MATLAB数字水印系统

课题介绍

本课题为基于MATLAB的小波变换dwt和离散余弦dct的多方法对比数字水印系统。带GUI交互界面。有一个主界面GUI，可以调用dwt方法的子界面和dct方法的子界面。流程包括，读取宿主图像和水印图像，嵌入，多种方法的攻击（剪切，加噪，旋转等），提取，最后利用psnr峰值信噪比进行评价不同攻击下，鲁棒性的好坏。

GUI界面

源码

读取宿主图像

[name,path]=uigetfile({'*.bmp';'gif'},'载入图像');

X=imread([path,name]); %获取位置

axes(handles.axes1);%axes表示获取位置，这里选取的位置为axes1；

imshow(X); %显示图像

save('X'); %保存变量

guidata(hObject,handles) %更新结构体；

读取水印图像

[name,path]=uigetfile({'*.bmp';'gif'},'载入图像');

W=imread([path,name]); %获取位置

axes(handles.axes2);%axes表示获取位置，这里选取的位置为axes1；

W=rgb2gray(W)

W=imresize(W,[64 64])

imshow(W); %显示图像

save('W'); %保存变量

guidata(hObject,handles) %更新结构体；

嵌入

for i = 1:64

ref1(i)=mean(lowarray(:,i)); %对矩阵每列求均值

ref2(i)=mean(lowarray(i,:)); %对矩阵每行求均值

for j=1:64

w(i,j,:)=int8(dec2bin(W(i,j),8))-48; %dec2bin将矩阵W的每个元素转换成二进制值，每个二进制长度为8

result(i,j,1)=xor(w(i,j,1),(lowarray(i,j)>ref1(i)));

result(i,j,2)=xor(w(i,j,2),(lowarray(i,j)>ref2(i)));

end

for i=1:4096

ref3tmp=[XCsource(16381+4*i:16384+4*i)];%128*128=16384

ref3(i)=mean(ref3tmp);

ref4tmp=[XCsource(32765+4*i:32768+4*i)];%128*256=32768

ref4(i)=mean(ref3tmp);

ref5tmp=[XCsource(49149+4*i:49152+4*i)];%(128+64)*256=49152 or (128+256)*128=49152

ref5(i)=mean(ref5tmp);

ref6(i)=mean(ref6tmp);

ref7tmp=[XCsource(131057+16*i:131072+16*i)];%256*512=131072

ref7(i)=mean(ref7tmp);

ref8tmp=[XCsource(196593+16*i:196608+16*i)];%(128+256)*512=196608

ref8(i)=mean(ref8tmp);

end

攻击

if get(handles.radiobutton1,'value')

option=1;

q=num2str(get(handles.edit3,'string'))

Z = imrotate(Z,q,'crop');%旋转角度可以控制

elseif get(handles.radiobutton2,'value')

option=2;

q1=str2num(get(handles.edit4,'string'))

q2=str2num(get(handles.edit6,'string'))

q3=str2num(get(handles.edit7,'string'))

q4=str2num(get(handles.edit8,'string'))

Z(q1:q2,q3:q4)=255;%剪切区间和嵌入值可以控制

elseif get(handles.radiobutton3,'value')

option=3;

q=str2num(get(handles.edit5,'string'))

Z=imnoise(Z,'gaussian',q);%加噪声选择参数 help imnoise

elseif get(handles.radiobutton4,'value')

option=4;

Z=Z

end

axes(handles.axes4)

imshow(Z,[]);

提取

for i =1:64

for j=1:64

pick(i,j,3)=xor(std(i,j,3),(lowarray(i,j)>(alaph3*reref3(i,j))));

pick(i,j,4)=xor(std(i,j,4),(lowarray(i,j)>(alaph4*reref4(i,j))));

pick(i,j,5)=xor(std(i,j,5),(lowarray(i,j)>(alaph5*reref5(i,j))));

pick(i,j,6)=xor(std(i,j,6),(lowarray(i,j)>(alaph6*reref6(i,j))));

pick(i,j,7)=xor(std(i,j,7),(lowarray(i,j)>(alaph7*reref7(i,j))));

pick(i,j,8)=xor(std(i,j,8),(lowarray(i,j)>(alaph8*reref8(i,j))));

end

for i=1:64

for j=1:64

od=double(reshape(pick(i,j,:),1,8));

dec(i,j)=bin2dec(char(od+48));

end

psnr计算

origImg = double(origImg);

distImg = double(distImg);

[M N] = size(origImg);

error = origImg - distImg;

MSE = sum(sum(error .* error)) / (M * N);

if(MSE > 0)

PSNR = 10*log(255*255/MSE) / log(10);

else

PSNR = 99;

end