混沌加密的三维网格模型盲水印算法

从保护三维模型数据的版权信息为出发点,提出一种基于Logistic混沌加密的三维模型盲水印方法。该算法首先采用点阵字体生成的二值图像作为水印信息,对水印图像进行置乱加密处理,然后利用网格简化的方法对三维网格模型进行多分层显示,计算中层每个顶点的局部集面积,再修改中层面积较小且密集的顶点进行水印信息嵌入,最后根据该顶点的邻域的曲率自适应地嵌入水印强度。水印的检测是水印嵌入的逆过程。实验结果表明,该算法对仿射变换、简化、平滑等攻击具有鲁棒性,不仅达到了保护三维模型版权的目的,而且提高了水印系统的安全性。     

基于特征点提取的三维点云模型水印算法

为了有效提高三维水印的透明性、抗噪能力和水印提取准确度,针对三维网格中不固定点云数据,提出一种基于局部特征点提取的三维点云模型水印算法。根据协方差分析提取出三维模型初始特征点,以初始特征点为核心,在它K近邻邻域中,构建不跨越区域最小三角形为嵌入单元的底面,将剩余顶点按照升序排列,寻找合适的嵌入顶点,构建局部嵌入单元,通过改变嵌入顶点信息来嵌入水印。其中通过顶点在平面投影产生的夹角确定水印索引值,实现盲水印。算法通过保留特征点信息,改变非特征点嵌入水印信息能有效提高透明性和抗噪能力,通过限制嵌入单元区域提高水印提取准确率,同时实现了盲水印检测。     

一种新的三维模型水印频域算法

从提高三维模型数字水印的鲁棒性和效率出发,提出一种新的频域水印算法。该算法利用网格拓扑结构,构建出目标顶点所处的局部几何空间,进而提取出适用于DCT变换的信息序列,修改频域系数嵌入水印;然后通过逆向DCT转回空域信号,修改目标顶点在局部几何空间中的位置得到含水印模型。算法实现简单,水印检测无需预处理,且能有效抵抗平移、旋转、缩放、剪切、网格简化等攻击。实验结果表明,该算法具有很好的鲁棒性、水印的不可感知性、水印检测高效准确的优势。     

一种新的三维模型水印频域算法

从提高三维模型数字水印的鲁棒性和效率出发．提出一种新的频域水印算法。该算法利用网格拓扑结构．构建出目标顶点所处的局部几何空间．进而提取出适用于DCT变换的信息序列,修改频域系数嵌入水印：然后通过逆向DCT转回空域信号,修改目标顶点在局部几何空间中的位置得到含水印模型。算法实现简单．水印检测无需预处理．且能有效抵抗平移、旋转、缩放、剪切、网格简化等攻击。实验结果表明,该算法具有很好的鲁棒性、水印的不可感知性、水印检测高效准确的优势。     

基于三维网格模型的双重数字盲水印算法

为提高一重三维模型数字水印的安全性,提出一种基于三维网格模型的双重数字盲水印算法。通过改变三角网格顶点在其一环相邻顶点所确定的局部几何空间中的位置和三角面片顶点排列顺序,嵌入双重水印,使模型能抵抗严重的剪切攻击及一定程度的噪声攻击。算法在提取水印时无需原始模型。仿真结果表明,该算法能够有效抵抗平移、旋转、均匀缩放、顶点乱序、多边形乱序及剪切等攻击,具有嵌入可读水印的不可见性。     

结合顶点趋势检测的三维模型数字水印算法

为了提高三维模型空域数字水印算法对抗各类攻击尤其是简化、剪切及其联合攻击的鲁棒性,提出一种新的结合顶点趋势检测的三维模型数字水印算法。利用三维模型顶点的球面坐标构建有序顶点集,选择体现三维模型整体形状信息的顶点范数嵌入水印;通过比较和统计待检测模型和原始模型顶点范数的变化关系,以变化趋势为依据实现水印检测,并分析顶点缺失率进一步弱化剪切对水印检测的影响。实验表明,该算法对各种常见的单一类型攻击如平移、旋转、均匀缩放、顶点重排序、噪声、简化、剪切、量化和细分以及联合攻击都具有较好的鲁棒性,对平滑攻击也有一定的抵抗能力,能够较好地应用于三维模型的版权保护。     

一种3维模型的网格盲水印算法

3维模型的数字水印是数字水印研究的热点之一,鲁棒性、嵌入可读性水印和盲检测是3维模型数字水印的难点所在。从增强3维模型数字水印的鲁棒性出发,提出一种基于局部几何空间的3维模型数字水印算法,它以模型三角网格顶点在其一环邻居顶点为所确定的局部几何空间;通过改变顶点在局部几何空间中的位置来嵌入水印,并以调整其间的夹角来嵌入水印序列的索引,而调整顶点与圆心的距离来嵌入较高比特的二进制数值。本文算法在水印检测时,无需原始模型,且可抵抗平移、旋转、均匀缩放、顶点乱序、剪切及网格简化等攻击。实验结果表明, 该水印算法具有很好的鲁棒性、可读水印的不可感知性和盲水印检测的优势。     

基于顶点范数三维网格模型抗简化盲水印算法

为提高三维网格模型的数字水印对网格简化攻击的鲁棒性，提出一种基于顶点范数的三维网格模型抗简化盲水印算法。结合网格模型点与面的权重关系计算模型中心，利用中心计算顶点范数，根据水印长度建立顶点范数分组，在嵌入水印时，通过映射函数调整分组内顶点范数均值嵌入水印信息；在检测水印时，计算各集合内均值进行水印信息的盲检测。实验结果表明，该水印算法具有较好的透明性、鲁棒性以及简化攻击抵抗的能力，为三维网格模型的版权保护提供了有效技术支持。     

基于残差学习的新型不可感知水印攻击方法

传统的水印攻击方法虽然能够干扰水印信息的正确提取, 但同时会对含水印图像的视觉质量造成较大损失, 为此提出了一种基于残差学习的新型不可感知水印攻击方法. 首先, 通过构建基于卷积神经网络的水印攻击模型, 在含水印图像和无水印图像之间进行端到端非线性学习, 完成含水印图像映射到无水印图像的任务, 达到水印攻击的目的; 其次, 根据水印信息的嵌入区域选择合适数目的特征提取块以提取含水印信息的特征图. 鉴于含水印图像和无水印图像之间的差异过小, 水印攻击模型在训练过程中的可学习性受到限制, 导致模型很难收敛. 引入残差学习机制来提升水印攻击模型的收敛速度和学习能力, 通过减少残差图像(含水印图像和提取的特征图像做差)与无水印图像之间的差异来提升被攻击图像的不可感知性. 此外, 还根据DIV2K2017超分辨率数据集以及所攻击的基于四元数指数矩的鲁棒彩色图像水印算法构建了训练水印攻击模型的数据集. 实验结果表明该水印攻击模型能够在不破坏含水印图像视觉质量的前提下以高误码率实现对鲁棒水印算法的攻击.     

基于支持向量机的彩色图像水印算法

提出了一种基于回归型支持向量机(SVR)的盲检测彩色图像水印算法。为了改善可见性,根据人眼视觉特性（HVS）自适应选择其嵌入位置。水印嵌入是通过修改图像中像素蓝色通道信息来实现,水印提取时结合图像局部相关性,选取稳定的特征向量并获取SVR训练模型,进而利用SVR训练模型进行预测提取数字水印信息。在嵌入过程中通过高斯模板来均衡调整嵌入水印后对宿主图像影响的强度,仿真实验证明本文算法不仅具有非常好的透明性,而且对诸如叠加噪声、JPEG压缩、平滑滤波、几何变换、图像增强等攻击也具有很好的鲁棒性。     

A blind watermarking algorithm for 3D mesh models based on vertex curvature

We propose a robust blind watermarking algorithm for three-dimensional （3D） mesh models based on vertex cur-vature to maintain good robustness and improve visual masking in 3D mesh models. In the embedding process, by using the local window of vertex, the root mean square curvature is calculated for every vertex of the 3D mesh model and an ordered set of fluctuation values is obtained. According to the ordered fluctuation values, the vertices are separated into bins. In each bin the fluctuation values are normalized. Finally, the mean of the root mean square curvature fluctuation values of the vertices in each bin is modulated to embed watermark information. In watermark detection, the algorithm uses a blind watermark extraction technique to extract the watermark information. The experimental results show that the algorithm has a very good performance for visual masking of the embedded model and that it can resist a variety of common attacks such as vertex rearrangement, rotation, trans-lating, uniform scaling, noise, smoothing, quantization, and simplification.     

A multiple watermarking algorithm for vector geographic data based on coordinate mapping and domain subdivision

A lot of watermarking algorithms for vector geographic data are presented in the literature. Due to widely application of digital watermarking, more demands are required, such as multiple watermarking algorithm. However, vector geographic data attracted less research focus on multiple watermarking. Consequently, a multiple watermarking algorithm for vector geographic data is proposed. In particular, the vertices are mapped to the logic domains firstly based on the constructed function. Then every domain is subdivided into blocks according to dichotomy and the number of embedding watermarks. Then, every watermark is embedded in the corresponding block. During the watermark detection, the watermarks are detected without the original vector geographic data. Finally, the experiments are made to test the multiple watermark capacity and robustness against attacks, with an emphasis on cropping attacks. The experimental results show that the proposed algorithm has good robustness against common attacks, such as, data simplification, vertex addition, vertex deletion, feature deletion, and cropping attacks. Moreover, the algorithm provides high multiple watermark capacity.     

基于SIFT抗几何攻击的数字水印算法

针对数字水印信息易遭几何攻击的问题以及水印算法的不可见性与鲁棒性的平衡性问题,提出一种基于尺度不变特征变换(SIFT)的图像局部特征点的数字水印算法。首先利用SIFT算法在原始图像中寻找局部特征点,再以局部特征点确定多个满足一定条件的圆形局部特征区域(LFA),经LFA正规化后将水印嵌入到LFA的离散余弦变换(DCT)域的中频系数中。其中,考虑到水印信息对图像质量的影响,嵌入强度根据Watson人类视觉模型进行动态调整。实验结果表明,该算法得出的峰值信噪比(PSNR)和水印相似度数值较高,说明该算法不仅保证了较好的水印不可见性,并且在一定的几何攻击下表现出较强的鲁棒性。     

Double watermarks of 3D mesh model based on feature segmentation and redundancy information

This paper presents a new robust, blind and good imperceptibility 3D mesh double watermarks algorithm. Two different kinds of watermarks are embedded into one 3D mesh model. One watermarking algorithm based on mesh feature segmentation and the DCT transformation, the other based on redundancy information of 3D model. The two watermarks do not disturb each other during embedding and extracting. Several mesh models are applied to test the robustness, imperceptibility and efficiency of the proposed algorithm. The experimental results show that the proposed watermark scheme can not only keep good imperceptibility but also resist various attacks, such as similarity transformations (translation, rotation, scaling and combinations of the three operations), file attack, signal processing attacks (noising, smoothing and vertex coordinate quantization) and connectivity attacks (cropping).     

基于DWT的数字图像水印算法研究

研究了一种基于小波变换(DWT)的自适应图像水印算法。该算法引入了基于噪声可见函数(NVF)的感知模型来描述图像的局部特征,并根据此模型决定水印信息的嵌入深度。水印嵌入过程是:首先对载体图像进行小波分解并选择中频部分做为水印的嵌入区域;然后通过计算中频部分的噪声可见函数决定嵌入因子;最后通过小波反变换得到嵌入水印的图像。实验证明,该算法对具有不同特性的灰度图像的自适应性较强,且对常见的攻击具有较强的鲁棒性。     

抗几何攻击的量化鲁棒视频水印技术研究

能有效抵抗信号处理又能抵抗几何攻击是当今数字水印研究的热点和难点之一,提出一种能够抵抗信号处理、旋转、缩放和平移的鲁棒视频水印.嵌入方案中,提出几何不变量--基于圆区域内的统计特征不变性;再依据离散余弦变换域(DCT)系数特性,自适应地在DCT域量化嵌入有意义的水印.提取方案中,利用同步信息定位,若发生几何形变则先矫正形变,然后在DCT域中盲提取水印.结果表明,该方案具有较好的透明性,同时具有较强的抗几何形变能力,对MPEG压缩和去帧等攻击具有很强的鲁棒性.     

一种基于特征点的三维网格盲水印算法

针对三维网格水印空域算法无法兼顾嵌入量与透明性,且水印盲检测过程繁琐的问题,提出一种基于特征点的盲水印算法。选取三维模型最远两点为全局特征点建立全局坐标系,根据仿射不变性原理将原始载体仿射到一个固定的球型空间,以增强对多种几何攻击的抵抗能力。根据载体点密集程度将其等分成若干个局部空间,以局部空间中离质心最远点为局部特征顶点建立局部几何坐标系,从而增强算法的透明性。利用顶点在坐标系的投影角度来存储水印索引,实现盲水印。实验结果表明,该算法能有效抵抗旋转、缩放、噪声等攻击,具有强鲁棒性和较好的不可感知性,同时兼具盲水印检测优势。     

视频数字水印技术综述

视频数字水印是保护视频版权的一种有效技术手段．在研究国内外视频数字水印研究现状的基础上，对当前视频水印技术的特点、它的分类、攻击手段、视频水印的嵌入和提取算法做了综述，指出了各种算法的优缺点，给出了视频数字水印嵌入和提取算法有代表性的实例．最后归纳了视频水印的关键技术，并指出了视频水印今后研究的发展趋势．