印刷品數(shù)字水印檢測器的實現(xiàn)

2 系統(tǒng)硬件

　　數(shù)字水印檢測設備的硬件框圖如圖2所示。CMOS圖像傳感器是近年來發(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300萬像素點，能夠提供高品質(zhì)的圖像。本文采用FPGA通過SCCB接口對OV3610芯片進行控制，采集圖像。SCCB接口是Omnivision公司開發(fā)的一種串行接口技術。它是一種串行接口總線，由時鐘信號、輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)組成。主機可以通過SCCB接口訪問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各個分量的增益、曝光時間、曝光強度、圖像開窗等，使得到的圖像便于識別水印。圖像的讀取是由FPGA進行時序控制的，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VSYNC、HSYNC、HREF.其中VSYNC信號進行幀同步，HSYNC信號進行行同步，HREF用于標志一行未傳輸完畢。時序如圖3所示。

　　本文采用容量為256K×16bit的SRAM作為DCT系數(shù)的存儲體。要完全存儲DCT變換的數(shù)據(jù)是不可能的。因此，F(xiàn)PGA計算出的DCT系數(shù)并不能完全存儲，也沒有必要。因為水印是添加在每個16×16塊的前10個系數(shù)里，因此只需保存每個塊的前10個系數(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計算后，DSP得到運算完畢信號，從SRAM中取出DCT系數(shù)，進行相關運算。如果運算結果超過事先設定的閾值，則認為該圖片存在水印，反之為不含水印。檢測結果通過系統(tǒng)控制器在點陣液晶屏顯示，并且觸發(fā)語音報警器，實現(xiàn)語音報警。此外，該系統(tǒng)還具有與PC機的通信能力，能夠通過RS232接口從PC機下載新的水印信息，因此便于水印的更新。要檢測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)過試驗得出圖4、圖5、圖6所示的仿真結果。該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地檢測出含有水印的圖像和不含水印的圖像。對于含有水印的圖像復制品，可以通過設置恰當?shù)拈撝涤枰澡b別。一般含有水印的原始圖像的相關值處于一個平均值，而圖像復制品處于一個較低的平均值。該系統(tǒng)每次檢測耗時小于2秒，能夠進行水印的快速檢測。