PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004022976A1 08.12.2005
Titel Steganographisches Druckverfahren und Verifikationssystem
Anmelder Clemens Brüntrup Offset-Reproduktion GmbH, 42283 Wuppertal, DE
Erfinder Brüntrup, Rainer, 58256 Ennepetal, DE
Vertreter Riebling, P., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 88131 Lindau
DE-Anmeldedatum 10.05.2004
DE-Aktenzeichen 102004022976
Offenlegungstag 08.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.12.2005
IPC-Hauptklasse H04N 1/44
IPC-Nebenklasse G09C 5/00   H04N 1/40   B41M 3/00   
Zusammenfassung Gegenstand der Erfindung ist ein steganographisches Druckverfahren zur Anbringung verborgener Nachrichten mittels Offset-, Flexo- und Rastertiefdruckverfahren in bevorzugt monocolorer Ausführung auf Basis der Überlagerung von zumindest zweier frequenzmodulierter Druckbilder, wobei ein Druckbild die verborgene Nachricht beinhaltet, und ein einfaches Verifikationsverfahren zur visuellen Sichtbarmachung der verborgenen Nachricht auf Basis einer transparenten Folie mit einem der beiden Druckbilder und die Anwendung dieses Verfahrens und Systems zur Anbringung und einfachen visuellen Verifikation von verdeckten Nachrichten in Verpackungen und Beipackzetteln und Blisterverpackungen, insbesondere im Pharmabereich, Lebensmittelbereich, Kosmetikbereich und derartigen fälschungssensiblen Produkten.

Beschreibung[de]

Gegenstand der Erfindung ist ein steganographisches Druckverfahren zur Anbringung verborgener Nachrichten, beispielsweise einer fortlaufenden Nummer und/oder einer Datumsangabe und dergleichen mittels üblicher Druckverfahren, insbesondere mittels Offset-, Flexo- und Rastertiefdruckverfahren in bevorzugt monocolorer Ausführung.

Bei fälschungskritischen Produkten, wie beispielsweise einer Verpackung, einem Beipackzettel, einer Blisterverpackung und dergleichen Druckprodukten im Pharmabereich, im Lebensmittelbereich, im Kosmetikbereich und dergleichen Bereichen ist oftmals eine kostengünstige Möglichkeit des Einbaues einer versteckten Information gewünscht.

Der Einbau von digitalen geheimen Wasserzeichen würde zwar die Fälschungssicherheit wesentlich erhöhen, führt aber durch die Notwendigkeit der Verwendung eines Sicherheitsmerkmalsstoffes zu zusätzlichen Produktionskosten und macht überdies ein entsprechend selektives und teures Verifikationssystem erforderlich.

In der EP00877998B1 wird ein Verfahren wie von einem Softwareprogramm auf einem Computersystem ausgeführt und zwar zur digitalen Herstellung von fälschungssicher vermischten, verschlüsselten Vermerken zur Aufbringung auf Drucksachen, mittels (i) Digitalisieren und Unterteilen eines Eingangsbildes in Elementareingangssegmente in Übereinstimmung mit einem die Anzahl der Segmente festlegenden Grundcodefaktor; (ii) Vermischen der Eingangssegmente durch Verschiebung in Übereinstimmung mit einem Linsen-Dichtefaktor einer zur Entschlüsselung verwendeten Linse, wobei der Mischvorgang vermischte Elementarausgabesegmente erzeugt; (iii) Digitalisieren und Rastern eines Quellbildes in Segmente abhängig von der Anzahl der erzeugten vermischten Elementarausgabesegmente; (iv) Zusammenfügen der gerasterten Quellbildsegmente mit den vermischten Elementarausgabesegmenten, um ein Ausgabebild zu erhalten; und (v) Drucken des Ausgabebildes mit einer Auflösung derart, daß die Entschlüsselungslinse verwendet werden kann, um das Eingangsbild zu erhalten. Nachteil ist der mit dem Verfahren verbundene Aufwand.

In der WO03105111A1 wird ein Verfahren genannt, das für die Verifikation Linsensysteme benötigt. Die Herstellung derartiger transparenter Verifikationselemente mit Linsenstrukturen ist teuer und aufwändig und wird daher nur für einige wenige Produkte realisiert, beispielsweise bei Briefmarken.

In der EP01003324B1 wird ein Dokument, das einen Träger mit gedrucktem Text und einer Graphik darauf aufweist, wobei die Graphik einen optischen Eindruck für menschliche Betrachter der Graphik übermittelt und mehrere Bits digitaler Daten, die durch Computeranalyse dieser Graphik wieder gewinnbar sind, heimlich übermittelt, wobei wenigstens ein Teil der digitalen Daten zu wenigstens einem Teil des Textes korreliert ist..

Erreicht wird dies dadurch, dass die Graphik Pixel aufweist, die durch entsprechende digitale Originalwerte definiert sind, welche abhängig von den mehreren Bits der digitalen Daten verändert wurden, um die digitalen Daten in der Graphik steganographisch einzubetten, wobei die so eingebetteten digitalen Daten aus den Daten wieder gewinnbar sind, welche durch Abtasten der Graphik mit sichtbarem Licht erzeugt werden.

In der WO03086759A1 wird eine Verschlüsselung mit Halbtonbildern durchgeführt.

In der DE19812826C1 wird ein Verfahren zur Fälschungssicherung von Dokumenten mit einem Bild, vorzugsweise mit einem Passbild beschrieben, bei dem das Bild in eine digitale Bilddatei überführt wird oder als digitale Bilddatei vorliegt, in die ein binär vorliegendes Geheimbild derart eingearbeitet wird, daß die digitale Bilddatei des Bildes in Parkettzellen unterteilt wird, deren Anzahl gleich der Anzahl der Bildpunkte des Geheimbildes ist.

Es wird eine Parameterfunktion gebildet, die jeder Parkettzelle auf der Basis von Parameterwerten, die jeden Bildpunkt beschreiben, einen bivalenten Ergebniswert derart zuordnet, daß die bivalenten Ergebniswerte aller Parkettzellen eine bivalente Positionsmatrix ergeben, so daß mit Hilfe eines Optimierungsverfahrens die Parameterwerte der Bildpunkte der einzelnen Parkettzellen derart modifiziert werden, daß zum einen die an der digitalen Bilddatei des Bildes des Dokumentes durchgeführten Änderungen keine visuell wahrnehmbare Änderungen zur Folge haben und zum anderen das Ergebnis der Anwendung der Parameterfunktion auf die einzelnen Parkettzellen zu einer bivalenten Positionsmatrix führt, die den Binärwerten des Geheimbildes entspricht, und das die Informationen des Geheimbildes enthaltende Bild auf das Dokument aufgebracht oder zusammen mit dem Dokument ausgedruckt wird.

In der DE19900856C2 und der EP01048168B1 werden kodierte Rasterungssysteme vorgeschlagen und zwar eine kodierte Rasterung, während bei der vorliegenden Erfindung frequenzmodulierte beziehungsweise stochastische Rasterungssysteme verwendet werden.

In der DE19900856C2 wird ein Verfahren für eine rechnergestützte bzw. computerisierte digitale Raster-Technik vorgeschlagen, um kodierte Raster zu erzeugen zum Einfügen bzw. Aufnehmen einer Sekundärinformation als ein Anti-Fälschungs-Sicherheitsmerkmal in ein sichtbares Primärbild, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

  • a) Bereitstellen einer von einem Benutzer ausgewählten Basis-Rasterung (basic screen);
  • b) Zusammenfügen (merging) der Sekundärinformation und der vom Benutzer ausgewählten Basis-Rasterung, die auf einem vom Benutzer ausgewählten Kodierungsprinzip basiert, um eine kodierte Rasterung zu erzeugen;
  • c) Kompensieren des kodierten Rasters, um

    a) jedwede Verzerrungen in der kodierten Rasterung zu kompensieren, die beim Schritt b) des Zusammenfügens entstanden sind, und

    b) eine kompensierte Rasterung zu erzeugen, welche die Sekundärinformation, verborgen in der kompensierten Rasterung, enthält;
  • d) Rastern des Primärbildes mit der kompensierten Rasterung, um ein kombiniertes Ausgabebild herzustellen, und zwar gemäß einer Wiedergabebzw. Reproduktionstechnik, die dem vom Benutzer gewählten Kodierungsprinzip entspricht.

Das bekannte Verfahren verwendet ein aufwendiges Kompensationsverfahren, das die Durchführung stark erschwert.

Mit der EP01048168B1 wird ein auf einem Computersystem durchgeführtes Verfahren vorgeschlagen, das zum digitalen Herstellen codierter Raster zum Inkorporieren von Sekundärinformation als Anti-Fälschungs-Sicherheitsmerkmal in ein sichtbares Primärbild zur Verwendung auf einem Dokument, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

  • a) Bereitstellen eines vom Benutzer ausgewählten Basisrasters;
  • b) Fusionieren der Sekundärinformation und des vom Benutzer ausgewählten Basisrasters, basierend auf einem vom Benutzer gewählten Codierungsprinzip, um ein codiertes Raster zu erzeugen;
  • c) Kompensieren des codierten Rasters, um i) jedwede Störungen im codierten Raster zu kompensieren, die im Fusionierungsschritt (b) erzeugt wurden und ii) ein kompensiertes Raster zu erstellen, welches die Sekundärinformation, versteckt im kompensierten Raster, enthält,
  • d) Rastern des Primärbildes mit dem kompensierten Raster, um ein kombiniertes Ausgabebild gemäß einer Reproduktionstechnologie herzustellen, welche dem vom Benutzer ausgewählten Codierungsprinzip entspricht, und
  • e) Reproduzieren des Dokuments unter Verwendung der Reproduktionstechnologie, wobei das Dokument das kombinierte Ausgabebild mit umfasst.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die kostengünstige Herstellung verborgener Nachrichten auf Produkten wie Verpackungen, Beipackzetteln, Blisterverpackungen und dergleichen Produkten in der Pharmaindustrie, der Kosmetikindustrie, der Lebensmittelindustrie, der Sanitärindustrie, der Werkzeugindustrie, der Modeindustrie, bei hochwertigen Spielzeugartikeln, bei Originalersatzteilen für die Automobil- und Flugzeugindustrie und dergleichen Industrien und die rasche und kostengünstige visuelle Verifikation dieser verborgenen Nachrichten mittels einfacher, kostengünstig und individuell herzustellender Verifikationsmittel.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche.

Erfindungsgemäß wurde gefunden, dass durch Verwendung frequenzmodulierter beziehungsweise stochastischer Rasterung eines Druckbildes und einer verborgenen grafischen Nachricht und deren Zusammenführung in ein gemeinsames Druckbild, die verborgene Nachricht für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist.

Die visuelle Sichtbarmachung kann dabei sehr einfach durch den Druck beispielsweise der gerasterten Nachricht auf eine transparente Folie und dem Darüberlegen über das gedruckte Bild erfolgen.

Die vorliegende Erfindung beruht darauf, dass rasch und sehr kostengünstig individuelle Verifikationselemente hergestellt werden können.

Ganz wesentlich für die Funktion dieses neuartigen Verfahrens ist die visuelle Zufälligkeit der Verteilung der Rasterpunkte beziehungsweise, dass keine festen Winkel und keine feste Rasterweiten der Punktstruktur gegeben sind. In Wirklichkeit benützen die diversen Verfahren allerdings exakte mathematische Algorithmen mit dem Ziel, grobkörnige Strukturen sowie störende Effekte und Muster zu vermeiden. Das nach der Erfindung bevorzugte Barco Monet Screen Verfahren ermöglicht brillante Druckergebnisse, da relativ große Punkte verwendet werden können.

Der Zusammenbau der zumindest zwei gerasterten Druckbilder erfolgt erst bei der Druckplattenbelichtung.

Das einfaches Verifikationsverfahren zur visuellen Sichtbarmachung der verborgenen Nachricht erfolgt bevorzugt mit einer transparenten Folie, die mit nur einer der beiden Informationen bedruckt wird und über das Druckbild gelegt wird. Die verdeckte Information wird damit visuell sichtbar.

Dieses Verifikationsmittel kann nur bei Vorlage von einer der beiden Druckbilder erstellt werden und kann vor allem sehr einfach und kostengünstig hergestellt werden. Grundsätzlich kann die verdeckte Information auch mit einem Scanner sichtbar gemacht werden und es wird in diesem Fall eine der gerasterten Druckbildinformationen diesem gescannten Bild additiv oder subtraktiv überlagert.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungsfiguren näher beschrieben.

Dabei zeigt:

1 den beispielhaften Screen 1 (Druckbild 1),

2 den Screen 2 (verborgene Nachricht = Druckbild 2),

3 den Screen 1 + 2 (= Druckplatte = überlagertes Druckbild),

4 den Verifikationsfilm mit Screen 1 oder 2

5 das überlagerte Druckbild plus den Verifikationsfilm darüber liegend.

In 1 ist beispielhaft das Druckbild 1 gezeigt. Ein nicht näher dargestelltes Druckbild wurde frequenzmoduliert oder stochastisch moduliert oder mit einem handelsüblichen frequenzmodulierten Rasterverfahren zu einem gerasterten Druckbild 1 geführt. Das gerasterte Druckbild 1 ist für einen Betrachter zwar zu sehen, jedoch ohne weitere Hilfsmittel nicht decodierbar.

In 2 ist beispielhaft die verborgene Nachricht als Druckbild 2 gezeigt. Eine nicht näher dargestellte Nachricht wurde frequenzmoduliert oder stochastisch moduliert oder mit einem handelsüblichen frequenzmodulierten Rasterverfahren zu einem gerasterten Druckbild 2 geführt. Die gerasterte Nachricht 2 ist für einen Betrachter zwar zu sehen, jedoch ohne weitere Hilfsmittel nicht decodierbar.

In 3 ist beispielhaft die Überlagerung des Druckbilds 1 mit der Nachricht als Druckbild 2 gezeigt. Das gerasterte Druckbild 1 der 1 und die gerasterte Nachricht 2 der 2 wurden durch Belichtung auf eine Druckplatte zu einem zusammengefügten Druckbild 3 gebracht. Die Nachricht 2 in dem zusammengefügten Druckbild 3 ist für einen Betrachter ohne weitere Hilfsmittel weder sichtbar noch decodierbar. Die Belichtung der Druckplatte für das Druckbild 3 erfolgt konventionell über einzelne Filme oder digital oder mittels eines Computer-to-Plate Verfahrens außerhalb der Druckmaschine und/oder innerhalb der Druckmaschine. Der Druck des Druckbilds 3 erfolgt insbesondere auf Produkte wie Verpackungen, Beipackzetteln oder Blisterverpackungen im Bereich der Pharmaindustrie, der Kosmetikindustrie, der Lebensmittelindustrie und dergleichen Industriezweigen.

In 4 ist beispielhaft der Verifikationsfilm 4 (Decoder) in Form einer transparenten Folie gezeigt. Die Nachricht 2 oder das gerasterte Druckbild 1 ist auf dem Verifikationsmittel 4 aufgedruckt. Als Druckverfahren werden dabei insbesondere das Offsetdruckverfahren, das Flexodruckverfahren und das Rastertiefdruckverfahren angewendet. Als Verifikationsmittel 4 werden insbesondere handelsübliche transparente Folien verwendet, die mittels üblicher Laserdrucker oder Ink-Jet-Drucker oder Transferdrucker oder Thermosublimationsdrucker mit der für die visuelle Verifikation notwendigen gerasterten Nachricht 2 oder dem gerasterten Druckbild 1 versehen werden.

Wenn neben der einen gerasterten Nachricht 2 noch zusätzliche gerasterte Nachrichten 2 mit dem gerasterten Druckbild 1 zu einem zusammengefügten Druckbild 3 montiert werden, kann entweder jeweils ein Verifikationsmittel 4 pro verborgener Nachricht 2 vorgesehen sein oder aber ein einziges Verifikationsmittel 4 für alle verborgene Nachrichten 2.

In 5 ist beispielhaft das überlagerte Druckbild 3 plus den Verifikationsfilm 4 darüber liegend als visualisierte Nachricht 5 gezeigt, wodurch die verborgene Nachricht 2 visuell sichtbar und damit decodiert wird.

Die verborgene Nachricht 2 kann zusätzlich auch maschinell mittels einem Scanner (nicht dargestellt) detektierbar sein und dabei das zusammengefügte Druckbild 3 mit dem Scanner elektronisch aufgenommen werden. Anschließend kann rechnergestützt durch Vergleich dieses gescannten zusammengefügten Druckbildes 3 mit der zumindest einen gerasterten Nachricht 2 eine Aussage über das Vorhandensein der verborgenen Nachricht 2 getroffen werden oder diese dem Benutzer des Scanners z.B. durch Anzeige oder Sprachausgabe zugänglich gemacht werden.

Die verborgene Nachricht 2 ist eine fortlaufende Nummer oder eine Datumsangabe und ist mit einem in einer Datenbank hinterlegten Barcode vergleichbar.

Zusammenfassend beschreibt die vorliegende Erfindung ein steganographisches Druckverfahren zur Anbringung verborgener Nachrichten 2 mittels Offset-, Flexo- und Rastertiefdruckverfahren in bevorzugt monochromer Ausführung auf Basis der Überlagerung von zumindest zweier insbesondere frequenzmodulierter Druckbilder 3, wobei ein Druckbild 1 die verborgene Nachricht 2 beinhaltet. Weiterhin beschreibt die vorliegende Erfindung ein einfaches Verifikationsverfahren zur visuellen Sichtbarmachung der verborgenen Nachricht 2 in Form der decodierten Nachricht 5, auf Basis einer transparenten Folie 4 mit einem der beiden Druckbildern 1 oder 2. Weiterhin beschreibt die vorliegende Erfindung die Anwendung dieses Verfahrens und Systems zur Anbringung und einfachen visuellen Verifikation von verdeckten Nachrichten 2 in Verpackungen und Beipackzetteln und Blisterverpackungen, insbesondere im Pharmabereich, Lebensmittelbereich, Kosmetikbereich und derartigen fälschungssensiblen Produkten.

1Gerastertes Druckbild 2Gerasterte Nachricht 3 Zusammengefügtes Druckbild mit der Nachricht (=gedrucktes Bild = Druckplatte) 4Verifikationsmittel = transparente Folie mit dem gerasterten Druckbild oder der Nachricht 5Visualisierung der Nachricht (das Verifikationsmittel ist über das gedruckte Bild gelegt)

Anspruch[de]
  1. Steganographisches Druckverfahren zur Anbringung von verborgenen Nachrichten mittels üblicher Druckverfahren in monocolorer Ausführung auf grafisch gestalteten Produktoberflächen und visuelles Verifikationsverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckbild frequenzmoduliert oder stochastisch moduliert oder mit einem handelsüblichen frequenzmodulierten Rasterverfahren zu einem gerasterten Druckbild (1) geführt wird und eine Nachricht zu einer gerasterten Nachricht (2) verarbeitet wird und das gerasterte Druckbild (1) und die gerasterte Nachricht (2) durch Belichtung auf eine Druckplatte zu einem zusammengefügten Druckbild (3) gebracht werden.
  2. Steganographisches Druckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die gerasterte Nachricht (2) visuell nicht erkennbar ist und auf einem Produkt ein Druckbild (3) erzeugt und dass zur Sichtbarmachung auf ein Verifikationsmittel (4) in Form einer transparenten Folie die gerasterte Nachricht (2) oder das gerasterte Druckbild (1) gedruckt wird und das Verifikationsmittel (4) über das gedruckte Bild (3) gelegt wird und dadurch visuell die verborgene Nachricht sichtbar wird.
  3. Steganographisches Druckverfahren Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Druckverfahren insbesondere das Offsetdruckverfahren, das Flexodruckverfahren und das Rastertiefdruckverfahren angewendet wird.
  4. Steganographisches Druckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtung der Druckplatte konventionell über einzelne Filme erfolgt oder digital erfolgt oder mittels eines Computer-to-Plate Verfahrens außerhalb der Druckmaschine und/oder innerhalb der Druckmaschine erfolgt.
  5. Steganographisches nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck auf Produkte wie Verpackungen, Beipackzetteln oder Blisterverpackungen im Bereich der Pharmaindustrie, der Kosmetikindustrie, der Lebensmittelindustrie und dergleichen Industriezweigen erfolgt.
  6. Steganographisches Druckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Verifikationsmittel (4) handelsübliche transparente Folien verwendet werden, die mittels üblicher Laserdrucker und/oder InkJetdrucker und/oder Transferdrucker und/oder Thermosublimationsdrucker und dergleichen digitaler Drucker mit der für die visuelle Verifikation notwendigen gerasterten Nachricht (2) oder dem gerasterten Druckbild (1) versehen werden.
  7. Steganographisches Druckverfahrennach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass neben der gerasterten Nachricht (2) noch eine zusätzliche oder mehrere gerasterte Nachrichten (2) mit dem gerasterten Druckbild (1) zu einem zusammengefügten Druckbild (3) montiert werden und derart jeweils ein Verifikationsmittel (4) pro verborgener Nachricht (2) generiert werden kann und weiters ein Verifikationsmittel (4) für alle verborgene Nachrichten (2) generiert werden kann.
  8. Steganographisches Druckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine verborgene Nachricht (2) auch maschinell mittels einem Scanner detektierbar ist und dabei das zusammengefügte Druckbild (3) mit dem Scanner elektronisch aufgenommen wird und anschließend rechnergestützt durch Vergleich dieses gescannten Druckbildes (3) mit der zumindest einen gerasterten Nachricht (2) eine Aussage über das Vorhandensein der zumindest einen verborgenen Nachricht (2) erhält.
  9. Steganographisches Druckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine verborgene Nachricht (2) eine fortlaufende Nummer, eine Datumsangabe oder dergleichen ist und mit einer weiteren Information des Druckbildes (1), beispielsweise mit einem Barcode und dergleichen maschinenlesbaren Information, in einem bestimmten Zusammenhang steht und zumindest Teile dieser Informationen in einer Datenbank hinterlegt sind und bei der Verifikation abgefragt werden können.
  10. Anwendung des steganographisches Druckverfahrens zur Anbringung von verborgenen Nachrichten mittels üblicher Druckverfahren in monocolorer Ausführung auf grafisch gestalteten Produktoberflächen und visuelles Verifikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für den Schutz gegen Nachahmung und Fälschung von bedruckten Produkten wie Verpackungen, Beipackzetteln oder Blisterverpackungen im Bereich der Pharmaindustrie, der Kosmetikindustrie, der Lebensmittelindustrie und dergleichen Industriezweigen.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com