局域网环境下音频认证水印系统的设计与实现

论文摘要

随着网络的发展和数字信号处理技术的广泛应用,多媒体信息的安全成为当今的研究热点。本文以信息安全为背景,以DSP、数字水印和UDP/IP局域网通信技术为手段,实现了基于DSP的适用于网络传输的数字语音认证系统。 本文首先对数字水印技术和DSP技术做简要介绍。基于前人的工作基础,在已有的DSP保密通信系统上,提出了应用数字水印技术的数字语音传输认证解决方案。文中描述了系统的各个功能模块。本方案选取了基于正弦模式的扩频水印隐藏算法和能量差值水印算法,应用于音频信息隐藏,并对硬件实现效果进行了比较。在系统软件调试过程中,针对遇到的问题进行了相应调整。本系统移植了UDP/IP协议栈,以DSP系统为终端构成局域网,并在该局域网内进行UDP协议形式的数据传输。系统集成调试的结果表明,该系统达到了预期的设计目的。在论文结论部分分析了该系统目前仍然存在的问题,并指出了进一步研究的方向。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 保密通信的应用与发展
• 1.2 数字水印技术的应用价值、领域及技术指标
• 1.3 嵌入式系统与DSP
• 1.4 音频相关概念
• 1.5 本文的内容组织
• 2 实现方案综述
• 2.1 实验系统综述
• 2.2 设计功能描述
• 2.3 设计与算法基础
• 2.3.1 已有的技术成果
• 2.3.2 比较与改进
• 3 系统硬件原理及组成
• 3.1 TMS320VC5410DSP的内部结构
• 3.1.1 总线结构
• 3.1.2 中央处理单元
• 3.1.3 内部存储器
• 3.1.4 片内外设
• 3.1.5 串行口
• 3.2 系统主要模块
• 3.2.1 CPU单元
• 3.2.2 音频接口单元
• 3.2.3 Ethernet接口单元
• 3.2.4 其他模块
• 3.3 DSP调试环境——软件仿真和在线仿真
• 4 嵌入式UDP／IP协议的实现
• 4.1 IP协议的实现
• 4.2 ICMP协议的实现
• 4.3 UDP协议的实现
• 5 数字水印算法的DSP实现
• 5.1 基于正弦模式的扩频水印
• 5.1.1 扩频水印技术
• 5.1.2 基于正弦模式和伪随机序列的水印算法
• 5.1.3 软件程序设计与调试
• 5.1.4 系统测试
• 5.2 能量差值水印算法（DEW）
• 5.2.1 能量差值水印算法的原理
• 5.2.2 软件程序设计与调试
• 5.3 比较和分析
• 5.3.1 基于正弦模式的扩频水印选用不同参数的性能比较
• 5.3.2 能量差值水印算法选用不同参数的性能比较
• 5.3.3 两种算法的性能比较
• 结论
• 致谢
• 参考文献