实时高清多媒体监控系统的安全实现

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1、2013年1月计算机工程与设计JarL2013第34卷第1期COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNVo1．34No．1实时高清多媒体监控系统的安全实现陈敏超，李丽斯，何虎，麻军平，许杰(清华大学微电子学研究所，北京100084)摘要：超长指令字(VL1w)架构数字信号处理器(DSP)具有强大的处理能力，在该DSP处理器上一方面通过增加专用指令，另一方面通过改进算法，达到了硬件软件全面加速，实现了密码芯片，满足了高清多媒体监控系统的实时加解密和认证等需求。该密码处理芯片首次实现符合安全防范监控数

2、字音视频编码技术标准的可伸缩音视频编码(sVAC[])码流的安全认证处理，并增加了与音／视频芯片之间的接口，接收音／视频编码流，进行加解密等。密码处理芯片与音／视频芯片共同组成了高清多媒体监控系统。大量的软件和FPGA评估验证保证了数据安全认证的实时性、安全性、正确性。关键词：超长指令字；数字信号处理器；实时处理；可伸缩音视频编码；监控系统中图法分类号：TP309．7文献标识号：A文章编号：1000—7024(2013)01—0042-07Securitymechanismsforreal-timehigh-d

3、efinitionmultimediasurveillancesystemCHENMin-chao，LILi—si，HEHu，MAJun-ping，XUJie(InstituteofMicroelectronics，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Verylonginstructionwordarchitecturedigitalsignalprocessor(DSP)hasapowerfulprocessingability．Byaddingsp

4、ecialinstructionsandimprovingthesoftwarearchitectureontheprocessor，werealizethecryptionchip，meetthereal—timean—cryptionanddecryptionandcertificationrequirementsforhigh-definitionmultimediasurveillancesystem．TheEDSPisthefirsttimetomeettheneedsofprocessingthes

5、calableaudioandvideocodingstreamwhichcomplieswiththesecuritymonitoringdigi-talaudioandvideocodingtechnologystandards．Byrealizingtheinterfacebetweenaudio／videochip，EDSPreceivestheaudio／videoencodingstream．Thethreechipstogetherformthehigh-definitionmultimedias

6、urveillancesystem．AlotofsoftwareandFPGAevaluationvalidationsensurethedatatimelysecureandaccuracy．Keywords：verylonginstructionword；encryptionchip；real-time；scalable；surveillance言数字某惹蔫多媒体监控系统涉及了商业秘密或者私人信息等，因流的安全认证处理，具有高吞吐率，算法灵活等特点。要竺对音视频码流进行加解密传输中的保密性非常重要’需l⋯系

7、⋯统中各⋯个模～块⋯结构⋯简⋯介。本文基于L1LYDSP[]处理器，添加了安全认证的专用图1所示为系统的整体结构图。本系统中主处理器指令，并对各类算法进行了软件编码加速，实现了ARM负责系统的总体控制，音频处理器(ADSP)／视频处AES128／192／256和DES／3DES的加解密，SHA1和MD5理器(Ⅵ)SP)负责音视频编解码，密码处理器(EDsP)的认证以及RSA数字签名算法。该款数字信号处理器采用负责音视频码流的加解密、认证和数字签名。了超长指令字(VLIW)结构，每个时钟周期可以并行处理1．1密码

8、处理器(EDSP)的硬件介绍6条指令，指令集采用了单指令多数据(SIMD)技术，具密码处理器(EDsP)是一款6发射超长指令字数字信有矢量操作等特性，适用于各类安全认证算法。号处理器，图2为EDSP的结构图。EDSP分为六部分：指收稿日期：2012—02—22；修订日期：2012—04—29作者简介：陈敏超(1987一)，女，江苏无锡人，硕士，研究方向为数字信号处理器的设计；李丽斯(1