MATLAB实现的混沌映射数字水印系统：鲁棒嵌入与抗攻击测试

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了Logistic混沌映射与Arnold置乱的双重加密水印预处理，支持灰度载体图像的DCT域水印嵌入，并集成噪声、压缩、剪切等鲁棒性测试功能，适用于数字版权保护研究。

详 情 说 明

混沌映射与数字水印嵌入及鲁棒性提取系统

项目介绍

本项目实现了一个基于混沌加密与频域变换的数字水印系统。系统采用Logistic混沌映射和Arnold置乱技术对水印图像进行加密预处理，通过离散余弦变换（DCT）域嵌入方式将加密水印隐藏在载体图像中。系统具备水印的可逆提取功能，并提供全面的抗攻击测试与质量评估分析，为数字水印技术的鲁棒性研究提供实用工具。

功能特性

• 混沌加密预处理：结合Logistic映射的参数可控混沌序列与Arnold变换的周期性置乱，实现水印图像的双重加密
• DCT域水印嵌入：在灰度载体图像的频域系数中自适应嵌入水印信息，支持嵌入强度调节
• 抗攻击测试模块：集成噪声添加、JPEG压缩、图像剪切、滤波处理等多种常见攻击模拟
• 可逆提取与验证：实现水印的完整提取流程，提供PSNR（峰值信噪比）和NC（归一化相关系数）双指标评估体系
• 可视化分析：生成抗攻击性能曲线图，直观展示水印在不同攻击强度下的存活率变化

使用方法

1. 准备输入文件：

- 载体图像：512×512像素的灰度图像（JPG/PNG格式） - 水印图像：64×64像素的二值图像（BMP格式）

1. 设置系统参数：

- Logistic映射参数：初始值x0（0.1-0.9区间）、参数μ（3.6-4.0区间） - 嵌入强度因子：DCT系数修改权重（建议0.01-0.05）

1. 运行水印处理：

- 执行主程序完成水印加密、嵌入、提取全流程 - 查看生成的含水印图像和提取水印结果

1. 进行抗攻击测试：

- 选择攻击类型（噪声、压缩、剪切等） - 设置攻击参数强度 - 分析输出质量报告和性能曲线

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox
• 内存建议：至少4GB RAM
• 存储空间：100MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的完整处理流程，实现了水印加密预处理、频域嵌入、攻击模拟和提取验证四大核心模块。具体包含混沌参数初始化与水印置乱处理、载体图像分块DCT变换与系数修改、多种图像攻击的模拟施加、水印逆提取与置乱恢复运算，以及最终的质量指标计算与结果可视化输出功能。