JP2000311437A

JP2000311437A - ディジタルデータ記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置並びに記録媒体

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Publication number: JP2000311437A
Application number: JP2000008755A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Sugawara; 隆幸菅原; Seiji Higure; 誠司日暮
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 2000-01-18
Publication date: 2000-11-07
Anticipated expiration: 2020-01-18
Also published as: JP3729008B2

Abstract

(57)【要約】【課題】乱数を映像信号の垂直ブランキング期間に挿
入して記録し、再生時にその乱数とＩＤを用いてコピー
プロテクションを行う方法は、ユーザが故意に乱数を書
き直すことも可能であり、また、個々の再生装置が持つ
固有のＩＤによる制御では、記録時に用いた記録再生装
置でしか再生できない。【解決手段】記録媒体にはユーザが書き換え可能な書
き換え可エリア３１と、一般ユーザによる書き換えが不
可能な書き換え不可エリア３２とが設定される。書き換
え不可エリア３２には、サブ関数値Ｓ（ｘ）を記録し、
コンテンツデータが記録される書き換え可エリア３１に
は、同期信号と、これよりＮバイト、Ｐバイト後にメイ
ン関数値Ｍ（ｘ）（＝Ｆ−（（Ｄ（ｘ）×Ｓ（ｘ））
ｍｏｄ２５６）とコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）
を記録する。認証子Ｆは既知の一定値である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタルデータ記
録方法、記録装置、再生方法及び再生装置並びに記録媒
体に係り、特に予め情報が記録されている再生専用記録
媒体の記録ディジタルデータを、不正にコピーすること
を防止するためのディジタルデータ記録方法、記録装
置、再生方法及び再生装置並びに記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】予め情報が記録されている再生専用記録
媒体の記録信号を、不正にコピーすることによる著作権
の侵害等を防止するための、いわゆるコピープロテクシ
ョン技術の従来方法として、ＶＴＲの分野では、販売又
は貸与されたビデオテープが多量に複製されることを防
止するため、コピーの際に著しく画質が劣化する記録方
式が提案されている。この代表的なものにマクロビジョ
ン方式がある（特開昭６３−１０７２８１号公報）。こ
のマクロビジョン方式は、アナログビデオ信号の一部に
特殊な信号を重畳して、コピーの際にＡＧＣ回路を誤動
作させることで画質を劣化させることにより複製を防止
している。

【０００３】また、記録されたビデオテープが別のＶＴ
Ｒでは正常に再生できなくする手段として、個々のＶＴ
Ｒが固有の情報（以下、ＩＤと略す）を持ち、記録時に
ＩＤに従った変形を映像信号に加え、再生時にＩＤに従
って逆の操作を行うことにより、映像を復元する方法も
従来提案されている。ただし、ＩＤのみに従って変形す
ると変形のパターンが一定となり、不正な手段による復
元が容易になるので、乱数を発生させて乱数とＩＤを使
って変形すると共に、垂直ブランキング期間に乱数を記
録し、再生時に読み出した乱数とＩＤを使って復元する
方式が用いられている（特開昭６１−２０１５８６号公
報）。

【０００４】しかし、この乱数とＩＤを用いる従来方法
では、大容量のメモリを必要とするため、装置のコスト
アップが問題となる。そこで、これを解決するため、記
録すべき映像信号の垂直同期信号に同期して発生させた
乱数と、装置固有のＩＤ情報とにより、遅延すべき複数
の走査線群とそれらの各遅延時間とを決定し、その決定
に基づいてラインメモリにより順次遅延された映像信号
の垂直ブランキング期間に乱数を挿入して記録し、再生
時、再生映像信号から乱数とＩＤとを分離し、それらに
基づいて遅延すべき走査線群とそれらの各遅延時間とを
決定し、それらに基づいてラインメモリにより再生映像
信号を遅延させることにより、ラインメモリの容量が１
Ｈ程度の小容量で十分なスキュー量を発生させ、低コス
トで自己録画再生時の画質の劣化の少ないスクランブル
効果を持たせることができる従来の記録再生装置も知ら
れている（特開平９−８３９３６号公報）。

【０００５】上記のいずれの装置でも、記録したＶＴＲ
以外で再生すると、映像信号の復元に必要なＩＤ情報を
持たないために、正常な再生はできないため、結果とし
てビデオテープの貸与を防止することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のマクロビジョン方式では、コピーの際にＡＧＣ回
路を誤動作させる、アナログビデオ信号に重畳された特
殊な信号を除去することが比較的容易であり、十分なコ
ピープロテクションを確保できない。また、特開昭６１
−２０１５８６号公報や特開平９−８３９３６号公報記
載の従来装置では、使用する乱数が映像信号の垂直ブラ
ンキング期間に存在しており、ユーザが故意に書き直す
ことも可能であり、コピープロテクションが不十分であ
る。

【０００７】また、個々の再生装置が持つ固有のＩＤに
よる制御では、記録時に用いた記録再生装置でしか再生
できず、予め映画などのビデオコンテンツを記録したビ
デオテープやＲＯＭ型ディスクの市販の記録済み記録媒
体そのものに対しては、一般の記録再生装置では再生可
能であるが、その記録済み記録媒体をコピーした記録媒
体に対しては、一般の記録再生装置では再生できないと
いう仕組みを与えることができない。

【０００８】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
簡単、かつ、確実に不正コピーをした記録媒体の再生を
不可能とするディジタルデータ記録方法、記録装置、再
生方法及び再生装置並びに記録媒体を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のディジタルデータ記録方法は、認証可能な
ディジタルデータを記録媒体に記録する記録方法におい
て、記録媒体の再生装置から再生信号として出力不可能
である信号として予め第１の関数値を記録しておき、記
録媒体の再生装置から再生信号として出力可能である信
号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同期
信号と、同期信号から所定の第１の距離離れた位置に第
２の関数値を記録し、かつ、第２の関数値は、第１の関
数値と同期信号から所定の第２の距離離れた位置に存在
するコンテンツデータの所定ビット数の一部値と第２の
関数値を用いて所定の演算式により得られる認証子が、
所定の値になるような値に設定して記録することを特徴
とする。

【００１０】また、上記の目的を達成するため、本発明
のディジタルデータ記録装置は、同期信号を発生する同
期信号発生手段と、同期信号に同期して第１の関数値を
発生するサブ関数値発生部と、記録されるコンテンツデ
ータのうち、同期信号が入力されてから予め設定された
第１のバイト数後に存在するコンテンツデータの所定ビ
ット数の一部値を検出する検出部と、サブ関数値発生部
からの第１の関数値と、検出部からの一部値と、予め設
定した値の認証子とに基づいて、所定の演算式により第
２の関数値を算出するメイン関数値発生部と、サブ関数
値発生部からの第１の関数値と、メイン関数値発生部か
らの第２の関数値と、同期信号発生手段からの同期信号
と、記録されるコンテンツデータとを受け、コンテンツ
データ中に同期信号と、同期信号からそれぞれ所定の第
１の距離及び第２の距離離れた位置に第２の関数値とコ
ンテンツデータの一部値とが配置され、かつ、所定位置
に第１の関数値が配置されたフォーマットのディジタル
データを生成するフォーマット手段と、フォーマット手
段からのディジタルデータを受け、記録媒体再生装置か
ら再生信号として出力不可能である信号として第１の関
数値を記録媒体に記録し、かつ、記録媒体再生装置から
再生信号として出力可能である信号として、コンテンツ
データと同期信号と第２の関数値とを記録媒体に記録す
るデータ記録部とを有することを特徴とする。

【００１１】また、上記の目的を達成するため、本発明
のディジタルデータ再生方法は、記録媒体の再生装置か
ら再生信号として出力不可能である信号として第１の関
数値が記録され、記録媒体の再生装置から再生信号とし
て出力可能である信号として、再生されるべきコンテン
ツデータと共に同期信号と、同期信号から所定の第１の
距離離れた位置に第２の関数値が記録され、かつ、第２
の関数値は、第１の関数値と同期信号から所定の第２の
距離離れた位置に存在するコンテンツデータの所定ビッ
ト数の一部値と第２の関数値を用いて所定の演算式によ
り得られる認証子が、所定の値になるような値に設定し
て記録されている記録媒体の記録信号を再生する再生方
法であって、第１の関数値を再生すると共に、同期信号
を読み取り、その同期信号の読み取り時点に基づいて決
定される領域から第２の関数値と一部値を読み取り、読
み取った第１及び第２の関数値と一部値から認証子を演
算し、得られた認証子の演算値が予め設定した値と一致
した場合には再生を許可し、不一致な場合には再生を不
許可とすることを特徴とする。

【００１２】また、本発明のディジタルデータ再生装置
は、上記の目的を達成するため、記録媒体再生装置から
再生信号として出力不可能である信号として第１の関数
値が記録され、記録媒体再生装置から再生信号として出
力可能である信号として、再生されるべきコンテンツデ
ータと共に同期信号と、同期信号から所定の第１の距離
離れた位置に第２の関数値が記録され、かつ、第２の関
数値は、第１の関数値と同期信号から所定の第２の距離
離れた位置に存在するコンテンツデータの所定ビット数
の一部値と第２の関数値を用いて所定の演算式により得
られる認証子が、所定の値になるような値に設定して記
録されている記録媒体の記録信号を再生する再生装置で
あって、記録媒体の記録信号を再生する再生手段と、再
生手段により得られた再生信号から第１の関数値を検出
するサブ関数検出部と、再生手段により得られた再生信
号中のコンテンツデータを復号する復号化器と、再生手
段により得られた再生信号から同期信号を検出する同期
信号検出部と、同期信号検出部からの検出信号に基づい
て、第２の関数値と一部値を読み取り検出する検出手段
と、サブ関数値検出部からの第１の関数値と検出手段か
らの第２の関数値及び一部値とから認証子を演算する認
証子演算部と、認証子演算部により演算された認証子の
演算値が予め設定した値と一致した場合には、復号化器
からの再生復号データを出力し、予め設定した値と不一
致な場合には、復号化器からの再生復号データの正常出
力を禁止する再生制御手段とを有する構成としたもので
ある。

【００１３】更に、上記の目的を達成するため、本発明
の記録媒体は、テープ状又はディスク状の磁気記録再生
可能な記録媒体、又はディスク状の光ビームを用いた少
なくとも再生可能な記録媒体、又はメモリ機能を有する
記録媒体であって、記録媒体の再生装置から再生信号と
して出力不可能である信号と出力可能である信号とが記
録されており、出力不可能である信号として第１の関数
値が記録され、出力可能である信号として、再生される
べきコンテンツデータと共に同期信号と、同期信号から
それぞれ所定の第１の距離及び第２の距離離れた位置に
第２の関数値とコンテンツデータの所定ビット数の一部
値が記録され、かつ、第２の関数値は、第１の関数値及
び一部値と予め設定された値の認証子とを用いて所定の
演算式により得られる値に設定して記録されていること
を特徴とする。

【００１４】また、ディジタルデータ記録媒体におい
て、第２の関数値はＭＰＥＧで規定されるユーザデータ
（ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ）、若しくはプライベートデータ
バイト（ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｂｙｔｅ）、若し
くはユーザが任意に設定できるプライベートストリーム
（ｐｒｉｖａｔｅ＿ｓｔｒｅａｍ）などのデータパケッ
トに記録するようにした。

【００１５】更に、本発明記録媒体では、書き換え不可
能な領域と書き換え可能な領域を有し、書き換えが不可
能な領域に第１の関数値が記録されており、書き換えが
可能な領域に第２の関数値と再生されるべきコンテンツ
データと共に同期信号が記録されていてもよい。また、
読み出し専用であり、第１の関数値が、一般ユーザがハ
ンドリングできない領域に配置して記録されている構成
であってもよい。

【００１６】本発明では、記録媒体再生装置から再生信
号として出力不可能である信号として記録されている第
１の関数値と、記録媒体再生装置から再生信号として出
力可能である信号として記録されているコンテンツデー
タ、及びコンテンツデータ中の第２の関数値、及び、所
定ビット数のコンテンツデータの一部値とから認証子を
演算して、所定値と一致しているかどうかを判定し、一
致しているとの判定結果が得られた場合には再生を許可
し、不一致であるとの判定結果が得られた場合には再生
を不許可とする再生コントロールを行うようにしたた
め、予めディジタルデータが記録されている記録媒体の
記録ディジタルデータを再生して、別の記録媒体にコピ
ーした場合、第１の関数値は再生装置から出力できない
のでコピー記録できず、よってコピー記録した別の記録
媒体の再生時には上記の認証子を所定値と不一致となる
ようにできる。

【００１７】なお、本明細書において、「記録媒体再生
装置から再生信号として出力不可能である信号」とは、
記録媒体の一般ユーザによる書き換えが不可能な書き換
え不可エリアに記録される信号か、特定パケットのよう
に一般ユーザでは書き換え不可能な信号として記録媒体
の任意のエリアに記録される信号か、再生専用媒体を再
生したときに、再生装置から再生信号出力として得られ
ない信号を意味する。また、「記録媒体再生装置から再
生信号として出力可能である信号」とは、記録媒体の一
般ユーザによる書き換えが可能な書き換え可エリアに記
録される信号か、記録媒体を再生したときに、再生装置
から正常な再生信号出力として得られる可能性のある信
号を意味する。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面と共に説明する。図１は本発明になるディジタ
ルデータ記録装置の一実施の形態のブロック図、図２は
本発明になるディジタルデータ再生装置の一実施の形態
のブロック図を示す。これらの実施の形態の構成及び動
作の説明に先立ち、まず本発明における各種信号及び記
録媒体のフォーマット例などについて説明する。

【００１９】図３は本発明の記録媒体に記録、再生され
る各種信号の相関の一例の説明図を示す。同図に示すよ
うに、記録媒体にはコンテンツを記録する部分、即ちユ
ーザが書き換え可能な書き換え可エリア３１と、一般ユ
ーザによる書き換えが不可能な書き換え不可エリア３２
とが設定される。書き換え不可エリア３２は、予めコン
テンツデータ記録領域以外のプレーヤ制御信号などが記
録される領域で、固定的に定められたエリアである。若
しくは、一般ユーザが書き換え不可能な信号として記録
できる仕組みを設定する。なお、コンテンツデータは、
情報内容に応じてデータ値が変化するデータであり、値
が変化しない同期信号、ヘッダなどとこのコンテンツデ
ータとを総称してディジタルデータというものとする。

【００２０】実際、ビデオテープのサブコードなどの一
部にはＶＴＲ制御用のコントロール信号などがパケット
化されて記録できるようになっている。パケットは何の
情報かを識別できるように記録されており、そういった
信号発生回路を搭載していない一般ユーザのＶＴＲでは
記録できない種類の情報が存在することになる。いずれ
にしても一般ユーザが書き換えできない信号としてサブ
関数値Ｓ（ｘ）を記録する。これは例えば、１バイトの
値として０から２５５の値として書き換え不可エリア３
２の領域３６に記録する。この値は時間的に変化しても
よく、固定値であっても構わない。

【００２１】ビデオ１フレーム期間（１／２９．９７
秒）ごとに変更するなど場合には、サブ関数値Ｓ（ｘ）
として（１）式Ｓ（ｘ）＝Ｒ（ｘ）ｍｏｄ２５６ …（１）を定義する。但し、Ｒはランダム数とする。

【００２２】一方、コンテンツデータを記録するエリア
であるユーザ書き換え可エリア３１には、同期信号、メ
イン関数値Ｍ（ｘ）を記録する。これらはＭＰＥＧのシ
ンタックスでｕｓｅｒ＿ｄａｔａなど映像音声とは関係
ないデータを埋め込むことのできる所定のエリアとして
設定されているｕｓｅｒ＿ｄａｔａ、若しくはｐｒｉｖ
ａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｂｙｔｅ、若しくはユーザが任意に
設定できるｐｒｉｖａｔｅ＿ｓｔｒｅａｍなどのデータ
パケットに記録する。例えばＭＰＥＧ１のビデオにおけ
るピクチャーレイヤは、図７に示すようになっていて、
スライスレイヤの手前で、ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｓｔａ
ｒｔ＿ｃｏｄｅを送った後にｕｓｅｒ＿ｄａｔａを８ビ
ット単位で記録することができるような仕組みが定義さ
れている。

【００２３】また、ＭＰＥＧ２などのトランスポートス
トリームのシステムレイヤにも図８のようにｔｒａｎｓ
ｐｏｒｔ＿ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｆｌａｇに１を
立てると、ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａが存在することを
明示でき、データ長もトランスポートパケットをはみ出
さないという制限のもとで、ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｐｒ
ｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｌｅｎｇｔｈに設定したデータ
長のｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａを送信することができ
る。これ以外にも、ＭＰＥＧシステムでユーザ固有のデ
ータを記録する方法はｓｔｒｅａｍ＿ｉｄにｐｒｉｖａ
ｔｅ＿ｓｔｒｅａｍを設定して専用のパケットを宣言す
ることで送信するなど、仕組みは幾つか定義されてお
り、本発明における同期信号やメイン関数値Ｍ（ｘ）を
記録する目的においては、それらのどの仕組みを用いて
も構わない。

【００２４】ここでは、ＭＰＥＧ１ビデオのｕｓｅｒ＿
ｄａｔａを用いる例で説明する。ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿
ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅは、スライスレイヤの手前で０ｘ
０００００１Ｂ２とＭＰＥＧでは定義されている。その
コードを送った後に、ユーザデータエリア内で本発明の
認証に用いる関数値の存在を示す、予め一意に識別可能
なコードである、例えば０ｘ０ｆ０ｆ０ｆ０ｆ２４２８
ｆｄａａのコードを送信する。このコードはＭＰＥＧ規
格とは別に定めたコードであり、このコードのＮバイト
後に、メイン関数値Ｍ（ｘ）が記録されていて、Ｐバイ
ト後にデータコンテンツの一部のデータであるＤ（ｘ）
を特定する目的をもつ。

【００２５】すなわち、図３において、同期信号記録エ
リア３３の最後からＮバイト後のエリア３４に存在する
メイン関数値Ｍ（ｘ）、Ｐバイト後のエリア３５に存在
するコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）に相当する。Ｄ
（ｘ）は記録される画像や音声のデータの一部であり、
番組が違えば変わるデータであり、時間の経過とともに
変化する値でもある。Ｎ、Ｐの数は任意であり、固定す
るのであれば一意に決めておけばよい。ここでは、Ｎを
０バイトとし、Ｐを６４バイトとする。また、メイン関
数値Ｍ（ｘ）及びコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）
は、例えば１バイトの関数値として設定する。

【００２６】記録側では、サブ関数値Ｓ（ｘ）値を先に
検出し、若しくは、所定の関数値として予め認識し、同
期信号のＰバイト先に存在するコンテンツデータの一部
値Ｄ（ｘ）を検出する。Ｐバイト長の中にはメイン関数
値Ｍ（ｘ）のコード長１バイトを含んでおく。サブ関数
値Ｓ（ｘ）とコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）からＭ（ｘ）＝Ｆ−（（Ｄ（ｘ）×Ｓ（ｘ））ｍｏｄ２５６）‥‥（２）という関係式（２）にてメイン関数値Ｍ（ｘ）を求め
る。ただし、（２）式中、Ｆは認証子を示し、０から２
５５までの値とする。（２）式に示すように、メイン関
数値Ｍ（ｘ）は、サブ関数値Ｓ（ｘ）とコンテンツデー
タの一部値Ｄ（ｘ）の積を２５６で割った余りを、認証
子Ｆから差し引いた１バイトの値であって、２の補数表
示で表現された値を示す。

【００２７】（２）式に基づいて求められた１バイトの
メイン関数値Ｍ（ｘ）は、図３のエリア３４に記録され
る。認証子Ｆを０としたときのＳ（ｘ）、Ｄ（ｘ）、Ｍ
（ｘ）の値の関係を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】因みに、例えば、Ｓ（ｘ）＝８２、Ｄ
（ｘ）＝１２０のときは、それらの積は”９８４０”
で、これを”２５６”で除算したときの余りは”１１
２”であり、Ｆ＝０であるからＭ（ｘ）は（２）式か
ら”−１２２”となるが、これは１バイトの２の補数表
示では”１４４”となる。

【００３０】以上の記録方法は一般のユーザが記録装置
を用いて行うものではなく、例えば、記録済みのビデオ
テープや光ディスクなどの読み出し専用の商品を生産す
るメーカーなどで、商品出荷前に予め行う。

【００３１】一方、再生側では、同期信号記録エリア３
３の最後からＰバイト目のエリア３５に記録されている
コンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）と、Ｎバイト目のエ
リア３４に記録されているメイン関数値Ｍ（ｘ）を検出
し、また、一般ユーザが書き換えできない信号として記
録されているサブ関数値Ｓ（ｘ）を検出する。そして、
この３つの関数値が矛盾なく記録されているかどうかを
認証する。

【００３２】この認証のために、まず、次式を演算す
る。

【００３３】Ｆ＝（（Ｄ（ｘ）×Ｓ（ｘ））ｍｏｄ２５６）＋Ｍ（ｘ）…（３）

【００３４】次に、この（３）式で求めた認証子Ｆが所
定値（ここでは、固定値０）に一致するかどうか比較す
る。もし、予め記録された読み出し専用商品のビデオテ
ープなどの媒体から、他のブランク媒体（一般ユーザが
記録可能な媒体）へ記録された場合、サブ関数値Ｓ
（ｘ）はコピーされないため、コンテンツデータの一部
値Ｄ（ｘ）やメイン関数値Ｍ（ｘ）と特定の関係が無く
なる。したがって、認証子Ｆは０と一致しないことにな
る。

【００３５】そこで、再生側では、認証子Ｆが所定値
（ここでの例は固定値０）と一致した場合には、再生を
許可し、不一致な場合には再生を不許可とするようにす
る。この信号は再生制御部に送信され、出力画像や音声
をストップしたり、画像音声を非常に劣化させたり、不
許可であることを示す画像や音声に切り替えたりするこ
とで、不正コピーした媒体からの再生をプロテクトする
ことができる。

【００３６】なお、ここでの例は非常に単純な関数で説
明したが、本来ならば、情報量的に安全なビット数を設
定するか、（２）式における関数の代わりに、一方向性
関数、すなわち、コンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）、
サブ関数値Ｓ（ｘ）がわかったとしても、簡単にメイン
関数値Ｍ（ｘ）が逆算できない関数を用いることが重要
である。また、得られた認証子Ｆを一方向性の暗号エン
コーダにより暗号化することにより複製防止の安全度を
高めることも可能である。

【００３７】また、コピープロテクションをかけない媒
体を作成する場合には、上記のサブ関数値Ｓ（ｘ）は０
とするか、若しくはサブ関数値Ｓ（ｘ）を示すパケット
情報がない場合にはデフォルトでＳ（ｘ）を０とするよ
うに設定し、メイン関数値Ｍ（ｘ）には０を書き込んで
おき、認証子Ｆは０として判断すると、再生は許可され
ることになるので、コピープロテクションが作用しない
読み出し専用の媒体も作成することが可能となる。

【００３８】次に、図１を用いて本発明の好適な実施の
形態による記録装置を説明する。ここでは画像・音声信
号（画像信号及び音声信号）は、ＭＰＥＧ符号化される
ディジタルデータで説明する。図１の記録装置におい
て、入力された記録すべき画像・音声信号は、ＭＰＥＧ
符号化器１１において、公知の構成によりＭＰＥＧ規格
に基づく圧縮符号化される。このＭＰＥＧ符号化器１１
において符号化されて取り出されたビットストリーム
は、バッファメモリ及びフォーマッター１２に入力され
る。

【００３９】一方、同期制御部１３は所定の期間のタイ
マをもち、同期信号発生順に所定の期間毎にトリガー信
号を出力する。この所定の期間は、認証をどのくらいの
頻度で行うかに依存して決定され、例えば１／２９．９
７秒である。上記のトリガー信号は、同期信号発生部１
４で検出される。同期信号発生部１４は、トリガー信号
を検出し、かつ、最初のＭＰＥＧのシンタックスでｕｓ
ｅｒ＿ｄａｔａなど映像・音声信号とは関係ないデータ
を埋め込むことのできる所定のエリアに、ｕｓｅｒ＿ｄ
ａｔａエリア内で本実施の形態の認証に用いる関数値の
存在を示す、予め一意に識別可能なコードを発生する。

【００４０】具体的には、同期信号の発生タイミングは
バッファメモリ及びフォーマッター１２に入力されるＭ
ＰＥＧのビットストリームを観測しながら、所定のｕｓ
ｅｒ＿ｄａｔａエリアを特定し、その後にｕｓｅｒ＿ｄ
ａｔａ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅを発生し、ｕｓｅｒ＿ｄ
ａｔａエリアであることを宣言してからとなる。同期信
号は例えば０ｘ０ｆ０ｆ０ｆ０ｆ２４２８ｆｄａａなど
比較的長めであることが好ましい。

【００４１】一方、同期制御部１３からはサブ関数値発
生部１５にも所定の期間毎にトリガー信号が供給され
る。サブ関数値発生部１５は、予め疑似ランダム数をメ
モリしておき、トリガー信号の入力に合わせて数を更新
していく。所定のビット数に制限するため、式（１）の
ように２５６で割った余りを用いてもよい。サブ関数値
発生部１５により発生されたサブ関数値Ｓ（ｘ）は、バ
ッファメモリ及びフォーマッター１２とメイン関数値発
生部１７にそれぞれ出力される。

【００４２】コンテンツデータ検出部１６は、バッファ
メモリ及びフォーマッター１２から入力されるコンテン
ツデータのうち、同期信号の最後から所定のバイト数後
に存在するデータコンテンツの一部のデータＤ（ｘ）を
検出し、その検出信号をメイン関数値発生部１７に供給
する。メイン関数値発生部１７は、入力された関数値Ｓ
（ｘ）及びＤ（ｘ）と予め定めた認証子Ｆをもとに、前
記式（２）によってメイン関数値Ｍ（ｘ）を演算算出
し、得られたメイン関数値Ｍ（ｘ）をバッファメモリ及
びフォーマッター１２に供給する。バッファメモリ及び
フォーマッター１２は、記録媒体のフォーマットに準じ
たデータ配置を行って、メイン関数値Ｍ（ｘ）、サブ関
数値Ｓ（ｘ）、同期信号がコンテンツデータに多重され
たディジタルデータをデータ記録部１８に供給し、これ
により記録媒体１９に図３に示したようなフォーマット
で記録させる。

【００４３】バッファメモリ及びフォーマッター１２に
よるデータフォーマットは、例えば、記録装置が回転ヘ
ッドを用いてビデオテープに信号を記録するＶＴＲの場
合、記録媒体１９がビデオテープであり、図４に示すよ
うに、ビデオテープ４１のビデオ部分４３とオーディオ
部分４４とが時系列的に合成されたトラックにおいて、
ビデオ部分４３にあるｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリア（図３
のユーザ書き換え可エリア３１に相当）に、同期信号、
メイン関数値Ｍ（ｘ）、コンテンツデータの一部値Ｄ
（ｘ）の各記録エリア４５、４６、４７がコンテンツデ
ータと共に記録配置され、トラックの最後のエリア４８
にサブ関数値Ｓ（ｘ）が記録配置される。

【００４４】ここでのサブ関数値Ｓ（ｘ）が記録される
エリア４８は、サブコードなどの一般ユーザがハンドリ
ングできない（書き換えできないし、出力されない）デ
ータが記録される、図３のユーザ書き換え不可エリア３
６に相当するエリアである。また、図４のＩＤで示すＩ
Ｄ信号が記録されるエリアも一般ユーザが書き換えでき
ないエリアである。なお、サブ関数値Ｓ（ｘ）は、特定
のスタートコードの直後に記録することも可能である。

【００４５】また、記録装置が光ビームを焦点一致して
光ディスク面に照射し、その反射光の光強度変化などか
ら記録信号を再生する光ディスク装置、あるいは磁気デ
ィスクの記録信号を磁気ヘッドを用いて再生する磁気デ
ィスク装置である場合、記録媒体１９が光ディスクある
いは磁気ディスクであり、図５に示すような、ビデオパ
ケット単位で画像・音声信号を記録する。

【００４６】図５において、１セクタを２ｋバイトとし
たセクタデータの最初のエリア５１にはＩＤ信号、エリ
ア５２には数バイトのサブ関数値Ｓ（ｘ）を記録し、そ
の後メインデータ（コンテンツデータ）を記録できるエ
リア５３中に同期信号、メイン関数値Ｍ（ｘ）、コンテ
ンツデータの一部値Ｄ（ｘ）の記録エリア５４、５５、
５６を配置する。そしてビデオパケットの最後のエリア
５７に誤り訂正符号であるＥＤＣ符号を記録する。

【００４７】ディスクがプリレコーデッド（書き込みの
できない、読み出し専用）のものは元から一般ユーザが
書き換えることは不可能であるが、一般ユーザがハンド
リングできない（出力されない）領域、すなわち、セク
タのヘッダなどにサブ関数値Ｓ（ｘ）を配置する。記録
可能なディスクの場合、一般ユーザが書き換えることは
不可能なＲＯＭ領域を作成してサブ関数値Ｓ（ｘ）を配
置するか、プリレコーデッドディスクと同様に、セクタ
のヘッダにサブ関数値Ｓ（ｘ）を配置する。上記の各エ
リア５１〜５７のうち、エリア５１、５２及び５７は一
般ユーザが書き換えることのできないエリアである。

【００４８】また、記録装置がメモリ記録再生装置で記
録媒体１９がメモリ媒体の場合、図６に示すようなフォ
ーマットで記録する。図６において、メモリ媒体は書き
換え不可能なＲＯＭエリア６１と書き換え可能なＲＡＭ
エリア６２とがある。このうち、書き換え不可能なＲＯ
Ｍエリア６１内に、ＩＤ信号記録エリア６３及びサブ関
数値Ｓ（ｘ）記録エリア６４を配置し、ＲＡＭエリア６
２のコンテンツデータ記録エリア６８中に、同期信号記
録エリア６５、メイン関数値Ｍ（ｘ）記録エリア６６、
コンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）記録エリア６７を配
置する。なお、サブ関数値Ｓ（ｘ）記録エリア６４は、
ユーザへ出力されない領域に記録してもよい。

【００４９】次に、図２を用いて本発明の再生装置の好
適な実施の形態について説明する。同図において、記録
媒体１９からその記録媒体１９に対応した公知の再生手
段により再生されたデータは、バッファメモリ２１に一
時蓄積される。バッファメモリ２１から読み出されたＭ
ＰＥＧのストリームデータは、サブ関数値検出部２２に
より前記説明したフォーマットにしたがって、サブ関数
値Ｓ（ｘ）が検出され、認証子演算部２６に供給され
る。

【００５０】同期信号検出部２３は、バッファメモリ２
１からのＭＰＥＧのストリームを観測しながら、所定の
ｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリアを特定し、その後にｕｓｅｒ
＿ｄａｔａ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅを検出して、ｕｓｅ
ｒ＿ｄａｔａエリアであることを確認した後に、例えば
０ｘ０ｆ０ｆ０ｆ０ｆ２４２８ｆｄａａなる値に予め設
定されている同期信号を検出する。

【００５１】同期信号検出部２３は同期信号を検出する
と、トリガー信号をコンテンツデータ検出部２４とメイ
ン関数値検出部２５に供給する。コンテンツデータ検出
部２４は、上記のトリガー信号入力時点（同期信号の最
後のビットの検出時点）からＰバイト目の所定ビット数
のデータ、すなわちコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）
を検出し、その検出値を認証子演算部２６に供給する。
これと同時に、メイン関数値検出部２５は、上記のトリ
ガー信号入力時点（同期信号の最後のビットの検出時
点）からＮバイト目の所定ビット数のデータ、すなわち
Ｎバイト目のメイン関数値Ｍ（ｘ）を検出し、その検出
値を認証子演算部２６に供給する。

【００５２】認証子演算部２６は、入力されたサブ関数
値Ｓ（ｘ）、メイン関数値Ｍ（ｘ）及びデータコンテン
ツの一部値Ｄ（ｘ）の３つの関数値に基づき、式（３）
の演算式による演算を実行し、その演算により得られた
認証子Ｆを認証判断部２７に供給する。認証判断部２７
は上記の３つの関数値が矛盾なく記録されているかどう
かを判断するために、認証子Ｆが予め設定した値、例え
ば０に一致しているかを認証し、もし、認証子Ｆが０に
一致した場合には再生許可の制御信号を発生し、不一致
な場合には再生不許可の制御信号を発生して、再生制御
部２９に供給する。

【００５３】一方、バッファメモリ２１に一時蓄積され
た、再生コンテンツデータはＭＰＥＧ復号化器２８に供
給されてＭＰＥＧ方式の公知の復号手順に基づいて画像
・音声データに復号された後、再生制御部２９に供給さ
れる。再生制御部２９は、認証判断部２７から再生許可
の制御信号が入力されている場合には、ＭＰＥＧ復号化
器２８により復号された再生画像・音声データをそのま
ま出力し、再生不許可の制御信号が入力されている場合
には、ＭＰＥＧ復号化器２８により復号された再生画像
・音声データの出力を停止したり、画像音声を非常に劣
化させて出力したり、不許可であることを示す画像や音
声に切り替えたりする。

【００５４】従って、本実施の形態によれば、記録媒体
１９の記録情報を別の記録媒体にコピーした場合、ユー
ザ書き換え不可エリア（図３の３２）のサブ関数値Ｓ
（ｘ）はコピーできないので、再生装置において式
（３）の演算式による演算を実行して得られる認証子Ｆ
は予め設定した値、例えば０に一致することはなく、こ
の不一致の結果に基づき、復号画像・音声信号は正常に
出力できないようにしているため、記録媒体へのコピー
を極めて簡単な方法で、実質的に防止することができ
る。

【００５５】また、この実施の形態によれば、メーカー
側でユーザのコピーを容認する記録済み記録媒体、ある
いは、ユーザによる任意の情報が記録可能な未記録記録
媒体には、上記のサブ関数値Ｓ（ｘ）は０として記録し
ておくか、Ｓ（ｘ）は記録しないでＳ（ｘ）がない場合
は、検出したサブ関数値Ｓ（ｘ）をデフォルトで０とす
るように再生装置を設定し、かつ、メイン関数値Ｍ
（ｘ）を０として記録することで、再生装置において式
（３）の演算式による演算を実行して得られる認証子Ｆ
は予め設定した値に一致するので、この結果に基づき、
復号画像・音声信号を正常に出力でき、コピープロテク
ションの作用しない記録媒体を作成することができる。

【００５６】なお、本発明は上記の実施の形態に限定さ
れるものではなく、記録再生可能な記録媒体、再生専用
媒体など、記録媒体の記録ディジタルデータを再生した
ときに、コピー可能な状態で再生装置から出力される信
号と、再生装置のピックアップから取り出せても、装置
から再生信号として出力できないためにコピー不可能な
信号とが記録されている記録媒体すべてに本発明を適用
できる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一般ユーザが書き換え不可能である信号として記録され
ている第１の関数値と、ディジタルデータ中に記録され
ている第２の関数値、及び、所定ビット数のディジタル
データの一部値とから認証子を演算して、所定値と一致
しているかどうかを判定し、一致しているとの判定結果
が得られた場合には再生を許可し、不一致であるとの判
定結果が得られた場合には再生を不許可とする再生コン
トロールを行うことにより、予め情報が記録されている
記録媒体のデータをコピーした場合、第１の関数値はコ
ピー記録できないので再生時に上記の認証子が所定値と
不一致となるため、コピーした記録媒体に対しては簡単
な仕組みで、再生不可能とするコピープロテクションが
できる。

【００５８】また、記録媒体はビデオテープ、ディス
ク、メモリーなど一般ユーザが書き換え不可能である信
号として記録する仕組みが存在していれば、全てにおい
てコピープロテクションができる。

【００５９】また、本発明によれば、一般ユーザの書き
換え不可エリアに記録される第１の関数値を０とする
か、若しくは第１の関数値を示すパケット情報がない場
合にはデフォルトで第１の関数値を０とするように再生
装置を設定し、第２の関数値を０に設定することによ
り、再生を許可する認証子の演算結果を得ることができ
るので、コピープロテクションが作用しない読み出し専
用の記録媒体も作成することができる。

【００６０】更に、本発明によれば、個々の再生装置が
持つ固有のＩＤを利用していないため、記録時に用いた
記録再生装置以外でも、記録媒体がコピーしたものでな
ければ、再生可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録装置の一実施の形態のブロック図
である。

【図２】本発明の一実施の形態の再生装置のブロック図
である。

【図３】本発明の一実施の形態の記録フォーマットを説
明する説明図である。

【図４】本発明によるビデオテープ媒体のフォーマット
例を示す説明図である。

【図５】本発明によるディスク媒体のフォーマット例を
示す説明図である。

【図６】本発明によるメモリ媒体のフォーマット例を示
す説明図である。

【図７】ＭＰＥＧ１ビデオレイヤのシンタックスの一部
を示す図である。

【図８】ＭＰＥＧ２システムレイヤー（トランスポート
ストリーム）のシンタックスの一部を示す図である。

【符号の説明】

１１ＭＰＥＧ符号化器１２バッファメモリ及びフォーマッター（フォーマッ
ト手段）１３同期制御部（同期信号発生手段）１４同期信号発生部（同期信号発生手段）１５サブ関数値発生部１６コンテンツデータ検出部１７メイン関数部発生部１８データ記録部１９記録媒体２１バッファメモリ２２サブ関数値検出部２３同期信号検出部２４コンテンツデータ検出部（検出手段）２５メイン関数値検出部（検出手段）２６認証子演算部２７認証判断部（再生制御手段）２８ＭＰＥＧ復号化部２９再生制御部（再生制御手段）３１ユーザ書き換え可エリア３２ユーザ書き換え不可エリア３３、４５、５４、６５同期信号記録エリア３４、４６、５５、６６メイン関数値記録エリア３５、４７、５６、６７コンテンツデータの一部値の
記録エリア３６、４８、５２、６４サブ関数値の記録エリア

フロントページの続きＦターム(参考） 5D044 AB05 AB07 BC01 BC02 CC01 CC04 DE03 DE50 DE52 EF05 FG18 GK08 GK12 GK17 HL07 HL08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】認証可能なディジタルデータを記録媒体
に記録する記録方法において、前記記録媒体の再生装置から再生信号として出力不可能
である信号として予め第１の関数値を記録しておき、前
記記録媒体の再生装置から再生信号として出力可能であ
る信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に
同期信号と、前記同期信号から所定の第１の距離離れた
位置に第２の関数値を記録し、かつ、前記第２の関数値
は、前記第１の関数値と前記同期信号から所定の第２の
距離離れた位置に存在する前記コンテンツデータの所定
ビット数の一部値と前記第２の関数値を用いて所定の演
算式により得られる認証子が、所定の値になるような値
に設定して記録することを特徴とするディジタルデータ
記録方法。
【請求項２】前記記録媒体に書き換え不可能な領域を
設定し、前記書き換えが不可能な領域に前記第１の関数
値を記録することを特徴とする請求項１記載のディジタ
ルデータ記録方法。
【請求項３】同期信号を発生する同期信号発生手段
と、前記同期信号に同期して第１の関数値を発生するサブ関
数値発生部と、記録されるコンテンツデータのうち、前記同期信号が入
力されてから予め設定された第１のバイト数後に存在す
るコンテンツデータの所定ビット数の一部値を検出する
検出部と、前記サブ関数値発生部からの前記第１の関数値と、前記
検出部からの前記一部値と、予め設定した値の認証子と
に基づいて、所定の演算式により第２の関数値を算出す
るメイン関数値発生部と、前記サブ関数値発生部からの前記第１の関数値と、前記
メイン関数値発生部からの前記第２の関数値と、前記同
期信号発生手段からの同期信号と、前記記録されるコン
テンツデータとを受け、前記コンテンツデータ中に前記
同期信号と、前記同期信号からそれぞれ所定の第１の距
離及び第２の距離離れた位置に前記第２の関数値と前記
コンテンツデータの一部値とが配置され、かつ、所定位
置に前記第１の関数値が配置されたフォーマットのディ
ジタルデータを生成するフォーマット手段と、前記フォーマット手段からのディジタルデータを受け、
記録媒体再生装置から再生信号として出力不可能である
信号として前記第１の関数値を記録媒体に記録し、か
つ、前記記録媒体再生装置から再生信号として出力可能
である信号として、前記コンテンツデータと前記同期信
号と前記第２の関数値とを前記記録媒体に記録するデー
タ記録部とを有することを特徴とするディジタルデータ
記録装置。
【請求項４】記録媒体の再生装置から再生信号として
出力不可能である信号として第１の関数値が記録され、
前記記録媒体の再生装置から再生信号として出力可能で
ある信号として、再生されるべきコンテンツデータと共
に同期信号と、前記同期信号から所定の第１の距離離れ
た位置に第２の関数値が記録され、かつ、前記第２の関
数値は、前記第１の関数値と前記同期信号から所定の第
２の距離離れた位置に存在する前記コンテンツデータの
所定ビット数の一部値と前記第２の関数値を用いて所定
の演算式により得られる認証子が、所定の値になるよう
な値に設定して記録されている記録媒体の記録信号を再
生する再生方法であって、前記第１の関数値を再生すると共に、前記同期信号を読
み取り、その同期信号の読み取り時点に基づいて決定さ
れる領域から前記第２の関数値と前記一部値を読み取
り、読み取った前記第１及び第２の関数値と前記一部値
から前記認証子を演算し、得られた前記認証子の演算値
が前記予め設定した値と一致した場合には再生を許可
し、不一致な場合には再生を不許可とすることを特徴と
するディジタルデータ再生方法。
【請求項５】記録媒体再生装置から再生信号として出
力不可能である信号として第１の関数値が記録され、前
記記録媒体再生装置から再生信号として出力可能である
信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同
期信号と、前記同期信号から所定の第１の距離離れた位
置に第２の関数値が記録され、かつ、前記第２の関数値
は、前記第１の関数値と前記同期信号から所定の第２の
距離離れた位置に存在する前記コンテンツデータの所定
ビット数の一部値と前記第２の関数値を用いて所定の演
算式により得られる認証子が、所定の値になるような値
に設定して記録されている記録媒体の記録信号を再生す
る再生装置であって、前記記録媒体の記録信号を再生する再生手段と、前記再生手段により得られた再生信号から前記第１の関
数値を検出するサブ関数検出部と、前記再生手段により得られた再生信号中のコンテンツデ
ータを復号する復号化器と、前記再生手段により得られた再生信号から前記同期信号
を検出する同期信号検出部と、前記同期信号検出部からの検出信号に基づいて、前記第
２の関数値と前記一部値を読み取り検出する検出手段
と、前記サブ関数値検出部からの前記第１の関数値と前記検
出手段からの前記第２の関数値及び前記一部値とから前
記認証子を演算する認証子演算部と、前記認証子演算部により演算された認証子の演算値が前
記予め設定した値と一致した場合には、前記復号化器か
らの再生復号データを出力し、前記予め設定した値と不
一致な場合には、前記復号化器からの再生復号データの
正常出力を禁止する再生制御手段とを有することを特徴
とするディジタルデータ再生装置。
【請求項６】テープ状又はディスク状の磁気記録再生
可能な記録媒体、又はディスク状の光ビームを用いた少
なくとも再生可能な記録媒体、又はメモリ機能を有する
記録媒体であって、記録媒体の再生装置から再生信号として出力不可能であ
る信号と出力可能である信号とが記録されており、前記
出力不可能である信号として第１の関数値が記録され、
前記出力可能である信号として、再生されるべきコンテ
ンツデータと共に同期信号と、前記同期信号からそれぞ
れ所定の第１の距離及び第２の距離離れた位置に第２の
関数値と前記コンテンツデータの所定ビット数の一部値
が記録され、かつ、前記第２の関数値は、前記第１の関
数値及び前記一部値と予め設定された値の認証子とを用
いて所定の演算式により得られる値に設定して記録され
ていることを特徴とする記録媒体。
【請求項７】前記コンテンツデータはＭＰＥＧ方式に
基づいて圧縮符号化された符号化データであり、前記第
２の関数値は前記ＭＰＥＧ方式で規定されるユーザデー
タ（ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ）、若しくはプライベートデー
タバイト（ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｂｙｔｅ）、若
しくはユーザが任意に設定できるプライベートストリー
ム（ｐｒｉｖａｔｅ＿ｓｔｒｅａｍ）などのデータパケ
ットに記録することを特徴とする請求項６記載の記録媒
体。
【請求項８】書き換え不可能な領域と書き換え可能な
領域を有し、前記書き換えが不可能な領域に前記第１の
関数値が記録されており、前記書き換えが可能な領域に
前記第２の関数値と再生されるべきコンテンツデータと
共に同期信号が記録されていることを特徴とする請求項
６又は７記載の記録媒体。
【請求項９】読み出し専用であり、前記第１の関数値
が、一般ユーザがハンドリングできない領域に配置して
記録されていることを特徴とする請求項６又は７記載の
記録媒体。