CN113012018B - 一种隐形办公打印文本加密及解密方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隐形办公打印文本加密及解密方法，能够实现较强的抗干扰能力，硬件消耗资源非常少，对文本本身的要求较少。本发明提出了较为简洁可行的隐藏数据加密方法，算法较为简洁，通过对文档进行隐形加密，可以有效的在文档中嵌入时间、地点、人物、单位信息等内容，一旦文档被非法泄露，可以快速有效的对泄露单位或人员进行定位和查询。硬件消耗资源非常少；对文本本身的要求较少，只需很少量的文本或文字即可实现信息加密；该方法抗干扰能力强，能够有效抗击文本打印对加密造成的影响；隐蔽性高，不易被发现，利于事后查询或追溯；对原稿无肉眼可见的改变，利于稿件的使用和阅读。

Description

一种隐形办公打印文本加密及解密方法

技术领域

本发明涉及打印文本加密技术领域，具体涉及一种隐形办公打印文本加密及解密方法。

背景技术

在科技高度发达的当下，信息安全越来越受到人们的重视。在各行各业中，都存在内部或秘密信息。当这些信息以文稿形式打印出来分发给各个相关单位或职能部门时，如何对这些信息进行有效的管控是每个单位或部门都面临的重要问题。尤其是当信息泄露时，如何能有效的追溯和查询，堵塞信息泄露的漏洞，则需要非常的技术手段。然而，目前市面上所有的打印和复印产品全部是通过显性水印信息来对文稿进行标记，显然，这不能完全有效防范信息的泄露，也不利于事后的追溯和追责。显性的水印技术容易被肉眼观察和识别，容易被人为破坏，而且对于使用人员视觉上造成比较大的干扰，应用场合非常受限。

隐形的加密技术，可以有效的将所需要的信息嵌入到文稿中，而肉眼无法察觉，因此，应用起来非常方便。一般情况下，隐形数据加密方法有时(空)域隐藏数据加密方法和频域隐藏数据加密方法。时(空)域数字加密是直接在信号空间上叠加加密信息，而频域数字加密、时/频域数字加密和时间/尺度域数字加密则分别是在DCT变换域、时/频变换域和小波变换域上隐藏加密信息。

虽然现有的隐藏数字加密技术较多，但他们大多数都有个共同的缺点：加密信息仅仅只能针对高清的电子化数字图像本身较为有效，当受到外界的扰动，尤其是打印机打印输出时，由于硒鼓本身的感光材料的响应非均匀性，以及墨粉本身的非均匀性等对原始的数据造成干扰时，这些加密的信息就非常容易被破坏，从而失去加密效果。如最常见的空域算法，是将信息嵌入到随机选择的图像点中最不重要的像素位(LSB:least significantbits)上，这可保证嵌入的水印是不可见的。但是由于使用了图像不重要的像素位，算法的鲁棒性差，水印信息很容易被滤波、图像量化、几何变形的操作破坏。而使用基于DCT变换的数据加密技术，虽然在在一定条件下，抗干扰能力有了一定的改进，但是，其缺点是1)计算量较大，对硬件资源的消耗巨大；2)对图像和文档的复杂度有一定的要求，即图像的纹理要相对丰富，这是因为该技术主要是对图像进行频域变化，对高频、中频、低频部分进行数据加密。但很显然，当文档或图像信息较少时，变换后的频谱较为单一，无法有效进行数据加密。同时，也容易受到干扰。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种隐形办公打印文本加密及解密方法，能够实现较强的抗干扰能力，硬件消耗资源非常少，对文本本身的要求较少。

本发明的一种隐形办公打印文本加密方法，包括如下步骤：

步骤1，接收打印原始数据；

步骤2，将打印原始数据转化为图像；

对转化得到的图像进行灰度直方图滤波；

探知滤波后图像的行列间距；

对每一行相邻的两个像素取平均值，确定灰度阶G(k)；

步骤3，基于确定的灰度阶G(k)对打印原始数据进行信息编码：

首先，随机生成1行二进制编码字符，针对打印原始数据，以每一行的起始两个字符开始，每两个字符作为一组按照所述二进制编码字符进行编码加密：假设字符的初始灰度阶为G(k)，当编码为0时，字符的灰度不变，当字符编码为1时，该组字符的灰度等级为G(k+1)；

步骤4，打印机接收加密后的数据进行打印，完成打印文本加密。

其中，所述步骤3中，若文档本身的有效行数较多时，不同行之间可采用同样的二进制编码字符进行编码。

其中，所述步骤3中，若1行待编码字符的数量少于所述二进制编码字符可编的数量，则接取下一行待编码字符继续进行编码加密。

其中，所述步骤3中，在计算机、电路板、打印机或复印机本身的主板上实现对打印数据的加密。

其中，所述步骤2中，探知行列间距的方式如下：假设通过滤波之后，字符点为黑色，背景为白色，任意选取“黑色”种子点，假设其坐标为(i，j)，通过对(i+n，j)以及(i，j+n)的像素进行判别，探知行和列的间距，其中n表示以种子点的像素坐标开始，左右移动、或列上下移动的像素坐标偏移量。

本发明还提供了一种隐形办公打印文本解密方法，对采用本发明所述的隐形办公打印文本加密方法得到的文本进行解密，包括如下子步骤：

步骤5，对步骤4得到的打印文稿进行扫描，还原出文本图像灰度编码，包括如下子步骤：

步骤51，对扫描打印文稿得到的文稿图像进行灰度直方图滤波；

步骤52，探知滤波后图像的行列间距；

步骤53，对每一行相邻的两个像素取平均值，确定灰度阶G(k)；

步骤54，根据步骤53得出的结果，取灰度阶低的为编码0，取灰度阶高的为编码1，还原出二进制编码字符；

步骤6，利用还原出的二进制编码字符以及步骤53得出的结果，解密出打印原始数据所对应的图像。

有益效果：

本发明提出了较为简洁可行的隐藏数据加密方法，算法较为简洁，通过对文档进行隐形加密，可以有效的在文档中嵌入时间、地点、人物、单位信息等内容，一旦文档被非法泄露，可以快速有效的对泄露单位或人员进行定位和查询。硬件消耗资源非常少；对文本本身的要求较少，只需很少量的文本或文字即可实现信息加密；该方法抗干扰能力强，能够有效抗击文本打印对加密造成的影响；隐蔽性高，不易被发现，利于事后查询或追溯；对原稿无肉眼可见的改变，利于稿件的使用和阅读。

附图说明

图1为本发明方法过程示意图；

图2为本发明对每个文字进行灰度阶编码示意图，G(k)编码为“0”，G(k+1)编码为“1”；

图3为本发明还原编码信息时，探知行列间距示意图。相邻字符间的像素全是“白”，两个白色的“色带”间距即为行或列间距。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

正常情况下，打印的基本过程为：

1)计算机或其他原始数据端将需要打印的信息传递给打印机；

2)打印机接收打印数据，进行处理；

3)打印机通过显影、转印和定影等过程，输出最终的文稿。

而本发明则是在原始数据发送给打印机之前，将原始数据获取，并转化为图片，然后对图片进行加密。加密完成后，将图片信息传递给打印机，输出最终的加密文稿。如图1所示，具体地，本发明基于字体或图片的浓度或灰度信息进行信息编码，传输后，再基于字体浓度或灰度信息编码后的数据进行解密。

本发明的隐形办公打印文本加密方法包括如下步骤：

步骤1，接收打印原始数据；

步骤2，将打印原始数据转化为图像；

对转化得到的图像进行灰度直方图滤波；

探知滤波后图像的行列间距；

对每一行相邻的两个像素取平均值，确定灰度阶G(k)；

其中，探知行列间距的方式如下：假设通过滤波之后，字符点为黑色，背景为白色，任意选取“黑色”种子点，假设其坐标为(i，j)，通过对(i+n，j)以及(i，j+n)的像素进行判别，探知行和列的间距，其中n表示以种子点的像素坐标开始，左右移动、或列上下移动的像素坐标偏移量。

步骤3，基于确定的灰度阶G(k)对打印原始数据进行信息编码：

首先，随机生成1行二进制编码字符，针对打印原始数据，以每一行的起始两个字符开始，每两个字符作为一组按照所述二进制编码字符进行编码加密：假设字符的初始灰度阶为G(k)，当编码为0时，字符的灰度不变，当字符编码为1时，该组字符的灰度等级为G(k+1)；

打印原始数据转化为图像后，正常情况下，所有字体的浓度都是相同的，因此，字体的灰度等级也应该是相同的。一般情况下，图像的灰度等级为0-255级，以16个灰度级作为一个灰度阶，共有16个灰度阶，假设灰度阶为G(k)，k＝1-16。根据经验，相邻的灰度阶人眼很难分辨出来。因此，可以利用相邻的灰度阶来进行编码。以每一行的起始两个字符开始，每两个字符作为一组编码。正常情况下，所有的字符的灰度阶相同。假设字符的初始灰度阶为G(k)，当要嵌入的信息为二进制编码“1100000”，那么，当编码为“0”时，字符的灰度不变，当字符编码为“1”时，该组字符的灰度等级为G(k+1)。假设每行为30个有效字符，则每行可以编码15个二进制字符。

若1行待编码字符的数量少于所述二进制编码字符可编的数量，则接取下一行待编码字符继续进行编码加密。

为了保证数据加密的可靠性，若文档本身的有效行数较多时，不同行之间可采用同样的二进制编码字符进行编码。比如，第一行和第二行组合编码“11001100110011001100”，第三行和第四行可以重复编码“11001100110011001100”，以此类推。

其中，可以在计算机、电路板、打印机或复印机本身的主板上实现对打印数据的加密。

步骤4，打印机接收加密后的数据进行打印，完成打印文本加密。

本发明还提供了一种解密方法，对采用上述的隐形办公打印文本加密方法得到的文本进行解密，包括如下子步骤：

步骤5，对步骤4得到的打印文稿进行扫描，还原出文本图像灰度编码，包括如下子步骤：

步骤51，对扫描打印文稿得到的文稿图像进行灰度直方图滤波；

步骤52，探知滤波后图像的行列间距；

步骤53，对每一行相邻的两个像素取平均值，确定灰度阶G(k)；

步骤54，根据步骤53得出的结果，取灰度阶低的为编码0，取灰度阶高的为编码1，还原出二进制编码字符；

步骤6，利用还原出的二进制编码字符以及步骤53得出的结果，解密出打印原始数据所对应的图像。

综上所述，以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种隐形办公打印文本加密方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，接收打印原始数据；

步骤2，将打印原始数据转化为图像；

对转化得到的图像进行灰度直方图滤波；

探知滤波后图像的行列间距；

对每一行相邻的两个像素取平均值，确定灰度阶G(k)；

步骤3，基于确定的灰度阶G(k)对打印原始数据进行信息编码：

首先，随机生成1行二进制编码字符，针对打印原始数据，以每一行的起始两个字符开始，每两个字符作为一组按照所述二进制编码字符进行编码加密：假设字符的初始灰度阶为G(k)，当编码为0时，字符的灰度不变，当字符编码为1时，该组字符的灰度等级为G(k+1)；

步骤4，打印机接收加密后的数据进行打印，完成打印文本加密；

所述步骤2中，探知行列间距的方式如下：假设通过滤波之后，字符点为黑色，背景为白色，任意选取“黑色”种子点，假设其坐标为(i，j)，通过对(i+n，j)以及(i，j+n)的像素进行判别，探知行和列的间距，其中n表示以种子点的像素坐标开始，左右移动、或列上下移动的像素坐标偏移量。

2.如权利要求1所述的隐形办公打印文本加密方法，其特征在于，所述步骤3中，若文档本身的有效行数较多时，不同行之间可采用同样的二进制编码字符进行编码。

3.如权利要求1所述的隐形办公打印文本加密方法，其特征在于，所述步骤3中，若1行待编码字符的数量少于所述二进制编码字符可编的数量，则接取下一行待编码字符继续进行编码加密。

4.如权利要求1所述的隐形办公打印文本加密方法，其特征在于，所述步骤3中，在计算机、电路板、打印机或复印机本身的主板上实现对打印数据的加密。

5.一种隐形办公打印文本解密方法，其特征在于，对采用如权利要求1-4任意一项所述的隐形办公打印文本加密方法得到的文本进行解密，包括如下子步骤：

步骤5，对步骤4得到的打印文稿进行扫描，还原出文本图像灰度编码，包括如下子步骤：

步骤51，对扫描打印文稿得到的文稿图像进行灰度直方图滤波；

步骤52，探知滤波后图像的行列间距；

步骤53，对每一行相邻的两个像素取平均值，确定灰度阶G(k)；

步骤54，根据步骤53得出的结果，取灰度阶低的为编码0，取灰度阶高的为编码1，还原出二进制编码字符；

步骤6，利用还原出的二进制编码字符以及步骤53得出的结果，解密出打印原始数据所对应的图像。

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