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Internet廣泛應用下確保信息安全尤為重要。信息隱藏技術因其不可見性、通用性、安全性等特點,應用前景廣闊。文章主要對信息隱藏技術原理、特點及在信息安全領域中的應用進行簡要闡述。
關鍵詞:
信息安全技術;信息隱藏技術;原理;應用
0引言
在Internet廣泛應用下,網絡已經深入到我們工作生活中的各個領域。當前的電子商務對網絡安全提出了更高要求,如信息安全不能得到保障,國家信息安全建設就潛在巨大安全隱患。信息隱藏技術是信息安全領域中的新興學科,能利用人類感覺器官及多媒體信號的冗余性,將信息隱匿到其它宿主信號中,讓信息不易被覺察,也不影響宿主信號的使用價值[1-2]。信息隱藏技術具備不可見性、通用性、安全性等特點,應用前景廣闊。本文主要對信息隱藏技術原理、特點及在信息安全領域中的應用進行簡要闡述。
1信息隱藏技術
1.1基本原理
信息隱藏技術是一種將待隱信息(密文、軟件序列號、版權信息等)利用某嵌入算法隱藏至一個載體信息中,從而獲得一個隱藏載體的過程[3]。在此過程中,信息隱藏的目的是要確保信息不被覺察破壞,而此過程中信息的交流存儲并不受限制。在信息隱藏技術下配合密碼加密能更確保信息安全性。
1.2信息隱藏技術特點
信息在不同媒體掩藏下具備不同的特點,但信息隱藏技術都具備如下基本特點:(1)隱藏性:信息嵌入之后,遮掩載體外部特征不會顯著改變,秘密信息的質量也不會下降,不會讓人們從感官上察覺到掩護對象的變化,讓非法攔截者對是否有秘密信息不能判斷。(2)不可測性:隱蔽載體同原始載體特性一致,非法攔截者要將秘密信息檢測并提取出來非常困難[4]。(3)不可見性:經過隱藏處理,目標資料質量不會明顯下降,對這些隱藏信息,人們不會看見,也不會聽見。(4)魯棒性:信息隱藏技術不會因圖像文件出現了某種改動而讓隱藏的信息丟失。我們所說的改動包括如下幾方面:濾波、重采樣等一般信號處理;分割、縮放、平移等一般幾何變換;惡意攻擊等。(5)自恢復性:隱蔽載體盡管在經過變換操作后會受到破壞,但是只要存在部分數據,就可在宿主信號缺失情況下恢復隱藏信息[5]。(6)安全性:信息隱藏技術中的隱藏算法抗攻擊力強,可承受較強程度人為攻擊,確保隱藏信息安全可靠。
1.3模型
我們將待隱藏信息稱之為為秘密信息,將公開信息稱之為載體信息,他可以是文本、圖像、視頻或者是音頻信號。信息隱藏多由密鑰來控制,密鑰將秘密信息利用嵌入算法隱藏到公開信息中,隱藏載體利用通信信道進行傳遞,隨后在檢測器中利用密鑰將秘密信息從隱蔽載體中進行檢測或恢復.
2信息隱藏術與加密技術的關系
信息的密碼技術及隱藏技術都是信息安全保障技術,但兩者是有顯著區別的。信息加密技術能把明文在加密算法下轉換成密文并利用公開信道傳送至接收者的手中,非授權者能意識到保密信息存在,但卻不能獲知信息具體內容。信息隱藏技術下攻擊者則不能對保密信息進行直觀判斷。兩種技術不是相互競爭、相互矛盾的,是相互補充的,如果在信息隱藏技術中融入加密技術,那么信息在數據傳輸的過程中會達到理論上的一個最高的安全級別。
3信息隱藏的常用技術
3.1替換技術
替換就是指的是用秘密信息將偽裝載體內的不重要部分替換掉,并對秘密信息進行編碼的一種技術,屬于空間域操作,將適合的偽裝載體嵌入到適當區域,確保數據失真度保持在人的視覺允許的范圍之內。這種技術算法簡單,但不能抵抗圖像壓縮、尺寸變化等攻擊,魯棒性較差。
3.2變換技術
變換技術主要包括離散小波變換(DWT)、離散余弦變換(DCT)及離散傅利葉變換(DFT)等,每個技術都具有自身特點,DWT可對圖像進行多空間、多尺度、多頻率分解,可將輸入信號分解成系列低分辨率細節信號;DCT能讓空間域內能量重新分布,圖像相關性降低;DFT能將圖像分割為多個感覺的頻段,讓秘密信息能選擇更適合部分去嵌入。這種技術魯棒性較好,可抵抗壓縮、噪音等的攻擊。
3.3擴頻技術
擴頻技術指的是將一個比特多次嵌入到偽裝載體中,讓隱藏的信息在過濾之后仍能保留。這種技術盡管傳輸率差,但是實際應用中,在隨機碼下能使載有信息數據的基帶信號頻譜擴展,讓信號變成寬帶低功率譜密度的信號。其中,跳頻擴頻、直序擴頻最為典型。且這種技術檢測只需盲檢,即使傳輸中受到乘性、加性噪音攻擊,隱藏信息也不會丟失。
4信息安全技術中信息隱藏技術的應用
4.1對數字知識產權進行保護對數字知識產權進行保護是將數字指紋技術及數字水印技術來解決信息隱藏技術中所遇到的問題[6]。信息隱藏技術利用“數字
水印”在數字知識信息中嵌入簽字信號,對數字知識進行產權保護。通過信息隱藏技術可將音頻信號、視頻信號機數字圖像中嵌入不可見的信號標簽,可防止攻擊者對其進行數據跟蹤及非法拷貝。為確保數字信息安全,服務商向用戶發送產品同時可在作品中以水印形式將雙方信息代碼隱藏其中,一旦數字產品出現非法傳播,能夠利用水印代碼對非法散播者進行追查。信息隱藏技術對數字知識產權進行保護中數據嵌入量小,因此對簽字信號魯棒性及安全性都要求很高。數字水印技術在使用中有一定缺陷,一旦所保護媒體被篡改,水印就會被破壞,信息就變得容易識別。而對數字票據來說就不會出現這種情況,數據票據中的隱藏水印在打印之后仍是存在的,因此對于數據票據可以利用對數據進行掃描這一形式對防偽隱藏水印進行提取,以此來判斷票據真實與否。
4.2對數據完整性進行鑒定
所謂的數據完整性鑒定指的是對信號完整性及真偽進行判別,指出信號同原始信號間的差別,借此確認信息在傳輸及存儲過程中有沒有被破壞、篡改。如果接收到音頻、視頻等多媒體形式的信號,需對信號原始式進行判斷,看信號是否為某一真實信號的修改版本,并要對原始信號內容進行是否真實性的判斷[7]。要完成這種鑒定需首先在數據庫的管理系統中輸入各種完整數據,并制定相應的約束機制,這樣才能確保數據在輸入及存儲過程中的完整性。其次,如數據傳輸可視的情況下,可以采用數據校驗的方式對這些數據進行檢測。
4.3對數據進行保密
網絡上進行秘密數據傳輸的過程中最重要的就是要防止一些非法用戶將其截獲及使用,確保數據安全也是信息安全技術的一個主要內容。隨經濟全球化,電子信息技術得到了飛速發展,已經涉及到國家軍事、政治、金融、商業等眾多領域,關系到國家安全及個人隱私。而信息隱藏技術就是要確保網上交流信息的安全性,為信息數據進行保密。例如網上銀行的交易數據,電子商務的秘密合同,電子政務的敏感信息,重要文件的數字簽名等等都可以利用網絡隱藏技術進行保護。除此之外,信息隱藏技術還能夠將不愿讓人知道的信息內容采用隱藏方式來存儲,讓數據更為隱匿,保密性更強,信息也更為安全。
4.4對資料不可抵賴性進行確認
網上交易的過程中,參與交易的任何一方對自己的行為都不能抵賴,對于曾接收過、接收到了對方信息也不能否認,這是確保網上交易安全的一個重要環節。在交易系統中應用信息隱藏技術之后,交易體系下的任何一方在接收及發送信息時就可以將自身獨特的標記隱藏到傳遞的信息中,這些隱藏的標記不能被清除,從而能夠確保交易過程中任何一方都不能對自己行為進行抵賴[8]。
5結語
綜上所述,信息隱藏技術為多媒體信號處理及多媒體通信領域內的一個新興研究方向,信息隱藏技術能為多媒體信息安全提供新思路。當前國際上的信息隱藏技術可以做到將隱藏信息進行儀器檢測,抵抗人為攻擊,但是還沒有發展到可以實用的階段,今后將密碼技術同信息隱藏技術有機結合,建立不可感知性的數學度量模型,有效進行信息隱藏容量上界的計算,是今后信息隱藏技術需要努力的方向。
作者:李蟾膺 單位:民航西南空管局
參考文獻:
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[3]馬秀芳,時晨,趙洪鋼.具有廣泛軍事應用前景的信息隱藏技術[J].電信快報:網絡與通信,2013(12):11-13
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1印刷品上隱藏信息的方法
目前用于印刷品的防偽技術,種類眾多,原理各異,信息隱藏技術是其中常用的一種技術,它是把一定的信息或者特藏到印刷品中,正常條件下,別人不容易發現這些信息和特性,檢查產品真偽時,就可依據隱藏的信息或者某些特性的變化,來判斷印刷品是真的還是偽造的。在印刷品上隱藏信息的方法也有很多種,大概可以分成利用紙張、油墨、制版及印刷技術的隱藏方法。
2利用紙張隱藏信息
利用紙張隱藏信息的方法,是在紙張生產的時候完成的,把一定的信息隱藏進去,讓它和普通紙張在某些方面具有不同的特征,這樣的紙一般都是特種紙。
(1)水印紙。
水印紙是在造紙的過程中壓制圖案進去的,對光觀察是可以看到水印圖案,據報道國外研制出來一種新型透明水印,只能從某個角度觀察時才會顯示出來,大大提高了水印的隱蔽性,而且掃描儀無法復制,防偽性能更好。
(2)化學加密紙。
在紙張中加入特殊的微量元素或者化合物,作為隱藏的信息,檢驗時用相應的化學檢驗試劑與紙張接觸,讓它與加入的物質發生反應,顯示出特定顏色,即可鑒別真偽。
(3)分層染色白紙板。
該紙板由多層紙漿復合而成,在造紙過程中,對其內部紙漿進行分層染色,紙板表面與普通紙板無明顯區別,當把紙板從中間撕開時,就可看到內部界限分明的染色層,人們就可根據有無此染色層來判斷真偽。
(4)防復印紙。
防復印紙張的原理有多種,有一些是在紙張中加入特殊物質或者表面加上特殊涂層,在復印機的光照射時,加入的物質能干擾光線的反射,防止別人用復印的方法制假。
(5)光致變色防偽紙。
紙張中加入光變物質,只有在特定波長的光照射下,紙張顏色發色變化,離開這種光的照射時,紙張恢復原來的顏色。
(6)纖維絲和彩點加密紙。
造紙時加入纖維絲或者彩色的點,這些纖維和彩點要在紫外線下才能顯現出來。有些可見的纖維絲,其中的個別纖維的位置信息是記錄在計算機系統中的,消費者可以將查詢碼輸入查詢系統來檢驗產品的真偽。還有些纖維由不同材料復合而成,具有一定的電磁特性,可用專門儀器檢測辨別其真偽。
(7)安全線紙。
造紙過程中將特制的金屬線、聚酯類塑料線、縮微印刷線等線埋入紙張中,這些線稱為安全線或張伯倫線。有的安全線是帶有磁性的安全線;有的安全是熱敏安全線,受熱后就能顯示隱藏的縮微的文字;有些埋在紙里的安全線是金屬線,用相應的檢測儀器可以檢測出特定的信號。
3利用油墨隱藏信息
利用油墨隱藏信息,一般是采用特種油墨,在印刷品上印制一些無色的圖文,把這些圖文作為隱藏的信息,在普通的光照條件下,不會顯現出來,別人不容易偽造,在特定的光線照射下,就能顯現出來,以此來判定印刷品的真偽。
(1)磁性油墨。
磁性油墨防偽是在油墨中加入磁性物質制成,油墨的外觀顏色比較深,用它印刷的圖文,用磁檢測儀器檢測時,可以檢查出磁信號的存在。
(2)熱敏變色油墨。
這種油墨在常溫下,呈現一定的顏色,當其受熱而溫度升高時,顏色也會發生相應的變化,當溫度降低時,有的油墨顏色可以恢復到常溫時,的顏色。我們都可以根據這個特性來檢測產品的真偽。
(3)熒光油墨。
這種油墨是把熒光顏料加到油墨中制成的,有些熒光顏色是無色的,在印刷品上完成印刷后,并不能看出印上的圖文,只有用相應波長的光照射時,熒光物質受到激發,才會發出肉眼可見的另一種顏色的光,才能看到所印上的圖文。
(4)化學反應變色型油墨。
油墨中加入特定的化學物質,用這樣的油墨印刷出來的圖文,接觸到相應的化學試劑,甚至環境條件發生變化,都有可能導致圖文顏色的改變。如潮濕變色的濕敏油墨、受壓使微膠囊破裂而變色的壓敏油墨、含有毛發粉末的生化化學油墨等。
4利用制版及印刷的方法隱藏信息
利用制版和印刷的方法隱藏信息,通常是在印版上加工出非常微小精細的圖文或者設計巧妙的圖文,印刷時用相應的設備,按較為嚴格的印刷要求,將這些圖文轉移到承印物上。按一定的觀察要求或者用放大鏡和配備的檢測膜片才能檢測出來,具有很好的隱蔽性。
(1)縮微文字。
把文字設計的非常小,印在印刷品的底紋中間或者安全線上的位置,肉眼看上去類似些線條或者小點,仔細觀察或者借助于放大鏡才能看清楚所印的文字。這些文字還可以在排列上加以變化做成花邊、曲線、團花等,以增強防偽效果。
(2)潛影技術。
將文字或者圖形潛藏在版紋中,利用橫豎線條對光的反光效應不同,在紙張的同一部位印制成兩種圖文,當把印刷品對著光源平放在眼前時,可看到橫線或者豎線凸起的油墨在背光側投下的陰影,成為可見的圖文,其它角度很難看到隱藏的圖文。如100元人民幣頭像右邊的橢圓形區域中隱藏的“100”三個字是由接近水平的細線構成,周圍的底紋是接近垂直的細線構成,二者非常接近,不按角度觀察的話很難看出隱藏的字。
(3)特殊網點技術。
圖像在進行加網時所用網點形狀不是常見的圓形、方形、菱形等網點形狀,而是選擇特殊形狀的網點,如磚形、天鵝形等,只有在放大鏡下才能看出來網點形狀不是普通的網點。
(4)劈線技術。
劈線是將一條粗線分為兩條或多條細線,相當于線的分辨率或者頻率發生了變化,其實這些線都較細,常做成底紋,只有要隱藏圖文的地方才進行劈線處理。
(5)開鎖防偽技術。
關鍵詞:信息隱藏;Word文檔;秘密信息
中圖分類號:TP309.1 文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2007)04-11067-02
1 引言
信息隱藏是近年來發展起來的集多學科理論與技術于一身的一門新興技術[1]。日前全世界使用最廣的文字處理軟件是Microsoft Word 。 Word己成為辦公自動化和日常編輯事實上的標準。隨著Internet的迅猛發展,Word在電子商務、政務和遠程教育中應用日益廣泛,它常用作電子文書的標準格式。在Word文檔中隱藏信息可用于文檔版權保護、篡改檢測、信息防偽等領域。
2 文本文件信息隱藏的常用方法
目前基于Word文檔的信息隱藏研究比較少,主要有根據字符間距的變化實現Word文檔中信息隱藏的方法,該方法結合字移編碼技術在Word文檔中利用VBA編程語言實現了信息的隱藏和提取[2]。還有根據特征編碼方法,通過改變文檔中某些字的大小來嵌入和檢測水印[3]。還有一種是基于行移編碼。該技術通過垂直移動文本行的位置實現,通常當一行被上移或下移時, 與其相鄰的兩行或其中的一行保持不動,不動的相鄰行被看作是解碼過程中的參考位置。劉豪等人提出了字體顏色的文本數字水印算法[4]。該算法根據人眼對藍色最不敏感的特性,針對Word文檔格式特點,只修改文本字符的藍色成分使其嵌入水印信息和檢測水印。
本文就劉豪等人提出的基于字體顏色的數字水印算法進行了改進,提出一種新的基于Word 文檔的字密寫方法, 不僅僅只改變藍色成分,而是同時分別輕微改變Word 文檔中字符RGB顏色值中的R, G, B值。與字符間距編碼、改變字的大小編碼相比,該算法可加載水印的容量大,具有更強的隱避性和魯棒性。
3 算法思想
根據人眼視錐細胞對顏色敏感度的理論,人眼對綠色最敏感,對紅色次之,而對藍色最不敏感。根據這一理論及對Word文檔字符顏色數據結構的分析,在保證嵌入了秘密信息的字符其改變不能被人眼察覺的情況下,達到較高的隱藏率,我采用的方法是對需要嵌入秘密信息的載體文本字符同時置換字符RGB顏色值中R, G, B低位的值, G 分量改變最低1 位比特位, R 分量改變最低1位比特位, B 分量改變最低2 位比。這樣每個載體文本的字符可實現4比特二進制數的隱藏。
實現的嵌入算法如下:
(1)順序提取秘密信息的每個字節;
(2)順序尋找載體Word文檔中適合嵌入信息的字符,根據秘密信息每個字節的比特位,對載體文本字符同時置換字符RGB顏色值中R, G, B低位的值。圖1是嵌如秘密信息一個字節高4位的具體方法:首先提取出秘密信息字節最高兩位S7、 S6嵌入Word文檔一個字符RGB值藍色分量的最后兩位B1、B0,再依次提取S5、S4分別嵌入同一字符的綠色分量的最后一位G0、紅色分量的最后一位R0。秘密信息字節低4位需嵌入載體Word文檔的另一字符,其中S3、S2、S1、S0分別嵌入該字節RGB值的B1、B0、G0、R0位。至此,完成一個秘密信息的字節隱藏;
圖1 嵌入秘密信息一個字節的高4位
(3)逐字節循環到所有秘密信息嵌入載體文本,生成隱藏了秘密信息的Word文檔。
提取秘密信息的算法就是以上嵌入算法的逆過程,在此不再贅述。
4 程序實現
VBA(Visual Basic for Applications)語言是針對微軟Office文檔進行操作的語言,它可以對office文檔的各種操作進行編程。下面給出該方法的VBA實現算法程序的核心部分。
Sub embedb() '該過程實現秘密信息隱藏算法
Dim b As Byte
b = Asc("F") '此處以隱藏字母F為例
'秘密字節高4位嵌入Word載體字符的RGB值中
End With
Selection.MoveLeft unit:=wdCharacter, count:=1
Selection.MoveRight unit:=wdCharacter, count:=1
Selection.MoveRight unit:=wdCharacter, count:=1, Extend:=wdExtend '選中Word文檔中第二個載體字符
With Selection.Font
End With
End Sub
5 實驗效果
經多次中文、英文及中英混合Word 2003文檔嵌入秘密信息的實驗,采用此算法的試驗程序取得了較好的效果。圖2 和圖3是未嵌入秘密信息的word 文檔和嵌入了秘密信息的word 文檔的對比。
從結果看,人眼是無法察覺的。被授權者能夠用VBA程序正確地提取出嵌入的水印信號,見圖4。
6 結束語
該隱藏算法關鍵是字符RGB顏色值中R、G、B值置換位數的選取,本文選取只置換最低位的1到2位,字符顏色變化很小,人的視覺感覺不到,隱藏性高;若選取置換低2到4位,則可增大信息隱藏量,但字符顏色出現視覺能察覺的變化,隱蔽性降低。該算法理論上使得2個字符可嵌入1個字節的信息量,與字移編碼、字號大小編碼、行移編碼等傳統方法相比信息隱藏量有了較大幅度的提高。
圖2 未嵌入秘密信息的word 文檔
圖3嵌入了秘密信息的word 文檔
圖4 提取的秘密信息
參考文獻:
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1 引言
信息隱藏技術是一門誕生于上個世紀末的新型技術,它包含的內容非常廣泛,除了與信號處理技術、計算機技術、網絡通信技術以及加密技術等相關外,還包含心理學的一些內容,主要應用于數字水印(Digital Watermarking)和隱蔽通信(Covert Communication)等領域。因為利用該項技術可以在公開網絡中傳遞秘密信息,從而實現隱蔽通信,所以使得其在軍事通信領域也有著舉足輕重的地位。
在軍事通信領域,需要被隱藏的信息可以是文本信息(如戰場態勢報告等),也可以是圖像信息(如兵力布置圖等),還可能是音頻信息(來自指揮官的命令等),而這也造成了信息隱藏技術發展出了許多不同的分支,因為所重點針對的信息類型不同,所以造成各種信息隱藏技術的特點和應用方式也存在差異。本文針對音頻信息隱藏技術在軍事通信領域的應用進行了探討,希望對相關工作能夠有所借鑒。
2 音頻信息隱藏技術
所謂音頻信息隱藏技術就是指將某一秘密信息隱藏在另一公開的音頻信息中,然后再借助于公開的信息網絡來傳遞秘密信息。采用這種技術一般先要對秘密信息進行加密處理,然后再將信息隱藏在可以公開傳遞的音頻信息中,從而實現高級別的軍事通信。具體而言,首先需要發送端對秘密信息進行加密處理,這個階段一般需要使用到音頻信息加密算法,目的則是為了提高秘密信息的安全性。然后將經過加密處理的音頻信息嵌入到可以公開傳輸的音頻信息中,以實現借助于公開網絡來達到傳遞秘密信息的目的。在這個過程中,考慮到秘密信息可能會受到噪音或其他干擾,進而導致包含秘密信息的音頻信息出現失真,所以一定要特別重視傳輸網絡信道的質量。一般而言,軍事專業通信網絡就可以勝任對秘密信息傳遞的任務,當然也可以利用Internet、移動通信網等公開網絡進行信息的傳遞。最后,接收端在接收到內嵌秘密信息的音頻信息后,可以根據秘密信息的嵌入原理,通過利用相應的分離算法來實現將秘密信息從公開音頻信息中的分離,然后再將分離出的秘密信息通過解密算法來達到還原秘密信息的目的。
通過對以上過程的分析不難看出,秘密信息的嵌入和分離算法是隱蔽通信過程的關鍵。好的信息嵌入與分離算法,具有良好的不可感知性和魯棒性。前者指被隱藏的秘密信息與公開傳輸的音頻信息具有高度的相似性,人們很難感知二者之間的區別,而這對于軍事隱蔽通信工作具有非常重要的作用;后者主要指包含秘密信息的公開音頻信息在傳輸過程中即使發生一定程度的失真(可能是干擾造成的,也可能是被攻擊造成的),也可以通過采用一定的技術方法來將秘密音頻信息進行恢復,這為成功完成隱蔽信息的傳遞提供了保障。此外,秘密信息的嵌入容量在一些軍事通信場合也是需要保障的。因此,要實現秘密音頻信息的成功傳遞,就必須確保秘密信息的嵌入和分離算法在不可感知性、魯棒性以及嵌入容量這三個方面都達到一定的要求,要盡量實現這三個方面性能的平衡。
3 音頻信息隱藏技術在軍事通信中的實際應用
3.1 在數據保密方面的應用
隨著當前Internet和移動通信網的高速發展,當前人們利用這些公開網絡來進行信息傳遞的頻率也空前增加。事實上,利用這類公開網絡來傳遞信息不僅具有快捷性和簡便性,而且信息傳遞的安全性也比傳統的信息傳輸方式要安全。但是作為對信息保密性要求非常高的軍事通信領域來說,在利用此類網絡進行音頻等信息的傳輸時,還必須對信息的隱藏能力進行充分考慮,為了確保所傳輸的音頻秘密信息在傳輸過程中不會引起敵方的注意,還有必要采取音頻信息隱藏技術。
3.2 利用該技術進行偽裝欺騙
音頻隱藏技術中帶有的一項擴頻技術,能夠在確保信息傳輸安全與保密的同時,通過制造出各類虛假信息來干擾敵方指揮員的思維,甚至利用一定的手段來給敵人傳遞錯誤信息,進而有效地減少敵方偵察出正確信息的幾率。并且,信息的傳輸者還可以利用信息隱藏技術帶有的偽裝性能,對敵方的指揮者進行誤導,通過發送一些不利于敵但利于己的虛假軍事機密信息,從而誘導敵方指揮者制定出對自己有利的決策,進而為快速贏得戰場勝利奠定基礎。總之,軍事戰爭的發展已經證明,未來的軍事通信工作除了需要做好隱真之外,示假也同樣重要。如何綜合性的應用多種信息隱藏方案,在做好有效隱真的同時再給敵人展示偽裝假象,對及時掌握戰場先機并獲取最終勝利具有重要意義。
3.3 攻擊敵人通訊的偵察系統
音頻信息隱藏技術作為一種集信息隱藏與信息干擾于一身的新型現代化技術,其在軍事通信中的應用不僅在于可以有效地隱藏信息,它還可以在敵方對我方軍隊發出的機密信息進行截留和竊取的同時,將計算機病毒投入到敵方的通信設備當中,并在必要的時間激活存在于敵方信息系統中的病毒,從而實現對敵方通信系統的癱瘓,進而促使我方軍隊取得完美勝利。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2017)10-0018-02
“慕課”是大規模開放在線課程(Massive Open Online Courses,MOOCs)的諧音,是一種大眾免費在線教學方式,不僅參與人數多、免費、開放,而且融入了很多創新性教育方式和理念,已成為推動教育變革的重要教學模式[1]。“翻轉課堂”(Flipped Classroom,FC)是指學生在課前通過觀看教學視頻理解和掌握知識,在實體課堂上通過討論、實際操作、完成對知識進一步的鞏固和強化,從而達到探索創新的教學模式,是近年來受到全球教育界關注討論的熱點話題[2]。
“慕課”與“翻轉課堂”的有效結合可以充分利用二者優勢,包括線上自學和線下交流兩大部分,線上學習主要是學生利用課外時間,在“慕課”平臺上觀看教學視頻,學生可以在線學習、討論交流、提交作業、在線測試,并將問題反饋給老師,老師也可以在線解答問題,批改作業,通知課程等;線下交流主要通過“翻轉課堂”,教師組織學生在實體課堂上對視頻中的疑難問題進行討論、鞏固和答疑。可見,線上“慕課”視頻學習能增強學生自主學習的主動性,更高效地傳遞知識,而線下課堂面對面討論式教學,使師生課內外更多地互動和答疑解惑,更有利于深化、擴展思維,溝通情感,因此,“慕課+翻轉課堂”是線上教育和線下教育完美結合的教學模式。
一、“信息隱藏技術”課程特點與現狀
“信息隱藏技術”是電子信息工程專業一門重要的專業課程,研究的是利用多媒體信息中的冗余空間攜帶秘密信息,達到秘密信息偽裝傳遞的目的,也是信息安全研究和社會需求的熱門方向。該課程的主要任務是通過對信息隱藏技術知識及算法的學習和實現,培養學生掌握信息隱藏算法的編程能力和創新能力,為從事信息加密、版權保護等軟件工作奠定基礎。該專業課程涉及廣泛的信號與信息處理知識,工程實踐性強,學科動向活躍,發展更新速度快。如何教好這門課,使學生真正熟練掌握信息隱藏算法是專業課教師討論的熱點問題。
目前“信息隱藏技術”課程的教學多以教師課堂PPT講授為主,學生課后練習為輔,這種教學方法單一,再加上該門課程涉及基礎課程較多,算法知識點抽象、枯燥,前沿算法更新速度快,學生容易產生厭倦心理。另外,由于算法實現需要具備一定編程基礎,將其留給學生課后練習,完成率極低,很難調動學生對該門課程的學習熱情和積極性。這種傳統的以教師為主體的教學方式不利于學生積極性和創造性的培養,“慕課+翻轉課堂”教學模式的出現為傳統“信息隱藏技術”課程的教學改革帶來了契機,探索該教學模式在“信息隱藏技術”課程中的改革可以充分利用各種多媒體教學和慕課資源,改進課內外的教學內容和方法,優化“教”與“學”的關系,使學生真正掌握信息隱藏技術的技能,為日后的工作或研究打下堅實的基礎。
二、“慕課+翻轉課堂”在“信息隱藏技術”教學中的優勢
(一)引導學生鞏固基礎知識
“信息隱藏技術”是一門面向高年級同學的專業課,要求已熟練掌握語音信號處理、數字圖像處理等多媒體信號與信息處理方面基礎知識,并且應熟練掌握一門編程語言。沒有這些基礎學習此課程會很吃力。實際授課發現,很多學生的前期課程基礎不牢,甚至有的根本沒有修過相關課程。鑒于這種情況,為了使學生能順利入門并掌握這門課程,教師可以在“慕課”平臺上或推薦一些相關的基礎課程,學生在“慕課”平臺上有選擇地學習自己沒學過的課程或掌握不好的知識點,不受時間、地點限制,師生也可以在線交流互動,復習、鞏固相關基礎知識。
(二)提高學生的學習興趣和創新能力
“信息隱藏技術”課程的學習應與密碼學、隱寫術、信息安全、數字水印技術等專業課程相結合,相輔相成。通常學生并不了解該課程在整個學科體系結構中的地位,只是按照學校相應的課程設置進行學習,但是專業課程是相關、相通的,如果有些課程安排在不同學期或不同專業,學生很難同時學習多門課程,自然也不會達到有時效性和針對性的學習效果。利用“慕課+翻轉課堂”引導學生充分利用網上公開的慕課資源,同時學習一門或幾門相關、相近的課程,了解該方向最新技術進展和發展動向,提高學習的時效性,變被動為主動,啟發學生的創新能力。
三、基于“慕課+翻轉課堂”的“信息隱藏技術”教學改革探索
(一)“信息隱藏技術”課程建設思路
“信息隱藏技術”這門課程應充分發揮慕課的優勢,利用現有的教育部“愛課程”、中國大學慕課等網絡在線教學平臺[3],建設信息隱藏技術、數字水印技術、隱寫術等網上教學資源,為學生提供豐富的在線學習資源。教師在講授各章節之前應提前告知學生應具備的知識點,告訴學生應該學習哪些基礎課程,引導學生帶著任務有針對性地學習,以提高學習效率和效果。在教學上采用“翻轉課堂”的教學模式,利用面對面課堂教學時間,建立多個小組討論進行交流互助,對同學在線學習期間遇到的共性難點進行詳細講解。
教師備課應該合理組織教學內容,對信息隱藏算法知識點詳細劃分,以周為單位設計教學單元,根據知識點的難易程度與學生掌握情況合理安排教學進度和教學內容。教師應及時在慕課平臺上檢查學生學習情況,及時解答、回復學生交流的問題,批改網上提交作業。同時,改變“信息隱藏技術”傳統的考核方式,建立“在線考核+隨堂測試+考核報告”的考核方式,更注重平時能力的培養,減輕期末考試的壓力。
(二)基于“慕課+翻轉課堂”的“信息隱藏技術”
教學設計
1.課前階段:為了掌握班級學生的知識背景情況,教師可根據信息隱藏技術課程的特點,設計一些與課程相關的在線測試內容,檢測學習者的基礎和知識儲備情況,建議準備一些數字圖像處理、語音信號處理、多媒體技術等方面的基礎知識進行測試,慕課在線學習者可以自行評定自己是否適合學習該課程。另外,由于線上和線下的學習環境不同,“信息隱藏技術”教學過程中采用“慕課+翻轉課堂”的教學模式,應改變以往課堂教學的課程大綱,根據學生的具體情況進行設計。
2.課中階段:慕課教學模式可以將教學內容與圖
片、聲音、動畫、視頻等多種多媒體素材緊密結合起來,例如頻域信息隱藏部分教學內容不容易被理解,教師可以使用動畫和簡潔的文字、圖片,讓學生更容易接受教學內容,激發學生興趣。通過翻轉課堂教學過程提綱挈領地點撥知識點,將在線學習與課堂討論結合,增強教學互動,引導學習者適當練習,并及時檢驗學習效果。同時,慕課課程視頻不宜過長,可以根據知識點進行錄制,最長10—15分鐘,以保證學習者學習視頻期間能夠精力集中。
3.課后階段:建立慕課學習論壇,在具體章節中每個視頻對應一個討論區,并且盡量使內容更結構化、模塊化。“信息隱藏技術”是一門以實踐為主的課程,學習者可以結合實踐經驗在慕課學習論壇中交流經驗、心得,互相提問、解答。主講教師應定期整理,對學習者比較集中的提問應該及時解答,并做出反饋,這對教師后續教學進度的安排是有幫助的,也是學習者上線率的重要保證。
(三)“信息隱藏技術”網絡教學平臺的搭建
對于很多人來說,術語“大數據”指的是某一種算法或軟件程序,它能夠幫助企業或者研究人員發現隱藏的趨勢,進而可以幫助他們做出更好的可視化數據分析。
但其實,它還另有一層含義。大數據的字面含義更強調巨大的數據量,令人眼花繚亂的海量客戶信息、錄音記錄、圖像、文字信息、facebook的留言及對已存儲的技術信息的檢索,并為任何用戶根據他們各自的需求進行適當的分析。
你無法拋開第二層含義而只考慮第一層。事實上,如何檢索數據,已成為最大的挑戰,與此同時,也是高科技行業最大的機會。
信息管理問題日益突出
“我們所面臨的問題并不是簡單的數據計算問題,而是信息管理的問題。”IBM公司Almaden研究中心主任Mark Dean在2008年提出,“計算問題已經不再是難題了。”
對于很多人來說,碳粉復印似乎像灰板和抄寫員一樣古老,但數字存儲成為主流確實是最近才發生的事情。根據去年發表在《科學》雜志上由Martin Hilbert和Priscila Lopez撰寫的論文,在1993年,全球只有3%的信息是存儲在像硬盤或光盤類的數字化設備上的。18年以前,磁帶和硅膠盤則承擔了存儲當時的信息的更主要角色(大約6%)。
根據Hilbert與Priscila的論文,在2000年第一次互聯網浪潮時代,數字化存儲也僅僅占據當時全球信息存儲量的25%;2002年是數字化存儲量首次超過存儲在傳統紙張、老式錄像帶和其它模擬存儲設備上的第一個年頭。
但到2007年,DVD、CD、存儲卡和其它數字存儲設備已占全球信息存儲份額的94%。僅硬盤存儲就從7年前占總額的5%躍升至52%。2007年,全球的總存儲容量達到295艾字節(EB)。想象一下,每一封電子郵件或文本信息都會在多臺電腦上同時創建成數據文件。
那已是5年前了,而到了2012年,全球的數字信息總容量達到了2.7澤字節(ZB),即2.7后面跟著21個零。根據IDC的報告,比2011年增長了48%,其中90%的數據都是非結構化數據,例如數字視頻、聲音和圖像文件,如何對其查詢與檢索,已構成了很大的挑戰。
新應用層出不窮
那么如何處理那些由傳感器、電話和電腦產生的信息化浪潮呢?與之相應的一些應用涌現出來。天氣預報人員通過空氣中的細微顆粒數量更好地預測天氣。風力或太陽能發電廠也將充分利用準確的動態數據驅動預測系統,估計未來電力輸出量,因而可以最大化他們在其他能源方向投資的回報率。一下子,風力變得可以預測了。
另外,從各個汽車收集的包括巡航速度、位置、啟動、停車等方面的數據可以為交通規劃人員及公眾提供實時的路況信息。久而久之,通過對大量積累的每日交通信息規律的挖掘,可以為將來的高速公路和停車場的規劃提供決策支持,以減少潛在的擁堵。為此,你的汽車將會擁有自己的移動電話,并持續地與外界通訊。
還有一些更通俗的應用,有些零售商想通過對他們的保安監控錄像和移動傳感器進行數據挖掘。這其實并不是為了捉賊,而是希望通過對不同特征群組的購物者進行分析,尋找出為什么某些貨架對于客戶有吸引力,而另外一些則無人光顧。
企業和客戶們正在變得越來越不耐心。在銀行排隊等候8秒鐘,算是很幸運的,但是在網絡上同樣等待8秒鐘卻顯得漫長無比。
存儲需要建立全局觀
為了滿足這方面的需求,存儲行業需要改變將存儲僅僅作為一個收集設備的看法,應該開始把硬盤、閃存、磁帶存儲器、數據中心存儲系統當成一個存儲的整體來看。
從某種角度來看,對于數據結構的設想,客戶已經走到了存儲企業的前面。例如,大型的網站資產、電子商務網絡,已經開始在后端運營方面采用混合了的閃存、磁帶DRAM存儲器的組合,以優化速度、數據檢索或者綜合效率。不同行業或不同公司的存儲結構的特點是不同的。存儲結構的動態性變得更容易理解,數據檢索架構將會成為樹立競爭優勢的工具。
移動技術將成為應用開發的溫床。用戶希望使用不需大量電池容量、但又可存儲海量的數據的輕型設備。這本是一個悖論,但是采用了正確的存儲結構,這一載體得以精心設計出集本地存儲和云存儲數據服務的混合服務,從而優化數據的傳輸。同樣,制造商們不得不投資更多的存儲容量。很少有投資者和企業喜歡品味在地上鋪水泥的過程,但這又是必需的。
1.問題起因
2012年7月4日13:30時, 潤華68船從廣西蒼梧港裝運約800噸河砂上航南寧港,行至平南縣姑翁灘時機艙起火引發嚴重火災。
該船為一般干貨船,于2004年11月15日在桂平船廠建造,2005年01月31日建成出廠,船舶主尺度為:總長48.1米,船長45.0米,船寬9.50米,型深3.30米,總噸位498GT,凈噸位278NT,單推進系統,主機為濰柴動力股份有限公司2004年11月23日生產的WD61561C柴油機,額定功率140KW,額定轉速為1800r/ min,機體編號:04111206415。
從海事調查筆錄發現,船方描述事故經過為:該船在廣西蒼梧港載河砂800噸上航南寧港,在船舶上航到廣西平南縣姑翁灘干洲尾時切斷主機自由端帶發電機電源,啟用另外一臺8匹馬力發電機組供電,主要滿足供機艙一臺牛角型電風扇(冷卻主機增壓器)和駕駛室用電,當時主機轉速大約在1580r/ min,上至蓮子角,在磨刀沙中減為1500r/min ,此時機工報告發現機艙冒煙,此時當班駕駛員在駕駛室右側廊道也已可以看見機艙右邊冒出黑煙;(此時,駕駛室有船長、駕駛員、水手3人;主甲板尾部只有機工1人),船長立即組織自救,但此時江面突然起風,機艙火勢越來越大,已經不能進入機艙滅火,駕駛員在駕駛室停止主機運行后,發現此時對講機已沒有電源供電了。經過其他船舶的施救和消防官兵噴水冷卻,直到下午17:50左右,機艙日用油箱流出燃油燒完, 機艙及船尾甲板室燃燒之火才得以熄滅。
這場火災,雖然沒有造成人員傷亡,事后,經平南海事處申請,船檢部門對船舶燃燒現場進行了現場勘驗,發現船舶及設備損失觸目驚心:
(1)船體部分:機艙附近主甲板因燒變形,起波浪狀,左側機艙后壁及主甲板因燒破裂;機艙前后壁及甲板室的構件變形;機艙前壁至船尾兩側舷附近的防撞橡膠輪胎燒毀,只剩鋼絲;
(2)主機空氣濾清器連接件燒毀、主機燃油濾清器燒熔,但燃油連接管完好;主機監控器燒毀,其連接導線燒斷;主機啟動開關按鈕及蓄電池連接饋線燒毀;燃油儲油柜及日用油箱自閉式液位計基本完好;齒輪箱、尾軸基本完好;
(3)發電機組、消防、艙底水泵機組燒毀,交流電箱、充放電箱燒毀、電纜燒毀;機艙右后壁6個蓄電池組外殼及導線全部燒毀;
(4)液壓舵機油箱及泵組燒毀,液壓管路變形;
(5)空壓機燒毀,空氣瓶外觀基本完整,無明顯變形,只是塑膠連接管路燒毀;
(6)機艙棚鋁合金玻璃窗燒毀:玻璃燒熔、鋁合金邊框變形燒熔;
(7)船員甲板室:裝修的目標全部燒毀,甲板、圍板及其構件燒變形;部分有破裂現象;
(8)駕駛室設備燒毀:舵機管路變形、操縱臺燒毀、其他航行信號控制設備燒毀;
(9)滅火器儀表燒毀,筒體無變形。
(10)救生消防設備及駕駛室頂甲板以上的航行燈具等均被燒毀。
2.原因分析
這場火災除燃油存儲柜(經了解事故沒有觸及尚剩下約1.5噸燃油)及燃油管路和燃油液位計、尾軸及齒輪箱沒有遭受損壞外,機艙及甲板室的所有財產及設備無一幸免,燃油濾清器等鋁合金制品基本燒毀,事故現場因消防隊施救中向機艙噴灑了大量冷卻水,起火點已無從發現,但通過現場調查分析,造成這起機艙起火事故的原因主要為:
(1)船員安全理念和意識不高,隨意私下增設非船用設備。經過現場勘查發現該車私下在主機自由端加設了10KW的非船用發電機,在船員室甲板加設了4.4KW的非船用發電機組,在機艙私自加設了牛角型電風扇用于風冷主機及機艙排換氣;由于沒有經過負荷計算,易于造成超負荷運行,引起設備發熱起火。
(2)使用的電纜為普通電纜電線,非船用電纜電線,存在電纜電線亂拉亂搭現象;私自加設設備的導線從事故現場勘驗看,基本上是隨意亂拉亂搭,導線沒有固定,可以隨意移動,易于造成導電線路短路起火。
(3)機艙燃油不能遠程切斷,加大了火勢的蔓延。燃油管路由于沒有速閉閥,管路附件如鋁質濾清器等被火燒毀后,日用油箱的燃油不能切斷,不斷流入機艙,加大了機艙火勢的蔓延。
(4)機艙值班流于形式,不能及時發現消除機艙事故隱患。按照《內河船舶最低安全配員表》(2012)要求,該船屬于“機架合一”船舶,主機額定功率為140kw,在150KW以下,可以只配備1名機工,實船也只配一名機工、1名船長、1名駕駛員、1名水手;事故發生時,船長、駕駛員、水手3人均在駕駛室,船尾主甲板上只有機工1人。船舶長時間運行,機工根本沒有精力進行機艙值班及巡查;該船機工發現機艙起火時,黑煙已從機艙窗戶、門口冒出,火勢已達燃之勢,遇到江面起風,窗戶及進出門口起到通風作用,火勢更大,無法進入機艙啟動水消防設備,單靠滅火器已無法控制火勢。
現在內河船舶所有權基本上屬于個人所有,掛靠公司經營;每一艘船舶的船員基本上是家庭成員組成,因為輪機設備標準化及自動化程度較高,社會維修服務化程度比較完善,管理工作相對比較輕松,輪機管理人員基本上是由婦女擔任,經了解,實際上,在船上婦女船員基本上是以負責船員生活為主,極少涉及機艙管理事務,其他船員因為工作職位和責任等原因,也極少關顧到機艙設備的運行及維護,機艙只有啟動主機或輔機才有人員進入,機艙日常值班、巡查、管理基本流于形式,機艙值班人員應該做到的“四勤”(勤看、勤聽、勤聞、勤摸),及注意檢查各運行設備的油、水壓力及溫度等制度基本上是紙上談兵,無從執行落實;因此,機艙設備出現的異常情況經常沒有得到及時發現、維修、護理,積累成疾,因此,誘發重大事故在所難免。
3.探討現代化機艙管理模式
機艙是船舶動力之源,是船舶“心臟”,機艙的安全及設備的正常運行涉及船舶是否能運營及船上生命財產的安全至為重要;從潤華68船的機艙起火事故分析中,造成事故的主要是因為船員的安全意識不高,私自增加設備、亂拉亂搭電氣導線以及隱患發現不及時以及燃油不能切斷所致。《中華人民共和國船舶最低安全配員規則》以主機功率及船舶是否具備“機駕合一”(“機駕合一”,系指在駕駛室能夠直接操縱主機)作為內河船舶值班輪機人員的配備標準,這在一定程度上偏重于推
進系統的操作,但在機艙值班方面沒有明確的規定,基本上忽視了機艙的日常值班和機電設備維護。以人為本,關注船員工作是社會發展大勢所趨,《中華人民共和國船舶最低安全配員規則》基本符合了這一發展趨勢,降低了船舶的人員成本,減輕了輪機人員的值班壓力。如何在降低船舶運營人員成本,減輕輪機人員工作壓力的條件下,提高和規范船舶機艙管理,達到企業減負,人員減壓,機艙安全管理得到規范提高或保障,是各級管理機構著重思考的問題。
筆者認為,要提高機艙安全管理得到規范提高或保障:1、制度強制規定,規范機艙燃油儲油柜及日用油箱的出口,不論主機額定功率大小,一概使用鋼質速閉閥進行遠程控制,以便發現機艙起火時,能在機艙以外的安全環境及時切斷燃油供給,防止火勢蔓延和擴大;2、加強船員安全意識教育的同時,制定法規,加大對船舶私自增設設備或亂拉亂搭導電電纜電線的處罰力度,防止私自安裝設備發熱和導電線路短路,引起火災危害;3、利用先進科學技術對機艙進行全方位視頻監控。隨著科學技術的不斷發展,現在船舶柴油機轉速、水溫、油壓、油溫及尾軸轉速的遠程監控操作已得到了應用和普及,機艙管理壓力得到了一定程度的釋放,利用先進的科學技術對機艙及其設備進行全方位測控技術日臻完善,只要相關管理部門象AIS設備安裝一樣,制定強制機艙安全遠程監測設備標準,規范機艙環境及設備的遠程駕駛室監測設備的技術功能,把視頻、遙測等技術進行整合,船舶航行時,實時監控機艙環境(包含溫度、煙霧、各設備和管線外觀情況)及各設備運行的溫度、轉速、油溫、水溫等技術數據,就可能達到機艙管理看、聽、摸的實際效果,從而在駕駛室實現機艙環境全視頻監控及機艙設備運行的轉速、溫度、油壓、煙霧、水溫、電壓、電流等遠程監測報警,及時發現機艙環境及設備運行的異常情況,提高機艙的自動化管理能力,達到提高機艙管理的目的,提高機艙防范火災的能力。
1.影響果蔬采后水分蒸發的自身因素
1.1種類、品種和成熟度 果蔬水分蒸發主要是通過表皮層的氣孔和皮孔等自然孔道以及表皮角質層進行的。氣孔蒸發的速度比角質層蒸發快得多。對于不同的種類、品種和成熟度的果蔬,由于它們的氣孔、皮孔和角質層的結構不同,失水的快慢不同。不同的果蔬水分蒸發的主要通道也不同,葉菜極易萎蔫是因為葉片是同化器官,葉片上氣孔多,保護組織差,葉片中90%的水分是通過氣孔蒸發的。許多果蔬和貯藏器官只有皮孔而無氣孔,皮孔是一些老化了的、排列緊湊的木栓化表皮細胞形成的狹長開口,它不能關閉,皮孔使內層組織的細胞間隙直接與外界接觸連通,從而加速水分蒸發。皮孔通常存在根、莖、果實上,因此它們水分蒸發的速度就取決于皮孔的數量、大小和蠟層的性質。
1.2果蔬表面積比 表面積比是果蔬器官的表面積與其質量或體積之比。從純物理角度看,對同一種果蔬當表面積比值高時,果蔬蒸發失水較多。葉片的表面積比大,失重要比果實快;而小個的果實、根或塊莖要比那些個大的果蔬表面積大,因此失水較快,在貯藏中更容易萎蔫。
1.3 傷害 機械損傷、蟲傷、病傷等會破壞產品表皮保護組織的完整性,因此受傷部位的水分蒸發會更明顯。
1.4細胞的保水力 細胞中可溶性物質和親水性膠體的含量與細胞的保水力有關,原生質較多的親水膠體,可溶性物質含量高,可以使細胞具有較高的滲透壓,因而有利于細胞保水,降低水分的蒸發。例如,洋蔥的含水量一般比馬鈴薯高,但在相同的貯藏條件下失水反而比后者少,這與其原生質膠體的保水力和表面保護層的性質有很大關系。
2. 影響果蔬采后水分蒸發的外界環境因素
溫度直接影響果蔬內外的水氣壓差,水氣壓差又直接影響果蔬的水分蒸發。果蔬體內由于含水量高,濕度往往接近飽和,因此水分蒸發就決定于產品與環境的相對濕度。溫度越高,水氣壓越大。例如,將預冷至0℃的果蔬貯藏飽和濕度的0℃冷庫中,由于果蔬內部與外界環境水蒸氣壓相等,果蔬就不會發生失水。如果將體溫是20℃的果蔬貯藏于0℃冷庫中,由于果蔬內部與外界環境水蒸氣壓要高,水分就會由果蔬蒸發到環境中。因果蔬與貯藏環境之間的溫差對果蔬水分蒸發影響很大,所以果蔬采后迅速預冷至貯藏溫度,以及貯藏過程中保持恒溫,對減少果蔬水分損失是非常重要的。溫度不但直接影響空氣中水氣的含量和水氣壓,而且還影響水分子的運動速度,高溫下組織中水分外逸的幾率增大。一般溫度越高果蔬蒸發作用越強,但不同果蔬蒸發作用對溫度的反映不同。
3.失水對果蔬的影響
3.1失重并降低果蔬品質 所謂失重是指果蔬在采后重量方面的損失,包括水分的蒸發和呼吸消耗兩方面。這一部分的損耗也叫自然損耗,其中水分蒸發引起的損耗是主要方面。它與商業銷售直接相關,會造成經濟損失。失水會導致產品失鮮,即質量方面的損失。一般情況下,易腐果蔬失水5%就會出現萎蔫和皺縮。葉菜類失水5%萎蔫就非常明顯;而柑橘等果皮厚的果蔬即使失水10%表現仍不明顯。通常在溫暖、干燥的環境中幾小時,大部分果蔬就會出現萎蔫。有些果蔬雖然沒有達到萎蔫程度,但失水已影響到果蔬的口感、脆度、顏色和風味;對于黃瓜、蘿卜來講,過分失水就會造成內部“糠心”現象。
1 繪畫表現語言
繪畫語言是通過點線面光色形等視覺元素組成的繪畫表達形式。繪畫語言的構成,是將技巧、知識、直覺、感情與材料融合為一體而形成的。對于中國傳統的水墨畫,早在版刻中就有表現,再版畫的形態中,除承印物的形制和呈現方式外,圖像表現語言和印刷表現欲言直接作用于視覺,版畫形態外在的圖像視覺效果主要由這兩部分構成。圖像和印刷直接表現了版畫的形態的文化特征和印刷屬性。因此,是版畫形態研究的重要內容之一。中國傳統繪畫造型的基本手段之一是線條,在中國的繪畫中,不僅用來表現物體外形的輪廓,同時也用來表現物體的質感和繪者的情緒或精神狀態,圓潤流暢的線條和生澀干枯的線條給人的心理感受是不同的,中國繪畫的現行表現豐富而多變,輕、重、緩、急、粗、細、曲、直、剛、柔、肥、瘦等都有不同的表現方式和情感表達,這些在我們版刻的過程中明顯地表現出來。
每個人的性格不同,刻出來的板子通過線條的表現給人不同的感覺,包括單是衣褶,據了解就有十多種的表達方式,針對如此眾多的線條表現。在古代的版畫中,尤其是單色雕版畫,線條是最主要的圖像表現語言。從最早的唐代《精鋼般若波羅蜜經》到明代的《十竹齋畫譜》等等,幾乎所有的古代版畫都是線條構成的,線條不僅是造型語言,也是版畫審美精神傳遞的重要媒介。古代版畫水墨的精彩表現主要體現在多版套色作品中。中國的水墨畫有“墨分五彩”或“墨分六彩”之說。隨著狀物的發展,色彩越來越豐富,淺淺的“水墨為上”成了中國繪畫色澤標準。在很多的中國版畫中也運用了這些,將版畫中的水墨感覺表現得淋漓盡致,不難看出,線條和水墨是古代版畫鮮明的圖像語言特征,這一特征源于傳統繪畫的表現語言。
西方的繪畫表現語言包括色彩,明暗、線條、肌理、筆觸、質感、光感、空間、構圖等多項造型因素。法國蝕版畫家勃拉克芒善于用精細豐富的蝕刻線來制作肖像,他曾受沙龍委托,復制得過小賀爾拜因的油畫名作《伊拉斯謨像》,以準確的形象,工整的蝕線,十分成功的傳達了原作的精神,當時一個畫商看來這個話后驚奇的認為,復制版畫再不能讓銅雕版技師獨占,它將讓位給畫家的銅蝕版了。版畫與繪畫原作亂真的印刷效果是復制版畫追求的最高境界,版畫的表現語言自然會不自覺的像繪畫語言靠攏。中西古代版畫的繪畫語言均來自各自的繪畫表現手法。在版畫創作中,繪畫語言是通過印刷而實現的,因此,在版畫中的繪畫語言和直接繪制出來的不同,它必須和印刷方式、印刷技術、印刷材料有機結合,才能準確傳遞精神信息或思想內涵。任何方面的瑕疵都有可能導致信息傳遞的失敗。所以,繪畫語言在版畫創作中的運用,需要建在對印刷技術原理透徹理解的基礎上進行。
2 印刷技術語言
印痕和印跡是印刷語言的顯現結果,是版畫藝術特有的語言標記。它一方面是印刷過程中畫家理念物態化的產物,另一方面也是畫家刻意追求的印刷效果。在印刷過程中,顏料通過印版轉移到紙面上形成印跡,同時由于壓力的作用,也將印版凹凸不平的機理壓印在紙上形成立體印痕,是謂版銘。立體印痕能敏感地反映出印版的肌理質感,往往給人以堅硬、柔軟、粗糙、光滑等觸感聯想,從而引起人們豐富的情感想象。
印痕和印跡的物理特征往往取決于印刷方式和材料運用,不同的印刷方式和材料,會產生不同性格特征的印痕印跡。它們由各種形態的點、線、面構成,具有豐富的繪畫表現力。既有銅板線雕排線清晰地美感,又有石版恣意奔放的筆觸;既有黑白木刻的簡約概括,又有美柔細膩豐富的色調;既有水印版畫的韻律,又有油印版畫的沉穩;既有憑證潔凈的色塊,既有斑駁陸離的肌理。總之,它們匯集了多種視覺元素,通過次序的組合幻化為版畫特有的表現語言,在構成藝術形象的同時,又彰顯了自身特有的精神氣質。
版畫作品中,印痕和印跡并不是信手拈來,而是有意味的繪畫語言符號,是藝術家刻意創造出來的痕跡。從理論上來說,所有的印痕都是版畫特有的語言符號,但是印痕本身必須具有藝術內涵和繪畫品格,否則便不能成為藝術的有機部分。輪胎的痕跡就不能說是版畫藝術。在版畫創作中,這些印痕和印跡是經藝術家的思想、文化觀念、審美傾向、藝術情趣和繪畫才能。因此,這些印痕以及是有意味的、具有繪畫創意和精神品格的符號。法國印象派畫家馬奈《龍香普的賽馬》,一群馬正對著觀者迎面急速跑來,畫面右側看臺上擠滿了激動的觀眾。我們似乎刻意聽見急速的馬蹄聲和觀眾人群中發出的震耳欲聾的歡呼聲。但我們仔細審視畫面,卻不見到一個具體的形象,見到的只不過是一團亂麻似的線和黑塊。然而馬奈確實把它目擊的那個賽馬場喧鬧激動的瞬間,通過石板印跡記錄下來的具有運動感與速度感的線條筆觸傳達給我們。
參考文獻:
[1] 黑崎彰,張珂,杜松儒.世界版畫史[M].人民美術出版社,2004.