基于指紋特征的抗解釋攻擊數(shù)字水印嵌入方法
【專利摘要】基于指紋特征的抗解釋攻擊數(shù)字水印嵌入方法，包括：設(shè)計一個基于虛擬圓的圖形指紋；虛擬圓圖形指紋的嵌入策略；虛擬圓圖形指紋的嵌入過程，對矢量地圖數(shù)據(jù)中具有2個頂點以上的坐標(biāo)序列與一組虛擬同心圓中的每一個虛擬圓檢測是否有交點，如果存在交點，把相關(guān)交點插入到坐標(biāo)序列中；虛擬圓圖形指紋的檢測過程為虛擬圓圖形指紋的嵌入過程的逆過程。
【專利說明】基于指紋特征的抗解釋攻擊數(shù)字水印嵌入方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地理信息系統(tǒng)中矢量地圖數(shù)據(jù)版權(quán)保護領(lǐng)域，具體涉及一種針對基于指紋特征的抗解釋攻擊數(shù)字水印嵌入方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及，以及多媒體數(shù)據(jù)存儲和傳輸技術(shù)的進步，數(shù)字產(chǎn)品的傳輸和共享變得非常容易，也得數(shù)字產(chǎn)品的非法復(fù)制變得非常容易，隨之帶來了一系列有關(guān)版權(quán)的問題。為了保護版權(quán)所有者的利益，迫切需要找到一種有效的方法來保護數(shù)字產(chǎn)品的知識產(chǎn)權(quán)。
[0003]解釋攻擊被公認(rèn)為是數(shù)字水印技術(shù)應(yīng)用的瓶頸，它不同于軟件攻擊或?qū)嶓w攻擊，解釋攻擊并不針對水印嵌入過程或水印信息，而是利用水印在矢量地圖中的孤立存在特性，向矢量地圖嵌入偽水印使得用戶無法判斷水印的真?zhèn)魏颓度腠樞?，達(dá)到版權(quán)申明錯亂的目的。
[0004]由此可見，研究具有抗解釋攻擊的矢量地圖數(shù)據(jù)水印技術(shù)在矢量地圖數(shù)據(jù)上的應(yīng)用具有更加潛在的用途。由于地理空間數(shù)據(jù)是描述關(guān)于人類賴以生存的地球的重要信息，是國家基礎(chǔ)性、公益性設(shè)施，是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和地球科學(xué)研究的支撐性成果，是國家經(jīng)濟、國防建設(shè)中不可缺少的資源，對社會持續(xù)發(fā)展起著重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有的矢量地圖數(shù)據(jù)的容易被非法拷貝、被逆向破解和原始數(shù)據(jù)無損恢復(fù)的不足，本發(fā)明提供一種能以有效解決矢量地圖數(shù)據(jù)被非法拷貝、被逆向破解和原始數(shù)據(jù)無損恢復(fù)問題的基于虛擬圓的矢量地圖水印嵌入方法及提取方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]基于指紋特征的抗解釋攻擊數(shù)字水印嵌入方法，包括以下步驟:
[0008](I)、設(shè)計一個基于虛擬圓的圖形指紋；
[0009](1.1)、確定虛擬圓的基準(zhǔn)半徑，標(biāo)識特征為虛擬圓的半徑Y(jié)gamma,0≤gamma；
[0010](1.2)、定義一組水印信息嵌入虛擬圓組半徑gammaη，0≤gamman;
[0011](1.3)、定義虛擬圓的圓心坐標(biāo)(X，Y)；
[0012](1.4)、針對圓心坐標(biāo)(X，Y)、虛擬圓組半徑Y(jié)n這一系列變量，設(shè)計具有標(biāo)識意義的特定虛擬圓組，此虛擬圓組中包含有水印信息；
[0013](1.5)、所述水印虛擬圓組允許覆蓋矢量數(shù)字地圖全圖；
[0014](2)、虛擬圓圖形指紋的嵌入策略
[0015](2.1)、當(dāng)虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列中的線段相切，那么切點就作為特征點加入矢量地圖坐標(biāo)序列中；
[0016](2.2)、當(dāng)虛擬圓圖形指紋中的某個虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列的線段相交，且有兩個交點時，我們只選取第一個交點，并按正常相交進行特征點的移位處理；[0017](2.3)、當(dāng)虛擬圓圖形指紋中的某個虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列正常相交，且交點與線段的端點重合時，那么就不需要做任何的處理，直接使用端點；
[0018](2.4)、當(dāng)虛擬圓圖形指紋中的某個虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列正常相交，但交點與端點之間距離小于一個限定的誤差值d時，那么就刪除原來最近的端點，以新的交點代替端點；
[0019](2.5)、當(dāng)虛擬圓圖形指紋中的某個虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列中的線段(X1,Yi)-(X2，Y2)正常相交，且只有一個交點時，作為特征點插入，還需要消除三點共線因素，采用交點沿著圓弧左右移動一個限定的誤差值d;那么這兩個點中，如何選擇那一個點插入坐標(biāo)串。
[0020](3)、虛擬圓圖形指紋的嵌入過程，對矢量地圖數(shù)據(jù)中具有2個頂點以上的坐標(biāo)序列與一組虛擬同心圓中的每一個虛擬圓檢測是否有交點，如果存在交點，把相關(guān)交點插入到坐標(biāo)序列中，具體如下:
[0021](3.1)、確定虛擬圓圖形指紋的同心圓圓心坐標(biāo)(X，Y)；
[0022](3.2)、確定虛擬圓圖形指紋的同心圓的基準(zhǔn)半徑Y(jié) ；
[0023](3.3)、對坐標(biāo)序列數(shù)據(jù)中的相鄰兩點，判斷虛擬圓組中的虛擬圓(X-X0)2+(Y-Y0) 2=r2 線段(XpY1)-(X^Y2)之間是否有交點；
[0024](3.4)、則設(shè)交點為(X，Y)，那么其一定是(XpY1)-(X^Y2)線段上的一點，其(X，Y)坐標(biāo)可以由(X1, Y1)-(X2, Y2)兩點決定:
[0025]
【權(quán)利要求】
1.基于指紋特征的抗解釋攻擊數(shù)字水印嵌入方法，包括以下步驟: (1)、設(shè)計一個基于虛擬圓的圖形指紋； (1.1)、確定虛擬圓的基準(zhǔn)半徑，標(biāo)識特征為虛擬圓的半徑Y(jié) ; (1.2)、定義一組水印信息嵌入虛擬圓組半徑Y(jié)n,OS Yn ； (1.3)、定義虛擬圓的圓心坐標(biāo)(Χ，Υ)； (1.4)、針對圓心坐標(biāo)(X，Y)、虛擬圓組半徑Y(jié)n這一系列變量，設(shè)計具有標(biāo)識意義的特定虛擬圓組，此虛擬圓組中包含有水印信息； (1.5)、所述水印虛擬圓組允許覆蓋矢量數(shù)字地圖全圖； (2)、虛擬圓圖形指紋的嵌入策略 (2.1)、當(dāng)虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列中的線段相切，那么切點就作為特征點加入矢量地圖坐標(biāo)序列中； (2.2)、當(dāng)虛擬圓圖形指紋中的某個虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列的線段相交，且有兩個交點時，我們只選取第一個交點，并按正常相交進行特征點的移位處理； (2.3)、當(dāng)虛擬圓圖形指紋中的某個虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列正常相交，且交點與線段的端點重合時，那么就不需要做任何的處理，直接使用端點； (2.4)、當(dāng)虛擬圓圖形指紋中的某個虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列正常相交，但交點與端點之間距離小于一個限定的誤差值d時，那么就刪除原來最近的端點，以新的交點代替端占.(2.5)、當(dāng)虛擬圓圖形指紋中的某個虛擬圓與矢量地圖坐標(biāo)序列中的線段(XnY1)-G2,Y2)正常相交，且只有一個交點時，作為特征點插入，還需要消除三點共線因素，采用交點沿著圓弧左右移動一個限定的誤差值d ;那么這兩個點中，如何選擇那一個點插入坐標(biāo)串。 (3)、虛擬圓圖形指紋的嵌入過程，對矢量地圖數(shù)據(jù)中具有2個頂點以上的坐標(biāo)序列與一組虛擬同心圓中的每一個虛擬圓檢測是否有交點，如果存在交點，把相關(guān)交點插入到坐標(biāo)序列中，具體如下: (3.1)、確定虛擬圓圖形指紋的同心圓圓心坐標(biāo)(X，Y)； (3.2)、確定虛擬圓圖形指紋的同心圓的基準(zhǔn)半徑Y(jié) ； (3.3)、對坐標(biāo)序列數(shù)據(jù)中的相鄰兩點，判斷虛擬圓組中的虛擬圓(X-Xtl)W(Y-Ytl)2=r2線段(X1, Y1)-(X2, Y2)之間是否有交點； (3.4)、則設(shè)交點為(X，Y)，那么其一定是(XijY1)-(X2jY2)線段上的一點，其(X，Y)坐標(biāo)可以由(X1, Y1)-(X2, Y2)兩點決定:
【文檔編號】G06T1/00GK103793872SQ201410011428
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】朱文忠, 楊曦, 朱龍澤, 李巖 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)