第1章 概论 1
1.1 引言 1
1.1.1 传统信息安全技术的不足 1
1.1.2 数字水印技术的需求 2
1.2 数字水印技术 3
1.2.1 数字水印技术的定义和特征 6
1.2.2 数字水印技术基本原理 7
1.2.3 数字水印技术的分类 9
1.2.4 数字水印技术算法分类 11
1.2.5 数字水印技术的作用 13
参考文献 14
第2章 地理空间数据 15
2.1 地理空间数据获取 15
2.1.1 地图数字化 15
2.1.2 实测数据 15
2.1.3 试验数据 15
2.1.4 遥感与GPS数据 15
2.1.5 理论推测与估算数据 16
2.1.6 历史数据 16
2.1.7 统计普查数据 16
2.1.8 集成数据 16
2.2 地理空间数据特征 16
2.2.1 空间性 17
2.2.2 时间性 17
2.2.3 非语义性 17
2.3 地理空间数据的数据模型 17
2.3.1 矢量数据模型 17
2.3.2 栅格数据模型 18
2.3.3 两种数据模型对比 19
2.4 矢量地理空间数据组织 20
2.5 栅格地理空间数据组织 21
2.6 DEM数据组织 23
2.6.1 数据模型与数据组织 23
2.6.2 DEM数据特点 24
2.6.3 DEM数据的应用范畴 24
参考文献 24
第3章 地理空间数据数字水印技术 25
3.1 地理空间数据数字水印技术特征 25
3.1.1 不可感知性 25
3.1.2 鲁棒性 25
3.1.3 精度 25
3.1.4 数据一致性 26
3.1.5 安全性 26
3.1.6 不可抵赖性 26
3.2 地理空间数据数字水印技术的应用领域 26
3.2.1 版权保护 26
3.2.2 分发跟踪 26
3.2.3 内容完整性认证 27
3.2.4 内容篡改定位 27
3.3 地理空间数据数字水印技术研究意义 27
3.4 地理空间数据数字水印技术研究现状 28
3.5 矢量地理空间数据水印技术研究现状 28
3.5.1 空域水印算法 28
3.5.2 变换域水印算法 30
3.6 影像数据水印技术研究现状 31
3.6.1 数字图像数字水印技术研究现状 31
3.6.2 遥感影像数据数字水印技术研究现状 34
3.7 三维几何模型数据水印技术研究现状 34
3.8 DEM数字水印技术研究现状 35
3.9 栅格数字地图数据水印研究现状 36
3.10 栅格数字地图可见水印研究现状 36
参考文献 37
第4章 数学基础 44
4.1 DCT 44
4.1.1 DCT定义及性质 44
4.1.2 快速离散余弦变换 46
4.2 DFT 47
4.2.1 DFT定义 47
4.2.2 DFT的性质 48
4.2.3 DFT的重要几何性质 50
4.2.4 FFT 51
4.3 DWT 51
4.3.1 连续小波变换 52
4.3.2 正交小波基和多尺度分析 52
4.3.3 小波正交分解 53
4.3.4 整数小波变换 55
4.4 混沌系统 57
4.4.1 混沌的概念 58
4.4.2 几种典型的混沌映射 59
4.4.3 混沌系统的特性 60
参考文献 61
第5章 地理空间数据数字水印技术攻击与评价 62
5.1 图像数据数字水印技术攻击 62
5.1.1 图像数字水印技术常用攻击方法 62
5.1.2 鲁棒性、不可感知性和水印嵌入量之间的相互关系 64
5.1.3 典型图像数字水印技术攻击工具软件 65
5.2 矢量地理空间数据的攻击方法 66
5.2.1 常用攻击方法 67
5.2.2 矢量地理空间数据水印攻击方法分类 70
5.2.3 矢量地理空间数据水印攻击方法层次划分 70
5.3 矢量地理空间数据水印的性能评估 73
5.3.1 含水印数据的质量评价 73
5.3.2 水印鲁棒性评估 74
5.3.3 以用户为中心的水印算法评估模型 76
5.3.4 性能评估实验 78
参考文献 80
第6章 矢量地理空间数据空间域水印模型 82
6.1 矢量地理空间数据水印技术特征 82
6.2 一种抗数据压缩的矢量地理空间数据水印算法 83
6.2.1 有意义水印信息的生成 83
6.2.2 抗数据压缩的水印嵌入算法 84
6.2.3 抗数据压缩的水印提取算法 85
6.2.4 实验与分析 85
6.3 一种保持几何形状的矢量地理空间数据水印算法 88
6.3.1 矢量地理空间数据几何形状分析 88
6.3.2 保持几何形状的矢量地理空间数据水印算法 89
6.3.3 实验与分析 90
参考文献 92
第7章 基于统计特性的矢量地理空间数据水印模型 93
7.1 基于统计特性的数字水印技术模型 93
7.1.1 Patchwork水印方法 93
7.1.2 Pitas水印方法 96
7.2 基于映射分类的矢量空间数据盲水印算法 97
7.2.1 算法思想 98
7.2.2 水印置乱 99
7.2.3 空间数据点分类 100
7.2.4 水印嵌入 101
7.2.5 水印提取／检测 102
7.2.6 实验与分析 102
7.2.7 结论 107
7.3 基于网格聚类的矢量空间数据的盲水印算法 107
7.3.1 算法思想 107
7.3.2 空间数据点聚类 108
7.3.3 水印嵌入 109
7.3.4 水印提取／检测 111
7.3.5 实验与分析 111
7.3.6 结论 115
参考文献 115
第8章 基于DCT和DWT的矢量空间数据水印模型 116
8.1 基于混沌映射和DCT的矢量空间数据水印模型 116
8.1.1 水印嵌入 116
8.1.2 水印检测／提取 120
8.1.3 实验与分析 121
8.2 基于DWT的矢量地理空间数据水印模型 122
8.2.1 小波变换与矢量地理空间数据水印 122
8.2.2 基于小波变换的矢量地理空间数据水印算法 122
8.2.3 实验与分析 123
8.3 空间域和变换域水印算法的性能分析 126
8.3.1 数据量的比较 126
8.3.2 数据的扰动量比较 126
8.3.3 算法的时间效率比较 127
8.3.4 数据更新操作的鲁棒性比较 127
8.3.5 数据乱序操作的鲁棒性比较 127
8.3.6 地理实体的依赖性比较 128
8.3.7 水印的检测／提取过程比较 128
参考文献 128
第9章 基于DFT的矢量地理空间数据水印模型 129
9.1 基于DFT的矢量数据数字水印技术嵌入模型 129
9.1.1 基于DFT的矢量数据数字水印技术嵌入规则 129
9.1.2 矢量空间数据变换 130
9.1.3 基于DFT幅度的矢量空间数据数字水印技术嵌入模型 131
9.1.4 基于DFT相位的矢量空间数据数字水印技术嵌入模型 131
9.1.5 基于DFT的综合矢量空间数据数字水印技术嵌入模型 132
9.2 基于DFT的矢量地理空间数据水印提取模型 133
9.2.1 基于DFT幅度的水印提取模型 133
9.2.2 基于DFT相位的矢量空间数据数字水印技术提取模型 134
9.2.3 基于DFT的综合矢量空间数据数字水印技术提取模型 135
9.3 试验与分析 136
9.3.1 基于DFT幅度的水印实验结果 137
9.3.2 基于DFT相位的水印实验结果 141
9.3.3 基于DFT的综合水印实验结果 145
9.3.4 结论 150
9.4 基于量化的DFT的矢量空间数据盲水印模型 152
9.4.1 嵌入模型 152
9.4.2 提取模型 153
9.4.3 实验分析 153
9.4.4 结论 155
参考文献 157
第10章 栅格数字地图数据水印模型 158
10.1 栅格数字地图数据数字水印技术特征 158
10.2 基于小波变换的栅格数字地图水印算法 159
10.2.1 小波域水印算法特性 159
10.2.2 基于小波变换的栅格数字地图水印嵌入算法 159
10.2.3 实验与分析 163
10.3 基于整数小波变换的栅格数字地图水印算法 164
10.3.1 基于整数小波变换的栅格数字地图水印嵌入算法 164
10.3.2 水印提取 166
10.3.3 实验与分析 166
10.4 基于HVS和DFT的栅格地图自适应数字水印技术算法 168
10.4.1 算法原理 168
10.4.2 实验与分析 170
10.5 基于小波变换的栅格数字地图多功能水印算法 172
10.5.1 多功能数字水印技术 172
10.5.2 栅格数字地图多功能水印嵌入算法 175
10.5.3 多功能水印提取算法 176
10.5.4 实验与分析 177
参考文献 179
第11章 遥感影像数据数字水印技术模型 180
11.1 遥感影像数字水印技术的特点和要求 180
11.2 基于密钥矩阵和模板匹配的遥感影像半盲水印算法 181
11.2.1 基于密钥矩阵的高分辨率遥感影像水印嵌入算法 181
11.2.2 基于模板匹配的遥感影像水印盲提取算法 182
11.2.3 实验及分析 183
11.3 基于映射机制的遥感影像盲水印算法 185
11.3.1 基于映射机制的遥感影像数据水印算法 186
11.3.2 实验与分析 187
11.4 基于伪随机序列和分块DCT的遥感影像水印算法 190
11.4.1 基于伪随机序列和分块DCT的遥感影像水印嵌入算法 191
11.4.2 基于伪随机序列的嵌入块位置选择机制 192
11.4.3 水印的检测 192
11.4.4 实验与分析 193
参考文献 199
第12章 DEM数字水印模型 200
12.1 DEM数字水印特性分析 200
12.2 基于坡度分析的DEM数字水印技术算法 201
12.2.1 DEM坡度误差分析 201
12.2.2 基于坡度分析的DEM水印算法 202
12.2.3 实验结果分析 203
12.3 基于小波分析的DEM数字水印技术算法 205
12.3.1 DEM与小波变换 205
12.3.2 算法原理 205
12.3.3 实验结果分析 207
12.4 基于DFT的DEM自适应数字水印技术算法 209
12.4.1 基于DFT的DEM水印算法 209
12.4.2 实验结果分析 212
参考文献 213
第13章 栅格数字地图可见水印模型 214
13.1 可见水印技术概述 214
13.2 栅格数字地图可见水印模型 215
13.2.1 可见水印嵌入位置的选择 215
13.2.2 可见水印嵌入模型 216
13.2.3 实验与分析 217
13.3 以用户为中心的可见水印嵌入模型 219
13.3.1 可见水印嵌入模型 219
13.3.2 实验与分析 219
参考文献 220
索引 221