基于DIBR绘制3D图像认证的关键技术研究

Depth-image-based Rendering (DIBR) is considered as a kind of typical virtual view rendering technology. DIBR has a lot of advantages, including singleness of data source, low requirement for transmission bandwidth, rendering with high speed and high quality of image. With the characteristics above, it has received abroad attention and research, developing at very fast speed. As a matter of fact, DIBR 3D images(videos) could be distributed and copied illegally, the authenticity and integrity of contents should be verified and protected. This project will discusse the multimedia security issues of DIBR 3D images. With the study of the traditional digital image authentication technologies, we intend to propose robust watermarking technology and robust hashing technology for DIBR 3D image, aiming to implement the digital image authentication and achieve the purpose of copyright protection and content protection.

基于深度图绘制(Depth Image-based Rendering, DIBR)是一种典型的虚拟视点绘制技术，该技术具有输入数据源简单、带宽增加量低、绘制速度快、图像质量高以及用户交互性强等诸多优势，受到了学术界和产业界广泛关注，取得了飞速的发展。基于深度图绘制的3D 图像（视频）在传输及应用过程中会遇到非法拷贝、分发以及内容的真实性与完整性认证等多媒体安全问题。本项目通过分析基于深度图绘制的3D 图像在实际应用过程中的特点及其面临的安全问题，结合对传统数字图像认证技术的研究，拟提出基于深度图绘制的3D 图像鲁棒水印技术与鲁棒哈希技术，旨在通过这两种技术来实现DIBR 3D 图像的认证，从而达到对DIBR 3D 图像的版权保护以及内容保护的目的。

随着人们对于图像视频的立体感、真实感等感观体验要求的不断提升，自由视点视频技术应运而生。基于深度图绘制(Depth Image-based Rendering, DIBR)作为一种典型的虚拟视点绘制技术，已经受到了学术界和产业界广泛关注，取得了飞速的发展。但是，基于深度图绘制的3D 图像（视频）在传输及应用过程中会遇到非法拷贝、分发以及内容的真实性与完整性认证等多媒体安全问题。本课题重点分析了基于深度图绘制的3D 图像在实际应用过程中的特点及其面临的安全问题，重点研究了基于深度图绘制的3D图像鲁棒水印技术与鲁棒哈希技术，旨在通过这两种技术来实现DIBR 3D图像的认证，从而达到对DIBR 3D图像的版权保护以及内容保护的目的。主要研究内容为：在鲁棒哈希认证模型中，扩充了传统哈希认真模型中的认证对象范围，增加了对于左右眼虚拟图像识别准确性的性能评价。提出了基于直方图不变性与非负矩阵分解相结合的DIBR 3D图像鲁棒哈希方案。提出了基于显著性区域提取与非负矩阵分解相结合的DIBR 3D图像鲁棒哈希方案。结合基于深度图绘制3D图像的特殊应用场景，提出了基于深度信息估计与局部特征相结合的DIBR 3D图像鲁棒哈希方案。提出了基于直方图不变性的DIBR 3D图像鲁棒水印方案。此外，在自然基金资助下项目组还在基于压缩感知的DIBR 3D鲁棒哈希技术、云端DIBR 3D图像安全绘制技术、提高DIBR 3D图像认证算法安全性等相关问题开展了研究，取得了一定的成果。