基于MATLAB的二维离散小波变换数字图像水印嵌入系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现基于二维离散小波变换的数字水印嵌入算法。通过多级小波分解宿主图像，在选定子带系数中嵌入二值水印信息，在保持视觉质量的同时实现水印的不可见嵌入。适用于图像版权保护等应用场景。

详 情 说 明

基于二维离散小波变换的数字图像水印嵌入系统

项目介绍

本项目实现了一套基于二维离散小波变换（DWT）的数字图像水印算法系统，旨在将二值水印图像（如商标、签名）不可见地嵌入到宿主灰度图像中。系统通过对宿主图像进行多级小波分解，在变换域选择合适的子带系数，采用量化的方式嵌入水印信息。该系统保证了含水印图像的视觉质量，同时支持水印的提取与验证，具有一定的鲁棒性，可抵抗常见的图像处理操作，适用于数字图像的版权保护与认证场景。

功能特性

• 多分辨率分析：利用二维DWT对宿主图像进行多级分解，充分利用小波变换的多尺度特性
• 自适应嵌入策略：支持根据图像内容与用户需求调整嵌入强度，平衡不可见性与鲁棒性
• 高视觉质量保证：通过优化嵌入策略，确保含水印图像峰值信噪比（PSNR）高于35dB
• 水印提取验证：可从含水印图像中完整提取出水印信息，并进行相似度验证
• 参数灵活配置：支持选择不同小波基函数、分解层数及嵌入强度系数
• 性能评估报告：自动计算并输出嵌入前后图像质量指标（PSNR、相似度等）

使用方法

1. 准备输入文件

- 宿主图像：512×512像素的8位灰度图像（PNG/BMP格式） - 水印图像：512×512像素的二值图像（黑白两色）

1. 设置嵌入参数

- 选择小波基类型（如haar、db4等） - 设定分解层数（1-3层） - 调整嵌入强度系数（0.01-0.1范围内）

1. 执行水印嵌入

- 运行系统完成水印嵌入过程 - 系统生成含水印图像及性能报告

1. 水印提取验证

- 输入含水印图像至提取模块 - 系统输出提取的水印图像及相似度指标

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：≥4GB RAM
• 磁盘空间：≥500MB可用空间

文件说明

主程序文件承担了系统核心功能调度与执行，具体实现了宿主图像与水印图像的读取与预处理、二维离散小波变换的正反变换计算、基于量化调制的水印嵌入与提取算法、含水印图像的质量评估指标计算，以及最终的结果图像与性能报告的输出生成。