数字图像水印的FPGA实现步骤

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）