数字水印之空域LSB算法的实现

LSB算法数字水印的嵌入与提取以及峰值信噪比PSNR值的计算（Matlab语言） 

%文件名：lsbhide.m

%函数功能：本函数将完成顺序嵌入水印的LSB算法，载体选用灰度图像，水印选用二值图像（行数列数相同）

%格式：[ste_cover,len_total]=lsbhide(input,watermark)

%参数说明：

%input：载体图像

%watermark：水印

%ste_cover：嵌入水印的图像矩阵

%len_total：水印长度即水印容量

function [ste_cover,len_total] = lsbhide(cover,wm)

%读入图像矩阵

cover=imread('hill.bmp');

ste_cover=cover;

ste_cover=double(ste_cover);

%读入水印图像

wm=imread('wm.bmp');

%判断水印图像是否符合要求

[ m,n]=size(wm);

 if m~=n

 error('水印图像不符合要求');

end

%将水印矩阵转化为一维序列

for f1=1:m

 for f2=1:n

  msg((f1-1)*n+f2)=wm(f1,f2);

 end

end

%判断嵌入消息量是否过大

len_total=m*n;

[m,n]=size(ste_cover);

if len_total>m*n

 error('嵌入水印过大，请更换图像');

end

p=1;  %p作为水印嵌入位数计数器

%在图像像素的LSB嵌入水印

for f1=1:m

 for f2=1:n

  ste_cover(f1,f2)=ste_cover(f1,f2)-mod(ste_cover(f1,f2),2)+msg(p);

  if p == len_total

   break;

  end

  p=p+1;

 end

 if p == len_total

  break;

 end

end

%得到含水印图像矩阵

ste_cover=uint8(ste_cover);

%文件名：lsbget.m

%函数功能：本函数将完成提取隐秘于LSB的水印。

%格式：result=lsbget(test,len_total)

%参数说明：

%test：待测图像

%len_total：水印长度

%result：提取水印矩阵

function result = lsbget(test,len_total)

%读入图像矩阵

ste_cover=imread(test);

ste_cover=double(ste_cover);

[m,n]=size(ste_cover);

%p作为水印嵌入位数计数器

p=1;

for f1=1:m

 for f2=1:n

  if bitand(ste_cover(f1,f2),1)==1

   wm(p)=1;

  else

   wm(p)=0;

  end

  if p==len_total

   break;

  end

   p=p+1;

 end

  if p==len_total

   break;

 end

end

%将提取出的一维水印序列转化为二维矩阵

for f1=1:sqrt(len_total)

 for f2=1:sqrt(len_total)

   result(f1,f2)=wm((f1-1)*sqrt(len_total)+f2);

 end

end

function test()

    cover=imread('hill.bmp');

 wm=imread('wm.bmp');

 [ste_cover,len_total]=lsbhide('cover', 'wm');

 imwrite(ste_cover,'hill_wm.bmp');

 result=lsbget('hill_wm.bmp',len_total);

 figure;

 subplot(1,2,1),imshow(cover);title('原始图像');

 subplot(1,2,2),imshow(ste_cover);title('含水印图像');

 figure;

 subplot(1,2,1),imshow(wm);title('原始水印');

 subplot(1,2,2),imshow(result);title('提取水印');

%文件名:PSNR.m

%函数功能:计算峰值信噪比

%格式：s=PSNR(original,test)

%参数说明:

%original为原始图像文件

%test为待测图像文件

function s=PSNR(original,test)

%读取图像矩阵

io=imread('hill.bmp');

io=double(io);

iw=imread('hill_wm.bmp');

iw=double(iw);

if(size(io)~=size(iw))

 error('错误:两个输入图像大小不一致');

end

%计算PSNR

[m,n]=size(io);

sum=0;

zuida=m*n*max(max(io.^2));

for i=1:m

 for j=1:n

  sum=sum+(io(i,j)-iw(i,j))^2;

 end

end

if(sum==0)

 sum=1;

end

s=zuida/sum;

s=10*log10(s);