块矢量拉普拉斯矩阵的三维模型数字水印

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1、第16卷第5期哈尔滨理工大学学报Vo1．16No．52011年10月JOURNALOFHARBINUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY0ct．201l块矢量拉普拉斯矩阵的三维模型数字水印林克正，姚欢，卜雪娜(哈尔滨理工大学计算机科学与技术学院，黑龙江哈尔滨a5oo8o)摘要：针对三维网格模型数据的版权保护，提出了一种块矢量分布与拉普拉斯矩阵结合的三维模型数字水印算法．对三维模型进行块分解，选取嵌入域，对水印图像进行预处理，构造拉普拉斯矩阵，通过修改拉普拉斯矩阵的频谱系数嵌入处理后的水印信息．实验结果表明：该算法具有很强的鲁棒性、不可见性和较好

2、的抗剪切和仿射变换能力，是一种新的高效的三维网格模型数字水印算法．关键词：数字水印；三维模型；矢量；拉普拉斯矩阵分解；版权保护中图分类号：TP391文献标志码：A文章编号：1007—2683(2011)05一O113—05DigitalWatermarkingof3DModelUsingBlock-basedVectorLaplaceMatrixL1NKe-zheng，YAOHuan，BUXue—na(SchoolofComputerScienceandTechnology，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150

3、080，China)Abstract：AdigitalwatermarkingalgorithmwhichcombinesnormalvectordistributionofeachpatchwithLa—placematrixisproposedforthecopyrightprotectionof3Dmeshmode1．Thekeyideaistodecompose3Dmeshmodelfirstly，andselecttheembeddeddomain，andthenconstructaLaplacematrixafterpreprocessingthewater

4、-markimage．FinallyweembedtheprocessedwatermarkimagebymodifyingthespectralcoefficientoftheLaplacematrix．Experimentalresultsshowthattheproposedalgorithmhasbetterrobustness，invisibility，goodcroppingre-sistanceandaffinetransformationresistanceability，anditisaneffectivenewmesh3Dmeshmodeldigit

5、alwater—markingalgorithm．Keywords：digitalwatermark；3Dmodel；vector；Laplacematrixdecomposition；copyrightprotection途径，使人们可以在三维模型数据中嵌入数字水印，0引言对三维模型进行有效的版权保护．OHBUCHILl首先提出了三维模型水印的概念，由于数字化处理和数字形式发布的便捷性和高具体为TSQ(trianglesimilarityQuadruple)和TVR效性，数字媒体得到迅速的发展和应用，因此也带来(tetrahedralvolumeratio)，TSQ算

6、法可以抵抗几何操了数字产品版权的问题．继音频、图象、视频等媒体作攻击，但不能抵抗网格重建和顶点随机序列化的类型之后，三维几何模型己经成为数字处理重点研攻击．TvR算法水印容量大，执行速度快但不能抵究的领域．数字水印技术为人们提供了一种有效的抗网格重采样、多边形简化和顶点的随机序列化等收稿日期：201l一03—18基金项目：黑龙江省教育厅科学技术研究项目(11551087)作者简介：林克正(1962一)，男，教授，硕士生导师，E—mail：link@hrbust．edu．cn姚欢(1987一)，女，硕士研究生．114哈尔滨理工大学学报第16卷攻击操作．BENEDENSl2

7、通过修改表面法向量嵌入数字水印，该方法能抵抗模型简化攻击，但是不能抵抗仿射变换这类攻击．TOUB_3提出一种有效的加入授权信息的水印算法，该算法能抵抗平移、旋转、均匀放缩、裁剪和顶点随机排序等操作攻击．水印提取过程需要扰动网格模型的信息．喻志强等提出水印了修改模型几何中心到顶点距离的三维模型水印算载体一{法，该水印对噪声攻击、简化攻击和剪切攻击等具有很强的鲁棒性，但对平移、缩放等几何攻击仍然无能为力，提取水印前需要重定位．较早的网格变换域水印是KANAI在1998提出的一种基于小波变换和多边形网格模型多分辨率．查塑⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯～j