三維模型密寫和圖像密寫分析研究.pdf

1、隨著三維應(yīng)用的發(fā)展,三維模型成為繼文本、圖像、視頻、音頻之后的新型密寫載體,由于三維模型數(shù)據(jù)量小、頂點(diǎn)數(shù)據(jù)的不規(guī)則采樣和頂點(diǎn)排序的無(wú)序性等特點(diǎn),使三維模型密寫在嵌入容量、失真度方面面臨挑戰(zhàn),需要進(jìn)一步深入研究。同時(shí),密寫分析技術(shù)以其在軍事、情報(bào)、國(guó)家安全方面的重要性,也成為研究人員深入探索的強(qiáng)大動(dòng)力。密寫和密寫分析作為相互對(duì)抗的技術(shù),正是在不斷的攻防中完善、改進(jìn)。
　　 本文致力于三維模型密寫和圖像密寫分析的研究:通過(guò)對(duì)三維模型

2、幾何特性和表示方法的深入研究,從失真度、嵌入容量的角度出發(fā),設(shè)計(jì)三維網(wǎng)格和點(diǎn)云模型密寫算法；通過(guò)針對(duì)性的分析和研究彩色圖像密寫、JPEG MB2密寫及小波域密寫,探討行之有效的針對(duì)彩色圖像密寫、JPEG MB2密寫及小波域密寫的密寫分析方法。本文主要工作包括:
　　 1.在三維網(wǎng)格模型密寫方面,分別從失真度和嵌入容量的角度出發(fā),提出了基于幀化采樣的自適應(yīng)空域和變換域密寫算法。算法的基本思想是將視頻流的幀采樣方法引入三維網(wǎng)格模型的

3、空間分解,將三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為二維平面幀數(shù)據(jù),應(yīng)用二維平面嵌入方法嵌入信息。在空域嵌入中,設(shè)計(jì)了多重QIM空域嵌入方法,應(yīng)用頂點(diǎn)權(quán)重分析方法自適應(yīng)的確定每個(gè)頂點(diǎn)的嵌入容量,在獲得大嵌入容量的同時(shí),優(yōu)化了嵌入失真；在小波域嵌入中,通過(guò)構(gòu)造廣義灰度圖,在小波域隱馬爾科夫模型的零樹(shù)結(jié)構(gòu)中嵌入信息,獲得了大的密寫嵌入容量。實(shí)驗(yàn)表明,提出的兩種三維網(wǎng)格模型密寫算法具有自適應(yīng)、大容量、低失真的優(yōu)點(diǎn)。
　　 2.在三維點(diǎn)云模型密寫方面,從嵌入容量

4、角度出發(fā),提出了一種基于自相似壓縮的大容量空域密寫算法。鑒于三維點(diǎn)云模型表面具有重復(fù)模式或相似結(jié)構(gòu)的幾何特征,算法將自相似壓縮方法引入三維點(diǎn)云模型的空間分割和聚類,構(gòu)造自相似分塊單元、自相似鏈及壓縮碼本；在信息嵌入中,選取壓縮碼本中的樣本分塊單元作為嵌入基準(zhǔn),設(shè)計(jì)了基于頂點(diǎn)匹配和空間位移的自相似空間匹配方法(SSPM),在可嵌入頂點(diǎn)嵌入容量至少達(dá)到4比特。實(shí)驗(yàn)表明,提出的三維點(diǎn)云模型密寫算法具有大容量、低失真、高安全性的特點(diǎn)。
　

5、　 3.提出了一種針對(duì)彩色圖像密寫的盲密寫分析算法。鑒于信息嵌入對(duì)彩色圖像顏色通道相關(guān)性的影響,算法的關(guān)鍵在于針對(duì)彩色圖像任意二個(gè)顏色通道間梯度方向隨機(jī)序列及顏色梯度和隨機(jī)序列等四個(gè)序列,進(jìn)行基于Hilbert-Huang變換(HHT)的序列分析。在序列分析中,通過(guò)對(duì)四個(gè)隨機(jī)序列進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ?EMD)分解,構(gòu)建基于Hilbert譜的特征向量。在此特征向量基礎(chǔ)上構(gòu)建的SVM分類器實(shí)現(xiàn)了對(duì)彩色圖像密寫的高準(zhǔn)確率分析,具有特征向量維數(shù)低和誤

6、檢率低的特點(diǎn),對(duì)彩色圖像的密寫分析性能優(yōu)于現(xiàn)有分析方法。
　　 4.通過(guò)分析JPEG圖像的離散余旋變換(DCT)系數(shù)直方圖在MB2密寫前后的特性,提出了一種針對(duì)JPEG MB2密寫的專用密寫分析算法。算法的關(guān)鍵在于應(yīng)用JPEG圖像DCT系數(shù)一階直方圖與其Cauchy擬合分布模型的系數(shù)一階直方圖之間的差值序列作為相關(guān)性度量,構(gòu)造特征序列,應(yīng)用HHT變換進(jìn)行序列分析,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的SVM分類器能有效的對(duì)JPEG MB2密寫生成的含