在照片上實現容錯數據存儲的方法和設備的制作方法

專利名稱：在照片上實現容錯數據存儲的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及數據處理方法和設備，特別地，本發明公開了一種利用噴墨打印系統使用紅外墨在照片上存儲數據的數據編碼方法和設備，其中的數據是從照相機系統獲得的原始數據和對應于該原始數據的經可載入所述照相機系統的圖像處理程序轉換的轉換圖像數據。
共同未決的專利申請在以下由本發明的申請人或受讓人與本申請同時遞交的共同未決申請中，公開了與本發明相關的不同的方法、系統和設備

這里將參考引用這些共同未決申請的公開內容。
在由本發明的申請人或受讓人于1998年7月10日提交的以下申請中公開了與本發明有關的其他不同方法、系統和設備USSN 09/113,070USSN 09/112,785這里將參考引用這些共同未決申請的公開內容。
在由本發明的申請人或受讓人于2000年6月30日提交的以下申請中公開了與本發明有關的其他不同方法、系統和設備PCT/AU00/00743，PCT/AU00/00744，PCT/AU00/00745，PCT/AU00/00746，PCT/AU00/00747和PCT/AU00/00748這里將參考引用這些共同未決申請的公開內容。
背景技術：
如申請人在未決申請USSN 09/113,070和USSN 09/112,785中所指出的那樣，市場上廣泛需要一種能夠允許在簡單的打印媒質(例如卡)上存儲高容量計算機數據并且在使用掃描器進行讀取時能夠容忍高度破壞的打印媒質掃描系統。例如，在使用掃描錯誤可包括1.因使用對于一行的像素讀取器有故障的線性CCD讀取卡的表面而導致無效像素錯誤，從而對于該行上的所有點產生同樣的值。
2.優選的，所采用的該系統可容忍其中由卡的持有者將文本寫入表面的錯誤。這些錯誤理想地可以被掃描該卡片的任何掃描系統容許。
3.在卡表面會出現多種數據錯誤，因此任何確定存儲在卡表面上的信息的系統都應能夠容許任何損傷或污跡。
4.在把卡插入讀卡器時存在某種程度的“播放(play)”。這種播放可能包括在讀卡器讀取時卡一定程度的旋轉。
5.此外，假設讀卡器在電機的驅動下經過線性圖像傳感器，例如CCD。電該機可能存在一定程度的抖動，而這種抖動可能導致CCD表面的數據的傳輸速率的波動。
通過對卡表面采用數據編碼方法應當也可以克服這些電機的抖動錯誤。
6.卡表面的掃描器可能存在多種裝置波動，從而使各個像素的密度發生變化。在卡表面上包含的數據中實現的任何系統或方法中也應考慮到讀卡器密度的變化。
從理論上說，任何掃描系統都應在存在因上述因素導致的錯誤的條件下保持其準確性。
在申請USSN 09/113,070和USSN 09/112,785中，申請人公開了一種采用編碼容錯形式在照片背后優選使用白底黑墨打印數據的方法和設備。數據以數字圖像文件格式表示照片和/或代表包含計算機程序腳本的數據，這種計算機程序腳本可以運行以便重新產生圖像或為圖像施加某種效果。為此發明了一種稱為VARK腳本的編程語言，這種語言是可移植的，并且是獨立于設備的。

發明內容
本發明試圖通過記錄兩個圖像來提供編碼與記錄數據的另一種方法，一個圖像對應于從照相機系統接收的原始圖像數據，第二個圖像數據對應于通過使用可載入照相機系統的圖像處理程序轉換原始圖像產生的所述圖像的版本，所述方法包括使用紅外墨以編碼的容錯數字形式在原始圖像上或與圖像本身一起打印這兩個圖像，如申請人先前公開的那樣，通過使用墨噴打印系統將圖像和數據記錄在打印媒質上。
本發明的一個目的是提供一種在照片上打印數字數據的方法，其中所述數據是來自照相機系統的圖像數據，且該圖像數據經圖像處理程序轉換，該方法包括下列步驟，a)從照相機系統接收與圖像對應的圖像數據；b)使用圖像處理程序轉換所述圖像數據，其步驟可被載入所述照相機系統；c)將所述原始圖像數據和所述轉換的圖像數據變換為編碼容錯數字形式；d)通過噴墨打印處理使用顯隱墨在打印媒質的表面打印出所述容錯數字形式的所述原始圖像數據和所述轉換的圖像數據，同時在所述打印媒質的相同表面上以一種可見的、可讀的形式打印出所述原始圖像數據作為攝影圖像。
優選的，所述編碼步驟包括壓縮所述圖像數據并使用里德-所羅門算法對其進行處理。為在一空間中容納兩個圖像，而在本發明的其他形式種，該相同空間僅可容納單個圖像拷貝，需要對圖像數據和經轉換的圖像數據進行更大的壓縮顯隱墨可以是幾乎不吸收可見光譜的紅外吸收墨。
本發明的另一個目的提供用于在照片上以紅外墨打印編碼的容錯數字數據的設備，所述設備包括a)一個用于成像圖像的照相機系統，包括輸出數字格式的所述圖像；所述計算機系統進一步包括并用于輸入圖像處理程序的裝置；b)根據所述圖像處理程序的程序步驟將所述數字格式的所述圖像處理為轉換版本的所述圖像的裝置；c)用于將所述數字格式的所述圖像和所述轉換版本的所述圖像轉變為容錯編碼數字形式的裝置；d)用于使用噴墨打印處理打印所述圖像和所述容錯編碼的數字形式的裝置，所述容錯編碼的數字形式以所述紅外墨打印。
打印方法優選使用利用噴墨結構的頁寬打印頭，例如，如在申請人的PCT/AU00/00743，PCT/AU00/00744，PCT/AU00/00745，PCT/AU00/00746，PCT/AU00/00747和PCT/AU00/00748中所公開的結構，一輥式進給打印媒質穿過其中，例如在申請人的Artcam申請USSN 09/113,070和USSN 09/112,785中公開的結構。
根據本發明的一個較佳形式，信息被打印在照片上，該照片與具有85mm×55mm(與信用卡的大小相當)格式的現有技術數據編碼卡相比，具有大約為102×152mm(4″×6″) 的標準尺寸。記錄媒質尺寸的增加使得與以前的格式相比，在使用相似或相同數據編碼技術的情況下，可以在照片上記錄幾乎4倍之多的數據。通過將數據記錄在具有圖像的該照片的同一表面，僅需要一個頁寬打印頭，而不是如在申請人的申請USNSN09/113,070中公開的那樣需要兩個打印頭。


雖然本發明具有許多其它形式，但是在此我們將舉例并參考附圖來描述本發明的較佳形式，其中圖1顯示了卡或照片的數據表面；圖2示意性地顯示了單個數據塊的布局；圖3顯示了單個數據塊；圖4和圖5是圖3的數據塊的局部放大視圖；圖6顯示了單個目標結構；圖7顯示了數據塊的目標結構；圖8顯示了目標相對于數據區的邊界時鐘區域的位置關系；圖9顯示了一個數據塊的方向列；圖10顯示了數據塊的點陣列；圖11示意性地顯示了里德-所羅門編碼的數據結構；圖12以十六進制表示法顯示了里德-所羅門編碼之前的控制塊數據的結構；圖13顯示了里德-所羅門編碼過程；圖14顯示了數據塊內的編碼數據的布局。
具體實施例方式
本發明優選包括一個噴墨打印系統，其在頁寬打印頭中每個點具有至少4個噴墨打印噴嘴。這四種墨分別是青色、絳紅和黃色用于打印彩色圖像，紅外(IR)墨用于以編碼的容錯形式打印與彩色圖像一起的數據。可以使用四種墨打印的這樣一種噴墨打印頭在申請人的共同未決申請PCT/AU00/00743，PCT/AU00/00744，PCT/AU00/00745，PCT/AU00/00746，PCT/AU00/00747和PCT/AU00/00748中公開。
適用于本發明的紅外墨在申請人的共同未決申請中進行了公開，這些申請是于2000年8月14日申報的澳大利亞臨時專利申請PQ9412和PQ9376，于2000年8月18日申報的PQ9509、以及于2000年8月21日申報的PQ9571和PQ9561。
可用于編碼用于打印紅外墨的信息技術在申請人的共同未決專利申請USSN 09/113,070和USSN 09/112,785中進行了公開，這里將參考引用其說明。這些技術被描述為Artcard，另一種Artcard格式或Dotcard格式。在這些申請中，數據以白底黑字的形式打印在85mm×55mm卡片的背面，有效數據區域為80mm×50mm。采用這種方式，967KB數據被容錯編碼為1.89MB數據，用15,876,000個打印點。
編碼數據格式當然，雖然有多種編碼數據格式，但是本發明中將描述這樣一種具有許多優選特性的編碼數據格式。
編碼數據概述編碼數據可用于恢復圖像，所述編碼數據被寫在該圖像上，或為應用操作提供其數字格式，應用操作例如通過數字通信網絡傳輸或在計算機中進行圖像處理。
編碼數據技術也可能與打印分辨率無關。把數據存儲為打印媒質上的點的概念只是意味著如果有可能在同一空間中放置更多的點(通過提高分辨率)，那么這些點可以代表更多的數據。該較佳實施例假定在作為樣本照片的102mm×152mm(4″×6″)大小的照片上使用1600dpi打印，但是對于其它圖片尺寸和/或其它打印分辨率只是簡單的確定可選擇的等效布局和數據量。例如，在申請人的噴墨打印照相機系統中，還支持全景打印，在這種情況下，照片的長度是標準尺寸照片的2倍，因此可以允許記錄兩倍的數據，以增強圖像數據的冗余。不管使用何種打印分辨率，讀取技術都是相同的。在考慮了所有解碼和其它開銷后，編碼數據格式能夠在高達1600dpi的打印分辨率下在4″×6″打印尺寸中存儲3-4MB的數據。還可以高于1600dpi的打印分辨率存儲更多編碼數據。
編碼數據的格式因此，將照片上的數據結構專門設計為輔助對數據的恢復。本節描述照片上的數據的格式。該格式之前在USSN 09/113,070和USSN 09/112,785中被描述為“另一種Artcard”格式。
點由此，在照片上打印的點的結構被設計輔助數據的恢復。因此，“數據點”在實體上與“非數據點”不同。在由具有對紅外墨吸收特性的互補頻譜特性的紅外光源照亮照片的情況下，數據會呈現為在“白”點上的“黑色”單色顯示。黑色點對應著紅外墨的點且吸收；白色點對應著其上沒有打印紅外墨的彩色圖像區域，且反射基本上沒有衰減或只是部分衰減的紅外光線。在下文中，在提到使用紅外墨點記錄數據時，我們將使用白色和黑色這兩個詞。
在描述本實施例時，“點”這個詞是指照片上的(紅外墨)物理打印點。當編碼數據讀取器掃描編碼數據時，為滿足奈奎斯特定理，必須以至少為打印分辨率2倍的分辨率取樣。“像素”一詞指從編碼數據讀取設備中獲得的樣本值。例如，當以4800dpi分辨率掃描1600dpi的點時，一個點的每個維度上有3個像素，或者說每個點有9個像素。取樣過程將在下文中詳細描述。
請看圖1，圖1中所示的數據表面101顯示了編碼數據的一個樣本。具有編碼數據的每個照片由被邊界區域103圍繞的“有效”區域102構成。邊界103不包含數據信息，但是可被編碼數據讀取器用于校準信號水平。該有效區域是一個數據塊陣列(即104)，每個數據塊被8個圖像點的空隙(即106)與相鄰數據塊隔開。根據不同的打印分辨率，照片上的數據塊的數目也不同。在一個4″×6″的1600dpi打印照片上，在頁邊為2.5mm的大約97mm×147mm左右的區域中，一個數據陣列可能有15×14個數據塊。每個數據塊104的尺寸為627×394個點，數據塊之間的間隔106為8個圖像點。
數據塊請看圖2，圖2中顯示了單個數據塊107。編碼數據的有效區域包含一個結構相同的數據塊的陣列107。每一個數據塊有以下結構一個由時鐘標記109、邊界110和目標111圍繞的數據區108。數據區正確容納編碼數據，而時鐘標記、邊界和目標被專門提供用于幫助定位數據區，并保證從該數據區中準確地恢復數據。
每個數據塊107的規格為627×394個點。其中，中央區的595×384點為數據區108。周圍的點用于容納時鐘標記、邊界和目標。
邊界和時鐘標記圖3顯示了一個數據塊，圖4和圖5示出了其放大的邊緣部分。如圖4和圖5所示，在每個數據塊中有兩個5點高的邊界和時鐘區域170、177一個在該數據區之上，一個在該數據區之下。例如，頂部的5點高的區域包含一個外部黑色點外邊界線112(該邊界線使該數據塊的長度伸長)、一個白色點分隔符行113(保證邊界線的獨立性)、以及一個3點高的一組時鐘標記114。時鐘標記以黑白行交替，在從該數據塊的任何一端的第8列以黑色時鐘標記開始。在時鐘標記點和該數據區的點之間沒有分隔。
時鐘標記是對稱的，因為如果把編碼數據旋轉180度插入，則會遇到相同的相對邊界/時鐘標記區域。邊界112和113旨在由編碼數據讀取器用于當從數據區讀取數據時保持垂直跟蹤。時鐘標記114用于在從數據區讀取數據時保持水平跟蹤。由于在讀取過程中可能會出現模糊，因此在該邊界和時鐘標記之間需要由一個白色點行分隔。因此，邊界將變成兩側帶有白色的黑線，以便在讀取時具有良好的頻率響應。在白色和黑色之間交替的時鐘標記具有類似效果，只是其沿水平方向，而不是垂直方向。任何編碼數據讀取器如果想要使用時鐘標記和邊界進行跟蹤，則均必須對它們進行定位。在下一節中我們將討論目標，其被設計用于指向通往時鐘標記、邊界和數據的路徑。
目標區中的目標如圖7所示，每個數據塊中有兩個15點寬的目標區116和117，一個在數據區的左側，另一個在數據區的右側。目標區由用于定向的一列點從數據區分隔開來。目標區116和117的作用是指向通網時鐘標記、邊界和數據區的路徑。每個目標區包含6個目標(即118)，這些目標被設計為易于被編碼數據讀取器找到。現在請看圖6，圖6中顯示了單個目標120的結構。每個目標120是一個15×15點的黑色正方形，它具有一個中央結構121和一個按掃描寬度編碼的目標編號122。中央結構121是一個簡單的白十字，目標編號部分122只是兩個白色點列，每個作為該目標編號的每一部分，為2個點長。因此，目標編號1的目標標識符122為2個點長，目標編號2的目標標識符122為4個點寬，等等。
如圖7所示，目標被排列為使得它們的旋轉與卡片插入無關。也就是說，左側目標和右側目標是相同的，只是旋轉了180度而已。在左側的目標區116中，目標被排列為目標1-6按從上到下分別排列。在右側的目標區中，目標1-6按下到上的方式排列。目標編號標識符始終在最靠近數據區的一半中。圖7的放大視圖部分清楚地顯示了右側目標與左側目標完全相同，只是旋轉了180度。
如圖8所示，目標124和125特定地位于目標區內，它們之間由55個點分隔。另外，從目標1(124)的中央到上部的時鐘標記區域中的第一個時鐘標記點126的距離是55個點，且從該目標的中央到下部的時鐘標記區域(沒有示出)中的第一個時鐘標記點的距離也是55個點。兩個區域中的第一個黑色時鐘標記開始直接與目標中心在一條直線上(第8個點的位置是該15個點寬的目標的中心)。
圖8中的簡化示意圖顯示了目標中心之間的距離以及從目標1(124)到上部邊界/時鐘標記區域中的第一個黑色時鐘標記(126)的第一個點的距離。由于從上部及下部目標到時鐘標記的距離均為55個點，并且編碼數據的兩側(旋轉180度后)是對稱的，所以既可以從左向右讀取卡片，也可以從右向左讀取卡片。不管以什么方向讀取，為從數據區中提取數據確實需要確定方向。
方向列如圖9所示，每個數據塊中有兩個1點寬的方向列127和128一個緊鄰該數據區，在其左側，另一個緊鄰該數據區，在其右側。這些方向列被用于向編碼數據讀取器提供方向信息在該數據區的左側(至左邊目標的右側)是單列白色的點127。在該數據區的右側(到右邊目標的左側)是單列黑色點128。由于目標是旋轉不變量，所以這兩列點允許編碼數據讀取器確定照片的方向性-即該照片是以正確方向插入還是被顛倒插入。
從該編碼數據讀取器的角度來看，在假定沒有點的惡化情況下，有兩種可能性·如果該數據區左側的列是白色的，而數據區右側的列是黑色的，那么讀取器將會知道照片是按照與其寫入相同的方式插入的。
·如果數據區左側的列是黑色的，而數據區右側的列是白色的，那么讀取器將會知道照片是反向插入的，則會適當地旋轉數據區。此時，讀取器必須采取適當的措施以便從照片中正確恢復信息。
數據區如圖10所示，-個數據塊的數據區包含595個點列，每列有384個點，共有228,480個點。必須對這些點進行解釋和解碼以產生原始數據。其中的每個點代表一位，因此228,480個點代表228,480個位，或者28,560字節。每個點的解釋如下

但是，對由這些點產生的位的實際解釋要求理解從原始數據到照片的數據區中的點的映射關系。
把原始數據映射為數據區中的點現在，將描述獲得最大尺寸為2,986,206字節的原始數據文件并將其映射為1600dpi照片上的210個數據塊的數據區中的點的過程。編碼數據讀取器會按相反的過程操作從而從照片中的點提取原始數據。初看起來，把數據映射為點很容易二進制數據包括若干個0和1，所以有可能簡單地將黑白點寫到該卡片上。但是，這種方案沒有考慮到墨可能褪色以及卡片的某些部分可能會因污垢、塵垢甚至刮傷而損壞的情況。如果沒有錯誤檢測編碼，就沒有辦法檢測從卡片上獲得的數據是否正確。沒有冗余編碼，就沒有辦法糾正檢測出的錯誤。映射過程的目標是獲得具有高度強壯性的數據恢復能力，且向該編碼數據讀取器提供獲知其讀取數據正確性的能力。
在將原始數據文件映射為數據區中的點的處理中涉及有四個基本步驟·壓縮原始數據；·冗余編碼壓縮的數據；·以一種確定性的方式混排編碼數據，以降低局部編碼數據損壞的影響；·把混排的、編碼的數據作為點寫出至照片上的數據塊。
上述每個步驟將在以后幾節里詳細說明。
壓縮原始數據待記錄到照片上的數據可能包含幾個塊，例如1)彩色圖像數據2)音頻注釋數據3)圖像處理控制腳本4)位置數據(例如從GPS接收機獲得的)5)時間與日期6)相機方向7)跟蹤數據—例如墨盒信息、軟件版本、照相機標識等等。
對于高質量圖像，源圖像數據可能是2000×3000像素，每個像素占3個字節。這會產生18MB的數據，這多于可在照片上的紅外點中存儲的數據。使用某種影像壓縮技術，可以10∶1左右的比率對圖像數據進行壓縮，同時圖像質量幾乎不會下降。適當的圖像壓縮技術包括基于離散余弦變換、霍夫曼編碼的JPEG壓縮，和用于JPEG2000標準中的子波壓縮或碎片壓縮。
使用10∶1的壓縮下，18MB的高質量的圖像得到1.8MB的壓縮數據。
也可以使用MP3壓縮算法對音頻注釋數據進行壓縮。
圖像處理控制腳本通常不會使用超過10KB數據，除非在腳本中嵌入圖像。這些圖像通常應該壓縮。為照片處理設計的一種比較合適的圖像處理腳本語言是本申請人開發的“Vark”語言，這種語言公開于USSN 09/113,070中。其它的數據量很少，不必壓縮。
使用里德—所羅門編碼進行冗余編碼把數據映射為編碼的數據點在很大程度上依賴所使用的冗余編碼方法。較佳地選擇里德—所羅門編碼方法，因為這種方法能夠處理區間誤差(burst error)并能使用最少的冗余有效地檢測和糾正錯誤。里德-所羅門編碼在標準課本中已經有詳細的介紹，例如Wicker，S.和Bhargava，V.，1994，里德-所羅門代碼及其應用，IEEE出版，Rorabaugh，C，1996；錯誤編碼碼本，McGraw-Hill，Lyppens，H.，1997；里德-所羅門錯誤校正，多布博士的期刊，1997年1月(第22卷，第一期)。
里德-所羅門編碼可以使用多種不同的參數，包括不同的符號大小以及不同等級的冗余度。較佳的，使用以下的編碼參數*m＝8*t＝64m＝8意味著符號大小是8位(1個字節)。它還意味著每個里德-所羅門編碼的塊大小是255字節(28-1個符號)。為了允許糾正多達t個符號，在最后塊大小中的2t個符號必須使用冗余符號進行處理。t＝64表示每塊可以糾正64個字節(符號)，如果它們存在錯誤。因此，每255個字節塊有128(2×64)個冗余字節，其余的127字節(k＝127)用于容納原始數據。因此*n＝255*k＝127實際結果是，127字節的原始數據被編碼成為里德-所羅門編碼數據的一個255個字節的塊。編碼后的255字節塊被存儲到照片上，之后再由編碼數據讀取器解碼回原來的127個字節。數據塊的數據區的一個列中的384個點可容納48個字節(384/8)。595個這些列可以容納28,560個字節。這達到112個里德-所羅門塊(每個塊有255個字節)。該210個數據塊的完整照片總共可以容納23,520個里德-所羅門塊(共5,997,600字節，每個里德—所羅門塊占255個字節)。其中兩個里德—所羅門塊被保留作為控制信息，而其余的塊用于儲存數據。由于每個里德-所羅門塊容納127字節的實際數據，所以在一張照片上總共可以存儲的數據量是2,986,786字節(23,518×127)。如果原始數據不足這個量，那么可以對數據進行編碼，以便符合精確數量的里德-所羅門塊，然后，可以復制該編碼的數據塊，直到全部23,518個塊都被使用。圖11顯示了所用編碼的整體形式。
兩個控制塊132和133的每一個包含相同的編碼信息，這些編碼信息用于解碼其余的23,518個里德-所羅門塊所有消息(以16位長度存儲，按低字節/高字節形式)的里德-所羅門塊的數目；消息的最后一個里德-所羅門塊(8位)中的數據字節數目；這兩個數值被重復32次(占用96字節)，而其余的31個字節被保留并置為0。然后，對每個控制塊進行里德-所羅門編碼處理，把127字節的控制信息變為255字節的里德-所羅門編碼數據。
控制塊存儲兩次，以加大其存在的機會。另外，在使用里德-所羅門編碼時，控制塊內部的數據重復特別重要。在未破壞的里德-所羅門編碼塊中，第一個127字節的數據就是原始數據，且萬一控制塊無法解碼(錯誤的符號數超過64個)，則可以看到這127個字節以試圖恢復原始消息。因此，如果某個控制塊無法解碼，則有可能檢查3個字節的組，以確定2個譯碼參數的最可能的值。雖然這種方法不能保證一定可以恢復數據，但是因為數據是冗余的，所以恢復的機會很大。假設控制塊的最后159字節被破壞了，而前96字節是完全正確的。那么觀察前96個字節可以找到重復的數字組。可以明智地使用這些數字來解碼解碼在其余的23,518個里德-所羅門塊中的其余的消息。
圖12中以十六進制形式顯示了在進行里德-所羅門編碼處理之前每個控制塊數據的127個字節。
擾碼編碼數據假設所有編碼塊在存儲器中是連續存儲的，那么在照片上最多可以存儲5,997,600個字節的數據(2個控制塊和23,518個信息塊，總計23,520個里德-所羅門編碼塊)。然而此時，最好不把這些數據直接存儲到照片上，或者在卡片上把一個里德-所羅門塊的全部255字節存儲在一起。可能導致卡片發生物理損壞的任何污垢、塵垢或污點都有可能破壞單個里德-所羅門塊中的64個以上的字節，這將使該塊無法恢復。如果沒有該里德-所羅門塊的副本，那么整個照片就無法解碼。
解決方案是利用照片上有大量字節以及照片具有合理實際尺寸的事實。
因此，可以對這些數據進行擾碼，以確保來自單個里德-所羅門塊的符號不相互緊鄰。當然，照片老化的病理問題會導致里德-所羅門塊無法恢復，但是平均起來，對數據擾碼會使數據更具強壯性。
本發明中選擇的擾碼方案比較簡單，如圖13所示。每個里德-所羅門塊的所有為0的字節都放在一起(136)，然后是所有1字節等。因此，將有23,520個0字節和23,520個1字節等等。照片上的每個數據塊可以存儲28,560個字節。因此，在照片上的每個數據塊中的每個里德-所羅門塊中大約有4個字節。
采用這種擾碼方案，在照片上的16個全部數據塊的完全損壞會導致在每個里德-所羅門塊中的64個符號錯誤。這意味著，如果照片沒有其它損壞，那么即使沒有數據的副本，也可以完全恢復整個數據。
把擾碼的編碼數據寫到照片上一旦對原始數據進行里德-所羅門編碼、復制、以及擾碼，則照片上要存儲5,997,600個字節的數據。照片上的每個數據塊存儲28,560個字節。
此時，只需把數據簡單地寫入到照片的數據塊中，使第一個數據塊包含擾碼數據的第一個28,560個字節，第二個數據塊包含下一28,560個字節，等等。
如圖14所示，在一個數據塊中，數據是按從左到右的列方式寫出的。因此，數據塊中最左側的列包含28,560個字節的擾碼數據的第一個48個字節，最后一列包含28,560字節的擾碼數據的最后48個字節。在一列中，按從上到下順序寫出字節，每次寫一位，從第7位開始，到第0位結束。如果該位被置為(1)，則會在照片上放置黑點(紅外墨點)，如果該被清零(0)，則不在照片上放置點。
例如，可以通過對23,520個里德-所羅門編碼塊進行擾碼產生一組5,997,600字節的數據，以存儲在照片上。數據的第一28,560個字節被寫入第一個數據塊。第一28,560個字節的第一48個字節被寫入到該數據塊的第一列中，下一48個字節被寫入到下一列中，以此類推。假設28,560字節的頭兩個字節是十六進制的D3 5F。這頭兩個字節被存儲到該數據塊的第0列中。字節0的第7位首先被存儲，然后是第6位，等等。然后字節1的第7位被存儲，直到字節1的第0位。由于每個“1”被存儲為一個黑點，而每個“0”被存為一個白點，因此這兩個字節在照片上將被表示為下列點·D3(1101 0011)變成黑色、黑色、白色、黑色、白色、白色、黑色、黑色·5F(0101 1111)變成白色、黑色、白色、黑色、黑色、黑色、黑色、黑色當通過打印機的打印頭驅動打印媒質時，編碼圖像數據被發送到噴墨打印機上以驅動紅外墨噴嘴，同時該圖像數據被用于驅動青色、絳紅和黃色噴嘴。
當通過打印裝置的打印頭驅動打印媒質時，該編碼圖像數據及其轉換的版本被發送至打印裝置以驅動紅外墨噴嘴，同時該圖像數據被用于驅動該彩色噴嘴。
現在，可得到由照相機系統獲取的圖像作為一個帶有必要數據的攝影圖像，所述必要數據用于再現與其一起被打印的圖像，不管有或沒有由原始使用的圖像處理程序轉換的圖像。如果需要照片的另一個副本，則沒有必要單獨放置底片，即使圖像中有一些損壞，也可以復制該圖像，且可獲得數字格式的圖像，其可被掃描到計算機系統，如在申請人的共同未決申請USSN09/113,070和USSN09/112,785中所公開的那樣，用于任何目的，或通過通信網絡傳送。
在申請人的共同未決申請USSN 09/113,070和USSN09/112,785中公開了另一種格式，稱為Artcard格式，這種格式也可以用在這里，代替上述的“另一種Artcard”格式。在Artcard格式中，在打印媒質上打印連續的數據區。在本申請中，在由邊緣包圍的照片以紅外墨打印連續的數據區域，所述邊緣被打印為在該數據區域前緣和尾緣處的目標和其它標記以沿其上、下指定邊界和時鐘標記以幫助解碼包括在該數據區域中的數據。目標用于當卡片沿水平方向的旋轉不超過1°時確認卡片的方向，以及檢測卡片是被先插入前部還是后部。否則對數據的讀取將不可靠。
上述說明限于本發明的特定實施例。但是，很明顯，對本發明的一些變化和修改同樣能夠實現本發明的部分或全部優點。例如，可以理解，在某種適當編程的數字數據處理系統中，既可以使用硬件也可以使用軟件來實現本發明，這對各專業技術人員來說是容易實現的。因此，其權利要求書的目的是覆蓋所有落入本發明的精神和范圍內的所有的這種變化和修改。
權利要求
1.一種在照片上打印數字數據的方法，其中所述數據是來自照相機系統的圖像數據，且該圖像數據被圖像處理程序進行轉換，該方法包括以下步驟a)從照相機系統接收與圖像對應的圖像數據；b)將圖像處理程序載入所述照相機系統；c)使用所述圖像處理程序轉換所述圖像數據；d)把所述原始的圖像數據和所述轉換的圖像數據變換為編碼容錯的數字形式；e)通過噴墨打印處理使用顯隱墨在打印媒質的表面打印所述編碼容錯數字形式的所述原始圖像數據和所述轉換后的圖像數據，同時，以一種可見的、直接可讀的形式將所述原始圖像數據作為攝影圖像打印在所述打印媒質的同一表面上。
2.如權利要求1所述的在照片上打印數字數據的方法，其中顯隱墨是幾乎不吸收可見光譜的紅外吸收墨。
3.如權利要求1所述的方法，其中將所述數據轉換為所述容錯編碼形式包括形成所述圖像的里德-所羅門編碼版本。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述數據的所述容錯編碼形式包括將一高頻調制信號應用于所述容錯編碼形式，使得所述永久記錄包括可重復的高頻譜成分。
5.如權利要求4所述的方法，其中所述高頻調制信號包含檢查框兩維空間信號。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述打印步驟利用輥式打印裝置存儲所述打印媒質，并向所述打印裝置提供墨，所述打印裝置可從形成所述照片的照相機裝置分離。
7.一種采用顯隱墨在照片上打印編碼的容錯數字數據的設備，所述設備包括a)一種用于成像圖像的照相機系統，包括以數字格式輸出所述圖像的裝置；所述照相機系統進一步包括輸入圖像處理程序的裝置；b)按照所述圖像處理程序的步驟將所述數字格式的所述圖像處理為轉換后的版本的所述圖像的裝置；c)用于把所述數字格式的所述圖像和所述轉換版本的所述圖像變換為容錯編碼的數字形式的裝置；d)使用噴墨打印處理打印所述圖像、所述容錯編碼數字形式的裝置，所述容錯編碼數字形式使用紅外墨打印。
8.如權利要求7所述的設備，其中所述顯隱墨是幾乎不吸收可見光譜的紅外吸收墨。
9.如權利要求6所述的使用紅外墨在照片上打印編碼的容錯數字數據的設備，其中所述用于打印的裝置采用具有噴墨結構的頁寬打印頭，所述噴墨結構具有一輥式進給打印媒質穿過其中。
全文摘要
本發明公開了一種通過噴墨打印處理使用紅外墨在照片上打印數字數據的方法。該數據可以存儲由照相機拍攝的圖像的詳細信息，和由可被單獨載入該照相機的一專用圖像處理程序轉換的第二圖像的詳細信息；該數據能夠以一種容錯形式存儲，從而使得能夠復制或恢復該原始圖像或被轉換的圖像而不管對其造成的損壞。
文檔編號B41J29/40GK1471685SQ01817748
公開日2004年1月28日 申請日期2001年10月19日 優先權日2000年10月20日
發明者卡·西爾弗布魯克, 保羅·拉普斯頓, 西蒙·羅伯特·瓦爾姆斯利, 卡 西爾弗布魯克, 拉普斯頓, 羅伯特 瓦爾姆斯利 申請人:西爾弗布魯克研究有限公司