admin 随着网络和通信技术的发展，多媒体（图像，视频等）!在通信过程中的安全性越来越引起人们的广泛关注，为此，我们提出了量子加密技术，那么数字视频和图像中，量子加密技术是怎么应用的。
一、数字视频加密技术
1、数字视频（图像）编码数据流的信源特征
适用于视频数据的加密技术应建立在视频流信源特征的基础上。视频流信源特征主要有：
①数据量大；②要求实时在线处理：③一般按标准编码，视频流采取分层式数据结构。各层都有明确标志，用于解码和检索等；④各部分数据的重要性不均等．部分数据更重要。
视频流的这些信源特征决定了其适用加密方案应考虑以下几点：
①数字视频（图像）加密的计算量通常很大，又必须实时，以保证流畅。因此要求计算简捷，处理速度高；
②对全部数据加密，使视频流中的标志码不能识别，无法实现视频在线检索等功能；
③没有必要统一加密全部数据，仅加密部分重要数据也能达到很高的安全级。
最早的高密级视频加密方法是对全部视频数据流直接用密码技术加密和解密，称之为单纯算法，国内一般称传统加密方法。由于密码技术已有许多安全可靠的成熟算法。以二维或多维数据表示的图像及视频传输和存储肘都要映射，如编码）变成一维数据，若不考虑具体数据特征，易于直接应用已有的成熟密码加密。其研究基本上属密码科学技术，安全性评价取决于所用密码（在目前的图像和视频加密方法中安全性最高）。有些新的密码技术用于视频加密，在性能上有一些改进。
但由于图像和视频信号数据量很大，这种方法通常计算量非常大，不仅浪费资源，而且难以保证实时。另外，标志信息经加密无法识别，就不能实现在线处理。也留下明文攻击隐患。
2、图像和视频加密方法
图像和视频的使用日益广泛，使此种加密技术越来越重要。视频加密应具备足够的抗攻击能力、视觉信息应被充分隐藏，同时，由于视频数据量大，结构性强等特征。对加密方法的计算速度、编码格式和压缩率的影响等指标也有要求。
（1)改变HUFFMAN码表方法。HUFFMAN表是统计图片中出现的灰度值（假定为灰度图像）的概率，然后对这些值编码而成。
（2）1MB乱序加密方法。当前广泛应用的编码标准的视频数据呈层次结构，每帧划分为16 x16像素的宏块MB并按顺序传输，接收方按此逐块解码恢复原视频。若以每帧分组，以MB为基本元素乱序，速度快，不降低压缩率、完全保持编码格式．非法接收方也能解码．但原视频的形状信息被隐藏。块间差分的DC和预测帧运动矢量同时得到加密．PB帧密文完全不能理解。MB乱序加密形状效果很好，但没有加密纹理细节。
（3）2VLC码字乱序加密方法。帧内压缩主要基于DCT和VLC等。数据一般分成8x8像素块(BJock)，经DCT得到8x8系数块。每个宏块包括四个亮度块和两个色差块。一般将游程编码与熵编码结合进行。每一非零DCT系数对应一个Event (Last．Run．Level)。每个Event经过查表后可以得到一个VLC码字，再将这些VLC码宇按照得到的顺序进行传输。在每块中将VLC码宇作为基本元素乱序。若块尾（最后一个）VLC码字改变位置。则将其(Last)置零，而让乱序密文的块尾VLC码宇改为对应Last-l的码宇。该算法加密纹理效果好，画面细节、数字、字母等都无法识别，速度快、保持编码格式，也不降低压缩率。但是密文画面的轮廓可能很清楚。
密钥的安全性关系到整个加密过程的安全性，所以文中下面讲到量子密钥分配的一个重要协议-8884协议。
二、BB84t办议
BB84协议可以理解为是单粒子的传输协议，前提是具有理想的单光子源，这主要是为了防止窃听者Eve采用分束的方法对通信进行窃听。该协议是由C.H.Bennett和Brassard两位科学家在1 984年提出的，为了纪念他们在这一年的贡献．而已他们的名字和时间命名该协议。
BB84协议是以光子的偏振态进行信息编码的。采用两组正交偏振方向的基，一组是水平，垂直方向：另一组是45度角和135度角偏振方向，可分别标记为：
这两组基的选取不是任意的．首先．每组基的两个偏振方向是正交的：其次，每组基的每一个量子态在另一组基中两个偏振方向上是相同的。为了在下面描述该协议方便。我们标记上述两组基分别为0基和圆基。分别叫做加号基和乘号基。
BB84协议可以描述如下：
（1）Alice随机选择一组随机数，用来表示制备量子态选用哪一组基，在这里规定．O代表0基，1代表@基。然后再选用一组随机数表示要制备哪个量子态。即量子态li), li)表示符号o．H．lz）表示符号1．Alice将制备好的量子态通过量子信道发送出去。
(2) Bob收到Alice发送来的量子态，随机地选择一组测量基0或0对这个量子态进行检测．如果他选择了正确的测量基，就能够检测出Alice发送的量子态．若选择了错误的测量基，就不会有准确地检测出Alice发送的量子态。
(3) Alice和Bob通过双向的经典通信来检测Eve是否存在，并保证双方密钥的完全一致。这一阶段包括纠错检错，保密放大等。
单粒子效应（single event effect, SEE）是指宇宙空间中单个高能粒子入射到半导体器件或集成电路中时诱发的一种现象。高能粒子入射到半导体器件或集成电路芯片中时产生高密度的电子空穴对，这些电子空穴对能够被器件敏感的反偏PN结所收集，从而使电路逻辑状态发生翻转、或者诱发寄生结构导通造成器件本身永久性损伤的一种电离辐射效应。
