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基于云模型的矢量地图版权保护算法研究

张新军  
【摘要】:随着地理信息系统和信息技术的不断发展,各种纸质地图逐渐被数字地图所取代,然而数字地图的便利性与不安全性是并存的。数字地图的复制和传播具有低成本、高速度的特点,这些特点也容易为盗版者所利用。人们提出了很多数字水印算法来解决这个问题。矢量地图作为数字地图的一种同样存在着版权保护问题,因此利用数字水印技术实现矢量地图版权保护具有重要的意义。 本文首先介绍了数字水印的研究背景及其研究现状,并介绍了数字水印和矢量地图的理论知识,包括数字水印理论基础、矢量地图理论基础及现有的矢量地图水印算法,然后介绍了基于云模型的矢量地图版权保护算法的关键技术,包括云滴水印、嵌入位置选择及安全容器设计等。在对目前矢量地图版权保护算法进行深入的分析研究后,提出了一种基于云模型的矢量地图版权保护算法。 当前利用云模型对矢量地图进行版权保护的研究方法只是简单的将云模型产生的正态随机数嵌入到原始地图中,并没有考虑原始地图的自保护及矢量地图本身的特性。因而,水印的不可见性及鲁棒性较差。本文结合离散小波变换的特点及文件过滤驱动机制,设计并实现了一个基于云模型的矢量地图版权保护算法。该算法利用离散小波变换对矢量地图进行处理,进而通过合理选取水印嵌入位置,实现由用户密钥产生的云滴水印的嵌入,并通过相似云的判定来检测所提取出的水印是否为原始水印。 实验结果证明,本算法不但能够有效的保护矢量地图本身,而且嵌入的水印对原始地图精度扰动较小。此外,算法针对矢量地图常见的压缩、滤波等攻击方式具有较强的鲁棒性。


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