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Die vorliegende Erfindung betrifft generell diverse Ausführungsformen zur nutzbringenden Manipulation von infraroten Komponenten, die in Tonern anzutreffen sind, wie sie für gewöhnlich in diversen Druckern und elektrostatischen Druckumgebungen eingesetzt werden. Insbesondere trifft die hierin bereitgestellte Lehre zumindest eine Realisierung einer Infrarot-Codierung von Datenelementen oder von Infrarotmarken.
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Seit Drucksysteme in Einsatz sind, wurde für das Drucken ein Verfahren gesucht, um das Fälschen und nicht-autorisierte Kopieren von gedruckten Dokumenten zu verhindern. Die große Komplexität an gravierten Mustern einer Druckplatte ist ein derartiges Verfahren, das den meisten Menschen bekannt ist auf Grund der täglichen Erfahrung mit Geldscheinen. Bankschecks, Sicherheitsdokumente, Rentenpapiere oder andere Finanzdokumente sind andere Beispiele gedruckter Dokumente, die ein komplexes Hintergrundmuster besitzen, um eine nicht autorisierte Nachbildung zu verhindern. Identifizierungsdokumente, beispielsweise Pässe, Karten für die Sozialversicherung, und dergleichen, sind andere Beispiele. Kreditkarten weisen nicht nur komplexe Hintergrundmuster auf, sondern besitzen auch eingebettete Hologramme, um die Verifizierung und Authentifizierung derartiger Karten zu verbessern.
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Es ist wünschenswert, die Möglichkeit zu besitzen, eine Fälschung, eine illegale Änderung und/oder eine illegale Kopie eines Dokuments zu erkennen, wobei dies vorteilhafter Weise so geschieht, dass Dokumentensicherheit geschaffen wird und ein entsprechendes Verfahren auch für digital erzeugte Dokumente anwendbar ist. Es ist wünschenswert, dass eine derartige Lösung auch einen minimalen Einfluss auf zusätzliche Systemanforderungen ausübt, etwa dass nur minimale Speicheranforderungen in einer digitalen Verarbeitungs- und Druckumgebung zu erfüllen sind. Des weiteren ist es wünschenswert, dass diese Lösung ohne physikalische Modifizierung des Druckgerätes und ohne Notwendigkeit erreicht wird, dass teuere Spezialmaterialien und Medien verwendet werden müssen.
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Das Versehen mit einem Wasserzeichen ist eine übliche Möglichkeit, die Sicherheit in digitalen Dokumenten sicherzustellen. Viele Wasserzeichenverfahren besitzen unterschiedliche Kompromisse im Hinblick auf die Kosten, die Brüchigkeit, die Robustheit, etc. Ein bekannter Ansatz besteht darin, die Bilderzeugung mit einer speziellen Tinte vorzunehmen, wobei die Tinten unter üblicher Beleuchtung nicht sichtbar sind. Diese Tinten reagieren für gewöhnlich auf Licht außerhalb des sichtbaren Bereichs und können damit sichtbar gemacht werden. Beispiele derartiger Techniken außerhalb des üblichen spektralen Bereichs sind UV-(Ultraviolett) und IR-(Infrarot)Techniken. Diese übliche Vorgehensweise besteht darin, die codierten Daten mit speziellen Tinten in Bilder umzusetzen, die unter normalem Licht nicht sichtbar sind, die jedoch ausgeprägte Unterscheidungseigenschaften unter der speziellen spektralen Beleuchtung besitzen. Die Bestimmung der Anwesenheit oder des Fehlens einer derartigen Codierung kann daher nachfolgend unter Anwendung einer geeigneten Lichtquelle und eines geeigneten Detektors ausgeführt werden. Jedoch sind diese speziellen Tintenmaterialien häufig nur schwer in standardmäßige elektrophotographische oder andere Drucksysteme ohne direkten Kontakt integrierbar, etwa in Druckern mit Festphasentinten, wobei dies entweder an den Gegebenheiten im Hinblick auf die Kosten, die Verfügbarkeit oder die physikalisch/chemischen Eigenschaften liegt. Dies führt zu einer Reduzierung der Verwendbarkeit in variablen Datendruckanordnungen, etwa für Einlösecoupons oder andere personalisierte Druckmedien, um nur einige Beispiele zu nennen.
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Eine weitere Vorgehensweise ist die digitale Wasserzeichentechnik, wobei ein Verfahren bereitgestellt wird, in welchem Daten erzeugt werden, die in Form eines Wasserzeichens in ein digital reproduzierbares Dokument codiert werden, wobei diese Daten im Wesentlichen nicht sichtbar sind, wenn es betrachtet wird, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: (1) Erzeugen eines ersten stochastischen Bildmusters, das geeignet ist, als ein Graubild auf einem Dokument reproduziert zu werden; (2) Ableiten mindestens einer stochastischen Bildbeschreibung, die mit dem ersten Muster in Beziehung steht; (3) Erzeugen eines Dokuments, das das erste stochastische Bildmuster enthält; (4) Erzeugen eines zweiten Dokuments, das eines oder mehrere der stochastischen Bilder in Kombination enthält, wobei beim Anordnen des ersten und des zweiten Dokuments in überlagernder Weise derart, dass beide Dokumente zusammen betrachtet werden können, eine Korrelation zwischen dem ersten stochastischen Bildmuster auf jedem Dokument überall innerhalb der Dokumente auftritt und zwar an Stellen, an denen das erste Bild verwendet wurde, und wobei eine Korrelation nicht auftritt in einem Bereich, an welchem die abgeleiteten stochastischen Bilder auftreten und das darin unter Anwendung der abgeleiteten stochastischen Bilder angeordnete Bild sichtbar wird.
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Die Infrarotmarkierung wird erzeugt, indem die erste Farbkombination mit einem relativ hohen Infrarotreflektionsvermögen in unmittelbarer räumlicher Nähe zu einer zweiten Farbkombination mit im Wesentlichen der gleichen Sichtbarkeit unter sichtbarem Licht gedruckt wird, wobei die zweite Kombination ein anderes Infrarotreflektionsvermögen erhält, indem die relativen Mengen der Farbmittel in der Mischung in einer Weise geändert werden, die im Wesentlichen für das menschliche Auge unter normaler Beleuchtung nicht erkennbar ist.
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Das zu Grunde liegende Prinzip besteht darin, dass der auf Kohlenstoff beruhende schwarze Toner ein guter Absorber für Infrarotlicht ist, während die anderen Tonermaterialien (beispielsweise Zyan, Magenta, Gelb) in Infrarotbereichen nahezu durchlässig sind. Dieses infrarote Wasserzeichen und der ablenkende Hintergrund werden mit zwei unterschiedlichen GCR-(Graukomponentenersatz-)Strategien erzeugt, die die Verwendung des schwarzen Toners entweder maximieren oder minimieren. Dieses System ist jedoch dahingehend beschränkt, dass das Wasserzeichen kritisch von einer genauen Druckercharakterisierung abhängt und auf Grund einer sich ändernden Druckeigenschaft des Druckers im Laufe der Zeit sichtbar werden kann. Anders ausgedrückt, die Farbkomponente mit hoher IR-Absorption (K) der Marke stimmt ggf. nicht mit der Farbkomponente mit geringer Absorption (CMY) unter normalen Lichtbedingungen überein, so dass das Dokument für praktikable oder kommerzielle Anwendungen nicht akzeptabel ist.
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Das Erzeugen von Wasserzeichen im Frequenzbereich ist ebenfalls bekannt und beinhaltet für gewöhnlich geänderte Frequenzkomponenten, die den Wasserzeichennachrichten bzw. Informationen entsprechen. Derartige Techniken führen zu einem Wasserzeichen, das über das Bild verteilt ist. Jedoch beruhen alle derartigen bekannten Verfahren auf sichtbarem Licht und sind somit für die Menschen als auch für die Maschinen erkennbar.
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Insbesondere besteht ein Bedarf für ein System, das auf einer IR-detektierbaren Sicherheitsinformation beruht, und das somit Vorteile gegenüber konventionellen Wasserzeichenerzeugungsverfahren im Frequenzbereich in den beiden wichtigen Aspekten besitzt: (1) es ermöglicht in einfacher Weise eine „blinde Codierung” oder genauer gesagt, das Original ist nicht notwendiger Weise in dem Decodierungsprozess erforderlich und als Folge davon kann das Verfahren in breiterer Weise in vielen Anwendungen eingesetzt werden, und (2) das Verfahren ist mit weniger Rauschen behaftet. In konventionellen Verfahren ist das Rauschen der Wasserzeichen einer der begrenzenden Faktoren im Hinblick auf die Entwurfs- bzw. Gestaltungsaspekte. Das gewünschte Verfahren erreicht konzeptioneller Weise ein (sichtbares) Rauschen von Null.
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Es ist daher eine Aufgabe, ein System anzugeben, das ein Infrarot-Wasserzeichen besser innerhalb eines gedruckten Dokuments versteckt, ohne dass eine zeitliche Änderung des Systems einen nachteiligen Einfluss zeigt.
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Die vorliegenden Ausführungsformen umfassen das Einbetten von Wasserzeichensicherheitsinformation mittels Frequenzmodulation in der schwarzen Ebene bzw. dem Schwarzpegel eines CMYK-Bildes und umfasst dann das Codieren des maschinenlesbaren Wasserzeichens mit einem Infrarotabtaster bzw. Scanner. Die schwarze Ebene bzw. der Schwarzpegel wird zunächst in den Frequenzbereich mittels diskreter Kosinus-Transformation (DCT), diskreter Fourier-Transformation (DFT) oder diskreter Wellengruppen-(Wavelet)Transformation (DWT) transformiert und wird dann mit dem Wasserzeichen unter Anwendung eines Verfahrens, etwa dem Cox-Verfahren (nachfolgend beschrieben) eingebettet. Die CMY-Werte sind speziell entsprechend dem codierten Schwarzwert ausgewählt, um die gleiche Farberscheinung wie in dem Originalbild zu erhalten. Das in einem gedruckten Bild versteckte Wasserzeichen kann abgerufen werden, indem eine Abtastung mit einem Infrarotabtaster erfolgt. Das abgetastete Bild, das hauptsächlich die codierte Information im schwarzen Anteil enthält, wird in den Frequenzbereich zum Decodieren des Wasserzeichens transformiert. Ein derartiger Prozess liefert den Vorteil, dass in der vorliegenden Erfindung das Wasserzeichen nur maschinenlesbar ist, kaum erkennbar ist und unempfindlich ist auf Änderungen im Drucker im Laufe der Zeit.
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Gemäß anschaulichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren offenbart, um einen Infrarotzeichenindikator zu erzeugen. Es werden ausgewählte Bilddaten in ein CMYK-Bild umgewandelt. Eine schwarze Ebene bzw. ein Schwarzpegel des CMYK-Bildes wird separiert und in einen Frequenzbereich transformiert und eine ausgewählte Gruppe aus Frequenzkomponenten wird gemäß der Wasserzeichennachricht geändert. Die CMY-Werte werden so eingestellt, dass visuelle Änderungen auf Grund der Änderung im Schwarzen minimiert werden. Die Bilddaten werden auf dem Substrat gemäß der transformierten schwarzen Ebene gedruckt, wobei bei Beaufschlagung des resultierenden gedruckten Bildes mit Infrarotstrahlung ein Druckmuster als eine Infrarotmarke bzw. Markierung erkennbar ist, wenn eine Abtastung mit einem infrarotempfindlichen Gerät erfolgt.
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Die Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen in einem Wasserzeichen, das nur maschinenlesbar ist, kaum erkennbar ist und für Druckerschwankungen im Laufe der Zeit, etwa eine Farbverschiebung, unempfindlich ist.
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1 umfasst ein Flussdiagramm für die Einbettung eines Wasserzeichens;
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2 stellt ein Flussdiagramm für die Decodierung eines Wasserzeichens dar;
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3 zeigt schematisch ein Querschnittsprofil für zwei Fälle, in denen eine einzelne Farbe schwarz zu unterschiedlichen Farbkombinationen unter sichtbarem Licht farbangepasst wird, aber unterschiedliche Infrarotreflektionseigenschaften unter infrarotem Licht besitzt; und
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4 zeigt nicht verwendete Koeffizienten in einer Zweiebenencodierung für ein 10 × 10 Bild.
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Für ein allgemeines Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen. In den Zeichnungen bezeichnet das gleiche Bezugszeichen durchwegs die gleichen Elemente. Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Begriffe in der Beschreibung verwendet.
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Der Begriff „Daten” betrifft hierin die physikalischen Signale, die Information enthalten oder angeben. Ein „Bild” als ein Muster aus physikalischem Licht oder einer Ansammlung von Daten, die das physikalische Licht darstellen, enthält Zeichen, Wörter und Text sowie auch andere Merkmale, etwa Graphiken. Ein „digitales Bild” ist eine Erweiterung eines Bildes, das durch eine Ansammlung digitaler Daten dargestellt ist. Im Falle, dass der eine Begriff oder der andere als enger oder breiter als der andere betrachtet wird, betrifft die hierin offenbarte Lehre, die auch nachfolgend beansprucht ist, den Begriff mit der breiteren Definition, sofern der Begriff nicht anderweitig speziell innerhalb des Anspruches selbst beschränkt ist.
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In einem digitalen Bild, das aus Daten erzeugt ist, die wiederum physikalische Lichtsignale darstellen, kann jedes Element der Daten als ein „Pixel” bezeichnet werden, wie dies üblich ist im Stand der Technik, wenn ein Bildelement bezeichnet wird. Jedes Pixel besitzt eine Position und einen Wert. Jeder Pixelwert ist ein Bit in einer „binären Form” eines Bildes, ein Graustufenwert in einer „Graustufenform” eines Bildes oder eine Gruppe aus Farbraumkoordinaten in einer „Farbkoordinatenform” eines Bildes, wobei die binäre Form, die Graustufenform und die Farbkoordinatenform jeweils ein zweidimensionales Array darstellen, das ein Bild definiert. Der Pixelwert kann als ein Farbunterschied oder als ein Leuchtstärkeunterschied oder beides gemessen werden. Ein digitales Farbdrucksystem ist eine Vorrichtung, die geeignet ist, Bilddaten aufzunehmen und die Bilddaten auf einem Substrat darzustellen.
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Zum Zwecke der Klarheit für das Folgende, werden hierin die folgenden Begriffsdefinitionen bereitgestellt:
Farbe oder Farbmittel: Eine der fundamentalen subtraktiven C, M, Y, K Primärfarben (Zyan, Magenta, Gelb und Schwarz) – die als Zusammensetzung, als Flüssigtinte, als feste Tinte, als Farbstoff oder als ein elektrostatischer Toner bereitgestellt werden können.
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Farbmischung: Eine spezielle Kombination aus C, M, Y, K-Farbmitteln.
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Infrarotmarke bzw. Markierung: Ein Wasserzeichen, das in dem Bild eingebettet ist und die Eigenschaft besitzt, bei normalem Licht relativ wenig erkennbar zu sein, jedoch unter IR(Infrarot)-Beleuchtung für IR-empfindliche Geräte, etwa IR-Kameras lesbar zu sein.
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Metamere Bilderzeugung/Drucken: Die Möglichkeit, mehrere Farbmittelkombinationen zu verwenden, um eine einzelne sichtbare Farbe zu erzeugen, wobei dies erreichbar ist, wenn mehr als drei Farbmittel gedruckt werden.
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Wasserzeichenerzeugung auf der Grundlage des Frequenzbereichs: Wasserzeichenerzeugung im Frequenzbereich beinhaltet das abwechselnde Ändern von Frequenzkomponenten entsprechend den Wasserzeichennachrichten.
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In den vorliegenden Ausführungsformen betrifft die Änderung das Implementieren unterschiedlicher CMYK-Farbkominationen, um eine gleiche Farberscheinung unter sichtbarem Licht beizubehalten, wobei jedoch ein unterschiedliches Infrarotreflektionsverhalten unter Infrarotlicht erreicht wird.
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Es gibt ein gut etabliertes Verständnis in der Druckindustrie im Hinblick auf die Verwendung von Infrarotmaterialtinten in Verbindung mit Infrarotlichtquellen, wie sie für Sicherheitsmarken angewendet werden, insbesondere als eine Technik, die ein Fälschen oder ein nicht-autorisiertes Kopieren verhindert. Jedoch gibt es seit langem einen Bedarf in dieser Vorgehensweise für eine derartige Technik, in der der gleiche Vorteil erreicht wird, wobei jedoch die Komplexität und die Kosten insbesondere in einer digitalen Druckumgebung unter Anwendung nur üblicher Verbrauchsmaterialien verringert werden, wobei sich ausgeprägte Betriebsvorteile ergeben, ohne dass ein Einfluss durch zeitliche Änderungen der Druckereigenschaften ausgeübt wird.
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Die vorliegende Erfindung und die Ausführungsformen beschreiben ein System und ein Verfahren, das die Sicherheitsinformation durch Frequenzmodulation der schwarzen Ebene bzw. des Schwarzpegels eines CMYK-Bildes einbettet und dann nur das maschinenlesbare Wasserzeichen mit einem Infrarotabtaster decodiert. Die schwarze Ebene wird zunächst in den Frequenzbereich mittels einer diskreten Kosinustransformation (DCT), einer diskreten Fourier-Transformation (DFT) oder einer diskreten Wellengruppen- bzw. Wavelet-Transformation (DWT) transformiert und anschließend als ein Wasserzeichen unter Anwendung diverser Verfahren eingebettet. Die CMY-Werte werden speziell ausgewählt auf der Grundlage des codierten schwarzen Wertes, um die gleiche Farberscheinung wie in den Originalen beizubehalten. Das in dem gedruckten Bild versteckte Wasserzeichen kann durch Abtasten mit einem Infrarotabtaster ausgelesen werden. Das abgetastete Bild, das hauptsächlich die codierte Information im schwarzen Kanal enthält, wird in den Frequenzbereich transformiert, um das Wasserzeichen zu decodieren. Der offensichtliche Vorteil dieser Technik besteht darin, dass das Wasserzeichen kaum erkennbar ist und unempfindlich ist für Änderungen im Drucker im Laufe der Zeit und in einfacher Weise implementiert werden kann für ein blindes Decodieren.
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Insbesondere zeigt 3 eine Querschnittsansicht zweier konzeptioneller unterschiedlicher Wege, in welchen die sichtbare Farbe schwarz unter Verwendung eines schwarzen Farbmittels 10 oder alternativ durch die Überlagerung von Gelb 12, Magenta 14 und Zyan 16 erreicht werden kann, wenn diese auf der Substratdruckoberfläche 18 ausgedruckt werden. Der wichtige Aspekt, der in 3 gezeigt ist, besteht darin, dass eine einzelne Farbe, in diesem Falle Schwarz, mittels mehrerer metamerischer Farbkombinationen erreicht werden kann, wobei diese Kombinationen unterschiedliche und erkennbare Infrarotreflektionseigenschaften besitzen.
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Gemäß 1 kann der Farbraum eines Eingangsbildes ein beliebiger Farbraum sein, etwa RGB, Adobe-RGB oder Gracol-CMYK. Die Eingangsbilddaten können in ein CMYK-Bild für eine spezielle Druckereinrichtung (nicht gezeigt) über einen standardmäßigen Bildpfad umgewandelt werden, der die Eingangs- und Ausgangsprofile miteinander verbindet. In den vorliegenden Ausführungsformen wird das Originalbild 20 mit einem Zielprofil oder Ausgangsprofil mit maximaler GCR erzeugt, um die Verwendung eines schwarzen Toners zu maximieren. Der K-Kanal der CMYK-Bilddaten 24 wird dann in einen Frequenzbereich transformiert 26 und Sicherheitsinformation, etwa ein Wasserzeichen, wird in den K-Kanal codiert 28. Das Codieren umfasst das Transformieren 29 des K-Kanals in den Ortsbereich, das Auswählen gewisser Frequenzen des K-Kanals und das Ändern dieser Frequenzen entsprechend den Wasserzeichennachrichten bzw. Informationen. Das Ergebnis des Codierens besteht darin, dass das Infrarotreflektionsverhalten des Bildes eine maschinenlesbare Markierung bereitstellt. Das codierte CMYK' Bild 30 wird dann mit einem Original-RGB-Bild 32 im Hinblick auf die Farbkorrektur 34 verglichen, indem die CMY-Kanäle eingestellt werden, um eine gewünschte Anpassung der Farben zu erhalten und erkennbare Farbdeckungsungleichheiten zu vermeiden. Das resultierende C'M'Y'K'-Bild 36 wird dann gedruckt 40.
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Wie zuvor angegeben ist, wird die schwarze Ebene bzw. der Schwarzpegel des CMYK-Bildes separiert und in den Frequenzbereich mittels einer beliebigen bekannten Transformationsmethode transformiert. Zu derartigen Verfahren gehören die diskrete Kosinustransformation (DCT), die diskrete Fourier-Transformation (DFT) oder die diskrete Wellenpaket- bzw. Wavelet-Transformation (DWT). Das Einbetten des Wasserzeichens kann auch implementiert werden unter Anwendung diverser Verfahren, oder durch ein Zweiebenencodierverfahren, das detaillierter im Folgenden erläutert ist.
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Die schwarze Ebene bzw. der Schwarzpegel wird in den Frequenzbereich transformiert. Das Wasserzeichen wird in die n größten Gewichtungskoeffizienten platziert, wobei die DC-Komponente bzw. die konstante Komponente ausgeschlossen wird, wobei Gleichung (1) verwendet wird, wobei Ci der ursprüngliche Koeffizient, C'i der zugehörige Koeffizient mit Wasserzeichen, Xi die Sicherheitswasserzeichencodierung und α ein Skalierungsparameter ist, der den Grad bestimmt, mit welchem die Xi die Ci ändern. Danach wird das Bild zurück in den Ortsbereich unter Anwendung der gleichen Frequenztransformation transformiert. C'1 = Ci(1 + αXi) i = 1, 2, ..., n (1)
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Es kann eine alternative Zweiebenencodierungstechnik zum Einbetten des Wasserzeichens verwendet werden. Dieses Verfahren ist günstiger als das Cox-Verfahren in einem Aspekt, wenn das Originalbild in dem Decodierungsprozess nicht erforderlich ist. Das Verfahren umfasst ebenso das Auswählen der m größten Gewichtungskoeffizienten, die größer sind als ein vorbestimmter Schwellwert, wobei die sechs Koeffizienten ausgeschlossen sind, die in 4 angegeben sind. Diese 6 Koeffizienten sind für die Erkennbarkeit signifikante Komponenten und sollten nicht geändert werden; ansonsten wird das resultierende Bild deutlich beeinträchtigt. Das Wasserzeichen wird durch eine Reihe binärer Zahlen dargestellt. Die ausgewählten Frequenzkomponenten werden dann in einer vorbestimmten Reihenfolge, beispielsweise in einer Zickzack-Reihenfolge bearbeitet, wie dies in der DCT-Codierung gut bekannt ist. Die i-te ausgewählte Frequenzkomponente wird verwendet, um das i-te Bit der Wasserzeicheninformation zu codieren. Wenn die Zahl 0 ist, wird der größte Koeffizient auf einen festgelegten kleineren Wert festgesetzt, wobei, wenn die Zahl gleich 1 ist, der Gewichtungskoeffizient auf einen festgelegten höheren Wert gesetzt wird. In diesem Falle wird der Schwellwert auf 1000 festgelegt, und der höhere und der tiefere Wert sind 700 bzw. 1200.
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Nachdem das Wasserzeichen in den schwarzen Kanal bzw. Schwarzpegel eingebettet ist, beinhaltet der Farbkorrekturschritt das Modifizieren der CMY-Kanäle derart, dass das Originalbild und das Wasserzeichenbild die gleiche visuelle Erscheinungsform besitzen. Eine mögliche Vorgehensweise besteht darin, eine Farbtransformation von RGBK nach CMY durchzuführen. Das Originalbild liefert die ersten zwei Komponenten und der schwarze Kanal nach der Wasserzeichenbehandlung ist die vierte Komponente. Das modifizierte CMY-Bild wird dann aus dieser Farbtransformation abgeleitet. Schließlich enthält das endgültige mit Wasserzeichen versehene digitale Bild die Kombination des C'M'Y'K'-modifizierten Bilds 36 mit dem schwarzen Kanal mit Wasserzeichen und daraufhin wird das Bild gedruckt 40.
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Ingesamt wird mit Bezug zu 2 der Prozess des Decodierens des Wasserzeichenbildes 60 dargestellt. Das gedruckte Bild wird abgetastet 62 mit einem Infrarotabtaster und das abgetastete Bild 64 wird verarbeitet, wozu das Drehen, das Ändern der Größe und das Abschneiden 66 gehören. Wie zuvor angegeben ist, ist eine grundlegende Voraussetzung der vorliegenden Ausführungsformen, dass der schwarze Toner auf Kohlenstoffbasis infrarotes Licht gut absorbiert, während andere Toner (beispielsweise Zyan, Magenta und Gelb) nahezu durchlässig sind im Infrarotbereich, so dass das infrarot-abgetastete Bild 64 lediglich die Information des schwarzen Kanals eines CMYK-Bildes darstellt. Es wird eine nicht lineare Farbreproduktionskurve (TRC) bei dem verarbeiteten Bild angewendet 70. Das interessierende Bild wird von dem abgetasteten Bild abgeschnitten, indem die schwarze Grenze entfernt wird. Das interessierende Bild kann während des Abtastprozesses gedreht worden sein, so dass ein Drehvorgang erforderlich sein kann. Das Bild wird auch die Größe des Originalbildes zurechtgeschnitten. Die Abhängigkeit zwischen dem schwarzen Anteil und dessen IR-Reaktion ist nicht linear und wird durch eine nicht-lineare Farbreproduktionskurve angegeben. Somit wird der schwarze Anteil aus der IR-Antwort des abgetasteten Bildes abgeschätzt, indem die inverse der nicht-linearen Kurve angewendet wird. Danach wird die Information des schwarzen Kanals verwendet, um die Wasserzeichennachricht bzw. Information zu decodieren.
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Nach der nicht-linearen Korrektur wird das korrigierte Bild
72 in den Frequenzbereich unter Anwendung von DCT transformiert und der Sicherheitscode wird auf der Grundlage anderer Verfahren extrahiert, um die decodierte Nachricht
78 zu erhalten. Wenn das Cox-Verfahren für das Herauslösen der Sicherheitscodierung verwendet wird, wird das originale CMYK (oder originale RGB-Bild) Bild
74 in dem Decodierschritt benötigt. Das Originalbild und das korrigierte Abtastbild werden beide in den Frequenzbereich transformiert. Die n größten Gewichtungskoeffizienten des Originalbilds C
i werden zusammen mit ihren Positionen aufgezeichnet, und die Koeffizienten des abgetasteten Bildes C'
i werden an diesen Positionen ermittelt. Die decodierten Nachrichten werden als Gleichung (2) ausgedrückt, die aus Gleichung (1) erhalten werden kann
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Anschließend wird die decodierte Nachricht mit der Originalnachricht verglichen. Der Korrelationskoeffizient wird verwendet, um die Ähnlichkeit zwischen der Originalnachricht und der decodierten Nachricht zu bestimmen. Während des gesamten Prozesses wird das Originalbild mit Wasserzeichen versehen, in Halbton-Verfahren bearbeitet, gedruckt, abgetastet und geometrisch geändert (gedreht, scaliert und beschnitten), und es gibt auch eine Variation von Infrarotsignalen an einem gewissen schwarzen Pegel, wobei dies durch die CMY-Beträge hervorgerufen wird. Daher ist die Robustheit der Detektion begrenzt. Wenn der Korrelationskoeffizient größer als 65% ist, beweist dies die Originalität des Bildes oder die Existenz des Wasserzeichens.
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Wenn eine Zweiebenencodierung für die Extraktion des Sicherheitscodes verwendet wird, ist das Original CMY-Bild im Decodierschritt nicht erforderlich, was auch als blinde Decodierung bezeichnet wird. Die m Größenkoeffizienten bzw. Gewichtungskoeffizienten des abgetasteten Bildes werden extrahiert und in der gleichen Reihenfolge bei der Codierung verarbeitet. Die i-te extrahierte Frequenz wird verwendet, um das i-te Bit der Wasserzeichennachricht zu rekonstruieren. Wenn der Gewichtungskoeffizient größer als ein differenzieller Schwellwert ist, ist der Geheimcode 1; ansonsten ist der Code 0. Beispielweise sind die codierten unteren bzw. höheren Werte 700 bzw. 1200; der differenzielle Schwellwert wird auf den Mittelwert (950) des unteren und des oberen Wertes gelegt.