量子多媒体信息是量子信息的重要形式之一,而量子图像处理和量子视频处理是量子多媒体信息中的重要技术。相较于经典的图像处理和视频处理技术,量子图像处理和量子视频处理技术有量子计算天然的并行计算优势和叠加纠缠等特性,在图像视频信息的存储和处理能力上远远强于经典的图像处理和视频处理技术。因此,以量子图像处理和量子视频处理为基础的量子多媒体信息技术在未来的量子时代里具有相当重要的研究价值和应用前景。本文对量子图像处理算法和量子视频的表示框架及应用算法进行了研究。主要研究工作如下:（1）针对目前彩色量子图像处理应用算法较少的情况。本文基于多波段长度的量子图像表示模型（Quantum Representation of Multi Wavelength Images,QRMW）,提出了一种色调变换算子和一种颜色置乱算子。其中,色调变换算子通过CNOT门或SWAP门改变QR MW图像颜色通道的排列顺序,从而修改图像的色调。本文提出的颜色置乱算子在不改变像素位置的情况下,利用NOT门、CNOT门和SWAP门改变原有像素的颜色值,从而达到图像置乱效果,该算子的时间复杂度为O（1）,且具有较好的鲁棒性,信息隐藏能力强。并在IBM Qiskit量子模拟平台上进行了QRMW图像及两种算子的实验验证,证明了提出的算子的可行性和有效性。（2）针对目前已有的量子视频表示框架表示量子视频需要消耗较多量子比特资源的问题,本文提出了一种高效的量子视频表示框架（Efficient Framework for Quantum Video,EFQV）。EFQV量子视频表示框架以基于位平面的量子图像表示模型（A Quantum Image Repre sentation Based on Bitplanes,BRQI）为基础,通过增加时间索引序列,将BRQI图像依据时间信息整合为量子视频。EFQV量子视频表示框架在表示2m帧2n×2n规格的灰度视频时仅需2n+m+4个量子比特,时间复杂度为O!16（n+m）22（n+m）";表示2m帧2n×2n规格的彩色视频仅需2n+m+6个量子比特,时间复杂度为O!64（n+m）22（n+m）"。较现有的量子视频框架,在同等量级的时间复杂度下EFQV量子视频表示框架具有显著的空间存储优势;在相近的空间复杂度下,EFQV量子表示框架具有显著的时间效率优势。（3）为了进一步说明EFQV量子视频表示框架的高效性。基于EFQV量子视频表示框架提出了三种视频处理算子,分别实现了EF QV视频的颜色补操作、帧位移操作和位平面置乱操作。其中颜色补操作算子和位平面置乱操作算子在EFQV量子视频表示框架上的时间复杂度均为O（1）,远小于这两种视频处理算子在其他量子视频表示模型上的时间复杂度。帧位移操作算子针对的是量子视频序列中的时间序列,因此该算子在所有量子视频表示框架上具有一致的时间复杂度。同时在IBM Qiskit量子模拟平台上制备了EFQV视频,并在EFQV视频上实现了提出的三种算子。