CN111031192A - 一种水印处理装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于显示装置的水印处理装置、方法及系统，所述水印处理装置包括：水印生成模块、水印处理模块、信号输出模块；所述水印生成模块，用于生成包含所需信息的水印数据；所述水印处理模块，用于将所述水印数据和从图像生成装置获取的图像数据叠加处理生成水印图像数据；所述信号输出模块，用于将所述水印图像数据输出给显示装置，由于本发明是在区别于计算机的单独设备中完成视频处理和水印的嵌入，因此，不需要为了适应不同系统而做大量的开发性工作，同时也避免了与操作系统不兼容而被系统攻击的问题。

Description

一种水印处理装置、方法及系统

技术领域

本发明属于信息处理技术领域，特别涉及一种水印处理装置、方法及系统。

背景技术

随着各种智能设备的普及，拍摄屏幕和录制屏幕变得非常的便捷，因此个人和企事业单位办公电脑的资产安全面临着严峻的挑战，对于拍摄屏幕或者录制屏幕造成的泄密问题，相关单位不易察觉，并且无法追踪溯源，给失泄密的个人及企事业单位带来难以估计的损失。因此，一种稳定可靠的失泄密防护追溯系统就变得愈加重要。

目前，普遍采用在终端设备的操作系统中添加与该终端设备所运行的操作系统版本相兼容的水印处理应用程序的方法，对恶意用户通过智能设备进行拍摄屏幕和录制屏幕的防护追溯。例如，申请号为CN201710918485.6的专利就是采用了这种方式，通过在操作系统中添加水印处理应用程序，在数据信息显示在显示屏幕之前，先启动水印处理应用程序，生成水印信息并将水印信息以透明置顶的方式显示在显示屏幕上。

由于现有的在操作系统中添加水印处理应用程序的方法需要根据终端设备所运行的不同操作系统的不同版本，开发与不同操作系统的不同版本相兼容的水印处理应用程序，因此，导致了开发工作量繁重，且开发效率低的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于显示装置的水印处理装置、方法及系统。

具体技术方案如下：

第一方面，提供了一种用于显示装置的水印处理装置，所述水印处理装置包括：水印生成模块、水印处理模块、信号输出模块；

所述水印生成模块，用于生成包含所需信息的水印数据；

所述水印处理模块，用于将所述水印数据和从图像生成装置获取的图像数据叠加处理生成水印图像数据；

所述信号输出模块，用于将所述水印图像数据输出给显示装置。

进一步地，所述水印生成模块具体用于：

根据当前时间、设备的唯一标识，以及根据所需要的信息，定制生成水印信息的数据。

进一步地，所述水印处理模块采用双缓存机制，水印处理模块包括：

第一缓存模块，用于将所述图像数据转换成过程图像数据，并进行缓存；

第二缓存模块，用于将所述水印数据叠加到所述过程图像数据中，生成水印图像数据，并进行缓存。

进一步地，所述信号输出模块具体用于：

将所述水印图像数据还原成与所述图像数据格式一致的数据类型，生成还原水印图像数据；

将所述还原水印图像数据传递给显示装置。

第二方面，提供了一种基于水印处理装置进行水印处理的方法，所述方法包括：

水印处理装置从图像生成装置中获取图像数据；

所述水印处理装置生成包含所需信息的水印数据；

所述水印处理装置将所述图像数据和所述水印数据叠加处理生成水印图像数据；

所述水印处理装置将所述水印图像数据输出给显示装置。

进一步地，所述水印处理装置从图像生成装置中获取图像数据包括：

所述水印处理装置通过数据接口获取图像生成装置中生成的图像数据；

所述图像数据为图像软件生成的图像数据或视频软件生成的视频数据。

进一步地，所述水印处理装置生成包含所需信息的水印数据包括：

所述水印处理装置获取当前时间、设备的唯一标识，以及所需要的其他信息；

根据获得的信息，生成包含所需信息的水印数据。

进一步地，所述水印处理装置将所述图像数据和所述水印数据叠加处理生成水印图像数据包括：

所述水印处理装置将获取的所述图像数据转换成过程图像数据，并保存；

将所述水印数据叠加到过程图像数据中，生成水印图像数据，并保存。

进一步地，所述水印处理装置输出所述水印图像数据包括：

所述水印处理装置对所述水印图像数据进行还原，还原成所述图像数据格式的数据类型，生成还原水印图像数据，并将数据传递给显示装置。

第三方面，提供了一种基于水印处理装置进行水印处理的系统，所述系统包括图像生成装置、显示装置和如上述任一所述的水印处理装置，其中：

所述水印处理装置，能够从所述图像生成装置获取图像数据，并将所述水印图像数据输出给所述显示装置。

本发明从硬件层面，将图像生成和水印添加分别在两个硬件设备中执行，例如通过在图像生成装置与显示装置之间增加嵌入式的水印处理装置这一单独的硬件设备，提供嵌入式屏幕水印保护。由于本发明是在区别于计算机的单独设备中完成视频处理和水印的嵌入，因此，不需要为了适应不同系统而做大量的开发性工作，同时也避免了与操作系统不兼容而被系统攻击的问题。而且通过本发明的水印处理装置实现了在视频数据帧中嵌入水印的目的。同时由于水印处理装置是独立于显示装置的单独器件，因此，该水印处理装置可以方便地插接到不同的显示装置或图像生成装置中，以实现对显示装置要显示的图像进行水印叠加处理。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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示出了本发明嵌入式水印处理方法的流程示意图；

图2示出了本发明基于水印处理装置嵌入式水印处理装置的模块示意图；

图3示出了本发明的结构的位置示意图；

图4示出了本发明的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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，都属于本发明保护的范围。

为了解决上述采用在图像生成装置中安装水印软件，利用软件层面提供的屏幕水印保护时，由于水印软件与系统不兼容而造成的开发量大，以及由于水印软件与系统不兼容而导致水印信息数据被系统识别出来，遭到攻击的问题，本发明提供一种基于水印处理装置进行水印处理的方法。从硬件层面，通过在图像生成装置与显示装置之间增设一个水印处理装置，提供屏幕水印保护。由于本发明是在区别于图像生成装置的单独设备中完成水印的嵌入，因此，避免了与操作系统不兼容的问题，避免为了适应不同系统而作大量的开发性工作的问题，避免因为不兼容而系统攻击的问题。

示例性的，如图1所示，本实施例中所涉及的图像生成装置以计算机为例，包含但不仅限于计算机。所述方法的具体步骤包括：

步骤一：水印处理装置从计算机中获取图像数据。用于获取计算机内的图像数据。

示例性的，计算机中的应用软件在生成图像数据后，将图像数据通过数据接口输出到水印处理装置上。

具体的，数据接口包括视频数据接口DVI/HDMI/DP等接口，计算机通过数据接口将图像数据传递给水印处理装置，水印处理装置获得图像数据。

步骤二：所述水印处理装置生成包含所需信息的水印数据。用于生成包含使用者所需信息的水印数据。

获取当前时间、设备的资产ID编号等唯一标识，以及所需要的信息，根据上述信息，生成水印数据。

根据当前时间，设备的资产ID编号等唯一标识，以及使用者所需要的内容信息，生成特定的水印数据。

示例性的，生成水印数据的方式包括，但不限于如下三种：

方式一：点阵图矩阵式水印的生成方式。

根据服务器下发的用户所需信息，包括设备注册的企业标识、员工姓名、工号、终端Mac地址、本地时间等信息，生成预设个数的点阵图矩阵，该点阵图矩阵中包含所有身份标识信息和时间信息。

具体的，每个点阵图矩阵可以是固定大小的点阵，不同位置的点阵图包含特定的信息。示例性的，左上角点阵图包含企业信息，右上角点阵图包含员工信息，左下角点阵图包含设备Mac地址，右下角点阵图包含时间信息。

方式二：特殊字体式水印的生成方式。

根据服务器下发的用户所需信息，包括设备注册的企业标识、员工姓名、工号、终端Mac地址、本地时间等信息结合生成水印数据，再将所述水印数据设置为特殊字体，示例性的，所述水印数据包括设备注册的企业标识、终端IEMI编号、本地时间，将所述水印数据设置为浅灰色字体倾斜一定角度的方式写入到获取的过程图像数据中。示例性的，水印数据为“A10B11C16 E20 10:16”的浅灰色字体，其中，“A10B11C16”表示设备注册的企业标识，“E20”表示终端IEMI编号，“10:16”表示本地时间。

方式三：矢量图式水印的生成方式。

根据服务器下发的用户所需信息，包括设备注册的企业标识、员工姓名、工号、终端Mac地址、本地时间等信息。需要嵌入的用户所需信息编码成固定长度M的矢量图，将水印图案划分成若干个等分的信息块，每个等分信息块内部按照一定规则划分成M块像素区域，M块区域按照顺序填入预先设计好的矢量图来表征对应的水印信息。示例性的，客户所需信息包括注册的企业标、员工姓名、终端Mac地址、本地时间。应用软件客户端将水印图案编码成四个长度相同的矢量图，四个矢量图分别表征将水印图案划分成4等分的信息快，注册的企业标、员工姓名、终端Mac地址、本地时间。应用软件客户端将水印图案分为四个信息块，将注册的企业标、员工姓名、终端Mac地址、本地时间对应的矢量图分别导入四个信息块中。这样根据屏幕对应位置的矢量图信息就可以译码成嵌入的水印信息。

上述水印视图的生成方法均可以根据预设时间周期，定期更新水印视图。示例性的，每过1分钟，应用软件客户端重新生成水印视图。

以上示例的方案生成一个和显示图像的分辨率大小一样的水印信息，水印信息是以RGB格式的图片通过流媒体的形式传输。

步骤三：所述水印处理装置将所述图像数据和所述水印数据叠加处理生成水印图像数据。用于将所述图像数据转换成过程图像数据，并且将所述水印数据叠加到所述过程图像数据上，生成水印图像数据。

具体的，由于不同的计算机与显示装置在实际中采用的数据连接线可能不同，包括使用DVI/HDMI/DP等接线，每种接线也都支持多种视频格式，为了方便处理，我们将实际使用中遇到的各种视频格式的数据统一转换成RGB格式的数据。所述过程图像数据指的是RGB格式下的图像数据，即将所述图像数据转换成RGB格式下的图像数据。示例性的，所述图像数据为视频格式数据，将所述图像数据的视频格式转换为RGB格式的数据，为过程图像数据。由于格式转换已经是现有的成熟技术，在此就不再赘述。

将所述水印数据与所述过程图像数据进行叠加处理，生成水印图像数据，在所述叠加处理完成后，将包含完整水印数据的所述水印图像数据保存。这样可以保证最终得到的水印图像数据都是拥有完整的水印信息的。

示例性的，将所述水印数据，即根据所需信息生成的RGB图片，逐像素的叠加到所述过程图像数据中，这一步骤相当于是两个视图的叠加。其中，底色为所述过程图像数据，叠加层为所述水印数据。相当于将所述水印数据当做透明层叠加在所述过程图像数据层上，得到所述水印图像数据。

步骤四：所述水印处理装置输出所述水印图像数据。用于将所述水印图像数据还原成所述图像数据格式的数据类型，并传递给显示装置。

示例性的，根据记录获取所述图像数据的格式类型，将所述水印图像数据还原成所述图像数据的格式类型的数据，再传递给显示装置。示例性的，所述图像数据为视频数据，在所述步骤三中，将所述图像数据转换成了RGB格式的过程图像数据，在与所述水印数据进行叠加处理后生成所述水印图像数据，所述水印图像数据是RGB格式，在传递给显示装置是需要将所述水印图像数据的RGB格式还原，还原成所述图像数据的视频数据格式。保证经过水印印射处理后的数据类型与原始的数据类型一致，可是直接在显示装置上显示。

本方案适用于计算机处理过程中所有的水印图像数据，不区分显示的内容，包含但不限于word、PDF、浏览器、音视频播放器等其他第三方软件显示内容。

应用本方法，在计算机将视频数据传递给显示装置之前，捕获该视频数据，并在该视频数据上叠加水印，形成新的带有水印的视频数据，再传递给显示数据。避免了在应用程序层面开发水印开发软件对于操作系统平台的依赖，可实现跨平台、稳定且可靠的屏幕水印嵌入。大大降低了不同平台下由于兼容性问题，以及大大减少了由于兼容问题而带来的软件开发的工作量。

应用本方法，同样也避免了在应用程序层面利用水印软件嵌入水印时被攻击的风险。由于应用程序生成的水印数据容易被识别辨认，从而遭到攻击和破坏，而本方案在显示之前，在图像数据的基础之上叠加水印信息，再将包含水印信息的视频数据传递给显示装置，此时的水印信息为该视频数据中携带的一部分，因此不易被识别攻击。大大的提高了屏幕水印防护的稳定性和可靠性。同时，本发明的这种系统，能够使得要显示的视频在没有本发明的水印处理装置这一单独的设备时，会显示没有水印的视频；只有采用本发明的水印处理装置并在显示器中显示时才显示带有水印的视频，这不会对原始视频造成影响。例如，将本发明的水印处理装置插接到显示器这类显示装置后，显示器中显示的视频会带有水印，而拨出该水印处理装置后，显示器中显示的视频将不会带有水印。

在上述方法步骤的基础上，本发明还提供了一种用于显示装置的水印处理装置，示例性的，如图2所示，所述水印处理装置包括：

水印生成模块，用于生成包含使用者所需信息的水印数据；

水印处理模块，用于将从计算机中获取的所述图像数据和所述水印数据叠加处理生成水印图像数据；

信号输出模块，用于输出所述水印图像数据。

具体的，所述装置为水印处理装置，一种实现特定功能的嵌入式开发板。设置在计算机与显示装置之间，通过数据接口分别与计算机和显示装置连接。所述数据接口包括视频数据DVI/HDMI/DP接口等。

具体的，所述水印生成模块包括：

信息获取单元，用于获取当前时间、设备的资产ID编号等唯一标识，以及所需要的其他信息；

水印生成单元，根据所述信息获取单元获取的信息生成水印数据。

具体的，所述水印处理模块包括：

第一缓存模块，用于将所述图像数据转换成过程图像数据，并写入第一缓存模块中进行缓存；

第二缓存模块，用于将所述水印数据叠加到所述过程图像数据中，生成水印图像数据，并写入第二缓存模块中进行缓存。

示例性的，应用软件将生成的图像数据存放在计算机缓存中，所述水印处理模块通过所述视屏数据接口获取所述图像数据，将所述图像数据转换成RGB格式的过程图像数据，并写入第一缓存模块中进行缓存。进一步的，由于不同的计算机与显示装置在实际中采用的连接线可能不同，包括使用DVI/HDMI/DP等接线，每种接线也都支持多种视频格式，为了方便处理，我们将实际使用中遇到的各种视频格式的数据统一转换成RGB格式的数据。所述过程图像数据指的是RGB格式下的图像数据，即将所述图像数据转换成RGB格式下的图像数据。示例性的，所述图像数据为视频格式数据，将所述图像数据的视频格式转换为RGB格式的数据，称之为过程图像数据。由于格式转换已经是现有的成熟技术，在此就不再赘述。

示例性的，将所述水印数据，即根据所需信息生成的RGB图片，逐像素的叠加到所述过程图像数据中，这一步骤相当于是两个视图的叠加。其中，底色为所述过程图像数据，叠加层为所述水印数据。相当于将所述水印数据当做透明层叠加在所述过程图像数据层上，得到所述水印图像数据。

具体的，所述信号输出模块用于：

将所述水印图像数据还原成与所述图像数据格式一致的数据类型，生成还原水印图像数据；

将所述还原水印图像数据传递给显示装置。

示例性的，根据记录获取所述图像数据的格式类型，将所述水印图像数据还原成所述图像数据的格式类型的数据，再传递给显示装置。示例性的，所述图像数据为视频数据，在所述水印处理模块中，将所述图像数据转换成了RGB格式的过程图像数据，在与所述水印数据进行叠加处理后生成所述水印图像数据，所述水印图像数据是RGB格式，在传递给显示装置是，需要将所述水印图像数据的RGB格式还原，还原成所述图像数据的视频数据格式。保证经过水印印射处理后的数据类型与原始的数据类型一致，可是直接在显示装置上显示。将所述还原水印图像数据传递给显示装置。

示例性的，如图3所示，实线为现有的技术方案的装置构成，计算机中央处理单元通过视频数据接口DVI/HDMI/DP等接口直接连接在所述显示装置上。具体的，应用程序将生成的图像数据缓存在计算机中，并传递给显示装置，但由于应用程序本身与操作系统的兼容问题，容易被识别和攻击，难以提供稳定可靠的屏幕保护，且不可避免的和其他应用的置顶窗体显示产生冲突，出现卡顿等问题。

示例性的，如图3所示，虚线为本技术方案的装置构成，在计算机中央处理单元与显示装置之间添加水印处理装置，计算机中央处理单元上的视频数据接口与水印处理装置上对应的输入视频数据接口连接，水印处理装置上输出视频数据接口与显示装置上对应的输入视频数据接口连接。示例性的，应用程序生成的图像数据通过视频数据接口传递给水印处理装置；水印处理装置将所述图像数据与所述水印数据进行叠加处理，再通过视频数据接口传递给显示装置，在显示装置上进行显示。

进一步的，水印处理装置内包括水印生成模块、水印处理模块、数据还原模块。

具体的，水印生成模块可根据使用者所需要的信息生成的水印数据；水印处理模块设计为双缓存机制，包括第一缓存模块、第二缓存模块；具体的，水印处理模块将捕获的图像数据转换成过程图像数据保存到所述第一缓存模块中，将所述第一缓存模块中的所述过程图像数据与所述水印信息进行叠加处理，生成水印图像数据。将所述水印图像数据写入到所述第二缓存模块中进行缓存，这样就可以保证所述第二缓存模块内的数据都是包含所述水印数据的所述水印图像数据；数据还原模块将所述第二缓存模块中的所述水印图像数据转换成可以直接在显示装置上显示的数据，即生成还原水印图像数据，与所述图像数据的格式类型一直。保证处理后的数据类型和原始的数据类型一致，可以在显示装置上进行显示。

示例性的，如图4所示，输入设备将原始数据通过数据接口输入到计算机中，在计算机中对所述原始数据进行计算处理，处理成所需目标的图像数据，将达到所需目标的图像数据再通过视频数据接口DVI/HDMI/DP等接口传递给水印处理装置，在水印处理装置中对该图像数据嵌入所需的水印信息，生成具有所需水印信息的水印图像数据，最后再将包含所需水印信息的水印图像数据通过视频数据接口DVI/HDMI/DP等接口传递给显示装置，在显示装置中显示。

进一步的，在计算机视频数据输出数据信号到显示装置显示之前增加水印处理装置，进行屏幕水印的嵌入和相关处理，水印处理装置为嵌入式开发板，可以内置在显示器内部也可以作为一个单独的器件设置在计算机视频数据的出口或者中间的任何环节。

本方案从硬件层面提供一种屏幕水印保护方案，在本方案中，水印处理模块采用的是双缓存机制，可以有效的避免闪屏现象，同时也有效的避免显示出没有嵌入完整水印的画面。

再者，从硬件层面解决了应用程序嵌入水印对操作系统平台的依赖，可以适用于不同操作系统，提供了一种稳定可靠的跨平台屏幕水印嵌入的处理系统。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于显示装置的水印处理装置，其特征在于，

所述水印处理装置包括：水印生成模块、水印处理模块、信号输出模块；

所述水印生成模块，用于生成包含所需信息的水印数据；

所述水印处理模块，用于将所述水印数据和从图像生成装置获取的图像数据叠加处理生成水印图像数据；

所述信号输出模块，用于将所述水印图像数据输出给显示装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于显示装置的水印处理装置，其特征在于，

所述水印生成模块具体用于：

根据当前时间、设备的唯一标识，以及根据所需要的信息，定制生成水印信息的数据。

3.根据权利要求1所述的一种用于显示装置的水印处理装置，其特征在于，

所述水印处理模块采用双缓存机制，包括：

第一缓存模块，用于将所述图像数据转换成过程图像数据，并进行缓存；

第二缓存模块，用于将所述水印数据叠加到所述过程图像数据中，生成水印图像数据，并进行缓存。

4.根据权利要求1所述的一种用于显示装置的水印处理装置，其特征在于，

所述信号输出模块具体用于，将所述水印图像数据还原成与所述图像数据格式一致的数据类型，生成还原水印图像数据；将所述还原水印图像数据传递给显示装置。

5.一种基于水印处理装置进行水印处理的方法，其特征在于，

所述方法包括：

水印处理装置从图像生成装置中获取图像数据；

所述水印处理装置生成包含所需信息的水印数据；

所述水印处理装置将所述图像数据和所述水印数据叠加处理生成水印图像数据；

所述水印处理装置将所述水印图像数据输出给显示装置。

6.根据权利要求5所述的一种基于水印处理装置进行水印处理的方法，其特征在于，

所述水印处理装置从图像生成装置中获取图像数据包括：

所述水印处理装置通过数据接口获取图像生成装置中生成的图像数据；

所述图像数据为图像软件生成的图像数据或视频软件生成的视频数据。

7.根据权利要求5所述的一种基于水印处理装置进行水印处理的方法，其特征在于，

所述水印处理装置生成包含所需信息的水印数据包括：

所述水印处理装置获取当前时间、设备的唯一标识，以及所需要的其他信息；

根据获得的信息，生成包含所需信息的水印数据。

8.根据权利要求5所述的一种基于水印处理装置进行水印处理的方法，其特征在于，

所述水印处理装置将所述图像数据和所述水印数据叠加处理生成水印图像数据包括：

所述水印处理装置将获取的所述图像数据转换成过程图像数据，并保存；

将所述水印数据叠加到过程图像数据中，生成水印图像数据，并保存。

9.根据权利要求5所述的一种基于水印处理装置进行水印处理的方法，其特征在于，

所述水印处理装置输出所述水印图像数据包括：

所述水印处理装置对所述水印图像数据进行还原，还原成所述图像数据格式的数据类型，生成还原水印图像数据，并将数据传递给显示装置。

10.一种基于水印处理装置进行水印处理的系统，所述系统包括图像生成装置、显示装置和如权利要求1-4任一所述的水印处理装置，其中：

所述水印处理装置，能够从所述图像生成装置获取图像数据，并将所述水印图像数据输出给所述显示装置。

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