[发明专利]一种JPEG图像的数字水印处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息隐藏中的一种JPEG图像的数字水印处理系统及方法，属于计算机应用技术领域。

背景技术

随着计算机网络技术的日益普及，数据的交换和传输变成了一个相对简单的过程。越来越多的数字产品在网络上方便地发布、传播，多媒体及通信技术带来方便的同时也带来很多的负面作用。例如，一些个人或团体在未经许可的情况下就进行非法拷贝、传播及出售有版权保护的数字产品，从而极大损害了版权所有者及厂商的利益；还有当数字作品被用于司法、医疗及新闻时，常需确定它们的内容是否被不法分子通过技术手段进行了篡改、伪造等特殊处理，这时就需要保证数字作品内容的真实性和完整性，因此如何通过信息安全手段有效保护数字产品的真实性、确定性已成为业界亟需解决的问题。在这种迫切需求的推动下，数字水印嵌入技术应运而生。

传统的数字水印嵌入方式是对需要进行防伪处理的数字产品通过计算机软件处理来实现的，在传播过程中增加了许多不确定的因素，不能保证数字产品的原始性和完整性。因此本发明提供了一种采用SD卡作为存储介质的便携装置式数字水印处理系统，本系统及方法能对原始获得的数字图像即时进行水印嵌入处理，从而有效缩短数字图像产品公开前的传播路径，减少数字产品被不法篡改的几率。

发明内容

本发明提供一种JPEG图像的数字水印处理系统及方法，采用Altera Cyclone II EP2C70系列FPGA作为主控芯片、SD卡作为存储介质的便携装置式数字水印处理系统，解决脱离PC机环境下对原始获得的JPEG数字图像即时进行水印嵌入的难题。

本发明采用的技术方案是：JPEG图像的数字水印处理系统由中央处理模块FPGA 1、JTAG接口2、SDRAM存储器3、Flash存储器4、SD卡接口5和LED指示灯6组成。中央处理模块FPGA 1由Nios II处理器7、数字水印处理模块8、JTAG控制器10、SDRAM控制器11、三态桥控制器12、SD卡控制器13、PIO控制器14组成；各个组件通过数据总线9采用常规方式连接；JTAG接口2、SDRAM存储器3、Flash存储器4、SD卡接口5和LED指示灯6采用常规连接方式分别和JTAG控制器10、SDRAM控制器11、三态桥控制器12、SD卡控制器13、PIO控制器14连接；数字水印处理模块8由JPEG_Decoder模块15、DCT2变换模块16、水印嵌入模块17、IDCT2变换模块18、JPEG_Encoder模块19组成；JPEG_Decoder模块15与DCT2变换模块16连接，DCT2变换模块16与水印嵌入模块17连接，水印嵌入模块17与IDCT2变换模块18连接，IDCT2变换模块18与JPEG_Encoder模块19连接，JPEG_Decoder模块15和JPEG_Encoder模块19接在数据总线9上，数字水印处理模块8中各个模块间采用常规方式连接。

其中，将JPEG_Decoder模块、JPEG_Encoder模块、二维DCT变换和二维IDCT变换用Verilog HDL语言进行编写，封装成组件模块，用自定义指令的方式通过数据总线对各组件进行连接，以实现各个不同模块的协同工作。

其他所有外设都是通过数据总线9与Nios II处理器7相连接；所有外设的接口与数据总线时钟同步；系统配备有JTAG接口2，可以使用USB_Blaster数据线将本处理系统与个人计算机连接。

系统采用Altera Cyclone II EP2C70系列FPGA作为主控芯片，是整个系统的核心；SDRAM存储模块是用来运行程序的存储芯片；Flash存储模块是用来固化核心程序的存储芯片；SD卡接口模块是数字产品的输入、输出通道，可以接入通用的SD卡、Mini SD卡、Micro SD卡（Mini SD卡、Micro SD卡需要使用相应的卡套支持）,其他元件都是市售的普通元件。