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由于信息的传递方式与传播途径越来越多样化,人们能很容易地从网上获取数字图像、视频等受版权保护的多媒体资源,并对其进行非法利用或者恶意传播,最后产生版权纠纷等问题。数字水印技术是将logo、产品序列号等涵盖版权信息的特殊标识符,以不被感知的方式嵌入到数字产品,以保护数字产品制作者的版权。但是水印信息在传输时易被压缩、图像处理等操作破坏,所以研究压缩域的数字水印技术对于提高数字水印的稳健性,保护数字产品版权、鉴别信息来源具有重大意义。本文研究并设计了基于FPGA的高速JPEG压缩域数字水印系统,实现了在JPEG图像中水印信息的实时嵌入以及上位机对水印编码的控制和回显预览。首先,结合JPEG编码特性,给出了一种与JPEG编码过程统一的数字水印算法,在对水印信息作二值化和Anorld置乱预处理后,通过改进的LSB嵌入算法将其嵌入到量化后的DCT系数中,经熵编码后生成JPEG压缩文件,完成JPEG压缩域的数字水印嵌入。然后,针对传统DMA传输PCIe总线利用率低的缺点,设计了一种双DMA缓冲机制,将原载体及水印图像高速写入FPGA的JPEG水印编码模块,对其进行水印嵌入及压缩编码后再传回上位机。最后,基于Windriver的PCIe驱动程序设计了水印编码上位机,可以方便地控制图像数据的读写以及水印的嵌入。基于Visual Studio的窗口应用程序和Xinlinx的Virtex-7 VC707评估套件搭建了软硬件开发测试平台,验证了高速JPEG压缩域水印系统的图像数据传输和水印嵌入功能的正确性,并测试了双DMA缓冲机制的传输性能,图像最大传输带宽达2143MB/s,结合FPGA并行处理的能力,实现了JPEG压缩域水印的快速编码。还对水印算法的鲁棒性进行了测试,结果表明本文设计的水印算法具有良好的抗JPEG攻击能力。