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iOS——隐形水印的实现和『颜色加深』算法

分类: 文章 • 2024-12-25 18:32:04

很多 APP 都在敏感页面有水印，主要为了应对舆情时可以追踪图片来源，一般在水印上都会有员工或用户 ID 和昵称。

iOS——隐形水印的实现和『颜色加深』算法

水印的用途总结有亮点：

  1. 追踪来源

  2. 威慑作用

威慑作用是指当用户看到水印时，会自觉避免违法传舆行为。

但是，当不需要威慑作用时，例如，为了保持应用或者图片的美观，显形的水印似乎不是那么必要，这时候可以考虑使用隐形水印。

最近在同事在知乎上看到一种水印。

如下图，表面似乎没有什么水印

iOS——隐形水印的实现和『颜色加深』算法

但通过 PS 的混色模式处理后，隐形水印就显示出来了

iOS——隐形水印的实现和『颜色加深』算法具体处理方式是

  1. 在原图上图层添加全黑图层

  2. 全黑图层选择『颜色加深』

到此为止，我对 PS 的算法产生了好奇，混色模式是常用工具，但是以前没有注意过公式。

颜色加深混色模式

 

PS 的混色模式，其实是底图和混色层的每个像素点，经过一系列计算后得到的结果层。

翻阅了一系列资料后我发现，现有的公式都是不正确的，有些热门文章里也不对。而 PS 官方文档只对几种混色模式进行了介绍，而并没有给出公式。

查看每个通道中的颜色信息，并通过增加二者之间的对比度使基色变暗以反映出混合色。与白色混合后不产生变化。

helpx.adobe.com/cn/photosho…

比较多的是这套公式（是有问题的）：

结果色 = 基色-[（255-基色）×（255-混合色）]/混合色

公式中（255-基色）和（255-混合色）分别是基色和混合色的反相。

  1. 若混合色为0（黑色），（基色×混合色）为0，得到的数值为一相个负值，归为0，所以不论基色为何值均为0。

  2. 当混合色的色阶值是255（白色）时，混合色同基色。

基本查到的算法公式都有一个致命问题，公式都标明了，任何颜色和黑色混色结果为黑色，这显然与上文中 PS 处理结果不符合。如果按照这套理论，整个图片都应该黑了。

最后我试出来一个接近的方案是:

  1. 结果色 = 基色 —（基色反相×混合色反相）/ 混合色

  2. 如混色层为黑色，则认为 RGB 为 (255, 255, 255)，即非常深的灰色

这个公式可以基本实现 PS 中的颜色加深效果。可以将浅色变深，越浅越深。

隐形水印的实现

 

添加水印

首先介绍 iOS 中的基本图像处理方式：

  1. 获取图片的所有像素点

  2. 改变指针指向的像素信息

+ (UIImage *)addWatermark:(UIImage *)image                     text:(NSString *)text {    UIFont *font = [UIFont systemFontOfSize:32];    NSDictionary *attributes = @{NSFontAttributeName: font,                                 NSForegroundColorAttributeName: [UIColor colorWithRed:0                                                                                 green:0                                                                                  blue:0                                                                                 alpha:0.01]};    UIImage *newImage = [image copy];    CGFloat x = 0.0;    CGFloat y = 0.0;    CGFloat idx0 = 0;    CGFloat idx1 = 0;    CGSize textSize = [text sizeWithAttributes:attributes];    while (y < image.size.height) {        y = (textSize.height * 2) * idx1;        while (x < image.size.width) {            @autoreleasepool {                x = (textSize.width * 2) * idx0;                newImage = [self addWatermark:newImage                                         text:text                                    textPoint:CGPointMake(x, y)                             attributedString:attributes];            }            idx0 ++;        }        x = 0;        idx0 = 0;        idx1 ++;    }    return newImage;}+ (UIImage *)addWatermark:(UIImage *)image                     text:(NSString *)text                textPoint:(CGPoint)point         attributedString:(NSDictionary *)attributes {    UIGraphicsBeginImageContext(image.size);    [image drawInRect:CGRectMake(0,0, image.size.width, image.size.height)];    CGSize textSize = [text sizeWithAttributes:attributes];    [text drawInRect:CGRectMake(point.x, point.y, textSize.width, textSize.height) withAttributes:attributes];    UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();    UIGraphicsEndImageContext();    return newImage;}

显示水印

通过上文提到的公式，可以让水印显示。

+ (UIImage *)visibleWatermark:(UIImage *)image {    // 1. Get the raw pixels of the image    // 定义 32位整形指针 *inputPixels    UInt32 * inputPixels;        //转换图片为CGImageRef,获取参数：长宽高，每个像素的字节数（4），每个R的比特数    CGImageRef inputCGImage = [image CGImage];    NSUInteger inputWidth = CGImageGetWidth(inputCGImage);    NSUInteger inputHeight = CGImageGetHeight(inputCGImage);    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();        NSUInteger bytesPerPixel = 4;    NSUInteger bitsPerComponent = 8;        // 每行字节数    NSUInteger inputBytesPerRow = bytesPerPixel * inputWidth;        // 开辟内存区域,指向首像素地址    inputPixels = (UInt32 *)calloc(inputHeight * inputWidth, sizeof(UInt32));        // 根据指针，前面的参数，创建像素层    CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(inputPixels, inputWidth, inputHeight,                                                 bitsPerComponent, inputBytesPerRow, colorSpace,                                                 kCGImageAlphaPremultipliedLast | kCGBitmapByteOrder32Big);        //根据目前像素在界面绘制图像    CGContextDrawImage(context, CGRectMake(0, 0, inputWidth, inputHeight), inputCGImage);    // 像素处理    for (int j = 0; j < inputHeight; j++) {        for (int i = 0; i < inputWidth; i++) {            @autoreleasepool {                UInt32 *currentPixel = inputPixels + (j * inputWidth) + i;                UInt32 color = *currentPixel;                UInt32 thisR,thisG,thisB,thisA;                // 这里直接移位获得RBGA的值,以及输出写的非常好！                thisR = R(color);                thisG = G(color);                thisB = B(color);                thisA = A(color);                                UInt32 newR,newG,newB;                newR = [self mixedCalculation:thisR];                newG = [self mixedCalculation:thisG];                newB = [self mixedCalculation:thisB];                                *currentPixel = RGBAMake(newR,                                         newG,                                         newB,                                         thisA);            }        }    }    //创建新图    // 4. Create a new UIImage    CGImageRef newCGImage = CGBitmapContextCreateImage(context);    UIImage * processedImage = [UIImage imageWithCGImage:newCGImage];    //释放    // 5. Cleanup!    CGColorSpaceRelease(colorSpace);    CGContextRelease(context);    free(inputPixels);        return processedImage;}+ (int)mixedCalculation:(int)originValue {    // 结果色 = 基色 —（基色反相×混合色反相）/ 混合色    int mixValue = 1;    int resultValue = 0;    if (mixValue == 0) {        resultValue = 0;    } else {        resultValue = originValue - (255 - originValue) * (255 - mixValue) / mixValue;    }    if (resultValue < 0) {        resultValue = 0;    }    return resultValue;}

代码和开源库

 

为了方便使用，写了一个开源库，封装的很实用，附带 DEMO

iOS——隐形水印的实现和『颜色加深』算法

 

作者：小鱼周凌宇  作为一个开发者，有一个学习的氛围跟一个交流圈子特别重要这是一个我的iOS交流群：869685378，不管你是小白还是大牛欢迎入驻 ，分享BAT,阿里面试题、面试经验，讨论技术， 大家一起交流学习成长！

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