基于存储序列的矢量地图无损数字水印方法研究开题报告

 2022-04-14 20:48:36

1. 研究目的与意义

随着电子政务的广泛应用,其安全性问题也日益突出,电子政务所涉及的相当多的信息都带有机密性,除黑客攻击.病毒感染等来自网络的安全威胁外,也易受到来自系统应用的假冒用户登录、非法篡改等数据安全的威胁。我国现有的电子政务网络基础设施和系统安全解决方案大多是通过防火墙、入侵检测、漏洞扫描、网络隔离等技术和设备来保障系统的安全,这在一定程度.上可以保证电子政务信息系统的安全,但仍存在着安全漏洞,我们在电子政务的建设中,除了必要的网络安全技术外,还必须重视对数字信息安全认证的问题。

数字水印技术为上述问题提供了一个有效的解决方案,是目前多媒体信息安全研究领域的一个热点。该技术采用信息处理技术把版权信息、认证信息等秘密信息,即水印,嵌入到原始数据中去,但不影响原内容的价值和使用,水印信息可以是产品的序列号、版权所有者的标志等认证信息。通过特定的算法恢复和检测被嵌水印后,可有效地分析信息失真的情况,判断信息是否被篡改,为版权所有者提供信息被盗版的有利证据。因此,一个实用的数字水印技术必须具有较强.的鲁棒性、安全性和不可见性。

所谓数字水印技术,就是将代表数字媒体著作权人身份的特定信息、用户指定的标志或序列码等,按照某种方式嵌入被保护的信息中,在产生版权纠纷时,通过相应的算法提取出该数字水印,从而验证版权的归属,确保媒体著作权人的合法利益,避免非法盗版的威胁。被保护的信息是任何一种数字媒体,如软件、图像、音频、视频或一般性的电子文档等。数字水印是嵌在数字产品中的数字信号,水印的存在要以不破坏原数据的欣赏价值、使用价值为原则。

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2. 研究内容和预期目标

主要研究内容:

数字水印主要包括三个部分:水印嵌入、水印提取和检测,对每个模块分别运用嵌入算法和提取算法研究水印系统的整个过程。

数字水印的嵌入:

就是在保证原始水印信息不可见的前提条件下,通过水印嵌入算法,将水印信息嵌入到原始载体图像中,生成含水印的载体图像。

数字水印的提取:

就是从含水印信息的载体图像中恢复出原来的水印信息,以保证多媒体信息的完整性,水印的提取可以需要原始载体图像的参与,也可以没有原始载体图像

数字水印的检测:

即判断某一数据中是否含有指定的水印信息。当含水印信息的载体图像受到常规或诸如几何攻击、恶意篡改攻击时,从中提取的水印信号也会随之相应的产生某些变化。因此,水印检测时常常需要计算原始水印信息与提取的水印信息之间的相关度,据此即可判断水印信息的存在与否。水印的检测也可以需要原始载体图像的参与或是没有原始载体图像。

数字水印技术是信息隐藏技术研究领域的重要分支,它除应具备信息隐藏技术的一般特点外,还有着其固有的特点。数字水印技术基本特征主要有:

1)鲁棒性:指不因多媒体文件的某种改动而导致隐藏信息丢失的能力。

2)不可见性:利用人类视觉系统或听觉系统属性,经过一系列隐藏处理,使目标数据没有明显的降质现象,而隐藏的数据却无法人为地看见或听见。

3)不可检测性:指隐藏载体与原始载体具有一致的特性。

4) 自恢复性:由于经过一些操作或变换后,可能会使原图产生较大的破坏,如果只从留下的片断数据仍能恢复隐藏信号,而且恢复过程不需要宿主信号,这就是所谓的自恢复性。

预期目标:

将USTSGSGE(苏州科技大学地理科学与测绘工程学院)水印嵌入苏州矢量地图中,再将嵌入的数字水印提取出来,并检测当矢量地图在受到如裁剪、平移、旋转、缩放、随机噪声、随机增点、格式转换等攻击后,能否再完整的提取出原嵌入的数字水印。

3. 研究的方法与步骤

研究方法:

(1) 资料搜集:对数字水印技术的发展历史和现阶段国际水印技术的主流研究进行深入了解,明确各个算法的优缺点,定位研究方向。

(2) 理论研究:全面深入了解可逆数字水印算法的定义及特点,熟悉变换的原理及流程。

(3) 编程实践:运用VC 工具实现数字水印的嵌入,数字水印的检测等系列操作。

研究步骤:

(1) 理清基于储存序列矢量地图无损水印的基本原理

(2)设计水印内容的编码方式并构建坐标序列的映射方式,实现水印嵌入(以苏州为例)

(3) 进行攻击实验验证算法性能

4. 参考文献

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2.朱长青.地理数据数字水印和加密控制技术研究进展[J].测绘学报, 2017, 46(10): 1609-1619.

3.佟德宇,朱长青,任娜.小数据量矢量地理数据水印算法[J].测绘学报,2018, 47(11): 94-101.

4.张驰,李安波,闾国年,李安波.以夹角调制的矢量地图可逆水印算法[J].地球信息科学学报, 2013, 15(2): 180-186.

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13. Zhou Q., RenN., Zhu C., et al. Storage Feature-Based Watermarking Algorithm withCoordinate Values Preservation for Vector Line Data[J]. KSII Transactions onInternet and Information Systems (TIIS), 2018, 12.

5. 计划与进度安排

一、研究工作准备阶段(2022.02.24——2022.3.24):

2022.02.24——2022.3.11为准备工作阶段,包括查阅资料、实验数据收集与阅读文献等;

2022.3.12——2022.3.24为开题阶段,主要工作是撰写开题报告、数据处理等。

二、研究工作开展阶段(2022.3.25——2022.5.19):

2022.3.25——2022.5.01为研究攻坚阶段,主要是研究论文撰写阶段;

2022.5.02——2022.5.19为论文修改阶段,对前期工作进行修改和完善。

三、论文提交阶段(2022.5.20——2022.6.10)

2022.5.20——2022.5.30为毕业论文查重阶段;

2022.6.01——2022.6.10为修改、打印、装订以及提交论文。

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