Новый метод встраивания цифровых водяных знаков в векторные картографические данные
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Обработка изображений, распознавание образов
Статья в выпуске: 6 т.41, 2017 года.
Бесплатный доступ
Предложен метод встраивания цифровых водяных знаков в векторные данные (карты) геоинформационных систем. Метод основан на комбинации двух оригинальных приемов. Во-первых, защитная информация вносится в полигональные объекты карты путем управляемого циклического сдвига списка вершин каждого полигона. Во-вторых, в качестве цифрового водяного знака рассматривается не битовый вектор, а растровое изображение, геометрически совмещенное с картой. В отличие от известных, предложенный метод не искажает координатную информацию карты. На простом примере продемонстрирована работоспособность метода, а также стойкость вносимого изображения - цифрового водяного знака к геометрическим преобразованиям, обычно осуществляемым при работе с картографическими данными: сдвигу, масштабированию, повороту и кадрированию.
Похожие статьи в разделе Прикладные информационные (компьютерные) технологии. Методы основанные на применении компьютеров
Короткий адрес: https://sciup.org/140228688
IDS: 140228688 | DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-6-913-919
A new watermarking method for vector map data
In this paper, we propose a new digital watermarking method for protecting of vector data in geographic information systems. The method is based on a combination of two novel approaches. Firstly, the watermark information is embedded into the polygon map objects by cyclically shifting the list of vertices of each polygon. Secondly, instead of a bit vector, a raster image superimposed on the map is considered as a watermark. The major advantage of this method is that it does not distort the map by altering the coordinate values. A simple example demonstrates the method efficiency, as well as the robustness of the embedded watermark against geometric transformations usually performed when working with map data: translation, scaling, rotation and cropping.
Список литературы Новый метод встраивания цифровых водяных знаков в векторные картографические данные
- Капралов, Е.Г. Геоинформатика: в 2 кн. Кн. 1: учебник для студ. высш. учеб. заведений/Е.Г. Капралов, А.В. Кошкарев, В.С. Тикунов ; под ред. В.С. Тикунова. -3-е изд., перераб. и доп. -М.: Издательский центр «Академия», 2010. -400 с. -ISBN: 5-7695-1443-4.
- Федосеев, В.А. Унифицированная модель систем встраивания информации в цифровые сигналы/В.А. Федосеев//Компьютерная оптика. -2016. -Т. 40, № 1. -С. 87-98. - DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-1-87-98
- Niu, X. A survey of digital vector map watermarking/X. Niu, C. Shao, X. Wang//International Journal of Innovative Computing, Information and Control (ICIC). -2006. -Vol. 2(6). -P. 1301-1316.
- Ohbuchi, R. Robust watermarking of vector digital maps/R. Ohbuchi, H. Ueda, S. Endoh//IEEE International Conference on Multimedia and Expo. -2002. -P. 577-580. - DOI: 10.1109/ICME.2002.1035847
- Vogit, M. Watermarking 2D-vector data for geographical information systems/M. Vogit, C. Busch//Proceedings of SPIE. -2002. -Vol. 4675. -P. 621-628. - DOI: 10.1117/12.465322
- Vogit, M. Feature-based watermarking of 2D-vector data/M. Vogit, C. Busch//Proceedings of SPIE. -2003. -Vol. 5020. -P. 359-366. - DOI: 10.1117/12.476815
- Li, A. Study on copyright authentication of GIS vector data based on zero-watermarking/A. Li, B. Lin, Y. Chen//The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. -2008. -Vol. 37, Part B4. -P. 1783-1786.
- Wang, C. Watermarking geographical data on spatial topological relations/C. Wang, Z. Peng, Y. Peng, L. Yu, J. Wang, Q. Zhao//Multimedia Tools and Applications. -2010. -Vol. 57, Issue 1. -P. 67-89. - DOI: 10.1007/s11042-010-0536-9
- Kim, J. Robust vector digital watermarking using angles and a random table/J. Kim//Advances in Information Sciences and Service Sciences. -2010. -Vol. 2(4). -P. 79-90. - DOI: 10.4156/aiss.vol2.issue4.9
- Yan, H. A key points-based blind watermarking approach for vector geospatial data/H. Yan, J. Li, H. Wen//Computers, Environment and Urban Systems. -2010. -Vol. 35(6). -P. 485-492. - DOI: 10.1016/j.compenvurbsys.2010.10.004
- Huo, X. A watermarking scheme using polyline and polygon characteristic of shapefile/X. Huo, T. Seung, B. Jang, K. Kwon, S. Lee//3rd International Conference on Intelligent Networks and Intelligent Systems (ICINIS). -2010. -Vol. 1. -P. 1-3. - DOI: 10.1109/ICINIS.2010.115
- Cao, L. Iterative embedding-based reversible watermarking for 2D-vector maps/L. Cao, C. Men, X. Li//17th IEEE International Conference on Image Processing (ICIP). -2010. -Vol. 1. -P. 3685-3688. - DOI: 10.1109/ICIP.2010.5652535
- Huo, X.J. Protecting GIS vector map using the k-means clustering algorithm and odd-even coding/X.J. Huo, K.S. Moon, S.H. Lee, T.Y. Seung, S.G. Kwon//17th Korea-Japan Joint Workshop on Frontiers of Computer Vision. -2011. -Vol. 1. -P. 1-5. - DOI: 10.1109/FCV.2011.5739741
- Wang, N. Reversible watermarking for 2-D vector map authentication with localization/N. Wang, C. Men//Computer-Aided Design. -2012. -Vol. 44(4). -P. 320-330. - DOI: 10.1016/j.cad.2011.11.001
- Lee, S.H. Vector watermarking scheme for GIS vector map management/S.H. Lee, K.R. Kwon//Multimedia Tools and Applications. -2013. -Vol. 63(3). -P. 757-790. - DOI: 10.1007/s11042-011-0894-y
- 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. - DOI: 10.1109/GEOINFORMATICS.2014.6950830
- Abubahia, A. A clustering approach for protecting GIS vector data/A. Abubahia, M. Cocea//27th International Conference on Advanced Information Systems Engineering. -2015. -Vol. 1. -P. 133-147. - DOI: 10.1007/978-3-319-19069-3_9
- Kitamura, I. Copyright protection of vector map using digital watermarking method based on discrete Fourier transform/I. Kitamura, S. Kanai, T. Kishinami//IEEE 2001 International Geosciences and Remote Sensing. -2001. -Vol. 1. -P. 191-193. - DOI: 10.1109/IGARSS.2001.976788
- Solachidis, V. Fourier descriptors watermarking of vector graphics images/V. Solachidis, N. Nikolaidis, I. Pitas//2000 International Conference On Image Processing. -2000. -Vol. 3. -P. 9-12. - DOI: 10.1109/ICIP.2000.899265
- Ohbuchi, R. Watermarking 2D vector maps in the mesh-spectral domain/R. Ohbuchi, H. Ueda, S. Endoh//SMI '03 Proceedings of the Shape Modeling International. -2003. -Vol. 1. -P. 216-228. - DOI: 10.1109/SMI.2003.1199619
- Tao, S. Watermarking GIS data for digital map copyright protection/S. Tao, X. Dehe, L. Chengming, S. Jianguo//24th International Cartographic Conference. -2009. -Vol. 1. -P. 1-9.
- Zhang, L. New robust watermarking algorithm for vector data/L. Zhang, D. Yan, S. Jiang, T. Shi//Wuhan University Journal of Natural Sciences. -2010. -Vol. 15(5). -P. 403-407. - DOI: 10.1007/s11859-010-0674-y
- Wang, C. Watermarking vector maps based on minimum encasing rectangle/C. Wang, L. Zhang, B. Liang, W. Du, Y. Peng//2011 International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation (ICICTA). -2011. -Vol. 1. -P. 28-29. - DOI: 10.1109/ICICTA.2011.589
- Zope-Chaudhari, S. Robust watermarking for protection of geospatial data/S. Zope-Chaudhari, P. Venkatachalam//International Conference on Security Science and Technology. -2012. -Vol. 1. -P. 34-38.
- 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.
