在印刷媒体上埋入信息的方法

专利名称：在印刷媒体上埋入信息的方法
技术领域：
本发明属于信息处理领域，尤其是一种在印刷媒体上埋入计算机信息 的方法。
背景技术：
近年来，随着印刷媒体信息处理设备(如打印机、复印机及一体化机 等设备)的广泛使用，相应的利用上述设备在印刷媒体上印刷图像或在图 像背景中埋入计算机信息的技术得到了很快的发展，人们通过这种信息埋 入技术可以实现在印刷媒体上进行数据存储的功能，并广泛应用于对印刷 媒体文件的防伪、防篡改等领域上。现有的信息埋入方法主要有
1. 将要埋入的信息排列成一系列小的阵列以形成数字水印图像，将该 数字水印图像同原有信息直接叠加即实现信息埋入；同时，为了提高防攻 击性能，需要对同样的信息反复埋入。这种埋入方法存在着埋入信息量小、 分辨率低、对原有信息质量破坏性大等问题。
2. 将要埋入的信息以一定的几何形态如像素点的形状、位置、大小等 形态的不同表示信息代码"1"或"0"，采用对原有信息直接叠加的方法进 行信息埋入。这种埋入方法同样存在着埋入信息量小、分辨率低、对原有 信息质量破坏性大等问题。
3. 将要埋入的信息以一定的形状、位置、大小的几何形态的像素点表 示信息编码"1"或"0"，并针对图像中不同的灰度以采用不同大小的像素 点的微小差异进行信息埋入。这种埋入方法并没考虑图像的各个像素的特 性，不能进行多种图像形式进行信息埋入，而且由于其网点位移变化很微 小，识别难度较大；另外为了提高识别率，还需要在像素点的两端设立参 考点，因而该方法埋入信息量小、分辨率低。
上述各种信息埋入方法均存在着只能针对一种图像形式进行信息埋入， 多数只能是针对在文字图像上附加一个背景，利用这个附加背景进行信息埋 入，使埋入信息后的图像发生变化，同时，增加了印刷耗材的使用量。因此, 在未来的办公自动化设备中导入针对印刷媒体上进行信息埋入的应用上受到 限制。特别是目前，对印刷媒体信息处理设备在印刷媒体上隐藏信息、防止 复印、防篡改、密写、加密及密传等问题上未能提出有效地解决方案。

发明内容
本发明的目的在于提出一种在印刷媒体上可针对混合图像形式及混合像
素形态进行信息埋入的方法，该方法具有埋入信息量大、识别精度高以及对 原有信息质量破坏性小的特点，以及在印刷媒体信息处理设备的使用同时可 以有效解决印刷文件受到非法复制、伪造、篡改等问题。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的
一种在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于在印刷媒体上所埋入 的信息在网屏编码埋入器中进行，其埋入信息的方法为
(1) 读取要埋入的信息数据；
(2) 读取将要印刷的内容包括文字、图像、图形在内的具有多种颜色及 多种图像形式的混合的原图像数据并进行CMYK四色分版；
(3) 分别对分版后的四个原图像数据中逐个取出包括网点型、万线型、
误差扩散型在内的多种形式的像素，进行包括像素形式及灰度值在
内的像素形态的分析；
(4) 根据对多种形式的像素的像素形态分析结果，将读取的要埋入的信 息数据变换成具有相同像素形态的网屏编码；
(5) 对多灰度值的像素形态分析后，将上述以同像素形态生成的网屏编 码的各个网点按原图像的像素形态不变的原则替换原图像各个像 素，实现网屏编码的埋入；
(6 )将进行网屏编码埋入后的图像传送给打印弓i擎进行打印； 上述信息埋入是针对包括文字、图像、图形在内的一种以上的多种颜色
及多图像形式的原图像数据进行混合图像的信息埋入，也可针对以附加背景
再连同包括文字、图像、图形在内的一种以上的多图像形式的原图像数据进
行混合图像的信息埋入。
而且，所述的多图像形式、多像素形式及多灰度值的混合图像信息埋入
方法取决于印刷媒体上原图像数据的各个像素的包括像素形式及灰度值在内
的像素形态。
而且，在多种图像形式的原图像的各个像素中埋入信息时，网屏编码构 成形式之一可使用与该像素的包括像素形式及灰度值在内的像素形态相对应 的几何学形式，也可使用物理学形式。
而且，在多种图像形式的原图像的各个像素中埋入信息时，网屏编码构 成的另一形式可使用与该像素的包括像素形式及灰度值在内的像素形态相对 应的集中网点及分散网点。
而且，所述的几何学形式的网屏编码的网点可表现为一种具有与原图像 的像素形态相对应的各种形状的点阵组合，或者可表现为一种具有与原图像 的像素形态相对应的各种方向的点阵组合。
而且，所述的物理学形式的网屏编码的网点可指所有的点阵是集中着的
调幅形式的AM网屏网点及至少有一个网点是分散着的调频形式的FM网屏 网点，也可是表现为是一种以上具有一定的光谱特性的颜色的网点，也可是 具有与原图像的像素形态相对应的各种传播方向的点阵组合，也可是与原图
像的像素形态相对应的以包括重心在内的所有按力学特性排列的不同的点阵
分布o
而且，所述的网屏编码可由相同灰度值的网屏网点组成，也可由各个网 点的灰度值不同的网屏网点组成。
而且，所述埋入的信息可以是数据信息、浮字信息、追迹信息、证件证 书内容、声音、图像、加密信息及密写信息中的一种或几种。
而且，所述的网屏编码埋入器的输入端与印刷媒体信息处理设备内的半 角变换器的输出端相连接，网屏编码埋入器的输出端与打印引擎的输入端相 连接。
而且，所述的印刷媒体信息处理设备内的扫描输入器的输出端与网屏编 码识别器的输入端相连接，网屏编码识别器的输出端与复印图像处理器的输 入端相连接。
本发明的优点和积极效果是
本发明所提出在印刷媒体上可针对混合图像形式及混合像素形式及多灰 度值的黑白或彩色图像进行信息埋入的方法，具有埋入信息量大、分辨率高 以及对原有信息质量破坏性小的特点。使用上述方法的印刷媒体信息处理设 备还具有信息的浮字功能、机密文件防拷贝功能、信息追迹功能，并可将证 书证件内容全部埋入印刷媒体上的证书证件防篡改功能，以及将机密文件加 密并密写印刷的机密文件密写密传功能，以及针对密写后的机密文件进行阅 读者及阅读时间的管理功能，可以很好地解决各种印刷媒体信息处理设备(如 打印机、复印机及一体化机等设备)因自身的发展而造成的文件非法复制、 伪造、篡改等的社会问题。


图1是本发明有关的AM网屏网点、FM网屏网点、误差扩散型网屏网点及 万线型网屏网点的图示；
图2是集中网点、分散网点的图示； 图3是包括图像、图形、文字混合图像的图样； 图4是包括网点型、万线型及误差扩散型混合像素的图样；
图5是灰度值为4至8的集中网点和分散网点的示意图6是汉字"字"的代码用网屏编码表示的示意图7是十六进制编码D的网屏编码表示的示意图8是采用集中网点与分散网点组成的网屏编码示意图9是一种代码长度为8的网屏编码示意图10是代码长度为8的条形网屏编码的代码值图示；
图11是网点型的具有多灰度的不同形状的几何学网屏网点的示意图12是按多灰度的不同形状的几何学网屏网点组成的网屏编码示意图13是网点型的具有多灰度的不同方向的几何学网屏网点的示意图14是按多灰度的不同方向的几何学网屏网点组成的网屏编码示意图15是网点型的具有多灰度的不同传播方向的物理学网屏网点的示意
图16是按多灰度的不同传播方向的物理学网屏网点组成的网屏编码示意
图17是一种具有一定的光谱特性的颜色的物理学网屏网点的示意图； 图18是按一种具有一定的光谱特性的颜色的物理学网屏网点组成的网屏 编码示意图19是另一种具有一定的光谱特性的颜色的物理学网屏网点的示意图； 图20是按另一种具有一定的光谱特性的颜色的物理学网屏网点组成的网 屏编码示意图21是一种网点型的具有一定的力学特性的物理学网屏网点的示意图； 图22是按一种具有一定的力学特性的物理学网屏网点组成的网屏编码示 意图23是万线型像素的网屏网点示意图24是按万线型像素的网屏网点组成的网屏编码示意图25是误差扩散型像素的网屏网点示意图26是包括背景形式的信息埋入图样(有局部放大图)；
图27是不包括背景形式的信息埋入图样(有局部放大图)；
图28是文字及二值图像的信息埋入图样；
图29是本发明的在印刷媒体上埋入信息方法的流程图30为印刷媒体信息处理设备的网屏编码埋入部分方框图31为印刷媒体信息处理设备的网屏编码识别部分方框图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述，但本发明所述的实施例是 说明性的，而不是限定性的。
在图1中给出调幅AM网屏网点、调频FM网屏网点、误差扩散网屏网点 及万线网屏网点的例子。图l (a)为AM网屏网点图例，图l (b)为FM网屏 网点的图例，图l (c)为误差扩散型网屏网点的图例，图l (d)为万线型网 屏网点的图例。其中101是一个点，即印刷的最小单位，102是印有油墨的点。
所谓像素是构成图像的最小单位，所谓网点是与构成图像的最小单位的像素
所对应的网屏最小单位，网点是由点组成的。在图l (a)中给出的AM型网屏 是按网点的大小既点的数量多少表示图像某像素的浓淡度的，在图1 (b)， (c)， (d)中给出的FM型网屏，误差扩散型网屏，万线型网屏是按点阵密度 的大小既单位面积内点的数量多少表示图像某像素的浓淡度。
图2是本实施方式所使用的一种网点的例子，图2 (a)表示的是集中网 点，图2 (b)表示的是分散网点。所谓集中网点是指每一个网点中的所有点 阵是结合在一起的，所谓分散网点是指网点中的点阵至少有一个点是分离的， 其中，集中网点可以表示代码"1"，分散网点可以表示代码"0"。
本发明还将集中网点视为AM网屏网点，分散网点视为FM网屏网点，还 可以将网点型像素视为AM网屏网点,将误差扩散型像素视为是FM网屏网点 的一种改进型网屏网点，将万线型像素视为独立的一种网屏网点。
图3是包括图像、图形、文字混合图像的例子，在该印刷媒体上同时包 括了图像、图形及文字信息，该图像是由CMYK四色合成的混合颜色的混合形 式的图像，其中201指向的是彩色图像信息，202指向是黑白文字信息，203 指向的是彩色图形信息。
包括图像、图形、文字在内的所有图像形式组成的混合图像，可以是黑 白的，也可是彩色的。本发明对黑白图像采取直接对图像进行埋入的方法， 对彩色图像，应先对读入的原图像数据进行CMYK四色分版，然后可以对CMYK
的每一色按单色即上述黑白图像的埋入方法进行信息埋入。
图4是一个包括网点型、万线型及误差扩散型混合像素的例子，它是将 彩色图像进行CMYK分版后得到的其中一个版的局部放大图像。在该印刷媒体 上同时包括了网点型、万线型和误差扩散型三种像素形式，其中301指向的 是网点型像素区域，302指向的是万线型像素区域，303指向的是误差扩散型 像素区域，右侧从上到下分别是网点型像素、万线型像素及误差扩散型像素 的局部放大图。
图5是具有不同灰度值的集中网点及分散网点例子，图5 (a)表示的是 灰度值为4的集中网点，图5 (b)表示的是灰度值为4的分散网点，图5(c) 表示的是灰度值为5的集中网点，图5 (d)表示的是灰度值为5的分散网点， 图5 (e)表示的是灰度值为6的集中网点，图5 (f)表示的是灰度值为6的 分散网点，图5 (g)表示的是灰度值为7的集中网点，图5 (h)表示的是灰 度值为7的分散网点，图5 (i)表示的是灰度值为8的集中网点，图5 (1)
表示的是灰度值为8的分散网点。
图6是汉字"字"用网屏编码表示的示意图，汉字的"字"计算机编码 是D7D6 (十六进制)，其网屏编码由4个不同灰度值的网屏编码(a， b)、 (e， f)、
(i, l)和(c，d)组成，其中(a，b)网屏编码的灰度值为4, (e,f)网屏编码的 灰度值为6， (i，l)网屏编码的灰度值为8， (c，d)网屏编码的灰度值为5。
图7是计算机编码值"D"(十六进制)的网屏编码表示的示意图，其二进 制编码为1101，其每一位均由不同灰度值的网屏编码(c，d)、 (g,h)、 (a,b) 和(e,f)组成，其中(c，d)网屏编码的灰度值为5, (g,h)网屏编码的灰度值 为7， (a，b)网屏编码的灰度值为4，(e，f)网屏编码的灰度值为6。
图8是采用集中网点与分散网点组成的代码间类似度在二分之一以下的 网屏编码示意图。所谓代码间类似度的含义就是代码间的相似程度，其值越 大代表越相似，分辨率越低，识别越困难；反之，代码间类似度越小，分辨率越 高,识别越容易。该组网屏编码的网屏代码为G6，代码值为"6"，其采用了集 中网点与分散网点组成的具有同灰度值且代码长度为8的条形网屏编码，其 中(a,b)采用灰度值为4的网屏编码；(c，d)采用灰度值为5的网屏编码； (e， f)采用灰度值为6的网屏编码；(g， h)采用灰度值为7的网屏编码；(i， 1) 采用灰度值为8的网屏编码。
图9是由采用不同灰度值的集中网点与分散网点组成的代码长度为8的 网屏代码Ge示意图，该网屏编码由灰度值为5的(c,d)部分、灰度值为7的 (g,h)部分、灰度值为4的(a，b)部分及灰度值为6的(e，f)部分共同组 成的代码长度为8的网屏编码，其代码为G6,其值为"6"。
图10是代码长度为8的代码间类似度在二分之一以下的条形网屏编码， 其灰度值为4。代码0 (G。)至代码F(G。的代码值从"0"到"F"，其中代码 中的"0"使用分散网点表示，代码中的"1"使用集中网点表示，而且可以 根据需要使用不同的灰度值来表示。通过该图可以看出，各代码中的"0"和 "1"中的数量是一致的，也就是说各代码中的分散网点与集中网点的数量是 一致的，因此不需要奇偶校验位的情况下，仍可实现奇偶校验功能，及自动 纠错的功能，达到高效率地信息记录的效果。
图ll是网点型的具有多灰度的不同形状的几何学网屏网点的示意图。其 中图ll (a)从上到下分别是灰度值为4至8的图像的原像素，图ll (b)从 上到下分别是灰度值为4至8的用一种形状表示的网屏网点，用来表示代码 "1"，图ll(c)从上到下分别是灰度值为4至8的用另一种形状表示的网屏 网点，用来表示代码"0"。
图12是网点型的按多灰度的不同形状的几何学网屏网点组成的代码间类 似度在二分之一以下的网屏编码示意图。该组网屏编码的网屏代码为G6，其 代码值为"6",其中每个网屏编码采用不同形状的几何学网点组成的具有同 灰度值且代码长度为8的条形网屏编码，其中(a，b)采用灰度值为4的网屏 编码；(c，d)采用灰度值为5的网屏编码；(e，f)采用灰度值为6的网屏编
码；(g,h)采用灰度值为7的网屏编码；(i, j)采用灰度值为8的网屏编码。 这里只是给出了一个例子，在实际应用中，按照上述的方法， 一个网屏编码 内各个网点的灰度值可以是不同的。
图13是网点型的具有多灰度的不同方向的几何学网屏网点的示意图。其 中图13 (a)从上到下分别是灰度值为2、 4、 5、 6、 7、 8的图像的原像素， 图13 (b)从上到下分别是灰度值为2、 4、 5、 6、 7、 8的用一种方向表示的 网屏网点，用来表示代码"1"，图13(c)从上到下分别是灰度值为2、 4、 5、 6、 7、 8的用另一种方向表示的网屏网点，用来表示代码"0"。
图14是按多灰度的不同方向的几何学网屏网点组成的代码间类似度在二 分之一以下的网屏编码示意图。该组网屏编码的网屏代码为G6，其代码值为 "6"，其中每个网屏编码采用不同方向的几何学网点组成的具有同灰度值且 代码长度为8的条形网屏编码，其中(a， b)采用灰度值为2的网屏编码；(c， d) 采用灰度值为4的网屏编码；(e，f)采用灰度值为5的网屏编码；(g,h)采 用灰度值为6的网屏编码；(i，j)采用灰度值为7的网屏编码，(k，l)采用 灰度值为8的网屏编码。这里只是给出了一个例子，在实际应用中，按照上 述的方法， 一个网屏编码内各个网点的灰度值可以是不同的。
图15是网点型的具有多灰度的不同传播方向的物理学网屏网点的示意 图。其中图15 (a)从上到下分别是灰度值为2、 4、 5、 6、 7、 8的图像的原 像素，图15 (b)从上到下分别是灰度值为2、 4、 5、 6、 7、 8的用一种传播 方向表示的网屏网点，用来表示代码"1"，图15(c)从上到下分别是灰度值 为2、 4、 5、 6、 7、 8的用另一种传播方向表示的网屏网点，用来表示代码"0"。
图16是按多灰度的不同传播方向的物理学网屏网点组成的代码间类似度 在二分之一以下的网屏编码示意图。该组网屏编码的网屏代码为G6，其代码 值为"6"，其中每个网屏编码采用不同传播方向的物理学网点组成的具有同 灰度值且代码长度为8的条形网屏编码，其中(a,b)采用灰度值为2的网屏 编码；(c，d)采用灰度值为4的网屏编码；(e，f)采用灰度值为5的网屏编 码；(g，h)采用灰度值为6的网屏编码；(i，j)采用灰度值为7的网屏编码， (k，l)采用灰度值为8的网屏编码。这里只是给出了一个例子，在实际应用 中，按照上述的方法， 一个网屏编码内各个网点的灰度值可以是不同的。
图17是一种具有一定的光谱特性的颜色的物理学网屏网点的示意图。其 中图17 (a)从上到下分别是灰度值为4至8的某种颜色的像素，图17 (b) 从上到下分别是灰度值为4至8的用与原颜色相同的网屏网点，用来表示代 码"1" ， 17(c)从上到下分别是灰度值为4至8的用原颜色与另一种颜色组 合表示的网屏网点，表示代码"0"。其中401所指的颜色与原像素颜色相同， 402所指的颜色为与该颜色不同的另一种颜色。
图18是按一种具有一定的光谱特性的颜色的物理学网屏网点组成的代码 间类似度在二分之一以下的网屏编码示意图。该组网屏编码的网屏代码为G6， 其代码值为"6"，其中每个网屏编码采用一定的光谱特性的颜色的物理学网 屏网点组成的具有同灰度值且代码长度为8的条形网屏编码，其中(a,b)采 用灰度值为4的网屏编码；(c，d)采用灰度值为5的网屏编码；(e，f)采用
灰度值为6的网屏编码；(g,h)采用灰度值为7的网屏编码；(i，j)采用灰
度值为8的网屏编码。这里只是给出了一个例子，在实际应用中，按照上述
的方法， 一个网屏编码内各个网点的灰度值可以是不同的。
图19是另一种具有一定的光谱特性的颜色的物理学网屏网点的示意图。 其中图19 (a)从上到下分别是灰度值为0、 4、 5、 6、 7、 8的某一彩色像素， 图19 (b)从上到下分别是灰度值为0、 4、 5、 6、 7、 8的与原颜色相同的网 屏网点，用来表示代码"l"，图19(c)从上到下分别是灰度值为0、 4、 5、
6、 7、 8的用原颜色与另一种颜色组合表示的网屏网点，表示代码"0"。其中 501所指的颜色与原像素颜色相同，502所指的颜色为与原像素颜色不同的空 白的像素。该网屏网点颜色只针对浅黄颜色既Y版图像数据或其他肉眼不易 分辨的颜色。
图20是一种具有一定的光谱特性的颜色的物理学网屏网点组成的代码间 类似度在二分之一以下的网屏编码示意图。该组网屏编码的网屏代码为G6， 其代码值为"6"，其中每个网屏编码采用一定的光谱特性的颜色的物理学网 屏网点组成的具有同灰度值且代码长度为8的条形网屏编码，其中(a，b)采 用灰度值为O的网屏编码；(c,d)采用灰度值为4的网屏编码；(e，f)采用 灰度值为5的网屏编码；(g，h)采用灰度值为6的网屏编码；(i，j)采用灰 度值为7的网屏编码；(k，l)采用灰度值为8的网屏编码。这里只是给出了
一个例子，在实际应用中，按照上述的方法， 一个网屏编码内各个网点的灰 度值可以是不同的。
图21是一种具有一定的力学特性的以点阵分布的重心不同的物理学网屏 网点的示意图。其中图21 (a)从上到下分别是灰度值为4、 5、 6、 7、 8的图 像的原像素，图21 (b)对应原像素的灰度值，从上到下也分别为4、 5、 6、
7、 8的用一种重心在右下方表示的网屏网点，用来表示代码"l"，图21(c) 从上到下分别是灰度值为4、 5、 6、 7、 8的用另一种重心在左上方表示的网 屏网点，用来表示代码"0"。这里只是用重心的方法给出的一个例子，只要 是将点阵按照任何力学特性进行的不同的分布，都可构造成网屏编码。
图22是一种具有一定的力学特性的以点阵分布的重心不同的物理学网屏 网点组成的代码间类似度在二分之一以下的网屏编码示意图。该组网屏编码 的网屏代码为G6，其代码值为"6"，其中每个网屏编码采用一定的力学特性
的以点阵分布的重心不同的物理学网屏网点组成的具有同灰度值且代码长度
为8的条形网屏编码，其中(a，b)采用灰度值为4的网屏编码；(c,d)采用 灰度值为5的网屏编码；(e，f)采用灰度值为6的网屏编码；(g，h)采用灰 度值为7的网屏编码；(i，j)采用灰度值为8的网屏编码。这里只是给出了
一个例子，在实际应用中，按照上述的方法， 一个网屏编码内各个网点的灰 度值可以是不同的。
上述以网点型像素为例所列出的若干种按照包括几何学在内的物理学的 特性所形成的点阵分布构成的网屏编码的例子，不仅仅只是这几种，所有按 照包括几何学在内的物理学的特性所形成的可以记录信息的点阵分布的方法 都可包括在本发明中。同时，不仅仅是网点型像素可以实现上述的网屏编码 的构成，包括网点型像素，万线型像素，误差扩散型像素在内的所有像素形 式都可按照上述的网屏编码的方法进行信息埋入，都属于本发明的范围内。
图23是针对万线型像素而构成的网屏网点示意图。图23 (a)是所列的 都是一种万线型像素，图23(b)是针对万线型像素所设计的表示代码"1"的 网屏编码的网点例子，图23 (c)是针对万线型像素所设计的表示代码"0" 的网屏编码的网点例子。该像素可以使用几何学特性或物理学特性的网屏网 点表示，例如第一行(a，b)中的集中网点和分散网点分别表示代码"1"和 "0"，第2行(c，d)中的不同形状的网点分别表示代码"1"和"0"，第3行 (e，f)中的不同方向的网点分别表示代码"1"和"0"，第4行(g，h)中的不同 传播方向的网点分别表示代码"1"和"0"，第5行(i， j)中的不同颜色的网 点分别表示代码"1"和"0"。其中601是一种与原像素相同的颜色，602是 与原像素不同的颜色，以及第6行(k,l)中的右下的重心和左上重心的网点分 别表示代码"1"和"0"。
上述针对万线型像素所设计的6种按照包括几何学在内的物理学的特性 所形成的点阵分布构成的网屏编码仅仅举出了几个例子，不仅仅只是这几种， 所有按照包括几何学在内的物理学的特性所形成的可以记录信息的点阵分布 的方法都属于本发明的范围内。
图24是针对万线型像素而构成的网屏网点组成的代码间类似度在二分之 一以下的网屏编码示意图。该网屏编码的网屏代码为G6，其代码值为"6"， 其中每个网屏编码采用针对万线型像素而构成的网屏网点组成的具有同灰度 值且代码长度为8的条形网屏编码，其中(a, b)采用灰度值为8的网屏编码; (c， d)采用灰度值为11的网屏编码；(e, f)采用灰度值为12的网屏编码；(g， h) 采用灰度值为14的网屏编码；(i， j)采用灰度值为16的网屏编码；(k，l)采 用灰度值为8的网屏编码。这里只是给出了一个例子，在实际应用中，按照
上述的方法， 一个网屏编码内各个网点的灰度值可以是不同的。
图25是误差扩散型像素的网屏网点示意图，图25 (a)是所列的都是一 种误差扩散型像素，图25(b)中的网点是针对误差扩散型像素所设计的表示 "1"的网屏编码的网点的例子，图25 (c)中的网点表示"0"。该像素可 以使用几何学或物理学的网屏网点表示，例如第一行(a，b)中的集中网点和 分散网点分别表示代码"1"和"0"，第2行(c,d)中的不同形状的网点分别 表示代码"1"和"0"，第3行(e,f)中的不同方向的网点分别表示代码"1" 和"0"，第4行(g，h)中的不同传播方向的网点分别表示代码"1"和"0", 第5行中(i， j)的不同颜色的网点分别表示代码"1"和"0"。其中701是一 种与原像素相同的颜色，702是与原像素不同的颜色，以及第6行(k,l)中的 右下的重心和左上重心的网点分别表示代码"1"和"0"。
上述针对误差扩散型像素所设计的6种按照包括几何学在内的物理学的 特性所形成的点阵分布构成的网屏编码仅仅举出了几个例子，不仅仅只是这 几种，所有按照包括几何学在内的物理学的特性所形成的可以记录信息的点 阵分布的方法都都属于本发明的范围内。
在保证印刷媒体上印刷内容的原图像的印刷质量不变的情况下，多图像 形式、多像素形式及多灰度值的混合图像信息埋入方法取决于印刷媒体上原 图像数据的各个像素的包括像素形式及灰度值在内的像素形态。网屏编码构 成形式之一可使用与该像素的包括像素形式及灰度值在内的像素形态相对应 的几何学形式，也可使用物理学形式；网屏编码构成的另一形式可使用与该 像素的包括像素形式及灰度值在内的像素形态相对应的集中网点及分散网 点。几何学的网点包括不同形状的网点及不同大小的网点；物理学的网点包 括不同的调幅形式的AM网屏网点及调频形式的FM网屏网点、不同传播方
向的网点，具有一定的光谱特性的颜色的网点及具有一定的力学特性的网点。 本实施方式是上述编码方式组成的灰度值为2、 4、 5、 6、 7、 8，代码长 度为8所构成的条形网屏编码，但是，不仅只限于这一种，可以按照上述规 则，只要是具有以上的不同形式的网点、灰度值及代码长度都可实现条形网 屏编码。
本发明在对信息进行埋入时，有两种埋入方法
1.在印刷媒体上将包括附加背景、文字、图像、图形在内的一种以上图 像的多图像形式，并且还以包括网点型、万线型、误差扩散型在内的一种以 上的多像素形式，并且还包括一种以上灰度等级的多灰度值的混合图像的信 息埋入，即在印刷媒体上印刷的包括文字、图形及图像在内的所有印刷内容 的空隙中，为能大量埋入信息而附加了一个背景，在包括附加的背景在内的 印刷的所有内容上同时埋入信息的方法，其特点是埋入信息量大。如图26所 示为一幅包括背景、文字、图像、图形在内信息埋入效果图，其中左侧局部放大图为在文字区域(801)中埋入的信息的图像状态，右侧上部为在图像 区域(802)中埋入信息的局部放大图，右侧中部为在背景区域(803)中埋 入信息的局部放大图，右侧下部为在图形区域(804)中埋入信息的局部放大 图。在这一张纸上，不仅有各种形式的图像，还有各种形式的图像的像素， 还有各种不同的图像的灰度。
2.在不改变印刷内容的表面质量的情况下，使肉眼看不出埋入信息的情 况，还可将不包括附加背景形式的，仅文字、图像、图形在内的一种以上图 像的多图像形式的混合图像的信息埋入方法，即直接在印刷媒体上的文字、 图形及图像的所有印刷内容上同时埋入信息的方法，其特点是原印刷图像没 有因埋入信息而发生变化，印刷效果好。如图27所示为一幅包括文字、图像、 图形在内信息埋入效果图，其中左侧局部放大图为在文字区域(901)中埋 入信息的图像状态，右侧上部为在图像区域(902)中埋入信息的局部放大图， 右侧中部为背景的局部放大图，在这种埋入方式下，背景即印刷的空白处 (903)中不埋入信息，右侧下部为在图形区域(904)中埋入信息的局部放 大图。
对文字进行信息埋入效果如图28所示对作为二值图像的文字图像，网 屏编码信息埋入的方法是；可在笔道上如图28所示，可在笔道(1001)上开 一个洞(1002)并在洞中添加一些小的点，以使肉眼看不清被打开的小洞。 本实施方案可将(1001)处表示信息代码"1",将(1002)处表示信息代码"0"。
下面结合图29的信息埋入方法流程图对埋入方法进行说明 上述埋入信息的方法步骤如下
(1) 系统开始，进行初始化操作(Sl)。
(2) 系统读取要埋入的信息数据并存入内存中(S2);
(3) 系统读取将要印刷的内容的包括文字，图像，图形在内的具有多种 图像形式的混合的原图像数据并存入内存中(S3);
(4) 从原图像数据中逐个取出包括网点型，万线型，误差扩散型在内的 多种形式的像素，进行包括像素形式及灰度值在内的像素形态分析，得到像 素形式的分析结果及灰度值的分析结果(S4);
(5) 判断埋入方式是否包括附加背景方式的埋入(S5) 是则进入步骤 (S6)，否则进入步骤(S7);
(6) 判断像素灰度值K是否小于L (L是接近白色灰度的单位面积下的点 的个数，这里设L=4) (S6) 是则表示该位置为图像的空隙处既为可进行附 加背景形式的信息埋入，即转入按背景方式埋入信息(S8):否则进入步骤
(S9);
(7) 判断像素灰度值K是否小于L (L是接近白色灰度的单位面积下的点
的个数，这里设L=4) (S7) 是则将其像素判断为是一个空白的像素，因不 需以附加背景形式进行信息埋入的，因此不对该像素进行信息埋入，而直接 进入步骤(S12)，否则进入步骤(S9);
(8) 从内存中读取将要埋入的信息数据，并按附加背景的形式进行信息 埋入，即根据要埋入信息是"0 "还是"1"变换成所对应的背景形式的网屏
编码，并附加在原图像的该空白像素中，以形成附加背景，并存入内存中(S8);
(9) 判断像素灰度值K是否大于等于L且小于等于H (S9) (这里，判 断K是否不为空白即大于等于L，也不为全黑即小于等于H， L是接近白色灰 度的单位面积下的点的个数，这里设L:4， H是接近全黑色的单位面积下的点 的个数，这里设H二15，也就是说判断K是否为带有灰度的像素)，是则进行同 灰度埋入(S10):将以同灰度值生成的网屏编码的各个网点按原图像的像素 形态不变的原则替换原图像像素，否则进入步骤(Sll)，进行满灰度的信息埋 入处理；
(10) 从内存中读取将要埋入的信息数据，并对该像素的包括网点型，万 线型，误差扩散型在内的所有像素形式进行分析，同时还要对该像素的灰度 值进行分析，根据包括像素形式及像素灰度值在内的像素形态的分析结果， 再根据要埋入信息是"0 "还是"1"变换成与该像素的像素形态相同的网屏 编码，并用这个网屏编码替换该像素，形成埋入了信息的新的图像，并存入 内存中(S10);
(11) 进行满灰度埋入从内存中读取将要埋入的信息数据，并按满灰度 埋入的形式进行信息埋入，即根据要埋入信息是"0 "还是"1"变换成所对
应的满灰度埋入形式的网屏编码，并用这个网屏编码替换该像素，形成埋入
了信息的新的图像，并存入内存中(S11);
(12) 判断原图像的所有像素是否全部处理结束(S12) 是则进入步骤 (13)，否则跳回步骤(S4)，反复进行步骤(S4)至步骤(S12)的处理过程，直
到原图像的所有像素全部处理结束为止；
(13) 将全部处理后的图像，即步骤(S2)读取到的要埋入的信息，全部埋 入到步骤(S3)读取到的原图像中去，即形成一个新的图像。该图像被最终存 入内存中，并传送给打印引擎，进行打印输出。
(14) 信息埋入处理结束。
在上述对各种像素形态进行信息埋入时，网屏编码可使用与该像素的像 素形态相对应的多灰度集中网点及多灰度分散网点，也可以使用与该像素的 像素形态相对应的多灰度AM网屏网点及FM网屏网点。
上述网屏编码在一个网屏编码中，其网屏编码可以由同灰度值的网屏网 点组成，即一个网屏编码内的网屏网点的灰度值是一样的，如图8所示的在
一个网屏编码内的每一个网屏网点的灰度值是一样的。
根据原图像的像素的形态不同的变化， 一个网屏编码还可以由不同灰度
值的网屏网点组成，即该网屏编码可以是不同灰度值的网屏网点组成，如图9 所示。
埋入的信息的内容可以是数据信息、浮字信息、追迹信息、证件证书内 容、声音、图像、加密信息及密写信息中的一种或几种。
上述流程图主要针对单色图像进行信息埋入的，彩色图像的情况下，需 将彩色图像进行CMYK四色分版，在对C版，M版，Y版及K版分别按上述的 单色图像信息埋入的流程进行信息埋入的处理，然后再将CMYK四版合到一起 印刷输出就可得到对彩色图像的信息埋入的效果。
上述流程图中涉及到的按附加背景的形式进行信息埋入的方法，是指类 似于图5的(a)和(b)两种网点可作为按附加背景的形式进行信息埋入的网屏 网点。但不只这一种，采用灰度值比较低的两种相同灰度值的不同形式的网 点都可作为按附加背景的形式进行信息埋入的网屏网点。
上述流程图中涉及到的按满灰度埋入的形式进行信息埋入的方法，是指 类似于图28那样，作为二值图像的文字数据的信息埋入的方法，同样适用于 对满灰度形式的像素进行信息埋入，虽然，在前面提到这个图是针对文字图 像的信息埋入，本实施方案将文字图像同图像的满灰度像素是一种信息埋入 的方法，因此，可满足多种图像形式的信息埋入的要求。
如图30所示为印刷媒体信息处理设备的网屏编码埋入部分方框图，现有 的印刷媒体信息处理设备的打印输出部分的最末端均为半角变换器与打印引 擎直接相连接，本发明是在半角变换器与打印引擎之间加入一个内置有信息 埋入处理系统的网屏编码埋入器，网屏编码埋入器的输入端与印刷媒体信息 处理设备内的半角变换器的输出端相连接，网屏编码埋入器的输出端与打印 引擎的输入端相连接，网屏编码埋入系统对从半角变换器传来的图像数据进 行信息埋入，并将埋入后的图像信息通过打印引擎输出到印刷媒体上。
如图31所示为印刷媒体信息处理设备的网屏编码识别部分方框图，现有 的印刷媒体信息处理设备的扫描识别部分的最前端均为扫描输入器与复印图 像处理器直接相连接，本发明是在扫描输入器与复印图像处理器之间增加一 网屏编码识别器，即网屏编码识别器的输入端与扫描输入器的输出端相连接， 网屏编码识别器的输出端与复印图像处理器的输入端相连接，扫描输入器可 以将印刷媒体文件扫描输入并转换为图像数据传送给网屏编码识别器，网屏 编码识别器对图像数据中的网屏编码进行识别，检査是否存在网屏编码，并 对网屏编码信息进行解读，对识别出的网屏编码则进行相应的复印禁止处理、 信息的浮字处理、机密文件防拷贝处理、信息追迹处理、证书证件防篡改处
理以及机密文件进行阅读者、阅读时间的管理等。
实际上，可以将网屏编码埋入器按上述方式加入到打印机、复印机、一 体化、传真机等印刷媒体信息处理设备的电路中，均可实现本方案的信息埋 入方法；还可以将网屏编码识别器按上述方式加入到复印机、 一体化机、扫 描仪、印刷机等印刷媒体信息处理设备的电路中，对图像数据中的网屏编码 进行识别，检査是否存在网屏编码，并对网屏编码信息进行解读，对识别出 的网屏编码则进行相应的复印禁止处理、信息的浮字处理、机密文件防拷贝 处理、信息追迹处理、证书证件防篡改处理以及机密文件进行阅读者、阅读 时间的管理等，并可解决上述设备由于自身发展而造成的文件非法复制、伪 造、篡改等社会问题。
权利要求
1.一种在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于在印刷媒体上所埋入的信息在网屏编码埋入器中进行，其埋入信息的方法为(1)读取要埋入的信息数据；(2)读取将要印刷的内容包括文字、图像、图形在内的具有多种颜色及多种图像形式的混合的原图像数据并进行CMYK四色分版；(3)分别对分版后的四个原图像数据中逐个取出包括网点型、万线型、误差扩散型在内的多种形式的像素，进行包括像素形式及灰度值在内的像素形态的分析；(4)根据对多种形式的像素的像素形态分析结果，将读取的要埋入的信息数据变换成具有相同像素形态的网屏编码；(5)对多灰度值的像素形态分析后，将上述以同像素形态生成的网屏编码的各个网点按原图像的像素形态不变的原则替换原图像各个像素，实现网屏编码的埋入；(6)将进行网屏编码埋入后的图像传送给打印引擎进行打印；上述信息埋入是针对包括文字、图像、图形在内的一种以上的多种颜色及多图像形式的原图像数据进行混合图像的信息埋入，也可针对以附加背景再连同包括文字、图像、图形在内的一种以上的多图像形式的原图像数据进行混合图像的信息埋入。
2. 根据权利要求1所述的在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于 所述的多图像形式、多像素形式及多灰度值的混合图像信息埋入方法取决于 印刷媒体上原图像数据的各个像素的包括像素形式及灰度值在内的像素形 态。
3. 根据权利要求2所述的在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于-在多种图像形式的原图像的各个像素中埋入信息时，网屏编码构成形式之一 可使用与该像素的包括像素形式及灰度值在内的像素形态相对应的几何学形 式，也可使用物理学形式。
4. 根据权利要求2所述的在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于:在多种图像形式的原图像的各个像素中埋入信息时，网屏编码构成的另一形 式可使用与该像素的包括像素形式及灰度值在内的像素形态相对应的集中网 点及分散网点。
5. 根据权利要求3所述的在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于:所述的几何学形式的网屏编码的网点可表现为一种具有与原图像的像素形态 相对应的各种形状的点阵组合，或者可表现为一种具有与原图像的像素形态 相对应的各种方向的点阵组合。
6. 根据权利要求3所述的在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于所述的物理学形式的网屏编码的网点可指所有的点阵是集中着的调幅形式的 AM网屏网点及至少有一个网点是分散着的调频形式的FM网屏网点，也可是表现为是一种以上的具有一定的光谱特性的颜色的网点，也可是具有与原 图像的像素形态相对应的各种传播方向的点阵组合，也可是具有与原图像的 像素形态相对应的以包括重心在内的所有按力学特性排列的不同的点阵分 布。
7. 根据权利要求3所述的在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于-所述的网屏编码可由相同灰度值的网屏网点组成，也可由各个网点的灰度值 不同的网屏网点组成。
8. 根据权利要求1所述的在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于 所述埋入的信息可以是数据信息、浮字信息、追迹信息、证件证书内容、声 音、图像、加密信息及密写信息中的一种或几种。
9. 根据权利要求1所述的在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于 所述的网屏编码埋入器的输入端与印刷媒体信息处理设备内的半角变换器的 输出端相连接，网屏编码埋入器的输出端与打印引擎的输入端相连接。
10. 根据权利要求9所述的在印刷媒体上埋入信息的方法，其特征在于 所述的印刷媒体信息处理设备内的扫描输入器的输出端与网屏编码识别器的 输入端相连接，网屏编码识别器的输出端与复印图像处理器的输入端相连接。
全文摘要
本发明属于信息处理领域中的一种在印刷媒体上埋入信息的方法在印刷媒体上可以将包括文字、图像、图形在内的一种以上的多图像形式及包括网点型、万线型、误差扩散型在内的一种以上的多像素形式及一种以上的多灰度值的混合的黑白或彩色图像进行信息埋入，还可将包括以附加背景的形式再连同上述任何图像形式的混合图像的信息埋入。该方法具有埋入信息量大、识别精度高及对原图像破坏性小的特点，且在现有的印刷媒体信息处理设备中加入网屏编码埋入器及网屏编码识别器后，便具有信息的浮字、机密文件防拷贝、信息追迹、证件防篡改及文件密写密传等功能，为有效解决由这类设备的普及造成的文件非法复制、伪造、篡改等问题提供了技术支持。
文档编号G06T1/00GK101097504SQ200610014468
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月28日 优先权日2006年6月28日
发明者顾泽苍 申请人:顾泽苍