数字地图无损信息隐藏技术研究

　　随着信息处理技术和网络技术的快速发展，数字影像地图已逐步成为地理信息系统、智能交通运输系统、数字化城市和数字化国防建设等方面必需的保障资源。数字影像地图的地理信息详实准确，具有巨大的经济价值和战略意义。同时，数字影像地图制作成本极高，针对数字影像地图的非法拷贝、窃取等侵权行为也日益猖獗。对于数字影像地图的数据安全防范措施稍有不当，就会给企业造成损失，甚至会对国家安全造成严重的威胁。为此，数字影像地图的内容安全问题已受到我国政府、军队和科研院所以及相应企业的关注；数字影像地图水印技术是一种解决数字矢量地图版权保护问题的常用手段。虽然人们对数字矢量地图水印技术进行了近二十年的研究，提出了若干技术并试图解决数字矢地图在应用中遇到的各类安全问题，但这些技术并没有很好地解决水印或信息隐藏技术对于地图内容的无损问题。本书以数字地图的两大类别：数字矢量地图和数字影像地图为主要研究对象，以无损信息隐藏为研究内容，从数字地图的实用角度出发，深入研究了可满足数字矢量地图内容无损要求、抵抗多种攻击方式的数字地图无损信息隐藏水印技术。本书内容简练，通俗易懂。 

　　本书以作者所在的信息安全科研团队的研究成果为基础，比较全面、系统地论述了数字地图信息隐藏技术的关键理论和技术问题，主要内容包括数字地图的基本特征、水印算法的基本原理、基于小波分形的水印技术、基于波段叠加的水印技术、格式无关的可逆水印技术等。全书共5章，每章都包含了作者近年的科研成果。本书可作为信息安全、地理信息系统相关展业师生使用，又可以作为开发人员和技术人员的设计参考书，也可供对地理信息系统安全、数字地图水印技术感兴趣的读者阅读。

　　夏松竹 1973年8月出生，黑龙江省哈尔滨人，工学博士，副教授，主要研究方向为：信息安全、数据隐藏等。先后主持并承担国家自然科学基金两项，参与合作项目十余项，发表论文40余篇。

第1章 绪论
1.1 背景及意义
1.2 基础知识及理论
1.2.1 数字矢量地图的基本特征
1.2.2 数字水印的定义与实现
1.2.3 水印算法的一般评测标准
1.2.4 国内外研究情况
1.3 数字影像地图和矢量地图配准
1.4 数字地图应用现状和前景

第2章 数字地图信息隐藏技术的基本原理
2.1 数字地图基本概念
2.2 数字地图制作的基本过程
2.3 数字地图分类
2.3.1 数字矢量地图
2.3.2 数字影像地图
2.4 数字地图信息隐藏相关技术
2.4.1 数字地图信息隐藏概念
2.4.2 信息隐藏的分类
2.5 数字地图无损信息隐藏
2.5.1 无损信息隐藏概念
2.5.2 信息隐藏与密码学技术比较
2.5.3 无损信息隐藏技术特点
2.6 本章小结

第3章 基于小波分形的矢量地图零水印技术
3.1 问题的提出
3.2 零水印技术
3.2.1 可逆数字水印技术
3.2.2 数字零水印技术
3.3 小波分形技术设计方案
3.3.1 分形概念
3.3.2 小波技术
3.3.3 多图分形方案
3.4 零水印技术研究与实现
3.4.1 小波变换及低频系数块提取
3.4.2 分形相似匹配过程
3.4.3 零水印构造机制
3.4.4 零水印认证机制
3.4.5 零水印检测与提取
3.5 零水印技术实现过程
3.6 实验验证与分析
3.6.1 有效性实验
3.6.2 顽健性实验
3.6.3 坐标系转换分析
3.6.4 精度约减与转换测试
3.6.5 曲线拟合测试
3.6.6 数据压缩测试
3.6.7 解释攻击测试
3.6.8 算法总体分析
3.7 本章小结

第4章 基于波段融合的影像地图信息隐藏算法
4.1 问题的提出
4.2 影像地图的特征
4.2.1 影像地图的特点
4.2.2 IMG格式地图特征
4.2.3 影像地图的统计特性
4.3 影像地图信息隐藏算法模型
4.3.1 算法模型要求
4.3.2 算法模型设计
4.4 基于波段叠加的信息隐藏算法
4.4.1 像素值插值技术
4.4.2 多波段融合技术
4.5 算法实现流程
4.5.1 水印嵌入流程
4.5.2 水印提取流程
4.5.3 算法整体实现
4.6 实验验证与分析
4.6.1 内容转换攻击测试
4.6.2 图像形式攻击测试
4.6.3 安全可靠性分析
4.6.4 算法无损性分析
4.6.5 隐藏容量分析
4.6.6 不可见性检测与分析
4.6.7 算法总体评价
4.7 本章小结

第5章 格式无关的数字地图可逆水印技术
5.1 格式无关性分析
5.2 可逆数字水印模型
5.2.1 BLOWFISH加密技术
5.2.2 安全容器
5.2.3 可逆数字水印模型
5.3 云模型基本知识
5.3.1 云模型概念
5.3.2 云定义
5.3.3 云的数字特征
5.3.4 云发生器
5.3.5 常见的云模型
5.4 格式无关的可逆水印技术
5.4.1 云水印生成
5.4.2 水印云滴嵌入
5.4.3 云水印提取
5.5 算法整体实现过程
5.6 实验验证与分析
5.6.1 裁剪处理
5.6.2 旋转处理
5.6.3 模糊处理
5.6.4 高斯滤波处理
5.6.5 噪声处理
5.7 本章小结
参考文献