(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録情報のコピー防止システムであって、
第１ビットパターン（ｘ）を表す媒体マークを有する情報担体と、前記情報担体に情報を記録するレコーダと、前記情報担体から記録情報を再生するプレーヤと、を有するシステムにおいて、
前記記録情報は、前記第１ビットパターンとの所定関係を有する第２ビットパターン（ｙ）を表すウォーターマークを有し、
前記レコーダは、前記ウォーターマークを前記情報に埋め込むエンコーダ手段（２３）と、前記第１及び第２ビットパターン間の前記所定関係に応じた前記第２ビットパターンを発生する発生手段（２５）とを有し、
前記プレーヤは、前記第２ビットパターンと前記第１ビットパターンとの間の前記関係を検証する検証手段（２９）を有する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記関係は、暗号化一方向関数を有することを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムにおいて、
前記第２ビットパターン（ｙ）は、前記第１ビットパターン（ｘ）に一方向関数を与えることにより発生されることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項１，２又は３記載のシステムにおいて、
前記第２ビットパターンは、前記エンコーダ手段を識別することを特徴とするシステム。
【請求項５】
第１ビットパターン（ｘ）を表す媒体マークを有する情報担体に情報を記録するための、請求項１，２，３又は４記載のシステムに用いられるレコーダにおいて、
前記情報に第２ビットパターン（ｙ）を表すウォーターマークを埋め込むエンコーダ手段（４２）と、前記第１ビットパターンとの間における所定関係に応じた前記第２ビットパターンを発生する発生手段（４３）とを有する、
ことを特徴とするレコーダ。
【請求項６】
請求項５に記載のレコーダにおいて、
前記情報担体の媒体マークを作るマーキング手段（４６）を有し、
前記発生手段は、他の所定関係に応じたシード（ｕ）から第１ビットパターンを発生する手段（４４）を有する、
ことを特徴とするレコーダ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のレコーダにおいて、
前記発生手段（４３）は、記録可能な情報担体に予めプレスされたマークにより表される一方の部分（ｘc）と前記シード（ｕ）から発生されたもう一方の部分（ｘ2）とを組み合わせることによって、前記第１ビットパターン（ｘ）を発生するよう構成されている、
ことを特徴とするレコーダ。
【請求項８】
請求項６又は７に記載のレコーダにおいて、
前記他の所定関係は、暗号化一方向関数を有することを特徴とするレコーダ。
【請求項９】
記録情報及び第１ビットパターン（ｘ）を表す媒体マーク（５０）を有する、請求項１，２，３又は４に記載のシステムに用いられる情報担体（５１）において、
前記記録情報は、前記第１ビットパターン対しての所定関係を有する第２ビットパターン（ｙ）を表すウォーターマークを有することを特徴とする情報担体。
【請求項１０】
請求項９に記載の情報担体において、
前記第１ビットパターンは、前記情報担体のソースを識別する第１の部分（ｘc）と前記記録情報を識別する第２の部分（ｘt）とを有する、
ことを特徴とする情報担体。
【請求項１１】
情報担体（５１）から情報を再生し第１ビットパターン（ｘ）を表す媒体マークを検出する手段（５０）を有する、請求項１，２，３又は４に記載のシステムに用いられるプレーヤにおいて、
前記記録情報におけるウォーターマークにより表される第２ビットパターン（ｙ）を検出するウォーターマーク読取手段（５５）を有し、
前記第２ビットパターンと前記第１ビットパターンとの間における所定関係を検証する検証手段（５３，５４）を有する、
ことを特徴とするプレーヤ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプレーヤにおいて、
前記検証手段は、暗号化一方向関数（５３）を有することを特徴とするプレーヤ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のプレーヤにおいて、
前記検証手段は、一方向関数を前記第１ビットパターン（ｘ）に与えることにより検証パターン（ｙ’）を発生するよう構成され、前記検証パターン（ｙ’）と前記第２ビットパターン（ｙ）とを比較する手段（５４）を有する、
ことを特徴とするプレーヤ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、第１のビットパターンを表す媒体マークを有する情報担体と、この情報担体に情報を記録するレコーダと、この情報担体から記録情報を再生するプレーヤとを有する、記録情報のコピー防止のためのシステムに関する。
本発明はまた、或るビットパターンを表す媒体マークを有する情報担体に情報を記録するレコーダに関する。
本発明はさらに、記録情報と或るビットパターンを表す媒体マークとを有する情報担体に関する。
また、本発明は、情報担体から情報を再生し、ビットパターンを表す媒体マークを検出する手段を有するプレーヤに関する。
背景技術
コピー防止は、オーディオの提供業界において長い歴史がある。オーディオカードを持つＰＣを含む機器の現在設置されている基盤は、認可されていないコピー行為に対する防止が僅かしかなされていない。どのコピー防止対策においても、最も難しい事項は、著作権侵害者が原ディスクの再生を常に試みることができ、そしてあたかもアナログの自家録音のようにしてその内容を扱いこれを記録することができる、という点である。民生用（消費者の）レコーダは、消費者自身が作成し記録したものを何の制限もなくコピーできるものとすべきであるが、著作権物の記録は禁止すべきである。したがって、かかるコピー防止機構は、消費者自身の創作物と専門の音楽出版業者から発せられた内容物とを区別することが可能でなければならない。機器としては、当該内容の物理的なソース（例えばディスクなのか又はマイクロフォンなのか）を参照することができないので、このような区別を、当該内容に基づいてなすことが必要になる。ＤＣＣのようなディジタル記憶媒体では、「コピービット」が定義されており、かかるビットは、著作権の状態、例えば「コピー許可無し」、「コピー自由」又は「コピー許可１回」といった状態を示すものとなっている。その他のコピービットは、情報を記憶するその媒体がプレスによって製造される「専門業者の」媒体であり「記録可能」ディスクではないことを示すものとされうる。
レコーダと情報担体とプレーヤとを有する記録情報のコピー防止システムは、ＥＰ−０５４５４７２（関連文書のリスト中のＤ１）から知られるものである。このコピー防止は、いわゆる媒体マークすなわち当該媒体の状態を示すビットパターンを表す物理的マーク例えばプレスにより製造された「専門業者の」ディスクを示すコードに基づいている。媒体マークは、標準の記録機器によってコピー可能又は変更可能とされるべきものではなく、したがってオーディオ又はビデオのような記録情報とは異なる態様にて情報担体に記憶すべきものである。この媒体マークは、プレーヤにより検出されるものであり、このマークが存在しなかったり、或いは異なる状態（例えば、不正コピーの「記録可能ディスク」）を示していたならば、再生動作が断とされる。この既知の情報担体は、いわゆるプリグルーブのような予め配設された案内トラックを有する。かかるプリグルーブにより形成されるトラックには、スキャンされる表面の高さの如き第１の物理的パラメータを変えることにより形成される光学的読取可能パターンによって表される所定の形態で情報を書き込むことができる。このプリグループは、ウォブルとも称される横断方向の偏位のような第２の物理的パラメータの変化を有する。このウォブルは、ＦＭ変調されており、この変調が、情報を復元するために用いられるビットパターン、例えばスクランブルされた情報として記憶された情報を復元するためのデ・スクランブルコードを表す。前記ビットパターンは、媒体マークを構成する。その理由は、標準の記録機器では、かかるトラックウォブルを記録可能ディスクに記録することができないからである。上記既知のプレーヤは、当該光学的パターンを読取る読取手段と、媒体マークからビットパターンを復元する復元手段とを有する。かかるプレーヤ及び情報担体は、被制御情報の再生のためのシステムを形成する。この目的のため、プレーヤは、当該媒体マークに基づいて情報を再生する手段を有している。書込可能な情報担体に情報が記録された場合には、このコピーの情報はプレーヤにより再生されることはない。なぜなら、記録処理中に、上記光学パターンのみが所定の態様にて書き込まれ当該コピー自体は何ら媒体マークを含まないからである。
この既知のシステムにおける問題は、再生後の情報コピー動作を十分に制御することができない点である。情報が前記コピービットを有していれば、かかるビットは、ＰＣ上又は小規模電子回路において簡単に操作可能である。この操作されたビットを有する情報が、自由にコピー可能となるのである。かかる情報がスクランブル形式で記録され再生時に媒体マークのビットパターンを用いてデ・スクランブルが施された場合には、その情報は、普通の（デ・スクランブルされた）状態で記録可能であり、コピー行為から全く保護されなくなってしまう。
発明の開示
本発明の目的は、コピー動作を良好に制御し、しかもコピービットの簡単な操作ではコピー防止から逃れることのできないシステムを提供することである。
この目的のために、本発明によるシステムは、前記記録情報は、前記第１ビットパターンとの所定関係を有する第２ビットパターンを表すウォーターマークを有し、前記レコーダは、前記ウォーターマークを前記情報に埋め込むエンコーダ手段と、前記第１及び第２ビットパターン間の前記所定関係に応じた前記第２ビットパターンを発生する発生手段とを有し、前記プレーヤは、前記第２ビットパターンと前記第１ビットパターンとの間の前記関係を検証する検証手段を有する、ことを特徴としている。このウォーターマークは、記録情報の著作権状態を示す。こうすることによって、再生後の情報を示す信号がなおもウォーターマークを有し、レコーダが、コピーに使われた信号の著作権状態に気付くことができる一方、ウォーターマークにより示される信号の著作権状態は、当該信号を乱すことなく変更又は操作されることがない、という効果が得られる。スクランブルキー又は固定コードとして媒体マークを用いた従来技術のシステムは、固定され不正な媒体マークを有する「違法な」記録可能ディスクに弱い。例えば、スクランブル化されたコピー防止ディスクから読み取られる情報はどれも、その固定された不正なキーを用いた（再）スクランブル処理後に違法コピーにて記録可能である。ウォーターマークのビットパターンと媒体マークのビットパターンとの関係は、媒体マークのビットが記録される情報と相関関係にある必要がある。よって、本発明によるシステムにおいては、固定された不正な媒体マークは、違法コピーをなすのに使われることはない。所定の関係は、第１の（媒体）ビットパターンと第２の（ウォーターマーク）ビットパターンとに基づいて定義されるので、強固なコピープロテクションが実現する。その理由は、違法コピーは、かかる所定の関係によるウォーターマークと相関関係にある特定の媒体マークを含まなければならなず、したがって悪意の者は操作用の前記関係を捕らえることを強いられるのである。適正な関係を選定することにより、このような操作に対抗する障壁を形成することができる。このプレーヤにおけるウォーターマークの検出は、比較的簡単であり、情報担体から読み取られた情報は、デ・スクランブルの如き処理を必要としない。前記マークのいずれも簡単には操作することができないので、媒体マークに対するウォーターマークビットパターンの当該プレーヤにおける検証により、コピー行為に対しての強固な保護がなされる。その他の利点としては、当該プレーヤの検証作用を比較的に遅くすることが可能である点がある。これは、記録情報の再生開始時に唯一度だけ前記所定関係の検証を行えば良いからである。
なお、本発明の優先日よりも前に出願されかつ後に公開されたＷＯ ９７／１３２４８−Ａ１（PHN 15391，文書Ｄ２）は、ビデオ信号のためのウォーターマーキングシステムを記述している。これによりウォーターマーク付けされたビデオ信号は、媒体マークを有するディスクに記録される。しかしながら、その媒体マークは、媒体のタイプを示すに過ぎず、その信号又はウォーターマークと互いに関係づけられていない。
本システムの好ましい実施例は、前記関係が暗号化一方向関数を有することを特徴としている。この一方向関数は、要求される結果（例えばウォーターマークのビットパターンが知られている）が知られているときには「逆方向に」計算すればソース（例えば媒体マークのビットパターン）を見つけることができる、という状況を避けるものである。これにより、悪意の者は、オリジナルの媒体から直接、媒体マークのビットパターンを得ることを余儀なくされる。オリジナルの媒体は、その者に対して悪用されることがなくなり、また、このプレーヤは、当該媒体マークのビットパターンが外部から入手可能とされないような構成を備えることができるのである。これにより、媒体マークの「中国の」コピーをもって違法コピーをしようとする悪意の者に対し効果的な障壁が形成される。
【図面の簡単な説明】
本発明のこれらの態様及びその他の態様は、これより記述される実施例に基づきかつ下記の添付図面を参照して明らかとなりかつ説明される。
第１図は、条件付きの再生規則を示している。
第２図は、レコーダ、情報担体及びプレーヤを有するコピー防止システムを示す。
第３図は、一方向関数を示す。
第４図は、レコーダを示す。
第５図は、プレーヤを示す。
発明を実施するための最良の形態
これより、ビットストリーム、又はＤＶＤ（ディジタルバーサタイルディスク）オーディオのような記録媒体に記録されるＤＳＤ（ダイレクトストリームディジタル）信号のコピー制御方法を提案する。この方法は、関連文書のリストの文書Ｄ３に記述されているA.A.M.Bruekersらにより提案されたもののようなウォーターマーキング法に依るものである。最近では、ウォーターマーク又は埋込信号を、侵害行為に対してより強固なコピープロテクション方法をなすことに用いることができるようになった。埋め込まれる信号方式又はウォーターマーキング（透かし情報記録方式）は、音声の内容に情報を埋め込む方法である。ここでの文章においては、レコード産業及びハードウェア製造業者に関心を示す信託当事者ともに公式に登録されたあらゆる製品に対して「専門業者の」（又は「業務用」）という文言を用いている。これ以外の製品は民生用製品と称する。民生用製品は、特許使用契約によるか若しくは法律により、又はその双方によって実施される著作権の規定に従うものとみなされる。
コピー防止のためには、全体的な解決が必要である。ウォーターマーキングは、ディジタル形式に限定されないが、アナログ信号形式で埋め込み検出することもできる。音声にウォーターマークを埋め込むのに、しばしば、スペクトラム拡散技術が提案されている。スペクトラム拡散法の技術的な難しさは、これにより埋め込まれたデータの検索又は検出に膨大な信号処理を必要とする点である。この点は、適法な状況において用いられる業務用機器にとって、音声マテリアルの起源を証明する問題ではないが、このような計算処理上の労力は、コピー防止を支持する民生用電子製品において実現可能でかつ経済的に手軽なものからはほど遠いものと言い得る。特に問題は、音楽産業により定められている音声品質の要件は、同期及びデータ検出が極めて長い積分時間をとりうるような大きな拡散ゲインを必要としていることである。拡散スペクトラムのウォーターマーキングにおいて考慮されるパラメータは、恐らく現在の音声品質の要件を満たさないと思われる。これからの規格は、音声晶質のさらなる向上を図ると同時に、音楽ＩＰＲの確実な保護を必要としている。確信が持てるのは、これら２つの要件が低コストで揃うような好適な方法が今後すぐに見つかるとは思えないことである。特に、音声機器の設置基盤に防止対策がなされていないと問題が生じる。事実、信号がアナログに戻されることによってコピー可能となることは不可避と思われる。さらに、消費者が期待するのは、例えば車内で聞くための自家録音の如き類が可能な方が良いという点でもある。これに加え、私的使用のアナログコピーをするためのブランクテープに料金を課す幾つかの国々では、アナログコピーを限定する特定の技術的手段を法的には認められない。ディジタルオーディオ（例えばＤＶＤ）の記憶及び表現のための新しい規格が成立する機会と思われるが、コピー防止の問題を完全に（すなわちアナログコピーを含む）解決する技術が直ぐに利用可能となるとは思えない。オーディオならばビットストリームのみの解決策は用いることができる。この状況の場合、アナログコピーが可能なままであっても、「中国の」ディスクコピー行為に対抗して新しいオーディオ記録媒体を保護するのは有効となり得る。コピーをするためには、他の領域（例えばアナログ）に変換することが必要であり、品質の損失をある程度生じるものものである。ディジタルウォーターマーキングを用いたここで提案される手法は、現存する著作権侵害や法外な自家録音の問題を解決するものではなく、オーディオ信号はコピー処理の一部としてアナログに変換されるものである。かかる産業がウォーターマーキングに基づくコピー防止法を採用した場合、おそらく何重もの方策が採られることとなると考えられる。非常に強固なウォーターマークは、Ｄ／Ａ及びＡ／Ｄ変換に耐えるべきものであるが、検出のための長い積分時間が必要となる。これは、記録又は再生の禁止決定が遅れてしまうことを意味するのである。ビットストリームにおけるウォーターマークは、ミリ秒オーダのうちに検出可能であり、直ちにコピー防止対策を起動することができる。このような速い検出は、（Ｐ１３９４のような）オープンバス上をビットストリーム信号が伝送する場合になされるのが本質であろうと思われる。概して、この文書に記述されている方法は次の性質を持っている。
−  著作権の拘束を伴うビットストリーム又はＤＳＤ信号は、自家録音に対する区別が直ちに可能である。
−  業務用レコーダか又は民生用レコーダかの原因追跡能力がある。
−  同様の他の形式（例えばアナログ）のコピー行為に対する保護をなす他の方法と共存可能である。特に、ここに提案した方法を用いた条件付きの再生を、これも拡散スペクトラムウォーターマークをチェックする条件付き記録方法に、加味することは重要である。
本発明は、高品質なディジタルＤＳＤストリームの（ビットにつき）直接的なコピー行為に対して保護する方策を提案するものである。この方法は、ＤＳＤからＰＣＭ又はアナログへの変換に対して技術的に保護することはできない。しかしながら、ＤＳＤに戻されたビットストリーム／ＤＳＤ信号には民生用ＤＳＤエンコーダのシリアル番号がウォーターマークとして付けられる、というように、かかる侵害行為に対しての保護を図っている。この方法は、A.A.M. Bruekersらにより提案されている方法の如きウォーターマーキング法による。本方法は、シリアルコピー管理ビットと拡散スペクトラムウォーターマーキングの埋込信号形式を含む、コピー防止の他の多くの形態と共存することができる。民生機器に追加すべきハードウェアは極めて小規模となる。当該システムの実施例に用いられるもう１つのツールは、媒体マーク、すなわち業務上原盤作成されたディスク（マスターディスク）を記録可能なディスクと区別する方法である。このようなツールの実施には、ウォブルキー（Ｄ１から知られるようなもの）、チャネルコードエラーの変調（例えばＥＦＭ）又はディスクのピット及びランドのジッタの意図的変調、又はディスクに実装されるチップの埋込、又は民生用レコーダではアクセスできないリードインエリアに書き込まれるデータ自体が用いられる。これら２つのツール（ウォーターマークと媒体マーク）が、次の特徴（双方とも、若しくはいずれか１つ）を実現するために用いられている。
−  条件付き記録は、極めて一般的なコピー防止方法である。民生レコーダは、記録すべき素材が真に適法にコピーされていることを確認しないかぎり、その素材を記録することをしない。
−  一方、条件付き再生は、当該使用者が著作権侵害ディスクの著作権保護されたＤＳＤのビットを取得することができるようになされる。
条件付き再生は、かかる著作権侵害ディスクが民生用プレーヤで再生不可となることを確実にするものである。すなわち、著作権侵害者は、商業的に不正な複製物を配布することができなくなるのである。条件付き再生においては、民生用ＤＶＤオーディオプレーヤは、所定の著作権の条件が満たされている場合にのみオーディオディスクを再生することとなる。このプレーヤは、オーディオストリームにおけるウォーターマークを検出し又は確認することにより、そのオーディオの内容を、消費者により記録されたものなのか専門業者により出されたオーディオ内容なのかにつき識別する。後者（著作権により保護されている専門業者による内容）の場合、当該プレーヤは、物理的なディスクが民生レコーダ又は民生ディスクプレスによるコピーではなく、オリジナルでかつ専門業者により原盤作成されたものか否かを確認する。これには、当該内容のマーキング方法（ウォーターマーキング）と、専門業者のレコーダ又はプレス機械によってのみ作成可能な物理的記憶媒体にマーキングする方法との双方が必要である。
第１図は、民生品のプレーヤに組み込まれている条件付き再生規則を概略的に示しており、かかる規則は、ウォーターマークが検出された後に適用されるものである。最初の確認１１として、媒体マーク、多くの場合は物理的マークの存在が、記録情報の読取とは異なる形態で、例えば前記ウォブルの復調により読取ヘッドによって検出される。媒体マークが有る場合、第２の確認１６において当該マークが適法な専門業者のディスクマークと照合され、そうであれば、ウォーターマークと媒体マークとが所定の関係による相関関係がある場合に再生動作１７が可能となる。媒体マークが無いか又は消費者の記録ディスクを示している場合には（これは第３の確認１２においてチェックされる）、かかるウォーターマークがデコーダ１３において復号される。かかるウォーターマークが、（音声）情報のコピー可を示している場合には、ディスクのプレイ動作１４が可能となる。ウォーターマークがコピー防止の施された情報を示している場合には、状態１５においてプレイ動作が阻止される。
本システムの第１の実施例においては、専門業者によるマスターのオーディオディスクは、コピーされることのない当該発行業者にだけの識別子を担う。この識別子は、例えばレコーダがアクセスすることのできないエリアに書き込まれた１組のビット群とすることができ、ウォブルキー又はＤＶＤで用いられるＥＦＭプラスのチャネルコードの実行ＤＣ成分における特定パターンとなり得る。ＤＶＤオーディオプレーヤは、このマークをチェックする。このマークが、利用不可なものであった場合、或いは家庭用のディスクレコーダに割当てられた特定のコードを含む場合、特定のウォーターマークがそのＤＳＤエンコーダを識別することを検知したときのみＤＳＤストリームを再生することになる。このウォーターマークが検知されない場合には、専門業者のリリースしたオーディオストリームが、記録可能ディスクに違法にコピーされた場合なので、その音声は、全く再生されない。業者によるＤＳＤの公表物の品質を低下させないようにするために、このシナリオは、業者により公開されたオーディオタイトルの音声内容がウォーターマーク付けされることを必要としないが、このシナリオは、ウォーターマーク埋込方法が民生機器に使用されることを必要とするものである。たびたび繰返されるコピー制御ビットの他にも、独自のシリアル番号が消費者マーケットにおける全てのＤＳＤエンコーダ／レコーダによりオーディオストリームに埋め込まれる。この番号を埋め込む回路は、簡単といえる。消費者は、業者のＤＳＤオーディオを直接ＤＶＤオーディオディスクにコピーすることはできない。これは、（ウォーターマークが無いために）再生動作をなさないためである。当該信号をアナログ、ＰＣＭ又は他のフォーマットに変換し、その後にＤＳＤを作成し直した場合、特定のＤＳＤレコーダは、追跡され得る。さらに、この方策は、自家録音が小さなダイナミックレンジとなるような態様に規定されうる。また、各プレーヤが消費者ディスクにウォーターマークがあるかどうかをチェックするだけでなく適法なシリアル番号が埋め込まれているかどうかをチェックする場合には、さらに良好となる。既知の暗号法は、例えばディジタルの署名を当該シリアル番号に結びつけるなどして適格確認に用いられる。これにより、侵害者がシリアル番号を改ざんすることを回避するのである。
第２実施例は、第１実施例と似ているが、専門業者がリリースしたオーディオのビットストリームにもウォーターマークが含まれている。このウォーターマークは、暗号形態にて媒体マークと照合するのに用いられる。ここで媒体マークはタイトル毎に異なるものである。ウォーターマークにより表されるビットパターンと媒体マークにより表されるビットパターンとの関係を操作するのは簡単ではない。かかる暗号関係は、次のような選定がなされるのが好ましい。ｙ＝Ｆ（ｘ）及びｘ＝Ｇ（ｕ）を、２つの暗号化一方向関数とする。すなわちこれらの逆は、計算機において有限算術資源では計算することができないものである。このシナリオは、ｘ＝Ｇ（ｕ）及びｙ＝Ｆ（Ｇ（ｕ））に基づき、元の数（シード）ｕを用いてｘ及びｙを生成するものである。このコンセプトによれば、Ｇ及びＦは同じ関数であるが、これは必須ではない。専門業者によるマスターディスクにおいては、当該埋込ウォーターマークがｙを含み、当該媒体マークがｘを担うものとしている。専門業者のレコーダは、媒体マークを書き込む前に当該Ｇ関数を常に行う。すなわち、かかるレコーダは、ユーザー入力ｕに基づき内部において発生される媒体マークｘを埋め込むのである。全ての（民生品の）プレーヤは、ウォーターマークが検知されこれが当該内容がコピープロテクトされたものであることを示している場合に、その媒体マークを検証するべくＦを実行する。民生品のレコーダは、媒体マークを全く書き込めないものと考えられる。このシステムを使えば、著作権者自身が、コピーを許諾する上記シードｕを公開するか否かを決めることができる。専門業者の音楽公表業界においては、音楽タイトルのテープマスタを作成することを必須とすることができる。そしてこの音声は、ウォーターマークｙを埋め込みつつプリエンコードされる。製造プロセスにおいては、第２図のＤＳＤエンコーダ／ウォーターマーカー２３の後に、専門業者のレコーダ（ディスク原盤作製装置）は、直接、このウォーターマークの施されたＤＳＤ３０を受け付けてこれを挿入する。このプロセスにおいては、シードｕ２２も挿入される。これにより、マスターテープが盗まれてもｕを損なわなければ、或る程度の保護をなすことができる。このレコーダは、ｕ及びｘに対してウォーターマークのチェックを行うのが好ましい（第４図に記載、条件付き記録）。
第２図は、レコーダ、情報担体及びプレーヤを有するコピー防止システムを示している。この業務用レコーダは、ＤＳＤエンコーダ２３へのオーディオ入力２１を有しており、かかるエンコーダは、ウォーターマークのビットパターンｙを、マスターディスク２６に記録されるべきビットストリーム３０に埋め込む。前記ウォーターマークのビットパターンｙは、発生器２５の出力より得られる。この発生器は、その入力において媒体マーク２０により表されるべきビットパターンｘを持つ。媒体マーク２０は、マスターディスク２６上に作られる。好ましくは、ビットパターンｘは、入力２２における入力シードｕに基づいて発生器２４により発生される。マスターディスク２６は、普通の製造方法により大量生産されて民生用プレーヤ２８において再生させるべきコピー防止の講ぜられた情報担体２７とされる。かかる民生品プレーヤは、検出されたウォーターマークのビットパターンｙと、媒体マークからの検出ビットパターンｘに基づく計算値ｙ’とを比較する検証器２９を有する。
このシナリオにおいて、著作権侵害者は、その侵害者のディスクにつき媒体マークを作るべく不正な業者レコーダを入手するに違いない。著作権侵害者は、そのオーディオをコピーしｙを復元することができるが、ｘを計算することはできない。このシステムは、特にｘがディスクから簡単に読み取ることができること、すなわちｘが当該基本エンジン（ウォーターマークｙを検証するのにｘを用いなければならない）における最初のチップ内にあること、が確実になった場合において、コピー防止対策の安全性を向上させるものである。さらに、著作権侵害者がｘを読み取れたとしても、ｕを見つけてそれをレコーダに入力し媒体マークとしてｘを書き込ませなければならない。ｘを直接受け付けてそれをディスクに書き込むレコーダはない。このシナリオにおいては、侵害者は、自身の（公式に登録したマスタリング）レコーダを（Ｇ関数を迂回するような）レコーダに、そしてプレーヤをｘを抽出するよう物理的に改造しなければならない。
その他の実施例においては、消費者の記録のためのコピー防止を提供できる。消費者は、自身の録音した作品を小さな領域ながら発表し広めたいものであることが想像できる。ここで、民生レコーダがどのようにして上述した方策に係る幾つかの要素を実施できるかについて説明する。これにより消費者は、受け入れられた人もシードｕを知った場合にのみ直接（ビット単位で）コピーされうるディスクを作成することができる。媒体マークの一部は、その受け入れられた人によって記録が可能でなければならない。実現可能な実施例は、ｘ＝ｘ1｜｜ｘ2としてｘを２つの部分に分割し、これによりｙ＝Ｆ（ｘ1｜｜ｘ2）とする。そして、上述したシナリオと同様に、ｘ1は媒体マークとして機能し、ｘ2は別個のファイルとしてディスクに書き込まれるのである。専門業者のレコーダは、ｘ1もｘ2も書き込むことができる。民生レコーダは、記録可能デスクではあるがｘ2を書き込むことができ、ｘ1は、当該ディスクに予めプレスされたデフォルト値ｘ1＝ｘ＿ｃを有する。民生用レコーダは、ウォーターマークｙ＝Ｆ（ｘ＿ｃ｜｜ｘ2）を埋め込む。但し、ｘ2はシードｕから、すなわちＧ（ｕ）の一部のビットを使って発生される。所持者は、ｕを知っているので、自分の作成したものをコピーすることができる。プレーヤにおいては、ｘ1もｘ2も基本エンジンを残さないので、ユーザに対し秘密の状態を保つこととなる。
上記実施例の場合、ウォーターマークのビットパターンと媒体マークのビットパターンとの間における適切な関係は、一方向関数である。かかる一方向関数の実施は、Ｎは公開の母数としてｙ＝ｘ2ｍｏｄ Ｎとすることができる。ここで、Ｎは、２つの秘密の大なる素数の積（Ｎ＝ｐｑ）である。実際、Ｎは、ウォーターマークに埋め込まれたデータ、すなわちｙに結びつけられたデータの一部とすることができる。他には、Diffie及びHellman[1976](=文書D6)：ＧＦ（ｐ）のＦ（ｘ）＝αx（αはＧＦ（ｐ）の原始元）により推定された離散ログの一方向関数を採用することができる。ここで、ｐはｐ−１が大なる素因数を有する大きな素数である。上記２つの実施形態は、独立変数のサイズすなわち安全のために必要なビット数が相当に大きくなってしまうという不利益をもたらす。少ないビットによる実際のシステムには、例えば、ＤＥＳの如き適正な秘密キー暗号化アルゴリズム（ｙ＝Ｆ（ｘ）＝ｘ▲×▼ＤＥＳ（ｘ））を適用することができる。これは、第３図の回路に描かれている。第３図は、秘密キー暗号化アルゴリズムに基づいた一方向関数発生器の実施態様を示している。入力３１には媒体マークのビットパターンｘが供給され、キー入力３３からのキーを用いて暗号化器３２において処理される。暗号化器３２の出力は、論理ユニット３４によりそのビットにつき入力ｘとＥＸＯＲが施され、出力３５にビットパターンｙを呈することとなる。この回路においては、かかるキーは、公開されるか又はウォーターマークに含まれるか、すなわちｙに結びつけられることが可能になる。
第４図は、消費者向けのレコーダを示している。このレコーダは、ＤＳＤ又はＰＣＭ音声符号化をなすエンコーダ４２に接続されるアナログ音声入力４１を備える。かかるエンコーダは、記録可能ディスク４８に記録すべきビットストリーム４７をその出力に生成する。このエンコーダ４２は、ウォーターマークのビットパターンｙをビットストリーム４７に埋め込む。このビットパターンｙは、ビットパターンｘに基づいて発生器４３により作られるが、ｘは媒体マーク４６により表されるべきものであり記録可能ディスク４８上の予めプレスされた物理的マークから得られる複数のビットを有するものとすることができる。このレコーダは、かかるビットパターンｘを発生する発生器４４に接続されるシードｕ用のシード入力４５を備える。本レコーダは、もう１つの入力４０を有し、これはウォーターマーク確認器（チェッカー）４９と接続されるディジタルオーディオ信号用のものである。このチェッカー４９はまた、ビットパターンｙを受信する発生器４３と接続され、ウォーターマークの存在を検証する。このチェッカーの基本的な記録制御機能は、専門業者の「非コピー」ウォーターマークが検出された場合に記録動作を阻止することである。好ましくは、ディジタル入力信号においてウォーターマークが検出されない場合にウォーターマークが埋め込まれる。ウォーターマークがコピー可能な内容を示している場合には、対応するシードｕがシード入力４５に供給されたときにのみ記録動作がなされうる。別の実施例としては、民生レコーダがディジタル入力４０とウォーターマークチェッカー４９だけを有するとともにアナログ入力及びウォーターマークチェッカーは設けないものとすることができる。その他のレコーダの実施例は上述と同等であるが外部入力４５が設けられない一方でｕの内部発生器例えば乱数発生器を具備するものとすることができる。その場合には、発生器４４を設けないものとすることもできる。
簡単な形態として、条件付き記録動作のシナリオは、再生時にチェックを実行しない。別の実施例としての民生ＤＳＤレコーダは、出来れば何らかのアナログコピー情報チェックを条件付けられたアナログ信号を受け付けるものとされる。ボードに搭載のＤＳＤエンコーダは、ウォーターマークをストリームに埋め込む。このマークは、プロテクションデータと当該レコーダのシリアルＩＤ番号といった２つの部分からなる。民生品のＤＳＤレコーダは、有効なコピー制御データを認識できた場合にのみディジタルＤＳＤストリームを受け付ける。このコピー制御データは、当該マテリアルが適法にしてディスクにコピーしても良いことを示すのが良い。このようなレコーダは、第４図に示されるレコーダに近いものであるが、上記シード入力４５及び発生器４４を備えない。
民生用ＤＳＤレコーダは、記録動作を禁止するコピー制御マークを含むＤＳＤストリームを受け付けない。確実な形態の実施例としては、コピー制御情報が無いと、「許可コピー無し」と判断される。これよりも低級の形態としては、コピー制御情報のない信号が自動的に再サンプルされウォーターマーク付けされる。これによればコピー防止は弱くなるが、少しの品質低下で済むこととなる。
その他の実施例においては、１つの特徴につき１のコピーが含まれている。専門業者によるＤＳＤストリームには、１度コピーを許諾することを認める埋込の著作権データを含んでいる。これは、（先に説明したマークに加えて）別のウォーターマークｙcoを埋め込むことによって実施することができる。さらに、業者のディスクは、特定の許諾マークｘcoを含む。ここでｙco＝Ｈ（ｘco）であり、Ｈ（）は暗号化一方向関数である。かかるマークｙcoは、再生において音声に付随されたまま（出来れば埋め込まれたまま）であるが、民生レコーダにより除去される。
第５図は、コピー防止の施された情報担体５１から情報を再生するプレーヤ５２を示している。このプレーヤには、ＣＤ又はＤＶＤ光学ディスクプレーヤの光学ヘッド、デコーダ、チャネルデコーダ及びエラーデコーダのような、通常のタイプの読取ヘッド５８及び読取信号処理手段が設けられている。このプレーヤは、情報担体５１の読取情報におけるウォーターマークにより表されるビットパターンｙを検出するウォーターマーク読取手段５５を有する。このビットパターンｙは、論理ユニット５４と結合されるものであり、このユニットはイネーブルスイッチ５６を動作する。このユニット５４の論理機能は、第１図及び上記条件付け再生規則を参照して説明されている。このプレーヤは、例えばＤ１から知られるようなウォブル変調成分を復調することによって、媒体マークを検出しその媒体マークからビットパターンｘを抽出する手段５０が設けられる。このプレーヤは、ビットパターンｘとビットパターンｙとの間の所定の関係を検証する検証手段が設けられる。ビットパターンｘは、例えば一方向関数のような所定の関数Ｆ（ｘ）を行う関数ユニット５３と結合される。この関数ユニット５３の出力ｙ′は、論理ユニット５４と結合されｙと比較される。上記イネーブルスイッチ５６は、当該ビットパターンｘ及びｙが前記所定の関係を呈した場合に、復元されたオーディオ信号を出力５７に導通する。
注記するに、条件付き記録動作と条件付き再生動作とを用いた混成の解決策は共存可能なものである。特に重要な点は、（序文で説明した技術的困難にもかかわらず）アナログ領域でのウォーターマークの確認をレコーダにより行うべきものとしたシナリオである。著作権侵害者が自分のレコーダをこの条件付き記録チェックを迂回する形に改造し、何らかの手法でディスク上に専門業者のＤＳＤを確立させた場合には、ここで説明したコピー防止策により、市場のプレーヤにおける再生動作を防ぐことができるのである。
以上、主としてＤＳＤオーディオを用いた実施例により本発明を説明したが、オーディオ及び／又はビデオのウォーターマーク付けに係る幾つかの実施例とすることもできる。ウォーターマーク処理は、ＰＣＭオーディオに対しても実現可能である。一例としては、出来れば当該効果に係りその存在を明らかにできないような形を含む、ＬＳＢにおける隠れデータがある。このような埋込方法の実施態様は、１９９４年にOomenらによる文書Ｄ４によって提示されている。本出願人のアプリケーションの場合、専ら、限られた数の予め選択されたサンプルに、選択サンプルにつき１ビットのデータを埋め込むことが好ましい。このような埋込手法は、専門業者の（２４ビットの）オーディオを低い解像度（例えば１６ビット）に変換する同種の装置の中のもので実現可能である。ＤＳＤのウォーターマーキングをなす、以前に述べられている方法（Ｄ３）は、ＰＣＭにおいてデータを埋め込むのに用いることもできる。適宜行われる他のものとしては、埋込信号処理をするのにロスレス符号化を用いることがある。ロスレス符号化の一方法は、Brnekersらにより提案された（文書Ｄ５に記述されている）。実現可能なデータ埋込方法は、ウォーターマーク付けの規則に応じて予測フィルタ（Ｄ５の第１０図、アイテム１５２）の特性又はパラメータを選定することによりなされる。例えば、ディジタルウォーターマーク“１”は、偶数個のフィルタータップにより表され、“０”は、奇数個のフィルタータップにより表される。もう１つの実施態様は、フィルター係数が同様の規則により量子化されるものである。さらに、エントロピーエンコーダは、そのパラメータを適合させることによってデータを埋め込むことができる。ＰＣＭ信号に埋め込まれるこのような信号は、前に述べた主旨の何れかに基づくコピー防止策を講ずるのに用いることができる。もはや著作権侵害者は、業として普及することのできるディスクにビット毎に圧縮ＰＣＭデータをコピーすることができなくなる。その侵害者は、圧縮を解いてかつ圧縮するプロセスを経なければならない。これにより品質を低下させることはないが（コーディングは損失がないので）、異なるディジタル信号となり、民生用レコーダが十分に圧縮できなければ、得られるファイルは沢山のビットを含むこととなり、当該取得ファイルは、レコーダのシリアル番号に関する情報を含むこととなる。
上記各実施例においては、ディスクを情報担体として説明したが、上記媒体マークが簡単にコピーされない形態で供給される限り、テープ又は放送の如き他の媒介を本発明に適用することができる。さらに、新規な特徴の各々にそして全ての特徴に或いは当該特徴の組み合わせにおいて本発明が存するものである。
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【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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