JPH08273299A - ディジタル映像システムの複写防止方法及び複写防止装置 - Google Patents

ディジタル映像システムの複写防止方法及び複写防止装置

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JPH08273299A
JPH08273299A JP7308005A JP30800595A JPH08273299A JP H08273299 A JPH08273299 A JP H08273299A JP 7308005 A JP7308005 A JP 7308005A JP 30800595 A JP30800595 A JP 30800595A JP H08273299 A JPH08273299 A JP H08273299A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 テープを複写するときに暗号化された自信の
みのキー情報を伝送して録画させることにより、暗号化
された当該キー情報を内蔵したＶＣＲでのみ複写テープ
を再生可能にして、複写を防止するディジタル映像シス
テムの不法複写防止方法及び装置を提供すること。 【解決手段】 再生されたビットストリームにテープヘ
ッダ開始コードとキーフィールドからなるヘッダ領域を
付加する第１段階と、前記第１段階でヘッダ領域が付加
されたビットストリームを解読して伝送する第２段階
と、前記第２段階で解読されて伝送されたビットストリ
ームのキーフィールドを検出して複写防止情報を検出す
る第３段階と、前記第３段階で検出された情報に基づい
て暗号化し、暗号化されたビットストリームをテープに
記録する第４段階とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル映像シ
ステムにおける複写防止技術に関し、特にディジタルＶ
ＣＲで暗号化概念を導入して、当該暗号化コードを内蔵
したＶＣＲでのみ再生画面を表示するようにすることに
より、テープの複写を防止するディジタルＶＣＲの複写
防止方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、アナログＶＣＲの複写防止方
法は、「U.S.Pat.No.4819098」、「U.S.Pat.No.457164
2」、「U.S.Pat.No.4577216」に提示された。
【０００３】「U.S.Pat.No.4819098」にはＶＣＲ内の利
得自動制御(Auto Grain Control;AGC)回路に干渉を引き
起こす信号をビデオ波形に挿入する方法が記載されてい
る。この際、挿入された信号はモニタ装置の利得自動制
御回路には影響を与えずに、ＶＣＲの利得自動制御回路
がビデオテープに不正確な信号レベルを記録するように
するものである。
【０００４】尚、「U.S.Pat.No.4571642」には記録側の
ＶＣＲが再生時にＶＣＲ内のサーボ回路を同期させるた
めに使用されるコントロールトラックを正確に発生しな
いようにビデオ波形を変化させる方法が記載されてい
る。
【０００５】そして、「U.S.Pat.No.4577216」にはビデ
オ波形のクロマバースト部分に位相雑音若しくは他の修
正された信号を挿入する方法が記載されている。
【０００６】しかし、従来の技術は全てモニタ装置の回
路とＶＣＲにおいてこれに対応する回路間の差を利用し
てアナログ信号に適切な配分信号を挿入するものであ
り、製造会社によって一部のＶＣＲでは複写防止をした
にも拘わらず、複写が正常的に行われることもあり、一
部のモニタでは原本ビデオテープがモニタ上に碌に表示
されない場合が発生するという問題点があった。
【０００７】尚、既存のアナログＶＣＲシステムに適用
された複写防止方式は、ディジタル方式の記憶媒体(sto
rage media)に適用し難いという問題点があった。
【０００８】即ち、衛星放送受信機や高画質ＴＶデコー
ダ等からディジタルＶＣＲへ受信されるビットストリー
ムは、図２に示すように、伝送(Transport)ヘッダ、Ｐ
ＥＳ(Packetized Elementary Stream)ヘッダ、そして引
き続きオーディオとビデオをそれぞれ若しくは同時に伝
送する構造となっている。
【０００９】前記ＰＥＳヘッダは、ディジタルＶＣＲの
ようなディジタル記憶媒体（Digital Storage Media;DS
M)のためのフィールドである、１４ビットの長さを有す
るＰＥＳヘッダフラグ領域と、可変長さを有するＰＥＳ
ヘッダフィールドとを備えて構成される。
【００１０】前記ＰＥＳヘッダフラグ領域は１ビットの
ＣＲ(Copyright)フラグ、１ビットのＯＣ(Original or
Copy)フラグ、２ビットのＰＤフラグ、１ビットのＴＭ
フラグ、そして１ビットのＡＣフラグを備えて構成する
そして、ＰＥＳヘッダフィールドは可変的な長さを有
し、ＰＥＳヘッダフラグ領域に含まれたＰＤ、ＴＭ、Ａ
Ｃフラグによって一部領域が設定されるが、ＰＴＳ／Ｄ
ＴＳ領域は、ＰＤフラグ値が「００」であれば存在せ
ず、「１０」であれば４０ビット、「１１」であれば８
０ビットであり、DSM Trick ModeフィールドはＴＭフラ
グの値が「０」であれば存在せず、「１」であれば８ビ
ットであり、そして付加複写情報フィールド(Additiona
l Copy Info. field)はＡＣフラグが「１」とセットさ
れるとき、８ビットである。
【００１１】従って、衛星放送受信機や高画質ＴＶデコ
ーダ等から録画するとき、図１に示すように、圧縮され
たビデオデータがビデオエンコーダ１０１で符号化され
ると、パケット処理部１０２でパケット形態に変換し、
圧縮されたオーディオデータがオーディオエンコーダ１
０３で符号化されると、パケット処理部１０４でパケッ
ト形態に変換される。
【００１２】そして、伝送マルチプレクサ１０５でパケ
ット処理部１０２、１０４の出力を多重化することによ
り、図２のような構造の固定された伝送ストリームがデ
ィジタルＶＣＲへ出力される。
【００１３】前記のような動作でディジタルＶＣＲに録
画を行うとき、不法録画防止のためにパブリックキー(P
ublic Key)の暗号化方法を適用するが、このようなパブ
リックキーの暗号化方法は「U.S.Pat.No.4200770」に提
示されている。
【００１４】このような方法は、既存のＤＥＳ(Data En
cryption Standard)のようなブロックサイパー(Block c
ipher)アルゴリズム若しくはストリームサイパー(Strea
m ciper)アルゴリズムが一つの秘密キーのみで暗号化(E
ncryption)及び解読化(Drcryption)を行うことにより、
発生するキー調整(Key Management)やキー配置(Key Dis
tribution)等の難しさを解決する。
【００１５】このようなパブリックキー暗号化システム
は、全ての使用者Ｕが自信の暗号化アルゴリズムＥPK U
と解読化アルゴリズムＤPK Uを有し、ここで、パブリッ
クキーに対する暗号化アルゴリズムＥPK Uはキー供給部
１０７部にパブリックキーによって公開されるが、秘密
キー(Secret key)に対する解読化アルゴリズムＤPK Uは
秘密裡に補完する。
【００１６】このようなアルゴリズムＥPK U、ＤPK Uが備
えるべき特性は次のようである。
【００１７】第１、全ての使用者ｕと伝送すべきメッセ
ージｍに対してＤPK U（ＥPK U（ｍ））＝ｍを満足すれば
よい。
【００１８】第２、暗号化アルゴリズムＥPK Uと解読化
アルゴリズムＤPK Uは複雑な計算が必要ないアルゴリズ
ムである。
【００１９】第３、暗号化アルゴリズムＥPK UからはＤ
PK* U（ＥPK U（ｍ））＝ｍを満足するアルゴリズムＤPK*
Uを見つけるのが不可能である。
【００２０】即ち、前記のような特性を持つ暗号化シス
テムは、図３に示すように、使用者Ａが使用者Ｂにメッ
セージｍを伝送しようとすると、キー供給部１０７から
使用者Ｂのパブリックキーに対するアルゴリズムＥPK U
の入力を受けた暗号化器１０６は、前記メッセージｍを
暗号化（ＥPK B（ｍ）＝Ｃ）してパブリックチャンネル
を介して解読器１０９に伝送する。ここで、パブリック
チャンネルとは、伝送するデータに対する機密保持がで
きないチャンネルを意味する。これにより、キー供給部
１０７からキー情報の伝送を受けたキー解読器１０８が
暗号化アルゴリズムＥPK Bに対応するアルゴリズムＤPK B
を出力すると、解読器１０９は前記解読化アルゴリズム
ＤPK Bへ暗号化器１０６の出力を解読（ＤPK B（ｍ）＝
Ｃ）して使用者Ｂに伝達する。つまり、暗号化アルゴリ
ズムＥPK Bに対応する解読化アルゴリズムＤPK Bを持って
いる使用者Ｂだけ解読することができる。
【００２１】前記のようなパブリックキー暗号化方式を
発展させた概念は、「U.S.Pat.No.4405829」で提示され
たが、このようパブリックキー暗号化システムをＲＳＡ
システムという。バッチ処理(Batch processing)によっ
て前記ＲＳＡパブリックキー暗号化方式を効率的に計算
する方法は「U.S.Pat.No.4964164」に提案された。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなパ
ブリックキー暗号化方式は、高速暗号化には不適である
という短所があり、ＣＡシステムは不法視聴を防止する
ことを目的とするが、ディジタルＶＣＲのようなディジ
タル記憶媒体を介して配布されるプログラムに対しては
保護し得る方法が無いという問題点があった。
【００２３】従って、本発明は、上記の従来の問題点を
解決するためになされたものであり、その目的とすると
ころは、テープを複写するときに暗号化された自信のみ
のキー情報を伝送して録画させることにより、暗号化さ
れた当該キー情報を内蔵したＶＣＲでのみ複写テープを
再生可能にして、複写を防止するディジタル映像システ
ムの不法複写防止方法及び装置を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明によるディジタル
映像システムの複写防止方法は、再生されたビットスト
リームにテープヘッダ開始コードとキーフィールドを備
えたヘッダ領域を付加する第１段階と、該第１段階でヘ
ッダ領域が付加されたビットストリームを解読して伝送
する第２段階と、該第２段階で解読されて伝送されたビ
ットストリームのキーフィールドを検出して複写防止情
報を検出する第３段階と、該第３段階で検出された情報
に基づいて暗号化し、暗号化されたビットストリームを
テープに記録する第４段階と、を包含しており、そのこ
とにより上記目的が達成される。ある実施の形態では、
前記第１段階はビットストリームの先頭にテープ開始コ
ードを付加した後、キーフィールドを付加することを特
徴とする。
【００２５】他の実施の形態では、前記第３段階はキー
フィールドを検出して必要に応じて修正することを特徴
とする。
【００２６】更に別の実施の形態では、前記第３段階は
複写防止関連情報をＰＥＳヘッダの付加複写情報(Addit
ional Copy Info.)フィールドに記録することを特徴と
する。 ある実施の形態では、前記第３段階は付加複写
情報(additional Copy Info.)フィールドの可変的な位
置を補償することを特徴とする。
【００２７】別の実施の形態では、前記第４段階はビッ
トストリームをブロック単位で暗号化することを特徴と
する。
【００２８】更に別の実施の形態では、前記第４段階は
ビットストリームを付加複写情報フィールド以後から暗
号化することを特徴とする。
【００２９】本発明によるディジタル映像システムの複
写防止装置は、再生されたビットストリームにキー情報
を付加して解読した後伝送する再生処理ブロックと、こ
の再生処理ブロックから伝送されたビットストリームの
キー情報を検索して複写防止情報を取り出し、この取り
出された複写防止情報に基づいてビットストリームを暗
号化して録画する録画処理ブロックと、を備えており、
そのことにより上記目的が達成される。
【００３０】ある実施の形態では、前記再生処理ブロッ
クは、テープの録画データを再生する再生手段と、該再
生手段のビットストリームにキー情報を付加するキー挿
入手段と、該キー挿入手段の出力を解読して記録側ＶＣ
Ｒへ伝送する解読化手段とを、備えたことを特徴とす
る。
【００３１】他の実施の形態では、前記録画処理ブロッ
クは、再生側ＶＣＲの伝送ビットストリームからキー情
報を検出するキー検出及び修正手段と、該キー検出及び
修正手段で検出したキー情報を検索して複写防止情報を
検出する複写防止情報検出手段と、該複写防止情報検出
手段の複写防止情報に基づいてビットストリームを暗号
化する暗号化手段と、該暗号化手段で暗号化されたビッ
トストリームを記録する記録手段と、を備えたことを特
徴とする。更に他の実施の形態では、前記複写防止情報
検出手段は、キー検出及び修正手段で出力される並列デ
ータよりＰＥＳヘッダを検出するＰＥＳヘッダ検出部
と、該ＰＥＳヘッダ検出部のヘッダ検出信号にイネーブ
ル(enabled)されて付加複写情報フィールドを検出する
複写防止情報検出取出部と、を備えたことを特徴とす
る。
【００３２】ある実施の形態では、前記ＰＥＳヘッダ検
出部は、クロックに同期されてキー検出及び修正手段か
ら出力される並列データを遅延させる第１遅延器と、該
第１遅延器の入出力データを検索してパケット開始コー
ドを検出するパケット開始コード検出器と、該パケット
開始コード検出器の出力を所定時間遅延させる第２遅延
器と、該第１遅延器の出力データを検索してストリーム
認識コードを検出するストリーム認識コード検出器と、
該ストリーム認識コード検出器及び該第２遅延器の出力
を論理演算してヘッダ検出信号を出力する検出信号発生
器と、を備えたことを特徴とする。
【００３３】他の実施の形態では、前記第１、第２遅延
器は、Ｄフリップフロップを多段で直列接続して構成し
たことを特徴とする。
【００３４】更に他の実施の形態では、前記検出信号発
生器は、パケット開始コード検出器のパケット開始コー
ド検出信号とストリーム認識コード検出器のストリーム
認識コード検出信号とを論理積するＡＮＤゲートと、該
ＡＮＤゲートの出力をクロックに同期させてホールドす
るフリップフロップと、を備えたことを特徴とする。あ
る実施の形態では、前記複写防止情報取出部は、ＰＥＳ
ヘッダ検出部から出力される並列データをホールドする
第１フリップフロップと、該第１フリップフロップの出
力のうち、ＣＲフラグにイネーブルされて電圧をホール
ドする第２フリップフロップと、該第１フリップフロッ
プの出力のうち、ＯＣフラグにイネーブルされて電圧を
ホールドする第３フリップフロップと、該ＰＥＳヘッダ
検出部から出力される並列データを検索して付加複写情
報フィールドの位置を算出する複写情報位置演算器と、
該複写情報位置演算器の出力を計数するカウンタと、該
カウンタの出力に同期されて該第１フリップフロップの
出力のうち、付加複写情報フィールドをホールドする第
４フリップフロップと、該ＰＥＳヘッダ検出部のヘッダ
検出信号に同期されて該第２乃至第４フリップフロップ
をイネーブルさせる第５フリップフロップと、を備えた
ことを特徴とする。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】図５は本発明を適用したＶＣＲの不法複写
防止装置のブロック図である。前記図５によれば、ＶＣ
Ｒの不法複写防止装置は、テープに記録されたデータを
再生する再生部１と、この再生部１のビットストリーム
先端にテープヘッダ開始コード及びキーフィールドを付
加するキー挿入部２と、このキー挿入部２の出力を解読
して並列データとして伝送する解読部３と、この解読部
３から伝送された並列データよりキーフィールドを検出
するキー検出及び修正部４と、この検出されたキーフィ
ールドでＰＥＳヘッダを検出して複写防止情報を取り出
す複写防止情報検出部５と、必要に応じて前記複写防止
情報検出部５の出力を修正する複写防止情報修正部６
と、この複写防止情報修正部６の出力を暗号化する暗号
化部７と、この暗号化部７の出力をテープに記録する記
録部８とから構成される。
【００３７】前記複写防止情報検出部５は、図６に示す
ように、クロックclkに同期されて並列データを検索し
てＰＥＳヘッダを検出するＰＥＳヘッダ検出部１０と、
このＰＥＳヘッダ検出部１０のＰＥＳヘッダ信号にイネ
ーブルされて複写防止情報フィールドを検出する複写防
止情報取出部２０とから構成される。
【００３８】前記ＰＥＳヘッダ検出部１０は図７に示す
ように、クロックclkに応じて並列データを順次遅延さ
せる第１、第２フリップフロップ１１、１２と、前記並
列データ及び第１、第２フリップフロップ１１、１２の
出力を検索してＰＥＳヘッダのパケット開始コードを検
出するパケット開始コード検出器１３と、前記第２フリ
ップフロップ１２の出力を検索してＰＥＳヘッダのスト
リームＩＤを検出するストリームＩＤ検出器１４と、ク
ロックclkに応じて前記パケット開始コード検出部１３
の出力(is-pscp)を順次遅延させる遅延器１５と、この
遅延器１５の出力と前記ストリームＩＤ検出器１４の出
力とを論理積してＰＥＳヘッダ検出信号(is-PES-heade
r)を出力する検出信号発生器１６とから構成する。
【００３９】前記複写防止情報抽出部２０は、図９に示
すように、ＰＥＳヘッダ検出部１０から出力される並列
データをホールドするＤフリップフロップ（Ｄ/ＦＦ）
２１と、前記ＰＥＳヘッダ検出部１０のＰＥＳヘッダ検
出信号(is-PES-header)をホールドするＤフリップフロ
ップ２２と、前記Ｄフリップフロップ２２の出力にクリ
アされて前記Ｄフリップフロップ２１の出力のうち、Ｃ
Ｒ信号によって電圧（＋５Ｖ）をホールドして信号を出
力するＤフリップフロップ２３と、前記Ｄフリップフロ
ップ２２の出力にクリアされて前記Ｄフリップフロップ
２１の出力中、ＯＣ信号によって電圧（＋５Ｖ）をホー
ルドして信号ＬＯＣを出力するＤフリップフロップ２４
と、前記ＰＥＳヘッダ検出部１０の並列データを検索し
て付加複写情報フィールド(Additional Copy Info. fie
ld)の位置を算出する複写情報位置演算器２５と、この
複写情報位置演算器２５の出力を計数するカウンタ２６
と、前記Ｄフリップフロップ２２の出力にクリアされて
前記カウンタ２６の出力に応じて前記Ｄフリップフロッ
プ２１の出力中、付加複写情報フィールドをホールドす
るＤフリップフロップ２７とから構成する。
【００４０】このように構成した本発明の動作及び効果
を説明する。
【００４１】一般的に、テープの記録データを再生又は
複写しようとする場合、システム間の接続を図４のよう
に構成する。
【００４２】このような接続状態ではＶＣＲ（Ａ）で再
生されたＭＰＥＧビットストリームは、衛星放送受信機
又は高画質ＴＶデコーダへ入力されてて画面にディスプ
レーされるか、或いはＶＣＲ（Ｂ）に入力されて他のビ
デオテープに録画されるかを区分することができない。
従って、本発明ではＶＣＲ（Ａ）で再生されたビットス
トリームをＶＣＲ（Ｂ）で複写するとき、ＶＣＲ（Ａ）
からＶＣＲ（Ｂ）へ複写防止に関連した情報を伝送し、
ＶＣＲ（Ｂ）はこの情報を分析してビットストリームと
ともに録画することにより、複写防止機能を行う。
【００４３】ここで、ＭＰＥＧビットストリームに含ま
れて伝送される複写防止関連情報は、モニタに映像が正
常的に表示されるように衛星放送受信又は高画質ＴＶデ
コーダのデコーディング過程に影響を与えないべきなの
で、情報挿入位置がかなり制限的となる。
【００４４】この際、複写防止関連情報はＭＰＥＧビッ
トストリームの最初部分もしくはＰＥＳヘッダ内の任意
の領域に挿入されることができる。ここで、ＭＰＥＧビ
ットストリームがＧＯＰ(Group of Picture)単位でデコ
ードされたとき、ＧＯＰ開始コードでそれぞれのＧＯＰ
を区分するが、ＭＰＥＧビットストリームの最初部分に
わずかのデータを追加してもデコーディングには何の影
響も及ばないので、録画側のＶＣＲに初期化データを伝
送する場合に有用である。そして、ＰＥＳヘッダ内の任
意の領域に複写防止関連情報を挿入する場合、ＰＥＳヘ
ッダのＣＲ、ＯＣフラグと付加複写情報フィールド(Add
itional Copy Info.field)を用いてＤＳＭのような記録
媒体の複写防止の如何を設定するので、反復的に情報を
伝送する場合に有用である。
【００４５】このようなＰＥＳヘッダ内に複写防止関連
情報を挿入する場合には、多様な複写防止方式が存在す
る。
【００４６】第１、ＰＥＳヘッダの付加複写情報フィー
ルドで「No Copy」というモードが検出されると、ＶＣ
Ｒ（Ｂ）が記録モードに入られないようにする方法であ
る。
【００４７】第２、ＤＡＴ方式のような複写防止方式の
具現のために、複写認可(Copy Permitted)モードが検出
されると、ＶＣＲ（Ｂ）で記録するが、付加複写情報フ
ィールドには「No Copy」モードに変えて記録すること
により複写テープからの再複写を防ぐ方法であって、こ
の方法は第１ソースであるオリジナルテープから第２ソ
ーステープを作ることはできるが、第２ソースからは第
３ソーステープを作ることができない。
【００４８】第３、「Back-up Copy」方法によってＶＣ
Ｒ（Ｂ）で複写されたテープ（Ｂ）がＶＣＲ（Ａ）での
み正常的に再生可能であり、且つ他のＶＣＲでは再生不
可能とする方法であって、この方法は複写テープに記録
されたＭＰＥＧビットストリームを再生側のＶＣＲ
（Ａ）でのみ解読し得るように再生側のＶＣＲ（Ａ）が
自身のみの固有キーをビットストリームとともに暗号化
して複写テープに記録するものである。
【００４９】即ち、ＶＣＲセットごとに自身のみの単一
キー(Unique Key)を有するようにし、ＶＣＲ（Ａ）のキ
ーで暗号化してテープ（Ｂ）に記録すれば良い。ところ
が、テープ（Ｂ）を記録するＶＣＲセットはＶＣＲ
（Ｂ）であり、テープ（Ｂ）はＶＣＲ（Ａ）のキーで暗
号化するので、ＭＰＥＧビットストリームとともにＶＣ
Ｒ（Ａ）のキーをＶＣＲ（Ｂ）へ伝送する必要がある。
従って、前記の「Back-upCopy」方式でＶＣＲ（Ａ）の
キー情報をビットストリームを伝送する前に予めヘッダ
へ伝送すると、テープ（Ｂ）の最初部分に記録されるの
で、前述した複写防止関連情報の挿入位置に対する条件
を満足する。
【００５０】この際、図２に示すように、ＰＴＳ(Prese
ntation Time Stamp)／ＤＴＳ(Decoding Time Stamp)と
ＤＳＭ Trick Modeフィールドの存在如何によってＰＥ
Ｓヘッダ内における付加複写情報フィールド(Additiona
l Copy Info.field)の位置が可変的なので、この可変さ
れた位置を計算して補償しなければならない。ここで、
付加複写情報フィールドを介して伝送される情報は、複
写防止のために録画側のＶＣＲ（Ｂ）動作を行わせる。
【００５１】そして、前記のような「Back-up Copy」方
法で図１１（ａ）のようなビットストリームを記録する
場合、テープに記録されるビットストリームのフォーマ
ットは図１１（ｂ）に示すように定める。
【００５２】この際、ＭＰＥＧビットストリームの前部
に付加されるヘッダ領域は、ヘッダ確認コード(Header
Identifier)である「テープヘッダ開始コード」とキー
情報を貯蔵する「キーフィールド」で形成され、前記Ｍ
ＰＥＧビットストリームはＧＯＰ単位で暗号化された場
合、ＰＥＳヘッダのパケット開始コード(Packet Start
Code Prefix)とストリーム認識名(Stream ID)を基準と
して暗号化ブロックを区分することになる。
【００５３】ここで、暗号化ブロックは暗号化の基本単
位であり、暗号化ブロック単位で暗号化の遂行の如何と
暗号化アルゴリズム及びキー選択を変更することができ
る。この際、暗号化ブロックのうちＰＥＳヘッダの付加
複写情報フィールド(Additional Coy Info.field)まで
は暗号化してはいけなく、この付加複写情報フィールド
以後から暗号化ブロックの終わりまで暗号化をすること
になる。そして、一番目の「伝送ヘッダ」部分も暗号化
しない。
【００５４】前記のようなヘッダを付加して「Back-up
Copy」モードを行う動作は次の通りである。
【００５５】まず、複写動作を行うときテープ（Ａ）の
記録データが暗号化されてあれば、再生側ＶＣＲ（Ａ）
は「キーフィールド」のキー情報を用いて解読を行うこ
とによりメッセージ（ｍ）を作り、自身のキー情報をヘ
ッダに付加して図１１（ｃ）に示すようなフォーマット
で伝送する。
【００５６】これにより、記録側のＶＣＲ（Ｂ）は複写
テープ（Ｂ）のヘッダ領域に再生側のＶＣＲ（Ａ）から
伝送されたキー情報を記録し、次に暗号化されたビット
ストリームを記録する。この際、再生側から記録側へキ
ー情報が伝送されるとき、不法使用者に露出されるの
で、保安性を向上させるためにパブリックキー暗号化方
式をシステムに応用することができる。このようなパブ
リックキー暗号化システムは、パブリックキーが露出し
てもデータの秘密を補償し得る安全なシステムである
が、計算量が多くて実時間処理が不可能なので、ＭＰＥ
Ｇビットストリームを直接暗号化する場合には不適であ
る。
【００５７】従って、ＭＰＥＧビットストリームはＤＥ
Ｓのようなブロックサイパーアルゴリズムもしくはスト
リームサイパーアルゴリズムを使用して暗号化し、ここ
に使用されたキーをパブリックキー暗号化方式で暗号化
すれば、「Back-up Copy」方式を具現することができ
る。
【００５８】この場合、全てのＶＣＲ（ｕ）はパブリッ
クキーに該当する暗号化アルゴリズムＥPK Uと秘密キー
に該当する解読化アルゴリズムＤPK Uを内蔵し、暗号化
アルゴリズムＥPK UはＶＣＲ（ｕ）の外部キー、解読化
アルゴリズムＤPK UはＶＣＲ（ｕ）の内部キーとする。
ここで、外部キーは外部に公開されても構わず、外部キ
ーを用いて他のＶＣＲで暗号化がなされるので、再生側
のＶＣＲ（Ａ）は自身の外部キーをヘッダ領域の「キー
フィールド(Key Field)」へ伝送する。この際、記録側
のＶＣＲ（Ｂ）はＤＥＳのようなブロックサイパー(Blo
ck-ciper)アルゴリズムに使用されるキー（Ｙ）を無作
為に選択し、外部キー（Ａ）ＥPK Aを用いてパブリック
キー暗号化システムでキー（Ｙ）を暗号化した後、複写
テープ（Ｂ）の「キーフィールド」に記録する。次に、
データを暗号化ブロック単位で分割した後、キー（Ｙ）
を用いて暗号化ブロック単位のデータをブロックサイパ
ーアルゴリズムで暗号化して記録する。このような方式
によって複写テープ（Ｂ）には図１１（ｄ）のようなフ
ォーマットのビットストリームが記録される。
【００５９】尚、複写テープ（Ｂ）を再生側のＶＣＲ
（Ａ）で再生すると、解読化ＤPK A［ＥPK A（Ｙ）］によ
ってキー（Ｙ）を復旧し得るのでデータを碌に解読する
ことができるが、他のＶＣＲではキー（Ｙ）を見つける
のが不可能であってビットストリームの解読を行うこと
ができない。
【００６０】以下、前述した動作を行うための図５の実
施例を説明する。
【００６１】まず、テープの複写のために再生を開始す
ると、再生部１は図１１（ａ）に示すように、テープの
記録データを検出して所定レベル増幅し、キー挿入部２
が図１１（ａ）のような前記再生部１のＭＰＥＧビット
ストリームに「テープヘッダ開始コード」と「キーフィ
ールド」からなる「ヘッダ領域」を図１１（ｂ）のよう
に付加した後、ＰＥＳヘッダの「Additional Copy Inf
o.フィールド」に複写防止関連情報を載せて図１１
（ｃ）のようなフォーマットを形成する。
【００６２】この際、解読部３はキー挿入部２で形成さ
れたビットストリームを解読した後、インタフェースを
介して記録側のＶＣＲに並列データとして伝送する。こ
れにより、記録側のＶＣＲに図１１（ｃ）のようなフォ
ーマットのビットストリームがインタフェースを介して
伝送されると、キー検出及び修正部４ではビットストリ
ームに付加された「キーフィールド」を検出し、この検
出された「キーフィールド」を必要に応じて修正する。
【００６３】そして、前記複写防止情報検出部５はＰＥ
Ｓヘッダ領域を検索して付加複写情報(Additional Copy
Info.)フィールドを検出する。ここで、付加複写情報
(Additional Copy Info.)フィールドには極めて少ない
量の情報が記録されるが、ビットストリーム内のいろん
な部分に冗長性(Redundancy)を与えて伝送情報の信頼性
を向上させる。
【００６４】尚、前記複写防止情報検出部５はＰＥＳヘ
ッダ内の付加複写情報(AdditionalCopy Info.)フィール
ドの位置が可変的なので、前記付加複写情報フィールド
の位置を算出するために、ＰＥＳヘッダフラグからＡＣ
フラグの値を取り出す。
【００６５】この際、複写防止情報修正部６が必要に応
じて複写防止情報検出部５の出力を修正すると、暗号化
部７はＤＥＳのよおうなブロックサイパー(Block-ciphe
r)アルゴリズムで暗号化を行う。
【００６６】ここで、複写防止情報修正部６は入力デー
タをＲＡＭに貯蔵する過程で修正動作を行う。これによ
り、暗号化部７で暗号化されたビットストリームを記録
部８でテープに録画する。
【００６７】このような複写テープには再生側ＶＣＲの
キー情報が付加されて録画されているので、この録画さ
れたキー情報を持っているＶＣＲだけが正常的にテープ
を再生することができる。
【００６８】前記において、複写防止情報検出部５は図
６のように、ＰＥＳヘッダ検出部１０がキー検出及び修
正部４の出力からＰＥＳヘッダを検索して、ヘッダ検出
信号(is-PES-header)を出力し、複写防止情報取出部２
０が前記ヘッダ検出信号(is-PES-header)が入力された
後、付加複写情報フィールド、ＯＣ及びＣＲフラグを検
出する。
【００６９】前記において、ＰＥＳヘッダを検出するＰ
ＥＳヘッダ検出部１０は図７のように構成されるが、図
８（ａ）のようなビットストリーム(data-in)が入力さ
れるとき、クロックclkに同期された第１フリップフロ
ップ１１が所定時間遅延させて、図８（ｂ）に示しよう
に遅延されたビットストリームを出力し、第２フリップ
フロップ１２が前記第１フリップフロップ１１の出力を
所定時間遅延させて、図８（ｃ）に示すように遅延され
たビットストリームを出力する。
【００７０】この際、パケット開始コード検出器１３が
前記図８（ａ）のようなビットストリームと図８
（ｂ）、（ｃ）のような第１、第２フリップフロップ１
１、１２の出力を検索することにより、ＰＥＳヘッダの
パケット開始コードを検出して図８（ｄ）のように検出
信号(is-pscp)を出力すると、フリップフロップが多段
で接続された遅延器１５でクロックclkに応じて順次所
定時間遅延させる。
【００７１】一方、ストリーム認識コード検出器１４で
は、前記第２フリップフロップ１２の出力を検索するこ
とにより、ＰＥＳヘッダのストリームＩＤ領域を検出し
て、図８（ｅ）のような検出信号(is-sid)を検出信号発
生器１６へ出力する。
【００７２】前記検出信号発生器１６は前記遅延器１５
の出力と前記ストリーム認識コード検出器１４の出力を
ＡＮＤゲートで論理積し、フリップフロップでクロック
clkに応じて前記ＡＮＤゲートの出力をホールドして、
図８（f）のようにＰＥＳヘッダ検出信号(is-PES-heade
r)を複写防止情報取出部２０へ出力する。
【００７３】この際、複写防止関連情報を検出する前記
複写防止情報取出部２０は図９のように構成するが、Ｐ
ＥＳヘッダ検出部１０から出力される図１０（ａ）のよ
うな並列データをＤフリップフロップ２１がホールドし
て、図１０（ｂ）のように出力するとき、図８（ｆ）の
ような前記ＰＥＳヘッダ検出部１０のＰＥＳヘッダ検出
信号(is-PES-header)に同期されたＤフリップフロップ
２２が電圧（＋５Ｖ）をホールドしてハイ信号をＤフリ
ップフロップ２３、２４、２７のクリア端に出力してク
リア状態を解除する。
【００７４】この際、Ｄフリップフロップ２３は図１０
（ｂ）のようなＤフリップフロップ２１の出力のうち、
ＣＲフラグに同期されて電圧ＶCCをホールドすることに
より、図１０（ｃ）のようなハイ信号ＬＣＲを出力し、
Ｄフリップフロップ２４は前記Ｄフリップフロップ２１
の出力のうち、ＯＣフラグに同期されて電圧ＶCCをホー
ルドすることにより、図１０（ｄ）のようにハイ信号を
出力する。
【００７５】尚、複写情報位置検出器２５は図１０
（ａ）のようなＰＥＳヘッダ検出部１０の並列データの
うち、ＰＤフラグ、ＴＭフラグ、及びＡＣフラグを検索
して演算することにより、付加複写情報フィールドの位
置を算出して図１０（ｅ）のようにカウンタ２６へ出力
し、この４ビットの算出値の入力を受けたカウンタ２６
は計数動作を行うことにより、所定の計数値から図１０
（ｆ）のようにハイ信号を出力する。
【００７６】これにより、カウンタ２６のハイ出力rco
に同期されたＤフリップフロップ２７が図１０（ｂ）の
ようなＤフリップフロップ２１の並列データのうち付加
複写情報フィールドをホールドして図１０（ｇ）のよう
に出力することになる。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるディ
ジタル映像システムの複写防止方法及び装置によれば、
テープを複写するとき自身のキー情報をビットストリー
ムとともに記録することにより、該当キー情報を持って
いるＶＣＲでのみテープを正常的に再生できるようにし
て、テープの無断複製を防止する効果がある。
【００７８】尚、キー情報を伝送するためにパブリック
キー暗号化方式を導入して、不法使用者による複写防止
機能の解除が不可能にすることで、複写防止機能の信頼
性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のパケット処理装置のブロック図である。
【図２】一般的な伝送ストリームの例示図である。
【図３】従来のパブリックキー暗号化システムのブロッ
ク図である。
【図４】本発明によるシステム間の接続図である。
【図５】本発明によるディジタル映像システムの複写防
止装置のブロック図である。
【図６】図５の複写防止情報検出部のブロック図であ
る。
【図７】図６のＰＥＳヘッダ検出部の回路図である。
【図８】（ａ）から（ｆ）は、図７の各部の入出力波形
図である。
【図９】図６の複写防止情報取出部の回路図である。
【図１０】（ａ）から（ｇ）は、図９の各部の入出力波
形図である。
【図１１】（ａ）から（ｄ）は、本発明によるビットス
トリームの例示図である。
【符号の説明】
１ 再生部 ２ キー挿入部 ３ 解読部 ４ キー検出及び修正部 ５ 複写防止情報検出部 ６ 複写防止情報修正部 ７ 暗号化部 ８ 記録部 １０ ＰＥＳヘッダ検出部 １１、１２ フリップフロップ １３ パケット開始コード検出器 １４ ストリームＩＤ検出器 １５ 遅延器 １６ 検出信号発生器 ２０ 複写防止情報取出部 ２１、２２、２３、２４、２７ Ｄフリップフロップ
（Ｄ／ＦＦ） ２５ 複写情報位置演算器 ２６ カウンタ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 再生されたビットストリームにテープヘ
    ッダ開始コードとキーフィールドを備えたヘッダ領域を
    付加する第１段階と、 該第１段階でヘッダ領域が付加されたビットストリーム
    を解読して伝送する第２段階と、 該第２段階で解読されて伝送されたビットストリームの
    キーフィールドを検出して複写防止情報を検出する第３
    段階と、 該第３段階で検出された情報に基づいて暗号化し、暗号
    化されたビットストリームをテープに記録する第４段階
    と、を包含するディジタル映像システムの複写防止方
    法。
  2. 【請求項２】 前記第１段階はビットストリームの先頭
    にテープ開始コードを付加した後、キーフィールドを付
    加することを特徴とする請求項１に記載のディジタル映
    像システムの複写防止方法。
  3. 【請求項３】 前記第３段階はキーフィールドを検出し
    て必要に応じて修正することを特徴とする請求項１に記
    載のディジタル映像システムの複写防止方法。
  4. 【請求項４】 前記第３段階は複写防止関連情報をＰＥ
    Ｓヘッダの付加複写情報(Additional Copy Info.)フィ
    ールドに記録することを特徴とする請求項１に記載のデ
    ィジタル映像システムの複写防止方法。
  5. 【請求項５】 前記第３段階は付加複写情報(additiona
    l Copy Info.)フィールドの可変的な位置を補償するこ
    とを特徴とする請求項４に記載のディジタル映像システ
    ムの複写防止方法。
  6. 【請求項６】 前記第４段階はビットストリームをブロ
    ック単位で暗号化することを特徴とする請求項１に記載
    のディジタル映像システムの複写防止方法。
  7. 【請求項７】 前記第４段階はビットストリームを付加
    複写情報フィールド以後から暗号化することを特徴とす
    る請求項１又は請求項６に記載の映像システムの複写防
    止方法。
  8. 【請求項８】 再生されたビットストリームにキー情報
    を付加して解読した後伝送する再生処理ブロックと、こ
    の再生処理ブロックから伝送されたビットストリームの
    キー情報を検索して複写防止情報を取り出し、この取り
    出された複写防止情報に基づいてビットストリームを暗
    号化して録画する録画処理ブロックと、を備えたディジ
    タル映像システムの複写防止装置。
  9. 【請求項９】 前記再生処理ブロックは、 テープの録画データを再生する再生手段と、 該再生手段のビットストリームにキー情報を付加するキ
    ー挿入手段と、 該キー挿入手段の出力を解読して記録側ＶＣＲへ伝送す
    る解読化手段と、を備えたことを特徴とする請求項８に
    記載のディジタル映像システムの複写防止装置。
  10. 【請求項１０】 前記録画処理ブロックは、 再生側ＶＣＲの伝送ビットストリームからキー情報を検
    出するキー検出及び修正手段と、 該キー検出及び修正手段で検出したキー情報を検索して
    複写防止情報を検出する複写防止情報検出手段と、 該複写防止情報検出手段の複写防止情報に基づいてビッ
    トストリームを暗号化する暗号化手段と、 該暗号化手段で暗号化されたビットストリームを記録す
    る記録手段と、を備えたことを特徴とする請求項８に記
    載のディジタル映像システムの複写防止装置。
  11. 【請求項１１】 前記複写防止情報検出手段は、 キー検出及び修正手段で出力される並列データよりＰＥ
    Ｓヘッダを検出するＰＥＳヘッダ検出部と、 該ＰＥＳヘッダ検出部のヘッダ検出信号にイネーブル(e
    nabled)されて付加複写情報フィールドを検出する複写
    防止情報検出取出部とから構成されたことを特徴とする
    請求項１０に記載のディジタル映像システムの複写防止
    装置。
  12. 【請求項１２】 前記ＰＥＳヘッダ検出部は、 クロックに同期されてキー検出及び修正手段から出力さ
    れる並列データを遅延させる第１遅延器と、 該第１遅延器の入出力データを検索してパケット開始コ
    ードを検出するパケット開始コード検出器と、 該パケット開始コード検出器の出力を所定時間遅延させ
    る第２遅延器と、 該第１遅延器の出力データを検索してストリーム認識コ
    ードを検出するストリーム認識コード検出器と、 該ストリーム認識コード検出器及び該第２遅延器の出力
    を論理演算してヘッダ検出信号を出力する検出信号発生
    器と、を備えたことを特徴とする請求項１１に記載のデ
    ィジタル映像システムの複写防止装置。
  13. 【請求項１３】 前記第１、第２遅延器は、Ｄフリップ
    フロップを多段で直列接続して構成したことを特徴とす
    る請求項１２に記載のディジタル映像システムの複写防
    止装置。
  14. 【請求項１４】 前記検出信号発生器は、前記パケット
    開始コード検出器のパケット開始コード検出信号と前記
    ストリーム認識コード検出器のストリーム認識コード検
    出信号とを論理積するＡＮＤゲートと、 該ＡＮＤゲートの出力をクロックに同期させてホールド
    するフリップフロップと、を備えた特徴とする請求項１
    ２に記載のディジタル映像システムの複写防止装置。
  15. 【請求項１５】 前記複写防止情報取出部は、 前記ＰＥＳヘッダ検出部から出力される並列データをホ
    ールドする第１フリップフロップと、 該第１フリップフロップの出力のうち、ＣＲフラグにイ
    ネーブルされて電圧をホールドする第２フリップフロッ
    プと、 該第１フリップフロップの出力のうち、ＯＣフラグにイ
    ネーブルされて電圧をホールドする第３フリップフロッ
    プと、 該ＰＥＳヘッダ検出部から出力される並列データを検索
    して付加複写情報フィールドの位置を算出する複写情報
    位置演算器と、 該複写情報位置演算器の出力を計数するカウンタと、 該カウンタの出力に同期されて該第１フリップフロップ
    の出力のうち、付加複写情報フィールドをホールドする
    第４フリップフロップと、 該ＰＥＳヘッダ検出部のヘッダ検出信号に同期されて該
    第２乃至第４フリップフロップをイネーブルさせる第５
    フリップフロップと、を備えたことを特徴とする請求項
    １１に記載のディジタル映像システムの複写防止装置。
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