基于BMP图像数据的信息隐藏方法

提出了一种通过增加BMP图像数据实现信息隐藏的方法.BMP图像的显示是根据文件头数据来确定图像数据的,与文件中图像数据以后的数据没有关系,将秘密信息嵌入到图像数据以后的字节中,只是增加了BMP文件的大小,并不影响图像的显示,从而实现信息隐藏.按照秘密信息的数据大小,从载密图像中读出秘密信息的字节数据,即可恢复秘密信息.该算法简单易行,载密图像和原图像在视觉上没有任何差别,具有较强的隐蔽性.仿真结果证明了算法的可行性和有效性.     

基于图像LSB的秘密信息隐藏技术

基于图像的信息隐藏技术有着广泛的应用,而最低有效位算法是其中有效的方法之一.本文首先对载体图像进行位平面分析,发现LSB位具有最好的隐藏效果;然后分别实现了三个以二值图像和文本文件作为秘密信息的信息隐藏和提取实验.实验结果表明：基于图像LSB的秘密信息隐藏不仅具有算法简单、透明性良好的特点,而且还具有隐藏信息容量大、无失真提取、对文本文件具有双重隐藏功能等优点.     

Quantum secret sharing protocol through noisy channel with application in visual cryptography

This study presents a quantum secret sharing (QSS) protocol designed using Grover's search algorithm in a noisy environment. The proposed protocol utilizes Grover's three-particle quantum state. The proposed scheme is divided into secret information sharing and eavesdropping checking. The dealer prepares an encoded state by encoding the classical information as a marked state and shares the states' qubits between three participants. Using the amplitude-damping noise and the phase-damping noise as conventional noisy channels, it can be demonstrated that secret information can be conveyed between participants with some information lost. The security analysis shows the scheme is stringent against malicious participants or eavesdroppers. The simulation analysis is done on the cloud platform IBM-QE thereby showing the practical feasibility of the scheme. Finally, an application of the proposed scheme is demonstrated in visual cryptography using the GNEQR representation of images.     

基于分存的多幅图像信息隐藏方案*

在秘密图像分存的基础上,提出一种多幅图像进行信息隐藏的算法。首先把秘密图像分存到指定的两个毫无关系的图像中,然后在公开图像的奇数行（列）嵌入第一幅图像,在偶数行（列）嵌入第二幅图像,从而实现多幅图像在一幅公开图像中的隐藏。给出了两幅图像嵌入一幅图像的实验,并对隐藏性能作了分析与比较。该算法原理简单有效,编程容易,信息的嵌入与提取速度快,并且这种多幅图像进行信息隐藏的方法可以嵌套于目前的大多数算法,有很强的推广性。     

B样条驱动纹理生成的构造式信息隐藏

目的 传统构造式图像信息隐藏算法通常直接将图像空域特征与秘密信息关联,对算法的安全性造成威胁。因此,本文将曲线绘制函数与信息隐藏相结合,提出一种以B样条控制点为特征,在图像空域间接隐藏信息的算法。方法 算法主要分为信息隐藏及信息提取两阶段。在信息隐藏阶段,发送方首先通过选取初始控制点、仿射变换及B样条曲线绘制生成多条参考曲线,然后利用曲线控制点的位置隐藏信息,最后为图像填充颜色,即完成含密纹理图像的构造。在信息提取阶段,提取方根据纹理曲线和图像颜色获得含密曲线及参考曲线,经对照计算即可提取出秘密信息。结果 本算法具有较高的隐藏容量、鲁棒性和安全性。实验结果表明,由本文算法生成的800×800像素图像,其最高隐藏容量可达2870bits,分别是另两种典型构造式信息隐藏算法的6.7和3.4倍,且在质量因子为10的JPEG（joint photographic experts group）压缩攻击下的提取误码率可低至0,优于鲁棒较强的选择式信息隐藏算法LDA-DCT（robust coverless image steganography based on DCT and LDA topic classification）以及与之类似的构造式信息隐藏算法。同时,抗隐写分析检测实验表明,在隐藏容量小于250bits时检测误差趋近于0.5。结论 本文以B样条曲线控制点为特征,在纹理图像的绘制过程中隐藏信息,有效提高了传统构造式图像信息隐藏算法的安全性、隐藏容量和鲁棒性。     

A novel quantum representation of color digital images

In this paper, we propose a novel quantum representation of color digital images (NCQI) in quantum computer. The freshly proposed quantum image representation uses the basis state of a qubit sequence to store the RGB value of each pixel. All pixels are stored into a normalized superposition state and can be operated simultaneously. Comparison results with the latest multi-channel representation for quantum image reveal that NCQI can achieve a quadratic speedup in quantum image preparation. Meanwhile, some NCQI-based image processing operations are discussed. Analyses and comparisons demonstrate that many color operations can be executed conveniently based on NCQI. Therefore, the proposed NCQI model is more flexible and better suited to carry out color quantum image processing.     

The Quantum Setting with Randomized Queries for Continuous Problems

The standard setting of quantum computation for continuous problems uses deterministic queries and the only source of randomness for quantum algorithms is through measurement. Without loss of generality we may consider quantum algorithms which use only one measurement. This setting is related to the worst case setting on a classical computer in the sense that the number of qubits needed to solve a continuous problem must be at least equal to the logarithm of the worst case information complexity of this problem. Since the number of qubits must be finite, we cannot solve continuous problems on a quantum computer with infinite worst case information complexity. This can even happen for continuous problems with small randomized complexity on a classical computer. A simple example is integration of bounded continuous functions. To overcome this bad property that limits the power of quantum computation for continuous problems, we study the quantum setting in which randomized queries are allowed. This type of query is used in Shor’s algorithm. The quantum setting with randomized queries is related to the randomized classical setting in the sense that the number of qubits needed to solve a continuous problem must be at least equal to the logarithm of the randomized information complexity of this problem. Hence, there is also a limit to the power of the quantum setting with randomized queries since we cannot solve continuous problems with infinite randomized information complexity. An example is approximation of bounded continuous functions. We study the quantum setting with randomized queries for a number of problems in terms of the query and qubit complexities defined as the minimal number of queries/qubits needed to solve the problem to within ɛ by a quantum algorithm. We prove that for path integration we have an exponential improvement for the qubit complexity over the quantum setting with deterministic queries.     

基于凸优化的图像隐藏信息重构方法

针对图像信息隐藏最不重要位(LSB)算法抗攻击性弱的缺点,提出了一种将凸优化的矩阵重建理论运用于所提取的隐密图像中的重建方法.对所提取的隐密图像作离散余弦变换(DCT),使变换后的数据稀疏化,利用奇异值迭代算法重构数据,通过逆运算得到精度较高的隐秘图像,实验结果验证了方法的可行性.     

基于小波变换的两级信息隐藏及其实现

针对信息隐藏中可能出现的第三方发送假的信息的情况,给出了以数字图像作为掩护媒体的基于离散小波变换DWT(Discrete Wavelet Transform)的二级信息隐藏算法.首先将发送方的标志信息隐藏在秘密信息中,然后将秘密信息隐藏在载体图像的中、高频系数中,算法既可以用于隐藏二值图像,也可以隐藏文字信息;既达到了隐藏秘密信息的目的,又能验证信息的真伪.并且检测与提取秘密信息时不需要原载体图像.实验结果表明,算法很好地实现了信息隐藏功能,且具有很高的鲁棒性.     

NEQR量子图像下的差分扩展可逆数据隐藏算法

量子图像安全处理是一个新兴的研究领域,而量子图像数据隐藏是量子图像安全处理技术的一种,在不损害载体的情况下可用于保护量子图像的版权和认证量子图像是否完整。目前尚缺乏对量子图像可逆数据隐藏的详细技术研究。结合差值扩展技术,本文提出了一种量子图像可逆数据隐藏算法：1）选用NEQR量子图像表示法来表示图像;2）借鉴经典的差值扩展算法,在NEQR量子图像上对量子比特进行处理,可逆嵌入数据;3）设计了信息嵌入、信息提取和载体无损恢复的量子线路图,并进行了仿真。基于经典图像的实验结果表明,本文算法是可逆的,可用于将来对量子图像的认证和保护。     

基于改进亚仿射变换的图像信息隐藏算法

为改进仿射变换的自身安全性,提出一种基于改进亚仿射变换的图像融合信息隐藏算法。通过改进的亚仿射变换对秘密信息图像做预处理,将密钥从6个提升到8个,并结合Logistic混沌序列利用图像融合技术完成秘密信息的嵌入。实验表明,该亚仿射变换有较好的置乱效果和安全级别,而Logistic混沌序列相比于传统隐藏算法中的混合因子具有更大的密钥空间,能提高图像隐藏的安全性。     

增强图像平滑度的可逆信息隐藏方案

随着互联网技术的发展和社交网络的普及,可逆信息隐藏技术因其具有无损恢复载体信息的特性而被广泛应用于医疗、军事等领域的隐蔽信息传输。传统的可逆信息隐藏方案大多聚焦于嵌入容量提升和载密图像失真率降低,并未过多关注人们对图像视觉细节的要求,难以抵抗隐藏信息检测方法。针对上述挑战,从增强图像视觉平滑度方面入手,提出了一种增强图像平滑度的可逆信息隐藏方案,在嵌入隐蔽信息的同时提升载密图像最终的视觉质量。具体来说,所提方案将目标图像分为参考区域与非参考区域,利用非参考区域的图像像素预测值与原始像素值的差值作为信息嵌入的判断依据,通过差值平移来嵌入信息;进而构造图像平滑机制,采用高斯滤波作为秘密信息嵌入时像素值修改的模板,对预测值进行滤波计算,将滤波差值无损地加入载体图像中,以达到图像平滑的效果;同时将参考区域的像素值作为边信息,用于实现信息提取方对原始载体图像和秘密信息的无损恢复和提取;并以高斯函数中的滤波系数作为预置秘密信息对嵌入信息进行加密处理以保证嵌入信息的机密性。大量经典图像数据集的测试与分析结果表明,所提方案处理过的载密图像视觉平滑度得到了显著增强,具有较低的失真率、较高的嵌入率和较高的嵌入提取效率。在典型环境下,其生成的载密图像与高斯滤波后的图像相似度可达0.996 3,且可获得37.346的峰值信噪比和0.328 9的嵌入容量。     

一种基于LBP的纹理合成无载体信息隐藏方法

为了提高无载体隐写算法的嵌入容量和抗干扰能力,提出了一种基于LBP码的纹理合成信息隐藏方法。该方法首先选择原始小尺寸纹理图像,分割生成均匀的像素块并计算块内每个像素的LBP值,取分布最多的LBP值作为该图像块的代表信息。隐藏秘密信息时,首先用指定密钥生成伪随机序列确定白纸上放置纹理候选块的位置,然后根据秘密信息的值选择候选块,放置到白纸指定的位置,其余空白位置则使用纹理合成方法填充。提取信息时,根据密钥生成的伪随机序列得到含密信息块位置,计算每一图像块的LBP值,取分布最多的LBP值作为该图像块包含的信息,从而得到秘密信息。实验结果表明,该方法生成的含密图像具有良好的视觉效果,而且在嵌入容量和抗干扰能力方面有了进一步提高。     

Processing images in entangled quantum systems

We introduce a novel method for storing and retrieving binary geometrical shapes in quantum mechanical systems. In contrast to standard procedures in classical computer science in which image reconstruction requires not only the storage of light parameters (like light frequency) but also the storage and use of additional information like correlation and pixel spatial disposition, we show that the employment of maximally entangled qubits allows to reconstruct images without using any additional information. Moreover, we provide a concrete application of our proposal in the field of image recognition and briefly explore potential experimental realizations. Our proposal could be employed to enable emergent quantum technology to be used in high-impact scientific disciplines in which extensive use of image processing is made.     

一种基于密钥的受控最低有效位修改技术的稳健型量子水印算法

如何更好地保护量子图像的版权，是量子水印技术的一个重要研究课题。基于对数极坐标的量子图像表示，提出了一种新颖的量子水印算法。根据通信双方共享一组密钥的值，发送方选择量子载体图像像素灰度值的高四位中的某一位作为受控位；再根据所选受控位的值，发送方将水印信息嵌入到量子载体图像的最低有效位或次最低有效位上。这种基于密钥的受控最低有效位修改技术，提高了量子水印图像的透明性和稳健性。基于MATLAB的实验仿真和性能分析，也表明新算法在透明性、稳健性和嵌入容量上有着良好的表现。     

彩色遥感影像的机密诠释信息隐藏技术

实现彩色遥感影像的机密诠释信息隐藏技术，研究信息嵌入域的选择方法，提出空间信息隐藏W^（t）矩阵方法。实验结果表明，该技术具有透明性较高、信息隐藏量大、机密信号检测结果准确和算法复杂度低等优点，不影响遥感影像的应用价值，其实用性较高。     

基于纠错码的健壮性图像信息隐藏算法

针对空域图像信息隐藏(IH)算法健壮性较差的缺陷,研究了基于纠错码的图像信息隐藏算法。利用纠错码能够纠正随机错误的特性提高空域信息隐藏算法抵抗攻击者修改载体的能力。给出了两类不同的算法:基于纠错码的最低有效位(LSB)信息隐藏算法与基于纠错码的灰度位信息隐藏算法。前者将秘密信息进行编码并以LSB的形式进行嵌入,能够在低密度噪声的情况下实现较高的健壮性;后者利用图像像素灰度值的结构特点,以Hamming码的形式对每一个已嵌入秘密信息的像素灰度值进行编码,可以达到独立纠正一个错误的目的。理论分析和实验结果表明,在相同的噪声密度和噪声幅度下,这两类算法恢复的秘密信息百分比均高于基本的LSB算法,是两种具有较高健壮性的信息隐藏算法。     

Quantum secret sharing without monitoring signal disturbance

Secret sharing, in which a dealer wants to split a secret in such a way that any unauthorized subsets of parties are unable to reconstruct it, plays a key role in cryptography. The security of quantum protocols for the task is guaranteed by the fact that Eve’s any strategies to obtain secret information from encoded quantum states should cause a disturbance in the signal. Here, we propose a quantum secret sharing (classical information) scheme for N parties which is no longer needed to monitor signal disturbance. Comparing to existing qudit-based schemes, this scheme has obvious advantages in feasibility and scalability. Our work paves a novel way for quantum secret sharing.     

基于JPEG2000数字图像的信息隐藏算法

研究了基于JPEG2000的数字图像信息隐藏技术,分析了图像格式。在传统LSB（最低有效位）算法的基础上,对能隐藏秘密信息的容量和隐藏位置作了改进。理论分析和实验证明,该算法信息隐藏的容量比其他算法多,并具有较好的不可攻击性。     

基于CRT的无损高效门限彩色图像秘密共享信息隐藏算法

目前对秘密图像共享的研究主要集中在灰度图像上,而日常生活中使用的图像大多是彩色的,因此,研究彩色图像的秘密共享具有重要的意义和应用价值.该方案将基于中国剩余定理(CRT)的秘密共享与DCT信息隐藏技术进行结合,保障了传输彩色秘密图像的安全性.在生成端,利用DCT信息隐藏算法将彩色秘密图像通过CRT生成的彩色秘密影子图像...