【图像隐写】基于离散小波变换(DWT)与奇异值分解(SVD)数字水印【含Matlab源码 521期】

一、DWT+SVD数字水印简介

理论知识参考文献：基于DWT和SVD的彩色图像数字水印算法研究
一种基于DWT-SVD的图像数字水印算法\

二、部分源代码

clear all;
close all;
clc;
key=35;      %Arnold置换次数，作为密钥
Orignalmark=double(imread('suda64.bmp'));  %读入64*64的水印图片
[wrow,wcol]=size(Orignalmark);  
if wrow~=wcol 
    error('wrow~=wcol error');
end
%--- 测试密钥key是否超出范围---------
n=check_arnold(wrow);
if (key+1)>n
    error('arnold key error');
end
Arnoldw=arnold(Orignalmark,wrow,key); %对水印图像进行Arnold转化
figure(1);
imshow(Orignalmark);
title('原始水印图片'); 
figure(2);
imshow(Arnoldw);
title('置乱后的水印图片'); 
Orignalpicture=double(imread('Lena.jpg'));
figure(3);  
imshow(uint8(Orignalpicture));
title('原始图片'); 
%DWT变换
[ca1,ch1,cv1,cd1]=dwt2(Orignalpicture,'db1');
[ca1row,ca1col]=size(ca1);  
blocksize=ca1row/wrow; %每块的长度
water_vector=reshape(Arnoldw,1,wrow*wcol);  %将置乱后的水印转化为一维的
wlength=wrow*wcol;  %水印的长度
a=0.25;  %量化步长
   
%------------------------------------
    for k=1:wrow
        for p=1:wcol
            x=(k-1)*blocksize+1; 
            y=(p-1)*blocksize+1;
            L=zeros(4,4);
            L=ca1(x:x+blocksize-1,y:y+blocksize-1);
           [U,S,V]=svd(ca1(x:x+blocksize-1,y:y+blocksize-1));
            cc=floor(S(1,1)/a);  
            if(water_vector(k*p)==1)           %嵌入奇数倍
              if(mod(cc,2)==0)
               cc=cc+1;
              end
             S(1,1)=a*cc;
            end
          if(water_vector(k*p)==0)            %嵌入偶数倍
              if(mod(cc,2)==1)  
               cc=cc+1;
              end
              S(1,1)=a*cc;
          end
          L=U*S*V';
          ca1(x:x+blocksize-1,y:y+blocksize-1)=L;
        end
    end
 markedimg=idwt2(ca1,ch1,cv1,cd1,'db1');
 figure(4);
 imshow(uint8(markedimg));
 title('嵌入水印后的图片');
 extractedmark=extract(markedimg,Orignalmark);
 watermark=arnold(extractedmark,wrow,n-key);
 figure(5);
 imshow(watermark);
 title('提取出的水印图片');
 psnrvalue=psnr(Orignalmark,watermark)
 Nc=nc(Orignalmark,watermark)
%攻击----------------------------------------------------------------------
f=markedimg;

attack=0;
switch attack
    case 0,
        attackf=f;
        att='未攻击';
    case 1,    
%%1. JPEG 压缩
 imwrite(f,'attackf.jpg','jpg','quality',90);
 attackf=imread('attackf.jpg');
 attackf=double(attackf)/255;
 att='JPEG压缩';
    case 2,
% %2. 高斯低通滤波
h=fspecial('gaussian',3,1);
attackf=filter2(h,f);
att='高斯低通滤波';
    case 3,
%%3. 直方图均衡化
attackf=histeq(f);
att='直方图均衡化';
    case 4,
%%4. 图像增亮
attackf=imadjust(f,[],[0.4,1]);
att='图像增亮';
    case 5,
%%5. 图像变暗
attackf=imadjust(f,[],[0,0.85]);
att='图像变暗';
    case 6,
%%6. 增加对比度
attackf=imadjust(f,[0.3,0.6],[]);
att='增加对比度';
    case 7,
%%7. 降低对比度
attackf=imadjust(f,[],[0.2,0.8]);
att='降低对比度';
    case 8,
%%8. 添加高斯噪声
attackf=imnoise(f,'gaussian',0,0.01);
att='添加高斯噪声';
    case 9,
%%9. 椒盐噪声
attackf=imnoise(f,'salt & pepper',0.05);
att='椒盐噪声';
    case 10,
%%10. 添加乘积性噪声
attackf=imnoise(f,'speckle',0.08);
att='添加乘积性噪声';
    case 11,
%%%11.中值滤波
attackf=medfilt2(f,[5 5]);
att='中值滤波';
    case 12,
%%%12.剪切
f(200:456,200:456,:)=0;
attackf=f;
att='剪切';
    case 13,
%%%13.旋转
attackf=imrotate(f,15,'bilinear','crop');
att='旋转';
end;

  

 

  
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三、运行结果

四、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2014a

2 参考文献
[1] 蔡利梅.MATLAB图像处理——理论、算法与实例分析[M].清华大学出版社，2020.
[2]杨丹,赵海滨,龙哲.MATLAB图像处理实例详解[M].清华大学出版社，2013.
[3]周品.MATLAB图像处理与图形用户界面设计[M].清华大学出版社，2013.
[4]刘成龙.精通MATLAB图像处理[M].清华大学出版社，2015.
[5]梁欣.基于DWT和SVD的彩色图像数字水印算法研究[J].计算机与数字工程. 2019,47(08)
[6]张秀娟,朱春伟.一种基于DWT-SVD的图像数字水印算法[J].数字技术与应用. 2017,(10)

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