8、数字图像可逆数据隐藏技术解析

数字图像可逆数据隐藏技术解析

1. 引言

数字图像可逆数据隐藏技术致力于将数据嵌入数字图像，同时确保对原始图像的修改难以察觉，只有发送者和接收者知晓秘密信息的存在。该技术允许在从含密图像（嵌入数据后的图像）中提取数据后无损恢复原始图像。

从 1997 年到 2011 年 4 月，相关研究成果丰富，发表了超过 160 篇论文，具体发表数量如下表所示：
|年份|1997|1998|1999|2000|2001|2002|2003|2004|2005|2006|2007|2008|2009|2010|2011|
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|发表数量|1|0|0|1|4|8|11|12|11|15|18|25|34|24|5|

可逆数据隐藏技术在军事和医疗等敏感领域应用广泛。例如，医生可将患者的隐私信息嵌入其医疗图像，而不影响图像质量。

一个优秀的可逆数据隐藏方案需兼顾含密图像的视觉质量、隐藏容量和鲁棒性。视觉质量通常用峰值信噪比（PSNR）衡量：
[PSNR(dB) = 10 \log_{10} \left(\frac{255^2}{MSE}\right)]
其中，均方误差（MSE）的计算公式为：
[MSE = \frac{1}{M \times N} \sum_{i=1}^{M} \sum_{j=1}^{N} (x(i,j) - x’(i,j))^2]
这里，M 和 N 分别是原始图像的宽度和高度