三维网格模型的零水印算法研究

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1、天津大学硕士学位论文三维网格模型的零水印算法研究姓名：张君瑾申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：张加万20080601中文摘要目前，大多数三维网格模型的保护是基于嵌入式水印系统的。这种嵌入式水印算法是通过将一些标识信息植入到网格模型数据中来达到版权保护的目的。但是，因为三维网格模型数据和一维数据(音频)或二维数据(图像和视频)相比而言更加的复杂和敏感，所以一种新的可以不用改变原始数据而达到水印目的零水印机制应该得到进一步的发展。为了给今后的零水印研究工作提供一些参考，本文提出了两种不同的零水印算法框架。基于参数化的三维网格零水印框架是对已有二维图像水印框架的扩展和改

2、进。全局参数化是这一框架中最重要的步骤。通过参数化，原来三维模型上的几何信号就被转换到了二维平面上。然后应用二维信号分析工具对得到的参数化后的坐标映射矩阵进行分析，最后提取出其中的代数不变量作为零水印。另一种框架是基于三维模型直接分析思路的。和上一种框架相比，这类算法没有采用参数化而是直接对三维数据进行处理分析。这种思路的复用性不强，但由于对三维数据进行了直接操作，所以在保持三维特性这方面要比参数化的三维模型零水印框架好。文章的最后给出了两种基于参数化水印框架的实现。一种是空域的，使用了SVD对坐标映射矩阵进行分析，另一种是频域的，使用了FFT将映射矩阵变换到频域空间之后再进行特

3、征的提取。由于两者用来构造零水印的源信号不同，所以相关性测试算法有所区别，但最后的衡量标准是一样的。实验数据表明对标准的攻击测试，频域算法的鲁棒性优于空域算法。关键词：三维网格模型零水印框架参数化SVDFFTABSTRACTNowadays，most3Dmeshmodelprotectionsarebasedonembeddingwatermarkingsystem．Thesemethodshavetochangetheoriginalmeshdatatoachievethewatermarking．Becausethe3DmeshiSmoresensitiveandcomple

4、xthan1D(audio)and2D(imagesandvideo)signals，thedisturbingfreewatermarkingframeworknamedzerowatermarkingsystemshouldbedeveloped．Inordertoprovidesomereferencesforthefutureworkofthewatermark,thispaperproposestwokindsofzerowatermarkingframeworks．Theparameterizationbasedzerowatermarkingframeworkisa

5、nexpansionandimprovementtothe2Dwatermarkingmethods．Aftertheplanarparameterization，theoriginal3Dgeometrysignalhasbeentransformedtothe2Ddomain．Thenthezerowatermarkingvectorscanbeextractedfromthecoordinatemappingmatrix．Anotherframeworksuggeststoanalysisthe3Dmeshdatadirectly．Differentfromtheforme

6、rframework，thedirectanalysisframediscardtheparameterizationmethodandemploythe3Dsignalanalysisalgorithmtoprocessthemeshdata．ThisschemeCannotinheritthe2Danalysisalgorithm，butitkeeps3Dfeaturesofthemodelprettywell．Twodifferentimplementsoftheparameterizationbasedframeworkareintroducedatendofthethe

7、sis．ThespatialdomainalgorithmappliestheSVDtoanalysisthecoordinatemappingmatrix．ByusingFFT,thefrequencydomainalgorithmtransformsthemappingmatrixtothefrequencydataandextractszerowatermarkingvectorsfromit．Duetothedifferencebetweensourcesignals，t