JP3887918B2 - ウォーターマーク重畳装置、ウォーターマーク重畳方法、記録媒体、ウォーターマーク検出装置、並びに再生装置 - Google Patents
ウォーターマーク重畳装置、ウォーターマーク重畳方法、記録媒体、ウォーターマーク検出装置、並びに再生装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォーターマーク重畳装置、ウォーターマーク重畳方法、記録媒体、ウォーターマーク検出装置、並びに再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＤＶＤ（Digital Video Disc）、インターネット、ディジタル衛星放送等の普及により、所謂ディジタル著作物についての不正なコピーが問題となっている。
【０００３】
ディジタル著作物のコピーについては、例えばＣＧＭＳ（Copy Generation Management System）等の方式でコピーの世代制御を行うことにより対応が図られていたが、このＣＧＭＳ方式によるコピー制御情報は容易に改変されやすいという問題があった。また、不正コピーやいわゆる海賊行為の防止の徹底を図るためには、記録時における記録（コピー）制限だけでなく、再生時における再生制限をも行うことが必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような状況下において、上記ＤＶＤ等の分野では、記録時や再生時に上述のような制限を行うための新たなコピープロテクション方式が検討されている。そして、そのためのコピー制御情報を伝送する方法として、ウォーターマーク（Water Mark）の重畳という方法が提案されている。この方法は、画像や音声のコンテンツそのものの中に電子透かし処理によって、ウォーターマークと呼ばれる透かし情報を、雑音として埋め込むものである。このウォーターマークを埋め込む方式としては、帯域圧縮されたディジタル信号のデータストリーム上に埋め込む方式と、ベースバンド信号に埋め込む方式とがある。
【０００５】
ここで、このウォーターマークを用いた記録制限の概念について、図５を参照して説明する。図５に示すように、例えば読み出し専用であるＲＯＭタイプのＤＶＤ８０（以下、ＤＶＤ８０Ａという。）の画像や音声のコンテンツに「コピー不可（Ｎｅｖｅｒ Ｃｏｐｙ）」を示すウォーターマークを予め埋め込んでおく。このＤＶＤ８０ＡをＤＶＤ再生装置９０で再生して、その出力信号を記録装置９１を用いてデータの書き換えが可能なＲＡＭタイプのＤＶＤ８０（以下、ＤＶＤ８０Ｂという。）に記録しようとする場合には、記録するに先立ってウォーターマーク（ＷＭ）検出部９２がＤＶＤ再生装置９０からの出力信号からウォーターマークを検出して、このウォーターマークが「コピー不可（Ｎｅｖｅｒ Ｃｏｐｙ）」であるために、ＤＶＤ８０Ｂへの記録をストップするというものである。
【０００６】
なお、この場合に、「１回コピー可」を示すウォーターマーク（例えばｏｎｅ−ｃｏｐｙ）が記録装置９１のＷＭ検出部９２により検出された場合には、この記録装置９１は、ウォーターマークの情報を「これ以上記録不可」を示すウォーターマーク（例えばｎｏ−ｍｏｒｅ−ｃｏｐｙ）になるように、書き換えあるいは上書きしながらＤＶＤ８０Ｂに記録する。すなわち、このＤＶＤ８０ＢはＲＡＭタイプの媒体なので、上記ＲＯＭタイプの媒体であるＤＶＤ８０Ａにおける「コピー不可」を示すウォーターマークとは別のウォーターマークを使用する。
【０００７】
さらに、この記録制限を徹底するためには、例えば再生されるＤＶＤ８０Ａ等のコンテンツがアナログで出力された場合であっても、このコンテンツに含まれたウォーターマークを検出する必要があり、それ故このウォーターマークがベースバンド信号形態から検出しやすい方式であることが求められる。
【０００８】
次に、再生制限の概念について、図６を参照して説明する。例えば図６に示すように、ＲＡＭタイプのＤＶＤ８０Ｂからの再生信号にＮｅｖｅｒ Ｃｏｐｙのウォーターマークが検出された場合には、上述のようにこのＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙのウォーターマークがＲＯＭタイプのＤＶＤ８０Ａにだけ用いられるものであることから、このＤＶＤ８０Ｂは何らかの方法によってＤＶＤ８０Ａから不正コピーしたものであるとみなすことができる。そこで、このような場合には、Ｎｅｖｅｒ Ｃｏｐｙのウォーターマークが検出されたＤＶＤ８０Ｂの再生を上記ＤＶＤ再生装置９０側で禁止するというものである。
【０００９】
上述した各制限、特に再生制限については、共通のウォーターマークを使用することで、通常のＡＶ機器に用いて実現することができる。すなわち、コンテンツの出力は、最終的には必ずベースバンド信号になるため、そこでウォーターマークを検出して最終的なベースバンド信号を出力させないようにすれば良い。
【００１０】
このような再生制限を行うＤＶＤ再生装置の構成例を図７に示す。このＤＶＤ再生装置１００は、光ピックアップ／再生信号処理部１０１と、デコーダ１０２と、ウォーターマーク（ＷＭ）検出部１０３と、判定部１０４とスイッチ１０５とを備えて構成される。
【００１１】
光ピックアップ／再生信号処理部１０１は、光ピックアップや再生信号処理回路等を備えており、ＤＶＤ８０に記録されたコンテンツを再生してデータストリームを生成する。生成したデータストリームは、デコーダ１０２に供給される。また、光ピックアップ／再生信号処理部１０１は、ＤＶＤ８０がＲＯＭタイプかＲＡＭタイプかについて検出し、その検出結果をメディアタイプ情報として判定部１０４に出力する。
【００１２】
デコーダ１０２は、入力したデータストリームをデコードし、映像または音声についてのベースバンド信号を生成する。生成されたベースバンド信号は、ＷＭ検出部１０３及びスイッチ１０５に供給される。
【００１３】
ＷＭ検出部１０３は、このベースバンド信号からウォーターマークを検出し、検出結果についての情報を判定部１０４に出力する。
【００１４】
判定部１０４は、ＷＭ検出部１０３の判定結果及び入力したメディアタイプ情報に基づき、例えばウォーターマークがＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙでメディアタイプがＲＡＭといった上述した例の場合には、ＤＶＤ８０が不正コピーされたディスクと判定して、スイッチ１０５をＯＦＦとなるように制御する。一方、判定部１０４は、ＷＭ検出部１０３の判定結果及び入力したメディアタイプ情報に基づき、例えばウォーターマークがＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙでメディアタイプがＲＯＭの場合には、ＤＶＤ８０が適正なディスクであると判定して、スイッチ１０５をＯＮとなるように制御する。
【００１５】
これにより、ＤＶＤ再生装置１００においては、ＤＶＤ８０からメディアタイプとウォーターマークとを検出してこの組み合わせを判定することで、不正コピーされたディスクであるか否かが判明し、不正コピーされたディスクの場合には再生信号が出力されないことになる。
【００１６】
しかしながら、このような方法による再生制限をパーソナルコンピュータ（以下パソコンという。）のシステムにおいて適用する場合には、一般にパソコンではディジタルデータのデータストリームを出力するドライブ部と、このデータストリームをバス経由で入力して復調するデコーダ部とが分離した構成となっていることから、以下のような問題が生じる。
【００１７】
上述したＤＶＤ再生装置１００と同様の方法でＤＶＤ８０の再生制限を行うパソコンシステムの構成例を図８に示す。なお、上記ＤＶＤ再生装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１８】
このパソコンシステム１１０は、図８に示すように、ＤＶＤ８０を再生してそのコンテンツについてのデータストリームを出力する上記光ピックアップ／再生信号処理部１０１を備えたＤＶＤドライブ部１２０と、上記デコーダ１０２，ＷＭ検出部１０３，判定部１０４，スイッチ１０５を備えたデコーダブロック１３０とが分離した構成となっている。そして、ＤＶＤドライブ部１２０からのデータストリームは、バスを介してデコーダブロック１３０のデコーダ１０２に入力される。このパソコンシステム１１０は、上述したＤＶＤ再生装置１００と基本的な構成が同一であり、ＤＶＤ再生装置１００と同様の再生制限を行うことが可能である。
【００１９】
しかしながら、パソコンシステム１１０は、ＤＶＤドライブ部１２０とデコーダブロック１３０とが分離しているため、デコーダ１０２より出力されるベースバンド信号からウォーターマークを検出して最終的な出力を止めた場合であっても、ＤＶＤドライブ部１２０からはディジタルのデータストリームが出力されることとなる。そのため、このパソコンシステム１１０においては、光ピックアップ／再生信号処理部１０１からのこのデータストリームを、バスを介して外部に出力することが容易に行われることとなり、これによって不正コピーが行われる虞が生じる。
【００２０】
上述したパソコンシステム１１０の改良例について、図９を参照して説明する。なお、上記パソコンシステム１１０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２１】
図９に示すこのパソコンシステム１４０は、パソコンシステム１１０と同様にＤＶＤドライブ部とデコーダブロックとが分離して構成されているが、それぞれの構成要素が異なっている。すなわち、パソコンシステム１４０におけるデコーダブロック１６０は、デコーダ１０２のみの構成となっている。また、パソコンシステム１４０におけるＤＶＤドライブ部１５０は、上記光ピックアップ／再生信号処理部１０１の他に、上記ＷＭ検出部１０３，判定部１０４，スイッチ１０５が備えられており、さらに新たな構成要素としてローカルデコーダ１０６が加えられている。このローカルデコーダ１０６は、デコーダ１０２と同様の機能を有するものであり、光ピックアップ／再生信号処理部１０１からのデータストリームをデコードして、映像等についてのベースバンド信号を生成してこのベースバンド信号をＷＭ検出部１０３に供給する。
【００２２】
このような構成とされたパソコンシステム１４０においては、パソコンシステム１１０と同様の再生制限を行うことが可能であり、またスイッチ１０５がＤＶＤドライブ部１５０内にあるので、不正コピーによるＤＶＤ８０からのデータストリームをバスを介して外部に取り出すことができないようになっている。
【００２３】
しかしながら、このパソコンシステム１４０では、上述のように新たな構成要素としてローカルデコーダ１０６を使用しなければならないので、コスト的に不利であり、構成や処理も複雑となるという問題があった。
【００２４】
このような理由から、パソコン等のドライブ部とデコーダ部とが分離した構成の機器では、ドライブ部内でデータストリーム形態のままで検出することができるウォーターマークが求められていた。しかしながら、ウォーターマークをベースバンド信号の形態で検出する場合とデータストリームの形態で検出する場合とでは、必ずしも方式が一致しないため、どちらかの方式のみを採用すると他方で検出できず、或いは他方で検出しようとするとコストや規模が大きくなる、といった問題があった。
【００２５】
本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであって、データストリームの形態で検出できるウォーターマークとベースバンド信号の形態で検出できるウォーターマークを重畳するウォーターマーク重畳装置及びウォーターマーク重畳方法を提供することを目的とする。
【００２６】
また、本発明は、データストリームの形態でもベースバンド信号の形態でもウォーターマークが検出できる記録媒体及びウォーターマーク検出装置を提供することを目的とする。
【００２７】
さらに、本発明は、上記記録媒体についての再生及び再生制限が可能で、かつ低コスト化が図れる再生装置を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウォーターマーク重畳装置は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳する第１のエンコーダと、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成する圧縮手段と、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳する第２のエンコーダとを備える。
【００２９】
また、本発明に係るウォーターマーク重畳方法は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成されたデータストリームに対して第２のウォーターマークを重畳する。
【００３０】
また、本発明に係る記録媒体は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームが記録されたことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明に係るウォーターマーク検出装置は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームから上記第２のウォーターマークを検出する検出手段と、上記重畳データストリームをデコードしてベースバンド信号を生成するデコーダと、生成したベースバンド信号から上記第１のウォーターマークを検出する他の検出手段とを備えることを特徴とする。
【００３２】
さらに、本発明に係る再生装置は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成されたデータストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームと媒体の種類についての情報とが記録された記録媒体から重畳データストリームを再生するとともに、記録媒体から媒体の種類についての情報を読み出すドライバと、再生された重畳データストリームから第２のウォーターマークを検出する検出手段と、ドライバが読み出した媒体の種類についての情報と検出手段が検出した第２のウォーターマークとに基づいて記録媒体が適正かを判定し、記録媒体が適正と判定した場合に上記ドライバが再生した上記重畳データストリームを出力する判定制御手段とを備える。
【００３３】
再生装置においては、判定制御手段が、記録媒体が適正と判定した場合に再生された重畳データストリームを出力する。
【００３４】
ベースバンド信号形態で検出できるウォーターマークの重畳方法としては、以下のような方法がある。これは、スペクトラム拡散を用いるもので、ウォーターマークとするデータをＰｓｅｕｄ ＮｏｉｓｅのＲａｎｄｏｍパターン（以下、ＰＮパターンという。）で変調し、低レベルのノイズ状として、画像や音声の原信号に重畳する方法である。この重畳されたウォーターマークのデータは、変調時と同一のＰＮパターンを再生信号に掛け算することで検出することができ、このための検出回路は比較的コスト安で実現できる。しかしながら、このウォーターマークのデータは、圧縮されたデータからは直接検出することができず、一旦ベースバンド信号にデコードしてから検出する必要がある。
【００３５】
一方、上記圧縮されたデータに対してウォーターマークのデータを重畳する方法としては、例えば以下のような方法がある。これは、ＤＣＴ係数の値に対し、上述した方法と同様にスペクトラム拡散によってデータを重畳する方法である。この方法によれば、圧縮されたデータの状態でウォーターマークのデータを検出することができるが、ベースバンド信号の状態から検出する場合には上記ＤＣＴ係数の値を求める必要があるため、そのための回路等が必要となる。
【００３６】
本発明者は、このような点に鑑み、上述した両方の方法を用いて２種類のウォーターマークを同時に重畳することとした。ここで、両方の方法を用いて２種類のウォーターマークを単純に重畳することとしてもよいが、いずれも競合しないように重畳すればお互いの干渉が発生しない。
【００３７】
例えば、上記ＰＮパターンを２種類のウォーターマークにつき相互に異なるパターンとすれば、少なくとも干渉が発生することはない。また、基本的にタイムドメインと周波数ドメインとでドメインが異なるため、そもそも干渉は発生しないと考えられる。さらに、２種類のウォーターマークにつき、重畳する場所を分けて重畳してもよい。すなわち、画像の場合には画面の位置によって、音声の場合にはあるタイミングによって重畳する場所を分ければ２種類のウォーターマークが干渉することはない。
【００３８】
なお、２種類のウォーターマークを重畳するとコンテンツに対する影響が懸念されるが、重畳する総量をある一定レベル以下にすることでこれを回避できる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態につき図面を参照しながら詳細に説明する。本発明のウォーターマーク重畳装置及びウォーターマーク重畳方法が適用された図１に示す電子透かし処理装置１は、入力される原信号に記録制限用のウォーターマークを重畳するベースバンドウォーターマーク（ＷＭ）エンコーダ２と、帯域圧縮部３と、再生制限用のウォーターマークを重畳するストリームＷＭエンコーダ４とを備えて構成される。
【００４０】
ベースバンドＷＭエンコーダ２には、例えばマスターテープからの映像や音声等のコンテンツについての原信号がアナログのベースバンド信号（以下、この信号をベースバンド原信号という。）として入力される。ベースバンドＷＭエンコーダ２は、このベースバンド原信号にウォーターマーク情報となる所定のノイズを重畳して、重畳した信号を帯域圧縮部３に出力する。
【００４１】
このベースバンドＷＭエンコーダ２は、例えば図２に示すように、所定周波数のランダムパターンによる擬似雑音（ＰＮ：Pseud Noise）符号を出力するＰＮ発生回路５と、排他的論理和（Exclusively OR）回路（以下、ＥＯＲ回路という。）６と、加算回路７とから構成される。
【００４２】
このような構成を有するベースバンドＷＭエンコーダ２は、ウォーターマーク生成のための所定データとＰＮ発生回路５からのＰＮ符号とをＥＯＲ回路６で乗算することによって、ＥＯＲ回路６からはスペクトラム拡散されたノイズが出力される。そして、このスペクトラム拡散されたノイズとベースバンド原信号とを加算回路７で加算することにより、ウォーターマークの入ったベースバンド原信号が加算回路７から出力される。そして、出力されたこのウォーターマークの入ったベースバンド原信号は、帯域圧縮部３に供給される。
【００４３】
図３に、帯域圧縮部３とストリームＷＭエンコーダ４の構成例を示す。帯域圧縮部３は、上述したベースバンドＷＭエンコーダ２の加算回路７からのウォーターマークの入ったベースバンド原信号を入力するＤＣＴ回路８と、量子化回路９とを備えている。
【００４４】
ＤＣＴ回路８は、所定の変換係数で、入力したウォーターマークの入ったベースバンド原信号を離散コサイン変換して、時間軸上のデータを周波数軸上のデータに変換する。量子化回路９は、離散コサイン変換されたウォーターマークの入ったベースバンド原信号を所定の量子化ステップ幅で量子化する。
【００４５】
ストリームＷＭエンコーダ４は、所定周波数のランダムパターンによる擬似雑音（ＰＮ）符号を出力するＰＮ発生回路１１と、ＥＯＲ回路１２と、加算回路１３と、ランレングス符号化回路１４とから構成される。
【００４６】
なお、ＰＮ発生回路１１で発生するＰＮ符号のパターンは、上記ベースバンドＷＭエンコーダ２のＰＮ発生回路５で発生するＰＮ符号のパターンと異なるものとすることが望ましい。電子透かし処理装置１においては、上述のように帯域圧縮部３のＤＣＴ回路８で時間軸上のデータを周波数軸上のデータに変換するので、ベースバンドＷＭエンコーダ２で重畳されたウォーターマークとストリームＷＭエンコーダ４で重畳されたウォーターマークとでは基本的にタイムドメインと周波数ドメインとでドメインが異なるため、そもそも干渉は発生しないと考えられるが、上述のようにＰＮ符号のパターンを相互に異なるものとすることで、干渉の発生を確実に防止することができる。なお、ウォーターマーク同士の干渉の防止をより確実にするためには、双方のウォーターマークの重畳する場所を変えるようにする。具体的には、画像の場合には画面の位置、音声の場合にはあるタイミングによってウォーターマークの重畳する場所を相互に分ければよい。
【００４７】
このような構成を有するストリームＷＭエンコーダ４は、ウォーターマーク生成のための所定データとＰＮ発生回路１１からのＰＮ符号とをＥＯＲ回路１２で乗算することによって、ＥＯＲ回路１２からはスペクトラム拡散されたノイズが出力される。そして、このスペクトラム拡散されたノイズと帯域圧縮部３からの出力信号とを加算回路１３で加算し、さらにこの加算回路１３の出力信号をランレングス符号化回路１４でランレングス符号化することにより、ウォーターマークの入ったストリーム信号がストリームＷＭエンコーダ４から出力される。そして、出力されたこのウォーターマークの入ったストリーム信号は、原盤（図示せず）に記録され、図示しないスタンパーがこの原盤に基づいてスタンプ処理を行うことによりＤＶＤ１０が量産される。
【００４８】
すなわち、このＤＶＤ１０には、ベースバンドＷＭエンコーダ２によって重畳された再生制限用のウォーターマークと、ストリームＷＭエンコーダ４によって重畳された記録制限用のウォーターマークの双方が記録されていることになる。このように、２つの方式でウォーターマークを重畳すると、このＤＶＤ１０の再生時のコンテンツに対する影響が懸念されるが、重畳する総量を一定レベル以下に抑えることとすればよい。
【００４９】
なお、このＤＶＤ１０は、読み出し専用のＲＯＭディスクであり、所定領域にＲＯＭの媒体であることを示すデータが記録される。
【００５０】
次に、このＤＶＤ１０を再生し、また再生したＤＶＤ１０の信号を他の記録媒体に記録する記録再生システムについて図４を参照して説明する。
【００５１】
図４に示す記録再生システム２０は、例えばパーソナルコンピュータのシステムとして好適に用いられるものであり、ＤＶＤ１０を再生するＤＶＤ再生装置３０と、ＤＶＤ１０からの再生信号を他の記録媒体８０に記録する記録装置６０とからなっている。
【００５２】
ＤＶＤ再生装置３０は、上述したパソコンシステム１１０，１４０と同様に、ＤＶＤドライブ部とデコーダブロックとが分離され、これらが相互にバス等を介して接続された構成となっている。この実施の形態では、図４に示すように、ＤＶＤドライブ部４０が光ピックアップ／再生信号処理部２１と、ストリームＷＭ検出部２２と、判定部２３と、スイッチ２４とから構成され、デコーダブロック５０がデコーダ２５を備えて構成される。ＤＶＤ再生装置３０においては、ＤＶＤドライブ部４０の光ピックアップ／再生信号処理部２１とデコーダブロック５０のデコーダ２５とがバスを介して接続されている。
【００５３】
ＤＶＤドライブ部４０の光ピックアップ／再生信号処理部２１は、光ピックアップや再生信号処理回路等を備えており、ＤＶＤ１０に記録されたコンテンツを再生してデータストリームを生成する。また、光ピックアップ／再生信号処理部２１は、ＤＶＤ１０がＲＯＭタイプかＲＡＭタイプかについて検出し、その検出結果をメディアタイプ情報として判定部２３に出力する。
【００５４】
ストリームＷＭ検出部２２は、このデータストリームからウォーターマークを検出し、検出結果についての情報を判定部１０４に出力する。具体的には、ストリームＷＭ検出部２２は、上述した電子透かし処理装置１におけるストリームＷＭエンコーダ４のＰＮ発生回路１１が出力したＰＮパターンと同一のＰＮパターンをデータストリームに掛け算することでウォーターマークを検出することができる。
【００５５】
判定部２３は、ストリームＷＭ検出部２２の判定結果及び入力したメディアタイプ情報に基づき、例えばウォーターマークがＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙでメディアタイプがＲＡＭといった上述した例の場合には、ＤＶＤ１０が不正コピーされたディスクと判定して、スイッチ２４をＯＦＦとなるように制御する。これにより、ＤＶＤ再生装置３０においては、光ピックアップ／再生信号処理部２１からのデータストリームがデコーダブロック５０に供給されないため、再生信号が出力されない。
【００５６】
一方、判定部２３は、ストリームＷＭ検出部２２の判定結果及び入力したメディアタイプ情報に基づき、例えばウォーターマークがＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙでメディアタイプがＲＯＭの場合には、ＤＶＤ１０が適正なディスクであると判定して、スイッチ２４をＯＮとなるように制御する。これにより、ＤＶＤ再生装置３０においては、光ピックアップ／再生信号処理部２１からのデータストリームがデコーダブロック５０に供給される。
【００５７】
デコーダブロック５０のデコーダ２５は、入力したデータストリームをデコードし、映像または音声についてのベースバンド信号を生成して外部ブロックに再生信号として出力する。
【００５８】
これにより、ＤＶＤ再生装置３０においては、ＤＶＤ１０からメディアタイプとウォーターマークとを検出してこの組み合わせを判定することで、不正コピーされたディスクであるか否かが判明し、不正コピーされたディスクの場合には光ピックアップ／再生信号処理部２１からのデータストリームがデコーダブロック５０に供給されないことから、再生信号が出力されない。このとき、ＤＶＤ再生装置３０においては、光ピックアップ／再生信号処理部２１からのデータストリームを外部に取り出すことができないので、不正コピーの虞のない確実な再生制限が可能となる。
【００５９】
一方、記録装置６０には、ベースバンドＷＭ検出部２６、スイッチ２７、及びスイッチ２７の後段に配設された図示しないリエンコーダや記録回路等が備えられている。
【００６０】
ベースバンドＷＭ検出部２６は、ＤＶＤ再生装置３０からの再生信号からウォーターマークを検出し、この検出結果に基づいてスイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦの制御を行う。ベースバンドストリームＷＭ検出部２６は、上述した電子透かし処理装置１におけるベースバンドＷＭエンコーダ２のＰＮ発生回路５が出力したＰＮパターンと同一のＰＮパターンをデータストリームに掛け算することでウォーターマークを検出する。ベースバンドストリームＷＭ検出部２６は、例えば、検出したウォーターマークが「記録不可」を示すＮｅｖｅｒ Ｃｏｐｙあるいは「これ以上記録不可」を示すｎｏ−ｍｏｒｅ−ｃｏｐｙである場合には、ベースバンドＷＭ検出部２６は、スイッチ２７をＯＦＦとし、他の記録媒体８０に対して記録信号を供給しないようにする。これにより、記録装置６０においては、記録媒体８０に対する記録制限の実効が図られる。
【００６１】
一方、検出されたウォーターマークが「コピー制限なし」を示すｃｏｐｙ−ｆｒｅｅあるいは「１回コピー可」を示すｏｎｅ−ｃｏｐｙである場合は、ベースバンドＷＭ検出部２６は、スイッチ２７をＯＮとし、他の記録媒体８０に対して記録信号を供給する。なお、ウォーターマークがｏｎｅ−ｃｏｐｙである場合は、リエンコーダによりこのウォーターマークに上書き等の処理をしてｎｏ−ｍｏｒｅ−ｃｏｐｙのウォーターマークとして記録媒体８０に記録すればよい。
【００６２】
このように、電子透かし処理装置１によって記録制限用のウォーターマークと再生制限用の２種類のウォーターマークが重畳された信号が記録されたＤＶＤ１０を使用することによって、記録再生システム２０は、再生制限の際にＤＶＤドライブ部３０とデコーダブロック５０との間のデータストリームをカットしながらそれぞれのブロックを簡易な構成とすることができ、低コスト化が実現できる。
【００６３】
また、ＤＶＤ１０は、データストリームから検出できるウォーターマークとベースバンド信号から検出できるウォーターマークの２種類のウォーターマークが重畳された信号が記録されているので、再生装置側でデータストリームから検出するウォーターマークの検出回路を設け、記録装置側でベースバンド信号から検出するウォーターマークの検出回路を設けることにより、再生装置及び記録装置側のそれぞれの構成を簡易化し、低コスト化することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るウォーターマーク重畳装置及びウォーターマーク重畳方法によれば、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成されたデータストリームに対して第２のウォーターマークを重畳することとしたので、データストリームの形態でもベースバンド信号の形態でもウォーターマークが検出できる検出方式の異なる２種類のウォーターマークが原信号に対して重畳される。
【００６５】
本発明に係る記録媒体は、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームが記録されているので、データストリームの形態で第２のウォーターマークが検出でき、このデータストリームをベースバンド信号に復調した場合に第１のウォーターマークが検出できる記録媒体となる。
【００６６】
本発明に係るウォーターマーク検出装置は、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成されたデータストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームから第２のウォーターマークを検出する検出手段と、重畳データストリームをデコードしてベースバンド信号を生成するデコーダと、生成したベースバンド信号から第１のウォーターマークを検出する他の検出手段とを備えるので、本発明の記録媒体を再生した場合に第１及び第２のウォーターマークの双方を検出することができる。従って、ウォーターマーク検出装置によれば、第２のウォーターマークを検出する検出手段及びデコーダを再生装置側に配置し、第１のウォーターマークを検出する他の検出手段を記録装置側に配置することで、再生装置側及び記録装置側の双方の構成の簡素化及び低コスト化が図れる。
【００６７】
本発明に係る再生装置によれば、本発明の記録媒体を再生して、再生した重畳データストリームから第２のウォーターマークを検出し、この記録媒体から媒体の種類についての情報を読み出し、読み出した媒体の種類についての情報と検出された第２のウォーターマークとに基づいて記録媒体が適正かを判定し、記録媒体が適正と判定された場合に再生された重畳データストリームを出力することとしたので、記録媒体が適正でない場合には重畳データストリームが外部に出力されない。これにより、再生装置は、重畳データストリームをデコードするデコーダと接続することにより、再生制限時における重畳データストリームの取出しを防止しながら、簡易かつ低コストな再生システムを構成することができ、パーソナルコンピュータ等に対して好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子透かし処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ベースバンドウォーターマークエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図３】帯域圧縮部及びストリームウォーターマークエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図４】ディスク再生／記録システムの構成を示すブロック図である。
【図５】記録制限の概念を説明するための図である。
【図６】再生制限の概念を説明するための図である。
【図７】ディスク再生装置において再生制限を行う場合について説明するためのブロック図である。
【図８】パソコンのシステムにおいて再生制限を行う場合について説明するためのブロック図である。
【図９】パソコンのシステムにおいて再生制限を行う場合について説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１ 電子透かし処理装置、２ ベースバンドＷＭエンコーダ、３ 帯域圧縮部、４ ストリームＷＭエンコーダ、５，１１ ＰＮ発生回路、６，１２ ＥＯＲ回路、７，１３ 加算回路、８ ＤＣＴ回路、９ 量子化回路、１４ ランレングス符号化回路、１０ ＤＶＤ、２０ 記録再生システム、３０ ＤＶＤ再生装置、６０ 記録装置、２１ 光ピックアップ／再生信号処理部、２２ ストリームＷＭ検出部、２３ 判定部、２４ スイッチ、２５ デコーダ、５０ デコーダブロック、２６ ベースバンドＷＭ検出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウォーターマーク重畳装置、ウォーターマーク重畳方法、記録媒体、ウォーターマーク検出装置、並びに再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＤＶＤ（Digital Video Disc）、インターネット、ディジタル衛星放送等の普及により、所謂ディジタル著作物についての不正なコピーが問題となっている。
【０００３】
ディジタル著作物のコピーについては、例えばＣＧＭＳ（Copy Generation Management System）等の方式でコピーの世代制御を行うことにより対応が図られていたが、このＣＧＭＳ方式によるコピー制御情報は容易に改変されやすいという問題があった。また、不正コピーやいわゆる海賊行為の防止の徹底を図るためには、記録時における記録（コピー）制限だけでなく、再生時における再生制限をも行うことが必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような状況下において、上記ＤＶＤ等の分野では、記録時や再生時に上述のような制限を行うための新たなコピープロテクション方式が検討されている。そして、そのためのコピー制御情報を伝送する方法として、ウォーターマーク（Water Mark）の重畳という方法が提案されている。この方法は、画像や音声のコンテンツそのものの中に電子透かし処理によって、ウォーターマークと呼ばれる透かし情報を、雑音として埋め込むものである。このウォーターマークを埋め込む方式としては、帯域圧縮されたディジタル信号のデータストリーム上に埋め込む方式と、ベースバンド信号に埋め込む方式とがある。
【０００５】
ここで、このウォーターマークを用いた記録制限の概念について、図５を参照して説明する。図５に示すように、例えば読み出し専用であるＲＯＭタイプのＤＶＤ８０（以下、ＤＶＤ８０Ａという。）の画像や音声のコンテンツに「コピー不可（Ｎｅｖｅｒ Ｃｏｐｙ）」を示すウォーターマークを予め埋め込んでおく。このＤＶＤ８０ＡをＤＶＤ再生装置９０で再生して、その出力信号を記録装置９１を用いてデータの書き換えが可能なＲＡＭタイプのＤＶＤ８０（以下、ＤＶＤ８０Ｂという。）に記録しようとする場合には、記録するに先立ってウォーターマーク（ＷＭ）検出部９２がＤＶＤ再生装置９０からの出力信号からウォーターマークを検出して、このウォーターマークが「コピー不可（Ｎｅｖｅｒ Ｃｏｐｙ）」であるために、ＤＶＤ８０Ｂへの記録をストップするというものである。
【０００６】
なお、この場合に、「１回コピー可」を示すウォーターマーク（例えばｏｎｅ−ｃｏｐｙ）が記録装置９１のＷＭ検出部９２により検出された場合には、この記録装置９１は、ウォーターマークの情報を「これ以上記録不可」を示すウォーターマーク（例えばｎｏ−ｍｏｒｅ−ｃｏｐｙ）になるように、書き換えあるいは上書きしながらＤＶＤ８０Ｂに記録する。すなわち、このＤＶＤ８０ＢはＲＡＭタイプの媒体なので、上記ＲＯＭタイプの媒体であるＤＶＤ８０Ａにおける「コピー不可」を示すウォーターマークとは別のウォーターマークを使用する。
【０００７】
さらに、この記録制限を徹底するためには、例えば再生されるＤＶＤ８０Ａ等のコンテンツがアナログで出力された場合であっても、このコンテンツに含まれたウォーターマークを検出する必要があり、それ故このウォーターマークがベースバンド信号形態から検出しやすい方式であることが求められる。
【０００８】
次に、再生制限の概念について、図６を参照して説明する。例えば図６に示すように、ＲＡＭタイプのＤＶＤ８０Ｂからの再生信号にＮｅｖｅｒ Ｃｏｐｙのウォーターマークが検出された場合には、上述のようにこのＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙのウォーターマークがＲＯＭタイプのＤＶＤ８０Ａにだけ用いられるものであることから、このＤＶＤ８０Ｂは何らかの方法によってＤＶＤ８０Ａから不正コピーしたものであるとみなすことができる。そこで、このような場合には、Ｎｅｖｅｒ Ｃｏｐｙのウォーターマークが検出されたＤＶＤ８０Ｂの再生を上記ＤＶＤ再生装置９０側で禁止するというものである。
【０００９】
上述した各制限、特に再生制限については、共通のウォーターマークを使用することで、通常のＡＶ機器に用いて実現することができる。すなわち、コンテンツの出力は、最終的には必ずベースバンド信号になるため、そこでウォーターマークを検出して最終的なベースバンド信号を出力させないようにすれば良い。
【００１０】
このような再生制限を行うＤＶＤ再生装置の構成例を図７に示す。このＤＶＤ再生装置１００は、光ピックアップ／再生信号処理部１０１と、デコーダ１０２と、ウォーターマーク（ＷＭ）検出部１０３と、判定部１０４とスイッチ１０５とを備えて構成される。
【００１１】
光ピックアップ／再生信号処理部１０１は、光ピックアップや再生信号処理回路等を備えており、ＤＶＤ８０に記録されたコンテンツを再生してデータストリームを生成する。生成したデータストリームは、デコーダ１０２に供給される。また、光ピックアップ／再生信号処理部１０１は、ＤＶＤ８０がＲＯＭタイプかＲＡＭタイプかについて検出し、その検出結果をメディアタイプ情報として判定部１０４に出力する。
【００１２】
デコーダ１０２は、入力したデータストリームをデコードし、映像または音声についてのベースバンド信号を生成する。生成されたベースバンド信号は、ＷＭ検出部１０３及びスイッチ１０５に供給される。
【００１３】
ＷＭ検出部１０３は、このベースバンド信号からウォーターマークを検出し、検出結果についての情報を判定部１０４に出力する。
【００１４】
判定部１０４は、ＷＭ検出部１０３の判定結果及び入力したメディアタイプ情報に基づき、例えばウォーターマークがＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙでメディアタイプがＲＡＭといった上述した例の場合には、ＤＶＤ８０が不正コピーされたディスクと判定して、スイッチ１０５をＯＦＦとなるように制御する。一方、判定部１０４は、ＷＭ検出部１０３の判定結果及び入力したメディアタイプ情報に基づき、例えばウォーターマークがＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙでメディアタイプがＲＯＭの場合には、ＤＶＤ８０が適正なディスクであると判定して、スイッチ１０５をＯＮとなるように制御する。
【００１５】
これにより、ＤＶＤ再生装置１００においては、ＤＶＤ８０からメディアタイプとウォーターマークとを検出してこの組み合わせを判定することで、不正コピーされたディスクであるか否かが判明し、不正コピーされたディスクの場合には再生信号が出力されないことになる。
【００１６】
しかしながら、このような方法による再生制限をパーソナルコンピュータ（以下パソコンという。）のシステムにおいて適用する場合には、一般にパソコンではディジタルデータのデータストリームを出力するドライブ部と、このデータストリームをバス経由で入力して復調するデコーダ部とが分離した構成となっていることから、以下のような問題が生じる。
【００１７】
上述したＤＶＤ再生装置１００と同様の方法でＤＶＤ８０の再生制限を行うパソコンシステムの構成例を図８に示す。なお、上記ＤＶＤ再生装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１８】
このパソコンシステム１１０は、図８に示すように、ＤＶＤ８０を再生してそのコンテンツについてのデータストリームを出力する上記光ピックアップ／再生信号処理部１０１を備えたＤＶＤドライブ部１２０と、上記デコーダ１０２，ＷＭ検出部１０３，判定部１０４，スイッチ１０５を備えたデコーダブロック１３０とが分離した構成となっている。そして、ＤＶＤドライブ部１２０からのデータストリームは、バスを介してデコーダブロック１３０のデコーダ１０２に入力される。このパソコンシステム１１０は、上述したＤＶＤ再生装置１００と基本的な構成が同一であり、ＤＶＤ再生装置１００と同様の再生制限を行うことが可能である。
【００１９】
しかしながら、パソコンシステム１１０は、ＤＶＤドライブ部１２０とデコーダブロック１３０とが分離しているため、デコーダ１０２より出力されるベースバンド信号からウォーターマークを検出して最終的な出力を止めた場合であっても、ＤＶＤドライブ部１２０からはディジタルのデータストリームが出力されることとなる。そのため、このパソコンシステム１１０においては、光ピックアップ／再生信号処理部１０１からのこのデータストリームを、バスを介して外部に出力することが容易に行われることとなり、これによって不正コピーが行われる虞が生じる。
【００２０】
上述したパソコンシステム１１０の改良例について、図９を参照して説明する。なお、上記パソコンシステム１１０と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２１】
図９に示すこのパソコンシステム１４０は、パソコンシステム１１０と同様にＤＶＤドライブ部とデコーダブロックとが分離して構成されているが、それぞれの構成要素が異なっている。すなわち、パソコンシステム１４０におけるデコーダブロック１６０は、デコーダ１０２のみの構成となっている。また、パソコンシステム１４０におけるＤＶＤドライブ部１５０は、上記光ピックアップ／再生信号処理部１０１の他に、上記ＷＭ検出部１０３，判定部１０４，スイッチ１０５が備えられており、さらに新たな構成要素としてローカルデコーダ１０６が加えられている。このローカルデコーダ１０６は、デコーダ１０２と同様の機能を有するものであり、光ピックアップ／再生信号処理部１０１からのデータストリームをデコードして、映像等についてのベースバンド信号を生成してこのベースバンド信号をＷＭ検出部１０３に供給する。
【００２２】
このような構成とされたパソコンシステム１４０においては、パソコンシステム１１０と同様の再生制限を行うことが可能であり、またスイッチ１０５がＤＶＤドライブ部１５０内にあるので、不正コピーによるＤＶＤ８０からのデータストリームをバスを介して外部に取り出すことができないようになっている。
【００２３】
しかしながら、このパソコンシステム１４０では、上述のように新たな構成要素としてローカルデコーダ１０６を使用しなければならないので、コスト的に不利であり、構成や処理も複雑となるという問題があった。
【００２４】
このような理由から、パソコン等のドライブ部とデコーダ部とが分離した構成の機器では、ドライブ部内でデータストリーム形態のままで検出することができるウォーターマークが求められていた。しかしながら、ウォーターマークをベースバンド信号の形態で検出する場合とデータストリームの形態で検出する場合とでは、必ずしも方式が一致しないため、どちらかの方式のみを採用すると他方で検出できず、或いは他方で検出しようとするとコストや規模が大きくなる、といった問題があった。
【００２５】
本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであって、データストリームの形態で検出できるウォーターマークとベースバンド信号の形態で検出できるウォーターマークを重畳するウォーターマーク重畳装置及びウォーターマーク重畳方法を提供することを目的とする。
【００２６】
また、本発明は、データストリームの形態でもベースバンド信号の形態でもウォーターマークが検出できる記録媒体及びウォーターマーク検出装置を提供することを目的とする。
【００２７】
さらに、本発明は、上記記録媒体についての再生及び再生制限が可能で、かつ低コスト化が図れる再生装置を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るウォーターマーク重畳装置は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳する第１のエンコーダと、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成する圧縮手段と、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳する第２のエンコーダとを備える。
【００２９】
また、本発明に係るウォーターマーク重畳方法は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成されたデータストリームに対して第２のウォーターマークを重畳する。
【００３０】
また、本発明に係る記録媒体は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームが記録されたことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明に係るウォーターマーク検出装置は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームから上記第２のウォーターマークを検出する検出手段と、上記重畳データストリームをデコードしてベースバンド信号を生成するデコーダと、生成したベースバンド信号から上記第１のウォーターマークを検出する他の検出手段とを備えることを特徴とする。
【００３２】
さらに、本発明に係る再生装置は、上記課題を解決するため、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成されたデータストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームと媒体の種類についての情報とが記録された記録媒体から重畳データストリームを再生するとともに、記録媒体から媒体の種類についての情報を読み出すドライバと、再生された重畳データストリームから第２のウォーターマークを検出する検出手段と、ドライバが読み出した媒体の種類についての情報と検出手段が検出した第２のウォーターマークとに基づいて記録媒体が適正かを判定し、記録媒体が適正と判定した場合に上記ドライバが再生した上記重畳データストリームを出力する判定制御手段とを備える。
【００３３】
再生装置においては、判定制御手段が、記録媒体が適正と判定した場合に再生された重畳データストリームを出力する。
【００３４】
ベースバンド信号形態で検出できるウォーターマークの重畳方法としては、以下のような方法がある。これは、スペクトラム拡散を用いるもので、ウォーターマークとするデータをＰｓｅｕｄ ＮｏｉｓｅのＲａｎｄｏｍパターン（以下、ＰＮパターンという。）で変調し、低レベルのノイズ状として、画像や音声の原信号に重畳する方法である。この重畳されたウォーターマークのデータは、変調時と同一のＰＮパターンを再生信号に掛け算することで検出することができ、このための検出回路は比較的コスト安で実現できる。しかしながら、このウォーターマークのデータは、圧縮されたデータからは直接検出することができず、一旦ベースバンド信号にデコードしてから検出する必要がある。
【００３５】
一方、上記圧縮されたデータに対してウォーターマークのデータを重畳する方法としては、例えば以下のような方法がある。これは、ＤＣＴ係数の値に対し、上述した方法と同様にスペクトラム拡散によってデータを重畳する方法である。この方法によれば、圧縮されたデータの状態でウォーターマークのデータを検出することができるが、ベースバンド信号の状態から検出する場合には上記ＤＣＴ係数の値を求める必要があるため、そのための回路等が必要となる。
【００３６】
本発明者は、このような点に鑑み、上述した両方の方法を用いて２種類のウォーターマークを同時に重畳することとした。ここで、両方の方法を用いて２種類のウォーターマークを単純に重畳することとしてもよいが、いずれも競合しないように重畳すればお互いの干渉が発生しない。
【００３７】
例えば、上記ＰＮパターンを２種類のウォーターマークにつき相互に異なるパターンとすれば、少なくとも干渉が発生することはない。また、基本的にタイムドメインと周波数ドメインとでドメインが異なるため、そもそも干渉は発生しないと考えられる。さらに、２種類のウォーターマークにつき、重畳する場所を分けて重畳してもよい。すなわち、画像の場合には画面の位置によって、音声の場合にはあるタイミングによって重畳する場所を分ければ２種類のウォーターマークが干渉することはない。
【００３８】
なお、２種類のウォーターマークを重畳するとコンテンツに対する影響が懸念されるが、重畳する総量をある一定レベル以下にすることでこれを回避できる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態につき図面を参照しながら詳細に説明する。本発明のウォーターマーク重畳装置及びウォーターマーク重畳方法が適用された図１に示す電子透かし処理装置１は、入力される原信号に記録制限用のウォーターマークを重畳するベースバンドウォーターマーク（ＷＭ）エンコーダ２と、帯域圧縮部３と、再生制限用のウォーターマークを重畳するストリームＷＭエンコーダ４とを備えて構成される。
【００４０】
ベースバンドＷＭエンコーダ２には、例えばマスターテープからの映像や音声等のコンテンツについての原信号がアナログのベースバンド信号（以下、この信号をベースバンド原信号という。）として入力される。ベースバンドＷＭエンコーダ２は、このベースバンド原信号にウォーターマーク情報となる所定のノイズを重畳して、重畳した信号を帯域圧縮部３に出力する。
【００４１】
このベースバンドＷＭエンコーダ２は、例えば図２に示すように、所定周波数のランダムパターンによる擬似雑音（ＰＮ：Pseud Noise）符号を出力するＰＮ発生回路５と、排他的論理和（Exclusively OR）回路（以下、ＥＯＲ回路という。）６と、加算回路７とから構成される。
【００４２】
このような構成を有するベースバンドＷＭエンコーダ２は、ウォーターマーク生成のための所定データとＰＮ発生回路５からのＰＮ符号とをＥＯＲ回路６で乗算することによって、ＥＯＲ回路６からはスペクトラム拡散されたノイズが出力される。そして、このスペクトラム拡散されたノイズとベースバンド原信号とを加算回路７で加算することにより、ウォーターマークの入ったベースバンド原信号が加算回路７から出力される。そして、出力されたこのウォーターマークの入ったベースバンド原信号は、帯域圧縮部３に供給される。
【００４３】
図３に、帯域圧縮部３とストリームＷＭエンコーダ４の構成例を示す。帯域圧縮部３は、上述したベースバンドＷＭエンコーダ２の加算回路７からのウォーターマークの入ったベースバンド原信号を入力するＤＣＴ回路８と、量子化回路９とを備えている。
【００４４】
ＤＣＴ回路８は、所定の変換係数で、入力したウォーターマークの入ったベースバンド原信号を離散コサイン変換して、時間軸上のデータを周波数軸上のデータに変換する。量子化回路９は、離散コサイン変換されたウォーターマークの入ったベースバンド原信号を所定の量子化ステップ幅で量子化する。
【００４５】
ストリームＷＭエンコーダ４は、所定周波数のランダムパターンによる擬似雑音（ＰＮ）符号を出力するＰＮ発生回路１１と、ＥＯＲ回路１２と、加算回路１３と、ランレングス符号化回路１４とから構成される。
【００４６】
なお、ＰＮ発生回路１１で発生するＰＮ符号のパターンは、上記ベースバンドＷＭエンコーダ２のＰＮ発生回路５で発生するＰＮ符号のパターンと異なるものとすることが望ましい。電子透かし処理装置１においては、上述のように帯域圧縮部３のＤＣＴ回路８で時間軸上のデータを周波数軸上のデータに変換するので、ベースバンドＷＭエンコーダ２で重畳されたウォーターマークとストリームＷＭエンコーダ４で重畳されたウォーターマークとでは基本的にタイムドメインと周波数ドメインとでドメインが異なるため、そもそも干渉は発生しないと考えられるが、上述のようにＰＮ符号のパターンを相互に異なるものとすることで、干渉の発生を確実に防止することができる。なお、ウォーターマーク同士の干渉の防止をより確実にするためには、双方のウォーターマークの重畳する場所を変えるようにする。具体的には、画像の場合には画面の位置、音声の場合にはあるタイミングによってウォーターマークの重畳する場所を相互に分ければよい。
【００４７】
このような構成を有するストリームＷＭエンコーダ４は、ウォーターマーク生成のための所定データとＰＮ発生回路１１からのＰＮ符号とをＥＯＲ回路１２で乗算することによって、ＥＯＲ回路１２からはスペクトラム拡散されたノイズが出力される。そして、このスペクトラム拡散されたノイズと帯域圧縮部３からの出力信号とを加算回路１３で加算し、さらにこの加算回路１３の出力信号をランレングス符号化回路１４でランレングス符号化することにより、ウォーターマークの入ったストリーム信号がストリームＷＭエンコーダ４から出力される。そして、出力されたこのウォーターマークの入ったストリーム信号は、原盤（図示せず）に記録され、図示しないスタンパーがこの原盤に基づいてスタンプ処理を行うことによりＤＶＤ１０が量産される。
【００４８】
すなわち、このＤＶＤ１０には、ベースバンドＷＭエンコーダ２によって重畳された再生制限用のウォーターマークと、ストリームＷＭエンコーダ４によって重畳された記録制限用のウォーターマークの双方が記録されていることになる。このように、２つの方式でウォーターマークを重畳すると、このＤＶＤ１０の再生時のコンテンツに対する影響が懸念されるが、重畳する総量を一定レベル以下に抑えることとすればよい。
【００４９】
なお、このＤＶＤ１０は、読み出し専用のＲＯＭディスクであり、所定領域にＲＯＭの媒体であることを示すデータが記録される。
【００５０】
次に、このＤＶＤ１０を再生し、また再生したＤＶＤ１０の信号を他の記録媒体に記録する記録再生システムについて図４を参照して説明する。
【００５１】
図４に示す記録再生システム２０は、例えばパーソナルコンピュータのシステムとして好適に用いられるものであり、ＤＶＤ１０を再生するＤＶＤ再生装置３０と、ＤＶＤ１０からの再生信号を他の記録媒体８０に記録する記録装置６０とからなっている。
【００５２】
ＤＶＤ再生装置３０は、上述したパソコンシステム１１０，１４０と同様に、ＤＶＤドライブ部とデコーダブロックとが分離され、これらが相互にバス等を介して接続された構成となっている。この実施の形態では、図４に示すように、ＤＶＤドライブ部４０が光ピックアップ／再生信号処理部２１と、ストリームＷＭ検出部２２と、判定部２３と、スイッチ２４とから構成され、デコーダブロック５０がデコーダ２５を備えて構成される。ＤＶＤ再生装置３０においては、ＤＶＤドライブ部４０の光ピックアップ／再生信号処理部２１とデコーダブロック５０のデコーダ２５とがバスを介して接続されている。
【００５３】
ＤＶＤドライブ部４０の光ピックアップ／再生信号処理部２１は、光ピックアップや再生信号処理回路等を備えており、ＤＶＤ１０に記録されたコンテンツを再生してデータストリームを生成する。また、光ピックアップ／再生信号処理部２１は、ＤＶＤ１０がＲＯＭタイプかＲＡＭタイプかについて検出し、その検出結果をメディアタイプ情報として判定部２３に出力する。
【００５４】
ストリームＷＭ検出部２２は、このデータストリームからウォーターマークを検出し、検出結果についての情報を判定部１０４に出力する。具体的には、ストリームＷＭ検出部２２は、上述した電子透かし処理装置１におけるストリームＷＭエンコーダ４のＰＮ発生回路１１が出力したＰＮパターンと同一のＰＮパターンをデータストリームに掛け算することでウォーターマークを検出することができる。
【００５５】
判定部２３は、ストリームＷＭ検出部２２の判定結果及び入力したメディアタイプ情報に基づき、例えばウォーターマークがＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙでメディアタイプがＲＡＭといった上述した例の場合には、ＤＶＤ１０が不正コピーされたディスクと判定して、スイッチ２４をＯＦＦとなるように制御する。これにより、ＤＶＤ再生装置３０においては、光ピックアップ／再生信号処理部２１からのデータストリームがデコーダブロック５０に供給されないため、再生信号が出力されない。
【００５６】
一方、判定部２３は、ストリームＷＭ検出部２２の判定結果及び入力したメディアタイプ情報に基づき、例えばウォーターマークがＮｅｖｅｒ ＣｏｐｙでメディアタイプがＲＯＭの場合には、ＤＶＤ１０が適正なディスクであると判定して、スイッチ２４をＯＮとなるように制御する。これにより、ＤＶＤ再生装置３０においては、光ピックアップ／再生信号処理部２１からのデータストリームがデコーダブロック５０に供給される。
【００５７】
デコーダブロック５０のデコーダ２５は、入力したデータストリームをデコードし、映像または音声についてのベースバンド信号を生成して外部ブロックに再生信号として出力する。
【００５８】
これにより、ＤＶＤ再生装置３０においては、ＤＶＤ１０からメディアタイプとウォーターマークとを検出してこの組み合わせを判定することで、不正コピーされたディスクであるか否かが判明し、不正コピーされたディスクの場合には光ピックアップ／再生信号処理部２１からのデータストリームがデコーダブロック５０に供給されないことから、再生信号が出力されない。このとき、ＤＶＤ再生装置３０においては、光ピックアップ／再生信号処理部２１からのデータストリームを外部に取り出すことができないので、不正コピーの虞のない確実な再生制限が可能となる。
【００５９】
一方、記録装置６０には、ベースバンドＷＭ検出部２６、スイッチ２７、及びスイッチ２７の後段に配設された図示しないリエンコーダや記録回路等が備えられている。
【００６０】
ベースバンドＷＭ検出部２６は、ＤＶＤ再生装置３０からの再生信号からウォーターマークを検出し、この検出結果に基づいてスイッチ２７のＯＮ／ＯＦＦの制御を行う。ベースバンドストリームＷＭ検出部２６は、上述した電子透かし処理装置１におけるベースバンドＷＭエンコーダ２のＰＮ発生回路５が出力したＰＮパターンと同一のＰＮパターンをデータストリームに掛け算することでウォーターマークを検出する。ベースバンドストリームＷＭ検出部２６は、例えば、検出したウォーターマークが「記録不可」を示すＮｅｖｅｒ Ｃｏｐｙあるいは「これ以上記録不可」を示すｎｏ−ｍｏｒｅ−ｃｏｐｙである場合には、ベースバンドＷＭ検出部２６は、スイッチ２７をＯＦＦとし、他の記録媒体８０に対して記録信号を供給しないようにする。これにより、記録装置６０においては、記録媒体８０に対する記録制限の実効が図られる。
【００６１】
一方、検出されたウォーターマークが「コピー制限なし」を示すｃｏｐｙ−ｆｒｅｅあるいは「１回コピー可」を示すｏｎｅ−ｃｏｐｙである場合は、ベースバンドＷＭ検出部２６は、スイッチ２７をＯＮとし、他の記録媒体８０に対して記録信号を供給する。なお、ウォーターマークがｏｎｅ−ｃｏｐｙである場合は、リエンコーダによりこのウォーターマークに上書き等の処理をしてｎｏ−ｍｏｒｅ−ｃｏｐｙのウォーターマークとして記録媒体８０に記録すればよい。
【００６２】
このように、電子透かし処理装置１によって記録制限用のウォーターマークと再生制限用の２種類のウォーターマークが重畳された信号が記録されたＤＶＤ１０を使用することによって、記録再生システム２０は、再生制限の際にＤＶＤドライブ部３０とデコーダブロック５０との間のデータストリームをカットしながらそれぞれのブロックを簡易な構成とすることができ、低コスト化が実現できる。
【００６３】
また、ＤＶＤ１０は、データストリームから検出できるウォーターマークとベースバンド信号から検出できるウォーターマークの２種類のウォーターマークが重畳された信号が記録されているので、再生装置側でデータストリームから検出するウォーターマークの検出回路を設け、記録装置側でベースバンド信号から検出するウォーターマークの検出回路を設けることにより、再生装置及び記録装置側のそれぞれの構成を簡易化し、低コスト化することができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明に係るウォーターマーク重畳装置及びウォーターマーク重畳方法によれば、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成されたデータストリームに対して第２のウォーターマークを重畳することとしたので、データストリームの形態でもベースバンド信号の形態でもウォーターマークが検出できる検出方式の異なる２種類のウォーターマークが原信号に対して重畳される。
【００６５】
本発明に係る記録媒体は、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームが記録されているので、データストリームの形態で第２のウォーターマークが検出でき、このデータストリームをベースバンド信号に復調した場合に第１のウォーターマークが検出できる記録媒体となる。
【００６６】
本発明に係るウォーターマーク検出装置は、１のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成されたデータストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームから第２のウォーターマークを検出する検出手段と、重畳データストリームをデコードしてベースバンド信号を生成するデコーダと、生成したベースバンド信号から第１のウォーターマークを検出する他の検出手段とを備えるので、本発明の記録媒体を再生した場合に第１及び第２のウォーターマークの双方を検出することができる。従って、ウォーターマーク検出装置によれば、第２のウォーターマークを検出する検出手段及びデコーダを再生装置側に配置し、第１のウォーターマークを検出する他の検出手段を記録装置側に配置することで、再生装置側及び記録装置側の双方の構成の簡素化及び低コスト化が図れる。
【００６７】
本発明に係る再生装置によれば、本発明の記録媒体を再生して、再生した重畳データストリームから第２のウォーターマークを検出し、この記録媒体から媒体の種類についての情報を読み出し、読み出した媒体の種類についての情報と検出された第２のウォーターマークとに基づいて記録媒体が適正かを判定し、記録媒体が適正と判定された場合に再生された重畳データストリームを出力することとしたので、記録媒体が適正でない場合には重畳データストリームが外部に出力されない。これにより、再生装置は、重畳データストリームをデコードするデコーダと接続することにより、再生制限時における重畳データストリームの取出しを防止しながら、簡易かつ低コストな再生システムを構成することができ、パーソナルコンピュータ等に対して好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子透かし処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ベースバンドウォーターマークエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図３】帯域圧縮部及びストリームウォーターマークエンコーダの構成を示すブロック図である。
【図４】ディスク再生／記録システムの構成を示すブロック図である。
【図５】記録制限の概念を説明するための図である。
【図６】再生制限の概念を説明するための図である。
【図７】ディスク再生装置において再生制限を行う場合について説明するためのブロック図である。
【図８】パソコンのシステムにおいて再生制限を行う場合について説明するためのブロック図である。
【図９】パソコンのシステムにおいて再生制限を行う場合について説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１ 電子透かし処理装置、２ ベースバンドＷＭエンコーダ、３ 帯域圧縮部、４ ストリームＷＭエンコーダ、５，１１ ＰＮ発生回路、６，１２ ＥＯＲ回路、７，１３ 加算回路、８ ＤＣＴ回路、９ 量子化回路、１４ ランレングス符号化回路、１０ ＤＶＤ、２０ 記録再生システム、３０ ＤＶＤ再生装置、６０ 記録装置、２１ 光ピックアップ／再生信号処理部、２２ ストリームＷＭ検出部、２３ 判定部、２４ スイッチ、２５ デコーダ、５０ デコーダブロック、２６ ベースバンドＷＭ検出部
Claims (9)
- １のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳する第１のエンコーダと、
上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成する圧縮手段と、
生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳する第２のエンコーダとを備えることを特徴とするウォーターマーク重畳装置。 - 上記第１のウォーターマーク及び上記第２のウォーターマークは、それぞれ互いに干渉し合わないことを特徴とする請求項１記載のウォーターマーク重畳装置。
- 上記第１のエンコーダは、上記第１のウォーターマークとして複製制御情報を含む著作権情報を重畳し、上記第２のエンコーダは、上記第２のウォーターマークとして再生制限用の情報を重畳することを特徴とする請求項１記載のウォーターマーク重畳装置。
- １のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、
上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、
生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳することを特徴とするウォーターマーク重畳方法。 - それぞれ互いに干渉し合わない第１及び第２のウォーターマークを重畳することを特徴とする請求項４記載のウォーターマーク重畳方法。
- ベースバンドの原信号に対して複製制御情報を含む著作権情報を上記第１のウォーターマークとして重畳し、生成された上記データストリームに対して再生制限用の情報を上記第２のウォーターマークとして重畳することを特徴とする請求項４記載のウォーターマーク重畳方法。
- １のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、
上記第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、
生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームが記録されたことを特徴とする記録媒体。 - １のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームから上記第２のウォーターマークを検出する検出手段と、
上記重畳データストリームをデコードしてベースバンド信号を生成するデコーダと、
生成したベースバンド信号から上記第１のウォーターマークを検出する他の検出手段と
を備えることを特徴とするウォーターマーク検出装置。 - １のコンテンツのベースバンドの原信号に対して第１のウォーターマークを重畳し、第１のウォーターマークが重畳された原信号を圧縮してデータストリームを生成し、生成された上記データストリームに対して第２のウォーターマークを重畳して生成された重畳データストリームと媒体の種類についての情報とが記録された記録媒体から上記重畳データストリームを再生するとともに、上記記録媒体から媒体の種類についての情報を読み出すドライバと、再生された上記重畳データストリームから上記第２のウォーターマークを検出する検出手段と、
上記ドライバが読み出した上記媒体の種類についての情報と上記検出手段が検出した上記第２のウォーターマークとに基づいて上記記録媒体が適正かを判定し、上記記録媒体が適正と判定した場合に上記ドライバが再生した上記重畳データストリームを出力する判定制御手段とを備えることを特徴とする再生装置。
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1997
- 1997-12-10 JP JP34024997A patent/JP3887918B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11176088A (ja) | 1999-07-02 |
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