数字媒体技术研究方向精选(九篇)

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第1篇：数字媒体技术研究方向范文

关键词：数字水印；数字媒体；版权保护

中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 24-0000-02

The Introduction of Digital Watermarking Techniques

Li Yang

(Xi’an Vocational and Technical College,Xi'an710077,China)

Abstract:As an effective method to provide copyright protection for digital media,digital watermarking has received considerable attention all over the world in recent years.This paper introduces the background of the demand for and research significance of digital watermarking techniques,the basic communication model of watermarking,the classification of watermarking,applications of watermarking and last open issues and possible future research directions.

Keywords:Digital watermarking;Digital media;Copyright protection

一、数字水印技术的需求背景及研究意义

数字媒体和计算机网络的迅速发展为社会生活提供了巨大便利。与模拟媒体文件相比，数字媒体文件具有质量优、易于编辑、可实现对媒体信息的精确复制、方便进行网络传输的优点。然而数字媒体文件的这些优势，对传统的版权保护方法提出了严峻的挑战。如何对数字作品版权进行有效地保护，成为了当今版权保护中亟待解决的问题。

传统的加密方法只能在数据的传输过程中起保护作用。一旦数据被接收并被解密，对数据的复制和传播就无法检测和控制，难以满足版权保护的要求。而水印技术不是防止别人非法地读取数字信息，而是在非法用户成功地读取了这些信息后对其进行追踪，追究其法律责任。作为数字文件版权保护的一种有效办法，数字水印技术就是在这个背景下提出的。

数字水印技术作为一门新兴的学科交叉的应用技术，涉及了不同学科领域的思想和理论，如信号处理、图像处理、编码理论、密码学、数字通信、算法设计等，还包括公共策略和法律等问题。因此无论从理论角度还是应用角度来看，开展对数字水印技术的研究，不但具有重要的学术意义，还有极为重要的经济意义。

二、数字水印系统模型

数字水印技术的基本思想是将含有作者电子签名、日期、商标以及使用权限等的数字信息作为水印信号，嵌入到图像、文本、视频和音频等数字媒体中，并且在需要时，能够通过一定的技术检测方法提取出水印，以此作为判断媒体的版权归属和跟踪非法侵权的证据。

因此水印系统可分为嵌入和提取两个模块：定义[1]如下：

水印嵌入： 水印提取：

其中，I为原图像，W为水印，K为密钥， 为加入水印后的图像，也是待检测图像。1称为水印的非盲检测；2、3称为水印的盲检测。

Cox将数字水印看作通信问题，提出了一个数字水印系统的一般模型，如图1所示：

图1数字水印的一般模型

三、数字水印的分类

数字水印是指嵌入在载体数据中的，由版权所有者确定的版权信息，用以证明数据的所有权归属。从其表现形式上可以分为三大类，一类是有意义的字符，一类是伪随机序列，一类是可视的图片。

第一类是为了在作品中标注作品的所有者、创作日期、发行部门以及其他需要标注的信息，它们可以是明文字符，将这些字符串以比特流的形式嵌入数字作品中。在提取水印时，按照提取算法提取出这些比特流，转换成字符串，就可以得到需要的水印信息。这类水印直接明了，没有歧义，只要水印能够正确提取，就可以证明作品的版权，但健壮性较差，需要健壮性更强的水印嵌入算法来保证水印能够正确提取。

第二类数字水印克服了第一类水印的缺点，它不是直接将明文字符作为水印，而是将需要标识的信息与一个伪随机序列串对应起来。将伪随机数作为数字水印嵌入数字作品中。需要验证作品的所有权时，用相应的水印提取算法提取出数字水印，这时提取出的数字水印不需要与原来水印完全一致，通过相关性检测就可以判断有没有水印的存在。可以说利用相关性检测的水印是健壮性比较好的水印。因为它不要求精确的水印恢复，提取出的水印和原始水印在每一个样点上都可能是不同的，但是只要它们的相关值很大，就可以判断水印的存在。

第三类数字水印是一种可视图像，它可以是以二值图像（或灰度图像）的形式保存的一个人的手写签名、字符、徽标等。将这些二值图像（或灰度图像）变成比特串，作为数字水印嵌入作品中。水印提取时，也是提取这些比特串，并把它们复原成原图像，由于数字作品受到可能的信号处理的破坏，或恶意攻击，因此恢复出的比特串会有误码，但是在误码率不是很大的情况下，所组成的二值图像（或灰度图像）仍然能够通过人眼来识别出原来的手写签名、字符或徽标。这类水印主要是利用人眼的冗余性，它可以容忍较大的比特误码，只要仍然能够识别出原来的二值图像（或灰度图像）的样子，就可以判定有水印存在。因此这类水印从形式上来说，也是健壮性较好的水印。

四、数字水印技术的主要应用

目前，数字水印的应用大体上可以分为版权保护、数字指纹、使用控制、票据防伪、标题与注释、内容保护等几个方面。

（一）版权保护[2]：为了表明对数字产品内容的所有权，所有者A用私钥产生水印并将其插入原图像，如果B声称对公开的有水印的图像拥有所有权，那么A可以用原图像和私钥证明在B声称的图像中有A的水印，由于B无法得到原图像，B无法作同样的证明。

（二）数字指纹[2]：为了避免数字产品被非法复制和散发，作者可在每个产品拷贝中分别嵌入不同的水印。如果发现了未经授权的拷贝，则通过检索其指纹来追踪其来源。

（三）使用控制[3]：在特定的应用系统中，多媒体内容需要特殊的硬件来拷贝和使用，插入水印来标识允许的拷贝数，每拷贝一份，进行拷贝的硬件会修改水印的内容，将允许的拷贝数减一，以防止大规模的盗版，DVD就是这种应用的实例。

（四）票据防伪[4]：为了在需要时能够追踪伪造票据的打印机，可以在每个打印机输出图像中嵌入能够标识打印机的序列号，作为伪造追踪的线索。

（五）标题与注释[5]：将作品的标题、注释等内容（如，一张照片的拍摄时间和地点等）以水印形式嵌入该作品中，这种隐式注释不需要额外的带宽，且不易丢失。

五、数字水印技术存在问题和未来的研究方向

数字水印技术是一门相当复杂的新技术，还有许多未触及的研究课题，现有技术也需要改进和提高。根据水印的研究现状分析，数字水印技术存在的问题和未来的研究重点[6]总结如下：

（一）由于数字水印技术难以解决复杂的异步攻击问题，数字水印技术在版权保护及访问控制等方面的应用受到限制，该问题需要得到解决。

（二）基于DCT和DWT的方法将继续成为主流，同时压缩域方法也是重点研究方向。

（三）盲水印技术将成为应用的主流，高性能的盲水印算法需要进一步研究。

（四）音频水印的研究将继续成为研究热点。

（五）数字水印算法的性能分析需要更高标准的方法。

（六）数字水印的标准化研究。

（七）数字水印的网络应用研究。

参考文献：

[1]张焕国,郝彦军,王丽娜.数字水印、密码学比较研究[J].计算机工程与应用,2003,9

[2]吴秋新,钮心忻,杨义先.信息隐藏技术―隐写术与数字水印[J].北京:人民邮电出版社,2001:72

[3]Nikolaidis A,Tsekeridou S,Tefas A,et al.A survey on watermarking application scenarios and related attacks[c]//Proc of the 2001 IEEE International Conference on Image Processing.Washington:IEEE Press,2001:991-994

[4]戴明辉,刘真祥.数字水印技术研究与展望[J].网络安全技术与应用,2010,8:22

[5]Potdar V M,Han S,Chang E.A survey of digital image watermarking techniques[c]//2005 3rd IEEE International Conference on Industrial Informatics.Perth:IEEE Press,2005:709-716

第2篇：数字媒体技术研究方向范文

为了上网方便，不得不绞尽脑汁考虑如何在屋内走网线；

手机信号不好，常常发生“暂时无法接通”的情况……

从普通百姓生活中对通信的需求，到国家“新一代宽带无线通信网”重大专项的实施，都离不开一支支为无线通信事业默默奉献的科研团队。作为其中优秀的代表之一，清华大学以陆建华教授和吴佑寿院士为带头人的宽带无线通信技术与系统集成创新团队，以其鲜明的学术研究特色和影响深远的开发应用，既树立了我国建设创新型国家的团队范例，也向世人展示了并不遥远的数字时代图景一宽带无线就是未来。

理论创新：多域协同

围绕国际科技发展前沿和国家产业发展重大需求，瞄准基础领域进行创新性研究，一向是清华大学的传统。2003年，第一批五个国家实验室之一――清华信息科学与技术国家实验室(简称：清华信息国家实验室)筹建，正是基于清华大学的传统优势及我国“信息化带动工业化”的发展道路。建设伊始，“宽带无线通信理论与技术”成为重点研究方向之一。

在“985工程”和“211工程”计划，以及多项国家科技计划的支持下，该研究方向强化信息技术领域的基础理论研究、技术创新开发，重点学科建设和人才队伍培养，以宽带无线传输理论与技术研究为基础，通过原创性理论研究和技术创新，着力系列发明专利和标准提案，研制开发出高集成度的片上系统，并积极开拓重大产业应用，由此形成了“基础理论研究关键技术创新核心产业应用”的研究团队。

团队的研究目标是要通过理论和技术创新，从根本上提高无线频谱资源利用的有效性，即在满足服务质量的前提下，最大限度地提高频谱效率及资源共享系统容量。而传统的无线通信体系框架基于资源独立优化模式，系统容量受限，相应技术也受到“边界效应”的制约。

团队在国家自然科学基金重点项目“基于分布式天线的无线通信系统理论及关键技术研究”中，首次提出了分布式无线通信系统的体系架构(DWCS)。它实现了传统树形蜂窝结构的扁平化，为提高无线系统的传输质量与容量奠定了基础。同时，DWCS中的接入距离显著缩短，功率大大降低，成为解决宽带无线接入能耗问题、实现绿色网络与终端的关键手段。DWCS相关研究成果陆续在通信领域最具影响力的IEEE Communications Magazine等期刊上发表，成为新型无线通信体系框架研究的主流学术思想之一。

DWCS研究引发了许多基础性的科学问题。为从根本上提高无线频谱资源利用的有效性，系统解决现有技术的各种“边界效应”对提高频谱效率的制约，综合利用包括空间、频率，时间，信号，功率，终端、网络等资源，团队提出并研究多域协同宽带无线通信基础理论，得到国内外同行高度认同，成功获得“973”计划项目资助。

“多域协同”的核心在于协同。在古汉语中，“协”的写法为“”，右边表示齐心协力，左边的“十”是象形字，表示一种标尺。《说文解字》提到，“协，众之同和也。同，合会也。”因此，协同是指协调多个不同的资源或者个体，使它们一致地完成某一目标的过程或能力。多域协同之于宽带无线通信则是指包括不同无线系统之间，不同资源之间、不同终端设备之间等的协同，以期从根本上提高频谱资源利用的有效性。

多域协同宽带无线通信系统框架现已成为“异构、泛在、协同”无线网络的重要组成部分，其重要性、前瞻性已得到国内外同行高度认同。

学术链条：学以致用

团队在强化基础创新研究的同时，坚持学以致用，致力于成果产业化。近五年来，团队成员从各自专长出发，交叉参与。共同承担多项科研项目，逐步形成“基础理论研究技术发明国家行业标准核心片上系统应用系统开发”的学术链，初步体现了团队效应。

在杨知行教授、吴佑寿院士等的领导下，历时十年的数字电视传输技术的开发应用，堪称这一特色鲜明的学术链的充分体现。

以数字电视为代表的广播电视技术数字化，是全球信息革命不可阻挡的新浪潮。作为模拟彩电生产、消费的头号大国，这是我国变大国为强国的重大机遇。数字电视传输标准中，地面传输标准是最基本的，不仅技术含量最高，而且受众最多。更重要的是，地面无线传输关乎国家安全和民族利益，尤其是在遭遇战争、灾难等紧急情况时更是动员国民最直接、最可靠的政府喉舌。要保证“永不消逝的电波”和民族产业可持续发展，就必须研制出拥有自主知识产权的数字电视地面传输标准。

1999年7月，清华大学与凌讯科技公司联合，组建了数字电视传输技术研发中心。在学校“985工程”计划重点项目支持下，在一批前瞻性研究成果的基础上，借鉴现有国际标准，经过七年艰苦探索和创新研究，原创性地提出了时域同步的正交频分复用数字传输技术(TDS-OFDM)。这一技术的关键意义在于，它突破了国际上的C-OFDM技术壁垒，并在性能上更优越。国家知识产权局确认了该技术三项专利――用时一频域综合处理方式解决了同步和数据相互独立的问题；用PN序列填充技术取代循环前缀；用独特的循环PN序列设置取代了高功率同步导频。2005年，TDS-OFDM技术获得中国专利金奖，其相关研究成果陆续在无线传输领域最具影响力的IEEE Trans，Broadcasting和IEEE Trans Wireless Communications等期刊上发表。

以TDS-OFDM技术为基础，课题组成功研发了具有完整自主知识产权的地面数字多媒体／电视广播传输系统(DMB-T)。信息产业部和广电总局联合推荐该方案，并通报到国际电联，引起了热烈反响。这是我国首次在国际上宣示我国数字电视水平和参与国际竞争的信心。该技术主要性能指标优于国内外同类技术水平，获得2004年北京市科技进步一等奖、2005年国家技术发明二等奖。截止到2000年底，国内已有19个省市的31个城市采用DMB-T播出数字电视节目，取得了显著经济效益和重大社会效益。

在DMB-T基础上，进一步融合国内多家方案的优点，2006年8月形成了中国强制性地面数字电视传输标准。国标DTMB相关技术非独家授权国内外11家企业生产，有力推动了地面数字电视标准的产业化进程，取得了重大经济效益和社会效益。在南美国家数字电视标准遴选的国际竞争的现场测试中，均以显著优势取胜欧、目标准。

高效多码率LDPC编译码器正交频分复用数字传输技术地面数字多媒体／电视广播传输系统数字电视专用芯片“中视一号”地面数字电视传输国家标准率领产业联盟推进国标“走出国门”，清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队成功地从实验室的理论设想进入了数字电视芯片大规模产业化阶段，并最终推动数字电视行业进入国际市场，经济效益自不待言，更重要的是，它向世界展示了

中国科技人的自信与优秀，既是我国专利战略、标准战略的成功典型，也是标志着我国电视设备从“中国制造”迈向“中国创造”的一个里程碑。

数字电视芯片是团队在通信SOC领域取得的一项标志性成果。此外，基于片上系统设计完成的多业务传送SOC专用系列芯片，获得国家技术发明二等奖，应用于电信、网通、电力、公安，军队等领域，并销往俄罗斯、南非、印度等21国。十年磨一剑，清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队在实践中形成的独具特色的学术研究链，正彰显了清华大学从国家民族根本利益出发、服务国民经济主战场的优良传统。

人才集成：1+1＞2

国家实验室是我国科技界的全新事物，不仅要满足国家需求做出重大科技创新，还要探索一系列全新机制。原清华大学副校长、清华信息国家实验室主任，现天津大学校长龚克说“国家实验室是根据新世纪科技发展特点和科技创新需求做出的科技体制创新探索。清华信息国家实验室更加突出‘集成性’――学科集成，重大项目和科学问题集成，队伍、项目和平台的集成。”

宽带无线通信技术与系统集成创新团队特别注重人才集成，其成员都是相关研究方向优秀的专家：

陆建华教授是国家杰出青年科学基金获得者，“973”项目首席科学家：

吴佑寿教授是中国工程院院士，我国数字通信开拓者之一，何梁何利奖获得者；

杨知行教授是数字电视专家，两项国家技术发明二等奖获得者，荣获“当明家”称号；

王京教授是清华信息国家实验室副主任，重大专项专家，国家科技进步二等奖获得者；

杨华中教授是国家杰出青年科学基金获得者，集成电路专家；

宋健教授是数字电视传输技术专家；

周世东教授是国家“863”-FUTURE计划核心成员，教育部新世纪人才……

清华信息国家实验室的筹建，将这些优秀的专家集合在共同的目标下。根据“国家重大需求”、“科技发展前沿”和“清华优势特点”三结合的原则，团队成员结合自身特长和研究特点，经过合理配置，逐步形成了一个交叉融合、优势互补，共同创新的协作团体，在面向国家需求和国际前沿的平台上，取得了喜人的成绩――

近五年来，团队成员交叉合作承担“973”项目1项，“973”课题3项，自然科学基金重点／重大项目5项，“863”重点项目8项，教育部重大科研项目、发改委产业化专项，预研及企业合作项目近20项。

在国内外期刊和国际学术会议上280余篇，其中SCI论文80余篇，在IEEE Trans，CSVT、IEEE Trans Communications、IEEE Trans Wirelass Communications、IEEE Trans，Broadcasting等本学科最具影响力的期刊上发表；申请发明专利120余项，已获授权32项；出版专著6部；获国家奖励4项、部委奖励5项，等等。

还在探索中的人才集成模式，初步显示出巨大的创新能力和创造能力，这也是清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队一个立足过去、开创未来的里程碑。

无线世界：无限世界

宽带无线传输技术将作为信息技术发展的重要前沿领域，对重大产业的升级换代(如数字电视)和形成新的产业生长点(如移动互联网)具有重要意义。事实上，小到寻常百姓家的手机、电视，网络，大到新一代信息网络、国家安全、航空航天，都离不开宽带无线通信技术的发展与保障。

在我国探月一期工程的相关技术研究中，清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队成功设计了短码长，低译码门限的LDPC编译码器。经专家测试，该编译码器在同等条件下比传统的Viterbi译码器有2.5dB的增益，是探月一期工程的创新之一。

专为我国地面数字电视标准设计的高效多码率LDPC编译码器，也成功应用于无线图像助警应急系统，建立了北京、青岛等地的“公安无线视频传输网”。该技术实现了标准清晰度图像的无线双向传输，在雅典奥运火炬接力北京段监控、全国两会安全监控、长城3号反恐演习等国家重大项目中，得到了专家一致好评。

宽带无线通信技术研究成果的产业化，已经越来越多地应用到社会生活的各个领域，也显示出更加广阔的应用前景。

在我国“信息化带动工业化”的发展道路上，展现在清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队成员面前的，是一步步将梦想变成现实的美景。虽然迈出每一步都要付出难以想象的艰辛，但执著的追求换来了梦想实现的快乐。

过往的成绩只是提供了继续创新的平台，团队成员早已勾勒出下一步努力的方向和目标――针对新一代宽带无线多媒体接入，高清数字电视广播、高速铁路信息化及空天地一体化网络等重大产业应用，发展高速大容量无线网络技术及系统集成，进一步突出发明创新，技术标准和芯片集成的研究特色，形成系列核心芯片与演示试验系统，完善“理论研究技术创新产业应用”的学术研究链，满足未来高速大容量高质量信息服务对宽带无线通信的需求。

……

心有多大，世界就有多大。

第3篇：数字媒体技术研究方向范文

【关键词】数字视频 文件格式 视频制作

1 数字视频基础

在传统教学过程中，通过电视机播放的教学视频几乎都是模拟信号，是通过摄像机的光敏元件将光信号转化为电信号储存在录像带上，然后通过播放器和电视机，把电信号还原成视觉信息。数字信号是使用A/D转换器将模拟信号其数字化，呈现在数字媒体上。一般来说，直接将模拟信号数字化后的视频是无法或者不建议直接使用的，因为视频信号数字化后的数据量很大，非常占用磁盘空间，给视频的使用带来储存和传播的障碍，效率较低，所以必须要对视频进行压缩。

2 数字视频的压缩与文件格式

2.1 MPEG与H.264

MPEG（Moving Pictures Experts Group）是动态图像专家组的英文缩写，是在ISO/IEC（国际标准化组织/国际电工委员会）联合指导下成立的，专门负责为CD建立视频和音频标准。MPEG是一个标准系列，包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4。MPEG-1压缩后的码率为1.5Mb/s，主要用于VCD的制作。MPEG-1中最著名的第三代音频协议被称为MPEG-1 Layer 3，简称MP3，成为广泛使用的音频压缩技术。MPEG-2制定于1994年，压缩后的速率有多种，应用较为广泛的是DVD制作，速率为5～15Mb/s。MPEG-4第一版在1998年10月通过，第二版在1999年12月通过。本标准制定了较低的传输速率情况下，获得较高的画面质量。压缩后的码率最低可达64Kb/s，为网络传输视频提供了强大的基础，因此主要用于虚拟现实、远程教育、网络直播、家庭摄像等。

H.26x系列数字视频编码标准是由国际电信联盟（ITU）提出的，其制定的标准有H.261、H.263、H.263+等。目前使用最广泛的H.264标准是国际电信联盟（ITU）联合国际标准化组织（ISO）共同提出的，是在MPEG-4技术基础上，发展的新一代数字视频压缩格式。H.264最大的优势是具有很高的数据压缩比，在同等画质下，H.264的压缩比是MPEG-2的2倍，是MPEG-4的1.5倍，在同等网络带宽情况下，可以传输更高质量的视频。因此，目前网络视频资源普遍都是使用H.264进行压缩。

2.2 常见的文件格式简介

我们在使用数字视频的时候，通常会发现视频有多种封装格式，每个封装格式都有其特点，在不同的使用环境，可选择不同的封装格式。

AVI格式是由微软、INTEL、IBM公司联合的用于windows的视频技术规范。本规范未限定压缩标准，也就是说可以使用多种压缩算法生成AVI文件，也必须使用相同的解压缩算法才能播放，兼容性较差，并且是采用软件辅助压缩的视频技术。视频文件比较大，不利于储存和传播。但是其视频画面质量好，通常对视频原始素材进行封装。

MP4文件格式是基于QuickTime容器格式定义的，是一个十分开放的容器，MP4文件中的媒体描述与媒体数据是分开的，并且媒体数据的组织也很自由，不一定要按照时间顺序排列，甚至媒体数据可以直接引用其他文件。同时也支持流媒体。因此，MP4封装格式目前被广泛应用，也是封装高清H.264视频和AAC音频典型格式。

MOV是美国苹果公司开发的基于MAC计算机的视频技术，如果要在PC机上播放，需要安装播放插件；RM/RMVB是REAL公司推出的视频压缩技术，可以把庞大的AVI格式文件压缩到原来的几十分之一，但是画面质量也较差，由于其文件较小，占用较少的网络带宽，曾被广泛的应用到网络视频；ASF是微软公司开发的流媒体格式文件，使用的是MPEG-4压缩技术，具有高压缩比和高质量，被广泛的应用。

3 视频制作常用工具简介

在制作视频资源过程中，通常会经历素材获取，素材编辑，生成成片三个环节。

视频的原始素材大多数是通过拍摄设备和软件制作而成。专业数字摄像机，单反相机，手机等都可以获取拍摄的素材。使用屏幕录制软件可以获取计算机操作过程的素材资源。屏幕录制软件Camtasia Studio由于操作简单，功能强大，性能较好，使用较为广泛。使用二维动画，三维动画软件可以制作动画素材。制作二维动画软件比较多，常用有Adobe Flash，Anime Studio。制作三维动画的软件一般使用3dMAX，Maya。

原始素材一般都需要经过编辑处理成为需要的视频资源。专业的视频剪辑软件有Windows Movie Maker，Adobe Premiere，EDIUS等，面向低端的有会声会影，Pinnacle Studio等，做视频特效的软件有After Effect。根据不同的素材和差异化的需求，选择不同的工具进行组合完成。

通过对元素素材的编辑过后，需要生成成片。这个过程一般分为两个步骤：首先生成没有压缩，或者高数据流压缩的成片，作为母片，然后再根据视频的需要，将母片压缩成为需要的格式的成片。这个压缩过程可以通过编辑软件完成，也可以使用格式工厂等转换软件完成。

4 视频资源的使用

教学视频一般都是上传至网络学习平台或者视频服务平台。免费的学习平台可以使用moodle平台，功能强大，操作简单。视频服务平台免费的可以使用优酷视频，但是视频内容会被投放广告。

总的来说，数字视频已经逐步深入到普通教师的教学过程中，希望通过以上的介绍使普通教师能够了解数字视频技术，熟悉数字视频的制作过程以及制作技能，能够合理的使用数字视频，为自己的教学工作带来更多的生机和活力。

参考文献

[1]侯自强.数字视频技术进展[N].中国图像图形学报，1996（01）：58-59.

[2]李红岩，张忠华，王晓霞.教学中的计算机视频技术研究[J].中国高等医学教育，2006（06）：67-68.

作者简介

刘焱林（1981-），男，重庆市人。大学本科学历。初级职称，研究方向为数字化学习资源建设。

第4篇：数字媒体技术研究方向范文

 

法国的影视动画高等教育根植于欧洲文化沃土，与动画行业的发展联系紧密。进入数字媒体时代后，法国的影视动画高等教育也在自身发展的基础上，逐渐向其他领域渗透，跨学科多元化发展。对法国影视动画高等教育多元化发展的过程进行思考，对于我国的动画影视教育具有重要的借鉴意义。

 

一、传统二维与三维影视动画教学：创意、艺术和技术的融合

 

法国的影视动画高等教育的主流方向是影片创作。法国的动画行业发展没有以美国动画业的大工业化运作模式为主，所以在法国虽然有一些大型动画公司，但还是以小公司、工作室运作动画片居多。因此，法国的动画高等教育强调培养学生的综合素质和创作个性，重视学生的动画创意能力的培养，强调影片创作风格的艺术特点，注重传统动画的手绘基础训练，强调三维动画技术的教学。这类型教学单位以专业动画学院、电影学院动画系等院校为主，如葛培兰(Gobelins)动画学院、拉普德瑞耶(La Poudrière)动画学院、苏潘佛康姆(Supinfocom)动画学院、艾斯哈(ESRA)电影学院动画系等。教学重点以实践应用为导向，所以多数教学以本科和硕士阶段为主，强调训练学生的实际动手能力，以适应未来就业发展需要。

 

创意是动画的灵魂，法国影视动画院校把培养学生的创意能力作为教学重点，在剧本创作、画面特点、叙事风格、角色设定等方面，教师既引导教学又陪伴学生学习，在教学与实践上循循善诱，鼓励学生创新。创造性思维和惯性思维最大的一个不同点在于，创造性思维没有一个固定的套路或特定的方法标准，因此创意并非精密的数学公式，而是带有人性模糊的实践行为。比如剧本创作，剧本课教师会在理论讲解的基础上，分析很多影视作品的片段，逐步让学生明白剧本创作的原理。然后课堂作业会让学生以座谈的形式自由发挥，学生可以自由表述想法而不拘泥于剧本理论，故事不必完整也可以仅是零星的想法，教师会在轻松活跃的气氛中捕捉学生思想中闪光的部分并记录下来，适当引导学生把有创意的部分逐渐发展成故事和完整的剧本。再比如葛培兰动画学院的角色课堂作业是将两个等大的球体三维模型作为角色原型，再给学生放一段音乐，让学生根据音乐发挥想象，用这两个球体创作一段动画，通过动作和剧情创意为这两个球塑造角色特点。

 

法国是世界艺术大国，在动画创作教学上非常强调动画的艺术性，在画面风格、影视语言、创作观念等方面强调艺术的风格与创新。动画作为视听艺术，艺术性表现在多个方面，比如故事创作、编剧、叙事、镜头、画面、音乐等。但艺术探索漫长曲折，学院教师通常先以引导学生在创作中模拟某种艺术风格作为学习的开始。例如，镜头画面的艺术指导课，教师会在简述艺术史的基础上，根据学生的剧本和创作特点给出建议，让学生在画面风格上逐渐明确自己的特色。之后教师会指导学生按照自己的艺术风格方向寻找各种参照，参照内容的选取很自由，可以是绘画、雕塑，也可以是摄影、印刷品、建筑，通过各种参照逐渐确定创作的画面视觉特点，让学生在艺术风格上找到自己的定位。艺术参照的资料来源并不局限于影片或网络，教师和学生广泛利用法国丰富的文化资源寻找自己的艺术灵感。例如，当学生创作带有巴洛克风格画面的作品时，会去卢浮宫参观考察巴洛克艺术品，通过拍照或速写记录素材作为自己的创作参考资料。

 

动画技术教学是创作的基础，是影视动画高等教育的根基，法国高校对动画技术的训练强调传统绘制与三维技术的结合，依靠多年的人才、技术和经验积累，强化动画技术训练。法国传统电影动画发展时间较长，电影大师乔治·梅里爱1902年拍摄的科幻电影《月球之旅》就使用了大量动画技术。100多年来法国已经积累了几代动画师，其中有很多在院校任教职，为学生传授动画创作技术，延续传统动画。传统动画以手绘为主，强调解剖、比例、透视、动态的训练，尤其是解剖作为教学的基础训练要求非常严格，教师要求学生能够随时手绘任何动态的人体或动物解剖，以便学生理解角色动态变化的原理。动态是表现动画的生命，教师以绘制全动作动画的要求训练学生，要求精准生动地表现角色的每个动作和细节，严格按照动作完成时间的帧数绘制。

 

创意、艺术和技术的融合是法国传统二维与三维影视动画教学的重要特色，院校提倡个性化创作，鼓励学生创新动画艺术形式，依靠技术表现个人创意，三者相互融合、互为提高。动画艺术创新带有实验性，包括观念创新、表达方式创新、视觉效果创新等。例如，有学生以新闻报道的形式自导自演创作一部短片 “蓬皮杜之蛋”，采用三维虚拟技术将蓬皮杜艺术中心模拟成一个巨型“鸡蛋”形建筑，然后以“新闻记者”的身份采访专家、市民和游客对这个“怪物”的看法，这种带有法国黑色幽默的表达方式荒诞地表现了当代法国人面对新事物的矛盾心态。

 

二、影视动画制作数字技术的研发和教学：技术开发为动画创作服务

 

法国影视动画高等教育注重对制作技术，尤其数字技术的教学和研究开发，承担这些任务的主要是综合性大学和带有工科背景的图像学院，如巴黎第学的图像艺术与技术系，巴黎东马恩拉瓦雷大学图像、多媒体、视听和传媒学院等。

 

这个方向的教育定位在数字技术与图像艺术的交叉点，将数字技术教学和研发作为基础，以图像制作和呈现为主要发展方向，技术研发为图像应用和艺术创作服务。教学覆盖本科、硕士和博士阶段。本科重点在三维软件、算法语言、C++语言、虚拟现实、动态捕捉等技术的基础教学。硕士阶段为两年，第一年重点是完善三维技术和制作流程，课程有三维技术、动画、后期合成、实时技术、增强现实、自动识别技术等，第二年以项目开发主导教学，学生分组自己确定技术研究方向，一般是以项目实践为主，教师的上课内容围绕学生开发项目展开，部分学生可以选择较复杂的研究方向，为以后的博士研修做准备。博士阶段以图像技术、虚拟现实的技术研发和理论研究并重，博士生在导师指引下逐步完成自己的研究。

 

数字技术研发为图像创作和应用服务是法国影视动画技术高等教育的主要特点，重点突出技术的实用性，紧贴市场需求，前瞻未来行业发展。在图像制作方面，部分硕士和博士的研究方向是三维软件的二次开发，如设计插件、工具功能完善等，具体比如爆破、碰撞、毛发、液体等制作难度较大的三维技术，通过二次开发使三维图像的制作更加方便、智能和优化。图像的呈现技术也成为重要研究课题，部分研究生课题是虚拟现实和增强现实为主，在三维尤其实时三维呈现技术的基础上，学生和导师重点开发虚拟图像与现实的结合，在真实场景图像中呈现虚拟图像的解决办法，使三维图像的呈现更加多元化，以拓宽三维动画的应用范围。在研究过程中，导师会带领学生参加各种研讨会，主动联系市场与企业和用户沟通。学生不仅宣传自己的开发成果奠定未来市场基础，也借鉴专家建议和市场反馈信息不断完善技术产品开发，提高产品未来的服务能力。

 

三、运用影视动画语言表现当代艺术的教学：艺术观念与表达的创新

 

影视动画作为一种艺术语言，成为当代艺术的表达方式，是法国高等艺术教育的重要组成部分。视频艺术源于20世纪60年代，以动态影像和声音作为主要媒介，记录并表现艺术内容和思想。当代艺术表现形式多样，动画已被很多当代艺术家作为艺术表达语言，影视动画因此也作为表达当代艺术的“媒介”被很多法国的美术学院或大学艺术系引进作为教学内容。教学课程安排以当代艺术理论作为总体框架，影视动画创作流程为教学和实践的基础，综合多种艺术表现形式，创新艺术观念和表达。

 

当代艺术可以泛指这个时代正在实践的艺术风格，与后现代艺术联系紧密。当代艺术的理论教学是以现代与后现代艺术史为主干，向学生讲解不同艺术流派和风格，介绍作品的创作思想和背景。当代艺术与文化密切相连，因此美学、哲学、心理学甚至社会学等内容也被纳入教学，学生可以根据自己的研究方向选择学习。

 

熟悉影视动画的创作流程是学生完成创作实践的基础，巴黎高等装饰美术学院电影动画系的教师认为，电影动画教学是为了培养学生通过动态图像表达创新和创作的能力。所以虽然动画技术并非教学的关键，法国的美术学院还是把影视动画制作流程作为教学的基础内容，培养学生独立工作能力，从指导剧本、分镜设计、画面设计、美术设计，直到最终完成一部影片。

 

当代艺术门类繁多，艺术流派之间的跨界融合也很常见，影视动画教学因此重视与其他艺术形式的结合，以丰富学生的创作内容和形式。如行为艺术、装置艺术、大地艺术、虚拟艺术、网络艺术等，都在艺术史和理论教学中向学生介绍，启发他们拓展自己的艺术视野，丰富艺术创作语言。例如，有学生借鉴行为艺术和装置艺术思想，用三维小白鼠视频动画巧妙替换在盒子里的真实小白鼠，现场表演“超现实小白鼠实验”，表达作者对当代科技语境里“图像现实”的艺术思考。

 

因此，法国高等艺术教育可以为影视企业输送创意和艺术人才、为社会培养艺术家，通过影视动画与当代艺术的融合促进艺术形式的变化，不断创新艺术观念和表达。

 

结语

 

法国的影视动画拥有悠久的发展历史，在当代日益全球化的趋势下法国始终坚持自己的文化特色。伴随着数字技术的发展，法国动画教育将传统技艺与科技相结合，不但促进本国动画人才与全球影视行业发展相契合，同时也将蕴藏丰富的法兰西文化和艺术通过动画向全世界传播，不断巩固提升世界文化大国的形象。中国作为当今世界经济最具活力的地区之一，可以借鉴法国影视动画的教育经验，根据我国市场特点和文化发展战略优化动画人才培养，为影视动画产业不断输送优秀人才，使我国影视动画人才早日进入世界影视产业大市场，把中国文化注入到世界影视产品中去，在全球树立独特的中国文化形象，让古老的东方文明与世界文化积极互动。

第5篇：数字媒体技术研究方向范文

关键词：数字化 移动互联网 信息技术

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00

数字化技术的发展为移动互联网的发展带来了技术和进步，在3G网络的成熟应用到4G网络的先进发展，移动互联网以多元化的面貌呈现给社会各界人士，在技术不断提升的前提下，移动互联网的市场规模不断扩张。故此，相关机构应应用良好的技术手段，让移动互联网的运营风生水起。

1 移动互联网运营中的数字化技术概述

移动互联网运营中的数字化技术是作为计算机技书，多媒体技术以及互联网技术的基础，作为一种技术手段以实现信息数字化。数字化技术可以将客观世界中的事物转换成计算机唯一能识别的机器语言，即是使用二进制的算法实现操作过成中的加工和处理的[1]。

2 移动互联网运营中应用数字化技术的必要性

数字化技术涉及数字方面相关的运算、转化、表达和处理等。数字化技术用数学上的二进制实现，用简单的0和1编码来表达、传输和处理，将信息数字化，一体化。这也被看为在信息史的一次重要改革。数字化技术是信息技术的核心，是数字计算机的基础，是多媒体技术的基础。数字化技术的实现和发展改善了信息交流存在阻碍的难题，使用不同语言的人交流更加，另外，它还将虚拟网络中的信息通过合理的运算方式将其可视化，呈现给使用者。移动互联网运营中应用数字化技术能够有效改善通信效率、提高海量运营数据的处理能力。

3 运用数字化技术加强移动互联网运营的主要策略

3.1 利用先进数字通信技术，扩大运营范围

应用移动服务平台技术是一种技术统称，是指移动互联网应用商，以协议的方式把应用提供给移动互联网络的终端，现在移动互联网在服务平台上，主要包括：云计算、HTML5、WIDEGT等[2]。网络移动服务平台技术包括两个方面的内容：一是链接移动互联网络，二是移动终端的计算信息技术，2G、3G、4G、WIFI、NFC和蓝牙技术都属于网络移动服务平台技术，在数字化信息技术的大发展前提下，3G和WIFI的运营已然相对成熟，4G仍处于发展试运营阶段。在这些通讯技术手段当中，第三代移动网络通讯系统较第二代网络通讯系统而言，在音频和视频的数据传送上有了很大的提高，实现在全球的无线漫游，能够提供和处理许多方式的媒体形式，例如进行电子商务会议或者普通的网页浏览和娱乐服务。3G系统在兼容性上比现有的2G有很大的改良。

WIFI即无线网络连接，它的便易性成为大批量移动网络用户通过手机上网的一个重要原因，无线网络连接可以让用户随时随地的上网，提高便捷性，增强了用户体验，由于该项技术可以满足用户随心随地上网的特点，因此已经成为全球领域的、使用最广的无线局域网技术。这项技术的特点在于信号覆盖范围广、成本较低、信号传播速度良好、操作安装方便等特点，贴近广大用户的正常生活[3]。

3.2 运用数字云技术，提升数据存储与处理能力

数字云计算技术是在2012年得到的快速发展，由于各大出版物移动互联网企业在该项技术上的技术进步和云服务平台的成功构建，这才使云计算技术在出版物互联网运营中的发展趋于成熟，它的优势就在于在数据处理上提高其处理能力，以此降低宽带成本。云计算大多是海量计算，就目前的科技水平来讲，多使用分布式计算机来完成有关计算。这项技术的核心理念在于以互联网平台为基础，实现大批量计算资源的统一管理和调度使用，向用户提供符合要求的服务。云计算技术的发展的衍生产品：云技术、云方案也都可以投入到互联网的运营当中，云计算技术的计算承载和数据存储能力的优越性、科技型和进步性必将能偶加速移动互联网的纵深发展[4]。

此外，云计算是一项新兴的移动互联网应用，可以通过网络在需要的方式进行服务的交付和使用模式，本质上是一种计算方式，它的优势就在于在数据处理上提高其处理能力，以此降低宽带成本。云计算大多是海量计算，就目前的科技水平来讲，多使用分布式计算机来完成有关计算。而互联网出版物的运营当中正有很多出版内容以及运营数据需要存储和处理，这项技术可以以互联网平台为基础，实现大批量计算资源的统一管理和调度使用，向用户提供符合要求的服务。

3.3 夯实数字营销技术，推广移动互联网运营

要想让移动互联网运营得到快速发展，赢得更大范围的客户群体，就要在掌握数字化技术的同时夯数字实营销技术。第一，要加强互联网运营渠道管理。渠道管理作为互联网的重点，因为本身移动互联网渠道有限，所以应将注意力集中在应用市场、论坛或其他下载网页、移动终端的内置三个方面。在商户合作方面扩展合作伙伴，以此方法让渠道扩大；在用户数据和用户质量方面做到及时了解，以最快的速度、最短的时间调整渠道策略，让渠道的监控有效进行[5]。第二，要完善活动营销：线上或线下进行大量推广，打响产品的知名度，以达到提升装机量、活跃用户数等相关数据的目的；数据是产品运营工作的基础，要保证产品的正常运营，就要实时对数据进行监控，及时发现问题所在并采取行管措施进行完善。

4 结语

数字化是一项造福于人类发展的技术研究，大到国家发展，小到生活娱乐，都为其带来了便捷。从社会的种种迹象来看，数字化技术下的移动互联网已然成为日常生活的必要因素，我们期待它的发展，为我们的生产生活带来更好的篇章。

参考文献

[1] 周洪成.移动互联网发展趋势与运营模式探讨[J].通信管理与技术，2011（4）：56-57.

[2] 杨驰原，卢剑锋.手机的“超媒体”之路[J].传媒，2010（12）：23.

[3] 韩冰.手机媒体发展趋势研究与策略创新[J].中国报业，2010（5）：69.

[4] 吴江文.新媒体盈利模式探析[J].当代传播，2010（1）：92-95.

[5] 鲁维，胡山.我国移动互联网业务发展现状及趋势分析[J].电信技术，2009（5）：51.

第6篇：数字媒体技术研究方向范文

2015年北京工业大学硕士研究生拟招生学科目录已公布，具体内容请各位考生查看如下：

院（所）、学科代码、名称 学科方向 招生人数 考试科目 备注 001 机械工程与应用电子技术学院 223     0801 力学 _ 01动力学与控制 _ 02固体力学 _ 03流体力学 _ 04工程力学 27 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④811理论力学或812材料力学I   080200 机械工程 _ 01数字化设计与制造技术 _ 02精密数控加工与自动化装备 _ 03现代焊接技术与自动化装备 _ 04机电系统控制及自动化 _ 05机构及机器人系统分析与控制 _ 06机械及微机电系统结构设计 78 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④811理论力学或812材料力学I或813电工学   0804 仪器科学与技术 _ 01精密测试技术与仪器 _ 02现代测控技术及方法 _ 03计算机测试与控制技术 _ 04智能仪器与虚拟仪器技术 23 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④803电子技术I或812材料力学I或813电工学   085201 机械工程（专业学位） _01数字化设计与制造及装备 _02现代机械系统设计 _03机电液一体化设计与制造 _04现代测控技术与仪器 _05高端装备强度与动态分析 95 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④809工程力学或813电工学   002 电子信息与控制工程学院 232     0809 电子科学与技术 _ 01信号处理与电路 _ 02数字多媒体信息技术 _ 03信息光电子学与光通信 _ 04超大规模集成电路设计与系统集成 _ 05电子器件、射频和功率集成电路及可靠性 58 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④822信号与系统或823半导体物理 1、01-02方向选822； 2、03-05方向选823。 0810 信息与通信工程 _ 01语音与音频信号处理 _ 02多媒体通信技术 _ 03信号处理理论与通信技术 _ 04图像与视频信号处理 30 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④822信号与系统   0811 控制科学与工程 _ 01自动控制理论及其应用 _ 02测控技术与自动化系统 _ 03智能系统与智能信息处理 _ 04信息融合与自主导航 _ 05计算机控制技术及其应用 63 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④821自动控制原理   085208 电子与通信工程（专业学位） _ 01信号与信息处理及其应用技术 _ 02图像处理与模式识别技术 _ 03多媒体通信技术 _ 04无线通信技术 _ 05嵌入式系统技术 35 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④822信号与系统   085210 控制工程（专业学位） _ 01工业过程的建模、控制与优化 _ 02系统工程（系统优化与决策） _ 03信息管理系统 _04生产过程综合自动化 _ 05智能控制与智能系统 30 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④821自动控制原理   085209 集成电路工程（专业学位） _ 01集成电路设计 _02集成电路制备工艺及相关技术研究 _03微电子器件检测与可靠性评价技术 16 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④823半导体物理   004 建筑工程学院 246     0814 土木工程 _01工程抗震减震与城市综合防灾减灾理论、方法和技术 _02结构新体系与高性能材料 _03结构全寿命设计、健康监测与可持续发展 _04岩土与地下工程安全风险分析、评价方法和技术 _05工程施工技术与风险管理 _06水环境恢复工程及水质处理保障技术 _07建筑环境控制及能源利用技术 119 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③301数学一 ④841结构力学 或833土力学与地基基础 或843钢筋混凝土结构 或 845水分析化学与水力学；或846传热学Ⅰ或867流体力学Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道桥等）或相近专业考生报考方向可选01～05，考试科目可选841或833或843； 2、给排水或相近专业考生报考方向可选06，考试科目可选845； 3、暖通或相近专业考生报考方向可选07，考试科目应选846或867。 0823 交通运输工程 _ 01道路与铁道工程 _ 02交通运输规划与管理 _ 03交通信息工程及控制 4 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息与控制 1、01方向选848； 2、02-03方向选849或832。 0815 水利工程 _ 01水文学及水资源 _ 02水力学及河流动力学 _ 03水工结构工程 _ 04水利水电工程 _ 05港口、海岸及近海工程 10 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③301数学一 ④841结构力学或844水力学Ⅱ   085213 建筑与土木工程（专业学位） _01工程抗震减震与城市综合防灾减灾理论、方法和技术 _02结构新体系与高性能材料 _03结构全寿命设计、健康监测与可持续发展 _04岩土与地下工程安全风险分析、评价方法和技术 _05工程施工技术与风险管理 _06工程项目管理及信息化 _07水环境恢复工程及水质处理保障技术 _08建筑环境与能源利用技术 100 ①101思想政治理论 ②204英语二或203日语 ③302数学二 ④841结构力学或833土力学与地基基础或845水分析化学与水力学 或846传热学Ⅰ或867流体力学Ⅱ 1、土木工程（含工民建、道桥等）或相近专业考生报考方向可选01～06，考试科目可选841或833或843； 2、给排水或相近专业考生报考方向可选07，考试科目可选845； 3、暖通或相近专业考生报考方向可选08，考试科目应选846或867。 085222 交通运输工程（专业学位） _01道路交通安全理论与道路工程技术 _02交通规划与交通控制理论及方法 _03智能交通、仿真与可持续发展整合体系 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息与控制 1、01方向选848； 2、02-03方向选849或832。 1256 工程管理（专业学位） _ 00不区分研究方向 8 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二   005 环境与能源工程学院 152     070304 物理化学 _01能源材料物理化学 _02催化化学 _03纳米材料物理化学 _04界面物理化学与分离技术 11 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③684物理化学I ④887无机化学II · 0807 动力工程及工程热物理 _ 01可再生能源利用及先进环境能源理论与技术 _ 02强化传热传质理论与工程应用 _ 03制冷低温系统及其环保节能理论与技术 _ 04车辆及动力系统节能、净化与控制 23 · ①101思想政治理论 · ②201英语一 · ③301数学一 · ④851传热学Ⅱ或852工程热力学   0817 化学工程与技术 _ 01绿色化学与精细有机化工 _ 02工业催化与纳米科学 _ 03膜科学与化工分离技术 _ 04材料化学理论与应用 _ 05先进材料合成及催化应用 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③302数学二 ④814物理化学Ⅲ或820有机化学I或878化工原理   0830 环境科学与工程 _ 01环境规划与污染防治 _ 02污染控制化学 _ 03环境分析与监测 _ 04环境规划与管理 _ 05水污染控制工程 _ 06大气污染控制工程 28 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③302数学二 ④856环境影响评价或857微生物基础I或858环境工程学 1、只有05方向招日语考生； 2、01-04方向，选856； 3、05方向选857； 4、06方向选858。 085206 动力工程（专业学位） _01可再生能源利用与先进环境能源技术 _02能源动力系统优化及工程应用 _03制冷低温系统及其节能环保技术 _04动力机械及车辆动力系统节能、净化与控制 32 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④851传热学Ⅱ或852工程热力学   085229 环境工程（专业学位） _01水污染控制工程 _02大气污染控制工程 _03环境规划与管理 33 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④856环境影响评价或857微生物基础I或858环境工程学 1、01方向选857； 2、02方向选858； 3、03方向选856。 006 应用数理学院 98     0701 数学 _ 01基础数学 _ 02应用数学 _ 03运筹学与控制论 _ 04科学计算 35 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663数学分析 ④865高等代数   0714 统计学 _ 01非参数统计与数据分析 _ 02应用统计 _ 03生物统计 _ 04金融工程与应用概率 _ 05经济统计 14 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663 数学分析 ④865 高等代数   0702 物理学 _ 01理论物理 _ 02凝聚态物理 _ 03光学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④861量子力学或863光学 1、01方向选861； 2、02方向选861或863； 3、03方向选863。 0803 光学工程 _ 01脉冲激光技术与应用 _ 02信息光学与应用 _ 03微纳光学 _ 04光电传感与检测技术 7 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④828激光原理   0252 应用统计（专业学位） _01生物医学统计 _02精算统计 _03数量金融 _04质量管理统计 17 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③303数学三 ④432统计学   007 计算机学院 151     0812 计算机科学与技术 _ 01 计算机系统结构 _ 02 计算机软件与理论 _ 03计算机应用技术 _ 04 信息安全 68 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④895 计算机学科专业基础   085211 计算机技术（专业学位） _ 01计算机网络技术 _ 02计算机软件技术 _ 03计算机应用技术 _ 04信息安全技术 83 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④896数据结构   009材料科学与工程学院 140     0805 材料科学与工程 _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 80 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础   085204 材料工程（专业学位） _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 60 ①101思想政治理论 ②204英语二或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础   011 经济与管理学院 182     1201 管理科学与工程 _ 01技术与项目管理 _ 02战略管理与社会网络 _ 03信息管理与信息系统 _ 04城市管理 _ 05运作管理与质量管理 _ 06金融工程 25 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理或805数据库技术与应用   0202 应用经济学 _01金融学 _02国际贸易学 _03产业经济学 _04区域经济学 _05数量经济学 _06统计学 _07劳动经济学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④804经济学原理   1202 工商管理 _ 01会计学 _ 02企业管理 _ 03旅游管理 _ 04技术经济及管理 13 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理   1251 工商管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 99 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二   1252 公共管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 20 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二   012 建筑与城市规划学院 60     0833 城乡规划学 _ 01城乡规划理论与方法 _ 02居住区规划与设计 _ 03城市设计与景观规划 _ 04历史城市与街区保护规划 _ 05城市防灾减灾规划 15 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③633城市规划原理 ④503城市规划与设计 接收建筑学、城市规划学(含园林景观)专业的考生报考。 0851 建筑学（专业学位） _01都市建筑设计及理论 _02历史建筑的保护与更新 _03建筑与城市绿色环境技术 _04城市设计方法及理论 40 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③355建筑学基础 ④504建筑快速设计 接收建筑学、城市规划学专业的考生报考。 085237 工业设计工程（专业学位） _ 00不区分研究方向 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③337工业设计基础 ④502产品设计 接收工业设计、产品设计、艺术设计专业等相关专业考生报考。

085229 环境工程（专业学位） _01水污染控制工程 _02大气污染控制工程 _03环境规划与管理 33 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④856环境影响评价或857微生物基础I或858环境工程学 1、01方向选857； 2、02方向选858； 3、03方向选856。 006 应用数理学院 98     0701 数学 _ 01基础数学 _ 02应用数学 _ 03运筹学与控制论 _ 04科学计算 35 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663数学分析 ④865高等代数   0714 统计学 _ 01非参数统计与数据分析 _ 02应用统计 _ 03生物统计 _ 04金融工程与应用概率 _ 05经济统计 14 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③663 数学分析 ④865 高等代数   0702 物理学 _ 01理论物理 _ 02凝聚态物理 _ 03光学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③662普通物理I ④861量子力学或863光学 1、01方向选861； 2、02方向选861或863； 3、03方向选863。 0803 光学工程 _ 01脉冲激光技术与应用 _ 02信息光学与应用 _ 03微纳光学 _ 04光电传感与检测技术 7 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④828激光原理   0252 应用统计（专业学位） _01生物医学统计 _02精算统计 _03数量金融 _04质量管理统计 17 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③303数学三 ④432统计学   007 计算机学院 151     0812 计算机科学与技术 _ 01 计算机系统结构 _ 02 计算机软件与理论 _ 03计算机应用技术 _ 04 信息安全 68 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④895 计算机学科专业基础   085211 计算机技术（专业学位） _ 01计算机网络技术 _ 02计算机软件技术 _ 03计算机应用技术 _ 04信息安全技术 83 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④896数据结构   009材料科学与工程学院 140     0805 材料科学与工程 _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 80 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础   085204 材料工程（专业学位） _ 01生态环境材料与资源循环技术 _ 02稀土、难熔金属等功能材料 _ 03高性能结构材料技术 _ 04先进材料加工技术 _ 05光电信息与高效能源材料 60 ①101思想政治理论 ②204英语二或203日语 ③302数学二 ④875材料科学基础   011 经济与管理学院 182     1201 管理科学与工程 _ 01技术与项目管理 _ 02战略管理与社会网络 _ 03信息管理与信息系统 _ 04城市管理 _ 05运作管理与质量管理 _ 06金融工程 25 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理或805数据库技术与应用   0202 应用经济学 _01金融学 _02国际贸易学 _03产业经济学 _04区域经济学 _05数量经济学 _06统计学 _07劳动经济学 25 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③303数学三 ④804经济学原理   1202 工商管理 _ 01会计学 _ 02企业管理 _ 03旅游管理 _ 04技术经济及管理 13 ①101思想政治理论 ②201英语一或203日语 ③303数学三 ④801管理学或804经济学原理   1251 工商管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 99 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二   1252 公共管理硕士（专业学位） _ 00不区分研究方向 20 ①199管理类联考综合能力 ②204英语二   012 建筑与城市规划学院 60     0833 城乡规划学 _ 01城乡规划理论与方法 _ 02居住区规划与设计 _ 03城市设计与景观规划 _ 04历史城市与街区保护规划 _ 05城市防灾减灾规划 15 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③633城市规划原理 ④503城市规划与设计 接收建筑学、城市规划学(含园林景观)专业的考生报考。 0851 建筑学（专业学位） _01都市建筑设计及理论 _02历史建筑的保护与更新 _03建筑与城市绿色环境技术 _04城市设计方法及理论 40 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③355建筑学基础 ④504建筑快速设计 接收建筑学、城市规划学专业的考生报考。 085237 工业设计工程（专业学位） _ 00不区分研究方向 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③337工业设计基础 ④502产品设计 接收工业设计、产品设计、艺术设计专业等相关专业考生报考。 036 学院 10     010108 科学技术哲学 _ 01科学技术与社会研究 _ 02工程伦理学 _ 03生态哲学与可持续发展问题研究 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③620科学技术史 ④825哲学   0305 理论 _ 01基本原理 _ 02中国化研究 _ 03思想政治教育 5 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③651基本原理 ④883思想政治教育基本原理   035 艺术设计学院 22     1305 设计学 _ 01 产品设计 _ 02 环境设计 _ 03 服装与服饰设计 _ 04 工艺美术 _ 05 数字媒体艺术 _ 06 视觉传达设计 7 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③622设计史论 ④505快题设计 505考试为6小时。 1351 艺术（专业学位） _ 01 产品设计 _ 02 环境设计 _ 03 服装与服饰设计 _ 04 工艺美术 _ 05 数字媒体艺术 _ 06 视觉传达设计 _ 07 动画 _ 08 绘画 _ 09 雕塑 8 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③622设计史论 或 619美术史论 ④505快题设计 或 506专业创作 1、01-04方向选622和505。 2、05-09方向选619和506。 3、506和505考试时间为6小时。 085237 工业设计工程 _01 工业设计 _02 设计管理 _03 交互设计 7 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③337工业设计基础 ④502产品设计 报考02设计管理的考生须有两年以上工作经验，专业不限。 039 城市交通学院 87     0823 交通运输工程 _ 01交通规划理论与方法 _ 02道路与交通工程设计方法 _ 03交通安全理论与技术 _ 04智能交通控制与信息处理 _ 05路基路面结构与材料 _ 06道路养护与运营管理 23 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④848道路工程 或 849交通工程或832交通信息与控制 1、01-04方向选849或832； 2、05-06方向选848。 085222 交通运输工程（专业学位） _01交通规划技术 _02交通管理与工程设计 _03交通信息与控制技术 _04道路设施设计与施工技术 _05道路养护与管理 23 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④848道路工程或849交通工程或832交通信息与控制 1、01-03方向选849或832； 2、04-05方向选848。 0812 计算机科学与技术 _ 01智能交通信息处理 _ 02虚拟现实与交通仿真 _ 03物联网信息感知与智能处理 _ 04智能人机交互与多媒体技术 _ 05交通大数据智能处理技术 21 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④895 计算机学科专业基础   085211 计算机技术（专业学位） _ 01智能交通信息处理 _ 02虚拟现实与交通仿真 _ 03物联网信息感知与智能处理 _ 04智能人机交互与多媒体技术 _ 05交通大数据智能处理技术 5 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④896数据结构   0811 控制科学与工程 _ 01智能交通系统控制 _ 02自主车辆与车路协同 _ 03交通图像与视频信号处理与分析 _ 04交通信息智能化处理 8 ①101思想政治理论 ②201英语一 ③301数学一 ④821自动控制原理   085210 控制工程（专业学位） _ 01智能交通系统管理与控制技术 _ 02智能车辆与车路协同控制技术 _ 03交通信息处理方法与应用 _ 04交通图像与视频信号处理技术 7 ①101思想政治理论 ②204英语二 ③302数学二 ④821自动控制原理

第7篇：数字媒体技术研究方向范文

【关键词】监控系统 音视频 同步技术

随着社会的发展，网络视频监控系统不断地应用于各行业，其主要目的是实现财产监控管理，预防灾害事故发生、降低刑事犯罪时间等。在系统使用的过程中，用户可以将带有摄像头的PC机作为视频服务器，通过通信网络，进行远程环境下生产设备、人员、实地环境的实时监控。系统前端设备所采集到的各种音频，视频信号需要经过压缩编码后才能传输，良好的编码技术及差错控制方式可以增加网络监控系统的质量，鉴于此，本文对网络监控系统的最为关键的音、视频同步技术进行了分析阐述，旨在为广大工程技术人员和行业客户提供一定的参考依据，使网络监控系统的建设应用更加成熟化。

1 监控系统和音视频同步技术的现状

监控系统的发展主要分三个阶段：以模拟技术为主的第一代监控系统；以数字化技术为主的第二代监控系统以及以网络技术和多媒体技术为主的第三代监控系统。当前使用最为广泛的是混合集成化的网络监控系统，这样的目的是为了更加智能化管理，提高监控效率和质量。在网络监控系统中，常用的音、视频编解码技术对整个系统和用户的体验质量有着至关重要的作用，其中也包括本文主要探讨的音、视频同步技术。在音、视频采集的过程中采用所有的元器件不同，并且压缩的标准和算法的差异，可能会导致服务器出现了延时的现象，客户端的接收中就出现了各种音、视频不同步的现象。因此在设计网络监控系统过程中，需要采用一些有效的策略如编码方式，传输算法，路由选择来克服此现象，使音视频同步进行，使用户能够获得更好的QoS体验。下文主要就音、视频压缩编码技术和同步技术进行分析和阐述。

2 音视频网络监控同步的技术研究

为了使监控系统采集到的视频和声音能真实还原被监控环境，除了提升编码的精度，以及优化算法之外，由于音频和视频的信息冗余度存在较大差异，编码速率和传输带宽的不同往往使得二者在用户终端处产生不同步的现象，如何克服这个问题，成为近年来众多研究人员主要研究的热点之一。大致而言，在监控系统中，音、视频的同步问题主要包含以下几方面的技术：

2.1 音视频压缩技术

音、视频的压缩编码技术主要是建立在通信技术的发展过程中，由于视频数据将会产生大量的宽带资源，因此这就必须要采用数字压缩，音、视频信号被压缩了后，虽然可以大大降低传输带宽，但同时会造成了信号质量下降、算法复杂程度增加、以及大量的控制开销，编码的有效性则会下降。因此需要对音视频编码进行恰当的处理，效率和质量需要综合考虑。

2.2 音视频同步技术

在音、视频同步技术中，主要是借助于多媒体信息技术在通信网络系统中完成网络监控系统信息流的传输。由于通信网络拓扑结构和硬件资源分布的差异，可能会导致延时现象，这会造成音、视频流在接收中出现了不匹配的现象，需要在音、视频技术中进行同步优化，通过软件算法和硬件媒体内部各单元之间的时间关系进行调节，消除各个媒体之间的时间偏移。保证时间关系在进行采集、压缩、传输以及播放的过程维持和原始音视频一直的状态。

音视频同步的方法有：（1）复用同步法，这种方法主要是将发送端的音视频数据流服用到一个数据或者是一个报文中，最终使得音视频数据流在网络的传输中进行自然的保持媒体之间的相互关系，并且在接收端，能够按照音视频流的关系将媒体流的复用解决出来，最终达到同步的目的。这种方法的优点是：在不需要进行附加信道以及同步化的时钟中，采用的开销比较小；在同步标记法中，主要是将媒体发送端发出了一个同步的标记，并且在接收端进行同步的标记，最终在各个媒体之间的相互处理中，最终达到了双方通信同步的目的；（2）时间戳同步法：这种方法是将音视频数据流单元分别添加到统一规定的时间信息中，然后进行同时的发送，最终保证发送端的同步进行，并且在接收的过程中要提取音视频单元的时间信息，在结合该时间信息对音视频数据的播放中进行先后的整理，最终在不需要附加同步信道中，将时间戳开销降低到最小。这种音视频在同步进行中主要采用的是将音视频数据传输在网络信道上进行的，并且根据网络传输中实时传输协议以及各个时间信息，进行同步音视频的使用。

3 音视频实时流同步技术的设计

采用音视频同步流技术的主要的目的是在客户端播放音视频数据的过程中，能够确保延时最小化，保证音视频的质量并达到同步的效果。在音视频发送同步技术中，音、视频数据能够实时的发送。在发送出信息数据后，系统将进行信号采集和编码过程，在此过程中，可能会出现视频与音频数据异步的现象，这种状况一旦出现，会就加大客户端的缓存压力，降低了客户端软件的可移植性，因此需要采取合适的算法尽量避免这种情况出现。另外在同步技术的设计优化中还需要注意的是：尽可能降低丢包率。在设计的过程中需要对音频数据包的发送进行大小的具体统计，保证音频能够在正常的解压播放中正常的播放，保证传输的效率最高，并且丢包率最小化。

4 总结

通过分析音视频同步流在多媒体信息技术中的应用，在系统的设计中结合客户的需求，保证在低宽带条件下实时的监控音视频信息，在对音视频进行压缩之后，节约了成本，提高了运行的效率。合理的利用时间戳，同步进行播放的调整，促进了音视频在网络传输系统的有效使用，提高了实时监控的效率。

参考文献

[1]韩海宏，方立华.网络监控系统中音视频同步技术的研究与实现[J].电子信息技术研究，2012（12）.

[2]杨倍，赵付轩.网络监控系统中多媒体同步控制的研究与实现[J].电声技术，2013（35）.

[3]张欣欣，毛韵南.基于实时流的网络监控系统的研究与实现[J].网络信息技术，2012（31）.

[4]张剑锋，.流媒体系统中音视频同步机制的设计与实现[J].电声技术，2012（15）.

作者简介

石昌来（1986-），男，水族，贵州省三都县人。大学本科学历。主要研究方向为计算机技术与应用。

第8篇：数字媒体技术研究方向范文

关键词：第四代移动通信技术；无线通信；移动终端

【中图分类号】G642.0

移动通信是当前IT领域内发展速度最快的产业之一，其发展趋势具有高性能、低功耗、小型化和无线互联。一般认为，高速数据通信能力和无线网络互联能力是移动通信性能评价的主要方面，因此，无线通信技术的进步对移动通信发展的意义就显得非同一般。第四代移动通信技术（fourth-generation，4G）的出现对移动通信产业的发展带来了前所未有的新机遇。本文结合移动通信技术的发展现状及相关数据，对4G的相关知识进行了介绍、分析和讨论，最后对未来技术的发展进行了展望。

4G的产生和发展

第一代移动通信以模拟技术为主，只提供话音业务；第二代移动通信已经全数字化，除话音外，也可传输低速的数据业务、可漫游，主要有两大国际标准GSM和CDMA；第三代移动通信将无线通信与多媒体技术结合到一起，能够比较快速地处理声音、音乐、图像、视频流等多种形式数据，并提供与互联网连接的多种信息服务，主要有WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三大主流国际标准。从2000年开始，许多国家和地区开始了对4G的研究，研究的目标是实现全球覆盖的无缝的高质量无线业务。国际电信联盟于2006年至2007年展开对4G无线频谱的规划工作，于2007年11月对外公布了结果，并从2008年开始向全世界征求4G候选技术。目前，第四代移动通信（4G）技术已经发展得日趋完善，很多国家已经开始运营。，第四代移动通信的普及与应用，是移动通信技术的又一次革命，它必将对经济社会产生重大影响。

4G的简介

第四代移动通信技术可称为宽带接入和分布网络，具有超过2Mbit/s的非对称数据传输能力。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带网络中提供无线服务，可以在任何地方宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。根据研究及发展方向，一般认为4G是比3G更完美的网络通信系统，可集成各种不同模式的无线通信，能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求，移动用户在其中可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。

4G的特点

相对于现有的移动通信技术，目前行业内认为未来的4G系统将会有以下显著特点：

（1）速度快频谱宽

4G中将采用几项突破性技术如：OFDM（OrthogonalFrequencyDivi-sionMutiplexer）技术，无线接入技术，光纤通信技术，软件无线电技术等。数据传输速率从2Mbit/s提高到100Mbit/s。

（2）多种业务的融合

基于IPv6的高速移动通信网络，以移动数据为主，改变了传统的以电话业务为主的观念。个人通信、信息系统、广播娱乐等业务无缝连接为一个整体，数据、语音、视频等大量信息通过高带宽的信道进行传送，4G也因此被称为"多媒体移动通信"。

（3）无缝漫游

4G系统实现全球统一的标准，各类媒体、移动终端及网络之间能进行"无缝连接"，不同模式的无线通信，从广播电视网、蜂窝移动网、卫星网、无线局域网到蓝牙等集成到一起，真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

（4）兼容性更高

4G系统还将具备接口开放、多网络和多协议共存以及能从2G、3G平稳过渡等特点。低速与高速的用户以及各种各样的终端设备能够共存与互通，用户在投资最少的情况下可以

容易地实现到4G时代的过渡。

对4G的分析和讨论

目前4G技术已日渐成熟，有的国家已经开始运营，可想而知未来必将在市场上推动4G信息技术的各种应用，而这又会带动移动计算机、智能终端包括芯片和软件等许多相关行业的技术革新和发展，从而催生新一代信息技术革命的浪潮，带来巨大的发展机遇。

（1）当无线通信系统从模拟技术为主发展到全数字化以后，软件的地位和作用就进一步得到增强。软件的突出特点就在于易升级、易扩展和基本上不占空间。随着通信技术发展的发展，新技术的更新对保护运营商和用户的现有投资是一对日益突出的矛盾，智能手机和移动终端的小型化更一直是设计者努力的方向，而软件技术的推广无疑是解决这些问题的最有效方式。

（2）在计算机上进行多媒体处理的一个主要研究方向是信源数据的编码，即在信息量不明显减少的情况下，研究如何提高数据的压缩效率以减少通信链路的负载。即使按照4G

系统对高速移动用户2Mbps的目标数据速率标准，当前绝大多数的高质量的多媒体应用和服务也已经足够。计算机上多媒体处理技术的发展重点将可以实现从高压缩比向高实时性

的转变。

（3）网络就是计算机。现有的计算机通信网早已超越了铜线、光纤等有线概念的范畴。具有无线通信功能的外设、接口卡和接口模块正以迅猛的速度向每一台计算机扩张，未来的4G将与Internet融合为一体。4G时代的手机将有越来越多的信息处理功能，移动计算机、手持式终端和平板电脑也将有越来越强的通信功能，4G网络的用户终端将很难说到底是一部手机还是一台电脑。

（4）未来将会是计算机占领手机市场还是手机占领计算机市场？直观上，在计算机上增加一块无线网卡要远比把一部手机改造成一部电脑来得简单，实际情况可能与设备制造商的技术力量以及用户现有的资源配置都有关系。对计算机工作者来说，不管情形如何，有意义的是，计算机的发展将不能离开4G独自进行，移动计算机成为4G网络的用户终端只是时间上的早晚。同样，4G的进步和推广也离不开计算机技术的强大支持，软件技术、芯片技术等在4G上的应用前景非常广阔。

结束语

当今时代，计算机技术、通信技术和多媒体技术的相互结合、彼此渗透已经是一个明显的事实。随着第四代移动通信技术的进一步发展和深入应用，移动计算机技术必将随之发生深刻而持久的变化。我们相信，不远的将来，人们将不受时间、地点限制，可以自由自在地利用移动网络获取和传递信息。从而人们的学习、工作、生活将会发生更深刻的变化。

参考文献：

[1]王芳，熊建设.4G中的MIMO-OFDM原理及关键技术[J].中国新通信，2009（23）：32-35.

[2]王军选.第四代移动通信系统及其关键技术研究[J].电信科学，2009（3）：90-93.

第9篇：数字媒体技术研究方向范文

【关键词】脆弱数字水印；认证：算法

【中图分类号】TP309.7 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0204-02

一、脆弱数字水印的产生

随着计算机网络和多媒体信息处理技术的迅速发展，使得图像、视频和音频等各种形式的多媒体数字作品的制作、编辑、复制和传输变得极其便利。然而，新技术必然会带来一些新的问题，例如，软件产品的盗版、数字文档的非法拷贝、数字多媒体产品的版权保护等等；尤其，当数字多媒体作品被用于法庭、医学、新闻和商业用途时，需要确定其内容是否曾被修改、伪造或者特殊处理过，必须保证数字多媒体作品内容的真实性和完整性。在开放的网络环境下，人们对信息安全的要求越来越迫切，都希望能在信息传播的过程中对自己的秘密信息加以保护。数字水印技术作为版权保护和安全认证的有力工具诞生于90年代初，并且在数字多媒体产品中的应用需求日益增加，呈现出巨大的商业潜力。

数字水印作为信息隐藏技术研究领域的一个重要分支，是一种可以在开放的网络环境下，保护多媒体产品版权和认证来源及完整性的新型技术。数字水印技术通过将数字、序列号、文字和图像标记等版权信息嵌入到多媒体当中，在嵌入过程中对多媒体载体进行尽量小的修改，以达到最强的鲁棒性，当含有水印信息的多媒体受到攻击后仍然可以恢复或者检测出水印的存在，这也是实现多媒体产品版权保护的有效办法。数字水印技术的诞生为多媒体产品的信息安全问题注入了新的生机与活力。数字水印技术是一个多学科交叉的新兴研究领域，它涉及了信号处理、密码学、通信理论、数理统计理论、编码理论、数据压缩和人类视，听觉理论等多门学科。数字水印的提出是为了保护版权，然而随着数字水印技术的发展，人们已经发现了数字水印技术更多更广的应用。

第一种应用于图像的水印技术是由Caronni等于1993年提出的“’。后来，数字水印技术的应用范围逐渐扩展到其它数字媒体，如音频、视频等。数字水印技术的功能也逐渐由最基本的多媒体作品版权保护，发展到访问控制、票据防伪、多媒体数据篡改提示、隐蔽通信等更多的应用需求方面。与图像和视频数字水印相比，由于人类听觉系统HAS（Human Auditory System）比视觉系统HVS（Hman Visual System）具有更高的敏感度，对随机噪声相当敏感，使得可以嵌入的水印数据量非常有限，所以向音频信号当中嵌入水印信息时，对水印的隐蔽性有着更高的要求，水印的隐藏也显得更加困难，因此，国内外对音频数字水印的研究并不多见。而且通常情况下，由于多媒体传播环境的开放与复杂，多媒体编辑处理工具的广泛开发，使得多媒体数据总是会受到有意或者无意的攻击操作，于是，目前的研究大多集中于数字水印的鲁棒性设计，希望多媒体产品无论受到何种变形操作，都能从中提取出水印来，但是，对用于真实性和完整性保护的脆弱数字水印的研究却相对较少。

与一般的数字水印一样，脆弱数字水印也是在保证多媒体作品一定视觉或听觉质量的前提下，将序列、文档、或者图像作为水印信息，以人类不可感知的方式嵌入到多媒体作品当中。但是与鲁棒性数字水印不同的是，当嵌有脆弱数字水印的多媒体作品数据发生篡改时，通过对水印的检测或者提取，可以对多媒体载体的真实性和完整性进行鉴定，并且能够指出被篡改的位置，甚至是篡改的程度和篡改类型等等。介于鲁棒性水印和脆弱性水印之间的是半脆弱数字水印，它对恶意篡改非常敏感，同时又对一些常规的信号处理操作（如添加噪声、滤波、MP3压缩等）有一定的鲁棒性，主要用于选择认证，保护一般的多媒体数据内容。而对一些要求极其精确的数字媒体，如文档、医学图像、法律证据音频录音等，即使是非常轻微的修改都可能造成实质上完全不同的信息，脆弱数字水印正是针对这类应用而设计的，它能够准确地检测出对多媒体数据内容的任何修改并且能够对修改的部分进行精确定位。无论从理论角度还是应用角度来看，开展对脆弱性数字水印技术的研究，不但具有重要的学术意义，还有极为重要的经济意义。

二、脆弱数字水印的特点

脆弱数字水印技术就是在保证多媒体文件在一定听觉/视觉质量的前提下，将序列号、文字、图像标志等版权信息，以人类不可感知的方式，嵌入到多媒体文件的数据中。脆弱数字水印主要用于多媒体文件的内容及版权等关键信息的真实性鉴定，防止非法篡改和伪造，强调的是一种多媒体数据完整性和有效性的标注功能，以及对多媒体数据破坏和攻击的定位分析能力。因此，脆弱数字水印是一类对常见信号处理操作都比较敏感的水印，只要含有水印的多媒体文件稍作修改，嵌入其中的水印就能反映出多媒体文件发生的轻微变化，只有这样才能通过对水印信息的检测或提取来鉴定多媒体文件的真伪以及被篡改的情况。

用于多媒体作品完整性和真实性认证的脆弱数字水印，除了具有数字水印的基本特征如不可感知性、安全性以外，还必须具有对恶意篡改的敏感性和脆弱性。在实际应用中，一个实用的脆弱数字水印应该具备以下特征：

（1）良好的透明性。对多媒体文件来说就是不可感知性，嵌入水印后的多媒体文件要让人在视觉或听觉范围内，感觉不到任何变化，这样才能保证原始多媒体文件的使用价值，保证文件内容的真实性，因此在水印的不可感知性要求上，对脆弱性数字水印的要求比鲁棒性水印要更高些。

（2）盲检测认证。在完整性认证阶段不需要原始的多媒体文件，这对用于认证的脆弱数字水印来说是必须的，如果能确知原始的多媒体文件，就不存在真实性保护的问题了；另一方面，某些应用中根本就没有原始数据，比如询问证人的证词录音，为保证证词的真实性，需要在录音时自动嵌入水印，否则无法实现真实性的鉴别。

（3）良好的敏感性。要求多媒体文件中的脆弱水印能灵敏地被最普通的信号处理技术所改变。理论上，在检测端作完整性认证时，应该能够检测到所有影响多媒体文件质量的恶意篡改，即对恶意篡改的检测概率趋向于100%。

（4）防止“伪认证”攻击的能力。意思就是防止多媒体数据被篡改后仍能通过认证。对脆弱数字水印来说，不必强调其对恶意攻击的抵抗能力，因为对脆弱数字水印的攻击不是将水印信息除去或者使其不能被检测到，而是设法篡改多媒体的内容数据且不损坏水印信息，即使多媒体文件的内容发生了改变，但仍能通过认证。在图像应用中有例为证，Kundur基于小波的脆弱数字水印算法，当不采用“量化密钥”时，根据一个已嵌入脆弱水印的图像数据，可使任意一个与其相同尺寸的图像完全通过认证。音频应用中也存在这样的可能性。

（5）对篡改攻击部分进行定位。当含有水印信息的多媒体文件被恶意修改时，检测算法能指明文件内容被篡改的位置，这些信息可以用来推断篡改动机和篡改的严重程度。

如果在实际问题中有更高的要求，往往还需具备以下特征：

（6）对篡改的部分进行恢复。在篡改定位的基础之上，进一步恢复出多媒体文件被篡改前的真实内容，并且能够根据恢复的内容推断出篡改的方式以及篡改的类型，以提供篡改的证据。

（7）能与鲁棒性数字水印很好地共存。有时候单单依靠脆弱数字水印并不能同时满足多种用途，需要同时嵌入多个水印，不同的水印担负不同的使命，这样多媒体文件才能够更好地适应复杂多变的环境，满足不同应用场合的需求，同时实现多媒体文件版权保护和内容认证的功能。

三、脆弱数字水印算法概述

从1993年开始就有研究者从事脆弱数字水印算法的研究，初期的研究大多都是借用密码学的观点和方法，研究者常常使用密码学中的哈希（Hash）函数作为脆弱水印完整性认证的方法。Friedman利用密码学中的哈希函数，通过保存经过Hash后的图像数据，从而达到认证的目的，但是这样需要保存额外的认证数据――Hash值，并且认证得到的结果只有两种：“是”或“否”，并不能报告图像数据失真的具置。

Schneider和chang提出基于图像内容的方法，利用图像特征（如亮度直方图、DCT系数、边缘信息等），通过哈希函数得到用于认证的消息，因为图像本身的特征具有一定的稳定性，如果图像内容发生改变，则图像特征也会有所改变，这样可以保护图像数据中的每一个像素都不能改变。但是，它仍然需要保存额外的数据，不过提取图像特征的方法值得借鉴。

张和王在Yeung和PingWah的研究基础上提出了一种利用查找表和哈希函数的小波域脆弱水印算法。首先利用小波变换的时频特性，在图像的LL子带用查找表的方法嵌入一个标识水印，用于检测和定位篡改；再选取HL子带或LH子带的哈希值作为水印嵌入到HH子带中，用于抵抗各种伪认证攻击。该算法既提高了基于分块的脆弱水印算法的安全性，又保持了良好的局部修改检测性能。

李和侯提出了一种新的混沌脆弱数字水印算法，该算法利用混沌系统对初值的极端敏感性和块不相关水印技术，将图像DCT次高频系数和水印密钥合成为Logistic混沌映射的初值，从而生成水印，再将水印嵌入到图像DCT的高频系数中，利用图像DCT系数之间的关系，实现了水印的嵌入和盲检测。该算法计算简单，具有较高的峰值信噪比和良好的篡改定位能力。

脆弱数字水印技术在图像领域中的研究应用得到了很好的发展，随着多媒体介质类型的增加，音频、视频在网络上的应用需求逐渐增大，研究学者们逐渐将研究方向转向到音频领域，很多良好的算法也从图像领域移植到了音频领域。

Radhakfishnan和Memon根据听觉质量相似的两个音频之间的掩蔽曲线必定一样的原理，提出了一种基于特征的音频内容认证技术。首先计算音频掩蔽曲线的Hash值，然后采用已知的数据隐藏方法将Hash值作为水印信息嵌入到音频信号当中。检测时，将水印信息提取出来与之前计算的Hash值进行比较，计算其相关系数，再与事先设定的相关系数门限值进行比较，判断内容是否被篡改。检测算法可以将常规的音频信号处理与恶意篡改操作区分开来。

王等利用离散小波变换的多分辨率特性，提出了一种小波域脆弱音频水印算法，通过等概率随机量化音频信号不同子带的小波系数，并将视觉可辨别的有意义的二值图像作为水印嵌入其中，该算法对滤波、有损压缩、重采样等攻击具有很强的敏感性，通过比较提取出的水印和原始水印的归一化相关系数，可以很容易对音频信号是否被篡改做出结论。

全和张以改进的心理声学模型为基础，提出了一种小波包域的脆弱音频水印算法。该算法将改进后的心理声学模型用于比小波域灵活性更大的小波包域中，首先根据子带掩蔽阈值，水印嵌入和提取端要求的计算复杂度，自适应地选择最好小波包基函数，对音频信号进行接近于临界频带的分解，然后采用量化小波包系数的方法自适应地嵌入二值图像水印信号。检测算法不仅能够认证音频的完整性，而且能够在时域和频域中定位被篡改区域，可用于衡量法庭证据及新闻广播等的可信度。

袁等提出了一种音频内容认证系统。该算法通过计算音频帧之间的相似性，得到基于音频特征的位置序列，将其置乱和调制后，嵌入到原始音频的离散小波域中。采用相关检测来实现对音频内容的认证，并通过提取出的位置序列，找到被篡改帧的最相似帧，进行篡改内容的近似恢复。该算法在抵抗中等强度的MP3压缩、上下行采样等保持内容的音频信号处理的同时，能够检测出篡改、剪切等恶意攻击操作，能够对篡改位置进行精确定位对被篡改的音频片段进行近似恢复。

冯等利用音频特征生成数字水印，提出了一种用于音频内容认证与恢复的数字水印算法。该算法将音频分段后的每段主要DCT系数及其位置信息作为主要特征，经过量化和加密生成水印，再将水印嵌入到另一个音频段的最低比特位中。该算法不仅能检测和定位对音频内容的篡改，而且能够对篡改的音频段进行近似的恢复，保持较好的复原质量。

四、总结