摘要:随着图像压缩标准广泛应用, JPEG图像成为可逆数据隐藏(reversible data hiding, RDH)研究的重要对象. 当前JPEG图像的可逆信息隐藏方法为了寻求更优的嵌入性能, 通常会基于失真代价函数对各频带进行评估, 从而优化离散余弦变换(discrete cosine transform, DCT)系数在块间块内的修改顺序. 同时, 许多方法在多直方图中并行嵌入数据, 进一步优化扩展系数, 以提高嵌入效率. 然而, 现有方法通常对整个频带进行失真代价计算, 未能充分考虑频带内部DCT系数的分布差异. 此外, 频带长度和扩展系数往往被分别优化, 频带长度决定了可用于嵌入的 DCT 系数数量, 而扩展系数控制了每个系数的嵌入容量和嵌入失真, 分开优化难以获得最优嵌入性能. 为解决上述缺陷, 本文构建了一个基于联合优化的自适应多直方图修改(multiple histogram modification, MHM)映射框架, 通过引入动态失真代价函数和频带长度与扩展系数的联合优化策略, 显著提升整体嵌入性能. 通过重新构造失真代价函数, 融合考虑不同频带长度和系数分布差异导致的偏差问题, 动态计算每个频带划分与扩展系数组合下的潜在失真代价, 从而提升失真代价函数的准确性. 同时, 引入联合优化策略, 解决传统方法频带与扩展系数独立优化的局限, 根据各频带内的局部特性动态分配扩展系数, 并通过率失真协同确定不同频带长度与扩展系数组合, 从而实现逐层嵌入, 在满足给定嵌入容量的前提下, 有效提升嵌入效率并最小化单位失真代价. 在USC-SIPI和BOSSbase v1.01数据集上的实验结果表明, 本文算法在保持较高嵌入容量的同时, 有效提升了图像质量, 并在文件大小增量方面有更好的性能表现, 优于现有多种主流可逆数据隐藏算法.