JP2017528061A - 製品包装中のスポットカラーのためのデータ隠蔽 - Google Patents

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Abstract

【課題】本開示は、一般には、製品包装及び他の印刷入りの物体のための、データ符号化及びデータ隠蔽などの信号処理に関する。【解決手段】一実施形態は、製品包装のためのスポットカラーの中に情報信号を埋め込む。スポットカラーはスクリーニングされ、プロセスカラーティントがオーバープリントされる。ティントは、オーバープリントの前に、最適化された信号微調整値で変調される。最適化は、検出器のスペクトル依存性（例えば赤色及び／又は緑色照明）の考慮を含むことができる。他の実施形態及び組み合わせが本特許文書に記載される。【選択図】図７

Description

本開示は、一般には、特に製品包装及び他の印刷入りの物体のための色科学技術、データ隠蔽、及びデジタル透かし処理に関する。
［関連出願］
米国において、本出願は、２０１４年８月１２日に出願された米国特許出願第６２／０３６４４４号、２０１５年１月１２日に出願された第６２／１０２２４７号、２０１５年２月７日に出願された第１４／６１６６８６号、２０１４年１０月１４日に出願された第６２／０６３７９０号、２０１４年１０月１３日に出願された第６２／０６３３６０号、及び２０１５年５月２０日に出願された第６２／１６４４７９号の利益を主張する。
用語「ステガノグラフィ（steganography）」は、一般にデータ隠蔽を含意する。データ隠蔽の１つの形態として、デジタル透かし処理が挙げられる。本開示の目的には、用語「デジタル透かし」、「透かし」、及び「データ隠蔽」は同義で使用される。本開示では、用語「埋め込み」、「埋め込む」、及び「データ隠蔽」を使用して、像又は映像を表すデータを変調又は変形して、そのデータの中に情報を含めることを意味することがある。例えば、データ隠蔽は、情報信号（例えば、複数ビットのペイロード、又はその修正バージョン、例えば２Ｄの誤りが補正された拡散スペクトル信号）をホスト信号の中に隠蔽する、又は埋め込むことを目指す場合がある。これは、例えば、情報信号を搬送するようにホスト信号（例えば、画像、映像、又は音声）を何らかの方式で変調することによって達成することができる。ホスト信号を変調する１つの方法は、本明細書で詳細に説明されるように、第１の色の上に追加的な色をオーバープリントするものである。追加的な色は、情報信号を搬送又は表現することができる。
ステガノグラフィ、データ隠蔽、及びデジタル透かし処理に関する本出願の譲渡人の研究の一部が、例えば、米国特許第６９４７５７１号、第６９１２２９５号、第６８９１９５９号、第６７６３１２３号、第６７１８０４６号、第６６１４９１４号、第６５９０９９６号、第６４０８０８２号、第６１２２４０３号、及び第５８６２２６０号に、並びに、国際公開第９９／５３４２８号及び国際公開第００／０７３５６号（米国特許第６４４９３７７号及び第６３４５１０４号に対応する）に反映されている。無論、多数の他の手法が当業者によく知られている。当業者は、ステガノグラフィ、データ隠蔽、及びデジタル透かし処理に関する幅広い文献に精通していることを前提とする。
米国特許第６９４７５７１号 米国特許第６９１２２９５号 米国特許第６８９１９５９号 米国特許第６７６３１２３号 米国特許第６７１８０４６号 米国特許第６６１４９１４号 米国特許第６５９０９９６号 米国特許第６４０８０８２号 米国特許第６１２２４０３号 米国特許第５８６２２６０号 国際公開第９９／５３４２８号 国際公開第００／０７３５６号 米国特許第６４４９３７７号 米国特許第６３４５１０４号
本開示は、印刷される色を用いたデータ隠蔽、例えば、いわゆるスポットカラー及びプロセスカラーの中に情報信号を埋め込むことに着目する。無論、我々の技術、方法、及びシステムは、例えばデジタル印刷などの他の色方式にも有用であろう。
スポットカラーは、プロセスカラーインクの代わりに、又はそれに追加して使用するための事前混合インクを含む場合がある。多くの印刷環境では、それぞれのスポットカラーインクは、通例、印刷機上でそれ専用の印刷版を使用する。スポットカラーは、色精度の向上、色の一貫性の向上のために、またプロセスインクの色域の外側にある色のために、また特定の印刷誤差が起きやすい技術の場合に、プロセスカラーの代わりに、又はプロセスカラーに追加して、使用されることがある。よく使用されるスポットカラーシステムはＰＡＮＴＯＮＥ（http://www.pantone.com/）である。ＰＡＮＴＯＮＥシステムは、数百の異なるインクを定めている。
プロセスカラーは、シアン、マゼンタ、イエロー、及びブラック（ＣＭＹＫ）の４つの標準的なプロセスインクの組み合わせを使用して印刷することができる。いくつかの印刷機で使用されるあらゆる色がそれ専用の版を使用することを考えると、１つのデザインであらゆる色を使用して印刷することは極めて非実際的である。プロセスカラー印刷が開発されたのは、一つには、この非実際性に対処するためであった。その理由は、大半の色は、その４つのプロセスカラーＣＭＹＫの組み合わせで高精度に近似できるためである。複数のインクを含むプロセスカラーを作り出すには、オーバープリントを使用することができる。
ＣＭＹＫと同様に、あるパーセンテージの所与のスポットカラーを印刷することが通常は可能である。我々は、１００％未満のスポットカラーを印刷することを、そのスポットカラーの「スクリーニング」（若しくは「スクリーン」）、又は「スポットカラーティント」と呼ぶ。プロセスカラー相当ティントを使用することには時に利点がある。プロセスカラー相当ティントは、元のスポットカラー又はスポットカラーティントに対する近似色を生成する、ＣＭＹＫのパーセンテージの組み合わせとすることができる。プロセスカラーは、例えばハーフトーンの点で印刷することができる。
オーバープリントは、デザインの再現において別の色の上に１つ又は複数の色を印刷するプロセスである。インクと基材と間の物理的な差異のために、基材に直接印刷する場合と、別のインクの上に印刷する場合とでは結果が異なることがあり、印刷実行時に考慮されることがある。状況によっては、要求される色を単一のインク又はスポットカラーを使用して印刷することが必要となる。
スポットカラー及びプロセスカラーに関するデータ隠蔽に検討され得る印刷プロセスでは様々な材料及び技術が使用される可能性があり、そのような材料には、基材、プロセスカラー、オーバープリント、スポットカラー、スポットティント（スクリーニング）、及びプロセス相当ティントが含まれる。印刷において、用語「基材」とは、デザインが印刷される基礎材料を言う。大半の場合、基材は紙からなり、紙は様々な重量及び仕上げである可能性がある。商業印刷でよく使用される他の基材には、フィルム、プラスチック、積層プラスチック及び箔が含まれる。
本開示の改良点及び追加点と併せて、色科学に関するいくらかの背景情報が以下に提供される。
物体の色は、多くの場合、光源、物体、及び検出器（例えば人間の視覚系）の間の相互作用の結果である。他の検出器には、販売時点捕捉システム、携帯電話のカメラ、バーコードリーダなどがある。
光は、約３８０〜７８０ｎｍの波長範囲内で見ることができる放射である。
分光反射率を使用して、物体がどのように光と相互作用するかを記述することができる。反射光が人間の視覚系を通じて検出され、解釈されると、その結果、物体が特定の色を持つ。デバイスを用いて分光データを捕捉するために最もよく使用される方法は、分光光度計を使用するものである。
図１Ａは、米国ミシガン州グランドラピッズに本社があるＸ−Ｒｉｔｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎのｉ１Ｐｒｏ分光光度計を使用して測定された、ＰＡＮＴＯＮＥプロセスカラーインクの分光反射率を示す。図１Ａは、６６０ｎｍ又はその前後で赤色ＬＥＤ照明によって発されるスペクトルも示している。図１Ｂは、分光反射率をＣＩＥ ＸＹＺ色空間に変換するために使用される、１９３１ ＣＩＥ２°標準観察者等色関数を示す。
しばしば、色は、芸術家やデザイナにより、塗料又はインクを混合する点から記述される。芸術家はしばしば白い紙から始めるが、白い紙は光の大部分を反射する。紙の上に異なる色の顔料が塗布され、それにより、反射される光の量が減る。現在の印刷の動向は、４色の減法混色を、ＣＭＹＫのプロセスカラーの組み合わせを使用して説明する。例えば黄色は光の大部分を反射し、低い方の波長だけを吸収する。
１９３１年に、ＣＩＥ（Commission Internationale de l’Eclairage）は、可視スペクトル内の波長と、人間の視覚系で知覚される色とを連関させる方法を開発した。ＣＩＥが開発したモデルは、カラーインクの反射率、照明ディスプレイ、及びデジタルカメラなどの捕捉デバイスに対する物理的反応の間の色情報を、知覚的に（ほぼ）均等な色空間に変換することを可能にした。ＣＩＥ ＸＹＺ色空間は、等色関数に、発光体のスペクトルパワー及び物体の反射率を乗算することによって導出されたものであり、その結果、所与のサンプルについてのＸＹＺ三刺激値の組が得られる。ＣＩＥモデル内では、ＣＩＥ Ｙが、輝度すなわち知覚される明るさを記述する。一方、ＣＩＥ Ｘ及びＣＩＥ Ｚプレーンは色度を含んでおり、これは、輝度に関係なく色を記述する。
色度は、色相と彩度という２つのパラメータによって記述することができる。色相又は色相角は、赤、緑、黄、青など、知覚される色名を記述する。彩度は、色がその色相をより多く持つか、又はより少なく持つかとして色を記述する属性である。彩度が０の色は、中間色であることになる。ＣＩＥはＣＩＥ ＸＹＺ空間を利用して疑似均等色空間を提案しており、この色空間では、計算される差は２つの色刺激間の知覚差に比例し、これは正式にはＣＩＥ１９７６Ｌ＊ ａ＊ ｂ＊（ＣＩＥＬＡＢ）色空間と呼ばれる。Ｌ＊座標は知覚される明度を表し、０のＬ＊値は黒を示し、１００の値は白を示す。ＣＩＥ ａ＊座標の位置は、「赤っぽさ」（正）と「緑っぽさ」（負）との間を取り、一方、ＣＩＥ ｂ＊は、「黄色っぽさ」（正）と「青っぽさ」（負）との間を取る。
２つの色が知覚的にどれほど似ているかを記述するために、ＣＩＥは色差モデルＣＩＥ ΔＥ７６を開発した。開発された最初のモデルは、単に、２つの色サンプル間のＣＩＥＬＡＢにおけるユークリッド距離であった。それ以来、ＣＩＥＬＡＢ色空間内の不均等性の一部、最も重要なものとしては中間色又は中間色に近い色に対する感度に対処するために、他のより複雑なモデルが開発されてきた。
ＣＩＥＬＡＢの色差指標は、大きな均等色領域の色差を測定するには適しているが、このモデルは、人間の眼の空間色感度を考慮しない。人間の視覚系の輝度及びクロミナンスのＣＳＦ（コントラスト感度関数）は、様々な網膜照明レベルについて測定されている。輝度ＣＳＦの変動は、ｖａｎ Ｎｅｓ及びＢｏｕｍａｎ（１９６７年）により、クロミナンスＣＳＦの変動はｖａｎ ｄｅｒ Ｈｏｒｓｔ及びＢｏｕｍａｎ（１９６９）により測定されており、それらの曲線を単一の典型的な照明レベルの場合について図２Ａにプロットしている。
デジタル透かしは、図２Ａおよび図２Ｂに示される空間解像度にわたる信号エネルギーを含むことができる。輝度及びクロミナンスのコントラスト感度関数をこの灰色の枠の領域内で積分すると、その結果得られるエネルギー比は、ＣＩＥＬＡＢ Ｌ＊、ａ＊、及びｂ＊についての均等な知覚スケーリングを計算する。したがって、透かしの知覚誤差ΔＥＷＭは、

として計算することができ、ここで、ΔＬは輝度変動であり、Δａ及びΔｂは、透かしによって生じる２つのクロミナンス変動である。
インクオーバープリントモデルは、特定の印刷機及び基材で数種類のインクをオーバープリントすることによって得られる最終的な色を予測する。それらのモデルをデジタル透かし埋め込みアルゴリズムで使用して、（１）可視性を評価するためのオーバープリントの色、及び（２）信号のロバスト性を評価するための撮像デバイスによって見られたときのオーバープリントの色を予測することができる。
インクオーバープリントモデルは、実践では、２つの主要な因子である、（１）実際の印刷機で印刷した、測定された色パッチの組と、（２）単純化のための何らかの仮定を行いながら測定値を内挿する数学的モデルとを組み合わせることによって得ることができる。場合によっては複数回印刷され、平均化されたすべての可能なインク組み合わせの空間をサンプリングすることによって得られる色パッチの組を測定することにより、１つのモデルを得ることができる。例えば、インクがｋ種類あり、各インクにｎ個の段階がある場合は、ｎｋ個の色パッチを印刷し、測定しなければならないことになる。プレスプロファイリング又はプレスフィンガープリンティングとして知られるこのプロセスは、しばしばプロセスインクに使用され、印刷機を特徴づけるために数千個のパッチが使用される。そして、測定値を内挿し、まとめてｋ次元の参照表とし、その参照表がさらにソフトウェアツールによって消費される。ＩＣＣプロファイルは、ｋ個のインクパーセンテージをＣＩＥ ＸＹＺ空間又はＣＩＥＬＡＢ空間のどちらかに変換する、そのような参照表の、標準化され、業界で認められている形態である。プロセスインクに関しては、異なるプリンタ間で一貫性を維持するために、４チャネルのＣＭＹＫプロファイルが標準化されている。例えば、ＧＲＡＣｏＬ（「General Requirements for Applications in Commercial Offset Lithography」）仕様は、商業オフセットリソグラフィに推奨されるＣＭＹＫ ＩＣＣプロファイルを含む。不都合なことに、標準化はまだ進行中であるため、フルカラーの分光データは入手できないことが多い。この方法論は、スポットカラーが導入されるのに伴って急速に実用的でなくなる。その理由は、印刷に使用されるパッチの数が指数関数的に増大し、また、利用できるスポットカラーの数が多いためである。インクのオーバープリントに関する以前の数学的モデルが、Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒによって記述された。例えば、例えばWybleらによる著書“A critical review of spectral models applied to binary color printing”, Color Research & Application, 25(1): 4-19, 2000を参照されたい。このモデルは、印刷物の分光反射率を、その組み合わせが占める紙の相対比率で重み付けしたインクの各組み合わせ（Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒ原色と呼ばれる）の反射率の和として表す。例えば、スポットインクＳ、シアン、及びマゼンタであれば、

ここで、Ｒ０（λ）、ＲＣ（λ）、ＲＳＣ（λ）は、それぞれ、基材の反射率、いずれも波長λで基材に印刷された１００％シアンインク、及び１００％スポットとシアンのオーバープリントの反射率である。ＲＳＣＭなどの他のオーバープリントが同様に定義される。重みａは、以下のデミッチェル式を満たす。

ここで、αＳ、αＣ、αＭは、それぞれスポット、シアン、マゼンタインクのパーセンテージである。
実践でｋ個のインクと共に分光Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒモデルを使用するためには、基材の色、基材上に単独で存在する各インクの１００％、及び基材に印刷されたすべての１００％インクオーバープリント組み合わせを含む、２ｋ個のＮｅｕｇｅｂａｕｅｒ原色の反射率が通例はある。基材の反射率、及び存在する場合にはプロセスインクのオーバープリントを、ＩＣＣプロファイルから得られるＣＩＥ ＸＹＺ値から導出（又は少なくとも近似する）ことができる。スポットカラーの１００％の反射率は、測定するか、又はＰＡＮＴＯＮＥ Ｌｉｖｅ（www.pantone.com/live）などの外部ソースから入手することができる。複数スポットカラーのオーバープリント又はプロセスインクとスポットインクのオーバープリントの反射率は、印刷された試験パッチから測定するか、又は透明インクの場合は反射率の積を使用して近似することができる。例えば、シアンとスポットカラーのオーバープリントの反射率は、

によって近似することができる。
プロセスインクのオーバープリントの反射率は、ＩＣＣプロファイルのＣＩＥ ＸＹＺ値から導出するか、又は、上記の式に基づいて基材の反射率に関して正規化された個々の反射率の積として近似することができる。インクが式（４）によって近似されるとき、

が得られる。
分光Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒモデル中の係数αｉは、一切のドットゲイン補正が行われる前の線形インクパーセンテージである。Ｄｅｍｉｃｈｅｌの式（３）から、αｉが線形に上昇すると、反射率が線形に変化し、したがってＣＩＥ ＸＹＺが線形に変化する。印刷機が原因で生じる単一インクの非線形性（しばしばドットゲインと呼ばれる）を補正するには、上記モデルのαｉを、ゲインが補正された値

に置き換える。関数ｇｉ −１は、

が線形に上昇すると反射率の線形の増加に戻るように、ドットゲイン効果を反転する。単一のスクリーニングされたインクの数個のパッチを使用して、ｉ番目のインクのｇｉ −１を推定することができる。
この他の組み合わせ、態様、特徴、及び説明が、以下の詳細な説明及び添付図面を参照してさらに明らかになろう。
Ｘ−Ｒｉｔｅ ｉ１Ｐｒｏ分光光度計を使用して測定された、様々なＰＡＮＴＯＮＥプロセスインクの分光反射率を示す図である。６６０ｎｍ又はその前後で赤色ＬＥＤ照明によって発されるスペクトルも示している。 分光反射率をＣＩＥ ＸＹＺ色空間に変換するために使用される、１９３１ ＣＩＥ２°標準観察者等色関数を示す図である。 人間の眼のコントラスト感度関数（輝度、赤−緑、及び青−黄）を、周波数の関数として人間の眼でようやく気付くことができる、輝度、赤−緑、及び青−黄の正弦波の大きさの逆元のプロットと共に示す図である。 種々のインチあたりドット数（ＤＰＩ）での印刷を示す図である。 ６６０ｎｍ又はその前後をピークとする赤色ＬＥＤスキャナの分光感度を示す図である。 ６６０ｎｍの赤色ＬＥＤ照明でＰＯＳスキャナによって見られたときの様々な色及びそれらのグレースケール表現（「スキャナが見る色」）を示す図である。 透かしが入っていないスポットカラー（ＰＡＮＴＯＮＥ ２２１ Ｃ）のパッチの図である。 スポットカラー自体を変調した、図５Ａのパッチの透かしが入れられたバージョンの図である。 ＣＭＹのオーバープリント＋図５Ａのパッチのスクリーニングされたバージョンを使用した、図５Ａのパッチの透かしが入れられたバージョンの図である。 図５Ｂの透かし信号を搬送するために使用されるｍｉｎ／ｍａｘ微調整値を示す図である。 図５Ｃの透かし信号を搬送するために使用されるｍｉｎ／ｍａｘＣＭＹオーバープリント微調整値を示す図である。 図５Ｂのパッチを赤色ＬＥＤスキャナで見たときのグレースケール画像を示す図である。 図５Ｃのパッチを赤色ＬＥＤスキャナで見たときのグレースケール画像を示す図である。 ＣＭＹオーバープリントを使用したスポットカラーデータ隠蔽プロセスを示す図である。 インチあたり７５個の透かし画素で印刷された透かしタイルのグレースケール表現を示す図である。 図８Ａのタイルの、対応する信号値ヒストグラムを示す図である。 ２つの（左及び右の）中間グレーのパッチを示し、左のパッチはＣＭＹ微調整値を使用して埋め込まれ、右のパッチはシアン微調整値のみを使用して埋め込まれた図である。 テキストに基づく白色スペース、又はその上に何もない白色スペースにマークを入れるために使用できる２つのティントを示す図である。左のティントはシアン、マゼンタ、及びイエローのインクを含み、対して右のパッチはシアンのみを含む。 スクリーニングされたスポットカラー及び対応するプロセスカラーを選択する際の最適化のトレードオフを示す図である。 複数の異なるエリアを含み、それら異なるエリアがそれらの中に異なるデータ隠蔽を含んでいる製品パッケージを描く図である。 カラー埋め込みプロセスの流れ図である。 透かしが入れられたグレーパッチ（左上）、シアンプレーンの透かし微調整値（右上、１１．１の値）、マゼンタプレーンの透かし微調整値（左下、−９．６の値）、及びイエロープレーンの透かし微調整値（右下、６．１の値）を示す図である。 赤色照明及び青色照明を用いるモノクロセンサ並びに白色照明（ＲＧＭセンサを用いる）による信号捕捉についての相対信号標準偏差を示す図である。 相対的な照明タイミングを示す図である。 様々な色とそれらの反射率パーセンテージを示すプロットである。 図１７のプロットに対応する色パレットの図である。 異なる波長における様々な色の反射率パーセントを示すグラフである。 包装されたときのデザインのゆがみを示す図である。 図２０Ａのデザインに対応する包装に起因する歪みを示す図である。 種々のスキャン速度における包装製品のスキャンを示す図である。 シミュレーション試験における、異なる透かし解像度（インチあたり５０及び７０個の透かし）における成功した透かし検出のパーセンテージと、増大するスキャン速度／インチを示す棒グラフである。 パッケージデザイン及びデータ隠蔽のワークフローの流れ図である。 プラグインがスポットカラー埋め込みを実現するための例示的ユーザインターフェースを示す図である。 １つ又は複数の代用スポットカラーを取得する流れ図である。
この詳細な説明には、続いて３つの主要な項目がある（Ｉ．適応埋め込みフレームワーク、ＩＩ．スポットカラー及びプロセスカラーのデータ隠蔽、並びにＩＩＩ．追加的な実装及び説明）。これらの項目とそれに割り当てられた見出しは、詳細な説明を系統立てる助けとして提供されるに過ぎない。無論、そのような項目の１つにある説明及び実装は、その他の同様の項目見出しにある説明及び実装と組み合わせ、共に実施することが意図される。そのため、本文書における項目及び見出しは、本説明の範囲を制限するものとは解釈すべきでない。
Ｉ．適応埋め込みフレームワーク
本開示のいくつかの部分は、例えば、製品包装（本明細書では単に「包装」又は「パッケージ」と呼ぶこともある）及び他の印刷入りの物体のためのデータ隠蔽に関して説明される。それらの技術を使用して、例えば、カラーインクが様々な物理的基材に印刷される様態を改変又は変形することができる。改変又は変形の結果、好ましくは、印刷されたデザインが機械可読の標識を搬送する。そのようなデータ隠蔽技術は、有益な点として、下記の適応埋め込みフレームワークと相互に関係することができる。
１．人間視覚系（ＨＶＳ）モデルの設計。人間視覚系モデルは、画像に対する変更が可視となる度合いを示すために使用される。透かし信号は、目立ちにくい色又は空間的構造を用いて信号を構築することによって目立ちにくくなるように設計することができるが、このより精緻なモデルは、ホスト信号と比べた可視性の変化を分析する。そのため、透かし埋め込みプロセスは、既存の画像に行われる変更が可視となる度合いを考慮しなければならない。ホスト画像は変動がほとんどないか若しくは全くなく、又は色内容を持たないことさえあり、その場合、可視性モデルは透かし信号自体の可視性を査定し、可視性の尺度を提供する出力を生成する。透かし埋め込み器関数は、透かし信号の振幅、色、及び空間的構造を適合して、用途に依存する可視性の目標を実現する。例えば、ファッション雑誌は、包装された商品よりも低い可視性の目標を有することが考えられる。ホスト画像は色調の領域を持つことがあり、その場合、埋め込み器は、それらの領域内で埋め込みプロセスによって生じる色誤差を考慮する。多くの場合、ホスト画像は、異なる色及び空間的属性を持つ領域を含んでおり、その属性には一定であるものも可変のものもある。ホスト画像のうち可変性のあるエリアでは、透かし信号の可視性だけでなく、特にホスト信号に対する可視性と、透かし埋め込みに起因する変化を透かし信号がマスクすることも考慮に入れるように、埋め込みに起因する変化を適合しなければならない。
ａ．透かし信号の設計。透かし信号は、それが後に埋め込まれる種々の種類のホスト画像内容の中で可視性が最小になるように設計される。この設計は、可視性が低い傾向のある空間周波数内容及び疑似ランダムな空間的パターンのような属性を選択することを含む。そのような実装のいくつかの例が、特許第６６１４９１４号に記載されている。しかし、透かし信号は、ランダムな性質を持つ必要はない。透かし信号は、ロバストな検出と信頼性の高いデータ抽出を容易にする、規則的又は反復されるパターン構造を有することができ、これについては、２０１５年５月２８日に出願された、「Differential Modulation for Robust Signaling and Synchronization」という名称の我々の出願第１４／７２４７２９号に詳述されている。また、透かしの設計は、好ましくは、米国出願公開第２０１０／０１５０４３４号に記載されるように、色チャネル内の符号化を活用して、埋め込みを可視性とロバスト性に関して最適化する。
ｂ．透かし処理のための人間視覚系（ＨＶＳ）モデル。ＨＶＳモデル化の従来の研究は、少なくとも、透かし処理システム向けのＨＶＳモデルを設計するための開始点を提供する。特に、Scott J.Daly, "Visible differences predictor: an algorithm for the assessment of image fidelity", Proc.SPIE 1666, Human Vision, Visual Processing, and Digital Display III, 2 （１９９２年８月２７日）; doi:10.1117/12.135952、及び「Method and apparatus for determining visually perceptible differences between images」という名称のＤａｌｙの米国特許第５３９４４８３号を参照されたい。ＤａｌｙのＨＶＳモデルは、３種類の視覚的感度変動、すなわち、光レベル、空間周波数、及び信号内容の関数としての変動に対処する。このＨＶＳモデルは、次の３つの主要構成要素、すなわち、視覚的感度が輝度の非線形関数として適合される振幅非線形性関数、空間周波数の関数としての視覚的感度の変動を記述する眼のコントラスト感度関数モデル、及びマスキング効果のモデル、を持つ。１番目の構成要素は、点過程として実装される振幅非線形性である。ＣＳＦは、フィルタリングプロセスとして実装される。一連の動作における３番目の動作は、検出プロセスである。その出力は、画素の場所の関数として視覚的差を検出する確率のマップである。
Ｄａｌｙは、米国特許第５３９４４８３号で、ＨＶＳを使用して、ある画像を別の画像の中に隠す方法を開発した。Ｄａｌｙに対する米国特許第５９０５８１９号、「Method and apparatus for hiding one image or pattern within another」を参照されたい。別のＨＶＳが、「Spatial Standard Observer」という名称のＷａｔｓｏｎに対する米国特許７７８３１３０号（米国出願公開第２００６／０１６５３１１号としても公開されている）に記載される。
我々の以前の研究で、我々は、透かし処理のための知覚マスキングモデルを開発しており、これは、眼のＣＳＦ並びに方向性エッジ分析の方法を取り込んで、ホスト信号中の方向性エッジの周囲への透かし埋め込みに起因する変化の知覚性を制御するものである。米国特許第６６３１１９８号を参照されたい。
我々は、Ｄａｌｙ及びＷａｔｓｏｎの方法は有用であるが、色チャネルにおける我々の透かし処理技術にはさらなる研究が必要であることを見出した。したがって、我々は、色の視覚性モデルを取り込んだＨＶＳ方法を開発した。
我々の出願第１３／９７５９１９号に、色チャネルにおける透かし処理のためのフルカラーの視覚性モデルが記載される。米国出願第１３／９７５９１９号は、「Geometric Enumerated Watermark Embedding for Spot Colors」という名称である。特有の使用法の１つは、ホスト画像の印刷に使用されるカラーインクに対応する色チャネルへの透かし処理である。色値の透かし変調は、ＣＩＥ Ｌａｂ値としてモデル化され、ここでは、Ｌａｂは、どの色方向の単位差も等しい知覚差に相当する均等知覚色空間である。Ｌａｂ軸は、空間ＣｉｅＬａｂモデルと同じようにして、像の中に符号化される透かしの空間周波数に関してスケーリングされる。X.Zhang及びB.A.Wandellの、例えば、“A Spatial extension of CIELAB for digital color image reproduction,” in Proceedings of the Society of Information Display Symposium （SID '96), vol.27, pp.731-734, San Jose, Calif, USA, June 1996を参照されたい。
このスケーリングによって均等知覚色空間が得られ、この空間では、その空間周波数で透かし信号を符号化するために加えられる変更に起因して、どの色方向の単位差も等しい知覚差に相当する。許容可能な可視性の大きさは、カバー画像の空間マスキングによってスケーリングされる。このマスキングは、マスキング関数に基づいて算出される。マスキング関数の例には、上記で参照したＷａｔｓｏｎの空間の標準観察者モデル、又はＤａｌｙのＨＶＳモデル、並びに上記で参照した第６６３１１９８号及び第６６１４９１４号などの我々の以前の特許のマスキング構成要素が含まれる。
これに関連して、我々の出願第１４／５８８６３６号は、フルカラーの可視性モデルを用いて、色チャネルに透かしを埋め込む技術を記載する。「Full-Color Visibility Model Using CSF Which Varies Spatially with Local Luminance」という名称の特許出願第１４／５８８６３６号。この手法は、色チャネルへの透かし処理にフルカラーの可視性モデルを使用する。この可視性モデルは、輝度及びクロミナンス（赤−緑及び青−黄）チャネルのコントラスト変動に別々のＣＳＦを使用する。各チャネル内のＣＳＦの幅は、局所的な画像内容の輝度に応じて空間的に変える。ＣＳＦは、局所的な領域の輝度が低下するにつれてより多くのぼけが発生するように調節される。ぼかされた元の画像とマークが入れられた画像のコントラストの差が、色差指標を使用して測定される。
ホスト像の輝度内容は、透かし処理に起因するクロミナンスと輝度両方の変化の潜在的なマスキングを提供する。同様に、ホスト画像のクロミナンス内容は、透かし処理に起因する輝度並びに輝度の変化の潜在的なマスキングを提供する。ホスト像の輝度及びクロミナンス又はクロミナンスのみの変化によって埋め込みを行う我々の透かし処理システムでは、埋め込み関数は、ホスト像の輝度及びクロミナンス内容のマスキング可能性を活用する。画像中の所与の領域におけるマスキング可能性は、部分的には、透かしの変化をマスクする内容をホスト像がその領域に含む度合いに依存する。例えば、透かし信号が主として高周波成分からなる場合、ホスト画像のマスキング可能性は、高周波内容がある領域においてより大きくなる。ホスト画像中の大半の高周波内容は、輝度チャネルにあることが観察される。そのため、ホストの輝度内容は、透かし信号の高周波成分に関する輝度変化及びクロミナンス変化のマスキング可能性に対する支配的な要因である。
用途によっては、透かし信号はより低周波の空間周波数内容を有し、埋め込み関数は、透かし信号に対するその低周波内容のマスキング可能性も算出して、透かし信号の輝度成分及びクロミナンス成分に対する輝度及びクロミナンス両方のマスキングを考慮に入れる。
我々の輝度及びクロミナンスチャネルにおける透かし処理技術も、それらのチャネルに特有の空間的構造のマスキングを活用する。そのような可視性効果は、ホスト画像と印刷技術の両方から生まれる。ホスト画像の内容は、ある角度に強い空間周波数を有することがあり、それが、その角度における透かしの同様の空間的構造をマスクする。同様に、米国特許６６３１１９８号に述べられるように、ホスト画像中の方向性エッジが、エッジに沿って透かし処理を制御する。
印刷技術は、種々のインクに対して、異なる向き、形状、及び構造を用いてハーフトーンスクリーン又はラスターで印刷を行うことがある。例えばブラックインクを４５度のスクリーン角度でハーフトーン点で印刷して、より高い印刷品質を実現することがある。この理由は、黒は眼に対して最も目立ちやすく、黒い点の空間的パターンを目立ちにくくすることが望ましいためである。種々のカラーインクのためのこれらの種類の印刷構造は、そのインクに対応する色チャネルの中に異なる形で透かし信号を隠蔽する機会をもたらす。印刷で使用されるハーフトーン構造及びラスター画像プロセッサを利用した透かし処理に関するさらなる内容については、我々の米国特許公開第２０１４／０１１９５９３号を参照されたい。
２．ロバスト性のモデル化。ロバスト性に関して埋め込みを最適化することは、要求される視覚的品質を実現するためだけでなく、透かしを復号する際の信頼性も実現するように符号化が制御される別の制約を加える。ロバスト性の単純な考え方は、透かし信号の利得又は信号レベルに下限を設定するものであり得るが、これは、透かし信号構造がホスト画像内でどれほど良好に維持されるかを考慮しない場合、又は、修正が少ないか修正がないときの方が本質的に良好にデータを搬送することができるホスト画像の属性に起因して信号構造が維持される場合には、より少ない利得を適用する機会を考慮しない場合に、有用性が下がる可能性がある。より洗練された考え方は、透かし信号がどのようにその信号の色若しくは構造を通じて、又は、透かし信号がホスト信号構造を利用して透かしの変動をマスクする、及び／又はデータを搬送するときに作り出される色及び構造を通じてデータを伝達するかを考慮するものである（例えば、信号データが値間の関係の中に、又は画像中の領域から導出された属性の中に符号化される場合、その関係又は属性が、可視性を減らために加えられる修正にどのように影響されるか？）。したがって、透かし信号の強度を制御することは、その制御で信号の信頼性が損なわれないことも保証しなければならない。ロバスト性の指標は、例えば検出指標を通じた透かしの可読性に基づいて設計することができ、可視性の制約内に留まるように信号を修正することは、デジタルデータを伝達する信号の構造を維持しなければならない。
我々の出願第１３／９７５９１９号は、可視性及びロバスト性のモデルに基づいて埋め込みを最適化する透かし埋め込みのためのフレームワークを記載する。第１３／９７５９１９号の付記Ａである、Ｂｒａｄｌｅｙ、Ｒｅｅｄ、Ｓｔａｃｈの「Chrominance watermark embed using a full color visibility model」を参照されたい。
３．チャネルの歪みのモデル化。ロバスト性の最適化に関連して、埋め込みプロセスは、印刷入りの物体の印刷、使用、又はスキャンで生じることが予期される歪みの影響を考慮に入れなければならない。特定の懸念事項は、画像を埋め込むための変更が、ディスプレイやプリンタなどその画像を描画するために使用される技術に起因して、より高い可視性になる度合いである。この種の描画による歪みをモデルに取り込んで、歪みの後の可視性及び／又はロバスト性の変化を予測し、その変化を補償するように埋め込みを調節することができる。同様に、描画による歪みは、ロバスト性に影響する可能性もある。そのため、ロバスト性のモデル化でもこの歪みを加味しなければならない。
特に、適応埋め込み関数の中で描画デバイス（例えばディスプレイ又はプリンタ）のモデルを取り込んだモデルについて記載する、我々の特許第７３５２８７８号を参照されたい。埋め込み器はこのモデルを使用して、透かし信号の制御に使用される可視性マスクを適合し、可視性に対する描画装置の効果を考慮する。これらの技術は、本文書で参照されるフルカラーの可視性モデル及びロバスト性モデルとさらに組み合わせることができる。
歪みモデル化の他の例には、ノイズの付加、幾何学的歪みの適用、画像の圧縮、及び画像捕捉歪みのモデル化が含まれる。パッケージ画像を既知形状の３Ｄ物体に印刷する場合には、画像に加わる幾何学的歪みが既知であり、パッケージデザインに透かしを埋め込む際に歪みの効果を補償することができる。例には、湾曲した物体（例えばヨーグルトカップやスープ缶）に巻かれるラベルが含まれる。透かし信号（及び場合によってはホスト信号自体）をあらかじめ歪ませて、透かし信号を物体に適用することによって生じる幾何学的変形を補償することが可能である。このノイズ源及び他のノイズ源をモデル化し、透かしが入れられた画像に適用して、ロバスト性モデル内でその信頼性を測定する。そして必要に応じて透かし処理プロセスを補正又は反復して、信頼性の高い検出指標を実現する。
４．印刷技術の制限。関連する別の制約は、印刷技術の制限である。指摘したように、印刷技術の制限により、可視性及びロバスト性に影響する歪みが生じる可能性がある。印刷技術の制限は、透かし信号の色又は空間的構造を表すことができる方式に制限を与えることがある。特定の色、点構造、向き、若しくはサイズ／解像度を印刷することができない場合があり、又は、異なるインク層間の見当合わせ誤差を生じさせ、そのために色方向の符号化が実行できなくなる場合がある。ドットゲイン及び基材に画像を複製する際の他の制限に起因する歪みを加味する必要がある。ドットゲイン歪みは、透かし信号が歪みに対してロバストに埋め込まれるように、ロバスト性モデル内でモデル化することができる。
５．画像捕捉デバイスの制限。デザインの別の考慮事項は、画像捕捉デバイスである。バーコードスキャナなど、ある形態の画像捕捉デバイスはフルカラー画像を捕捉しない。例えば、バーコードスキャナの中には、モノクロ画像センサを持ち、物体を赤色ＬＥＤ照明で照明するものがある。この種類の制限は、透かし信号が捕捉デバイスによって「見える」ように、つまり、透かし信号の少なくとも一部が、画像センサによって捕捉されるスペクトル帯域内で可読となるように、透かし信号を設計することを必要とする。我々は、これらの制限とそれに対処する方法について、我々の米国出願公開２０１３／０３２９００６号で論じている。
６．色の見かけ及び注意モデル。画像内の特定の場所で透かしの修正を制御するために可視性モデルを調節するために、注意（「顕著性（saliency）」とも呼ばれる）モデルも含めることができる。この種類のモデルをどのように透かし埋め込み器内で使用するかの説明については、我々の米国特許出願第１４／５８８６３６号を参照されたい。注意モデルは、一般に、画像を見る時に人間の眼がどこに引き付けられるかを予測する。例えば、眼は、肌色がかった色とはっきりしたコントラストがあるエリアを探し出そうとすることがある。例示的な注意モデルの１つが、Ittiら, “A Model of Saliency-Based Visual Attention for Rapid Scene Analysis,” IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE, VOL.20, NO.11, NOVEMBER 1998, pgs.1254-1259に記載される。本来であれば比較的強い又は等しい透かし信号が埋め込まれるであろう、注意モデルで識別された視覚的データ量が高いエリアは、例えばホスト画像への透かし信号の適用を制御するために使用される可視性マップの調整を通じて、デジタル透かし埋め込み器によって回避するか、又は最小化することができる。
多くの用途シナリオでは、埋め込みシステムが、色の見え方モデル（ＣＡＭ（Color Appearance Model））を考慮に入れて、色の変化がホスト画像に存在する色と比べて目立つ可能性の度合いを査定することが有利である。ＣＡＭに関する情報については、Fairchild, Mark D.Color Appearance Models.Chichester: John Wiley & Sons, 2013を参照されたい。我々の包装へのデジタル透かし処理の適用は、ＣＡＭが自動化されて有利な効果のために埋め込み関数内で適用される方法を提供する。
パッケージデザインは、通例、パッケージデザイナが他の色よりも重要視する色を含んでいる。例えば、消費者製品ブランドは、そのブランドと強固に結び付けられた色又は色の組み合わせを持つ場合がある。そのため、デザイナは、自身が手掛けるすべてのパッケージわたってその色を表現する際に、一貫性と正確さを実現することを目指す。これは、スポットカラーの使用を通じて実現することができる。別の例は、製品に対して特定のテーマを喚起するために、デザイナが特定の色又は色の組み合わせを選択する場合である（例えば、パイナップル味の製品は黄色を使用することがある）。その色が透かしによって修正される可能性もあるが、修正は、デザイナの意図を損なっても、消費者にとって不快に見えてもならない。最後に、パッケージ上のその他の色は重要性がより低い可能性があり、そのため修正を加えるためにより利用しやすい可能性がある。パッケージデザインのそのような部分の中に、デジタル透かしを伝達するためにティントを適用することが可能である領域、又はホスト画像を特定の色若しくは色の組で変調できる領域がある可能性がある。全体としては、画像のどの部分も、最も主要なブランドカラー、又は重要なテーマカラーに関するデザイナの目的を損なうような形で修正されてはならない。
例示として、パッケージ画像をデザインするために使用されるデザインプログラムのプラグインへの適応透かし埋め込みの実装を考えたい。プラグインは、デザイナが色の重要度を指定することを可能にし、このことは次いで、プラグインが色を修正するかどうか、及び、修正する場合には修正が元の色から逸脱してもよい度合いを決定する。デザイン内の色について、ＣＡＭは、それらの色の優先度を求め、埋め込み関数で適用される色修正についての制約を提供する。元の色に代えて代替色を使用する（例えばスポットカラーに代えてプロセスインクを代用する）ための色一致誤差と、透かしによって生じる色誤差とが、色の優先度に応じて重み付けされる。また、ＣＡＭは、特定の色に対する修正の色空間内での方向に制約を課す。以下の例で例示する。
データ信号を伝達するために明るい背景エリアが利用できる場合、ＣＡＭは、この明るいエリアをその画素値によって検出し、デザイン中の他の特徴の色を基準としたＣＡＭ制約を満たす、そのエリアを埋めるために使用されるティントの仕様を提供する。この明るい背景は、白又は白に近く見えることが意図され、背景に加えられる淡いティントは、そのティントがデザイン中で均一であり、且つ隣接する特徴の色と矛盾する色方向で変調されない限り、目立たない。このティントで覆われたエリアが、その他のデザイン要素よりも実質的に明るいままである限り、ティントは目立たない。ティントのない空白エリアの隣に位置する場合にのみ目立つ。ＣＡＭ制約は、領域の見た目の目立ちやすい変化をあらかじめ防ぎ、また、そのようなエリアの変調が、より重要度の高い他の色がある領域の近くでは滑らかに漸減されるように設定されることも可能である。
別の例は、ＣＡＭが色変調の方向を制限するか、又はそれに代えて透かし信号を伝達するために黒のティントを指定するテーマ色が存在するパッケージデザインである。パイナップル製品の黄色の例が、例示に適する。そのような場合には、ＣＡＭは、黄色について優先度の重み付けを求め、さらに、パッケージの黄色領域内の不快な色変化をあらかじめ防ぐように変調色方向を制約する。緑は、両立しないであろう色の一例であり、そのため、デザインの黄色領域に対してＣＡＭによって設定される制約であらかじめ除外される。それに代えて、ロバスト性の尺度が、許容可能なクロミナンス変調方向又はチャネルで信頼性の高い信号が実現できないことを示す場合には、埋め込み器はブラックインクティントを代用する。
ＩＩ．スポットカラー及びプロセスカラーのデータ隠蔽
商取引されるパッケージのかなり多くが、上記で論じたように「スポットカラー」を使用するエリアを少なくともいくつか含むように印刷される。スポットカラーは、例えば、指定された基材に印刷されたときに特定の色を実現するようにデザインされた、個別仕様の事前混合インクを含むことができる。ＰＡＮＴＯＮＥは、製品包装業界でよく使用されるスポットカラーシステムの一例である。パッケージは、いわゆるプロセスカラーを含むこともある。上記で論じたように、プロセスカラーは、通例、それら様々なインクを基材上で混合することによって幅広い色を模擬的に作り出すために使用される、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及び／又はブラック（Ｋ）インクを言う。プロセスカラーは、例えばハーフトーンの点で印刷されることがある。
スポットカラー内のデータ隠蔽は、スポットカラーは変動性がほとんどないか、又は全くない単調なパッチとして見えることがあるため、難しいことがある。情報信号を搬送するように単調な色パッチを変調すると、色ずれ及び目立ちやすい可視のアーチファクトが生じる可能性がある。また、多くのパッケージデザイナは、独特の色を実現するためにスポットカラーを使用する。特定のスポットカラーを改変すると、デザイナから審美上の苦情が発生し、またその独特の色に逸脱が生じる可能性がある。
本開示は、例えば、色ずれ及び可視性に関する懸念を最小に抑えながら、スポットカラー及び他の色エリアに情報を隠蔽する方法、システム、ソフトウェアプラグイン及びアプリケーション、並びに装置を提供する。場合によっては、隠蔽されたデータの可視性を低減するために、輝度ではなくクロミナンス領域でスポットカラーにデータを隠蔽する方が好ましいことがある。
図１２を参照すると、製品パッケージ１０は、複数の異なる印刷エリア１２、１４、１６を含むことができる。エリア１２はスポットカラーインクを含む可能性があり、エリア１４は１つ又は複数のプロセスカラーインクを含む可能性があり、エリア１６は印刷されたテキストを含む可能性がある。パッケージ１０は、パッケージのかなり多くの部分に機械可読の標識を伝達するために、複数の異なる形態のデータ隠蔽を含むことができる。例えば、エリア１２のスポットカラーをスクリーニングし、次いでそれにＣＭＹプロセスカラーをオーバープリントして透かし信号を伝達することができ、エリア１４はすでにプロセスカラーを含んでいる場合があり、それを変調して情報信号を伝達させることができる。エリア１６（及びあらゆる白色スペース）には、情報信号を含むＣＭＹ（Ｋ）の薄いティントを印刷することができる。それらのエリア内の情報信号は、好ましくは、エリア１２、１４、１６のうちの１つ又は複数の中での信号検出からその情報信号が得られるように、重複する（又は同じ）情報を含む。実際、多くのパッケージデザインには、我々は、パッケージ表面のほぼすべて（例えば８０〜１００％の被覆）に情報信号を冗長に埋め込むことを好む。
埋め込みを誘導するために使用される情報信号の一形態として、ロバストな拡散スペクトルデジタル透かし信号が挙げられる。１つのインスタンスが、線形ＵＰＣバーコードにしばしば見られるＧｌｏｂａｌ Ｔｒａｄｅ Ｉｔｅｍ Ｎｕｍｂｅｒ（ＧＴＩＮ−１４）で搬送されるのと同じ情報を符号化するのに十分な複数ビットのペイロード、例えば４７ビットのペイロードを搬送することができる。透かしペイロードは、追加的な誤差補正ビット、チェックサム、ペイロードバージョンビット、及び他の情報も含むことができる。特定のペイロードを搬送する透かしは、例えば７５ＤＰＩの空間解像度で、透かしタイルと呼ばれる１２８×１２８画素のグレースケール画像として表現することができる。図８Ａは、透かし信号値のヒストグラム（図８Ｂ）と併せて透かしタイルの一事例を示す。無論、この図示される透かしタイルに代えて、透かし処理の異なる事例及び他の種類の機械可読標識を使用することができる。図示の場合、透かしタイルは、「ワクセル（waxels）」（例えば透かし画素）と呼ばれる正及び負の値を持つゼロ平均信号を含んでいる。透かしタイルは、互いと隣り合わせに連結して、より大きなエリアをカバーすることができる。伝統的なＵＰＣバーコードと異なり、単一の透かしタイルのいくつかの部分を削ることができ、それでもその反復的な構造のために正常に復号することができる。印刷解像度が７５ＤＰＩと異なるとき（例えば図２Ｂを参照）、透かしタイルは、印刷解像度と一致するようにアップサンプリングすることができる。
赤色ＬＥＤを用いる販売時点（ＰＯＳ）スキャナは、通例、ピーク応答が６６０ｎｍ又はその前後である、狭帯域のモノクロイメージャを含んでいる。そのような赤色ＬＥＤスキャナは、伝統的なＵＰＣバーコードに備えて、食料品店のレジでしばしば見られる。典型的な赤色ＬＥＤ捕捉デバイスの分光応答に関しては図３を参照されたい。また図１Ａも参照されたい。赤色ＬＥＤ捕捉デバイス（例えば販売時点スキャナ又はカメラ）は、６６０ｎｍ又はその前後で反射する色のみを「見る」。色がこの波長で強く反射する場合、捕捉デバイスは白色を「見る」。明るい黄色、マゼンタ、ピンク、オレンジ、及び白はすべて、赤色ＬＥＤ捕捉デバイスには白に「見える」。色の反射がこの波長で低い（例えばこの波長を吸収する）場合、捕捉デバイスは黒を「見る」。暗い青、シアン、緑、紫、及び黒はすべて、カメラには黒に「見える」。図４にこれらの機構を示している。そのため、６６０ｎｍ又はその前後での分光反射率が低い色に加えられる変化は、スキャナにとって可視となり（例えば黒色画素値として記録され）、したがって情報信号を搬送するのに適する。狭帯域照明とモノクロセンサの組み合わせに起因して、典型的なバーコードスキャナは、６６０ｎｍ又はその前後におけるインク反射率の空間的変化（例えば赤色照明）によって作り出されるグレースケール画像だけしか見ることができない。より多くのインクがオーバープリントされる場合、グレースケール値Ｇは、分光Ｎｅｕｇｅｂａｕｅｒモデルの６６０ｎｍ成分から、
Ｇ＝感度×Ｒ（６６０ｎｍ）＋オフセット （６）
として得ることができる。
次いで、情報信号をスポットカラーに取り込む際の２つの手法を考える。図５Ａ、図５Ｂ、及び図５Ｄを参照すると、第１の手法はスポットカラー自体を変調する（図５Ａ）。透かし信号を搬送するために、Ｍａｘ（図５Ｄ、左のパッチ）及びＭｉｎ（図５Ｄ、右のパッチ）微調整値（例えば、画素若しくは色の変化、色値量、及び／又は、信号若しくは色チャネルの変調若しくは変調の変化）を決定する。Ｍａｘパッチは、スポットカラーの１００％バージョンとすることができ、Ｍｉｎパッチは、スポットカラーの逆スクリーニングされたバージョンとすることができる（例えば８５％のスクリーン）。ｍｉｎ／ｍａｘ微調整値は、情報信号に従って、スポットカラーパッチ上で元のスポットカラー値の代わりに使用され（又は情報信号に従って内挿され）、例えば、元の信号がｍｉｎ／ｍａｘ微調整値で変調されて情報信号を伝達する。
第２の手法は、図５Ａの逆スクリーニングされたバージョンのスポットカラー全体に適用（例えば印刷）されるティントとして、ＣＭＹのｍｉｎ及びｍａｘ微調整値（図５Ｅ参照）を使用する。その結果得られる透かしの入ったパッチ（図５Ｃ参照）は、図５Ｂと比べて図５Ａに対するより近い近似となる。このように、組み合わせられたスクリーニングされたスポットカラー＋プロセスカラーの中でＣＭＹティントを通じて情報信号を伝達することができる。組み合わせられたスクリーニングされたスポットカラーとプロセスカラーを提供して、元のスポットカラーを近似する。ＣＭＹ微調整値又は信号変調に、スポットカラースクリーンの上に（又は場合によっては下に）重ねられたティントを追加することができる。上記で論じたように、用語「スクリーン」は、スポットカラーが、例えばその色パーセンテージ又はクロミナンス値において、逆にスケーリングされるか、又は低減されることを含意する。透かし微調整値（ΔＣ、ΔＭ、ΔＹ）は、モノクロスキャナに見られたときのスキャナ信号ΔＧＲＡＹを実現するために設けることができる。１つの最適化では、組み合わさって元のスポットカラーを近似する、ｍｉｎ（例えば負）及びｍａｘ（例えば正）透かし信号微調整値を含むＣＭＹティントを組み合わせる。
図６Ａ及び図６Ｂは、図５Ｂ及び図５Ｃの埋め込まれたパッチを赤色ＬＥＤ捕捉デバイスがグレースケールで見たものを提示する。各パッチにある検出可能な信号は、標準偏差で２．２（図６Ａ）及び２．１（図６Ｂ）と非常に近い。しかし、図５Ｃと図５Ｂとでは可視性低下の改善は著しい。これは、組み合わされたスクリーニングされたスポットカラーとプロセスカラーティントの利点を示すものである。
この第２の手法について、図７を参照して下記でさらに説明する。
図７を参照すると、透かしが入っていないスポットカラー、ＰＡＮＴＯＮＥ ２２１Ｃに関する埋め込みプロセスが示されている。以下の１〜６の番号が付けられた段落は、図７の番号１〜６に対応している。
１．スクリーニングされたスポットカラーでオーバープリントするためのＣＭＹ値を決定する。（例えば図２５を参照して論じるように、スクリーニングされたスポットカラーに代えて、異なる色又は代替色を使用することも可能である。）組み合わされたスクリーニングされたスポットカラー＋プロセスカラー（ＣＭＹ）は、元のスポットカラーを近似するために提供される。我々は、一般に、用語「ティント」を使用して、選択されたＣＭＹプロセスカラーを指す。ＣＭＹの近似又はティントは、試験によって決定することができ、又は、例えば、Deshpande, K. and Green, P. “A simplified method of predicting the colorimetry of spot colour overprints,” 18th Color Imaging Conference: Color Science and Engineering systems, Technologies and Applications, pg.213-216, San Antonio, USA 2010で論じられるようにオーバープリントのモデルを使用することもできる。又は、所与の基材に対して、ＰＡＮＴＯＮＥのインク見本を分光光度計でスキャンして、対応するプロセスカラー（又はＬ＊ａ＊ｂ＊）の対応関係を決定することができる。迅速に調査するために、そのような近似値、予測値、又は測定値のライブラリ、表、及び／又は索引を構築することができる。表に明示的に表されない値にプロセスカラーティントのパーセンテージを推定するために、内挿を用いることができる。例えば、表又はライブラリにアクセスしてＣＭＹ値を見つけることができ、ＣＭＹ値は、特定のスポットカラーの逆スクリーニングされたバージョンと組み合わせられると、元のスポットカラーの近い近似をもたらす。
２．スポットカラーをスクリーニングする。スクリーニングは、オーバー（又はアンダー）プリントされるＣＭＹティントに情報信号のための余裕を提供する。上記から、ＣＭＹティントが情報信号を搬送することを思い出されたい。スクリーニングの量は、例えば、少なくとも部分的には、元のスポットカラーに関連するシアン吸収の量に依存する可能性がある。図示するＰＡＮＴＯＮＥ ２２１の例では、スポットカラーは７５％にスクリーニングされる。無論、例えば可視性、ロバスト性、及びマスキングの考慮事項に基づいて他のパーセンテージが選択されることもあるため、このパーセンテージのスクリーンは制限的なものではない。この例に関して、図示されるＰＡＮＴＯＮＥ ２２１スポットカラーの色近似は、百分率（％）のスポット、Ｃ、Ｍ、及びＹにおいて、７５％、１３、５７、８であると決定された。
３．ＣＭＹオーバープリント＋スクリーニングされたスポットカラーを模擬的に作り出して、元のスポットカラーと、ＣＭＹオーバープリント＋スクリーニングされたスポットカラーとの間の色一致誤差ＥＣＭを評価する。このプロセスを使用してＣＭＹティント値の選択を反復して、選択されたプロセスカラー及びスクリーンの誤差を最小にすることができる。例えば、ΔＥ７６、ΔＥ９４、ΔＥ２０００指標を使用して、プロセスカラーティント＋スクリーニングされたスポットカラーと、元の１００％のスポットカラーとの間の色誤差を最小にすることができる。種々のスクリーンパーセンテージと、予測される色又はその周辺におけるＣＭＹティント値とを調べて、誤差が最小になる値を見つけることができる。
４．ＣＭＹティントをＭｉｎ及びＭａｘ微調整値に分解する。例えば、勾配探索プロセス又は最小自乗距離プロセスを行って、最適な微調整値を見つけることができる。これらのプロセスでは、他の要因も考慮することができる。例えば、最適化プロセスは、いずれも特定の分光応答（例えば、６５５〜６７０ｎｍを中心とする６３０〜６８０ｎｍ）又はその前後における、元のスポットカラー、可視性の制約、ロバスト性要件、重み、ｋ（ブラック）チャネル、他のスポットカラー等を考慮することができる。図示される例については、７５、２７、４２、１６のＭｉｎ微調整値（％）、及び７５、０、７３、０のＭａｘ微調整値（％）が決定された。図７では、ＥＷＭ＝透かし誤差（又はより一般的には「情報変調誤差」）であり、これは、ΔＬ＊、Δａ＊、及びΔｂ＊の加重和とすることができ、このとき、ＣＩＥ ΔＬ＊を最も重く重み付けして、透かし信号が明度においてより高い可視性をもつことを加味し、その次にΔａ＊（赤−緑）、次いでΔｂ＊（黄色−青）とすることができる。Ｍｉｎ及びＭａｘ ＣＭＹ微調整値の目標のいくつかとして、例えば以下が挙げられる。ｉ）スクリーニングされたスポットでオーバープリントしたときに、知覚される可視性が元のスポットカラーに近い、ｉｉ）６６０ｎｍ（赤色ＬＥＤスキャナに対応する）又はその前後における微調整値差を最大にし、それによりスキャナへの可視性を最大にする、ｉｉｉ）輝度（ＣＩＥ Ｌ＊）差を最小にする。人間の視覚系は、輝度の変化に対して最も感度が高く、色差（ＣＩＥ ａ＊及びｂ＊）は制御された状態に保つべきことを思い出されたい。
５．Ｍｉｎ微調整値とＭａｘ微調整値の間でＣＭＹティントの一部又はすべてを空間的に様々に変化させることにより、情報信号を埋め込む。微調整値を使用して、情報信号を伝達するようにＣＭＹティントを変調又は変形することができる。情報信号（例えば図７の透かしタイルによって搬送されるような）は、透かしタイル値に基づいて、ｍｉｎ微調整値とｍａｘ微調整値との間を内挿することによってＣＭＹティントに埋め込むことができる。例えば、次の式、ＴＣＭＹ＝ＴＭｉｎ＋（１＋Ｗ）（ＴＭａｘ−ＴＭｉｎ）／２を使用して、所与の画素又はエリア値について微調整値を内挿することができる。ここで、Ｗは、ある場所における透かしタイルのグレースケール値であり、Ｔｍｉｎ及びＴｍａｘは、それぞれｍｉｎ ＣＭＹ微調整値及びｍａｘ ＣＭＹ微調整値である。各透かしタイル値に対するこのプロセスの結果が、変調された（例えば透かしが入れられた、又は埋め込みがされた）ＣＭＹティントをもたらす。無論、デジタル透かし処理のほかにも他の種類の符号化を使用して、ＣＭＹティントの埋め込みを誘導することができる。例えば、２Ｄバーコード、ＵＰＣバーコード、及び他の種類の機械可読標識を使用して、ＣＭＹティントを介して隠蔽される、又は埋め込まれるように情報信号の構築を誘導することができる。
６．変調されたＣＭＹティントを、逆スクリーニングされたスポットカラーの上にオーバープリントして、マークが入った、又は埋め込みがされたスポットカラーを得る。
追加的な混色、信号の考慮事項、埋め込み及び微調整値決定の詳細等について以下で論じる。
透かしタイルのような情報信号をアートワークに埋め込む際には、しばしば、人間ユーザによって観察されたときの埋め込まれた情報信号の可視性と、パッケージをスキャンする時の透かしのロバスト性とのバランスがとられる。図３及び図４に示される赤色ＬＥＤ照明下でのスキャナ応答に基づくと、シアン又はブラックで印刷されたインク変化はスキャナに対して可視となり、したがって情報信号を搬送するのに有用である可能性がある。しかし、人間の視覚系は、クロミナンスの変化（例えばシアンインクの変化によって生じる）よりも、輝度の変化（例えばブラックインクの変化によって生じる）に対して大幅に感度が高い。人間に対する可視性を低減するために、透かしタイルは、次のように、Ｃ、Ｍ、Ｙチャネルのそれぞれを、単位長色重みベクトルω＝（ωＣ，ωＭ，ωＹ）の要素及び大域的な信号強度σで重み付けした透かしタイルＷのグレースケール値で修正することによって埋め込むことができる。

ここで、索引ｉは、各色分解の画素を表す。色重みωは透かし信号の色を決め、一方、σは信号の全体強度を変化させる。両方のパラメータが透かしの可視性に影響する。
一般に、色重みωは、ＣＭＹＫインクオーバープリントの色を捉える、ＣＭＹＫアートワークに関するＩＣＣ色プロファイルに関連付けることができる。典型的なＧＲＡＣｏＬプロファイルの場合、色重みは、例えば、ＣＭＹ＝（０．６９，−０．６１，０．３９）のωＧＲＡＣｏＬに設定することができる。赤色ＬＥＤ捕捉デバイスにはマゼンタ及びイエローの変化は見えないものの、非ゼロの重みを選択して、透かし信号をシアンに埋め込むことによって生じる輝度変化を最小に抑えるのを助けることができる。図９は、この方法で埋め込みがされたサンプルパッチを示す。図９の左のパッチは、この段落で述べる色重みを使用して、中間グレーのパッチに埋め込まれた透かしタイルを示す。図９の右のパッチは、シアンチャネルだけに変化を生じさせて中間グレーのパッチに埋め込まれた同じ透かしタイルを示す。シアンのみのパッチ（右のパッチ）は、クロミナンス（左のＣＭＹで埋め込まれたパッチ）パッチと比較して、目に見えて「粒子が粗い」又は「ノイジー」である。
赤色ＬＥＤ捕捉デバイスのスペクトル依存性のために、イエロー及びマゼンタ中の信号は捕捉デバイスには見えないので、シアン分解に埋め込まれた情報信号だけが検出器に入手可能となる。上述のωＧＲＡＣｏＬの色重み（０．６９、−０．６１、０．３９）の場合には、これは、捕捉デバイスによって抽出されるアートワークに埋め込まれている総信号エネルギーの約０.６９２＝４８％に相当するに過ぎない。スマートフォンなどでフルカラーの画像センサが利用可能な場合は、すべてのＣＭＹ平面に存在する埋め込まれた透かし信号を、グレースケール変換重みｗを揃えることによって組み合わせることができる。

ＲＧＢ色空間では、このグレースケール変換は、０．５２・Ｒ−０．８１・Ｇ＋０．２９・Ｂとして近似することができる。
ＣＭＹインクの組み合わせにブラック（Ｋ）をオーバープリントしてより暗い色を生成するときには、ブラックインクが光学フィルタのような働きをし、シアン分解に生じる変化の大きさを減らすことができる。その結果、赤色ＬＥＤスキャナによって見られるときにより弱い透かし信号となり、したがって透かしのロバスト性が低下する可能性がある。この損失は、増大させた信号強度σにより、又は、例えば下色加色（Under Color Addition）として知られるプロセスを使用して、ブラックインクの一部をＣＭＹの組み合わせに置き換えて、最終的なＣＭＹＫの混合を透かし処理により適したものにすることにより、補償することができる。シアン成分を含まない色、又は１００％のシアン成分を持つ色は、別の課題を呈する。式７を当てずっぽうに適用した場合、刈り込みに起因してワクセルの半分が埋め込まれない可能性があり、その結果ロバスト性が低下する。これは、アートワークの色域を圧縮することによって解決できる可能性がある。例えば、シアンゼロのインク、２％〜４％のシアンインクを含む画像を元のデザインの中に追加することができる。そして、このあらかじめ条件付けしたアートワークに、上記で説明した方法を使用して透かしを挿入することができる。
製品包装向けのデジタル透かし処理の潜在能力を最大に利用するために、パッケージ表面の大部分に透かしを入れることができる（例えば８０〜１００％）。すなわち、パッケージは、パッケージ中に隠蔽された情報信号の冗長なインスタンスを多数含むことができる。パッケージの中には、インクの被覆が全くないかなりの数のエリアを含むものがある。そのようなエリアは結果として不感帯となり、改善された精算速度の最大の利益を減じてしまう可能性がある。これを解決するために、白色のエリアを淡いＣＭＹティントで被覆して、それを印刷前に変調して情報信号を搬送させることができる。４％のＣ、２％のＭ、及び２％のＹを含むティントを、その上に何もない白色エリア、又はテキストの背後にある白色エリアをオフセット印刷するために使用することができる。このティントの例を図１０に示しており、ここでは、左のパッチは提案される４％のＣ、２％のＭ、及び２％のＹのティントを含み、右のパッチはシアンのみを含んでいる。
図７の例のような単調なスポットカラーエリアだけでない、複雑なアートワークに透かしを埋め込む場合には、テクスチャのあるエリアには単調な領域よりも多くの信号を埋め込むことができる。この理由は、画像のテクスチャが透かし信号の存在をマスクするためである。この効果をよりうまく利用するために、色重みベクトルの方向と信号強度の両方を空間的に変動させて、透かしの可視性を均等にすることができる。これは、画像編集ソフトウェア内で手動で行うことも、又は、Q.Lin, J.P.Allebach, and Z.Fan, editors, Proceedings SPIE 9027, Imaging and Multimedia Analytics in a Web and Mobile World 2014, volume 9027, 2014のReedら, “Full-color visibility model using CSF which varies spatially with local luminance”に論じられるように自動的に行うこともできる。同様に、パッケージのフォームファクタが、信号強度を増大すべきことを示す場合がある。例えば、ソーダ缶の面積は、シリアルの箱の面積よりも大幅に小さい可能性がある。より大きい物体ほど、捕捉デバイスが隠蔽された信号の読み取りに成功する機会をより多く提供する。そのため、ソーダ缶には、シリアルの箱に比べてより強い信号強度を持たせることができる。同様に、パッケージの幾何学的形状が、増大した信号強度を決めることがある。例えば、湾曲した表面や角部に近いエリア（例えばスープの缶の包装や、パッケージの角部等）は、より強い信号強度の根拠となる可能性がある。３Ｄモデル又はユーザによって定義されたエリアを使用して、信号強度を増大させる角部エリア、又は湾曲した表面を特定することができ、表面全体にわたる信号強度を増大することができる。
図７に関して論じたスポットカラーの埋め込みに戻ると、１００％のスポットと、ＣＭＹティントがオーバープリントされたスクリーニングされた７５％との間の色差がＥＣＭと表され、これは色一致誤差として参照することができ、上述のように様々な色差指標を使用して測定することができる。ＣＭＹティントは、いわゆるＭａｘ及びＭｉｎ微調整値に分解することができ、これは例えば、それらの間の重み付けされた色差を最小にすることで行い、同時に、スクリーニングされた７５％のスポットカラーでオーバープリントされたときに６６０ｎｍで分光反射率の検出可能な差を実現する。
ＥＷＭと表される、７５％のスポットがオーバープリントされたｍｉｎ微調整値とｍａｘ微調整値との間の色差は、透かし誤差と呼ばれる。最終的な透かしは、７５％でスクリーニングされたスポットと、変調されたＣＭＹティントとをオーバープリントすることによって生成することができる。このプロセス中に、両方の色誤差が相互に連関付けられる。輝度変化を最小に保つために、ＣＭＹ微調整値により多くの空間が使用されることがあり、そのために場合によっては色一致誤差ＥＣＭが増す可能性がある。７５％のスポットスクリーンも、変化させることが可能なパラメータである。６６０ｎｍにおける分光反射率の差をΔ６６０と表し、これは、式（７）のパラメータσと同様に透かし信号強度の尺度として働く。Δ６６０のある値を仮定して、分光インクオーバープリントモデルを使用して、スポットスクリーンの最適値と、両方の色誤差の加重和を最小にするｍｉｎ及びｍａｘ微調整値インクのパーセンテージとを見つけることができる。

ここで、Ｒｍａｘ及びＲｍｉｎは、それぞれ、（スポット及びＣＭＹ）インクのパーセンテージαｍａｘ及びαｍｉｎに対して得られた、式（２）によるＮｅｕｇｅｂａｕｅｒ分光反射率に対応する。ＲＳは、基材に印刷された元のスポットカラーの分光反射率を指す。色差指標ΔＥ７６及びΔＥＷＭについては上記で論じている。両指標とも、一定のペナルティ項ｐで重み付けされたスカラー値を返すように構成することができる。一般に、重みｐは色に依存する。専門職のデザイナと共に行われた実験から、我々は現在では重み因子のデフォルト値をｐ＝１に設定することを好む。無論、ｐを変動させる結果、信号検出のロバスト性の追加又は低下をもたらすことができる。
データ隠蔽を最適化問題として策定することにより、印刷機又はデザインに関連する他の制約を施行することができる。例えば、デザイナは、物理的な印刷機の理由からスポットカラーインクをスクリーニングさせない、又はスクリーニングの量を制限する可能性がある。制約なしにαｍｉｎ及びαｍａｘにスポットインクを含めることにより、スポットインクを透かしタイルで変調することが可能になる。例えば、特定のスポットインクが、図７の固定インク経路から最適化経路に移動され、ＣＭＹインクと共に最適化プロセスに含められる。すると、ｍｉｎ微調整値及びｍａｘ微調整値がスポットインク成分を含むことができ、透かしタイルは、上記でＣＭＹの場合に関して説明したようにそれら２つの色の間を内挿することによって埋め込むことができる。
式（９）の最適化問題は、例えば、A.Wachter and L.T.Biegler, “On the implementation of a primal-dual interior point filter line search algorithm for large-scale nonlinear programming.” Mathematical Programming, Vol.106, issue (1): pages 25-57, 2006に詳述される基礎技術を使用して、例えばＩＰＯＰＴライブラリを用いて、数学的に解くことができる。ＩＰＯＰＴコードは、オープンソースとして、http://www.coin-or.org/Ipoptで入手することができる。
そのような最適化を所与の画像エリア、例えば同じ色値を有するスポットカラーエリアに実行することができる。また、最適化は、異なる色値を含んでいる各画像エリアに実行することができる。これは、画像全体又は画像エリアを、画素単位又はエリア単位で最適化することを含む可能性もある。
図１１は、例えば先に図７に関連して論じた我々のカラー埋め込みの最適化技術のいくつかの態様を検討するためのグラフ式のフレームワークを提供する。ＳＣ１は第１の色を表す。最適化システムを一般化するには、次の少なくとも３つの構成要素、ｉ）システム空間、ｉｉ）最適化する変数、及びｉｉｉ）システム制約、がある可能性がある。一実装では、空間は、第１の色チャネル（ＳＣチャネル）及び３つ以上のプロセスカラーＣＭＹ（Ｋ）によって定義される色域を含むことができる。無論、空間は追加的な色チャネルを含んでもよく、例えば２つ以上のスポットカラーを含むことができる。この実装では、最適化する変数は、例えば８つ以上の変数、例えばＳＣ２、ＣＭＹティント、及びΔＣＭＹＫを含むことができる。制約は、例えば、制約となる特徴、インクの性質、プリンタの性質、使用、パッケージのフォームファクタ（例えば３Ｄモデル）、検出基準、性能標準、及び／又はシステム制限を含む可能性がある。
図１１に戻ると、ＳＣ１は、あるスポットカラーの１００％値とすることができる。修正されない場合、ＳＣ１が隠蔽された信号を収容するための余裕が十分にない。そのため、ＳＣチャネルに沿って移動すると共に、他の色チャネルと組み合わせることにより、ＳＣ１の近似を実現することができる。その他の色は、例えばプロセスカラーインク（ＣＭＹＫ）を含むことができる。距離（例えば色誤差指標）１６０は好ましくは最小化されて、ＳＣ色チャネル値ＳＣ２＋その他の色チャネル（例えばＣＭＹＫ）の何らかの組み合わせを使用して、ＳＣ１の近似を実現する。ＳＣ２は、ＳＣ１のスクリーニングしたバージョンである。
情報信号を搬送するためにその他の色チャネルに取り込まれる微調整値１６２が決定される。隠蔽されるデータの特定のロバスト性を維持するために、最適化関数内に下限１６６を設定することができる。例えば、あるスペクトル帯域における反射を考慮することができる。他のロバスト性因子には、予想される印刷歪み（例えば版の見当ずれ）、スキャナノイズ、カラー画面の性質、プリンタ解像度、照明の考慮事項、画像特性、色値等が含まれる可能性がある。微調整値の大きさを最適化して要求されるロバスト性を保証することができる。可視性の制約を確立するために、可視性の上限１６４も設定することができる。このときの因子としては、インクの色域限界、インクの性質（例えば金属効果）、外観モデルの出力、画像マスキングの出力、印刷角度、画像特性、ＨＶＳ出力、ＣＳＦ出力等が含まれる可能性がある。そのようなロバスト性因子及び可視性因子が、最適化関数に対する制約として使用されてもよい。ロバスト性が重要であり、そのため距離関数１６０の重要性が１６６によって確立される下限と比べて低い状況があり得る。他の場合には、可視性の重要度がロバスト性を上回り、その結果、上限１６４を縮小させる可能性がある。
スポットカラー及びプロセスカラーの埋め込みは、多くの形態で実装することができる。我々の好ましい手法では、Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（登録商標）やＡｄｏｂｅ Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｏｒ（登録商標）などのデジタルイメージングソフトウェアと協働するソフトウェアアプリケーションプラグインを利用する。プラグインは、データ隠蔽のためにデジタル画像ファイル中でエリアを選択するためのユーザインターフェースを提供するように、（例えば、Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ ＳＤＫ又はＡｄｏｂｅ Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｏｒ ＳＤＫ、及びＭｉｃｒｏｓｏｆｔのＶｉｓｕａｌ Ｓｔｕｄｉｏなどのプログラミングツールを使用して）作成することができる。プラグインは、様々な関数、ルーチン、及び／又はライブラリを含むか、又は呼び出して、例えば最適化プロセス、例えばＩＰＯＰＴライブラリ、情報信号の生成（例えば透かし埋め込み器ライブラリ）等を含む、本明細書に開示されるデータ隠蔽技術を行うことができる。ユーザインターフェースは、ユーザが、例えばスポットカラー埋め込み、プロセスカラーティント等の種々のデジタル画像エリアに対して、データ隠蔽の種類を選択できるようにすることができる。プラグインは、ロバスト性要件、可視性要件、大域的な信号利得等のパラメータを受け付けるユーザインターフェースを提供するように構築することができる。そのようなパラメータは、可動スケールによりグラフィックに、数値の入力により、関連する設定値の設定等により、入力することができる。プラグインは、自律的に動作するように構成することができる。例えば、プラグインは、デジタルバージョンのパッケージデザインをスキャンし、単調エリア（例えばスポットカラー）、プロセスカラー、及び白色スペースを決定することができる。プラグインは最適化を実行して、スポットカラーに関してプロセスカラーの相当値と微調整値とを決定し、白色スペース又はテキストスペースがある場合にはそのためのＣＭＹ（Ｋ）ティントを決定することができる。
例示的なプラグインユーザインターフェースを図２４に示す。このインターフェースは、様々な調節可能な選択肢及び表示、例えば、特定のデジタル画像中のスポットカラーの名前、スポットカラーのスクリーン量又はそもそもスクリーニングを行うかどうか、ＣＭＹティント値、ペイロード情報（及び誤差補正チェックサムデータ）、埋め込み開始タブ、予測検出マップ（「ＬＧＳマップ」。これは、埋め込まれた信号がＰＯＳスキャナにとってどれほど検出可能であるかについてのヒートマップシミュレーションである）、埋め込まれた信号の大域的な可視性を調節するための透かし微調整値ペナルティ、透かし信号を原因とする色相又は値を調節するための色一致ペナルティ、を提供することができる。多くの場合、プラグインは、上述のように自動化され、ユーザが介在しない（又はユーザが介在する前に）報告画面を提供するように構成することができる。
プラグインの代わりに、本明細書に記載される動作及び機能は、デジタル画像ソフトウェアアプリケーション又は独立型アプリケーションに直接取り込むことができる。
別の実装は、ウェブサービス又はクラウドベースのサービスを利用する。ウェブサービスは、製品包装に対応するデジタル像をアップロード又は作成するためのユーザインターフェースを提供する。ウェブサービス又はクラウドベースのサービスは、本明細書に記載される最適化を含む、スポットカラー及びプロセスカラーの埋め込みを実現するためのライブラリ、プログラム、関数、及び／又はルーチンを収容しているか、又は呼び出す。
埋め込み及び最適化のための画像処理動作は、メモリに記憶されてプログラム可能コンピュータ（ソフトウェア命令とファームウェア命令の両方を含む）内で実行されるか、若しくは特殊目的デジタル回路内のデジタル論理回路として実装された１つ若しくは複数のプロセッサで実行される命令として実装されても、又は、１つ若しくは複数のプロセッサ及びデジタル論理回路モジュール内で実行される命令の組み合わせとして実装されてもよい。上記で説明した方法及びプロセスは、システムのメモリ（電子、光学、又は磁気記憶装置などのコンピュータ可読媒体）から実行されるプログラムとして実装されてもよい。方法、命令、及び回路は、電子信号、又は他の電磁気形態の信号に作用することができる。それらの信号はさらに、画像信号、インク値及びパーセンテージのような物理的信号、並びにセンサ内で捕捉される他の物理的信号の種類を表す。そのような電磁気信号表現が、上記で詳述したように異なる状態に変形されて、物理的な製品包装のためにインク値を改変又は修正する。
埋め込み問題のこの策定は、スポットインクにＣＭＹインクをオーバープリントすることに限定されない。同じ策定を、パッケージデザイン内でオーバープリントされる可能性のある任意のインクの組に使用することができる。例えば、２つのスポットカラーが使用されて情報信号を埋め込むことがあり得る。この技術は、例えばヘキサクローム（Hexachrome）印刷などの拡張色域印刷プロセスでスポットカラーに透かしを入れるために使用することができる。式（７）の追加的なグレースケール変換重みに関連する制約も、携帯電話などのフルカラーデバイスによって見られるときの信号強度を考慮するために追加することができる。
ＩＩＩ．追加的な実装及び説明
他の実装、説明、及び実施形態が以下に提供される。
代替であるが関連する埋め込み技術の１つは、例えば４色のＳＷＯＰプロファイルを利用するブレンドモデルを使用し、５色のプロファイル（４つのＳＷＯＰ色＋Ｓ１ａ）を作成して５色の検索空間を作成する。この検索空間を検索して、ロバスト性、可読性、及び最小化された可視性変化の最適化された解決法を見つけることができる。（黒色が使用されない場合でも、４色空間を検索することは有利である可能性がある。）
ＳＷＯＰプロファイルは、「Specifications for Web Offset Publications」の仕様によって提供される、又はそれに準拠したプロファイルを指す。ＳＷＯＰ仕様は、印刷物の作製に関係する多くのエリアを包含し、他の業界標準の中でそれらを補足、拡張、及び制限する。この仕様は、（これらに限定されないが）以下を含む。Ｉ）ＣＭＹＫ印刷で使用されるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、及びキー（ブラック）インクの色に関する仕様。この仕様に準拠したインクは、ＳＷＯＰインクと呼ばれることがある。この仕様は、ＩＳＯ標準、ＩＳＯ２８４６−１：２００６を参照するが、それと同じものではない。ＩＩ）様々な技術で作り出される校正刷りの色に関する仕様。したがって、校正刷りは、最終的に印刷に使用されるＳＷＯＰインクの近似表現となる。これらの仕様を満たすシステムから作られる校正刷りは、ＳＷＯＰ校正刷りと呼ばれることがある。ＩＩＩ）予想されるドットゲイン（インク点が吸収性の紙の上で拡大することによって生じる）に関する仕様。ＩＶ）ハーフトーン及び色分解を生成するための要件。Ｖ）反転印刷される、又は背景からくり抜かれる活字の最小サイズなど、判読性を保つためのデザインの制約。
組み合わせられた色（例えばＳ１ａ＋ＣＭＹ）の最初の近似は、以下のプロセスを使用することができる。
１．ａ）スポットカラー（Ｓ１）のパーセンテージを下げて、逆スクリーニングされたスポットカラー（Ｓ１ａ）を得る。これは、ＰＯＳスキャナによる透かしの検出性を助けることができる。及びｂ）プロセスカラーのパーセンテージを推定する（例えばスポットカラーの上に置くためのＣＭＹの組み合わせ）。
２．合成色、例えば％Ｓ１ａ＋ｘＣ＋ｙＭ＋ｚＹのための比色係数を推定する。ここで、％は、スポットカラーのスクリーニングパーセンテージであり、ｘ、ｙ、及びｚは、各自のプロセスカラーについての重み付け又はパーセンテージ係数である。
３．スポットオーバープリントのための色係数を補正する。
４．オーバープリント及びパーセントスポットカラーの値を決定する。
別の（１つ又は複数の）インクがオーバープリントされる場合のスポットカラーインク又はその逆の場合の実際の色を予測することにより、各色を個別に特徴づけ、また、すべての色の反射率を線形に組み合わせることによってオーバープリントするベタ及びハーフトーンの色を予測することができる。組み合わせられる色を選択的に重み付けすることにより、この予測に改良を加えることができる。例えば、Deshpande, K.and Green, P.“A simplified method of predicting the colorimetry of spot colour overprints,” 18th Color Imaging Conference: Color Science and engineering systems, Technologies and Applications, pg.213-216, San Antonio, USA 2010を参照されたい。
図１３は、スポットカラー及びプロセスティントを用いたデジタル透かし処理を支援するための混色の一実装を説明する流れ図である。
スポットカラー分析が、スポットカラーＳ１を評価することから開始する。スポットカラーＳ１は、その近似Ｌａｂ値として表すことができ、例えば、Ａｄｏｂｅ Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｏｒなどのグラフィックソフトウェアが、様々なスポットカラーを表すＬａｂライブラリを含んでいる場合がある。インク製造者も、各スポットカラーに関連付けられたＬａｂ値を有する可能性が高い。Ｌａｂ値が取得されると、その値をＣＭＹＫ相当値に変換することができる。参照表、データシート、変換式、及び／又はライブラリをこの変換のために調査することができる。無論、ＣＭＹＫ値が最初から入手可能であれば、Ｌａｂを飛ばしてＣＭＹＫ変換に進める場合もある。次いで、そのＣＭＹＫ相当値のシアン成分が７５％以下であるかどうかが判定される。７５％以下でない場合は、シアン成分が７５％以下になるまで、スポットカラーＳ１が逆スクリーニングされる（例えば、Ｌａｂ値へのドットゲイン補正を使用する）。
ここで少しシアンへの着目を論じたい。上記から、我々が６６０ｎｍ又はその前後をピークとする赤色ＬＥＤ（又はレーザ）を用いるＰＯＳスキャナの使用を企図していることを思い出されたい。シアンは（ブラックと同様に）６６０ｎｍ又はその前後では非常に反射率が低い。
そのことを赤色ＬＥＤスキャナの分光応答と組み合わせると、透かし微調整値が赤色スキャナ／カメラで容易に「見る」ことができるように、シアンチャネルに透かし微調整値を取り込むことが好ましいことになる。そのような赤色ＬＥＤ捕捉デバイスは、モノクロである可能性が高い。したがって、捕捉デバイス（例えばカメラ）には、６６０ｎｍ又はその前後で反射する色のみを「見る」。色がこの波長で強く反射する場合、カメラは白を「見る」。明るい黄色、マゼンタ、ピンク、オレンジ、及び白はすべて、捕捉デバイスには白に「見える」。この波長で色の反射が０％である（例えばその波長を吸収する）場合、カメラは黒を「見る」。暗い青、シアン、緑、紫、及び黒はすべて、カメラには黒に「見える」。
そのため、赤色ＬＥＤスキャナを使用する場合、透かしの検出はスペクトル依存性を含み、したがって、成功する透かし埋め込みは、その特定のスペクトル依存性に対して感受性のある埋め込みを含む。
図１３の流れ図の解説は、ＣＭＹＫ相当値が７５％以下でない場合にスポットカラーＳ１を逆スクリーニングするところで中断していた。逆スクリーニングされたスポットカラーＳ１ａを、好ましくはそのプロセスカラーによって搬送されている透かし信号と共に、プロセスカラーの相当値と組み合わせるようとしていることを思い出されたい。そして、赤色レーザ又はＬＥＤを使用する場合には、赤色をシアンの微調整値と一致させて、それらが捕捉デバイスによってより容易に見えるようにしたい。そのため、スポットカラーＳ１ａがシアンを多く含む場合は、印刷されたＣＭＹを弱めてしまうおそれがある。すなわち、シアンを多く含むＳ１ａはノイズを取り込み、下にあるプロセスカラーの透かし微調整値が検出しにくくなる。用途及びノイズの許容値に応じて、例えば６０〜８５％の範囲のシアントリガを使用して、スポットカラーＳ１をスクリーニングするかどうかを決めることができる。
組み合わせられたスクリーニングされたスポットカラー＋変調されたプロセスカラーを、１００％のスポットと比較して評価して、組み合わせられたティントが許容可能な輝度誤差を有するかどうかを決定することができる。例えば、ΔＥ７６、ΔＥ９４、及び／又はΔＥ２０００値を計算することができる。組み合わせられたティントが大きな誤差を示す場合には、許容可能な誤差が見つかるまで異なる透かし信号微調整値を反復的に利用することができる。この文脈における許容可能とは、使用に基づいてあらかじめ決めることができる。例えば、検出のロバスト性が主要な懸念事項である場合には、より高い透かし可視性を許容することができる。
次に、ＣＹＭプロセスカラーに透かし微調整値が計算される。この微調整値は、例えば、決定されたプロセスカラーパーセンテージ値の大きさの変化として表すことができる。微調整値が計算されると、それを使用して、デジタル透かし信号を伝達するようにプロセスカラーを選択的に変形することができる。いくつかの例では、決定された微調整値が線形ＲＧＢに変換され、線形ＲＧＢにおける下にあるスポットの反射率についてスケーリングされる。そのスケーリングされた値が変換されてＣＭＹに戻され、埋め込みの大きさ、又は大きさに対応する重みになる。
我々は、例えば赤色ＬＥＤ捕捉デバイス／カメラで透かしを読み取る際のスペクトル依存性について論じた。しかし、そのような狭帯域照明を使用すると、透かし信号の多くが検出器によって使用できないままになる。上記から、シアン（及びイエロー）の中の透かし微調整値は、逆の極性を持つマゼンタの変化でオフセットできることを思い出されたい。これは、輝度変化を最小に保つことによって透かしの可視性を低減する助けとなる。例えば、シアンプレーン、マゼンタプレーン、及びイエロープレーンをモノクロで見たもの（例えばインクビュー）を、相対的な大きさ微調整値の変化と共に図１４に示す。Ｃ、Ｍ、及びＹプレーンが印刷で重畳されると（左上のパッチ）、透かし処理微調整値が原因と考えられる輝度変化が減る。
しかし、赤色ＬＥＤスキャナ／カメラで捕捉される場合には、シアン微調整値だけが透かし読み取りの目的のために見られる。単位可視性あたりの透かし信号は、例えば２つ以上のカラー照明を使用することによって増加させることができる。例えば、図１５を参照すると、赤色及び青色ＬＥＤ両方で照明する（モノクロセンサと併せて）ときに相対的な信号標準偏差が増し（中央のグラフを参照）、白色ＬＥＤで照明し、ＲＧＢセンサで捕捉するときにさらに増大する（右のグラフ）。シアンプレーンは、赤色ＬＥＤのスキャナ／センサによって見られ、マゼンタは緑色ＬＥＤのスキャナ／センサによって見られ、イエローは青色ＬＥＤのスキャナ／センサによって見られる。
図１６を参照して、（１つ又は複数の）モノクロセンサと共に２色の照明を使用した相対的なタイミングを示す。赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤによる照明は、より良好な捕捉及びタイミングを可能にすることができる。例えば、１つのみのモノクロセンサを使用する場合は、赤色ＬＥＤ及び緑色ＬＥＤの照明を遅延させるか又は間隔を空けることにより、赤色照明に対応する画像データが捕捉されてバッファリングされた後に、緑色照明に対応する画像データが同じセンサで捕捉されるようにすることができる。赤色照明に対応して捕捉されたデータを、緑色照明に対応して捕捉されたデータと組み合わせて、隠蔽された信号対ノイズ比を増強することができる。
例えば３色照明及び複数のモノクロセンサなどの他の機構では、各センサは、それ専用の特定のカラーフィルタを含む。例えば、各センサがシアン、マゼンタ、又はイエローを見ることができるように、各センサが特定のフィルタを含む。それらのセンサからの情報を組み合わせて、埋め込みの前に信号強度をさらに増大させることができる。
フレキソ印刷は、食品業界で使用されるものを含むプラスチック及び箔に使用されることがある。この種類の印刷は、細かいインクパーセンテージ変化（例えば透かし処理のため）を取り込む、又は版の細密な色見当合わせを実現することを試みる場合には、しばしば難しい。この種類の印刷は、通例スポットカラーを使用し、またスクリーンサイズが大きいために通例はプロセスカラーインクを使用しない。
上記実装の一部は、プロセスカラー＋スクリーニングされたスポットカラーを、プロセスカラーを変調することによって伝達される透かし信号と共に利用する。フレキソ印刷は通例プロセスカラーを含まないので、異なる手法を用いることができる。
そのような手法の１つは、フレキソスポットカラー、場合によってはさらにはそのスクリーニングされたバージョンを組み合わせ、好ましくは淡色で、６６０ｎｍ又はその前後を除くすべての波長、及び場合によっては別のエリアで高い反射率を有する追加的なスポットカラーと組み合わせるものである。図１７、図１８、及び図１９は、シアン、緑、及び紫を含む追加的なスポットカラーのいくつかの可能な候補を示す。元のスポットカラーを微調整値で変調して透かし信号を伝達させ、透かし信号は、追加的なスポットカラーからオフセットされた輝度を有することができる。
適切なオーバープリントスポットカラーを選択するためのいくつかの基準は、
（赤色ＬＥＤスキャナを使用する場合は）６６０ｎｍで５０％〜８０％の反射率、８２〜９０の間のＣＩＥ Ｌ＊を含むことができ、最初の調査における、あらゆるＣＩＥ色相の１８度の増分／計２０色の代表色である。
別の手法ではスポットカラーを対にする。例えば、あるスポットカラーを与えられると、デジタル透かし信号を含むようにそれぞれ変調することが可能な２つの異なるスポットカラーが特定される。変調された２つの異なるスポットカラーは、組み合わせられると、視覚的に元のスポットカラーの近い近似となる。
図２５を参照すると、さらに別のデータ隠蔽技術は、スポットカラーの代替を伴う。例えば、上記で論じたようにスポットカラーを逆スクリーニングする代わりに、第１のスポットカラーＳａを、第２のスポットカラーＳｂ＋オーバープリントされたＣＭＹ（Ｋ）ティントに置き換えるか、又は代替することができる。第２のスポットカラーＳｂを選択することで、カラースクリーンを含むようにワークフロー動作を変更することを回避する。時に、スクリーンを制御することは、正確なスクリーンの量を得られないことを含めて、扱いにくいことがある。プリンタの中には、正確に色及びインクをスクリーニングする能力を欠くものがある。スクリーニングを回避するために、代替の第２のスポットカラーＳｂは１００％で印刷することができ、その後ＣＭＹ（Ｋ）のオーバープリントされたティントを追加する。オーバープリントされるＣＭＹ（Ｋ）ティントは、好ましくはデジタル透かし信号を伝達する。オーバープリントされる第２のスポットカラーＳｂ＋ＣＭＹ（Ｋ）ティントは、好ましくは、１００％の第１のスポットカラーＳａの近い近似である。
代替プロセスは、１つ又は複数の代替スポットカラーを選択することによって開始する。例えば、スポットカラー情報（及び、対応するＬａｂ、ＣＭＹＫ、及び／又はＲＧＢ情報）を含むデータベースを調査して、候補の組を決定することができる。候補の選択は、第１のスポットカラーＳａに対して「近い」スポットカラーの組を見つけることを伴う可能性がある。近いことは、例えば、対応するＬａｂ、ＣＭＹＫ、又はＲＧＢ値に基づく、第１のスポットカラーＳａと候補の代替スポットカラーとの間の色距離指標によって決定することができる。その結果得られる候補の組は、好ましくは２つ以上の代替スポットカラー、例えば２〜１２個のスポットカラー（例えばＳｂ１〜Ｓｂ１２と呼ぶ）を含んでいる。
スポットカラーライブラリ全体にわたって網羅的な検索を実行して、近い候補を見つけることができる。例えば、２０１４年バージョンのＰＡＮＴＯＮＥ＋コート紙色見本帳は１７５５色のスポットカラーを含んでおり、そのうちの１つが第１のスポットカラーＳａである場合には、その他の１７５４色をＳａに対して評価することができる（例えばＳａに対する１７５４色のスポットカラーそれぞれについての距離指標又は色誤差指標）。最も短い距離又は最も低い誤差指標のスポットカラーを候補の組に含めることができる。（ＰＡＮＴＯＮＥ色見本帳はあまり系統立てられていない（例えば、似た色に必ずしも連続した索引が付されていない）ので、網羅的な検索で潜在的な近い候補を見つけられる可能性が高い。他の場合には、例えば、隣り合う色、以前の検索で観察された色に基づいて、又はシステム制約若しくはユーザ制約に基づいて、全色空間のサブセットを検索する。
所与のスポットカラーライブラリに対して、検索空間は、網羅的な検索を実行する前に制限することができる。例えば、プリンタの色域、反射率基準等を使用して、検索空間を制限する、又は削減することができる。候補の検索は、その制限又は削減された検索空間に対して実行することができる。
候補を選択する際に任意選択で他の制約を考慮することができる。例えば、所定の波長（例えば６６０ｎｍ又はその前後）でシアン（Ｃ）と比べて高い反射率を持つスポットカラーだけを、考え得るスポットカラーの代替と考えることができる。
別の任意選択の選択として、代替スポットカラーの短いリスト（例えば３つのスポットカラーＢ、Ｃ、及びＤが元のスポットカラーＡの可能な代替として特定される）を作成した後に、相対的に高い輝度を持つスポットカラーだけを選択する。例えば、輝度において上位から３つ若しくは半分（又は上位の２〜５個）の候補が維持される。輝度を考慮することで、色を鮮明に保つことを助け、元のスポットカラーＡを入れ替えた後に色が濁るのを回避することができる。
候補の組（例えばＳｂ１〜Ｓｂ１２）が選択されると、対応するＣＭＹ（Ｋ）ティント（又は他の色ティント）を、候補スポットカラーの組（例えばＳｂ１〜Ｓｂ１２）にあるスポットカラーＳｂｉごとに決定することができ、ここでｉは整数である。例えば、表又はデータベースを調査して、対応するＣＭＹカラーのパーセンテージ、又は第１のスポットカラーＳａに対応する重み付けを見つけることができる。それらの値をティントとして使用することができる。別の代替例では、例えば、図７を参照すると、７５％でスクリーニングされたスポットカラー（２）の代わりに、候補スポットカラーＳｂｉを使用することができる。Ｓｂｉ＋ティントと第１のスポットカラーＳａとの間の色一致誤差ＥＣＭを、その特定のＳｂｉに最適なＣＭＹティントを決定する際に最小にすることができる。代替の実装では、上記で式９に関して論じた最適化プロセスを（スポットカラースクリーンではなく）各Ｓｂｉを用いて実行して、最適化されたＥＣＭ及びＥＷＭ（透かし誤差）を見つけることができる。その結果得られる透かしタイルで変調されたＣＭＹティントをさらなる評価で使用することができる。
各ＳｂｉにＣＭＹティントが選択されると、１つ又は複数の最終候補が選択される。例えば、Ｓｂｉ＋オーバープリントされたＣＭＹティントのデジタルシミュレーションを分析し、第１のスポットカラーＳａと比較することができる。最終候補は、Ｌａｂ距離又はクロマ距離が最も小さい候補を含むことができる。Ｌａｂ距離について、及び

クロマ距離は似ているように見えるかもしれないが、最初の（Ｌ２−Ｌ１）２の項がない。無論、例えばΔＥ９４、ΔＥ２０００などの他の距離指標を使用することができる。
最終候補はユーザインターフェースを通じて提供されて、第１のスポットカラーＳａの代替として選択するためにデザイナが検討することができる。場合によっては、Ｌａｂ距離指標によって決定された最良の１〜４個の最終候補と、クロマ距離指標によって決定された最良の１〜４個の最終候補がすべてデザイナに提供される。他の実装では、（Ｓａに対する最も短い距離値において）最も近く一致するＳｂｉ＋ティントが自動的に選択され、代替として使用することができる。任意選択の制約として、所定の波長（例えば６６０ｎｍ又はその前後）でＳａと比べて反射率が小さいＳｂｉ＋ティント候補だけを最終候補として選択してもよい。
Ｓｂｉ＋ＣＭＹティントが選択されると、透かし信号を搬送するようにそのＣＭＹティントを透かしタイルで変調することができる。そして、Ｓｂｉ＋変調されたティントを例えば製品包装に印刷することができる。
包装上に追加されるテキストは、時に透かし信号に干渉することがある。例えば、黒色のテキストは、赤色ＬＥＤカメラには黒に見える場合がある（高い吸収）。対象とするピークスキャナ応答で高い反射率をもつ色を代わりにテキストに使用することができる。再度図１９を参照すると、オレンジはテキストに理想的な色である。
しばしば、印刷入りの包装は平坦でない表面に適用される。例えば、印刷入りのプラスチック箔が容器の上及び周囲にシュリンクラップされることがある。例には、例えばヨーグルトカップ、エナジードリンクの瓶、トッピング容器等が含まれる。プラスチック箔は、シュリンクラップで容器に合わせてモデル化することができ、例えば加熱ラップされる。加熱ラップは印刷に歪みを生じさせる。ヨーグルトカップ向けの印刷入りの箔の場合の歪みを図２０Ａ及び図２０Ｂでモデル化している。品目Ｂは、印刷されたプラスチック箔の収縮前ラップである。品目Ａは、収縮後の品目Ｂのラップされたバージョンの歪みのモデル化を含んでいる。図２０Ｂでは、台形の歪みがグリッド化によって示されている。
台形の歪みをモデル化する１つの方法は、ヨーグルトカップの上部及び底部に周縁点を決定する。線形変換で、上部の（より幅が広い）周縁にある点を底部の（より小さい）の周縁点へとマッピングし、対象とする３Ｄ容器の形状に応じた変形歪みが加わる。無論、他の３Ｄモデルを使用して、透かし信号が製品包装のような３Ｄ物体にどのようにマッピングされるかを推定又は予測することができる。そのような変形を使用してホスト画像を事前に条件付けすることができる。例えば、米国特許第８５７０３４３号で論じられる各種の３Ｄモデルを使用することができる。
そのような歪みは、透かしの検出に悪影響を与える。例えば、透かしは向き成分を含む場合があり、その向き成分を参照テンプレートと比較して、向き成分を含む捕捉される像の歪みを決定する助けとすることができる。シュリンクラッププロセスは、向き及び歪みの解釈をさらに複雑にする可能性がある。
１つの方法では、透かしの埋め込み前にホスト画像をゆがませる（例えば変形する）ことによって歪みに対処する。例えば、品目Ｂがホスト画像である場合には、予想される歪みをモデル化した変形Ｔ１を品目Ｂに適用して、品目Ａを得る。透かし信号が画像Ａに埋め込まれ、そして画像Ａを逆変形して品目Ｂを得る。そして、歪んだ透かし信号を含んでいる逆変形された品目Ｂを、シュリンクラップ、又は他の方法で容器（ヨーグルトカップ）に適用する。シュリンクラップは、変形Ｔ１によって推定される歪みを生じさせ、これにより、最初に埋め込まれた透かし（例えば画像Ａに埋め込まれた）により近く位置が合わせられた透かし信号を得る。
我々は、次の場合に透かし検出のロバスト性が向上するかどうかを調べる試験を設計した。
画像を変形Ｔ１してから透かしを入れる ＝＞Ａ
画像に透かしを入れてから変形するＴ２ ＝＞Ｂ
この試験では、底部スキャナの上方約１／４インチにある赤色ＬＥＤスキャナの読み取り台に対して平行に移動する、マークを入れたヨーグルトカップを模擬的に作り出して、ヨーグルトカップをスキャンするレジ係を模擬した。カップは、紙基材に印刷された２つの異なるＡ及びＢのグラフィックで模擬し、その後ヨーグルト容器の周囲に巻き付けた。そして、図２１に示すように、模擬したカップを様々な速度で垂直カメラの前を通過させる。結果を図２２に示しており、ここでは、異なる透かし解像度（インチあたり５０個及び７０個の透かし）と次第に増大するスキャン速度／インチで成功した透かし検出を示している。試験した各スキャン速度で、透かしは、画像変形後に埋め込まれた（Ｂ）ときにより高いパーセンテージで検出された。
図２３を全般的に参照して、様々なデジタル透かし処理埋め込みのワークフロープロセスを論じる。
１）例えばセキュアＦＴＰを介して、デジタルパッケージファイルを受け取る。
２）プリフライト（Pre-Flight）して、すべての情報を持っていることを判定する。プリフライトは、受け取った情報を評価する予備ステップを表すために使用される用語であり、ファイルの再フォーマット、解凍、及び受け取ったデジタルページファイルをまとめて印刷可能なパッケージにすることができるかについての全体的な評価を含む可能性がある。パッケージのアートワークは通例、例えばビットマップ（＊．ｔｉｆｆ、＊ｐｓｄ等）、ベクトル像（＊．ｐｓ、＊．ａｉ等）、及びフォント（＊．ａｂｆ、＊．ｔｔｆ等）など各種の異なるフォーマットのファイルの集まりによって表される。最終的な描画パッケージは、１レイヤのビットマップから、複数のフォントを使用したベクトル及びビットマップ像の多数のレイヤに及ぶ、各種の異なる方策を使用して、上述のファイルを使用して「構築」することができる。
３）ＣＲＭシステム、例えばＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ＣＲＭ（図示せず）で、パッケージ／小売業者／印刷業者／納入業者を入力する。任意選択で、素材は、これらの情報を自動的に入力するために使用できるＸＭＬファイルを含む場合もある。その場合には、手動の検査により精度の保証を助ける。
４）チームに割り当てる。例えば、種々の作業を異なるワークステーションに、又は利用可能な作業者に割り当てることができる。作業者の待ち行列を調べて利用可能性を判断することができる。
５）識別管理システム（例えばクラウドに収容されている）で識別ファイルを作成し、ＧＴＩＮを関連付ける。それらのサービスの作成及び管理は、識別管理システムへのウェブポータルを通じて達成するか、又はウェブＡＰＩを通じてプログラムにより達成することができる。包装材料が例えばＧＴＩＮ形式のバーコード番号を含む場合は、その情報を取得して、透かしペイロード若しくは透かしペイロードの一部として、又は後に透かしがポイントする記憶場所に提供することができる。
６）ファイルの点検−種々の分類。そのような分類には、パッケージ埋め込みの困難度の割り当てが含まれる可能性がある。これは、追加的なリソース又は課金要件を要する可能性がある。
７）初回のクライアント校正刷りを印刷出力する。
８）Ｄｉｇｉｍａｒｃバーコードを埋め込む。例えば、本明細書に開示されるスポットカラー及びプロセスカラー埋め込み方法及び技術をこのステップで用いることができる。
８ａ）デジタル領域では、埋め込まれたＤｉｇｉｍａｒｃバーコードを評価付けする。例えば、パッケージ全体にわたる透かし信号強度に値を割り当てることができ、それらの値に対応する読み取り値に基づいて、パッケージの側面又はエリアごとに評価付けを割り当てることができる。
９）透かしの入った校正刷りを印刷する。
１０）ＰＯＳスキャナで試験する。これは、校正刷りが読み取れるかどうかを見るための予備試験である。
１１）手動試験のためにパッケージをまとめる。
１２）手動試験。これは、各パッケージ面が、例えば異なる読み取り角度で試験される、詳細化されたプロセスとすることができる。例えば、各側面が、垂直カメラ及び水平カメラを備えるＰＯＳスキャナで試験される。パッケージを、例えば各側面につき２回、４回、又は８回スキャナを通し、次いで読み取り回数を記録する。側面を例えば９０度回転させ、その側面に対してプロセスを繰り返し、再度回転させ再度試験する等する。各パッケージ側面をそのように試験し、結果を記録することができる。評価付けは、成功した読み取りに基づいて割り当てることができる。無論、このプロセスは、パッケージが、例えばロボットアーム、搬送ベルト、又は何らかの他の移動機構により、スキャナの前を通過させられる自動化から利益を得る。
１３）ＱＣチェックリストを記入する。
１３ａ）デジタル式の評価付けと手動の評価付けの結果を比較し、埋め込みがされたパッケージを容認するか、又は改良するかを決める。
１４）承認済ファイルをＦＴＰを介して顧客に送信する。
結びの言葉
特定の実装を参照して本技術の原理を説明し、例示したが、この技術は、多くの他の異なる形態で実装可能であることは認識されよう。
上記の方法、プロセス、構成要素、技術、装置、及びシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせとして実装されてもよい。例えば、記載されるカラー埋め込み、誤差指標、及び最適化は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、ソフトウェアとファームウェアとハードウェアの組み合わせ、プログラム可能コンピュータ、電子処理回路、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、プログラム可能コンピュータ、電子処理回路として、並びに／又は、１つ又は複数のプロセッサ、並列プロセッサ、マルチコアプロセッサ及び／若しくは他のマルチプロセッサ構成で、ソフトウェア若しくは命令を実行することにより実装可能である。
上記の方法及びプロセス（例えば透かし埋め込み器及び検出器）は、メモリ（例えば、電子、光学、又は磁気記憶装置などのコンピュータ可読媒体）に記憶され、１つ又は複数のプロセッサ、並列プロセッサ、マルチコアプロセッサ、分散コンピューティングシステム、又は電子処理回路、ハードウェア、デジタル回路等によって実行される、ソフトウェアプログラム（例えば、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｒ、Ａｓｓｅｍｂｌｙ、Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ−Ｃ、Ｓｈｅｌｌ、Ｓｃｈｅｍｅ、Ｓｃｒａｔｃｈ、ＭＡＴＬＡＢ、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｔｃｌ、Ｐｅｒｌ、Ｓｃｈｅｍｅ、Ｒｕｂｙ、実行可能バイナリファイル等によって書かれる）として実装されることも可能である。
上記で詳述した実施形態における要素及び特徴の特定の組み合わせは、例示的なものに過ぎず、本特許及び上記で参照した特許及び文献の中でそれらの教示を他の教示と相互に入れ替える、及び代替することも企図される。

Claims (32)

  1. 印刷入りの物品のための情報を符号化する方法であって、
    第１の色（Ｓ１）を表すデータを取得するステップと、
    第２の色データ（Ｓ２）を表すデータを取得するステップと、
    第３の色データ（Ｓ３）を表すデータを取得するステップであって、第３の色データ（Ｓ３）を表す前記データを、最大（正の）微調整値及び最小（負の）微調整値で変調することにより、符号化された情報が提供される、当該取得するステップと、
    １つ又は複数のプロセッサであって、
    Ｓ１と、Ｓ２及びＳ３の組み合わせとの間の色誤差を決定し、前記組み合わせは前記最大及び最小微調整値を含み、
    前記最大及び最小微調整値に関連する情報変調誤差を決定し、
    前記色誤差及び前記情報変調誤差を最小にすることを含めて、前記Ｓ２及びＳ３の組み合わせを改変し、
    前記改変されたＳ２及びＳ３の組み合わせを、前記印刷入りの物品に印刷されるデザイン内で使用するために出力する
    ように構成された当該プロセッサ、
    を使用するステップと、
    を含む方法。
  2. 前記最小にすることが、色重み及び大域的な信号強度を決定することを含み、前記色重みは、第３の色データ（Ｓ３）を表す前記データに適用されるものであり、前記大域的な信号強度が、前記変調することを調整するためのものである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記改変することが、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの間の分光反射率によって制約される、請求項２に記載の方法。
  4. 前記改変することが、６５５ｎｍ〜６７０ｎｍの間の分光反射率によって制約される、請求項２に記載の方法。
  5. 第３の色データ（Ｓ３）を表す前記データが、２つ以上のプロセスカラーを表すデータを含み、第２の色データ（Ｓ２）を表す前記データが第２の色を表す、請求項２に記載の方法。
  6. 前記第２の色が、前記第１の色の逆スクリーニングバージョンを含む、請求項４に記載の方法。
  7. 前記最大及び最小微調整値が２次元画像のデジタル透かしタイルに対応する、請求項１に記載の方法。
  8. 前記最大及び最小微調整値がバーコード又は符号化信号に対応する、請求項１に記載の方法。
  9. 前記１つ又は複数のプロセッサが、式９を用いて前記改変することを最適化するように構成される、請求項１に記載の方法。
  10. 請求項１に記載の方法に従って作られた前記デザインを含む、印刷入りの物品。
  11. Ｓ２及びＳ３がインク値を表し、前記改変されたＳ２及びＳ３の組み合わせが、Ｓ３がオーバープリントされたＳ２を表すデータを含む、請求項１に記載の方法。
  12. 印刷入りの物品のための情報を符号化するためのシステムであって、
    ｉ）第１の色（Ｓ１）を表すデータ、ｉｉ）第２の色データ（Ｓ２）を表すデータ、及びｉｉｉ）第３の色データ（Ｓ３）を表すデータを記憶するためのメモリであって、第３の色データ（Ｓ３）を表す前記データを、最大（正の）微調整値及び最小（負の）微調整値で変調することにより、符号化された情報が提供される、当該メモリと、
    １つ又は複数のプロセッサであって、
    Ｓ１と、Ｓ２及びＳ３の組み合わせとの間の色誤差を決定し、前記組み合わせは前記最大及び最小微調整値を含み、
    前記最大及び最小微調整値に関連する情報変調誤差を決定し、
    前記色誤差を最小にすること及び前記情報変調誤差を最小にすることを含めて、前記Ｓ２及びＳ３の組み合わせを最適化する
    ように構成された、当該１つ又は複数のプロセッサと、
    前記最適化されたＳ２及びＳ３の組み合わせを、前記印刷入りの物品に印刷されるデザイン内で使用するために提供するための出力と、
    を備えるシステム。
  13. 前記最適化することが、色重み及び大域的な信号強度を決定することを含み、前記色重みが、第３の色データ（Ｓ３）を表す前記データに適用されるものであり、前記大域的な信号強度が、前記変調することを調整するためのものである、請求項１２に記載のシステム。
  14. 前記最適化することが、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの間の分光反射率によって制約される、請求項１３に記載のシステム。
  15. 前記最適化することが、６５５ｎｍ〜６７０ｎｍの間の分光反射率によって制約される、請求項１３に記載のシステム。
  16. 第３の色データ（Ｓ３）を表す前記データが、２つ以上のプロセスカラーを表すデータを含み、第２の色データ（Ｓ２）を表す前記データが第２の色を表す、請求項１３に記載のシステム。
  17. 前記第２の色が、前記第１の色の逆スクリーニングバージョンを含む、請求項１６に記載のシステム。
  18. 前記最大及び最小微調整値が２次元画像のデジタル透かしタイルに対応する、請求項１２に記載のシステム。
  19. ディスプレイ、をさらに備え、
    前記１つ又は複数のプロセッサが、埋め込みの選択肢をユーザが選択することができるグラフィカルユーザインターフェースを提供するように構成される、請求項１２に記載のシステム。
  20. スポットカラー（ＳＣ１）を表すデータ、並びにＣ、Ｍ、及びＹカラーデータを表すデータを記憶したメモリと、
    前記スポットカラーＳＣ１データ並びにＣ、Ｍ、及びＹカラーデータを表す前記データを変形して、前記データの中に情報信号を搬送させるための１つ又は複数のプロセッサと、
    を備え、
    前記１つ又は複数のプロセッサが、
    前記スポットカラーＳＣ１を逆スクリーニングして、スクリーニングされたスポットカラーＳＣ２をもたらし、
    逆スクリーニングされたスポットカラーＳＣ２の上に決定された色値パーセンテージで前記Ｃ、Ｍ、及びＹが載せられたときに、前記スポットカラーＳ１を近似するように、Ｃ、Ｍ、及びＹカラーデータを表す前記データについて色値パーセンテージを決定し、
    前記Ｃ、Ｍ、及びＹカラー値パーセンテージの少なくともいくつかを信号微調整値で変調して、赤色照明下で検出可能となるように前記情報信号を伝達させる、
    ように構成される、
    装置。
  21. 前記１つ又は複数のプロセッサが、ｉ）透かし微調整値が原因と考えられる輝度を最小にするという制約、及び、ｉｉ）６６０ｎｍ又はその前後と５３０ｎｍとにおける、少なくともシアンとマゼンタとの間の微調整値差を最大にするという制約、の下で前記透かし微調整値を決定するように構成される、請求項２０に記載の装置。
  22. 埋め込まれた情報信号を含むように色データを変形するためのシステムであって、
    スポットカラーデータ及びシステム制約情報を記憶したメモリであって、前記システム制約情報は、少なくとも１つのスペクトル依存性を含む、当該メモリと、
    前記システム制約情報によって拘束される最適化器として構成された１つ又は複数のプロセッサであって、前記最適化器は、前記スポットカラーデータの色誤差が最小化された近似をもたらすように、前記スポットカラーデータのスクリーンと組み合わせられる、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）プロセスカラーデータを生成し、前記最適化器は、前記情報信号を搬送するように前記Ｃ、Ｍ、Ｙプロセスカラーデータを変調するための、少なくともΔＣ、ΔＭ、ΔＹにおける微調整値を生成し、前記微調整値は誤差指標に基づいて最適化される、当該最適化器として構成された１つ又は複数のプロセッサと、
    前記Ｃ、Ｍ、Ｙプロセスカラーデータを前記微調整値で変形する、埋め込み器として構成された１つ又は複数のプロセッサと、
    を備えるシステム。
  23. スポットカラーインクを表す色データを取得するステップと、
    前記スポットカラーインクを表す前記色データのためのスクリーンを提供するステップと、
    表又はメモリにアクセスして、プロセスカラーインクティントを表すデータを取得するステップであって、前記プロセスカラーインクティントは、少なくともシアン（Ｃ）成分、マゼンタ（Ｍ）成分、及びイエロー成分（Ｙ）を含む、当該取得するステップと、
    前記プロセスカラーインクティントによるスクリーンのオーバープリントを模擬的に作り出すステップと、
    前記プロセスカラーインクティントを最大信号微調整値及び最小信号微調整値に分解するステップであって、前記最大信号微調整値及び前記最小信号微調整値は各々、シアン（Ｃ）成分、マゼンタ（Ｍ）成分、及びイエロー成分（Ｙ）を有する、当該分解するステップと、
    前記スポットカラーインクを表す前記データについて前記オーバープリントの色誤差指標を最小にし、少なくともスペクトル依存性に従って前記最大信号微調整値及び前記最小信号微調整値を最適化する、ように１つ又は複数のプロセッサを制御するステップと、
    前記プロセスカラーインクティントを前記最大信号微調整値及び前記最小信号微調整値で変調して、情報信号を表すステップと、
    前記変調されたプロセスカラーインクティントを、前記スクリーンでオーバープリントするために出力するステップと、
    を含む方法。
  24. 第１のスポットカラーＳａに関連するデータを取得するステップであって、前記第１のスポットカラーＳａは、カラーデザインの成分を含む、当該取得するステップと、
    代用スポットカラー候補ごとに、その代用候補スポットカラーに関連するデータと、前記第１のスポットカラーＳａに関連する前記データとの間の色距離指標を評価することにより、複数の代用スポットカラー候補Ｓｂ１〜Ｓｂｉを決定するステップであって、ｉは整数である、当該決定するステップと、
    前記複数の代用スポットカラー候補Ｓｂ１〜Ｓｂｉの各々に、少なくともシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）ティントを決定するステップと、
    前記複数の代用スポットカラー候補Ｓｂ１〜Ｓｂｉの各々と各自のＣＭＹティントとのオーバープリントを模擬的に作り出し、前記オーバープリントされた代用スポットカラー候補の各々に、前記第１のスポットカラーＳａに対するＬａｂ距離又はクロマ距離指標を生成するステップと、
    生成された距離指標に基づいて、最終的なスポットカラー候補を決定するステップと、
    前記最終的なスポットカラー候補のうちの少なくとも１つについて、その候補個々のＣＭＹティントを情報信号で変形するステップと、
    前記最終的なスポットカラー候補の前記少なくとも１つと、その候補の変形後のＣＭＹティントとを、前記カラーデザイン中の前記第１のスポットカラーの代わりに使用するステップと、
    を含む方法。
  25. 前記代用候補スポットカラーに関連する前記データがＬａｂデータを含む、請求項２４に記載の方法。
  26. 前記代用候補スポットカラーに関連する前記データがＲＧＢ又はＣＭＹＫデータを含む、請求項２４に記載の方法。
  27. 前記最終的なスポットカラー候補を決定するステップが、前記複数の代用スポットカラー候補の各々について、前記第１のスポットカラーに対するＬａｂ距離値又はクロマ距離値を決定することを含む、請求項２４に記載の方法。
  28. 前記最終的なスポットカラー候補を決定するステップが、前記複数の代用スポットカラー候補の各々について、前記第１のスポットカラーに対するＬａｂ距離値及びクロマ距離値を決定することを含む、請求項２７に記載の方法。
  29. 印刷入りの物品のためのデザインを生成する方法であって、
    ｉ）第１の色Ｓ１と、第２の色データ（Ｓ２）を表すデータ及び第３の色データ（Ｓ３）を表すデータの組み合わせとの間の色一致誤差と、ｉｉ）符号化された補助情報を搬送する前記第３の色データ（Ｓ３）の変調に関連する情報変調誤差と、を最小化するステップであって、
    前記組み合わせは、第３の色データを表す前記データ中に符号化された補助情報を含み、
    当該最小化するステップが、予期される情報検出器に関連するスペクトル成分によって制約され、
    当該最小化するステップにおいて、第３の色データ（Ｓ３）を表す前記データに少なくとも関連する色パーセンテージ値と、前記変調を調整するための信号強度値とがもたらされる、当該最小化するステップと、
    前記色パーセンテージ値及び信号強度値を、前記印刷入りの物品に印刷されるデザイン中で使用するために出力するステップと、
    を含む方法。
  30. スペクトル成分が、６３０ｎｍ〜６８０ｎｍの間の分光反射率に関連する指標を含む、請求項２９に記載の方法。
  31. 前記変調が、２次元画像のデジタル透かしタイルに対応する、請求項２９に記載の方法。
  32. 予想される歪みに従ってホスト画像を第１変形するステップであって、前記予想される歪みは、前記ホスト画像が物理的物体に適用されるときに予想される幾何学的歪みを含み、前記物理的物体は非矩形形状を有し、前記第１変形は、変形されたホスト画像をもたらす、当該第１変形するステップと、
    前記変形されたホスト画像を透かし信号と共に符号化するステップと、
    符号化された変形されたホスト画像を、前記予想される歪みの逆に従って第２変形するステップであって、前記第２変形は、第２変形された符号化ホスト画像をもたらす、当該第２変形するステップと、
    前記第２変形された符号化ホスト画像を、前記物理的物体に印刷するために提供するステップと、
    を含む方法。
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