张雪

摘 要：为提高数字水印的鲁棒性和不可见性，提出了一种基于QR分解和DNA序列的双彩色图像盲水印算法。首先利用DNA编码和耦合映射格子CML对彩色水印图像进行加密；然后将彩色宿主图像分割为4×4非重叠像素块，对每个像素块进行QR分解；最后通过改变矩阵R中第一行各数值关系，将DNA序列加密水印嵌入到宿主图像中。根据水印信息嵌入过程，设计相应的水印提取方案，在不依靠宿主图像和原始水印数据信息的情况下，从嵌入水印后的图像中提取水印图像。实验结果表明，该水印方案不仅透明度高，而且有较好的鲁棒性。

关键词：彩色图像加密；QR；DNA；盲提取；鲁棒性

DOI：10.11907/rjdk.171503

中图分类号：TP312 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2017）009-0083-04

Abstract：In order to improve the robustness and invisibility of digital watermarking， a double color image blind watermarking scheme based on QR decomposition and DNA sequence is proposed .Firstly， the color watermark image is encrypted by DNA and CML， secondly， the color host image is divided into 4x4 non-overlapping pixel blocks， and QR is performed on each selected pixel block to get the matrix R. Thirdly， the DNA sequences encrypted watermark is embed into the host image by modifying the matrix R. The watermark can be extracted from the watermarked image without resorting to the host image and the original watermark. Experimental and analysis show that the watermarking scheme has not only better imperceptibility but a strong robustness.

Key Words：color image encryption； QR； DNA； blind extraction； robustness

0 引言

数字水印技术的出现为解决数字产品版权问题提供了良好的解决思路。 数字水印将水印嵌入到多媒体原始数据信息中[1]，并可将水印信息从数据中检测或提取出来。一个有效的水印方法应该具有不可察觉性、鲁棒性等特点[2]。在水印检测提取方面，盲水印提取不需要原始图像数据即可将水印数据信息提取出来[3]，而非盲水印提取则需要用到原始图像数据或原始水印图像 [4]，导致存在很大的应用局限性。为解决空间域水印算法存在的不足，同时提高水印的透明性和鲁棒性，目前研究最多的算法都是基于变换域方法[5]，其中有代表性的算法是离散余弦变换（DCT）、离散傅立叶变换（DFT）和离散小波变换（DWT）。

苏庆堂等 [6]设计了一种基于双层离散余弦变换的彩色图像水印算法，但这种嵌入水印算法不安全，因为嵌入的水印可以替换，而宿主图像的修改不易察觉 [7]，不能很好保护版权。……