MATLAB实现基于DCT-SVD域的鲁棒性数字图像水印系统

资 源 简 介

本项目提供一套完整的MATLAB数字图像水印解决方案，通过DCT与SVD的复合变换域技术，实现水印的鲁棒嵌入与高精度提取。系统支持分块处理、抗攻击测试，适用于图像版权保护与信息安全研究。

详 情 说 明

基于DCT-SVD域的鲁棒性数字图像水印嵌入与提取系统

项目介绍

本项目实现了一种鲁棒性数字图像水印技术，结合离散余弦变换（DCT）和奇异值分解（SVD）的优势，在复合变换域中完成水印的嵌入与提取。系统采用分块处理策略，将水印信息智能地嵌入到载体图像中，既能保证水印的不可见性，又具备较强的抗攻击能力。该系统适用于数字图像版权保护、内容认证等应用场景。

功能特性

• 复合域水印嵌入：利用DCT-SVD复合域的特性，实现水印的高效嵌入
• 智能分块处理：通过图像分块技术自适应地确定水印嵌入位置
• 精确水印提取：能够从含水印图像中准确恢复原始水印信息
• 抗攻击测试：支持压缩、噪声、滤波等多种攻击条件下的鲁棒性测试
• 性能量化评估：提供PSNR、NC等客观指标评估水印不可见性和鲁棒性
• 参数可调设计：允许用户自定义分块大小、嵌入强度等关键参数

使用方法

基本操作流程

1. 准备输入数据：

- 选择载体图像（JPEG/PNG/BMP格式，建议尺寸大于512×512） - 准备水印图像（二值或灰度图像，尺寸建议小于载体图像的1/16）

1. 设置嵌入参数：

- 分块大小（默认8×8像素） - 水印嵌入强度因子 - 水印缩放比例参数

1. 执行水印嵌入：系统将自动完成DCT变换、分块处理、SVD分解和水印嵌入

1. 水印提取验证：从含水印图像中提取水印信息，验证提取准确性

1. 性能评估：系统自动计算PSNR和NC值，评估水印质量

抗攻击测试

系统支持对含水印图像施加以下攻击后测试水印提取效果：

• JPEG压缩（不同质量因子）
• 高斯噪声、椒盐噪声
• 均值滤波、中值滤波
• 图像旋转、裁剪等几何攻击

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 硬件要求：至少4GB内存，支持图像处理的基本显卡
• 依赖工具包：Image Processing Toolbox

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括完整的图像水印处理流程：读取载体图像与水印图像并进行预处理，通过分块DCT变换和SVD分解将水印信息嵌入到载体图像中，生成视觉质量良好的含水印图像；同时提供水印提取功能，能够从可能遭受攻击的图像中恢复水印信息；集成性能评估模块，自动计算峰值信噪比和归一化相关系数等量化指标，并支持多种常见图像攻击的鲁棒性测试。