CN110428356B - 一种纸质打印件暗水印溯源方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents

一种纸质打印件暗水印溯源方法、系统、终端及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种纸质打印件暗水印溯源方法、系统、终端及存储介质，包括：获取打印数据，并获取打印数据内部空隙；设置与编码对应的墨迹点阵，随机生成打印数据的水印码；随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件；保存数据文件的打印记录和打印数据水印码的对应关系；扫描所述打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录。以纸质打印材料为载体，实现了数据的隐秘注入和提取。

Description

一种纸质打印件暗水印溯源方法、系统、终端及存储介质
技术领域
本发明属于文件加密技术领域，具体涉及一种纸质打印件暗水印溯源方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
目前，以图片、影像、声音等数字多媒体资料为载体，隐藏数据的方法有很多，但是鲜见以纸质打印材料为载体，隐藏数据的方法。政府、军队、科研单位等有保密需求的单位大都有追溯打印文件来源的需求，同时不希望追溯信息以条形码，二维码，明水印等方式显示在纸面上。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种纸质打印件暗水印溯源方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种纸质打印件暗水印溯源方法，包括：
获取打印数据，并获取打印数据内部空隙；
设置与编码对应的墨迹点阵，随机生成打印数据的水印码；
随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件；
保存数据文件的打印记录和打印数据水印码的对应关系；
扫描所述打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录。
进一步的，所述获取打印数据，并获取打印数据内部空隙，包括：
通过打印安全监控与审计系统拦截打印请求，获取打印数据；
将打印数据文字分成成行的矩形；
从所述矩形中查找30x30像素的空白空隙作为打印数据内部空隙；
清理距离过近，容易混淆以及重叠的间隙。
进一步的，所述随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件，包括：
从所述内部空隙中随机选取空隙作为填充空隙；
将所述墨迹点阵冗余绘制至填充空隙中；
将填充完成的打印数据输出至打印机，得到打印文件。
进一步的，所述扫描打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录，包括：
根据墨迹点阵尺寸参数设置扫描属性参数；
扫描打印文件得到所述打印文件的墨迹点阵信息；
根据墨迹点阵与编码的对应关系得到所述打印文件的水印码；
根据打印文件的水印码查找对应的文件信息。
第二方面，本发明提供一种纸质打印件暗水印溯源系统，包括：
数据获取单元，配置用于获取打印数据，并获取打印数据内部空隙；
点阵设置单元，配置用于设置与编码对应的墨迹点阵，随机生成打印数据的水印码；
点阵注入单元，配置用于随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件；
记录保存单元，配置用于保存数据文件的打印记录和打印数据水印码的对应关系；
水印扫描单元，配置用于扫描所述打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录。
进一步的，所述数据获取单元包括：
请求拦截模块，配置用于通过打印安全监控与审计系统拦截打印请求，获取打印数据；
矩形划分模块，配置用于将打印数据文字分成成行的矩形；
空隙查找模块，配置用于从所述矩形中查找30x30像素的空白空隙作为打印数据内部空隙；
空隙清理模块，配置用于清理距离过近，容易混淆以及重叠的间隙。
进一步的，所述点阵注入单元包括：
空隙选取模块，配置用于从所述内部空隙中随机选取空隙作为填充空隙；
点阵绘制模块，配置用于将所述墨迹点阵冗余绘制至填充空隙中；
文件打印模块，配置用于将填充完成的打印数据输出至打印机，得到打印文件。
进一步的，所述水印扫描单元包括：
属性设置模块，配置用于根据墨迹点阵尺寸参数设置扫描属性参数；
点阵扫描模块，配置用于扫描打印文件得到所述打印文件的墨迹点阵信息；
点阵转换模块，配置用于根据墨迹点阵与编码的对应关系得到所述打印文件的水印码；
信息查找模块，配置用于根据打印文件的水印码查找对应的文件信息。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，
本发明提供的纸质打印件暗水印溯源方法、系统、终端及存储介质，以纸质打印材料为载体，实现了数据的隐秘注入和提取。该方法不修改不覆盖原有打印数据，对打印件的格式几乎无要求。可以支持文本，表格，设计图纸，有一些空白的图片。仅在打印数据的间隙中插入若干不易引人注意的微小墨迹，这些墨迹即使细看，也与打印机硒鼓漏墨无太大区别。经多款打印机和扫描仪测试，本发明提供的方法的识别率超过90％，并能有效对抗轻度污损，水平裁剪，轻度漏墨，性能大大优于市面上现有产品。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的方法的编码与点阵的对应图。
图3是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
图4为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
图5为本发明实例提供的被注入水印的纸质打印件的扫描件放大图。
图6为本发明实例提供的对纸质打印件的扫描件执行水印识别效果图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
下面对本发明中出现的关键术语进行解释。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种纸质打印件暗水印溯源系统。
如图1所示，该方法100包括：
步骤110，获取打印数据，并获取打印数据内部空隙；
步骤120，设置与编码对应的墨迹点阵，随机生成打印数据的水印码；
步骤130，随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件；
步骤140，扫描所述打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录。
可选地，作为本发明一个实施例，所述获取打印数据，并获取打印数据内部空隙，包括：
通过打印安全监控与审计系统拦截打印请求，获取打印数据；
将打印数据文字分成成行的矩形；
从所述矩形中查找30x30像素的空白空隙作为打印数据内部空隙；
清理距离过近，容易混淆以及重叠的间隙。
可选地，作为本发明一个实施例，所述随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件，包括：
从所述内部空隙中随机选取空隙作为填充空隙；
将所述墨迹点阵冗余绘制至填充空隙中；
将填充完成的打印数据输出至打印机，得到打印文件。
可选地，作为本发明一个实施例，所述扫描打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录，包括：
根据墨迹点阵尺寸参数设置扫描属性参数；
扫描打印文件得到所述打印文件的墨迹点阵信息；
根据墨迹点阵与编码的对应关系得到所述打印文件的水印码；
根据打印文件的水印码查找对应的文件信息。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明纸质打印件暗水印溯源方法的原理，结合实施例中对纸质打印件进行暗水印溯源的过程，对本发明提供的纸质打印件暗水印溯源方法做进一步的描述。
具体的，所述纸质打印件暗水印溯源方法包括：
S1、获取打印数据，并获取打印数据内部空隙。
通过现有产品“打印安全监控与审计系统”拦截需要处理的打印请求，获取待打印数据。
接下来处理待打印数据数据，将打印数据按文字行分为若干块矩形。确保找到的空隙在现有打印数据内部，避免打印文件中的墨迹点阵显得突兀。然后在打印数据矩形内部查找并获取到若干30x30像素的空白空隙。清理距离过近，容易混淆以及重叠的间隙。
S2、设置与编码对应的墨迹点阵，随机生成打印数据的水印码。
建立编码与墨迹的对应关系，将0-9，a-z共计36个符号与墨迹点阵做一一对应，如图2。每张图大小为30x30像素。去除外围空白后，实际大小为17x17像素。生成9位35进制{0-9}{a-y}随机数，用以插入待打印数据中。z用作分隔符，不参与随机数生成。
S3、随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件。
随机使用步骤S2中找到的空隙，将预先设置的编码墨迹点阵调制后，冗余绘制到空隙中。将处理完成的打印数据发送给打印机执行打印即可完成水印的隐秘注入。图5所示大约是实际纸张放大3倍的效果，在纸面上几乎不可见，需要放大镜才能看出。得到打印件后，合理设置扫描仪的扫描属性后执行扫描，可以得到扫描件。
S4、保存数据文件的打印记录和打印数据水印码的对应关系。
在服务器端建立打印数据水印码和打印记录之间的关系。将两者对应关系存储至指定路径中。
S5、扫描所述打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录。
根据墨迹点阵尺寸参数设置扫描仪扫描属性参数。利用扫描仪扫描打印文件，得到顺序排列的墨迹点阵，根据墨迹点阵与编码的对应关系，得到水印码。将水印字符串输入服务器查询，获得文件名、打印时间、打印人、IP地址、打印人、密级、打印快照等打印记录，从而实现追溯。
本实施例提供的纸质打印件暗水印溯源方法具有以下优点：
1.数据存储量大。系统会随机生成9位35进制数作为隐秘水印码，而359(35的9次方)＝78,815,638,671,875，超过78万亿，发生碰撞的几率极低，若以10张A4纸厚度为1mm计算，可以打印的纸张厚度超过788万公里，超过0.05AU(1AU即1天文单位)。
2.抗横向剪切能力极强，最少仅需一行文字就能获取完整水印。
3.不易被发现。该方案仅在打印数据内部空隙中绘制水印，没有打印数据的地方不绘制水印，根据人眼的生物学特性可知，人们容易发现纸上空白区域的点，不容易发现几个文字内部的点。不用放大镜或抵近细看，很难发现。
4.适应性强。几乎对打印数据没有格式要求。可以处理文本、矢量图、非矢量图、表格，有一定空白区的图片等。即使待打印数据只有一行，也很容易能找到9个空隙将水印注入。
5.执行速度快。暗水印的注入算法经过反复修改和锤炼，一张写满文字A4纸的平均处理时间小于1秒，几乎不会感到卡顿，满足商用条件。
6.识别率高。即使打印机轻度漏墨，也能成功识别80％以上的打印件。剩下的即使不能通过扫描仪自动识别，也可以通过放大镜人工对照识别，从而实现接近100％的识别率。
如图3示，该系统300包括：
数据获取单元310，配置用于获取打印数据，并获取打印数据内部空隙；
点阵设置单元320，配置用于设置与编码对应的墨迹点阵，随机生成打印数据的水印码；
点阵注入单元330，配置用于随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件；
记录保存单元340，配置用于保存数据文件的打印记录和打印数据水印码的对应关系；
水印扫描单元350，配置用于扫描所述打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录。
可选地，作为本发明一个实施例，所述数据获取单元包括：
请求拦截模块，配置用于通过打印安全监控与审计系统拦截打印请求，获取打印数据；
矩形划分模块，配置用于将打印数据文字分成成行的矩形；
空隙查找模块，配置用于从所述矩形中查找30x30像素的空白空隙作为打印数据内部空隙；
空隙清理模块，配置用于清理距离过近，容易混淆以及重叠的间隙。
可选地，作为本发明一个实施例，所述点阵注入单元包括：
空隙选取模块，配置用于从所述内部空隙中随机选取空隙作为填充空隙；
点阵绘制模块，配置用于将所述墨迹点阵冗余绘制至填充空隙中；
文件打印模块，配置用于将填充完成的打印数据输出至打印机，得到打印文件。
可选地，作为本发明一个实施例，所述水印扫描单元包括：
属性设置模块，配置用于根据墨迹点阵尺寸参数设置扫描属性参数；
点阵扫描模块，配置用于扫描打印文件得到所述打印文件的墨迹点阵信息；
点阵转换模块，配置用于根据墨迹点阵与编码的对应关系得到所述打印文件的水印码；
信息查找模块，配置用于根据打印文件的水印码查找对应的文件信息。
图4为本发明实施例提供的一种终端系统400的结构示意图，该终端系统400可以用于执行本发明实施例提供的纸质打印件暗水印溯源方法。
其中，该终端系统400可以包括：处理器410、存储器420及通信单元430。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，该存储器420可以用于存储处理器410的执行指令，存储器420可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器420中的执行指令由处理器410执行时，使得终端400能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器410为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器420内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC)组成，例如可以由单颗封装的IC所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器410可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
通信单元430，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中如U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，包括若干指令用以使得一台计算机终端(可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种纸质打印件暗水印溯源方法，其特征在于，包括：
获取打印数据，并获取打印数据内部空隙；
设置与编码对应的墨迹点阵，随机生成打印数据的水印码；
随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件；
保存数据文件的打印记录和打印数据水印码的对应关系；
扫描所述打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录；
所述获取打印数据，并获取打印数据内部空隙，包括：
通过打印安全监控与审计系统拦截打印请求，获取打印数据；
将打印数据文字分成成行的矩形；
从所述矩形中查找30x30像素的空白空隙作为打印数据内部空隙；
清理距离过近，容易混淆以及重叠的间隙；
所述随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件，包括：
从所述内部空隙中随机选取空隙作为填充空隙；
将所述墨迹点阵冗余绘制至填充空隙中；
将填充完成的打印数据输出至打印机，得到打印文件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扫描打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录，包括：
根据墨迹点阵尺寸参数设置扫描属性参数；
扫描打印文件得到所述打印文件的墨迹点阵信息；
根据墨迹点阵与编码的对应关系得到所述打印文件的水印码；
根据打印文件的水印码查找对应的文件信息。
3.一种纸质打印件暗水印溯源系统，其特征在于，包括：
数据获取单元，配置用于获取打印数据，并获取打印数据内部空隙；
点阵设置单元，配置用于设置与编码对应的墨迹点阵，随机生成打印数据的水印码；
点阵注入单元，配置用于随机选取所述内部空隙，将所述墨迹点阵填充至选取的内部空隙中，得到注入水印码的打印数据并将打印数据输出为打印文件；
记录保存单元，配置用于保存数据文件的打印记录和打印数据水印码的对应关系；
水印扫描单元，配置用于扫描所述打印文件得到注入的水印码，获取与所述水印码对应的打印记录；
所述数据获取单元包括：
请求拦截模块，配置用于通过打印安全监控与审计系统拦截打印请求，获取打印数据；
矩形划分模块，配置用于将打印数据文字分成成行的矩形；
空隙查找模块，配置用于从所述矩形中查找30x30像素的空白空隙作为打印数据内部空隙；
空隙清理模块，配置用于清理距离过近，容易混淆以及重叠的间隙；
所述点阵注入单元包括：
空隙选取模块，配置用于从所述内部空隙中随机选取空隙作为填充空隙；
点阵绘制模块，配置用于将所述墨迹点阵冗余绘制至填充空隙中；
文件打印模块，配置用于将填充完成的打印数据输出至打印机，得到打印文件。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述水印扫描单元包括：
属性设置模块，配置用于根据墨迹点阵尺寸参数设置扫描属性参数；
点阵扫描模块，配置用于扫描打印文件得到所述打印文件的墨迹点阵信息；
点阵转换模块，配置用于根据墨迹点阵与编码的对应关系得到所述打印文件的水印码；
信息查找模块，配置用于根据打印文件的水印码查找对应的文件信息。
5.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-2任一项所述的方法。
6.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任一项所述的方法。
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