1、毕业设计方案论文外文参考文献译文本武汉工业学院毕业设计（论文）外文参照文献译文本原文出处 IBM SYSTEMS JOURNAL，VOL 35，NOS 3&4，1996毕业设计(论文)题目 音乐图像浏览器设计与实现 院（系） 计算机与信息工程 专业名称 计算机科学与技术 学生姓名 郭谦 学生学号 指引教师 丰洪才 译文规定：1、译文内容须与课题（或专业）有联系；2、外文翻译不少于4000中文。隐藏数据技术研究数据隐藏，是一种隐秘数据加密形式，它将数据嵌入到数字媒体之中来达到鉴定，注释和版权保护目。 然而，这一应用却受到了某些限制：一方面是需要隐藏数据量，另一方面是在“主”讯号受到失真条件影响之
2、下，对于这些需隐藏数据可靠性需要。举例来说，就是有损压缩以及对有损压缩来说数据遇到被拦截，被修改或被第三方移除等操作免疫限度。咱们同步用老式和新式技术来探究解决数据隐藏问题办法并且对这些技术在如下三个方面应用：版权保护，防止篡改，和增强型数据嵌入做出评估。咱们能非常以便地得到数字媒体并且潜在地改进了其可移植性，信息呈现效率，和信息呈现精确度。便捷数据访问所带来负面效果涉及如下两点：侵犯版权几率增长或者是有篡改或修改其中内容也许性增大。这项工作目在于研究知识产权保护条款、内容修改有关批示和增长注解办法。数据隐藏代表了一类用于插入数据操作，例如版权信息，它运用“主”信号可以感知最小变化量来进入到各
3、种不同形式媒体之内，例如图像、声音或本文。也就是说，嵌入数据对人类观测者来说应当是既看不见也听不见。值得注意是，数据隐藏虽然与压缩很类似，但与加密解密技术却是截然不同。它目的不是限制或者管理对“主”信号存取，而是保证被嵌入数据依然未被破坏并且是可以恢复。数据隐藏在数字媒体中两个重要应用就是提供版权信息证明，和保证内容完整性。因而，虽然主讯号遭受诸如过滤、重取样，截取或是有损压缩等破坏行为，数据也应当始终在“主”信号中保持被隐藏特点。数据隐藏其她应用例如增长被隐藏数据量，对于试图探测和移除隐藏数据仍能保持不变性需要，这种形式数据隐藏是由作者和内容购买商共同决定。因而，数据隐藏技术是由被隐藏数据量
4、和数据接受解决后仍保持不变性需要所决定。当前没有一种办法能达到所有这些目的，咱们需要是一类能覆盖各种应用程序。数据隐藏技术所面临挑战是巨大。无论这种信号是用数据记录还是感知出来，任何“主”信号中用来填充数据“容器“均有也许是有损信号压缩时要去除对象。成功数据隐藏核心在于找出那些不适合用来进行压缩算法容器。更进一步挑战则是将这些容器填满，使得“主”信号转换后她们依然没有变化。功能和应用程序数据隐藏技术应能在一种主信号中加入具备下列限制数据：1. 主信号应当是衰减很小并且嵌入数据应当几乎不可察觉。（目就是为了隐藏数据。任何魔术师都会告诉你，当它依然在你清晰可见地方保持不变时候，某些东西也许已经隐藏
5、在她手中了，你却始终在盯着它看。咱们将会使用隐藏着，听不见，察觉不到和看不见字符来意指观测者没有注意到数据显示，虽然这些数据是可察觉。）2. 嵌入数据应当直接通过编码进入媒体之中，而不是放在头部或是封装起来，这样数据就能在各种不同数据文献格式间依然保持不变。3. 嵌入数据对于各种修改，从有目地尝试进行移除到各种可以预料到问题，例如信道噪音，过滤，重取样，截取，编码，有损压缩，打印和扫描，数模转换，模数转换等都应当是可以防御。4.对嵌入数据进行不对称编码是很抱负，这样就达到了数据隐藏在主信号之中，这样数据取出也显得并不困难。5. 数据完整性应当通过纠错编码来保证。但也不可避免导致当主信号被修改时
6、，嵌入数据也会有某些损耗。6. 嵌入数据应当可以实现自锁或可任意次重复读取。这样就能保证，当主信号仅有某些薄弱信号时候还可以把嵌入数据恢复出来。举例来说，如果新闻采访原生摘要从采访中被截取出来，在音频片段中隐藏数据就可以被恢复。由于没有必要考虑最初主信号，这种功能也增进了隐藏数据自动解码，。下面来看一下它们实际应用。咱们需要在隐藏数据量多少和对主信号修改抵抗能力强弱之间做出取舍。通过限制主信号衰减强度，单一一种信息隐藏办法可以单独针对高数据隐藏率，或是单独针对信息修改高抵抗性，但是不能同步对两者进行兼顾。这种参数上升，另一种参数必然会下降。这种现象可以透过某些数据隐藏系统如扩展频谱办法在数学上
7、得以直观呈现出来，这一点对所有信息隐藏系统似乎都是同样。在任何系统中，你都可觉得了增强程序强健性采用增大冗余办法来增长带宽。然而嵌入数据量和抵抗修改强度因程序而异。因此，不同应用程序使用了不同技术。 咱们将这一小节中讨论某些关于数据隐藏也许应用。一种应用就是仅仅需要少量嵌入数据内置数字水印办法。嵌入式数据被用来在主信号中放置一种所有权标记，作为作者签名或是公司图标目。由于这些信息具备这种核心特性，并且信号也许要面对企图破坏或者移除这种信息状况，使用编码技术必要对于大范畴修改有较强抵抗能力。第二项数据隐藏应用就是防止篡改。它用来批示主信号相对初始状态已经被修改。对嵌入数据修改可以告诉咱们主信号已
8、经以某种方式被修改。第三项应用就是功能定位，这需要更多数据嵌入。在这种应用中，嵌入数据被隐藏在一幅图像特定位置。它使咱们可以辨认出个人内容，举例来说，在图像中正对右边左边人物姓名。普通来说，功能定位数据不会被故意去除。然而，人们很但愿主信号可以对一定限度修改，举例来说，图像普通会由于缩放，裁剪，和色调调节而被修改。因此基于功能定位数据隐藏技术必要加强在主信号上进行几何学、非几何学修改抵抗能力。图像和声音阐明（或注释）也许需要大量数据。注释普通单独地存在于主信号中，因而需要额外信道和存储空间。如果文献格式被变化，储存在文献头或资源区段中注释普通会丢失，举例来说，在标记图像文献格式（TIFF格式）
9、中创立注释在图像被转换为图形互换格式（GIF格式）时就有也许显示不出来。通过将注释直接嵌入到主信号数据构造之中就能使这些问题得到解决。在静止图像中隐藏数据在静止图像中隐藏数据面临各种挑战，这些挑战重要是人类视觉系统（HVS）工作方式和老式修改图片方式所导致。此外，静止图像提供是一种相对较小主信号空间来隐藏数据。 典型状况是8比特大小照片如果以200 200辨别率存储，则必要提供大概 40 千字节（kB）数据工作空间。这相称于只有5秒电话语音音频信号，甚至比一帧NTSC制式电视信号还少。同步，咱们有理由设想可以对静止图像进行一系列从仿射变换到非线性变换操作，诸如裁剪，混杂，过滤，有损压缩等。实用
10、数据隐藏技术需要可以经受住各式各样尽量多操作。尽管存在着不少挑战，静止图像还是数据隐藏也许“候选技术”。人类视觉系统中有不少属性都具备将之应用于数据隐藏系统潜力，涉及咱们多变敏捷度用来当做空间频率和触发掩蔽效应边沿功能（都存在于亮度和色度中）。人类视觉系统在亮度方面对于微小变化具备很强感应度，可以感觉出一种区域多达30种随机模式变化来。不但如此，在一种图像统一区域，人类视觉系统对亮度变化更加敏感，大概一种某些能有240种颜色。一台典型阴极射线管（电子射线管）显示装置或打印机有一种有限变化范畴。一种图像在一种区域有256种颜色,举例来说，如果采用8位灰度级，那么正如伪随机变换对图像亮度影响同样，
11、就有潜在空间来隐藏数据。此外一种人类视觉系统“容器”对非常低空间频率变化感知能力，好比一张图像上持续不断亮度变化，也就是渐晕。 运用静止图像工作另一种长处就是她们之间是无关联。 数据隐藏技术能对任何像素或像素区块进行随机存取。运用这些观测数据，咱们已经发展了各种将数据隐藏在静止图像中技术。某些技术适合解决少量数据，尚有某些技术则适合解决大量数据。有些技术对几何变换可以有较好解决办法，尚有些技术则对非几何变换有较好解决办法。音频中隐藏数据由于人类听觉系统（HAS）工作在一种较宽动态范畴之内，因此音频信号数据隐藏特别具备挑战性。人类听觉系统感知能量单位低至十亿分之一范畴，频率则不不大于千分之一。人
12、类对于散乱杂音敏捷度对也是很高。一种声音文献中细小扰动虽然低至千万分之一（背景噪音 80分贝）也是能被察觉。然而，这其中依然有某些“容器”可以被使用。尽管人类听觉系统有非常大动态范畴，它还是有一种非常小差别范畴。这样，较大声音会使较小声音出不来。此外，人类听觉系统察觉不出来绝对相位，只对相对相位有感觉。最后，在大多数状况下某些环境失真非经常用以至于听者忽视了。咱们在下面将要探讨办法中运用了不少上面线索，请人们记住人类听觉系统极端敏感性。声音环境当为音频信号发展一种隐藏数据办法时，一方面要考虑是在编码和解码之中音频信号要传播也许环境。有两个咱们要考虑重要修改区域，一方面是储存环境或将会被使用数字
13、信号表达法，另一方面就是信号也许传播途径。对大某些数字音频表达法有两个非常重要参数：采样量化办法和实时采样率。 体现高质量数字音频样本最惯用方式是 16位线性量化，如Windows音频格式（WAV）、音频互换文献格式 （AIFF）。此外一种解决低质量音频惯用格式就是8位对数法。这些量化办法引入了某些信号失真，对于8位法某种限度上则是更加明显。音频惯用采样率涉及 8 千赫兹、9.6千赫兹、10千赫兹、12千赫兹、16千赫兹、22.05千赫兹和 44.1千赫兹。采样率通过为频谱可用某些设定最大值来影响数据隐藏参数（如果某个信号采样率为8千赫兹，你不可以修改频率在4千赫兹以上某些）。 对已经发展起来
14、绝大多数信息隐藏技术而言，可使用数据空间以随着采样率增长而线性增长。咱们要说最后一种办法就是有损压缩算法，像是国际原则组织运动图画音频专家组（ISO MPEG-AUDIO）编码原则。这些表达法大幅度变化了信号数据；她们仅仅保存了该声音能被听者听到特性（也就是说，就算信号已经跟本来相比面目全非，但对听着来说她们听上去还是很相似）。一种信号在编码和解码过程中也许会经历许多不同传播环境。 咱们为阐明有关状况考虑如下四个类别环境。（见图 11) 第一种状况就是数字信号端到端环境 （图 11 A）。这种环境意味着声音文献在机器与机器之间传播，没有通过任何形式修改。这样，编码和解码时采样率几乎是同样。此类
15、环境就使得数据隐藏技术几乎没有受到什么限制。下面将要说到环境就是信号在传播过程中被以更高或更低采样率实行重采样，但自始至终都保持其数字信号特性（图 11 B）。这种转换保存了信号量绝对大小以及对大多数信号相位，但是却变化了信号时间特性。第三种状况就是信号在“播放”过程中被转成模仿信号状态，并且是纯正模仿线路上进行重采样（图 11 C）。固然信号量大小，信号量化，采样频率都不会被保存。但普通而言，相位会被保存。最后一种状况就是信号“在空气中播放”并且“被麦克风重采样”（图11D）。信号在这个过程中要受到未知非线性修改从而导致诸如相位变化，振幅变化,不同频率发生偏移、回声等变化。当选取一种数据隐藏
16、办法时候，咱们必要考虑信号体现和传播途径。数据传送速率依赖于采样率和编码类型。一种典型数值是 16 bps ，但是这项值可从 2 bps 到 128 bps 不等。本文中隐藏数据电子文本在诸多方面都是最难隐藏数据地方。（纸质文本可以被当作是一种高度构造化图像并且能在其上使用各种技术，像是在信件格式，字距，基线微小变化等等） 这重要地由于一种本文文献相较于一种图片或是声音文献缺少冗余信息。咱们可以对一种图片做出细微修改，然而在本文中一种多余段落甚至一种额外字母都也许被一种普通读者发现。在文本中隐藏数据是一项找出普通读者发现不了修改项练习活动。 咱们可以考虑如下三个重要数据编码办法： 第一种空间编
17、码办法就是修改空白区域（打印页上没有使用空白区域）办法，第二种就是运用标点符号句法办法，和运用单词自身意思语义办法。开放空间法。对特定区域空白空间操作能起到较好效果，这里有两个因素。 一方面，变化空白空间数目对词组或句子意思影响有微乎其微。另一方面，一种不经意读者不也许注意到空白空间微小修改。咱们将简介三种使用空白空间来编码数据办法。这些办法运用到了对齐文本中跨句空间，行尾空间，跨词空间。第一种办法在每个终结符背面一到两个字符位置放置一段二进制信息来完毕编码，举例来说，一篇英国散文，一种C语言代码中分号等等。一种单独空间编码为 “0“，两个空间编码为“1”。这一办法有某些固有问题。 它效率很低
18、，需要用诸多本文来编码少量信息位。（两篇每行80字文本中每句子编码1比特相称于160字节1比特数据传播率。)它编码能力取决于本文构造。（像自由诗诗这样某些本文，缺少一致或良好定义终结字符。) 许多文献解决机会自动将段落后空白字符数设立为一种或两个字符。最后，空白空间不连贯使用导致了不透明。运用空白空间编码数据办法是在每行结束时候插入空间。在每行末尾都预设一种字母来实现数据编码（见图 29)。 每行两个空间编码一种位元，四空间编码两位，八空间编码三位等等，这样就明显地提高了超过前述办法编码信息量。在图29中，本文已经被选取性地对齐了，然后在每行末端增长了额外空间来编码更多数据。并且已有在每行结束
19、时候显现空白空间规则。这一办法其她好处就是它能在任何本文上进行，并且它不会引起读者注意，这是由于这种额外空白空间存在于文本边沿。就先前办法来说，某些程序，如“sendmail”，也许无意地移除了额外空间字符。这个办法唯一问题就是隐藏数据不能从打印文本中被检索出来。第三种使用空白空间编码数据办法使用是右对齐文本。数据藉由控制额外空间所处位置而被编码。两个单词之中一种空间被当做“0”，两个空间被当做“1”。这种办法可以使每行编码各种位元。（见图 30）由于对齐形式有限，不是每一种在跨字空间能被用做数据。为了拟定哪两个字符之间空间代表隐藏数据和哪一种是原始本文一部份，咱们使用一种类曼彻斯特编码办法。
20、曼彻斯特将某些码元提成两组，将“01”当做 “1” 并把“10”当做“0”。“00”和“11”都是零。举例来说，编码信息“”被缩减为“001”，而“110011”是一种空串。应用基于文本数据隐藏有大量应用，涉及版权验证，身份验证和注释。在日益增长电子产品分发时代，使版权信息无法与文本分离是出版商保护她们产品一种做。注解可以被用来防止篡改。举例来说，如果一篇论文中包括哈希密文等某些字符，那么很容易判断这份文献与否被更改过。验证也就成为了相对容易任务之一了，直接通过一种服务器就可以返回判断“通过验证”还是“未通过验证”精确信息了。其她文本数据隐藏技术涉及为文本中程序嵌入指令。举例来说，当传送一段电
21、子信息时，一种邮件服务器就能被设计成检查隐藏信息。信息被回绝或者核准取决于与否发现了任何隐藏数据。这样，一家拥有自主邮件服务器公司就能防止自己机密文献被无意泄漏。结论在这篇文章中，咱们探讨了某些基于主本文、图像和声音信号嵌入数据也许办法。尽管咱们在某种方面获得了一定成功，但是所有推荐办法都是有限制。在保护大量嵌入数据安全面，并在故意去除数据方面所做努力相比这个目的还远未达到。在数据隐藏后对主信号自动检测其与否遭受过几何或非几何修改是数据隐藏技术核心。在比特率、健壮性和可见性之间权衡优化需要在实验中来验证。各种不同数据隐藏技术之间互相增进还需要更进一步理解。感谢这篇论文受到从属于麻省理工学院媒体实验室将来新闻研究联合会以及国际商业机器有限公司大力支持。
