(43-3) 16 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

 PDF, 2119 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3-474-483

Страницы: 474-483.

Аннотация:
В статье исследован метод встраивания цифрового водяного знака в векторные картографические данные на основе циклического сдвига списка вершин полигональных объектов. Предложена модификация метода, позволяющая автоматизировать процедуру аутентификации, а также повысить его стойкость к изменению содержимого карты. Основная идея улучшенного метода заключается в использовании «шумоподобного» изображения в качестве вторичного контейнера для цифрового водяного знака, представленного в форме битовой последовательности. Описан алгоритм формирования изображения-контейнера из последовательности цифровых водяных знаков, а также алгоритм извлечения такой последовательности. Проведено экспериментальное исследование информационной ёмкости изображения-контейнера и его стойкости к искажениям, моделирующим встраивание в картографические данные: квантованию и добавлению интерполяционного шума. Работоспособность метода также продемонстрирована на реальных картографических данных. Сформулированы рекомендации по рациональному выбору параметров встраивания цифрового водяного знака в зависимости от числа полигонов векторной карты.

Ключевые слова:
геоинформационные системы, векторные карты, защита данных, цифровой водяной знак, растровое изображение, дискретное преобразование Фурье, битовая последовательность

Цитирование:
Выборнова, Ю.Д. Метод защиты векторных карт с использованием изображения ЦВЗ как вторичного контейнера / Ю.Д. Выборнова, В.В. Сергеев // Компьютерная оптика. – 2019. – Т. 43, № 3. – С. 474-483. – DOI: 10.18287/2412-6179-2019-43-3-474-483.

1. Abubahia, A. Advancements in GIS map copyright protection schemes – a critical review / A. Abubahia, M. Cocea // Multimedia Tools and Applications. – 2017. – Vol. 76, Issue 10. – P. 12205-12231.
2. Abubahia, A. A clustering approach for protecting GIS vector data / A. Abubahia, M. Cocea // Advanced Information Systems Engineering: 27th International Conference. – 2015. – Vol. 1.– P. 133-147.
3. Abubahia, A. Exploiting vector map properties for GIS data copyright protection / A. Abubahia, M. Cocea // Proceedings of the 27th IEEE International Conference on Tools with Artificial Intelligence. – 2015. – Vol. 1.– P. 575-582.
4. Lee, S.H. Vector watermarking scheme for GIS vector map management / S.H. Lee, K.R. Kwon // Multimedia Tools and Applications. – 2013. – Vol. 63, Issue 3. – P. 757-790.
5. Peng, Z. Blind watermarking scheme for polylines in vector geo-spatial data / Z. Peng, M. Yue, X. Wu, Y. Peng // Multimedia Tools And Applications. – 2015. – Vol. 74. – P. 11721-11739.
6. Wang, Y. A multiple watermarking algorithm for vector geographic data based on coordinate mapping and domain subdivision / Y. Wang, C. Yang, C. Zhu // Multimedia Tools And Applications. – 2017. – P. 1-19.
7. Yan, H. A normalization-based watermarking scheme for 2D vector map data / H. Yan, L. Zhang, W. Yang // Earth Science Informatics. – 2017. – Vol. 10, Issue 4. – P. 471-481.
8. Zope-Chaudhari, S. Copyright protection of vector data using vector watermark / S. Zope-Chaudhari, P. Venkatachalam, K. Buddhiraj // Geoscience and Remote Sensing Symposium. – 2017. – Vol. 1. – P. 6110-6113.
9. Ren N. Selective authentication algorithm based on semi-fragile watermarking for vector geographical data / N. Ren, Q. Wang, C. Zhu // 22nd International Conference on Geoinformatics. – 2014. – Vol. 1. – P. 1-6.
10. Da, Q. A novel hybrid information security scheme for 2D vector map / Q. Da, J. Sun, L. Zhang, L. Kou, W. Wang, Q. Han, R. Zhou // Mobile Networks and Applications. – 2018. – Vol. 1. – P. 1-9.
11. Wang, N. RST invariant fragile watermarking for 2D vector map authentication / N. Wang, J. Bian, H. Zhang // International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering. – 2015.– Vol. 10, Issue 4. – P. 155-172.
12. Peng, Y. A zero-watermarking scheme for vector map based on feature vertex distance ratio / Y. Peng, M. Yue // Journal of Electrical and Computer Engineering. – 2015. – Vol. 2015. – P. 1-6.
13. Peng, Y. Multipurpose watermarking for vector map protection and authentication / Y. Peng, H. Lan, M. Yue, Y. Xue // Multimedia Tools and Applications. – 2017. – Vol. 77, Issue 1. – P. 1-21.
14. Cao, L. High-capacity reversible watermarking scheme of 2D-vector data / L. Cao, C. Men, R. Ji // Signal, Image and Video Processing. – 2015. – Vol. 9. – P. 1387-1394.
15. Peng, F. A reversible watermarking for 2D vector map based on triple differences expansion and reversible contrast mapping / F. Peng, Z.J. Yan, M. Long // International Conference on Security, Privacy and Anonymity in Computation, Communication and Storage. – 2017. – Vol. 1. – P. 147-158.
16. Wang, N. RST invariant reversible watermarking for 2D vector map / N. Wang, X. Zhao, C. Xie // International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering. – 2016. – Vol. 11, Issue 2. – P. 265-276.
17. Выборнова, Ю.Д. Новый метод встраивания цифровых водяных знаков в векторные картографические данные / Ю.Д. Выборнова, В.В. Сергеев // Компьютерная оптика. – 2017. – Т. 41, № 6. – С. 913-919. – DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-913-919.
18. Vybornova, Y.D. Application of spatial interpolation methods for restoration of partially defined images / Y.D. Vybornova // CEUR Workshop Proceedings. – 2018. – Vol. 2210. – P. 89-95. – DOI: 10.18287/1613-0073-2018-2210-89-95.
19. Глумов, Н.И. Алгоритм поблочного встраивания стойких ЦВЗ в крупноформатные изображения / Н.И. Глумов, В.А. Митекин // Компьютерная оптика. – 2011. – Т. 35, № 3. – С. 368-372.
20. Сойфер, В.А. Теоретические основы цифровой обработки изображений : учебное пособие. / В.А. Сойфер, В.В. Сергеев, С.Б. Попов, В.В. Мясников. – Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П.Королёва, 2000. – 256 с. – ISBN: 5-7883-0109-2.

---

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru ; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20