JP2002511685A - ディジタル透かしおよび紙幣 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 機械読み取り可能データを紙幣（１６）にディジタル的に透かし処理する。このような透かしを、光学的に感知し（１３）、種々の装置（１１）によって検出する。これに応じて、これらのような装置（１１）は干渉し、紙幣複製を防止することができる。この配置は、種々の問題、例えば、ディジタル画像編集ツールを使用し、他の紙幣アンチコピーシステムを出し抜くことに向けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本願は、紙幣及び他の有価証券におけるディジタル透かしの使用に関する。

【０００２】 発明の背景及び要約 紙幣の偶然の偽造の問題は、最初に２０年前に、カラーフォトコピーの導入に
よって生じた。多数の技術がこの問題に向けて提案された。

【０００３】 米国特許明細書第５６５９６２８号（リコーに譲渡された）は、フォトコピー
機に装備することができ、紙幣を認識し、これらのフォトコピーを防止すること
を示すいくつかの特許のうちの１つである。このリコーの特許は、日本の円にお
いて印刷された赤い証印が機械認識に好適なパターンであることを特に提案して
いる。米国特許明細書第５８４５００８号（オムロンに譲渡された）と、第５７
２４１５４号および第５７３１８８０号（双方ともキヤノンに譲渡された）は、
紙幣におけるシールエンブレムの存在を感知し、それに応じてフォトコピー機を
無能力にする他のフォトコピー機を示している。米国特許明細書第５６７８１５
５号（シャープに譲渡された）は、紙幣における非常に多数の他の特徴（例えば
、ロゴ、スタンプ、印章、額面価格、＄及び円を含む記号、等）を、紙幣認識に
関する基本として同様に使用することができることを示している。

【０００４】 他の技術は、偽造を、各々のカラーフォトコピー機からの印刷された出力をユ
ニークに形成し、コピーを起源の機械まで戻って追跡できるようにすることによ
って防止することを提案している。例えば、米国特許明細書第５５６８２６８号
は、印刷された出力に黄色のドットの本質的に感知できないパターンを加えるこ
とを開示し、米国特許明細書第５５５７７４２号は、フォトコピー機の通し番号
を出力文書に再び本質的に感知できない形式（小さい黄色の文字）において印刷
する関連する装置を開示している。米国特許明細書第５６６１５７４号は、フォ
トコピー機の通し番号を含むビットを、このフォトコピー機が印刷した出力にお
いて、既知の場所における（例えば黄色画素の）画素値を、対応する通し番号ビ
ットが”１”であるか”０”であるかに応じた一定量（例えば、＋／−３０）に
よって増加または減少させることによって表す装置を示している。

【０００５】 パーソナルコンピュータや、カラー走査及び印刷技術における最近の進歩は、
偶然の偽造のレベルを大幅に向上させた。高品質のスキャナは、現在多くのコン
ピュータユーザにとって容易に利用可能であり、３００ｄｐｉスキャナが１００
ドル未満で利用可能であり、６００ｄｐｉスキャナがもう少しで利用可能である
。同様に、写真品質カラーインジェットプリンタが、ヒューレット・パッカード
社、エプソン、等から、３００ドル未満で一般に利用可能である。

【０００６】 これらの道具は新たな脅威をもたらす。例えば、紙幣を（例えば、ホワイトア
ウト、シザーズ又はレスクラッド技術によって）修復し、先行技術の紙幣検出技
術が関連し、偽造を防止する可視パターンを除去／消滅することができる。この
ような修復された文書を、次に、紙幣画像の処理を防止するように設計されたフ
ォトコピー機においても自由に走査またはコピーすることができる。前記除去さ
れたパターンを、次に、例えば、ディジタル画像編集ツールによって加え戻し、
前記紙幣の自由な複製を可能にすることができる。

【０００７】 ディジタル透かし技術は、前記偽造の問題に向けた新規の方法を提供し、新た
に明らかになった脅威の多くを克服し、以前利用可能でなかった他の利点を与え
る。

【０００８】 ディジタル透かし（しばしば単に「透かし」）は、いくつかの異なるアプロー
チによる努力の急速に進歩している分野である。本願人の研究は、米国特許明細
書第５８４１９７８号、第５７６８４２６号、第５７４８７８３号、第５７４８
７６３号、第５７４５６０４号、第５７１０８３４号、第５６３６２９２号、第
５７２１７８８号と、国際公開パンフレットＷＯ９５／１４２８９、ＷＯ９６／
３６１６３及びＷＯ９７／４３７３６に反映されている。

【０００９】 本願人の国際公開パンフレットＷＯ９５／１４２８９は、複数のビットコード
を種々の電子的または物理的媒体にノイズ状信号を使用して冗長的に埋め込むシ
ステムを開示し、この発明を紙一般に用いることができることを示している。一
実施形態は、媒体表面の微小トポロジーを変更し、符号化を行う。他の実施形態
は、その走査された出力データにおいて識別コードを埋め込むスキャナである。

【００１０】 本願人の国際公開パンフレットＷＯ９６／３６１６３は、小売りの写真記憶装
置において使用し、消費者が写真を複製することを可能にする複製キオスクを開
示している。このキオスクは、透かしデータ（例えば、写真が著作権で保護され
ていることを示す）が埋め込まれた消費者の写真を検査し、このような透かしデ
ータが検出された場合、写真の複製を妨害する。この出願は、情報をベクトルグ
ラフィックスおよびきわめて低次のビットマップ型グラフィックスにおいて、ラ
インの輪郭をわずかに変化させる、例えば、わずかに上、下、左または右に変化
させることによって符号化することができることも開示している。

【００１１】 他のディジタル透かしの研究は、米国特許明細書第５７３４７５２号、第５６
４６９９７号、第５６５９７２６号、第５６６４０１８号、第５６７１２７７号
、第５６８７１９１号、第５６８７２３６号、第５６８９５８７号、第５５６８
５７０号、第５５７２２４７号、第５５７４９６２号、第５５７９１２４号、第
５５８１５００号、第５６１３００４号、第５６２９７７０号、第５４６１４２
６号、第５７４３６３１号、第５４８８６６４号、第５５３０７５９号、第５５
３９７３５号、第４９４３９７３号、第５３３７３６１号、第５４０４１６０号
、第５４０４３７７号、第５３１５０９８号、第５３１９７３５号、第５３３７
３６２号、第４９７２４７１号、第５１６１２１０号、第５２４３４２３号、第
５０９１９６６号、第５１１３４３７号、第４９３９５１５号、第５３７４９７
６号、第４８５５８２７号、第４８７６６１７号、第４９３９５１５号、第４９
６３９９８号、第４９６９０４１と、国際公開パンフレットＷＯ９８／０２８６
４、欧州特許出願公開明細書８２２５５０号、国際公開パンフレットＷＯ９７／
３９４１０、英国特許公開明細書第２１９６１６７号、欧州特許出願公開明細書
第７７７１９７号、欧州特許出願公開明細書第７３６８６０号、欧州特許出願公
開明細書第７０５０２５号、欧州特許出願公開明細書第７６６４６８号、欧州特
許出願公開明細書第７８２３２２号、国際公開パンフレットＷＯ９５／２０２９
１、ＷＯ９６／２６４９４、ＷＯ９６／４２１５１、ＷＯ９７／２２２０６、Ｗ
Ｏ９７／２６７３３号によって示されている。上記の特許のいくつかは、可視透
かし処理技術に関係する。他の可視透かし処理技術（例えば、データグリフ）は
、米国特許明細書第５７０６３６４号、第５６８９６２０号、第５６８４８８５
号、第５６８０２２３号、第５６６８６３６号、第５６４０６４７号、第５５９
４８０９号において記載されている。（より代表的に、ディジタル透かしはステ
ガノグラフィックであり、すなわち、これらは本質的に人間の視覚には感知不可
能であり、埋め込まれたデータを見ている人の目の前で隠すのに役立つ。）

【００１２】 しかしながら、透かし処理の研究の大部分は、特許文献においてではなく、む
しろ公表された研究においてある。上記特許の所有権者に加えて、（透かしに関
係する文章をＩＮＳＰＥＣデータベースにおける著者検索によって見つけること
ができる）この分野における他の研究者の何人かは、Ｉ．Ｐｉｔａｓ、Ｅｃｋｈ
ａｒｄ Ｋｏｃｈ，Ｊｉａｎ Ｚｈａｏ、ノリシゲ モリモト、Ｌａｏｕｒｅｎ
ｃｅ Ｂｏｎｅｙ、キネオ マツイ、Ａ．Ｚ．Ｔｉｅｋｅｌ、Ｆｒｅｄ Ｍｉｎ
ｔｚｅｒ、Ｂ．Ｍａｃｑ、Ａｈｍｅｄ Ｈ．Ｔｅｗｆｉｃ、Ｆｒｅｄｅｒｉｃ
Ｊｏｒｄａｎ、ナオヒサ コマツ及びＬａｗｒｅｎｃｅ Ｏ’Ｇｏｒｍａｎを含
む。

【００１３】 １９７９年犯罪対応策におけるカーナハン（Ｃａｒｎａｈａｎ）会議における
Ｓｚｅｐａｎｓｋｉの自動検証用偽造証明文書を形成する信号理論的方法におい
て、著者は、複雑なラインパターンを有する文書（例えば、紙幣）の重ね刷りは
偽造に対する抑止策となるが、自動検証手順において使用できる意味のある情報
を伝えない。したがって彼は、複数のビットデータを表すパターンを文書に重ね
ることを代わりに提案している。文書を、表すべきデータビットと同じくらい多
くの正方形領域に分割し、キャリアパターンを選択する。”１”ビットに対応す
る領域において、前記キャリアパターンを下にある文書標本に加え、”０”ビッ
トに対応する領域において、前記パターンを減ずる。このとき自動検証手順を用
い、前記文書を走査し、走査されたデータを前記キャリアバターンと関連させ、
ディジタルデータを抽出することができる。この著者は、特に、パスポート写真
をこのように処理して持ち主の氏名及び生年月日を伝えるパスポートを考えてい
る。

【００１４】 職人は、上記先行技術に熟知しているとする。

【００１５】 本開示において、透かしに対する参照は、本譲受人の透かし技術を含むだけで
なく、上述したこれらのような他のどのような透かし技術と共に同様に実行する
ことができることを理解すべきである。

【００１６】 透かしを、情報の無数の形式に用いることができる。本開示は、その用途にお
いて、紙幣、トラベラーズチェック、パスポート、記名株券、等（以下、ひとま
とめに”セキュリティ文書”と呼ぶ）に焦点を合わせ、これらは一般的に線画像
の使用を特徴とする。しかしながら、以下に考察する原理をこの特定の領域以外
で用いることもできることを認識すべきである。

【００１７】 画像透かしにおける先行技術の大部分は、画素化像（例えば、ビットマップ型
画像、ＪＰＥＧ／ＭＰＥＧ像、ＶＧＡ／ＳＶＧＡ表示装置、等）に焦点が合わさ
れている。大部分の透かし技術において、構成している画素の明るさ又はカラー
値をわずかに変化させ、前記画像を通じてのバイナリデータのサブリミナル符号
化を行う。（この符号化を、画素領域またはＤＣＴ領域のような他の領域におい
て直接行うことができる。）いくつかのシステムにおいて、孤立した画素を、前
記バイナリデータの１つ以上のビットにしたがって変化させ、他のシステムにお
いて、画素の領域に関連する（例えば、局所的に隣接する、又は、所定のＤＣＴ
成分に対応する）複数の集団をこのように変化させる。しかしながら、すべての
場合において、画素は、埋め込まれたデータの最終的なキャリアとして機能する
。

【００１８】 画素化像は比較的最近の開発だが、線画は数世紀さかのぼる。１つの良く知ら
れている例は、米国紙幣である。例えば１ドル紙幣において、線画はいくつかの
異なった方法において使用されている。１つは、（一般的に暗い背景における明
るい線から成る）紙幣の縁を取り囲む格子パターンを形成するものである。他の
ものは、（一般的に明るい背景における暗い線からなる）ジョージワシントンの
肖像のようなグレイスケール像を形成するものである。

【００１９】 線画におけるグレイスケールをシミュレートする２つの基本的な方法がある。
一方は、線の相対的な間隔を変化させ、画像領域の明るくすること又は暗くする
ことを行うことである。図１Ａは、このような配置を示し、領域Ｂは、構成線の
より狭い間隔によって、領域Ａより暗く見える。他の技術は、構成線の幅を変化
させることであり、より広い線は結果としてより暗い領域を生じ、より狭い線は
結果としてより明るい領域を生じる。図１Ｂは、このような配置を示す。再び、
領域Ｂは、構成線のより広いことによって、領域Ａより暗く見える。これらの技
術はしばしば一緒に使用される。

【００２０】 本発明の一態様によれば、紙幣（又は他のセキュリティ文書）のセキュリティ
は、その表面に、機械的に読み取り可能な一般的に感知不可能なディジタルデー
タを、前記紙幣の表面におけるインクの分布をわずかに変化させることによって
マーキングすることによって増大される。前記ディジタルデータは、複数のビッ
トを具えることができ、（紙幣を単一の局所化された領域のみにおいてマーキン
グするよりも）紙幣を横切って冗長的に符号化してもよい。前記符号化は、コー
ド信号または離散コサイン変換を使用することができる。いくつかの実施形態に
おいて、２つの透かしを有利に使用することができ、この場合において、これら
を異なったロバストネスで符号化してもよく、異なったコード信号にしたがって
符号化してもよい。いくつかのこれらのような紙幣にホログラムをさらに設け、
セキュリティをさらに向上させてもよい。

【００２１】 本発明の他の態様によれば、紙幣（又は他のセキュリティ文書）を複数ビット
ディジタルデータで符号化し、そのより後の機械検査を容易にするようにする。
これを、初期紙幣版下を前記複数ビットディジタルデータと共に受けることによ
って行ってもよい。次にデータのパターンを発生し、このパターンにおいて前記
ディジタルデータを符号化する。次に前記初期版下を、このデータにしたがって
調節し、紙幣を前記調節された版下を使用して印刷する。再び、前記配置は、前
記紙幣を通して複数ビットの空間的拡散を望ましく行う。

【００２２】 １つのこのような実施形態は、線画画像において重ねた点の仮想グリッドを置
き、前記点を垂直及び水平方向において一定間隔を空ける。（前記水平及び垂直
間隔を等しくする必要はない。）前記仮想点を、紙幣のいくつか又はすべてに、
２５０μｍの等しい垂直及び水平間隔において重ねてもよい。線画を有する紙幣
の領域において、前記線画の構成線は、これらの仮想グリッド点内および間でく
ねくね曲がる。

【００２３】 各グリッド点を、対応する領域の中心であると考える。前記領域の明るさは、
前記領域の境界内における所定の線の前記領域の中心点に対する近さと、線の太
さとの関数である。

【００２４】 前記領域の明るさを変化させるために、前記線の輪郭を前記領域内でわずかに
変化させる。特に、前記線をわずかにより太くし、明るさを低下させ、又はより
細くし、明るさを上昇させる。（この例において、明るい背景における暗い線を
仮定する。）これらのわずかな変化を行う能力を用い、既知の画素化ベースの透
かし技術にしたがって、バイナリデータを前記線画において符号化する。このよ
うな紙幣をその後スキャナによって走査すると、前記スキャナによって発生され
た画素データの値は、前記明るさ値における変化を反映し、埋め込まれた透かし
データを復号化することを許可する。

【００２５】 代わりの実施形態において、前記線の太さを変化させない。代わりに、前記の
位置を中心仮想グリッド点に向かって又はこれと反対にわずかにシフトさせ、対
応する領域の明るさにおける上昇または低下を同じ効果で生じさせる。

【００２６】 本発明の他の態様によれば、紙幣（又は他のセキュリティ文書）の複製を、前
記紙幣を複数ビットディジタルデータで符号化することによって防止する。その
後このような紙幣に対応する標本化画像データを与え、解析し、そこにおける前
記ディジタルデータの存在を検知する。このようなデータが検知れた場合、適切
な干渉行動を取る。

【００２７】 １つのこのような実施形態において、前記標本化画像データを解析し、紙幣の
可視構造特徴の存在も検知する。前記干渉行動を、前記可視構造及び／又はディ
ジタルデータの双方又はいずれかにおける検知に応じてトリガすることができる
。

【００２８】 前記干渉は、前記画像データの複製を妨害することや、メッセージを遠隔地に
送り、紙幣データの処理を報告することや、法的な追跡データを前記画像データ
に挿入することを含む。

【００２９】 本発明の他の態様によれば、紙幣（又は他のセキュリティ文書）の複製を、オ
ブジェクトの標本化された光学的明るさに対応する疑わしい画像データを検査し
、前記疑わしい画像データが紙幣に対応するかどうかを決定することによって防
止する。これらの作業の双方を第１サイトにおいて行う。前記疑わしい画像デー
タが紙幣に対応する場合、第２の遠隔サイトに連絡し、紙幣関連データの検知に
関する報告を送る。

【００３０】 本発明の他の態様によれば、パーソナルコンピュータシステムのプリンタから
の出力にマークし、そのより後の識別を可能にする。この方法は、前記パーソナ
ルコンピュータから前記プリンタに送られているプリンタデータを受けること（
又は傍受すること）と、このデータを機械的に読み取り可能で一般的に感知不可
能なディジタル透かし（前記プリンタデータを通して望ましく拡散された）で透
かし処理することとを含む。この透かしは、前記プリンタデータを、特定のプリ
ンタによって印刷されているとしてマークするように作用し、結果として生じる
文書をこのプリンタに組み合わせることを可能にする。

【００３１】 本発明の他の態様によれば、紙幣（又は他のセキュリティ文書）を処理（例え
ば認識又は確認）する装置は、該装置への文書入力に対応する画像データを発生
するスキャナと、前記画像データ内の複数ビットディジタル透かしデータを検知
するプロセッサとを含む。このような透かしデータの検知は、前記文書が紙幣で
あることを示す。前記透かしデータが検知された場合、制御ユニットは、第１の
方法において応答し、前記装置の動作を（例えば、複製を中止する、法的追跡情
報を出力データにおいて挿入する、遠隔サイト又はサービスに警報を出す、等に
よって）変更又は制限する。前記透かしが検知されなかった場合、前記制御ユニ
ットは、第２の異なる方法において応答する。スキャナ、フォトコピー機及びプ
リンタは、これらのような紙幣認識装置を使用することができる装置の例である
。

【００３２】 本発明の他の態様によれば、現金処理システムは、複数の紙幣を受ける入力部
と、紙幣を前記入力部から光学検知器を過ぎて輸送するフィード機構とを含む。
前記光学検知器は、前記輸送された紙幣に対応するディジタル画像データを発生
する。次にこの画像データをプロセッサによって処理し、前記プロセッサは、前
記紙幣の少なくともいくつかにおける線画にステガノグラフィ式に符号化された
複数ビットディジタル透かしデータを検知する。制御ユニットは、検知された透
かしデータに依存する方法において応答する。

【００３３】 本発明の前述の及び他の特徴及び利点は、添付した図面の参照と共に進める以
下の詳細な説明からより容易に明らかになるであろう。

【００３４】 詳細な説明 図２を参照すると、本発明の説明的形態は、線画画像上に配列された仮想基準
点のグリッド１０を用いる。点の間の間隔を、説明する配置において２５０μｍ
とするが、より広い又は狭い間隔ももちろん使用することができる。

【００３５】 各々のグリッド点に、図３に示す周囲領域１２が関係する。後述するように、
これらの領域１２の各々の明るさ（又は反射率）をわずかに変化させ、バイナリ
データのサブリミナル符号化を行う。

【００３６】 領域１２は、種々の形状をとることができ、図示した丸められた長方形形状は
、代表的であるというだけである。他の実施形態において、正方形、長方形、円
形、楕円形等を代わりに用いることもできる。

【００３７】 図４は、図３の一部の拡大図であり、前記点のグリッドを通過する線１４を示
す。前記線の太さは、もちろん、その線が一部である特定の画像に依存する。図
示した線は約２５μｍ幅であり、より太い又はより細い太さをもちろん使用する
ことができる。

【００３８】 図５に示す発明の第１実施形態において、前記線の幅を、その線が通過する領
域の明るさを変化させるように制御可能的に変化させる。その明るさ（反射率）
を増すために、前記線をより細く形成する（すなわち、前記領域においてインク
が少ない）。前記明るさを減らすために、前記線をより太く形成する（すなわち
、インクが多い）。

【００３９】 所定の領域の明るさを増すべきか減じるべきかは、使用する特定の透かし処理
アルゴリズムに依存する。領域１２の明るさを変化させることによって、アルゴ
リズムが画素化画像における画素の明るさ又はカラーを他の方法で変化させるど
のようなアルゴリズムを使用することもできる。（いくつかの透かし処理アルゴ
リズムは、これらの変化を、ＤＣＴ、ウェブレットまたはフーリエのような変換
された領域において行う。しかしながら、これらのような変化は、最終的に、明
るさまたはカラーにおける変化として明らかになる。）

【００４０】 一例のアルゴリズムにおいて、前記バイナリデータを０および１の代わりに−
１および１の列として表す。（前記バイナリデータは、１つの情報を具えること
ができるが、より代表的にはいくつかを具える。説明的実施形態において、前記
データは、１００ビットを具え、そのいくつかをエラー訂正又は検出ビットとす
る。）

【００４１】 次に前記バイナリデータ列の各々の要素に、−１及び１から成る擬似ランダム
数列の対応する要素を乗算し、中間データ信号を生じる。この中間データ信号の
各要素は、領域１２のような画像の個々のサブ部分に対応する。集合的に、これ
らの要素は、バイナリデータのパターンを形成する。（代表的に、前記中間デー
タ信号の各要素を前記領域のいくつかにマッピングする。）

【００４２】 各々のこのような領域における（及び、任意に周囲の）画像を解析し、その相
対的な能力を決定し、埋め込まれたデータを隠し、対応する換算係数を発生する
。例としての換算係数は、０から３までで変動してもよい。次に前記領域に関す
る換算係数に、ツイーク（ｔｗｅａｋ）（すなわち、バイアス）を生じるために
、前記領域に対応する（すなわち、マッピングされた）中間データ信号の要素を
乗算する。図示した場合において、結果として生じるツイークは−３から３であ
る。集合的に、これらの要素は、グレイスケール化データのパターンを形成する
。

【００４３】 次に、前記紙幣における領域の明るさを、対応するツイーク値にしたがって調
節する。−３のツイーク値は、明るさにおける−５％の変化に対応し、−２は−
２％変化に対応し、−１は−１％変化に対応し、０は変化なしに対応し、１は＋
１％変化に対応し、２は＋２％変化に対応し、３は＋５％変化に対応してもよい
。（この例は、特許５７１０８３４号に開示された実時間符号化器において説明
された基本的技術に従う。）

【００４４】 図５において、前記透かし処理アルゴリズムは、領域Ａの明るさをある割合だ
け低下させるべきであり、領域Ｃ及びＤの明るさをある割合だけ上昇させるべき
であることを決定している。

【００４５】 領域Ａにおいて、明るさを、前記線の太さを増すことによって低下させる。領
域Ｄにおいて、明るさを、前記線の太さを減じることによって上昇させ、Ｃにお
いても同様である（しかし、より少ない程度）。

【００４６】 線は領域Ｂを通過せず、この領域の明るさを変化させる機会はない。しかしな
がら、これは、前記例としての透かし処理アルゴリズムは、前記線画画像じゅう
に拡散されたサブ部分におけるデータの各ビットをランダムに符号化するため、
前記方法に対して致命的ではない。

【００４７】 図５の領域ＡおよびＤにおける線の太さに対する変化を、説明の目的のため、
誇張している。図示した変動は可能だが、大部分のインプリメンテーションは、
代表的に、前記線の太さを３−５０％変調する（増加又は減少させる）。

【００４８】 （多くの透かし処理は、明るさにおける＋／−１％程度の変化の信号マージン
内で決まった手順で決まりきって動作する。すなわち、前記符号化によって加え
られた「ノイズ」は、下にある信号のちょうど１％程度になる。線は、代表的に
、領域の全面積を占めず、線の太さへの１０％の変化は、領域の明るさを１％変
化させるだけかもしれない。等々。紙幣は、アートワークが一般的にフォトリア
リズムを伝える必要がない点において写真と異なる。このように、紙幣を、写真
を酢か処理するのに使用されるより大きいエネルギーで符号化することができ、
その結果は依然として美的に十分である。説明のため、１０％のオーダにおける
局所化した明るさの変化が紙幣において可能であり、写真におけるこのようなレ
ベルの透かしエネルギーは、一般的に、許容し得ないと見なされる。いくつかの
状況において、２０、３０、５０又は１００％までもの局所化された明るさ変化
が許容される。）

【００４９】 図示した実施形態において、線の太さに対する変化は、１つの領域に用いるべ
きツイーク単独の関数である。したがって、線が、２％のツイークを用いるべき
領域の何らかの部分を通過する場合、この領域における線の太さは変化し、２％
の明るさの差が生じる。異なる実施形態において、線の太さにおける変化は、前
記領域の中心グリッド点と該線のその点に最も近い接近との間の距離の関数であ
る。前記ラインが前記グリッド点を通過する場合、完全な２％変化が生じる。連
続的に距離が長くなると、連続的により小さくなる変化が加えられる。前記ツイ
ークの大きさが前記領域内の線の位置の関数として変化する方法を、バイリニア
、バイキュービック、キュービックスプライン、カスタムカーブ等のような種々
の補間アルゴリズムの１つを用いることによって決定することができる。

【００５０】 他の異なった実施形態において、所定の領域における線の太さの変化を、隣接
する又は取り囲む領域に関するツイークの重み付けされた関数とする。このよう
にして、ある領域における線の太さを、１つ以上の隣接する領域に対応するツイ
ーク値にしたがって、増加又は減少させてもよい。

【００５１】 上述の実施形態の組み合わせを用いることもできる。

【００５２】 上述の実施形態において、しばしば、隣接する領域のツイーク値を交換するこ
とを必要とする。例えば、線は、領域間の境界線に沿って通るかもしれず、４つ
のグリッド点から等距離の点（等距離ゾーン）を通過するかもしれない。これら
のような場合において、前記線は、矛盾するツイーク値に従属するかもしれず、
ある領域は前記線の太さを増すことを望むかもしれず、他の領域は前記線の太さ
を減じることを望むかもしれない。（又は、双方が前記線の太さを増すことを望
むが、異なった量であるかもしれない。）前記線が等距離ゾーンを通過しないが
、線の太さにおける変化が異なったツイーク値を有する領域の付近の関数である
場合も同様である。再び、既知の補間関数を用い、所定の領域における線の太さ
に行うべき変化を決定することにおいて、各領域からのツイークに与えるべき重
みを決定することができる。

【００５３】 前記例としての透かし処理アルゴリズムにおいて、前記画像を横切る明るさに
おける平均変化はゼロであり、前記画像の総合的な明るくなること又は暗くなる
ことは明らかではない。明るさの局所的変化は、量において微小であり、位置に
おいて局所化され、したがって、これらは本質的に人間の目に見えない（例えば
、目立たない／サブリミナル）。

【００５４】 代わりの実施形態を図６に示し、この実施形態において、線の太さでなく線の
位置が変化する。

【００５５】 図６において、線の元の位置を点線で示し、前記線の変化した位置を実線で示
す。領域の明るさを低下させるために、前記線を前記グリッド点の中心にわずか
に近づけるように移動し、領域の明るさを上昇させるために、前記線をわずかに
遠ざけるように移動する。このように、領域Ａにおいて、前記線を前記中心グリ
ッド点に向けて移動し、領域Ｄにおいて、離れるように移動する。

【００５６】 領域Ａの左エッジにおける前記線は、前記領域が存在するため、その通常の（
点線の）位置に戻らないことに注意されたい。これは、領域Ａの左に対する領域
も低下した明るさを有するべきであるためである。できれば、線をその通常の位
置に戻さないことが一般的に好適であるが、代わりに、シフトされた線を、これ
らは隣接する領域に入るため、シフトされたままにする。このようにすることは
、領域内のより大きい正味の線移動を可能にし、前記埋め込まれた信号レベルが
上昇する。

【００５７】 再び、図６における線シフトを、幾分誇張した。より代表的な線シフトは、３
−５０μｍのオーダである。

【００５８】 図６の実施形態を考える１つの方法は、磁気学との類似を用いることである。
各領域の中心におけるグリッド点を、磁石とみなすことができる。これは、線を
引き付けるか、反発する。例えば、−３のツイーク値は、強い引き付け力に対応
し、＋２のツイーク値は、中くらいの反発力に対応する等とすることができる。
図６において、領域Ａにおけるグリッド点は、引き付け力（すなわち、負のツイ
ーク値）を示し、領域Ｄにおけるグリッド点は、反発力（例えば、正のツイーク
値）を示す。

【００５９】 前記磁気との類似は、線に加えられる磁気的作用が、線とグリッド点との間の
距離に依存するため、有効である。このように、グリッド点の近くを通る線は、
前記領域の周辺近くの線よりも位置においてよりシフトされる。

【００６０】 （実際には、前記磁気との類似は、概念的ツールより以上に役に立つことがで
きる。代わりに、磁気作用をコンピュータプログラムにおいてモデル化し、グリ
ッド点に関する線の所望の配置を解析するのに役立たせることができる。）

【００６１】 図５に関連して上述した変形例の各々は、図６に同様に適用可能である。

【００６２】 図５および６の実施形態の組み合わせを、もちろん使用することができ、結果
として、増大した透かしエネルギーと、よりよい信号対ノイズ比とを生じ、多く
の場合において目立つな変化をあまり生じない。

【００６３】 依然として他の実施形態において、各領域における明るさを変化させ、線を変
化させないままにする。これを、前記領域のそうしなければ何もない部分にイン
クの小さいドットを散在させることによって行うことができる。紙幣に使用され
る形式の高品質印刷において、直径３μｍのオーダにおける小滴を置くことがで
きる。（静止したより大きい小滴は、大部分の見る人に関する知覚しきい値を越
える。）（規則的なアレイまたはランダムに、又は、正規分布のような所望のプ
ロファイルにしたがって）領域にこれらのような小滴をつけることは、容易に、
明るさにおける１％の変化を与えることができる。（通常、暗いドットを領域に
加え、明るさにおいて低下させる。明るさにおける上昇を、明るい色のインクを
散らすことによって、または、領域においてそうしなければ存在する線がにおい
て明るい空白を形成することによって容易に行うことができる。）（製造の現実
は、実際には、多くのこのような微小ドットが印刷されないが、統計的にある程
度は印刷されることをしばしば意味する。）

【００６４】 散在技術の変形例において、きわめて薄いメッシュ線を前記線画に挿入し、１
つ以上の領域の明るさをわずかに変化させることができる（いわゆる、背景線陰
影処理）。

【００６５】 透かしデータを復号化するために、前記符号化された線画画像を解析用の電子
形態に変換しなければならない。この変換を、代表的にスキャナによって行う。

【００６６】 スキャナーはよく知られているので、詳細な説明をここでは与えない。スキャ
ナは、慣例的に、画像の連続する長い列から反射された光の量に関係する信号を
発生する接近して配置した光検出器セルのラインを用いることを言えば十分であ
る。大部分の安価な消費者向けスキャナは、１インチあたり３００ドット（ｄｐ
ｉ）の解像度を有し、構成要素の光検出器の中心対中心の間隔は、約８４μｍで
ある。大部分の業務用画像処理装置及びフォトコピーにおいて見られる種類のよ
り高品質のスキャナは、６００ｄｐｉ（４２μｍ）、１２００ｄｐｉ（２１μｍ
）又はそれ以上の解像度を有する。

【００６７】 ３００ｄｐｉスキャナ（８４μｍの光検出器の間隔）の例を選択すると、紙幣
における各々２５０μｍの領域１２は、光検出器標本の３×３アレイにほぼ対応
する。当然、まれな場合においてのみ、所定の領域が、前記スキャナによって物
理的に、９個の光検出器標本がこの領域の明るさを獲得し、他の明るさを獲得し
ないように記録される。より一般的に、前記線画は、前記スキャナの光検出器に
関して斜めになり、長手方向に一直線にならない（すなわち、いくつかの光検出
器は、２つの隣接する領域のサブ部分を画像化する。）しかしながら、前記スキ
ャナは前記領域をオーバサンプリングするため、各々の領域の明るさを明確に決
定することができる。

【００６８】 一実施形態において、前記線画から走査されたデータを２次元アレイに集め、
本願人の以前の特許及び出願において開示された技術の１つにしたがって処理し
、前記データの統計量を（本願人の以前の文書において開示された技術を使用し
て）解析し、前記埋め込まれたデータのビットを抽出する。

【００６９】 （再び、本願人の以前の透かし復号化技術の参照は、例としてのみである。走
査を始め、前記データが画素形式において利用可能になったら、どのような他の
透かし復号化技術を用い、対応して符号化された透かしを抽出することは簡単で
ある。）

【００７０】 異なった実施形態において、前記走査されたデータを、前記処理前に完全なア
レイにおいて集めない。代わりに、埋め込まれた透かしデータを遅延なく検出す
るために、それが発生されたときのように、リアルタイムで処理する。（前記ス
キャナのパラメータに応じて、半インチ程度の前記線画画像を、結果として生じ
るデータの統計量が明確に透かしの存在を示す前に走査する必要があるかもしれ
ない。）

【００７１】 本発明の他の態様によれば、種々のハードウェア装置が、これらの装置が処理
し、適宜に応答する、どのような線画画像における埋め込まれた透かしデータも
認識する能力を有して提供される。

【００７２】 一例はカラーフォトコピー機である。これらのような装置は、カラースキャナ
を使用し、入力媒体（例えば、ドル紙幣）に対応する標本化（画素）データを発
生する。紙幣に関係する透かしデータが検出された場合、前記フォトコピー機は
、１つ以上のステップを行う。

【００７３】 １つの選択肢は、単に、複製を中止し、オペレータに、現在複製していること
が違法であることを気づかせるメッセージを表示することである。

【００７４】 他の選択肢は、遠隔地のサービス又はサイトに接続し、しようとされている紙
幣の複製を報告することである。電話ダイヤル能力を有するフォトコピー機は、
当該技術分野において既知であり（例えば、米国特許明細書第５３０５１９９号
）、この目的に容易に適合する。同様に、モデム又はネットワーク通信能力を有
するパーソナルコンピュータは、（例えば、インターネット上の）遠隔地に、し
ようとされている複製を変更するメッセージを送ることができる。前記遠隔地サ
ービスを、独立サービスとすることができ、又は、政府のエージェンシーとする
ことができる。

【００７５】 依然として他の選択肢は、前記複製を許可するが、法的な追跡データを、結果
として生じる複製に挿入することである。この追跡データは、種々の形式をとる
ことができる。ステガノグラフィ的に符号化されたバイナリデータは一例であり
、米国特許明細書第５５６８２６８号に示されたデータ埋め込みを使用すること
もできる。前記追跡データは、前記複製を形成した機械の通し番号、及び／又は
、複製が形成された日時を記録することができる。個人的なことを発信するため
に、このような追跡データを通常はフォトコピーされた出力に挿入しないが、フ
ォトコピーされているものが紙幣であるとして検知された場合にのみ挿入する。
（このような装置を図７に示す。）

【００７６】 望まくしは、前記走査データを、最短の遅延で違法のフォトコピー処理を検知
するために、１ラインずつを基本として解析する。紙幣を走査した場合、スキャ
ナ出力の１つ以上のラインを前記フォトコピー機の複製技術ユニットに、紙幣検
出決定が行われる前に与えてもよい。この場合において、フォトコピーは２つの
領域、追跡マークをしない第１領域と、追跡データを挿入された第２の結果とし
て生じる領域とを有する。

【００７７】 上述の原理を用いることができる他のハードウェア装置は、単独型のスキャナ
である。前記スキャナ内部のプログラムされたプロセッサ（又は専用ハードウェ
ア）は、この装置によって発生されているデータを解析し、適宜に応答する。

【００７８】 上述の原理を用いることができる依然として他のハードウェア装置は、プリン
タである。この装置の内部のプロセッサは、印刷すべきグラフィカルデータを解
析し、紙幣に関係する透かしを探す。

【００７９】 前記スキャナ及びプリンタ装置の双方に関して、応答方法は、動作を不能にす
ることか、追跡情報を挿入することを含むことができる。（これらのような装置
は、代表的に、ダイアル能力又はネットワーク接続を持たないが、望むなら慣例
的なコンピュータのこれらのような能力を既知の技術を使用するスキャナ又はプ
リンタ装置に組み込むことができる。）

【００８０】 再び、前記スキャナ又はプリンタデータを、利用可能になったとき処理し、ど
のような紙幣処理も最短の遅延で検出するようにすることが望ましい。再び、検
出決定を行う前に、ある程度の遅延時間がある。したがって、前記スキャナ又は
プリンタ出力は、２つの部分、前記追跡データのない部分と、前記追跡データを
有する他の部分とから成る。

【００８１】 他の実施形態（図１０）において、ユニバーサルＩＤ（ＵＩＤ）を有する知覚
できない透かしを、プリンタによって印刷され、スキャナによって走査され、又
は、フォトコピー機によって複製されたすべての文書に挿入する。ＵＩＤは、製
品の製造者によって保持された登録データベースにおける特定のプリンタ／フォ
トコピー機／スキャナに関係する。前記製造者は、このデータベースにおいて、
前記製品を最初に出荷した販売者の名前を入力することもできる。さらに、持ち
主の名前及び住所を、前記製品を保証サービスに登録した場合、前記データベー
スに加えることができる。このような機械の偽造における使用を防止しないが、
前記埋め込まれたＵＩＤは、偽造紙幣を発生した機会を識別するのを容易にする
。（これは、個人透かしが最適に使用される用途である。）

【００８２】 ディジタル透かしの他の有利な使用は、例えば、現金の受け取り及び支払いの
双方を行う自動金銭出納機械に関する、紙幣の信頼性の高い認証におけるもので
ある。図８を参照すると、このような機械（１１）に、既知の光学スキャナ（１
３）を設け、紙幣（１６）の表面に対応するディジタルデータを発生する。次に
この画像の組（１４）を解析し、埋め込まれた透かしデータを抽出する。復号に
関するコード信号（２０）の知識（例えば、ノイズ変調信号、秘密鍵、拡散信号
、等）を必要とする透かし処理技術において、紙幣を、いくつかのこのようなコ
ードにしたがって透かし処理してもよい。これらのコードのいくつかは、慣例的
な機械によってこれらを読み出すことを公開的に許可している。他のコードは、
秘密的であり、政府機関等による使用に制限されている。（参照：本願人の受け
た特許における公開コード及び秘密コード。）

【００８３】 注意したように、紙幣は、現在、（視覚的検査又は機械検出による）認証を示
す助けとして使用することができるいくつかの可視構造又はマーキング（例えば
、上記で引用した特許において示された印章）を含む。望ましくは、紙幣を、独
立した検出システム（２４）によって検査し、視覚的構造（２２）及びディジタ
ル的に透かし処理されたデータ双方の存在を、紙幣が本物であることを決定する
前に、確認する。

【００８４】 可視紙幣構造を、既知のパターン認識技術を使用して感知することができる。
これらのような技術の例は、米国特許明細書第５３２１７７３号、第５３９０２
５９号、第５５３３１４４号、第５５３９８４１号、第５５８３６１４号、第５
６３３９５２号、第４７２３１４９号及び第５４２４８０７号と、公開された外
国出願欧州特許出願公開明細書第７６６４４９号において開示されている。

【００８５】 図９を参照すると、例えば、フォトコピー機（３０）は、可視構造（３２）又
は埋め込まれた紙幣透かしデータ（３４）いずれかの存在を感知し、いずれかが
存在する場合、複製を不能にすることができる。スキャナ及びプリンタに、走査
された又は印刷すべきデータを、これらの紙幣検証刻印のいずれかに関して解析
する同様の能力を装備することができる。いずれかが検出された場合、ソフトウ
ェア（又はハードウェア）がさらなる動作を不能にする。

【００８６】 紙幣の透かしデータによる検証は、そうでなければ利用できない重要な利点を
与える。示したように、元の紙幣に（例えば、ホワイトアウト、シザース、又は
、レスクルード技術によって）不正な変更を加え、前記可視構造を除去すること
ができる。次にこのような文書を、可視構造感知フォトコピー機又はスキャナ／
プリンタ装置のいずれかにおいて自由に複製することができる。次に、前記除去
された可視構造を、第２の印刷／フォトコピー動作によって付加することができ
る。前記プリンタに紙幣不能化能力を装備しない場合、画像編集ツールを使用し
、可視構造を、このような不正変更された紙幣から走査された画像データ組に挿
入し戻し、完全な紙幣を自由に印刷することができる。前記紙幣において埋め込
まれた透かしデータを追加で含み、これを感知することによって、これらのよう
な策略は成功しない。

【００８７】 （同様の策略は、非紙幣感知スキャナにおいて紙幣画像を走査することである
。次に、結果として生じるデータ組を、慣例的な画像編集ツールによって編集し
、前記可視構造を除去することができる。次に、このようなデータ組を、このよ
うなデータを可視構造の存在に関して検査するプリンタ／フォトコピー機におい
ても印刷することができる。再び、欠けている可視構造を、その後の印刷／フォ
トコピー処理動作によって挿入することができる。

【００８８】 望ましくは、前記可視構造検出器及び透かし検出器を、１個のハードウェア及
び／又はソフトウェアツールとして統合する。個の装置は、種々の経済性を、例
えば、スキャナとのインタフェース処理、パターン認識及び透かし抽出に関する
画素データ組の操作、画像を電子的に再整列し、パターン認識／透かし検知を容
易にすること、制御信号（例えば、不能化信号）を前記フォトコピー機／スキャ
ナに発生すること、等において与える。

【００８９】 上述した用途は、可能性のある偽造動作を、可視構造又は透かし処理されたデ
ータのいずれかを検出することに応じて不能にしたが、他の用途において、双方
の規準を、紙幣を本物として認識する前に満たすことを必要とする。これらのよ
うな用途は、代表的に、例えば、上述し、図８に示したＡＴＭによる紙幣の受け
取り又は引き受けを含む。

【００９０】 （以下の明細書を過度に長くすることなく、包括的な開示を与えるために、本
願人は、上記で引用した特許文書を参照することによって含める。）

【００９１】 上記から、本発明の実施形態が、線画画像を、バイナリデータに関するサブリ
ミナルキャリアとして役立つようにすることを認識されるであろう。加えて、紙
幣偽造に対して存在する抑止物は、強調され、一般的な作業環境が防止され、他
の利点が与えられた。

【００９２】 本発明の原理をいくつかの説明的実施形態に関して説明し、示したことによっ
て、これらの実施形態は説明的なだけであり、本発明の範囲を限定するとしてと
るべきでないことを認識されるであろう。上述した技術によって導けば、他の透
かし処理、復号化及び対偽造技術を、詳述した要素の代わりとする及び／又はこ
れらと組み合わせ、同様の効果を生じることができることは明らかである。

【００９３】 例えば、本発明をグリッド点の規則的な長方形アレイを用いる実施形態の参照
と共に説明したが、当業者は、長方形でも規則的でもない点の他のアレイを代わ
りに使用することができることを認識するであろう。

【００９４】 同様に、本発明を紙幣を参照して特に説明したが、これらの原理は他のセキュ
リティ文書に等しく適用可能である。

【００９５】 本発明を、埋め込まれたエネルギーを局部的画像特徴にしたがってはかる実施
形態の参照と共に特に説明したが、他の実施形態において、手動で形成したエネ
ルギープロファイルを実現することができる。すなわち、前記画像の異なった部
分における埋め込まれた信号の大きさを規定するマスクを手動で考え出し、各領
域における明るさの変化を作るのに用いることができる。

【００９６】 同様に、１つの符号化技術を特に詳述したが、本発明はこれに限定されない。
セキュリティ文書に対応する標本化光学データから検出することができる複数ビ
ットバイナリデータを前記セキュリティ文書に隠すどのような技術も同様に用い
ることができる。すべてではないこれらのような技術は、前記インクに対するわ
ずかな変更（例えば、カラー、密度、分布、等）を含む。例えば、他のアプロー
チは、下にある媒体（紙、ポリマー等）をディジタル的に透かし処理することで
ある。これを、（小さいブライユ式の）前記媒体の微細構造を変化させ、符号化
データのパターンを明白にすることによって行うことができる。このようなテク
スチャ処理を、光学的に検知し、前記パターン化データを発生した符号化アルゴ
リズムに対応するアルゴリズムを使用して復号化することができる。他の選択肢
は、紙幣上又は紙幣内の明るさを用いることであり、ここで、前記明るさは、そ
の上／その中に明示された前記透かし処理を有する。前記明るさを、（上記のよ
うに）テクスチャ処理することができ、又は、その光学的透明度を同様に変化さ
せることができる。これらのようなアプローチは、例えば、上記で引用した本願
人の国際公開パンフレットに詳述されている。

【００９７】 本発明をいくつかのハードウェア装置（例えば、スキャナ、フォトコピー機及
びプリンタ）及びいくつかの用途、（偽造防止及び紙幣認証）の参照と共に特に
説明したが、本技術はこれに限定されない。例えば、多くの異なった装置に、こ
こで詳述した紙幣認識能力を備えてもよい。一例は、紙幣を認証に関して検査す
る現金受納支払い機である。他の例は、これによって処理されたデータを検査し
、紙幣に関して同じ起源であるかどうかを決定し、適切に干渉するパーソナルコ
ンピュータである。

【００９８】 依然として他の用途を、個の技術によって同様に取り扱うこともできる。１つ
は、紙幣処理であり、例えば、紙幣を数え、分類し、読み取り、流通から特定の
年数を経たものと偽造紙幣を選択する銀行によって使用される装置である。この
ような装置は、複数の紙幣を受ける入力部（例えば、ホッパー）と、紙幣を前記
入力部から光学検出器を通過させて輸送するフィードマシーンとを含むことがで
きる。前記光学検出器は、前記輸送された紙幣に対応するディジタル画像データ
を発生する。次に、この画像データをプロセッサによって処理し、前記プロセッ
サは、前記紙幣の少なくともある程度におけるアートワークにおいてステガノグ
ラフィ的に符号化された複数ビットディジタル透かしデータを検出する。制御ユ
ニットは、前記検知された透かしデータに応じた方法において応答する。例えば
、前記制御ユニットは、前記装置に、前記復号化データに基づいて、紙幣を、額
面又は年数によって分類させるか、偽造を選択させることができる。

【００９９】 さらに、本発明の方法を、ハードウェア、ソフトウェア又は組み合わせによっ
て行うことができる（例えば、いくつかの画像処理動作を専用ハードウェアによ
って実行し、他の動作をソフトウェアにおいて実行する）ことを認識するであろ
う。

【０１００】 依然として他の実施形態において、透かしの少なくとも一部を、発光インクを
使用して印刷する。これは、例えば、紙幣を示された商人が、スキャナ及びコン
ピュータ解析に頼ることなくても、（例えば、ブラックライトの下で検査するこ
とによって）紙幣におけるなんらかの透かし様の印の存在を迅速に認識すること
を可能にする。このような発光インクは、紙幣の額面のような、紙幣における人
間が読むことができる印を印刷することもできる。（インクジェットプリンタ及
び他の普通の多数の印刷技術は、シアン／マゼンタ／イエロー／ブラックを用い
てカラーを形成するため、これらは、制限されたスペクトルのカラーのみを発生
することができる。発光カラーは、これらの能力外である。強調するマークに使
用するイエロー、ピンク及びグリーン染料のような発光カラーを同様に使用する
ことができ、ブラックライトなしで見えるという利点を有する。

【０１０１】 上記で詳述した符号化技術及び他の符号化技術に対する改善は、前記ディジタ
ル透かしの堅牢さの反復的な評価と、再透かし処理動作における対応する調節と
を加えることである。特に、多ビット透かしを符号化する場合、下にある内容の
特徴（例えば、アートワーク）は、結果としていくつかのビットを他のビットよ
り堅牢に（例えば、強く）符号化することができる。この改善に用いる説明的な
技術において、透かしを最初に符号化する。次に、試験復号化動作を行う。次に
、前記復号化動作において復号化された各ビットに関する信頼性測定（例えば、
信号対ノイズ比）を評価する。弱く符号化されていると思われるビットを識別し
、対応する変更を前記透かし処理パラメータに行い、これらのビットの相対的強
さを上げる。次に、このオブジェクトを新たに、前記変更したパラメータで透か
し処理する。このプロセスを必要なように、前記符号化データを構成するすべて
のビットが前記符号化オブジェクトからほぼ等しく検出可能になるまで、又は、
いくつかのあらかじめ決められた信号対ノイズ比しきい値を満たすまで、繰り返
すことができる。

【０１０２】 紙幣、同様の大部分の他の媒体及びオブジェクトは、一般的に多数の透かしの
使用によって利益を得る。例えば、紙幣に、一度空間領域においてマークし、２
回目に空間周波数領域においてマークすることができる。（ある領域におけるど
のような変化も、他の領域における影響を有するということを認識すべきである
。ここで、変化が直接影響される領域を参照する。）

【０１０３】 他の選択肢は、紙幣（又は他の物理的又はディジタル的オブジェクト）に、２
つの異なるレベルの堅牢さ又は強さの透かしをマークする。より堅牢な透かしは
、種々の形式の改ざんに耐え、干渉する歪みの多数の発生の後でも前記オブジェ
クトにおいて検出可能である。あまり堅牢でない透かしを、前記オブジェクトの
最初の歪みで駄目になるほど弱く形成することができる。紙幣において、例えば
、あまり堅牢でない透かしは、認証マークとして役に立つ。どのような走査及び
再印刷動作も、これを読み取り不可能にする。堅牢な透かし及び弱い透かしの双
方が、本物の紙幣において存在すべきであり、前者のみが偽造において存在する
。

【０１０４】 依然として他の選択肢は、２つの異なった透かしを２つの異なったコード信号
にしたがって符号化することである。一方の透かしは、試みられた偽造動作にお
いて使用された装置を（例えば、通し番号によって）識別することができる。他
方の透かしを他の目的に使用することができる。

【０１０５】 上記の考察は、種々の技術的状態を種々の目的に向けており、特に紙幣に関し
て説明した。例としての解決法を詳述した。他は、通常の知識を用いて上記で与
えた解決法から推定することによって問う業者には明らかであろう。

【０１０６】 例えば、ここで開示した技術及び解決法は、引用した参考文献からの要素及び
技術を使用する。引用した文献からの他の要素及び技術を単に組み合わせ、本発
明の範囲内で他のインプリメンテーションを生じることができる。このように、
例えば、透かしデータを有する又は有さないホログラムを、紙幣において、追加
のセキュリティに関して用いることができ、単一ビット透かし処理を、一般に多
ビット透かし処理の代わりとすることができ、知覚不可能を使用して説明した技
術をしばしば可視透かし（絵文字等）を使用して実行することができ、透かしエ
ネルギーの局所的測定を与え、人間の知覚可能性を増すことなく、透かしの信号
対ノイズ比を上昇させることができ、種種のフィルタ処理動作を種々の関数に用
いることができ、復号化は、１画素（又はＤＣＴ係数）の粒状度において進んで
もよく、又は、隣接する画素（又はＤＣＴ係数）のグループを同様に処理しても
よく、前記符号化を、内容改ざんの予測される形態に耐えることに最適化しても
よい。等、等、等である（引用した変形例は、一般的にすべて本願人の国際公開
パンフレットに詳述されている。）このように、前記例としての実施形態は、上
記で参照した教えを組み合わせることによって利用可能な解決法の単なる選択し
た標本である。他の解決法をここで必ずしも徹底的に説明はしないが、上記開示
を与えられ、引用した技術に精通した当業者の十分に理解の範囲内である。

【０１０７】 種々雑多のもの （以下の記載の大部分は、もとは、紙幣に関する上記考察の前の米国優先権出
願において与えられている。本請求項は、紙幣の用途を強調しているため、以下
の題材を、明白にする目的のため、明細書の終わりに移動した。紙幣の用途の参
照と共に特に説明していないが、この題材は、前記紙幣用途をより完全に理解す
ることができる有用な内容を与える。）

【０１０８】 存在する透かし符号化技術に対する改善は、前記マークの堅牢さの反復的評価
と、再透かし処理動作における対応する調節とを加えることである。特に、多ビ
ット透かしを符号化する場合、下にある内容の特長は、結果としていくつかのビ
ットを他のビットより堅牢に（例えば、強く）符号化することができる。この改
善に用いる説明的な技術において、透かしを最初に符号化する。次に、試験復号
化動作を行う。次に、前記復号化動作において復号化された各ビットに関する信
頼性測定（例えば、信号対ノイズ比）を評価する。弱く符号化されていると思わ
れるビットを識別し、対応する変更を前記透かし処理パラメータに行い、これら
のビットの相対的強さを上げる。次に、このオブジェクトを新たに、前記変更し
たパラメータで透かし処理する。このプロセスを必要なように、前記符号化デー
タを構成するすべてのビットが前記符号化オブジェクトからほぼ等しく検出可能
になるまで、又は、いくつかのあらかじめ決められた信号対ノイズ比しきい値を
満たすまで、繰り返すことができる。

【０１０９】 上記解析は、ビットごとを基本として信頼性を評価したが、関係する反復的手
順は、部分ごとを基本として信頼性を評価することができる。すなわち、前記符
号化されたオブジェクトを部分において考え、各々の部分を、それによって符号
化されたデータの堅牢さに関して解析する。「弱い」符号化を示す部分において
、前記符号化パラメータを調節し、１つ以上のその後の再符号化動作における符
号化を強めることができる。

【０１１０】 これらの部分は異なった形態をとることができ、例えば、静止又は動画像にお
ける長方形パッチ、オーディオ又はビデオにおける短い時間的除外、変換された
領域における前記オブジェクトの係数ベースの表現における特定のＤＣＴ／フー
リエ／ウェブレット係数（又は係数のグループを調節する）をとることができる
。

【０１１１】 この技術によって、前記符号化オブジェクトを空間的又は時間的に抜粋又はフ
ィルタ処理（例えばスペクトル的に）しても、このような処理後に残る透かしエ
ネルギーが正確な復号化を可能にすることの保証が増大する。

【０１１２】 説明的実施形態において、この反復的プロセスを、高度に自動化し、本質的に
ユーザに透明にする。ユーザは、単に、コンピュータ制御システムに命令し、オ
ブジェクトに透かし処理し、前記システムは、試験透かし処理し、復号化し、連
続的調節を行い、所望の透かし品質条件を満たす最終的な符号化オブジェクトが
発生されるまで繰り返すことによって応答する。

【０１１３】 透かし処理を、非常に多数の情報の形式に用いることができる。これらは、デ
ィジタル形式（例えば、画素から成る画像、ディジタルビデオ、ＭＰ３／ＭＰ４
オーディオ等）又はアナログ表現（例えば、非標本化音楽、印刷された画像、紙
幣等）のいずれかにおいて表現された画像（ビデオを含む）及びオーディオを含
む。透かし処理を、ディジタルコンテンツ（例えば、画像、オーディオ）に、圧
縮前又は後に用いることができる。透かし処理を、Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ａｕ
ｄｉｏ、Ｃｓｏｕｎｄ、ＮｅｔＳｏｕｎｄ、ＳＮＨＣ Ａｕｄｉｏ等（http://s
ound.media.mit.edu/mpeg4/参照）のような内容の種々の「記述」又は「合成」
言語表現においても、透かしデータ及び意図されたオーディオ信号を発生する合
成コマンドを指定することによって用いることができる。例は、紙、プラスチッ
ク、ラミネート、紙／フィルムエマルジョン等を含む、透かしは、情報の単一ビ
ット又はどのような数のビットも埋め込むことができる。

【０１１４】 透かし処理された情報の物理的表示は、わずかに変化された画素値、画像の明
るさ、画像のカラー、ＤＣＴ係数、瞬時のオーディオ振幅等のような、変化され
た信号値の形態を最も一般的にとる。しかしながら、透かしを、媒体の表面微細
構造における変化、局所化された化学的変化（例えば、写真エマルジョンにおけ
る）、光学密度における局所化された変化、発光における局所化された変化のよ
うな、他の方法において示すこともできる。透かしを、ホログラム及び慣例的な
紙透かしにおいて任意に実現することもできる。

【０１１５】 存在する技術への１つの改善は、確立されたウェブクローラー（Ｃｒａｗｌｅ
ｒ）サービス（例えば、ＡｌｔａＶｉｓｔａ、Ｅｘｃｉｔｅ又はＩｎｋｔｏｍｉ
）を用い、動作を収集／インデックス処理するこれらの通常データに加え、透か
し処理されたコンテンツ（ウェブ上、インターネットニュースグループ、ＢＢＳ
システム、オンラインシステム等における）透かし処理されたコンテンツを探索
することである。これらのようなクローラーは、後に解析するために、透かしを
埋め込まれているかもしれないファイル（例えば、＊．ＪＰＧ、＊．ＷＡＶ等）
をダウンロードすることができる。これらのファイルを、後に説明するように、
リアルタイムにおいて処理することができる。より一般的に、これらのようなフ
ァイルを、前記クローラーコンピュータと異なるコンピュータによって、待ち行
列化し、処理する。各々のこのようなファイルにおいて透かし読み取り動作を行
う代わりに、スクリーニング技術を用い、透かしデータを運んでいると最も思わ
れるこれらを認識することができる。１つのこのような技術は、ＤＣＴ動作を画
像において行い、特定の透かし処理技術に関するスペクトル係数（例えば、傾け
て埋め込まれたサブリミナルグリッドに関する係数）を探すことである。拡散ス
ペクトルに基づく透かしを復号化するために、前記解析するコンピュータは、前
記データ信号を拡散させるのに使用されたノイズ信号へのアクセスを要求する。
一実施形態において、興味を持った関係者は、これらのマークされたコンテンツ
を局所化することを可能にするために、これらのノイズ／鍵信号を前記クローラ
ーサービスに提供する。前記クローラーサービスは、これらの情報を秘密に保持
し、異なったノイズ情報をある画像（ここで、画像を、画像、ビデオ及びオーデ
ィオに対する便利な短縮として使用した）の復号化に、透かし処理されたデータ
が（あるならば）見つかるまで使用する。これは、ウェブクローラーの使用が、
ちょうど公的に符号化された透かしの代わりに、個人的に符号化された透かしを
有するコンテンツの場所を見つけることを可能にする。解析に関するコンテンツ
データの待ち行列化は、計算的近道に関するいくらかの機会を与える。例えば、
等しいサイズの画像（例えば、２５６×２５６画素）をより大きい画像中にタイ
ル化し、透かしデータの存在に関してユニットとして検査する。前記復号化技術
（又は、任意のプレスクリーニング技術）がＤＣＴ変換等を用いる場合、前記変
換のブロックサイズをタイル化し、前記タイルサイズ（又は、これらの整数分数
）に対応することができる。次に、透かしを有すると思われるように示されたブ
ロックに完全な読み出し動作を受けさせる。待ち行列されたデータをファイル名
、ファイルサイズ又はチェックサムによって分類した場合、重複のファイルを確
認することができる。このような重複を確認したら、前記解析コンピュータは、
前記ファイルの１つの例のみを考えればよい。透かしデータがこのようなファイ
ルから検出された場合、コンテンツプロバイダに、前記ファイルの複製を見つけ
た各々のＵＲＬを知らせることができる。

【０１１６】 何人かのコメンテータは、透かし処理された画像に関するウェブクローラーに
基づく探索を、透かし処理された画像をサブブロック（タイル）に分解すること
によって打ち破ることができることを認めている。ＨＴＭＬ命令等は、前記サブ
ブロックを、タイル化された様式において生じさせ、完全な画像を再形成する。
しかしながら、小さいサイズの構成要素サブブロックによって、透かし読み取り
は容易に実行されない。

【０１１７】 この攻撃を、前記ウェブクローラーに命令し、前記画像フェイルそれら自身に
加えて、前記画像ファイルをウェブページにおける表示に関して位置決めする表
示命令（例えば、ＨＴＭＬ）を集めることによって克服する。あるウェブページ
から集められたファイルを透かしに関して綿密に検査する前に、これらを、前記
表示命令によって指定された配置に整列させることができる。この配置によって
、前記タイルを再組み立てし、前記透かしデータを容易に再生することができる
。

【０１１８】 画像透かしのウェブクローラー検出に対する他のこのような仮定された攻撃は
、ファイルにおける画像（及び、したがって透かし）をスクランブルし、Ｊａｖ
ａアプレット等を用い、前記画像を見る前にアンスクランブルすることである。
存在するウェブクローラーは、前記ファイルをこれらがそれを見つけたときに検
査し、結果として透かしを検出しない。しかしながら、ちょうどＪａｖａデスク
ランブル化アプレットを、ユーザがファイルへのアクセスを望む場合、呼び出す
ことができるように、同じアプレットを同様にウェブクローラーに用い、透かし
検出のこのような試みられた策略を克服することができる。

【０１１９】 種々のウェブクローラーによって「コンテンツ」の場所を見つけ、インデック
ス化できるとしても、前記「コンテンツ」の内容は未知である。例えば＊．ＪＰ
Ｇファイルは、ポルノグラフィ、日没の写真等を含むかもしれない。

【０１２０】 透かしを使用し、（慣例的にメタデータで行われる、オブジェクトの他の部分
を形成するデータ構造において格納されるのに対抗するように）コンテンツ内の
メタデータを消去不可能的に関連付けることができる。前記透かしは、「日没」
というテキスト等を含むことができる。依然としてさらに、前記透かしは、メタ
データ記述子を含むネットワーク接続された遠隔地のデータベースへのインデッ
クス（鍵）として働くユニークＩＤ（ＵＩＤ）を含む（又は、完全にこれから成
る）ことができる。リモートデータは、拡張可能マークアップ言語（ＸＭＬ）タ
グセットによって記述されたメタデータを含んでもよい。これらのような配置に
よって、ウェブクローラー等は、前記メタデータ記述子タグを抽出し、インデッ
クス化することができ、探索を、ファイル名によるのではなく、ファイルコンテ
ンツの意味の記述に基づいて行うことを可能にする。

【０１２１】 存在する透かしは、一般に、著作権情報を伝えるのに役立つ情報を埋め込む。
いくつかのシステムは、著作権所有者を示すテキストを埋め込む。他のシステム
は、著作権使用者の名前及び関連情報を格納したデータベースへのインデックス
として使用されるＵＩＤを埋め込む。

【０１２２】 将来のことを考えると、透かしは、静かな著作権警告として以上に役に立つべ
きである。１つの選択肢は、透かしを使用し、「インテリジェンス」をコンテン
ツに埋め込むことである。インテリジェンスの１つの形態は、その「ホーム」を
知っている。「ホーム」を、前記コンテンツが関係するサイトのＵＲＬとするこ
とができる。例えば、車の写真を、この画像を発行した車ディーラーのウェブサ
イトを識別するデータで透かし処理することができる。前記画像が行くところな
らどこでも、これは元の配布者に戻るリンクとして働く。同じ技術を会社のロゴ
に用いることができる。これらがインターネットにおいてコピーされたどこでも
、適切に装備されたブラウザ等は、前記データを復号化し、会社のホームページ
へリンクし戻すことができる。（復号化を、前記ロゴ上にカーソルを位置付け、
右のマウスボタンを押すことによって行うことができ、前記右マウスの押下は選
択肢のウィンドウを開き、これらのうち１つを透かしの復号とする。）

【０１２３】 前記透かしのデータロードを減少するために、前記インテリジェンスを、前記
コンテンツのすかしにおいてすべてを符号化する必要はない。代わりに、前記透
かしは、このとき、前記車ディーラーのＵＲＬ等を検索することができる遠隔地
データベース記録を識別するＵＩＤを再び与えることができる。この方法におい
て、画像等はマーケッティングエージェントとなり、顧客に売主（投入された同
じ視覚的販売技術を有する）をリンクする。画像の配布が、追跡し、停止するこ
とを必要とする悪である前記著作権例と相違して、前記画像の配布を、ここでは
、売る機会として取り扱うことができる。透かし処理された画像は、商業取引へ
の入り口になる。

【０１２４】 （透かし処理されたコンテンツファイルと、その最終的なホームとの間の中間
データベースを使用すること（すなわち、間接的にリンクすること）は、重要な
利点を提供し、これは、配布者が、「ホーム」を、前記データベースにおける記
録を更新することによって簡単に変更することを可能にする。このように、例え
ば、ある会社が、他の会社に買収された場合、前者の会社のスマート画像を、新
たな会社のホームウェブページに、データベース記録を更新することによって向
けるようにすることができる。これと相違して、古い会社のホームＵＲＬが前記
オブジェクトにおいてハード符号化（例えば、透かし処理）されている場合、こ
れは結局捨てられるＵＲＬに向いてもよい。この意味において、前記中間データ
ベースは、前記ファイルをその現在のホームに結合するスイッチボードとして役
にたつ。

【０１２５】 上記技術は、ディジタルコンテンツファイルに限定されない。同じアプローチ
は、印刷された画像等に等しく適用可能である。例えば、印刷されたカタログは
、ジャケットを説明する写真を含むことができる。この写真において透かし処理
されたデータを埋め込む。このデータを、（例えば、当業者に既知の）簡単な操
作及び復号化技術を使用する簡単なハンドスキャナ／デコーダ装置によって抽出
することができる。ハンドスキャナ等を用いる透かし読み取り用途において、前
記カタログ写真は、軸を外れて走査されると思われるため、透かしデコーダを画
像の回転に対して堅牢にすることは重要である。一つの選択肢は、前記カタログ
写真におけるサブリミナル目盛り（例えば、視覚的同期化コード）を符号化し、
前記画像データの組を前処理し、復号化前に適切な整列に修復するようにするこ
とである。

【０１２６】 前記スキャナ／プリンタ装置を、モデムを具えるコンピュータ、電話、又は、
何か他の通信装置に結合することができる。前者の場合において、前記装置は、
前記ブラウザをカタログ売り主の注文ページにリンクするＵＲＬデータを前記コ
ンピュータのウェブブラウザに供給する。（前記装置は、自分自身の透かしデコ
ーダを含む必要はなく、このタスクを前記コンピュータによって行うことができ
る。）前記売り主の注文ページは、オンライン商人によって慣例的に行われてい
るように、前記ジャケットのサイズ及びカラーの選択子を詳述し、注文命令（ク
レジットカード番号、配達選択子等）を要求することができる。電話に接続され
たこのような装置は、（例えば、前記透かしにおいて符号化されたデータから既
知の）前記カタログ売り主の無料自動注文電話番号にダイアルし、前記ジャケッ
トを注文センタに確認することができる。次に、音声プロンプトは、顧客のサイ
ズ、色、配達選択子の選択を要求することができ、これらを、タッチトーン命令
又は（売り主設備における既知の音声認識ソフトウェアを使用して）発音された
単語によって入力する。

【０１２７】 このような用途において、前記透かしを、購入取引において用いられる不可視
バーコードとして概念化してもよい。ここで、前記透かしは、前記プリント及び
ディジタル社会を橋渡しするシームレスなインタフェースとして役に立つ。

【０１２８】 コンテンツにインテリジェンスを与える他の方法は、透かしを使用し、Ｊａｖ
ａ又はＡｃｔｉｖｅＸコードを与えることである。前記コードを前記コンテンツ
に埋め込むことができ、又は、遠隔地に格納し、前記コンテンツに対してリンク
することができる。前記透かし処理されたオブジェクトを活性化すると、前記コ
ードを（自動的に、又は、ユーザの任意において）実行することができる（自動
的に、又は、ユーザの任意において）。このコードは、どのような機能も仮想的
に実行することができる。１つは、「ホームに電話をかける」ことであり、ブラ
ウザを起動し、前記オブジェクトのホームにリンクする。前記オブジェクトは、
どのようなデータもそのホームへ中継することができる。このデータは、該デー
タのいくらかの属性及びその使用を指定することができる。前記コードは、許可
を受けるまで、下にあるコンテンツへのアクセスを防止することもできる。一例
は、ディジタル映画であり、これは、ダブルクリックした時に、ブラウザを経て
前記映画の配給者にリンクする透かしを埋め込まれたＪａｖａアプレットを自動
的に実行する。次に、ユーザは、クレジットカード番号の入力を促される。前記
番号が照合され、課金が行われた後、前記アプレットは、前記ファイルのコンテ
ンツを、前記映画を観るための前記コンピュータのブラウザに受け渡す。これら
の動作に関するサポートを、望ましくは、前記コンピュータのオペレーティング
システム又はプラグインソフトウェアを経て与える。

【０１２９】 前記オペレーティングシステムがコンテンツ形式を知っているならば（例えば
、オブジェクト指向ファイルシステムにおいて、又は、「メディアを意識した」
ファイルシステムにおいて）、同様の機能をオペレーティングシステムに与え、
透かし処理されたコンテンツの特別な処理をトリガすることができる。１つの例
としての用途は、外部オーディオ／画像／ビデオ装置からのコンテンツの獲得に
おけるものである。

【０１３０】 これらのような装置を使用し、スマート画像コンテンツが前記コンテンツの消
費者によってアクセスされた場合、ユーザが与えた人口統計的情報を集積するこ
ともできる。前記人口統計情報を、遠隔地のデータベースに書き込みことができ
、市場調査、消費者に与えられた前記コンテンツについての情報のカスタム化又
は個人化、売る機会、宣伝等に使用することができる。

【０１３１】 オーディオ及びビデオ等において、透かしは、ＷＷＷファンサイトへのリンク
、俳優のバイオグラフィ、抱き合わせ（Ｔシャツ、ＣＤ、コンサートチケット）
の販売の宣伝のような、関連する情報を運ぶのに役に立つ。これらのような用途
において、ユーザインタフェース（例えば、画面）において、小さいロゴを表示
し、追加情報の存在を表示することが望ましい（必須ではない）。消費者が前記
ロゴを、ある選択装置（マウス、遠隔制御ボタン等）を経て選択する場合、前記
情報を前記消費者に示し、このとき彼はそれと相互作用することができる。

【０１３２】 資産権利の管理の話題において多くが書かれている（特許が与えられている）
。サンプルの特許文書は、米国特許明細書第５７１５４０３号、第５６３８４４
３号、第５６３４０１２号、第５６２９９８０号を含む。再び、技術的仕事の多
くは学会誌の記事において記録され、これらを、ＩＢＭのＣｒｙｐｔｏｌｏｐｅ
システム、ポートランドソフトウェアのＺｉｐＬｏｃｋシステム、ソフトバンク
ネットソリューションによるライツエクスチェンジサービス及びインターネット
トラストテクノロジーズによるＤｉｇｉＢｏｘシステムのような、関連する会社
名及びトレードマークに関して探索することによって認識することができる。

【０１３３】 例としての資産管理システムは、暗号化された形態において（例えば、ウェブ
サーバから、又は、新たなコンピュータのハードディスクにおいて）利用可能な
コンテンツを形成する。前記暗号化コンテンツに、前記コンテンツを識別するデ
ータ（例えば、プレビュー）と、前記コンテンツに関する種々の資産を指定する
データとが関係する。ユーザが前記コンテンツのより完全な使用を望む場合、前
記ユーザは、課金認可（クレジットカード）を配給者に与え、次に前記配給者は
暗号解除鍵を与え、前記コンテンツへのアクセスを許可する。（これらのような
システムは、しばしば、オブジェクトベースの技術を使用して実現される。これ
らのようなシステムにおいて、前記コンテンツを一般に「安全なコンテナ」にお
いて配給されると言われる。）

【０１３４】 他の資産管理システムは、暗号化されていない「明文」において、又は、安全
なコンテナにおいて配布する。これらのような装置は、例えば、企業資産管理シ
ステムにおいて（例えば、コンテナベースのアプローチが普及している電子商取
引用途とは対照的に）、一般的である。

【０１３５】 望ましくは、前記コンテンツにマーク（個人化／シリーズ化）し、前記コンテ
ンツのどのような不法な使用も追跡できるようにすべきである。このマーキング
を、透かし処理によって行うことができ、これは、前記マークが、前記コンテン
ツがどのような形態でどこに行っても一緒に移動することを保証する。前記（暗
号化された）オブジェクトの、データベースにおいて関係するＵＩＤを特定のコ
ンテナで符号化することによるような前記透かし処理を、配給者によって、配布
の前に行うことができる。前記コンテンツへのアクセスが与えられた場合（例え
ば、アクセス権を安全なコンテナに対して与え、又は、暗号化されていないコン
テンツをユーザに利用可能にする）、前記データベース記録を更新し、購買者／
ユーザ、購買日、与えられた権利等を反映させる。代案は、透かしエンコーダを
、前記コンテンツにアクセスするのに使用するソフトウェアツールに含めること
である（例えば、安全なコンテナベースのシステムに関して暗号解読エンジン）
。このようなエンコーダは、透かしデータを前記コンテンツに、これがユーザに
提供される前に（例えば、安全コンテナシステムにおいて、前記コンテナから取
り出す前に）埋め込むことができる。前記埋め込まれたデータは、上述したよう
なＵＩＤを含むことができる。このＵＩＤを、配給者によって、前記コンテンツ
／コンテナを配給する前に割り当てることができる。代わりに、前記ＵＩＤを、
アクセス（又はアクセス権）が許可されるまで知られない又は形成されないデー
タストリングとすることができる。前記ＵＩＤに加えて、前記透かしは、配給者
に未知の他のデータ、例えば、前記コンテンツにアクセスする時間及び方法を指
定する情報を含むことができる。

【０１３６】 依然として他の非コンテナベースのシステムにおいて、アクセス権を、再び、
透かしによって実現することができる。例えば、完全な解像度の画像を、ウェブ
上で自由に利用可能にすることができる。ユーザが、前記画像をウェブページ又
は雑誌に取り入れたい場合、このユーザは、前記画像を、その使用の期間及び状
態に関して質問することができる。これは、埋め込まれた透かしによって指定さ
れたウェブサイトへの（直接的、又は、中間データベースを経ての）リンクを生
じてもよく、このリンクは前記所望の情報を指定する。次に、ユーザは、必要な
支払いを手配し、必要な権利が保護されていることを知っている画像を使用する
ことができる。

【０１３７】 画像／ビデオ／オーディオのタグ付けは、これらの（例えば、管理されたコン
テンツ倉庫から）エンドユーザへの配給の時において、排他的にＵＩＤから成る
必要はないことを示す。他のデータ、例えば、通し番号、受取人の身元、配給日
、等を、前記コンテンツ中に透かし処理することもできる。加えて、前記透かし
処理されたデータは、関連する資産管理データベースに含まれるメタデータへの
永続的なリンクを確立するのに役に立つことができる。

【０１３８】 示したように、ディジタル透かしを、慣例的な（例えば紙）透かし技術を使用
して実現することもできる。透かし処理媒体（例えば、紙、プラスチック、ポリ
マ）に関する既知の技術は、米国特許明細書第５５３６４６８号、第５２７５８
７０号、第４７６０２３９号、第４２５６６５２号、第４３７０２００号におい
て開示されており、これらを、ロゴ等の代わりに視覚的透かしの表示に適合させ
ることができる。透過光によって見えるように設計された慣例的な透かしのいく
つかの形態も、スキャナにおいて代表的に使用されるような反射光において、低
レベル信号として見えることに注意されたい。透過照明検出システムを用い、こ
れらのような透かしを、当該技術分野において既知のオプトエレクトロニクス的
な慣例的な透かし検出技術を使用して検出することもできる。

【０１３９】 これも示したように、ディジタル透かしを、光学ホログラムの部分として実現
することができる。ホログラムを発生し、安全に載せる既知の技術は、米国特許
明細書第５３１９４７５号、第５６９４２２９号、第５４９２３７０号、５４８
３３６３号、第５６５８４１１号及び第５３１０２２２号において開示されてい
る。ホログラムを透かし処理するために、前記透かしを、ホログラム的回折格子
を発生する画像又はデータモデルにおいて表すことができる。一実施形態におい
て、前記ホログラムをいつものように発生し、オブジェクト又は記号を表示する
。前記透かしマーキングは、前記画像の背景において現れ、結果としてこれらを
すべての見る角度から検知することができる。この文脈において、前記透かし表
現は、見る人にとって本質的に感知不可能であることは必須ではない。望むなら
、はっきりと見えるノイズ様パターンを、前記ホログラムを置く用途を損なうこ
となく使用することができる。

【０１４０】 ディジタル透かしを、ラベル及びタグと共に用いることもできる。慣例的なラ
ベル／タグ印刷プロセスに加えて、他のセキュリティにしつらえた技術を用いる
こともできる。セキュリティラベル／タグを発生することにおいて有用な既知の
技術は、米国特許明細書第５６６５１９４号、第５７３２９７９号、第５６５１
６１５号及び第４２６８９８３号において開示されている。透かし処理されたデ
ータの感知不可能性と、機械復号化の容易さとは、透かし処理されたタグ／ラベ
ルに関する利益のうちのいくつかである。加えて、費用は、多くの関連技術（例
えば、ホログラム）よりかなり低い。この用途における透かしを使用し、製品ラ
ベルの本物であることを、関連する製品の商人又は顧客のいずれかに対して、簡
単なスキャナ装置を使用して保証することができ、それによって偽造製品販売の
比率を減少させる。

【０１４１】 便利には、以下の装置の必然の社会的分岐である時間に関して無視することは
、ステガノグラフィ的セットアップを考察し、これによって、「マスタクロック
」駆動機能に基づく所定の計算システムは、小さな変更で、前記計算システムを
、このシステムが第２計算システムとディジタル式に通信する場合、ユニークに
識別することができる電気的動作に応じて、信号を加えることができる。関係す
るわずかな変更は、前記第１計算システムの基本動作に少しも影響せず、前記２
つのシステム間の通信にも影響しない。

【０１４２】 社会的分岐は、インターネットコンテンツ内の純粋な匿名の概念が依然として
存在するアイデアと、プライバシーに対する権利の関連するアイデアとを言及す
ることに関係する。この概念の「良いこと」は、非匿名性が爆発の種であるかも
しれないことであると思われ、この概念の「悪いこと」は、自分自身のアクショ
ンに対する応答性から錯覚的に逃れられることである思われる。すべてそうであ
ってもよいようにし、所定の物理的なオブジェクトをその隣と比較して単に識別
することについての社会的に中立的な概念のための基礎であると思われ、それ故
、以下のアプローチは、計算システムにユニーク信号を与え、第１システムと通
信する第２システムが前記第１システムを識別できるようにする。

【０１４３】 拡散スペクトル原理を使用し（例えば、「ノイズ様」キャリア信号を情報信号
によって変調し、データ信号を生じる）、前記コンピュータのクロック信号の瞬
時の位相を変調し、ステガノグラフィ的に符号化されたデータを輸送する。一実
施形態において、前記クロック周波数の位相は、瞬時に、前記データ信号に従っ
て変化する。（いくつかの実施形態において、前記データ信号は、ノイズ様キャ
リヤ信号による変調を反映する必要はなく、変化しない情報信号を送ることがで
きる。）説明的システムにおいて、前記クロック信号の周期は３ナノ秒であり、
瞬時の位相シフトは、＋／−１０ピコ秒のオーダにおけるものである。（これら
の数字は、もちろん、使用する特定のマイクロプロセッサと、仕様内で依然とし
て実行する時の位相ノイズに関するその公差とに依存する。）バイナリ”１”を
符号化すべき場合、前記位相は１０ピコ秒進められる。バイナリ”０”を符号化
すべき場合、前記位相は１０ピコ秒遅らせられる。連続的なクロックのエッジは
、前記データ信号の対応するビットに従って、前記データの終わりに達するまで
、連続的に進められ、又は、遅らせられる。次に、前記データ信号は望ましくは
繰り返し、冗長符号化を与えるようにする。

【０１４４】 前記コンピュータのクロックシステムのこのような変調は、その動作じゅう明
示され、接続された装置とのその通信を含む。このように、例えば、モデム又は
ネットワーク接続は、前記クロック信号の位相変調によって影響を受けたデータ
を運ぶ。特に、何らかのこのような通信（例えば、ＲＳ−２３２Ｃ、ＴＣＰ／Ｉ
Ｐ、無線モデム通信等）における信号伝送は、均一に間隔のあいたクロックエッ
ジにおいては生じず、代わりに、その正確な時間的特長が、前記クロック信号を
変調した前記データ信号に従ってわずかに変化するクロックエッジにおいて生じ
る。

【０１４５】 このようなコンピュータから送られた情報を受ける遠隔地コンピュータは、前
記信号のタイミング（例えば、そのエッジの変化）を検査し、それによって前記
符号化データ信号を識別することができる。

【０１４６】 前記遠隔地コンピュータに対するチャネルが、完全に近い時間的忠実度を提供
する（すなわち、可変遅延を前記データの伝播に本質的に導入しない）場合、前
記データを、各エッジ変化のその予測される公称値からの瞬時のオフセットを単
に示すことによって抽出することができ、前記データ信号の対応する要素は、そ
れによって識別される。データ信号がノイズ様信号によって変調されている場合
、同じノイズ様信号による復調は、オリジナルの情報信号を与える。（ノイズ信
号によるこのような復調は、前記オリジナルの情報信号が前記クロック位相シフ
トに関する基本として役に立つ場合、必要ない。）

【０１４７】 より代表的に、前記遠隔地コンピュータに対するチャネルは、時間的歪みを導
入する。一例は、インターネットであり、ここでは、異なったパケットが、起点
とするコンピュータと受信コンピュータとの間の異なった経路選択に従う。これ
らのような環境において、前記エッジが進んでいるか又は遅れているかを決定す
るために、所定のビットに対応する数千のエッジ変化を平均化又は他の処理を行
い、それによってこのビットを高い程度の統計的保証で復号化する必要があるか
も知れない。このように、高度に可変の伝送呼び出し時間を有する環境（例えば
、引用したインターネットの例）において、１００ビットのメッセージは、確実
なメッセージ復元を保証するために、１００万のオーダのエッジ変化における収
集及び処理を必要とするかもしれない。しかしながら、インターネットにおける
データレートを加速すれば、これは、数秒のデータのみを必要とするかもしれな
い。

【０１４８】 説明的実施形態において、前記コンピュータのマスタクロックを、位相変調器
として構成され、前記データ信号によって駆動される位相ロックループ（ＰＬＬ
）回路によって制御する。復号化を、位相復調器として構成された他のＰＬＬに
よって行う。（前記２つのＰＬＬは、復号化は瞬時のエッジ変化の平均クロック
周期からの偏差を検査することによって進めることができるため、同じ時間軸を
共有する必要はない。）これらのようなＰＬＬ位相変調器及び復調器の設計は、
当業者の日常的な能力の範囲内である。

【０１４９】 本発明の原理を向けてもよい多くの可能な実施形態を考慮して、詳述した実施
形態は説明的のみのものであり、本発明の範囲を限定するととるべきではない。
むしろ、すべてのこれらのような実施形態を、以下の請求項及びこれらの等価物
の範囲及び精神の範囲内になるため、本発明として請求する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１Ａ及び１Ｂは、線画を使用してグレイスケール効果を達成する先
行技術を示す。

【図２】 図２は、本発明の一実施形態による画像に重ねることができるグリッ
ド点の仮想アレイを示す。

【図３】 図３は、図２の実施形態による画像に重ねることができる領域の仮想
アレイを示す。

【図４】 図４は、通過する線画画像からの線を有する図３の抜粋を示す。

【図５】 図５は、本発明の一実施形態により、図３の線の幅を変化させて、透
かし符号化を行うことを示す。

【図６】 図６は、本発明の他の実施形態により、図３の線の位置を変化させて
、透かし符号化を行うことを示す。

【図７】 図７は、本発明の他の実施形態によるフォトコピー機のブロック図で
ある。

【図８】 図８は、本発明の原理を用いる自動金銭出納機の一部を示す。

【図９】 図９は、本発明の原理を用いる装置（例えば、フォトコピー機、スキ
ャナ又はプリンタ）の一部を示す。

【図１０】 図１０は、本発明の原理を用いる装置（例えば、フォトコピー機、
スキャナ又はプリンタ）の一部を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ Ｆターム(参考） 3E041 AA03 BA09 BA13 BB02 BC03 CB03 DB01 5B057 AA11 CA01 CA08 CA16 CA19 CB01 CB08 CB19 CC01 CE08 CG05 DA02 DB06 DB09 5C076 AA14 BA02 CA06 5C077 LL14 MP01 MP08 PP23 TT06

Claims (38)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷された紙幣のセキュリティを増す方法であって、前記紙幣の
   面に機械読み取り可能で、一般的に知覚不可能なデータをマークすることを含む
   方法において、紙幣にマークすべきディジタルデータを選択することと、前記紙
   幣の面におけるインクの分布を、前記ディジタルデータの符号化を行うようにわ
   ずかに変化させることとを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法において、前記ディジタルデータが複数ビ
   ットを具えることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法において、前記紙幣に１つの局所化領域の
   みにマークするのでなく、前記複数ビットのすべてを、前記紙幣を横切って冗長
   的に符号化するを特徴とする方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の方法において、前記符号化がコード信号を使用
   することを特徴とする方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の方法において、前記符号化が離散コサイン変換
   を使用することを特徴とする方法。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の方法において、２つの異なったディジタル透か
   しを符号化することを含むことを特徴とする方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の方法において、前記２つの異なったディジタル
   透かしを、異なった堅牢さのものとしたことを特徴とする方法。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の方法において、前記２つの透かしを、異なった
   コード信号によって符号化することを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の方法において、前記紙幣にホログラムを設ける
   ことも含むことを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】 複数ビットディジタルデータを紙幣において符号化し、より後
    の前記紙幣の機械認識を容易にする方法において、 前記複数ビットディジタルデータを符号化するデータのパターンを発生するステ
    ップと、 初期紙幣アートワークを受けるステップと、 前記初期紙幣アートワークを前記データにしたがって調節するステップと、 前記調節された紙幣アートワークに対応する紙幣を印刷するステップとを含むこ
    とを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の方法において、前記初期紙幣アートワーク
    が線画を含み、該方法が、前記アートワークを構成する線の位置をわずかに変化
    させ、前記複数ビットデータを符号化することを含むことを特徴とする方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載の方法において、少なくとも１本の線に関し
    て、その位置をこれに沿った第１領域において第１方向においてわずかに変化さ
    せるステップと、その位置をこれに沿った第２領域において前記第１の方向とは
    異なる第２方向においてわずかに変化させるステップとを含むことを特徴とする
    方法。
13. 【請求項１３】 請求項１０に記載の方法において、前記紙幣アートワークが線
    画を含み、該方法が、前記アートワークを構成する線の太さをわずかに変化させ
    、前記複数ビットデータを符号化することを含むことを特徴とする方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法において、少なくとも１本の線に関し
    て、その太さを第１領域において増すステップと、その太さを第２領域において
    減らすステップとを含むことを特徴とする方法。
15. 【請求項１５】 請求項１０に記載の方法において、 少なくとも前記初期紙幣アートワークの一部に広がる領域のアレイを規定するス
    テップと、 複数の前記領域内の前記アートワークを変化させ、各々の相対的明るさを増す又
    は減じるようにするステップとを含むことを特徴とする方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の方法において、前記規定が、仮想グリッド
    を前記一部の上に重ねることを含むことを特徴とする方法。
17. 【請求項１７】 請求項１０に記載の方法において、前記元のアートワークを、
    １つ以上の新たな線をそこに挿入することによって調節することを含むことを特
    徴とする方法。
18. 【請求項１８】 紙幣の複製を防止する方法において、 前記紙幣に複数ビットディジタルデータを符号化するステップと、 前記紙幣に対応する標本化画像データを与えるステップと、 前記画像データを解析し、そこにおいて前記ディジタルデータを検出し、前記検
    出が、前記画像データが紙幣に対応すると思われることを意味するステップと、
    前記ディジタルデータの検出に応じて干渉するステップとを含むことを特徴とす
    る方法。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の方法において、前記紙幣をその表面を横切
    って前記ディジタルデータで符号化するステップを含み、該方法を、紙幣の局所
    化したマーキング特徴を消去し、その後、このようなマーキングを再挿入するこ
    とでは打ち負かすことができないことを特徴とする方法。
20. 【請求項２０】 請求項１８に記載の方法において、 前記画像データを解析し、紙幣の可視構造特徴を検出するステップと、 前記可視構造の検出に応じて干渉するステップとをさらに含み、 前記可視構造又はディジタルデータのいずれかの検出が前記干渉をトリガするよ
    うに働くことを特徴とする方法。
21. 【請求項２１】 請求項１８に記載の方法において、前記干渉が、前記画像デー
    タの複製を防止することを含むことを特徴とする方法。
22. 【請求項２２】 請求項１８に記載の方法において、前記干渉が、遠隔地に目セ
    ージを送り、紙幣の処理を知らせることを含むことを特徴とする方法。
23. 【請求項２３】 請求項１８に記載の方法において、前記干渉が、法的追跡デー
    タを前記画像データに挿入することを含むことを特徴とする方法。
24. 【請求項２４】 請求項２２に記載の方法において、前記干渉が、第１及び第２
    複数ビットディジタル透かしを前記画像データに挿入することを含み、前記透か
    しのうち一方が、前記紙幣の複製の試みにおいて含まれる装置を識別するデータ
    を運ぶのに役にたつことを特徴とする方法。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載の方法において、前記第１及び第２透かしを
    異なった堅牢さのものとしたことを特徴とする方法。
26. 【請求項２６】 請求項２４に記載の方法において、前記第１及び第２透かしを
    異なったコード信号にしたがって符号化することを特徴とする方法。
27. 【請求項２７】 紙幣の複製を防止する方法において、 第１サイトにおいて、オブジェクトの標本化された光学的明るさに対応する疑
    わしい画像データを検査するステップと、 前記第１サイトにおいて、前記疑わしい画像が紙幣に対応するかどうか決定す
    るステップと、 そうであれば、第２サイトに連絡し、紙幣に関係するデータの検出を報告する
    ステップとを含むことを特徴とする方法。
28. 【請求項２８】 パーソナルコンピュータシステムからのプリンタ出力をマーキ
    ングし、そのより後の認識を可能にする方法において、前記システムが少なくと
    もパーソナルコンピュータ及びプリンタを具え、該方法が、 前記コンピュータからプリンタへ送られているプリンタデータを受けるステッ
    プと、 前記プリンタデータに、機械読み取り可能で、一般的に知覚不可能な、複数ビ
    ットのディジタルデータから成るディジタル透かしを符号化し、前記ディジタル
    透かしが前記プリンタデータを前記プリンタによって印刷されたものであるよう
    にマークするのに役に立つステップとを含み、 前記プリンタによって印刷されたデータが前記ディジタル透かしを有し、前記
    プリンタが、前記文書を認識可能に印刷することを可能にすることを特徴とする
    方法。
29. 【請求項２９】 紙幣を確認する装置において、 該装置への文書入力に対応する画像データを発生する光学スキャナと、 前記画像データ内の透かしデータを検出し、前記透かしデータが複数ディジタ
    ルビットを具え、このような透かしデータの検出が、前記文書が紙幣であること
    を示す、プロセッサと、 前記プロセッサが前記画像データ内に透かしデータを検出した場合、第１の方
    法において応答し、前記プロセッサが前記画像データ内に透かしデータを検出し
    ない場合、第２の異なった方法において応答する制御ユニットとを具えることを
    特徴とする装置。
30. 【請求項３０】 請求項２９に記載の装置において、前記プロセッサが、符号信
    号を供給される入力部を有し、前記符号信号が前記透かしデータを前記画像デー
    タから識別するのに必要であることを特徴とする装置。
31. 【請求項３１】 請求項２９に記載の装置において、 前記プロセッサが、前記画像データを、紙幣の可視構造特徴に関して解析し、 前記制御ユニットが、前記透かしデータ及び可視構造の双方が前記画像データ
    において前記プロセッサによって検出された場合にのみ、前記第１方法において
    応答することを特徴とする装置。
32. 【請求項３２】 請求項３１に従う自動金銭出納機械において、該機械がユーザ
    からの紙幣の受け取り及び支払いの双方を行うことを特徴とする機械。
33. 【請求項３３】 試みられた紙幣の偽造を検知する装置において、 表面に線画を有する紙幣と、 前記紙幣を走査するスキャナと、 前記紙幣線画内に符号化され、前記スキャナによって走査されたバイナリデー
    タを復号化するステガノグラフィ的透かし検知器とを具え、前記復号化されたバ
    イナリデータの存在が試みられた紙幣の偽造を示すことを特徴とする装置。
34. 【請求項３４】 請求項３３に記載の装置において、前記復号化されたバイナリ
    データに応答し、該装置によって発生された出力へ追跡データの挿入を開始する
    制御ユニットをさらに具えることを特徴とする装置。
35. 【請求項３５】 請求項３４に記載の装置において、前記追跡データが複製の日
    付に関するデータを含むことを特徴とする装置。
36. 【請求項３６】 請求項３４に記載の装置において、前記追跡データがステガノ
    グラフィ的透かしを具えることを特徴とする装置。
37. 【請求項３７】 請求項３４に記載の装置において、前記復号化において遅延が
    存在し、その結果、紙幣を走査するとき、該装置が最初に、挿入された前記追跡
    データを持たない出力を発生し、その後の前記出力が前記追跡データを含むよう
    にしたことを特徴とする装置。
38. 【請求項３８】 現金を処理する装置において、 複数の紙幣を受ける入力部と、 紙幣を入力部から輸送するフィード機構と、 前記フィード機構によって輸送された紙幣に対応するディジタル画像データを
    発生する光学的検出器と、 前記紙幣の少なくともある程度におけるアートワークにおいてステガノグラフ
    ィ的に符号化された複数ビットディジタルデータを検出するプロセッサと、 前記複数ビットディジタルデータの検出に応答する制御ユニットとを具えるこ
    とを特徴とする装置。