[发明专利]一种基于人类视觉特征的通用地图符号库版权保护方法

说明书

本发明公开了一种基于人类视觉特征的通用地图符号库版权保护方法,通过在地图符号库中嵌入含版权信息的水印实现其版权保护,包括水印嵌入：首先，基于最小视觉差JND确定水印信息嵌入位置；然后，对水印信息作保密处理；接着，根据水印信息的比特数将地图符号库分块；最后，将二进制水印信息嵌入到被选为载体的、符号图元的属性数据中。水印提取：首先，提取出水印信息并标记异常位；然后，根据水印大小对提取到的数据进行划分，对标记异常的信息位进行补偿处理；最后，对各水印信息块执行解密处理。本发明生成的水印能较好地抵抗符号移动、添加、删除、编辑等常规攻击方式，且具有较好的隐蔽性，可有效保护通用地图符号库中嵌入的水印信息。

技术领域

本发明涉及地图数字水印技术领域，具体涉及一种基于人类视觉特征的通用地图符号库版权保护方法。

背景技术

地图符号库是地理信息系统和专用地图制图软件管理地图符号的主要形式。相关技术中，地图符号库版权保护方法主要采取了零水印技术；通过提取待保护数据的关键特征与水印信息组合，在待保护数据的外部生成零水印，而非在待保护数据中嵌入水印信息。可实现不修改原有的地图符号数据，能最大地保持数据的精度，但存在当待检数据与原始数据相似时容易被伪验证的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于人类视觉系统存在诸如色彩感知、掩蔽效应等特征，使得人眼对处于一定阈值(JND)下的失真无法察觉到，利用这一阈值范围作为水印容量，以文本形式的版权信息为水印，在通用地图符号库中的地图符号数据中嵌入所述水印的保护方法。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的技术方案是，一种基于人类视觉特征的通用地图符号库版权保护方法，包括以下步骤：

(1)嵌入水印；首先确定水印信息嵌入位置，将所述水印信息转为二进制流并作保密处理后根据水印信息的比特数将地图符号分块，然后嵌入水印；

(2)对嵌入水印后的通用地图符号库进行水印提取以验证版权。

优选地，根据地图符号库的地图符号图元确定水印信息嵌入位置为栅格图元的大小属性、几何图形图元的线宽属性或颜色属性及TrueType图元的大小属性。

优选地，采用文本形式的版权水印，首先找出水印中每个字符的unicode编码，其为一个十六进制的四位数；然后将每组unicode编码转化为16位二进制，进行补齐处理构成一个K×K的数组；最后对该数组执行Arnold置乱，并转换为二进制流，保存Arnold置乱的次数C为密钥。

优选地，设所述二进制流长度为M bits，分别对地图符号库中的点、线、面符号进行分块处理：统计地图符号的图元个数，以达到M个图元的符号为一块；依次进行划分至最后，若余下符号的图元数不足M个，也记为一个分块，记录分块的情况。

优选地，设嵌入水印信息的组序列号为S，已嵌入的水印信息位为L(0≤L＜M)，当前符号中嵌入的水印信息位数为N(0≤N＜M)；并进行初始化：S＝1，L＝0，N＝0；水印嵌入的过程如下：

①取地图符号，并置N＝0，若L＝M，则L＝0，S＝1；

②若地图符号存在未遍历图元，取图元数据；否则，转⑤；

③判断图元类型：若为栅格图元，则在大小属性中嵌入水印信息；若为几何图形图元，则首选在线宽属性中嵌入水印信息，若无线宽属性则改在颜色属性中嵌入水印信息；若为TrueType图元，则在大小属性中嵌入水印信息；嵌入规则为：若水印信息位值为‘1’则对属性值末尾加1，N加1，L加1；若水印信息位值为‘0’则不对属性值进行修改；

④若L＝M，则转⑤，否则，转②；

⑤将符号类型、块号、符号ID、嵌入水印信息组序列号S、该符号嵌入水印信息位数N写入索引文件，S加1，转①。