MATLAB超复数频域彩色图像数字水印系统

资 源 简 介

本项目实现了基于快速超复数傅里叶变换（QFFT）的彩色图像数字水印技术，在频域特定频段通过修改对称系数隐蔽嵌入水印信息，并采用交叉冗余嵌入规则提升抗攻击能力。适用于图像版权保护的鲁棒水印嵌入与提取。

详 情 说 明

基于超复数频域的彩色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超复数傅里叶变换（QFFT）的彩色图像数字水印技术。系统将彩色图像视为整体进行频域分析，通过在超复数频域特定频段隐蔽嵌入水印信息，并利用交叉冗余嵌入规则增强水印鲁棒性。该系统支持水印的盲提取功能，无需原始载体图像即可检测水印，并提供全面的性能分析模块。

功能特性

• 超复数频域变换：采用快速超复数傅里叶变换（QFFT）将RGB三通道彩色图像整体转换到频域
• 隐蔽嵌入机制：通过修改频域对称系数实现水印信息的不可感知嵌入
• 鲁棒性增强：采用交叉冗余嵌入规则，有效抵抗JPEG压缩、噪声添加等常见图像攻击
• 均匀误差分散：通过超复数傅里叶逆变换（IQFFT）将水印误差均匀分散到RGB三通道
• 盲提取功能：无需原始载体图像即可提取检测水印信息
• 参数可调节：支持嵌入强度、频段选择等参数的灵活调节
• 性能分析：提供PSNR、NC值等量化指标和抗攻击测试分析

使用方法

水印嵌入流程

1. 准备原始彩色载体图像（RGB格式，支持jpg/png/bmp）
2. 准备二值水印图像（黑白标识，尺寸小于载体图像的1/64）
3. 设置嵌入参数（频段选择、嵌入强度、冗余编码参数）
4. 执行水印嵌入程序，生成含水印图像
5. 系统自动计算并显示嵌入性能指标（PSNR等）

水印提取流程

1. 输入待检测的含水印图像（可能经过攻击处理）
2. 系统自动执行盲提取算法
3. 输出提取的水印图像并与原始水印对比
4. 生成性能分析报告和鲁棒性测试结果

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：至少4GB RAM（建议8GB以上）
• 存储空间：至少1GB可用空间
• 图像格式支持：JPEG、PNG、BMP等常见彩色图像格式

文件说明

main.m文件作为系统的主入口程序，整合实现了水印嵌入与提取的核心处理流程。该文件主要完成彩色图像的快速超复数傅里叶变换计算，执行频域对称系数调制的水印嵌入操作，运用交叉冗余规则增强算法鲁棒性，进行超复数傅里叶逆变换还原图像，以及实现无需原始载体的盲水印检测功能，同时负责生成包含PSNR和NC值的性能分析报告和抗攻击测试结果。