СПОСОБ И СИСТЕМА ВСТРАИВАНИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ СКРЫТЫХ ДАННЫХ В ПЕЧАТАЕМЫХ ДОКУМЕНТАХ

1. Способ встраивания скрытых данных в печатаемый документ путем нанесения меток в форме группы слабо различимых точек, отличающийся тем, что выполняют следующие операции:
преобразуют (растрируют) исходный документ в растровое изображение;
генерируют инвариантную к ориентации и устойчивую к повреждению последовательность конфигураций точек, где встраиваемые данные разделяются на порции, причем каждая порция данных кодируется конфигурацией точек, каждая конфигурация точек включает в себя множество точек минимального печатаемого размера, расположение которых обладает, по меньшей мере, двусторонней симметрией;
определяют на растрированном изображении все возможные позиции для встраивания конфигураций точек;
встраивают конфигурации точек на обнаруженные позиции;
печатают растрированием изображение со встроенными данными.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что конфигурации точек состоят из двух основных частей: служебные метки, обозначающие присутствие скрытой информации, и тело конфигурации точек, кодирующее соответствующую порцию данных с порядковым номером.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что множество точек минимального печатаемого размера печатается с использованием черного, желтого, голубого, пурпурного или других цветов красителя печатающей системы или устройства.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что
выявляют на растрированием изображении все возможные позиции для встраивания конфигураций точек посредством проверки следующих условий: служебные метки располагаются в незанятых печатаемыми точками участках изображения; общая площадь напечатанных элементов во внутренней области конфигурации точек, ограниченной сервисными метками, не превышает предопределенного значения.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что встраивают конфигурации точек на обнаруженные позиции в растрированием изображении повторяя их столько раз, сколько это возможно.
6. Способ извлечения скрытых данных из напечатанного документа, заключающийся в выполнении следующих операций:
сканируют напечатанный документ и сохраняют отсканированное изображение в промежуточном буфере памяти;
бинаризуют сканированное изображение посредством сравнения с предопределенным порогом;
обнаруживают связанные области на бинарном изображении, площадь которых меньше предопределенного значения;
исключают из рассмотрения связанные области, для которых расстояние до края соседних областей меньше чем предопределенное значение;
рассчитывают координаты центров масс обнаруженных связных областей;
распознают служебные метки за счет анализа координат центров масс связанных областей;
выявляют достоверные конфигурации точек;
оценивают ориентацию документа;
выявляют менее достоверные конфигурации точек, учитывая ориентацию документа;
получают порции скрытых данных из обнаруженных конфигураций точек;
упорядочивают порции данных в соответствии с их порядковыми номерами для извлечения последовательности скрытых данных.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что распознают служебные метки посредством выполнения следующих действий: выбирают близлежащие области, евклидово расстояние между которыми не выходит за предопределенный диапазон значений, проверяют равенство количества областей предопределенному значению, проверяют соответствие углов между прямыми, проведенными через центры масс областей, заданным значениям.
8. Способ по п.6, отличающийся тем, что выявляют достоверные конфигурации точек посредством выполнения следующих шагов:
выбирают первую распознанную служебную метку;
вычисляют ориентацию конфигурации точек путем определения ориентации выбранной служебной метки;
оценивают позиции остальных служебных меток посредством вычисления предполагаемого местоположения сервисных меток в текущей конфигурации точек;
выявляют остальные служебные метки в соответствии с оценкой их местоположения;
проверяют достоверность обнаруженных конфигураций точек посредством проверки выполнения следующих условий: количество обнаруженных служебных меток в конфигурации точек превышает одну; ориентация служебных меток в конфигурации точек соответствует предполагаемому; количество связанных областей внутри конфигурации точек, ограниченной служебными метками, превышает предопределенное количество; центр масс координат этих областей с учетом допустимого смещения совпадает с координатами центра конфигурации точек; четность извлеченного уникального порядкового номера порции данных, закодированного в текущей обнаруженной комбинации точек равняется значению бита четности;
помечают текущую конфигурацию точек как достоверную и служебные метки как учтенные и принадлежащие к текущей конфигурации точек, если выполняются условия достоверности обнаруженных конфигураций точек.
9. Способ по п.6, отличающийся тем, что оценивают ориентацию документа путем анализа ориентации надежных конфигураций точек.
10. Способ по п.6, отличающийся тем, что обнаруживают менее достоверные конфигурации точек посредством выполнения следующих действий;
анализируют поврежденные служебные метки с количеством точек менее предопределенного значения, при этом используют предварительно оцененную ориентацию документа для вычисления возможных положений конфигураций точек относительно текущей анализируемой служебной метки и вычисления предполагаемых позиций остальных служебных меток текущей конфигурации точек;
выявляют остальные служебные метки в соответствии с их предполагаемым позициями;
выбирают одну конфигурацию точек из возможных, для которой соблюдаются условия достоверности обнаруженных комбинаций точек, помечают текущую комбинацию точек как менее достоверную, а служебные метки как принадлежащие текущей конфигурации точек.
11. Способ по п.6, отличающийся тем, что получают порции скрытых данных из обнаруженных конфигураций точек посредством вычисления и анализа распределения встречаемости единичных значений битов для обнаруженных конфигураций точек с одинаковыми порядковыми номерами, включающий в себя выполнение следующих действий
извлекают значения бит на предопределенных позициях в пределах обнаруженной комбинации точек: если на предопределенной позиции присутствует связанная область, тогда считают что значение бита равняется единице, иначе нулю;
вычисляют распределение встречаемости единичных значений битов для каждой обнаруженной комбинации точек;
бинаризуют элементы распределения встречаемости единичных значений битов для каждой порции данных посредством сравнения с порогом.
12. Система для встраивания скрытых данных в печатаемый документ, отличающаяся тем, что включает в себя следующую конфигурацию модулей:
модуль формирования изображения, выполненный с возможностью преобразования входного документа в растровое изображение, причем выход модуля формирования изображения соединен с первым входом модуля встраивания данных;
модуль генератора последовательности комбинаций точек, выполненный с возможностью разделения встраиваемых данные на порции данных, подготовки последовательности изображений комбинаций точек в соответствии с предопределенной схемой и встраиваемыми порциями данных, причем выход модуля генератора последовательности комбинаций точек соединен со вторым входом модуля встраивания данных;
модуль встраивания данных, выполненный с возможностью выявления на входном растрированием изображении всех возможных позиций, пригодных для встраивания конфигураций точек, и встраивания последовательности конфигураций точек с их многократным повторением на выявленные позиции растрового изображения, причем выход модуля встраивания данных соединен с входом модуля вывода;
модуль вывода, выполненный с возможностью изготовления печатного документа со встроенными скрытыми данными.
13. Система по п.12, отличающаяся тем, что модуль формирования изображения представляет собой устройство, выполненное с возможностью формирования растрированного изображения и выбранного из группы устройств, включающей в себя сканер, цифровую фотокамеру, процессор растрирования изображений.
14. Система по п.12, отличающаяся тем, что модуль вывода представляет собой устройство, выполненное с возможностью формирования печатного документа и выбранное из группы устройств, включающей в себя принтер, плоттер.
15. Система для извлечения скрытых данных из печатного документа, отличающаяся тем, что включает в себя следующую конфигурацию модулей:
модуль захвата изображения, выполненный с возможностью получения цифрового изображения печатного документа, причем выход модуля захвата изображения связан с первым входом модуля обнаружения конфигураций точек, кодирующих порции скрытой информации;
модуль обнаружения конфигураций точек, выполненный с возможностью выявления конфигурации точек, кодирующих порции скрытых данных, извлечения данных для каждой обнаруженной конфигурации точек, подсчета количества обнаруженных конфигураций точек с одинаковыми порядковыми номерами, причем первый выход модуля обнаружения конфигураций точек связан с входом модуля вычисления распределения встречаемости единичных значений битов, а второй выход модуля обнаружения конфигураций точек связан с первым входом модуля извлечения скрытых данных;
модуль вычисления распределения встречаемости единичных значений битов, выполненный с возможностью накопления данных о распределении встречаемости единичных значений бит для каждой порции данных, причем выход модуля вычисления распределения встречаемости единичных значений битов соединен со вторым входом модуля извлечения скрытых данных;
модуль извлечения скрытых данных, выполненный с возможностью анализа входящих данных о распределении встречаемости единичных значений битов для каждой порции данных и извлечения скрытых данных, причем выход модуля извлечения скрытых данных связан с входом модуля вывода;
модуль вывода, выполненный с возможностью извлечения данных.
16. Система по п.15, отличающаяся тем, что модуль захвата изображения представляет собой устройство, выполненное с возможностью захвата цифрового изображения и выбранное из группы, включающей в себя сканер, цифровая фотокамера.
17. Система по п.15, отличающаяся тем, что модуль вывода представляет собой устройство, выполненное с возможностью визуализации извлеченного сообщения и выбранное из группы, включающей в себя дисплей, принтер, систему управления безопасностью для контроля обращения печатных документов.