[發明專利]矢量圖形版權圖像的嵌入和提取方法

有效

• 申請號: 201410258893.X
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104166957B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 杜偉軍
• 申請（專利權）人: 廈門合道工程設計集團有限公司
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06F21/10
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司44214
• 代理人: 張文

技術領域

本發明涉及矢量圖形的版權加密保護技術，尤其涉及一種矢量圖形版權圖像的嵌入和提取方法。本發明方法能將代表版權信息的版權圖像以不可見的方式嵌入到矢量圖形文件中，并能以特定的方式提取出版權圖像，以佐證圖形版權的所有者。

背景技術

矢量圖形是指利用諸如點、線、曲線、多邊形等基于數學表達的幾何圖元來表示計算機圖形。不同于位圖，由于矢量圖形是以數學特征描繪的，其縮放后不會出現位圖式的馬賽克特征。矢量圖形由于其不失真的縮放特性和精確性被廣泛應用于建筑、機械、紡織、電氣、土木、藝術創作等領域。正是其廣泛運用的需要，矢量圖形作為智慧的結晶，創作人的心血，更是所有人資產的體現，其版權的保護課題一直備受關注。

密碼或數字證書的方式由于其所具有的不便利性，難以廣泛推廣。近年來，受多媒體文件嵌入不可見版權信息技術的影響，采取嵌入不可見版權圖像的方式來保護矢量圖形的技術正真越來越受到人們的關注。一方面，嵌入的版權圖像不可見，文件的接收者或者擴散者不易察覺；另一方面，所有者發送給接收者的最終文件也不必要做額外的加密處理，閱讀圖形不需要經過解密步驟，由于這種版權保護技術帶來的隱蔽性和閱讀的便利性，使所有者和接受者都容易接受，越來越受歡迎。

但是，版權圖像嵌入技術的現狀不容樂觀，能很輕易被“涂抹”，難以起到佐證版權的作用。現有的矢量圖形版權版權圖像嵌入技術根據版權圖像嵌入方法工作域的不同，可以分為變換域方法和空間域方法。

在變換域里，主要借助小波變換、傅里葉變換等技術實現，該變換能夠抵抗全局的縮放、平移和旋轉等幾何操作，但不能抵抗增加、刪除和修改的攻擊。例如，對比文件1[康菁菁等.二維工程圖中基于分數傅里葉變換的盲水印算法.計算機應用.2009(6)]提出一種基于分數傅里葉變換的水印算法，該方法提取矢量圖形中線段的相對坐標向量,構造一維復數信號，通過分數傅里葉變換得到復數信號的變換系數,對變換系數的幅值進行調整來嵌入水印，卻無法抵抗添加、刪除、修改等干擾攻擊。

在空間域中，主要借助于圖元的頂點坐標、半徑和角度等屬性嵌入版權圖像，根據依賴的圖元，主要分為兩類：第一類，提取工程圖中的直線(工程圖中一般含較多的直線)，修改直線的頂點坐標或將直線變換為多段線實現版權圖像的嵌入，但該方法并不能抵抗縮放的攻擊，更無法抵抗增加、刪除或修改等攻擊；第二類，提取工程圖中實體的所有頂點，借助于頂點間距離比例的修改嵌入版權圖像碎片，卻無法抵抗增加和刪除圖元實體的攻擊，或進行極坐標變換得到幅值和相位抵抗旋轉和縮放攻擊，但不能抵抗多種幾何變換的組合攻擊。例如，對比文件2?[汪亞順等.基于二維工程圖的數字水印比例算法.南昌大學學報(工科版).2003(4)]提出了一種通過修改工程圖中各實體頂點間距離的比例來嵌入水印的算法，但在增加或刪除圖元實體時，卻無法提取準確的水印序列，不能佐證版權所有者。

正如上述，目前的矢量圖形版權圖像嵌入技術難以抵抗對針對整個圖形的平移、旋轉、縮放的幾何攻擊，更難以抵抗增加或刪除圖元的干擾攻擊。究其原因，主要是因為矢量圖形的固有特性決定的，這些特性包括：

(1)矢量圖形文件所占用的字節數少；

(2)沒有一個相對穩定的變換域可供嵌入版權圖像使用；

(3)易于進行幾何操作而導致丟失版權圖像碎片；

因此，在矢量圖形中嵌入版權圖像比在諸如位圖、視頻、音頻、網格等文件中嵌入版權圖像要困難得多，尤其是特性（3）加劇了版權圖像抵抗攻擊的難度的。

有鑒于此，本發明提出一種矢量圖形版權版權圖像的嵌入和提取方法，以彌補現有技術的不足。

發明內容

本發明的第一個目的在于：提供一種矢量圖形版權圖像的嵌入方法，該方法能夠抵抗幾何攻擊，對干擾攻擊具有魯棒性。

本發明的第二個目的在于：提供一種矢量圖形版權圖像的提取方法，該方法能夠從遭受干擾攻擊的矢量圖形文件中提取出版權圖像。

為了達成上述目的，本發明的技術方案如下：

矢量圖形版權圖像的嵌入和提取方法，包括以嵌入步驟和提取步驟，嵌入步驟包括：

步驟1.1，構造版權圖像序列，將表示版權信息的圖像對象離散化，并將離散圖像數據化，得圖像序列；將圖像序列分割為連續的片段，稱為“圖像碎片”，圖像碎片的個數即是圖像序列的長度，欲嵌入矢量圖形內包含的圖元個數即是該矢量圖形的長度，圖像碎片的長度短于矢量圖形的長度；

步驟1.2，為矢量圖形包含的圖元構建復數矢量算子；