基于FPGA的視頻圖像加密系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、視頻圖像加密是對(duì)數(shù)字視頻信號(hào)保密傳輸?shù)囊粋€(gè)重要手段。當(dāng)今社會(huì)，信息的保密及安全問(wèn)題日益被人們所關(guān)注。視頻信息作為現(xiàn)代信息的一個(gè)主要載體，如何在其傳輸過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行加密處理進(jìn)而保護(hù)個(gè)人隱私以及政府機(jī)關(guān)等部門的重要信息，已經(jīng)成為當(dāng)前非常重要的研究課題。
　　隨著可編程邏輯器件的發(fā)展，F(xiàn)PGA的應(yīng)用為高速數(shù)字視頻圖像處理提供了新的解決方案，當(dāng)前基于FPGA的圖像處理系統(tǒng)成為研究的熱點(diǎn)。充分利用FPGA的并行性和靈活性，在本質(zhì)上提高了圖像

2、處理的速度，不但降低了成本，而且對(duì)大數(shù)據(jù)量的圖像處理的實(shí)時(shí)性也達(dá)到了令人滿意的效果。
　　本文的視頻圖像加密系統(tǒng)是基于Altera公司DE2-70開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)完成的。系統(tǒng)使用的是CycloneⅡ系列的EP2C70 FPGA。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了軟硬件協(xié)同的實(shí)現(xiàn)方法。硬件方面:在系統(tǒng)的總體需求分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)各個(gè)硬件模塊的設(shè)計(jì)，完成了對(duì)NIOSⅡ處理器的定制。系統(tǒng)主要由圖像的采集輸入模塊，圖像的加密處理模塊和圖像顯示輸出模塊

3、三個(gè)模塊組成。軟件方面:在PC機(jī)用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)擬采用的視頻圖像加密算法，評(píng)價(jià)算法性能，通過(guò)對(duì)Arnold變換和騎士巡游變換兩種常用的視頻圖像加密算法的對(duì)比分析，選定了基于Arnold變換和騎士巡游變換相結(jié)合的復(fù)合置亂加密算法對(duì)視頻圖像進(jìn)行加解密處理。在NiosⅡ IDE環(huán)境下采用C語(yǔ)言對(duì)算法進(jìn)行編程并調(diào)試。最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)使用的資源情況進(jìn)行分析，對(duì)圖像加密的效果進(jìn)行評(píng)測(cè)。
　　通過(guò)對(duì)硬件模塊和軟件程序的協(xié)同調(diào)試，使其達(dá)到對(duì)數(shù)字視頻圖像