Watermarking, compression, and their combination for 3-D triangular meshes

par Jae-Won Cho

Thèse de doctorat en Images et systèmes

Sous la direction de Rémy Prost et de Ho-Youl Jung.

Soutenue en 2007

à Lyon, INSA en cotutelle avec Yeugnam University, Korea .

  • Titre traduit

    = Tatouage, compression et leur combinaison pour les maillages triangulaires 3-D


  • Résumé

    Dans une première partie, nous proposons deux méthodes de tatouage aveugle pour des maillages statiques 3-D. La première modifie la moyenne de la distribution de la norme des sommets et la deuxième change sa variance. Ces opérations utilisent une transformation non linéaire. Nos propositions sont robustes aux attaques et elles emploient une extraction aveugle du tatouage. Dans une deuxième partie, nous proposons des algorithmes de compression des séquences de maillages 3-D à connectivité constante. Elles utilisent une analyse en ondelettes spatiales pour décorréler la géométrie et pour les transmettre progressivement, avec une résolution croissante. A chaque niveau de résolution du maillage on considère que les coordonnées d’un sommet sont trois signaux temporels indépendants. Dans une première méthode nous appliquons à ces signaux un codage différentiel multiple. Nous déterminons l’ordre optimal par celui qui conduit à la variance de l’erreur de prédiction la plus faible car son entropie décroît avec la variance. Dans une deuxième méthode nous appliquons une analyse en ondelettes temporelles à ces signaux. Cette méthode permet un codage multirésolution spatio-temporel. Nos approches permettent la compression avec pertes jusqu’à sans pertes. Finalement, nous proposons une combinaison de la compression et du tatouage des séquences de maillage qui s’appuie sur notre deuxième méthode de compression. La variance des coefficients d’ondelettes spatio-temporelles qui appartiennent à certaines sous bandes est modifiée par transformation d’histogramme. Notre proposition permet de comprimer efficacement les séquences de maillages tout en protégeant les droits de leur propriétaire.


  • Résumé

    Firstly, we propose two blind watermarking techniques for 3-D static meshes. They use statistical features of vertex norms to embed watermark; the first proposed method shifts the mean value of the distribution and the second method changes its variance. Histogram mapping functions are introduced to modify the distribution. Our methods employ a blind watermark detection scheme, which can extract the watermark without referring to the original mesh. Next, we present two compression methods for 3-D mesh sequences with constant connectivity. The proposed methods mainly use an exact integer spatial wavelet analysis technique to decorrelate the spatial coherence of each mesh frame and also to transmit mesh frames with various spatial resolutions under different bandwidth conditions. To reduce the temporal redundancy, the first method applies multi-order differential coding to the temporal sequences. The coder determines the optimal order of the differential coder by analyzing the variance of prediction errors. The second method applies temporal wavelet analysis to the temporal sequences. This method offers spatiotemporal multi-resolution coding. Finally, we present a joint watermarking and compression method for mesh sequences. Our approach is based on the proposed compression method using spatiotemporal wavelet analysis. Watermark embedding is carried out by the histogram mapping function which modifies the variance of spatiotemporal wavelet coefficients belonging to specific sub-bands. The hidden watermark is robust against several attacks. We prove that our approach enables to compress mesh sequences and to protect its ownership in a single framework.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-126 p.)
  • Annexes : Bibliogr., 6 p.

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3303)
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