彩色图像的量子置乱算法

量子图像置乱是量子图像处理的典型问题,目前国内外文献绝大多数都是针对像素位置实施置乱,这种置乱方法通过改变像素的空间位置,可使图像不再包含任何可视化信息,然而并未改变像素灰度值的统计特性,从而降低了置乱方案的安全性。针对该问题,首先基于改进的FRQI描述,提出了一种针对像素位置的置乱方法,然后基于改进的NEQR描述,提出了一种针对像素颜色的置乱方法。这些方法或者显著加强了位置置乱效果,或者显著改变了像素灰度值的统计特性。经典计算机上的仿真结果验证了提出方法的有效性。

基于小规模量子线路和格雷码置乱的量子水印方案

为解决量子彩色图像的水印嵌入和抽取问题,提出一种采用新颖的增强量子图像描述和格雷码置乱的实现方案.对于嵌入过程,首先采用受控非门对于水印图像像素的位置和颜色同时置乱;然后将置乱后水印图像的幅度从2n?2n扩展到2n+1?2n+2,将像素颜色值由24比特(每通道8比特)改为3比特(每通道1比特);最后将扩展后水印图像的颜色值,通过模2加运算嵌入到幅度为2n+1?2n+2载体图像颜色值的最低位中.抽取过程为嵌入的逆过程.仿真结果表明,该方案在可视化质量、噪声下的鲁棒性能、水印图像置乱效果和计算复杂度4个方面优于对比方案.

基于祖冲之序列的量子图像加密算法

近年来,数字图像信息泄露事件时有发生,因此,确保数字图像信息传输的安全性日益凸显。为提高图像的加密强度,首先,本文利用祖冲之序列密码算法,设计分组链接模式对彩色图像进行加密。接着,使用量子Arnold置乱算法对祖冲之序列加密算法生成的密文图像进行进一步的置乱处理。最后,得到最终的密文图像。实验结果表明,经过这一系列的加密步骤后,图像中相邻像素之间的相关性被明显减弱,说明该方法显著增强了图像的置乱效果,大幅度地改变了像素灰度的统计特性。此外,本文进行了经典计算机仿真模拟,验证了所提方案的有效性;通过分析直方图和信息熵,表明该方案具有较高的安全性。

彩色图像的量子水印算法

为提高彩色图像的量子水印效果,本文提出一种基于新颖的增强量子描述(NEQR)的彩色图像水印嵌入及提取方法。首先将水印图像的幅度调整为与载体图像同样大小,然后采用NEQR方案将载体图像量子化,将水印图像嵌入到载体图像中。两幅图像独立存在,采用一个辅助比特进行切换。通过对水印图像中像素灰度值的24个量子比特实施相位旋转实现对水印图像的置乱。嵌入的水印图像被置乱后,每个像素的灰度信息为一个均衡的量子叠加态,测量后整幅图像为一个均匀的白噪声。水印图像的提取过程为嵌入的逆过程,只需采用嵌入过程所用算子的共轭转置即可。该方法的优点是,水印的嵌入不影响载体图像的视觉效果,且嵌入的水印图像具有很好的安全性。