一种基于DSP的数字水印检测系统的硬件设计与实现

论文摘要

数字水印技术是一种信息隐藏技术,在20世纪90年代受到重视并蓬勃发展起来。如今,数字水印技术广泛应用于数字作品的知识产权保护、商务交易中的票据防伪、声像数据的隐藏标识和篡改、隐蔽通信及其对抗提示等方面。本文运用数字水印在印刷防伪方面的独特性质,开发了一套用于门票防伪的基于DSP的数字水印检测系统。首先,本文叙述了课题的相关背景以及当前国内外数字水印技术的发展现状,简要介绍了数字水印技术的概念及应用。接下来,本文介绍了整个系统的硬件设计与实现。采用TI公司的TMS320VC5509A芯片作为系统的核心进行数据处理,利用CMOS传感器进行图像采集,CPLD进行逻辑控制,SARM进行数据存储。然后,本文对硬件设计中应该注意的问题展开了讨论,重点介绍了电源设计和调试注意事项。接着,本文介绍了系统所用的数字水印相关算法的设计,主要介绍了算法思路。本文的最后总结了前面讨论的内容,实现了一个基于DSP的数字水印检测系统,并指出了该系统在设计上的不足之处,以及下一步工作中需要解决的问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及国内外概况
• 1.1.1 数字水印技术的概念和分类
• 1.1.2 数字水印的应用
• 1.1.3 数字水印在印刷防伪的应用特点
• 1.2 数字水印主要相关技术
• 1.3 本论文研究的主要内容
• 1.4 论文构架及章节安排
• 第二章 数字水印检测系统的硬件设计与实现
• 2.1 系统的硬件设计
• 2.1.1 系统硬件框图
• 2.1.2 系统硬件实物图
• 2.2 数据采集与A/D 转换模块
• 2.2.1 CMOS 传感器应用前景概述
• 2.2.2 OV7660 芯片介绍
• 2.2.2.1 OV7660 功能及特点
• 2.2.2.2 芯片引脚功能表
• 2.2.2.3 芯片输出的图像数据格式及时序
• 2.2.3 OV7660 芯片的应用
• 2.2.3.1 片内寄存器的配置
• 2.2.3.2 SCCB 总线
• 2.3 逻辑控制与数据存储模块
• 2.3.1 CPLD 芯片的选择及应用
• 2.3.2 SRAM 芯片的选择及应用
• 2.3.3 数据读取与存储的软件实现
• 2.4 数据处理模块
• 2.4.1 TMS320C55x 的主要特点
• 2.4.1.1 TMS320VC55x 的内部结构
• 2.4.1.2 TMS320C55x 的CPU 结构
• 2.4.2 TMS320VC5509A 芯片介绍
• 2.4.2.1 时钟发生器
• 2.4.2.2 存储器
• 2.4.2.3 外部存储器接口（EMIF）
• 2.4.2.4 内部集成电路模块（12C）
• 2.4.3 TMS320VC5509A 芯片的应用
• 2.4.3.1 DSP 芯片的选择
• 2.4.3.2 时钟发生器的设定
• 2.4.3.3 外部存储器接口（EMIF）寄存器的配置
• 2.4.3.4 内部集成电路模块（12C）寄存器的配置
• 2.4.3.5 OV7660 的配置软件实现
• 2.5 系统自启动（BOOTLOADER）的实现
• 第三章 系统硬件设计要点与调试
• 3.1 电源设计要点
• 3.1.1 电源芯片选择
• 3.1.2 各芯片的电源滤波
• 3.2 其他细节设计
• 3.2.1 图像采集的曝光设计
• 3.2.2 结果显示设计
• 3.2.3 DSP 芯片多余引脚的处理
• 3.3 PCB 设计与焊接要点
• 3.3.1 PCB 布局
• 3.3.2 PCB 布线
• 3.3.3 系统的抗干扰措施
• 3.3.4 系统硬件焊接要点
• 3.4 系统硬件调试实现
• 3.4.1 DSP 调试环境的建立
• 3.4.2 DSP 的调试
• 3.4.3 DSP 调试碰到的问题及分析
• 3.4.4 调试碰到的其他问题分析和解决方案
• 第四章 数字水印相关算法设计
• 4.1 算法简介
• 4.2 理论分析
• 4.2.1 门票防伪对算法的要求
• 4.2.2 印刷与扫描误差分析
• 4.2.3 混沌序列
• 4.2.4 奇异值分解与摄动
• 4.3 算法设计与实现
• 4.3.1 无意义水印嵌入算法
• 4.3.2 无意义水印检测算法
• 第五章 总结和展望
• 5.1 产品外观图
• 5.2 产品运行及结果
• 5.3 产品展望
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历及硕士期间发表的论文