基于小波变换的图像分块水印嵌入与提取MATLAB系统

资 源 简 介

该MATLAB项目实现数字水印嵌入与提取功能，通过图像分块和小波变换增强水印鲁棒性与隐蔽性。系统分为嵌入模块（在子块小波系数中插入水印）与提取模块，适用于版权保护等应用场景。

详 情 说 明

基于小波变换的图像分块水印嵌入与提取系统

项目介绍

本项目是一个用于数字图像版权保护的实用系统，核心功能是通过分块小波变换技术将水印信息（二值图像或文本）隐蔽地嵌入到宿主图像中。系统通过将图像分割为多个子块，并在每个子块的小波域系数中嵌入水印，有效提高了水印的鲁棒性和不可见性。系统包含完整的水印嵌入与提取流程，并提供客观指标用于评估水印嵌入质量及提取准确性。

功能特性

• 分块处理：将宿主图像划分为多个不重叠子块，增强对局部裁剪等攻击的抵抗能力
• 小波变换域嵌入：支持多种小波基（如haar、db4）和多层分解，在小波系数中嵌入水印，平衡隐蔽性与鲁棒性
• 可调嵌入强度：通过参数灵活控制水印嵌入强度，适应不同图像特性需求
• 完整性验证：提取水印后自动计算NC值，与原始水印进行相似度对比验证
• 客观质量评估：提供PSNR指标量化含水印图像质量，评估视觉保真度
• 可视化对比：直观展示原始/含水印图像、原始/提取水印的对比效果

使用方法

1. 准备输入文件

- 宿主图像：准备RGB或灰度格式的宿主图像文件 - 水印信息：准备二值图像（推荐尺寸为宿主图像的1/16-1/4）或文本信息

1. 设置嵌入参数

- 选择小波基函数（如haar、db1、db4等） - 设定小波分解层数（通常2-3层） - 调整嵌入强度系数（根据图像特性选择合适数值）

1. 执行水印嵌入

- 系统自动分块处理，进行小波分解 - 在选定的小波系数中嵌入水印信息 - 生成含水印图像并计算PSNR值

1. 执行水印提取

- 对含水印图像进行相同的分块和小波分解 - 从相应系数中提取水印信息 - 计算与原始水印的NC相似度值

1. 查看结果

- 保存含水印图像和提取的水印 - 查看性能指标和可视化对比结果

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2016b或更高版本
• 内存要求：建议4GB以上，处理大图像时需更高内存
• 存储空间：至少500MB可用空间用于程序运行和结果存储

文件说明

主程序文件整合了系统的完整工作流程，具备图像读取与预处理、分块策略执行、小波变换与反变换核心操作、水印信息的编码与嵌入、以及从可能受损图像中准确提取水印的能力。同时集成了对嵌入效果的质量评估模块，可计算关键性能指标并生成直观的结果对比可视化界面，为用户提供一体化的操作体验。