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當前我國已經步入新媒體時代,新媒體時代是在報刊、廣播、電視等傳統媒體的基礎上發展起來的新興媒體形態。新媒體技術是基于互聯網技術,具有先天性技術優勢的媒體信息服務功能,是網絡經濟與傳媒實現有效對接的最佳方式。近年來,新媒體技術已被廣泛應用于教育行業,極大地豐富了高校教學管理的模式、方法和手段。在新媒體技術迅速發展的背景下,為了將其優勢很好地融入民辦高校的管理建設,對《新媒體技術》一書展開研究顯得尤為重要。
由洪文杰、歸偉夏編著,西南師范大學出版社出版的《新媒體技術》一書主要圍繞新媒體中涉及的技術基礎及新興技術的發展展開,致力于梳理出與新媒體技術相關的技術脈絡,促進用戶更好地理解新媒體技術的原理和基本特征。該書主要內容包括新媒體的相關信息,如文字、圖形、圖像、聲音、視頻等的處理與編輯技術;計算機網絡及移動通信技術等新媒體信息傳輸技術;新媒體信息顯示、與檢索技術;新媒體信息管理與安全技術;云計算、物聯網、虛擬現實技術、大數據等新技術。該書既可以作為大學、中專院校新聞與信息傳播等相關專業的教材使用,也可以為相關媒體專業從業人員和廣大愛好者提供理論參考。
《新媒體技術》一共分為七個章節:第一章為新媒體技術引論,主要介紹技術與媒體、新媒體技術對傳媒業的變革和與新媒體有關的關鍵技術;第二章為新媒體信息處理及編輯技術,主要介紹新媒信息的種類和特點、新媒體文字信息的處理和編輯、新媒體圖片的處理與編輯、計算機圖形與動畫技術、數字音頻處理與編輯技術、數字視頻處理與編輯技術、新媒體信息的組織;第三章為新媒體信息傳輸技術———網絡技術,主要介紹網絡技術的基本概念、技術基礎、網絡安全技術和數據通信技術基礎;第四章為移動新媒體技術基礎———移動互聯網,這一章節包括四個小節,具體分為移動新媒體技術概述、無線移動通信技術、移動新媒體終端設備及系統平臺、移動新媒體技術應用;第五章為新媒體信息顯示、與搜索技術,主要介紹新媒體信息顯示技術、新媒體信息技術、新媒體信息搜索技術及電子紙的相關內容,使讀者可以了解新媒體顯示技術的發展脈絡;第六章為新媒體數字版權管理技術,這一章節讓讀者了解到了新媒體數字版權管理概述、數據加密技術、數字簽名技術、數字水印技術、身份認證技術、PKI安全技術和元數據與數字對象標識碼;第七章為應用中的新媒體傳播技術,讀者可以了解云計算、大數據、物聯網、虛擬現實技術及LBS等新興概念,從而更有效地了解新媒體技術的產生、發展和變遷。通讀全書,概括了該書的以下幾個特點:該書最大的特點在于全面性,尤其是新媒體的基礎元素,在文中都有所介紹。新媒體信息的基礎元素包括文字、圖形、圖像、聲音和視頻,書中對這些元素的處理與編輯逐一進行了闡述。文字作為最基礎的元素,在新媒體技術逐漸發展的今天,仍然扮演著一個必不可少的角色。隨著技術的發展,圖形、圖像、聲音、視頻等基本元素崛起,豐富了新媒體技術的內涵。
該書通過對這些基本信息的處理和編輯技術的闡述,為民辦高校的管理提供了理論基礎。該書在介紹新媒體技術時,由淺入深,層層遞進,先介紹比較基本的新媒體信息,再介紹基礎互聯網技術———移動互聯網,隨后介紹顯示技術———電子紙,最后介紹比較高端的加密技術、安全技術、簽名技術和身份認證技術等。這樣的編輯方式有利于讀者加深對新媒體技術的了解,也有利于讀者掌握新媒體的基礎知識。尤其是民辦高校的管理工作,可以通過參考該書,建立一個更加穩固的現代化民辦高校管理系統。該書對于民辦高校管理最大的借鑒點在于針對性強。高等院校的管理工作相當復雜,如果不利用現代媒體技術,不僅耗時耗力,而且在工作中還容易出現差錯。而該書對于高校管理工作的各個步驟都提出了具有針對性的技術應用,如云計算的應用可以提升管理工作效率、減少管理工作的失誤;身份認證技術的應用可以讓管理工作更加便捷;加密技術的應用可以讓民辦高校的管理工作更加安全等。傳統管理手段使民辦高校的管理工作效率一直難以得到提升,其管理手段的局限性也使高等院校管理工作很容易出現失誤。
發展迅猛的現代媒體技術在高等院校,尤其在民辦高校中的應用微乎其微?!缎旅襟w技術》一書對現代媒體技術進行了較為全面的闡述,為民辦高校管理工作的技術創新提供了理論基礎,為民辦高校管理工作現代化技術的應用提供了指導和借鑒。
全媒體、融媒體、通用媒體基本概念
業界對“全媒體”概括和分析頗多,觀點也不完全一致。較為相近的概括為:“全媒體”即“omnimedia”,源自美國一家名叫Martha StewartLiving Omnimedia(瑪莎-斯圖爾特生活全媒體)的家政公司。這家成立于1999年的公司,擁有并管理包括雜志、書籍、報紙專欄、電視節目、廣播節目、網站在內的多種媒體,通過旗下的所謂“全媒體”傳播自己的家政服務和產品。限于當時的科技水準,瑪莎-斯圖爾特生活全媒體公司的“全媒體”顯然并不全,它的真正含義更接近multimedia“多媒體”。
近十幾年來,隨著全球科技的迅猛發展,特別是互聯網技術的不斷突破,傳播手段日趨多樣化,傳統媒體與新媒體之間日益融通,“全媒體”(omnimedia)的概念隨著傳播領域實踐的不斷豐富發展著它的內涵。“全媒體”包括報紙、雜志、出版、廣播、電視、電影、電子音像、網絡、電信、衛星通信在內的各類傳播工具和載體,涵蓋視聽、形象、觸覺等人們接收資訊的全部感官,而且針對受眾的不同需求,選擇適合的媒體形式和渠道,深度融合,提供細分服務,實現對受眾的全面覆蓋及最佳傳播效果。
“媒介融合”(Media Convergence)這一概念,最早由美國馬薩諸塞州理工大學的浦爾(Pool)教授提出,1983年他在《自由的科技》中提出“傳播形態聚合”(the convergence of modes)概念,本意是指各種媒介呈現出多功能一體化的趨勢,這種關于媒介融合的想象更多地集中于將電視、報刊等傳統媒介融合在一起。“融媒體”是媒介融合的現實體現,把傳統媒體與新媒體的優勢互補,使單一媒體的競爭力變為多媒體共同的競爭力?!叭诿襟w”不是一個獨立的實體媒體,而是一個把廣播、電視、互聯網等介質的優勢互為整合,互為利用,使其功能、手段、價值得以全面提升的一種運作模式,是一種實實在在的科學方法和傳播行為。
全媒體、融媒體基于互聯網基礎向前發展的必然結果,就是通用媒體。通用(incommonuse),可以解釋為在各處使用;公共使用,普遍使用?!逗鬂h書·律歷志下》:“各有改作,不通用?!碧拼钫亍短茋费a》卷下:“絲布為衣,麻布為囊,氈帽為蓋,革皮為帶……天下無貴賤通用之?!?/p>
通用媒體可以初步描述為,在互聯網IP技術的基礎上各類媒體功能逐漸融合成為具有全媒體、融媒體特性的綜合性數字內容集成播控平臺和綜合性數字信息運營服務門戶。其基本特征應該包括全覆蓋(Full Coverage)、全業務(Full Service)、IP化。在互聯網IP技術的驅動之下,一切傳播信息的載體,包括網絡、通信、媒體之間在技術、產業、組織、規制等方面將日趨融合。隨著網絡逐漸融合(網絡逐漸IP化),不僅僅是媒體,包括關聯產業,傳統媒體(電視、廣播、報紙)之間,傳統信息產業(電信業、廣播電視業)之間的邊界可以消解,國家與國家之間、社群與社群之間、人與人之間的傳播邊界也可以消解。人類社會將逐步進入通用媒體時代。
通用媒體的基本構成
在實業界,美國通用汽車公司(GM)、通用電氣公司(GE)各自體現了其行業的通用特征。通用汽車公司(GM)成立于1908年9月16日,由威廉·杜蘭特創建。其標志GM取自其英文名稱(General Motors Corporation)的前兩個單詞的第一個字母。通用汽車公司各車型商標都采用了公司下屬分部的標志。通用電氣公司(GE)是世界上最大的多元化服務性公司,從飛機發動機、發電設備到金融服務,從醫療造影、電視節目到塑料,GE公司致力于通過多項技術和服務創造更美好的生活。杰克·韋爾奇曾擔任GE公司的董事長及首席執行官。
通用媒體集中體現著傳播業界及關聯產業界有著廣泛共識的全媒體、融媒體特征,其基本構成要素和環節包括:
1.通用技術:基于互聯網IP技術的運算技術(Cpu/Gpu)、顯示技術(大屏幕、高分辨率)、能源供應技術(包括能源供應來源、續航能力、供應方式等)、傳送技術(編碼解碼能力和技術基礎)等互聯互通的技術應用。
2.通用傳輸:基于IPTV平臺上的廣電網、電信網和互聯網的三網融合,移動互聯網傳輸,以及可以與互聯網IP技術對接的數字衛星傳輸、無線地面數字傳輸等。
3.通用載體:終端載體是多元化的,又是互聯互通的開放平臺;終端載體是智能化的,又是集成統一的平臺。通用媒體平臺可以由智能電視、平板電腦、智能手機等有機構成,多終端協同、系統化運行。
4.通用內容:以互聯網IP技術為核心的數字內容有機整合,以及數字信息的系統集成,可以突破現有媒體介質跨媒體傳播。
家庭客廳終端的通用媒體時代
目前家庭客廳終端已成為各終端企業和互聯網企業競相進入的焦點平臺,跨界競爭日趨激烈。TCL愛奇藝智能電視、樂視TV超級電視、小米盒子(高清互聯網電視機頂盒)等,利用互聯網升級換代,改變了傳統電視機,也改變了傳統電視的業務模式。傳統電視媒體正在發生變革,觀眾不僅看電視,還要用電視、享電視。
家庭客廳終端以其海量的、個性化的內容和信息服務功能,正逐步成為通用媒體中心。其基本功能布局初步可以概括為:
1.家庭娛樂中心。數字音視頻內容供應地,數字家庭游戲基地。
2.家庭信息中心。在信息爆炸時代,對信息進行全面搜索、查詢、引導、互動、分享、交易、支付,可以整合信息數據,搭建信息平臺,提供信息應用,推動信息消費。
3.家庭社交中心。社交化電視,社交互動、交互行為。集聊天室、微博、微信、客戶端等功能于一體。
4.家庭應用中心。電子商務,網上醫療、教育、交通,安全監控,家電控制等。
數字報刊歸根結底是一個基于互聯網的產業,必須抓住互聯網產業發展的基本規律和方法。從整體上看,互聯網是一個技術驅動型產業,需要技術驅動創新的、可行的商業模式,需要商業模式促進技術的發展,需要有較為龐大的用戶群體作為支撐。從目前來看,大多數報業集團或雜志社在數字報刊這一領域還沒有成熟可行的商業經營模式,目前大多數出版單位所采用的數字報刊技術還承擔不起商業模式推動者和醞釀者的責任。
首先,我們回顧和分析一下數字報刊技術。數字報刊技術按業務過程可劃分為數字報刊制作和技術、數字報刊發行技術。對于制作技術,相對比較成熟,并且數字報制作與數字雜志制作技術稍有不同,數字報的發行技術理論上應是支撐數字報刊產業化的基石,但是目前各廠家提供的技術較為單一,很難形成一個產業化經營平臺。下文將從數字報制作、數字雜志制作以及發行技術三個方面詳細闡述目前的技術以及發展趨勢。
目前數字報制作的流程是:先智能反解PS或PDF,然后是人工標引,再次生成報紙。生成報紙可以采用HTML格式和FLASH格式,HTML格式和FLASH各自有不同的優勢。HTML格式具有所需帶寬少、響應速度快、易被搜索引擎搜索等特點,被廣大數字報用戶所接受;FLASH格式的數字報具有交互性好、動畫效果多等特點,也被一些用戶所青睞。深圳華文資訊與山東大眾報業集團合作開發的多媒體數字報系統具有同時支持多廠家PS和PDF格式、語音讀報、全文搜索引擎、關鍵字智能提取、新聞網CMS無縫對接等特點,具備一定的技術先進性。
數字雜志制作技術主流是基于Adobe Flash技術,基于微軟SHyerlight技術的也會越來越多,無論是數字報還是數字雜志,HTML在字體、多媒體方面具有天然優勢,將會取代現有的展現形式,成為未來的標準?;贔lash的技術分為兩大類,一類是逐幀動畫合成技術,另一類是解版合成技術。逐幀動畫合成技術生產過程首先用Adobe Flash軟件制幀動畫,然后采用電子雜志合成軟件套用預制的模板合成。這類技術的特點是,合成簡單,在豐富的模板庫支持下,制作的電子雜志精美,缺點是需要專業的美工,制作周期較長,成本較高,適用于電子雜志,但是對于紙媒數字化不太適用。另一類是解版合成技術,該類技術主要原理是對PDF/PS版進行解版,根據解版結果智能生成電子版面,比較適合于紙媒數字化。
數字報刊制作技術目前也朝著平臺化方向變革,平臺可以集紙媒、數字報、手機、電子閱讀器等不同媒體的內容采集、加工制作與于一體,實現跨媒體內容生產。目前,包括華文資訊在內的各大廠商均推出該類技術平臺產品,平臺的成功應用,必將推動傳媒行業平臺化經營模式的發展。
與內容生產一樣,數字報刊要產業化收費經營,平臺化也是必由之路。綜觀目前各大報業集團的收費模式,總的來看就是在自己的網站上開辟一個頻道,提供支付和在線閱讀功能。這種操作模式受眾面積小、收費相對較高,與互聯網上大多贏利項目的基本特征(海量用戶、微利潤的基本服務、高利潤的增值服務)剛好相反。以人民日報為例,數字報每月24元,全年198元,參照這種定價模式,一份報紙兩百,十份就一兩千,就是在現實生活中,有多少讀者能花2000元訂數字報呢?就算是公費訂閱,單位也會對報紙嚴格限制,不會大手大腳。如此一來,不只是讀者的閱讀受到損害,數字報刊必將會面臨生存危機。數字報刊要生存,就必須重視互聯網效應,強化服務意識,樹立內容即服務的意識,發展大量數字報刊訂閱用戶,提供不同級別服務。例如,1星會員200元一年,提供10份數字報紙,2星會員500元一年,提供紙報和數字報刊,3星會員提供廣告或其它增值服務等。為了滿足這些要求,必須建設一個數字報刊發行平臺,該平臺應具備以下特征:
1 具備快速發展網站渠道的能力,網站經營者均有積極性,而且很容易參與到數字報刊發行平臺的推廣中,并且能從平臺的發展中獲利。
2 具備互聯互通的能力,不同的內容提供商可以建設自己獨立的數字報刊平臺,不同的內容提供商的內容可以很方便地聯合銷售與結算。
3 能夠對不同文化層次、不同年齡的受眾提供不同的內容。
4 能夠在不同的載體中同步內容(如手機,PG等)。
5 具備內容即服務特征,讓讀者生活在內容中,能夠為讀者的生活、學習等提供有效幫助。
關鍵詞:信息隱藏;信息安全;應用
中圖分類號:TN918.6
當今社會已經進入到了一體化的網絡時代,網絡成為最重要的傳媒手段,各種信息都通過網絡進行傳播,包括個人信息、軍事信息、私密信息等,如何在這種開放的環境中,最大程度保證信息的安全,是當下網絡技術的熱點話題。但是隨著信息技術的發展,計算機處理信息的能力也有所增強,傳統的秘鑰不再能保證信息的絕對安全,因此數據的隱藏技術成為了熱點,也是保護信息的重要手段。
1 信息隱藏技術概述
1.1 信息隱藏技術基本內涵。信息隱藏技術主要是將秘密信息隱藏在普通的文件中,并通過數字化的信號進行處理,這樣通過對于用戶的視覺冗余來進行隱藏,最大程度保證信息的安全性。隱藏后的信息會使媒體的搜索目標變小,甚至無法發現,這樣秘密的信息和文件便可以通過這種形式來保護信息。信息隱藏技術目前應用比較廣廣泛,主要包括以下內容。首先是隱藏術,主要內容是進行秘密形式的通信,并且將信息藏匿與其他的普通信息中,信息隱藏主要是以第三方信息保護的形式,便于將信息傳輸到目的客戶端。第二是數字水印,可以是作者的序列號、公司的標識等,主要是能證明被保護的信息或者文件可以被證明以及查詢侵權的一種途徑。第三是數據嵌入。在不同形式的信息中,技術模式吸取了隱藏術與水印的優勢,并通過嵌入的方式對于秘密信息進行保護。第四是指紋與標簽,是水印的一種特殊用途,水印的每個特定的信息可以進行信息的拷貝。
1.2 信息隱藏技術的特點。信息隱藏技術與傳統的信息加密不同,基本目的并不是限制文件資料的提取與保存,而是將數據信息隱藏最小化。除此之外,信息隱藏技術還要充分考慮到信息在通過多種程序處理之后,仍然具備可以運行操作的性質,不會被破壞基礎屬性,因此信息隱藏技術需要具備以下特點。
(1)隱蔽性。信息隱藏的首要特性便是隱蔽性,主要指的是信息在嵌入之后,最大程度避免信息質量的改變,同時也能掩飾信息的基本特征,在傳輸過程中不會引起察覺,在視覺方面可以很好保護信息不被發現,保證原始信息的一致性。例如擁有相同的統計分布,這樣變會混淆攔截者的信息判斷能力,保證信息的安全;(2)安全性。隱藏技術需要具備較強的安全性能,可以有效避免黑客的侵襲與共計,最大程度保護隱藏信息的安全;(3)恢復性。被保護的信息會經過多重程序進行處理與改變,因此特性上會發生一定改變,如果原始信息受到了破壞,那么隱藏技術需要通過保存下來的信息來恢復原來的文件,這樣保證傳輸的信息準確性。
2 信息隱藏的技術方法
2.1 替換技術。人的感官系統對于一些細小的變化比較敏感,因此替換技術的核心就在于改變這些被保護文件中秘密的細節部分,并不被非法用戶注意。這種形式并不會影響被保護信息的性質,而且可以對于被保護信息進行編碼程序,當前應用比較廣泛的替換技術包括最低比例的一換技術、隨機的替換技術、特定區域替換技術等等。
2.2 變換技術。絕大多數的信息隱藏技術都是通過正交變換域來實現的,由此可見變換技術核心是通過擴頻技術和密碼學原理,將被保護的信息嵌入到普通信息的變換域中,同時利用算法來進行信息的提取,轉換為隱蔽的形式。這種變換技術充分利用了人體感官對于空間頻率差異的敏感程度,進而改變被保護信息的性質,確保信息不被察覺。
2.3 擴頻技術。被保護信息在進行隱藏的過程中,有可能會導致信息的破壞,甚至信息的消除,因此為了保護信息的原始特性,可以利用重復編碼的形式來進行擴頻。在被保護的信息中插入一個參數,確保信息在處理后仍然可以進行擴頻,通常選擇高速率的隨機碼來進行發送,而且這種信息數據自身的信號也可以完成擴展。
3 信息隱藏技術的應用
3.1 數字水印技術的應用。數字水印技術是信息隱藏技術最重要的一種形式,主要是通過在多媒體中插入不可感知的信息,因而實現對于信息的保護以及對于操作的記錄、跟蹤。
(1)版權保護。在數字水印技術的應用中,版權保護是最重要的內容,主要是將重要的版權信息嵌入到圖像、音頻、文本中,目的是進行區分、標識以及解釋版權。在一些逐步實現數字化的行業,例如數字圖書館、數字新聞等,很多信息容易受到篡改,知識產權保護能力比較差,因此通過信息隱藏技術中的水印技術,既可以最大程度保持作品的原始性,又難以被非法用戶進行篡改,通過特殊標識的嵌入,可以是數字、文字、圖標,與原始文件的結合,不會嚴重破壞數據的功能,還能具備一定的商用價值。這種水印通常情況下是不可見的,特別是在涉及知識產權糾紛中,可以通過特定秘鑰提取出水印,進而實現保護自主知識產權的目的;(2)指紋識別。通過數字水印技術可以在文件中標注出授權的單位以及特殊名稱,通過文件的原始性保證在特殊處理之后以及用戶的接受、存儲之后,文件特性不會發生改變。因此如果在被保護文件通過隱藏技術傳輸之后,便可以標注的信息追蹤到文件的相關責任人,這樣對于調查、規則也有據可循。這種指紋識別的技術實質是一種跟蹤功能,特別是在數字產品的應用中,版權人可以將不同用戶的序列號進行處理,嵌入到這些合法的拷貝中,這樣在出售合法的拷貝的時候,可以與嵌入的信息相對照,如果是非法的、未經授權的拷貝產品,版權人便可以通過指紋來追蹤,進而找尋到泄密者。
3.2 隱藏通信技術的應用。隱藏通信技術主要是將被保護的秘密的信息、文件隱匿于某些普通的公開文件中,進而保證在傳輸過程中秘密信息的安全性。以隱藏載體形式的不同,可以劃分為文本的隱藏、語音的隱藏和視頻的隱藏等。在實踐中主要應用于數據的保密,例如在電子商務中時常會涉及到一些重要的信息,如商業機密、秘密協議、金融交易等,這些重要的數據信息一旦泄露可能會為個人或者企業帶來損失,因此防止非法用戶中途攔截這些數據,便可以采用隱藏通信技術,將信息以隱藏的形式進行傳輸,有效避免非法用戶的攔截,最大程度保證信息安全。
4 結束語
信息隱藏技術方式多樣,應用靈活,在未來的信息保護中將會得到廣泛應用,但是這種技術手段目前還在發展階段,在理論體系方面還在不斷趨于成熟與完善,特別是在現實應用中還有待于進一步優化,存在的問題亟待解決。例如數字水印模型的構建、抗攻擊性的提升等等,在算法上也在逐步完善。信息隱藏技術作為一把雙刃劍,在應用方面也要利用特征優勢,更好地為當下的信息傳輸做貢獻。
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[關鍵詞] 數字水印 數據安全 多媒體
一、引言
隨著計算機和網絡技術的飛速發展,特別是因特網的普及,信息的安全保護問題日益突出。此外,多媒體技術已被廣泛應用,數字圖像、音頻和視頻等多媒體數字產品愈來愈需要一種有效的版權保護方法。最近幾年,許多研究人員放棄了傳統密碼學的技術路線,嘗試用各種信號處理方法對聲像數據進行隱藏加密,并將該技術用于制作多媒體的“數字水印”。
二、數字水印特征及分類
所謂數字水印技術,就是在被保護的數字對象(如靜止圖像、視頻、音頻等)中嵌入某些能夠證明版權歸屬或跟蹤侵權行為的信息,這些信息可能是作者的序列號、公司標志、有意義的文本等等。水印中的隱藏信息能夠抵抗各類攻擊。即使水印算法是公開的,攻擊者要毀掉水印仍十分困難。將某種不可感知的信息如數字、序列號、文字、圖像標志等版權信息嵌入到多媒體數據中,以起到版權保護、秘密通信、數據文件的真偽鑒別和產品標識等作用。在發生數字媒體侵權使用、版權爭議時,通過檢測媒體內容中的數字水印,獲得數字媒體的版權信息、授權信息等,從而起到媒體知識產權保護的目的。數字水印是信息隱藏技術的一個重要研究方向。
1.數字水印特征
嵌入數字作品中的信息必須具有以下基本特性才能稱為數字水印:
(1)不可感知性:在數字作品中嵌入數字水印不會引起明顯的降質,并且不易被察覺。
(2)隱藏位置的安全性:水印信息隱藏于數據而非文件頭中,文件格式的變換不應導致水印數據的丟失。
(3)魯棒性:所謂魯棒性是指在經歷多種無意或有意的信號處理過程后,數字水印仍能保持完整性或仍能被準確鑒別??赡艿男盘柼幚磉^程包括信道噪聲、濾波、數/模與模/數轉換、重采樣、剪切、位移、尺度變化以及有損壓縮編碼等。
(4)隱藏的信息量:嵌入的秘密信息必須能夠具有足夠多的信息。實際上,隱藏的信息與系統的魯棒性是矛盾的,即嵌入的秘密信息越多,魯棒性就越差。
2.數字水印分類
按水印的特性可以將數字水印分為魯棒數字水印和脆弱數字水印兩類。魯棒數字水印主要用于在數字作品中標識著作權信息,如作者、作品序號等,它要求嵌入的水印能夠經受各種常用的編輯處理;脆弱數字水印主要用于完整性保護,與魯棒水印的要求相反,脆弱水印必須對信號的改動很敏感,人們根據脆弱水印的狀態就可以判斷數據是否被篡改過。
按水印所附載的媒體,我們可以將數字水印劃分為圖像水印、音頻水印、視頻水印、文本水印以及用于三維網格模型的網格水印等。
按水印的檢測過程可以將數字水印劃分為明文水印和盲水印。明文水印在檢測過程中需要原始數據,而盲水印的檢測只需要密鑰,不需要原始數據。一般來說,明文水印的魯棒性比較強,但其應用受到存儲成本的限制。
按數字水印的內容可以將水印劃分為有意義水印和無意義水印。有意義水印是指水印本身也是某個數字圖像(如商標圖像)或數字音頻片段的編碼;無意義水印則只對應于一個序列號。有意義水印的優勢在于,如果由于受到攻擊或其他原因致使解碼后的水印破損,人們仍然可以通過視覺觀察確認是否有水印。但對于無意義水印來說,如果解碼后的水印序列有若干碼元錯誤,則只能通過統計決策來確定信號中是否含有水印。
按水印的用途,我們可以將數字水印劃分為票據防偽水印、版權保護水印、篡改提示水印和隱蔽標識水印。
票據防偽水印是一類比較特殊的水印,主要用于打印票據和電子票據的防偽。一般來說,偽幣的制造者不可能對票據圖像進行過多的修改,所以,諸如尺度變換等信號編輯操作是不用考慮的。但另一方面,人們必須考慮票據破損、圖案模糊等情形,而且考慮到快速檢測的要求,用于票據防偽的數字水印算法不能太復雜。
版權標識水印是目前研究最多的一類數字水印。數字作品既是商品又是知識作品,這種雙重性決定了版權標識水印主要強調隱蔽性和魯棒性,而對數據量的要求相對較小。
篡改提示水印是一種脆弱水印,其目的是標識宿主信號的完整性和真實性。
隱蔽標識水印的目的是將保密數據的重要標注隱藏起來,限制非法用戶對保密數據的使用。
三、數字水印的應用領域
1.數字作品的知識產權保護
數字作品(如電腦美術、掃描圖像、數字音樂、視頻、三維動畫)的版權保護是當前的熱點問題。由于數字作品的拷貝、修改非常容易,而且可以做到與原作完全相同,所以原創者不得不采用一些嚴重損害作品質量的辦法來加上版權標志,而這種明顯可見的標志很容易被篡改。
“數字水印”利用數據隱藏原理使版權標志不可見或不可聽,既不損害原作品,又達到了版權保護的目的。目前,用于版權保護的數字水印技術已經進入了初步實用化階段,IBM公司在其“數字圖書館”軟件中就提供了數字水印功能,Adobe公司也在其著名的Photoshop軟件中集成了Digimarc公司的數字水印插件。然而實事求是地說,目前市場上的數字水印產品在技術上還不成熟,很容易被破壞或破解,距離真正的實用還有很長的路要走。
2.商務交易中的票據防偽
隨著高質量圖像輸入輸出設備的發展,特別是精度超過 1200dpi的彩色噴墨、激光打印機和高精度彩色復印機的出現,使得貨幣、支票以及其他票據的偽造變得更加容易。
另一方面,在從傳統商務向電子商務轉化的過程中,會出現大量過度性的電子文件,如各種紙質票據的掃描圖像等。即使在網絡安全技術成熟以后,各種電子票據也還需要一些非密碼的認證方式。數字水印技術可以為各種票據提供不可見的認證標志,從而大大增加了偽造的難度。
3.證件真偽鑒別
信息隱藏技術可以應用的范圍很廣,作為證件來講,每個人需要不只一個證件,證明個人身份的有:身份證、護照、駕駛證、出入證等;證明某種能力的有:各種學歷證書、資格證書等。
國內目前在證件防偽領域面臨巨大的商機,由于缺少有效的措施,使得“造假”、“買假”、“用假”成風,已經嚴重地干擾了正常的經濟秩序,對國家的形象也有不良影響。通過水印技術可以確認該證件的真偽,使得該證件無法仿制和復制。
4.聲像數據的隱藏標識和篡改提示
數據的標識信息往往比數據本身更具有保密價值,如遙感圖像的拍攝日期、經/緯度等。沒有標識信息的數據有時甚至無法使用,但直接將這些重要信息標記在原始文件上又很危險。數字水印技術提供了一種隱藏標識的方法,標識信息在原始文件上是看不到的,只有通過特殊的閱讀程序才可以讀取。這種方法已經被國外一些公開的遙感圖像數據庫所采用。
此外,數據的篡改提示也是一項很重要的工作。現有的信號拼接和鑲嵌技術可以做到“移花接木”而不為人知,因此,如何防范對圖像、錄音、錄像數據的篡改攻擊是重要的研究課題?;跀底炙〉拇鄹奶崾臼墙鉀Q這一問題的理想技術途徑,通過隱藏水印的狀態可以判斷聲像信號是否被篡改。
5.隱蔽通信及其對抗
數字水印所依賴的信息隱藏技術不僅提供了非密碼的安全途徑,更引發了信息戰尤其是網絡情報戰的革命,產生了一系列新穎的作戰方式,引起了許多國家的重視。
網絡情報戰是信息戰的重要組成部分,其核心內容是利用公用網絡進行保密數據傳送。迄今為止,學術界在這方面的研究思路一直未能突破“文件加密”的思維模式,然而,經過加密的文件往往是混亂無序的,容易引起攻擊者的注意。網絡多媒體技術的廣泛應用使得利用公用網絡進行保密通信有了新的思路,利用數字化聲像信號相對于人的視覺、聽覺冗余,可以進行各種時(空)域和變換域的信息隱藏,從而實現隱蔽通信。
四、數字水印的發展趨勢
雖然數字水印技術最初的開發目的是為了解決數字媒體的版權保護問題,然而在實際的研究中,數字水印的應用領域遠遠超出了版權保護領域;同時,由于目前數字水印技術難以解決的串謀攻擊、機會攻擊以及解釋攻擊問題,使得數字水印在版權保護、訪問與拷貝控制、數字指紋等方面的應用受到了很大的限制。因此,許多研究者正致力于上述問題的解決,如果這些問題得到解決,數字水印則極有可能成為媒體安全領域的重要的技術基礎。但從目前的發展來看,利用數字水印技術進行數字廣播監聽、媒體內容認證、小范圍內媒體使用跟蹤等方面則更加實際可行,而且也是非常有意義的,并且在這些領域已經開始實際使用與測試。此外,數字水印技術還可以用于提供媒體增值業務,如提供數字媒體相關內容的因特網鏈接、隱藏水印信息在數字媒體中以降低媒體傳輸造成的錯誤。
參考文獻:
[1]戴元軍:信息隱藏與數字水印技術.安全文摘,2002