二维CAD工程图水印技术研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究目的及意义二十一世纪是信息化的世纪。其中以计算机信息的发展尤为突出，数字多媒体信息信息的传播也越来越快捷。然而大多数的技术都有两面性，信息技术的快速发展也带来了很多障碍，其中信息只是产权的保护越来越突出。图像、音频、视频等形式多媒体快速方便的传播使盗版者能以方便、低廉的方法复制及传播未经授权的数字产品。所以数字产品的版本保护和信息完整性保护已经成为迫切需要解决的一个重要问题。本文主要通过用二维cad图形的保护方法来对图像，工程图等一系列的数字知识产品进行保护。诞生于二十世纪60年代的二维cad工程图形因其具有强大的可视化编辑功能，应用越来越广泛，发展越来越迅速，功能越来越强大。工程图形属于矢量图形的一种，能够迅速的发展和传播，所以版权保护刻不容缓，不能忽视。数字水印是当前对于工程图的知识产权的保护很有效的一种方法。数字水印技术是将一些可被生产识别和辨认的信息直接或间接的嵌入数字载体中，但不影响原有的信息。本文通过将数字水印应用到二维cad工程图中，达到对确认工程图内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。二维cad工程图水印应有的一些基本要求及特点：没有固定的数据顺序、所提供的矢量数据有可能发生失真、没有明确的采样率的概念、工程图数据量较少、提取时的同步问题更加复杂等。二维工程图具有以上的特点，所以对其进行水印的嵌入将会比通常的图像、音频、视频和文本嵌入水印更加的困难。所以其他相关的数字水印的算法不能直接应用到二维cad工程图中。虽然近几年来数字水印的相关研究取得了一些丰富的发展，但主要是集中在图像、音频、视频和文本等产品上。全世界的学者已经在二维cad工程图数字水印方面取得了一些有效的成果。但是，有关研究算法还是比较少的，而且也不成熟。如对二维cad工程图水印的研究中存在着水印容量小、鲁棒性较差和不能很好保证工程图精度的一系列突出问题。所以该领域的研究前景是非常巨大的。综上，在信息化，网络化快速发展的今天，数字知识产权保护越来越重要的年代，二维cad的使用范围、传播速度、应用前景等等都将进一步发展。二维cad工程图水印技术的研究也将为社会的发展和进步又重大的意义。

1.2 国内外研究现状二维工程图水印算法是近几年逐渐被重视的，但是相关的研究还是不足。其算法主要分为空域的水印算法、变换域的水印算法、盲水印算法、零水印算法。下面将一一介绍每个算法的研究现状。1基于空域的水印算法：最早提出空域水印算法的是r．ohbuchi等人提出的。后经过研究者的不断创新使得空间水印算法逐渐成熟。在国内，由汪亚顺提出的二维工程图空域算法主要是修改工程图各实体顶点间的距离比例来嵌入水印信息。该算法具有较好的抵抗平移、缩放、旋转等攻击，然而算法无法抵抗增加实体和删除实体的攻击。后来他又经过修改，提出数字水印扩频算法，该算法对水印信号就行扩频变为宽频伪随机信号，并将工程图的直线实体长度进行更改。但是该算法过于复杂和容量较小。后面研究者在此基础上不断的完善，如基于复数系的工程图水印算法、修改乱序集中线段的线性和轻微修改实体的的颜色等等。2基于变换域的水印算法：变换域水印算法能够抵抗较多的攻击，具有较强的鲁棒性，所以变换域的研究是二维cad工程图的重点。变换域是一种基于傅里叶描述子的二维cad工程图数字水印算法。将每个二维顶点构造成一个复制信号，再将此信号作傅里叶变换，最后对傅里叶系数的幅度进行调制。但该算法对图形的缩放攻击不具有鲁棒性。最近研究者对此算法进一步进行完善，提出了一种基于混沌的小波域二维cad工程图数字水印算法。但该算法的水印容量较低。3盲水印算法：这是最近几年提出的一种新水印算法，是一种基于混沌分组的二维cad工程图的隐藏算法。该算法实现了提取时不需要原始工程图，所以称之为盲水印算法。该算法具有较好的安全性和抵抗力。由于是最近几年提出，所以相关的研究文献还是比较少的。4零水印算法：零水印算法是将将图形中的点置乱，然后比较相邻点的坐标大小得出01序列。将此序列和水印信息构造成一种映射关系。该水印也是最近几年提出的，又较好的鲁棒性。是今后水印算法研究的一个重要方向。

2. 研究的基本内容与方案

本文采用的二维cad工程图数字水印主要有一下部分构成：原始cad工程图、水印、嵌入算法、验证算法等。嵌入过程：

嵌入图验证过程：

验证图本文基于最近有关的水印算法的研究提出了一种具有更好的鲁棒性、大容量的复数系的变换域算法。对于混沌理论、傅里叶变换等理论和主要特征进行研究。把算法嵌入上图，利用autocad下利matlab依次对二维工程图水印性能的测试和对数字水印的预处理、嵌入、提取和检测过程。混沌理论（chaos）是指确定性动力学系统因对初值敏感而表现出的不可预测的、类似随机性的运动。这理论也是当今自然科学基础研究的热门课题之一。混沌系统具有一下特点：仅仅需要混沌映射参数和初始条件就可生成、可获得极多的混沌序列、有自噪声的统计特性。这些特性有益于水印信号的安全性。变换域及将图像从空间域变换到频域及变换域，由于采用的图形是数字形式，故采用的是离散的傅里叶变换。离散傅里叶变化的主要性质有：线性、可分离性、周期性、旋转不变形等等。这些性质有利于算法的鲁棒性。

3. 研究计划与安排

第1周—第3周 搜集资料，撰写开题报告；第4周—第5周 论文开题；第6周—第12周 撰写论文初稿；第13周—第16周 修改论文；第17周 论文答辩

4. 参考文献（12篇以上）

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