一种基于修改方向的量子彩色图像加密方法与流程

技术特征：

1.一种基于修改方向的量子彩色图像加密方法，其特征在于，包含以下过程：

依据量子秘钥信息比特的量子态选择相应的像素组嵌入秘密信息；

计算像素组的第一提取函数；

确定秘密信息载体图像和秘密信息图像的坐标位置相等；

比较秘密信息和第一提取函数的大小是否相等：若相等，则载体图像的像素组中的像素不作修改；若不相等，则对载体图像的像素组中的像素进行修改，得到修改后的像素组；

计算修改后的像素组的第二提取函数。

2.如权利要求1所述的基于修改方向的量子彩色图像加密方法，其特征在于，

所述的依据量子秘钥信息比特的量子态选择相应的像素组嵌入秘密信息具体包含以下：

载体图像中r、g、b三个通道中的两个通道像素作为一个像素组为：

其中，|ryx>,|gyx>,|byx>分别为载体图像在位置(y，x)处三个通道对应的像素值；是密钥图像在位置(y，x)处的比特值。

3.如权利要求2所述的基于修改方向的量子彩色图像加密方法，其特征在于，

所述的计算像素组的第一提取函数包含以下：

第一提取函数fyx为：

4.如权利要求3所述的基于修改方向的量子彩色图像加密方法，其特征在于，

所述的比较秘密信息和第一提取函数的大小是否相等包含以下过程：

比较第一提取函数fyx与秘密信息dyx的大小，并计算两者的差值syx，为：

其中，dyx∈{0,1,2,3}；和分别表示秘密信息比特；

若dyx＝fyx，则载体图像的像素组中的像素不作修改；

若dyx＞fyx，则进一步比较差值syx与2的大小，定义像素组中的像素的修改为：

若dyx＜fyx，定义像素组中的像素的修改为：

5.如权利要求2所述的基于修改方向的量子彩色图像加密方法，其特征在于，

所述的计算修改后的像素组的第二提取函数包含以下过程：

设定经过修改方向嵌入秘密信息后的载体像素组由变为则秘密信息的提取直接通过计算修改后像素组的第二提取函数值，为：

技术总结
本发明公开一种基于修改方向的量子彩色图像加密方法，基于基本的量子比特门，分别给出并行加法器、并行减法器、比较器、循环移位加1、循环移位减1的量子模块化线路设计，然后基于这些模块化线路设计了量子彩色图像速记式加密的实现线路。从彩色图像速记式加密的实现线路复杂度分析可知，对于一幅22n个像素，R、G、B三个通道分别用q个量子比特表示的二维量子彩色图像，它的速记式加密算法是高效的变换方法，线路的复杂度是O(q2+n)，这是其它的经典几何变换无法达到的。本发明适用很多实际的图像处理应用领域，例如，借助于公共图像实现传输秘密信息的目的，都需要有效而且安全的速记式加密算法，并对量子图像处理理论的完善和应用有重大意义。

技术研发人员：胡文文;周日贵
受保护的技术使用者：上海海事大学
技术研发日：2019.08.23
技术公布日：2019.11.19