印刷品數(shù)字水印檢測(cè)器的實(shí)現(xiàn)

2 系統(tǒng)硬件

　　數(shù)字水印檢測(cè)設(shè)備的硬件框圖如圖2所示。CMOS圖像傳感器是近年來(lái)發(fā)展迅猛的一種圖像傳感器，一些高端CMOS芯片所獲得的靜態(tài)圖片，其質(zhì)量可與CCD媲美。本文采用Omnivision公司的高端CMOS芯片OV3610,它具有300萬(wàn)像素點(diǎn)，能夠提供高品質(zhì)的圖像。本文采用FPGA通過(guò)SCCB接口對(duì)OV3610芯片進(jìn)行控制，采集圖像。SCCB接口是Omnivision公司開(kāi)發(fā)的一種串行接口技術(shù)。它是一種串行接口總線，由時(shí)鐘信號(hào)、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)組成。主機(jī)可以通過(guò)SCCB接口訪問(wèn)CMOS傳感器的內(nèi)部寄存器，從而控制CMOS的工作模式、輸出圖像的格式、圖像的增益、RGB各個(gè)分量的增益、曝光時(shí)間、曝光強(qiáng)度、圖像開(kāi)窗等，使得到的圖像便于識(shí)別水印。圖像的讀取是由FPGA進(jìn)行時(shí)序控制的，圖像的輸出接口包含了10位的圖像數(shù)據(jù)線和同步信號(hào)VSYNC、HSYNC、HREF.其中VSYNC信號(hào)進(jìn)行幀同步，HSYNC信號(hào)進(jìn)行行同步，HREF用于標(biāo)志一行未傳輸完畢。時(shí)序如圖3所示。

　　本文采用容量為256K×16bit的SRAM作為DCT系數(shù)的存儲(chǔ)體。要完全存儲(chǔ)DCT變換的數(shù)據(jù)是不可能的。因此，F(xiàn)PGA計(jì)算出的DCT系數(shù)并不能完全存儲(chǔ)，也沒(méi)有必要。因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/水印">水印是添加在每個(gè)16×16塊的前10個(gè)系數(shù)里，因此只需保存每個(gè)塊的前10個(gè)系數(shù)，3145728像素圖片產(chǎn)生的水印信息只有120KB.待FPGA完成圖片的DCT計(jì)算后，DSP得到運(yùn)算完畢信號(hào)，從SRAM中取出DCT系數(shù)，進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算。如果運(yùn)算結(jié)果超過(guò)事先設(shè)定的閾值，則認(rèn)為該圖片存在水印，反之為不含水印。檢測(cè)結(jié)果通過(guò)系統(tǒng)控制器在點(diǎn)陣液晶屏顯示，并且觸發(fā)語(yǔ)音報(bào)警器，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音報(bào)警。此外，該系統(tǒng)還具有與PC機(jī)的通信能力，能夠通過(guò)RS232接口從PC機(jī)下載新的水印信息，因此便于水印的更新。要檢測(cè)含有不同水印信息的圖片只需下載不同的水印信息即可。

　　經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得出圖4、圖5、圖6所示的仿真結(jié)果。該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地檢測(cè)出含有水印的圖像和不含水印的圖像。對(duì)于含有水印的圖像復(fù)制品，可以通過(guò)設(shè)置恰當(dāng)?shù)拈撝涤枰澡b別。一般含有水印的原始圖像的相關(guān)值處于一個(gè)平均值，而圖像復(fù)制品處于一個(gè)較低的平均值。該系統(tǒng)每次檢測(cè)耗時(shí)小于2秒，能夠進(jìn)行水印的快速檢測(cè)。