數(shù)字水印報告

數(shù)字水印技術(shù)內(nèi)容數(shù)字水印簡介圖像數(shù)字水印網(wǎng)格數(shù)字水印OntologiesforIPRProtection研究展望數(shù)字水印簡介隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，對圖象、音頻、視頻等多媒體內(nèi)容的保護成為迫切需要的問題。對多媒體內(nèi)容的保護分為兩個部分：一、版權(quán)保護二、內(nèi)容完整性（真實性）保護，即認證。數(shù)字水印簡介

數(shù)字水?。―igitalWatermark）技術(shù)是指用信號處理的方法在數(shù)字化的多媒體數(shù)據(jù)中嵌入隱蔽的標記，這種標記通常是不可見的，只有通過專用的檢測器或閱讀器才能提取。數(shù)字水印是信息隱藏技術(shù)的一個重要研究方向。信息隱藏版權(quán)標識匿名通信隱秘術(shù)潛信道基于技術(shù)的隱秘術(shù)基于語義的隱秘術(shù)穩(wěn)健的版權(quán)標識脆弱的數(shù)字水印水印指模不可見水印可見水印數(shù)字水印簡介數(shù)字水印簡介——數(shù)字水印的特性隱蔽性：在數(shù)字作品中嵌入數(shù)字水印不會引起明顯的降質(zhì)，并且不易被察覺。隱藏位置的安全性：水印信息隱藏于數(shù)據(jù)而非文件頭中，文件格式的變換不應(yīng)導致水印數(shù)據(jù)的丟失。魯棒性：所謂魯棒性是指在經(jīng)歷多種無意或有意的信號處理過程后，數(shù)字水印仍能保持完整性或仍能被準確鑒別?？赡艿男盘柼幚磉^程包括信道噪聲、濾波、數(shù)/模與模/數(shù)轉(zhuǎn)換、重采樣、剪切、位移、尺度變化以及有損壓縮編碼等。數(shù)字水印簡介——系統(tǒng)模型用戶密鑰K無水印的輸入圖象I

數(shù)字水印W數(shù)字水印插入算法F(I,W,K)有水印的輸出圖象IW數(shù)字水印嵌入過程IW=F(I,W,K)用戶密鑰K有水印的輸入圖象IW

數(shù)字水印W（特定的ID）數(shù)字水印檢測算法W*=D(IW,I,K)或C(W,W,K,⊿)=0或1判決結(jié)果（有水印存在？）數(shù)字水印檢測過程數(shù)字水印簡介——應(yīng)用背景數(shù)字作品的知識產(chǎn)權(quán)保護商務(wù)交易中的票據(jù)防偽聲像數(shù)據(jù)的隱藏標識和篡改提示隱蔽通信及其對抗使用控制數(shù)字水印簡介——數(shù)字水印的分類按特性劃分：魯棒數(shù)字水印和脆弱數(shù)字水印兩類；按水印所附載的媒體劃分：圖像水印、音頻水印、視頻水印、文本水印、網(wǎng)格水印等；按檢測過程劃分：盲水印和明文水印（非盲水?。?；按水印隱藏的位置劃分：為時（空）域數(shù)字水印和頻域數(shù)字水印。按內(nèi)容劃分：有意義水印和無意義水?。话从猛緞澐郑浩睋?jù)防偽水印、版權(quán)保護水印、篡改提示水印和隱蔽標識水印；數(shù)字水印簡介——關(guān)鍵技術(shù)三個研究層次理論模型與信量分析典型算法攻擊與測試數(shù)字水印簡介——關(guān)鍵技術(shù)三個研究層次1、基礎(chǔ)理論研究2、應(yīng)用基礎(chǔ)研究

3、應(yīng)用研究數(shù)字水印簡介——關(guān)鍵技術(shù)理論模型與信量分析在信息論中，香農(nóng)（Shannon）的信道公式與保密通信公式一直是通信科學發(fā)展的指南針，雖然信息論中的許多結(jié)論都是在大量假設(shè)的前提下得出的，其中一些假設(shè)與實際情況還相去甚遠，但它們對通信技術(shù)發(fā)展的指導作用卻是不可否認的。數(shù)字水印在應(yīng)用中也要解決一些關(guān)鍵的理論問題，但至今還沒有產(chǎn)生像香農(nóng)公式那樣能夠指導學科發(fā)展的基本理論。數(shù)字水印簡介——關(guān)鍵技術(shù)典型算法

1.最低有效位算法（LSB）2.Patchwork算法

3.紋理塊映射編碼

4.文本微調(diào)算法5.DCT變換域數(shù)字水印算法

6.直接序列擴頻水印算法

7.其他變換域數(shù)字水印算法數(shù)字水印簡介——關(guān)鍵技術(shù)攻擊與測試水印攻擊的分類：主動攻擊和被動攻擊。典型的主動水印攻擊方法：多拷貝平均、各種線性濾波、非線性濾波、幾何變形攻擊、拼接攻擊、二次或多次水印攻擊。水印測試：隱蔽性、

魯棒性、安全性。數(shù)字水印簡介-數(shù)字水印算法的特點一、水印要直接嵌入數(shù)據(jù)中二、不易覺察或不易被注意到（"透明性"）三、魯棒性四、安全性五、提取水印不需要原始數(shù)據(jù)六、計算復(fù)雜度七、比特率數(shù)字圖像水印概述什么是數(shù)字圖像數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的基本組成結(jié)構(gòu)數(shù)字圖像處理的術(shù)語數(shù)字圖像處理的應(yīng)用圖像數(shù)字水印數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像數(shù)字圖像是指由被稱作像素的小塊區(qū)域組成的二維矩陣。將物理圖像行列劃分后，每個小塊區(qū)域稱為像素（pixel）。每個像素包括兩個屬性：位置和灰度。數(shù)字圖像在顯示屏幕上顯示時，它的每個像素對應(yīng)顯示器的一個點。顯示時采用掃描的方式：電子槍每次從左到右掃描一行，為每個像素著色，然后再從上到下掃描整個屏幕，利用人眼的視覺暫留效應(yīng)就可以顯示出一屏完整的圖像。為了防止閃爍，每秒要重復(fù)上述過程幾十次。我們常說的屏幕分辨率為，刷新頻率85Hz，每行掃描1024個像素，一共要掃描768行，每秒重復(fù)掃描屏幕85次。物理圖像及對應(yīng)的數(shù)字圖像所謂“圖”，就是物體透射或反射光的分布；“像”是人的視覺系統(tǒng)接收視覺信息而在人的大腦中形成的印象或認識。

數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像對于單色即灰度圖像而言，每個象素的亮度用一個數(shù)值來表示，通常數(shù)值范圍在0到255之間，即可用一個字節(jié)來表示，0表示黑、255表示白，而其它表示灰度級別。灰度級示意圖數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像黑白圖像指圖像的每個像素只能是黑或者白，沒有中間的過渡，故又稱為２值圖像。2值圖像的像素值為0、1。數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像灰度圖像(128x128)及其對應(yīng)的數(shù)值矩陣（僅列出一部分(26x31)）

數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像彩色圖像可以用紅、綠、藍三元組的二維矩陣來表示。通常，三元組的每個數(shù)值也是在0到255之間，0表示相應(yīng)的基色在該象素中沒有，而255則代表相應(yīng)的基色在該象素中取得最大值，這種情況下每個象素可用三個字節(jié)來表示。彩色圖像(128x128)及其對應(yīng)的數(shù)值矩陣（僅列出一部分(25x31)）

數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像色彩系統(tǒng)為了呈現(xiàn)五彩繽紛的圖像，我們必須對圖像的像素進行著色。常用的色彩系統(tǒng)：

（1）RGB色彩系統(tǒng)眾所周知，自然界中的所有顏色都可以由紅、綠、藍（R、G、B）3原色組合而成。我們把3原色人為地分成從0到255共256個等級，比如R=0，表示不含紅色；R=255表示含有100%的紅色成分。這樣，根據(jù)紅、綠、藍各種不同的組合我們可以表示出(約1600萬)種顏色。當一幅圖像中每個像素點被賦予不同的RGB值時，就能形成彩色圖像了。數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像（2）

HSI色系

這種彩色系統(tǒng)格式的設(shè)計反映了人類觀察彩色的方式。如：紅色又分為淺紅和深紅色等等。I：表示光照強度或稱為亮度，它確定了像素的整體亮度，而不管其顏色是什么。H：表示色度，由角度表示。反映了該顏色最接近什么樣的光譜波長（既彩虹中的那種顏色）0o為紅色，120o為綠色，240o為藍色。0

o到240o覆蓋了所有可見光譜的顏色，240o到300o是人眼可見的非光譜色（紫色）。數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像

S：表示飽和度，飽和度參數(shù)是色環(huán)的原點到彩色點的半徑長度。在環(huán)的外圍圓周是純的或稱飽和的顏色，其飽和度值為1。在中心是中性（灰）影調(diào)，即飽和度為0。（2）

HSI色系數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像RGB到HSI的轉(zhuǎn)換：

數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像HSI到RGB的轉(zhuǎn)換1)數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像2)3)數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像（3）YIQ色彩系統(tǒng)

YIQ色彩系統(tǒng)通常被北美的電視系統(tǒng)采用。Y不是指黃色，而是指顏色的亮度(Luminance)，即亮度(Brightness)。I和Q則是指色調(diào)(Chrominance)，描述圖像色彩及飽和度的屬性。

RGB與YIQ之間的對應(yīng)關(guān)系如下：數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像（4）YUV色彩系統(tǒng)

YUV色彩系統(tǒng)被歐洲電視系統(tǒng)采用（屬于PAL）。Y指明視度，U和V雖然也是指色調(diào)，但是和I與Q的表達方式不同。

RGB色彩系統(tǒng)與YUV色彩系統(tǒng)的對應(yīng)關(guān)系：

數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像（5）

YCbCr色彩系統(tǒng)

YCbCr色彩系統(tǒng)也是一種常見的色彩系統(tǒng)，JPEG采用的就是該系統(tǒng)。它是從YUV色彩系統(tǒng)衍生出來的。Y是指明視度，Cb和Cr是將U和V作少量調(diào)整得到的。

RGB色彩系統(tǒng)與YCbCr色彩系統(tǒng)的對應(yīng)關(guān)系：數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像調(diào)色板如果一幅圖像的每個像素都用RGB分量表示，我們知道每個分量由256個等級，需要有1個字節(jié)表示。那么，一個像素的顏色信息需要用3個字節(jié)表示，圖像文件將會變得非常大。實際上并不是這樣做的，我們先來看一個簡單的計算。對一幅的16色圖像，它共有40000個像素，如果一個像素都用R、G、B三個分量來表示，一個像素需要3個字節(jié)，這樣保存整個圖像要用，即120000個字節(jié)！但是我們用下面的方法表示圖像，可以節(jié)省很多字節(jié)。由于圖像只有16種顏色，我們可以創(chuàng)建一個顏色表：表中的每一行表示一種顏色的R、G、B值。這樣當表示一個像素的顏色時，只需指出改顏色是在第幾行，數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像即該顏色在表中的索引值。16種狀態(tài)可以用4位表示，所以一個像素要用半個字節(jié)，整個圖，即20000個字節(jié)，再加上顏色表需要個字節(jié)，共20048個字節(jié)。它是前面的。這里的RGB顏色表，就是通常所說的調(diào)色板。在Windows位圖中，就用到了調(diào)色板技術(shù)。但是，并不是所用的彩色圖像利用調(diào)色板技術(shù)，都可以節(jié)省字節(jié)。在真彩色圖像中（又稱24位圖像）共有，如果利用調(diào)色板技術(shù)，表示一個像素顏色在調(diào)色板中的索引值需要24位，這和直接用R、G、B三個顏色分量表示所需要的字節(jié)數(shù)一樣，不但沒有節(jié)省任何空間，還要加上一個個字節(jié)大的調(diào)色板。數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像共16行RGBRGB3個字節(jié)調(diào)色板示意圖數(shù)字圖像水印概述——什么是數(shù)字圖像數(shù)字圖像水印概述

-數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)數(shù)字圖像處理數(shù)字圖像處理就是利用計算機或其它數(shù)字硬件，對圖像信息轉(zhuǎn)換而得的電信號進行某些數(shù)學運算，以提高圖像的實用性。數(shù)字圖像處理系統(tǒng)由圖像數(shù)字化設(shè)備、圖像處理計算機和圖像輸出設(shè)備組成。圖像數(shù)字化設(shè)備：掃描儀、數(shù)碼相機、攝象機與圖像采集卡等圖像處理計算機：PC、工作站等（通常將存儲設(shè)備也包括在內(nèi)）圖像輸出設(shè)備：打印機、繪圖儀等數(shù)字圖像水印概述

-數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)數(shù)字圖像水印概述

——數(shù)字圖像處理術(shù)語數(shù)字圖像處理：是指將一幅圖像轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环鶊D像。數(shù)字圖像分析：是指將一幅圖像轉(zhuǎn)換為一種非圖像的表示。但數(shù)字圖像處理通常又包括數(shù)字圖像分析。如天氣預(yù)報，視頻統(tǒng)計等。

計算機圖形學：用計算機將由概念或數(shù)學描述所表示的物體圖像（非實物）進行處理和顯示的過程。如機械圖、建筑圖等，通過建筑圖統(tǒng)計水泥、鋼筋用量等。計算機視覺：用計算機技術(shù)發(fā)展能夠理解自然景物的系統(tǒng)。如機器人足球等。數(shù)字化和顯示：將一幅圖像從原有形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式。顯示是數(shù)字化的逆過程。掃描：對象素的尋址。采樣、采樣密度：對應(yīng)象素灰度值的測量。通常轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷褐?。量化：將電壓值用一個整數(shù)表示?；叶确直媛剩簣D像中包含的灰度級數(shù)。對比度：圖像中灰度反差的大小。噪聲：通常在數(shù)字化過程中引入的誤差。數(shù)字圖像水印概述

——數(shù)字圖像處理術(shù)語點運算點運算主要是針對圖像的像素進行加、減、乘、除運算。它能夠有效的改進圖像的直方圖分布。幾何處理幾何處理主要包括圖像的平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、扭曲校正等。它是最常見的圖像處理手段。正交變換正交變換的主要目的就是將圖像信息從空域轉(zhuǎn)到變換域進行研究，包括離散傅立葉變換（DFT）、離散余弦變換（DCT）、沃爾什變換、小波變（DWT）換等。數(shù)字圖像水印概述

——數(shù)字圖像處理術(shù)語圖像的增強圖像在轉(zhuǎn)換和傳送過程中，總要造成圖像的某些降質(zhì)。比如：在攝像時，光學系統(tǒng)的失真、大氣流動會使圖像模糊；在圖像的數(shù)字化過程中（掃描、采樣、量化），會引入噪聲；在傳輸過程中，由于噪聲污染，圖像的質(zhì)量會有所下降。為了改善圖像的質(zhì)量，有兩種方法：一類是不考慮圖像降質(zhì)的原因，只將圖像中感興趣的特征有選擇的突出，而衰減次要信息；這種方法能提高圖像的可讀性，但改善后的圖像不一定逼近原始圖像，如衰減各種噪聲、突出目標的輪廓等。這種方法稱為圖像的增強。另一類方法是針對圖像降質(zhì)的原因，設(shè)法去補償降質(zhì)因素，從而使改善后的圖像盡可能的逼近原始圖像。這種方法稱為圖像的復(fù)原。數(shù)字圖像水印概述

——數(shù)字圖像處理術(shù)語圖像的形態(tài)學處理圖像的形態(tài)學處理是數(shù)學形態(tài)學的延伸，利用圖像的形態(tài)學處理技術(shù)可以實現(xiàn)圖像的腐蝕、細化和分割等。圖像的編碼它的主要目的是利用圖像信號的統(tǒng)計特征及人類視覺特性對圖像進行高效編碼，從而達到圖像壓縮的目的。圖像的重建圖像的重建起源于CT技術(shù)的發(fā)展，是一門新興的數(shù)字圖像處理技術(shù)，主要是利用采集的圖像數(shù)據(jù)重建出圖像。數(shù)字圖像水印概述——數(shù)字圖像處理術(shù)語數(shù)字圖像處理日益普及數(shù)字化設(shè)備，電耦合設(shè)備CCD；計算機處理能力；存儲設(shè)備的發(fā)展；顯示技術(shù)。數(shù)字圖像水印概述——數(shù)字圖像處理術(shù)語數(shù)字圖像水印概述——數(shù)字圖像處理應(yīng)用

_遙感遙感：美國JPL實驗室（JetPropulsionLaboratory）探索者月球圖像勇氣號火星圖像再如農(nóng)作物產(chǎn)量計算農(nóng)作物病情防治山林防火等ACloserViewOfTheCrater'sIntriguingRockOutcrophttp:///home/index.html數(shù)字圖像水印概述——數(shù)字圖像處理應(yīng)用

_視覺監(jiān)控視覺監(jiān)視、公安：銀行防盜，人臉識別等。數(shù)字圖像水印概述——數(shù)字圖像處理應(yīng)用

_工業(yè)檢測工業(yè)檢測與測量數(shù)字圖像水印概述-數(shù)字圖像處理應(yīng)用

_高精度制導軍事偵察、高精度制導Chinese_embassy數(shù)字圖像水印概述——數(shù)字圖像處理應(yīng)用

_醫(yī)療診斷醫(yī)療診斷：CT技術(shù)，癌細胞識別等。數(shù)字圖像水印概述——數(shù)字圖像處理應(yīng)用

_通訊通訊：可視電話，視頻點播等。數(shù)字圖像水印概述——數(shù)字圖像處理應(yīng)用

_公共服務(wù)影視業(yè)、娛樂、公眾服務(wù)：廣告，基于內(nèi)容檢索等。數(shù)字圖像水印概述數(shù)字圖像水印的概念

數(shù)字圖像水印技術(shù)，是指在數(shù)字圖像中嵌入不明顯的記號。被嵌入的記號通常是不可見或不可察的，但是通過一些計算操作可以被檢測或者被提取。水印與源數(shù)據(jù)（數(shù)字圖像）緊密結(jié)合并隱藏其中，成為源數(shù)據(jù)不可分離的一部分，并可以經(jīng)歷一些不破壞源數(shù)據(jù)使用價值或商用價值的操作而存活下來。原始Lena圖像檢測結(jié)果

原始水印圖像

嵌入水印后的Lena圖像數(shù)字圖像水印概述數(shù)字圖像水印系統(tǒng)的通用模型被標識圖像標識圖像密鑰嵌入算法標識或原始圖像測試圖像密鑰檢測算法標識或檢測系數(shù)一般數(shù)字圖像水印嵌入方法

一般數(shù)字圖像水印檢測方法

數(shù)字圖像水印概述空域算法：此算法首先把一個密鑰輸入一個m-序列發(fā)生器來產(chǎn)生水印信號，然后排列成2維水印信號，按象素點逐一插入到原始圖像象素值的最低位。由于水印信號被安排在了最低位上，它是不可見的，基于同樣的原因，它可以輕易地被移去，因此不夠強壯。典型的圖像數(shù)字水印算法數(shù)字圖像水印概述空域水印實例:圖像的位平面表示87654321數(shù)字圖像水印概述Lena原圖：8-bit灰度BMP圖像數(shù)字圖像水印概述第一個位平面與去掉第1個位平面的Lena:數(shù)字圖像水印概述第二個位平面與去掉第1-2個位平面的Lena:數(shù)字圖像水印概述第三個位平面與去掉第1-3個位平面的Lena:數(shù)字圖像水印概述第四個位平面與去掉第1-4個位平面的Lena:數(shù)字圖像水印概述第五個位平面與去掉第1-5個位平面的Lena:數(shù)字圖像水印概述第六個位平面與去掉第1-6個位平面的Lena:數(shù)字圖像水印概述第七個位平面與去掉第1-7個位平面的Lena:數(shù)字圖像水印概述第八個位平面Lena:總結(jié)：根據(jù)圖象位平面和能量分布情況，第1,第2,甚至第3個位平面完全可以用其它的比特矩陣去替換，而不影響圖象的視覺效果。而高位平面不可隱藏信息。優(yōu)點：操作簡單,隱藏信息量大。缺點：隱藏的信息易被破壞。改進：選擇位置，加密數(shù)字圖像水印概述基于改變圖像數(shù)據(jù)統(tǒng)計特性的水印算法，該算法首先隨機選取N對象素點，然后通過增加象素對中一個點的亮度值，而相應(yīng)降低另一個點的亮度值的調(diào)整來隱藏信息。頻域算法：圖像的頻域空間中可以嵌入大量的比特而不引起可察的降質(zhì)，當選擇改變中頻或低頻分量（除去直流分量）來加入水印時，強壯性還可大大提高。頻域水印技術(shù)可以利用通用的離散余弦變換，小波變換和傅立葉變換等變換方法。數(shù)字圖像水印概述.NEC算法：NEC實驗室的COX等人提出的基于擴展頻譜的水印算法,原則為：1)水印信號應(yīng)該嵌入源數(shù)據(jù)中對人的感覺最重要的部分。在頻譜空間中，這種重要部分就是低頻分量。這樣，攻擊者在破壞水印的過程中，不可避免地會引起圖像質(zhì)量的嚴重下降。2)水印信號應(yīng)該由具有高斯分布的獨立同分布隨機實數(shù)序列構(gòu)成。這使得水印經(jīng)受多拷貝聯(lián)合攻擊的能力大大增強。3）實現(xiàn)方法是：對整幅圖像做DCT變換，選取除DC分量外的1000個最大的DCT系數(shù)插入由N(0,1)所產(chǎn)生的一個實數(shù)序列水印信號。數(shù)字圖像水印概述生理模型算法：利用人的生理模型的特性，包括HVS和HAS來提高多媒體數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)質(zhì)量和效率。它們的基本思想是利用從視覺模型導出的JND描述來確定在圖像的各個部分所能容忍的數(shù)字水印信號的最大強度，從而避免破壞視覺質(zhì)量。這一方法同時具有好的透明性和強壯性。數(shù)字圖像水印概述水印評價量化指標均方差：通過計算比較水印嵌入前后的象素值變化來判斷水印對原始圖像的修改。信噪比：信號處理中的概念，將水印信息作為噪音來看待。掩膜峰值信噪比：一種綜合了人類視覺特性的信噪比計算方法。相似性系數(shù)：提取的水印信息與真實水印信息的匹配度，或水印作品的匹配度。數(shù)字圖像水印概述數(shù)字水印攻擊分析1.魯棒性攻擊它包括常見的各種信號處理操作，如圖像壓縮、線性或非線性濾波、疊加噪聲、圖像量化與增強、圖像裁剪、幾何失真、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換以及圖像的校正等。數(shù)字圖像水印概述魯棒性測驗結(jié)果剪切測試結(jié)果隨機剪切含水印圖像中的若干部分，然后提取水印

NC=0.9444剪切含水印圖像左上方四分之一區(qū)域，然后提取水印

NC=0.9682剪切含水印圖像的右半部分，然后提取水印

NC=0.8931數(shù)字圖像水印概述圖像平移測試結(jié)果將含水印的圖像水平向右平移40個像素單位，然后提取水印

NC=0.9432將含水印的圖像水平向下平移40個像素單位，然后提取水印

NC=0.9325數(shù)字圖像水印概述圖像旋轉(zhuǎn)測試結(jié)果將含水印的圖像逆時針旋轉(zhuǎn)90度，然后提取水印

NC=0.9923將含水印的圖像逆時針旋轉(zhuǎn)30度，然后提取水印

NC=0.9670將含水印的圖像逆時針旋轉(zhuǎn)45度，然后提取水印

NC=0.9698數(shù)字圖像水印概述圖像縮放測試結(jié)果將含水印圖像先縮小到100*100，再放大到200*200，然后提取水印

NC=0.9837將含水印圖像先縮小到50*50，再放大到200*200，然后提取水印

NC=0.8532數(shù)字圖像水印概述JPEG有損壓測試結(jié)果對含水印圖像進行壓縮質(zhì)量系數(shù)為20%的JPEG有損壓縮，然后提取水印NC=0.9808對含水印圖像進行壓縮質(zhì)量系數(shù)為5%的JPEG有損壓縮，然后提取水印NC=0.9456對含水印圖像進行壓縮質(zhì)量系數(shù)為1%的JPEG有損壓縮，然后提取水印NC=0.9061數(shù)字圖像水印概述加噪測試結(jié)果向含水印圖像添加均值為0方差為0.01的高斯噪聲NC=0.9143向含水印圖像添加均值為0.01方差為0.05的高斯噪聲NC=0.8455向含水印圖像添加方差為0.05的椒鹽噪聲NC=0.9018數(shù)字圖像水印概述濾波測試結(jié)果對含水印圖像用模板大小為5*5的中值濾波器進行濾波NC=0.9071對含水印圖像用模板大小為5*5的維納濾波器進行濾波NC=0.9418對含水印圖像用模板大小為8*8的高斯低通濾波器進行濾波NC=0.7415數(shù)字圖像水印概述原始Lena圖像檢測結(jié)果

嵌入水印后的Lena圖像原始水印圖像

數(shù)字圖像水印概述對含水印圖像進行壓縮質(zhì)量系數(shù)為5%的JPEG有損壓縮，然后提取水印NC=0.9635JPEG有損壓縮測試結(jié)果剪切測試結(jié)果剪切含水印圖像的左半部分，然后提取水印

NC=0.9182將含水印的圖像逆時針旋轉(zhuǎn)30度，然后提取水印

NC=0.8971圖像旋轉(zhuǎn)測試結(jié)果數(shù)字圖像水印概述原始Lena圖像檢測結(jié)果

嵌入水印后的Lena圖像原始水印圖像

數(shù)字圖像水印概述剪切測試結(jié)果剪切含水印圖像的左半部分，然后提取水印

NC=0.9627向含水印圖像添加均值為0方差為0.01的高斯噪聲NC=0.9153對含水印圖像進行壓縮質(zhì)量系數(shù)為5%的JPEG有損壓縮，然后提取水印NC=0.9888加噪測試結(jié)果JPEG有損壓縮測試結(jié)果數(shù)字圖像水印概述2.IBM攻擊這是針對可逆、非盲（non-oblivious）水印算法而進行的攻擊。其原理為設(shè)原始圖像為I，加入水印WA的圖像為IA=I+WA。攻擊者首先生成自己的水印WF，然后創(chuàng)建一個偽造的原圖IF=IA-WF，也即IA=IF+WF。這就產(chǎn)生無法分辨與解釋的情況。防止這一攻擊的有效辦法就是研究不可逆水印嵌入算法，如哈希過程。數(shù)字圖像水印概述3.StirMark攻擊Stirmark是英國劍橋大學開發(fā)的水印攻擊軟件，它采用軟件方法，實現(xiàn)對水印載體圖像進行的各種攻擊，從而在水印載體圖像中引入一定的誤差，我們可以以水印檢測器能否從遭受攻擊的水印載體中提取/檢測出水印信息來評定水印算法抗攻擊的能力。如StirMark可對水印載體進行重采樣攻擊，它可模擬首先把圖像用高質(zhì)量打印機輸出，然后再利用高質(zhì)量掃描儀掃描重新得到其圖像這一過程中引入的誤差。數(shù)字圖像水印概述4.馬賽克攻擊其攻擊方法是首先把圖像分割成為許多個小圖像，然后將每個小圖像放在HTML頁面上拼湊成一個完整的圖像。一般的Web瀏覽器都可以在組織這些圖像時在圖像中間不留任何縫隙，并且使其看起來這些圖像的整體效果和原圖一模一樣，從而使得探測器無法從中檢測到侵權(quán)行為。數(shù)字圖像水印概述5.串謀攻擊所謂串謀攻擊就是利用同一原始多媒體數(shù)據(jù)集合的不同水印信號版本，來生成一個近似的多媒體數(shù)據(jù)集合，以此來逼近和恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，其目的是使檢測系統(tǒng)無法在這一近似的數(shù)據(jù)集合中檢測出水印信號的存在。數(shù)字圖像水印概述6.跳躍攻擊跳躍攻擊主要用于對音頻信號數(shù)字水印系統(tǒng)的攻擊，其一般實現(xiàn)方法是在音頻信號上加入一個跳躍信號，即首先將信號數(shù)據(jù)分成500個采樣點為一個單位的數(shù)據(jù)塊，然后在每一數(shù)據(jù)塊中隨機復(fù)制或刪除一個采樣點，來得到499或501個采樣點的數(shù)據(jù)塊，然后將數(shù)據(jù)塊按原來順序重新組合起來。實驗表明，這種改變對古典音樂信號數(shù)據(jù)也幾乎感覺不到，但是卻可以非常有效地阻止水印信號的檢測定位，以達到難以提取水印信號的目的。類似的方法也可以用來攻擊圖像數(shù)據(jù)的數(shù)字水印系統(tǒng)，其實現(xiàn)方法也非常簡單，即只要隨機地刪除一定數(shù)量的象素列，然后用另外的象素列補齊即可，該方法雖然簡單，但是仍然能有效破壞水印信號存在的檢驗。數(shù)字圖像水印概述7.法學攻擊法學攻擊(legalattacks)：這種攻擊方法與前三種方法極為不同。比如：現(xiàn)有的或?qū)⒂械年P(guān)于版權(quán)及數(shù)字信息所有權(quán)的法律，不同法庭對于法律條款的不同解釋，原告與被告的信譽，攻擊者質(zhì)疑水印方案的能力，原告與被告的財力，他們各自能請到的專家證人和律師等等，等等。數(shù)字圖像水印概述涉及的相關(guān)理論和軟件數(shù)字圖像處理的編碼與壓縮原理數(shù)字圖像相關(guān)的概率統(tǒng)計特征數(shù)字圖像的DFT、DCT、DWT變換計算機密碼學作為前處理和后處理各種攻擊算法的原理VC++的編程環(huán)境或MATLAB軟件等數(shù)字圖像水印概述圖像文件讀寫1.imread函數(shù)該函數(shù)用于從圖形文件中讀出圖像。格式A=IMRAED(FILENAME,FMT)。該函數(shù)把FILENAME中的圖像讀到A中。若文件包含一個灰度圖,則為二維矩陣。若文件包含一個真彩圖(RGB),則A為一三維矩陣。FILENAME指明文件，F(xiàn)MT指明文件格式。格式[X,MAP]=IMREAD(FILENAME,FMT).把FILENAME中的索引圖讀入X,其相應(yīng)的調(diào)色板讀到MAP中.圖像文件中的調(diào)色板會被自動在范圍[0,1]內(nèi)重新調(diào)節(jié)。FMT的可能取值為jpg或jpeg,tif或tiff,bmp,png,hdf,pcx,xwd。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式2.imwrite函數(shù)該函數(shù)用于把圖像寫入圖形文件中。格式IMWRITE(A,FILENAME,FMT)把圖像A寫入文件FILENAME中。FILENAME指明文件名,FMT指明文件格式。A既可以是一個灰度圖,也可以是一個真彩圖像。格式IMWRITE(X,MAP,FILENAME,FMT)把索引圖及其調(diào)色板寫入FILENAME中。MAP必須為合法的MATLAB調(diào)色板,大多數(shù)圖像格式不支持多于256色的調(diào)色板。FMT的可能取值為tif或tiff,jpg或jpeg,bmp,png,hdf,pcx,xwd。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式圖像顯示1.getimage函數(shù)?格式A=GETIMAGE(H).返回圖形句柄對象H中包含的第一個圖像的數(shù)據(jù).H既可以是一條曲線,圖像,或紋理表面.A等同為圖像的數(shù)據(jù)。格式[X,Y,A]=GETIMAGE(H).返回圖像的Xdata到X,Ydata到Y(jié),Xdata和Ydata是表明x軸和y軸的范圍的兩元素向量。?格式[…,A,FLAG]=GETIMAGE(H)。返回指示圖像類型的整數(shù)型標記.FLAG可為下列值:MATLAB中圖象工具箱及圖象格式?0不是圖像,A返回一個空矩陣。?1索引圖。?2標準灰度圖。?3非標準灰度圖。?4RGB圖像。?例如在用imshow直接從文件中顯示一個圖像后,用getimage直接從工作區(qū)中得到圖像數(shù)據(jù)?Imshow

abc.tif?X=getimage;MATLAB中圖象工具箱及圖象格式2.Image函數(shù)該函數(shù)用于顯示圖像。格式IMAGE(C).把矩陣C作為一幅圖像顯示.C的每一個元素指明了一個圖像塊的顏色。C可以為M*N或M*N*3的矩陣，其數(shù)據(jù)可為double,unit8,unit16型。?格式IMAGE(X,Y,C)。其中X,Y為矢量,指明C(1,1)和C(M,N)象素中心的位置。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式3.IMAGESC函數(shù)?該函數(shù)按比例決定數(shù)據(jù)并把它作為圖像顯示。該函數(shù)的格式除數(shù)據(jù)要按比例重整來使用完全調(diào)色板外,其他與函數(shù)IMAGE相同。在格式IMAGESC(…,CLIM)中,CLIM=[CLOW,CHIGH]表明比例尺度。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式4.IMSHOW函數(shù)?格式IMSHOW(I,N).用N級離散灰度級顯示灰度圖象I。若省略N,默認用256級灰度顯示24位圖像,64級灰度顯示其他系統(tǒng)。格式IMSHOW(I,[LOWHIGH])，把I作為灰度圖顯示。LOW值指定為黑色,HIGH指定為白色，中間為按比例分布的灰色。若[LOW,HIGH]為[],則函數(shù)把圖像中的最小值顯示為黑色,最大值顯示為白色。?格式IMAGE(SW).用于顯示二值圖.0顯示為黑色,1顯示為白色。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式?格式IMAGE(RGB).用于顯示真彩色圖像。?格式IMAGE(X,MAP).顯示索引圖X及其調(diào)色板MAP。?格式IMSHOW(FILENAME).顯示存儲于圖形文件FILENAME中的圖像。?H=IMSHOW(…).返回圖像對象的句柄。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式5.SUBIMAGE函數(shù)?格式SUBIMAGE(X,MAP).用來顯示當前坐標中的索引圖.?格式SUBIMAGE(I).用來顯示灰度圖.?格式SUBIMAGE(BW).用來顯示二值圖.?格式SUBIMAGE(RGB).用來顯示真彩圖.?格式SUBIMAGE(x,y,…)用來在非默認的空間坐標中顯示圖像.?H=SUBIMAGE(…)返回圖像對象的句柄.輸入圖像可為unit8,unit16,double型MATLAB中圖象工具箱及圖象格式圖像幾何變換1.imcrop函數(shù)?該函數(shù)用于把一幅圖像經(jīng)裁剪后放入一指定的矩形中。例如在以下的語法格式中IMCORP顯示輸入圖像,并等待用鼠標指定矩形。?I2=IMCORP(I).?X2=IMCORP(X,MAP).?RGB2=IMCORP(RGB).MATLAB中圖象工具箱及圖象格式2.imrotate函數(shù)?該函數(shù)用于旋轉(zhuǎn)圖像。格式B=IMROTATE(A,ANGLE,METHOD)。用于把圖像A按逆時針方向和特殊的填充方法旋轉(zhuǎn)ANGLE度,METHOD可取以下值:?“nearest”:默認值,用最近鄰插值。?“bilinear”:用雙線性插值。?“bicubic”:用雙立方插值。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式象素統(tǒng)計?1．COOR2函數(shù)?該函數(shù)用于計算二維相關(guān)系數(shù)。格式R=COOR2(A,B).用于計算A,B間的相關(guān)系數(shù)，A,B為相同尺寸的矩陣或向量。?2．IMHIST函數(shù)?該函數(shù)用于計算圖像數(shù)據(jù)的直方圖。格式IMHIST(I,N).用于顯示灰度圖像I的N級直方圖。對灰度圖默認N為256，對二值圖默認N為2。格式IMHIST(X,MAP)。用于顯示索引圖的直方圖。?3.MEAN2函數(shù)?該函數(shù)用于計算矩陣元素的均值。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式圖像分析1.EDGE函數(shù)?該函數(shù)用于找出灰度圖的邊緣。該函數(shù)的輸入是灰度圖，返回一個同樣大小的二值圖。邊緣處為1，其他地方為0。該函數(shù)支持Sobel,Prewitt,Roberts,Laplacian,Zero-cross,Canny六種不同的算子。?例如使用Prewitt和Canny算子找出lena.bmp的邊緣。?I=imread(‘lena.tif’);?BW1=edge(I,’prewitt’);?BW2=edge(I,’canny”);?imshow(BW1)?figure,?imshow(BW2)MATLAB中圖象工具箱及圖象格式圖像增強?1.HISTEQ函數(shù)?該函數(shù)用直方圖均衡的方法增強圖像的對比度。?例如用直方圖均衡的方法增強一幅灰度圖。?I=imread(‘lena.tif’);?J=histeq(I);?Imshow(I);?Figure,?Imshow(J)MATLAB中圖象工具箱及圖象格式2MEDFILT2函數(shù)?該函數(shù)用來對圖像進行二維中值濾波。?例如I=imread(‘lena.tif’);?J=imnoise(I,’salt&pepper’,0.02);?K=medfilt2(J);?imshow(J),?figure,?imshow(K)MATLAB中圖象工具箱及圖象格式3.ORDFILT2函數(shù)4.WIENER2函數(shù)?ORDFILT2函數(shù)對圖像進行二維排序統(tǒng)計濾波。?WIENER2函數(shù)進行二維自適應(yīng)去噪濾波。該函數(shù)可對一幅被加性噪聲污染的灰度圖進行低通濾波。?例如I=imread(‘lena.tif’);?J=imnoise(I,’gaussian’,0,0.005);?K=wiener2(J,[55]);?imshow(J),?figure,?imshow(K)MATLAB中圖象工具箱及圖象格式線性濾波?1.CONV2函數(shù)?該函數(shù)進行二維卷積。格式C=CONV2(A,B)對矩陣A,B進行二維卷積。若[ma,na]=size(A),[mb,nb]=size(B),則size(C)=[ma+mb-1,na+nb-1]。?2.FILTER2函數(shù)?該函數(shù)進行二維數(shù)字濾波。格式Y(jié)=FILTER2(B,X)。對X中的數(shù)據(jù)用矩陣B中的二維FIR濾波器進行濾波。結(jié)果Y是用二維相關(guān)性進行計算的，大小和X一樣。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式圖像變換?1.DCT2函數(shù)?該函數(shù)對圖像進行二維離散余弦變換。格式B=DCT2(A)返回A的離散余弦變換。A和B大小相同，B包含離散余弦變換的系數(shù)。格式B=DCT2(A,[MN])或B=DCT2(A,M,N)在變換前把矩陣A用0填充至大小M*N，若M或N小于A相應(yīng)的尺寸，則先截取A。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式2．IDCT2函數(shù)?該函數(shù)計算二維離散余弦反變換。格式B=IDCT2(A).返回A的二維離散余弦反變換。格式B=IDCT2(A)或B=IDCT(A,M,N)在變換前對A截短或添0產(chǎn)生一個M*N的矩陣。3．FFT2函數(shù)?該函數(shù)計算二維快速傅立葉變換。4.IFFT2函數(shù)?該函數(shù)計算二維快速傅立葉反變換。5.FFTn函數(shù)?該函數(shù)計算n維快速傅立葉變換。6．iFFTn函數(shù)?該函數(shù)計算n維快速傅立葉反變換。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式顏色空間變換?1．HSV2RGB函數(shù)?該函數(shù)把HSV顏色轉(zhuǎn)換為RGB顏色。?2．RGB2HSV函數(shù)?該函數(shù)把RGB顏色轉(zhuǎn)換為HSV顏色。?3.NTSC2RGB函數(shù)?該函數(shù)把NTSC顏色轉(zhuǎn)換為RGB顏色。?4.RGB2NTSC函數(shù)?該函數(shù)把RGB顏色轉(zhuǎn)換為NTSC顏色。?5.YCBCR2RGB函數(shù)?該函數(shù)把YCBCR顏色轉(zhuǎn)換為RGB顏色。?6.RGB2YCBCR函數(shù)?該函數(shù)把RGB顏色轉(zhuǎn)換為YCBCR顏色。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式圖像類型和類型轉(zhuǎn)換?1．DITHER函數(shù)?該函數(shù)用抖動的方法轉(zhuǎn)換圖像。?2．GRAY2IND函數(shù)?該函數(shù)把灰度圖轉(zhuǎn)換為索引圖。格式[X,MAP]=GRAY2IND(I,N)。用調(diào)色板GRAY(N)把灰度圖I轉(zhuǎn)換為索引圖X.若省略N，則系統(tǒng)默認64。?3．GRAYSLICE函數(shù)?該函數(shù)用閥值的方法把灰度圖轉(zhuǎn)換為索引圖。例如用多級閥值的方法增強一幅圖像的可理解性。?I=imread(‘a(chǎn)bc.tif’);X=graysice(I,16);?imshow(I),figure,?imshow(X,hot(16))MATLAB中圖象工具箱及圖象格式4．IM2BW函數(shù)?該函數(shù)用加閥值的方法把一幅圖像轉(zhuǎn)換為二值圖。?loadlena

?BW=im2bw(x,map,0.4);imshow(x,map),?figure,imshow(BW)?5．IM2DOUBLE函數(shù)?該函數(shù)把一幅圖像轉(zhuǎn)換為雙精度圖像。?6．IM2UNIT8函數(shù)?該函數(shù)把一幅圖像轉(zhuǎn)換為8位無符號整數(shù)圖像。?7．IM2UNIT16函數(shù)?該函數(shù)把一幅圖像轉(zhuǎn)換為16位無符號整數(shù)圖像。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式?8．IND2GRAY函數(shù)?該函數(shù)把一幅索引圖轉(zhuǎn)換為灰度圖。格式I=IND2GRAY(X,MAP).把調(diào)色板為MAP的圖像X轉(zhuǎn)換為灰度圖I。該函數(shù)在保留亮度的同時，除掉了顏色和飽和度信息。?例如?loadpeppers?I=ind2gray(X,map);?imshow(X,map),?figure,?imshow(I)MATLAB中圖象工具箱及圖象格式?9．IND2RGB函數(shù)?該函數(shù)把索引圖轉(zhuǎn)換為RGB圖像。格式RGB=IND2RGB(X,MAP)。把矩陣X和相應(yīng)的調(diào)色板MAP轉(zhuǎn)換為真彩格式。?10.ISBW函數(shù)?該函數(shù)判斷輸入是否為二值圖。格式FLAG=ISBW(A)。返回1若A為二值圖，若為其他則返回0。?11．ISGRAY函數(shù)?該函數(shù)判斷輸入是否為灰度圖。?12．ISIND函數(shù)?該函數(shù)判斷輸入是否為索引圖。?13．ISRGB函數(shù)?該函數(shù)判斷輸入是否為真彩圖。MATLAB中圖象工具箱及圖象格式?14．MAT2GRAY函數(shù)?該函數(shù)把矩陣轉(zhuǎn)換為灰度圖。?例如?I=imread(‘lena.tif’);?J=filter2(fspecial(‘sobel’),I);?K=mat2gray(J);?imshow(I),?figure,?imshow(K)MATLAB中圖象工具箱及圖象格式15.RGB2GRAY函數(shù)?該函數(shù)把真彩圖或索引圖轉(zhuǎn)換為灰度圖。該函數(shù)在保留亮度的同時去除色彩和飽和度信息。?16．RGB2IND函數(shù)?該函數(shù)把真彩圖轉(zhuǎn)換為索引圖。例如?RGB=imread(‘lena.tif’);?[X,map]=rgb2ind(RGB,128);?imshow(X,map)MATLAB中圖象工具箱及圖象格式研究目的與意義開放網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中三維模型數(shù)據(jù)的安全問題數(shù)據(jù)加密技術(shù)的局限性網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)字多媒體知識產(chǎn)權(quán)保護和完整性認證數(shù)字水印技術(shù)的優(yōu)勢三維數(shù)據(jù)網(wǎng)格數(shù)字水印國外研究現(xiàn)狀R.Ohbuchi,H.Masuda,M.Aono.WatermarkingThree-dimensionalPolygonalModels.ProceedingsoftheACMInternationalMultimediaConference&Exhibition,Seattle,WA,U.S.A.,1997:261~272R.Ohbuchi,H.Masuda,M.Aono.Watermarkingthree-dimensionalpolygonalmodelsthroughgeometricandtopologicalmodifications.IEEEJ.Sel.AreasCommun.1998,16(4):551~560（空域算法）網(wǎng)格數(shù)字水印—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀E.Praun,H.Hoppe,A.Finkelstein.Robustmeshwatermarking.IGGRAPHConferenceProceedings.ACMPress,NewYork,1999:325~334（頻域算法）S.Kanai,H.Date,andT.Kishinami.DigitalWatermarkingfor3DPolygonsusingMultiresolutionWaveletDecomposition.Proc.SixthIFIPWG5.2GEO-6,Tokyo,Japan,December1998pp,96-307（小波域算法）網(wǎng)格數(shù)字水印—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀1999年12月召開了我國第一屆信息隱藏學術(shù)研討會。2000年1月由國家“863”智能機專家組和中科院自動化所模式識別國家重點實驗室組織召開了數(shù)字水印學術(shù)研討會。從中國期刊網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果來看，發(fā)表的學術(shù)論文數(shù)量逐年遞增，2000年發(fā)表3篇，2001年發(fā)表6篇，2002年發(fā)表11篇，2003年發(fā)表12篇，2004年發(fā)表17篇，2005年發(fā)表26篇，2006年發(fā)表36篇。

網(wǎng)格數(shù)字水印—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀幾何表示體數(shù)據(jù)參數(shù)曲面隱式曲面多邊形網(wǎng)格點數(shù)據(jù)

多邊形網(wǎng)格網(wǎng)格數(shù)字水印—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀三維數(shù)字水印的難點(1)

三維網(wǎng)格模型具有不規(guī)則性和無序性

◆

任意彎曲◆缺乏連續(xù)參數(shù)化

◆非規(guī)則采樣(2)三維網(wǎng)格模型的攻擊處理操作種類繁多模型變換操作（如平移、旋轉(zhuǎn)、縮放等）過濾器攻擊方法（如加載噪音、光順、簡化）模型裁剪頂點重排序等

網(wǎng)格數(shù)字水印—國內(nèi)外研究現(xiàn)狀PositionNormalColorTextureBRDF…三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的選取

頂點模值矩陣：即從三維網(wǎng)格模型中心到模型表面頂點的距離所構(gòu)成的矩陣。網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

第一步：求出在初始狀態(tài)下，三維網(wǎng)格模型的中心點坐標。其中，是三維網(wǎng)格模型的第個頂點。水印嵌入網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

第二步：將原點移到三維網(wǎng)格模型的中心，即網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

第三步：將三維網(wǎng)格模型的頂點排成一個一維頂點序列，將頂點坐標從笛卡爾坐標系轉(zhuǎn)換到球面坐標，如圖所示。

網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

第四步：根據(jù)頂點的球面坐標值調(diào)整網(wǎng)格頂點的順序：將的取值區(qū)間分成4段：將的取值區(qū)間分成2段：所以，模型的頂點被分為8塊，這8塊的順序如下表所示：塊的序號12345678m01230123n11110000網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

第五步：運用奇異值分解的方法嵌入水印。網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

水印提取第一步：網(wǎng)格的重定位第二步：網(wǎng)格的重采樣第三步：逆SVD變換網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

原始實驗?zāi)Ｐ颓度胨『蟮木W(wǎng)格模型仿真實驗網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

旋轉(zhuǎn)攻擊剪切攻擊網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

（a）10%的隨機噪聲（b）30%的隨機噪聲（c）50%的隨機噪聲噪聲攻擊（a）簡化20%（b）簡化30%（c）簡化50%簡化攻擊形變攻擊網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型全局幾何特征的魯棒數(shù)字水印算法

算法原理基于主元分析的最佳視點選擇三維網(wǎng)格模型深度投影的傅立葉變換基于三維網(wǎng)格模型深度投影的數(shù)字水印算法水印嵌入水印檢測網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型深度投影的數(shù)字水印算法

基于主元分析的最佳視點選擇網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型深度投影的數(shù)字水印算法

通過上述對主元分析的基本原理的介紹，可以把主元分析的主要計算步驟歸納如下：（1）計算相關(guān)系數(shù)矩陣；（2）計算特征值和特征向量；（3）計算主成分貢獻率及累計貢獻率；（4）計算主成分載荷。網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型深度投影的數(shù)字水印算法

本文主要利用主元分析對三維模型進行視點選取，首先給出幾個相關(guān)定義：定義1：如果從某個視點觀察三維模型，得到的三維模型能反映模型頂點分布的主要特征，那么該視點稱為最佳視點。定義2：從最佳視點觀察得到的模型稱為最佳視點模型。定義3：最佳視點模型對應(yīng)的深度圖稱為最佳視點深度圖。網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型深度投影的數(shù)字水印算法

網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型深度投影的數(shù)字水印算法

變換后的模型即最佳視點模型，定義為：網(wǎng)格數(shù)字水印—基于三維網(wǎng)格模型