[发明专利]一种基于数据蒙板的GIS矢量数据数字水印嵌入及提取方法

摘要

本发明公开了一种基于数据蒙板的GIS矢量数据数字水印嵌入及提取方法。本发明方法基于关系的水印嵌入原理，通过修改载体数据对应蒙板，使得载体数据要素顶点在蒙板内条带参考线的上方或下方来代表比特“1”或者“0”，从而在检测时根据关系就可以得到相应的水印信息。该方法由于是修改蒙板数据，而不是载体数据，从而不会对载体数据精度造成任何影响。并且，由于蒙板数据可以与载体数据同步变换，本方法对于投影操作、几何变换以及数据压缩等诸多操作具有较好的鲁棒性。

主权项

1、一种基于数据蒙板的GIS矢量数据数字水印嵌入方法，其步骤如下：A、根据与用户相关的版权信息m生成水印编码w；如果版权信息为汉字文本信息，则可通过汉字内码转换、ASCII码转换、域值转换、加密处理对汉字文本信息处理，生成二进制加密水印信息；如果版权信息为英文文本信息，则可通过ASCII码转换、域值转换、加密处理进行信息处理，生成二进制加密水印信息；如果版权信息为数字信息，则可通过域值转换、加密处理，生成二进制加密水印信息；如果版权信息为图像信息，则可以通过图像压缩、基于Logistic映射的混沌置乱、除维处理、值域转化对图像信息处理，生成二进制加密水印信息；B、读取待加载水印的GIS矢量数据x；GIS矢量数据的要素都以顶点构成，将所读取矢量数据中全部要素的顶点提取出来，并将全部要素的顶点集记为v；C、基于顶点集v建立与之相对应的数字水印蒙板图层；具体构建过程如下：a、根据原始矢量数据的精度限差τ确定缓冲区范围buf，buf＝τ/4；b、随机从顶点集v中选取一坐标点P，如果P点在buf为半径的圆内无v中的其它坐标点，则满足要求，记为P1，否则重新随机选取；c、确定P1后，则在v中开始搜索第二个点P2，判断标准为基于P2P1连线的宽度为2*buf的线状缓冲区中是否含v中的其它坐标点；若不存在其它点，则记为P2；若存在其它点，则该点不满足要求；向同一方向搜索范围扩大一倍，继续在顶点集v中搜索；d、循环步骤c)，基于Pn，搜索Pn+1。具体方法为：判断点Pn与Pn+1连线缓冲区中是否包含顶点集v中的其它点。由于搜索范围是向同一方向衍生，当搜索范围超过图层坐标范围(x1，y1；x2，y2)时停止搜索；记录线段P1，P2，……Pn+1，在顶点集v中去除掉点P1、P2、……、Pn；e、取水印编码w的二进制编码序列wi，如果编码为“1”，则将线段P1，P2，……Pn+1向y正方向平移buf*2/5个坐标单位；如果编码为“0”，则向y负方向平移buf*2/5个单位；这样就形成了一条能代表一位水印编码的参照线；f、将步骤e)生成的参照线写入生成的蒙板图层，其FID值按自然数序列取值；g、针对顶点集v，重复执行步骤b)至f)步，顺次完成各位二进制编码序列wi的信息存贮，从而完成整个含水印信息的GIS矢量数据数字水印蒙板的生成。