帮我用c语言设计一个基于图像的数字水印算法,其中包含LSB算法、DFT算法、DCT算法

时间: 2023-10-12 07:10:33 浏览: 63
好的,下面是一个基于图像的数字水印算法,其中包含LSB算法、DFT算法、DCT算法的C语言实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> // LSB算法 void LSB(unsigned char* img, unsigned char* watermark, int watermark_length, int bit_plane){ int img_size = 512 * 512 * 3; int watermark_index = 0; unsigned char mask = 1 << bit_plane; for(int i = 0; i < img_size; i += 3){ if(watermark_index < watermark_length){ img[i] &= ~mask; img[i+1] &= ~mask; img[i+2] &= ~mask; img[i] |= ((watermark[watermark_index] & 0x80) >> (7 - bit_plane)); img[i+1] |= ((watermark[watermark_index] & 0x40) >> (6 - bit_plane)); img[i+2] |= ((watermark[watermark_index] & 0x20) >> (5 - bit_plane)); watermark_index++; } } } // DFT算法 void DFT(float* img, float* watermark, int watermark_length, int bit_plane){ int img_size = 512 * 512; int watermark_index = 0; float complex_factor = exp(-2 * M_PI * I / img_size); for(int i = 0; i < img_size; i++){ if(watermark_index < watermark_length){ float real_part = img[i] * cos(2 * M_PI * i * watermark_index / img_size) - watermark[watermark_index] * sin(2 * M_PI * i * watermark_index / img_size); float imag_part = img[i] * sin(2 * M_PI * i * watermark_index / img_size) + watermark[watermark_index] * cos(2 * M_PI * i * watermark_index / img_size); img[i] = real_part + imag_part * complex_factor; watermark_index++; } } } // DCT算法 void DCT(float* img, float* watermark, int watermark_length, int bit_plane){ int img_size = 512 * 512; int watermark_index = 0; for(int i = 0; i < img_size; i++){ if(watermark_index < watermark_length){ float cosine_factor = cos((2 * i + 1) * watermark_index * M_PI / (2 * img_size)); img[i] += watermark[watermark_index] * cosine_factor; watermark_index++; } } } int main(){ // 读入图像和水印 FILE* img_file = fopen("lena.raw", "rb"); unsigned char* img = (unsigned char*)malloc(512 * 512 * 3); fread(img, sizeof(unsigned char), 512 * 512 * 3, img_file); fclose(img_file); FILE* watermark_file = fopen("watermark.txt", "r"); char* watermark_string = (char*)malloc(1000); fgets(watermark_string, 1000, watermark_file); fclose(watermark_file); // 将水印转换为二进制 int watermark_length = strlen(watermark_string); unsigned char* watermark = (unsigned char*)malloc(watermark_length * 8); for(int i = 0; i < watermark_length; i++){ for(int j = 0; j < 8; j++){ watermark[i * 8 + j] = (watermark_string[i] & (1 << (7 - j))) >> (7 - j); } } // LSB算法 LSB(img, watermark, watermark_length * 8, 0); // DFT算法 float* img_float = (float*)malloc(512 * 512 * sizeof(float)); for(int i = 0; i < 512 * 512 * 3; i++){ img_float[i] = (float)img[i]; } float* watermark_float = (float*)malloc(watermark_length * sizeof(float)); for(int i = 0; i < watermark_length; i++){ watermark_float[i] = (float)watermark[i]; } DFT(img_float, watermark_float, watermark_length, 0); for(int i = 0; i < 512 * 512 * 3; i++){ img[i] = (unsigned char)img_float[i]; } // DCT算法 for(int i = 0; i < 512 * 512 * 3; i++){ img_float[i] = (float)img[i]; } DCT(img_float, watermark_float, watermark_length, 0); for(int i = 0; i < 512 * 512 * 3; i++){ img[i] = (unsigned char)img_float[i]; } // 保存图像 FILE* output_file = fopen("watermarked_lena.raw", "wb"); fwrite(img, sizeof(unsigned char), 512 * 512 * 3, output_file); fclose(output_file); return 0; } ``` 上述代码实现了一个基于图像的数字水印算法,其中包含了LSB算法、DFT算法、DCT算法。该程序读入了一张512x512的彩色图像(lena.raw),并将其和一个文本水印(watermark.txt)进行嵌入。水印嵌入过程中,对于LSB算法,程序将水印的每个比特位嵌入到图像的一个特定比特位中;对于DFT算法,程序将水印嵌入到图像的频域中;对于DCT算法,程序将水印嵌入到图像的空间域中。 需要注意的是,上述代码仅为演示用途,实际应用时,可能需要进行更多的参数调整和优化,以达到更好的水印嵌入效果。

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