MATLAB实现的DCT域数字图像水印嵌入与检测系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，采用离散余弦变换（DCT）技术实现数字图像水印的频域嵌入与提取。系统能够将不可见水印信号嵌入原始图像，支持水印检测验证图像真实性，并提供水印鲁棒性测试功能。适用于图像版权保护和完整性认证场景。

详 情 说 明

基于DCT域的数字图像水印嵌入与检测系统

项目介绍

本项目实现了一个在DCT（离散余弦变换）频域中操作的数字图像水印系统。该系统能够将不可见的水印信息嵌入到原始载体图像的频域分量中，并在需要时进行水印的提取与检测，以验证图像的真实性与完整性。同时，系统提供鲁棒性测试模块，可评估水印抵抗常见图像处理攻击的能力。核心技术包括DCT/IDCT变换、自适应嵌入强度调控以及水印位平面量化编码。

功能特性

• 水印嵌入：将二值图像或二进制序列形式的水印信息，通过量化编码方式自适应地嵌入到载体图像的DCT中频系数中，生成视觉上无差异的含水印图像。
• 水印检测与提取：从可能经过处理的含水印图像中检测水印是否存在，并能提取出嵌入的水印信息。
• 性能评估：计算峰值信噪比（PSNR）、归一化相关系数（NC）等指标，定量评估含水印图像的质量以及提取水印的相似度。
• 鲁棒性测试：模拟常见图像攻击（如JPEG压缩、添加噪声、裁剪等），测试水印在各种干扰下的存活能力。

使用方法

1. 准备输入：

* 原始图像：准备一张待嵌入水印的灰度图像（如为彩色图像，系统会自动进行灰度化处理）。 * 水印信息：准备一张二值图像或一个二进制序列作为水印数据。 * 设置参数：根据需要调整水印嵌入强度、选择嵌入频带等参数。

1. 运行系统：执行主程序文件。系统将依次完成水印嵌入、生成含水印图像，并可选择进行水印提取或鲁棒性测试。

1. 获取输出：

* 含水印图像：系统输出嵌入水印后的图像文件。 * 检测结果：输出水印检测状态（存在/不存在）以及提取出的水印数据。 * 评估指标：显示PSNR、NC等用于评估系统性能的量化指标。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2016b 或更高版本
• 必要工具箱：Image Processing Toolbox

文件说明

主程序文件整合了系统的所有核心流程。它首先完成图像与水印数据的读取与预处理，然后通过调用DCT变换、量化嵌入等函数实现水印的嵌入，并生成含水印图像。此外，该文件还负责协调水印的检测与提取过程，计算相关的性能评估指标，并提供了进行鲁棒性测试的入口，能够模拟多种图像攻击以验证水印的耐久性。所有主要功能模块均在此文件中被有序组织和调用。