CN1691087B - 用于解码数字编码图像的***和方法 - Google Patents

Abstract

提出了一种用于利用至少一个编码参数对由主图像和至少一个辅助图像产生的编码图像进行解码的方法。按照以下方式来形成所述编码图像：当打印编码图像时，如果没有具有与所述至少一个编码参数相对应的特性的光学解码设备，则观看者无法辨别辅助图像。所述方法包括：获得所述编码图像的数字版本；确定所述至少一个编码参数；以及利用所述编码参数组中的至少一个编码参数构建所述数字编码图像的解码图像。

Description

用于解码数字编码图像的***和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2004年4月26日提交的美国临时申请NO.60/565,300的优先权，这里将其全部公开一并作为参考。该申请还涉及2004年5月18日提交的美国申请NO.10/847,962(‘962申请)和2004年5月18日提交的美国申请NO.10/897,943(‘943申请)，这里将其全部公开一并作为参考。

技术领域

本发明大体上涉及伪造品防护领域，更具体地，涉及通过使用编码图像进行电子和打印文档保护的领域。

背景技术

在日新月异的电子商务世界中所出现的趋势为使用万维网和电子邮件，以向消费者和其它末端用户提供最新商务文档。自动化文档生成和电子分布，诸如使用电子邮件或万维网服务，具有许多优点。这明显地降低了与预打印形式、文档归档、邮寄、处理等相关联的成本。其使行业用户能够即时地访问重要数据，并使文档连续一整天地始终对客户可用。然而，电子文档存在某些缺陷，包括：篡改或创建在大多数或全部方面类似于原件的欺骗性文档的可能。

已经提出了许多软件工具来保护电子文档的完整性和保密性。诸如插件程序等这样的工具可以对添加或修改电子文档中的记录和形成字段、文档加密、以及向文档添加数字签名提供广泛地控制。

典型地，用于保护以电子形式设置的文档的保护措施的显著缺点在于：一旦将文档传送到打印介质，这些措施经常是无用的。此外，典型的硬拷贝保护措施对于电子文档的接收者来说是不可用的。例如，安全墨水或纸张对于文档创建者来说是可用的，而对于电子传输文档的接收者来说是不可用的。明显地，当文档创建者不能控制打印过程时，保持电子传输拷贝的硬拷贝的安全性存在问题。此外，可以使用许多桌面图像编辑软件工具来创建十分复杂的电子文档的伪造打印输出。打印文档还广泛用于日常生活的许多方面，包括商务和政府设施。

广泛使用的阻止数字伪造和识别数据变更的保护方法包括条形码和数字水印。通常，由发起方将这些作为图像文件添加到文档中。然而，条形码生成软件是普遍可用的，且可以被伪造者用于创建欺骗性文档。

已经提出了数字水印作为解决方案，但测试表明：其可能缺乏一致性和广泛使用所需的可靠性。此外，实施这种技术通常很昂贵，用于必需的硬件和软件的设备成本有时抵消了通过电子文档分布而实现的成本节省。通常，可以将能够受到保护的信息量局限于仅仅几个数字或字母。这些问题对电子文档在商业和服务中的可靠性和使用性造成了严重的约束。

打印文档的伪造和变更以及伪造商品的黑市销售是今天的世界日益增加的规则性所面临的显著问题。每年由于对非真实文档和品牌商品的欺骗性使用，损失了数百万美元。光扫描器、复印机和用于复制项目的其它设备的日益完善不断增强了伪造者的能力，生产出具有足够品质而通常无法检测出的欺骗性文档和其它伪造品。

已经通过应用编码图像来实现对文档的保护。典型地，在没有特制的光学解码器的情况下，无法分辨或解译这样的图像。事实上，可以将其用于任何形式的打印文档上，包括法律文档、身份证和纸件、标签、包装、货币、邮票等。在诸如驾驶员执照和车辆标题等文档上使用不可复制的编码图像的价值是显而易见的。此外，将其用于包装上作为识别伪造商品的方法，也具有较高的价值。

编码图像的使用极大地增强了检测伪造文档和己经发生改变文档的能力。然而，存在使用光学解码器来检测编码图像不切实际的情况。存在其中甚至在文档打印之前需要使用编码图像来保护文档的其他情况。在这两类情况(以及其它情况)中，极其需要具有用于解码数字编码图像的基于数字或软件的解码器。还可能需要将编码图像的使用与其它保护措施的使用组合在一起。

发明内容

本发明提出了一种用于解码数字编码图像的数据处理***和方法。本发明的一个方案提出了一种利用至少一个编码参数来解码由主图像和至少一个辅助图像产生的编码图像的方法。按照以下方式形成所述编码图像：当打印编码图像时，如果没有具有与所述至少一个编码参数相对应的特性的光学解码设备，则观看者无法辨别辅助图像。所述方法包括：获得所述编码图像的数字版本；确定所述至少一个编码参数；以及利用所述编码参数组中至少一个编码参数，根据所述数字编码图像构造解码图像。

本发明的另一方案提出了一种用于增强对其中已经嵌入了第一编码图像的数字文档的保护的方法，已经利用验证内容组和第一编码参数组构造了所述第一编码图像。所述方法包括：利用所述第一编码参数组对所述第一编码图像进行数字解码，以产生解码图像；从所述解码图像中提取所述验证内容组。然后，利用所述验证内容组和第二编码参数组构造第二编码图像。

附图说明

通过阅读以下描述以及附图，本发明将得到更全面地理解，在附图中，使用相同的参考符号来表示相同的组件，其中：

图1是使用光学解码器来解码打印编码图像的图；

图2是利用光栅转换方法、由主图像和辅助图像形成的典型光栅化编码图像的图；

图3是使用光学解码器来解码图2所示的编码图像的图；

图4是具有周期性变化的色调密度的空白对照(blank control)图像的图；

图5是在图4所示的对照图像中嵌入辅助图像的图；

图6是由主图像和图5所示的对照图像形成的编码图像；

图7是根据本发明的实施例，解码数字图像的方法的流程图；

图8是根据本发明的实施例，解码数字图像的方法的流程图；

图9是根据本发明的实施例，解码数字图像的方法的流程图；

图10是对编码图像取样的示意图；

图11是根据图10所示的编码图像样本形成的合成图像的示意图；

图12是根据本发明的实施例，保护和验证数字文档的方法的流程图；

图13是用于根据本发明的实施例保护和验证数字文档的***的示意图；

图14是用于根据本发明的实施例保护和验证数字文档的***的示意图；

图15是根据本发明的实施例，保护和验证数字文档的方法的流程图。

具体实施方式

本发明提出了用于解码数字编码图像的方法，而无需使用物理光学解码设备。可以使用这些方法来解码从未打印过的数字编码图像、和已经进行扫描或由其它装置转换为数字形式的打印编码图像。解码数字图像的能力允许用户以数字和打印形式来防止文档的纂改，因此，桥接了数字到纸张的边界。通过允许在电子文档产生、传输和打印等不同阶段对编码图像进行验证和修改，还提供了额外的安全性。

本发明的实施例涉及利用光学编码图像来保护文档和其它项目的方法。典型地，将这些图像嵌入在背景或源图像中并将其打印在可能会被改变、篡改或伪造的条目上。如这里所使用的，术语“编码图像”涉及通过以下方式被处理或隐藏在背景域或另一图像内的图像：当进行应用或打印时，在没有使用解码设备的情况下，人眼不能辨别编码图像。将一些编码图像隐藏，从而难以从背景或主图像中辨别其存在。另一些编码图像是容易可见的，但并不可读，这是因为已经将图像内容进行了***加扰或其它处理。

对本发明具有特别的重要性的已编码图像是配置为利用双凸透镜进行光学解码的那些图像。这种图像利用双凸透镜的能力，根据透镜的微透镜频率来屏蔽图像内容。典型地，通过多个方法之一对这些图像进行编码，涉及到：建立具有与要作为解码器使用的双凸透镜相对应的频率的规则化周期图案，然后，引起图案变形，使该图像难以用肉眼辨别。可以利用专用照相设备，以模拟方式来形成此类编码图像，如美国专利NO.3,937,565中所公开的那样，或以数字方式形成此类编码图像，如美国专利5,708,717(‘717专利)中所公开的那样，这里将其全部公开一并作为参考。

可以将数字编码图像嵌入到背景中或其它图像图像中，从而难以辨别编码图像的存在。参考图1，可以利用主或源图像20和嵌入到主图像20中的辅助图像40来形成编码图像10，按照这样的方式，仅可以利用预定频率的解码设备40来观看辅助图像40。主图像可以是空白灰色或彩色背景图像，如图1所示的编码图像10那样，或可以包括诸如图样或照片或任何其它形式的标记等可视图像内容。此外，辅助图像可以是任何形式的图像或标记，且可以包括在某些方面与主图像相关的标记。在示例编码图像10中，辅助图像40是基于单词“Department of Transportation”的重复图案。可以对辅助图像单独进行编码，然后，并入或嵌入到主图像中，或可以按照在嵌入辅助图像时对其进行编码的方式来实现嵌入处理。如图1所示，可以通过以合适的方向将解码设备40置于编码图像10上方来观看辅助图像。在图1的示例中，解码设备具有水平轴32和垂直轴34，而编码图像10具有水平轴22和垂直轴24。当解码设备40的水平轴32以相对于编码图像10的水平轴22的解码角度α定向时，显露了辅助图像40。解码角度α是在对辅助图像进行编码和嵌入之前建立的编码参数。

可以将利用其将辅助图像嵌入到或合并到主图像的方法分为两个一般方法。在第一方法中，将规则化周期特性(behaviour)强加于使用预定频率的主图像。这主要通过以预定频率光栅化主图像来实现。然后，将辅助图像映射到主图像，从而可以在与包括图像内容的辅助图像中的位置相对应的位置处改变主图像的规则化特性。改变虽小，但使其难以由人眼辨别。然而，当将具有与预定频率相对应的频率的双凸透镜置于主图像上方时，其将按照提取出该改变以形成隐藏辅助图像的方式，屏蔽主图像内容。

在第二方法中，首先，将规则化周期特性强加于辅助图像，而不是主图像，只要在辅助图像中存在内容的位置处，就会出现该特性的改变。然后，将辅助图像映射到主图像，并根据已编码辅助图像的内容，逐像素改变主图像的内容。

现在，将更详细地讨论上述方法的实例。图2-3中示出了第一方法的一个简单实例。图2示出了光学编码图像110的放大图。编码图像110由人面主图像和字母“SI”的辅助图像构成。以特定屏蔽频率和光栅角度α光栅化主图像。通过在与辅助图像的内容相对应的位置处引入光栅元素的位置改变(变动)，将辅助图像嵌入到主图像中。可以使这些变动足够小，从而难以或不可能使肉眼将其解译为嵌入在主图像中的内聚图像。通过使图像的未变动光栅部分尽可能渐进且平滑地过渡到变动部分，可以进一步掩盖其存在。结果，如图2中所示的是编码图像110，其中，容易观看主图像，但不容易分辩辅助图像。如图3所示，当以合适的方向(即，光栅角度α)将具有与屏蔽频率相对应的线频率的双凸解码透镜120置于编码图像110上方时，可以观看辅助图像(字母“SI”)。

通过补偿主图像的较小区域或窗口的色调密度，可以进一步掩盖嵌入图像的存在。这可以通过修改变动图像中的各个像素来实现，从而使每个窗口的平均色调密度与未变动图像的相应窗口保持相同。

本领域内普通技术人员应当理解，可以将上述方法与任何形式的点、符号或线光栅化方法一起使用。此外，可以使用此方法和其它方法来嵌入如待审‘962和‘943申请中所公开的、具有不同编码参数的多个辅助图像。

在‘717专利中公开了与上述方法有些类似的方法。在此方法中，首先，利用在‘717专利中所公开的加扰方法对辅助图像进行编码，然后，重新形成主图像的光栅线，以遵循已编码辅助图像的图案。可以使用具有与对主图像进行光栅化和对辅助图像进行编码所使用的频率相同的频率的双凸透镜(lenticular)解码设备来观看所得到的嵌入图像。

如果希望输出图像是连续色调图像(与由第一方法生成的光栅化图像相反)，可以使用将辅助图像嵌入到主图像中的第二通用方法。在此方法中，将辅助图像嵌入到除了规则化周期色调变化之外没有其他内容的“空白”对照图像中。然后，将具有嵌入辅助图像的对照图像(control image)映射到主图像。

现在，根据图4-6，将讨论此方法的简单实例。图4示出了其中图像的像素的色调值按照诸如方波、正弦波、三角波等周期函数进行改变的空白对照图像210。此函数的频率与双凸透镜解码透镜的频率相匹配。周期变化的角度方向形成了用于解码编码图像的角度。如图5中所示，通过在与辅助图像中的内容位置相对应的任何位置处变动周期函数的相位，将辅助图像220嵌入到对照图像210中。按照该方式，修改对照图像210中规则化色调变化的偏离对应于辅助图像的内容。

然后，将己修改对照图像210逐像素映射到主图像230。使主图像230的像素变亮或变暗，以与对照图像210中的相应像素的色调变化的图案相匹配。图6中示出了最终编码图像。可以使用通常定义为查找表的变换函数来确定主图像像素的实际变亮或变暗量。这些函数可以不同，这取决于图像应用。例如，可以设计转换函数，专门用于特定打印处理(例如，喷墨、染料升华、激光打印)。

本领域内普通技术人员应当理解，可以使用上述方法来嵌入如待审‘962申请和‘943申请中所述的、具有不同编码参数的多个辅助图像。

上述方法的任一个的输出可以是打印编码图像(即，打印在文档或其它项目上的组合后的主图像和隐藏辅助图像)，或者可以是对其进行传输或存储以随后使用的数字编码图像。

嵌入图像的另一方法通常用于纸币和支票。在此方法中，通过改变在与隐藏图像中的内容相对应的位置处、可视图像中光栅元素的方向，创建隐藏图像。例如，在与隐藏图像相对应的位置处，可以将主图像中的垂直光栅线改变为水平线。典型地，可以通过轻微倾斜纸币来观看隐藏图像。然而，还可以利用光学解码器对主图像中的偏离进行解码。这是由于在没有隐藏内容的位置处，主图像的光栅线将沿解码器的透镜线的长度前进，但是，在存在隐藏图像的位置处，将仅具有横截面。当通过解码器观看时，这种差异使得隐藏图像看上去比眼睛可见到的亮得多。

上述所有方法和所得到的编码图像的共同思路在于：涉及与规则化周期特性(例如，空间位置、色调密度、光栅角度)的偏离。通过使用具有与规则化特性的频率相对应的频率的双凸解码透镜，使这些偏离变得明显。可以使特性的频率等于透镜频率，或可以等于透镜频率的偶倍数。双凸透镜用于内容屏蔽，强调与规则化特性的偏离，并将其组合到辅助图像中。

可以使用双凸透镜来解码已经***地对其内容加扰的可视编码图像和嵌入到主图像或背景中的编码图像。然而，存在物理(即，硬件)解码器的使用是不切实际或不可能的情况。因此，本发明提出了无需使用物理光学解码设备而对数字化编码图像进行解码的方法。特别地，本发明提出了可以并入到能够用于解码数字编码图像的基于软件的解码器的方法。本发明实施例的解码器可以适合于解码包括从未打印的数字编码图像、和已经扫描或由其它装置转换为数字形式的打印编码图像的任何数字编码图像。数字编码图像可以是嵌入到背景或主图像中的隐藏图像，或者可以是已经***地加扰或处理过的可视图像。

现在，将描述根据本发明的解码数字化编码图像的方法。除非另有说明，要解码的编码图像涉及主图像、以及按照使用双凸透镜可以对其进行观看(解码)的方式嵌入的辅助图像。主图像可以是没有可辨别内容的空白图像(例如，灰盒)，或者可以是具有可辨别内容的实际图像。

可以将本发明的方法分为两类：(1)需要主图像、辅助图像或主图像和辅助图像两者的内容信息的方法；以及(2)不需要预先知道图像内容的方法。这两类方法均需要知道用于编码和嵌入辅助图像的编码参数。具体地，必须知道用于编码图像的线频率和线角度。

图7示出了根据本发明的实施例的方法M100中的步骤，当未修改主图像是已知或可用时，可以用于解码编码图像。该方法在S100开始。在S110，获得编码图像的数字化拷贝。数字化编码图像可以是作为自动编码处理的直接输出的编码图像的一个版本。可以存储数字编码图像，以便稍后由解码处理器检索，或者可以将其从发起人传输到解码处理器。本领域内普通技术人员应当理解，此类数字编码图像可能从未打印在文档、产品、标签或其它可验证项目上。由于以其原始、数字形式来提供编码图像，因此，存在已经引入到编码图像中的、将影响编码处理的最小可能的失真。然而，编码图像的方向是明确己知的。

在上述的替代方案中，可以通过扫描或复制已经打印在文档、产品、标签或其它可验证项目上的编码图像，来获得数字编码图像。如果以此方式获得数字化编码图像，必须采取步骤来确保编码图像的相对方向的谨慎控制(如通过控制文档相对于扫描设备的方向)，或者可以确定编码图像的相对方向(如通过将方向标记包括在将允许解码处理的编码图像中或其附近，以确保图像用于解码的正确方向)。

在S120，获得用于产生编码图像的原始主图像的数字拷贝。在许多实例中，可以从编码处理器获得数字化主图像，或可以从在产生编码图像时放置其的数据存储器中对数字化主图像进行检索。可选地，可以从用于将图像提供到编码处理器的源中获得主图像。在S130，光栅化数字化主图像以生成对照图像。利用用于产生编码图像的编码参数来实现此光栅化。特别地，使用与编码处理器为产生编码图像所使用的光栅角度和线频率相同的光栅角度和线频率来光栅化主图像。在一些实例中，可能利用这些参数，己经对从编码处理器接收到的或从数据存储器中检索到的主图像的拷贝进行了光栅化。在此情况下，将先前光栅化的主图像确立为对照图像。

应当理解，如果主图像正好是空白背景图像，对照图像将与图4的对照图像类似。否则，对照图像实质上是没有辅助图像嵌入其中的数字化编码图像的变化。

在S140，由对照图像和数字化编码图像来进行逐像素比较，以创建差别图像。差别图像可以是根据针对每个像素的对照图像和编码图像之间是否存在差别，针对每个像素所建立的色调值的合成。例如，可以向其中编码图像的内容不同于对照图像的相应像素的像素分配“真”值，并将差别图像中的相应像素设置为“1”(对应于白色)。向其中编码图像的内容与对照图像的相应像素相同的像素分配“假”值，并将差别图像中的相应像素设置为“0”(对应于黑色)。

所得到的差别图像是对与主图像一起使用以生成编码图像的辅助图像的重建。可以在S150处，利用已知图像增强方法来增强差别图像的质量，所述图像增强方法包括但不限于：中值或低通滤波器、自适应滤波器、形态处理、以及客户设计图像增强方法。在S160，可以在终端屏幕上显示差别图像，进行存储或打印。本领域内普通技术人员应当理解，可以在任何增强步骤之前、之后或期间显示差别图像。在S170，方法结束。

使用方法M100产生的编码图像的质量可能会受到通过其获得数字化编码图像的方法的影响。当编码图像是自动编码处理的准确输出且光栅化主图像在编码处理中使用时，获得最高保真度，当通过进行数字化或利用图像获取设备捕获打印编码图像的数字版本来得到编码图像时，得到稍微较低的保真度。这是因为打印和图像获取(例如扫描)处理引入了尺寸失真以及色调和结构变化，这可以影响解码结果。此外，当进行比较时，编码图像相对于图像获取设备的方向误差可能使数字编码图像未与对照图像对齐。如上所述，可以通过谨慎控制图像获取处理和/或通过在打印编码图像时将对准键包括在该编码图像中或附近，来减小这些影响。

如这里所使用的那样，术语“图像获取设备”指用于从打印图像或对象中捕获或产生数字图像的任何设备或***。图像获取设备包括但不限于：扫描仪、数字照相机、具有模拟照相机和帧接收器的组合的***。图像获取设备可以适合于利用光谱的可见或不可见部分(例如UV和IR)中的光来捕获图像。

如上所述，方法M100需要主图像是可用的。针对许多应用，这是不切实际的。因此，本发明的一些方法没有此需要。图8示出了除了对照图像总是光栅化空白图像(例如，光栅化灰盒)之外、与上述相同的用于解码编码图像的方法M200中的步骤。该方法在S200开始。在S210，获得编码图像的数字化拷贝。如同先前的方法中，其可以是原始的、未修改数字化编码图像，或者可以是从其上已经打印了编码图像的文档或其它项目中得到的捕获图像。在S220，通过利用与用于对编码图像进行编码的编码参数相对应的光栅角度和频率、光栅化空白图像来建立对照图像。然后，在S230，构造差别图像。可以利用在图7所示的方法中使用的相同的逐像素求差方法来构造差别图像。在S240，可以将增强技术应用于差别图像，并在S250，可以显示图像。该方法在S240结束。

如果用于产生编码图像的主图像是空白图像，则由方法M200得到的编码图像将正好与利用图7的方法M100所得到的相同。然而，如果主图像实际上包含可视信息，则根据方法M200得到的编码图像将与利用方法M100产生的解码图像表现出显著的差别。这是因为在方法M100中，从主图像中滤出主图像。然后，在方法M200中，差别图像将包括辅助图像和主图像的元素。在所得到的解码图像中，已解码辅助图像表现为置于主图像之上。根据这二个图像的内容，这可以使辅助图像更难以分辩或解译。

按照更近似地模拟双凸透镜解码器的作用的方式，开发了用于根据本发明的解码数字编码图像的一些方法。双凸透镜可使观看者以由双凸透镜的频率确定的间隔来观看所获取的图像的线性样本。该透镜放大这些样本且由人的视觉将其***到连续图片中。当定向在适当角度上时，这引起对具有相同频率的与主图像特性的偏离进行取样和放大，因此，从主图像中突显。透镜的作用本质上是将编码图像的周期样本组合到辅助图像的重建中。

图9是利用与双凸透镜的作用类似的取样方法来解码数字化编码图像的方法M300的流程图。该方法在S300开始。在S310，获得编码图像的数字化拷贝。如同先前的方法，其可以是原始的、未修改数字编码图像，或者可以是根据其上已经打印了编码图像的文档或其它项目中得到的捕获图像。在S320，从数字化编码图像中获得一系列的伸长矩形图像内容样本。以与用于对编码图像进行编码和定向的线频率相对应的频率和用于对编码图像进行编码的编码角度来获得这些样本。图10和11示出了如何获得图像内容样本。图10示出了数字化编码图像310和单个样本322的示意图。样本322具有纵轴324，定位在相对于编码图像310的横轴的解码角度α处。以用于对编码图像310进行编码的频率相对应的频率，对整个编码图像310获取可比样本322。可以将样本宽度定义为与双凸透镜解码器的实际取样相匹配，或者可以将其预先设置为较小的固定宽度。

在S330，组合图像内容样本以形成合成样本图像，其中相对于其它样本，将每一个样本均维持在相同相对位置上。图11示出了由从编码图像310中得到的样本322形成的合成样本图像320。正如在图11的示例性实例中可以看到的，合成样本图像在样本之间具有间隙。在S340，垂直于其纵轴扩展每个图像样本，以使间隙接近其相邻样本。这模拟了双凸透镜解码器的放大作用。可以利用本领域内己知的任何图像尺寸调整算法来实现此扩展。所得到的整个合成图像提供了辅助图像以及主图像的元素的重建。在S350和S360，可以增强和/或显示此图像，如同先前的方法。此方法在S370结束。

与图8的方法M200类似，方法M300不需要源图像事先己知。还与方法M200类似，方法M300产生编码图像，包括主图像的一些元素。然而，方法M300的解码结果通常优于方法M200的，因为此方法有利于将主图像元素抑制到更高程度。

可以通过根据以相同频率和方向(但与原始样本存在略微的变动)得到的额外样本组构造一个或多个额外合成图像，来进一步改进此方法的结果。将这些合成图像组合在一起有助于进一步抑制主图像的元素和/或增强所感知的解码图像中的辅助图像的强度。可以将此过程描述为：创建多层样本，并利用本领域内已知的用于整平多层的不同技术(例如，应用分解、相乘、平均、重叠、差值、排斥或其它通用运算或运算序列)将它们进行组合。作为额外合成图像的价值的示例，可以看出：在编码图像的特定部分中，主图像的光栅线可以非常厚，以致于阻止或覆盖由辅助图像元素引起的光栅偏离。以离此位置较小的距离处获取第二样本组可以更好地显露局部辅助图像元素。对两个样本组进行平均可以提高对辅助图像的总体感知。在另一示例中，对更大数量的样本组进行平均并利用低通滤波器对其进行滤波可以产生主图像的重建，其可以用于从编码图像中进一步抑制主图像。应当理解，并未限制样本组和可以使用的合成样本图像的数量。

方法M300在解码捕获的编码图像时具有特别的价值。应当理解，图像获取处理可能引起尺寸和色调变化，这可能会影响编码结果。更具体地，编码图像相对于图像获取设备的方向可以是高度可变的。可以通过在编码时将某些特征加入到图像中，来改进上述方法中任一个的结果。这可以在预定位置处包括允许识别和校正方向误差和失真的标记。还可以包括允许校正色调密度的图像密度标准。

还可以通过选择辅助图像的形式和内容，改进各种解码方法的执行。例如，这可以涉及使用诸如黑白方形、条形码和其它符号，代替纯文本或基于图像的标记。

应当理解，上述解码方法和为实现这些方法而构造的数字图像解码器可以适合用于对可以使用双凸透镜解码器进行解码的任何编码图像进行解码。此外，可以使用本发明的方法和解码器对已经根据单独编码图像中(例如，可视“加扰”图像)或其中嵌入了隐藏图像的主图像或背景中的规则化周期变化进行编码的任何编码图像进行解码。在本发明的一些实施例中，解码方法的灵敏度远超过光学解码器的灵敏度。这能够根据光学解码器不能辨别的非常小的周期变化，产生和使用编码图像。

如在‘962和‘943申请中所讨论的，可以将多个辅助图像编码为单一编码图像，每个辅助图像均利用不同编码参数组进行编码。可以使用上述解码方法对嵌入在这样的编码图像中的任何数量的辅助图像进行解码。针对每个辅助图像，利用其关联编码参数，简单重复该方法。

此外，如在‘962和‘943申请中所讨论的，可以利用编码参数的一些组合产生编码图像，以嵌入到数字文档中，所述编码参数可以包括用户提供参数、非用户提供参数、或者用户提供和非用户提供参数两者。在一个实施例中，编码图像部分基于从文档提取的信息并可以嵌入到数字文档中。在此之后任何时间，可以使用为了执行上述数字解码方法之一而进行配置的软件来提取/解码来自数字文档的编码图像(或多个解码图像)。然后，可以将解码图像(或多个解码图像)中的信息与数字文档中的信息进行比较，以查看自从对其进行保护以来该文档是否已经被篡改。此比较可以由文档用户手动进行(例如，通过将编码图像显示在监视器上并将来自所显示图像的信息与数字文档中的数据进行可视比较)或自动进行(例如，通过利用光学特性识别软件从解码图像中提取文本并将此文本与数字文档的适当部分相匹配)。

图12中示出了以此方式保护和验证数字文档的方法M400。此方法在S400开始，并在S410，从要进行保护的数字文档中提取信息。此信息可以包括图形图像、文本或其它标记，和/或可以包括文档内容的一些部分的解释或摘要。可以手动或自动识别和提取该信息。在S420，构造编码参数组。编码参数组可以是用户提供和非用户提供参数的组合，并可以包括来源于从数字文档中提取的信息的参数。在S430，建立要编码的辅助图像。此辅助图像可以是用户提供或非用户提供的。该辅助图像可以基于或包括从数字文档中提取的信息的部分或全部。在S440和S450，对辅助图像进行编码并嵌入到数字文档中。应当理解，根据所使用的编码方法，可以将S440和S450作为单个组合操作来执行。在一些方法中，可以创建编码图像，并进行存储或传输给用户，以便稍后并入到数字文档中。应当理解，可以对多个辅助图像进行编码并嵌入到数字文档中，每个这样的图像均基于其自身编码参数组来进行编码。不同编码图像的每一个均可以由用户提供和非用户提供图像与编码参数的任何组合来形成。

然后，可以对受保护数字文档进行传输、存储、打印或其它处理。在将编码图像并入到数字文档中之后的任何时间处，可以利用方法的验证部分来检验数字文档的真实性。在S460和S470，从数字文档中提取编码图像并进行解码。可以利用包括上述方法的任何数字解码方法来解码编码图像。在优选实施例中，将数字解码方法并入到软件中，以用于从数字文档中自动提取编码图像并对其进行解码。在特定实施例中，可以使用OCR或其它光学识别软件来解译内容和/或从数字文档中提取信息。在S480，将来自编码图像的信息与从正进行验证的数字文档中提取的信息进行比较。如果正进行评估的数字文档中的信息与从编码图像中收集的信息不匹配，可以向用户警告：存在对数字文档未授权改变或数字文档是不可信的。此方法在S495结束。

应当理解，方法M400的验证部分可以与编码图像产生部分分离，可以对声称为可信和未改变的任何数字文档执行验证操作。可以执行不同编码和解码操作，作为自动和非自动功能的组合。还应当理解，方法M400的验证部分的输入并不限于原始数字文档；如果文档是打印的、拍摄的或其它转换形式的，可以利用图像获取设备对其进行数字化以重新产生数字文档，然后，由方法M400的验证部分对其进行验证。

图13示出了用于验证数字文档的***400，其中由编码器部分410执行编码和嵌入功能，通过验证部分430执行解码和验证功能。编码器部分410可以包括编码模块412和嵌入模块414，此两个模块之一或全部可以与编码信息数据库440进行通信。对编码模块412进行适配或编程，以便使用编码参数组、以及可以包括或得自于从数字文档中所提取的内容的认证图像，来产生编码图像。可以从适合于提供用户或文档处理模块和编码部分410之间的接口的编码接口模块450中接收此信息的部分或全部。编码模块412可以将编码参数组或/和验证图像存储在编码信息数据库440中，以稍后用于验证数字文档。编码模块412还可以将编码图像存储在数据库440中和/或将编码图像返回到编码接口模块450。编码处理器412还可以将编码图像提供到嵌入模块414，嵌入模块414适合于将编码图像嵌入到数字文档或数字文档的部分中。然后，可以将具有嵌入图像的数字文档返回到编码接口模块450。

解码部分430可以包括解码模块432和验证模块434，此两个模块之一或全部可以与编码信息数据库440进行通信。解码模块432适合于从编码信息数据库中检索编码参数和/或验证图像，并执行本发明的数字解码方法，以利用编码参数解码数字编码图像。解码模块432还可以适合于接收要验证的数字文档并从该数字文档中提取编码图像。可以从验证接口460接收数字文档，所述验证接口460适合作为验证请求装置和验证部分430之间的接口。在解码编码图像之后，编码模块432可以将己解码图像返回到验证接口和/或将已解码图像转送到验证模块434。验证模块434适合于从己解码图像中提取内容，可以将提取的内容与验证标准或从数字文档中直接提取的内容进行比较。验证模块434可以适合于检索这种数字文档内容或者可以适合于从数字文档中提取其。验证模块434还可以适合于对验证结果进行确定和将该结果返回到验证接口。验证模块434可以包括OCR软件或条形码解译软件，其可以用于从解码图像和/或数字文档中提取信息。

应当理解，可以将编码模块412、嵌入模块414、解码模块432、验证模块434、编码信息数据库440、编码接口模块450和验证接口模块460分配在一个或多个数据处理器中。例如，可以在单个用户数据处理器上设置全部这些模块。可选地，可以将***400的不同组件分配到通过网络420的选择性通信中的多个数据处理器。

图14描述了用于验证数字文档的示例性***500，其中，在多个通过网络互连的处理器上执行各种***功能。在此***中，在作为编码服务器510的一部分的编码处理器512上执行编码功能，并由作为验证服务器530的一部分的解码处理器532执行解码功能。编码处理器512可以通过网络520与第一用户处理器550保持选择性通信。解码处理器532可以通过网络520与第二用户处理器560保持选择性通信。编码处理器510和验证服务器530均与数据库540保持通信或能够选择性访问数据库540。此访问可以经由同一网络520或不同网络或经由另一通信链路。应当理解，在特定实施例中，可以使用预先确定的固定编码/解码参数组，因此，无需在数据库540中存储这些参数。还应当理解，在特定实施例中，编码处理器512和解码处理器532可以位于单个服务器中。还应当理解，可以将编码和解码过程的不同方案进一步分配到多个处理器中，包括编码/解码处理器的组合和用户处理器550、560。此外，用户处理器550和560、编码处理器512和解码处理器532还可以是单一处理器或服务器或通过局域网相连的个体处理器的模块。

在典型操作模式中，希望对数字文档进行保护的用户通过第一用户处理器550向编码服务器510提交编码图像请求。该请求可以包括部分或全部编码参数，并且可以包括要编码的认证图像。在一些实施例中，该请求还可以包括数字文档本身的部分或全部。编码处理器512利用至少部分基于用户在请求中提供的信息的编码参数来生成编码图像。用于产生编码图像的编码参数还可以包括非用户提供的信息。编码处理器512可以将编码参数和/或验证图像存储在数据库540中，以便稍后用于验证数字文档。编码处理器512还可以将编码图像存储在数据库540中和/或将编码图像传输回用户处理器550(或另一用户处理器)，以便嵌入到数字文档。可选地，编码处理器512可以将编码图像嵌入到数字文档或数字文档的部分中，然后，将该数字文档传输到用户处理器550。

然后，可以对数字文档进行打印、存储或将其传输到其它处理器，包括第二用户处理器560。可以随时对文档的真实性进行检验，不论是数字还是打印形式的。如果文档为数字形式，则可以由用户处理器560将其传输到验证服务器530，以进行验证。解码处理器532接收验证请求并从数据库540中检索相关编码参数。然后，解码处理器532利用编码参数和的数字解码方法对数字编码图像进行解码。验证服务器530还可以包括适合用于处理解码处理器的输出并将其与用于验证的标准进行比较的验证处理器534。通常，按照以下方式来构造验证标准：可以识别材料变化或未授权生成，而忽略由于保真度降低或由于主图像元素的存在导致的变化。验证处理器534可以包括OCR或条形码解译软件，其可以用于从己解码编码图像中提取信息。验证处理器534还可以适合于从数字文档中提取信息或标记，以便与从已解码编码图像中提取的信息或标记进行比较。

如果文档已经打印，则可以利用具有与用于产生编码图像的编码参数相对应的特性的光学解码器，对文档的真实性进行检验。可选地，可以利用扫描仪或其它图像获取设备562捕获打印文档以产生所捕获的数字图像。然后，可以由用户处理器560将所捕获的数字图像传输到验证服务器530，以进行验证。于是，可以利用解码处理器532和验证处理器534，以与未打印的数字文档的相同方式，对所捕获的数字图像进行验证。

应当理解，可以由文档作者或文档管理***中的一些其它用户执行通过产生编码图像的文档保护。可以将受保护文档存储在数据库中或通过因特网或内联网(或其它网络)立即发送到其它用户。在本发明的一些实施例中，适合于对编码图像执行数字解码的软件可以驻留在任何用户处理器上。如果编码参数可用于该用户，则此软件将仅可用于解码编码图像。如果数字文档接收者具有解码软件并可以访问编码参数，则接收者可以使用解码软件来查看是否自从对其进行保护以来是否已经对文档进行了篡改。如果接收者打印该数字文档，则通过与文档一起打印的编码图像对文档进行保护。

使用数字解码器(即，适用于根据本发明的方法来解码数字编码图像的任何形式的数字数据处理器)无需打印文档以便检验其真实性或检验其是否已经被篡改。此外，由于可以以其数字格式检验文档，因此，无需光学解码器具有与文档中的编码图像的编码参数相匹配的特性。应用数字解码器和光学解码器的组合的***实现了同时以数字和打印形式对相同文档的验证，因此穿越了数字到纸张的边界。

数字解码器可以是具有用于实现本发明的数字解码方法的一个或多个的软件的任何数据处理器。数字解码器还可以成为或包括一个或多个解码方法的硬件实现。例如，这样的硬件可以包括数字信号处理器(DSP)或其它可编程设备、或适合于执行上述操作序列的一系列硬件组件。

如上所述，数字解码器可以用于从未打印电子文档或已打印/捕获文档中提取数字编码图像并对其进行解码。在一些实施例中，数字解码器还可以用于提取并解码嵌入在全息图(hologram)和衍射光栅中的编码图像。

因此，本发明的另一方案提供了一种使从数字到纸张形式的文档转换更安全的安全产品。可以将此产品称为编码图像交换(或转换)模块。当打印该文档时，此安全特征即时地改变用于文档保护的编码参数组。编码图像交换模块适合于实现交换用于编码图像的编码参数的方法。图15中示出了根据一个实施例的方法M500。该方法在S500开始，在S510，接收第一编码图像。利用第一编码参数组对此图像进行编码。第一编码图像可以是从编码处理器直接接收到的新产生的编码图像、从存储器中检索到的先前生成的编码图像、或从数字文档中得到的己提取图像。在一些示例中，第一编码图像可能已经嵌入到数字文档中以将该文档保护在未打印状态，但用户希望在打印之前改变编码图像。

在S520，不管其信号源，利用数字解码器对第一编码图像进行解码。然后，在S530，可以从已解码图像中提取图像的特定标记或部分。然后，在S540，利用第二编码参数组，对从已解码图像中提取的部分或全部己解码图像或信息进行再编码。然后，在S550，将利用第二编码参数组产生的编码图像嵌入在数字文档中。如果从数字文档中提取原始编码图像，则可以将第二编码图像回嵌到相同数字文档中，作为原始编码图像的代替。在S560，对数字文档进行存储和/或打印。当打印数字文档时，其将包括编码图像的第二版本。该方法在S595结束。

在一些实施例中，可以在打印数字文档之前立即执行保护增强方法M500的再编码操作S520。结果，电子文档的先前截取的或适当的版本的未授权打印将产生包括第一编码图像而不包括第二编码图像的文档的拷贝。因此，对未授权拷贝的随后验证将显露其伪造品本质。可以看到，在文档产生和传输的不同阶段处、对方法M500的操作的多次应用可以用于确定盗用数字文档的地点。

可以使在方法M500中所使用的两个编码参数组互斥。例如，可以按照以下的方式构造参数组：如果打印了该图像而数字解码器(利用第一编码参数组进行操作)不能解码利用第二参数组编码的第二编码图像，则配置来解码第二编码图像(在已经打印数字文档之后)的光学解码器将不能解码利用第一参数组编码的图像。可选地，可以向数字编码器的用户提供对第一和第二编码参数组的访问。在此情况下，数字解码器可以用于解码第一和第二编码图像，而光学解码器仅限于解码第二编码图像。

在保护增强方法M500的特定实施例中，第一编码图像可以包括其它安全增强措施的元素，如数字水印或条形码。例如，第一编码图像可以包括条形码或水印，可以利用条形码或水印识别和/或解译软件和第一编码参数组对其自身进行解码。然后，可以利用如上所述的第二编码参数组对己解码图像进行第二次编码。如果将第一编码图像形成为条形码或水印的透镜可解码图像，则可以进一步扩展此实施例。可以利用第一编码参数组解码第一编码图像，以获得条形码或水印，然后，可以利用条形码识别/或解译软件和第二编码参数组对其进行解码。然后，可以利用一个或多个附加编码参数组对已解码信息进行再编码。

编码图像交换在数字到纸张文档转换点处创建安全屏障。只有具有合适的编码图像交换软件的用户可以产生能够由相应光学解码器检验的打印文档。假设黑客侵入数字文档的数据库，并对其进行下载和打印。由于黑客没有编码图像交换软件，在打印之前，将不会对编码图像进行再编码。因此，不能用相应光学解码器来验证该文档。可以将所述屏障设置为按照以下其他方式进行工作：如果某人对打印文档进行扫描以将其转换为数字格式，或利用文本编辑软件创建伪造文档，并将所捕获的编码图像***其中，则数字解码器将不能解码所捕获的编码图像。

还可以将编码图像交换模块用于文档管理***内更复杂的授权策略。例如，具有数字解码模块的所有用户均可以检验处于数字形式的文档，但仅具有编码图像交换模块的已授权用户可以产生由合适光学解码器解码的打印拷贝，因此，显露出已经以合适的授权打印了文档的特定拷贝。如果在公布数字文档之前，其必须得到多个用户批准，或者如果该文档是唯一的且必须仅公布一个拷贝，或者如果文档的每个纸张拷贝具有货币值，则此控制级别变得尤其重要。

在图像交换方法的变体方案中，可以使编码图像可由数字解码器和光学解码器读取，而利用编码图像交换模块对第二编码图像进行编码。这可以利用数字解码器或光学解码器来实现对检测为伪造品的文档源的跟踪。

应当理解，作为使用光学解码器的替代，可以使用图像捕获设备和数字解码器的组合。在此情况下，可以将用于验证捕获和重新数字化打印文档的数字解码器预先设置为使用第二编码参数组，与编码图像交换模块所使用的相匹配。

在一些应用中，可以使用先前描述的编码方法产生多级别编码。这可以通过对己编码图像进行第二次编码来实现。例如，可以由第一辅助图像和第一主图像形成编码图像。然后，将该编码图像用作第二辅助图像，可以将其与第二主图像一起使用来形成第二编码图像。可以利用不同编码参数组或者甚至不同编码方法来产生第二编码图像。可以重复该处理任意次数，因此，创建多级别编码。

如果将光学解码器用于解码隐藏信息，通过使用与最后编码处理相匹配的解码器，将显露最高级辅助图像。然后，可以将另一解码器置于其上，以显露来自前一级别的辅助图像，以此类推。

作为使用多个光学解码器的替代，可以使用本发明的数字解码器，通过使用合适编码参数简单应用和再应用解码步骤，来解码多级别编码图像。本发明的数字解码器尤其适用于此用途，因为其使用的灵敏性、灵活性和简易性。例如，在基于软件的解码器中，可以轻易调整所使用的编码参数并可以容易控制，从而可以防止对特定编码图像级别的未授权解码。

在多级别编码的另一方法中，可以将上述光学图像编码处理与其它图像隐藏或掩盖方法相结合。例如，可以使用包括数字水印或条形码的数字图像作为辅助图像，然后，利用上述光学编码方法中的一个(或用于产生使用双凸透镜可解码的图像的其它方法)对该辅助图像进行编码。可选地，可以将编码图像用于数字水印中或嵌入到条形码图像中。此外，本发明的数字解码器可以为对编码分级结构的各级别进行解码提供显著的优点。

本领域内普通技术人员应当容易理解，本发明能允许较宽的用途和应用。通过本发明和其以上描述，除了这里所描述的本发明的许多其他实施例和改进方案、以及许多变体、修改和等价配置将显而易见或者将由本发明和其以上描述合理地提出，而并不脱离本发明的主旨或范围。

不应该将根据本发明的用于保护文档的方法与用于加密电子邮件和数字文档的***相混淆。加密使未授权用户或拦截者不能读取整个文档。相反，本发明的方法涉及编码和嵌入图像，用于防止篡改文档但并不涉及掩盖文档内容。还可以对利用本发明的方法进行保护的数字文档(即，具有嵌入其中的编码图像的文档)进行加密和解密，而不影响本发明所提供的篡改保护。这提供了用于允许用户创建复杂的多级保护***的附加保护级别。在这些的***中，加密将防止在电子传输期间的未授权观看或拦截，而编码图像的使用将防止篡改文档内容和伪造。

尽管以上已经示出和描述了本发明的典型实施例，但是，应当理解本发明并不限于这里所述的结构。能够以其它特定形式来具体实现本发明，而不脱离其精神和本质属性。

Claims (22)

1.一种利用至少一个编码参数来解码由主图像和至少一个辅助图像产生的编码图像的方法，按照以下方式来形成所述编码图像：当打印所述编码图像时，如果没有具有与所述至少一个编码参数相对应的特性的光学解码设备，则观看者无法辨别所述辅助图像；所述方法包括：

获得所述编码图像的数字版本，以使得当打印所述编码图像时，如果没有具有与所述至少一个编码参数相对应的特性的光学解码设备，则观看者无法辨别所述辅助图像；

确定所述至少一个编码参数；以及

利用所述至少一个编码参数，根据所述编码图像的数字版本来构建解码图像，

其中，构建解码图像的动作包括：

将对照图像光栅化以产生具有从所述至少一个编码参数中得到的光栅化频率和方向的光栅化对照图像；

将所述编码图像的每个像素与所述光栅化对照图像中的相应像素进行比较，以识别图像内容不同于相应光栅化对照图像像素的图像内容的那些编码图像像素；

利用图像内容不同于相应光栅化对照图像像素的图像内容的所述编码图像像素构建差别图像；以及

根据所述差别图像来形成所述解码图像。

2.根据权利要求1所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于所述对照图像是空白图像。

3.根据权利要求1所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于所述对照图像是所述主图像的数字版本。

4.根据权利要求1所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于还包括：

利用由中值滤波、低通滤波、自适应图像滤波和形态处理构成的一组或多组，来增强所述编码图像的质量。

5.根据权利要求1所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于获得所述编码图像的数字版本的动作包括：

使用图像获取设备，从所述编码图像的先前打印版本捕获所述编码图像的数字版本。

6.根据权利要求5所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于所述图像获取设备是由光学扫描仪、数字照相机、以及包括模拟照相机和帧接收器在内的***构成的组中的一个。

7.一种利用至少一个编码参数来解码由主图像和至少一个辅助图像产生的编码图像的方法，按照以下方式来形成所述编码图像：当打印所述编码图像时，如果没有具有与所述至少一个编码参数相对应的特性的光学解码设备，则观看者无法辨别所述辅助图像；所述方法包括：

获得所述编码图像的数字版本，以使得当打印所述编码图像时，如果没有具有与所述至少一个编码参数相对应的特性的光学解码设备，则观看者无法辨别所述辅助图像；

确定所述至少一个编码参数；以及

利用所述至少一个编码参数，根据所述编码图像的数字版本来构建解码图像，

其中，构建解码图像的动作包括：

获得所述编码图像的第一组规则化周期样本，根据所述至少一个编码参数来得到第一组规则化周期样本中的样本的形状、方向和频率；

根据所述第一组规则化周期样本来构建第一合成样本图像；以及

扩展所述第一组规则化周期样本的样本，以填充第一组规则化周期样本中的样本之间的空间并形成第一解码图像。

8.根据权利要求7所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于第一组规则化周期样本中的每个规则化周期样本是具有纵向中线轴的伸长矩形段，以及第一组规则化周期样本中的每个规则化周期样本的频率对应于用于对编码图像进行编码的编码频率，以及所述纵向中线轴的角度方向对应于用于对编码图像进行编码的编码角度。

9.根据权利要求7所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于构建解码图像的动作还包括：

获得所述编码图像的第二组规则化周期样本，第二组规则化周期样本中的样本的形状、方向和频率与所述第一组规则化周期样本相同，但所述第二组规则化周期样本相对于所述第一组规则化周期样本偏离样本间周期的预定一部分；

根据第二组规则化周期样本构建第二合成样本图像；以及

扩展所述第二组规则化周期样本中的样本，以填充第二组规则化周期样本中的样本之间的空间并形成第二解码图像。

10.根据权利要求7所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于还包括：

利用由中值滤波、低通滤波、自适应图像滤波和形态处理构成的一组或多组，来增强所述编码图像的质量。

11.根据权利要求7所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于获得所述编码图像的数字版本的动作包括：

使用图像获取设备，从所述编码图像的先前打印版本捕获所述编码图像的数字版本。

12.根据权利要求11所述的用于对编码图像进行解码的方法，其特征在于所述图像获取设备是由光学扫描仪、数字照相机、以及包括模拟照相机和帧接收器在内的***构成的组中的一个。

13.一种用于验证其中已经嵌入编码图像的数字文档的方法，已经利用多个编码参数和从所述数字文档中提取的验证内容构建了所述编码图像；所述方法包括：

从所述数字文档中提取所述编码图像；

利用所述编码参数，对所述编码图像进行数字解码以产生解码图像；

从所述解码图像中提取解码图像内容；以及

将所述解码图像信息与所提取的验证内容进行比较。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述验证内容包括验证图像。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述验证内容包括文档专用数据，所述文档专用数据对于所述数字文档而言是实质上唯一的。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于将所述解码图像内容与所提取的验证内容进行比较的动作包括：

确定所提取的解码图像内容是否与所述验证内容相匹配。

17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述验证内容已经存储在数据库中，且将所述解码图像内容与所提取的验证内容进行比较的动作包括：

从所述数据库中检索所述验证内容。

18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于将所述解码图像内容与所提取的验证内容进行比较的动作包括：

从所述数字文档中提取所述验证内容。

19.一种用于验证数字文档的***，包括：

编码模块，适合于构建编码图像以嵌入到数字文档中，利用至少一个编码参数和从所述数字文档中提取的验证内容来构建所述编码图像；

嵌入模块，与编码模块通信，所述嵌入模块适合于将所述编码图像嵌入到所述数字文档中；

编码信息数据库，与所述编码模块选择性通信，所述编码信息数据库适合于存储至少一个编码参数；

解码模块，与所述编码信息数据库选择性通信，所述解码模块适合于：

接收所述数字文档，

从所述编码信息数据库中检索所述至少一个编码参数，

从所述数字文档中提取所述编码图像，

利用所述至少一个编码参数，对所述编码图像进行数字解码以产生解码图像，以及

从所述解码图像中提取解码图像内容；

验证模块，与所述解码模块通信，所述验证模块适合于将所述解码图像信息与所提取的验证内容进行比较。

20.根据权利要求19所述的***，其特征在于所述***包括用户数据处理器，所述用户数据处理器包括编码接口模块，所述编码接口模块与所述编码模块选择性通信，并适合于请求将编码图像嵌入到所述数字文档中。

21.根据权利要求20所述的***，其特征在于由所述编码模块、嵌入模块、编码信息数据库构成的一组或多组是所述用户数据处理器的一部分。

22.根据权利要求19所述的***，其特征在于所述***包括验证服务器，所述验证服务器通过网络与至少一个用户数据处理器通信，所述解码模块和所述验证模块是所述验证服务器的一部分，以及所述验证服务器适合于从所述至少一个用户数据处理器接收文档验证请求，并且将验证结果返回到所述至少一个用户数据处理器。

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