MATLAB实现的差分可逆水印算法详解

"基于差分的可逆水印是一种图像隐藏技术，它通过论文《ReversibleWatermarkingbyDifferenceExpansion》提出，其核心思想是利用像素间的差异值进行信息嵌入和提取，以保持原始图像的完整性，同时实现数据的可逆性。该方法不增加额外的存储空间，仅通过处理相邻像素的差值来隐藏和恢复嵌入的二进制数据，如0或1。在MATLAB 2008a环境下实现，选择经典的lena图像作为实验对象，程序主要包括嵌入和还原两个步骤。 嵌入过程分为以下步骤： 1. **分类**：遍历图像，根据像素值差异形成Location_map和C流，用于记录信息的位置和内容。 2. **无损压缩**：对Location_map进行压缩，减少存储需求。 3. **形成B流**：将压缩后的Location_map、C流和潜在的嵌入信息合并成B流。 4. **嵌入**：针对不同类别应用特定的嵌入策略，将信息嵌入到B流中。 还原过程则是： 1. **还原B流**：从嵌入后的图像中逐个像素恢复B流。 2. **解压缩**：从B流中解压出Location_map。 3. **图像还原**：根据论文中的方法，结合Location_map重构原始图像，确保还原后的图像与原始图像完全一致。 程序还包含辅助函数，如无损压缩和解压缩函数，以及MD2、MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-384和SHA-512等哈希函数，用于生成不同的散列值。实验结果显示，使用这种方法嵌入的水印在还原后与原始图像的PSNR（ Peak Signal-to-Noise Ratio，峰值信噪比）表现优异，证明了该方法的高度可逆性和有效性。 实验结果部分展示了Payload Size（嵌入数据量）和不同哈希函数下PSNR的具体数值，这可用于评估算法在保持图像质量和隐藏信息容量之间的平衡。这个程序实现了基于差分的可逆水印技术在实际场景中的应用，并展示了其在图像保护和信息隐藏方面的潜力。"