基于多最高有效位替换的加密图像高效向量化数据隐藏

作为数据隐私保护的一项关键技术，加密图像可逆数据隐藏（RDHEI）方法近年来引起了广泛的研究兴趣。为应对日益增长的数据隐私保护需求，不断有新颖的 RDHEI 方法被提出。我们提出了两种有效的基于多最高有效位（most significant bit，MSB）替换的方法，它们具有相当高的数据嵌入容量，提升了整体处理速度，并增强了重建图像的质量。我们的第一种方法，高效多 MSB 替换 RDHEI（EMR-RDHEI），与许多其他最先进的方法相比，在重建图像中获得了更高的数据嵌入率（DER，亦称载荷）和更好的视觉质量。我们的第二种方法，无损多 MSB 替换 RDHEI（LMR-RDHEI），可在执行信息嵌入过程后无损恢复原始图像。为验证我们方法的准确性，我们将它们与其他近期的 RDHEI 技术进行比较，并使用广泛认可的 BOWS-2 数据集进行了大量实验。我们的实验结果表明，EMR-RDHEI 方法的 DER 介于 1.2087 比特每像素（bpp）到 6.2682 bpp 之间，平均为 3.2457 bpp。对于 LMR-RDHEI 方法，平均 DER 为 2.5325 bpp，范围在 0.2129 bpp 到 6.0168 bpp 之间。我们的结果表明这些方法优于许多其他最先进的 RDHEI 算法。此外，基于多 MSB 替换的方法提供了简洁的设计和高效的向量化实现。