數字化儀范文第1篇
【摘要】個人視頻錄像技術是以硬盤為存儲媒介，通過建立本地的海量節目存儲庫及緩沖區，運用數字技術進行節目控制與管理的技術，對于數字電視機頂盒設備來說，個人視頻錄像技術的應用，能夠極大的提高設備使用功能與效率，為用戶帶來更好的使用體驗。本文主要分析個人視頻錄像技術在數字電視機頂盒中的應用，通過分析個人視頻錄像技術的關鍵技術點，了解其在數字電視機頂盒中的應用與結合。
【關鍵詞】數字電視;機頂盒;個人視頻錄像
個人視頻錄像技術即PVR技術，數字電視機頂盒中應用PVR技術即為PVR機頂盒，對于機頂盒設備而言，數字化視頻錄放控制及編輯功能的實現，對用戶有著極大的意義，而PVR機頂盒就實現了這一目的，對于機頂盒市場而言無疑是一場革命性成果。早在2006年國際范圍內的數字電視用戶規模就已經突破3.5億戶，而我國數字電視在近十年來普及率也得到了極大提升，可以說PVR機頂盒有著巨大的市場規模與發展前景。
1. 個人視頻錄像機頂盒原理
個人視頻錄像機頂盒使得PVR技術與機頂盒完美的融合在一起，同時實現了機頂盒數字電視技術，以及硬盤錄像技術，使得機頂盒的功能得到了極大的拓展，為用戶提供了更加豐富的功能體能，同時能夠滿足數字電視、錄像相關的多種操作功能，為用戶的帶來的使用感受是革新性的。
個人視頻錄像機頂盒功能的實現首先通過高頻頭對TS流進行解調、解復功能模塊，完成對用戶所需視頻錄像的解碼和存儲功能。連接解復模塊與解碼器共有3個通道，通道1由解復模塊與解碼器直接相連，通道2由硬盤與解碼器相連，通道3則將解復模塊與硬盤相連。當用戶正常觀看電視節目時，高頻頭對節目數據解復所得的A/V數據，同時完成解碼播放和硬盤存儲的功能，其中在通道1實現A/V數據解碼播放，在通道3將A/V數據輸入并存儲到硬盤中，完成解碼和存儲的同步功能。當用戶對正在觀看中的節目進行暫停、后退等操作時，通道1會斷開，而通道3則繼續持續解復數據并輸入硬盤存儲，這時的解碼播放功能由硬盤存儲的數據通過通道2輸入解碼完成節目的播放。
簡單來說，用戶在正常的節目播放時，A/V數據通過通道1輸入解碼播放，同時通過通道3對節目進行錄像操作，將數據存儲至硬盤中;而當用戶播放已經錄制的節目時，則由通道2讀取硬盤存儲數據進行解碼播放，這時通道1是關閉狀態，通常情況下通道3也是關閉狀態。
另外如果要實現在觀看某路節目的同時，對另外一路節目進行錄制，則需要有兩套高頻頭與解復模塊。實現的功能是正常觀看某一節目時，由第一套模塊進行正常的節目播放與錄制時，由第二套模塊對另外一路節目進行錄像操作，這就實現了兩個TS流分別對不同節目進行邊看邊錄的功能。
2. 個人視頻錄像機頂盒功能分析
2.1 硬盤節目錄制功能的實現方法
硬盤節目錄制功能是個人視頻錄像機頂盒的最基本功能，其實現原理是將要錄制的節目TS流進行解復，并對相關數據和信息進行組織整理，以相應格式的信息在硬盤上進行存儲。這些已經存儲了的信息能夠直接被解碼器解碼并播放。
個人視頻錄像機頂盒節目錄制功能的實現，即對輸入TS流通過多路選擇器進行進行分流，并進入可編程的傳輸接口模塊，在這個過程中，TS流通過可編程傳輸接口模塊的處理，能夠轉變為可被處理的數據信息，以完成對節目數據的分析、解擾、解復接等操作。完成了這個步驟之后，錄像的節目數據就能夠進入可編程的傳輸接口模塊的片內緩存區，將打包好的節目數據再由片內緩存區輸入外部存儲中，外部存儲空間是為硬盤讀寫提供服務的模塊，當這部分空間被寫滿后，會將數據自動轉存入硬盤存儲空間，完成節目數據的存儲，即實現了節目錄制功能。
在這個過程中，多路選擇器有著多通道的功能，因此在節目視頻錄制功能工作的同時，其它通道也可以對輸入的TS流節目信息進行操作和控制，例如進行節目的播放、回放、快退等，由于多通道各自對TS流數據進行分別處理，因此能夠實現在正常節目錄制功能的同時，對同一節目進行播放、回放、快退等操作。當然這種功能也不僅僅局限于同一個節目，當對某一TS流進行處理和存儲時，多路選擇器的單獨通道，也可以對其它節目的TS流進行信息處理，從而實現錄制某一節目時，觀看另外的節目這一功能。
2.2 硬盤節目回放功能的實現方法
硬盤節目回放功能的實現，是指對已經打包存儲好的節目TS包進行讀取、信息解復接等操作。相對于節目錄制功能而言，回放功能除了信息讀取、解復接等基本操作之外，還涉及定時模式、視音頻同步等功能的實現，因此對比節目錄制功能，回放功能的實現要相對復雜一些。
硬盤節目回放功能主要涉及的功能模塊有：節目選擇、讀取數據、TS流解復接、視音頻解碼等。由于加入功能涉及功能模塊較多，因此回放體系功能結構較為復雜。
硬盤節目的回放功能實現，首先通過將硬盤上的節目信息輸送到顯示屏上，使用戶能夠對硬盤上所存儲的所有節目信息有直觀的感受，通過OSD菜單生成可被用戶選擇、讀取和查詢的顯示界面，用戶通過遙控器來對這些信息進行選擇和播放。當用戶選定要播放的硬盤節目內容時，回放功能進入第二個環節，數據輸送過程為，讀取用戶選擇的節目，并將已經生成TS包的節目信息輸入到外部存儲區，由外部存儲區將TS包中的數據流經過多路選擇器，運用其中的可編程傳輸完成節目TS數據流的解復接，將數據流解復接之后，會分別形成視頻及音頻流，再將解復接好的視頻流、音頻流輸入解碼器，解碼之后就能夠直接輸出A/V數據，輸入到顯示設備上進行節目的播放。至此，就完成了硬盤節目回放功能的整個流程。
2.3 定時模式與視音頻同步
個人視頻錄像機頂盒視音頻同步的實現，主要依賴于定時模式的控制。在用戶正常收看節目時，可編輯接口模式讀取TS信息流中的節目數據時，通過定時模式對建立一個與節目信息流數據同步的定時時鐘，運用這個定時時鐘對可編輯接口模塊提取到的信息碼流進行輸出控制，能夠使信息碼流在定時時鐘的控制下，完成平穩發送，這就很好的控制了節目信息碼流向視音頻解碼器的傳輸速度，從而能夠有效控制視頻、音頻信息的同步。
而當用戶通過硬盤回放功能收看節目時，硬盤上的數據無法以穩定的頻率進行信息輸出，因此也就無法完成由硬盤到可編輯接口模塊之間的穩定數據傳輸，以上提到的定時時鐘無法照搬使用。在實際的硬盤回放功能中，視音頻同步的實現，是通過視音頻解碼器與可編程接口模塊共同定時來實現的。具體來說，就是將視音頻解碼器與可編程接口模塊共同作為數據請示端，首先由可編程接口模塊向已經輸入到外部存儲區的TS數據流進行請求讀取，然后再由視音頻解碼器向可編程接口模塊發出信息請求，由被動轉主動，在主動主動視音頻數據并進行解碼的同時，以解碼速度為依據控制信息的讀入速度。在解碼器中的視音頻同步控制，由兩個FIFO來完成定時控制。視音頻數據碼流的FIFO分別保持在穩定狀態，即不超過各自的FIFO，亦保持FIFO不下溢，即當FIFO流量下溢時能夠及時補空，在這樣的控制狀態下，就能夠實現視音頻的定時控制，保障數據碼流的正常速度，使視頻能夠正常播放。因此，通過視音頻FIFO變空作為向可編程接口模塊發起信息讀入請求的標志，就能夠實現對視音頻數據碼流傳輸的有效控制、在節目播放時解碼播放需求，由解碼器進行主導控制，當一幀畫面的解碼完成后，FIFO變空就會向可編程接口模塊請求讀取下一幀信息碼流，由此使得解碼器在對所有數據碼流進行解碼播放的過程中，都能夠以視頻的碼流解碼速度來有效控制視音頻的輸出，以視頻PTS值為依據形成一個控制碼流速度的定時時鐘，并對音頻的PTS實現依次控制，實現視音頻同步。
3. 個人視頻錄像技術的發展與應用
個人視頻錄像技術與機頂盒的融合能夠滿足用戶更加多元化的使用需求，特別是在收看某一檔節目時，也能夠同時對另一節目進行錄像存儲，并隨時進行播放、快退、暫停等操作，極大了增加了機頂盒的使用便利性，能夠為用戶提供更多時間上的自由。雖然HDTV目前在市場上也具有一定的影響力，但相對來說，個人視頻錄像技術與機頂盒的融合程度更高，技術也更加成熟，因此未來的機頂盒市場，個人視頻錄像技術必然有著一席之地。
雖然目前我國個人視頻錄像技術與機頂盒融合發展起步較晚，但也受到了不少開發商的關注。而從西方市場來看，歐美等發達國家的個人視頻錄像機頂盒已經得到了非常廣泛的使用，且一直處在穩定發展的狀態。雖然國內外消費習慣存在著千差萬別，但從數字電視的基礎功能來看，我國市場的用戶需求與國外用戶的差異應當有著一定的共同點，因此開展PVR技術與機頂盒的融合，對我國機頂盒市場，未嘗不是一個有良好應用前景的發展方向。當然，目前我國個人視頻錄像技術與機頂盒的融合尚未形成規?；l展，但許多學者也在技術層面上做出了不斷深度，相信在未來的機頂盒市場，我國的個人視頻錄像技術，亦能夠有效融合機頂盒產品中，實現PVR機頂盒的市場革新。
除了與機頂盒的融合之外，個人視頻錄像技術在另一個方面，也具有一定的發展前景，那便是家庭PVR。家庭PVR即家庭個人視頻錄像技術，是能夠將廣播電視、寬帶、中央媒體服務器等進行有效接入的應用方案，在家庭PVR中，個人視頻錄像技術能夠與來自于廣播電視、網絡，以及有著海量媒體數據存儲的中央媒體服務器進行功能融合，從而使個人視頻錄像技術的應用功能得到進一步拓展，這一功能的實現，能夠將中央媒體服務器以及硬盤上的所有媒體文件，實時傳輸到任一顯示裝置上。
4. 結語
個人視頻錄像技術機頂盒的應用，為人們電視生活帶來了新的革新，使數字電視業務的發展得到更好的推動。雖然目前我國在相關技術上還未形成一個成熟的產業鏈，但這一定是未來我國數字電視機頂盒的一大發展方向。在不久的將來，個人視頻錄像技術與機頂盒的融合，一定能夠獲得更好的發展。
參考文獻：
[1]蔡曉麗，郝建偉，劉麗蓉.基于數字機頂盒的多路PVR控制系統及錄制，回放方法：，CN111447475A[P].2020.
數字化儀范文第2篇
我國自田灣核電站首次采用數字化儀控系統后, 目前已建成和在建的核電站都采用了數字化儀控系統。核電站數字化儀控系統綜合了計算機、通信、顯示和控制等多項技術, 優化了電廠的監測和運行, 提供更加先進的控制和管理手段, 是核電站的大腦和指揮中心。但是在帶來便利的同時, 核電站數字化儀控系統也帶來了一些新問題:如何對數字化儀控系統進行可靠性評估。本文對馬爾可夫模型在核電站數字化儀控系統可靠性評估中的應用進行研究。
1 核電站非安全級數字化儀控系統的組成
一般地, 核電站儀控系統平臺基于技術上比較先進和成熟的數字化控制系統, 由安全級和非安全級兩部分組成, 安全級平臺用于執行保護和安全監測功能, 非安全級的平臺用于電廠的非安全級儀控功能。非安全級數字化儀控系統雖然不執行安全功能, 但其執行很多重要的控制功能, 如穩壓器壓力控制、反應堆功率控制等, 它對核電站發電可靠性和經濟性有重大影響, 因此其可靠性要求也比較高。
典型的非安全級數字化儀控系統包括傳感器/變送器、輸入模塊、控制器、切換裝置、輸出模塊、電源模塊等?？刂破饕话闳哂嗯渲? 采用主備冗余的運行方式, 即一個控制器處于“控制模式”, 另一個控制器處于“后備模式”。每個冗余功能控制器都執行同樣的應用程序, 但只有一個控制器處于控制模式下。在控制模式下, 控制器直接與I/O通信, 執行數據采集、控制功能。同時, 主控制器監視著“后備”控制器和網絡的狀態。在后備模式下, 后備控制器診斷和監視主控制器的狀態。后備控制器維持控制所需的最新數據, 并且通過網絡獲取所有主控制器發出的信息。如果主控制器失效, 切換單元檢測電路關閉主控制器的I/O接口并通知后備控制器。后備控制器馬上接管I/O總線的控制, 執行過程控制的應用程序, 并通過網絡廣播信息。一旦控制權轉移到后備控制器, 故障的控制器就可以關閉電源進行修理, 然后重新接上電源。重新啟動后, 修理好的控制器會檢測到另一個控制器處于控制模式下, 因此它將轉為后備控制器。
2 核電站非安全級數字化儀控系統的馬爾可夫模型
采用馬爾可夫方法對核電站非安全級數字化儀控系統進行建模時, 作如下假設:
(1) 僅研究兩個冗余控制器的故障對控制系統的影響, 不考慮其他模塊的失效。
(2) 僅考慮硬件的失效, 暫不考慮軟件的失效。
(3) 僅研究系統級的故障, 不進行部件級的失效研究。
(4) 系統級的失效為運行模式控制器失效、備用模式控制器失效, 不考慮切換失效。
(5) 假設診斷系統處于理想狀態, 診斷覆蓋率為100%。
(6) 采用β模型考慮共模故障。
根據上述假設對典型非安全級數字化儀控系統進行建模, 得到馬爾可夫模型如圖1所示。
狀態0表示兩個控制器都處于正常狀態;狀態1表示運行模式的控制器故障, 備用控制器正常, 系統切換到由備用控制器控制, 此時系統屬于可用狀態;狀態2表示運行模式的控制器正常, 備用控制器故障, 此時系統屬于可用狀態;狀態3表示運行模式的控制器故障, 備用控制器也發生故障, 系統屬于失效狀態。λ為單個控制器的故障率, μ為單個控制器的維修率, β為共模故障因子。
3 模型求解
3.1 穩態可用率計算
馬爾可夫模型可以用狀態轉移概率矩陣 (簡稱為轉移矩陣) P來表示。系統達到穩定狀態后, 各狀態再繼續轉移, 各自的狀態出現的概率不變。同時, 每個系統都會有一個起始狀態, 它可以用一個1×n的矩陣來表示, 記為M。任何時刻的狀態矩陣可由Mn=Mn-1×P=M0×Pn-1來計算, 當Pn-1達到穩定狀態時, 系統的狀態也將達到穩定狀態, 此時的狀態矩陣稱為“穩定狀態”矩陣, 記為Mm, Mm+1=Mm×P=Mm, 將Mm中代表可用狀態的概率相加, 即可得到系統的穩態可用率。
圖1所示馬爾可夫模型的狀態轉移矩陣為:
設“穩定狀態”矩陣為:
則由Mm+1=Mm×P=Mm得:
由矩陣計算可得:
取單個控制器的故障率為λ=3.63935E-05, 維修率為, μ=0.125, β=0.05, 聯立5個方程可得:
狀態0, 狀態1, 狀態2是可用狀態, 因此, 總可用率為:
3.2 平均故障前時間 (MTTF) 計算
由馬爾可夫模型的轉移矩陣P計算模型的MTTF時, 首先將模型中的吸收狀態的行和列刪除得到矩陣Q, 然后計算N=[I-Q]-1[5]。N的每一行代表系統由其起始狀態開始, 經歷了每一個成功狀態后的總時間。因此, 確定了起始狀態后, 只要將其代表的行的所有數字相加即可得到其始于該狀態的系統平均故障前時間。
對于完全可修系統, 將失效狀態作為吸收狀態, 刪除相應的維修轉移弧即可計算MTTF。
將圖1所示模型的失效狀態3作為吸收狀態, 并刪除轉移矩陣P中狀態3所在的行和列得到Q:
將λ=3.63935E-05, μ=0.125, β=0.05代入上式, 并求I-Q的逆可得:
假定系統起始狀態為0狀態, 時間增量為1h, 則得到:
4 結語
隨著數字化儀控系統在核電站的廣泛應用, 如何評估其可靠性是必須解決的問題。馬爾可夫模型可以反映系統多種狀態 (正常運行、降級運行和失效狀態) , 分析多個影響可靠性的因素, 也可以較好地反映共模故障對系統產生的影響, 同時模型可以求解多類可靠性指標, 如計算系統的穩態可用率和MTTF等。因此, 可采用馬爾可夫模型對核電站非安全級數字化儀控系統進行可靠性分析, 為核電站的設計和維護提供支持。
摘要：建立核電站典型非安全級數字化儀控系統的馬爾可夫模型, 計算系統的穩態可用率和平均故障前時間。結果表明, 馬爾可夫模型可用于核電站非安全級數字化儀控系統的可靠性評估。
關鍵詞：核電站,數字化儀控系統,可靠性分析,馬爾可夫模型
參考文獻
[1]曾勝斌, 林少芬, 江小霞.基于馬爾可夫過程的舵機控制系統可靠性分析[J].船海工程, 2009, 38 (4) :59-62.
[2]威廉·戈布爾.控制系統的安全評估與可靠性[M].白焰, 董玲, 楊國田, 譯.北京:中國電力出版社, 2008:84-88
[3]白瑋.基于故障樹的陽江核電站DCS可靠性分析方法討論[J].自動化博覽, 2013, 2:50-53
數字化儀范文第3篇
一位經濟大師曾說：數字是企業成長跳動的音符，是所有成功企業得以傳承的心靈韻律。
誕生于20世紀末的江西森田電力設備有限公司，用近11年的時間，由一個名不見經傳的小企業，逐步實現了一個成功企業最初的原始積累，完成了由小到大、由弱到強的層層遞進過程。如今，企業正順風順水地步入良性發展的快車道。
從1999年到2010年，企業從原來的借江西省電力設備總廠一隅，到如今正式入駐工業園，僅硬件發展空間就在原來的基礎上擴大了4倍。
1999年，公司的資產規模為1000萬元，到2010年，資產規模已擴大到5000萬元，擴大了5倍。
1999年，公司只生產10KV以下的單一配電變壓器，到2010年，公司已具備生產35KV及以下全部型號規格的電力及配電變壓器，并同時生產(F) ZBW系列非金屬體組合式變電站、ZGS型組合式變電站、干式變壓器及非晶合金變壓器、互感器、開關柜、成套補償裝置、漏電保護器等，產品品種擴大了10倍。
公司下一個10年規劃綱要明確提出，再通過10年的努力，將使公司形成一個以變壓器產品為主導，集相關產業鏈及維修于一體、集多種經營形式為輔的現代化產業集團，使其具備上市的能力。
這或許是一次歷史性的跨越……
回眸一個優秀企業的成長歷程，有時就像欣賞一曲美妙的音樂，而放眼一個企業的未來，我們能感悟到的就是：心有多高，路就有多遠……
數字化儀范文第4篇
數字媒體屬于工學學科門類, 是以二進制數的形式記錄視頻、音頻等信息的傳媒手段。數字傳播又叫網絡傳播。網絡傳播是指以電腦為主體、以多媒體為輔助的能提供多種網絡傳播方式來處理包括捕捉、操作、編輯、貯存、交換、放映、打印等多種功能的信息傳播活動。1998年5月, 當時的聯合國秘書長安南, 在聯合國新聞委員會年會上正式提出“第四媒體”, 使網絡成為了繼報刊、廣播、電視之后的新的一支媒體力量。而之后“第五媒體”移動數字媒體的出現也為媒體傳播做出了新的貢獻。
傳播媒體中大致有兩種含義:1、它是指信息傳遞過程中所使用的載體、工具、手段、技術等。2、它是指專業從事信息采集, 歸納, 制作, 傳播的社會組織。雖然這兩種的概念有所不同, 但都是信息系統中不可缺少的部分。數字媒體在傳遞信息的過程中, 主要是通過視覺傳播的效果, 在物理領域中是一種光傳播的升華反應。數字媒體的對象是公眾, 是一種面向大眾的媒體。媒體所提供的信息, 對其受眾來說應該是有價值的。根據拉斯韋爾的“五W”模式, 數字媒體的主要特點如下:1) 傳播者多樣化。2) 傳播內容海量化。3) 傳播渠道交互化。4) 受傳者個性化。5) 傳播效果智能化。[1]
數字媒體在現代生活中由于各種科技展品的發明發展, 其傳播能力有著傳統傳播媒體所不具備的強大優越性。媒體的發展歷經了五個階段。第一媒體報紙使文字消息不再依靠單純的口口相傳的口語傳播時代。第二媒體廣播得益于留聲機和無線電技術的應用, 使信息不再以單一的文字形式存在。第三媒體電視得益于成像技術的突破和傳輸技術的不斷發展, 使信息傳遞的內容更加豐富給人們帶來更多的視聽感受。第四媒體數字媒體得益于第三次科技革命信息革命, 進一步拓寬了信息獲取的渠道, 為社會的發展注入強勁動力。第五媒體“新媒體”也就是移動數字媒體, 它得益于移動通信技術的不斷演進, 使信息獲取不再局限于地點, 增加了信息獲取的便利性。不過這個歷史過程并不是媒體的依次取代的過程, 而是依次疊加的進程?？诓?、文字傳播、印刷傳播、電子傳播等傳統媒體傳播形式無論是傳播的廣度、擴散速度還是便捷程度與更新速度都遠不及新的數字媒體, 而移動數字媒體更是在數字媒體基礎上的再發展。數字媒體的強大優勢使得新時代下數字媒體傳播的信息走入千家萬戶, 而隨之帶來的問題也逐漸顯現出來。
二、數字媒體、移動數字媒體傳播發展問題
在21世紀的今天信息傳播速度極快, 即便兩地相隔千里, 消息也是瞬息而至。在空間上, 無論發生在國內外的新鮮事都可以在第一時間傳播到我們身邊。然而在信息爆炸的今天, 數字媒體、移動數字媒體傳播所傳播的信息量極其龐大, 隨之而來的各種問題也是不斷增多。無論是對媒體的受眾還是媒體傳播方本身, 發達的傳播時代帶來的各種各樣新的問題也在困擾著我們。
1、數字媒體與移動數字媒體龐大信息量過濾與篩選
由于網絡信息傳播的時間性及空間性, 網絡傳播的信息極其龐大。在現代生活中, 每個人都可以通過網絡 (數字媒體與移動數字媒體) 來接收和發送消息。有學者推論, 在今后信息發展過程70年內, 人類積累的信息量將達到我們今天信息量的100萬倍。如此龐大的信息量使得某些人為了達到自己的利益等目的, 而發布大量虛假混亂的信息。大量的謠言、虛假信息、低俗淫穢信息充斥著網絡, 從而使網絡信息的過濾與篩選成為困擾我們的問題。
2、網絡安全問題
網絡安全在現代社會中極其重要, 它關乎著每個網民的私人財產及隱私安全。由于網絡 (數字媒體與移動數字媒體) 過度的自由化, 在網絡中的犯罪已經屢見不鮮。從高技術黑客病毒威脅 (不久前的高校官網時間) 到信息詐騙, 都對網民的私人財產安全造成隱患。而網絡中的網絡暴力、群體性網絡攻擊也對被攻擊對象的人身安全、財產、聲譽等造成極為惡劣的影響
3、政府在網絡信息傳播中的公信力問題
由于網絡的龐大, 導致有些個體在為個人利益的情況下肆意傳播影響惡劣的謠言, 以至于造成了信息真假難辨, 網絡公信力缺失等情況。由于政府對于網絡輿論的監督引導難度較大, 龐大的信息難以做到精細的過濾與篩選, 導致缺乏對于網絡的監督力與審核力, 致使政府在網絡信息傳播中的公信力被其他信息干擾。這也導致了政府在網絡信息傳播中的公信力不足。
4、網絡制度不完善, 相關法律依據不足
在利益的驅使下, 網絡中的信息良莠不齊, 有些人為此散布大量的虛假廣告與不良信息。而相應的法律法規尚未完善, 使其有機可乘。
5、網絡資源混亂, 盜版抄襲嚴重
網絡中各種信息充斥其上, 人們可以在網絡上搜集到大量的信息以供自己使用。其中形成了一定的利益關系, 而利益的驅使下, 盜版和抄襲的利益鏈便出現了。
三、結語
在現代生活中數字媒體、移動數字媒體已經走入千家萬戶。根據調查結果顯示, 中國網民已經達到7億左右。如此龐大的人數基礎也必然存在著龐大的經濟利益。而了解新的媒體環境 (“新媒體”) 解決各種新問題也是我們要面對的新的挑戰。在“新媒體”環境下數字媒體、移動數字媒體的傳播發展如何引導, 如何管控也是, 如何提高網民的網絡素質, 如何制定行之有效的網絡安全法規也是這個時代下迫切要解決的問題。
摘要：數字媒體與移動數字媒體皆屬于“新媒體”的一種, 新媒體簡單的來說就是一種“萬物皆媒”的環境?！靶旅襟w”是利用數字技術, 網絡技術, 移動技術, 通過互聯網, 無線通信網, 有線網絡等渠道以及電腦、手機、數字電視機等終端, 向用戶提供信息和娛樂的傳播形態和媒體形態。而數字媒體在新社會環境下的表現形式幾乎可以說是無處不在。新時代的人群對于數字媒體的接觸可以說是隨時隨地的進行中。移動端數字媒體的蓬勃發展, 使得新時代下的人群對數字媒體的排斥性極低, 所以數字媒體在現今的發展潛力巨大。
關鍵詞：數字媒體,移動數字媒體,網絡信息,媒體傳播
參考文獻
[1] 哈羅德·拉斯韋爾《社會傳播的結構與功能》[M]何道寬譯中國傳媒大學出版2012-12.
[2] 互聯網虛假信息的控制與網絡輿情的引導[J].郭樂天.新聞記者.2005 (02) .
[3] 數字化閱讀及其對傳統出版物的影響[D].徐婷.中國科學技術大學2009.
數字化儀范文第5篇
數字水印是近年來興起的信息隱藏技術一個新的研究領域,作為在信息時代下進行數字產品版權保護的新技術,它可以確定版權所有者,識別購買者或者提供關于數字內容的其他附加信息,并將這些信息以人眼不可見的形式嵌入在多媒體信息中。在數字水印技術中,水印嵌入算法一直都是人們關注的焦點,而對不可見的魯棒水印的研究,是目前研究中最常見的課題[1]。
水印算法主要分為空域和頻域兩大類。前者典型的算法如:Schyndel算法[2]和Patchwork算法[3],后者典型的算法有:NEC算法[4],基于向量量化技術的數字水印算法[5]等。頻域比空域應用得更多更廣,尤其是基于DCT變換的算法已經得到了廣泛的應用,但最近基于小波變換的嵌入算法因其具有多重分辨率的特點,而日益變得流行起來?？沼蛩惴〒碛休^大的嵌入空間,但頻域算法在嵌入水印的穩健性上比空域法要好。
數字水印算法待解決的問題主要是如何在載體信息上嵌入和提取數字水印信息,由于數字水印的嵌入與提取可看作是一個通信過程,因此可以從通信的角度考慮有關水印的問題。本文即基于數字調制技術提出一種數字水印算法。
本文利用數字調制技術原理,提出一種新穎的數字水印算法,分別在時域和頻域范圍內,驗證了水印的嵌入算法,同時通過8×8的典型測試圖像,對算法抗噪聲、壓縮、裁剪能力進行了測試,通過分析得出提出的算法具有較高的魯棒性與很好的水印容量。
1數字調制技術基礎及原理
1.1數字調制技術基礎
數字調制技術主要包括:幅度調制、頻率調制、鍵相調制等。調制技術雖多,它們都必須處理的一個問題就是如何表示數字信號1和0,即需要建立一種合適的編碼規則。在傳輸基帶數字信號時,有多種不同的編碼方法,常見的有曼切斯特編碼及其變形等。圖1例舉了未經編碼的原基帶信號(NRZ)及其曼切斯特編碼。
基帶信號可以將1、0直接用兩種不同的電壓來表示,然后送到線路上去傳輸,也可以將基帶信號進行調制后形成寬帶信號然后再進行傳輸。
1.2算法的基本原理
數字水印的嵌入和提取可以看作一次通信過程:水印即要傳輸的信號,水印的載體圖像即傳輸信號的載體信號,水印的嵌入過程即信號的調制過程,水印的提取過程即信號的解調,水印1、0的表示方法即信號的編碼。
利用數學變換,將1、0編碼為函數y=f(x),如圖2所示。其中f(x)為線性信號:y=slope×x+intercept,slope為直線的斜率,intercept為直線的截距。
基于以上原理,提出不同的水印算法思想:將水印信息編碼成不同的信號(線性、非線性),并調制到載體圖像中,從而形成水印圖像。
2數字調制水印算法
設載體為M×N像素的圖像,需嵌入的水印信息為L位。本文提出一種線性調制算法,即1、0表示的方式如圖2所示。在時域和頻域嵌入水印的具體過程如下。
2.1時域嵌入
以lena表示M×N圖像矩陣,information表示L位水印數組,形式化的算法表述如下:
Step 1 選取lena矩陣的L行嵌入L位數據;
Step 2 設置計數器i=1;
Step 3 如果information(i)=0,則取lena第i行前20位數據,分為兩大組①、②。如圖2所示,在①中嵌入信號0的上半部分,方法為:(1),①大組10個數據再分為5個小組,每小組2個數據,修改第2個數據使得它比第一個數據大k×slope+interception,其中slope與interception為已知的預先設置的常數,k=1,2,…,5;(2),在②組中嵌入信號0的下半部分,方法為:②大組10個數據也再分為5個小組,每小組2個數據,修改第2個數據使得它比第一個數據小k×slope+interception,其中slope與interception為已知的預先設置的常數,k=1,2,…,5;
Step 4 如果information(i)=1,則取lena第i行前20位數據,分為兩大組①、②。如圖2所示,在①中嵌入信號1的上半部分,方法為:①大組10個數據再分為5個小組,每小組2個數據,修改第2個數據使得它比第一個數據小k×slope+interception,k=1,2,…,5;在②組中嵌入信號1的下半部分,方法為:②大組10個數據也再分為5個小組,每小組2個數據修改第2個數據使得它比第一個數據大k×slope+interception,k=1,2,…,5;
Step 5i=i+1,如果i=L,則結束,否則轉Step 3。
時域水印嵌入算法的Matlab核心代碼如下:
2.2頻域嵌入
頻域嵌入算法如下:
Step 1lena分為8×8的塊,對每一塊進行DCT變換;
Step 2 選取lena矩陣的L塊行(即8×L行)嵌入L位數據;
Step 3 設置計數器i=1;
Step 4 如果information(i)=0,則取lena第i塊行前20塊數據,分為兩大組①、②。如圖2所示,在①中嵌入信號0的上半部分,方法為:①大組10個數據塊再分為5個小組,每小組2個數據塊,修改第2個數據塊的DCT中頻系數(比如:8×8塊的第(3,1)數據)使得它比第一個數據塊相應數據大k×slope+interception,k=1,2,…,5;在②組中嵌入信號0的下半部分,方法為:②大組10個數據塊也再分為5個小組,每小組2個數據塊,修改第2個數據塊的DCT中頻系數使得它比第一個數據塊相應數據小k×slope+interception,k=1,2,…,5;
Step 5 如果information(i)=1,則取lena第i塊行前20塊數據,分為兩大組①、②。如圖2所示,在①中嵌入信號1的上半部分,方法為:①大組10個數據塊再分為5個小組,每小組2個數據塊,修改第2個數據塊的DCT中頻系數(比如:8×8塊的第(3,1)數據)使得它比第一個數據塊相應數據小k×slope+interception,k=1,2,…,5;在②組中嵌入信號1的下半部分,方法為:②大組10個數據塊也再分為5個小組,每小組2個數據塊,修改第2個數據塊的DCT中頻系數使得它比第一個數據塊相應數據大k×slope+interception,k=1,2,…,5;
Step 6i=i+1,如果i=L,則轉Step 7,否則轉Step 4;
Step 7lena進行DCT反變換,算法結束。
頻域水印嵌入算法的Matlab核心代碼如下:
2.3提取算法
算法的提取過程是嵌入過程的逆過程。以時域為例,具體如下:
Step 1 若圖像變型則變回M×N大小;
Step 2 設置計數器i=1;
Step 3 掃描圖像第i行(或頻域中的塊行),計算出相關參數值:直線的斜率slope,截距intercept,然后根據相關的參數值辨別出相應的水印(即信號的檢測)。其中,斜率slope和截距intercept的值與1、0信號的對應關系是已經約定的(根據嵌入者的需求)。舉例如下:若規定slope=0.5,intercept=5時,嵌入信號為0;slope=-0.5,intercept=-5時,嵌入信號為1。在某一行中,計算出斜率slope和截距intercept,如果slope=0.5,intercept=5,則檢測出的水印信號為0;如果slope=-0.5,intercept=-5,則檢測出的水印信號為1。水印提取后,設置information(i)為該位的水印信息;
Step 4i=i+1,如果i=L,則轉Step 5,否則轉Step 3;
Step 5 算法結束,information即為水印。
時域水印提取算法的Matlab核心代碼如下:
3仿真結果
3.1水印嵌入與提取
以頻域嵌入為例,給出算法的仿真結果。使用Matlab仿真,以lena.bmp(512×512)為測試圖片,嵌入的水印信息為32×32的圖像,如圖3(a)所示。測試效果如圖3(b),(c),(d)所示。
使用峰值信號比(PSNR)和標準化相關系數(NC)值來刻畫水印嵌入效果[5],其定義如下:
其中Im,n、I′m,n為原始圖像和嵌入水印之后的圖像,M、N為圖像大小,L為圖像的灰度級。
嵌入水印后,圖3(b),(c)的PSNR值為39.0239dB,圖3(a),(d)的NC值為1.0000,測試結果說明水印正確嵌入與提取。
3.2魯棒性測試
實驗結果表明,時域嵌入水印時,魯棒性較差;但在頻域中嵌入時,魯棒性良好。下面展示在頻域中嵌入水印時的魯棒性測試結果。
3.2.1 噪聲測試
對水印圖像添加高斯噪聲,然后提取水印。實驗結果如圖4所示,測試結果中NC值較大,說明水印對噪聲抵抗能力較好。
3.2.2 JPEG壓縮測試
JPEG壓縮是圖像處理中常用的操作,水印算法對JPEG壓縮的抵抗能力非常重要。對水印圖像進行JPEG壓縮,然后提取水印。實驗結果如圖5所示,測試結果中NC值較大,說明水印對噪聲抵抗能力較好。
3.2.3 剪切測試
對水印圖像分別剪切1/4,1/2,然后提取水印,實驗結果如圖6所示,測試結果中NC值較大,說明水印對剪切具有較好的抵抗能力。
3.3測試結果分析
從以上實驗結果可以看出,本文算法可以正確實現水印的嵌入與提取,在頻域嵌入水印魯棒性較高,能抵抗噪聲、JPEG壓縮和剪切等攻擊。
1) 算法的可行性
圖像的冗余信息很大,相鄰像素之間差值很小,本文的算法就是利用了這種冗余嵌入了水印信息,因此該算法是可行的。
2) 嵌入的信息位數
在算法中,依據slope、intercept的值判斷嵌入的0、1信號。實驗的測試參數如下:slope=0.5、intercept=5,如圖2左半部分所示。檢測時統計slope與intercept的值,若slope∈[0,1],intercept∈[4.0,6.0],則嵌入信息為1,若slope∈[-1,0],intercept∈[-6.0,-4.0],則嵌入信息為0,否則檢測出現問題。從上述過程可看出,slope、intercept取不同范圍值可嵌入不同的信息位數,在實驗中一組slope、intercept值只嵌入了1位信息,但嵌入2位甚至3位的信息是可行的,只需要將slope、intercept的值與00、01、10、11作一一映射即可,因此,嵌入的水印信息容量較大。
此外,實驗僅在32×32塊的1個中頻系數上嵌入水印,在2個或多個中頻系數上嵌入水印以增加水印容量,也是可行的。
3) 算法魯棒性
測試的結果顯示:算法在頻域的性能優于時域,在頻域中嵌入水印具有更好的魯棒性,這里魯棒性還包括以下幾個方面:
(1) slope、intercept的參數值對魯棒性的是有影響的,大的參數值魯棒性較好,但參數值越大,水印的不可見性越差,兩者需要折中;
(2) 對嵌入的信息可以采用糾錯碼表示,這樣可以增強算法的魯棒性;
(3) DCT中頻系數的確定,即在第幾個頻域數據上嵌入水印,測試中得出中低頻效果較好。
4結語
本文基于數字調制技術提出了一種數字水印算法,并給出了一定的分析。實驗結果表明,在頻域中嵌入水印時,該算法性能較好,對各種攻擊測試具有較好的抵抗性;同時,該算法具有較大的信息容量。因此,算法具有較好的實用價值。
算法采用線性嵌入水印信號,增強算法的魯棒性與水印容量,slope、intercept取值關系到算法的可行性、魯棒性、安全性與嵌入的信息位數等,有待于進一步作理論分析。
參考文獻
[1]尹浩,林闖,邱鋒,等.數字水印技術綜述[J].計算機研究與發展,2005,42(7):1093-1099.
[2]Schyndel R G van,Tirkel A Z,Osborne C F.A digital watermark[C].Int'l Conf.Image Processing,Austin,Texas,1994.
[3]Ingemar J Cox,Linnartz J P.Some general methods for tampering withwatermarks[J].IEEE Journal on Selected Areas in Communicaton,1998,16(4):587-593.
[4]Ingemar J Cox,Joe Kilian,Thomason F Leighton,et al.Secure spreadspectrum watermatiking for multimedia[J].IEEE Transactions on Im-age Processing,1997,6(12):1673-1587.