JP3978559B2

JP3978559B2 - デジタルデータ管理方法および装置

Info

Publication number: JP3978559B2
Application number: JP32416998A
Authority: JP
Inventors: 邦彦三和; 卓二松芝; 和佳田中
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1998-11-13
Filing date: 1998-11-13
Publication date: 2007-09-19
Anticipated expiration: 2018-11-13
Also published as: TW528995B; EP1001625A2; KR20000035427A; JP2000149421A; KR100313447B1; CN1240215C; CN1254150A; EP1001625A3

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルコンテンツの著作権保護を行なう技術に関し、情報を電子透かしでデジタルコンテンツに埋め込み、これを録画機、再生機などで検出することによって、録画、再生を管理する方法および装置に関する発明である。より具体的には電子透かし技術と、スクランブル技術（あるいはエンクリブション）を用いた、録画、再生を管理する方法および装置に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルデータの著作権保護において、最も安全でかつ強力な管理機能を提供する方法の１つとして、電子透かしを用いたデータのアクセス管理手法がある。電子透かしとは、デジタルデータ（コンテンツ）に対して付加情報を電子的に埋め込む手法である。埋め込まれる付加情報は、データ自身の変形により埋め込まれる。つまりデジタルデータ（コンテンツ）と付加情報は一体となっており分離することは困難である。この電子透かしを用いてデータへのアクセス管理を行なう従来技術として、特願平８−２７３５５１号がある。特願平８−２７３５５１号では、付加情報検出器（電子透かし検出器）をＤＶＤなどのドライブ内に設置し、さまざまなＭＰＥＧストリームから検出し、これを用いてアクセス管理を行なう。図１にその概要図を示す。ＳＴＢ（セットトップボックス）から録画機１２０への信号としてはアナログまたはデジタルの場合がある。ＳＴＢからＭＰＥＧストリームを流す場合は、録画機１２０内の付加情報検出器へ直接送られる。ＳＴＢの出力がアナログの場合はビデオドライバカード内のＭＰＥＧエンコーダを経てデジタル信号を付加情報検出器に送る。付加情報検出器は、コンテンツに埋め込まれた付加情報およびコピーマーク情報を検出して、該情報に応じて、録画機１２０、再生機１３０に対して、予め定義された様々な管理を行なう。たとえば以下のような管理を行なう。
【０００３】
・レコーディングデバイスにおいて電子透かしの検出を行い、それに基づいて、以下のコピー管理動作を行う。（なおＣＭはコピーマークの略である）
(1,0)かつＣＭなし: ＣＭを追加してストリームを通す。(録画を許可する)
(1,0)かつＣＭあり: ストリーム、あるいは録画を停止する。
(1,1) : ストリーム、あるいは録画を停止する。
(0,0) or 付加情報検出なし: 録画を許可する。
【０００４】
・再生デバイスで電子透かしの検出を行い、それに基づいて、以下の再生管理動作を行う。
(1,0)かつＣＭなし: 再生禁止。
(1,0)かつＣＭあり: 再生専用ディスクからの読み出しなら再生禁止する。追記型、書き換え可能ディスクからの読み出しなら再生許可する。
(1,1) : 再生専用ディスクからの読み出しなら再生許可する。追記型、書き換え可能ディスクからの読み出しなら再生禁止する。
(0,0) or 付加情報検出なし: 再生許可する。
【０００５】
このように、特願平８−２７３５５１号はいくつかの複製管理、および媒体の種類に応じた再生管理技術を提供している。しかしながら、このような方法では、再生管理のため、付加情報検出器はドライブ内（レコーディングデバイス内、再生デバイス内）に置く必要がある。なぜなら著作権保護を確実なものとするため、コスト的・スペース的に制約の厳しい録画機１２０の読み取り中核部に付加情報検出器を設置する必要があるからである。また電子透かし検出は、様々な種類のＭＰＥＧストリームから行う必要があり、検出器の規模が大きくなる。さらに再生機１３０において、コンテンツがコピーされたものであることを知るためには、読み出された媒体の種類情報（例えば再生専用、追記型、書き換え型）を知る必要がある。従って、このような問題のない電子透かしを用いた新しい著作権保護方式が望まれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明が解決しようとする課題は、コスト的・スペース的に制約の厳しいドライブ内に付加情報検出器を設置する必要のない、データの複製または再生管理方法、その装置を提供することである。
また別の課題は、付加情報検出のための検出器の規模が小さい、データの複製または再生管理方法、その装置を提供することである。
また別の課題は、再生管理において、媒体種類情報を知る必要のない、データの再生管理方法、その装置を提供することである。
また別の課題は、電子透かし技術とスクランブル技術を効果的に組み合わせた、データの複製または再生管理方法、そのシステムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、まず記録管理にあたっては、デジタルデータから、電子的に埋め込まれた付加情報を検出し、付加情報が検出された場合、該付加情報を用いて、デジタルデータへのアクセス管理を行なう。そしてデジタルデータをスクランブルし、スクランブルされたデジタルデータを媒体へ記録するように構成する。なお電子的に埋め込まれた付加情報とは、データ自身の変形により埋め込まれた付加情報を意味する。また、アクセス管理とは、デジタルデータの複製もしくは記録の停止、または、複製もしくは記録の続行を決定することを意味し、付加情報の内容によっては、コピーマークなどの管理情報をデジタルデータへ埋め込むことも行なう。
次に再生管理にあたっては、スクランブルされたデジタルデータをデスクランブルし、デスクランブルされたデジタルデータから、電子的に埋め込まれた付加情報およびコピーマークを検出する。そしてこれらの情報を用いて、デジタルデータの再生管理を行なうように構成する。
【０００８】
図６に記録／複写管理のフローチャート例を示す。ステップ６１０でＭＰＥＧストリームなどのデジタルデータを入力し、ステップ６２０で電子的に埋め込まれた付加情報の検出を行なう、ステップ６３０で付加情報が検出されたかどうか判断し、検出されなければストリームはそのまま通過する。もしそのステップ６３０の判断がＹＥＳなら付加情報が（１，１）かどうか判断し、そうであればストリームを通過させず、スクランブルあるいは録画を停止する。もし（１，１）でなければステップ６５０で付加情報が（１，０）かどうかを判断する。その結果がＹＥＳであればストリームは通過する。もしステップ６５０の結果がＮＯであれば、ステップ６６０で付加情報が（０、０）かどうかを判断する。その結果がＹＥＳであればストリームは通過する。そうでなければ付加情報が（０、１）の場合であり、本来このような付加情報はありえないので未定義と判断される。しかしながら媒体内でのビット化け、または埋め込み時の異常と考え、ストリームを禁止してもよい。通過したストリームはその後スクランブルして媒体に記録される。上記スクランブルは暗号化の一手段であるが、より強固にするために暗号キーに基づくスクランブルにしてもよい。この暗号キーによるスクランブルでは暗号キーが不明であればスクランブルを復号できないのでさらに安全なコンテンツの配布が可能となる。
【０００９】
図７に再生管理のフローチャート例を示す。ステップ７１０でデジタルデータを入力し、ステップ７２０でスクランブルされたデジタルデータをデスクランブル（復号）する。ステップ７３０で復号が終了したかどうか判断し、終了していればステップ７４０へ処理は進む。もしステップ７３０の結果がＮＯであれば処理はステップ７６０で進みＣＳＳ（Content Scramble System）のような他の暗号化手法がなされたものかどうか判断する。なおＣＳＳとは再生専用ディスク用スクランブル手法である。もしステップ７６０の結果がＹＥＳであれば対応する復号処理を行なう。そうでなければ再生を継続する。ステップ７４０で付加情報の検出を行なった後、ステップ７５０で検出が終了したかどうかを判断する。その結果がＮＯであれば処理はステップ７６０へ進む。もしステップ７５０の結果がＹＥＳであれば処理はステップ７６５へ移る。ステップ７６５では検出した付加情報が（１，１）または（０，０）または付加情報がないか判断する。その結果がＹＥＳであれば再生は継続し、その結果がＮＯであればステップ７７０で付加情報が（１、０）か判断する。もしその結果がＮＯであれば未定義となり、ＹＥＳであればステップ７８０の判断に移る。ステップ７８０ではコピーマークがあるかどうか判断し、もしあれば再生を継続し、ＮＯであればステップ７９０でコピーマークを付加して再生を継続する。ステップ７８０でコピーマークなしの場合には、再生をストップするようにしても構わない。
【００１０】
なお正しくデスクランブルされなかった場合（スクランブルされていない場合）の処理としては、以下のようにしてもよい。たとえば付加情報（１，０）でかつコピーマークなしの場合、ストリームを停止し、デスクランブルあるいは再生を停止する。付加情報（１，１）でかつコピーマークありの場合、ストリームを停止し、デスクランブルあるいは再生を停止する。付加情報（１，１）の場合ストリーム、デスクランブルあるいは再生を停止する。付加情報（０，０）または付加情報がない場合、再生を許可する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。図２および図３には、本発明におけるデジタルデータの記録または再生を行なう装置の概観図が示されている。図２と図３の違いは、図２が主にパーソナルコンピュータなどにおいて用いられるビデオ・ドライバ・カードに本発明を適用した場合で、カードとドライバが区切られているの対して、図３は家電に代表されるデジタルレコーダおよびデジタルプレイヤーに本発明を適用した場合で、カードとドライブが一体となっている点が相違する。
【００１２】
図２において、ＳＴＢ２１０に入力された信号が、ＳＴＢ２１０のアナログ出力から記録機２２０のビデオ・ドライバ・カードに入力される場合と、ＳＴＢ２１０内において、付加情報の検出、コピーマークの付加およびスクランブルを行ない、スクランブルされたデジタルデータを直接、記録機２２０のドライブに入力する場合がある。ビデオ・ドライバ・カードにアナログ信号が入力されると、ＭＰＥＧエンコーダによりデジタルデータに変換され、付加情報の検出、コピーマークの付加が行われ、スクランブルされる。スクランブルされたデジタルデータはレコーディングデバイスにより媒体に記録される。媒体は再生機２３０に運ばれ再生される。ここで記録機２２０と再生機２３０は異なる装置として記載されているが、記録再生を同一の装置として構成してもよい。またそのほうがより一般的であろう。再生機２３０に運ばれた媒体は、再生デバイスによりデジタルデータが読み取られる。読み取られたデジタルデータはビデオ・ドライバ・カードに入力され、デスクランブル、および付加情報検出、必要に応じてコピーマークの付加が行われる。そしてＭＰＥＧデコーダにより復号される。
【００１３】
図３において、ＳＴＢ３１０に入力された信号が、ＳＴＢ３１０のアナログ出力からレコーダ３２０に入力される場合と、ＳＴＢ３１０内において、付加情報の検出、コピーマークの付加およびスクランブルを行ない、スクランブルされたデジタルデータを直接、レコーダ３２０のドライブに入力する場合がある。レコーダにアナログ信号が入力されると、ＭＰＥＧエンコーダによりデジタルデータに変換され、付加情報の検出、コピーマークの付加が行われ、スクランブルされる。スクランブルされたデジタルデータはレコーディングデバイスにより媒体に記録される。媒体はプレイヤー３３０に運ばれ再生される。ここでレコーダ３２０とプレイヤー３３０は異なる装置として記載されているが、記録再生を同一の装置として構成してもよい。またそのほうがより一般的であろう。プレイヤー３３０に運ばれた媒体は、デジタルデータが読み取られる。読み取られたデジタルデータはデスクランブル、および付加情報およびコピーマークの検出が行われ、必要に応じてコピーマークがデジタルデータに付加されて出力される。そしてＭＰＥＧデコーダによりアナログ信号に変換される。
【００１４】
レコーダ３２０もしくはＳＴＢ内における電子透かしおよびスクランブルのより詳細な装置構成ブロック図を図８に示す。ブロック８１０は、ＭＰＥＧデータを受け取り、ＭＰＥＧストリームをストリーム変換回路およびＭＰＥＧパーサー回路に渡す入力制御回路ブロックである。ブロック８２０は、ＭＰＥＧストリームより次の段で必要な部分を抽出する、ＭＰＥＧパーサー回路ブロックである。ブロック８３０は、管理情報埋め込みに必要なマクロブロックを格納する、マクロブロックバッファーである。ブロック８４０はマクロブロック中の符号長を計算比較する、符号量比較回路ブロックである。ブロック８５０は符号を管理情報を埋め込むために変換する、符号変換回路ブロックである。ブロック８６０は符号長が変換前と変わらないように調整し、結果を埋め込み変換テーブルとしてまとめる、符号量調整回路ブロックである。ブロック８７０は付加情報検出結果に基づいて、ＭＰＥＧストリームを止めたり、変換したり、そのまま通過させる、ストリーム変換回路ブロックである。ブロック８８０はＭＰＥＧパーサー回路より取り出されたＤＣＴ係数と重み付け係数とを掛け算した値を累積する累積メモリー回路ブロックである。ブロック８９０は入力ＭＰＥＧ画像に含まれる、付加情報と相関をとるための重み付け係数テーブルである。ブロック８９２は累積メモリーに貯えられた値を統計処理する、統計処理回路ブロックである。ブロック８９７は埋め込まれた付加情報の値を前段より判定しストリーム変換回路に指示を出す、検出結果判定回路ブロックである。ブロック８９６はレコーディングデバイスと認証（Authentication）を行い、付加情報が検出されたストリームに対して、スクランブルをかける、スクランブル回路ブロックである。
【００１５】
プレイヤー３３０におけるデスクランブルと付加情報の検出のより詳細な装置構成ブロック図を図９に示す。ブロック９１０は入力されたデジタルデータを、プレイングデバイス（Playing Device）と認証を行い、スクランブルを解除する、デスクランブル回路ブロックである。ブロック９２０は、デスクランブル回路からＭＰＥＧストリームを受け取りストリーム制御回路およびＭＰＥＧパーサー回路に渡す、入力制御回路ブロックである。ブロック９３０は、ＭＰＥＧストリームより次の段で必要な部分を抽出する、ＭＰＥＧパーサー回路ブロックである。ブロック９４０はＭＰＥＧパーサー回路より取り出されたＤＣＴ係数と重み付け係数とを掛け算した値を累積する累積メモリー回路ブロックである。ブロック９５０は入力ＭＰＥＧ画像に含まれる、付加情報と相関をとるための重み付け係数テーブルである。ブロック９６０は、累積メモリーに貯えられた値を統計処理する、統計処理回路ブロックである。ブロック９７０は埋め込まれた付加情報の値を前段より判定しストリーム制御回路に指示を出す、検出結果判定回路ブロックである。ブロック９８０は、付加情報検出結果に基づいて、ＭＰＥＧストリームを止めたり、そのまま通過させる、ストリーム制御回路である。
【００１６】
図４に従来の方法により、操作が禁止される信号および媒体のパスを示す。コンプライアント・デバイス（従来の方式に従ったデバイス）内では、コンプライアントソース（従来の方式に従ったソース）４１０がレコーダ４２０、プレイヤー４３０において操作がスムーズに行われる。しかしさらなる記録をレコーダ４４０にて行なうことはできない。しかしながら、ノン・コンプライアント・デバイスと組み合わせた動作において、違法な記録再生が可能となる。たとえばコンプライアントソース４１０がノン・コンプライアント・デバイス内のレコーダ４５０にデジタル入力された場合、そのデジタル記録が可能であること、またその再生がプレイヤー４６０において可能であることがその例である。その他、コンプライアント・デバイスのプレイヤー４３０のデジタル出力がノン・コンプライアント・デバイス内のレコーダ４７０に入力された場合その記録が可能となる。
【００１７】
図５に本発明の方法により、操作が禁止される信号および媒体のパスを示す。コンプライアント・デバイス（本発明の方式に従ったデバイス）内では、コンプライアントソース（本発明の方式に従ったソース）５１０がレコーダ５２０、プレイヤー５３０において操作がスムーズに行われる。しかしさらなる記録をレコーダ５４０にて行なうことはできない。ここでノン・コンプライアント・デバイスと組み合わせた動作を見る。まずコンプライアントソース５１０がノン・コンプライアント・デバイス内のレコーダ５５０にデジタル入力をしようとしても禁止されるのでデジタル記録は不可能である。したがってプレイヤー５６０においてデジタル再生は不可能となる。またコンプライアント・デバイスのプレイヤー５３０のデジタル出力がノン・コンプライアント・デバイス内のレコーダ５７０に入力されることも禁止できる。
【００１８】
また再生管理における別の実施例として、ＣＳＳのような再生専用ディスク用スクランブルされたコンテンツに対しては、ＣＳＳが正しくデスクランブルされたことをもって、再生を可能としてもよい。たとえばＣＳＳが正しくデスクランブルされたら電子透かしの検出を行わないようにし、ＣＳＳが正しくデスクランブルされたら付加情報(1,1)でも再生する。またデスクランブラを、直前で検出した電子透かし情報や、付加情報をキーなどとして用いて行う、あるいは初期デスクランブル後に検出した電子透かし情報を用いて、以降のデスクランブルを行う方式を追加することによって、スクランブルの保護機能強化、電子透かしの検出の義務づけを行うことも可能である。スクランブルされたままでのコピーに関しては、暗号キーによるスクランブル等で、コピーしても再生を不能とすることができる。その他、著作権保護の対象でないコンテンツは、スクランブル、付加情報の埋め込みをしないようにしてもよいし、デスクランブルをテレビ等の表示機内でのデスクランブル、付加情報の検出を行うように応用することも、本発明の本質を逸脱することなく同様に実施可能である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明により、電子透かし技術とスクランブル技術を効果的に組み合わせた、デジタルデータの複製または再生管理方法、その装置が提供される。これにより、コスト的・スペース的に制約の厳しいドライブ内に付加情報検出器を設置する必要がなくなる。さらに、コンプライアントソースのノン・コンプライアント・デバイス内のレコーダによるデジタル記録、およびプレイヤーによるデジタル再生を禁止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】データのアクセス管理を行なう従来技術を表す図である。
【図２】本発明におけるデジタルデータの記録または再生を行なう装置の概観図である。
【図３】本発明におけるデジタルデータの記録または再生を行なう装置の別の概観図である。
【図４】従来の方法により操作が禁止される信号および媒体のパスを示す図である。
【図５】本発明の方法により操作が禁止される信号および媒体のパスを示す図である。
【図６】記録／複写管理のフローチャート例である。
【図７】再生管理のフローチャート例である。
【図８】電子透かしおよびスクランブルのより詳細な装置構成例を示すブロック図である。
【図９】デスクランブルと付加情報の検出のより詳細な装置構成例を示すブロック図である。

Claims

ビデオ・ドライバ・カードによるデジタルデータの媒体への記録方法であって、
（１）入力されたデジタルデータから、該デジタルデータに電子的に埋め込まれた付加情報を検出する段階と、
（２）付加情報が検出された場合、該付加情報を用いて、前記デジタルデータの複製もしくは記録の停止、または、複製もしくは記録の続行を決定する段階と、
（３）前記付加情報が検出されなかった場合、および、前記複製もしくは記録を続行すると決定された場合に、前記デジタルデータをスクランブルする段階と、
（４）前記スクランブルされたデジタルデータを媒体へ記録する段階と、を有し、
前記決定する段階（２）が、前記付加情報の内容により、デジタルデータの再生の停止または再生の継続を決定する再生管理において前記媒体へ記録された前記デジタルデータの再生を継続させるために、コピーマークを前記デジタルデータへ埋め込む段階を含む、デジタルデータの記録方法。
デジタルデータを作成する、ビデオ・ドライバ・カードであって、
（１）アナログデータを受け取り、デジタルデータを出力する、エンコーダと、
（２）前記デジタルデータに電子的に埋め込まれた付加情報を検出する、付加情報検出手段と、
（３）前記付加情報が検出された場合に、前記付加情報の内容により、デジタルデータの再生の停止または再生の継続を決定する再生管理において媒体へ記録された前記デジタルデータの再生を継続させるために、コピーマークを前記付加情報に付加する、コピーマーク付加手段と、
（４）前記付加情報が検出されなかった場合、および、前記付加情報を用いて、前記デジタルデータの複製もしくは記録を続行すると決定された場合に、前記デジタルデータをスクランブルする手段と
を有することを特徴とする、ビデオ・ドライバ・カード。
前記デジタルデータがＭＰＥＧストリームであり、前記エンコーダがＭＰＥＧエンコーダである、請求項２に記載のビデオ・ドライバ・カード。
デジタルデータを媒体に記録する、ビデオ・ドライバ・カードを含むレコーダであって、前記ビデオ・ドライバ・カードが、
（１）アナログデータを受け取り、デジタルデータを出力する、エンコーダと、
（２）前記デジタルデータに電子的に埋め込まれた付加情報を検出する、付加情報検出手段と、
（３）前記付加情報が検出された場合に、前記付加情報の内容により、デジタルデータの再生の停止または再生の継続を決定する再生管理において前記媒体へ記録された前記デジタルデータの再生を継続させるために、コピーマークを前記付加情報に付加する、コピーマーク付加手段と、
（４）前記付加情報が検出されなかった場合、および、前記付加情報を用いて、前記デジタルデータの複製もしくは記録を続行すると決定された場合に、前記デジタルデータをスクランブルする手段と、
（５）前記スクランブルされたデジタルデータを媒体に記録する手段と、
を有することを特徴とする、レコーダ。
前記デジタルデータがＭＰＥＧストリームであり、前記エンコーダがＭＰＥＧエンコーダである、請求項４に記載のレコーダ。