基于FPGA的盲音频水印研究

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数字水印技术自提出以来一直受到人们的极大关注,可广泛应用于多媒体版权保护和信息认证等领域,而音频水印作为水印技术的一种,也逐渐成为研究的热点。大多数水印系统采用软件方式实现,速度慢,嵌入或提取水印的时间长,尤其对于音频水印系统,不能满足实时处理的要求。采用硬件实现方式可以很好地解决这个问题。本文讨论了数字音频水印技术和FPGA技术,分析了各种盲音频水印算法,利用FPGA的可编程特点和强大的并行处理能力,设计了一个盲音频水印软核(BAW-IP)。该软核具有实时盲音频水印处理功能,可以在线采集音频,并向音频数据实时嵌入可配置的水印信息,也可以对含有水印信息的音频数据进行盲检测,而不需要原始音频。本文给出了BAW-IP的结构设计和模块设计,阐述了音频控制器、音频输入输出缓存器、音频处理等模块的详细设计,并设计方案对BAW-IP进行了功能和性能测试。在软核实现方面主要针对软核的灵活性,可控性进行设计,整个模块在主控制器的协调下完成音频的采集,传输和水印操作。测试表明,BAW-IP达到了预期设计目标,盲水印具有良好的不可感知性和鲁棒性,与软件方式相比,体现了速度上的优势。
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