基于DCT的静态图像数字水印的VerilogHDL实现

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1、硕士学位论文基于DCT的静态图像数字水印的VerilogHDL实现THEIMPLEMENTATIONOFSTATICIMAGEDIGITALWATERMARKINGBASEDONDCTUSINGVERILOGHDL崔迎朝哈尔滨工业大学2015年7月国内图书分类号：TN216学校代码：10213国际图书分类号：681.5密级：公开工程硕士学位论文基于DCT的静态图像数字水印的VerilogHDL实现硕士研究生：崔迎朝导师：周毅刚副教授申请学位：工程硕士学科：电子与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日

2、期：2015年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN216U.D.C:681.5DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTHEIMPLEMENTATIONOFSTATICIMAGEDIGITALWATERMARKINGBASEDONDCTUSINGVERILOGHDLCandidate：YingzhaoCuiSupervisor：AssociateProf.ZhouYigangAcademicDegreeAppliedfor：M

3、asterofEngineeringSpeciality：ElectronicsandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着计算机和互联网技术的发展，信息的传递和交流越来越频繁，不法分子盗

4、取数字产品版权的问题也越来越突出。数字水印技术是在不影响数字产品的使用价值的基础上，嵌入水印信息，达到保护版权的目的，嵌入的水印信息可以是版权的标志，也可以是随机序列，只能通过特定的提取方式才能检测。数字水印技术作为保护数字产品的有利工具，逐渐成为信息安全领域研究的焦点。本文研究了DCT变换域的数字水印算法的FPGA实现。首先使用DMA传输方式将图像数据读入FPGA，然后对原始图像进行分块，每块分别进行DCT变换，将水印序列嵌入低频区域，再进行IDCT变换，得到嵌入水印的图像。先对该算法进行Matlab

5、仿真，包括水印的预处理、嵌入与提取，以及水印的抗攻击性能检验。然后使用VerilogHDL在ISE上编写水印嵌入算法，包括DCT/IDCT模块和水印嵌入模块，其中DCT/IDCT模块采用并行流水线设计，并将两个图像块并行进行水印嵌入操作，提高了运算速度。经ISim功能和时序仿真，通过后，在开发板ML605上进行了具体实现。利用WinDriver生成相应的驱动程序和应用层框架，通过上位机控制数据的读写与水印的嵌入。结果表明，基于DCT的数字水印算法的FPGA实现可以提高处理速度，可以实现水印的不可见性，对

6、嵌入水印后的图像进行抗攻击性能检验，表明该水印算法具有一定的鲁棒性。关键词：数字水印；DCT；FPGA；DMA-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofcomputerandInternettechnology,thetransmissionandcommunicationofinformationhavebecomemoreandmorefrequently,theproblemofthecopyrighttheftisbecomingmoreandm

7、oreprominent.Thedigitalwatermarkingtechnologycanachievethepurposeofcopyrightprotectionbyembeddedwatermarkinformation,withouteffecttheuse-valueofthedigitalproducts.Theinformationembeddedcanbeasignofcopyrightorarandomsequence,anditcanbeonlydetectedinacerta

8、inway.Asatoolofdigitalproductsprotection,digitalwatermarkingtechnologyhasgraduallybecomingthefocusoftheinformationsecurityresearch.ThisdesignwilltrytouseFPGAtorealizedigitalwatermarkingalgorithmwhichbasedonDCTdomain.Firstl