可逆数字水印实现图像的完整性认证

资 源 简 介

可逆数字水印实现图像的完整性认证

详 情 说 明

可逆数字水印技术是一种在图像中嵌入水印信息的同时能够完全恢复原始图像的方法，特别适用于对图像完整性要求较高的场景，如医学影像、法律证据等。差分直方图位移是实现可逆水印的经典算法之一，其核心思想是通过调整图像的像素值差分直方图来嵌入水印信息。

差分直方图位移首先计算图像相邻像素的差分值，并统计这些差分值的直方图分布。算法会选择差分直方图中出现频率较高的一些区间作为嵌入区域，通过微调这些差分值来嵌入水印位。由于嵌入过程仅修改差分值，且调整幅度有限，因此对图像视觉质量的影响较小。

在完整性认证方面，水印信息通常包含图像的哈希值或其他认证信息。验证时，提取水印并重新计算图像的哈希值进行比对。如果图像被篡改，哈希值将不匹配，从而检测到完整性破坏。

MATLAB实现时，通常会涉及以下步骤：图像分块、差分值计算、直方图分析与位移、水印嵌入与提取。算法的可逆性体现在能够通过记录位移信息，在提取水印后精确恢复原始像素值。

差分直方图位移算法的优势在于其较高的嵌入容量和良好的视觉透明度，但需要注意对差分值范围的合理选择，以避免因过度修改导致图像失真。