三維模型數(shù)字水印嵌入與提取算法研究.pdf

1、隨著計算機、網絡和多媒體技術的迅猛發(fā)展，數(shù)字文本、圖像、音頻、視頻、三維模型等多媒體產品得到日益普及和廣泛應用，但是數(shù)字產品容易編輯、復制、存儲和通過網絡迅速傳播等優(yōu)點也使版權保護和信息安全問題日趨嚴重，數(shù)字產品的知識產權保護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)字水印處理技術是解決數(shù)字產品知識產權問題最有潛力和最有效的多學科交叉技術，它是通過在數(shù)字媒體產品中秘密地嵌入不可感知的信息—水印來確定產品的所有權

2、或檢驗其內容的真實性和完整性。
　　以往，數(shù)字水印處理技術主要集中在圖像數(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)字水印處理技術的發(fā)展極為迅速，但其仍然是一個未成熟的領域，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，重點討論三維網格模型、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)的軟件或硬件實現(xiàn)提供可以借鑒的嵌入算法。

3、本文的主要研究內容和取得的創(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．以三維網格幾何模型為研究對象，利用模型頂點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，利用自適應水印嵌入掩蔽因子直接修改嵌入單元的幾何長度實現(xiàn)水印嵌入與提?。辉陔x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，且水印嵌入強度自適應于傅立葉變換系數(shù)幅度的大??；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，實現(xiàn)了水印的盲提取。實驗結果表明，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基礎上，結合擴頻通信技術提出灰度水印生成算法。將3D-DWT和3D-DCT相結合提出體數(shù)據(jù)模型的灰度水印嵌入與提取算法。仿真實驗驗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)點插入方法的水印嵌入與提取算法。以NURBS曲面的控制點為水印嵌入對象，提出基于修改由控制點坐標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