時(shí)間：2022-02-09 09:54:06
導(dǎo)語：在水印技術(shù)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：水泥混凝土；溫度；裂縫；原因；預(yù)防
Abstract: This paper is mainly about the cement concrete temperature cracks, the concrete temperature control and crack prevention measures are discussed.
Key words: concrete; temperature crack; reason; prevention;
中圖分類號：TU528.45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2012）
前言
長期以來，水泥混凝土工程的裂縫較為普遍，尤其在橋梁工程和路面工程中，裂縫更是不少。究其原因，主要涉及到混凝土的原材料、配合比、施工工藝及所處的環(huán)境因素等。水泥混凝土因所處環(huán)境中溫度的變化，造成應(yīng)力的變化，從而產(chǎn)生破壞性裂縫，這是裂縫裂縫產(chǎn)生的重要原因。在施工中混凝土常常出現(xiàn)的溫度裂縫，破壞了結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性，對工程質(zhì)量具有顯著的不容忽視的影響。
一、裂縫的原因
混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性、結(jié)構(gòu)不合理、原材料不合格、模板變形以及基礎(chǔ)不均勻沉降等。
混凝土是一種脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1／10左右，短期加荷時(shí)的極限拉伸變形只有（0.6～1.0）×10-4， 長期加荷時(shí)的極限位伸變形也只有（1.2～2.0）×10-4。由于原材料不均勻，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象，造成同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度是不均勻的，存在著許多抗拉能力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力，有時(shí)溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力。因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往因干縮導(dǎo)致裂縫。
二、 溫度應(yīng)力的分析
2.1根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為三個(gè)階段。
早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。
中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。
晚期：混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。
2.2根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類，這兩類溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。
自生應(yīng)力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁臺(tái)身，結(jié)構(gòu)尺寸相對較大，混凝土冷卻時(shí)表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。
約束應(yīng)力：結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。
三、溫度的控制和防止裂縫的措施
為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。
3.1 控制溫度的措施
采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，添加外加劑，如引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；在已經(jīng)澆注完成的混凝土表面鋪設(shè)水管，養(yǎng)生的同時(shí)進(jìn)行降溫處理；熱天澆筑混凝土?xí)r用水冷卻碎石，避開日最高溫度時(shí)段以降低混凝土的澆筑溫度；施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施；規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化。
3.2 改善約束條件的措施
合理地設(shè)置伸縮縫及沉降縫；避免基礎(chǔ)開挖過大；合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質(zhì)量對防止裂縫是十分重要。應(yīng)特別注意避免產(chǎn)生通縫，出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的。
當(dāng)混凝土溫度高于氣溫時(shí)應(yīng)適當(dāng)考慮拆模時(shí)間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。當(dāng)拆模過早，會(huì)在表面引起很大的拉應(yīng)力，出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。但如果在拆除模板后及時(shí)在表面覆蓋一輕型保溫材料，如草簾海棉等，對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力，具有顯著的效果。
加筋對大體積混凝土的溫度應(yīng)力影響很小，因?yàn)榇篌w積混凝土的含筋率極低。只是對一般鋼筋混凝土有影響。在溫度不太高及應(yīng)力低于屈服極限的條件下，鋼的各項(xiàng)性能是穩(wěn)定的，而與應(yīng)力狀態(tài)、時(shí)間及溫度無關(guān)。在混凝土中想要利用鋼筋來防止細(xì)小裂縫的出現(xiàn)很困難。但加筋后結(jié)構(gòu)內(nèi)的裂縫一般就變得數(shù)目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細(xì)而間距密時(shí)，對提高混凝土抗裂性的效果較好?；炷梁弯摻罨炷两Y(jié)構(gòu)的表面常常會(huì)發(fā)生細(xì)而淺的裂縫，其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性仍有一定的影響。
為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的重要措施之一。
關(guān)鍵詞：數(shù)字水?。浑x散小波變換(DWT)；不可見性；魯棒性；中頻系數(shù)
中圖分類號：TP301文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)19-30137-04
Based on Wavelet Transform in Middle Frequency Watermarking Algorithm
JIANG Liang-hua, HAN Xiao
(Guilin University of Technology, Guilin 541004, China)
Abstract: Digital watermarking is to address information security and copyright protection effective, multimedia has become a hot field of information security technology. Existing digital watermarking technology algorithm mainly concentrated in the space domain to transform domain two, and discrete wavelet transform (DWT) owing to the time-frequency characteristics of the double, and the human visual system(HVS) to match the characteristics of the application of digital watermarking technology more and more widely. In this paper, to overcome the existing wavelet transform low-frequency and high-frequency domain algorithm embedded in the shortcomings raised from the wavelet transform part of the IF choice to be embedded coefficient, and in accordance with human visual characteristics of embedded strength to adjust. The experiment results show that the algorithm can not visible and the robustness of the compromise reached better.
Key words: Digital watermark; Discrete wavelet transform (DWT); Unobtrusiveness; Robustness; middle frequency parts
1 引言
隨著數(shù)字技術(shù)或因特網(wǎng)的發(fā)展，各種形式的多媒體數(shù)字作品（圖像、視頻、音頻等）紛紛以網(wǎng)絡(luò)形式發(fā)表。然而數(shù)字作品的便利性和不安全性并存的，它可以降低成本，高速度地被復(fù)制和傳播，這樣就為創(chuàng)造者和使用者提供了很大的便利，但這些特性也容易被盜版者利用，因而，采取多種手段對數(shù)字作品進(jìn)行保護(hù)，對侵權(quán)者進(jìn)行懲罰已經(jīng)成為十分迫切的工作。除了與傳統(tǒng)作品版權(quán)保護(hù)相類似的法律和管理手段外，還應(yīng)該針對數(shù)字作品本身的特點(diǎn)為其提供技術(shù)上的保護(hù)，數(shù)字水印技術(shù)的研究就是在這種應(yīng)用下迅速發(fā)展起來的。數(shù)字水印是實(shí)現(xiàn)數(shù)字作品版權(quán)的有效方法，它通過在原始數(shù)據(jù)中嵌入秘密信息（水印）來證實(shí)該作品的所有權(quán)[2-4]。
數(shù)字水印技術(shù)主要集中在空間域和變換域兩類方法[1,3]?；诜謮K的離散余弦變換(DCT)和離散小波變換(DWT)是常用的兩種變換。
在現(xiàn)有的DWT域數(shù)字圖像水印的兩大類方法中，在低頻部分(逼近子圖)嵌入水印盡管抗各種信號處理能力較強(qiáng)，但卻容易引起圖像質(zhì)量下降，從而影響水印的不可見性；在高頻部分（細(xì)節(jié)子圖）嵌入水印可以保證圖像質(zhì)量不會(huì)有較大的下降，但卻對各種信號處理敏感，水印的魯棒性不強(qiáng)。因此，如能通過適當(dāng)?shù)钠胶猓瑢λ〉牟豢梢娦院汪敯粜跃C合考慮，將會(huì)提高水印系統(tǒng)的實(shí)用性。設(shè)計(jì)出一種既能保證不可見性又能獲得較好魯棒性的水印嵌入方法是本文的幕標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，本文將以二維離散小波變換為基礎(chǔ)，結(jié)合自適應(yīng)技術(shù)，通過對水印嵌入位置的自適應(yīng)選擇（不同載體圖像選擇的嵌入位置不同）和嵌入強(qiáng)度的自適應(yīng)調(diào)整，達(dá)到不可見性和魯棒性的最佳折中。
2 離散小波變換(DWT)[5]
小波變換是近幾年興起的的一個(gè)嶄新的信號分析理論。它具有良好的時(shí)域和頻域局部化特征。通過小波變換，信號被分解為不同頻段不同時(shí)段的各個(gè)成分。離散小波變換是對連續(xù)小波變換的尺度和位移按照2的冪次進(jìn)行的離散化得到的，又稱二進(jìn)制小波變換。離散小波變換可以表示為：
■
其中Ψ(t)是小波母函數(shù)。
實(shí)際上，人們是在一定尺度上認(rèn)識信號的，人的感官和物理儀器都有一定的分辨率，對低于一定尺度的信號的細(xì)節(jié)是無法認(rèn)識的，因此對低于一定尺度信號的研究也是沒有意義的。為此應(yīng)該將信號分解為對應(yīng)不同尺度的近似分量和細(xì)節(jié)分量。小波分解的意義就在于能夠在不同尺度上對信號進(jìn)行分析，還能對不同尺度的選擇根據(jù)不同的目的來確定。信號的近似分量一般為信號的低頻分量，他的細(xì)節(jié)分量一般為信號的高頻分量，因此對信號的小波分解可以等效于信號通過了一個(gè)濾波器組，其中一個(gè)濾波器為低通濾波器，另一個(gè)為高通濾波。
如圖1為三級小波分解，可得到原圖像的多級分辨率子圖。
■
圖1 圖像DWT分解模型
其中最高層的低頻子圖集中了被分解圖像的絕大部分信急.刻畫了圖像的主體特征。所以被稱為分解圖像的逼近子圖，人眼對這部分比較敏感；而高頻子圖包含了圖像的細(xì)節(jié)信息，刻畫了圖像的邊緣信息，人眼對這部分比較不敏感，但是高頻部分包含圖像的邊緣信息，高頻部分任何的些微改動(dòng)將影響到圖像的視覺效果。因而為了保持?jǐn)?shù)字水印的魯棒性，在保證圖像的不可見性的前提下，常常將水印嵌入到圖像的低頻部分，使得圖像的不可見性和魯棒性得到最佳的交匯。
3 水印的嵌入與檢測算法
3.1 水印嵌入算法
3.1.1 水印生成算法
作為版權(quán)保護(hù)的初始水印大多為有意義的二值圖像或二值圖標(biāo)，在嵌入之前，往往需要對其進(jìn)行預(yù)處理，以適應(yīng)嵌入算法。由于本文采用小波變換嵌入水印，而小波變換后系數(shù)有正有負(fù)，所以需要對原始水印數(shù)據(jù)(讀取二值圖像得到的0，1序列)進(jìn)行值域轉(zhuǎn)化，使其變成雙極性序列{-1,1}本文轉(zhuǎn)換方法比較簡單，直接將二值水印序列中的“0”變?yōu)椤?1”，而“1”不變。算法如下：
■(1)
式中，mk為原始水印信息（mk∈{0,1}），M為水印長度，ω為變換后的一維水印序列。
3.1.2 嵌入位置選擇
為了使水印不可見性和魯棒性得到最佳折中，應(yīng)該在小波變換中頻部分嵌入水印。cox等提出水印應(yīng)該嵌入到視覺感知最重要(幅值最大)的分量上，其理由是感覺上重要的分量是圖像信號的主要成分，攜帶的信號能量較多，在圖像有一定失真的情況下，仍能保留主要成分。根據(jù)文獻(xiàn)，水印應(yīng)按小波分解頻帶重要性由高到低的順序嵌入（一層小波分解頻帶重要性由高到低為：LL3、HL3、LH3、HH3、HL2、LH2、HH2. HL1、LH1、HH1）。由此，本文采用層閾值法從小波變換中頻子帶HL3、LH3、HH 3、HL2、LH2、HH2中選擇 個(gè)視覺感知重要的系數(shù)，作為待嵌入水印的系數(shù)。
選擇系數(shù)的過程如下：①為每層設(shè)置一個(gè)初始閾值■，Cj為第j層所有數(shù)絕對值的最大者(j=2,3)，按照先第三層、后第二層的順序，選擇幅值（絕對值）超過Tj，的系數(shù)，設(shè)第三層選中的系數(shù)個(gè)數(shù)為N3第二層選中的系數(shù)個(gè)數(shù)為N2；②若選出的系數(shù)的總個(gè)數(shù)少于M（水印序列長度），即N3+N2
3.2 水印嵌入算法
為了保證嵌入水印后的圖像質(zhì)量和水印對信號處理的魯棒性，水印應(yīng)嵌入到原始載體圖像的中頻部分，為了達(dá)到水印不可見性和魯棒性的最佳折中，對水印的嵌入強(qiáng)度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。原始載體圖像為灰度圖像時(shí)水印嵌入過程如下[6]：
第一步，將原始圖像進(jìn)行三層小波分解(考慮到JPEG2000壓縮也是進(jìn)行三層小波分解)，得到10幅子圖，記為LL3、HL3、LH3、HH3、HL2、LH2、HH2、HL1、LH1、HH1。
第二步，按照上文所述系數(shù)選擇方法，從HL3、LH3、HH3、HL2、LH2、HH2中選出M個(gè)(水印序列長度)待嵌入水印的系數(shù)。
第三步，按照乘性規(guī)則，將二值水印序列嵌入到第二步選出的待嵌入系數(shù)上（用水印序列去修改選出的待嵌入系數(shù)），嵌入時(shí)，根據(jù)待嵌入系數(shù)所在的層及子帶方向，對嵌入強(qiáng)度進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。嵌入水印的公式如下：
■(2)
其中，Xi,j，Xwi,j分別為嵌入水印前和嵌入水印后的小波系數(shù)，(i,j)為嵌入位置坐標(biāo)，ω={ωk,0≤k≤M}為水印序列，a為全局嵌入強(qiáng)度（可調(diào)），ρlθ為考慮頻率掩蔽特性的局部加權(quán)因子，l為系數(shù)所在的層（l=2,3），θ為系數(shù)字帶方向(θ∈{HL,LH,HH})。本文采用的計(jì)算公式為
■ (3)
由于人眼對高頻部分不敏感，所以高頻部分應(yīng)采用較大的嵌入強(qiáng)度。在一小波分解示意圖中，第一層的頻率最高，第三層的頻率最低，同一層中，HH子帶的頻率最高，LL子帶的頻率最低。所以上式中第2層比第3層采用較大的加權(quán)因子，HH子帶比其已子帶采用較大的加權(quán)因子，很好地匹配了人類視覺系統(tǒng)的頻率掩蔽特性。
第四步，將嵌入水印后的系數(shù)(包括被水印修改的系數(shù)和未被水印修改的系數(shù))進(jìn)行三層小波逆變換，得到含水印圖像。
當(dāng)原始圖像為RGB彩色圖像時(shí)，應(yīng)首先將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為YUV格式，然后利用上述步驟將水印嵌入到Y(jié)分量子圖三層小波變換后的系數(shù)上，最后再將嵌入水印后的Y分量子圖結(jié)合U、V分量子圖重構(gòu)RGB彩色圖像。RGB格式與YUV格式相互轉(zhuǎn)化的公式如下[5]：
■ (4)
■(5)
3.3 水印提取算法
水印的提取算法恰是嵌入算法的反序。步驟如下[6-9]：
第一步，將含水印圖像進(jìn)行三層小波分解，得到 10 幅子圖LL3'、HL3'、LH3'、HH3'、HL3'、LH2'、HH2'、HL1'、LH1'、HH1' 將原始圖像也進(jìn)行三層小波分解得到 10 幅子圖LL3、HL3、LH3、HH3、HL2、LH2、HH2、HL1、LH1、HH1。如果原始圖像和含水印圖像為RGB彩色圖像，則先把已們轉(zhuǎn)化為YUV格式，再對其Y分量子圖進(jìn)行小波分解。
第二步，根據(jù)選擇待嵌入系數(shù)時(shí)保存的位置密鑰，提取出水印序列。提取公式如下：
■ (6)
式中，(i,j)為嵌入位置坐標(biāo)，■wi,j和Xi,j分別為含水印圖像(可能經(jīng)過信號處理)和原始圖像坐標(biāo)為(i,j)處的小波變換系數(shù)。
此水印提取公式的導(dǎo)出比較簡單，由于嵌入的水印是(-1,1)二值序列，αρlθ為非0正數(shù)，由式（2）可知，無論待嵌入系數(shù)Xi,j是正值或者負(fù)值，嵌入水印位“1”時(shí)，
嵌入水印后系數(shù)的絕對值將大于嵌入水印前系數(shù)的絕對值，即有|■wi,j|>|Xi,j|；同理，當(dāng)嵌入水印位為“-1”時(shí)，有|■wi,j|=|Xi,j|。對于|■wi,j|=|Xi,j|的情況，簡單的令■wi,j>0時(shí)，提取出的水印位■k=1，■wi,j
第三步，將上一步提取出的一維水印序列變?yōu)槎S，恢復(fù)出二值水印圖像。
4 實(shí)驗(yàn)仿真
本文實(shí)驗(yàn)采用512×512的lena標(biāo)準(zhǔn)圖，水印采用桂林工學(xué)院的?；铡?/p>
4.1 嵌入水印后圖像及檢測
水印的不可見性可以通過主觀觀測方法或定量方法來評價(jià)。前者在實(shí)際中會(huì)受到不同觀察者的主觀影響，所以研究中經(jīng)常采用定量方法來度量。本文我們使用峰值信噪比PSNR（PeakSignal-Noise Ratio)來度量水印的不可見性?！觥SNR常用來衡量原始圖像與重構(gòu)圖像之間的相似程度，當(dāng)PSNR>30時(shí)，人的視覺很難分辨出原始圖像與重構(gòu)圖像之間的差異。PSNR越大，說明被檢測圖像與原始圖像越相似，水印不可見性越好，相似檢測值PSNR=32.3473，說明具有不可見性。除了用肉眼觀察是否提取出了有效水印，還采用歸一化相關(guān)系數(shù)NC來評價(jià)原始水印與提取出的水印之間的相似程度，■，NC=1.0000。
■
圖2 Lena 原始圖像圖3 水印圖像
■
圖4加入水印后的圖像圖5 相似度檢測(32.3473)
4.2 魯棒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
在魯棒性實(shí)驗(yàn)中，我們對于水印常遇到的攻擊進(jìn)行了評測。對于攻擊后的圖像提取相關(guān)的水印圖像和檢測其PSNR值，來衡量其魯棒性。具體見表1。
表1 對于各種攻擊的魯棒性
■
從表中我們可以看出，在剪切比很小的時(shí)候，我們提取出來的圖像水印非常清晰，隨著剪切比的增加，認(rèn)證圖像的小波系數(shù)也發(fā)生了很大的改變，導(dǎo)致圖像水印的失真增大，但此時(shí)圖像的質(zhì)量也嚴(yán)重受損，所以在保證圖像質(zhì)量的前提下，我們的方法對剪切操作來說魯棒性還是很強(qiáng)的。另外，我們提取出來的水印的失真情況與壓縮因子的大小有直接關(guān)系，隨著壓縮因子的減小，圖像的壓縮比增大，我們提取的水印失真也不斷增大，但即使這樣，圖像水印的字跡還是可以辨認(rèn)的，具有一定的魯棒性。同時(shí)，對于各種濾波、噪聲攻擊也具有一定的魯棒性。在今后的工作中，我們可以把它應(yīng)用于彩色圖像，以證明它的普遍實(shí)用性。
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關(guān)鍵詞:數(shù)字版權(quán);數(shù)字水印;流媒體應(yīng)用
中圖分類號:TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1007-9599 (2010) 10-0000-01
The Applications and Practice of Digital Watermark
in Streaming Media
Zhang Qiaorong
(Northwest Normal University,Lanzhou730070,China)
Abstract:In recent years,digital watermarking industry solved the contradictions have begun to appear,as the watermark capacity is relatively small,can not achieve the desired effect.This paper presents a digital watermarking algorithm food and for its small capacity,it presents an improved scheme.
Keywords:Digital copyright;Digital watermarking;Streaming media applications
隨著Internet的迅猛發(fā)展為流媒體行業(yè)的進(jìn)步起了關(guān)鍵性的作用,可以說,為流媒體業(yè)務(wù)的增加提供了市場推動(dòng)力。于此同時(shí),也進(jìn)一步豐富了流媒體的吸引力,使之更加強(qiáng)大。但擺在我們面前的難題就是,這種迅速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字產(chǎn)品的可復(fù)制性,使得侵權(quán)、篡改和惡意盜版,這些已經(jīng)極大危害了數(shù)字資源的版權(quán)機(jī)構(gòu)。
作為數(shù)字版權(quán)的保護(hù)的有效技術(shù)手段之一,數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字水印信息嵌入并隱藏在主文件中,這樣既能夠得到保護(hù)又不影響美觀性和可視性。在我國,數(shù)字水印的研究重點(diǎn)是在圖像水印,并取得了很驕人的碩果。在文中我們推出了一種新型的適用于非壓縮視頻的空間域水印方法。并且我們在對改算法分析的同時(shí),對于這種方法容量比較小的現(xiàn)狀,列出了解決的方案。
一、非壓縮視頻的空間域水印算法
非壓縮視頻的空間域水印算法,指的是基于psycho-visual模型,也就是人眼對高紋理或者比較復(fù)雜紋理的區(qū)域失真不很敏感,而且分不清運(yùn)動(dòng)快速的物體的具體細(xì)節(jié)。實(shí)驗(yàn)確定high-detail雜紋理在時(shí)間軸上的迅速改變的區(qū)域來進(jìn)行水印嵌入。
找出這些區(qū)域是算法的意義所在。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),本算法出示了2個(gè)選擇嵌人區(qū)域的規(guī)則:motion-detection和detail-detection。這兩個(gè)規(guī)則可以進(jìn)行簡化,就是將其應(yīng)用到圖像分塊的DCT緩緩的系數(shù)的能量上。在這種思路上,一個(gè)變換塊的DC系數(shù)集中了塊的平均能量強(qiáng)度,描述了對應(yīng)塊的視頻內(nèi)容的基本屬性,所以,算法用相鄰幀的DC系數(shù)做為motion-detection規(guī)則;同時(shí),算法用變換塊的AC系數(shù)做為detail―detection規(guī)則來確定塊中是否包含high-detail信息。整個(gè)塊選擇過程如下。
在視頻序列中抽取k幀的片斷,該幀的大小是m×n,Xi;是原始視頻中的第i幀,這里i=0,1,…,k一1。第一,當(dāng)前幀Xi;被分成8×8的互不重疊的塊,其中Xi,j表示第i幀的第j塊,j=0,1,…,(m/n)/64―1。對每個(gè)塊做DCT變換,得到變換塊Xi,j。不失一般性,DCT系數(shù)從低頻到高頻排列,例如,Xi,j,o。是DC系數(shù)。接著,這塊在2個(gè)層次上做如下劃分:在inter-frame層次上,根據(jù)AC系數(shù)能量把幀中塊劃分為2類:low-detail類和high-detail類。這里,變換塊Xi,j中的AC系數(shù)的能量用EAC (i,j)表示,即
如果EAC (i,j)表小于一個(gè)預(yù)先定義的閾值TD,那么塊Xi,j就被劃分到low-detail類,相反,它被劃分到high―detail類,該類用集合S1:{Xi,d1,Xi,d2,…}表示。在intra-frame層次上,當(dāng)前幀的變換塊Xi,j。需要和臨近幀中對應(yīng)的塊比較。在這里為了簡單起見,算法只考慮上前一幀,即第(i-1)幀。這里定義DDC(i,j)表示相鄰2塊DC系數(shù)差的絕對值,作為motion―detection規(guī)則,表示為:
DDC(i,j)=丨X’I,j,o-X’i-1+j+0丨
如果DDC(i,j)小于一個(gè)預(yù)先定義好的閾值TM,那么當(dāng)前幀的X“被劃分到slow―motion類中,相反,該塊被劃分到fast―motion類中,該類用集合表示為
S2:{Xi,m1,Xi,m2,…Xi,mp}
對于每一個(gè)幀,那些同時(shí)在集合S1和S2中的塊的集合表示為
S3:{Xi,e1,Xi,e2,…,Xi,en}
只有在集合S3中的塊才適合嵌入水印。對所有的幀都做如上選擇,就可以得到每個(gè)幀中適合嵌入水印的塊。這里,選擇合適的TD和TM達(dá)到視頻質(zhì)量和水印冗余度的一個(gè)折中。
二、測試結(jié)果及分析
測試中,Visual 2003環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)上述算法,并在一段視頻中嵌入了“中國論文下載”字,是一個(gè)20×20的圖像,水印信息為400位,下面給出了圖1-圖2的實(shí)驗(yàn)測試效果圖。
圖1與圖2對比可以看到,水印的嵌入并沒有影響源視頻質(zhì)量,從測試結(jié)果可以看到,效果是可以接受的,能夠分辨出嵌入的水印信息,達(dá)到了預(yù)期目的。
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關(guān)鍵詞：DCT變換；盲水印；水印嵌入；水印提取
中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）06-1280-02
隨著3G、4G網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及，人們應(yīng)用數(shù)字圖像已經(jīng)不僅僅局限于普通PC機(jī)，而是逐漸擴(kuò)展到平板電腦、只能手機(jī)登領(lǐng)域。由于數(shù)字圖像包含的信息量巨大，很容易被人們接受和傳播，不僅僅給人們的工作帶來便利，也為業(yè)余生活帶進(jìn)了更多的色彩。然而，多媒體數(shù)字圖像的版權(quán)保護(hù)問題則日顯突出。而數(shù)字水印技術(shù)是當(dāng)今知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)的一種新方法，并逐漸被人們所接受。簡單地講，數(shù)字圖像水印技術(shù)是指在不破壞原有數(shù)字作品自身價(jià)值的情況下，將某些標(biāo)志性信息（水印）利用一些特定算法嵌入到數(shù)字作品（載體）中去。這些被嵌入的標(biāo)志性信息（數(shù)字水?。┛梢员硎緮?shù)字作品版權(quán)所有者、發(fā)行者、日前、作品控制等信息。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)字作品有盜版情形，利用相應(yīng)水印提取算法可以提取出這些水印信息來證明數(shù)字作品的版權(quán)歸屬，便可以作為指控盜版者侵權(quán)的法律依據(jù)。另外，還可以在使用數(shù)字作品前，通過檢測數(shù)字作品中的水印信息，來限制該數(shù)字作品的操作權(quán)限，如復(fù)制次數(shù)等等。這是常規(guī)加密方法難以辦到的。
普通的數(shù)字水印技術(shù)一般都能具有不可見性、安全性和可證明性，其不足則是魯棒性較低。具體來講，圖像經(jīng)過常規(guī)的信號處理操作化，所能檢測到的水印可能變得模糊不清。鑒于此，該文在常規(guī)魯棒盲水印方法上提出一種改進(jìn)的方式，從而提高水印的魯棒特性。
所謂魯棒數(shù)字水印是水印技術(shù)中的一個(gè)分支，是相對于普通水印技術(shù)而言的，一般是指通過在原始數(shù)據(jù)中嵌入秘密信息——水印（watermark）來證實(shí)該數(shù)據(jù)的所有權(quán)。魯棒數(shù)字水印技術(shù)與傳統(tǒng)數(shù)字水印技術(shù)除都具有信息隱藏的功能外，其具有較強(qiáng)的魯棒性、安全性和透明性等特點(diǎn)。是一種具有很好前景和巨大競爭力的新技術(shù)。
1 DCT域的盲水印算法原理
數(shù)字水印（Digital Watermarking）的基本思想是利用圖像處理技術(shù)將標(biāo)志信息（如版權(quán)所有者、發(fā)行者、日前、作品控制等）嵌入到數(shù)字圖像、音頻、視頻等數(shù)字作品中，用以實(shí)現(xiàn)對該數(shù)字產(chǎn)品的盜版跟蹤、知識產(chǎn)權(quán)維護(hù)、完整性確認(rèn)、真?zhèn)舞b別等功能。通常而言，嵌入的秘密信息需要經(jīng)過相應(yīng)的圖像預(yù)處理后才形成水印信息。數(shù)字水印信息可以定義為：
[w=wi|wi∈O，i=0，1，2，…，N-1]
其中，[N]表示水印長度，[O]表示值域。[O]可以是二值形式，即[O=0，1]或[O=-1，1]或[O=-r，r]等，也可以是高斯白噪聲（均值為0，方差為1，[N0，1]）。水印信號可以是一維序列，還可以是二維矩陣，或者三維乃至高位信號。為了進(jìn)一步研究盲水印的實(shí)現(xiàn)過程，首先研究DCT變化的基本原理。
1.1 DCT域變換介紹
DCT（離散余弦變換）是一種可逆變換，分為正向（FDCT）和逆向（IDCT）離散余弦變換。其中，正向離散余弦變換（FDCT）是為獲得DCT域中的頻域系數(shù)，由空間域中的像素?cái)?shù)據(jù)變換而來；逆向離散余弦變換（IDCT）則是將前者變換的頻域數(shù)據(jù)恢復(fù)到原有的圖像像素?cái)?shù)據(jù)；兩者互逆，一般要配合使用。在圖像處理中，F(xiàn)DCT具有圖像壓縮編碼的功能，原因在其具有去除數(shù)據(jù)相關(guān)性的能力。
1.2 DCT域變換算法
對于圖像而言，二維FDCT/IDCT的定義可以描述如下：
設(shè)[fx，y|x=0，1，…，M-1；y=0，1，…，N-1]為[M×N]的二維圖像像素矩陣，則二維FDCT/IDCT定義為：
[Fu，v=CuCv2MNx=0M-1y=0N-1fx，ycos2x+1uπ2Mcos2y+1vπ2N] （1）
[fx，y=2MNx=0M-1y=0N-1CuCvFu，vcos2x+1uπ2Mcos2y+1vπ2N] （2）
其中，[u=0，1，…，M-1]；[v=0，1，…，N-1]；[Cu]、[Cv]與一維情形相同。
1.3 DCT域盲水印原理
對二維圖像進(jìn)行水印處理，一般要完成兩個(gè)過程，及水印嵌入和水印提取。
1） 嵌入水印
首先對圖像進(jìn)行分塊處理，如對原圖像進(jìn)行[16×16]、[32×32]、[64×64]等分塊，再將各個(gè)子塊進(jìn)行DCT處理，然后定義兩個(gè)高度不相關(guān)的[m]序列，利用置亂后的二值水印圖像信息對其進(jìn)行控制，并按照一定規(guī)則使對相應(yīng)分塊圖像DCT變換后屬于中頻位置嵌入相應(yīng)的水印圖像（這里的水印圖像也進(jìn)行相應(yīng)的DCT變換），最后對分塊圖像進(jìn)行DCT逆變換，在按著原有分塊的順序排列，即可恢復(fù)為具有水印的新圖像。
2） 提取水印
對含數(shù)字水印的圖像進(jìn)行分塊處理要依據(jù)原有圖像的分塊原則，再按著順序?qū)Ψ謮K進(jìn)行DCT變換。然后生成兩個(gè)高度不相關(guān)的[m]序列與各分塊圖像DCT變換后水印嵌入位置上的數(shù)據(jù)做自相關(guān)計(jì)算，即可使得水印信息從各個(gè)分塊圖像中被提出出來。最后，根據(jù)處理前給定的密鑰反置亂提取到的水印信息，便得了嵌入在圖像中的水印信息。
2 DCT盲水印算法實(shí)現(xiàn)過程
2.1 水印潛入
1） 水印圖像置亂
所謂水印圖像置亂即“擾亂”圖像，其原理是對數(shù)字圖像的像素位置或灰度級等做變換運(yùn)算，從而獲得一定程度的“混亂”狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)置亂的目的。經(jīng)典的置亂算法有Arnold函數(shù)，表述如下：
[x′y′=11kk+1xymod N k∈1，N] （3）
其中，[k]是控制參數(shù)，[N]表征矩陣大小，[x，y]和[x′，y′]表示像素在變換前后的位置，然后對所有的[x，y]都進(jìn)行式（5）的變化，變產(chǎn)生了一幅加密圖像，解密過程即為其反變換過程。
2） 水印嵌入過程
?設(shè)圖像[IM×N]為原始圖像，圖像[WM×N]為水印圖像；
?計(jì)算原始圖像大小，并與水印圖像相比較，當(dāng)原始圖像小于水印圖像時(shí)返回；否則計(jì)算原始圖像分塊的大小為[MN×MN]；
?用Arnold函數(shù)對水印圖像[WM×N]進(jìn)行置亂運(yùn)算，設(shè)定密鑰為“O”；[W′M×N]為置亂后的二值水印圖像；
?將原始圖像[IM×N]分塊[Iij]，并對各子塊的原始圖像依次進(jìn)行二維DCT變換，得到系數(shù)矩陣[Mij]，即[Mij=DCTIij]；
?分別生成兩個(gè)長度為[MN]的隨機(jī)序列[m1]、[m2]，依據(jù)密鑰1和密鑰2；
?對[Mij]嵌入水印信息，具體過程如下：
[Mij1，M/N=Mij1，M/N+a?k1Mij2，M/N=Mij1，M/N-1+a?k2?MijM/N，1=MijM/N，1+a?kMN]
其中，[a]為嵌入強(qiáng)度，[k]為隨機(jī)序列[m1]或[m2]，定義如下：
當(dāng)[Wij=1]時(shí)，[k=m1]，其中[ki=m1i]，[i=1，2，…，N]；
當(dāng)[Wij=0]時(shí)，[k=m2]，其中[ki=m2i]，[i=1，2，…，N]；
?對[Mij]進(jìn)行IDCT變換，得到[I′ij]，并按分塊順序從新組合為含水印的圖像。
3） 水印嵌入實(shí)例
圖1 原始圖像W 圖2 水印I 圖3 嵌入水印圖像
2.2 水印提取
水印提取與上述過程相反，可簡要描述如下：
?讀取含水印圖像[I′]；
?將其分塊，并做DCT變換；
?對各分塊內(nèi)的水印信息讀?。?/p>
?用密鑰1、密鑰2分別生成兩個(gè)長度為[MN]的隨機(jī)序列[m1]、[m2]；
?分別求出自相關(guān)系數(shù)[c1]、[c2]；
?當(dāng)[c1≥c2]，則估計(jì)水印信息[Wij=1]，否則[Wij=0]；
?利用密鑰“O”對水印圖像的估計(jì)矩陣進(jìn)行Arnold函數(shù)反置亂運(yùn)算。
實(shí)驗(yàn)選用圖像為256級灰度、尺寸[512×512]的圖像，水印圖像為[32×32]的“數(shù)字信息”水印，通過嵌入與提取，嵌入水印圖像和原始圖像沒有太大差別，從而實(shí)現(xiàn)盲水印的嵌入。
3 結(jié)束語
本文通對水印分類的研究理解的基礎(chǔ)上，對脆弱水印、盲水印、魯棒盲水印有了較深刻的理解，然后利用基于DCT域變換的方法實(shí)現(xiàn)了水印的嵌入與提取，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，論文給出的算法具有較好的效果，從嵌入效果看與原始圖像沒有太大差別，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信息的隱藏。
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關(guān)鍵詞：Java，保護(hù)技術(shù)，研究
一、本地化技術(shù)
Java本地化，是指通過將Java應(yīng)用程序編譯成本地應(yīng)用程序，如Windows
操作系統(tǒng)下擴(kuò)展名為.ex。的應(yīng)用程序，來達(dá)到增加反編譯的難度，實(shí)現(xiàn)軟件保護(hù)的方法實(shí)現(xiàn)步驟如下：首先編寫Java源代碼，然后通過Java編譯器將Java源代碼編譯成Java類文件，最后使用本地編譯工具將Java類文件編譯成二進(jìn)制的本機(jī)應(yīng)用程序。
Java本地化技術(shù)產(chǎn)生的是二進(jìn)制格式的可執(zhí)行文件，與在虛擬機(jī)中執(zhí)行的Java應(yīng)用程序相比，可以產(chǎn)生更快的執(zhí)行速度和更小的內(nèi)存占用。由于程序已經(jīng)從類文件被編譯成二進(jìn)制的可執(zhí)行文件，原本類文件由于自身結(jié)構(gòu)特性所帶來的安全隱患也就隨之消失了，反編譯不再成為Java軟件的安全威脅，在這種情況下，Java軟件的安全性達(dá)了到與傳統(tǒng)的用C/C++等語言開發(fā)的軟件一樣的強(qiáng)度。。目前許多本地編譯工具被開發(fā)出來，并獲得廣泛的使用。
本地化技術(shù)雖然能夠很好的保護(hù)Java類文件，使其達(dá)到與傳統(tǒng)的用C/C++等語臺(tái)開發(fā)的軟件一樣的安全強(qiáng)度，但也存在以下幾個(gè)問題：
1、失去了“一次編譯，到處運(yùn)行”的跨平臺(tái)性
本地編譯得到的是二進(jìn)制格式的可執(zhí)行文件，它依賴于具體的運(yùn)行平臺(tái)，只能在具體編譯過程執(zhí)行的同一種平臺(tái)上運(yùn)行，因而失去了跨平臺(tái)的特性。
2、無法應(yīng)用于B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件
本地化技術(shù)依賴于具體的運(yùn)行平臺(tái)，生成的是一個(gè)可執(zhí)行程序，這種解決方案可以較好的保護(hù)單機(jī)應(yīng)用軟件。但卻無法應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件，因?yàn)榉?wù)器端程序運(yùn)行在Java應(yīng)用服務(wù)器上，因此本地化的解決方案明顯不支持這種類型的應(yīng)用程序。
3、錯(cuò)誤定位困難
Java軟件本地化處理是一個(gè)相對較新的課題，診斷分析的理論基礎(chǔ)薄弱，要準(zhǔn)確的診斷和定位本機(jī)編譯產(chǎn)生的Java應(yīng)用程序中出現(xiàn)的問題十分困難，尤其當(dāng)Java類文件版本中沒有發(fā)生該錯(cuò)誤的時(shí)候。
二、遠(yuǎn)程接口訪問技術(shù)
分布式結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代軟件開發(fā)中廣泛采用的一種體系結(jié)構(gòu)，通常將軟件分為客戶端和服務(wù)器端，核心的功能模塊和業(yè)務(wù)流程都部署在服務(wù)器端為客戶端提供服務(wù)，客戶端負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)、提交服務(wù)請求和與服務(wù)器端通信，這種體系結(jié)構(gòu)的采用可以提高系統(tǒng)的可移植性和互操作性，大幅度降低軟件的開發(fā)成本?，F(xiàn)在通過接口提供服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議越來越多。把實(shí)現(xiàn)核心功能的類文件放在遠(yuǎn)程服務(wù)端，這種模式就是現(xiàn)在流行的Java服務(wù)器應(yīng)用程序，也稱為web應(yīng)用程序。
Web應(yīng)用程序模式的發(fā)展不但適應(yīng)了各種計(jì)算環(huán)境的需要，從另外一個(gè)角度看也實(shí)現(xiàn)了源代碼的隔離，起到了保護(hù)Java軟件的作用。可以通過遠(yuǎn)程接口訪問達(dá)到軟件保護(hù)的目的，防止黑客或者其他軟件分析人員通過反編譯核心算法所在的類文件得到源代碼。所謂遠(yuǎn)程接口訪問是指將應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)相分離，將軟件的核心算法等關(guān)鍵部分部署在遠(yuǎn)程的應(yīng)用服務(wù)器上，用戶通過訪問應(yīng)用服務(wù)器的接口提交服務(wù)請求和獲得服務(wù)，在整個(gè)過程中用戶無法訪問到關(guān)鍵部分的類文件。遠(yuǎn)程接口訪問技術(shù)使得用戶無法獲得類文件，也就從根本上防止了對類文件進(jìn)行反編譯獲得源代碼的可能性。
遠(yuǎn)程接口訪問技術(shù)能有效地保護(hù)關(guān)鍵的Java類文件，從而達(dá)到軟件保護(hù)的目的。。但是這種方式也存在著明顯的局限性和很大的安全隱患：
1、遠(yuǎn)程接口訪問技術(shù)只適用于B/S結(jié)構(gòu)或者分布式結(jié)構(gòu)的軟件，而對單機(jī)運(yùn)行的應(yīng)用軟件則不適用。
2、遠(yuǎn)程接口訪問技術(shù)實(shí)際上是將保護(hù)的焦點(diǎn)從關(guān)鍵的類文件轉(zhuǎn)移到了應(yīng)用服務(wù)器上。在這種體系結(jié)構(gòu)下，制定完善的安全機(jī)制來保護(hù)端口至關(guān)重要，因?yàn)槿绻麘?yīng)用服務(wù)器被攻破，那么所有部署在服務(wù)器上的服務(wù)模塊和類文件就完全暴露在攻擊者面前，后果不堪設(shè)想。
三、軟件數(shù)字水印技術(shù)
軟件數(shù)字水印是眾多數(shù)字水印的一種，它的主要保護(hù)對象是計(jì)算機(jī)代碼，包括源代碼和機(jī)器碼。使得它們免于或者減少遭受非法復(fù)制和非法篡改的危險(xiǎn)。由于計(jì)算機(jī)代碼是不能容忍任何錯(cuò)誤的，因此一些傳統(tǒng)的利用可允許錯(cuò)誤范圍內(nèi)修改計(jì)算機(jī)程序從而嵌入水印的方法將不適用于計(jì)算機(jī)軟件。
1、軟件數(shù)字水印的用途
（1）作為侵犯知識產(chǎn)權(quán)的證據(jù)
在一般情況下，發(fā)生剽竊事件時(shí)，由于難以舉證，常常難以判斷真正的原創(chuàng)者。引入軟件數(shù)字水印技術(shù)后，在程序中嵌入代表作者身份的軟件數(shù)字水印，那么在對被懷疑的程序進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，就可以用水印解碼的方法從程序中得到真正的作者的信息。
（2）發(fā)現(xiàn)被剽竊的程序
要確定一款軟件中是否包含剽竊的程序模塊是一件很困難的事情，因?yàn)橥ǔＯ鄬τ诔绦蛘w而言，剽竊的程序模塊只是很小的一部分，非法程序和原程序的具體規(guī)范可能會(huì)有很大的不同。利用數(shù)字水印可以有效的找到被盜的程序模塊，對于在互聯(lián)網(wǎng)上流通的程序，有一種爬蟲技術(shù)，它在互聯(lián)網(wǎng)上到處活動(dòng)，搜尋特定的目標(biāo)，可以利用爬蟲找到包含特定數(shù)字水印的程序，從而發(fā)現(xiàn)被盜模塊。
（3）追蹤非法拷貝的源頭
由于計(jì)算機(jī)軟件極其容易被無差異復(fù)制，不法分子在獲得授權(quán)版本后可以對其進(jìn)行非法復(fù)制和分發(fā)以獲得經(jīng)濟(jì)利益。因此，有必要登記授權(quán)用戶信息以追查非法拷貝的源頭。僅僅登記授權(quán)用戶信息是不夠的，因?yàn)檫@無法將特定的授權(quán)版本和具體的授權(quán)用戶聯(lián)系起來。為了達(dá)到追蹤目的，必須提供這種聯(lián)系，而且這種聯(lián)系必須是隱秘的，否則很容易給破壞。數(shù)字水印正好可以滿足這些要求，它通過在把授權(quán)用戶信息嵌入到授權(quán)版本來建立這種內(nèi)在聯(lián)系。當(dāng)發(fā)現(xiàn)市場上流通的盜版軟件時(shí)，可以檢測水印信息從而獲得授權(quán)用戶信息。對參與盜版的授權(quán)用戶進(jìn)行懲罰，從而減少這種行為的發(fā)生。
2、軟件數(shù)字水印的不足
軟件數(shù)字水印技術(shù)也存在一些不足，比如：需要插入額外的代碼，需要仔細(xì)地編寫啞函數(shù)及其調(diào)用，否則容易被有經(jīng)驗(yàn)的反編譯者識破，從而擦除水印。另外，靜態(tài)軟件數(shù)字水印算法的健壯性相對較差，而動(dòng)態(tài)軟件數(shù)字水印算法雖然具有很好的健壯性，但是它只能保護(hù)整個(gè)應(yīng)用程序，而不能保護(hù)某一部分特定的代碼，同時(shí)，動(dòng)態(tài)軟件數(shù)字水印的檢測方式令它的某些應(yīng)用受到限制。目前的水印算法在提供可靠的版權(quán)證明方面或多或少都有一些的尚不完善的地方，因此尋找能提供完全可靠版權(quán)保護(hù)的軟件數(shù)字水印算法成為一個(gè)重要的課題。
四、混淆技術(shù)
1、混淆的定義
代碼混淆技術(shù)是目前比較成熟和流行的一種軟件保護(hù)技術(shù)。代碼混淆技術(shù)是對類文件進(jìn)行代碼語義、程序流程和邏輯結(jié)構(gòu)的重新組織，代碼混淆并不能增加反編譯的難度，使用反編譯器仍然可以對混淆后的類文件進(jìn)行反編譯，得到代碼，但此時(shí)的代碼是經(jīng)混淆后的代碼，可讀性己經(jīng)大大降低，難以從代碼中發(fā)現(xiàn)源代碼的編寫思路和關(guān)鍵算法，從而達(dá)到保護(hù)軟件的目的。典型的混淆技術(shù)包括去除所有的調(diào)試信息，使用機(jī)器生成的名稱重命名包、類和方法等。目前的混淆程序提供的功能則更強(qiáng)大，通過重構(gòu)現(xiàn)有的邏輯和插入不執(zhí)行的偽代碼來改變控制流程。混淆的前提是變換不會(huì)破壞字節(jié)碼的有效性，也不會(huì)改變對外所表現(xiàn)的功能。混淆的可行與反編譯的可行是出于同一原因：Java字節(jié)碼是標(biāo)準(zhǔn)化的，而且是很容易歸檔的?；煜绦蚣虞dJava類文件，分析其格式然后根據(jù)所支持的特性進(jìn)行變換。。當(dāng)所有的變換完成后，字節(jié)碼就保存成一個(gè)新的類文件。新文件具有不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而其行為與原始文件一致。
2、混淆技術(shù)存在的問題
從安全性角度看，混淆確實(shí)可以在很大程度上破壞反編譯代碼的可讀性，增加逆向工程的難度，有效地保護(hù)軟件，但并不是絕對的。實(shí)踐證明，除非使用控制流程的混淆，打亂程序的流程，否則閱讀和處理混淆的代碼并不是很困難的事情。即便使用了流程控制，具備重量級的調(diào)試程序和足夠經(jīng)驗(yàn)的攻擊者仍然可能破解軟件。
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會(huì)議開幕式由學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)韓正甫教授主持，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)副校長朱長飛、安徽省委辦公廳副主任、省密碼管理局局長徐飛、中國科學(xué)院院士郭光燦分別致辭，開幕式還安排了學(xué)會(huì)會(huì)士頒證儀式，在歡快的樂曲聲中，蔡吉人、郭光燦院士為中國密碼學(xué)會(huì)首批7位會(huì)士頒發(fā)了會(huì)士證書。
本次會(huì)議就密碼學(xué)的理論和應(yīng)用進(jìn)行了廣泛的學(xué)術(shù)交流，重點(diǎn)討論密碼學(xué)理論方面的前沿進(jìn)展，內(nèi)容涉及密碼學(xué)各研究領(lǐng)域，包括：基礎(chǔ)算法和理論、對稱密碼、公鑰密碼、量子密碼、數(shù)字簽名、信息隱藏與水印等。這些論文反映了我國當(dāng)前密碼學(xué)的研究動(dòng)態(tài)，也展現(xiàn)了我國密碼學(xué)研究與應(yīng)用的實(shí)際水平。
為提升中國密碼學(xué)會(huì)年會(huì)的整體水平，也為了給參加中國密碼學(xué)會(huì)年會(huì)的國內(nèi)學(xué)者提供良好的學(xué)習(xí)交流機(jī)會(huì)，大會(huì)還特別邀請了6位國內(nèi)外知名的密碼學(xué)家進(jìn)行演講并回答現(xiàn)場提問。圖靈獎(jiǎng)獲得者，以色列魏茨曼科學(xué)研究所教授、著名RSA算法創(chuàng)始人之一Adi Shamir，作了題為“Improved Attacks on Multiple Encryption”的報(bào)告，該報(bào)告介紹了一種新的針對多重加密的攻擊方法；中國科學(xué)院軟件所張振峰研究員的報(bào)告題目為“Proxy Re—encryption： Strong Security， Efficient Construction and Non—interactive Opening”；中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的李宏偉博士介紹了量子密碼安全性相關(guān)研究的思路和最新進(jìn)展；來自丹麥工業(yè)大學(xué)的Christian Rechberger教授作了題為“Cryptanalytic ideas applied to AES and SHA”的報(bào)告；威斯康星大學(xué)（密爾沃基）的許光午教授討論了數(shù)論和代數(shù)中許多優(yōu)美的思想和構(gòu)造在密碼設(shè)計(jì)、分析和算法中的應(yīng)用；清華大學(xué)白國強(qiáng)教授回顧和總結(jié)了利用集成電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)密碼算法的歷史和現(xiàn)狀，介紹了當(dāng)前利用集成電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)密碼算法時(shí)所面臨的挑戰(zhàn)和主要問題，并對新技術(shù)突破性的發(fā)展將如何影響密碼學(xué)發(fā)展提出自己的看法。
本次會(huì)議首次增設(shè)了自由討論環(huán)節(jié)，讓密碼學(xué)界特別是青年學(xué)者們有一個(gè)自由發(fā)表自己觀點(diǎn)和見解的場合，可以說開辟了一個(gè)自由學(xué)術(shù)討論的環(huán)境，對學(xué)術(shù)新人的成長起到了很好的推動(dòng)作用。
本次大會(huì)不僅重視理論的創(chuàng)新，也同樣重視實(shí)踐和應(yīng)用，在中國密碼學(xué)會(huì)領(lǐng)導(dǎo)的支持下，大會(huì)不僅得到了承辦單位中國科技大學(xué)的全力配合，更得到了協(xié)辦單位國網(wǎng)電力科學(xué)研究院通信與用電技術(shù)分公司和北京中電華大電子設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司的大力支持。兩家企業(yè)也在會(huì)上展示了密碼學(xué)在產(chǎn)業(yè)和市場應(yīng)用方面的經(jīng)驗(yàn)、成果，并指出了面臨的難題和密碼學(xué)應(yīng)用研究的新方向。這些創(chuàng)新環(huán)節(jié)也都得到了參會(huì)者的肯定。
會(huì)議休息期間，主辦方還組織參會(huì)代表參觀了中國科大校史館、少年班以及合肥市內(nèi)著名景點(diǎn)包公祠、李鴻章故居等，宣傳了中國科大的文化和理念以及合肥的人文歷史，給每一位參會(huì)者留下了深刻而美好的印象。閉幕式上，裴定一理事長就中國密碼學(xué)會(huì)的年會(huì)改革方案做了詳細(xì)的說明，高
度贊揚(yáng)承辦單位中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的優(yōu)質(zhì)組織和服務(wù)，為年會(huì)優(yōu)秀論文頒發(fā)了證書，并宣布下一屆年會(huì)承辦單位為福州大學(xué)。
我國的電子檔案保護(hù)技術(shù)經(jīng)過20年發(fā)展逐漸穩(wěn)定、成熟，為了全面了解幾十年以來電子檔案保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的研究情況，筆者對1994-2013年間發(fā)表在中國知網(wǎng)核心期刊上的有關(guān)電子檔案保護(hù)技術(shù)研究論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，以期對我國電子檔案保護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀有一宏觀了解，為進(jìn)一步深入研究提供借鑒和思考。
一、數(shù)據(jù)來源
電子檔案保護(hù)技術(shù)學(xué)是探索數(shù)字信息的完整，安全、可靠的技術(shù)手段和法規(guī)體系的學(xué)科，其目的是保持?jǐn)?shù)字信息的真實(shí)性、可靠性和長期可讀性。某學(xué)科（或?qū)I(yè)、或?qū)ｎ}）的核心期刊，是指該學(xué)科所涉及的期刊中，刊載論文較多（信息量較大的），論文學(xué)術(shù)水平較高的，并能反映本學(xué)科最新研究成果及本學(xué)科前沿研究狀況和發(fā)展趨勢的，較受學(xué)科讀者重視的期刊。對于整個(gè)期刊出版業(yè)來說，核心期刊具有示范作用。研究核心期刊對于發(fā)展科學(xué)事業(yè)、推動(dòng)科學(xué)研究具有重要意義。本文選取1994-2013年間發(fā)表在中國知網(wǎng)中文核心期刊，按核心期刊表分類的中文核心期刊涉及到檔案事業(yè)類的有9種核心期刊，即《檔案學(xué)通訊》、《檔案學(xué)研究》、《蘭臺(tái)世界》、《山西檔案》、《檔案管理》、《中國檔案》、《北京檔案》、《檔案與建設(shè)》、《浙江檔案》；以及涉及到非檔案事業(yè)類的其他10種核心期刊，即《檔案》、《湖北檔案》、《計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)》、《農(nóng)機(jī)化研究》、《山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)》、《水利水電技術(shù)》、《思想戰(zhàn)線》、《四川檔案》、《現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)》、《中國市場》上的有關(guān)電子檔案保護(hù)技術(shù)研究論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，借助電子查詢，通過中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)（CNKI），以主題為檢索方式，以“電子檔案”、“保護(hù)”、“修復(fù)”為主要檢索詞，精確匹配，統(tǒng)計(jì)了1994-2013年中國知網(wǎng)的19種核心刊物上的電子檔案保護(hù)技術(shù)研究論文，這些論文是本文分析的依據(jù)。近二十年來，中國知網(wǎng)19種核心期刊共發(fā)表電子檔案保護(hù)技術(shù)研究學(xué)術(shù)論文108篇。
二、統(tǒng)計(jì)分析
1.研究發(fā)展歷程分析
1994-2013年20年期間電子檔案保護(hù)技術(shù)研究論文的逐年統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，年度論文數(shù)有較大的波動(dòng)，見圖1。波動(dòng)曲線大致可劃分為3個(gè)階段，表明了這一階段我國電子檔案保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷程[1]。
第一階段：從1994到1996年，電子檔案保護(hù)技術(shù)作為一門學(xué)科在我國醞釀和產(chǎn)生，是學(xué)科發(fā)展的起步階段。在這一階段，除《湖北檔案》外，其它核心期刊尚未涉及電子檔案保護(hù)或者電子檔案修復(fù)相關(guān)研究，包括電子檔案保護(hù)技術(shù)在內(nèi)的檔案保護(hù)技術(shù)研究隊(duì)伍也很小，因此，電子檔案保護(hù)技術(shù)研究論文為數(shù)不多。
第二階段：從1997年至2002年。電子檔案保護(hù)技術(shù)研究在經(jīng)過90年代中的低谷期后，步入了平穩(wěn)發(fā)展階段。圖1表明，自1997年始，相關(guān)核心期刊刊載的電子檔案保護(hù)技術(shù)論文持續(xù)增多，在這一階段，年均3.5篇。這表明，1997年后的電子檔案保護(hù)技術(shù)研究已明顯超過90年代中的研究力度，呈現(xiàn)出一種平穩(wěn)的發(fā)展態(tài)勢。
第三階段：從2003年初到2013年底，電子檔案保護(hù)技術(shù)研究在第二階段的研究水平的基礎(chǔ)上發(fā)展。電子檔案保護(hù)技術(shù)研究出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展態(tài)勢，并在2012年形成了一個(gè)高峰。圖1的曲線表明，從2003年到2013年底，電子檔案保護(hù)技術(shù)研究論文一直持續(xù)穩(wěn)定地增長，在近幾年達(dá)到了頂峰。統(tǒng)計(jì)表明，從2003年到2013年，年均7.8篇，比前一階段年均增加論文4.3篇，是電子檔案保護(hù)技術(shù)研究的繁榮時(shí)期，近幾年電子檔案保護(hù)技術(shù)學(xué)研究達(dá)到了。
2.核心作者分析
從本文統(tǒng)計(jì)的108篇論文的作者組成來看，在近20年的發(fā)展過程中，我國電子檔案保護(hù)技術(shù)研究逐漸形成了一支由大學(xué)教師、檔案局檔案保護(hù)工作者、研究所檔案科研人員等組成的研究力量。幾十年以來，電子檔案保護(hù)技術(shù)研究之所以碩果累累，與他們的辛勤耕耘密不可分。在這個(gè)不斷壯大的研究隊(duì)伍中，以遼寧大學(xué)和福建師范大學(xué)為代表的學(xué)術(shù)骨干是這個(gè)隊(duì)伍的核心，組成了電子檔案保護(hù)技術(shù)研究的核心作者群。統(tǒng)計(jì)表明，核心作者人均發(fā)表在核心期刊上論文數(shù)為2.7篇，最高達(dá)6篇。
3.來源期刊分析
由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知：
第一，在20種中國知網(wǎng)核心期刊中，總體看來，只有《北京檔案》和《檔案學(xué)通訊》兩種期刊20年中刊載電子檔案保護(hù)技術(shù)論文數(shù)量基本穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)“0”發(fā)文現(xiàn)象。這表明，電子檔案保護(hù)技術(shù)研究尚未趨于常態(tài)化、理性化，也從側(cè)面反映出電子檔案保護(hù)技術(shù)研究隊(duì)伍的不穩(wěn)定性。
第二，《蘭臺(tái)世界》、《檔案學(xué)通訊》、《檔案管理》與《檔案學(xué)研究》4種期刊刊載電子檔案保護(hù)技術(shù)研究論文數(shù)量居多，這些期刊學(xué)術(shù)研究性和理論性較強(qiáng)，對電子檔案保護(hù)技術(shù)較為關(guān)注。
第三，從年度論文數(shù)量分布來看，《檔案與建設(shè)》、《蘭臺(tái)世界》、《農(nóng)機(jī)化研究》、《山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)》、《山西檔案》、《浙江檔案》、《中國檔案》自1998年以后發(fā)表數(shù)量逐漸增加，可能與這些期刊對電子檔案保護(hù)類論文的重視不無關(guān)系。
第四，《檔案學(xué)通訊》、《檔案學(xué)研究》、《計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)》、《水利水電技術(shù)》、《思想戰(zhàn)線》、《四川檔案》、《現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)》、《中國市場》8種期刊近二十年在電子檔案保護(hù)技術(shù)發(fā)文量上均穩(wěn)中有減。分析其原因，由于經(jīng)過幾十年的研究探索，傳統(tǒng)的檔案保護(hù)技術(shù)研究已經(jīng)較為成熟，而數(shù)字環(huán)境下電子文件的保護(hù)研究工作對于保護(hù)技術(shù)學(xué)者來說還是個(gè)巨大挑戰(zhàn)，處于潛心研究階段，因此公開數(shù)量暫時(shí)略有減少[2]。
4.論文內(nèi)容分析
依據(jù)搜索到的1994-2013年期間電子檔案保護(hù)技術(shù)研究所包含內(nèi)容范圍，及現(xiàn)有電子檔案保護(hù)技術(shù)學(xué)科結(jié)構(gòu)，我們把108篇論文分為九大類，按年度進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)。
從研究內(nèi)容來看，在1994-2013年期間，電子檔案保護(hù)技術(shù)研究的內(nèi)容十分豐富，研究領(lǐng)域在不斷拓展，不僅涉及到前人的研究、信息的安全保護(hù)措施相關(guān)內(nèi)容，而且還更多關(guān)注了檔案保護(hù)技術(shù)發(fā)展、電子文件的安全、長期存儲(chǔ)、電子文件的載體、電子文件與紙質(zhì)檔案保護(hù)的比較、數(shù)字化技術(shù)保護(hù)等問題。但是，電子檔案保護(hù)技術(shù)的研究在不同時(shí)期所體現(xiàn)出的側(cè)重點(diǎn)有所差別，例如在2009-2013年，雖然論文發(fā)文總量有所增多，但是在電子檔案長期存儲(chǔ)方面，發(fā)文數(shù)量卻減少，這體現(xiàn)出電子檔案保護(hù)技術(shù)研究內(nèi)容理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合，也從側(cè)面折射出電子檔案保護(hù)技術(shù)學(xué)是一門與社會(huì)實(shí)踐相伴互動(dòng)的學(xué)科[3]。
從研究類別來看，電子文件保護(hù)的綜述、信息的安全保護(hù)措施、電子文件的安全和檔案保護(hù)技術(shù)發(fā)展等方面的研究是1994-2013年期間關(guān)注較多的內(nèi)容。例如，電子文件保護(hù)的綜述方面36篇，占到總1994-2013年期間總發(fā)文量的近33.3%，檔案保護(hù)技術(shù)發(fā)展方面19篇，占1994-2013年期間總發(fā)文量的17.6%。
從研究熱點(diǎn)看，信息的安全保護(hù)措施、電子文件的安全成為近年來檔案保護(hù)技術(shù)研究的熱點(diǎn)。之所以成為熱點(diǎn)，是因?yàn)殡S著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們在工作、學(xué)習(xí)和生活中更多地使用和保存電子文件，電子文件、電子檔案也成為檔案保護(hù)技術(shù)的重要對象，但鑒于電子文件的安全性不足和法律地位尚待明確，電子文件的安全性保護(hù)必然成為檔案保護(hù)技術(shù)研究和電子文件研究人員共同關(guān)注的熱點(diǎn)。
三、總結(jié)與思考
盡管我國的電子檔案保護(hù)技術(shù)研究在20世紀(jì)90年代至今發(fā)展的頭二十年內(nèi)碩果累累，但是仔細(xì)分析卻也仍然存在諸多這樣或那樣的問題，比如說對國外電子檔案保護(hù)技術(shù)理論和技術(shù)的吸收不多、與國際電子檔案保護(hù)界接軌緩慢、重復(fù)性研究成果較多、科學(xué)研究成果真正應(yīng)用于實(shí)踐的較少、專業(yè)分工程度不高、電子檔案保護(hù)理論研究基礎(chǔ)薄弱、研究深度不夠等等。這是不可忽視的，需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究?？梢哉f，這些問題解決的程度直接關(guān)系到21世紀(jì)今后的電子檔案保護(hù)技術(shù)研究的方向和發(fā)展的水平。在上述論文統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，我們提出以下未來電子檔案保護(hù)技術(shù)研究發(fā)展的幾個(gè)方向，旨在分享、交流，共同促進(jìn)電子檔案保護(hù)技術(shù)研究的向前發(fā)展。
第一，深化現(xiàn)有研究。電子檔案保護(hù)技術(shù)研究是一個(gè)深化、持續(xù)的過程。在未來，電子檔案保護(hù)技術(shù)研究應(yīng)在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)上，不斷深化和拓展研究領(lǐng)域。如在電子檔案制成材料耐久性上方面不斷創(chuàng)新、研制更加有利于延長電子檔案壽命的材料，針對材料性質(zhì)采取更加科學(xué)有效的防治措施；在電子檔案保護(hù)技術(shù)管理研究方面，更加突出非技術(shù)因素的作用。
第二，數(shù)字檔案及電子文件（電子檔案）備份中心建設(shè)。檔案數(shù)字化及數(shù)字檔案的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)時(shí)代服務(wù)的新模式，也是保護(hù)珍貴檔案原件的根本措施，包括數(shù)字信息檔案內(nèi)容的真實(shí)可靠性保護(hù)、數(shù)字信息檔案長期可存取性保護(hù)和數(shù)字信息檔案載體保護(hù)三個(gè)方面。
關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：井史 ；數(shù)字化 ；應(yīng)用
中圖分類號：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1.前言
隨著油田開發(fā)不斷深入，生產(chǎn)管理信息化進(jìn)程也不斷的深入和完善，目前有大量非結(jié)構(gòu)化歷史檔案資料尚未電子化。通過對井史紙質(zhì)資料電子化，以及井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、作業(yè)數(shù)據(jù)、管柱數(shù)據(jù)、抽油桿數(shù)據(jù)、壓裂成果數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化整理來為專業(yè)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)。研究人員可以基于專業(yè)數(shù)據(jù)查詢平臺(tái)（ArchBank系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合分析，為研究人員的專業(yè)應(yīng)用提供可量化的數(shù)據(jù)支持，同時(shí)為各級領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門提供可量化的決策依據(jù)。開創(chuàng)油田技術(shù)檔案數(shù)字化應(yīng)用先河。
2.井史資料電子化的實(shí)現(xiàn)內(nèi)容
2.1井史資料電子化
對83556口開發(fā)井在1960年至2000年產(chǎn)生的紙質(zhì)資料和約2000口勘探井的紙質(zhì)資料折合A4幅面約146萬頁（折算比例為：A4:A3 =1:4，A4:A0=1:20）進(jìn)行掃描、編輯、集成、添加水印、編寫書簽等一系列的工作，最終形成清晰的PDF電子文檔成果，電子成果達(dá)到技術(shù)指標(biāo)為：電子文檔命名遵照分公司井史資料存檔規(guī)范；井史報(bào)告掃描分辨率在200dpi以上，附圖掃描分辨率在300dpi以上；圖像處理端正、清晰、無明顯雜點(diǎn)，圖片大小一致；標(biāo)簽依據(jù)原始資料添加。
2.2部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化
依據(jù)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，通過對數(shù)據(jù)源分析、錄入、自校、校對、審核、入庫六個(gè)環(huán)節(jié)把1990-2000年約9.3萬條井史數(shù)據(jù)從井史報(bào)告中采錄、校對、審核、建庫，成果數(shù)據(jù)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)為：實(shí)現(xiàn)與用戶在用數(shù)據(jù)庫對接，數(shù)據(jù)表的關(guān)鍵字準(zhǔn)確率100％。
3.井史資料電子化實(shí)現(xiàn)方法
3.1井史資料電子化工作流程
整理流程一般包括借閱、整理、分發(fā)、掃描、轉(zhuǎn)換、校對/檢查、審核、驗(yàn)收、入庫、歸還等環(huán)節(jié)，其中，不同類型的資料及存儲(chǔ)介質(zhì)在掃描、轉(zhuǎn)換、校對/檢查兩個(gè)環(huán)節(jié)上是不同的。下圖是資料整理的工作流程。
圖1 資料整理工作流程
3.1.1掃描
按照《紙質(zhì)檔案數(shù)字化技術(shù)規(guī)范》(DA/T31-2005)要求，一般資料采用200dpi灰度方式掃描即可，針對含有很多非常小的文本或腳標(biāo)(小六號或更小)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)高分辨率，以保障資料的清晰度。由于文件長度按分辨率的平方大幅度增長的，所以需要有針對性的選擇。
對于絕大多數(shù)的圖件（如A0圖），要求最低300dpi分辨率，對于部分圖件需要提高分辨率到400dpi左右，但針對圖幅過寬、過長等特殊圖件，由于掃描生成文件過大，導(dǎo)致無法正常瀏覽，只能在保證圖元正確顯示的基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低像素值。所有掃描成果要求保證1∶1打印效果清晰。
3.1.2圖片編輯
采取相應(yīng)技術(shù)措施確保圖像質(zhì)量。主要工作包括圖文糾編、去黑邊、去噪聲、任意旋轉(zhuǎn)、影像增強(qiáng)等。編輯處理的圖片效果用以下幾個(gè)圖片來對比展示。
圖2資料拼接效果圖對比圖
3.1.3圖片校對
數(shù)據(jù)資源建設(shè)項(xiàng)目的成敗取決與成品質(zhì)量，為了確保成品質(zhì)量，項(xiàng)目采用多年積累的三級質(zhì)量控制措施進(jìn)行質(zhì)量控制，分別是錄入階段錄入自校，通過后由獨(dú)立的校對人員進(jìn)行校對，最后再由專業(yè)人員審核。
圖片校對重點(diǎn)關(guān)注以下四方面：
圖片分辨率
確認(rèn)目的：確認(rèn)頁面清晰度；
確認(rèn)方式：利用Photoshop軟件RGB方式打開JPG文件，圖像菜單圖像大小選項(xiàng)讀取分辨率數(shù)據(jù)；
確認(rèn)指標(biāo)：頁面分辨率不小于200dpi或比對不低于原文件的清晰度視為該項(xiàng)指標(biāo)合格。
檔案資料還原程度
確認(rèn)目的：掃描形成的電子文件的清晰度應(yīng)最大限度地接近（等同于）原件，掃描內(nèi)容要完整。凡原件中可識別的內(nèi)容（污跡除外），在PDF文件的打印結(jié)果和屏幕顯示結(jié)果中應(yīng)亦可識別；
確認(rèn)方式：進(jìn)行1∶1打印后與原件進(jìn)行對比；
確認(rèn)指標(biāo)：符合檔案的原貌視為該項(xiàng)指標(biāo)合格。
圖像內(nèi)容整潔
確認(rèn)目的：保證圖像的美觀與整潔度；
確認(rèn)方式：用ACDSee看圖軟件將圖片放大至150%，上下移動(dòng)檢查是否有黑邊、污跡、折痕等無信息價(jià)值的圖元存在；
確認(rèn)指標(biāo)：頁面整潔，背景色適中，并無黑邊、污跡、折痕等無信息價(jià)值的圖元存在視為該項(xiàng)指標(biāo)合格。
頁面糾偏
確認(rèn)目的：資料頁面端正；
確認(rèn)方式：使用Photoshop軟件RGB方式打開確認(rèn)文件，視圖菜單水平和垂直參考線，與文件內(nèi)容比較；
確認(rèn)指標(biāo)：頁面的糾偏傾斜度不超過±0.5度視為該項(xiàng)指標(biāo)合格。
漏頁、多頁或重頁
確認(rèn)目的：確認(rèn)PDF文件的完整性；
確認(rèn)方式：與原文件逐頁對照；
確認(rèn)指標(biāo)：無漏頁、多頁或重頁的現(xiàn)象視為該項(xiàng)指標(biāo)合格。
3.1.4書簽著錄
參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合原文目錄結(jié)構(gòu)及實(shí)際章節(jié)結(jié)構(gòu)，采用人工方式進(jìn)行書簽著錄，即提取目錄建立索引，使生成的PDF文件形成一本瀏覽方便的電子書。
3.1.5添加水印
為了保護(hù)資料的所有權(quán)，在生成PDF文件的同時(shí)，增加分公司標(biāo)志的靜態(tài)水印標(biāo)記。參數(shù)如下：
• 外觀旋轉(zhuǎn)：45°
• 不透明度：11%
• 水印文件相對于目標(biāo)頁面比例：100%
• 位置：在頁面中心
• 顯示要求：打印時(shí)顯示，瀏覽時(shí)不顯示
3.1.6專家審核
專家審核是內(nèi)部三級質(zhì)量控制中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。審核采用抽查的方式，比例不小于百分之三十。最終成果對照紙質(zhì)檔案資料逐頁審核，檢查有無漏頁、多頁或重頁現(xiàn)象。頁面分辨率不小于200dpi或比對不低于原文件的清晰度。形成的電子文件的清晰度應(yīng)最大限度地接近（等同于）原件，且內(nèi)容要完整。逐個(gè)檢查PDF書簽與內(nèi)容是否匹配。審核元數(shù)據(jù)內(nèi)容是否正確、規(guī)范。
經(jīng)抽檢審核不合格的資料，成批次返還相應(yīng)崗位進(jìn)行整改，重新按整理流程進(jìn)行處理。
4.井史數(shù)字化系統(tǒng)的應(yīng)用前景及價(jià)值（結(jié)論）
4.1數(shù)字井下、數(shù)字油田的需要
油田井史檔案“進(jìn)機(jī)”是我們的夙愿！地質(zhì)大隊(duì)現(xiàn)存油田勘探開發(fā)井史資料近十萬口（卷、冊），這些資料是油田開發(fā)50年來幾代石油人的心血和汗水的結(jié)晶，是油田彌足珍貴的技術(shù)財(cái)富。井史檔案數(shù)字化是一個(gè)運(yùn)用現(xiàn)代科技手段的數(shù)字資源系統(tǒng)工程，涉及到信息資源加工、存儲(chǔ)、傳輸、檢索和利用的全過程，是信息基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分。
4.2檔案工作的需要
目前油田開發(fā)設(shè)計(jì)編制人員在編制設(shè)計(jì)時(shí)，需靠手工查詢紙張?jiān)?由于檔案量巨大，數(shù)據(jù)分類信息復(fù)雜，查詢檔案需花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間查找、抄寫，耗時(shí)、耗力；其次檔案需長期保存，為提高存儲(chǔ)環(huán)境，避免可能造成文檔紙張受潮、蟲蝕以及火災(zāi)等情況發(fā)生，每年投入大量的文檔保管經(jīng)費(fèi)已在所難免，且因無備份而又為每年不得不有的文檔損失擔(dān)憂；由于檔案需反復(fù)查閱，不可避免的存在原件受損或遺失，給文檔的保管與利用帶來管理上的困擾。因此，為幫助油田開發(fā)分析人員進(jìn)行高效的信息查詢、確保檔案資料長期安全保存，我們在將歷史檔案資料信息化方面努力做些應(yīng)用嘗試。
4.3實(shí)現(xiàn)井史檔案信息化管理和網(wǎng)絡(luò)共享
井史資料電子化有利于對油田科學(xué)認(rèn)識的有效積累和應(yīng)用，從長遠(yuǎn)來說，也是分公司發(fā)展的重要推動(dòng)力。
參考資料：
[1] 毛軍等著，數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用。1997年7月 重慶大學(xué)出版社
[2] 何嘉蓀著，辦公自動(dòng)化系統(tǒng)與電子檔案管理。2003年1月 浙江大學(xué)出版社
[3] 王萍著，電子檔案著錄標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用。2010年1月 吉林大學(xué)出版社
【關(guān)鍵詞】Podcast Producer;iSCSI;自動(dòng)轉(zhuǎn)碼;講座網(wǎng)
【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009―8097(2010)04―0103―05
一 前言
大學(xué)是人才的培養(yǎng)基地,豐富多彩的講座對于繁榮校園文化,活躍學(xué)術(shù)氣氛,鼓勵(lì)理論研究和學(xué)術(shù)創(chuàng)新等都具有良好的促進(jìn)作用。由于講座的重要性,學(xué)校常常會(huì)錄制各種講座用于資料保存與共享。
學(xué)生要聽講座、學(xué)校相關(guān)部門要錄制講座,這都需要講座預(yù)告信息的及時(shí)、準(zhǔn)確和暢通。而目前在北大獲得講座預(yù)告信息的方式主要有三種:通過查看“三角地”的講座宣傳海報(bào)和傳單;登陸bbs講座信息版塊;查看各院系最新新聞相關(guān)的講座信息。傳統(tǒng)的講座預(yù)告信息是分散的而且和其他信息混在一起不利于用戶及時(shí)有效地查詢和講座預(yù)告信息。與此同時(shí),傳統(tǒng)的講座錄制流程也存在著很多弊端:添加講座視頻的片頭片尾,添加版權(quán)保護(hù)水印需要進(jìn)行人工轉(zhuǎn)碼;講座視頻的需要人工查看其他站點(diǎn)或者紙質(zhì)的講座預(yù)告信息,然后找到已經(jīng)人工轉(zhuǎn)碼的相應(yīng)的講座視頻到網(wǎng)站上。這些過程都是線性的,需要等到添加片頭片尾、編輯轉(zhuǎn)碼等工作完成之后才能進(jìn)行工作,這樣一來就需要消耗大量的人力物力,并且出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率也較大。所以,為了更好地促進(jìn)北大講座信息的有效送達(dá),提高講座錄像在教學(xué)科研中的利用效率,在北大信息化管理辦公室的領(lǐng)導(dǎo)下,北大現(xiàn)代教育技術(shù)中心承擔(dān)了“北大講座網(wǎng)”的建設(shè)和技術(shù)支持工作。
二 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
讓講座預(yù)告信息的與管理及時(shí)準(zhǔn)確地提供給廣大師生,讓講座預(yù)告信息與講座錄制、編碼和過程在支撐平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)信息的整合,通過該系統(tǒng)可以方便地分派拍攝任務(wù)、監(jiān)控拍攝狀態(tài)、自動(dòng)編碼轉(zhuǎn)碼和自動(dòng)以提高整個(gè)錄制過程的效率是該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)。具體說來基于Podcast Producer的講座資源支撐平臺(tái)主要解決兩個(gè)方面的問題:
1 方便師生了解講座預(yù)告信息,訪問和查詢講座資源,它為北京大學(xué)各部門提供一個(gè)統(tǒng)一的講座信息和講座資源的平臺(tái)。用戶無須注冊就能在PC、iPod和移動(dòng)電話等設(shè)備上觀看、訂閱和下載講座資源。通過認(rèn)證的注冊用戶還可以自主講座信息和講座資源。
2 為講座拍攝單位提供講座拍攝信息,并完成講座拍攝任務(wù)分配、拍攝狀態(tài)監(jiān)控、講座視音頻自動(dòng)轉(zhuǎn)碼、添加片頭片尾和版權(quán)保護(hù)水印以及講座原始素材的自動(dòng)備份管理和流媒體共享等。
三 平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1 Podcast Producer簡介
Podcast Producer是美國蘋果公司(Apple Inc.)提供的一個(gè)用于編碼、和分配高質(zhì)量播客的端對端的解決方案。Podcast Producer在設(shè)計(jì)上使用了Xgrid和Xsan技術(shù),能在網(wǎng)絡(luò)上的多臺(tái)Mac機(jī)和Xserver上分配編碼任務(wù),以適用于大量的制作工作和制作高清晰度的視頻內(nèi)容。Podcast Producer將Xsan作為一個(gè)共享文件系統(tǒng),讓每個(gè)編碼系統(tǒng)能通過區(qū)塊級直接訪問文件。因?yàn)槊總€(gè)系統(tǒng)都能同時(shí)訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)源,所以編碼和制作播客的時(shí)間將會(huì)大大減少。隨著用戶對播客制作要求的增加,只需簡單地添加Podcast Producer計(jì)算節(jié)點(diǎn),并連接到同一個(gè)Xsan即可。此外,通過Podcast Producer,管理員還可以創(chuàng)建完全是自動(dòng)化工作流程的播客制作項(xiàng)目。目前,最新版本Podcast Producer 2.0是Mac OS X Server version 10.6 Snow Leopard的一個(gè)組件,將現(xiàn)有系統(tǒng)升級到Mac OS X Server version 10.6 Snow Leopard就會(huì)得到Podcast Producer2.0。
2 工作流程設(shè)計(jì)
(1)搜集和講座信息
信息來源:A、講座網(wǎng)派專人搜集并講座預(yù)告信息。B、各院系信息管理員主動(dòng)講座預(yù)告信息。
信息內(nèi)容:信息內(nèi)容主要包括:*講座標(biāo)題、副標(biāo)題、*主講人、講座人簡介、講座簡介、聯(lián)系方式、*講座地點(diǎn)、*講座時(shí)間、*所屬部門(加星號的為必填項(xiàng))。
信息查詢:按照院系分類、提供全文搜索、按日期快速定位查詢等。
(2)講座視頻拍攝
派單:根據(jù)已的講座預(yù)告信息,通過支撐平臺(tái)的派單系統(tǒng)下發(fā)講座拍攝任務(wù)單給拍攝人員。
拍攝:拍攝人員持講座拍攝單去現(xiàn)場拍攝。
回執(zhí):拍攝完成后登陸系統(tǒng)提交拍攝回執(zhí),回執(zhí)信息包括拍攝狀態(tài),主講人授權(quán)情況等。
(3)將拍攝的原始視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為MPEG-2格式
拍攝完之后,把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為MPEG-2格式,主要參數(shù)如表1所示。
(4)講座視頻
人員:圖書館、現(xiàn)代教育技術(shù)中心、經(jīng)過認(rèn)證的各院系信息員。
平臺(tái):由現(xiàn)代教育技術(shù)中心搭建的基于蘋果系統(tǒng)的Podcast Producer的web平臺(tái)。
人員將轉(zhuǎn)換的MPEG-2格式的視頻文件提交給web平臺(tái),并導(dǎo)入講座信息數(shù)據(jù)(講座標(biāo)題、主講人、簡介、所屬院系等),由事先編制在蘋果系統(tǒng)里面的工作流將員提交的MEPG-2視頻數(shù)據(jù)和資源信息提交到素材資源系統(tǒng)進(jìn)行備份,同時(shí)將提交的MPEG-2視頻數(shù)據(jù)按照定制的格式(目前暫定為MPEG-4)進(jìn)行視頻壓縮編碼、自動(dòng)添加片頭片尾和版權(quán)保護(hù)水印,最后自動(dòng)提交到講座資源系統(tǒng)到講座網(wǎng),提供講座的視頻點(diǎn)播與查詢服務(wù)。
3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)依托現(xiàn)有校園網(wǎng)架構(gòu),以CERNET為應(yīng)用擴(kuò)展,分布結(jié)構(gòu)如圖2所示。
服務(wù)器采用蘋果公司的Xserver機(jī)架式服務(wù)器,具體配置為一顆四核Xeon CPU (每個(gè)CPU 主頻為3.0GHZ),內(nèi)存為6GB,硬盤為2×146GB,雙千兆以太網(wǎng)卡,QLogic 4GB光纖通道卡(用于連接SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)),集成RAID 1,雙電源冗余。根據(jù)需求不同分別建立兩套存儲(chǔ)系統(tǒng),對于MPEG-4資源采用基于光纖通道的SAN存儲(chǔ)系統(tǒng),并且通過XSAN系統(tǒng)使多臺(tái)服務(wù)器可以共享讀寫訪問以滿足高速、高并發(fā)量的訪問需求,Podcast Producer將Xsan作為一個(gè)共享文件系統(tǒng),讓每個(gè)編碼系統(tǒng)能通過區(qū)塊級直接訪問文件。因?yàn)槊總€(gè)系統(tǒng)都能同時(shí)訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)源,所以編碼和制作播客的時(shí)間將會(huì)大大減少。隨著對編碼、轉(zhuǎn)碼要求的增加,只需簡單地添加 Podcast Producer 服務(wù)器,并連接到同一個(gè)Xsan即可。對于要求高質(zhì)量視頻信息作為素材保存的MPEG-2采用iSCSI存儲(chǔ)解決方案,該方案在得到大容量存儲(chǔ)空間的同時(shí)由于采用基于以太網(wǎng)傳輸?shù)膇SCSI技術(shù),該資源庫可以很方便地與其它媒體資源管理系統(tǒng)共享資源。為了提高系統(tǒng)安全,將數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、編碼服務(wù)器放置在以太網(wǎng)LAN后,后端網(wǎng)絡(luò)不直接與外網(wǎng)相連,編碼時(shí)只需通過web服務(wù)器提交編碼需求,該服務(wù)器通過xgrid控制器分派工作流任務(wù)給編碼服務(wù)器集群,同時(shí)通過文件系統(tǒng)將需要編碼的原始文件提交給編碼服務(wù)器。編輯完成后,編碼服務(wù)器將原始的MPEG-2素材文件通過以太網(wǎng)LAN備份到iSCSI存儲(chǔ),同時(shí)將編輯好的MPEG-4文件通過光纖網(wǎng)絡(luò)寫入到XSAN存儲(chǔ),并提交該視頻文件的相關(guān)元數(shù)據(jù)和鏈接地址給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,以便于web服務(wù)器和流媒體服務(wù)器講座信息和講座視頻。軟件環(huán)境方面,操作系統(tǒng)采用Mac OS X Server version 10.6 Snow Leopard,iSCSI服務(wù)器采用由rPath Linux驅(qū)動(dòng)的Openfiler搭建,Web服務(wù)器采用Apache 2.2.11,數(shù)據(jù)服務(wù)器采用MySQL 5.0.24。
4 模塊設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)主要分為三大模塊:普通用戶瀏覽模塊、講座模塊和后臺(tái)管理模塊,如圖3所示。
(1)普通用戶瀏覽模塊――該模塊主要提供普通用戶查看講座預(yù)告信息,訂閱、下載和觀看講座視頻。講座預(yù)告和講座視頻按院系劃分并支持關(guān)鍵字全文搜索,用戶可以很方便地找到自己需要的內(nèi)容,點(diǎn)擊講座網(wǎng)首頁日歷中的日期,可以得到當(dāng)天講座預(yù)告,同時(shí)用戶可以通過RSS訂閱講座視頻。
(2)講座模塊――該模塊主要提供電教中心、圖書館和院系信息員講座預(yù)告信息,同時(shí)該模塊還為拍攝單位的拍攝任務(wù)下發(fā)、拍攝回執(zhí)、監(jiān)控拍攝狀態(tài)和授權(quán)情況、自動(dòng)編碼、轉(zhuǎn)碼,講座視頻并根據(jù)回執(zhí)狀態(tài)自動(dòng)到合適的區(qū)域、設(shè)置訪問范圍限制等。另外本系統(tǒng)已經(jīng)完成于北京大學(xué)IAAA(統(tǒng)一安全認(rèn)證系統(tǒng))的對接,對于沒有注冊的在校學(xué)生和教職工可以通過校園卡統(tǒng)一賬號登陸講座預(yù)告信息(需要管理員審核)。該模塊包括:幻燈片管理、預(yù)告管理、講座視頻管理、派單管理,用戶管理和個(gè)人信息管理幾個(gè)子模塊,結(jié)構(gòu)如圖5所示。
(a)幻燈片管理子模塊――提供用戶與管理首頁海報(bào)幻燈片,幻燈片管理采用隊(duì)列技術(shù),將幻燈片分為等待隊(duì)列、正在展示和已經(jīng)下架三個(gè)隊(duì)列,登陸用戶根據(jù)權(quán)限不同可分為無權(quán)限、申請權(quán)限和管理權(quán)限三種。
(b)預(yù)告管理子模塊――提供用戶與管理講座預(yù)告信息,審核IAAA用戶的講座預(yù)告信息申請。登陸用戶根據(jù)自身所屬單位與用戶權(quán)限信息分為無權(quán)限、院系內(nèi)、跨院系、管理本單位和管理權(quán)限五種。
(c)講座視頻管理子模塊――提供用戶與管理講座視頻。視頻功能后端與podcast producer 工作流相連,它將用戶提交的相關(guān)信息傳遞給用戶選選的工作流,工作流按照預(yù)定編碼方案進(jìn)行編碼、轉(zhuǎn)碼、添加片頭片尾,添加版權(quán)保護(hù)水印等工作,編碼完成后將視頻的相關(guān)信息和視頻鏈接地址返回給數(shù)據(jù)庫,通過該子模塊的講座視頻管理功能可以管理講座視頻的相關(guān)信息和控制講座點(diǎn)播的授權(quán)范圍。
(d)派單管理子模塊提供給拍攝單位下發(fā)講座拍攝任務(wù)、監(jiān)控拍攝狀態(tài)、自動(dòng)匹配講座視頻功能。當(dāng)講座預(yù)告信息后進(jìn)入派單系統(tǒng)可以對未過期的講座預(yù)告信息進(jìn)行派單并打印講座授權(quán)書,拍攝人員持拍攝單到現(xiàn)場拍攝并請主講人簽署講座授權(quán)書,拍攝完成后拍攝人員填寫回執(zhí)單并根據(jù)授權(quán)范圍講座視頻給相應(yīng)的工作流。
(e)用戶管理子模塊――用來管理用戶信息和用戶模板,該功能主要提供兩種用戶模型:院系信息員和拍攝單位工作人員?？梢酝ㄟ^自定義用戶模板方便的控制用戶在各個(gè)子模塊中的權(quán)限。
(f)個(gè)人信息管理子模塊――提供給用戶管理和修改自己的相關(guān)信息和密碼。
(3)后臺(tái)管理模塊――該模塊主要由站點(diǎn)參數(shù)管理、服務(wù)管理、分類管理、HTML生成、數(shù)據(jù)庫管理、安全管理幾個(gè)子模塊構(gòu)成。提供給系統(tǒng)管理員設(shè)置平臺(tái)的基本參數(shù),包括院系一級分類、二級分類、站點(diǎn)域名、上傳大小限制、數(shù)據(jù)表命名規(guī)則、版本號、靜態(tài)HTML生成、數(shù)據(jù)庫優(yōu)化備份、安全策略等如圖6所示。
5 關(guān)鍵技術(shù)
(1)Podcast Producer Workflow與數(shù)據(jù)庫對接
通過自主開發(fā)基于Ruby on Rails的中間件實(shí)現(xiàn)工作流與數(shù)據(jù)庫的對接,用戶通過網(wǎng)頁上傳視頻文件到服務(wù)器通知調(diào)用相應(yīng)的工作流,該工作流接收到用戶傳來的數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行原始素材備份、編碼、轉(zhuǎn)碼、添加片頭片尾等工作,這些工作結(jié)束后工作流中調(diào)用該中間件將必要的數(shù)據(jù)信息寫入到數(shù)據(jù)庫。
(2)高性能分布式計(jì)算的調(diào)配
采用Xgrid 技術(shù)結(jié)合 Mac OS X Server 的 UNIX 基礎(chǔ)、零配置 Bonjour 技術(shù)與目錄服務(wù)架構(gòu)來簡化配置,同時(shí)使用管理工具可以輕松地管理 Xgrid 集群、提交工作、監(jiān)控進(jìn)程以及重新找回結(jié)果。當(dāng)計(jì)劃越來越復(fù)雜時(shí),Xgrid 控制器可以隨之?dāng)U展。Xgrid 需要處理很多天的工作,因此它也需要適時(shí)處理系統(tǒng)中斷。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)不再工作時(shí),Xgrid 可以自動(dòng)察覺,并將任務(wù)重新指派給另一系統(tǒng),由于基本的工作信息都儲(chǔ)存在磁盤上,所以當(dāng)你需要重新啟動(dòng)控制器時(shí),網(wǎng)格可以即刻恢復(fù)工作。
(3)利用iSCSI技術(shù)實(shí)現(xiàn)桌面系統(tǒng)與計(jì)算網(wǎng)格之間共享虛擬存儲(chǔ)的無縫對接
iSCSI(iSCSI:Internet Small Computer System Interface)技術(shù)是一種由IBM公司研究開發(fā)的,是一個(gè)供硬件設(shè)備使用的可以在IP協(xié)議的上層運(yùn)行的SCSI指令集,這種指令集合可以實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行SCSI協(xié)議,使其能夠在諸如高速千兆以太網(wǎng)上進(jìn)行路由選擇。iSCSI技術(shù)是一種新儲(chǔ)存技術(shù),該技術(shù)是將現(xiàn)有SCSI接口與以太網(wǎng)絡(luò)(Ethernet)技術(shù)結(jié)合,使服務(wù)器可與使用IP網(wǎng)絡(luò)的儲(chǔ)存裝置互相交換資料。我們通過利用由rPath Linux驅(qū)動(dòng)的Openfiler搭建起iSCSI Targets服務(wù),在mac平臺(tái)利用GlobalSAN客戶端接入,windows平臺(tái)利用Microsoft iSCSI Initiator接入。
(4)利用Xsan實(shí)現(xiàn)計(jì)算節(jié)點(diǎn)和客戶端的文件并行訪問
早期的并行計(jì)算采用NFS(Network File System的簡寫,即網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng))來交換數(shù)據(jù),但是NFS利用以太網(wǎng)來交換數(shù)據(jù)在處理大數(shù)據(jù)量的高清視頻數(shù)據(jù)時(shí)成為整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸,采用Xsan系統(tǒng)消除了使用較慢的Gigabit以太網(wǎng)傳輸,如高密格式HD視頻的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)文件服務(wù)器的瓶頸。通過光纖通道的4G端口連接增加數(shù)據(jù)傳輸,同時(shí),光纖通道還可以與多路徑光纖通道一起使用獲得較大的集合吞吐量。對需要獲得最高限度應(yīng)用處理能力的快速數(shù)據(jù)訪問,Xsan支持靈活的文件訪問權(quán)限,它不但支持Mac客戶端的文件訪問權(quán)限,而且與 Windows Server、Windows Vista 和 Windows XP 完全兼容。通過文件系統(tǒng)的 ACLs,任何文件項(xiàng)目可以分配給多用戶和工作組,包括工作組內(nèi)的工作組。每個(gè)文件項(xiàng)目也能被同時(shí)賦予允許和拒絕訪問權(quán)限,以及一套嚴(yán)格的管理控制權(quán)限,讀取、寫入和刪除等操作。為了增強(qiáng)系統(tǒng)安全性,Xsan 支持文件權(quán)限的繼承方式,當(dāng)文件移動(dòng)到 San 系統(tǒng)時(shí)或文件拷貝到 San 系統(tǒng)重新寫入時(shí),Xsan 確保用戶權(quán)限同時(shí)轉(zhuǎn)移。
(5)與北京大學(xué)IAAA 統(tǒng)一安全系統(tǒng)的對接
使用SOAP協(xié)議以webservice方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對接。依據(jù)認(rèn)證請求的參數(shù)格式構(gòu)造的XML字串或者XML文件實(shí)例化XmlDoc,通過soap協(xié)議向IAAA統(tǒng)一安全系統(tǒng)發(fā)送認(rèn)證請求包,認(rèn)證系統(tǒng)將會(huì)返回一個(gè)結(jié)構(gòu)如下圖所示的xml字串,通過提取字串的相關(guān)信息可以得到認(rèn)證結(jié)果和用戶的基本信息,具體如圖7所示。
四 結(jié)束語
北京大學(xué)講座網(wǎng)已基本達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo),目前已經(jīng)為全校師生和社會(huì)服務(wù),其訪問量排名已達(dá)到91262,從開通至今已擁有近十萬用戶,用戶遍及中國大部分省市以及美國歐洲等國家。(2009年12月21日 CNZZ統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))。目前我們正在完善統(tǒng)計(jì)分析功能和講座視頻分類方式。如何建立訪問者模型,并通過模型分析與預(yù)測用戶所需要的和可能需要的資源類型,符合該類型的資源如何組織、以何種方式呈現(xiàn)給用戶使之達(dá)到良好的用戶體驗(yàn)?！白屓藗冏畋憬莸孬@取信息,找到所求”是我們努力的方向。
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