基于DCT图像水印系统的MATLAB实现

资 源 简 介

本项目提供完整的MATLAB解决方案，通过离散余弦变换（DCT）在中频系数中嵌入和提取二值水印图像。采用量化调制技术确保水印的不可见性，支持对嵌入水印图像的鲁棒性测试，适用于图像版权保护等领域。

详 情 说 明

基于离散余弦变换（DCT）的图像水印嵌入、提取与鲁棒性测试系统

项目介绍

本项目实现一种在图像离散余弦变换频域中嵌入和提取数字水印的完整解决方案。系统采用量化调制方法将二值水印图像智能嵌入到载体图像的DCT中频系数中，在保证视觉不可见性的同时提供良好的鲁棒性。该系统集成了完整的水印嵌入、提取功能以及多种图像攻击测试模块，可用于数字版权保护系统的开发与研究。

功能特性

• 频域水印嵌入：基于DCT变换，在载体图像的中频系数中嵌入水印信息
• 量化调制技术：采用QIM（量化指数调制）方法实现水印的不可见嵌入
• 完整提取功能：能够从含水印图像中准确恢复原始水印信息
• 多维度评估：提供PSNR（峰值信噪比）和NC（归一化互相关系数）评估指标
• 鲁棒性测试：集成高斯噪声、JPEG压缩、旋转裁剪、对比度调整等攻击测试
• 模块化设计：接口清晰，便于二次开发和集成

使用方法

基本操作流程

1. 准备输入文件：

- 载体图像：常见格式（jpg, png, bmp等）的灰度或彩色图像，建议尺寸512x512像素 - 水印图像：二值黑白图像，推荐尺寸64x64像素

1. 设置参数：

- 嵌入强度参数：量化步长，默认值为0.03，可调节控制水印嵌入强度 - 攻击参数（测试模式）：根据需要设置噪声强度、压缩质量、旋转角度等

1. 执行操作：

- 运行系统完成水印嵌入、提取或鲁棒性测试 - 查看生成的含水印图像、提取水印和质量评估报告

输出结果

• 含水印图像：视觉质量良好的嵌入结果，保存为PNG格式
• 提取水印：从含水印图像中恢复出的二值水印图像
• 质量评估报告：包含PSNR（嵌入质量）和NC（提取精度）的数值结果
• 攻击测试报告：各种攻击条件下水印提取成功率的对比分析
• 可视化对比图：原始图像、含水印图像、原始水印与提取水印的并排显示

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：建议4GB以上RAM
• 存储空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包含水印嵌入、提取和测试功能的完整流程整合。它负责协调各个功能模块的调用顺序，处理用户输入的参数设置，管理图像数据的读取与保存操作，执行质量控制计算并生成最终的测试报告与可视化结果展示。