CN1222815A - 在数字传输中不改变数据结构的防复制电路 - Google Patents

Abstract

由流处理装置1处理的图像/听觉声音/数据等的多路流信息被流识别装置3分为图像/听觉数据和其它数据,其中一种通过解码装置2输出到还原处理装置8、9,另一种通过编码钥匙识别装置5与I/F装置6连接到诸如PC等的数据总线。编码钥匙识别装置在编码钥匙提取装置4的编码钥匙信息的接收的基础上识别输出到数据端口的信号的数据格式,并通过判断为与图像或听觉声音有关的编码钥匙来取消信息,不输出到数据总线,只输出除了图像/听觉声音的编码钥匙。

Description

在数字传输中不改变数据结构的防复制电路

本发明与诸如图像(数字视频)/听觉声音(数字音频)/数据(软件/诸如网络信息的字符/程序等，图表信息等)信号等的多路流信息的处理有关，更具体地说，是与防止复制作为数字数据的图像/听觉声音信号的处理有关。

对图像/听觉声音信号的防复制电路在以前已经实现了，其方法是复制一个模拟信号电平，或为了防复制而特别加一个控制信号，或类似的方法。所介绍的典型的传统防复制电路的一个示例在未决的日本专利申请Hei 8-195064上披露。

然而，正如后面将要详细介绍的那样，在上述传统的防复制电路中，为了防复制不可避免地需要提供一个控制位。即使要求进行数据的防复制处理，防复制处理也不能只在接收端侧采取措施而实现。因此，对于数据的防复制处理必须采用系统方法。这样对传输侧与接收侧都会带来影响，这样处理的实现变得更加困难。更进一步而言，将因此不可避免地增加电路的尺寸或成本。

也就是说，在为了对付这一问题而新设置一个专用位的结构中，必须对系统的控制方式进行改进(在传输侧设置该专用位)。与此相对应地在接收侧需要进行专门的处理。结果，系统不可避免地在结构上变得复杂，并使成本增加。

更进一步，在传统的防复制电路中单独处理图像/听觉声音是我们的目标。因此，在由带有用来处理数据信号的存储媒介的PC(个人计算机)来实现上述目标的结构中，输入流的观察限制与数据保护由不变的处理进行，而不管输出路径如何。其结果，原有的或解码的图像/听觉声音信号也流入数据处理路径(PC的数据总线)。这样将产生一个问题，那就是能轻易地进行图像/听觉声音信号的数字状态复制。

换句话说，在信息的还原受编码限制的结构中，解码的图像/听觉声音/数据信号(或者不同种类的信号，它们是编码钥匙或被编码的信号)实际上呈自由状态(数据流入PC的数据总线)。因此这样数据信号能作为数字信号轻易地由PC的存储装置记录。因此，很难防止作为数字状态的图像/听觉声音信号的复制。

因此本发明的一个目标是提供一种防复制电路，它能在不需改变要输入的多路流的数据结构的情况下，防止图像/听觉声音信号的数字复制。

随着下面的介绍，本发明的另一个目标将变得很清楚。

根据本发明的一个方面，在进行数字数据传输的系统中防止图像/听觉声音信号在数字状态的复制的处理中，图像/听觉(数字视频/数字音频)信号的处理路径与不是图像/听觉信号的数据信号(软件/诸如网络信息程序的字符等，图形信息等)的处理路径彼此分开。更进一步，在本发明的这个方案中，防止了与图像/听觉声音数据有关的编码钥匙信息传输到有数据存储装置的数据处理路径中。

具体地，用来进行图像/听觉声音/数据流的还原的并具备保留流信息存储功能的装置的特征在于包括用来进行流输入处理的装置；用来释放编码信号的解码装置；用来将流指定信号所指定的数据输出到各个端口的流识别装置；用于提取指定的流信息的编码钥匙信息的装置；用根据各个编码钥匙信息鉴别流格式的装置；用于与进行不是图像/听觉声音信号的数据的处理电路诸如PC的接口的I/F装置；用来存储流信息的存储装置；用来还原图像信号的装置；用来还原听觉信号的装置，更进一步，在数据已经编码的情况下，由S.W.解码装置进行处理。

更进一步，上述装置的输入流的处理的特征在于进行诸如通信系统处理的对应于发送侧各个数据的输入形式的I/F处理、广播系统的处理、存储媒介系统等的处理。

此外，上述装置的流识别处理的特征在于通过设置两个系统的多个端口来输出图像/听觉声音信号与数据信号，而将图像/听觉声音信号与数据信号按分开的路径进行处理。

此外，上述装置的流识别装置的特征在于通过判断为数据输出端口所指定的流信息的数据格式，与图像以及听觉声音信号相关的编码钥匙信息并不输出到连接到能存储与图像及听觉声音信号相关的编码钥匙信息的存储媒介的数据端口。

根据本发明，在可视数字状态可以防止图像/听觉声音信号的复制。更进一步，它能应用到对应于不同形式的系统的装置上，这些系统诸如通信系统、广播系统、存储文件系统或类似各种系统。

更进一步，在不将与图像/听觉声音信号相关的所有信息输出到有存储媒介的处理部分的情况下也能实现处理。

图1是一个显示传统防复制电路的框图。

图2是一个根据本发明的优选实施例的数字数据的防复制系统的框图。

图3是一个显示本发明的第一示例的框图。

图4是一个显示本发明的第二示例的框图。

图5是一个显示本发明的第三示例的框图。

参考图1，为了加深对本发明的理解，首先介绍在上面提到的未决的日本专利申请Hei8-195064上披露的传统防复制电路。

在图1中，提供了数字VCR61，它带有状态判断逻辑电路63、记录电路64、还原电路65与定时数据产生部分66。数字VCR61的磁带62带有状态存储内存69。每个记录媒介都装有状态存储内存69，用来记录数字视频信号，例如，状态存储内存69被设置在磁带71或整体固化在磁带盒62的半导体内存的给定区域。

模拟视频信号或数字视频信号从输入部分67输入。在输入信号是模拟输入信号的情况下，例如，在垂直消隐周期内添加著作权保护信息，在输入信号是数字视频信号的情况下，在数字数据内添加著作权保护信息。在记录电路64中输入信号进行给定处理，并通过记录/磁重放头70记录在磁带71上。当在记录模式，状态判断逻辑电路63根据输入信号中的著作权保护信息与状态存储内存69的著作权保护信息按三种方式控制记录电路64。

在输入信号的著作权保护信息中没有配音禁止或限制的情况下，记录电路64可以正常地记录输入信号。在输入信号的著作权保护信息中有配音禁止或限制，并且在状态存储内存69的著作权保护信息中没有显示允许记录的信息的情况下，此时记录电路64不能正常地记录输入信号。作为不能正常记录的一个例子，通过打乱AGC操作以破坏输入信号等，使记录电平与正常值不同，或者禁止输入信号被编码，或者解码，等等。在输入信号的著作权保护信息中有配音禁止或限制，并且在状态存储内存69的著作权保护信息中有显示允许记录的信息的情况下，此时记录电路64能根据允许的配音的记录时间信息或对应于记录时间的预先支付费用信息正常地记录输入信号。当输入信息记录时，输入信号的著作权保护信息记录在磁带71上与状态存储内存69不同的给定区域内。

然而，正如在本说明书上的前述所介绍的那样，在传统的防复制电路中有必要提供一个用来防止复制的控制位。这样将增加电路的尺寸与成本。另外，在传统的防复制电路中的另一个问题依然存在。也就是说，在传统的防复制电路中图像/听觉声音信号的数字状态复制依然很容易。

现在参考图2，下面将根据本发明的优选实施例进行防复制电路的介绍。

图2是一个显示本发明的数字数据的防复制系统的结构的框图。图中所显示的数字数据的防复制系统包括：输入流处理装置1、解码装置2、流识别装置3、编码钥匙提取装置4、编码钥匙鉴别装置5、用来连接数据处理装置的I/F装置6、流信息存储装置7、图像显示处理装置8、听觉声音还原处理装置9与S/W解码装置10。

流输入装置1是一个处理部分，它用来对应于不同输入形式的与图像/听觉声音/数据等多路复用的流信息的每个输入I/F信号进行流的输入处理。解码装置2是一个处理部分，它用来根据某一个指定格式进行编码后的信息的密码释放。流识别装置3是一个处理部分，其中对应于由流指定信号指定的流信息的图像/听觉声音/数据信号与多路流分开，并给定用于图像/听觉声音信号输出处理的输出端口或数据信号输出端口。编码钥匙提取装置4是一个处理部分，其中编码钥匙信息的条件控制对应于输出到图像/听觉声音信号输出端口的流信息。

编码钥匙鉴别装置5是一个处理部分，用来通过鉴别各个流信息和对应的编码钥匙信息的数据格式，进行与来自多路编码钥匙信息的图像/听觉声音相关的信息的控制。I/F装置6是一个处理部分，用来进行I/F处理，将输出到流识别装置3的端口的信号连接到诸如PC等能处理不同数据信号的设备上。

存储装置7是一个用来存储不是图像/听觉声音的数据信号的存储装置。图像显示处理装置8是一个用来处理图像信号的显示的处理部分。听觉声音还原处理装置9是一个用来进行听觉声音信号还原处理的处理部分。S/W解码装置10是一个在从数据端口传输的数据被给定编码处理的情况下进行密码释放的处理部分。[示例]

通过使用示例将介绍实现上述实施例的数字传输中的防复制电路的工作原理。图3是显示数字传输中防止图像/听觉声音信号的非法复制的第一个例子。在进行了与普通调谐处理一样的处理后，例如为接收了图像/听觉声音/数据信号的广播波的第一个IF信号选择频道(异频雷达收发机)，上述的信号是由诸如抛物线天线或VHF/UHF天线的不同种类的接收装置数字调制与多路调制的，从其中提取与必要信息多路调制的频道并将其转化为中间频率带等，广播接收电路21然后通过A/D转化将其转化为数字信号。

传输处理电路22进行通常是由数字传输系统给定的处理。电路中进行的主要处理是数字调制信号的解调，根据系统添加的错误纠正代码进行解码等。更进一步，在与系统相关的传输中，为了分散错误，在接收侧还进行了由传输侧给定并对应于用来释放交错的处理的处理，为了分散能量而不使之聚集(偏置“1”或“0”模式)，进行传输编码处理，为了保护同步，对于每一个恒定信息包进行帧定位处理，以转化同步信号。在这一处理部分中，由于它是传输侧进行传输格式的处理部分，因而处理的内容根据系统的不同而不同。

解码器25是这样一个处理部分，其中对加密传输的信息进行处理，加密传输信息是为了限制用户为其观看而散发或存储各种图像/听觉声音/数据信号，它是一个电路，只有在观看协议或数据购买合同建立时，对以编码数据方式的信息才能释放解码信号。因此，对于不必在传输侧对其加以限制的信息，没有给出编码处理，因此，可能有些地方根据信息没有进行具体的处理。

流识别电路28从多路流中分离出由流指定信号建立并用来观看图像/听觉声音信号或存储数据信号的数据，并只输出所选择的流信息。通过在流识别电路23的输出中对于图像与听觉声音信号以及数据信号分别安装输出端口，分别进行专用的处理。

用于图像/听觉声音与用于数据的每个输出端口的结构能使它同时输出多个流，同样原因，也能同时采用诸如数据信息或类似信息的多个信息。

编码钥匙提取电路24是一个用来在传输流中提取所有的诸如图像/听觉声音/数据的指定编码钥匙信息的电路。通过这一电路，对应于图像/听觉声音信号的观察数据的编码钥匙信息被输出到解码器25。除上述信息之外的编码钥匙信息作为信号而输出，以在下一个阶段进行编码钥匙鉴别电路26的输出控制。

编码钥匙鉴别电路26判断输出到数据端口的信号的数据格式是否是图像/听觉声音信号或数据信号，此电路是一个用来对应于编码钥匙提取电路24的各个输出信息来鉴别流格式的电路。通过这一电路，所判断的信息如果与图像或听觉声音有关，编码钥匙的信息被取消，并在接下来的步骤不被输出到I/F电路27。这是一个用来在接下来的步骤控制只是识别为不包括图像/听觉声音的信息的编码钥匙信息的电路。

这里，说明在图像/听觉声音信号输出端口设置对应于数据信号的流信息的情况。指定信号从输出端口输出，而不管其是否为诸如图像/听觉声音/数据等种类的信息，但如果数据信号不是图像/听觉声音信号，它不能正常地还原并因此变成一个无意义的数据。更进一步，由于下一阶段信息存储媒介29在图像/听觉声音信号端口的输出系统没有配置，它也不可能以数字信号形式存储诸如图像/听觉声音/数据等的信息。

然而，在图像或听觉声音信号的流信息在数据信号输出端口设置的情况下，由于由流识别电路23设置的流信息的数据结构能被判断，识别为图像/听觉声音信号的数据的编码钥匙信息在下阶段在I/F电路27没有输出。也就是说，即使图像/听觉声音信号的流作为到数据端口的输出而设置，编码钥匙信息被取消而不输出到这一数据端口。因此，被编码的图像/听觉声音的数字数据被记录在与下阶段相连的存储媒介29中，但是因为没有记录图像/听觉声音信号的编码钥匙信息，因此编码不能释放。

I/F电路27是一个用来进行I/F处理的电路，用来将由编码钥匙鉴别电路26判断的信息，而不是图像/听觉声音信号的编码钥匙，连接到能处理数据信号的设备上。在这一电路中，PC或类似设备可以作为用来处理数据信号的外部连接设备。由于PC能处理不同形式的数据并自由地工作，它装备有诸如HDD等的存储媒介29，能作为数据处理端处理所传输数据信号。

存储媒介29用来存储除图像/听觉声音信号以外的信息。通常，图像/听觉声音信号之外的信息(程序、网络数据、字符信息、图形信息等)采用数据自身被购买的形式，并且需要能存储所购买的数据直到用户自己不需要为止的系统。S/W解码器28是一个用来只在从I/F电路27传输的数据被给定为编码形式的情况下进行密码释放。然而，考虑到图像/听觉声音信号，由于编码钥匙不包括在所传输数据中，编码不能被发布。

图像显示处理电路30是一个用来在显示部件(TV或PC监控器)上显示从解码器25输出的图像信号的处理电路。由于与作为本电路输出的外部图像显示设备连接信号的形式变成模拟信号，非退化状态的图像数据的复制是不可能的。

听觉声音还原处理电路31是一个用来对从图像显示处理电路30与解码器25输出的听觉声音数据进行还原处理的电路。与图像信号相似，由于与外部听觉声音还原设备的连接信号的形式变成模拟信号，非退化状态的听觉声音数据的复制是不可能的。

通过上面介绍的方法，不可能复制数字状态的图像/听觉声音信号，并且能防止在非退化状态非法复制图像/听觉声音的数据。

图4显示了用来防止在数字传输中非法复制图像/听觉声音数据的第二个示例。在图4中，传输处理电路41是一个在以MPEG(运动图像专家组)格式多路多用的图像/听觉声音/数据信号系统中根据前面介绍的传输协议进行处理的电路。由于对于每一个系统都规范了传输过程，处理内容没有标准化，因此根据操作系统的不同而不同。不仅广播波的接收，而且使用通信网络的数字数据的传输都能由这一电路处理。

传输处理电路22、解码器25、流识别电路23、编码钥匙提取电路24、编码钥匙鉴别电路26、I/F电路27、存储媒介29、S/W解码器28、图像显示处理电路30与听觉声音显示处理电路31的工作原理与图2相同。

通过上面介绍的方法，复制数字状态的图像/听觉声音信号变成不可能，并且能防止在非退化状态非法复制图像/听觉声音的数据。

图5显示了用来防止在数字传输中非法复制图像/听觉声音数据的第三个示例。在图5中，数据存储文件装置51存储了混合有MPEG格式的图像/听觉声音/数据信号等流信息，并变成接下去要处理的不同信息的信号源。存储在这一装置中的信息被输出到由端子侧要求的下一阶段的处理部分。数据存储文件装置51有诸如HDD、FDD、盘列、磁记录装置、光记录装置、IC卡(存储卡)与内存或类似的不同形式。

文件控制电路52是一个用来控制从存储有信息等的数据存储文件装置51读取与必要数据多路混合的电路，也用来作为与下阶段的处理部分的接口。不仅用广播波与传输网络的接收传输数字数据，而且从诸如文件的存储媒介中的数据的输入形式都能由此电路处理。流识别后的处理与图3相同。

通过上面介绍的方法，复制数字状态的图像/听觉声音信号变成不可能，并且能防止在非退化状态非法复制图像/听觉声音的数据。

根据本发明，数字传输中的防复制电路的结构使数据系统与图像/听觉声音系统的信号处理路径彼此分开，并且与图像/听觉声音信号相关的编码钥匙信息没有传递到存储媒介。接着，没必要改变要输入的多路流的数据结构，并能防止图像/听觉声音信号的数字复制。

虽然本发明是仅联系一个首先实施例介绍的，但对于熟悉本领域的人，可以按不同的方式应用本发明。

Claims (6)

1．数字传输中在用在处理多路流的装置中的防复制电路，其能识别所传输的数据格式是否是图像、听觉声音、数据及它们各自的附加数据中的一种，并具有存储上述流信息的功能，上述防复制电路包括：

将处理图像与听觉声音信号的第一路径与处理不是图像与听觉声音信号的数据的第二路径彼此分开的装置；

防止将与图像以及听觉信号有关的编码钥匙信息发送到流信息的存储功能元件的装置。

2．数字传输中在用在处理多路流的装置中的防复制电路，其能识别所传输的数据格式是否是图像、听觉声音、数据及它们各自的附加数据中的一种，并具有存储上述流信息的功能，上述防复制电路包括：

对多路流进行输入处理的流处理装置；

用来将由流指定信号指定的数据从多路流中分离并将其输出到各个可应用端口的流识别装置；

用来从所述多路流中提取图像、听觉声音与数据的编码钥匙信息的编码钥匙提取装置；

通过使用从编码钥匙提取装置提取得到的编码钥匙信息发布图像与听觉声音的编码信号的解码装置；

用来分别还原解码后的图像与听觉声音数据的还原装置；

用来处理由流识别装置分离的数据信号的处理的数据处理装置；

编码钥匙鉴别装置，它连接在流识别装置与数据处理装置之间，以鉴别与由编码钥匙提取装置提取的编码钥匙信息的图像/听觉声音有关的信息，并从数据处理装置的输出中取消与图像/听觉声音有关的编码钥匙信息。

3．权利要求2的数字传输中的防复制电路，其中流处理装置由广播接收电路与传输处理电路组成，广播接收电路用来接收数字调制的广播波与多路图像/听觉声音/数据信号，并将它们转换为数字信号，传输处理电路用来对转换后的数字信号进行所要求的传输处理。

4．权利要求2的数字传输中的防复制电路，其中流处理装置由通信处理电路和传输处理电路组成，其中通信处理电路用来根据规定图像/听觉声音/数据信号系统以MPEG格式多路传输的传输协议进行处理，传输处理电路对处理过的数字信号进行所要求的传输处理。

5．权利要求2的数字传输中的防复制电路，其中流处理装置由数据存储文件装置和文件控制电路组成，数据存储文件装置用来存储以MPEG格式多路复用的图像/听觉声音/数据信号的流信息，文件控制电路用来控制从数据存储文件装置读取与必要数据多路复用的流。

6．权利要求2的数字传输中的防复制电路，其中流处理装置提供有双输出端口，用来从流处理装置中将信号分离为图像/听觉声音信号与数据信号，并将其中一种通过所述解码装置输出到还原装置，将另一种通过所述编码钥匙识别装置输出到数据处理装置。

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