教学单元的积件系统架构设计等。研究实践表明:本项研究既能为网络教学资源质量的提高积极探寻有效的方法和途径,强化高校网络教学资源建设;同时,也有助于推动高校传统封学改革。
篇3:联合数字水印技术的研究论文
[摘要]本文简要介绍数字水印技术的定义,给出了数字水印系统框架的描述,并大致介绍了联合数字水印的一些思想。针对DCT变换在比特率较低时,会出现明显块效应的缺点,提出一种采用Gabor 变换的嵌入方法,使联合数字水印技术更加完善。
[关键词]数字水印 联合数字水印 秘密共享体制 离散余弦变换DCT
数字水印技术是在数字产品中加入不可见标记,以达到版权保护目的的技术。独特的水印信息与数字产品本身紧密结合在一起,一般是不可见的,但利用相关技术就可以对水印信息进行提取与识别,从而确认了数字产品的所有权和完整性。数字水印是把传统习惯用的纸张文本水印用到数字世界,数字水印描述的方法和技巧允许隐藏信息,例如把文本数字隐藏到图像、视频、音频等数字媒体中。这种嵌入需要巧妙地处理数字资料的内容。这种隐藏方法要使媒体的修改不易察觉。对图像而言对象素值的修改应是不可见的,而且根据不同的应用,水印既可以是鲁棒的也可以是易碎的,这种被嵌入的水印可以是一段文字、标识、序列号等,它与原始数据(如图像、音频、视频数据)紧密结合并隐藏其中,这种水印通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。
秘密共享源于经典密码理论,是指将共享的'秘密在一个用户集团里进行合理分配,以达到由所有集团成员共同掌管秘密的目的[7,8]。秘密一旦被共享,集团里任何单个成员都能且仅能在集团中其它成员的同意下合作得到该秘密。一个秘密共享体制由秘密的分发者D、参与者集合 P={P1,P2,…,PN}、接入结构、秘密空间 S、分配算法、恢复算法等要素构成,其中是由P的某些子集作为元素组成的集合,即 2,其元素称为的授权子集。一个P上的满足一般接入结构的秘密共享方案是指:
(1)对于的任何一个授权子集 A∈,A中的全体成员可以利用他们所拥有的秘密份额来恢复秘密S;
(2)对于的任何一个非授权子集BP,B ,B中的成员无法利用他们的秘密份额来重新恢复秘密S。
秘密共享的概念最早由Shamir和 Blakley在 1979年提出,并给出(r,n)秘密共享门限方案。所谓(r,n)(其中 r、n为正整数,且 r≤n)秘密共享门限方案是指在用户数为n的用户集团内共享某个秘密(如 K)的方法。在这个方法中,任意 r个属于集团的用户都能合作计算出K的值,但当用户个数少于 r时不能计算出 K。如 n个用户间共享一个密钥K,每个用户 i持有一个密钥碎片ki(i=1,2,3,…,n),基于其中任意不同的r(r≤n)个密钥碎片ki1 ,ki2 ,…,kir(1≤ i1,i2,…, ir≤n)都可以恢复出密钥 K,而由任意r-1个或更少的密钥碎片都不能得出关于密钥 K的信息。 应用(r,n)秘密共享体制,攻击者必须获得超过一定数量(门限值 r)的秘密碎片才能获得密钥,这样提高了系统的安全性;当某些碎片(不超过n-r个)丢失或被毁时,利用其它秘密份额仍然能够获得秘密,这样提高了系统的可靠性。在恢复秘密K时,参与者必须提供正确的秘密份额,否则恢复会失败,不正确的秘密份额又称为恶意子密。秘密共享体制在实际当中应用广泛,可用于分散重要的信息,如通信密钥的管理、数据安全、银行网络管理、导弹控制发射等。
对于联合数字水印来说,其嵌入过程与一般水印的嵌入过程相同。但是在联合用户的应用背景下,当检测过程不成功时,嵌入单一联合数字水印不具备分辨单个联合用户的能力。例如设用户为 A、B,当水印检测成功时,即可认定用户A、B都为具有部分联合所有权的用户,而且 A、B一起拥有对水印作品的所有联合所有权。但当水印检测不成功时,无法分辨下列三种所有权分布情况:
(1)用户 A、B皆为不合法的联合用户。
(2)仅用户 A为不合法的联合用户。
(3)仅用户 B为不合法的联合用户。
为了分辨单个联合用户,除了嵌入生成的长度为2L的联合数字水印 W外,用户A可以嵌入自己的长度为 L的水印 W1,同时用户 B也嵌入属于用户 B的长度为 L的水印W2。这样检测结果可能有以下情形:
(1)成功检测到所有水印:W、W1、W2。
(2)水印 W、W1检测不成功,仅成功检测水印 W2。
(3)水印 W、W2检测不成功,仅成功检测水印 W1。
(4)所有水印检测均不成功。
对以上情形分别判断为:
(1)所有水印被成功检测,用户 A、B都为合法联合用户。
(2)仅成功检测水印 W2,那么仅用户 B都为合法联合用户。
(3)仅成功检测水印 W1,那么仅用户 A都为合法联合用户。
(4)所有水印均不能被成功检测,用户 A、B都不具备联合所有权。
参考文献:
[1]陶亮,陶林. DGT与DCT在图像编码中的性能比较.
[2]陈海永.DCT域图像水印算法的研究.
[3]陶亮,庄镇泉.二维实值离散Gabor变换与DCT在图像编码中性能的比较.200.
[4]丁玮,齐东旭.基于离散余弦变换地数字图像水印植入技术.北方工业大学学报,,11(3):71-75.
篇4:扩频技术在数字水印技术中的应用
扩频技术在数字水印技术中的应用
摘要: 首先对数字水印技术作了一般概述,重点分析了扩频技术的原理及特点,应用到数字水印技术中的方法和优点,最后给出了一个利用扩频技术的典型方案引言由于多媒体技术取得了重大发展,使得非法拷贝和传播有价值、受版权保护的数字产品相当容易。这种所谓的盗版给音乐、影视、广播和软件行业造成极大的经济损失。
传统的版权保护方法包括:在通信网中限制某些站点的存取和对多媒体数据进行加密且严格管理密码,这种称之为“信任系统”通过阻止未授权用户访问多媒体数据来实现版权保护。然而,一旦授权用户非法拷贝、非法传播给其他用户,这种系统对版权保护无济于事。
针对以上情况,数字水印技术被提出且被认为最有希望成为“信任系统”的补充。数字水印技术是将一段特殊的信息隐藏在文本、图像、视频、音频等多媒体数据中,这种特殊的信息即数字水印永久地和多媒体数据结合在一起。与加密技术不同,这种技术对原数据基本上不作改变。 水印标明数据的所有者、日期、权限等信息,就像产品的商标一样。因而,水印可用于标题说明、数据鉴别、保密通信和版权保护等,根据不同的目的,水印包含的信息不同。
2.数字水印技术的框架
目前,数字水印技术仍没有统一的标准。本文以图像数据为例,其一般原理同样适用于其它多媒体数据。图 1、图2、图3 分别示出了数字水印技术涉及的三个过程:水印的加入、通信、水印检测。
图 1 水印生成及加入过程
图 1 可分成 C1、C2 两个过程。原始图像 I 和版权信息S通过 C1运算生成水印W ,掩蔽 M 、关键字 K 和原始图像 I 通过 C2 运算过程生成含水印的图像 I‘。关键字 K的作用有二,一是保密性:K仅为授权部门所知;二是指定加入水印的位置,掩蔽 M 的目的是利用HVS(人的视觉系统)特性,加入尽可能强的水印信号到原始图像 I 中,以便提高水印的健壮性。
图像 I' 在传播过程中必然会受到各种有意或无意的干扰而变形成图像 I“ ,这一过程可用通信领域的通信信道来表示。如图 2.
图2 水印通信
水印检测可分为水印提取和验证。提取过程是利用关键字 K 从变形的图像I” 中通过E1运算提取出可能的水印 W' ,这一过程有可能利用原始图像 I;验证是将W’和W作相似性比较,比较过程用sim(W,W‘) 表示,如结果满足一定条件,比如 sim(W,W’)≈1,可认为图像 I“ 中含水印W, 这一结果可用作版权的证据,因而能确定出图像 I” 的所有者 ,如图3 表示。
图3 水印检测与验证
3.数字水印的种类
对于数字图像来说,水印技术就是通过改变图像数据的值来加入水印,根据加入方法不同,水印技术分成:时域法和频域法。
时域法直接改变图像元素的值,一般是在图像元素的亮度或色带中加入调制的水印信号。
频域法利用某种数学变换,将图像用频域表示,通过改变图像的某些频域系数来加入水印,然后利用反变换生成含水印的图像,常用的数学变换有离散傅立叶和离散余弦变换。
数字水印技术的要求
针对不同的应用,水印的要求不同或者强调的重点不同,一般来说,水印应具有:
不可感知性。水印技术的首要条件是加入水印的图像和原始图像基本上相同,即水印是看不见的,图像的质量不因水印的加入有明显的改变,否则将影响图像的商业价值。
(2)健壮性。加入水印的图像在传播过程中必然会受到各种有意或无意的干扰,水印技术必须能抵抗低通滤波、变形、边缘增强、抖动、剪切、扫描、有损压缩、A/D、D/A转换等信号处理。另外,水印技术还应能抵御各种有意的破坏,它们包括移去水印和使水印无法提取。
(3)安全性。即使水印算法公开,它同样能防止未授权团体移去水印或加入一个假的水印。
(4)隐藏能力。它是指在不影响图像质量的前提条件下,能加入水印的信息量。为了加入足够的版权信息来作为合法证据,水印算法应有合理的隐藏能力。
不难分析出,某些要求之间存在冲突,比如不可感知性和健壮性、隐藏能力和不可感知性,增加一方必然会降低另一方。实际上,水印技术的一个重要方面是研究如何折衷这些要求。
5.扩频技术及其在数字水印技术中的应用
数字水印技术的研究大约始于1994年,早期的算法强调水印的不可见性而忽视水印的健壮性,这些算法的理论基础主要源自统计学和图像编码、处理领域。扩频技术的运用标志着水印技术的重大进步。扩频技术起源于通信系统,最早只是用于军用通信系统、制导系统等军用系统,它的理论基础来源于信息论和抗干扰理论。香农(Shannon)在其信息论中得到有名公式:
C=Wlog2(1+S/N)。 (1)
式中 C 表示信道容量,W 是信道带宽,N 是噪声功率,S 是信号功率。香农公式表明了一个无误差地传输信息的能力同存在与信道中的信噪比以及用于传输信息的信道带宽之间的关系。
令 C 是希望具有的信道容量,即要求的信息,对式(1) 换成以 e 为底的对数
C/W=1.44loge(1+S/N) (2)
对于干扰环境的典型情况,S/N《1,对上式用幂级数展开,略去高次项得
C/W=1.44S/N (3)
通过上述的分析可得出一个重要结论:对于给定的信道容量 C 可以用不同的带宽 W 和信噪比 S/N的组合来传输信息。如减少带宽则必须发送较大的信号功率;如有较大的传输带宽,则同样的信道容量能够用较小的信号功率(较小的 S/N)来传送,这表明宽带系统表现出较好的抗干扰性。因此,当信噪比太小,不能保证通信质量是,常用宽带系统改善通信质量,使信号在强干扰情况下,仍然可以保持可靠通信。
扩频技术是一种信息处理技术,它是利用同欲传输数据(信息)无关的扩谱码对被传输的信号扩展频谱,使之远远超过被传输信息所必需的带宽,在接收机中采用相同的解扩和恢复数据。
由于扩谱码的随机性;扩谱信号的宽带性,扩频系统具有以下特点:
(1)扩谱信号是不可预测的伪随机的宽带信号,扩频系统具有很高的抗干扰能力,因为干扰者难以通过观察改善其干扰性能,而只能采用发射同被干扰信号不匹配的干扰技术。
(2)扩谱信号的功率相当均匀地被分布在很宽的频率范围,以至被传输信号功率密度很低,侦察接收机难以检测。因此,扩频系统具有低截获率性。
(3)扩频系统具有良好的码分多址通信能力,对不同的用户使用不同的码,别人无法窃听他们的'通信,因而扩频系统具有高的保密性。
以上特点对数字水印技术特别有用,在数字水印技术中,将原始数据的频域看作通信信道 C ,水印看作将通过 C 的信号 S ,各种有意、无意的干扰看作噪声 N.利用扩频技术原理,将水印分布在许多数据频域系数中,加入每个频域系数的信号能量很小且不可随意检测。然而,水印检测过程知道水印的位置和内容,它能将许多微弱的信号集中起来形成具有较高信噪比的输出值,要破坏水印需要很强的噪声信号加入所有频域系数中,但是,破坏水印的同时也造成原始数据质量严重下降。
只要水印信号能量足够小,加入原始数据的水印不可能被看见或听到。而且,利用人的掩蔽效应可以增加加入水印信号的能量。
因此,利用扩频原理的数字水印技术具有很高的健壮性和安全性。第一,水印的位置不明显且水印的值具有随机性;第二,频域区域的适当选择,使得有意、无意破坏水印的同时也破坏了原数据。
6.以下是利用扩频技术的一个典型方案。
NEC 研究所的科学家提出了扩频编码的水印方案,水印是由一实数序列 X=x1,x2……xn构成,xi (i=1,2,…n) 是根据正态分布 N(0,1) 独立选取的。为了将长度为 n 的水印加入到一幅 NxN 的图像中,对此图像进行 NxN DCT 变换。假设,图像的时域用 f(x,y)表示,频域用 F(u,v) 表示。以下是二维 DCT 及反DCT表示式 :
for 及其反变换 :
for ,
for
for
直流系数DC 是
,, for 为交流系数。
从 NxN 变换矩阵中选取 n 个最大值交流系数,用水印 X=x1,x2,…xn 改变这 n 个系数的值,对改变的 NxN DCT 进行反变换 IDCT 得到含水印的图像。
这种方案唯一的关键字是水印本身 .不过,如从 m 个系数中选取 n (m>n)个系数,选取的不同引入了另一个关键字。假设被选中的系数为 V=v1,v2,…vn ,用水印 X=x1,x2…xn以非线性的方式改变V 得到:V‘(v1’,v2‘…vn’)=V(1+aX)。强度因子 a 决定改变的程度。水印提取需要利用原始图像,验证过程是通过以下公式计算提取水印 W' 和原水印 W 的相似性来确定是否存在水印。
参考文献
《通信新技术续篇〉〉北京邮电大学出版社 陈法荣 .1
《CDMA 扩频通信原理 〉〉人民邮电出版社 [美]A.J.维比特 1995.2
3.[BGM95] W.Bender, D.Gruhl, N.Morinoto,“ Techniques for data hiding”, Proceedings of the SPIE, 2420:40, San Jose, CA, USA, Feb.1995.
4.[Cha92] S.-F. Chang, Video Compositing in the DCT Domain, I.E.E.E. International Workshop on Visual Signal Processing and Communications (VSPC-92)
5.[Cha94] S.-F. Chang, Some New Algorithms for Processing Images in the Transform Compressed Domain, SPIE Symposium on Visual Communications and Image Processing (VCIP-95), (CU/CTR TR 390-94-37)
6.[DICE] The DICE Company,
7.[EIK] EIKONAmark,
篇5:数字水印技术在多媒体信息安全中的应用
数字水印技术在多媒体信息安全中的应用
刘彤( tong.liu@263.net ) 裘正定[1]
摘要:随着多媒体技术和网络技术的飞速发展和广泛应用,对图像、音频、视频等多媒体内容的保护成为迫切需要的问题。数字水印技术作为版权保护和安全认证的有力工具,已得到了广泛的关注和发展。本文简要介绍了数字水印技术的原理,并基于该技术提出在WWW上的应用的版权认证方案。
关键词:数字水印 多媒体信息安全 版权保护 认证
1.引言
随着信息技术和计算机网络的飞速发展,数字式多媒体信息(图象、文本、音频、视频)的存储、复制与传播变得非常方便。人们不但可以通过互联网络和CD-ROM方便快捷地获得多媒体信息,还可以得到与原始数据完全相同的复制品。但是由此引发的盗版问题和版权纷争已成为日益严重的社会问题。据美国唱片行业协会(RIAA)估计,全世界每年因盗版而造成的经济损失高达50亿美元。美国电影行业协会(MPAA)则估计,盗版使美国电影业的年收入减少了25亿美元。因此,对多媒体内容的版权保护已成为亟待解决的问题。
目前的版权保护系统广泛采用对网络资源的访问控制机制,它通过本地网或广域网控制某些IP地址或
终端的连接,限制某些用户的访问权限,从而有效地防止非法用户对计算机系统的访问。但是如果用户以合法账号得到多媒体信息,再对数据进行非法复制和传播,则安全访问控制机制就无能为力了。
传统的加密方法对多媒体内容的保护和完整性认证也具有一定的局限性。首先,加密方法只用在通信的信道中,一旦被解密,则信息就完全变成明文;另外,密码学中的完整性认证是通过数字签名方式实现的,它并不是直接嵌到多媒体信息之中,因此无法察觉信息在经过加密系统之后的再次传播与内容的改变。这样,数字水印技术作为加密技术的补充,在多媒体信息的版权保护与完整性认证方面得到了迅猛的发展。
2.数字水印技术的.基本原理
数字水印技术是通过一定的算法将一些标志性信息直接嵌到多媒体内容当中,但不影响原内容的价值和使用,并且不能被人的知觉系统觉察或注意到。水印信息可以是作者的序列号、公司标志、有特殊意义的文本等,可用来识别文件、图像或音乐制品的来源、版本、原作者、拥有者、发行人、合法使用人对数字产品的拥有权。与加密技术不同,数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生,但它可以判别对象是否受到保护,监视被保护数据的传播、真伪鉴别和非法拷贝、解决版权纠纷并为法庭提供证据。为了给攻击者增加去除水印的难度,目前大多数水印制作方案都采用密码学中的加密(包括公开密钥、私有密钥)体系来加强,在水印的嵌入、提取时采用一种密钥,甚至几种密钥联合使用。水印的嵌入和提取方法如图1,图2
所示。
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篇6:体育教学中多媒体技术应用研究论文
一、多媒体教学方式在体育教学中的优点
多媒体教学技术在体育教学中最大的特点就是可以起到简化教学、减少了知识与实践的磨合时间,多媒体教学技术是广泛应用到各科目教学的一项新技术,既适合体育教学也适合在其它学科中加以应用。认知心理学的研究说明,人类在认识客观事物的时候,先是以感观器官来认识这个客观事物,通过声、形、表等感官器官来获取客观事物的特征信息,然后对这些信息加工处理,再进行综合判断,从而来指导和控制人类的行为。多媒体教学可以运用计算机技术形成一种统一的、交互式的、综合性的教学环境,把一些抽象的符号、文字或者图表变成了简单易懂的声、光、形客体,方便学生直观记忆,直观分析,寓教与乐,把枯燥的学习过程变的简单有趣,提高了课堂的活跃气氛,也提高了体育课堂的教学效率。体育知识的形成有别于其它学科知识的形成过程,体育认知是从人类对运用的感知和练习慢慢开始的,而不是视听方面的感受,这也就说明了体育知识的学习是以技术动作为对象,而其它学科的知识积累主要是通过书籍学习文字、图形以获取相关的信息。运动表象有其自身的特点,它不是太清晰难以控制,所以只依靠书本上的图像和文字,不能够准确描述某一运用的二维形态,只是用文字或者图片来描述技术动作,是相当枯燥的、抽象的。用运多媒体技术,可以使这个问题得到解决,利用计算机,学生们可以获得比教材上更直观,更形象的技术动作描述。可以很迅速的在大脑中形成立体的,清晰的动作表象,而且,在练习时如果对动作有遗忘,或者不清晰时,可以反复观摩多媒体教材,可以提高学生的自学,创新能力。
二、多媒体教学技术在体育教学中的作用
1.计算机多媒体技术可以起到辅助体育教学的作用。用运计算机可以做到动态模拟,这样可以用标准的示范动作来指导学生学习和完成技术动作,就可以弥补教师教学中有时候动作不尽规范、不太准确的缺点,而且教师的示范动作学生也总是不能够在短时间内看得清楚,把握得住。通过计算机多媒体技术可以建立准确、完整的动作表象能够帮助学生直观的深刻的认识到动作概念和运动规律,提高学生学习、分析、解决问题的能力。
2.用运多媒体技术可以设计辅助体育教学课件,用运声、象、图文、视频等信息,达到刺激学生听觉、视觉器官的作用,让学生们有新鲜感,有兴趣去参与到学习中去,多媒体课件的参与极大的调动了学生的积极性,提高了学生们的课堂参与热情,同时也克服了室外课其它教学因素的干扰。学生们可以认真听,仔细琢磨,努力开动脑筋,极大的提高了教学效果。
3.用运多媒体技术对教师提出了更高的要求。用运计算机技术与传统教学相结合具有很大的现实性,完成多媒体课件要求教师要能够熟练用去计算机软件,能够编写教学用到的课件,还要深刻理解教材,在研究透教材的基础上制作出最有教学效率的课件,这对教师的要求就提高到了一个新的高度。表面上看是减少了教师的劳动强度,但实际上却对教师的全面素质有了更高的要求。
4.多媒体课件的设计。多媒体课件的设计是一个系统的,完整的设计过程。先是要做好构思、策划;在宏观上要明确设计目的。然后要搜集素材,选取所用到的材料;之后就要进行脚本设计,制作;制作完成后还要调试、修改、合成。在软件的用运上,要用到PPT声音文件的制作软件,图片可以从教材,相关的体育杂志也可以用数码相机直接成像,在图像的编辑中要用到photoshop软件,把图片制作成二维动画。
三、多媒体课在教学中所发挥的作用
现在要求培养人才向复合型、综合型、创造型的方向发展,在教学内容也要把素材改成教材,要把多样化的教学方法与能产生实效性的教学方法相结合,创新教学模式,让学生利于理解原理,让学生能够方便掌握技术,同时要在教学要有快乐的体现,要有兴趣的学习,还要让学生学会健身等新的教学模式。通过学生对教学的反映情况,教师能够运用现代化的教学手段进行授课,在能够挖掘学生潜力的前题下能够进一步培养学生的创新精神,在学生能够拓展知识面的同时,对新知识有好奇心,有探索心理。对新知识新事物有了主动思考的能力,这些都能够促进学生个人素质的全面发展,而这是传统教学很难达到的效果,多媒体技术为体育教学革新提供了相当可靠的技术基础和有利因素。多媒体教学运用在体育教学中,有着其独特的优势和特点,用运多媒体技术开发体育教学教材,可以达到优化体育教学过程,可以极大的增进教学效果,加大了交流信息量对于提高体育课堂教学质量起到了相当重要的作用。体育教师作为21世纪人才的培养者,塑造者,提高自身素质也相当重要。要提高计算机运用能力的同时,要提高外语学习。虽然体育多媒体教学课件设计系统在设计时就考虑到了体育教师的业务水平等因素,在操作上也尽量的做到了简单化,方便化。但一些最基本的操作使用技能还是老师们必须掌握的,因为在使用这个系统的过程中,教师的熟练掌握程度直接决定着课件在教学中的效果,所以,教师们在使用多媒体系统的过程中自身的综合素质也得到了极大的提高,业务素质也有了进一步的提高。
[体育教学中多媒体技术应用研究论文]
篇7:PKI在企业电子商务中的应用研究论文
PKI在企业电子商务中的应用研究论文
1、PKI体系概述
PKI即公钥基础设施是一个基于非对称算;'去中的公钥概念及技术而实施并提供安全服务的安全基础设施,网络通讯、网上交易可以利用它来保证信息安全。PKI应用系统至少应具有五个部分:CA、X.500目录服务器、安全WWW服务器、Web安全通信平台、安全应用系统;而CA则是整个PKI的核心,所有的安全应用全围绕CA展开。PKI提供的安全服务包括身份认证、数据完整性、麵机密性等。
1.1CA
CA的功能包括处理数字证书申请、颁发数字证书、证书更新及撤销、管理数字证书撤销表、数字证书的归类及存档。
1.2数字证书
数字证书是由CA发行的一种数字信息文件用来标志和证明网络通信双方的身份,内容包括生体身份及公钥信息、CA及签名信息、签名算法等。证书大多采用X.509标准。
1.3数字签名
数字签名是由信息发送者通过HASH函数对信息进行处理产生别人无法伪造的一段数字串用以认证信息的来源并核实信息是否发生了变化。发送者用私钥加密数据传给接收者,接收者用发送者的公钥解开数据后就可以确定消息的来源同时也是对发送者发送信息真实性的一个证明发送者不能抵赖。
2、企业电子商务活动面临的安全问题
企业电子商务涵主要包括售前咨询、賴下单、订单处理、网络支付、物流配送、售后服务等环节。这些环节除在线支付,其它部分没有采用安全加密技术存在着严重的安全问题。
2.1数据传输过程中的泄露问题
企业使用的通信软件依赖TCP/IP协议该协议并没有解决身份认证、信息泄密、数据篡改等安全问题这导致了企业传输数据时画临着严重的安全威胁。例如企业员工传输的电子邮件明文完全可能被攻击者截获从而泄露了邮件的内容。
2.2数据存储时的篡改问题
企业存放在云数据库、内部数据库中的数据以明文存储系统管理员固然可以设置数据文件的访问控制权限然而却不能防范数据被篡改。一旦入侵者或内部非授权人员得到了数据的读写权限就可以非赚改数据。系统无法爾_是否被篡改、被谁篡改麵勺安全问题。
2.3用户的身份识别问题
企业电子商务系统普遍采用账户加口令的方式进行认证这种识别方法安全性较低攻击者通过穷举尝试等方法就能得到合法用户的账户和口令。身份识别问题同样出现在电子邮件的收发上。员工贸然相信发信方的身份或将机密信件错发到其他人员信箱,都会给个人和企业带来巨大的损失。
3、基于PKI的企业电子商务安全解决方案
3.1建立企业内部的CA
企业自建CA有两种技术路线。一是利用开源的OpenSSL软件包。优点是二次开发灵活可以将安全措施应用于企业自行开发的系统中缺点是技术性强,需要较为专业的计算机人员来部署。二是利用微软公司Windows月服务器产品中提供的`证书服务功能。虽然二次开发受限,但是建设简单快捷且和Windows系列服务器、Ou让ook邮件客户端无缝结合,所以是首选。具体部署上通过Windowsserver等服务器上的“证书服务”组件来实现该CA月服务器可满足证书申请、颁发等基本需求。
3.2信息传输采用安全的SSL通道
SSL协议由网景公司提出用于保证浏览器和服务器之间的身份真实及数据秘密传输其提供的服务包括身份认证、数据加密、数据完整性校验。电商活动中利」用SSL协议能在客户端和服务器之间提供安全通道。企业可以利用自建CA生成网站服务器的数字证书,安装到WEB服务器上开通SSL来实现数据加密传输。
3.3禾I」用数字证书对存储的数据进行加密和签名利用数字证书对机密数据加密并签名,将密文和签名一同存放在数据库,企业可通过签名来检验数据完整性。以企业采购单的存储为例,可将商品采购价格、数量等敏感信息加密、签名然后存储。即使攻击者获得了企业数据的读写权,也因加密无法得到明文同样也无法篡改,因为这会被企业通过对签名验证而识破。具体实施时,可以利用微软的CryptoAPI组件、JavaScript脚本来实现。
3.4利用数字证书进行身份识别和信息加密
客户机和服务器的身份识别通过WEB服务器端配置SSL通道选项就可以实现。在SSL协议中,WEB服务器端身份验证是必须的客户端浏览器的身份验证为可选项。若要强制验证客户浏览器身份,可以在服务器端SSL安全通道选项里选择验证客户端数字证书。
通过给邮件客户端程序安装数字证书,能实现邮件的数字签名和加密。安装电子邮件数字证书比较简单以OutLook为例,在安全选项卡里选择并安装数字证书即可。发邮件时单击相应按钮就能加密、签名信件。加密后的信件以附件方式传输和存储,只有该用户才能解密。第三方的免费由随大多实现了由P件的传输安全,但是邮件的存储并没有加密上述方法很好地解决了这个问题。
4、结语
基于PKI的安全方案为电子商务活动提供了身份认证、数据完整性麵机密性等服务使参与者都能在一个受信任的、安全的环境下开展交易活动保证了电子商务的正常、稳定发展。
篇8:浅谈建筑工程施工中节能技术的应用研究论文
在新时期的发展下,促使建筑行业获得较大的进步,但仍然存在一定的不足。为提高建筑工程施工的整体质量,满足人们对于建筑物体性能、节能、绿色及环保等的要求和需求,应结合工程实际情况,对节能技术进行深人的分析,以便推动我国建筑工程获得可持续发展。
1建筑工程施工中节能施工的重要性概述
1.1建筑施工中节能施工技术的含义
社会经济的不断发展,使得人们的环保意识在不断提升,为推动我国获得可持续发展,应不断完善建筑工程的施工技术,以此提高施工的质量,维护企业经济效益。建筑工程中,应合理地使用节能技术进行施工,进而构建出更多优质、性能佳、舒适的建筑物体。
1.2建筑施工中节能施工技术的重要性
建筑业的发展,是衡量国家/城市发展水平的主要标志,所以应促使国家大力推动建筑业发展。我国建筑业以国际环境来看,虽具有较大的发展趋势,资源储量也比较丰富。然而,受到人口基数庞大的影响,使得人均资源拥有量较低。对一些贫困地区来讲,应合理使用节能技术,以便充分发挥其最大的功效,使建筑业获得更好的发展。
篇9:浅谈建筑工程施工中节能技术的应用研究论文
2.1有利于推动建筑业可持续发展
为推动建筑业的良好发展,相关的施工人员、建筑投人资金等需提高要求。建筑项目研发人员、建筑销售和租赁使用人员,均需按照节能的要求落实工作。由于加强节能的标准后,施工和应用阶段能够获得良胜的竞争,满足人们对节能环保的需求,从而促使企业获得更好的发展。因为以往建筑业实现节约能源,主要通过节约资源的方式实现,但是缺少节能的具体方法,也没有合理地使用节能技术。这也使得建筑施工中,资源的利用仅滞留于能源和资源节约的层面上,这种方式已不能满足新时代下建筑业的可持续发展要求和需求。所以,应合理地使用节能技术,不单单为节省能源、资源的方式实现成本控制的效果。通过节能技术实现节省资源的目的,以提高成本管理,将资源的作用发挥到最大,推动企业长远发展的同时,可提高资源的利用率。同时,还能做好各个环节的控制工作,将能源、资源节约技术深人于各个施工环节中,提高能源节约的整体效率。
2.2有利于推动相关产业的发展
建筑工程施工中,节能技术的优劣和运用情况,均会对建筑业的整体质量和经济效益构成影响。部分节能技术,需节能材料和相关设备予以支持。与节能技术相关的产业包括机械电子和节能材料。上述产业和节能技术的应用,为相辅相成的关系,机械电子和材料发展的过程,势必会促使建筑业节能技术获得广泛的应用。此外,建筑业技术被大力推广、应用的时候,相关产业也会获得顺利的发展,立足市场并加大市场的良性竞争力。
2.3有利于资源的充分利用
建筑施工属于资源需求量较大的行业,当前施工阶段产生较大资源浪费的情况,同时会驻留较多的工业垃圾和粉尘、噪声等,这也是建筑业资源利用浪费的主要原因。其中粉尘和噪声已对环境构成严重的污染。而节能技术应用于建筑工程中,可规避施工所致的资源浪费情况,并改善建筑垃圾的问题。实行资源回收,可将建筑施工过程中所产生的工业垃圾回收利用,以此加大资源的利用率,在使用期限内充分发挥其最大的功效。与此同时,新型资源的开发范围较大,能实现绿色、环保和再生的效果。上述资源于施工过程中再利用,降低对环境所致污染的同时,还可减少资源的浪费,使新形势下资源的利用形式趋于多元化发展。
篇10:浅谈建筑工程施工中节能技术的应用研究论文
4.1合理调整太阳能技术的应用范围
太阳能属于能够再生的资源,且被广泛应用于较多的领域中,为新型的能源之一。将其应用于建筑施工,不但能够实现节约能源、资源的效果,同时可达到环保的功效。通常建筑施工中太阳能能够发挥日常供热、采暖的效果。因为种种能源可满足技术的要求,同时适用于各领域中。新时期节能技术应用于建筑工程中,能实现太阳能供暖的目的。可将太阳能作为供电系统的终端,建筑顶部安装可发挥储存电力,节省日程消耗的同时,还能承受较大的电力应用压力。
4.2研发可再生能源
除太阳能外,存在较多的新型能源,如绿色能源、可再生能源,从而促使我国研发出更多的新型节能施工技术。现阶段,国内建筑施工中,绿色和能够再生的能源的研发比较不足,这对于企业的发展来讲非常有利。主要原因为这一技术的研发为空位,可推动建筑业研发出较多的新型节能技术。应结合地区特点,如风能和水能、地热等能源,和建筑施工相互结合。并在设计过程中,根据实际施工和地质、地区、气候和环境等内容,融合绿色能源,进而研发出更多建筑节能技术。
4.3加强建筑工程中节能技术的深人研究
在技术方面,除完善施工节能技术以外,还应提高对节能技术的理论研究。现阶段,国内节能技术的水平受到一定限制,所以需参考国外建筑节能技术的先进理念和理论,通过研究、分析及学习,以人性化的角度制定出更多建筑能源的施工计划,以此降低建筑的能源消耗。现阶段,国内虽没有对建筑工程施工中节能技术实行分析和研究,但是已明确建筑节能技术的相关理论机制。节能技术深人研究的同时,融合国外优秀的节能理论,根据我国资源分布和开发、使用情况,不断完善我国的理论机制,提高建筑节能技术的利用率。
4.4提高节能材料的研发力度
节能技术,对建筑业来讲,可发挥不可或缺的功效。而先进的施工材料的作用也非常巨大。以现阶段投人使用情况来看,需结合具体情况,加大国内节能材料的研发,以此平衡建筑业的良好发展。
5结语
当前,我国处于可持续发展阶段,在严峻的形势下合理地使用节能技术,可有效推动建筑业的良好发展。为充分发挥这项技术的作用,应结合实际工程情况,找到国内外存在的差距,以此平衡建筑业的发展,充分发挥节能技术的作用。
★应用数字全息解决数字水印技术中采用log-polar变换后水印的提取问题
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