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改进的量子图像水印算法

信号处理 2017年第2期33卷 135-143页

作者：肖红李盼池李滨旭东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163318

量子图像水印算法是量子图像处理的典型问题,目前国内外文献还相对较少,且大多针对单色图像。本文分析了一种典型的基于量子傅里叶变换的量子图像水印算法存在的不足,然后提出了改进措施。具体包括三个方面,首先,提出一种改进的量子图... 详细信息

量子图像水印算法是量子图像处理的典型问题,目前国内外文献还相对较少,且大多针对单色图像。本文分析了一种典型的基于量子傅里叶变换的量子图像水印算法存在的不足,然后提出了改进措施。具体包括三个方面,首先,提出一种改进的量子图像描述方法,将单色图像推广到彩色图像;第二,将水印图像的幅度提高到与载体图像相同;第三,给出了水印嵌入和抽取的量子策略。经典计算机上的仿真结果验证了提出方法的有效性及可行性。

关键词：量子计算量子图像描述量子图像处理量子图像水印

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基于最低有效位的量子图像水印

量子电子学报 2015年第3期32卷 263-269页

作者：王宁林崧福建师范大学数学与计算机科学学院福建福州350007 福建师范大学网络安全与密码技术重点实验室福建福州350007

利用最低有效位的思想,提出了一个量子图像水印方案。在该方案中,嵌入者通过置换载体图像灰度值的某一个比特把水印图像嵌入到量子载体图像的某些像素中,这些像素由一个私钥决定。只有拥有这个私钥的版权者才可以在不知道初始载体图像... 详细信息

利用最低有效位的思想,提出了一个量子图像水印方案。在该方案中,嵌入者通过置换载体图像灰度值的某一个比特把水印图像嵌入到量子载体图像的某些像素中,这些像素由一个私钥决定。只有拥有这个私钥的版权者才可以在不知道初始载体图像的前提下提取出水印信息。分别设计了嵌入和提取算法的量子电路图,并给出了该水印算法的计算机仿真。通过比较嵌入载体图像和初始载体图像之间的峰值信噪比,说明提出的水印方案实现了不可见性。实验结果也表明,提出的水印方案具有良好的可伸缩性。

关键词：量子光学量子图像水印最低有效位峰值信噪比

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一种安全的大容量量子图像水印协议

计算机工程 2018年第5期44卷 234-239页

作者：季赛陈思怡瞿治国南京信息工程大学计算机与软件学院南京210044 江苏省网络监控工程中心南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044

基于量子图像的柔性表示法,提出一种安全的量子水印协议,借助连分式算法以加强水印图像的不可见性。在协议执行过程中,只有产权方才能提取和恢复水印,既保证了水印图像安全,又提供了有效的版权证明。实验结果表明,相比传统水印协议,该... 详细信息

基于量子图像的柔性表示法,提出一种安全的量子水印协议,借助连分式算法以加强水印图像的不可见性。在协议执行过程中,只有产权方才能提取和恢复水印,既保证了水印图像安全,又提供了有效的版权证明。实验结果表明,相比传统水印协议,该协议的水印图像尺寸达到最大,并且嵌入容量提高了8倍,能够更好地度量协议执行的计算负载性能。

关键词：量子信息量子图像水印连分式算法不可见性大容量

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基于分块的空间域量子图像水印算法

量子电子学报 2018年第5期35卷 527-532页

作者：郭海儒杜娅颖许权河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

基于空间域的最低有效位(Least significant bit,LSB)图像水印和量子图像表示(Novel enhanced quantum representation,NEQR)模型,提出了一种新的更加安全的量子图像水印算法.通过对载体图像进行分块,使水印图像能较均匀地嵌入载体图像... 详细信息

基于空间域的最低有效位(Least significant bit,LSB)图像水印和量子图像表示(Novel enhanced quantum representation,NEQR)模型,提出了一种新的更加安全的量子图像水印算法.通过对载体图像进行分块,使水印图像能较均匀地嵌入载体图像的每个区域中,因此算法具有良好的抗剪切性;在水印嵌入之前通过密钥对水印图像进行置乱,因此算法有很好的安全性;通过一个量子比特比较器确定水印嵌入在载体图像空间域中的具体位置,因此算法体现出较好的稳健性.所提算法采用单一运算方法,具有相对较低的复杂度和更高的峰值信噪比(Peak signal-to-noise ratio,PSNR).针对具体的嵌入和提取电路图设计了实验仿真,验证了算法的可行性.实验结果表明所提算法有较高的PSNR.

关键词：图像处理量子图像水印量子比特比较器峰值信噪比量子密钥

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量子图像水印技术在电力大数据中的应用

电力大数据 2019年第2期22卷 20-26页

作者：谭如超夏候玮明杨济海王华周洋许建军国网江西省电力有限公司信息通信分公司江西南昌330077 国网江西省电力有限公司抚州供电分公司江西抚州344000

为保证电力大数据的安全和处理效果,本文提出一种基于量子图像水印技术的嵌入及提取方法。该方法首先将原载体灰色图像用量子表示,并利用量子小波变换四次分解原载体图像得到子图,再通过量子离散余弦变换对子图进行系数转换。通过对系... 详细信息

为保证电力大数据的安全和处理效果,本文提出一种基于量子图像水印技术的嵌入及提取方法。该方法首先将原载体灰色图像用量子表示,并利用量子小波变换四次分解原载体图像得到子图,再通过量子离散余弦变换对子图进行系数转换。通过对系数矩阵进行奇异值分解得到对角矩阵,再利用量子广义Arnold变换和Logistic映射对水印进行置乱,并进行奇异值分解,从而实现量子水印的嵌入。嵌入的水印图像被分解后,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。仿真结果表明,相对经典图像水印,量子图像水印技术计算复杂度更低,计算速度更快,嵌入的水印图像具有很好的安全性,并且不影响载体图像的视觉效果。

关键词：电力大数据量子图像水印量子变换奇异值分解

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量子图像水印技术在电力大数据中的应用

量子图像水印技术在电力大数据中的应用

2019年江西省电机工程学会年会

作者：谭如超夏候玮明杨济海王华周洋许建军国网江西省电力有限公司信息通信分公司国网江西省电力有限公司抚州供电分公司

关键词：电力大数据量子图像水印量子变换奇异值分解

来源： cnki会议评论

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彩色量子图像的水印方案

计算机技术与发展 2020年第6期30卷 109-113页

作者：卢爱平李盼池东北石油大学计算机与信息技术学院黑龙江大庆163318

图像水印是信息安全领域的基本问题,在经典图像处理中已被深入研究。然而在将来的量子计算机上如何实现水印图像的嵌入和抽取,目前还不够成熟。文中提出了两种量子彩色图像水印方案,其中水印图像为灰度图像,封面图像为彩色图像,水印图... 详细信息

图像水印是信息安全领域的基本问题,在经典图像处理中已被深入研究。然而在将来的量子计算机上如何实现水印图像的嵌入和抽取,目前还不够成熟。文中提出了两种量子彩色图像水印方案,其中水印图像为灰度图像,封面图像为彩色图像,水印图像的大小为载体图像的八分之一。首先,将水印图像扩大八倍,并使其每个像素的三基色颜色值仅为1个二进制位。然后,采用NEQR模型将载体图像和扩大后的水印图像都转换为量子图像,最后使用Toffoli门将水印像素的单比特颜色值,嵌入到载体图像的最小显著位中,完成水印嵌入过程。抽取过程为嵌入的逆过程。设计了可并行实现嵌入和抽取过程的量子线路,在经典计算机上,采用MATLAB矩阵模拟量子计算中的酉算子,仿真结果验证了该方法的安全性。

关键词：量子信息处理量子图像处理量子图像描述量子图像水印

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量子图像置乱和水印算法研究

量子图像置乱和水印算法研究

作者：陶梦霞东南大学

学位级别：硕士

量子图像处理作为量子计算领域中一个新兴的研究方向,近几年受到研究人员的广泛关注。从最初的量子图像表示模型、量子图像几何变换、量子图像分割和特征提取到后来的量子图像置乱、水印和加密算法,量子图像处理技术逐渐丰富和发展起来... 详细信息

量子图像处理作为量子计算领域中一个新兴的研究方向,近几年受到研究人员的广泛关注。从最初的量子图像表示模型、量子图像几何变换、量子图像分割和特征提取到后来的量子图像置乱、水印和加密算法,量子图像处理技术逐渐丰富和发展起来,但还不足以成为一个完整的体系,有待进一步的研究和完善。本文在学习和研究量子图像处理的基础上,面向量子图像安全领域的量子图像置乱和量子图像水印问题,开展了以下工作:1.为了设计出更快更好的量子灰度图像置乱算法,丰富量子图像置乱技术的研究,本文首先基于图像比特面的特点,提出了两种纯颜色空间的置乱方案:基本比特面置乱和改进的比特面置乱。接着,为了进一步提高安全性,在改进的比特面置乱基础上加入简单的位置变换,提出了两种新的置乱方法:结合位置旋转和结合格雷码位置变换的置乱。文中四种置乱方法各有优势,但均置乱效果显著,置乱后图像直方图平滑,破坏了原始图像的灰度统计特性,并且复杂度低,置乱效率高,在计算复杂度方面远优于对应的经典算法。本文的置乱方法虽然是针对量子灰度图像设计的,但可扩展到量子彩色图像上。2.为解决量子彩色图像作为载体的水印嵌入和提取问题,本文首先提出了将量子二值图像嵌入到量子彩色图像中的水印方案。嵌入过程将载体图像颜色值的最低有效位替换成水印图像的颜色值,在水印嵌入之前,可对其进行置乱处理,以增强水印的安全性;提取过程则是将含水印载体图像的最低有效位提取出来并使用量子计数器进行计数,采用多数原则确定水印图像的颜色值,从而增强了水印方案的鲁棒性。随后设计了将量子灰度图像和彩色图像扩展成二值图像的方法,故而可将量子灰度图像和量子彩色图像作为水印的问题转换为已解决的量子二值图像水印嵌入问题。仿真结果表明本文的水印方案具有良好的不可见性,并且较之已有方案在椒盐噪声的干扰下具有明显的鲁棒性优势。

关键词：量子图像量子图像置乱量子图像水印

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量子图像加密及水印策略研究

量子图像加密及水印策略研究

作者：曹梓崎东北石油大学

学位级别：硕士

为了解决量子计算机上彩色图像的加密和水印问题,首先设计一种新型的彩色图像的量子描述方法,并对现有的一种量子图像描述进行扩展。并基于这两种描述方法设计两种量子图像加密措施和一种水印策略。论文的具体研究成果如下。首先,本文... 详细信息

为了解决量子计算机上彩色图像的加密和水印问题,首先设计一种新型的彩色图像的量子描述方法,并对现有的一种量子图像描述进行扩展。并基于这两种描述方法设计两种量子图像加密措施和一种水印策略。论文的具体研究成果如下。首先,本文设计了一种新的量子图像描述方法。FRQI(Flexible Representation of Quantum Images)描述方法自2010年提出,就以其超高的存储效率吸引了大量的学者的注意,后续提出的量子图像描述模型多多少少都有该描述模型的影子。本文设计的FRQCI(Flexible Representation of Color Quantum Images)描述模型,采用量子Bloch球面存储图像的颜色信息,仅使用一个量子比特可以编译一幅彩色图像的所有像素的颜色信息。但是FRQCI描述模型是使用概率幅描述颜色信息,测量的时候并不能获得原始图像精确的颜色信息。因此本文还设计了描述彩色图像的改进NEQR(Novel Enhanced Quantum Representation)方法,即NEQCR(Novel Enhanced Quantum Color Representation)方法。该描述方法与NEQR模型描述位置信息的方式相同,但使用24个量子比特的基态精确描述彩色图像的颜色信息。第二,结合量子比特的绕轴旋转对两种描述模型分别实现了两种量子图像加密算法。根据FRQCI描述模型的特点分别对图像的像素位置和颜色信息进行加密,由于RGB颜色信息使用一个量子比特的相位来描述的,因此对于颜色信息的加密,结合Bloch球面,通过像素比特的绕轴旋转来实现。测量后图像的加密效果十分理想。使用NEQCR描述模型编译的彩色图像,加密后每个像素的颜色值是量子比特的2个基本态的平衡叠加态。测量后,整个图像是一个均匀的白噪声,不提供任何信息。第三,基于FRQCI描述模型设计了一种水印策略。利用FRQCI模型的特点将原始图像存储于?相位,将水印图像存储到?相位。该水印策略首先将水印图像在时域进行加密,然后通过量子傅立叶变换在频域对水印图像加密,最后通过量子傅立叶反变换在时域中将水印图像嵌入到量子化的载体图像中。不仅在视觉上不能察觉水印图像且水印图像的安全性极高,足以抵御外界攻击。

关键词：量子图像处理量子图像描述量子图像加密量子图像水印