专利名称：一种智能卡及其为智能卡内部数据添加水印的方法
所属技术领域本发明涉及一种智能卡，特别涉及可为内部数据添加水印的智能卡。
背景技术：
随着科技的发展，各种各样的卡从简单的同步卡发展到异步卡，从简单的EPROM卡发展到内带微处理器的智能卡(又称CPU卡)。特别是内部带有微处理器的智能卡的出现，使得人们利用它内部的微处理器芯片，同时也开发出了应用于智能卡内部的各种各样的操作系统。这样，就使得智能卡更方便的被使用，管理也变得容易；而且，更为重要的是使智能卡本身向着个人计算机化的方向迈出了一大步，为智能卡的发展开拓了更为广阔的前景。
同时，在越来越重视版权的今天，数字水印技术也越来越成熟，利用数字水印加密也被广泛的应用到各种装置上。在中国专利文献CN1091329C中具体的公开了向图像嵌入鉴定信息的系统及图像改变检测系统。该文献旨在提供具有向图像嵌入鉴定信息功能的数字相机，该鉴定信息用来检测拍摄的图像正本。但是，此种添加水印的方法需要相应的对数码相机内部的固件进行特定的更改，对于普通的数码相机并不适用。
发明内容为了使普通的数码相机以及具有拍照功能的手机在拍照时为拍摄的图片添加进版权认证信息或保真信息等数字水印，本发明的目的在于提供一种能为内部数据添加数字水印的智能卡以及一种为智能卡内部数据添加数字水印的方法。从而在不更改现有数码相机和带拍照功能的电子设备原有结构的基础上，完成对图像数据添加水印信息等数字水印的操作，进而实现数据追踪。
为此，本发明解决其技术问题的技术方案是一种智能卡，包括微处理器，存储器，还包括监听模块，用于监听数据写入或读出的I/O操作及数据的格式，并把监听结果报告给微处理器；所述微处理器根据监听结果判断是否向水印嵌入模块发送执行水印嵌入的指令；与微处理器相连的水印嵌入模块，根据微处理器发出的指令获取对写入或要读出的完整数据并对该数据添加水印信息。
所述执行水印嵌入的指令包含有所述数据的存储位置的信息。
所述的存储器中存有水印信息。
所述的水印嵌入模块包括数据获取单元，用于获取完整数据；与数据获取单元相连的添加水印信息单元，用于接收数据获取单元发送过来的数据，同时，调用存储器中存储的水印信息，并将该水印信息嵌入到数据中。
所述的存储器中还存有密钥，所述水印嵌入模块还包括根据所述密钥对水印信息进行加密的加密单元。
当监听模块监听到所写入或读出的数据的数据格式为图像格式或音频格式时，向微处理器发送对该数据进行添加水印的报告。
本发明另一技术方案为一种为智能卡内部数据添加数字水印的方法，包括以下步骤步骤1、监听模块监听数据写入或读出的I/O操作及数据格式，根据监听结果，向智能卡的微处理器发送报告；当有写入或读出的I/O操作并所述的数据格式为特定的格式时，该监听模块向智能卡的微处理器发送对该图像数据进行添加水印的报告；当没有写入或读出的I/O操作和/或所述的数据格式为非特定的格式时，该监听模块向智能卡的微处理器发送不对该图像数据进行添加水印的报告；或不向智能卡的微处理器发送任何报告。
步骤2、智能卡的微处理器根据监听模块发送来的对该数据进行添加水印的报告，向水印嵌入模块发送执行嵌入水印的指令；步骤3、水印嵌入模块根据微处理器发送来的指令，获取完整数据，并对该数据添加水印信息；步骤4、水印嵌入模块将添加完水印信息的新数据发送给存储器。
所述的为智能卡内部数据添加数字水印的方法，其特征在于步骤4中所述的存储器为智能卡内部的存储器或智能卡以外的其他设备的存储器。
所述的执行嵌入水印的指令包含有数据存储的地址信息。
所述的步骤3中完成向所获取的数据添加水印信息的操作为(3.1)根据指令中的数据存储的地址获取完整数据；(3.2)调用水印信息，将水印信息嵌入所述的数据中。
所述的步骤(3.2)中还包括对所嵌入的水印信息进行加密的步骤。
由于现有的智能卡内含微处理器甚至带操作系统，因而，智能卡本身可实现计算和控制的功能，因此，从技术的角度来说，智能卡本身在写入或读出数据时都可以实现向存储在卡内的数据添加数字水印的。这样，我们就不需要更改任何现有的拍照设备的结构而自需要这样的一张智能卡，就可以完成添加数字水印的功能。
相比现有技术及公知的专利文献，本发明涉及的智能卡及其添加数字水印的方法，具有突出的实质性特点和显著的技术进步是十分明显的。为了更好的阐述本发明，下面结合附图和具体实施例进行详细的说明。
图1是本发明的第一实施例的结构逻辑的框图示意图。
图2是本发明的第一实施例中水印嵌入模块的一种结构框图示意图。
图3是本发明的第一实施例中水印嵌入模块的另一种结构框图示意图。
图4是本发明的第二实施例的结构逻辑的框图示意图。
图5是本发明的第二实施例中水印嵌入模块的结构框图。
图6是本发明的第三实施例的结构逻辑的框图示意图。
图7是本发明的第三实施例中水印嵌入模块的结构框图示意图。
图8是本发明的第三实施例中添加数字水印单元的结构框图示意图。
图9是本发明第四实施例的结构逻辑的框图示意图。
具体实施方式本发明的第一实施例是本发明应用于数码相机的智能卡，在有图像数据向智能卡写入时，智能卡内的水印嵌入模块对图像数据进行添加水印。如图1所示，智能卡包括智能卡MPU(微处理器)、存储器、监听模块和水印嵌入模块，在本实施例中，监听模块监听数码相机向智能卡写入数据的过程，当有图像数据向智能卡写入的I/O操作发生且传递的是完整的图像时，监听模块会将此监听结果报告给智能卡的MPU，该报告为对该数据进行添加水印的信息。该MPU向水印嵌入模块发送执行图像处理的指令，所述执行水印嵌入的指令包含有所述数据的存储位置的信息。该水印嵌入模块接收该指令后，如图2所示数据获取单元获取图像数据，并将获取的图像发送给添加水印信息单元，当添加水印信息单元接收到图像数据，则该单元去智能卡内的存储器存放水印信息区域内调用事先预设的水印信息，该水印信息事先预设在卡中，可以通过连在PC上以第三方软件将水印信息添加到卡内，或是卡本身的卡号作为水印信息的方式得以实现，当添加水印时，只要获取该水印信息即可。例如该水印信息可以设为“张三版权所有”。添加水印信息单元将这一“张三版权所有”的水印信息添加到图像数据中，得到添加了“张三版权所有”这一水印信息的新数据。将此新数据再发送给智能卡的存储器进行存储。此时，从智能卡存储器中读出的数据均为添加了“张三版权所有”水印的新数据。
当没有写入或读出的I/O操作和/或所述的数据格式为非特定如本实施例中为图像的格式时，该监听模块向智能卡的微处理器发送不对该图像数据进行添加水印的报告；或不向智能卡的微处理器发送任何报告。
如图3所示，出于安全性的考虑，我们还可以为水印信息进行加密。即，把密钥也通过PC事先存放到智能卡的相应存储区域内。在添加水印嵌入模块中的加密单元内，根据密钥为“张三版权所有”这一水印信息进行加密，得到一加密后的新水印信息，再将此新水印信息加入到图像数据中，得到新数据，发送给存储器存储。
如图4所示，本发明的第二实施例是本发明应用于录音笔上的智能卡，在音频数据从智能卡读出时，智能卡水印嵌入模块中的添加水印信息单元内，水印信息被直接添加到图像数据中。
智能卡包括智能卡MPU(微处理器)、存储器、监听模块和水印嵌入模块。其中，监听模块监听从智能卡存储器读出数据的过程，当有音频数据从智能卡存储器读出的I/O操作发生且为完整数据时，监听模块会将此监听结果报告给智能卡的MPU，若为非音频数据或不完整的数据则不向智能卡MPU报告。当该MPU收到监听模块发送的报告后，其向水印嵌入模块发送执行添加水印信息的指令。该水印嵌入模块接收该指令后，如图5所示，数据获取单元获取数据，并将获取的图像发送给添加水印信息单元，当添加水印信息单元接收到音频数据，则该添加水印信息单元去智能卡内的存储器存放水印信息区域内调用事先预设的水印信息，当添加水印时，只要获取该水印信息即可。例如该水印信息可以设为“李四版权所有”。添加数字水印单元将这一“李四版权所有”的水印信息添加到数据中，得到添加了“李四版权所有”这一水印信息的新数据。并将该新数据从智能卡输出出去。
如图6所示，为本发明的第三实施例，应用于数码相机的智能卡，在本实施例中卡内给内部数据添加的水印信息由图像数据本身通过密钥加密得到。数码相机将数据发送给智能卡。监听模块监听到此过程并向智能卡的MPU进行报告，智能卡MPU向水印嵌入模块发送指令。如图7所示，数据获取单元得到数据，并将该数据发送给添加水印信息单元。如图8所示，区域划分单元将该图像数据划分为D1和D2区域，将D2发送给隐藏单元，同时，将D1区域分别发送给区域组合单元和摘要计算单元，摘要计算单元得到特征值H，并发送给加密单元；加密单元接收该特征值H，同时调用内设于智能卡存储器中的密钥K，在加密单元利用密钥K为特征值H加密，得到新特征值H’，并将该H’发送给隐藏单元；隐藏单元将H’隐藏到D2区域内得到D2’区域，并将D2’区域发送给区域组合单元；区域组合单元将D1和D2’进行组合，得到与原图像数据表面上一样的但实际上是将D2区域进行加密了的新图像数据；区域组合单元将该新图像数据发送给智能卡的存储器，完成图像添加水印的操作，这样从智能卡的存储器读出的数据均为添加了水印的图像数据。
如图9所示，为本发明的第四实施例，与第三实施例相比较区别在于，监听模块是监听智能卡的存储器向外输出数据的过程，当有数据从该存储器输出且为完整数据时，监听模块向智能卡MPU报告，该MPU向水印嵌入模块发送指令，水印嵌入模块接收该指令执行图像处理，其图像处理的过程与第三实施例相同不再累述，最后水印嵌入模块向外部设备发送新数据，完成智能卡的添加数字水印的操作。
本发明中水印嵌入模块对数据添加水印后，同时还将添加有水印信息的新数据返回存储到智能卡的存储器中，同时对该新数据作了一个监听模块可监听、识别的信息。当监听模块监听到要写入或读出的数据如图像或音频数据已带有被该智能卡添加水印的识别信息，则监听模块不对智能卡的微处理器发送任何报告或发送“不对该数据进行添加水印的报告”。
本发明中的数据获取单元可以通过如下的方式获取数据当智能卡的微处理向水印嵌入模块发送的执行添加水印信息的指令中包含有数据的存储地址时，该水印嵌入模块的数据获取单元根据该数据的存储地址调用该数据。
当智能卡的微处理向水印嵌入模块发送的执行添加水印信息的指令中没有包含有数据的存储地址时，水印嵌入模块会向微处理器索取数据的存储地址或向微处器发送“索取数据”的指令，由微处理器控制其他单元直接向水印嵌入模块的数据获取单元发送数据。
本发明的为智能卡内部数据添加数字水印的方法，包括以下步骤步骤(1)监听模块监听数据写入或读出的I/O操作及数据格式，根据监听结果，向智能卡的微处理器发送报告；当有写入或读出的I/O操作并所述的数据格式为特定的格式时，该监听模块向智能卡的微处理器发送对该图像数据进行添加水印的报告；当没有写入或读出的I/O操作和/或所述的数据格式为非特定的格式时，该监听模块向智能卡的微处理器发送不对该图像数据进行添加水印的报告；或不向智能卡的微处理器发送任何报告。
步骤(2)智能卡的微处理器接根据监听模块发送来的对该数据进行添加水印的报告，向水印嵌入模块发送执行嵌入水印的指令；步骤(3)水印嵌入模块根据微处理器发送来的指令，获取完整数据，并对该数据添加水印信息；步骤(4)水印嵌入模块将添加完水印信息的新数据发送给存储器。
其中步骤(4)中所述的存储器为智能卡内部的存储器或智能卡以外的其他设备的存储器。
所述的执行嵌入水印的指令包含有数据存储的地址信息。
所述步骤(3)中完成向所获取的数据添加水印信息的操作为(3.1)根据指令中的数据存储的地址获取完整数据；(3.2)调用水印信息，将水印信息嵌入所述的数据中。
所述的步骤(3.2)中还包括对所嵌入的水印信息进行加密的步骤。
综上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明所述的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种智能卡，包括微处理器，存储器，其特征在于还包括监听模块，用于监听数据写入或读出的I/O操作及数据的格式，并把监听结果报告给微处理器；所述微处理器根据监听结果判断是否向水印嵌入模块发送执行水印嵌入的指令；与微处理器相连的水印嵌入模块，根据微处理器发出的指令获取对写入或要读出的完整数据并对该数据添加水印信息。
2.根据权利要求1所述的智能卡，其特征在于所述执行水印嵌入的指令包含有所述数据的存储位置的信息。
3.根据权利要求1所述的智能卡，其特征在于存储器中存有水印信息。
4.根据权利要求3所述的智能卡，其特征在于所述的水印嵌入模块包括数据获取单元，用于获取完整数据；与数据获取单元相连的添加水印信息单元，用于接收数据获取单元发送过来的数据，同时，调用存储器中存储的水印信息，并将该水印信息嵌入到数据中。
5.根据权利要求4所述的智能卡，其特征在于所述的存储器中还存有密钥，所述水印嵌入模块还包括根据所述密钥对水印信息进行加密的加密单元。
6.根据权利要求1所述的智能卡，其特征在于当监听模块监听到所写入或读出的数据的数据格式为图像格式或音频格式时，向微处理器发送对该数据进行添加水印的报告。
7.一种为智能卡内部数据添加数字水印的方法，其特征在于包括以下步骤步骤1、监听模块监听数据写入或读出的I/O操作及数据格式，根据监听结果，向智能卡的微处理器发送报告；当有写入或读出的I/O操作并所述的数据格式为特定的格式时，该监听模块向智能卡的微处理器发送对该图像数据进行添加水印的报告；当没有写入或读出的I/O操作和/或所述的数据格式为非特定的格式时，该监听模块向智能卡的微处理器发送不对该图像数据进行添加水印的报告；或不向智能卡的微处理器发送任何报告。步骤2、智能卡的微处理器根据监听模块发送来的对该数据进行添加水印的报告，向水印嵌入模块发送执行嵌入水印的指令；步骤3、水印嵌入模块根据微处理器发送来的指令，获取完整数据，并对该数据添加水印信息；步骤4、水印嵌入模块将添加完水印信息的新数据发送给存储器。
8.根据权利要求7所述的为智能卡内部数据添加数字水印的方法，其特征在于步骤4中所述的存储器为智能卡内部的存储器或智能卡以外的其他设备的存储器。
9.根据权利要求7所述的为智能卡内部数据添加数字水印的方法，其特征在于所述的执行嵌入水印的指令包含有数据存储的地址信息。
10.根据权利要求9所述的为智能卡内部数据添加数字水印的方法，其特征在于所述的步骤3中完成向所获取的数据添加水印信息的操作为(3.1)根据指令中的数据存储的地址获取完整数据；(3.2)调用水印信息，将水印信息嵌入所述的数据中。
11.根据权利要求10所述的为智能卡内部数据添加数字水印的方法，其特征在于所述的步骤(3.2)中还包括对所嵌入的水印信息进行加密的步骤。
全文摘要
本发明为一种智能卡，包括微处理器，存储器，还包括监听模块，用于监听数据写入或读出的I/O操作及数据的格式，并把监听结果报告给微处理器；所述微处理器根据监听结果判断是否向水印嵌入模块发送执行水印嵌入的指令；与微处理器相连的水印嵌入模块，根据微处理器发出的指令获取对写入或要读出的完整数据并对该数据添加水印信息。一种为智能卡内部数据添加数字水印的方法，监听模块监听数据写入或读出的I/O操作及数据格式，根据监听结果向智能卡的微处理器发送报告；该微处理器判断是否向水印嵌入模块发送执行水印嵌入的指令；与微处理器相连的水印嵌入模块，根据微处理器发出的指令获取对写入或要读出的完整数据并对该数据添加水印信息。
文档编号G06T1/00GK1991869SQ200510003428
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月31日 优先权日2005年12月31日
发明者田新, 刘曼, 杨祥辉 申请人:北京华旗数码影像技术研究院有限责任公司