信息隐藏实验报告DCT算法.doc

信息隐藏技术实验报告实验2：DCT信息隐藏实验 杭州电子科技大学网络空间安全学院一、实验目的 1.主要内容对图像进行DCT信息隐藏实验。2.基本要求要求学生能够将信息嵌入图像并成功提取出来。二、实验内容及实现过程步骤1.水印嵌入算法应用DCT算法实现水印嵌入。读入原始图像和水印，将水印图像二值化，将原图分成若干个8X8的矩阵，分别做DCT变换，然后将(3,3)位置的像素点根据水印上相同位置的像素置为10和-10，（1换为10,0换为-10），进行DCT反变换（idct()）得到嵌入水印后的图像；原始图像水印图像嵌入水印的图像2.水印提取算法DCT算法实现水印/Logo的提取将嵌入水印的图像分为若干个8X8像素矩阵，分别进行dct变换，取出(3,3)位置的像素值，进行判断，若大于0则将水印图像相同位置处像素赋值为1，小于0赋值为0，即可从嵌入图像中提取出水印图像；从嵌入水印的图像中提取的水印三、实验结果分析1.不可感知性原始图像与水印嵌入后图像的对比（PSNR）。读入原图和嵌入水印后的图像，使用psnr()函数，得到输出结果为39.3781；分析：因为结果大于35，所以嵌入的水印不可感知度还是很高的2.鲁棒性水印嵌入后图像经过噪声、压缩等处理后水印的提取效果。修改代码，使其将处理结果输出为文件格式，得到如下结果噪声处理imnoise(wp,gaussian,0,0.0002);imnoise(wp,gaussian,0,0.002);压缩处理imwrite(wp,123.jpg,quality,50);四、实验小结邢征宇：水印的嵌入和提取刘煜程：不可感知性的分析单志晗：加造分析梁经纬：压缩分析实验结论:DCT变换在数字水印中的应用很有效，具有难以识别和分析的特性，相对于LSB算法，它是在频域上嵌入水印，具有更高的隐秘性理解：在实验过程中，通过查找资料，发现了被嵌入的水印不只局限于图片，文字信息和其他数字信息同样可以作为水印被嵌入到图像中，让我们发现了数字水印作为信息加密和信息认证技术中的强大之处，加深了我们对信息隐藏技术的理解。【实验代码】clear;%图片加水印，提取出水印%M=512; %原图像长度N=64; %水印图像长度K=8; %8x8的分块I=zeros(M,M);%创建一个MxM矩阵，元素全是0J=zeros(N,N);BLOCK = zeros(K,K);%显示原图像subplot(2,4,1);%显示多幅图像，在第一个位置显示%显示水印图像I=imread(lena.bmp);%将lena.bmp读入I中imshow(I);%显示图像title(原始公开图像);%标题subplot(2,4,2);J2=imread(logo.bmp);thresh = graythresh(J2); %自动确定二值化阈值；J = im2bw(J2,thresh); %对图像自动二值化即可。imshow(J);title(水印图像);%水印嵌入算法for p=1:N %从1到64循环 for q=1:N %从1到64循环 x=(p-1)*K+1; y=(q-1)*K+1; BLOCK=I(x:x+K-1,y:y+K-1);%取相应元素保存到BLOCK中 BLOCK=dct2(BLOCK);%二维离散余弦变换 if J(p,q)=0 %如果元素为0 BLOCK(3,3)=-10; else BLOCK(3,3)=10; end BLOCK=idct2(BLOCK);%反二维离散余弦变换 I(x:x+K-1,y:y+K-1)=BLOCK; endend%显示嵌入水印后的图像subplot(2,4,3);imshow(I);title(嵌入水印后的图像);imwrite(I,watermarked1.bmp,bmp);%保存成watermarked.bmpwp=imread(watermarked1.bmp);%水印图像%提取水印算法for p=1:Nfor q=1:Nx=(p-1)*K+1;y=(q-1)*K+1;BLOCK=wp(x:x+K-1,y:y+K-1);%赋给BLOCK2元素BLOCK=dct2(BLOCK);%对其本身进行反二维离散余弦变换if BLOCK(3,3)0 W(p,q)=1;else W(p,q)=0;endendend%显示提取的水印subplot(2,4,4);imshow(W);title(从含水印图像中提取的水印);%水印图片加噪声subplot(2,4,5);w1=imnoise(wp,gaussian,0,0.0002);imshow(w1);title(加噪声);%噪声图片提取水印wp1=w1;%水印图像for p=1:Nfor q=1:Nx=(p-1)*K+1;y=(q-1)*K+1;BLOCK=wp1(x:x+K-1,y:y+K-1);%赋给BLOCK2元素BLOCK=dct2(BLOCK);%对其本身进行反二维离散余弦变换if BLOCK(3,3)0 W(p,q)=1;else W(p,q)=0;endendend%显示提取的水印subplot(2,4,6);imshow(W);title(从加噪声中提取的水印);%压缩测试imwrite(wp,123.jpg,quality,50);subplot(2,4,7);imshow(123.jpg);title(压缩为jpg);%从压缩图像中提取水印wp=imread(123.jpg);%水印图像%提取水印算法for p=1:Nfor q=1:Nx=(p-1)*K+1;y=(q-1)*K+1;BLOCK=wp(x:x+K-1,y:y+K-1);%赋给BLOCK2元素BLOCK=dct2(BL