一种矢量地图的水印嵌入方法、提取方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种矢量地图的水印嵌入方法、提取方法及系统。所述矢量地图的水印嵌入方法，为：获取第一水印，并对所述第一水印进行置乱处理和二进制处理后生成第一二进制序列水印；获取矢量地图中的第一面状要素表，根据所述第一二进制序列水印对所述第一面状要素表中的面状要素进行排序，得到第二面状要素表；将所述第二面状要素表嵌入到所述矢量地图中，以实现水印嵌入。本发明专利技术的矢量地图的水印嵌入方法、提取方法实现数字水印嵌入到矢量地图，既能对矢量地图的版权保护，同时没有破坏矢量地图的精度，且具有鲁棒性高的特点，解决现有技术保护地图版权时对矢量地图数据的破坏或鲁棒性低的问题。

Vector map watermark embedding method, extraction method and system

The invention relates to a watermark embedding method for vector map, a method and a system for extracting the watermark. Watermark embedding method, the vector map is obtained, and the first watermark, the first watermark scrambling processing and binary processing after generating a first binary sequence watermark; obtain the vector map in the first areafeatures table, sorted based on the surface elements of the first surface elements in the table the first binary sequence watermark, get second areafeatures table; the second surface elements embedded into the vector map, in order to achieve the watermark embedding. Watermark embedding method, vector map of the invention of the extraction method to realize the digital watermark is embedded into the vector map, which can protect the copyright of vector maps, and there is no damage vector map accuracy, and has high robustness, the protection of copyright on the map of the vector map data destruction or low robustness problems.

【技术实现步骤摘要】
一种矢量地图的水印嵌入方法、提取方法及系统
本专利技术涉及地理信息系统中矢量地图数据版权保护领域，特别涉及一种矢量地图的水印嵌入方法、提取方法及系统。
技术介绍
数字水印技术在数字图像、声音和视频方面已经得到了广泛的应用，但是由于GIS矢量数据的特殊结构和存储形式，针对普通数字图像的水印算法无法直接应用于矢量数据上。现有的矢量地图的数字水印嵌入算法的研究还处于起步阶段，大多数算法是以牺牲数据精度为代价。作为保护数字产品版权的一种有效手段，矢量地图的数字水印研究必然得到多方关注，对于数字矢量地图水印技术来说，研究的难点在于矢量地图的精度要求和数字水印算法实现方式之间的矛盾。
技术实现思路
本专利技术提供了一种矢量地图的水印处理方法及系统，解决现有技术保护地图版权时对矢量地图数据的破坏或鲁棒性低的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种矢量地图的水印嵌入方法，具体为：S1，获取第一水印，并对所述第一水印进行置乱处理和二进制处理后生成第一二进制序列水印；S2，获取矢量地图中的第一面状要素表，根据所述第一二进制序列水印对所述第一面状要素表中的面状要素进行排序，得到第二面状要素表；S3，将所述第二面状要素表嵌入到所述矢量地图中，以实现水印嵌入。本专利技术的有益效果是：本专利技术首先采用置乱方法，比如Arnold变换对第一水印进行处理，将第一水印对应的数字图像矩阵中的点重新排列，然后对置乱后的第一水印进行二进制处理，比如采用matlab软件进行二进制处理，生成第一二进制序列水印，然后根据第一二进制序列水印生成特定的第二面状要素表，并将其嵌入到矢量地图中，不仅加大了破解难度，实现对矢量地图版权的有效保护，而且不会影响矢量地图的精度，同时具有鲁棒性高的特点。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述S2中根据所述第一二进制序列水印对所述第一面状要素表中的面状要素进行排序的过程具体为：S21，获取所述第一面状要素表中所有面状要素的面积，并获取所有面状要素面积的中位数，将所述中位数对应的面状要素作为第一哨兵位；S22，新建空白第二面状要素表，将所述第一哨兵位插入到所述第二面状要素表中；S23，获取所述第一二进制序列水印中每个比特位的值，若比特位的值为1，则从头遍历所述第一面状要素表中的面状要素，获取面状要素面积大于所述第一哨兵位对应面积的面状要素，并将所述面状要素从所述第一面状要素表中取出；若比特位的值为0，则从头遍历所述第一面状要素表的面状要素，获取面状要素面积小于或者等于所述第一哨兵位对应面积的面状要素，并将所述面状要素从所述第一面状要素表中取出；S24，按照所述比特位在所述二进制序列中的顺序对取出的所有面状要素进行排序，形成第一二进制面状要素组，并将所述第一二进制面状要素组放置在第二面状要素表中第一哨兵位之后；S25，将第一面状要素表中没有遍历到的面状要素置于所述第一哨兵位前，以生成所述第二面状要素表。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，将第一二进制序列水印中比特位的值与第一面状要素表中的面状要素的面积结合起来，根据比特位在第一二进制序列中的顺序对第一面状要素表中的面状要素进行排序，不仅排序速度快、误差小，而且可以保证第一二进制序列水印正确完整嵌入所述第二面状要素表中，不会出现遗漏。为了解决本专利技术的技术问题，还提供了一种矢量地图的水印提取方法，具体为：S4，获取对所述第二面状要素表处理形成的第三面状要素表，对所述第三面状要素表中的面状要素进行排序，得到第二二进制序列水印；S5，对所述第二二进制序列水印进行二进制处理和逆置乱处理生成第二水印。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，采用与水印嵌入步骤相反的逆步骤提取矢量地图中的水印，提取方法简单、高效且水印提取速度快、可靠性高，确保可以提取出正确的第二水印。进一步，所述S4中对所述第二面状要素表中的面状要素排序的过程包括：S41，获取所述第三面状要素表中所有面状要素的面积，并获取所有面状要素面积的中位数，获取所述中位数对应的面状要素得到第二哨兵位；S42，将所述第二哨兵位后面的面状要素组作为第二二进制面状要素组；S43，从头遍历所述第二二进制面状要素组中的面状要素，如获取的面状要素的面积大于所述第二哨兵位的面积，则将对应的比特位赋值为1；如获取的面状要素的面积小于或等于所述第二哨兵位的面积，则将对应的比特位赋值为0；S44，按照所述第二二进制面状要素组中面状要素的顺序对所对应的比特位的值排序，得到所述第二二进制序列水印。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，采用与生成第二面状要素表相反的步骤将所述第三面状要素表逆变换为第二二进制序列水印，变换方法有针对性且速度快、效率高。进一步，所述的矢量地图的水印提取方法还包括水印识别步骤，具体为:S6,获取所述第二水印，根据所述第二水印的信息判断版权归属。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，可以简单地采用肉眼识别的方法识别所述第二水印中的版权信息，并根据版权信息判断版权归属，比如水印中含有“武汉数字云图”字样，识别出水印中的“武汉数字云图”即可判断该矢量地图版权归属武汉数字云图，这种方法简单，高效，适用性广。为了解决本专利技术的技术问题，还提供了一种矢量地图的水印嵌入系统，包括：水印处理模块，用于获取第一水印，并对所述第一水印进行置乱处理和二进制处理后生成第一二进制序列水印；面状要素排序模块，用于获取矢量地图中的第一面状要素表，根据所述第一二进制序列水印对所述第一面状要素表中的面状要素进行排序，得到第二面状要素表；水印嵌入模块，用于将所述第二面状要素表嵌入到所述矢量地图中，以实现水印嵌入。采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案中，首先采用置乱方法，比如Arnold变换对第一水印进行处理，将第一水印对应的数字图像矩阵中的点重新排列，然后对置乱后的第一水印进行二进制处理，比如采用matlab软件进行二进制处理，生成第一二进制序列水印，然后根据第一二进制序列水印生成特定的第二面状要素表，并将其嵌入到矢量地图中，不仅加大了破解难度，实现对矢量地图版权的有效保护，不会影响矢量地图的精度，同时具有鲁棒性高的特点。进一步，所述面状要素排序模块包括以下单元：第一获取单元，用于获取所述第一面状要素表中所有面状要素的面积，并获取所有面状要素面积的中位数，将所述中位数对应的面状要素作为第一哨兵位；建立单元，用于新建空白第二面状要素表，将所述第一哨兵位插入到所述第二面状要素表中；取出单元，用于获取所述第一二进制序列水印中每个比特位的值，若比特位的值为1，则从头遍历所述第一面状要素表中的面状要素，获取面状要素面积大于所述第一哨兵位对应面积的面状要素，并将所述面状要素从所述第一面状要素表中取出；若比特位的值为0，则从头遍历所述第一面状要素表的面状要素，获取面状要素面积小于或者等于所述第一哨兵位对应面积的面状要素，并将所述面状要素从所述第一面状要素表中取出；第一排序单元，用于按照所述比特位在所述二进制序列中的顺序对取出的所有面状要素进行排序，形成第一二进制面状要素组，并将所述第一二进制面状要素组放置在第二面状要素表中第一哨兵位之后；生成单元，用于将第一面状要素表中没有遍历到的面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矢量地图的水印嵌入方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取第一水印，并对所述第一水印进行置乱处理和二进制处理后生成第一二进制序列水印；S2，获取矢量地图中的第一面状要素表，根据所述第一二进制序列水印对所述第一面状要素表中的面状要素进行排序，得到第二面状要素表；S3，将所述第二面状要素表嵌入到所述矢量地图中，以实现水印嵌入。

【技术特征摘要】
1.一种矢量地图的水印嵌入方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取第一水印，并对所述第一水印进行置乱处理和二进制处理后生成第一二进制序列水印；S2，获取矢量地图中的第一面状要素表，根据所述第一二进制序列水印对所述第一面状要素表中的面状要素进行排序，得到第二面状要素表；S3，将所述第二面状要素表嵌入到所述矢量地图中，以实现水印嵌入。2.根据权利要求1所述的矢量地图的水印嵌入方法，其特征在于，所述S2中根据所述第一二进制序列水印对所述第一面状要素表中的面状要素进行排序的过程具体为：S21，获取所述第一面状要素表中所有面状要素的面积，并获取所有面状要素面积的中位数，将所述中位数对应的面状要素作为第一哨兵位；S22，新建空白第二面状要素表，将所述第一哨兵位插入到所述第二面状要素表中；S23，获取所述第一二进制序列水印中每个比特位的值，若比特位的值为1，则从头遍历所述第一面状要素表中的面状要素，获取面状要素面积大于所述第一哨兵位对应面积的面状要素，并将所述面状要素从所述第一面状要素表中取出；若比特位的值为0，则从头遍历所述第一面状要素表的面状要素，获取面状要素面积小于或者等于所述第一哨兵位对应面积的面状要素，并将所述面状要素从所述第一面状要素表中取出；S24，按照所述比特位在所述二进制序列中的顺序对取出的所有面状要素进行排序，形成第一二进制面状要素组，并将所述第一二进制面状要素组放置在第二面状要素表中第一哨兵位之后；S25，将第一面状要素表中没有遍历到的面状要素置于所述第一哨兵位前，以生成所述第二面状要素表。3.一种矢量地图的水印提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S4，获取对所述第二面状要素表处理形成的第三面状要素表，对所述第三面状要素表中的面状要素进行排序，得到第二二进制序列水印；S5，对所述第二二进制序列水印进行二进制处理和逆置乱处理生成第二水印。4.根据权利要求3所述的矢量地图的水印提取方法，其特征在于，所述S4中对所述第三面状要素表中的面状要素进行排序的过程包括：S41，获取所述第三面状要素表中所有面状要素的面积，并获取所有面状要素面积的中位数，将所述中位数对应的面状要素作为第二哨兵位；S42，将第三面状要素表中所述第二哨兵位后面的面状要素组作为第二二进制面状要素组；S43，从头遍历所述第二二进制面状要素组中的面状要素，如获取的面状要素的面积大于所述第二哨兵位的面积，则将对应的比特位赋值为1；如获取的面状要素的面积小于或等于所述第二哨兵位的面积，则将对应的比特位赋值为0；S44，按照所述第二二进制面状要素组中面状要素的顺序对所对应的比特位的值排序，得到所述第二二进制序列水印。5.根据权利要求3或4所述的矢量地图的水印提取方法，其特征在于，还包括水印识别步骤，具体为:S6,获取所述第二水印，根据所述第二水印的信息判断版权归属。6.一种矢量地图的水...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，叶承，李梦，张飞飞，
申请(专利权)人：武汉数字云图信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42