水印技术论文大全11篇

水印技术论文篇（1）

互联网技术的日新月异，使电子商务的发展变得更加迅猛。同时网络中一些不可预料的危险环节，也使电子商务安全问题成为人们关注的焦点。传统的认证和访问控制技术、密码技术并不能全面解决电子商务安全问题，所以一种新兴的信息安全技术——数字水印技术被应用到电子商务中。

一、数字水印定义、功能及原理

数字水印是信息隐藏技术的重要分支。所谓数字水印（DigitalWatermarking）是指嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)中的数字信号，它可以是图像、文字、符号、数字等所有可以作为标识的信息。数字水印既不影响原始载体的正常使用及存在价值，也不容易被人感知。

通过隐藏在载体中的标识信息即数字水印，可以达到验证和确认内容提供者、购买者、隐藏信息或判断载体是否被篡改等目的。

数字水印算法的原理大都相同，即对时（空）域或变换域中的一些参数进行微小的变动，在某些位置嵌入一定的数据，生成数字水印，当需要检测时，从载体中提取水印，与原水印进行比较，检测水印是否被篡改等。近年来研究者从不同角度提高和改进数字水印算法，其实都是以提高水印的鲁棒性为目的的。

典型的数字水印算法有以下几类：空域算法，变化域算法，压缩域算法，NEC算法，生理模型算法等。

二、数字水印的特点和分类

根据数字水印的定义及功能，可以看出数字水印具有以下几个特点。

不可见性：数字水印作为标识信息隐藏于数字作品中，对拦截者而言，应不可见。

安全性：数字水印应当具备难以篡改或伪造的要求，并应当具有较低的误检测率和较强的抵抗性

鲁棒性：在经过多种信号处理过程后，数字水印仍能保持部分完整性及检测的准确性。

脆弱性：能直接反映出水印是否遭受篡改等。

根据不同标准，数字水印分为以下几类。

按照水印特点划分：鲁棒性水印和脆弱水印。

按照水印隐藏位置划分：时域数字水印、空域数字水印、频域数字水印等。

按照水印检测过程划分：明文水印和盲水印。

按照水印是否可见划分：可见水印和不可见水印。

按照水印内容划分：有意义水印和无意义水印。

当然，数字水印还可以按照用途、水印载体等多种方式来划分成更多的小类，这里不再一一列举。三、数字水印技术在电子商务中的应用

数字水印技术在电子商务中的应用集中表现在电子商务安全保护问题中。电子商务安全可以分为网络安全和信息安全。网络安全复杂且受多种因素影响，要解决电子商务安全问题，必须把信息安全作为问题切入点。

目前，电子商务信息安全方面已经使用到了加密技术，安全认证技术等多种安全保护技术，但仍有部分问题得不到解决。

首先，电子商务中数字作品的版权保护问题。在知识产权体系日益完善的今天，版权问题已经成为人们关注的焦点问题，也是数字作品提供者必须正视的问题。研究者试图寻找一种方法，既不损害原作品，又达到版权保护的目的，于是，与传统水印功能几乎相同的“数字水印”被应用到电子商务中。数字水印技术利用信息隐藏原理使版权标志不可见或不可听，“悄然”存在与数字作品之中。

目前应用数字水印来解决版权保护问题多用在软件作品中，比较著名的就是IBM公司的“数字图书馆”软件的数字水印功能，以及Adobe公司的Photoshop软件中集成了Digimarc公司的数字水印插件。

其次，电子交易中的电子票据的防伪问题。随着商务活动电子化和自动化的转变，许多交易活动都转变为电子交易，其中电子票据的安全保护变得犹为重要。数字水印技术可以在交易双方的电子票据中嵌入交易时间和签名等认证信息，使交易过程具有不可抵赖性。而且数字水印技术在电子票据中隐藏了不可见的标识信息，无形中也增加了不法分子伪造篡改票据的难度。水印还具有法律效力，可以在交易出现法律纠纷时，作为证据使用。

还有，身份验证信息的真伪鉴别问题。目前，用于信息安全的加密技术对于电子形式的身份验证信息具有良好的保护功能，但无法作为书面凭证进行鉴别。而通过使用数字水印技术，把电子身份验证信息隐藏到普通的凭证图像当中，使身份凭证具有不可复制和不可抵赖等特性，实现了电子信息和书面信息的双重保护。

重要标识信息的隐藏和篡改提示。许多交易作品的使用必须依赖作品中一些标识信息，如果直接把此类信息标注在原始作品上，会引起一些不必要的麻烦，而利用数字水印技术就可以把重要信息隐藏在原始作品中，通过特殊的阅读程序（水印检测工具等）来读取。数字水印技术还可以用于数字信号的篡改提示，通过水印的状态来检测数字信号是否遭到篡改。

通信过程的信息隐藏。用于信息安全保护的常用方法是对数据进行加密，这样往往更容易引起攻击方的注意，从另一个角度出发，在人类视觉、听觉等无法感知的范围之内，对各种时（空）域、变换域进行微小的改变，从而实现信息隐藏，达到通信过程信息安全保护的目的。

四、结束语

数字水印技术作为一种新兴的安全保护技术应用到电子商务中，表现出其显著的作用和功效，因为区别于传统的数据加密技术或安全认证技术，为信息安全保护领域带来了新思路。但是，由于目前数字水印技术本身并不完善，应用到电子商务中还存在很多实际的问题。例如，水印检测的简便性，水印的鲁棒性，等等，这些也将作为研究者进一步努力的方向。

水印技术论文篇（2）

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 18-0000-01

Digital Watermarking Technology and Development

Cao Yanyan

(Southwestern University of Finance and Economics School of Economic Information Engineering,Chengdu 611130,China)

Abstract:With the multimedia technology and network technology and the rapid development and wide application,image,audio,video and other multimedia content protection is an urgent need for the problem..Digital watermarking is multimedia copyright protection and effective way to ensure the integrity of the information,the information is also becoming a hot topic in the field,at home and abroad has aroused extensive attention.

Keywords:Digital watermarking;Watermarking technology;Algorithm

一、数字水印概念

数字水印（Digital Watermark）技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记，这种标记通常是不可见的，只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。

嵌入数字作品中的信息必须具有以下基本特性才能称为数字水印：隐蔽性、隐藏位置的安全性、鲁棒性。

二、数字水印的分类

（一）按特性划分。按水印的特性可以将数字水印分为鲁棒数字水印和脆弱数字水印两类。鲁棒数字水印主要用于在数字作品中标识著作权信息，它要求嵌入的水印能够经受各种常用的编辑处理；脆弱数字水印主要用于完整性保护，与鲁棒水印的要求相反，脆弱水印必须对信号的改动很敏感，人们根据脆弱水印的状态就可以判断数据是否被篡改过。

（二）按水印所附载的媒体划分。按水印所附载的媒体，我们可以将数字水印划分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印以及用于三维网格模型的网格水印等。

（三）按检测过程划分。按水印的检测过程可以将数字水印划分为明文水印和盲水印。明文水印在检测过程中需要原始数据，而盲水印的检测只需要密钥，不需要原始数据。

（四）按内容划分。按数字水印的内容可以将水印划分为有意义水印和无意义水印。有意义水印是指水印本身也是某个数字图像或数字音频片段的编码；无意义水印则只对应于一个序列号。

（五）按用途划分。不同的应用需求造就了不同的水印技术。按水印的用途，我们可以将数字水印划分为票据防伪水印、版权保护水印、篡改提示水印和隐蔽标识水印。

三、数字水印的三个研究层次

（一）基础理论研究。数字水印基础研究的目的是建立数字水印的理论框架，解决水印信量分析、隐蔽性描述等基本理论问题。在认知科学和信号处理理论的基础上，充分借鉴密码学的成果，可以建立数字水印技术的理论框架，分析数据量与隐蔽性之间的关系，使得在给定需要保护的数据后，有一套可靠的标准来选择水印方案，并能综合评判各种数字水印算法的优劣。

（二）应用基础研究。应用基础研究的主要方向是针对图像、声音、视频等多媒体信号，研究相应的水印隐藏与解码算法，以及能抵御仿射变换、滤波、重采样、色彩抖动、有损压缩的鲁棒数字水印技术。

（三）应用研究。应用研究以水印技术的实用化为目的，研究各种标准多媒体数据文件格式的水印算法。水印应用研究特别要面向Internet上广为使用的各种数据文件，包括JPEG压缩图像、MPEG2压缩视频、WAV音频文件、AVI及三维动画文件、PDF标准文本、voice mail l等多媒体邮件格式。票据防伪也是数字水印的一个重要应用领域，各种防伪票据水印的研究也不容忽视。

四、典型算法

（一）最低有效位算法（LSB）。LSB算法使用特定的密钥通过m序列发生器产生随机信号，然后按一定的规则排列成2维水印信号，并逐一插入到原始图像相应像素值的最低几位。由于水印信号隐藏在最低位，相当于叠加了一个能量微弱的信号，因而在视觉和听觉上很难察觉。

（二）Patchwork算法。Patchwork数字水印隐藏在特定图像区域的统计特性中，其鲁棒性很强，可以有效地抵御剪切、灰度校正、有损压缩等攻击，其缺陷是数据量较低，对仿射变换敏感，对多拷贝平均攻击的抵抗力较弱。

（三）纹理块映射编码。纹理块映射将水印信息隐藏在图像的随机纹理区域中，利用纹理间的相似性掩盖水印信息。该算法对滤波、压缩和扭转等操作具有抵抗能力，但需要人工干预。

（四）文本微调算法。文本微调算法用于在PS或PDF文档中隐藏数字水印，主要是通过轻微改变字符间距、行间距和字符特征等方法来嵌入水印。这种水印能抵御攻击，其安全性主要靠隐蔽性来保证。

（五）DCT变换域数字水印算法。DCT变换域数字水印是目前研究最多的一种数字水印，它具有鲁棒性强、隐蔽性好的特点。其主要思想是在图像的DCT变换域上选择中低频系数叠加水印信息。

（六）直接序列扩频水印算法。扩频水印算法是扩频通信技术在数字水印中的应用。将待传递的信息通过扩频码调制后散布于非常宽的频带中，使其具有伪随机特性。收信方通过相应的扩频码进行解扩，获得真正的传输信息。

五、结论

今后数字水印的技术研究将侧重于完善数字水印理论、提高数字水印算法的稳健性、安全性、研究其在实际网络中的应用及建立相关标准等方面。数字水印技术将对保护各种形式的数字产品起到重要的作用，但并非万能，必须配合密码学技术及认证技术、数字签名或者数字信封等技术一起使用。

水印技术论文篇（3）

The Digital Watermarking Technology of Multimedia

XUE Jun-ling,ZHENG Qing-Qiu

(JinLing Institure of Technology, Nanjing 210038, China)

Abstracts: With the rapid development of Computer Network Technology ，digital multimedia such as: images, audio, video and text files in the application of human life more and more extensive. Because digital media is not only easy to spread in the network will likely be illegally copied, altered. Over the last 10 years, in order to protect digital multimedia, digital watermarking technology developed slowly. This paper focuses on the concept of digital watermarking, features, as well as basic principles of the multi-media and digital watermarking the protective effect of current state and prospects of development in areas such as in-depth studying and discussion.

Key Words: digital watermarking; multimedia; copyright protection

1 引言

传统的密码技术，一般采用将明文加密成密文的秘密密钥系统或公开密钥系统。但是，加密的密文容易引起许多好事者的兴趣，激发他们积极破译的热情；而数字签名可用于保护电子文件的真实性、完整性，防止伪造、抵赖、冒充和篡改。但由于在多媒体中需要的签名量会很大，因而对多媒体保护就显得并不完全适用、也不方便。这样，就容易产生了大量的盗版，这些所谓的盗版给音乐、影视、广播和软件行业造成极大的经济损失。由此可见，目前的保密方法在当今广泛应用的Internet多媒体信息安全中难以起到全面的保障作用，在多媒体行业，数字水印就成为研究信息安全和隐藏的一个新方向。

2 数字水印概述

数字水印是信息隐藏研究的一个重要分支。它是通过一定的算法将一些重要的、标志性信息直接嵌入到数字多媒体产品中，这些信息的嵌入不能影响产品的价值和质量，但是也不容易被人从表面感知到，只有通过特殊的检测器或相应的计算机软件才能检测到隐藏的数字水印。对多媒体采用了相关的数字水印技术后，大大提高了数字图像以及视频版权的安全性，有利于软件版权的保护，很好地遏制了非法分子对软件产品的剽窃和篡改。

嵌入数字媒体中的水印内容可以是作者的相关信息、公司的标志、有特殊意义的文本图像等等。需要指出的是，数字水印技术并不能阻止复制、盗版活动的发生，而是保护和追踪数字媒体，使其被合法地使用和传播；倘若发现多媒体作品在被非法传播时，可以通过提取出的水印代码追查非法散播者。这样，人们就既充分利用因特网的便利，又能有效地保护知识产权。

根据数字媒体的载体不同，可以将数字水印分为图像水印、音频水印、视频水印、文本水印、图形水印以及用于三维网格模型的网格水印等。图像水印指在静止图像中加入水印，主要用于网上图片等；视频水印主要是在视频流中加入数字水印，从而控制视频的应用，如DVD的控制存取，数字广播的控制等。文本水印指在PDF、DOC等文本文件中加入水印，防止对文本文件的修改；图形水印指在计算机生成的二维或三维图形中嵌入水印，从而达到版权保护的目的。

无论载体如何，嵌入到多媒体中的数字水印一般都具有如下的特征：

（1）隐蔽性：在数字媒体中嵌入水印信息不会引起明显的降质，并且不易被察觉。一般用户即使知道一个数字作品中藏有水印，但用一般的统计方法是无法检测出并且删除水印的。如果用户试图删除，将对数字产品的质量产生巨大的破坏。

（2）隐藏位置的安全性：水印信息隐藏于数据而非文件头中，文件格式的变换不应导致水印数据的丢失。

（3）鲁棒性：所谓鲁棒性是指在经历多种无意或有意的信号处理过程后，数字水印仍能保持完整性或仍能被准确鉴别。可能的信号处理过程包括信道噪声、滤波、数/模与模/数转换、重采样、剪切、位移、尺度变化以及有损压缩编码等。

（4）自相似性： 数字水印在多媒体作品经过较大的破坏后，仍能从原数据中恢复出隐藏的水印，而且在恢复过程中不需原图像，这需要水印算法本身具有自相似性。也可以认为是水印信息分布在载体数据的很多样本中，利用其中的小部分数据就可以恢复出水印。

（5）水印容量： 水印容量和鲁棒性之间是相互矛盾的。水印容量的增加会带来鲁棒性的下降，对隐蔽性也有影响。为抵抗各种变换，水印通常需要在数字媒体中按照一定的排列方式反复加入多次，当水印容量大时，这样做的结果会导致重复次数减少，而鲁棒性不好就会导致检测结果的不可靠。

3 数字水印的原理模型

通用的数字水印技术主要有两个基本的方面：水印信息的嵌入和水印信息的提取或检测。

目前的水印嵌入技术根据基于的域不同，其主要算法也相应地被分为时/空域、变换域和压缩域算法，其中变换域主要分为离散余弦变换域(DCT)、小波变换域(DWT)和快速傅立叶变换域(FFT)等算法。一般情况下，一个水印方案很难满足所有的应用要求，因此，数字水印算法往往是针对某类应用而设计的，因此要具体问题具体分析。在将水印嵌入到数字媒体之前，首先要对原始的数字媒体的特征加以分析，找到适合嵌入水印的区域，然后根据嵌入水印的目的和嵌入算法的特点，选择一种比较适合的方法。但无论哪一种方式，其嵌入原理都是相似的，如图1所示。

图1 水印的嵌入原理模型

对水印的检测，需要提供检测的密钥。在检测过程中，混沌置乱的密钥可以使用用户的私钥，也可以使用检测模型中的公钥。这两个密钥事实上可来源于密码学的一对密钥。对于水印信号的恢复以及重构，可由滤波器完成。水印信息的提取原理模型如图2所示。

图2水印的提取原理模型

4 数字水印技术的现状以及发展方向

近些年，虽然数字水印技术发展迅速，但是这仍是一个未成熟的新领域。特别是数字水印技术算法在原理上有许多雷同之处。但目前国内外的工作尚未能对这些有内在联系的不同算法中的共性问题进行高度提炼和深入的理论研究，因而缺乏对数字水印作进一步研究具有指导意义的理论结果。其理论基础依然非常薄弱，大多数水印算法还是经验性的。

在多媒体方面，特别是音频和视频水印的解决方案还不完善。大多数的视频水印算法实际上是将其图像水印的结果直接应用于视频领域中，而没有考虑视频应用中大数据量及近乎实时的特性。从未来的发展看，水印在包括dvd等数字产品在内的视频和音频领域将有极为广阔的应用前景。因此，如何设计成熟的、合乎国际规范的水印算法仍然悬而未决。

5 结束语

数字水印技术将在保护各种形式的数字媒体等方面发挥巨大的作用，并能产生可观的经济效益，从而促进学术界的研究热情。相信不久的将来，我们就会在多媒体或其他方面看到水印技术的广泛应用。

参考文献：

[1]高倩,周丽娟.图像及视频版权保护中的数字水印设计[J].科学技术与工程,2007,7(11):2677-2678.

[2]王丽娜,张焕国.信息隐藏技术与应用[M].武汉大学出版社,2003.25-30.

[3]徐生然,杨群生,伍绍佳,等.数字水印技术的研究现状及发展前景[J].肇庆学院学报, 2007,28(5):20-22.

水印技术论文篇（4）

其实，关于“艺”与“术”的博弈，早在古代就有所定义。画家谢赫的“六法论”把“气韵生动”摆在了首位，这就是“艺”，而“经营位置，随类赋彩，应物象形，骨法用笔，传移模写”是手段，即是“术”。

当代水彩画已经进入多元化的发展。新观念和新技术的介入不断地丰富着水彩画的表现形式。画种之间的借鉴和运用往往成为绘画语言的突破口，不同画种之间的碰撞给水彩画带来了更多的可能性。我的创新课题《印制技法在当代水彩画中的运用》正是从技术入手，来研究技术背后的艺术表现。

一、创新课题中关于“术”的问题

水彩画是一门技术性很强的画种，其技法也是纷繁复杂的。我创新课题《印制技法在当代水彩画中的运用》尝试整合版画中的特有的痕迹，通过版画的印制技术，来探究画种之间的融合带来的可能性。

下面是创新课题《印制技术在当代水彩画中的运用》的技术介绍。

（一）借鉴传统版画拓印的技术：拓印是利用不同的材质（玻璃板，有机玻璃板等）间对水的亲疏性，来创造出不同的挤压痕迹。这种特殊的挤压痕迹，为我们创作提供了很多偶然的因素。我们通过吸收传统物象（例如鱼，青花和漆器演变等）利用这种特有的痕迹，对物象进行解构，尝试赋予物象新的含义。

（二）丝网“漏板”印制技术：丝网版画是一种比较新型的印刷技术，当代波普艺术和标签艺术等形式正是通过丝网印制技术的介入而迅速发展起来的。丝网印制的颜料属于透明颜色，这点正好促使其可以和水彩画之间实现交叉和融合。通过丝网“漏板”技术的引入，可以在水彩领域中尝试新的表现形式。

二、创新课题中关于“艺”的探讨

（一）综合版拓印技术的延伸

综合版拓印在制作肌理上，有巨大的优势。正是受到版画中变幻莫测肌理的启发，创新课题尝试将印制的痕迹与物象之间进行组合，并运用到水彩画创作中。借鉴综合版画殊的印制肌理效果，来增添水彩画中趣味性的语言，给人以耳目一新的表现形式。

在实验创作中，将综合版拓印的痕迹与传统的青花纹样相互结合（图1），并依附在传统物象上（如鱼，陶瓷等）。根据画面整体需要来调整肌理与物象的位置。主观的删减或是自然的保留，都为画面提供了解读与思考的因素。

在视觉表现上，印痕具有独特的艺术趣味。斑驳的青花印迹在创作过程中变成了有效成分，经过艺术加工被赋予新的文化意义。青花纹样作为传统艺术中的典型要素，蕴含着传统艺术文化精神和审美价值。在绘画语言的角度上看，正是借助抽象形式的印痕来再现视觉语言所传达的精神内涵。印痕语言作为视觉艺术中的元素自然的成为具有意义性的语言符号。青花的视觉形式已经不是最初的痕迹表象，通过艺术创作，它已经融入了中国传统文化的内涵。

痕迹肌理自身的审美价值也给当代水彩画发展带来了重要启示。水彩画的研究大多只停留在形式语言的表面上，应该更多的挖掘内在的精神和审美涵义。水性绘画材料的质感和肌理审美属性作为艺术实践的精神层面，是一种想象力和创造性的活动。艺术创作作为一种载体，给观众提供了一种直接进入艺术本体的方式。

（二）对现代艺术表现形式，观念的借鉴和运用

创新课题将丝网版画与水彩画进行了有机结合。版画中独特的印痕语言，在技术上和观念上都给水彩画创作注入了一种新的力量。

印痕在水性材料绘画中被赋予了新的含义。它不仅仅是丝网版画技法中留下的独特肌理。在新的构架中，印痕成为观念性表达的载体。通过对版画印痕的观念表现，赋予水彩画以新的解读。

丝网版画的制作过程是一种具有前卫性的创作方式。它在观念上将版画特征和当代视觉文化的特性联系起来。印迹看起来毫无意义，但经过画面制作后，都赋予其现实含义。作品《玩具之条形码系列》（图2），正是通过这样的手法，将儿时的玩具贴上了商品社会的标签，物品以条形码的形式体现价值。但代表着回忆的玩具又将怎么衡量？系列作品正是通过丝网印迹来体现这种反差和思考，使观者从版画印痕和水彩画组合中得到全新的视觉感受。

丝网版画具有时代性和创新性。安迪・沃霍尔的波普艺术中正是利用丝网印痕的形式，来表达了对现代文明社会的生产方式所带出的单一，无中心及本体论消失的一种反讽和思考。印痕成为了构架现实与艺术表现的载体。使用印痕作为绘画语言与社会生活建立起直接联系。印痕不再是一种效果肌理，不再是一种工具手段，而是一种符号和象征，是艺术家与社会生活紧密联系的表现方式。

当下水彩画的发展对于当代艺术的涉及甚少，艺术思潮也很少会涉及水彩画。这当然与水彩画自身的局限性有关。创新课题中，尝试将丝网版画和水彩画相互融合。通过现代思维与现代表现手段结合，将创作理念，艺术符号注入水彩画中。运用丝网印痕的时代性和创新性来丰富水彩画的表现形式。

随着时代的进步和人们审美水平的提高，传统的绘画技术和观念已不能适应时代的发展变化。艺术创作中更多需要创新意识的表达，才能符合大众的审美观，才能推动水彩画艺术的发展。

综上所述，创新课题《印制技术在当代水彩画中的运用》吸收了不同的版画印制方法，运用特有的印痕语言来拓展水彩画绘画语言。通过引入技术手段，来提升对水彩画艺术价值的思考。我们不妨把它看成这样一个流程：印制技术―― 整合语言――艺术表现。

从技术层面来看，语言的表达离不开技术技法，创新课题中吸收了版画特有的元素，而版画中技术的独立性，就体现在它的“印”的结果上。通过印制的痕迹传达观念和思想。

印制的痕迹经过主观意识的整合，提炼出适合的绘画语言，再运用到水彩画中。提炼和整合的过程是艺术家主观思维的表达，如何让特有的印痕语言有意义的出现在画面中，如何赋予这些抽象的印痕语言在画面中的涵义。这是从绘画语言升华到艺术思考的尝试过程。

当肌理概念延生到其背后的艺术思考上时，水彩画创作内涵也得到了升华。通过技术手段，将艺术家的思想观念用当代的绘画语言呈现出来。无论是传统青花的象征，还是具有商品社会的条形码，以印制的方式，转化为绘画语言，并在水彩画中进行试验。这本身就是一种水彩画的绘画语言和表现方式的拓展和创新。

水性媒材的发展呈现多元化的态势，水彩画的发展也在顺应时代的变更不断地进行更新，将多种媒介引入水彩画语言范畴里，使其摆脱“小画种”的束缚，真正成为阐述艺术观念，表达艺术思想的有力手段。

关于水彩画“艺”与“术”的博弈还在继续，我们的探索也在继续。

广西自治区研究生科研创新课题，项目编号：ycsw2012086

参考文献：

[1] 蒋跃.《东西方绘画的交汇：中国当代水彩画研究》.中国轻工业出版社，2007.

水印技术论文篇（5）

0.前言

信息时代，各类信息化数字技术扩充发展，针对丰富数字信息的安全保护需求也日益扩充。基于数字文档可方便快捷的复制、篡改与盗取，因而令其产权保护面临一定困难。同时数字图像具有一定适应性特征，可供用户任意设计更新并为己所用。为此应科学探究一种良好的数据可靠加密保护技术，进而有效应对不良信息篡改、窃取、盗用问题。本文基于这一目标引入水印数字技术探讨，该技术通过印记图形加密有效保护版权信息，形成印记图形同原始保持一致，基于一定标准形成水印图像，进而探究非法复制信息、相关违规产品的不良流通应用。该技术核心特征在于潜入模式，是通过视觉设想推理阐释实效的科学方式。

1.数字水印技术概述

1.1数字水印技术原理内涵

数字水印技术是一类进行数据产品安全保护、信息内容科学检测，通过嵌入模式将相关序列代码或用户定义标识引入信息中，并可基于相关算法进行水印提取，进而实施保护信息版权检验的科学技术方式。可有效维护产权人享有的产品版权利益，杜绝非法盗版问题。数字水印技术所保护的对象可以是媒体，数据文档、工具软件、视频音频资料、信息图像等丰富内容，包括生成水印、相关嵌入过程、综合信息测试与提取水印等实践环节。

数字水印核心原理在于通过针对宿主进行标识信息嵌入形成水印，令其具备无法感知的良好属性，进而确保信息数据安全性。同时需要遵循相应感知规则，令水印信息具有充分冗余性，即可通过分段数据实现恢复。

1.2数字水印具体类别

数字水印基于出发点各异性，令其种类划分各不相同，并体现了一定的联系渗透属性。依据水印特征，可将其划分成健壮与脆弱水印。前者可服务于数字作品资源中进行著作权相应表述，通过水印嵌入可满足综合编辑实践需求。后者则可实现数据完整统一保护，基于对更新信号的敏锐反映性，可依据其水印状况进行数据信息安全程度分析判别。依据水印媒体，可将其分为图像、视频、音频水印、文本与网格水印形式。而基于检测流程，数字水印则包括明文与盲水印等。前者检测进程要利用原始信息，后者则应利用密钥。

基于水印不同内容，可将数字水印定义为有意义以及无意义形式。前者即水印自身同时代表数字图像或音频数据编码，而后者则仅仅代表序列号。

1.3数字水印技术服务应用领域

数字水印技术基于优质属性、科学原理，在数字化、信息化社会建设与市场经济发展中体现了较大的应用潜能，可在电子商务领域、多媒体技术服务、广播媒介中发挥综合优势。数字水印技术具备良好的版权保护功能，基于来源信息与版权内容嵌入，有效预防不良侵权行为，体现良好安全的版权保护能效，当然其实践应用对数字水印提出了显著的鲁棒性要求。同时，数字水印技术科有效实现盗版跟踪，通过在合法拷贝中嵌入相应数字指纹信息，进行非法拷贝检测，可通过指纹信息恢复明确操作源头，进而有效抵御盗版侵权行为。通过数字水印应用可进行图像认证，实施数据信息变更测试，利用水印满足认证需求。对于各类较易篡改伪造的机打票据，可应用数字水印技术进行防伪跟踪，针对打印机图像输出，将其可识别序列号加入，进而形成良好的防伪跟踪处理。数字水印技术还可实现优质拷贝保护应用，可引入DVD系统，基于拷贝信息明确相关水印数据是否应进行重复播放或实施拷贝。

1.4数字水印技术实践应用前景

网络技术的普及应用与多媒体手段的扩充服务发展，令各行业现代化建设水平显著提升，同时也相继引发了军事政治与文化经济相关安全问题，形成了信息化社会发展研究的新一轮探究热点问题。在数字产品领域，首要探究问题便在于如何对知识产权进行有效保护，令产品所有者享有合法权益，不会受到不合法产品应用侵犯，杜绝信息恶意篡改不良问题。为此，可科学引入数字水印技术，在对原有作品整体性进行维护的同时，实现版权信息的全面合法控制目标。当前，该领域中，数字水印技术实现了初步应用，并创建了数字图书馆工具水印数字功能。Photoshop软件也引入数字水印技术插件，提升了保护能效。当然，纵观市场应用发展，该技术拓展研究并不十分成熟，较易遭到攻击者不良破坏与破译，因此还需要不断的持续探索，方能激发其核心应用价值功能。

伴随图像设备的高清晰、优质性建设发展，其打印形成的票据形式丰富多样，从另一侧面则给造假人员提供了便利性，令票据伪造篡改行为难于发现辨认。

为此，应科学引入数字水印校验技术，通过水印验证，判别票据信息真伪性。同时，基于电子商务领域的扩充发展，较多过度电子信息文件产生，例如，各类扫描纸质文件票据的电子图像信息等。虽然当前相关网络安全应用维护技术已发展应用的相对健全成熟，然而各类电子票据仍然要通过非密码进行核准验证。为此，可利用数字水印形成票据隐蔽认证标识，进而有效提升其伪造篡改操作难度，构建安全有效的票据应用、流通环境。

标识数据相关信息，体现了显著的保密价值，倘若欠缺标识，一些数据不能体现良好的应用功能。为此，对该类重要标记应进行有效保护，可通过数字水印隐藏保护模式，令其有效隐蔽，并与特殊配套阅读工具一并应用。这样一来，将有效提升信息标识保密性，该技术方式，在遥感图像领域已实现了良好应用。

1.5数字水印技术展望

基于数字水印技术应用优势，人们深入探究，并促进该技术日益完善，同时在实践探索阶段中，其仍然包含较多需要解决的重要问题。首先，数字水印技术还需要深入的算法与理论模型研究，进而构建整套理论科学体系，令水印结构、具体检测策略、嵌入方案、水平测试更加科学标准。同时，数字水印技术研究应有效融合密码学，渗透密码、密钥，进而提升其安全保护性能，创建数据综合安全防护体系。他类研究领域专精技术也应逐步渗透至数字水印技术研究领域中，进而进一步扩充该技术思想，丰富理论形态。例如引入神经网络、混沌、模糊控制相关技术理论等，扩充数字水印技术研究范畴，提升其核心价值功能。未来发展实践中，数字水印技术研发应注重提升算法鲁棒性，引入多媒体模式，令其体现良好的安全应用效能，进而进一步优化更新水印算法，激发其优质商业功能并提升可信水平。

2.数字水印技术实现

数字水印技术应用实现涵盖空间域及变换域主体方式。前者实现算法相对便捷高效，且操作容易，对图像与水印可全部恢复，因此可满足某类特殊应用需求。变换域实现方式通过将丰富比特数据嵌入进而完善探究评估，通过系数值更新进行数字水印相关内容隐蔽。该实现方式可确保水印隐蔽不可见，并可基于人们视觉感官特征，便捷、高效的实施水印编码。

3.总结

总之，数字水印技术是当前人们逐步重视的核心研究方向，其同信息隐蔽、安全防护、密码技术等学科领域联系紧密。尤其基于网络平台与数字化技术的快速发展，数字水印技术的应用拓展更加体现了显著价值。针对当前数字水印技术应用发展中存在的抑制攻击效能有限、相关标准创设不全面、法律法规体制不健全、保护方式研发不深入等弊端缺陷，我们只有继续深化发展，明晰技术原理、发展应用前景、具体实现方式，才能真正推进数字水印技术应用实践的不断完善，进而激发其核心效用价值，真正营造安全、可靠的数字化技术发展应用氛围。　[科]

水印技术论文篇（6）

1 二维码水印加密背景及目前加密解密现状

1.1 QR二维码的应用背景

随着中国3G技术的普及，以及手机本身性能的提高，二维码作为一种全新的信息存储、传递和识别技术迅速地融入到了社会生活当中，其保密和安全问题也越来越有研究价值，2012年铁道部出现了用户隐私资料信息被二维码泄密的问题，病毒也开始通过二维码传播。目前国内针对二维码数字加密的技术的论述并不多，在当前期刊网上有关二维码讨论的258篇论文也主要集中于二维码自身的编码解码规则，只有16篇是讨论二维码数字手段加密的。其中加密采取的主要手段是通过复杂昂贵的隐形印刷技术。而讨论数字加密的只是对一般图像都通用的结合水印加密，未能很好的结合QR二维码自身的编码规则，所能负载的加密信息量也极少[3]。

1.2 国内外二维码加密研究现状

目前，国内外关于二维码信息隐藏技术的文献不是很多，研究对象主要是四一七条码（Portable Data File417，PDF417码）和QR码。在国内，针对PDF417码的研究较多且以空域水印为主，在国外，以研究QR码居多，以频域水印为主。牛夏牧[7]等利用变形技术对PDF417码中的各组成单元宽度加以适量的变动，采用误差累积的方式实现隐藏信息的嵌入和提取。陈峥等[3]针对PDF417码，提出了基于边界移位的隐藏信息嵌入算法。赵博等[4]提出一种基于结构微调法的水印算法，对PDF417码的组成条空进行适量的微调，将信息隐藏进二维码中。晁玉海等[5]提出一种对隐藏信息进行扩频和映射处理，根据PDF417码自身结构特点，通过微调条码中的条和空将信息隐藏的方法。Ming Sun等[6]提出两种基于离散小波变换（Discrete Wavelet Transform，DWT）变换的QR码数字水印，分别可以嵌入随机序列和图片。Jau-Ji Shen等[7]针对PDF417码提出一种称作关联水印的盲水印算法，该算法可以提高水印的嵌入容量并可将PDF417码用于数据认证。

⑴二维码图和传统防伪制作技术（主要是印刷）相结合，避免码图被直接影印、拍照，比如采用隐形印刷等等；

⑵掌握二维码编码技术，对二维码码图本身做特殊处理（如加密、复合、变形等），这种方法的目的有二，一是可以让别人的识读软件无法识别码图，二是可以在这些码图中编入特别信息，以作防伪校验之用。

简而言之，一个采用特殊印刷技术，一个采用特殊编码，从而提高技术门槛也就提高了造假的成本与难度。本文研究算法基于第二种方式，对二维码码图进行特殊处理，达到嵌入 信息进行防伪校验目的。

2 适用于QR的数字水印算法

2.1 水印的嵌入算法

2.1.1 水印嵌入位置及表示方案

链码和QR二维码水印信息的位置选择和像素值改变方案，根据链码、改进的LSB算法和二维码的基本理论，本文结合处如下表示方案。QR码图像是由N*N个深色或者浅色的模块图形组成，实验中是黑色和白色模块。考虑水印需要的隐蔽性，我们选取黑色的正方形作为水印嵌入单元。假设QR码的一个模块图形的大小为M*M，其中M为模块的长度（高度），单位是像素。条码矩阵的大小为N*N。每个正方形基元占用的像素点为M/N。

如图2.1所示：跟四链码的结合方式为将正方形基元平分成四等份，每一块的大小为M/2N，选择其中的一块，按统一水印规则改变整个选中块的像素值，嵌入水印信息，按照链码方向的规则给四个方向的小矩阵编码为0，1，2，3，四幅图中的红色区域分别对应着0，1，2，3。这样每个黑色QR码的正方形基元便可以承载一位四进制的数。当图像格式为RGB三色图时，结合第一章所介绍的改进的LSB编码规则，每一块像素值按规则改变后又可表示为00，01，10，11的四进制，跟位置的编码规则相结合，每个正方形模块就可以表示一位十六进制的数，也就是4bit的信息。

2.1.2 水.印嵌入流程

如图2.2 水印算法的整体嵌入步骤：

第一步：根据基本信息编码出未加密的二维码举证，自左向右，自上而下，统计N*N黑色和白色模块的QR二维码可用来嵌入水印的黑色模块的个数，记为C，并记录下各个可用的黑色模块在二维码的二维矩阵中的位置。

第二步：依据伪指纹特征随机密钥生成技术，随机生成三个指纹特征数据记为T1、T2、T3，并将T1、T2、T3转码成和水印嵌入方式所采用的编码进制（八进制、十六进制等）相同的编码进制，统计出T1，T2，T3所需要的占用编码位数记为n1，n2，n3。

第三步：如果n1+n2+n3>c，则说明水印嵌入位置不足以嵌入所有的指纹特征数据，当嵌入位置不足时采用基于模拟退火算法竞争机制，解决各个特征信息之间采样数竞争问题，模拟退火的优势能保证了嵌入位置的随机性，和各个特征信息的均衡性。

第四步：依照模拟退火算法竞争机制产生的二维指纹矩阵加密位置对应表，对QR二维码图形进行加密。

2.2 水印的提取算法

如图2.3：首先，从加密的二维码图片中解码出二维码的基本信息。

将加密后的二维码图片记为map1和未水印加密的二维图片记为map2，导入解码程序中。

第二步：将相应的两幅图像做减法代数运算，提取图像中目标区域，给定阈值大小为水印差值的一半，将低于阈值的像素点看作相同像素点，差值取绝对值选取为了实现精确定位，因为两幅图像编码格式一致，除了不通目标区域以外，其他区域完全相同，包括图像大小等。

第三部：使用数学形态学方法，实现断线的连接，主要目的是保持目标区域边缘连续，为孤立点的去除做准备。第三步：使用改进中值滤波去除图像中孤立异常点，如果除了目标区域以外，其他区域完全相同，那么基本不需要去处异常点，在做加入噪声干扰实验时去除边缘毛边是一个需要除了的问题。

第四步：采用曲线全向跟踪技术，寻找目标区域的边缘轮廓，探查到所有目标区域边缘。

第五步：将图像按照二维码自身的编码规则分成N*N块，根据上图中提取去的各个嵌入水印的矩形区域的位置，并将区域大小经过阈值判断，去掉干扰点，定位出各个区域对应得编码值，返回二维矩阵各个嵌入水印值位置对应得值。和加密时候保存的加密二维矩阵值进行对比，进行水印验证。

3 实验

含有水印的QR码的识别和提取实验

算法稳定性实验，流程如下：

（1）产生一段随机长度和随机内容的文本T1。

（2）将文本T1编码为QR码图形Q1。

（3）计算Q1的水印容量大小。

（4）通过通过随机指纹发生器和模拟退火竞争机制产生水印信息W。

（5）向Q1中嵌入水印信息W得到含有水印的QR码图形Q2。

（6）识读Q2得到T2，并与原始编码内容T1对比，记录对比结果。

（7）从含有水印的QR码图形Q2中提取水印信息WR。

（8）比较W和WR，记录对比结果。

（9）重复1000次步骤（1）～（8）的试验，并计算QR码的识别正确率和水印嵌入和提取的正确率。

随机文本T包含英文字母、数字和常用标点符号。重复试验的次数为100次，最后记录实验结果并计算正确率。实验最终得到的数据是QR码的识别正确率为97%，嵌入和提取水印的正确率为95%。该实验表明，水印算法非常稳定，嵌入的水印不会影响到QR码的正确识别，并且水印信息的嵌入和提取不受水印内容和QR码载体图像的影响。

4 结论

提出了一种适用于QR码的鲁棒性和嵌入信息量都适中的水印算法，该算法用链码的方向编码和改进的LSB算法嵌入水印信息，保证水印信息不会改变QR码的图形结构，并确保嵌入的水印信息不会影响到QR码的正确识别。与现有的利用误差特性进行信息隐藏的算法相比，该算法极大程度增强了数字水印的隐蔽性，提高了水印信息的嵌入量。同时算法不会受到QR码的容量限制，并且适合电子保存和打印等多种形式，具有提取水印速度快，抗干扰能力强等优势。并且提出了由多种生物特征提取出的信息组成水印信息的方式，将二维码与用户绑定，实现了人码一体的认证功能。

[参考文献]

[l]何叶.基于二维条码的数字水印技术研究.长沙理工大学硕士学位论文.（2009）.

[2]赵博.二维条码研究.西安电子科技大学硕士学位论文.（2007）.

[3]纪兴中.基于二维条码技术的数字水印系统研究.浙江工业大学硕士学位论文.（2007）.

[4]陈哲，张永林.数字水印技术在二维条码证件防伪中的应用.计算机工程与科学.28（4）.42-44.（2006）.

水印技术论文篇（7）

1数字水印

1.1基本概念所谓数字水印技术,就是将代表版权标志的信息如:数字、序列号、文字、图像等嵌入到多媒体数据中,以起到版权维护、秘密通讯、文件真伪鉴别和产品标志等作用。数字水印系统的基本模型如图1所示,其中X为原始载体,W为水印信息,在用户密钥K的控制下经过运算在原始载体X中嵌入水印W,失掉被维护信号S。被维护信号S在各种攻击下变为失真信号E。

1.2数字水印的基本要求普通来讲,数字水印系统具有如下几个基本要求。

①不可感知性(透明性):即要求在水印嵌入后原始作品没有清楚的人为修正痕迹,这是数字水印系统的一个重要要求。

②鲁棒性:鲁棒性要求对原始载体停止一些罕见的信号处置甚至是恶意窜改后依然可以检测出水印信息,这是数字水印系统的另一个重要要求。

③对给定水印的提取或验证:无论嵌入的水印信息是特定的信息或图案,还是可答应随机序列中的恣意一种,都要求在水印检测时可以正确提取和验证。

1.3数字水印的分类从不同的角度可将数字水印停止不同的划分,主要划分有:

①依照数字水印嵌入以后的表现方式可分为:可见数字水印和不可见数字水印。

②依照数字水印的鲁棒性可分为:软弱性数字水印、半软弱性数字水印和鲁棒性数字水印。

③依照宿主信息类型可分为:图像数字水印、音频数字水印、视频数字水印、文本数字水印等。

④依照水印嵌入的位置可分为:时域数字水印、频域数字水印、时/频域数字水印、时间/尺度域数字水印等。

1.4数字水印的运用范围数字水印作为一种有效的数字产品一切权维护技术有着普遍的运用。本文列出几种曾经提出的或实践的水印运用:

1.4.1广播监视:这是数字水印技术被最先提出的运用范围,所谓广播监视就是经过识别嵌入到作品中的水印信号来鉴别作品是何时何地被广播的。在具体完成进程中,通常将鉴别信号独立地嵌入到原始广播信号的独立区域之中,由于水印信号在广播信号分帧之间传送,不会对原始音频信号发生丝毫影响。在水印提取进程中,经过检测广播信号中的水印信号来判别特定的广播内容能否在特定的频道和时间播放。

1.4.2一切者鉴别:罕见的印刷水印文本方式的“版权、日期、拥有者”等,虽然代表了数字产品的版权信息,但存在一定的限制而无法充沛满足版权一切者的合法权益,尤其是关于图像而言,文本类型的水印在很大水平上降低了图像的审美,使它们看上去很不雅。

相比而言,数字水印比文本更适宜于一切者鉴别。假设发作了版权纠纷,则可以经过水印检测器来判别带水印的作品的拥有者,甚至是在运用了可以消弭文本版权标志的方法修正了作品之后。

1.4.3操作跟踪:关于数字水印的操作跟踪来说,数字水印记载了对带水印作品停止过的一步或更多操作。通常在这种运用前提下原始数字作品的版权一切者会在数字产品的每份正本中放置不同的水印。一旦发作数字产品被滥用等行为,版权一切者可以经过嵌入的水印信息查明应该由谁担任。在这种运用中,数字水印记载了谁合法购置了作品正本或是将正本分发给了谁。

1.4.4内容认证:经过运用一些很难被检测到的方法,使得窜改数字作品变得越来越轻易,同时被窜改数字作品也很难被人发觉。一种很好的处置这种效果的方法就是用数字水印技术直接把表示作品版权信息的一切者签名直接嵌入在数字作品里。这种表示作品版权信息的一切者签称号为认证标志。通常含有这种水印的作品,即使是经过最细微的修正都会变为有效。

2数字水印在企业信息化中的运用

2.1产权维护中小企业在我国国民生活中占据着极端重要的位置,如何维护其所消费数字产品的知识产权,使企业可以正常有序开展具有深远的意义。由于数字产品具有易复制、易传达、易窜改、易伪造等特性,因此有必要采用数字水印等信息隐藏技术完成知识产权维护。数字水印技术经过在原始数字产品中嵌入各种表示版权一切权的信息,当发作版权纠纷时,经过可信的第三方完成一切者鉴别和一切权验证。

2.2票据防伪在计算机技术飞速开展的明天,传统的票据防伪方案如防伪水印纸、票据防伪油墨、智能谱分析防伪技术等已不顺应以后票据管理识别的要求,可行的高科技票据防伪技术势在必行。数字水印技术在票据防伪中的运用拓宽了传统票据防伪的思绪:结合票据防伪的共同性质和数字水印的基本原理,将有意义的票据公章信息以不可见的方式隐藏在电子票据中,再引入其它密码学加密技术,使得每一种票据嵌入水印信息的内容、方式、位置、强度等都不同,使伪造者难以仿冒伪造。

2.3隐蔽通讯隐蔽通讯是数学、密码学、信息论与计算机运用技术相结合的一个交叉性的研讨课题,其道理似乎生物学上的维护色,巧妙地将自己伪装隐藏于环境中,免于被天敌发现而遭受攻击。网络多媒体技术的普遍运用使得应用公用网络停止保密通讯有了新的思绪,应用数字化声像信号相关于人的视觉、听觉冗余,可以停止各种时(空)域和变换域的信息隐藏,从而完成隐蔽通讯。

水印技术论文篇（8）

中图分类号： TS872 文献标识码： A 文章编号：

1网络信息安全概述

网络信息安全是网络安全的核心。从广义上讲,凡是涉及到网络信息的保密性、完整性、可用性、真实性和可控性的相关技术和理论都是网络信息安全的研究领域,其主要技术包括监控、扫描、检测、加密、认证、防攻击、防病毒审计以及数字水印技术等等。

2数字水印的定义和基本特征

数字水印是指嵌入在数字作品中的图像、文字、符号、数字等标识性信息。它于1993年由Caronni最早提出,最初用于图像中,之后研究人员将其逐渐扩展到声音、视频等其他数字媒体。数字水印一般具有以下几个基本特征:

2.1不可感知性

数字水印的嵌入不会明显干扰原始数据,不影响原始数据的正常使用,对信息接受者来说这一点变化是不易察觉的。

2.2隐蔽性与安全性

嵌入的数字水印通过统计的方法是不可能被发现的。同时,数字水印中的信息难以被篡改或伪造,只有合法用户才能够检测、修改水印。

2.3鲁棒性(robust)

嵌入数字水印后的原始数据在经历一系列有意无意的数据处理(如: A/D和D/A转换、重采样、滤波、有失真压缩、图像旋转、剪切、缩放、平移等)后出现失真时,水印仍能保持完整性和准确的可鉴别性;如果只知道部分数字水印信息而又试图去除或破坏数字水印则会导致原始数据严重降质而不能被使用。数字水印的这一特征在版权保护方面具有重要作用。

3数字水印典型算法

3.1空域算法

(1) Schyndel算法:此算法首先把一个密钥输入一个m序列发生器来产生水印信号,然后排列成二维水印信号,按像素点逐一插入到原始图像像素值的最低位。由于水印信号被安排在最低位上,它是不可见的;基于同样的原因,它可以轻易地被移去,因此鲁棒性较差。

(2)文本水印算法:文本数据的水印算法主要是通过轻微改变字符间距、行间距或是增加、删除字符特征(如底纹线)等方法来嵌入水印。这些方法无法抵御攻击,攻击者通过把字符间距、行间距进行随机化处理而破坏水印。

(3) Patchwork算法:该算法首先随机选取N对像素众,然后通过增加像素对中一个点的亮度值,而相应降低另一个点亮度值的方法来隐藏信息。

3.2频域算法

(1)扩展频谱通信技术。扩展频谱通信(spread spectrum communication)技术原理为:先计算图像的离散余弦变换(DCT),然后将水印叠加到DCT域中幅值最大的前L个系数上(不包括直流分量),通常为图像的低频分量。该方法即使当水印图像经过一些通用的几何变形和信号处理操作而产生比较明显的变形后仍然能够提取出一个可信赖的水印。

(2) NEC算法。NEC算法由NEC实验室的Cox等人提出,在数字水印算法中占有重要地位。其工作原理是:首先由作者的标识码和图像的Hash值等组成密钥,以该密钥为种子来产生伪随机序列,该序列具有高斯N (0, 1)分布;再对图像作DCT变换,用该伪随机高斯序列来调制(叠加)图像除直流(DC)分量外的1000个最大的DCT系数。该算法具有较强的鲁棒性、安全性、透明性等。由于采用特殊的密钥和不可逆的水印生成方法,因此可以有效防止IBM攻击。

(3)生理模型算法。人的生理模型包括人类视觉系统HVS和人类听觉系统HAS。利用生理模型的基本思想均是利用从视觉或听觉模型导出JND (just noticeable difference)描述来确定在图像或声音的各个部分所能容忍的数字水印信号的最大强度,从而能够避免破坏视觉或者听觉的质量。也就是说,利用生理模型来确定与数据相关的调制掩模,然后再利用其来嵌入水印,这一方法同时具有好的透明性和鲁棒性。

3.3网络水印算法

尹康康等人针对计算机图形学中常用的三角形网络模型,提出了一种网格水印算法方案。这个方案与I-Guskov的多分辨网格处理工具箱集成,不需要建立额外的数据结构和进行额外的复杂计算,而是直接在网格低频成分中嵌入水印,并且在利用网格处理工具箱进行网格处理时,可以较好地保留水印,所使用的网格重采样算法简单高效,使简化网格和拓扑结构已改变的网格的水印枪测成为可能。

4数字水印技术的应用领域与前景展望

4.1用于数字产品的版权保护

目前,版权保护是数字水印技术的最为主要的应用。对于数字作品,原创者如果加上明显可见的标志,不仅有损作品的质量,而且很容易被拷贝和篡改。数字水印则利用密钥产生水印,嵌入原始数据,与原始数据合为一体,不可见或不可听,对于作品外观或质量没有明显的改变,而且不易被篡改。当团体或者个人侵犯作品的版权时,所有者可以从盗版作品和水印版作品中提取水印作为依据,有效捍卫自己的权益。IBM公司在其“数字图书馆”的软件中就为用户提供了数字水印的功能, Adobe公司也在Photoshop软件中集成了Digimarc公司的数字水印插件,这些都是数字水印技术在版权保护领域里面的典型应用的例子。

4.2声像数据的隐藏标识和篡改提示

数据的标识信息往往比数据本身更具有保密价值,如遥感图像的拍摄日期、经度、纬度等。没有标识信息的数据有时甚至无法使用,但直接将这些重要信息标记在原始文件上又很危险。数字水印技术提供了一种隐藏标识的方法,标识信息在原始文件上是看不到的,只有通过特殊的阅读程序才可以读取。这种方法已经被国外一些公开的遥感图像数据库所用。此外,数据的篡改提示也是一项很重要的工作。现有的信号拼接和镶嵌技术可以做到“移花接木”而不为人知,因此,如何防范对图像、录音、录像数据的篡改攻击是重要的研究课题。基于数字水印的篡改提示是解决这一问题的理想技术途径,通过隐藏水印的状态可以判断声像信号是否被篡改。

4.3隐蔽通信及其对抗

水印技术论文篇（9）

 

1. 引言

互联网的迅速发展，给人们的生活带来极大的方便，人们可以利用互联网查找信息、下载资料，但是，网络的快速传播和多媒体资料所具有的复制功能容易被一些别有用心的人所利用，这样所带来的负面影响是难以估量的。因此，如何保证人们在享受网络给人们带来方便的同时，又能很好地防止数字产品被侵权，已成为亟待解决的热门话题，这个问题的解决具有很强的实际意义。

2. 传统加密技术及其缺点

传统保护数字产品的方法是加密，但是这种方法有很大的缺陷[1]，具体表现在：⑴一旦加密文件被破解，其内容就完全透明了；⑵它明确地提示攻击者哪些信息是重要信息，很容易引起攻击者的好奇和注意，因此就有被破解的可能性；⑶很致命的一点就是攻击者可以在破译失败的情况下将文件信息破坏，使得即使是合法者收到信息，也无法阅读信息的内容。

3. 数字水印技术

数字水印技术就是在这种背景下应运而生的。一方面，弥补了加密技术的缺陷，因为数字水印技术可以在文件被解密后提供进一步的保护；另一方面，弥补了数字签名技术的缺陷，因为数字水印技术可以在载体信息中一次性地嵌入大量的信息，这对于作品的版权可以起到很好地保护作用。

数字水印技术[2]是一种信息隐藏技术，它的基本思想是在数字图像、音频、视频等数字产品中嵌入秘密信息，以保护数字产品的版权，证明产品的真实可靠性，跟踪盗版行为或者提供产品的附加信息。其中秘密信息一般为特定的有用信息，它可以是用户的序列号或者是一幅图像、一段音频等。一般来说，它需要经过适当变换后再嵌入到数字产品中，通常称变换后的信息为数字水印。

3.1数字水印技术通信模型

由于数字水印处理在本质上是一种通信，即在它们之间传递着一条消息，可以用以下基本的通信模型来表示整个水印的处理过程。

图1-1 明检测数字水印系统映射成通信模型

图1-2盲检测数字水印系统映射成通信模型

图1-1和图1-2为两种最基本的数字水印系统通信模型。其中：图1-1为明检测，它需要原始载体产品的参与；图1-2为盲检测，它不需要原始产品的参与。它们之间最主要的区别在于是否需要原始载体产品的参与。

3.2数字水印的基本特性

数字水印可以由一些特性来进行描述，一般来说，水印系统每一个特性的重要性又取决于实际应用的需求和水印的作用。与水印嵌入有关的特性包括有效性、逼真度、数据容量；与水印检测有关的特性包括盲检测和明检测、虚检行为和鲁棒性等。

有效性

有效性是指嵌入器的输出被水印化的概率，也就是指对嵌入水印后的作品紧接着可以检测到水印的概率。在实际的应用中，为了获得其他方面更好的特性，人们宁愿牺牲一些有效性。

逼真度

逼真度是指原始载体作品与嵌入水印后的作品之间在感觉上的相似程度。也可以用另外一种定义对其进行描述，即不带水印的作品和带水印的作品在呈现给顾客时，它们之间感觉上的相似程度[3]。

数据容量

数据容量，也常称为数据有效载荷，是指在单位时间内或在一幅作品中水印编码的比特数。不同的应用可能对数据容量的要求也就不同，例如，对于拷贝控制应用，它要求音乐每10秒钟接收4 ~ 8比特的信息，而要求视频大约5分钟接收4 ~ 8比特的信息。

盲检测与明检测

盲检测是指在水印检测的过程中，不需要原始作品的参与；而明检测则需要原始作品的参与。在决定应用范围时，水印系统是采用盲检测还是明检测就显得十分的重要，盲检测只能用于那些可以获得原始作品的应用中，因此，它的应用会受到很大的限制；而明检测就不受此限制。

虚检率

虚检就是指在实际不含有水印的作品中检测出水印或者在含有水印的作品中没有检测到水印。对虚检率的要求是由实际的应用所决定的，例如，在拷贝控制过程中，成千上万的水印检测器作用于数以百万计的作品上，这就要求虚检率无穷的小，否则就会产生严重的问题。

鲁棒性

鲁棒性是指在经过常规信号处理操作后，仍能检测到水印的能力，在这里，常规信号处理操作包括：空间滤波、有损压缩、几何失真等。但并不是所有的水印应用都要求对可能的信号处理操作具有鲁棒性，相反，水印只需要在介于嵌入和检测之间可能的信号处理操作中存活就可以了。例如，在电视和无线电广播监视中，水印只需要在传输过程中存活。

3.3数字水印技术算法研究

近年来，对数字水印技术的研究已经取得了很大的进步。论文参考。下面对一些典型的算法进行分析，可以说，每种方法都有其存在的必要性，它们有着各自的优缺点，这就要求在具体的实践中，根据具体需要，选择最适合的方法。论文参考。

3.3.1 空域算法

空域算法是相对于变换域算法而言的。简而言之，不对信号做任何频率变换而得到的信号域就是时空域[4]。在该类算法中，比较典型的水印算法有LSB和MSB。其中，LSB是将信息嵌入图像点中最不重要的像素位，这可保证嵌入的水印是不可见的；而MSB是将信息嵌入到图像点中最重要位，即最高位。论文参考。但是LSB和MSB都有其共同的缺点，这也是时空域算法普遍存在的缺点：算法的鲁棒性差，并且水印信息很容易为滤波、图像量化和几何变形等操作所破坏。另外一个比较常用方法是利用像素的统计特征将信息嵌入像素的亮度值中，该算法与LSB和MSB不同的是，它利用的是像素的统计特征。典型的有Patch-work算法方法[5]，它是随机选择N对像素点(a，b)，然后将每个a点的亮度值加1，每个b点的亮度值减1，这样整个图像的平均亮度保持不变。

对于Windows系统中8位的bmp图像，只存在一个分量，并且该分量的像素值范围是0 ~ 255。因此，在计算机中，每个像素值只需要一个字节就可以进行表示，而每个字节代表8位0或1，所以每个像素值实际上是由8个0或1的整数组成。

例如：像素值100在计算机中的存储为：0110 0100

在水印图像中，先把水印图像的像素值转换成8位的二进制形式，然后依次将其替换到载体图像的最后一位，即最低有效位，这样就完成了水印图像的嵌入。该算法的特点是顺序地选取像素点进行信息的隐藏，缺点是造成图像各个部分统计特性不一致，这样带来的问题就是安全性大大降低。

3.3.2 变换域算法

由于时空域算法存在固有的缺点，因此，近年来对数字水印技术的研究主要集中在变换域或频域，其基本思想是通过离散傅里叶变换（DFT）、离散余弦变换（DCT）或离散小波变换（DWT）[6]等将数字图像的数据转化为相应频域的系数，从而来实现对水印的嵌入。在变换域算法中，一般首先会对载体进行一种特定的正交变换，而嵌入空间是载体的某一个或一些频带，并且这些频带对应的变换系数要遵循一定的规则进行修改。载体的低频系数反映了载体的主要轮廓，是载体的主要信息，集中了载体的绝大部分能量；而载体的高频系数反映了载体的细节，它不易被人眼所发现。

相对于时空域算法，变换域算法有以下优点：⑴可以充分利用人类的感觉特性；⑵水印的不可见性和稳健性好；⑶物理意义清晰；⑷与压缩标准相兼容，可直接在压缩域中进行处理，便于实现。

3.3.3 基于分形图象编码方法

相对于前面两种方法而言，利用分形图象编码方法也可以很好地实现水印的嵌入与提取。1987年，美国乔治亚洲工学院的数学家M. F. Barnsley在论文中提出了分形图象编码的概念，次年又首次将迭代函数系统理论应用到图象编码中，得到了很好的效果。将分形运用到图象压缩的思想非常新颖、有效，随着分形压缩技术的不断完善，它在图象压缩中的运用也必然会受到越来越多的重视。

4. 数字水印技术的应用及前景

随着网络信息技术的迅速发展，数字水印的应用也得到了扩展，其主要应用领域包括版权保护、隐藏标识、证件真伪鉴别和安全不可见通信。例如，利用数字水印技术中数据隐藏原理可以使版权标志不可见或不可听，既不损害原作品，又达到了版权保护的目的。

由于数字水印技术的可实现性，它将具有广阔的市场前景，对于保护各种形式的数字产品起到重要的作用，可以配合密码学技术、数字认证及数字签名等技术来抵抗各种攻击，构成完整的数字产品版权保护解决方案。

[1]孙圣和，陆哲明，牛夏牧．数字水印技术及应用．北京：科学出版社，2004

[2]杨义先，钮心忻．数字水印理论与技术．北京：高等教育出版社，2006

[3]INGENMAR J. Cox，MATTHEW L. MILLER，JEFFREY A. BLOOM著，王颖、黄志蓓等译．数字水印．北京：电子工业出版社，2003

[4]王丽娜，郭迟，李鹏．信息隐藏技术实验教程．湖北：武汉大学出版社，2004

[5]Patchwork K. How toSecretly Embed a Signature in a Picture. Journal of the Interactive MultimediaAssociation Intellectual Property Project，1996, 1

水印技术论文篇（10）

从20世纪80年代起，随着计算机技术、新材料技术的快速发展，3D打印技术不断进步，逐渐走向人们的视野。李晓梅（2014）认为自3D打印机发明30余年来，经历了迅猛发展已成为当今最有生命力的先进制造技术之一[1]。

本文采用文献研究的方法，针对3D打印在建筑行业的应用找出优点及不足，为3D技术在建筑行业的应用提供发展方向和理论参考。

一、3D打印技术在建筑业的应用

（一）3D打印技术概念

江洪（2013）认为3D打印技术是一种增加制造技术，采用分层制造，逐层叠加的方式形成三维实体的技术[2]。李小丽（2014）总结道，3D打印是包括CAD建模、测量、材料、数控等学科[3]。

（二）3D打印技术在建筑业应用优点

李福平（2013）认为3D打印建筑技术优势为速度快；不需要使用模板，可以大幅节约成本，并且具有低碳、绿色、环保的特点[4]。杨健江（2015）认为相较于传统建筑模式，3D打印不仅节约资源，利用废弃物进行制造[5]。丁烈云（2015）认为建筑3D打印数字建造技术满足日益增长的非线性、自由曲面等复杂建筑形式的设计建造要求，是全新的设计建造方法论的革新[6]。

本文将建筑3D打印技术的优点整理如下：

1.基于施工层面。根据图纸以及相关数据，就可制造出建筑墙体、楼板等，大大节约了建筑时间；从设计文件里获得各种指令并进行工作，要求操作业者掌握的操作技能水平要求很低，一方面大大降低了人力成本，另一方面将操作者对产品质量带来的影响因素降到了最低；避免了施工现场存在的安全隐患，保障作业人员的人身安全，减少事故和伤亡。

2.基于经济层面。所需要的材料多可以就地取材，极大节省建造的运输成本；零部件生产一体化成型，既缩短了制造时间，节约了人力成本，又减少了采购及运输成本；仅需更换设计文件和打印材料就可生产不同的零件。

3.基于材料层面。采用增材制造方法，材料利用率高；3D打印技术可打印出高成本曲线建筑；遵照计算机程序，比人工的更加准确，产品质量有保证；打印过程中依据精确的几何计算，采用坚固耐用的材料，质量有保证；墙体是空心的相比钢筋混凝土实心墙体，3D 打印建筑的墙体要轻许多。

4.基于环保层面。原材料可以来源于建筑垃圾、工业垃圾，达到了节能环保、资源再生和改善环境的目标；采用干法施工可避免施工粉尘和噪声影响，生产制造过程中产生的废气、液等有害物质低，减少材料浪费和排污；打印过程几乎不产生噪声和大振动。

（三） 目前建筑3D打印技术存在的问题

3D打印技术虽发展迅速，但仍存在弊端。

1.精度问题。3D 打印技术由于工艺问题导致两层材料之间不能光滑过度，且只能形成样式简单且单一的条纹。影响建筑外立面的美观性。而在一定微观尺度下，如果需要制造的对象表面是圆弧形，那么这种具有一定厚度的条纹，就会造成精度上的偏差。

2.行业规范问题。3D打印建筑在行业内还没有任何相关的规范条例。使用年限和房屋产权等一系列问题都没有权威部门的认可。

3.材料性能问题。3D打印建筑多数为低矮建筑，相较于传统方式，在强度、刚度和加工性上均有不足。且其打印是水平逐层打印，缺少纵向钢筋。

4.设备问题。受限于工作原理，目前3D打印机打印速度较慢，且设备和原材料的价格居高不下在一定程度上阻碍了3D打印技术的发展。

5.伦理安全性问题。伴随着3D打印技术的发展和进步，人体器官的3D打印技术面临着伦理上引起大众质疑的困境。3D打印技术引发的安全风险也收到相应的质疑。

二、结论与展望

本文通过对3D打印技术的相关知识及其在建筑业应用的优缺点、发展前景的梳理和归纳，得到如下结论：

首先，缺少关于适应多元材料的打印设备系统和工艺流程系统的研究，缺少交流和互相融合。

其次，国内外学者研究建筑3D打印研究的初步成果较多，但是缺乏系统、完善的方法体系。

最后，3D打印技术近期发展迅猛，但3D打印的相关专业规定及法律条文并没有得到良好的研究。为避免矛盾与事故的发生，解决由3D打印所造成的冲突，建立公平、公正、完善的相关规定必不可少。

参考文献：

[1]刘晓梅.第三次工业革命背景下3D企业竞争力影响因素研究[D].东华大学，2014（11）

[2] 江洪，康学萍.3D 打印技术的发展分析.新材料产业，2013 （10）： 30-35.

[3]李小丽，马剑雄. 3D打印技术及应用趋势[J]. 自动化仪表，2014，01：1-5

水印技术论文篇（11）

1引言

纵观人类发展史，从原始社会的依河而居，到农业社会的开拓农田、治水利民，再到现代社会的高峡出平湖、征服江河，都在围绕“水”这个主题地而变化发展，因此，从一定程度上讲，人类社会文明进步的过程，也是人类征服与充分利用大自然水资源的过程。在这个过程中，人类从认知自然现象，到科学发现自然规律，进而衍生与推动技术革命，进而形成一种无形的生产力，促进人类社会在近三百年呈指数状的高速发展。其中，水利水电技术的发展也是在近一百年间高速发展，尤其是在中国近几十年的水利水电建设中，不断有新的世界纪录被突破。但是万物皆有规律，水利水电以及其施工技术的发展，正在靠近现阶段“天花板”，我们值得去思考水利水电施工技术在未来将何去何从。

2水利水电施工技术发展的基础

正如上文所述，技术是自然科学的衍生，是自然科学在人类社会中的具体应用与表现。水利水电施工技术发展的基础，就是自然科学。本文将水利水电施工技术发展的基础，总结为以下几个主要方面。

2.1建筑材料科学

毋庸置疑，修建水利水电设施的材料，或直接取自于自然界，或将自然界的物质进行提炼转化、形成可用于工程实体的建筑材料，因此，建筑材料科学的发展水平，从一定程度上决定了工程技术发展的上限。例如钢筋、水泥等，依然是当今各大建筑物的主要材料，钢筋、水泥的材料性能，也决定了钢筋混凝土大坝工程规模的极限与水平。而土料与石料的材料性能，从一定程度上决定了土石坝的物理极限。从此可见，建筑材料科学的对工程实体的影响起决定性作用，那么，围绕这些建筑材料而开展工作的施工技术，也会受到限制与影响。例如，水泥这种材料的缺点-水化热，尽管上百年来都在做努力减小其影响，但是水化热问题依然不能消除，那么大体积混凝土裂缝问题不能避免，大坝混凝土每仓浇筑的厚度与体积就被限制，因此，建筑材料的缺点，从一定程度上就决定了施工技术的极限。

2.2设备与工具制造水平

在农业社会，人类用锹镐、背篓、推车等原始工具去修筑水利设施，用比较低的劳动工具水平去改造自然，这样也是为什么古代社会每当遇到大兴土木、开凿运河的时候，需要耗尽国库财富、动员举国之力、历时几十年甚至上百年方可完成。当然，随着科学革命的进程，人类开始利用科学知识创造发明更高效的工具与设备，牵引社会发展的动力也从人的肩膀逐渐向蒸汽动力、油动力、电动力甚至核动力发展。中国蕴藏着巨大的水资源，拥有着创造人类文明的大江与大河，在过去的几十年里，中国人民是利用科学技术、勤劳与智慧，建造出一座座创世界纪录的水利水电工程。而在建设这些大型水利水电工程中，所使用的众多设备与工具也代表着世界最先进水平。从已完工三峡工程到在建的白鹤滩水电站，巨无霸的大方量挖运设备，巍然屹立的起重吊装设备，横贯峡谷的混凝土入仓设备等，无不在书写着水利水电建设史的奇迹。如果说建筑材料科学决定了水利水电工程规模与施工技术的极限，那么设备与工具制作水平就决定了水利水电施工效率的极限。

2.3理论知识水平

这里所说的理论知识，指的是水利水电工程涉及的各大力学、水文、地质、能源动力等方面理论知识。理论知识，代表着人类认知自然世界规律法则的程度，当理论知识超前于现有生产力水平时，人类社会通过生产力革新在相当一段时间内成增长态势，这也可以理解为是人类社会发展空间的“知识储备”，相反，如果理论知识水平达到天花板，生产力革新遇到理论障碍、停止不前，那么整个社会发展的速度均会放缓脚步，一系列社会问题频繁出现，甚至带来灾难。回顾工程力学发展，正是这些理论知识超前上百年的研究，我们才有更科学的导截流施工方法，才能更高效的爆破取材，才能将大坝横跨大江大河，才能征服自然界的巨大洪流。当然，现在理论知识研究并未停下脚步，逐渐从宏观到微观，从经典力学到非传统领域，我们坚信，将来会更前沿的理论知识为水利水电施工技术提升做支撑。

3如何理解信息化时代

信息化是继机械化、电气化之后的再次技术革命，信息化时代是人类发展史全新的阶段。在信息化时代，依托高速无线通信技术、计算机科学、智能制造、大数据、虚拟仿真技术等，综合融入并转化成新的社会生产力，以指数增长的速度颠覆改变人类生存的生存方式，也为人类未来世界带来了无限想象与无限可能。信息化时代，拥有以下几个明显的特点。（1）高速互联网技术，尤其是5G技术，给万物联网带来全新机遇，巨量信息的高速、低延迟传输成为常态。（2）AI技术，结合设备智能制造技术，将对传统劳动密集型、数据分析型的领域带来冲击，伴随而来的将是大量劳动力的释放与转型。（3）VR技术，给人类带来全新的视觉体验，人类对未知事物的认知，从图纸、模型与计算机仿真，向身临其境的全新虚拟现实技术发展。（4）大数据，尤其是互联网大数据的高速发展，人类生活环境的各种组成元素都将以数字化的方式呈现，对未来的分析与决策，也因此变得智能化。（5）BIM技术，将建筑3D模型带入向信息化时代迈，并以数字化的方式呈现在工程技术人员面前。

4信息化时代给水利水电施工技术带来的机遇与挑战

4.1BIM技术对水利水电工程施工管理技术的影响

BIM技术，在建筑领域优先发展起来，并在中国全面进入应用阶段，而在水利水电领域，BIM技术尚处于试验与试用阶段。虽然BIM技术在水利水电领域的尚未普及，但可以确定的是它代表着未来的发展方向，不久的将来，BIM技术也在水利水电全生命周期的管理中发挥着至关重要的作用。BIM技术的特点是，以3D建筑模型为基础，在建立模型与族库的过程中赋予庞大的信息数据（时间、空间、附加信息等），结合进度控制管理技术、数据库、互联网技术、VR技术等，给工程策划、建设管理、后期运维等阶段带来前所未有的变革与冲击。在水利水电施工领域，BIM技术将带来的全新的机遇，我们可以设想在以下两个方面。（1）利用BIM、VR、GIS与进度控制技术，实现4D施工仿真模拟技术，如果在把工程量、工程成本与造价信息赋予BIM族库中，那么我们还可以实现水利水电5D施工控制，在工程没有实施之前，我们就可以凭借这些强大的技术，预演模拟所有施工方案，为我们动态分析与控制未来施工阶段提供强力支撑。（2）利用BIM、数据库与KKS编码技术，将水利水电工程的施工构件、机电设备、金属结构、备品备件等系统编码，赋予独特的“身份号码”，形成水利水电工程的“大数据”，再通过互联网与移动通信技术，对构成工程庞大数据的构件与设备等，开展过程生产、运输、施工、安装、监测等立体全方面信息化管理，实现真正的“数字化水利水电施工工地”，为后文提到的无人化施工和3D大坝打印等前沿技术的诞生提供数字模型支撑。

4.2AI技术对无人化施工技术的影响

伴随着AI技术的发展，人工智能也开展从互联网大数据分析，也逐渐向其他领域扩散，例如金融投资分析领域、传统工业与制造业领域等。AI技术的本质，就是让智能计算机逐渐代替人类的常规与重新性的工作，解放传统领域的劳动力投入，逼迫劳动力向其他领域转型。在水利水电施工领域，虽然我们已经进入了机械化的时代，但是所有的机械设备依然需要人来操作，部分施工领域仍需要大量密集劳动力参与，例如钢筋混凝土工程施工，施工质量合格率的高低依然受作业人员技能水平的影响，人在参与的工程建设的过程中，依然存在较大的安全风险。因此，从人类发展与进步的角度来看，AI技术进入水利水电施工领域是必然的趋势。在现阶段，中国的一些大型水利水电施工企业，开始研究并试验无人化施工技术，例如将以AI技术、GIS技术与智能控制技术结合应用到施工机械设备上，根据大坝3D模型、建筑材料类型、质量标准、设备行走轨迹等信息，实现土石坝的无人摊铺、无人碾压，逐渐颠覆原有的大坝填筑施工技术。我们可以设想，在不久的将来，水利水电施工领域出现更多的无人化施工技术，例如：发明一种设备，实现钢筋的加工安装无人化，根据图纸尺寸，精准定位安装钢筋；或者，发明一种混凝土入仓与振捣形成智能设备，实现无人智能操控，确保混凝土浇筑与振捣质量。除此之外，伴随着世界各大汽车公司在无人驾驶技术的研发，将来水利水电施工运输车辆也可以实现全部无人驾驶，或许我们将来会看到无人导截流施工的场景。

4.33D打印技术颠覆现有水利水电施工技术的可能性

3D打印技术，给工业制造领域带来很大的冲击，尤其是小型、异形部件的加工，只要将3D模型录入计算机，那么计算机给3D打印机命令，利用可操控的材料进行精准铸造与雕刻。既然3D打印技术是工业领域发展的方向，那么我们也可以试想下3D打印技术在水利水电施工领域的发展空间。我们在上文中已提到了BIM技术，BIM技术已为我们提供了详尽的工程3D模型，那么如果我们想象力更大些，发明一种大型的3D打印机，计算机为其提供水利水电模型，在有可靠建筑材料的情况下，我们或许可以将大坝给打印出来。如果真的可以实现，那么3D打印技术给水利水电施工领域乃至整个建筑施工领域带来的冲击，比无人化设备操控技术更加具有革命意义。人类建造一个庞大工程的效率将会大大提高，社会发展与人类改造大自然的速度将高速提升。

4.4信息化时代对建筑材料科学革命的反向促进作用