<Desc/Clms Page number 1>
Beschrijving Titel van de uitvinding Een systeem om identiteitsgegevens van een persoon op te slaan in een gedigitaliseerde identiteitsgebonden afbeelding.
Technisch vakgebied waarop de uitvinding betrekking heeft Er bestaat nood in de hedendaagse geïnformatiseerde maatschappij om aan electronische documenten iets toe te kunnen voegen waarmee de auteur van dat document op een ondubbelzinnige wijze haar/zijn identiteit kan bewijzen. Tot op heden worden in het algemeen documenten, of ze nu al dan niet electronisch zijn, erkend als hebbende een officiëel karakter wanneer ze met de hand en op papier met een handtekening worden ondertekend. In het geval van een electronisch document wordt vaak eerst een papieren afdruk gemaakt, waarna die met de hand wordt ondertekend.
Er bestaat nood aan een sluitend systeem, dat door officiële instanties kan erkend worden, waarmee rechtspersonen op een electronische manier, dit wil zeggen niet op een papieren afdruk, een handtekening aan een electronisch document kunnen toevoegen. Deze uitvinding codeert identiteitsgegevens van een rechtspersoon in de digitale versie van elk type afbeelding dat door officiële instanties wordt erkend als een afbeelding met officiëel bindende waarde. Met andere woorden, met deze uitvinding kan een deel van een gedigitaliseerde identiteitsgebonden afbeelding (zoals van een handtekening, een vingerafdruk of zelfs een kopie van een officiëel document als een identiteitskaart of een paspoort) gereserveerd worden om er de karakters in te coderen van tekstuele identiteitsgegevens van een persoon.
Relevante stand van de techniek De nood om aan officiële documenten een electronische handtekening toe te voegen is niet nieuw. De meest verbreide techniek is het zogenaamde digitale certificaat . Een digitaal certificaat is een tweedelig electronisch bestand waarvan de ene helft in het bezit is van een persoon die met het bestand zijn identiteit wilt bewijzen, en het andere deel in het bezit van eenieder die de identiteit van de eerste persoon wilt verifiëren. Samen vormen de twee delen een uniek en ondubbelzinnig systeem dat aan een digitaal bestand een soort digitale stempel toevoegt waarmee kan worden geverifiëerd of het bestand tijdens het transport tot de bestemmeling inhoudelijk werd gewijzigd of waarmee electronische bestanden kunnen gecodeerd worden tot onleesbare informatie voor iedereen voor wie de informatie niet is bestemd.
Er zijn verschillende nadelen aan de technologie van de digitale certificaten. Het eerste nadeel van deze technologie is dat ze bijzonder complex is voor personen vreemd aan de wereld van de informatica of wiskunde, doordat ze gebaseerd is op complexe wiskundige algoritmes en een zeker begrip eist van de persoon die ze wenst te gebruiken. Een ander groot nadeel is dat deze technologie tot vandaag niet universeel is, in de zin dat ze niet onafhankelijk is van de computertoepassingen waarmee men electronische documenten aanmaakt. Met andere woorden, een persoon dient in het bezit te zijn van een speciale computertoepassing of een toevoeging aan een computertoepassing om gebruik te kunnen maken van een digitaal certificaat.
Nog een nadeel is dat de verschillende computertoepassingen die deze technologie vandaag
<Desc/Clms Page number 2>
integreren niet met elkaar compatibel zijn, wat wil zeggen dat een electronisch document, gemaakt in de ene computertoepassing, en waaraan een digitaal certificaat is toegevoegd, niet noodzakelijk door een andere computertoepassing, die ook de technologie ondersteunt, kan gelezen worden. Nog een nadeel is dat dit systeem niet visueel is, zodat men niet op het zicht kan bepalen of aan een electronisch document nu al dan niet een digitaal certificaat werd verbonden. Nog een nadeel is dat deze technologie vandaag in zeer weinig toepassingen werd geïntegreerd.
Er bestaat met andere woorden een dringende nood aan een ander systeem, minder complex, gebruikersvriendelijker en computertoepassingsonafhankelijk, om aan electronische documenten een visuele electronische handtekening te kunnen toevoegen.
Uiteenzetting van de uitvinding Definities van termen die verder in de beschrijving van deze uitvinding worden gebruikt.
Digitale afbeelding , verder gewoon afbeelding genoemd in deze octrooiaanvraag.
Wanneer in dit document over een digitale afbeelding wordt geschreven wordt daarmee een afbeelding bedoeld die onder digitale vorm bestaat. Met die 'digitale vorm' wordt de opslag van een afbeelding in of op een digitaal medium bedoeld, bijvoorbeeld in het geheugen van een computer, op een harde schijf van een computer of op een geheugenkaart. Een digitale afbeelding wordt normaal gezien opgeslaan (bewaard) onder de vorm van een digitaal bestand (zie verder).
Digitaal bestand , verder gewoon bestand genoemd in deze octrooiaanvraag.
Onder de term digitaal bestand wordt verstaan de opslag of de bewaring van gegevens in digitale vorm op of in een medium dat daarvoor geschikt is. Met betrekking tot het onderwerp van deze octrooiaanvraag wordt vooral verwezen naar bestanden van digitale afbeeldingen, wat dus niet meer betekent dan de fysische opslag van een digitale afbeelding, bijvoorbeeld op een harde schijf of in het geheugen van een computer.
Digitaal Een manier om gegevens, welke ook de vorm daarvan zij (tekst, afbeeldingen, geluid, etcetera), op een fysisch medium te bewaren door ze te digitaliseren, d. w.z. door ze om te vormen naar een alfabet van maar twee eenheden, namelijk de eenheid 0 (nul) en de eenheid I (één). Binnen het bestek van deze octrooiaanvraag wordt eveneens onder digitaal verstaan de manier om gegevens op te slaan door ze om te vormen naar een voor een bepaald fysisch electronisch medium begrijpbare of nuttige vorm, die niet noodzakelijk puur digitaal is.
Digitale handtekening Wanneer in dit document over een digitale handtekening wordt geschreven wordt daarmee een handtekening bedoeld die onder digitale vorm bestaat. Met die digitale vorm kan zowel de opslag van een handtekening in of op een digitaal medium worden bedoeld, bijvoorbeeld in het geheugen van een computer, op een harde schijf van een computer of op een geheugenkaart.
<Desc/Clms Page number 3>
Handtekening De term handtekening heeft binnen het bestek van dit patent vooral, maar niet uitsluitend, de vorm van een op papier geschreven handtekening (figuur 1.A) die werd gedigitaliseerd, maar wordt ook gebruikt om eender welk verschijnsel aan te duiden dat binnen de normen van een officiële instantie of overheid kan gebruikt worden om op een ondubbelzinnige manier de identiteit van een persoon aan te duiden. Naast de digitale versie van een op papier geschreven handtekening kunnen ook bedoeld worden de digitale afbeeldingen van eender welke afbeelding die op een ondubbelzinnige manier verbonden is met de unieke identiteit van een persoon, zoals bijvoorbeeld een gedigitaliseerde vingerafdruk, een gedigitaliseerde pasfoto of een digitaal certificaat, uitgereikt door een erkende instantie.
Formaat De wijze waarop gegevens in een digitaal opslagmedium worden opgeslaan. Een formaat beschrijft meestal de volgorde en de inhoud waarin digitale gegevens in een digitaal bestand worden opgeslaan.
GIF is bijvoorbeeld een formaat van digitale afbeeldingen.
Pixel De pixel is de 'molecule van de digitale afbeelding', met andere woorden het kleinste bestanddeel van een afbeelding dat nog kleurinformatie bevat. Een digitale afbeelding is opgebouwd uit een reeks van minstens één pixel. Een pixel is meestal ook niet meer dan één klein puntje van een welbepaalde kleur. Gangbaar is dat een afbeelding is opgebouwd uit een aantal rijen en kolommen van pixels van verschillende kleuren. Doordat een pixel bijzonder klein is en niet met het blote oog kan worden waargenomen vormt de perceptie van het geheel van rijen en kolommen pixels bij de mens een visueel coherente afbeelding. De kleur van één pixel kan op eindeloos veel verschillende manieren worden uitgedrukt, waaronder enkele heel courante systemen zoals RGB of CMY.
Het RGB-systeem drukt de aanwezigheid van de kleuren rood, groen en blauw in elke pixel uit terwijl het CMY-systeem de aanwezigheid van de kleuren cyaan, magenta en geel in elke pixel uitdrukt. Een pixel met de RGB- waarde RGB(255,0,0) is bijvoorbeeld een pixel die volledig rood is. Binnen het bestek van deze uitvinding wordt geen exhaustieve lijst van dergelijke systemen voorgelegd, aangezien deze uitvinding onafhankelijk is van het kleurensysteem van een afbeelding. In deze uitvinding wordt met pixel bedoeld 'het kleinste bestanddeel van een afbeelding dat nog kleurinformatie bevat'.
Palet Een in de wereld van digitale afbeeldingen aanvaarde term waarmee een lijst of een formule bedoeld wordt die op een ondubbelzinnige wijze alle kleuren die in een afbeelding voorkomen vertegenwoordigt. Zo'n lijst kan zowel een eenvoudige opsomming zijn van alle kleuren die in de afbeelding voorkomen, dan wel een algoritme of formule dat op een statistische manier de kleuren in een afbeelding en hun fysische plaats in de afbeelding vertegenwoordigt. De eerste mogelijkheid komt bijvoorbeeld voor bij digitale bestanden als BMP , GIF of PNG , de tweede mogelijkheid komt bijvoorbeeld voor bij digitale bestanden als JPEG .
<Desc/Clms Page number 4>
Histogram Een histogram is een analyse van een digitale afbeelding op basis van het percentage waarin bepaalde kleuren in de afbeelding voorkomen. Een histogram van een digitale afbeelding is in principe een opsomming van het aantal pixels van een bepaalde kleur in de afbeelding.
GIF Graphics Interchange Format , een vorm van digitaal bestand voor opslag van een digitale afbeelding, door auteursrechten beschermd. Dit bestand bestaat uit grossomodo 3 onderdelen die zich fysisch achtereenvolgens in het bestand bevinden, zijnde ten eerste een identificatie van het bestandstype, ten tweede een lijst van alle kleuren die in het bestand voorkomen, ook wel Palet genoemd en meestal beperkt tot 256 kleuren, en ten derde, een consecutieve lijst of 'index' van een verwijzing van elke pixel van de afbeelding naar het voorgenoemde palet van alle kleuren die in de afbeelding voorkomen. Een GIF vertegenwoordigt vandaag afbeeldingen met 256 mogelijke kleuren voor elke pixel.
Dit formaat werd speciaal ontwikkeld voor internet-toepassingen omdat het ondanks de lage kleurenaantallen toch een goede afbeeldingskwaliteit vertegenwoordigt, daardoor uit minder bytes bestaat en sneller over een netwerk kan worden verstuurd. Deze uitvinding beperkt zich niet tot dit beeldformaat, noch tot geen enkel van de hierna opsomming van beeldformaten, omdat deze uitvinding beeldformaat-onafhankelijk is.
PNG Portable Network Graphics . Een bestand van dit type bestaat uit minimum 3 onderdelen die zich fysisch achtereenvolgens in het bestand bevinden, zijnde ten eerste een identificatie van het bestandstype, ten tweede een lijst van alle 256 mogelijke kleuren van de afbeelding, ook wel Palet genoemd, en ten derde, een consecutieve lijst of 'index' van een verwijzing van elke pixel van de afbeelding naar het voorgenoemde palet van alle kleuren die in de afbeelding voorkomen. Andere informatie kan nog in andere verdere onderdelen van het bestand worden opgeslaan. Dit bestandstype kan als een soort geavanceerde versie van het GIF-formaat gezien worden, met dat verschil dat dit afbeeldingsformaat niet auteursrechterlijk is beschermd.
BMP Bitmap , een vorm van digitaal bestand voor opslag van een digitale afbeelding waarbij van elke pixel wordt opgeslaan welke hoeveelheid rood, groen en blauw er zich in bevindt. Een bitmap vertegenwoordigt vandaag afbeeldingen met meer dan 16777216 mogelijke kleuren voor elke pixel (vertegenwoordigd door alle mogelijke combinaties van 256 gradaties rood met 256 gradaties van groen met 256 gradaties van blauw).
JPEG, JPG, JFIFF, TIFF en andere digitale afbeeldingsformaten Vormen van digitale bestanden voor de opslag van digitale afbeeldingen die een ander principe volgen dan de hierboven beschreven afbeeldingsformaten "GIF", "BMP" en "PNG".
<Desc/Clms Page number 5>
Pixels-karakterstabel Een pixels-karakterstabel is een term eigen aan deze octrooiaanvraag. Met deze term wordt een tabel bedoeld van twee kolommen en minstens één rij waarvan de ene kolom een opsomming is van enkele kleuren, bijvoorbeeld onder de vorm van de RGB-voorstelling van een pixel, en de andere kolom een opsomming van een aantal karakters (letters, cijfers of andere tekstsymbolen). Elke cel in de ene kolom van de tabel komt overeen met slechts één cel uit de andere kolom, waardoor bijvoorbeeld een pixel van een welbepaalde kleur slechts met één karakter verbonden is.
Voorbeeld van een pixels-karakterstabel van de vijf karakters a , b , c , d en e en hun overeenkomstige kleur in RGB-formaat:
EMI5.1
<tb> pixels <SEP> karakters
<tb>
<tb> RGB(0,0,1) <SEP> <SEP> a <SEP>
<tb>
<tb> RGB(0,0,2) <SEP> <SEP> b <SEP>
<tb>
<tb> RGB(0,0,3) <SEP> <SEP> c <SEP>
<tb>
<tb> RGB(0,0,4) <SEP> <SEP> d <SEP>
<tb>
<tb> RGB(0,0,5) <SEP> <SEP> e <SEP>
<tb>
Karakterpixels Elk koppel van een pixel met een karakter zoals dat terug te vinden is in één welbepaalde rij van een pixels-karakterstabel wordt verder in dit document beschreven als een karakterpixel .
Bestanddelen of 'ingrediënten' van deze uitvinding.
Eerste ingrediënt : identiteitsgebonden informatie die gecodeerd moet worden.
De informatie die men in een digitale afbeelding zal coderen is informatie die volgens officiële instanties, zoals nationale of supranationale overheden, of volgens contractuele verplichtingen tussen niet-officiële instanties ondubbelzinnig verbonden zijn met de identiteit van een persoon. Het gaat hier bijvoorbeeld om een e-mailadres, een woonplaats, een nummer van een identiteitskaart of paspoort, een digitaal certificaat of andere identiteitsbewijzende gegevens. Sommige van deze identiteitsgebonden gegevens worden algemeen als dusdanig aanvaard, andere, zoals een e-mailadres, minder. Ook een e-mailadres kan als een identiteitsgebonden gegeven worden gezien, en wel om de volgende reden.
Een e-mailadres wordt aanzien als ondubbelzinnig verbonden met de identiteit van een persoon doordat een persoon enkel die e-mail kan lezen die voor haar/hem is bestemd, precies doordat zij/hij over het juiste paswoord beschikt om de e-mail van een e-mailserver te kunnen kopiëren en/of verwijderen.
Ook een digitaal certificaat wordt in de internetgemeenschap en door bepaalde nationale overheden meer en meer als een ondubbelzinnig bewijs van de identiteit van een persoon gezien. Het geval van het digitale certificaat is het enige waarbij de informatie die tot de ondubbelzinnige verificatie van de identiteit van een persoon kan leiden is opgesplitst in minstens twee delen. Voor een toepassing binnen het kader van deze uitvinding zal in één afbeelding slechts één deel van een digitaal certificaat
<Desc/Clms Page number 6>
worden gecodeerd. Het andere deel kan in een andere of een kopie van de afbeelding worden gecodeerd, zodat er uiteindelijk twee minstens afbeeldingen bestaan met elk een deel van de informatie.
De hier opgesomde types identiteitsgegevens worden gebruikt als eerste ingrediënt van deze uitvinding.
Tweede ingrediënt : de afbeelding waarin identiteitsgegevens zullen gecodeerd worden De afbeelding die men kan gebruiken om er identiteitsgegevens in te coderen kan vele vormen aannemen. De meest voor de hand liggende vorm is een gedigitaliseerde versie van een handtekening op papier. Binnen het bestek van deze uitvinding wordt dat als voorbeeld genomen, maar die mogelijkheid sluit andere types afbeeldingen niet uit. Elk type afbeelding dat volgens officiële instanties of overheden of volgens contractuele verplichtingen tussen niet-officiële instanties ondubbelzinnig verbonden is met de identiteit van een persoon en die men in de digitale versie kan omvormen of verkrijgen, is in principe geschikt.
Voorbeelden van geschikte afbeeldingen zijn een pasfoto, een vingerafdruk, een handtekening op papier, een kopie van een identiteitskaart, een kopie van een paspoort of de papieren versie van een digitaal certificaat. Een handtekening op papier en deze andere voorbeelden worden door officiële instanties, zoals de overheidsdiensten van gemeentes, politie of landelijke overheden, als een ondubbelzinnig bewijs van de identiteit van een persoon gezien. Dit type afbeeldingen worden gebruikt als tweede ingrediënt van deze uitvinding. In de voorbeelden waarmee deze beschrijving wordt geïllustreerd wordt verder uitsluitend gebruik gemaakt van een afbeelding van een handtekening op papier.
Werking van deze uitvinding Beschriiving van de procedure om tekst in een afbeelding te coderen In deze uitvinding worden enkele pixels van een geschikte digitale afbeelding gereserveerd om er de karakters in te coderen van bepaalde identiteitsgegevens van een persoon.
Het aantal mogelijke kleuren in de digitale afbeelding wordt in deze uitvinding beperkt tot het maximum aantal mogelijke kleuren van de afbeelding, wanneer deze in haar normale vorm bestaat, min het aantal karakters dat men in de afbeelding wenst te coderen. Bestaat een afbeelding normaal gezien uit bijvoorbeeld 256 kleuren (wat bijvoorbeeld het geval is bij het bestandsformaat voor afbeeldingen GIF of PNG ), en wenst men in die afbeelding tekst te kunnen coderen van maximum 100 verschillende karakters, dan kan men nog 156 (256-100) pixels gebruiken voor de kleuren.
Voor de eenvoud wordt in de verdere beschrijving onder een digitale handtekening verstaan 'de digitale versie van een op papier geschreven handtekening van een persoon'. Zo'n digitale versie kan bijvoorbeeld verkregen worden door een op papier geschreven handtekening in te scannen, ook wel digitaliseren of 'samplen' genoemd. Volgende stappen worden tijdens het coderen van tekst in de afbeelding ondernomen :
<Desc/Clms Page number 7>
. Alle pixels uit de originele afbeelding worden geteld en gegroepeerd volgens hun kleur. Deze bewerking wordt ook wel 'het maken van een histogram' van de afbeelding genoemd. Bedoeling is een overzicht te krijgen van alle in de afbeelding aanwezige kleuren.
. Alle karakters uit de te coderen tekst worden opgesomd.
Na deze twee stappen beschikt men over de twee ingrediënten van deze uitvinding. De volgende stappen zullen de karakters in de tekst uit stap 2 coderen in de afbeelding door veranderingen aan te brengen aan de pixels uit stap 1.
Nu wordt een pixels-karakterstabel aangemaakt (zie definities). Deze tabel mag gebaseerd zijn op het histogram van de afbeelding of van een deel van de afbeelding, zodat de kleuren van de pixels in de tabel die van de afbeelding goed benaderen. Hierdoor zullen karakterpixels visueel moeilijk te onderscheiden zijn van 'echte' pixels. Bij het coderen van tekst in een afbeelding wordt ervoor gezorgd dat elke vervangen pixel zo goed mogelijk de kleur van de oorspronkelijke pixel benadert, zodat de afbeelding visueel nauwelijks verandert.
. Elke pixel in de afbeelding of in een deel van de afbeelding wordt vergeleken met de lijst van pixels in de pixels-karakterstabel. Pixels die zowel in de afbeelding als in de tabel voorkomen worden vervangen door een visueel gelijkaardige pixel (dus van een gelijkaardige kleur), maar die niet in de tabel voorkomen. Na deze stap weet men dat geen enkele pixel uit de pixels- karakterstabel nog in de afbeelding voorkomt. De afbeelding is hiermee klaar om er karakters in te coderen.
Nu worden enkele pixels in de afbeelding vervangen door pixels uit de pixels-karakterstabel, totdat alle karakters uit de te coderen tekst zich in de afbeelding bevinden. De volgorde waarin karakters in de afbeelding worden gecodeerd is van geen belang, zolang diegene die de tekst uit de afbeelding moet decoderen weet in welke volgorde en volgens welke systeem ze er in gecodeerd werden.
De decoderingsprocedure Tijdens het decoderen van tekst uit een afbeelding zal men voor elke pixel in de afbeelding of uit een deel van de afbeelding nagaan of hij overeenstemt met een pixelkarakter uit een gekende pixels- karakterstabel. Men zal zo de geëncodeerde tekst terug kunnen samenstellen. Men zal hiervoor vanzelfsprekend over dezelfde tabel moeten beschikken als dewelke werd gebruikt bij het coderen van de tekst in de tabel.
Beschrijving van de tekeningen In de tekeningen wordt het volgende voorgesteld: een handtekening (Figuur 1.A) en, op een andere schaal, een uitvergroting op pixelniveau van een deel van de gedigitaliseerde versie van de handtekening (Figuur 1.B) ; een tabel (Figuur 1.C) die een opsomming is van de pixels in de afbeelding die een karakter bevatten . Na decoderen van deze gedigitaliseerde versie van de handtekening kan in het voorbeeld op de tekening de tekst hello herkend worden.
Indien niet meer dan de karakters h , e , 1 en o , waarmee het woord hello kan worden
<Desc/Clms Page number 8>
samengesteld, in deze afbeelding moeten gecodeerd worden, volstaat in dit geval een pixels-karakterstabel van slechts 4 karakterpixels :
EMI8.1
<tb> pixelkarakter <SEP> 1 <SEP> <SEP> h <SEP>
<tb>
<tb> pixelkarakter <SEP> 2 <SEP> <SEP> e <SEP>
<tb>
<tb> pixelkarakter <SEP> 3 <SEP> <SEP> <SEP>
<tb>
<tb> pixelkarakter <SEP> 4 <SEP> <SEP> o <SEP> <SEP>
<tb>
Nota : pixelkarakter 3 wordt in dit voorbeeld tweemaal gebruikt.
Uitvoeringswijzen van de uitvinding Hier worden bij wijze van voorbeeld de procedures uitgelegd om een tekst te coderen in een afbeelding in enerzijds het BMP-bestandsformaat en anderzijds in het GIF-bestandsformaat.
Tekst encoderen in een BMP-afbeelding of een GIF-afbeelding door pixels te vervangen door vooraf vastgelegde pixels.
In het geval van een digitale afbeelding die volgens het BMP-formaat is opgeslaan (zie definities), waarin zich tot 16777216 kleuren kunnen bevinden en waarin men bijvoorbeeld tot 256 karakters wenst op te slaan (bijvoorbeeld alle karakters uit de ASCII-karakterstabel) zal men de afbeelding eerst omvormen tot een visueel gelijkaardige bitmap van 16776960 kleuren (16777216-256) en daarna volgens een willekeurig, maar gekend, algoritme enkele pixels vervangen door pixelkarakters uit een pixels-karakterstabel.
In het geval van een digitale afbeelding die volgens het GIF-formaat is opgeslaan (zie definities), waarin zich tot 256 kleuren kunnen bevinden en waarin men bijvoorbeeld tot 26 karakters wenst op te slaan (bijvoorbeeld de letters a tot z van ons alfabet) zal men de afbeelding eerst omvormen tot een bitmap van 230 kleuren (256-26) en daarna enkele pixels vervangen door pixelkarakters uit de pixels-karakterstabel volgens een willekeurig, maar gekend, algoritme.
Tekst coderen door bepaalde gedeeltes van de pixelinformatie te manipuleren (en niet de volledige pixel) Naar analogie met het eerste type kunnen in plaats van een volledige pixel te vervangen door een andere karaktergebonden pixel (via de pixels-karakterstabel) ook gedeeltes van de informatie waaruit een pixel bestaat worden gereserveerd om er een karakter in te coderen. In het geval van een afbeelding in BMP-formaat, waarbij élke pixel één van 16777216 kleuren kan zijn kan men de mogelijke variaties van de kleuren rood, groen en blauw in een pixel beperken van, bij wijze van niet bindend voorbeeld, 256 tot bijvoorbeeld 216 waardoor men toch nog afbeeldingen kan bekomen van maximum 10077696 (216x216x216) kleuren.
De overige 40 informatieëenheden per kleur in de BMP kan men gebruiken om er, in ons voorbeeld, maximaal 64000 (40x40x40)karakters in te coderen (wat bijvoorbeeld volstaat om er de meeste karakters van alle talen wereldwijd in te coderen, zoals die worden opgesomd in de zogenaamde Unicode-tabel). Welke delen van de kleurinformatie van de pixel men reserveert om er karakters in te coderen is volledig vrij en niet gebonden aan deze uitvinding. De essentie is dat men inderdaad een aantal pixels gaat veranderen door visueel gelijkaardige pixels,
<Desc/Clms Page number 9>
maar waarvan men weet dat ze een tekstueel karakter of cijfer vertegenwoordigen. In plaats van een pixels-karakterstabel, die pixels ondubbelzinnig met karakters verbindt, wordt een formule of richtlijn bepaald die definieert welk deel van de pixelinformatie mag gebruikt worden om er karakters in te coderen.
Dezelfde formule of richtlijn zal eveneens gebruikt moeten worden om uit een aangepaste afbeelding de juiste tekst te decoderen.
Wiize waarop deze uitvinding in de niiverheid kan worden toegepast Deze uitvinding kan in de nijverheid op verscheidene manieren worden toegepast wanneer men gebruikt maakt van geschikte computerprogramma's. In grote lijnen zal men eerst een computerprogramma gebruiken of ontwikkelen dat een afbeelding op de aanwezige kleuren analyseert en daarvan een soort rapport of histogram aflevert. Hetzelfde of een ander computerprogramma zal bepaalde pixels uit de geanalyseerde afbeelding omvormen naar pixels die gedeeltelijk uit karakterinformatie bestaan. Hetzelfde of een ander computerprogramma kan dan de omgevormde afbeelding op een fysisch medium bewaren.
De bewaarde afbeelding, die identiteitsgebonden informatie van een bepaalde rechtspersoon bevat, kan dan verspreid worden om toegepast te worden in de meest uiteenlopende computerprogramma's die toelaten een afbeelding aan hun documenten toe te voegen. De documenten waaraan zo'n afbeelding is toegevoegd kunnen dan door de auteur worden verspreid met de vermelding deze afbeelding bevat een digitale handtekening .
De ontvanger van zo'n document dient dan over de nodige software te beschikken, al dan niet aanwezig op zijn/haar computer, of installeerbaar vanaf een internet-website, om de afbeelding in het electronisch document op de aanwezigheid van identiteitsgebonden gegevens te onderzoeken.
<Desc / Clms Page number 1>
Description Title of the invention A system for storing identity data of a person in a digitized identity-related image.
Technical field to which the invention relates There is a need in today's computerized society to be able to add something to electronic documents with which the author of that document can unequivocally prove her / his identity. To date, documents, whether electronic or not, are generally recognized as having an official character when signed by hand and on paper with a signature. In the case of an electronic document, a paper print is often first made, after which it is signed by hand.
There is a need for a comprehensive system, which can be recognized by official bodies, with which legal persons can add a signature to an electronic document in an electronic manner, ie not on a paper print. This invention encodes identity data of a legal person in the digital version of any type of image that is recognized by official authorities as an image with officially binding value. In other words, with this invention, a portion of a digitized identity-bound image (such as a signature, a fingerprint or even a copy of an official document such as an identity card or a passport) can be reserved to encode the characters of textual identity data therein of a person.
Relevant state of the art The need to add an electronic signature to official documents is not new. The most widely used technology is the so-called digital certificate. A digital certificate is a two-part electronic file, half of which is in the possession of a person who wants to prove his identity with the file, and the other part in the possession of anyone who wants to verify the identity of the first person. Together, the two parts form a unique and unambiguous system that adds a kind of digital stamp to a digital file that can be used to verify whether the file has been modified during transport to the recipient or which can be used to encode electronic files into unreadable information for everyone for whom the information is not intended.
There are several disadvantages to the technology of digital certificates. The first disadvantage of this technology is that it is particularly complex for people alien to the world of computer science or mathematics, because it is based on complex mathematical algorithms and requires a certain understanding of the person who wishes to use it. Another major disadvantage is that this technology is not universal until today, in the sense that it is not independent of the computer applications with which electronic documents are created. In other words, a person must be in possession of a special computer application or an addition to a computer application to be able to use a digital certificate.
Another drawback is the different computer applications that use this technology today
<Desc / Clms Page number 2>
integrate are not compatible with each other, meaning that an electronic document made in one computer application and to which a digital certificate has been added cannot necessarily be read by another computer application that also supports the technology. Another disadvantage is that this system is not visual, so that it is not possible to determine at sight whether or not an electronic document has been attached to an electronic document. Another disadvantage is that today this technology has been integrated into very few applications.
In other words, there is an urgent need for a different system, less complex, more user-friendly and computer-application independent, in order to be able to add a visual electronic signature to electronic documents.
Disclosure of the Invention Definitions of terms used further in the description of this invention.
Digital image, also simply called image in this patent application.
When a digital image is written in this document, it is understood to mean an image that exists in digital form. The 'digital form' means the storage of an image in or on a digital medium, for example in the memory of a computer, on a hard disk of a computer or on a memory card. A digital image is normally stored (saved) in the form of a digital file (see below).
Digital file, also referred to simply as file in this patent application.
The term digital file is understood to mean the storage or storage of data in digital form on or in a medium suitable for this. With regard to the subject matter of this patent application, reference is mainly made to files of digital images, which therefore means no more than the physical storage of a digital image, for example on a hard disk or in the memory of a computer.
Digital A way of storing data, whatever their form (text, images, sound, etc.) on a physical medium by digitizing them, d. ie by transforming them into an alphabet of only two units, namely the unit 0 (zero) and the unit I (one). Within the scope of this patent application, digital is also understood to mean the way to store data by converting it to a form that is comprehensible or useful for a specific physical electronic medium, which is not necessarily purely digital.
Digital signature Whenever a digital signature is written in this document, this means a signature that exists in digital form. This digital form can be understood to mean both the storage of a signature in or on a digital medium, for example in the memory of a computer, on a hard disk of a computer or on a memory card.
<Desc / Clms Page number 3>
Signature Within the scope of this patent, the term signature is mainly, but not exclusively, in the form of a signature written on paper (Figure 1.A) that has been digitized, but is also used to indicate any phenomenon within the standards of an official body or government can be used to unambiguously indicate the identity of a person. In addition to the digital version of a signature written on paper, it is also possible to refer to the digital images of any image that is unambiguously linked to the unique identity of a person, such as, for example, a digitized fingerprint, a digitized passport photo or a digital certificate, issued by a recognized body.
Format The way in which data is stored in a digital storage medium. A format usually describes the order and content in which digital data is stored in a digital file.
GIF, for example, is a format of digital images.
Pixel The pixel is the 'molecule of the digital image', in other words the smallest component of an image that still contains color information. A digital image is made up of a series of at least one pixel. A pixel is usually no more than one small dot of a specific color. It is common for an image to be composed of a number of rows and columns of pixels of different colors. Because a pixel is extremely small and cannot be seen with the naked eye, the perception of the whole of rows and columns of pixels in humans forms a visually coherent image. The color of one pixel can be expressed in endlessly different ways, including some very common systems such as RGB or CMY.
The RGB system expresses the presence of the colors red, green and blue in each pixel, while the CMY system expresses the presence of the colors cyan, magenta and yellow in each pixel. For example, a pixel with the RGB value RGB (255.0.0) is a pixel that is completely red. No exhaustive list of such systems is presented within the scope of this invention, since this invention is independent of the color system of an image. In this invention, pixel means "the smallest component of an image that still contains color information."
Palette A term accepted in the world of digital images, meaning a list or formula that unambiguously represents all the colors that appear in an image. Such a list can be either a simple list of all the colors that appear in the image, or an algorithm or formula that represents the colors in an image and their physical location in the image in a statistical way. For example, the first option occurs with digital files such as BMP, GIF or PNG, the second option occurs with digital files such as JPEG.
<Desc / Clms Page number 4>
Histogram A histogram is an analysis of a digital image based on the percentage in which certain colors appear in the image. A histogram of a digital image is basically a summary of the number of pixels of a certain color in the image.
GIF Graphics Interchange Format, a form of digital file for storage of a digital image, protected by copyright. This file consists of roughly 3 parts that are physically located in the file, firstly an identification of the file type, secondly a list of all colors that appear in the file, also called Palette and usually limited to 256 colors, and third, a consecutive list or "index" of a reference of each pixel of the image to the aforementioned palette of all colors that appear in the image. A GIF today represents images with 256 possible colors for each pixel.
This format was specially developed for internet applications because, despite the low color numbers, it still represents good image quality, which means that there are fewer bytes and can be sent over a network faster. This invention is not limited to this image format, nor to any of the image formats listed below, because this invention is image format independent.
PNG Portable Network Graphics. A file of this type consists of a minimum of 3 parts that are physically consecutive in the file, being firstly an identification of the file type, secondly a list of all 256 possible colors of the image, also called Palette, and thirdly, a consecutive list or 'index' of a reference of each pixel of the image to the aforementioned palette of all colors that appear in the image. Other information can be stored in other further parts of the file. This file type can be seen as a kind of advanced version of the GIF format, with the difference that this image format is not protected by copyright.
BMP Bitmap, a form of digital file for the storage of a digital image in which the amount of red, green and blue of each pixel is stored. A bitmap today represents images with more than 16777216 possible colors for each pixel (represented by all possible combinations of 256 gradations red with 256 gradations of green with 256 gradations of blue).
JPEG, JPG, JFIFF, TIFF and other digital image formats Types of digital files for storing digital images that follow a different principle than the "GIF", "BMP" and "PNG" image formats described above.
<Desc / Clms Page number 5>
Pixel character table A pixel character table is a term specific to this patent application. By this term is meant a table of two columns and at least one row of which one column is a summary of a few colors, for example in the form of the RGB representation of a pixel, and the other column a summary of a number of characters (letters , numbers or other text symbols). Each cell in one column of the table corresponds to only one cell from the other column, so that, for example, a pixel of a specific color is only associated with one character.
Example of a pixel character table of the five characters a, b, c, d and e and their corresponding color in RGB format:
EMI5.1
<tb> pixels <SEP> characters
<tb>
<tb> RGB (0,0,1) <SEP> <SEP> a <SEP>
<tb>
<tb> RGB (0.0.2) <SEP> <SEP> b <SEP>
<tb>
<tb> RGB (0.0.3) <SEP> <SEP> c <SEP>
<tb>
<tb> RGB (0,0,4) <SEP> <SEP> d <SEP>
<tb>
<tb> RGB (0.0.5) <SEP> <SEP> and <SEP>
<tb>
Character pixels Each couple of a pixel with a character as it can be found in one specific row of a pixel character table is further described in this document as a character pixel.
Components or "ingredients" of this invention.
First ingredient: identity-related information that must be coded.
The information that will be encoded in a digital image is information that, according to official bodies, such as national or supranational authorities, or under contractual obligations between non-official bodies, are unambiguously linked to the identity of a person. This concerns, for example, an e-mail address, a place of residence, a number of an identity card or passport, a digital certificate or other proof of identity. Some of this identity-related data is generally accepted as such, others, such as an e-mail address, less. An e-mail address can also be seen as identity-related information, for the following reason.
An e-mail address is considered to be unambiguously linked to the identity of a person because a person can only read the e-mail that is intended for him / her, precisely because he / she has the correct password to receive the e-mail from a person. copy and / or delete e-mail server.
A digital certificate is increasingly seen in the internet community and by certain national governments as unambiguous proof of the identity of a person. The case of the digital certificate is the only one where the information that can lead to the unambiguous verification of the identity of a person is split into at least two parts. For an application within the scope of this invention, only one part of a digital certificate will be shown in one image
<Desc / Clms Page number 6>
are coded. The other part can be encoded in another or a copy of the image, so that ultimately there are at least two images with each part of the information.
The types of identity data listed here are used as the first ingredient of this invention.
Second ingredient: the image in which identity data will be encoded The image that can be used to encode identity data in it can take many forms. The most obvious form is a digitized version of a paper signature. This is taken as an example within the scope of this invention, but that possibility does not exclude other types of images. Any type of image that, according to official bodies or authorities or contractual obligations between non-official bodies, is unambiguously linked to the identity of a person and that can be converted or obtained in the digital version, is in principle suitable.
Examples of suitable images are a passport photo, a fingerprint, a paper signature, a copy of an identity card, a copy of a passport or the paper version of a digital certificate. A signature on paper and these other examples are seen by official bodies, such as government departments of municipalities, police or national governments, as unambiguous proof of the identity of a person. These types of images are used as the second ingredient of this invention. In the examples illustrating this description, furthermore, use is made exclusively of an image of a signature on paper.
Operation of the Invention Description of the Procedure for Encrypting Text in an Image In this invention, a few pixels of a suitable digital image are reserved to encode in it the characters of certain identity data of a person.
The number of possible colors in the digital image is limited in this invention to the maximum number of possible colors of the image, when it exists in its normal form, minus the number of characters that one wishes to encode in the image. If an image normally consists of, for example, 256 colors (which is the case, for example, with the file format for images GIF or PNG), and if you want to be able to encode text with a maximum of 100 different characters in that image, you can still use 156 (256-100 ) use pixels for the colors.
For the sake of simplicity, in the further description a digital signature is understood to mean 'the digital version of a person's signature written on paper'. Such a digital version can be obtained, for example, by scanning a signature written on paper, also called digitizing or 'sampling'. The following steps are taken while coding text in the image:
<Desc / Clms Page number 7>
. All pixels from the original image are counted and grouped according to their color. This operation is also called 'making a histogram' of the image. The intention is to get an overview of all colors present in the image.
. All characters from the text to be encoded are listed.
After these two steps, the two ingredients of this invention are available. The following steps will encode the characters in the text from step 2 in the image by making changes to the pixels from step 1.
A pixel character table is now created (see definitions). This table may be based on the histogram of the image or of a part of the image, so that the colors of the pixels in the table are close to those of the image. As a result, character pixels will be visually difficult to distinguish from 'real' pixels. When coding text in an image, it is ensured that each replaced pixel approaches the color of the original pixel as closely as possible, so that the image hardly changes visually.
. Each pixel in the image or in a part of the image is compared to the list of pixels in the pixel character table. Pixels that appear in both the image and the table are replaced by a visually similar pixel (that is, of a similar color), but that do not appear in the table. After this step, it is known that no pixel from the pixel character table is still in the image. The image is now ready to encode characters in it.
Now some pixels in the image are replaced by pixels from the pixel character table, until all characters from the text to be encoded are in the image. The order in which characters in the image are encoded is of no importance, as long as the person who has to decode the text from the image knows in which order and according to which system they were encoded in it.
The decoding procedure During the decoding of text from an image, it will be checked for each pixel in the image or from a part of the image whether it corresponds to a pixel character from a known pixel character table. You will be able to put together the encoded text again. For this, one will of course have to have the same table that was used for coding the text in the table.
DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the drawings, the following is proposed: a signature (Figure 1.A) and, on a different scale, a magnification at pixel level of a part of the digitized version of the signature (Figure 1.B); a table (Figure 1.C) that is a list of the pixels in the image that contain a character. After decoding this digitized version of the signature, the text hello can be recognized in the example on the drawing.
If no more than the characters h, e, 1 and o, with which the word can become hello
<Desc / Clms Page number 8>
In this case, a pixel character table of only 4 character pixels is sufficient:
EMI8.1
<tb> pixel character <SEP> 1 <SEP> <SEP> h <SEP>
<tb>
<tb> pixel character <SEP> 2 <SEP> <SEP> e <SEP>
<tb>
<tb> pixel character <SEP> 3 <SEP> <SEP> <SEP>
<tb>
<tb> pixel character <SEP> 4 <SEP> <SEP> o <SEP> <SEP>
<tb>
Note: Pixel character 3 is used twice in this example.
Embodiments of the Invention Here, by way of example, the procedures are explained for encoding a text in an image in the BMP file format on the one hand and in the GIF file format on the other hand.
Encoding text in a BMP image or a GIF image by replacing pixels with predefined pixels.
In the case of a digital image stored in the BMP format (see definitions), in which up to 16777216 colors can be stored and in which, for example, one wishes to store up to 256 characters (for example, all characters from the ASCII character table) first convert the image into a visually similar bitmap of 16776960 colors (16777216-256) and then, according to a random but known algorithm, replace some pixels with pixel characters from a pixel character table.
In the case of a digital image that has been saved in the GIF format (see definitions), in which up to 256 colors can be stored and in which, for example, one wishes to store up to 26 characters (for example the letters a to z of our alphabet) first convert the image into a bitmap of 230 colors (256-26) and then replace some pixels with pixel characters from the pixel character table according to a random but known algorithm.
Encoding text by manipulating certain parts of the pixel information (and not the entire pixel) By analogy with the first type, instead of replacing an entire pixel with another character-bound pixel (via the pixel character table), parts of the information from which a pixel exists can be reserved to encode a character in it. In the case of an image in BMP format, where each pixel can be one of 16777216 colors, one can limit the possible variations of the colors red, green and blue in a pixel from, by way of non-binding example, 256 to, for example, 216 so that one can still obtain images of a maximum of 10077696 (216x216x216) colors.
The other 40 information units per color in the BMP can be used to, in our example, encode a maximum of 64000 (40x40x40) characters in it (which is sufficient, for example, to encode most characters of all languages worldwide as listed in the so-called Unicode table). Which parts of the pixel's color information is reserved to encode characters in it is completely free and not bound by this invention. The essence is that one is indeed going to change a number of pixels by visually similar pixels,
<Desc / Clms Page number 9>
but they are known to represent a textual character or number. Instead of a pixel character table, which unambiguously connects pixels with characters, a formula or guideline is defined that defines which part of the pixel information may be used to encode characters in it.
The same formula or guideline will also have to be used to decode the correct text from a modified image.
Wiize to which this invention can be applied in industry This invention can be applied in industry in various ways when using suitable computer programs. Broadly speaking, people will first use or develop a computer program that analyzes an image for the available colors and delivers a kind of report or histogram. The same or a different computer program will convert certain pixels from the analyzed image into pixels that partly consist of character information. The same or a different computer program can then save the converted image on a physical medium.
The saved image, which contains identity-related information from a specific legal entity, can then be distributed for use in the most diverse computer programs that allow an image to be added to their documents. The documents to which such an image has been added can then be distributed by the author with the mention that this image contains a digital signature.
The recipient of such a document must then have the necessary software, whether or not present on his / her computer, or installable from an internet website, to examine the image in the electronic document for the presence of identity-related data.