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2．2 DSP子系统设计
DSP子系统的主要工作是完成多混沌加密算法及对SDRAM数据的读写。多混沌图像加密算法在DSP中实现步骤如下：
(1)对式(1)中xj(0)和pj(j=1，2，3)的系统参数进行初始化设置；
(2)为确保系统进入混沌状态，首先将Fj(xj(i)，(pj)迭代256次得到x1(i)和x2(i)，然后将其代入l=[x1(i)+x2(i)+p1+p2)×1015]mod 256+1，得到F3(x3(i)，p3)在第(3)步中需要迭代的次数，其中[y]表示对数据y进行下取整；
(3)继续迭代F1(x1(i)，p1)和F2(x2(i)，P2)并利用式(2)来生成密钥Si；同时将F3(x3(i)，p3)迭代1次后，根据式(7)生成伪随机比特r，如果r=0，这时进入第(4)步流加密，否则进入第(5)步分组加密；
(4)将64bit的明文pi成8组(即pi=pi,0，pi,1，……，pi,7)与密钥Si进行异或操作，得到密文pi’=p’i,0，p’i,1，……，P’i,7，然后得到迭代次数1：

最后进入第(6)步；
(5)首先将明文分成8组得到pi=pi,0，pi,1，…，pi,7，然后将其按照式(4)、(5)、(6)进行变换，得到密文，最后根据式(8)得到下一次F3(x3(i)，p3)需迭代次数1，进入第(6)步；
(6)判断一帧的图像数据是否全部加密，如果没有完成则进入第(3)步，否则就进入第(1)步。

3 实验结果
为了验证系统的实时性和可靠性，对其进行了3种实验：FPGA单独工作实验、DSP单独工作实验和系统正常运行的实验。第一种实验是检验FPGA对实时视频图像数据在SDRAM中的读写是否正确，实验结果如图4所示，从图4可以看出FPGA对实时视频图像的传输是正确的。第二个实验是DSP直接读入一幅图片对其进行加密，加密完后FPGA将其读出并显示出来，实验结果如图5所示。同时通过Matlab软件编程对该幅图片进行相同的加密，实验结果如图6所示。图6证明了DSP对图像的加密是非常准确的。系统正常运行的实验结果如图7所示。

4 结束语
系统设计充分运用了TMS320C6713是浮点型处理器及其强大的运算能力等，同时结合了FPGA芯片对实时信号处理速度快等优点，使整个系统的设计具有很高的灵活性和更高的实时性。通过实验结果分析证明：采用DSP+FPGA的设计方案能满足对视频图像数据进行快速加密的需求，同时也说明了多混沌对视频传输具有较强的实时性和保密性等优点。

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关键词： FPGA DSP 混沌 实时视频