基于DCT与Arnold变换的鲁棒数字水印系统 | MATLAB实现

资 源 简 介

本项目采用MATLAB实现完整的数字水印处理系统，通过Arnold变换加密和DCT频域嵌入技术，在载体图像中安全隐藏二值水印信息。系统包含水印嵌入和检测两大模块，具备良好的鲁棒性和实用性。

详 情 说 明

基于DCT与Arnold变换的鲁棒数字水印系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的数字水印处理系统，结合离散余弦变换（DCT）频域嵌入技术与Arnold置乱加密算法，能够在载体图像中鲁棒地隐藏和提取数字水印信息。系统通过频域变换和加密增强水印的安全性与抗攻击能力，适用于图像版权保护、内容认证等应用场景。

功能特性

• 水印加密嵌入：将二值水印图像经Arnold变换加密后，嵌入到载体图像的DCT频域中
• 水印检测提取：从可能遭受攻击的图像中提取水印信息，并进行Arnold逆变换解密
• 鲁棒性测试：支持JPEG压缩、加噪等常见图像攻击的鲁棒性验证
• 质量评价：提供峰值信噪比（PSNR）和相似度系数（NC值）等量化评估指标
• 可视化对比：集成图形化界面，直观展示原始与处理结果的对比效果

使用方法

水印嵌入流程

1. 准备512×512像素的灰度载体图像（BMP/PNG/JPEG格式）
2. 准备64×64像素的二值水印图像（BMP格式）
3. 设置Arnold变换迭代次数（1-256范围内的整数密钥）
4. 指定水印嵌入强度系数（推荐默认值0.03）
5. 执行嵌入操作，生成含水印的BMP格式图像文件

水印检测流程

1. 输入待检测的含水印图像
2. 提供与嵌入阶段相同的Arnold变换密钥
3. 系统自动提取并解密水印信息
4. 生成检测报告，包含NC值、PSNR和存在性判定结果

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• Image Processing Toolbox图像处理工具箱
• 支持Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件集成了系统的完整功能流程，包括图像读取与格式校验、水印Arnold加密预处理、基于DCT系数的频域嵌入与提取运算、含水印图像的质量评价与攻击模拟测试，以及最终的结果可视化与报告生成。该文件作为系统的主要入口，协调各功能模块的协同工作。