抗幾何攻擊的三維模型數(shù)字水印算法研究.pdf

1、計算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展為三維數(shù)字媒體的訪問和使用提供了極大的便利，同時也給三維數(shù)字媒體的版權(quán)保護(hù)帶來了問題。數(shù)字水印技術(shù)通過向三維數(shù)字媒體中嵌入水印信息，為三維數(shù)字媒體的版權(quán)保護(hù)提供了行之有效的解決方案。本文針對三維數(shù)字媒體的數(shù)字水印技術(shù)進(jìn)行了研究探討，主要成果如下：
　?。?）提出了一種基于點云數(shù)據(jù)分層的三維水印算法。算法首先對模型所有頂點進(jìn)行主元分析，建立不變空間坐標(biāo)系統(tǒng)；用垂直于某個方向軸的平面等距離分割點云模型；計算

2、位于截面上所有頂點到截面與方向軸交點的距離及平均距離；通過保持平均距離來構(gòu)造水印重同步信息；通過循環(huán)平移點云數(shù)據(jù)到平均距離的位置完成水印信息的嵌入。算法不需要對點云模型進(jìn)行網(wǎng)格化處理；水印嵌入不會影響三維點云模型質(zhì)心坐標(biāo)。實驗證明，算法對噪聲等常見的攻擊具有魯棒性，同時對仿射變換等幾何攻擊也具有較強(qiáng)的抵抗能力。
　　（2）提出了一種基于多分辨率表示網(wǎng)格的三維水印算法.算法利用改進(jìn)的Garland網(wǎng)格簡化算法對三維網(wǎng)格模型進(jìn)行多分辨

3、表示，將所有頂點劃分為三層：低分辨率層（模型輪廓信息）、中分辨率層、高分辨率層。低分辨率層內(nèi)的所有頂點用來建立不變空間，抵抗仿射攻擊；水印信息嵌入到中分辨率層內(nèi)的頂點坐標(biāo)中；高分辨率層內(nèi)的頂點預(yù)留給網(wǎng)格簡化、平滑和噪聲等攻擊。三維網(wǎng)格模型經(jīng)過多分辨率分層表示，不同分辨率層內(nèi)的頂點完成不同的操作，在保證水印不可見性前提下，算法對抗幾何攻擊具有強(qiáng)壯性。
　　（3）提出了一種基于特征網(wǎng)格線定位的三維水印算法.算法首先計算三維模型頂點球面

4、坐標(biāo)及其一環(huán)鄰域面積；對于面積較小的一環(huán)鄰域，進(jìn)行切面投影；切面二維圖像進(jìn)行Beamlet線特征提取；提取到與Beamlet數(shù)據(jù)庫樣本匹配的網(wǎng)格線作為水印同步信息；水印信息嵌入到與網(wǎng)格線所相對的三角網(wǎng)格頂點坐標(biāo)中。算法通過提取三維網(wǎng)格模型中具有Beamlet數(shù)據(jù)庫樣本特征的網(wǎng)格線，來定位水印重同步信息。實驗證明算法抵抗平滑、噪聲和網(wǎng)格簡化攻擊能力一般，但對仿射變換及其組合攻擊有很強(qiáng)的魯棒性。
　　（4）提出了一種基于Surface