数字水印技术及其在电力系统中的应用

戴静+张立中+费冬妹

摘 要：随着电力系统逐步进入了信息化的发展阶段，电力系统的安全问题成了一个重点研究问题。为了保证电力系统的安全性，将数字水印技术应用到电力系统中。据此，阐述了数字水印的定义、特点，并阐明了数字水印技术在电力系统的中应用方向。

关键词：电力系统；数字水印；信息安全

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.1672 3198.2016.22.090

1 引言

电力系统是指由发电、变电、输电、配电和用电环节组成的电能的生产、传输、分配和消费同时进行的系统。随着现代社会电力系统发展不断进入信息化、多媒体技术的飞速发展以及计算机网络技术的广泛应用，我国的电力通信网应运而生。由于地区与地区的交易日益频繁，电网需要将不同的地区联系起来，保证电力系统的安全稳定运行。现如今，越来越多的电力企业采用自动化办公，各种办公文件在电力系统中传输过程中很有可能被非法盗取和篡改，会造成很严重的后果。为了解决多媒体在传输过程中的信息安全问题，数字水印技术被应用于电力系统中。

2 数字水印技术

2.1 数字水印定义

数字水印技术根据嵌入载体的类型划分，可以分为图像水印、文本水印、音频水印以及视频水印。数字水印技术是指利用数字载体中普遍存在的冗余数据与随机性，在数据内容中根据一定的算法嵌入不明显的记号，不会影响到原来数据的内容以及使用，这些记号通过有效的检测方法可以被检测到以及被提取出。

2.2 数字水印的特点

2.2.1 真实性

对于已嵌入水印的图像，从视觉上来看和原始图像是没有差别的，也就是说，水印是不可见的，水印的加入不会影响到原始图像的质量以及作用。

2.2.2 鲁棒性

鲁棒性是指图像在发布、传输和使用的过程中遭受到了各种程度的攻击后，嵌入的水印信息依然是存在的，并且能被以一定的正确率检测出来。

2.2.3 安全性

安全性是指嵌入的算法具有很强的抵抗有意攻击与无意攻击的能力，隐藏的信息不会轻易地被破坏，水印信息可以顺利被提取出来。

2.2.4 不可检测性

不可检测性是指原始的图像与加入水印的图像具有一些一致的特性，这样非法拦截者在对数据进行拦截时候无法判断其是否具有隐蔽的信息。

3 在电力系统中的应用

在电力系统中，各个发电厂、变电站、调度中心等时时刻刻都在进行重要的信息的发送、接受以及转换，保护这些重要的信息在传输的过程中不发生差错十分必要，否则很容易引起大范围的停电事故或者一次系统震荡事故等严重危害。数字水印技术可以解决信息传输过程中的安全问题，保证电力系统传递数据的安全与可靠。对于电力系统的信息保护，主要体现在以下几个方面。

3.1 版权保护

在电力系统中，各个发电厂、变电站、调度中心产生的电信号都是非常重要的，一定要对它们进行保护，避免被非法盗用。对于电力系统中的重要文档资料，也一定要对文件进行版权保护，避免被恶意篡改造成不可估量的损失。为此，一般选择鲁棒性强的水印算法，抵挡可能收到的攻击，提高传递的可靠性。

3.2 隐蔽通信

电力系统中数据的传输的安全问题已经成了一个急需解决的问题。电力系统中一些电力设备的重要信息在传输的过程中需要保护其准确性以及安全性。例如若电价信息被竞争对手截获并且恶意篡改，那么将对电厂的经济效益造成重大的损失。通过数字水印技术，将电力系统中的重要信息进行隐藏处理，以便提高信息传输的可信度。

3.3 信息隐藏

电力设备的信息隐藏是指将电力系统中的重要信息作为水印信息嵌入到原有的数据中隐藏起来。通过水印检测技术才可以查找到目标设备。

4 结论

随着电力系统信息化不断发展，文本、图像、音频、视频文件成了电力系统中重要信息的传播媒介。在传输过程中若出现差错会严重影响电力系统的信息安全，数字水印技术具有很好的信息隐藏功能，将其运用在电力系统中，可以使得数据在传递过程中避免遭受各种各样的破坏，可以在发送和接收端用户之间建立可靠的信任关系，提高数据在传送过程中的安全性以及准确性。随着数字水印技术的不断发展，该技术将会具有更加广泛的应用前景。

参考文献

[1]聂晓波.基于H.264压缩域的视频水印算法研究[D].天津：河北工业大学，2014.

[2]谢涛.基于视频压缩标准H.264的研究及应用[D].武汉：中南民族大学，2009.

[3]尹成群，李丽，吕安强等.视频水印技术在电力系统中的应用[J].继电器，2007，35（20）：40 42.