본 논문에서는 복소 가우시안 영상 (Complex Extended Gaussian Image, CEGI)을 이용한 3D 메쉬 모델의 블라인드 워터마킹을 제안하였다. CEGI는 메쉬의 법선 벡터 분포를 나타내는 3차원 방향 히스토그램으로, 이는 메쉬의 면적 및 임의의 기준점에 대한 거리로 표현되는 복소 가중치의 합으로 구현된다. 제안한 방법에서는 먼저 3D 메쉬 모델을 모델의 형상에 따라 여러개의 패치로 분할한다. 그리고 워터마크를 삽입하기 위하여 각 패치별로 CEGI를 구한 후에 복소 가중치의 크기가 큰 셀을 선택하여, 각 패치 CEGI 상에 통일한 순위의 셀들에 각각 삽입한다. 그리고 패치의 중점 좌표 및 셀 순위표를 이용하여 원 메쉬 모델없이 워터마크를 추출한다. 이 때, 회전과 같은 아핀 변환된 모델에서는 오일러 각을 이용한 재배열 과정을 수행한다. 실험 결과에서 제안한 방법이 절단, 아핀 변환, 및 랜덤 잡음 첨가등의 기하학적 공격 및 메쉬 간단화 등의 위상학적 공격에 견고하였으며 또한 워터마크의 비가시성을 확인하였다.
We proposed a blind watermarking for 3D mesh model using the patch CEGIs. The CEGI is the 3D orientation histogram with complex weight whose magnitude is the mesh area and phase is the normal distance of the mesh from the designated origin. In the proposed algorithm we divide the 3D mesh model into the number of patch that determined adaptively to the shape of model and calculate the patch CEGIs. Some cells for embedding the watermark are selected according to the rank of their magnitudes in each of patches after calculating the respective magnitude distributions of CEGI for each patches of a mesh model. Each of the watermark bit is embedded into cells with the same rank in these patch CEGI. Based on the patch center point and the rank table as watermark key, watermark extraction and realignment process are performed without the original mesh. In the rotated model, we perform the realignment process using Euler angle before the watermark extracting. The results of experiment verify that the proposed algorithm is imperceptible and robust against geometrical attacks of cropping, affine transformation and vertex randomization as well as topological attacks of remeshing and mesh simplification.
