CN111277913A - 一种可溯源的屏幕水印实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可溯源的屏幕水印实现方法。本发明方法是在计算机主机与显示设备之间设置水印字符信息嵌入模块，通过水印字符信息嵌入模块将水印字符信息与视频信号进行叠加，并把叠加后的视频信号输出到显示设备上，以显性方式显示；嵌入的所述水印字符信息包括字符内容信息和嵌入效果信息。水印字符信息嵌入模块包括：激活模块、水印信息接收模块、控制模块、字符处理模块、视频信号接收模块、视频同步信号提取模块、水印字符叠加模块、视频信号输出模块、字库模块。本发明方法可以有效防止对显示屏幕进行拍照或截屏而造成的泄密，快速定位泄密源头，降低屏幕拍摄泄密风险，保证了数据安全。
Description
技术领域
本发明属于保密技术领域，具体是电子文件泄密防控领域，涉及一种可溯源的屏幕水印实现方法。
背景技术
随着各级党政机关部门、国防军工以及企事业单位中办公自动化程度的日益增高，电子文件的泄密也呈上升趋势。特别是随着具有拍照、摄录功能的智能设备不断增多，通过对计算机屏幕拍照方式把重要信息外泄出去成为泄密的主要途径和隐患。屏幕偷拍泄密隐蔽性更好，溯源追查的难度更大，所带来的危害性也更大。因此，如何对屏幕拍照泄密进行有效防控，并提供有效依据快速追溯泄密源头是目前急需解决的难题。
发明内容
本发明的目的针对当前屏幕偷拍泄密和溯源问题，提供一种可溯源的屏幕水印实现方法，实现在泄密发生后能快速定位泄密源头，从而降低屏幕拍摄泄密风险。
本发明方法是在计算机主机与显示设备之间设置水印字符信息嵌入模块，通过水印字符信息嵌入模块将水印字符信息与视频信号进行叠加，并把叠加后的视频信号输出到显示设备上，以显性方式显示；嵌入的所述水印字符信息包括字符内容信息和嵌入效果信息。
所述的水印字符信息嵌入模块包括：激活模块、水印信息接收模块、控制模块、字符处理模块、视频信号接收模块、视频同步信号提取模块、水印字符叠加模块、视频信号输出模块、字库模块，具体是：
激活模块，接收计算机设备发送的周期性巡检信号，并进行响应，反馈信号给计算机设备，表明水印字符信息嵌入模块已接入；
水印信息接收模块，接收操作者通过计算机设备输入的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息，转发至控制模块；
控制模块，接收到水印信息接收模块发送的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息，根据所需要显示的字符内容从字库模块中调用标准的字符内容信息，发送给字符处理模块；同时，将所需要显示的嵌入效果的信息作为嵌入效果信息发送给水印字符叠加模块；控制模块还发送水印字符叠加命令和控制信息至水印字符叠加模块；
字符处理模块，接收到字符内容信息，将所需要显示的字符增加轮廓线，并把增加轮廓线后的字符内容信息传输至水印字符叠加模块；
视频信号接收模块，接收来自计算机显卡的视频信号，对视频信号进行放大后，发送至视频同步信号提取模块；
视频同步信号提取模块，从放大后的视频信号中提取行场同步信号，发送至水印字符叠加模块；
水印字符叠加模块，根据行场同步信号，将带有轮廓线的字符内容信息按照嵌入效果信息叠加到视频信号中，发送给视频信号输出模块；
视频信号输出模块，将叠加了水印字符信息的视频信号输出到显示设备上进行显示；
字库模块，存储所有字符点阵数据。
具体操作是：
首先，设置要嵌入的字符内容和嵌入效果；所述的字符内容包括用户自定义的需要显示的内容和操作者信息；所述的嵌入效果包括水印的显示位置、水印文字的字体、大小、颜色、透明度、行间距、列间距。
然后，检测水印字符信息嵌入模块状态：计算机主机向激活模块发送周期性巡检信号，若收到激活模块的响应信号，则计算机主机将输入的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息以及视频信号输入到水印字符信息嵌入模块；若没有收到响应信号，则计算机主机不会输出真实视频信号，而是输出黑屏信号和告警信息。
水印字符信息嵌入模块将水印字符信息和视频信号进行叠加，并把叠加后的视频信号输出到显示设备上，以显性方式显示；具体是：
(1).外部视频信号输入到视频信号接收模块,水印信息接收模块接收操作者通过计算机设备输入的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息；
(2).视频信号接收模块对输入的视频信号进行放大，视频同步信号提取模块从放大后的视频信号中提取行场同步信号，发送至水印字符叠加模块；
(3).水印信息接收模块对接收到的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息，转发至控制模块，控制模块根据所需要显示的字符内容从字库模块中调用标准的字符内容信息，发送给字符处理模块；同时，将所需要显示的嵌入效果的信息作为嵌入效果信息发送给水印字符叠加模块；控制模块还发送水印字符叠加命令和控制信息至水印字符叠加模块；
(4).字符处理模块将所需要显示的字符增加轮廓线，并把增加轮廓线后的字符内容信息传输至水印字符叠加模块；
(5).水印字符叠加模块根据行场同步信号确定屏幕的坐标，将带有轮廓线的字符内容信息按照嵌入效果信息叠加到视频信号中，发送给视频信号输出模块；
(6).视频信号输出模块将叠加了水印字符信息的视频信号输出到显示设备上进行显示；水印字符信息以半透明状态显示在显示设备上。
当显示设备显示数据被偷拍泄密后，根据泄密视频或照片上的水印信息即可直接定位泄密源。
本发明方法的有益效果包括：
(1)本发明方法可以有效防止保密机关、单位内部人员在编辑或查看涉密文件时，对显示屏幕进行拍照或截屏而造成的泄密，可帮助保密机关、单位在出现屏幕拍摄泄密后有据可查，快速定位泄密源头，降低屏幕拍摄泄密风险。
(2)本发明方法采用外部硬件连接方式，通过VGA或HDMI等连接线连接在计算机设备与显示设备之间，无需企业更换原有的设备，不改变原有设备的使用方式。
(3)本发明方法保证只有使用了水印字符信息嵌入模块才会把真实视频信号输出到显示屏幕，若用普通视频线替代，则不会把真实视频信号输出到显示屏幕，保证了数据的安全。
附图说明
图1为本发明模块组成示意图；
图2为本发明方法总体流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施作进一步详细说明，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
一种可溯源的屏幕水印实现方法，该方法是在计算机主机与显示设备之间设置水印字符信息嵌入模块。一种方式：水印字符信息嵌入模块通过VGA和USB线连接计算机设备，其中VGA线用于传输视频信号，USB线用于传输水印信息，周期性巡检信号及其响应信号；另一种方式，通过HDMI线连接计算机设备，HDMI线用于传输视频信号，水印信息，周期性巡检信号及其响应信号。
水印字符信息嵌入模块将水印字符信息与视频信号视频信号进行叠加，并把叠加后的视频信号输出到显示设备上，以显性方式显示。嵌入的水印字符信息包括字符内容信息和嵌入效果信息。
如图1所示，水印字符信息嵌入模块(图中虚线框内)包括：激活模块1、水印信息接收模块2、控制模块3、字符处理模块4、视频信号接收模块5、视频同步信号提取模块6、水印字符叠加模块7、视频信号输出模块8、字库模块9，具体是：
激活模块1，接收计算机设备发送的周期性巡检信号，并进行响应，反馈信号给计算机设备，表明水印字符信息嵌入模块已接入。
水印信息接收模块2，接收操作者通过计算机设备输入的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息，转发至控制模块。
控制模块3，接收到水印信息接收模块发送的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息，根据所需要显示的字符内容从字库模块中调用标准的字符内容信息，发送给字符处理模块；同时，将所需要显示的嵌入效果的信息作为嵌入效果信息发送给水印字符叠加模块；控制模块还发送水印字符叠加命令和控制信息至水印字符叠加模块。
字符处理模块4，接收到字符内容信息，将所需要显示的字符增加轮廓线，并把增加轮廓线后的字符内容信息传输至水印字符叠加模块。
视频信号接收模块5，接收来自计算机显卡的视频信号，对视频信号进行放大后，发送至视频同步信号提取模块。
视频同步信号提取模块6，从放大后的视频信号中提取行场同步信号，发送至水印字符叠加模块。
水印字符叠加模块7，根据行场同步信号，将带有轮廓线的字符内容信息按照嵌入效果信息叠加到视频信号中，发送给视频信号输出模块。
视频信号输出模块8，将叠加了水印字符信息的视频信号输出到显示设备上进行显示。
字库模块9，存储所有字符点阵数据。
具体操作如图2所示：
首先，设置要嵌入的字符内容和嵌入效果。字符内容包括用户自定义的需要显示的内容和操作者信息(如：用户名、计算机名、IP地址和时间等)。水印内容信息可使得直接查看视频或照片就能获知泄密源。嵌入效果包括水印的显示位置、水印文字的字体、大小、颜色、透明度、行间距、列间距。
然后，检测水印字符信息嵌入模块状态，保证只有使用了水印字符信息嵌入模块才会有真实视频信号输入到显示屏幕，若用普通视频线替换了本装置，则不会有真实视频信号输入到显示屏幕，保证了数据的安全。具体方法是：计算机主机向激活模块发送周期性巡检信号，若收到激活模块的响应信号，则计算机主机将输入的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息以及视频信号输入到水印字符信息嵌入模块；若没有收到响应信号，则计算机主机不会输出真实视频信号，而是输出黑屏信号和告警信息。
水印字符信息嵌入模块将水印字符信息和视频信号进行叠加，并把叠加后的视频信号输出到显示设备上，以显性方式显示。具体步骤是：
(1).外部视频信号输入到视频信号接收模块,水印信息接收模块接收操作者通过计算机设备输入的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息；
(2).视频信号接收模块对输入的视频信号进行放大，视频同步信号提取模块从放大后的视频信号中提取行场同步信号，发送至水印字符叠加模块；
(3).水印信息接收模块对接收到的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息，转发至控制模块，控制模块根据所需要显示的字符内容从字库模块中调用标准的字符内容信息，发送给字符处理模块；同时，将所需要显示的嵌入效果的信息作为嵌入效果信息发送给水印字符叠加模块；控制模块还发送水印字符叠加命令和控制信息至水印字符叠加模块；
(4).字符处理模块将所需要显示的字符增加轮廓线，并把增加轮廓线后的字符内容信息传输至水印字符叠加模块；
(5).水印字符叠加模块根据行场同步信号确定屏幕的坐标，将带有轮廓线的字符内容信息按照嵌入效果信息叠加到视频信号中，发送给视频信号输出模块。
(6).视频信号输出模块将叠加了水印字符信息的视频信号输出到显示设备上进行显示。水印字符信息以半透明状态显示在显示设备上，不影响屏幕上其他内容的正常使用。
当显示设备显示数据被偷拍泄密后，根据泄密视频或照片上的水印信息即可直接定位泄密源。
Claims (4)
1.一种可溯源的屏幕水印实现方法，其特征在于：
该方法是在计算机主机与显示设备之间设置水印字符信息嵌入模块，通过水印字符信息嵌入模块将水印字符信息与视频信号进行叠加，并把叠加后的视频信号输出到显示设备上，以显性方式显示；嵌入的所述水印字符信息包括字符内容信息和嵌入效果信息；
所述的水印字符信息嵌入模块包括：激活模块、水印信息接收模块、控制模块、字符处理模块、视频信号接收模块、视频同步信号提取模块、水印字符叠加模块、视频信号输出模块、字库模块，具体是：
激活模块，接收计算机设备发送的周期性巡检信号，并进行响应，反馈信号给计算机设备，表明水印字符信息嵌入模块已接入；
水印信息接收模块，接收操作者通过计算机设备输入的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息，转发至控制模块；
控制模块，接收到水印信息接收模块发送的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息，根据所需要显示的字符内容从字库模块中调用标准的字符内容信息，发送给字符处理模块；同时，将所需要显示的嵌入效果的信息作为嵌入效果信息发送给水印字符叠加模块；控制模块还发送水印字符叠加命令和控制信息至水印字符叠加模块；
字符处理模块，接收到字符内容信息，将所需要显示的字符增加轮廓线，并把增加轮廓线后的字符内容信息传输至水印字符叠加模块；
视频信号接收模块，接收来自计算机显卡的视频信号，对视频信号进行放大后，发送至视频同步信号提取模块；
视频同步信号提取模块，从放大后的视频信号中提取行场同步信号，发送至水印字符叠加模块；
水印字符叠加模块，根据行场同步信号，将带有轮廓线的字符内容信息按照嵌入效果信息叠加到视频信号中，发送给视频信号输出模块；
视频信号输出模块，将叠加了水印字符信息的视频信号输出到显示设备上进行显示；
字库模块，存储所有字符点阵数据。
2.如权利要求1所述的一种可溯源的屏幕水印实现方法，其特征在于，该方法具体是：
首先，设置要嵌入的字符内容和嵌入效果；
然后，检测水印字符信息嵌入模块状态：计算机主机向激活模块发送周期性巡检信号，若收到激活模块的响应信号，则计算机主机将输入的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息以及视频信号输入到水印字符信息嵌入模块；若没有收到响应信号，则计算机主机不会输出真实视频信号，而是输出黑屏信号和告警信息；
水印字符信息嵌入模块将水印字符信息和视频信号进行叠加，并把叠加后的视频信号输出到显示设备上，以显性方式显示；具体是：
(1).外部视频信号输入到视频信号接收模块,水印信息接收模块接收操作者通过计算机设备输入的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息；
(2).视频信号接收模块对输入的视频信号进行放大，视频同步信号提取模块从放大后的视频信号中提取行场同步信号，发送至水印字符叠加模块；
(3).水印信息接收模块对接收到的所需要显示的字符内容和嵌入效果的信息，转发至控制模块，控制模块根据所需要显示的字符内容从字库模块中调用标准的字符内容信息，发送给字符处理模块；同时，将所需要显示的嵌入效果的信息作为嵌入效果信息发送给水印字符叠加模块；控制模块还发送水印字符叠加命令和控制信息至水印字符叠加模块；
(4).字符处理模块将所需要显示的字符增加轮廓线，并把增加轮廓线后的字符内容信息传输至水印字符叠加模块；
(5).水印字符叠加模块根据行场同步信号确定屏幕的坐标，将带有轮廓线的字符内容信息按照嵌入效果信息叠加到视频信号中，发送给视频信号输出模块；
(6).视频信号输出模块将叠加了水印字符信息的视频信号输出到显示设备上，进行显示；
当显示设备显示数据被偷拍泄密后，根据泄密视频或照片上的水印信息即可直接定位泄密源。
3.如权利要求2所述的一种可溯源的屏幕水印实现方法，其特征在于：所述的字符内容包括用户自定义的需要显示的内容和操作者信息；所述的嵌入效果包括水印的显示位置、水印文字的字体、大小、颜色、透明度、行间距、列间距。
4.如权利要求1所述的一种可溯源的屏幕水印实现方法，其特征在于：水印字符信息以半透明状态显示在显示设备上。
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