DCT数字水印的代码

数字水印是一种在数字媒体中嵌入隐藏信息的技术，DCT（离散余弦变换）数字水印是其中一种常用的算法。下面是一个Python实现的DCT数字水印的代码示例：

import cv2
import numpy as np

# 定义水印函数
def embed(message, cover_image, alpha):
    # 读入图像并转换为灰度图
    img = cv2.imread(cover_image)
    gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

    # 将水印信息转换为二进制
    message_bin = ''.join(format(ord(i), '08b') for i in message)

    # 将二进制信息填充到矩阵中
    message_len = len(message_bin)
    message_matrix = np.zeros((message_len, message_len))
    for i in range(message_len):
        for j in range(message_len):
            message_matrix[i][j] = int(message_bin[i * message_len + j])

    # 进行离散余弦变换
    dct_matrix = cv2.dct(np.float32(gray))

    # 将水印信息嵌入到DCT系数中
    dct_matrix[0:message_len, 0:message_len] += alpha * message_matrix

    # 进行离散余弦逆变换
    idct_matrix = cv2.idct(dct_matrix)

    # 将图像转换为uint8类型
    watermarked_image = np.uint8(idct_matrix)

    # 保存带水印的图像
    cv2.imwrite('watermarked_image.png', watermarked_image)

    return watermarked_image

# 定义提取函数
def extract(watermarked_image, message_len, alpha):
    # 读入图像并转换为灰度图
    img = cv2.imread(watermarked_image)
    gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

    # 进行离散余弦变换
    dct_matrix = cv2.dct(np.float32(gray))

    # 从DCT系数中提取水印信息
    message_matrix = np.zeros((message_len, message_len))
    for i in range(message_len):
        for j in range(message_len):
            message_matrix[i][j] = (dct_matrix[i][j] - cv2.dct(np.float32(np.zeros((message_len, message_len))))[0][0]) / alpha

    # 将水印信息转换为二进制
    message_bin = ''
    for i in range(message_len):
        for j in range(message_len):
            message_bin += str(int(message_matrix[i][j]))

    # 将二进制信息转换为字符串
    message = ''
    for i in range(0, len(message_bin), 8):
        message += chr(int(message_bin[i:i+8], 2))

    return message

# 测试
message = 'Hello, world!'
cover_image = 'lena.png'
alpha = 0.1
message_len = int(np.ceil(np.sqrt(len(message) * 8)))

watermarked_image = embed(message, cover_image, alpha)
extracted_message = extract('watermarked_image.png', message_len, alpha)

print('原始信息：', message)
print('提取信息：', extracted_message)

以上代码中，`embed`函数用于将水印信息嵌入到图像中，`extract`函数用于从带水印的图像中提取水印信息。其中，`alpha`是一个参数，用于控制水印强度。在实际应用中，需要根据具体情况设置合适的值。