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基于SIP的VoIP加密传输终端系统的研究与设计

作　者: 龚剑
导　师: 刘文京
学　校: 北京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: VoIP 加密传输 语音编码 低码率 SIP AMBE
分类号: TN916.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 88次
引　用: 1次
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内容摘要


随着Internet技术的飞速发展,在Internet上进行语音交互变得越来越普及。VoIP技术已成为网络界受关注最多、发展最快的技术之一。然而作为IP语音传输媒介的IP网络目前存在着各种安全隐患,网络上的IP数据包极有可能被黑客截获,造成话音丢失或被窃听。因此,IP语音在网络上的安全传输是一个非常重要的问题,已成为研究和应用的热点。为了保障VoIP的安全传输,需要对语音数据进行加密。然而加密的运算量通常会很大,对数据的比特率有一定要求,要选用低码率的语音压缩方法。AMBE(先进多带激励)是基于MBE技术的语音压缩编码算法,具有语音音质好、编码速率低、抗背景噪声和信道干扰能力较强等优点,并植于DVSI公司的AMBE-1000语音压缩芯片内。该芯片是一款高性能的多速率语音编解码芯片,其最低编码速率可达2.4kb/s。系统以AMBE-1000搭配基于ARM内核的嵌入式微处理器作为硬件平台,采用交叉编译的开发环境,以Linux作为主机开发平台,并移植了oSIP协议栈,在此基础上编写应用程序,实现和其他SIP设备互通。通过SIP的扩展功能,实现VoIP加密传输的密钥管理。以一种简单的加密方案,实现基于ARM的加密算法。通过测试和性能分析表明,系统实际压缩码率小于4.8kb/s,且语音质量良好。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 研究背景  10-13
    1.1.1 VoIP技术  10-11
    1.1.2 SIP协议  11-12
    1.1.3 数据加密技术  12-13
    1.1.4 低码率语音压缩技术  13
  1.2 本文主要研究工作  13-14
  1.3 本文组织结构  14-15
第二章 VOIP和加密技术研究  15-26
  2.1 语音压缩编码技术  15-20
    2.1.1 语音编码技术的分类  15-16
    2.1.2 语音压缩编码的原理  16-18
    2.1.3 常用的语音压缩编码标准  18-20
  2.2 信令技术  20-21
  2.3 常用加密算法  21-23
    2.3.1 DES和3DES标准  21-23
    2.3.2 AES标准  23
  2.4 密钥管理  23-25
    2.4.1 密钥的管理内容  24
    2.4.2 密钥的分配技术  24-25
    2.4.3 公开密钥的全局管理机制  25
  2.5 本章小结  25-26
第三章 SIP协议分析  26-42
  3.1 SIP协议概述  26-27
    3.1.1 SIP协议起源和发展  26-27
    3.1.2 SIP协议功能  27
  3.2 SIP基本原理分析  27-34
    3.2.1 SIP系统组成  27-28
    3.2.2 SIP实现机制  28-30
    3.2.3 SIP消息机制  30-34
  3.3 其他与SIP相结合的协议  34-37
    3.3.1 会话描述协议SDP  35-37
    3.3.2 实时传输协议RTP  37
  3.4 SIP会话实例  37-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章 终端系统的设计  42-57
  4.1 系统设计方案指标  42
  4.2 系统基本架构  42-43
  4.3 系统硬件平台  43-47
    4.3.1 控制单元  44-45
    4.3.2 语音编解码单元  45-47
  4.4 系统软件设计  47-56
    4.4.1 使用oSIP协议栈  48-52
    4.4.2 移植oSIP到Linux  52
    4.4.3 事务层模块  52-55
    4.4.4 传输层模块  55-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章 VOIP加密传输设计  57-62
  5.1 加密方案  57
  5.2 DH交换算法  57-58
  5.3 加密运算方法  58-59
  5.4 程序接口  59-61
  5.5 本章小结  61-62
第六章 系统测试和性能分析  62-66
  6.1 语音质量评判标准  62-63
  6.2 测试仪器  63
  6.3 测试指标和性能分析  63-64
  6.4 传输互通性测试  64-65
  6.5 本章小节  65-66
第七章 总结与展望  66-68
  7.1 论文工作总结  66
  7.2 进一步研究展望  66-68
参考文献  68-70
致谢  70-71
攻读学位期间发表的学术论文  71

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 电话 > 电话线路、电话网
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