一种暗水印添加方法、装置、终端设备以及存储介质与流程

1.本技术实施例涉及图像领域，尤其涉及一种暗水印添加方法、装置、终端设备以及存储介质。


背景技术：

2.目前，现有的暗水印技术(相对于明水印，是指肉眼看不到水印信息)，主要是基于空间域的方法添加原始图像中，即直接对原始图像的像素值进行修改，通过叠加一层水印信息，使得原始图像上对应位置像素值与原来相比，会发生细微变化。但空间域的方法需要原始图像的背景简单，否则在还原水印信息时，会产生干扰导致还原效果差，甚至出现水印丢失的情况，因此主要在office文档或者其他办公软件等场景下使用。
3.综上所述，现有技术的暗水印添加方法，存在着适用性差的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种暗水印添加方法、装置、终端设备以及存储介质，解决了现有技术的暗水印添加方法，存在着适用性差的技术问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种暗水印添加方法，包括：
6.获取原始图像的rgb数据以及待添加的水印数据；
7.将所述rgb数据转化为yuv数据；
8.从所述yuv数据中分离出y通道数据以及uv通道数据；
9.将所述y通道数据转化为频域数据，得到y通道频域数据，根据水印数据和所述y通道频域数据，生成目标通道数据；
10.根据所述目标通道数据以及uv通道数据，生成目标图像。
11.优选的，所述将所述y通道数据转化为频域数据，得到y通道频域数据，包括：
12.对所述y通道数据执行傅里叶变换、离散余弦选变换或小波变换中的任意一种，得到y通道频域数据。
13.优选的，所述根据水印数据和所述y通道频域数据，生成目标通道数据，包括：
14.将所述水印数据转化为图像数据，将所述图像数据添加到所述y通道频域数据中，得到目标通道数据。
15.优选的，在所述将所述图像数据添加到所述y通道频域数据中之前，还包括：
16.对所述图像数据的亮度值进行调整。
17.优选的，所述对所述水印数据的文字亮度值进行调整，包括：
18.根据所述原始图像的分辨率，对所述图像数据的亮度值进行调整。
19.优选的，所述根据所述目标通道数据以及uv通道数据，生成目标图像，包括：
20.根据所述目标通道数据和所述uv通道数据，生成目标yuv数据；
21.将所述目标yuv数据转换为目标rgb数据，得到目标图像。
22.第二方面，本发明实施例提供了一种暗水印添加装置，包括：
23.数据获取模块，用于获取原始图像的rgb数据以及待添加的水印数据；
24.数据转换模块，用于将所述rgb数据转化为yuv数据；
25.通道分离模块，用于从所述yuv数据中分离出y通道数据以及uv通道数据；
26.水印添加模块，用于将所述y通道数据转化为频域数据，得到y通道频域数据，根据水印数据和所述y通道频域数据，生成目标通道数据；
27.图像生成模块，用于根据所述目标通道数据以及uv通道数据，生成目标图像。
28.优选的，所述水印添加模块具体用于将所述水印数据转化为图像数据，将所述图像数据添加到所述y通道频域数据中，得到目标通道数据。
29.优选的，水印添加模块具体用于将所述水印数据转化为图像数据，将所述图像数据添加到所述y通道频域数据中，得到目标通道数据。
30.优选的，还包括亮度值调整模块，用于对所述图像数据的亮度值进行调整。
31.优选的，亮度值调整模块具体用于根据所述原始图像的分辨率，对所述图像数据的亮度值进行调整。
32.优选的，图像生成模块包括yuv构建子模块以及图像生成子模块；
33.yuv构建子模块用于根据所述目标通道数据和所述uv通道数据，生成目标yuv数据；
34.图像生成子模块用于将所述目标yuv数据转换为目标rgb数据，得到目标图像。
35.第三方面，本发明实施例提供了一种终端设备，所述终端设备包括处理器以及存储器；
36.所述存储器用于存储计算机程序，并将所述计算机程序传输给所述处理器；
37.所述处理器用于根据所述计算机程序中的指令执行如第一方面所述的一种暗水印添加方法。
38.第四方面，本发明实施例提供了一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的一种暗水印添加方法。
39.上述，本发明实施例通过获取原始图像的rgb数据，将rgb数据转化为yuv数据后，提取出y通道数据并仅在y通道数据上附加水印，在提高处理速度的同时，能够降低水印的破解风险。其次，本发明实施例将y通道数据转换到频域，在频域写入水印信息，可降低还原水印信息对原始图像的要求，即使在背景颜色复杂的情况下，也能够还原水印，适用性强，解决了现有技术的暗水印添加方法，存在着适用性差的技术问题。
附图说明
40.图1为本发明实施例提供的一种暗水印添加方法的流程示意图。
41.图2为本发明实施例提供的另一种暗水印添加方法的流程示意图。
42.图3为本发明实施例提供的另一种暗水印添加方法的示意图。
43.图4为本发明实施例提供的一种暗水印添加装置的结构示意图。
44.图5为本发明实施例提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
45.以下描述和附图充分地示出本技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的结构、产品等而言，由于其与实施例公开的部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
46.如图1所示，图1为本发明实施例提供的一种暗水印添加方法的流程图。本发明实施例提供的暗水印添加方法可以由终端设备执行，该终端设备可以通过软件和/或硬件的方式实现，该终端设备可以是两个或多个物理实体构成，也可以由一个物理实体构成。例如终端设备可以是电脑、上位机、平板等设备。方法包括以下步骤：
47.步骤101、获取原始图像的rgb数据以及待添加的水印数据。
48.首先，在本实施例中需要获取原始图像的rgb数据以及待添加的水印数据。其中rgb，是指光学三原色，r代表red(红色)，g代表green(绿色)，b代表blue(蓝色)，自然界中肉眼所能看到的任何色彩都可以由这三种色彩混合叠加而成。rgb数据，是指包括有r、g、b三种颜色的取值的数据，一般来说，r、g、b三种成分的取值范围是0-255，r、g、b均为255时就合成了白色，r、g、b均为0时就合成了黑色。水印数据，是指所需要添加到原始图像中的信息数据，以实现防复制或去向追踪，水印数据的具体内容可根据用户的实际需要进行设置，例如水印数据可以是数字、文字或者字母中的一种或者任意组合等，在本实施例中不对水印数据的具体内容进行限制。
49.步骤102、将rgb数据转化为yuv数据。
50.在获取到原始图像的rgb数据后，进一步对rgb数据进行转换，将rgb数据转化为yuv数据。其中yuv，是一种颜色编码方法，yuv数据是编译true-color颜色空间(color space)的种类，y”表示明亮度(luminance或luma)，也就是灰阶值，“u”和“v”表示的则是色度(chrominance或chroma)，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。
51.在将rgb数据转化为yuv数据时，实际上就是把rgb数据中的亮度信息提取出来，放入yuv数据的y通道数据中，再把rgb数据中里面的色调信息和色饱和度信息提取出来放入yuv数据的u通道和v通道中。在一个实施例中，rgb数据和yuv数据的转换公式如下：
52.y＝0.2990r 0.5870g 0.1140b
53.u＝-0.1684r-0.3316g 0.5b 128
54.v＝0.5r-0.4187g-0.0813b 128
55.其中r表示rgb数据中红色的数值，g表示rgb数据中绿色的数值，b表示rgb数据中蓝色的数值，y表示y通道数据，u表示u通道数据，v表示v通道数据。
56.具体的，在将rgb数据转换为yuv数据时，可以使用第三方工具，如opencv或者libyuv等，将原始图像的rgb数据转换为yuv数据。将rgb数据转换为yuv数据的好处在于，第一能够降低数据量，可加快运算处理速度，贴近对视频等场景下的实时性要求，第二能够提高水印的破解难度，在处理颜色通道未知的情况下，增加破解成本。
57.步骤103、从yuv数据中分离出y通道数据以及uv通道数据。
58.在得到yuv数据后，进一步从yuv数据中分离出y通道数据以及uv通道数据。
59.步骤104、将y通道数据转化为频域数据，得到y通道频域数据，根据水印数据和y通道频域数据，生成目标通道数据。
60.在分离出y通道数据后，即可根据水印数据和y通道数据，生成目标通道数据。具体的，首先对y通道数据进行频域转换，将y通道数据从空间域转换到频域中，得到频谱图，即y通道频域数据。其中，频域是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系。在电子学，控制系统工程和统计学中，频域图显示了在一个频率范围内每个给定频带内的信号量。频域表示还可以包括每个正弦曲线的相移的信息，以便能够重新组合频率分量以恢复原始时间信号。在一个实施例中，在进行频域转换时，可对对y通道数据执行傅里叶变换、离散余弦选变换或小波变换中的任意一种，从而得到y通道频域数据。其中，傅里叶变换，表示能将满足一定条件的某个函数表示成三角函数(正弦和/或余弦函数)或者它们的积分的线性组合。而离散余弦变换是与傅里叶变换相关的一种变换，它类似于离散傅里叶变换，但是只使用实数。离散余弦变换相当于一个长度大概是它两倍的离散傅里叶变换，这个离散傅里叶变换是对一个实偶函数进行的(因为一个实偶函数的傅里叶变换仍然是一个实偶函数)，在有些变形里面需要将输入或者输出的位置移动半个单位。小波变换的主要特点是通过变换能够充分突出问题某些方面的特征，能对时间(空间)频率的局部化分析，通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节。可理解，在本实施例中，执行傅里叶变换、离散余弦选变换或小波变换的过程可参考现有技术，在本实施例中不再进行赘述。
61.在将y通道数据转化为频域数据，得到y通道频域数据后，再根据y通道频域数据和水印数据，生成目标通道数据。
62.在上述实施例的基础上，步骤104中根据水印数据和y通道频域数据，生成目标通道数据，包括：
63.1041、将水印数据转化为图像数据，将图像数据添加到y通道频域数据中，得到目标通道数据。
64.在生成目标通道数据时，需要将水印数据转化为图像数据，其中图像数据即为与水印数据的内容相对应的像素数据。例如，当水印数据为数字1时，图像数据即为图像内容为1的像素数据。最后将图像数据添加到y通道频域数据中，即将图像数据和频谱图进行融合，得到目标通道数据。
65.在上述实施例的基础上，在步骤1041中在将图像数据添加到y通道频域数据中之前，还包括：
66.步骤10411、对图像数据的亮度值进行调整。
67.在一个实施例中，在将图像数据和y通道频域数据进行融合之前，还需要对图像数据的亮度值进行调整，以免图像数据的亮度相较于原始图像而言过高，导致图像数据的轮廓呈现后续生成的目标图像上。在对图像数据的亮度值进行调整后，即可将图像数据添加到y通道频域数据中，以生成目标通道数据。在一个实施例中，对图像数据的亮度进行调整，包括：
68.步骤104111、根据原始图像的分辨率，对图像数据的亮度值进行调整。
69.一个实施例中，在对图像数据的亮度值进行调整时，可以根据原始图像的分辨率，对对图像数据的亮度值进行调整。当原始图像的分辨率越高时，原始图像越清晰，因此需要将图像数据的亮度值调低，以便后续生成的目标图像上显示有图像数据的轮廓；当原始图像的分辨率越低时，原始图像越模糊，因此可以将图像数据的亮度值调得高一些。通过调整图像数据的亮度值，可以在保证不同的分辨率下，水印对原始图像的影响都很小，提高鲁棒性。
70.步骤105、根据目标通道数据以及uv通道数据，生成目标图像。
71.最后，再根据得到的目标通道数据以及uv通道数据构建目标yuv数据，并根据目标yuv数据生成目标图像，此时生成的目标图像即为添加了水印数据的原始图像，具体过程如图2所示。
72.在一个实施例中，步骤105中根据目标通道数据以及uv通道数据，生成目标图像，包括：
73.步骤1051、根据目标通道数据和uv通道数据，生成目标yuv数据。
74.首先，利用目标通道数据替换原先的y通道数据，根据目标通道数据和uv通道数据，生成目标yuv数据。
75.步骤1052、将目标yuv数据转换为目标rgb数据，得到目标图像。
76.之后，将目标yuv数据重新转化为目标rgb数据，即可得到目标图像，从而完成水印数据的添加过程。
77.在一个实施例中，如图3所示，图3为本发明实施例提供的另一种暗水印添加方法的示意图。在图3中以水印数据为字母a为例，在从原始图像中出y通道数据后，对y通道数据进行频域转换，得到y通道频域数据，之后再将与字母a相对应的图像数据添加到y通道频域数据，得到目标通道数据。之后重新根据uv通道数据和目标通道数据生成目标图像，从而完成在原始图像中添加暗水印的过程。
78.上述，本发明实施例通过获取原始图像的rgb数据，将rgb数据转化为yuv数据后，提取出y通道数据并仅在y通道数据上附加水印，在提高处理速度的同时，能够降低水印的破解风险。其次，本发明实施例将y通道数据转换到频域，在频域写入水印信息，可降低还原水印信息对原始图像的要求，即使在背景颜色复杂的情况下，也能够还原水印，适用性强，解决了现有技术的暗水印添加方法，存在着适用性差的技术问题。
79.如图4所示，图4为本发明实施例提供的一种暗水印添加装置的结构示意图，暗水印添加装置包括：
80.数据获取模块201，用于获取原始图像的rgb数据以及待添加的水印数据；
81.数据转换模块202，用于将所述rgb数据转化为yuv数据；
82.通道分离模块203，用于从所述yuv数据中分离出y通道数据以及uv通道数据；
programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
99.所述存储器301可以是所述终端设备30的内部存储单元，例如终端设备30的硬盘或内存。所述存储器301也可以是所述终端设备30的外部存储设备，例如所述终端设备30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器301还可以既包括所述终端设备30的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器301用于存储所述计算机程序以及所述终端设备30所需的其他程序和数据。所述存储器301还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
100.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
101.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置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，装置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。
102.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。
103.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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
104.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：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计算机程序的介质。
105.本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种暗水印添加方法，该方法包括以下步骤：
106.获取原始图像的rgb数据以及待添加的水印数据；
107.将所述rgb数据转化为yuv数据；
108.从所述yuv数据中分离出y通道数据以及uv通道数据；
109.将所述y通道数据转化为频域数据，得到y通道频域数据，根据水印数据和所述y通
道频域数据，生成目标通道数据；
110.根据所述目标通道数据以及uv通道数据，生成目标图像。
111.注意，上述仅为本发明实施例的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明实施例不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明实施例的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明实施例构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明实施例的范围由所附的权利要求范围决定。