CN107391976A - 一种基于背景噪声和矢量水印的文档保护方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于背景噪声和矢量水印的文档保护方法和装置，包括以下步骤：根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为矢量数据；使用图像处理技术将所述矢量数据生成矢量水印；使用图像处理技术生成所述文档的背景噪声；将所述背景噪声和矢量水印进行叠加生成新的背景噪声；将所述新的背景噪声叠加到文档背景上进行显示。通过本方案，加入背景噪声，使矢量水印隐藏更彻底，肉眼无法识别水印痕迹；由于加入背景噪声，使水印消除更困难，噪声点太多，无法简单有效的彻底消除。
Description
技术领域
本发明涉及计算机安全领域，具体涉及一种基于背景噪声和矢量水印的文档保护方法和装置。
背景技术
现阶文档水印主要分三大类：普通明文水印、图片/图像类文档的数字水印和矢量水印。
1)普通明文水印
以明文的形式将水印内容附着于文档背景，水印内容直接明文呈现，不用专门提取。
2)图片/图像类文档的数字水印
通过图像处理技术嵌入到图片/图像类文档的背景图层中，通过专业的图像处理软件可以提取水印信息。
3)矢量水印
通过图像处理技术在文档背景上绘制叠加一些简单图像(如点阵序列、线条)，需要在了解点阵和线条分布含义的基础上结合图像处理技术才可以提取水印信息。
现有技术中一种常见的水印技术如图1：
1)文档打开；
2)对明文水印编码生成矢量数据；
3)通过图像处理技术生成矢量水印；
4)将矢量水印叠加到文档背景上，并在显示设备上显示。
现有技术中的水印技术主要存在以下优缺点：
明文水印：优点是实现简单，缺点是太直观，用户可以通过简单的非专业手段消除水印。
数字水印：优点是水印内容丰富(可以是图片)，缺点是鲁棒性差，经过图像的压缩等处理后水印会失真，同时对普通文字性文档不具有普适性。
矢量水印：优点是水印隐藏，缺点是隐藏不彻底，水印痕迹可见，用户仍然可以通过非专业手段消除水印。
针对矢量水印隐藏不彻底的问题，本发明提出一种基于叠加背景噪声的矢量水印技术，使水印隐藏更彻底，不易被用户消除。可以普遍适用于文字文档的水印处理。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于背景噪声和矢量水印的文档保护方法，包括以下步骤：
1)根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为矢量数据；
2)使用图像处理技术将所述矢量数据生成矢量水印；
3)使用图像处理技术生成所述文档的背景噪声；
4)将所述背景噪声和矢量水印进行叠加生成新的背景噪声；
5)将所述新的背景噪声叠加到文档背景上进行显示。
根据本发明的实施例，优选的，所述步骤1)中根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为矢量数据具体指：将所述明文水印根据编码规则转换为二进制数字。
根据本发明的实施例，优选的，所述步骤3)中选择一种适合的图像噪声模型，调节背景噪声参数，生成背景噪声，使得生成的背景噪声不影响对文档的查看。
根据本发明的实施例，优选的，所述步骤4)中生成的新的背景噪声，使所述矢量水印完全隐藏到背景噪声中，人眼无法识别水印痕迹。
根据本发明的实施例，优选的，该方法还包括提矢量水印的步骤：
6)对显示的文档拍照，生成文档图片；
7)使用图像处理技术消除文档图片中的背景噪声；
8)使用图像处理技术提取矢量水印；
9)对提取的矢量水印进行解码获取明文水印内容。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于背景噪声和矢量水印的文档保护装置，包括：
矢量数据生成模块，根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为二进制数字，生成矢量数据；
矢量水印生成模块，使用图像处理技术将所述矢量数据生成矢量水印；
背景噪声生成模块，使用图像处理技术生成所述文档的背景噪声；
矢量水印叠加模块，将所述背景噪声和矢量水印进行叠加生成新的背景噪声；
文档显示模块，将所述新的背景噪声叠加到文档背景上进行显示。
根据本发明的实施例，优选的，背景噪声生成模块，选择一种适合的图像噪声模型，调节背景噪声参数，生成背景噪声，使得生成的背景噪声不影响对文档的查看。
根据本发明的实施例，优选的，所述矢量水印叠加模块，生成的新的背景噪声，使矢量水印完全隐藏到背景噪声中，人眼无法识别水印痕迹。
根据本发明的实施例，优选的，该装置还包括：
拍照模块，对显示的文档拍照，生成文档图片；
背景噪声消除模块，使用图像处理技术消除文档图片中的背景噪声；
矢量水印提取模块，使用图像处理技术提取矢量水印；
明文水印获取模块，对提取的矢量水印进行解码获取明文水印内容。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种计算机存储介质，其包括有计算机程序指令，通过执行所述计算机程序指令，实现上述权利要求之一的方法。
通过本发明的技术方案取得了以下技术效果：
(一)加入背景噪声，使矢量水印隐藏更彻底，肉眼无法识别水印痕迹；
(二)加入背景噪声，使水印消除更困难，噪声点太多，无法简单有效的彻底消除；
附图说明
图1是现有技术中的水印生成流程图
图2是本发明水印生成流程图
图3是本发明水印提取流程图
图4采用本发明方案的文档保护实施例1流程图
图5采用本发明方案的文档保护实施例2流程图
具体实施方式
<文档保护方法>
本发明公开了一种基于背景噪声和矢量水印的文档保护方法，包括以下步骤：
1)根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为矢量数据；
2)使用图像处理技术将所述矢量数据生成矢量水印；
3)使用图像处理技术生成所述文档的背景噪声；
4)将所述背景噪声和矢量水印进行叠加生成新的背景噪声；
5)将所述新的背景噪声叠加到文档背景上进行显示。
所述步骤1)中根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为矢量数据具体指：将所述明文水印根据编码规则转换为二进制数字。
所述步骤3)中选择一种适合的图像噪声模型，调节背景噪声参数，生成背景噪声，使得生成的背景噪声不影响对文档的查看。
所述步骤4)中生成的新的背景噪声，使所述矢量水印完全隐藏到背景噪声中，人眼无法识别水印痕迹。
该方法还包括提矢量水印的步骤：
6)对显示的文档拍照，生成文档图片；
7)使用图像处理技术消除文档图片中的背景噪声；
8)使用图像处理技术提取矢量水印；
9)对提取的矢量水印进行解码获取明文水印内容。
下面结合图1，对矢量水印的生成和提取过程进行描述。
水印生成流程：
(一)在文档打开时，先根据***编码规则将明文水印内容转换为矢量数据。
编码规则：就是将明文的字符串根据编码规则转换为二进制数字，可以直接根据ascii码的数值转换，也可以根据企业需要对ascii码进行自己的掩码转换。
(二)使用图像处理技术按照矢量数据生成矢量水印。
具体实施方式可以是，根据编码将矢量数据转换成图像矢量点阵/线条(如：0-255的数字对应不同的点阵图像或者不同的线条长度)。
(三)使用图像处理技术生成一定的背景噪声，噪声的粒度、幅度可以根据实际需要在一定范围内调整。
比如，通过椒盐噪声、泊松噪声、斑点噪声、高斯白噪声等现有图像噪声模型的一种，生成一定的噪声图点，和前面生成的矢量水印的矢量点阵/线条叠加。
图像噪声有不同的类型，每种类型的噪声强度和效果有不同的参数，实际实现时选择一种效果最理想的噪声类型和参数。图像噪声模型可以选自：椒盐噪声、泊松噪声、斑点噪声、高斯白噪声等现有图像噪声模型的一种，同时调节噪声参数，使噪声作为背景不影响对文档内容的阅读。
(四)将生成的背景噪声和矢量水印进行叠加，使矢量水印完全隐藏到背景噪声中，通过肉眼无法识别水印痕迹。
其中，一种叠加的方式可以是：先在空白图纸绘制铺开的水印矢量点阵/线条，再在上面采用专业的图像处理库或者工具绘制噪声点阵。
(五)将叠加后的背景噪声作为文档背景显示到显示设备上。这样在文档打印、截屏、拍照等获取文档内容时，文档内容背景上有隐藏矢量水印的图像噪声。噪声内容分散，无法直接观察到水印痕迹，用户无法消除。
水印提取流程：
(一)将一份有矢量水印和背景噪声的图片(该图片可能是纸件文档的拍照、电子设备上电子文档的截屏、电子设备上电子文档的拍照)导入***。
(二)使用图像处理技术消除图片背景噪声。
具体实施方式可以通过一些图像滤波算法去除噪声(如中值滤波、高斯滤波等)。
(三)使用图像处理技术提取矢量水印。
上述图像处理技术，可以采用图像特征提取和边沿检测方法。
(四)对提取的矢量水印进行解码获取明文水印内容。
编码和解码是相逆的过程。也可以结合一些模板(特征)匹配等细节方法提高识别度，按照水印生成方法生成水印，和目标图像进行图像相识度匹配。
<文档保护装置>
本发明公开了一种基于背景噪声和矢量水印的文档保护装置，包括：
矢量数据生成模块，根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为二进制数字，生成矢量数据；
矢量水印生成模块，使用图像处理技术将所述矢量数据生成矢量水印；
背景噪声生成模块，使用图像处理技术生成所述文档的背景噪声；
矢量水印叠加模块，将所述背景噪声和矢量水印进行叠加生成新的背景噪声；
文档显示模块，将所述新的背景噪声叠加到文档背景上进行显示。
其中，背景噪声生成模块，选择一种适合的图像噪声模型，调节背景噪声参数，生成背景噪声，使得生成的背景噪声不影响对文档的查看。
其中，所述矢量水印叠加模块，生成的新的背景噪声，使矢量水印完全隐藏到背景噪声中，人眼无法识别水印痕迹。
该装置还包括：
拍照模块，对显示的文档拍照，生成文档图片；
背景噪声消除模块，使用图像处理技术消除文档图片中的背景噪声；
矢量水印提取模块，使用图像处理技术提取矢量水印；
明文水印获取模块，对提取的矢量水印进行解码获取明文水印内容。
<具体实施例>
如图4，本发明公开了一种屏幕拍照保护的实施方式，该实施方式包括以下步骤：
(一)文档打开。
(二)先根据***编码规则将明文水印内容转换为矢量数据。
编码规则：就是将明文的字符串根据编码规则转换为二进制数字，可以直接根据ascii码的数值转换，也可以根据企业需要对ascii码进行自己的掩码转换。
(三)使用图像处理技术按照矢量数据生成矢量水印。
(四)使用图像处理技术生成一定的背景噪声。
图像噪声有不同的类型，每种类型的噪声强度和效果有不同的参数，实际实现时选择一种效果最理想的噪声类型和参数。图像噪声模型可以选自：椒盐噪声、泊松噪声、斑点噪声、高斯白噪声等现有图像噪声模型的一种，同时调节噪声参数，使噪声作为背景不影响对文档内容的阅读。
(五)将生成的背景噪声和矢量水印进行叠加。
(六)将叠加后的背景噪声作为文档背景显示到显示设备上。
显示设备可以普通的LCD显示器，或者手机或智能终端的普通显示设备，或者触控显示设备等，在此不做限定。
(七)屏幕拍照，拍照生成的图片中包含背景噪声及隐藏的矢量水印。
通过专业的相机、摄像机或者带拍照功能的手机等对显示设备进行拍照。
(八)将拍照图片导入***。
将拍摄的照片或图片导入水印提取***。
(九)使用图像处理技术消除图片背景噪声。
可使用各种常见的图像处理技术，由于消除图片背景噪声属于本领域的公知技术，在此不做限定。
(十)使用图像处理技术提取矢量水印。
(十一)对提取的矢量水印进行解码获取明文水印内容。
通过将明文转换为矢量数据相反的过程将矢量水印解码得到明文水印内容。
如图5，本发明公开了一种文档打印保护的实施方式，该实施方式包括以下步骤：
(一)文档打开，进行打印。
(二)监控***打印任务，监控到有需要水印控制的打印任务。
(三)先根据***编码规则将明文水印内容转换为矢量数据。
编码规则：就是将明文的字符串根据编码规则转换为二进制数字，可以直接根据ascii码的数值转换，也可以根据企业需要对ascii码进行自己的掩码转换。
(四)使用图像处理技术按照矢量数据生成矢量水印。
(五)使用图像处理技术生成一定的背景噪声。
(六)将生成的背景噪声和矢量水印进行叠加。
(七)将叠加后的背景噪声作为文档背景显示到显示设备上。
(八)打印后的纸件拍照，拍照生成的图片中包含背景噪声及隐藏的矢量水印。
(九)将拍照图片导入***。
(十)使用图像处理技术消除图片背景噪声。
(十一)使用图像处理技术提取矢量水印。
(十二)对提取的矢量水印进行解码获取明文水印内容。
通过加入背景噪声，使矢量水印隐藏更彻底，肉眼无法识别水印痕迹；由于加入背景噪声，使水印消除更困难，噪声点太多，无法简单有效的彻底消除。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应保护在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于背景噪声和矢量水印的文档保护方法，包括以下步骤：
1)根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为矢量数据；
2)使用图像处理技术将所述矢量数据生成矢量水印；
3)使用图像处理技术生成所述文档的背景噪声；
4)将所述背景噪声和矢量水印进行叠加生成新的背景噪声；
5)将所述新的背景噪声叠加到文档背景上进行显示。
2.根据权利要求1所述的方法，所述步骤1)中根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为矢量数据具体指：将所述明文水印根据编码规则转换为二进制数字。
3.根据权利要求1所述的方法，所述步骤3)中选择一种适合的图像噪声模型，调节背景噪声参数，生成背景噪声，使得生成的背景噪声不影响对文档的查看。
4.根据权利要求1所述的方法，所述步骤4)中生成的新的背景噪声，使所述矢量水印完全隐藏到背景噪声中，人眼无法识别水印痕迹。
5.根据权利要求1-4之一所述的方法，该方法还包括提矢量水印的步骤：
6)对显示的文档拍照，生成文档图片；
7)使用图像处理技术消除文档图片中的背景噪声；
8)使用图像处理技术提取矢量水印；
9)对提取的矢量水印进行解码获取明文水印内容。
6.一种基于背景噪声和矢量水印的文档保护装置，包括：
矢量数据生成模块，根据***编码规则将所述文档的明文水印内容转换为二进制数字，生成矢量数据；
矢量水印生成模块，使用图像处理技术将所述矢量数据生成矢量水印；
背景噪声生成模块，使用图像处理技术生成所述文档的背景噪声；
矢量水印叠加模块，将所述背景噪声和矢量水印进行叠加生成新的背景噪声；
文档显示模块，将所述新的背景噪声叠加到文档背景上进行显示。
7.根据权利要求6所述的装置，背景噪声生成模块，选择一种适合的图像噪声模型，调节背景噪声参数，生成背景噪声，使得生成的背景噪声不影响对文档的查看。
8.根据权利要求6所述的装置，所述矢量水印叠加模块，生成的新的背景噪声，使矢量水印完全隐藏到背景噪声中，人眼无法识别水印痕迹。
9.根据权利要求6-8之一所述的装置，该装置还包括：
拍照模块，对显示的文档拍照，生成文档图片；
背景噪声消除模块，使用图像处理技术消除文档图片中的背景噪声；
矢量水印提取模块，使用图像处理技术提取矢量水印；
明文水印获取模块，对提取的矢量水印进行解码获取明文水印内容。
10.一种计算机存储介质，其包括有计算机程序指令，通过执行所述计算机程序指令，实现权利要求1-5之一的方法。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20171124 |