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水印技术论文范文

水印技术论文

水印技术论文范文第1篇

【关键词】数字水印;隐蔽性;鲁棒性

随着信息时代的到来,特别是Internet的普及,信息的安全保护问题日益突出。当前的信息安全技术基本上都以密码学理论为基础,无论是采用传统的密钥系统还是公钥系统,其保护方式都是控制文件的存取,即将文件加密成密文,使非法用户不能解读。但随着计算机处理能力的快速提高,这种通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不安全。另一方面,多媒体技术已被广泛应用,需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。数字化的声像数据从本质上说就是数字信号,如果对这类数据也采用密码加密方式,则其本身的信号属性就被忽略了。最近几年,许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线,尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密,并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。

一、数字时代的密写术———数字水印

数字水印(DigitalWatermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。嵌入数字作品中的信息必须具有以下基本特性才能称为数字水印:

(一)隐蔽性

嵌入水印后的数据与原始数据相比,应感觉不到差别。嵌入水印后的数据不应该包括人们可以感觉到的失真而造成原始数据质量下降,这是一个具有主观性的属性,因而目前没有一个定量的标准来衡量。

(二)鲁棒性

所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后,数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。嵌入水印后的数据经受对数据一些恶意的处理,譬如滤波、再量化、抖动等以及一些蓄意的攻击后,应该还能得到嵌入的数据。

(三)密钥的唯一性

即不同的密钥不应产生等同的水印。

(四)检测的可靠性

水印检测出错的概率应小于某一合适门限值。这一特性描述了水印检测算法必须具有一定的确信度。

二、数字水印的分类

数字水印技术可以从不同的角度进行划分。

(一)按特性划分

按水印的特性可以将数字水印分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印两类。

(二)按水印所附载的媒体划分

按水印所附载的媒体,我们可以将数字水印划分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等。

(三)按检测过程划分

按水印的检测过程可以将数字水印划分为明文水印和盲水印。明文水印在检测过程中需要原始数据,而盲水印的检测只需要密钥,不需要原始数据。

(四)按内容划分

按数字水印的内容可以将水印划分为有意义水印和无意义水印。有意义水印是指水印本身也是某个数字图像或数字音频片段的编码;无意义水印则只对应于一个序列号。

(五)按用途划分

按水印的用途,我们可以将数字水印划分为票据防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印。

(六)按水印隐藏的位置划分

按数字水印的隐藏位置,我们可以将其划分为时(空)域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印。

三、数字水印的应用

多媒体技术的飞速发展和Internet的普及带来了一系列政治、经济、军事和文化问题,产生了许多新的研究热点,以下几个引起普遍关注的问题构成了数字水印的研究背景。

(一)数字作品的知识产权保护

数字作品的版权保护是当前的热点问题。由于数字作品的拷贝、修改非常容易,而且可以做到与原作完全相同,所以原创者不得不采用一些严重损害作品质量的办法来加上版权标志,而这种明显可见的标志很容易被篡改。“数字水印”利用数据隐藏原理使版权标志不可见或不可听,既不损害原作品,又达到了版权保护的目的。然而实事求是地说,目前市场上的数字水印产品在技术上还不成熟,很容易被破坏或破解,距离真正的实用还有很长的路要走。(二)商务交易中的票据防伪

随着高质量图像输入输出设备的发展,特别是精度超过1200dpi的彩色喷墨、激光打印机和高精度彩色复印机的出现,使得货币、支票以及其他票据的伪造变得更加容易。另外,在从传统商务向电子商务转化的过程中,会出现大量过度性的电子文件,如各种纸质票据的扫描图像等。即使在网络安全技术成熟以后,各种电子票据也还需要一些非密码的认证方式。数字水印技术可以为各种票据提供不可见的认证标志,从而大大增加了伪造的难度。

(三)声像数据的隐藏标识和篡改提示

数据的标识信息往往比数据本身更具有保密价值。没有标识信息的数据有时甚至无法使用,但直接将这些重要信息标记在原始文件上又很危险。数字水印技术提供了一种隐藏标识的方法,标识信息在原始文件上是看不到的,只有通过特殊的阅读程序才可以读取。这种方法已经被国外一些公开的遥感图像数据库所采用。此外,数据的篡改提示也是一项很重要的工作。现有的信号拼接和镶嵌技术可以做到“移花接木”而不为人知,因此,如何防范对图像、录音、录像数据的篡改攻击是重要的研究课题。基于数字水印的篡改提示是解决这一问题的理想技术途径,通过隐藏水印的状态可以判断声像信号是否被篡改。

(四)隐蔽通信及其对抗

数字水印所依赖的信息隐藏技术不仅提供了非密码的安全途径,更引发了信息战尤其是网络情报战的革命,产生了一系列新颖的作战方式,引起了许多国家的重视。网络情报战是信息战的重要组成部分,其核心内容是利用公用网络进行保密数据传送。迄今为止,学术界在这方面的研究思路一直未能突破“文件加密”的思维模式,然而,经过加密的文件往往是混乱无序的,容易引起攻击者的注意。网络多媒体技术的广泛应用使得利用公用网络进行保密通信有了新的思路,利用数字化声像信号相对于人的视觉、听觉冗余,可以进行各种时(空)域和变换域的信息隐藏,从而实现隐蔽通信。

四、数字水印的未来

数字水印技术还有很多其它用途,并且其应用领域还在不断扩大。除了技术发展,市场营销和商业规划也极为重要,并且需要有深度的分析与战略计划。技术推广和普及也必不可少,以保证市场为接受数字水印技术做好准备。对此提出一些想法。

第一,如何利用水印算法,在网络环境中解决多媒体信息安全问题,成为了当前一个研究热点。多媒体信息的安全问题是:安全传递、访问控制和版权保护。通迃加密解密可以实现前两个目的,但是,解密后的数据可以随意在网络上分布、传播。在数字内容中嵌入唯一的标志(即数字水印),在出现争端纠纷时,根据提出的水印,可以证明真正的版权拥有者,或者找出非法传播的人。但是,这些应用只是被动的在争端发生时才体现出来,而且由于缺乏相应的法律支持,这些想法没有真正的实施。因此,有人提出数字水印,利用移动技术,在网络上自动搜寻非法或未授权的数字媒体内容,但是,其前提是主机需要安装相应的程序,因而带来了新的安全问题。我们提出在网络通信路上,如在路由器中加入水印检测算法(数字水印),在网路上检测非法传播,从而杜绝网络上数字媒体内容的非法传播。

第二,目前关于多播体系下嵌入水印的方案有人已经提出。但是,在此方案下的水印需要满足的具体特性,还没有详细的考察。传统的多播基于Internet首先要研究多播体系下的水印算法需要满足的特性,然后,针对特性设计相应的水印算法。

第三,数字影院的建设需要利用数字水印保护,通过嵌入不同版本的水印,跟踪非法泄漏。其中,对于小规模的应用,只要嵌入鲁棒水印,就可以很好地满足要求。对于大规模应用,则主要考虑共谋攻击。另外,还要结合数字影院的体系结构,如果采用多播,则要结合网络特性和压缩编码。

第四,提出activewatermark概念。首先,在媒体中嵌入不同等级的水印,决定用户的权限,在网络中检测提取水印,路由器根据这些水印的权限,决定是否转发,并且提供截获的详细报告。其次,在防火墙中嵌入水印模块,对出去的媒体内容,提取水印,根据水印判断是否为重要的内容,不能外泄,对局域网的多媒体内容提供有效保护;对传进来的多媒体内容,可以根据提取的水印判断员工是否有权使用,从而防止出现不必要的违法侵权行为。

【参考文献】

[1]周瑞辉,荆继武.信息安全的新兴领域--信息隐藏[J].计算机应用研究,2001,(7).

水印技术论文范文第2篇

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Γ、秘密空间S、分配算法、恢复算法等要素构成,其中Γ是由P的某些子集作为元素组成的集合,即Γ2Γ,其元素称为Γ的授权子集。一个P上的满足一般接入结构Γ的秘密共享方案是指:

(1)对于Γ的任何一个授权子集A∈Γ,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Γ的任何一个非授权子集BP,BΓ,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。

[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

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.

水印技术论文范文第3篇

[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(DigitalWatermarking)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,表现出其显著的作用和功效,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:

水印技术论文范文第4篇

[关键词]数字水印;教育资源;版权保护

[中图分类号]G40-057 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097(2013)03-0091-04 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.03.018

一.数字版权保护技术现状

随着互联网的发展,越来越多的教育资源开始以多媒体数据的形式表达,例如用数码相机采集教学素材、用网上点播看教学视频、用MP4播放器听英语等。这些教学活动所涉及的多媒体数据蕴含了大量价值不菲的信息。数字化技术精确、大规模的复制功能和Internet的全球传播能力都极大地冲击着现有版权制度,数字教育资源的版权管理和保护也是当前的一个难题。

早在上个世纪90年代,人们就意识到在网络上进行数字作品分发存在运用技术手段进行知识产权保护的必要。在学术研究领域,Dartmouth大学的John S.Erickson在1997年的博士论文中提出了FIRM(一种互操作权限管理框架),它也是斯坦福数字图书馆项目开发的基础设施原型Infobus的协议之一,用来将因特网协议扩展为更高层的信息管理协议。GeorgeMason大学信息技术学院的Jaehong Park在2003年的博士论文中提出了一种统一的使用控制框架,从理论上探讨了各种权限管理方式的统一建模问题。中国科学院计算技术研究所的谭建龙对Interent内容的安全分发与版权保护问题进行了较为深入的研究,并做了一定的系统设计和实现。香港大学、西安交通大学等也在数字版权保护技术领域做了不少研究工作。

第一代数字版权管理(DRM)技术主要以安全和加密技术为主,它对数字作品进行加密并以对版权分配进行控制的形式限制对内容的使用,防止非授权拷贝。虽然成熟的密码学可以解决安全传递和访问控制,但是一旦解密后,数字作品便可以随意地被拷贝,这将给数字作品制造商带来巨大的损失,从而制约着网络数字媒体应用的不断深入。第二代数字版权管理技术变得更加丰富,包括对知识产权拥有者的有形和无形资产的全面管理,覆盖了版权描述、身份鉴别、内容交易、内容保护、版权使用的监控和跟踪等各个方面。

网上传播的多媒体教学资源同样存在大量的盗版和侵权问题,如何保护多媒体教学资源的版权已成为近年来教育界、法律界及计算机应用研究中面临的热点和难点问题。现代教育技术的应用现实呼唤新的技术来保证现代教育资源的版权,从而保护广大教师的劳动成果,进而保证现代教育与学术的良好发展。

二.数字水印的分类

数字水印是指嵌入在数字信息中有关拥有者或授权者并具有鉴别性但不影响该数字信息使用价值的数字信息(如文字、图像、序列数等)。由于具有透明性,稳健性和安全性的特点,数字水印技术在数字版权保护领域应用广泛。数字水印算法能识别出被嵌入到所保护对象内的所有者的相关信息(如注册的用户号码、产品标志或有意义的文字等)并能在需要的时候将其提取出来,用来判别对象是否受到攻击,且能够监视被保护数据的传播以及非法拷贝控制等。现有的基于数字水印的数字产品版权保护基本上是面向数字资源本身的,如数字媒体内容完整性认定、数字媒体篡改及篡改位置的认定等。J.cox曾在他的论文中谈到,数字水印由于其良好的应用性能必将继续为企业界所使用,特别是在数字版权保护领域。

数字水印技术近年来发展迅速,到目前已有了大量不同的数字水印方法,按不同的角度,数字水印可作如下分类:

1.按特性划分

数字水印按照特性可以分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印两大类。鲁棒数字水印主要用于在数字作品中标识著作权信息,如作者、作品序号等,它要求嵌入的水印能够经受各种常用的编辑处理;脆弱数字水印主要用于完整性保护,与鲁棒水印的要求相反,脆弱水印必须对信号的改动很敏感,人们根据脆弱水印的状态就可以判断数据是否被篡改过。

2.按水印所附载的媒体划分

按水印所附载的媒体,我们可以将数字水印划分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等。随着数字技术的发展,会有更多种类的数字媒体出现,同时也会产生相应的水印技术。

3.按检测过程划分

按水印的检测过程可以将数字水印划分为明文水印和盲水印。明文水印在检测过程中需要原始数据,而盲水印的检测只需要密钥,不需要原始数据。一般来说,明文水印的鲁棒性比较强,但其应用受到存储成本的限制。目前学术界研究的数字水印大多数是盲水印。

4.按内容划分

按数字水印的内容可以将水印划分为有意义水印和无意义水印。有意义水印是指水印本身也是某个数字图像(如商标图像)或数字音频片段的编码;无意义水印则只对应于一个序列号。有意义水印的优势在于,如果由于受到攻击或其他原因致使解码后的水印破损,人们仍然可以通过视觉观察确认是否有水印。但对于无意义水印来说,如果解码后的水印序列有若干码元错误,则只能通过统计决策来确定信号中是否含有水印。

5.按水印隐藏的位置划分

按数字水印的隐藏位置,我们可以将其划分为时(空)域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印。时(空)域数字水印是直接在信号空间上叠加水印信息,而频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印则分别是在DCT变换域、时/频变换域和小波变换域上隐藏水印。随着数字水印技术的发展,各种水印算法层出不穷,水印的隐藏位置也不再局限于上述四种。应该说,只要构成一种信号变换,就有可能在其变换空间上隐藏水印。

三.基于数字水印的教育资源版权保护分析

教育资源中存在大量的Word文档,PPT课件,电子书,教学音视频,教学游戏等数字产品,针对不同类型的资源使用不同的水印保护技术也是非常必要的。

1.文本教育资源

文本数字水印指在文本中加入水印,最常见的载体文件有TXT、DOC、PDF等格式。据统计,80%以上的信息是通过文字承载与传播的。在人类的所有传播媒介中,文字的地位最重要。无论传播技术和媒体形式如何变迁,文字的作用在传承人类文明、推动社会进步的过程中都是处于核心地位的。在互联网环境下保护各种电子书籍、合同、证件、契约等文本数字产品的版权和信息安全的迫切性和重要性更为突出,与此同时,在教育资源中,存在大量的Word文档,PPT课件,电子书等文本数字产品,这些文本资源版权的迫切性及重要性更为突出,因此,进行文本数字水印的教育资源版权技术研究也是非常必要的。

2.图像和视频教育资源

视频水印算法的研究几乎与图像水印算法同步,1996年FrankHartung等在SPIE会议上提出的视频序列直接扩频的水印算法是视频水印算法的早期代表工作,一般简称F&G算法。同年,在英国剑桥大学召开了首届国际信息隐藏会议(IHW),在2002年首次专门召开数字水印的会议(IWDW),以后每年定期举行。此后发表的有关数字水印的文章呈爆发趋势。2001年,Fridrich提出了无损认证的思想,并实现了两种脆弱的无损水印算法,这是水印认证技术特殊应用的早期代表。此后,De Vleeschouwe、Ni等人发展了半脆弱的无损认证水印。在视频水印算法研究领域,早期的算法均建立在扩频基础之上,除F&G算法外,还有如Ton Kalker的JAWS算法、Cox的扩频算法以及Mobasseri的CDMA比特面算法等典型算法。

3.音频教育资源

数字音频水印是将具有特定意义的水印信息嵌入到原始音频信号中,嵌入之后对音频信号的质量没有明显的影响。人的视觉和听觉特性差别较大,与图像水印相比,音频水印除了具有鲁棒性、不可检测性、透明性、安全性和自恢复性等特点外,还有自己的一些特点。早在1954年,美国Muzac公司申请了一项名为“Identification of sound and Like signals”的专利,将标识水印信息不可感知地嵌入到音乐中,从而证明所有权的方法。这是迄今为止所知道的最早的电子水印技术。2000年,钮心忻等提出了一种音频水印算法,利用小波变换对原始语音信号进行分解,保留小波分解的近似分量,并对小波分解的近似分量进行相关处理,以便嵌入水印。王让定等人提出了一种方法,在音频信息隐藏技术的基础上,可以实现语音保密通信,并且可以有效抵抗去同步攻击。陈荔聪等人提出一种基于奇偶量化的音频水印算法,算法在音频信号的时间域上检索满足条件的同步信号区,当含水印的音频信号受到裁剪攻击,可以取出正确的水印。目前,大多数的研究工作都是围绕图像和视频水印做的,对音频水印算法研究的文章和成果相对较少。

四.教育资源版权保护方案

1.教育资源版权保护整体方案

为实现版权保护,在使用数字教育资源前要对其进行处理,即将数字教育资源版权信息及作品信息进行封装,封装时针对不同类型的资源采用不同的水印封装技术。与此同时,权利描述机构根据数字教育资源的认证信息形成权利信息。当有用户需要使用文化遗产资源时,先由认定跟踪机构对其进行交互认定,顺利通过认定后,机构根据用户的申请形成用户申请权利信息。使用控制机构根据数字教育资源的固有权利信息与用户的申请权利信息做出使用权利决策,并将该权利赋予用户,使其在该权利范围内使用数字内容。在用户使用数字内容的整个过程中,认定跟踪机构都对其进行动态跟踪和行为认证,一旦发现有越权使用的情况认定跟踪机构就会及时地对该用户采取相应措施。用户使用完数字教育资源后需进一步对其进行行为认证,以确保数字版权未遭到破坏。图1是数字教育资源的数字权利认定和跟踪关键技术研究框架,包括数字媒体内容包装、数字权利动态描述、数字权利使用控制以及数字权利认定和动态跟踪等。

2.教育资源的水印封装

水印封装包括数字作品统一格式、水印信息的创建、数字作品内容摘要的提取、水印嵌入以及内容的安全加密等过程模块。其研究框架如图2:

水印封装分为7个基本步骤,具体为:

(1)从数字教育资源库中取出将要处理的数字作品,将其转换为规定的符合格式文档。

(2)从复合格栅文档中提取版权及作品的相关信息,包括作品ID以及作品创作者描述信息、作品描述信息等。

(3)提取统一格式文档的内容摘要,用于文档的完整性验证,且作为水印封装的部分水印信息。

(4)创建固有权利规则,指定用户可对该文档采取的操作,比如浏览、复制、编辑等。

(5)将版权信息、作品信息、固有权利规则和内容摘要进行编码,生成水印信息。

(6)在密钥的控制下,将生成的水印信息封装到数字作品中。

(7)在密钥Seed控制下生成密钥,对封装后的数字作品进行加密操作,形成最终用于的数字产品。将处理后的数字作品放入产品信息库,将水印封装过程中所涉及的密钥存入密钥信息库。

3.教育资源版权保护水印方案

多媒体教学课件包含着文档、图像(包括图形)、音频、视频(包括动画)等数字信息内容,而与这些内容形式的数字资源相对应,分别有文档水印、图像水印、音频水印、视频水印等。最典型的三分屏课件包括三个部分:教师讲课的音视频、PowerPoint(当然也可能是其他电子文档)和课程纲要,则其数字水印版权保护系统应该是包含语音,文本,图像,视频水印的综合应用系统,如图3。

对于需要进行版权保护的数字教学资源,根据数字信息类型选择相应的数字水印子系统进行水印的嵌入。这样,嵌入了数字水印的数字教学资源再进行必要的资源共享和开放。当发现自己的这些数字教学资源有被非法复制和使用时,就可以将此侵权行为诉诸法律,通过从包含水印的数字教学资源中提取出能代表自己个人信息的数字水印来保护自己的版权。

水印技术论文范文第5篇

【关键词】脆弱数字水印;认证:算法

【中图分类号】TP309.7 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)04-0204-02

一、脆弱数字水印的产生

随着计算机网络和多媒体信息处理技术的迅速发展,使得图像、视频和音频等各种形式的多媒体数字作品的制作、编辑、复制和传输变得极其便利。然而,新技术必然会带来一些新的问题,例如,软件产品的盗版、数字文档的非法拷贝、数字多媒体产品的版权保护等等;尤其,当数字多媒体作品被用于法庭、医学、新闻和商业用途时,需要确定其内容是否曾被修改、伪造或者特殊处理过,必须保证数字多媒体作品内容的真实性和完整性。在开放的网络环境下,人们对信息安全的要求越来越迫切,都希望能在信息传播的过程中对自己的秘密信息加以保护。数字水印技术作为版权保护和安全认证的有力工具诞生于90年代初,并且在数字多媒体产品中的应用需求日益增加,呈现出巨大的商业潜力。

数字水印作为信息隐藏技术研究领域的一个重要分支,是一种可以在开放的网络环境下,保护多媒体产品版权和认证来源及完整性的新型技术。数字水印技术通过将数字、序列号、文字和图像标记等版权信息嵌入到多媒体当中,在嵌入过程中对多媒体载体进行尽量小的修改,以达到最强的鲁棒性,当含有水印信息的多媒体受到攻击后仍然可以恢复或者检测出水印的存在,这也是实现多媒体产品版权保护的有效办法。数字水印技术的诞生为多媒体产品的信息安全问题注入了新的生机与活力。数字水印技术是一个多学科交叉的新兴研究领域,它涉及了信号处理、密码学、通信理论、数理统计理论、编码理论、数据压缩和人类视,听觉理论等多门学科。数字水印的提出是为了保护版权,然而随着数字水印技术的发展,人们已经发现了数字水印技术更多更广的应用。

第一种应用于图像的水印技术是由Caronni等于1993年提出的“’。后来,数字水印技术的应用范围逐渐扩展到其它数字媒体,如音频、视频等。数字水印技术的功能也逐渐由最基本的多媒体作品版权保护,发展到访问控制、票据防伪、多媒体数据篡改提示、隐蔽通信等更多的应用需求方面。与图像和视频数字水印相比,由于人类听觉系统HAS(Human Auditory System)比视觉系统HVS(Hman Visual System)具有更高的敏感度,对随机噪声相当敏感,使得可以嵌入的水印数据量非常有限,所以向音频信号当中嵌入水印信息时,对水印的隐蔽性有着更高的要求,水印的隐藏也显得更加困难,因此,国内外对音频数字水印的研究并不多见。而且通常情况下,由于多媒体传播环境的开放与复杂,多媒体编辑处理工具的广泛开发,使得多媒体数据总是会受到有意或者无意的攻击操作,于是,目前的研究大多集中于数字水印的鲁棒性设计,希望多媒体产品无论受到何种变形操作,都能从中提取出水印来,但是,对用于真实性和完整性保护的脆弱数字水印的研究却相对较少。

与一般的数字水印一样,脆弱数字水印也是在保证多媒体作品一定视觉或听觉质量的前提下,将序列、文档、或者图像作为水印信息,以人类不可感知的方式嵌入到多媒体作品当中。但是与鲁棒性数字水印不同的是,当嵌有脆弱数字水印的多媒体作品数据发生篡改时,通过对水印的检测或者提取,可以对多媒体载体的真实性和完整性进行鉴定,并且能够指出被篡改的位置,甚至是篡改的程度和篡改类型等等。介于鲁棒性水印和脆弱性水印之间的是半脆弱数字水印,它对恶意篡改非常敏感,同时又对一些常规的信号处理操作(如添加噪声、滤波、MP3压缩等)有一定的鲁棒性,主要用于选择认证,保护一般的多媒体数据内容。而对一些要求极其精确的数字媒体,如文档、医学图像、法律证据音频录音等,即使是非常轻微的修改都可能造成实质上完全不同的信息,脆弱数字水印正是针对这类应用而设计的,它能够准确地检测出对多媒体数据内容的任何修改并且能够对修改的部分进行精确定位。无论从理论角度还是应用角度来看,开展对脆弱性数字水印技术的研究,不但具有重要的学术意义,还有极为重要的经济意义。

二、脆弱数字水印的特点

脆弱数字水印技术就是在保证多媒体文件在一定听觉/视觉质量的前提下,将序列号、文字、图像标志等版权信息,以人类不可感知的方式,嵌入到多媒体文件的数据中。脆弱数字水印主要用于多媒体文件的内容及版权等关键信息的真实性鉴定,防止非法篡改和伪造,强调的是一种多媒体数据完整性和有效性的标注功能,以及对多媒体数据破坏和攻击的定位分析能力。因此,脆弱数字水印是一类对常见信号处理操作都比较敏感的水印,只要含有水印的多媒体文件稍作修改,嵌入其中的水印就能反映出多媒体文件发生的轻微变化,只有这样才能通过对水印信息的检测或提取来鉴定多媒体文件的真伪以及被篡改的情况。

用于多媒体作品完整性和真实性认证的脆弱数字水印,除了具有数字水印的基本特征如不可感知性、安全性以外,还必须具有对恶意篡改的敏感性和脆弱性。在实际应用中,一个实用的脆弱数字水印应该具备以下特征:

(1)良好的透明性。对多媒体文件来说就是不可感知性,嵌入水印后的多媒体文件要让人在视觉或听觉范围内,感觉不到任何变化,这样才能保证原始多媒体文件的使用价值,保证文件内容的真实性,因此在水印的不可感知性要求上,对脆弱性数字水印的要求比鲁棒性水印要更高些。

(2)盲检测认证。在完整性认证阶段不需要原始的多媒体文件,这对用于认证的脆弱数字水印来说是必须的,如果能确知原始的多媒体文件,就不存在真实性保护的问题了;另一方面,某些应用中根本就没有原始数据,比如询问证人的证词录音,为保证证词的真实性,需要在录音时自动嵌入水印,否则无法实现真实性的鉴别。

(3)良好的敏感性。要求多媒体文件中的脆弱水印能灵敏地被最普通的信号处理技术所改变。理论上,在检测端作完整性认证时,应该能够检测到所有影响多媒体文件质量的恶意篡改,即对恶意篡改的检测概率趋向于100%。

(4)防止“伪认证”攻击的能力。意思就是防止多媒体数据被篡改后仍能通过认证。对脆弱数字水印来说,不必强调其对恶意攻击的抵抗能力,因为对脆弱数字水印的攻击不是将水印信息除去或者使其不能被检测到,而是设法篡改多媒体的内容数据且不损坏水印信息,即使多媒体文件的内容发生了改变,但仍能通过认证。在图像应用中有例为证,Kundur基于小波的脆弱数字水印算法,当不采用“量化密钥”时,根据一个已嵌入脆弱水印的图像数据,可使任意一个与其相同尺寸的图像完全通过认证。音频应用中也存在这样的可能性。

(5)对篡改攻击部分进行定位。当含有水印信息的多媒体文件被恶意修改时,检测算法能指明文件内容被篡改的位置,这些信息可以用来推断篡改动机和篡改的严重程度。

如果在实际问题中有更高的要求,往往还需具备以下特征:

(6)对篡改的部分进行恢复。在篡改定位的基础之上,进一步恢复出多媒体文件被篡改前的真实内容,并且能够根据恢复的内容推断出篡改的方式以及篡改的类型,以提供篡改的证据。

(7)能与鲁棒性数字水印很好地共存。有时候单单依靠脆弱数字水印并不能同时满足多种用途,需要同时嵌入多个水印,不同的水印担负不同的使命,这样多媒体文件才能够更好地适应复杂多变的环境,满足不同应用场合的需求,同时实现多媒体文件版权保护和内容认证的功能。

三、脆弱数字水印算法概述

从1993年开始就有研究者从事脆弱数字水印算法的研究,初期的研究大多都是借用密码学的观点和方法,研究者常常使用密码学中的哈希(Hash)函数作为脆弱水印完整性认证的方法。Friedman利用密码学中的哈希函数,通过保存经过Hash后的图像数据,从而达到认证的目的,但是这样需要保存额外的认证数据――Hash值,并且认证得到的结果只有两种:“是”或“否”,并不能报告图像数据失真的具置。

Schneider和chang提出基于图像内容的方法,利用图像特征(如亮度直方图、DCT系数、边缘信息等),通过哈希函数得到用于认证的消息,因为图像本身的特征具有一定的稳定性,如果图像内容发生改变,则图像特征也会有所改变,这样可以保护图像数据中的每一个像素都不能改变。但是,它仍然需要保存额外的数据,不过提取图像特征的方法值得借鉴。

张和王在Yeung和PingWah的研究基础上提出了一种利用查找表和哈希函数的小波域脆弱水印算法。首先利用小波变换的时频特性,在图像的LL子带用查找表的方法嵌入一个标识水印,用于检测和定位篡改;再选取HL子带或LH子带的哈希值作为水印嵌入到HH子带中,用于抵抗各种伪认证攻击。该算法既提高了基于分块的脆弱水印算法的安全性,又保持了良好的局部修改检测性能。

李和侯提出了一种新的混沌脆弱数字水印算法,该算法利用混沌系统对初值的极端敏感性和块不相关水印技术,将图像DCT次高频系数和水印密钥合成为Logistic混沌映射的初值,从而生成水印,再将水印嵌入到图像DCT的高频系数中,利用图像DCT系数之间的关系,实现了水印的嵌入和盲检测。该算法计算简单,具有较高的峰值信噪比和良好的篡改定位能力。

脆弱数字水印技术在图像领域中的研究应用得到了很好的发展,随着多媒体介质类型的增加,音频、视频在网络上的应用需求逐渐增大,研究学者们逐渐将研究方向转向到音频领域,很多良好的算法也从图像领域移植到了音频领域。

Radhakfishnan和Memon根据听觉质量相似的两个音频之间的掩蔽曲线必定一样的原理,提出了一种基于特征的音频内容认证技术。首先计算音频掩蔽曲线的Hash值,然后采用已知的数据隐藏方法将Hash值作为水印信息嵌入到音频信号当中。检测时,将水印信息提取出来与之前计算的Hash值进行比较,计算其相关系数,再与事先设定的相关系数门限值进行比较,判断内容是否被篡改。检测算法可以将常规的音频信号处理与恶意篡改操作区分开来。

王等利用离散小波变换的多分辨率特性,提出了一种小波域脆弱音频水印算法,通过等概率随机量化音频信号不同子带的小波系数,并将视觉可辨别的有意义的二值图像作为水印嵌入其中,该算法对滤波、有损压缩、重采样等攻击具有很强的敏感性,通过比较提取出的水印和原始水印的归一化相关系数,可以很容易对音频信号是否被篡改做出结论。

全和张以改进的心理声学模型为基础,提出了一种小波包域的脆弱音频水印算法。该算法将改进后的心理声学模型用于比小波域灵活性更大的小波包域中,首先根据子带掩蔽阈值,水印嵌入和提取端要求的计算复杂度,自适应地选择最好小波包基函数,对音频信号进行接近于临界频带的分解,然后采用量化小波包系数的方法自适应地嵌入二值图像水印信号。检测算法不仅能够认证音频的完整性,而且能够在时域和频域中定位被篡改区域,可用于衡量法庭证据及新闻广播等的可信度。

袁等提出了一种音频内容认证系统。该算法通过计算音频帧之间的相似性,得到基于音频特征的位置序列,将其置乱和调制后,嵌入到原始音频的离散小波域中。采用相关检测来实现对音频内容的认证,并通过提取出的位置序列,找到被篡改帧的最相似帧,进行篡改内容的近似恢复。该算法在抵抗中等强度的MP3压缩、上下行采样等保持内容的音频信号处理的同时,能够检测出篡改、剪切等恶意攻击操作,能够对篡改位置进行精确定位对被篡改的音频片段进行近似恢复。

冯等利用音频特征生成数字水印,提出了一种用于音频内容认证与恢复的数字水印算法。该算法将音频分段后的每段主要DCT系数及其位置信息作为主要特征,经过量化和加密生成水印,再将水印嵌入到另一个音频段的最低比特位中。该算法不仅能检测和定位对音频内容的篡改,而且能够对篡改的音频段进行近似的恢复,保持较好的复原质量。

四、总结

水印技术论文范文第6篇

古人在造字时,赋予每个单字丰富的表达意思。所以今天再看艺术的问题时,我们不妨做次拆字游戏来探讨。其包含两方面的含义:“艺”是思想内涵,审美意识,所属“立意”范畴;“术”是媒介载体,技术手段,工具材料,属于“操作”范畴。

其实,关于“艺”与“术”的博弈,早在古代就有所定义。画家谢赫的“六法论”把“气韵生动”摆在了首位,这就是“艺”,而“经营位置,随类赋彩,应物象形,骨法用笔,传移模写”是手段,即是“术”。

当代水彩画已经进入多元化的发展。新观念和新技术的介入不断地丰富着水彩画的表现形式。画种之间的借鉴和运用往往成为绘画语言的突破口,不同画种之间的碰撞给水彩画带来了更多的可能性。我的创新课题《印制技法在当代水彩画中的运用》正是从技术入手,来研究技术背后的艺术表现。

一、创新课题中关于“术”的问题

水彩画是一门技术性很强的画种,其技法也是纷繁复杂的。我创新课题《印制技法在当代水彩画中的运用》尝试整合版画中的特有的痕迹,通过版画的印制技术,来探究画种之间的融合带来的可能性。

下面是创新课题《印制技术在当代水彩画中的运用》的技术介绍。

(一)借鉴传统版画拓印的技术:拓印是利用不同的材质(玻璃板,有机玻璃板等)间对水的亲疏性,来创造出不同的挤压痕迹。这种特殊的挤压痕迹,为我们创作提供了很多偶然的因素。我们通过吸收传统物象(例如鱼,青花和漆器演变等)利用这种特有的痕迹,对物象进行解构,尝试赋予物象新的含义。

(二)丝网“漏板”印制技术:丝网版画是一种比较新型的印刷技术,当代波普艺术和标签艺术等形式正是通过丝网印制技术的介入而迅速发展起来的。丝网印制的颜料属于透明颜色,这点正好促使其可以和水彩画之间实现交叉和融合。通过丝网“漏板”技术的引入,可以在水彩领域中尝试新的表现形式。

二、创新课题中关于“艺”的探讨

(一)综合版拓印技术的延伸

综合版拓印在制作肌理上,有巨大的优势。正是受到版画中变幻莫测肌理的启发,创新课题尝试将印制的痕迹与物象之间进行组合,并运用到水彩画创作中。借鉴综合版画殊的印制肌理效果,来增添水彩画中趣味性的语言,给人以耳目一新的表现形式。

在实验创作中,将综合版拓印的痕迹与传统的青花纹样相互结合(图1),并依附在传统物象上(如鱼,陶瓷等)。根据画面整体需要来调整肌理与物象的位置。主观的删减或是自然的保留,都为画面提供了解读与思考的因素。

在视觉表现上,印痕具有独特的艺术趣味。斑驳的青花印迹在创作过程中变成了有效成分,经过艺术加工被赋予新的文化意义。青花纹样作为传统艺术中的典型要素,蕴含着传统艺术文化精神和审美价值。在绘画语言的角度上看,正是借助抽象形式的印痕来再现视觉语言所传达的精神内涵。印痕语言作为视觉艺术中的元素自然的成为具有意义性的语言符号。青花的视觉形式已经不是最初的痕迹表象,通过艺术创作,它已经融入了中国传统文化的内涵。

痕迹肌理自身的审美价值也给当代水彩画发展带来了重要启示。水彩画的研究大多只停留在形式语言的表面上,应该更多的挖掘内在的精神和审美涵义。水性绘画材料的质感和肌理审美属性作为艺术实践的精神层面,是一种想象力和创造性的活动。艺术创作作为一种载体,给观众提供了一种直接进入艺术本体的方式。

(二)对现代艺术表现形式,观念的借鉴和运用

创新课题将丝网版画与水彩画进行了有机结合。版画中独特的印痕语言,在技术上和观念上都给水彩画创作注入了一种新的力量。

印痕在水性材料绘画中被赋予了新的含义。它不仅仅是丝网版画技法中留下的独特肌理。在新的构架中,印痕成为观念性表达的载体。通过对版画印痕的观念表现,赋予水彩画以新的解读。

丝网版画的制作过程是一种具有前卫性的创作方式。它在观念上将版画特征和当代视觉文化的特性联系起来。印迹看起来毫无意义,但经过画面制作后,都赋予其现实含义。作品《玩具之条形码系列》(图2),正是通过这样的手法,将儿时的玩具贴上了商品社会的标签,物品以条形码的形式体现价值。但代表着回忆的玩具又将怎么衡量?系列作品正是通过丝网印迹来体现这种反差和思考,使观者从版画印痕和水彩画组合中得到全新的视觉感受。

丝网版画具有时代性和创新性。安迪・沃霍尔的波普艺术中正是利用丝网印痕的形式,来表达了对现代文明社会的生产方式所带出的单一,无中心及本体论消失的一种反讽和思考。印痕成为了构架现实与艺术表现的载体。使用印痕作为绘画语言与社会生活建立起直接联系。印痕不再是一种效果肌理,不再是一种工具手段,而是一种符号和象征,是艺术家与社会生活紧密联系的表现方式。

当下水彩画的发展对于当代艺术的涉及甚少,艺术思潮也很少会涉及水彩画。这当然与水彩画自身的局限性有关。创新课题中,尝试将丝网版画和水彩画相互融合。通过现代思维与现代表现手段结合,将创作理念,艺术符号注入水彩画中。运用丝网印痕的时代性和创新性来丰富水彩画的表现形式。

随着时代的进步和人们审美水平的提高,传统的绘画技术和观念已不能适应时代的发展变化。艺术创作中更多需要创新意识的表达,才能符合大众的审美观,才能推动水彩画艺术的发展。

综上所述,创新课题《印制技术在当代水彩画中的运用》吸收了不同的版画印制方法,运用特有的印痕语言来拓展水彩画绘画语言。通过引入技术手段,来提升对水彩画艺术价值的思考。我们不妨把它看成这样一个流程:印制技术―― 整合语言――艺术表现。

从技术层面来看,语言的表达离不开技术技法,创新课题中吸收了版画特有的元素,而版画中技术的独立性,就体现在它的“印”的结果上。通过印制的痕迹传达观念和思想。

印制的痕迹经过主观意识的整合,提炼出适合的绘画语言,再运用到水彩画中。提炼和整合的过程是艺术家主观思维的表达,如何让特有的印痕语言有意义的出现在画面中,如何赋予这些抽象的印痕语言在画面中的涵义。这是从绘画语言升华到艺术思考的尝试过程。

当肌理概念延生到其背后的艺术思考上时,水彩画创作内涵也得到了升华。通过技术手段,将艺术家的思想观念用当代的绘画语言呈现出来。无论是传统青花的象征,还是具有商品社会的条形码,以印制的方式,转化为绘画语言,并在水彩画中进行试验。这本身就是一种水彩画的绘画语言和表现方式的拓展和创新。

水性媒材的发展呈现多元化的态势,水彩画的发展也在顺应时代的变更不断地进行更新,将多种媒介引入水彩画语言范畴里,使其摆脱“小画种”的束缚,真正成为阐述艺术观念,表达艺术思想的有力手段。

关于水彩画“艺”与“术”的博弈还在继续,我们的探索也在继续。

广西自治区研究生科研创新课题,项目编号:ycsw2012086

参考文献:

[1] 蒋跃.《东西方绘画的交汇:中国当代水彩画研究》.中国轻工业出版社,2007.

[2] 杨峰.《综合材料版画技法》.人民美术出版社,2012年.

水印技术论文范文第7篇

关键词 数字化印刷 印刷图文信息处理 教学创新

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2017.03.050

Exploration on the Teaching of Printing and Graphic Information

Processing under the Background of Digital Printing

LI Jing

(Yuncheng Polytechnic College, Yuncheng, Shanxi 044000)

Abstract With the continuous development of computer technology and information technology and application, digital products gradually occupy more market share, especially in recent years, the printing industry, digital printing technology has been developed rapidly in a short period of time, under this background, information processing and professional education should be combined with the development of the market environment and technical level, teachers should strive to improve their professional literacy, students should try their best to seek the opportunity of social practice, the theory of classroom knowledge into practical use. Based on this, the author will combine many years of work experience, in the context of digital printing technology, printing and graphic information processing teaching innovation analysis, hoping to help to improve the quality and efficiency of higher education.

Keywords digital printing; graphic information processing; teaching innovation

印刷g在我国拥有悠久的发展史,随着技术水平不断提高,数字化成为当今印刷技术发展的基础,数字化是印刷产业的关键性技术,但是在我国高等教育活动中,传统教学模式下的印刷图文信息处理专业出现很多问题,尤其是在数字化成为主流技术的背景下,其教学弊端越发明显,因此应该就这些问题加以探讨,并提出相应的改革创新措施。

1 印刷图文信息处理专业教学中存在的问题

1.1硬件教学设施不完善

用于印刷产业运行的设备都是非常专业的大型机器,由于高等院校教育经费紧张,不少高校实验室中根本没有为印刷专业的学生购置完善的教学设备,导致学生在学校接受教育过程中过度依赖理论教学,负责任的教师会利用多媒体教学工具为学生展示与印刷产业有关的设备机械图,但是这对于学生来说只能满足他们对机械设备的感性认识,而不能让他们近距离地接触和感受与印刷行业有关的运行和操作流程。在一定程度上来说,这对于培养学生实践操作和动手工作能力有着不良影响,使得教育和实践相脱节,这也是印刷图文信息处理专业毕业生在求职过程中遭遇诸多不顺的原因之一。

1.2教师普遍缺乏实践经验

高等院校印刷图文信息处理专业的教师在理论领域都拥有扎实的基础知识,却普遍缺乏实践经验,教师难以在教学活动中传授学生更多的实践经验,只能在理论研究领域为学生解决困惑。教师缺乏实践经验与他们自身经历有着不可分割的关系,首先高等院校在招聘教师的过程中过分注重学历要求,一般情况下都是聘请硕士研究生学历以上的人才作为学校的教师,但是这样的人才往往由于将时间和精力主要放在学术研究上而忽视了实践经验积累。另外,由于教师常年在学校开展教学活动,很少有时间到社会中积累实践经验,综合以上各种因素,导致如今很多教师缺乏实践经验。

1.3学校实践氛围不佳

在实践活动组织事项上,不少高校处于一种消极的状态,导致整个校园实践活动氛围不佳。学生在接受教育过程中,过度依赖理论知识学习,而忽视实践能力培养,在这种状态下培养出来的人基本上不能满足社会需求。由于他们缺乏工作经验,导致他们在求职过程中屡屡碰壁,有的学生即使能够找到工作,由于自身实践能力不强,导致企业对其失去培养兴趣,进而对其所在学校的教育品质产生质疑,无论是对于学生个人还是其所在学校,都会产生不良影响,对于学生自身而言可能会失去这个工作机会,对于学校而言可能在社会上形成不良声誉,对学校的健康可持续发展造成不利影响。

2 教学创新措施

2.1建立全新教学课程体系

目前,我国印刷图文信息处理专业的主要课程包括电工电子技术、机械制图、图像处理软件、印刷色彩学、印刷材料学、平版印刷原理与工艺、印刷概论、平板晒版原理与工艺、印后加工技术、印刷机械、柔性版印刷、丝网印刷、广告包装设计以及数字印刷与数字化工作流程等,主要偏向培养掌握印刷图文信息计算机处理理论与技术及现代印刷工艺等综合技能的高级应用型技术人才。但是从上述培养课程和目标来看,在实际教学活动中还是比较偏向理论教学,学生能够切身感受这个行业的机会很少,甚至于在印刷色彩培养上近乎完全是理论传授,所能够达到的教学效果非常有限。因此在教学创新改革过程中,我们要建立全新的教学课程体系,让学生在学习理论知识的同时能够积累丰富的实践经验,提高本专业毕业生的就业实力。

在建立新的课程体系之前,应该事先针对市场印刷企业运行现状进行调研,充分了解市场行情,才能制定出符合市场发展规律的课程体系,担任制定课程体系的相关人员最好要与企业一线技术人员进行深度访谈,才能全面了解本专业在工作岗位最需要掌握的技能和必备理论知识,这样才能培养出符合岗位要求的应用型人才。全新的课程体系包括素质结构、知识结构、能力结构以及职业证书要求四大方面,其中素质结构包括思想政治素质,即要求本专业毕业的学生都要具备良好的思想政治素质和职业道德素养,要懂得遵纪守法、要具备事业心、进取心以及创新精神;具备良好的身体素质,即能够在实际工作中承受强调的工作压力,能够胜任企业生产、服务和管理第一线的工作等;文化素质,即要求毕业生具备一定的文化修养,文字组织能力和语言表达能力,并且具备基本英语和计算机应用能力等;职业素养,即培养学生良好的职业道德素质、增强他们的职业工作能力和创新精神等。知识结构包括培养学生专业必需的基础理论知识;培养学生扎实的英语语言基础知识,要求学生英语水平能够达到英语应用能力B级以上,能够较为熟练地阅读本专业技术资料并且要能够达到基本会说会听的水平;要求学生熟练掌握计算机操作及应用,并要通过全国高等学校非计算机专业计算机水平以及以上考试,这样才能保证学生在数字化印刷技术运用中的基本技能水平;要求学生掌握图文信息处理的基础理论知识,要对整个印刷流程非常熟悉;要求学生掌握应用文写作知识,能够自主创新和书写相关论文等。能力结构包括要求学生具有基本色彩图形处理能力、文字和多媒体信息处理能力等;要求学生具有从事制版、印刷、印后加工等技术能力;要求学生具有一定印刷工艺方案设计和创新能力等;要求学生具备一定检验印刷材料质量以及印刷品质量的检测能力,并具有一定的印刷市场营销能力等。在职业证书要求上,主要是针对电子图像处理工和制版工,两者都需要持证上岗。教师要引导学生明确学校制定全新课程体系的原委,要让学生重视自身综合能力培养和提高,提高学生主动学习的积极性,要让他们养成良好的自主学习习惯。

2.2加大知识结构调整力度

印刷图文信息处理专业的知识结构是由基础知识、理论知识以及专业技能三大部分组成,每一个部分都是专业教学中应该注重培养的知识模块,从目前市场发展需求和前景来看,应该针对学生在印刷色彩、设计以及操作水平上进行大力调整,在注重理论知识传授的同时加强实践活动组织开展,帮助学生接触更多生产实践,帮助学生积累丰富的实践经验从而更加贴近生产实际。另外还应该针对学生的创新精神和创造能力进行培养和提升,不断提高本专业学生的专业技能,为数字化印刷技术发展奠定坚实的基础。

2.3根据市场需求,优化课程内容

一方面,教师要根据印刷图文信息处理专业指定教材开展教学活动,另一方面教师也要根据市场需求情况变化,及时调整课程内容,使得教学质量和效果发挥最大优势。为了最大程度保证本专业毕业生能够顺利就业,学校应该多安排和组织实践课程,比如说与企业建立长期人才培养合作计划,企业给本院校学生提供实践实习的机会,学校按照企业对人才的要求制定培养计划,目前一般采用订单式的人才培养模式,这样能够培养出更多符合企业要求的应用型人才。

2.4改革教学模式和方法

学校应该树立先进的教学观念,教师应该积极改革创新教学模式和方法,目前比较流行的人才培养方式主要有订单式、实训式、基地式,为学生提供多途径学习渠道,让学生在学习过程中逐渐培养创新精神和创造能力,通过实习和实践活动,逐渐提升学生的动手操作水平,激发的学生学习兴趣和热情。通过订单式的人才培养途径,不仅能够解决学生实践能力发展问题,同时还能够在一定程度上解决学生就业问题,帮助学生尽早适应社会工作环境,全面提升大学生的能力和素质。

2.5加强师资建设

优秀专业的教师团队是培养人才的基础,学校应该注重引进全方位教师资源,不仅要有学术理论知识扎实的教师,还要聘请拥有丰富实践经验的企业家充当学生的技g指导教师,基本上可以保证学生在学习理论知识的同时能够接触到实际生产经验,以促进学生综合能力发展。

3 结语

数字化印刷技术应用已经成为主流趋势,数字化印刷技术给当代印刷产业提供更加广阔的发展空间,为了适应市场发展需求,高等院校开设的印刷图文信息处理专业要不断进行创新改革,不断寻求进步和调整,才能培养出专业素质高、应用技能强的高素质人才,才能促进我国印刷产业的健康发展。

参考文献

[1] 范丽娟. 印刷图文信息处理专业人才培养中校企合作模式探讨[J]. 印刷质量与标准化,2012.5:21-23.

[2] 范丽娟. 印刷图文信息处理专业人才培养中校企合作模式探讨[J]. 出版与印刷,2012.2:40-42.

[3] 吴伟. 印刷电子学发展背景下印刷工程专业教学改革[J]. 包装学报,2014.4:88-92.

水印技术论文范文第8篇

关键词:攻击;水印;特征编码

中图分类号:TP309 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-01

一、介绍

由于多数组织和公司把更多业务迁移到网络上面。在数据信息处理中保护信息的机密性和隐私性以及数据的真实性和完整性显得越来越重要。因为处理过程依赖于包含敏感信息电子数据文档,组织和公司必须妥善保护这些文档。有效的解决方法是通过分配一个安全参数来保护文档。其中的一个重要参数水印。很多研究人员为保护此类文件正进行这方面的研究工作。数字水印技术可以用在各种多媒体对象上。因为通过因特网在线处理信息可以是任何多媒体对象,包括视频、图像、音频、文本、动画。这种数字水印技术多媒体对象的身份验证是有效的解决方法。本文研究的焦点是文本文件数字水印技术。在数字媒体中嵌入人们不能察觉的息而可以用计算机的算法检测到的过程就叫做数字水印。水印(W)插入到覆盖数据 (T)而产生带水印数据(T'')。每个数字水印方案包括以下主要步骤:1.水印编码:E (T, S) = T’,T代表原始数据,S代表签名,T’代表带水印数据。T,S作为输入,产生结果T’。

2.水印解码: D (T’,T(W)) =S,解码出隐含的签名S。

二、数字水印的属性:

水印系统具有一些属性,每个属性的重要性取决于水印应用程序的类型和水印扮演角色类型。重要属性有:1.有效性2.保真度3.有效载荷数据4.健壮性5.安全性6.盲检和知情检测7.假阳性率。

三、攻击:

好奇的天性使得人们想要打破对他保密的任何东西,往往并不需要任何具体的原因。如果他或她是无法去除保护,尝试将其销毁或会阻止它转到其目的地。基于水印提取工艺的受损,攻击可分为下面四个类别:1.去除攻击2.盲目噪声攻击3.过滤操作4.估计攻击5.去噪攻击6.重复调制攻击7.安全/加密攻击8.协议攻击

四、数字水印应用

1.广播监控:与在内容创作时添加数字水印,所有者很容易确定何时何地广播内容,谁来广播以及广播多长时间。2.内容识别:利用数字水印技术对数据添加唯一的标示符,无论数据传播的哪里都能标示其内容身份。3.所有权证据:数字水印可以作为标记事物的所有权的证据。

事务跟踪:这种应用可以跟踪任何事物数据记录和内容。4.内容身份验证:数字作品可以被轻松地篡改。若要标识在原始内容做的任何更改,可以使用水印。5.复制控制:这类应用程序用来防止未经授权的人制作非法拷贝有版权的资料。6.文本文档数字水印:文本文档水印的概念是隐藏和插入版权内容。这些文档水印是静态或动态也不可见或不可见。静态水印是不会更改的那些无论谁打开并处理该水印的文档。在动态水印,如果作者或拥有人想要对其进行修改,然后水印文档的修改。可见和不可见水印的情况下它取决于作者或拥有人的选择。他们想要保持其水印隐藏他们隐藏文档中的水印文本,然后这种方法称为隐形水印。在另一种方法水印文本是对该文件的任何用户可见。

五、文本文档水印研究

文本文档水印或者电子文档水印上研究者做的研究很少。以下各种技术是由研究人员发明的。1.文本行、字或字符迁移:这种方式下,零星地迁移原始文档的一行文本、一组词语或一组字符要嵌入数据。2.限位框修改:数字水印嵌入进限位框中,围合一组词语。3.字符特征修改: 数据可以嵌入进在 8 连接边界的一个字符。它修改字符的特征的功能。4.基于密钥的文本数字水印:(一次输入)的每个文本字符串将被视为一个单独的文本对象。每个文本对象持有它的属性和属性组。并把基础密钥作为水印嵌入文档中。5.字体大小编码:如果水印位是“1”,我们让当前字符的字体比如字符大小+ 0.5,使字符大小是增加0.5 磅;如果水印位是“0”,没有变化发生。7.分组和包装:是水印的信息加密、分成几个小组并打包到邮件之前它嵌入在word文档中的圆。句法技巧:和句子组成的词语,字可以是名词、动词、文章、介词、形容词、副词等。应用文本结构要嵌入水印的句法转换,也一直是文本数字水印在过去的做法之一。8.语义技术:文本文档的语义结构嵌入水印。文档内容,动词,名词,介词,词组首字符,句子结构语法规则等都可以用来潜入到文本中作为水印。9.零水印算法:算法逻辑上把图像水印嵌入文本和并且这张图片用于后来提取并证明用户所有权。10.结构化方法:文本水印文本使用双字替换出现在文本中单字从而嵌入水印的版权保护方法。

六、结论:

本文中我们对各种技术和方法的文本文档水印进行了阐述。这些都是由各研究人员生成并实现的。各种水印方法各有它自己的缺点。比如,如果 X 是作者和"WX"是由他插入文档中的水印。Y是未经授权的用户,如果他/她证明水印是我的。然后身份验证将会产生冲突。对于这方面的研究,未来需要进一步研究。

参考文献:

[1]吴爱弟,崔英俊,刘赛君.数字水印技术及其应用综述[J].天津工程师范学院学报,2007,01

[2]徐生然,杨群生,伍绍佳,廖丽.数字水印技术的研究现状及发展前景[J].肇庆学院学报,2007,05

水印技术论文范文第9篇

中心词汇:数字水印中小企业信息化

1数字水印

1.1基本概念所谓数字水印技术,就是将代表版权标志的信息如:数字、序列号、文字、图像等嵌入到多媒体数据中,以起到版权维护、秘密通讯、文件真伪鉴别和产品标志等作用。数字水印系统的基本模型如图1所示,其中X为原始载体,W为水印信息,在用户密钥K的控制下经过运算在原始载体X中嵌入水印W,失掉被维护信号S。被维护信号S在各种攻击下变为失真信号E。

1.2数字水印的基本要求普通来讲,数字水印系统具有如下几个基本要求。

①不可感知性(透明性):即要求在水印嵌入后原始作品没有清楚的人为修正痕迹,这是数字水印系统的一个重要要求。

②鲁棒性:鲁棒性要求对原始载体停止一些罕见的信号处置甚至是恶意窜改后依然可以检测出水印信息,这是数字水印系统的另一个重要要求。

③对给定水印的提取或验证:无论嵌入的水印信息是特定的信息或图案,还是可答应随机序列中的恣意一种,都要求在水印检测时可以正确提取和验证。

1.3数字水印的分类从不同的角度可将数字水印停止不同的划分,主要划分有:

①依照数字水印嵌入以后的表现方式可分为:可见数字水印和不可见数字水印。

②依照数字水印的鲁棒性可分为:软弱性数字水印、半软弱性数字水印和鲁棒性数字水印。

③依照宿主信息类型可分为:图像数字水印、音频数字水印、视频数字水印、文本数字水印等。

④依照水印嵌入的位置可分为:时域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印、时间/尺度域数字水印等。

1.4数字水印的运用范围数字水印作为一种有效的数字产品一切权维护技术有着普遍的运用。本文列出几种曾经提出的或实践的水印运用:

1.4.1广播监视:这是数字水印技术被最先提出的运用范围,所谓广播监视就是经过识别嵌入到作品中的水印信号来鉴别作品是何时何地被广播的。在具体完成进程中,通常将鉴别信号独立地嵌入到原始广播信号的独立区域之中,由于水印信号在广播信号分帧之间传送,不会对原始音频信号发生丝毫影响。在水印提取进程中,经过检测广播信号中的水印信号来判别特定的广播内容能否在特定的频道和时间播放。

1.4.2一切者鉴别:罕见的印刷水印文本方式的“版权、日期、拥有者”等,虽然代表了数字产品的版权信息,但存在一定的限制而无法充沛满足版权一切者的合法权益,尤其是关于图像而言,文本类型的水印在很大水平上降低了图像的审美,使它们看上去很不雅。

相比而言,数字水印比文本更适宜于一切者鉴别。假设发作了版权纠纷,则可以经过水印检测器来判别带水印的作品的拥有者,甚至是在运用了可以消弭文本版权标志的方法修正了作品之后。

1.4.3操作跟踪:关于数字水印的操作跟踪来说,数字水印记载了对带水印作品停止过的一步或更多操作。通常在这种运用前提下原始数字作品的版权一切者会在数字产品的每份正本中放置不同的水印。一旦发作数字产品被滥用等行为,版权一切者可以经过嵌入的水印信息查明应该由谁担任。在这种运用中,数字水印记载了谁合法购置了作品正本或是将正本分发给了谁。

1.4.4内容认证:经过运用一些很难被检测到的方法,使得窜改数字作品变得越来越轻易,同时被窜改数字作品也很难被人发觉。一种很好的处置这种效果的方法就是用数字水印技术直接把表示作品版权信息的一切者签名直接嵌入在数字作品里。这种表示作品版权信息的一切者签称号为认证标志。通常含有这种水印的作品,即使是经过最细微的修正都会变为有效。

2数字水印在企业信息化中的运用

2.1产权维护中小企业在我国国民生活中占据着极端重要的位置,如何维护其所消费数字产品的知识产权,使企业可以正常有序开展具有深远的意义。由于数字产品具有易复制、易传达、易窜改、易伪造等特性,因此有必要采用数字水印等信息隐藏技术完成知识产权维护。数字水印技术经过在原始数字产品中嵌入各种表示版权一切权的信息,当发作版权纠纷时,经过可信的第三方完成一切者鉴别和一切权验证。

2.2票据防伪在计算机技术飞速开展的明天,传统的票据防伪方案如防伪水印纸、票据防伪油墨、智能谱分析防伪技术等已不顺应以后票据管理识别的要求,可行的高科技票据防伪技术势在必行。数字水印技术在票据防伪中的运用拓宽了传统票据防伪的思绪:结合票据防伪的共同性质和数字水印的基本原理,将有意义的票据公章信息以不可见的方式隐藏在电子票据中,再引入其它密码学加密技术,使得每一种票据嵌入水印信息的内容、方式、位置、强度等都不同,使伪造者难以仿冒伪造。

2.3隐蔽通讯隐蔽通讯是数学、密码学、信息论与计算机运用技术相结合的一个交叉性的研讨课题,其道理似乎生物学上的维护色,巧妙地将自己伪装隐藏于环境中,免于被天敌发现而遭受攻击。网络多媒体技术的普遍运用使得应用公用网络停止保密通讯有了新的思绪,应用数字化声像信号相关于人的视觉、听觉冗余,可以停止各种时(空)域和变换域的信息隐藏,从而完成隐蔽通讯。

2.4窜改提示数据的窜改提示也是企业日常管理中一项很重要的任务。现有的信号拼接和镶嵌技术可以做到移花接木而不为人知,基于数字水印的窜改提示是处置这一效果的理想技术途径,经过隐藏水印的形状可以判别原始信号能否被窜改。

水印技术论文范文第10篇

关键词:压缩感知;指纹图像;变采样率;内容认证;水印

中图分类号:TP309.7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)01(a)-0000-00

数字内容保护是数字媒体内容安全的一个重要组成部分。其中,数字签名是传统的主动式认证方法,签名形成了独立的数据成分,但是在应用中协议开销大、对信号处理和噪声过于敏感、难以定位篡改,因此不太适合于媒体内容保护,尤其对于以生物指纹作为数字内容的认证服务体系。另一种主动式认证方法是脆弱(fragile)水印 ,通过水印实现内容完整性保护和篡改定位。虽然目前脆弱水印的技术较多,但大多数算法对数字内容是不可逆的。

受到新技术新理论的影响,研究人员提出了一种新型方式,为指纹图像水印提供了更加安全的构造,该技术即CS――压缩感知技术。比较同期水印算法,该技术能够更加安全、全面的提取指纹图像信息。

因此借鉴DWT域分块压缩感知与平滑投影Landweber重构(Block CS with Smoothed Projected Landweber Reconstruction,BCS-SPL)实现技术,本文主要论述了在分块压缩感知中如何实现指纹图像水印。在DWT域中该方式主要利用了SCS-SPL技术,并结合多尺度变换重构指纹图像并保证图像精度、提高图像的可靠完整。

1 CS采样以及SCS-SPL技术

CS理论说明,假设信号为从M个采样信号中获得的长度为N的信号,且M

y=Ax (1)

其中,y的长度为M,而A为M×N测量矩阵(也称为观测矩阵),且具有子采样率S=M/N。如果x在某个变换矩阵Ψ下是稀疏的,即有:

(2)

可以证明,当测量维数满足K

由于信号测量矩阵计算量相对较大,且内容庞大因而无法实现完全储存。因此,CS技术局限性较大。为此,技术人员提出BCS算法,算法中图像的采样通过分块基的随机矩阵实现,而图像的重构结合平滑滤波器由投影Landweber算法实现。所以该技术被称作BCS-SPL。

2 多尺度BCSW在DWT域实现技术

2.1 数据构造

图像是在成像场景中的采样信息,因而受到采样定律的限制,图像像素数量有最低限制。但是CS技术在应用中不会受到该种限制,因而简化了图像的映射形式。在CS技术中综合表示原始图像全部特征的是观测值,是CS技术中最为关键的数据构成。由于CS技术对图像特征表述完全,因而被考虑应用于BCSW中。

本文提出的BCSW算法首先将原始指纹图像进行9/7小波变换,在每级每个子带上进行分块, 再将各子块经过观测矩阵处理得到观测值, 最后将观测值组合在一起生成水印数据。

2.2 数据嵌入

处理载体图像是BCSW数据嵌入的首要步骤,完成图像处理后,需要确定数据的HVS特性,并以其为根据确定嵌入区。在实验过程中,嵌入水印数据时,图像的质量容易受到量化步长的影响,因此在数据嵌入过程中需要注意选择合适的量化步长,即保证图像质量,又确保水印鲁棒性良好。

2.3 检验提取数据

究其根本检验提取BCSW数据其实就是水印构造算法逆过程。第一步确定分块策略,依照密钥信息进行确定;第二部生成BCS观测矩阵;第三步依照相应的公式、步骤操作子块,并取得混合图像的BCSW水印数据。

2.4 根据BCSW数据重构指纹图像

根据提取的BCSW数据得到指纹水印的观测值。为了能够得到高质量的二维原始图像,这里我们借鉴CS理论的BCS-SPL重构算法来恢复指纹图像。其第l级子带s上的第j块数据的初始条件为:

(3)

数据迭代过程如下: (4)

其中,是在第l级子带s上的第j块图像数据的估计值。对于大小的指纹图像,我们用比特正确率BCR(bit correct rate)来估计恢复的指纹图像和原始指纹图像的相似程度:

(5)

3 实验结果

为了分析本文提出算法对指纹图像内容的保护性能,我们使用512×512的Lenna和Pepper作为载体图像,并通过Veridicom公司指纹传感器FPS200采集256×256的灰度指纹图像作为水印图像进行实验。指纹图像使用3级9/7 DWT作为处理,第 l 级子块使用扰乱块DCT SRM(Structurally Random Matrices)作为采样因子,其中l = 1, 2, 3时Bl = 16, 32, 和64。

3.1 分析图像透明性

在Pepper图像以及Lenna图像中分别将水印信息(指纹观测数据)进行嵌入,对载体图像信息进行调整,将量化步长设为35,通过视觉分析可以看出,嵌入指纹后的图像同原始图像差别不大,因而可以证明图像具有较高的透明性。

3.2 水印的鲁棒性分析

为了分析水印的鲁棒性,当S=0.1和Q=35时,我们分别用不同的攻击行为对嵌入指纹数据的混合载体图像进行攻击实验。攻击行为包括对图像进行JPEG和JPEG2000压缩,中

值滤波,加入Salt&Pepper噪声,旋转,剪裁和缩放。通过对照攻击后混合图像的PSNR(dB)与提取的指纹图像的BCR值说明了攻击后混合载体图像的PSNR与提取的指纹图像BCR值,并在同等实验条件下分别和联合DWT-DCT水印算法以及DWT水印算法进行了比较。

由PSNR实验结果可见,相对于DWT和联合DWT-DCT水印算法,BCSW算法对常用的压缩和几何变换具有较好的鲁棒性。同时,由BCR值可见,BCSW算法提取的指纹图像和原始指纹图像之间具有更高的相似性,表明本文算法能够实现对指纹图像内容的可靠性和完整性的安全保护目的。

4 结论

文章主要针对分块压缩感知的指纹图像水印实现算法相关内容进行了论述,通过实践可以证明BCSW不但操作简便、透明性高 ,且保密性以及攻击抗性均十分良好,适用于安全性要求高的场合。

参考文献

[1]王海洋,车生兵,舒旭.基于信息熵与动态区域分割的半脆弱数字水印算法[J].计算机应用,2011,31(8):2169-2173.

水印技术论文范文第11篇

【关键词】图像水印 信息资源

数字档案馆的馆藏资源形式主要是数字信息资源,它的优势:数字资源的检索十分方便,信息传递的速度比较快,不受时间等方面的局限性,数字档案的管理可以有效提高信息管理的效率,极大的节省了信息查阅者和档案管理员的时间,此外数字信息占据的空间比较小,这样可以很好的加大档案信息的传递量,扩大信息服务对象的数量,并且还能实现异地网络对档案信息的查询。但是数字档案在储存中也会有一定损坏,本文就图像水印技术对档案数字信息资源的保护进行详细的分析。

1 数字水印的主要特点

数字信息资源同传统的信息资源相比,数字信息资源有着传送便捷、任意修改和获取便利等特点,但是也由于以上优点,数字信息资源能够被轻易的在原作品上被轻易的被改动。这样的做法不但对原始资料造成一定的伤害,同时还会影响到原始资料归属者的利益。无论是数字档案还是传统的档案,原始性、权威性和长期的使用都是不能随意改变的,数字信息资源对恶意的篡改和复制都要有所防范和限制。这就要求数字信息资源需要一定的保护措施。

2 图像水印保护技术在数字档案信息资源开发中的应用

2.1 水印嵌入技术在格式信息中的使用

针对图像文件的组织结构特点可以在图像文件中进行秘密数据隐藏。例如TIFF文件主要有文件头、参数表、参数指针表和图像的数据等部分组成。通常文件头的长度是8B,主要包含了字节顺序、标记号和参数指针表的偏移量,参数指针表的大小为12B,它主要对涉及的是图像资料的压缩类型、长短、色彩的程度和扫描密度等,以上都依照参数表中的描述顺序进行依次的排列。图像文件中隐藏的水印数据十分不容易被人察觉,也不容易被人感知,并且在图像数据资料中嵌入后对原始资料不会造成任何的伤害,文件的拷贝也不会导致隐藏的水印数据丢失。这是不可见的水印图像保护技术的一种。

2.2 可见水印保护技术的应用

版权所有者为了明确版权的信息通常情况下都会采取这种水印嵌入方式,这样的方式可以很好的显示版权的信息。因此水印技术首先需要满足图像亮度适中的要求,其次还要保证水印可以被人用肉眼直观的看到同事还不能影响原图的视觉效果。防止由于裁剪丢失水印信息,水印信息最好能够完整的覆盖整个原图,水印图像的大小要和所嵌入的图像特征相适应。可见水印不能被轻易的去除。嵌入的方法要简单适度,人工嵌入对资料的干扰较小,水印信息不占用过多的空间。

3 图像水印保护技术的分析

3.1 图像乱置拟采用Arnold变换技术

Arnold变换是V.J.Arnold在遍历理论的研究中提出的一种变换,原意为catmapping,俗称猫脸变换。Arnold变换直观、简单、具有周期性,使用非常方便。Arnold变换的原理是先作x轴方向的错切变换,再作y轴方向的错切变换,最后的模运算相当于切割回填操作。

当然,不应该忽视的是图像加密及置乱在一定程度上增加了加密计算的复杂度和计算量,但是与非法攻击者可能花费的更大的计算量相比,图像加密及置乱仍是一种值得付出代价的、相对安全的手段。

3.2 数字图像的奇异值分解技术

奇异值分解的两个重要特性使得其较适用于数字水印算法:

(1)图像的奇异值稳定性非常好,当图像遭到小的扰动时,图像的奇异值不会有太大的变化。这一点正说明了在奇异值中嵌入水印可以提高水印的鲁棒性。

(2)图像奇异值所表现的是图像的内蕴特性,即图像矩阵元素之间的关系而非视觉特性。这一点说明了改变奇异值不会产生大的视觉变化,这为不可见性提供了保障。因此,将水印信息以较小的扰动形式隐藏到图像奇异值中是切实可行的.这已在现有的各种奇异值的水印文献中得到印证。

3.3 小波域的数字水印加密算法

水印结构。水印信息一般分为无意义水印和有意义水印。无意义水印模型的建立方法,在不同程度上克服了一般统计特征的数字水印易受非线性变换方法攻击的缺点。有意义水印构成方法在抗击剪切、缩放等几何变形攻击时,可减小查找水印的范围和复杂度,提高检测效率。

为了改善水印对噪声干扰、滤波、压缩、缩放、旋转、剪切等攻击的抵抗力,拟将DWT和SVD的优点相结合,通过选择合适的水印隐藏位置与嵌入方案给出一种具有强鲁棒性的数字水印方法.

利用小波与奇异值的固有性质,对原始图像进行多级小波分解,并对部分子带作奇异值分解。同时,为了保证水印的安全性,拟采用将水印置乱及对原始水印图像加密处理来保证一定的安全性,再对其进行分块离散余弦变换,然后将它嵌入到中间奇异值及其周围的部分矩阵块中。

3.4 由于水印嵌入的位置主要为小波分解后的低频域和高频域。

3.4.1 低频域水印嵌入加密算法

该方法是针对原图小波分解后近似子带的系数进行水印嵌入,嵌入水印的鲁棒性强。该类方法对高频滤波、有损压缩都有较好的抗攻击性。但同时正因为低频分量直接影响着图像的质量,不可见性较差,水印嵌入容量过大会直接影响图像的视觉效果。

3.4.2 高频域水印嵌入加密算法

高频域水印嵌入加密算法,最需要解决的就是,抗JPEG有损压缩和低通滤波的能力问题。因为这两种图象处理去除了一些高频信号,嵌入高频信息中的水印会被同时去除掉。

综合以上两种优劣势,拟将水印平衡嵌入到第三层小波系数中,且在嵌入奇异值的选择上没有选择全部奇异值,也没有全部嵌入在对角矩阵中,而是避开了最大的奇异值,选择了中间奇异值部分及其周围的部分矩阵块进行嵌入,又考虑到了奇异值与各子带的特点,这样减小了对图像质量的扰动,达到算法的鲁棒性。

4 小结

以上内容对水印技术的使用背景进行分析,在应用的基础上分析了关于水印技术的知识。安全是电子商务的核心与灵魂,任何独立的团体都不愿意将自己的敏感信息在不安全的电子商务交流中传输。数字水印技术作为重要的防伪技术,其应用的领域要不断扩大,不断对现有技术进行提高,实现其对电子商务发展的推动。

参考文献

[1]扈妍B.数字水印技术在数字档案保护中的应用[D].山东大学,2010.12-24

作者简介

陶如意(1994-),女,浙江省温州市人。现在杭州电子科技大学大学本科就读。研究方向为数字媒体技术。

水印技术论文范文第12篇

关键词:3D打印;文献综述;建筑业

从20世纪80年代起,随着计算机技术、新材料技术的快速发展,3D打印技术不断进步,逐渐走向人们的视野。李晓梅(2014)认为自3D打印机发明30余年来,经历了迅猛发展已成为当今最有生命力的先进制造技术之一[1]。

本文采用文献研究的方法,针对3D打印在建筑行业的应用找出优点及不足,为3D技术在建筑行业的应用提供发展方向和理论参考。

一、3D打印技术在建筑业的应用

(一)3D打印技术概念

江洪(2013)认为3D打印技术是一种增加制造技术,采用分层制造,逐层叠加的方式形成三维实体的技术[2]。李小丽(2014)总结道,3D打印是包括CAD建模、测量、材料、数控等学科[3]。

(二)3D打印技术在建筑业应用优点

李福平(2013)认为3D打印建筑技术优势为速度快;不需要使用模板,可以大幅节约成本,并且具有低碳、绿色、环保的特点[4]。杨健江(2015)认为相较于传统建筑模式,3D打印不仅节约资源,利用废弃物进行制造[5]。丁烈云(2015)认为建筑3D打印数字建造技术满足日益增长的非线性、自由曲面等复杂建筑形式的设计建造要求,是全新的设计建造方法论的革新[6]。

本文将建筑3D打印技术的优点整理如下:

1.基于施工层面。根据图纸以及相关数据,就可制造出建筑墙体、楼板等,大大节约了建筑时间;从设计文件里获得各种指令并进行工作,要求操作业者掌握的操作技能水平要求很低,一方面大大降低了人力成本,另一方面将操作者对产品质量带来的影响因素降到了最低;避免了施工现场存在的安全隐患,保障作业人员的人身安全,减少事故和伤亡。

2.基于经济层面。所需要的材料多可以就地取材,极大节省建造的运输成本;零部件生产一体化成型,既缩短了制造时间,节约了人力成本,又减少了采购及运输成本;仅需更换设计文件和打印材料就可生产不同的零件。

3.基于材料层面。采用增材制造方法,材料利用率高;3D打印技术可打印出高成本曲线建筑;遵照计算机程序,比人工的更加准确,产品质量有保证;打印过程中依据精确的几何计算,采用坚固耐用的材料,质量有保证;墙体是空心的相比钢筋混凝土实心墙体,3D 打印建筑的墙体要轻许多。

4.基于环保层面。原材料可以来源于建筑垃圾、工业垃圾,达到了节能环保、资源再生和改善环境的目标;采用干法施工可避免施工粉尘和噪声影响,生产制造过程中产生的废气、液等有害物质低,减少材料浪费和排污;打印过程几乎不产生噪声和大振动。

(三) 目前建筑3D打印技术存在的问题

3D打印技术虽发展迅速,但仍存在弊端。

1.精度问题。3D 打印技术由于工艺问题导致两层材料之间不能光滑过度,且只能形成样式简单且单一的条纹。影响建筑外立面的美观性。而在一定微观尺度下,如果需要制造的对象表面是圆弧形,那么这种具有一定厚度的条纹,就会造成精度上的偏差。

2.行业规范问题。3D打印建筑在行业内还没有任何相关的规范条例。使用年限和房屋产权等一系列问题都没有权威部门的认可。

3.材料性能问题。3D打印建筑多数为低矮建筑,相较于传统方式,在强度、刚度和加工性上均有不足。且其打印是水平逐层打印,缺少纵向钢筋。

4.设备问题。受限于工作原理,目前3D打印机打印速度较慢,且设备和原材料的价格居高不下在一定程度上阻碍了3D打印技术的发展。

5.伦理安全性问题。伴随着3D打印技术的发展和进步,人体器官的3D打印技术面临着伦理上引起大众质疑的困境。3D打印技术引发的安全风险也收到相应的质疑。

二、结论与展望

本文通过对3D打印技术的相关知识及其在建筑业应用的优缺点、发展前景的梳理和归纳,得到如下结论:

首先,缺少关于适应多元材料的打印设备系统和工艺流程系统的研究,缺少交流和互相融合。

其次,国内外学者研究建筑3D打印研究的初步成果较多,但是缺乏系统、完善的方法体系。

最后,3D打印技术近期发展迅猛,但3D打印的相关专业规定及法律条文并没有得到良好的研究。为避免矛盾与事故的发生,解决由3D打印所造成的冲突,建立公平、公正、完善的相关规定必不可少。

参考文献:

[1]刘晓梅.第三次工业革命背景下3D企业竞争力影响因素研究[D].东华大学,2014(11)

[2] 江洪,康学萍.3D 打印技术的发展分析.新材料产业,2013 (10): 30-35.

[3]李小丽,马剑雄. 3D打印技术及应用趋势[J]. 自动化仪表,2014,01:1-5

[4]李福平,邓春林,万晶.3D打印建筑技术与商品混凝土行业展望[J].混凝土世界,2013,03:28-29.

水印技术论文范文第13篇

关键词:数字水印;隐蔽性;鲁棒性

     

      随着信息时代的到来,特别是Internet的普及,信息的安全保护问题日益突出。当前的信息安全技术基本上都以密码学理论为基础,无论是采用传统的密钥系统还是公钥系统,其保护方式都是控制文件的存取,即将文件加密成密文,使非法用户不能解读。但随着计算机处理能力的快速提高,这种通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不安全。另一方面,多媒体技术已被广泛应用,需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。数字化的声像数据从本质上说就是数字信号,如果对这类数据也采用密码加密方式,则其本身的信号属性就被忽略了。最近几年,许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线,尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密,并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。

一、数字时代的密写术———数字水印

数字水印(Digital Watermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。嵌入数字作品中的信息必须具有以下基本特性才能称为数字水印:

(一)隐蔽性

嵌入水印后的数据与原始数据相比,应感觉不到差别。嵌入水印后的数据不应该包括人们可以感觉到的失真而造成原始数据质量下降,这是一个具有主观性的属性,因而目前没有一个定量的标准来衡量。

(二)鲁棒性

所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后,数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。嵌入水印后的数据经受对数据一些恶意的处理,譬如滤波、再量化、抖动等以及一些蓄意的攻击后,应该还能得到嵌入的数据。

(三)密钥的唯一性

即不同的密钥不应产生等同的水印。

(四)检测的可靠性

      水印检测出错的概率应小于某一合适门限值。这一特性描述了水印检测算法必须具有一定的确信度。

      二、数字水印的分类

数字水印技术可以从不同的角度进行划分。

      (一)按特性划分

按水印的特性可以将数字水印分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印两类。

(二)按水印所附载的媒体划分

按水印所附载的媒体,我们可以将数字水印划分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等。

(三)按检测过程划分

按水印的检测过程可以将数字水印划分为明文水印和盲水印。明文水印在检测过程中需要原始数据,而盲水印的检测只需要密钥,不需要原始数据。

(四)按内容划分

按数字水印的内容可以将水印划分为有意义水印和无意义水印。有意义水印是指水印本身也是某个数字图像或数字音频片段的编码;无意义水印则只对应于一个序列号。

(五)按用途划分

按水印的用途,我们可以将数字水印划分为票据防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印。

(六)按水印隐藏的位置划分

按数字水印的隐藏位置,我们可以将其划分为时(空)域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印。

三、数字水印的应用

多媒体技术的飞速发展和Internet的普及带来了一系列政治、经济、军事和文化问题,产生了许多新的研究热点,以下几个引起普遍关注的问题构成了数字水印的研究背景。

      (一)数字作品的知识产权保护

数字作品的版权保护是当前的热点问题。由于数字作品的拷贝、修改非常容易,而且可以做到与原作完全相同,所以原创者不得不采用一些严重损害作品质量的办法来加上版权标志,而这种明显可见的标志很容易被篡改。“数字水印”利用数据隐藏原理使版权标志不可见或不可听,既不损害原作品,又达到了版权保护的目的。然而实事求是地说,目前市场上的数字水印产品在技术上还不成熟,很容易被破坏或破解,距离真正的实用还有很长的路要走。

(二)商务交易中的票据防伪

随着高质量图像输入输出设备的发展,特别是精度超过1200dpi的彩色喷墨、激光打印机和高精度彩色复印机的出现,使得货币、支票以及其他票据的伪造变得更加容易。另外,在从传统商务向电子商务转化的过程中,会出现大量过度性的电子文件,如各种纸质票据的扫描图像等。即使在网络安全技术成熟以后,各种电子票据也还需要一些非密码的认证方式。数字水印技术可以为各种票据提供不可见的认证标志,从而大大增加了伪造的难度。

(三)声像数据的隐藏标识和篡改提示

数据的标识信息往往比数据本身更具有保密价值。没有标识信息的数据有时甚至无法使用,但直接将这些重要信息标记在原始文件上又很危险。数字水印技术提供了一种隐藏标识的方法,标识信息在原始文件上是看不到的,只有通过特殊的阅读程序才可以读取。这种方法已经被国外一些公开的遥感图像数据库所采用。此外,数据的篡改提示也是一项很重要的工作。现有的信号拼接和镶嵌技术可以做到“移花接木”而不为人知,因此,如何防范对图像、录音、录像数据的篡改攻击是重要的研究课题。基于数字水印的篡改提示是解决这一问题的理想技术途径,通过隐藏水印的状态可以判断声像信号是否被篡改。

(四)隐蔽通信及其对抗

数字水印所依赖的信息隐藏技术不仅提供了非密码的安全途径,更引发了信息战尤其是网络情报战的革命,产生了一系列新颖的作战方式,引起了许多国家的重视。网络情报战是信息战的重要组成部分,其核心内容是利用公用网络进行保密数据传送。迄今为止,学术界在这方面的研究思路一直未能突破“文件加密”的思维模式,然而,经过加密的文件往往是混乱无序的,容易引起攻击者的注意。网络多媒体技术的广泛应用使得利用公用网络进行保密通信有了新的思路,利用数字化声像信号相对于人的视觉、听觉冗余,可以进行各种时(空)域和变换域的信息隐藏,从而实现隐蔽通信。

四、数字水印的未来

水印技术论文范文第14篇

 关键词:数字水印;隐蔽性;鲁棒性

     

      随着信息时代的到来,特别是Internet的普及,信息的安全保护问题日益突出。当前的信息安全技术基本上都以密码学理论为基础,无论是采用传统的密钥系统还是公钥系统,其保护方式都是控制文件的存取,即将文件加密成密文,使非法用户不能解读。但随着计算机处理能力的快速提高,这种通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不安全。另一方面,多媒体技术已被广泛应用,需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。数字化的声像数据从本质上说就是数字信号,如果对这类数据也采用密码加密方式,则其本身的信号属性就被忽略了。最近几年,许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线,尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密,并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。

一、数字时代的密写术———数字水印

数字水印(Digital Watermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。嵌入数字作品中的信息必须具有以下基本特性才能称为数字水印:

(一)隐蔽性

嵌入水印后的数据与原始数据相比,应感觉不到差别。嵌入水印后的数据不应该包括人们可以感觉到的失真而造成原始数据质量下降,这是一个具有主观性的属性,因而目前没有一个定量的标准来衡量。

(二)鲁棒性

所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后,数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。嵌入水印后的数据经受对数据一些恶意的处理,譬如滤波、再量化、抖动等以及一些蓄意的攻击后,应该还能得到嵌入的数据。

(三)密钥的唯一性

即不同的密钥不应产生等同的水印。

(四)检测的可靠性

      水印检测出错的概率应小于某一合适门限值。这一特性描述了水印检测算法必须具有一定的确信度。

      二、数字水印的分类

数字水印技术可以从不同的角度进行划分。

      (一)按特性划分

按水印的特性可以将数字水印分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印两类。

(二)按水印所附载的媒体划分

按水印所附载的媒体,我们可以将数字水印划分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等。

(三)按检测过程划分

按水印的检测过程可以将数字水印划分为明文水印和盲水印。明文水印在检测过程中需要原始数据,而盲水印的检测只需要密钥,不需要原始数据。

(四)按内容划分

按数字水印的内容可以将水印划分为有意义水印和无意义水印。有意义水印是指水印本身也是某个数字图像或数字音频片段的编码;无意义水印则只对应于一个序列号。

(五)按用途划分

按水印的用途,我们可以将数字水印划分为票据防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印。

(六)按水印隐藏的位置划分

按数字水印的隐藏位置,我们可以将其划分为时(空)域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印和时间/尺度域数字水印。

三、数字水印的应用

多媒体技术的飞速发展和Internet的普及带来了一系列政治、经济、军事和文化问题,产生了许多新的研究热点,以下几个引起普遍关注的问题构成了数字水印的研究背景。

      (一)数字作品的知识产权保护

数字作品的版权保护是当前的热点问题。由于数字作品的拷贝、修改非常容易,而且可以做到与原作完全相同,所以原创者不得不采用一些严重损害作品质量的办法来加上版权标志,而这种明显可见的标志很容易被篡改。“数字水印”利用数据隐藏原理使版权标志不可见或不可听,既不损害原作品,又达到了版权保护的目的。然而实事求是地说,目前市场上的数字水印产品在技术上还不成熟,很容易被破坏或破解,距离真正的实用还有很长的路要走。(二)商务交易中的票据防伪

随着高质量图像输入输出设备的发展,特别是精度超过1200dpi的彩色喷墨、激光打印机和高精度彩色复印机的出现,使得货币、支票以及其他票据的伪造变得更加容易。另外,在从传统商务向电子商务转化的过程中,会出现大量过度性的电子文件,如各种纸质票据的扫描图像等。即使在网络安全技术成熟以后,各种电子票据也还需要一些非密码的认证方式。数字水印技术可以为各种票据提供不可见的认证标志,从而大大增加了伪造的难度。

(三)声像数据的隐藏标识和篡改提示

数据的标识信息往往比数据本身更具有保密价值。没有标识信息的数据有时甚至无法使用,但直接将这些重要信息标记在原始文件上又很危险。数字水印技术提供了一种隐藏标识的方法,标识信息在原始文件上是看不到的,只有通过特殊的阅读程序才可以读取。这种方法已经被国外一些公开的遥感图像数据库所采用。此外,数据的篡改提示也是一项很重要的工作。现有的信号拼接和镶嵌技术可以做到“移花接木”而不为人知,因此,如何防范对图像、录音、录像数据的篡改攻击是重要的研究课题。基于数字水印的篡改提示是解决这一问题的理想技术途径,通过隐藏水印的状态可以判断声像信号是否被篡改。

(四)隐蔽通信及其对抗

数字水印所依赖的信息隐藏技术不仅提供了非密码的安全途径,更引发了信息战尤其是网络情报战的革命,产生了一系列新颖的作战方式,引起了许多国家的重视。网络情报战是信息战的重要组成部分,其核心内容是利用公用网络进行保密数据传送。迄今为止,学术界在这方面的研究思路一直未能突破“文件加密”的思维模式,然而,经过加密的文件往往是混乱无序的,容易引起攻击者的注意。网络多媒体技术的广泛应用使得利用公用网络进行保密通信有了新的思路,利用数字化声像信号相对于人的视觉、听觉冗余,可以进行各种时(空)域和变换域的信息隐藏,从而实现隐蔽通信。

四、数字水印的未来

水印技术论文范文第15篇

木版水印的始祖是雕版印刷术,源起于何时,有隋代说,也有唐代说,众说纷纭,历代的学者都有着不同的见解。隋代说的代表是明代的陆深。而目前所见世存最早的、有明确年代记录的雕版印刷的实物,是清光绪二十五年(1899)斯坦因在敦煌所发现的《金刚股若波罗蜜经》卷首扉页的《祗树给孤独园》图,画面描写了释迦牟尼佛威坐在须弥莲花座上,在祗树给孤独园的经筵上说法的情景。末尾刊有“唐咸通九年(868)四月三十五日王为二亲敬造普施”的题记。画而内容非常丰富,人物神兽各具姿态。考其挺拔而又道劲的线条,以及雕版时转折顿挫的适度水平,可断在雕印技巧方面已达到了很成熟的阶段。

唐王朝是当时世界上最先进的国家之一,不仅表现在政治经济文化艺术等方面,而且表现在吸收消化外来文化等方面。唐代经济的发展,为佛教的兴盛普及,提供了物质基础;唐代佛教的兴盛,为雕版印刷的发展,提供了强劲动力。目前所见唐代的雕版印刷实物,多为佛教宣传所最通俗的作品,以佛经、佛图、佛画、佛像的形式出现,且社会占有量极大,无论是统治阶级还是平民百姓,都希望通过佛教的造像、经文来体会教义,想通过传经等手段表达自己的虔诚、积累自己的功德。正如郑振铎先生曾言:“初期版画之为宗教图像、信仰象征,中外无殊也。”

五代时期,雕版印刷的单幅佛像已成为独立的艺术形式,被广泛用于信徒供养或随身携带以避祸趋福,如刻于五代的《大圣毗沙门天王像》是目前较早的单幅佛像。宋元时期,独幅的雕版印刷作品增多,内容是与佛教有关的经变画,也有民间风俗题材的装饰画,成为了民间喜闻乐见的形式。同时,书籍插图也是雕版印刷的一个重要方面,为满足社会需求,取材范围极广泛,如《梅花喜神谱》等,雕版印刷成了民间百姓传播文化的重要工具之一。明代的雕版印刷,早期沿袭了宋元时期的传统风格,包括内容、构图、雕印、艺术风格等各个方面;晚期则由于文人的积极参与,形成了流派纷呈、技术精湛、百花齐放的局面,成为最兴旺时期。

雕版印刷技术发明以后,虽然解决了文字和图像的黑白印制,但是人们对还原度更高的彩色印制仍情有独钟。于是,人们逐渐找寻到了一种最为简单易行的墨线填彩方法,即将雕版印刷和手工上色结合在一起,先用雕版术印出黑色部分及分割颜色的黑色轮廓线,然后用手工涂绘上相应的颜色。《炽盛光佛降九曜星官房宿相》采用的就是墨线填彩的技术,它是在墨印后填上红绿蓝黄四种颜色而成的。漏印也是一个简易的方法,主要适用于对称的图案。如辽代《南无释迦牟尼像》即是用两套版子漏印,先漏红色,再漏蓝色,再手绘黄色。由于是对折漏印,因此右边的“释迦牟尼佛”则成了反字。朱墨套印是最早的套版印刷,如元至元六年(1340)中兴路资福寺所刊的《金刚经注》中的“无闻和尚注经”插图,即是由朱墨两色刷版套印而成的。

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