CN113129199B - 基于Android平台的一种暗水印保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于Android平台的一种暗水印保护方法，该方法具体包括下述步骤，首先确定暗水印中包含的识别数据，该识别数据为任意长度的信息；之后该识别数据可以通过后台下发获取，根据反应策略，获取不同的识别数据，从而显示不同识别数据构成的水印信息；本发明主要通过研究Android操作系统的特点、矩阵水印的嵌入、水印内容的加密技术等,提出一个完整的水印嵌入显示方案。提出基于Android平台的矩阵暗水印保护方案,该方案从水印嵌入,水印内容加密技术,将加密后的内容绘制成矩阵，结合Android平台本身的特点,将矩阵暗水印显示。

Description

基于Android平台的一种暗水印保护方法

技术领域

本发明属于水印保护领域，涉及一种暗水印技术，具体是基于Android平台的一种暗水印保护方法。

背景技术

随着移动互联网的快速发展，智能手机应用也紧随其发展,在现有的智能手机系统中，安卓系统因为开源特性在手机系统市场中占有不少地位，信息安全成为我们在使用Android设备时不可忽略的问题，水印技术是目前信息安全技术领域的一个研究应用方向.通过水印系统,我们可以使用人眼看不见的水印形式将一些标识信息嵌入在数字媒体中,以解决在开放的网络环境下,版权保护和来源认证等安全问题.水印方案的三个要素是水印本身的结构、嵌入水印的地方或者说嵌入水印的策略和水印的识别。

水印技术是一种有效的数字产品版权保护和数据安全维护技术，是信息隐藏技术领域的一个重要分支，它是在媒体数据中内嵌秘密信息-水印的过程，其中内嵌的水印可以是文本、标识、序列号、图像等各种数字信息，而且这种水印通常是不可见或不可察的，它与原始媒体数据紧密结合并隐藏其中，成为源数据不可分离的一部分，日后还可以通过计算机对数字产品中内嵌的水印标记进行读取与检测，起到防盗版、侵权和随意篡改的作用，弥补了密码技术的缺陷。因此，数字水印技术成为当今网络信息安全和数字媒体版权保护研究的热点，出于对保护产品的要求，数字水印应具有以下基本特征

隐蔽性。指水印不可被察觉，不影响Android设备的使用。

鲁棒性。指嵌入水印的图像在经受一定程度的各种有意或无意的图像处理攻击，水印仍能被检测出来。在某种程度上鲁棒性可以反映水印技术的抗干扰能力。

安全性。数字水印技术应该使用一个或多个密钥来确保自身的安全，未经授权，用户不能检测出隐藏在原始数据中的水印信息。

目前市场上主要的水印方法有3种：

图像水印，通过直接改变原始图像的像素值来嵌入水印。

音频水印，音频水印可以保护声音数字产品，如CD唱片，广播点台的节目内容等。音频水印利用音频文件的冗余信息和人类听觉系统的特点来嵌入数字水印。

视频水印，视频水印的目的是保护视频产品和节目制作者的合法权益或控制视频产品的复制，国际复制保护技术工作组已将数字水印作为DVD复制控制的关键技术之一。

在Android设备上，由于设备本身的特点，上面3种水印方法不使用，针对Android设备，对矩阵水印嵌入方式进行修改，结合Android系统本身特点实现了一种暗水印保护方案。该方法实现安卓应用的水印嵌入、起到防盗版、侵权的作用，并且可以通过后台控制，下发不同的策略，随时改变水印的内容。

发明内容

本发明的目的在于提供基于Android平台的一种暗水印保护方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于Android平台的一种暗水印保护方法，该方法具体包括下述步骤：

步骤一：首先确定暗水印中包含的识别数据，该识别数据为任意长度的信息；

步骤二：该识别数据可以通过后台下发获取，根据反应策略，获取不同的识别数据，从而显示不同识别数据构成的水印信息；

步骤三：对水印中的识别数据进行加密处理，得到加密过后的识别数据，将其标记为识别加密数据；

步骤四：生成水印点阵图，具体步骤为：

S1：为水印码生成点阵，记作水印点阵，利用Android系统，自定义一个控件，绘制出一个矩阵，在矩阵中包含识别加密数据；

步骤五：生成水印原图。

进一步地，步骤一中的识别数据为手机唯一标识符、任意标识符中任一种。

进一步地，步骤二中的反应策略具体如下：

S01：获取到所有的识别数据的目标对象，目标对象即为能够作为水印的识别数据的；

S02：将所有的目标对象赋予标记，将其标记为Mi，i＝1...n；Mi具体采用随机的方式分配给所有的目标对象；

S03：之后获取到用户在获取到识别数据的时间节点，该时间节点以年月日时分的方式获取，得到十个数字，将其标记为时间点值Tj，j＝1、...、10；

S04：对时间点值Tj借助公式进行选值计算，具体计算公式为：

S05：获取到n的具体数值，当n存在几位数时，则自动从选值的第一位选取，依次选取对应n的个数的选值；保证最终选中的选值内的数字位数与n的位数保持一致；

S06：将选中的选值的数字标记为标的值；

S07：根据标的值选中对应的目标对象Mi，令i＝标的值，将该目标对象标记为识别数据；

S08：选中对应的识别数据。

进一步地，步骤S07中：

当n小于标的值时，此时将标的值/n，对于无法整除部分的余值标记为标的值，若能整除时则将标的值/n的数值标记为标的值；

根据新的标的值带入目标对象，得到识别数据。

进一步地，步骤三中的加密处理的具体方式为：

SS1：获取到对应的识别数据；

SS2：将所有的识别数据中的组成的单个字符一一标记为Bj，j＝1...n；其中Bj表示为对应的识别数据中第j个字符为Bj；

SS3：获取到所有的识别数据的目标对象；

SS4：将所有的目标对象的构成字符组合，得到潜在字符组，对应给每个潜在字符组赋予一个匹配标识，具体匹配标识为Po，o＝1、...、m，m为正整数；Po与潜在字符组为一一对应的关系；

SS5：之后获取到在进行加密处理时的时间，按照月日时分的格式获取到对应时间数值，得到八个数字，按照月日时分的顺序得到八个数字形成的数字组Ti，i＝1...8；

SS6：利用公式对数字组Ti进行移动值计算，具体计算公式为：

式中，QG{*}指代为取括号内数值的个位数上数值；

SS7：得到移动值之后，重新获取到对应识别数据Bj，在潜在字符组中找到对应的匹配标识Po；

SS8：之后对每一个对应识别数据的匹配标识Po，令o＝o+移动值，重新获取对应的匹配标识；

SS9：得到加密后的识别数据，即为识别加密数据。

进一步地，步骤S1中的矩阵为3*3的矩阵，每个矩阵中通过Android特性绘制出特定的图案或者线条，每个不同的图案或者线条对应数据中的每个字符，3*3的小矩阵在组成9*9的大矩阵，大矩阵里面包含了数据对应的图案或者线条。

进一步地，步骤五之后还需进行下述步骤：

步骤1)：将水印原图根据要打水印的图片的尺寸进行缩放，形成新的图片，利用Android系统，开启一个透明的悬浮窗，并且把自定义的矩阵水印显示在悬浮窗上；

步骤2)：得到水印图片。

进一步地，步骤五中生成水印原图的具体方式为：

将水印点阵平铺多份以做冗余，拼接成一张大一些的图片，成为水印原图。

本发明的有益效果：

本发明主要通过研究Android操作系统的特点、矩阵水印的嵌入、水印内容的加密技术等,提出一个完整的水印嵌入显示方案。提出基于Android平台的矩阵暗水印保护方案,该方案从水印嵌入,水印内容加密技术,将加密后的内容绘制成矩阵，结合Android平台本身的特点,将矩阵暗水印显示在Android设备屏幕上，起到防盗版、侵的作用,可以通过相关策略,下发不同的方案,随时改变水印的内容。

具体实施方式

基于Android平台的一种暗水印保护方法，本方案是基于安卓显示不可察觉的矩阵暗水印，通过对数据进行加密，然后对加密的数据用过自定义控件绘制成矩阵，通过Android系统的特点，使水印长时间显示在设备屏幕上起到防盗版、侵权和随意篡改的作用。

具体方法包括下述步骤：

步骤一：首先确定暗水印中包含的识别数据，该识别数据可以为任意长度的信息；识别数据具体为手机唯一标识符、任意标识符等；

步骤二：该识别数据可以通过后台下发获取，在不同情况下，根据反应策略，显示不同识别数据构成的水印信息；反应策略具体如下：

S01：获取到所有的识别数据的目标对象，目标对象即为能够作为水印的识别数据的；

S02：将所有的目标对象赋予标记，将其标记为Mi，i＝1...n；Mi具体采用随机的方式分配给所有的目标对象；

S03：之后获取到用户在获取到识别数据的时间节点，该时间节点以年月日时分的方式获取，得到十个数字，将其标记为时间点值Tj，j＝1、...、10；

S04：对时间点值Tj借助公式进行选值计算，具体计算公式为：

S05：获取到n的具体数值，当n存在几位数时，则自动从选值的第一位选取，依次选取对应n的个数的选值；保证最终选中的选值内的数字位数与n的位数保持一致；

S06：将选中的选值的数字标记为标的值；

S07：根据标的值选中对应的目标对象Mi，令i＝标的值，将该目标对象标记为识别数据；

当n小于标的值时，此时将标的值/n，对于无法整除部分的余值标记为标的值，若能整除时则将标的值/n的数值标记为标的值；

根据新的标的值带入目标对象，得到识别数据；

S08：选中对应的识别数据；

步骤三：对水印中的识别数据进行加密处理，得到加密过后的识别数据，将其标记为识别加密数据；具体加密处理的方式为：

SS1：获取到对应的识别数据；

SS2：将所有的识别数据中的组成的单个字符一一标记为Bj，j＝1...n；其中Bj表示为对应的识别数据中第j个字符为Bj；

SS3：获取到所有的识别数据的目标对象；

SS4：将所有的目标对象的构成字符组合，得到潜在字符组，对应给每个潜在字符组赋予一个匹配标识，具体匹配标识为Po，o＝1、...、m，m为正整数；Po与潜在字符组为一一对应的关系；

SS5：之后获取到在进行加密处理时的时间，按照月日时分的格式获取到对应时间数值，得到八个数字，按照月日时分的顺序得到八个数字形成的数字组Ti，i＝1...8；

SS6：利用公式对数字组Ti进行移动值计算，具体计算公式为：

式中，QG{*}指代为取括号内数值的个位数上数值；

SS7：得到移动值之后，重新获取到对应识别数据Bj，在潜在字符组中找到对应的匹配标识Po；

SS8：之后对每一个对应识别数据的匹配标识Po，令o＝o+移动值，重新获取对应的匹配标识；

SS9：得到加密后的识别数据，即为识别加密数据；

步骤四：生成水印点阵图，具体步骤为：

S1：为水印码生成点阵，记作水印点阵，通过Android系统的特点，自定义一个控件，绘制出一个矩阵，在矩阵中包含识别加密数据；

S2：矩阵为3*3的矩阵，每个矩阵中通过Android特性绘制出特定的图案或者线条，每个不同的图案或者线条对应数据中的每个字符，3*3的小矩阵在组成9*9的大矩阵，大矩阵里面包含了数据对应的图案或者线条；

步骤五：生成水印原图：将水印点阵平铺多份以做冗余，拼接成一张大一些的图片，成为水印原图；

步骤六：将水印原图根据要打水印的图片的尺寸进行缩放，形成新的图片，通过Android系统特点，开启一个透明的悬浮窗，并且把自定义的矩阵水印显示在悬浮窗上；

步骤七：得到水印图片。

步骤S1中在绘制矩阵的时候，使用Android特点通过调整绘制矩阵画笔时点阵透明度变高，让点阵水印可见度变低，不影响用户的使用。

对上述得到的水印原图进行RGB通道分层，获取图片的RGB通道图层；

对图片的RGB通道图层进行傅里叶变换，获取各个通道的频域层图样；

对图片的RGB通道频域层进行矩阵水印信息的编码，对RGB通道的矩阵水印频域层进行傅里叶逆变换；

将经过傅里叶逆变换后的图层进行合并算法完成。

在提取水印时，获取水印图片RGB通道图层，通过OPENCV库相关分离算法，获取R通道分层图，G通道分层图，B通道分层图，对这些分层图进行傅里叶变换，获取各个通道的频域层，将变换后的低频部分移动到图像中心。

将3个通道的频域层分别进行矩阵水印解码操作，最后将3个频域层进行合并叠加，生成提取的矩阵水印图片。

本方法产生的水印不直接展示文字，而是以一种点阵式水印的方式，无法通过肉眼将这些点阵还原成具体的信息，隐蔽性强，并且可见度低，在不同情况下通过后台水印策略，控制显示不同的水印。

本发明主要通过研究Android操作系统的特点、矩阵水印的嵌入、水印内容的加密技术等,提出一个完整的水印嵌入显示方案。提出基于Android平台的矩阵暗水印保护方案,该方案从水印嵌入,水印内容加密技术,将加密后的内容绘制成矩阵，结合Android平台本身的特点,将矩阵暗水印显示在Android设备屏幕上，起到防盗版、侵的作用,可以通过相关策略,下发不同的方案,随时改变水印的内容。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.基于Android平台的一种暗水印保护方法，其特征在于，该方法具体包括下述步骤：

步骤一：首先确定暗水印中包含的识别数据，该识别数据为任意长度的信息；

步骤二：该识别数据可以通过后台下发获取，根据反应策略，获取不同的识别数据，从而显示不同识别数据构成的水印信息；反应策略具体如下：

S01：获取到所有的识别数据的目标对象，目标对象即为能够作为水印的识别数据的；

S02：将所有的目标对象赋予标记，将其标记为Mi，i＝1...n；Mi具体采用随机的方式分配给所有的目标对象；

S03：之后获取到用户在获取到识别数据的时间节点，该时间节点以年月日时分的方式获取，得到十个数字，将其标记为时间点值Tj，j＝1、...、10；

S04：对时间点值Tj借助公式进行选值计算，具体计算公式为：

S05：获取到n的具体数值，当n存在几位数时，则自动从选值的第一位选取，依次选取对应n的个数的选值；保证最终选中的选值内的数字位数与n的位数保持一致；

S06：将选中的选值的数字标记为标的值；

S07：根据标的值选中对应的目标对象Mi，令i＝标的值，将该目标对象标记为识别数据；

S08：选中对应的识别数据；

步骤三：对水印中的识别数据进行加密处理，得到加密过后的识别数据，将其标记为识别加密数据；

步骤四：生成水印点阵图，具体步骤为：

S1：为水印码生成点阵，记作水印点阵，利用Android系统，自定义一个控件，绘制出一个矩阵，在矩阵中包含识别加密数据；

步骤五：生成水印原图。

2.根据权利要求1所述的基于Android平台的一种暗水印保护方法，其特征在于，步骤一中的识别数据为手机唯一标识符、任意标识符中任一种。

3.根据权利要求1所述的基于Android平台的一种暗水印保护方法，其特征在于，步骤S07中：

当n小于标的值时，此时将标的值/n，对于无法整除部分的余值标记为标的值，若能整除时则将标的值/n的数值标记为标的值；

根据新的标的值带入目标对象，得到识别数据。

4.根据权利要求1所述的基于Android平台的一种暗水印保护方法，其特征在于，步骤三中的加密处理的具体方式为：

SS1：获取到对应的识别数据；

SS2：将所有的识别数据中的组成的单个字符一一标记为Bj，j＝1...n；其中Bj表示为对应的识别数据中第j个字符为Bj；

SS3：获取到所有的识别数据的目标对象；

SS4：将所有的目标对象的构成字符组合，得到潜在字符组，对应给每个潜在字符组赋予一个匹配标识，具体匹配标识为Po，o＝1、...、m，m为正整数；Po与潜在字符组为一一对应的关系；

SS5：之后获取到在进行加密处理时的时间，按照月日时分的格式获取到对应时间数值，得到八个数字，按照月日时分的顺序得到八个数字形成的数字组Ti，i＝1...8；

SS6：利用公式对数字组Ti进行移动值计算，具体计算公式为：

式中，QG{*}指代为取括号内数值的个位数上数值；

SS7：得到移动值之后，重新获取到对应识别数据Bj，在潜在字符组中找到对应的匹配标识Po；

SS8：之后对每一个对应识别数据的匹配标识Po，令o＝o+移动值，重新获取对应的匹配标识；

SS9：得到加密后的识别数据，即为识别加密数据。

5.根据权利要求1所述的基于Android平台的一种暗水印保护方法，其特征在于，步骤S1中的矩阵为3*3的矩阵，每个矩阵中通过Android特性绘制出特定的图案或者线条，每个不同的图案或者线条对应数据中的每个字符，3*3的小矩阵在组成9*9的大矩阵，大矩阵里面包含了数据对应的图案或者线条。

6.根据权利要求1所述的基于Android平台的一种暗水印保护方法，其特征在于，步骤五之后还需进行下述步骤：

步骤1)：将水印原图根据要打水印的图片的尺寸进行缩放，形成新的图片，利用Android系统，开启一个透明的悬浮窗，并且把自定义的矩阵水印显示在悬浮窗上；

步骤2)：得到水印图片。

7.根据权利要求1所述的基于Android平台的一种暗水印保护方法，其特征在于，步骤五中生成水印原图的具体方式为：

将水印点阵平铺多份以做冗余，拼接成一张大一些的图片，成为水印原图。