[发明专利]一种基于空间冗余关系的电子海图水印方法

说明书

本发明公开了一种基于空间冗余关系的电子海图水印方法。读取海图文件，确定所有顶点的空间位置关系；对于在线上以及围绕成环状的顶点集合，将其按照连接关系存储为链表；根据水印位图信息，转换为二进制的水印字符串；读取链表内节点元素，并按照两个相邻节点为一组进行分组；对于每一个比特的水印编码，顺序提取分组，采用向链表内的分组嵌入冗余对象的方式嵌入水印信息；构造可供水印提取的密钥；依次读取二值水印序列；根据读取二值水印序列，得到检测水印位图，同原始水印位图进行比较，计算相似度，将嵌入水印信息的海图文件输出。本发明能够保持电子海图空间拓扑关系无损，有效抵抗非法复制，维护用户版权。

技术领域

本发明属于地图学及地理信息科学的信息处理领域，尤其涉及一种基于空间冗余关系的电子海图水印方法。

背景技术

电子海图作为数字地图的一部分，是近年来逐步受到广泛重视的一种重要的地图资源，特别是随着各国日益重视海洋资源的开发与利用，此外，其具有更加重要的战略价值。对于如此重要的数字资源，与之相对的却是版权保护和信息安全技术的研究较为落后。“一种用于海图版权标识的小波域数字水印技术”和“双特征下的二维电子海图水印技术研究”是目前可检索到的有关电子海图版权保护的文献。电子海图本质上也是一种二维数字地图，故具有一定的通用性。而学界对于电子海图的信息安全技术专门研究较少的原因有两个：一是海图的自身价值较高，且制作及流通受到严格管理，很多研究人员苦于缺乏足够的资源，而无法开展深入研究；另一方面，由于该领域部分应用技术的敏感性，很多成果并没有得到及时发表。值得一提的是，随着近年来电子海图在商业领域的迅速应用，如何确保电子海图的版权和对电子海图进行真伪鉴别已经成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能保持电子海图空间拓扑关系无损，并能有效抵抗非法复制，维护用户版权的，基于空间冗余关系的电子海图水印方法。

一种基于空间冗余关系的电子海图水印方法，包括以下步骤，

步骤一：读取海图文件，确定所有顶点的空间位置关系，顶点的空间位置关系为独立、在线上或者在面上；

步骤二：对于在线上以及围绕成环状的顶点集合，将其按照连接关系存储为链表；

步骤三：根据水印位图信息，转换为二进制的水印字符串；

步骤四：读取链表内节点元素，并按照两个相邻节点为一组进行分组；

步骤五：对于每一个比特的水印编码，顺序提取分组，获得每个分组内对象的数据块，进而获得坐标值，采用向链表内的分组嵌入冗余对象的方式嵌入水印信息，得到嵌入水印信息的海图文件；

步骤六：构造可供水印提取的密钥，根据每次水印嵌入的顶点和分组情况标记顶点ID，构建二维矩阵作为提取密钥；

步骤七：根据提取密钥，依次读取二值水印序列；

步骤八：根据读取二值水印序列，得到检测水印位图，同原始水印位图进行比较，计算相似度，如果相似度大于阈值，将步骤五中得到的嵌入水印信息的海图文件输出，如果相似度小于阈值，不输出海图文件。

本发明一种基于空间冗余关系的电子海图水印方法，还可以包括：

1、对于在线上以及围绕成环状的顶点集合，将其按照连接关系存储为链表结构的方法为：

对于任意节点v_i,v_j，若存在连接关系R，使得v_iRv_j成立，且v_jRv_i≡v_iRv_j，则得到链表L_i＝L_i∪{v_i,v_j}；