安全數(shù)據(jù)通信方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及媒體信息處理傳輸技術，特別涉及一種安全數(shù)據(jù)通信方法。
【背景技術】
[0002] 音頻處理技術和傳感器技術的迅速發(fā)展使多路化、高清化成為音頻應用發(fā)展的一 種趨勢。語音數(shù)據(jù)量的激增不僅給處理平臺的計算能力帶來了嚴峻挑戰(zhàn)，同時也給語音處 理架構中芯片間數(shù)據(jù)的高速傳輸造成了極大困難。因此，在語音處理架構中解決芯片間語 音數(shù)據(jù)的實時傳輸問題至關重要?，F(xiàn)有方法缺乏針對語音數(shù)據(jù)和異構處理器結構特點的考 慮，難以滿足語音處理架構中音頻的實時傳輸和處理需求。而且現(xiàn)有系統(tǒng)大多偏重于功能 的實現(xiàn)，硬件資源的開銷較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決上述現(xiàn)有技術所存在的問題，本發(fā)明提出了一種安全數(shù)據(jù)通信方法，包括：
[0004] 將待隱藏數(shù)據(jù)使用隨機序列進行預處理，采集語音數(shù)據(jù)，將預處理后的數(shù)據(jù)嵌入 語音數(shù)據(jù)。
[0005] 優(yōu)選地，所述將待隱藏數(shù)據(jù)使用隨機序列進行預處理，進一步包括：
[0006] 步驟1.1:確定初始值xq，生成一個隨機序列G= {g(l)，g(2)，g(3)，…}，g(i)e{〇， 1};其中g(xn)在〇·5 < xn < 1時為1;在0 < xn < 0·5時為0，并且有xn+1 = axn(l_xn)，分支參數(shù)a 滿足0<a<4;
[0007] 步驟1.2:將待隱藏數(shù)據(jù)S與步驟1.1中生成的隨機序列進行運算，變?yōu)閙位的待隱 藏數(shù)據(jù)S' ： s'(i)=s(i) ? g(i);
[0008] 優(yōu)選地，所述將預處理后的數(shù)據(jù)嵌入語音數(shù)據(jù)，進一步包括：
[0009] 步驟2.1:將包含N個樣本的語音1?={1^)，0〈」_〈《分為1(段4(1〇=41^1^)，0〈1^ 〈K且0〈 j〈L; r (k)表示第k段語音;L表示每段樣本數(shù)，并且滿足m < L;
[0010] 步驟2.2:計算每一段語音的能量'，并預先設定能量閾值 T，當E(k) 2 T時，作為嵌入待隱藏數(shù)據(jù)的候選段；
[0011] 步驟2.3:分別計算各候選段語音前L/2個樣本的能量和后L/2個樣本的能量EjP E2 ：
[0012]
[0013]
[0014] 步驟2.4:確定初始嵌入深度常數(shù)d，計算前L/2個樣本的放大增益cU，若s '（ i) = 1 且 Ei/E2〈d，則di = d X E2/E1，否則di = 1;
[0015] 步驟2.5:計算后L/2個樣本的放大增益d2，若s '（ i) = 1且E1/E2〈d，則d2 = d X Ei/Es， 否則d2=l;
[0016] 步驟2.6:利用兩個放大增益值d^cb將待隱藏數(shù)據(jù)s'（i)嵌入到明文語音段r中， 即：
[0017] 當0 < j〈L/2時，r'（kXL+j) = r(kXL+j) Xdi，當L/2 < j〈L時，r'（kXL+j)=r(kX L+j) X d2，最終獲得具有隱藏信息的語音數(shù)據(jù)r '。
[0018] 優(yōu)選地，還包括，從具有隱藏信息的語音數(shù)據(jù)中提取待隱藏數(shù)據(jù)，其進一步包括：
[0019] 步驟3.1:把接收到的語音數(shù)據(jù)分為K段，每段長度仍然為L，
[0020] 卜（1〇=『，（1^1^)，0〈1^〈1(且0〈」〈1^
[0021] 步驟3.2:計算每段能量值，當E(k) 2 T時，繼續(xù)進行下一步
[0022]
7=〇
[0023] 步驟3.3:計算每段前L/2個樣本和后L/2個樣本的能量值
[0024]
[0025] i=in
[0026] 步驟3.4:判斷得到待隱藏數(shù)據(jù)s〃（ i):
[0027] 若 則 s〃（i) = l，
[0028] 若 e2，>Ei，則 s〃（i)=0;
[0029] 步驟3.5:根據(jù)隨機序列的初始值xo和待隱藏數(shù)據(jù)的長度，對s〃（ i)進行解調(diào)，得到 原始待隱藏數(shù)據(jù)s(i)。
[0030] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術，具有以下優(yōu)點：
[0031]本發(fā)明提出了一種安全數(shù)據(jù)通信方法，節(jié)約了芯片間的大量語音數(shù)據(jù)的傳輸開 銷，減少了內(nèi)存資源占用，降低了軟硬件設計的難度。
【附圖說明】
[0032] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的安全數(shù)據(jù)通信方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0033] 下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對本發(fā)明一個或者多個實施例的詳細描 述。結合這樣的實施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實施例。本發(fā)明的范圍僅由權利 要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細節(jié)以 便提供對本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細節(jié)，并且無這些具體細節(jié)中的 一些或者所有細節(jié)也可以根據(jù)權利要求書實現(xiàn)本發(fā)明。
[0034] 本發(fā)明的一方面提供了一種安全數(shù)據(jù)通信方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的安全 數(shù)據(jù)通信方法流程圖。
[0035] 本發(fā)明提出了一種基于高速PCI的安全數(shù)據(jù)通信方法。該方法通過在協(xié)處理器上 采用語音頻段數(shù)據(jù)重構方法并使用包頭信息較短的流媒體寫操作，簡化語音傳輸格式，同 時提高了高速PCI上語音數(shù)據(jù)包的傳輸效率;在核心處理器上通過預定義目標方數(shù)據(jù)存儲 單元和采用簡潔的應答機制，節(jié)約了核心處理器在傳輸過程中的時間開銷。減化了實現(xiàn)過 程的復雜度。并且在存儲過程中，采用音頻緩沖隊列取代資源占用率較高的RAM，因此系統(tǒng) 對協(xié)處理器內(nèi)存資源占用較少，無需外部存儲器，降低了軟硬件設計的難度。
[0036]本發(fā)明的異構語音處理架構對處理任務進行了劃分。其中，協(xié)處理器用于語音數(shù) 據(jù)的采集、格式轉(zhuǎn)換、預處理、數(shù)據(jù)傳輸和邏輯控制等任務;核心處理器用于音頻的處理、分 析和編碼等核心工作。在存儲方面，協(xié)處理器采用以段為單位完成數(shù)據(jù)采集和預處理的方 法，其片上存儲資源可以滿足需求，避免了增加片外存儲器;而核心處理器在計算過程中需 要存取大量語音數(shù)據(jù)和中間處理結果，片內(nèi)存儲遠無法滿足要求，因此為其設計了專門的 片外存儲區(qū)片外存儲器。
[0037]針對語音數(shù)據(jù)在結構上的規(guī)范性特點以及處理上的統(tǒng)一性要求，本發(fā)明為協(xié)處理 器與核心處理器上的收發(fā)緩沖隊列各自分配多個音頻緩沖隊列，以實現(xiàn)語音數(shù)據(jù)頻段的快 速分離，并為兩處理器上分類數(shù)據(jù)的高效整合提供了條件。首先，在分離過程中同時完成音 頻格式轉(zhuǎn)換;其次，在預定義核心處理器目標方數(shù)據(jù)存儲地址后，對分離后的語音頻段進行 打包傳輸，減少核心處理器計算數(shù)據(jù)存儲地址上的時間開銷。
[0038] 本發(fā)明對高速PCI的傳輸機制進行了定制和優(yōu)化。在高速PCI操作選擇上，由于系 統(tǒng)中需要由協(xié)處理器讀取核心處理器處理后的語音數(shù)據(jù)，因此選擇了常規(guī)的讀操作。在寫 操作中選擇流媒體寫操作。為簡化高速PCI傳輸過程實現(xiàn)的復雜度，選用簡潔的應答操作用 于異構處理器間的傳輸控制。
[0039] 發(fā)送方的請求是一次操作的開始，用戶控制發(fā)送方的請求端口組建請求數(shù)據(jù)包， 數(shù)據(jù)包經(jīng)過高速PCI鏈路發(fā)送到目標方請求端口進行解析，目標方用戶控制目標響應端口 組建響應數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包經(jīng)過高速PCI鏈路發(fā)送回發(fā)送方響應端口解析。例如，在用戶A發(fā)送 高速PCI請求給用戶B時，用戶B響應用戶A的高速PCI請求時，本發(fā)明的具體步驟如下：
[0040] (1)用戶程序A控制發(fā)送方的請求端口信號，輸入請求數(shù)據(jù)包信息，如包類型等；
[0041 ] (2)程序A根據(jù)用戶輸入信息封裝為高速PCI數(shù)據(jù)包并發(fā)送到高速PCI鏈路；
[0042] (3)程序B收到請求數(shù)據(jù)包，解析后通過目標方請求端口通知用戶程序B;
[0043] (4)用戶程序B根據(jù)請求，控制目標方響應端口組建響應數(shù)據(jù)包，輸入響應數(shù)據(jù)；
[0044] (5)程序B封裝響應數(shù)據(jù)為PCI響應數(shù)據(jù)包并發(fā)送到高速PCI鏈路；
[0045] (6)程序A收到響應數(shù)據(jù)包，解析后通過發(fā)送方響應端口通知用戶程序A，用戶程序 A接收并處理響應數(shù)據(jù)包。
[0046]當核心處理器處理完一段語音數(shù)據(jù)后，將處理后的語音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到核心處理器片 外存儲區(qū)的輸出緩沖隊列，在協(xié)處理器設計多個接收緩沖隊列與之對應。當核心處理器處 理完接收到的語音數(shù)據(jù)后，通過向協(xié)處理器發(fā)送應答操作通知協(xié)處理器取回處理好的語音 數(shù)據(jù)，最后由協(xié)處理器通過讀操作請求讀回處理后的語音數(shù)據(jù)。
[0047] 本發(fā)明以協(xié)處理器作為傳輸鏈路處理器，核心處理器作為語音數(shù)據(jù)處理核心，分 別設計協(xié)處理器和核心處理器高速PCI程序，其中，協(xié)處理器程序包括發(fā)送方請求和發(fā)送方 響應;核心處理器程序包括目標方請求和目標方響應。為了實現(xiàn)高速PCI的實時傳輸，本發(fā) 明在協(xié)處理器首先對采集到的語音數(shù)據(jù)進行發(fā)送前