基于多变换域的彩色图像多功能水印算法

　　针对单水印存在功能单一的问题，提出一种基于离散小波变换（ DWT）和四元数离散余弦变换（QDCT）的彩色图像多功能水印算法。首先，将彩色图像分通道置乱后进行DWT，选择低、中频子带作分块QDCT，利用部分实数系数构造系数矩阵，鲁棒性水印通过加法原则嵌入该系数矩阵的奇异值中；然后，将图像进行2x2分块的QDCT，特征脆弱水印利用QDCT的低频模值系数产生，并嵌入空域最低有效位（LSB）。实验结果表明，鲁棒性水印具有良好的抗JPEG压缩、噪声、对比度调节、剪切、旋转以及混合攻击的能力，脆弱水印对篡改敏感且具有精确的篡改定位功能。

　　数字水印可分为鲁棒性水印和脆弱性水印两种，但这两种水印存在功能单一的问题，因此学者们研究在同一幅图像中嵌入多个水印，以扩展水印系统功能。提出了一种基于离散余弦变换（ Discrete Cosine Transform．DCT）和纠错码的彩色多重水印方法，选择视觉感知较弱的绿、蓝色分量作为嵌入域，透明性良好，但对JPEG压缩的鲁棒性不足。提出了基于遗传算法的多重水印算法，利用遗传算法优化水印嵌入强度，可较好平衡透明性和鲁棒性，但复奈度较高。和文献［7］的算法均嵌入多个鲁棒性水印，扩展了多个用户的版权保护功能，但实际运用中也需要水印系统兼具版权保护和篡改检测的功能，因而鲁棒性水印与脆弱水印相结合的多功能水印算法也获得了较多关注。由YCrCb颜色空间的Y分量作离散小波变换（Discrete Wavelet Transform．DWT），将低频子图进行量化后嵌入水印，用修改的低频子图替换高频子带的方式完成鲁棒性水印嵌入，再分通道利用3进制改进的最低有效位算法嵌入脆弱水印；但鲁棒性水印对滤波攻击的鲁棒性较弱，且脆弱水印无法实现完全盲检测。的鲁棒性算法对YCrCb颜色空间的Y分量利用Surf算子提取图像稳定的特征作零水印以保护作品版权，脆弱水印算法则将Y分量分块进行奇异值分解（ Singular Value Decomposition，SVD），提取最大奇异值生成特征水印后嵌入空域最低有效位（ Least Significant Bit，LSB），可实现脆弱水印的完全盲检测，但对色度分量的篡改不敏感。