JPH11500892A - ビデオ及び／又はオーディオ信号のマーキング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ビデオ又はオーディオ信号に分類を割当てるために、例えば信号が正統なものであってコピーが許されていないということを識別するために、信号にマーキングを行なう方法及び装置。信号は予め決定した標準規格（ＭＰＥＧ、ＰＡＬ、ＮＴＳＣ）に応じた少なくとも２つの信号成分（Ｙ，ＵＶ）を有している。本発明によれば、通常組合わさっては生じ得ない値を前記信号成分に割当てる。例えば、Ｙ，Ｕ及びＶがすべて零である黒の画像部分において、Ｕ及びＶの双方又はいずれか一方を意識的に零でない値にして透かしを形成する。それにもかかわらずテレビジョン受像機はこの黒の部分を表示する。この透かしは、信号を再符号化して記録可能なディスクにコピーした際に失われない。この透かしはもはや新たなディスクの“ウオッブル鍵”と一致しない為、プレーヤはコピーを再生しない。

Description

【発明の詳細な説明】 ビデオ及び／又はオーディオ信号のマーキング発明の分野 本発明は、ビデオ又はオーディオ信号にマーキングする方法及び装置に関する ものである。本発明は又、マーキングされた信号を復号する方法及び装置や、マ ーキングされた信号が記録されている記録媒体にも関するものである。発明の背景 ビデオ信号にマーキングする既知の方法は国際公開パンフレットＷＯ９３／０ ０７６９及び欧州特許出願公開第ＥＰ−Ａ０５１８６１６号明細書に開示されて いる。これらの既知の方法は、再生に当たり画像中にある妨害が導入されるよう にビデオ信号を変更する。信号にデータを付加することによりビデオ信号にマー キングを行なうことも知られている。ある方法は垂直帰線期間にデータを入れる 方法である。他の方法は、方形の画像部分を空白にし、この画像部分を受像管の 前方のホトダイオードにより検出しうる白及び黒のスポットの列と置き換える方 法である。 現在、信号にマーキングを行なうための課題は特に、デジタルビデオディスク のコピー防止に関連するものである。信号には検出可能な符号「透かし(waterma rk)」を設け、信号が正統であることを確認してこの信号の再生を特定の条件の下 でのみ可能にするようにするのが望ましい。正統なビデオディスクのみを再生す るようにしたビデオディスクプレーヤが提案されている。これらのビデオディス クプレーヤは、ビデオ信号の透かしが、記録可能なディスク上ではなくディスク の所定の溝内に物理的に埋め込まれた符号「ウオッブル鍵（wobble key）」と一 致した場合のみ、記録プログラム媒体を再生する。 前述した従来の方法はこのタスクを満足させるのに適していない。前述した従 来の方法は種々の家庭用機器の同期動作が異なることを前提としており、消費者 が透かしを消すことを可能とし、或いは埋め込まれたマークが表示信号に悪影響 を及ぼすという欠点を有する。発明の目的及び概要 本発明の目的は、再生時の信号に顕著な妨害を及ぼすことのないように信号に マーキングすることである。 本発明は、予め決定した標準規格に応じた少なくとも２つの信号成分を有する ビデオ信号及びオーディオ信号の双方又はいずれか一方にマーキングを行なうに 当たり、 信号を前記標準規格に応じて再生する際には組合わさっては生じ得ない値を前 記信号成分に割当てる割当て工程を行なうことを特徴とする。 本発明は、実際の信号を発生させる際には信号成分の値の特定の組合わせは決 して生じないという特性を利用するものである。この組合わせを関連の標準規格 を害することなく意識的に導入こることにより、識別を特別な検出手段により検 出しうるように信号が識別可能となる。 一般には、本発明以外では生じることのない値を信号成分に割当てることによ りスクリーン上に、目に見えるアーティファクトを生ぜしめるおそれがある。こ の点を防止する本発明の例では、前記信号成分のうち第１の信号成分がどんな値 をとっても差し支えないようにする値を前記信号成分のうち第２の信号成分がと っている信号部分において第１の信号成分を変更する処置を前記割当て工程が有 しているようにする。 第１及び第２信号成分はビデオ信号の色度及び輝度成分をそれぞれ構成するよ うにしうる。本発明の好適例では、零でない予め決定した色度成分の値を、輝度 成分の値がほぼ零である信号部分に割当てることを特徴とする。標準方式（ＰＡ Ｌ又はＮＴＳＣ）のエンコーダにより符号化する場合、黒信号部分の輝度成分及 び色度成分の値は双方共零である。しかし、零の輝度成分の値と零でない色度成 分の値とを組合わせることは関連のテレビジョン標準規格によって禁止されてい ない。零でない色度成分の値を黒部分に導入することにより、信号にマーキング を行なうことができる。マークは輝度及び色度成分の値を検査することにより容 易に検出しうる。標準のテレビジョン装置（受像機、レコーダ）は黒信号部分を そのまま処理する。 ビデオ信号が黒信号部分を有するかどうかや、どこに有するかは予め分からな い為、フレーム又はフィールドの最上部又は最下部の１ビデオラインを削除して このビデオラインに本発明方法を適用することを提案する。このビデオラインの 持続時間の間で複数の順次の色度成分期間が相俟って２進の透かし符号を構成す る。 将来、ビデオプログラムはディスク上にデジタル形態で記録される。デジタル 信号、特にＭＰＥＧ２方式で符号化されたビデオ信号に透かしを与える方法は本 出願人に係わる欧州特許出願第９５２０２６７３．０号明細書で提案されている 。しかし、デジタル信号に透かしを与えるのは、デジタルビデオディスクが不法 にコピーされるのを防止する複雑な問題に対する完全な解決策となるものではな い。記録されたいかなるデジタル信号も結局はテレビジョン受像機によって表示 されるようにアナログ形態に復号化される。復号後はデジタルの透かしは失われ る。だれも、消費者がアナログ信号をデジタル（ＭＰＥＧ２）信号に再符号化し てこれを記録可能なディスクに記録するのを防止することができない。この場合 、ディスクは透かしのない信号を有する。このような信号は特にホームビデオと 区別することができない。 本発明による方法を正統なビデオディスクに記録する前の信号に適用すると、 透かしが失われないという重要な利点が得られる。透かしを構成する、零の輝度 成分の値及び零でない色度成分の値との特別な組合わせはＭＰＥＧエンコーダに 対し完全に許容しうるものである（これらの組合わせの存在は単に符号化効率に わずかに影響を及ぼすだけである）。埋め込んだ透かしをディスクのウオッブル 鍵に対して検査するように構成したビデオディスクプレーヤは、信号の正統性が 認識された場合に信号を再生する。しかし、消費者が再生されたアナログ信号を 再符号化しこの符号化された信号を他の記録可能なディスクに記録する場合には 、透かしは保たれ、もはや新たなディスクのウオッブル鍵に対応しない。従って 、ビデオディスクプレーヤはこのようにして形成されたコピーを再生しない。図面の簡単な説明 図１及び２は、本発明によって信号にマーキングを行なう装置の実施例を示す 。 図３は、マーキングされたビデオ及びオーディオ信号の双方又はいずれか一方 を本発明により検出する装置を示す。実施例の説明 図１は、ビデオ及びオーディオ信号の双方又はいずれか一方に本発明によりマ ーキングを行なう装置の一実施例を示す。この図１において、符号１は通常のビ デオ信号を輝度成分Ｙと２つの色度成分Ｕ及びＶとの形態で発生するビデオ信号 源を示す。輝度成分Ｙは通常のビデオエンコーダ２に直接供給される。色度成分 は本例の場合加算器とした変更段３及び４をそれぞれ介して前記ビデオエンコー ダに供給される。ビデオエンコーダ２は輝度成分Ｙと変更された色度成分Ｕ′及 びＶ′とを、ＰＡＬ／ＮＴＳＣ／ＳＥＣＡＭ（アナログ）又はＪＰＥＧ／ＭＰＥ Ｇ（デジタル）のような所定の標準規格に応じた伝送用複合信号に符号化する。 上述した装置は更に、輝度値Ｙがほぼ零である場合、即ち対応する画像領域が 黒である場合に制御信号Ｙ＝０を生じる黒輝度検出器５を有する。この制御信号 Ｙ＝０はマーク発生器６に供給され、このマーク発生器は制御信号に応答して、 予め決定した零でない信号値ｕ及びｖを生じる。これらの信号値ｕ及びｖは加算 器３及び４により色度成分Ｕ及びＶにそれぞれ加算される。自然のビデオシーン の場合、ビデオ信号源１から得られる信号成分Ｙ，Ｕ及びＶはすべて黒の画像領 域において零である。この装置では、ビデオエンコーダ２が黒の画像領域におい てＹ′＝０、Ｕ′＝ｕ≠０及びＶ′＝ｖ≠０を符号化する。黒でない画像領域の 場合、マーク発生器６が不作動となり、ビデオエンコーダはＹ′＝Ｙ，Ｕ′＝Ｕ 及びＶ′＝Ｖを通常の装置におけるように符号化する。 図１に示す装置は画像中に黒信号部分が存在することを前提としている。図２ は、画像の予め決定した信号部分を強制的に黒にする装置である他の例を示す。 図２は、（図１では加算器である）変更段３及び４をスイッチとしうるというこ とも示している。図２に示す装置は以下の通りに動作する。予め決定した信号部 分（例えば第１の有効ビデオライン又は最終の有効ビデオライン又はその一部） 中、マーク発生器６によりスイッチ８を制御して輝度値Ｙ＝０をビデオデコーダ に供給するようにするとともに、これと同時にスイッチ３及び４を制御して零で ない色度値Ｕ＝ｕ及びＶ＝ｖをビデオエンコーダに供給するようにする。予め決 定した信号部分は、ビデオ信号源から通常の同期信号Ｓを受けてマーク発生器６ を動作させる期間を決定するタイミング信号ＳＰを生じるタイミング回路７によ って定める。 上述したマーキング装置によって発生せしめた信号は通常の装置によって再生 させることができる。黒部分はそのまま表示されることを実験により確かめた。 しかし、ビデオディスクプレーヤのような装置は、特別な条件下でのみ、例えば 信号が特別な“ウオッブル溝”を有するビデオディスク上に記録されている場合 にのみ透かし信号を再生するように設計することができる。本発明の重要な利点 は、信号を再符号化してウオッブル溝を有さない記録可能なディスクにコピーす る場合に透かしが失われないということである。従って、プレーヤはこのような 記録可能なディスクから信号を再生しない。 図３は、マーキングされたビデオ信号及びオーディオ信号の双方又はいずれか 一方を検出する本発明による装置を示す。この装置は通常のアナログ（例えばＰ ＡＬ／ＮＴＳＣ／ＳＥＣＡＭ）又はデジタル（例えばＭＰＥＧ）デコーダ１１を 有し、このデコーダが輝度成分Ｙと色度成分Ｕ及びＶとを復号化する。これらの 成分が零値検出器１２，１３及び１４に供給され、これら検出器は関連の成分が ほぼ零である場合に２進信号“１”を発生する。組合わせ論理回路１５は、輝度 成分Ｙがほぼ零であり、色度成分Ｕ及びＶが双方共ほぼ零でない場合に出力信号 Ｍを生じる。成分値のこのような組合わせは自然のビデオシーンでは生じ得ない 為、出力信号Ｍは、ビデオ信号がマーキングされており特定の条件下でのみ再生 しうるということを表している。 要するに、上述したビデオ又はオーディオ信号にマーキングする方法及び装置 は信号に分類を割当てる、例えば信号が正統でありコピーできないということを 識別するためのものである。信号は、予め決定した標準規格（ＭＰＥＧ、ＰＡＬ 、ＮＴＳＣ）に応じた少なくとも２つの信号成分（Ｙ，ＵＶ）を有する。本発明 によれば、通常組合わさっては生じ得ない値を前記の信号成分に割当てる。例え ば、Ｙ，Ｕ及びＶがすべて零である黒の画像部分では、Ｕ及びＶの双方又はいず れか一方を意識的に零でない値にして透かしを形成する。テレビジョン受像機は それにもかかわらずこの黒の部分を表示する。信号を再符号化して記録可能なデ ィスクにコピーする際に透かしは失われない。プレーヤはこのコピーを再生しな い。その理由は、透かしがもはや新たなディスクの“ウオッブル鍵”に対応しな い為である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．予め決定した標準規格に応じた少なくとも２つの信号成分を有するビデオ信 号及びオーディオ信号の双方又はいずれか一方にマーキングを行なうに当たり、 信号を前記標準規格に応じて再生する際には組合わさっては生じ得ない値を 前記信号成分に割当てる割当て工程を行なうことを特徴とするマーキング方法。 ２．請求の範囲１に記載のマーキング方法において、前記信号成分のうち第１の 信号成分がどんな値をとっても差し支えないようにする値を前記信号成分のうち 第２の信号成分がとっている信号部分において第１の信号成分を変更する処置を 前記割当て工程が有していることを特徴とするマーキング方法。 ３．第１及び第２の信号成分がビデオ信号の色度成分及び輝度成分をそれぞれ構 成している請求の範囲２に記載のマーキング方法において、輝度成分の値がほぼ 零である信号部分に零でない予め決定した色度成分の値を割当てることを特徴と するマーキング方法。 ４．予め決定した符号化標準規格に応じた少なくとも２つの信号成分を有する、 マーキングされたビデオ信号を検出する検出方法において、 それぞれの信号成分の値が組合わさって前記符号化標準規格による信号中に 生じうるものであるかどうかを決定する工程と、この決定工程に応答してマーク 出力信号を発生させる工程とを有していることを特徴とする検出方法。 ５．請求の範囲４に記載の検出方法において、前記信号成分のうち第１の信号成 分がどんな値をとっても差し支えないようにする値を前記信号成分のうちの１つ がとっているかどうかを決定する処置を前記決定工程が有していることを特徴と する検出方法。 ６．信号成分がビデオ信号の色度成分及び輝度成分をそれぞれ構成している請求 の範囲５に記載の検出方法において、輝度成分の値がほぼ零である信号部分が、 零でない色度成分の値と関連しているかどうかを決定する処置を行なうことを特 徴とする検出方法。 ７．予め決定した標準規格に応じた少なくとも２つの信号成分を有するビデオ信 号及びオーディオ信号の双方又はいずれか一方にマーキングを行なうマーキン グ装置において、 前記標準規格に応じて信号を発生させる際には組合わさっては生じ得ない値 を前記信号成分に割当てる手段が設けられていることを特徴とするマーキング装 置。 ８．請求の範囲７に記載のマーキング装置において、前記信号成分に、ある値を 割当てる前記手段は、前記信号成分のうち第１の信号成分がどんな値をとっても 差し支えないようにする値を前記信号成分のうち第２の信号成分がとっている信 号部分において第１の信号成分を変更する手段を具えていることを特徴とするマ ーキング装置。 ９．第１及び第２の信号成分がビデオ信号の色度成分及び輝度成分をそれぞれ構 成している請求の範囲８に記載のマーキング装置において、輝度成分の値がほぼ 零である信号部分に零でない予め決定した色度成分の値を割当てる手段が設けら れていることを特徴とするマーキング装置。 10．予め決定した符号化標準規格に応じた少なくとも２つの信号成分を有する、 マーキングされたビデオ信号を検出する検出装置において、 それぞれの信号成分の値が組合わさって前記符号化標準規格による信号中に 生じうるものであるかどうかを決定する手段と、この決定手段に応答してマーク 出力信号を発生させる手段とを有していることを特徴とする検出装置。 11．請求の範囲１０に記載の検出装置において、前記信号成分のうち第１の信号 成分がどんな値をとっても差し支えないようにする値を前記信号成分のうちの１ つがとっているかどうかを決定する処置を前記決定手段が行なうようになってい ることを特徴とする検出装置。 12．信号成分がビデオ信号の色度成分及び輝度成分をそれぞれ構成している請求 の範囲１１に記載の検出装置において、輝度成分の値がほぼ零である信号部分が 、零でない色度成分の値と関連しているかどうかを決定する手段が設けられてい ることを特徴とする検出装置。 13．ビデオ又はオーディオ信号であって、この信号には当該信号に分類を割当て るようにマーキングが行なわれ、この信号は予め決定した標準規格に応じた少な くとも２つの信号成分を有している当該ビデオ又はオーディオ信号において、 ビデオ又はオーディオ信号を前記標準規格に応じたエンコーダを用いて符号 化する際に、組合わさっては生じ得ない前記信号成分にある値が割当てられてい ることを特徴とするビデオ又はオーディオ信号。 14．請求の範囲１３に記載のビデオ又はオーディオ信号において、前記信号成分 のうち第１の信号成分がどんな値をとっても差し支えないようにする値を前記信 号成分のうち第２の信号成分がとっている信号部分において第１の信号成分が変 更されていることを特徴とするビデオ又はオーディオ信号。 15．第１及び第２の信号成分がビデオ信号の色度成分及び輝度成分をそれぞれ構 成している請求の範囲１４に記載の信号において、輝度成分の値がほぼ零である 信号部分に、零でない予め決定した色度成分の値が割当てられていることを特徴 とする信号。 16．請求の範囲１３〜１５のいずれか一項に記載の信号が記録されている記録媒 体。