MATLAB实现的DCT-DWT混合图像数字水印算法

资 源 简 介

本MATLAB项目设计了一种融合离散余弦变换(DCT)与离散小波变换(DWT)的图像数字水印方案。通过对原始图像进行DWT分解，在低频子带嵌入DCT域水印信息，显著提升水印的鲁棒性与不可见性。

详 情 说 明

基于DCT与DWT结合的图像数字水印方案设计与实现

项目介绍

本项目实现了一种结合离散余弦变换（DCT）与离散小波变换（DWT）的鲁棒图像数字水印算法。该方案利用DWT的多分辨率分析能力对原始图像进行分解，并在低频子带中应用DCT变换以嵌入水印信息，充分发挥DCT在能量集中方面的优势。系统提供完整的水印嵌入、提取功能，支持嵌入强度调节，并能评估在各种攻击条件下（如JPEG压缩、噪声干扰等）水印的鲁棒性能。

功能特性

• 双变换结合：采用DWT+DCT的双重变换域处理，提升水印的不可见性与鲁棒性
• 强度可调：支持通过量化步长参数灵活调节水印嵌入强度
• 多格式支持：支持JPG、PNG等常见图像格式作为载体图像
• 水印多样化：支持二值图像或文本转换的二进制序列作为水印信息
• 完整性评估：提供PSNR（峰值信噪比）、NC（归一化相关系数）等指标量化分析
• 抗攻击测试：可模拟压缩、噪声等多种攻击条件测试水印鲁棒性

使用方法

水印嵌入

1. 准备原始载体图像和水印信息（二值图像或文本）
2. 设置合适的嵌入强度参数（量化步长）
3. 运行水印嵌入程序，生成含水印图像
4. 系统自动计算并显示嵌入后的PSNR值评估视觉质量

水印提取

1. 输入含水印图像（可能经过攻击处理）
2. 运行水印提取程序恢复水印信息
3. 系统输出提取的水印图像或二进制序列
4. 自动计算NC值评估提取水印与原始水印的相似度

鲁棒性测试

1. 对含水印图像施加各种攻击（如JPEG压缩、高斯噪声等）
2. 从受攻击图像中提取水印
3. 查看鲁棒性评估报告，分析不同攻击条件下的NC值变化

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a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

主程序文件整合了水印系统的核心处理流程，实现了载体图像的导入与预处理、水印信息的编码与自适应嵌入、含水印图像的生成与质量评估、以及在不同攻击条件下水印的可靠提取与相似度计算功能。该文件作为系统的主要入口，协调调度各个算法模块完成完整的数字水印处理任务，同时提供关键参数的配置接口和实验结果的可视化输出。