CN1255793A - 复制世代管理方法、信息信号记录装置、输出装置和重现装置 - Google Patents

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Abstract

一种用来控制诸如视频信号等信息信号的复制的复制世代管理方法,以及应用这种方法的信息信号记录装置、输出装置和重现装置。为了管理复制世代,将电子水印信息和其它附加信息构成的附加信息附加到一信息信号。根据电子水印信息构成的附加信息管理CGMS信息和其它附加信息的更新。因此,诸如CGMS信息之类的用于复制世代管理的附加信息总是可保持在一正确的状态从而可以总是执行适当的复制世代限制控制。

Description

复制世代管理方法、信息信号记录 装置、输出装置和重现装置
本发明涉及一种用来控制诸如视频信号等信息信号复制的复制世代管理方法，以及应用这种方法的信息信号记录装置、输出装置和重现装置。
近年来，随着因特网的数字内容、数字视盘等的广泛使用，通过非法复制该数字内容而侵犯版权变成了问题。因此，作为用来反击侵权问题的一种方法，存在一种将复制控制信息附加到该数字内容并且通过使用该附加信息来防止复制侵权的偿试。
作为用于防止复制的控制，一种想法是形成根据信息源复制完全被允许的情况，和允许一次复制而禁止已复制了一次的复制的情况(世代限制复制控制系统)。
作为后一种的世代限制复制控制系统，该系统希望允许有效控制复制世代。作为一能够管理复制世代的系统，提出了CGMS(复制世代管理系统)。
在信息传送期间，在NTSC信号的情况下，对于一个模拟视频信号(称之为CGMS-A)，所述CGMS系统将叠加在所述视频信号的亮度信号的垂直消隐周期内一个特定水平部分上的20位附加信息的2位作为复制控制信息叠加到例如第20水平部分的一个有效视频部分上；对于一数字视频信号(称之为CGMS-D)，作为附加信息，在数字视频数据中插入2比特复制控制信息。
在该CGMS系统中，该2比特信息(以后称之为CGMS信息)具有以下的含义：[00]……允许复制。[10]……仅允许复制一次(仅可复制一代)。[11]……禁止复制。
当附加到视频信息的CGMS信息是[10]时，记录装置支持CGMS记录该视频信息，判定该视频信息的重复记录是允许的。但是，更新为[11]的CGMS信息被附加到所记录的视频信号。当被附加到所记录的视频信息的CGMS信息是[11]时，记录装置支持CGMS不执行记录，判定该图像信号的重复记录是禁止的。
但是，因为在数字信号的情况中CGMS信号可以通过提取特定的2比特信息进行检测，所以该CGMS信息相对容易被试图进行非法复制的窜改。
当执行这样一种窜改时，没有常规的手段可被用来进行适当状态的复原，从而导致不再能够得到适当的复制世代限制控制的不利结果。详细地说，对于用作为数字视频数据的一接口的IEEE 1394接口，建议了一种使用CGMS信息保护版权的方法。在所有时间以一适当状态保持CGMS信息是重要的。
本发明的一个目的是在所有时间以一正确的状态保持诸如CGMS信息之类用于复制世代管理的附加信息，以便适当的复制世代限制控制总是可以被执行。
为了解决上述问题，根据本发明提供了一种通过向一信息信号附加由电子水印和其它附加信息所构成的附加信息以管理复制世代的管理复制世代的方法，该方法包括有步骤：
在由该电子水印信息构成的附加信息的基础上，更新和管理另外的附加信息。
电子水印处理将作为噪声的信息写入对人感知并不重要的视频数据或音乐数据的部分，也就是对音乐和视频不是冗余的部分。因为通过电子水印处理被嵌入在图像数据或音乐数据中的电子水印信息构成的附加信息在与图像数据或音乐数据相同的频带和时域内被嵌入，所以该附加信息难以从该图像或音乐数据中删除并且对非法窜改有很强的抵御能力。
另一方面，即使在图像数据或音乐数据进行了滤除或数据压缩处理之后，被嵌入在其内的附加信息也可以从该图像数据或音乐数据中被检测到。
根据本发明，由如上所述难以窜改的电子水印信息所构成的用于复制世代控制的附加信息与诸如CGMS信息之类的其它附加信息一道被附加到一诸如视频信号的信息信号上，并且根据该电子水印信息，诸如CGMS信息的其它附加信息被更新。
因此，即使诸如CGMS信息的其它附加信息被窜改，它也能正确地被更新，从而可以执行适当的复制世代管理。
图1的框图示出了根据本发明的一信息信号记录装置的一实施例的构成。
图2示出了应用了根据本发明的一信息信号复制世代管理方法的一实施例的系统结构。
图3的框图示出了在图2的系统中所使用的一机顶盒(sep top box)的构成。
图4的框图用来说明在图3的一实施例的一机顶盒中所使用的一种用于叠加电子水印信息的方法。
图5的框图用来说明在图3的一实施例的一机顶盒中所使用的一种用来检测电子水印信息的方法。
图6A至6D的图用来说明在本发明的一实施例中所使用的电子水印信息。
图7的框图示出了其为图1的记录装置的部分的一电子水印信息WM更新部分208。
图8的框图示出了其为图1的记录装置的部分的一电子水印信息WM译码部分207。
图9的流程图说明了图1的记录装置的操作。
图10是在本发明的一实施例中所使用的一依从重现装置的框图。
图11是用来说明图10的一重现装置的操作的一流程的部分。
图12是用来说明图10的一重现装置的操作的一流程的部分。
图13是用来说明图10的一重现装置中的数字输出控制的流程。
后面，将结合附图说明根据本发明的一复制世代管理方法的一实施例、使用该方法的一输出装置、一记录装置和一重现装置。
下面所述的实施例假定一信息信号使用一盘记录介质而被传送，复制控制对象是视频信息和盘记录介质是一DVD(数字视盘)。作为用于管理复制世代的附加信息，使用了CGMS信息和电子水印信息WM。
当复制控制系统使用该电子水印处理时，通过嵌入附加信息，下面四种状态中的一种状态被设定以表示在其上叠加有相关的电子水印信息的图像数据和音乐数据的一复制世代和一复制限制状态。①许可复制②复制一次(可复制一代)③不再复制④绝对不许复制
“①许可复制”表示音乐数据和图像数据可被自由地复制。“②复制一次(可复制一代)”表示音乐数据和图像数据仅可被复制一次。“③不再复制”表示有关的音乐数据和图像数据从“②复制一次”的状态的音乐数据和图像数据而被复制，且禁止进一步复制。“④绝对不许复制”表示复制被完全禁止。
如果被叠加在图像数据和音乐数据上的电子水印信息表示“复制一次”，则能够进行电子水印处理(即，复印限制处理)的记录装置记录该图像数据和音乐数据，判断它们可被复制，但是被更新为“不再复制”的电子水印信息被叠加在所记录的图像数据和音乐数据上。如果叠加在被记录的图像数据和音乐数据上的电子水印信息表示“不再复制”，则能够进行电子水印处理的记录装置禁止记录该图像数据和音乐数据，因而其复制被禁止。
在这个实施例中，该电子水印处理通过使用一PN(伪随机噪声)系统的代码(后面称之为PN代码)来频谱扩展管理复制世代的附加信息的方式来执行，并且将该频谱扩展信息叠加在图像信息上作为电子水印信息WM。
作为在可擦除记录介质上执行记录的记录装置中使用的加密处理，使用了预定的扰频处理。
在下面的解释中，一可擦除DVD称之为RAM盘并且一不可擦除、只读DVD称之为ROM盘。能够进行复制世代限制处理的记录装置和重现装置称之为依从装置，不能够进行复制世代限制处理的装置称之为非依从装置。用来管理复制世代的信息称之为复制控制信息。
当一ROM盘被使用并且“绝对不许复制”被应用时，在该ROM盘中所记录的一信息信号被提供有表示该事实的附加信息并且受到CSS(内容扰频系统)模式的加密。在该ROM盘中所使用的加密不同于在前述写到该RAM盘期间所使用的加密。
在下述的一实施例的一个例子中，如图2所示，通过电缆或无线电波所传送的一数字广播由例如一机顶盒(接收机)100所接收，通过一单独从该接收机所提供的记录装置200该接收信号被记录在RAM盘30上，并且该RAM盘30由一重现装置300所重现。
根据这个实施例，在其是信息信号输出装置形式的该机顶盒100中，当CGMS信息和电子水印信息WM以叠加方式附加到一所接收的视频信号时，输出视频信息的CGMS信息根据该水印信息WM而被更新和输出，从而在该CGMS信息和电子水印信息之间不存在有不一致。另外在该重现装置300中，重现/输出视频信息的CGMS信息根据该电子水印信息WM而被更新和输出从而在该CGMS信息和电子水印信息之间不存在有不一致。
在这个实施例的记录装置200中，当来自该接收机的一视频信号的电子水印信息所构成的附加信息表示状态“复制一次”时，如果来自该接收机的接收信号由一依从记录装置所记录，则在该依从记录装置中，根据该电子水印信息WM，CGMS信息被更新为[11]，并且该电子水印信息WM从状态“复制一次”更新为状态“不再复制”。在其它情况中，不执行更新。
在这个实施例中，因为频谱扩展被用于电子水印处理，所以在电子水印信息WM的更新期间，通过使用一不同系统的PN代码作为用于频谱扩展的PN代码串而将表示“不再复制”状态的电子水印信息WM叠加在表示“复制一次”状态的电子水印信息WM上，替代删除表示“复制一次”状态的电子水印信息。
即使在这个处理之后，频谱被扩展的复制控制信息被作为一个具有不明显电平的主信息信号叠加在视频信息上并且PN代码系统是不同的，借此，通过将更接近于复制禁止的复制控制信息判定为感兴趣的电子水印复制控制信息能够检测不同类型的复制控制信息并能获得与更新相同的效果。在以下的说明中，表明检验电子水印信息WM结果的一判定输出意味着与多片复制信息被检测到时根据它们判定的一个结果被使用。
在这个实施例中，在机顶盒100和记录装置200之间以及在重现装置300和记录装置200之间数字视频信息的交换是在依从装置之间以MPEG压缩模式通过一IEEE 1394标准接口执行的。为了防止在该IEEE 1394标准接口中非法复制，被传送的数字信息被加密；它检验一输出目标是依从装置还是记录装置；检验用于管理复制世代的附加信息(通常为CGMS信息)；并且根据检验结果，判定是否向该输出目标发送一用来解决上述加密的密钥。
上述通信控制系统叫做IEEE 1394安全总线，该总线对一视频数据的数字接口提供有效的复制防护。
在这个实施例中，电子水印信息WM被用作用于管理被检验以判定是否向一输出目标发送一用来解决加密的密钥的复制世代的附加信息。应注意的是，是否向一输出目标发送一用于解决加密的密钥可以通过检查在电子水印信息基础上更新的CGMS信息来判定。
接下来，将说明本实施例的机顶盒(接收机)100、记录装置200和重现装置300的构成。在下述的实施例中，广播信号与被一代码串PNa进行频谱扩展的电子水印复制控制信息相互叠加，该代码串PNa是第一PN代码串，并且依从记录装置利用由一代码串PNb(与PNa不同)扩展的电子水印复制控制信息更新生成限制，代码串PNb是第二PN代码串。
为了说明简化起见，对于电子水印信息，“可被复制一次”被描述为“复制一次”，“进一步复制被禁止”被描述为“不再复制”和“绝对禁止复制”被描述为“绝对不许复制”。[机顶盒]
图3的框图示出了在本实施例中所使用的该机顶盒100的构成。
如图3所示，根据用户通道选择操作的一选台控制信号从控制部分110提供给通道选择部分101，因而通道选择部分101向去扰频部分102提供所选择通道的信号，在去扰频部分被扰频的广播信号被去扰频。被去扰频的通道信号被提供给信号分离部分103。在该信号分离部分103中，因为在来自该通道选择部分101的输出信号中包含有多个广播节目，所以根据来自控制部分110的用户广播节目选择操作来提取一广播节目的数据。
来自该信号分离部分103的广播节目的视频数据Di被MPEG压缩。因此，为了将来自信号分离部分103的数据Di提供给一显示监视器，它通过CGMS更新部分104被提供给视频数据译码部分105，在那里它被MPEG译码和被解压缩。该MPEG译码数据通过D/A转换器106被转换成模拟信号并且通过一模拟输出终端111a而被提供给显示监视器。
在这个实施例中，来自该信号分离部分103的MPEG压缩视频数据Di如前所述被提供给CGMS更新部分104，并且被提供给电子水印信息译码部分(后面称之为WM译码部分)107。在该WM译码部分107中，附加到广播节目数据的电子水印信息被提取并且复制控制信息被判定。所判定的输出被提供给控制部分110。
在这个实施例中，电子水印信息WM被叠加在一视频信号上作为一频谱扩展信号。更详细地说，在这个例子中，如上所述，频谱扩展以一种方式而被执行，这种方式是在足够早的周期处生成用作扩展代码的PN代码并且将它乘以复制控制信息作为附加信息，因此将窄带、高电平复制控制信号转换成对视频信号不产生影响的宽带、小电平信号。该频谱扩展复制控制信息被叠加在视频数据上并被发送。
图4的框图用于解释在这种情况下在作为电子水印信息WM的信息信号的一个视频信号上进行叠加的处理。该叠加是在广播一侧内执行的。或者该广播侧可以广播总是执行该叠加的视频信号。
在图4中，例如，在同步检测部分41中检测一视频信号Vi的垂直同步信号并且将所检测的输出提供给定时信号产生部分42。该定时信号发生部分42产生一与垂直同步信号同步的定时信号。
在这个例子中PNa产生部分43与来自定时信号产生部分42的一定时信号相同步地产生在垂直同步中重复的PN代码串PNa，并且将该PN代码串PNa提供给SS扩展部分44(SS代表频谱扩展。这对下面的说明同样是适用的)。
该PNa产生部分43与来自定时信号产生部分42的一定时信号同步地产生将被叠加在视频信号Vi上的作为电子水印信息的复制控制信息，并且将它提供给SS扩展部分44。在这种情况中，被叠加的复制控制信息根据被传送的信息而被判定，并且产生表示“许可复制”、“复制一次”或“绝对不许复制”的信息。
该SS扩展部分44倍乘该复制控制信息和PN代码串PNa以产生一频谱扩展信号。该频谱扩展信号通过一电平调整部分46提供给电子水印信息WM叠加部分47并且叠加到输入视频信号Vi上作为电子水印信息。该电平调整部分46调整一叠加电平从而使作为电子水印信息的叠加结果的重现视频不会衰变。在这种情况中该SS电子水印信息以小于该视频信号的动态范围的一电平被叠加。
图6A至6D通过频谱示出了作为电子水印信息而被叠加的复制控制信息和一视频信号之间的关系。该复制控制信息是一具有很少量信息的低位率信号并且如图6A所示是一窄带信号。对该信号的频谱扩展应用的结果是如图6B所示的一宽带信号。此时，一频谱扩展信号电平变得很小，其反比于一频带的扩展比。
在该WM叠加部分47中，频谱扩展信号或SS复制控制信息以低于图6C所示的作为一信息信号的视频信号的动态范围的一电平被叠加在该视频信号Vi上。以这种方式进行的叠加致使该主信息信号有较小的衰变。因此，如上所述，当将在其上叠加有SS复制控制信息的视频信号被提供给一监视器图像接收机而产生视频时，可得到具有对该SS复制控制信息很小影响的满意的被重现视频。
另一方面，如前所述，执行逆频谱扩展以检测SS复制控制信息导致SS复制控制信息作为如图6D所示的一窄带信号再次被复原。通过提供一足够的频带扩展比率，逆扩展后的该复制控制信息的功率超过了一个信息信号，从而可以进行检测。
在这种情况中，因为被叠加在该视频信号上的电子水印信息是在该视频信号相同时间和在相同频率范围内被叠加的，所以该电子水印信息不会通过使用一频率滤波器或简单的信息替换而被删除或改变。
因此，因为叠加在该视频信号上的SS复制控制信息将不被消去并且难以窜改，所以复制控制变得能够确保防止非法复制。
在上述构成中，由于一垂直同步信号被作为参考信号，所以使用用于垂直同步的PN代码串执行频谱扩展，因此，在与从所述视频信号检测的垂直同步信号同步的一个信号的基础上可以很容易地产生用于检测来自所述视频信号的频谱扩展信号所需的逆频谱扩展的PN代码串。
用来提取和判定用作如上所述被叠加的电子水印信息WM的SS控制信息的WM译码部分107其构成如图5所示。详细地说，如图5所示，来自信号分离部分103的视频数据Di被提供给逆扩展部分1074和同步检测部分1071。同步检测部分1071检测垂直同步定时并将该所检测的输出提供给定时信号产生部分1072。
定时信号产生部分1072将一垂直同步定时信号提供给PNa产生部分1073。产生如在图4的叠加侧的PNa产生部分43中所产生的相同PN代码系统的PNa的产生部分1073在如叠加侧的相同垂直同步定时处产生一PN代码串PNa。来自PNa产生部分1073的PNa代码串PNa被提供给逆扩展部分1074，并且因而得到频谱扩展复制控制信息。该复制控制信息被提供给WM判定部分1075，在那里一复制控制状态被判定。所判定输出被提供给控制部分110。
控制部分110，根据电子水印信息WM的判定输出，在CGMS更新部分104中更新CGMS信息，从而在电子水印信息WM和CGMS信息之间不存在有不一致。
更详细地说，例如，当所接收的视频信息的CGMS信息是表示“许可复制”的“00”时，如果该电子水印信息WM表示“复制一次”，则该CGMS信息应被更新为“10”以表示状态“复制一次”。
另外，当所接收的视频信息的CGMS信息是分别表示“许可复制”和“复制一次”的“00”和“10”时，如果电子水印信息WM表示“不再复制”或“绝对不许复制”，则该CGMS信息将被更新为“11”。
在这个实施例中，因为电子水印信息WM难以窜改，所以无须核定CGMS信息的内容，根据电子水印信息WM，通过更新该CGMS信息可以简单地防止在CGMS信息和电子水印信息之间的上述不一致，从而在该CGMS信息和电子水印信息之间不存在不一致，从而可以期待适当的复制世代管理。
来自CGMS更新部分104的被压缩的数字视频数据通过IEEE 1394接口总线被数字地输出。在这种情况中，通过如前面所述的IEEE 1394安全总线而提供复制保护。
详细地说，自CGMS更新部分104输出的数据被提供给加密部分108，在那里根据在该控制部分110的控制下用于每一通讯的不同的加密密钥执行对于该被压缩视频数据的加密。在该加密部分108中所执行的加密不同于对于被记录在前述RAM盘和ROM盘上的一信息信号所执行的加密。
来自加密部分108的被加密数据经过IEEE 1394接口109并且通过输出端111b提供给输出目标的一电子装置。该IEEE 1394接口109执行数据转换以便满足有关IEEE 1394接口标准并且输出被转换的数据。
这时，控制部分110通过IEEE 1394接口109执行与输出目标的该装置的通信，判定该输出目标的装置是否是一依从装置，如果是，则判定它是否是一记录装置。
在这个实施例中，根据来自WM译码部分107的复制控制信息的判定输出和用来通过IEEE 1394接口109判定该输出目标的装置的信息，该控制部分110判定在该加密部分108中用来解决加密的加密密钥信息是否输出到输出目标。在这种情况中，如前所述，如果从该WM译码部分107输出多个复制控制信息，则该控制部分110将把更接近于复制禁止的信息用作所述判断输出。
例如，当一输出目标是一非依从装置时，加密密钥信息不传送给该输出目标的装置。即使当该输出目标是依从装置时，如果它是一记录装置，则当电子水印信息WM是“不再复制”或“绝对不许复制”时，加密密钥信息也不传送给该输出目标的装置。
如上所述，在IEEE 1394标准的一接口中，在CGMS更新部分104中被更新的CGMS信息还可用作为用来判定是否将一用来解决加密的密钥传送到一输出目标的信息。在这种情况中，当一输出目标是一依从记录装置并且CGMS信息是“11”时，加密密钥信息不被传到该输出目标的装置。
另外，对于来自D/A转换器106的一模拟视频信号的输出，根据电子水印信息WM该模拟视频信号可备有CGMS-A信息。在NTSC信号的情况下，所述CGMS-A信息将叠加在所述视频信号的亮度信号的垂直消隐周期内规定水平部分上的20位附加信息的2位作为复制控制信息叠加在例如第20水平部分的一个有效视频部分上。
在这种方式中，根据难以窜改的电子水印信息WM，在更新CGMS信息之后一视频信号自该机顶盒100中被输出，从而不会出现不一致，并且因此仅根据CGMS信息在控制复制世代的一装置中还可执行适当的控制。
由于用于译码CGMS信息的译码部分被附加到所接收的视频数据上，如果来自WM译码部分107的判定结果和判定CGMS信息的结果相比较表明该CGMS信息是接近于复制禁止时，则该CGMS信息可不被更新。当CGMS信息和电子水印信息WM之间不存在不一致时，当然该CGMS信息可以不被更新。[依从记录装置]
下面，将说明一依从记录装置200。图1的框图示出了该依从记录装置200的构成。
如图1所示，该依从记录装置200包括一用于IEEE 1394接口的数字输入端200d和一模拟输入端200a。数字输入端200d与IEEE 1394接口201相连接。该IEEE 1394接口201复原被转换的数据从而满足有关的IEEE 1394总线接口标准。
来自IEEE 1394接口201的数据被提供给该解密部分202。如上所述，对于其信息信号可被复制的信息，利用与该数字输入端200d相连的一装置来判断，用来解决加密的加密密钥信息从该装置被传送。当得到该加密密钥信息时，该解密部分202可对来自IEEE 1394接口201的数据解密以复原被压缩的视频数据。该被复原的被压缩视频数据被提供给选择器203。
通过模拟输入端200a输入的视频信息通过模拟接口204被提供给一压缩编码部分205并被MPEG压缩，并且随后被提供给选择器203。
选择器203根据一用户的输入选择利用一选择控制信号来选择并输出来自解密部分202的数据和来自编码部分205的数据中的任一个数据。
该选择器203的输出数据被提供给记录控制部分206和WM译码部分207。在该WM译码部分207，电子水印信息WM被提取和判定，并且该电子水印信息的判定输出被提供给控制部分210。
该控制部分210根据电子水印信息WM的判定输出来判定该输入信息是否可被记录(复制)，如果可以被记录，则判定它是否必须更新用于复制控制和电子水印信息的CGMS信息。
更详细地说，当从电子水印信息WM判定记录被禁止时，该控制部分210则控制该记录控制部分206和一写入部分212从而不执行记录。
当从该电子水印信息WM判定复制是允许(许可复制)时，该控制部分210则控制记录控制部分206和写入部分212从而执行记录。在这种情况中，虽然从该记录控制部分206输出的被压缩的数字视频数据通过WM更新部分208和CGMS更新部分209，但是电子水印信息和CGMS信息不被更新。来自CGMS更新部分209的被压缩数字视频数据被提供给一扰频部分211。
在该扰频部分211，执行不同于在CSS和IEEE 1394接口中所述加密的扰频处理。受到扰频处理的视频数据通过写入部分212被记录在RAM盘30上。
接着，当根据电子水印信息WM判定复制只被允许一次(复制一次)时，该控制部分210控制记录控制部分206和写入部分212从而执行记录，并且引导该WM更新部分208和CGMS更新部分209将电子水印信息WM分别更新为状态“不再复制”和将CGMS信息更新为“11”以禁止记录。
在其中电子水印信息WM和CGMS信息被更新的压缩数字视频数据受到前述的扰频处理，并且随后通过写入部分212被记录在RAM盘30上。
因为CGMS信息是在一视频数据的数据流一特定部分中的2比特数据，所以CGMS更新部分209可被构成以便提取该2比特并且将它更新为状态“11”。
另一方面，如前所述，电子水印信息WM更新部分208被构成从而由于使用频谱扩展而叠加一新的频谱扩展信号。图7示出了在这种情况中电子水印信息WM更新部分208的构成。除了某些不同之外，该电子水印信息WM更新部分208的构成与在图4中所述的电子水印信息叠加部分的构成是相同的。
更详细地说，在图7中的同步检测部分2081、定时信号产生部分2082、SS扩展部分2084、电平调整部分2086和WM叠加部分2088相应于图4中的同步检测部分41、定时信号产生部分42、SS扩展部分44、电平调整部分46和WM叠加部分47，并且具有相同的构成。
与图4中的电子水印信息叠加部分不同之一是在电平调整部分2086和WM叠加部分2088之间提供有一开关电路2087并且有选择地加以控制从而仅仅当在控制部分210中被判断为记录被执行和更新被执行时才通过转换来自该控制部分210的控制信号而被接通。
与图4中的电子水印信息叠加部分不同之二是用于频谱扩展的PN代码串是不同的。也就是，在图7中提供一PNb产生部分2083来替代图4中的PNa产生部分43，并且产生一不同于代码串PNa的代码串PNb。
与图4中的电子水印信息叠加部分不同之三是不像图4中的复制控制信息产生部分45那样，复制控制信息产生部分2085仅产生“不再复制”的信息。
电子水印信息WM译码部分207如下所述那样构成。图8的框图示出了该WM译码部分207的构成，它包括有同步检测部分2071、定时信号产生部分2072、PNa产生部分2073、PNb产生部分2074、逆扩展部分2075和WM判定部分2076。从与图5的构成相比较可明显看出，该WM译码部分207与图5不同之处在于除了PNa产生部分2073之外，还提供有PNb产生部分2074。
该WM译码部分207提供了PNb产生部分2074，以提供这样的情况，在该RAM盘30中由记录装置200所记录的视频数据是由一依从重现装置所重现，并且它被输入到该依从记录装置200。
该WM译码部分207的逆扩展部分2075通过二个系统的PN代码串PNa和PNb利用逆扩展检测复制控制信息的一或两部分并且将复制控制信息的这些部分提供给WM判定部分2076。该WM判定部分2076使用接近于复制禁止的信息作为判定输出。该判定输出被提供给控制部分210。
下面将根据图9来说明在解密之后在该记录装置200中的处理流程。
在步骤S101中，检验来自WM译码部分207的电子水印信息WM的判定输出。在下一个步骤S102中，检验电子水印信息WM是否是“绝对不许复制”或“不再复制”。如果是，则控制过程到达步骤S103，在那里记录被禁止并且记录过程不再继续。如果不是，则控制过程到达步骤S104。在来自数字输入端的视频信息中该状态“绝对不许复制”不被检测，但在来自模拟输入端的视频信息中可被检测。
在步骤S104中，判定该电子水印信息是否是“复制一次”。如果不是，因为电子水印信息是“许可复制”，所以控制跳跃到步骤S106以执行扰频处理，并且在步骤S107中执行对RAM盘30的记录。
当该电子水印信息WM是“复制一次”时，控制过程到达步骤S105，在那里根据所检测的电子水印信息WM在CGMS更新部分209中CGMS信息被更新为“11”，并且在WM更新部分208中该电子水印信息WM被更新为“不再复制”。在这个实施例中，如上所述，通过进一步叠加表示“不再复制”的电子水印信息WM，电子水印信息被更新。
步骤S105之后，控制过程进入步骤S106，在那里对于该视频数据执行扰频处理，并且在步骤S107中，执行对RAM盘的记录。在RAM盘30中，指出将被记录的信息被扰频的信息(后面称之为扰频标记)作为附加信息而被记录。
当该电子水印信息WM被表示为状态“许可复制”时，它还表示，在步骤S104之后，不执行扰频处理，控制可跳到步骤S107以执行对RAM盘30的记录。但是，在上述例子的情况中，在对RAM盘30记录期间一记录信息信号总是被扰频(加密)，从而在后述的重现装置中很容易检测到非法复制。
在上述的该方式中，在这个实施例的记录装置中，在记录被执行之前，根据电子水即信息WM更新CGMS信息。如前所述，因为电子水印信息WM是在与视频信息的频段和时域相同频段和时域中被叠加的，所以通过一个人非法窜改而企图非法复制是很困难的。因此，可以期望该CGMS信息总是被正确地更新和记录在RAM盘30上。
因此，在仅仅通过CGMS信息执行诸如复制世代限制处理之类的记录控制的一装置中，根据复制控制可以得到最初所期望的效果。另外，在RAM盘30上所记录的信息被重现和该被重现的数字信息利用IEEE 1394接口受到传送控制的情况中，即使当仅使用CGMS信息作为检验信息而控制视频数据的传送和加密密钥的交换时，也可得到最初所期望的效果。[依从重现装置]
下面将结合图10至13来说明一依从重现装置300的构成。
图10的框图示出了该依从重现装置300的整个构成。如图10所示，被记录在安装于重现装置300中的盘30中的信息在读出部分301中被读取并且被提供给去扰频部分302、扰频存在检测部分303和盘类型判定部分304中。
扰频存在检测部分303提取在盘30中所记录的一扰频标志作为附加信息，检测被记录的信息是否被扰频，并且将检测结果输出到该控制部分310。一ROM盘，在其中记录有具有“11”的CGMS信息或状态“绝对不许复制”的电子水印信息，也就是，不得复制的ROM盘以CSS(内容扰频系统)模式被扰频。
盘类型判定部分从TOC(内容表)或目录信息中判定一被安装的盘是RAM盘还是ROM盘，并且向该控制部分310提供判定输出。
去扰频部分302去除在记录装置200的扰频部分211中所加上去的扰频。去扰频部分302还对于由可不被扰频的非依从记录装置所记录的一RAM盘进行去扰频。因此，由一非依从记录装置记录的未被扰频的RAM盘可由去扰频处理去扰频，从而产生不能正常重现的重现信号。
去扰频部分302还对以CCS模式扰频的一ROM盘去扰频。在去扰频部分302中执行的去扰频处理的类型是由控制部分310根据指出RAM或ROM盘的盘类型判定部分304的判定输出判定的。
来自去扰频部分302的数据输出被提供给该WM译码部分305和重现允许/禁止控制部分306。在该WM译码部分305中，电子水印信息WM被提取和被判定，并且电子水印信息WM的判定输出被提供给控制部分310。
控制部分310根据前述扰频存在检测部分303的检测输出、盘类型判定部分304和电子水印信息WM的判定输出判定是否允许或禁止重现。该控制信息被提供给重现允许/禁止控制部分306，并且对于重现禁止，在该重现允许/禁止控制部分306中和之后的处理被禁止。因此，对于重现禁止，一模拟重现输出信号不被输出，一数字输出也不通过IEEE 1394接口被传送。
对于重现允许的情形，在该重现允许/禁止控制部分306中和之后的处理变得有效，并且来自重现允许/禁止控制部分306的视频数据被提供给CGMS更新部分307。在CGMS更新部分307中，如在上述机顶盒100中那样，CGMS信息被更新，从而不存在与在WM译码部分305中被提取和被判定的电子水印信息WM的不一致。
来自CGMS更新部分307的被压缩数字视频数据被提供给视频数字译码部分308并且MPEG压缩数据被解压缩和被译码。被解压缩和被译码的数据被提供给D/A转换器309并被转换为模拟信号，并且随后通过模拟输出端300a提供给一外部电子装置。
该WM译码部分具有与图8中所示的WM译码部分207完全相同的构成。
来自CGMS更新部分307的被压缩数字视频数据通过IEEE 1394接口总线被数字地输出。在这种情况中，如前所述，提供了对该IEEE 1394安全总线数字输出非法复制的保护。
更详细地说，该CGMS更新部分307的输出数据被提供给加密部分311并且在控制部分310的控制之下根据用于每一通信的不同加密密钥加密被压缩的视频数据。在该加密部分311中的加密处理与在前述机顶盒100的加密部分108中的加密处理是相同的。
来自该加密部分311的加密数据通过IEEE 1394接口312并且通过输出端300b被提供给输出目标的一电子装置。IEEE 1394接口312执行数据转换以满足该IEEE 1394接口标准并且输出被转换的数据。
此时，控制部分310通过IEEE 1394接口312执行与输出目标的该装置的通信，判定该输出目标的装置是否是一依从装置，如果是，则判定它是否是一记录装置。
在这个实施例中，控制部分310根据来自WM译码部分305的复制控制信息的判定输出和经过IEEE 1394接口109的输出目标的装置的判定信息来判定在加密部分108中用来解决加密的加密密钥信息是否被输出给该输出目标。在这种情况中，如前所述，如果从WM译码部分305输出多个复制控制信息，则控制部分310使用更接近复制禁止的信息作为判断输出。
例如，当输出目标是一非依从装置时，加密密钥信息不通过该装置。即使当输出目标是一依从装置时，如果它是一记录装置，则当电子水印信息WM是“不再复制”或“绝对不许复制”时，加密密钥信息也不传送给该输出目标的该装置。
下面，参照图11至13来说明这个实施例的依从重现装置的操作。
更详细地说，在该重现装置300中，在步骤S201，它判定是否一被安装的盘被扰频。这里所检验的扰频包括在记录装置200的扰频部分211中所应用的扰频和一ROM盘的CSS模式的扰频。如果该盘被扰频，则控制处理进入步骤S202，在那里它对该盘类型是ROM还是RAM进行判定。
如果被安装的盘是一RAM盘，控制处理进入步骤S203，在那里电子水印信息WM被检验。在下一步骤S204中，它判定该电子水印信息是否表示状态“复制一次”或“绝对不许复制”，如果是，则控制处理进入步骤S205，在那里重现被禁止。
详细地说，下面说明当在步骤S204中判定所述电子水印信息WM是“复制一次”时禁止重现的原因。如上所述，已经被扰频意味着将被重现的盘30是由依从记录装置200所记录的一RAM盘，不过处于“复制一次”状态的电子水印信息WM意味着已经执行了非法复制。
这是因为，对于由依从记录装置200记录的一RAM盘来说，该电子水印信息WM必须要从“复制一次”更新为“不再复制”。
当电子水印WM被判定是在状态“绝对不许复制”时，禁止重现一RAM盘是由于它意味着该RAM盘是一来自例如一具有“绝对不许复制”的电子水印信息的ROM的信息的非法复制的产品。
当在步骤S204中它被判定该电子水印信息WM不在状态“复制一次”或“绝对不许复制”时，控制处理进入步骤S206，在那里执行重现。然后，控制处理进入步骤S210，在那里，根据在WM译码部分305中所判定的电子水印信息WM，更新数字视频数据的CGMS信息(CGMS-D)从而不存在有与电子水印信息WM的不一致。控制处理进入步骤S211，在那里执行为数字输出控制的IEEE 1394接口输出控制。
当在步骤S202中判定所安装的是一ROM盘时，控制处理进入步骤S207，在那里电子水印信息WM被检验。在下一步骤S208中，判定该电子水印信息WM是否是“绝对不许复制”。详细地说，这个判定是一查看以CSS模式被扰频的禁止复制ROM盘的电子水印信息是否正好在“绝对不许复制”状态下的过程。
当在步骤S208中判定电子水印信息不是在状态“绝对不许复制”下时，则判断窜取被执行，控制处理进行到步骤S209，在那里重现被禁止。如果该电子水印信息正好在状态“绝对不许复制”下，则控制处理进入步骤S206，在那里重现被允许。控制处理进入步骤S210以更新该CGMS信息(更新为“11”)，并且进一步进入步骤S211以执行数字输出控制。
当在步骤S201中判定在该盘中所记录的信息未被扰频时，控制处理进入图12的步骤S212，在那里它被判定是ROM还是RAM盘。当该盘是RAM盘时，控制处理进入步骤S213以检验该电子水印信息WM。
在下一步骤S214中判定电子水印信息WM是否是“不复制”，如果不是，则控制过程进入步骤S215，在那里由于认为执行了非法窜改重现被禁止。当在步骤S214中判定电子水印信息是“许可复制”时，控制处理进入步骤S216以允许重现。
当在步骤S212中判定该盘是一ROM盘时，控制处理进入步骤S217以检验该电子水印信息。它判定该电子水印信息WM是否是“许可复制”  、“不再复制”或“复制一次”，并且如果是，则控制处理进入步骤S216以允许重现；反之，控制处理进入步骤S219以禁止复制。
更详细地说，因为在这个实施例中具有“绝对不许复制”的电子水印信息的ROM盘必须以CSS模式被扰频，所以如果该ROM盘不被扰频和电子水印信息是“绝对不许复制”时，重现则被禁止，判断非法窜改被执行。
下面，将说明在步骤S211中的输出控制。图13是一用来说明数字输出控制的IEEE 1394接口输出控制的一流程。这是该前述IEEE 1394安全总线控制。
在步骤S301中判定是否允许重现，如果重现被禁止，该输出控制程序中止。如果重现被允许，控制处理进入步骤S302以判定是否经过IEEE 1394总线执行与一个输出目标的通信和该输出目标是否是一依从装置。如果从该判定结果判定该输出目标不是一依从装置，则控制处理进入步骤S308，在那里该数字信息(MPEG-压缩数据)被加密并被输出，但是用来解决加密的加密密钥不传送到该输出目标。这就禁止了在非依从装置中的解密。
如果在步骤S302中从该判定结果中判定该输出目标是一依从装置，则控制处理进入步骤S303，在那里判定输出目标的依从装置是否是一记录装置。当它判定输出目标不是一记录装置时，控制跳到步骤S306，在那里该数字信息(MPEG-压缩数据)被加密并被输出，并且用来解决该加密的一加密密钥还被传送到该输出目标。
当在步骤S303中判定输出目标是一依从记录装置时，控制处理进入步骤S304，在那里判定该盘是否是一ROM或RAM盘。当它判定该盘是一RAM盘时，控制处理进入步骤S305，在那里，在本实施例中它判定该电子水印信息WM是“不再复制”还是“复制一次”
如果电子水印信息不是“不再复制”  或“复制一次”时，控制处理进入步骤S306，在那里该数字信息(MPEG-压缩数据)被加密并被输出，并且一用来解决加密的加密密钥还被传送到输出目标。当电子水印信息是“不再复制”或“复制一次”时，控制处理进入步骤S308，在那里该数字信息(MPEG-压缩数据)被加密并被输出，但是一用于解决该加密的加密密钥不传送到该输出目标。
当在步骤S304中它判定该盘是一ROM盘时，控制处理进入步骤S307，在那里它判定该电子水印信息WM是否是“许可复制”，如果是，则控制处理进入步骤S306，在那里该数字信息(MPEG-压缩数据)被加密和输出，并且一用来解决该加密的加密密钥还被传送到输出目标。如果该电子水印信息WM不是“许可复制”，则控制处理进入步骤S308，在那里该数字信息(MPEG-压缩数据)被加密和输出，但是一用于解决加密的加密密钥不传送到该输出目标。
如上所述，根据本实施例的一重现装置，对于数字视频数据输出是通过IEEE 1394接口安全总线来提供版权保护的，并且包括在该输出数字视频数据中的CGMS信息根据对非法窜改有很强抗御能力的电子水印信息WM来更新，所以在二个附加信息之间不存在有不一致。
这里，在数字视频数据是从该重现装置提供的记录装置中，在该CGMS信息的基础上可以正确地执行重复记录控制。
根据该重现装置300，在IEEE 1394标准的接口中，在CGMS更新部分307中被更新的CGMS信息还可以被用作用来判定一用于解决加密的密钥是否被传送给一输出目标的信息。在这种情况中，当一输出目标是一依从记录装置和CGMS信息是“11”时，加密密钥信息不被传送给该输出目标的装置。
另外，在所述重现装置300中，如同上述机顶盒100一样，对于来自D/A转换器309的模拟视频信号输出来说，该模拟视频信号可以在所述电子水印信息WM的基础上被提供一个CGMS-A信息。
另外，由于提供给译码CGMS的译码部分被附加到重现的视频数据上，所以，如果来自WM译码部分305的判定结果和判定CGMS信息的结果的比较表示该CGMS信息更接近于复制禁止时，该CGMS信息可被更新。当CGMS信息和电子水印信息WM之间不存在有一致时，当然，该CGMS信息不可被更新。[变型]
虽然，在上述重现装置的实施例中，重现禁止作为用于复制限制的一种方法而被应用，只要正常信息信号的重现可被实质上禁止，则可使用任何用于复制限制的方法。例如，在一信息信号是一视频信号或一音频信号的情况中，使得视频对于作为正常图像收看来说不适当或产生噪声是一好主意。当重现被禁止时，在一屏幕上显示“这个盘不可能被重现因为它是非法复制的”信息或产生一等效于它的声音也是一好主意。
虽然在上述实施例中与电子水印信息一道被附加的附加信息是CGMS信息，但无须说本发明不限于该CGMS信息。
对于电子水印信息，并不限于在上述实施例中的频谱扩展方法，也可以使用各种电子水印方法。例如，附加信息可以在一小电平上叠加在一数字信号上，或当对于数据使用诸如MPEG压缩之类的正交变换执行压缩时，一小电平的附加信息可在变换到频率轴的分量上被叠加而作为噪声而难以觉察。另外，在将它们置于小区域单元这样一种方式中电子水印处理可被使用来将一屏幕分离成预置尺寸的小区域和在视频信息中叠加的单位电子水印图案。
可擦除记录介质，并不限于盘记录介质，例如可以是半导体存贮装置或磁带。无须说一信息信号可以例如是一声音信号而不限于是一视频信号。
不言而喻，在上述实施例中本发明可应用于具有记录装置部分和重现装置部分的一记录/重现装置。除了上述机顶盒的一实施例之外根据本发明的一信息信号输出装置通过一用于广播电台的装置或连接到一网络的一计算机而可应用于从其它计算机或服务器所得到的再输出数字视频数据。
虽然构成的上述记录装置更新电子水印信息，但仅仅CGMS信息需要被更新，而电子水印信息可不更新。
如上所述，根据本发明，一种更新该附加信息的方式，根据难以窜改的电子水印信息，为了其复制世代的管理的目的，电子水印信息和另外的附加信息以叠加的形式被附加在一信息信号上。因此，即使其它的附加信息被窜改，其它的有关附加信息也可保持正确。
根据本发明的信息信号输出装置，在难以窜改的电子水印信息WM的基础上，其它附加信息，例如，CGMS信息被更新，从而在输出一视频信号之前不会导致不一致。因此，在例如仅仅CGMS信息基础上执行复制世代控制的系统中，可以执行适当的复制世代管理。
根据本发明的信息信号记录装置，在难以窜改的电子水印信息的基础上，一由其它附加信息所指明的复制世代被正确地更新。因此，另外的总是正确的附加信息也被记录在一记录介质上。
因此，在其它附加信息是CGMS信息的情况中，例如，在通过重现装置重现记录介质的情况下，该CGMS保持正确从而使一信息信号通过IEEE1394接口安全总线被提供给一记录装置。因此，适当的接口输出控制可被期待并且复制世代管理可被有效地执行。
根据本发明的一信息信号重现装置，根据对非法窜改有很强抵御能力的电子水印信息WM，其它附加信息被更新，从而不存在二个附加信息之间的不一致。因此，当接收来自该重现装置的数字视频数据时，一记录装置可以根据其它的附加信息执行适当的复制记录控制。因此，在通过电子水印信息不支持复制限制处理但通过另外的附加信息支持复制限制处理的一记录装置中，可以执行适当的复制记录控制而不会失败。

Claims (10)

1.一种复制世代管理方法，通过将由电子水印信息和其它附加信息构成的附加信息附加到一信息信号以管理复制世代，所述方法包括有步骤：
根据所述电子水印信息所构成的附加信息更新和管理所述另外的附加信息。
2.如权利要求1所述的复制世代管理方法，其中所述的信息信号是视频信息和所述另外的附加信息是CGMS(复制世代管理系统)信息。
3.一种用来记录一附加有由电子水印信息和其它的附加信息所构成的附加信息的信息信号以管理复制世代的信息信号记录装置，所述装置包括：
检测装置，用来检测来自所述信息信号的所述电子水印信息；
记录控制装置，用来根据所述被检测的电子水印信息控制是否允许记录；和
更新装置，当所述记录控制装置允许记录时，用来按需要而根据由所述检测装置所检测的所述电子水印信息来更新被附加到将被记录的一信息信号的所述其它附加信息。
4.如权利要求3的信息信号记录装置，进一步包括：
一个电子水印信息更新装置，用于在所述记录控制装置允许记录时在由所述检测装置检测的所述电子水印信息的基础上，按需要连续更新附加到将被记录的信息信号上的电子水印信息。
5.如权利要求3的信息信号记录装置，其中所述信息信号是视频信息和其它附加信息是CGMS(复制世代管理系统)信息。
6.一种信息信号输出装置，用来接收其上附加有电子水印信息和其它附加信息所构成的附加信息的一信息信号以管理复制世代并输出该信息信号，所述装置包括：
检测装置，用来检测所述输入信息信号的电子水印信息；和
更新装置，用来根据所述由检测装置所检测的电子水印信息更新附加到将被输出的信息信号的其它附加信息，从而不存在与所述电子水印信息不一致。
7.如权利要求6的信息信号输出装置，其中所述信息信号是视频信息和所述其它附加信息是CGMS(复制世代管理系统)信息。
8.一种信息信号重现装置，用来从其中记录有信息信号的记录介质重现信息信号，其中该信息信号被提供有电子水印信息和其它附加信息所构成的附加信息以管理复制世代，所述装置包括：
检测装置，用来检测从所述自所述记录介质重现的信息信号的电子水印信息；和
更新装置，用来根据由所述检测装置所检测的所述电子水印信息更新附加到所述重现信息信号的另外的附加信息从而不存在有与所述电子水印信息的不一致。
9.如权利要求8的信息信号重现装置，其中所述信息信号是视频信息和所述其它附加信息是CGMS(复制世代管理系统)信息。
10.一种信息信号输出装置，该装置对其上附加有CGMS(复制世代管理系统)信息和电子水印信息构成的附加信息的一信息信号加密，并且通过一IEEE 1394接口将该加密信息信号输出到另外的装置，用来根据所述CGMS信息决定是否将所述被加密的密钥信息传送到所述其它的装置，所述装置包括：
用来从所述信息信号中提取由所述电子水印信息构成的附加信息并判定所述附加信息的装置；
更新装置，用来根据所述被判定的电子水印信息更新所述CGMS信息从而不存在与所述电子水印信息不一致；和
控制部分，用来根据由所述更新装置所更新的CGMS信息决定所述被加密的密钥信息是否传送到所述其它装置。
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