屏幕水印的生成方法、装置、设备和计算机可读存储介质与流程

1.本技术的实施例涉及水印处理领域，尤其涉及屏幕水印的生成方法、装置、设备和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着科学技术的进步，泄密手段也越发丰富。特别是智能设备的普及，例如手机、手表以及眼镜等设备，上述设备带有的拍摄功能，可使用户更便捷的拍摄想要的素材。通过偷拍、截图等方式将保密信息进行传播，给企业或个人带来巨大的影响和经济损失。
3.针对上述情况，目前市场上常采用的方式，一是直接添加明水印，包括颜色水印和点阵水印等，一是将用户的信息加密到文字中，以此来保护信息。但是明水印会影响用户的观感，对用户造成困扰；嵌入到文本中的隐水印，对屏幕的保护力度不够，而且溯源的成功率较低。
4.因此，如何设计一种解决上述技术痛点的水印技术是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.根据本技术的实施例，提供了一种屏幕水印的生成方案。
6.在本技术的第一方面，提供了一种屏幕水印的生成方法。该方法包括：将水印信息进行编码，得到二进制编码字符串，基于当前系统的时间信息对所述二进制编码字符串进行处理，得到水印编码；对所述水印编码进行分组，得到固定码长的编码信息；基于屏幕的显示分辨率和所述固定码长的编码信息，确定水印块的尺寸，得到固定大小的水印块；基于屏幕的显示颜色，将所述水印块与屏幕显示内容的像素值进行动态融合，将融合后的水印块循环嵌入到屏幕显示的内容中，并在所述屏幕显示内容及水印。
7.进一步地，所述基于当前系统的时间信息对所述二进制编码字符串进行处理，得到水印编码包括：基于当前系统的时间信息，设计多个具有周期性的信号；通过所述多个具有周期性的信号，对所述二进制编码字符串进行处理，得到水印编码。
8.进一步地，所述对所述水印编码进行分组，得到固定码长的编码信息包括：基于所述水印编码的长度，将其分为多组编码；每组编码分别采用crc校验和bch码进行再编码，得到固定码长的编码信息。
9.进一步地，所述基于屏幕的显示分辨率和所述固定码长的编码信息，确定水印块的尺寸，得到固定大小的水印块包括：基于屏幕的显示分辨率的高度和宽度，计算所述屏幕的水印块数量；基于所述水印块数量和所述固定码长的编码信息，确定水印块的尺寸，得到固定
大小的水印块。
10.进一步地，所述基于屏幕的显示颜色，将所述水印块与屏幕显示内容的像素值进行动态融合包括：将屏幕内容的颜色空间转换为hsl颜色空间；采用所述hsl颜色空间中的s分量，将水印块与屏幕显示内容的像素值进行动态融合。
11.进一步地，所述将融合后的水印块循环嵌入到屏幕显示的内容中包括：通过ssim结构相似性指标，计算水印块融合前后的相似性值，若大于预设阈值，则将当前水印块嵌入屏幕显示的内容中，同时将当前的水印强度值作为融合下一个水印块的初始值，直到所有的水印块均嵌入到屏幕显示的内容中，得到融合水印后的屏幕内容图像。
12.进一步地，所述在所述屏幕显示内容及水印包括：基于融合水印后的屏幕内容图像，计算贴在该屏幕上的掩膜，得到掩膜图像；通过系统函数，将所述掩膜图像显示到所述屏幕上，完成屏幕内容及水印显示。
13.在本技术的第二方面，提供了一种屏幕水印的生成装置。该装置包括：编码模块，用于将水印信息进行编码，得到二进制编码字符串，基于当前系统的时间信息对所述二进制编码字符串进行处理，得到水印编码；分组模块，用于对所述水印编码进行分组，得到固定码长的编码信息；确定模块，用于基于屏幕的显示分辨率和所述固定码长的编码信息，确定水印块的尺寸，得到固定大小的水印块；显示模块，用于基于屏幕显示颜色，将所述水印块与屏幕显示内容的像素值进行动态融合，将融合后的水印块循环嵌入到屏幕显示的内容中，并在所述屏幕显示内容及水印。
14.在本技术的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
15.在本技术的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本技术的第一方面的方法。
16.本技术实施例提供的屏幕水印的生成方法，通过将水印信息进行编码，得到二进制编码字符串，基于当前系统的时间信息对所述二进制编码字符串进行处理，得到水印编码；对所述水印编码进行分组，得到固定码长的编码信息；基于屏幕的显示分辨率和所述固定码长的编码信息，确定水印块的尺寸，得到固定大小的水印块；基于屏幕显示颜色，将所述水印块与屏幕显示内容的像素值进行动态融合，将融合后的水印块循环嵌入到屏幕显示的内容中，并在所述屏幕显示内容及水印，不仅提供了更好的用户体验，同时还提升了溯源成功率。
17.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
18.结合附图并参考以下详细说明，本技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面
将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：图1示出了能够在其中实现本公开的实施例的示例性运行环境的示意图；图2为根据本技术的实施例的屏幕水印的生成方法的流程图；图3为根据本技术的实施例的屏幕水印的生成装置的方框图；图4为适于用来实现本技术实施例的终端设备或服务器的结构示意图。
具体实施方式
19.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
20.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
21.图1示出了能够在其中实现本公开的实施例的示例性运行环境100的示意图。在运行环境100中包括设备101、网络102和服务器103。
22.网络102可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
23.用户可以使用终端设备101通过网络102与服务器103交互，以接收或发送消息等。终端设备101上可以安装有各种通讯客户端应用，例如模型训练类应用、视频识别类应用、网页浏览器应用、社交平台软件等。
24.终端设备101可以是硬件，也可以是软件。当终端设备101为硬件时，可以是具有显示屏的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、mp3播放器（moving picture experts group audio layer iii，动态影像专家压缩标准音频层面3）、mp4（moving picture experts group audio layer iv，动态影像专家压缩标准音频层面4）播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。当终端设备101为软件时，可以安装在上述所列举的电子设备中。其可以实现成多个软件或软件模块（例如用来提供分布式服务的多个软件或软件模块），也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
25.当终端设备101为硬件时，其上还可以安装有视频（图像）采集设备。视频采集设备可以是各种能实现采集视频功能的设备，如摄像头、传感器等等。用户可以利用终端101上的视频采集设备来采集视频和/或图片。
26.服务器103可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备101上显示的数据处理的后台服务器。后台服务器可以对接收到的数据进行分析等处理，并可以将处理结果（例如添加水印后的图像）反馈给终端设备。
27.需要说明的是，服务器可以是硬件，也可以是软件。当服务器为硬件时，可以实现成多个服务器组成的分布式服务器集群，也可以实现成单个服务器。当服务器为软件时，可以实现成多个软件或软件模块（例如用来提供分布式服务的多个软件或软件模块），也可以实现成单个软件或软件模块。在此不做具体限定。
28.应该理解，图1中的设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的设备、网络和服务器。特别地，在目标数据不需要从远程获取的情况下，
上述系统架构可以不包括网络，而只包括设备和服务器。
29.图2示出了根据本公开实施例的屏幕水印的生成方法的流程图。所述方法包括：s210，将水印信息进行编码，得到二进制编码字符串，基于当前系统的时间信息对所述二进制编码字符串进行处理，得到水印编码。
30.在一些实施例中，通过如图1所示的服务器，获取水印信息；所述水印信息包括时间、部门编码和/或溯源id等。
31.在一些实施例中，可通过如下编码规则对时间、部门编码和/或溯源id等进行编码，即对水印信息进行编码，将其转换为二进制的编码字符串（长度为20 n）：其中，部门编码，可由a到z和a到z共52个ascii码构成，若部门数量较多，则可根据具体的应用场景增加新的ascii码，通常由8位二进制表示，当进行溯源时，可以由解码的ascii码到数据库中查找到对应的部门；溯源id，可由0到4096个数构成，通常由12位二进制表示；时间，可由n位二进制表示；例如，服务器下发水印信息的时间是12::00::00，即，12时0分0秒，转换成毫秒为12*60*1000，然后将其转换为长度为n的二进制数；综上，整个二进制编码字符串长度为20 n。
32.在实际应用中，得到的二进制编码字符串中会存在较多的0或1，导致在后续生成水印时会变得比较稀疏或密级，大幅影响用户的体验。
33.在本公开中，通过设计多种具有周期性信号的方式，提升用户的体验。
34.具体地，以设计两种周期性的信号为例：将当前得到的时间戳设为t，若t为奇数时采用第一种信号，若t为偶数时采用第二种信号，信号的长度与编码字符串的长度相等。
35.其中，所述时间戳所表示的时间为当前系统时间，在本公开中只使用秒部分（分钟和小时部分不使用），取值范围为1-60，若能被2整除则采用第一种信号，反之则采用第二种信号。其中，采用秒为单位可提高后续处理的效率和精准性。
36.基于该周期性的信号，通过如下公式进行计算，得到水印编码：其中，h表示处理后的编码，即水印编码；i表示输入的字符串，即二进制编码字符串；b表示周期性信号；表示异或符号。
37.s220，对所述水印编码进行分组，得到固定码长的编码信息。
38.在一些实施例中，通过如下方式对水印编码进行分组：将字符串编码h（水印编码）的长度用l表示，即l=20 n；通过公式p=l/g得到分组后的码长，其中g为组数，能被l整除；其中，每组编码中均包含自身的校验和纠错信息。
39.需要说明的是，通常将h分为2组或四组，分组过多时，会加入过的多纠错信息；不进行分组时，若识别不出来（不能解码），则获取不到任何信息；进一步地，每组数据按照采样间隔长度进行采样，通常该采样间隔长度等同于分
组后的码长p，每组编码使用crc校验和bch码进行编码，编码后的长度为po；将编码后的数据进行组合，得到最终的水印编码信息，即得到固定码长的编码信息。
40.在一些实施例中，在解码阶段，可将解码成功的组进行组合，得到完整的溯源信息；即使不能得到完整的溯源信息（未能完全解码），也可以根据解码到的部分信息，缩小信息泄露的排查范围。
41.s230，基于屏幕的显示分辨率和所述固定码长的编码信息，确定水印块的尺寸，得到固定大小的水印块。
42.在一些实施例中，基于当前设备屏幕的内容，得到对应的屏幕显示分辨率。
43.将屏幕分辨率的宽用w表示、高用h表示，以整个屏幕铺三行四列12个水印为例：每个水印的宽度和高度分别为。若和/或不为整数时，进行向下取整；进一步地，将编码长度为po的编码信息转换成宽度为po_w，高度为po_h的二维水印；其中，，表示一组信息的大小；的值尽可能的小；进一步地，计算每个水印块的宽度和高度，即，宽度：；高度：；其中，若和/或为非整数时，则进行向下取整。
44.s240，基于屏幕的显示颜色，将所述水印块与屏幕显示内容的像素值进行动态融合，将融合后的水印块循环嵌入到屏幕显示的内容中，并在所述屏幕显示内容及水印。
45.在一些实施例中，将屏幕内容的颜色空间转换为hsl颜色空间。通过hsl颜色空间中的s分量，将屏幕内容和通过步骤s230得到的水印块进行动态融合；在所述hsl颜色空间中，h分量表示色相；s分量表示饱和度；l分量表示亮度。
46.具体地，将屏幕内容rgb颜色空间转换成hsl颜色空间，使用s分量进行水印块的嵌入。将水印块的值由0和1转换成-1和1，即，；进一步地，通过如下公式，将屏幕内容与水印块的像素值进行动态融合：其中，表示融合后的像素值；表示融合前屏幕内容的像素值；表示水印强度；的初始值可根据历史数据、人工经验等方式进行设定；表示水印块的像素值；为了尽量减小融合水印后的内容影响用户观感，在融合时每个水印块的值相同，该可进行动态调整，其调整规则如下：基于的初始值进行像素融合，待融合完一个水印块时，通过ssim结构相似性指标
计算融合前后的相似性值，若ssim值大于阈值，则当前值符合标准，将当前水印块嵌入屏幕显示的内容中，同时将当前的作为融合下一个水印块的初始值，直到所有的水印块均嵌入到屏幕显示的内容中；若ssim值小于阈值，则调整的值进行重新融合。
47.进一步地，将融合水印后的屏幕内容图像转换到rgb颜色空间，记为sw。通过如下公式计算贴在屏幕上的掩膜sm：公式计算贴在屏幕上的掩膜sm：公式计算贴在屏幕上的掩膜sm：其中，a为透明度，可根据应用场景进行设置；si为融合水印前的屏幕内容的图像；r、g、b分别为图像的三个通道图像。
48.进一步地，通过系统函数，将所述掩膜图像显示到所述屏幕上，完成屏幕内容及水印显示。
49.根据本公开的实施例，实现了以下技术效果：通过本公开的方法，可以在不影响用户阅读的情况下起到对屏幕内容保护的作用，降低了企业泄漏涉密信息的风险。
50.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
51.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本技术所述方案进行进一步说明。
52.图3示出了根据本技术的实施例的屏幕水印的生成装置300的方框图如图3所示，装置300包括：编码模块310，用于将水印信息进行编码，得到二进制编码字符串，基于当前系统的时间信息对所述二进制编码字符串进行处理，得到水印编码；分组模块320，用于对所述水印编码进行分组，得到固定码长的编码信息；确定模块330，用于基于屏幕的显示分辨率和所述固定码长的编码信息，确定水印块的尺寸，得到固定大小的水印块；显示模块340，用于基于屏幕的显示颜色，将所述水印块与屏幕显示内容的像素值进行动态融合，将融合后的水印块循环嵌入到屏幕显示的内容中，并在所述屏幕显示内容及水印。
53.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，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
54.图4示出了适于用来实现本技术实施例的终端设备或服务器的结构示意图。
55.如图4所示，终端设备或服务器包括中央处理单元(cpu)401，其可以根据存储在只读存储器(rom)402中的程序或者从存储部分408加载到随机访问存储器(ram)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram 403中，还存储有终端设备或服务器操作所需的各种程序和数据。cpu 401、rom 402以及ram 403通过总线404彼此相连。输入/输出(i/o)接口405也连接至总线404。
56.以下部件连接至i/o接口405：包括键盘、鼠标等的输入部分406；包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分407；包括硬盘等的存储部分408；以及包括诸如lan卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分409。通信部分409经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器410也根据需要连接至i/o接口405。可拆卸介质411，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器410上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分408。
57.特别地，根据本技术的实施例，上文方法流程步骤可以被实现为计算机软件程序。例如，本技术的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在机器可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分409从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质411被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)401执行时，执行本技术的系统中限定的上述功能。
58.需要说明的是，本技术所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本技术中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本技术中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
59.附图中的流程图和框图，图示了按照本技术各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，前述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指
令的组合来实现。
60.描述于本技术实施例中所涉及到的单元或模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。所描述的单元或模块也可以设置在处理器中。其中，这些单元或模块的名称在某种情况下并不构成对该单元或模块本身的限定。
61.作为另一方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中的。上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，当上述前述程序被一个或者一个以上的处理器用来执行描述于本技术的方法。
62.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。