二维矢量图形数字水印技术研究与设计

论文摘要

数字水印技术是信息隐藏技术的重要研究方向,它在数字图像等多媒体版权保护以及内容认证方面具有重要价值。互联网的便捷性和数字媒体复制的低成本,在促进数字产品在现实中的应用迅速发展的同时,也带来了一系列的挑战。其中,数字信息传播的不可控性使得数字媒体的版权保护以及认证问题变得备受关注,而数字水印技术正是解决这一问题的有效技术手段之一。在众多的数字媒体产品中,二维矢量图的传播和应用在建筑、医学以及军工等领域都是较为广泛的。二维矢量图产品较数字图像更具体,更具有实用以及经济价值;因此,二维矢量图的安全需求变得更加急迫,针对二维矢量图的数字水印技术也就应运而生。本文针对各领域对二维矢量图水印的需求,对其脆弱可篡改定位水印以及可逆水印方面做了研究。本文首先提出了一种基于网格划分的脆弱水印算法。该算法通过对原始二维矢量图进行扫描,将其自适应地划分为大量网格;通过使用矢量图特性中的拓扑不变性以及顶点互换法,将每个网格中的数据特征以哈希的方式嵌入到每个网格自身当中。该算法改变了传统二维矢量图水印算法必须对坐标信息进行移位发生形变的工作方式,同时,该水印具有提取时可进行篡改定位的特性,与传统方法相比具有更好的隐蔽性和更广泛的适应性。然后,本文对二维矢量图中的可逆水印进行了研究。通过使用整数变换的方式,在二维矢量图的相邻多个点中嵌入了水印信息。该方式将水印信息完全嵌入到图形本身,并且在提取的时候可以将图形完全恢复到没有嵌入水印的状态,同时对图形本身并不造成大的扰动,不影响图形的正常使用,具有相当大的实用性。最后,本文针对CAD软件文档安全保护的需求,提出了基于多重水印技术应用方案并进行了应用,这对使用矢量图进行文档安全存储具有深远的意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状及分析
• 1.2.1 二维矢量图中的水印技术研究
• 1.2.2 二维矢量图数字水印在安全性方面的应用
• 1.2.3 存在的主要问题
• 1.3 本课题的主要研究内容及目标
• 第2章 二维矢量图中的脆弱水印算法及其研究
• 2.1 引言
• 2.2 二维矢量图文件格式解析
• 2.2.1 二维矢量图图形格式
• 2.2.2 二维矢量图文件特性
• 2.3 矢量图中用于篡改定位的脆弱水印算法
• 2.3.1 拓扑不变性及顶点互换法
• 2.3.2 矢量图中基于网格划分的篡改定位技术
• 2.3.3 定位水印嵌入技术
• 2.3.4 定位水印检测技术
• 2.3.5 实验结果及分析
• 2.3.6 结论及改进
• 2.4 本章小结
• 第3章 矢量图可逆水印算法研究及设计
• 3.1 引言
• 3.2 可逆水印中的整数DCT变换算法
• 3.2.1 可逆水印对整数变换的要求
• 3.2.2 整数DCT变换
• 3.2.3 整数DCT变换算法总结
• 3.3 矢量图中基于整数DCT变换的可逆水印算法
• 3.3.1 可逆水印嵌入算法
• 3.3.2 可逆水印检测算法
• 3.3.3 实验结果及分析
• 3.3.4 结论及改进
• 3.4 本章小结
• 第4章 CAD图纸签章水印系统设计与实现
• 4.1 引言
• 4.2 系统总体设计
• 4.2.1 多重水印技术思想
• 4.2.2 系统目标
• 4.2.3 系统功能
• 4.2.4 系统结构
• 4.3 CAD图纸签章水印系统的模块设计与实现
• 4.3.1 系统软硬件需求及开发工具简介
• 4.3.2 签章模块
• 4.3.3 验章模块
• 4.3.4 还原模块
• 4.4 系统运行及评测
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
• 致谢