基于BNBW的新型鲁棒网数字水印方法技术

本发明专利技术提供一种基于BNBW的新型鲁棒网格数字水印方法，在频域上，通过用水印调制小波系数向量来嵌入水印；利用系数之间的相关性来提取水印。我们所提出的这个方法可以嵌入水印到不规则的网格，使得三维小波分析成为可能。该方法不仅可以抵抗三维模型的普通攻击，如多边形网格简化、加入随机噪声、旋转、缩放等以及多种攻击的组合，而且可以检测和定位篡改的顶点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于BNBW的新型鲁棒三维网格模型数字水印方法。
技术介绍
随着信息社会的发展，互联网提供了海量的图像、视频和音频等各种形式的数字媒体信息数据。互联网为人们提供方便服务，人们可以通过许多已存在的工具和互联网可以轻易地获取、复制、加工和发布数字媒体。结果是，这些设备被一些为谋取私利而非法使用的侵犯版权者利用，侵犯了数字内容提供商的合法权益。数字水印技术是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体当中，但不影响原载体的使用价值，也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。数字水印按功能可分为版权保护水印和认证水印，前者通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到保护内容创建者合法的版权的目的，在发生版权纠纷时，创建者或所有者的信息用于标示数据的版权所有者，主要有鲁棒水印；而后者进行内容完整性认证来判断载体是否被篡改等目的，即用于多媒体内容真实性鉴定的水印，这种水印同样是在数据内容中嵌入信息，内容发生改变时，水印信息会发生一定程度的改变，因而能够鉴定原始数据是否被篡改。数字水印可嵌入各种数字媒体，包括图像、音频数据、视频数据和三维图形模型，数字水印技术是对传统加密技术的一种有效的补充。大多数先前的研究主要集中在一般类型的多媒体数据，包括文本数据、图像、音频数据和视频数据，直到1997年，Ohbuchi第一次提出了三维网格模型水印算法。现在，我们提出一种新的基于双正交非均勻B样条小波(BNBW)变换的鲁棒水印模式，主要用于CAD、CAM、CAE和CG 领域上的版权保护。这个方法的新颖之处在于这个模式不仅可以使用在规则和不规则网格上，而且可以抵抗各种攻击，包括同步攻击和拓扑攻击。我们所提出的这个模式可以嵌入水印到不规则的网格，克服了先前只能嵌入水印在规则网格上的缺点。这个模式也扩展了原本只可以抵制同步攻击的算法到各种普通攻击。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于BNBW的新型鲁棒三维网格模型数字水印方法，在频域上，通过用水印调制小波系数向量来嵌入水印；利用系数之间的相关性来提取水印。我们所提出的这个方法可以嵌入水印到不规则的网格，使得三维小波分析成为可能。该方法不仅可以抵抗三维模型的普通攻击，如多边形网格简化、加入随机噪声、旋转、缩放等以及多种攻击的组合，而且可以检测和定位篡改的顶点。为达到上述目的，本专利技术的技术方案和措施是 1.嵌入水印的处理步骤1)根据下面的公式将初始网格模型K中的顶点、=( /^)的笛卡尔坐标转换为球面坐标权利要求1.一种基于BNBW的新型鲁棒网数字水印方法，其特征在于包括嵌入水印的处理和提取水印的处理所述的嵌入水印的处理步骤包括(1)将初始网格模型Z中顶点的笛卡尔坐标转换为球面坐标；(2)在相同范围内，顶点被和 Λ划分成互不相同的s个部分；每个部分都必须适合独立地嵌入所有的水印，结果是水印可以重复S次嵌入到不同的部分；(3)对于每一个部分，范数8按升序排列为茂而丹IJ,其中L表示顶点数；然后由风而/！…凡)用Hartley-Judd算法计算得到B样条节点向量…And ；接着用前面的B样条节点向量T执行双正交非均勻B样条小波分析；通过这种方式，得到了近似k阶的小波系数向量；(4)通过修改小波系数来嵌入水印到小波系数向量K(AHiH)；(5)执行逆双正交非均勻B样条小波变换，同时，B样条节点向量t由通过双正交非均勻β样条小波变换得到的重构矩阵ρ和Q计算得到，新的m)被建立用来得到新的球面坐标；(6)转换球面坐标到笛卡尔坐标，最后，得到嵌入了水印的网格模型τ所述提取水印的处理步骤包括1)对要检测的模型进行重新采样；2)与嵌入水印的步骤(1)相同，将网格模型中的顶点<= 的笛卡尔坐标转换为球面坐标；3)与嵌入水印的步骤( 相同，在相同范围内，顶点被巧'和《划分成互不相同的S个部分；4)与嵌入水印的步骤( 相同，执行双正交非均勻B样条小波分析得到相应的k阶小波系数向量WCAfll··-·^-·)；5)与嵌入水印的步骤相同，用初始网格模型执行前面的双正交非均勻B样条小波分析，得到k阶小波系数向量,此外，计算水印网格模型F'小波系数与初始网格模型小波系数的差异；6)提取水印；7)计算提取的水印序列和指定的水印序列之间的相关性来确定检测模型中是否嵌入了指定的水印，如果计算相关值超过了选定的阈值ThrD，即可得出结论，指定的水印在检测模型中。2.根据权利要求1所述的基于BNBW的新型鲁棒网数字水印方法，其特征在于所述步骤(1)是根据下面的公式将初始网格模型K中的顶点 = ( /,. )的笛卡尔坐标转换为球面坐标3.根据权利要求2所述的基于BNBW的新型鲁棒网数字水印方法，其特征在于所述步骤(6)在立体网格模型中，顶卢t的笛卡尔坐标由下式给出4.根据权利要求1所述的基于BNBW的新型鲁棒网数字水印方法，其特征在于所述步骤(4)是通过下式修改小波系数5.根据权利要求1所述的基于BNBW的新型鲁棒网数字水印方法，其特征在于所述步骤1)的采样过程包括首先，一条射线从模型的中心投射到原点G ,横切检测模型；如果射线横切水印模型在一个或多个点上，并且卢*是对于G的最近横切点，则G当做w近似点，或者让G =G。6.根据权利要求1所述的基于BNBW的新型鲁棒网数字水印方法，其特征在于所述步骤5)根据下式计算水印网络模型F'小波系数与初始网格模型小波系数的差异Hh其中，岛是初始网格模型第j个部分的第i个BNBW小波系数，碎水印网格模型第j个部分的第i个BNBW小波系数，Df表示&和馬的差异。7.根据权利要求1所述的基于BNBW的新型鲁棒网数字水印方法，其特征在于所述步骤6)在提取水印前我们根据下式来确定水印4，—桑他—Γ其中，sign函数是一个返回它的参数的签名的函数。8.根据权利要求1所述的基于BNBW的新型鲁棒网数字水印方法，其特征在于所述步骤7)中是根据下式计算提取的水印序列和指定的水印序列之间的相关性来确定检测模型中是否嵌入了指定的水印全文摘要本专利技术提供一种基于BNBW的新型鲁棒网格数字水印方法，在频域上，通过用水印调制小波系数向量来嵌入水印；利用系数之间的相关性来提取水印。我们所提出的这个方法可以嵌入水印到不规则的网格，使得三维小波分析成为可能。该方法不仅可以抵抗三维模型的普通攻击，如多边形网格简化、加入随机噪声、旋转、缩放等以及多种攻击的组合，而且可以检测和定位篡改的顶点。文档编号G06T1/00GK102289780SQ201110285529公开日2011年12月21日 申请日期2011年9月23日 优先权日2011年9月23日专利技术者孔祥增, 宋考, 杨文生, 陈丽萍, 陈尤莺 申请人:福建师范大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于ＢＮＢＷ的新型鲁棒网数字水印方法，其特征在于：包括嵌入水印的处理和提取水印的处理：所述的嵌入水印的处理步骤包括：（１）将初始网格模型Ｖ中顶点的笛卡尔坐标转换为球面坐标；（２）在相同范围内，顶点被和划分成互不相同的Ｓ个部分；每个部分都必须适合独立地嵌入所有的水印，结果是水印可以重复Ｓ次嵌入到不同的部分；（３）对于每一个部分，范数按升序排列为，其中Ｌ表示顶点数；然后由用Ｈａｒｔｌｅｙ－Ｊｕｄｄ算法计算得到Ｂ样条节点向量；接着用前面的Ｂ样条节点向量Ｔ执行双正交非均匀Ｂ样条小波分析；通过这种方式，得到了近似ｋ阶的小波系数向量；（４）通过修改小波系数来嵌入水印到小波系数向量；（５）执行逆双正交非均匀Ｂ样条小波变换，同型中是否嵌入了指定的水印，如果计算相关值超过了选定的阈值ＴｈｒＤ，即可得出结论，指定的水印在检测模型中。量；５）与嵌入水印的步骤相同，用初始网格模型执行前面的双正交非均匀Ｂ样条小波分析，得到ｋ阶小波系数向量，此外，计算水印网格模型小波系数与初始网格模型小波系数的差异；６）提取水印；７）计算提取的水印序列和指定的水印序列之间的相关性来确定检测模与嵌入水印的步骤（１）相同，将网格模型中的顶点的笛卡尔坐标转换为球面坐标；３）与嵌入水印的步骤（２）相同，在相同范围内，顶点被和划分成互不相同的Ｓ个部分；４）与嵌入水印的步骤（３）相同，执行双正交非均匀Ｂ样条小波分析得到相应的ｋ阶小波系数向时，Ｂ样条节点向量由通过双正交非均匀Ｂ样条小波变换得到的重构矩阵Ｐ和Ｑ计算得到，新的被建立用来得到新的球面坐标；（６）转换球面坐标到笛卡尔坐标，最后，得到嵌入了水印的网格模型；所述提取水印的处理步骤包括：１）对要检测的模型进行重新采样；２）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈丽萍，孔祥增，陈尤莺，宋考，杨文生，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：35