[發(fā)明專利]基于空間拓?fù)涞亩S矢量空間數(shù)據(jù)數(shù)字水印方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810236952.8
• 申請(qǐng)日: 2008-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN101464995A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉;吳柏燕;彭煜瑋;余亮;汪傳建
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T1/00
• 分類號(hào): G06T1/00
• 代理公司: 武漢天力專利事務(wù)所
• 代理人: 嚴(yán) 彥;馮衛(wèi)平

1.基于空間拓?fù)涞亩S矢量空間數(shù)據(jù)數(shù)字水印方法，其特征在于：包括有水印載體提取過程、對(duì)水印載體嵌入水印信息的過程和從水印載體檢測水印信息的過程；

所述水印載體提取過程為，在二維矢量空間數(shù)據(jù)指定圖層中提取處于同一圖斑內(nèi)的各對(duì)象間的拓?fù)潢P(guān)系所對(duì)應(yīng)度量值的統(tǒng)計(jì)值集合，將所得統(tǒng)計(jì)值集合作為水印載體；水印載體提取過程中，所述拓?fù)潢P(guān)系采用相離關(guān)系，具體實(shí)現(xiàn)方式包括以下步驟，

步驟3.1，將指定圖層分塊，分成n個(gè)圖斑P₁，P₂，...，P_n；

步驟3.2，對(duì)指定圖層中的任一圖斑P_i，i∈[1，n]，假設(shè)P_i中含有k個(gè)對(duì)象fⁱ₁，fⁱ₂，...，fⁱ_k；對(duì)圖斑P_i中的每個(gè)對(duì)象fⁱ_j∈P_i，j∈[1，k]，依次以圖斑P_i中其他與對(duì)象fⁱ_j相離的對(duì)象為參考對(duì)象，根據(jù)式1-1分別計(jì)算得到fⁱ_j與參考對(duì)象的相離關(guān)系的度量值對(duì)度量值構(gòu)成的數(shù)據(jù)集采用箱線圖去除離群點(diǎn)后，再計(jì)算中位值median及均值mean；

MBA=area(B)/area(B⊕dist(aB,aA))---(1-1)]]>

式中，area(B)是多邊形B的面積，是形態(tài)膨脹運(yùn)算算子，dist(aB，aA)為多邊形B的邊界與多邊形A的邊界最近的兩點(diǎn)之間的距離，由根據(jù)式1-2求取如下：

dist(aB，aA)＝min(Dist(p，q)|p∈aB，q∈aA)????????(1-2)

式中，p為多邊形B的邊界中的點(diǎn)，q為多邊形A的邊界中的點(diǎn)；

步驟3.3，對(duì)于每個(gè)對(duì)象fⁱ_j，根據(jù)式1-3定義一個(gè)變量Cⁱ_j如下：

Cⁱ_j＝(mean-median)/(Q3-Q1)???????(1-3)

式中，Q₃和Q₁分別是度量值所構(gòu)成數(shù)據(jù)集的上四分位數(shù)和下四分位數(shù)；變量Cⁱ_j反映了對(duì)象fⁱ_j與圖斑P_i中其他與對(duì)象fⁱ_j相離的對(duì)象在度量關(guān)系上的整體均衡情況；同一圖斑P_i內(nèi)的各對(duì)象間的拓?fù)潢P(guān)系所對(duì)應(yīng)度量值的統(tǒng)計(jì)值集合即為C_i＝{Cⁱ₁，...，Cⁱ_j，Cⁱ_j+1，...，Cⁱ_k}；

在對(duì)給定圖層Layer中所有圖斑P₁，P₂，...，P_n內(nèi)的對(duì)象進(jìn)行處理后，最終可以得到數(shù)據(jù)C¹₁，C¹₂，...，C¹_k，...，Cⁱ_j，Cⁱ_j+1，...，Cⁱ_k，...，Cⁿ_k，這些數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集C即是水印嵌入的載體，C＝{C₁，C₂，...，C_n}；

所述對(duì)水印載體嵌入水印信息的過程包括以下步驟：

步驟1.1，將水印載體進(jìn)行子集劃分，劃分所得子集個(gè)數(shù)m＝水印信息所含水印位的長度Length(watermark)×重復(fù)嵌入次數(shù)N；

步驟1.2，分別在每個(gè)子集內(nèi)嵌入水印信息的一個(gè)水印位，從而在水印載體內(nèi)重復(fù)嵌入水印信息N次；所述嵌入水印位的實(shí)現(xiàn)方式為，在數(shù)據(jù)的容錯(cuò)范圍內(nèi)調(diào)整對(duì)象與其所在圖斑的其他對(duì)象的拓?fù)潢P(guān)系，使得調(diào)整后子集內(nèi)數(shù)據(jù)的分布呈現(xiàn)兩種預(yù)定分布模式中的一種，兩種預(yù)定分布模式分別代表嵌入的水印位為0或1；

所述從水印載體檢測水印信息的過程包括以下步驟：

步驟2.1，對(duì)水印載體進(jìn)行子集劃分；

步驟2.2，判斷每個(gè)子集中的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)兩種預(yù)定分布模式中的哪一種，從而辨別該子集內(nèi)嵌入的水印位為0或1；

步驟2.3，綜合所有子集檢測出的水印串，構(gòu)成N個(gè)長度為Length(watermark)的水印串，采用少數(shù)服從多數(shù)的投票機(jī)制比較這些水印串的相應(yīng)位，決定水印信息所含每個(gè)水印位應(yīng)當(dāng)是0或1，從而確定水印載體中嵌入的水印信息。