1. 研究目的与意义
传统的数字图像加密使用PC机程序完成,而由于PC机的结构制约不能并行处理,实时性较差。
FPGA(现场可编程门阵列)的应用为高速数字图像处理提供了新的解决方案,充分利用 FPGA的高速性和并行特性,不但在本质上提高了图像加密处理的速度、降低了成本,而且对实时性要求较高的大数据量图像加密具有很强的优势。
针对软件图像加密速度慢、系统较复杂、压缩失真等问题,本文介绍了一种在Altera公司 DE2-70 FPGA硬件平台上所开发的图像加密系统。
2. 课题关键问题和重难点
课题关键问题：1、熟悉FPGA的基本原理。
2、设计基于FPGA的图像关于AES算法加密系统的实现3、掌握关于FPGA和AES算法的软件编程。
4、掌握Quartus Il和MALTLAB软件系统的熟悉运用，并对系统软件的调试仿真，并绘制出原理图。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1、FPGA技术发展史1985年，当全球首款FPGA产品XC2064诞生时，注定要使用大量芯片的PC机刚刚走出硅谷的实验室进入商业市场，因特网只是科学家和政府机构通信的神秘链路，无线电话笨重得像砖头，日后大红大紫的BillGates正在为生计而奋斗，创新的可编程产品似乎并没有什么用武之地。
事实也的确如此。
最初，FPGA只是用于胶合逻辑(GlueLogic)，从胶合逻辑到算法逻辑再到数字信号处理、高速串行收发器和嵌入式处理器，FPGA真正地从配角变成了主角。
4. 研究方案
1、通过查阅资料，明确本系统的研究对象及实现功能，对本系统软件设计进行划分并提出具体的实现方案；2、进行系统的软件分析设计，包括其功能设计，工作原理；3、建立软件开发环境，掌握对相关软件程序的使用；4、建立单片机软件开发环境，掌握对相关单片机编程软件的使用； 5、根据所设计的软件原理图，在分析透彻其工作原理的基础上，完成各部分的软件流程设计并编写相应的程序代码，必要时查阅相关的数据手册和使用说明书等资料；6、根据课题要求达到的功能，完成课题主程序及相关函数代码的编写；7、进行系统调试，验证系统功能，并根据实际调试的结果修改与完善程序流程与代码；8、总结课题设计的过程和结果，整理相关资料，撰写毕业设计论文。
5. 工作计划
第1周：了解毕业设计任务，收集资料； 第2周：弄清FPGA的图像加密系统的原理，系统设计思想、设计方法； 第3周：学习FPGA软件和AES算法；第4周：在此基础上写出毕业设计的开题报告，提出设计方案，并完成相关英文资料的翻译；第5周：了解并能熟悉运用FPGA； 第6周：Quartus Il、MATLAB、DSP的安装、使用及调试； 第7周：熟悉AES算法的原理和使用；第8周：熟悉Quartus、MATLAB的使用； 第9周：画出整体的框架和完成程序的编写； 第10周：根据总体系统要求进行设计；第11周：调试及仿真；第12周：在仿真的基础上进行软件的调试；第13周：整理书写设计报告；第14周：毕业设计答辩及成绩评定。
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