發(fā)布時間：2023-04-26 15:52:54
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的水印技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1設(shè)備
俗話說“巧婦難為無米之炊”，沒有相應(yīng)的設(shè)備不能進(jìn)行相應(yīng)的診斷，沒有先進(jìn)的設(shè)備，也不可能開展先進(jìn)的檢查技術(shù)。單純強(qiáng)調(diào)“人的因素”不是科學(xué)的認(rèn)識論。有了相應(yīng)的設(shè)備，就必須充分利用，挖掘潛力，這不但要求放射醫(yī)務(wù)人員不斷提高專業(yè)技術(shù)水平，也要去掉安于現(xiàn)狀，不思進(jìn)取的惰性和明哲保身的思想，還應(yīng)擴(kuò)大宣傳，加強(qiáng)聯(lián)系，取得臨床科室的支持和配合，病人及家屬的理解。放射科有事業(yè)心、進(jìn)取心的專業(yè)工作者應(yīng)積極動腦筋、想辦法，根據(jù)本院的實(shí)際情況，凡是臨床需要開展而又能夠開展的，都要克服困難，創(chuàng)造條件爭取多開展、完善各種檢查項(xiàng)目，并逐漸開展介入治療業(yè)務(wù)。促使本科室和醫(yī)院整體業(yè)務(wù)水平的提高，取得好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
2素質(zhì)
2.1思想素質(zhì)放射專業(yè)人員樹立以病人為中心，全心全意為人民服務(wù)的思想理念，熱愛本專業(yè)，有事業(yè)心、責(zé)任心和進(jìn)取精神，不怕挫折、不怕困難，與同事同行具有相容性，能夠互相幫助，互相尊重、互相體諒、合作共事。遵守政策法規(guī)和規(guī)章制度，講究職業(yè)道德，愛護(hù)儀器設(shè)備。尊重科學(xué)，實(shí)事求是、一絲不茍，善于取人之長，補(bǔ)己之短，工作認(rèn)真，精益求精，膽大心細(xì)，虛心好學(xué)，經(jīng)常注意知識更新。
2.2業(yè)務(wù)素質(zhì)適應(yīng)現(xiàn)代需要的放射專業(yè)人員應(yīng)具備以下各方面業(yè)務(wù)素質(zhì)。與本專業(yè)相關(guān)的文化基礎(chǔ)知識，如數(shù)、理、化等知識；醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)知識，包括解剖、生理、病理、基礎(chǔ)診斷及臨床表現(xiàn)等；專業(yè)知識以及與專業(yè)相關(guān)的知識：X線(CT)診斷，X線(CT)攝影檢查技術(shù)，X線防護(hù)、X線(CT)機(jī)主要構(gòu)造，計(jì)算機(jī)操作技術(shù)等；外語：掌握一門以上的外語，至少借助詞典能夠筆譯；科研能力：包括選題設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)觀察、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理等各環(huán)節(jié)的具體操作能力；檢索和利用文獻(xiàn)資料的能力；寫作能力：善于對工作進(jìn)行總結(jié)，及時將有關(guān)成果變成能夠進(jìn)行交流的文字信息；適應(yīng)工作需要的各種實(shí)際操作技能。
3技術(shù)
技術(shù)和素質(zhì)相關(guān)，但又不是同一概念。技術(shù)受環(huán)境、設(shè)備、素質(zhì)等諸多因素的制約。既可以分別對個人進(jìn)行技術(shù)評價(jià)，也可以按整體對一個科室的技術(shù)水平進(jìn)行綜合評估。技術(shù)主要體現(xiàn)在日常實(shí)際工作的操作技能。對不同級別的醫(yī)院有著不同的技術(shù)水平要求，對不同職稱的個人也有其相應(yīng)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。具備符合本人技術(shù)職稱的、滿足本單位醫(yī)療需要的基本技術(shù)則是起碼的要求。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，立足本職、面對現(xiàn)實(shí)，在本單位和本地區(qū)現(xiàn)有條件下，重視常規(guī)檢查，抓好常規(guī)檢查技術(shù)的質(zhì)量仍然是一個永恒的主題。在此基礎(chǔ)上及時地引進(jìn)新技術(shù)，開展新的檢查和介入治療項(xiàng)目，既可以滿足人民健康的需要，又可以促進(jìn)醫(yī)院、科室整體技術(shù)水平的提高。
4管理
如果說醫(yī)院設(shè)備是放射科的“硬件”，那么管理就是它的“軟件”。近年來我國開始推廣實(shí)施的質(zhì)量保證(QA)和質(zhì)量控制(QC)主要就含管理這個因素。同樣的設(shè)備，同樣的技術(shù)素質(zhì)，管理水平的高低會帶來不同的結(jié)果。
4.1組織管理科室人員的配備、調(diào)整、充實(shí)、各項(xiàng)工作的分工。安排、協(xié)調(diào)，工作人員的思想素質(zhì)和思想動態(tài)，這些都屬于組織管理范疇，醫(yī)院和科室應(yīng)當(dāng)給予應(yīng)有的重視。
4.2責(zé)任管理根據(jù)不同的工作，制定完善配套的崗位責(zé)任制，使每一個工作人員都明確各自的職責(zé)以及應(yīng)該達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，并且采取必要的措施，創(chuàng)造必要的條件，激勵大家搞好工作、盡職盡責(zé)。
4.3業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)管理有計(jì)劃地培養(yǎng)年青的專業(yè)工作人員、科室人員定期組織業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，堅(jiān)持疑難病例會診、讀片追蹤制度，安排人員到上級醫(yī)療單位進(jìn)修，鼓勵科研和學(xué)術(shù)空氣的形成，支持專業(yè)技術(shù)人員參加各種業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和學(xué)術(shù)交流活動。鼓勵學(xué)歷更新和能力素質(zhì)的不斷提高。加強(qiáng)醫(yī)學(xué)教育、擔(dān)負(fù)培養(yǎng)進(jìn)修實(shí)習(xí)生的工作，安排專人管理。定期授課和測試，既放手讓同學(xué)們大膽工作，又要嚴(yán)格管理，認(rèn)真審簽每一份診斷報(bào)告單，耐心回答和解釋同學(xué)們提出的問題，讓同學(xué)們通過1a的實(shí)習(xí)，順利走上專業(yè)工作崗位。
4.4質(zhì)量管理積極學(xué)習(xí)，貫徹QA、QC計(jì)劃細(xì)則，建立上級醫(yī)師審片制度。把好照片質(zhì)量關(guān)，特殊檢查應(yīng)由主治醫(yī)師以上人員擔(dān)任，避免漏診誤診。
4.5設(shè)備管理建立財(cái)產(chǎn)登記和設(shè)備檔案，制定設(shè)備保管、保養(yǎng)、維修制度，嚴(yán)守操作規(guī)程，實(shí)行機(jī)器專人負(fù)責(zé)制。加強(qiáng)對暗室器材、膠片的管理，搞好物質(zhì)保障，使設(shè)備達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最佳狀態(tài)。
4.6防護(hù)管理配備必要的防護(hù)器材，避免一切不必要的照射。堅(jiān)持佩戴X射線計(jì)量器，加強(qiáng)監(jiān)測。努力把X線量減少到可以合理達(dá)到的盡可能低的水平。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字水印小波變換離散余弦變換
一、前言
數(shù)字水印作為信息隱藏的一項(xiàng)重要技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于信息安全的多個領(lǐng)域之中。離散余弦變換（DCT）作為一種傳統(tǒng)的算法，是數(shù)字圖像處理和信號處理的一種正交變換，具有壓縮比高、誤碼率等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用于數(shù)字水印算法實(shí)現(xiàn)水印的前如何提取十分有效。
二、基于離散余弦變換的數(shù)字水印算法
從數(shù)字水印的不可見性出發(fā)，基于DCT域數(shù)字水印算法應(yīng)將水印信息嵌入到原始圖像的低頻部分，但這樣得到的水印圖像無法抵御如JPGE壓縮等有損壓縮的攻擊；如果從數(shù)字水印的魯棒性角度出發(fā)，應(yīng)將水印嵌入到原始圖像的高頻部分，但這樣得到的水印圖像與原始圖像在視覺上會有明顯的差別[2]。這里提出的基于離散余弦變換的數(shù)字水印算法，主要是將水印嵌入到圖像DCT頻域的DC分量上，因?yàn)檫@是對人類視覺感受比較重要的部分。算法在保證數(shù)字水印魯棒性的前提下，考慮圖像的HVS特性和自身特點(diǎn)，使數(shù)字水印的強(qiáng)度自適應(yīng)于原始圖像，進(jìn)而保證了數(shù)字水印的不可見性。
基于DCT的數(shù)字水印算法是先將原始圖像分割成8x8的塊，依據(jù)HVS特性對塊進(jìn)行分類后，再對所有的塊進(jìn)行DCT變換。在DCT域中，根據(jù)各塊的分類結(jié)果，將不同強(qiáng)度的水印分量嵌入到相應(yīng)塊的DCT系數(shù)當(dāng)中。原始圖像的分塊示意圖如圖1所示，每個8x8塊的DCT系數(shù)都按照的順序進(jìn)行排列。圖像左上角的第一個系數(shù)為直流系數(shù)用DC表示，接下來排列的是低頻系數(shù)，并且隨著排列序號的越大對應(yīng)的頻率越高，圖像右下角對應(yīng)的是最高頻率的系數(shù)。因此不難看出，DCT變換可以按照能量的大小將圖像的頻譜系數(shù)進(jìn)行區(qū)分，這更有利于進(jìn)行相應(yīng)的頻譜操作[3]。
三、基于離散余弦變換的數(shù)字水印算法的實(shí)現(xiàn)步驟
采用的水印信息是一幅64×64的二值圖像，原始圖像是512×512的lena圖像。基于離散余弦變換的數(shù)字水印的嵌入算法具體步驟如下：Step1：讀入并顯示原始圖像和水印圖像；Step2：將原始圖像分割成8×8的塊，用坐標(biāo)將需要隱藏的圖像表示出來，并對每一塊圖像進(jìn)行DCT變換；Step3：嵌入水印圖像，如果水印圖像值為1，則取，如果水印圖像值為0，則?。ㄆ渲袨殡S機(jī)矩陣）；Step4：將水印信息嵌入原始圖像的所有塊中，并對嵌入后的圖像進(jìn)行IDCT變換；tep5；顯示嵌入水印后的圖像。
基于離散余弦變換的數(shù)字水印提取算法是水印嵌入算法的逆過程，具體步驟如下：Step1：讀出嵌入水印后的圖像。Step2：將讀入的圖像分成8×8的塊，并對每一塊圖像進(jìn)行DCT變換；Step3：讀出嵌入水印圖像時和的信息，即嵌入的水印圖像信息；Step4：讀出并顯示提取出的水印圖像。
四、水印嵌入提取實(shí)驗(yàn)結(jié)果
采用的原始圖像是256×256的lena圖像如圖2，水印信息是一幅32×32的二值圖像如圖3。
經(jīng)DCT變換后生成嵌入水印圖像，圖4為嵌入水印后的圖像，根據(jù)人的視覺特性，可以觀察出水印嵌入之后對原始圖像在視覺上變化甚微。具有良好的透明性。水印的提取和嵌入是相反的過程。圖5為提取后的水印圖像與原水印圖像的比較。
五、結(jié)論
數(shù)字圖像水印技術(shù)的核心是將數(shù)字水印信息嵌入到圖像中，同時保證所加水印的不可見性。通過對基于DCT變換數(shù)字水印算法的研究實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，算法嵌入后的水印圖像具有很好隱蔽性，并可以順利的提取水印，提取出的水印與原水印相似度很高。
參考文獻(xiàn)
[1]劉為超.基于小波的數(shù)字圖像認(rèn)證水印研究：[學(xué)位論文]，西安：西安電子科技大學(xué)，2005
關(guān)鍵詞：視頻水??；算法；編程
本文所研究的視頻水印處理算法為一種基于塊分類的自適應(yīng)視頻水印處理算法。算法同時考慮幀內(nèi)和幀間的信息，根據(jù)運(yùn)動信息和區(qū)域復(fù)雜度對原始視頻的圖像塊進(jìn)行分類。在幀內(nèi)，對8×8的圖像塊按其是否包含細(xì)節(jié)信息（邊緣或紋理）來進(jìn)行分類；同時考慮人眼對于靜止物體和運(yùn)動物體不同的視覺特性，在相鄰幀間進(jìn)行運(yùn)動檢測，將圖像塊分為慢速運(yùn)動區(qū)域和快速運(yùn)動區(qū)域兩類。通過這兩層檢測機(jī)制，選擇既包含細(xì)節(jié)信息、又屬于快速運(yùn)動區(qū)域的圖像塊來嵌入水印，這樣使得水印嵌入的位置自適應(yīng)于人類視覺系統(tǒng)和視頻信號的特性。此外，該算法克服了大多數(shù)自適應(yīng)水印處理算法不能夠?qū)崿F(xiàn)盲提取的特點(diǎn)，而且水印檢測及提取過程中不需要參考其他附加同步信號。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的有效性。
本文將就如何在TMS320DM643x DSP芯片上實(shí)現(xiàn)基于塊分類的自適應(yīng)視頻水印算法給出具體的編程實(shí)現(xiàn)方案，包括設(shè)計(jì)內(nèi)容，算法實(shí)現(xiàn)框架和流程，DSP編程實(shí)現(xiàn)技術(shù)，TMS320DM643x EDMA在算法實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用，視頻采集、DCT變換、水印嵌入等模塊編程實(shí)現(xiàn)，仿真測試等實(shí)現(xiàn)方案。
1.算法的主要內(nèi)容
經(jīng)過分析，在TMS320DM643x DSP芯片上實(shí)現(xiàn)基于塊分類的自適應(yīng)視頻水印算法，主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：
（1） 在基于TMS320DM643x的硬件平臺上完成視頻的實(shí)時采集；
（2） 對采集到的視頻圖像進(jìn)行8*8圖像分塊切割；
（3） 對每一個8*8圖像塊進(jìn)行快速DCT變換；
（4） 根據(jù)公式（2-1）對幀內(nèi)圖像塊進(jìn)行檢測，獲得高細(xì)節(jié)區(qū)域圖像塊集合S1；
（5） 根據(jù)公式（2-2）對幀間圖像進(jìn)行檢測，獲得快速運(yùn)動區(qū)域圖像塊集合S2；
（6） 取集合S1和S2和交集，獲得自適應(yīng)的水印嵌入?yún)^(qū)域圖像塊集合；
（7） 生成視頻水印；
（8） 嵌入視頻水?。?/p>
（9） 將嵌有水印的視頻在硬件平臺上顯示輸出。
（10） 為提供仿真演示，算法還提供以下功能：
（11） 上位機(jī)通過JTAG接口傳輸視頻水印到系統(tǒng)中；
（12） 根據(jù)上位機(jī)發(fā)出的請求，進(jìn)行水印檢測；
（13） 根據(jù)上位機(jī)發(fā)出的請求，進(jìn)行水印提??；
（14） 從系統(tǒng)中獲得視頻圖像及從中提取出的水印。
2.基于塊分類自適應(yīng)視頻水印算法的程序框架與流程
本算法的實(shí)現(xiàn)采用如圖1所示的系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。圖中虛線框所包括的部分為算法的軟件實(shí)現(xiàn)部分，包括：視頻采集模塊、視頻采集驅(qū)動程序、視頻顯示模塊、視頻顯示驅(qū)動程序、視頻水印實(shí)時嵌入模塊和視頻水印檢測與提取模塊。圖中EDMA、DDR RAM和JTAG為硬件平臺所提供的基礎(chǔ)環(huán)境。其中EDMA為算法工作時實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵通道，視頻采集所獲得的視頻圖像、用于顯示的視頻圖像、水印嵌入與檢測時所需獲取的視頻圖像等數(shù)據(jù)都依賴于EDMA實(shí)現(xiàn)CPU與DDR RAM之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。上位機(jī)可通過JTAG仿真器接口完成待嵌入水印/檢測和提取到的水印與DSP之間的傳輸。
圖1 水印系統(tǒng)軟件模塊結(jié)構(gòu)圖
TI公司針對TMS320DM643x平臺提供了一個簡單的DSP/BIOS實(shí)時操作系統(tǒng)環(huán)境。在該操作系統(tǒng)環(huán)境中，我們可以編寫mini-Driver驅(qū)動程序來完成對視頻采集/視頻顯示設(shè)備的控制，并按DSP/BIOS約定使用其FVID視頻設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備驅(qū)動接口進(jìn)行編程。因此，視頻采集模塊、視頻顯示模塊的實(shí)現(xiàn)相對比較簡單，只需按FVID驅(qū)動接口調(diào)用相關(guān)的FVID函數(shù)及設(shè)置配置參數(shù)即可。有關(guān)視頻采集和顯示的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于TVP5150采集芯片和SAA7105顯示芯片的mini-Driver驅(qū)動程序編寫。
在"幀間運(yùn)動檢測"模塊中，按公式(2-2)，將本次DCT變換后每一圖像塊的直流系數(shù)與所緩存的前一幀圖像DCT變換結(jié)果（"前一幀DCT變換緩存"模塊功能）的對應(yīng)位置圖像塊的直流系統(tǒng)相減取絕對值，如果絕對值大于閾值Tm，則將該圖像塊的位置編號(i,j)記錄下來，存儲為集合S2。
"幀間運(yùn)動檢測"模塊檢測結(jié)束后，將本次DCT變換的結(jié)果將由"前一幀DCT變換緩存"模塊進(jìn)行緩存。
"計(jì)算水印嵌入?yún)^(qū)域"模塊計(jì)算集合S1與S2的交集，確定水印的嵌入位置。
"水印獲取"模塊通過DSP/BIOS RTDX模塊，利用JTAG接口從上位機(jī)獲得待嵌入的水印信息。通常來講，水印獲取工作僅需在第一次嵌入水印時執(zhí)行，后續(xù)的嵌入操作可直接利用緩存的水印信息。
"水印生成"模塊將水印信息轉(zhuǎn)換為二值水印、變換為雙極性形式。當(dāng)要嵌入水印的大小大于8*8時，則將水印分割為若干8*8的子塊。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的密鑰，將水印置亂。
"位平面水印嵌入"模塊將生成的加密后的水印與計(jì)算出的水印嵌入?yún)^(qū)域，按位平面替換算法將水印嵌入到視頻圖像中。
如果檢測出圖像含有水印信息，則包含水印信息的結(jié)果信息可交由"水印檢測結(jié)果輸出"模塊進(jìn)行輸出（告知圖像中含有水?。?。
檢測出水印信息后，"水印提取算法"模塊按"加權(quán)綜合法"進(jìn)行提取。
"水印解密與恢復(fù)"模塊將提取出的水印信息依"水印生成密鑰"進(jìn)行解密，還原水印二值圖像，并通過"提取水印輸出"模塊將水印圖像輸出到特定位置。
3算法在TMS320DM643x芯片上的編程實(shí)現(xiàn)技術(shù)
TI公司為其所生產(chǎn)的DSP系列芯片提供了Code Compose Studio（CCS）集成開發(fā)環(huán)境。該集成開發(fā)環(huán)境包含對不同系列的DSP芯片編程所需C/C++編譯器、匯編程序、鏈接程序、配置工具和實(shí)時調(diào)試工具。本算法的編程采用了CCS 2.2版本，該版本的集成開發(fā)環(huán)境對TMS320DM643x提供了良好的支持。
CCS 2.2集成開發(fā)環(huán)境下，對DSP的編程可采用C/C++高級語言，也可使用匯編語言，或二者混合。C/C++編程語言簡單方便，但編程時無法針對TMS320DM643x芯片的指令并發(fā)執(zhí)行和指令流水線特點(diǎn)進(jìn)行人為指定和優(yōu)化，因此，使用C/C++編程對程序的指令執(zhí)行性能優(yōu)化完全依賴于編譯器的自動優(yōu)化功能。匯編語言則完全可由編程者自行安排指令的執(zhí)行順序、并發(fā)執(zhí)行時所分配的執(zhí)行單元等，因此，編寫良好的匯編程序?qū)⒏咝У匕l(fā)揮DM643x芯片的指令并發(fā)和流水執(zhí)行效率，提升程序的性能。然而，要有效地編寫匯編程序，需要深入了解DSP芯片的硬件細(xì)節(jié)，程序的編寫復(fù)雜且效率較低。
本文首先闡述了視頻水印技術(shù)，以及基于塊分類的自適應(yīng)視頻水印處理算法的主要內(nèi)容，和設(shè)計(jì)思路，通過分析得出基于塊分類 自適應(yīng)視頻水印算法的程序框架與流程，隨即簡要介紹了算法在TMS320DM643x芯片上的編程實(shí)現(xiàn)技術(shù)，對基于塊分類的自適應(yīng)視頻水印處理算法在DM643X上的實(shí)現(xiàn)提出了一個良好的模型，并對后期的編程和實(shí)現(xiàn)起指導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn)：
[1] 鄔少飛，張炫.數(shù)字視頻水印技術(shù)研究.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用，2006.3：75-76
Abstract： DCT-based watermarking algorithm with respect to the airspace watermarking algorithm has strong robustness， and larger capacity， better concealment. While using human perception model can design better fidelity watermarking system. This chapter examines a DM-QIM （Quantization Index Modulation） watermarking scheme， describes the principle of the digital watermarking algorithm and model to analyze the digital watermark embedding and extraction program， finally analyzes and summarizes the experimental results.
關(guān)鍵詞： 水印算法；DCT；DM-QIM
Key words： watermarking algorithm；DCT；DM-QIM
中圖分類號：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2013）36-0230-02
1 量化索引調(diào)制（QIM）
1998年，Quantization Index Modulation（QIM）是由麻省理工大學(xué)的BrianChen和Gregoryw.Womell提出的一種水印嵌入方法。在現(xiàn)有的算法中，發(fā)現(xiàn)該算法能夠?qū)崿F(xiàn)嵌入效率、嵌入失真度及魯棒性間的平衡。
1999年Chen和Wornell還提出了能夠?qū)崿F(xiàn)大容量水印的方案，這個方案是基于Costa的“臟紙編碼”思想[1]。此后，他們又提出量化索引調(diào)制DC-QIM（Distortion-Compensated QIM），這種調(diào)制方法能夠?qū)崿F(xiàn)失真補(bǔ)償。至今，QIM水印方案包括抖動調(diào)制DM（Dither Modulation）、擴(kuò)展變換抖動調(diào)制STDM（Spread Transform Dither Modulation）、帶失真補(bǔ)償?shù)亩秳诱{(diào)制DC-DM （Distortion-Compensated Dither Modulation）等[2]。
根據(jù)嵌入的不同的水印信息來選擇不同的量化器，實(shí)現(xiàn)對載體信息的量化，從而使嵌入前后的圖像信息在不同的量化區(qū)間上量化后呈現(xiàn)帶有水印的信息。這就是量化索引調(diào)制QIM原理的實(shí)現(xiàn)思路。量化函數(shù)可表示為：
f=Δ*[I/Δ] （1）
其中Δ表示量化步長，[*]表示取整運(yùn)算。
從公式（1）可以看出其是個多對一的不可逆函數(shù)。量化后輸出的值是離散的，在量化允許的誤差范圍內(nèi)，可以保證信息具備的抗干擾能力，這一特點(diǎn)正好滿足水印穩(wěn)健性的要求。在使用上述量化函數(shù)的過程的時候，在滿足量化誤差小于二分之一的量化步長的條件下，量化后的信息f和量化前的信息I近乎相等，這表明圖像信息可以實(shí)現(xiàn)量化前后圖像信息的變化，但是效果不明顯。這樣能夠滿足嵌入水印圖像的不可感知特性。所以綜合上述表述，可以看出量化函數(shù)很好地滿足了水印在穩(wěn)健性和保真度方面的要求，是能夠應(yīng)用于圖像數(shù)字水印技術(shù)中的。量化索引調(diào)制的嵌入算法為：
F（I，W）=Q（I，W，Δ） （2）
其中I表示圖像中待嵌入信息的載體向量，W指待嵌入水印信息的索引，Δ表示的是選擇的量化器的量化步長，函數(shù)Q（I，W，Δ）表示當(dāng)量化步長為Δ時，第W個量化器函數(shù)，F(xiàn)（I，W）則是經(jīng)過量化處理之后的載體向量。水印信息不同，所控制的量化器也不一樣，例如在二進(jìn)制水印中，二進(jìn)制的“0”和“1”分別對應(yīng)了兩個與不同量化器對應(yīng)的，從而根據(jù)水印信息對載體圖像信息進(jìn)行相應(yīng)的量化處理。在水印的提取過程中，則可采用最小距離解碼器或最大似然解碼器解碼完成。
QIM圖像水印的一般嵌入模型如圖1所示。
目前比較成熟的數(shù)字水印算法就是利用量化算法來實(shí)現(xiàn)的，其方法是：利用水印比特位對載體數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理，依據(jù)水印信息和量化值對要保護(hù)的信息做微小的改動來完成水印的嵌入。
此外，許多研究者又將量化思想用于不同掩蔽信息以及不同的變換域上，豐富了基于量化的數(shù)字水印算法，例如文獻(xiàn)提出了一種在量化之后的系數(shù)中直接加上水印的算法；文獻(xiàn)通過將色彩空間由RGB轉(zhuǎn)換到 CIELab空間上的各個顏色軸采用均勻量化，從而實(shí)現(xiàn)了彩色圖像的數(shù)字水印的嵌入方案；文獻(xiàn)[3]給出一種防止信息被篡改的量化算法，該算法主要思想是對載體圖像8*8分塊后各個塊的DCT變換系數(shù)采用“之”字型掃描的方法選出前十五個系數(shù)，再使用量化方法實(shí)現(xiàn)水印嵌入，并將嵌入過程中的量化步長作為密鑰。
2 抖動量化索引調(diào)制（DM-QIM）
抖動調(diào)制結(jié)構(gòu)形式相對簡單，是一種特殊的QIM方法。為了實(shí)現(xiàn)信息的嵌入，我們可以把帶有水印信息的抖動量進(jìn)行調(diào)制。等到載體信號進(jìn)行抖動后，就會合成信號，在采用基本量化器Q（*）情況下，嵌入函數(shù)可以表示為：
F（k）=Q（I（k）+W（k，wk））-W（k，wk） （3）
其中，Q（*）表示量化器，W（k，wk）為嵌入水印位為wk時的第k個抖動量，原始信號用I（k）表示，量化索引調(diào)制后的信號則用F（k）表示。若將一個二值序列或者圖像作為要嵌入的水印信息，任意選擇一個抖動量d（k，0），滿足式（4）：
d[k，l]=d[k，0]+■，d[k，0]
圖2表示抖動調(diào)制DM的水印嵌入過程。
如果采用DM方案進(jìn)行水印的嵌入，那么在提取水印信息時，一般采用最小距離檢測即可實(shí)現(xiàn)。
bk=argmin（Yk-S■（k，l））2 （5）
其中，Yk為水印檢測器接收到的信號，S■（k，0）、S■（k，l）、分別為Yk中以式（5）方式嵌入“0”和“1”的兩個信號集合，具體的檢測實(shí)現(xiàn)過程如圖3所示。
3 基于DM-QIM數(shù)字圖像水印算法
3.1 數(shù)字水印嵌入算法 設(shè)X（i，j）為數(shù)字圖像，W（k，l）為水印信息，d（k，l）為抖動量化，其與水印信息對應(yīng)。
①載體圖像X（i，j）進(jìn)行8*8DCT系數(shù)分塊；
②計(jì)算對應(yīng)的抖動量化矩陣d（k，l）；
③利用d（k，l）及W（k，l）進(jìn)行量化嵌入；
④合成各個子塊，進(jìn)行逆DCT變換，得到嵌入水印后的圖像X′（i，j）。
3.2 數(shù)字水印提取算法 設(shè)X′（i，j）為嵌入水印后的數(shù)字圖像，W′（k，l）為提取的水印信息，d（k，l）為抖動量化。
①水印圖像X′（i，j）進(jìn)行8*8DCT系數(shù)分塊；
②計(jì)算對應(yīng)的抖動量化矩陣d（k，l）；
③d（k，l）及X′（i，j）進(jìn)行量化誤差計(jì)算；
④利用最小距離檢測法判決水印位信息，并合成水印信息。
4 仿真實(shí)驗(yàn)
為了驗(yàn)證算法的可靠性，選擇一副512*512的Lena圖像（如圖4），嵌入水印選擇16*16二值圖像，選擇MATLABR
2008a軟件仿真，量化步長選擇15。
圖4是宿主圖像和嵌入水印后的圖像，從圖像上看不出水印被嵌入。
圖5是原始水印圖像和提取的水印，可以看出水印沒有發(fā)生任何的變化。
5 結(jié)論
本文在對DM-QIM數(shù)字研水印算法進(jìn)行了研究，并作出了仿真。該算法主要是在DCT域中進(jìn)行，采取8*8分塊嵌入水印信息。實(shí)驗(yàn)證明該算法具有一定的正確性，并適用于數(shù)字圖像水印算法。
參考文獻(xiàn)：
[1]M H Costa. Writing on Dirty Paper. IEEE Transactions on Information Theory. 1983，29（3）： 439-441.
本報(bào)訊9月27日，第三屆中華優(yōu)秀出版物獎評審結(jié)果揭曉，皖版出版物與作品再獲豐收，6種參評物獲獎。
安徽科學(xué)技術(shù)出版社的《黃土與干旱環(huán)境》、安徽教育出版社的《山人研究》榮獲圖書獎。黃山書社的《康乾盛世研究叢書》（5冊）獲得圖書獎提名獎，安徽電子音像出版社的《不一樣的童年》、安徽教育電子音像出版社的《綠色瑰寶》（中英雙語版）獲得音像獎提名獎。安徽少年兒童出版社王利同志的《基于多重?cái)?shù)字水印技術(shù)的版權(quán)保護(hù)管理系統(tǒng)》獲優(yōu)秀論文獎。
中華優(yōu)秀出版物獎由中國出版工作者協(xié)會主辦，與“五個一工程”獎、中國出版政府獎并列為業(yè)界三大獎。
我叫***，**年畢業(yè)于***大學(xué)信息管理系，**年就讀***大學(xué)" 計(jì)算 機(jī) 理論 與軟件"專業(yè)的 研究 生課程班，2002年6月獲得中山大學(xué)計(jì)算機(jī)系碩士學(xué)位。
從**年7月開始，我先后在檔案管理科、技術(shù)科工作。自**年1月至今一直在聲像科任職。多年來，我的工作可以用三句話概括：檔案整理一絲不茍，外出拍攝兢兢業(yè)業(yè)，編輯制作精益求精。由于工作積極投入，我被評為**年基層先進(jìn)個人和**年局先進(jìn)工作者。
我來競聘，是因?yàn)槲揖哂幸韵聝?yōu)勢：
第一，善"學(xué)"。七年來，我善于 學(xué)習(xí) 和思考，并不斷地自我提升。工作給予了我學(xué)習(xí)探索的動力，學(xué)習(xí)賦予了我工作的激情。我的碩士畢業(yè)論文研究方向是多媒體技術(shù)和數(shù)字圖象的水印算法。照片盜版的泛濫是當(dāng)前聲像工作中的一大困擾。我以城建檔案館的標(biāo)志作為水印，設(shè)計(jì)了一個新型算法，嵌入到數(shù)字圖像中，作為版權(quán)的保證。實(shí)踐證明算法是相當(dāng)可行的。學(xué)有所用，用有所成，那一刻，我充滿了激情。我的論文在答辯中被評為唯一的優(yōu)，不久又被第十一屆全國多媒體學(xué)術(shù)會議錄用。工作和學(xué)習(xí)的互相促進(jìn)，使我找到了自我提升的價(jià)值。
第二，會"管"。我具有組織管理才能和團(tuán)隊(duì)合作精神。**年底聲像科成立，我是伴隨著聲像科一塊成長的。七年前，聲像科還沒有一卷照片檔案，沒有一份 電子 文檔。我主要負(fù)責(zé)照片檔案的整理和數(shù)字化工作。**年我參與了廣州城建聲像檔案分類方案的制訂，**年起草了《聲像檔案接收 內(nèi)容 和編制要求》。通過我和全科同事齊心協(xié)力、分工合作，今天，我們擁有聲像檔案12000多條，電子照片檔案6000多張，圖片庫的數(shù)據(jù)量超過 80G 。
第四，夠"專"。我工作能力強(qiáng)，綜合素質(zhì)高，并且具備牢固扎實(shí)的專業(yè)知識。長期的本文是作者參加競聘的演講稿。工作實(shí)踐使我積累了一定的攝影攝像技能：多年來我拍攝的項(xiàng)目有市政重點(diǎn)工程、規(guī)劃會議、三年一中變工程等等不勝枚舉。其中，我所拍攝的照片"李長春書記暢游地鐵1號線"被收錄在**年《廣州建設(shè)年鑒》，系列照片"廣州近 現(xiàn)代 建筑"被作為市規(guī)劃局《廣州近現(xiàn)代優(yōu)秀建筑保護(hù)方案》立項(xiàng)的申報(bào)材料。編輯制作是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)的工作，我能夠得心應(yīng)手地操作線性編輯與非線性編輯兩套系統(tǒng)。對于信號的采編、素材的剪輯、錄音、配樂等后期加工各環(huán)節(jié)工作均能勝任。**年9月，我運(yùn)用非線性編輯系統(tǒng)，獨(dú)立完成了電視專題片《建設(shè)中的會展中心》的編輯制作。作為計(jì)算機(jī)軟件與理論專業(yè)的碩士，我具備多媒體技術(shù)開發(fā)的科研能力和后期制作的專業(yè)知識。
除了善學(xué)、會管、能寫、夠?qū)＃疫€具有反應(yīng)快，容易接受新鮮事物的優(yōu)勢。這一點(diǎn)，也是多媒體工作室主任應(yīng)有的素質(zhì)。
我來競聘也有兩個不利因素。第一是我的性別。由于攝影工作對體能的高要求，人們也許會認(rèn)為這一職位應(yīng)由身強(qiáng)力壯的男士來擔(dān)任。但是，我認(rèn)為，除了身體條件好以外，還應(yīng)有過人的魄力。這兩點(diǎn)，我都具備。我年輕，我的字典里面，沒有嬌滴滴三個字。外出拍攝，不管多累多苦，我都不會因?yàn)樽约菏桥远丝s。曾經(jīng)兩次，我隨林市長外出視察，由于我的突出表現(xiàn)和善于抓拍，在一群身材魁梧的攝影記者里面,林市長都唯一地注意到我,并親切地詢問我的單位。當(dāng)我自豪地說出城建檔案館時，我不再感到，性別會成為 影響 我工作能力的障礙。
第二是我的性格含蓄，不愛張揚(yáng)，不大善于在人面前表現(xiàn)自我。為了克服這個缺點(diǎn)，我決心工作上要多向館領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，在領(lǐng)會上級精神的同時讓領(lǐng)導(dǎo)知道自己的想法，同事之間多作溝通和思想交流；生活上學(xué)會推銷自己，化被動為主動。
假如我競聘失敗，那說明有很多地方我做得還不夠。我將 總結(jié) 經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn) 方法 ，積極愉快地工作；假如我競聘成功，我會全力以赴，實(shí)現(xiàn)心中的藍(lán)圖。我的工作設(shè)想具體有A、B、C、D四大計(jì)劃：
A計(jì)劃（Accumulation）是集腋成裘計(jì)劃。主要 內(nèi)容 是多途徑、多渠道地搜集聲像檔案。首先要依靠自己，主動出擊。繼續(xù)跟蹤拍攝一批重點(diǎn)工程；積極配合規(guī)劃局和建委完成重要會議活動的拍攝；完整系統(tǒng)地搜集規(guī)劃專項(xiàng)工程例如番禺南沙開發(fā)區(qū)、生物島、城中村改造的聲像素材。第二，開辟聲像檔案搜集的新途徑，逐步加強(qiáng)多媒體工作室對聲像檔案業(yè)務(wù)指導(dǎo)的功能。改變"單槍匹馬闖天下"的方式，制定聲像檔案的接收標(biāo)準(zhǔn)，依靠基層 網(wǎng)絡(luò) 單位，征集聲像檔案。"集腋成裘，聚沙成塔"，我相信，A計(jì)劃能夠及時而有效地豐富我館聲像檔案的內(nèi)容。
B計(jì)劃（Business）是商業(yè)運(yùn)作計(jì)劃。我館聲像檔案忠實(shí)地記錄了十多年來廣州城市面貌的變遷，是在座各位共同擁有的寶貴財(cái)產(chǎn)。B計(jì)劃是憑借已有的素材，運(yùn)用多媒體技術(shù)，開發(fā)集聲音、圖像、文字于一身的多媒體產(chǎn)品，并借助商業(yè)運(yùn)作的模式，開展有償服務(wù)。B計(jì)劃利用館藏聲像檔案的不動產(chǎn)，創(chuàng)造具有市場價(jià)值的多媒體產(chǎn)品這一流動資產(chǎn)，將為我館帶來源源不斷的財(cái)富。
C計(jì)劃（Cooperation）是跨部門合作計(jì)劃。橫向交流，縱向合作是C計(jì)劃的宗旨。
首先要密切與本館內(nèi)各部門的合作。近期來說，對內(nèi)合作計(jì)劃有三個內(nèi)容：第一，與編研部合作，編輯一條專題片，宣傳檔案館建館20周年。另外，提供編研部編輯畫冊和籌備網(wǎng)站所需的聲像資料；第二，與監(jiān)督指導(dǎo)室合作，增強(qiáng)聲像檔案的業(yè)務(wù)指導(dǎo)職能，在網(wǎng)絡(luò)單位征收聲像檔案；第三，與技術(shù)開發(fā)部合作，參與數(shù)字檔案館中數(shù)字多媒體信息管理系統(tǒng)的開發(fā)，向我館和市規(guī)劃局的相關(guān)用戶提供城建聲像檔案的多媒體查詢系統(tǒng)。
合作計(jì)劃的另一方面是加強(qiáng)對外合作。第一，強(qiáng)調(diào)主動服務(wù)的觀念，與市建委、市規(guī)劃局合作。積極配合政府決策部門，制作規(guī)劃方案和國際招標(biāo)所需的電視專題片。第二，講求互惠互利，各施所長的原則，與電視臺、報(bào)社等大型媒體機(jī)構(gòu)合作。利用媒體優(yōu)勢和本館資源，開展宣傳策劃活動。第三，以平等互利，資源共享為原則，和城建系統(tǒng)的兄弟單位合作。通過舉辦攝影作品展覽、多媒體信息交流的活動，加強(qiáng)與兄弟單位的聯(lián)系，保證跨部門工作的順利開展。
關(guān)鍵詞： 圖書館 特色資源數(shù)據(jù)庫 內(nèi)容和功能 解決方案 問題
自有特色資源數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建與安全系統(tǒng)可以幫助圖書館文獻(xiàn)信息資源數(shù)字化，統(tǒng)一成符合國際標(biāo)準(zhǔn)格式的電子資源，再進(jìn)行數(shù)據(jù)加工和加密處理后在圖書館網(wǎng)站上完全，或者以光盤介質(zhì)拷貝，供特定范圍內(nèi)用戶進(jìn)行使用。
一、特色資源數(shù)據(jù)庫的主要特點(diǎn)
特色數(shù)據(jù)庫是指依托館藏信息資源，針對用戶的信息需求，對某一學(xué)科或某一專題有利用價(jià)值的信息進(jìn)行收集、分析、評價(jià)、處理、存儲，并按照一定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范將本館特色資源數(shù)字化，以滿足用戶個性化需求的信息資源庫。其主要特點(diǎn)如下。
1.數(shù)字版權(quán)保護(hù)：控制復(fù)印、打印、非法傳播、可控二次傳播。
2.先進(jìn)的曲線顯示技術(shù)，高保真原版原式，包括復(fù)雜圖標(biāo)、公式等。
3.先進(jìn)的文件壓縮技術(shù)，占用系統(tǒng)空間少。
4.導(dǎo)入導(dǎo)出功能：兼容各種通用元數(shù)據(jù)，可導(dǎo)出XML標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)。
5.全文檢索：支持對文本格式電子資源的全文檢索。
二、特色資源數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容和功能
1.特色資源數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容結(jié)構(gòu)
（1）選題。為了避免重復(fù)建設(shè)，造成人力、物力的浪費(fèi)，在進(jìn)行館藏特色資源數(shù)字化前，必須進(jìn)行市場調(diào)查、科學(xué)論證、確定主題。應(yīng)優(yōu)先選擇利用率比較高、用戶需求大的，而且具有本館特色的館藏信息資源進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)。根據(jù)本校確立的重點(diǎn)學(xué)科，選擇具有較高學(xué)術(shù)價(jià)值和利用價(jià)值的相關(guān)文獻(xiàn)信息資源進(jìn)行數(shù)字化，以滿足科研需要。
（2）動態(tài)信息庫。依托功能齊備、技術(shù)先進(jìn)的學(xué)科專業(yè)網(wǎng)站，采用對網(wǎng)絡(luò)信息（虛擬資源）的動態(tài)鏈接，以達(dá)到及時報(bào)道、與學(xué)科相關(guān)的最新動態(tài)信息的目的。
（3）導(dǎo)航庫。對本校重點(diǎn)學(xué)科專業(yè)建立導(dǎo)航庫，內(nèi)容包括該學(xué)科及其相關(guān)領(lǐng)域的科研機(jī)構(gòu)、學(xué)者、電子出版物、產(chǎn)品、學(xué)會、協(xié)會等方面的網(wǎng)址。
（4）學(xué)位論文庫。內(nèi)容包括全文收錄的本校學(xué)士、碩士、博士畢業(yè)論文，重點(diǎn)應(yīng)放在后兩種。
（5）文獻(xiàn)信息庫。建成國內(nèi)外重要科技期刊論文全文庫。期刊論文技術(shù)含量高、內(nèi)容新穎、出版周期短，及時報(bào)道學(xué)科的研究動態(tài)，反映該學(xué)科領(lǐng)域的前沿發(fā)展水平，應(yīng)集中力量抓好該庫的建設(shè)。
（6）會議論文庫。采用各種渠道，積極搜集、整理在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議上發(fā)表的相關(guān)論文及其摘要，予以全文報(bào)道。
（7）成果庫。集中展示本校建校以來教學(xué)、科研的優(yōu)秀成果，特別注意反映最新成果和信息；展示國內(nèi)外最新科學(xué)技術(shù)發(fā)展動態(tài)、科研成果，幫助教學(xué)、科研人員系統(tǒng)了解學(xué)科前沿的發(fā)展水平，把握科研方向，避免重復(fù)性研究。
（8）專家?guī)旖榻B國際、國內(nèi)知名專家、學(xué)者情況，特別要注重對本校有突出成就人物的宣傳報(bào)道，借此擴(kuò)大本校的知名度。
（9）法規(guī)、專利、標(biāo)準(zhǔn)庫。主要包括國際上各行業(yè)及國際組織頒布的學(xué)科最新標(biāo)準(zhǔn)；國家頒布的有關(guān)法規(guī)索引，各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和國內(nèi)外的專利文獻(xiàn)。
（10）學(xué)科專業(yè)書目庫。主要內(nèi)容是相關(guān)中外文公開出版或內(nèi)部發(fā)行的圖書、教材目錄。
2.特色資源數(shù)據(jù)庫的基本功能
（1）紙質(zhì)文獻(xiàn)數(shù)字化，并進(jìn)行圖像處理和文字識別。
（2）文檔格式轉(zhuǎn)換：支持DOC、DOCX、PDF、EPS、JPG、TIF、TXT、PA、PS2、S72、S92、S10和掃描文件。
（3）支持文檔的拆分、合并功能。
（4）進(jìn)行源數(shù)據(jù)標(biāo)引、分類、目錄制作、多媒體連接等深度數(shù)據(jù)加工。
（5）支持圖片的加工，可以對圖片進(jìn)行編輯。
（6）內(nèi)容加密，使之無法被隨意拷貝、打印、散發(fā)。
（7）支持文本資源添加水印功能。
（8）支持電子資源的字段檢索、全文檢索、全面檢索和關(guān)聯(lián)檢索。
（9）支持網(wǎng)絡(luò)、光盤，并可進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)。
（10）加密入庫健全管理引擎，授權(quán)限定范圍內(nèi)的用戶下在閱讀。
（11）提供FAQ、新聞、公告欄，論壇等輔助功能。
三、特色資源數(shù)據(jù)庫的解決方案和存在的問題
1.特色資源數(shù)據(jù)庫的解決方案
（1）文字識別全文OCR軟件支持對掃描的圖像文件進(jìn)行文字識別，生成文本文件。具有超強(qiáng)的識別核心，可以識別簡體繁體字感到功能，識別的語言應(yīng)該能包括中文簡體、繁體、英文、日文、韓文、自動版面分析能力應(yīng)該要加強(qiáng)，減少手工操作量。
（2）格式轉(zhuǎn)換。格式轉(zhuǎn)換是將其他格式的文件轉(zhuǎn)換成CEB格式的文件。文件格式可以是電子檔，如DOC、PDF、S2、S72、PS、WPS等，也可以是經(jīng)過整理馴熟模塊整理成冊的紙張掃描文件。
（3）資源加工。對文檔的元數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)引，系統(tǒng)中內(nèi)置中圖法，要實(shí)現(xiàn)能直接錄入分類編碼或者分類名稱快速定位分類號，可以通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊分類書進(jìn)行分類工作。
（4）任務(wù)管理。管理員將源數(shù)據(jù)標(biāo)引、目錄制作、分類、連接制作4個任務(wù)分配給不同操作員，每個操作員只能看到分配給自己的任務(wù)，同時管理員可以統(tǒng)計(jì)分析各操作員的任務(wù)完成情況，便于進(jìn)行管理。
（5）數(shù)據(jù)局審核。文檔制作的質(zhì)量檢查人員可對元數(shù)據(jù)標(biāo)引、分類、目錄制作、多媒體進(jìn)行檢查復(fù)核。
（6）網(wǎng)上。將制作好的書卷全到網(wǎng)絡(luò)上，供廣大讀者進(jìn)行查詢、檢索、借閱、供管理員進(jìn)行推薦、上架下架、下載量統(tǒng)計(jì)等多種管理平臺。上載文檔時可以對文檔進(jìn)行加密，從而達(dá)到防止二次傳播，保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的目的。
2.圖書館特色資源數(shù)據(jù)庫存在的問題
（1）克服自建數(shù)據(jù)庫類型單一化的缺點(diǎn)，適當(dāng)增加自建數(shù)據(jù)庫全文的檢索內(nèi)容。針對自建數(shù)據(jù)庫建成后利用率較低的現(xiàn)狀，我校圖書館首先應(yīng)對用戶進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，征詢相關(guān)專家的意見，對自建數(shù)據(jù)庫的使用情況進(jìn)行需求性調(diào)研，然后再增加全文、圖片、視聽等檢索內(nèi)容，以改變自建數(shù)據(jù)庫類型單一化的局面。
（2）加大特色數(shù)據(jù)庫的宣傳和推廣力度，以提高現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫的利用率。建設(shè)特色數(shù)據(jù)庫，不是為了迎合潮流，其最終價(jià)值在于應(yīng)用，應(yīng)用的前提首先是被讀者了解。
參考文獻(xiàn)：
為什么長時間的腦力活動，會讓人覺得像跑完馬拉松一樣疲憊呢？
？筵 腦力勞動的能量消耗
成年人大腦的平均重量是1.4公斤，只占人體重量的2%。不管我們是在做精密的計(jì)算題，還是點(diǎn)鼠標(biāo)看搞笑視頻，它都耗費(fèi)著大量的血液、氧氣和葡萄糖?？偟膩碚f，大腦所消耗的能量約占人體靜態(tài)代謝率（resting metabolic rate，簡稱RMR，指人體的精神及身體在安靜狀態(tài)時，維持一天的生命所需的最低熱量）的20%。舉個例子，假設(shè)一個人整天什么都不干，只是躺著的話，他/她的熱量消耗大概是1300卡路里，其中有260卡路里都是大腦耗費(fèi)的，主要用來維持呼吸循環(huán)、神經(jīng)系統(tǒng)和肝腎內(nèi)臟的運(yùn)作等。
如果把大腦跟其他器官相比，它算是耗能大戶了。但我們?nèi)绻僮鲆稽c(diǎn)小小的換算（1卡=4.187焦耳，1焦耳/s為1瓦特），就會發(fā)現(xiàn)大腦運(yùn)作的功率約為12.6瓦特，這跟一個節(jié)能燈泡是差不多的。而人工智能計(jì)算機(jī)要達(dá)到大腦的運(yùn)算水平的話，以目前最出風(fēng)頭的IBM超級計(jì)算機(jī)Watson為例，它靠90臺IBM Power750處理器運(yùn)作，每臺處理器的功率約為1000瓦特?？纯催@之間的差距吧！那么，大腦是怎么消耗熱量的呢？通過動物和人體的觀察實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)某部分大腦的神經(jīng)元開始運(yùn)作時，那里的毛細(xì)血管會擴(kuò)張，輸送比平常更多的血液，帶來更多的糖分和氧氣。神經(jīng)元由此產(chǎn)生的“燃燒”現(xiàn)象，加上血液流動帶來的磁效應(yīng)，正是“功能磁共振成像”技術(shù)（簡稱FMRI，一種大腦成像技術(shù)）得以實(shí)現(xiàn)的原因。
根據(jù)這種現(xiàn)象，一些科學(xué)家推斷，如果神經(jīng)元燃燒時需要額外的糖分，那么大腦在努力工作時，血液中的血糖會降低。而反過來，補(bǔ)充一些高糖分食物能夠幫大腦更好地運(yùn)作?？上?，這個道理雖然聽起來簡單，但真正得出有效結(jié)論的實(shí)驗(yàn)卻很少，而且大部分是模棱兩可的：
英國諾桑比亞大學(xué)做過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，第一組志愿者完成一系列字母和數(shù)學(xué)測試，另一組只是簡單地敲鍵盤。對比監(jiān)測的數(shù)據(jù)，認(rèn)真測試的第一組血糖值下降值明顯比第二組的大。但給志愿者喝了糖分飲料后，第一組志愿者只有在某項(xiàng)測試上的成績有提高，其他則沒有改變。
利物浦約翰摩爾大學(xué)也有類似的實(shí)驗(yàn)：志愿者們要完成兩種版本的斯楚普測試（Stroop task，一種色詞干擾測試，比如用紅墨水印“藍(lán)色”字樣）。在第一組里，單詞的意思跟印刷它的顏色是一致的（比如用藍(lán)墨水印“藍(lán)色”字樣），另一組的單詞意思則和顏色不同（比如用紅色或綠色墨水印“藍(lán)色”字樣）。顯然，要答對第二組比較費(fèi)腦子。測試結(jié)果也顯示，第二組中的志愿者血糖值降得比另一組多。
此外，有些實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)一個人完成自己不擅長的任務(wù)時，腦子耗費(fèi)的能量比較多，越是駕輕就熟的工作，所需的腦力就越少；但又有實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論正相反。因此，一些科學(xué)家開始從其他角度來考慮這個問題。
加拿大渥太華大學(xué)教授克勞德?梅西爾翻閱過大量上述的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，覺得它們并沒有說服力：“理論上來說，一個很難的測驗(yàn)肯定會消耗更多能量，但這個能量的改變到底有多明顯？”在他看來，人體所消耗的能量基數(shù)本身就很大，就算在睡眠狀態(tài)，血糖值也是有波動的：“大腦要控制全身器官的正常運(yùn)作，要把血液和養(yǎng)分通過無數(shù)條管道輸送到所有細(xì)胞中去。有這么龐大的日常消耗量，大腦完全能應(yīng)付多出來的一點(diǎn)點(diǎn)任務(wù)?！?/p>
賓夕法尼亞大學(xué)的羅伯特?庫茲本教授也指出一個疑點(diǎn)：美國伊利諾大學(xué)在2009年曾做過一個實(shí)驗(yàn)，讓一組兒童在考試前先在跑步機(jī)上走了20分鐘，另一組兒童則在考試前默讀書本，結(jié)果，第一組兒童的考試成績是更優(yōu)秀的。庫茲本教授認(rèn)為，如果大腦的運(yùn)作效率只跟血糖和能量有關(guān)的話，第一組兒童因?yàn)殄憻捪牧祟~外的能量，應(yīng)該考得更差才對，但事實(shí)是相反的。
如果真如梅西爾和庫茲本所認(rèn)為，腦力測試消耗的能量并不明顯，那怎么解釋參加完高考后考生們的精疲力竭呢？一種解釋就是，之前所做的實(shí)驗(yàn)中，大腦的勞動量實(shí)在太輕了。梅西爾認(rèn)為：“如果我們下點(diǎn)狠心去考驗(yàn)實(shí)驗(yàn)對象，讓他們花夠長的時間，去做一些夠難的事情，也許能得到明確些的結(jié)果。”
？筵 壓力讓你更疲憊
另一種解釋是，實(shí)驗(yàn)對象的態(tài)度也很關(guān)鍵。有些人對著一本難懂的書時，只翻幾頁就會煩躁得坐立不安，而有些人即使連看幾部復(fù)雜曲折的懸疑電影，也不會精神疲憊。大家可能也有類似的經(jīng)驗(yàn)：玩一圈牌或做幾項(xiàng)填字游戲，有時反而能振奮精神。因此，由腦力勞作所帶來的精疲力竭，似乎只跟非消遣類的腦力任務(wù)有關(guān)，比如高考、GRE或托福。
英國伯明翰大學(xué)的研究者曾在2009年對自行車運(yùn)動員做過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)：把體質(zhì)平均的運(yùn)動員隨機(jī)分兩組，一組先做了整整90分鐘的測驗(yàn)卷，然后開始騎車；另一組則先看一個半鐘頭的普通紀(jì)錄片，然后再騎車。結(jié)果的對比很有趣：第一組運(yùn)動員騎車訓(xùn)練的時長普遍比第二組的短，很快就覺得體力不支而停止了。