抗几何和拓扑攻击的三维模型盲水印算法研究

摘要

数字水印技术是一种有效的数字产品版权保护手段，其通过将有意义的数字信息隐藏在媒体中作为版权证明的依据。在过去几十年里，三维模型己被广泛地应用于虚拟现实、医学图像、视频游戏和计算机辅助设计等领域，三维数字产品的版权保护问题也越来越受到人们的关注，三维模型数字水印技术就是在这种运用需求下产生的。在版权保护方面，鲁棒水印占据重要地位，盲水印则代表未来水印技术的发展方向。因此研究鲁棒的盲水印算法有着重要意义。本文主要研究鲁棒的盲水印算法，成果概述如下：
　　 针对当前盲水印算法在抗剪切和噪声方面的不足，本文提出一种基于量化方法的三维模型盲水印算法。算法利用伪随机数产生经过模型中心的直线，选取以直线与模型交点为球心的球形邻域作为嵌入对象，通过抖动调制邻域内顶点的重心来嵌入水印信息。算法把每比特水印关联到直线与模型的多个交点和多个交点的球形邻域内的成组顶点上，能较好地抵抗剪切和噪声攻击。
　　 仿射变化由于具有特殊性如错切和非均匀因而抵抗这一类攻击的算法较少。本文提出一种新的三维仿射不变量，基于此不变量构造一种鲁棒的三维模型盲水印算法。首先利用一种迭代规则寻找与当前面片满足要求的三个顶点，以此三个顶点构造一个参考平面，通过修改顶点到参考平面的距离比来嵌入水印比特，水印嵌入前先搜集可嵌入水印的面片，根据面片特征分配要嵌入的索引值，接着用平衡分布法处理不同索引对应的面片数分布使得分布近似均匀。通过与其它算法比较表明本文算法具有更好的鲁棒性。

目录

文摘

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中文文摘

第一章 绪论

1.1 课题来源

1.2 研究目的和意义

1.3 三维模型表示方法

1.4 三维模型数字水印系统

1.5 三维模型数字水印分类

1.6 三维模型数字水印研究现状

1.7 本文组织结构

第二章 基于量化方法的三维模型数字水印算法

2.1 引言

2.2 算法基本原理

2.3 数字水印算法

2.3.1 直线生成算法

2.3.2 步长设定

2.3.3 水印的嵌入

2.3.4 水印的提取

2.4 实验结果

2.4.1 剪切攻击

2.4.2 噪声攻击

2.4.3 简化攻击

2.4.4 相似变换

2.4.5 顶点重排序

2.4.6 算法比较

2.5 本章小结

第三章 基于仿射不变量的三维模型数字水印算法

3.1 引言

3.2 一种三维仿射不变量

3.3 数字水印算法

3.3.1 水印嵌入单元

3.3.2 水印比特嵌入方法

3.3.3 水印嵌入

3.3.4 水印的提取

3.4 实验结果

3.4.1 参数与模型失真度的关系

3.4.2 相似变换

3.4.3 错切和非均匀缩放

3.4.4 剪切和噪声攻击

3.4.5 顶点重排序

3.4.6 混合攻击

3.4.7 得法比较

3.5 本章小结

第四章 总结与展望

4.1 全文总结

4.2 未来工作展望

参考文献

攻读学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

个人简历