第一篇:數(shù)字水印技術(shù):概念、應(yīng)用及現(xiàn)狀
講述了數(shù)字水印技術(shù)的概念、產(chǎn)生背景、分類、應(yīng)用狀況、研究動態(tài)和現(xiàn)實案例。
一、引言
隨著信息時代的到來,特別是Internet的普及,信息的安全保護問題日益突出。當(dāng)前的信息安全技術(shù)基本上都以密碼學(xué)理論為基礎(chǔ),無論是采用傳統(tǒng)的密鑰系統(tǒng)還是公鑰系統(tǒng),其保護方式都是控制文件的存取,即將文件加密成密文,使非法用戶不能解讀。但隨著計算機處理能力的快速提高,這種通過不斷增加密鑰長度來提高系統(tǒng)密級的方法變得越來越不安全。
另一方面,多媒體技術(shù)已被廣泛應(yīng)用,需要進(jìn)行加密、認(rèn)證和版權(quán)保護的聲像數(shù)據(jù)也越來越多。數(shù)字化的聲像數(shù)據(jù)從本質(zhì)上說就是數(shù)字信號,如果對這類數(shù)據(jù)也采用密碼加密方式,則其本身的信號屬性就被忽略了。最近幾年,許多研究人員放棄了傳統(tǒng)密碼學(xué)的技術(shù)路線,嘗試用各種信號處理方法對聲像數(shù)據(jù)進(jìn)行隱藏加密,并將該技術(shù)用于制作多媒體的“數(shù)字水印”。
二、數(shù)字時代的密寫術(shù) — 數(shù)字水印
數(shù)字水印(Digital Watermark)技術(shù)是指用信號處理的方法在數(shù)字化的多媒體數(shù)據(jù)中嵌入隱蔽的標(biāo)記,這種標(biāo)記通常是不可見的,只有通過專用的檢測器或閱讀器才能提取。數(shù)字水印是信息隱藏技術(shù)的一個重要研究方向。嵌入數(shù)字作品中的信息必須具有以下基本特性才能稱為數(shù)字水?。?/p>
1.隱蔽性:在數(shù)字作品中嵌入數(shù)字水印不會引起明顯的降質(zhì),并且不易被察覺。
2.隱藏位置的安全性:水印信息隱藏于數(shù)據(jù)而非文件頭中,文件格式的變換不應(yīng)導(dǎo)致水印數(shù)據(jù)的丟失。
3.魯棒性:所謂魯棒性是指在經(jīng)歷多種無意或有意的信號處理過程后,數(shù)字水印仍能保持完整性或仍能被準(zhǔn)確鑒別。可能的信號處理過程包括信道噪聲、濾波、數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換、重采樣、剪切、位移、尺度變化以及有損壓縮編碼等。在數(shù)字水印技術(shù)中,水印的數(shù)據(jù)量和魯棒性構(gòu)成了一對基本矛盾。從主觀上講,理想的水印算法應(yīng)該既能隱藏大量數(shù)據(jù),又可以抗各種信道噪聲和信號變形。然而在實際中,這兩個指標(biāo)往往不能同時實現(xiàn),不過這并不會影響數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用,因為實際應(yīng)用一般只偏重其中的一個方面。如果是為了隱蔽通信,數(shù)據(jù)量顯然是最重要的,由于通信方式極為隱蔽,遭遇敵方篡改攻擊的可能性很小,因而對魯棒性要求不高。但對保證數(shù)據(jù)安全來說,情況恰恰相反,各種保密的數(shù)據(jù)隨時面臨著被盜取和篡改的危險,所以魯棒性是十分重要的,此時,隱藏數(shù)據(jù)量的要求居于次要地位。
數(shù)字水印技術(shù)的基本思想源于古代的密寫術(shù)。古希臘的斯巴達(dá)人曾將軍事情報刻在普通的木板上,用石蠟填平,收信的一方只要用火烤熱木板,融化石蠟后,就
可以看到密信。使用最廣泛的密寫方法恐怕要算化學(xué)密寫了,牛奶、白礬、果汁等都曾充當(dāng)過密寫藥水的角色。可以說,人類早期使用的保密通信手段大多數(shù)屬于密寫而不是密碼。然而,與密碼技術(shù)相比,密寫術(shù)始終沒有發(fā)展成為一門獨立的學(xué)科,究其原因,主要是因為密寫術(shù)缺乏必要的理論基礎(chǔ)。
如今,數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展為古老的密寫術(shù)注入了新的活力,也帶來了新的機會。在研究數(shù)字水印的過程中,研究者大量借鑒了密寫技術(shù)的思想。尤其是近年來信息隱藏技術(shù)理論框架研究的興起,更給密寫術(shù)成為一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)帶來了希望。毫無疑問,密寫技術(shù)將在數(shù)字時代得以復(fù)興。
三、數(shù)字水印的分類
數(shù)字水印技術(shù)可以從不同的角度進(jìn)行劃分。1.按特性劃分
按水印的特性可以將數(shù)字水印分為魯棒數(shù)字水印和脆弱數(shù)字水印兩類。魯棒數(shù)字水印主要用于在數(shù)字作品中標(biāo)識著作權(quán)信息,如作者、作品序號等,它要求嵌入的水印能夠經(jīng)受各種常用的編輯處理;脆弱數(shù)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(jù)脆弱水印的狀態(tài)就可以判斷數(shù)據(jù)是否被篡改過。2.按水印所附載的媒體劃分
按水印所附載的媒體,我們可以將數(shù)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(wǎng)格模型的網(wǎng)格水印等。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,會有更多種類的數(shù)字媒體出現(xiàn),同時也會產(chǎn)生相應(yīng)的水印技術(shù)。3.按檢測過程劃分
按水印的檢測過程可以將數(shù)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(shù)據(jù),而盲水印的檢測只需要密鑰,不需要原始數(shù)據(jù)。一般來說,明文水印的魯棒性比較強,但其應(yīng)用受到存儲成本的限制。目前學(xué)術(shù)界研究的數(shù)字水印大多數(shù)是盲水印。4.按內(nèi)容劃分
按數(shù)字水印的內(nèi)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(shù)字圖像(如商標(biāo)圖像)或數(shù)字音頻片段的編碼;無意義水印則只對應(yīng)于一個序列號。有意義水印的優(yōu)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?nèi)匀豢梢酝ㄟ^視覺觀察確認(rèn)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(tǒng)計決策來確定信號中是否含有水印。
5.按用途劃分
不同的應(yīng)用需求造就了不同的水印技術(shù)。按水印的用途,我們可以將數(shù)字水印劃分為票據(jù)防偽水印、版權(quán)保護水印、篡改提示水印和隱蔽標(biāo)識水印。
票據(jù)防偽水印是一類比較特殊的水印,主要用于打印票據(jù)和電子票據(jù)的防偽。一般來說,偽幣的制造者不可能對票據(jù)圖像進(jìn)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(jù)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(jù)防偽的數(shù)字水印算法不能太復(fù)雜。版權(quán)標(biāo)識水印是目前研究最多的一類數(shù)字水印。數(shù)字作品既是商品又是知識作品,這種雙重性決定了版權(quán)標(biāo)識水印主要強調(diào)隱蔽性和魯棒性,而對數(shù)據(jù)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(biāo)識宿主信號的完整性和真實性。隱蔽標(biāo)識水印的目的是將保密數(shù)據(jù)的重要標(biāo)注隱藏起來,限制非法用戶對保密數(shù)據(jù)的使用。
6.按水印隱藏的位置劃分
按數(shù)字水印的隱藏位置,我們可以將其劃分為時(空)域數(shù)字水印、頻域數(shù)字水印、時/頻域數(shù)字水印和時間/尺度域數(shù)字水印。
時(空)域數(shù)字水印是直接在信號空間上疊加水印信息,而頻域數(shù)字水印、時/頻域數(shù)字水印和時間/尺度域數(shù)字水印則分別是在DCT變換域、時/ 頻變換域和小波變換域上隱藏水印。
隨著數(shù)字水印技術(shù)的發(fā)展,各種水印算法層出不窮,水印的隱藏位置也不再局限于上述四種。應(yīng)該說,只要構(gòu)成一種信號變換,就有可能在其變換空間上隱藏水印。
四、應(yīng)用前景
多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展和Internet的普及帶來了一系列政治、經(jīng)濟、軍事和文化問題,產(chǎn)生了許多新的研究熱點,以下幾個引起普遍關(guān)注的問題構(gòu)成了數(shù)字水印的研究背景。
1.?dāng)?shù)字作品的知識產(chǎn)權(quán)保護
數(shù)字作品(如電腦美術(shù)、掃描圖像、數(shù)字音樂、視頻、三維動畫)的版權(quán)保護是當(dāng)前的熱點問題。由于數(shù)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(chuàng)者不得不采用一些嚴(yán)重?fù)p害作品質(zhì)量的辦法來加上版權(quán)標(biāo)志,而這種明顯可見的標(biāo)志很容易被篡改。
“數(shù)字水印”利用數(shù)據(jù)隱藏原理使版權(quán)標(biāo)志不可見或不可聽,既不損害原作品,又達(dá)到了版權(quán)保護的目的。目前,用于版權(quán)保護的數(shù)字水印技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了初步實用化階段,IBM公司在其“數(shù)字圖書館”軟件中就提供了數(shù)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(shù)字水印插件。然而實事求是地說,目前市場上的數(shù)字水印產(chǎn)品在技術(shù)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(wù)交易中的票據(jù)防偽
隨著高質(zhì)量圖像輸入輸出設(shè)備的發(fā)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(fù)印機的出現(xiàn),使得貨幣、支票以及其他票據(jù)的偽造變得更加容易。
據(jù)美國官方報道,僅在1997年截獲的價值4000萬美元的假鈔中,用高精度彩色打印機制造的小面額假鈔就占19%,這個數(shù)字是1995年的9.05 倍。目前,美國、日本以及荷蘭都已開始研究用于票據(jù)防偽的數(shù)字水印技術(shù)。其中麻省理工學(xué)院媒體實驗室受美國財政部委托,已經(jīng)開始研究在彩色打印機、復(fù)印機輸出的每幅圖像中加入唯一的、不可見的數(shù)字水印,在需要時可以實時地從掃描票據(jù)中判斷水印的有無,快速辨識真?zhèn)巍?/p>
另一方面,在從傳統(tǒng)商務(wù)向電子商務(wù)轉(zhuǎn)化的過程中,會出現(xiàn)大量過度性的電子文件,如各種紙質(zhì)票據(jù)的掃描圖像等。即使在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)成熟以后,各種電子票據(jù)也還需要一些非密碼的認(rèn)證方式。數(shù)字水印技術(shù)可以為各種票據(jù)提供不可見的認(rèn)證標(biāo)志,從而大大增加了偽造的難度。3.聲像數(shù)據(jù)的隱藏標(biāo)識和篡改提示
數(shù)據(jù)的標(biāo)識信息往往比數(shù)據(jù)本身更具有保密價值,如遙感圖像的拍攝日期、經(jīng)/緯度等。沒有標(biāo)識信息的數(shù)據(jù)有時甚至無法使用,但直接將這些重要信息標(biāo)記在原始文件上又很危險。數(shù)字水印技術(shù)提供了一種隱藏標(biāo)識的方法,標(biāo)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(jīng)被國外一些公開的遙感圖像數(shù)據(jù)庫所采用。
此外,數(shù)據(jù)的篡改提示也是一項很重要的工作?,F(xiàn)有的信號拼接和鑲嵌技術(shù)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(shù)據(jù)的篡改攻擊是重要的研究課題?;跀?shù)字水印的篡改提示是解決這一問題的理想技術(shù)途徑,通過隱藏水印的狀態(tài)可以判斷聲像信號是否被篡改。4.隱蔽通信及其對抗
數(shù)字水印所依賴的信息隱藏技術(shù)不僅提供了非密碼的安全途徑,更引發(fā)了信息戰(zhàn)尤其是網(wǎng)絡(luò)情報戰(zhàn)的革命,產(chǎn)生了一系列新穎的作戰(zhàn)方式,引起了許多國家的重
視。
網(wǎng)絡(luò)情報戰(zhàn)是信息戰(zhàn)的重要組成部分,其核心內(nèi)容是利用公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保密數(shù)據(jù)傳送。迄今為止,學(xué)術(shù)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(jīng)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(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得利用公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保密通信有了新的思路,利用數(shù)字化聲像信號相對于人的視覺、聽覺冗余,可以進(jìn)行各種時(空)域和變換域的信息隱藏,從而實現(xiàn)隱蔽通信。
五、研究動態(tài)
從公開發(fā)表的文獻(xiàn)看,國際上在數(shù)字水印方面的研究剛開始不久,但由于有大公司的介入和美國軍方及財政部的支持,該技術(shù)研究的發(fā)展速度非??臁?998年以來,《IEEE圖像處理》、《IEEE會報》、《IEEE通信選題》、《IEEE 消費電子學(xué)》等許多國際重要期刊都組織了數(shù)字水印的技術(shù)專刊或?qū)n}新聞報道。----在美國,以麻省理工學(xué)院媒體實驗室為代表的一批研究機構(gòu)和企業(yè)已經(jīng)申請了數(shù)字水印方面的專利。1998年,美國政府報告中出現(xiàn)了第一份有關(guān)圖像數(shù)據(jù)隱藏的AD報告。目前,已支持或開展數(shù)字水印研究的機構(gòu)既有政府部門,也有大學(xué)和知名企業(yè),它們包括美國財政部、美國版權(quán)工作組、美國空軍研究院、美國陸軍研究實驗室、德國國家信息技術(shù)研究中心、日本NTT信息與通信系統(tǒng)研究中心、麻省理工學(xué)院、伊利諾斯大學(xué)、明尼蘇達(dá)大學(xué)、劍橋大學(xué)、瑞士洛桑聯(lián)邦工學(xué)院、西班牙Vigo 大學(xué)、IBM公司W(wǎng)atson研究中心、微軟公司劍橋研究院、朗訊公司貝爾實驗室、CA公司、Sony公司、NEC研究所以及荷蘭菲利浦公司等。1996年5月30日~6月1日,在英國劍橋牛頓研究所召開了第一屆國際信息隱藏學(xué)術(shù)研討會,至今已舉辦了三屆。SPIE和IEEE的一些重要國際會議也開辟了相關(guān)的專題。
我國學(xué)術(shù)界對數(shù)字水印技術(shù)的反應(yīng)也非常快,已經(jīng)有相當(dāng)一批有實力的科研機構(gòu)投入到這一領(lǐng)域的研究中來。為了促進(jìn)數(shù)字水印及其他信息隱藏技術(shù)的研究和應(yīng)用,1999年12月,我國信息安全領(lǐng)域的何德全院士、周仲義院士、蔡吉人院士與有關(guān)應(yīng)用研究單位聯(lián)合發(fā)起召開了我國第一屆信息隱藏學(xué)術(shù)研討會。2000年1 月,由國家“863”智能機專家組和中科院自動化所模式識別國家重點實驗室組織召開了數(shù)字水印學(xué)術(shù)研討會,來自國家自然科學(xué)基金委員會、國家信息安全測評認(rèn)證中心、中國科學(xué)院、北京郵電大學(xué)、國防科技大學(xué)、清華大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、天津大學(xué)、中國科技大學(xué)、北京大學(xué)、北京理工大學(xué)、中山大學(xué)、北京電子技術(shù)應(yīng)用研究所等單位的專家學(xué)者和研究人員深入討論了數(shù)字水印的關(guān)鍵技術(shù),報告了各自的研究成果。
從這次會議反應(yīng)的情況上看,我國相關(guān)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究與世界水平相差不遠(yuǎn),而且有自己獨特的研究思路。
目前,已支持或開展數(shù)字水印研究的機構(gòu)既有政府部門,也有大學(xué)和知名企業(yè),它們包括美國財政部、美國版權(quán)工作組、美國空軍研究院、美國陸軍研究實驗室、德國國家信息技術(shù)研究中心、日本NTT信息與通信系統(tǒng)研究中心、麻省理工學(xué)院、伊利諾斯大學(xué)、明尼蘇達(dá)大學(xué)、劍橋大學(xué)、瑞士洛桑聯(lián)邦工學(xué)院、西班牙 Vigo大學(xué)、IBM公司W(wǎng)atson研究中心、微軟公司劍橋研究院、朗訊公司貝爾實驗室、CA公司、Sony公司、NEC研究所以及荷蘭菲利浦公司等。
1996年5月30日~6月1日,在英國劍橋牛頓研究所召開了第一屆國際信息隱藏學(xué)術(shù)研討會,至今已舉辦了三屆。SPIE和IEEE的一些重要國際會議也開辟了相關(guān)的專題。
我國學(xué)術(shù)界對數(shù)字水印技術(shù)的反應(yīng)也非???,已經(jīng)有相當(dāng)一批有實力的科研機構(gòu)投入到這一領(lǐng)域的研究中來。為了促進(jìn)數(shù)字水印及其他信息隱藏技術(shù)的研究和應(yīng)用,1999年12月,我國信息安全領(lǐng)域的何德全院士、周仲義院士、蔡吉人院士與有關(guān)應(yīng)用研究單位聯(lián)合發(fā)起召開了我國第一屆信息隱藏學(xué)術(shù)研討會。2000年1 月,由國家“863”智能機專家組和中科院自動化所模式識別國家重點實驗室組織召開了數(shù)字水印學(xué)術(shù)研討會,來自國家自然科學(xué)基金委員會、國家信息安全測評認(rèn)證中心、中國科學(xué)院、北京郵電大學(xué)、國防科技大學(xué)、清華大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、天津大學(xué)、中國科技大學(xué)、北京大學(xué)、北京理工大學(xué)、中山大學(xué)、北京電子技術(shù)應(yīng)用研究所等單位的專家學(xué)者和研究人員深入討論了數(shù)字水印的關(guān)鍵技術(shù),報告了各自的研究成果。從這次會議反應(yīng)的情況上看,我國相關(guān)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究與世界水平相差不遠(yuǎn),而且有自己獨特的研究思路。
第二篇:數(shù)字水印
隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是因特網(wǎng)的普及,信息的安全保護問題日益突出。此外,多媒體技術(shù)已被廣泛應(yīng)用,數(shù)字圖像、音頻和視頻等多媒體數(shù)字產(chǎn)品愈來愈需要一種有效的版權(quán)保護方法。最近幾年,許多研究人員放棄了傳統(tǒng)密碼學(xué)的技術(shù)路線,嘗試用各種信號處理方法對聲像數(shù)據(jù)進(jìn)行隱藏加密,并將該技術(shù)用于制作多媒體的“數(shù)字水印”。
二、數(shù)字水印特征及分類
所謂數(shù)字水印技術(shù),就是在被保護的數(shù)字對象(如靜止圖像、視頻、音頻等)中嵌入某些能夠證明版權(quán)歸屬或跟蹤侵權(quán)行為的信息,這些信息可能是作者的序列號、公司標(biāo)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(shù)字、序列號、文字、圖像標(biāo)志等版權(quán)信息嵌入到多媒體數(shù)據(jù)中,以起到版權(quán)保護、秘密通信、數(shù)據(jù)文件的真?zhèn)舞b別和產(chǎn)品標(biāo)識等作用。在發(fā)生數(shù)字媒體侵權(quán)使用、版權(quán)爭議時,通過檢測媒體內(nèi)容中的數(shù)字水印,獲得數(shù)字媒體的版權(quán)信息、授權(quán)信息等,從而起到媒體知識產(chǎn)權(quán)保護的目的。數(shù)字水印是信息隱藏技術(shù)的一個重要研究方向。
1.數(shù)字水印特征
嵌入數(shù)字作品中的信息必須具有以下基本特性才能稱為數(shù)字水?。?/p>
(1)不可感知性:在數(shù)字作品中嵌入數(shù)字水印不會引起明顯的降質(zhì),并且不易被察覺。
(2)隱藏位置的安全性:水印信息隱藏于數(shù)據(jù)而非文件頭中,文件格式的變換不應(yīng)導(dǎo)致水印數(shù)據(jù)的丟失。
(3)魯棒性:所謂魯棒性是指在經(jīng)歷多種無意或有意的信號處理過程后,數(shù)字水印仍能保持完整性或仍能被準(zhǔn)確鑒別??赡艿男盘柼幚磉^程包括信道噪聲、濾波、數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)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(tǒng)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(shù)字水印分類
按水印的特性可以將數(shù)字水印分為魯棒數(shù)字水印和脆弱數(shù)字水印兩類。魯棒數(shù)字水印主要用于在數(shù)字作品中標(biāo)識著作權(quán)信息,如作者、作品序號等,它要求嵌入的水印能夠經(jīng)受各種常用的編輯處理;脆弱數(shù)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(jù)脆弱水印的狀態(tài)就可以判斷數(shù)據(jù)是否被篡改
過。
按水印所附載的媒體,我們可以將數(shù)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(wǎng)格模型的網(wǎng)格水印等。
按水印的檢測過程可以將數(shù)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(shù)據(jù),而盲水印的檢測只需要密鑰,不需要原始數(shù)據(jù)。一般來說,明文水印的魯棒性比較強,但其應(yīng)用受到存儲成本的限制。
按數(shù)字水印的內(nèi)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(shù)字圖像(如商標(biāo)圖像)或數(shù)字音頻片段的編碼;無意義水印則只對應(yīng)于一個序列號。有意義水印的優(yōu)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?nèi)匀豢梢酝ㄟ^視覺觀察確認(rèn)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(tǒng)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(shù)字水印劃分為票據(jù)防偽水印、版權(quán)保護水印、篡改提示水印和隱蔽標(biāo)識水印。
票據(jù)防偽水印是一類比較特殊的水印,主要用于打印票據(jù)和電子票據(jù)的防偽。一般來說,偽幣的制造者不可能對票據(jù)圖像進(jìn)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(jù)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(jù)防偽的數(shù)字水印算法不能太復(fù)雜。
版權(quán)標(biāo)識水印是目前研究最多的一類數(shù)字水印。數(shù)字作品既是商品又是知識作品,這種雙重性決定了版權(quán)標(biāo)識水印主要強調(diào)隱蔽性和魯棒性,而對數(shù)據(jù)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(biāo)識宿主信號的完整性和真實性。
隱蔽標(biāo)識水印的目的是將保密數(shù)據(jù)的重要標(biāo)注隱藏起來,限制非法用戶對保密數(shù)據(jù)的使用。
三、數(shù)字水印的應(yīng)用領(lǐng)域
1.數(shù)字作品的知識產(chǎn)權(quán)保護
數(shù)字作品(如電腦美術(shù)、掃描圖像、數(shù)字音樂、視頻、三維動畫)的版權(quán)保護是當(dāng)前的熱點問題。由于數(shù)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(chuàng)者不得不采用一些嚴(yán)重?fù)p害作品質(zhì)量的辦法來加上版權(quán)標(biāo)志,而這種明顯可見的標(biāo)志很容易被篡改
“數(shù)字水印”利用數(shù)據(jù)隱藏原理使版權(quán)標(biāo)志不可見或不可聽,既不損害原作品,又達(dá)到了版
權(quán)保護的目的。目前,用于版權(quán)保護的數(shù)字水印技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了初步實用化階段,IBM公司在其“數(shù)字圖書館”軟件中就提供了數(shù)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(shù)字水印插件。然而實事求是地說,目前市場上的數(shù)字水印產(chǎn)品在技術(shù)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(wù)交易中的票據(jù)防偽
隨著高質(zhì)量圖像輸入輸出設(shè)備的發(fā)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(fù)印機的出現(xiàn),使得貨幣、支票以及其他票據(jù)的偽造變得更加容易。
另一方面,在從傳統(tǒng)商務(wù)向電子商務(wù)轉(zhuǎn)化的過程中,會出現(xiàn)大量過度性的電子文件,如各種紙質(zhì)票據(jù)的掃描圖像等。即使在網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)成熟以后,各種電子票據(jù)也還需要一些非密碼的認(rèn)證方式。數(shù)字水印技術(shù)可以為各種票據(jù)提供不可見的認(rèn)證標(biāo)志,從而大大增加了偽造的難度。
3.證件真?zhèn)舞b別
信息隱藏技術(shù)可以應(yīng)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(xué)歷證書、資格證書等。
國內(nèi)目前在證件防偽領(lǐng)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(fēng),已經(jīng)嚴(yán)重地干擾了正常的經(jīng)濟秩序,對國家的形象也有不良影響。通過水印技術(shù)可以確認(rèn)該證件的真?zhèn)危沟迷撟C件無法仿制和復(fù)制。
4.聲像數(shù)據(jù)的隱藏標(biāo)識和篡改提示
數(shù)據(jù)的標(biāo)識信息往往比數(shù)據(jù)本身更具有保密價值,如遙感圖像的拍攝日期、經(jīng)/緯度等。沒有標(biāo)識信息的數(shù)據(jù)有時甚至無法使用,但直接將這些重要信息標(biāo)記在原始文件上又很危險。數(shù)字水印技術(shù)提供了一種隱藏標(biāo)識的方法,標(biāo)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(jīng)被國外一些公開的遙感圖像數(shù)據(jù)庫所采用。
此外,數(shù)據(jù)的篡改提示也是一項很重要的工作?,F(xiàn)有的信號拼接和鑲嵌技術(shù)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(shù)據(jù)的篡改攻擊是重要的研究課題。基于數(shù)字水印的篡改提示是解決這一問題的理想技術(shù)途徑,通過隱藏水印的狀態(tài)可以判斷聲像信號是否被篡改。
5.隱蔽通信及其對抗
數(shù)字水印所依賴的信息隱藏技術(shù)不僅提供了非密碼的安全途徑,更引發(fā)了信息戰(zhàn)尤其是網(wǎng)絡(luò)情報戰(zhàn)的革命,產(chǎn)生了一系列新穎的作戰(zhàn)方式,引起了許多國家的重視。
網(wǎng)絡(luò)情報戰(zhàn)是信息戰(zhàn)的重要組成部分,其核心內(nèi)容是利用公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保密數(shù)據(jù)傳送。迄今為止,學(xué)術(shù)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(jīng)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(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得利用公用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保密通信有了新的思路,利用數(shù)字化聲像信號相對于人的視覺、聽覺冗余,可以進(jìn)行各種時(空)域和變換域的信息隱藏,從而實現(xiàn)隱蔽通信。
四、數(shù)字水印的發(fā)展趨勢
雖然數(shù)字水印技術(shù)最初的開發(fā)目的是為了解決數(shù)字媒體的版權(quán)保護問題,然而在實際的研究中,數(shù)字水印的應(yīng)用領(lǐng)域遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了版權(quán)保護領(lǐng)域;同時,由于目前數(shù)字水印技術(shù)難以解決的串謀攻擊、機會攻擊以及解釋攻擊問題,使得數(shù)字水印在版權(quán)保護、訪問與拷貝控制、數(shù)字指紋等方面的應(yīng)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(shù)字水印則極有可能成為媒體安全領(lǐng)域的重要的技術(shù)基礎(chǔ)。但從目前的發(fā)展來看,利用數(shù)字水印技術(shù)進(jìn)行數(shù)字廣播監(jiān)聽、媒體內(nèi)容認(rèn)證、小范圍內(nèi)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(lǐng)域已經(jīng)開始實際使用與測試。此外,數(shù)字水印技術(shù)還可以用于提供媒體增值業(yè)務(wù),如提供數(shù)字媒體相關(guān)內(nèi)容的因特網(wǎng)鏈接、隱藏水印信息在數(shù)字媒體中以降低媒體傳輸造成的錯誤。
第三篇:數(shù)字化工廠技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展
作為數(shù)字化與智能化制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,數(shù)字化工廠是現(xiàn)代工業(yè)化與信息化融合的應(yīng)用體現(xiàn),也是實現(xiàn)智能化制造的必經(jīng)之路。數(shù)字化工廠借助于信息化和數(shù)字化技術(shù),通過集成、仿真、分析、控制等手段,可為制造工廠的生產(chǎn)全過程提供全面管控的一種整體解決方案[2]。早在2000年前后,上汽、海爾、華為和成飛等制造企業(yè)均已開始著手建立自己的數(shù)字化工廠。今年來,隨著國際競爭的不斷加劇和我國制造業(yè)勞動力成本的不斷上升,對設(shè)備效率、制造成本、產(chǎn)品質(zhì)量等環(huán)節(jié)的要求不斷提高,離散制造業(yè)中以汽車、工程機械、航空航天、造船為代表的大型企業(yè)已越來越重視數(shù)字化工廠的建設(shè)。
數(shù)字化工廠的若干關(guān)注點
根據(jù)在范圍、階段、視角上的關(guān)注點存在差異,對于數(shù)字化工廠也有不同提法,比如可視化工廠(Visual Factory)、智慧工廠(Smart Factory)、智能工廠(Intelligence Factory)、數(shù)字化制造(Digital Manufacturing)、虛擬工廠(Virtual Factory)等。各個概念在關(guān)注點上也存在不同程度的交集,如智能工廠和數(shù)字化制造的交集就是以智能裝備為核心的制造工藝過程智能化,特別是對制造裝備本身的智能化。而上述各種提法之間除明顯的交集之外也各有側(cè)重,比如可視化工廠側(cè)重于數(shù)字化工廠實現(xiàn)前期的數(shù)據(jù)采集和透明化,而智能工廠更側(cè)重于后階段的數(shù)據(jù)分析與決策。
上述提法中比較典型的有3類:基于三維模型的數(shù)字化協(xié)同研制,基于虛擬仿真技術(shù)的數(shù)字化模擬工廠和基于制造過程管控與優(yōu)化的數(shù)字化車間。從制造管理的層次和從設(shè)計到制造的過程2個維度來看
基于三維模型的數(shù)字化協(xié)同研制
在設(shè)計部分,三維CAD系統(tǒng)的應(yīng)用已相當(dāng)普及。1997年,美國機械工程師協(xié)會ASME就開始了全三維設(shè)計相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定工作,并于2003年頒布了“Y14.41(Digital Product Definition Data Practices)”標(biāo)準(zhǔn),把三維模型和尺寸公差及制造要求統(tǒng)一在一個模型中表達(dá)。在生產(chǎn)部分,各類數(shù)控設(shè)備在加工精度和智能控制水平上近年來都得到飛速發(fā)展。基于三維模型的單一數(shù)據(jù)源和數(shù)控設(shè)備的廣泛應(yīng)用使得從設(shè)計端到制造端的一體化成為可能。
基于三維模型的數(shù)字化協(xié)同研制應(yīng)用的嘗試始于航空航天制造領(lǐng)域。由于在產(chǎn)品設(shè)計、材料成本、成型技術(shù)和制造精度方面具有相對更苛刻的要求,航空航天領(lǐng)域在加工和裝配制造工藝上整體領(lǐng)先于其他行業(yè),這為基于三維模型的數(shù)字化協(xié)同研制奠定了基礎(chǔ)。
當(dāng)前,世界先進(jìn)的飛機制造商已逐步利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)了飛機的“無紙化”設(shè)計和生產(chǎn),美國波音公司在波音777和洛克希德·馬丁公司在F35的研制過程中,基于三維模型的數(shù)字化協(xié)同研制和虛擬制造技術(shù),縮短了2/3的研制周期,降低研制成本50%。波音公司在研制X-32飛機時也是如此,借助于統(tǒng)一模型,輔助裝配系統(tǒng)能把裝配順序和裝配好的部件狀態(tài)投射到正在裝配部件的上方,讓工人方便直觀地進(jìn)行裝配工作,無需再細(xì)讀圖紙和翻閱工藝文件,使裝配周期縮短50%,成本降低30%~40%。在飛機總裝線上,在機身與機身還是機翼與機身都實現(xiàn)了高度自動化的校準(zhǔn)和對接,波音和空客兩大航空制造公司生產(chǎn)的波音737/787、A320/A380系列飛機無一例外地采用全數(shù)字化樣機進(jìn)行協(xié)調(diào)和輔助裝配,如空客A380采用4臺Leica激光跟蹤儀可完成數(shù)字化裝配。數(shù)字化產(chǎn)品的數(shù)據(jù)從研制工作的上游暢通地向下游傳遞,還有助于大幅減少飛機裝配所需的標(biāo)準(zhǔn)工裝和生產(chǎn)工裝。借助于飛機的數(shù)字化模型,法國達(dá)索公司在裝配小型公務(wù)機Falcon時,其傳統(tǒng)的工裝已減到零,對降低新機研制成本,縮短研制周期起到了難以估量的作用。該技術(shù)還能夠大幅度提高產(chǎn)品的裝配質(zhì)量,如波音747機翼裝配精度由原來的10.16mm提高到0.25mm。
在國內(nèi),中航工業(yè)第一飛機設(shè)計研究院2000年在“飛豹”飛機研制中已全面采用了數(shù)字化設(shè)計、制造和管理技術(shù)。航天科技211廠通過普及基于單一數(shù)據(jù)源的三維模型,制定了“三維到工藝”、“三維到現(xiàn)場”、“三維到設(shè)備”的步驟發(fā)展策略,重點解決了基于三維模型的設(shè)計工藝協(xié)同工作模式和三維設(shè)計文件的信息傳遞、生產(chǎn)現(xiàn)場無紙化和航天產(chǎn)品的加工、裝配、檢測等裝備的數(shù)控化問題。新支線飛機ARJ21的研制100%采用三維數(shù)字化定義、數(shù)字化預(yù)裝配和數(shù)字化樣機。上海商飛公司利用數(shù)字化設(shè)計、分析、仿真等技術(shù)手段,實現(xiàn)了設(shè)計、零件制造以及裝配一次成功。上述應(yīng)用目前已開始推廣至工程機械、造船等其他領(lǐng)域。
基于虛擬仿真技術(shù)的數(shù)字化模擬工廠
數(shù)字化模擬工廠是數(shù)字化工廠技術(shù)在制造規(guī)劃層的一個獨特視角?;谔摂M仿真技術(shù)的數(shù)字化模擬工廠是以產(chǎn)品全生命周期的相關(guān)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用虛擬仿真技術(shù)對制造環(huán)節(jié)從工廠規(guī)劃、建設(shè)到運行等不同環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬、分析、評估、驗證和優(yōu)化,指導(dǎo)工廠的規(guī)劃和現(xiàn)場改善。
由于仿真技術(shù)可以處理利用數(shù)學(xué)模型無法處理的復(fù)雜系統(tǒng),能夠準(zhǔn)確地描述現(xiàn)實情況,確定影響系統(tǒng)行為的關(guān)鍵因素,因此該技術(shù)在生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計和驗證階段有著重要的作用。正因為如此,數(shù)字化模擬工廠在現(xiàn)代制造企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,典型應(yīng)用包括:
(1)加工仿真,如加工路徑規(guī)劃和驗證、工藝規(guī)劃分析、切削余量驗證等。
(2)裝配仿真,如人因工程校核、裝配節(jié)拍設(shè)計、空間干涉驗證、裝配過程運動學(xué)分析等。
(3)物流仿真,如物流效率分析、物流設(shè)施容量、生產(chǎn)區(qū)物流路徑規(guī)劃等。
(4)工廠布局仿真,如新建廠房規(guī)劃、生產(chǎn)線規(guī)劃、倉儲物流設(shè)施規(guī)劃和分析等。
通過基于仿真模型的“預(yù)演”,可以及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題,減少建造過程中設(shè)計方案的更改。韓國三星重工利用DELMIA軟件建立了完整的數(shù)字化造船系統(tǒng),建立了虛擬船廠,可在虛擬環(huán)境下模擬整個造船過程。這套系統(tǒng)預(yù)計每年為企業(yè)減少730萬美元的開支。通過模擬仿真技術(shù)能夠迅速發(fā)現(xiàn)在持續(xù)運行的過程中出現(xiàn)的問題,而如果想要在現(xiàn)實的系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)這些問題,需要長期測試,花費高昂的成本。南車青島四方機車采用虛擬仿真技術(shù)對高速列車生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行了建模,并實現(xiàn)了建模裝配仿真及物流仿真,減少了因零件返工配送不足造成的停工現(xiàn)象,減少了因工藝欠佳導(dǎo)致的裝配干涉產(chǎn)品返工的問題。三一重工開發(fā)了OSG技術(shù)的三維工廠布局規(guī)劃平臺(VR Layout),在集團內(nèi)部首次應(yīng)用于其寧鄉(xiāng)產(chǎn)業(yè)園的工廠布局規(guī)劃,縮短了工廠建設(shè)周期,并節(jié)省了因設(shè)計缺陷產(chǎn)生的成本,如圖2所示。2011年,國內(nèi)各工程設(shè)計院已逐步開始采用數(shù)字化工程設(shè)計及規(guī)劃技術(shù)來輔助規(guī)劃和建設(shè)新工廠,降低工程設(shè)計與規(guī)劃風(fēng)險。
在仿真工具方面,工廠仿真領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)基本被國外產(chǎn)品壟斷,如達(dá)索公司的Delmia/Simulia、Siemens公司的Technomatix和PTC公司的Ployplan等。這些產(chǎn)品的特點在于與其同公司CAD/PLM系列產(chǎn)品的緊密集成。用于制造領(lǐng)域的仿真軟件還有很多,如用于裝配仿真的EM Assembly、DMU,用于公差分析的3DCS、eM-TolMate等,用于車間物流仿真的Plant Simulation、Quest、Flexsim、Witness、Automod等。目前相關(guān)產(chǎn)品都在向三維模型方向發(fā)展,使得這些仿真工具展現(xiàn)方式更加靈活,分析功能更加強大。
基于制造過程管控與優(yōu)化的數(shù)字化車間
在制造企業(yè),車間是將設(shè)計意圖轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。車間制造過程的數(shù)字化涵蓋了生產(chǎn)領(lǐng)域中車間、生產(chǎn)線、單元等不同層次上設(shè)備、過程的自動化、數(shù)字化和智能化。其發(fā)展趨勢也分別體現(xiàn)在底層制造裝備智能化、中間層的制造過程優(yōu)化和頂層的制造績效可視化3個層次。
在底層制造裝備方面,數(shù)字化工廠主要解決制造能力自治的問題。設(shè)備制造商不僅持續(xù)在提升設(shè)備本身高速、高精、高可靠等性能方面不斷取得進(jìn)展,同時也越來越重視設(shè)備的感知、分析、決策、控制功能,比如各種自適應(yīng)加工控制、智能化加工編程、自動化加工檢測和實時化狀態(tài)監(jiān)控及自診斷/自恢復(fù)系統(tǒng)等技術(shù)在生產(chǎn)線工作中心及車間加工單元中得到普遍運用。如日本Moriseiki的最新機床產(chǎn)品上安裝的操作系統(tǒng)MAPPS,該系統(tǒng)內(nèi)置了森精機的操作編程維修軟件,具有很高的開放性,具有對話式編程,三維切削模擬和維修指導(dǎo)畫面,提供遠(yuǎn)程監(jiān)控功能方便維修服務(wù),并且可以直接進(jìn)行切削仿真。制造裝備的另一個趨勢是把機床設(shè)備和相關(guān)輔助裝置(如機械手)進(jìn)行集成,共同構(gòu)成柔性加工系統(tǒng)或柔性制造單元。也有不少廠商支持將多臺數(shù)控機床連成生產(chǎn)線,既可一人多機操縱,又可進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理。上文提到的MAPPS系統(tǒng)就可以通過使用CAPS-NET網(wǎng)絡(luò)軟件建立基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò),從而可以對作業(yè)狀況和生產(chǎn)計劃進(jìn)行一元化管理。MAZAK公司在單機的智能化、網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上,開發(fā)了智能生產(chǎn)中心(CPC)管理軟件,一套軟件便可管理多達(dá)250臺的數(shù)控機床,使得生產(chǎn)的過程控制由車間級細(xì)化到每臺數(shù)控機床,為客戶的工廠實施數(shù)字化制造提供了前提。
在制造過程管理層次,隨著精細(xì)化生產(chǎn)的需求越來越突出,近年來MES/MOM逐漸被制造企業(yè)所接受。MES/MOM可分為車間生產(chǎn)計劃與管理和現(xiàn)場制造采集與控制兩部分。車間生產(chǎn)計劃與管理主要完成車間作業(yè)計劃的編排、平衡、分派,同時涉及到相關(guān)制造資源的分配和準(zhǔn)備。國內(nèi)外已有較多提供MES/MOM解決方案的產(chǎn)品提供商,如艾普工華在離散制造業(yè)特別是汽車及零部件、工程機械、航空等行業(yè),Camstar在太陽能、電子行業(yè),寶信在鋼鐵行業(yè),石化盈科在石油化工行業(yè),西門子在制藥、煙草行業(yè)等,這些產(chǎn)品依托自身對制造業(yè)務(wù)的深刻理解,已確立了在這些行業(yè)的領(lǐng)先地位。Rockwell、Wonderware和GE依托在自動化領(lǐng)域的優(yōu)勢,也已逐步向MES延伸。目前各廠商在研發(fā)高性能高可靠的系統(tǒng)平臺和模塊化產(chǎn)品方面投入巨大,上述平臺和產(chǎn)品提升了快速搭建MES/MOM解決方案的能力。
現(xiàn)場制造數(shù)據(jù)采集的一個明顯趨勢是以RFID、無線傳感網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)為核心的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被認(rèn)為是信息技術(shù)領(lǐng)域革命性的新技術(shù),借其可實現(xiàn)對于制造過程全流程的“泛在感知”,特別能夠是利用RFID無縫、不間斷地獲取和準(zhǔn)確、可靠地發(fā)送實時信息流。汽車行業(yè),比如自主品牌的江淮汽車,在2006年前后就開始應(yīng)用RFID技術(shù)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的在制品進(jìn)行跟蹤。航空航天企業(yè)由于通常不允許在零部件上附加標(biāo)識,因此通常采用以激光標(biāo)刻為代表的二維碼技術(shù)來實現(xiàn)WIP和關(guān)鍵零部件跟蹤。在更細(xì)分的領(lǐng)域,RFID技術(shù)在刀具、設(shè)備管理方面也有成功應(yīng)用,主流技術(shù)是利用刀柄上的預(yù)留空槽置入RFID標(biāo)簽,同時通過與機床刀庫和對刀儀的集成對刀具使用、維護等進(jìn)行全面管理。如Balluff的Fanuc miLink Tool ID系統(tǒng)就可以方便地連接Fanuc控制器控制的 CNC機床,自動進(jìn)入CNC取得刀具跟蹤信息。值得一提的是,隨著基于泛在信息的智能制造系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展,裝備本身的智能化水平也得到了提升,這使得MES/MOM執(zhí)行管理系統(tǒng)不再被動地獲取制造數(shù)據(jù),而是能夠主動感知用戶場景的變化并進(jìn)行提供實時反饋。
隨著MES/MOM等軟件的應(yīng)用推廣,制造企業(yè)已逐步獲得了大量制造數(shù)據(jù)。如何充分利用這些實時和歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù),通過制造績效可視化提高對異常狀況的預(yù)知、響應(yīng)和判斷能力,也是近期發(fā)展趨勢之一。對于實時數(shù)據(jù),主要解決的問題是對制造異常事件的敏捷響應(yīng)以及對制造績效偏離的快速修復(fù)。自動控制系統(tǒng)中常用的組態(tài)是一個典型的例子,但由于組態(tài)通常是桌面應(yīng)用并基于連續(xù)量的,對于多客戶端的分布式展示和多并發(fā)的并行數(shù)據(jù)流支持存在一定困難。目前的趨勢是利用基于B/S的可定制可縮放矢量圖形技術(shù)來動態(tài)刷新來自服務(wù)端的數(shù)據(jù)推送。圖3是一個展現(xiàn)5條沖壓線生產(chǎn)實績的例子,所展示的生產(chǎn)績效可視化功能同時支持了實時數(shù)據(jù)以及統(tǒng)計數(shù)據(jù),能夠輔助分析出瓶頸環(huán)節(jié)。通過向管理者推送并共享全方位的實時制造狀態(tài)數(shù)據(jù),能夠有效消除信息的不對稱問題,有助于對突發(fā)問題快速達(dá)成解決方案并作出快速響應(yīng)。
對于歷史數(shù)據(jù),主要解決的問題是如何從中找出改善未來制造業(yè)務(wù)的依據(jù),特別是從質(zhì)量趨勢、物流瓶頸、計劃執(zhí)行情況、設(shè)備運行歷史等數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)可能影響未來生產(chǎn)過程的規(guī)律。這方面的技術(shù)基礎(chǔ)是商業(yè)智能分析,在ERP系統(tǒng)中已經(jīng)比較成熟,典型的代表是SAP的BO。由于MES/MOM實時性更強并且事務(wù)更頻繁,需要更針對性的進(jìn)行設(shè)計,目前這方面的成熟解決方案尚不多,多數(shù)仍以基于通用分析軟件進(jìn)行定制為主。典型的通用分析軟件有Microstrategy、Information Builder、Tableau等。Gartner近年來每年都會針對支持通用業(yè)務(wù)的分析軟件產(chǎn)品發(fā)布被稱作“魔力四象限(Magic Quadrants)”的調(diào)研報告,對這些軟件在集成、展現(xiàn)和分析方面的能力做綜合評估。另一方面,目前的計算技術(shù)和存儲技術(shù)對基于大數(shù)據(jù)的分析提供了強大的支撐,未來還會出現(xiàn)更豐富更專業(yè)的制造智能分析產(chǎn)品。
結(jié)論與展望
數(shù)字化工廠技術(shù)技術(shù)已在航空航天、汽車、造船以及電子等行業(yè)得到了較為廣泛的應(yīng)用,特別是在復(fù)雜產(chǎn)品制造企業(yè)取得了良好的效益,據(jù)統(tǒng)計,采用數(shù)字化工廠技術(shù)后,企業(yè)能夠減少30%產(chǎn)品上市時間;減少65%的設(shè)計修改;減少40%的生產(chǎn)工藝規(guī)劃時間;提高15%生產(chǎn)產(chǎn)能;降低13%生產(chǎn)費用。另一方面,本文所述的3個層次數(shù)字化是緊密相關(guān)的。毫無疑問,設(shè)計層發(fā)布的三維模型是后續(xù)仿真規(guī)劃分析的基礎(chǔ),而車間生產(chǎn)狀態(tài)又可以反過來驅(qū)動生產(chǎn)模型,作為分析工廠運作的數(shù)據(jù)源;數(shù)字化車間需要智能裝備的支撐,而要想最大限度地發(fā)揮智能裝備的效益,則需要數(shù)字化車間提供全局的信息和基于全局信息的決策。
在我國,面對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、工業(yè)與信息化融合的戰(zhàn)略發(fā)展要求,大力開展對于數(shù)字化車間技術(shù)系統(tǒng)的研究、開發(fā)與應(yīng)用,有利于推動實現(xiàn)制造過程的自動化和智能化,并可望有效帶動整體智能裝備水平的提升。
第四篇:數(shù)字城管概念
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數(shù)字城管概念
數(shù)字城管又叫“數(shù)字化城市管理”就是指用信息化手段和移動通信技術(shù)手段來處理、分析和管理整個城市的所有城管部件和城管事件信息,促進(jìn)城市管理的現(xiàn)代化的信息化措施。數(shù)字城管把像井蓋、路燈、郵筒、果皮箱、停車場、電話亭等城市元素都納入城市信息化管理的范疇,給每樣公物配上一個“身份證”,如果街道上的井蓋壞了,家門口的路燈不亮了,不用打投訴電話,在執(zhí)法人員利用移動執(zhí)法終端記錄事件并通過GPS定位系統(tǒng)定位事件地點,發(fā)回指揮中心,有關(guān)部門就會在第一時間發(fā)現(xiàn)并把問題解決掉。數(shù)字城管已經(jīng)經(jīng)歷了三代。
以短訊為基礎(chǔ)的第一代移動辦公訪問技術(shù)存在著實時性較差,查詢請求不會立即得到回答。此外,由于短訊信息長度的限制也使得一些查詢無法得到一個完整的答案。這些令用戶無法忍受的嚴(yán)重問題也導(dǎo)致了一些早期使用基于短訊的數(shù)字城管執(zhí)法系統(tǒng)的部門紛紛要求升級和改造現(xiàn)有的系統(tǒng)。
數(shù)字城管的發(fā)展
第二代數(shù)字城管采用了基于WAP技術(shù)的方式,手機主要通過瀏覽器的方式來訪問WAP網(wǎng)頁,以 實現(xiàn)信息的查詢,部分地解決了第一代移動訪問技術(shù)的問題。第二代的移動訪問技術(shù)的缺陷主要表現(xiàn)在WAP網(wǎng)頁訪問的交互能力極差,因此極大地限制了移動辦公 系統(tǒng)的靈活性和方便性。此外,WAP網(wǎng)頁訪問的安全問題對于安全性要求極為嚴(yán)格的政務(wù)系統(tǒng)來說也是一個嚴(yán)重的問題。這些問題也使得第二代訪問技術(shù)難以滿足用戶的要求。
第三代數(shù)字城管采用了基于SOA架構(gòu)的webservice和移動VPN技術(shù)相結(jié)合的第三代移動 訪問技術(shù),使得系統(tǒng)的安全性和交互能力有了極大的提高。該系統(tǒng)同時融合了無線通訊、數(shù)字對講、GPS定位、CA認(rèn)證及網(wǎng)絡(luò)安全隔離網(wǎng)閘等多種移動通訊、信息處理和計算機網(wǎng)絡(luò)的最新的前沿技術(shù),以專網(wǎng)和無線通訊技術(shù)為依托,為一線值勤城管執(zhí)法人員提供了一種跨業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫、跨地理阻隔的現(xiàn)代化移動辦公機制。
通過數(shù)字城管執(zhí)法系統(tǒng),城管執(zhí)法人員可以對城管重點單位信息、銷售攤點信息、非法建筑信息、違規(guī)人員信息和法律法規(guī)等進(jìn)行迅速地查詢,云南香農(nóng)信息技術(shù)有限公司
隨時隨地獲得城管業(yè)務(wù)信息的支持,特別是照片和相關(guān)圖片的傳輸應(yīng)用,不但可以解決協(xié)查、堵截、搜查等一線城管人員現(xiàn)場執(zhí)法問題,而且通過GIS系統(tǒng)為一線提供區(qū)域向?qū)D,使執(zhí)法人員可以迅速的對區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)狀做出判斷、減少失誤,提高工作效率。
目前已有城市采用數(shù)字城管系統(tǒng),在水道的井蓋遭竊后,負(fù)責(zé)區(qū)域的城管就用專用配備的數(shù)字城管手機拍下,在此同時,信息被上傳回指揮大廳的數(shù)字城管后臺系統(tǒng),系統(tǒng)根據(jù)井蓋所在的經(jīng)緯度對其定位,系統(tǒng)會自動指令相關(guān)人員前去處理。
“數(shù)字城管”最早由北京東城區(qū)創(chuàng)建,是實現(xiàn)精細(xì)化管理和大城管高效、協(xié)調(diào)管理的一種手段。它是應(yīng)用和整合計算機技術(shù)、移動通訊技術(shù)、地理信息技術(shù)、遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等十幾項現(xiàn)代數(shù)字技術(shù),采用萬米單元網(wǎng)格管理法和城市部件管理法相結(jié)合的方式,創(chuàng)建城市管理監(jiān)督和指揮兩個軸心的管理體制,再造城市管理流程,實現(xiàn)城市管理的信息化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、動態(tài)化,保證城市運行中出現(xiàn)的問題能夠及時性發(fā)現(xiàn)、及時處理、及時解決,逐步建立溝通快捷、分工明確、責(zé)任到位、反應(yīng)快速、處置及時、運轉(zhuǎn)高效的城市管理新模式。
核心應(yīng)用系統(tǒng):
1)監(jiān)管數(shù)據(jù)無線采集子系統(tǒng):供監(jiān)督員使用,實現(xiàn)通過無線數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集、報送問題信息,接收監(jiān)督中心分配的核實、核查任務(wù)等功能。
2)監(jiān)督中心受理子系統(tǒng):使用人員為監(jiān)督中心接線員。通過信息傳遞服務(wù)引擎將監(jiān)督員報送的問題信息傳遞到接線員的工作平臺,接線員通過系統(tǒng)對各類問題消息接收、處理和反饋,完成信息收集、處理和立案操作,為“協(xié)同工作子系統(tǒng)”提供城管問題的采集和立案服務(wù),保證問題信息能及時準(zhǔn)確地受理并傳遞到處置中心。
3)協(xié)同工作子系統(tǒng):提供給監(jiān)督中心、指揮中心、各個專業(yè)部門及各級領(lǐng)導(dǎo)使用,系統(tǒng)提供了基于工作流的面向GIS的協(xié)同管理、工作處理、云南香農(nóng)信息技術(shù)有限公司
督察督辦等方面的應(yīng)用,對城市管理實現(xiàn)圖、文、表、業(yè)務(wù)管理一體化管理。
4)監(jiān)督指揮子系統(tǒng):為監(jiān)督中心和處置中心服務(wù),該系統(tǒng)通過大屏幕能夠直觀顯示城市管理相關(guān)地圖信息、案卷信息和相關(guān)詳細(xì)信息等全局情況,并可以直觀查詢顯示每個社區(qū)、監(jiān)督員、部件等個體的情況,實現(xiàn)對城市管理全局情況的總體把握。
5)綜合評價子系統(tǒng):通過一整套科學(xué)完善的監(jiān)督評價體系,對城市管理的各方面進(jìn)行考核評價,既能監(jiān)督城市管理中發(fā)生的具體問題,又能監(jiān)督管理和執(zhí)法質(zhì)量。
6)地理編碼子系統(tǒng):為無線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、協(xié)同工作子系統(tǒng)、監(jiān)督指揮子系統(tǒng)等提供地理編碼服務(wù),實現(xiàn)地址描述、地址查詢、地址匹配等功能。
7)應(yīng)用維護子系統(tǒng):負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的配置、維護和管理工作。該系統(tǒng)采用工具化思想,實現(xiàn)組織機構(gòu)、工作流、輸入表格、輸出表格、地圖使用、查詢統(tǒng)計等城市管理相關(guān)信息的靈活配置,使用系統(tǒng)提供的各種工具和組件,可以配置形成相應(yīng)的資源信息、業(yè)務(wù)規(guī)則和數(shù)據(jù)操作定義。
8)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源管理子系統(tǒng):實現(xiàn)對空間數(shù)據(jù)資源的管理、維護和擴展功能,并對空間數(shù)據(jù)的顯示、查詢、編輯和統(tǒng)計功能進(jìn)行配置。
9)數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng):建立全市統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng),建設(shè)統(tǒng)一規(guī)范的市區(qū)兩級交換標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,使得市級平臺實時獲得區(qū)級平臺的包括問題信息、多媒體信息、業(yè)務(wù)辦理信息在內(nèi)的全面的城市管理信息。
拓展應(yīng)用系統(tǒng)
1)專項普查子系統(tǒng):專為政府利用監(jiān)督員進(jìn)行專項普查提供全方位手段。借助無線采集器、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸和專項定義工具、專項分析工具等實現(xiàn)專項普查的快速實施和普查數(shù)據(jù)的快速分析。云南香農(nóng)信息技術(shù)有限公司
2)視頻監(jiān)控子系統(tǒng):充分整合城市視頻資源,結(jié)合城管問題位置信息,實現(xiàn)城市管理全天候,全時段的動態(tài)追蹤。
3)GPS監(jiān)控指揮子系統(tǒng):通過GPS技術(shù)實現(xiàn)城管車輛、環(huán)衛(wèi)車輛、運渣車輛的監(jiān)控;實時掌握監(jiān)督員、各種城管資源的分布情況,實現(xiàn)高效的指揮調(diào)度。
4)移動執(zhí)法子系統(tǒng):圖文一體化的城市管理移動執(zhí)法系統(tǒng)是給專業(yè)部門研發(fā)的專用移動辦公工具,可以通過無線通信網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)辦公。
5)移動督辦子系統(tǒng):專為領(lǐng)導(dǎo)研發(fā)的專用移動辦公工具。使用移動辦公系統(tǒng),領(lǐng)導(dǎo)可以隨時隨地查閱城市管理的宏觀狀態(tài)、處理城市管理中的緊急事件。
6)業(yè)務(wù)短信子系統(tǒng):通過業(yè)務(wù)短信功能與協(xié)同辦公系統(tǒng)的緊密結(jié)合,實現(xiàn)案卷到達(dá)提醒、催辦短信提醒、超時短信提醒等。
7)公眾信息發(fā)布子系統(tǒng):向公眾用戶實時發(fā)布城市管理相關(guān)信息,主要發(fā)布問題處理狀態(tài)及結(jié)果反饋信息;提供在線投票功能,對投票信息進(jìn)行統(tǒng)計和分析,生成綜合評價所需的數(shù)據(jù)。
核心技術(shù)
1、利用無線通訊技術(shù)、定位技術(shù)和嵌入式地理信息引擎技術(shù),創(chuàng)新信息實時傳遞手段,實現(xiàn)了移動式的數(shù)字化城市業(yè)務(wù)管理和數(shù)據(jù)管理。系統(tǒng)具備良好的可擴展性;自主研發(fā)的嵌入式地理信息引擎,提供了基于手機終端的地圖瀏覽、查詢和定位功能,是實現(xiàn)全方位的城市管理的先進(jìn)終端平臺。
2、利用GIS和地理編碼技術(shù),實現(xiàn)基于網(wǎng)格地圖的精細(xì)化城市管理。云南香農(nóng)信息技術(shù)有限公司
基于GIS應(yīng)用,整合包括地形圖、正射影像圖在內(nèi)的各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對城市管理區(qū)域網(wǎng)格進(jìn)行精細(xì)劃分,實現(xiàn)了圖文一體化的協(xié)同工作環(huán)境;同時,利用地理編碼技術(shù),實現(xiàn)了城市管理對象在管理區(qū)域中的精確定位。
3、基于MIS、GIS、OA一體化技術(shù)建立政府職能部門間的信息共享協(xié)同工作環(huán)境。
給政府各級領(lǐng)導(dǎo)、城市管理監(jiān)督中心、指揮中心、專業(yè)部門提供協(xié)同工作、協(xié)同督辦的智能化終端平臺。不僅可以根據(jù)權(quán)限查閱某個事件辦理情況、相關(guān)信息,通過紅綠燈顯示該事件的辦理時間是否超時,而且還提供了相應(yīng)的監(jiān)控工具,向有關(guān)部門和人員發(fā)送督辦意見。
4、強化空間信息管理和利用,為綜合評價提供可靠依據(jù)
提供強大的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的查詢統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析功能。業(yè)務(wù)人員可通過多種查詢方式進(jìn)行事件和案卷的查詢和統(tǒng)計;系統(tǒng)具有空間數(shù)據(jù)綜合分析評價功能,通過該功能,可以有效利用系統(tǒng)的信息資源,為城市管理的決策分析提供幫助。
第五篇:《數(shù)字傳播技術(shù)應(yīng)用》復(fù)習(xí)思考題
《數(shù)字傳播技術(shù)應(yīng)用》復(fù)習(xí)思考題
1.結(jié)合實際,簡要分析數(shù)字技術(shù)(如3D技術(shù)、電子報紙、電子閱讀器)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如
RSS、Widget、SNS、博客、微博客等)對信息傳播的影響。
2.從信息的采集、合成與發(fā)布模式等幾方面預(yù)測在媒體融合時代多媒體報道的發(fā)展。
3.信息接收終端及技術(shù)的發(fā)展將對未來的互聯(lián)網(wǎng)及傳媒業(yè)帶來什么樣的影響?
三網(wǎng)融合4.結(jié)合實例從選題、內(nèi)容策劃、信息采集、表現(xiàn)方式等方面說明如何進(jìn)行多媒體新聞的策
劃。
《獨到》
集中民智分工協(xié)作,交叉交流,集中討論,分頭采集,統(tǒng)一制作。
5.試結(jié)合具體的案例分析多媒體新聞中每一種信息手段(文字、圖片、聲音、視頻、互動
等)的作用。
騰訊《至少還有你》
6.結(jié)合自己的作業(yè)說明Flash新聞報道的優(yōu)勢與局限,以及在信息采集和制作時應(yīng)注意的問題。
二:
信息的采集:一:技術(shù)發(fā)展,信息的爆炸加速,人們淹沒在信息的海洋。信息的采集過程轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒌倪x擇核實過程。人們不乏信息,但缺乏專業(yè)的真實的非商業(yè)公關(guān)的信息。這恐怕是未來多媒體報道記者的一種發(fā)展方向。從各個角度選取并核實信息,再融合成多媒體形式。這是記者。二,公民記者的崛起。公民記者水平和素質(zhì)參差不齊。
信息的合成:信息的合成是建立在技術(shù)之上的。未來技術(shù)的發(fā)展,信息的合成環(huán)節(jié)會被逐步壓縮,新聞工作者和普通民眾更多考慮的只是信息的誕生過程或者采集,而把合成交給電腦。
發(fā)布:流媒體時代,用戶不必等待把全部文件下載完畢,就可以讀到該文件,這種傳放同步的特征在未來將日益明顯。受眾甚至可以更為主動,把“觸角”延伸到信息的采集過程,就如去年美國擊斃本拉登時,奧巴馬其實是一個媒體融合時代的先驅(qū),他利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),全面的跟蹤了整個“拉登被擊斃”新聞的采集合成和發(fā)布。這種發(fā)布和合成的過程被日益壓縮,而將新聞傳播更多的轉(zhuǎn)移到新聞的采集過程,是一種越來越明顯的趨勢。
三:三屏融合。三屏融合,就是指電視、電腦、手機三塊屏幕融合為一。由于“三屏”分別對應(yīng)著有線電視網(wǎng)、寬帶網(wǎng)和電信網(wǎng),因此三網(wǎng)融合后,必然帶來終端設(shè)備的三屏合一。用戶在不遠(yuǎn)的將來,可以通過一個終端屏幕將電視、電腦和手機的功能融合為一,既可以觀看電視節(jié)目,也可以登陸互聯(lián)網(wǎng),還可以進(jìn)行可視通話。用戶的使用習(xí)慣將迫使終端設(shè)備商進(jìn)行新產(chǎn)品的研發(fā)。目前主打三屏合一功能為賣點的產(chǎn)品包括電子書、平板電腦、智能手機等。例如,繼蘋果宣布推出引領(lǐng)一代潮流的平板電腦iPad、搶占三屏融合先機之后,惠普、微軟、諾基亞等都宣布著手研發(fā)三屏融合產(chǎn)品,國內(nèi)廠商聯(lián)想、萬事通等也發(fā)布了類似產(chǎn)品。除了終端設(shè)備的功能合一,三屏融合還為內(nèi)容提供商和平臺運營商帶來契機。當(dāng)電視、電腦和手機還只能分別在不同的屏幕上展現(xiàn)時,各種內(nèi)容間存在著格式的鴻溝,無法實現(xiàn)互通與共享,而當(dāng)政策推動鴻溝
愈合之后,必然要求內(nèi)容供應(yīng)商提供可以共通的內(nèi)容格式。
六:Flash整合的多媒體新聞報道單元是網(wǎng)絡(luò)中特有的新聞報道形式。它利用Flash技術(shù),將各種形式的信息有機結(jié)合在一起。在現(xiàn)階段美國的網(wǎng)絡(luò)新聞傳播實踐中,F(xiàn)lash新聞已經(jīng)成為一種備受關(guān)注的多媒體新聞形式。不同網(wǎng)站所做的探索,揭示了Flash在整合信息、完成多媒體報道方面所蘊含的種種可能性。
目前,F(xiàn)lash整合的多媒體報道單元主要適應(yīng)于以下對象:
1.以圖片為主的整合性報道
在網(wǎng)絡(luò)中,圖片的整合有多種形式,其中,利用Flash整合圖片的做法越來越普遍。這主要包括,同主題的圖片整合、同類圖片整合(如體育新聞圖片)、同時間段的圖片整合(如一周圖片、最佳圖片)等。
2.重大題材的跟進(jìn)報道
重大新聞事件的報道,需要一定的氣勢,這種氣勢不僅體現(xiàn)為報道的數(shù)量與頻率,也表現(xiàn)為報道手段的豐富性。在這種情況下,可以考慮采用Flash新聞。通過這一手段,可以形象而簡潔地描繪新聞的主要線索與輪廓,展示典型人物、典型場景、典型時刻,給受眾帶來另一種觀察事物的視角與感受。
3.需要深入挖掘的老題材
不少新聞題材已經(jīng)不新鮮,也被報道過很多次,但由于某種原因需要再次報道,需要對相關(guān)事件進(jìn)行回顧,如一些重要事件、重大活動的紀(jì)念日,等等。這時,利用Flash形式,可以用新的視角、新的素材組合方式來重新詮釋人們熟悉的題材。
4.互動性要求高的題材
與其他形式的新聞不同,互動性在Flash新聞中實現(xiàn)較為方便,方式靈活,效果也直接。一些新聞題材需要受眾參與才能實現(xiàn)較好的傳播效果,它們也就成為Flash新聞的另一塊陣地。
網(wǎng)絡(luò)時代的多媒體新聞報道已成為人們生活中越來越不可或缺的信息源,它不再局限于文字與圖片的結(jié)合這一種形式,而簡潔明快、視覺沖擊力強的多媒體,無論是在電視新聞還是網(wǎng)絡(luò)新聞中更受到民眾的關(guān)注和青睞。然而多媒體新聞需要一種有效的手段整合,或者說需要一個包裝盒,F(xiàn)lash就是這樣一種包裝工具,它可將各種媒體信息集成在一起,構(gòu)成連續(xù)影像的效果即幻燈片,并可使用菜單形式組成一個可以連續(xù)播放的網(wǎng)絡(luò)信息單元,因此,比起單純的視頻影片的表現(xiàn)方式更為靈活,并且具有更多的交互性。①多媒體新聞報道是近些年來興起的傳媒形式,收到了較好的視覺效果。2008年5月12日汶川大地震發(fā)生后,中國網(wǎng)絡(luò)電視臺(簡稱CNTV),在當(dāng)天15時許就播發(fā)了第一條與災(zāi)情相關(guān)的新聞,并進(jìn)行24小時無間斷直播。特別是在圖片新聞報道中,充分地運用電影與電視化的思維與手段,進(jìn)行圖像畫面景別的處理,將靜態(tài)畫面的節(jié)奏演繹得栩栩如生。鄭州大學(xué)教育技術(shù)中心也在第一時間制作出《生死不離》這一反映全國人民團結(jié)一心抗震救災(zāi)的多媒體新聞專題報道。此報道運用現(xiàn)有的多媒體技術(shù)和Flash技術(shù)制作成幻燈片,該幻燈片分成6個片斷,每個片斷之間的組織是利用菜單,可以獨立點播,也可以連續(xù)播放。特別是在“領(lǐng)導(dǎo)人一線指揮抗震救災(zāi)”和“鄭州大學(xué)醫(yī)療救援隊”兩個片斷中運用了聲音效果的配合、靜態(tài)圖像的處理。
畫面的節(jié)奏與景別的處理。用圖片的形式報道新聞,可以讓民眾更直觀地了解當(dāng)時發(fā)生的事件,在某種程度上可以增加整體美感和可信度。多媒體新聞同其他新聞一樣需要節(jié)奏的控制,它是一項系統(tǒng)工程,不但要求報道者要有很強的文字功底,還要有統(tǒng)籌能力和把握受眾心理變化的能力。在網(wǎng)絡(luò)新聞報道中,可以使不同景別的圖片組合,也可將一幅圖片推拉出不同的場景,這樣不但能活躍視覺效果,也能給受眾帶來更多的觀察角度,提供更為豐富的信息。例如CNTV對“5·12”大地震的報道,采用的是從衛(wèi)星拍攝到的汶川地區(qū)三維立體地圖,以汶川為中心點,用中速為3秒的時間將圖片由遠(yuǎn)及近地推出進(jìn)行放大,這一局部采用放大再現(xiàn)的手法,使鏡頭好像被拉近,由整個三維圖的遠(yuǎn)景將汶川從崇山峻嶺當(dāng)中拉入視覺的眼簾,靜止為2秒后在汶川縣的位置上制作出不斷放射出的環(huán)形動畫加以覆蓋。此畫面長度的設(shè)計決定了圖片新聞的整體節(jié)奏,它迅速地告訴全體國人,中國發(fā)生了震撼世界的大地震,而且地震的震中是在汶川這樣一個信息,頓時汶川成為全世界最關(guān)注之地,使全球目光迅速地凝聚在這里。這樣一個短暫的遠(yuǎn)景到近景的景別處理便交代了本報道的緊迫節(jié)奏,此處理方法是為了讓受眾順利地接收不同景別的信息。文字的運用在這里是很有節(jié)制的,由于過長的文字會改變整個幻燈的節(jié)奏,使原來一氣呵成的報道變得拖沓,所以在這一段落,創(chuàng)作者充分利用圖片與動畫的各自特長,并擺正了圖片與動畫的位置與序次,讓圖片與動畫相得益彰。整個幻燈片節(jié)奏分明,情節(jié)交代簡潔而又清晰,并且具有強烈的震撼力,使之最好地滿足了信息傳達(dá)、情緒渲染等目的。
圖片與同期聲的配合。多媒體時代的到來,使得單一的具有新聞性、形象性、時效性的圖片遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足受眾的要求。同期聲作為新聞節(jié)目事實的一部分,不僅能加大說服力度,更能客觀地表現(xiàn)事件本身,比單純的畫面、解說更具有說服力和感染力。目前,隨著網(wǎng)絡(luò)新聞的不斷更新和發(fā)展,在Flash新聞中,聲音的力量是不可低估的,特別是同期聲在新聞報道中的作用越來越重要。在制作多媒體新聞事實過程、揭示新聞人物心理方面,要盡可能地考慮運用同期聲,這樣,可以發(fā)揮新聞宣傳的優(yōu)勢,并能增強新聞的說服力和感染力而使其更具可信性。如論文聯(lián)盟004km.cn整理“5·12”大地震中,多媒體新聞專題報道《生死不離》充分地運用了聲音的力量與靜態(tài)圖片的配合,除了加入背景音樂外,還運用了大量的原始聲響,如直升飛機超低空飛行時產(chǎn)生的刺耳聲音、電視記者的解說聲、現(xiàn)場的混亂人聲、目擊者驚恐的訴說等。在“領(lǐng)導(dǎo)人一線指揮抗震救災(zāi)”的片斷中,更加注重應(yīng)用同期聲:地震當(dāng)晚8點溫家寶總理立即飛往災(zāi)區(qū),慰問幸存者,表達(dá)了全國人民的悲傷,當(dāng)他老人家雙手抱拳上舉的現(xiàn)場照由遠(yuǎn)及近地推出,在圖片停留的同時,把總理在現(xiàn)場的講話加入進(jìn)去:“同胞們,在災(zāi)害面前,全國軍民團結(jié)一致,眾志成城??”這個同期聲的加入使圖片更富感染力,特別是總理在前面用的稱謂是“同胞們”,這是我們?nèi)绱耸煜さ娜齻€字,在災(zāi)難面前再一次從總理口中說出時,其分量和內(nèi)涵已非簡單的文字所能概括。雖然整個幻燈片是靜態(tài)畫面的組合,但同期聲的配合,不但對圖像信息進(jìn)行了補充,強化了網(wǎng)絡(luò)新聞報道的真實性,更增強了網(wǎng)絡(luò)新聞報道的現(xiàn)場感和權(quán)威性。所以在制作新聞時,不但要有更準(zhǔn)確、更生動的文字和圖片,還要有充分的事實依據(jù)和同期聲,共同組成一個小的集合,通過它們的相互補充、相互配合,以求達(dá)到更好的新聞傳播效果,引導(dǎo)受眾正確理解圖像信息的真正含義。
靜態(tài)圖像的處理。多媒體新聞報道中圖片發(fā)揮著舉足輕重的作用,是不可或缺的組成元素。圖片的選擇與使用不但體現(xiàn)著網(wǎng)絡(luò)新聞報道的風(fēng)格,同時也醒目地傳遞出采編的策劃能力、審美趣味和人文關(guān)懷的深度及其快速反應(yīng)的能力。特別是對民眾感興趣的新聞,要有意識地反復(fù)強化該內(nèi)容畫面來提高其在公眾心目中的重要地位。使用Flash制作幻燈片時,對圖片的修飾和鏡頭的切換應(yīng)具有類似視頻的效果。汶川地震災(zāi)情發(fā)生后,由于災(zāi)區(qū)天氣情況始終惡劣,通往汶川的公路兩邊都是崇山峻嶺,要打通到汶川的公路線非常困難。但是在峽谷、在天空,到處可以看到人民子弟兵以及救援隊伍,他們不懼艱險從天而降、越嶺而來、驅(qū)車而至,直入災(zāi)區(qū)。重大災(zāi)情時刻,鄭州大學(xué)醫(yī)療隊員隨河南省衛(wèi)生廳的賑災(zāi)救援隊乘飛機到達(dá)四川地震前線。專題報道《生死不離》的“鄭州大學(xué)醫(yī)療救援隊”片段中,充分地利用了現(xiàn)場發(fā)回的圖片素材,將載有軍人和醫(yī)療隊員的直升機、峽谷中抬擔(dān)架的戰(zhàn)士等圖片在連續(xù)播放中進(jìn)行了效果處理。由于得到的都是瞬間靜止的圖片,飛機動感表現(xiàn)得不是十分顯著,經(jīng)過Photoshop軟件將其進(jìn)行效果的修飾后,使得圖片出現(xiàn)滯后的長影,以顯示直升機從上而下的運動效果,與整體氛圍非常吻合。并在創(chuàng)作中運用了Flash轉(zhuǎn)場的手法,將有關(guān)戰(zhàn)士、醫(yī)療隊員接送災(zāi)民、傷員上飛機的主題畫面相隔2秒銜接,其效果形成一個連貫的動畫,使救援信息更豐厚翔實,人物更生動,加之飛機的效果聲的運用,從視覺與聽覺的表現(xiàn)方式上更好地交代了當(dāng)時搶救災(zāi)民的緊急、迫切環(huán)境與氣氛。所以在Flash幻燈片中,對于靜止圖像間的關(guān)系要利用電影化的思維,去考慮每一個畫面的長度、畫面轉(zhuǎn)換與展示的方式,將本來靜態(tài)而獨立的圖片按照一定的意圖連接起來,形成“蒙太奇”效果,可以大大提高圖片的表現(xiàn)力與說服力,使圖片之間的聯(lián)系得到深入的挖掘,也能更好地發(fā)揮靜態(tài)畫面所具有的潛能。
目前視頻新聞在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸還受到帶寬等條件的限制,而Flash幻燈片作為網(wǎng)絡(luò)多媒體報道的一種樣式,它的地位在日益上升,已經(jīng)承擔(dān)起了整合多媒體報道的重任。雖然使用的畫面大多是靜態(tài)圖像,但與視頻相比,它在采集上更方便,而且一些具有強烈視覺沖擊力的圖片更善于傳達(dá)瞬間的效果,在目前的帶寬下,也更易于傳輸。所以我們應(yīng)該用全新的思維方式來進(jìn)行多媒體手段的整合,獨辟蹊徑,把多媒體新聞報道做得更好。
專題:騰訊評論“至少還有你” 2011收尾作
羅永浩維權(quán);彭宇案件,碰瓷,陳賢妹;打假,秦暉,方舟子;電影,郝杰;不作為,陸群;邱永崢,戰(zhàn)區(qū)記者;網(wǎng)友渴望評論;
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