数字技术应用

2024-05-14

数字技术应用（精选十篇）

数字技术应用篇1

关键词：数字水印技术,数字媒体,应用

0 引言

网络时代的到来, 越来越多的多媒体数字产品在网上发布, 如图像、音频和视频等, 人们可以轻松快速地在网络上获取数字多媒体产品, 可以满足我们视觉上的享受及信息化的传递, 在这一背景下, 数字多媒体的信息安全性、版权隐私和认证问题的完整性是我们当前迫切需要解决的问题。数字水印技术是当今信息安全技术领域的一个全新概念, 可以有效保护多媒体数字产品的版权, 提升其安全性和认证来源完整性, 从目前来看具有广阔的发展前景。自1993年开始, 这项技术已成为人们关注的焦点, 成为国际研究的主要技术, 引起了国际学术界和企业界的浓厚兴趣。其应用技术涉及领域非常广泛, 如通信、计算机科学、网络技术及算法设计等。因此, 对数字水印技术的研究具有重要理论和现实意义。

1 数字水印的特点、分类及其应用

1.1 数字水印的基本特点

数字水印的原理是在数字图像、音频和视频多媒体数字产品中镶入秘密信息, 以便更好的保护版权, 提升数字产品的信息安全性, 杜绝盗版行为的发生。数字水印的特点表现在几个方面: (1) 鲁棒性。即图像水印抵抗常见图像处理操作的能力, 具体来说, 当含水印经过噪声滤波、平滑、增强、有损压缩、平移、旋转、缩放和裁剪等基本处理后, 水印依然可以检测出来。 (2) 透明性。水印的存在基本不会对图像数据产生干扰, 数字水印的镶入不改变原始数据现象。 (3) 安全性。水印算法有抗击恶性入侵的能力。 (4) 数据容量。水印有着很大的数据容量, 可以满足数据信息多样化的需要。 (5) 可证明性。在应用的实际中, 载体数据在镶入多重水印技术之后, 即可实现独立证明。

1.2 数字水印的分类

根据镶入载体的不同来分, 数字水印可以分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印和网络水印等;根据水印透明性, 可以划分为可视水印和不可视水印;根据水印生成方式, 可以分为非适应水印和自适应水印;根据水印的抗攻击能力, 可以分为脆弱水印、半脆弱水印和鲁棒水印。

1.3 数字水印的应用

1) 可以维护所有权。为了注明对数字产品内容有所有权, 所有者可以用特定的水印镶入到载体数据中, 并将作品公布于世, 当被侵权时或是有版权纠纷时, 所有者以特定水印为凭据即可有效保护自己的合法利益和所有权持有性。因此水印技术必须有自身的独特性, 避免被他人抄袭。

2) 认证和完整性校验。根据数据内容的差异, 一些内容可以被改变、修改或伪造, 还有部分媒体数据不可以进行修改, 如CT、监控录像等。一般情况下选取脆弱水印, 通过水印的完整性可以来检测信息数字内容的完整性, 如果有被修改的现象, 可以准确的查到修改的确切位置。与其他水印不同之处是这类水印比较脆弱, 在检测水印信号时, 不需要有原始数据即可完成检测。

2 数字水印生成技术

为了提升水印生成技术的抗入侵性和稳定性, 绝大部分水印算法采用伪随机序列作为水印。在大多数的场合中, 要求镶入图像信息具有可视性或可读性效果。这种有意义的水印比无意义的伪随机噪声更能带给人们视觉上的享受, 通过图像水印可以用视觉直观进行判断, 允许接受部分失真。目前常见的水印生成算法包括扩频、混沌、纠错编码、变换、分解、自适应几种类型。在数字水印的检测和提取方面, 也是一个研究热点。水印检测是指通过含有水印信息特征在不提取水印的情况下, 对其进行分析来判断是否具有指定水印。水印提取是指在检测的图像数据中提取水印信息, 再与原始水印做比较来判断水印在图像中是否存在, 目前, 已经出现大量的检测与提取技术, 得到了广泛应用。

3 结语

近十年来, 数字水印技术得到了突飞猛进的发展, 这一领域的研究重点主要为水印的安全性、抗攻击性和完整性。在未来阶段, 需要在网络环境下实现数字水印与其他技术相结合, 多媒体信息安全问题成为目前关注的焦点。多媒体信息安全主要包括三个方面:安全的传递、控制访问和保护版权。水印技术并不是全能的, 有一定的不足之处, 只有将密码学技术及数字认证完美结合起来, 才能打造出安全的数据体系, 更好地抵抗外来恶性攻击。此外, 研究水印技术的重点是数字水印技术的基本理论和算法研究, 我国目前水印技术研究的模型和理论处在萌芽发展时期。在水印结构、水印检测方法、水印攻击方法和对策及水印标准化等方面需要我们做进一步研究, 以便早日将其应用到更加广阔的领域中。

参考文献

[1]王志伟, 朱长青, 殷硕文, 等.一种基于DFT的DEM自适应数字水印算法[J].中国图象图形学报, 2010 (5) .

[2]朱长青, 符浩军, 杨成松, 等.基于整数小波变换的栅格数字地图数字水印算法[J].武汉大学学报 (信息科学版) , 2009 (5) .

[3]彭玉忠, 郝荣霞, 王金才.密码技术与信息隐藏技术比较研究[J].网络安全技术与应用, 2008 (9) .

数字电子技术课设(数字钟) 篇2

数字电子技术课程设计报告

题

目：

多功能数字钟课程设计

学

年：2007

学

期：第二学期

专

业：自动化

班

级：0703

学

号：07100559 姓

名：刘磊

指导教师及职称：

魏巍

时

间：

2009年7月9日

太原理工大学现代科技学院

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数字电子技术课程设计报告

一、设计目的

数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。

因此，我们此次设计与制做数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟.而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法.且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路.通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法.二、设计要求

（1）设计指标

① 时间以12小时为一个周期； ② 显示时、分、秒；

③ 具有校时功能，可以分别对时及分进行单独校时，使其校正到标准时间； ④ 计时过程具有报时功能，当时间到达整点前10秒进行蜂鸣报时； ⑤ 为了保证计时的稳定及准确须由晶体振荡器提供表针时间基准信号。（2）设计要求

① 画出电路原理图（或仿真电路图）； ② 元器件及参数选择； ③ 电路仿真与调试；

④ PCB文件生成与打印输出。

（3）制作要求

自行装配和调试，并能发现问题和解决问题。

（4）编写设计报告

写出设计与制作的全过程，附上有关资料和图纸，有心得体会。

三、原理框图

1．数字钟的构成

数字钟实际上是一个对标准频率（1HZ）进行计数的计数电路。由于计数的起始时间不可能与标准时间（如北京时间）一致，故需要在电路上加一个校时电路，同时标准的1HZ时间信号必须做到准确稳定。通常使用石英晶体振荡器电路构成数字钟。

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译码显示电路时计数器分计数器秒计数器振荡器校时电路报时电路多级分频器（a）数字钟组成框图

2．晶体振荡器电路

晶体振荡器电路给数字钟提供一个频率稳定准确的32768Ｈz的方波信号，可保证数字钟的走时准确及稳定。不管是指针式的电子钟还是数字显示的电子钟都使用了晶体振荡器电路。一般输出为方波的数字式晶体振荡器电路通常有两类，一类是用ＴＴＬ门电路构成；另一类是通过ＣＭＯＳ非门构成的电路，本次设计采用了后一种。如图（b）所示，由ＣＭＯＳ非门Ｕ１与晶体、电容和电阻构成晶体振荡器电路，Ｕ２实现整形功能，将振荡器输出的近似于正弦波的波形转换为较理想的方波。输出反馈电阻Ｒ１为非门提供偏置，使电路工作于放大区域，即非门的功能近似于一个高增益的反相放大器。电容Ｃ１、Ｃ２与晶体构成一个谐振型网络，完成对振荡频率的控制功能，同时提供了一个１８０度相移，从而和非门构成一个正反馈网络，实现了振荡器的功能。由于晶体具有较高的频率稳定性及准确性，从而保证了输出频率的稳定和准确。

（b）CMOS 晶体振荡器（仿真电路）

3．时间记数电路

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一般采用10进制计数器如74HC290、74HC390等来实现时间计数单元的计数功能。本次设计中选择74HC390。由其内部逻辑框图可知，其为双2-5-10异步计数器，并每一计数器均有一个异步清零端（高电平有效）。

秒个位计数单元为１０进制计数器，无需进制转换，只需将ＱＡ与ＣＰＢ（下降沿有效）相连即可。ＣＰＡ（下降没效）与１ＨZ秒输入信号相连，Ｑ３可作为向上的进位信号与十位计数单元的ＣＰＡ相连。

秒十位计数单元为６进制计数器，需要进制转换。将１０进制计数器转换为６进制计数器的电路连接方法如图２.４所示，其中Ｑ２可作为向上的进位信号与分个位的计数单元的ＣＰＡ相连。

十进制-六进制转换电路

分个位和分十位计数单元电路结构分别与秒个位和秒十位计数单元完全相同，只不过分个位计数单元的Ｑ３作为向上的进位信号应与分十位计数单元的ＣＰＡ相连，分十位计数单元的Ｑ２作为向上的进位信号应与时个位计数单元的ＣＰＡ相连。

时个位计数单元电路结构仍与秒或个位计数单元相同，但是要求，整个时计数单元应为１２进制计数器，不是１０的整数倍，因此需将个位和十位计数单元合并为一个整体才能进行１２进制转换。利用１片７４ＨＣ３９０实现１２进制计数功能的电路如图（d）所示。

（d）十二进制电路

另外，图（d）所示电路中，尚余－２进制计数单元，正好可作为分频器２ＨZ输出信号转化为１ＨZ信号之用。

4．译码驱动及显示单元电路

选择ＣＤ４５１１作为显示译码电路；选择ＬＥＤ数码管作为显示单元电路。由CD4511把输进来的二进制信号翻译成十进制数字，再由数码管显示出来。这里的LED数码管是采用共阴的方法连接的。

计数器实现了对时间的累计并以8421BCD码的形式输送到CD4511芯片，再由4511芯片把BCD码转变为十进制数码送到数码管中显示出来。

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5．校时电路

数字钟应具有分校正和时校正功能，因此，应截断分个位和时个位的直接计数通路，并采用正常计时信号与校正信号可以随时切换的电路接入其中。即为用COMS与或非门实现的时或分校时电路，In1端与低位的进位信号相连；In2端与校正信号相连，校正信号可直接取自分频器产生的1HZ或2HZ（不可太高或太低）信号；输出端则与分或时个位计时输入端相连。当开关打向下时，因为校正信号和0相与的输出为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通过与或门，故校时电路处于正常计时状态；当开关打向上时，情况正好与上述相反，这时校时电路处于校时状态。

实际使用时，因为电路开关存在抖动问题，所以一般会接一个RS触发器构成开关消抖动电路，所以整个较时电路就如图（f）。

（f）带有消抖电路的校正电路

6．整点报时电路

电路应在整点前10秒钟内开始整点报时，即当时间在59分50秒到59分59秒期间时，报时电路报时控制信号。

当时间在59分50秒到59分59秒期间时，分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5、9和5，因此可将分计数器十位的QＣ和QＡ、个位的QＤ和QＡ及秒计数器十位的QＣ和QＡ相与，从而产生报时控制信号。

报时电路可选74HC30来构成。74HC30为8输入与非门。

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说明：当时间在59分50秒到59分59秒期间时分十位、分个位和秒十位均保持不变，分别为5，9和5；因此，可以将分计数器十位的Qc和QA，个位的QD和QA及秒计数器十位的QC和QA相与，从而产生报时控制信号。IO1分计数器十位的Qc和QAIO2U11VCCIO35VVCCX182345V分计数器个位的QD和QAIO456114V_0.5WIO512秒计数器十位的QC和QAIO674HC30D数字钟设计－整点报时电路部分

四、元器件

1．四连面包板1块（编号A45）

2．镊子1把 3．剪刀1把

4．共阴八段数码管6个 5．网络线2米/人 6．CD4511集成块6块 7．CD4060集成块1块 8．74HC390集成块3块 9．74HC51集成块1块 10．74HC00集成块4块 11．74HC30集成块1块 12．10MΩ电阻5个 13．500Ω电阻14个 14．30p电容2个

15．32.768k时钟晶体1个 16．蜂鸣器10个（每班）1）芯片连接图

1)74HC00D

2)CD4511

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3)74HC390D

4)74HC51D

2．面包板的介绍

面包板一块总共由五部分组成，一竖四横，面包板本身就是一种免焊电板。面包板的样式是：

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面包板的注意事项：

1．面包板旁一般附有香蕉插座，用来输入电压、信号及接地。2．上图中连着的黑线表示插孔是相通的。

3．拉线时，尽量将线紧贴面包板，把线成直角，避免交叉，也不要跨越元件。4．面包板使用久后，有时插孔间连接铜线会发生脱落现象，此时要将此排插孔做记号。并不再使用。

五、各功能块电路图

数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，可以由许多中小规模集成电路组成，所以可以分成许多独立的电路。

（一）六进制电路

由74HC390、7400、数码管与4511组成，电路如图一。

U1A3123U2A12Com74HC00D74HC00DU5SEVEN_SEG_COM_KABCDEFGU3AV1 32Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U413DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC390D43~ELOF~BIOG~LTVCC5V4511BD将十进制计数器转换为六进制的连接方法

（二）十进制电路

由74HC390、7400、数码管与4511组成，电路如图二。

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U4A3126U4B4574HC00D74HC00DComU3SEVEN_SEG_COM_KU1AV1 60Hz 5V141INA1INB21CLR31QA1QB1QC1QD5677126U213DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514ABCDEFGVCC5V74HC390D43~ELOF~BIOG~LT4511BD十进制接法测试仿真电路

（三）六十进制电路

由两个数码管、两4511、一个74HC390与一个7400芯片组成，电路如图三。

（四）双六十进制电路

由2个六十进制连接而成，把分个位的输入信号与秒十位的Qc相连，使其产生进位，电路图如图四。

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ComComSEVEN_SEG_COM_KU1B6453U1A12U4SEVEN_SEG_COM_KU7U11BABCDEFG64513DADBDCDD5OAOBOCODOE~ELOF~BI~LTOG1211109151421CLR141INA1INB3U10A12ABCDEFG74HC00D74HC00DU3B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD11109U2712674HC00D74HC00DU8A31QA1QB1QC1QD5677126U913DADBDCDD5OAOBOCODOE12111091514VCC5V74HC390D43U1C891011U1D12134511BD74HC390DComVCCU643~ELOF~BI~LTOG5VSEVEN_SEG_COM_K74HC00D74HC00DABCDEFG84511BDComU15C91011U16DSEVEN_SEG_COM_K1213U14U3A131INA1INB21CLR1QA1QB1QC1QD5677126U513DADBDCDD5OAOBOCODOE1211109151474HC00D74HC00DU12B15122INA2INB142CLR132QA2QB2QC2QD111097126U13DADBDCDD5OAOBOCODOEABCDEFG***14V1 100kHz 5V474HC390D43~ELOF~BI~LTOGVCC74HC390D5V43~ELOF~BI~LTOG4511BD4511BD

（五）时间计数电路

由1个十二进制电路、2个六十进制电路组成，因上面已有一个双六十电路，只要把它与十二进制电路相连即可，详细电路见图五。

ComComComComComComU1SEVEN_SEG_COM_KU2SEVEN_SEG_COM_KU4SEVEN_SEG_COM_KU3SEVEN_SEG_COM_KU5SEVEN_SEG_COM_KU6SEVEN_SEG_COM_KABCDEFGABCDEFGABCDEFGVCCVCCABCDEFGABCDEFGABCDEFG5V***45VVCCVCC***49***45V***3121110***01514145V9VCCOG995V99OAOBODOAOBODOAOBODOEOEOCOCOCOFOFOEOGOAOBODOAOBODOAOBODOEOEOCOCOCOFOFOEOGOG~LT~LT~EL~EL~BI~BI~ELDADCDDDADCDDDADC~LT~LT~LTDBDB~EL~EL~EL~BI~BIDADCDDDADCDDDADCDBDB3DBDD~BI5V73DBDD4511BD54511BD******12643U23CU25A74HC00D***8U21A74HC00D13111038U20C74HC00D3U19A74HC00D131110974HC00D9356356772QB1QD2QD2QD1QB1QC2QB2QC2QB2QC1QB1QA2QA2QA1QA1QC1QD2QA2QC2QD61QB2INA1CLR2CLR2CLR1INA1INB2INA2INB2INA2INB1INA1INA1INB74HC00D161CLR74HC390D6151INB74HC00D111CLRU26B74HC390D74HC390N1174HC390N74HC390DU20B1574HC00D1262INB74HC00D74HC00D***242V1 1000Hz 5V时，分，秒计时电路图

（六）校正电路

由74CH51D、74HC00D与电阻组成，校正电路有分校正和时校正两部分，电路如图六。

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142CLRU13AU16B1QA1QC1QDU24DU22BU14AU17BU20DU15AU18B74HC390N43~BI~LT4511BDOGU7U8OFU10VCC4511BDOGU9U114511BDOFU124511BD1010921921254***254太原理工大学现代科技学院学院《数字电子技术》课程设计报告

IO1VCC正常输入信号5V校正信号R1IO2U2C9108小时校正电路J110Mohm74HC00D注意：分校时时，不会进位到小时。U11111213910U2DKey = A12R210MohmIO313U2A8123时计数器IO574HC00D1123674HC00D正常输入信号校正信号R3U3A10Mohm12U2B456分计数器IO6IO44574HC00D74HC51D3J274HC00DKey = B分钟校正电路分校正时锁定小时信号输入R410MohmU3B456图中采用基本RS触发器构成开关消抖动电路，其中与非门选用74HC00；对J1和J2，因为校正信号与0相与为0，而开关的另一端接高电平，正常输入信号可以顺利通过与或门，故校时电路处于正常计时状态，当开关打向上时，情况正好与上述相反，这时电路处于校时状态。74HC00D数字钟设计－校时电路部分

（七）晶体振荡电路

由晶体与2个30pF电容、1个4060、一个10兆的电阻组成，芯片3脚输出2Hz的方波信号，电路如图七。

（八）整点报时电路

由74HC30D和蜂鸣器组成，当时间在59:50到59:59时，蜂鸣报时，电路如图八。

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六、总接线元件布局简图

整个数字钟由时间计数电路、晶体振荡电路、校正电路、整点报时电路组成。

其中以校正电路代替时间计数电路中的时、分、秒之间的进位，当校时电路处于正常输入信号时，时间计数电路正常计时，但当分校正时，其不会产生向时进位，而分与时的校位是分开的，而校正电路也是一个独立的电路。

电路的信号输入由晶振电路产生，并输入各电路。简图如图九。

七、芯片连接总图

因仿真与实际元件上的差异，所以在原有的简图的基础上，又按实际布局画了这张按实际芯片布局的接线图，如图十。

八、总结

1．实验过程中遇到的问题及解决方法

① 面包板测试

测试面包板各触点是否接通。

② 七段显示器与七段译码器的测量

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把显示器与CD4511相连，第一次接时，数码管完全没有显示数字，检查后发现是数码管未接地而造成的，接地后发现还是无法正确显示数字，用万用表检测后，发现是因芯片引脚有些接触不良而造成的，所以确认芯片是否接触良好是非常重要的一件事。

③ 时间计数电路的连接与测试

六进制、十进制都没有什么大的问题，只是芯片引脚的老问题，只要重新插过芯片就可以解决了。但在六十进制时，按图接线后发现，显示器上的数字总是100进制的，而不是六十进制，检测后发现无论是线路的连通还是芯片的接触都没有问题。最后，在重对连线时发现是线路接错引脚造成的，改过之后，显示就正常了。

④ 校正电路

因上面程因引脚接错而造成错误，所以校正电路是完全按照仿真图所连的，在测试时，开始进行时校时时，没有出现问题，但当进行到分校时时，发现计数电路的秒电路开始乱跳出错。因此，电路一定是有地方出错了，在反复对照后，发现是因为在接入校正电路时忘了把秒十位和分个位之间的连线拿掉而造成的，因此，在接线时一定要注意把不要的多余的线拿掉。

2．设计体会

通过这次对数字钟的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了关于数字钟的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。

3．对设计的建议

我希望老师在我们动手制作之前应先告诉我们一些关于所做电路的资料、原理，以及如何检测电路的方法，还有关于检测芯片的方法。这样会有助于我们进一步的进入状况，完成设计

参考文献：

《数字电路硬件设计实践》贾秀美主编高等教育出版社《电子线路设计、实验、测试》谢自美主编华中理工出版社。《数字电子技术基础》阎石主编高等教育出版社

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数字技术应用篇3

关键词数字水印技术版权保护内容认证

中图分类号：TP309 文献标识码：A

在计算机以及网络通信快速发展的新时代，数字媒体中的图像、视频、音频等功能优势凸显，随着而来的数字媒体的信息安全、知识保护与认证成为一个重要课题。因此，要在数字水印技术上进行全面运用，提升加密处理的有效方法，形成在网络环境下知识产权保护与认证来源的技术运用。

1水印技术

水印技术是一种传统加密方法的技术运用方式，是不被感知地在作品中嵌入信息的操作行为。数字水印技术具有相应的特点，其中，水印是一种不可感知的，与传统的条形码不相同，水印不会减损图像的整体美观度。同时，水印与其嵌入的作品形成密不可分的关系，在作品进行相应转换以及格式变换的情况下，也不会出现消除的现象。此外，水印技术的运用，可以为查询变换情况提供良好的帮助。从目前水印技术的运用来看，主要包括有鲁棒型水印、脆弱型水印、半脆弱性水印三种，这三种水印技术分别运用与数字图像的知识产权保护、内容图像完整性以及可信度的验证等。通过数字水印技术的运用，具有一定的保护优势。其中，水印技术不需要辅助的数据，对于处理旧文件过程中，没有多余的空间储存数据等。还能承载作品相同的变换，在作品进行转换的过程中，内容变化，水印也会发生变化。通过相应的对比，可以清晰的查看出水印的修改情况，掌握基本的内容，对于修改的痕迹有很明显的把握。从目前水印技术的应用来看，主要包括有精准认证、选择认证以及局域化认证与作品重建等方面的内容。

2精准认证的运用方法

精准认证主要运用在对作品是否有被改变的判断中，可以从两个方面进行技术运用。

2.1脆弱水印技术

从数字水印精准认证的技术分析来看，脆弱水印是指作品在发生任何形态的转换之后，形成一些不可测的标志，脆弱水印技术能从中检测到一个非常脆弱的水印。这样可以判断出是否有被改变的可能性。对于是否有修改能形成精准的判断。比如，通过使用图像的半色调进行信息隐藏，采用视频利用MPEG编码表示水印，这样，可以有效的检测到是否有被恶意修改的可能。

2.2嵌入签名技术

嵌入签名技术主要是通过对认证签名嵌入载体作品之中，可以减少一般认证签名信息丢失的风险性，在格式被转换的情况下也不会轻易的丢失信息。因此，通过嵌入签名认证技术，可以有效的确认与作品计算出的签名是否相同。在有效的避免嵌入水印的过程中对作品造成的改变，可以从认证与存放水印两个方面进行控制。为了更好的实现精准度，可以通过擦除水印来解决这些问题。

3选择认证技术的运用

选择认证技术是指在图像与音频的剪辑过程中，在少年比特的改变不会造成原作品发生改变的情况下，即使有出现相应的修改之后的比特现象，但在整个视觉与听觉中不会出现相应的改变。

3.1半脆弱水印技术

在半脆弱水印技术的运用中，主要是指能承受合理失真，但又不会被不合理失真损坏的水印。半脆弱水印能在一定程度的信号处理中，将正常的信号处理与恶意篡改的形成有效的区分，在篡改现象出现的同时，可以提供篡改的破坏量精准的位置，并帮助分析被篡改的相应类型，这样，能有效的保护好内容的真实性。主要是通过鲁棒性水印，从而使其在失真达到相应程度实效的情况下，获取半脆弱水印。

3.2嵌入式半脆弱签名技术

半脆弱水印如同它们的脆弱部分一样常常不能抵抗恶意修改，因为他们都屈从于拷贝攻击。如认证水印只嵌入到高频的DCT块的系数中，一个不合理的失真只改变了低频部分，而保持高频不变，水印自然也不会受到影响，这时系统就会错误地认为图像可以通过认证。在通过嵌入式半脆弱水印技术的运用，对块状内容中出现的被修改或者被转换的内容，可以形成水印技术的检测。这种技术具有相应的技术优势，能形成不同的水印表现，不同作品具有不同的表现，也不会引起相应的保真度的问题。

4局部认证技术的运用

局部认证作为一种基于水印的认证方法，能有效的辨别出做作品被修改的次数与相应的区域，还可以对剩余没有被修改的内容进行有效的证明。并通过对被修改内容的精准分析，可以对修改动机、失真的合理性以及相关嫌疑人进行有效的认证。可以从基于块的内容认证与基于样本的内容认证两个方面进行技术分析。其中，基于块的内容认证主要是对作品许多郴相交的时间与空间区域，进行相应的认证运用，这样，在作品被修改的过程中，就能掌握具体的被修改的区域的内容。基于样本的内容认证，主要是对块内容进行系统局域化的空间敏锐性分析，在块大小上进行相应的技术处理，减少块尺寸大小对安全问题的风险控制等。在局部认证技术应用中，对于相应的个人身份显示，比如身份证、护照、驾驶证等形成一定的局部认证，能有效的辨别出真假，并对作品形成局部的保护，形成一种无法仿制与复制的整体功能，从而有效的加强对作品真实性的保护力度。

5作品重建技术运用

通过水印可以判断一幅作品是否被修改，甚至判断出修改位置及修改方式，同样，我们可以通过水印将被修改的作品重建。重建有两种策略：精确重建和近似重建。其中，精确重建将作品恢复到初始的状态（即目标是重建作品的每个比特都和原作一致）。将作品简单地看做比特的集合，纠错编码（ECC）是作品传输中表示的一部分，一个作品中可以有许多不同的纠错编码，而且这些元数据可以用水印来表示。近似重建是一个和原作品有一定差别的作品，但和原作没有显著差别。在技术重建的使用中，通过对作品重建技术的使用，能形成对作品整体功能的恢复，尤其是在被篡改的作品中，对于作品的失真性能构成很大的帮助，能有效的实现对作品的整体保护。并在重建的过程中，形成纠错编码的技术转换，在近似原作品的修复中，可以形成对目标控制的整体功能，从而为知识产权的保护提供良好的帮助。

6结语

数字水印技术与现代信息化发展有着很大的关联性，在图像处理以及内容认证方面有着很大的作用，尤其是在知识产权保护方面，通过数字水印技术与密码处理技术的有效结合，并采用智能开发技术，形成多种媒体类型的水印互操作的软件开发，能有效的对内容保护形成很大的效果，增强知识产权保护的整体力度。

参考文献

[1] 袁莉.数字水印的应用及攻击类型[J].长春师范学院学报，2005，11.

[2] 唐庆生，佘堃.基于离散小波变换的数字水印技术[J].成都信息工程学院学报，2005，01.

[3] 田震，陈高兴，李改肖，王斌.中国数字海图生产与版权保护[J].测绘科学，2005，04.

数字技术应用篇4

1 数字水印技术的基本原理

到目前为止存在有多种嵌入水印的方法。一般来说, 这些技术都是通过在图像、文本、音频等数字内容中直接写入一些数字信息, 加入的数字信息并不影响原始数字信息的内容。数字水印就是在视图和音频数据中加入一些人眼在视觉系统 (HVS) , 人耳在听觉系统 (HAS) 上感觉不到的一些数字信息。嵌入的数字水印可以是多种形式如图像、声音、文字、符号等数字信息。数字水印是网络时代保护数字信息授权和版权的新方法。

2 数字水印技术的特点

2.1 可行性:需要保护的原始数字内容可以被直接操作, 水印信息能加入在原始数字内容中。

2.2 影响性:加入的数字水印对原始数据内容的影响很小, 人眼和人耳在感官上不能意识到。

2.3 健壮性:加入数字水印后的数字信息在被编辑、压缩、修改、旋转等情况下, 加入的水印信息不被严重破坏且可以检测到。

2.4 隐蔽性:数字水印的结构使得水印自身在没有相应检测分析的情况下是不易被发现和改变的。

2.5 简易性:数字水印的嵌入过程和检测方法比较简单可行。

2.6 可检测性:嵌入的数字水印信息在需要的时候, 通过对应的检测技术能被检测到。

3 数字水印技术的模型

一般数字水印技术基本上包含两个过程:水印的嵌入和水印的检测、提取。

嵌入过程负责把数字水印加入原始数字信息中, 利用密钥和某种算法产生随机序列、数字、标识、图像等作为水印信息。

数字水印的提取、检测过程是嵌入数字水印过程的逆过程。数字水印的检测、提取过程用来判断某个数字信息中是否有指定的水印或者将水印提取出来

4 目前比较常见的数字水印算法

近年来, 数字水印技术研究取得了很大的进步, 出现了许多优秀的算法, 包括文本、图像、图形、视频和音频数字水印算法。在这些算法中, 水印信息一般是一个随机信号 (与作者或作品有关, 可称为一维水印) , 水印嵌入在空间域或频率域 (又称为变换域) 中进行, 并采用假设检验 (相关检测) 来检测被测试数字信息中是否含有水印信息。下面对一些典型算法的原理进行介绍。

4.1 空间域数字水印的算法。

直接将水印信息加载到原始的数字信息中。目前主要包括以下几种算法。4.1.1最低有效位算法 (LSB) 。该算法通过调整原始数据信息中的低位有效隐藏信息, 使普通用户在视觉上对隐藏信息难以察觉。这种算法的数字水印信息嵌入量较大, 但比较脆弱, 受到攻击后数字水印易受损、丢失。4.1.2由Bander等提出的基于统计的数字水印嵌入方案。嵌入水印的过程是:选择任意多对图像点, 在增加其一点亮度时减少其另一点的亮度, 通过这一调整完成数字水印的嵌入。该算法不易被觉察, 且能抵抗有损压缩编码和恶意攻击的处理。

4.2 频率域数字水印的算法。

根据图像操作的一般原理 (图像操作一般是消除图像在视觉上的不敏感区域) , 数字水印应该加在视觉敏感部分, 才能预防水印在图像操作下消失。一般几何变化如平移、旋转、尺度、和切割等操作对空间域影响较大, 但对基于频率域的数字水印技术却影响较小。频率算法就是把数字水印加到图像变换域内, 这些变换包括:离散傅立叶变换 (DFT) 和离散余弦变换 (DCT) 。

4.3 NEC算法。

该算法由NEC实验室的Cox等人提出, 该算法在数字水印算法中占有重要地位。其实现方法是:首先以密钥为种子来产生伪随机序列, 该序列具有高斯N (0, 1) 分布, 密钥一般由作者的标识码和原始数字图像的哈希值组成;其次对图像做DCT变换, 最后用伪随机高斯序列来调制 (叠加) 该原始数字图像除直流分量外的1000个最大的DCT系数。该算法具有较强的健壮性、简易性、隐蔽性等。

5 数字水印技术通过在网络远程评审中的应用

5.1 网络远程评审中的关键问题。

网络远程评审是指将传统纸质评审材料通过专有技术处理成数字化信息, 并且以完善的安全技术手段解决相应的数据传送和输出问题, 从而实现利用计算机网络进行远程评审的目的。网络远程评审中关键是对评审方评审结果的认证, 评审结果的认证性在于电子图章的授权使用的有效性。网络远程评审中由组织方向评审方发送授权使用的电子图章, 该电子图章在计算机内部是以数字图像的形式存在的。为了保证网络远程评审的真实有效性, 则需要给电子图章加数字水印以确保评审方身份和评审结果的真实有效性。

5.2 数字水印认证评审方授权的真伪。

通过数字水印认证授权方的真伪分为三步:第一步, 利用水印嵌入过程中用到的评审方密钥创建被嵌的水印信息;第二步, 验证从电子图章中提取的水印与被嵌入的水印的相似度, 如果相似度大于某个门限值 (80%) 则认证图章的使用有授权;第三步, 从水印中提取被嵌入的数字信息 (评审员的身份ID号和登记时间) , 以验证评审方的有效性。

5.3 数字水印的嵌入。

首先, 评审方向评审组织方申请电子图章。评审方从CGI (公共网关接口) 获得电子图章申请表, 包括评审方密钥、身份ID号等信息;其次, 评审组织方把原电子图章, 通过网关程序利用密钥随机产生水印嵌入的比特位, 然后将电子图章和水印信息作为输入参数, 产生一个加了数字水印的电子图章, 嵌入的水印包括评审方申请人的身份ID号和登记时间;最后, 评审组织方通过CGI创建HTML页面, 并在评审方申请人的Web浏览器上显示出来, 评审方从浏览器上获得评审组织方加过数字水印的电子图章。

5.4 数字水印的提取与验证。

首先, 评审方在评审工作结束后向评审组织方发送评审结果并加盖电子图章。然后, 电子图章通过网络进入CGI中, CGI利用密钥从电子图章中提取水印并验证水印的真伪。最后, 评审组织方通过CGI创建HTML页面, 并在评审方的Web浏览器上显示出来, 通知评审方对评审结果有效性的判断。

结束语

数字水印技术及其应用目前是国际上一个研究热点, 并在很多领域得到了很好的应用, 特别是在数字信息的版权和合法授权研究中获得了成功, 初步体现了其优越性与发展潜力。在数字信息的领域, 应用数字水印技术来保护原始数字信息的版权和合法授权, 将是实现数字信息保护的必经之路。

参考文献

[1]张勇, 张春华.数字水印技术研究与展望[J].理论探索, 2003, 5:41-44.

[2]龙军, 危韧勇.数字水印技术在网络评审中的应用研究[J].湖南大学学报 (自然科学版) , 2005.6.111-114.

数字媒体技术应用专业实习计划篇5

一、指导思想

为做好教育与生产劳动和社会实践相结合，提高学生的思想道德素质、职业技能、实践能力、就业和创业能力，把数字媒体技术应用专业学生培养成为“文明规范＋团结协作+敬业忠诚＋一技之长”的高素质技能型人才。同时减轻学生及其家庭的经济负担，帮助学生顺利完成学业。根据《国务院关于大力发展职业教育的决定》中“2+1”教育模式，即按照学校实习教学计划的安排，学生在学校学习2年，第3年到本专业相对口的“江苏无锡夏普”企业带薪实习一年。为做好顶岗实习工作，特制定本实习计划。

二、实习目的顶岗实习是职业教育的最后一个极为重要的实践性教学环节，是专业教学的重要组成部分，是教学活动的继续，是提高学生的实践操作能力、专业应用能力和岗位适应能力的重要教学方式。通过顶岗实习，使学生走向社会，接触本专业工作，拓宽知识面，增强感性认识，培养、锻炼学生综合运用所学的专业知识和基本技能，去独立分析和解决实际问题的能力，把理论和实践结合起来，提高实践动手能力；培养学生艰苦奋斗、遵纪守法、诚实守信和热爱劳动的工作作风；培养、锻炼学生交流、沟通能力和团队精神，实现学生由学校向社会的转变。同时可以检验教学效果，为进一步提高我校本专业教育教学质量，培养合格人才积累经验。

三、实习形式

学校与企业联系，安排供需见面会，采取学校推荐顶岗

和企业招聘实习。学校派实习指导教师和企业安排技术人员采取“帮扶计划”，指导学生顶岗实习。

四、实习内容

实习内容分为专业技能实习与综合素质培训两个部分组成。

1．专业技能实习

专业技能实习包括：系统掌握数字媒体技术应用专业的基本理论与基本技能；掌握动画设计的基本理论，具有运用相关软件制作动画、漫画、插画的能力；掌握数字影视技术、数字影视制作技术的理论与方法；掌握网络传播的基本理论和技术；掌握数字媒体产品开发项目策划与管理的相关理论与方法，了解相关的法律法规和行业规则，使其具备组织、控制、管理、推广项目的能力；掌握实际生活和工作中，对计算机的日常维护、软硬件故障排除、办公软件的应用以及其他应用软件的使用等。

2.综合素质培训

调查了解企业的管理理念和方法、企业员工的基本职业素养要素、企业的人事制度与提升发展规律、岗位实习与所学课程的接合程度分析及意见、在岗位实习过程中，对自身素质的自我考核等。

五、实习工作纪律

1．认真完成实习内容，在实习中要积极主动地做好承担的任务，加强实际操作能力的锻炼。实习结束后，交回相关材料和参加实习交流。

2．学生严格遵守企业的作息时间和考勤制度。事假或病假均需江苏无锡夏普领导批准。

3．要严格遵守社会公德和职业道德，不怕苦、不怕累，严格执行学校和企业各项规章制度，遵纪守法，讲文明、讲礼貌，注重仪表，树立自身良好的形象。

4．不与社会上不正当人员来往，不吸烟，不喝酒，远离黄、赌、毒，不做有损学校名誉的事，自觉维护学校形象。

5．加强交通、生产安全意识，严格遵守操作规程，严格遵守劳动纪律和安全规定，防止发生伤害事故。

6．服从企业分配的工作岗位，尽快熟悉自己的岗位职责，严格按照有关操作规则实施，因违反操作规则引起的事故责任自负。加强理论学习，刻苦钻研业务，提高技术、技能水平。

7．学生在实习期间应定期与学校就业科、班主任保持联系，及时汇报实习情况。

8．实习单位一经确定不得擅自变动。若因特殊情况（非个人原因）需要变动，应提前两周提出申请并经企业与学校就业科批准方可离开实习单位，学校可为其重新安排实习就业岗位。

9．由于学生本人自身原因或违反学校实习规定及企业的规章制度和工作制度所造成的一切不良后果，由学生本人负责，学校不承担任何责任。

10．顶岗实习期间，学生必须严格要求自己，注意个人言行；对实习中表现不好的学生，学校视其情节给予纪律处分，情节严重者延发或者扣发毕业证，或开除学籍。触犯刑律的，由司法部门依法处理。

六、实习目标

通过一年的顶岗实习，学生德智体美劳全面得以发展，具有良好职业素养。依托数字化和网络化技术对媒体从形式到内容进行改造和创新的技术；系统掌握数字媒体技术专业理论与专业技能的技术人才为主，以能力为本位，以就业为导向，毕业生适合到新闻传媒机构、文化传播机构、影视制作公司、动漫制作公司、游戏软件公司、广告公司、政府机构、教育与培训机构、大型企事业单位等相关行业，可适应新媒体的艺术改造和创作，从事动画设计与开发、影视制作、广告设计、网络媒体设计与开发、游戏设计与开发等相关工作。

七、工作程序和时间安排

1．第三年6月15日—6月18日召开学生就业教育培训专题会，召开学生家长会，签订就业意向书。

2．第三年6月21日—6月24日安排供需见面会，拟安排企业包括企业介绍、面试洽谈、签订实习协议。

3．第三年6月25日—6月26日学生签订顶岗实习承诺书。

4．第三年6月27日—6月30日欢送学生赴企业顶岗实习。

八、成绩评定

学生在顶岗实习完成后，成绩评定由工作纪律和工作业绩两部分组成。

1．工作纪律按照以上六相关规定执行。

2．工作业绩按照重庆市黔江区民族职业教育中心顶岗实习成绩考核办法进行评定。

数字技术应用篇6

20世纪60年代，电视改变了人们的生活，出现了“电视一代”；80年代，电脑改变了人们的工作方式，促成了“电脑一代”；90年代，互联网改变了人们获取信息的方式，诞生了“网络一代”。进入21世纪，数字化的生活方式将无处不再，最终会全面进入每个人的家庭，数字家庭的浪潮已经汹涌澎湃。

传统的数字家庭中心之争：PC中心论、TV中心论及SetBox中心论，其优势和劣势都很明显，就单一产品而言都难以独自承担数字家庭的重任。近年来市场上出现了另一产品逐渐承担了数字家庭越来越多的功能和责任，这就是数字可视对讲。传统的楼宇可视对讲产品逐渐往数字化，网络化、智能化的方向发展，可视对讲产品除了担当可视对讲、遥控开锁、报警等功能外，还实现了远程视频监控、异动报警、门禁、三表抄送、信息发布、智能家居控制、上网及视频点播甚至手机联动等增值服务。这类产品大多内置了性能强大的Soc处理器和触摸TFF显示屏，尤其标配的网络功能，给产品带来了更多的想象空间，将越来越多的融合PVR、DPF数码相框、可视电话、媒体播放器等数字媒体功能。数字可视对讲悄悄地充当了数字家庭另一中心的角色。

可视对讲发展趋势

可视对讲经历了从模拟黑白、彩色到数字化的历程，向着网络化和智能化的方向发展，并逐渐融合多种媒体功能。模拟可视对讲(黑白、彩色)，音视频通过同轴电缆传输，控制信号通过单片机总线传输，其技术特点决定着产品有着先天的缺点，而数字化网络传输带来的不仅仅是通过将音视频及所有控制信息均通过一根网络线传输克服了模拟传输带来的弊端，更为重要的是为用户增添了更为实用的增值业务。下表所示为模拟对讲与数字对讲的对比。

今后数字可视对讲的发展更多的是融合了智能家居控制，逐渐成为智能家居的控制中心，同时也会将越来越多的附加功能加入其中。

数字可视对讲技术原理及框图

数字可视对讲系统的构成，一般包含这么几个模块：室内机，梯口机、交换机、管理机等。

访客来访，通过梯口机拨号呼叫指定的室内机，梯口机通过将访客的影音信息数字化后编码压缩传送给指定的室内机，室内机接收到网络传输过来的影音信号进行解压缩显示，确定访客身份后，按动开锁键开启梯口的门锁。同时，梯口机和室内机之间还实现了VolP，两个终端可实现双向语音对讲，为业主辨别来客身份提供进一步沟通、确认之需要。

在两个室内机或室内机与管理机之间，系统则提供了双向的视频及语音传输功能。在功能实现上，梯口机、管理机都可以归结为室内机。室内机的功能最为全面，实现音视频的压缩传输、接收解压缩显示和回声抵消功能，同时可作为各项网络增值业务的实现终端。本文以海思半导体的多用途媒体网络处理芯片Hi3510为例介绍室内机的构成。Hi3510是海思半导体针对媒体压缩/解压缩处理、网络传输、VolP多功能混合应用市场开发的处理芯片，已广泛应用于可视电话、网络摄像机、网络视频服务器及数字可视对讲等产品上。从Hi3510应用于数字可视对讲的系统框图中，我们可以看出完整的信号处理元素和流程。

以Hi3510为核心，配备图像传感器作为影像输入源，视频信号通过ITU656接口输送给Hi3510，Hi3510对数字视频进行压缩处理，经过PHY将数据以TCP/IP包传输到目的地，同时，Hi3510对通过PHY传送的TCP/IP包进行解码、缩放，通过RGB888接口送至TFR Module显示；为方便用户进行选择操作，可通过SPI接口及GPIO实现触摸屏和按键功能；语音数据则通过一颗音频Codec进行AD编码后通过FS总线送往Hi3510处理，Hi3510不仅仅需要对语音作压缩处理以备传输，而且还需要实现双向语音传输所需的回声抵消功能、唇音同步以及按键的双音多频DTMF等。多达两个的USB1.1接口提供了丰富的个人存贮界面，各种影音即可通过网络传输也可通过USB及USB转SD存贮至本地，以便需要时播放。若需扩展WIFI无线传输，另一个USBl，1接口可提供成本低且易实现的USB转Wi－Fi方案。

技术核心：视频压缩、语音处理、网络传输

未来多媒体产品的核心不外乎：音视频压缩，语音处理和网络传输三大部分。无论是从PC娱乐、SetBox，还是Digital TV以及任何多媒体产品都可以看到这三大要素的踪影。作为数字家庭中的新秀，这三要素也是构成数字可视对讲系统的基础。

由于历史原因，早期的数字可视对讲的视频编码格式多为H.263，其目的是为了和可视电话兼容。H.264作为H.263的升级版本提供了更大的压缩比和更好的网络适应性。基于此，越来越多的数字可视对讲产品采用H.264标准作为视频压缩的格式。H.264最大特点是对带宽的要求很低，在同等的还原图像质量的情况下，H.264要比MPEG－4节省50％以上的码率。同时，H.264在设计之初就考虑到了在不同网络资源下的分级编码传输。H.264具有较强的容错能力，在质量不稳定的网络环境中，可以得到比MPEG4编码视频更好的质量。当然，H.264带来的好处不是免费的、更高的压缩比和良好的网络适应性能，而是处理算法的复杂化，对处理器提出了更高的性能要求。

为了适应网络传输的特点，语音也需要低带宽、高音质的音频编码标准。日常所常见的MP3、AAC等多媒体音频格式不能很好的适应语音网络通信的要求。语音网络通信使用的更多的是G.7xx和AMR(Adaptive Multi-Rate)语音编码，以便在有限带宽下提供多路数的语音数据业务。例如，G.729是一种高效的压缩编码技术，可将经过采样的64kb/s话音以几乎不失真的质量压缩至8kb/s，非常适合在VoIP系统中使用；AMR主要用于移动设备的音频，压缩比比较大，但相对其他的压缩格式质量比较差，由于多用于人声通话，效果还是很不错的。同时为了支撑双向语音对讲业务，语音处理模块仍要提供对回声抵消、唇音同步、噪声抑制、双音多频DTMF的支持。普通的多媒体处理器往往只能提供单一的语音处理功能，因此应用在数字可视对讲上的处理器需提供更为灵活和强大的语音支持。

海思半导体Hi3510芯片灵活的多核架构，满足了视频H.264的复杂编码和音频多种压缩格式的要求，同时内置双MAC，可方便配置带路由功能的网络，降低eBOM。

内置的H.264/263硬件加速器完成视频编解码算法，保障了流畅的视频画面，对H.263的兼容使得采用Hi3510为主芯片的设备可兼容早期的可视电话系统，实现多终端对接。32位的语音DSP，在提供从MP3、WMA到G.7xx,AMR多种语音编码处理的同时，支持回声抵消、噪声抑制、唇音同步等处理需求。主频220MHz的ARM处理器，可实现更多增值业务，IE浏览、数码相框、信息发布均在ARM上完成。Hi3510以ARM+Audio DSP+H.264/263硬件加速的多核处理架构并配备丰富的通信接口，如MAC、UART、USB等。

结语

数字技术应用篇7

近年来,随着我国科技的快速发展,数字娱乐虚拟技术在数字游戏制作中广为应用,在数字游戏制作中,有效地加入娱乐虚拟技术可以增加游戏的情感性、丰富性、娱乐性和道德性。数字娱乐虚拟技术是一项以娱乐、休闲和多媒体展示为核心,用以服务人民和娱乐人民的数字化新技术,主要存在各种网络娱乐虚拟平台中,包括数字游戏制作、多媒体计算机技术和网络影音等娱乐平台。在数字娱乐游戏迈入家庭化和大众化的今天,合理的加入数字娱乐虚拟技术可以摆脱传统游戏的枯燥性和乏味性,通过娱乐虚拟与现实的融合,可以恰到好处的增加游戏玩家的情感体验和游戏乐趣,使数字游戏场景更加真实、内容更加丰富、理念更加先进健康。

2 数字娱乐虚拟技术在数字游戏制作中的实际应用

现阶段,数字娱乐虚拟技术主要在娱乐、艺术、航天、医药等领域占据主流,在经济发达的今天,人们迫切的追求身体和精神上的享受,互联网时代的到来,使得更多玩家青睐于数字游戏带给人们的精神上的享受。将数字娱乐虚拟技术引入数字游戏制作中,可以增加数字游戏多情感性、丰富性、可观性和互动性。

2.1 在数字游戏中实现娱乐虚拟的关键技术

近年来,随着网络技术和通信设备的迅速崛起,数字娱乐虚拟技术在数字游戏制作中的应用备受广大游戏玩家和游戏制造者的关注,但虚拟现实技术仍是一门年轻的科学技术,在数字游戏中实现虚拟现实技术需要更高层次的要求。在数字游戏制作中,除具有本身的娱乐性之外,还应具备互动性和可玩性,这是数字游戏吸引游戏玩家的重要因素,此外,在理论构思的同时最重要的是如何在数字游戏制作中实现数字娱乐虚拟技术。在数字游戏制作中所展现的仿真三维场景和虚拟人物都需要严格的局面控制和精心的场景设计,virtools是一种先进的仿真虚拟现实软件,它的特点在于不仅可以设计出让游戏玩家在视觉和听觉具有真实场景的感受,最重要的是它还可以实现人机互交,在丰富的行为模块中让游戏玩家体验到真实情感,这是传统游戏不能相比的。在数字游戏制作中要应用先进的动画和数字效果技术,在建模、动作和渲染、声音方面都要做到让游戏玩家感到耳目一新的效果,不仅如此,在游戏运行时,数字游戏利用虚拟现实特有3D立体效果让玩家在游戏中找到归属感和满足感。随着科学技术的发展,娱乐虚拟技术正在逐渐走向成熟,这对游戏制作中的关键技术要求也越来越高,回顾游戏的发展历程,先后经历了像素点、多位色块、全真2D、2.5D、3D、4D动感空间和沉浸式全息空间,每一次创新都需要先进技术的支持,在数字游戏制作中不仅要考虑人物动作、环境和画面的渲染程度,还要考虑游戏玩家的客观期望,包括游戏的公平性、互交性以及将艺术与虚拟现实的完美结合,总之,在数字游戏制作中要全面考虑游戏玩家的内心感受和游戏的核心本质。

2.2 数字娱乐游戏中虚拟现实的物理互动体验

近年来,随着各种游戏操作手段的不断涌现,游戏玩家更加追求现实与虚拟的完美结合,即在游戏中享受物理体验过程。在数字娱乐游戏中虚拟现实技术主要通过形式上的创新呈现出来,通过将现实与虚拟世界的完美对接,让玩家在游戏中体验到身临其境的感受,如《太空大众》这款有游戏就是利用这种手段将现实与虚拟世界相混合,让游戏玩家认为自己就在太空中进行射击,在这种物理互动中游戏玩家可以既可以体验到游戏带来的娱乐性和挑战性,同时又可以感受到游戏的真实性。不仅如此,虚拟技术不但可以在声音和视觉触动玩家而且还可以真实体验到嗅觉和味觉,如国外开发的《虚拟茧》,就是利用这种技术为玩家提供了一个无法实现梦想的机会。随着时代的进步,更多的游戏玩家期待更真实的物理互动,这是一种形式也是数字游戏发展的必然趋势,要求游戏设计者对数字游戏的设计更加真实、精心,虚拟现实技术的有效渗入可以极大的提升虚拟世界和现实生活的混合意义,玩家可以在这种物理互动中享受着数字游戏带给人们的快乐。

2.3 数字娱乐游戏中虚拟现实互动体验的情感归属

网络和通讯设备的普及,将人类完全带入到了互联网时代,我们知道,大多数传统游戏在娱乐玩家的同时,也将现实与虚拟完全混淆,导致大多数玩家沉浸在游戏之中、无法自拔,将虚拟技术引入到数字娱乐游戏当中可以有效地避开这种弊端。在数字游戏制作中,游戏开发商更加倾向人性化模式,在提高游戏娱乐性的同时还要讲虚拟世界与现实生活联系起来,如表现力极强的一款游戏《模拟太空》,游戏中玩家可以尽情感受太空的惊险、挑战和乐趣,而且在游戏中玩家又能知道自己在游戏娱乐中,以致不会沉迷于游戏当中。不同的游戏主题与游戏风格展示的游戏效果和互动模式是不同的,设计者在开发游戏的过程中必须将虚拟艺术加入到数字游戏中使数字游戏具有丰富的情感力、行为能力、影响力和娱乐穿透力,如国外利用这种技术研发的一款射击类游戏《KOR-FX》,在游戏过程中,玩家几乎可以真实感受到机械射击回馈的后坐力快感,并且可以体验到射击过程中子弹击中目标时,目标发出动作和声音。将虚拟技术与数字游戏的完美融合,可以理性的将现实与虚拟世界分开,在未来的日子中,游戏玩家可以更加期待数字游戏带来的娱乐性和美感。

3 对数字娱乐虚拟技术影响的展望

随着科技的迅猛发展,虚拟数字游戏将会逐渐成熟,数字娱乐虚拟技术的领域也将逐步迈入家庭和生活当中。数字娱乐游戏利用独特的内容方式和新颖的游戏主题,改变着游戏玩家对数字游戏的看法,在缔造的虚拟游戏世界中,将会进一步满足玩家对视觉盛宴和其他感官世界的追求,理性的加入情感思维可以有效地帮助玩家在沉浸游戏娱乐的同时不至于沉迷于数字游戏。在未来的数字游戏中,游戏玩家更加期待一种健康娱乐的游戏,这将是游戏设计者面临的一个巨大挑战,在满足娱乐、互动的同时又不能完全脱离生活损害玩家的身体健康,回顾游戏的操作历史,从最开始的单点开关到现在的全息物理反馈体验操作系统,这些改变足以说明数字游戏在不断创新着。

4 结语

数字技术应用篇8

1 数字媒体技术概述

1.1 数字媒体

随着计算机这个工具硬件与软件的快速非线性演化, 被呈现与被传播的文化形式也经历着快速变迁的剧烈变化。数字媒体已经被广泛运用于我们生活中的各个领域。数字媒体是指通过计算机等数字电子设备来存储、传播与呈现信息的一种新文化形式。比如构建网站、拟真实境、平面广告、计算机游戏、计算机动画等等。数字媒体在本质上与传统的文化形式有着相当大的差别。它与传统媒体最大的区别, 在于传播状态的改变, 即由一点对多点变为多点对多点。另外, 数字媒体近乎于零费用信息发布, 对传统媒体的制作成本造成了极大的挑战。

数字媒体相比传统媒体具备以下几大优势: (1) 数字化。传统媒体几乎都是以模拟信号进行存储和传播的, 而数字媒体却是以Bit的形式利用计算机进行处理、存储和传播。 (2) 集成性。数字媒体技术是结合文字、图形、影响、声音、动画等各种媒体的一种应用, 它是建立在数字化处理的基础上的, 其应用范围也比传统媒体更加广阔。 (3) 交互性与趣味性。数字媒体的人机交互作用在传统媒体领域中是较难实现的。互联网、移动流媒体、数字游戏、数字电视以及IPTV等为人们提供了宽广的娱乐空间, 并体现其无穷的趣味。 (4) 技术与艺术的融合。现在数字媒体传播需要信息技术与人文艺术的融合。

1.2 数字媒体技术

什么是“数字媒体技术”呢?数字媒体技术是以计算机技术为基础, 将以网络通信技术作为主要的通讯手段, 综合处理图像和图形、声音、文字等媒体信息, 并实现数字媒体的记录、表示、处理、传输、储存、管理等, 是一门将抽象信息具体化、可管理化的软硬件技术。这是一种以光学媒介和电子媒介为基本语言的新技术学科门类, 是建立在以数字技术为核心的基础上的依托数字化和网络化技术对媒体从形式到内容进行改造和创新的一门新技术。它在数字动画、影视特技、广告设计、多媒体制作、游戏娱乐、网络应用以及建筑、医疗、教育等领域都具有广阔的市场应用前景和巨大的经济增值潜力, 它将成为我们国民经济信息支柱产业和核心技术。

2 数字媒体技术的应用研究

2.1 数字媒体与数字技术

数字媒体所涉及的专业技术范围极为广泛, 是一个多种学科和多种技术交叉的领域, 主要包括以下8个方面的数字技术: (1) 数字声音处理技术:包括音频及其传统技术、音频的数字化技术、数字音频的编辑技术、语音编码技术。 (2) 数字图像处理技术:包括数字图像的计算机表示方法、数字图像的获取技术、图像的编辑与创意技术等。 (3) 数字视频处理技术:包括数字视频及其编辑技术、后期特效处理技术等。 (4) 数字动画设计:包括动画的基本原理、动画设计基础、数字二维动画技术、数字三维动画技术、数字动画的设计与创意等。 (5) 数字游戏设计:包括游戏设计相关的软件技术、游戏技术与创意等。 (6) 数字媒体传输技术:包括流媒体传输技术、P2P技术、IPTV技术等。 (7) 数字媒体压缩:包括数字媒体压缩技术及分类、通用的数据压缩技术、数字媒体压缩标准等。 (8) 数字媒体管理、存储与保护。

2.2 数字媒体技术在影视业中的应用

数字媒体技术与影视作品的结合可以追溯到“数字影像”阶段。20世纪60年代到70年代, 计算机图像研究者开始研究数字影像的实现技术。计算机互联网与卫星等通信技术的飞速发展, 数字摄影机、数字编辑机、数字放映机以及动画影像压缩技术的进步也带动了数字影视领域的快速发展, 数字化技术的影响逐渐突破影视制作环节, 并向发行与上映环节延伸。影视制作的整个过程都可以通过数字媒体技术来实现, 影视作品从以往的胶片这种物理形态进行剪辑、存储与放映转变为用数字摄影机拍摄和剪辑, 利用卫星或互联网等先进的通讯手段进行传播, 通过数字放映机呈现在观众面前。数字媒体技术广泛应用于影视制作中, 即产生了相应的数字电影。数字电影包括动画电影和特技电影。那些现实中无法实现的大场面, 全部都可以通过数字媒体技术展现出来, 给人以意想不到的效果。数字技术的高度进步, 媒体艺术的深度发展, 使我们在过去只能借助想象的电影场面变成现实。观众置身于奇妙的数字电影世界中, 无不对数字电影中奇特的场景设计和绝妙的特效特技拍案叫绝。按照数字媒体技术迅猛发展的速度, 我们真的无法预计今后的电影业会发展到一个怎样的境地。

数字影视是在数字媒体技术的基础之上展现出的一种全新领域, 其主要包括数字电影、数字电视、网络媒体视频和手机电视等。数字媒体技术已经在影视的创作、制作及传播等环节得到了广泛的应用, 不仅让人们感受到了数字媒体技术带来的娱乐趣味性和便捷性, 还推动了影视作品的制作与传播, 主要体现在影视的制作环节、发行环节和上映环节上。首先, 在影视作品的制作过程中, 一方面, 数字媒体技术降低了在影视制作成本, 并且为制作提供了便捷的技术, 大大提高了影视制作的效率;另一方面, 利用数字媒体技术可以取一张准备好的相机图片, 拖进图象窗口的光晕圈中, [Ctrl+T]调整一下大小, 适当旋转以下角度。第十步, 为了体现广告的效果, 按[Ctrl+O]在拉入一支手, 放在适当的位置, 在把刚才的相机图层再拖一个副本层, 也可以在选一副相机, 按[Ctrl+T]组合键, 调处自由变换控制框, 适当的调整大小, 并放置在手的适当位置, 最后按[Enter]键, 确认操作。第十一步, 按[Ctrl+N]组合键, 或“文件”-“新建”一个空白文件, 选择矩形工具组里的多边形工具和矩形工具, 画以下图形, 效果如。电击图层缩揽器, 打开拾色器对话框, 进行每一个图形的颜色改变。选择背景图层, 删去白色背景, 按[Shift+Ctrl+E]组合键, 合并可见图层。然后, 选择“编辑”-“定义图案”, 返回要填充的窗口, 进行“编辑”-“填充”, 出现填充对话框, 在 (使用:图案界面) , 随后根据根据前面步骤, 经过调整后, 改变形状的整体不透明度为:20%。第十二步, 选择文字工具, 字体为:方正桃体, 大小为:24点。输出文字后, 按[Ctrl+T]组合键, 进行调整位置和旋转, 其看着更美观, 其余文字方法雷同。在选择“文字工具”-“横排文字蒙版工具”输入白色字体, 击图层下方的“添加图层样式按扭”, 弹出“图层样式对话框”, 点击“斜面和浮雕”, 点击“描边”进行黑色描边和黄色描边。进行大小参数、像素参数设置, 其余为默认值。最后, 选择文字工具组里的横排文字蒙版工具, 输入文字后, 点击一下文字图层, 该文字图层转换为选区, 选择渐变工具, 进行彩色线形渐变。然后, 点击“创建变形文本”按扭, 选择样式“鱼形”。如还需文字, 可根据自己需求设定, 方法同上。也可按住[Ctrl]键的同时, 点击文字图层, 将文字图层载入选区。[Ctrl+D]取消选区, 再将以上图层进行稍微调整, 合并图层, 步骤完毕。

在这个广告制作中, 运用了photoshop工具组里的渐变的工具, 移动工具, 文字工具等, 菜单栏里编辑中的描边效果, 突出画面等基本工具的功能, 如:图片的变大, 变小, 修改, 及调整, 旋转。调成满意的画面。

3 结语

通过本文的利用Photoshop进行广告设计, 可以看到Photoshop软件制作平面广告的优越性。可以在软件中随意的修改广告, 增加很多奇特的效果, 享受广告带来的美感。在这整个过程中, 巧用了Photoshop中的特殊功能, 有图层的创意增加与整合, 以及对图层样式进行变化产生不同的效果, 如浮雕、投影、描边等, 还可以进行文字的添加, 对文字进行效果处理。也可以进行多张图片的整合, 让不同的场景集合到一起, 让广告画面变得充实而有创意。这次的论文设计使我看到了Photoshop的强大功能和神奇功效, 并产生了浓厚的兴趣继续追寻它的各种功能。

参考文献

浅谈基于数字图像的数字水印技术篇9

1990年, Tanaka等人提出了把一些隐秘信息加入图像中用来确认图像版权的思路。随后, 于1993年Trikel等首先明确地定义“水印”, 并较详细地描述了利用嵌入的数字水印来实现版权保护的方法。从此, 数字水印技术逐渐成为信息与网络时代实现数字产品版权保护的有效手段。

数字水印技术就是在原始数字产品内容 (例如图像、声音、视频、文档等) 中嵌入的一些不可轻易去除的版权标识信息。它与钞票中的水印相类似, 是嵌入数字产品中的版权标识, 用以证实该数字产品的版权归属。数字水印可以分为不可见水印和可见水印两种, 通常我们所说的数字水印主要是指不可见水印, 而这些不可见的水印并不会影响载体数据的正常使用。

2、数字水印系统概念与原理

2.1 数字水印系统概念、模型

数字水印技术是信息隐藏技术领域的一个非常重要的方向, 也是最近十年来出现的一种有效的数字产品版权保护技术。该技术用一定的算法将一些版权信息直接嵌入多媒体信息内容当中, 嵌入后不影响原信息内容的价值及使用, 也不能被人的知觉系统觉察到, 只能通过特定的检测器或阅读器提取隐藏的水印信息。

水印嵌入时要解决的主要问题有两个。第一个是生成数字水印, 它可以是一串伪随机数, 也可以是与作者信息有关的一些字符串、图标等经过加密产生;第二个是嵌入算法, 其目标是使得数字水印在不可见性和鲁棒性之间找到一个较好的平衡。水印嵌入要系统输入的是数字水印、载体数据和一个可选的公钥或私钥。水印也可以是任意形式的数据, 比如数值、文本、图像等。密钥用来加强其安全性, 可以防止未经授权的第三方恢复或篡改水印。水印嵌入系统的输出称为加入了数字水印的数据, 即隐秘载体。如图1.1所示。

2.2 数字图像数字水印的主要特点

数字水印技术发展的主要目标是为数字作品提供有效的版权保护, 随后研究者们又发现数字水印在其它一些领域还具有潜在的应用, 比如隐秘的网络通信、隐蔽的一些标示和数字产品的防伪鉴定等。在不同的应用领域, 对数字水印的要求也各不相同, 通常认为数字水印应该具有以下几个主要的特点:

1) 不可检测性:不可检测性是指原始载体与隐秘载体应该具有一些相同的特征。

2) 鲁棒性:指数字水印在经过常规的信号处理或操作后, 仍然可以检测提取到数字水印。

3) 不可见性:不可见性是指水印嵌入后的载体数据没有出现明显的质量下降现象, 且要求数字水印应该不容易被人感知到它的存在。

4) 容量:指嵌入的水印信息要能够表达数字作品所有人的标志信息, 或是购买者的序列号信息等。

5) 安全性:安全性是指要求具有很强的抗攻击性的嵌入算法。

3、基于数字图像的数字水印典型算法

在数字图像中嵌入秘密信息的算法主要有空域 (Spatial Domain) 和变换域 (Transformation Domain) 两类。

3.1 空域算法

1) Schyndel算法

Schyndel算法提出了一些关于水印的重要概念和鲁棒水印检测的通用方法, 即相关性检测方法.该算法首先将一个密钥输入一个m-序列 (maximum—length random sequence) 发生器来产生水印信号, 然后排列成二维水印信号, 按像素点逐一嵌入到原始图像像素值的最低位上.其中, m一序列是由一些初始向量按照Fibonacci递归数列的关系运算生成的, 也可以用线性移位寄存器实现.由于Schyndel算法将水印信号安排在了像素点的最低位上, 它是不可见的.但基于同样的原因, 水印信息很容易为滤波、图像量化、几何变形的操作破坏, 因此是不鲁棒的.

2) Patchwork算法

Bander等人提出的Patchwork算法是一种基于统计特性的信息隐藏算法。该算法在载体图像中利用伪随机数选择N对像素点 (ai, bi) , 然后针对每个像素点的亮度值, 做如下操作:

使得整幅图像的平均亮度保持不变。也就是说, 该算法假设任意像素之差是零均值随机变量, 任选N对像素。增加对比度而不改变平均亮度, 使该均值偏移而隐藏信息。该算法克服了LSB算法改变图像统计特性的不足.并对JPEG压缩、FIR滤波以及图像裁剪有一定的抵抗力。但嵌入的信息量有限, 且对串谋攻击的抵抗力较弱。

3.2 变换域 (Transformation Domain) 算法

1) DCT

基于DCT的鲁棒水印算法把原始图像按8×8分块。先计算子块的方差值, 并选择方差值最大的前n块xn, 再根据系统密钥K在其DCT中频嵌入随机序列pn_sequence_zero, 然后通过子块的DCT逆变换生成含水印的图像。K与pn-ze配合使用用于嵌入位置的选择。

2) DWT

DWT是一种多尺度空间频率分解。基于DWT域的图像信息隐藏算法的一般步骤为.首先对载体图像进行多级离散小波变换, 得到不同分辨率下的细节子图和逼近子图, 然后用秘密信息对DWT系数进行调制。最后对嵌入秘密信息后的小波系数进行相应级别的离散小波逆变换.完成信息隐藏过程。

4、展望

数字水印算法一直都是人们关注的焦点, 而对不可见的鲁棒水印和嵌人噪声的水印的研究更多。频域尤其是基于DCT变换的算法已经得到了广泛的应用。但最近基于小波变换的嵌入算法因其具有多重分辨率的特点, 而日益变得流行起来。由于目前数字水印技术难以解决串谋攻击、机会攻击以及解释攻击问题, 使得数字水印在版权保护、访问与拷贝控制、数字指纹等方面的应用受到了很大的限制, 许多研究者正致力于上述问题的解决。另外, 对数字水印算法的可靠性和性能的评价需要有更标准的方法, 水印理论也需要更加完善, 可以预见数字水印技术将很可能成为多媒体安全领域的技术。由于目前数字水印技术难以解决串谋攻击、机会攻击以及解释攻击问题, 使得数字水印在版权保护、访问与拷贝控制、数字指纹等方面的应用受到了很大的限制, 许多研究者正致力于上述问题的解决。另外, 对数字水印算法的可靠性和性能的评价需要有更标准的方法, 水印理论也需要更加完善, 可以预见数字水印技术将很可能成为多媒体安全领域的技术基础。

参考文献

[1]R.G.van SchyndeI, A.Z.Tirkel, C.F.osborne.A digital watermark.Int’l Cbnf.Image Processing, Austin, Texas, 1994

[2]C.T.Hsu, J.L.Wu.Hidden digital watennarks in images.IEEETrans.Image Processing, 1999, 8 (1) :58～68

[3]龚声蓉.刘纯平.王强等.清华大学出版社数字图像处理与分析2006.272～273

[4]易开祥.石教英.孙鑫.数字水印技术研究进展.中国图像图形学报.2001.111～117

数字印刷技术应用探讨篇10

1.1 数字印刷技术的印刷原理

数字印刷由印前处理和印刷设备来组成印刷系统, 印前处理系统通过计算机来完成需要印刷的相关数据处理, 包括对图像和数据进行相应的修改和调整并完成排版, 用客户满意的方式和内容来完善印刷数据, 然后由RIP栅格化处理成数字信息。数字信息可以用电子数据控制中心来分色制版或通过印刷机将信息用激光器调制, 印刷机通过相应单色激光扫描印版滚筒, 使印版滚筒将墨粒等转印到承印物上, 完成图文信息的印刷。

1.2 数字印刷技术的关键技术

1.2.1 静电成像

该技术通过激光扫描形成光导体上的静电潜影, 利用和带电粉尘之间的库伦作用力来显影, 最后转印色粉影像完成印刷。

1.2.2 喷墨成像

该技术通过墨头来精准的将墨水打印到承印物上, 要求墨水针对承印物拥有较好的渗透性、依附性和干燥速度。

1.2.3 磁成像

该技术依靠外磁场完成氧化铁等磁性材料的潜影, 利用与磁性色粉间的磁场力完成显影并转印到承印物, 多用于黑白影像的印刷。

2 数字印刷技术的应用

2.1 数字印刷技术的优势

除了其占用的面积和人力少等优点以外, 随着相关技术的发展数字印刷已拥有较高的速度和质量, 并且适用纸张的范围越来越广、印刷的价格不断降低, 这些都为大范围应用该技术提供了足够的支持。

2.2 网络印刷的支持

数字印刷技术支持网络印刷的发展, 网络印刷同时也推广了数字印刷, 增加了其应用的范围和市场占据的份额。

2.3 大幅面喷墨技术的应用

大幅面喷墨技术对纸张、塑料、金属等等材料喷墨处理制成宣传印刷品, 早在2008年我国印刷品中展示类就占据了喷墨印刷的41.5%, 随着经济的发展和市场竞争的激烈, 各种室内外的条幅、海报、旗帜、标志牌等等广告宣传用品将不断增加, 目前国内大幅面宣传印刷品拥有着极大数量的室内外广告位和展示柜等使用平台, 预计2015年我国大幅面喷墨技术将拥有23.451亿欧元的市场。

2.4 生产型喷墨技术的应用

生产型喷墨技术在我国的高质量数码打样和高速账单印刷方面得到了广泛的应用, 并在商业印刷、书刊印刷和工业印刷等印刷市场取得立足之地。

2.5 生产型静电成像技术的应用

喷墨技术逐渐成为数字印刷的主流, 但静电成像技术也得到了大量的应用, 该技术主要应用于生产型印刷机。柯达、理光、佳能等印刷机厂商提供了具备静电成像技术的生产型印刷机。

2.5.1 高端彩色印刷机

这里指的是可以媲美胶印印刷质量的高端彩色数字印刷机, 主要用于影像、标签、商业快印、按需出版、精美画册印刷等精品印刷, 据数据统计, 该印刷机在短版快印方面占据了极大的份额。

2.5.2 生产型彩色印刷机

生产型的印刷机相对高端机型而言, 对成像质量要求较低但对印刷机的印刷速度、适用范围和耐用性能有较高的要求, 不仅在机关文印等领域得到了一定增长, 更是主要应用于商业快印领域。目前我国生产型印刷机的装机数量快速增加, 生产型印刷机型也不断的向更快速度、更高质量和更广的适用范围迈进。

2.5.3 生产型黑白印刷机

生产型黑白印刷机主要用于金融、能源、医疗等行业的账单打印方面, 生产数量非常大。

3 数字印刷技术应用中的问题

虽然我国数字印刷行业得到了快速的发展, 但依然面临着以下问题: