在C语言中，添加数字水印的方法有多种，主要包括：嵌入二进制文件、修改图像或音频文件、使用散列函数进行标记。本文将详细介绍如何在图像文件中添加数字水印。
添加数字水印的核心步骤是：读取图像数据、修改图像数据以嵌入水印、保存修改后的图像。以下是详细的实现步骤：
一、准备工作
在开始编写代码之前，确保您已经安装了必要的库，例如用于处理图像的库（如libpng或libjpeg）。
二、读取图像数据
要在图像中嵌入水印，首先需要读取图像数据。在C语言中，这通常需要使用特定的图像处理库。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <png.h>
// 读取PNG图像数据
void read_png_file(char *file_name, png_bytep *row_pointers, int *width, int *height) {
FILE *fp = fopen(file_name, "rb");
if(!fp) abort();
png_structp png = png_create_read_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);
if(!png) abort();
png_infop info = png_create_info_struct(png);
if(!info) abort();
if(setjmp(png_jmpbuf(png))) abort();
png_init_io(png, fp);
png_read_info(png, info);
*width = png_get_image_width(png, info);
*height = png_get_image_height(png, info);
png_byte color_type = png_get_color_type(png, info);
png_byte bit_depth = png_get_bit_depth(png, info);
if(bit_depth == 16)
png_set_strip_16(png);
if(color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE)
png_set_palette_to_rgb(png);
if(png_get_valid(png, info, PNG_INFO_tRNS))
png_set_tRNS_to_alpha(png);
if(color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB ||
color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY ||
color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE)
png_set_filler(png, 0xFF, PNG_FILLER_AFTER);
if(color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY ||
color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA)
png_set_gray_to_rgb(png);
png_read_update_info(png, info);
*row_pointers = (png_bytep*)malloc(sizeof(png_bytep) * (*height));
for(int y = 0; y < *height; y++) {
(*row_pointers)[y] = (png_byte*)malloc(png_get_rowbytes(png,info));
}
png_read_image(png, *row_pointers);
fclose(fp);
}
三、修改图像数据以嵌入水印
读取图像数据后，可以通过修改图像数据来嵌入水印。例如，将水印嵌入图像的右下角。
void add_watermark(png_bytep *row_pointers, int width, int height) {
char *watermark = "WATERMARK";
int len = strlen(watermark);
int x_offset = width - len * 8;
int y_offset = height - 16;
for(int y = 0; y < height; y++) {
for(int x = 0; x < width; x++) {
if (y >= y_offset && x >= x_offset && (x - x_offset) % 8 < 4) {
png_bytep px = &(row_pointers[y][x * 4]);
px[0] = 255; // Red
px[1] = 0; // Green
px[2] = 0; // Blue
px[3] = 255; // Alpha
}
}
}
}
四、保存修改后的图像
修改图像数据后，需要将其保存到新的文件中。
void write_png_file(char *file_name, png_bytep *row_pointers, int width, int height) {
FILE *fp = fopen(file_name, "wb");
if(!fp) abort();
png_structp png = png_create_write_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);
if (!png) abort();
png_infop info = png_create_info_struct(png);
if (!info) abort();
if (setjmp(png_jmpbuf(png))) abort();
png_init_io(png, fp);
png_set_IHDR(
png,
info,
width, height,
8,
PNG_COLOR_TYPE_RGBA,
PNG_INTERLACE_NONE,
PNG_COMPRESSION_TYPE_DEFAULT,
PNG_FILTER_TYPE_DEFAULT
);
png_write_info(png, info);
png_write_image(png, row_pointers);
png_write_end(png, NULL);
fclose(fp);
}
五、完整代码示例
以下是完整的代码示例，将所有步骤组合在一起。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <png.h>
#include <string.h>
void read_png_file(char *file_name, png_bytep *row_pointers, int *width, int *height);
void add_watermark(png_bytep *row_pointers, int width, int height);
void write_png_file(char *file_name, png_bytep *row_pointers, int width, int height);
int main(int argc, char *argv[]) {
if(argc != 3) {
fprintf(stderr, "Usage: %s <input file> <output file>n", argv[0]);
return EXIT_FAILURE;
}
png_bytep *row_pointers;
int width, height;
read_png_file(argv[1], &row_pointers, &width, &height);
add_watermark(row_pointers, width, height);
write_png_file(argv[2], row_pointers, width, height);
for(int y = 0; y < height; y++) {
free(row_pointers[y]);
}
free(row_pointers);
return EXIT_SUCCESS;
}
void read_png_file(char *file_name, png_bytep *row_pointers, int *width, int *height) {
FILE *fp = fopen(file_name, "rb");
if(!fp) abort();
png_structp png = png_create_read_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);
if(!png) abort();
png_infop info = png_create_info_struct(png);
if(!info) abort();
if(setjmp(png_jmpbuf(png))) abort();
png_init_io(png, fp);
png_read_info(png, info);
*width = png_get_image_width(png, info);
*height = png_get_image_height(png, info);
png_byte color_type = png_get_color_type(png, info);
png_byte bit_depth = png_get_bit_depth(png, info);
if(bit_depth == 16)
png_set_strip_16(png);
if(color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE)
png_set_palette_to_rgb(png);
if(png_get_valid(png, info, PNG_INFO_tRNS))
png_set_tRNS_to_alpha(png);
if(color_type == PNG_COLOR_TYPE_RGB ||
color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY ||
color_type == PNG_COLOR_TYPE_PALETTE)
png_set_filler(png, 0xFF, PNG_FILLER_AFTER);
if(color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY ||
color_type == PNG_COLOR_TYPE_GRAY_ALPHA)
png_set_gray_to_rgb(png);
png_read_update_info(png, info);
*row_pointers = (png_bytep*)malloc(sizeof(png_bytep) * (*height));
for(int y = 0; y < *height; y++) {
(*row_pointers)[y] = (png_byte*)malloc(png_get_rowbytes(png,info));
}
png_read_image(png, *row_pointers);
fclose(fp);
}
void add_watermark(png_bytep *row_pointers, int width, int height) {
char *watermark = "WATERMARK";
int len = strlen(watermark);
int x_offset = width - len * 8;
int y_offset = height - 16;
for(int y = 0; y < height; y++) {
for(int x = 0; x < width; x++) {
if (y >= y_offset && x >= x_offset && (x - x_offset) % 8 < 4) {
png_bytep px = &(row_pointers[y][x * 4]);
px[0] = 255; // Red
px[1] = 0; // Green
px[2] = 0; // Blue
px[3] = 255; // Alpha
}
}
}
}
void write_png_file(char *file_name, png_bytep *row_pointers, int width, int height) {
FILE *fp = fopen(file_name, "wb");
if(!fp) abort();
png_structp png = png_create_write_struct(PNG_LIBPNG_VER_STRING, NULL, NULL, NULL);
if (!png) abort();
png_infop info = png_create_info_struct(png);
if (!info) abort();
if (setjmp(png_jmpbuf(png))) abort();
png_init_io(png, fp);
png_set_IHDR(
png,
info,
width, height,
8,
PNG_COLOR_TYPE_RGBA,
PNG_INTERLACE_NONE,
PNG_COMPRESSION_TYPE_DEFAULT,
PNG_FILTER_TYPE_DEFAULT
);
png_write_info(png, info);
png_write_image(png, row_pointers);
png_write_end(png, NULL);
fclose(fp);
}
六、总结
通过以上步骤，您可以在C语言中实现将数字水印嵌入到图像文件中的功能。这个过程包括读取图像数据、修改图像数据以嵌入水印以及保存修改后的图像。为了确保图像的质量和水印的安全性，可以进一步优化水印嵌入算法，例如使用更加复杂的嵌入方法，以提高水印的隐蔽性和抗攻击能力。
此外，推荐使用研发项目管理系统PingCode和通用项目管理软件Worktile，以便更好地管理和跟踪项目进展，提高团队协作效率。
相关问答FAQs：
1. 什么是数字水印？如何在C语言中添加数字水印？
数字水印是一种在数字媒体文件中嵌入信息的技术，用于保护版权和识别内容。在C语言中，可以使用特定的算法和技术将数字水印嵌入到图像、音频或视频文件中。
2. 如何在C语言中实现图像数字水印？
要在C语言中实现图像数字水印，你可以使用图像处理库，如OpenCV，通过以下步骤完成：
- 读取原始图像和水印图像。
- 将水印图像嵌入到原始图像中的指定位置。
- 保存带有数字水印的图像。
3. 如何在C语言中实现音频数字水印？
要在C语言中实现音频数字水印，你可以使用音频处理库，如librosa，通过以下步骤完成：
- 读取原始音频和水印音频。
- 将水印音频嵌入到原始音频的特定频率范围中。
- 保存带有数字水印的音频。
4. 如何在C语言中实现视频数字水印？
要在C语言中实现视频数字水印，你可以使用视频处理库，如FFmpeg，通过以下步骤完成：
- 读取原始视频和水印视频。
- 将水印视频嵌入到原始视频中的指定位置和时间段。
- 保存带有数字水印的视频。
5. 是否有任何开源的C语言库可用于数字水印的实现？
是的，有一些开源的C语言库可用于数字水印的实现。例如，对于图像水印，你可以使用OpenCV库；对于音频水印，你可以使用librosa库；对于视频水印，你可以使用FFmpeg库。这些库提供了丰富的功能和算法，可以帮助你在C语言中实现数字水印。
原创文章，作者：Edit2，如若转载，请注明出处：https://docs.pingcode.com/baike/1229003
