基于聚類的離散余弦域三維點(diǎn)云水印算法
發(fā)布時(shí)間:2021-02-14 03:09
伴隨著數(shù)字信息技術(shù)和三維數(shù)字模型技術(shù)等領(lǐng)域的迅速成長(zhǎng),三維數(shù)字模型在諸多領(lǐng)域中起到了不可替代的作用。隨著技術(shù)的快速成長(zhǎng),出現(xiàn)了層出不窮的新問題,通過簡(jiǎn)單的操作就能對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行非法抄襲、篡改和造假等,影響其真實(shí)性,還有不法分子對(duì)數(shù)字信息所有者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)進(jìn)行侵害,因此信息數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)問題亟待解決,如何有效地保護(hù)三維數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)及其價(jià)值成為了一個(gè)新的研究課題,吸引了大量的關(guān)注。本文以三維數(shù)字水印問題作為基石進(jìn)行研究,其內(nèi)容分為以下這幾個(gè)方面:本文提出了一種運(yùn)用聚類思維方式的余弦域三維點(diǎn)云水印算法。除此之外,該算法還結(jié)合了球坐標(biāo)系變換、雙隨機(jī)相位編碼和多數(shù)存活原則等的思想。算法的基本思路是將經(jīng)過DRPE編碼后的已加密水印嵌入到通過層級(jí)聚類篩選后的三維數(shù)字模型的特征區(qū)域中去。具體的嵌入流程需要在模型數(shù)據(jù)的球坐標(biāo)系下進(jìn)行,在球坐標(biāo)系下按照球坐標(biāo)角度值對(duì)模型數(shù)據(jù)進(jìn)行排序,獲得的模長(zhǎng)二維矩陣再進(jìn)行離散余弦變換作為水印的嵌入宿主,最后將加密后的水印信息嵌入到其低頻部分。嵌入完成后進(jìn)行恢復(fù)工作,將模型數(shù)據(jù)進(jìn)行逆球坐標(biāo)系變換,使數(shù)據(jù)還原回笛卡爾坐標(biāo)系下,此算法將加密信息嵌入到模型數(shù)據(jù)的特征區(qū)域的多數(shù)點(diǎn)...
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
海豚的點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型
基于聚類的離散余弦域三維點(diǎn)云水印算法6要求比較高,對(duì)其進(jìn)行操作也非常耗時(shí)。海豚的點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型如圖2-1所示。圖2-1海豚的點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型(2)網(wǎng)格表示網(wǎng)格表示方式是三維計(jì)算機(jī)模型學(xué)中的重要表示方式之一。網(wǎng)格模型是多邊形的頂點(diǎn)和多邊形的集合,一般來講使用三角形、四邊形或者不復(fù)雜的凸多邊形作為網(wǎng)格模型的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),這樣可以簡(jiǎn)化處理過程,減小計(jì)算復(fù)雜度。網(wǎng)格模型具體來講包括一組頂點(diǎn)坐標(biāo)信息、面片的拓?fù)湫畔⒁约皩傩孕畔ⅰF渲许旤c(diǎn)坐標(biāo)信息同點(diǎn)云模型相同,由其頂點(diǎn)在空間坐標(biāo)系下的X、Y、Z坐標(biāo)來表征,面片拓?fù)湫畔⒅饕怯牲c(diǎn)點(diǎn)關(guān)系、點(diǎn)面關(guān)系和面面關(guān)系來表征,屬性信息一般可以省略,紋理、顏色、材質(zhì)等都屬于屬性信息。兔子的網(wǎng)格數(shù)據(jù)模型如圖2-2所示。圖2-2兔子的網(wǎng)格數(shù)據(jù)模型(3)曲面表示曲面表示方法一般采用非均勻有理樣條曲線建;蜻@細(xì)分曲面建模,相較與點(diǎn)云和網(wǎng)格模型,曲面模型對(duì)物體的外觀模擬更加準(zhǔn)確,但過程更為繁瑣,效率比較低。曲面建模僅僅是外觀相似度高,對(duì)于三維數(shù)字水印技術(shù)來講,更多的還是采用點(diǎn)云模型或者網(wǎng)格模型。兔子的曲面數(shù)據(jù)模型如圖2-3所示。
基于聚類的離散余弦域三維點(diǎn)云水印算法7圖2-3兔子的曲面數(shù)據(jù)模型在數(shù)字水印領(lǐng)域,一般使用點(diǎn)云模型或者網(wǎng)格模型進(jìn)行研究。2.3三維數(shù)字水印的特性(1)魯棒性魯棒性是指算法的健壯性,在嵌入水印的宿主數(shù)字模型的傳播、使用過程中,模型免不了會(huì)經(jīng)受有意或者無意的攻擊,嵌有水印的宿主模型在經(jīng)歷過攻擊后仍然可以檢測(cè)出嵌入水印的能力,稱為魯棒性。魯棒性越好,受攻擊后的宿主模型中提取出來的水印與原始水印的相關(guān)性越高。(2)安全性安全性是指在版權(quán)糾紛等情境下,數(shù)字水印對(duì)版權(quán)歸屬人的證明的能力。也就是說,只有版權(quán)所有人擁有唯一的密鑰來提取水印信息,其他人無法提取正確的數(shù)字水櫻(3)隱藏性隱藏性是指宿主嵌入水印后,宿主的變化被人眼無法察覺的能力。理想的數(shù)字水印應(yīng)該是人眼無法感知到的,同時(shí)對(duì)宿主數(shù)據(jù)的正常使用沒有干擾,也不會(huì)對(duì)宿主數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大的失真效果。但隱藏性和魯棒性存在矛盾,對(duì)魯棒性的追求,免不了會(huì)對(duì)宿主數(shù)據(jù)進(jìn)行較大的改動(dòng),這樣將會(huì)降低算法的隱藏性,同樣對(duì)隱藏性的追求會(huì)消弱算法的魯棒性,因此需要權(quán)衡水印算法的魯棒性和隱藏性,尋求一種平衡折中的方案。(4)敏感性敏感性是指數(shù)字水印能夠準(zhǔn)確判斷數(shù)據(jù)是否經(jīng)過篡改的能力,這項(xiàng)特點(diǎn)適用于脆弱型數(shù)字水櫻
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于三維網(wǎng)格模型的雙重?cái)?shù)字盲水印算法[J]. 唐斌,康寶生,王國(guó)棟,康健超,趙建東. 計(jì)算機(jī)工程. 2012(06)
[2]數(shù)字水印的攻擊方式與性能評(píng)估方法[J]. 劉濤. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010(21)
[3]面向3D網(wǎng)格模型的多重?cái)?shù)字水印算法[J]. 馮小青,潘志庚,李黎. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[4]一種基于局部坐標(biāo)系的3維模型盲水印算法[J]. 孫樹森,潘志庚,張明敏,葉綠. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]基于水印和密碼技術(shù)的數(shù)字版權(quán)保護(hù)模式[J]. 袁征,溫巧燕,刁俊峰. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
[6]基于幾何特征的三維網(wǎng)格數(shù)字水印算法[J]. 張靜,鄭國(guó)勤. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[7]穩(wěn)健的三角形網(wǎng)格數(shù)字水印技術(shù)[J]. 喻志強(qiáng),葉豪盛,趙榮椿,梁爽,夏曉清. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2002(09)
[8]一種強(qiáng)壯的網(wǎng)格水印算法[J]. 尹康康,潘志庚,石教英. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]抗幾何攻擊的三維模型數(shù)字水印算法研究[D]. 劉晶.西安理工大學(xué) 2017
[2]信息隱藏模型和若干問題研究[D]. 李欣.北京郵電大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于自保留變換的數(shù)字圖像水印技術(shù)研究[D]. 尚運(yùn).蘇州大學(xué) 2010
[2]基于圖像認(rèn)證的脆弱與半脆弱水印技術(shù)研究[D]. 李偉君.大連理工大學(xué) 2007
[3]三維幾何模型數(shù)字水印技術(shù)及算法研究[D]. 周昕.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):3033017
【文章來源】:深圳大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
海豚的點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型
基于聚類的離散余弦域三維點(diǎn)云水印算法6要求比較高,對(duì)其進(jìn)行操作也非常耗時(shí)。海豚的點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型如圖2-1所示。圖2-1海豚的點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型(2)網(wǎng)格表示網(wǎng)格表示方式是三維計(jì)算機(jī)模型學(xué)中的重要表示方式之一。網(wǎng)格模型是多邊形的頂點(diǎn)和多邊形的集合,一般來講使用三角形、四邊形或者不復(fù)雜的凸多邊形作為網(wǎng)格模型的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),這樣可以簡(jiǎn)化處理過程,減小計(jì)算復(fù)雜度。網(wǎng)格模型具體來講包括一組頂點(diǎn)坐標(biāo)信息、面片的拓?fù)湫畔⒁约皩傩孕畔ⅰF渲许旤c(diǎn)坐標(biāo)信息同點(diǎn)云模型相同,由其頂點(diǎn)在空間坐標(biāo)系下的X、Y、Z坐標(biāo)來表征,面片拓?fù)湫畔⒅饕怯牲c(diǎn)點(diǎn)關(guān)系、點(diǎn)面關(guān)系和面面關(guān)系來表征,屬性信息一般可以省略,紋理、顏色、材質(zhì)等都屬于屬性信息。兔子的網(wǎng)格數(shù)據(jù)模型如圖2-2所示。圖2-2兔子的網(wǎng)格數(shù)據(jù)模型(3)曲面表示曲面表示方法一般采用非均勻有理樣條曲線建;蜻@細(xì)分曲面建模,相較與點(diǎn)云和網(wǎng)格模型,曲面模型對(duì)物體的外觀模擬更加準(zhǔn)確,但過程更為繁瑣,效率比較低。曲面建模僅僅是外觀相似度高,對(duì)于三維數(shù)字水印技術(shù)來講,更多的還是采用點(diǎn)云模型或者網(wǎng)格模型。兔子的曲面數(shù)據(jù)模型如圖2-3所示。
基于聚類的離散余弦域三維點(diǎn)云水印算法7圖2-3兔子的曲面數(shù)據(jù)模型在數(shù)字水印領(lǐng)域,一般使用點(diǎn)云模型或者網(wǎng)格模型進(jìn)行研究。2.3三維數(shù)字水印的特性(1)魯棒性魯棒性是指算法的健壯性,在嵌入水印的宿主數(shù)字模型的傳播、使用過程中,模型免不了會(huì)經(jīng)受有意或者無意的攻擊,嵌有水印的宿主模型在經(jīng)歷過攻擊后仍然可以檢測(cè)出嵌入水印的能力,稱為魯棒性。魯棒性越好,受攻擊后的宿主模型中提取出來的水印與原始水印的相關(guān)性越高。(2)安全性安全性是指在版權(quán)糾紛等情境下,數(shù)字水印對(duì)版權(quán)歸屬人的證明的能力。也就是說,只有版權(quán)所有人擁有唯一的密鑰來提取水印信息,其他人無法提取正確的數(shù)字水櫻(3)隱藏性隱藏性是指宿主嵌入水印后,宿主的變化被人眼無法察覺的能力。理想的數(shù)字水印應(yīng)該是人眼無法感知到的,同時(shí)對(duì)宿主數(shù)據(jù)的正常使用沒有干擾,也不會(huì)對(duì)宿主數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大的失真效果。但隱藏性和魯棒性存在矛盾,對(duì)魯棒性的追求,免不了會(huì)對(duì)宿主數(shù)據(jù)進(jìn)行較大的改動(dòng),這樣將會(huì)降低算法的隱藏性,同樣對(duì)隱藏性的追求會(huì)消弱算法的魯棒性,因此需要權(quán)衡水印算法的魯棒性和隱藏性,尋求一種平衡折中的方案。(4)敏感性敏感性是指數(shù)字水印能夠準(zhǔn)確判斷數(shù)據(jù)是否經(jīng)過篡改的能力,這項(xiàng)特點(diǎn)適用于脆弱型數(shù)字水櫻
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于三維網(wǎng)格模型的雙重?cái)?shù)字盲水印算法[J]. 唐斌,康寶生,王國(guó)棟,康健超,趙建東. 計(jì)算機(jī)工程. 2012(06)
[2]數(shù)字水印的攻擊方式與性能評(píng)估方法[J]. 劉濤. 中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010(21)
[3]面向3D網(wǎng)格模型的多重?cái)?shù)字水印算法[J]. 馮小青,潘志庚,李黎. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2010(01)
[4]一種基于局部坐標(biāo)系的3維模型盲水印算法[J]. 孫樹森,潘志庚,張明敏,葉綠. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]基于水印和密碼技術(shù)的數(shù)字版權(quán)保護(hù)模式[J]. 袁征,溫巧燕,刁俊峰. 北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(05)
[6]基于幾何特征的三維網(wǎng)格數(shù)字水印算法[J]. 張靜,鄭國(guó)勤. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2005(04)
[7]穩(wěn)健的三角形網(wǎng)格數(shù)字水印技術(shù)[J]. 喻志強(qiáng),葉豪盛,趙榮椿,梁爽,夏曉清. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2002(09)
[8]一種強(qiáng)壯的網(wǎng)格水印算法[J]. 尹康康,潘志庚,石教英. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2001(02)
博士論文
[1]抗幾何攻擊的三維模型數(shù)字水印算法研究[D]. 劉晶.西安理工大學(xué) 2017
[2]信息隱藏模型和若干問題研究[D]. 李欣.北京郵電大學(xué) 2012
碩士論文
[1]基于自保留變換的數(shù)字圖像水印技術(shù)研究[D]. 尚運(yùn).蘇州大學(xué) 2010
[2]基于圖像認(rèn)證的脆弱與半脆弱水印技術(shù)研究[D]. 李偉君.大連理工大學(xué) 2007
[3]三維幾何模型數(shù)字水印技術(shù)及算法研究[D]. 周昕.浙江大學(xué) 2002
本文編號(hào):3033017
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