JP3217068B2 - ビデオプラットフォーム及び保護されていないソース素材用の総合的なコピー防止の装置及び方法 - Google Patents

ビデオプラットフォーム及び保護されていないソース素材用の総合的なコピー防止の装置及び方法

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JP3217068B2
JP3217068B2 JP50579096A JP50579096A JP3217068B2 JP 3217068 B2 JP3217068 B2 JP 3217068B2 JP 50579096 A JP50579096 A JP 50579096A JP 50579096 A JP50579096 A JP 50579096A JP 3217068 B2 JP3217068 B2 JP 3217068B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 関連出願への相互参照 本出願は、本発明と共に譲渡され、1994年８月９日に
出願されたジョン オー ライアン（John O.Ryan）に
よる出願中の第08/287800号明細書に関連する。
発明の分野 本開示は、（１）ディジタル記録又は再生装置に関連
したアナログ及びディジタルビデオ信号の両方をコピー
防止処理することが望ましいディジタルビデオ記録と、
（２）デコーダにより受信されたディジタルビデオ信号
をコピー防止処理することが望ましいディジタル有料視
聴デコーダと、（３）ディジタルディスク記録に関連し
たディジタルビデオ信号をコピー防止処理することが望
ましいディジタルビデオディスクプレーヤとを含み、こ
れらに限定されることのない種々のビデオプラットフォ
ームと共に使用するためのコピー防止及びスクランブル
処理の方法及び装置に向けられる。更に、コピー防止及
びスクランブル処理の要素は、オリジナルのソース素材
がコピー防止処理をなされていないあらゆるビデオ素材
に適用される。
従来技術の説明 記録ヘッド技術、高速ディジタル信号処理及びビデオ
テープ規定方式の進歩的な改良により、民生用のディジ
タルビデオカセットレコーダ（VCR）が製造されるよう
になった。製造者の連合は、民生用ディジタルVCRの技
術的な規格を公表するため特に会議を招集した。類似し
た努力は、新MPEG−２方式ディジタルビデオディスク規
格DVDに関して進行中である。
ディジタルVCRの民生品としての成功は、そのフォー
マットの映画及び他の良質なプログラムを発売すること
によりそのディジタルVCRを支援するビデオソフトウェ
ア配給者の決断によって決定的に影響される。ディジタ
ルVCRの非常に高画質の可能性は、無限の完璧なコピー
を作成する能力と結合されて、多数のプログラム配給
者、特に、ハリウッド映画撮影所に重大な心理的な障害
を与える。ディジタルVCRは、プロ及びアマチュアの著
作権侵害行為者の手に渡るので、収益に対し重大な脅威
であると考えられる。
プログラム配給者が、ディジタルVCRを脅威ではなく
好機と考えるよう奨励するために、ある種の著作権化さ
れたビデオプログラムに高い安全性のレベルを与える高
性能著作権保護システムが必要である。この必要性は、
予め記録されたプログラムの合法的な時間的に移動した
視聴を行うため上記ディジタルVCRを使用する消費者の
能力を妥協させることなく、実現されるべきである。
ビデオコピー防止システムの概要 従来、実現又は提案された種々のビデオコピー防止シ
ステムは、何らかの方法で、VCRによるある種の予め記
録され、又は、伝送されたビデオプログラムの使用可能
なコピーの製造を防止しようとしている。かかるシステ
ムの中には、一方的及び相互的なコピー防止システムと
称される二つの一般的なクラスが存在する。
1986年12月23日にジョン オー ライアンに発行さ
れ、マクロビジョンに譲受された米国特許第4,631,603
号と、1990年４月３日にレオナード（Leonard）に発行
され、エイダック社（Eidak Corp.）に譲受された米国
特許第4,914,694号と、1986年３月18日にジョン オー
ライアンに発行され、マクロビジョンに譲受された米
国特許第4,577,216号とに記載されているように、一方
的なコピー防止システムは、多数の既存の実装されたVC
R及びTVセットのベースと共に動作するよう設計された
システムである。一方的なシステムの設計者は、上記の
既存のVCR及びTVセットがビデオ信号を利用する方式の
間にある基本的な差を識別し、利用しなければならな
い。既存のVCRは、使用中の規格（例えば、NTSC又はPAL
方式）に準拠した全てのビデオ信号を記録し得るよう設
計されているので、一方的なコピー防止は、規格外のビ
デオ信号を発生させる必要がある。上記の規格外のコピ
ー防止処理がなされたビデオ信号を全ての既存のVCR及
びTVセット上で再生可能であるという要求条件は、厳し
い設計条件を一方的なシステムに課し、約80％を遙かに
上回る有効性のレベルを達成することは非常に難しい。
参考のため引用された1986年12月23日にジョン オー
ライアンに発行され、マクロビジョンに譲受された米
国特許第4,631,603号に記載された種々の周知のビデオ
信号のコピー防止計画は、アナログビデオ信号から許容
可能なビデオ記録が行われるのを阻止するため、アナロ
グビデオ信号を修正することに向けられる。上記引例
は、負の状態のパルスの直後に正の状態のパルスが続く
複数のパルス対を、ビデオ信号垂直帰線消去期間の他の
未使用ラインに付加することを開示する。その影響は、
上記信号を記録するVCR（ビデオカセットレコーダ）のA
GC（自動利得制御回路）を混乱させるので、記録された
信号は、質が悪く、一般的に、悪質かつ視覚化できな
い。
別のアナログビデオ保護計画は、参考のため引用され
た1990年４月３日にレオナードに発行され、エイダック
社に譲受された米国特許第4,914,694号に記載される。
エイダックシステム（要約書を参照のこと）は、一定、
標準的な１フレームあたりのライン数を維持すると共
に、各フィールド内の夫々の水平ライン期間の時間間隔
を変えること、或いは、各ライン期間の標準的な間隔を
維持すると共に、フレームを構成する水平ライン期間の
数を変えることにより、各ビデオフィールドの長さを標
準的な長さから増加又は減少させる。
上記ビデオ保護システムは、通常のVCRによるコピー
を困難又は不可能にするため、（例えば、テープ上に）
記録されるべき、或いは、（例えば、有料視聴テレビジ
ョンプログラムとして）放送されるべきビデオ信号を変
更する。コピー防止処理されたビデオ信号が記録された
ビデオテープをVCRを用いて視覚化するとき、コピー防
止処理は本質的に透過性であり、即ち、視覚化を妨げな
い。しかし、第１の（再生）VCRの出力を記録する第２
のVCRを用いてテープからビデオ信号をコピーするため
行われる全ての企ては、特定のコピー防止システムの効
力に依存して、ある程度劣化した画像を生じさせる。上
記のビデオコピー防止システムは、従来の民生用ビデオ
技術を用いて放送及び記録されたビデオ信号のタイプで
あるアナログビデオ信号だけを保護する。
一方、相互的なコピー防止システムは、特定の検出器
回路が、規格に準拠する全てのVCRに本質的に含まれる
ことを要求する。従って、相互的なシステムは、新しい
フォーマットの導入の際に実現される場合に限り、一方
的なシステムに対し実行可能な代案を与える。検出器回
路は、保護される予め記録、又は、伝送されたビデオ信
号に埋め込まれた特定のコピー禁止信号を探し、その信
号を検出したとき、VCRに記録を停止させる。相互的な
コピー防止システムは、本質的に100％有効になるよう
設計される。そのため、著作権所有者は、一方的なシス
テムよりも相互的なコピー防止システムの方を好む。
しかし、相互的なシステムが最大の価値を有するため
には、相互的なシステムは、新しいVCRフォーマットの
一体的な部分として設計され、特別の検出器回路が製造
された全てのVCRに組み込まれる必要がある。全てのVCR
製造者の協力を保証するには、法的又は契約上の問題が
ある。規格外のVCRが製造された場合に、それらは、ビ
デオ店主又はプロのビデオ著作権侵害行為者により買い
求められ、販売又は貸出のため保護されたプログラムの
不正なコピーを製作するため使用される。このように、
VCR製造者の100％の協力を保証する必要がある点は、従
来提案された相互的なコピー防止システムの欠点であ
る。
ディジタル記録の特徴 ディジタルビデオテープレコーダは、まもなく民生用
として商業的に入手可能になると一般的に考えられてい
る。アナログビデオ放送信号及びアナログビデオテープ
レコーダとの互換性を維持するため、少なくとも第１世
代の消費者ディジタルビデオテープレコーダは、“混成
式”ディジタル及びアナログシステムである可能性があ
る。かかるシステムは、アナログ入力信号から記録し、
再生の際にアナログ出力信号を提供する従来のアナログ
ビデオカセットレコーダの能力を有し、一方、等価なデ
ィジタル的な能力を有する。かくして、上記の新しい混
成式ディジタルテープレコーダは、内部的に入力アナロ
グ信号をディジタル信号に変換し、ディジタル信号をデ
ィジタルデータストリームとしてテープ上に記録する能
力を有する。再生中に、テープからのディジタルデータ
ストリームは、（従来利用できなかった）ディジタルテ
レビジョンセットによる表示用のディジタル信号として
利用可能であり、或いは、混成式ビデオテープレコーダ
内で（米国において使用されるNTSC信号のような）通常
のアナログビデオ信号に再変換される。消費者にとって
利用可能なディジタルビデオプログラムの素材のソース
（テープ又は放送）は現在までに存在しないので、受信
されたアナログ信号をディジタルデータストリームに内
部的に変換する上記システムの能力は重要である。
かかる混成式ビデオレコーダは、現在の専門家ディジ
タルシステムの規格とは異なる“消費者”ディジタル記
録フォーマットを採用する可能性がある。この消費者デ
ィジタル記録フォーマットは未だ制定されていない。か
かるディジタルビデオレコーダは、従来の通常のアナロ
グVCRと同様に、通常の“フロント エンド”無線周波
チューナと、出力側の無線周波変調器とを含む可能性が
ある。（アナログビデオとは、NTSC、PAL、SECAM又はY/
C方式を意味する）。消費者用のディジタル記録規格
は、本質的に、物理的なテープ規格と共に適当な誤り隠
蔽符号化に従って、ビデオ信号を（２進）データビット
のストリームとして現わすデータ構造である可能性があ
る。
従来、（記録及び再生を両方共にディジタル的に行
う）専門家ディジタルビデオテープレコーダは、コスト
が高いため、専門家向けの市場でしか入手可能できない
にも係わらず、専門家ディジタルビデオテープレコーダ
はよく知られている。かかるディジタルシステムは、実
質的に高域の帯域幅と引換えに歪みの無い性能が得ら
れ、即ち、ビデオフレームについて実質的により多くの
情報を記録しなければならない。ディジタルレコーダの
ユーザに対する利点は、信号がディジタル域で記録、再
生される限り、逐次的なコピーの発生は、画質の重大な
低下を伴わないことである。これは、従来のアナログ記
録技術の場合にはあり得ないことである。（消費者の目
的が意図されていない）従来のディジタルビデオレコー
ダは、所謂“Ｄ−1"、“Ｄ−2"又は“Ｄ−3"ビデオ記録
規格を使用し、特別のビデオテープを必要とする。
ディジタル記録により生じる問題点 ディジタルビデオテープレコーダは、コピーを促進さ
せるハイファイ再生の能力があるので、かかる民生用レ
コーダは、無許可の記録を禁止又は防止するよう設計さ
れることが重要である。例えば、著作権のあるビデオ素
材を不法に複製するためのレコーダの使用を防止し、こ
のような不法に複製された素材の再生を防止することが
重要である。従来の利用可能なアナログビデオコピー防
止技術は、ディジタル域では役に立たない。従って、テ
ープ上に記録された素材がディジタルデータストリーム
である上記の混成式のディジタル及びアナログビデオテ
ープレコーダと共に使用するのに適当な新しいコピー防
止システムの需要がある。回避されるべき典型的な状況
は、VHS方式VCRから再生されたテープに通常のコピー防
止処理が適用された通常のVHS方式VCRからの出力信号を
コピーするため混成式ビデオテープレコーダを使用する
ことである。問題は、新しい混成式ディジタル・アナロ
グビデオテープレコーダがかかるテープからの素材をコ
ピーすることを防止することである。さもなければ、か
かる混成式レコーダの存在は著作権侵害を促進する。
上記の問題の中には、参考のため引用した1994年５月
24日にライアンに発行され、マクロビジョン社に譲受さ
れた米国特許第5,315,488号により解決されたものがあ
る。
課題 ディジタルVCRは、以下の３通りの態様でビデオ著作
権の所有者に脅威を与える可能性がある。
1.ディジタルVCRは、予め記録されたビデオカセット、
レーザディスク又はケーブルPPVデコーダの何れかか
ら、既存のアナログビデオプログラム（NTSC又はPAL方
式）のハイファイのコピーを作成する能力がある。
2.ディジタルVCRは、予め記録されたディジタルビデオ
カセットを完全に複製し、或いは、将来のDVDプレー
ヤ、又は、ディジタルビデオ出力を備えたPPVデコーダ
からのディジタルビデオプログラムの完全なコピーを作
成する能力がある。
3.ディジタルVCRは、ディジタルの予め記録されたビデ
オカセットから、既存のVHS及び8mmのVCRによりコピー
され得る略スタジオ品質のアナログビデオ出力を提供す
る能力がある。上記アナログコピーの品質は、現在のオ
リジナルのVHS方式の公開物の品質に匹敵する。
発明の概要 ディジタル的に記録するビデオプラットフォームは、
ディジタルとアナログの両方の領域でコピー防止処理を
提供する。コピー防止処理は、スクランブル処理及びス
クランブル解除回路を含む。外部的に供給されたアナロ
グビデオに対し、レコーダは、コピー防止の存在を検出
し、それに応答して記録を禁止する。スクランブル処理
は、コピー防止システムの一部としてディジタル部で行
われる。記録された素材の再生の際に、ディジタル再生
ビデオ内のコピー防止ビットの存在が検出され、アナロ
グ信号に変換中のディジタル再生ビデオは、アナログビ
デオコピー防止処理により変更される。スクランブル解
除回路は、再生システムがコピー防止ビットを検出した
とき作動される。レコーダのディジタル出力を保護する
ため、コピー防止データ及びスクランブルの新しい組が
ディジタル出力装置に加えられる。ディジタル受信器は
簡単化されたスクランブル解除装置を含む。
アナログ又はディジタルの（予め記録され、又は、外
部供給源からの）ソースビデオ素材は、コピー防止署名
が与えられる。再生装置による署名の検出と（２）第２
のディジタルレコーダによる後のコピーの防止とは、ア
ナログコピー防止処理と共に再生された標準的なビデオ
信号の変更を生じさせる。これは、ソースビデオは保護
されないが、再生された記録の標準（NTSC又はPAL方
式）ビデオ信号は保護される再生装置に適当である。
本発明の装置及び方法の主要な特徴は以下の通りであ
る。
1.コピー防止されるべき全てのディジタルビデオ信号
は、直列データストリーム内に１ビットの動的著作権署
名を含み、ジョン オー ライアンにより1994年８月９
日に出願された係属中の第08/287800号明細書に記載さ
れているようなスクランブル化技術を用いてディジタル
域でスクランブル化される。一方、このスクランブル化
技術の詳細は、上記の係属中の出願に記載され、上記技
術の詳細な知識は本発明を完全に認識するために必ずし
も必要ではない。１ビットの著作権署名は、スクランブ
ル解除情報の一部を伝える。
2.以下、Ａ及びＢと称する２種類のスクランブル化アル
ゴリズムが使用される。両方とも上記の同一のスクラン
ブル化の原理を使用する。ディジタルビデオカセット
上、或いは、将来のDVD又はディジタルPPVフォーマット
又は他のプラットホーム上に公開された全てのコピー防
止処理がなされたプログラムは、アルゴリズム“A"を使
用する最初の点でスクランブル処理される。（本発明の
方法及び技術を使用する装置である）規格通りの装置だ
け、即ち、ディジタルVCR、DVDプレーヤ、又は、ディジ
タル出力を備えたPPVデコーダが“A"スクランブル解除
器を含み、この“A"スクランブル解除器は、内部用途
と、従来のTVセットの外部で使用するアナログNTSC又は
PAL方式への変換用の明文のディジタルビデオを提供す
る。
“A"スクランブルの特徴の目的は、コピー防止処理が
なされたディジタルビデオ媒体が、コピー防止処理がな
されたプログラムの出力に常にコピー防止を適用する規
格通りのハードウェアだけで確実に再生できるようにす
ることである。
3.上記の規格通りの機械は、各ディジタルビデオ出力に
送る前に明文のディジタルビデオを再スクランブル処理
する“B"スクランブル器を含む。新しい動的な著作権署
名ビットが、適当な“B"スクランブル解除情報を与える
ため更に付加される。
“B"スクランブルの特徴の目的は、以下に更に詳しく
説明されるように、著作権署名が規格通りのディジタル
VCRによるコピーの製作を確実に防止することである。
著作権署名は“ブラックボックス”により削除されるこ
とがない。その理由は、ブラックボックスが著作権署名
を除去する際には、同時に上記著作権署名により特に伝
搬されたスクランブル解除情報を除去するからである。
4.開示された信号に規格通りのディジタルビデオ入力を
備えた将来のTVセットは、保護されたビデオ供給源から
明文の画像を提供するため“B"スクランブル解除器を含
む。
5.保護されたディジタル的な予め記録された媒体上に公
開されたプログラムに限り、固有の認証用署名を有す
る。認証用署名の目的は、規格通りのVCRにより再生さ
れているカセットが保護されたプログラムのコピーであ
るかどうかを判定し、保護されたプログラムのコピーで
ある場合には、再生信号が中断され、或いは、機械の
“停止”モードを作動することである。
動作原理は以下の通りである。規格通りのVCR内の認
証用システムは、オフ・テープディジタル信号内の著作
権署名を探し、著作権署名が存在するならば、認証用署
名も検出された場合に限り、カセットを再生し続けるこ
とを許可する。オリジナルの保護されたディジタルビデ
オカセットだけが、製造中に付加された認証用署名を含
む。この署名の特徴は、再生用に使用されたVCRの出力
信号には存在しないので、保護されたビデオカセットか
ら作成されたコピーに伝達されない点である。しかし、
ビデオカセット、ビデオディスク又は有料視聴ビデオデ
コーダの何れからであっても全ての保護されたディジタ
ルプログラムのコピーは、著作権署名を含む。従って、
上記のコピーに認証用署名が存在しないことは、その不
法な性質を明らかにし、規格通りのVCRの認証用システ
ムはそれらの再生を許可しない。
6.上記方法を使用するディジタルVCRは、以下のサブシ
ステムを更に有する。
a.ディジタルビデオ入力上の著作権署名検出器。
b.アナログビデオ入力端子上にあり、VCRによる標準
的なコピー防止処理をなされたプログラムの記録を禁止
するコピー防止処理検出器。
c.著作権署名がオフ・テープ信号上で検出されたと
き、アナログ出力のコピーを防止する有料視聴コピー防
止処理信号発生器。
d.VCRによる著作権署名を含み、認証用署名を含まな
い（不法なコピーであることを示す）カセットの再生を
停止する論理システム。
開示されたコピー防止及びスクランブル処理の装置及
び方法の目的は、ディジタルVCRの合法的な応用を少し
も制限することなく、当該著作権所有者に、上記の脅威
に対抗する実質的な程度の保護を与えることである。
図面の簡単な説明 図１は本発明による混成式ディジタルビデオレコーダ
のブロック図であり、 図２は本発明によるディジタルビデオディスクプレー
ヤのブロック図であり、 図３は本発明による有料視聴デコーダのブロック図で
あり、 図４は本発明によるディジタルテレビジョンセットの
ブロック図である。
発明の詳細な説明 図１は、規格通りのディジタルVCRの簡単化されたブ
ロック図であり、コピー防止及びスクランブル機能が実
現される様子を表わす。
各ブロックは、現在商業的に入手可能、又は、以下の
説明に従って当業者により容易に製造可能な従来の素子
を含む。一つの可能性のある例外は、上記装置の主要な
サブシステムである記録及び再生システム10である。現
在利用可能な専門家用のディジタルビデオレコーダは、
かかるテープデッキ機構部及び電子部を含むが、現在の
専門家タイプのディジタルビデオ規格に従う素材の記録
及び再生のため説明されている。記録及び再生システム
10は、上記の現在の商業的な専門家システムに含まれる
タイプである。しかし、図１に示された混成式システム
は、主として（それに限定されることなく）消費者用を
意図していると考えられるので、かかるシステムは、低
コスト、かつ、未だ決定されていない消費者用ディジタ
ルビデオフォーマットに準拠して設計された大量生産に
適当なタイプの異なるテープデッキ機構部及び電子部を
含む可能性がある。
何れにしても、図１のレコーダは、種々の会社から商
業的に入手可能なような専門家タイプのディジタルテー
プデッキを含む現在入手可能な構成部品により構成され
る。テープデッキ10上で再生されるべきテープは、
（１）ビデオカセット、又は、（２）リール・ツウ・リ
ール記録の形をなす。
図１のレコーダは、入力端子Ａで通常のアナログビデ
オ信号を受けることができる混成式装置である。図１に
示されているように、“入力”側には、外部供給源から
ディジタルビデオを受信するためのディジタルビデオ入
力端子Ｄがある。端子Ｄは、将来、放送ディジタルビデ
オ信号が商業的に放送されたとき、或いは、ディジタル
ビデオテープレコーダ、ディジタル再生装置、又は、ケ
ーブルボックスから、放送ディジタルビデオ信号を受け
る。
NTSC、PAL又は成分ビデオ信号12のようなアナログビ
デオ入力信号は、上記の米国特許第4,631,630号及び第
4,577,216号に記載されたマクロビジョンコーポレーシ
ョンのアンチコピー信号のようなコピー防止信号を検出
するコピー防止処理検出器26に供給される。このアナロ
グ信号がコピー防止処理をなされているならば、検出器
26は、スイッチ16を開き、信号の記録を抑止する論理信
号を発生する。上記アナログ信号がコピー防止処理をな
されていないならば、ビデオはアナログ・ディジタル変
換器18に送られ、次に、入力選択器スイッチ30に送られ
る。上記検出回路は、参考のため引用され、1990年３月
６日にライアンに発行され、マクロビジョン社に譲受さ
れた米国特許第4,907,093号に記載される。
図１の装置はディジタル信号を記録するので、端子12
のアナログビデオ信号は、アナログ・ディジタル変換器
18により所望のディジタルフォーマットに変換される。
かかるアナログ・ディジタル変換器は、ビデオ分野にお
いて周知であり、アナログ・ディジタル変換器の構造的
な細部は、記録及び再生システム10と互換性のあるディ
ジタル記録フォーマットの性質により決められる。
アナログ・ディジタル変換器18からのディジタルビデ
オデータストリーム出力は、（スイッチ30を介して）記
録及び再生システム10に供給される。図１のレコーダを
操作する人（又は機械）は、自分がアナログビデオ入力
信号12又はディジタルビデオ入力信号14のどちらを記録
するかをある時点で決定する。（自動又は手動制御され
た）スイッチ30は、信号12又は14の中からテープデッキ
10が記録のため受ける入力信号を選択する。
ディジタルビデオ入力信号14は、著作権署名検出器20
に供給される。ディジタル入力信号がコピー防止処理を
なされているならば、検出器20は、スイッチ22を開き、
ディジタルビデオ入力信号14の記録を抑止する論理信号
を発生する。ディジタル入力がコピー防止処理をなされ
ていないならば、ディジタル入力は入力選択器スイッチ
30に直接送られる。
スイッチ30の出力は、ディジタルVCRの記録及び再生
システム10に供給される。記録及び再生システム10の詳
細は、コピー防止システムと関係がないので、詳細な説
明は行わない。
図１のレコーダは、通常、無線周波変調ビデオ（TV）
信号からビデオ（NTSC又はPAL方式）を抽出するため
“入力”側に無線周波チューナ（図示しない）が設けら
れる。同様に、“出力”側には、ベースバンド又は他の
ビデオ信号を、テレビジョンセットのアンテナ入力端子
への接続用の無線周波変調ビデオ信号（TV）に変換する
ため、無線周波変調器（図示しない）が設けられる。
再生時に、復調され、誤り訂正されたライン31上のオ
フ・テープディジタル信号は、著作権署名検出器32に供
給され、著作権検出器32は、オフ・テープ信号がコピー
防止処理をなされているならば、論理的ハイ46を発生す
る。検出器20及び32は、機能的に同一であり、実際上、
適切に切り替えられた１台のユニットが使用される点に
注意が必要である。
上記の認証用署名は、整数個の完全なトラックが方形
波の半サイクルの間に記録されるような周波数の方形波
を用いて、記録された直列ディジタル信号を周波数変調
することにより、都合よく、かつ、容易に得られる。要
求される偏差は非常に小さく、略１パーセント程度であ
る。従って、例えば、１個の完全なトラックに対し、記
録された信号は、平均レートの１パーセント上方でクロ
ックを合わされ、次の完全なトラックに対し、信号は平
均レートよりも１パーセント下方でクロックを合わされ
る。再生中に、上記の変調は、電圧制御発振器、又は、
オフ・テープ信号を追尾する周波数弁別器の誤差信号か
ら容易に得られる。
整数個の完全なトラックがその各半サイクルの間に記
録されるような変調周波数を用いる利点は、不均等なヘ
ッド・テープ間の走査速度、テープの伸縮性等により生
じた不可避な周波数変調“ノイズ”が存在する場合に、
非常に小さい変調が検出される点である。このノイズ
は、主としてトラック周波数及びその高周波であり、サ
ンプリング処理又はフィルタリング処理により容易に排
除される。
オフ・テープ信号は、通常の復調処理の一部として、
安定なクロックと再び同期させられるので、かかる認証
用署名は、機械の復調及び誤り訂正システムにおいて効
率的に“失われ”、VCRのディジタルビデオ出力の中に
は存在せず、作成されたコピーには転送されない。しか
し、認証用署名は、オリジナルのコピー防止処理をなさ
れたカセットの再生を認証するため、上記の如く、容易
に検出される。
かかるディジタルビデオ信号のオフ・テープ変調は、
認証用信号を第３の信号検出器に伝達するため、デコー
ダ38に供給され、デコーダ38の出力は認証用署名検出器
40に供給される。認証用署名は、テープ複数器又はテー
プを記録する人が較正処理中に著作権署名を信号に付加
するとき、常に作成される。認容用検出器40は、認証用
署名が検出されたとき、論理的ハイとして制御信号42を
発生させる。
ライン46及び42上の論理信号は、出力信号36が以下の
規則に従ってスイッチ34を制御する認証器44に供給され
る。
1.著作権署名が著作権署名検出器32により検出されなか
った場合、スイッチ34は閉じられたままであり、ライン
31のディジタルビデオ信号は次の段に伝達される。
2.著作権署名が著作権信号検出器32により検出された場
合、認証用署名が認証用署名検出器40により検出された
ときに限り、スイッチ34は閉じられたままである。
認証器444は、従って、コピー防止処理がなされたオ
リジナルのディジタルビデオカセットだけの再生を許可
する。
スイッチ34からのライン48上のディジタルビデオ信号
は、選択器スイッチ50の一方の入力に供給され、出力が
スイッチ50のもう一方の入力に供給された“A"スクラン
ブル解除器52の入力にも供給される。
コピー防止処理をなされたディジタルビデオカセット
は、以下に説明するように、製造中にアルゴリズム“A"
を用いてスクランブルがかけられる。スイッチ50は、従
って、論理的ハイ46が著作権信号検出器32により発生さ
せられたとき（コピー防止処理を施されたプログラムを
示すとき）、“A"スクランブル解除器の出力を選択する
よう構成される。さもなければ、スイッチ20は直接ディ
ジタルビデオ信号48を選択する。
“A"スクランブル解除器52は、スクランブル解除制御
信号として、著作権署名検出器の著作権署名出力51を使
用する。従って、ディジタル信号30に著作権署名がない
ならば、スクランブル解除は行われることがなく、又
は、要求されない。スイッチ50からのディジタルビデオ
出力信号56は、選択器スイッチ66の一方の入力と、出力
がスイッチ66の他方の入力に供給された“B"スクランブ
ル器70とに供給される。
規則通りのソースからのコピー防止処理を施され、ス
クランブル解除されたディジタルビデオ信号は、アルゴ
リズム“B"を用いてスクランブルされる。スイッチ66
は、従って、著作権署名が著作権システム検出器32によ
り検出されたとき、“B"スクランブル器70の出力を選択
するよう構成される。選択器スイッチ46の出力は、ディ
ジタルVCRからの最終的なディジタルビデオ出力信号で
ある。
明文又はスクランブル解除されたディジタルビデオ信
号56は、ディジタル・アナログ変換器60に供給される。
ディジタル・アナログ変換器60の出力は、アナログ出力
ライン64への出力用のNTSC又はPAL方式ビデオ信号を発
生させるカラーエンコーダ62に結合される。
著作権署名の存在を示す論理的ハイ46は、エンコーダ
62と相互接続されたアナログコピー防止（ACP）信号発
生器58をスイッチオンし、これにより、コピー防止処理
をなされたカセットが再生されたとき、ディジタルVCR
のアナログ出力のコピー防止処理を行う。
上記コピー防止システムは、本質的に、VCRを利用
し、何らかの変更を行う技術的な知識のある人によって
破られてはならないことは明らかでる。回路の集積化と
信号の配分の決定は、上記の点に注意して行う必要があ
る。
図２は規格通りのディジタルビデオディスクプレーヤ
の簡単化されたブロック図であり、コピー防止機能が実
現される様子を示す。上記図の破線100内の部分は、図
１の等価な部分と実質的に一致することに注意が必要で
ある。図１の制御又はパイロットトラックデコーダ38が
図２の半径方向サーボ誤差信号デコーダ72によって置き
換えられた点だけが相違する。
図２のブロック72、40、44及び34からなる認証用サブ
システムにより、上記の技術は、コンパクトディスクレ
コーダ（CDR）が一般的に利用可能になり、かつ、予め
記録された光ディスクの完全なコピーを作成し得るとい
う結果を防止するため拡張されるようになる。しかし、
ディジタルビデオディスクは、1994年６月29日に出願さ
れたライアンによる係属中の特許出願第08/267635号に
記載されているように、書込みヘッドを半径方向に数十
ナノメートルのピーク・ツウ・ピークで変調させること
により刻まれた認証用署名を有する。この半径方向の変
調は、ディスク上に記録されたプログラム情報には影響
を与えないので、CDRにより作成されたコピーに伝達さ
れない。著作権署名を備えたディスク上に上記の半径方
向の変調が無いならば、ディスクは不法なコピーである
ことを意味し、スイッチ34を開き、再生を禁止する。デ
ィジタルビデオディスクシステムは、上記のディジタル
ビデオテープ媒体に対しても、上記のディジタルビデオ
システムの変調を使用することが可能である。
図２の残りの部分の目的及び動作は、対応する図１の
部分の目的及び動作と同じである。
図３は規格通りのディジタルPPVデコーダの簡単化さ
れたブロック図であり、コピー防止機能が実現される態
様を示す。図３は、認証すべき物理的な媒体が存在しな
いので図２の認証用サブシステム72、40、44及び34が必
要ではない点を除いて、図２と類似している点に注意が
必要である。図３の残りの部分の目的及び動作は、対応
する図１及び図２の部分の目的及び動作と同じである。
図４はディジタルビデオ入力信号を備えた規格通りの
TVセットの簡単化されたブロック図である。
ディジタルビデオ入力信号78は、選択器スイッチ86の
一方の入力と、出力96がスイッチ86の他方の入力に供給
された“B"スクランブル解除器80の入力とに直接供給さ
れる。
著作権署名検出器82にはディジタルビデオ信号78が供
給され、著作権署名が検出されたとき、“B"スクランブ
ル器からの著作権署名及びスクランブル解除された信号
96が無い場合に、スイッチ86がディジタルビデオ信号78
を選択するように、著作権署名検出器82の論理レベル出
力84はスイッチ86を制御する。“B"スクランブル解除器
は、スクランブル解除制御信号として、著作権署名を使
用する。従って、ディジタルビデオ信号78に著作権信号
が無いならば、スクランブル解除は生じない。ライン96
上のスイッチ86の出力は、全ての場合に、TVセットによ
り表示され得る明文又はスクランブル解除されたビデオ
であり、表示選択器スイッチ90の一方の入力に接続され
る。
アナログビデオ信号98は、動作状態のTVセットと、ス
イッチ90のもう一方の入力に接続される。スイッチ90の
出力92は、表示電子部及び制御部94に供給される。表示
電子部及び制御部94は、通常の技術を使用し、本発明の
理解のために更なる説明を行う必要はない。
ここで、コピー防止処理をなされた素材及びコピー防
止処理をなされていない素材の記録及び再生の性能を説
明することが有用である。
ユーザがオリジナルのコピー防止処理をなされていな
いビデオカセットを再生しようとするならば、、著作権
署名は検出されないので、ビデオカセットは正常の再生
が許可される。同様に、ユーザがオリジナルのコピー防
止処理がなされたビデオカセットを再生しようとし、著
作権署名と認証用署名の両方が検出されたならば、ビデ
オカセットは正常に再生される。
ユーザが、（作成元のオリジナルの媒体とは無関係
に）コピー防止処理をなされていないプログラムのコピ
ーを再生しようとしたならば、著作権署名が検出されな
いので、ビデオカセットは正常に再生される。
ユーザが、（作成元のオリジナルの媒体とは無関係
に）コピー防止処理をなされたプログラムの不正なコピ
ーを再生しようとすると、著作権署名が全てのコピーに
伝達されているので、世代数或いはコピーする機械が規
格通りであるかどうかとは無関係に、著作権署名が検出
される。しかし、認証用署名はコピーに伝達されていな
い。従って、VCRの判定回路は、このコピーの再生を許
可しない。
VCRの製造者が規格外のディジタルVCRを作成した場合
でも、上記のコピー防止方法及び装置は実現可能であ
る。規格外のVCRの所有者は、自分専用の不正なコピー
しか再生できない。かかるコピーは、大多数であると考
えられる規格通りのディジタルVCR上では再生されな
い。不正なコピーは規格外のVCRでしか使用できないの
で、不誠実なビデオ店経営者及び他のビデオ著作権侵害
行為者は、著作権侵害行為をさせるため上記の規格外の
VCRを使用できない。著作権侵害行為者は、自分の製品
は、規格外のVCRの僅かな部分集合上でしか再生されな
いことを公表する必要があるので、注意をひき、著作権
侵害訴訟の危険を冒すことになる。
規格外のVCRは、“A"スクランブル解除器が無いた
め、保護されたビデオカセットのスクランブル解除が禁
止されるので、規格外のVCRでオリジナルのコピー防止
処理をなされたビデオカセットを再生できない。これに
より、そのような機械の市場は著しく制限される。
著作権署名を除去し、コピー防止を破る“ブラックボ
ックス”は、実現不可能である。著作権署名が無い場合
に、TVセットは、このディジタルビデオをスクランブル
解除し、表示することが不可能になる。
上記の説明は、例示であり、それに限定されるもので
はない。当業者は、本発明の開示に照らして更なる変形
が容易である。現在、消費者タイプのディジタルビデオ
記録装置は利用できず、専門家用ディジタルビデオシス
テムが入手可能であり、上記の装置及び方法は、かかる
現在商業的に入手可能なディジタルビデオレコーダに容
易に適合し得ることを理解する必要がある。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−162690（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−54289（ＪＰ，Ａ) 米国特許4914694（ＵＳ，Ａ) 米国特許4577216（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/91 - 5/956 G11B 20/10 - 20/12

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】記録媒体上にディジタル的に記録された素
    材を再生する装置であって、 上記記録された媒体を再生する機構部と、 上記機構部に動作的に接続され、上記機構部からディジ
    タルデータ信号を供給するディジタル出力端子と、 上記ディジタルデータ信号内で認証用信号を検出する第
    １の検出器と、 上記ディジタルデータ信号内で著作権信号を検出する第
    ２の検出器とからなり、 上記著作権信号が存在したときの上記著作権信号と、上
    記認証用信号が存在したときの上記認証用信号は、認証
    器に結合され、 認証用信号及び著作権信号の両方が上記認証器に結合さ
    れたとき、上記認証器は第１のスイッチを作動させるた
    めの命令を結合し、 上記第１のスイッチの作動は、上記ディジタルデータ信
    号を第２のスイッチの第１の入力とスクランブル解除器
    とに結合させ、 上記スクランブル解除器のスクランブル解除された出力
    は、上記第２のスイッチの第２の入力に結合され、 上記著作権信号は、上記スクランブル解除器の上記出力
    をディジタル・アナログ変換器と、第３のスイッチの第
    １の入力と、スクランブル器とに結合させるよう、上記
    第２のスイッチの制御要素に結合され、 上記スクランブル器の出力は上記第３のスイッチの第２
    の入力に結合され、 上記第３のスイッチの出力は、上記著作権署名が存在す
    るとき、スクランブル処理された出力を結合し、 上記著作権署名が存在しないとき、明文のディジタルデ
    ータ信号を結合し、上記著作権署名はアナログコピー防
    止発生器を作動させ、 上記ディジタル・アナログ変換器は、上記著作権署名が
    上記第２のスイッチの上記制御要素上に存在しないと
    き、明文のディジタルデータを含み、上記著作権署名が
    上記第２のスイッチの上記制御要素上に存在するとき、
    スクランブル解除されたディジタルデータを含む上記第
    ２のスイッチの出力に動作的に接続され、 上記ディジタル・アナログ変換器は、上記ディジタル信
    号をアナログ信号に変換し、 上記アナログ出力は複合ビデオ信号にエンコードされ、 上記コピー防止発生は、アナログコピー防止信号を結合
    し、上記ディジタル・アナログ変換器及び上記エンコー
    ダにより発生させられた上記アナログ信号を変更する装
    置。
  2. 【請求項２】上記機構部は記録機構部であり、 外部ソースからディジタル入力信号を受けるディジタル
    入力端子と、 上記ディジタル入力信号を上記記録媒体上に記録する上
    記機構部に上記ディジタル入力信号を供給する手段と、 上記ディジタル入力信号内にあるコピー防止情報を検出
    する第３の信号検出器と、 上記ディジタル入力信号内にある上記コピー防止情報の
    検出に応じて、記録を禁止する手段とを更に有する請求
    項１記載の装置。
  3. 【請求項３】変調された無線周波信号から上記ディジタ
    ル入力信号を得るチューナを更に有する請求項１又は２
    記載の装置。
  4. 【請求項４】アナログ入力信号を受けるアナログ入力端
    子と、 上記アナログ入力信号を変換されたディジタル信号に変
    換するアナログ・ディジタル変換器と、 上記変換されたディジタル信号を上記機構部に供給する
    手段と、 上記アナログ入力信号内にあるアナログコピー防止信号
    を検出し、それに応じて上記アナログ入力信号の記録を
    禁止するアナログ信号検出器とを更に有する請求項２又
    は３記載の装置。
  5. 【請求項５】上記変換されたディジタル信号を上記機構
    部に供給する手段は、上記ディジタル入力信号及び上記
    変換されたディジタル信号を受け、確立された接続に依
    存して上記信号の何れか一方を上記機構部に供給するス
    イッチに含まれる請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】上記信号検出器は、上記アナログコピー防
    止信号に応答する自動利得制御回路を含む請求項４又は
    ５記載の装置。
  7. 【請求項７】記録媒体上にディジタル的に記録され、コ
    ピー防止情報を含む素材のコピーを禁止する方法であっ
    て、 上記記録媒体から上記素材を再生する段階と、 上記媒体からディジタルデータ信号を与える段階と、 上記ディジタルデータ信号内で認証用信号を検出する段
    階と、 上記再生された材料のスクランブル処理を含む上記コピ
    ー防止情報を検出する段階と、 認証用信号と著作権署名の両方が存在するとき、上記デ
    ィジタルデータ信号を処理する段階と、 上記コピー防止処理をなされたディジタル信号をスクラ
    ンブル解除する段階と、 上記再生された素材をディジタル信号からアナログ信号
    に変換する段階と、 上記検出されたコピー防止情報に応じて、アナログコピ
    ー防止信号を発生させる段階と、 上記アナログ信号を上記発生させられたアナログコピー
    防止信号で変更する段階と、 コピー防止処理をなされたアナログ信号を出力する段階
    と、 新しいコピー防止信号を上記スクランブル解除された信
    号に付加し、上記スクランブル解除されたディジタル信
    号を再スクランブル処理する段階と、 再スクランブル処理され、新しい著作権署名信号を含む
    上記ディジタルビデオ信号を出力する段階とからなる方
    法。
  8. 【請求項８】上記ディジタル信号及びアナログ信号はビ
    デオ信号である請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】上記コピー防止情報は、上記ディジタル信
    号内の所定の場所にある少なくとも１ビットである請求
    項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】上記コピー防止情報は上記ビデオ信号の
    スクランブル部を含む請求項８又は９記載の方法。
  11. 【請求項１１】上記発生させられたコピー防止信号は、
    上記アナログビデオ信号の少なくとも幾つかの帰線消去
    期間に挿入されたパルス対を含み、各パルス対は、正の
    状態のパルス及び負の状態のパルスを含む請求項８乃至
    10のうちいずれか一項記載の方法。
  12. 【請求項１２】上記発生させられた信号は、上記アナロ
    グビデオ信号内の 水平ライン期間の上記時間間隔の変化を含む請求項８乃
    至11のうちいずれか一項記載の方法
  13. 【請求項１３】上記発生させられた信号は、１ビデオフ
    レームあたりの水平ライン期間の個数の変化を含む請求
    項８乃至12のうちいずれか一項記載の方法。
  14. 【請求項１４】上記認証用信号は、上記ディジタル信号
    の周波数変調よりなる請求項７乃至13のうちいずれか一
    項記載の方法。
  15. 【請求項１５】上記認証用信号の上記周波数変調は、整
    数個の完全なトラックが各サイクルの間に記録されるよ
    うな周波数の方形波で上記変調信号を変調することによ
    り行われる請求項14記載の方法。
  16. 【請求項１６】上記素材は記録され、 外部ソースからディジタル入力信号を受ける段階と、 上記ディジタル入力信号を上記記録媒体上に記録するた
    め、上記ディジタル入力信号を供給する段階と、 上記ディジタル入力信号内に存在する上記コピー防止情
    報の検出に応じて、記録を禁止する段階とを更に有する
    請求項７乃至15のうちいずれか一項記載の方法。
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