MATLAB数字水印仿真系统：基于DCT的鲁棒水印实现与攻击测试工具

资 源 简 介

本项目在MATLAB环境中实现了基于离散余弦变换(DCT)的静态图像与自适应视频水印技术，支持低频/中频DCT嵌入提取及鲁棒性测试分析。系统可模拟常见图像攻击（如压缩、滤波），为数字水印算法性能评估提供完整的仿真平台。

详 情 说 明

基于离散余弦变换（DCT）的数字水印技术仿真与分析系统

项目介绍

本项目是一个集成了图像与视频数字水印技术的仿真与分析平台，专注于利用离散余弦变换（DCT）在频域进行水印信息处理。系统实现了两种主流的静止图像水印算法（低频与中频嵌入），并设计了一种可根据视频内容动态调整的自适应视频水印方案。项目核心目标是为数字水印算法的研究、比较与性能评估提供一套完整的自动化工具，支持水印嵌入、提取、鲁棒性测试及可视化分析。

功能特性

• 多模态水印嵌入与提取：支持在灰度图像（BMP/PNG）和视频文件（AVI/MP4）中嵌入和提取水印信息。水印载体可以是二值图像（如LOGO）或文本信息。
• 双模式图像水印算法：

* 低频DCT水印：将水印嵌入到图像的DCT低频系数，通常具有较好的不可见性。 * 中频DCT水印：将水印嵌入到图像的DCT中频系数，旨在平衡不可见性和对常见压缩攻击的鲁棒性。

• 自适应视频水印方案：根据视频帧的局部特征（如纹理复杂度、运动强度）动态决策水印的嵌入位置和强度，提升视频水印的适应性和生存能力。
• 全面的鲁棒性测试：集成多种攻击模拟功能，包括JPEG压缩、添加高斯/椒盐噪声、均值/中值滤波等，用于评估水印在各种处理下的抵抗力。
• 可视化与量化评估：

* 直观对比水印嵌入前后的媒体质量差异。 * 自动计算并展示关键评估指标，如峰值信噪比（PSR）、结构相似性（SSIM）。 * 生成性能对比图表（如雷达图），清晰展示不同水印算法在各方面的优劣。

使用方法

1. 准备输入文件：准备好宿主图像/视频文件以及作为水印的二值图像或文本文件。
2. 配置参数：运行主程序后，根据提示或配置文件设置相关参数，例如DCT分块大小（默认8×8）、水印嵌入强度因子、以及选择嵌入的频带（低频/中频）。
3. 执行仿真：系统将根据所选算法和参数，自动完成水印的嵌入、提取过程。
4. 查看结果：

* 系统会输出含水印的媒体文件、提取出的水印信息。 * 在图形界面或指定文件夹中查看生成的视觉对比图、性能数据表格和指标曲线图。 * 分析生成的性能评估报告，了解不同算法的综合表现。

系统要求

• 操作系统： Windows / Linux / macOS
• 软件环境： MATLAB R2018a 或更高版本
• 必要工具箱： Image Processing Toolbox, Signal Processing Toolbox (确保DCT相关函数可用)

文件说明

主程序文件整合了系统的全部核心业务流程。它负责启动图形用户界面或接收用户输入指令，调度并执行图像与视频的水印嵌入、提取等关键操作模块。同时，该文件还主导了鲁棒性测试流程，协调攻击模拟、结果提取与指标计算，并最终驱动生成包含可视化对比图表和量化数据的综合分析报告。