MATLAB实现的DCT半脆弱水印图像认证系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了一种利用离散余弦变换(DCT)的半脆弱水印算法，支持常见图像格式的水印嵌入与认证检测。系统能够有效区分恶意篡改和常规图像处理，提供鲁棒性测试和篡改定位功能，适用于图像内容完整性认证场景。

详 情 说 明

基于DCT变换的图像内容认证半脆弱水印算法

项目介绍

本项目实现了一种基于离散余弦变换（DCT）的半脆弱数字水印算法，主要用于图像内容的真实性认证和完整性保护。该算法能够在图像中嵌入不可见的水印信息，并对图像是否遭受篡改进行检测，同时能够区分恶意攻击和常规图像处理操作，提供精确的篡改区域定位功能。

功能特性

• 水印嵌入：采用DCT变换域量化技术，将二值水印信息嵌入到载体图像中
• 水印提取：从含水印图像中准确提取嵌入的水印信息
• 认证检测：检测图像是否被篡改，输出认证结果（通过/未通过）
• 篡改定位：精确定位图像中被篡改的区域，生成篡改定位图
• 性能评估：计算PSNR（峰值信噪比）、NC（归一化相关系数）等客观质量指标
• 鲁棒性测试：对常见图像处理操作（如JPEG压缩、噪声添加等）具有适应性
• 多格式支持：支持JPEG、PNG、BMP等常见图像格式
• 参数可调：提供DCT块大小、量化步长、水印强度等可调参数

使用方法

基本流程

1. 水印嵌入：

- 输入原始图像和水印信息（二值图像或文本） - 设置算法参数（DCT块大小、量化步长等） - 生成含水印图像

1. 认证检测：

- 输入待检测图像（可能被篡改的含水印图像） - 算法自动提取水印并进行认证分析 - 输出检测报告和篡改定位结果

操作步骤

1. 准备原始图像和水印信息
2. 运行主程序，选择水印嵌入模式
3. 保存生成的含水印图像
4. 对含水印图像进行各种测试或攻击
5. 运行主程序，选择认证检测模式
6. 查看认证结果和性能指标报告

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 内存要求：至少4GB RAM（处理大图像时建议8GB以上）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件集成了项目的所有核心功能，包括水印嵌入、水印提取、认证检测和性能评估四大模块。具体实现了图像预处理、DCT变换、量化嵌入、水印提取、篡改分析、定位可视化以及质量指标计算等完整处理流程，提供了统一的用户接口和参数配置界面。