JP4426617B2 - 符号化されたドットを使用したドキュメントの改ざん検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般にはドキュメントに関し、詳細にはドキュメントの保護に関する。本発明はまた、保護されたドキュメントを作成し、印刷し、読み取るための方法および装置に関し、保護されたドキュメントを作成し、印刷し、読み取るためのコンピュータプログラムが記録されているコンピュータ可読の記憶媒体に関する。

多くの場合、印刷されたドキュメントは、そのドキュメントが最初に印刷された時点から何らかの不正な方法で変更や改ざんが決して行われないようにすることが望ましい。たとえば、ある日付で合意され署名された契約書は、その後に不正に変更されるおそれがある。そのような変更を詳細に検知できることが望ましい。同様に、小切手および金融証券を含むさまざまな種類の有価証券ドキュメントは、金額を記録しており、これらの金額は、不正な変更を被りやすい。また、そのようなドキュメント内のいかなる不正な変更も検知することが望ましい。さらに、そのような検知が自動的に実行されること、およびその検知によっていかなる変更の性質も明らかになることが望ましい。

ドキュメントの不正な変更や改ざんを検知することに加えて、印刷されたドキュメントが不正な変更に対する目に見える抑止手段を提供することが望ましい。

ドキュメントに対する不正な変更を抑止および検知するさまざまな方法が提案され、使用されている。

高画質のカラースキャナおよびプリンタが一般に利用可能になる前に使用されていたある種類の方法は、金額などの重要な情報を、当時は複製するのが困難であった特別なフォントで、または特別な陰影を付けて印刷することであった。しかし、現代のプリンタおよびスキャナによって、そのような技術は、攻撃を被りやすくなってしまった。

ドキュメントの変更を検知する１つの公知の方法は、ドキュメントページの１つの部分に印刷された２次元（２Ｄ）のバーコードを使用して、署名エリアなど、ドキュメントのその他の何らかの部分の表示を（おそらくは暗号によって）符号化する。この２Ｄのバーコードは、復号化することができ、オペレータは、結果として生じたイメージを、そのバーコードが表そうと意図しているエリアと比較して、類似性をチェックすることができる。このようなバーコードによる保護の既存の変形形態は、２つのカテゴリへと分類することができる。

２Ｄのバーコードによる保護の第１のカテゴリは、ドキュメントの意味情報の一部を２Ｄのバーコード内へ埋め込むことを含む。多くの場合、そのような意味情報は、細切れにして、暗号化することができる。しかし、バーコードによる保護のこの第１のカテゴリは、文字以外のドキュメントを保護することができない。２Ｄのバーコードによる保護の第２のカテゴリは、ドキュメントをイメージとして取り扱い、そのイメージの一部をバーコード内に埋め込む。しかし、イメージの一部をバーコード内に埋め込むと、バーコードが非常に大きくなってしまうおそれがある。この場合、バーコード内に埋め込まれたイメージを、受け取られたドキュメントと自動的にぴったり合わせることができないため、きめ細かい自動的な確認が不可能である。

関連する一まとまりの作業としては、印刷／スキャンのサイクルの対象ではないデジタルイメージ内の改ざんを検知することがある。この点については、複数の「もろい透かし」の方法が知られている。しかし、これらの方法は一般に、印刷／スキャンのサイクルにおいて生じるノイズ、ＲＳＴ（Ｒｏｔａｔｉｏｎ， Ｓｃａｌｉｎｇ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）、リサンプリング、および局所的な歪みが入り込むことに耐えられないため、印刷されたドキュメント内の改ざんの検知には適用することができない。これらのもろい透かしの方法のいくつかは、イメージのピクセルの最下位ビットのすべてまたはいくつかを、それぞれのピクセル内の残りのビットの何らかの形態のチェックサムと置き換えることによって機能する。

複数の「ややもろい透かし（semi-fragile watermark）」の方法も知られている。これらは、イメージの一部にそっと埋め込まれたり、入れ替えられたコピーの存在を検知するために相互相関を使用する方法を含むものである。別の公知のややもろい透かしの方法は、透かしをイメージのブロック内へ埋め込み、次いでそれらの透かしの検知強度を比較して、いずれかのブロックが変更されているかどうかを見分ける。これらのややもろい透かしの方法は、それらの検知能力が高まるにつれて局所化能力が低下する傾向があり、また、それらの局所化能力が高まるにつれて、これらの方法は、ノイズおよびその他の歪みに対してより敏感になり、したがって、印刷されたドキュメント内の局所的な変更を検知するために使用することはできない。

デジタルイメージ内の変更を検知するその他の公知の方法は、変更を困難にするために特別な素材を使用する。このような方法は、ドキュメントの印刷された表面を覆うラミネートを含み、この場合、そのラミネートに対する損傷が一目で分かる。しかし、特別な素材を使用すると、製造の複雑さが生じ、また、普通紙の用途には適用することができない。これらの公知の方法はまた、自動的な検知に対応しない。

多くの既存の方法におけるさらなる欠点は、暗号化によるセキュリティーが弱いことである。多くの場合、採用されている暗号化アルゴリズムが識別されると、その識別は、識別された方法を攻撃するための破壊的な方法へと直接つながってしまう。

デジタルイメージに対する変更を検知する方法の他の一般的な欠点は、ページの広いエリアにわたって、すなわち（上述のバーコードによる方法の場合と同様に）認証されるべきイメージエリアとは完全に別のエリアにさえ変更検知情報が行き渡ることである。これは、認証されているイメージエリアとは別のエリア内にドキュメントの偶然の汚れがある場合に、問題をもたらす。これらの方法の多くは、ドキュメントの全エリアを認証するために使用することはできず、したがってドキュメントを、これらの方法に対応するように特別に設計しなければならない。

ドキュメントに対する変更を検知するまたさらなる種類の方法は、ドキュメントを確認するために、元の変更されていない形態のドキュメントに関する情報の独立した転送を利用する。これは、独立した知識を持つ人に電話をかけるのと同じくらい単純なこととも言える。そして、これを拡張していけば、ドキュメントの完全なコピーを安全な場所に保存することに至るとも言える。このような方法は、そのような独立した情報を取り扱って保存する必要があるため、実用面で不利な点が多い。

本発明の目的は、既存の構成の１つまたは複数の不利な点を実質的に克服すること、あるいは少なくとも改善することである。

開示されるのは、ＭＭＥ（すなわちＭｏｄｕｌａｔｅｄ Ｍａｒｋ Ｅｎｃｏｄｉｎｇ）の構成と呼ばれる構成であり、これは、保護マークを、保護されていないドキュメント内に符号化することによって、上述の問題に対処しようとするものであり、それらの保護マークは、それらの保護マークに関連付けられている保護されていないドキュメントの対応するエリアの属性に従って変調される。保護されたドキュメント内における変調された保護マークを復調し、ひいては、保護されていないドキュメントの属性を得ることによって、保護されたドキュメントの不正な修正を検知することができる。この属性は、保護されたドキュメントの対応する属性と比較され、この比較によって、不正な修正が行われているかどうかが示される。

本発明の別の態様によれば、保護されていないドキュメントに対する不正な変更を検知できるようにするために保護されたドキュメントを生成する方法は、
保護マークの変調されていないアレイを正方形のグリッドの交点によって定義するステップと、
前記保護マークに関連付けられ、当該保護マークを中心とした環状のエリア内における前記保護されていないドキュメントのプロパティに従って前記保護マークの前記変調されていないアレイを空間的に変調するステップと、
前記変調された保護マークを前記保護されていないドキュメント内に組み込み、保護されたドキュメントを生成するステップを有し、
前記保護マークに関連付けられている前記環状のエリアは、前記アレイ内の別の保護マークに関連付けられている他の環状のエリアと重なっていることを特徴とする。

本発明の別の態様によれば、保護されたドキュメントに対する不正な変更を検知する方法は、
保護マークの変調されていないアレイを正方形のグリッドの交点によって定義した記述を前記保護されたドキュメントから抽出するステップと、
前記保護されたドキュメント内において、前記保護マークに関連付けられ、当該保護マークを中心とした環状のエリア内における前記保護されていないドキュメントのプロパティに従って前記保護マークの前記変調されていないアレイが空間的に変調された保護マークを識別するステップと、
前記変調された保護マークの属性を復調するステップと、
対応する保護されていないドキュメントの対応するプロパティを前記復調された属性から決定するステップと、
前記変調された保護マークに関連付けられている前記環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第１プロパティを決定するステップと、
前記保護されていないドキュメントのプロパティと、前記保護されたドキュメントの決定された前記第１プロパティとを比較する比較ステップと、
前記比較ステップの比較により、前記保護されたドキュメントに不正な変更が行われているかどうかを判定するステップを有し、
前記保護マークに関連付けられている前記環状のエリアは、前記アレイ内の別の保護マークに関連付けられている他の環状のエリアと重なっており、
前記決定するステップは、更に、前記他の環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第２プロパティを決定し、
前記判定するステップは、前記環状のエリアと、前記他の環状のエリアと、が重なる領域における前記不正な変更の有無を、前記第１プロパティまたは前記第２プロパティを用いた前記比較ステップの比較結果に基づき判定することを特徴とする。

本発明の別の態様によれば、保護されていないドキュメントに対する不正な変更を検知できるようにするために保護されたドキュメントを生成する情報処理装置は、
保護マークの変調されていないアレイを正方形のグリッドの交点によって定義する手段と、
前記保護マークに関連付けられ、当該保護マークを中心とした環状のエリア内における前記保護されていないドキュメントのプロパティに従って前記保護マークの前記変調されていないアレイを空間的に変調する手段と、
前記変調された保護マークを前記保護されていないドキュメント内に組み込み、保護されたドキュメントを形成する手段と、を有し、
前記保護マークに関連付けられている前記環状のエリアは、前記アレイ内の別の保護マークに関連付けられている他の環状のエリアと重なっていることを特徴とする。

本発明の別の態様によれば、保護されたドキュメントに対する不正な変更を検知する情報処理装置は、
保護マークの変調されていないアレイを正方形のグリッドの交点によって定義した記述を前記保護されたドキュメントから抽出する手段と、
前記保護されたドキュメント内において、前記保護マークに関連付けられ、当該保護マークを中心とした環状のエリア内における前記保護されていないドキュメントのプロパティに従って前記保護マークの前記変調されていないアレイが空間的に変調された保護マークを識別する手段と、
前記変調された保護マークの属性を復調する手段と、
対応する保護されていないドキュメントの対応するプロパティを前記復調された属性から決定する手段と、
前記変調された保護マークに関連付けられている前記環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第１プロパティを決定する手段と、
前記保護されていないドキュメントのプロパティと、前記保護されたドキュメントの決定された前記第１プロパティとを比較する手段と、
前記比較する手段の比較により、前記保護されたドキュメントに不正な変更が行われているかどうかを判定する手段を有し、
前記保護マークに関連付けられている前記環状のエリアは、前記アレイ内の別の保護マークに関連付けられている他の環状のエリアと重なっており、
前記決定する手段は、更に、前記他の環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第２プロパティを決定し、
前記判定する手段は、前記環状のエリアと、前記他の環状のエリアと、が重なる領域における前記不正な変更の有無を、前記第１プロパティまたは前記第２プロパティを用いた前記比較ステップの比較結果に基づき判定することを特徴とする。

本発明のその他の態様も開示されている。

添付の図面のうちの任意の１つまたは複数において、同じ参照番号を有するステップおよび／または機能に言及する場合には、それらのステップおよび／または機能は、この説明の目的から、同じ（１つまたは複数の）機能や（１つまたは複数の）オペレーションを有する。ただし、反対の意図が見て取れる場合は、その限りではない。

「背景技術」のセクションに含まれている論考、および従来技術の構成に関連する上述の論考は、それらのそれぞれの使用を通じて公知となっているデバイスの論考に関連しているという点に留意されたい。そのような論考は、そのようなデバイスが、形はどうであれ、当技術分野における共通の一般的な知識の部分を形成しているということを本発明者または特許出願人が表示しているものであると解釈されるべきではない。

はじめに
保護されたドキュメントを作成して分析するためのシステム
本明細書に記載されているＭＭＥの方法は、図１に示されているような汎用コンピュータシステム１００を使用して実施することができ、その場合には、図１１のプロセスを、コンピュータシステム１００内で実行されるＭＭＥのアプリケーションプログラムなどのソフトウェアとして実装することができる。詳細には、記載されているＭＭＥの方法のステップには、コンピュータによって実行されるＭＭＥのソフトウェア内の命令が影響を与えることができる。それらの命令は、それぞれが１つまたは複数の特定のタスクを実行するための１つまたは複数のＭＭＥのコードモジュールとして形成することができる。ＭＭＥのソフトウェアはまた、２つの別々の部分へと分けることができ、第１の部分は、記載されているＭＭＥの方法を実行し、第２の部分は、第１の部分とユーザとの間におけるユーザインターフェースを管理する。ＭＭＥのソフトウェアは、たとえば、後述するストレージデバイスを含むコンピュータ可読の記憶媒体に格納することができる。ＭＭＥのソフトウェアは、コンピュータ可読の記憶媒体からコンピュータ内へロードして、コンピュータによって実行することができる。そのようなソフトウェアやコンピュータプログラムが記録されているコンピュータ可読の記憶媒体は、コンピュータプログラム製品である。コンピュータ内でそのコンピュータプログラム製品の使用は、ＭＭＥの方法を実施するための有利な装置に影響を与える。

コンピュータシステム１００は、コンピュータモジュール１０１と、キーボード１０２、マウス１０３、およびスキャナ１１９などの入力デバイスと、プリンタ１１５、ディスプレイデバイス１１４、およびスピーカ１１７を含む出力デバイスとによって形成されている。プリンタ１１５は、静電記録式プリンタやインクジェットプリンタなどの形態とすることができる。プリンタは、後述するようにバーコードを印刷するために使用することができる。「バーコード」という用語は、この説明においては、開示されているＭＭＥの構成が適用されているドキュメントの領域を指す。スキャナ１１９は、フラットベッドスキャナの形態とすることができ、たとえば、バーコードのスキャンされたイメージを作成する目的でバーコードをスキャンするために使用することができる。スキャナ１１９は、破線の長方形１２２によって示されているように、多機能プリンタの筐体内に構成することができる。

変調復調器（モデム）トランシーバデバイス１１６は、たとえば電話線１２１やその他の機能的なメディアを介して接続可能な通信ネットワーク１２０を介して外部のサーバ１２３との間で通信するためにコンピュータモジュール１０１によって使用することができる。モデム１１６は、インターネット、およびＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのその他のネットワークシステムを介して外部のサーバ１２３へアクセスするために使用することができ、いくつかの実装形態においては、コンピュータモジュール１０１内に組み込むことができる。一実装形態においては、プリンタ１１５および／またはスキャナ１１９は、そのような通信ネットワークを介してコンピュータモジュール１０１に接続することができる。

コンピュータモジュール１０１は通常、少なくとも１つのプロセッサユニット１０５と、たとえば半導体ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）から形成されるメモリユニット１０６とを含む。モジュール１０１はまた、複数のＩ／Ｏ（ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ）インターフェースを含む。これらのＩ／Ｏインターフェースは、ビデオディスプレイ１１４およびスピーカ（loudspeakers）１１７に結合しているオーディオビデオインターフェース１０７と、キーボード１０２およびマウス１０３ならびに任意選択でジョイスティック（図示せず）のためのＩ／Ｏインターフェース１１３と、モデム１１６、プリンタ１１５、およびスキャナ１１９のためのインターフェース１０８とを含む。いくつかの実装形態において、モデム１１６は、コンピュータモジュール１０１内に、たとえばインターフェース１０８内に組み込むことができる。ストレージデバイス１０９を提供することができ、このストレージデバイス１０９は通常、ハードディスクドライブ１１０と、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ１１１とを含む。磁気テープドライブ（図示せず）を使用することもできる。

ＣＤ−ＲＯＭドライブ１１２はデータの不揮発性のソースとして提供することができる。コンピュータモジュール１０１のコンポーネント１０５〜１１３は通常、相互接続されているバス１０４を介して、かつ当業者に知られているコンピュータシステム１００の従来のモードのオペレーションに帰着する方法で通信する。記載されている構成を実施することができるコンピュータの例としては、ＩＢＭのＰＣ、およびその互換機、Ｓｕｎ Ｓｐａｒｃｓｔａｔｉｏｎｓや、そこから発展した類似のコンピュータシステムが含まれる。

通常、ＭＭＥのアプリケーションプログラムは、ハードディスクドライブ１１０上に存在し、プロセッサ１０５によって実行された際に読み取られ、コントロールされる。ネットワーク１２０を介してリモートサーバ１２３から取ってきたプログラムおよび任意のデータは、半導体メモリ１０６を使用して、場合によってはハードディスクドライブ１１０と連携して、中間で保存することができる。いくつかの場合においては、ＭＭＥのアプリケーションプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピー（登録商標）ディスク上に符号化してユーザに提供され、対応するドライブ１１２または１１１を介して読み出すこともでき、あるいは別の方法としては、モデムデバイス１１６を通じてネットワーク１２０を介して外部のサーバ１２３からユーザによって読み出すこともできる。またさらに、ＭＭＥのソフトウェアは、その他のコンピュータ可読メディアからコンピュータシステム１００内へロードすることもできる。

本明細書において使用されている「コンピュータ可読メディア」という用語は、実行および／または処理のために命令および／またはデータをコンピュータシステム１００へ提供することに関与する任意のストレージ（記憶媒体）や伝送メディアを指す。ストレージメディアの例としては、コンピュータモジュール１０１にとって内蔵型であるか、外付け型であるかにかかわらず、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、ＲＯＭや集積回路、光磁気ディスク、あるいはＰＣＭＣＩＡカードなど、コンピュータによって読み取り可能なカードが含まれる。伝送メディアの例としては、無線伝送チャネルや赤外線伝送チャネル、ならびに別のコンピュータやネットワーク接続されているデバイスへのネットワーク接続、およびＥメールの伝送と、ウェブサイトなどの上に記録されている情報とを含むインターネットやイントラネットが含まれる。

あるいは、後述するＭＭＥの方法は、記載されているＭＭＥの方法の機能や副次機能を実行する１つまたは、複数の集積回路などの専用のハードウェア内で実施することもできる。そのような専用のハードウェアは、グラフィックプロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ、あるいは１つまたは複数のマイクロプロセッサおよび関連付けられているメモリを含むことができる。

保護されるドキュメントは、後述するように、たとえばコンピュータモジュール１０１のメモリ１０６やハードディスクドライブ１１０内に構成されているファイルシステムの電子ファイル内に保存することができる。同様に、保護されたドキュメントから読み込まれたデータは、保護されたドキュメントが読み取られている際にハードディスクドライブ１１０やメモリ１０６内に保存することもできる。あるいは、ハードディスクドライブ１１０上に存在して、プロセッサ１０５によって実行された際にコントロールされる、ＭＭＥのアプリケーションプログラム以外のソフトウェアアプリケーションプログラムによって、保護されるドキュメントをオンザフライ(on-the-fly)で作成することもできる。保護されたドキュメントから読み込まれたデータは、そのようなアプリケーションプログラムによって処理することもできる。保護されたドキュメントは、符号化されたドキュメントとも呼ばれる。「符号化(encoding)」という用語は、保護マークの状態を確立すること、および保護されたドキュメント内にデータを組み込むことの双方に関して使用される。復号化(decoding)という用語も、逆のオペレーションとして双方の意味で使用される。

保護されたドキュメントの作成
「保護されたドキュメント(protected document)」という用語は、ドキュメントの改ざんを検知できるようにする機能が付加されたドキュメントを指す。

図３は、不正な変更が決して行われないようにするために、保護されていないドキュメントにＭＭＥの技術が適用された後の、したがって、保護されていないドキュメント内に変調された保護マーク（protection marks）を組み込んだ後の保護されたドキュメントの部分の拡大されたビュー(view)３００を示している。ドキュメントの保護は、アレイ３０６内の多数のドット３０２を使用して提供される。これらのドットは、保護ドット(protection dots)、あるいはより一般には、保護マーク(protection marks)と呼ばれている。それぞれの保護ドット３０２は、横のライン３０１および縦のライン３０４によって形成されている正方形のグリッド３０５の対応する交点３０３に、あるいはその交点３０３の付近に配置されている。保護を提供するのは、保護ドット３０２であり、グリッド３０５ではないという点に留意されたい。グリッド３０５は、保護ドット３０２の位置（location）を表すための参照の枠組みを提供するために示されているだけであり、したがって、グリッド３０５は「仮想」グリッドであるとみなすことができる。

使用する際には、保護ドットのアレイ３０６内における保護ドット３０２の位置は、グリッド３０５の対応する交点に対して空間的に変調される。特定の保護ドットを考慮してこの変調を行った結果、（図５の５０２などの）ドットが、対応するグリッド交点５０５の、あるいはその交点５０５の付近の複数の位置のうちの１つ（図５の５０３など）へ移動する。変調された保護ドットのアレイ３０６の外見は、ドットの規則的なアレイ（すなわち、ドットのそれぞれが、関連付けられている正方形のグリッドの対応する交点上に配置されているドットのアレイ）の外見と似ているが、まったく同じではない。

図３に関連して記載されている例には、変調されていない保護ドットの位置属性の変調が含まれる。変調ドットのその他の属性に関連するその他の変調スキームを使用することもできる。したがって、たとえば保護ドットの強度変調(intensity modulation)を使用することもでき、あるいは別の方法として、保護ドット用のさまざまなシンボルを使用するコードに基づく変調を使用することもできる。さらに、そのドキュメントが保護されているということを示すために、したがって不正な修正を抑止するために、保護マークを人の目に見えるようにすることもできるが、復号化システムによって検知できることを条件に、保護マークを人の目に見えなくすることもできる。

図４は、保護されたドキュメントの一部の保護ドットに関する最初の（空間的に変調されていない）位置を示している。記載されている構成においては、これらの最初の位置は、正方形のグリッド４００の交点４０５に関連付けられている保護ドットの変調されていないアレイを形成している。「正方形のグリッド(square grid)」という用語は、グリッド４００の横のライン４０１および縦のライン４０８によって表されている形状４０７に関連している。グリッド４００は、ピッチ４０３を有しており、このピッチ４０３は通常、約１ｍｍである。記載されている構成は、長方形の、および好ましくは正方形の規則的なグリッド構成を利用しているが、その他のグリッド構成も可能である。たとえば、六角形や平行四辺形のグリッド形状を有するグリッド構成を使用することもできる。さらに、同心円および半径によって形成されるグリッドも、ｒおよびθの点から規則的とみなすことができ、使用することができる。必要とされているのは、グリッド交点（すなわち、変調されていない保護マークが配置されている位置）が公知の方法で定義され、それによって、使用される符号化のタイプに応じて、変調されたマークの位置を決定するための基盤が形成されることである。したがって、グリッド、あるいはそのグリッドが形成されている方法が分かると、変調スキームが与えられれば、符号化されたドキュメント上のマークを復号化することができる。

図１７は、保護されたドキュメントを符号化するための、したがって作成するためのプロセス１７００のフローチャートである。プロセス１７００は、開始ステップ１７０１から始まり、その後、ステップ１７０２が、図４の問題のページ上の保護ドットのアレイ４０４内における保護ドット４０２に関する最初の（すなわち、空間的に変調されていない）位置を決定する。次のステップ１７０３においては、ページ上のドット４０２のうちの少なくともいくつかが、空間的に変調されて、それらのはじめの位置からずれる。空間的な変調は、図５および図６に関してさらに詳しく説明するように、複数の目的を果たす。１つの目的は、（図３の３０２などの）ドットを、図４の（空間的に変調されていない）保護ドット４０２よりも人の目に見えにくくすることである。これは、人間の視覚システムが、規則的なアレイに気づくことに非常に長けているためである。空間的な変調の別の目的は、保護ドット４０２の変調を適切に符号化することを通じて、ドキュメント上に印刷されている情報の不正な変更（改ざんとも呼ばれる）を検知できるようにすることである。続くステップ１７０４は、図８に関してさらに詳しく説明するように、保護マークの変調された位置をランダムに撹乱する。その後、ステップ１７０６が、保護ドットの次なる変調を決定する（これが、記載されている例における最後の変調である）。これについては、図１０に関連してさらに詳しく説明する。そしてプロセス１７００は、終了ステップ１７０７において終了する。

図５は、保護ドットの変調の一例をさらに詳しく示している。空間的に変調された保護ドット５０２が、規則的なグリッド５０１の交点５０５の付近に、あるいはその交点５０５上に存在している。ドット５０２は、５０３など、９個の可能な位置のうちの１つへと空間的に変調されている。可能な変調位置のセットは、破線の輪郭５０９によって示されている。空間的な変調は、保護ドット５０２を、対応する交点５０５に対して横（５０７）および縦（５０８）の方向へ平行移動することによって実行され、変調された保護ドット内のデータを符号化する。

グリッド５０１は、定義することができるという点、およびマシンによって検知することができるという点、ならびに対応する保護マークにどの変調を課すことができるかに関する参照位置（すなわち交点５０５）のセットを形成するという点で規則的である。図５の例に示されているように、それぞれの保護ドットに関する９個の可能な位置５０９は、対応するグリッド交点５０５を中心とする３個×３個の変調位置アレイ内に配置されている。変調位置５０９の３個×３個のアレイの中心の変調位置５０６は、グリッド交点５０５に配置されており、横（５０７）に距離ゼロ、および縦（５０８）に距離ゼロの変調に相当する。残りの８個の変調位置は、グリッド交点５０５から横に、縦に、あるいは横および縦の双方にずれている。

規則的なグリッド５０１は、概念的には、変調された保護ドットのための「搬送波(carrier)」信号とみなすことができ、無線周波数通信における搬送波のように、直接目には見えない。変調位置がグリッド交点５０５からずれている横および縦の距離は、変調量５０４と呼ばれ、ここでは「ｍｑ」と略される。対応するグリッド交点５０５に対する９個の変調位置５０９の場所（すなわち量）は、（ｘ，ｙ）ベクトルのリストとして定義することができ、ｘは横の方向（５０７）を表し、ｙは縦の方向（５０８）を表す。右へのずれ（５０７）は、ｘに関して正であり、下へのずれ（すなわち、５０８の反対）は、ｙに関して正であるという決まりを使用する。ベクトルは、下記のように表される。

（−ｍｑ，−ｍｑ）、
（０，−ｍｑ）、
（＋ｍｑ，−ｍｑ）、
（−ｍｑ，＋０）、
（０，＋０）、
（＋ｍｑ，＋０）、
（−ｍｑ，＋ｍｑ）、
（０，＋ｍｑ）、および
（＋ｍｑ，＋ｍｑ）
図６は、図５に示されているドット変調位置をさらに詳しく示している。図６においては、変調位置６０６のセットが、グリッド６０２のグリッド交点６０４を中心にして存在する。位置６０１など、それぞれの変調位置は、関連付けられているデジタルコード値６０３を有する。位置６０１に関するデジタルコード値６０３は、「０」である。（変調位置６０１を含む）９個の変調位置によって、それぞれのドットは、（位置６０１に関する値６０３を含む）９個の可能なデジタルコード値のうちの１つを符号化することができる。それぞれの変調位置は、ベクトル６０５として同等に表すことができる。

上述の構成は、変調位置の３個×３個のアレイを有する９進法の変調スキームを使用している。変調位置の数を少なくした、あるいは多くした別の変調スキームを使用することもできる。それらの別のスキームは、（２個×２個の）４進法、（４個×４個の）１６進法、（５個×５個の）２５進法、（６個×６個の）３６進法、（７個×７個の）４９進法などを含むことができる。別の実施形態においては、ここで図示されている３個×３個の構成６０６の中心のドットが省略された８進法のスキームを使用することもできる。長方形のグリッドに基づく変調スキームを使用することもできる。たとえば、希望に応じて、（２個×３個の）６進法、（３個×４個の）１２進法、（４個×５個の）２０進法、（５個×６個の）３０進法、および（６個×７個の）４２進法を使用することもできる。その他の形状（たとえば円形）の変調スキームを使用することもできる。別の選択肢が、図７に示されており、ここでは、１９進法のシステムを使用して、データが符号化される。この構成においては、７０５および７１５の双方を使用して、ゼロの値が符号化される。１の値７２５から１８の値７５０は、反時計方向に符号化される。ゼロの値７０５および１８の値７５０など、いくつかの符号化された値どうしの間における距離は、位置７５５および位置７６０に値を割り当てないことによって増やすことができる。同様に、位置７１０および位置７２０にも値は割り当てられていない。

次いで、問題のドキュメントの１つのエリア内における平均強度に基づく１つの変調スキームについて、図９に関連して説明する。

図９は、平均ピクセル強度（average pixel intensity）を計算するために使用されるエリアを示している。個々の保護ドット９０１に対してどの変調位置が使用されることになるかを決定するために、ドキュメントは、はじめにグレースケールイメージへ変換される。そして、はじめにガウスぼかし(Gaussian blur)などのフィルタ機能をそのグレースケールイメージに適用することによって、そのグレースケールビットマップイメージが２値化されて、白黒のイメージが形成される。次いで、しきい値機能を適用することによって、グレースケールイメージが２値化されて、白黒のイメージが形成される。

そして、保護ドットの最初の位置９０１の周りの環状のエリア９０２の平均ピクセル強度が決定される。エリア９０２は、その他の保護ドットに関連付けられている対応するエリアと重なることが理想的である。この例においては、エリア９０２は、文字「Ｅ」９０３の部分を含んでいる。エリア９０２に関して決定されるピクセル強度は、適切な倍率を使用して、可能なデジタルコード値６０３のうちの１つへ、この場合は「２」へ拡大縮小される。

この例においては、保護ドット９０１の変調位置を決定するために平均ピクセル強度が使用されるエリア９０２は、対応する保護ドット９０１と事実上同じ場所に配置されている。しかし、「保護マークに関連付けられている保護されていないドキュメントの対応するエリア」に広く言及している「発明の開示」のセクションにおいてあらかじめ示したように、このエリアは、対応する保護ドットと同じ場所に配置されている必要はない。

図９の例に関しては、保護ドットの属性を変調するために使用される保護されていないドキュメントのプロパティは、平均ピクセル強度であり、問題の保護ドットに関連付けられているエリアは、エリア９０２である。しかし、その他のプロパティおよびその他のエリアを使用することもできる。たとえば、保護ドットに関連付けられているエリアは、円形、正方形、または任意の形状、あるいは複数の小さなエリアを任意の形状で結合したものとすることができる。使用することができるその他のプロパティとしては、ピクセル強度のさまざまな統計的な測定値、たとえば中央値、最大値、あるいは標準偏差が含まれる。関連付けられているエリアのフーリエ変換を使用することによって、頻度の中央値、重心、あるいはピーク位置など、その他のプロパティを使用することができる。使用することができる別のプロパティは、関連付けられているエリア内におけるラインの平均方向(average direction)である。

図８は、はじめに変調された保護されているドットの位置をそれぞれのグリッド交点において符号化するために使用される疑似乱数(pseudo-random numbers)を示している。疑似乱数８０１は、それぞれのグリッド交点８０２に割り当てられる。この疑似乱数は、暗号化されたデジタルコード値を生成するために、変調された保護ドットに関連付けられているデジタルコード値に足される（結果が８よりも大きい場合には、８を差し引く）。たとえば、デジタルコード値が２であり、疑似乱数が７である場合には、暗号化されたコード値は、（２＋７−８＝）１となる。そして、この暗号化されたコード値によって、図１０に示されているように（図６も参照されたい）、保護ドットのための変調１００１が決定される。グリッドのそれぞれのグリッド交点に関連付けられる疑似乱数は、問題のイメージが不正な方法で変更されているかどうかを判定するデコーダに知らされているシード数字から生成される。

図８に関連して記載されているような疑似乱数の使用は、複数の目的を果たす。１つの目的は、それぞれのグリッド交点に別々の疑似乱数が関連付けられるため、攻撃者に対する妥当な程度の暗号化によるセキュリティーを提供できることである。

開示されているＭＭＥの構成の付随的な機能は、改ざんを検知するために使用される情報に加えて付随的なバイナリーデータを埋め込むことである。これを行う１つの方法は、データを符号化するために、いくつかの保護ドット（たとえば、１０番目ごとのドット）を取っておくことである。図６の符号化スキームを用いれば、０〜８の数字を符号化することができる。これは、データの３ビットとほぼ同等である。これは、バイナリーデータを３ビットのブロックへ分割できることを意味する。これらのデータは、ページ全体にわたって繰り返すことができ、またエラー訂正コードを使用して、堅牢性(robustness)を改善することができる。したがって、たとえば、横約２１ｃｍ×縦約３０ｃｍ、上下左右の余白が２．５ｃｍで、１ｍｍの保護ドットピッチを使用するＡ４のページについて考えていただきたい。これは、横１６０個×縦２５０個の保護ドットのアレイ、すなわち合計４０，０００個の保護ドットを提供する。さらなるバイナリーデータのために１０番目ごとのドット（すなわち、４０００個のドット）を取っておく場合、堅牢性のためにデータが１０回（すなわち、４００セットのドット）繰り返されるならば、埋め込まれるさらなるデータのためのそのページの収容能力は、４００の約３倍、すなわち１２００ビットである。

バイナリーデータを埋め込む別の方法は、０のデジタルコード値を符号化するために２つの変調位置（たとえば、図６の変調位置６０１および６０６）を取っておくことである。これらの２つの変調位置は、双方とも０の平均ピクセル強度を表しているが、それぞれ０および１の埋め込まれたデータ値を表している。そして、埋め込まれるデータを個々のビットへと分割し、次いでドットへと符号化することができる。この方法においては、ページの白色のエリア（０のデジタルコード値を有するエリア）を使用して、データが符号化される。これらのデータは、ページ全体にわたって繰り返すことができ、またエラー訂正コードを使用して、堅牢性を改善することができる。これは、図７において見て取ることができ、位置７０５および７１５は、双方とも０の平均ピクセル強度を符号化しており、位置７０５は、０の埋め込まれたデータ値を符号化しており、位置７１５は、１の埋め込まれたデータ値を符号化している。

保護されたドキュメントの確認
保護されたドキュメントの確認は、はじめに、スキャナ１１９（図１を参照されたい）を使用してドキュメントのデジタルグレースケールイメージを得ることによって実行される。

図１１は、保護されたドキュメントを確認する（すなわち復号化する）方法１１００を示す流れ図である。方法１１００は、スキャナ１１９を介して読み取られた保護されているドキュメントを入力してあるＰＣ１０１内で実行できるソフトウェアアプリケーションとして実行されることが望ましい。

方法１１００は、開始ステップ１１０１から始まり、保護されているドキュメントのスキャンされたイメージを入力として受け取る。一構成においては、スキャンは、６００ｄｐｉでスキャンされた８ビットのグレースケールＪＰＥＧイメージの形態をとる。続くステップ１１０３においては、スキャンされた保護されているドキュメント上の保護ドットが検知され、そのページ上におけるそれらの保護ドットの位置が、座標データのリストに記録される。ステップ１１０３は、スキャンされたイメージのつながっている構成要素の分析を用いて実行することができる。そのような分析においては、イメージの個々のピクセルを調べて、空間的に隣接しているピクセルをつなげてグループ化する。それぞれのグループをその形状の点から分析することによって、マーク（すなわち、円形のドット、あるいはしかるべき予想されるサイズのピクセルのほぼ均一な塊）の存在を検知することができる。そして、そのマークの重心を割り出して、検知された保護マーク（保護ドット）に対応する座標の場所を特定することができる。

次のステップ１１０５においては、ステップ１１０３において得られたドット座標のリストを分析して、保護ドットの変調されていないアレイの記述を抽出し、それによって、ドキュメント保護の搬送波信号を形成する規則的なグリッドを検知する。このプロセス１１０５は、規則的なグリッドのピッチ（ｇｐ ４０１）、回転角度、および変調量（ｍｑ ５０４）を返す。

第１の例においては、ステップ１１０５は、図３の保護ドット３０６のアレイによって示されているように、座標データの提供されたリストを座標データのアレイへと変換する。

グリッドの間隔（すなわちピッチ）は、ドットどうしの間における間隔の平均（たとえば、図３の長さ３０７、３０８、および３０９の平均）がグリッドのピッチ（図４の４０３）と等しくなるということに基づいて決定することができる。グリッドの向きは、変調グリッドの隣接する保護ドットどうし（すなわち、変調された保護ドットのアレイ）の間における方向（図３の矢印３０７、３０８、および３０９の方向）の平均が正方形のグリッド（すなわち「搬送波のグリッド」）の縦のラインの方向３１０と一致するということに基づいて決定することができる。

保護ドットの変調されたアレイのパラメータを決定するために使用することができる別のパラメータは、「変調量」である（たとえば、図５の５０４を参照されたい）。図５に関連して前述したように、変調量という用語は、保護マークの変調位置が、対応する搬送波のグリッド交点からずれている横および縦の距離を指す。図５および図６に関連して記載されている一構成においては、それぞれの保護ドットは、対応する搬送波のグリッド交点を中心とする３個×３個のアレイ内に配置されている９個の可能な位置のうちの１つへと空間的に変調されている。そのような３個×３個のアレイの中心の位置は、対応する搬送波のグリッド交点に位置し、横に距離ゼロ、および縦に距離ゼロの変調に相当する。残りの８個の変調位置は、対応する搬送波のグリッド交点からずれている。

続くステップ１１０７においては、それぞれの変調された保護ドットの位置に保存されている情報が復調される。図６へ戻ると、これは、規則的なグリッド６０２の最も近いグリッド交点６０４からそれぞれのドット６０１に達するベクトル６０５を測定することによって達成される。最も近い、すなわち最も近接したグリッド交点は、（計算されたグリッド交点と、検知された保護ドットとの間における）測定されたベクトルと、（計算されたグリッド交点と、利用可能な変調位置との間における）可能なベクトルとの間における最小の差を割り出すことによって割り出される。

測定されたベクトルは、交点６０４から、図６に示されている９個の変調位置へのベクトルと比較される。図６においては、ベクトル６０５は、ポイント６０４から変調位置６０１へ延びている。その他の変調位置のそれぞれについても同様のベクトルが存在する。ドットの測定されたベクトルと関連する、あるいは最も緊密にマッチする変調位置ベクトルが、正しい位置として選択され、値６０３などの対応するデジタルデータ値が、そのドットに関する正しいデータ値として選択される。マッチの緊密性は、複数の方法で決定することができる。１つのアプローチは、グリッド交点の位置から延びているベクトルのユークリッド比較を使用することである。たとえば、ベクトルＶ１（ｘ１，ｙ１）およびベクトルＶ２（ｘ２，ｙ２）を使用した場合、記載されている構成において可能な９個のベクトルのすべてからの最短のユークリッド距離は、下記の式を使用して計算することができる。

Ｄｅ＝ｓｑｒｔ（（ｘ１−ｘ２）^２＋（ｙ１−ｙ２）^２）
この場合、
ｘ１，ｙ１は、配置されている保護ドットの座標である。

ｘ２，ｙ２は、考慮中の位置を符号化する変調されたマークの座標である。

あるいは、ベクトルの長さがゼロに近いためにグリッド交点に対する角度が不確定である場合に、変調によってグリッド交点の位置が悪化すると想定されるならば、グリッド交点に対する角度を使用することもできる。ステップ１１０５によって返された保護ドットはすべて、このようにして処理される。

この段階（すなわち、ステップ１１０７）までには、保護されたドキュメントは、それぞれのグリッド交点が９進法の数に関連付けられるポイントまで復号化されている。

次のステップ１１０９は、保護されたドキュメントのそれぞれのグリッド交点を取り囲んでいるエリア（たとえば、図９の９０２）内における平均ピクセル強度を計算する。平均ピクセル強度を計算する前に、スキャンされたグレースケールイメージが２値化されて、白黒のイメージが形成される。はじめに、ガウスぼかしなどのフィルタ機能が、グレースケールイメージに適用される。次いで、しきい値機能を適用することによって、グレースケールイメージが２値化されて、白黒のイメージが形成される。これは、符号化プロセスの間に適用されるのと同じプロセスであり、符号化されたイメージと、復号化されたイメージとの間における類似性を高めるために使用される。イメージを２値化するプロセスはまた、符号化プロセスの間に追加された保護ドットを取り除く。

図１２においては、図９からの文字「Ｅ」９０３が改ざんされて、「８」１２０１が形成されている。改ざんされた領域が、ハイライト表示されている（１２０２）。図１３においては、グリッド交点１３０２の周りのエリア１３０１の平均ピクセル強度が測定されている。

ステップ１１１１は、それぞれのグリッド交点８０２に関連付けられる疑似乱数８０１（図８を参照されたい）を決定する。これを行うために、ステップ１１０９において調べられた０の平均ピクセル強度を有するすべてのグリッド交点が検討される。たとえば、図１４において交点１４０１がそれぞれ０の平均ピクセル強度を有することが判明したとする。交点１４０１に関する復号化された９進法の数字は、図８における符号化の間に使用された疑似乱数８０３と一致するはずである。図８における元のグリッド８００において使用された疑似乱数８０３を知っていることによって、（図１４における）復号化されたグリッド１４００をグリッド８００と一致させることができる。この一致を行うための１つの技術は、グリッド内の疑似乱数をイメージ内の強度として扱うことである。位相相関など、イメージを一致させるための標準的な技術を使用して、グリッドどうしを一致させることができる。一致させるための別の技術は、双方のグリッドのすべての行における疑似乱数を取り出し、それらをつなぎ合わせて数字の２つの文字列を作成することである。一方の文字列の断片を他方の文字列の中から探し出すことによって、一致を見つけ出すことができる。

（図１４の）グリッド１４００が（図８の）グリッド８００と一致すると、欠けている値１４０２および１４０３は、値８０１、８０４、および８０５に対応するため、その欠けている値１４０２および１４０３を割り出すことができる。

続くステップ１１１３は、それぞれのグリッド変調された保護ドットに関連付けられている値を復号化する。これは、ステップ１１０７において割り出された復調された９進法の数を取り出して、ステップ１１１１において割り出された対応する疑似乱数を差し引く（結果が０よりも小さくなる場合には、８を足す）ことによって行われる。この結果、それぞれの保護ドットに関する復号化された値が得られる。

ステップ１１１３において計算されたそれぞれの保護ドットに関する復号化された値は、ステップ１１０９において測定された平均ピクセル強度と比較することができる。しかし、保護されたドキュメントは、（印刷およびスキャンなどの）何らかの処理を経ている可能性があり、そうであれば、すべてのグリッド交点に関して系統的な誤差が生じるであろう。これを克服するために、ステップ１１１５において自動的な較正が行われる。復号化された値（記載されている例においては、０〜８）ごとに、その復号化された値を有するすべてのグリッド交点が調べられ、すべてのグリッド交点で測定されたピクセル強度を平均した平均値が計算される。復号化された値と、計算された平均値とから、較正マップを構築することができる。このようにして構築された較正マップは、それぞれの復号化された値から、測定された平均ピクセル強度へのマッピングを提供する。その他の統計手段を使用して、たとえば中央値を使用することによって、あるいはグラフ上に値をプロットして、最もよく適合するラインを使用することによって、較正マップを計算することも可能である。

続くステップ１１１７においては、ドキュメントの改ざんが検知される。それぞれのグリッド交点においては、ステップ１１１５において構築された較正マップを使用して、関連付けられている保護ドットの復号化された値が、予想される値にマップされる。予想される値と、ステップ１１０９において測定された実際の値との間における差が割り出される（この差が、それぞれのグリッド交点においてエラーをもたらしている）。改ざんを表すために、保護されたドキュメントと同じサイズのグレースケールビットマップイメージが作成され、すべてのピクセルが、０に初期化される。保護されたドキュメント上のそれぞれのグリッド交点に対応する上述の改ざんイメージ内のピクセルが、それらの交点に関して計算されたエラーに設定される。フィルタ機能（たとえば、ガウスぼかし）が、改ざんイメージに適用され、それによって、エラーを含むピクセルが、それらの付近のエリアへと拡散される。このフィルタ機能は、ドキュメントを符号化している間に使用されたエリア９０２（図９を参照されたい）と同様の形状およびサイズであることが好ましい。

この段階では、改ざんイメージは、改ざんされていないエリアを表す強度０のエリアと、内容が削除されたエリアを表す負の値を有するエリアと、内容が追加されたエリアを表す正の値を有するエリアとを有している。０よりも大きいしきい値を選択し、これを下回るすべてのピクセルを、白色を表すしきい値に設定し、このしきい値を上回るすべてのピクセルを、黒色を表す値に設定することによって、改ざんイメージは、内容が追加されたエリアを明確に表示することになる。改ざんイメージを、保護された内容の上に重ね合わせることができ、また、目立つ色に変換して重ね合わせれば理想的である。結果の一例が、図１５に示されており、改ざんされた領域１５０１が、ハイライト表示されている。

同様にして、負のしきい値を選択し、このしきい値を下回るすべてのピクセルを、黒色を表す値に設定し、このしきい値を上回るすべてのピクセルを、白色を表す値に設定することができる。すると、改ざんイメージは、内容が削除されたエリアを明確に表示することになる。この改ざんイメージも、保護されたドキュメントの上に重ね合わせることができ、また、目立つ色に変換して重ね合わせれば理想的である。

続くステップ１１１９においては、ドットが見つからなかった、あるいは復号化できなかったすべてのグリッド交点を見つけ出すことによって、改ざんを表す「欠けているドット」のイメージが作成される。保護されたドキュメントと同じサイズのグレースケールビットマップイメージが作成され、すべてのピクセルが、０に初期化される。ドットが欠けているグリッド交点に対応するピクセルが、０よりも高い値に設定される。平均ピクセル強度が高いエリア（たとえば、文字の近辺）では、より多くのドットが欠けているであろうと予想されるため、上述の値は、平均ピクセル強度に反比例するはずである。次いで、フィルタ機能（たとえば、ガウスぼかし）が、欠けているドットのイメージに適用される。しきい値が選択され、このしきい値を上回るすべてのピクセルが、黒色を表す値に設定され、このしきい値を下回るすべてのピクセルが、白色を表す値に設定される。この欠けているドットのイメージも、保護されたドキュメントの上に重ね合わせることができ、また、目立つ色に変換して重ね合わせれば理想的である。

上述の正のしきい値、負のしきい値、および「欠けているドット」のしきい値は、たとえばグラフィカルユーザインターフェース上の可動式のスライダによって、対話式に選択されることが理想的である。しきい値を変更すると、検知プロセスの感度が変わる。

図１６は、開示されているＭＭＥの構成を使用して処理した後に不正な方法で変更された保護されているドキュメントを示している。第１の図１６００は、保護されているドキュメントの断片を示しており、そこには、「ＥＧＧ」という単語と、保護ドットの関連付けられているアレイ１６０１とが印刷されている。第２の図１６０２は、開示されているＭＭＥの構成を使用して処理した後の同じドキュメントの断片を示している。第２の図においては、「ＥＧＧ」という単語が不正な方法で修正されて、「ＥＧＧＳ」と読めるようになっている。追加された文字「Ｓ」を含む不正な修正（すなわち改ざん）が、ＭＭＥの構成によって作成されたハイライト表示されているエリア１６０４によって、はっきりと示されている。

図１８は、ＭＭＥの一例１８００を示しており、この例においては、グリッド位置１８１１および１８１０における対応する保護マークに関連付けられているそれぞれのエリア１８０８および１８０９が、領域１８１２において部分的に重なっている。

グリッド１８０２のセグメント１８０１が、破線の矢印１８０５によって示されているように、拡大された形態１８０７で表示されている。グリッド位置１８０３および１８０４が、このようにして、対応するグリッド位置１８１１および１８１０によって示されている。大文字「Ｅ」１８０６が、重なっているエリア１８１２内へ延びている。

図９に関連して説明したように、グリッド位置１８１１に関連付けられている保護ドットに関する空間的に変調された位置が、環状の領域１８０８内における平均ピクセル強度を割り出すことによって割り出される。同様に、グリッド位置１８１０に関連付けられている保護ドットに関する空間的に変調された位置が、環状の領域１８０９内における平均ピクセル強度を割り出すことによって割り出される。重なっているエリア１８１２は、グリッド位置１８１１およびグリッド位置１８１０の双方に関連付けられている保護ドットに共通であるため、重なっているエリア１８１２内における文字「Ｅ」に対するいかなる改ざんも、双方の保護ドットに関連して検知されることになる（たとえば、図１１のステップ１１１７を参照されたい）。したがって、たとえば文字「Ｅ」が、図１９に示されているように数字の「８」に変更された場合には、縦のライン１９０１は、領域１９０２内の平均ピクセル強度を変更することになり、グリッド位置１８１１および１８１０の双方における保護ドットに関連して図１１のステップ１１１７に影響を与えることになる。

この重なる構成には、複数の利点がある。１つの利点は、グリッド位置１８１１を取り囲んでいる環状のエリア内でドキュメントに汚れが付いた場合に、グリッド位置１８１０を取り囲んでいる環状のエリアを依然として使用して、上述の改ざんを検知することができるという点である。さらに、ドキュメントの汚れがないならば、図示されている双方の環状の領域からの重複した情報を利用できることによって、場合によっては、改ざんを検知する感度を高めることができる。たとえば図１８において、文字「Ｅ」と、グリッド位置１８１１に関連付けられている保護ドットとが重なっていて、グリッド位置１８１１に関連付けられている保護ドットを検知できない場合には、重なっているエリア１８１２内における改ざんの検知を、グリッド位置１８１０に関連付けられている保護ドットによって行うことができる。

それぞれの保護マークに関連付けられているエリアが（図９の例に示されているように）それらのそれぞれの保護マークと同じ場所に配置されているＭＭＥの構成においては、別々の保護マークのエリアの重なりは、図１８に示されているように、通常は部分的である。つまり、１つの保護マークに関連付けられているエリアの一部のみが、別の保護マークに関連付けられているエリアと重なっている。しかし、保護マークに関連付けられているエリアがそれらのそれぞれの保護マークと同じ場所に配置されていないならば、場合によっては、１つの保護マークに関連付けられているエリアが、別の保護マークに関連付けられているエリアと完全に重なることがある。保護マークに関連付けられているエリアの重なりから生じる利点の多くは、部分的に重なる場合および完全に重なる場合の双方において実現される。

記載されている構成がコンピュータ業界およびデータ処理業界に適用可能であることは、上記の内容から明らかである。

前述の内容は、本発明のいくつかの実施形態を説明しているだけであり、それらの実施形態は例示的なものであり、限定的なものではないため、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、それらの実施形態に対して修正および／または変更を行うことが可能である。

記載されている構成を実施することができる汎用コンピュータを示すブロック概略図である。 意図的に白紙のままにしてある。 保護されたドキュメントの一部を示す図である。 保護されたドキュメントの一部の上のドットに関する最初の位置を示す図である。 ドットの変調を示す図である。 ドットの変調をさらに詳細に示す図である。 ドットの別の変調を示す図である。 それぞれのグリッド位置における符号化のために使用される疑似乱数を示す図である。 平均ピクセル強度を計算するために使用されるエリアを示す図である。 図９のピクセル強度から生じるドット変調を示す図である。 保護されたドキュメントを確認する（すなわち復号化する）方法を示す流れ図である。 改ざんされたドキュメントの一部を示す図であり、「Ｅ」が変更されて「８」になっている。 改ざんされたドキュメント上で平均ピクセル強度を計算するために使用されるエリアを示す図である。 測定された平均ピクセル強度が０であった場合のグリッド値における復号化された値を示す図である。 改ざんされたドキュメント上でハイライト表示されている変更されたエリアを示す図である。 開示されているＭＭＥの構成を使用して処理した後に不正な方法で変更された保護されているドキュメントを示す図である。 保護されたドキュメントを作成するためのプロセスを示すフローチャートである。 対応する保護マークに関連付けられているそれぞれのエリアが部分的に重なっているＭＭＥの一例を示す図である。 図１８の例における改ざんを示す図である。

Claims (9)

1. 保護されていないドキュメントに対する不正な変更を検知できるようにするために保護されたドキュメントを生成する方法であって、
   保護マークの変調されていないアレイを正方形のグリッドの交点によって定義するステップと、
   前記保護マークに関連付けられ、当該保護マークを中心とした環状のエリア内における前記保護されていないドキュメントのプロパティに従って前記保護マークの前記変調されていないアレイを空間的に変調するステップと、
   前記変調された保護マークを前記保護されていないドキュメント内に組み込み、保護されたドキュメントを生成するステップを有し、
   前記保護マークに関連付けられている前記環状のエリアは、前記アレイ内の別の保護マークに関連付けられている他の環状のエリアと重なっていることを特徴とする方法。
2. 前記変調された保護マークに関連付けられている前記環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第１プロパティを決定するステップと、
   前記保護されていないドキュメントのプロパティと、前記保護されたドキュメントの決定された前記第１プロパティとを比較する比較ステップと、
   前記比較ステップの比較結果により、前記保護されたドキュメントに不正な変更が行われているかどうかを判定するステップを更に備え、
   前記決定するステップは、更に、前記他の環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第２プロパティを決定し、
   前記判定するステップは、前記環状のエリアと、前記他の環状のエリアと、が重なる領域における前記不正な変更の有無を、前記第１プロパティまたは前記第２プロパティを用いた前記比較ステップの比較結果に基づき判定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記保護されていないドキュメントのプロパティは、平均強度であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記保護マークは可視画像であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 保護されたドキュメントに対する不正な変更を検知する方法であって、
   保護マークの変調されていないアレイを正方形のグリッドの交点によって定義した記述を前記保護されたドキュメントから抽出するステップと、
   前記保護されたドキュメント内において、前記保護マークに関連付けられ、当該保護マークを中心とした環状のエリア内における前記保護されていないドキュメントのプロパティに従って前記保護マークの前記変調されていないアレイが空間的に変調された保護マークを識別するステップと、
   前記変調された保護マークの属性を復調するステップと、
   対応する保護されていないドキュメントの対応するプロパティを前記復調された属性から決定するステップと、
   前記変調された保護マークに関連付けられている前記環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第１プロパティを決定するステップと、
   前記保護されていないドキュメントのプロパティと、前記保護されたドキュメントの決定された前記第１プロパティとを比較する比較ステップと、
   前記比較ステップの比較により、前記保護されたドキュメントに不正な変更が行われているかどうかを判定するステップを有し、
   前記保護マークに関連付けられている前記環状のエリアは、前記アレイ内の別の保護マークに関連付けられている他の環状のエリアと重なっており、
   前記決定するステップは、更に、前記他の環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第２プロパティを決定し、
   前記判定するステップは、前記環状のエリアと、前記他の環状のエリアと、が重なる領域における前記不正な変更の有無を、前記第１プロパティまたは前記第２プロパティを用いた前記比較ステップの比較結果に基づき判定することを特徴とする方法。
6. 保護されていないドキュメントに対する不正な変更を検知できるようにするために保護されたドキュメントを生成する情報処理装置であって、
   保護マークの変調されていないアレイを正方形のグリッドの交点によって定義する手段と、
   前記保護マークに関連付けられ、当該保護マークを中心とした環状のエリア内における前記保護されていないドキュメントのプロパティに従って前記保護マークの前記変調されていないアレイを空間的に変調する手段と、
   前記変調された保護マークを前記保護されていないドキュメント内に組み込み、保護されたドキュメントを形成する手段と、を有し、
   前記保護マークに関連付けられている前記環状のエリアは、前記アレイ内の別の保護マークに関連付けられている他の環状のエリアと重なっていることを特徴とする情報処理装置。
7. 前記変調された保護マークに関連付けられている前記環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第１プロパティを決定する手段と、
   前記保護されていないドキュメントのプロパティと、前記保護されたドキュメントの決定された前記第１プロパティとを比較する比較手段と、
   前記比較手段の比較結果により、前記保護されたドキュメントに不正な変更が行われているかどうかを判定する手段とを更に備え、
   前記決定する手段は、更に、前記他の環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第２プロパティを決定し、
   前記判定する手段は、前記環状のエリアと、前記他の環状のエリアと、が重なる領域における前記不正な変更の有無を、前記第１プロパティまたは前記第２プロパティを用いた前記比較手段の比較結果に基づき判定することを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
8. 保護されたドキュメントに対する不正な変更を検知する情報処理装置であって、
   保護マークの変調されていないアレイを正方形のグリッドの交点によって定義した記述を前記保護されたドキュメントから抽出する手段と、
   前記保護されたドキュメント内において、前記保護マークに関連付けられ、当該保護マークを中心とした環状のエリア内における前記保護されていないドキュメントのプロパティに従って前記保護マークの前記変調されていないアレイが空間的に変調された保護マークを識別する手段と、
   前記変調された保護マークの属性を復調する手段と、
   対応する保護されていないドキュメントの対応するプロパティを前記復調された属性から決定する手段と、
   前記変調された保護マークに関連付けられている前記環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第１プロパティを決定する手段と、
   前記保護されていないドキュメントのプロパティと、前記保護されたドキュメントの決定された前記第１プロパティとを比較する手段と、
   前記比較する手段の比較により、前記保護されたドキュメントに不正な変更が行われているかどうかを判定する手段を有し、
   前記保護マークに関連付けられている前記環状のエリアは、前記アレイ内の別の保護マークに関連付けられている他の環状のエリアと重なっており、
   前記決定する手段は、更に、前記他の環状のエリア内における前記保護されたドキュメントの第２プロパティを決定し、
   前記判定する手段は、前記環状のエリアと、前記他の環状のエリアと、が重なる領域における前記不正な変更の有無を、前記第１プロパティまたは前記第２プロパティを用いた前記比較ステップの比較結果に基づき判定することを特徴とする情報処理装置。
9. コンピュータに、請求項１または請求項５に記載の方法をコンピュータに実行させるプログラムを記憶したことを特徴とする、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体。

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