基于差分直方图位移的可逆数字水印MATLAB系统

资 源 简 介

本项目采用差分直方图位移技术，实现图像可逆数字水印的嵌入与提取。系统在嵌入水印（如哈希值）后能无损还原图像，并通过提取验证图像完整性，适用于图像传输与存储的认证保护。

详 情 说 明

基于差分直方图位移的可逆数字水印图像完整性认证系统

项目介绍

本项目实现了一种基于差分直方图位移技术的可逆数字水印系统，专门用于图像的完整性认证。系统能够将认证信息（如哈希值）作为水印嵌入到图像中，在保证图像视觉质量的同时，实现水印的可逆提取与图像的无损还原。该系统可有效验证图像在传输或存储过程中是否被篡改，适用于对图像真实性要求较高的应用场景。

功能特性

• 可逆水印嵌入：采用差分直方图位移技术，在嵌入水印后能够完全恢复原始图像。
• 完整性认证：通过提取的水印信息（如哈希值）验证图像内容的完整性。
• 视觉质量保持：水印嵌入过程对图像视觉质量影响微小，含水印图像与原始图像高度相似。
• 多格式支持：支持JPEG、PNG、BMP等常见图像格式。
• 参数可调：提供嵌入强度、位移阈值等可调整参数，适应不同应用需求。
• 高效处理：算法设计兼顾处理效率与认证可靠性。

使用方法

水印嵌入流程

1. 准备原始图像和待嵌入的认证信息（如SHA-256哈希值）。
2. 设置嵌入参数（位移阈值、嵌入强度等）。
3. 执行水印嵌入算法，生成含水印图像。
4. 保存含水印图像用于传输或存储。

水印提取与认证流程

1. 载入待认证的含水印图像。
2. 执行水印提取算法，获取嵌入的认证信息。
3. 计算当前图像的哈希值并与提取的认证信息比对。
4. 输出认证结果：

- 认证通过：图像完整，输出无损还原的原始图像 - 认证失败：图像可能被篡改

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 运行环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：建议4GB以上，处理高分辨率图像时需更大内存
• 存储空间：至少500MB可用空间

文件说明

主程序文件包含了系统的核心功能实现，主要承担水印嵌入与提取的全流程控制。具体实现了图像数据的读取与预处理、差分直方图的计算与位移操作、水印信息的编码与嵌入、含水印图像的生成与保存功能。在认证端，负责水印信息的准确提取、完整性验证判断以及原始图像的无损恢复过程，同时提供用户交互界面用于参数设置和结果展示。