11、医学图像可逆水印与数字图像加密算法解析

医学图像可逆水印与数字图像加密算法解析

1. 医学图像可逆水印方法

提出了一种基于整数小波变换的医学图像可逆水印新方法。该方法考虑了改善失真和嵌入容量的问题，采用补偿方法分两次迭代进行嵌入过程。在第一次迭代中修改的系数，有可能在第二次迭代中恢复其原始值，每次迭代嵌入 1 比特，从而获得了最大 1.5 bpp 的容量。与其他方法相比，仿真结果表明该可逆图像水印方法提供了合适的容量 - 失真比。

2. 数字图像加密算法基础

数字图像加密在众多领域有着广泛应用，如军事、医疗、工业生产和民用安全等。现有的图像加密技术通常包括像素置乱、像素值替换等方法。而基于比特平面和改进逻辑映射的数字图像加密算法，通过与原始图像数据的紧密关联，提高了图像加密的安全性。

2.1 图像比特平面

在计算机内存中，信息以二进制数据（0 和 1）存储。数字图像的像素灰度值用二进制表示，每个像素相同位置的二进制灰度值可构成图像比特平面，其大小与原始图像相同。不同比特平面包含的图像数据量不同，可通过公式 (I(i) = \frac{2^{i - 1}}{255})（(i = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)）计算每个比特平面包含的数据比例。以下是相关表格：
| 位置 | 第 8 位 | 第 7 位 | 第 6 位 | 第 5 位 | 第 4 位 | 第 3 位 | 第 2 位 | 第 1 位 |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 符号 | b(8) | b(7) | b(6) | b(5) | b(4) | b(3) | b(2