發(fā)布時(shí)間：2020-10-13 12:56

　　 量子信息隱藏是量子密碼學(xué)和量子通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的一個(gè)熱門研究課題,它以量子態(tài)作為信息的載體,通過隱寫技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息隱蔽傳輸?shù)哪康�。作為量子信息隱藏在量子保密通信領(lǐng)域中一個(gè)重要應(yīng)用,量子圖像信息隱藏可以為保護(hù)政府機(jī)密信息、商業(yè)交易信息和個(gè)人隱私信息提供更加安全的技術(shù),具有重要的現(xiàn)實(shí)意義�；仡櫫孔訄D像信息隱藏現(xiàn)有的研究成果,可發(fā)現(xiàn)量子圖像水印算法陷入了弱穩(wěn)健性的困境,且量子圖像隱寫算法面臨著如何在隱蔽性和嵌入效率上保持平衡的挑戰(zhàn)。因此,本文對(duì)如何提高量子圖像水印算法的穩(wěn)健性和平衡量子圖像隱寫算法的隱蔽性與嵌入效率進(jìn)行了設(shè)計(jì)與分析,具體的研究內(nèi)容如下:(1)基于使用密鑰的受控最低有效位修改技術(shù)的穩(wěn)健性和對(duì)數(shù)極坐標(biāo)量子圖像表示模型(QUALPI)的幾何特性,提出了一種穩(wěn)健型量子圖像水印算法。針對(duì)最低有效位修改技術(shù)透明性強(qiáng)但穩(wěn)健性弱的特點(diǎn),新算法不但運(yùn)用量子密鑰分發(fā)技術(shù)來抵抗掃描與復(fù)印攻擊,而且運(yùn)用QUALPI量子圖像旋轉(zhuǎn)和縮放的不變性特點(diǎn)來抵抗幾何變換攻擊,可以更好地保證量子水印圖像的透明性和穩(wěn)健性。(2)基于運(yùn)用修改方向(EMD)嵌入方法的嵌入效率高和增強(qiáng)型量子圖像表示模型(NEQR)的靈活性,提出了一種高效的量子圖像隱寫算法。相比于最低有效位修改技術(shù)的低嵌入效率,EMD嵌入方法有著更高的嵌入效率,這是因?yàn)閷?duì)載體像素組中不同像素的灰度值的修改方向,代表了不同的秘密信息。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)EMD嵌入方法的量子線路,為理解新算法的嵌入過程和提取過程提供了一種捷徑。(3)基于矩陣編碼的嵌入效率高與隱蔽性強(qiáng),以及量子彩色圖像表示模型(NCQI)的高冗余量,提出了一種高效且隱蔽性強(qiáng)的量子圖像隱寫算法。與EMD嵌入方法相似,矩陣編碼的嵌入效率高是因?yàn)閷?duì)載體像素組中不同像素的最低有效位的修改,代表了不同的秘密信息。同時(shí),矩陣編碼通過對(duì)載體像素的最低有效位進(jìn)行修改,使其具有隱蔽性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。基于矩陣編碼,新算法不僅避免將秘密信息嵌入在載體像素的敏感位置,而且能有效減少對(duì)載體像素的修改。
【學(xué)位單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：O413;TN918.4
【部分圖文】：

南京信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文0 11 0 有 Hadamard 門（簡稱H 門）、11 1 0 1 , ,21 1 0 0 iY Zi 子線路如圖 2-1 所示，其中：到 10 12 ；Y 門的作用是將持狀態(tài) 0 不變，將狀態(tài) 1 變到

得到關(guān)于密鑰的任何信息。因此，借助于量子密鑰分發(fā)協(xié)議的安全性，本章提出了一種基于密鑰的受控最低有效位修改技術(shù)的穩(wěn)健型量子圖像水印算法。新算法由量子水印圖像的嵌入過程和提取過程兩部分組成，其流程圖如圖3-1所示。C WCWW圖3-1 穩(wěn)健型量子圖像水印算法的流程圖3.2量子水印圖像的嵌入過程量子水印圖像的嵌入過程如下所述：

本節(jié)將給出若干新算法在經(jīng)典計(jì)算機(jī)MATLAB R2012a環(huán)境下得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)所用的載體灰度圖像為“Girl”、“Woman”、“Lena”和“Vegetables”，水印二值圖像為“Thumbs-up”、“Recycling”、“Ribbon”和“Butterfly”，分別如圖3-8和圖3-9所示，其圖像大小均為256 256。這些圖像是從相關(guān)領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)圖庫中選擇得到的。圖3-8 實(shí)驗(yàn)所用的載體灰度圖像圖3-9 實(shí)驗(yàn)所用的水印二值圖像3.4.1 透明性原始的量子載體圖像和含水印的量子載體圖像之間的保真度，是評(píng)估量子圖像水印算法透明性最常用的方法。在經(jīng)典數(shù)字圖像處理中，峰值信噪比（PSNR）則是最廣泛使用的評(píng)鑒畫質(zhì)的測量方法。假設(shè)原始的載體灰度圖像I 和含水印的載體灰度圖像 J 的
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本文編號(hào)：2839193