[发明专利]一种顾及曲线形状的矢量地理数据水印防伪方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种矢量地理数据水印防伪方法，更具体地说，涉及一种顾及曲线形状的矢量地理数据水印防伪方法。

背景技术

地理信息系统(GIS)应用已经发展到大众化的社会应用水平，要求承载地理信息的空间数据相应广度的分发范围。在这样的背景下，解决空间数据的版权保护问题，保障地理空间数据的安全分发，已经迫在眉睫。作为版权保护的首选解决方案，地理空间数据数字水印已引起国内外不少学者的兴趣。

从2000年开始，学术界对矢量数据数字水印的研究文献逐渐多了起来。Carlos最早对矢量空间数据数字水印研究就技术、法律及版权保护相关问题进行了论述。有不少学者通过在局部临域内移动数据节点，使之排列成特定的分布样式来暗示水印位的嵌入。很多水印模型通过直接修改节点坐标的最低有效位来嵌入水印。闵连权根据数据顶点密集程度的不同，采用不同的分类规则对顶点分类，然后分别修改每类顶点坐标来嵌入水印信息。邵承永等通过修改数据集的统计特性来隐藏水印信息。为了抵抗图形几何变换对水印信息的影响，许多水印模型构造了具备几何水印攻击不变性的水印载体，修改水印载体嵌入水印信息。

上述水印模型极大丰富了矢量空间数据数字水印研究的理论和方法内容。但现有研究工作主要侧重于如何提高水印模型的鲁棒性，对数据保真度的考虑局限于数据顶点的绝对误差，对地图对象的形状变形等考虑不够，从而影响水印的不可见性，降低水印算法的实用性。

发明内容

为了解决矢量地理数据水印防伪方法存在的上述技术问题，本发明提供一种能提高水印的不可见性及鲁棒性，提升算法的实用性和模型保真度的顾及曲线形状的矢量地理数据水印防伪方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤：

(1)基于曲线形状特征建立水印载体模型；

(2)基于曲线整体轮廓定义曲线标识ID；

(3)基于变长量化步长调制水印信息；

(4)提取水印信息；

(5)验证水印信息。

所述步骤(1)的具体步骤为：通过选取曲线节点的道格拉斯距离作为嵌入水印的特征域。

所述曲线节点的道格拉斯距离序列提取过程的具体步骤为：

①将几何对象G_i首尾两点间虚连一条线段，记长度为l，求出其余各点到该线段的距离；

②找出距离线段最远的点，记该点到线段的距离为d，令c_ij-d_j/l_j；

③基于最远点将曲线分成两部分，分别对这两部分迭代上述两个处理步骤，直至所有节点处理完毕，得到G_i的道格拉斯距离序列{c_ij}。

所述步骤(2)的具体步骤为：

①以地图对象为单位组织曲线；

②将曲线首尾节点相连记为L；

③找到距离L最远的点记为D；

所述曲线标识ID为：ID＝MSD(D/L)，MSD为取最高有效位函数。

所述步骤(3)的具体步骤为：

①计算对象的道格拉斯距离序列{c_ij}，得到水印载体；

②计算c_ij对应的量化步长d_ij；

③基于对应量化步长d_ij，将c_ij量化到相应区间，从而嵌入水印位。

所述步骤(4)的具体步骤为：

①恢复对象的道格拉斯距离序列{c_ij}，得到水印载体；

②恢复c_ij对应的量化步长d_ij；

③基于对应量化步长d_ij，从c_ij中提取出水印位。

所述步骤(5)的具体步骤为：

①对提取出的水印信息计算误判概率；

②根据误判概率的高低来验证水印信息。

本发明基于地理数据的曲线形状特征，利用变长量化步长将水印信息嵌入到表征曲线形状的特征集合中，有效提高了水印的不可见性及鲁棒性，提升了算法的实用性和和模型的保真度。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的水印载体及对象标识ID示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。