(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
認証可能なディジタルデータを記録媒体に記録する記録方法において、
前記記録媒体の再生装置から再生信号として出力不可能である信号として予め第１の関数値を記録しておき、前記記録媒体の再生装置から再生信号として出力可能である信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号と、前記同期信号から所定の第１の距離離れた位置に第２の関数値を記録し、かつ、前記第２の関数値は、前記第１の関数値と前記同期信号から所定の第２の距離離れた位置に存在する前記コンテンツデータの所定ビット数の一部値と前記第２の関数値を用いて所定の演算式により得られる認証子が、所定の値になるような値に設定して記録することを特徴とするディジタルデータ記録方法。
【請求項２】
前記記録媒体に書き換え不可能な領域を設定し、前記書き換えが不可能な領域に前記第１の関数値を記録することを特徴とする請求項１記載のディジタルデータ記録方法。
【請求項３】
同期信号を発生する同期信号発生手段と、
前記同期信号に同期して第１の関数値を発生するサブ関数値発生部と、
記録されるコンテンツデータのうち、前記同期信号が入力されてから予め設定された第１のバイト数後に存在するコンテンツデータの所定ビット数の一部値を検出する検出部と、
前記サブ関数値発生部からの前記第１の関数値と、前記検出部からの前記一部値と、予め設定した値の認証子とに基づいて、所定の演算式により第２の関数値を算出するメイン関数値発生部と、
前記サブ関数値発生部からの前記第１の関数値と、前記メイン関数値発生部からの前記第２の関数値と、前記同期信号発生手段からの同期信号と、前記記録されるコンテンツデータとを受け、前記コンテンツデータ中に前記同期信号と、前記同期信号からそれぞれ所定の第１の距離及び第２の距離離れた位置に前記第２の関数値と前記コンテンツデータの一部値とが配置され、かつ、所定位置に前記第１の関数値が配置されたフォーマットのディジタルデータを生成するフォーマット手段と、
前記フォーマット手段からのディジタルデータを受け、記録媒体再生装置から再生信号として出力不可能である信号として前記第１の関数値を記録媒体に記録し、かつ、前記記録媒体再生装置から再生信号として出力可能である信号として、前記コンテンツデータと前記同期信号と前記第２の関数値とを前記記録媒体に記録するデータ記録部と
を有することを特徴とするディジタルデータ記録装置。
【請求項４】
記録媒体の再生装置から再生信号として出力不可能である信号として第１の関数値が記録され、前記記録媒体の再生装置から再生信号として出力可能である信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号と、前記同期信号から所定の第１の距離離れた位置に第２の関数値が記録され、かつ、前記第２の関数値は、前記第１の関数値と前記同期信号から所定の第２の距離離れた位置に存在する前記コンテンツデータの所定ビット数の一部値と前記第２の関数値を用いて所定の演算式により得られる認証子が、所定の値になるような値に設定して記録されている記録媒体の記録信号を再生する再生方法であって、
前記第１の関数値を再生すると共に、前記同期信号を読み取り、その同期信号の記録されている位置から前記所定の第１の距離離れた位置に記録されている前記第２の関数値と前記所定の第２の距離離れた位置に記録されている前記一部値を読み取り、読み取った前記第１及び第２の関数値と前記一部値から前記認証子を演算し、得られた前記認証子の演算値が前記予め設定した値と一致した場合には再生を許可し、不一致な場合には再生を不許可とすることを特徴とするディジタルデータ再生方法。
【請求項５】
記録媒体再生装置から再生信号として出力不可能である信号として第１の関数値が記録され、前記記録媒体再生装置から再生信号として出力可能である信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号と、前記同期信号から所定の第１の距離離れた位置に第２の関数値が記録され、かつ、前記第２の関数値は、前記第１の関数値と前記同期信号から所定の第２の距離離れた位置に存在する前記コンテンツデータの所定ビット数の一部値と前記第２の関数値を用いて所定の演算式により得られる認証子が、所定の値になるような値に設定して記録されている記録媒体の記録信号を再生する再生装置であって、
前記記録媒体の記録信号を再生する再生手段と、
前記再生手段により得られた再生信号から前記第１の関数値を検出するサブ関数検出部と、
前記再生手段により得られた再生信号中のコンテンツデータを復号する復号化器と、
前記再生手段により得られた再生信号から前記同期信号を検出する同期信号検出部と、
前記同期信号検出部からの検出信号に基づいて、前記第２の関数値と前記一部値を読み取り検出する検出手段と、
前記サブ関数値検出部からの前記第１の関数値と前記検出手段からの前記第２の関数値及び前記一部値とから前記認証子を演算する認証子演算部と、
前記認証子演算部により演算された認証子の演算値が前記予め設定した値と一致した場合には、前記復号化器からの再生復号データを出力し、前記予め設定した値と不一致な場合には、前記復号化器からの再生復号データの正常出力を禁止する再生制御手段と
を有することを特徴とするディジタルデータ再生装置。
【請求項６】
テープ状又はディスク状の磁気記録再生可能な記録媒体、又はディスク状の光ビームを用いた少なくとも再生可能な記録媒体、又はメモリ機能を有する記録媒体であって、
記録媒体の再生装置から再生信号として出力不可能である信号と出力可能である信号とが記録されており、前記出力不可能である信号として第１の関数値が記録され、前記出力可能である信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号と、前記同期信号からそれぞれ所定の第１の距離及び第２の距離離れた位置に第２の関数値と前記コンテンツデータの所定ビット数の一部値が記録され、かつ、前記第２の関数値は、前記第１の関数値及び前記一部値と予め設定された値の認証子とを用いて所定の演算式により得られる値に設定して記録されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項７】
前記コンテンツデータはＭＰＥＧ方式に基づいて圧縮符号化された符号化データであり、前記第２の関数値は前記ＭＰＥＧ方式で規定されるユーザデータ（ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ）、若しくはプライベートデータバイト（ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｂｙｔｅ）、若しくはユーザが任意に設定できるプライベートストリーム（ｐｒｉｖａｔｅ＿ｓｔｒｅａｍ）などのデータパケットに記録することを特徴とする請求項６記載の記録媒体。
【請求項８】
書き換え不可能な領域と書き換え可能な領域を有し、前記書き換えが不可能な領域に前記第１の関数値が記録されており、前記書き換えが可能な領域に前記第２の関数値と再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号が記録されていることを特徴とする請求項６又は７記載の記録媒体。
【請求項９】
読み出し専用であり、前記第１の関数値が、一般ユーザが書き換えすることができない領域に配置して記録されていることを特徴とする請求項６又は７記載の記録媒体。
【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データ記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置並びに記録媒体に係り、特に予め情報が記録されている再生専用記録媒体の記録ディジタルデータを、不正にコピーすることを防止するためのディジタルデータ記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
予め情報が記録されている再生専用記録媒体の記録信号を、不正にコピーすることによる著作権の侵害等を防止するための、いわゆるコピープロテクション技術の従来方法として、ＶＴＲの分野では、販売又は貸与されたビデオテープが多量に複製されることを防止するため、コピーの際に著しく画質が劣化する記録方式が提案されている。この代表的なものにマクロビジョン方式がある（特開昭６３−１０７２８１号公報）。このマクロビジョン方式は、アナログビデオ信号の一部に特殊な信号を重畳して、コピーの際にＡＧＣ回路を誤動作させることで画質を劣化させることにより複製を防止している。
【０００３】
また、記録されたビデオテープが別のＶＴＲでは正常に再生できなくする手段として、個々のＶＴＲが固有の情報（以下、ＩＤと略す）を持ち、記録時にＩＤに従った変形を映像信号に加え、再生時にＩＤに従って逆の操作を行うことにより、映像を復元する方法も従来提案されている。ただし、ＩＤのみに従って変形すると変形のパターンが一定となり、不正な手段による復元が容易になるので、乱数を発生させて乱数とＩＤを使って変形すると共に、垂直ブランキング期間に乱数を記録し、再生時に読み出した乱数とＩＤを使って復元する方式が用いられている（特開昭６１−２０１５８６号公報）。
【０００４】
しかし、この乱数とＩＤを用いる従来方法では、大容量のメモリを必要とするため、装置のコストアップが問題となる。そこで、これを解決するため、記録すべき映像信号の垂直同期信号に同期して発生させた乱数と、装置固有のＩＤ情報とにより、遅延すべき複数の走査線群とそれらの各遅延時間とを決定し、その決定に基づいてラインメモリにより順次遅延された映像信号の垂直ブランキング期間に乱数を挿入して記録し、再生時、再生映像信号から乱数とＩＤとを分離し、それらに基づいて遅延すべき走査線群とそれらの各遅延時間とを決定し、それらに基づいてラインメモリにより再生映像信号を遅延させることにより、ラインメモリの容量が１Ｈ程度の小容量で十分なスキュー量を発生させ、低コストで自己録画再生時の画質の劣化の少ないスクランブル効果を持たせることができる従来の記録再生装置も知られている（特開平９−８３９３６号公報）。
【０００５】
上記のいずれの装置でも、記録したＶＴＲ以外で再生すると、映像信号の復元に必要なＩＤ情報を持たないために、正常な再生はできないため、結果としてビデオテープの貸与を防止することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のマクロビジョン方式では、コピーの際にＡＧＣ回路を誤動作させる、アナログビデオ信号に重畳された特殊な信号を除去することが比較的容易であり、十分なコピープロテクションを確保できない。また、特開昭６１−２０１５８６号公報や特開平９−８３９３６号公報記載の従来装置では、使用する乱数が映像信号の垂直ブランキング期間に存在しており、ユーザが故意に書き直すことも可能であり、コピープロテクションが不十分である。
【０００７】
また、個々の再生装置が持つ固有のＩＤによる制御では、記録時に用いた記録再生装置でしか再生できず、予め映画などのビデオコンテンツを記録したビデオテープやＲＯＭ型ディスクの市販の記録済み記録媒体そのものに対しては、一般の記録再生装置では再生可能であるが、その記録済み記録媒体をコピーした記録媒体に対しては、一般の記録再生装置では再生できないという仕組みを与えることができない。
【０００８】
本発明は以上の点に鑑みなされたもので、簡単、かつ、確実に不正コピーをした記録媒体の再生を不可能とするディジタルデータ記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置並びに記録媒体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のディジタルデータ記録方法は、認証可能なディジタルデータを記録媒体に記録する記録方法において、記録媒体の再生装置から再生信号として出力不可能である信号として予め第１の関数値を記録しておき、記録媒体の再生装置から再生信号として出力可能である信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号と、同期信号から所定の第１の距離離れた位置に第２の関数値を記録し、かつ、第２の関数値は、第１の関数値と同期信号から所定の第２の距離離れた位置に存在するコンテンツデータの所定ビット数の一部値と第２の関数値を用いて所定の演算式により得られる認証子が、所定の値になるような値に設定して記録することを特徴とする。
【００１０】
また、上記の目的を達成するため、本発明のディジタルデータ記録装置は、同期信号を発生する同期信号発生手段と、同期信号に同期して第１の関数値を発生するサブ関数値発生部と、記録されるコンテンツデータのうち、同期信号が入力されてから予め設定された第１のバイト数後に存在するコンテンツデータの所定ビット数の一部値を検出する検出部と、サブ関数値発生部からの第１の関数値と、検出部からの一部値と、予め設定した値の認証子とに基づいて、所定の演算式により第２の関数値を算出するメイン関数値発生部と、サブ関数値発生部からの第１の関数値と、メイン関数値発生部からの第２の関数値と、同期信号発生手段からの同期信号と、記録されるコンテンツデータとを受け、コンテンツデータ中に同期信号と、同期信号からそれぞれ所定の第１の距離及び第２の距離離れた位置に第２の関数値とコンテンツデータの一部値とが配置され、かつ、所定位置に第１の関数値が配置されたフォーマットのディジタルデータを生成するフォーマット手段と、フォーマット手段からのディジタルデータを受け、記録媒体再生装置から再生信号として出力不可能である信号として第１の関数値を記録媒体に記録し、かつ、記録媒体再生装置から再生信号として出力可能である信号として、コンテンツデータと同期信号と第２の関数値とを記録媒体に記録するデータ記録部とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、本発明のディジタルデータ再生方法は、記録媒体の再生装置から再生信号として出力不可能である信号として第１の関数値が記録され、記録媒体の再生装置から再生信号として出力可能である信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号と、同期信号から所定の第１の距離離れた位置に第２の関数値が記録され、かつ、第２の関数値は、第１の関数値と同期信号から所定の第２の距離離れた位置に存在するコンテンツデータの所定ビット数の一部値と第２の関数値を用いて所定の演算式により得られる認証子が、所定の値になるような値に設定して記録されている記録媒体の記録信号を再生する再生方法であって、第１の関数値を再生すると共に、同期信号を読み取り、その同期信号の記録されている位置から所定の第１の距離離れた位置に記録されている第２の関数値と所定の第２の距離離れた位置に記録されている一部値を読み取り、読み取った第１及び第２の関数値と一部値から認証子を演算し、得られた認証子の演算値が予め設定した値と一致した場合には再生を許可し、不一致な場合には再生を不許可とすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のディジタルデータ再生装置は、上記の目的を達成するため、記録媒体再生装置から再生信号として出力不可能である信号として第１の関数値が記録され、記録媒体再生装置から再生信号として出力可能である信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号と、同期信号から所定の第１の距離離れた位置に第２の関数値が記録され、かつ、第２の関数値は、第１の関数値と同期信号から所定の第２の距離離れた位置に存在するコンテンツデータの所定ビット数の一部値と第２の関数値を用いて所定の演算式により得られる認証子が、所定の値になるような値に設定して記録されている記録媒体の記録信号を再生する再生装置であって、記録媒体の記録信号を再生する再生手段と、再生手段により得られた再生信号から第１の関数値を検出するサブ関数検出部と、再生手段により得られた再生信号中のコンテンツデータを復号する復号化器と、再生手段により得られた再生信号から同期信号を検出する同期信号検出部と、同期信号検出部からの検出信号に基づいて、第２の関数値と一部値を読み取り検出する検出手段と、サブ関数値検出部からの第１の関数値と検出手段からの第２の関数値及び一部値とから認証子を演算する認証子演算部と、認証子演算部により演算された認証子の演算値が予め設定した値と一致した場合には、復号化器からの再生復号データを出力し、予め設定した値と不一致な場合には、復号化器からの再生復号データの正常出力を禁止する再生制御手段とを有する構成としたものである。
【００１３】
更に、上記の目的を達成するため、本発明の記録媒体は、テープ状又はディスク状の磁気記録再生可能な記録媒体、又はディスク状の光ビームを用いた少なくとも再生可能な記録媒体、又はメモリ機能を有する記録媒体であって、記録媒体の再生装置から再生信号として出力不可能である信号と出力可能である信号とが記録されており、出力不可能である信号として第１の関数値が記録され、出力可能である信号として、再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号と、同期信号からそれぞれ所定の第１の距離及び第２の距離離れた位置に第２の関数値とコンテンツデータの所定ビット数の一部値が記録され、かつ、第２の関数値は、第１の関数値及び一部値と予め設定された値の認証子とを用いて所定の演算式により得られる値に設定して記録されていることを特徴とする。
【００１４】
また、ディジタルデータ記録媒体において、第２の関数値はＭＰＥＧで規定されるユーザデータ（ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ）、若しくはプライベートデータバイト（ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｂｙｔｅ）、若しくはユーザが任意に設定できるプライベートストリーム（ｐｒｉｖａｔｅ＿ｓｔｒｅａｍ）などのデータパケットに記録するようにした。
【００１５】
更に、本発明記録媒体では、書き換え不可能な領域と書き換え可能な領域を有し、書き換えが不可能な領域に第１の関数値が記録されており、書き換えが可能な領域に第２の関数値と再生されるべきコンテンツデータと共に同期信号が記録されていてもよい。また、読み出し専用であり、第１の関数値が、一般ユーザが書き換えすることができない領域に配置して記録されている構成であってもよい。
【００１６】
本発明では、記録媒体再生装置から再生信号として出力不可能である信号として記録されている第１の関数値と、記録媒体再生装置から再生信号として出力可能である信号として記録されているコンテンツデータ、及びコンテンツデータ中の第２の関数値、及び、所定ビット数のコンテンツデータの一部値とから認証子を演算して、所定値と一致しているかどうかを判定し、一致しているとの判定結果が得られた場合には再生を許可し、不一致であるとの判定結果が得られた場合には再生を不許可とする再生コントロールを行うようにしたため、予めディジタルデータが記録されている記録媒体の記録ディジタルデータを再生して、別の記録媒体にコピーした場合、第１の関数値は再生装置から出力できないのでコピー記録できず、よってコピー記録した別の記録媒体の再生時には上記の認証子を所定値と不一致となるようにできる。
【００１７】
なお、本明細書において、「記録媒体再生装置から再生信号として出力不可能である信号」とは、記録媒体の一般ユーザによる書き換えが不可能な書き換え不可エリアに記録される信号か、特定パケットのように一般ユーザでは書き換え不可能な信号として記録媒体の任意のエリアに記録される信号か、再生専用媒体を再生したときに、再生装置から再生信号出力として得られない信号を意味する。また、「記録媒体再生装置から再生信号として出力可能である信号」とは、記録媒体の一般ユーザによる書き換えが可能な書き換え可エリアに記録される信号か、記録媒体を再生したときに、再生装置から正常な再生信号出力として得られる可能性のある信号を意味する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面と共に説明する。図１は本発明になるディジタルデータ記録装置の一実施の形態のブロック図、図２は本発明になるディジタルデータ再生装置の一実施の形態のブロック図を示す。これらの実施の形態の構成及び動作の説明に先立ち、まず本発明における各種信号及び記録媒体のフォーマット例などについて説明する。
【００１９】
図３は本発明の記録媒体に記録、再生される各種信号の相関の一例の説明図を示す。同図に示すように、記録媒体にはコンテンツを記録する部分、即ちユーザが書き換え可能な書き換え可エリア３１と、一般ユーザによる書き換えが不可能な書き換え不可エリア３２とが設定される。書き換え不可エリア３２は、予めコンテンツデータ記録領域以外のプレーヤ制御信号などが記録される領域で、固定的に定められたエリアである。若しくは、一般ユーザが書き換え不可能な信号として記録できる仕組みを設定する。なお、コンテンツデータは、情報内容に応じてデータ値が変化するデータであり、値が変化しない同期信号、ヘッダなどとこのコンテンツデータとを総称してディジタルデータというものとする。
【００２０】
実際、ビデオテープのサブコードなどの一部にはＶＴＲ制御用のコントロール信号などがパケット化されて記録できるようになっている。パケットは何の情報かを識別できるように記録されており、そういった信号発生回路を搭載していない一般ユーザのＶＴＲでは記録できない種類の情報が存在することになる。いずれにしても一般ユーザが書き換えできない信号としてサブ関数値Ｓ（ｘ）を記録する。これは例えば、１バイトの値として０から２５５の値として書き換え不可エリア３２の領域３６に記録する。この値は時間的に変化してもよく、固定値であっても構わない。
【００２１】
ビデオ１フレーム期間（１／２９．９７秒）ごとに変更するなど場合には、サブ関数値Ｓ（ｘ）として（１）式
Ｓ（ｘ）＝Ｒ（ｘ）  ｍｏｄ  ２５６  …（１）
を定義する。但し、Ｒはランダム数とする。
【００２２】
一方、コンテンツデータを記録するエリアであるユーザ書き換え可エリア３１には、同期信号、メイン関数値Ｍ（ｘ）を記録する。これらはＭＰＥＧのシンタックスでｕｓｅｒ＿ｄａｔａなど映像音声とは関係ないデータを埋め込むことのできる所定のエリアとして設定されているｕｓｅｒ＿ｄａｔａ、若しくはｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｂｙｔｅ、若しくはユーザが任意に設定できるｐｒｉｖａｔｅ＿ｓｔｒｅａｍなどのデータパケットに記録する。例えばＭＰＥＧ１のビデオにおけるピクチャーレイヤは、図７に示すようになっていて、スライスレイヤの手前で、ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅを送った後にｕｓｅｒ＿ｄａｔａを８ビット単位で記録することができるような仕組みが定義されている。
【００２３】
また、ＭＰＥＧ２などのトランスポートストリームのシステムレイヤにも図８のようにｔｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｆｌａｇに１を立てると、ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａが存在することを明示でき、データ長もトランスポートパケットをはみ出さないという制限のもとで、ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａ＿ｌｅｎｇｔｈに設定したデータ長のｐｒｉｖａｔｅ＿ｄａｔａを送信することができる。これ以外にも、ＭＰＥＧシステムでユーザ固有のデータを記録する方法はｓｔｒｅａｍ＿ｉｄにｐｒｉｖａｔｅ＿ｓｔｒｅａｍを設定して専用のパケットを宣言することで送信するなど、仕組みは幾つか定義されており、本発明における同期信号やメイン関数値Ｍ（ｘ）を記録する目的においては、それらのどの仕組みを用いても構わない。
【００２４】
ここでは、ＭＰＥＧ１ビデオのｕｓｅｒ＿ｄａｔａを用いる例で説明する。ｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅは、スライスレイヤの手前で０ｘ０００００１Ｂ２とＭＰＥＧでは定義されている。そのコードを送った後に、ユーザデータエリア内で本発明の認証に用いる関数値の存在を示す、予め一意に識別可能なコードである、例えば０ｘ０ｆ０ｆ０ｆ０ｆ２４２８ｆｄａａのコードを送信する。このコードはＭＰＥＧ規格とは別に定めたコードであり、このコードのＮバイト後に、メイン関数値Ｍ（ｘ）が記録されていて、Ｐバイト後にデータコンテンツの一部のデータであるＤ（ｘ）を特定する目的をもつ。
【００２５】
すなわち、図３において、同期信号記録エリア３３の最後からＮバイト後のエリア３４に存在するメイン関数値Ｍ（ｘ）、Ｐバイト後のエリア３５に存在するコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）に相当する。Ｄ（ｘ）は記録される画像や音声のデータの一部であり、番組が違えば変わるデータであり、時間の経過とともに変化する値でもある。Ｎ、Ｐの数は任意であり、固定するのであれば一意に決めておけばよい。ここでは、Ｎを０バイトとし、Ｐを６４バイトとする。また、メイン関数値Ｍ（ｘ）及びコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）は、例えば１バイトの関数値として設定する。
【００２６】
記録側では、サブ関数値Ｓ（ｘ）値を先に検出し、若しくは、所定の関数値として予め認識し、同期信号のＰバイト先に存在するコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）を検出する。Ｐバイト長の中にはメイン関数値Ｍ（ｘ）のコード長１バイトを含んでおく。サブ関数値Ｓ（ｘ）とコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）から
Ｍ（ｘ）＝Ｆ−（（Ｄ（ｘ）×Ｓ（ｘ））  ｍｏｄ  ２５６）‥‥（２）
という関係式（２）にてメイン関数値Ｍ（ｘ）を求める。ただし、（２）式中、Ｆは認証子を示し、０から２５５までの値とする。（２）式に示すように、メイン関数値Ｍ（ｘ）は、サブ関数値Ｓ（ｘ）とコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）の積を２５６で割った余りを、認証子Ｆから差し引いた１バイトの値であって、２の補数表示で表現された値を示す。
【００２７】
（２）式に基づいて求められた１バイトのメイン関数値Ｍ（ｘ）は、図３のエリア３４に記録される。認証子Ｆを０としたときのＳ（ｘ）、Ｄ（ｘ）、Ｍ（ｘ）の値の関係を表１に示す。
【００２８】
【表１】
0003729008.tif 000002
【００２９】
因みに、例えば、Ｓ（ｘ）＝８２、Ｄ（ｘ）＝１２０のときは、それらの積は”９８４０”で、これを”２５６”で除算したときの余りは”１１２”であり、Ｆ＝０であるからＭ（ｘ）は（２）式から”−１２２”となるが、これは１バイトの２の補数表示では”１４４”となる。
【００３０】
以上の記録方法は一般のユーザが記録装置を用いて行うものではなく、例えば、記録済みのビデオテープや光ディスクなどの読み出し専用の商品を生産するメーカーなどで、商品出荷前に予め行う。
【００３１】
一方、再生側では、同期信号記録エリア３３の最後からＰバイト目のエリア３５に記録されているコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）と、Ｎバイト目のエリア３４に記録されているメイン関数値Ｍ（ｘ）を検出し、また、一般ユーザが書き換えできない信号として記録されているサブ関数値Ｓ（ｘ）を検出する。そして、この３つの関数値が矛盾なく記録されているかどうかを認証する。
【００３２】
この認証のために、まず、次式を演算する。
【００３３】
Ｆ＝（（Ｄ（ｘ）×Ｓ（ｘ））  ｍｏｄ  ２５６）＋Ｍ（ｘ）…（３）
【００３４】
次に、この（３）式で求めた認証子Ｆが所定値（ここでは、固定値０）に一致するかどうか比較する。もし、予め記録された読み出し専用商品のビデオテープなどの媒体から、他のブランク媒体（一般ユーザが記録可能な媒体）へ記録された場合、サブ関数値Ｓ（ｘ）はコピーされないため、コンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）やメイン関数値Ｍ（ｘ）と特定の関係が無くなる。したがって、認証子Ｆは０と一致しないことになる。
【００３５】
そこで、再生側では、認証子Ｆが所定値（ここでの例は固定値０）と一致した場合には、再生を許可し、不一致な場合には再生を不許可とするようにする。この信号は再生制御部に送信され、出力画像や音声をストップしたり、画像音声を非常に劣化させたり、不許可であることを示す画像や音声に切り替えたりすることで、不正コピーした媒体からの再生をプロテクトすることができる。
【００３６】
なお、ここでの例は非常に単純な関数で説明したが、本来ならば、情報量的に安全なビット数を設定するか、（２）式における関数の代わりに、一方向性関数、すなわち、コンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）、サブ関数値Ｓ（ｘ）がわかったとしても、簡単にメイン関数値Ｍ（ｘ）が逆算できない関数を用いることが重要である。また、得られた認証子Ｆを一方向性の暗号エンコーダにより暗号化することにより複製防止の安全度を高めることも可能である。
【００３７】
また、コピープロテクションをかけない媒体を作成する場合には、上記のサブ関数値Ｓ（ｘ）は０とするか、若しくはサブ関数値Ｓ（ｘ）を示すパケット情報がない場合にはデフォルトでＳ（ｘ）を０とするように設定し、メイン関数値Ｍ（ｘ）には０を書き込んでおき、認証子Ｆは０として判断すると、再生は許可されることになるので、コピープロテクションが作用しない読み出し専用の媒体も作成することが可能となる。
【００３８】
次に、図１を用いて本発明の好適な実施の形態による記録装置を説明する。ここでは画像・音声信号（画像信号及び音声信号）は、ＭＰＥＧ符号化されるディジタルデータで説明する。図１の記録装置において、入力された記録すべき画像・音声信号は、ＭＰＥＧ符号化器１１において、公知の構成によりＭＰＥＧ規格に基づく圧縮符号化される。このＭＰＥＧ符号化器１１において符号化されて取り出されたビットストリームは、バッファメモリ及びフォーマッター１２に入力される。
【００３９】
一方、同期制御部１３は所定の期間のタイマをもち、同期信号発生順に所定の期間毎にトリガー信号を出力する。この所定の期間は、認証をどのくらいの頻度で行うかに依存して決定され、例えば１／２９．９７秒である。上記のトリガー信号は、同期信号発生部１４で検出される。同期信号発生部１４は、トリガー信号を検出し、かつ、最初のＭＰＥＧのシンタックスでｕｓｅｒ＿ｄａｔａなど映像・音声信号とは関係ないデータを埋め込むことのできる所定のエリアに、ｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリア内で本実施の形態の認証に用いる関数値の存在を示す、予め一意に識別可能なコードを発生する。
【００４０】
具体的には、同期信号の発生タイミングはバッファメモリ及びフォーマッター１２に入力されるＭＰＥＧのビットストリームを観測しながら、所定のｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリアを特定し、その後にｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅを発生し、ｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリアであることを宣言してからとなる。同期信号は例えば０ｘ０ｆ０ｆ０ｆ０ｆ２４２８ｆｄａａなど比較的長めであることが好ましい。
【００４１】
一方、同期制御部１３からはサブ関数値発生部１５にも所定の期間毎にトリガー信号が供給される。サブ関数値発生部１５は、予め疑似ランダム数をメモリしておき、トリガー信号の入力に合わせて数を更新していく。所定のビット数に制限するため、式（１）のように２５６で割った余りを用いてもよい。サブ関数値発生部１５により発生されたサブ関数値Ｓ（ｘ）は、バッファメモリ及びフォーマッター１２とメイン関数値発生部１７にそれぞれ出力される。
【００４２】
コンテンツデータ検出部１６は、バッファメモリ及びフォーマッター１２から入力されるコンテンツデータのうち、同期信号の最後から所定のバイト数後に存在するデータコンテンツの一部のデータＤ（ｘ）を検出し、その検出信号をメイン関数値発生部１７に供給する。メイン関数値発生部１７は、入力された関数値Ｓ（ｘ）及びＤ（ｘ）と予め定めた認証子Ｆをもとに、前記式（２）によってメイン関数値Ｍ（ｘ）を演算算出し、得られたメイン関数値Ｍ（ｘ）をバッファメモリ及びフォーマッター１２に供給する。バッファメモリ及びフォーマッター１２は、記録媒体のフォーマットに準じたデータ配置を行って、メイン関数値Ｍ（ｘ）、サブ関数値Ｓ（ｘ）、同期信号がコンテンツデータと共に媒体フォーマットにフォーマット化されたディジタルデータをデータ記録部１８に供給し、これにより記録媒体１９に図３に示したようなフォーマットで記録させる。
【００４３】
バッファメモリ及びフォーマッター１２によるデータフォーマットは、例えば、記録装置が回転ヘッドを用いてビデオテープに信号を記録するＶＴＲの場合、記録媒体１９がビデオテープであり、図４に示すように、ビデオテープ４１のビデオ部分４３とオーディオ部分４４とが時系列的に合成されたトラックにおいて、ビデオ部分４３にあるｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリア（図３のユーザ書き換え可エリア３１に相当）に、同期信号、メイン関数値Ｍ（ｘ）、コンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）の各記録エリア４５、４６、４７がコンテンツデータと共に記録配置され、トラックの最後のエリア４８にサブ関数値Ｓ（ｘ）が記録配置される。
【００４４】
ここでのサブ関数値Ｓ（ｘ）が記録されるエリア４８は、サブコードなどの一般ユーザが書き換えできないし、出力することもできないデータが記録される、図３のユーザ書き換え不可エリア３６に相当するエリアである。また、図４のＩＤで示すＩＤ信号が記録されるエリアも一般ユーザが書き換えできないエリアである。なお、サブ関数値Ｓ（ｘ）は、特定のスタートコードの直後に記録することも可能である。
【００４５】
また、記録装置が光ビームを焦点一致して光ディスク面に照射し、その反射光の光強度変化などから記録信号を再生する光ディスク装置、あるいは磁気ディスクの記録信号を磁気ヘッドを用いて再生する磁気ディスク装置である場合、記録媒体１９が光ディスクあるいは磁気ディスクであり、図５に示すような、ビデオパケット単位で画像・音声信号を記録する。
【００４６】
図５において、１セクタを２ｋバイトとしたセクタデータの最初のエリア５１にはＩＤ信号、エリア５２には数バイトのサブ関数値Ｓ（ｘ）を記録し、その後メインデータ（コンテンツデータ）を記録できるエリア５３中に同期信号、メイン関数値Ｍ（ｘ）、コンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）の記録エリア５４、５５、５６を配置する。そしてビデオパケットの最後のエリア５７に誤り訂正符号であるＥＤＣ符号を記録する。
【００４７】
ディスクがプリレコーデッド（書き込みのできない、読み出し専用）のものは元から一般ユーザが書き換えることは不可能であるが、一般ユーザが出力することができない領域、すなわち、セクタのヘッダなどにサブ関数値Ｓ（ｘ）を配置する。記録可能なディスクの場合、一般ユーザが書き換えることは不可能なＲＯＭ領域を作成してサブ関数値Ｓ（ｘ）を配置するか、プリレコーデッドディスクと同様に、セクタのヘッダにサブ関数値Ｓ（ｘ）を配置する。上記の各エリア５１〜５７のうち、エリア５１、５２及び５７は一般ユーザが書き換えることのできないエリアである。
【００４８】
また、記録装置がメモリ記録再生装置で記録媒体１９がメモリ媒体の場合、図６に示すようなフォーマットで記録する。図６において、メモリ媒体は書き換え不可能なＲＯＭエリア６１と書き換え可能なＲＡＭエリア６２とがある。このうち、書き換え不可能なＲＯＭエリア６１内に、ＩＤ信号記録エリア６３及びサブ関数値Ｓ（ｘ）記録エリア６４を配置し、ＲＡＭエリア６２のコンテンツデータ記録エリア６８中に、同期信号記録エリア６５、メイン関数値Ｍ（ｘ）記録エリア６６、コンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）記録エリア６７を配置する。なお、サブ関数値Ｓ（ｘ）記録エリア６４は、ユーザへ出力されない領域に記録してもよい。
【００４９】
次に、図２を用いて本発明の再生装置の好適な実施の形態について説明する。同図において、記録媒体１９からその記録媒体１９に対応した公知の再生手段により再生されたデータは、バッファメモリ２１に一時蓄積される。バッファメモリ２１から読み出されたＭＰＥＧのストリームデータは、サブ関数値検出部２２により前記説明したフォーマットにしたがって、サブ関数値Ｓ（ｘ）が検出され、認証子演算部２６に供給される。
【００５０】
同期信号検出部２３は、バッファメモリ２１からのＭＰＥＧのストリームを観測しながら、所定のｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリアを特定し、その後にｕｓｅｒ＿ｄａｔａ＿ｓｔａｒｔ＿ｃｏｄｅを検出して、ｕｓｅｒ＿ｄａｔａエリアであることを確認した後に、例えば０ｘ０ｆ０ｆ０ｆ０ｆ２４２８ｆｄａａなる値に予め設定されている同期信号を検出する。
【００５１】
同期信号検出部２３は同期信号を検出すると、トリガー信号をコンテンツデータ検出部２４とメイン関数値検出部２５に供給する。コンテンツデータ検出部２４は、上記のトリガー信号入力時点（同期信号の最後のビットの検出時点）からＰバイト目の所定ビット数のデータ、すなわちコンテンツデータの一部値Ｄ（ｘ）を検出し、その検出値を認証子演算部２６に供給する。これと同時に、メイン関数値検出部２５は、上記のトリガー信号入力時点（同期信号の最後のビットの検出時点）からＮバイト目の所定ビット数のデータ、すなわちＮバイト目のメイン関数値Ｍ（ｘ）を検出し、その検出値を認証子演算部２６に供給する。
【００５２】
認証子演算部２６は、入力されたサブ関数値Ｓ（ｘ）、メイン関数値Ｍ（ｘ）及びデータコンテンツの一部値Ｄ（ｘ）の３つの関数値に基づき、式（３）の演算式による演算を実行し、その演算により得られた認証子Ｆを認証判断部２７に供給する。認証判断部２７は上記の３つの関数値が矛盾なく記録されているかどうかを判断するために、認証子Ｆが予め設定した値、例えば０に一致しているかを認証し、もし、認証子Ｆが０に一致した場合には再生許可の制御信号を発生し、不一致な場合には再生不許可の制御信号を発生して、再生制御部２９に供給する。
【００５３】
一方、バッファメモリ２１に一時蓄積された、再生コンテンツデータはＭＰＥＧ復号化器２８に供給されてＭＰＥＧ方式の公知の復号手順に基づいて画像・音声データに復号された後、再生制御部２９に供給される。再生制御部２９は、認証判断部２７から再生許可の制御信号が入力されている場合には、ＭＰＥＧ復号化器２８により復号された再生画像・音声データをそのまま出力し、再生不許可の制御信号が入力されている場合には、ＭＰＥＧ復号化器２８により復号された再生画像・音声データの出力を停止したり、画像音声を非常に劣化させて出力したり、不許可であることを示す画像や音声に切り替えたりする。
【００５４】
従って、本実施の形態によれば、記録媒体１９の記録情報を別の記録媒体にコピーした場合、ユーザ書き換え不可エリア（図３の３２）のサブ関数値Ｓ（ｘ）はコピーできないので、再生装置において式（３）の演算式による演算を実行して得られる認証子Ｆは予め設定した値、例えば０に一致することはなく、この不一致の結果に基づき、復号画像・音声信号は正常に出力できないようにしているため、記録媒体へのコピーを極めて簡単な方法で、実質的に防止することができる。
【００５５】
また、この実施の形態によれば、メーカー側でユーザのコピーを容認する記録済み記録媒体、あるいは、ユーザによる任意の情報が記録可能な未記録記録媒体には、上記のサブ関数値Ｓ（ｘ）は０として記録しておくか、Ｓ（ｘ）は記録しないでＳ（ｘ）がない場合は、検出したサブ関数値Ｓ（ｘ）をデフォルトで０とするように再生装置を設定し、かつ、メイン関数値Ｍ（ｘ）を０として記録することで、再生装置において式（３）の演算式による演算を実行して得られる認証子Ｆは予め設定した値に一致するので、この結果に基づき、復号画像・音声信号を正常に出力でき、コピープロテクションの作用しない記録媒体を作成することができる。
【００５６】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、記録再生可能な記録媒体、再生専用媒体など、記録媒体の記録ディジタルデータを再生したときに、コピー可能な状態で再生装置から出力される信号と、再生装置のピックアップから取り出せても、装置から再生信号として出力できないためにコピー不可能な信号とが記録されている記録媒体すべてに本発明を適用できる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一般ユーザが書き換え不可能である信号として記録されている第１の関数値と、ディジタルデータ中に記録されている第２の関数値、及び、所定ビット数のディジタルデータの一部値とから認証子を演算して、所定値と一致しているかどうかを判定し、一致しているとの判定結果が得られた場合には再生を許可し、不一致であるとの判定結果が得られた場合には再生を不許可とする再生コントロールを行うことにより、予め情報が記録されている記録媒体のデータをコピーした場合、第１の関数値はコピー記録できないので再生時に上記の認証子が所定値と不一致となるため、コピーした記録媒体に対しては簡単な仕組みで、再生不可能とするコピープロテクションができる。
【００５８】
また、記録媒体はビデオテープ、ディスク、メモリーなど一般ユーザが書き換え不可能である信号として記録する仕組みが存在していれば、全てにおいてコピープロテクションができる。
【００５９】
また、本発明によれば、一般ユーザの書き換え不可エリアに記録される第１の関数値を０とするか、若しくは第１の関数値を示すパケット情報がない場合にはデフォルトで第１の関数値を０とするように再生装置を設定し、第２の関数値を０に設定することにより、再生を許可する認証子の演算結果を得ることができるので、コピープロテクションが作用しない読み出し専用の記録媒体も作成することができる。
【００６０】
更に、本発明によれば、個々の再生装置が持つ固有のＩＤを利用していないため、記録時に用いた記録再生装置以外でも、記録媒体がコピーしたものでなければ、再生可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の記録装置の一実施の形態のブロック図である。
【図２】  本発明の一実施の形態の再生装置のブロック図である。
【図３】  本発明の一実施の形態の記録フォーマットを説明する説明図である。
【図４】  本発明によるビデオテープ媒体のフォーマット例を示す説明図である。
【図５】  本発明によるディスク媒体のフォーマット例を示す説明図である。
【図６】  本発明によるメモリ媒体のフォーマット例を示す説明図である。
【図７】  ＭＰＥＧ１ビデオレイヤのシンタックスの一部を示す図である。
【図８】  ＭＰＥＧ２システムレイヤー（トランスポートストリーム）のシンタックスの一部を示す図である。
【符号の説明】
１１  ＭＰＥＧ符号化器
１２  バッファメモリ及びフォーマッター（フォーマット手段）
１３  同期制御部（同期信号発生手段）
１４  同期信号発生部（同期信号発生手段）
１５  サブ関数値発生部
１６  コンテンツデータ検出部
１７  メイン関数部発生部
１８  データ記録部
１９  記録媒体
２１  バッファメモリ
２２  サブ関数値検出部
２３  同期信号検出部
２４  コンテンツデータ検出部（検出手段）
２５  メイン関数値検出部（検出手段）
２６  認証子演算部
２７  認証判断部（再生制御手段）
２８  ＭＰＥＧ復号化部
２９  再生制御部（再生制御手段）
３１  ユーザ書き換え可エリア
３２  ユーザ書き換え不可エリア
３３、４５、５４、６５  同期信号記録エリア
３４、４６、５５、６６  メイン関数値記録エリア
３５、４７、５６、６７  コンテンツデータの一部値の記録エリア
３６、４８、５２、６４  サブ関数値の記録エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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