知的ハーフトーン化によるＵＶ暗号化
【課題】デジタル透かし暗号化方法を提供する。
【解決手段】画像データは、文書の部分内の透かしをエンコードするために、他のハーフトーン画像に対してハーフトーン画像の少なくとも１つのハーフトーン・セルの一部を位相偏移し、１つのハーフトーン画像が位相偏移領域と非位相偏移領域とを含むように修正される。修正された画像データを用い、ＵＶ照明に曝されたときに蛍光する基材上に文書の部分を印刷する。文書の印刷された部分は、位相偏移領域から結果として生じる第１の印刷パターンと、非位相偏移領域から結果として生じる第２の印刷パターンとを含む。文書の印刷された部分の第１及び第２のパターンは、文書の部分を可視光で見たとき実質的に同じに見え、文書の部分をＵＶ光で見たとき異なるように見え、修正された画像データにおけるエンコードされた透かしは、文書の部分をＵＶ光で見たとき知覚可能であり、文書の部分を可視光で見たとき隠される。
【解決手段】画像データは、文書の部分内の透かしをエンコードするために、他のハーフトーン画像に対してハーフトーン画像の少なくとも１つのハーフトーン・セルの一部を位相偏移し、１つのハーフトーン画像が位相偏移領域と非位相偏移領域とを含むように修正される。修正された画像データを用い、ＵＶ照明に曝されたときに蛍光する基材上に文書の部分を印刷する。文書の印刷された部分は、位相偏移領域から結果として生じる第１の印刷パターンと、非位相偏移領域から結果として生じる第２の印刷パターンとを含む。文書の印刷された部分の第１及び第２のパターンは、文書の部分を可視光で見たとき実質的に同じに見え、文書の部分をＵＶ光で見たとき異なるように見え、修正された画像データにおけるエンコードされた透かしは、文書の部分をＵＶ光で見たとき知覚可能であり、文書の部分を可視光で見たとき隠される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル透かしの暗号化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
セキュリティは、文書及びデジタル生成、及び／又はその複製の領域において重要な問題である。既知のデジタル画像印刷／コピー・システムは、高品質の文書を生成するので、チケット、金融証書、セキュリティ・パス等を含む高価値の印刷品目のような特定の文書の実効的な印刷／コピーを防止する必要性が識別されている。既知の技術は、通常の用紙、トナー、又はインクのみを用いるデジタル「透かし（ｗａｔｅｒｍａｒｋ）」を含むようにオリジナルの文書を印刷することを含む。デジタル透かしは、通常の観察条件の下で印刷された画像内に少なくとも部分的に（好ましくは完全に、又は少なくとも実質的に）隠されるが、特定の特化された観察条件の下でより明瞭に識別することができる、例えば、１又はそれ以上の文字、語、記号、又はパターンなどの情報として定義される。一般的に、こうしたデジタル透かしを含む文書の許可されていない複製は、デジタル透かしを劣化させるか又は不明瞭にし、そのことは偽造文書を検出する助けとなり得る。
【０００３】
蛍光マークは、既知のデジタル透かしの一例である。通常の用紙（例えば、通常の「コピー用紙」又は「プリンタ用紙」）及び通常のインク／トナー（例えば、ＣＭＹＫインク／トナー）、具体的には条件等色性着色剤混合物（metameric colorant mixture）を用いて、印刷文書内に蛍光マークを含ませるための方法及びシステムは既知のものである。可視の照明条件（例えば、約４００−７００ナノメートル（ｎｍ）の電磁放射線波長）の下では、用紙のそれぞれの隣接する部分上に一緒に印刷された異なる着色剤混合物が、色が実質的に均一に見える全体的な印刷文書領域を定める。紫外線（ＵＶ）照明（例えば、約４００ｎｍより短い電磁放射線波長）の下では、これらの異なる着色剤混合物は、異なるＵＶ吸収、よって、通常の印刷／コピー用紙に用いられる蛍光増白剤のＵＶ蛍光の異なる抑制を示すので、基材蛍光をそれほど抑制しない着色剤混合物を用いて印刷された領域がより明るい／鮮やかな領域のように見え、基材蛍光を強く抑制する着色剤混合物を用いて印刷された隣接する領域がより暗い領域のように見える。ＵＶ照明の下でのこれらのコントラストの違いを用いて、例えば、数、文字、記号、形状などの透かしパターンを生成する。
【０００４】
この例が図１に示され、ここで、着色剤混合物「Ｂ」を選択し、この例では文字数字記号「０」の形状のパッチ領域ＢＰに適用する。さらに、着色剤混合物「Ａ」を選択し、ここではパッチ領域ＢＰに実質的に空間的に緊密に近接して配置され、これによりパッチ領域ＢＰの周りに背景を与えるパッチ領域ＡＰに適用する。着色剤混合物Ａ及び着色剤混合物Ｂの両方とも、適切に選択された着色剤又は着色剤混合物からなるが、着色剤混合物Ａ及びＢは異なる混合物である。各々の着色剤混合物Ａ又はＢは、例えば、単一のＣＭＹＫ着色剤にしても、又はＣＭＹＫ着色剤のいずれの混合物としてもよい。示される例においては、着色剤混合物Ａは、着色剤混合物Ｂに選択されたものより高いＵＶ吸収（より大きい基材蛍光の抑制）をもたらすように選択される。着色剤混合物Ａ及びＢはまた、可視光の条件の下で見たときに、それらの平均色及び輝度が互いに密に合致するようにも選択される。図１のＵＶで示されるように、ＵＶ照明条件の下で、パッチＡＰと比べると用紙基材における蛍光増白剤の蛍光の抑制が相対的に制限されているため、パッチＢＰは、パッチＡＰと比べてより鮮やかに見え、よって、透かしＷ１を形成する。対照的に、ＶＩＳで示されるような可視光条件の下では、パッチＡＰ、ＢＰは、少なくとも実質的に区別ができない。一例として、およそ５０％のグレイ色を、ブラック（Ｋ）の着色剤のハーフトーンのみで実現し、着色剤混合物Ｂのために使用し、パッチＢＰを印刷することができる。次に、パッチＡＰを印刷するために用いられる、類似したおよそ５０％のグレイ色を生み出す、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）を含む着色剤混合物Ａに対して、これを色合せすることができる。一般に、着色剤混合物Ａは、用紙のより多くをカバーし、よって、パッチＢＰと比べてずっと大きく固有の基材蛍光を抑制するので、ＵＶ照明条件の下で、パッチＢＰは、透かしＷ１として容易に明らかになる。図１のＶＩＳで示されるような通常の可視光観察の下で、２つの着色剤混合物は、かなり同一に近いものに見える。従って、こうした蛍光マークを含む文書がＵＶ照明に曝されると、透かしＷ１が現われる。印刷された「類似」文書又は単なる写真コピーは、透かしを適切に複製しない。
【０００５】
述べられたように、相関マークは、別の既知の透かし入れ技術である。一例として、図２に示されるように、格子状のハーフトーン・パターンＨＰが、規則的な４５度のクラスター・ハーフトーン・スクリーンにより用紙上に印刷され、１３列のハーフトーン・セルを有する。等しい空間領域全体を覆っている別の格子状ハーフトーン・パターンＨＰ’が、中間区域にわずかに伸張した４つの列Ｃ５−Ｃ８を有するハーフトーン・スクリーンによって用紙上に印刷されるので、ハーフトーン・パターンＨＰ’は、パターンＨＰと同じ空間幅にわたって１２列だけを有する。パターンＨＰ及びＨＰ’は、人間の観察者には同じグレイレベルとして知覚され、通常の画像観察条件の下で、位相偏移（ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ）は実質的に隠される。パターンＨＰ’においては、規則的な列Ｃ１−Ｃ４、Ｃ９−Ｃ１２とわずかに伸張した列Ｃ５−Ｃ８との間のピッチ差のために、ホワイトとブラックとの間の移行を表す位相は、伸張した列Ｃ５−Ｃ８についての様々な増大する位相偏移を有した状態で、列Ｃ１−Ｃ４についてのパターンＨＰを有する「同相（ｉｎ ｐｈａｓｅ）」（０ラジアンの位相偏移）から、列Ｃ９−Ｃ１２についての「逆位相（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｐｈａｓｅ）」（Πラジアンの位相偏移）まで変わった。トランスペアレンシー・キー（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ ｋｅｙ）Ｋが、ハーフトーン・パターンＨＰで印刷され、Ｋ＋ＨＰで示されるような用紙に印刷されたハーフトーン・パターンＨＰと重ねられ、その結果、キーＫ及び印刷パターンをソリッド・オン・ソリッド（ｓｏｌｉｄ−ｏｎ−ｓｏｌｉｄ）、ブランク・オン・ブランク（ｂｌａｎｋ−ｏｎ−ｂｌａｎｋ）式に位置合わせできるので、オリジナルの印刷パターンと比べて変わらない。対照的に、キーＫがＫ＋ＨＰ’で示されるような位相偏移されたパターンＨＰ’と重ねられたとき、オリジナルの印刷格子状パターンＨＰ’は、パターンＨＰ’とキーＫが逆位相である場所で格子状パターンＨＰ’が完全にブラック（又は他のソリッド・カラー）になるまで、画像の左から右へと移るパターンＨＰ’とキーＫとの間の位相差に比例して、徐々に見えなくなる。平均反射率は、位置合わせされた領域Ｃ１−Ｃ４では高く、部分的に位相偏移された領域Ｃ５−Ｃ８では低く、逆位相領域Ｃ９−Ｃ１２ではさらに低い。従って、画像の一部分がΠラジアン位相偏移されたハーフトーン・セルでエンコードされ、直に囲んでいるΠラジアン位相偏移されたハーフトーン・セルが、０ラジアン位相偏移されたハーフトーン・セルである場合には、同じ空間周波数の格子状パターンのトランスペアレンシー・キーを重ねることによって、キー及びハーフトーン・パターンの位相がずれている低反射率の領域により高コントラストの透かしＷ２を定めることができる（逆に、キー及び印刷文書が同相である高反射率の領域により透かしを定めることもできる）。従って、対応するトランスペアレンシー・キーを重ねて、位相偏移されたハーフトーン領域が現われるまで、完全に又は少なくとも実質的に検出することができない透かしを含ませるようなこの方法で、文書を印刷することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
蛍光マーク及び相関マークの両方とも非常に有効なものであるが、別個のトランスペアレンシー・オーバーレイ・キーの使用を必要とすることなく、周辺光の条件の下であまりはっきり見えず、文書のセキュリティ・チェックの際によりはっきり見える透かしに対する必要性が確認された。従って、以下に述べられるように、本開発は、蛍光マークと相関マークの原理を組み合わせて、これらの目的を達成する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開発の一態様によると、知的ハーフトーン化によるデジタル透かしの暗号化のための方法が、各々が複数のハーフトーン・セルを含む、それぞれ３つの印刷着色剤に対応する少なくとも３つのハーフトーン画像に関して印刷された文書の少なくとも部分を定める画像データを受け取るステップを含む。画像データは、文書の部分内の透かしをエンコードするために、他のハーフトーン画像に対してハーフトーン画像の少なくとも１つのハーフトーン・セルの一部を位相偏移し、少なくとも１つのハーフトーン画像が位相偏移領域と非位相偏移領域とを含むように修正される。修正された画像データを用いて、ＵＶ照明に曝されたときに蛍光する基材上に文書の部分を印刷する。文書の印刷された部分は、位相偏移領域から結果として生じる第１の印刷パターンと、非位相偏移領域から結果として生じる第２の印刷パターンとを含む。文書の印刷された部分の第１及び第２のパターンは、文書の部分を可視光で見たとき実質的に同じに見え、文書の部分をＵＶ光で見たとき異なるように見え、修正された画像データにおけるエンコードされた透かしは、文書の部分をＵＶ光で見たときに知覚可能であり、文書の部分を可視光で見たときに隠される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（従来技術）印刷文書内に蛍光マークを含ませることを図式的に開示する。
【図２】（従来技術）印刷文書内に相関マークを含ませることを図式的に開示する。
【図３】本開発による方法を実施するためのシステムを開示する。
【図４】本開発による、知的ハーフトーン化によるＵＶ暗号化を開示するフローチャートである。
【図５Ａ】本開発に従って生成された透かしを含む文書を図式的に示す。
【図５Ｂ】可視光に曝されたときに人間の観察者に見える、図５Ａの文書を示す。
【図５Ｃ】可視光に曝されたときに人間の観察者に見える、図５Ａの文書を示す。
【図６】本開発に従って生成された文書と、デジタル透かしが現われるようにこれをデコードするプロセスとを示す。
【図７】２着色剤の非均一なロゼット・パターンを示す。
【図８Ａ】互いに対してΠラジアン位相偏移している単一の着色剤（例えば、イエロー）のハーフトーン画像を示す。
【図８Ｂ】互いに対してΠラジアン位相偏移している単一の着色剤（例えば、イエロー）のハーフトーン画像を示す。
【図９Ａ】可視光で見た、図８Ａのハーフトーン画像と組み合わされた図７のロゼット・パターンを示す。
【図９Ｂ】可視光で見た、図８Ｂのハーフトーン画像と組み合わされた図７のロゼット・パターンを示す。
【図１０Ａ】ＵＶ光で見た、図９Ａのハーフトーン画像と組み合わされた図７のロゼット・パターンを示す。
【図１０Ｂ】ＵＶ光で見た、図９Ｂのハーフトーン画像と組み合わされた図７のロゼット・パターンを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開発によるシステム及び／又は方法は、印刷装置及び／又は複製装置の一部として設けることができる任意の市販の多数着色剤（ｍｕｌｔｉ−ｃｏｌｏｒａｎｔ）（「カラー」）プリンタのような印刷システムにおいて実施されることが好ましい。典型的には、プリンタは、ＣＭＹＫ色空間を実装し、ゼログラフィ式プリンタ・エンジンを含むが、本開発は、インク・ジェットのような他の印刷方法にも適用できる。図３は、本開発による方法を実施するための装置の一例を示す。装置１０は、本明細書に開示されるデジタル画像処理操作を実行するための画像処理ユニット（ＩＰＵ）１４を含む。ＩＰＵ１４は、電子回路及び／又は画像処理専用のソフトウェアによって定められ、及び／又は、本明細書に開示される画像処理操作を実施するようにプログラムされた汎用コンピュータを含むことができる。ＩＰＵ１４は、スキャナ１６ａ、コンピュータ１６ｂ（例えば、デジタル・フロント・エンド（ＤＦＥ））、及び／又は、データ記憶装置１６ｃ又は装置１０の一部であり、及び／又は、ネットワーク又は他の手段を通してＩＰＵ１４に作動可能に接続される別のソースのようなソースから画像データを受け取るように適合される。装置１０は、ＣＭＹＫ又は他の多数着色剤の色空間２４を用いる、当技術分野において既知のトナー及び／又はインクを用いて、用紙、トランスペアレンシー、又は別の記録媒体上に画像データを印刷するためのゼログラフィ式、インク・ジェット式、又は他の印刷エンジン２２を含む、画像出力又は印刷ユニット２０を含む。印刷ユニット２０は、印刷された用紙、トランスペアレンシー、又は別の記録媒体シートのような最終的な印刷製品の物理的な出力のための印刷出力ステーション２６をさらに含む。適切な市販のシステム１０の例には、これらに限られるものではないが、Ｘｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手可能なＰｈａｓｅｒ（商標）、ＷｏｒｋＣｅｎｔｒｅ（商標）、ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ（商標）及びｉＧｅｎ３（商標）の印刷／コピー／デジタル・プレス・システムが挙げられる。
【００１０】
図４は、図３のシステム等を用いる、本開発による知的ハーフトーン化によるＵＶ暗号化を開示する。当技術分野において一般的に知られているように、画像印刷ユニット２０で印刷される電子デジタル画像文書Ｄは、多数の単色２値画像、又は示されるシアン分離Ｃ、マゼンタ分離Ｍ、イエロー分離Ｙ、及びブラック分離Ｋ（ブラック分離Ｋは、本開発を実施するのに随意的なものであり、よって破線で示され、これ以上説明されない）のような分離（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）を含む。Ｓ１で示されるように、デジタル画像文書Ｄ内にエンコードされる透かしＷを選択し、ＩＰＵ１４に入力する。本開発は、透かしをエンコードするためにハーフトーンの分離の１つにおける位相偏移にのみ依存しており、こうした方法を用いて微妙な境界線又は同様な高周波データをエンコードすることができないので、選択される透かしは、例えば、多数のハーフトーン・セルを含む緩やかに変化するパターン又は記号などの低周波数の透かしにすべきである、又はこれに変換しなければならない。好ましい実施形態においては、位相偏移のために、イエロー分離Ｙが選択される。このように、電子画像文書Ｄのイエロー分離Ｙを定める２値画像がＩＰＵ１４に入力される。一例においては、透かしＷを選択し、１又はそれ以上の文字のテキスト文字列としてこれをＩＰＵ１４に入力し、ＩＰＵは、そのテキスト文字列を、デジタル画像文書Ｄ内にエンコードするのに適した低周波数の２値画像に変換する。
【００１１】
ＩＰＵ１４において、選択された透かしＷは、Ｓ２で示されるように、デジタル画像文書Ｄのイエロー分離Ｙだけにエンコードされ、新しいイエロー分離Ｙ’を定める、すなわち、Ｙ’＝Ｙ＋Ｗである。特に、選択された低周波数の透かしＷと空間的に合致するように配置されたハーフトーン・セルが一定の量だけ同相で偏移されると同時に、イエロー分離のハーフトーン・セルの残りが異なる量だけ同相で偏移されるように、イエロー分離Ｙのハーフトーン・セルが修正される。一例においては、選択された低周波数の透かしＷと空間的に合致するように配置されたイエロー分離Ｙのハーフトーン・セルが、位相偏移されていない（すなわち、０ラジアン位相偏移された）ハーフトーン・セルを用いて、修正されたイエロー分離Ｙ’内に定められると同時に、イエロー分離Ｙのハーフトーン・セルの残りが、逆位相である（すなわち、Πラジアン位相偏移された）修正されたイエロー分離Ｙ’内に定められる。カラー画像文書Ｄの非イエローのＣ、Ｍ、及び随意的なＫの分離は、透かしエンコード・プロセスの一部として変更されない。
【００１２】
デジタル画像文書の空間範囲全体、又はその帯域或いは他の部分のみとすることができる、デジタル画像文書Ｄの一定のカラー領域（すなわち、固定されたコントーン・デジタル入力領域）において、選択された透かしがエンコードされる。一例において、それらが一定の印刷カラー領域の出力をもたらすならば、シアン分離Ｃ、マゼンタ分離Ｍ、及びイエロー分離Ｙについて５０％のデジタル入力レベルが用いられるが、他のデジタル入力レベルも考慮され、本開発の範囲内に含まれる。
【００１３】
Ｓ３で示されるように、透かしが入れられた画像Ｉ’は分離ＣＭＹ’を含み、次に、イエロー分離Ｙ’だけが位相偏移によりエンコードされた透かしを含み、かつ、こうした位相偏移を用いて印刷される場合に、ＵＶ照明の下で蛍光する蛍光増白剤を含む通常の印刷／コピー用紙又は別の基材上に、画像印刷ユニット２０を用いる、すなわち、分離データＣＭＹ’及び対応するＣＭＹインク／トナーを用いる通常の方法で、Ｓ４で示されるような文書Ｄとして印刷される。
【００１４】
本開発は、シアンＣ、マゼンタＭ、及びイエローＹのプリンタ着色剤を用いて実施されるものとして、図４及び本明細書の別の場所に説明されるが、当業者であれば、可視光の条件の下では第３の着色剤における位相偏移が不明瞭であるものの、印刷文書がＵＶ光に曝されたときに第３の着色剤における位相偏移を知覚することが可能である、繁雑な（ｄｉｓｔｒａｃｔｉｎｇ）パターンを印刷するために２つ又はそれ以上の着色剤が用いられる場合、プリンタ着色剤の３つ又はそれ以上の他の組み合わせを用いて開発を実施することができることを認識するであろう。イエローは、第３の着色剤のための１つの好ましい色であるが、例えば、オレンジ又はライトマゼンタのような第３の着色剤のために、可視光において低コントラストを示すがＵＶ光において高コントラストを示す他の着色剤を用いることができる。
【００１５】
印刷操作Ｓ４は、既知のハーフトーン化技術を用いて実施される。例えば、当技術分野において一般的に知られているようなハーフトーン・ロゼットを生成するハーフトーン・スクリーン回転角である。例えば、シアンＣ、マゼンタＭ、及びイエローＹのスクリーン角は、それぞれ１５度、７５度、及び４５度であり、全てのスクリーン周波数は、例えば、１インチ当たり３５．４ラインに等しく設定される。従って、マゼンタのスクリーン角は、シアンのスクリーン角から６０度であり、イエローのスクリーン角は、シアンのスクリーン角から３０度である。これらの設定により、４５度及び１インチ当たり３５．４ラインにおいて、２−着色剤のロゼット・パターンを定めるシアンＣ及びマゼンタＭの着色剤がもたらされる（イエロー着色剤Ｙも、ロゼット・パターン内に存在するが、主要な２−着色剤であるシアン及びマゼンタのロゼット・パターンにより不明瞭にされる）。個々の周波数ベクトルの合計がゼロになるので、低周波の３−着色剤のモアレはない。
【００１６】
図５Ａは、上述のような知的ハーフトーン化（すなわち、イエロー分離だけにおける位相偏移）を介してエンコードされた透かしを含む印刷されたデジタル画像文書Ｄの一定のカラー透かし領域Ｇを図式的に示す。領域Ｇは、分解データＣ、Ｍ、Ｙ’に従って印刷されたシアン、マゼンタ、及びイエローのハーフトーン・ドットＣＤ、ＭＤ、ＹＤを含むハーフトーン・ロゼットＲＴのグループにより定められる（説明を簡単にするために、ロゼットＲＴは均一のパターンで構成されるように示されるが、当業者であれば、ロゼットＲＴは、周期的でない非均一のパターンで構成され得る、又は固定された空間周波数で説明され得ることを認識するであろう。イエロー分離Ｙ’は、位相偏移されたハーフトーン・セル及び位相偏移されていないハーフトーン・セルの両方を含むので、透かし入れされた画像領域Ｇの対応するイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤの空間的位置は、考慮されるロゼットＲＴに応じて、シアン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ドットＭＤに対して変化する。特に、イエロー分離Ｙ’のΠラジアン位相偏移された領域は、ロゼットにおいてシアン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ドットＭＤに対してオフセットされる対応するイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤをもたらして、ドット中心の（ｄｏｔ−ｃｅｎｔｅｒｅｄ）ロゼットＤＣとなり、イエロー・ハーフトーン・ドットＹＤは、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤ、並びに他の位相偏移されたイエロー・ハーフトーン・ドットで囲まれた、ロゼットＤＣの中心に完全に又は実質的に配置される。逆に、イエロー分離Ｙ’の０ラジアン位相偏移された領域は、シアン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ドットＭＤを有する同相の対応するイエロー・ハーフトーン・ドットをもたらすので、対応するロゼットは、透明中心の（ｃｌｅａｒ−ｃｅｎｔｅｒｅｄ）ロゼットＣＣであり、そこで、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ、マゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤ、及びイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤは全て、ロゼットの中心が開いたままになるように互いに同相で配置される。位相偏移されたロゼットのイエロー・ドットＹＤが、用紙、又は他の方法で少なくとも部分的にインク／トナーで覆われていない他の基材の領域内に配置される場合、位相偏移された（ドット中心の）ロゼットＤＣは、対応する位相偏移されない（透明中心の）ロゼットＣＣより大きくなる。
【００１７】
ここで図５Ｂを参照すると、文書Ｄの領域Ｇが、人間の観察者には可視光ＶＩＳの下で見えるものとして示される。特に、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤは、モアレ・パターンＭと比較してイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤの比較的低コントラスト及び可視性のために、イエロー・ハーフトーン・ドットＹＤによってエンコードされた透かしＷを少なくとも実質的に又は完全に不明瞭にする高周波数の２着色剤モアレ・パターンＭをもたらす。
【００１８】
同じ領域Ｇが、ＵＶ照明の下で人間の観察者に見えるものとして図５Ｃに示され、ここで、イエロー・ハーフトーン・ドットＹＤは、同じく暗く又は黒く見えるシアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤと共に、基材蛍光を抑制し、暗く又は黒く見える。従って、位相偏移された（ドット中心の）ロゼットＤＣは、位相偏移されていない（透明中心の）ものと比べてより高密度であり、より暗い。イエロー分離Ｙ’の位相偏移されたハーフトーン・セルは、印刷された一定のカラー領域Ｇのより暗い領域に対応する一方で、イエロー分離Ｙ’の位相偏移されていないハーフトーン・セルは、基材蛍光のために、透かしＷが現われるように、印刷された一定のカラー領域Ｇのより明るい／鮮やかな領域に対応する（示される例における大文字「Ｔ」）に対応する。シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤに対して位相がずれているイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤは、付加的な基材カバー範囲を、よって、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤに対して同相のイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤに比べて、より大きいＵＶ蛍光抑制を提供する。同相のイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤの基材カバー範囲は、既に存在するシアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤに対して部分的に重複している。
【００１９】
図６においては、図４のオリジナルのＣ、Ｍ、Ｙの分解データＩを用いて文書Ｄ’が印刷され、分解データＣＭＹ’を用いる本開発に従った知的ハーフトーン化によってエンコードされたデジタル透かしＷを有するように文書Ｄが印刷される。文書Ｄ及びＤ’は、可視光において少なくとも実質的に同一に見える。しかしながら、ＵＶ照明に曝されると、文書Ｄ及びＤ’は、非常に異なって見え、文書Ｄの透かしＷが現われる。
【００２０】
上述のように、図５Ａ−図５Ｃに示される例は、位相偏移されてエンコードされた透かしＷを隠すために、本開発を均一なモアレ・パターンＭの使用に制限するものではない。均一でないロゼット・パターン又は確率的パターンによって、代替的な繁雑なパターンを与えることができる。図７は、例えば、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤにより定められる２着色剤の均一でないロゼット・パターンＭ’を示す。図８Ａ及び図８Ｂは、イエロー・インク／トナーのハーフトーン・ドットＹＤにより定められる単一の着色剤（例えば、イエロー）のハーフトーン画像Ｙ１、Ｙ２を示す。図８Ａ及び図８Ｂのハーフトーン画像は、同じ全体的なグレイレベルを提供するが、画像Ｙ１、Ｙ２のハーフトーン・ドットＹＤは、互いに対してΠラジアン位相偏移される。上述のように、ハーフトーン画像内の透かしをエンコードするために、こうした位相偏移（単一のハーフトーン画像内の）が用いられる。図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ、可視光で見たときの、図８Ａのハーフトーン画像Ｙ１及び図８Ｂのハーフトーン画像Ｙ２と組み合わされた文書Ａ及びＢである。可視光においては、イエロー・ハーフトーン画像の低コントラスト、及び、２着色剤の均一でない繁雑なロゼット・パターンＭ’が組み合わされているために、図８Ａの文書Ａ及び図８Ｂの印刷文書Ｂの全体的な外観の差異を識別するのは困難である。しかしながら、ＵＶ光の下では、図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、印刷文書Ｂがより大きい基材カバー範囲を含み、よって、印刷文書Ａより暗く見えるように基材蛍光の抑制がより大きいことが明らかになる。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 装置
１４ 画像処理ユニット（ＩＰＵ）
１６ａ スキャナ
１６ｂ コンピュータ
１６ｃ データ記憶装置
２０ 印刷ユニット
２４ 色空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル透かしの暗号化技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
セキュリティは、文書及びデジタル生成、及び／又はその複製の領域において重要な問題である。既知のデジタル画像印刷／コピー・システムは、高品質の文書を生成するので、チケット、金融証書、セキュリティ・パス等を含む高価値の印刷品目のような特定の文書の実効的な印刷／コピーを防止する必要性が識別されている。既知の技術は、通常の用紙、トナー、又はインクのみを用いるデジタル「透かし（ｗａｔｅｒｍａｒｋ）」を含むようにオリジナルの文書を印刷することを含む。デジタル透かしは、通常の観察条件の下で印刷された画像内に少なくとも部分的に（好ましくは完全に、又は少なくとも実質的に）隠されるが、特定の特化された観察条件の下でより明瞭に識別することができる、例えば、１又はそれ以上の文字、語、記号、又はパターンなどの情報として定義される。一般的に、こうしたデジタル透かしを含む文書の許可されていない複製は、デジタル透かしを劣化させるか又は不明瞭にし、そのことは偽造文書を検出する助けとなり得る。
【０００３】
蛍光マークは、既知のデジタル透かしの一例である。通常の用紙（例えば、通常の「コピー用紙」又は「プリンタ用紙」）及び通常のインク／トナー（例えば、ＣＭＹＫインク／トナー）、具体的には条件等色性着色剤混合物（metameric colorant mixture）を用いて、印刷文書内に蛍光マークを含ませるための方法及びシステムは既知のものである。可視の照明条件（例えば、約４００−７００ナノメートル（ｎｍ）の電磁放射線波長）の下では、用紙のそれぞれの隣接する部分上に一緒に印刷された異なる着色剤混合物が、色が実質的に均一に見える全体的な印刷文書領域を定める。紫外線（ＵＶ）照明（例えば、約４００ｎｍより短い電磁放射線波長）の下では、これらの異なる着色剤混合物は、異なるＵＶ吸収、よって、通常の印刷／コピー用紙に用いられる蛍光増白剤のＵＶ蛍光の異なる抑制を示すので、基材蛍光をそれほど抑制しない着色剤混合物を用いて印刷された領域がより明るい／鮮やかな領域のように見え、基材蛍光を強く抑制する着色剤混合物を用いて印刷された隣接する領域がより暗い領域のように見える。ＵＶ照明の下でのこれらのコントラストの違いを用いて、例えば、数、文字、記号、形状などの透かしパターンを生成する。
【０００４】
この例が図１に示され、ここで、着色剤混合物「Ｂ」を選択し、この例では文字数字記号「０」の形状のパッチ領域ＢＰに適用する。さらに、着色剤混合物「Ａ」を選択し、ここではパッチ領域ＢＰに実質的に空間的に緊密に近接して配置され、これによりパッチ領域ＢＰの周りに背景を与えるパッチ領域ＡＰに適用する。着色剤混合物Ａ及び着色剤混合物Ｂの両方とも、適切に選択された着色剤又は着色剤混合物からなるが、着色剤混合物Ａ及びＢは異なる混合物である。各々の着色剤混合物Ａ又はＢは、例えば、単一のＣＭＹＫ着色剤にしても、又はＣＭＹＫ着色剤のいずれの混合物としてもよい。示される例においては、着色剤混合物Ａは、着色剤混合物Ｂに選択されたものより高いＵＶ吸収（より大きい基材蛍光の抑制）をもたらすように選択される。着色剤混合物Ａ及びＢはまた、可視光の条件の下で見たときに、それらの平均色及び輝度が互いに密に合致するようにも選択される。図１のＵＶで示されるように、ＵＶ照明条件の下で、パッチＡＰと比べると用紙基材における蛍光増白剤の蛍光の抑制が相対的に制限されているため、パッチＢＰは、パッチＡＰと比べてより鮮やかに見え、よって、透かしＷ１を形成する。対照的に、ＶＩＳで示されるような可視光条件の下では、パッチＡＰ、ＢＰは、少なくとも実質的に区別ができない。一例として、およそ５０％のグレイ色を、ブラック（Ｋ）の着色剤のハーフトーンのみで実現し、着色剤混合物Ｂのために使用し、パッチＢＰを印刷することができる。次に、パッチＡＰを印刷するために用いられる、類似したおよそ５０％のグレイ色を生み出す、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）を含む着色剤混合物Ａに対して、これを色合せすることができる。一般に、着色剤混合物Ａは、用紙のより多くをカバーし、よって、パッチＢＰと比べてずっと大きく固有の基材蛍光を抑制するので、ＵＶ照明条件の下で、パッチＢＰは、透かしＷ１として容易に明らかになる。図１のＶＩＳで示されるような通常の可視光観察の下で、２つの着色剤混合物は、かなり同一に近いものに見える。従って、こうした蛍光マークを含む文書がＵＶ照明に曝されると、透かしＷ１が現われる。印刷された「類似」文書又は単なる写真コピーは、透かしを適切に複製しない。
【０００５】
述べられたように、相関マークは、別の既知の透かし入れ技術である。一例として、図２に示されるように、格子状のハーフトーン・パターンＨＰが、規則的な４５度のクラスター・ハーフトーン・スクリーンにより用紙上に印刷され、１３列のハーフトーン・セルを有する。等しい空間領域全体を覆っている別の格子状ハーフトーン・パターンＨＰ’が、中間区域にわずかに伸張した４つの列Ｃ５−Ｃ８を有するハーフトーン・スクリーンによって用紙上に印刷されるので、ハーフトーン・パターンＨＰ’は、パターンＨＰと同じ空間幅にわたって１２列だけを有する。パターンＨＰ及びＨＰ’は、人間の観察者には同じグレイレベルとして知覚され、通常の画像観察条件の下で、位相偏移（ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ）は実質的に隠される。パターンＨＰ’においては、規則的な列Ｃ１−Ｃ４、Ｃ９−Ｃ１２とわずかに伸張した列Ｃ５−Ｃ８との間のピッチ差のために、ホワイトとブラックとの間の移行を表す位相は、伸張した列Ｃ５−Ｃ８についての様々な増大する位相偏移を有した状態で、列Ｃ１−Ｃ４についてのパターンＨＰを有する「同相（ｉｎ ｐｈａｓｅ）」（０ラジアンの位相偏移）から、列Ｃ９−Ｃ１２についての「逆位相（ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｐｈａｓｅ）」（Πラジアンの位相偏移）まで変わった。トランスペアレンシー・キー（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ ｋｅｙ）Ｋが、ハーフトーン・パターンＨＰで印刷され、Ｋ＋ＨＰで示されるような用紙に印刷されたハーフトーン・パターンＨＰと重ねられ、その結果、キーＫ及び印刷パターンをソリッド・オン・ソリッド（ｓｏｌｉｄ−ｏｎ−ｓｏｌｉｄ）、ブランク・オン・ブランク（ｂｌａｎｋ−ｏｎ−ｂｌａｎｋ）式に位置合わせできるので、オリジナルの印刷パターンと比べて変わらない。対照的に、キーＫがＫ＋ＨＰ’で示されるような位相偏移されたパターンＨＰ’と重ねられたとき、オリジナルの印刷格子状パターンＨＰ’は、パターンＨＰ’とキーＫが逆位相である場所で格子状パターンＨＰ’が完全にブラック（又は他のソリッド・カラー）になるまで、画像の左から右へと移るパターンＨＰ’とキーＫとの間の位相差に比例して、徐々に見えなくなる。平均反射率は、位置合わせされた領域Ｃ１−Ｃ４では高く、部分的に位相偏移された領域Ｃ５−Ｃ８では低く、逆位相領域Ｃ９−Ｃ１２ではさらに低い。従って、画像の一部分がΠラジアン位相偏移されたハーフトーン・セルでエンコードされ、直に囲んでいるΠラジアン位相偏移されたハーフトーン・セルが、０ラジアン位相偏移されたハーフトーン・セルである場合には、同じ空間周波数の格子状パターンのトランスペアレンシー・キーを重ねることによって、キー及びハーフトーン・パターンの位相がずれている低反射率の領域により高コントラストの透かしＷ２を定めることができる（逆に、キー及び印刷文書が同相である高反射率の領域により透かしを定めることもできる）。従って、対応するトランスペアレンシー・キーを重ねて、位相偏移されたハーフトーン領域が現われるまで、完全に又は少なくとも実質的に検出することができない透かしを含ませるようなこの方法で、文書を印刷することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
蛍光マーク及び相関マークの両方とも非常に有効なものであるが、別個のトランスペアレンシー・オーバーレイ・キーの使用を必要とすることなく、周辺光の条件の下であまりはっきり見えず、文書のセキュリティ・チェックの際によりはっきり見える透かしに対する必要性が確認された。従って、以下に述べられるように、本開発は、蛍光マークと相関マークの原理を組み合わせて、これらの目的を達成する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開発の一態様によると、知的ハーフトーン化によるデジタル透かしの暗号化のための方法が、各々が複数のハーフトーン・セルを含む、それぞれ３つの印刷着色剤に対応する少なくとも３つのハーフトーン画像に関して印刷された文書の少なくとも部分を定める画像データを受け取るステップを含む。画像データは、文書の部分内の透かしをエンコードするために、他のハーフトーン画像に対してハーフトーン画像の少なくとも１つのハーフトーン・セルの一部を位相偏移し、少なくとも１つのハーフトーン画像が位相偏移領域と非位相偏移領域とを含むように修正される。修正された画像データを用いて、ＵＶ照明に曝されたときに蛍光する基材上に文書の部分を印刷する。文書の印刷された部分は、位相偏移領域から結果として生じる第１の印刷パターンと、非位相偏移領域から結果として生じる第２の印刷パターンとを含む。文書の印刷された部分の第１及び第２のパターンは、文書の部分を可視光で見たとき実質的に同じに見え、文書の部分をＵＶ光で見たとき異なるように見え、修正された画像データにおけるエンコードされた透かしは、文書の部分をＵＶ光で見たときに知覚可能であり、文書の部分を可視光で見たときに隠される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】（従来技術）印刷文書内に蛍光マークを含ませることを図式的に開示する。
【図２】（従来技術）印刷文書内に相関マークを含ませることを図式的に開示する。
【図３】本開発による方法を実施するためのシステムを開示する。
【図４】本開発による、知的ハーフトーン化によるＵＶ暗号化を開示するフローチャートである。
【図５Ａ】本開発に従って生成された透かしを含む文書を図式的に示す。
【図５Ｂ】可視光に曝されたときに人間の観察者に見える、図５Ａの文書を示す。
【図５Ｃ】可視光に曝されたときに人間の観察者に見える、図５Ａの文書を示す。
【図６】本開発に従って生成された文書と、デジタル透かしが現われるようにこれをデコードするプロセスとを示す。
【図７】２着色剤の非均一なロゼット・パターンを示す。
【図８Ａ】互いに対してΠラジアン位相偏移している単一の着色剤（例えば、イエロー）のハーフトーン画像を示す。
【図８Ｂ】互いに対してΠラジアン位相偏移している単一の着色剤（例えば、イエロー）のハーフトーン画像を示す。
【図９Ａ】可視光で見た、図８Ａのハーフトーン画像と組み合わされた図７のロゼット・パターンを示す。
【図９Ｂ】可視光で見た、図８Ｂのハーフトーン画像と組み合わされた図７のロゼット・パターンを示す。
【図１０Ａ】ＵＶ光で見た、図９Ａのハーフトーン画像と組み合わされた図７のロゼット・パターンを示す。
【図１０Ｂ】ＵＶ光で見た、図９Ｂのハーフトーン画像と組み合わされた図７のロゼット・パターンを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開発によるシステム及び／又は方法は、印刷装置及び／又は複製装置の一部として設けることができる任意の市販の多数着色剤（ｍｕｌｔｉ−ｃｏｌｏｒａｎｔ）（「カラー」）プリンタのような印刷システムにおいて実施されることが好ましい。典型的には、プリンタは、ＣＭＹＫ色空間を実装し、ゼログラフィ式プリンタ・エンジンを含むが、本開発は、インク・ジェットのような他の印刷方法にも適用できる。図３は、本開発による方法を実施するための装置の一例を示す。装置１０は、本明細書に開示されるデジタル画像処理操作を実行するための画像処理ユニット（ＩＰＵ）１４を含む。ＩＰＵ１４は、電子回路及び／又は画像処理専用のソフトウェアによって定められ、及び／又は、本明細書に開示される画像処理操作を実施するようにプログラムされた汎用コンピュータを含むことができる。ＩＰＵ１４は、スキャナ１６ａ、コンピュータ１６ｂ（例えば、デジタル・フロント・エンド（ＤＦＥ））、及び／又は、データ記憶装置１６ｃ又は装置１０の一部であり、及び／又は、ネットワーク又は他の手段を通してＩＰＵ１４に作動可能に接続される別のソースのようなソースから画像データを受け取るように適合される。装置１０は、ＣＭＹＫ又は他の多数着色剤の色空間２４を用いる、当技術分野において既知のトナー及び／又はインクを用いて、用紙、トランスペアレンシー、又は別の記録媒体上に画像データを印刷するためのゼログラフィ式、インク・ジェット式、又は他の印刷エンジン２２を含む、画像出力又は印刷ユニット２０を含む。印刷ユニット２０は、印刷された用紙、トランスペアレンシー、又は別の記録媒体シートのような最終的な印刷製品の物理的な出力のための印刷出力ステーション２６をさらに含む。適切な市販のシステム１０の例には、これらに限られるものではないが、Ｘｅｒｏｘ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社から入手可能なＰｈａｓｅｒ（商標）、ＷｏｒｋＣｅｎｔｒｅ（商標）、ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ（商標）及びｉＧｅｎ３（商標）の印刷／コピー／デジタル・プレス・システムが挙げられる。
【００１０】
図４は、図３のシステム等を用いる、本開発による知的ハーフトーン化によるＵＶ暗号化を開示する。当技術分野において一般的に知られているように、画像印刷ユニット２０で印刷される電子デジタル画像文書Ｄは、多数の単色２値画像、又は示されるシアン分離Ｃ、マゼンタ分離Ｍ、イエロー分離Ｙ、及びブラック分離Ｋ（ブラック分離Ｋは、本開発を実施するのに随意的なものであり、よって破線で示され、これ以上説明されない）のような分離（ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）を含む。Ｓ１で示されるように、デジタル画像文書Ｄ内にエンコードされる透かしＷを選択し、ＩＰＵ１４に入力する。本開発は、透かしをエンコードするためにハーフトーンの分離の１つにおける位相偏移にのみ依存しており、こうした方法を用いて微妙な境界線又は同様な高周波データをエンコードすることができないので、選択される透かしは、例えば、多数のハーフトーン・セルを含む緩やかに変化するパターン又は記号などの低周波数の透かしにすべきである、又はこれに変換しなければならない。好ましい実施形態においては、位相偏移のために、イエロー分離Ｙが選択される。このように、電子画像文書Ｄのイエロー分離Ｙを定める２値画像がＩＰＵ１４に入力される。一例においては、透かしＷを選択し、１又はそれ以上の文字のテキスト文字列としてこれをＩＰＵ１４に入力し、ＩＰＵは、そのテキスト文字列を、デジタル画像文書Ｄ内にエンコードするのに適した低周波数の２値画像に変換する。
【００１１】
ＩＰＵ１４において、選択された透かしＷは、Ｓ２で示されるように、デジタル画像文書Ｄのイエロー分離Ｙだけにエンコードされ、新しいイエロー分離Ｙ’を定める、すなわち、Ｙ’＝Ｙ＋Ｗである。特に、選択された低周波数の透かしＷと空間的に合致するように配置されたハーフトーン・セルが一定の量だけ同相で偏移されると同時に、イエロー分離のハーフトーン・セルの残りが異なる量だけ同相で偏移されるように、イエロー分離Ｙのハーフトーン・セルが修正される。一例においては、選択された低周波数の透かしＷと空間的に合致するように配置されたイエロー分離Ｙのハーフトーン・セルが、位相偏移されていない（すなわち、０ラジアン位相偏移された）ハーフトーン・セルを用いて、修正されたイエロー分離Ｙ’内に定められると同時に、イエロー分離Ｙのハーフトーン・セルの残りが、逆位相である（すなわち、Πラジアン位相偏移された）修正されたイエロー分離Ｙ’内に定められる。カラー画像文書Ｄの非イエローのＣ、Ｍ、及び随意的なＫの分離は、透かしエンコード・プロセスの一部として変更されない。
【００１２】
デジタル画像文書の空間範囲全体、又はその帯域或いは他の部分のみとすることができる、デジタル画像文書Ｄの一定のカラー領域（すなわち、固定されたコントーン・デジタル入力領域）において、選択された透かしがエンコードされる。一例において、それらが一定の印刷カラー領域の出力をもたらすならば、シアン分離Ｃ、マゼンタ分離Ｍ、及びイエロー分離Ｙについて５０％のデジタル入力レベルが用いられるが、他のデジタル入力レベルも考慮され、本開発の範囲内に含まれる。
【００１３】
Ｓ３で示されるように、透かしが入れられた画像Ｉ’は分離ＣＭＹ’を含み、次に、イエロー分離Ｙ’だけが位相偏移によりエンコードされた透かしを含み、かつ、こうした位相偏移を用いて印刷される場合に、ＵＶ照明の下で蛍光する蛍光増白剤を含む通常の印刷／コピー用紙又は別の基材上に、画像印刷ユニット２０を用いる、すなわち、分離データＣＭＹ’及び対応するＣＭＹインク／トナーを用いる通常の方法で、Ｓ４で示されるような文書Ｄとして印刷される。
【００１４】
本開発は、シアンＣ、マゼンタＭ、及びイエローＹのプリンタ着色剤を用いて実施されるものとして、図４及び本明細書の別の場所に説明されるが、当業者であれば、可視光の条件の下では第３の着色剤における位相偏移が不明瞭であるものの、印刷文書がＵＶ光に曝されたときに第３の着色剤における位相偏移を知覚することが可能である、繁雑な（ｄｉｓｔｒａｃｔｉｎｇ）パターンを印刷するために２つ又はそれ以上の着色剤が用いられる場合、プリンタ着色剤の３つ又はそれ以上の他の組み合わせを用いて開発を実施することができることを認識するであろう。イエローは、第３の着色剤のための１つの好ましい色であるが、例えば、オレンジ又はライトマゼンタのような第３の着色剤のために、可視光において低コントラストを示すがＵＶ光において高コントラストを示す他の着色剤を用いることができる。
【００１５】
印刷操作Ｓ４は、既知のハーフトーン化技術を用いて実施される。例えば、当技術分野において一般的に知られているようなハーフトーン・ロゼットを生成するハーフトーン・スクリーン回転角である。例えば、シアンＣ、マゼンタＭ、及びイエローＹのスクリーン角は、それぞれ１５度、７５度、及び４５度であり、全てのスクリーン周波数は、例えば、１インチ当たり３５．４ラインに等しく設定される。従って、マゼンタのスクリーン角は、シアンのスクリーン角から６０度であり、イエローのスクリーン角は、シアンのスクリーン角から３０度である。これらの設定により、４５度及び１インチ当たり３５．４ラインにおいて、２−着色剤のロゼット・パターンを定めるシアンＣ及びマゼンタＭの着色剤がもたらされる（イエロー着色剤Ｙも、ロゼット・パターン内に存在するが、主要な２−着色剤であるシアン及びマゼンタのロゼット・パターンにより不明瞭にされる）。個々の周波数ベクトルの合計がゼロになるので、低周波の３−着色剤のモアレはない。
【００１６】
図５Ａは、上述のような知的ハーフトーン化（すなわち、イエロー分離だけにおける位相偏移）を介してエンコードされた透かしを含む印刷されたデジタル画像文書Ｄの一定のカラー透かし領域Ｇを図式的に示す。領域Ｇは、分解データＣ、Ｍ、Ｙ’に従って印刷されたシアン、マゼンタ、及びイエローのハーフトーン・ドットＣＤ、ＭＤ、ＹＤを含むハーフトーン・ロゼットＲＴのグループにより定められる（説明を簡単にするために、ロゼットＲＴは均一のパターンで構成されるように示されるが、当業者であれば、ロゼットＲＴは、周期的でない非均一のパターンで構成され得る、又は固定された空間周波数で説明され得ることを認識するであろう。イエロー分離Ｙ’は、位相偏移されたハーフトーン・セル及び位相偏移されていないハーフトーン・セルの両方を含むので、透かし入れされた画像領域Ｇの対応するイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤの空間的位置は、考慮されるロゼットＲＴに応じて、シアン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ドットＭＤに対して変化する。特に、イエロー分離Ｙ’のΠラジアン位相偏移された領域は、ロゼットにおいてシアン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ドットＭＤに対してオフセットされる対応するイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤをもたらして、ドット中心の（ｄｏｔ−ｃｅｎｔｅｒｅｄ）ロゼットＤＣとなり、イエロー・ハーフトーン・ドットＹＤは、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤ、並びに他の位相偏移されたイエロー・ハーフトーン・ドットで囲まれた、ロゼットＤＣの中心に完全に又は実質的に配置される。逆に、イエロー分離Ｙ’の０ラジアン位相偏移された領域は、シアン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ドットＭＤを有する同相の対応するイエロー・ハーフトーン・ドットをもたらすので、対応するロゼットは、透明中心の（ｃｌｅａｒ−ｃｅｎｔｅｒｅｄ）ロゼットＣＣであり、そこで、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ、マゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤ、及びイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤは全て、ロゼットの中心が開いたままになるように互いに同相で配置される。位相偏移されたロゼットのイエロー・ドットＹＤが、用紙、又は他の方法で少なくとも部分的にインク／トナーで覆われていない他の基材の領域内に配置される場合、位相偏移された（ドット中心の）ロゼットＤＣは、対応する位相偏移されない（透明中心の）ロゼットＣＣより大きくなる。
【００１７】
ここで図５Ｂを参照すると、文書Ｄの領域Ｇが、人間の観察者には可視光ＶＩＳの下で見えるものとして示される。特に、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤは、モアレ・パターンＭと比較してイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤの比較的低コントラスト及び可視性のために、イエロー・ハーフトーン・ドットＹＤによってエンコードされた透かしＷを少なくとも実質的に又は完全に不明瞭にする高周波数の２着色剤モアレ・パターンＭをもたらす。
【００１８】
同じ領域Ｇが、ＵＶ照明の下で人間の観察者に見えるものとして図５Ｃに示され、ここで、イエロー・ハーフトーン・ドットＹＤは、同じく暗く又は黒く見えるシアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤと共に、基材蛍光を抑制し、暗く又は黒く見える。従って、位相偏移された（ドット中心の）ロゼットＤＣは、位相偏移されていない（透明中心の）ものと比べてより高密度であり、より暗い。イエロー分離Ｙ’の位相偏移されたハーフトーン・セルは、印刷された一定のカラー領域Ｇのより暗い領域に対応する一方で、イエロー分離Ｙ’の位相偏移されていないハーフトーン・セルは、基材蛍光のために、透かしＷが現われるように、印刷された一定のカラー領域Ｇのより明るい／鮮やかな領域に対応する（示される例における大文字「Ｔ」）に対応する。シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤに対して位相がずれているイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤは、付加的な基材カバー範囲を、よって、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤに対して同相のイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤに比べて、より大きいＵＶ蛍光抑制を提供する。同相のイエロー・ハーフトーン・ドットＹＤの基材カバー範囲は、既に存在するシアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤに対して部分的に重複している。
【００１９】
図６においては、図４のオリジナルのＣ、Ｍ、Ｙの分解データＩを用いて文書Ｄ’が印刷され、分解データＣＭＹ’を用いる本開発に従った知的ハーフトーン化によってエンコードされたデジタル透かしＷを有するように文書Ｄが印刷される。文書Ｄ及びＤ’は、可視光において少なくとも実質的に同一に見える。しかしながら、ＵＶ照明に曝されると、文書Ｄ及びＤ’は、非常に異なって見え、文書Ｄの透かしＷが現われる。
【００２０】
上述のように、図５Ａ−図５Ｃに示される例は、位相偏移されてエンコードされた透かしＷを隠すために、本開発を均一なモアレ・パターンＭの使用に制限するものではない。均一でないロゼット・パターン又は確率的パターンによって、代替的な繁雑なパターンを与えることができる。図７は、例えば、シアン・ハーフトーン・ドットＣＤ及びマゼンタ・ハーフトーン・ドットＭＤにより定められる２着色剤の均一でないロゼット・パターンＭ’を示す。図８Ａ及び図８Ｂは、イエロー・インク／トナーのハーフトーン・ドットＹＤにより定められる単一の着色剤（例えば、イエロー）のハーフトーン画像Ｙ１、Ｙ２を示す。図８Ａ及び図８Ｂのハーフトーン画像は、同じ全体的なグレイレベルを提供するが、画像Ｙ１、Ｙ２のハーフトーン・ドットＹＤは、互いに対してΠラジアン位相偏移される。上述のように、ハーフトーン画像内の透かしをエンコードするために、こうした位相偏移（単一のハーフトーン画像内の）が用いられる。図９Ａ及び図９Ｂは、それぞれ、可視光で見たときの、図８Ａのハーフトーン画像Ｙ１及び図８Ｂのハーフトーン画像Ｙ２と組み合わされた文書Ａ及びＢである。可視光においては、イエロー・ハーフトーン画像の低コントラスト、及び、２着色剤の均一でない繁雑なロゼット・パターンＭ’が組み合わされているために、図８Ａの文書Ａ及び図８Ｂの印刷文書Ｂの全体的な外観の差異を識別するのは困難である。しかしながら、ＵＶ光の下では、図１０Ａ及び図１０Ｂに示されるように、印刷文書Ｂがより大きい基材カバー範囲を含み、よって、印刷文書Ａより暗く見えるように基材蛍光の抑制がより大きいことが明らかになる。
【符号の説明】
【００２１】
１０ 装置
１４ 画像処理ユニット（ＩＰＵ）
１６ａ スキャナ
１６ｂ コンピュータ
１６ｃ データ記憶装置
２０ 印刷ユニット
２４ 色空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
知的ハーフトーン化によるデジタル透かしの暗号化方法であって、
各々が複数のハーフトーン・セルを含む、それぞれ３つの印刷着色剤に対応する少なくとも３つのハーフトーン画像に関して印刷された文書の少なくとも部分を定める画像データを受け取り、
前記文書の前記部分内の透かしをエンコードするために、他のハーフトーン画像に対して前記ハーフトーン画像の少なくとも１つの前記ハーフトーン・セルの一部を位相偏移し、前記少なくとも１つのハーフトーン画像が位相偏移領域と非位相偏移領域とを含むように前記画像データを修正し、
前記修正された画像データを用いて、ＵＶ照明に曝されたときに蛍光する基材上に前記文書の前記部分を印刷する、
ステップを含み、前記文書の前記印刷された部分は、前記位相偏移領域から結果として生じる第１の印刷パターンと、前記非位相偏移領域から結果として生じる第２の印刷パターンとを含み、
前記文書の前記印刷された部分の前記第１及び第２のパターンは、該文書の該部分を可視光で見たときに実質的に同じに見え、該文書の該部分をＵＶ光で見たときに異なるように見え、前記修正された画像データにおけるエンコードされた前記透かしは、該文書の該部分をＵＶ光で見たときに知覚可能であり、該文書の該部分を可視光で見たときに隠されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも３つのハーフトーン画像は、イエロー印刷着色剤に対応するイエロー・ハーフトーン画像であり、前記位相偏移ステップは、前記イエロー・ハーフトーン画像の前記ハーフトーン・セルの一部を位相偏移し、選択的に位相偏移されたイエロー・ハーフトーン画像を定めるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記文書の前記印刷された部分の前記第１及び第２の印刷パターンは、第１及び第２のロゼット・パターンを含み、前記第１及び第２のロゼット・パターンの一方は透明中心であり、該ロゼット・パターンの他方はドット中心であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも３つのハーフトーン画像は、それぞれイエロー印刷着色剤、シアン印刷着色剤、及びマゼンタ印刷着色剤に対応する前記選択的に位相偏移されたイエロー・ハーフトーン画像、シアン・ハーフトーン画像、及びマゼンタ・ハーフトーン画像を含み、
透明中心のロゼットは、前記シアン・ハーフトーン画像及びマゼンタ・ハーフトーン画像の空間的に対応するハーフトーン・セルと同相である前記位相偏移されたイエロー・ハーフトーン画像のハーフトーン・セルの発生ごとに印刷され、
ドット中心のロゼットは、前記シアン・ハーフトーン画像及びマゼンタ・ハーフトーン画像の空間的に対応するハーフトーン・セルに対して逆位相である前記位相偏移されたイエロー・ハーフトーン画像のハーフトーン・セルの発生ごとに印刷されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項１】
知的ハーフトーン化によるデジタル透かしの暗号化方法であって、
各々が複数のハーフトーン・セルを含む、それぞれ３つの印刷着色剤に対応する少なくとも３つのハーフトーン画像に関して印刷された文書の少なくとも部分を定める画像データを受け取り、
前記文書の前記部分内の透かしをエンコードするために、他のハーフトーン画像に対して前記ハーフトーン画像の少なくとも１つの前記ハーフトーン・セルの一部を位相偏移し、前記少なくとも１つのハーフトーン画像が位相偏移領域と非位相偏移領域とを含むように前記画像データを修正し、
前記修正された画像データを用いて、ＵＶ照明に曝されたときに蛍光する基材上に前記文書の前記部分を印刷する、
ステップを含み、前記文書の前記印刷された部分は、前記位相偏移領域から結果として生じる第１の印刷パターンと、前記非位相偏移領域から結果として生じる第２の印刷パターンとを含み、
前記文書の前記印刷された部分の前記第１及び第２のパターンは、該文書の該部分を可視光で見たときに実質的に同じに見え、該文書の該部分をＵＶ光で見たときに異なるように見え、前記修正された画像データにおけるエンコードされた前記透かしは、該文書の該部分をＵＶ光で見たときに知覚可能であり、該文書の該部分を可視光で見たときに隠されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも３つのハーフトーン画像は、イエロー印刷着色剤に対応するイエロー・ハーフトーン画像であり、前記位相偏移ステップは、前記イエロー・ハーフトーン画像の前記ハーフトーン・セルの一部を位相偏移し、選択的に位相偏移されたイエロー・ハーフトーン画像を定めるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記文書の前記印刷された部分の前記第１及び第２の印刷パターンは、第１及び第２のロゼット・パターンを含み、前記第１及び第２のロゼット・パターンの一方は透明中心であり、該ロゼット・パターンの他方はドット中心であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも３つのハーフトーン画像は、それぞれイエロー印刷着色剤、シアン印刷着色剤、及びマゼンタ印刷着色剤に対応する前記選択的に位相偏移されたイエロー・ハーフトーン画像、シアン・ハーフトーン画像、及びマゼンタ・ハーフトーン画像を含み、
透明中心のロゼットは、前記シアン・ハーフトーン画像及びマゼンタ・ハーフトーン画像の空間的に対応するハーフトーン・セルと同相である前記位相偏移されたイエロー・ハーフトーン画像のハーフトーン・セルの発生ごとに印刷され、
ドット中心のロゼットは、前記シアン・ハーフトーン画像及びマゼンタ・ハーフトーン画像の空間的に対応するハーフトーン・セルに対して逆位相である前記位相偏移されたイエロー・ハーフトーン画像のハーフトーン・セルの発生ごとに印刷されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図６】
【図７】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【公開番号】特開２００９−１７１５８２（Ｐ２００９−１７１５８２Ａ）
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５００５（Ｐ２００９−５００５）
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【出願人】（５９６１７０１７０）ゼロックス コーポレイション (1,961)
【氏名又は名称原語表記】ＸＥＲＯＸ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]