JP3467964B2 - データ記録装置及び方法、データ再生装置及び方法、記録媒体、並びにデータ伝送方法 - Google Patents

データ記録装置及び方法、データ再生装置及び方法、記録媒体、並びにデータ伝送方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、記録再生されある
いは伝送されるされるディジタルデータのコピー防止や
不正使用の阻止に適用可能なデータ記録装置及び方法、
データ再生装置及び方法、記録媒体、並びにデータ伝送
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年において、光ディスク等のディジタ
ル記録媒体の大容量化と普及により、コピー防止や不正
使用の阻止が重要とされてきている。すなわち、ディジ
タルオーディオデータやディジタルビデオデータの場合
には、コピーあるいはダビングにより劣化のない複製物
を容易に生成でき、また、コンピュータデータの場合に
は、元のデータと同一のデータが容易にコピーできるた
め、既に不法コピーによる弊害が生じてきているのが実
情である。
【０００３】ディジタルオーディオデータやディジタル
ビデオデータの不法コピー等を回避するためには、例え
ばいわゆるＳＣＭＳ（シリアルコピー管理システム）や
ＣＧＭＳ（コピー世代管理システム）の規格が知られて
いるが、これは記録データの特定部分にコピー禁止フラ
グを立てるようなものであるため、ディジタル２値信号
の丸ごとコピーいわゆるダンプコピー等の方法によりデ
ータを抜き出される問題がある。
【０００４】また、特開平７−１８２７６６号公報に
は、記録メディアにコピー不能な情報（秘密情報）を記
録し、これを用いて不正なコピーを防止する方法が示さ
れているが、この方法であっても、前述したダンプコピ
ー等の方法によりデータを抜き出される問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、特に上記丸
ごとコピーあるいはダンプコピーは、光学ピックアップ
等の再生ヘッドで読み取ったディジタル２値信号をその
まま抜き取ってしまうという手法で行われ、問題となっ
ている。
【０００６】また、これは現在開発されているＤＶＤ
（ディジタルビデオディスク）でも同様であり、大量複
製の再生専用ディスクにおいては、フォーマット上の対
策が必要とされている。
【０００７】本発明は、上述したような実情に鑑みてな
されたものであり、ディジタル２値信号をそのままコピ
ーすることが防止でき、海賊盤等の不法複製を防止でき
るようなデータ記録装置及び方法、データ再生装置及び
方法、記録媒体、並びにデータ伝送方法の提供を目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、入力ディジタルデータを信号処理し
て所定のフォーマットに基づいて記録再生しあるいは伝
送する際に、信号中に再生動作を妨害する再生妨害領域
を設け、この再生妨害領域が配置される位置を指定する
位置指定情報をデータと共に記録再生あるいは伝送し、
上記入力ディジタルデータの信号処理には所定の鍵情報
に応じた暗号化処理を含み、この暗号化の鍵情報の少な
くとも一部を、上記再生妨害領域内、又は再生妨害領域
の直後に配置することを特徴とする。
【０００９】ここで、上記再生妨害領域は、予め規格化
された同期信号とは異なる特殊同期信号を有する領域と
することが挙げられ、この特殊同期信号は、反転間隔が
上記予め規格化された同期信号とは異なることが挙げら
れる。また、上記再生妨害領域は、サーボが外れる長さ
以上の長さを有するピットあるいはグルーブが形成され
た領域としてもよい。
【００１０】伝送あるいは記録された信号をそのままコ
ピーしようとすると、再生妨害領域によりクロックがと
れなくたったりサーボが外れたりするため、丸ごとコピ
ーが防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。
【００１２】図１は、本発明の実施の形態が適用される
データ記録装置を概略的に示すブロック図である。この
図１において、入力端子１１には、例えばアナログのオ
ーディオ信号やビデオ信号をディジタル変換して得られ
たデータやコンピュータデータ等のディジタルデータが
供給されている。この入力ディジタルデータは、インタ
ーフェース回路１２を介して、セクタ化回路１３に送ら
れ、所定データ量単位、例えば２０４８バイト単位でセ
クタ化される。セクタ化されたデータは、スクランブル
処理回路１４に送られてスクランブル処理が施される。
この場合のスクランブル処理は、同一バイトパターンが
連続して表れないように、すなわち同一パターンが除去
されるように、入力データをランダム化して、信号を適
切に読み書きできるようにすることを主旨としたランダ
ム化処理のことである。スクランブル処理あるいはラン
ダム化処理されたデータは、ヘッダ付加回路１５に送ら
れて、各セクタの先頭に配置されるヘッダデータが付加
された後、誤り訂正符号化回路１６に送られる。誤り訂
正符号化回路１６では、データ遅延及びパリティ計算を
行ってパリティを付加する。次の変調回路１７では、所
定の変調方式に従って、例えば８ビットデータを１６チ
ャンネルビットの変調データに変換し、同期付加回路１
８に送る。同期付加回路１８では、上記所定の変調方式
の変調規則を破る、いわゆるアウトオブルールのパター
ンの同期信号を所定のデータ量単位で付加し、駆動回路
すなわちドライバ１９を介して記録ヘッド２０に送って
いる。記録ヘッド２０は、例えば光学的あるいは磁気光
学的な記録を行うものであり、ディスク状の記録媒体２
１に上記変調された記録信号の記録を行う。このディス
ク状記録媒体２１は、スピンドルモータ２２により回転
駆動される。
【００１３】なお、上記スクランブル処理回路１４は、
ヘッダ付加回路１５の後段に挿入して、ヘッダ付加され
たディジタルデータに対してスクランブル処理を施して
誤り訂正符号化回路１６に送るようにしてもよい。
【００１４】以下、本発明に係る第１の実施の形態とし
て、上記図１の構成の各部の具体的な構成について説明
する。
【００１５】先ず、同期付加回路１８にて同期信号が付
加されて得られた信号のフォーマットの一例を図２に示
す。
【００１６】この図２において、読出／書込方向である
Ｒ／Ｗ方向に情報データの１４８バイトが配列され、こ
の１４８バイトの列が１４列集まって１セクタ分２０７
２バイトの情報データ３１を構成している。この１セク
タ分２０７２バイトの情報データ３１は、例えば図３に
示すような構造を有しており、１セクタは、２０４８バ
イトのユーザデータ領域４１に対して、４バイトの同期
領域４２と、１６バイトのヘッダ領域４３と、４バイト
の誤り検出符号（ＥＤＣ）領域４４とが付加されて構成
されている。誤り検出符号領域４４の誤り検出符号は、
ユーザデータ領域４１及びヘッダ領域４３に対して生成
される３２ビットすなわち４バイトのＣＲＣ符号から成
っている。ヘッダ領域４３内には、いわゆる巡回符号で
あるＣＲＣ４５、コピーの許可／不許可やコピー世代管
理等のためのコピー情報４６、多層ディスクのどの層か
を示す層（レイヤ）４７、アドレス４８、予備４９の各
領域が設けられている。
【００１７】この１セクタ分２０７２バイトの情報デー
タ３１が、図２に示すように縦１４８（＝８５＋６３）
バイト、横１４列の２次元に配列され、縦方向のＲ／Ｗ
方向に誤り訂正符号化のＣ１方向がとられて８バイトの
Ｃ１パリティ３３が生成付加され、斜めの方向に誤り訂
正符号のＣ２方向がとられて１４バイトのＣ２パリティ
３４が生成付加されている。これらのＣ１パリティ３
３、Ｃ２パリティ３４も含めた１セクタ３２は２３８０
バイトから成っている。このような情報データ及びパリ
ティデータから成るデータは、上記変調回路１７におい
て所定の変調方式で変調され、例えば１バイト（８ビッ
ト）が１６チャンネルビットの変調データに変換され
て、上記同期付加回路１８で２バイトすなわち３２チャ
ンネルビットのパターンの同期信号が付加される。この
同期信号としては、上記セクタの先頭位置にセクタシン
ク３６が配置され、セクタシンク３６以外の縦方向の先
頭位置にＣ１シンク３７が配置され、縦方向の１７０バ
イトを８５バイトずつに２分する中間位置に付加的（ア
ディッショナル）シンク３８が配置されている。なお、
この図２の構造の縦方向の１列をＣ１フレームといい、
１つのＣ１フレーム内には２個の同期信号が設けられて
いる。
【００１８】この同期信号のパターンの一例を図４に示
す。この図４では、例えば３種類の同期ワードＳ０〜Ｓ
２を示しており、これらの同期ワードは、変調回路１７
での変調の規則を外れた、いわゆるアウトオブルール
（Out of Rule） の信号パターンとなっている。すなわ
ち、信号の遷移（トランジッション）の間隔あるいは反
転間隔として１１Ｔ（Ｔはチャンネルビット周期）が２
回連続して表れており、このようなパターンは変調回路
１７でのデータ変調パターンには表れないものとなって
いる。これにより、データと同期ワードとが確実に分離
できる。なお、これらの同期ワードＳ２〜Ｓ０は、上記
図２の各シンク３６〜３８にそれぞれ対応させることが
できる。具体例としては、上記セクタシンク３６に同期
ワードＳ２を用い、上記Ｃ１シンク３７に同期ワードＳ
１を用い、上記アディッショナルシンク３８に同期ワー
ドＳ０を用いている。
【００１９】これに対して、本発明の実施の形態におい
ては、上記規格化された同期フォーマットとは異なる、
通常用いない同期フォーマットを少なくとも一部の領域
あるいはセクタに対して用いることにより、通常の再生
では同期外れが生じるようにし、前述したようなディジ
タル２値データをそのままコピーするいわゆるダンプコ
ピーを防止している。この領域を一般に再生妨害領域と
いう。
【００２０】この通常用いない同期フォーマットを用い
る例は、同期信号パターンとして上記予め規格化された
図４に示すような同期信号パターンとは異なる特殊なパ
ターン を用いることと、上記規格化フォーマットで規
定される同期信号の正規の位置とは異なる変則位置に同
期信号を配置することとが挙げられる。
【００２１】先ず、同期パターンに特殊なものを用いる
第１の例としては、上記１１Ｔの反転間隔よりも長い反
転間隔、例えば１２Ｔや１３Ｔを用いることが挙げられ
る。これは、１２Ｔあるいは１３Ｔの反転間隔を２回繰
り返すパターンのみならず、１２Ｔや１３Ｔを含む互い
に異なる反転間隔の組み合わせのパターンを用いるよう
にしてもよい。例えば、上記３２チャンネルビットの同
期信号として、 0000 0100 0000 0000 0010 0000 0000 0001 のように、１３Ｔの反転間隔が２回繰り返されるものを
挙げることができる。これにより、ダンプコピー時に同
期外れが生じる。
【００２２】同期パターンに特殊なものを用いる第２の
例としては、上記変調回路１７での変調規則の最小反転
間隔、例えば３Ｔ、よりも短い反転間隔、例えば１Ｔや
２Ｔを用いることが挙げられる。すなわち、１Ｔの繰り
返しや２Ｔの繰り返し等のように、物理的に存在するピ
ットより小さいピットで形成する。勿論、この同期パタ
ーンの前後は接続条件を満たしてもよい。上記３２チャ
ンネルビットの同期信号を２Ｔの繰り返しで表した例と
して、 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 0101 が挙げられる。このような反転間隔が短い同期信号の場
合には、知らずに再生するとＲＦ信号のレベルが低下し
ていって再生が困難になるという効果もある。
【００２３】同期パターンに特殊なものを用いる第３の
例としては、反転間隔１１Ｔの繰り返しを用いるが、上
記規格化された同期パターン内の反転間隔１１Ｔの位置
とは異なる位置に、すなわち位置をずらして配置するこ
とが挙げられる。例えば、 0000 0100 0000 0000 1000 0000 0001 0001 のような同期パターンである。
【００２４】また、同期パターンに特殊なものを用いる
第４の例としては、上記変調回路１７での変調規則を外
れたアウトオブルールのパターンを用いる代わりに、実
際のデータの変調信号を同期信号として用いることが挙
げられる。例えば、１６進数表示の１６ビットのデータ
“００ＦＦｈ”を変調して得られた３２チャンネルビッ
トの信号を同期信号として用いるものである。
【００２５】このような特殊な同期パターンを少なくと
も一部の領域、例えば所定のセクタに対して用いる場
合、この領域あるいはセクタが上記再生妨害領域であ
り、この再生妨害領域のセクタアドレスを指定するため
の位置指定データが同時に記録されるようになってい
る。すなわち信号記録時には、通常のデータに付随して
上記位置指定データも記録すると共に、上記図１の同期
付加回路１８では、この位置指定データにより指定され
た再生妨害領域のセクタの同期信号を上記特殊な同期パ
ターンの同期信号に切り換えて付加するようにしてい
る。
【００２６】ここで図５は、このような特殊な同期パタ
ーンを上記位置指定データに応じて切り換えるような同
期付加回路の一例を示している。この図５の同期付加回
路は、上記図１の同期付加回路１８として用いることが
でき、入力端子５１には上記図１の変調回路１７からの
変調信号が供給されている。
【００２７】入力端子５１からの信号は、切換スイッチ
５２の共通端子ｃに送られ、この切換スイッチ５２の被
選択端子ａからの出力は規格化された同期パターンの同
期信号を付加する同期付加回路５４に、また被選択端子
ｂからの出力は上述したような特殊な同期パターンの同
期信号を付加する特殊同期付加回路５５にそれぞれ送ら
れている。これらの同期付加回路５４及び特殊同期付加
回路５５からの出力は出力端子５６より取り出されて、
上記図１のドライバ１９に送られる。切換スイッチ５２
は、位置指定データ出力回路５３からの上記位置指定デ
ータに応じて切換制御される。
【００２８】なお、上述のように通常用いられる同期パ
ターンとは異なる特殊な同期パターンを用いる以外に、
上記図４に示すような３種類の同期パターンＳ０〜Ｓ２
と、上記図２のセクタシンク３６、Ｃ１シンク３７、ア
ディッショナルシンク３８との対応関係を、予め規格化
された正規の対応関係とは異ならせることも挙げられ
る。すなわち、例えば正規の対応関係として、セクタシ
ンク３６がＳ２、Ｃ１シンク３７がＳ１、アディッショ
ナルシンク３８がＳ０と規定されている場合に、これら
の対応関係をずらして、セクタシンク３６に同期パター
ンＳ０を用い、以下Ｃ１シンク３７にＳ２、アディッシ
ョナルシンク３８にＳ１をそれぞれ用いるような例を挙
げることができる。
【００２９】次に、同期信号を上記規格上の正規の位置
とは異なる変則位置に入れるようないくつかの例につい
て説明する。
【００３０】第１の例としては、図６に示すように、正
規の同期信号位置５８に対して、異なる変則位置５９に
同期信号を配置すると共に、これらの変則位置５９の間
隔を正規の間隔、例えば８５バイト間隔に保つようなも
のである。すなわち、図６の（Ａ）の例では、正規の同
期信号位置５８のそれぞれ直後に変則位置５９を設けて
おり、また（Ｂ）の例では、正規の同期信号位置５８の
間の任意の位置を変則位置５９として、これらの変則位
置５９の間隔を８５バイトに保っている。
【００３１】同期信号の位置を異ならせる第２の例とし
ては、同期信号を入れる変則位置の間隔をばらばらにす
ることが挙げられる。これは、上記第１の例では、変則
位置５９の間隔を正規の間隔、例えば８５バイト間隔に
保っていたが、この間隔をばらばらにするものである。
【００３２】同期信号の位置を異ならせる第３の例とし
ては、データ部にも同期信号を入れるようにし、１つの
Ｃ１フレーム、すなわち図２の縦方向の１列当たりの個
数を３個以上にすることが挙げられる。
【００３３】なお、上記第３の例において、データ部に
入れる同期信号の個数を多くした場合に、そのセクタの
データ部にデータを入れることは困難となるが、上記第
１、第２の例においては、上記変則位置を除いた部分に
データを入れることが可能である。
【００３４】以上の例では、上記再生妨害領域として、
規格化された同期フォーマットとは異なる通常用いない
同期フォーマットを用いることにより、同期検出や分離
が正常に行えないようにしているが、他の例として、所
定領域にサーボやクロックがとれなくなるような構造、
例えばサーボが外れる長さのピット、グルーブあるいは
ミラー面を設けるようにしてもよい。
【００３５】この具体例としては、サーボが外れる長さ
以上の長さを有するピットを形成すること、あるいはサ
ーボが外れる長さ以上の長さを有するグルーブを形成す
ることが挙げられる。
【００３６】また、他の具体例としては、サーボが外れ
る長さ以上の長さを有するミラー面等の無記録領域を設
けることが挙げられる。
【００３７】このような構造の領域を設けることによ
り、再生中にサーボがかからなくなり、上述したディジ
タル２値信号をそのままコピーすることが防止される。
【００３８】上述したような再生妨害領域は、その位置
を指定する上記位置指定データのような位置指定情報を
例えばいわゆるＴＯＣ（table of contents）等の所定
エリアに書き込んでおくことにより、あるいは指定され
た位置にあるポインタにより指示されるようにしておく
ことにより、正常な再生動作時には、その再生妨害領域
に応じた適切な再生動作を行わせることができる。例え
ば、上記サーボが外れる構造の再生妨害領域を設けた場
合には、この領域を再生禁止領域として、ジャンプする
等により再生しないようにしてもよい。
【００３９】ところで、上述したようなディジタル２値
データの丸ごとコピーの防止のための技術と共に、デー
タセキュリティを高めるために、データの暗号化を組み
合わせることが考えられている。
【００４０】すなわち、上記図１のセクタ化回路１３、
スクランブル処理回路１４、ヘッダ付加回路１５、誤り
訂正符号化回路１６、変調回路１７、及び同期付加回路
１８のいずれか少なくとも１つの回路は、入力に対して
暗号化処理を施して出力するような構成を有することが
挙げられる。このような暗号化処理の鍵情報は、記録媒
体２１のデータ記録領域とは別の領域に書き込まれた識
別情報、例えば媒体固有の識別情報、製造元識別情報、
販売者識別情報、あるいは、記録装置やエンコーダの固
有の識別情報、カッティングマシンやスタンパ等の媒体
製造装置の固有の識別情報、外部から供給される識別情
報等を少なくとも一部に用いている。このように、媒体
のデータ記録領域以外に書き込まれる識別情報は、例え
ば上記インターフェース回路１２からＴＯＣ（table of
contents）生成回路２３を介して端子２４に送られる
情報であり、また、インターフェース回路１２から直接
的に端子２５に送られる情報である。これらの端子２
４、２５からの識別情報が、暗号化の際の鍵情報の一部
として用いられ、回路１３〜１８の少なくとも１つ、好
ましくは２以上で、この鍵情報を用いた入力データに対
する暗号化処理が施される。
【００４１】この場合、回路１３〜１８のどの回路にお
いて暗号化処理が施されたかも選択肢の１つとなってお
り、再生時に正常な再生信号を得るために必要な鍵と考
えられる。すなわち、１つの回路で暗号化処理が施され
ていれば、６つの選択肢の１つを選ぶことが必要とな
り、２つの回路で暗号化処理が施されていれば、３０個
の選択肢の１つを選ぶことが必要となる。６つの回路１
３〜１８の内の１〜６つの回路で暗号化処理が施される
可能性がある場合には、さらに選択肢が増大し、この組
み合わせを試行錯誤的に見つけることは困難であり、充
分に暗号の役割を果たすものである。
【００４２】また、暗号化の鍵情報を所定タイミング、
例えばセクタ周期で切り換えることで、暗号化のレベル
あるいは暗号の解き難さをさらに高めることができる。
【００４３】このような暗号化の鍵情報の少なくとも一
部を、上記通常用いない同期フォーマットが用いられた
領域あるいはセクタに記録することが挙げられる。これ
によって、この領域あるいはセクタを知っていれば同期
外れ等を回避できても、ディジタル２値信号をそのまま
コピーする場合には同期外れ等が生じて、鍵情報が再生
できないことになる。
【００４４】以上の例では、記録媒体への記録について
説明したが、上述した技術を一般的に入力ディジタルデ
ータを信号処理して伝送する場合にも容易に適用できる
ことは勿論である。これは、一般的に、伝送データ信号
中に、上述したような再生妨害領域を設けることにより
実現できる。
【００４５】次に、図７は、記録媒体の一例としての光
ディスク等のディスク状記録媒体１０１を示している。
このディスク状記録媒体１０１は、中央にセンタ孔１０
２を有しており、このディスク状記録媒体１０１の内周
から外周に向かって、プログラム管理領域であるＴＯＣ
（table of contents） 領域となるリードイン（leadi
n） 領域１０３と、プログラムデータが記録されたプロ
グラム領域１０４と、プログラム終了領域、いわゆるリ
ードアウト（lead out）領域１０５とが形成されてい
る。オーディオ信号やビデオ信号再生用光ディスクにお
いては、上記プログラム領域１０４にオーディオやビデ
オデータが記録され、このオーディオやビデオデータの
時間情報等が上記リードイン領域１０３で管理される。
【００４６】上記鍵情報の一部として、データ記録領域
であるプログラム領域１０４以外の領域に書き込まれた
識別情報等を用いることが挙げられる。具体的には、Ｔ
ＯＣ領域であるリードイン領域１０３や、リードアウト
領域１０５に、識別情報、例えば媒体固有の製造番号等
の識別情報、製造元識別情報、販売者識別情報、あるい
は、記録装置やエンコーダの固有の識別情報、カッティ
ングマシンやスタンパ等の媒体製造装置の固有の識別情
報を書き込むようにすると共に、これを鍵情報として、
上述した６つの回路１３〜１８の少なくとも１つ、好ま
しくは２つ以上で暗号化処理を施して得られた信号をデ
ータ記録領域であるプログラム領域１０４に記録するよ
うにする。再生時には、上記識別情報を、暗号を復号す
るための鍵情報として用いるようにすればよい。また、
リードイン領域１０３よりも内側に、物理的あるいは化
学的に識別情報を書き込むようにし、これを再生時に読
み取って、暗号を復号するための鍵情報として用いるよ
うにしてもよい。
【００４７】また、上記リードイン領域１０３のＴＯＣ
領域のような所定領域に、上記再生妨害領域の位置を指
定するための位置指定情報を記録しておくことが上げら
れる。この場合、ＴＯＣ領域の位置指定情報で直接的に
上記再生妨害領域を指定してもよく、また、ＴＯＣ領域
の位置指定情報ではデータ中のポインタが指定され、こ
のポインタによって上記再生妨害領域の位置を指定する
ようにしてもよい。
【００４８】次に、本発明のデータ再生方法が適用され
るデータ再生装置について、図８を参照しながら説明す
る。
【００４９】図８において、記録媒体の一例としてのデ
ィスク状記録媒体１０１は、スピンドルモータ１０８に
より回転駆動され、光学ピックアップ装置等の再生ヘッ
ド装置１０９により媒体記録内容が読み取られる。上述
したディジタル２値信号の丸ごとコピーとは、この再生
ヘッド装置１０９からの信号をそのまま抜き取って他の
記録媒体に記録するような複製のことである。
【００５０】再生ヘッド装置１０９により読み取られた
ディジタル信号は、ＴＯＣデコーダ１１１及びアンプ１
１２に送られる。ＴＯＣデコーダ１１１からは、ディス
ク状記録媒体１０１の上記リードイン領域１０３にＴＯ
Ｃ情報の一部として記録された上記識別情報、例えば媒
体固有の製造番号等の識別情報、製造元識別情報、販売
者識別情報、あるいは、記録装置やエンコーダの固有の
識別情報、カッティングマシンやスタンパ等の媒体製造
装置の固有の識別情報が読み取られ、この識別情報が暗
号を復号化するための鍵情報の少なくとも一部として用
いられる。この他、再生装置内部のＣＰＵ１２２から、
再生装置固有の識別情報や、外部からの識別情報を出力
するようにし、この識別情報を鍵情報の少なくとも一部
として用いるようにしてもよい。なお、外部からの識別
情報としては、通信回線や伝送路等を介して受信された
識別情報や、いわゆるＩＣカード、ＲＯＭカード、磁気
カード、光カード等を読み取って得られた識別情報等が
挙げられる。
【００５１】再生ヘッド装置１０９からアンプ１１２を
介し、ＰＬＬ（位相ロックループ）回路１１３を介して
取り出されたディジタル信号は、同期分離回路１１４に
送られて、上記図１の同期付加回路１８で付加された同
期信号の分離が行われる。同期分離回路１１４からのデ
ィジタル信号は、復調回路１１５に送られて、上記図１
の変調回路１７の変調を復調する処理が行われる。具体
的には、１６チャンネルビットを８ビットのデータに変
換するような処理である。復調回路１１５からのディジ
タルデータは、誤り訂正復号化回路１１６に送られて、
図１の誤り訂正符号化回路１６での符号化の逆処理とし
ての復号化処理が施される。以下、セクタ分解回路１１
７によりセクタに分解され、ヘッダ分離回路１１８によ
り各セクタの先頭部分のヘッダが分離される。これらの
セクタ分解回路１１７及びヘッダ分離回路１１８は、上
記図１のセクタ化回路１３及びヘッダ付加回路１５に対
応するものである。次に、デスクランブル処理回路１１
９により、上記図１のスクランブル処理回路１４におけ
るスクランブル処理の逆処理としてのデスクランブル処
理が施され、インターフェース回路１２０を介して出力
端子１２１より再生データが取り出される。
【００５２】ここで、上述したように、記録媒体には、
上記再生妨害領域が記録形成されていることから、これ
をそのまま再生することによる悪影響を防ぐ処理が必要
とされる。これは、上記再生妨害領域での形態によって
処理が異なっており、例えば同期パターンに特殊なもの
を用いる場合には、図９に示すように特殊同期パターン
の切換制御を行い、同期信号の位置を正規の位置とは異
ならせる場合には、その異なる位置で同期検出を行うよ
うにするか当該領域では同期検出を行わないようにし、
サーボが外れるような構造を用いる場合にはその領域で
の再生を禁止するようにすればよい。
【００５３】すなわち図９は、記録時において上記図５
と共に説明したように所定の領域あるいはセクタの同期
信号位置に特殊な同期パターンの同期信号を付加した場
合の再生側の同期分離回路の構成の一具体例を示すもの
である。この図９に示す同期分離回路は、上記図８の同
期分離回路１１４として用いることができ、入力端子１
３１には図８のＰＬＬ回路１１３からの出力信号が供給
される。
【００５４】図９の入力端子１３１からの信号は、切換
スイッチ１３２の共通端子ｃに送られ、この切換スイッ
チ１３２の被選択端子ａからの出力は規格化された同期
パターンの同期信号を検出し分離する同期検出／分離回
路１３４に、また被選択端子ｂからの出力は上述したよ
うな特殊な同期パターンの同期信号を検出し分離する特
殊同期検出／分離回路１３５にそれぞれ送られている。
これらの同期検出／分離回路１３４及び特殊同期検出／
分離回路１３５からの出力は出力端子１３６より取り出
されて、上記図８の復調回路１１５に送られる。
【００５５】入力端子１３１からの信号は、位置指定デ
ータ検出回路１３３にも送られており、この位置指定デ
ータ検出回路１３３では、上記特殊同期パターンの同期
信号が設けられた上記再生妨害領域を指定する位置指定
データを検出して取り出している。切換スイッチ１３２
は、位置指定データ検出回路１３３からの上記位置指定
データに応じて切換制御される。なお、上記位置指定デ
ータは、例えば上記図７のリードイン領域１０３のＴＯ
Ｃ情報内に書き込んでおくことが挙げられ、この場合に
は、上記図８のＴＯＣデコーダ１１１から位置指定デー
タを得るようにしてもよい。また、位置指定データが配
置される場所をＴＯＣ内の情報により指示するようにし
てもよい。
【００５６】この図９は、所定領域あるいはセクタの同
期信号に特殊なパターンの同期信号を用いて再生妨害領
域とする場合の再生側の同期分離回路の具体例である
が、この他の再生妨害領域の形態の場合には、それぞれ
に対応した適切な再生処理が必要とされることは勿論で
ある。例えば、再生妨害領域での同期信号の位置が正規
の同期信号位置とは異なっている場合には、その異なる
位置で同期検出が行われるように同期検出位置を制御し
たり、あるいは、このような再生妨害領域では同期検出
を行わないようにすることが挙げられる。また、再生妨
害領域に、サーボが外れるようなピットやグルーブ、あ
るいはミラー面等が設けられている場合には、この再生
妨害領域を再生禁止領域と認識して、トラックジャンプ
等により信号再生を行わないようにすることが挙げられ
る。
【００５７】ところで、記録時において、上記図１のセ
クタ化回路１３、スクランブル処理回路１４、ヘッダ付
加回路１５、誤り訂正符号化回路１６、変調回路１７、
及び同期付加回路１８の内の、誤り訂正符号化回路１６
を含むいずれか少なくとも１つの回路において暗号化処
理が施された場合には、この暗号化処理が施された回路
に対応する再生側の回路１１４〜１１９にて、暗号を復
号化する処理が必要とされる。すなわち、上記図１のセ
クタ化回路１３にて暗号化処理が施されている場合に
は、セクタ分解回路１１７にて暗号化の際の鍵情報を用
いた暗号の復号化処理が必要とされる。以下同様に、図
１のスクランブル処理回路１４での暗号化処理に対応し
てデスクランブル処理回路１１９での暗号復号化処理
が、図１のヘッダ付加回路１５での暗号化処理に対応し
てヘッダ分離回路１１８での暗号復号化処理が、それぞ
れ必要とされる。図１の誤り訂正符号化回路１６での暗
号化処理は必ずなされており、これに対応して誤り訂正
復号化回路１１６での暗号復号化処理が必要とされる。
また、図１の変調回路１７で暗号化処理が施されている
場合には、これに対応して復調回路１１５での暗号復号
化処理が、さらに図１の同期付加回路１８での暗号化処
理が施されている場合に対応しては同期分離回路１１４
での暗号復号化処理が、それぞれ必要とされる。
【００５８】このような暗号化の鍵情報を、上記再生妨
害領域の直後、あるいは上記特殊同期パターンの同期信
号の直後等に記録することにより、ディジタル２値信号
の丸ごとコピーの際には同期やサーボ等が乱れて鍵情報
の正常な再生が行えず、鍵情報のプロテクトが図れるこ
とになる。
【００５９】次に、本発明に係る第２の実施の形態につ
いて説明する。この第２の実施の形態の基本構成は上記
図１と同様であるが、図１中の各回路１３〜１８の内の
いくつかの回路の具体的構成や信号フォーマットが上記
第１の実施の形態とは異なっているため、この異なる部
分について説明する。
【００６０】先ず、図１の同期付加回路１８にて同期信
号が付加されて得られた信号のフォーマットとして、こ
の第２の実施の形態のセクタフォーマットの具体例を図
１０に示す。
【００６１】この図１０に示すように、１セクタは、１
行１７２バイトの１２行、すなわち２０６４バイトから
成り、この中にメインデータ２０４８バイトを含んでい
る。１２行の最初の行の先頭位置には、４バイトのＩＤ
（識別データ）と、２バイトのＩＥＤ（ＩＤエラー検出
符号）と、６バイトのＲＳＶ（予備）とがこの順に配置
されており、最後の行の終端位置には、４バイトのＥＤ
Ｃ（エラー検出符号）が配置されている。
【００６２】上記ＩＤ（識別データ）の４バイトは、図
１１に示すように、ＭＳＢ側の最初のバイト（ビットｂ
３１〜ｂ２４）はセクタ情報から成り、残りの３バイト
（ビットｂ２３〜ｂ０）はセクタ番号から成っている。
セクタ情報は、ＭＳＢ側から順に、１ビットのセクタフ
ォーマットタイプ、１ビットのトラッキング方法、１ビ
ットの反射率、１ビットの予備、２ビットのエリアタイ
プ、２ビットの層番号の各情報から成っている。
【００６３】図１のヘッダ付加回路１５では、このよう
なセクタフォーマットにおいて、例えば上記ＩＤ（識別
データ）の内のセクタ番号の２４ビットに対して、上記
鍵情報に応じて例えばビット単位でのスクランブル処理
である転置処理を施すことにより、暗号化を施すことが
できる。また、上記２バイトのＩＥＤ（ＩＤエラー検出
符号）の生成多項式や、４バイトのＥＤＣ（エラー検出
符号）の生成多項式等を上記鍵情報に応じて変更するこ
とによっても、あるいはこれらの情報と鍵情報とを論理
演算することによっても、暗号化を施すことができる。
【００６４】次に、図１の誤り訂正符号化回路１６とし
ては、図１２に示すような構成の回路が用いられる。こ
の符号化は、図１３に示すような積符号あるいはブロッ
ク符号が用いられる。図１２において、入力端子２１０
には、前記図１のヘッダ付加回路１５からのデータが供
給され、この入力データは、第１の符号化器であるＰＯ
エンコーダ２１１に送られる。このＰＯエンコーダ２１
１への入力データは、図１３に示すように、Ｂ0,0〜Ｂ
191,171の１７２バイト×１９２行のデータであり、Ｐ
Ｏエンコーダ２１１では、１７２列の各列１９２バイト
のデータに対して、それぞれ１６バイトずつのリード・
ソロモン（ＲＳ）符号としてのＲＳ（208,192,17）の外
符号（ＰＯ）を付加している。ＰＯエンコーダ２１１か
らの出力データは、インターリーブ回路２１３に送られ
てインターリーブ処理され、ＰＩエンコーダ２１４に送
られる。このＰＩエンコーダ２１４では、図１３に示す
ように、上記ＰＯパリティが付加された１７２バイト×
２０８行のデータの各行の１７２バイトのデータに対し
て、それぞれ１０バイトずつのＲＳ（182,172,11）の内
符号（ＰＩ）を付加している。従って、このＰＩエンコ
ーダ２１４からは、１８２バイト×２０８行のデータが
出力されることになる。この出力データは出力端子２１
６より取り出される。
【００６５】誤り訂正符号化された上記１８２バイト×
２０８行のデータは、行についてインターリーブされ、
１３行ずつ１６のグループに分けられて、各グループが
記録セクタに対応付けられる。１セクタは、１８２バイ
ト×１３行の２３６６バイトとなるが、これらが変調さ
れて、図１４に示すように１行当たり２つの同期コード
ＳＹが付加される。変調には、前述した第１の実施の形
態と同様に８−１６変換が用いられるが、１行は２つの
シンクフレームに分けられ、１シンクフレームは、３２
チャネルビットの同期コードＳＹと１４５６チャネルビ
ットのデータ部とから成っている。図１４は、変調され
同期付加されて得られた１セクタ分の構造を示し、この
図１４に示す１セクタ分の３８６８８チャネルビット
は、変調前の２４１８バイトに相当する。
【００６６】図１４の変調出力信号には、８種類の同期
コードＳＹ０〜ＳＹ７が用いられており、これらの同期
コードＳＹ０〜ＳＹ７は、上記８−１６変換の状態（ス
テート）に応じて、ステート１及び２のときが図１５の
（Ａ）、ステート３及び４のときが図１５の（Ｂ）の同
期パターンとなっている。
【００６７】このような８種類の同期コードＳＹ０〜Ｓ
Ｙ７の選択を、例えば図１６に示すような回路を用い
て、３ビットの鍵情報に応じて変更することにより、暗
号化が行える。すなわち、上記８種類の同期コードＳＹ
０〜ＳＹ７を指定する３ビットデータ２２１の各ビット
と、上記３ビットの鍵情報２２２の各ビットとを、３つ
のExOR回路２２３，２２４，２２５によりそれぞれ排他
的論理和をとることにより、新たな同期コード指定デー
タ２２６とする。これにより、上記フレーム構造におけ
る同期コードの使い方あるいはフレーム構造内での各種
同期コードの使用位置が変更され、暗号化がなされるこ
とになる。勿論、その３ビットに対して鍵情報に応じて
データを転置したり、置換したり、シフトレジスタによ
り変換したりできる。また、これは関数変換でもかまわ
ない。
【００６８】また、前述したように、上記図１５の同期
パターンとは異なる特殊なパターンを用いるようにして
もよい。この具体例は、前述したように、変調信号の最
大反転間隔よりも長い反転間隔の同期パターンを用いた
り、最小反転間隔よりも短い同期パターンを用いたり、
上記同期パターンとは反転位置が異なるパターンを用い
たり、実際の所定データの変調信号を同期パターンとし
て用いたりすることが挙げられる。このような特殊な同
期パターンを上記位置指定データに応じて切り換えるよ
うな同期付加回路は、前記図５に示したようなものを用
いればよい。
【００６９】次に、同期信号を上記規格上の正規の位置
とは異なる変則位置に入れるようないくつかの例につい
て説明する。
【００７０】第１の例は、前述した図６の（Ａ）、
（Ｂ）と同様であるが、同期信号の配置間隔が異なるた
め、図１７の（Ａ）、（Ｂ）として示す。
【００７１】この図１７に示す第１の例においては、正
規の同期信号位置２５８に対して、異なる変則位置２５
９に同期信号を配置すると共に、これらの変則位置２５
９の間隔を正規の間隔、例えば９１バイト（１４５６チ
ャネルビット）間隔に保つようなものである。すなわ
ち、図１７の（Ａ）の例では、正規の同期信号位置２５
８のそれぞれ直後に変則位置２５９を設けており、また
（Ｂ）の例では、正規の同期信号位置２５８の間の任意
の位置を変則位置２５９として、これらの変則位置２５
９の間隔を９１バイトに保っている。
【００７２】同期信号の位置を異ならせる第２の例とし
ては、同期信号を入れる変則位置の間隔をばらばらにす
ることが挙げられる。これは、上記第１の例では、変則
位置２５９の間隔を正規の間隔、例えば９１バイト間隔
に保っていたが、この間隔をばらばらにするものであ
る。
【００７３】同期信号の位置を異ならせる第３の例とし
ては、データ部にも同期信号を入れるようにし、２つの
シンクフレーム、すなわち図１４の横方向の１行当たり
の同期信号の個数を３個以上にすることが挙げられる。
【００７４】なお、上記第３の例において、データ部に
入れる同期信号の個数を多くした場合に、そのセクタの
データ部にデータを入れることは困難となるが、上記第
１、第２の例においては、上記変則位置を除いた部分に
データを入れることが可能である。
【００７５】この他、前述した第１の実施の形態と同様
に、所定領域にサーボやクロックがとれなくなるような
構造を設けるようにする、例えばサーボが外れる長さの
ピット、グルーブあるいはミラー面を設けるようにする
ようにしてもよい。
【００７６】また、上述したような再生妨害領域は、そ
の位置を指定する上記位置指定データのような位置指定
情報を例えばいわゆるＴＯＣ（Table of contents） 等
の所定エリアに書き込んでおくことにより、あるいは指
定された位置にあるポインタにより指示されるようにし
ておくことにより、正常な再生動作時には、その再生妨
害領域に応じた適切な再生動作を行わせることができる
ことも、前述した第１の実施の形態と同様である。
【００７７】以上説明した本発明の第２の実施の形態に
おける効果も、前述した第１の実施の形態の場合と同様
である。
【００７８】なお、本発明は、上記実施の形態のみに限
定されるものではなく、例えば、記録媒体に対する記録
／再生への適用のみならず、一般にディジタル信号の伝
送に適用することができることは勿論である。また、暗
号化の鍵情報に応じてデータを置換したり、転置した
り、シフトレジスタを用いて変換したり、各種関数演算
により変換する等、さまざまな暗号化手法が適用できる
ことは勿論であり、それらを組み合わせて使用すること
も可能である。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変更が可能である。
【００７９】
【発明の効果】本発明によれば、伝送あるいは記録しよ
うとする信号中に再生動作を妨害する再生妨害領域を設
け、この再生妨害領域が配置される位置を指定する位置
指定情報をデータと共に伝送あるいは記録しているた
め、伝送あるいは記録された信号をそのままコピーしよ
うとすると、再生妨害領域によりクロックがとれなくた
ったりサーボが外れたりして、コピーが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態が適用可能なデータ記録装
置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】誤り訂正符号化の一例を示す図である。
【図３】セクタフォーマットの一例を示す図である。
【図４】変調信号に付加される同期ワードの具体例を示
す図である。
【図５】同期付加回路の具体例を示すブロック図であ
る。
【図６】正規の同期信号位置とは異なる位置に同期信号
を配置する場合の具体例を示す図である。
【図７】データ記録媒体の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態が適用可能なデータ再生装
置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】同期分離回路の具体例を示すブロック図であ
る。
【図１０】セクタフォーマットの他の例を示す図であ
る。
【図１１】図２３のセクタフォーマットにおけるセクタ
内のヘッダ領域の一例を示す図である。
【図１２】誤り訂正符号化回路の他の例を示すブロック
図である。
【図１３】誤り訂正符号の具体例としての積符号を示す
図である。
【図１４】セクタの信号フォーマットの一例を示す図で
ある。
【図１５】変調信号に付加される同期ワードの他の具体
例を示す図である。
【図１６】同期付加回路での暗号化の他の例を説明する
ための図である。
【図１７】正規の同期信号位置とは異なる位置に同期信
号を配置する場合の他の具体例を示す図である。
【符号の説明】
１３ セクタ化回路、 １４ スクランブル処理回路、
１５ ヘッダ付加回路、 １６ 誤り訂正符号化回
路、 １７ 変調回路、 １８ 同期付加回路、１１４
同期分離回路、 １１５ 復調回路、 １１６ 誤り
訂正復号化回路、 １１７ セクタ分解回路、 １１８
ヘッダ分離回路、 １１９ デスクランブル処理回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川嶋 功 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 増田 昌三 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 応和 英男 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−223511（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−205397（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−266576（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−266575（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−59044（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−46535（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−169187（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−21697（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−235130（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 20/10 G06F 12/14

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力ディジタルデータを信号処理して所
    定のフォーマットに基づいて記録媒体に記録するデータ
    記録装置において、 上記入力ディジタルデータを識別情報を含む鍵情報に基
    づいて暗号化する手段と、 信号中に再生動作を妨害する再生妨害領域を設け、この
    再生妨害領域が配置される位置を指定する位置指定情報
    をデータと共に上記記録媒体に記録すると共に、上記暗
    号化の鍵情報の少なくとも一部を、上記再生妨害領域
    内、又は再生妨害領域の直後に配置するように上記記録
    媒体に記録する記録手段とを有することを特徴とするデ
    ータ記録装置。
  2. 【請求項２】 上記再生妨害領域は、予め規格化された
    同期信号とは異なる特殊同期信号を有する領域であるこ
    とを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
  3. 【請求項３】 上記記録媒体に書き込まれた識別情報、
    再生装置固有の識別情報、外部からの識別情報の少なく
    とも１つを、上記鍵情報の一部として用いることを特徴
    とする請求項１記載のデータ記録装置。
  4. 【請求項４】 上記入力ディジタルデータは所定データ
    量単位で区分され、上記暗号化の鍵情報を上記所定デー
    タ量単位で切り換えることを特徴とする請求項１記載の
    データ記録装置。
  5. 【請求項５】 入力ディジタルデータを信号処理して所
    定のフォーマットに基づいて記録媒体に記録するデータ
    記録方法において、 上記入力ディジタルデータを識別情報を含む鍵情報に基
    づいて暗号化する工程と、 信号中に再生動作を妨害する再生妨害領域を設け、この
    再生妨害領域が配置される位置を指定する位置指定情報
    をデータと共に上記記録媒体に記録すると共に、上記暗
    号化の鍵情報の少なくとも一部を、上記再生妨害領域
    内、又は再生妨害領域の直後に配置するように上記記録
    媒体に記録する記録工程とを有することを特徴とするデ
    ータ記録方法。
  6. 【請求項６】 データ記録領域内に再生動作を妨害する
    再生妨害領域が設けられ、この再生妨害領域が配置され
    る位置を指定する位置指定情報が記録されて成る記録媒
    体を再生するデータ再生装置において、 上記データ記録領域内に記録されたデータは識別情報を
    含む鍵情報に基づいて暗号化され、この暗号化の鍵情報
    の少なくとも一部は、上記再生妨害領域内、又は再生妨
    害領域の直後に配置され、 上記位置指定情報を検出する位置指定情報検出手段と、 この位置指定情報検出手段からの位置指定情報により指
    定される上記再生妨害領域の再生を切換制御する再生切
    換制御手段と、 上記再生妨害領域内、又は再生妨害領域の直後に配置さ
    れた上記鍵情報の一部を用いて上記暗号の復号化を行う
    手段とを有することを特徴とするデータ再生装置。
  7. 【請求項７】 データ記録領域内に再生動作を妨害する
    再生妨害領域が設けられ、この再生妨害領域が配置され
    る位置を指定する位置指定情報が記録されて成る記録媒
    体を再生するデータ再生方法において、 上記データ記録領域内に記録されたデータは識別情報を
    含む鍵情報に基づいて暗号化され、この暗号化の鍵情報
    の少なくとも一部は、上記再生妨害領域内、又は再生妨
    害領域の直後に配置され、 上記位置指定情報を検出する位置指定情報検出工程と、 この位置指定情報検出手段からの位置指定情報により指
    定される上記再生妨害領域の再生を切換制御する再生切
    換制御工程と、 上記再生妨害領域内、又は再生妨害領域の直後に配置さ
    れた上記鍵情報の一部を用いて上記暗号の復号化を行う
    工程とを有することを特徴とするデータ再生方法。
  8. 【請求項８】 データ記録領域内に再生動作を妨害する
    再生妨害領域が設けられ、この再生妨害領域が配置され
    る位置を指定する位置指定情報が記録されると共に、入
    力ディジタルデータの信号処理には所定の鍵情報に応じ
    た暗号化処理を含み、この暗号化の鍵情報の少なくとも
    一部を、上記再生妨害領域内、又は再生妨害領域の直後
    に配置されて成ることを特徴とするデータ記録媒体。
  9. 【請求項９】 入力ディジタルデータを信号処理して所
    定のフォーマットに基づいて伝送するデータ伝送方法に
    おいて、 信号中に再生動作を妨害する再生妨害領域を設け、 この再生妨害領域が配置される位置を指定する位置指定
    情報をデータと共に伝送し、 上記入力ディジタルデータの信号処理には所定の鍵情報
    に応じた暗号化処理を含み、この暗号化の鍵情報の少な
    くとも一部を、上記再生妨害領域内、又は再生妨害領域
    の直後に配置することを特徴とするデータ伝送方法。
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