用差分直方图位移的可逆数字水印实现图像的完整性认证

资 源 简 介

用差分直方图位移的可逆数字水印实现图像的完整性认证

详 情 说 明

差分直方图位移技术是一种常见的可逆数字水印方法，主要用于图像的完整性认证。通过该技术，可以在不影响图像视觉质量的前提下，嵌入认证信息，并在需要时无损提取原始图像和水印数据。以下是该方法的核心实现思路。

### 1. 差分直方图生成 首先，计算图像相邻像素的差值，构建差分直方图。由于自然图像的相邻像素通常具有较高的相关性，差分直方图会呈现集中在零附近的分布特点。这种特性为水印嵌入提供了合适的峰值点。

### 2. 水印嵌入策略 选择差分直方图的峰值点（通常是0附近的差值），通过位移操作在这些位置嵌入水印信息。例如，将部分差值平移至相邻位置，从而利用位移后的空间嵌入比特信息。嵌入过程需要记录位移路径，确保后续可逆恢复。

### 3. 可逆性保证 为了保证水印的可逆性，必须记录所有位移操作的历史数据，并将其作为辅助信息嵌入图像。在提取水印时，首先恢复原始差分值，再逆向还原像素值，确保图像无损恢复。

### 4. 完整性认证 提取嵌入的水印信息后，可将其与预存储的认证信息（如哈希值）进行对比，验证图像是否被篡改。如果数据不一致，则表明图像可能遭到破坏或恶意修改。

该方法在MATLAB中的实现通常涉及图像预处理、直方图分析、位移嵌入与提取等模块，适用于医学影像、版权保护等对图像完整性要求较高的场景。