JP3691415B2 - REPRODUCTION DEVICE, REPRODUCTION DEVICE SPECIFICING DEVICE, AND METHOD THEREOF - Google Patents

REPRODUCTION DEVICE, REPRODUCTION DEVICE SPECIFICING DEVICE, AND METHOD THEREOF Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、AV(本明細書において、音声・映像の一方のみ、又は、音声・映像の両方(混在させる形態は任意)を、「AV」という)信号の再生装置に係り、さらに詳しくは、この再生装置から出力されるAV信号(再生信号)に、再生装置を特定する識別コード等を、電子透かしとして、埋め込む技術に関する。
【0002】
また本発明は、AV信号(再生信号)から、電子透かしを抽出して、このAV信号(再生信号)を出力した、再生装置を特定する再生装置特定装置に関する。
【0003】
ここで、本明細書における「再生装置」には、記録媒体からAV信号を再生する機能のみを有する装置だけでなく、この再生する機能と、記録媒体にAV信号を記録する機能とを、両方持つ装置も含む。
【0004】
【従来の技術】
最近では、様々な形態で、AVデータを記録再生することができる。AVデータは、VHSのように、アナログ信号として、記録再生することもできるし、DVDのように、デジタル信号として、記録再生することもできる。
【0005】
また、AVデータは、音声信号のみ、あるいは、映像(動画のみでなく静止画も含む)信号のみで構成することもでき、アナログ信号またはデジタル信号で、記録再生できる。
【0006】
本発明は、以上のような、さまざまな信号形態による、AVデータに適用できるものである。
【0007】
特に最近では、デジタルコンテンツ(デジタル信号によるAVデータ)が広く利用されている。
【0008】
アナログ、デジタルの如何を問わず、AVデータとして記録再生されるものが、著作物性を持つときには、その著作権が保護されなければならない。特に、不正な複製を禁止することが重要である。
【0009】
アナログ信号によるAVデータは、複製可能であるが、複製を行うと、品質(音質または画質など)の劣化が、避けられない。したがって、むやみな複製は行いにくいと言えよう。
【0010】
ところが、デジタルコンテンツは、複製による品質劣化が、全くない。つまり、オリジナルとまったく同じものを簡単に複製できてしまう。
【0011】
不正に複製されたコンテンツ(又はそのコンテンツに由来して配布されるコンテンツ)は、そのままでは、オリジナルと区別がつかないから、その不正を立証する証拠を示すことは困難である。このため、著作権の保護を実効あらしめるための、技術的手法の確立が求められている。
【0012】
この手法の一つとして、「電子透かし」を利用することが検討されている。
【0013】
「電子透かし」は、AVデータの中に、視聴者に知覚できないように埋め込まれるデータであり、埋め込まれたAVデータから、電子透かしを抽出することができるように工夫されている。
【0014】
著作権の保護を行うために、著作権情報(例えば、著作権者名や日付等)を、電子透かしとして、AVデータに埋め込む。
【0015】
そして、不正な複製されたと疑われている、AVデータから、埋め込まれた電子透かし(著作権情報)を抽出し、そのコンテンツの著作権者等を明らかにし、不正な複製を、暴く。これにより、不正な複製を予防しようとするものである。
【0016】
電子透かしをAVデータに埋め込む、具体的な技術については、例えば、松井甲子雄著「電子透かしの基礎‐マルチメディアのニュープロテクト技術」(森北出版1998年)等に詳しく述べられている。
【0017】
また、AV信号中に電子透かしを埋め込み、コンテンツの不正複製を防止する点につき、日本国特許第2982768号公報という文献がある。
【0018】
この文献記載の技術では、予め、AV信号中に不正複製防止制御信号を電子透かしとして埋め込む。
【0019】
そして、AV信号の再生時に、AV信号中から不正複製防止信号を抽出し、不正複製防止信号が抽出された場合には、新たにノイズを電子透かしとして付加する。
【0020】
したがって、このものによって、不正に複製された記録媒体を視聴すると、再生あるいは複製の度に、AV信号にノイズが付与され、AV信号の品質(音質や画質)の劣化が大きくなる。ついには、AV信号に多量のノイズが付加されて、もはや視聴に耐えられなるから、結局、不正な複製を防止できるとするものである。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
(1)しかしながら、従来技術では、複製に利用した再生装置を特定することができない。なぜなら、従来技術において、AV信号に埋め込まれる電子透かしは、例えば、著作者名や、意味を持たないランダムなノイズなど、再生装置と何ら関係がない情報であるからである。仮に、著作者名が明らかとなっても、不正複製をしたという事実に関する証拠が得られなければ、ほとんど実益がない。
【0022】
複製に利用した再生装置を特定できれば、その再生装置の所有者あるいは使用者が、不正複製に関与したであろうと、高い蓋然性を持って、主張できるであろうが、従来技術では、このようなことは不可能である。
【0023】
したがって、従来技術では、不正複製を有効に抑止できないという問題点がある。
【0024】
本発明の第1の目的は、複製に利用した再生装置を特定できる技術を提供することである。
【0025】
(2)上記文献に従って、埋め込まれた電子透かしを抽出するには、埋め込みに使う全てのノイズ列と、電子透かしが埋め込まれた信号との、相関値を求め、最大の相関値を示したノイズ列を、埋めこみノイズ列として抽出するのが、一般的である。しかしながら、埋め込むノイズ列を任意に選択すると、ノイズ列の中には、偶然に、大きな相関値を示すものが発生するおそれがあり、埋め込んだノイズ列を、正確に抽出できないことがある。
【0026】
本発明の第2の目的は、埋め込んだ電子透かしを精度良く抽出できる技術を提供することである。
【0027】
(3)不正複製を行う人々は、AV信号を故意に加工して、電子透かしとして埋め込まれた情報を、抽出できなくするようにする場合がある。例えば、信号の順序を入れ変えたり、信号の一部を抜き取ったりする。このような加工が行われると、従来技術では、埋め込まれた電子透かしを正しく抽出できない。
【0028】
本発明の第3の目的は、第三者が、AV信号を加工しても、確実に、電子透かしを抽出できる技術を提供することである。
【0029】
(4)また、不正複写を行う人々は、埋め込まれた情報や埋め込み方法を解析して、偽の電子透かしを、故意に、埋め込む場合がある。そして、従来技術では、第三者が解析に成功すると、著作権の保護が不十分になるという問題点があった。
【0030】
本発明の第4の目的は、第三者が電子透かしの解析に成功しても、これに対抗できる技術を提供することである。
【0031】
【課題を解決するための手段】
第1の発明に係る再生装置は、AV信号を再生する再生装置であって、再生装置自身を特定する識別コードを生成する識別コード生成部と、識別コード生成部が生成した識別コードに基づいてAV信号に電子透かしを埋め込み埋め込み済みAV信号を生成する電子透かし埋め込み部と、埋め込み済みAV信号を外部に出力する出力部とを備える再生装置において、再生装置と、埋め込み済みAV信号に基づいて再生装置を特定する再生装置特定装置とは、複数の信号系列と対応関係とを互いに同じ内容となるように共有し、複数の信号系列は、AV信号に埋め込まれうる有限個の信号系列からなり、対応関係は、識別コードの内容とこの内容に対応してAV信号に埋め込まれ且つ複数の信号系列に属する信号系列との関係を定めた対応表により表現され、対応表は、識別コードをビット展開したときのビット列の内容とこのビット列の内容に対応してAV信号に埋め込まれ且つ複数の信号系列に属する信号系列との対応関係を定め、電子透かし埋め込み部は、対応関係に基づいてAV信号に複数の信号系列に属する信号系列を埋め込む。
【0033】
第2の発明に係る再生装置では、識別コードは、再生装置の装置ID、再生装置に接続されたICカードのカードID、利用者のユーザID、AV信号の素材ID、AV信号が蓄積されたメディアのメディアID、再生日時のうち、一種又は二種以上を組み合わせたものである。
【0034】
第3の発明に係る再生装置では、対応表は、識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ複数の信号系列に属する信号系列との関係を定め、電子透かし埋め込み部は、この対応関係に基づいてAV信号に、識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ複数の信号系列に属する信号系列を埋め込む。
【0035】
第4の発明に係る再生装置では、電子透かし埋め込み部は、識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ複数の信号系列に属する信号系列を、複数定め、AV信号の所定の単位毎に定めた複数の信号系列を埋め込む。
【0036】
第5の発明に係る再生装置では、電子透かし埋め込み部は、識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ複数の信号系列に属する信号系列を、複数定め、定めた複数の信号系列を、一定時間あたり同じ割合で、ランダムにAV信号に埋め込む。
【0037】
第6の発明に係る再生装置特定装置は、埋め込み済みAV信号に基づいて再生装置を特定する再生装置特定装置であって、再生装置と、複数の信号系列と対応表とを互いに同じ内容となるように共有する信号系列記録部を備え、複数の信号系列は、埋め込み済みAV信号に埋め込まれうる有限個の信号系列からなり、対応表は、識別コードをビット展開したときのビット列の内容とこのビット列の内容に対応して埋め込み済みAV信号に埋め込まれ且つ複数の信号系列に属する信号系列との対応関係を定め、再生装置特定装置は、さらに、埋め込み済みAV信号を入力する入力部と、入力部が入力する埋め込み済みAV信号と対応表に含まれる全ての信号系列との相関値を計算し、得られた相関値の中で、最大の相関値を出力する相関値算出部と、相関値算出部が出力する最大の相関値との比較に用いる相関値の閾値を設定する閾値設定部と、相関値算出部が出力する最大の相関値と閾値設定部で設定された閾値を比較し、最大の相関値が閾値を超える信号系列を出力する比較部と、比較部が出力する信号系列と対応表から識別コードを定める識別コード判定部と、定められた識別コードを出力する識別コード出力部とを備える。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。まず、図1を用いて、本形態の再生装置特定システムの概要を説明する。
【0044】
図1は、本発明の実施の形態に係る再生装置特定システムのブロック図である。
【0045】
さて、図1に示す例では、複製者10が、オリジナルの、記録媒体1を再生装置3で再生し、AV信号記録装置4を用いて複製記録媒体2へ不正複製を行うものとする。
【0046】
そして、複製者10による不正複製の物証として、複製記録媒体2が提示され、複製記録媒体2が再生装置3を用いて複製を行った事実を、再生装置特定装置5により明らかにしようとするものとする。
【0047】
なお、複製者10には、記録媒体1の複製権はなく、複製者10は、再生装置3の所有者又は使用者であることが、予め、判明しているものとする。
【0048】
ここで、記録媒体1、複製記録媒体2における、信号形態は任意であって、アナログ/デジタルのどちらでも良い。また、記録媒体1、複製記録媒体2の、記録媒体の形式も任意であり、ディスク、テープ、ハードディスクなど、種々選択して差し支えない。
【0049】
ここで一般的に、再生装置3は、市場に大量に流通するものであり、再生装置特定装置5は、記録媒体1の著作権を管理する団体、著作権違反を取り締まる、警察その他の官憲が所有するなどの、形態が考えられる。
【0050】
図示の都合上、同じ場所に、再生装置3と再生装置特定装置5とを表示しているが、再生装置3と再生装置特定装置5とは、通常、別の場所に存在し、使用される時間も異なるのが普通であろう。
【0051】
そして、本発明のこのシステムによれば、後述するプロセスによって、複製者10の不正複製を立証できる。
【0052】
さて、図1に示すシステムにおいて、複製者10が不正複製を行う際、複製者10は、記録媒体1を再生装置3にセットし、再生装置3とAV信号記録装置4とを、ケーブルなどで接続し、AV信号記録装置4に複製記録媒体2をセットする。
【0053】
また、複製者10は、AV信号をモニタするために、再生装置3あるいはAV信号記録装置4を、再生デバイス6に接続する。
【0054】
ここで、再生デバイス6としては、AV信号が、音声・映像の両方を含むときには、テレビジョン装置等が用いられるであろう。また、AV信号が音声のみならば、再生デバイス6として、アンプ及びスピーカ(またはヘッドフォン)等が用いられるであろう。
【0055】
上述したように、AV信号は、アナログ/デジタルのいずれでも良いが、再生デバイス6としては、使用するAV信号の方式に適合するものが用いられよう。
【0056】
あるいは、複製者10が、モニタ不要と考えれば、再生デバイス6は、省略されることもあり得る。
【0057】
次に、再生装置3について説明する。再生装置3のうち、AV信号再生手段31は、セットされた記録媒体1から、矢印N1方向に、AV信号を読み出す。
【0058】
電子透かし生成手段32は、再生装置3を特定できる、属性情報を示す電子透かしを生成する。この生成の手法は、従来技術の項で紹介した、書籍に記載の手法など、常法で差し支えない。重要なのは、この属性情報が、再生装置3を特定できることである。
【0059】
電子透かし埋め込み手段33は、AV信号再生手段31からAV信号を入力し、電子透かし生成手段32から電子透かしを入力する。そして、電子透かし埋め込み手段33は、AV信号に、電子透かしを埋め込んだ、埋込済みAV信号を生成する。
【0060】
出力手段34は、電子透かし埋め込み手段33が生成した、埋込済みAV信号を、再生装置3に接続される、再生デバイス6及びAV信号記録装置4に出力する。
【0061】
ここで、複製者10が再生デバイス6を用いて、AV信号をモニタしたとしても、電子透かしは、上述したように、視聴者に知覚できないように埋め込まれるデータであるから、複製者10は、通常、モニタしているAV信号に、電子透かしが埋め込まれていることに気づかない。
【0062】
さて、本発明では、上述した公報記載の技術のように、電子透かしによって、AV信号の品質を大幅に劣化させるものではない。したがって、複製者10が、不正複製を行わず、単に、記録媒体1に記録されたAVデータをモニタするだけなら、良好な品質のままモニタすることができる。
【0063】
この点(正当なモニタのみなら良好な品質が維持される点)においても、本発明は、上記公報記載の技術よりも、優れている。
【0064】
次に、再生装置特定装置5について、説明する。再生装置特定装置5のうち、AV信号再生手段51は、セットされた複製記録媒体2からAV信号を読み出す(この場合、再生装置3の属性情報が、電子透かしとして埋め込まれた、埋込済みAV信号が読み出されることになる)。
【0065】
電子透かし抽出手段52は、AV信号再生手段51が読み出したAV信号(埋込済みAV信号)から電子透かしを抽出する。この抽出の手法は、電子透かし埋め込み手段33の処理の逆の処理である。
【0066】
印刷手段53は、プリンタなどからなり、電子透かし抽出手段52が抽出した電子透かしを用紙に印刷する。勿論、電子透かしを人間が具体的に理解できるように、できれば十分であるから、ディスプレイ等で代用して良いことは、いうまでもない。
【0067】
さて、複製記録媒体2から抽出された電子透かしが、再生装置3の固有の属性情報を示すことが明らかとなった場合、再生装置3の所有者等である、複製者10が、複製記録媒体2の不正複製に関与した疑いが、濃厚になることは、容易に理解されよう。
【0068】
このように、本発明は、再生されるAV信号に、再生装置3固有の属性情報を、電子透かしとして、埋め込むことにより、記録媒体1の著作権を、有効に保護することができるのである。
【0069】
ここで、複製者10の立場に立ってみると、再生デバイス6でモニタしても、電子透かしが埋め込まれていることを、通常、気づけないから、複製者10が知らないうちに、複製記録媒体2に、その不正複製の証拠が刻み込まれているということになる。
【0070】
したがって、この事態を知った、複製者10は、後に、再生装置特定装置5によって、不正を暴かれることをおそれて、安易な不正複製をしなくなるであろう。
【0071】
このことにより、本発明は、不正複製を抑止できるのである。
【0072】
次に、記録媒体1に記録されるAV信号として、代表的な、符号化されたAV信号を取り上げ、それに好適な実施の形態を、さらに具体的に説明する。
【0073】
図2及び図3は、本発明の実施の形態に係る再生装置及び再生装置特定装置の構成図である。
【0074】
図2では、AV信号に識別コードを電子透かしとして埋め込む再生装置の基本構成を示しており、図3には、識別コードが電子透かしとして埋め込まれたAV信号から識別コードを抽出する再生装置特定装置を示している。
【0075】
図2において、再生装置は、符号化信号入力部101と復号部102と識別コード生成部103と電子透かし埋め込み部104と出力部105を備える。
【0076】
ここで本例では、符号化信号入力部101と復号部102とが、図1のAV信号再生手段31に対応する。また、識別コード生成部103が電子透かし生成手段32に対応し、電子透かし埋め込み部104が電子透かし埋め込み手段33に対応し、出力部105が出力手段34に対応する。
【0077】
また、図3において、再生装置特定装置は、入力部201と信号系列記録部202と相関値算出部203と閾値設定部204と比較部205と識別コード判定部206と識別コード出力部207を備える。
【0078】
ここで本例では、入力部201が図1のAV信号再生手段51に対応する。また、信号系列記録部202と相関値算出部203と閾値設定部204と比較部205と識別コード判定部206とが、電子透かし抽出手段52に対応し、識別コード出力部207が印刷手段53に対応する。
【0079】
なお、相関値算出部203は、次のように定義される相関値S(k)を求める。
S(k)=Σ(Xi×Ni(k)) (i=1,2,...,I)
但し、X:入力されるAV信号の系列
N:対応表にある全ての信号系列、例:N(k) k=1,2,...,m
m:対応表にある信号系列の個数
【0080】
以下、AV信号に識別コードを電子透かしとして埋め込む再生方法について、図4を用いて説明する。図4は、図2の識別コードを電子透かしとして埋め込む再生装置で行う処理を示すフローチャートである。
【0081】
符号化信号入力部101は、符号化されたAV信号を、記録媒体(例えば、DVD、DV、HDD等)からの読み出し、または、放送の受信、または、ネットワーク(例えば、インターネット)からのダウンロードによって獲得し、復号部102へ送る(ステップ301)。次に、復号部102は、圧縮や伝送用プロトコル等の規則によって符号化されたAV信号を復号化して、ベースバンドのAV信号を生成する(ステップ302)。
【0082】
次に、識別コード生成部103の処理(ステップ303)について、図5を用いて説明する。図5は、識別コード生成部103の処理の流れを示すフローチャートである。
【0083】
識別コード生成部103は、再生装置の固有の属性情報として、再生装置の装置ID、再生装置に接続されたICカードのカードID、利用者のユーザID、AV信号の素材ID、AV信号が蓄積された記録媒体のメディアID、再生日時から、あるいはそれらを組み合わせて識別コードを作成する(ステップ401)。
【0084】
例えば、再生装置の装置IDを「152」とし、これを識別コードとする。
【0085】
次に、識別コードを「0」,「1」の2値のビット列に展開する(ステップ402)。装置コード「152」を、ビット列に展開すると「10011000」となる。
【0086】
次に、ビット展開された識別コードで1になっているビット位置に対応する信号系列を、予め用意された対応表から検索する(ステップ403)。
【0087】
図6は、識別コードのビット位置と信号系列の対応表である。図7は、識別コードのビット位置を表す。
【0088】
ビット列に展開された識別コード「10011000」では、LSBから、4ビット目、5ビット目及び8ビット目が、「1」となっているので、対応表を用いて、「1」となっているビット数に対応する、3つの信号系列{N4、N5、N8}が得られる。識別コード生成部103は、この信号系列を電子透かし埋め込み部104へ送る(ステップ404)。
【0089】
なお、識別コードをビット列に展開するときに、識別コードを2進表示とて展開したが、ビット列へ展開方法はこれに限らない。例えば、ASCIIコード等のコード表を用いてもよい。
【0090】
また、対応表から信号系列を検索するときに、「1」のビット位置から信号系列を作成したが、「0」のビット位置から作成してもかまわない。
【0091】
次に、電子透かし埋め込み部104の処理(ステップ304)について、図8を用いて説明する。図8は、電子透かし埋め込み部104の処理の流れを表すフローチャートである。
【0092】
電子透かし埋め込み部104は、識別コード生成部103から入力された複数の信号系列を、一定時間Tあたり同じ割合で、埋めこむ。
【0093】
こうするのは、後に、一定時間T分のAV信号を取り出すと、一定の割合で、信号系列を取り出せて便利だからである。
【0094】
即ち、まず、一定時間Tで埋め込むそれぞれの信号系列の回数EMAXを設定し(ステップ701)、各信号系列の埋め込み回数を0にクリアする(ステップ702)。
【0095】
次に、埋め込み回数がEMAXでない信号系列の中からから1つをランダムに選択し、その信号系列の埋め込み回数をインクリメントする(ステップ703)。
【0096】
次に、選択された信号系列を復号部102から入力されたAV信号の所定の単位に、従来から用いられる方法で電子透かしとして埋めこむ(ステップ704)。
【0097】
そして、全ての信号系列の埋め込み回数がEMAXになるまで、ステップ703の信号系列の選択からの処理を繰り返し、次の処理に進む(ステップ705)。
【0098】
さらに、ステップ703〜ステップ705の埋め込み処理を繰り返す場合は、ステップ702の埋め込み回数のクリアから処理を繰り返し、そうでなければ、埋め込み処理を終了する(ステップ706)。
【0099】
次に、出力部105は、電子透かし埋め込み部104で識別コードが電子透かしとして埋め込まれたAV信号を、モニタ、スピーカ、記録装置、ネットワーク等へ出力する(ステップ305)。
【0100】
図9は、映像信号に信号系列を埋め込んだ例である。埋め込む信号系列は{N4、N5、N8}、1つの信号系列を埋め込む映像信号の単位(前記、所定の単位)は1フィールド、各信号系列の割合を同じにする一定時間Tを9フィールドとし、9フィールドに各々の信号系列は3回ずつ埋め込んでいる。
【0101】
ここでは、1フィールドを所定の単位として、1つの信号系列を埋め込んでいるが、1フレームを所定の単位としてもよいし、数フィールドや数フレームを所定の単位としてもよい。
【0102】
次に、識別コードが電子透かしとして埋め込まれたAV信号から識別コードを抽出して、再生装置を特定する再生装置特定方法について、図10を用いて説明する。図10は、図3の再生装置特定装置で行う処理を示すフローチャートである。
【0103】
入力部201は、入力されたAV信号を、1つの信号系列が埋めこまれている所定の単位毎に分割し、相関値算出部203へ送る(ステップ901)。信号系列記録部202は、識別コードのビット位置と信号系列との対応表で、再生装置で用いたものと同じ内容を記録している。
【0104】
相関値算出部203は、全ての信号系列と入力部201から入力されたAV信号との相関値を求め、その中から最大の相関値を求める(ステップ902)。最大の相関値と、その相関を抽出した信号系列が対応するビット位置とを比較部205に送る。
【0105】
例えば、図5の対応表を用いた場合、相関値算出部203は、m個の信号系列{N1、N2、…、Nm}とAV信号との相関値を求め、その中から最大の相関値を求める。最大の相関値SMAXが信号系列{N4}との相関で得られた場合、最大の相関値SMAXと信号系列{N4}が対応するビット位置{4}とを比較部205へ送る。
【0106】
次に、閾値設定部204は、比較部205の相関値の閾値を設定する(ステップ903)。比較部205は、最大の相関値と閾値とを比較し(ステップ904)、相関値が大きい場合は、その相関値を抽出した信号系列に対応するビット位置を識別コード判定部206へ送る。なお、最大の相関値が、閾値以下なら、処理は行わない。
【0107】
なお、不正複製などで、外乱が発生すると、閾値より大きい相関値が全く存在しない場合や、閾値より大きい相関値が複数存在する場合が、あり得る。このようなときには、比較部205は、例外的な処理として、閾値と相関値とを比較するのではなく、最大の相関値S1が他の相関値Snに対して、一定条件(例えば、S1>Snなる条件)を満たす場合のみ、その信号系列に対応するビット位置を抽出するようにすると良い。
【0108】
次に、識別コード判定部206の処理(ステップ905)について、図11を用いて詳しく説明する。図11は、識別コード判定部206の処理の流れを表すフローチャートである。
【0109】
識別コード判定部206は、少なくとも再生装置で用いた一定時間T以上の長さのAV信号から得られた複数の信号系列との相関を求めて得られた複数のビット位置を保持する(ステップ1001)。次に、複数のビット位置から識別コードのビット列を生成し(ステップ1002)、ビット列から識別コードを生成する(ステップ1003)。
【0110】
なお、ビット列の作成および、識別コードの生成は、再生装置での解釈、方法と同じであるのは言うまでもない。例えば、一定時間TのAV信号から得られた複数のビット位置が{4、5、8}の場合、再生装置では識別コードのビット列で「1」に対応したビット位置の信号系列を埋め込んでいるので、ビット列「1001100」が得られる。
【0111】
また、再生装置では、ビット列の生成は、10進から2進への変換を用いたので、ビット列「1001100」から識別コード「152」が得られる。
【0112】
次に、識別コード出力部207は、識別コード判定部206で抽出した識別コードを出力する(ステップ906)。
【0113】
また、再生装置の識別コード生成部103と再生装置特定装置の信号系列記録部202は、保持している対応表の内容を、対応表の変更信号によって変更する。対応表の変更は、どのような方法によってもかまわない。予め識別コード生成部103と信号系列記録部202にいくつかの対応表を保持して、それを切り替えてもよいし、新しい対応表を外部から入力してもよい。
【0114】
識別コード生成部103と信号系列記録部202の対応表の変更は、同時に、しかも同じ内容に変更される。
【0115】
これにより、再生装置では、同じ識別コードでも異なる信号系列をAV信号に電子透かしとして埋め込みが可能となり、再生装置特定装置では、埋め込まれた識別コードを正しく抽出できる。
【0116】
また、再生装置の識別コード生成部103と再生装置特定装置の信号系列記録部202の対応表で使われる複数の信号系列は、相互相関が予め設定した値(相互相関の閾値)よりも小さくなるような信号系列を用いる。相互相関がより小さな信号系列を選ぶ方が、埋め込まれた信号系列の抽出精度が向上し、識別コードの抽出精度が向上する。好ましくは、PN符号、M系列符号、Gold符号を用いる。
【0117】
以上のように、本実施の形態に係る再生装置によれば、符号化されたAV信号の符号化を行い、対応表を用いて識別コードを複数の信号系列に変換し、得られた複数の信号系列を一定時間Tあたり同じ割合で電子透かしとして埋め込む。
【0118】
一方、再生装置特定装置によれば、電子透かしが埋め込まれたAV信号と、対応表に含まれた信号系列との相関値を求め、予め設定していた閾値と比較することにより、埋め込まれた信号系列を決定する。
【0119】
そして、一定時間T以上の長さのAV信号から得られた複数の信号系列から、再生装置の識別コードを抽出する。
【0120】
さらに、再生装置と再生装置特定装置の対応表は、同時に、同じ内容に変更する。そして、同じ識別コードでも、埋め込む信号系列を変更可能とする。
【0121】
【発明の効果】
本発明によれば、不正に複製されたAV信号から、抽出した電子透かしにより、複製に使用した再生装置を、具体的に特定できる。したがって、特定された再生装置の所有者等が、不正複製に関与したことを、主張でき、著作権の保護体制を確立して、不正複製を抑止できる。
【0122】
また、本発明によれば、AV信号が符号化されている場合に対応でき、識別コードによって複製に使用した再生装置を特定できる。
【0123】
また、本発明によれば、複製に使用した再生装置及び複製者を、正確に特定できる。
【0124】
また、本発明によれば、不正に複製されたAV信号から、複製の際に用いられた再生装置の識別コードを抽出でき、不正複製を防止することができる。
【0125】
また、本発明によれば、不正な複製者が、AV信号の時間的な順序を変更する加工を行った場合も、不正に複製されたAV信号から、確実に、識別コードを抽出でき、再生装置を特定できる。
【0126】
また、本発明によれば、再生装置特定装置での埋め込み信号系列の抽出精度が向上し、識別コードの抽出精度が向上する。
【0127】
また、本発明によれば、異なる信号系列を埋め込むことにより、複製者に電子透かしの埋め込み法を見破られにくくすることができる。
【0128】
また、本発明によれば、不正な複製者が、AV信号の一部を一定間隔で抜き取る加工を行った場合も、不正に複製されたAV信号から、確実に、識別コードを抽出でき、再生装置を特定できる。
【0129】
また、本発明によれば、万一、電子透かしの、埋め込み法や抽出法が、第三者に漏れたとしても、これらの方法を、再生装置と再生装置特定装置とにおいて、相対応するように更新することにより、第三者による不正複製に対抗できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る再生装置特定システムのブロック図
【図2】同再生装置のブロック図
【図3】同再生装置特定装置のブロック図
【図4】同再生装置のフローチャート
【図5】同識別コード生成部の示すフローチャート
【図6】同識別コードのビット位置と信号系列の対応表の例示図
【図7】同識別コードのビット位置の説明図
【図8】同電子透かし埋め込み部のフローチャート
【図9】同映像信号へ信号系列を埋め込む例を表す説明図
【図10】同再生装置特定装置のフローチャート
【図11】同識別コード判定部のフローチャート
【符号の説明】
1 記録媒体
2 複製記録媒体
3 再生装置
4 AV信号記録装置
5 再生装置特定装置
6 再生デバイス
10 複製者
31 AV信号再生手段
32 電子透かし生成手段
33 電子透かし埋め込み手段
34 出力手段
51 AV信号再生手段
52 電子透かし抽出手段
53 印刷手段
101 符号化信号入力部
102 復号部
103 識別コード生成部
104 電子透かし埋め込み部
105 出力部
201 入力部
202 信号系列記録部
203 相関値算出部
204 閾値設定部
205 比較部
206 識別コード判定部
207 識別コード出力部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a playback apparatus for AV (in this specification, only one of audio and video, or both audio and video (arbitrary mixing is arbitrary) is referred to as “AV”). The present invention relates to a technique for embedding an identification code or the like for specifying a playback device as an electronic watermark in an AV signal (playback signal) output from the playback device.
[0002]
The present invention also relates to a playback device specifying device for specifying a playback device that extracts a digital watermark from an AV signal (playback signal) and outputs the AV signal (playback signal).
[0003]
Here, the “reproducing apparatus” in this specification includes not only an apparatus having only a function of reproducing an AV signal from a recording medium, but also a function of reproducing and a function of recording an AV signal on a recording medium. Including devices that have.
[0004]
[Prior art]
Recently, AV data can be recorded and reproduced in various forms. AV data can be recorded and reproduced as an analog signal as in VHS, and can be recorded and reproduced as a digital signal as in DVD.
[0005]
AV data can also be composed of only audio signals or video (including not only moving images but also still images) signals, and can be recorded and reproduced as analog signals or digital signals.
[0006]
The present invention can be applied to AV data in various signal forms as described above.
[0007]
Particularly recently, digital contents (AV data using digital signals) have been widely used.
[0008]
Regardless of whether it is analog or digital, if the data recorded and reproduced as AV data has copyrighted properties, the copyright must be protected. In particular, it is important to prohibit unauthorized duplication.
[0009]
AV data based on analog signals can be duplicated. However, when duplication is performed, quality (such as sound quality or image quality) is inevitably deteriorated. Therefore, it can be said that it is difficult to duplicate.
[0010]
However, digital content has no quality degradation due to copying. In other words, you can easily duplicate the exact same as the original.
[0011]
Since illegally copied content (or content distributed from the content) is indistinguishable from the original as it is, it is difficult to provide evidence to prove the fraud. For this reason, establishment of a technical method for effectively protecting copyright is required.
[0012]
As one of the methods, use of “digital watermark” is being studied.
[0013]
“Digital watermark” is data that is embedded in AV data so that it cannot be perceived by the viewer, and is devised so that a digital watermark can be extracted from the embedded AV data.
[0014]
In order to protect the copyright, copyright information (for example, a copyright owner name and date) is embedded in the AV data as a digital watermark.
[0015]
Then, the embedded digital watermark (copyright information) is extracted from the AV data suspected of being illegally copied, the copyright holder of the content is identified, and the unauthorized copy is revealed. This is intended to prevent unauthorized duplication.
[0016]
A specific technique for embedding a digital watermark in AV data is described in detail, for example, in Kokoo Matsui, “Basics of Digital Watermarking—New Protect Technology for Multimedia” (Morikita Publishing 1998).
[0017]
Further, there is a document called Japanese Patent No. 2982768 regarding embedding an electronic watermark in an AV signal to prevent unauthorized copying of content.
[0018]
In the technique described in this document, an illegal duplication prevention control signal is embedded as an electronic watermark in an AV signal in advance.
[0019]
Then, when reproducing the AV signal, an illegal duplication prevention signal is extracted from the AV signal, and when the illegal duplication prevention signal is extracted, noise is newly added as a digital watermark.
[0020]
Therefore, when an illegally copied recording medium is viewed with this, noise is added to the AV signal every time it is reproduced or copied, and the quality (sound quality and image quality) of the AV signal is greatly deteriorated. Eventually, a large amount of noise is added to the AV signal and it can no longer withstand viewing, so that it is possible to prevent unauthorized duplication.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
(1) However, in the prior art, it is not possible to specify the playback device used for replication. This is because, in the prior art, the digital watermark embedded in the AV signal is information that has nothing to do with the playback device, such as the author's name or random noise having no meaning. Even if the author's name becomes clear, there is little practical benefit if there is no evidence of the fact that the unauthorized copy was made.
[0022]
If the playback device used for duplication can be identified, the owner or user of the playback device will be able to claim with high probability that it would have been involved in unauthorized duplication. It is impossible.
[0023]
Therefore, the conventional technique has a problem that illegal duplication cannot be effectively suppressed.
[0024]
A first object of the present invention is to provide a technique capable of specifying a playback device used for duplication.
[0025]
(2) In order to extract the embedded digital watermark according to the above document, the correlation value between all the noise sequences used for embedding and the signal embedded with the digital watermark is obtained, and the noise showing the maximum correlation value It is common to extract columns as embedded noise sequences. However, if the noise sequence to be embedded is arbitrarily selected, some noise sequences may accidentally show a large correlation value, and the embedded noise sequence may not be accurately extracted.
[0026]
A second object of the present invention is to provide a technique capable of accurately extracting an embedded digital watermark.
[0027]
(3) People who perform illegal copying may intentionally process AV signals so that information embedded as digital watermarks cannot be extracted. For example, the order of the signals is changed or a part of the signals is extracted. When such processing is performed, the embedded digital watermark cannot be correctly extracted by the conventional technique.
[0028]
A third object of the present invention is to provide a technique that can reliably extract a digital watermark even if a third party processes an AV signal.
[0029]
(4) In addition, people who perform illegal copying may intentionally embed a fake digital watermark by analyzing embedded information and an embedded method. In the prior art, if a third party succeeds in the analysis, the copyright protection is insufficient.
[0030]
A fourth object of the present invention is to provide a technology that can counter even if a third party successfully analyzes a digital watermark.
[0031]
[Means for Solving the Problems]
A playback device according to a first aspect of the present invention is a playback device that plays back an AV signal, based on an identification code generation unit that generates an identification code that identifies the playback device itself, and an identification code generated by the identification code generation unit. In a playback device including a digital watermark embedding unit that embeds an electronic watermark in an AV signal and generates an embedded AV signal and an output unit that outputs the embedded AV signal to the outside, the playback device and playback based on the embedded AV signal The playback device specifying device for specifying a device shares a plurality of signal sequences and corresponding relationships so as to have the same content, and the plurality of signal sequences is composed of a finite number of signal sequences that can be embedded in an AV signal, The correspondence relationship is based on a correspondence table that defines the relationship between the content of the identification code and the signal sequence embedded in the AV signal and belonging to a plurality of signal sequences corresponding to this content. The correspondence table defines the correspondence between the contents of the bit string when the identification code is bit expanded and the signal series embedded in the AV signal corresponding to the contents of the bit string and belonging to a plurality of signal series. The embedding unit embeds signal sequences belonging to a plurality of signal sequences in the AV signal based on the correspondence.
[0033]
In the playback device according to the second invention, the identification code stores the device ID of the playback device, the card ID of the IC card connected to the playback device, the user ID of the user, the material ID of the AV signal, and the AV signal. One or a combination of two or more of the media ID and playback date / time of the media.
[0034]
In the playback device according to the third aspect, the correspondence table corresponds to a bit position having a value of “0” or “1” in the binary bit string in which the identification code is expanded and belongs to a plurality of signal sequences. Based on this correspondence, the digital watermark embedding unit determines a bit position having a value of “0” or “1” in a binary bit string in which an identification code is expanded based on this correspondence. And signal sequences belonging to a plurality of signal sequences are embedded.
[0035]
In the playback device according to the fourth invention, the digital watermark embedding unit corresponds to a bit position having a value of “0” or “1” in the binary bit string in which the identification code is expanded, and a plurality of signal sequences A plurality of signal sequences belonging to the above are defined, and a plurality of signal sequences determined for each predetermined unit of the AV signal are embedded.
[0036]
In the reproduction apparatus according to the fifth aspect, the digital watermark embedding unit corresponds to a bit position having a value of “0” or “1” in the binary bit string in which the identification code is expanded, and a plurality of signal sequences A plurality of signal sequences belonging to the above are defined, and the determined plurality of signal sequences are randomly embedded in the AV signal at the same rate per fixed time.
[0037]
A playback device specifying device according to a sixth invention is a playback device specifying device that specifies a playback device based on an embedded AV signal, and the playback device, the plurality of signal sequences, and the correspondence table have the same contents. The signal sequence recording unit is shared, and the plurality of signal sequences are composed of a finite number of signal sequences that can be embedded in the embedded AV signal, and the correspondence table shows the contents of the bit sequence when the identification code is bit-expanded and this Corresponding to the signal sequence embedded in the embedded AV signal and belonging to a plurality of signal sequences corresponding to the contents of the bit string, the playback device specifying device further includes an input unit for inputting the embedded AV signal, and an input Calculates the correlation value between the embedded AV signal input by the section and all signal sequences included in the correspondence table, and outputs the maximum correlation value among the obtained correlation values And a threshold value setting unit for setting a threshold value of a correlation value used for comparison with the maximum correlation value output by the correlation value calculation unit, and a threshold value set by the maximum correlation value output by the correlation value calculation unit and the threshold value setting unit A comparison unit that outputs a signal sequence whose maximum correlation value exceeds a threshold value, an identification code determination unit that determines an identification code from a signal sequence output from the comparison unit and a correspondence table, and outputs a predetermined identification code And an identification code output unit.
[0043]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the outline | summary of the reproducing | regenerating apparatus identification system of this form is demonstrated using FIG.
[0044]
FIG. 1 is a block diagram of a playback device specifying system according to an embodiment of the present invention.
[0045]
In the example shown in FIG. 1, it is assumed that the duplicator 10 reproduces the original recording medium 1 with the reproducing apparatus 3 and performs illegal duplication to the duplicate recording medium 2 using the AV signal recording apparatus 4.
[0046]
Then, the reproduction recording medium 2 is presented as evidence of unauthorized duplication by the duplicator 10 and the reproduction apparatus specifying apparatus 5 tries to clarify the fact that the reproduction recording medium 2 has been copied using the reproduction apparatus 3. And
[0047]
It is assumed that the duplicator 10 does not have the right to copy the recording medium 1 and that the duplicator 10 is the owner or the user of the playback apparatus 3 in advance.
[0048]
Here, the signal form in the recording medium 1 and the duplicate recording medium 2 is arbitrary, and may be either analog or digital. Further, the recording medium formats of the recording medium 1 and the duplicate recording medium 2 are arbitrary, and various types such as a disk, a tape, and a hard disk may be selected.
[0049]
Here, the playback device 3 is generally distributed in large quantities in the market, and the playback device specifying device 5 is an organization that manages the copyright of the recording medium 1, a police or other governmental organization that controls copyright violations. A form such as possession is conceivable.
[0050]
For the convenience of illustration, the playback device 3 and the playback device specifying device 5 are displayed at the same place, but the playback device 3 and the playback device specifying device 5 are usually present in different locations and used. The time will usually be different.
[0051]
And according to this system of the present invention, the unauthorized duplication of the duplicator 10 can be verified by the process described later.
[0052]
In the system shown in FIG. 1, when the duplicator 10 performs illegal duplication, the duplicator 10 sets the recording medium 1 in the playback device 3, and connects the playback device 3 and the AV signal recording device 4 with a cable or the like. Connected, and set the duplicate recording medium 2 in the AV signal recording device 4.
[0053]
Further, the replicator 10 connects the playback device 3 or the AV signal recording device 4 to the playback device 6 in order to monitor the AV signal.
[0054]
Here, as the playback device 6, when the AV signal includes both audio and video, a television device or the like will be used. If the AV signal is only audio, an amplifier and a speaker (or headphones) or the like will be used as the playback device 6.
[0055]
As described above, the AV signal may be either analog or digital, but the playback device 6 may be one that is compatible with the AV signal system to be used.
[0056]
Alternatively, the reproduction device 6 may be omitted if the duplicator 10 considers that the monitor is unnecessary.
[0057]
Next, the playback device 3 will be described. In the playback device 3, the AV signal playback means 31 reads the AV signal from the set recording medium 1 in the direction of the arrow N1.
[0058]
The digital watermark generation means 32 generates a digital watermark indicating attribute information that can identify the playback device 3. This generation method may be a conventional method such as the method described in the book introduced in the section of the prior art. What is important is that the attribute information can identify the playback device 3.
[0059]
The digital watermark embedding unit 33 receives the AV signal from the AV signal reproduction unit 31 and the digital watermark from the digital watermark generation unit 32. The digital watermark embedding unit 33 generates an embedded AV signal in which the digital watermark is embedded in the AV signal.
[0060]
The output unit 34 outputs the embedded AV signal generated by the digital watermark embedding unit 33 to the playback device 6 and the AV signal recording device 4 connected to the playback device 3.
[0061]
Here, even if the duplicator 10 uses the playback device 6 to monitor the AV signal, the digital watermark is data that is embedded so that it cannot be perceived by the viewer as described above. Normally, the user does not notice that a digital watermark is embedded in the AV signal being monitored.
[0062]
Now, in the present invention, unlike the technique described in the above-mentioned publication, the quality of the AV signal is not significantly degraded by the digital watermark. Therefore, if the duplicator 10 simply monitors the AV data recorded on the recording medium 1 without performing illegal duplication, it can be monitored with good quality.
[0063]
The present invention is superior to the technique described in the above publication even in this respect (a point in which good quality is maintained if only a proper monitor is used).
[0064]
Next, the playback device specifying device 5 will be described. In the playback device specifying device 5, the AV signal playback means 51 reads an AV signal from the set duplicate recording medium 2 (in this case, the embedded AV in which the attribute information of the playback device 3 is embedded as a digital watermark). Signal will be read).
[0065]
The digital watermark extraction unit 52 extracts a digital watermark from the AV signal (embedded AV signal) read by the AV signal reproduction unit 51. This extraction method is the reverse of the processing of the digital watermark embedding unit 33.
[0066]
The printing unit 53 includes a printer and prints the digital watermark extracted by the digital watermark extraction unit 52 on a sheet. Of course, it is sufficient that a digital watermark can be concretely understood by a human being, and it is needless to say that a display or the like may be used instead.
[0067]
Now, when it is clear that the digital watermark extracted from the duplicate recording medium 2 indicates the unique attribute information of the reproduction apparatus 3, the duplication person 10 who is the owner of the reproduction apparatus 3 is the duplication recording medium. It will be easy to understand that the suspicion of the second illegal duplication has become rich.
[0068]
As described above, according to the present invention, the copyright of the recording medium 1 can be effectively protected by embedding the attribute information unique to the reproducing apparatus 3 as a digital watermark in the reproduced AV signal.
[0069]
Here, from the standpoint of the duplicator 10, even if the playback device 6 monitors, it usually does not notice that the digital watermark is embedded. This means that the medium 2 is engraved with evidence of the unauthorized duplication.
[0070]
Therefore, the duplicator 10 who knows this situation will not be able to make unauthorized duplication easily by fearing that the reproduction apparatus specifying apparatus 5 will expose the fraud later.
[0071]
Thus, the present invention can prevent unauthorized duplication.
[0072]
Next, a typical encoded AV signal is taken up as an AV signal to be recorded on the recording medium 1, and a preferred embodiment thereof will be described more specifically.
[0073]
2 and 3 are configuration diagrams of the playback device and the playback device specifying device according to the embodiment of the present invention.
[0074]
FIG. 2 shows a basic configuration of a playback device that embeds an identification code as an electronic watermark in an AV signal. FIG. 3 shows a playback device specifying device that extracts an identification code from an AV signal in which the identification code is embedded as a digital watermark. Is shown.
[0075]
In FIG. 2, the reproduction apparatus includes an encoded signal input unit 101, a decoding unit 102, an identification code generation unit 103, a digital watermark embedding unit 104, and an output unit 105.
[0076]
Here, in this example, the encoded signal input unit 101 and the decoding unit 102 correspond to the AV signal reproducing means 31 of FIG. The identification code generation unit 103 corresponds to the digital watermark generation unit 32, the digital watermark embedding unit 104 corresponds to the digital watermark embedding unit 33, and the output unit 105 corresponds to the output unit 34.
[0077]
In FIG. 3, the playback apparatus specifying apparatus includes an input unit 201, a signal sequence recording unit 202, a correlation value calculation unit 203, a threshold setting unit 204, a comparison unit 205, an identification code determination unit 206, and an identification code output unit 207. .
[0078]
Here, in this example, the input unit 201 corresponds to the AV signal reproducing means 51 of FIG. The signal sequence recording unit 202, the correlation value calculation unit 203, the threshold setting unit 204, the comparison unit 205, and the identification code determination unit 206 correspond to the digital watermark extraction unit 52, and the identification code output unit 207 corresponds to the printing unit 53. Correspond.
[0079]
The correlation value calculation unit 203 obtains a correlation value S (k) defined as follows.
S (k) = Σ (Xi × Ni (k)) (i = 1, 2,..., I)
Where X: series of input AV signals
N: All signal sequences in the correspondence table, for example: N (k) k = 1, 2,..., M
m: Number of signal sequences in the correspondence table
[0080]
Hereinafter, a reproduction method for embedding an identification code as an electronic watermark in an AV signal will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing processing performed by the playback apparatus that embeds the identification code of FIG. 2 as a digital watermark.
[0081]
The encoded signal input unit 101 reads the encoded AV signal from a recording medium (for example, DVD, DV, HDD, etc.), receives a broadcast, or downloads from a network (for example, the Internet). Obtained and sent to the decoding unit 102 (step 301). Next, the decoding unit 102 decodes the AV signal encoded according to a rule such as compression or transmission protocol to generate a baseband AV signal (step 302).
[0082]
Next, the process (step 303) of the identification code generation unit 103 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a processing flow of the identification code generation unit 103.
[0083]
The identification code generation unit 103 stores the device ID of the playback device, the card ID of the IC card connected to the playback device, the user ID of the user, the material ID of the AV signal, and the AV signal as unique attribute information of the playback device. An identification code is created from the media ID of the recorded recording medium, the reproduction date and time, or a combination thereof (step 401).
[0084]
For example, the device ID of the playback device is “152”, which is the identification code.
[0085]
Next, the identification code is expanded into a binary bit string of “0” and “1” (step 402). When the device code “152” is expanded into a bit string, “10011000” is obtained.
[0086]
Next, a signal sequence corresponding to a bit position that is 1 in the bit-developed identification code is searched from a correspondence table prepared in advance (step 403).
[0087]
FIG. 6 is a correspondence table between bit positions of identification codes and signal sequences. FIG. 7 shows the bit position of the identification code.
[0088]
In the identification code “10011000” expanded in the bit string, the fourth bit, the fifth bit, and the eighth bit are “1” from the LSB, and therefore “1” using the correspondence table. Three signal sequences {N4, N5, N8} corresponding to the number of bits are obtained. The identification code generation unit 103 sends this signal sequence to the digital watermark embedding unit 104 (step 404).
[0089]
Note that when the identification code is expanded into a bit string, the identification code is expanded as a binary display. However, the method for expanding the identification code into the bit string is not limited to this. For example, a code table such as an ASCII code may be used.
[0090]
Further, when searching for a signal sequence from the correspondence table, the signal sequence is created from the bit position of “1”, but it may be created from the bit position of “0”.
[0091]
Next, processing (step 304) of the digital watermark embedding unit 104 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the processing flow of the digital watermark embedding unit 104.
[0092]
The digital watermark embedding unit 104 embeds a plurality of signal sequences input from the identification code generation unit 103 at the same rate per fixed time T.
[0093]
This is because, if an AV signal for a certain time T is later taken out, a signal sequence can be taken out at a constant rate, which is convenient.
[0094]
That is, first, the number EMAX of each signal series to be embedded in a predetermined time T is set (step 701), and the number of times of embedding each signal series is cleared to 0 (step 702).
[0095]
Next, one of the signal sequences whose embedding frequency is not EMAX is selected at random, and the embedding frequency of the signal sequence is incremented (step 703).
[0096]
Next, the selected signal sequence is embedded as a digital watermark in a predetermined unit of the AV signal input from the decoding unit 102 by a conventionally used method (step 704).
[0097]
Until the number of embeddings of all signal sequences reaches EMAX, the processing from the selection of the signal sequence in step 703 is repeated, and the process proceeds to the next processing (step 705).
[0098]
Furthermore, when the embedding process in steps 703 to 705 is repeated, the process is repeated from the clearing of the number of embeddings in step 702. Otherwise, the embedding process is terminated (step 706).
[0099]
Next, the output unit 105 outputs the AV signal in which the identification code is embedded as a digital watermark by the digital watermark embedding unit 104 to a monitor, a speaker, a recording device, a network, or the like (step 305).
[0100]
FIG. 9 shows an example in which a signal sequence is embedded in a video signal. The signal sequence to be embedded is {N4, N5, N8}, the unit of the video signal in which one signal sequence is embedded (the predetermined unit) is 1 field, and the fixed time T for which the ratio of each signal sequence is the same is 9 fields, Each signal sequence is embedded three times in nine fields.
[0101]
Here, one signal sequence is embedded using one field as a predetermined unit, but one frame may be used as a predetermined unit, or several fields or several frames may be used as a predetermined unit.
[0102]
Next, a reproducing apparatus specifying method for extracting an identification code from an AV signal in which the identification code is embedded as a digital watermark and specifying a reproducing apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing processing performed by the playback device specifying device of FIG.
[0103]
The input unit 201 divides the input AV signal into predetermined units in which one signal series is embedded, and sends it to the correlation value calculation unit 203 (step 901). The signal sequence recording unit 202 is a correspondence table between the bit position of the identification code and the signal sequence, and records the same contents as those used in the reproducing apparatus.
[0104]
Correlation value calculation section 203 calculates correlation values between all signal sequences and AV signals input from input section 201, and calculates the maximum correlation value from the correlation values (step 902). The maximum correlation value and the bit position corresponding to the signal sequence from which the correlation is extracted are sent to the comparison unit 205.
[0105]
For example, when the correspondence table of FIG. 5 is used, the correlation value calculation unit 203 obtains a correlation value between the m signal sequences {N1, N2,..., Nm} and the AV signal, and the maximum correlation value among them is obtained. Ask for. When the maximum correlation value SMAX is obtained by correlation with the signal sequence {N4}, the maximum correlation value SMAX and the bit position {4} corresponding to the signal sequence {N4} are sent to the comparison unit 205.
[0106]
Next, the threshold value setting unit 204 sets the threshold value of the correlation value of the comparison unit 205 (step 903). The comparison unit 205 compares the maximum correlation value with the threshold (step 904), and when the correlation value is large, sends the bit position corresponding to the signal sequence from which the correlation value is extracted to the identification code determination unit 206. If the maximum correlation value is equal to or less than the threshold value, the process is not performed.
[0107]
If a disturbance occurs due to illegal copying or the like, there may be a case where there is no correlation value greater than the threshold value or a plurality of correlation values greater than the threshold value. In such a case, the comparison unit 205 does not compare the threshold value and the correlation value as an exceptional process, but the maximum correlation value S1 is set to a certain condition (for example, S1> with respect to other correlation values Sn). Only when the condition (Sn) is satisfied, the bit position corresponding to the signal sequence should be extracted.
[0108]
Next, the processing (step 905) of the identification code determination unit 206 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing the process flow of the identification code determination unit 206.
[0109]
The identification code determination unit 206 holds a plurality of bit positions obtained by obtaining correlations with a plurality of signal sequences obtained from at least an AV signal having a length equal to or longer than the predetermined time T used in the playback device (step 1001). ). Next, a bit string of an identification code is generated from a plurality of bit positions (step 1002), and an identification code is generated from the bit string (step 1003).
[0110]
Needless to say, the creation of the bit string and the generation of the identification code are the same as the interpretation and method of the playback apparatus. For example, when a plurality of bit positions obtained from an AV signal at a predetermined time T is {4, 5, 8}, the playback apparatus embeds a signal sequence at a bit position corresponding to “1” in the bit string of the identification code. Therefore, the bit string “1001100” is obtained.
[0111]
Further, in the reproducing apparatus, since the bit string is generated using conversion from decimal to binary, the identification code “152” is obtained from the bit string “1001100”.
[0112]
Next, the identification code output unit 207 outputs the identification code extracted by the identification code determination unit 206 (step 906).
[0113]
Further, the identification code generation unit 103 of the playback device and the signal sequence recording unit 202 of the playback device identification device change the contents of the correspondence table held by the change signal of the correspondence table. The correspondence table can be changed by any method. Several correspondence tables may be held in the identification code generation unit 103 and the signal sequence recording unit 202 in advance, and may be switched, or a new correspondence table may be input from the outside.
[0114]
The correspondence table between the identification code generation unit 103 and the signal sequence recording unit 202 is changed to the same content at the same time.
[0115]
As a result, the playback device can embed different signal sequences as digital watermarks in the AV signal even with the same identification code, and the playback device specifying device can correctly extract the embedded identification code.
[0116]
The plurality of signal sequences used in the correspondence table of the identification code generation unit 103 of the playback device and the signal sequence recording unit 202 of the playback device specifying device have a cross-correlation smaller than a preset value (cross-correlation threshold). Such a signal sequence is used. Selecting a signal sequence having a smaller cross-correlation improves the extraction accuracy of the embedded signal sequence and improves the extraction accuracy of the identification code. Preferably, a PN code, an M-sequence code, and a Gold code are used.
[0117]
As described above, according to the reproduction apparatus according to the present embodiment, the encoded AV signal is encoded, the identification code is converted into a plurality of signal sequences using the correspondence table, and the obtained plurality of The signal sequence is embedded as a digital watermark at the same rate per fixed time T.
[0118]
On the other hand, according to the playback device specifying device, the correlation value between the AV signal in which the digital watermark is embedded and the signal sequence included in the correspondence table is obtained and compared with a preset threshold value. Determine the signal sequence.
[0119]
Then, the identification code of the playback device is extracted from a plurality of signal sequences obtained from the AV signal having a length equal to or longer than the predetermined time T.
[0120]
Further, the correspondence table between the playback device and the playback device specifying device is changed to the same content at the same time. The signal sequence to be embedded can be changed even with the same identification code.
[0121]
【The invention's effect】
The present invention According to the above, it is possible to specifically specify the reproduction device used for duplication by using the digital watermark extracted from the illegally duplicated AV signal. Therefore, it is possible to assert that the owner of the specified playback device is involved in unauthorized copying, and it is possible to prevent unauthorized copying by establishing a copyright protection system.
[0122]
In addition, the present invention According to the above, it is possible to cope with the case where the AV signal is encoded, and it is possible to specify the reproduction apparatus used for the duplication by the identification code.
[0123]
In addition, the present invention According to this, it is possible to accurately specify the playback device and the duplicator used for duplication.
[0124]
In addition, the present invention According to the above, it is possible to extract the identification code of the playback device used at the time of duplication from the illegally duplicated AV signal, and to prevent illegal duplication.
[0125]
In addition, the present invention According to the above, even when an unauthorized duplicator performs processing for changing the temporal order of AV signals, the identification code can be reliably extracted from the illegally duplicated AV signal, and the playback device can be specified. .
[0126]
In addition, the present invention According to this, the extraction accuracy of the embedded signal sequence in the playback device specifying device is improved, and the extraction accuracy of the identification code is improved.
[0127]
In addition, the present invention According to the above, by embedding different signal sequences, it is possible to make it difficult for a duplicator to see the method of embedding a digital watermark.
[0128]
In addition, the present invention According to the above, even when an unauthorized duplicator performs a process of extracting a part of the AV signal at regular intervals, the identification code can be reliably extracted from the illegally duplicated AV signal, and the playback device can be specified. .
[0129]
In addition, the present invention According to the above, even if the digital watermark embedding method or extraction method is leaked to a third party, these methods should be updated so as to correspond to each other in the playback device and the playback device specifying device. This can counter illegal copying by a third party.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a playback device specifying system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the playback apparatus.
FIG. 3 is a block diagram of the playback device specifying device.
FIG. 4 is a flowchart of the playback apparatus.
FIG. 5 is a flowchart illustrating the identification code generation unit.
FIG. 6 is an exemplary diagram of a correspondence table between bit positions of the identification codes and signal sequences;
FIG. 7 is an explanatory diagram of bit positions of the identification code
FIG. 8 is a flowchart of the digital watermark embedding unit.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of embedding a signal sequence in the video signal.
FIG. 10 is a flowchart of the playback apparatus specifying apparatus.
FIG. 11 is a flowchart of the identification code determination unit.
[Explanation of symbols]
1 Recording medium
2 Duplicate recording media
3 Playback device
4 AV signal recording device
5 Playback device identification device
6 Playback devices
10 Duplicator
31 AV signal reproducing means
32 Digital watermark generation means
33 Electronic watermark embedding means
34 Output means
51 AV signal reproduction means
52 Electronic watermark extraction means
53 Printing means
101 Encoded signal input unit
102 Decoding unit
103 Identification code generator
104 Digital watermark embedding part
105 Output section
201 Input section
202 Signal sequence recording unit
203 correlation value calculation part
204 Threshold setting unit
205 comparison part
206 Identification code determination unit
207 Identification code output unit

Claims (12)

AV信号を再生する再生装置であって、前記再生装置自身を特定する識別コードを生成する識別コード生成部と、前記識別コード生成部が生成した識別コードに基づいて前記AV信号に電子透かしを埋め込み埋め込み済みAV信号を生成する電子透かし埋め込み部と、前記埋め込み済みAV信号を外部に出力する出力部とを備える再生装置において、
前記再生装置と、前記埋め込み済みAV信号に基づいて前記再生装置を特定する再生装置特定装置とは、複数の信号系列と対応関係とを互いに同じ内容となるように共有し、
前記複数の信号系列は、前記AV信号に埋め込まれうる有限個の信号系列からなり、
前記対応関係は、前記識別コードの内容とこの内容に対応して前記AV信号に埋め込まれ且つ前記複数の信号系列に属する信号系列との関係を定めた対応表により表現され、
前記対応表は、前記識別コードをビット展開したときのビット列の内容とこのビット列の内容に対応して前記AV信号に埋め込まれ且つ前記複数の信号系列に属する信号系列との対応関係を定め、
前記電子透かし埋め込み部は、前記対応関係に基づいて前記AV信号に前記複数の信号系列に属する信号系列を埋め込むことを特徴とする再生装置。
A reproduction device for reproducing an AV signal, wherein an identification code generation unit that generates an identification code for identifying the reproduction device itself, and an electronic watermark is embedded in the AV signal based on the identification code generated by the identification code generation unit In a playback device including a digital watermark embedding unit that generates an embedded AV signal and an output unit that outputs the embedded AV signal to the outside,
The playback device and the playback device specifying device that specifies the playback device based on the embedded AV signal share a plurality of signal sequences and corresponding relationships so as to have the same content.
The plurality of signal sequences are composed of a finite number of signal sequences that can be embedded in the AV signal,
The correspondence relationship is expressed by a correspondence table that defines the relationship between the content of the identification code and the signal sequence embedded in the AV signal and belonging to the plurality of signal sequences corresponding to the content,
The correspondence table defines the correspondence between the content of the bit string when the identification code is bit expanded and the signal series embedded in the AV signal corresponding to the content of the bit string and belonging to the plurality of signal series,
The digital watermark embedding unit embeds signal sequences belonging to the plurality of signal sequences in the AV signal based on the correspondence.
前記識別コードは、再生装置の装置ID、再生装置に接続されたICカードのカードID、利用者のユーザID、AV信号の素材ID、AV信号が蓄積されたメディアのメディアID、再生日時のうち、一種又は二種以上を組み合わせたものであることを特徴とする請求項1記載の再生装置。The identification code includes the device ID of the playback device, the card ID of the IC card connected to the playback device, the user ID of the user, the material ID of the AV signal, the media ID of the media in which the AV signal is stored, and the playback date and time. 2. The playback apparatus according to claim 1, wherein the playback apparatus is one or a combination of two or more. 前記対応表は、前記識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ前記複数の信号系列に属する信号系列との関係を定め、
前記電子透かし埋め込み部は、この対応関係に基づいて前記AV信号に、前記識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ前記複数の信号系列に属する信号系列を埋め込むことを特徴とする請求項1記載の再生装置。
The correspondence table defines a relationship with a signal sequence that corresponds to a bit position having a value of “0” or “1” in a binary bit string in which the identification code is expanded and belongs to the plurality of signal sequences. ,
The digital watermark embedding unit corresponds to a bit position having a value of “0” or “1” in the binary bit string obtained by developing the identification code in the AV signal based on the correspondence relationship, and 2. The reproducing apparatus according to claim 1, wherein signal sequences belonging to a plurality of signal sequences are embedded.
前記電子透かし埋め込み部は、前記識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ前記複数の信号系列に属する信号系列を、複数定め、前記AV信号の所定の単位毎に定めた複数の信号系列を埋め込むことを特徴とする請求項3記載の再生装置。The digital watermark embedding unit includes a plurality of signal sequences corresponding to a bit position having a value of “0” or “1” in a binary bit string obtained by developing the identification code and belonging to the plurality of signal sequences. 4. The playback apparatus according to claim 3, wherein a plurality of signal sequences determined for each predetermined unit of the AV signal are embedded. 前記電子透かし埋め込み部は、前記識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ前記複数の信号系列に属する信号系列を、複数定め、定めた複数の信号系列を、一定時間あたり同じ割合で、ランダムに前記AV信号に埋め込むことを特徴とする請求項3記載の再生装置。The digital watermark embedding unit includes a plurality of signal sequences corresponding to a bit position having a value of “0” or “1” in a binary bit string obtained by developing the identification code and belonging to the plurality of signal sequences. 4. The reproducing apparatus according to claim 3, wherein the plurality of defined signal sequences are embedded in the AV signal randomly at the same rate per fixed time. 埋め込み済みAV信号に基づいて再生装置を特定する再生装置特定装置であって、
前記再生装置と、複数の信号系列と対応表とを互いに同じ内容となるように共有する信号系列記録部を備え、
前記複数の信号系列は、前記埋め込み済みAV信号に埋め込まれうる有限個の信号系列からなり、
前記対応表は、前記識別コードをビット展開したときのビット列の内容とこのビット列の内容に対応して前記埋め込み済みAV信号に埋め込まれ且つ前記複数の信号系列に属する信号系列との対応関係を定め、
前記再生装置特定装置は、さらに、
前記埋め込み済みAV信号を入力する入力部と、
前記入力部が入力する前記埋め込み済みAV信号と前記対応表に含まれる全ての信号系列との相関値を計算し、得られた相関値の中で、最大の相関値を出力する相関値算出部と、
前記相関値算出部が出力する最大の相関値との比較に用いる相関値の閾値を設定する閾値設定部と、
前記相関値算出部が出力する最大の相関値と前記閾値設定部で設定された閾値を比較し、最大の相関値が閾値を超える信号系列を出力する比較部と、
前記比較部が出力する信号系列と前記対応表から識別コードを定める識別コード判定部と、
定められた識別コードを出力する識別コード出力部とを備えたことを特徴とする再生装置特定装置。
A playback device specifying device for specifying a playback device based on an embedded AV signal,
A signal sequence recording unit that shares the playback device and the plurality of signal sequences and the correspondence table so as to have the same content,
The plurality of signal sequences includes a finite number of signal sequences that can be embedded in the embedded AV signal.
The correspondence table defines a correspondence relationship between the contents of the bit string when the identification code is bit-expanded and the signal series embedded in the embedded AV signal and belonging to the plurality of signal series corresponding to the contents of the bit string. ,
The playback device specifying device further includes:
An input unit for inputting the embedded AV signal;
A correlation value calculation unit that calculates a correlation value between the embedded AV signal input by the input unit and all signal sequences included in the correspondence table, and outputs a maximum correlation value among the obtained correlation values When,
A threshold value setting unit for setting a threshold value of a correlation value used for comparison with the maximum correlation value output by the correlation value calculation unit;
A comparison unit that compares the maximum correlation value output by the correlation value calculation unit with the threshold set by the threshold setting unit, and outputs a signal sequence in which the maximum correlation value exceeds the threshold;
An identification code determination unit for determining an identification code from the signal sequence output from the comparison unit and the correspondence table;
An apparatus for identifying a playback apparatus, comprising: an identification code output unit for outputting a predetermined identification code.
AV信号を再生する再生装置であって、前記再生装置自身を特定する識別コードを生成する識別コード生成部と、前記識別コード生成部が生成した識別コードに基づいて前記AV信号に電子透かしを埋め込み埋め込み済みAV信号を生成する電子透かし埋め込み部と、前記埋め込み済みAV信号を外部に出力する出力部とを備える再生装置における再生方法において、
前記再生装置と、前記埋め込み済みAV信号に基づいて前記再生装置を特定する再生装置特定装置とは、複数の信号系列と対応関係とを互いに同じ内容となるように共有し、
前記複数の信号系列は、前記AV信号に埋め込まれうる有限個の信号系列からなり、
前記対応関係は、前記識別コードの内容とこの内容に対応して前記AV信号に埋め込まれ且つ前記複数の信号系列に属する信号系列との関係を定めた対応表により表現され、
前記対応表は、前記識別コードをビット展開したときのビット列の内容とこのビット列の内容に対応して前記AV信号に埋め込まれ且つ前記複数の信号系列に属する信号系列との対応関係を定め、
前記対応関係に基づいて前記AV信号に前記複数の信号系列に属する信号系列を埋め込むことを特徴とする再生方法。
A reproduction device for reproducing an AV signal, wherein an identification code generation unit that generates an identification code for identifying the reproduction device itself, and an electronic watermark is embedded in the AV signal based on the identification code generated by the identification code generation unit In a playback method in a playback device including a digital watermark embedding unit that generates an embedded AV signal and an output unit that outputs the embedded AV signal to the outside,
The playback device and the playback device specifying device that specifies the playback device based on the embedded AV signal share a plurality of signal sequences and corresponding relationships so as to have the same content.
The plurality of signal sequences are composed of a finite number of signal sequences that can be embedded in the AV signal,
The correspondence relationship is expressed by a correspondence table that defines the relationship between the content of the identification code and the signal sequence embedded in the AV signal and belonging to the plurality of signal sequences corresponding to the content,
The correspondence table defines the correspondence between the content of the bit string when the identification code is bit expanded and the signal series embedded in the AV signal corresponding to the content of the bit string and belonging to the plurality of signal series,
A reproduction method comprising embedding signal sequences belonging to the plurality of signal sequences in the AV signal based on the correspondence relationship.
前記識別コードは、再生装置の装置ID、再生装置に接続されたICカードのカードID、利用者のユーザID、AV信号の素材ID、AV信号が蓄積されたメディアのメディアID、再生日時のうち、一種又は二種以上を組み合わせたものであることを特徴とする請求項7記載の再生方法。The identification code includes the device ID of the playback device, the card ID of the IC card connected to the playback device, the user ID of the user, the material ID of the AV signal, the media ID of the media in which the AV signal is stored, and the playback date and time. 8. The reproduction method according to claim 7, wherein the reproduction method is one or a combination of two or more. 前記対応表は、前記識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ前記複数の信号系列に属する信号系列との関係を定め、
この対応関係に基づいて前記AV信号に、前記識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ前記複数の信号系列に属する信号系列を埋め込むことを特徴とする請求項7記載の再生方法。
The correspondence table defines a relationship with a signal sequence that corresponds to a bit position having a value of “0” or “1” in a binary bit string in which the identification code is expanded and belongs to the plurality of signal sequences. ,
Based on this correspondence, the AV signal corresponds to a bit position having a value of “0” or “1” in a binary bit string obtained by developing the identification code, and belongs to the plurality of signal sequences 8. The reproduction method according to claim 7, wherein the sequence is embedded.
前記識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ前記複数の信号系列に属する信号系列を、複数定め、前記AV信号の所定の単位毎に定めた複数の信号系列を埋め込むことを特徴とする請求項9記載の再生方法。A plurality of signal sequences corresponding to a bit position having a value of “0” or “1” in the binary bit string in which the identification code is expanded and belonging to the plurality of signal sequences are determined, and a predetermined value of the AV signal is determined. 10. The reproducing method according to claim 9, wherein a plurality of signal sequences determined for each unit are embedded. 前記識別コードを展開した2値のビット列において「0」または「1」のいずれかの値を持つビット位置に対応し且つ前記複数の信号系列に属する信号系列を、複数定め、定めた複数の信号系列を、一定時間あたり同じ割合で、ランダムに前記AV信号に埋め込むことを特徴とする請求項9記載の再生方法。In the binary bit string in which the identification code is expanded, a plurality of signal sequences corresponding to a bit position having a value of “0” or “1” and belonging to the plurality of signal sequences are determined, and a plurality of defined signals 10. The reproduction method according to claim 9, wherein a sequence is randomly embedded in the AV signal at the same rate per fixed time. 埋め込み済みAV信号に基づいて再生装置を特定する再生装置特定装置であって、前記再生装置と、複数の信号系列と対応表とを互いに同じ内容となるように共有する信号系列記録部を備える再生装置特定装置における再生装置特定方法であって、
前記複数の信号系列は、前記埋め込み済みAV信号に埋め込まれうる有限個の信号系列からなり、
前記対応表は、前記識別コードをビット展開したときのビット列の内容とこのビット列の内容に対応して前記埋め込み済みAV信号に埋め込まれ且つ前記複数の信号系列に属する信号系列との対応関係を定め、
前記埋め込み済みAV信号を入力するステップと、
前記埋め込み済みAV信号と前記対応表に含まれる全ての信号系列との相関値を計算し、得られた相関値の中で、最大の相関値を出力するステップと、
出力された最大の相関値との比較に用いる相関値の閾値を設定するステップと、
出力された最大の相関値と設定された閾値を比較し、最大の相関値が閾値を超える信号系列を出力するステップと、
出力された信号系列と前記対応表から識別コードを定めるステップと、
定められた識別コードを出力するステップとを備えることを特徴とする再生装置特定方法。
A playback device specifying device for specifying a playback device based on an embedded AV signal, the playback device including a signal sequence recording unit that shares the playback device, a plurality of signal sequences, and a correspondence table so as to have the same contents. A playback device specifying method in a device specifying device, comprising:
The plurality of signal sequences includes a finite number of signal sequences that can be embedded in the embedded AV signal.
The correspondence table defines a correspondence relationship between the contents of the bit string when the identification code is bit-expanded and the signal series embedded in the embedded AV signal and belonging to the plurality of signal series corresponding to the contents of the bit string. ,
Inputting the embedded AV signal;
Calculating a correlation value between the embedded AV signal and all signal sequences included in the correspondence table, and outputting a maximum correlation value among the obtained correlation values;
Setting a correlation value threshold for comparison with the maximum output correlation value;
Comparing the output maximum correlation value with a set threshold and outputting a signal sequence in which the maximum correlation value exceeds the threshold;
Determining an identification code from the output signal sequence and the correspondence table;
And a step of outputting a predetermined identification code.
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