用于打印文檔的簡(jiǎn)單編碼、認(rèn)證和復(fù)制檢測(cè)的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】描述了一種用于打印文檔認(rèn)證的新編碼方法，該方法的一個(gè)目的是增加復(fù)制難度。此外，在某些約束條件下，這種新編碼方法相比于其他2D編碼技術(shù)提供了更好的表現(xiàn)。該新編碼技術(shù)相比于其他編碼技術(shù)需要較少的打印空間。這是通過對(duì)在標(biāo)準(zhǔn)2D碼中用于穩(wěn)定化并且對(duì)例如移動(dòng)應(yīng)用而言所必需的特征中的一些特征進(jìn)行優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)的。此外，代碼可以分解在多個(gè)基本單元中、或分解在可以廣泛遍布于文本文檔上的多個(gè)“字節(jié)單元”中。這種“字節(jié)單元”尤其可以用于整合在文本符號(hào)中。如果用這種編碼保護(hù)的文檔被復(fù)制，那么這些符號(hào)中的至少一些符號(hào)將由于復(fù)制過程而被大大降級(jí)。因此，借助于該新編碼技術(shù)本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)了復(fù)制檢測(cè)。
【專利說明】用于打印文檔的簡(jiǎn)單編碼、認(rèn)證和復(fù)制檢測(cè)的系統(tǒng)
[0001] 本發(fā)明總體上涉及打印文檔的編碼和認(rèn)證、以及用于檢測(cè)這種打印文檔的復(fù)制的 措施。
[0002] 1.引言
[0003] 在高度自動(dòng)化和數(shù)字化世界中，經(jīng)常有必要為物理對(duì)象添加數(shù)字標(biāo)簽以便創(chuàng)建物 理世界與數(shù)字世界之間的連接。術(shù)語(yǔ)"數(shù)字標(biāo)簽"描述所有種類的附件，這些數(shù)字標(biāo)簽用于 使物理對(duì)象是機(jī)器可讀的。簡(jiǎn)單的數(shù)字標(biāo)簽僅存儲(chǔ)信息(例如，2D碼）。其他的數(shù)字標(biāo)簽允許 閱讀器與標(biāo)簽(例如，RFID、NFC和智能卡芯片)之間進(jìn)行交互。標(biāo)簽在若干應(yīng)用中是有用的。 首先，那些標(biāo)簽用于自動(dòng)化過程:它們?cè)试S更快速的處理并且還可以引起成本減小。此外， 使用數(shù)字標(biāo)簽產(chǎn)生更容易且更加方便用戶的操作并且因此可以減少錯(cuò)誤。
[0004]人類對(duì)數(shù)字信息的非覺知性是數(shù)字標(biāo)簽的缺點(diǎn)之一。尤其是那些在不知道人類用 戶的情況下讀取的標(biāo)簽還存在隱私問題和安全問題。取決于碼設(shè)計(jì)，機(jī)器可讀代碼在沒有 技術(shù)系統(tǒng)的幫助下由人類解釋是困難并且行不通的。本說明書關(guān)注于特殊的機(jī)器可讀代 碼，該機(jī)器可讀代碼被專門設(shè)計(jì)成由相機(jī)和計(jì)算機(jī)讀取并處理?；诠鈱W(xué)處理的代碼配置 有附加特征，例如，糾錯(cuò)編碼或針對(duì)裸眼的虛擬隱蔽性(參見[Kami j02008])。
[0005] 下文描述了新的2D碼，在下文中被稱為"微IDENT"碼(或"mIC"），其相比于其他標(biāo) 準(zhǔn)2D碼有能力包含更大量的數(shù)據(jù)。這是通過消除2D碼中一些典型的檢測(cè)圖形實(shí)現(xiàn)的，這些 典型的檢測(cè)圖形對(duì)于經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)辦公掃描儀和打印機(jī)的文檔處理不是必需的。微IDENT碼以 這樣一種方式被設(shè)計(jì)使得其可以被切割成可以遍布于安全文本文檔上的多個(gè)信息塊。信息 塊將被稱為"微IDENT碼字節(jié)單元"（"mIC-BU"或簡(jiǎn)稱為"BU"）。這些mIC-BU的優(yōu)點(diǎn)是它們可 以隱藏在文本字體中。在復(fù)制之后，它們通常改變其拓?fù)洳⑶铱梢砸虼擞糜趶?fù)制檢測(cè)。
[0006] 本說明書如下組織而成:在此引言之后給出相關(guān)著作的一些深刻見解。此外，介紹 了2D碼設(shè)計(jì)中的一些基礎(chǔ)。在第三部分，描述微IDENT方法和設(shè)計(jì)。下一個(gè)部分突出關(guān)于文 檔認(rèn)證的發(fā)現(xiàn)和結(jié)果。第五部分對(duì)本說明書進(jìn)行總結(jié)。 1 .1
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的總體目的因此是提供一種簡(jiǎn)單的解決方案以允許對(duì)打印文檔進(jìn)行編碼、 認(rèn)證和復(fù)制檢測(cè)。
[0008] 借助于在權(quán)利要求書中列舉的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了此目的。
[0009] 具體地，存在一種用于對(duì)打印文檔進(jìn)行編碼、認(rèn)證和復(fù)制檢測(cè)的要求保護(hù)的系統(tǒng)， 其中，多個(gè)微二維打印碼符號(hào)或字節(jié)單元散布在打印文檔的整個(gè)打印表面上從而形成編 碼，每個(gè)字節(jié)單元由用于允許對(duì)該字節(jié)單元進(jìn)行定位的尋像圖形和承載一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的單 個(gè)數(shù)據(jù)塊以及被編碼為黑白一位模塊的一個(gè)奇偶校驗(yàn)位組成。根據(jù)本發(fā)明，這些字節(jié)單元 以各自被白色靜止區(qū)包圍的打印點(diǎn)的形式散布在該打印文檔的整個(gè)打印表面上，這些字節(jié) 單元具有的打印尺寸使得該編碼對(duì)裸眼不可見并且使得這些字節(jié)單元由于復(fù)制該打印文 檔而被降級(jí)，從而防止讀出該打印文檔的副本上的編碼。
[0010]在本發(fā)明的背景下，"微"意味著足夠小的打印尺寸，該打印尺寸確保由單獨(dú)的字 節(jié)單元實(shí)施的編碼對(duì)裸眼而言不容易看見并且可以適當(dāng)?shù)仉[藏在打印文檔中，同時(shí)仍展現(xiàn) 出由于復(fù)制而內(nèi)在地被降級(jí)的結(jié)構(gòu)，如在下文討論的。在那個(gè)方面，單獨(dú)的字節(jié)單元優(yōu)選地 具有小于0.5mm2的總打印面積，其中字節(jié)單元模塊尺寸約為0.1mm XO. 1mm至0.175mmX 0.175mm〇
[0011] 有利地，這些字節(jié)單元分散在打印文本的區(qū)域上并且用作對(duì)i點(diǎn)、標(biāo)點(diǎn)符號(hào) 中的點(diǎn)和/或取決于所使用的語(yǔ)言對(duì)用作如分音符(分音符號(hào))或德語(yǔ)曲 音符號(hào)等變音符的其他點(diǎn)的替代物。
[0012] 在此上下文中，該系統(tǒng)尤其可以允許對(duì)較大的編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼。為此，編碼數(shù) 據(jù)流是由多個(gè)字節(jié)單元形成的，這些字節(jié)單元分散在打印文本的區(qū)域上、根據(jù)有待編碼的 相關(guān)數(shù)據(jù)流的字符長(zhǎng)度和用于承載數(shù)據(jù)的相關(guān)打印文本的容量分散在一頁(yè)或幾頁(yè)上。
[0013] 編碼數(shù)據(jù)流的每個(gè)單字母數(shù)字字符可以有利地映射到這些字節(jié)單元中的相應(yīng)字 節(jié)單元，這些字母數(shù)字字符優(yōu)選地用ASCII碼編碼，其可以借助于任何給定的字節(jié)單元的數(shù) 據(jù)塊所承載的相關(guān)數(shù)據(jù)字節(jié)被適當(dāng)?shù)鼐幋a。
[0014] 在優(yōu)選變體的上下文中，完全相同的字節(jié)單元在該打印文檔中被編碼多次以實(shí)現(xiàn) 冗余。在此具體上下文中，可以針對(duì)具有字符長(zhǎng)度L的給定編碼數(shù)據(jù)流以及具有數(shù)據(jù)承載能 力C的給定打印文本，當(dāng)針對(duì)該編碼數(shù)據(jù)流的每個(gè)字符打印n = k+1個(gè)完全相同的字節(jié)單元 時(shí)實(shí)現(xiàn)最大冗余，k是用以下公式計(jì)算得到的整數(shù)：
[0015] k=[C/L]_l〇
[0016] 在本發(fā)明的背景下，每個(gè)字節(jié)單元有利地由4X4個(gè)一位模塊組成，其中尋像圖形 優(yōu)選地由七個(gè)黑色模塊組成，這些黑色模塊在字節(jié)單元的一角處形成兩條實(shí)線。
[0017] 根據(jù)該系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例，奇偶校驗(yàn)位被編碼在每個(gè)字節(jié)單元的內(nèi)部區(qū)域。常規(guī) 地，奇偶校驗(yàn)位可以被設(shè)置為以下值：
[0019] 其中，di(i = {l，2,…，8} ;di={0，l})是由該字節(jié)單元承載的相關(guān)數(shù)據(jù)字節(jié)的單數(shù) 據(jù)位，出于拒收錯(cuò)誤檢測(cè)到的字節(jié)單元的目的，該數(shù)據(jù)位允許簡(jiǎn)單的校驗(yàn)和計(jì)算。
[0020] 可以用現(xiàn)成的辦公打印機(jī)、特別是可以用約1200dpi的打印分辨率進(jìn)行打印的可 商購(gòu)的辦公打印機(jī)，如激光打印機(jī)，打印本發(fā)明的字節(jié)單元。
[0021] 還要求保護(hù)上述系統(tǒng)的、用于對(duì)辦公打印機(jī)和掃描儀產(chǎn)生或處理的文檔進(jìn)行編 碼、認(rèn)證和復(fù)制檢測(cè)的用途。
[0022] 1.2附圖簡(jiǎn)要說明 [0023] 本說明書參照以下附圖：
[0024] 圖 1 是已知的 EAN13 條形碼（參見，例如,http: //en .wikipedia. org/wiki/EAN13) 的圖不，該條形碼例如可以在Terry Bur ton工具箱(http://www.terryburton.co.uk/ barcodewriter)的幫助下生成；
[0025] 圖2(a)是已知的快速響應(yīng)碼或QR碼（參見，例如，http : //en .wikipedia .org/ wiki/EANl 3 )的典型示例，該代碼同樣地可以在Terry Burton工具箱(http : // www.terryburton.co.uk/barcodewriter)的幫助下生成；
[0026]圖2(b)是包含在圖2(a)的QR碼中的尋像圖形(FP)之一的放大視圖；
[0027]圖 3 (a)和圖 3(b)是(a)數(shù)據(jù)矩陣碼(參見，例如,http://en.wikipedia.org/wiki/ Data_matrix_(compute:r))和（b)微IDENT碼的圖示，該數(shù)據(jù)矩陣碼可以同樣在Terry Burton 工具箱（http: //www ? terryburton ? co ? uk/barcodewr iter)的幫助下生成；
[0028]圖4(a)_(c)展示了在(a)原始狀態(tài)、（b)打印狀態(tài)和(c)復(fù)制狀態(tài)下的微IDENT碼的 字節(jié)單元(BU)。
[0029] 圖5展示了在其中字節(jié)單元(BU)被用作i點(diǎn)的微IDENT碼應(yīng)用的示例。
[0030] 圖6(a)-(b)是微IDENT碼字節(jié)單元(BU)或mIC-BU的設(shè)計(jì)拓?fù)涞母庞[；
[0031] 圖7展示了在奇偶校驗(yàn)位的幫助下避免的可能的誤檢的案例；
[0032] 圖8是在其中用紅色標(biāo)記的mIC-BU分散在文本中的經(jīng)編碼的文檔的摘錄；
[0033]圖9(a)_(c)展示了（a)用于檢測(cè)的擊中或擊不中算子、（b)檢測(cè)區(qū)域的示例以及 (c)針對(duì)此示例的邊界框和計(jì)算的面積；
[0034]圖10是在不同的讀出區(qū)域上的概覽:FP區(qū)域(紅色）、外部區(qū)域(藍(lán)色）和內(nèi)部區(qū)域 (綠色）；
[0035] 圖11展示了針對(duì)用文本"0DS2014SanFranc i sco"編碼的說明性打印文檔的每個(gè)字 母數(shù)字字符的檢測(cè)到的BU的數(shù)量；
[0036]圖12展示了在打印文檔的副本中針對(duì)每個(gè)字母數(shù)字字符檢測(cè)到的BU的數(shù)量;并且
[0037] 圖13是所提出的位置編碼的示例。
[0038] 2.相關(guān)著作
[0039] 2D碼的起源基于所謂的條形碼。條形碼是由條(線)組成的機(jī)器可讀代碼。在圖1中 給出了這種編碼的一個(gè)示例（即，所謂的EAN 13條形碼，該條形碼可以在Terry Burton工具 箱（http://www. terryburton? co ? uk/barcodewriter)的幫助下生成)〇EAN表不"歐洲商品 編號(hào)"，但是現(xiàn)在已知為"國(guó)際商品編號(hào)"，盡管EAN首字母縮寫已經(jīng)被保留下來（同樣參見 http://en.wikipedia.org/wiki/EAN13) C3EAN13條形碼是 13位（12個(gè)數(shù)據(jù)位和 1 個(gè)校驗(yàn)數(shù) 位)條形碼標(biāo)準(zhǔn)，該條形碼標(biāo)準(zhǔn)廣泛用于多種多樣的應(yīng)用(例如零售和物流）。
[0040] 2.1 2D碼
[0041] 大部分研究文獻(xiàn)聚焦于移動(dòng)設(shè)備的2D碼。這是由于以下事實(shí)：當(dāng)今的移動(dòng)電話和 智能電話無處不在(參見[Ericsson2013])。在不必穩(wěn)定的環(huán)境中執(zhí)行2D碼采集應(yīng)用。對(duì)比 于在移動(dòng)環(huán)境中使用2D碼，有可能在其他應(yīng)用中（如文檔認(rèn)證或工廠自動(dòng)化(例如，用于檢 測(cè)工件））控制不同的環(huán)境因素。例如，高質(zhì)量讀出2D碼的最重要的因素之一是照明。在移動(dòng) 應(yīng)用中照明可能是不穩(wěn)定的（參見[Tan2012])，而假定在辦公環(huán)境下在文檔認(rèn)證應(yīng)用時(shí)照 明是穩(wěn)定的。
[0042]還有可能針對(duì)2D碼使用僅在特定照明下可見的油墨，從而允許在彼此的頂部上打 印多個(gè)2D碼。還有可能使用對(duì)環(huán)境起反應(yīng)的油墨，像熱變色油墨(參見[Peiris2011])。附加 因素是相機(jī)在移動(dòng)環(huán)境下的恒定運(yùn)動(dòng)，這需要次優(yōu)圖像處理?xiàng)l件。那些方面生成具有相對(duì) 低的數(shù)據(jù)密度的移動(dòng)2D碼。大多數(shù)基于顏色的移動(dòng)2D碼僅使用最多四種不同顏色（參見 [Tan2012])〇
[0043] 2.2 2D碼設(shè)計(jì)要素
[0044]當(dāng)在相機(jī)和計(jì)算機(jī)的幫助下設(shè)計(jì)有待被記錄并被處理的視覺代碼時(shí)，必須考慮多 個(gè)考慮因素。雖然這些考慮因素大多數(shù)傾向于針對(duì)所有視覺代碼是類似的，但是它們中的 一些取決于所討論的代碼的特定要求。每個(gè)2D碼是由多個(gè)模塊構(gòu)成的。每個(gè)模塊承載一位 信息。這些模塊被組合以形成碼符號(hào)。許多2D碼使用二次成形的模塊，像廣泛的"快速響應(yīng) 碼"或 "QR碼" (http://en.wikipedia.org/wiki/QR_code)。在圖2(a)中示出了典型的QR碼， 其中，一個(gè)模塊由紅色框標(biāo)記。如例如在[Kato2010]中討論的，模塊形式的其他示例包括三 角形模塊（"大容量顏色條形碼"）、在六邊形柵格中安排的點(diǎn)模塊（"最大碼"）以及由圓形分 段構(gòu)成的模塊（"短碼"）。一些2D碼使用多種顏色來增強(qiáng)數(shù)據(jù)容量。一個(gè)示例同樣是大容量 顏色條形碼。每個(gè)2D碼符號(hào)被靜止區(qū)（沒有任何模塊)包圍。靜止區(qū)用作2D碼符號(hào)與周圍區(qū) 域中的其他對(duì)象之間的分隔符。
[0045] 2D碼設(shè)計(jì)的一個(gè)挑戰(zhàn)在于以下事實(shí):一些設(shè)計(jì)要求與其他設(shè)計(jì)要求沖突。例如，為 了更快閱讀速度的優(yōu)化將導(dǎo)致更小的數(shù)據(jù)容量，假定所使用的讀取硬件和2D碼的表面區(qū)域 是完全相同的。優(yōu)化要求的示例是2D碼的可用性、讀取速度、生產(chǎn)和運(yùn)行成本、可靠性和安 全性、安全、以及數(shù)據(jù)容量。
[0046]并非總是清楚2D碼在圖像內(nèi)部所處的位置，或者在圖像內(nèi)部是否存在編碼區(qū)域。 因此，2D碼通常使用特殊的圖形或"尋像圖形"（FP)以允許定位2D碼。為了容易且快速檢測(cè) 2D碼，這些尋像圖形不同于2D碼中的其余尋像圖形。此外，F(xiàn)P通常用于推導(dǎo)2D碼的取向。這 個(gè)事實(shí)解釋了為什么FP應(yīng)獨(dú)立于2D碼的取向是可檢測(cè)的。FP還應(yīng)允許檢測(cè)2D碼的某些失 真。此外，可以使用FP推導(dǎo)2D碼模塊的尺寸。圖2(a)中示出了FP的一個(gè)示例，其示出了三個(gè) 這種FPAP具有一種特定的圖形，該圖形在2D碼的其他區(qū)域內(nèi)部不會(huì)被檢測(cè)到?？梢酝ㄟ^使 用多個(gè)FP過濾圖像的與一個(gè)FP類似的隨機(jī)部分。此外，三個(gè)示出的FP相對(duì)于彼此呈90°定 向，從而使能夠推導(dǎo)2D碼的取向。FP還從所有取向中是可檢測(cè)的，因?yàn)樵搱D形不依賴取向總 是具有相同的黑白比率(參見圖2(b))。
[0047] 3.方法
[0048]在贗品抵制環(huán)境下的文檔編碼是已確立的話題，其主要基于光學(xué)方法(例如，參見 [Hill2009])。然而，需要易生成且易檢測(cè)的機(jī)制用于文檔保護(hù)印章，這些印章出現(xiàn)在結(jié)關(guān) 文件、證書以及尤其在現(xiàn)成打印機(jī)上打印的辦公文檔上(例如，參見[Iqbal2006 ])。此外，打 印信息印章的數(shù)據(jù)密度應(yīng)是密集且穩(wěn)健的[Herrigel2008]。因此，復(fù)制的原始文件應(yīng)被檢 測(cè)為復(fù)制的。
[0049] 微IDENT碼(mIC)的概念是基于散布在打印文本上的局部微編碼印章（或"碼符 號(hào)"）。此外，微IDENT碼可以通過簡(jiǎn)單地修改字母的幾個(gè)部分而隱藏在標(biāo)準(zhǔn)文本中。這個(gè)修 改通常是裸眼不可見的。通過復(fù)制文檔，印章被部分地降級(jí)并且內(nèi)容讀出是不可能的。足夠 有趣的是，結(jié)果顯示數(shù)據(jù)密度取決于所使用的書面語(yǔ)言。廣泛的2D碼（如QR碼)被設(shè)計(jì)成用 于移動(dòng)應(yīng)用中。當(dāng)環(huán)境可控時(shí)，因?yàn)槟壳霸O(shè)想的應(yīng)用是這種情況，所以有可能設(shè)置針對(duì)處理 2D碼的約束條件：
[0050] -2D碼符號(hào)的取向是已知的，或至少限制于一定數(shù)量的可能狀態(tài)（例如，處于90° 角），
[0051] -2D碼符號(hào)的尺寸是已知且穩(wěn)定的，
[0052] -2D碼打印在平坦表面上并且與圖像采集設(shè)備正確地對(duì)準(zhǔn)。僅假定失真較小，
[0053] _環(huán)境條件是穩(wěn)定的。
[0054] 3.1 -般案例
[0055]如果所有上述條件都滿足，則可以減少未承載數(shù)據(jù)的模塊的數(shù)量。這就是如何處 理微IDENT碼（參見圖3(b))、在圖3 (a)中展示的數(shù)據(jù)矩陣碼（例如，參見http:// en .wikipedia. org/wiki/Data_matrix_( computer))的簡(jiǎn)化版。數(shù)據(jù)矩陣 FP 與 QR 碼 FP 不一 樣大，因?yàn)閮H使用了2D碼符號(hào)的外線。符號(hào)的兩側(cè)是實(shí)線，而其他側(cè)是虛線。如果存儲(chǔ)的數(shù) 據(jù)大于指定的量，那么多個(gè)數(shù)據(jù)矩陣塊被組合在一個(gè)符號(hào)中（參見圖3(a)，其中，一個(gè)塊由 紅色長(zhǎng)方形標(biāo)記）。微IDENT碼僅使用數(shù)據(jù)矩陣的兩條實(shí)線和僅一個(gè)數(shù)據(jù)塊，而不是像在數(shù) 據(jù)矩陣情況下的多個(gè)數(shù)據(jù)塊。
[0056]如果僅使用FP的一側(cè)而其余側(cè)用作數(shù)據(jù)區(qū)域，則一種甚至更簡(jiǎn)化的版本是有可能 的。開發(fā)微IDENT碼以用于文檔認(rèn)證。在相似大小噪聲（"噪聲"在這個(gè)具體上下文中被解釋 為打印的中斷）的環(huán)境中打印該微IDENT碼。由于這些條件，簡(jiǎn)化的FP被估計(jì)不足以在噪聲 與微IDENT碼符號(hào)之間進(jìn)行區(qū)分。為了檢測(cè)FP，重要的是在mIC符號(hào)周圍引入白色靜止區(qū)。除 了數(shù)據(jù)模塊和尋像圖形之外，大多數(shù)2D碼還配備有糾錯(cuò)碼(ECC)(參見[Reedl960])。通常， 這種標(biāo)準(zhǔn)2D碼的有效載荷在沒有ECC和FP的情況下根據(jù)數(shù)據(jù)模塊的尺寸和所使用的碼高達(dá) 約85 %，微IDENT在之前給出的約束條件下能夠?qū)崿F(xiàn)約99 %的有效載荷（參見[ Ehlenbroker2012]) 〇 [0057] 3.2應(yīng)用案例
[0058]微IDENT碼可以在基本（"原子"）單元(所謂的字節(jié)單元(BU))中分成片段，這些字 節(jié)單元由承載一字節(jié)有效載荷的單個(gè)數(shù)據(jù)塊(DB)加上用于簡(jiǎn)單檢錯(cuò)的一個(gè)奇偶校驗(yàn)位組 成。圖4(a)中給出了BU的示例。BU展現(xiàn)了缺口和針孔。那些缺口和針孔用于檢測(cè)復(fù)制的數(shù) 據(jù)，因?yàn)樗鼈冊(cè)诖蛴『蛷?fù)制過程中變得模糊(參見圖4(b)和圖4(c)) AU尤其可以應(yīng)用于書 面字體，例如像i點(diǎn)(參見圖5)或標(biāo)點(diǎn)符號(hào)中的點(diǎn)。A4格式的頁(yè)面可以包含幾百個(gè)這種BU，這 種BU可以用于文本編碼、認(rèn)證和/或復(fù)制檢測(cè)，每個(gè)BU的總體尺寸在那方面小于0.5mm 2。 [0059] 3.2.1優(yōu)點(diǎn)和局限性
[0060]首先，BU是為打印文檔增添安全性的低成本方式。BU令人感興趣，尤其是因?yàn)椴恍?要特殊的硬件。替代地，微IDENT可以應(yīng)用于在許多辦公室中找到的激光打印機(jī)和掃描儀。 因?yàn)樵谏鲜鰣D5的應(yīng)用示例中使用BU而非i點(diǎn)，所以對(duì)人類閱讀器而言僅存在較小的破壞。 該編碼經(jīng)常被觀察器忽視并且被解釋為發(fā)生在打印掃描過程中的正常失真。因此，其提供 了隱藏為邊緣效應(yīng)的數(shù)據(jù)形式。一個(gè)局限性是可存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量，因?yàn)樗怯晌臋n的字符內(nèi) 容(例如，i點(diǎn))預(yù)先限定的。由于此局限性，可以使用BU作為一個(gè)字符串（例如，序列號(hào)）的載 體。另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域可以是用作密碼系統(tǒng)的附加物:字符串編碼在BU中，該字符串隨后用作 密鑰來解密數(shù)據(jù)。這將增添附加的安全層。BU在打印和掃描過程中由于缺失復(fù)雜的糾錯(cuò)而 容易被破壞。這被稱為瑕疵設(shè)計(jì)，因?yàn)榇?瑕疵"用于使復(fù)制攻擊困難。
[0061 ] 3.2.2字節(jié)單元詳細(xì)說明
[0062]因?yàn)槊總€(gè)mIC-BU承載一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，所以使用表述"字節(jié)單元"。此外，其還承載一 個(gè)奇偶校驗(yàn)位。在圖6(a)中詳細(xì)展示了BU的另一個(gè)示例。紅色邊界區(qū)域（在BU的一個(gè)拐角 處)被定義為FP。其他區(qū)域是數(shù)據(jù)區(qū)域(綠色邊界)和奇偶校驗(yàn)位(藍(lán)色區(qū)域)一一它們聯(lián)合 形成具有3X3個(gè)模塊的數(shù)據(jù)塊(DB)。數(shù)據(jù)在模塊中被編碼為每模塊一位。黑色模塊等于值1 而白色模塊等于值0。這些模塊按圖6(b)中顯示的遞增順序被掃描。此編號(hào)還用作單數(shù)據(jù)位 cU的索弓丨，其中，i = {l，2,…，8}且(11={0，1}。奇偶校驗(yàn)位口被設(shè)置為以下值：
⑴
[0064] 圖6(b)示出了此編碼圖形的示例:是黑色模塊（即，其值為1)。因此，以上 定義的等式（1)的結(jié)果是P = 〇而奇偶校驗(yàn)位模塊被設(shè)置為白色。在圖7中示出了避免的遺漏 檢測(cè)。在此案例中，d3被檢測(cè)為0,而所有其他數(shù)據(jù)位被檢測(cè)為1，即，p = 0(白色奇偶校驗(yàn) 位）。在圖7中可以觀察到情況并非如此。因此，廢棄此對(duì)象。
[0065] 3.2.3原子分散
[0066] 如在第3.2.2節(jié)中所描述的，針對(duì)大多數(shù)使用案例，一個(gè)單BU不能存儲(chǔ)足夠的信 息。而是，它們被用作更大編碼數(shù)據(jù)流的原子部分。在本說明書中提出的一種方法如下：
[0067] 命題。形成完整數(shù)據(jù)流的字節(jié)單元分散在文本的所有區(qū)域上。它們例如根據(jù)所使 用的語(yǔ)言被用作i點(diǎn)、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)中的點(diǎn)以及用作變音符(例如，德語(yǔ)"曲音符號(hào)"）的其他點(diǎn)的 替代物。針對(duì)不同的語(yǔ)言，數(shù)據(jù)承載能力是不同的，因?yàn)辄c(diǎn)的出現(xiàn)在每種語(yǔ)言中是不同的。 為了示出每種語(yǔ)言不同的編碼能力，如在表1中所顯示的，已經(jīng)憑經(jīng)驗(yàn)計(jì)算了語(yǔ)言統(tǒng)計(jì)。與 所使用的語(yǔ)言無關(guān)，這些結(jié)果顯示，用于將BU編碼到文檔中的方法是有希望的，因?yàn)閿?shù)據(jù)承 載能力高于單BU的使用。此外，該編碼并不像較大的2D碼那樣干擾打印文檔。由于這種編碼 方法，完整的文檔用作編碼區(qū)域，代替預(yù)先限定的較小區(qū)域。在圖8中給出了此方法的示例， 其示出了路易斯?卡羅爾的"Alice's Adventures in Wonderland(愛麗絲仙境歷險(xiǎn)記)" 的摘錄。從上至下并且在BU具有相同豎直位置的情況中從左到右對(duì)引入的BU進(jìn)行掃描。這 種沒有附加同步的位置讀出方法是合適的，只因處理環(huán)境是穩(wěn)定的。
[0069]表1:在文檔內(nèi)的所有點(diǎn)被mIC-BU代替的情況下，一頁(yè)文檔的不同語(yǔ)言存儲(chǔ)容量。
[0070] 3.2.4檢測(cè)和解碼
[0071] 使用多個(gè)步驟來提高檢測(cè)和解碼速率。以下步驟主要目的在于減少錯(cuò)誤肯定檢測(cè) (例如，將正常的i點(diǎn)檢測(cè)為BU)?；趻呙璧?位灰度值圖像執(zhí)行檢測(cè)和解碼。啟發(fā)式地創(chuàng)建 在此過程中使用的所有閾值和擊中或擊不中算子(參見[D 0Ugherty2003]，第4章，"擊中或 擊不中變換(Hit-or-Miss Transform)"，第79頁(yè)以下）。擊中或擊不中算子是用于二值圖像 對(duì)象檢測(cè)的形態(tài)算子。BU的檢測(cè)和解碼可以被劃分為以下部分：
[0072] 通過擊中或擊不中算子檢測(cè)可能的尋像圖形。在此，在固定閾值Tbin的幫助下將灰 度值圖像轉(zhuǎn)換成二值黑白圖像。擊中或擊不中算子(參見圖9(a))用于檢測(cè)在圖9(b)中用紅 色點(diǎn)示出的潛在FP。在本文中，在此操作過程中檢測(cè)到的點(diǎn)被稱為興趣點(diǎn)(P0I)。除了被廢 棄的那個(gè)點(diǎn)之外，檢測(cè)出的POI彼此非常接近。
[0073]可能的BU檢測(cè)。因?yàn)橹皺z測(cè)的P0I表示BU(BU的FP)的可能的左下邊緣，所以它們 被用作跨越具有預(yù)先限定的尺寸的檢測(cè)區(qū)域(或"檢測(cè)框"）的起點(diǎn)。檢測(cè)框是一個(gè)區(qū)域，BU 可能位于其中并且在其中更精確的檢查是有希望的。檢測(cè)框的尺寸以BU的尺寸為導(dǎo)向，這 由于打印尺寸和掃描儀分辨率而是已知?？紤]到可能的失真和噪聲，檢測(cè)框被設(shè)置得大于 BU的尺寸（參見圖9(b)，其中，檢測(cè)框用藍(lán)色突出顯示）。對(duì)象是黑色像素的連接區(qū)域。針對(duì) 檢測(cè)框內(nèi)的每個(gè)對(duì)象，計(jì)算其面積和矩形邊界框。因此，對(duì)象區(qū)域是形成對(duì)象的黑色像素的 數(shù)量(在圖9(c)中被標(biāo)記為藍(lán)色）。邊界框表示圍繞檢測(cè)到的對(duì)象的最小的可能的矩形框 (在圖9(c)中被標(biāo)記為綠色）?？虻某叽缬米饔糜跈z測(cè)可能不正確的BU的一項(xiàng)措施:作為被 白色靜止區(qū)包圍的完全BU，其在檢測(cè)框被擴(kuò)大時(shí)不改變其面積尺寸。與此事實(shí)相反，大多數(shù) 其他檢測(cè)到的物體在檢測(cè)框被擴(kuò)大時(shí)改變其面積尺寸。在圖9(b)和圖9(c)中觀察到此效果 的示例。讀出檢測(cè)到的可能BU是從之前生成的邊界框開始的。該讀出是在由邊界框限定的 區(qū)域內(nèi)部執(zhí)行的并且是基于原始灰度值圖像。在BU讀出過程中執(zhí)行以下步驟：
[0074] BU的準(zhǔn)確定位。這個(gè)步驟將忽略在可能的BU的邊界處的失真。由于在打印掃描通 道中發(fā)生的噪聲，這些失真是不可避免的。
[0075]噪聲檢測(cè)器進(jìn)行復(fù)制檢測(cè)。噪聲檢測(cè)器檢查程度增大的噪聲是否發(fā)生在FP的邊緣 處。在理想情況下，F(xiàn)P的左側(cè)由一條豎直邊緣組織而沒有水平邊緣。在理想情況下，針對(duì)FP 的底側(cè)，存在一個(gè)水平邊緣而沒有豎直邊緣。由于打印掃描過程將噪聲引入到BU中，所以通 過確定BU的邊緣數(shù)量而檢測(cè)到此噪聲。針對(duì)左側(cè)和底側(cè)，給出邊緣的數(shù)量。因此，F(xiàn)P的那些 部分用于經(jīng)由邊緣檢測(cè)器來檢測(cè)噪聲。具有閾值T s〇bei = 25的索貝爾算子(Sobel-operator) (參見[BUrger2009 ]，第135頁(yè)以下）用于產(chǎn)生兩張邊緣圖像(豎直邊緣和水平邊緣）。該閾值 對(duì)于將索貝爾梯度圖像轉(zhuǎn)換成二值邊緣圖像而言是必要的。利用二值邊緣圖像來對(duì)邊緣像 素計(jì)數(shù)。檢測(cè)到的水平邊緣和豎直邊緣的數(shù)量總和達(dá)到n edge并且用于確定BU的復(fù)制版本的 增強(qiáng)噪聲級(jí)別:如果ne5dg(5大于指定值T n〇iS(5，則廢棄估計(jì)的對(duì)象。
[0076]子區(qū)域限定。模塊由4X4個(gè)像素集群限定（即，每個(gè)BU總計(jì)十六個(gè)模塊）。在圖7中 示出了這種劃分的示例。
[0077]模塊讀出。在灰度值圖像閾值化的幫助下讀出每個(gè)模塊。此閾值化是通過評(píng)估每 個(gè)模塊的平均灰度值確定的： (I, Mj < r n c? i i 、、、： - I, s io
[0078] 七（{l MAT~ 、 (2)
[0079] 等式(2)表示屬于模塊％的所有灰度值。相應(yīng)地，竭表示評(píng)估的模塊的（算術(shù))平均 灰度值。閾值Tr。被適配于模塊的位置，該模塊位置是FP、外部區(qū)域或內(nèi)部區(qū)域(參見圖10)。 相比于內(nèi)部區(qū)域閾值和外部區(qū)域閾值，F(xiàn)P的閾值T rcu被設(shè)置為更低的值:恰當(dāng)?shù)腇P模塊碎必 須一直具有低信號(hào)值(黑色）。此外，根據(jù)相鄰模塊的平均灰度值對(duì)T r。通行適配。 r 、、、. f 糾有狩咖以出 " p ^廣匕叫、f t咖若任意氣b/ > ^ (3)
[0081]在等式（3)中，參數(shù)Tpcisj表示模塊的位置適配的閾值而Tnb是相鄰模塊的閾值。用 凡b;表示相鄰模塊(左側(cè)、右側(cè)、頂側(cè)和底側(cè))的多達(dá)4個(gè)不同的平均灰度值。Trcu如果相鄰模 塊中的任何模塊具有高于Tnb的平均灰度值那么由Tnb對(duì)Trcu進(jìn)行適配。在計(jì)算等式(2) 之后，針對(duì)每個(gè)評(píng)估的BU計(jì)算16個(gè)二進(jìn)制值。在此所提出的技術(shù)被解釋為二值化，因?yàn)槠鋵?8位灰度值圖像映射到二進(jìn)制值。在此所描述的方法不同于在[Ehle:nbr5ker20l2]中描述 的方法，在其中代替8位灰度值圖像，僅使用二值圖像。相比于之前的方法，當(dāng)前提出的方法 產(chǎn)生相當(dāng)好的結(jié)果。
[0082] FP存在。FP的存在是由之前計(jì)算的屬于FP的q值校驗(yàn)的。如果一個(gè)或多個(gè)FP模塊對(duì) 應(yīng)于為〇的q值，那么整個(gè)BU被廢棄。
[0083] 校檢和計(jì)算。針對(duì)每個(gè)檢測(cè)到的可能BU計(jì)算校檢和(奇偶校驗(yàn)位）。刪除校驗(yàn)和錯(cuò) 誤的BU(參見等式（1))。
[0084] 4.結(jié)果
[0085] 此章節(jié)被劃分為兩個(gè)部分。在第一部分(第4.1節(jié)），描述了文本數(shù)據(jù)編碼，而在第 二個(gè)更面向應(yīng)用的部分(第4.2節(jié)），解決了冗余復(fù)制檢測(cè)。
[0086] 4.1文本數(shù)據(jù)編碼
[0087] BU編碼在文本中以測(cè)試文件編碼應(yīng)用的編碼能力和穩(wěn)健性。通過使用mIC-BU對(duì)路 易斯?卡羅爾的"Alice's Adventures in Wonderland"的一頁(yè)摘錄進(jìn)行編碼。所應(yīng)用的字 體是字體大小為12pt的PostScript Times Roman。在用于測(cè)試的單頁(yè)文本中恰好有兩百個(gè) 點(diǎn)。大多數(shù)點(diǎn)是i點(diǎn)，而所有其他點(diǎn)出現(xiàn)在標(biāo)點(diǎn)符號(hào)中（? ？ ?。?；）。以〇 ? 127mmX 0 ? 127mm(0 ? 005 英寸X0.005英寸）的尺寸(或"字節(jié)單元模塊尺寸"）打印BU模塊。一個(gè)BU中的4X4個(gè)模塊具 有0.508mm X 0.508mm(0.02英寸X 0.02英寸）的尺寸，換言之，整個(gè)打印面積約為0.26mm2。 [0088]在每個(gè)頁(yè)面上，五十個(gè)隨機(jī)選擇的點(diǎn)被BU替換。此外，BU內(nèi)部保存的數(shù)據(jù)也是隨機(jī) 生成的。全部十頁(yè)共有五百個(gè)BU被生成。用兩個(gè)激光打印機(jī)（利盟C736dn型和兄弟DCP-8065DN型）以1200dpi的打印分辨率打印那十頁(yè)。針對(duì)這個(gè)測(cè)試，兩個(gè)打印機(jī)都被設(shè)置成黑 白打印。兄弟DCP-8065DN型打印機(jī)還用作掃描儀來采集8位灰度值圖像，其掃描分辨率被設(shè) 置為1200dpi。計(jì)算時(shí)間在每頁(yè)大致11秒與17秒之間。這些計(jì)算時(shí)間是在英特爾I7-2600k處 理器上用并行的但非最佳的碼在Matlab中獲得。在沒有打印或掃描的情況下，這些計(jì)算時(shí) 間與算法的運(yùn)行時(shí)間有關(guān)。在原始打印輸出（平均計(jì)算時(shí)間：12.19秒)與副本(平均計(jì)算時(shí) 間：15.69秒)之間的計(jì)算時(shí)間中存在巨大的差異。BU的量仍保持相同。表2示出了針對(duì)打印 輸出的單頁(yè)的結(jié)果，而表3示出了針對(duì)復(fù)制的單頁(yè)的結(jié)果。表2針對(duì)每個(gè)研究的打印機(jī)具有 兩個(gè)結(jié)果列。標(biāo)上標(biāo)簽"(Correct)正確"的列對(duì)檢測(cè)到的BU進(jìn)行正確地求和。"Incorrect (錯(cuò)誤)"列表示錯(cuò)誤檢測(cè)到的所有BU。這包括被檢測(cè)為BU的i點(diǎn)，或錯(cuò)誤讀出的原始BU。如果 校驗(yàn)和是有效的，那么有缺陷的BU可能被檢測(cè)為有效的。這發(fā)生于BU的兩個(gè)位被翻轉(zhuǎn)的情 況下。這些表的"組合"行中的百分比值基于由兩個(gè)打印機(jī)打印的全部五百個(gè)BU。針對(duì)副本， 不顯示"正確"與"錯(cuò)誤"之間的區(qū)別（表3)，因?yàn)槔硐肷显诟北局髴?yīng)不會(huì)檢測(cè)BU。因此，所 有檢測(cè)到的BU應(yīng)是"錯(cuò)誤的" BU。
[0090] 表2:微型IDENT文本數(shù)據(jù)編碼--檢測(cè)到的BU--打印輸出
[0092] 表3:微IDENT文本數(shù)據(jù)編碼--檢測(cè)到的BU--副本
[0093]在表2中觀察到，打印輸出的檢測(cè)速率約為90 %。相比而言，針對(duì)打印輸出的副本 而言，幾乎沒有或者絕對(duì)沒有出現(xiàn)檢測(cè)到BU(表3)。這些結(jié)果清楚地顯示mIC-BU是一種用于 文檔安全和復(fù)制檢測(cè)的有效方法。通過在以下章節(jié)中描述的冗余編碼方法實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步的 增強(qiáng)。
[0094] 4.2冗余復(fù)制檢測(cè)
[0095] 一種使用mIC-BU的不同方法是用于復(fù)制檢測(cè)的冗余編碼。代替使數(shù)據(jù)內(nèi)容最大 化，冗余整合到打印數(shù)據(jù)中。完全相同的BU在一個(gè)文檔中被多次編碼以實(shí)現(xiàn)冗余。當(dāng)計(jì)算可 能的冗余時(shí)必須考慮兩個(gè)約束條件:文檔所提供的數(shù)據(jù)承載能力(C)以及必須編碼的數(shù)據(jù) 串的長(zhǎng)度(L)，表述"數(shù)據(jù)串"在此上下文中表明編碼在文檔中的數(shù)據(jù)。參數(shù)C通過文檔中的 點(diǎn)數(shù)得出，其等于編碼的BU的數(shù)量。參數(shù)L與在數(shù)據(jù)串中使用的字母數(shù)字字符的數(shù)量完全相 同。單個(gè)字母數(shù)字字符是用7位ASCII碼編碼的并且映射到一個(gè)BU。因此，長(zhǎng)度L可以用BU表 達(dá)。加起來的冗余BU的最大可能量為：
[0096] k=[C/L]-l (4)
[0097] 在LSC約束條件下。為了實(shí)現(xiàn)最大冗余，必須每編碼字母數(shù)字字符打印具有完全 相同數(shù)據(jù)的n = k+l個(gè)BU。當(dāng)被組合時(shí)，那n個(gè)BU形成一個(gè)碼字。"碼字"是單個(gè)代碼元素。碼字 是由多個(gè)符號(hào)構(gòu)建的。例如，二進(jìn)制碼字是由〇和1構(gòu)建的。具有長(zhǎng)度為例如三個(gè)符號(hào)的二進(jìn) 制碼字因此具有以下結(jié)構(gòu)：010、111、〇〇1等。有可能計(jì)算這些碼字的漢明距離（參見 [Hammingl950])，這些漢明距離進(jìn)而用于在讀出后對(duì)這些碼字進(jìn)行分類。通常，在兩個(gè)碼字 x=(x〇，xi，? ? ?，xt)T與y=(yo，yi，? ? ?，yt)T(x辛y)之間的漢明距離被定義為：
[0098] y) = ' (4 為） "、 (5)
[0099] 其中，dH(Xi，yi)為： f A v、-俱 A =為
[0100] 4fUK>V): |:1 1 (6)
[0101] 并且t為兩個(gè)碼字的長(zhǎng)度。參數(shù)A (x，y)表示必須被改變的碼字X的數(shù)位數(shù)量，從而 使得其被讀取(分類)為碼字y。在此章節(jié)中提出的冗余編碼生成n/2的漢明距離:如果n個(gè)BU 原始屬于一個(gè)字符，那么n/2個(gè)BU必須改變以解釋屬于另一個(gè)字符的BU。此估計(jì)是保守的， 因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)世界情景中不可能使得屬于一個(gè)字符的 n/2個(gè)BU恰好變?yōu)榱硪粋€(gè)字符的BU。更 可能使得失真導(dǎo)致屬于多個(gè)不同字符的BU或者一個(gè)字符的一些BU僅是不可檢測(cè)的。利用漢 明距離執(zhí)行分類決策:為了檢測(cè)字符，（在打印掃描過程之后)需要屬于某個(gè)字符的多于n/2 個(gè)檢測(cè)到的BU。此外，定義：
[0102] a = b/ s (7)
[0103] 其中，b是針對(duì)一個(gè)字符檢測(cè)到的BU數(shù)量，而s是此字符在數(shù)據(jù)流中被編碼的次數(shù)。 變量a是用于分類決策的BU的數(shù)量。添加這個(gè)步驟，因?yàn)橥耆嗤址梢栽跀?shù)據(jù)流中出現(xiàn) 多次。
[0104] 在此具體示例中，文本"0DS2014SanFrancisco"被編碼到一頁(yè)文檔中。在所使用的 頁(yè)面內(nèi)的點(diǎn)數(shù)允許對(duì)恰好C = 200個(gè)BU進(jìn)行編碼。因?yàn)榫幋a的文本"0DS2014SanFrancisco" 包括L=19個(gè)字符，所以使用k = 9的冗余度(通過應(yīng)用以上等式(4))并且因此每個(gè)編碼字符 十個(gè)BU(n = k+l = 10)。這進(jìn)而導(dǎo)致總共一百九十（190)個(gè)編碼BU。用于編碼單個(gè)BU的位值是 相應(yīng)字符的二進(jìn)制ASCII值(例如"D"-0100 0100)。所使用的打印機(jī)和掃描儀以及設(shè)置與第 4.1節(jié)中的那些完全相同。顯然，漢明距離為n/2 = 5。圖11示出了打印輸出的結(jié)果，而圖12示 出了副本的結(jié)果。
[0105] 這兩個(gè)圖都示出了針對(duì)每個(gè)碼字檢測(cè)到的BU的數(shù)量。對(duì)于一些碼字，檢測(cè)到的BU 的數(shù)量不是整數(shù)，這可以發(fā)生在一個(gè)碼字的多次出現(xiàn)被檢測(cè)到的情況下（如之前所述）。盡 管檢測(cè)到BU，碼字參見圖11)和碼字"u_2"（參見圖12)標(biāo)記未知(非原始編碼的）。
[0106] 打印輸出的結(jié)果(參見圖11)顯示經(jīng)編碼的文本對(duì)于兩個(gè)打印輸出是可讀的。實(shí)際 上，所有碼字的結(jié)果具有至n/2 = 5個(gè)檢測(cè)到的BU的判定邊界的高距離，其中，僅十九分之二 個(gè)結(jié)果與7個(gè)檢測(cè)到的BU-樣低。此外，僅一個(gè)BU(u_l)被錯(cuò)誤地檢測(cè)到。副本的結(jié)果（參見 圖12)顯示幾乎沒有BU被檢測(cè)到。有趣地，針對(duì)"u_2"的兩個(gè)檢測(cè)到的BU具有完全相同的數(shù) 據(jù)值(〇〇〇〇 〇〇〇〇)。總之，這些結(jié)果顯示mIC-BU非常適合于在文檔安全復(fù)制檢測(cè)領(lǐng)域中使 用。
[0107] 4.2.1位置編碼
[0108] -種用于在單個(gè)字符之間進(jìn)行區(qū)分的方式是使用位置編碼代替使用在第4.2節(jié)中 提出的估計(jì)技術(shù)。因此，提出嵌入在字節(jié)單元的單獨(dú)位置中的附加信息層:整個(gè)編碼區(qū)域被 劃分為多個(gè)更小的編碼子區(qū)域，其中，每個(gè)子區(qū)域中的mIC-BU的數(shù)量用作第二信息層。在圖 13中示出了位置編碼的一個(gè)示例。
[0109] 示例。編碼區(qū)域被劃分成用紅色線標(biāo)記的6個(gè)子區(qū)域(參見圖13) 3U由黑點(diǎn)標(biāo)記并 且在每個(gè)子區(qū)域的右下角示出每個(gè)編碼子區(qū)域中的BU量。BU根據(jù)其位置被掃描。如在圖13 中表示的，掃描方向從上到下。如果多個(gè)BU存在于完全相同y水平面上，那么這些BU的掃描 順序變?yōu)閤方向（從左到右）。盡管不是完全相同的y水平面，第一BU(左上）與最近的下一個(gè) BU之間的位置差保持所使用的子區(qū)域的信息。此信息根據(jù)在x維與y維中的距離差被編碼。 隨后，較長(zhǎng)距離的維度差除以較短維度的距離。在圖13中，此數(shù)量為六，因?yàn)檩^長(zhǎng)的y維距離 約為較短距離的長(zhǎng)度的六倍，從而使得編碼子區(qū)域的數(shù)量也為6。
[0110] 位置編碼表示元信息層，該元信息層可以用作附加的安全特征。
[0111] 5.結(jié)論
[0112] 在本說明書中，提出了一種用于文檔安全性應(yīng)用的新編碼技術(shù)。所提出的微IDENT 編碼(或"mIC"）是基于標(biāo)準(zhǔn)2D碼的基本模塊。所提出的mIC不利用標(biāo)準(zhǔn)2D碼的一些特征，如 大FP和糾錯(cuò)編碼，由此增大數(shù)據(jù)密度。這種方法使能夠打印輸出微碼符號(hào)，即，所謂的字節(jié) 單元(BU)。由于較小的打印尺寸，將BU嵌入在文本文檔中是可行的，從而代替文檔中的例如 i點(diǎn)和其他點(diǎn)。這導(dǎo)致了標(biāo)準(zhǔn)辦公設(shè)備可使用的隱藏編碼。已經(jīng)成功論證此隱藏編碼配備有 復(fù)制即自毀特征。自毀是任何副本為原始BU碼布局造成的小干擾(噪聲）的結(jié)果。此外，實(shí)現(xiàn) 了原始打印輸出的高讀出速率。
[0113] 所提出的文本數(shù)據(jù)編碼的一個(gè)缺點(diǎn)是原始打印輸出中的數(shù)據(jù)損失。如上所述，讀 出速率高，但針對(duì)某個(gè)應(yīng)用，此讀出速率可能是不夠的。這個(gè)問題可以通過所提出的基于冗 余的編碼來解決:在此，針對(duì)一個(gè)字符編碼多個(gè)冗余BU。這種方法減小了可能的可存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 量。然而，作為交換實(shí)現(xiàn)了針對(duì)編碼字符的更高的檢測(cè)速率。在測(cè)試中，所實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)速率 是100%。這個(gè)方法的另一個(gè)益處是副本與原始打印輸出之間的距離增大?？傊?，基于冗余 的編碼是增強(qiáng)文檔復(fù)制檢測(cè)的非常有用的方法并且可以用于安全打印應(yīng)用。
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【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于對(duì)打印文檔進(jìn)行編碼、認(rèn)證和復(fù)制檢測(cè)的系統(tǒng)，其中，多個(gè)微二維打印碼符 號(hào)或字節(jié)單元(mIC-BU，BU)散布在打印文檔的打印表面上從而形成編碼，每個(gè)字節(jié)單元 (mIC-BU，BU)由用于允許對(duì)該字節(jié)單元(mIC-BU，BU)進(jìn)行定位的尋像圖形(FP)和承載一個(gè) 字節(jié)的數(shù)據(jù)(cU至d 8)的單個(gè)數(shù)據(jù)塊(DB)以及被編碼為黑白一位模塊的一個(gè)奇偶校驗(yàn)位(p) 組成， 其中，這些字節(jié)單元(mIC-BU，BU)以各自被白色靜止區(qū)包圍的打印點(diǎn)的形式散布在該 打印文檔的該打印表面上，這些字節(jié)單元(mIC-BU，BU)具有的打印尺寸為使得該編碼對(duì)裸 眼不可見并且使得這些字節(jié)單元(mIC-BU，BU)由于復(fù)制該打印文檔而被降級(jí)，從而防止讀 出該打印文檔的副本上的該編碼。2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，這些字節(jié)單元(mIC-BU，BU)分散在打印文本的區(qū)域 上并且用作對(duì)i點(diǎn)、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)（）中的點(diǎn)的替代物和/或取決于所使用 的語(yǔ)言對(duì)用作如分音符(分音符號(hào))或德語(yǔ)曲音符號(hào)等變音符的其他點(diǎn)的替代物。3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，編碼數(shù)據(jù)流是由分散在該打印文本的該區(qū)域上的多 個(gè)字節(jié)單元(mIC-BU，BU)形成的。4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，該編碼數(shù)據(jù)流的每單個(gè)字母數(shù)字字符映射到這些字 節(jié)單元(mIC-BU，BU)中的相應(yīng)字節(jié)單元，這些字母數(shù)字字符優(yōu)選地用ASCII碼編碼。5. 如權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其中，完全相同的字節(jié)單元(mIC-BU，BU)在該打印文檔 中被編碼多次以實(shí)現(xiàn)冗余。6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，針對(duì)具有字符長(zhǎng)度L的給定編碼數(shù)據(jù)流以及具有數(shù) 據(jù)承載能力C的給定打印文本，當(dāng)針對(duì)該編碼數(shù)據(jù)流的每個(gè)字符打印n = k+l個(gè)完全相同的 字節(jié)單元(mIC-BU，BU)時(shí)實(shí)現(xiàn)最大冗余，k是用以下公式計(jì)算得到的整數(shù)： k= [C/L]-l 〇7. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)字節(jié)單元(mIC-BU，BU)由4X4個(gè) 一位模塊組成。8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，該尋像圖形(FP)由七個(gè)黑色模塊組成，這些黑色模 塊在該字節(jié)單元(mIC-BU，BU)的一角處形成兩條實(shí)線。9. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，該奇偶校驗(yàn)位(p)被編碼在每個(gè)字節(jié) 單元(mIC-BU，BU)的內(nèi)部區(qū)域中。10. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，該奇偶校驗(yàn)位(P)被設(shè)置為以下值：其中，di(i= {1，2, )是由該字節(jié)單元(mIC-BU，BU)承載的相關(guān)數(shù)據(jù)字 節(jié)的單數(shù)據(jù)位。11. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)字節(jié)單元(mIC-BU，BU)具有小 于0.5mm2的總打印面積，其中字節(jié)單元模塊尺寸約為0.1 mmXO. Imm至0.175mmX0.175mm。12. 如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，這些字節(jié)單元(ml C-BU，BU)是用約 為1200dp i的打印分辨率打印的。13. 如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的用途，該系統(tǒng)用于對(duì)辦公打印機(jī)和掃描儀 所產(chǎn)生或處理的文檔進(jìn)行編碼、認(rèn)證和復(fù)制檢測(cè)。
【文檔編號(hào)】G07D7/2033GK105934780SQ201580005697
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日
【發(fā)明人】簡(jiǎn)-弗里德里?！ぐ瑐惒剂_克爾, 沃爾克·洛韋格
【申請(qǐng)人】卡巴-諾塔賽斯有限公司