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基于FPGA的DCT域圖像水印算法設(shè)計(jì)及其優(yōu)化技術(shù)研究
【摘要】： 數(shù)字水印技術(shù)作為版權(quán)保護(hù)的重要手段越來(lái)越受到人們的關(guān)注。離散余弦變換(DCT)在圖像水印研究領(lǐng)域占有舉足輕重的地位,并且它與JPEG圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)兼容,所以DCT域圖像水印具有廣闊的應(yīng)用前景。人們通常采用軟件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)水印算法,但這種方法的實(shí)時(shí)性和安全性都不夠理想�；诖�,本文采用FPGA實(shí)現(xiàn)了一種DCT域的圖像水印算法。它具有實(shí)時(shí)性好、可重構(gòu)、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。論文首先介紹了一種快速的DCT算法,并提出了一種魯棒性和不可感知性相統(tǒng)一的DCT域圖像水印算法。針對(duì)算法的特點(diǎn)完成了系統(tǒng)功能的劃分,并對(duì)快速DCT模塊和水印嵌入提取模塊進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計(jì)。論文對(duì)圖像水印算法的部分模塊進(jìn)行了優(yōu)化,這些模塊包括基于乒乓操作的存儲(chǔ)器和基于DA算法的乘法累加器。最后,應(yīng)用Modelsim和QuartusⅡ等設(shè)計(jì)工具,對(duì)設(shè)計(jì)的電路邏輯進(jìn)行了仿真與驗(yàn)證。測(cè)試結(jié)果表明:FPGA實(shí)現(xiàn)的該DCT域圖像水印算法是可行的,并達(dá)到了速度與面積的平衡。 【關(guān)鍵詞】：水印 FPGA DCT 優(yōu)化【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TP309.7;TN791
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2008.158392
【目錄】：
- 摘要3-4
- Abstract4-5
- 目錄5-7
- 1 緒論7-13
- 1.1 數(shù)字水印技術(shù)的研究綜述7-10
- 1.1.1 水印技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-8
- 1.1.2 圖像水印算法概述8
- 1.1.3 數(shù)字水印的基本模型及其特點(diǎn)8-10
- 1.2 FPGA的發(fā)展概述10-11
- 1.3 FPGA實(shí)現(xiàn)數(shù)字水印應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)11-12
- 1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容12-13
- 2 DCT域圖像水印算法的結(jié)構(gòu)分析13-21
- 2.1 DCT域圖像水印算法的總體結(jié)構(gòu)13-14
- 2.2 離散余弦變換14-17
- 2.2.1 DCT的定義14
- 2.2.2 一種快速的離散余弦變換算法14-17
- 2.3 DCT域圖像水印基本算法17-20
- 2.3.1 水印信息的預(yù)處理17-18
- 2.3.2 原始宿主信息的預(yù)處理18
- 2.3.3 水印DCT域嵌入點(diǎn)的選擇18-20
- 2.4 本章小結(jié)20-21
- 3 圖像水印系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)及其驗(yàn)證21-43
- 3.1 FPGA設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)21-22
- 3.1.1 FPGA的選型21
- 3.1.2 FPGA設(shè)計(jì)仿真綜合工具21-22
- 3.2 快速DCT模塊的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證22-32
- 3.2.1 一維快速DCT模塊22-28
- 3.2.2 二維DCT控制模塊28-32
- 3.3 水印嵌入提取模塊的設(shè)計(jì)及驗(yàn)證32-42
- 3.3.1 水印信息置亂模塊32-33
- 3.3.2 偽隨機(jī)序列生成模塊33-36
- 3.3.3 嵌入算法模塊36-40
- 3.3.4 提取算法模塊40-42
- 3.4 本章小結(jié)42-43
- 4 系統(tǒng)部分模塊的優(yōu)化技術(shù)43-54
- 4.1 FPGA設(shè)計(jì)原則43
- 4.2 FPGA的優(yōu)化技術(shù)43-44
- 4.3 基于乒乓操作的存儲(chǔ)器模塊的設(shè)計(jì)44-48
- 4.3.1 單口RAM的設(shè)計(jì)44-46
- 4.3.2 存儲(chǔ)器控制模塊的設(shè)計(jì)46-48
- 4.4 基于DA算法的乘法累加模塊的設(shè)計(jì)48-53
- 4.4.1 DA算法的概念48-49
- 4.4.2 乘法累加模塊的設(shè)計(jì)49-53
- 4.5 本章小結(jié)53-54
- 5 結(jié)論與展望54-55
- 5.1 結(jié)論54
- 5.2 展望54-55
- 致謝55-56
- 參考文獻(xiàn)56-58
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