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隐形水印的实现和『颜色加深』算法

https://juejin.im/post/5cd17612f265da037a3d0183

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。

水印的用途总结有亮点：

追踪来源威慑作用

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

但通过 PS 的混色模式处理后，隐形水印就显示出来了

具体处理方式是

在原图上图层添加全黑图层全黑图层选择『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。

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。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:

结果色 = 基色 —（基色反相×混合色反相）/ 混合色如混色层为黑色，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：

获取图片的所有像素点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; } 复制代码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; } 复制代码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

作者：小鱼周凌宇链接：https://juejin.im/post/5cd17612f265da037a3d0183 来源：掘金著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

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