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研究生: 王群元
Wang, Chin-Yuan
論文名稱: 以FPGA實現混沌演算法並應用於影像加密
FPGA Implementation of Chaos Algorithm for Image Encryption
指導教授: 廖德祿
Liao, Teh-Lu
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工程科學系
Department of Engineering Science
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 60
中文關鍵詞: 影像加密混沌
外文關鍵詞: Image Encryption, Chaos
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  • 本研究主要目的為設計並實現一套以FPGA為平台的混沌加密之數位影擷取系統。透過CMOS擷取即時影像後經由FPGA進行混沌加密與解密的動作,最後以PC顯示並驗證其正確性。在影像加密部份,本研究採用邏輯斯諦映射(Logistic map)取代傳統加密技術。在數值運算方面,本研究以Verilog HDL設計了符合IEEE 754的浮點數模組,進行浮點運算以提高結果的精確度。經實際測試後,本文所實現影像加解密模組,能正確地將圖片進行加密與解密。

    A FPGA-based image capture system with chaotic encryption is developed in this thesis. The immediate image is captured via the COMS sensor, and then encrypted and decrypted by FPGA module. The Logistic map is employed as the encryption algorithm, which designed by the IEEE 754 floating point module to improve the accuracy of the result. For testing the feasibility of this system, the solutions of encryption and decryption are presented and valided on PC. It has been shown that this system can work effectively for image encryption and decryption operations.

    第一章 序論 1 1.1 研究動機及背景 1 1.2 論文架構 2 第二章 混沌理論 3 2.1 混沌的特性 3 2.2 羅倫茲(Lorenz)方程組 4 2.3 沙爾可夫斯基(Sarkovskii)定理 6 2.4 邏輯斯諦映射(Logistic map) 7 2.4.1 起源 7 2.4.2 倍週期分岔 8 2.4.3 由倍週期至混沌 12 2.5 Logistic map應用於數位影像加密 14 第三章 系統設計實現 18 3.1影像擷取系統設計 18 3.1.1 CMOS Image Sensor 19 3.1.1.1 PAS202BCA 控制時序解說 21 3.1.1.2 Bayer Pattern 23 3.1.1.3 BMP格式 24 3.1.2 圖形化使用者介面 25 3.1.3 影像亮度調整 27 3.1.4 影像擷取系統的FPGA模組設計 28 3.2混沌演算法FPGA模組設計 29 3.2.1 IEEE Standard 754簡介 31 3.2.2 Logistic map運算模組 32 3.2.3 Normalization模組 34 3.2.4 Second Operation Initial value模組 36 3.2.5 Encryption模組 38 第四章 系統測試與驗證 39 4.1影像擷取系統測試 39 4.2混沌演算法加解密測試與討論 42 4.2.1以MATLAB設計混沌演算法加解密 42 4.2.2以FPGA設計混沌演算法加解密 45 4.2.2.1 混沌演算法模組(Chaos Top Module) 46 4.2.2.2 浮點數運算模組測試 48 4.2.2.3 浮點數運算模組討論 50 第五章 結論與展望 57 參考文獻 58

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    下載圖示 校內:2010-07-14公開
    校外:2010-07-14公開
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