CN1945559B - 导入网屏编码的印刷介质多媒体系统实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息处理领域中的一种印刷介质多媒体系统的实现方法。该系统是由：多媒体制作部分，多媒体信息记录部分，网屏编码识别部分及多媒体播放部分构成的。网屏编码识别部分可构成笔的形式，用于识别印刷图像中的信息，并通过无线通讯的方式传送给多媒体播放部分进行多媒体的播放。该方法可在普通的印刷机或打印机上实现印刷介质多媒体系统，具有印刷图像质量不降低，制作成本低、使用方便，有利于推广等特点。

Description

导入网屏编码的印刷介质多媒体系统实现方法

技术领域

本发明属于信息处理领域，尤其是一种印刷介质多媒体系统实现方法。

背景技术

近代，印刷技术从活字印刷发展到计算机排版，使印刷界产生了革命性的飞跃。今后，印刷界还将产生什么变革呢？人们一直非常关注这一问题。

最近，在日本有关印刷多媒体的专利被公开，由著名的日本打印机复印机厂商R会社发表的题为：“多媒体印刷会话交流(マルチメデイア印刷ドライバダイアログインタフエ一ス(特许公开2005-100415)”及“具有音像/录像功能的打印机(オ一デイオビデオ·ロ一カライゼ一シヨン機能を有するプリンタ(特许公开2005-100413))”的专利。该专利提出通过对媒体数据或媒体特征进行分析可获得多媒体信息。另外通过条形码可记忆多媒体信息等，但是，该专利在发明内容的介绍中过于抽象，没有给出具体的多媒体信息记述及检出方法，以及如何将多媒体信息埋入印刷文字或图像中，而使人眼看不出印刷质量的明显下降。在该专利的说明书中，过分地追求对名词术语的权力要求，甚至连文件的名称也不放过，这样不可避免地使人们产生缺少新颖性以及脱离主题之嫌。

针对多媒体印刷日本F会社也发表名为“印刷信息处理系统(印刷情報処理システム(特许公开2000-348127))”的专利。该专利提出将可视的印刷图像与非可视的二维条码图像重合在一起，针对覆盖在不同的可视图像上的二维条码所记录的多媒体信息实现多媒体印刷的效果。但是，该手法没有给出如何使日常应用的二维条码图像非可视化，特别是如何解决重合后可视的印刷图像质量严重降低的问题。再有声音数据播放需要大量存储容量，要求二维条码图像的信息点非常小，如何解决非常小点在纸张加热变形时的定位问题等，因此在实用性上很难令人满意。

由台湾的研究者发明，日本T会社开发成最新的产品。该技术采用红外线油墨，用胶印的方法在印刷图像上印刷出非常细小的点阵二维条码。当用笔式C.MOS图像传感器触在细小的点阵二维条码上时，就可根据二维条码值的不同播放出不同的声音。由于点阵二维条码是由红外线油墨印刷出的，具有对红外线的吸收特性，而一般油墨对红外线具有的是透射特性，利用这样的特性可以比较容易地识别非常细小的点阵二维条码的码值。该方法的问题点是；红外线油墨本身为黑色，印刷图像中不能使用黑色。在信息记述时由于采用信息“1”为黑点，“0”为白地，为解决非常小点在纸张加热变形时的定位问题，需在非常细小的点阵二维条码的两边加入两排定位点，这样使信息记录的效率降低。另外，该方法只能用胶印的方法印刷点阵二维条码，不适于普通打印机进行多媒体印刷的应用。

在中国用数字化仪实现印刷多媒体的产品非常受到国际上的好评。其原理是；将印刷品放在数字化仪上，当触笔指向印刷品的某一位置时，数字化仪产生一个位置信息，多媒体播放器按照这一位置信息将预先录制好的声音内容播放出来，即可达到多媒体的效果。但是由于数字化仪价格较高，体积大比较沉重，不宜携带等原因应该说是印刷多媒体的初级阶段。

综上所述，现有技术还不能彻底解决印刷多媒体系统的实现所存在的问题。

发明内容

本发明的第一个目的在于克服现有技术的不足，提出一种在不破坏印刷质量的基础上，即使使用精度比较低的普通打印或印刷设备，也可实现印刷介质的多媒体化的方法。

本发明的第二个目的是提出一种可以针对印刷出的印刷介质多媒体进行简单便利的播放方法。

本发明针对上述目的解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

该印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：该方法是由多媒体制作部分101，多媒体信息记录部分104，独立型网屏编码识别部分102及多媒体播放部分103构成的；其中印刷介质多媒体制作部分101是由印刷排版单元，信息埋入单元，多媒体编辑单元，数据输出单元构成；具体步骤如下：

(1)印刷排版单元根据用户要求制作出印刷品的页面设计结果，并将数据传送到网屏编码信息埋入单元；

(2)信息埋入单元根据印刷介质上的各个印刷图像内容，分别计算出各个印刷图像的数字化值，并转换成独立型网屏编码，再按照独立型网屏编码与同颜色的图像重合时的处理方法，以及考虑人眼的视觉特性的方法，以及印刷图像的像素同网屏编码网点的置换的方法，采以包括黄色印刷油墨或打印墨粉，红外线印刷油墨或打印墨粉及紫外线透明印刷油墨或打印墨粉，荧光透明印刷油墨或打印墨粉在内的在该印刷品中的各种印刷颜色中符合肉眼对某一颜色不易分辨的视觉特性的一种或几种颜色作为独立型网屏编码的印刷颜色，将独立型网屏编码分别埋入或重合到印刷介质上各个印刷图像中；

(3)多媒体编辑单元针对在印刷介质上希望实现多媒体播放的各个印刷图像的不同内容，通过编辑将埋入的表示图像数字化值的独立型网屏编码与多媒体内容相对应，读取或录制多媒体数据，并保存在多媒体信息记录部分104中；

(4)数据输出单元将印刷排版制作出印刷品的页面设计结果输出到制版机制版，供印刷机印刷出可进行多媒体播放的印刷品。

其中独立型网屏编码的识别部分102是由图像传感器单元，代码识别单元，无线发射单元组成；具体步骤如下：

(1)当图像传感器触在由印刷多媒体的版印刷出的印刷品上各个希望播出多媒体的图像中的某一个图像的区域上时，图像传感器读取该区域的图像，并传送到代码识别单元；

(2)代码识别单元识别出图像传感器读取的图像上的独立型网屏编码的代码值，将独立型网屏编码的代码值传送到无线发射单元；

(3)无线发射单元通过无线通讯将独立型网屏编码代码值发射到印刷介质多媒体播放部分103的无线接收单元。

其中印刷介质多媒体播放部分103是由无线接收单元，多媒体处理单元，多媒体播放单元构成，具体步骤如下：

(1)无线接收单元接收到由独立型网屏编码的识别部分102发射来的表示印刷图像的数字化值的独立型网屏编码值后，将独立型网屏编码代码值传送给多媒体处理单元；

(2)多媒体处理单元根据独立型网屏编码代码值，读取来自多媒体制作部分101保存在多媒体记录部分104中相对应的多媒体编辑数据，并变换成多媒体播放数据；

(3)多媒体播放单元将多媒体处理单元处理后的多媒体播放数据进行多媒体的播放。

而且，所述的印刷图像数字化值的计算方法是按照包括坐标位置法，图像序列法及图像内容法在内的针对文字，图形，图像的数字化方法。

而且，所述的独立型网屏编码是由包括不同的形状、方向、大小及集中分散在内的几何学形态的一种或几种特征共存的网点组成的。

而且，所述的独立型网屏编码是由包括不同的调制方式、灰度值，传播方向或力学重心在内的物理学形态的一种或几种特征共存的网屏编码的网点组成的。

而且，所述的独立型网屏编码与同颜色的图像重合时的处理方法包括逻辑异或法，异方向分布法或像素置换法在内的独立型网屏编码区别于同颜色的图像的方法。

而且，所述的考虑人眼的视觉特性的方法包括印刷点只有数个黄颜色的微小点阵肉眼不易辨认，印刷点只有数个的不同形状的微小点阵肉眼不易辨认，印刷点只有数个的不同灰度值的微小点阵肉眼不易辨认，印刷点只有数个的圆圈与圆点形状的微小点阵肉眼不易辨认，印刷点只有数个的不同大小的微小点阵肉眼不易辨认在内的针对肉眼不具有辨认能力或辨别能力比较差的某种图像差别进行信息记述的方法。

而且，所述的印刷图像的像素同独立型网屏编码网点的置换的条件为独立型网屏编码的网点特性应与包括灰度值特性，位置特性在内的图像的像素的特性一致。

而且，所述的独立型网屏编码是靠自身的分布方式进行自身网点的定位。

而且，所述的独立型网屏编码代码间的最大类似度在3/4以下。

而且，所述的多媒体是包括声音，图形，静止图像，录像，灯光，气味，机械运动在内的一种或几种形式复合化的人为能够感知的物理现象与效果的展现。

而且，所述的多媒体编辑结果是通过包括闪存，光盘，硬盘，磁记录介质在内的记录媒体传送到多媒体的播放部分103的多媒体处理单元的；或通过接口电路直接连接多媒体的播放部分103的多媒体处理单元的；或通过各种网络直接连接多媒体的播放部分103的多媒体处理单元的。

而且，所述的独立型网屏编码识别部分102与多媒体播放部分103的连接是通过包括红外线通讯，无线电通讯，光通讯在内的无线通讯的方法连接的。或直接用有线的方法连接。

附图说明

图1是本发明的印刷介质多媒体制作及播放部分流程图；

图2是以不同的点阵形状构成的独立型网屏编码的示意图；

图3是以不同的点阵大小构成的独立型网屏编码的示意图；

图4是以不同的点阵方向构成的独立型网屏编码的示意图；

图5是以集中网点及分散网点构成的独立型网屏编码的示意图；

图6是以不同的网屏调制方式构成的独立型网屏编码的示意图；

图7是以不同的点阵传播方向构成的独立型网屏编码的示意图；

图8是以不同的力学重心的点阵构成的独立型网屏编码的示意图；

图9是以集中的点阵形式构成的独立型网屏编码的示意图；

图10是传统的二维条码需要导入定位点的理由的示意图；

图11是独立型网屏编码具有自定位功能的示意图；

图12是独立型网屏编码与同颜色图像重合时的处理方法示意图；

图13是独立型网屏编码与同颜色带有灰度值的图像重合时的处理方法示意图；

图14是独立型网屏编码与同颜色带有灰度值的图像重合时的另一种处理方法示意图。

图15是只有数个印刷点的微小黄色点阵肉眼不易辨认(有局部放大图)；

图16是只有数个印刷点的不同形状的点阵肉眼不易辨认(有局部放大图)；

图17是只有数个印刷点的不同灰度值的点阵肉眼不易辨认(有局部放大图)；

图18是只有数个印刷点的圆圈形状及圆点形状的点阵肉眼不易辨认(有局部放大图)；

图19是只有数个印刷点的不同大小的点阵肉眼不易辨认(有局部放大图)；

图20是坐标位置定义法示意图；

图21是图像序列法示意图；

图22是图像内容法示意图；

图23是多媒体印刷图像所能实现的内容示意图；

附图中：

101是多媒体编辑部分；

102是独立型网屏编码识别部分；

103是多媒体播放部分；

104是多媒体信息记录部分；

201代表信息“1”的代码；

202代表信息“0”的代码；

301代表信息“1”的代码；

302代表信息“0”的代码；

401代表信息“1”的代码；

402代表信息“0”的代码；

501是集中网点代表信息“1”的代码；

502是分散网点代表信息“0”；

601代表信息“1”的代码；

602代表信息“0”的代码；

701代表信息“1”的代码；

702代表信息“0”的代码；

801代表信息“1”的代码；

802代表信息“0”的代码；

901表示独立型网屏编码信息“0”的图形；

902表示独立型网屏编码信息“1”的图形；

903表示同颜色图像；

904表示独立型网屏编码信息“1”的图形与同颜色图像边缘相接的情况；

905表示独立型网屏编码信息“0”的图形与同颜色图像边缘相交的情况；

906在同颜色图像中独立型网屏编码信息“0”的表示方法；

907在同颜色图像中独立型网屏编码信息“1”的表示方法；

1001是同颜色带有灰度值的图像的像素；

1002是独立型网屏编码的信息“1”的网点；

1003是独立型网屏编码的信息“0”的网点；

1101表示同颜色带有灰度值的图像的像素点；

1102表示独立型网屏编码的信息“1”的网点；

1103是独立型网屏编码的信息“0”的网点；

1201是印刷图像；

1202是黄色的微小点阵；

1301是印刷图像；

1302是独立型网屏编码的信息“1”；

1303是独立型网屏编码信息“0”；

1401是印刷图像；

1402是独立型网屏编码的信息“1”；

1403是独立型网屏编码信息“0”；

1501是印刷图像；

1502是独立型网屏编码的信息“1”；

1503是独立型网屏编码信息“0”；

1601是印刷图像；

1602是独立型网屏编码的信息“1”；

1603是独立型网屏编码信息“0”；

1701是印刷媒体；

1702表示X方向Y方向按一定单位长度进行空间分割的二维坐标；

1703是播放图案；

1801是印刷媒体；

1802是播放图案；

1901是印刷媒体；

1902是播放图案；

2001是印刷媒体；

2002是印刷图像；

2002是播放图案；

2003是声音的播放；

2004是计算机图形的播放；

2005是图像的播放；

2006是录像的播放；

2007是各种光线的照射；

2008是各种气味的喷射；

2009是机械的运动；

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述，但本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的。

本发明首先针对包括印刷图像的位置信息，序列信息，内容信息在内的可描述印刷图像特征的信息提出记述方法的新型代码。

以下在本实施方式中，所述的像素点是构成图像的最小单位，网点是与构成图像的最小单位的像素点所对应的网屏最小单位，网点是由印刷设备所能印刷的最小单位点以一定规则排列成的点阵组成的，网屏编码是由网点组成。

本发明中所述的独立型网屏编码的定义；以一定的代码形式独立存在，代码间最大类似度具有最小化特点，可同印刷图像的像素置换或重合，其结果使图像的质量不会降低的一种针对印刷图像进行信息埋入的代码。

独立型网屏编码不同于条形网屏编码及二维网屏编码，前者是独立存在的一个代码，如目前大量使用的一维条码或二维条码都属于独立型代码，只要将这一个代码识别出，就可进行一个操作。而后者是对整个图像或整页印刷物进行识别后才进行一个操作。两者在很多方面又非常接近。

独立型网屏编码不同于二维条码的一个重要的区别是；可以同印刷图像的像素置换或重合，以达到同图像融合在一起，即在图像的质量不会降低的前提下进行信息埋入的效果。

网屏编码代码间最大类似度的最小化的概念；所谓代码间类似度的含义就是代码间的相似程度，其值越大代表越相似，分辨率越低，识别越困难；反之，代码间类似度越小，分辨率越高，识别越容易。

在网屏编码中设S_k为信息代码、n为代码长，m为代码的数量时，所述网屏编码间最大类似度A_max是由下式表示：

【公式1】

d_min＝min d(S_k，S_l)

【公式2】

$A_{\max }=\frac{n-d_{\min }}{n}$

式中：d(S_k，S_l)为代码S_k与S_l之间的距离，既代码间不同代码位的个数，k，l＝0，1，2，...m-1。

这里，本发明给出代码间最大类似度在1/2以下的一个例子；

C0：1 1 1 1 0 0 0 0        C1：1 1 0 0 1 1 0 0

C2：0 0 1 1 1 1 0 0        C3：1 0 1 0 1 0 1 0

C4：0 1 0 1 1 0 1 0        C5：0 1 1 0 0 1 1 0

C6：1 0 0 1 0 1 1 0        C7：0 1 1 0 1 0 0 1

C8：1 0 0 1 1 0 0 1        C9：1 0 1 0 0 1 0 1

CA：0 1 0 1 0 1 0 1        CB：1 1 0 0 0 0 1 1

CC：0 0 1 1 0 0 1 1        CD：0 0 0 0 1 1 1 1

CE：1 1 0 1 0 0 1 0        CF：0 0 1 0 1 1 0 1

本实施方式提出的代码间最大类似度在1/2以下不只这一种形式，还有各种各样的形式。也不仅是8位的代码，还有16位，24位，32位等的代码，超过8位以上的各种位数都可构成代码间最大类似度在1/2以下的代码。

最大类似度在1/2以下的代码的直观的效果是：代码间每两个代码至少有一半以上位数是不同的，这就意味着即使代码在半数以下的位被破坏仍然可以正确识别。另外，由于每一个代码的信息“1”与信息“0”的个数是一样的，因此，具有自校验的功能。再有利用每一个代码的信息“1”与信息“0”的组合是预先可知的，因此可以实现自纠错的功能。

图2是以不同的点阵形状构成的独立型网屏编码的例子。如图2所示；以方形201及圆圈形202两种不同的点阵形状分别表示信息“1”或“0”。不仅只有这两种形状，任何不同的形状的点阵都可构成独立型网屏编码。另外，在图2的独立型网屏编码的例子中，每一行分别表示一个代码，例如：第一行为C3，第二行为C4，第三行为C5，第四行为C6，共可表示两个字节。当然表示字节的个数可以参照图2随意设定。

图3是以不同的点阵大小构成的独立型网屏编码的例子。如图3所示；以大点301及小点302两种不同的点阵大小分别表示信息“1”或“0”。不仅只有这两种点阵的大小，任何大小不同的点阵都可构成独立型网屏编码。同样，在图3的独立型网屏编码的例子中，每一行分别表示一个代码，例如：第一行为C3，第二行为C4，第三行为C5，第四行为C6，共可表示两个字节。当然表示字节的个数可以参照图3随意设定。

图4是以不同的点阵方向构成的独立型网屏编码的例子。如图4所示；以竖线401及横线402两种不同的点阵形状分别表示信息“1”或“0”。不仅只有这两种形式，任何不同方向的点阵都可构成独立型网屏编码。同样，在图4的独立型网屏编码的例子中，每一行分别表示一个代码，例如：第一行为C3，第二行为C4，第三行为C5，第四行为C6，共可表示两个字节。当然表示字节的个数可以参照图4随意设定。

图5是以点阵的集中601与分散601两种不同的点阵形式构成的独立型网屏编码的例子。如图5所示；以点阵的集中与分散两种不同的点阵形式可分别表示信息“1”或“0”。不仅只有这两种点阵的集中于分散形式，任何以点阵的集中与分散形成的两种不同的点阵形式都可构成独立型网屏编码。另外，在图2的独立型网屏编码的例子中，每一行分别表示一个代码，例如：第一行为C3，第二行为C4，第三行为C5，第四行为C6，共可表示两个字节。当然表示字节的个数可以参照图2随意设定。

如图2到图5所示，包括点阵的形状，大小，方向，集中分散在内的所有不同的几何学形态的点阵分布都可构成的独立型网屏编码。

图6是以不同的网屏调制方式构成的独立型网屏编码的例子。如图6所示；以调幅网屏AM601及调频网屏FM602两种不同的网屏调制方式分别表示信息“1”或“0”。不仅只有这两种调幅网屏AM及调频网屏FM的网屏调制的点阵分布方式，任何调幅网屏AM及调频网屏FM的网屏调制的点阵分布方式都可构成独立型网屏编码。另外，在图6的独立型网屏编码的例子中，每一行分别表示一个代码，例如：第一行为C3，第二行为C4，第三行为C5，第四行为C6，共可表示两个字节。当然表示字节的个数可以参照图6随意设定。本发明，将集中与分散形成的两种不同的点阵形式也可看成是调幅网屏及调频网屏两种不同的网屏调制方式的一个特殊形式。

图7是以不同的点阵传播方向构成的独立型网屏编码的例子。如图7所示；以两种不同的点阵传播方向701及702分别表示信息“1”或“0”。不仅只有这两种不同的网屏调制的点阵分布方式，任何不同的点阵传播方向的点阵分布方式都可构成独立型网屏编码。另外，在图7的独立型网屏编码的例子中，每一行分别表示一个代码，例如：第一行为C3，第二行为C4，第三行为C5，第四行为C6，共可表示两个字节。当然表示字节的个数可以参照图7随意设定。

图8是以不同的力学重心的点阵构成的独立型网屏编码的例子。如图8所示；以两种不同的力学重心801及802的点阵分别表示信息“1”或“0”。不仅只有这两种不同的力学重心的点阵分布方式，任何不同的力学重心的点阵的分布方式都可构成独立型网屏编码。另外，在图8的独立型网屏编码的例子中，每一行分别表示一个代码，例如：第一行为C3，第二行为C4，第三行为C5，第四行为C6，共可表示两个字节。当然表示字节的个数可以参照图8随意设定。

在图2到图8中，只列出了几种几何学形态的独立型网屏编码的点阵和物理学形态的独立型网屏编码的网点的例子。不仅仅只有这几种形式，凡是包括不同形状、不同方向、不同大小、集中分散方式在内的所有几何学形态的点阵都可构成本发明的独立型网屏编码；以及凡是包括不同调制方式、不同灰度值、不同传播方向、不同重心在内的所有物理学形态的点阵都可构成本发明的独立型网屏编码，所有按照类似形式组成的独立型网屏编码的点阵形式都属于本发明的范围之内。

上述图2到图8还可以如图9那样以紧密的点阵形式构成另一种形式的独立型网屏编码的示意图。如图9所示；以两种不同的形状的点阵分布方式可以紧紧连在一起构成另一种形式的独立型网屏编码的示意图。不仅只有不同的形状的点阵分布方式可以紧紧连在一起构成另一种形式的独立型网屏编码，包括不同的点阵大小，不同的点阵方向以及集中网点与分散网点在内的所有几何学的点阵分布；包括不同的网屏调制方式，不同的点阵传播方向以及不同的力学重心在内的所有物理学的点阵分布都可以紧紧连在一起构成另一种形式的独立型网屏编码，都属本发明的范围之内。

传统的二维条码采用如图10的信息记述方法，即“1”为黑色点阵，“0”为白色底色，当通过激光打印机的加热时，纸张会出现变形。如图10所示，纸张变形后对信息的识别精度影响非常大，为此通常需要导入定位点。

本发明提出的独立型网屏编码在信息记述方法，采用两种不同的几何学或物理学的点阵分布，分别表示信息“1”及信息“0”的方法可具有自定位的效果。如图11所示，即使纸张出现较大的变形使上下行之间的代码错位，由于每一行的两种不同的点阵之间不会错位，因此不会对信息的识别产生很大影响。

本发明还提出使用普通的打印机也能进行多媒体印刷，为解决独立型网屏编码的颜色与同颜色图像重合时，独立型网屏编码被覆盖的问题，特提出如下三种解决方案；

第一种独立型网屏编码与同颜色图像重合时的逻辑异或处理方法，以图12为例，设独立型网屏编码的函数为S(x¹，y¹)，同颜色图像的函数为I(x²，y²)，则独立型网屏编码在与同颜色图像重合时的图像分布P(x³，y³)为：

$P(x^3,y^3)=S(x^1,y^1)\∀I(x^2,y^2)$

上式表示异或关系，即当独立型网屏编码与同颜色图像重合，及两者都为同样颜色时，呈现如图12所示的反转的表示方法。这样可以清楚地记述两种信息，并且可以准确地识别出该信息。

这里，901表示独立型网屏编码信息“0”的图形。902表示独立型网屏编码信息“1”的图形。903表示同颜色图像。904表示独立型网屏编码信息“1”的图形与同颜色图像边缘相接的情况，此时独立型网屏编码信息“1”的图形不发生变化。905表示独立型网屏编码信息“0”的图形与同颜色图像边缘相交的情况，此时独立型网屏编码信息“0”的图形发生了变化，在同颜色图像边缘鼓出一小圆圈，小圆圈中心是空的。906在同颜色图像中独立型网屏编码信息“0”的表示方法，原来独立型网屏编码信息“0”的边缘变为白色，小圆圈中心的颜色是同图像颜色一样。907在同颜色图像中独立型网屏编码信息“1”的表示方法，原来独立型网屏编码信息“1”变为白色。

第二种独立型网屏编码与同颜色带有灰度值的图像重合时的不同方向分布处理方法；

当同颜色的图像是以某种灰度值的情况出现时，采用上述方法就不适用了。可考虑采用如图13所示的独立型网屏编码的分布方向与同颜色带有灰度值的图像的网点的分布方向不同的方法。在图13中，1001为同颜色带有灰度值的图像的像素，像素的大小代表图像的灰度值的大小，它们分别以一个固定的角度排列。1002为独立型网屏编码的信息“1”的网点，1003为独立型网屏编码的信息“0”的网点，所有独立型网屏编码的信息“1”及信息“0”的网点都以另一个固定的角度排列，以区别同颜色带有灰度值的图像的像素。所以通过对独立型网屏编码的传播方向的计算，可以准确地抽出独立型网屏编码的原图像，并准确的识别出独立型网屏编码的代码值。

第三种独立型网屏编码与同颜色带有灰度值的图像重合时的像素置换处理方法；

为了保证印刷原图像的质量，本发明在独立型网屏编码与同颜色带有灰度值的图像重合时使用与印刷图像的像素点特性非常接近的或相同的网屏编码的网点进行置换，以达到不破坏印刷图像质量，同时可以识别出独立型网屏编码的目的。本实施方案作为例子给出图14所示的独立型网屏编码的网点与同颜色带有灰度值的图像重合时的另一种处理方法。

在图14中，1101表示同颜色带有灰度值的图像的像素点，1102表示独立型网屏编码的信息“1”的网点，1103独立型网屏编码的信息“0”的网点。

如图14所示，针对具有不同大小的像素点组成的同颜色带有灰度值的图像，将图像的像素1101在像素点的特性不被破坏的条件下，这里，主要考虑像素点的灰度特性，与同灰度值的独立型网屏编码的网点1102或1103进行置换。只要对独立型网屏编码进行图像的识别，就可以准确地抽出独立型网屏编码的原图像，并准确地识别出独立型网屏编码的代码值。

以上三种独立型网屏编码与同颜色带有灰度值的图像重合时的处理方法仅仅是例子，还可以有各种各样的方法，因此，所有类似的在独立型网屏编码与同颜色带有灰度值的图像重合时可将独立型网屏编码的原图像抽出，并能准确地识别出独立型网屏编码的代码值的方法，都属于本发明的权力范围内。

本发明再针对独立型网屏编码埋入到印刷图像中，印刷图像的质量降低的问题，提出如下的解决方法。

第一种方法是利用人眼视觉特性的方法。

如图15所示，只有数个印刷点的微小点阵如果为黄色，如果将黄色的微小点阵1202构成的独立型网屏编码分布在其他颜色的印刷图像1201上人眼不易辨别。这是人眼对不同颜色的微小点阵的分辨能力不同的一种人眼视觉特性。利用这一特性，将独立型网屏编码的颜色设定为黄色比别的颜色要适当，特别是黄色是彩色印刷中彩色合成的CMYK四基色中的Y(黄色)，普通彩色打印机也具有这一颜色，因此可在普通彩色打印机上实现多媒体印刷。

在包括胶印机在内的普通印刷机上实现多媒体印刷时，还可以考虑使用包括红外线油墨，紫外线油墨，荧光油墨等在内的透明油墨印刷独立型网屏编码。这也是利用了人眼对使用包括红外线油墨，紫外线油墨，荧光油墨等在内的透明油墨不易辨认的视觉特性，所印刷出的独立型网屏编码人眼不易辨认。

如图16所示，只有数个印刷点的微小点阵如果以不同的形状1302及1303构成独立型网屏编码分布在印刷图像1301上，人眼不易辨别。这是人眼对微小点阵的形状分辨能力非常差的另一种人眼视觉特性。利用这一特性，将独立型网屏编码的信息“1”与信息“0”设定为不同的形状1302及1303，人眼不易辨认。这样，网屏编码既可以记录信息，又不破坏印刷的图像质量。

如图17所示，只有数个印刷点的微小点阵如果以不同的灰度值1402及1403构成独立型网屏编码分布在印刷图像1401上，两种点阵形式人眼不易辨别。这是人眼对微小点阵的灰度分辨能力非常差的另一种人眼视觉特性。利用这一特性，将独立型网屏编码的信息“1”与信息“0”设定为不同的灰度值1402及1403，两种点阵形式人眼不易辨认。这样，网屏编码既可以记录信息，又不破坏印刷的图像质量。

如图18所示，只有数个印刷点的微小点阵如果以圆圈形状1503及圆点形状1502构成独立型网屏编码分布在印刷图像1501上，两种点阵形式人眼不易辨别。这是人眼对微小点阵的形状分辨能力非常差的另一种人眼视觉特性。利用这一特性，将独立型网屏编码的信息“1”与信息“0”设定为不同的形状1502及1503，两种点阵形式人眼不易辨认。这样，网屏编码既可以记录信息，又不破坏印刷的图像质量。

如图19所示，只有数个印刷点的微小点阵如果以不同大小形状1602及1603构成独立型网屏编码分布在印刷图像1601上，两种点阵形式人眼不易辨别。这是人眼对微小点阵的大小形状分辨能力比较差的另一种人眼视觉特性。利用这一特性，将独立型网屏编码的信息“1”与信息“0”设定为不同的大小形状1602及1603，两种点阵形式人眼不易辨认。这样，网屏编码既可以记录信息，又不破坏印刷的图像质量。

第二种方法是利用印刷网屏理论实现的网点交换方法。

如前所述，图14的例子就是利用印刷网屏理论实现的网点交换方法，这里针对带有灰度值的图像进行信息埋入时，是在不破坏图像的像素点的特性的基础上，进行独立型网屏编码的网点与图像的像素点进行置换，其目的是保证印刷图像的质量不被破坏。这里图像的像素点的特性有三个方面；像素点的灰度值特性，像素点的形状特性，像素点的位置特性。根据网屏理论，如果素点不在整个图像灰度值变化的边界上，像素点的形状的变化不会影响像素点的特性。按照这样的理论，即使独立型网屏编码的网点的形状与图像的像素点的形状不同，只要灰度值及位置一致，独立型网屏编码的网点与图像的像素点进行置换的结果印刷图像的质量不会被破坏。

本发明还针对印刷图像中的各个播放对象图像的数字化定义提出如下的解决方法。

第一种方法坐标位置定义法。如图20所示，将印刷媒体1701的横向即X方向及纵向即Y方向按一定单位长度进行分割，构成表示空间位置的二维坐标1702。用播放图像1703的坐标位置表示图像的数字化值DV，以此值决定播放内容。例如，图20中的小鸡图像的数字化值DV(x，y)：

x1≤x≤x4        y1≤y≤y4

。当小鸡图像的数字化值DV(x，y)满足上式时，就可播放出事先录制好的内容，实现印刷介质多媒体的效果。

第二种方法图像序列法。坐标位置定义法的特点是；具有普遍的应用意义，但缺点是要求代码的长度比较大。如图21所示，可以用图像1802的序列值表示图像的数字化值DV，以此值决定播放内容。例如，图21中的小鸡图像的数字化值DV＝1，小兔图像的数字化值DV＝2等。数字化值DV＝1时，播放出事先录制好的与小鸡相关的多媒体内容，数字化值DV＝2时，播放出事先录制好的与小兔相关的多媒体内容，依此类推。图像序列法的特点是：信息记述的效率高，要求代码的长度比较小。

第三种方法图像内容法。如图22所示，可以用文字图像的内码值表示图像的数字化值DV，以此值决定播放内容。例如，图22中的文字“鸡“的内码为BCA6，文字鸡图像的数字化值DV＝BCA6，文字“兔“的内码为BCA6，小兔图像的数字化值DV＝BCA6等。图像内容法的定义是；以图案自身所具有的代码值，或特征作为数字化值DV的方法。一般文字图像主要以文字的内码为数字化值DV，图形图像主要以可表示图像特征的代码作为数字化值DV。

上述针对印刷图像中的各个播放对象图像的数字化定义仅仅提出了三种例子，不仅仅这几种处理方法，所有类似的可对播放对象图像进行数字化定义的方法都属本发明的权利范围之内。

本发明还针对印刷图像中所能播放的多媒体内容进行如下的叙述。

如图23所示，在印刷媒体2001上，印刷有图像2002，按照图像2002的数字化值DV可进行声音的播放2003，还可进行计算机图形的播放2004，还可进行图像的播放2005，还可进行录像的播放2006，还可进行各种光线的照射2007，还可进行各种气味的喷射2008，还可进行各种机械的运动2009等。也就是说，多媒体印刷图像所能实现的内容为包括声音，图形，静止图像，录像，灯光，气味，机械运动等在内的一种或几种形式复合化的人为能够感知的物理现象与效果的展现。

实施例

下面结合图1详细叙述印刷多媒体系统处理方法的过程：

印刷多媒体系统的实现方法，是由多媒体制作部分101，多媒体信息记录部分104，可表示印刷图像的数字化值DV的独立型网屏编码的识别部分102及多媒体播放部分104构成的；其中印刷多媒体制作部分101是由印刷排版单元，信息埋入单元，多媒体编辑单元，数据输出单元构成；具体步骤如下：

(1)印刷排版单元根据用户要求制作出印刷品的页面设计结果，并传送到网屏编码信息埋入单元；

(2)信息埋入单元根据印刷内容，首先针对希望实现多媒体播放的各个印刷图像的不同内容求出数字化值DV，计算数字化值DV如果采用坐标位置定义法，则计算将要进行多媒体播放的对象图像的坐标范围，计算印刷图像数字化值DV如果采用图像序列法，则根据印刷图像的序列值决定数字化值DV。计算印刷图像数字化值DV如果采用图像内容法，则根据印刷图像的内容决定数字化值DV。印刷图像数字化值DV决定之后，将印刷图像数字化值DV按照包括形状，大小，方向集中分散在内的几何学形态网屏编码及包括不同的调制方式，不同灰度值，不同的传播方向，不同的力学特性在内的物理学网屏编码中的一种或几种的编码方式及规则变换成独立型网屏编码。再按照独立型网屏编码与同颜色的图像重合时的处理方法，以及考虑人眼的视觉特性即包括印刷点只有数个的黄颜色微小点阵肉眼不易辨认，不同形状的微小点阵肉眼不易辨认，不同灰度值的微小点阵肉眼不易辨认，圆圈与圆点形状的微小点阵肉眼不易辨认，不同大小的微小点阵肉眼不易辨认等的方法，以及印刷图像的像素同网屏编码网点的置换的方法，采用包括黄色印刷油墨或打印墨粉，红外线印刷油墨或打印墨粉及紫外线透明印刷油墨或打印墨粉，荧光透明印刷油墨或打印墨粉在内的在该印刷品中的各种印刷颜色中符合肉眼对某一颜色不易分辨特性的一种或几种颜色进行信息埋入。

(3)多媒体编辑单元根据针对希望实现多媒体播放的各个印刷图像的不同内容，通过编辑将埋入的数字化值DV与包括声音数据，图形数据，静止图像数据，录像数据，灯光状态数据，气味状态数据，机械运动状态数据等的多媒体内容相对应，读取或录制多媒体内容，并将编辑结果保存在纪录媒体部分104中。还可以通过接口电路直接将编辑结果传送到印刷介质多媒体播放部分的多媒体处理单元中进行多媒体播放的处理。还可以通过各种网络直接将编辑结果传送到印刷介质多媒体播放部分的多媒体处理单元中进行多媒体播放的处理。

(4)数据输出单元将埋入独立型网屏编码的印刷排版页面设计结果输出给制版机制版，供印刷机印刷出可进行多媒体播放的印刷品。

其中可表示印刷图像的数字化值DV的独立型网屏编码的识别部分102是由图像传感器单元，代码识别单元，无线发射单元组成。

(1)当图像传感器触在由印刷多媒体的版印刷出的印刷品上各个希望播出多媒体的图像中的一个图像的区域上时，图像传感器读取该区域的图像，并传送到独立型网屏编码编码识别单元。

(2)代码识别单元识别图像传感器读取的图像上的独立型网屏编码的代码值。

(3)无线发射单元通过包括红外线，无线电波，光在内的电磁波将独立型网屏编码代码值发射到印刷介质多媒体播放部分的无线接收单元。

其中印刷介质多媒体播放部分是由无线接收单元，多媒体处理单元，多媒体播放单元构成，具体步骤如下：

(1)无线接收单元接收到由独立型网屏编码的识别部分102发射来的表示印刷图像的数字化值DV的独立型网屏编码值后，将独立型网屏编码代码值传送给多媒体处理单元；

(2)多媒体处理单元根据独立型网屏编码代码值，读取来自多媒体制作部分101保存在记录媒体104中相对应的多媒体编辑数据，并变换成多媒体播放数据。

(3)多媒体播放单元将多媒体处理单元处理后的多媒体播放数据进行多媒体的播放。

以上只是给出了印刷多媒体系统处理方法的一个应用例子。实际上，可参考上述的例子进行各种各样形式的系统设计，无论什么样的系统构成，只要包括了上述为实现印刷介质多媒体系统，所必备的多媒体制作部分101，多媒体信息记录部分104，可表示印刷图像的数字化值DV的独立型网屏编码的识别部分102及多媒体播放部分104在内的一部分或全部内容都属于本发明的权力范围之内。

本发明的优点效果在于：

1.本发明提出的印刷介质多媒体系统不仅能够在普通的印刷机上实现多媒体的印刷，也能够在普通打印机，复印机或一体化机上实现多媒体的印刷。

2.本发明提出的表示印刷图像的数字化值DV的独立型网屏编码埋入到印刷图像中图像的质量不会明显下降。

3.本发明提出的表示印刷图像的数字化值DV的独立型网屏编码识别部分102与多媒体播放部分104之间进行无线通讯的方法，可将印刷图像的数字化值DV的网屏编码识别部分102做成笔式，由于无线连接的方式，因此动作灵活方便。

Claims (10)

1.一种印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：该印刷介质多媒体系统是由印刷介质多媒体制作部分(101)，多媒体信息记录部分(104)，独立型网屏编码识别部分(102)及印刷介质多媒体播放部分(103)构成的；

其中印刷介质多媒体制作部分(101)是由印刷排版单元，网屏编码信息埋入单元，多媒体编辑单元，数据输出单元构成；

印刷排版单元根据用户要求制作出印刷品的页面设计结果，并将数据传送到网屏编码信息埋入单元；

网屏编码信息埋入单元根据印刷介质上的各个印刷图像内容，分别计算出各个印刷图像的数字化值，并转换成利用印刷网屏理论的由包括不同的形状、方向、大小及集中分散在内的几何学形态的一种或几种特征共存的网点组成的独立型网屏编码，或由包括不同的调制方式、灰度值、传播方向或力学重心在内的物理学形态的一种或几种特征共存的网点组成的独立型网屏编码，再按照独立型网屏编码与同颜色的图像重合时的处理方法，以及考虑人眼的视觉特性的方法，以及印刷图像的像素同独立型网屏编码网点的置换的方法，采用以包括黄色印刷油墨或打印墨粉，红外线印刷油墨或打印墨粉及紫外线透明印刷油墨或打印墨粉，荧光透明印刷油墨或打印墨粉在内的在该印刷品中的各种印刷颜色中符合肉眼对某一颜色不易分辨的视觉特性的一种或几种颜色作为独立型网屏编码的印刷颜色，将独立型网屏编码分别埋入或重合到印刷介质上各个印刷图像中；

多媒体编辑单元针对在印刷介质上希望实现多媒体播放的各个印刷图像的不同内容，通过编辑将埋入的表示图像数字化值的独立型网屏编码与多媒体内容相对应，读取或录制多媒体编辑数据，并保存在多媒体信息记录部分(104)中；

数据输出单元将印刷排版制作出印刷品的页面设计结果输出到制版机制版，供印刷机印刷出可进行多媒体播放的印刷品；

其中独立型网屏编码识别部分(102)是由图像传感器，代码识别单元，无线发射单元构成；

当图像传感器触在由所述数据输出单元输出到制版机所制的供印刷可进行多媒体播放的印刷品的版印刷出的印刷品上各个希望播出多媒体的图像中的某一个图像的区域上时，图像传感器读取该区域的图像，并传送到代码识别单元； 

代码识别单元识别出图像传感器读取的图像上的独立型网屏编码的代码值，将独立型网屏编码的代码值传送到无线发射单元；

无线发射单元通过无线通讯将独立型网屏编码代码值发射到印刷介质多媒体播放部分(103)的无线接收单元；

其中印刷介质多媒体播放部分(103)是由无线接收单元，多媒体处理单元，多媒体播放单元构成：

无线接收单元接收到由独立型网屏编码识别部分(102)发射来的表示印刷图像的数字化值的独立型网屏编码代码值后，将独立型网屏编码代码值传送给多媒体处理单元；

多媒体处理单元根据独立型网屏编码代码值，读取来自印刷介质多媒体制作部分(101)保存在多媒体信息记录部分(104)中相对应的多媒体编辑数据，并变换成多媒体播放数据；

多媒体播放单元将多媒体处理单元处理后的多媒体播放数据进行多媒体的播放；

所述的独立型网屏编码是指以一定的代码形式独立存在，代码间最大类似度具有最小化特点，可同印刷图像的像素置换或重合，其结果使图像的质量不会降低的一种针对印刷图像进行信息埋入的代码。

2.根据权利要求1所述的印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：所述的印刷图像数字化值的计算方法是按照包括坐标位置法，图像序列法及图像内容法在内的针对文字，图形，图像的数字化方法。

3.根据权利要求1所述的印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：所述的独立型网屏编码与同颜色的图像重合时的处理方法包括逻辑异或法，异方向分布法或像素置换法在内的独立型网屏编码区别于同颜色的图像的方法。

4.根据权利要求1所述的印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：所述的考虑人眼的视觉特性的方法包括印刷点只有数个黄颜色的微小点阵肉眼不易辨认特性，印刷点只有数个的不同形状的微小点阵肉眼不易辨认特性，印刷点只有数个的不同灰度值的微小点阵肉眼不易辨认特性，印刷点只有数个的圆圈与圆点形状的微小点阵肉眼不易辨认特性，印刷点只有数个的不同大小的微小点阵肉眼不易辨认特性在内的针对肉眼不具有辨认能力或辨别能比较差的某种图像差别进行信息记述的方法。

5.根据权利要求1所述的印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：所述的印刷图像的像素同独立型网屏编码网点的置换的条件为 独立型网屏编码的网点特性应与包括灰度值特性，位置特性在内的图像的像素的特性一致。

6.根据权利要求1所述的印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：所述的独立型网屏编码是靠自身的分布方式进行自身网点的定位。

7.根据权利要求1所述的印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：所述的独立型网屏编码代码间的最大类似度在3/4以下。

8.根据权利要求1所述的印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：所述的多媒体是包括声音，图形，静止图像，录像，灯光，气味，机械运动在内的一种或几种形式复合化的人为能够感知的物理现象与效果的展现。

9.根据权利要求1所述的印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：所述的多媒体编辑数据是通过包括闪存，光盘，硬盘，磁记录介质在内的记录媒体传送到印刷介质多媒体播放部分的多媒体处理单元的；或通过接口电路直接连接印刷介质多媒体播放部分的多媒体处理单元的；或通过各种网络直接连接印刷介质多媒体播放部分的多媒体处理单元的。

10.根据权利要求1所述的印刷介质多媒体系统的实现方法，其特征在于：所述的独立型网屏编码识别部分(102)与印刷介质多媒体播放部分(103)的连接是通过包括红外线通讯，无线电通讯，光通讯在内的无线通讯的方法连接的，或直接用有线的方法连接。 

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