1.一种利用频率域系数比值的矢量数据水印嵌入方法,其特征在于,包括以下步骤:提取矢量数据的特征点坐标得到特征点序列{Fk},构造所述特征点序列{Fk}的复数序列{Ck},所述矢量数据为矢量地图;
对所述复数序列进行二级DWT和SVD转换得到低频系数矩阵的奇异值sl和高频系数矩阵的奇异值sh,根据低频系数矩阵的奇异值sl和高频系数矩阵的奇异值sh计算奇异值比值K;
构造水印信息comb,在水印嵌入强度为1/ε的基础上将所述水印信息comb嵌入到所述奇异值比值K中得到含有水印信息的比值K′;
使用所述含有水印信息的比值K′得到含水印信息的复数序列{C′k},使用所述含水印信息的复数序列{C′k}替换原始矢量数据的特征点序列{Fk}得到嵌入水印信息的矢量数据。
2.根据权利要求1所述的利用频率域系数比值的矢量数据水印嵌入方法,其特征在于:所述提取矢量数据的特征点坐标得到特征点序列{Fk},构造所述特征点序列{Fk}的复数序列{Ck},具体为:使用道格拉斯算法提取矢量数据中要素F的特征点坐标Fk=(xk,yk)得到特征点序列{Fk},k=0,1,2...,N‑1,其中N为特征点的个数;
计算复数序列中的元素Ck=xk+yk*i,得到复数序列{Ck}。
3.根据权利要求1所述的利用频率域系数比值的矢量数据水印嵌入方法,其特征在于:所述对所述复数序列进行二级DWT和SVD转换得到低频系数矩阵的奇异值sl和高频系数矩阵的奇异值sh,根据低频系数矩阵的奇异值sl和高频系数矩阵的奇异值sh计算奇异值比值K,具体为:采用Haar小波对复数序列{Ck}进行二级DWT变换:[LL,HH]=DWT({Ck}),
[LL2,HH2]=DWT(HH);
其中LL表示对复数序列{Ck}进行第一级DWT转换得到的低频系数,HH表示对复数序列{Ck}进行第一级DWT转换得到的高频系数,LL2表示第二级DWT分解得到的低频系数,HH2表示第二级DWT分解得到的高频系数;
使用LL2构造低频系数矩阵MatLL2,对MatLL2进行SVD分解:T T
MatLL2=ULL2*SLL2*VLL2=ul*sl*[vl1,vl2,vl3,...,vlk];
其中,ULL2为MatLL2的左特征向量,SLL2为MatLL2的奇异值矩阵,VLL2为MatLL2的右特征向量;ul为MatLL2的左特征向量的数值表示,sl为低频系数矩阵MatLL2的奇异值,[vl1,vl2,Tvl3,...,vlk]为MatLL2的右特征向量的一维矩阵表示,vl1,vl2,vl3,...,vlk为MatLL2的右特征值;
使用HH2构造高频系数矩阵MatHH2,对MatHH2进行SVD分解:T T
MatHH2=UHH2*SHH2*VHH2=uh*sh*[vh1,vh2,vh3,...,vhk];
其中,UHH2为MatHH2的左特征向量,SHH2为MatHH2的奇异值矩阵,VHH2为MatHH2的右特征向量;uh为MatHH2的左特征向量的数值表示,sh为低频系数矩阵的奇异值,[vh1,vh2,vh3,...,Tvhk]为MatHH2的右特征向量的一维矩阵表示,vh1,vh2,vh3,...vhk为MatHH2的右特征值;
根据低频系数矩阵的奇异值sl和高频系数矩阵的奇异值sh计算奇异值比值K,计算公式为:
4.根据权利要求1所述的利用频率域系数比值的矢量数据水印嵌入方法,其特征在于:所述构造水印信息comb,具体为:
将位值映射为调整像素值Value,计算公式为:
其中,Bit是二进制版权图的位值;
根据二进制版权图的索引值index和调整像素值Value计算水印信息comb,计算公式为:其中 floor为向下取整函数,length为
二进制版权图的长度;通过 得到一个位数为A且每一位值均为B的值, 表示A和B按照顺序组合得到的整数。
5.根据权利要求1所述的利用频率域系数比值的矢量数据水印嵌入方法,其特征在于:所述在水印嵌入强度为1/ε的基础上将所述水印信息comb嵌入到所述奇异值比值K中得到含有水印信息的比值K′,嵌入规则为:其中,ε表示水印信息的嵌入位置; 为嵌入函数,通过 将comb嵌入至K的小数点后第ε至(ε+p‑1),p表示水印信息的长度。
6.根据权利要求5所述的利用频率域系数比值的矢量数据水印嵌入方法,其特征在于:所述水印嵌入强度1/ε中,ε的取值范围为[4,7]。
7.根据权利要求3所述的利用频率域系数比值的矢量数据水印嵌入方法,其特征在于:所述使用所述含有水印信息的比值K′得到含水印信息的复数序列{C′k},具体为:根据含有水印信息的比值K′计算嵌入水印信息的奇异值sl′=K′*sh,根据嵌入水印信息的奇异值sl′计算水印嵌入后的二级DWT转换高频系数LL2′=ULL2*Tsl′*VLL2,
对LL2′执行逆离散小波运算得到含水印信息的复数序列{C′k}。
8.根据权利要求1‑7任一项所述的利用频率域系数比值的矢量数据水印嵌入方法,其特征在于:所述使用所述含水印信息的复数序列{C′k}替换原始矢量数据的特征点序列{Fk}得到嵌入水印信息的矢量数据,具体为:提取复数序列{C′k}中元素C′k的实部xk’和虚部yk’组合形成新的特征点坐标F′k=(xk′,yk′)得到新的特征点序列{F′k};
用新的特征点序列{F′k}替换原始的特征点序列{Fk},得到嵌入水印信息的矢量数据。
9.一种利用频率域系数比值的矢量数据水印提取方法,其特征在于,包括以下步骤:提取含水印的矢量数据的特征点坐标得到特征点序列{Fk″},构造所述特征点序列{Fk″}的复数序列{Ck″},所述矢量数据为矢量地图;
对所述复数序列进行二级DWT和SVD转换得到低频系数矩阵的奇异值sl″和高频系数矩阵的奇异值sh″,根据低频系数矩阵的奇异值sl″和高频系数矩阵的奇异值sh″计算奇异值比值K″;
在水印提取强度为1/ε′的基础上,根据所述奇异值比值K″提取水印信息Wi′。
10.根据权利要求9所述的利用频率域系数比值的矢量数据水印提取方法,其特征在于:所述在水印提取强度为1/ε′的基础上,根据所述奇异值比值K″提取水印信息Wi′,具体为:计算含水印的矢量数据的位值 其中,bit′为调整像素值,bit′=Mod(R(K″,ε′,p′),10),Mod表示求余函数,ε′表示小数点后的第ε′位,p′表示水印信息的长度,R为水印重构函数,通过R得到K″的第ε′~(ε′+p′‑1)位的数值;
根据位值bit计算索引值index′=(R(K″,ε′,p′)‑bit′)/10;
计算得到提取的水印信息 其中a表示索引值index′为i下的位值为0的个数,b表示索引值index′为i下的位值为1的个数。