MATLAB实现的DWT-DCT混合域二值图像数字水印系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB开发，实现二值图像的数字水印嵌入与提取。通过Arnold变换置乱水印，结合二级小波分解与分块DCT变换，将水印嵌入载体图像低频子带，提升水印的不可见性与鲁棒性。

详 情 说 明

基于DWT-DCT混合域的二值图像数字水印嵌入与提取系统

项目介绍

本项目实现了一种基于离散小波变换(DWT)与离散余弦变换(DCT)混合域的二值图像数字水印算法。系统通过Arnold变换对水印进行预处理，在DWT分解的低频子带进行分块DCT变换，将水印信息自适应嵌入到中低频系数中，有效平衡了水印的不可见性与鲁棒性。系统支持完整的水印嵌入、提取流程，并提供多种攻击下的性能评估功能。

功能特性

• 水印预处理：采用Arnold置乱变换打破二值水印图像的空间相关性，增强安全性
• 混合域变换：结合DWT的多分辨率特性和DCT的能量压缩特性，优化嵌入位置选择
• 自适应嵌入：根据载体图像特性动态调整水印嵌入强度，实现视觉质量与鲁棒性的平衡
• 完整提取：能够从可能遭受攻击的图像中准确提取水印信息
• 全面评估：提供PSNR、NC、BER等多指标评估体系，测试抗JPEG压缩、高斯噪声、剪切攻击能力

使用方法

水印嵌入

1. 准备512×512灰度载体图像和64×64二值水印图像
2. 设置嵌入强度参数（默认0.05）和Arnold变换密钥（1-50整数）
3. 运行水印嵌入程序，生成含水印图像

水印提取

1. 输入含水印图像（可能遭受攻击）
2. 提供与嵌入阶段相同的Arnold密钥参数
3. 运行提取程序，获得恢复的水印图像

性能测试

1. 选择攻击类型（JPEG压缩/高斯噪声/剪切攻击）
2. 设置攻击参数强度
3. 系统自动计算PSNR、NC、BER等性能指标

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 支持BMP/PNG格式图像处理
• 内存建议4GB以上

文件说明

主程序文件整合了水印处理的完整流程，包含载体图像读取与格式验证、二值水印图像的Arnold置乱与反置乱操作、基于二级小波分解与分块DCT变换的混合域系数计算、水印信息的自适应嵌入与提取核心算法、针对常见图像攻击的鲁棒性测试模块，以及嵌入质量与提取准确性的多维度评估指标计算功能。