三維模型數(shù)字水印嵌入與提取算法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)字文本、圖像、音頻、視頻、三維模型等多媒體產(chǎn)品得到日益普及和廣泛應(yīng)用，但是數(shù)字產(chǎn)品容易編輯、復(fù)制、存儲(chǔ)和通過網(wǎng)絡(luò)迅速傳播等優(yōu)點(diǎn)也使版權(quán)保護(hù)和信息安全問題日趨嚴(yán)重，數(shù)字產(chǎn)品的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)問題得到了世界各國的重視，已成為“數(shù)字世界”中亟待解決的問題之一。數(shù)字水印處理技術(shù)是解決數(shù)字產(chǎn)品知識(shí)產(chǎn)權(quán)問題最有潛力和最有效的多學(xué)科交叉技術(shù)，它是通過在數(shù)字媒體產(chǎn)品中秘密地嵌入不可感知的信息—水印來確定產(chǎn)品的所有權(quán)

2、或檢驗(yàn)其內(nèi)容的真實(shí)性和完整性。
　　以往，數(shù)字水印處理技術(shù)主要集中在圖像數(shù)字水印、音頻數(shù)字水印和視頻等媒體上，很少針對于三維模型。最近，盡管三維模型數(shù)字水印處理技術(shù)的發(fā)展極為迅速，但其仍然是一個(gè)未成熟的領(lǐng)域，還有許多問題需要解決。本文主要研究三維模型數(shù)字水印處理技術(shù)，重點(diǎn)討論三維網(wǎng)格模型、體數(shù)據(jù)模型以及非均勻有理 B樣條（NURBS）曲面模型的數(shù)字水印嵌入和提取算法，目的是為數(shù)字水印處理系統(tǒng)的軟件或硬件實(shí)現(xiàn)提供可以借鑒的嵌入算法。

3、本文的主要研究內(nèi)容和取得的創(chuàng)新性成果如下：
　　1．系統(tǒng)綜述了三維模型數(shù)字水印嵌入與提取算法涉及的相關(guān)問題、研究現(xiàn)狀和發(fā)展概況，指出目前存在的問題和不足之處。
　　2．以三維網(wǎng)格幾何模型為研究對象，利用模型頂點(diǎn)到其幾何中心的距離作為水印嵌入單元，分別在空間域、離散傅立葉變換域和離散余弦變換域給出水印嵌入與提取算法。在空間域，利用自適應(yīng)水印嵌入掩蔽因子直接修改嵌入單元的幾何長度實(shí)現(xiàn)水印嵌入與提??；在離散傅立葉變換域，提出修改嵌

4、入單元傅立葉變換系數(shù)幅度的水印嵌入與提取算法，且水印嵌入強(qiáng)度自適應(yīng)于傅立葉變換系數(shù)幅度的大小；在離散余弦變換域，提出利用雙極性量化方法，修改嵌入單元離散余弦變換系數(shù)的水印嵌入與提取算法，實(shí)現(xiàn)了水印的盲提取。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出的算法具有較好的魯棒性和不可見性。
　　3．以體數(shù)據(jù)模型為研究對象，提出二值圖像以及灰度圖像水印嵌入與提取算法?；谛薷捏w數(shù)據(jù)模型的三維離散余弦變換（3D-DCT）系數(shù)或三維離散小波變換（3D-DWT）系數(shù)，提

5、出二值圖像水印嵌入與提取算法。在灰度圖像位分解技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合擴(kuò)頻通信技術(shù)提出灰度水印生成算法。將3D-DWT和3D-DCT相結(jié)合提出體數(shù)據(jù)模型的灰度水印嵌入與提取算法。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的魯棒性和不可見性。
　　4．以NURBS曲面模型為研究對象，提出了基于離散余弦變換和基于節(jié)點(diǎn)插入方法的水印嵌入與提取算法。以NURBS曲面的控制點(diǎn)為水印嵌入對象，提出基于修改由控制點(diǎn)坐標(biāo)生成的虛擬圖像或體數(shù)據(jù)離散余弦變換系數(shù)的水印嵌入與提取算法