基于FPGA的数字图像水印实时嵌入系统的设计与实现
基于数字水印的电子产品版权保护及防伪系统的设计与实现

基于数字水印的电子产品版权保护及防伪系统的设计与实现作者:郭翔胡硕袁强张越来源:《考试与评价》2017年第09期【摘要】全球迅猛发展的Internet网络给世界经济带来了新的商机,数字技术提供了与原作品同样精美的复制品,但同时使得网络作品的版权保护问题日益突出。
本文介绍了最新的多媒体版权保护技术-数字水印的概念,在阐述数字水印的分类和特性的基础上,提出了以数字水印为基础的网络作品版权保护系统,并研究了数字水印系统的处理框架和数字水印算法。
【关键词】数字水印网络作品版权保护信息时代,各类信息化数字技术扩充发展,针对丰富数字信息的安全保护需求也日益扩充。
基于数字文档、图片、视频等可方便快捷的复制、篡改与盗取,因而令其产权保护面临一定困难。
同时数字文本、图像具有一定适应性特征,可供用户任意设计更新并为己所用。
为此应科学探究一种良好的数据可靠加密保护技术,进而有效应对不良信息篡改、窃取、盗用问题。
本文基于这一目标引入水印数字技术探讨,该技术通过印记图形加密有效保护版权信息,形成印记图形同原始保持一致,基于一定标准形成水印图像,进而探究非法复制信息、相关违规产品的不良流通应用。
该技术核心特征在于潜入模式,是通过视觉设想推理阐释实效的科学方式。
本文提出基于字符替换的文本水印算法,和基于DWT变换的图像水印算法,采用C++实现,利用编程IDE的图形化设计界面来实现数字水印防伪系统。
一、系统总体设计数字水印防伪系统是针对现有的常用文本的格式、图片格式,利用基于文本字符替换的水印算法,和基于DWT变换的图像水印算法,并结合实际需求而开发的数字水印系统,功能包括人机界面、文本处理模块、图像处理模块,在不影响电子作品质量的情况下,利用算法,隐秘、快速、准确地地嵌入,在传输过程,然后进行正确提取。
系统的总体结构框图见图1,能保持电子作品的抗噪声性,提取时,能够准确提取,在电子作品改动是能够查错纠错。
二、文本水印系统模块设计和实现1.对于txt无格式文档采用的是基于符号替换编码的方法,利用了人们对标点符号的不敏感性和中文和西文标点符号的相似的结构特点而提出来的。
CameraLink协议和FPGA的数字图像信号源设计

CameraLink协议和FPGA的数字图像信号源设计关键字: FPGA Camera Link 标准 CMOS1 引言目前,各种图像设备已广泛应用到航空航天、军事、医疗等领域。
图像信号源作为地面图像采集装置测试系统中的一部分,其传输方式及信号精度都是影响系统性能的重要因素。
由于图像信号的传输速率高,数据量大,在传输过程中,其精度和传输距离易受影响。
为了提高信号传输距离和精度设计了由FPGA内部发出图像数据,并通过FPGA进行整体时序控制;输出接口信号转换成符合Camera Link标准的低电压差分信号(LVDS)进行传输。
该图像信号源已成功应用于某弹载记录器的地面测试台系统中。
2 Camera Link接口及图像数据接口信号Camera Link标准是由国家半导体实验室(National Semiconductor)提出的一种Channel Link技术标准发展而来的,该接口具有开放式的接口协议,使得不同厂家既能保持产品的差异性,又能互相兼容。
它在传统LVDS传输数据的基础上又加载了并转串发送器和串转并接收器,可在并行组合的单向链路、串行链路和点对点链路上,利用SER,DES(串行化,解串行化)技术以高达4.8 Gb,s的速度发送数据。
CameraLink标准使用每条链路需两根导线的LVDS传输技术。
驱动器接收28个单端数据信号和1个时钟信号,这些信号以7:1的比例被串行发送,也就是5对LVDS信号通道上分别传输4组LVDS数据流和1组LVDS时钟信号,即完成28位数据的同步传输只需5对线,而且在多通道66 MHz像素时钟频率下传输距离可达6 m。
Camera Link是在Channel Link的基础上增加了一些相机控制信号和串行通信信号,定义出标准的接头也就是标准化信号线,让Camera及影像卡的信号传输更简单化,同时提供基本架构(Base Configuration)、中阶架构(Medium Configuration)及完整架构(Full Configuration)三种:基本架构属单一Camera Link元件,为单一接头;中阶架构属双组Camera Link元件,为双组接头;完整架构属三组Camera Link元件,为三组接头。
基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现

摘要数字水印(Digital Watermarking)技术是我们生活中经常见到的信息隐藏技术。
它将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统觉察或注意到。
空间数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向,另一类是频率数字水印。
空间数字水印采用最低有效位(LSB)算法,通过修改表示数字图像的颜色或颜色分量的位平面,调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息,以达到嵌入水印的目的。
本实验是基于matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
关键词:信息隐藏技术;空间数字水印; LSB算法;matlab目录1 设计任务与目的 (1)2 MATLAB的简介及应用 (1)2.1 MATLAB简介 (1)2.2 MATLAB应用 (1)3 数字水印技术 (2)3.1 数字水印技术的发展 (2)3.2 水印分类 (2)3.3 数字水印的特点 (3)3.4 数字水印技术的基本原理 (4)4 基于LSB的数字水印算法 (5)4.1 LSB算法原理 (5)4.2 LSB算法的实现 (6)4.2.1 水印嵌入算法 (7)4.2.2 水印提取算法 (9)5 MATLAB软件仿真 (11)5.1 仿真结果 (11)5.1.1 水印嵌入仿真 (11)5.1.2 水印提取仿真 (12)5.2 仿真分析 (13)结论 (14)参考文献 (15)基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现1 设计任务与目的(1)通过课程设计把自己在大学中所学的知识应用到实践当中。
(2)在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法。
(3)深入了解利用Matlab设计基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
(4)提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力。
(5)锻炼自己通过网络及各种资料解决实际问题的能力。
2 MATLAB的简介及应用2.1 MATLAB简介MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
实时图像水印在DSP系统中的设计与研究

(A P L制式) 图像处理 , 因此作为图像水印的核心
算法 的 D T变换 , 速度 对整 个 系 统起 着 至关 重 C 其 要 的作用 。选择一 种快速 的 D T算 法及 如何充 分 C 利用 D P特 殊的硬件结 构 和功能强 大 的指令集 实 S 现二维 D T的快速算法 , C 是笔者探讨 的关 键 。
BI ( 灰度 值嵌 入 D T变换 域 中 , 入 的 C 嵌
公 式为 D T B I ( n C _ PC’ m,)= D T B I( n C — PC m,)+ ×WA R( q , 中参 数 称数 字 水 印 强度 , E T P,) 其 它 的取值 将直 接影 响算法 的有 效性 。 由该公 式 可 知, 若 取 得 过小 , 由于 D T系数 前 后 变 化太 则 C
Vo . 9 No 2 12 .
F b 2 o e.O 7
文章编号 :07—14 20 )2— 0 2— 5 10 4 X(0 7 0 0 1 0
实 时 图像 水 印在 D P系统 中 的设 计 与 研 究 S
‘
易 威, 孟 哲
( 武汉理工大学 信息工程学院 , 湖北 武汉 4 ̄7 ) 3 0
摘
要: 论述了基于 T S 2 C 7 M 3 0 6 x的实时 图像水印处理 系统 的组 成及其 工作原理 。通 过采用一 种新 的算 法 ,
它以 Wi g d n r 快速离散余弦变换( C ) oa D T 算法 为基础 , 用 T S2C7 的基于超长 指令 ( Lw) 并利 M 30 6x V 1 的并 行特
征和流水线的执行方式提高 D T算法 的性能 , C 完成了实时图像 水印的嵌入 。
关键词 : 水印 ;M 30 6x离散余 弦变换 ( C )超长指令( u ; T S2C7 ; DT ; V w)流水线
基于DFT变换的数字水印嵌入与检测

02 DFT变换的基本原理
DFT的定义与性质
1 2
离散傅里叶变换(DFT) 将时域信号转换为频域信号的一种数学方法。
周期性
DFT的结果是周期性的,即对于任意整数k,都 有X[n+k]=X[n]。
3
线性性
DFT是线性的,即对于任意常数a和b,有 DFT[a*x(n)+b*y(n)]=a*X[n]+b*Y[n]。
鲁棒性测试
我们对嵌入水印后的图像进行了多种常见的信号处理操作, 如JPEG压缩、噪声添加、滤波等,并成功地从处理后的图 像中提取出水印信息。
结果分析
性能分析
基于DFT变换的数字水印算法在 嵌入和提取水印时具有较高的效 率和准确性,尤其在处理真实场 景图像时表现良好。
鲁棒性分析
该算法具有较强的鲁棒性,能够 抵御常见的信号处理操作,如 JPEG压缩和噪声添加等。
数字水印技术具有隐藏性和鲁棒性,可以在数 字媒体被复制、编辑、传输等操作时保持完整 性和可检测性。
数字水印技术广泛应用于数字图像、数字音频、 数字视频等领域,为数字媒体的安全保护提供 了有效的解决方案。
DFT变换在数字水印中的应用
01
DFT变换即离散傅里叶变换,是一种将信号从时域转换到频域的 数学工具。在数字水印技术中,DFT变换被用于分析信号的频率 成分,以便在不影响媒体质量的前提下嵌入水印信息。
对载体图像进行DFT变换: 将载体图像从空间域变换 到频率域。
嵌入水印信息:在频率域 中嵌入二值化的水印信息。
生成最终的含水印图像: 得到最终的含水印图像。
对嵌入水印后的图像进行逆 DFT变换:将嵌入水印后的图 像从频率域变换回空间域。
嵌入算法的性能分析
鲁棒性分析
基于SOPC高速图像实时处理技术研究与实现

基于SOPC高速图像实时处理技术研究与实现吴建平;叶玉堂;刘霖;张静;孙强;周恋玲;谢煜【摘要】本文针对现今高速数字图像信号的复杂算法实时处理要求以及系统实时升级问题,设计一种基于FPGA的SOPC高速图像实时处理系统平台,移植可定制高效操作系统Xilkernel,并采用多线程编程、软件仿真以及在线实时调试方法,成功地实现了高速系统实时处理功能.FPGA操作可并行执行及硬件反应时间精确到纳秒(ns)级,因而该系统实时处理性能相对于其它处理平台有明显的优势,同时也满足了在不需更改硬件架构情况下实现系统的实时更新.%A high-speed real-time image processing system based on System on a Programmable Chip (SOPC) of Field Programmable Gate Array (FPGA) was designed against the real-time requirements of complex algorithms for high-speed digital image signal and the existing problems that the system was updated in real time. The customized and efficient operating system Xilkernel was transplanted. And the methods of multi-thread programming, software simulation and real-time debugging online were applied. The real-time processing function of high-speed system has been achieved successfully. The operation of FPGA could be performed in parallel and the responsive time of its hardware could be accurate to nanosecond (ns) level. So the real-time processing properties of the system have more advantages over other processing platforms, and the real-time updates of the system without changing the hardware circuit have also been implemented.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2011(038)008【总页数】8页(P124-131)【关键词】SOPC;MicroBlaze;Xilkernel;多线程编程【作者】吴建平;叶玉堂;刘霖;张静;孙强;周恋玲;谢煜【作者单位】电子科技大学光电信息学院,成都610054;电子科技大学光电信息学院,成都610054;电子科技大学光电信息学院,成都610054;电子科技大学光电信息学院,成都610054;电子科技大学光电信息学院,成都610054;电子科技大学光电信息学院,成都610054;电子科技大学光电信息学院,成都610054【正文语种】中文【中图分类】TP510.100 引言近年来,随着科学技术的发展,要求嵌入式系统具有更多的功能、更好的性能和灵活性,传统上的设计方法已经不适应这种要求。
数字图像水印matlab实现论文(设计)开题报告
湛江师范学院本科毕业论文(设计)开题报告论文题目数字水印技术的matlab实现二级学院专业年级开题日期学号姓名指导教师1.本课题研究意义:数字水印是近年来出现的数字产品版权保护技术。
可以标识作者、所有者、使用者等,并携带有版权保护信息和认证信息,目的是鉴别出非法复制和盗用的数字产品,作为密码学的加密和置乱技术的补充,保护数字产品的合法拷贝和传输。
随着网络信息化进程的加速,对数字产品版权保护技术的要求日益迫切。
因此,数字水印一经提出就成为热点问题,出现了许多数字水印方案,也有许多公司已推出了数字水印的产品。
但总的来说,数字水印的研究要以计算机科学、密码学、通讯理论、算法设计和信号处理等领域的理论为基础的。
然而数字水印技术涉及到大量图像处理算法、数学计算工具等,用普通编程工具实现上述算法将要花费大量的时间。
MATLAB语言是MathWorks公司推出的一种简单、高效、功能极强的高级语言,具有高性能数值计算能力和可视化计算环境。
因此本文基于典型的DCT(离散余弦变换)数字水印算法过程,详细介绍用MATLAB实现数字水印的嵌入、提取和攻击测试的方法。
2.研究内容:从信号处理的角度看,在载体图像中嵌入数字水印可以视为在强背景(即原始图像)下叠加一个视觉上看不到的弱信号(水印),由于人的视觉系统(Human Visual System,HVS)分辨率受到一定的限制,只要叠加信号的幅度低于HVS的对比度门限,HVS就无法感觉到信号的存在,因此,通过对载体对象作一定的调整,就有可能在不引起人感知的情况下嵌入一些信息。
一.数字水印的嵌入二.水印的提取与检测在某些水印系统中,水印可以被精确地提取出来,这一过程被称作水印提取。
例如在完整性确认的应用中,必须能够精确地提取出嵌入的水印,并且通过水印的完整性来确认多媒体数据的完整性。
如果提取出的水印发生了部分的变化,最好还能够通过变化的水印的位置来确定原始数据被篡改的位置。
利用FPGA实现图像鉴别数码相机硬件设计与探讨
2 图像鉴别数码相机硬件结构模 型
数码相机是一种从现场获得 图像
帧并且把结果存储到闪存的便携设备 . 暑 塌 在传统的数字相机里 面增加一个嵌入— — 式的图像鉴别操作部件 , 把每一副图像 存人闪存前对 图像进行鉴别 . 1 图 显示
了这 种 数 字相 机 体 系结 构 的实 现 模 型【 在所有 的部件 当中,P A的实现 . FG
辑器件) 的实现 . 将这个系统来 自 C O 传感器的图像进行实时的图像水 印处理并把结果存储到存储设 MS
备; 数码相机所有组成部分 由 V L V r Hg edIere iu a w r D cp o agae超高 m)( e i s e t a dCr iH r a e i i Lnug, y hp ngt c t d e r tn 速集成 电路硬件描述语言) 实现 , 模拟、 综合到 F G P A芯片 . 这种可靠照相机可计算 、 认证 、 签名并把其添
将 反映在嵌入 图像 中的数字水印上的方式来鉴别图像快 照 . 提出了一种利用 关键 词 :PA 版权保护 ; FG ; 数字水印 ; 可靠照相机 .
中图分类号: P9 31 r 文献标识码 : A
文章编号 : 0 — 52 20 11 O4 一 4 1 1 74 ( 6 0 一 06 o 0 0
度 A I( plao ei m r dC ci专用集成 电路 )D P S A p c nS c c n g m iu , C it p f I a i i r t 、 S 一起布置在同一块电路板上 . 通常 由 A I 和 FG SC P A分担的硬件功能现在主要由 FG P A来实现 , 因为 FG 这是 P A能够为 D P S 提供具有成本效益
基于Matlab的数字水印设计基于空域的水印实现
摘要数字水印(Digital Watermarking)技术是我们生活中经常见到的信息隐藏技术。
它将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统觉察或注意到。
空间数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向,另一类是频率数字水印。
空间数字水印采用最低有效位(LSB)算法,通过修改表示数字图像的颜色或颜色分量的位平面,调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息,以达到嵌入水印的目的。
本实验是基于matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
关键词:信息隐藏技术;空间数字水印; LSB算法;matlab目录1 设计任务与目的 (1)2 MATLAB的简介及应用 (1)2.1 MATLAB简介 (1)2.2 MATLAB应用 (1)3 数字水印技术 (2)3.1 数字水印技术的发展 (2)3.2 水印分类 (2)3.3 数字水印的特点 (3)3.4 数字水印技术的基本原理 (4)4 基于LSB的数字水印算法 (5)4.1 LSB算法原理 (5)4.2 LSB算法的实现 (6)4.2.1 水印嵌入算法 (7)4.2.2 水印提取算法 (9)5 MATLAB软件仿真 (11)5.1 仿真结果 (11)5.1.1 水印嵌入仿真 (11)5.1.2 水印提取仿真 (12)5.2 仿真分析 (13)结论 (14)参考文献 (15)基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现1 设计任务与目的(1)通过课程设计把自己在大学中所学的知识应用到实践当中。
(2)在课程设计的过程中掌握程序编译及软件设计的基本方法。
(3)深入了解利用Matlab设计基于Matlab的数字水印设计——基于空域的水印实现。
(4)提高自己对于新知识的学习能力及进行实际操作的能力。
(5)锻炼自己通过网络及各种资料解决实际问题的能力。
2 MATLAB的简介及应用2.1 MATLAB简介MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
基于FPGA数字图像处理算法研究
K e y W o r d s : I ma g e Pr o c e s s i n g l F PGA l Ma t l a b
在 图像 采集和 处理过 程 中 , 由于 存 在 噪声及干 扰 , 使 得 获 取 的 图 像 产 生 畸 变 等 缺陷。 通 常 采 用软 件 算 法 对 图像 进 行 滤 波 、 去噪 , 再 进 行 存 储和 显示 。 由于 图像 处 理 的 基 本 算 法 已经 十 分 成 熟 , 运 算 复 杂 性 相 对 固定 , 所 以 在 保 证精 度 的 条 件 下 对 算 法 进 行 优 化 十 分 困难 。 因此 , 对 于 实 时 性 要 求较 高的 系统 , 可 以利 用 F P GA技 术 实现 图像处 理算法 , 大 幅 度 提 高 系统 处 理 速 度 。 针 对上 述 问题 , 本 文 通 过 Ma t l a b 进 行 算 法 对 比和
Ab s t r a c t : Du e t o t h e e x t e n s i ve a p p l i c a t i o n o f d i g i t a l i ma g e, t h e r e q u i r e me n t s o f r e a l -t i me i ma g e p r o c e s s i n g a r e a l s o g e t t i n g h i g h e r
a n d h i g h e r , t h e i ma ge p r o c e s s i n g w h i c h o n l y t o r e l y o n s o f t wa r e i mp l e me n t a t i o n h a s b e e n u n a b l e t o me e t t h e r e q u i r e me n t s , S O FPGA i s i nc r e a s i n g l y us e d i n i ma g e p r o c e s s i n g. I n t h i s p a p e r, i ma g e p r o c e s s i ng a l g o r i t hms a r e a n a l y z e d a n d s i mul a t e d t h r o u g h Ma t l a b
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
s f t . a a d r s se aey h r wae y tm c n it g f a i d f E 2 0 8 6 6 P A p o u e b e a o a y n a CMO c me a h a o ssi o k n o P C7 F 9 C F G n r d c d y Ah r c mp n a d S a r e d.
L U Gu He, Hu LI I o LI Yu i, Bo, LAI Hua
(aut o If mao nier ga d A tm t n K n ig U iesy o c ne ad T c nlg ,K n ig 6 0 5 , hn ) F cl f n r tn E gne n n uo ai , u m n n ri fS i c n e hooy u m n 50 1 C i y o i i o v t e a
明 : 不 同 光 线 强 度 下 采 集 到 的 图 像 均 可 实 现 水 印 的 盲 检 测 , 对 篡 改 有 良好 的 定 位 能 力 。 对 并
关 键 词 :F G 数 字 水 印 ; 检 测 ; IO P A; 盲 FF
中 图 分 类 号 :T 3 P9 文 献 标 识 码 :A
T e DC n DC 2 a g r h ae r a i d y t e h T a d I T l o t ms r e l e b h Ve i g HDL.a F F t c n l g i a p id t s l e t e t e u n e o i i z ro l n I O e h o o y s p l o ov h i e me s q e c lgc p o lm b t e t p r o h y tm ,e p r na r s l h w t a ii l wae a k n o h i g c p u e n l i d o rb e ewe n wo a t f t e s se s x e me t i l e u t s o h t d g t tr r i g f t e ma e a t r d i al n s f s a m k l h ne st a e e t ce t o t t e o g n l i g a d t e p st n o h c a g n a s i lc t d p e iey i t i t n i c n b xr td wi u h r i a ma e, n h o i o f t e h n i g p r s o a e r cs l . g y a h i i t
入式技术 mddeng E ee coy bd hl T o
基 于 F G 的 PA 数 字图像水 印实时嵌入系统 的设计 与实现
刘 国贺 பைடு நூலகம் 玉 惠 , 勃 , 李 李 赖 华
( 明理 工 大 学 信 息 工 程 与 自 动 化 学 院 , 南 昆 明 60 5 ) 昆 云 50 1
摘 要 :数 字 水 印 技 术 作 为 版 权 保 护 及 真 实 性 认 证 的 重 要 手 段 越 来 越 受 到 人 们 的 关 注 。通 常 采 用
软 件 方 法 实现 水 印 算 法, 这 种 方 法 的 实 时性和 安 全 性 都 不 够理 想 。 本 文设 计 的硬 件 平 台 由 Al a公 但 tr e
Ab ta t As a me n o n e lcu l p o e t r tc in a d e i c t f a t e t i ,d gt l w t r r i g h s d a r n src : a f i tl t a r p r p oe t n c r f ae o u h n i t e y o ti cy ii a ema k n a r wn mo e a d a
Ke r s: F GA; tr r bid d tcin; I O y wo d P waemak; l ee t n o FF
随着 图 像 处 理 技 术 及 网 络 技 术 的 发 展 ,图 像 真 实 性 认 证 问 题 越 来 越 突 出 。 对 数 字 图 像 、 频 、 频 等 多 媒 体 音 视 产 品 进 行 水 印处 理 ,用 来 解 决 产 品 所 有 权 问题 和 对 产 品
司提 供 的 E 2 T F 9 C P C O 8 6 6型 号 的 F G 芯 片 和 C S摄 像 头 组 成 ,该 平 台 采 用 V ro DL 硬 件 描 述 PA MO ei g H l
语 言 实现 D T C 2算 法及 I C 2算 法 , 时采 用 FF DT 同 IO技 术 解 决 了 系统各 部 分 的 时序 问题 。 实验 结 果表
moe a tn in.Ge e al ,w t r a k n lo t m s e l e y h me n o ot a e r t t e o n rl y ae m r i g ag r h i i r ai d b t e z a f s f r .Ho v r t i o p re t i e l t n w we e ,i s t e f c n r a — i n me a d
’一
-
-
●
-
●
一
De i n a m p e e t to f sg nd i l m n a i n o
d gt li g t r a k r a -tm e e iia ma e wa e m r e l i mbe e y t m a e n FPGA dd d s s e b s d o