基于小波变换数字水印算法的IP核的研究与设计

摘要

近年来，信息安全领域兴起一项新技术——数字水印(Digital Watermarking)技术，可广泛应用于多媒体版权保护、内容认证等领域。虽然其发展的时间较短，但是已经引起了越来越多的关注。 现有研究大多是用软件实现来图像数字水印，其缺点是系统速度慢，不能满足实时处理的要求；而且由于黑客技术的发展，算法的破解变得越来越容易。如果采用硬件方法实现来实现数字水印，不仅可以提高速度，而且可以弥补软件系统易于破解的不足，提高可靠性。因此，用硬件实现数字水印具有重要的意义，也是本文的创新性所在。 论文研究和设计了提升式离散小波变换算法的图像数字水印方案，基于 Verilog HDL．语言描述其IP(Intellectual Property)核，从而提高嵌入与提取图像数字水印处理的速度。 论文的主要工作： 1，阐述了数字水印的发展和提升小波变换的理论背景。 2，研究提升式离散小波变换的硬件构架。提升式离散小波变换是本设计中数字水印方案的算法核心部分，离散小波变换的速度直接决定了数字水印算法的快慢。首先分析了提升式离散小波提升式算法，给出了流水线方法的提升小波变换的硬件构架，然后用Verilog HDL语言对提升离散小波变换的硬件构架进行了有效的设计，并进行仿真。 3，研究数字水印方案的IP核的实现，设计数字水印的嵌入方法，实现了基于m序列的数字水印序列的生成。 4，用Matlab软件仿真算法，与提升式离散小波变换的结果进行对比，验证硬件设计的正确性，并验证水印的嵌入效果。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题的背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究的主要内容

第2章数字水印基本理论

2.1数字水印原理

2.2数字水印的模型

2.3图像的数字水印嵌入算法

2.4数字水印的应用

第3章小波变换的基本原理

3.1连续小波变换的定义

3.2离散小波变换

3.2.1一般离散小波变换的定义

3.2.2提升小波算法

3.2.3整数小波变换

第4章小波变换数字水印算法的IP核设计

4.1 IP核及其设计方法

4.2提升式5/3小波系数变换范围

4.3存储器的设计

4.4一维小波变换的设计

4.4.1一维小波变换硬件构架

4.4.2一维提升小波算法时序分析

4.5二维离散小波变换的设计

4.5.1二维变换方案选择

4.5.2二维离散小波变换的设计

4.6三阶二维小波变换的构架

4.7数字水印算法的IP核设计

4.7.1 LSB数字水印原理

4.7.2水印嵌入方案设计

4.7.3数字水印序列的设计

第5章结果比较验证

5.1提升式5/3小波算法的比较验证

5.2 LSB水印结果的matlab验证

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文