數值高程模型及等高線圖數位浮水印之研究

  • 郭 禹謙

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

根據著作權法與國家機密保護法規定,DEM與等高線圖的著作者享有其著作權且高精度的DEM以及等高線圖需要受到保護,因此DEM與等高線圖的數位浮水印技術有其研究的價值。 離散餘弦轉換(DCT)、離散傅立葉轉換(DFT)及離散小波轉換(DWT)為浮水印技術中常用的演算法,本研究提出以線性同餘法(LCG)產生密鑰並根據坡度分級與高程起伏量調整浮水印的嵌入強度,來設計出一種新的浮水印嵌入方法,並探討本研究提出的嵌入方法搭配三種演算法應用於DEM數位浮水印時的效果,再嘗試將DEM的測試經驗應用在等高線圖上,最後透過峰值信號噪訊比(PSNR)、均方根誤差(RMSD)及最大誤差來評估浮水印的成效,並進行攻擊測試,以位元錯誤率(BER)來檢視浮水印技術抵抗攻擊的能力。 實驗成果顯示本研究提出的方法,在DEM受到攻擊後萃取出的浮水印皆能以人眼辨識時,以DFT作為演算法造成的RMS dZ最小,山區、丘陵及平地分別為1 50m、0 51m及0 02m,分別佔實驗區高程起伏量的0 08%、0 10%及0 09%,抵抗破壞的能力最差,除了裁切攻擊外的BER最大值為25 6%;以哈爾小波作為演算法造成的RMS dZ最大,山區、丘陵及平地分別為3 35m、1 13m及0 05m,分別佔實驗區高程起伏量的0 18%、0 23%及0 23%,抵抗破壞的能力最好,除了裁切攻擊外的BER最大值為15 1%;DCT的表現介於前面兩者之間,對DEM造成的RMS dZ在山區、丘陵及平地分別為1 88m、0 64m及0 03m,分別佔實驗區高程起伏量的0 10%、0 13%及0 14%,除了裁切攻擊外的BER最大值為20 1%,而基於DCT的嵌入法對DEM造成的RMS dZ,在山區、丘陵及平原分別可以降低到0 75m、0 44m及0 01m,分別佔實驗區高程起伏量的0 04%、0 09%及0 05%,能夠符合國家規範,PSNR皆大於59dB,代表浮水印不可視,受到攻擊後浮水印的BER值皆小於35 8%,以本研究的實驗案例來說浮水印具有強韌性;而基於DCT的嵌入法對等高線圖造成的RMS dXY最大值為0 13m,節點的最大平面位移量為0 25m,受到攻擊後浮水印的BER值最大為38 5%,抵抗裁切破壞的能力較差,但能夠抵抗重新排列以及隨機亂數攻擊。
Date of Award2018 Jul 18
Original languageChinese
SupervisorJaan-Rong Tsay (Supervisor)

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數值高程模型及等高線圖數位浮水印之研究
禹謙, 郭. (Author). 2018 Jul 18

Student thesis: Master's Thesis