MATLAB实现的离散小波变换数字水印系统

资 源 简 介

该项目基于MATLAB开发，利用离散小波变换实现数字水印嵌入与提取功能。通过对载体图像进行多级小波分解，在高频子带中嵌入加密水印，并通过逆变换重建含水印图像，适用于图像版权保护场景。

详 情 说 明

基于离散小波变换的数字水印嵌入与提取系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的数字水印处理系统，采用离散小波变换（DWT）技术，能够在数字图像中隐蔽地嵌入水印信息，并能有效提取和验证水印。系统通过多级小波分解分析图像频域特性，在选定的高频子带中嵌入加密水印，保证了水印的不可见性和鲁棒性。该系统适用于版权保护、内容认证等数字媒体安全领域。

功能特性

• 完整的水印处理流程：支持水印嵌入、提取全流程操作
• 多级小波分解：可配置小波分解级数（默认3级），适应不同分辨率需求
• 量化系数调制算法：通过调制DWT系数实现水印嵌入，平衡透明性与鲁棒性
• 加密水印嵌入：支持水印信息加密，增强安全性
• 全面的性能评估：提供PSNR、NC等客观质量评价指标
• 鲁棒性测试功能：模拟JPEG压缩、噪声添加等常见攻击，测试水印存活能力
• 灵活输入支持：兼容BMP/PNG/JPG格式的灰度图像，支持二值图像或文本水印

使用方法

水印嵌入流程

1. 准备原始载体图像（建议512×512像素灰度图像）
2. 准备水印信息（二值图像或文本转换的二进制序列）
3. 设置嵌入参数：小波分解级数、嵌入强度因子、加密密钥
4. 执行水印嵌入程序，生成含水印图像
5. 查看性能报告（PSNR等指标）

水印提取流程

1. 输入可能遭受攻击的含水印图像
2. 提供与嵌入时相同的加密密钥和参数设置
3. 执行水印提取程序，还原水印信息
4. 评估提取水印与原始水印的相似度（NC值）

鲁棒性测试

1. 对含水印图像施加模拟攻击（JPEG压缩、噪声干扰等）
2. 从攻击后图像中尝试提取水印
3. 比较提取效果，生成鲁棒性测试报告

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：至少4GB RAM（处理大图像时建议8GB以上）
• 磁盘空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能，包括图像预处理、小波分解与重构、水印加密与嵌入、水印提取与解密、性能评估以及鲁棒性测试等完整流程。该文件提供了用户交互界面，可灵活配置各项参数，并生成详细的结果报告和可视化输出。