1 背景知识

日常生活中我们经常见到数字图像水印的存在。例如图 1 所示。数字图像水印在日常生活中也起到非常重要的作用。它们以各种方法来保护所有者的权益,包括:

 

版权识别;

著作权认定;

复制保护。

 

图 1 数字图像水印

 

数字图像的水印叠加公式为:

-------------------------------(1)

如公式 1 所示,未加水印的图像表示为 f 水印表示为 w,常数 a 控制水印和衬底图像的相对可见性。如果 a 为 1,则水印是不透明的,并且衬底图像完全是暗的;随着 a 接近 0,会逐渐看到更多的衬底图像和更少的水印。通常 a 在 0 和 1 之间。如图 2 所示,a 为数字水印,b 图像中 a=0.3,c 图像中是已加水印的 b 和原图 f 的差值。

 

图 2 一个简单的可见水印

 

2 数字图像水印的 FPGA 实现

 

图 3 视频图像的数字图像水印的 FPGA 实现流程图

 

我们要在视频图像采集系统终端显示一个五角星水印:

 

1)水印的制作

如图 4 所示,我们使用画图工具来制作一个图案。

 

图 4 红色五角星水印图

 

2)rom 文件的生成

如图 5 所示,我们使用 BMP2MIF 工具生成 .mif 文件。

 

图 5 BMP2MIF 工具

 

3)FPGA watermark 源码:

 

 

4)图像水印的实现

我们分别取了 a =1 和 a = 0.5 两种效果。

 

图 6 未加水印的图像

 

图 7 加了水印的图像(a = 0.5)

 

图 8 加了水印的图像(a = 1)