JP2000293936A - ディジタル信号記録装置、再生装置、および記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】記録媒体上のディジタル信号の著作権を保護で
きる記録装置、再生装置、および記録媒体を提供するこ
とにある。 【解決手段】ディジタル信号を、記録媒体上に記録また
は再生するディジタル信号記録装置、再生装置、および
記録媒体において、記録時には、鍵情報に所定の演算を
施して得られた鍵で、ディジタル信号を暗号化して、前
記鍵情報とともに、記録媒体に記録し、再生時には、記
録媒体から再生した前記鍵情報に、前記所定の演算を施
して得られた鍵で、再生したディジタル信号を復号化し
て出力することにより達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル信号を
記録媒体に記録再生するディジタル信号記録装置、再生
装置、および記録媒体に関し、特に記録媒体上のディジ
タル信号の著作権を保護する機能を有するディジタル信
号記録装置、再生装置、および記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル技術を用いた映像、音
声等のデータ圧縮の研究が進み、これらデータの蓄積、
伝送が容易にできるようになった。これに伴い、放送の
分野においてもディジタル化が急速に進められている。

【０００３】例えば、アナログ映像信号、音声信号をＭ
ＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）規格を用いて
高能率にディジタル圧縮符号化し、衛星や同軸ケーブル
を通して放送するシステムが知られている。このディジ
タル放送を受信するための装置として、セットトップボ
ックスと呼ばれるディジタル放送受信機がある。

【０００４】また、家庭用の映像信号、音声信号記録再
生機器としては、磁気テープを用い、ディジタルＴＶ放
送などのディジタル圧縮符号化された映像信号及び音声
信号をディジタル信号のまま記録し再生できるディジタ
ルＶＴＲの開発が進められている。

【０００５】このディジタル放送受信機とディジタルＶ
ＴＲは、ディジタルインターフェースで接続され、受信
したディジタル放送を高品質で保存可能となる。

【０００６】さらに、光ディスクやハードディスクを用
い、映像信号及び音声信号を記録し再生する装置の開発
が進められている。

【０００７】複数の情報が多重されて伝送されてくるデ
ィジタル信号を受信して所望の番組を選択する技術が、
日本特開平８−５６３５０号に述べられている。また、
回転磁気ヘッドを用いたディジタルＶＴＲについては、
例えば、日本特開平５−１７４４９６号に記載されてい
る。

【０００８】さらに、ディジタル放送受信機とディジタ
ルＶＴＲをディジタルインターフェースで接続したディ
ジタル放送記録システムについて、アイイーイーイー
トランザクションス オン コンシューマー エレクト
ロニクス、第４２巻３号、１９９６年８月、６１７〜６
２２頁（IEEE Transactions on Consumer Electronics,
Vol. 42, No.3, August 1996,p617〜622 「Newly Devel
oped D-VHS Digital Tape Recording System for the
Multimedia Era」）に詳しく述べらている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディジ
タル放送等をディジタルＶＴＲ等で記録した、記録媒体
上のディジタル信号の著作権の防衛については何ら考慮
されていない。

【００１０】本発明の目的は、記録媒体上のディジタル
信号の著作権を保護することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタル信
号を、記録媒体上に記録または再生するディジタル信号
記録装置、再生装置および記録媒体において、記録時に
は、鍵情報に所定の演算を施して得られた鍵で、ディジ
タル信号を暗号化して、前記鍵情報とともに、記録媒体
に記録し、再生時には、記録媒体から再生した前記鍵情
報に、前記所定の演算を施して得られた鍵で、再生した
ディジタル信号を復号化して出力する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。

【００１３】図１はディジタル放送受信機とディジタル
信号記録再生装置を含む構成図である。２００はディジ
タル信号記録再生装置、２０１はディジタル放送受信装
置、２０２はアンテナ、２０７は受像機である。また、
２０３はチューナ、２０４は選択回路、２０５は復号回
路、２０６はインターフェース回路、２０８はディジタ
ル放送受信機２０１の動作の制御を行う制御回路であ
る。ここで、ディジタル放送受信機２０１とディジタル
信号記録再生装置２００は別体の構成で表示されている
が、一体の構成となっていてもよい。

【００１４】図２は図１のディジタル信号記録再生装置
２００の構成図である。図２は記録再生兼用の装置であ
るが、記録と再生が独立していても同様である。１００
は回転ヘッド、１０１はキャプスタン、１０２ａは記録
時の記録信号の生成等を行う記録信号処理回路、１０２
ｂは再生時の再生信号の復調等を行う再生信号処理回
路、１０４は記録再生モード等の制御を行う、例えば、
マイクロプロセッサのような制御回路、１０５は回転ヘ
ッド１００の回転等の基準となるタイミング信号を生成
するタイミング生成回路、１０６は回転ヘッド及びテー
プの送り速度を制御するサーボ回路、１０７は記録信号
の入力または再生信号の出力を行う入出力回路、１０９
は記録時のタイミングを制御するタイミング制御回路、
１１０は基準クロックを生成する発振回路、１１１はテ
ープ、１１２はアナログ映像信号の記録再生回路、１１
５はディジタル信号記録時のデータ暗号回路、１１６は
ディジタル信号再生時のデータ復号回路、１１７は、デ
ィジタル情報を暗号あるいは復号する際にデータ暗号回
路１１５あるいはデータ復号回路１１６に供給するデー
タ鍵のもとであるデバイス鍵を発生するデバイス鍵発生
器、１１８はディジタル情報を暗号あるいは復号する際
のデータ鍵のもう一つのもとであるブロック鍵を発生す
るブロック鍵発生器、１１９は記録時のパケットデータ
へのタイムスタンプ処理、再生時のパケットデータの出
力制御を行う入出力制御回路である。

【００１５】ディジタル映像圧縮信号は、パケット形式
のデータで、複数チャンネルの信号が時分割多重されて
伝送される。図１において、アンテナ２０２で受信され
たディジタル放送信号は、チューナ２０３で復調され、
その後、選択回路２０４で必要なディジタル圧縮映像信
号が選択される。選択されたディジタル圧縮映像信号
は、復号回路２０５で通常の映像信号に復号されて、受
像機２０７に出力される。また、受信信号にスクランブ
ル等の処理が行われているときは、選択回路２０４にお
いてそれを解除した後に、復号処理が行なわれる。受信
したディジタル放送信号の記録を行うときは、選択回路
２０４において記録するディジタル圧縮映像信号及びそ
れに関連した情報が選択され、インターフェース回路２
０６を介してディジタル信号記録再生装置２００の入出
力端子１０８より、ディジタル信号記録装置２００に入
力され、記録される。また、記録したディジタル放送信
号の再生を行うときは、ディジタル信号記録再生装置２
００で再生されたディジタル圧縮映像信号等が、入出力
端子１０８よりインターフェース回路２０６に出力され
る。インターフェース回路２０６に入力されたディジタ
ル圧縮映像信号等は、選択回路２０４、復号回路２０５
により、通常の受信時と同様の処理を行って、受像機２
０７に出力する。

【００１６】図１のディジタル信号記録再生装置２００
の構成を示す図２において、記録時には、入出力端子１
０８より入力されたパケットデータの一部が、入出力回
路１０７を介して制御回路１０４に入力される。制御回
路１０４では、パケットデータに付加されている情報あ
るいはパケットデータとは別に送られてきた情報により
パケットデータの種類等を検出し、検出結果によって記
録モードを判断し、記録信号処理回路１０２ａ及びサー
ボ回路１０６の動作モードを設定する。次に入出力回路
１０７は、記録するパケットデータをデータ暗号回路１
１５に出力する。データ暗号回路１１５では、デバイス
鍵発生器１１７およびブロック鍵発生器１１８により発
生される鍵をもとに制御回路１０４において生成される
データ鍵によって、入力されたパケットデータを暗号化
し、これを入出力制御回路１１９に出力する。入出力制
御回路１１９では、タイミング生成回路１０５からの時
間情報をもとに、入力されたパケットデータにタイムス
タンプを施し、これを記録信号処理回路１０２ａに出力
する。記録信号処理回路１０２ａでは、制御回路１０４
で判断された記録モードに応じて、誤り訂正符号、ＩＤ
情報、サブコード、暗号化に使用したブロック鍵情報等
を含む記録データの生成を行い且つ記録信号を生成し
て、回転ヘッド１００によりテープ１１１に記録する。

【００１７】再生時には、まず任意の再生モードで再生
動作を行い、再生信号処理回路１０２ｂでＩＤ情報を検
出する。そして、制御回路１０４でどのモードで記録さ
れたかを判断し、再生信号処理回路１０２ｂ及びサーボ
回路１０６の動作モードを再設定して再生を行う。再生
信号処理回路１０２ｂでは、回転ヘッド１００より再生
された再生信号より、同期信号の検出、誤り検出訂正、
ブロック鍵情報等の取得を行い、パケットデータを再生
して入出力制御回路１１９に出力する。入出力制御回路
１１９では、タイミング生成回路１０５で生成されたタ
イミングを基準としてタイムスタンプを取り除いたパケ
ットデータをデータ復号回路１１６に出力する。データ
復号回路１１６では、デバイス鍵発生器１１７により発
生される鍵、および再生によって得られたブロック鍵を
もとに、制御回路１０４において生成されるデータ鍵に
よって復号して、入出力回路１０７に出力する。

【００１８】記録時には、入出力端子１０８より入力さ
れた記録データのレートを基準としてタイミング制御回
路１０９により記録再生装置の動作タイミングを制御
し、再生時には、発振回路１１０により発振されたクロ
ックを動作基準として動作する。

【００１９】図３はディジタル映像圧縮信号のパケット
の構成図である。１パケットは固定長、例えば、１８８
バイトで構成されており、４バイトのパケットヘッダ３
０６と、１８４バイトのパケット情報３０７により構成
されている。ディジタル圧縮映像信号は、パケット情報
３０７の領域に配置される。また、パケットヘッダ３０
７はパケット情報の種類等の情報により構成される。

【００２０】図４は図３のパケットヘッダ３０６の構成
図である。５０１はパケットの先頭を示す同期バイト、
５０２は誤りの有無を示す誤り表示、５０３はユニット
の開始を示すユニット開始表示、５０４はパケットの重
要度を示すパケットプライオリティ、５０５はパケット
の種類を示すパケットＩＤ、５０６はスクランブルの有
無を示すスクランブル制御、５０７は追加情報の有無及
びパケット情報の有無を示すアダプテーションフィール
ド制御、５０８はパケット単位でカウントアップされる
巡回カウンタである。

【００２１】図５はディジタル放送の伝送信号及び伝送
信号より選択された信号の構成図である。７１は図３の
パケットである。通常、上記映像信号に音声信号、プロ
グラムに関する情報等が付加され、複数チャンネルのプ
ログラムが時分割多重されて伝送される。

【００２２】図５（ａ）は、３チャンネルのプログラム
を多重した例であり、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３はそれぞれのチ
ャンネルの映像信号、Ａ１、Ａ２、Ａ３はそれぞれのチ
ャンネルの音声信号のパケットである。なお、映像また
は音声は、一つのチャンネルに複数の映像または音声で
構成されている場合もある。Ｐ０、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は
プログラムに関する情報である。それぞれのパケット
は、異なるパケットＩＤ５０５が割り当てられており、
これによりパケットの内容を識別することができる。

【００２３】Ｐ０は、図５（ａ）の伝送信号全体に関す
る情報であり、それぞれのプログラムにどのパケットＩ
Ｄが割り当てられているかを認識するためのプログラム
アソシエーションテーブル、番組ガイド情報等のパケッ
トが時分割多重されて伝送される。Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３
は、それぞれのプログラムに関する情報であり、そのチ
ャンネルの映像パケット、音声パケット等にどのパケッ
トＩＤが割り当てられているかを認識するためのプログ
ラムマップテーブル、スクランブル情報等のパケットが
時分割多重されて伝送される。通常、プログラムアソシ
エーションテーブルのパケットＩＤは決まった値、例え
ば０が割り当てられている。

【００２４】受信時には、まずプログラムアソシエーシ
ョンテーブルによって受信したいプログラムのプログラ
ムマップテーブルにどのパケットＩＤが割り当てられて
いるかを認識し、次に、受信したいプログラムのプログ
ラムマップテーブルによって映像パケット、音声パケッ
ト等にどのパケットＩＤが割り当てられているかを認識
する。そして、映像パケットおよび音声パケットを抽出
してディジタル圧縮データの復号を行う。また、同時に
プログラムクロックリファレンスを抽出し、これによっ
てディジタル圧縮データの復号回路の復号タイミングが
符号化時のタイミングと同期するように復号回路の動作
を制御する。

【００２５】ＣＲは、ディジタル圧縮データの復号時の
同期をとるためのプログラムクロックリファレンス情報
である。

【００２６】もちろん、多重するチャンネル数は３チャ
ンネル以外、例えば４チャンネルでもよいし、また、こ
れ以外の情報を多重してもよい。

【００２７】図５（ｂ）は、図５（ａ）から第１のチャ
ンネルの情報およびそれに関連したプログラム情報のみ
を選択したものである。第１のチャンネルを記録する場
合には、この情報をディジタル放送受信機２０１から記
録再生装置２００に出力する。もちろん、これ以外の情
報を含めて記録してもよいし、また、再生時の処理をや
りやすくするために、パケットの情報の一部を変更して
もよい。例えば、プログラムアソシエーションテーブル
の情報を記録するプログラムのみの情報に変更すれば、
再生時にチャンネルの選択が不要になる。

【００２８】図６は図２のデータ暗号回路１１５の構成
図である。１１５１はパケットデータ入力端子、１１５
７はパケットデータ出力端子、１１５３ａ、１１５３ｂ
はデータ鍵入力端子、１１５３ｃはデータ鍵選択信号入
力端子、１１５３ｄは、処理モード選択信号入力端子、
１１５２、１１５６はブロック処理回路、１１５４は鍵
スケジュール回路、１１５５は暗号器、１１５８ａ，１
１５８ｂはデータ鍵レジスタ、１１５９はデータ鍵セレ
クタである。データ暗号回路１１５は、あらかじめ定め
られたデータ鍵により、入力されるパケットデータ単位
で暗号化して出力する。この際、このデータ鍵をある時
間間隔で変更していくことにより、テープ上に記録され
るパケットデータの安全性を高めることができる。

【００２９】暗号器１１５５は、例えば、伝送中にビッ
ト誤り等のエラーが発生しても、そのエラーが後続のデ
ータに影響を与えない、すなわちエラー伝播がないよう
に、複数ビットで構成されるブロックを単位として暗号
処理を簡単な回路構成で実現できるブロック暗号を用い
る。

【００３０】入力端子１１５１から入力されたパケット
データは、まず、ブロック処理回路１１５２において、
複数ビットからなるブロックＰに区切られる。例えば１
ブロックを６４ビットとする。各ブロックは、暗号器１
１５５において順次暗号化され、その結果ブロックＣを
出力し、ブロック処理回路１１５６において、今度はブ
ロックをパケットデータの形式に戻して出力端子１１５
７へ出力する。ここで、暗号化のための鍵であるデータ
鍵は、制御回路１０４より、データ鍵入力端子１１５３
ａおよび１１５３ｂから入力され、データ鍵レジスタ１
１５８ａ、１１５８ｂに記憶される。例えば、データ鍵
レジスタ１１５８ａには、現在のデータ鍵を、データ鍵
レジスタ１１５８ｂには次に切り換えるデータ鍵を記録
させる。

【００３１】また、データ鍵選択信号入力端子１１５３
ｃからは、制御回路１０４より、データ鍵レジスタ１１
５８ａ、１１５８ｂのどちらのデータ鍵を選択するかを
示す信号が入力され、データ鍵セレクタ１１５９によ
り、選択されたデータ鍵が出力される。ここでは、例え
ば鍵レジスタ１１５８ａのデータ鍵が選択されているも
のとする。選択されたデータ鍵は、スケジュール回路１
１５４においてサブ鍵ＫＡ、ＫＢに変換され、暗号器１
１５５に供給される。例えば、データ鍵の長さ５６ビッ
ト、サブ鍵の長さが、それぞれ３２ビットとし、データ
鍵の上位３２ビットをＫＡに割り当て、データ鍵の上位
３２ビットと下位３２ビットの加算値をＫＢに割り当て
る。

【００３２】ここで、データ鍵を変更する場合には、制
御回路１０４より、データ鍵レジスタ１１５８ｂを出力
するようデータ鍵選択信号入力端子１１５３ｃから信号
が入力される。データ鍵セレクタは、一つのパケットデ
ータのブロック全ての暗号化が終了するまでは、その選
択出力を切り換えず、次のパケットデータとの間で切り
換えるよう制御する。

【００３３】その他、例えば、暗号器１１５５の出力
と、暗号器１１５５の入力を排他的論理和をとり、ブロ
ック単位でフィードバックをかけることで、暗号強度を
増す方法もある。

【００３４】図７は図６の暗号器１１５５の構成図であ
る。同図中、５５１、５５２、５５３、５５４は暗号処
理部、Ｐａ、Ｐｂは入力ブロックデータＰの上位および
下位ビット、Ｃａ、Ｃｂは暗号化されたデータ、ＫＡ、
ＫＢは、サブ鍵である。同図に示すように、例えば入力
された６４ビットのブロックＰを、その上位３２ビット
Ｐａと下位３２ビットＰｂに分離する。そのＰａ、Ｐｂ
は、暗号処理部５５１において、排他的論理和（５５１
１）、ビットシフトおよび加算演算（５５１２、５５１
３、５５１５：Ａ＜＜＜ｐは、Ａをｐビット左方向に循
環ビットシフトすることを表す）、加算演算（５５１
４、５５１６）を行い、その結果を暗号処理部５５１と
同様の処理を行う後続の暗号処理部５５２、５５３、さ
らに図示しない暗号処理部に入力して複数段繰り返し演
算を行い、最終段の暗号処理部５５４により出力された
データＣａ、Ｃｂより、暗号化されたブロックＣを得
る。

【００３５】以上は、図２、図７のデータ暗号回路１１
５について説明したが、図２のデータ復号回路１１６で
は、暗号器１１５５の逆の流れで演算していくことによ
り、暗号化されたブロックを復号することができる。た
だし、図７の演算５５１６は、減算処理とする。また、
当然、サブ鍵ＫＡ、ＫＢは、暗号時と同一の鍵を用いな
ければならない。

【００３６】その他、記録するパケットデータを保護す
る必要が無い場合、例えば記録する番組が自由にコピー
してもよいよう許可されている場合、パケットデータを
暗号化しないで、そのままテープ上に記録する場合があ
る。これは例えば、データ暗号回路１１５、データ復号
回路１１６を、入力パケットの暗号・復号の機能と、な
にもしないで通過させる機能とを切り換えることで実現
できる。図２、図６のデータ暗号回路１１５において、
図６の処理モード選択信号入力端子１１５３ｄを介して
入力される処理モード選択信号により、図７の演算５５
１６への入力Ｘ５を、図示していないが、零に固定する
ことで、暗号、復号処理を行わずに、ブロックを通過さ
せることが出来る。この方法によれば、入力パケットの
通過遅延時間を一定に保ったまま、動作を切り換えるこ
とができる。また、図示しないが、他の方法としては、
入力端子１１５１から入力されたパケットデータを、ブ
ロック処理回路１１５２、暗号器１１５５、ブロック処
理回路１１５６を介さず、出力端子１１５７に出力する
か、ブロック処理回路１１５６から出力されるパケット
データを出力端子１１５７に出力するかを切り換える切
り換え回路を出力端子１１５７の前段に設け、処理モー
ド選択信号入力端子１１５３ｄを介して入力される処理
モード選択信号をその切り換え回路に入力して、ブロッ
ク処理回路１１５６から出力されるパケットデータか、
入力端子１１５７に入力されたパケットデータかを切り
換える方法もある。これらの方法は、図２、図１９のデ
ータ復号回路１１６においても前述と同様の構成で実現
できる。

【００３７】図８は図２のデータ暗号回路１１５、デー
タ復号回路１１６に供給するデータ鍵の生成例を示すと
ころの制御回路１０４内のデータ鍵の生成図である。デ
バイス鍵発生器１１７は、例えば９６ビットのあらかじ
め定められた固定の鍵情報を記憶している。ブロック鍵
発生器１１８は、例えば図２の制御回路１０４からの司
令１１８１により、９６ビットの乱数を発生させる乱数
発生器である。１２０は９６ビットの排他的論理和演算
器、１２１はハッシュ関数演算器である。図８（ａ）で
は、ブロック鍵とデバイス鍵は、排他的論理和演算器１
２０で排他的論理和がとられ、ハッシュ関数演算器１２
１にてハッシュ演算がなされ、その結果のうちの選択さ
れた５６ビットが、データ鍵として図２のデータ暗号回
路１１５に供給される。ハッシュ関数は、その出力結果
から、入力データが類推困難な関数であり、データ鍵か
ら、秘密情報であるブロック鍵、デバイス鍵が求められ
ない。

【００３８】また、図２の制御回路１０４からの司令１
１８１をある時間間隔で発生させ、上述の演算によるデ
ータ鍵生成を繰り返し行うことにより、データ鍵を順次
変更していくことができ、記録媒体上のデータの安全性
を高めることが可能となる。次に、ブロック鍵発生器１
１８で発生されたブロック鍵（Ｋｒ）は、図２の記録信
号処理回路１０２ａに送られ、テープ１１１上に記録さ
れる。

【００３９】再生時には、ブロック鍵発生器１１８の発
生するブロック鍵の代わりに、テープ１１１上から再生
されたブロック鍵（Ｋｐ）を用いて、上記と同様の演算
を行い、データ鍵を得、図２のデータ復号回路１１６に
供給される。

【００４０】図８（ｂ）は、テープ１１１上に記録する
鍵情報Ｋｒとして、ブロック鍵をデバイス鍵で排他的論
理和演算したものを用いる例である。この場合、ハッシ
ュ関数演算器にはブロック鍵そのものが入力される。再
生時には、図８（ａ）中のブロック鍵の代わりに、テー
プ１１１上から再生されたＫｐを用いて、上記と同様の
演算を行い、データ鍵を得、データ復号回路１１６に供
給される。

【００４１】次に、テープへの記録方法について述べ
る。

【００４２】図９は、１トラックの記録パターンであ
る。３は時間情報、プログラム情報等のサブコードを記
録するサブコード記録領域、７はディジタル圧縮映像信
号を記録するデータ記録領域、２及び６はそれぞれの記
録領域のプリアンブル、４及び８はそれぞれの記録領域
のポストアンブル、５はそれぞれの記録領域の間のギャ
ップ、１及び９はトラック端のマージンである。このよ
うに、各記録領域にポストアンブル、プリアンブル及び
ギャップを設けておくことにより、それぞれの領域を独
立にアフレコを行うことができる。もちろん、記録領域
７にはディジタル圧縮映像信号以外のディジタル信号を
記録してもよい。データ記録領域７は、複数のブロック
（前述の暗号化の小単位であるブロックとは異なる）に
より構成されている。

【００４３】図１０は図９のデータ記録領域７のブロッ
クの構成図である。２０は同期信号、２１はＩＤ情報、
２２はデータ、２３は第１の誤り検出訂正のためのパリ
ティ（Ｃ１パリティ）である。例えば、同期信号２０は
２バイト、ＩＤ情報２１は３バイト、データ２２は９９
バイト、パリティ２３は８バイトで構成されており、１
ブロックは１１２バイトで構成されている。

【００４４】図１１は図１０のＩＤ情報２１の構成図で
ある。３１はグループ番号、３２はトラックアドレス、
３３は１トラック内のブロックアドレス、３５はグルー
プ番号３１、トラックアドレス３２及びブロックアドレ
ス３３の誤りを検出するためのパリティである。ブロッ
クアドレス３３は、各記録領域でのブロックの識別を行
うためのアドレスである。例えば、図９のデータ記録領
域７では０〜３３５とする。トラックアドレス３２は、
トラックの識別を行うためのアドレスであり、例えば、
１トラックまたは２トラック単位でアドレスを変化さ
せ、ｎトラックを識別することが出来る。例えば、０〜
５または０〜２とすることにより、６トラックを識別す
ることができる。図１１のグループ番号３１は、例え
ば、トラックアドレス３２で識別する６トラック単位で
変化させ、０〜１５とすることにより、９６トラックを
識別することができる。トラックアドレス３２は、後述
する第２の誤り訂正符号の周期と同期させておけば、記
録時の処理及び再生時の識別を容易にすることができ
る。

【００４５】図１２は図９のデータ記録領域７の１トラ
ック分のデータの構成図である。なお、図１０に図示の
同期信号２０およびＩＤ情報２１は省略してある。デー
タ記録領域７は、例えば、３３６ブロックで構成されて
おり、最初の３０６ブロックにデータ４１を、次の３０
ブロックに第２の誤り訂正符号（Ｃ２パリティ）４３を
記録する。Ｃ２パリティ４３は、ｎトラック単位、例え
ば６トラック単位で構成されている。６トラック単位で
みると、データは３０６ブロック×６トラックのデータ
であり、そのデータを１８分割して、それぞれの１０２
ブロックに、１０ブロックのＣ２パリティを付加する。
誤り訂正符号は、例えばリードソロモン符号を用いれば
よい。各ブロック９９バイトのデータは、３バイトのヘ
ッダ４４と９６バイトのデータ４１により構成されてい
る。

【００４６】図１３は、１８８バイトのパケット形式で
伝送されたディジタル圧縮映像信号を、図１２のデータ
４１に記録する時の１パケットのブロックの構成例であ
る。この場合には、４バイトの時間情報２５を付加して
１９２バイトとし、２ブロックに１パケットを記録す
る。時間情報２５は、パケットの伝送された時間の情報
である。すなわち、パケットの先頭が伝送された時の時
間またはパケット間の間隔を基準クロックでカウント
し、そのカウント値をパケットデータと共に記録してお
き、再生時にその情報を基にしてパケット間の間隔を設
定することにより、伝送された時と同一の形でデータを
出力することができる。

【００４７】図１４は図１２のデータ記録領域７のヘッ
ダ４４の構成図である。ヘッダ４４は、フォーマット情
報４５、ブロック情報４６および付加情報４７により構
成される。フォーマット情報４５、およびブロック情報
４６には、記録に関する様々な記録情報が、また付加情
報４７には、その他補助的な情報が記録される。

【００４８】フォーマット情報４５は、記録フォーマッ
トに関する情報であり、記録モード（標準速モードその
他の識別）、取り扱うパケットデータの種類、記録され
ているパケットデータがコピー可能か否か等を示すコピ
ー制限情報等が格納され、複数のブロックで、１つの情
報を構成する。例えば１２ブロックの１２バイトで１つ
の情報を構成している。そして、この情報を複数回繰り
返し多重記録することにより、再生時の検出能力を向上
させている。ここに、前述の鍵情報等をも記録しておく
ことが可能である。

【００４９】ブロック情報４６は、データ記録領域４１
に記録されるデータの種類を識別するための情報であ
る。ここには、高速可変速再生用データの有無、種類
（どの速度に対応した高速可変速再生用データである
か）等を記録しておく。ここに、前述の鍵情報等をも記
録しておくことも可能である。

【００５０】付加情報４７は、例えば、６ブロックの６
バイトで一つの情報であるパックデータを構成し、最初
の１バイトが情報の種類を表すアイテムコード、残りの
５バイトをデータとすることにより、いろいろな種類の
データを記録することができる。例えばここに前述のブ
ロック鍵等の鍵情報や、その他、記録時間等の情報や記
録信号の種類等を記録しておくことができる。

【００５１】図１５は図１４の付加情報４７の領域に、
ブロック鍵を格納する場合のパックデータの構成図であ
る。

【００５２】パックデータの最初の１バイトには後続の
情報が鍵情報であることを示すアイテム情報コードを格
納する。

【００５３】２バイト目には、格納されている鍵の種類
を示す情報（鍵シーケンス番号、鍵属性、鍵フラグ）を
記録する。前述のように、ブロック鍵をある時間間隔で
順次変更していくことで、記録媒体上のデータの安全性
を高めることができるので、例えば、このパックに格納
されているブロック鍵が、現在のパケットデータの暗号
化に用いられるブロック鍵か、次に用いるブロック鍵か
を示す鍵属性情報を記録しておく。また、ブロック鍵が
更新される度に反転する鍵フラグで、切り換えタイミン
グを記録する。この情報により再生時の鍵の切り換えを
スムーズにする。また、鍵シーケンス番号には、一つの
パックでブロック鍵が格納できない場合、後続のパック
があることを示す情報を格納する。例えばブロック鍵が
９６ビットの場合、３つのパックに分割して格納し、そ
れぞれの鍵シーケンス番号には、２、１、０を格納し、
０が最終パックであることを示す。その他、全体のデー
タのサイズを格納しておき、残りの大きさを知る方法も
ある。

【００５４】３バイト目から６バイト目に、ブロック鍵
を収納する。

【００５５】前述の図８（ｂ）の例では、鍵情報Ｋｒが
ブロック鍵の代わりに格納される。

【００５６】図１６はブロック鍵の格納方法を示す図で
ある。この例は、各トラックのパックデータには、現在
の鍵情報のみを記録する場合である。したがって、前述
の鍵属性は、現在の鍵を示すのみの固定情報であり、記
録しなくてもよい。同図中（１）は、９６ビットの現在
のブロック鍵Ａ（Ａ０乃至Ａ１１）が３個のパックに分
割して格納される状態を示す。通常、これらのパック
は、データの信頼性の向上のため、一つのトラックにつ
き、複数回記録される。例えば、３個のパックをトラッ
クの最初、半ば、最後のそれぞれの領域に記録する（計
９個）ことで、磁気ヘッドの目詰まり等による、再生信
号のバースト欠落の影響を軽減できる。また、３個のパ
ックは必ずしも連続したパックとして記録する必要はな
く、各パックの間に他の情報を格納したパックを挿入
し、鍵情報を格納しているパックを分散して記録するこ
とで、鍵情報自身の保護も可能となり、さらに信頼性が
向上する。同図（２）はブロック鍵がＢに切り換わった
トラックに記録されるパックデータである。この場合、
ブロック鍵Ｂの鍵フラグは反転している。

【００５７】図１７はブロック鍵の他の格納方法を示す
図である。図１７は、現在の鍵情報と共に、次に使用す
る鍵情報もあらかじめ発生させておき記録する方法であ
る。ここで、鍵属性情報は、現在のパケットデータの暗
号化に用いられるブロック鍵の場合“０”、次に用いる
ブロック鍵の場合“１”とする。また、ブロック鍵が更
新される度に反転する鍵フラグは“０”と“１”を交互
に繰り返す。

【００５８】同図中（１）は、９６ビットの現在のブロ
ック鍵Ａが格納される状態を示す。（２）には、次のブ
ロック鍵Ｂが格納される。この（１）および（２）が、
同一のトラック内のブロックの付加情報エリアに記録さ
れる。（３）は、ブロック鍵がＢに切り換わったトラッ
クに記録されるパックデータである。この場合、ブロッ
ク鍵Ｂは、鍵属性情報“０”の現在の鍵に、また、鍵フ
ラグも反転している。さらに（４）は、次に用いる鍵Ｃ
が格納される。（３）および（４）が、同一のトラック
内のパックデータとしてトラックに記録される。

【００５９】ブロック鍵の更新タイミングを示す鍵フラ
グの格納場所としては、付加情報４７のパックに格納す
る以外に、前述の図１４に示したフォーマット情報４
５、あるいはブロック情報４６に格納する方法もある。

【００６０】以上のように、鍵情報が、テープ上に記録
されるが、ブロック鍵を切り換えるタイミングとして
は、前述のＣ２パリティの付加の単位であるｎトラック
（本実施例では６トラック）の区切り目とすることで、
再生時に、Ｃ２パリティの演算が可能となり、鍵情報の
データ信頼性が向上する。

【００６１】また、以上の例ではブロック鍵が更新され
るタイミングを示す情報を鍵フラグとして記録したが、
図２の記録信号処理回路１０２aにおいて、前述の図１
１に示したトラックアドレス３２、あるいはグループ番
号３１の値と、Ｃ２パリティの演算の周期および更新の
タイミングを同期させることで、特に鍵フラグを記録し
なくとも、再生時における鍵情報の更新のタイミング
を、このトラックアドレス３２あるいはグループ番号３
１の値で検出することも可能である。例えば、図２の記
録信号処理回路１０２aにおいて、トラックアドレス３
２が、トラック１本毎に０から５の値を繰り返し、その
値０から５の６本のトラックを、前述のＣ２パリティの
付加の単位とする。そして、値が５から０になるタイミ
ングで、データ暗号回路１１５において、ブロック鍵を
更新して、記録する。再生時においては、図２の再生信
号処理回路１０２bにおいて、このトラックアドレス３
２の値が５から０になるタイミングを検出し、データ復
号回路１１６において、鍵を更新していけばよい。ま
た、さらに長い周期で更新する場合には、例えば、グル
ープ番号３１を用いて、トラックアドレス３２の値が５
から０になる際に、グループ番号３１を１増加させ、０
から１５の値を繰り返すようにすることで、９６トラッ
クの単位で、しかもＣ２パリティの付加の単位の区切り
目の、更新のタイミングを検出することが可能となる。

【００６２】図１８は図１３の時間情報２５（４バイト
＝３２ビット）の具体的構成例であり、鍵フラグ、暗号
フラグ格納の他の方法を示したものである。ここでは、
例えば、時間情報２５１としては、２２ビットの情報で
あり、２５２は前述の鍵フラグ（１ビット）、２５３
は、後続のパケットデータが暗号化されているかどうか
を示す暗号フラグ（１ビット）である。記録時には、図
２の入出力制御回路１１９は、タイムスタンプである時
間情報２５１とともに、暗号フラグ２５３に、後続のパ
ケットデータが暗号化されている場合には例えば“１”
を、暗号化されていない場合には“０”を格納し、ま
た、鍵フラグ２５２には、後続のパケットデータに対応
する前述の鍵情報を格納するパックデータの鍵フラグを
格納する。再生時には、図２の入出力制御回路１１９に
おいて、記録時に付加した時間情報２５を取り除いてデ
ータ復号回路１１６に出力するとともに、暗号フラグ２
５３、鍵フラグ２５２をデータ復号回路１１６に供給
し、データ復号回路１１６の動作を制御する。

【００６３】図１９は図２のデータ復号回路１１６の構
成図である。１１６１はパケットデータ入力端子、１１
６７はパケットデータ出力端子、１１６３ａ、１１６３
ｂはデータ鍵入力端子、１１６３ｃはデータ鍵選択信号
入力端子、１１６３ｄは、処理モード選択信号入力端
子、１１６２、１１６６はブロック処理回路、１１６４
は鍵スケジュール回路、１１６５は復号器、１１６８
ａ，１１６８ｂはデータ鍵レジスタ、１１６９はデータ
鍵セレクタである。データ復号回路１１６は、あらかじ
め定められたデータ鍵により、入力されるパケットデー
タ単位で復号化して出力する。

【００６４】復号器１１６５は、複数ビットで構成され
るブロックを単位として復号処理を実現するブロック暗
号を用いる。

【００６５】入力端子１１６１から入力されたパケット
データは、データ暗号回路１１５と同様に、複数ビット
からなるブロックＣに区切られ、各ブロックは、復号器
１１６５において順次復号化され、その結果ブロックＰ
を出力し、ブロック処理回路１１６６において、パケッ
トデータの形式に戻して出力端子１１６７へ出力する。
ここで、復号化のための鍵であるデータ鍵は、制御回路
１０４より、データ鍵入力端子１１６３ａおよび１１６
３ｂから入力され、データ鍵レジスタ１１６８ａ、１１
６８ｂに記憶される。例えば、データ鍵レジスタ１１６
８ａには、現在のデータ鍵を、データ鍵レジスタ１１６
８ｂには次に切り換えるデータ鍵を記録させる。

【００６６】また、処理モード選択信号入力端子１１６
３ｄからは、入出力制御回路１０９より検出した暗号フ
ラグ２５３が入力され、復号器１１６５を復号動作のモ
ードか、何もしないで通過させるモードかを決定する。
さらに、データ鍵選択信号入力端子１１６３ｃからは、
入出力制御回路１０９より検出した鍵フラグ２５２が入
力され、データ鍵セレクタ１１６９により、選択された
データ鍵が出力される。選択されたデータ鍵は、スケジ
ュール回路１１６４においてサブ鍵ＫＡ、ＫＢに変換さ
れ、暗号器１１６５に供給される。

【００６７】ここで、図２の入出力制御回路１１９で検
出した、暗号フラグ、あるいは鍵フラグが変化すると、
それに連動して、データ復号器１１６の動作モード、デ
ータ鍵の選択が行われる。

【００６８】以上のように、各パケットデータへ暗号フ
ラグ、鍵フラグを付加することにより、パケットデータ
単位での、暗号化の有無、鍵情報の判別、および復号処
理が実現できる。

【００６９】その他、暗号化されているかどうかを示す
暗号フラグの格納場所としては、図１５に示した鍵情報
を格納するパックの２バイト目に格納する方法、あるい
は前述の図１４に示したフォーマット情報４５、ブロッ
ク情報４６に格納する方法もある。

【００７０】暗号フラグをフォーマット情報４５、ある
いはブロック情報４６等に格納することで、例えば暗号
フラグが“１”を示す時、すなわちパケットデータが暗
号化されている場合には、データ復号回路１１６の動作
を復号動作とするとともに、付加情報４７の鍵情報を格
納するパックから、鍵情報を取得するようにし、暗号フ
ラグが“０”の場合は、データ復号回路１１６の動作
を、復号しないでそのまま出力するようにすることで、
パケットデータが暗号化されていない場合の制御動作の
簡略化が図れる。また、暗号フラグを鍵情報を格納する
パックに格納する方法では、暗号フラグが“０”、すな
わちパケットデータが暗号化されていない場合は、その
パックの３バイト目以降のブロック鍵情報は格納されて
いない。

【００７１】その他、暗号フラグを用いずに、例えば、
鍵情報を格納するパックの有無で暗号化されているかど
うかを判別することもできる。

【００７２】図２０は図２の記録信号処理回路１０２ａ
および再生信号処理回路１０２ｂからなるディジタル記
録再生信号処理回路１０２の構成図である。４００はメ
モリ回路、４０１は図２の制御回路１０４に従いメモリ
回路４００を制御するアドレス等を生成するメモリ制御
回路、４０２はＣ２パリティ演算回路、４０３はＣ１パ
リティ演算回路、４０４は前記制御回路１０４からの設
定内容に従い記録時のＩＤ情報、サブコード生成、フォ
ーマット情報、ブロック情報、鍵情報等の付加情報の付
加、および再生時のＩＤ情報、サブコード、フォーマッ
ト情報、ブロック情報、鍵情報等の付加情報の取得等を
行う付加情報処理回路、４０５は記録時の変調処理及び
再生時の復調処理を行う変復調回路である。本実施例で
は、一例としてＣ２パリティ演算を行うために６トラッ
クのデータを必要とするため、メモリ回路４００は少な
くとも６トラック分のデータを蓄積する容量を備えるも
のとする。

【００７３】記録時には、端子４１１、４１３を介して
図２の制御回路１０４により、記録状態に設定される。
図２のデータ暗号回路１１５で暗号化されたパケットデ
ータが端子４１０から入力され、メモリ制御回路４０１
の制御信号に従いメモリ回路４００に蓄積される。Ｃ２
パリティ演算に必要なデータが蓄積された後、メモリ回
路４００から逐次読みだされ、Ｃ２パリティ演算回路４
０２に入力されて、所定の演算が行われる。Ｃ２パリテ
ィ演算回路４０２で得られた演算結果は、メモリ回路４
００に蓄積される。一方、端子４１３を介して図２の制
御回路１０４からの設定に従い、付加情報処理回路４０
４で、入力された暗号化パケットデータの鍵に対応した
鍵情報等のパックデータが生成され、メモリ回路４００
に蓄積される。さらに前記した記録ブロックを構成する
ように、鍵情報等を含めメモリ回路４００から読みださ
れたデータは、Ｃ１パリティ演算回路４０３でＣ１パリ
ティを付加され、変復調回路４０５に入力される。変復
調回路４０５で所定の変調処理された信号は、端子４１
４を介して出力され、図２の記録再生アンプ１１６、回
転ヘッド１００を介してテープ１１１上に記録される。

【００７４】図２１はデータ記録開始時における信号処
理のタイミングを示す図である。図２１（ａ）はデータ
暗号化回路１１５から入力されるパケットデータ、図２
１（ｂ）は、データ暗号化回路１１５が暗号化の際に用
いたデータ鍵、図２１（ｃ）は、前述のＣ２パリテイ４
３の６トラック単位構成にあわせて、図２０のＣ２パリ
ティ演算回路４０２でのＣ２パリティ演算サイクル（本
実施例では６トラック）を示し、図２１（ｄ）は回転ヘ
ッド１００を介してテープ１１１に記録する記録信号を
示している。図２１の実施例では、記録開始が設定され
る時間ｔ１より前にあらかじめブロック鍵Ａを生成し、
データ鍵Ｋａを演算して、データ暗号化回路１１５に供
給しておく。また、記録開始が設定される時間ｔ１より
前は、記録信号処理回路１０２ａは入力信号に関らずパ
ケット無しとみなして記録信号処理を行うように制御す
る。これにより、時間ｔ０に記録開始が設定されても、
期間ｐ０のデータに対してのＣ２パリティの演算は可能
となる。

【００７５】図２の制御回路１０４は、時間ｔ０で記録
開始にした時の入力データのＣ２パリティ演算サイクル
ｓ０が終了して、前記第２の誤り訂正符号を構成するｎ
トラック（本実施例では６トラック）の先頭から記録信
号を出力する（図２１（ｄ））ように制御する。また、
データ鍵は、このＣ２パリティの演算サイクルで更新さ
れる。例えば、時間ｔ２より前にブロック鍵Ｂを生成
し、データ鍵Ｋｂを演算してデータ暗号化回路１１５に
供給しておき、時間ｔ２の時点でデータ暗号化回路１１
５においてデータ鍵をＫｂに切り換える。通常、データ
暗号化回路１１５は、その処理のため、パケットデータ
の入力から出力までの間に遅延時間が生じる。そこで、
時間ｔ２からデータ暗号化回路１１５がパケットを暗号
化処理することにより生じるデータ遅延時間分前の時点
で、データ暗号化回路１１５に供給するデータ鍵をＫｂ
に切り換える。あるいは、データ鍵が切り換えられたパ
ケットデータからは、次の演算サイクルの処理に先送り
してもよい。この実施例では、先頭部分に余分なデータ
が記録されるが、記録開始にする時間ｔ１のタイミング
によらず、記録すべき信号に対しＣ２パリティを付加
し、上記Ｃ２パリティ演算サイクル単位で記録できる。
また、再生時において、先頭の余分なデータ部分は、パ
ケット無しとみなして記録処理しているので、Ｃ２パリ
ティ演算に用いられるだけで、出力されることはない。

【００７６】記録終了時には、前記記録再生信号処理回
路１０２ａの、テープ１１１への記録動作を、複数トラ
ックのデータを用いて演算するＣ２パリティの演算サイ
クル（本実施例では６トラック）完結で行うように前記
制御回路１０４で制御する。この制御方式により、記録
開始、記録終了の切換えタイミングによらず、テープ１
１１上の記録データに全てＣ２パリティを付加し、Ｃ２
パリティの演算サイクル単位で鍵情報が更新されパケッ
トデータが暗号化されるので、再生時には、Ｃ２パリテ
ィ演算サイクル単位で再生でき、Ｃ２パリティ演算が可
能となるので、鍵情報のデータ信頼性も向上する。

【００７７】図２２は図２のテープ１１１上の鍵情報を
示す図である。同図中、１１１１から１１１７は、Ｃ２
パリティ演算サイクルである６トラック単位で示した記
録トラックである。この図の場合、記録トラック１１１
１から１１１３までが、ブロック鍵Ａ、記録トラック１
１１４から１１１６までがブロック鍵Ｂをもとに暗号化
されたパケットデータ、およびそれらに対応した鍵情報
であるパックデータが格納される。また、記録トラック
１１１７は暗号化されずに記録されたトラックである。
この図のように、暗号化されたトラックと、暗号化され
ていないトラックが同一のテープ上に混在することも可
能である。鍵情報の更新は、例えば、４８トラック、９
６トラック等、ｍ×ｎトラック毎（ｍは１以上の整数、
ｎは本実施例では６）、あるいは一つの番組全体等考え
られるが、鍵の切り換わり目、あるいは暗号化されたト
ラックと、暗号化されていないトラックとの境目は、Ｃ
２パリティ演算サイクル（本実施例では６トラック）の
区切り目である。

【００７８】以上、記録の際の動作について説明した。
ここで、鍵情報をサブコード領域（図９の７）に記録す
ることも可能であるが、鍵情報を、各ブロックのヘッダ
（図１２の４４）の部分に格納し、各トラック上のデー
タ記憶領域（図９の７）に記録することで、アフレコ等
による鍵情報のみの書き換えは困難となる。従って、鍵
情報の消失を防ぐことができ、また、故意に鍵情報のみ
を改ざんして意図的に暗号通信を行うことはできない効
果がある。

【００７９】次に、テープからの再生方法について述べ
る。

【００８０】図２０のディジタル記録再生信号処理回路
１０２において、再生時は、端子４１１、４１３を介し
て図２の制御回路１０４によって、再生状態に設定され
る。前記テープ１１１から回転ヘッド１００で再生さ
れ、端子４１４から入力された再生信号は、変復調回路
４０５で復調処理された後、Ｃ１パリティ演算回路４０
３でＣ１パリティ演算を行い、誤り検出およびその訂正
を行い、Ｃ１パリティ演算結果も一緒にメモリ回路４０
０に蓄積される。Ｃ２パリティ演算に必要なデータが蓄
積された後、メモリ制御回路４０１の制御信号に従いメ
モリ回路４００から逐次読みだされ、Ｃ２パリティ演算
回路４０２に入力される。Ｃ２パリティ演算回路４０２
では、上記データで演算を行い、誤りの検出、訂正処理
したデータおよびＣ２パリティ演算結果を、再びメモリ
回路４００に蓄積する。

【００８１】図２のタイミング生成回路１０５から端子
４１２を介して入力されるタイミング信号を基準として
所定の順番にメモリ回路４００からデータを読みだし、
前記Ｃ１パリティ、Ｃ２パリティの演算結果を参照し、
誤りの無いデータのみを端子４１０から図２の入出力制
御回路１１９に出力する。一方、付加情報処理回路４０
４では、メモリ回路４００から読み出したデータから鍵
情報やサブコード等を取得し、端子４１３を介して図２
の制御回路１０４に送出する。その後、図８で示した演
算、すなわち再生によって得られた鍵情報から、Ｋｐを
取り出し、デバイス鍵発生器１１７からのデバイス鍵と
の排他的論理和をとって、ハッシュ関数１２１の演算を
行い、データ鍵を得、図２のデータ復号回路１１６に出
力する。このデータ鍵は、記録時に用いたデータ鍵と同
一のものであり、データ復号回路１１６において、正し
くもとのパケットデータを得ることができる。

【００８２】図２３は、本発明のデータ再生時における
信号処理のタイミングを示す図である。図２３（ａ）は
回転ヘッド１００を介してテープ１１１から再生される
再生信号、図２３（ｂ）は上記Ｃ２パリティの演算サイ
クル（本実施例では６トラック）を示し、図２３（ｃ）
は入出力制御回路１１９から出力されるパケットデータ
を示し、図２３（ｄ）は、図２のデータ復号回路１１６
に供給されるデータ鍵を示している。付加情報処理回路
４０４では、演算サイクルｓ３においては、このサイク
ルで用いられている鍵情報ＫｐＣが検出されている。こ
のＫｐＣにより前述の演算で得られたデータ鍵Ｋｃが、
例えば前述のデータ鍵レジスタ１１６３ａに記憶されて
おり、データ鍵セレクタ１１６９も、データ鍵レジスタ
１１６３ａのデータ鍵Ｋｃが出力されるように選択され
ている。

【００８３】次に、演算サイクルｓ４において、鍵情報
ＫｐＤが用いられていることが検出されると、あらかじ
め、データ鍵Ｋｄを前述の演算で求めておき、データ鍵
レジスタ１１６３ｂに記憶させ、時間ｔ３のタイミング
で、データ鍵セレクタ１１６９を制御してデータ鍵レジ
スタ１１６３ｂのデータ鍵Ｋｄに切り換える。以上の方
法により、データ鍵を更新しながらの再生動作が可能と
なる。

【００８４】また、既に記録済みのテープに追加記録す
る場合、Ｃ２パリティの付加単位の区切り目から、記録
を開始するようにすることで、追加記録直前のトラック
の鍵情報のデータ信頼性を損なわずに、つなぎ記録が可
能となる。

【００８５】その他、パケットデータが暗号化されてい
るかいないかを区別する方法としては、図４で示した同
期バイト５０１は、通常固定データであるので、例え
ば、再生信号処理回路１０２ｂにおいて、この同期バイ
トの検出を行い、検出できた場合は、図２のデータ復号
回路１１６を入力されるパケットデータを何もしないで
通過させる機能に切り換え、検出できなかった場合は、
図２のデータ復号回路１１６を復号機能の動作に切り換
え、付加情報エリア内の鍵情報を検出する動作を行うこ
とで、記録時に、パケットデータを暗号化して記録され
たトラックと、暗号化しないで記録したトラックとが混
在するテープの場合にも、検出が可能となる。

【００８６】また、あらかじめ記録されているソフトテ
ープについても、以上説明した方法で、ソフトテープの
作成および再生が可能となり、テープ上のパケットデー
タの保護が実現できる。

【００８７】以上は、記録トラックに現在のブロック鍵
が格納されている例を示したが、データ鍵の演算は、Ｃ
２の一演算サイクル内で行わなければならない。Ｃ２の
一演算サイクル内でデータ鍵の演算が間に合わない場合
は、前述のように、記録トラック内に、現在のブロック
鍵と、次のブロック鍵を記録しておくことで、あらかじ
め、次のデータ鍵を求めておける。

【００８８】図２４は図１のディジタル信号記録再生装
置２００の他の構成図である。同図中、１２１は、例え
ばＩＥＥＥ１３９４のような高速ディジタルバスインタ
ーフェース等のプロトコルを実現するディジタルインタ
ーフェース回路であり、入力されたパケットデータの時
間間隔を維持しながら、高速にデータを伝送する機能を
有する、１２２は、ディジタルインターフェースバスで
ある。１２３は、ディジタルインターフェース１２２上
を伝送されるディジタルデータを保護するための暗号／
復号回路であり、パケットデータを暗号化してディジタ
ルインターフェースバス１２２上に伝送し、あるいは受
信したディジタルデータを復号化する。１２４は、マイ
クロプロセッサのような制御回路であり、ディジタルイ
ンターフェース回路１２１、暗号／復号回路１２３を制
御する。

【００８９】記録時には、ディジタルインターフェース
バス１２２上を伝送されてきた暗号化されたディジタル
データをディジタルインターフェース回路１２１におい
て、所定のパケット処理を行い、暗号／復号回路１２３
において、元のパケットデータに復号して、入出力回路
１０７に出力する。その後、前述で説明したように、デ
ータ暗号回路１１５でパケットデータを暗号化し、テー
プ１１１上に記録する。再生時には、データ復号回路１
１６において、再生したパケットデータを復号化して、
入出力回路１０７から暗号／復号回路１２３に出力し、
暗号／復号回路１２３において暗号化して、ディジタル
インターフェース回路１２１から、ディジタルインター
フェースバス１２２に出力する。これによれば、テープ
上のパケットデータ、ディジタルインターフェースバス
上のパケットデータの双方の保護が実現できる。

【００９０】次に、光ディスクでの実施例を説明する。

【００９１】図２５は、ディスク上に記録されているフ
ァイルの構成図である。６０１はリードイン領域であ
り、各種パラメータが格納されている。６０２、６０
３、…は、プログラム１領域、プログラム２領域、…で
あり、各プログラム領域には、それぞれ異なる番組等が
格納されている。

【００９２】図２６は、一つのプログラム領域例えばプ
ログラム１領域の構成図である。プログラム領域は複数
のユニットで構成され、この各ユニットに、例えば、後
述するディジタル圧縮映像信号の一つの単位であるシー
ケンスを一個格納する。

【００９３】図２７は、ディジタル圧縮映像信号のフレ
ーム単位で圧縮されたイントラフレームデータと、前後
のフレームのデータよりの予測を用いて差分情報のみの
圧縮を行ったインターフレームデータの関係である。６
２１はイントラフレーム、６２２はインターフレームで
ある。ディジタル圧縮映像信号は、所定数のフレーム、
例えば１５フレームを一つのシーケンスとし、その先頭
はイントラフレーム６２１とし、残りのフレームはイン
トラフレーム６２１からの予測を用いて圧縮したインタ
ーフレーム６２２としている。もちろん、先頭以外にも
イントラフレーム６２１を配置するようにしてもよい。

【００９４】図２８は、ディジタル圧縮映像信号の構成
である。６２３はフレーム単位で付加されるピクチャヘ
ッダ、６２４はシーケンス単位で付加されるシーケンス
ヘッダである。シーケンスヘッダ６２４は、同期信号及
び伝送レート等の情報により構成される。ピクチャヘッ
ダ６２３は、同期信号及びイントラフレームかインター
フレームかの識別情報等により構成される。通常、各デ
ータの長さは情報量により変化する。前述の一つのユニ
ットに１シーケンスが格納される。

【００９５】前述図２６の各ユニットは、複数のデータ
セクタにより構成される。

【００９６】図２９は各データセクタの構成図である。
６３１はＩＤ情報で４バイト、６３２はＩＤ情報６３１
の誤り検出訂正のためのパリティで２バイト、６３３は
管理データで６バイト、６３４はユーザデータで２０４
８バイト、６３５はユーザデータ６３４の誤り検出訂正
のためのパリティで４バイトから構成される。このうち
ユーザーデータ６３４に、図２８で示したディジタル圧
縮映像信号が、分割され格納される。その他、ディジタ
ル圧縮音声圧縮信号も、分割されユーザーデータ６３４
に格納される。前述の一つのユニットは、ディジタル圧
縮映像信号、音声信号が、それぞれ格納されたデータセ
クタの集まりである。

【００９７】図３０は、ディスクにデータセクタを記録
する際に付加する誤り訂正符号を付加した構成図であ
る。まず、データセクタが１７２バイトに区切られ、そ
れに対し、１０バイトの第１の誤り検出訂正のためのパ
リティ６３７の一部（Ｃ１パリティパリティ６３７の一
部）が付加される。さらにこのデータセクタをｎ個（例
えば本実施例では１６個）集め、今度は行方向の１９２
バイトに１６個の第２の誤り検出訂正のためのパリティ
６３６（Ｃ２パリティ６３６）が付加される。得られた
Ｃ２パリティ６３６にも１０バイトのＣ１パリティ６３
７の一部が付加される。

【００９８】図３１は、光ディスクを記録媒体として用
いたディジタル信号記録再生装置の構成図である。同図
中、７０１は光ディスク、７０２は光ピックアップ、７
０３ａは記録時の記録信号の生成等を行う記録信号処理
回路、７０３ｂは再生時の再生信号の復調等を行う再生
信号処理回路、７０４はマイクロプロセッサのような制
御回路、７０５はスピンドルモータ、７０６は光ディス
ク７０１の回転速度および光ピックアップ７０２の位
置、焦点を制御するサーボ回路、７０９は図６と同様の
項構成のディジタル信号記録時のデータ暗号回路、７１
０は図１９と同様の構成のディジタル信号再生時のデー
タ復号回路、７１１は、ディジタル信号を暗号あるいは
復号する際にデータ暗号回路７０９あるいはデータ復号
回路７１０に供給するデータ鍵のもとであるデバイス鍵
を発生するデバイス鍵発生器、７１２はディジタル情報
を暗号あるいは復号する際のデータ鍵のもう一つのもと
であるディスク鍵を発生するディスク鍵発生器、７１３
はディジタル情報を暗号あるいは復号する際のデータ鍵
のさらにもう一つのもとであるブロック鍵を発生するブ
ロック鍵発生器、７１９はディジタルインターフェース
回路、７２０は入出力端子である。

【００９９】記録時には、入出力端子７２０から、図２
９のデータセクタのユーザデータ６３４の形式に区切ら
れたディジタル圧縮映像信号等のディジタル信号が、デ
ィジタルインタフェース回路７１９に入力される。入力
されたディジタル信号は、データ暗号回路７０９におい
て、デバイス鍵発生器７１１、ディスク鍵発生器７１２
およびブロック鍵発生器７１３により発生される鍵をも
とに制御回路７０４において生成されるデータ鍵によっ
て、入力されたディジタル信号を暗号化し、これを記録
信号処理回路７０３ａに出力する。記録信号処理回路７
０３ａでは、入力されたユーザデータ形式のディジタル
信号に、図２９のＩＤ６３１、パリティ６３２、管理デ
ータ６３３、およびパリティ６３５を付加し、データセ
クタの形式にする。次に、ｎ個のデータセクタを単位と
して（本実施例では１６個）、図３０のＣ１パリティ６
３７、Ｃ２パリティ６３６を付加し、さらに図示しない
が、所定の並べ替え、ヘッダを付加し、変調処理が施さ
れ、光ピックアップ７０２を介して光ディスク７０１上
に記録される。

【０１００】図３２は、データ暗号回路７０９に供給す
るデータ鍵の生成例であり、例えば、これらの生成は、
図３１の制御回路７０４内にて行われる。デバイス鍵発
生器７１１は、例えば９６ビットのあらかじめ定められ
た固定の鍵情報を記憶している。ディスク鍵発生器７１
２、ブロック鍵発生器７１３は、例えば図３１の制御回
路７０４からの司令７１２１、７１３１により９６ビッ
トの乱数を発生させる乱数発生器である。７２１、７２
２は９６ビットの排他的論理和演算器、７２３はハッシ
ュ関数演算器である。まず、ブロック鍵は、ハッシュ関
数演算器７２３にてハッシュ演算がなされ、その結果の
うちの５６ビットが、データ鍵として図３１のデータ暗
号回路７０９に供給される。また、９６ビットのブロッ
ク鍵は、９６ビットのディスク鍵と排他的論理和演算器
７２２にて排他的論理和がとられ（以下鍵情報Ｋｒとい
う）、図３１の記録信号処理回路７０３ａに送られ、光
ディスク７０１上に記録される。さらに、ディスク鍵と
デバイス鍵とが排他的論理和演算器７２１で排他的論理
和がとられ（以下鍵情報ｋｄという）、図３１の記録信
号処理回路７０３ａに送られ、光ピックアップ７０２を
介して、光ディスク７０１上に記録される。

【０１０１】ここで、図３１の制御回路７０４からの司
令７１３１を、ある時間間隔で発生させ、上述の演算に
よるデータ鍵の生成を繰り返し行うことにより、データ
鍵を順次変更していくことができ、光ディスク上のデー
タの安全性を高めることが可能となる。また、司令７１
２１は、例えば一回の記録動作の際に一回発生させる。
あるいは、空の光ディスクに最初に記録する際に一回だ
け発生させてｋｄを記録し、次の記録動作からは、一旦
光ディスク上の前述の鍵情報ｋｄを再生し、デバイス鍵
と排他的論理和をとることで得られるディスク鍵を用い
てブロック鍵と排他的論理和をとり鍵情報ｋｒを得る方
法もある。さらに、ディスク鍵発生器７１２を用いず
に、光ディスクの製造過程であらかじめ鍵情報ｋｄを記
録しておき、記録動作の前にそのｋｄを再生し、ディス
ク鍵を得るという方法もある。鍵情報ｋｄは、例えば図
２５のリードイン領域６０１に記録される。

【０１０２】再生の際には、まず鍵情報ｋｄを再生し、
鍵情報ｋｄとデバイス鍵とを排他的論理和をとることで
ディスク鍵を得、さらに再生した鍵情報ｋｒと、得られ
たディスク鍵とを排他的論理和をとってブロック鍵を
得、ハッシュ関数７２３の演算を行うことで、図３１の
データ復号回路７１０に入力するデータ鍵を得る。

【０１０３】図３１において、再生の際には、光ピック
アップ７０２より再生された再生信号が再生信号処理回
路７０３ｂに入力され、再生信号処理回路７０３ｂにお
いて復調及び誤り検出訂正を行うとともに、図２９のユ
ーザデータ６３４の形式のディジタル信号が、データ復
号回路７１０に出力される。再生信号処理回路７０３ｂ
ではディスク鍵、ブロック鍵情報の再生も行い、制御回
路７０４に送る。、制御回路７０４においては、前述の
データ鍵再生の演算を行ってデータ復号回路７１０に供
給する。データ復号回路７１０において再生信号処理回
路７０３ｂからのディジタル信号が復号され、ディジタ
ルインターフェース回路７１９を介して入出力端子７２
０から出力される。

【０１０４】なお、記録するディジタル信号を保護する
必要がない場合は、暗号化しないでそのまま光ディスク
に記録してもよい。

【０１０５】図３３は、図２９の管理データ６３３の構
成図である。この管理データ６３３に、前述の鍵情報ｋ
ｒを格納する。６３４１はこの管理データ６３３が格納
されているデータセクタのユーザデータが暗号化されて
いるかどうかを示す暗号フラグ、６３４２はこの管理デ
ータに格納されている鍵情報が有効か無効かを示すデー
タ有効フラグ、６３４３は鍵情報ｋｒが一つの管理デー
タ６３３に格納できない場合、後続の管理データがある
ことを示す鍵シーケンス番号、６３４４は鍵情報ｋｒで
ある。

【０１０６】図３４は、鍵情報ｋｒを図２９の管理デー
タ６３３の領域に格納する方法を示す図である。この例
では、図３０のＣ２パリティ６３６の付加単位である１
６個のデータセクタ（データセクタ０〜データセクタ０
１５）の管理データを一つの単位として、前述の６４ビ
ットの鍵情報を格納する。９６ビットの鍵情報ｋｒは３
個の管理データにｋｒ０、ｋｒ１、ｋｒ２に分割され格
納される。その際、暗号フラグ６３４１は暗号化されて
いることを示す１”が、データ有効フラグは有効である
ことを示す“１”が、また、鍵シーケンス番号６３４３
は、３個の管理データに順に２、１、０を格納し、０が分
割の最後であることを示す。これらが、１６個の管理デ
ータに繰り返し格納される。ただし、最後の管理データ
は、半端となるので、データ有効フラグは無効であるこ
とを示す“０”が、格納される。

【０１０７】以上のように、鍵情報が光ディスク上に記
録される。この時、鍵情報は１６個またはその整数倍の
データセクタを単位として更新される。この鍵情報の更
新は、６４データセクタ、１２８データセクタ等、ｍ×
ｎデータセクタ毎（ｍは１以上の整数、ｎは本実施例で
は１６）等に行うことが考えられるが、鍵の切り換わり
目、あるいは暗号化の有無の境目は、Ｃ２パリティの付
加単位（本実施例では１６データセクタ）の区切り目で
ある。このことにより、再生時にＣ２パリティの演算が
可能となり、鍵情報のデータ信頼性が向上する。

【０１０８】なお、記録信号処理回路７０３ａ、再生信
号処理回路７０３ｂは、図２０のディジタル記録再生信
号処理回路１０２の動作と同様の動作を行う。ただし、
Ｃ２パリティの付加単位は、ｎデータセクタ単位（本実
施例では１６データセクタ）となる。

【０１０９】図３５は、光ディスクを記録媒体として用
いたディジタル信号記録再生装置の他の構成図である。
本実施例では、図３に示したディジタル映像圧縮信号の
固定長のパケットを光ディスク７０１に記録再生する場
合の例である。図３５中、７１７は、例えばＩＥＥＥ１
３９４のような高速ディジタルバスインターフェース等
のプロトコルを実現するディジタルインターフェース回
路であり、入力されたパケットデータの時間間隔を維持
しながら、高速にデータを伝送する機能を有する。７１
８は、ディジタルインターフェースバスである。７１５
はディジタルインターフェース７１８上を伝送されるデ
ィジタルデータを保護するための暗号／復号回路であ
り、パケットデータを暗号化してディジタルインターフ
ェースバス７１８上に伝送し、あるいは受信したディジ
タルデータを復号化する。７１６は、マイクロプロセッ
サのような制御回路であり、ディジタルインターフェー
ス回路７１７、暗号／復号回路７１５を制御する。７０
７はパケットデータをデータセクタのユーザデータに変
換、あるいはユーザデータからパケットデータを取り出
すセクタ変換回路、７０８は記録時のパケットデータへ
のタイムスタンプ処理、再生時のパケットデータの出力
制御を行う入出力制御回路である。

【０１１０】記録時には、ディジタルインターフェース
回路７１７において、ディジタルインターフェースバス
７１８上を伝送されてきた暗号化されたディジタルデー
タに所定のパケット処理を行い、暗号／復号回路７１５
において、元のパケットデータに復号して、入出力回路
７１４に出力する。その後、データ暗号回路７０９でパ
ケットデータを暗号化し、入出力制御回路７０８におい
て入力されたパケットデータにタイムスタンプを施し、
セクタ変換回路７０７に出力する。セクタ変換回路７０
７では、入力されたパケットデータを前述のデータセク
タのユーザデータの形式に変換する。ユーザデータの形
式に変換されたディジタル信号が、記録信号処理回路７
０３ａ及び光ピックアップ７０２を介して、光ディスク
７０１上に記録される。

【０１１１】したがって、光ディスク７０１上には、鍵
情報に所定の演算を行って得られた鍵で暗号化された前
記ディジタル信号と共に、前記鍵情報が、所定の領域に
記録されている。また前記ディジタル信号は、所定長の
パケット形式を有してなる。さらに、前記鍵情報が所定
間隔で更新され、所定の領域に記録されている。またさ
らに、複数種類の鍵で変換された変換ディジタル信号お
よび前記鍵が記録されている。

【０１１２】再生時には、光ピックアップ７０２及び記
録信号処理回路７０３ａを介して、セクタ変換回路７０
７において、再生したユーザデータからパケットデータ
を取り出し、入出力制御回路７０８において記録時に付
加されたタイムスタンプをもとに出力タイミングを制御
しタイムスタンプが取り除かれたパケットデータが出力
される。さらに、データ復号回路７１０において、再生
したパケットデータを復号化して、入出力回路７１４か
ら暗号／復号回路７１５に出力し、暗号／復号回路７１
５において暗号化して、ディジタルインターフェース回
路７１７から、ディジタルインターフェースバス７１８
に出力する。

【０１１３】図３６は、図３５のセクタ変換回路７０７
によって変換された図２９のデータセクタのユーザデー
タ６３４に格納されるパケットデータの構成図である。
ディジタル映像圧縮信号の固定長のパケットが複数個格
納される。図３５の入出力制御回路７０８において、各
パケット６４３，６４５、…には、例えば４バイトの時
間情報６４２，６４４、…が付加される。データセクタ
が２０４８バイトの場合、時間情報が付加された１０個
のパケットが格納可能である。時間情報が付加されたパ
ケットは、連続して格納される必要はなく、途中に未使
用領域があってもよい。また、パケットヘッダ６４１を
付加することで、パケットの区切り目を容易に判別する
ことができる。

【０１１４】本実施例においても、前述の鍵情報を切り
換えるタイミング、あるいは暗号化の有無の境目として
は、このＣ２パリティの付加単位であるｎデータセクタ
（本実施例では１６データセクタ）の区切り目とするこ
とで、再生時にＣ２パリティの演算が可能となり、鍵情
報のデータ信頼性が向上する。

【０１１５】図３７は、図３６の各時間情報６４２，６
４４、…の構成図である。暗号フラグ６５１は、パケッ
トが暗号化されているかどうかを示すフラグであり、鍵
フラグは、このパケットが暗号化されている場合、どの
鍵で暗号化されているかを示すフラグである。例えば、
このフラグを２ビットとして、鍵が更新される度に０、
１、２、３と１ずつ増加する値をとり、同様のフラグを
図２９の管理データにも格納しておくことで、各パケッ
ト毎に対応する鍵を明示することができる。これらのフ
ラグは、前述のパケットヘッダ６４１に格納してもよ
い。この方法によれば、パケット毎に任意に鍵を更新す
ることが可能となる。

【０１１６】なお、以上の実施例では、磁気テープおよ
び光ディスクでの記録再生について説明したが、磁気デ
ィスクや、半導体メモリ等、他のあらゆる記録媒体に記
録再生する場合でも、同様に適用することができる。

【０１１７】上記半導体メモリの場合には、鍵情報の切
り換え、あるいは暗号化するかしないかの切り換えは、
例えば半導体メモリの記録の一つの単位であるアドレス
の区切り目で行うとよい。

【０１１８】また、本実施例は、本発明を、ディジタル
信号を鍵により暗号化するシステムに適用したものであ
る。しかし、本発明はこの実施例に限定されるものでは
なく、例えば、ディジタル信号がキーコードによりスク
ランブルされたりするシステムにも適用可能である。す
なわち、本発明は、少なくとも、ディジタル信号が元々
のクリアな状態から変換されるように処理されるあらゆ
るシステムに対して適用可能なものである。

【０１１９】

【発明の効果】本発明によれば、ディジタル信号を、記
録媒体上に記録または再生するディジタル信号記録装
置、再生装置、および記録媒体において、記録時には、
鍵情報に所定の演算を施して得られた鍵で、ディジタル
信号を暗号化して、前記鍵情報とともに、記録媒体に記
録し、再生時には、記録媒体から再生した前記鍵情報
に、前記所定の演算を施して得られた鍵で、再生したデ
ィジタル信号を復号化して出力する。以上により、再生
の際には、前記所定の演算を施さない限り、前記鍵が得
られないので、記録媒体上の鍵情報を得ても、それを用
いて暗号化されたディジタル信号を復号することは困難
であり、記録媒体上のディジタル信号の著作権を保護す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例で、ディジタル放送受信機とデ
ィジタル信号記録再生装置を含む構成図である。

【図２】図１のディジタル信号記録再生装置２００の構
成図である。

【図３】ディジタル映像圧縮信号のパケットの構成図で
ある。

【図４】図３のパケットヘッダ３０６の構成図である。

【図５】ディジタル放送の伝送信号及び伝送信号より選
択された信号の構成図である。

【図６】図２のデータ暗号回路１１５の構成図である。

【図７】図６の暗号器１１５５の構成図である。

【図８】図２のデータ暗号回路１１５、データ復号回路
１１６に供給するデータ鍵の生成例を示すところの制御
回路１０４内のデータ鍵の生成図である。

【図９】テープ１１１の１トラックの記録パターンを示
す図である。

【図１０】図９のデータ記録領域７のブロックの構成図
である。

【図１１】図１０のＩＤ情報２１の構成図である。

【図１２】図９のデータ記録領域７の１トラック分のデ
ータの構成図である。

【図１３】１８８バイトのパケット形式で伝送されたデ
ィジタル圧縮映像信号を、図１２のデータ４１に記録す
る時の１パケットのブロックの構成図である。

【図１４】図１２のデータ記録領域７のヘッダ４４の構
成図である。

【図１５】図１４の付加情報４７の領域に、ブロック鍵
を格納する場合のパックデータの構成図である。

【図１６】ブロック鍵の格納方法を示す図である。

【図１７】ブロック鍵の他の格納方法を示す図である。

【図１８】図１３の時間情報２５の具体的構成図であ
る。

【図１９】図２のデータ復号回路１１６の構成図であ
る。

【図２０】図２の記録信号処理回路１０２ａおよび再生
信号処理回路１０２ｂからなるディジタル記録再生信号
処理回路１０２の構成図である。

【図２１】データ記録開始時における信号処理のタイミ
ングを示す図である。

【図２２】図２のテープ１１１上の鍵情報を示す図であ
る。

【図２３】データ再生時における信号処理のタイミング
を示す図である。

【図２４】図１のディジタル信号記録再生装置２００の
他の構成図である。

【図２５】ディスク上に記録されているファイルの構成
図である。

【図２６】一つのプログラム領域の構成図である。

【図２７】ディジタル圧縮映像信号のイントラフレーム
データとインターフレームデータの関係を示す図であ
る。

【図２８】ディジタル圧縮映像信号の構成図である。

【図２９】データセクタの構成図である。

【図３０】ディスクにデータセクタを記録する際に付加
する誤り訂正符号を付加した構成図である。

【図３１】光ディスクを記録媒体として用いたディジタ
ル信号記録再生装置の構成図である。

【図３２】データ暗号回路７０９に供給するデータ鍵の
生成例を示す図である。

【図３３】図２９の管理データ６３３の構成図である。

【図３４】鍵情報ｋｒを管理データ領域に格納する方法
を示す図である。

【図３５】光ディスクを記録媒体として用いたディジタ
ル信号記録再生装置の他の構成図である。

【図３６】図２９のデータセクタのユーザデータ６３４
に格納されるパケットデータの構成図である。

【図３７】暗号フラグ等を前述の時間情報に付加する場
合の時間情報の構成図である。

【符号の説明】

７…データ記録領域、２０…同期信号、２１…ＩＤ情
報、２２…データ、２５…時間情報、３１…グループ番
号、３２…トラックアドレス、３３…ブロックアドレ
ス、４１…映像信号データ、４４…ヘッダ、４５…フォ
ーマット情報、４６…ブロック情報、４７…付加情報、
７１…パケット、１００…回転ヘッド、１０１…キャプ
スタン、１０２ａ…記録信号処理回路、１０２ｂ…再生
信号処理回路、１０４…制御回路、１０５…タイミング
生成回路、１０６…サーボ回路、１０７…入出力回路、
１０９…タイミング制御回路、１１０…発振回路、１１
５…データ暗号回路、１１６…データ復号回路、１１７
…デバイス鍵発生器、１１８…ブロック鍵発生器、１１
９…入出力制御回路、２００…ディジタル信号記録再生
装置、２０１…ディジタル放送受信機、２０３…チュー
ナ、２０４…選択回路、２０５…復号回路、２０６…イ
ンターフェース回路、２０８…制御回路、１１５２…ブ
ロック処理回路、１１５４…鍵スケジュール回路、１１
５５…暗号器、１１５８…データ鍵レジスタ、１１５９
…データ鍵セレクタ、１１６５…復号器、４００…メモ
リ回路、４０１…メモリ制御回路、４０２…Ｃ２パリテ
ィ演算回路、４０３…Ｃ１パリティ演算回路、４０４…
付加情報処理回路、４０５…変復調回路、５５１…暗号
処理部。７０１…光ディスク、７０２…光ピックアッ
プ、７０３ａ…記録信号処理回路、７０３ｂ…再生信号
処理回路、７０４…制御回路、７０５…スピンドルモー
タ、７０６…サーボ回路、７０７…セクタ変換回路、７
０８…入出力制御回路、７０９…データ暗号回路、７１
０…データ復号回路、７１１…デバイス鍵発生器、７１
２…ディスク鍵発生器、７１３…ブロック鍵発生器、７
１９…ディジタルインターフェース回路。

フロントページの続き (72)発明者 千葉 浩 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 尾鷲 仁朗 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 Ｆターム(参考） 5C053 FA13 FA20 FA22 FA23 GB01 GB06 GB07 GB11 GB15 GB21 GB30 GB37 JA21 JA22 JA26 KA01 KA08 KA21 KA22 KA24 LA06 LA07 5D044 AB05 AB07 DE03 DE48 DE50 DE52 DE60 DE68 GK08 GK17

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディジタル信号を記録媒体上に記録するデ
   ィジタル信号記録装置において、 少なくとも一つの鍵情報を発生する鍵情報発生手段と、 前記鍵情報が入力され、所定の演算を行って鍵を発生す
   る鍵発生手段と、 前記鍵と前記ディジタル信号が入力され、前記鍵で前記
   ディジタル信号を暗号化して出力する暗号変換手段と、 少なくとも一つの前記鍵情報を、暗号化された前記ディ
   ジタル信号と共に、前記記録媒体上の所定の領域に記録
   する記録手段とを備えたことを特徴とするディジタル信
   号記録装置。
2. 【請求項２】前記ディジタル信号は、所定長のパケット
   形式を有してなることを特徴とする請求項１記載のディ
   ジタル信号記録装置。
3. 【請求項３】前記鍵情報発生手段は、所定時間間隔で少
   なくとも一つの前記鍵情報を更新していく機能を備え、 前記記録手段は、前記鍵情報発生手段が前記鍵情報を更
   新するタイミングを識別可能な情報を、前記記録媒体上
   の所定の領域に記録する機能を備えたことを特徴とする
   請求項１記載のディジタル信号記録装置。
4. 【請求項４】前記ディジタル信号は、所定長のパケット
   形式を有してなり、 前記記録手段は、前記鍵情報発生手段が前記鍵情報を更
   新するタイミングを識別可能な情報を、前記ディジタル
   信号の各パケットに付加して前記記録媒体上に記録する
   機能を備えたことを特徴とする請求項３記載のディジタ
   ル信号記録装置。
5. 【請求項５】前記暗号変換手段は、さらに、前記ディジ
   タル信号を暗号化して出力する機能と、暗号化しないで
   そのまま出力する機能とを選択できる機能を備え、 前記記録手段は、前記ディジタル信号が暗号化されてい
   るか否か示す暗号フラグ情報を前記記録媒体上の所定の
   領域に記録し、暗号化しない場合は、前記鍵情報を記録
   しない機能を備えたことを特徴とする請求項１記載のデ
   ィジタル信号記録装置。
6. 【請求項６】前記ディジタル信号は、所定長のパケット
   形式を有してなり、 前記記録手段は、前記ディジタル信号が暗号化されてい
   るか否か示す暗号フラグ情報を、前記ディジタル信号の
   各パケットに付加して前記記録媒体上に記録する機能を
   備えたことを特徴とする請求項５記載のディジタル信号
   記録装置。
7. 【請求項７】所定長のディジタル信号を入力して、同期
   信号、管理情報信号を付加してセクタ形式とし、前記セ
   クタに第１の誤り訂正符号を付加し、さらにｎ（ｎは１
   以上の整数）セクタ単位で第２の誤り訂正符号を付加
   し、前記第２の誤り訂正符号にも第１の誤り訂正符号を
   付加して記録媒体上に記録するディジタル信号記録装置
   において、 少なくとも一つの鍵情報を発生する鍵情報発生手段と、 前記鍵情報が入力され、所定の演算を行って鍵を発生す
   る鍵発生手段と、 前記鍵と前記ディジタル信号が入力され、前記鍵で前記
   ディジタル信号を暗号化して出力する暗号変換手段と、 少なくとも一つの前記鍵情報を、暗号化された前記ディ
   ジタル信号と共に、前記記録媒体上の所定の領域に記録
   する記録手段とを備えたことを特徴とするディジタル信
   号記録装置。
8. 【請求項８】前記鍵情報発生手段は、所定時間間隔で少
   なくとも一つの前記鍵情報を更新していく機能を有し、 前記鍵発生手段は、少なくとも前記更新された鍵情報が
   入力され、前記所定の演算を行って更新された鍵を発生
   し、 前記暗号変換手段は、前記第２の誤り訂正符号を付加し
   たｎセクタの単位の区切り目で、前記更新された鍵に切
   り換える機能を備えたことを特徴とする請求項７記載の
   ディジタル信号記録装置。
9. 【請求項９】前記暗号変換手段は、前記ディジタル信号
   を暗号化して出力する機能と、暗号化しないでそのまま
   出力する機能とを選択できる機能を有し、 前記記録手段は、前記ディジタル信号が暗号化されてい
   るか否かを示す暗号フラグ情報を前記記録媒体上の所定
   の領域に記録し、 前記第２の誤り訂正符号を付加したセクタの単位の区切
   り目で、前記ディジタル信号を暗号化するか否かを切り
   換える機能を備えたことを特徴とする請求項７記載のデ
   ィジタル信号記録装置。
10. 【請求項１０】記録媒体上に記録されているディジタル
    信号を再生するディジタル信号再生装置において、 前記記録媒体上の所定の領域に記録されている少なくと
    も一つの鍵情報と、前記ディジタル信号とを再生する再
    生手段と、 前記鍵情報が入力され、所定の演算を行って鍵を発生す
    る鍵発生手段と、 前記鍵と再生された前記ディジタル信号が入力され、前
    記鍵で前記ディジタル信号を復号化して出力する復号変
    換手段とを備えたことを特徴とするディジタル信号再生
    装置。
11. 【請求項１１】前記ディジタル信号は、所定長のパケッ
    ト形式を有してなることを特徴とする請求項１０記載の
    ディジタル信号再生装置。
12. 【請求項１２】少なくとも一つの他の鍵情報を発生す
    る、鍵情報発生手段を備え、 前記鍵発生手段は、前記鍵情報と、前記他の鍵情報とが
    入力されて所定の演算を行って鍵を発生する機能を備え
    たことを特徴とする請求項１０記載のディジタル信号再
    生装置。
13. 【請求項１３】前記再生手段は、前記記録媒体上の所定
    の領域に記録されているところの、更新された前記鍵情
    報と、前記鍵情報を更新するタイミングを識別可能な情
    報とを、再生する機能を備え、 前記鍵発生手段は、少なくとも前記更新された鍵情報が
    入力され、所定の演算を行って更新された鍵を発生する
    機能を備え、 前記復号変換手段は、入力された前記鍵を、前記タイミ
    ング信号に合わせて前記更新された鍵に切り換える手段
    を備えたことを特徴とする請求項１０記載のディジタル
    信号再生装置。
14. 【請求項１４】前記ディジタル信号は、所定長のパケッ
    ト形式を有してなり、 前記再生手段は、前記ディジタル信号の各パケットに付
    加して記録されているところの、前記タイミングを識別
    可能な情報を、再生する機能を備えたことを特徴とする
    請求項１３記載のディジタル信号再生装置。
15. 【請求項１５】前記再生手段は、前記記録媒体上の所定
    の領域に記録されているところの、前記ディジタル信号
    が暗号化されているか否か示す暗号フラグ情報を、再生
    する機能を備え、 前記復号変換手段は、前記暗号フラグ情報により、再生
    された前記ディジタル信号を復号化して出力する機能
    と、復号化しないでそのまま出力する機能とを選択して
    切り換える機能を備えたことを特徴とする請求項１０記
    載のディジタル信号再生装置。
16. 【請求項１６】前記ディジタル信号は、所定長のパケッ
    ト形式を有してなり、 前記再生手段は、前記ディジタル信号の各パケットに付
    加されて記録されているところの、前記ディジタル信号
    が暗号化されているか否か示す暗号フラグ情報を、再生
    する機能を備えたことを特徴とする請求項１５記載のデ
    ィジタル信号再生装置。
17. 【請求項１７】所定長のディジタル信号に、同期信号、
    管理情報信号を付加してセクタ形式とし、前記セクタに
    第１の誤り訂正符号を付加し、さらにｎ（ｎは１以上の
    整数）セクタ単位で第２の誤り訂正符号を付加し、前記
    第２の誤り訂正符号にも第１の誤り訂正符号を付加し
    て、記録媒体上に記録されている前記ディジタル信号を
    再生するディジタル信号再生装置において、 前記記録媒体上の所定の領域に記録されている少なくと
    も一つの鍵情報と、前記ディジタル信号とを再生する再
    生手段と、 前記鍵情報が入力され、所定の演算を行って鍵を発生す
    る鍵発生手段と、 前記鍵と再生された前記ディジタル信号が入力され、前
    記鍵で前記ディジタル信号を復号化して出力する復号変
    換手段とを備えたことを特徴とするディジタル信号再生
    装置。
18. 【請求項１８】少なくとも一つの他の鍵情報を発生す
    る、鍵情報発生手段を備え、 前記鍵発生手段は、前記鍵情報と、前記他の鍵情報とが
    入力され、所定の演算を行って鍵を発生する機能を備え
    たことを特徴とする請求項１７記載のディジタル信号再
    生装置。
19. 【請求項１９】前記再生手段は、前記記録媒体上の所定
    の領域に記録されているところの、更新された前記鍵情
    報を、再生する機能を備え、 前記鍵発生手段は、少なくとも前記更新された鍵情報が
    入力され、所定の演算を行って更新された鍵を発生する
    機能を備え、 前記復号変換手段は、入力された前記鍵を、前記更新さ
    れた鍵に切り換える手段を備えたことを特徴とする請求
    項１７記載のディジタル信号再生装置。
20. 【請求項２０】前記再生手段は、前記第２の誤り訂正符
    号を付加したｎセクタの単位の区切り目で更新されてい
    るところの、前記鍵情報を、再生していく機能を備えた
    ことを特徴とする請求項１９記載のディジタル信号再生
    装置。
21. 【請求項２１】前記再生手段は、前記記録媒体上の所定
    の領域に記録されている、前記ディジタル信号が暗号化
    されているか否か示す暗号フラグ情報を再生する機能を
    備え、前記復号変換手段は、前記暗号フラグ情報によ
    り、再生された前記ディジタル信号を復号化して出力す
    る機能と、復号化しないでそのまま出力する機能とを選
    択して切り換える機能を備えたことを特徴とする請求項
    １７記載のディジタル信号再生装置。
22. 【請求項２２】前記再生手段は、前記第２の誤り訂正符
    号を付加したｎセクタの単位の区切り目で切り換えられ
    ているところの、前記暗号フラグを、再生していく機能
    を備えたことを特徴とする請求項２１記載のディジタル
    信号再生装置。
23. 【請求項２３】ディジタル信号が記録されているディジ
    タル信号記録媒体において、 鍵情報に所定の演算を行って得られた鍵で暗号化された
    前記ディジタル信号と共に、前記鍵情報が、所定の領域
    に記録されていることを特徴とするディジタル信号記録
    媒体。
24. 【請求項２４】前記ディジタル信号は、所定長のパケッ
    ト形式を有してなることを特徴とする請求項２３記載の
    ディジタル信号記録媒体。
25. 【請求項２５】前記鍵情報が所定間隔で更新され、所定
    の領域に記録されていることを特徴とする請求項２３記
    載のディジタル信号記録媒体。
26. 【請求項２６】ディジタル信号を変換するための複数種
    類の鍵を発生する鍵発生手段と、 前記鍵を用いてディジタル信号を変換し、変換後の変換
    ディジタル信号を出力する変換手段と、 前記鍵および前記変換ディジタル信号を記録媒体に記録
    する記録手段と、 を備えてなることを特徴とするディジタル信号記録装
    置。
27. 【請求項２７】複数種類の鍵で変換された変換ディジタ
    ル信号および前記鍵が記録された媒体が用いられ、 前記変換ディジタル信号および前記鍵を前記媒体から再
    生し、出力する再生手段と、 前記再生手段からの出力が入力され、前記変換ディジタ
    ル信号を前記鍵を用いて復号変換する復号変換手段と、 を備えてなるディジタル信号再生装置
28. 【請求項２８】複数種類の鍵で変換された変換ディジタ
    ル信号および前記鍵が記録された記録媒体。