基于3D-DCT的NURBS曲面数字水印算法研究

论文摘要

随着互联网技术与计算机技术的不断发展,越来越多的三维数字模型出现在互联网上,尤其是NURBS参数模型以其体积小造型能力强等优点,越来越受到大家的青睐。但是随着NURBS参数模型应用的不断广泛,有意或者无意的侵权行为时有发生,对NURBS参数模型的版权保护就变得十分重要,本研究就是在这样的背景下展开的。本文以提出一种基于三维离散余弦变换的NURBS曲面数字水印算法为核心,具体研究工作包括以下两个方面:1、提出了一种基于三维离散余弦变换（Three Dimension Discrete Cosine Transform, 3D-DCT）技术的NURBS曲面数字水印算法,这是一种频域数字水印算法,该算法针对NURBS曲面形状参数进行离散余弦变换,把水印信息嵌入到离散余弦变换系数当中,这就使得该算法具有抵抗仿射变换以及抵抗节点攻击的能力。与采用1D-DCT与2D-DCT不同,该算法采用了3D-DCT变换技术,这使得该算法具更好的能量汇聚性质,在水印嵌入过程中水印信息分布在三个维度当中,使得算法具有更好的抵抗噪声的能力。2、在NURBS曲面重构过程中提出了针对NURBS曲面的局部调整算法。本文提出的数字水印算法要求在嵌入数字水印信息后进行NURBS曲面重构,按照本文提出的水印算法的采样规则,在水印提取过程中采样点应尽可能靠近NURBS曲面重构前嵌入了水印信息的采样点,但是一般的NURBS曲面重构算法不总能够非常好的实现这种要求,尤其是对于表面相对复杂的NURBS曲面。本文提出的NURBS曲面局部调整算法针对数字水印算法中的等弧长采样规则对NURBS曲面进行局部调整,使之尽可能的达到上述要求,从而提高了数字水印算法的有效性,在一定程度上也提高了水印算法的保真度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究意义与背景
• 1.1.1 研究意义
• 1.1.2 研究背景
• 1.2 数字水印简介
• 1.3 三维模型的表示
• 1.4 三维模型数字水印研究现状
• 1.4.1 三维模型数字水印概述
• 1.4.2 基于网格的三维模型数字水印研究现状
• 1.4.3 基于参数方程的三维模型数字水印研究现状
• 1.5 本文研究的主要内容
• 1.6 本文内容结构
• 第2章 基础理论研究
• 2.1 本章概述
• 2.2 数字水印相关理论
• 2.2.1 数字水印的特性
• 2.2.2 数字水印系统模型
• 2.2.3 数字水印系统的评价
• 2.3 NURBS 相关理论
• 2.4 离散余弦变换（DCT）相关理论
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于3D-DCT 的NURBS 曲面鲁棒数字水印算法
• 3.1 本章概述
• 3.2 数字水印算法描述
• 3.2.1 NURBS 曲面采样
• 3.2.2 三维水印信息的生成
• 3.2.3 NURBS 曲面数字水印嵌入
• 3.2.4 NURBS 曲面重构
• 3.2.5 NURBS 曲面数字水印提取与验证
• 3.3 本章小结
• 第4章 NURBS 曲面数字水印算法性能分析
• 4.1 本章概述
• 4.2 NURBS 数字水印实验系统设计
• 4.3 算法性能分析
• 4.3.1 理论分析
• 4.3.2 实验验证
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 需进一步开展的工作
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果