JP2006340326A - 情報信号記録方法、情報信号再生方法、情報信号記録装置および情報信号再生装置並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】画質や音質を低下させることなく、コンテンツにウォータマークを埋め込む。
【解決手段】入力される映像信号を圧縮し、映像信号中のＩピクチャを分離し、サーチデータ生成部１３でサーチ画像データを生成する。また、署名情報や固有の認証情報等の付加情報は変換部１８で数値情報に変換される。ＷＭ重畳部１４では変換部１８で生成された数値情報がウォータマークとしてにおいてサーチ画像データに埋め込まれる。サーチ画像データにウォータマークが埋め込まれるので映像データの画質が低下することはない。
【選択図】図１

Description

この発明は、情報信号記録方法、情報信号再生方法、情報信号記録装置および情報信号再生装置並びにプログラムに関する。

ディジタルビデオ信号を記録および再生するためのＤＶ（Digital Video）フォーマットの記録再生装置、例えばカメラ・レコーダが広く利用されている。さらに、ＤＶフォーマットの同一のテープ、回転ヘッドを使用して、ＭＰＥＧ（Moving Picture Coding Experts Group）−２のＭＰ＠Ｈ−１４で圧縮されたＨＤ（High Definition）データ（ＰＥＳ(Packetized Elementary Stream)を記録・再生する装置が下記特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されている内容は、ＨＤＶ２規格と呼ばれる。

特開２００２−３１４９４１号公報

ところで、オーディオやビデオなどの各種のコンテンツが不正コピーされると著作権者の利益が害される。そこでユーザ情報や固有の認証情報（以下、適宜、付加情報と称する）をウォータマーク（電子透かし情報）としてコンテンツに埋め込むことで、コンテンツの不正使用を防止することが行われている。

しかしながら、オーディオデータやビデオデータなどのコンテンツにウォータマークを埋め込むとオーディオデータの音質やビデオデータの画質の低下を招くおそれがあった。またオーディオデータやビデオデータに対する圧縮処理や伸張処理が行われる過程において、ウォータマークの耐性不足によってウォータマーク自体が消滅してしまうおそれがあった。

ＨＤＶ２規格で使用されるＤＶフォーマットのテープには、撮影日時やカメラのＦ値、シャッター値等を記録するビデオＡＵＸ(Auxiliary)やオーディオＡＵＸと呼ばれるシステムデータ領域が設けられる。この領域はいわゆるＴＯＣ（Table Of Contents）データの領域であり、記録された情報はユーザにより簡単に取り出されることがあるから、付加情報を記録すると改ざんされてしまうおそれがあった。またテープに装着されるカセットメモリに付加情報を記録すると、メモリ部を取り外すと情報が消滅してしまう問題点があった。

従ってこの発明の目的は、記録媒体に記録される映像データや音声データの画質、音質を低下させることなく、記録媒体に改ざんが困難な付加情報を埋め込み、さらに読み出すことができる情報信号記録方法、情報信号再生方法、情報信号記録装置および情報信号再生装置並びにプログラムを提供することである。

上述した課題を解決するために、この発明の第１の態様は、画像データを圧縮符号化して記録媒体に記録する情報信号記録方法において、圧縮符号化された画像データのうち、変速再生用の画像データを抽出する抽出ステップと、抽出ステップにおいて抽出された画像データの輝度信号成分および色差信号成分のビット長を削減することでサーチ画像データを生成するサーチ画像データ生成ステップと、入力される付加情報を数値情報に変換する変換ステップと、サーチ画像データ生成ステップにおいて生成されたサーチ画像データに、数値情報を埋め込む情報埋め込みステップと、情報埋め込みステップにおいて数値情報が埋め込まれたサーチ画像データを、分散して記録媒体上に記録する記録ステップとからなる情報信号記録方法である。

この発明の第２の態様は、記録媒体に記録されている画像データを再生する情報信号再生方法において、記録媒体上に記録されている画像データと、記録媒体上に分散して記録されている変速再生用のサーチ画像データとを再生する再生ステップと、サーチ画像データに埋め込まれている数値情報を抽出する抽出ステップと、通常再生時には、数値情報を逆変換することで付加情報を取得し、付加情報を画像データに重畳して再生表示し、変速再生時には、サーチ画像データを再生表示する再生表示ステップとからなる情報信号再生方法である。

この発明の第３の態様は、画像データを圧縮符号化して記録媒体に記録する情報信号記録装置において、圧縮符号化された画像データのうち、変速再生用の画像データを抽出する抽出部と、抽出部で抽出された画像データの輝度信号成分および色差信号成分のビット長を削減することでサーチ画像データを生成するサーチ画像データ生成部と、入力される付加情報を数値情報に変換する変換部と、サーチ画像データ生成部において生成されたサーチ画像データに、数値情報を埋め込む情報埋め込み部と、情報埋め込み部において数値情報が埋め込まれたサーチ画像データを、分散して記録媒体上に記録する記録部とからなる情報信号記録装置である。

この発明の第４の態様は、記録媒体に記録されている画像データを再生する情報信号再生装置において、記録媒体上に記録されている画像データと、記録媒体上に分散して記録されている変速再生用のサーチ画像データとを再生する再生部と、サーチ画像データに埋め込まれている数値情報を抽出する抽出部と、数値情報を逆変換することで付加情報を取得する逆変換部と、付加情報を画像データに重畳して表示する表示制御部とを備える情報信号再生装置である。

この発明の第５の態様は、圧縮符号化された画像データのうち、変速再生用の画像データを抽出する抽出ステップと、抽出ステップにおいて抽出された画像データの輝度信号成分および色差信号成分のビット長を削減することでサーチ画像データを生成するサーチ画像データ生成ステップと、入力される付加情報を数値情報に変換する変換ステップと、サーチ画像データ生成ステップにおいて生成されたサーチ画像データに、数値情報を埋め込む情報埋め込みステップと、情報埋め込みステップにおいて数値情報が埋め込まれたサーチ画像データを、分散して記録媒体上に記録する記録ステップとをコンピュータに実行させるプログラムである。

この発明の第６の態様は、記録媒体上に記録されている画像データと、記録媒体上に分散して記録されている変速再生用のサーチ画像データとを再生する再生ステップと、サーチ画像データに埋め込まれている数値情報を抽出する抽出ステップと、通常再生時には、数値情報を逆変換することで付加情報を取得し、付加情報を画像データに重畳して再生表示し、変速再生時には、サーチ画像データを再生表示する再生表示ステップとをコンピュータに実行させるプログラムである。

この発明によれば、記録される映像データの画質や音声データの音質を低下させることなく、改ざんが困難な付加情報を記録媒体に埋め込むことができる。また、記録媒体に埋め込まれた付加情報を読み出して再生表示することができる。

以下、図面を参照しながらこの発明の一実施形態について説明する。図１は、この発明を適用できるディジタルＶＴＲ(Video Tape Recoder)１の主としてビデオ信号の処理に関連する構成を示す。なお、説明を簡単にするために映像信号の処理を主に説明し、音声信号の処理に関する説明は、適宜省略する。

ディジタルＶＴＲ１は、例えばＨＤＶ２方式の１４４０×１０８０／６０ｉ（インターレース）の映像を、Ｎ＝１５（すなわち、１ＧＯＰ(Group of Pictures)が１５フレームから構成される）の、ＭＰ＠Ｈ−１４で圧縮したデータに対して、８倍速でサーチするサーチ機能を備える。

入力映像信号が図示しないＡ／Ｄコンバータによってディジタルビデオ信号に変換され映像データ圧縮部１１に供給される。映像データ圧縮部１１は入力される映像データに対して圧縮符号化処理を行う。例えば、ＭＰＥＧ２のＭＰ＠Ｈ−１４で、図２に示されるように、それぞれが１５フレームで構成されるＧＯＰ（ＧＯＰ１、ＧＯＰ２・・・ＧＯＰｎ）を単位として、各フレーム毎にＩ(Intra)ピクチャ、Ｂ(Bidirectionally)ピクチャ、またはＰ(Predictive)ピクチャとして圧縮符号化し、圧縮映像データを生成する。圧縮映像データは、Ｉピクチャ分離部１２およびフォーマット部１５に供給される。

Ｉピクチャ分離部１２では、サーチ用画像としてＧＯＰからＩピクチャを分離する。分離されたＩピクチャがサーチデータ生成部１３に供給される。

サーチデータ生成部１３では供給されるＩピクチャを使用して、サーチ用画像のためのサーチ画像データを生成する。ここで、サーチデータ生成部１３で行われる処理で生成されるサーチ画像データについて、図３を参照して説明する。

エンコード前、もしくはデコーダ後における画像データの輝度データの有効画素数は、水平方向に１４４０サンプル、垂直方向に１０８０サンプルである。また、色差データの有効画素数は、水平方向に７２０サンプル、垂直方向に５４０サンプルである。この画像データに対するサーチ用画像の１画面には、図３に示すように水平方向に９０（＝１４４０÷１６）個、垂直方向に６８（１０８０÷１６（小数点切り上げ））個のマクロブロック（ＭＢ）が形成される。

輝度信号Ｙの１つのマクロブロックは、８画素×８画素のＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）ブロック４つに分割され、各ＤＣＴブロックからＤＣ(Direct Current)成分が抽出され、それぞれ６ビットのデータに変換される。また、色差信号Ｃｂおよび色差信号Ｃｒの８画素×８画素のそれぞれのＤＣＴブロックからＤＣ成分が抽出され、それぞれ５ビットのデータへと変換される。結局、１個のマクロブロックは６つのデータ、すなわち３４（＝６ビット×４＋５ビット×２）ビットのデータで構成される。このようにして、１ＧＯＰ内に含まれるＩピクチャの画像データを処理することで、各ＧＯＰに対応するサーチ画像データを生成することができる。

再び図１に戻り説明する。ウォータマーク（ＷＭ）重畳部１４では、供給されるサーチ画像データに対してウォータマークを埋め込む処理が行われる。ＷＭ重畳部１４で行われる処理の詳細については後述する。

ＷＭ重畳部１４においてサーチ画像データに埋め込まれるウォータマークは、変換部１８から供給される。例えば、ユーザがリモートコントローラや画面のメニュー画面を使用して署名情報や固有の認証情報等の付加情報を入力する。入力された付加情報は変換部１８で数値情報へと変換されて、ＷＭ重畳部１４に供給される。ＷＭ重畳部１４は、この数値情報をウォータマークとしてサーチ画像データに埋め込む。

フォーマット部１５では、ＷＭ重畳部１４から入力されるサーチ画像データに誤り訂正符合が付加される。誤り訂正符合には例えば、記録再生時のエラーに対応するためのＣ１パリティ、バーストエラーに対応するための誤り訂正符号であるＣ２パリティからなる積符号が使用できる。また、データのアドレス情報を含むＩＤが付加され、１６トラック間でインターリーブ処理を施す。さらにサーチ画像データに、パケットの先頭であることを示すシンク(Sync)パターンを付加し、所定の変調を施し、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換を行う。

また、フォーマット部１５では映像データ圧縮部１１から供給される圧縮映像データにＣ１、Ｃ２の誤り検出訂正符号およびＩＤを付加し、１６トラック間でインターリーブ処理を施す。また、入力される映像データに、パケットの先頭であることを示すシンクパターンを付加し、所定の変調を施し、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換を行う。

Ｐ／Ｓ変換された映像データおよびサーチ画像データは、スイッチＳＷ１により後述するタイミングチャートに従い切換がなされ、回転ヘッド２０により磁気テープ１６に記録される。スイッチＳＷ１はアンドゲート１７から送出されるパルス信号によって、端子ａおよび端子ｂの接続の切換が行われる。

磁気テープ１６に記録されたデータは回転ヘッド２０によってアナログの電気信号として読み出され、再生アンプで増幅され、ディジタル信号に変換された後にスイッチＳＷ２で映像データとサーチ画像データとが選択されて復調部２１に入力される。スイッチＳＷ２の端子ｃ側と端子ｄ側の接続の切換はアンドゲート１７から送出されるパルス信号によって行われる。

復調部２１は入力データを復調する。また復調されたディジタルデータに対し通常再生時はＣ１およびＣ２の誤り検出符号を基に誤り訂正を行い、サーチ再生時はＣ１の訂正のみを行い、ＩＤを検出してデインターリーブ処理を行う。

誤り訂正が施されたデータは、シンクブロックヘッダに基に分離され、映像データは映像データ伸張部２５に、サーチ画像データはサーチデータ検出部２２に出力される。

映像データ伸張部２５は入力された映像データを伸張する処理を行う。また、伸張された映像データはＤ／Ａコンバータ２６においてディジタルデータからアナログデータへと変換されＯＳＤ（On Screen Display）制御部２７に供給される。

サーチデータ検出部２２では、取得されたサーチ画像データに対して画像処理が行われサーチ画像データを生成する処理が行われる。サーチ画像データは、ＷＭ検出部２３に出力される。ＷＭ検出部２３では、サーチ画像データに埋め込まれたウォータマークを検出する処理が行われる。

逆変換部２４は、ＷＭ検出部２３において検出された数値情報からなるウォータマークを使用して、その数値情報が意味する付加情報を決定する。決定した付加情報をＯＳＤ制御部２７に供給する。ＯＳＤ２７制御部では、例えば逆変換部２４から供給される付加情報を映像データに重畳する処理などが行われ、所定の映像データが液晶モニタなどのモニタ２８に表示される。

次に、サーチ画像データへ付加情報をウォータマークとして埋め込む処理を具体的に説明する。図４Ａは、この一実施形態における付加情報である文字情報と、文字情報を６ビットでコード化した値との対応を示すコード表の一例である。例えば、文字情報にはアルファベットの大文字と小文字の計５２の文字が使用される。モニタに表示される文字サイズやスタイルは予め決められている。図４Ａに示す文字情報とコード表との対応は、例えば図１で示したメモリ１９に記憶されている。なお、この一実施形態では文字情報は５２文字として設定したが、６個のマクロブロックを使用する場合は最大で６３文字まで設定することができる。またアルファベット以外の文字や絵文字、アイコンなどを使用することも可能である。

図４Ｂは、埋め込む文字コードとマクロブロック（ＭＢ）との対応を示したものである。６ビットの文字コード情報の各ビットの“０”または“１”を６個のマクロブロック（ＭＢ０〜ＭＢ５と表記する）に埋め込む。例えば、文字情報「Ａ」を埋め込む場合は以下のようになる。文字情報「Ａ」の文字コードは、図４Ａのコード表から“０００００１”とされる。この文字コードを図４Ｂの対応に基づいて各マクロブロックに埋め込む。すなわち、ビット０の情報である“１”をＭＢ０に埋め込み、ビット１〜ビット５の情報である“０”をＭＢ１〜ＭＢ５に埋め込む。このようにして６個のマクロブロックを使用して１個の文字情報が埋め込まれる。

例えば、ユーザが自分の署名情報を埋め込む場合、ユーザはモニタに表示されるメニュー画面やリモートコントローラを操作することで所望の文字を選択する。入力された文字は、図示しない入力部で所定の処理を受け、入力部からユーザの操作を示す信号が変換部１８に出力される。

変換部１８は、ユーザの操作を示す信号から文字情報を読み取り、その文字情報に対応する文字コードをメモリ１９から読み出す。メモリ１９から読み出した文字コードをＷＭ重畳部１４に供給する。

ＷＭ重畳部１４は、サーチデータ生成部１３から供給されるサーチ画像データのマクロブロックを構成するＤＣＴブロックに、変換部１８から供給される文字コードを埋め込む。

図５はサーチ画像データのマクロブロックの構成を示す。上述したようにサーチ画像データのマクロブロックは、ＤＣＴブロックＹ０〜ＤＣＴブロックＹ３とＤＣＴブロックＣｒ、ＤＣＴブロックＣｂの６個のＤＣＴブロックから構成される。図５はそれぞれのＤＣＴブロックを示し、Ｓ（ｉ，ｊ）はＤＣＴ係数で、０≦ｉ≦７は水平周波数成分、０≦ｊ≦７は垂直周波数成分を示す。

文字コード“０”を埋め込む場合は、図６に示すように、マクロブロックの６個のＤＣＴブロックのうち、マクロブロックＹ０、マクロブロックＹ２、マクロブロックＣｒのハッチングが施されている高周波領域のＤＣＴ係数を操作する。例えば、ＤＣＴ係数の値を０に置き換える。マクロブロックＹ１、マクロブロックＹ３、マクロブロックＣｂのＤＣＴ係数に対する操作は行わない。

一方、文字コード“１”を埋め込む場合は、図７に示すように、マクロブロックの６個のＤＣＴブロックのうち、マクロブロックＹ１、マクロブロックＹ３、マクロブロックＣｂのハッチングが施されている高周波領域のＤＣＴ係数を操作する。例えば、ＤＣＴ係数の値を０に置き換える。マクロブロックＹ０、マクロブロックＹ２、マクロブロックＣｒのＤＣＴ係数に対する操作は行わない。

なお、図６および図７に示した一例ではＤＣＴ係数をジグザグスキャンした場合の２８番目の係数Ｓ（０，７）以降の係数を高周波領域の係数として０に置き換えたが、０に置き換える係数はＤＣＴブロックの情報量、再生時の検出精度、ピクチャーサーチの画質等を総合的に考慮して適切に決定される。また、文字コードの情報ビット“０”、“１”を埋め込むＤＣＴブロックの組み合わせは上述した一例に限られず、他の組み合わせを用いても良い。

図８に概念的に示すように、１マクロブロックを構成する６個のＤＣＴブロックを２グループに分け、いずれかのグループの高周波領域の係数を操作し文字コードの情報ビット“０”または“１”を埋め込む。この処理はユーザのみが知り得ることで、この一実施形態における秘密鍵となる。

次に、文字コードの情報ビットが埋め込まれたマクロブロックを磁気テープ１６に記録する処理を説明する。

図９は、サーチ画像データとそのヘッダーの構成を示す。磁気テープ１６に記録するデータの基本単位は１シンクブロック（ＳＢ）であり、１シンクブロックはＭＢ０〜ＭＢ２０の２１個のマクロブロックから構成される。

上述したように１マクロブロックに文字コード１ビット分を埋め込む。１シンクブロックを構成する２１個のマクロブロックのうち、先頭のマクロブロックＭＢ０〜ＭＢ５を使用して文字コードを埋め込む。また、１シンクブロック毎に付加されるサーチ画像データのヘッダーのリザーブド（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）エリア（未定義領域を意味する）に、文字コードの情報ビットの有無を示す１ビットのフラグを記録する。例えば、この１ビットのフラグが“１”である場合は文字コードの情報ビット“有”を示し、フラグが“０”である場合は情報ビット“無”を示す。再生時には、このシンクブロックのヘッダーのフラグが示す情報によって、シンクブロック内のマクロブロックの情報の抽出を行うことができる。

図１０Ａは磁気テープ１６上のトラックパターンを示し、図１０Ｂは磁気テープ１６のトラックフォーマットを示す。図１０Ａおよび図１０Ｂに図示するトラックパターンとトラックフォーマットは、ＨＤＶ２規格のＭＰ＠Ｈ−１４方式のものである。

回転ヘッド２０が１回トレースする毎に、プリアンブル（Preamble:Pr）、メインデータ（Main data:M）、サブコードセクタ(Sub code sector:S)およびポストアンブル（Post amble:Po）が記録される。そして１６トラックで１ＥＣＣ(Error Correcting Code)インタリーブ単位が構成されており、１ＥＣＣインターリーブ単位毎にエラー訂正が実行される。従って、テープ１６上での繋ぎ撮りや編集も１ＥＣＣインターリーブ単位毎に実行される。

図１１Ａは、倍速比が８の場合のサーチ画像データ領域の配置例を示す。サーチ動作には記録時に比べテープ送り速度が高速とされ、回転ヘッドが複数のトラックを跨って断片的にデータを再生する。したがって、サーチ画像データは、所定の倍速比、例えば８倍速で必ず再生される位置に配置される。図１１Ａでは、縦のストライプが磁気テープ上のトラックを示し、斜めの線が８倍速時の回転ヘッドの操作軌跡を示す。図示するように、サーチ画像データは、８倍速時に回転ヘッドがトレースする位置に配置される。なお、倍速比は８に限らず１６、２４などの倍速比の値であっても良く、複数の倍速比のひとつをユーザが選択できるようにされても良い。

テープ上に記録される１つのサーチ画像データ領域には、ＳＢ０〜ＳＢ１６の１７シンクブロックのサーチ画像データが挿入される。８倍速の場合、ＥＣＣインターリーブ単位である１６トラック内にトラック１に２領域（３４（＝１７×２）シンクブロック）、トラック３に３領域（５１（＝１７×３）シンクブロック）、トラック５に２領域（３４（＝１７×２）シンクブロック）が記録される。そして図１１Ｂに示すように９トレース分のサーチ画像データが１４４トラックにわたり配置される。

１シンクブロックは１文字の情報が埋め込まれるためサーチ画像データの１領域（１７シンクブロック）には１７文字が対応する。１ＥＣＣインターリーブ単位には、サーチ画像データ領域が７領域存在するため１７文字の情報が７回繰り返して埋め込まれる。また、１ＧＯＰ（１４４トラック）ではサーチ画像データ領域が９領域存在するため、１７文字の情報が６３（＝７×９）回繰り返して埋め込まれることとなる。このように文字の情報が繰り返し埋め込まれることで、再生時の文字の情報の検出効率を高めることができる。

なお、この一実施形態では、１シンクブロックを構成するマクロブロックのうち６個のマクロブロックを使用して、６ビットで最大６３種類の文字数を表すことができるとしたが、１シンクブロックは２１個のマクロブロックから構成されるため最大２１ビット、文字数で２²¹種類の文字数を扱うことができる。

図１２Ａは、図１に示す構成中のスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２のそれぞれの切換のモード表を示し、図１２ＢはスイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２のそれぞれの切換を行うタイムチャートを示す。アンドゲート１７の一方の入力ゲートにはトラックパルスであるパルス信号ＴＲＰが入力される。また、他の入力ゲートには、パルス信号ＴＲ１、パルス信号ＴＲ３、パルス信号ＴＲ５の何れかひとつが入力される。

例えばパルス信号ＴＲＰとパルス信号ＴＲ１が共にＨであるとき、アンドゲート１７から出力されるパルス信号はＨとされる。アンドゲート１７の出力パルス信号がＨのとき、スイッチＳＷ１は端子ｂ側に接続され、スイッチＳＷ２は端子ｄ側に接続される。また、パルス信号ＴＲＰとパルス信号ＴＲ１が共にＨでないときは、アンドゲート１７から出力されるパルス信号はＬとされる。アンドゲート１７の出力パルス信号がＬのとき、スイッチＳＷ１は端子ａ側に接続され、スイッチＳＷ２は端子ｃ側に接続される。アンドゲート１７の一方の入力ゲートにパルス信号ＴＲ３、パルス信号ＴＲ５が入力されるときも同様にしてスイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２の切換が行われる。

したがって、図１２Ｂに示すように、パルス信号ＴＲＰとパルス信号ＴＲ１（またはパルス信号ＴＲ３、パルス信号ＴＲ５）が共にＨであるときに、磁気テープ１６にサーチ画像データの記録が行われ、他の場合に磁気テープ１６に映像データの記録が行われる。

次に、通常再生時におけるサーチ画像データに埋め込まれたウォータマークの一例である文字コードの情報ビットの検出と、検出した情報ビットに基づいて文字をモニタに表示する処理について説明する。

通常再生時では、図１１Ａに示すテープパターンに従って回転ヘッド２０により信号が読み出され、スイッチＳＷ２で映像データとサーチ画像データが図１２Ａおよび図１２Ｂに示すタイミングで選択される。

スイッチＳＷ２が端子ｃ側に接続され、磁気テープ１６から読み出された映像データに対して、復調部２１、映像データ伸張部２５、Ｄ／Ａコンバータ２６、ＯＳＤ制御部２７のそれぞれにおいて上述した処理が行われ、モニタ２８に出力される。このとき映像データに対しては、文字コードの情報ビットは埋め込まれていないため、例えば情報ビットを埋め込むことに伴う画質の低下などの問題は生じない。

スイッチＳＷ２が端子ｄ側に接続され、磁気テープ１６から読み出されたサーチ画像データは、復調部でデータ分離、誤り訂正等の処理が行われ、サーチデータ検出部２２に出力される。サーチデータ検出部２２では、シンクブロックのヘッダー情報のリザーブドエリアに埋め込まれている情報の有無を示す１ビットのモードフラグを検出する。このとき、モードフラグが“０”である場合は、埋め込まれている情報はないものとされ、以下の処理は行われない。

モードフラグが“１”である場合は、ＷＭ検出部２３において以下の処理が行われる。ＷＭ検出部２３では、１ＥＣＣインターリーブ単位（１６トラック）毎にトラック１から取得される１７シンクブロック（３５７（＝１７×２１）マクロブロック）を２回、トラック３から取得される１７シンクブロック（３５７（＝１７×２１）マクロブロック）を３回、トラック５から取得される１７シンクブロック（３５７（＝１７×２１）マクロブロック）を２回、それぞれ検出する。

また、ＷＭ検出部２３では検出したシンクブロックを構成する２１個のマクロブロックのうち、先頭のマクロブロックＭＢ０〜ＭＢ５の各マクロブロックを構成する６個のＤＣＴブロックの高周波領域のエネルギーを比較する。高周波領域のエネルギーは、例えば、図６および図７を用いて説明したＳ（０，７）以降の高周波領域のＤＣＴ係数の二乗和によって算出される。

例えば、ＤＣＴブロックＹ０のエネルギー（以下、適宜、ＥＹ０と表記する）とＤＣＴブロックＹ１のエネルギー（以下、適宜、ＥＹ１と表記する）とを、ＤＣＴブロックＹ２のエネルギー（以下、適宜、ＥＹ２と表記する）とＤＣＴブロックＹ３のエネルギー（以下、適宜、ＥＹ３と表記する）とを、ＤＣＴブロックＣｒのエネルギー（以下、適宜、ＥＣｒと表記する）とＤＣＴブロックＣｂのエネルギー（以下、適宜、ＥＣｂと表記する）とをそれぞれ比較する。

比較の結果、以下の式（１）から式（３）の全てが成立する場合は、それらの６個のＤＣＴブロックから構成されるマクロブロックには、文字コードの情報ビット“０”が埋め込まれていると判定する。
ＥＹ０＜ＥＹ１・・・（１）
ＥＹ２＜ＥＹ３・・・（２）
ＥＣｒ＜ＥＣｂ・・・（３）

また比較の結果、以下の式（４）から式（６）の全てが成立する場合は、それらの６個のＤＣＴブロックから構成されるマクロブロックには、文字コードの情報ビット“１”が埋め込まれていると判定する。
ＥＹ０＞ＥＹ１・・・（４）
ＥＹ２＞ＥＹ３・・・（５）
ＥＣｒ＞ＥＣｂ・・・（６）

マクロブッロクに情報ビット“０”または“１”が埋め込まれている場合は、ＤＣＴブロックの一方のグループ（例えばＤＣＴブロックＹ０、ＤＣＴブロックＹ２およびＤＣＴブロックＣｂ）の高周波領域の係数は０に置き換えられているため、上述した比較により情報ビット“０”および“１”の何れかを判定することができる。

ＷＭ検出部２３において各シンクブロックのＭＢ０〜ＭＢ５に埋め込まれた情報ビットが判定され、判定結果は逆変換部２４に供給される。逆変換部２４は、例えば図４Ｂに示すマクロブロックと文字コードの対応を示す表を使用して文字コードを決定する。そして、メモリ１９に記録されているコード表を参照し、文字コードから画面に表示する文字情報を決定する。

決定された文字情報は、ＯＳＤ制御部２７に供給される。ＯＳＤ制御部２７において、映像データに文字情報が重畳される処理が行われる。

図１３は埋め込まれた文字情報の表示例を示す。モニタ４１には、映像データに文字情報が多重された映像が表示される。モニタ４１には１７個のシンクブロックのシンクブロック番号毎に文字を表示する表示領域４２が設けられる。例えば、１７個のシンクブロックのうち、ＳＢ０には「Ｙ」を表す文字コードが埋め込まれていれば、ＳＢ０の表示領域４３に「Ｙ」の文字が表示される。空欄の表示領域に対応するシンクブロックには、文字コードが埋め込まれていないことを示す。このようにして、例えば「ＹａＭａＤａ ＴａＲｏ」などのように署名情報や固有の認証情報等の付加情報を画面に表示することができる。なお、画面に表示される文字のフォントや種類、表示位置は図１３に示す例に限定されることはない。

また、例えば８倍速の変速再生時には以下の処理が行われる。変速再生時には、図１１Ａおよび図１１Ｂに示したようにして回転ヘッドによるトレースが行われ、トレースされた信号が再生アンプ（図示しない）で増幅され復調部２１で復調処理を受ける。また、誤り訂正処理、デインターリーブ処理が行われる。そしてサーチデータ検出部２２で検出されたサーチ画像データが、図示しないサーチ画像データ処理部と変速再生用メモリによりアナログ出力可能な映像信号とされた後、伸張処理、Ｄ／Ａ変換処理を受け、サーチ画像としてモニタに出力される。変速再生時には、サーチ画像データに埋め込まれている情報ビットの検出は行われない。

上述したようにサーチ画像データには情報ビットが埋め込まれる。そのため、サーチ画像データがサーチ用の画像としてモニタに表示されると画質の低下を招くことも有り得る。しかしながら、サーチ画像データは変速再生時等におけるサーチ用画像として使用されるため、画質の低下は許容されるものである。さらに、ＤＣＴ係数の高周波領域の係数を操作してウォータマークを埋め込むため、サーチ画像データの画質の低下を少なくすることができる。

以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述した記録時の処理、再生時の処理、サーチ画像データの生成・復元の処理等をハードウェアおよびソフトウェアの何れを使用して行うようにしても良い。また、変換部１８や逆変換部２４で行われる処理は、例えばマイクロコンピュータ等で実現されるＣＰＵ(Central Processing Unit)で行われるようにしても良い。

さらにこの発明は、磁気テープ以外の光ディスク、光テープ等の記録媒体を使用する場合にも適用することができる。

この発明の一実施形態におけるディジタルＶＴＲの構成の一例を示すブロック図である。 サーチ画像データの時間軸構造の説明に用いる略線図である。 サーチ画像データの説明に用いる略線図である。 この発明の一実施形態で使用する文字と各文字を６ビットで表した場合の対応および各マクロブロックと文字コードの対応を示す略線図である。 各マクロブロックの構成の一例を示す略線図である。 マクロブロックへ情報ビット“０”を埋め込む処理の説明に用いる略線図である。 マクロブロックへ情報ビット“１”を埋め込む処理の説明に用いる略線図である。 情報ビットを埋め込む処理の説明に用いる略線図である。 １シンクブロックの構成を示す略線図である。 この発明の一実施形態における磁気テープのトラックフォーマットを示す略線図である。 この発明の一実施形態におけるサーチ画像データの配置例を示す略線図である。 スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２の切換を説明するためのモード表とタイムチャートである。 この発明の一実施形態における文字情報の表示例を示す略線図である。

符号の説明

１１ 映像データ圧縮部
１２ Ｉピクチャ分離部
１３ サーチデータ生成部
１４ ＷＭ重畳部
１６ 磁気テープ
１８ 変換部
１９ メモリ
２２ サーチデータ検出部
２３ ＷＭ検出部
２４ 逆変換部
２７ ＯＳＤ制御部
２８ モニタ

Claims (8)

1. 画像データを圧縮符号化して記録媒体に記録する情報信号記録方法において、
   圧縮符号化された画像データのうち、変速再生用の画像データを抽出する抽出ステップと、
   上記抽出ステップにおいて抽出された画像データの輝度信号成分および色差信号成分のビット長を削減することでサーチ画像データを生成するサーチ画像データ生成ステップと、
   入力される付加情報を数値情報に変換する変換ステップと、
   上記サーチ画像データ生成ステップにおいて生成されたサーチ画像データに、上記数値情報を埋め込む情報埋め込みステップと、
   上記情報埋め込みステップにおいて上記数値情報が埋め込まれたサーチ画像データを、分散して記録媒体上に記録する記録ステップとからなる情報信号記録方法。
2. 請求項１において、
   上記情報埋め込みステップは、上記サーチ画像データを構成する符号化ブロックの高周波領域の係数を操作することで上記数値情報を埋め込むステップである情報信号記録方法。
3. 記録媒体に記録されている画像データを再生する情報信号再生方法において、
   記録媒体上に記録されている画像データと、記録媒体上に分散して記録されている変速再生用のサーチ画像データとを再生する再生ステップと、
   上記サーチ画像データに埋め込まれている数値情報を抽出する抽出ステップと、
   通常再生時には、上記数値情報を逆変換することで付加情報を取得し、上記付加情報を上記画像データに重畳して再生表示し、
   変速再生時には、上記サーチ画像データを再生表示する再生表示ステップとからなる情報信号再生方法。
4. 請求項３において、
   上記抽出ステップは、上記サーチ画像データを構成する符号化ブロックの高周波領域の係数の二乗和を使用して付加情報を抽出するステップである情報信号再生方法。
5. 画像データを圧縮符号化して記録媒体に記録する情報信号記録装置において、
   圧縮符号化された画像データのうち、変速再生用の画像データを抽出する抽出部と、
   上記抽出部で抽出された画像データの輝度信号成分および色差信号成分のビット長を削減することでサーチ画像データを生成するサーチ画像データ生成部と、
   入力される付加情報を数値情報に変換する変換部と、
   上記サーチ画像データ生成部において生成されたサーチ画像データに、上記数値情報を埋め込む情報埋め込み部と、
   上記情報埋め込み部において上記数値情報が埋め込まれたサーチ画像データを、分散して記録媒体上に記録する記録部とからなる情報信号記録装置。
6. 記録媒体に記録されている画像データを再生する情報信号再生装置において、
   記録媒体上に記録されている画像データと、記録媒体上に分散して記録されている変速再生用のサーチ画像データとを再生する再生部と、
   上記サーチ画像データに埋め込まれている数値情報を抽出する抽出部と、
   上記数値情報を逆変換することで付加情報を取得する逆変換部と、
   上記付加情報を上記画像データに重畳して表示する表示制御部とを備える情報信号再生装置。
7. 圧縮符号化された画像データのうち、変速再生用の画像データを抽出する抽出ステップと、
   上記抽出ステップにおいて抽出された画像データの輝度信号成分および色差信号成分のビット長を削減することでサーチ画像データを生成するサーチ画像データ生成ステップと、
   入力される付加情報を数値情報に変換する変換ステップと、
   上記サーチ画像データ生成ステップにおいて生成されたサーチ画像データに、上記数値情報を埋め込む情報埋め込みステップと、
   上記情報埋め込みステップにおいて上記数値情報が埋め込まれたサーチ画像データを、分散して記録媒体上に記録する記録ステップとをコンピュータに実行させるプログラム。
8. 記録媒体上に記録されている画像データと、記録媒体上に分散して記録されている変速再生用のサーチ画像データとを再生する再生ステップと、
   上記サーチ画像データに埋め込まれている数値情報を抽出する抽出ステップと、
   通常再生時には、上記数値情報を逆変換することで付加情報を取得し、上記付加情報を上記画像データに重畳して再生表示し、
   変速再生時には、上記サーチ画像データを再生表示する再生表示ステップとをコンピュータに実行させるプログラム。
   
   
   

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