一种稳健的BIM数据盲水印算法

作者：蒋美容; 张黎明^*; 陈金萍

来源：测绘地理信息, 2021, 46(S1): 165-169.

DOI：10.14188/j.2095-6045.2019504

• 建筑信息模型(building information modeling,BIM)
• 离散傅里叶模型(discrete fourier transform,DFT)
• 幅度
• 量化索引调制(quantization index modulation,QIM)
• 稳健性

为了对BIM模型在遭受攻击后进行快速有效的版权保护,提出一种稳健的BIM数据盲水印算法。首先,以原数据中的多面网格要素为单位,提取多面网格对象的所有网格顶点构造复数序列,对复数序列做DFT变换得到幅度系数和相位系数;其次,利用QIM方法,将经过Logistic映射置乱得到的水印信息,嵌入到DFT变换域的幅度系数中;最后,运用离散傅里叶逆变换(inverse discrete fourier transform,IDFT)得到含水印信息的BIM数据。在水印提取中,通过投票原则提取水印,无需原始数据参与,是一种盲水印算法。在实际应用中,因BIM模型中顶点坐标的相同值较多,被用来嵌入水印的有效载体较少,为解决这一问题,在误差容许范围内对原始坐标数据加入了随机噪声,以嵌入不同的水印,间接地增加了水印嵌入容量。实验表明,该算法能够很好的控制水印嵌入引起的数据误差,嵌入水印对BIM数据的精度影响小,且对BIM数据常见的随机删除实体、旋转、平移攻击和特殊攻击具有较好的稳健性,可为BIM数据的所有权提供切实可行的依据。

• 单位
  兰州交通大学