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關(guān)鍵詞:信息隱匿,壓縮編碼,數(shù)據(jù)變換,數(shù)據(jù)選擇
1 引言
信息隱藏是一門(mén)新興的信息安全技術(shù)。論文參考。涉及感知學(xué),信息論,密碼學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,涵蓋信號(hào)處理,擴(kuò)頻通信等多專(zhuān)業(yè)技術(shù)。 近年來(lái)得到了迅猛發(fā)展?,F(xiàn)階段人們一般選擇圖像、文本、音頻和視頻等數(shù)字媒體作為載體。另外, 還出現(xiàn)了基于TCP/IP 的信息隱藏技術(shù)和基于信道編碼的信息隱藏技術(shù)。本文研究的基于壓縮編碼的信息隱藏技術(shù)是信息隱藏技術(shù)的新領(lǐng)域, 它以多媒體系統(tǒng)中的壓縮數(shù)據(jù)作為嵌入載體,數(shù)據(jù)解壓后不影響原始數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)和統(tǒng)計(jì)特性, 具有較強(qiáng)的魯棒性和不可檢測(cè)性。
2 壓縮編碼信息隱藏的原理
壓縮編碼是一種提高數(shù)據(jù)傳輸有效性的技術(shù),它是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)施加某種操作或變換使之長(zhǎng)度變短或者容量變小的同時(shí), 還必須保證原始數(shù)據(jù)能夠從壓縮產(chǎn)生的壓縮碼中得以精確的還原。從信息論的角度來(lái)看,壓縮就是去掉信息中的冗余,即保留不確定的信息,去掉確定的信息(可推知的),也就是用一種更接近信息本質(zhì)的描述來(lái)代替原有冗余的描述。這個(gè)本質(zhì)的東西就是信息量(即不確定因素)。信息隱匿和數(shù)據(jù)壓縮在本質(zhì)上是相互聯(lián)系的:對(duì)于數(shù)據(jù)壓縮來(lái)講,一塊數(shù)據(jù)中隱匿了和數(shù)據(jù)本身無(wú)關(guān)的地的其它數(shù)據(jù),那這塊隱藏了信息的數(shù)據(jù)是有一定冗余的,由冗余的數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步被壓縮,進(jìn)一步壓縮的就有可能去掉隱匿的數(shù)據(jù);對(duì)于信息隱匿來(lái)說(shuō),一塊已被壓縮過(guò)的數(shù)據(jù)冗余量已經(jīng)很小了,由于隱匿是嵌入的數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)毫無(wú)關(guān)系,在這塊數(shù)據(jù)中進(jìn)一步隱匿數(shù)據(jù),勢(shì)必造成原始掩護(hù)數(shù)據(jù)的有效數(shù)據(jù)的減少,相當(dāng)于隊(duì)已經(jīng)壓縮的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。只要保證在接收端解壓中可以恢復(fù)原始數(shù)據(jù)的差錯(cuò)率,就可以在壓縮編碼后進(jìn)行信息隱匿,不會(huì)引起截獲者懷疑碼字載體中含有秘密信息。
3 壓縮編碼信息隱匿模型實(shí)現(xiàn)方案
基于信息隱匿和數(shù)據(jù)壓縮的關(guān)系,提出結(jié)構(gòu)如下的數(shù)據(jù)壓縮思想的通用隱匿模型。模型主要由三個(gè)部分組成:圖像壓縮、信息加密和信息隱匿。圖像壓縮部分的量化器輸出至信息隱匿部分,然后從信息隱匿部分得到隱藏有其他信息的量化數(shù)據(jù),并送到熵編碼器,其他內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)壓縮過(guò)程一致。信息加密部分為傳統(tǒng)的加密方案,其主要目的是增加秘密信息的安全性,使得系統(tǒng)隱匿的信息部分即使被檢測(cè)出來(lái),也不會(huì)泄露其內(nèi)容。論文參考。
信息隱匿部分是模擬最核心的內(nèi)容,這部分主要有三個(gè)部分組成:數(shù)據(jù)變換,數(shù)據(jù)選擇和嵌入過(guò)程。數(shù)據(jù)變化的主要目的是改變加密后的信息統(tǒng)計(jì)特性,使得這些數(shù)據(jù)嵌入掩護(hù)圖像量化后的數(shù)據(jù)之中,不改變或很少改變掩護(hù)圖像的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特性,從而使信息隱匿后的抗檢測(cè)性大大增強(qiáng)。數(shù)據(jù)選擇是從掩護(hù)圖像量化后的數(shù)據(jù)中選擇合適的比特位,用它來(lái)隱藏已加密的信息。合理的數(shù)據(jù)選擇算法應(yīng)該兼顧信息隱匿的容量,信息隱匿的抗檢測(cè)性與魯棒性。嵌入過(guò)程式將加密后的信息和選擇出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行某種運(yùn)算(通稱(chēng)為替換或異或),用運(yùn)算結(jié)果替換選擇出來(lái)的數(shù)據(jù),并將此數(shù)據(jù)連同未選擇出來(lái)的量化數(shù)據(jù)一并交給圖像壓縮部分的熵編碼進(jìn)行編碼。
圖1 基于數(shù)據(jù)壓縮思想的通用信息隱匿模型
通用模型的秘密信息提取過(guò)程基本上是隱匿的逆過(guò)程,其流程圖如下
圖2通用信息隱匿模型的信息提取過(guò)程
壓縮后的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過(guò)熵解碼器解碼,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分離,將未嵌入的數(shù)據(jù)部分送入正常的圖像解碼流程(反量化,反映射變換),而將嵌入數(shù)據(jù)的部分進(jìn)行數(shù)據(jù)提取,如果此過(guò)程的算法不是盲的(即需要原始掩護(hù)圖像),則需要分離出來(lái)的數(shù)據(jù)和原始掩護(hù)圖像經(jīng)映射變化,量化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,將結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)、解密、最后得到嵌入的原始秘密信息。
4 隱匿模型的兩種關(guān)鍵技術(shù)
在這種通用的信息隱匿模型中,數(shù)據(jù)變換和數(shù)據(jù)選擇是關(guān)鍵技術(shù)
數(shù)據(jù)變換的主要目的是改變加密后的信息統(tǒng)計(jì)特性,增強(qiáng)系統(tǒng)信息隱匿的抗檢測(cè)性能。改變數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性的常用方法是進(jìn)行線性濾波,從本質(zhì)上來(lái)講,線性濾波和線性變換是一致的,從頻域上來(lái)看,濾波就是對(duì)信號(hào)頻譜的不同部分進(jìn)行不同的縮放。在技術(shù)上常就是這樣一個(gè)過(guò)程:DFT→相乘→IDFT,將這一過(guò)程合并為一體時(shí),就成為一個(gè)單純的線性變換。在復(fù)數(shù)域中進(jìn)行整數(shù)的可逆處理時(shí),數(shù)據(jù)量就會(huì)增加一倍,為此可以經(jīng)DFT換成DCT,這樣這一處理過(guò)程就成為一實(shí)數(shù)域的線性變換問(wèn)題。
下面介紹整型變換算法的基本過(guò)程。
(1)對(duì)于給定的線性變換A,如是常見(jiàn)的線性變換,則進(jìn)行(2),否則對(duì)其進(jìn)行改造,使det| A ‘ |=1。
(2)將A ‘ 分解為3類(lèi)基本矩陣(置換矩陣,元素的絕對(duì)值均不小于1的對(duì)角陣,單位三角矩陣)。
(3)對(duì)于每一基本矩陣,構(gòu)造其整型變換,獲得整數(shù)輸出。
(4)對(duì)于每一步都應(yīng)有相應(yīng)的逆變換,所以整個(gè)變換的逆變換可以相應(yīng)的獲得。
(5)對(duì)于多維可分離的線性變換,正變換可以逐維的計(jì)算;為了保證逆變換對(duì)于多維數(shù)據(jù)的完全重建,應(yīng)嚴(yán)格按照和正變換相反的次序進(jìn)行逆變換。
實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)變換時(shí)的另一個(gè)問(wèn)題是數(shù)據(jù)的范圍問(wèn)題。在實(shí)際處理過(guò)程中,輸入的數(shù)據(jù)都是有一定的范圍的(比如原始圖像數(shù)據(jù)通常用8位無(wú)符號(hào)數(shù)據(jù)表示),如果輸出的數(shù)據(jù)不加以限制,則輸出的數(shù)據(jù)的范圍一般要增大,這樣就必須用更多的數(shù)據(jù)表示處理結(jié)果。
數(shù)據(jù)選擇過(guò)程是從掩護(hù)圖像的量化數(shù)據(jù)中選擇合適的比特位,用它來(lái)隱匿已加密的信息。最基本的做法是選擇掩護(hù)數(shù)據(jù)中的不重要的部分,這樣做得優(yōu)點(diǎn)是對(duì)掩護(hù)圖像的質(zhì)量影響最小,使修改引起別人注意的可能性最小。但是在實(shí)際系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)選擇算法應(yīng)該兼顧信息隱匿的容量,信息隱匿的抗檢測(cè)性與魯棒性等多個(gè)方面的性能,可以選擇下面三種。
1.LSP(LeastSignificant Portion)最不重要部分
LSP技術(shù)和LSB(最不重要比特位)技術(shù)基本類(lèi)似,區(qū)別在于LSB平等的對(duì)待掩護(hù)圖像中的每一字節(jié),不同的字節(jié)之間沒(méi)有區(qū)別,在隱藏時(shí)都在數(shù)據(jù)的最低位取相等比特;而LSP針對(duì)變換量化后的數(shù)據(jù)而言,不同位置的重要程度不同,從中所取的最低有效比特?cái)?shù)就不同,其中低頻數(shù)據(jù)是取得少一些,而在高頻數(shù)據(jù)中取得多一些。另外,不同位置的數(shù)據(jù)取值范圍也不一樣,最多的可取比特?cái)?shù)也不一樣。論文參考。
2.隨機(jī)間隔法
隨機(jī)間隔技術(shù)是以LSP為基礎(chǔ)的一種方法,在數(shù)據(jù)選擇時(shí)用一個(gè)掩密密鑰k作隨機(jī)數(shù)發(fā)生的種子,那么可以生成一個(gè)隨機(jī)序列k 1 ,…,k l ,并且把它們一起按下列方式生成隱匿信息位置來(lái)對(duì)經(jīng)LSP選擇的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步選擇:j 1 =k 1
j i =k i +j i-1
從而可以偽隨機(jī)決定兩個(gè)嵌入位置的距離。這種方法由于隱匿的位置更少,所以更不容易被檢測(cè)出來(lái)。
3.隨機(jī)位置法
隨機(jī)位置技術(shù)是另外一種偽隨機(jī)的方法,它也以LSP技術(shù)為基礎(chǔ)。和隨機(jī)間隔法不同的是,它對(duì)不同的位置變換數(shù)據(jù)及量化數(shù)據(jù)的不同比特位賦予不同的選擇概率p 1 ,…,p l ,在數(shù)據(jù)選擇時(shí)也用一個(gè)偽裝密鑰k作為隨機(jī)發(fā)送的種子,那么可以生成一個(gè)一個(gè)隨機(jī)序列k 1 ,…,k l ,當(dāng)k i ≥p i 時(shí)選擇比特,否則不進(jìn)行選擇。在此方法中選擇合適概率取值方案可以兼顧信息隱匿的容量、懸念吸引你的抗檢測(cè)性與魯棒性等多方面的性能,是一種更靈活的方法。當(dāng)然可以將隨機(jī)間隔法和隨機(jī)位置發(fā)結(jié)合起來(lái)使用,那是一種更靈活、更復(fù)雜的方案。
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
運(yùn)用本文提出的通用模型,以lena(512像素×512像素),作為掩護(hù)圖像,在其中隱匿隨機(jī)數(shù)據(jù),映射變換采用8×8的DCT,經(jīng)數(shù)據(jù)變換過(guò)程,結(jié)果如下圖所示。圖中從左到右,從上到下依次為:原始圖像,未嵌入數(shù)據(jù)的JPEG圖像,嵌入不等數(shù)據(jù)量的JPEG圖像。隨著嵌入數(shù)據(jù)量的增加,掩護(hù)圖像的直觀質(zhì)量會(huì)下降,這種質(zhì)量的下降類(lèi)似于不同壓縮比條件下JPEG圖像質(zhì)量的不同下降,從信息隱匿的角度來(lái)看,這種相似性是有利的。
圖3 圖用模型的數(shù)據(jù)隱匿效果
6 小結(jié)
研究了一種基于壓縮編碼的信息隱匿技術(shù),介紹了信息隱匿通用模型的兩種關(guān)鍵技術(shù):數(shù)據(jù)變換和數(shù)據(jù)選擇技術(shù),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到嵌入量與圖像質(zhì)量的關(guān)系。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,信息安全將成為一門(mén)很重要的學(xué)科,對(duì)于通信信息隱匿還要尋找更先進(jìn),更合理的算法來(lái)達(dá)到通信的安全性能。
參考文獻(xiàn):
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ICICS 2013將為國(guó)內(nèi)外信息安全學(xué)者與專(zhuān)家齊聚一堂,提供探討國(guó)際信息安全前沿技術(shù)的難得機(jī)會(huì)。作為國(guó)際公認(rèn)的第一流國(guó)際會(huì)議,ICICS 2013將進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流,促進(jìn)我國(guó)信息安全學(xué)科的發(fā)展。本次學(xué)術(shù)會(huì)議將由中國(guó)科學(xué)院軟件研究所、北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院和中國(guó)科學(xué)院信息工程研究所信息安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主辦,并得到國(guó)家自然基金委員會(huì)的大力支持。
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關(guān)鍵詞:信息隱藏;信息隱寫(xiě);隱藏質(zhì)量;隱藏容量
中圖分類(lèi)號(hào):TP391.4
1 信息隱藏技術(shù)與傳統(tǒng)加密技術(shù)
信息隱藏是把秘密信息隱藏到載體信息中,而在感官上不改變載體本身,實(shí)質(zhì)上因?yàn)殡[藏了秘密信息,雖然載體信息本身也做了修改,但人類(lèi)感覺(jué)器官的具有不敏感性,而且數(shù)字多媒體信號(hào)本身具有冗余性,這使得加載了秘密信息后的信息與原有的載體信息在感官上沒(méi)有明顯區(qū)別,載密后的信息的使用價(jià)值也不改變。
信息隱藏技術(shù)與傳統(tǒng)加密技術(shù)的目的都是為了保護(hù)秘密信息,但二者還是有一定區(qū)別。最主要的區(qū)別是信息隱藏技術(shù)對(duì)載體信號(hào)的改變?cè)谌说母泄賹用娌蝗菀妆话l(fā)現(xiàn),可以將秘密信息隱藏于人人可見(jiàn)的載體中,而傳統(tǒng)加密技術(shù)對(duì)秘密信息加密后產(chǎn)生的多數(shù)是沒(méi)有意義的信息,容易被發(fā)現(xiàn),從而有針對(duì)性的破解。換言之,通過(guò)信息隱藏技術(shù)載密后,信息在感官上沒(méi)有明顯變化,除了秘密發(fā)送和接收方可以訪問(wèn)載密信息。與加密技術(shù)結(jié)合使用稱(chēng)為有密鑰信息隱藏,即在嵌入秘密信息前,先將秘密信息進(jìn)行加密處理,同時(shí)生成一個(gè)密鑰。在提取秘密信息時(shí),擁有權(quán)限者先得到的是加密的秘密信息,要用發(fā)送方提供的正確的密鑰,還原加密的秘密信息為明文。
信息隱藏技術(shù)主要有隱寫(xiě)術(shù)、數(shù)字水印技術(shù)、可視密碼技術(shù)、潛信道、隱匿協(xié)議等方法;在具體應(yīng)用中按載體信號(hào)的不同分為基于文本、基于數(shù)字圖像、基于音頻、基于視頻等。
2 信息隱寫(xiě)與數(shù)字水印
隱寫(xiě)術(shù)是指把隱秘信息嵌入到宿主信息中來(lái)進(jìn)行傳輸,并保證隱秘信息不被未授權(quán)的第三方發(fā)現(xiàn)。因此,隱寫(xiě)術(shù)要求大容量嵌入與較高的隱蔽性。
數(shù)字水印是基于版權(quán)保護(hù)的應(yīng)用而產(chǎn)生的,指嵌入在數(shù)字產(chǎn)品中的信息。數(shù)字水印與隱寫(xiě)術(shù)的區(qū)別在于其應(yīng)用的目的不同,隱寫(xiě)術(shù)的目的在于隱藏信息,而數(shù)字水印的目的在于版權(quán)保護(hù),因此水印的魯棒性要求較高,但嵌入容量要求較小。
3 信息隱寫(xiě)算法的評(píng)價(jià)
在評(píng)價(jià)信息隱藏算法時(shí),根據(jù)信息隱藏的不同應(yīng)用場(chǎng)合,有如下技術(shù)性能的要求:(1)不可檢測(cè)性,指的是載密信號(hào)與原始信號(hào)具有相同的特點(diǎn),不容易被檢測(cè)出來(lái)。(2)不可感知性,指載密后的信息外觀形態(tài)不因?yàn)榍度氲拿孛苄畔⒍l(fā)生明顯的感官變化,不易被發(fā)現(xiàn)是載有秘密的信息。(3)安全性,是指隱藏算法要有抗攻擊能力,非授權(quán)用戶即使知道該信息為載密信息而對(duì)其進(jìn)行攻擊,也不能破壞原有信息和提取出秘密信息。(4)魯棒性,是對(duì)載密信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到一些正常操作,載體中的隱藏信息的具有承受能力,不易損。(5)對(duì)稱(chēng)性,是指信息隱藏中秘密信息的嵌入和提取過(guò)程是互逆的,也就是嵌入秘密信息和提取秘密信息可以使用同一算法。(6)自恢復(fù)性,在信息傳遞過(guò)程中,某些操作或者變換會(huì)對(duì)載密信息造成較大的破壞。這時(shí)為了保證信息的可用,可根據(jù)破壞后留下的數(shù)據(jù)片段,恢復(fù)出秘密信息,即自恢復(fù)性。
在信息隱藏算法開(kāi)發(fā)和研究過(guò)程中,人們希望可以滿足以上所有的要求,但是在實(shí)際情況下,因?yàn)橛行┨匦允腔コ獾?,很難同時(shí)滿足所有特性,可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合及媒體特點(diǎn)側(cè)重某些方面。通常來(lái)說(shuō),嵌入秘密信息的信息容量與算法的不可感知性和魯棒性成反比,也就是說(shuō)隱藏的信息量越大,載密后信息的越容易被發(fā)現(xiàn)和被損壞。
隱寫(xiě)術(shù)作為信息隱藏的一種應(yīng)用,我們主要關(guān)注的性能參數(shù)是隱藏質(zhì)量和隱藏容量。隱藏質(zhì)量,是載密后對(duì)人類(lèi)感官的影響程度。由于人類(lèi)個(gè)體的差異,在判斷同一個(gè)目標(biāo)時(shí),會(huì)有不同的評(píng)價(jià),所以不能有效地評(píng)價(jià)含密載體與原始載體的差別大小。為了使評(píng)價(jià)更容易量化,不因?yàn)閭€(gè)體差異而無(wú)法準(zhǔn)確形容和評(píng)價(jià)載密前后的差異,引入一個(gè)國(guó)際通用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)峰值信噪比PSNR。PSNR是指最大可能功率和影響它的表示精度的破壞性噪聲功率的比值。在隱寫(xiě)中用來(lái)評(píng)價(jià)載密前后信息的相似程度。秘密信息通過(guò)某個(gè)隱寫(xiě)算法嵌入到原始載體后,如果載密后圖像與其原始載體之間的PNSR值越大,說(shuō)明該算法的隱藏質(zhì)量越好。但是PSNR的分?jǐn)?shù)和人眼看到的視覺(jué)品質(zhì)也不是完全一致,有可能PSNR較高者看起來(lái)的效果反而不如PSNR較低者。隱藏容量也叫做隱藏載荷ER,表示所嵌入的秘密信息位占整個(gè)載體圖像像素點(diǎn)的百分比。多數(shù)算法都希望載體圖像能夠攜帶更多的信息,即有較大的隱藏容量,但隱藏容量和隱藏質(zhì)量往往相互制約,當(dāng)隱藏的信息容量變化時(shí),質(zhì)量也會(huì)隨之變化。
4 隱寫(xiě)術(shù)工作原理及相關(guān)算法
在對(duì)信息隱寫(xiě)算法優(yōu)化時(shí)主要通過(guò)兩個(gè)方面的實(shí)現(xiàn)。一是通過(guò)人的感官特性,人眼對(duì)圖像的視覺(jué)分成敏感的平滑區(qū)和遲鈍的邊緣區(qū),對(duì)于平滑去減少隱藏容量,對(duì)于邊緣區(qū)加大隱藏容量;二是圖像也可以分區(qū),稱(chēng)之為分塊,對(duì)于不同特性的分塊可以采用不同的嵌入算法。
主流的隱寫(xiě)算法是空域算法中的最低有效位LSB算法。該算法基本思想是將秘密信息嵌入到載體圖像像素值的最不顯著位也即最低有效位,從而達(dá)到隱藏秘密信息的目的,因?yàn)槭亲畈伙@著位,所以改變這一位置對(duì)宿主圖像的感官效果不產(chǎn)生影響。LSB的基本步驟是:把秘密信息轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù),將秘密二進(jìn)制數(shù)據(jù)與像素最低有效位對(duì)比,若相同,保留信息,否則將載體像素的最低有效位用最低秘密信息直接替換,就得到了載密二進(jìn)制信息,最后將該二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制像素值,也就是含有秘密信息的圖像。最小有效位算法容易實(shí)現(xiàn),而且嵌入信息容量大,是當(dāng)前各種衍生算法的根本核心。
本文在這里介紹一種基于JPEG圖像的分塊隱寫(xiě)算法。首先把秘密信息轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制信息,將圖像分成8*8的分塊,根據(jù)量化后的離散余弦變換系數(shù)DCT,計(jì)算分塊的不為零的交流系數(shù)個(gè)數(shù)。根據(jù)隱藏的容量的大小,確定閾值。根據(jù)閾值將圖像塊分成人眼敏感程度不同的三種類(lèi)型,不同類(lèi)型的分塊采取不同的隱藏算法嵌入數(shù)據(jù)。人眼不敏感的子塊,嵌入較大量信息,仍然可以保持較好的隱藏質(zhì)量,反之人眼較敏感的分塊,為了保證隱藏質(zhì)量,嵌入較小量信息。在進(jìn)行秘密信息提取時(shí),分塊提取也就是嵌入過(guò)程的逆過(guò)程,再把所有分塊中提取的秘密信息合成原有秘密信息。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,該算法有效地平衡了隱藏質(zhì)量和隱藏容量之間的關(guān)系,同時(shí)避免了方塊效應(yīng),從而在隱藏質(zhì)量得到保證的前提下大幅提高了隱藏容量。
通過(guò)數(shù)字隱寫(xiě)完成秘密通信分為嵌入過(guò)程、傳輸過(guò)程和提取過(guò)程三個(gè)階段。密秘信息通過(guò)特定嵌入算法隱藏到原始載體中(也可以將秘密信息用傳統(tǒng)方法結(jié)合秘鑰加密后嵌入),形成含密載體,通過(guò)傳輸信道將含密載體發(fā)送出去。接收方通過(guò)隱寫(xiě)檢測(cè)區(qū)分是否為含密載體,若是,再結(jié)合密鑰對(duì)含密載體使用提取算法,提取出秘密信息。
5 結(jié)束語(yǔ)
信息隱寫(xiě)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為了信息安全的一個(gè)熱點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各國(guó)軍事部門(mén)、安全部門(mén)的信息加密及情報(bào)傳輸?shù)确矫?。目前?shù)字圖像信息隱藏技術(shù)已經(jīng)比較完善和成熟,但音頻和視頻作為網(wǎng)絡(luò)上新興和主流的數(shù)字媒體,是信息隱藏技術(shù)更廣闊的載體領(lǐng)域,而且人的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)也有不敏感性,所以基于音頻和視頻的隱寫(xiě)算法研究也將是今后信息隱寫(xiě)技術(shù)的工作重點(diǎn)。
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關(guān)鍵字:LED 照明設(shè)計(jì)應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、LED光源、燈具的優(yōu)點(diǎn)及靈活性
(一)LED光源概述
LED,即半導(dǎo)體發(fā)光二級(jí)管,其單位體積小,在顯示屏、交通訊號(hào)顯示、汽車(chē)工業(yè)、建筑行業(yè)等方面獲得廣泛應(yīng)用。LED光源在應(yīng)用中,其功能性較強(qiáng),發(fā)光效率高,光線質(zhì)量強(qiáng),且LED光源光色純,光束集中,響應(yīng)快,其藝術(shù)性較強(qiáng);LED光源多采取低電壓低電流驅(qū)動(dòng),功率因數(shù)接近1,耗能低,可以有效節(jié)約能源;LED光源內(nèi)不含有有毒成分,廢棄物可以有效回收利用,屬于一種無(wú)污染光源,綠色環(huán)保,是21世紀(jì)必不可少的環(huán)保照明用品。一般低功率白光LED壽命在3萬(wàn)小時(shí)以上,高功率白光LED壽命在2萬(wàn)小時(shí)以上,彩色LED壽命則在5-10萬(wàn)小時(shí)范圍內(nèi),其壽命長(zhǎng)。綜上,LED光源相對(duì)傳統(tǒng)燈性能而言,其符合綠色環(huán)保要求,綜合性能較好,具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
(二)LED燈的“隱蔽”性
LED光源其單位體積較小,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊,應(yīng)用方式靈活,能夠在狹小空間范圍內(nèi)投光,便于隱藏,也可以組合應(yīng)用多顆粒LED光源構(gòu)成光源線或面或其他造型,美化景觀及建筑環(huán)境,提高其藝術(shù)效果。LED燈的“隱藏”主要分為點(diǎn)式隱藏、帶式隱藏與面式隱藏三種形式。其中點(diǎn)式隱藏為:于天棚設(shè)置燈槽并安裝單個(gè)燈具,根據(jù)實(shí)際需要,選擇多顆LED組合為大功率光源;帶式隱藏:于天棚四周設(shè)置燈槽并安裝LED條形射燈,通過(guò)多顆彩燈LED光源構(gòu)成一列或多列,采取串聯(lián)方式進(jìn)行設(shè)置,由上而下照明;面式隱藏:一般建筑中,天棚、外墻面及地板為主要照亮發(fā)光面,應(yīng)用LED光源,于窗戶內(nèi)沿或支架上設(shè)置線性發(fā)光條,營(yíng)造出良好的裝飾效果。
(三)LED燈與建筑一體化
在現(xiàn)代建筑照明設(shè)計(jì)中應(yīng)用LED,可以實(shí)現(xiàn)建筑與照明一體化,要求協(xié)調(diào)建筑空間、建筑構(gòu)件與燈具等因素,合理協(xié)調(diào)組織,相互促進(jìn),應(yīng)用科學(xué)措施解決存在問(wèn)題。LED燈與建筑一體化中,其中大面積顯示屏應(yīng)用效果尤為突出。當(dāng)前,LED形狀大多表現(xiàn)為圓形,其呈現(xiàn)外觀多為圓形排列構(gòu)成,與外包殼結(jié)合形成視覺(jué)造型。LED燈與建筑構(gòu)件相結(jié)合,在照明設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮燈具與建筑構(gòu)件和諧性與藝術(shù)性。LED燈本身存在著裝飾性,可以在中空管線中形成線性發(fā)光條或發(fā)光帶,在建筑立面構(gòu)件中設(shè)置于夜景裝飾部位,從而形成與建筑為一體的線性發(fā)光條。
二、LED照明在多設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的應(yīng)用
(一)LED室內(nèi)照明設(shè)計(jì)
建筑室內(nèi)環(huán)境照明應(yīng)綜合考慮設(shè)計(jì)目標(biāo),合理應(yīng)用技術(shù)措施及藝術(shù)手段,對(duì)室內(nèi)設(shè)計(jì)環(huán)境及空間等因素進(jìn)行充分分析,應(yīng)用創(chuàng)造性思維,打造出符合工作、生活、生產(chǎn)功能需求,滿足人們心理及生理要求的室內(nèi)照明環(huán)境。在建筑室內(nèi)進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)遵循以下原則:從視角角度,要求室內(nèi)照明設(shè)計(jì)可見(jiàn)度較好,保證其照度合適,亮度分布均勻,避免出現(xiàn)眩光;從心理角度,要求室內(nèi)照明設(shè)計(jì)氛圍符合環(huán)境功能要求。
(二)LED室外照明設(shè)計(jì)
室外照明在提高城市活力,保障夜間車(chē)輛通行安全及效率,保障行人安全等方面發(fā)揮著重要的現(xiàn)實(shí)意義,室外照明延展了人們的夜間生活時(shí)光,豐富了城市居民休閑及娛樂(lè)活動(dòng)。建筑室外照明設(shè)計(jì),是通過(guò)燈光照明塑造景觀效果。人們對(duì)建筑室外照明需求可以分為基本需求、感官信息需求及精神審美需求三個(gè)方面,按照人們的需求不同,可以將室外照明劃分為安全照明、功能照明與景觀照明三種類(lèi)型。其中安全照明與功能照明屬于基礎(chǔ)性照明,景觀照明側(cè)重滿足人們的精神需求,給人帶來(lái)精神上的享受。
1.道路照明設(shè)計(jì)中LED的應(yīng)用
進(jìn)行道路照明設(shè)計(jì),其目的主要在于:保障車(chē)輛行駛安全;方便行人辨別方向、識(shí)別障礙物,提供安全感;改善夜間環(huán)境。道路照明設(shè)計(jì)為夜間車(chē)輛及人員提供安全舒適的光環(huán)境。考慮到道路照明持續(xù)性及其能源消耗較大,為此,在道路照明設(shè)計(jì)中應(yīng)用LED,可以有效節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,提高城市形象。城市道路照明規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)建立于城市發(fā)展規(guī)劃的基礎(chǔ)上,并綜合考慮電力規(guī)范,保障道路設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性,能夠有效的減少資源浪費(fèi)。
LED城市道路照明設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為:按照道路級(jí)別、交通密度、交通控制措施、城市規(guī)模及是否為旅游城市等合理選擇照明標(biāo)準(zhǔn)值;在道路照明設(shè)計(jì)中考慮誘導(dǎo)性因素,如道路燈桿、燈具、中心線等屬于視覺(jué)誘導(dǎo)性因素,照明燈光、光源色及排列等為光學(xué)誘導(dǎo)性因素,確保道路照明設(shè)計(jì)其誘導(dǎo)性良好;為駕駛?cè)藛T提供良好的視覺(jué)舒適感與可見(jiàn)度;安好道路級(jí)別與道路周邊環(huán)境合理選擇光源。
2.建筑外觀照明設(shè)計(jì)中LED應(yīng)用
建筑外觀照明屬于城市規(guī)劃與城市建設(shè)的重要部分,其照亮建筑物的方式主要分為泛光照明與內(nèi)透光照明兩種方式。其中LED泛光照明即立面照明,屬于一種應(yīng)用較為廣泛的建筑外部裝飾照明方式,如國(guó)際著名景點(diǎn)埃菲爾鐵塔、巴黎圣母院、凱旋門(mén)等建筑均采取泛光照明方式。LED投光燈光色好,立體性較強(qiáng),其藝術(shù)效果較明顯。LED透射式照明,以其功能特點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)可以分為裝飾性透射與功能性透射兩種形式。上海金茂大廈就是采取內(nèi)透照明方式,讓整個(gè)建筑通透,提高了建筑外觀效果,且便于維修,綜合效益良好。
3.景觀照明設(shè)計(jì)中LED應(yīng)用
景觀照明結(jié)合了自然及美學(xué),是對(duì)夜間景觀環(huán)境的二次藝術(shù)性創(chuàng)造,可以營(yíng)造出抒情的生活環(huán)境,改善人們生活質(zhì)量。LED光源其柔和光色在景觀照明設(shè)計(jì)應(yīng)用中藝術(shù)效果十分突出,不僅可以為人們提供良好的視覺(jué)環(huán)境,還可以有效協(xié)調(diào)光色,增強(qiáng)景觀藝術(shù)美感,陶冶情操,滿足人們審美需求、心理需求。如在庭院燈光小品中應(yīng)用LED,采取柔和的顏色,產(chǎn)生視覺(jué)享受,豐富情感。
三、結(jié)語(yǔ)
LED光源單位體積小,功能性、藝術(shù)性,且綠色節(jié)能,因其有突出的特性,在照明市場(chǎng)中占有重要地位,逐漸在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在現(xiàn)代照明設(shè)計(jì)中應(yīng)用LED,其綜合效益突出。本文在概述LED光源的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)LED在照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。LED在照明設(shè)計(jì)中分為點(diǎn)式隱藏、帶式隱藏與面式隱藏三種隱藏方式,將LED燈與建筑一體化,能夠有效提高照明效果,并從室內(nèi)與室外兩個(gè)角度,對(duì)LED在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。實(shí)踐證明,LED光源在照明設(shè)計(jì)中應(yīng)用效果突出,綜合效益良好,未來(lái)應(yīng)用前景廣闊。
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論文關(guān)鍵詞:銀行,自助,回單,防偽,安全
二、自助回單打印銀行等憑證項(xiàng)目的科學(xué)技術(shù)要點(diǎn)
(一)金融銀行憑證防偽安全研究目的
建林自助回單打印系統(tǒng)是一款由浙江建林電子電氣有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的,面向各金融機(jī)構(gòu)的自助式打印服務(wù)產(chǎn)品。浙江建林電子電氣有限公司擁有該系統(tǒng)多項(xiàng)專(zhuān)利成果。建林自助回單打印系統(tǒng)突破傳統(tǒng)回單業(yè)務(wù)處理方式,將被動(dòng)的單據(jù)索取轉(zhuǎn)變成主動(dòng)的自助式服務(wù),有效提高了回單業(yè)務(wù)的處理效率,并減少了柜面回單業(yè)務(wù)的處理壓力。該系統(tǒng)采用一次成像打印技術(shù),將單據(jù)信息、防偽二維條碼與印鑒加密信息整合為整體打印任務(wù),無(wú)需外接設(shè)備即可完成印鑒加蓋工序,所打印印鑒中隱藏有相應(yīng)的防偽信息,可有效防止印鑒被復(fù)印仿制。
(二)防偽自助回單打印系統(tǒng)設(shè)備研究?jī)?nèi)容和結(jié)果
建林自助回單打印系統(tǒng)主要由硬件設(shè)備與業(yè)務(wù)處理軟件構(gòu)成。
建林自助回單打印系統(tǒng)硬件設(shè)備主要由:機(jī)柜,計(jì)算機(jī),激光彩色或黑白打印機(jī),讀卡器,二維碼讀取器以及金屬鍵盤(pán)。該系統(tǒng)機(jī)柜內(nèi)配備計(jì)算機(jī)并設(shè)有與計(jì)算機(jī)連接的讀卡器、金屬鍵盤(pán)、打印機(jī)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡與銀行內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)連接。其中,計(jì)算機(jī)設(shè)備用于加載自助回單打印系統(tǒng)軟件,并處理各外接設(shè)備輸入輸出數(shù)據(jù);打印機(jī)設(shè)備用于打印輸出相應(yīng)單據(jù);讀卡器設(shè)備用于讀取客戶相關(guān)磁卡中的數(shù)據(jù)信息并傳遞給計(jì)算機(jī)內(nèi)的自助回單打印系統(tǒng)軟件;二維碼讀取設(shè)備用于識(shí)別打印在單據(jù)上的二位條碼信息;所配備的金屬鍵盤(pán)用于用戶與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
建林自助回單打印系統(tǒng)業(yè)務(wù)處理軟件模塊主要包括:數(shù)據(jù)傳輸模塊,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,數(shù)據(jù)查詢模塊,數(shù)據(jù)加密模塊,數(shù)據(jù)打印模塊,數(shù)據(jù)更新模塊與硬件監(jiān)控模塊。其中,數(shù)據(jù)傳輸模塊主要負(fù)責(zé)賬戶相關(guān)信息與單據(jù)相關(guān)信息的傳輸;數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)相應(yīng)的單據(jù)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)查詢模塊負(fù)責(zé)查詢過(guò)濾指定單據(jù)數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)加密模塊負(fù)責(zé)壓縮加密防偽信息;硬件監(jiān)控模塊負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)檢測(cè)打印機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)。
建林自助回單打印系統(tǒng)主要采用C/S模式進(jìn)行軟件架構(gòu),該系統(tǒng)與柜臺(tái)業(yè)務(wù)處理終端同屬于銀行前置終端,由前置服務(wù)器負(fù)責(zé)管理。前置服務(wù)器則通過(guò)中間件與后臺(tái)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)連接,完成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換。利用套接字技術(shù)完成遠(yuǎn)程服務(wù)器連接訪問(wèn)并負(fù)責(zé)完成客戶端各項(xiàng)回單業(yè)務(wù)處理需求。
三、創(chuàng)新點(diǎn)與創(chuàng)新重點(diǎn)要求
建林自助回單打印系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)主要包括如下三項(xiàng):
1、單據(jù)防偽打?。和ㄟ^(guò)采用雙重光學(xué)防偽手段對(duì)單據(jù)進(jìn)行加密,隱藏驗(yàn)證碼信息,防止單據(jù)被復(fù)印仿制。
2、前臺(tái)電子表單技術(shù):電子表單用于賬單格式設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,動(dòng)態(tài)調(diào)整相應(yīng)表單信息。
3、硬件實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù):實(shí)時(shí)監(jiān)控該系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備-打印機(jī)的工作狀態(tài),并向計(jì)算機(jī)反饋監(jiān)控信息,將打印機(jī)相關(guān)的錯(cuò)誤信息顯示到計(jì)算機(jī)屏幕上。
4、二維碼物理隔離信息交互式外部入錄。
四:外部環(huán)境