矢量地图数据数字指纹算法研究

【摘要】：矢量数字地图的数据具有结构紧凑、冗余度低、容易定义、便于网络分析等特点，广泛应用于人们的生活当中。同时矢量数字地图数据的采集和成图耗费了巨大的人力、物力和财力，使得其价值不菲，面对信息化的今天，其版权保护刻不容缓。因此对矢量数字地图的数字指纹算法研究非常有意义。数字指纹是可以用于矢量地图的版权保护。当数字产品遭到非法买卖或数字产品遭到非法侵害时，数字产品的版权所有者可以从非法数字产品中提取出指纹信息，跟踪到该指纹信息的用户，以维护自己的合法权益。 本文围绕矢量数字地图的数字指纹算法，主要做了如下工作： 1．首先介绍了矢量数字地图数字指纹算法研究的背景及意义，总结了数字指纹技术研究的现状和典型算法；然后阐述了矢量数字地图的特点和嵌入指纹信息后的载体所受到的常见攻击，进而分析了矢量数字地图的指纹嵌入原则和指纹信息的嵌入、提取原理。 2．提出了一种矢量数字地图点图层的数字指纹嵌入算法。该算法首先将点数据的直角坐标转换为极坐标，然后自适应地划分扇形网格区域，接着采用坐标映射与量化的方法嵌入水印信息。通过实验证明，该算法对裁剪、平移、删点、投影和坐标变换等操作，具有较好的鲁棒性，尤其是对裁剪操作，鲁棒性较强。 3．提出了矢量数字地图线图层的数字指纹嵌入算法。运用聚类思想，采用K-means算法，对矢量地图线图层进行聚类运算，对分类后的数据，提取其坐标值中的小数部分，采用量化嵌入方法，把指纹信息嵌入在分类后的载体数据中，完成指纹信息的嵌入。通过实验证明，此算法对图形数据的平移、增点、删点、裁剪、压缩等攻击具有较好的鲁棒性。