= Tatouage aveugle de maillages 3D basé sur la quantification

Quantization-based blind watermarking of three-dimensional meshes

• Auteur / Autrice : Kai Wang
• Direction : Atilla Baskurt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale en Informatique et Mathématiques de Lyon (2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIRIS - Laboratoire d'Informatique en Image et Systèmes d'information (Rhône ; 2003-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Filigranes numériques

Ondelettes

Traitement du signal

Résumé

Avec l'accroissement de l'utilisation des objets tridimensionnels (3D) dans diverses applications, une attention de plus en plus forte a été portée sur la protection de ce contenu 3D par des techniques de tatouage numérique. Dans ce travail de thèse, nous avons réalisé d'abord un état de l'art complet sur le domaine du tatouage de maillages, avec un point de vue original centré sur les attaques. Puis, nous avons proposé plusieurs méthodes de tatouage aveugles basées sur des techniques de quantification par le schéma de Costa scalaire (SCS). Nous avons choisi différents domaines appropriés d'un maillage 3D pour l'insertion de tatouages aveugles : le domaine ondelettes d'un maillage semi-régulier, et les domaines spatial et spectral d'un maillage général. Les primitives de tatouage, qui sont soumises à la quantification scalaire, sont respectivement les normes et les orientations des vecteurs de coefficients d'ondelettes, les moments volumiques analytiques et les amplitudes spectrales en harmoniques variétés. Enfin, nous avons conçu et implémenté un système de benchmark pour les techniques de tatouage robustes de maillages. Ce benchmark est accessible librement sur Internet et contient une collection de modèles 3D, un outil logiciel et deux protocoles d'évaluation orientés sur différentes applications. Les méthodes de tatouage robustes proposées dans ce manuscrit ainsi qu'une méthode récente de l'état de l'art sont comparées grâce à ce benchmark. Les résultats obtenus montrent l'efficacité des méthodes proposées ainsi que la pertinence du système de benchmark.

With the increasing use of three-dimensional (3-D) models in various practical applications, more and more attention has been paid on the research of digital watermarking techniques for 3-D polygonal meshes. In this thesis, we first provide a comprehensive survey on the state of the art in 3-D mesh watermarking, with an original attack-centric investigation. Then, we make use of the scalar Costa quantization scheme to construct a number of effective blind mesh watermarking schemes. We successfully embed multibit quantization-based blind watermarks in three different mesh domains: the wavelet domain of a semi-regular mesh, and the spatial and spectral domains of a general mesh. The watermarking primitives, which are subject to scalar Costa quantization, are respectively the norms and orientations of the wavelet coefficient vectors, the analytic volume moments and the manifold harmonics spectral amplitudes. Finally, we detail the design and implementation of a robust mesh watermark benchmarking system, which has been made publicly available on-line. This benchmarking system comprises a standard mesh data set, a software tool and two application-oriented evaluation protocols. The robust mesh watermarking schemes proposed in this thesis and a state-of-the-art method are compared within this benchmarking framework. The comparison results demonstrate both the effectiveness of our blind watermarking schemes and the relevance of our benchmarking system.