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浅谈三维几何模型数字水印技术及发展
时间：2013-10-17 14:57 文章来源：http://www.lunwenbuluo.com 作者：王琴 点击次数：
摘要：提出三维几何模型数字水印技术的原理、难点。对三维几何模型数字水印不同算法进行分析比较，从水印嵌入、提取、检测或者水印鲁棒性等几个方面入手，介绍了评价三维几何模型数字水印算法的几种方法。
关键词；三维几何模型；数字水印技术；发展
将秘密信息嵌入到数字图像、音频和视频等数字产品中，由此达到保护数字产品的版权等，这就是数字水印技术，它是一种典型且非常实用的信息隐藏技术。作为数字水印技术的一个分支，三维几何模型主要通过在模型中加入水印信息来保护模型的所有权，同时要求水印是不可见的，并保证模型不被破坏。三维几何模型用途非常广泛，在娱乐业、制造业等都有它的身影，因此保护三维几何维模型的版权也是相当重要的。
1三维几何模型数字水印的特征及难点
首先了解下三维几何模型数字水印的技术原理。
本文中提到三维几何模型的主要是指三维网格模型。
如图1，三维几何模型水印技术处理过程由两个部分组成，水印的嵌入过程、水印的提取过程。
图1三维几何模型数字水印嵌入和提取过程
三维几何模型中的点、线、面数据不是有序的顺序，而且模型经常受到平移、缩放、旋转、网格简化等操作处理。比图像水印算法、音频水印、视频水印算法等水印算法，三维几何模型水印算法有其特殊的地方。接下来了解下三维几何模型水印的特征及它的技术难点：
点、线、面数据是三维几何模型的基本数据，这些数据具有不规则性，所以在水印嵌入过程中，无法用傅里叶变换、余弦变换、小波变换等变换方法，对这些参数使用某种自然的参数化方法，通过查找三维几何模型特征数据来使用各种变换域水印算法。
在提取水印阶段时，三维几何模型的坐标系需要经常变换，在这个阶段需要恢复到原始模型的坐标系，需要对待检测的模型按照原始模型进行重采样工作，对模型进行网格对齐和网格重采样工作是非常有必要的，也是三维几何数字水印的难点
三维几何模型水印算法中对模型进行噪声，剪切、重采样、网格简化等操作，是为了考验的水印性能需要经受住模型的标准操作和恶意的攻击，模拟现实社会生活中的各种复杂情况。平移、旋转、缩放、噪声、剪切、重采样、网格简化等攻击性手段对三维几何模型水印检测过程有一定程度的影响，这些攻击操作不利于水印的检测。
2三维几何模型数字水印算法分类
三维几何模型数字水印算法分类方法多种多样，可以根据数字水印的鲁棒性、可见性等性能分类。鲁棒性好的水印算法，可以用于版权保护，但是会影响水印的透明性。鲁棒性差的水印又叫脆弱水印，可以用于验证模型的授权。同时鲁棒性差对应水印的透明性就能提高。不可见水印这类算法在版权纠纷和盗版追踪方面有广泛的应用，它需要通过特定的手段来检测水印信息，因为在日常生活中这些水印信息是不被人眼所感知。对应的可见水印算法中水印信息能被人感知，用来标注三维几何模型的身份信息，比如来源、著作权、所有权等信息。
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