嵌入式开发-数码录像机水印嵌入技术的fpga实现

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1、数码录像机水印嵌入技术的FPGA实现FPGAImplementationofEmbeddedWatermarkingforDigitalVideoRecorder[1][2][3][4]苏博仕胡金演侯俊华陈锋[1][2][3][4]SuBoshi,Hujinyan,HouJunhua,chenfeng（上海大学通信与信息工程学院，上海200072）[摘要]本文用FPGA实现的基于水印的图像认证算法可用于数字视频录像机，一旦视频图像内容发生变化，嵌入图像的水印一定会被影响。该文介绍了一种新颖的基于MPEG-4的低比特率水印算法。该算法借鉴了Hartung

2、基于MPEG－2压缩比特流水印算法,将空域扩展谱水印嵌入到MPEG-4码流中。视频录像机和水印嵌入的硬件功能全是由VHDL实现，并仿真、综合、载入到FPGA芯片。[关键词]FPGAMPEG-4数码录像机水印嵌入[中图分类号]TP309.2[文献标识码]A[Abstract]Inthispaper,wepresentanFPGAimplementationofawatermarking-basedauthenticationalgorithmforadigitalcameratoauthenticatethesnapshotsinamannerthata

3、nychangesofcontentsinthestillimagewillbedetectedintheembeddedwatermark.AllcomponentsofadigitalcameraandawatermarkalgorithmareimplementedinVHDL,simulated,synthesizedandloadedintoanFFGAdevice.[Keywods]FPGAMPEG-4DVRwatermarking1、引言MPEG-4是一种在低比特率条件下基于分恶意攻击和正常图像处理时，有着脆弱水[1]视频对象（VO）的多

4、媒体编码标准。当印技术不可比拟的优势。当前有能力承受有码流在1Mbit／s下，MPEG-4表现出了强于损压缩的准脆弱水印技术多是在变换域下MPEG—2以及MPEG-1的性能。增强的压实现水印嵌入。按嵌入策略的不同，可以进[2]缩效率和应用弹性使互联网流媒体联盟一步细分为三类：（ISMA）将MPEG-4的先进简单类（ASP）第一种是将水印信息直接嵌入到原始推荐应用到因特网宽带多媒体流。互联网上视频图像中，形成含水印的原始视频信息然使用MPEG—4的视频图像变得越来越普遍后进行视频编码。但这种方案经过视频编解了，因此版权保护对于视频提供商变得越来码处理后，

5、会造成部分水印信息的丢失；越重要。第二种是将嵌入过程引入到视频编码基于水印的认证方法已被建议用于认器中。这一方案一般是通过调制DCT变换证多媒体信息。在这种方法下，任何对信息或量化之后的系数完成信息嵌入过程，这样内容本身的复制、篡改和删减都会影响所嵌可以通过自适应的机制依据人的视觉特性入的水印。为满足认证的要求，认证方法需进行调制，在得到较好的主观视觉质量的同要有能力确定多媒体信息被改动过的位置，时得到较强的抗攻击能力，但是增加了引用并且能够正确区分恶意攻击和无恶意操作。水印算法上的局限性；这里的无恶意操作指的是有损压缩等操作。第三种方法则把水印信息直

6、接嵌入到用于图像认证的水印技术通常会根据鲁棒视频压缩码流中，其最大的优点在于不需完性要求的不同，被分别设计为脆弱水印和准全解码和再编码过程，因此造成的对整体视脆弱水印。脆弱水印方法通常在空域中使频信号的影响较小。但视频系统对视频压缩用。准脆弱水印技术在图像认证领域越来越码率的约束将限制水印的嵌入信息量，同时受到关注，原因在于：准脆弱水印技术在区水印的嵌入可能造成对视频解码系统中运基金项目：上海市信息化基金资助项目（沪CX20020017）动补偿环路的不良影响。Hartung对MPEG-23、水印嵌入视频压缩码流进行水印嵌入的算法就是方根据MPEG-4系

7、统解码模型仿真，传输法三的典型代表。综上所述，本文借鉴层从网络或者储存器取出接入单元（SLHartung的方法对MPEG-4视频压缩码流进包）以及与其相关的帧信息并将它们传送到行水印嵌入。同步层。同步层从SL包中取出载荷运用流[4]映射信息鉴定装配相关的基本比特流。最2、水印生成后，将基本比特流分解，根据场景表述信息在水印生成上借鉴Hartung的方法。定嵌入水印。同步层将基本比特流重打包放入义：接入单元并将它们送入传送层，在传送层它们被加入帧信息，最后得到的结果数据被传aa,{∈−1,1},jN∈（1）ij送到网络或者储存器中。为一水印比特信息。此离

8、散信号通过一个系由于DCT变换是线性的，所以不需要数cr扩展，得到以下的扩频序列：将基本比特流