基于DFT自适应矢量地图水印算法的研究

摘要

近年来多媒体数据的数字化为多媒体信息的存取提供了极大便利，提高了信息表达的效率和准确性。但是，盗版问题也随之而来，如何有效地保护这些信息安全成为当前研究的热点。数字水印作为信息隐藏技术的重要分支，在版权保护方面起到了重要作用。为了抵制数字作品的盗版或篡改，数字水印通过在原始数据中嵌入水印信息，以此来证明该数据的所有权和完整性。本文着重讨论数字水印在数字地图版权保护中的应用。 本文介绍了数字水印研究的背景及现状、数字水印的基本概念、应用和国内外研究动态，同时对矢量地图的分类及数据表示进行分析。详细论述了矢量地图水印算法所涉及的一些关键技术，如离散傅里叶变换、水印预处理、MQUAD算法等。 在研究分析现有水印算法基础上，针对原有DFT(Discrete FourierTransformation)水印算法嵌入水印后造成地图坐标精度偏差较大，鲁棒性较差等不足，提出了一种新的基于DFT的自适应矢量地图水印算法来满足版权认证和盗版追踪功能。该算法以Arnold置乱的二值图像作为水印信息，在地图点图层中进行水印嵌入。首先利用MQUAD算法对矢量地图进行分块，然后根据每块顶点密度和DFT中频系数幅值大小对每个矩形块水印嵌入强度进行自适应调整，最后将经过Arnold置乱的二值图像嵌入DFT变换中频系数幅值中。实验结果表明，本算法能够在保证矢量地图数据精度的同时，有效抵抗平移，缩放，旋转，剪切等攻击，具有更好的鲁棒性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题的研究背景和立题意义

1.2数字水印的历史及研究现状

1.3工作内容及论文结构

第2章数字地图与数字水印理论基础

2.1数字地图的相关知识

2.1.1数字地图的特点及分类

2.1.2矢量地图的数据表示

2.2数字水印的基本概念

2.2.1数字水印的分类

2.2.2数字水印的主要应用

2.2.3水印的检测标准

2.2.4水印的攻击方法

2.2.5数字水印的性能要求

2.2.6数字水印系统的基本框架

2.3矢量地图已有水印算法分析

2.3.1空间域水印算法

2.3.2变换域水印算法

2.4本章小结

第3章水印相关技术及DFT算法改进策略

3.1离散傅立叶变换

3.2 MQUAD网格切分算法

3.3水印预处理技术

3.4数字图像表示方法及分类

3.5 DFT水印算法及改进策略

3.5.1水印信息的嵌入与提取

3.5.2 DFT水印算法改进策略

3.6本章小结

第4章基于DFT域的自适应水印算法

4.1水印系统的总体设计

4.1.1水印嵌入模型

4.1.2水印提取模型

4.2水印嵌入位置选择

4.3水印嵌入强度的自适应调整

4.4水印序列的提取

4.5 Arnold变换的水印预处理

4.6自适应水印嵌入算法

4.7水印提取与检测

4.7.1水印提取算法

4.7.2水印检测

4.8本章小结

第5章仿真实验与测试

5.1仿真实验

5.2水印性能测试及结果分析

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文和取得的科研成果

致谢