[发明专利]一种自适应的数字栅格地图可见水印方法

说明书

技术领域

本发明涉及地理信息版权保护的技术领域，特别涉及一种自适应的数字栅格地图可见水印方法。

背景技术

数字栅格地图是数字地图的重要组成部分，也是地理空间信息获取的主要数据源。随着国家空间数据基础设施建设的深入，地理信息系统（GIS）技术的成熟与广泛应用，数字栅格地图在国家重大工程建设、军事侦察、动态监测重要目标、灾害应急与处理、国土监察等方面具有重要的应用价值。

近年来，随着数字化和网络化时代的飞速发展，数字栅格地图的存储、传输、复制都变得非常方便快捷。数字栅格地图的非法拷贝和复制，不仅会使数字栅格地图的所有者蒙受巨大经济损失，更会危及国家安全、国防安全等。这使得数据拥有者不愿轻易公开或发布其产品，不愿共享，不敢共享，严重阻碍了地理信息产业的发展。因此，如何保护数字栅格地图的安全与知识产权已成为迫在眉睫的问题。

数字水印技术作为一种崭新的信息安全技术，为数字栅格地图的安全保护提供了一种切实可行的解决途径。数字水印是指在数字化数据中嵌入水印信息，将水印信息与源数据融为一体，成为源数据不可分离的一部分。由此来确定版权拥有者、所有权认证、跟踪侵权行为、认证数字内容来源的真实性、识别购买者、提供关于数字内容的其他附加信息等。同时对于加强责任心、震慑非法行为、有据可查快查等具有重要作用。数字水印技术在军事安全保障、国家安全方面发挥的作用已经受到国家政府机关的高度重视。

数字水印在图像、图形、视频、音频等领域的安全保护方面取得了许多的应用，近几年在测绘相关领域也得到了重要的应用。

关于数字栅格地图的不可见水印技术已有许多研究，这些研究就数字栅格地图的版权保护、内容认证、跟踪使用等问题进行了较深入的分析并提出相应的解决方案；相对而言，作为一种更积极的版权保护技术，可见水印技术在数字栅格地图方面的也有一些研究，现阶段其研究和应用主要集中于自然图像上。GUO Jie（Visible watermarking technique based on luminance and texture features[J]. Infrared and Laser Engineering, 2003, 32(1):92-100.）设计了一种DCT域的可见水印算法，利用图像的局部亮度和纹理特征来确定水印嵌入因子，这样在满足可见水印特性的前提下，增强水印嵌入强度，提高水印鲁棒性；M Kankanhalli（Adaptive visible watermarking of images[A]. Proc.of ICMCS[C]. Florence,Italy,IEEE,1999.）提出可以利用图像内容特征及亮度的敏感性确定各个DCT块得水印拉伸系数，S P Mohanty（A DCT　domain visible watermarking technique for images[A]. Proc.Int. Conf.on Multimedia and Expo[C]. USA:IEEE,2000.）对此算法进行了改进，增强了水印处理的自适应性。然而DCT域可见水印处理的一个普遍问题是分块拉伸水印图像可能导致视觉上的不连续性；GONG Sheng-rong（A Visible Watermarking Algorithm Holding Image Content[J]. Geomatics and Informatica Science of Wuhan University, 2006，31(9):757-764.）根据图像的噪声掩蔽性设计了一种小波域可见水印算法，并根据水印图像的纹理特征改进了算法，能较好的保持原图像内容；HUANG Biao-bing（Visible Watermarking Scheme With Human Visual System[J]. Computer Engineering And Applications, 2006, 13:63-65.）根据主图像和水印图像的局部和全局特征，建立拉伸系数数学模型，提出了一种具有图像内容保持特性的可见水印算法，该算法实验结果较好；ZHAO You-jun（Adaptive Visible Watermark Technique in Regions of Interest[J]. Computer Engineering, 2007, 33(9):180-181.）基于图像具体内容提出一种感兴趣区域的自适应可见水印技术，但其可见水印嵌入区域须用户选定。