CN110535634B - 基于量子加密的音视频传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于量子加密的音视频传输系统。本发明一种基于量子加密的音视频传输系统，包括：第一量子密钥生成模块、第二量子密钥生成模块、量子密钥中转模块、文件存储模块、音视频提取模块、音频加密模块、音频解密模块、视频采样模块、视频编码模块、视频解码模块、视频加密模块和视频解密模块。本发明的有益效果：采用两个量子密钥生成模块分别用于音频和视频的加密和解密，降低了现有利用一个量子密钥生成模块在一个文件中同时传输音频和视频对量子密钥成码速度的高要求。

Description

基于量子加密的音视频传输系统
技术领域
本发明涉及保密通信领域，具体涉及一种基于量子加密的音视频传输系统。
背景技术
保密通信是指采取了保密措施的通信。除采用暗号、隐语、密码等保密措施外，现代保密通信主要采用信道保密和信息保密。信道保密是采用使窃密者不易截收到信息的通信信道，如采用专用的线路、瞬间通信和无线电扩频通信等。信息保密是对传输的信息用约定的代码密码等方法加以隐蔽再传送出去。随着电子技术的发展，已采用保密机进行保密。其特点是对传输的信息在发送端进行变换加密处理，接收端按相反过程还原信息，使窃密者即使收到信号，也不明信号所代表的内容。
传统技术存在以下技术问题：
量子保密也用于保密通信，但是现有的量子保密通信网络系统在传输音频和视频信号，现有的音频和视频都混在同一文件中进行传输，由于音频和视频的大小不在同一数量级，造成整个文件较大，对文件进行加密时，对量子密钥成码速度要求较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于量子加密的音视频传输系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于量子加密的音视频传输系统，包括：第一量子密钥生成模块、第二量子密钥生成模块、量子密钥中转模块、文件存储模块、音视频提取模块、音频加密模块、音频解密模块、视频采样模块、视频编码模块、视频解码模块、视频加密模块和视频解密模块；
所述音视频提取模块文件存储模块中的音频和视频；
所述第一量子密钥生成模块产生第一量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述音频加密模块和所述音频解密模块发送第一量子密钥信息；所述音频加密模块利用所述第一量子密钥信息对所述音视频提取模块提取出的音频进行加密；所述音频解密模块利用所述第一量子密钥信息对加密的音频进行解密；
所述第二量子密钥生成模块产生第二量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述视频加密模块和所述视频解密模块发送第二量子密钥信息；所述视频采样模块对所述音视频提取模块提取出的视频进行周期性采样；所述视频编码模块对采样后的视频进行编码；所述视频加密模块利用所述第二量子密钥信息对编码后的视频进行加密；所述视频解密模块利用所述第二量子密钥信息对加密的视频进行解密；所述视频解码模块对解密的视频进行解码。
在其中一个实施例中，所述第一量子密钥生成模块和所述第二量子密钥生成模块包括超辐射发光模块、光接收模块和数据采集处理模块；超辐射发光模块的发射端与光接收模块的输入端连接，光接收模块的输出端与数据采集处理模块的接收端连接；超辐射发光模块包括超辐射发光二极管和滤波器；光接收模块包括一个或多个光接收单元，滤波器与光接收单元一一对应，每一个光接收单元通过一个并行的滤波器连接超辐射发光二极管。
在其中一个实施例中，任意两个滤波器的中心波长不同。
根据所述的基于量子加密的音视频传输系统的基于量子加密的音视频传输方法，包括：
所述音视频提取模块文件存储模块中的音频和视频；
所述第一量子密钥生成模块产生第一量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述音频加密模块和所述音频解密模块发送第一量子密钥信息；
所述音频加密模块利用所述第一量子密钥信息对所述音视频提取模块提取出的音频进行加密；所述音频解密模块利用所述第一量子密钥信息对加密的音频进行解密；
所述第二量子密钥生成模块产生第二量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述视频加密模块和所述视频解密模块发送第二量子密钥信息；
所述视频采样模块对所述音视频提取模块提取出的视频进行周期性采样；所述视频编码模块对采样后的视频进行编码；
所述视频加密模块利用所述第二量子密钥信息对编码后的视频进行加密；所述视频解密模块利用所述第二量子密钥信息对加密的视频进行解密；所述视频解码模块对解密的视频进行解码。
在其中一个实施例中，所述第一量子密钥生成模块和所述第二量子密钥生成模块包括超辐射发光模块、光接收模块和数据采集处理模块；超辐射发光模块的发射端与光接收模块的输入端连接，光接收模块的输出端与数据采集处理模块的接收端连接；超辐射发光模块包括超辐射发光二极管和滤波器；光接收模块包括一个或多个光接收单元，滤波器与光接收单元一一对应，每一个光接收单元通过一个并行的滤波器连接超辐射发光二极管。
在其中一个实施例中，任意两个滤波器的中心波长不同。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现任一项所述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现任一项所述方法的步骤。
一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行任一项所述的方法。
本发明的有益效果：
采用两个量子密钥生成模块分别用于音频和视频的加密和解密，降低了现有利用一个量子密钥生成模块在一个文件中同时传输音频和视频对量子密钥成码速度的高要求，另外，对视频和音频分开传输后，可以非常容易单独对其中视频信号进行采样，通过采样降低了视频的码率，降低对量子密钥生成模块生成量子密钥速度的要求；另外，现有的量子密钥生成模块还不算太稳定，当两个量子密钥生成模块其中一个量子密钥生成模块出现故障时，还可以满足音频和视频的其中之一的正常传输。
附图说明
图1是本发明基于量子加密的音视频传输方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
一种基于量子加密的音视频传输系统，包括：第一量子密钥生成模块、第二量子密钥生成模块、量子密钥中转模块、文件存储模块、音视频提取模块、音频加密模块、音频解密模块、视频采样模块、视频编码模块、视频解码模块、视频加密模块和视频解密模块；
所述音视频提取模块文件存储模块中的音频和视频；
所述第一量子密钥生成模块产生第一量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述音频加密模块和所述音频解密模块发送第一量子密钥信息；所述音频加密模块利用所述第一量子密钥信息对所述音视频提取模块提取出的音频进行加密；所述音频解密模块利用所述第一量子密钥信息对加密的音频进行解密；
所述第二量子密钥生成模块产生第二量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述视频加密模块和所述视频解密模块发送第二量子密钥信息；所述视频采样模块对所述音视频提取模块提取出的视频进行周期性采样；所述视频编码模块对采样后的视频进行编码；所述视频加密模块利用所述第二量子密钥信息对编码后的视频进行加密；所述视频解密模块利用所述第二量子密钥信息对加密的视频进行解密；所述视频解码模块对解密的视频进行解码。
参阅图1，根据所述的基于量子加密的音视频传输系统的基于量子加密的音视频传输方法，包括：
S110、所述音视频提取模块文件存储模块中的音频和视频；
S120、所述第一量子密钥生成模块产生第一量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述音频加密模块和所述音频解密模块发送第一量子密钥信息；
S130、所述音频加密模块利用所述第一量子密钥信息对所述音视频提取模块提取出的音频进行加密；所述音频解密模块利用所述第一量子密钥信息对加密的音频进行解密；
S140、所述第二量子密钥生成模块产生第二量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述视频加密模块和所述视频解密模块发送第二量子密钥信息；
S150、所述视频采样模块对所述音视频提取模块提取出的视频进行周期性采样；所述视频编码模块对采样后的视频进行编码；
S160、所述视频加密模块利用所述第二量子密钥信息对编码后的视频进行加密；所述视频解密模块利用所述第二量子密钥信息对加密的视频进行解密；所述视频解码模块对解密的视频进行解码。
第一、第二量子密钥生成模块都可以采用随机数发生模块之类的量子密钥生成模块随机数发生模块的具体结构可以参考CN206115423U，本申请不再赘述，也可以采用其他类型的量子密钥生成模块，本申请不再赘述。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (2)

1.一种基于量子加密的音视频传输系统，其特征在于，包括：第一量子密钥生成模块、第二量子密钥生成模块、量子密钥中转模块、文件存储模块、音视频提取模块、音频加密模块、音频解密模块、视频采样模块、视频编码模块、视频解码模块、视频加密模块和视频解密模块；
所述音视频提取模块文件存储模块中的音频和视频；
所述第一量子密钥生成模块产生第一量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述音频加密模块和所述音频解密模块发送第一量子密钥信息；所述音频加密模块利用所述第一量子密钥信息对所述音视频提取模块提取出的音频进行加密；所述音频解密模块利用所述第一量子密钥信息对加密的音频进行解密；
所述第二量子密钥生成模块产生第二量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述视频加密模块和所述视频解密模块发送第二量子密钥信息；所述视频采样模块对所述音视频提取模块提取出的视频进行周期性采样；所述视频编码模块对采样后的视频进行编码；所述视频加密模块利用所述第二量子密钥信息对编码后的视频进行加密；所述视频解密模块利用所述第二量子密钥信息对加密的视频进行解密；所述视频解码模块对解密的视频进行解码；
所述第一量子密钥生成模块和所述第二量子密钥生成模块包括超辐射发光模块、光接收模块和数据采集处理模块；超辐射发光模块的发射端与光接收模块的输入端连接，光接收模块的输出端与数据采集处理模块的接收端连接；超辐射发光模块包括超辐射发光二极管和滤波器；光接收模块包括一个或多个光接收单元，滤波器与光接收单元一一对应，每一个光接收单元通过一个并行的滤波器连接超辐射发光二极管；
任意两个滤波器的中心波长不同。
2.根据权利要求1所述的基于量子加密的音视频传输系统的基于量子加密的音视频传输方法，其特征在于，包括：
所述音视频提取模块文件存储模块中的音频和视频；
所述第一量子密钥生成模块产生第一量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述音频加密模块和所述音频解密模块发送第一量子密钥信息；
所述音频加密模块利用所述第一量子密钥信息对所述音视频提取模块提取出的音频进行加密；所述音频解密模块利用所述第一量子密钥信息对加密的音频进行解密；
所述第二量子密钥生成模块产生第二量子密钥信息后，传输到所述量子密钥中转模块；所述量子密钥中转模块分别向所述视频加密模块和所述视频解密模块发送第二量子密钥信息；
所述视频采样模块对所述音视频提取模块提取出的视频进行周期性采样；所述视频编码模块对采样后的视频进行编码；
所述视频加密模块利用所述第二量子密钥信息对编码后的视频进行加密；所述视频解密模块利用所述第二量子密钥信息对加密的视频进行解密；所述视频解码模块对解密的视频进行解码；
所述第一量子密钥生成模块和所述第二量子密钥生成模块包括超辐射发光模块、光接收模块和数据采集处理模块；超辐射发光模块的发射端与光接收模块的输入端连接，光接收模块的输出端与数据采集处理模块的接收端连接；超辐射发光模块包括超辐射发光二极管和滤波器；光接收模块包括一个或多个光接收单元，滤波器与光接收单元一一对应，每一个光接收单元通过一个并行的滤波器连接超辐射发光二极管；
任意两个滤波器的中心波长不同。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110932852A (zh) * 2019-12-05 2020-03-27 苏州科纽普新能源科技有限公司 采用can数据加密的通讯方法
CN111093058A (zh) * 2019-12-11 2020-05-01 安徽斯格特信息系统有限公司 一种基于dsp的量子加密视频监控系统
CN113641849A (zh) * 2021-08-18 2021-11-12 广州佰锐网络科技有限公司 一种音视频数据存储方法及系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203859823U (zh) * 2014-03-28 2014-10-01 北京广域量子通信技术有限公司 一种量子加密视频会议终端和系统
CN206115423U (zh) * 2016-05-24 2017-04-19 富尧 一种基于放大自发辐射的量子随机数发生器
CN109327711A (zh) * 2018-10-22 2019-02-12 高斯贝尔数码科技股份有限公司 音视频的内容格式分层结构、加密方法、解密方法及终端
CN109523884A (zh) * 2018-12-28 2019-03-26 江苏亨通问天量子信息研究院有限公司 光纤通信窃听教学演示系统
CN109660342A (zh) * 2018-12-24 2019-04-19 江苏亨通智能物联系统有限公司 基于量子加密的无线语音传输网络系统
CN109889340A (zh) * 2019-03-19 2019-06-14 北京信息科技大学 一种基于qkd网络的自适应密钥分发机制

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10885754B2 (en) * 2013-03-15 2021-01-05 OWL Enterprises, LLC Occupancy-sensor wireless-security and lighting control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203859823U (zh) * 2014-03-28 2014-10-01 北京广域量子通信技术有限公司 一种量子加密视频会议终端和系统
CN206115423U (zh) * 2016-05-24 2017-04-19 富尧 一种基于放大自发辐射的量子随机数发生器
CN109327711A (zh) * 2018-10-22 2019-02-12 高斯贝尔数码科技股份有限公司 音视频的内容格式分层结构、加密方法、解密方法及终端
CN109660342A (zh) * 2018-12-24 2019-04-19 江苏亨通智能物联系统有限公司 基于量子加密的无线语音传输网络系统
CN109523884A (zh) * 2018-12-28 2019-03-26 江苏亨通问天量子信息研究院有限公司 光纤通信窃听教学演示系统
CN109889340A (zh) * 2019-03-19 2019-06-14 北京信息科技大学 一种基于qkd网络的自适应密钥分发机制

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
徐凌生.量子密钥在经典安全体制中的应用研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库.基础科学辑》.2015,(第3期),第4节. *
量子密钥在经典安全体制中的应用研究;徐凌生;《中国优秀硕士学位论文全文数据库.基础科学辑》;20150315(第3期);第4节 *

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