进入信息时代后,信息安全问题成为人们关注的焦点。随着数字通信和计算机网络的迅猛发展,数据加密技术被广泛的应用于商业保密、军事通讯等许多重要领域中。近来,基于光学信息处理的多维数据加/解密方法作为一种新的“非数学”数据加密技术,因其具有实时的数据传递速度、密级高、密钥设计灵活且自由度大等优点,已经成为研究的又一热点。与电子数据加密处理器相比,目前发展的全光学系统和光电混合数据加密系统由于体积较大、成本很高、使用不灵活、模-数转换不够方便等原因,都还只能在实验室中实现,而尚未形成可以实际应用的系统。本文在深入研究了基于虚拟光学的多维数据隐藏理论模型基础上,给出了一种能对多种媒体数据(图像、文本、语音)进行有效加/解密的算法,并利用Matlab仿真工具,对多种媒体数据进行了算法仿真,分析了其灵敏度、估计了算法的密钥空间。在此基础上完成了基于虚拟光学的多维数据隐藏技术的有效加/解密算法结构的设计和相应的软件开发(Visual C++实现),完成了基于虚拟光学的多维数据隐藏技术中的多重“密匙”设计、实现技术和相应的软件开发。本文的另一个重点是系统地研究了基于虚拟光学的多媒体数据加/解密算法在并行数字信号处理器芯片上的实现,设计了相应的并行加密和解密的数据结构、算法、和软件。运用软件流水线及其它多种图像并行处理手段和优化方法,使得加解密算法最终在并行DSP上达到了流水实现。这在一定程度上弥补了虚拟光学多维数据隐藏技术所丧失的信息光学固有的并行处理能力。论文最后给出了结论及系统的改进方向。