基于fpga的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)，包括FPGA主系統(tǒng)，攝像機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換模塊，D/A轉(zhuǎn)換模塊，VGA顯示器和SRAM儲(chǔ)存模塊；所述攝像機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊與FPGA主系統(tǒng)連接，F(xiàn)PGA主系統(tǒng)與D/A轉(zhuǎn)換模塊連接，D/A轉(zhuǎn)換模塊與VGA顯示器連接，其中SRAM儲(chǔ)存模塊為外接模塊直接與FPGA主系統(tǒng)連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互換；所述FPGA主系統(tǒng)由解碼模塊，I2C總線設(shè)置接口模塊，加密解密模塊，SRAM控制模塊和VGA顯示控制模塊構(gòu)成；本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，使用方便，工作穩(wěn)定可靠，同時(shí)本實(shí)用新型可以選擇系統(tǒng)工作在加密模式或解密模式或者兩種模式同時(shí)工作，將加密解密模塊做到同一個(gè)系統(tǒng)中，節(jié)約了成本也提高了利用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】
基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種圖像加密系統(tǒng)，特別是基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]如今，信息安全技術(shù)不僅僅關(guān)系個(gè)人通信的隱私，而且還關(guān)系到了企業(yè)的商務(wù)機(jī)密乃至于一個(gè)企業(yè)的生存和發(fā)展，甚至還可能關(guān)系到一個(gè)國(guó)家的機(jī)密和安全問(wèn)題。因此，信息安全技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注，而數(shù)字圖像技術(shù)作為信息安全技術(shù)的一種，也越來(lái)越受到廣泛的重視。
[0003]在數(shù)字圖像的處理中對(duì)圖像的加密和解密就是十分關(guān)鍵，當(dāng)前常用數(shù)字圖像加密方法有:數(shù)字圖像信息隱藏、數(shù)字圖像分存、圖像的混沌加密、數(shù)字圖像置亂加密，但不同程度存在著加密之后的視屏圖像破解難度小，信息整體保密性低、視屏圖像數(shù)據(jù)不能實(shí)時(shí)傳輸?shù)炔蛔恪?br>[0004]因此為了解決上述不足，本實(shí)用新型在此提供基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于在此提供一種設(shè)計(jì)合理，使用方便，工作穩(wěn)定可靠，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)視頻加密模式或解密模式或是兩種模式同時(shí)工作的基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng);本實(shí)用新型該可以選擇系統(tǒng)工作在加密模式或解密模式或者兩種模式同時(shí)工作，例如用戶可以通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行相互的傳送加密視頻圖像數(shù)據(jù)和接收解密視頻圖像數(shù)據(jù)，將加密解密模塊做到同一個(gè)系統(tǒng)中，節(jié)約了成本也提高了利用價(jià)值。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，構(gòu)造一種基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)，其特征在于:包括FPGA主系統(tǒng)，攝像機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換模塊，D/A轉(zhuǎn)換模塊，VGA顯示器和SRAM儲(chǔ)存模塊;所述攝像機(jī)與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊與FPGA主系統(tǒng)連接，F(xiàn)PGA主系統(tǒng)與D/A轉(zhuǎn)換模塊連接，D/A轉(zhuǎn)換模塊與VGA顯示器連接，其中SRAM儲(chǔ)存模塊為外接模塊直接與FPGA主系統(tǒng)連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互換;所述FPGA主系統(tǒng)由解碼模塊，I2C總線設(shè)置接口模塊，加密解密模塊，SRAM控制模塊和VGA顯示控制模塊構(gòu)成。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型所述基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)，其特征在于:所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與GPGA主系統(tǒng)互連;A/D轉(zhuǎn)換模塊與FPGA主系統(tǒng)互聯(lián)能實(shí)現(xiàn)信息的相互交換，能實(shí)現(xiàn)相互制約。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型所述基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)，其特征在于:FPGA主系統(tǒng)中解碼模塊，I2C總線設(shè)置接口模塊，加密解密模塊，SRAM控制模塊和VGA顯示控制模塊構(gòu)成均通過(guò)并聯(lián)的連接方式連接;使用并聯(lián)的方式能實(shí)現(xiàn)模塊之間混不干涉也能互相起作用。
[0009]所述I2C總線設(shè)置接口模塊要任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)時(shí)序控制器來(lái)對(duì)總線上的設(shè)備進(jìn)行控制。
[0010]所述視頻解碼模塊主要協(xié)助外部的A/D轉(zhuǎn)換模塊完成模擬視頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換模塊將攝像頭采集到的連續(xù)的模擬視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為8位的4:2:2數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。視頻解碼模塊按照ITU656標(biāo)準(zhǔn)采用串并轉(zhuǎn)換架構(gòu)將數(shù)據(jù)流解碼為4: 4: 4的視頻流。
[0011 ]所述SRAM控制模塊是用于控制片夕卜SRAM存儲(chǔ)器，片外SRAM存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)一幀的圖像數(shù)據(jù)。完成視頻數(shù)據(jù)的輸入緩存和輸出緩存。
[0012]所述加密解密模塊采用混沌加密算法實(shí)現(xiàn)加密解密過(guò)程。
[0013]所述VGA顯示控制模塊是對(duì)應(yīng)于D/A轉(zhuǎn)換芯片，VGA顯示模塊提供獨(dú)立的三路視頻數(shù)據(jù)信號(hào)為其提供所需要的同步信號(hào)和消隱信號(hào)，完成視頻圖像的輸出。
[0014]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0015]優(yōu)點(diǎn)一:本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，工作穩(wěn)定可靠，本實(shí)用新型該可以選擇系統(tǒng)工作在加密模式或解密模式或者兩種模式同時(shí)工作，例如用戶可以通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行相互的傳送加密視頻圖像數(shù)據(jù)和接收解密視頻圖像數(shù)據(jù)，將加密解密模塊做到同一個(gè)系統(tǒng)中，節(jié)約了成本也提高了利用價(jià)值。
[0016]優(yōu)點(diǎn)二:本實(shí)用新型采用FPGA作為主控制系統(tǒng)，充分利用FPGA的并行性和靈活性，在本質(zhì)上提高了圖像處理的速度，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。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型模塊連接示意圖
[0018]圖中:1、攝像機(jī);2、A/D轉(zhuǎn)換模塊;3、FPGA主系統(tǒng);3a、解碼模塊;3b、SRAM控制模塊；3c、加密解密模塊;3d、I2C總線設(shè)置接口模塊;3e、VGA顯示控制模塊;4、SRAM儲(chǔ)存模塊;5、D/A轉(zhuǎn)換模塊;6、VGA顯不器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0020 ]如圖1所示，本實(shí)用新型在此提供一種基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)，包括FPGA主系統(tǒng)3，攝像機(jī)I，A/D轉(zhuǎn)換模塊2，D/A轉(zhuǎn)換模塊5，VGA顯示器6和SRAM儲(chǔ)存模塊4;所述攝像機(jī)I與A/D轉(zhuǎn)換模塊2連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊2與FPGA主系統(tǒng)3連接，F(xiàn)PGA主系統(tǒng)3與D/A轉(zhuǎn)換模塊5連接，D/A轉(zhuǎn)換模塊5與VGA顯示器6連接，其中SRAM儲(chǔ)存模塊4為外接模塊直接與FPGA主系統(tǒng)3連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互換;所述FPGA主系統(tǒng)3由解碼模塊3a，I2C總線設(shè)置接口模塊3d，加密解密模塊3c，SRAM控制模塊3b和VGA顯示控制模塊3e構(gòu)成;所述A/D轉(zhuǎn)換模塊2與FPGA主系統(tǒng)3互連;FPGA主系統(tǒng)3中解碼模塊3a，I2C總線設(shè)置接口模塊3d，加密解密模塊3c，SRAM控制模塊3b和VGA顯示控制模塊3e構(gòu)成均通過(guò)并聯(lián)的連接方式連接。
[0021]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)，其特征在于:包括FPGA主系統(tǒng)(3)，攝像機(jī)(I)，A/D轉(zhuǎn)換模塊(2)，D/A轉(zhuǎn)換模塊(5)，VGA顯示器(6)和SRAM儲(chǔ)存模塊(4);所述攝像機(jī)(I)與A/D轉(zhuǎn)換模塊(2)連接，A/D轉(zhuǎn)換模塊(2)與FPGA主系統(tǒng)(3)連接，F(xiàn)PGA主系統(tǒng)(3)與D/A轉(zhuǎn)換模塊(5 )連接，D/A轉(zhuǎn)換模塊(5 )與VGA顯示器(6 )連接，其中SRAM儲(chǔ)存模塊(4)為外接模塊直接與FPGA主系統(tǒng)(3)連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的互換;所述FPGA主系統(tǒng)(3)由解碼模塊(3a)，I2C總線設(shè)置接口模塊(3d)，加密解密模塊(3c)，SRAM控制模塊(3b)和VGA顯示控制模塊(3e)構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)，其特征在于:所述A/D轉(zhuǎn)換模塊(2)與FPGA主系統(tǒng)(3)互連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于FPGA的實(shí)時(shí)圖像加密系統(tǒng)，其特征在于:FPGA主系統(tǒng)(3)中解碼模塊(3a)，12C總線設(shè)置接口模塊(3d)，加密解密模塊(3c )，SRAM控制模塊(3b)和VGA顯示控制模塊(3e)構(gòu)成均通過(guò)并聯(lián)的連接方式連接。
【文檔編號(hào)】H04N19/42GK205545664SQ201620062484
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日
【發(fā)明人】房夢(mèng)旭, 唐斌, 易洪路, 劉明鑫, 張根強(qiáng)
【申請(qǐng)人】成都航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院