[发明专利]一种抗投影变换的矢量地理数据数字水印方法

说明书

一种抗投影变换的矢量地理数据数字水印方法，实现了可以有效抵抗投影变换的矢量地理数据数字水印算法，提高了水印算法抗多种攻击的能力。采用角度映射的方法建立水印信息位与水印信息索引之间的映射关系，同时找出投影变换前后矢量地理数据中线状数据角度变化规律，通过将水印信息嵌入到线状数据的角度中，使得算法具有抗复合攻击能力的同时可以抵抗投影变换攻击。本发明在充分利用了投影变换间角度变化规律的基础上实现了抗投影变换的盲水印算法，提高了抗投影变换算法的鲁棒性，同时解决了在不了解原数据的条件下，无法提取数据中水印信息的问题，实现了矢量地理数据追踪溯源的安全保护稳定性。

技术领域

本发明涉及地理信息版权保护领域，特别涉及一种抗投影变换的矢量地理数据数字水印方法，具体涉及一种针对矢量地理数据的采用角度映射的嵌入与检测方法，以实现矢量地理数据数字水印算法抗投影变换攻击的鲁棒性。

背景技术

矢量地理数据是国家基础地理数据的重要组成部分，是“数字城市”、“智慧城市”建设的基础，在国家经济和国防建设中发挥着重要作用。随着计算机技术和互联网技术的发展，矢量地理数据的获取、访问、传播、复制变得越来越便捷的同时，其安全问题也日益凸显，近年来发生的矢量地理数据涉密事件给国家和社会安全造成了巨大损失，迫切需要可靠的技术手段来保障矢量地理数据的安全。

作为信息隐藏技术的一个分支，数字水印技术是上个世纪90年代发展起来的信息安全前沿技术，它是将文字、图像等标识信息嵌入到载体数据中，成为载体数据中不可分离的一部分，由此来确定版权拥有者、跟踪侵权行为、所有权认证等。如今，数字水印在数字内容的广播监控、所有者鉴别、所有权验证、操作跟踪、内容认证、拷贝控制和设备控制等方面得到了十分广泛的应用。

鲁棒性水印算法依然是当前矢量地理数据水印技术研究的重点，如何实现能够抵抗多种水印攻击的水印算法是水印算法设计者着重考虑的问题，其中算法能不能有效抵抗投影变换攻击是算法设计的重点问题和难点问题。因此，本方法采用将水印信息嵌入到投影变换前后几何不变量中的算法实现抗投影变换的矢量地理数据水印算法，以此来满足各用户的数据版权保护需求。

发明内容

本发明的目的在于：针对目前矢量地理数据鲁棒性水印算法难以抵抗投影变换攻击、鲁棒性差、且无法实现盲水印算法等问题，提出一种基于投影变换前后几何不变量的矢量地理数据鲁棒性水印算法，实现具有较强抗裁剪、压缩、增删点等攻击的矢量地理数据盲水印算法。

采用无意义随即序列作为待嵌入的水印信息，嵌入到矢量地理数据线状数据角度中，使得矢量地理数据水印算法抵抗投影变换的同时具有强鲁棒性，为了实现上述发明目的，本发明提供一种抗投影变换的矢量地理数据数字水印方法，具体步骤如下；

(1)水印信息生成过程；

11)为了使算法适合小数据量的矢量地理数据，选择长度为200的伪随机序列作为水印信息；

12)设水印信息W＝{w[index],0≤index＜M}，M为水印信息长度，index为水印信息位索引；

(2)水印信息嵌入过程；

21)计算当前顶点对应的角度θ；

22)水印信息位索引index＝int(θ)，待嵌入的水印信息位bit＝w[index]；

23)获得嵌入水印信息后顶点对应的角度θ′：

24)修改与角度θ对应的坐标点数据，使得角度变为θ′；

25)针对余下顶点重复上述步骤；

(3)水印信息提取与检测过程；

31)计算当前顶点对应的角度θ；

32)通过取整数θ来获得水印信息位索引index＝int(θ)；