[发明专利]基于PDF格式的自适应文本水印方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机信息安全领域。用于对PDF格式文本文档的数字版权保护、数据真伪鉴别以及数据的安全通信。

背景技术

近年来，随着网络通信技术的迅猛发展，人们可以更方便快捷的在网络上传输、发表数字作品，同时也使得这些作品的版权问题显得尤为重要。数字水印技术在版权保护方面具有很大的优势，因此越来越多的人们投身于数字水印的研究。现如今，人们对水印的研究主要聚集在图像水印、视频水印以及音频水印，而对应用广泛的文本水印的研究比较少，成果也较少。而且越来越多的重要文件、军事机密、商业机密等的呈现方式也是文字材料，确保文本文档中信息的安全关系到国家的发展与安全。因此，对在PDF文档中实现数字水印的嵌入的研究十分重要。

PDF格式文档应用越来越广泛，由于其具有跨媒体、跨平台等优点，现已逐渐成为数字化时代的一个工业标准，在文本领域起着至关重要的作用。然而，在文本水印中，PDF文本水印的研究更是处于一个相对不成熟的发展阶段，这与PDF文档在文本信息领域的重要地位形成巨大的反差，因此，对PDF文本数字水印技术的研究显得格外重要。

发明内容

本发明提出了一种基于PDF格式的自适应文本水印方法，该方法基于PDF格式，利用二次剩余理论自适应地选择要进行字移编码的字符位置，对整篇文档进行字符间距编码，使水印的嵌入位置呈现随机状态，这样水印嵌入位置没有规律而言，降低了水印被破坏的可能性，从而使得算法的鲁棒性得到了提高，实现了版权保护的目的。同时结合密码学原理和纠错编码理论，设计了循环嵌入、同步编码、汉明编码、循环加密等关键技术，进一步提高了算法的鲁棒性和安全性，以克服上述现有技术的存在缺陷。

本发明提供一种基于PDF格式的自适应文本水印嵌入方法，包括以下步骤：

步骤A：将需要隐藏的版权信息M及密钥D根据编码规则转换为8位二进制序列；

步骤B：将水印信息M与密钥D对应的二进制序列进行循环取模操作，得到加密后的二进制水印序列；

步骤C：对二进制序列X进行纠错编码，为待嵌入的水印信息添加一定的纠错编码，得到水印序列P；

步骤D：在水印的二进制序列P的头部，加入同步标识F以及长度标识N，得到新的水印二进制比特序列W；

步骤E：在预嵌入水印位置TJ处，定位并选择具体嵌入水印位置，嵌入水印信息，具体步骤如下；

步骤E1、从文本第一个字符开始，以每个标点符号为界的一段文本，统计文本的字符数N；

步骤E2、遍历文档寻找预嵌入水印位置TJ，定位文档中各字符间距属性。判读字符数N的奇偶性，根据字符数N确定嵌入位；

步骤E2-1、若字符数为偶数且N＝2时，那么N的二次剩余为1，即嵌入水印的位置为1，即在第一个字符间距处嵌入水印信息；

步骤E2-2、若字符数N为非2的偶数时，取字符数N的平均值，然后判断N/2是否为质数，若为质数，求N/2的二次剩余，该二次剩余作为水印信息的嵌入位；

步骤E2-3、若字符数N为奇数，判断字符数N是否为质数，若是质数，求字符数N的二次剩余，该二次剩余作为水印信息的嵌入位；

步骤E2-4、若字符数N不是质数，判断(N-1)/2是否为质数，若是，求字符数N二次剩余，该二次剩余作为水印信息的嵌入位；否则的话不嵌入水印信息；

步骤F、依次修改二次剩余位置上的字符间距，当水印信息为1时，此处嵌入间距基数a。当水印信息为0时，此处嵌入负间距基数-a；

步骤G、重复步骤E和步骤F，循环嵌入水印信息，增大水印容量，提供水印鲁棒性；

步骤H、嵌入完成，保存已嵌入水印的PDF文档。

进一步，本发明提供一种基于PDF格式的自适应文本水印嵌入方法，还可以具有这样的特征：所述编码规则为ANSI编码规则。

进一步，本发明提供一种基于PDF格式的自适应文本水印嵌入方法，步骤C中，所述纠错编码为(7,4)汉明码编码。

进一步，本发明提供一种基于PDF格式的自适应文本水印嵌入方法，在循环嵌入水印信息的过程中，每当嵌入水印二进制序列的第一个比特为标识F时，以此标记水印起始位置。

另外，本发明提供一种基于PDF格式的自适应文本水印提取方法，包括以下步骤：

步骤一、统计含水印文本的字符数N，判断其奇偶性；

若字符数N为偶数且N＝2，那么N的二次剩余为1，即在第一个字符间距处嵌入了水印信息；