Новый метод защиты векторных карт с помощью цифровых водяных знаков: использование и исследование информационной емкости изображения- контейнера

Abstract

В данной статье приведено исследование метода встраивания ЦВЗ в векторные картографические данные на основе циклического сдвига списка вершин полигональных объектов. Предложена модификация метода, позволяющая обеспечить точную процедуру аутентификации, а также повысить стойкость метода к изменению содержимого карты. Основная идея улучшенного метода заключается в использовании шумоподобного изображения в качестве вторичного контейнера для ЦВЗ, представленного в форме битового вектора. Приведен алгоритм формирования изображения-контейнера на основе последовательности ЦВЗ, а также алгоритм извлечения такой последовательности. Проведено экспериментальное исследование информационной емкости изображения-контейнера и его стойкости к искажениям, моделирующим встраивание в реальные картографические данные: квантованию и добавлению шума. The paper presents a study of the watermarking method for vector map data based on the cyclic shift of the vertex list of polygonal objects. We propose a method modification to provide an accurate authentication procedure, as well as to enhance the method robustness against the map contents alteration. The main idea of the improved method is to use a noise-like image as a secondary container for a watermark represented in the form of a bit vector. An algorithm for the construction of an image container on the basis of the watermark sequence, as well as an algorithm for extraction such a sequence, are given. An experimental study on the information capacity of the carrier image and its robustness against distortions simulating the embedding into real cartographic data, such as quantization and noise addition, has been carried out.