[發明專利]基于非線性變換的矢量地圖版權保護方法

有效

• 申請號: 201010149007.1
• 申請日: 2010-04-19
• 公開（公告）號: CN101840473A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 門朝光;王娜娜;曹劉娟;李香
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G06F21/00
• 分類號: G06F21/00;G06T1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及地理信息科學、信息隱藏領域。具體講是一種基于非線性變換的矢量地圖版權保護方法。

背景技術

隨著“數字中國”的逐步實現，空間信息應用面越來越廣泛，數字矢量地圖具有精度高、支持高質量縮放等諸多優良性能，已成為地理信息系統、智能交通運輸系統、數字化城市和數字化國防建設等方面必需的保障資源。同時，數字矢量地圖制作成本高且易于編輯的特點使數字矢量地圖面臨版權保護、來源跟蹤、篡改鑒別等一系列數據安全問題。數字水印技術是隨著數字化進程發展起來的保護數據安全的前沿技術，它是在不影響矢量地圖原數據可用性的前提下，將版權標識信息隱藏其中，以達到保護數字產品版權的目的。近年來，數字水印技術已在圖像、視頻，音頻以及文本數據領域取得了相當多的研究成果。

對矢量地圖數字水印技術的研究逐步趨于成熟，人們提出了若干數字水印技術，試圖解決數字矢量地圖在應用中的各類安全問題。目前，矢量地圖數字水印技術大體可分為兩類：空域法和頻域法。基于空域的數字水印算法有：1、Cox的方法^[1]，該方法是最早公開發表的有關矢量地圖水印技術的文獻，通過將版權標識信息的二進制編碼按比特為單位獨立地嵌入選定頂點的坐標值內，實現版權認證。該方法執行效率高且易于實現，但對地圖的精度擾動過大，不具備實際應用價值。2、Schyndel的方法^[2]，該方法將最不重要位(LSB)替換和位平面工具應用于空域，以提高算法的魯棒性。3、Ohbuchi的方法^[3]，該方法引入了四叉樹劃分和重復嵌入的方法，以提高算法的魯棒性，但該方法為非盲水印算法，也不具備實際應用價值。4、Voigt的方法^[4]，該方法通過改變矩形區域內圖元頂點的統計特征嵌入水印信息，但并未考慮頂點坐標的改動對地圖圖元形狀特征的影響。基于頻域的數字水印算法有：1、Solachidis的方法^[5-6]，該方法對矢量圖像曲線頂點坐標進行離散傅里葉變換(DFT)，通過改變其幅度系數嵌入水印信息，該方法為盲水印算法，難以抵抗插值和地圖簡化攻擊。2、LiYuanyuan的方法^[7]，該方法利用矢量圖像頂點坐標的高相關性，對頂點坐標值進行離散余弦變換(DCT)，通過改變其系數之間的關系嵌入水印信息。該方法同樣難以抵抗插值和地圖簡化攻擊。這兩類算法都會對地理坐標信息產生擾動，在軍事、醫學等高保真應用場合，這種擾動會影響矢量數據的正常使用，并被認定是一種對地圖數據的變相破壞。

近年來出現的可逆信息隱藏技術^[8-10]能夠達到矢量地圖數據的無損恢復目標，但該類策略存在信息隱藏方法易于被逆向破解、抗攻擊能力較弱等問題。目前，人們還沒有實現對地圖原始數據零擾動、不易被逆向破解且抗攻擊能力較強的版權保護技術。

相關文獻：

1G.S.Cox，G.de?Jage?r.A?survey?of?point?pattern?matching?techniques?and?a?new?approachto?point?pattern?recognition.Proceedings?of?Symposium?on?Communication?and?SignalProcessing，Lesotho，1992：243-248

2R.G.van?Schyndel，A.Z.Tirkel，C.F.Osborne.A?digital?watermark.Proceedings?of?the?6thIEEE?International?Conference?on?Image?Processing，1994，2：86-90

3R.Ohbuchi，H.Ueda，S.Endoh.Robust?watermarking?of?vector?digital?maps.Proceedingof?the?IEEE?International?Conference?on?Multimedia?and?Expo，Lausanne，Switzerland，2002：26-29

4M.Voigt?and?C.Busch.Feature-based?watermarking?of?2D-vector?data.Proceedings?of?theSPIE，Security?and?Watermarking?of?Multimedia?Content，Santa?Clara，USA，2003，5020：359-366