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《哈尔滨工程大学》 2010年
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数字地图无损信息隐藏技术研究

夏松竹  
【摘要】:随着信息处理技术和网络技术的快速发展,数字地图已逐步成为地理信息系统、智能交通运输系统、数字化城市和数字化国防建设等方面必需的保障资源。数字矢量地图的地理信息详实准确,具有巨大的经济价值和战略意义。同时,数字地图制作成本极高,针对数字地图的非法拷贝、窃取等侵权行为也日益猖獗。对于数字地图的数据安全防范措施稍有不当,就会给企业造成损失,甚至会对国家安全造成严重的威胁。为此,数字地图的内容安全问题已受到我国政府、军队和科研院所以及相应企业的关注;数字地图水印技术是一种解决数字矢量地图版权保护问题的常用手段。 虽然人们对数字地图水印技术进行了近二十年的研究,提出了若干技术并试图解决数字地图在应用中遇到的各类安全问题,但这些技术并没有很好地解决数字地图的.无损信息隐藏问题。数字地图加入隐藏信息后或多或少的会对地图有损害。 本文以数字地图的两大类别:数字矢量地图和数字影像地图为主要研究对象,以无损信息隐藏为研究内容,从数字地图的实用角度出发,深入研究了可满足数字矢量地图内容无损要求、抵抗多种攻击方式的数字地图无损信息隐藏水印技术。本文的创新工作主要包括以下几个方面: 首先,结合数字矢量地图的特点以及小波分形理论,本文提出了基于小波分形无损的零水印算法,并且详细介绍了基于小波分形无损的零水印算法的技术实现过程,通过有效性、鲁棒性、IBM攻击测试等实验表明:该技术对数字矢量地图的精度无损,且具有较高鲁棒性,结合第三方认证机制,该技术可以完全抵制IBM攻击,使该水印技术具备真正的可行性和实用性。 其次,针对空间域算法主要是通过修改像素信息来嵌入水印,技术实现简单,鲁棒性差,对图像的损伤也较大,无法抵抗多种攻击等缺点。本文提出了基于波段融合的数字影像地图无损信息隐藏技术,以IMG格式的数字影像地图为例详细介绍了技术的实现流程。经过抗攻击性能测试、不可见性检测与分析等方式,验证结论表明该技术达到了水印无损嵌入和提取的目标,且具有较高的鲁棒性和隐蔽性。 最后,在数字矢量地图零水印技术和数字影像地图无损信息隐藏技术研究的基础上,针对上述无损信息隐藏技术地图格式依赖性强,自适应性差的特点,本文提出了格式无关的数字地图可逆数字水印技术。该技术运用云模型的不确定性特征,实现了对主流格式数字地图的无损信息隐藏,相继介绍了云水印的生成、嵌入和提取方法,并就此进行了大量的实验验证。依据云的模糊性和随机性理论,当部分云滴水印受到攻击后,云模型也不会有太大变化,因而具有较好的鲁棒性。并且该算法可适应于数字矢量地图、数字影像地图等多种格式的数字地图。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP309.7

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