Mohamed Mediouni 13

Réalisation d’un système de communication acoustique basé sur le tatouage audio

Mohamed Mediouni( Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis (ENIT)). ([email protected]) Téléphone :+21622582534

Plan de Présentation 1. 2. 3. 4.

5. 6. 7.

Présentation générale du projet Tatouage audio Bibliothèque ‘Portaudio.h’ Emission et réception des données Synchronisation Implémentation logicielle Conclusion

Plan 1. Présentation générale du projet

Système de communication acoustique basé sur le tatouage audio

2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle

Vue générale système de tatouage et communication.

7. Conclusion

3

Plan 1. Présentation générale du projet

Tatouage audio 

Le tatouage est l’art de cacher de l’information directement dans des données multimédia de façon robuste et inaudible.

2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation

Schéma du système de tatouage audio

6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

Tatouage à l’émission

4

Plan 1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’



Le tatouage audio lors de l’émission 

Modulation de l’information

Message à insérer Codage ASCII

10010010100101010

4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

1

0 Concaténation des suites de Vecteurs obtenus

Message Modulé 5



Mise en forme de l’information

Plan 1. Présentation générale du projet

Signal musique x (n) dans une fenêtre de 512 échantillons dans le domaine temporel

2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation

Présentation du signal dans le domaine fréquentiel Musique Seuil de masquage

6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

6



Plan

Insertion de l’information dans le signal musique dans le domaine temporel

1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

Retourner ver le model temporel . Réaliser une somme vectorielle entre le signal modulé et le signal de tatouage.

 Générer le nouveau fichier contenant le tatouage. 7

Plan



Le dé-tatouage audio lors de la réception.

1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle

Fichier Tatoué

7. Conclusion

Chaine de dé-tatouage 8

Plan 1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio





3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation

Filtrage de Wiener



Déterminer un filtre optimal G(f) pour restituer le signal original v(n) à partir de v’(n)

Déterminer la ressemblance entre l’information à tatouer estimée v’(n) et les éléments du dictionnaire

6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

9

Plan

Bibliothèque ‘Portaudio.h’

1. Présentation générale du projet

•Fournit des signaux audio d’entrées/sorties

2. Tatouage audio

•Simplifie la mise en œuvre des applications audio

3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données

•Fonctionne sur des différents API’s (Application Programming Interface)

6. Implémentation logicielle

Exemple : DirectSound™ de Microsoft, Macintosh et OSS Linux

7. Conclusion

•Utilisation

5. Synchronisation

pa_common \ pa_lib.c pa_common \ portaudio.h pa_common \ pa_host.h Lien avec la bibliothèque système « winmm.lib ». pa_win_wmme \ pa_win_wmme.c 10

Plan

Portaudio

1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation

Dispositifs audio (Audio

Jets audio (Audio Streams)

Devices)

 Enumérer les dispositifs disponibles.  Déterminer les caractéristiques du PortAudio telles que :

6. Implémentation logicielle

•Les taux disponibles.

7. Conclusion

•le nombre de canaux soutenus.

 Contrôler l'entrée et le rendement audio  Identifier le formats d'échantillons

Offre les fonctions capables de commander les streams

Formats soutenus d'échantillon. 11

Plan



Les fonctions offertes par ‘Pauraudio.h’

1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio



3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’

Pa_Initialize () Terminate () Pa_GetDefaultInputDeviceID ()

4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle

Initiation du PortAudio



PaError

Gestion des streams Pa_OpenStream () ou Pa_OpenDefaultStream () Pa_StartStream ()

7. Conclusion

Pa_AbortStream ()

12

Plan 1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion



Ecriture du ‘Callback’ Typedef struct { int frameindex ; /*indexe sur le tableau contenat l’échantillon*/

010010 010011 001010 010010 001010

int maxFrameIndex ;/*nombre maximale d’indexes ou taille du tableau

Fichier audio en cas d’émission.

0 1 0 1

1 0 0 1

Structure de type paTestData

float *recordedSamples ;/*pointeur sur l’échantillon*/ } paTestData ;

010010 010011 001010 010010 Fichier audio en cas d’enregistrement 13



Emission des données

Plan 1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

Fichier audio Structure de type paTestData

0100100 1001010

Err = Pa_OpenDefaultStream ( &stream, /*pointeur sur le stream*/ 0, /*pas d’input canal*/ 2, /*deux output canal*/ paFloat32,/*output de 32 bits avec point flottant*/ 44100 ,/*fréquence d’échantillonnage*/ 256, /*échantillon par buffer*/ 0, /*nombre de buffers, si 0 alors utiliser le minimum par défaut*/ Callback, /*spécification de la fonction callback*/ &data) ; /*les données à passer à travers le callback*/

Signal sonore sur haut parleur

14



Réception des données

Plan Structure de type paTestData

1. Présentation générale du projet

Appeler la fonction Callback

2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’

0100100 1001010

4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

Fichier audio

Enregistrer les données

15

Synchronisation des deux ordinateurs

Plan 1. Présentation générale du projet

2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’

 

Deux ordinateurs indépendants La perte des données peut causer des problèmes

4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle

7. Conclusion





Solution Synchronisation Générale Synchronisation immédiat ou limitation des données

16



Synchronisation générale

Plan

1er

1. Présentation • Utilisation d’un signal pour générale du projet

2éme PC

PC Demande de connexion

assurer la synchronisation

2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’

4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle

Signal fenêtre

Réponse Envoi des données

Signal sinusoïde

Connexion à trois mains

7. Conclusion

17



Plan 1. Présentation générale du projet

Synchronisation immédiat ou limitation des données Signal de synchronisation

Signal de synchronisation Signal musique

2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’

4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle

7. Conclusion

18

Plan 1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio

•Diagramme de fonctionnement de l’application

Lancement du programme

Bouton écrire message

Bouton envoyer message

3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données

Emission sinusoïde 2s Pas de Message <3

5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle

Ouverture de l’écoute 3s

Afficher interface envoyé message et écrire message

Enregistrement du fichier son après tatouage et ajout des limites sinusoïdes

7. Conclusion

Bouton lire message

Emission sinusoïde 2s

Début écoute pour 2s Test présence message

Détecter début et fin du message

Test présence message Oui Envoyer Vrai message

Non

Enregistrer fichier Retour au fonctionnement normal

19

Plan



Interface général

1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

20



Interface tatouage

Plan 1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

21



Interface détection tatouage

Plan 1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

22



Problèmes rencontrés

Plan 1. Présentation générale du projet

•Canal acoustique bruité.

•Possibilité de teste sur un seul Pc.

2. Tatouage audio 3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’ 4. Emission et réception des données 5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

23



Perspectives



Ajouter des codes sources relatives aux traitements de signal.

3. Bibliothèque ‘Portaudio.h’



4. Emission et réception des données



Utiliser le même mécanisme pour les stations radios. Bande d’annonce lumineuse.

Plan 1. Présentation générale du projet 2. Tatouage audio

5. Synchronisation 6. Implémentation logicielle 7. Conclusion

Bonjour Nos Clients

Haut parleur

Bande d’annonce lumineuse 24

25