[发明专利]基于量子图像的水印嵌入方法、提取方法和量子线路

权利要求书

1.一种基于量子图像的水印嵌入方法，其特征在于，包括：

分别准备一幅载体量子图像和一幅水印量子图像；

根据所述水印量子图像构建溢出算子、旋转算子以及用于控制水印嵌入位置的密钥，并进而建立嵌入整幅图像所需的嵌入算子；

利用所述嵌入算子对所述载体量子图像进行运算，以得到嵌入水印的量子图像。

2.根据权利要求1所述的水印嵌入方法，其特征在于，所述载体量子图像为2ⁿ×2ⁿ像素大小，所述水印量子图像为2^m×2^m像素大小，所述载体量子图像和所述水印量子图像分别以如下表达式表示：

其中，|C表示载体量子图像，|W表示水印量子图像，表示载体量子图像上各像素点的像素值，表示水印量子图像上各像素点的像素值，m≤n。

3.根据权利要求2所述的水印嵌入方法，其特征在于，所述根据所述水印量子图像构建溢出算子、旋转算子以及用于控制水印嵌入位置的密钥，具体为：

根据所述水印量子图像上各像素点像素值的大小，构建得到的溢出算子C_k、旋转算子R_k，其分别表示为：

根据所述水印量子图像的像素数量，构建描述各嵌入点位置坐标的序列Key作为密钥，其中所述序列Key中元素个数为所述水印量子图像的像素个数。

4.根据权利要求3所述的水印嵌入方法，其特征在于，将载体量子图像上一嵌入点k所对应的嵌入算子定义为P_k＝C_kR_k；所述得到的嵌入整幅图像所需的嵌入算子U_e，具体为：

5.一种基于量子图像的水印提取方法，该提取方法针对权利要求1中所得到嵌入水印的量子图像，其特征在于，包括：

根据所述嵌入水印的量子图像和载体量子图像、利用水印嵌入时构建的嵌入算子进行逆运算，以得到嵌入的水印量子图像。

6.根据权利要求5所述的水印提取方法，其特征在于，所述载体量子图像为2ⁿ×2ⁿ像素大小，所述水印量子图像为2^m×2^m像素大小；所述载体量子图像和所述水印量子图像分别以如下表达式表示：

其中，|C表示载体量子图像，|W表示水印量子图像，表示载体量子图像上各像素点的像素值，表示水印量子图像上各像素点的像素值，m≤n。

7.根据权利要求6所述的水印提取方法，其特征在于，嵌入整幅图像时所用的嵌入算子为U_e，其具体为：

其中，P_k表示在嵌入点k所对应的嵌入算子，k点的坐标值由嵌入时构建的密钥Key确定。

8.根据权利要求7所述的水印提取方法，其特征在于，嵌入点k所对应的嵌入算子P_k由以下表达式限定，

P_k＝C_kR_k，

其中，C_k表示溢出算子，R_k表示旋转算子。

9.一种量子线路，其特征在于，所述量子线路中包括控制非门和多控制门；所述量子线路用于实现权利要求1至4中任一项权利要求中水印嵌入过程中涉及的运算，

以及用于实现权利要求5至8中任一项权利要求中水印提取过程中涉及的逆运算。

10.根据权利要求9所述的量子线路，其特征在于，所述多控制门由基本量子门组成。