PL182305B1

PL182305B1 - Sposób i aparatura do oprogramowanego, cyfrowego utrudniania podrabiania obrazu PL PL PL

Info

Publication number: PL182305B1
Application number: PL96326891A
Authority: PL
Inventors: Alfred Alasia
Original assignee: Graphic Security Systems Corp
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2001-12-31
Also published as: ZA9610012B; DE69622434T2; PL326891A1; AU1146097A; ATE220818T1; KR100425967B1; BR9612772A; IL124682A0; KR19990071733A; NO324303B1; CN1097945C; EP0877998B1; AU713560B2; IL124682A; WO1997020298A1; EP0877998A1; NZ324582A; CA2239086C; HUP9902077A3; NO982445L

Abstract

1. Sposób oprogramowanego, cyfrowego utrud- L s niania podrabiania obrazu, w którym do obrazu wlacza sie kodowane oznakowania, znamienny tym, ze w ko- lejnych etapach, szyfruje sie obraz wejsciowy podzie- lony na elementarne segmenty wejsciowe i otrzymuje szyfrowane elementy wyjsciowe przy czym szyfrowa- nie segmentów wejsciowych uzaleznia sie od wspólczyn- nika gestosci soczewek okreslonego przez uzytkownika, wspólczynnika kodu podstawowego, wspólczynnika podwajania oraz opcji odwracania, poddaje sie przetwarzaniu rastrowemu widzialny ob- raz zródlowy w funkcji liczby otrzymanych elementar- nych segmentów wyjsciowych, scala sie widzialny obraz zródlowy poddany przetwarzaniu rastrowemu z szyfrowanymi elementarnymi segmentami wyjscio- wymi i uzyskuje kodowany obraz wyjsciowy w któ- rym obraz widzialny jest widoczny, a wzór szyfrowanego obrazu wejsciowego zachowany i dru- kuje sie kodowany obraz wyjsciowy z rozdzielczoscia dostateczna dla odtworzenia szyfrowego obrazu wej- sciowego przez elementy dekodujace. Fig 11 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i aparatura do oprogramowanego, cyfrowego utrudniania podrabiania obrazu. Rozwiązanie dotyczy wytwarzania zakodowanych lub zaszyfrowanych oznakowań w postaci obrazów, zazwyczaj drukowanych, służących do utrudniania podrabiania obrazu. Za pomocą tego sposobu i aparatury można połączyć obraz źródłowy z obrazem utajonym tak, że obraz utajony jest widoczny tylko przez specjalne soczewki dekodujące.

Szyfrowanie dokumentów w fizycznej postaci opisano w WO 94/07326. Urządzenie podobne do faksu szyfruje mapę bitową reprezentującąprzetwarzany dokument. Zakodowany dokument może być drukowany, przesyłany faksem lub kopiowany. Deszyfrowanie następuje w urządzeniu deszyfrującym, po zeskanowaniu zakodowanej postaci dokumentu. Podobne rozwiązanie ujawniono w WO 93/15491, gdzie dokument jest kopiowany i szyfrowany w kopiarce szyfrującej. Alternatywnie, elektroniczna postać dokumentu z komputera może być od razu wydrukowana w zaszyfrowanej postaci.

W opisie patentowym US 5396559 ujawniono system zabezpieczający, w którym wykorzystano pseudolosowe rozkłady kropek lub pseudolosowo ułożone hologramy kropkowe do kodowania wiadomości.

182 305

W europejskim zgłoszeniu patentowym nr 0598357 ujawniono sposób transmisji i/lub przechowywania informacji w postaci cyfrowej, w którym przetwarza się cyfrowąinformację do postaci graficznej, która może być przesyłana za pomocą faksu klub komputera, bez stosowania odrębnego protokołu. Cyfrowo-wizualny sposób przechowywania i/lub transmisji danych ujawniono również w dokumencie US 5027401, gdzie dane są przekształcane do postaci cyfrowej i kodowane, kolor po kolorze, a instrukcje szyfrowania znajdują się w samych elementach obrazu.

W opisie patentowym US 5 944 356 ujawniono wielowarstwową kartę identyfikacyjną z laserowym napisem. Karta ma przynajmniej jedną warstwę nieprzezroczystą i przynajmniej jedną warstwę przezroczystą zawierającą dodatki pochłaniające promień laserowy, przy czym informacja jest zawarta w przezroczystej warstwie w formie lokalnych zmian własności optycznych warstwy.

Dla zapobieżenia kopiowaniu lub wprowadzaniu zmian do dokumentów przez osoby niepowołane, zwykle stosuje się specjalne oznakowanie lub wzory umieszczone na cienkich materiałach takich jak bilety, czeki, banknoty itp. Oznakowania i wzory w tle umieszczane są zwykle na tych materiałach za pomocą jakiejś technologii drukarskiej, jak np. Offset, litografia, typografia albo inny system mechaniczny, różnymi technikami fotograficznymi, keserograficznymi oraz innymi sposobami. Na przykład sposób ukrywania i oglądania obrazów drukowanych półtonowo został ujawniony w dokumencie US 3 784 289. Można je wytwarzać za pomocą zwykłych atramentów, atramentów specjalnych np. magnetycznych, fluorescencyjnych lub podobnych, za pomocąproszków, które mogą być wypalane, z materiałów światłoczułych jak sole srebra lub barwniki azowe itp. Działanie zapobiegające łatwemu podrobieniu większości z tych wzorów umieszczonych na arkuszu materiału opiera się na ich złożoności i rozdzielczości. W związku z tym powiększają one koszt arkusza, w wielu przypadkach nie zapewniając całkowitej skuteczności w ochronie przeciw zmianom i podróbkom.

Znany sposób utrudniania podrabiania obrazu został ujawniony w amerykańskim dokumencie US 5 303 370. Według tego sposobu drukuje się zakodowany wskaźnik pochodzenia obrazu w postaci superpozycji z kolorową maską. W korzystnym rozwiązaniu drukuje się serię wskaźników z założonąparalaską. Wskaźniki stają się czytelne podczas oglądania obrazu przez soczewko waty ekran.

Proponowano wiele metod i strategii zwalczania podróbek, m.in. struktury prążkowe wprowadzające morę, wzory kropkowe o zmiennych rozmiarach, utajone obrazy, obszary przejrzyste, kody kreskowe oraz hologramy oparte na dyfrakcji. Jednak żadna z tych metod nie stosuje prawdziwie szyfrowanego obrazu lub wynikających z niego dodatkowych korzyści.

Nowy system kodowania i dekodowania oznakowań druków za pomocą wytwarzania panoramicznego obrazu z paralaksą został ujawniony przez twórcę niniejszego wynalazku. Zasady i przykłady z opisu patentowego US3937565zl0 lutego 1976 załączono przez odniesienie. W procesie ujawnionym w opisie patentowym US 3937565 uzyskano, przy użyciu cytowanych tam kamer stereograficznych, stosunkowo ostrzejsze obrazy po dekodowaniu, przez właściwe odwracanie obiektu umieszczonego za ogniskową soczewek. Obrócone linie elementarne są następnie przetwarzane w zrastrowany obraz źródłowy. Oznakowania wytwarzane były korzystnie za pomocą technik fotograficznych przy użyciu nakładki z soczewek liniowych hp. nakładka dwuwypukła). Do wytwarzania obrazu z paralaksą można użyć specjalizowanej kamery auto-stereoskopowej, jak ujawniono w opisie patentowym z 6 listopada 1973 nr US 3769890, należącego do twórcy niniejszego wynalazku.

Fotograficzne lub analogowe wytwarzanie zakodowanych obrazów oznakowań wymaga stosowania specjalizowanej kamery. Obszar obrazu zaszyfrowanego w obrazach analogowych jest zwykle widoczny, jeżeli otacza go obraz nie zaszyfrowany. Ponadto trudno jest połączyć kilka utajonych obrazów o potencjalnie różnych parametrach szyfrowania wskutek trudności z efektywnym przeniesieniem fragmentów obrazu przy generowaniu fotograficznego obrazu szyfrowanego.

Sposób oprogramowanego, cyfrowego utrudniania podrabiania obrazu, w którym do obrazu włącza się kodowane oznakowania, według wynalazku wyróżnia się tym, że w kolejnych eta

182 305 pach szyfruje się obraz wejściowy podzielony na elementarne segmenty wejściowe i otrzymuje szyfrowane elementy wyjściowe, przy czym szyfrowanie segmentów wejściowych uzależnia się od współczynnika gęstości soczewek określonego przez użytkownika , współczynnika kodu podstawowego, współczynnika podwajania oraz opcji odwracania. Widzialny obraz źródłowy poddaje się przetwarzaniu rastrowemu w funkcji liczby otrzymanych elementarnych segmentów wyjściowych, scala się widzialny obraz źródłowy poddany przetwarzaniu rastrowemu z szyfrowanymi elementarnymi segmentami wyjściowymi i uzyskuje się obraz wyjściowy w którym obraz widzialny jest widoczny, a wzór szyfrowanego obrazu wejściowego zachowany. Kodowany obraz wyjściowy drukuje się z rozdzielczością dostateczną dla odtworzenia szyfrowanego obrazu wejściowego przez elementy dekodujące. Widzialny obraz źródłowy korzystnie poddaje się konwersji podczas digitalizacji, do skali szarości z wariacjami tonalnymi pokrywającymi zestaw kolorów składowych.

Składowe kolory korzystnie dalej dzieli się na indywidualne płyty kolorów, przy czym każda płyta kolorów może być indywidualnie poddana procesowi przetwarzania rastrowego, a różne obrazy utajone mogą być szyfrowane i włączone do każdej płyty kolorów, przy czym ostateczny obraz wyjściowy otrzymuje się w wyniku rekombinacji kodowanych i nie kodowanych składowych płyt kolorowych.

Gdy zaszyfrowany obraz wejściowy zawiera pojedynczy obraz utajony, korzystnie dzieli się go na segmenty i szyfruj e w funkcj i parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika.

W innym korzystnym rozwiązaniu, gdy szyfrowany obraz wejściowy zawiera dwa utajone obrazy, dzieli się je na elementy i szyfruje w funkcji parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika dla każdego obrazu, przy czym wyjściowe segmenty elementarne dzieli się na dwa pod-plastry, a szyfrowane elementy obrazu utajonego przeplata się z każdym parzystym pod-plastrem obrazu wyjściowego, a szyfrowane elementy drugiego obrazu utajonego przeplata się z każdym nieparzystym pod-plastrem obrazu wyjściowego.

W jeszcze innym korzystnym rozwiązaniu, gdy szyfrowany obraz wejściowy zawiera trzy utajone obrazy, dzieli się je na elementy i szyfruje w fiinkcji parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika dla każdego obrazu, przy czym wyjściowe segmenty elementarne dzieli się na trzy pod-plastry, a szyfrowane elementy pierwszego, drugiego i trzeciego obrazu utajonego przeplata się z każdym co trzecim pod-plastrem obrazu wyjściowego.

W korzystnym rozwiązaniu szyfrowany obraz wejściowy zawiera wiele utajonych obrazów, które dzieli się na elementy i szyfruje w funkcji parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika dla każdego obrazu, przy czym wyjściowe segmenty elementarne dzieli się na pod-plastry w liczbie równej ilości utajonych obrazów, a szyfrowane elementy każdego utajonego obrazu przeplata się z każdym odpowiadającym mu pod-plastrem obrazu wyjściowego.

W innym, korzystnym rozwiązaniu szyfrowany obraz wejściowy zawiera jeden utajony obraz, który dzieli się na elementy i szyfruje w funkcji parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika dla każdego obrazu, przy czym wyjściowe segmenty elementarne dzieli się na dwa pod-plastry, a szyfrowane elementy utajonego obrazu przeplata się z każdym nieparzystym pod-plastrem obrazu wyjściowego, natomiast parzyste pod-plastry obrazu wyjściowego stanowią dopełnienie poprzednich nieparzystych pod-plastrów obrazu wyjściowego.

Widzialny obraz źródłowy korzystnie zawiera wzór odcieni z włączonym, zaszyfrowanym obrazem utajonym, w którym linie elementarne odwraca się o 180 stopni wokół pionowej osi, ale tylko w miejscach występowania liter lub obiektów w ukrytym obrazie.

Szyfrowany obraz wejściowy korzystnie włącza się bezpośrednio do najbardziej istotnego fragmentu widzialnego obrazu źródłowego i tworzy obraz utajony który jest ukryty i pojawia się bezpośrednio za najbardziej istotnym widzialnym fragmentem podczas oglądania po zdekodowaniu.

Źródłowy obraz widzialny korzystnie przekształca się, po zdigitalizowaniu, do formatu jednokolorowego obrazu bitmapowego. Korzystnie uzyskuje się wielopoziomowy efekt trójwymiarowy wykorzystując obraz wejściowy zawierający wzór tła, który poddaje się szyfrowaniu wyższego stopnia niż szyfrowanie drugiego obrazu obiektu pierwszoplanowego, cały obraz wej

182 305 ściowy włącza się do widzialnego obrazu i uzyskuje, po zdekodowaniu, rozróżnialność wymiarową obiektu pierwszoplanowego od wzoru tła.

Sposób oprogramowanego, cyfrowego utrudniania podrabiania obrazu, w którym do obrazu włącza się kodowane oznakowania, według wynalazku wyróżnia się tym, że w kolejnych etapach szyfruje się obraz wejściowy podzielony na elementarne segmenty wejściowe i otrzymuje szyfrowane elementy wyjściowe, przy czym szyfrowanie segmentów wejściowych odbywa się w funkcji współczynnika gęstości soczewek określonego przez użytkownika, współczynnika kodu podstawowego, współczynnika podwajania oraz opcji odwracania, separuje się składowe kolory w zaszyfrowanym obrazie i dostosowuje do szarych tonów po rekombinacji, rekombinuje się kolory składowe i uzyskuje zaszyfrowany obraz wyjściowy w skali szarości oraz drukuje się kodowany obraz wyjściowy z rozdzielczością umożliwiającą odtworzenie szyfrowanego obrazu wejściowego przez elementy dekodujące.

Urządzenie do oprogramowanego, cyfrowego utrudniania podrabiania obrazu, który zawiera kodowane oznakowania, zaopatrzone w skaner do digitalizacji obrazów, według wynalazku wyróżnia się tym, że skaner dostarczający pliki obrazowe jest połączony ze stacja roboczą do przetwarzania i wyświetlania grafiki o wysokiej rozdzielczości, zawierającą oprogramowanie szyfrujące oznakowania, połączoną z drugim komputerem graficznym o wysokiej rozdzielczości do wykańczania kodowanych obrazów wynikowych, który jest połączony z wyjściowym urządzeniem wyboru o wysokiej rozdzielczości drukowania kodowanych obrazów wynikowych.

W rozwiązaniu według wynalazku proces fotograficzny i jego wyniki są zasadniczo symulowane cyfrowo za pośrednictwem systemu komputerowego i odpowiedniego oprogramowania. Zaszyfrowane obrazy utajone mogą być zintegrowane ze źródłem obrazu lub z jego pojedynczymi kolorami, w ten sposób, że obraz źródłowy jest widoczny dopiero po odkodowaniu. Istnieje również możliwość włączania wielu utajonych obrazów, przedstawiających różne „fazy”, do obrazu źródłowego dla większego bezpieczeństwa.

Obraz utajony - w formie cyfrowej - może być zaszyfrowany tak, by mógł być odkodowany przez różne soczewki dwuwypukłe do wyboru użytkownika, przy czym każda z soczewek ma inne własności optyczne jak np. inne gęstości linii na cal, i/lub inne promienie krzywizny soczewek. Można też wybrać różne stopnie szyfrowania, w których utajony obraz jest podzielony na większą liczbę linii lub elementów. Dla celów dekodowania, wielkość elementów będzie funkcją gęstości soczewki.

Obraz źródłowy jest następnie rastrowany czyli dzielony na serie linii, których ilość jest równa ilości linii składających się na zaszyfrowany obraz utajony. Zasadniczo w wydruku komputerowym, obraz składa się z serii „naniesionych kropek”, których zagęszczenie waha się zależnie od kolorów znajdujących się w różnych częściach składowych obrazu. W sposobie i urządzeniu według wynalazku przetwarza się zrastrowane linie obrazu źródłowego w ten sam wzór ogólny, co wzór linii zaszyfrowanego obrazu utajonego. W związku z tym, gdy obraz źródłowy jest ciemniejszy, linie zaszyfrowane powstająodpowiednio grubsze, zaś gdy obraz źródłowy jest jaśniejszy, linie zaszyfrowane powstająodpowiednio cieńsze. W wyniku tego powstaje złożony obraz, który, patrząc gołym okiem, wygląda jak oryginalny obraz źródłowy. Jednakże, ponieważ zrastrowane linie składowe układają się w zaszyfrowany wzór na zaszyfrowanym obrazie utajonym, dekoder odsłoni ukryty obraz utajony. W wyniku stosowania wysokiej rozdzielczości druku potrzebnej przy tak złożonych liniach zaszyfrowanych, próby kopiowania wydrukowanego obrazu środkami elektrochemicznymi albo innymi sązwykle skazane na niepowodzenie przy kopiowaniu obrazu utajonego znajdującego się pod spodem.

W wyniku zastosowania rozwiązania cyfrowego, można zaszyfrować wiele różnych obrazów utajonych i połączyć we wspólny obraz utajony, który następnie może być przetworzony w zrastrowany obraz źródłowy. Osiąga się to przez podzielenie rastrowych linii na odpowiednią ilość obrazów (lub faz) i nałożenie na siebie tych obrazów fazowych przez nałożenie wszystkich elementarnych linii rastrowych. Każdy pojedynczy obraz utajony może być zorientowany pod jakimkolwiek kątem i zaszyfrowany w różnym stopniu, jeżeli tylko szyfrowanie każdego obrazu jest wielokrotnością znanej częstotliwości dekodera. Ewentualnie, obraz źródłowy w stopniach

182 305 szarości może być podzielony na podstawowe barwy składowe druku (np. cyjan, Magenta, żółty i czarny czyli CMYK.; czerwony, zielony, niebieski czyli RGB). Dla ponownych zastosowań można używać także formatów bitmapy jednobarwnej. Zaszyfrowany obraz utajony lub obraz wielofazowy może następnie być oddzielnie przetworzony w każdą barwę składową. Po ponownym połączeniu barw, w celu utworzenia końcowego obrazu źródłowego, dekoder odkryje różne obrazy utajone ukryte w poszczególnych segmentach barw.

Wynalazek przewiduje również opcję odwracania każdego z elementów obrazu utajonego po podzieleniu go lub zaszyfrowaniu w elementarne linie. Twórca wynalazku odkrył, że ten wyjątkowy etap powoduje powstanie stosunkowo ostrzejszych obrazów po dekodowaniu, jeżeli każdy element zostanie obrócony wokół swojej osi o sto osiemdziesiąt stopni. Obrót elementów, poprawiając ostrość obrazu utajonego, nie mają ujemnego, ani nawet zauważalnego wpływu na wygląd końcowego, zaszyfrowanego obrazu źródłowego. Co więcej, łącząc ze sobą dwa obrazy, jeden - którego elementy są obrócone i drugi - którego elementy nie są obrócone, uzyskuje się po dekodowaniu wrażenie separacji przestrzennej obu obrazów.

W razie potrzeby obrazem źródłowym może być po prostu jednolita barwa lub tło o pewnej teksturze zawierające ukryte obrazy utajone, widzialne przez odpowiedni dekoder. Takie jednolicie zabarwione obszary znajdują się często na czekach, banknotach, biletach itp.

Innym pożytecznym zastosowaniem może być utajone zaszyfrowanie czyjegoś podpisu w obrazie źródłowym będącym fotografią danej osoby. Technika ta faktycznie uniemożliwia podrobienie dowodu tożsamości lub prawa jazdy zwykłą technikąpolegającąna zastąpieniu właściwej fotografii fałszywą. Poza podpisem, można zaszyfrować jako obraz utajony w obrazie źródłowym również inne istotne informacje (np. wzrost, waga, numer identyfikacyjny itp.).

Kolejne praktyczne zastosowania obejmująnp.: karty kredytowe, paszporty, fotograficzne karty identyfikacyjne, banknoty, bilety okolicznościowe, papiery wartościowe, czeki bankowe i podróżne, metki firmowe (np. do firmowych ubrań, lekarstw, alkoholi, taśm wideo, płyt kompaktowych, kosmetyków, części maszyn, farmaceutyków, znaczki skarbowe i pocztowe, akty urodzenia, samochodowe dowody rejestracyjne, akty notarialne, wizy.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia użycie programu komputerowego do wytwarzania zakodowanych lub zaszyfrowanych oznakowań w postaci obrazów, zazwyczaj drukowanych, służących do utrudniania podróbek. Obraz zaszyfrowany można następnie odkodować i oglądać przez specjalne soczewki, dostosowane do parametrów komputerowego procesu szyfrowania. Obraz utajony może być bezpośrednio wkodowany w pewien widoczny rysunek na obrazie źródłowym i w ten sposób może być uzyskany efekt „obrazu ukrytego”.

Obraz źródłowy może mieć postać bitmapy zamiast obrazu w odcieniach szarości, w celu wytworzenia obrazu ukrytego za jednobarwnymi obrazami źródłowymi lub sekcjami obrazu źródłowego.

Rozwiązanie według wynalazku umożliwia użycie programu komputerowego lub systemu komputerowego do wytworzenia odpowiednich znaków wodnych na produktach papierowych i do wytwarzania lub wspomagania wytwarzania, obrazów holograficznych technikami dyfrakcji liniowej. Możliwe jest również wytwarzanie stref „oznaczenia nieważności”, w których przy próbach wykonania ich fotokopii pojawia się słowo „nieważny” lub podobne, bądź uzyskanie ozdobnego, trójwymiarowego, wielowarstwowego efektu, przez zastosowanie różnych parametrów szyfrowania do obrazu i jego tła.

Przedmiot wynalazku, w przykładach wykonania, został bliżej objaśniony na załączonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykład Jednofazowego” procesu oznakowania zaszyfrowanego (S.I.) w którym wyjściowy obraz dzielony jest na elementy w funkcji częstotliwości soczewek dekodujących i współczynnika szyfrującego (lub współczynnika ZOOM, lub kodu podstawowego) wybranych przez użytkownika, fig. 2 (a) - zaszyfrowaną literę P (powyżej) oraz jej elementy wynikowe powiększone do 400% (poniżej), gdzie elementy zostały obrócone o 180 stopni wokół swoich osi pionowych, fig. 2 (b) - zaszyfrowaną literą P (powyżej), z fig. 2 (a) oraz jej elementy wynikowe powiększone do 400% (poniżej), gdzie elementy nie zostały obrócone czy zmienione, fig. 3 - przykład dzielenia na elementy obrazu wyjściowego w „dwufazowym”

182 305 procesie S.I., w którym szerokość elementu stanowi połowę szerokości z przykładu jednofazowego, przy czym każdy element nieparzysty pochodzi z pliku źródłowego , jeden”, zaś każdy element parzysty pochodzi z pliku źródłowego „dwa”, fig. 4 - przykład dzielenia na elementy obrazu wyjściowego w trójfazowym” procesie S.L, w którym szerokość elementu stanowi jedną trzecią szerokości z przykładu jednofazowego, przy czym co trzeci elementu pochodzi z tego samego pliku wejściowego, fig. 5 - porównanie wyników szyfrowania jedno, dwu i trójfazowego, fig. 6 przedstawia serie porównań obrazów zaszyfrowanych w funkcji wzrastającej częstotliwości soczewek (czyli gęstości liniowej na cal) od 10 do 100, fig. 7 - serię porównań obrazów zaszyfrowanych w funkcji wzrastającego czynnika zoom (czyli kodu podstawowego) w zakresie od 30 do 250, przy danej częstotliwości soczewek, fig. 8 - serię porównań dwufazowych obrazów zaszyfrowanych, w których pierwszy obraz utajony i drugi obraz utajony są obrócone względem siebie od 10 do 90 stopni, fig. 9 - etapy związane z wkodowaniem, jako obrazy ukryte, dwóch oddzielnych zaszyfrowanych wzorów oznakowań do dwóch oddzielnych barw podstawowych wydobytych z oryginalnego obrazu źródłowego, fig. 10 - sieć działań związanych z procesem przedstawionym na fig. 9, fig. 11 - przykład konfiguracji sprzętowej potrzebnej do użytkownika oprogramowania S.I. i realizacj i procesu S.L fig. 12 - ogólna sieć działań oprogramowania procesu S.I., fig. 13 - ilustracje graficzną okna wprowadzającego do oprogramowania oznakowań szyfrowanych (SIS), fig. 14 - serię opcji pojawiającą się na ekranie ogólnym przy wyborze S.I. typu jednofazowego, fig. 14 (a) - ilustrację graficzną okna dialogowego po kliknięciu w opcję PLIK z MENU, fig. 14 (b) - ilustrację graficzną okna dialogowego po wyborze opcji zachowaj albo otwórz z Menu, fig. 15 przedstawia i precyzuje dalsze opcje z ogólnego pola dialogowego przy wyborze jednofazowego S.L, fig. 15 (a) - ilustrację graficzną okna dialogowego opcji wyboru, wybranej z pola przedstawionego na fig. 15, fig. 16 - ogólny widok ekranu przy wyborze procesu S.L typu dwufazowego, fig. 17 - ogólny widok ekranu przy wyborze procesu S.L typu trójfazowego, fig. 18 - ogólny widok ekranu przy wyborze procesu S.L typu oznakowanie barwą fig. 18 (a) - przykład „oznakowania barwą”, z dzieleniem na elementy obrazu wyjściowego, w którym szerokość elementu stanowi połowę szerokości z przykładu jednofazowego, przy czym każdy inny pod-element jest dopełnieniem poprzednio wprowadzonego pod-elementu, fig. 19 - ogólny widok ekranu przy wyborze procesu S.L typu obraz ukryty, fig. 20 - ogólny widok ekranu przy wyborze procesu S.L typu wielopoziomowego, fig. 21 - ogólny widok ekranu przy wyborze procesu S.L typu rastrowego, a fig. 22 przedstawia przykłady technik rastrowych z towarzyszącymi im kołami, w których wskazano w powiększeniu część wzoru ogólnego.

Chociaż wynalazek został opisany w oparciu o szczególne przykłady pewnych możliwości, dla specjalisty jest jasne, że możliwe są różne modyfikacje, nowe układy i substytucje, które nie wykraczają poza zakres wynalazku. Zakres wynalazku określają załączone zastrzeżenia patentowe.

Proces szyfrowania oznakowań (S.L) obejmuje rastrowanie, czyli dzielenie na linie, obrazu źródłowego lub widzialnego, zgodnie z częstotliwością (czyli gęstością) dwuwypukłych soczewek dekodujących. Liczba linii jest również funkcją współczynnika szyfrującego, lub współczynnika zoom, stosowanych do obrazu utajonego lub wtórnego. Po przetworzeniu i zaszyfrowaniu obrazu utajonego powstaje układ linii szyfrowania, który można skombinować z liniami rastrowymi obrazu widzialnego. Obraz widzialny jest w ten sposób przetwarzany lub powtórnie rastrowany, według wzoru linii zaszyfrowanego obrazu utajonego. W miejscu, gdzie obraz widzialny jest ciemniejszy, przy przetwarzaniu linii rastrowych obrazu widzialnego, linie szyfrowania wychodzą proporcjonalnie grubsze; podobnie, w miejscu, gdzie obraz widzialny jest jaśniejszy, linie szyfrowania wychodzą proporcjonalnie cieńsze. W rezultacie powstaje nowy obraz widzialny, lecz z wkodowanym, utajonym wzorem S.I widocznym „pod spodem”, gdy patrzy się nań przez przezroczyste soczewki dekodujące.

W odniesieniu do fig. 1, wskazano tu pewne przykładowe detale procesu. W tym przykładzie jeden obraz utajony przetwarzany jest w widzialny obraz źródłowy, a proces ten nazwany jest ogólnie jednofazowym” procesem S.L W każdym procesie S.L obraz wyjściowy jest funkcją gęstości soczewek dekodujących. Pokazano obraz wyjściowy 2 podzielony na elementarne war

182 305 stwy lub segmenty o szerokości h (oznaczenie 4). Każda szerokość plastra h jest funkcją kilku współczynników takich, jak gęstość i kod podstawowy.

Co do gęstości soczewek, twórca oznaczył soczewki o różnych częstotliwościach (czyli gęstościach liniowych na cal) odnośnymi nazwami, między innymi przykładowo: D-X7 dla 177 linii/cal; D-7 dla 152.5 linii/cal; D-6 dla 134 linii/cal; D-9 dla 69 linii/cal (oznaczenia 6). Oprogramowanie do realizacji tego procesu również przewiduje opcję „x2” (lub współczynnik dublujący df), która podwaja efektywna gęstość linii, dzieląc tym samym obraz wyjściowy na podwójną ilość plastrów. Wynikowy obraz S.I. nadal będzie się nadawał do dekodowania wybraną soczewką, ponieważ liczba linii jest parzystą wielokrotnością częstotliwości soczewki.

Plaster obrazu wyjściowego, mający szerokość h przetwarzany jest jako funkcja szerokości plaster początkowy i (oznaczenie 8). Z kolei szerokość i jest funkcją szerokości h, gęstości soczewki i współczynnika kodu podstawowego (czyli współczynnika szyfrującego) wybranych przez użytkownika.

Wzory te są następujące:

df = 2 (w przypadku wyboru opcji „x2”); 1 (domyślnie) o = h * gęstość/100 (oznaczenie 10) i = o * kod podstawowy (B) (oznaczenie 8)

Po przekształceniu powyższych wzorów, wartość h wynosi:

, (l/B)*100

Gęstość * df

W związku z powyższym, gdy wzrasta wartość kodu podstawowego i/lub gęstości, zmniej szy się szerokość h. A więc większy kod podstawowy lub współczynnik szyfrujący powoduje powstanie większej ilości linii i bardziej zniekształconego lub zaszyfrowanego obrazu.

Ponadto, proces S.I. pozwala wpływać, za pomocą opcji odwracania 12 plastra początkowego, na ostrość obrazu.

W odniesieniu do fig. 2(a), litra P przedstawiona jest w postaci zaszyfrowanej 30 zgodnie z procesem S.I. Obraz 34 powiększony o 400% przedstawia dalej charakterystyczne elementy 38. W tym przypadku elementy zostały oddzielnie obrócone o 180 stopni wokół swojej osi pionowej. Figura 2 (b) przedstawia ten sam przykład P 32, oraz wersję powiększoną 36, w której elementy nie zostały obrócone. Obrócona litera P, oglądana przez właściwą soczewkę dekodującą o tych szczególnych S.I. wydaje się ostrzejsza lub bardziej wyróżniająca się wzrokowo, niż nie obrócona litera P. Oprogramowanie, dla każdego obrazu kodowanego, stwarza użytkownikowi możliwość obrócenia lub nie odwracania elementów, co zostanie szczegółowo opisane poniżej.

W odniesieniu do fig. 3, jest tu przedstawiony dwufazowy” proces „dwufazowy” proces S.I. w którym sposób postępowania jest podobny o sposobu postępowania w przypadku „jednofazowego” S.I. W tym przypadku jednak, każdy plaster o szerokości h jest dalej dzielony na pierwszy i drugi pod-plaster. Linie elementarne pierwszego i drugiego obrazu szyfrowanego zostaną zachowane przez oprogramowanie w plikach „źródło jeden” i „źródło dwa”. W wyjściowym obrazie wynikowym, nieparzyste plastry 14 składają się z linii elementarnych pochodzących z pliku „źródło jeden”, zaś parzyste plastry 16 pochodzą z pliku „źródło dwa”. Po dekodowaniu, zaszyfrowane obrazy pierwszy i drugi okażą się rozpoznawalne oddzielnie.

W odniesieniu do fig. 4, „trójkąty” proces S.I. przedstawiony jest tu podobnie do procesów S.I. jedno i dwufazowego. W tym przypadku szerokość h dzielona jest na trzy części. Pierwszy, drugi i trzeci szyfrowany obraz zachowane są w trzech komputerowych plikach źródłowych. W wynikowym obrazie wyjściowym każdy trzeci plaster 18,20 i 22 pochodzi z tego samego, odpowiedniego pierwszego, drugiego lub trzeciego pliku źródłowego, i znów, po dekodowaniu, zaszyfrowane obrazy pierwszy, drugi i trzeci okażą się rozpoznawalne oddzielnie.

W odniesieniu do fig. 5, przedstawiono tu porównanie wyników szyfrowania jedno-, dwu i trójfazowego dla danej gęstości soczewki i kodu podstawowego. Fig. 6 przedstawia porównanie wyników szyfrowania dla danego kodu podstawowego i zestawu gęstości soczewki zmie

182 305 niających się w zakresie od 10 do 100 linii na cal. W miarę, jak gęstość soczewki wzrasta, zależna od niej szerokość każdej linii elementarnej zmniejsza się, co sprawia, że zaszyfrowany obraz jest trudniejszy do rozpoznania. Na fig. 7 gęstość soczewki jest stała, zaś współczynnik zoom, lub kod podstawowy, zwiększany jest i przyjmuje wartości z zakresu od 30 do 250. Podobnie, zgodnie z powyższymi wzorami, w miarę jak kod podstawowy zostaje zwiększany, względna szerokość każdej linii elementarnej zmniejsza się, co sprawia, że zaszyfrowany obraz jest trudniejszy do rozpoznania. Jak widać, rozpoznawalność obrazu zaszyfrowanego dla współczynnika zoom równego 30 jest dużo większa, niż przy współczynniku zoom równym 250.

Inną korzyścią lub cecha fazowania wielokrotnego jest to, że każdy obraz utajony może być zorientowany pod innym kątem, co daje lepsze zabezpieczenie.

Na fig. 8 przedstawiono serię obrazów dwufazowych, w których pierwszy obraz utajony jest stały, natomiast drugi obraz utajony jest obrócony względem pierwszego obrazu, o różne kąty z zakresu od 10 do 90 stopni.

Na fig. 9 przedstawiony został przykład uniwersalności procesu S.I. w wersji oprogramowania komputerowego. W tym przykładzie wytwarzany jest w procesie, w którym dwa obrazy utajone pod kątem 90 stopni względem siebie, są włączane do dwóch podstawowych barw źródłowego obrazu widzialnego. Widzialny obraz źródłowy - składający się ze swoich pierwotnych barw RGB - zostaje zeskanowany, jako cyfrowy obraz o wysokiej rozdzielczości do programu typu ADOBE PHOTOSHOP. Obraz jest następnie podzielony na płyty barw składowych w innym, powszechnie znanym formacie barw CMYK, w którym barwami składowymi są przedstawione: Cyjan 42, Magenta 44, Żółty 46 i Czarny 48. Uniwersalność oprogramowania S.I. pozwala na łatwe kombinowanie utajonego obrazu S.I.. z którąkolwiek z barw obrazu widzialnego. W tym przypadku utajony, widzialny obraz 50 z powtarzającym się symbolem USPS jest szyfrowany i włączony w płytę 42 barwy Cyjan. Wynikowa płyta 52 barwy Cyjan - jak opisano wyżej ma postać widzialną gołym okiem jako wzór rastrowy, lecz z wkodowanym obrazem niewidzialnym. Drugi niewidzialny obraz utajony 54 z powtarzającym się znakiem towarowym SCRAMBLED INDICIA (należącym do twórcy niniejszego wynalazku) jest włączony do płyty barwy Magenta 44, tworząc wkodowany obraz 56 Magenta. Końcowy obraz widzialny (podobny do 40) zostanie następnie powtórnie złożony z pierwotnych płyt Żółtej i Czarnej wraz z wkodowanymi płytami Cyjan i Magenta.

Na fig. 10 przedstawiono przykładowy schemat etapów działania oprogramowania S.I. Obraz źródłowy jest najpierw przetwarzany na postać cyfrową 41, a następnie dzielony na barwy składowe CMYK 43. Płyta każdej barwy barwy 45, 47,49 i 51 może być niezależnie obrabiana przez któryś z wprowadzonych procesów S.I.. W tym przypadku stosowana jest technika obrazu ukrytego (lub rastrowania jednej barwy). Rastrowane są53,55 docelowe płyty barw, aproces S.I. stosuje się do pierwszego obrazu utajonego57 i drugiego obrazu utajonego 59. Pierwszy zaszyfrowany obraz jest następnie włączany do zrastrowanej płyty 61 barwy Cyjan, zaś drugi zaszyfrowany obraz jest włączany do zrastrowanej płyty 63 barwy Magenta. Końcowy obraz wyjściowy tworzy się przez ponowne połączenie zaszyfrowanych płyt barw Cyjan i Magenta z płytami 65 barw Żółtą i Czarną, które nie zostały zmienione. W tym przykładzie zaszyfrowane zostały tylko barwy Cyjan i Magenta. W innych przykładach można by zaszyfrować jedną trzy lub wszystkie cztery barwy.

Korzystny przykład realizacji przewiduje sposób instalacji, przedstawiony na fig. 11, chociaż proces powyższy można zaimplementować na każdym systemie komputerowym. Różne pliki obrazowe 60, zachowane w formacie „tif”, wprowadzane są do stacji roboczej 62 SILICON GRAPHICS INC. (SGI), na której pracuje oprogramowanie S.I.. Chociaż oprogramowanie to działa na każdym komputerze, który może pracować z grafiką o wysokiej rozdzielczości, urządzenie SGI stosowane jest ze względu na największą prędkość i możliwości graficzne.

Pliki są otwierane przez oprogramowanie S.I., natomiast użytkownik 64 określa typy, parametry, wartości szyfrowanych oznakowań. Oprogramowanie S.I. stosuje algorytmy kodowania dla połączenia utajonych obrazów z obrazami widzialnymi i przygotowania nowego, szyfrowanego zbioru „.tif ’ 66. Nowy plik „.tif ’ wprowadza się do komputera 68 typu MACINTOSH dla

182 305 implementacji w końcowym programie projektującym, gdzie jest poddawany konwersji do zamkniętego formatu POSTSCRIPT (EPS) 70. Ukończony projekt wysyła się do wyjściowego urządzenia wyboru 72 umożliwiającego wydruk ostatecznego obrazu z rozdzielczością niezbędną do zachowania i ujawnienia utajonych obrazów podczas dekodowania. Preferowane urządzenia wyjściowe są wytwarzane przez SCITEX DOLVE.

Ogólna sieć działań oprogramowania S.I. jest pokazana na figurze 12. Po rozpoczęciu działania 80 programu przygotowuje się zespół ustawień interfejsu 82 lub odczytuje się zespół ustawień interfejsu 86 z domyślnego pliku 84. Następnie prezentuje się użytkownikowi serię obrazów dla wyboru typu przetwarzania S.I., wraz z odnośnymi parametrami procesu. Jednąz opcji może być zachowanie już wybranych ustawień 90 w zbiorze użytkownika 96. Jak już wspomniano, użytkownik może wybrać przetwarzanie S.I. jedno- dwu- lub trójfazowe. Odpowiednio, użytkownik musi wskazać właściwe pliki źródłowe, poddawane przetwarzaniu S.I. i wybrać obliczenia jedno- dwu- lub trójfazowe, pokazane jako 98,100 i 102. Inne operacje S.I.. wybierane do obliczeń, obejmują sposób z zabarwieniem 104, sposób z ukryciem 106, sposób wielopoziomowy 108 i sposób rastrowy 110. Użytkownik może też opuścić program 112 lub powrócić do etapu wyboru 114.

Po przejściu etapu wyboru sprawdza się 166, 128, wejściowe ustawienia wybrane przez użytkownika. Program wychwytuje błędy 117-129 odnoszące się do każdego wyboru i wyświetla odpowiednie komunikaty o błędach 131. W zależności od wybranych ustawień wejściowych dokonuje się różnych operacji, takichjak szyfrowanie sposobemjednofazowym 130 i zachowywanie wyników jednofazowych w zbiorze wyjściowym 132, szyfrowanie sposobem dwufazowym 134 i zachowywanie wyników dwufazowych w zbiorze wyjściowym 136, szyfrowanie sposobem trójfazowym 136 i zachowywanie wyników trójfazowych w zbiorze wyjściowym 140, szyfrowanie sposobem z zabarwieniem 142 i zachowanie wyników z zabarwieniem w zbiorze wyjściowym 144, szyfrowanie sposobem z ukryciem 146 i zachowywanie wyników z ukryciem w zbiorze wyjściowym 148, szyfrowanie sposobem rastrowym 154 i zachowywanie wyników z rastrem w zbiorze wyjściowym 156. Wyniki zastosowania każdego z tych sposobów mogą być, jeśli trzeba, wyświetlane i oglądane 160 w oknie wyników 162. Tonowe sygnały dźwiękowe mogą wskazywać postęp obliczeń, jeśli zostaną wybrane 164.

Oprogramowanie S.I. wykorzystuje różnorodne ekrany interfejsu użytkownika, ułatwiające wybór rodzaju i parametrów przetwarzania S.I.. Na figurze 13 pokazano ekran rozpoczynający program SIS, informujący użytkownika o prawach własności do programu. Interfejs użytkownika w programie SIS jest oparty na środowisku „X window”, Jest analogiczny do większości graficznych interfejsów użytkownika (GUI). Użytkownik uzyskuje rozwijane i zwijane okna po przesunięciu wskaźnika myszy do pola wyboru i przyciśnięciu przycisku, co umożliwia dokonanie dodatkowych wyborów.

Na figurze 14 pokazano podstawowy ekran interfejsu użytkownika, podczas przetwarzania S.I. Gdy użytkownik kliknie w polu File Menu, pojawią się możliwości wyboru pokazane na figurze 14a, czyli: Na Temat SIS, Ustawienia Otwarcia, Ustawienia Zachowania, Dźwięk i Zamknięcie. Gdy użytkownik wybierze opcję Otwórz albo Zachowaj, pojawi się ekran z figury 14b. Użytkownik może przesuwać pasek przesuwu 200 lub kliknąć w polu strzałek 201 aby przesuwać się po liście dostępnych plików. Co więcej, użytkownik może wykorzystać przycisld paska katalogów aby przesuwać się w górę pokazanej hierarchii katalogów. Przycisk filtrów 203 otwiera kolejno okno 204, umożliwiające użytkownikowi wybór typu plików do oglądania, na przykład ogólny wskaźnik „*” może być wykorzystany w połączeniu z rozszerzeniem jako „*.tif” do wyselekcjonowania wszystkich plików typu „tif” spośród dostępnych plików. Zatwierdzenia wyboru zachowywanego lub otwieranego pliku dokonuje się za pomocą przycisku „OK” 205. Przycisk rezygnacji 206 kończy bieżącą operację. Dalej, jeśli użytkownik uruchomi ustawienia dźwięku, program SIS zapewni werbalne sygnały dźwiękowe informujące użytkownika o bieżącym stanie, w przeciwnym wypadku program SIS pozostanie cichy podczas działania. Użytkownik może w każdej chwili przerwać działanie programu wybierając opcję Zamknij lub sekwencję klawiszy Alt-Q. W okienku dekodera 170, na figurze 14, jest pokazany wy

182 305 brany typ dekodera, na przykład D-7X. W okienku typu jest pokazany wybrany typ szyfrowania 176, na przykład jednofazowy S.L, dwufazowy S.I., z utajonym obrazem itd. Pasek przesuwu gęstości 172 umożliwia użytkownikowi kontrolę wagi linii obrazu tworzonego podczas kodowania. Cecha ta wpływa tak na „dodatnie” (zaciemnione) jak i „ujemne” (białe) obszary kodowanego obiektu. Jej wartość jest dostosowywana do rodzaju kodowanego i rodzaju końcowego wydruku. Pasek przesuwu kodu podstawowego 174 umożliwia użytkownikowi kontrolę poziomu szyfrowania podczas proces kodowania, jak wspomniano wyżej. Okienko odwracania umożliwia użytkownikowi obrót poszczególnych szyfrowanych fragmentów o 180 stopni wokół pionowej osi. Opcja ta ułatwia utajenie oryginalnych elementów, gdy ich prostota umożliwia widoczność nawet po szyfrowaniu. Innymi słowy zdarza się, że litery w pojedynczych słowach lub grupach znaków są rozpoznawalne pomimo szyfrowania. Głębsze kodowanie uzyskuje się, w takim przypadku, przez odwracanie elementów, przy zachowaniu możliwości odczytu za pomocą tych samych soczewek. Jak już wspomniano poprzednio, odwracanie elementów często umożliwia także uzyskanie ostrzejszych znaków po zdekodowaniu. Na figurze 15 pokazano ten sam ekran interfejsu użytkownika z dalszymi wyjaśnieniami dotyczącymi okienek użytkownika. Okienko „polik źródłowy” 178 umożliwia użytkownikowi bezpośrednie wpisanie nazwy szyfrowanego pliku. Okienko „plik wynikowy” 180 umożliwia użytkownikowi bezpośrednie wpisanie nazwy pliku wynikowego. Obydwa okienka, „plik źródłowy” i „plik wynikowy” są zaopatrzone w dodatkowy przycisk przeglądania 182, który rozwija kolejne okienko 184, (fig. 15a) dla wyboru możliwych plików źródłowych i wynikowych. W okienku przeglądania użytkownik może wykorzystywać strzałki lub pasek do przechodzenia przez katalogi i zlokalizowania i wyboru konkretnego pliku. Okienko filtracji 185 umożliwia użytkownikowi wybór konkretnej nazwy i programowe wyszukiwanie pliku. Okienko rozdzielczości 186 pokazuje rozdzielczość wynikowego obrazu wyjściowego. Liczba ta powinna być dopasowana do rozdzielczości docelowego urządzenia drukującego. Okienko podglądu 188 umożliwia użytkownikowi podjęcie decyzji dotyczącej oglądania szyfrowanego obrazu po zakończeniu obliczeń przez S.L. Okienko „LZW” 190 umożliwia zachowywanie plików z użyciem kompresji. Kompresja zmniejsza rozmiary plików i pozwala oszczędzić miej sce na dysku. Przycisk obliczeń 192 umożliwia użytkownikowi rozpoczęcie obliczeń, gdy jest przygotowany do rozpoczęcia przetwarzania przez S.L.

Analogiczny ekran, wystękujący przy dwufazowym przetwarzaniu S.L, jest pokazany na figurze 16. W tym przypadku występują jednak dwa okienka wprowadzania dwóch plików źródłowych 210, gdzie utajone obrazy są przeplecione w dwufazowym szyfrowanym obrazie. W przypadku dwufazowym użytkownik może wybrać różne kody podstawowe dla każdego obrazu. Jest to szczególnie użyteczne, gdy użytkownik tworzy nakładkę z dwóch różnych tekstów, które będą razem oglądane, chociaż przy dekodowaniu będą widoczne osobno. Okienko ograniczeń 212 służy do łączenia pierwszego i drugiego obrazu, przez co do każdego obrazu stosuje się ten sam kod podstawowy. Pozostałe opcje są analogiczne do opisanych.

Ekran występujący przy trójfazowym przetwarzaniu S.L, jest pokazany na figurze 17. Przewidziano trzy okienka wprowadzania plików źródłowych 214, gdy do każdego obrazu stosuje się inny kod podstawowy, chociaż można stosować ten sam kod podstawowy do wszystkich obrazów uaktywniając opcję ograniczeń 216.

Ekran interfejsu występujący przy wykonywaniu przetwarzania odcieni oznakowań jest pokazany na figurze 18. W przeciwieństwie do przetwarzania S.L z ukrytym obrazem (poniżej), odcień oznakowania płynie gładko przez cały obraz, tak jak jest to tylko możliwe, ignorując wariacje tonalne. Można to określić jako „szyfrowanie monotoniczne”. Na figurze 18ajest pokazany obraz wyjściowy (analogiczny do fig. 2), podobny do dwufazowego S.L, ale z jednym plikiem wejściowym. W tym przypadku każda druga podwarstwa obrazu wyjściowego jest dopełniająca do bezpośrednio poprzedzającej podwarstwy wejściowej. To znaczy, że jeśli warstwa wejściowa jest czarna, to dopełniająca jest biała, gdy wejściowa jest czerwona, to dopełniająca występuje w kolorze cyjan i tak dalej.

Ekran interfejsu wykorzystywany przy wykonywaniu przetwarzania S.L z ukrytym obrazem jest pokazany na figurze 19. Występują tu dwa okienka wejściowe, dla obrazu utajonego 218

182 305 i dla obrazu widzialnego 220. Użytkownik może zmieszać dwa obrazy, z których jeden jest, a drugi nie jest widoczny. Dzięki temu utajony obraz jest widoczny tylko przy użyciu dekodera. Przetwarzanie S.I. z ukrytym obrazem umożliwia wykorzystanie dodatkowego pliku do kompensacji przesunięcia obrazów. Przetwarzanie S.I. z ukrytym obrazem jest analogiczne do dwufazowego przetwarzania S.I. (opisanego wyżej) oraz przetwarzania odcieni oznakowań, z dokładnością do tego, że w obrazie wyjściowym tło stanowi obraz, a nie biel. W pierwszym etapie kopiuje się widzialny obraz do obrazu wyjściowego. Następnie postępuje się jak w przypadku przetwarzania odcieni oznakowań, kontrolując widzialność obrazu za pomocą parametru gęstości. Technika przetwarzania obrazu ukryta jest podobna do przetwarzania rastrowego S.I. (niżej), chociaż wykorzystuje się obraz bitmapowy (pojedynczy kolor) zamiast obrazu w skali szarości.

Ekran interfejsu wykorzystywany przy wykonywaniu wielopoziomowego przetwarzania S.I. jest pokazany na figurze 20. Wielopoziomowe przetwarzanie daje szyfrowany obraz tworzący wrażenie głębi. W tym typie szyfrowania użytkownik ma możliwość ustawienia minimalnego kodu podstawowego 226 i maksymalnego kodu podstawowego 228. Opisywana wersja programu SIS wykorzystuje dwa obrazy: jeden zwany obrazem tekstury 222 i drugi zwany obrazem głębi 224. Podczas kodowania, wartości tonalne elementów obrazu głębi wywołują odmianę szyfrowania elementów obrazu tekstury. Ta odmiana nadaje dekodowanemu obrazowi iluzję głębi, stąd pochodzi nazwa wielopoziomowe przetwarzanie S.I..

Technika przetwarzania wielopoziomowego może być wykorzystywana do symulacji obrazów trójwymiarowych (”3D”), na przykład przez potraktowanie obrazu twarzy jako obrazu głębi i zastosowanie płytszego kodowania bazowego, z jednoczesnym odwracaniem elementów dla zwiększenia ostrości. Tło zostaje umieszczone w pliku tekstury i poddane głębszemu kodowaniu, bez odwracania elementów. W wyniku nałożenia jednego szyfrowanego obrazu na drugi zdekodowana twarz będzie się wydawała ostrzejsza i będzie miała więcej głębi niż otaczające tło. Twarz będzie „wpływała” z obrazu, tworząc efekt trójwymiarowości.

Ekran interfejsu wykorzystywany przy wykonywaniu rastrowego przetwarzania S.I. jest pokazany na figurze 21. Przetwarzanie rastrowe S.I. umożliwia użytkownikowi domieszanie utajonego obrazu 230 do obrazu widzialnego 232. Obraz utajony jest przepleciony z obrazem widzialnym, odtwarzając skalę szarości tego ostatniego. Dzięki temu obraz utajony jest widoczny tylko przez dekoder. Dodatkowo, obraz utajony może składać się z jednego, dwóch lub trzech wielofazowych obrazów, wytworzonych na przykład z wykorzystaniem poprzednich ekranów interfejsu dla obrazów wielofazowych i zapisanych w odpowiednich plikach.

Jednym z najbardziej użytecznych zastosowań przetwarzania rastrowego S.I. stanowi umieszczenie utajonego podpisu osoby na jej widzialnej fotografii. Za pomocąprogramu SIS widzialny obraz może być poddany procesowi obróbki rastrowej, a obraz podpisu może być zaszyfrowany i scalony z rastrowym wzorem widzialnego obrazu. Wynikowy, kodowany obraz będzie widzialnym obrazem fotografii osoby który, po zdekodowaniu, ujawni jej podpis. Utajony obraz może zawierać inne istotne dane, taki jak wzrost, waga i temu podobne. Taki szczególnie zabezpieczony obraz może okazać się szczególnie przydatny do takich zastosowań jak identyfikatory, paszporty, zezwolenia i temu podobne.

Powyżej opisane procesy wykorzystywały technikę rastrową związana z sugerowaną dwu wypukłą strukturą soczewek dekodera. Inne techniki rastrowe mogą również być wykorzystywane, jeśli istnieją soczewkowe dekodery umożliwiające dekodowanie ich szyfrowanych, rastrowych wzorów. Szereg przykładów technik rastrowych, które mogą być analogicznie używane do szyfrowania, został pokazany na figurze 22. Każdemu typowi rastra towarzyszy kółko z powiększonym fragmentem rastra. Przykłady zawierają: modulację grubości podwójnej linii, modulację grubości linii II, liniowy raster deseniowy, relief, podwójny relief, okrągły raster deseniowy, krzyżowy raster, utajony okrągły raster, owalny raster i raster krzyżowo-liniowy. Inna technika, mianowicie deseniowy raster krzyżowy może wykorzystywać różne częstotliwości gęstości soczewek w pionie i w poziome. Użytkownik powinien więc sprawdzać utajone obrazy odwracając soczewki. Jeszcze inna technika wykorzystuje soczewki o zmiennej częstotliwości i/lub charakterystyce refrakcji przez czoło soczewki. Dzięki temu można kodować różne partie obrazu z ró

182 305 żnymi częstotliwościami i wciąż wygodnie odczytywać za pomocą jednego zestawu soczewek. Niewątpliwie istnieje jeszcze wiele technik, które można adaptować do kodowania SIS.

Niezależnie od typu użytego rastra, wiele innych środków bezpieczeństwa można zastosować za pomocą programu SIS i odnośnych podstawowych zasad. Na przykład, system kolejnej numeracji biletów lub pieniędzy może być szyfrowany, dla dodatkowego zabezpieczenia przed kopiowaniem. Program SIS może również generować szyfrowane kody opaskowe. Sposób i urządzenie do szyfrowania i deszyfrowania symboli kodów paskowych były wcześniej ujawnione w amerykańskim opisie patentowym 4914700, autorstwa niniejszego autora.

Jeszcze inna, znana technika zabezpieczonego druku wykorzystuje zawiłe linie, obwódki, ornamenty i/lub znaczki, trudne do sfałszowania lub reprodukcji elektronicznej. Program SIS może wprowadzić szyfrowane wzory które odtwarzają pewne linie druku, dlatego Twórca określa tę technikę jako Szyfrowane Mikrolinie (Scrambled Micro Lines).

Bezpieczeństwo szyfrowanych oznaczeń może być zwiększone przez separację trzech kolorów: niebiesko-zielonego (cyan) purpury (Magenta) i żółtego w obrazie poddanym procesowi S.I.. Kolory te należy następnie dopasować do siebie tak, że w drukowanym arkuszu następuje odtworzenie naturalnej szarości po ich rekombinacji. Twórca określa to jako „dopasowanie szarości”. Dzięki temu, chociaż obraz oglądany nieuzbrojonym okiem będzie wydawał się szaiy, zdekodowany obraz będzie kolorowy. Dostosowanie separacji dla zachowania neutralnej szarości staje się dodatkowym czynnikiem, który musi być kontrolowany podczas stosowania różnych kombinacji tuszu, papieru i prasy. Utrzymanie tych kombinacji dodaje kolejny poziom bezpieczeństwa dla istotnych dokumentów i banknotów.

Jeszcze jedno możliwe zastosowanie programu SIS stanowi tworzenie się na wydrukach kombinacji interferujących lub bezodcieniowych. Dzięki tej technice ukrywa się pewne słowa jak „pusty” albo „nieważny” na takich przedmiotach jak bilety. Fotokopiowanie biletów ujawnia słowo „pusty” na kopiach i unożliwia odrzucenie ich przez inspektorów. Oprogramowanie SIS zapewnia efektywną i tanią metodę wytwarzania takich bezodcieniowych wzorów.

Oprogramowanie SIS może być również dostosowane do wytwarzania wzorów o postaci znaków wodnych, typowo wprowadzanych do papieru za pomocą penetracji oleju lub pokostu. Co więcej, program SIS może być zastosowany do wytwarzania hologramów za pomocą metod dyfrakcji liniowej.

182 305

Liniowy raster deseniowy

Modulacja szerokości linii II

Modulacja szerokości podw. linii

Relief

Raster krzyżowy

Raster owalny

Podwójny relief

Okrągły raster deseniowy

Utajony raster okrągły

Raster krzyżowo liniowy

RO22

182 305

Fig .20

182 305

RgJB (AJ

Fig. 19

182 305

Fig.14 (A)

182 305

Uruchomienie programu SIS

Rg.13

182 305

Fig. 12

182 305

Fig-io

182 305

Nicdiolzidlny ot/az łączy xie * x« εΙοηο hitbitsKfm obrazę Fn Wiobialnym podczas $ΊΛ$νΔαα>Α\<λ ί wyłua/za

wet płytę zi^^honiebieska,

Zielono-niebieski Widzialny obmz

Purpurowy

Λ Nitdiolijollhy obvoz & -ł^czy się z puypurDWym obmzLm widzialnym pedele Szyfrowania i wyłwatzoi nowo^ płytę. puvpiAvowoj

Ha 9

182 305

Rg.fl

3(r

182 305

Hq.7 ^¾¾¾¾¾¾¾¾¾

POSIBAft»

FOSEM®^ ₅, tmessnamsiia

182 305

WMCTUUBMC!?»

u*nicv*u*Mmu*v BWOOMOt [ΒΟΧΜΚΚ Ε^Ϊ^ΒΗΟΒΛΕΒ^ 0IHB4(9IK^ memmm

HO-6

Ho5

WWiHIG OBWiNIG ^OTBAWfflC2OS1BANKΌΚΪΊΒΑΝΚaosnnBANK-tt ^SIBAW•M^^uHwwwn m bjuuf ffOSTBAMK· TOJSTBAS®K· RosnnaAMKROSnnBAMK· ROSIBAIfflK.-₇₀rosubamk· tri»» m miTK

ROOTBAfflKR0CTBW&I&80

OSTBANK* OSTBANK>aSTB.ANKOSTBANKOSTBANKTOSTBANK40

3OSTBAMK3OSTBA1MK. OSTBANK· OSTBANK^OSTBANKOSTBAMK•B4rvr>»^r^» o*

182 305

E.Le,/m&/nł'^ v d re c O n £.

/uteócLH/rocOMe.

Pou<\t6zem& 400% (A)

Pbnię^6l&nie 400% (B)

Rg2

I.

Rg.3 >-

Rg.4

182 305

Cz^WliwosĆ

d-7x «177 liwii/tal d-7 - 15Z5 hnu/cal d-6 * 134 linii Ical d-9 =69 linii (cal

o=h*Density/100 to*BaseCode

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób oprogramowanego, cyfrowego utrudniania podrabiania obrazu, w którym do obrazu włącza się kodowane oznakowania, znamienny tym, że w kolejnych etapach, szyfruje się obraz wejściowy podzielony na elementarne segmenty wejściowe i otrzymuje szyfrowane elementy wyjściowe przy czym szyfrowanie segmentów wejściowych uzależnia się od współczynnika gęstości soczewek określonego przez użytkownika, współczynnika kodu podstawowego, współczynnika podwajania oraz opcji odwracania, poddaje się przetwarzaniu rastrowemu widzialny obraz źródłowy w funkcji liczby otrzymanych elementarnych segmentów wyjściowych, scala się widzialny obraz źródłowy poddany przetwarzaniu rastrowemu z szyfrowanymi elementarnymi segmentami wyjściowymi i uzyskuje kodowany obraz wyjściowy w którym obraz widzialny jest widoczny, a wzór szyfrowanego obrazu wejściowego zachowany i drukuje się kodowany obraz wyjściowy z rozdzielczością dostateczną dla odtworzenia szyfrowego obrazu wejściowego przez elementy dekodujące.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że widzialny obraz źródłowy poddaje się konwersji, podczas digitalizacji, do skali szarości z wariacjami tonalnymi pokrywającymi zestaw kolorów składowych.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że składowe kolory dalej dzieli się na indywidualne płyty kolorów, przy czym każda płyta kolorów może być indywidualnie poddana procesowi przetwarzania rastrowego, a różne obrazy utajone mogą być szyfrowane i włączone do każdej płyty kolorów, przy czym ostateczny obraz wyjściowy otrzymuje się w wyniku rekombinacji kodowanych i nie kodowanych składowych płyt kolorowych.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szyfrowany obraz wejściowy zawiera pojedynczy obraz utajony, który dzieli się na segmenty i szyfruje w funkcji parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szyfrowany obraz wejściowy zawiera dwa utajone obrazy, które dzieli się na elementy i szyfruje w funkcji parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika dla każdego obrazu, przy czym wyjściowe segmenty elementarne dzieli się na dwa pod-plastry, a szyfrowane elementy pierwszego obrazu utajonego przeplata się z każdym parzystym pod-plastrem obrazu wyjściowego, a szyfrowane elementy drugiego obrazu utajonego przeplata się z każdym nieparzystym podplastrem obrazu wyjściowego.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szyfrowany obraz wejściowy zawiera trzy utajone obrazy, które dzieli się na elementy i szyfruje w funkcji parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika dla każdego obrazu, przy czym wyjściowe segmenty elementarne dzieli się na trzy pod-plastry, a szyfrowane elementy pierwszego, drugiego i trzeciego obrazu utajonego przeplata się z każdym co trzecim pod-plastrem obrazu wyjściowego.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szyfrowany obraz wejściowy zawiera wiele utajonych obrazów, które dzieli się na elementy i szyfruje w funkcji parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika dla każdego obrazu, przy czym wyjściowe segmenty elementarne dzieli się na pod-plastry w liczbie równej ilości utajonych obrazów, a szyfrowane elementy każdego utajonego obrazu przeplata się z każdym odpowiadającym mu pod-plastrem obrazu wyjściowego.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szyfrowany obraz wejściowy zawiera jeden utajony obraz, który dzieli się na elementy i szyfruje w funkcji parametrów szyfrowania wybranych przez użytkownika dla każdego obrazu, przy czym wyjściowe segmenty elementarne dzieli się na dwa podplastry, a szyfrowane elementy utajonego obrazu przeplata się z każdym nie

182 305 parzystym pod-plastrem obrazu wyjściowego, natomiast parzyste pod-plastry obrazu wyjściowego stanowią dopełnienie poprzednich nieparzystych pod-plastrów obrazu wyjściowego.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że widzialny obraz źródłowy zawiera wzór odcieni z włączonym, zaszyfrowanym obrazem utajonym, w którym linie elementarne odwraca się o 180 stopni wokół pionowej osi, ale tylko w miejscach występowania liter lub obiektów w ukrytym obrazie.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szyfrowany obraz wejściowy włącza się bezpośrednio do najbardziej istotnego fragmentu widzialnego obrazu źródłowego i tworzy obraz utajony, który jest ukryty i pojawia się bezpośrednio za najbardziej istotnym widzialnym fragmentem podczas oglądania po zdekodowaniu.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że źródłowy obraz widzialny przekształca się po zdigitalizowaniu, do formatu jednokolorowego obrazu bitmapowego.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że uzyskuje się wielopoziomowy efekt trójwymiarowy wykorzystując obraz wejściowy zawierający wzór tła, który poddaje się szyfrowaniu wyższego stopnia niż szyfrowanie drugiego obrazu obiektu pierwszoplanowego, cały obraz wejściowy włącza się do widzialnego obrazu i uzyskuje, po zdekodowaniu, rozróżnialność wymiarową obiektu pierwszoplanowego od wzoru tła.
13. Sposób oprogramowanego, cyfrowego utrudniania podrabiania obrazu, w którym do obrazu włącza się kodowe oznakowania, znamienny tym, że w kolejnych etapach szyfruje się obraz wejściowy podzielony na elementarne segmenty wejściowe i otrzymuje się szyfrowane elementy wyjściowe, przy czym szyfrowanie segmentów wejściowych odbywa się w funkcji współczynnika gęstości soczewek określonego przez użytkownika, współczynnika kodu podstawowego, współczynnika podwajania oraz opcji odwracania, separuje się składowe kolory w zaszyfrowanym obrazie i dostosowuje do szarych tonów po rekombinacji, rekombinuje się kolory składowe i uzyskuje zaszyfrowany obraz wyjściowy w skali szarości oraz drukuje się kodowany obraz wyjściowy z rozdzielczością umożliwiającą odtworzenie szyfrowanego obrazu wejściowego przez elementy dekodujące.
14. Aparatura do oprogramowanego, cyfrowego utrudniania podrabiania obrazu, który zawiera kodowane oznakowania, zaopatrzone w skaner do digitalizacji obrazów, znamienna tym, że skaner dostarczający pliki obrazowe (60) jest połączony ze stacjąroboczą(62) do przetwarzania i wyświetlania grafiki o wysokiej rozdzielczości, zawierającą oprogramowanie szyfrujące oznakowania, połączoną z drugim komputerem (68) graficznym o wysokiej rozdzielczości do wykańczania kodowanych obrazów wynikowych, który jest połączony z wyjściowym urządzeniem wyboru (72) o wysokiej rozdzielczości drukowania kodowanych obrazów wynikowych.

* * *