本発明の実施の形態について、図面と共に説明する。図1は本発明の関連技術に適用される記録装置の第1例のブロック図を示す。同図において、画像信号及び音声信号がMPEG2方式により圧縮符号化されてなり、かつ、情報中にウォータマーク(WM)が公知の方法で挿入されたMPEGトランスポートストリーム(TS)が端子10を介してD−VHS(登録商標)方式のエンコーダ14に入力されると共に、メインヘッダ発生器11により発生されたメインヘッダ情報と、パーソナルコンピュータ12により制御されるパック情報発生器13により発生されたパック情報とがそれぞれエンコーダ14に入力される。
なお、上記のWMは、例えば、特開平7−212712号公報に記載されているような、いわゆる透かし模様であり、再生側で認証された透かし模様除去成分により除去される。しかし、本発明におけるWMはこの公報記載のものに限らず、WMをそのまま再生・復号しても視覚上問題ないようにディジタルデータに挿入することで、再生側で除去しなくてもよいものも含む。いずれのWMも、コピーが正当であるか不正であるかに関係なく、そのまま記録される。
入力TS中に予め挿入されているWMは、通常はCGMSの2ビット情報が少なくとも書き込まれている。従って、このWMの上記2ビット(CGMSビット)も、図15に示したように、"00"のときコピーフリー、"10"のとき一回コピー可、"11"のときコピー禁止を示している。ここで、この第1例ではプリレコーデッド媒体(オリジナルソース)は、後述するようにオリジナルソースフラグOFが"1"で、メインヘッダ内のCGMSが"11"に設定されるが、OFを用いない場合は、WM中のCGMSビットを"01"として記録されていてもよい。
本発明は、媒体の形態を問わないものであるが、この第1例では、D−VHS(登録商標)システムに基づく磁気テープを例にとって説明する。D−VHSシステムは、回転体の回転面に180度対向して取り付けられた、互いにアジマス角度の異なる2個の回転ヘッドにより、上記回転体の外側面に約180度の角度範囲にわたって斜めに巻回されつつ一定速度で走行される磁気テープに、ディジタル信号を記録再生する構成のヘリカルスキャン方式磁気記録再生装置(VTR)により、所定のパケットサイズの有効データのパケットを、付加情報と共に固定長のデータブロック単位で記録し再生するディジタルVTRシステムである。
エンコーダ14は、入力されたTS、メインヘッダ情報及びパック情報から、上記のD−VHSシステムに準拠した所定フォーマットのディジタル信号を生成して、記録増幅器15へ供給し、ここで所要レベルに増幅させた後記録機構16により磁気テープに記録させる。記録機構16は、上記の回転体に取り付けられた2個の回転ヘッドと、記録増幅器15から出力されたディジタル信号を回転ヘッドに供給するロータリートランスなどからなり、回転体に巻回されつつ一定速度で走行する磁気テープに、テープ長手方向に対して傾斜した長手方向を持つディジタル信号記録トラックを順次に形成する。
この順次に形成されるディジタル信号記録トラックは、図2に示すように、前記データブロックに相当するシンクブロック(SB)と称される一定量のデータエリアを、回転ヘッドの走査に従って複数個配置することにより構成される。すなわち、ディジタル信号記録トラックのトラックフォーマットは、図2に示す如く、2シンクブロックのマージン領域21、3シンクブロックのプリアンブル領域22、4シンクブロックのサブコード領域23、3シンクブロックのポストアンブル領域24、3シンクブロックのIBG領域25、1シンクブロックのプリアンブル領域26、336シンクブロックのメインコード領域(データ領域)27、2シンクブロックのポストアンブル領域28及びマージン領域29から構成されており、情報の記録領域として、メインコード領域27とサブコード領域23の2領域を有している。
なお、マージン領域29は前記回転ヘッドが取り付けられた回転体が、ドラムサーボにより30rps又は29.97rpsで回転するように制御されるので、2シンクブロック又は2.356シンクブロックとされ、よって1トラック全体では356シンクブロック又は356.356シンクブロックで構成される。いずれの場合も、サブコード領域23は4シンクブロック、メインコード領域27は336シンクブロックで固定長に設定されている。メインコード領域27には、例えばMPEG2のトランスポートストリームの188バイトの各パケットが隣接する2つのシンクブロックを単位として記録される。
上記の各シンクブロックのうち、メインコード領域27におけるシンクブロックのフォーマットは、図3に示すように、そのシンクブロック再生のための2バイトの同期信号(Sync)の領域31と、3バイトのアドレス情報(ID)の領域32と、様々な情報を格納する2バイトのメインヘッダ格納領域33と、1バイトのデータ予備領域(DATA−AUX)34と、96バイトのデータ格納領域35と、このシンクブロックの情報の誤り訂正のための8バイトの内部パリティ格納領域36とが時系列的に合成された全部で112バイトの構成である。
データエリア99バイトのうち、後96バイトが映像情報のデータ格納領域35であり、前3バイトのメインヘッダ格納領域33とデータ予備領域34は、システムのための、ユーザによって書き換えできない情報記録エリアである。この第1例では、後述するように、メインヘッダ格納領域33に、第1の著作権保護情報(後述のOF及びCGMS)を記録し、データ予備領域34に第2の著作権保護情報B(x)を記録するものである。
また、図2のサブコード領域23には、図4に示すフォーマットの28バイトのブロックが全部で16個時系列的に合成された、448バイトのサブコードが格納される。このサブコードは、メインデータに付随する情報(例えば、メインデータのフォーマット情報、記録内容、記録日時等)であるが、この第1例では、このサブコード領域23に第3の著作権保護情報A(x)を記録するものである。
図4に示す28バイトのサブコードシンクブロックについて説明するに、そのシンクブロックの再生のための2バイトの同期信号(Sync)の領域41と、2バイトのアドレス情報の領域42、43及びアドレス情報のパリティの領域44と、1バイトのフォーマットIDの領域45と、それぞれ6バイトのパックデータ格納領域46、47及び48と、4バイトの内部パリティの領域49とからなる。フォーマットIDは、トラックのフォーマットがノーマルモード記録によるものか別のモード記録によるものかを示す。
次に、第1乃至第3の著作権保護情報について更に説明する。メインコード領域27の各シンクブロックに存在する、図3の2バイトのメインヘッダ格納領域33は、図5に示すように、第1バイトの上位4ビットにフォーマット情報が、残りの下位4ビットと第2バイトの計12ビットにシンクブロック情報が割り当てられている。
図5において、「フォーマットID」は、トラックのフォーマットがノーマルモード記録によるものか別のモード記録によるものかを示し、「アプリケーション・ディテール」は、記録ディジタル信号がパケットサイズ188バイトのMPEG2トランスポートパケットであるのか、パケットサイズが140バイトの別の伝送方式のパケットであるのかを識別する情報であり、「時間圧縮率」は圧縮レートを示す情報である。更に、「D.T.」は、MPEGパケットかダミーデータかトリックプレイデータかを識別させるための2ビットのデータタイプ情報であり、「S.B.C.」はパケットが隣接する2つのシンクブロックを単位として記録される場合、このメインヘッダを有するシンクブロックが隣接する2つのシンクブロックの1番目か2番目かを識別させるためのシンクブロックカウンタ情報である。
この第1例では、図5に示すように、12シンクブロック単位で繰り返してメインヘッダ格納領域33に2バイトずつ記録されるメインヘッダのうち、一周期の11番目のシンクブロックのメインヘッダ格納領域33に記録されるメインヘッダの上位2ビットをCGMS規定のコピー世代コントロール信号に割り当て、かつ、一周期内の12番目のシンクブロックのメインヘッダ格納領域33に記録されるメインヘッダの最上位ビットをオリジナルソースフラグOFに割り当て、これらCGMSのコピー世代コントロール信号とオリジナルソースフラグOFを第1の著作権保護情報としたものである。
CGMS規定のコピー世代コントロール信号は、図15と共に説明したように、2ビットの値が"00"であれば、コピー(ダビング記録)を許容し、"10"であれば1回だけのコピー(ダビング記録)を許容し、"11"であればコピー(ダビング記録)を禁止する内容である。また、1ビットのオリジナルソースフラグOFが"1"であるときは記録媒体がオリジナルソース、"0"であるときは記録媒体がコピーソースであることを示す。なお、オリジナルソースフラグOFが"1"であるときは、CGMSは必ず"11"とされており、CGMSが"00"又は"10"のときはオリジナルソースフラグOFが"0"とされる。
また、第2の著作権保護情報は、メインコード領域27の各シンクブロックに存在する、図3の1バイトのデータ予備領域34に記録される。このデータ予備領域34は、図6に示すように、6シンクブロックを一周期として記録され(つまり6バイト単位で記録され)、一周期内の1番目のシンクブロックのデータ予備領域34にはパックヘッダPC0が記録され、残りの2番目から6番目の計5つのシンクブロックの各データ予備領域34にはパック情報PC1〜PC5が記録される。
ここで、第1例では、図6に示したPC0〜PC5の計6バイトのパック情報のうち、1番目のパックヘッダPC0の1バイトをオール"1"に設定し、かつ、残りの2番目から6番目の計5バイトのパック情報PC1〜PC5として任意の値の第2の著作権保護情報B(x)を記録するものである。
更に、第1例では、サブコード領域23に記録される図4に示したフォーマットのサブコード信号のうち、6バイトのパックデータ領域46〜48のうち、1又は2以上のパックデータ領域の先頭の1バイトに著作権保護情報であることを示すオール"1"を配置し、残りの5バイトで第3の著作権保護情報A(x)を記録するものである。ここで、第3の著作権保護情報A(x)は、第2の著作権保護情報B(x)と相補的な値となるように選定されており、よって、対応するビット同士を加算するとオール"1"となるように値が選定されている。なお、第2及び第3の著作権保護情報B(x)及びA(x)は、オリジナルソースフラグOFが"1"であるときのみ記録される。
図1に示したメインヘッダ発生器11は、上記のメインヘッダ領域33に記録される、第1の著作権保護情報を含むメインヘッダ情報を発生し、パック情報発生器13は、上記のデータ予備領域34及びサブコード領域23に記録される、第2及び第3の著作権保護情報を含む6バイトのパック情報を発生する。その後、前述したように、記録機構16により磁気テープに、図2のトラックフォーマットを形成して入力TSと共に記録される。
上記の記録装置はメーカによるものであり、このようにして記録されたプリレコーデッドテープ(記録済み磁気テープ)のメインヘッダ格納領域33には、前記第1の著作権保護情報であるオリジナルソースフラグOFが"1"であるときは、CGMSは"11"として記録されている。
この記録済み磁気テープをユーザがコピー(ダビング記録)する場合は、第1のD−VHS方式VTRで記録ディジタル信号を再生し、コピーによる品質劣化を避けるためにデコードする前の再生ディジタル信号(再生TSに再生CGMSが時分割された信号)を第2のD−VHS方式VTRに入力して、別の磁気テープに新たにD−VHSシステム準拠の図2に示したトラックフォーマットを形成してディジタル記録することとなる。
しかし、ユーザが使用できる第2のD−VHS方式VTRでは、再生ディジタル信号中のWMはトランスポートストリーム(TS)に埋め込まれているのでそのままコピー記録されるが、前記メインヘッダ領域33、データ予備領域34及びサブコード領域23の記録情報をそのままコピー記録できない仕様となっており、第2、第3の著作権保護情報B(x)及びA(x)は出力されないし、一般用D−VHS方式VTRでは記録もできない。
ただし、メインヘッダ領域33のコピー世代コントロール信号(CGMS)だけは、民生用VTRでコピー記録できるようになされているが、民生用VTRは入力されたコピー世代コントロール信号(CGMS)の値が"11"であるときは記録できず、また"10"のときには"11"に変更して記録できるような仕様となっている。
従って、ユーザが上記の記録済み磁気テープを第1のD−VHS方式VTRで再生し、その再生ディジタル信号を第2のD−VHS方式VTRに入力してコピー記録しようとした場合は、メインヘッダ領域33からの再生コピー世代コントロール信号(CGMS)の値が"11"であるので、本来は記録自体ができず、コピー記録を防止できる。
しかし、再生入力コピー世代コントロール信号(CGMS)の値が"11"であっても、それを"00"や"10"に変更して記録できるようにユーザが第2のD−VHS方式VTRを改造し、かつ、第2及び第3の著作権保護情報B(x)及びA(x)が解読された場合は、コピー記録できてしまう。ただし、この場合でも、コピー記録された磁気テープの記録情報を再生したときに、再生TS中に埋め込まれているWM中のCGMSビットを"11"に設定しておくことにより、後述する如く再生できないようにすることができるので、結果としてコピー記録を防止できる。
また、この第1例では、CGMSの値が1回コピー可を示す"10"である磁気テープでは、前記オリジナルソースフラグOFの値は"0"であり、それをコピー記録した場合はCGMSの値はコピー禁止を示す"11"に変更して記録されるが、オリジナルソースフラグOFの値は"0"のまま記録される。オリジナルソースフラグOFは、ユーザが有する一般民生用VTRでは常に"0"を記録するようになされているからである。従って、オリジナルソースを不正にコピー記録した場合、そのコピー記録磁気テープには、オリジナルソースフラグOFの値は"0"で記録される。
一方、当初よりコピー禁止であるオリジナルソースの磁気テープでは、前述したように、CGMSの値は"11"で、かつ、オリジナルソースフラグOFの値は"1"であるから、再生しようとする磁気テープが、当初よりコピー禁止であるオリジナルソースなのか、1回コピーしたためにコピー禁止となったソースであるかが、再生されたオリジナルソースフラグOF及びコピー世代コントロール信号CGMSに基づいて、識別できる。
このため、当初よりコピー禁止であるオリジナルソースでは、前記著作権保護情報B(x)及びA(x)による特別のコピーガードを掛けることが可能となるばかりでなく、課金情報等の情報もソースに付随して伝送することが可能となり、個別課金が可能なシステムを構築できる。
図7は本発明の関連技術に適用される記録装置の第2例のブロック図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図7において、画像信号及び音声信号がMPEG2方式により圧縮符号化されてなり、かつ、情報中にウォータマーク(WM)が公知の方法で挿入されたMPEGトランスポートストリーム(TS)が端子10を介して媒体認証信号付加回路17に供給され、ここでパック情報発生器18からの暗号化された第2の著作権保護情報が付加される。
一方、正規の再生装置のみが有するマスタキー(マスタ鍵)が暗号鍵としてキー暗号化回路20に供給され、ここで端子10を介して入力される映像情報のソース毎に定められたタイトルキーを暗号化する。暗号化されたタイトルキーは、タイトルキーを生成するための情報としてパック情報発生器18に供給されて、演算により前記タイトルキーを復元できる特定の関係にある値にそれぞれ設定された第2の著作権保護情報B(x)と第3の著作権保護情報A(x)を生成させる。すなわち、第2の著作権保護情報B(x)と第3の著作権保護情報A(x)は、前記の第1例のように互いに相補的な値に必ずしもなるわけではなく、スクランブルキーとなるような特定な関係の値に設定される。
この暗号化された第2の著作権保護情報B(x)は上記のように媒体認証信号付加回路17に供給されて入力TSに付加される。この第2の著作権保護情報B(x)の入力TS中の付加位置としては、例えばMPEG2トランスポートストリームの188バイトのトランスポートパケットの、アダプテーションフィールド内にあるオプショナルフィールドのプライベートデータ記録領域がある。
媒体認証信号付加回路17から取り出された、第2の著作権保護情報B(x)が付加されたTSは暗号化回路19に供給され、ここでスクランブルキーであるタイトルキーに基づいて第2の著作権保護情報B(x)を除くTS部分のみが暗号化された後、エンコーダ14にパック情報発生器18からの第3の著作権保護情報A(x)を含むパック情報及びメインヘッダ発生器11からの第1の著作権保護情報OF及びCGMSを含むメインヘッダ情報とともに入力される。
この第2例では、第1の著作権保護情報OF及びCGMSは第1例と同様に、図5に示したメインヘッダ領域の所定位置に記録され、またオリジナルソースフラグOFが"1"であるときは第3の著作権保護情報A(x)も第1例と同様にサブコード領域23に記録されるが、第2の著作権保護情報B(x)はTS内に埋め込まれて記録されることとなる。
この第2例で記録したディジタル信号の再生にあたっては、正規のユーザが使用する再生装置では記録側と同一のマスタキーの格納メモリを有しており、第2の著作権保護情報B(x)と第3の著作権保護情報A(x)とで所定の演算を行うことでタイトルキーを復元するための情報を生成し、この情報を上記のマスタキーを用いて復号することによりタイトルキーを復元し、更にこのタイトルキーを復号鍵として使用して、暗号化されている再生映像情報を復号(デスクランブル)できる。
従って、第2例では、第1例に比べてより一層コピーの防止ができる。なお、この第2例では、タイトルキーを暗号鍵として暗号化を行う暗号化回路19では第2の著作権保護情報B(x)の暗号化をしていないが、暗号化することも可能である。
このようにしてメーカにより記録された記録済み磁気テープを、ユーザがコピー記録しようとした場合は、メインヘッダ領域33からの再生コピー世代コントロール信号(CGMS)の値が"11"であるので、本来は記録自体ができず、コピー記録を防止できる。
しかし、入力コピー世代コントロール信号(CGMS)の値が"11"であっても、それを"00"や"10"に変更して記録できるようにユーザが第2のD−VHS方式VTRを改造し、かつ、第2及び第3の著作権保護情報B(x)及びA(x)が解読された場合は、コピー記録できてしまう。ただし、この場合でも、メインヘッダ領域33及びサブコード領域23の記録情報をそのままコピー記録できないので、オリジナルソースフラグOFの値は"0"で記録され、また、第2の著作権保護情報B(x)とウォータマークWMはTS内に埋め込まれてそのまま記録されるので、OFとTS内のWMによりコピー防止は可能である。
次に、本発明の関連技術により記録された磁気テープの再生側の動作について図8のフローチャートと共に説明する。再生装置は、上記の第2例により記録された記録済み磁気テープから再生したディジタル信号をD−VHS(登録商標)方式のデコーダで復号し(暗号の解読は正規になされており、またA(x)とB(x)は互いに相補的な値関係にあるものとする)、メインヘッダ領域の再生信号から図5に示した前記オリジナルソースフラグOFとCGMSの値を読み取り(ステップ101)、CGMSの値が"11"かどうか判定し(ステップ102)、"11"であるときはオリジナルソースフラグOFが"1"であるかどうか判定する(ステップ103)。
CGMSが"11"で、かつ、OFが"1"であるときは記録媒体がオリジナルソースであるので、続いてTS中の所定位置から第2の著作権保護情報B(x)を読み取り、また、サブコード領域23から再生した計6バイトのパック情報のうち、パックヘッダがオール"1"であるパック情報を検出して、残りの5バイトのパック情報から第3の著作権保護情報A(x)を読み取る(ステップ104)。
続いて、ステップ103で読み取った著作権保護情報A(x)及びB(x)の値が存在するかどうか判定し(ステップ105、106)、存在する場合は両著作権保護情報A(x)及びB(x)を対応するビット同士で加算し、その加算値が"1"であるかどうか判定する(ステップ107)。前述したように、第2の著作権保護情報B(x)と第3の著作権保護情報A(x)とは、それぞれ対応するビットの値が異なるようになされて記録されているので、正規のオリジナルソースの磁気テープの再生信号であれば、上記の加算値は"1"となるはずであるので、加算値が"1"のときは正規のオリジナルソースの再生信号であると判断してデコーダに再生を行わせ、再生出力を得る(ステップ108)。
一方、著作権保護情報A(x)及びB(x)のうち、少なくとも一方の値が存在しない場合、あるいは両方の値が存在していても著作権保護情報A(x)及びB(x)の対応するビット同士の加算値が"0"であるときは、オリジナルソースの磁気テープの再生信号ではないと判断して、再生出力が得られないようにする(ステップ109)。
また、ステップ103でオリジナルソースフラグOFが"0"であると判定したときは、CGMSの値が"11"であるにもかかわらず、改造VTRにより不正にコピー記録された可能性のある磁気テープからの再生ディジタル信号であり、オリジナルソースではない可能性があると判断して、続いて、再生TS中の所定位置から第2の著作権保護情報B(x)を読み取り(ステップ110)、第2の著作権保護情報B(x)の値が存在するかどうか判定する(ステップ111)。
前述したように、オリジナルソースを不正にコピー記録した場合、そのコピー記録磁気テープには、オリジナルソースフラグOFの値は"0"で記録され、また、第2の著作権保護情報B(x)とウォータマークWMはTS内に埋め込まれてそのまま記録されるので、オリジナルソースフラグOFの値が"0"で、かつ、第2の著作権保護情報B(x)が存在するときには、不正にコピー記録した磁気テープであると判断して再生を中止する(ステップ109)。
一方、ステップ111で第2の著作権保護情報B(x)が存在しないと判定されたときは、オリジナルソースを不正にコピー記録した磁気テープの再生信号ではなく、例えば1回コピー可の条件で記録した磁気テープの再生信号であると判断し、再生を継続し(ステップ112)、次フェーズ117のTS中に埋め込まれているWMの判定処理を行う。すなわち、ステップ112で再生を継続する場合、あるいはステップ102でCGMSの値が"11"以外のコピーを許容する値であると判定されたときには、再生TS中のウォータマークWMを読み取り(ステップ113)、WMの読み取り値が"11"であるかどうか判定する(ステップ114)。
WMの読み取り値が"11"であるときは本来コピー記録されるディジタル信号ではないと判断して再生を停止し(ステップ115)、WMの読み取り値が"11"以外の値であるときはコピー記録が許容されているディジタル信号ではあると判断して再生を行う(ステップ116)。
なお、仮にオリジナルソースから不正にコピー記録した磁気テープには、ユーザがコピーに使用したVTRにはオリジナルソースからは第3の著作権保護情報A(x)は出力されないし、一般用のD−VHS方式のVTRでは記録もできない。従って、いくらコピーをしてもステップ105によりA(x)が存在しないと判断されるため、再生することはできない。このように、第2例では、オリジナルソースから不正にコピー記録した磁気テープを再生しても、再生画像が得られないため、結果として不正なコピー記録を防止することができる。
次に、本発明の関連技術に適用される記録装置の第3例について説明する。図9は本発明の関連技術に適用される記録装置の第3例のブロック図を示す。同図中、図7と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図9において、端子51を介して入力された、オリジナルソースのアナログ映像信号は、A/D変換器52に供給されてディジタル信号に変換された後、ウォータマーク付加回路53に供給され、ここで記録制限情報を有するウォータマークが付加される。
MPEGエンコーダ54は、上記のウォータマークが付加されたディジタル信号を入力として受け、MPEG方式に準拠した圧縮符号化を行ってTSを生成して暗号化回路55に供給し、ここでアナログ映像信号のソース毎に定められたタイトルキーを暗号鍵として暗号化される。
一方、パック情報発生器56は、キー暗号化回路20においてマスタキーを暗号鍵として暗号化されたタイトルキーが入力され、ここで演算によりタイトルキーを復元できる特定の関係にある値にそれぞれ設定された第2の著作権保護情報B(x)と第3の著作権保護情報A(x)を生成する点は第2例のパック情報発生器18と同様であるが、このパック情報発生器56は、上記の2つの著作権保護情報B(x)及びA(x)の両方を含むパック情報を生成してエンコーダ14へ出力する点が異なる。
エンコーダ14は、メインヘッダ発生器11からの第1の著作権保護情報OF及びCGMSを含むメインヘッダ情報と、パック情報発生器56からの第1及び第2の著作権保護情報B(x)及びA(x)の両方を含むパック情報を、暗号化回路55から入力されたTSと共に、D−VHS(登録商標)方式所定のフォーマットに変換する。
この第3例では、第1の著作権保護情報OF及びCGMSは第1及び第2例と同様に、図5に示したメインヘッダ領域の所定位置に記録され、またオリジナルソースフラグOFが"1"であるときは第2の著作権保護情報B(x)が図3に示したデータ予備領域34に記録され、第3の著作権保護情報A(x)が第1及び第2の実施の形態と同様に、図2に示したサブコード領域23に記録されることとなる。また、この第3例では、オリジナルソースフラグOFが"1"であるプリレコーデッドテープ(オリジナルソース)の記録ディジタル信号は、暗号化されて記録される点に特徴がある。従って、オリジナルソースフラグOFは、"1"のとき記録ディジタル信号が暗号化されており、"0"のとき暗号化されていないことを示すフラグとして再生装置で用いられる。
次に、この記録装置により記録されたプリレコーデッドテープ(オリジナルソース)の再生装置の構成及び動作について説明する。なお、図9の記録装置は、図1や図7に示した記録装置と同様にメーカにより使用されるものであるのに対し、再生装置はユーザにより使用されるものである。
図10は図9の記録装置により記録された記録媒体を再生する、本発明の関連技術に適用される情報再生装置の第1例のブロック図を示す。図10において、再生機構61は前述した記録機構16と同様の周知の構成であり、回転体の回転面に対向して取り付けられた2個の回転ヘッドと、上記の回転体に所定角度範囲にわたって巻回されつつ一定速度で走行する磁気テープ上に形成されたディジタル信号記録トラックを、上記の回転ヘッドが走査することにより得られる上記の回転ヘッドからの再生信号を次段に伝送するロータリートランスなどからなる。
再生機構61により磁気テープから再生された再生信号は、ヘッドアンプ62で前置増幅された後、再生処理回路63で所定の再生信号処理を受けて、暗号解読回路64、パック情報デコーダ65及びOF検出回路67にそれぞれ供給される。パック情報デコーダ65は、オリジナルソースのプリレコーデッドテープの入力再生信号中の所定位置に含まれている第2の著作権保護情報B(x)と第3の著作権保護情報A(x)をデコードして再生し、これらをキー生成回路66に供給する。
キー生成回路66は、正規のユーザが使用する再生装置では記録側と同一のマスタキーを記憶しており、パック情報デコーダ65から入力された著作権保護情報B(x)及びA(x)とで所定の演算を行うことでタイトルキーを復元するための情報を生成し、更にこの情報を上記のマスタキーを用いて復号することによりタイトルキーを復元して暗号解読回路64に供給する。暗号解読回路64は、入力再生信号を、キー生成回路66から入力されるタイトルキーを復号鍵として使用して、暗号化されている再生信号を復号(デスクランブル)する。
暗号解読回路64から取り出された再生信号は、正規にオリジナルソースのプリレコーデッドテープから再生された場合は、図9の暗号化回路55の入力信号と同等の圧縮符号化データであり、MPEGデコーダ68に供給されて、MPEG方式に準拠して復号されて再生映像信号とされて再生制御回路70に供給される。
また、MPEGデコーダ68の一部から取り出されたデコード信号は、ウォータマーク検出回路69に供給され、ここでウォータマーク(WM)が検出され、その検出結果が再生制御回路70に入力される。一方、これと並行して、OF検出回路67は入力再生信号中から前記第1の著作権保護情報OFを検出し、その検出結果を再生制御回路70へ出力する。
再生制御回路70は、上記の2つの検出結果を受け、図11のフローチャートに従って、MPEGデコーダ68から出力された復号データを再生するか再生中止するかの制御を行う。すなわち、再生制御回路70は、ウォータマーク検出回路69からウォータマーク検出結果を受けたかどうか判定し(ステップ201)、ウォータマーク検出結果が入力された場合は、検出されたWM内の記録制限情報であるCGMSの値が"11"かどうか判定する(ステップ202)。
ステップ202でCGMSの値が"11"であると判定した場合は、オリジナルソースフラグOFの値が"1"であるかどうか判定する(ステップ203)。前述したように、コピー禁止であるプリレコーデッドテープ(オリジナルソース)では、オリジナルソースフラグOFが"1"であり、このとき第1の著作権保護情報CGMSとWM内のCGMSは共に必ず"11"とされている。従って、ステップ202でWM内のCGMSの値が"11"であり、かつ、ステップ203でオリジナルソースフラグOFが"1"であると判定されたときには、コピー禁止であるプリレコーデッドテープ(オリジナルソース)であり、それが正規に再生されたものであると判断でき、よって、この場合は再生制御回路70は再生可と判断して、MPEGデコーダ68から入力された復号データをD/A変換器71へ出力させる(ステップ204)。D/A変換器71により復号データがアナログ映像信号に変換されて出力される。
一方、ステップ203でオリジナルソースフラグOFが"1"でない("0"である)と判定されたときには、入力再生信号がコピーされたレコーデッドテープからの信号であると判断でき、よって、この場合は再生制御回路70は再生不可と判断して、MPEGデコーダ68から入力された復号データのD/A変換器71への出力を禁止する(ステップ205)。これにより、再生映像信号が得られず、コピーを実質的に防止できる。
なお、仮に、著作権保護情報B(x)及びA(x)が解読されて暗号解読がなされたとしても、ステップ201でウォータマークを検出した検出結果が入力されない場合、あるいはステップ202でWM内のCGMSの値が"11"以外の値であるときには、図8のステップ101に進み、前述した図8のフローチャートに従った再生処理を行う(ステップ206)。この場合は、B(x)が存在するので、再生を不可とすることができる。
ここで、プリレコーデッドテープ(オリジナルソース)の再生ディジタル信号を例えば、エンコーダ付きD−VHS方式の記録装置などによりアナログ信号に変換してから、ディジタル信号として磁気テープに記録する場合(カジュアルコピーする場合)、通常はマクロビジョン信号、映像信号の垂直ブランキング期間にCGMSビットを挿入したC−GMSAやウォータマークなどで記録制限されるのが通常であるが、マクロビジョン信号やC−GMSAを除去すれば記録可能となる。
そして、その記録媒体を再生した場合は、第2の著作権保護情報B(x)が存在しなくなり、オリジナルソースフラグOFが"0"として記録されるので(通常のD−VHS方式のVTRでは、前述したように、OFはコピーできず、コピーしたディジタル信号記録テープを再生すると、OFは必ず"0"で出力される)、タイトルキーを復元できない。従って、暗号解読ができず、再生信号の復号ができないし、仮に、著作権保護情報B(x)及びA(x)が解読されたとしても、ステップ203からステップ205に進み、再生不可とすることができる。
なお、組織的パイラシーによる不正コピーでは、オリジナルソースフラグOFを"1"にして記録することが可能であったとしても、キー生成回路66は、正規のユーザが使用する再生装置でない限り、記録側と同一のマスタキーを記憶しておらず、また、アナログ信号に変換してから、ユーザが通常のD−VHS方式のVTRを使用してディジタル信号として磁気テープに記録し、それを再生した場合は、著作権保護情報B(x)及びA(x)が存在しないので、タイトルキーを復元できないため、暗号解読回路64により暗号化されている再生信号を復号(デスクランブル)することができない。従って、ウォータマークも正常にデコードすることができず、この再生装置で再生することができない。
なお、この情報再生装置の第1例によれば、プリレコーデッド媒体(オリジナルソース)に記録されているディジタル信号を、アナログ信号に変換せずに、直接にディジタル信号形態で別の記録媒体に不正コピーした場合でも、上記と同様にオリジナルソースフラグOFが"0"として記録されるので、不正コピーした記録媒体の再生信号の再生を禁止でき、仮にOFを"1"として記録するように改造したとしても、また、著作権保護情報B(x)及びA(x)が解読されたとしても、正規のユーザが使用する再生装置でない限り、記録側と同一のマスタキーを記憶しておらず、暗号を解読できず、また、WM中のCGMSビットを"11"に設定しておくことにより、再生できないようにすることができるので、結果として不正なコピー記録を防止することができる。
ところで、以上の本発明の関連技術では、D−VHS(登録商標)方式のVTRに適用した例について説明したが、ディジタル放送やデータ伝送などに適用することもできる。図12は本発明になる情報再生装置の第1の実施の形態のブロック図を示す。同図中、この再生装置に入力される信号は、例えばIEEE1394を使用したDTLA方式による信号である。なお、図12はディジタル放送受信部を備えたテレビジョン受像機の一部を構成していてもよい。
このDTLA方式は、著作権保護情報と共に映像・音声の圧縮情報を伝送する方式の一つで、著作権保護情報としてEMIと呼ぶ2ビットの情報を、MPEG方式の圧縮符号化データと共に伝送する。ここで、EMIは図14に示すように、2ビットの値が"00"であれば、コピー記録を許容し、"01"であれば既に1回コピー記録が行われたので、それ以上のコピー記録を禁止し(いわゆるノーモアコピー)、"10"であれば、1回だけのコピーを許容し、"11"であれば、コピーを禁止するように、記録装置を構成させる著作権保護情報であり、値が"10"であるときは値が"01"に変更されて記録される。
図12において、入力されたIEEE1394を使用したDTLA方式による信号は、IEEE1394レシーバ81により受信及び復調され、復調信号はMPEGデコーダ83に供給されてMPEG方式に準拠した復号が行われる一方、復調信号の一部はEMI検出回路82に供給されて前記EMIが検出される。MPEGデコーダ83で復号されたデータは、出力判定回路85に供給されると共にウォータマーク検出回路84に供給されてウォータマーク(WM)が検出される。
出力判定回路85は上記のEMI検出回路82及びウォータマーク検出回路84の各検出結果を受け、図13のフローチャートに従って、MPEGデコーダ83から出力された復号データを再生可とするか再生不可とするかの判定を行う。すなわち、出力判定回路85は、ウォータマーク検出回路84からウォータマーク検出結果を受けたかどうか判定し(ステップ301)、ウォータマーク検出結果が入力された場合は、検出されたWM内の記録制限情報であるCGMSの値が"11"かどうか判定する(ステップ302)。
ステップ302でWM内のCGMSの値が"11"であると判定した場合は、EMIの値が"11"であるかどうか判定する(ステップ303)。コピー禁止であるオリジナルソースでは、EMIの値が"11"であり、このときWM内のCGMSは必ず"11"とされている。従って、ステップ302でWM内のCGMSの値が"11"であり、かつ、ステップ303でEMIの値が"11"であると判定されたときには、コピー禁止であるオリジナルソースであり、それが正規に再生されたものであると判断でき、よって、この場合は出力判定回路85は再生可及びデコード可と判定して、MPEGデコーダ83から入力された復号データをD/A変換器86へ出力させる(ステップ304)。D/A変換器86により復号データがアナログ映像信号に変換されて出力され、画面に表示される。
一方、出力判定回路85は、ステップ303でEMIの値が"11"でないと判定したときには、WM内のCGMSの値が"11"であるにもかかわらず、EMIの値が"11"でないので、EMIの値を例えば"11"からそれ以外の値に変更して不正コピーしたソースからの復号データであるとみなし、再生不可及びデコード不可と判定して、MPEGデコーダ83から入力された復号データのD/A変換器86への出力を禁止する(ステップ305)。
また、出力判定回路85はステップ302でWM内のCGMSの値が"11"でないと判定したときには、そのWM内のCGMSの値が"10"かどうか判定し(ステップ306)、"10"であれば、EMIの値が"00"かどうか判定する(ステップ307)。
出力判定回路85は、ステップ307でEMIの値が"00"であると判定したときには、WM内のCGMSの値が"10"であるにもかかわらず、EMIの値が"10"又は"00"でないので、EMIの値を例えば"10"から"00"に変更して不正コピーしたソースからの復号データであるとみなし、再生不可及びデコード不可と判定して、MPEGデコーダ83から入力された復号データのD/A変換器86への出力を禁止する(ステップ308)。なお、ステップ305及び308の再生不可、デコード不可処理を行うときには、入力されたソースが不正コピーによるものである旨の表示も行う。
また、出力判定回路85はステップ307でEMIの値が"00"でないと判定したときには、入力されたソースが不正コピーによるものでないと判断し、再生可及びデコード可と判定して、MPEGデコーダ83から入力された復号データをD/A変換器86へ出力させる(ステップ304)。
なお、出力判定回路85は、ステップ301でウォータマークを検出した旨の検出結果が入力されないと判定したとき、ステップ306でWM内のCGMSの値が"10"でない(すなわち、CGMSが"00"又は"01"である)と判定したときには、入力ソースがコピーフリー又は1回のみコピー禁止である正規のソースであると判断し、再生可及びデコード可と判定して、MPEGデコーダ83から入力された復号データをD/A変換器86へ出力させる(ステップ309)。
このように、この実施の形態では、IEEE1394形式の入力信号に対しても、入力データ中に埋め込まれているWM内のCGMSと、EMIの両方の値が適切な関係にあるときにのみ、再生・デコード可か不可かの判定を行うようにしているため、不正コピーに対して、より有効な著作権保護を図ることができる。
なお、本発明の関連技術は以上の例に限定されるものではなく、例えば第2の著作権保護情報B(x)及び第3の著作権保護情報A(x)の一方をサブコード領域に記録し、他方をMPEGのトランスポートストリーム(TS)のデータに挿入されているウォータマーク(WM)のCGMS以外のビットを記録制限情報に割り当てて記録してもよい。また、第2、第3の著作権保護情報を使用して、映像情報にスクランブルをかけることもできることはいうまでもない。また、第2の著作権保護情報B(x)及び第3の著作権保護情報A(x)は互いに相補的な値でなくてもよく、要は特定な既知の関係にある値であればよい。
また、図7及び図9に示した第2及び第3例では、キー暗号化回路20によりタイトルキーをマスタキーで暗号化することでタイトルキーを生成する情報を得ているが、本発明の関連技術はこれに限定されるものではなく、例えば、ハード側のメモリに多くのキーを格納しており、そのアドレス情報を第2、第3の著作権保護情報として伝送してもよいし、タイトルキーに或る関数を掛け算して桁数をタイトルキーよりも大にしてタイトルキーを生成する情報を得てもよい。また、ICカードやスマートカードのような外部記憶装置にキーを入れてそれにアクセスするための情報を第2、第3の著作権保護情報として伝送してもよい。更に、音声信号に対しても適用可能である。