cellauto.m

matlab语言写的细胞自动机数字水印算法

%watermark=cellauto(72,72,1983,20)
%本函数:细胞自动机及应用的vote和smooth函数
%row,col为要求得到的水印模板的大小
%seed为随机数种子
%seeddo_num为细胞自动机处理次数
function [chaoticrand,chaoticcell,watermark]=cellauto(row,col,seed,do_num)
%生成随机模板
%%rand('seed',seed);
%转化为二值矩阵
%%chaoticrand=rand(row,col)>0.5;
chaoticrand=randCS(row,col,seed);
chaotic=chaoticrand;
%扩大边界等待处理
temp=zeros(row+2,col+2);
temp(2:row+1,2:col+1)=chaotic;
%细胞自动机处理
for i=1:do_num
    %边界扩充
	temp(1,2:col+1)=temp(row+1,2:col+1);
	temp(row+2,2:col+1)=temp(2,2:col+1);
	temp(2:row+1,1)=temp(2:row+1,col+1);
	temp(2:row+1,col+2)=temp(2:row+1,2);
	temp(1,1)=temp(row+1,col+1);
	temp(row+2,col+2)=temp(2,2);
	temp(1,col+2)=temp(row+1,2);
	temp(row+2,1)=temp(2,col+1);
	%vote1规则
	cell1=temp(1:row,1:col);
	cell2=temp(1:row,2:col+1);
	cell3=temp(1:row,3:col+2);
	cell4=temp(2:row+1,1:col);
	cell5=temp(2:row+1,2:col+1);
	cell6=temp(2:row+1,3:col+2);
	cell7=temp(3:row+2,1:col);
	cell8=temp(3:row+2,2:col+1);
	cell9=temp(3:row+2,3:col+2);	
	temp(2:row+1,2:col+1)=(cell1+cell2+cell3+cell4+cell5+cell6+cell7+cell8+cell9)>4;
end
chaoticcell=temp(2:row+1,2:col+1);
%平滑处理
chaotic2=chaoticcell;
avg=fspecial('average',3);
for j=1:do_num
	chaotic2=filter2(avg,chaotic2);
end
scale=max(max(chaotic2));
chaotic2=chaotic2/scale;
%水印生成
watermark=chaotic2-mean2(chaotic2)*ones(row,col);
subplot(233);
imshow(chaoticrand);
title('随机二值矩阵模式');
subplot(234);
imshow(chaoticcell);
title('细胞模式');
subplot(235);
imshow(watermark);
title('平滑模式(水印)');