[发明专利]一种矢量地图可逆信息隐藏方法

摘要

本发明提供一种矢量地图可逆信息隐藏方法。包括如下步骤：获取顶点坐标；选择参照顶点；计算量化步长；嵌入水印；水印提取及无损恢复。本发明依据参照顶点和矢量地图的精度误差容限，设置嵌入参数并计算归一化量化步长，量化参照顶点和每个顶点所在的直线，通过改变每个顶点在其量化区间内的位置以嵌入水印，有效控制水印嵌入给矢量地图带来的扰动的同时，对旋转、均匀缩放和平移操作鲁棒；另一方面该算法在水印提取后，无损恢复矢量地图原始数据，能够有效确保矢量地图的精确使用。

主权项

1.一种旋转、均匀缩放和平移不变的矢量地图可逆信息隐藏方法，其特征在于：(1)获取顶点坐标；顺次扫描矢量地图顶点，获取顶点坐标序列V＝{vj(xj,yj)|j＝1,2,...,n}，vj表示顶点序列V中的第j个顶点，xj和yj分别表示顶点vj的x坐标和y坐标，n表示序列V的顶点数目；(2)选择参照顶点；在密钥Key的控制下，从步骤(1)的序列V中随机选取两个顶点作为水印嵌入过程中采用的参照顶点，将选取的参照顶点记为顶点vf1(xf1,yf1)和顶点vf2(xf2,yf2)，xf1和yf1分别表示顶点vf1的x坐标和y坐标，xf2和yf2分别表示顶点vf2的x坐标和y坐标；(3)计算量化步长；依据矢量地图的精度误差容限τ，计算嵌入参数Qw和归一化量化步长Sw，参数Qw将直接作为水印提取及数据恢复阶段的输入参数；计算嵌入参数和归一化量化步长的方法为：其中，||vf1vf2||为参照顶点vf1和vf2之间的欧几里得距离，参数Qw将直接作为水印提取及数据恢复阶段的输入参数；(4)嵌入水印；依据步骤(3)得到的量化步长Sw，利用量化的方法，在步骤(1)的序列V的顶点中嵌入水印，得到含水印顶点坐标序列V'＝{vj'(xj',yj')|j＝1,2,...,n}，vj'表示V'中的第j个顶点，xj'和yj'分别表示顶点vj'的x坐标和y坐标，其中，不在参照顶点中嵌入水印；(5)水印提取及无损恢复；依据参照顶点和嵌入参数Qw，从步骤(4)含水印顶点坐标序列V'中提取含水印矢量地图水印信息并恢复其原始数据，具体步骤如下：(5.1)获取含水印顶点坐标；依据步骤(1)，获取含水印矢量地图的顶点坐标序列V'＝{vj'(xj',yj')|j＝1,2,...,n}； 其中，vj'表示V'的第j个顶点，xj'和yj'分别表示顶点vj'的x坐标和y坐标，n表示序列V'的顶点数目；(5.2)选择参照顶点；在密钥Key的控制下，从顶点坐标序列V'中随机选取两个顶点作为水印嵌入过程中采用的参照顶点；(5.3)计算量化步长；依据Qw和步骤(3)的公式，计算归一化量化步长Sw；(5.4)提取水印和恢复原始数据；提取步骤(1)中含水印顶点序列V'的水印信息，恢复V'的原始数据，最终得到恢复后的顶点序列V＝{vi(xi,yi)|i＝1,2,...,n}，恢复矢量地图原始数据。