[發明專利]基于遞歸嵌入的矢量地圖無損數據隱藏方法

有效

• 申請號: 200910072427.1
• 申請日: 2009-07-01
• 公開（公告）號: CN101655970A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 門朝光;李存偉;曹劉娟
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

(一)技術領域

本發明涉及的是一種地理信息科學、信息隱藏領域，具體講是一種基于遞歸 嵌入的矢量地圖無損數據隱藏方法。

(二)背景技術

矢量地圖是構成地理信息系統(GIS)的核心數據，它具有精度高、支持高質 量縮放等諸多優良性能。與其他數字媒體一樣，矢量地圖也面臨著一系列數據安 全問題，包括版權保護、來源跟蹤、篡改鑒別，因此迫切需要可靠的技術去保障 地理空間數據的安全。數字水印技術是隨著數字化的進程而發展起來的保護數據 安全的前沿技術，它是在不影響原數據可用性的前提下，將秘密信息-水印與原 數據結合并隱藏其中，成為不可分離的一部分，由此來證實數據所有權。可逆水 印技術具有在精確提取水印的同時，無失真地恢復原始數據的特性，因此對矢量 地圖有很高的適用性。

目前可逆水印技術的研究主要集中在柵格圖像領域，主要方法包括利用可逆 模加、無損壓縮、改變直方圖、和差值擴大來實現算法的可逆性。按照具體的實 現方式可以分為兩類：空域法和變換域法。基于空域的數據隱藏方法有：1、 Fridrich的方法，通過將原始圖像分成互不交疊的由相鄰象素構成的塊，設定一 個判別函數對塊的平滑度進行設定，定義一個可逆變換對象素的最低位進行反轉 完成水印的嵌入，2、Celik的G-LSB方法，該方法首先對圖像中的各點數據進行 量化，然后用圖像中各點的灰度值減去這個量化值，從而得到剩余量，對剩余量 進行壓縮，然后將其與需要嵌入的信息合并成為一組新的數據流嵌入到圖像各點 數據量化值中，3、Ni?van?Leest的方法，提出一種先對圖像分塊，然后引入一個 壓縮函數作用于直方圖，使得直方圖峰值旁出現空位來嵌入水印信息，4、zhicheng 的方法，該方法通過找出圖像直方圖中出現的峰值點，使直方圖中的峰值旁出現 空位，然后利用圖像中峰值的各點來嵌入水印信息。基于變化域的圖像無損數據 隱藏方法有：1、宣國榮的方法，采用直方圖調整以避免數據溢出，并在頻域系 數上進行水印嵌入的可逆水印算法，2、Jun?Tian的方法，該方法結合壓縮技術， 在對圖像中的各點進行整數Haar小波變換的基礎上進行無損數據隱藏。3、Yang Bian的方法，利用整數DCT系數分布近似Laplacian分布的特點，結合比特移位的 方法實現的圖像可逆水印算法。

矢量地圖可逆水印算法研究則剛剛起步。2004年Michael?Voigt提出一種基 于離散余弦變換的二維矢量數據可逆水印算法：“Reversible?Watermarking?of 2D-Vector?Data”(Proceedings?of?the?2004?multimedia?and?security?workshop?on Multimedia?and?security).2007年邵承永，王孝通等人基于差值擴大的思想，提出 應用于矢量地圖的無損數據隱藏算法：“Reversible?Data-Hiding?Scheme?for?2-D Vector?Maps?Based?on?Difference?Expansion”(IEEE?Transactions?on?information forensics?and?security)；“矢量地圖的無損數據隱藏算法研究”(中國圖象圖形學 報)。這是目前見到的僅有的三篇關于矢量地圖無損數據隱藏的文章。但是目前 矢量地圖無損數據隱藏的研究，在矢量地圖自身特點的考慮、水印嵌入容量以及 水印嵌入后矢量地圖的數據精度、視覺感知等方面還存在不足。

相關的文獻有：

1?M.Goljan，Jessica?Fridrich，and?R.Du，“Distortion-free?Data?Embedding?for lmages”，4th?Information?Hiding?Workshop，LNCS?vol.2137，Springcr-Verlag， NewYork，2001，PP.27-41.(圖像的無損數據隱藏)

2?M.Celik，G.Sharma，A.M.Tekalp，E.Saber.“Lossless?Generalized-LSB?data embedding”，lmageProcessing，IEEE?Transactions?on，Volume：14，Issue：2， Feb.2005，253-266.(廣義LSB無損數據嵌入)