CN1643594A - 记录介质、记录装置、读取装置以及程序和方法 - Google Patents

记录介质、记录装置、读取装置以及程序和方法 Download PDF

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Abstract

MPEG2－PS格式数字流由VOBU构成，使用内容密钥Kc对除了顶部的RDI包以外的每个VOBU进行加密。内容密钥Kc是通过将标题密钥Kt加到CCI所得到的加密密钥，然后使用相加所得的和来转换时间变化系数。因此，对于每个VOBU所得的内容密钥Kc不同。由于对于这VOBU小单元来说，每个内容密钥Kc都不相同，所以有力地保护了数字流的版权。包含在RDI包中的CCI表示在仅以加密的形式记录数字流的条件下允许拷贝数字流的有条件的自由拷贝状态。

Description

记录介质、记录装置、读取装置以及程序和方法
技术领域
本发明涉及一种记录介质例如DVD、一种记录装置、一种读取装置、以及程序。尤其是本发明涉及一种对个人利用家庭网络上有版权的数字内容的改进。
背景技术
在对记录介质和记录装置的研究和发展中，一个重要的议题是怎样提供家庭网络对记录介质和记录装置的适应性。本地网路是由每个都具有通过数字电缆例如IEEE1394而彼此相互连接的数字接口的装置构成的局域网络。通过将家庭网络与STB(机顶盒)、数字电视、个人计算机和记录装置结合起来，使用者能够通过个人计算机或者STB接收数字数据，并且通过家庭网络将数字数据发送给数字电视以重放数字数据，数字电视可以放置在同一家庭内单独的房间内。进一步，使用者能够使用放置在同一家庭内另一个单独的房间内的记录装置在DVD上记录数字数据。简言之，家庭网络使得在网络装置之间分享数字数据成为可能，这极大地增进了使用者的便利。
然而，在家庭网络中自由分发数字数据带来了关于有版权的视频数据和音频数据的版权保护方面的更多问题。只要在家庭网络上并用于个人使用，有版权的数字内容的再现或重放就不会侵犯分发权、再现权和交流权。数字内容在家庭网络上的这种利用仅是面向个人使用，从而不涉及版权保护。已经公开了将数字视频数据记录在DVD上来制作个人拷贝的技术，例如在美国专利No.6,272,286和日本专利No.3162044中。
这里，与个人拷贝相关的问题是在记录在记录介质上的视频数据适用于什么版权保护，以及是否允许复制这样的视频数据。并不希望对家庭网络中的数字数据的个人拷贝不施加版权保护。这就导致不希望的家庭网络中视频数据未被授权的拷贝被上载到国际互联网上的站点，在没有版权持有者同意的情况下分发给公众。然而，不希望通过强加拷贝控制信息来对视频数据的个人拷贝施加限制，象上述专利中披露的那样，例如“只拷贝一次(Only One Copy)”为只允许复制一次视频数据，而“不再拷贝(NoMore Copy)”为不允许复制数字数据。这就导致了使用者不能充分地享有复制任何用于个人使用的数字数据的权利，这会引起使用者的抵制。
由于长期想当然认为有权制作电视节目的个人拷贝，而使得上述问题对于电视节目来说更加值得注意。通过编码电视节目获得的数字数据的分发侵犯了版权持有者的权利。随着盗版的广泛分布，作为被授权的软件包投入到市场的电视节目就销售不好。然而，在另一方面，使用者不能接受被禁止制作数字数据的个人拷贝，尽管制作这样质量很好的拷贝在技术上是可能的。按惯例，没有拷贝控制技术来平衡保护版权持有者和使用者的权利。在这种情况下，家用电器的制造者就被置于一个艰难的处境。
发明内容
本发明的一个目的是提供将拷贝控制用于数字流的一种记录介质、记录装置、读取装置、复制装置，由此禁止将数字流上载到公共网络，但允许制作数字流的个人拷贝。
上述目的通过其上记录有数字流的记录介质实现。数字流逐段地与标示相应的段是否为有条件的自由拷贝(Conditional Copy Freely)状态的拷贝控制信息相关联。有条件的自由拷贝状态表示在该段以被加密的形式记录在拷贝目的地内的条件下，该段可以被自由拷贝。
当记录在记录介质上的数字流的段是以加密形式被记录在拷贝目的地内的状态时，该段可以被拷贝。也就是说，只要以加密形式记录，就允许数字流的段被自由拷贝。通过这种配置，使用者能够充分享有拷贝用于个人使用的数字流的权利。同时，由于需要加密数字流，不能进行加密/解密的未被授权的装置被禁止自由拷贝数字流。由于即使为了个人使用未被授权的设备也被禁止制作数字流的拷贝，使得分布到公众的数字流得到了保护。
这里，拷贝控制信息包括生成管理信息和扩展标志。当(1)生成管理信息被设定为表示禁止拷贝的值，并且(2)扩展标志被设定为ON(允许)的时候，拷贝控制信息表示有条件的自由拷贝状态。
当记录介质被安装在不能处理“有条件的自由拷贝”状态的装置上时，该装置根据包含在拷贝控制信息内的生成管理信息执行一系列拷贝操作。这里，生成管理信息被设定为表示禁止拷贝的值，因而不能拷贝数字流。由于不具有“有条件的自由拷贝”处理能力的装置被禁止自由地制作数字流的拷贝，从而防止了数字流的拷贝被分发给公众。
这里，可能存在与设定为只要被加密就允许拷贝数字流的有条件的自由拷贝相关的问题。在家庭网络内当拷贝控制信息被篡改使得禁止拷贝状态转换为有条件的自由拷贝状态时，问题是是否存在处于禁止拷贝状态的数字流被自由拷贝的可能性。
为了消除上述不希望的可能性，记录在记录介质上的每一段都为加密形式。使用预定的加密密钥执行加密。每个加密密钥按照拷贝控制信息是否表示有条件的自由拷贝状态而取不同的值。
使用由拷贝控制信息生成的加密密钥对数字流进行逐段加密。当拷贝控制信息被篡改使得禁止拷贝状态转换为有条件的自由拷贝状态，为了解密相应段而生成的加密密钥与用于加密该段的加密密钥大大不同。因此，不能使用这样的由篡改产生的加密密钥来解密数字流的段。由于这种配置，确保了在此引入的有条件的自由拷贝的设定不会削弱版权保护。
然而，另一方面，当记录介质安装在不能由拷贝控制信息生成加密密钥的装置上时，该装置不能检测出拷贝控制信息的篡改。为了应对上述问题，记录在记录介质上的每一段都为加密的形式。使用预定的加密密钥执行加密。记录在记录介质上的每一段都可与校验码相关联。通过使用加密密钥转换拷贝控制信息来获得校验码，校验码依据拷贝控制信息是否显示为有条件的自由拷贝状态而取不同的值。
为了维持与现有模型的兼容性，存在加密密钥由与拷贝控制信息无关的数据产生的情况。在这种情况下，通过校验码来检测拷贝控制信息的篡改。通过这种配置，防止了拷贝控制信息被篡改，同时维持了与现有加密系统的兼容性。
值得注意的是，存在可能与有条件的自由拷贝状态相混淆的拷贝控制。这样的拷贝控制的例子包括“移动”、及“迁移”、“检验”。它们之间的区别如下。
“移动”是指在拷贝之后从拷贝源删除内容的拷贝操作，该操作用于当将内容从一个记录介质移动到另一个记录介质时。在不需从拷贝源删除内容的意义上，“有条件的自由拷贝”状态与“移动”操作明显不同。
“迁移”是指需要对在拷贝目的地中的内容产生使用状态信息的拷贝操作。在既不是从拷贝源删除内容，也不需要产生使用状态信息的意义上，“有条件的自由拷贝”状态与“迁移”操作明显不同。
“检验”是指只在允许次数内执行的拷贝操作。执行一次拷贝操作就消耗1次允许次数。“检验”操作与一般所指的具有允许次数限制、但允许次数能够增加的拷贝操作不同。在不能重放拷贝源内容(该操作是指“记入(check-in)”)之后允许次数增加。在不限制拷贝次数的意义上，“有条件的自由拷贝”状态与“检验”明显不同。综上所述，“有条件的自由拷贝”是指允许进行希望次数的拷贝，而不需对允许次数或者从拷贝源删除内容作任何限制。唯一需要的条件是内容以加密形式记录。
附图说明
图1所示为作为按照本发明记录介质的使用环境的家庭网络视图；
图2所示为记录VOBU过程的视图；
图3所示为PES包与AV包之间关系的视图；
图4所示为VOBU的内部结构视图；
图5所示为按照本发明第一实施例的CCI结构视图；
图6所示为CGMS、PSC以及EPN标识位可能取的值及其所表示的意义；
图7所示为产生AV数据的加密过程视图；
图8所示为与图7所示方式相似的码Dveri的产生过程视图；
图9所示为如何确定AV数据相对时间变化系数Dtkc的偏移的视图；
图10所示为作为按照本发明的记录介质和记录装置的使用环境的家庭网络视图；
图11所示为DTCP_描述符(DTCP_Descriptor)的一个例子；
图12所示为按照第一实施例的DVD记录器100的内部结构视图；
图13所示为流控制器4的内部结构视图；
图14所示为图12所示组件中用于写VOBU的组件视图；
图15所示为图12所示组件中用于读VOBU的组件视图；
图16所示为按照第一实施例执行写过程的总控制的流程图；
图17所示为按照第一实施例执行读过程的总控制的流程图；
图18所示为与图7所示方式相似的由整个CCI产生内容密钥的加密过程视图；
图19所示为可记录在蓝盘上的数字流在越来越详细的不同级的结构视图；
图20所示为TS包的内部结构视图；
图21所示为执行写蓝盘过程的视图；
图22A所示为TP_附加_标题(TP-extra-header)的内部结构视图；
图22B所示为允许_拷贝_指示符(copy_permission_indicator)可能取的四个值及每个值的意义；
图23所示为加密每个校准单元(Aligned Unit)的过程视图；
图24所示为按照第三实施例的记录装置的内部结构视图；
图25所示为图24所示组件中用于写数据的组件视图；
图26所示为图24所示组件中用于读数据的组件视图；
图27所示为按照第三实施例的执行写过程的总控制流程图；
图28所示为按照第三实施例的执行读过程的总控制流程图；
图29所示为按照第四实施例的记录装置的内部结构视图；
图30所示为从拷贝源驱动器读校准单元的过程视图；
图31所示为在拷贝目的地驱动器上写校准单元的过程视图。
具体实施方式
下文中，描述了按照本发明的记录介质装置的优选实施例。首先，描述了按照本发明的记录介质的应用。按照本发明的记录介质是其上记录有MPEG2-PS(程序流)格式数字流的DVD，使用者在家庭网络中使用。图1所示为作为按照本发明记录介质的使用环境的家庭网络。
家庭网络由相互连接的装配有IEEE1394数字接口的设备构成，例如，这样的设备包括作为记录装置的DVD记录器100、STB110、数字电视120及HD记录器130。使用者通过一个远程控制器200控制每个网络设备。另外，每个网络设备都能够通过IEEE1394向另一个网络设备发送以及从另一个网络设备接收从广播电台接收的MPEG2-TS(传输流)格式数字流。在家庭网络内允许自由拷贝数字流，该家庭网络为闭环网络。DVD被安装在DVD记录器100上，在DVD记录器100中数据被写在DVD上。按照本发明的记录介质通过用DVD记录器100在DVD上写数据来制造。这里，可以从家庭网络中取出记录MPEG2-PS格式数字流的DVD(箭头my1)。然而，不能用未被授权的个人计算机来读DVD，从而防止了数字流被上载到国际互联网上的站点中(箭头my2)。按照本发明的记录介质(DVD)实现了在家庭网络内自由拷贝记录在其上的数字流，而同时防止了数字流从家庭网络流失。这概括了与按照本发明记录介质的应用相关的本实施例的描述。
下一步，描述了按照本发明记录介质的制作。本发明的记录介质通过在DVD上写数据来制作，如图2所示。
图2所示为记录在DVD上的数字流在越来越详细的不同级的结构视图。在图中，记录在DVD上的数字流在第五级和最后级中表示。数字流为MPEG2-PS格式数字流，并按照DVD视频记录标准被称为“VOB(视频对象(Video Object))”。如图所示，第一级显示了通过复合视频流和音频流而获得VOB。在第一级的视频流是图像pj1、pj2、pj3...的一个序列，并且每个图像(也被称为视频帧)在一个固定的显示周期显示。按照NTSC系统显示，一个视频帧大约33兆秒(更精确的是1/29.97秒)，而按照PAL系统显示为大约40兆秒。每个图像都是以帧间相关性为基础进行编码的压缩，由此构成视频流的图像有不同类型。双向预测(B)图像是使用按显示顺序的过去和将来图像之间的相关性编码的压缩，预测(P)图像是使用过去图像的相关性编码的压缩，内部(I)图像是使用自身的空间频率特性而不使用帧间相关性编码的压缩。
视频流中最小的解密单元是GOP(图像组)。每个GOP都是一个图像序列，这些图像包括至少一个I图像以及对应于大约0.4-1.0秒的相应重放。在图2中，在第二级里，第一级视频流被分成多个GOP。由于图像数据是通过可变长度编码压缩的，所以每个GOP的长度是彼此不同的。一旦记录在DVD上，不管大小如何，每个GOP都被进一步分成多个段。所得的段被集合成第三级所示的PES包。另外，在第一级右侧所示的音频流也被分成多个段，然后所得的段也被集合成第三级所示的PES包。如图2中的第三级所示，PES(打包的基本码流)包包括一段视频流和一段音频流，并在标题中具有当视频和音频数据流的段被解码时显示的“DTS”(解码时间印记)以及当已被解码的段被重放时显示的“PTS”(显示时间印记)。
每个包括一段GOP的PES包串都被分成多个组，PES包的每一组与具有一段音频流的PES包隔行复合(tj2)，从而每个VOBU内都有AV包串。RDI包(在图中表示为“RDI”)被附加到每个VOBU的顶部。
图3所示为PES包与AV包之间的关系。如图中第二级所示，AV包的大小为2048字节，并由包标题和有效负载组成。PES包容纳在有效负载中。包标题包括当AV包被加载到处理数字流的装置的缓冲器时显示的SCR(系统时钟参考)。大小为2048字节的AV包等于DVD一个扇区的大小，从而AV包被逐个记录在DVD的每个扇区内。
图4所示为构成VOBU的包。图中第一级显示了VOBU的总体结构。如第一级所示，VOBU的第一包是RDI包(实时数据信息包)，随后是AV包串。
图4中的第二级表示了RDI包和随后的AV包串的内部结构。RDI包包括“CCI(拷贝控制信息)”、“制造信息”，而第一AV包包括“PSC(PES加扰控制)”和“时间变化系数Dtkc”，Dtkc后面是“加密的AV数据”，该数据也包含在随后的AV包中。
“CCI”是定义了是否允许复制VOBU的信息。
“制造信息”是记录VOBU的装置上的并且包括码Dveri的信息。
直到这儿，都是描述RDI包的内部结构。下面，描述AV包串的内部结构。
“AV包串”包括多个视频包和音频包，由此包括GOP和音频数据。在加密方面，AV包包括顶部的明码文本数据和随后的密码数据。
明码文本数据包括“PES加扰控制(PSC)”和时间变化系数Dktc。时间变化系数Dktc位于起始于从顶部开始的第84字节的位置，而密码数据位于相对时间变化系数Dktc偏移的位置。
“PES加扰控制(PSC)”是一个标识位，当其设定为“11”时，表示容纳在VOBU中的音频数据被加密，而当其设定为“00”时，表示音频数据没有被加密。这是按照本实施例VOBU结构的粗略描述。
“时间变化系数Dtkc”包括时间变化因数。尤其是时间变化系数Dtkc依据数字流对应于时间变化系数的部分在数字流重放时间轴上的位置而变化。在本实施例中，认为时间变化系数是位于从AV包串顶部开始的第84字节上的8字节数据。典型地，位于从顶部开始的AV包串的第84字节处是图像数据部分。图像数据部分总体上与依赖于位于VOB的重放时间轴上的相应VOBU的其他部分不同，从而成为时间变化因数。
“加密的AV数据”位于从时间变化系数Dtkc偏移预定量的位置。由于AV包串的顶部是明码文本数据，从而首先表现为容纳在AV包串之内的GOP被成功重放。然而，明码文本部分的大小大约是128字节，这只是构成GOP的一小部分。虽然顶部是明码文本数据，但是整个VOBU没有被适当解码。因此，含有加密数据的VOBU在不对加密数据进行解密的情况下，不能正确重放。
下面，详细描述表示拷贝是否被允许或被禁止的信息。图5所示为按照本发明第一实施例的CCI结构示意图。在第一实施例中，CCI由“CGMS(拷贝生成管理系统)”、“APSTB(模拟保护系统触发位)”以及“EPN标识位”构成。根据现有的DVD视频记录标准，CCI由CGMS和APSTB构成。第一实施例中CCI的新颖性在于还附加包含EPN标识位。
当“CGMS”设定为“00”时表示相应的VOBU的状态为可以自由拷贝，而当设定为“11”时表示VOBU的状态为“不再拷贝”。
“APSTB”是表示根据VOBU的模拟形式输出而是否对VOBU施加保护的二位值。当APSTB设定为“01”时，通过扰乱试图重放VOBU的VCR的AGC电路而保护模拟输出。当APSTB设定为“10”时，通过扰乱AGC电路和彩色条纹的2-线(2-line)倒置而保护模拟输出。当APSTB设定为“11”时，通过扰乱AGC电路和彩色条纹的4-线倒置而保护模拟输出。当APSTB设定为“00”时，不保护模拟输出。
“EPN(加密且未断言(Encrypted Plus Non-Asserted))标识位”用于与CGMS联合。当CGMS设定为“11”时，EPN标识位设定为ON(“1”)表示相应VOBU的状态处于断言EPN的自由拷贝(EPN-Asserted CopyFreely)。断言EPN的自由拷贝(也称为“EPN自由拷贝”)设定意味着在一定条件下可以自由拷贝VOBU。所需的条件是将加密数字流写到拷贝目的地。
本实施例包括为了满足下面的家庭网络更广泛应用的需要的CCI的设定，CCI的设定表示断言EPN的自由拷贝状态。能够通过IEEE1394构成家庭网络的装置由合法的制造商制作，从而假定那些装置以某种方式使得为了发送给第三方的目的而使得无限次拷贝数字流成为不可能。然而，考虑到将数字流拷贝到可移动介质例如DVD而不是内置的HD上的情况，就存在循环漏洞。也就是说，记录数字流的DVD可以被从家庭网络中拿出，安装到未被授权的个人计算机上(图1中箭头my1和my2)。在这种情况下，存在数字流被发送给数目无限的第三方的不希望的可能性，这大大地侵害了版权持有者的权利。由于上述问题，本实施例引入断言EPN的自由拷贝状态，这是一种新颖的拷贝控制设定。断言EPN的自由拷贝状态表示在数字流被加密的条件下MPEG2-TS格式数字流被发送到另一个网络装置。只要符合所需要的条件，就允许制作数字流的第三代拷贝、第四代拷贝。实际上，只要满足需要的条件，就允许在家庭网络上制作很多代数字流的个人拷贝。因此，给使用者提供了更大的便利。在数字流被加密条件下制作个人拷贝的意义上，断言EPN的自由拷贝状态被称为具有加密要求的自由拷贝状态。
如上所述，只要数字流被加密，断言EPN的自由拷贝设定就允许自由拷贝数字流。然而，不需要运用特殊的密码系统，例如加密运算法则或者数据结构。这样，拷贝源和拷贝目的地可以使用彼此不同的密码系统。例如，可能存在数字流被拷贝到记录介质而不是DVD，并且目的地记录介质使用对目的地记录介质是唯一的特殊的密码系统的情况。在这种情况下，同样，只要用特定的密码系统加密数据流，就能满足加密要求。
进一步，只要执行了加密，拷贝源和拷贝目的地就使用彼此不同的压缩编码。例如，当MPEG2-PS格式数字流被记录在作为拷贝源记录介质的DVD上时，只要拷贝目的地中的数字流被加密，就可以在把数字流转化成MPEG2-TS适应的格式之后，将其拷贝到拷贝目的地。相似的，在转换成MPEG1或MPEG4适应格式之后，允许拷贝数字流。然而，由于数字流的加密是不可缺少的且最小的要求，数字流不允许被记录在不具备版权保护的记录介质上。例如，微驱动和小型闪存(CompactFlash)就是不具备版权保护的记录介质。
相反地，具备版权保护和强制加密的记录介质的例子除了DVD外还有SD存储卡和蓝盘。存在一个拷贝断言EPN的自由拷贝数据而不需加密的例外。当拷贝目的地是内置记录介质(例如内置HD)而不是可移动记录介质(例如DVD)时，就会因为这样的内置记录介质并不容易被卸下并带走而不需要加密。
直到这儿，描述了由EPN标识位表示的断言EPN的自由拷贝状态的技术重点。现在，参考图6描述CGMS和EPN标识位的联合。图6所示为CGMS、PSC以及EPN标识位可能取的值及其所表示的意义。当EPN标识位设定为“00”或者OFF时，CGMS与PSC一起定义了是否允许拷贝。当CGM与PSC一起设定为“00”时，所表示的状态是不需任何条件而可以自由拷贝。当CGMS和PSC设定为“11”时，表示的状态为“不再拷贝”。
另一方面，当EPN设定为“1”时，当CGMS和PSC都设定为“11”时表示为有条件的自由拷贝状态。对于CCI表示有条件的自由拷贝时，CGMS和PSC都设定为“11(不再拷贝)”。这涉及遵守现有标准而不能处理EPN标识位的装置(在下文中，这样的装置被表示为非EPN现成装置(nonEPN-ready appliance))。根据上述设定，当具有VOBU的DVD被安装在非EPN现成装置上时，与本实施例一致地避免了装置自由拷贝VOBU。尤其是由于不能解释EPN标识位，现行标准装置依照CGMS和PES编码控制而执行拷贝控制。如上所述，在这种情况下，设定CGMS表示“不再拷贝”，由此VOBU根本不能被拷贝。也就是说，非EPN现成装置完全地被禁止拷贝VOBU，服从比最初设定状态更严格的拷贝控制。由于这种配置，禁止了有条件自由拷贝数据的未被授权的拷贝。当CCI被篡改为删除EPN标识位时，也使用这种拷贝控制。
现在，描述AV数据的加密过程。图7所示为加密AV数据的过程。使用与现有DVD视频记录标准相兼容的CPRM(对于可记录介质的拷贝保护)系统对AV数据加密。图7中所示的第一级表示预加密的VOBU。在这一级中AV数据仍未被加密。第三级表示被加密的VOBU。第一级和第三级之间的点线框hw1表示AV数据的加密过程。如点线框hw1中所示，通过使用内容密钥Kc以C2_ECBC模式加密多个预编码视频包和音频包来获得加密的AV数据。
C2_ECBC模式的加密是将VOBU内的AV数据分成每个都具有64位或更少位的段，然后对每个段进行分别加密。使用内容密钥Kc对位于顶部的第一段进行加密，使用第一段的加密结果对第二段进行加密，使用第二段的加密结果对第三段进行加密。这样，C2_ECBC模式加密是具有任意加密运算法则的顺序地加密，对每一段的加密都是使用该段的前一段的加密结果。另外，值得注意的是，相反地执行相同过程的步骤所进行的解密就是C2-DCBC模式。进一步，“C2_ECBC”模式中的“C2”表示CPRM中的密码系统。
在图中，点线框hw2表示内容密钥Kc的生成过程。为了获得内容密钥Kc，使用RDI包中的APSTB和对记录介质来说唯一的标题密钥Kt来执行加法运算，从而时间变化系数Dtkc就是使用加法结果(总和)转换得到的C2-G。图中的粗线框hw3强调表示在CCI中生成内容密钥Kc的仅是APSTB。
在内容密钥Kc的生成过程中，C2-G的转换是对总和进行不可逆转换的单向函数。与在加密中典型使用的可逆转换不同，C2-G转换是不可逆的，从而从输出值追溯出输入值是不可能的。另外，作为一个参数，由于内容密钥Kc是使用当前处理的VOBU所包含的时间变化系数Dtkc而生成的，这样，获得了对于VOBU的内容密钥Kc，即使邻近的VOBU被删除。进一步，时间变化系数Dtkc包括时间变化因数，由此所得的内容密钥Kc对于每个VOBU都不同。
这种加密过程中存在的一个问题是内容密钥Kc仅是由APSTB生成而不是由整个CCI生成。
基于下面的原因，上述情况是不希望的。在传统的拷贝控制技术中，仅存在两种状态，即加密的且拷贝禁止状态或者非加密的且自由拷贝状态。换句话说，“被加密＝禁止拷贝”。这样，只要被加密，对内容的版权保护就足够了，需要被消除的唯一风险是APSTB的篡改。尤其是虽然禁止拷贝，但仍然允许对内容进行重放。内容的重放可以以模拟信号的形式用VCR记录。当设定APSTB来保护这样的模拟信号时，由APSTB生成内容密钥Kc，然后用由此生成的内容密钥Kc对内容进行加密。由于这种配置，当APSTB被篡改时，没有对模拟信号进行解密，从而防止了对模拟视频信号的复制或者记录。
然而，由于本实施例引入了新的拷贝控制状态，即“需要加密的自由拷贝状态”，使用APSTB对内容进行加密就不再是足够的了。假设设定为禁止拷贝的CGMS被篡改成表示有条件的自由拷贝状态，只要APSTB保持不变，对内容进行加密并由此自由拷贝内容是可能的。这种不希望的可能性也会发生在含有表示禁止拷贝的CGMS的CCI被替换为含有CCI的RDI包的情况下，CCI表示有条件的自由拷贝状态。
提供码Dveri来消除上述不希望的可能性。如图4所示。码Dveri包含在RDI包内的制造信息中。码Dveri的生成过程如图8所示。图8所示为与图7所示方式相似的码Dveri的产生过程。图8中的第一级表示预编码的VOBU，而第四级表示编码的VOBU。第二级中的点线框hw1表示AV数据的加密过程。
Dveri的生成过程在AV数据和编码的VOBU数据的加密过程之间的第三级中表示出来。如第三级所示，使用内容密钥Kc通过C2-G转换CCI而获得码Dveri。
图8中点线框cw1表示获得码Dveri的过程。如框中所示，该过程包括四个工序。第一步pc1是等待将整个CCI存储到寄存器中以及产生内容密钥Kc。这里，CCI包括CGMS设定为“11”和EPN标识位设定为“ 1”。第二步pc2是C2-G使用生成的内容密钥Kc转换寄存器内的整个CCI。第三步pc3是用C2-G转换的CCI重写寄存器。最后一步pc4是CPU将码Dveri写入RDI包内的制造信息中。
由于码Dveri是通过上述工序生成的，所以可确保下述内容。
那就是，由于通过CCI和用于加密AV数据的内容密钥Kc来生成码Dveri，所以如果篡改CCI和/或RDI包就会被检测出来。通过图中所示的工序用新近生成的Dveri检测这样的篡改，然后对比由此生成的码Dveri和存储在RDI包内的码Dveri来看看它们是否吻合。如果它们不相吻合，就可断定在生成VOBU之后CCI被篡改了。在使用者需要EPN现成装置来拷贝已被篡改的VOBU的情况下，EPN现成装置通过图8中所示的工序生成内容密钥Kc，C2-G使用生成的内容密钥Kc转换CCI。EPN现成装置然后将由转换所产生的数据与RDI包中包含的码Dveri进行对比。由于CGMS和EPN标识位被篡改，由C2-G转换所得的数据与RDI包中的Dveri之间有相当大的不同。
判断出两者不相吻合，EPN现成装置结束当前的解密过程。由于这种配置，EPN现成装置受到保护来抵抗RDI包的替换或者CCI的篡改，从而确保了与仅服从现有DVD视频记录标准的装置之间的兼容性。
为什么码Dveri被设置在RDI包之内的原因是为了应对AV数据从时间变化系数Dtkc的偏移(参见图4)。
图9所示为如何确定AV数据从时间变化系数Dtkc的偏移。确定偏移使得与用于获得内容密钥Kc的时间(C2-G)与用于获得码Dveri的时间(C2-G)的总和相对应。设定在不同时间执行的三个过程，即内容密钥Kc的生成、码Dveri的计算、AV数据的加密/解密，使得这些过程能分时使用。通过分时，用单一的加密/运算电路执行三个过程而不会降低过程效率。为此，优选地被加密数据与时间变化系数Dtkc的偏移对应于在最短处的加密快的最小尺寸的持续时间。在使用DES或者C2标准的情况下，加密块的尺寸为8字节，由此优选的偏移与至少8字节相对应。这就是对制作与本实施例一致的记录介质的描述。注意到，通过举例的方式描述从时间变化系数(时间变化系数Dtkc)、介质唯一密钥(标题密钥Kt)和CCI获得对每一段(内容密钥Kc)是唯一的加密密钥的过程。可以很自然地想到，使用除上述以外的任意算术运算以及除C2-G转换以外的任意转换都是适合的。
下面描述执行按照本发明的记录装置的实施例。与记录介质相似，这样的记录装置设置在家庭网络中供使用者使用。图10所示是在家庭网络中记录介质的一种应用形式。
如图10所示，DVD记录器100从STB110接收由箭头gy1表示的MPEG2-TS格式数字流，将接收到的数字流转换成MPEG2-PS格式并写到DVD上。另外，DVD记录器100读出写在DVD上的数字流然后将其发送到重放数字流的数字电视120。另外，DVD记录器100读出写在DVD上的MPEG2-PS格式数字流，将数字流转换成MPEG2-TS格式并写在HD记录器130上。
一旦发送到另一个网络装置，记录装置按照由DTCP(数字发送内容保护)标准定义的协议发送MPEG2-TS格式数字流。按照DTCP标准的协议需要对TS包的加密和解密进行相互验证。然而，由于不与本发明的要点直接相关而省略了对此的详细描述。在相互验证阶段，按照DTCP标准发送/接收TS包的装置会断开与位于其另一端的装置的连接，如果位于其另一端的装置不符合版权保护的要求。随后，数字流不再被发送给设备驱动器(图中用符号×表示)，例如微驱动和小型闪存。
一旦数字流发送给另一个网络装置，是否允许数字流被记录在DVD或者HD上在以DTCP标准为基础的DTCP_描述符中定义，从而使得接收端装置接到拷贝控制状态信息。图11所示为这样的DTCP_描述符的一个例子。DTCP_描述符包含：定义了设定数字流的临时存储或移动模式的“保持移动模式”；定义了临时存储持续时间的“保持状态”；定义了是否允许拷贝MPEG2-TS格式数字流的“CCI(拷贝控制信息)”；在CCI表示数字流为自由拷贝状态情况下，定义了是否数字流具有自由拷贝或者断言EPN的自由拷贝状态的“EPN标识位”；定义了是否存在在重放MPEG2-TS格式数字流时强加在分辨率上的限制的“图像限制标记”；以及定义了是否在模拟输出上保护数字流的“APS(模拟保护系统)”。在发送之前将DTCP描述符集成为一个TS包。DTCP_描述符内的CCI和EPN标识位与RDI包内的CCI和EPN标识位相兼容。在这样的家庭网络中提供记录装置供使用者使用。
下面，描述按照本发明的记录装置的制造。本发明的记录装置在工业上制造，以便具有图12中所示的内部结构。在下文中，描述了记录装置的内部结构。图12所示为DVD记录器100的内部结构。
如图12所示，DVD记录器100包括驱动器1、CPU2、缓冲存储器3、流控制器4、模拟调谐器9、模拟保护检测器10、IEEE1394接收器11、数字调谐器12、TS解码器13、AV编码器14、流加密单元15、流检测单元16、AV解码器17、TS编码器18和IEEE1394发送器19。
首先，描述用于从DVD读VOBU和将VOBU写到DVD的组件(即：驱动器1、缓冲存储器3和流控制器4)。
驱动器1用于安装一个可移动记录介质例如DVD。
CPU执行对记录装置的总控制。
缓冲存储器3临时存储VOBU。在从DVD上读出VOBU之后并在VOBU被写到HDD或者DVD之前，VOBU被存储到缓冲存储器3。
流控制器4通过IDE I/F与驱动器1和HDD连接，在驱动器1、HDD、缓冲存储器3、流加密单元15和流解密单元16之间执行VOBU的实时传输。
图13所示为流控制器4的内部结构。如图所示，流控制器4包括执行缓冲存储器3的读/写的存储控制器5、缓冲存储器3的读/写时用于编码和解码VOBU的存储编码器6、用于执行从流加密单元15到缓冲存储器3以及从缓冲存储器3到流解密单元16的DMA传输的DMA控制器7、以及作为驱动器1和HDD之间接口的IDE I/F单元8。
下面，描述用于将MPEG2-PS格式数字流写到DVD上的组件。图14所示为用于将数据写到DVD上的组件。在图中，以其内部总线的形式表示流控制器4。写到DVD上的三种类型的VOBU如下：(1)通过编码输入到DVD记录器100中的模拟信号而获得的VOBU；(2)通过转换输入到DVD记录器100中的多程序MPEG2-TS格式数字流而获得的VOBU；以及(3)通过转换通过IEEE1394输入的数字流而获得的VOBU。在图14中，箭头wv1、wv2、wv3和wv4表示由(1)、(2)和(3)定义的数字流被发送到驱动器1的路线、箭头wv6表示模拟信号被输入到AV编码器14中的路线、箭头wv5表示由(2)定义的数字流被发送到AV编码器14的路线，以及箭头wv7表示由(3)定义的数字流被发送到AV编码器14的路线。在下文中，描述位于这些路线中的组件(即：模拟调谐器9、模拟保护检测器10、IEEE1394接收器11、数字调谐器12、TS解码器13、AV编码器14和流加密单元15)。
模拟调谐器9接收模拟广播信号以获得模拟视频信号和模拟音频信号。模拟调谐器9然后通过A/D转换器将这些模拟信号输出到AV编码器14。
模拟保护检测器10检测在垂直消隐间距(VBI)内强加在模拟广播信号上的模拟保护信号，例如CGMS-A、宏图像、彩色条纹。
IEEE1394接收器11根据DTCP_描述符通过IEEE1394接收从另一个组件输入的TS包，然后输出TS包到TS解码器13。这里，在DTCP描述符包含表示“不再拷贝”的CCI的情况下，IEEE1394接收器11不执行接收操作。这是因为当包含表示“不再拷贝”的CCI时，MPEG2-TS格式数字流被发送到目的在于通过数字电视重放的家庭网络，由此被禁止拷贝到DVD上。在收到TS包后，IEEE1394接收器11将接收到的DTCP_描述符发送到AV编码器14。作为响应，AV编码器14根据DTCP_描述符中定义的CCI和EPN标识位来设定RDI包中的CCI和EPN标识位。
数字调谐器12接收广播波来获得多程序TS格式数字流。
TS解码器13对由数字调谐器12获得的多程序TS格式数字流进行信号分离，并向AV编码器14输出视频流、音频流以及已经被时间分隔复合到TS包中的服务信息。输出服务信息以用于IEEE1394接收器11设定包含在RDI包中的CCI和EPN标识位。对每一个由IEEE1394接收器11获得的TS包执行通过TS解码器13进行的信号分离。换句话说，TS解码器13分离由IEEE1394接收器11获得的TS包由此获得视频流和音频流，然后将获得的流输出到AV编码器14。
AV编码器14执行由调谐器解调和由A/D转换器数字化的视频和音频信号的压缩编码，由此获得每个都对应0.4-1.0秒的视频和音频数据。进一步，AV编码器14复合这样获得的视频和音频数据以获得VOBU。另外，AV编码器14复合通过数字调谐器12和TS解码器13获得的视频和音频流以获得VOBU。在获得了VOBU之后，AV编码器14通过设定CCI而产生RDI包，分别根据模拟保护检测器10、DTCP_描述符和从IEEE1394接收器11和数字调谐器12接收的服务信息的检测结果而设定CCI。上述设定是以CGMS-A、DTCP_描述符中定义的CCI和服务信息为基础的。
流加密单元15使用标题密钥Kt、CCI和时间变化系数Dtkc获得内容密钥Kc和码Dveri。流加密单元15然后以C2_ECBC模式使用内容密钥Kc对VOBU进行加密，并把加密的VOBU存储在缓冲存储器3中。通过驱动器1将存储在缓冲存储器3中的VOBU写在DVD上。
只要连续输入模拟广播信号或者构成MPEG2-TS格式数字流的TS包，模拟调谐器9和流加密单元15的组件就重复执行上述操作。这样，数字流以MPEG2-PS格式被记录。
上述是对用于写VOBU的组件的描述。下面，描述用于读VOBU的组件。存在下面从DVD读出的两种类型的VOBU：(1)作为视听数据通过AV解码器17重放的VOBU；以及(2)通过IEEE1394被发送到另一个网络装置的VOBU。图15所示为在图12所示组件中被用于读VOBU的组件。在图中，流控制器4以其内部总线的形式被表示出来。图中的箭头rv1和rv2表示类型(1)和(2)的VOBU被从DVD读出以及被发送到流解密单元16的路线。箭头rv3表示类型(1)的VOBU被发送到重放VOBU的AV解码器17的路线。箭头rv4表示通过IEEE1394将类型(2)的VOBU输出到另一个组件的路线。在下文中，描述用于读VOBU的组件(即：AV解码器17、TS编码器18和IEEE1394发送器19)。
流解密单元16使用标题密钥Kt、CCI和时间变化系数Dtkc获得内容密钥Kc和码Dveri，然后使用内容密钥Kc以C2-DCBC模式解密VOBU。
AV解码器17对通过流解密单元16解密的VOBU执行MPEG2适应解压，以获得视频和音频信号用于重放。
TS编码器18将通过流解密单元16解密的VOBU转换成TS包，并将TS包输出到IEEE1394发送器19。
IEEE1394发送器19加密通过转换获得的TS包并输出，转换是按照DTCP标准通过TS编码器18执行的。
对具有上述结构的记录装置的总控制是通过执行图16所示程序的CPU2进行的。在下文中，参考图16所示的流程图描述通过CPU2执行写VOBU的工序。
图16中所示的步骤s41-s45形成了执行产生对应于输入到DVD中的信号的VOBU的循环。输入信号可以是模拟信号、数字广播信号或者从其他网络组件输入的信号。拷贝属性是由CGMS-A、服务信息、由DTCP描述符定义的CCI和EPN标识位表示的拷贝允许/禁止设定。
循环中的步骤s41是监控是否检测到了输入信号的拷贝属性。一旦拷贝属性被检测到，过程就进入到步骤s43、s45或者s46以产生VOBU。
执行步骤s43、s45、s46中的哪一步通过三个判断步骤s42、s44和s52决定。
当来自外部装置的输入信号的拷贝属性表示为断言EPN的自由拷贝状态时，执行步骤s43以获得VOBU(步骤s42，是)。步骤s43获得的是由包含表示断言EPN的自由拷贝的CCI的RDI包和AV包串构成的VOBU(步骤s43)。
当拷贝属性表示仅拷贝一次(Only One Copy)时，执行步骤s45(步骤s44，是)。在步骤s45中，仅拷贝一次特性被改变为不再拷贝属性，然后获得VOBU。由此得到的VOBU由包含表示不再拷贝的CCI的RDI包和AV包串构成(步骤s45)。
当拷贝属性为不需任何条件的自由拷贝时(步骤s52，是)，执行步骤s46以记录VOBU。VOBU记录包含表示自由拷贝属性的CCI的VOBU。这里，通过将拷贝属性改变为断言EPN的自由拷贝而提供了更加稳固的版权保护，从而所得到的VOBU包含表示断言EPN的自由拷贝的CCI。
当检测到的拷贝属性表示不再拷贝时，过程返回到步骤s41，等待检测到下一个拷贝属性。
一旦通过上述步骤获得VOBU，CPU2就执行步骤s47-s51并返回到步骤s21。
通过步骤s47-s51，CPU2将VOBU中的RDI包内的APSTB与标题密钥Kt相加(步骤s47)，C2-G使用所得的和转换时间变化系数Dtkc，由此获得内容密钥Kc(步骤s48)，C2-G使用内容密钥Kc转换CCI，由此获得码Dveri，然后将所得到的码Dveri放入到RDI包内的制造信息中(步骤s49)，在VOBU中使用以C2_ECBC模式为基础的内容密钥Kc加密AV包串步骤(s50)，最后将被加密的并包含码Dveri的VOBU写到DVD中(步骤s51)。通过重复执行步骤s41-s51，VOBU被逐个地写入到DVD中。
下面，参考图17所示的流程图描述通过CPU2读VOBU的工序。
图17中流程图中所示的过程是等待将VOBU存储到缓冲存储器3(步骤s61)，一旦VOBU被存储进去就执行步骤s62-s71，然后返回到步骤s61。
通过步骤s62-s71，CPU2将VOBU中RDI包内的APSTB与标题密钥Kt相加(步骤s62)，C2-G使用所得的和转换时间变化系数Dtkc，由此得到内容密钥Kc(步骤s63)，然后C2-G使用内容密钥Kc转换CCI，由此得到码Dveri(步骤s64)。
在步骤s65中，CPU2判断在步骤s64中产生的码Dveri与现有的RDI包中的码Dveri是否相吻合。如果两个码Dveri不相吻合，CPU在记录装置的前面板或者电视监视器上显示该情况，然后强制结束过程中的读操作。当检测到违法动作时，强行采取这个行为。
这里，不强行采取这样的行为，而是采取较变通的行为。例如，当两个码Dveri不相吻合时，被禁止重放或者发送的仅是当前的VOBU，随后的VOBU的过程仍然以同样的方式继续进行。
另一方面，如果两个码Dveri相吻合，CPU2使用以C2-DCBC模式为基础的内容密钥Kc解密在VOBU中被加密的AV包串。
随后，根据被解密的AV包串是否被重放或者被发送来执行不同的步骤。为了重放被解密的AV包串(步骤s67，重放)，CPU2从32个附加EX的TS包(EX-appended Ts packets)中提取TS包并输出到重放TS包的AV记录器17中(步骤s68)。为了发送被解密的AV包串，CPU2判断RDI包中的CCI所表示的是断言EPN的自由拷贝、不再拷贝还是不需任何条件的自由拷贝，然后按照判断的结果执行不同的过程(步骤s69和s70)。
判断出CCI表示断言EPN的自由拷贝(步骤s69，是)，CPU2将VOBU转换成TS包，并连同表示断言EPN的自由拷贝的DTCP_描述符一起发送TS包(步骤s71)。判断出CCI表示不再拷贝(步骤s70，是)，CPU2将VOBU转换成TS包，并连同表示不再拷贝的DTCP_描述符一起发送TS包(步骤s72)。判断出CCI表示在任意条件下的自由拷贝(步骤s70，否)，CPU2将VOBU转换成TS包，并连同表示自由拷贝的DTCP_描述符一起发送TS包(步骤s73)。为了提供更加稳固的版权保护，在步骤s73中连同TS包一起被发送的是表示断言EPN的自由拷贝的DTCP描述符。
如上所述，按照本实施例，在维持与仅依从于现有标准的模式之间的兼容性的同时，通过匹配检查码Dveri来检测任意违法行为，例如篡改CCI或者替换RDI包。这样，有效地阻止了未被授权的拷贝。
第二实施例
上述第一实施例的重点在于通过使用码Dveri来保护CCI，防止其被篡改。第二实施例目的在于对CCI的保护防止其被篡改进行改进，但不使用码Dveri。这种改进是通过由整个CCI而不是仅由APSTB生成内容密钥Kc而实现的。
与图7的方式近似，图18所示为由整个CCI生成内容密钥Kc的加密过程。按照本实施例，虽然没有维持与依从于现有标准的装置之间的兼容性，但不使用码Dveri来防止篡改CCI。假定CCI被改变，为了解密内容而通过装置产生的内容密钥Kc与原始的内容密钥Kc大大不同，从而内容不会被正确解密。
不需要码Dveri，通过另外用于产生Dveri的时间长度来缩短AV数据从时间变化系数Dtkc的偏移。
第三实施例
第一和第二实施例的目的是将MPEG2-PS格式数字流记录到记录介质上。在第三实施例中，是将MPEG2-TS格式数字流记录到记录介质上。
MPEG2-TS格式数字流适合于被记录到HD或者蓝盘(Blu-ray disc)上。
首先，描述一旦记录在记录介质上，怎样将第一实施例中描述的GOP转换成MPEG2-TS格式数字流。
图19所示为在越来越详细的不同级中的可记录在蓝盘上的数字流的结构。在图19中，第一至第三级与图2中所示的相同，并分别表示了图像串、GOP分段、PES包串。第四和第五级与图2中所示的相比有很大不同。由GOP串集成的PES包串与由音频流集成的PES包隔行复合(图中所示为tj1)，从而生成了第四级所示的MPEG2-TS格式数字流。构成电视节目的视频和音频流通过传输路径以第四级中所示的格式被发送，传输路径例如卫星广播波、地面广播波和CATV电缆。
下面，描述TS包的内部结构。图20中的第三级表示了TS包的结构。如图所示，每个TS包都由“TS包标题”和“有效负载”构成，并具有188字节的大小。“有效负载”包括一段PES包。在图中，第一级上的PES被分成在第二级中所示的多个段，第三级中所示的每个有效负载包含用箭头ct1、ct2和ct3表示的一个段。这就是对TS包的描述。
下面，描述怎样将MPEG2-TS格式数字流记录到蓝盘上。图21所示为构成MPEG2-TS格式数字流的TS包被记录在蓝盘上的过程。图中第一级表示了构成MPEG2-TS格式数字流的TS包。
如第二级所示，将TP_附加_标题(在图中表示为“EX”)附加给每个TS包。
第三和第四级表示了蓝盘的物理扇区与TS包之间的关系。如第四级中所示，在蓝盘上形成了多个扇区。每个附加有附加标题的TS包(在下文中被表示为附加EX的TS包)被以每32个附加EX的TS包为一组的形式组合在一起，并被写入蓝盘中三个连续的扇区中。每个含有32个附加EX的TS包的组的大小为6 144字节(＝32×192)，这等于三个扇区的总大小，即6144字节(＝2048×3)。每个被记录在三个扇区中的由32个附加EX的TS包构成的组被称为“校准单元”，一旦记录在蓝盘上，数字流就被校准单元加密。在图中所示的第三级中，误差校正码被附加到每第16个扇区上，由此形成ECC块。由于这种配置，只要装置使用校准单元访问蓝盘，就能确保记录装置总能获得一整套32个附加EX的TS包。
这就是对将MPEG2-TS格式数字流写到蓝盘上的过程的描述。现在，描述TP_附加_标题的内部结构。图22A所示为TP_附加_标题的内部结构。
如图中所示，每个TP_附加_标题包含“到达_时间_印记(Arrival_Time_Stamp)”和“允许_拷贝_指示符(copy_permission_indicator)”。
“到达_时间_印记”用作MPEG2-TS格式数字流内的时间变化系数。这是因为“到达_时间_印记”的值依赖于相应的校准单元在数字流的重放时间轴上的位置而不同。“到达_时间_印记”表示TS包到达记录装置的时间，一旦重放数据流就被用作时间标记，例如PCR和PTS。总体上，基于数字流被实时接收和重放的假定来设定来自广播站的MPEG2-TS格式数字流的时间标记，例如PCR和PTS。然而，对于时间移位观察，一旦MPEG2-TS数字流被记录在蓝盘或HD上，在从累加开始的一段较长时间之后重放数字流。在时间移位观察情况下，为了实时观察的目的设定的PCR和PTS不再有用。由于这个原因，在TP_附加_标题内提供到达_时间_印记来表示TS包到达记录装置的时间。通过使用到达_时间_印记，即使对于时间移位观察，MPEG2-TS数字流一旦被存储到蓝盘，MPEG2-TS数字流在由PTS和PCR以与实时观察相同的方式提供的重放时限内被重放。
对于MPEG2-TS格式数字流，“允许_拷贝_指示符”用作CCI。在记录到蓝盘的情况下，对于每个TS包分开设定拷贝管理。“允许_拷贝_指示符”是二位数据，并在图22B中显示了其可能取的四个值及其意义。位设定为“11”表示TS包为不需任何条件的自由拷贝状态、“11”表示不再拷贝状态、“01”表示TS包被加密但允许自由拷贝，而“10”表示断言EPN的自由拷贝状态。
图23所示为加密每个校准单元的过程。图23中第一级表示预编码校准单元。在被编码之前，6144字节校准单元由第一附加EX的TS包的TP附加_标题和随后的Dblk组成。Dblk是在除去8字节TP_附加_标题后保留在校准单元内的6136字节数据(6144-8)。
第三级表示了编码的校准单元。仍然是明码文本状态，与预加密的校准单元内相比，第一附加EX的TS包的TP_附加_标题没有变化。Dblk被转换为De_blk。
图中的点线框dc1表示Dblk的加密过程。使用64位块密钥Kblk以DES_ECBC模式加密Dblk。在块密钥Kblk对每个单元来说是唯一的意义上，密钥Kblk对应于第一实施例中描述的内容密钥Kc，因此每个单元具有一个不同的块密钥Kblk。
以DES_ECBC模式加密，首先将6136字节校准单元分成每个都具有64位或者更少位的多个段，然后逐个加密每个段。DES_ECBC模式可被理解成近似于第一实施例中使用的C2_ECBC模式。通过反向执行上面的步骤而进行的解密是DES_DCBC模式。
图中的点线框dc2表示生成64位块密钥Kblk的过程。图中符号“‖”表示级联操作。级联操作是预定操作之一，并对应于第一实施例中将标题密钥Kt与CCI相加起来。使用二位允许_拷贝_指示符、30位到达时间印记和32位参数Vbkg执行级联操作。通过128位记录密钥Krec以TDES_E模式加密级联的数据(64位)来获得块密钥Kblk。
参数Vbkg是所有具有版权保护能力的装置所具有的公共参数。
进一步，记录密钥Krec是对应于第一实施例中使用的标题密钥Kt的加密密钥，并且对每个记录介质来说是唯一的。记录密钥Krec由蓝盘内的多个参数和装置内的多个参数得出。然而，由于不与本发明的主旨直接相关，所以不再进一步描述。
下面的表达式给出了以TDES_E模式生成块密钥Kblk的过程。
块密钥Kblk＝DES_E(K1，DES_D(K2，DES_E(K1，d)))
其中，K1表示记录密钥Krec的64个最高位，K2表示记录密钥Krec的64个最低位，DES_E表示ECB(电子密码本)模式的DES加密，DES_D表示ECB(电子密码本)模式的DES加密。
以TDES_E模式通过DES加密而生成块密钥Kblk，在TDES_E模式中重复加密三次。
为了提供更加稳固的版权保护，可以对每个TS包而不是每个校准单元产生块密钥。然而，为了对每个TS包生成块密钥Kblk，需要对每个TS包执行TDES_E模式加密，由此产生了相当大的处理负荷。考虑到这一点，对每个校准单元生成本实施例中的块密钥Kblk。每个校准单元包含32个TS包并被记录在3个扇区中。也就是对每3个扇区产生一个块密钥Kblk，于是减轻了加在装置上的负荷。
下面，描述按照本实施例记录装置的内部结构。图24所示为按照第三实施例记录装置的内部结构。如图所示，TS编码器18与模拟调谐器9和模拟保护检测器10的输出端连接。由于MPEG2-TS格式数字流被直接记录在蓝盘上，所以TS编码器18与模拟调谐器9和模拟保护检测器10的输出端相连就足够了。进一步，TS解码器13与AV解码器17的输入端而不是IEEE接收器11和数字调谐器12的输出端相连。由于蓝盘能够直接存储MPEG2-TS格式数字流，所以不需要将数字流转换成视频和音频流。更进一步，流加密单元15和流解密单元16分别被流加密单元23和流解密单元24代替。IEEE1394发送器11和IEEE1394接收器19分别被IEEE1394发送器20和IEEE1394接收器25代替。进一步，TS解码器21被加到流控制器4的输出端。
下面，描述用于将MPEG2-TS格式数字流写到蓝盘上的组件。图25所示为与图14的方式相同的在第三实施例的记录装置的组件中用于写数据的组件(即：从IEEE1394接收器20到流加密单元23)。现在，描述IEEE1394接收器20和流加密单元23以及存在于它们之间的组件。
IEEE1394接收器20接收通过IEEE1394按照DTCP发送的TS包。通过IEEE1394输入的TS包包含作为占用被插入到其中的同步包。一旦收到同步包，IEEE1394接收器20在就在这时由内部时钟22记录的时间的基础上，产生到达_时间_印记。在以到达_时间_印记为基础的发送端产生的通过IEEE1394输入的同步包的情况下，由IEEE1394接收器11产生的到达_时间_印记近似等于发送端到达_时间_印记。包含这样产生的到达时间_印记和允许_拷贝_指示符的TP_附加_标题被附加到每个TS包，由此获得附加EX的TS包。
数字解码器21分离从数字调谐器12输出的多程序格式TS而得到TS包。一旦获得TS包，TS解码器21产生TP_附加_标题并附加到每个TS包。为了产生TP_附加_标题，TS解码器21参考当前处理的TS包所属的电视节目的服务信息，并在服务信息的基础上产生TP_附加_标题包含的允许_拷贝_指示符。当TS包到达记录装置时，在就在这时由内部时钟22记录的时间的基础上产生用于TP_附加_标题的到达_时间_印记。
流加密单元23使用预定参数产生记录密钥Krec。这些参数被预存储在蓝盘和记录装置中。由此，每当校准单元被加载到缓冲存储器3上，流加密单元23级连允许_拷贝_指示符、每个校准单元的到达时间印记和参数Vbkg，然后以TDES_E模式使用记录密钥Krec加密64位连续数据，从而获得64位块密钥Kblk。一旦以上述方式获得块密钥Kblk，流加密单元23除了TP_附加_标题外加密校准单元，于是获得De_blk。这样被加密的校准单元被首先存储在缓冲存储器3中，然后被记录到蓝盘中。
下面，描述用于从蓝盘中读TS包的组件。图26所示为在记录装置的组件中用于读数据的组件(即：流解密单元24、IEEE1394发送器25)。现在，描述流解密单元24和IEEE1394发送器25。
流解密单元24逐个解密包含在ECC块中并被读入缓冲存储器3的校准单元。使用对每个校准单元来说唯一的块密钥Kblk以DES_DCBC模式执行解密。块密钥Kblk以下面的方式产生。包含在每个校准单元顶部的TP附加_标题不被加密，于是流解密单元24级连允许_拷贝_指示符、每个TP_附加_标题中的到达_时间_印记和参数Vbkg以获得64位连续数据。然后流解密单元24使用记录密钥Krec以TDES_D模式对连续数据进行解密，由此获得校准单元的Dblk。图26中的箭头rt5和rt6表示在重放时校准单元的传输路线。如箭头rt5和rt6所示，校准单元首先被TS解码器13解码，然后被AV解码器17解码成视频和音频信号。当Dblk被输出到IEEE1394发送器25时，如箭头rt7和rt8所示，校准单元被发送到家庭网络中的另一个装置。
IEEE1394发送器25从包含在校准单元中的32个附加EX的TS包的每一个中提取TP_附加_标题，遵照DTCP标准对每个TS包进行加密，然后输出被加密的TS包。一旦输出，作为占用将同步包插入到TS包之间。插入同步包的位置由TP_附加_标题中包含的到达_时间_印记表示的时间决定。与TS包一起，IEEE11394发送器25输出DTCP描述符。DTCP描述符表示了TP_附加_标题中所示的拷贝控制设定。
具有上述结构的记录装置的总控制通过执行图27所示程序的CPU2执行。在下文中，描述CPU2写校准单元的过程。
图27中所示的步骤s1-s6是执行将附加EX的TS包存储到缓冲存储器3中的循环。在循环中CPU2执行步骤s1来通过广播波和IEEE1394监控输入TS包。一旦输入TS包，CPU2执行步骤s3、s5和s14中的一个以把TP_附加_标题附加到TS包上。通过三个判断步骤s2、s4知s13来决定执行三个步骤中的哪一步。
当服务信息或者DTCP_描述符所示的拷贝属性是断言EPN的自由拷贝时(步骤s2，是)，执行步骤s3附加TP_附加_标题。在这种情况下，由于拷贝属性为断言EPN的自由拷贝，这里附加的TP_附加_标题包含表示断言EPN的自由拷贝的允许_拷贝_指示符(步骤s3)。
当服务信息或者DTCP_描述符所示的拷贝属性是只拷贝一次时(步骤s4，是)，执行步骤s5附加TP_附加_标题。在这种情况下，这种只拷贝一次的特性需要被改变成不再拷贝属性，于是这里附加的TP_附加_标题包含表示不再拷贝的允许_拷贝_指示符(步骤s5)。
当服务信息或者DTCP_描述符所示的拷贝属性是不需任何条件的自由拷贝时(步骤s13，是)，执行步骤s14附加TP_附加_标题。在这种情况下，由于拷贝属性是自由拷贝，所以这里附加的TP_附加_标题包含表示自由拷贝的允许_拷贝_指示符(步骤s14)。
当拷贝属性是不再拷贝属性时，过程返回到步骤s1，等待TS包输入。由于这种配置，确保了具有不再拷贝属性的TS包不被写到蓝盘上。
执行步骤s6来判断是否生成了32个附加EX的TS包。当生成了32个附加EX的TS包时，CPU2执行步骤s7-s12，然后返回到步骤s1。更特别的，当产生了32个附加EX的TS包时，CPU2由多个存储在蓝盘中的参数和存储在记录装置中的参数产生记录密钥Krec(步骤s7)，级连到达时间_印记、允许_拷贝_指示符和参数Vbkg(步骤s8)，并使用记录密钥Krec以TDES_E模式对连续数据进行加密，由此得到块密钥Kblk(步骤s9)。
一旦得到块密钥Kblk，CPU2使用块密钥Kblk以DES_ECBC模式加密除了块顶部的TP_附加_标题外的校准单元的块Dblk，于是获得了被加密的块De_blk。然后CPU2将由此获得的块De_blk存储到缓冲存储器3中(步骤所s10)。随后，CPU重复执行步骤s1-s10，直到有16个校准单元被存储到缓冲存储器3中(步骤s11，否)。当缓冲存储器3中存储了16个校准单元时(步骤s11，是)，CPU2将误差校正码附加到16个校准单元，从而获得三个ECC块。然后CPU2将三个ECC块写到蓝盘上(步骤s12)。通过重复步骤s7-s12，校准单元被逐个写到蓝盘上。
下面，参考图28描述CPU2读校准单元的过程。
图28中的流程图表示了等待直到三个ECC块被存储到缓冲存储器3中，当存储完成时执行步骤s21-s32，然后返回到步骤s21的过程。
在步骤s22-s23的循环过程中，对包含在三个ECC块中的每16个校准单元，CPU2重复执行步骤s24-s32。
这里被重复执行的步骤是级连包含在校准单元中的允许_拷贝_指示符与也包含在校准单元中的到达_时间_印记以及Vbkg的步骤(步骤s24)、由存储在蓝盘中的多个参数和存储在记录介质中的多个参数产生记录密钥Krec的步骤(步骤s25)、使用记录密钥Krec以TDES_E模式加密连续数据以获得块密钥Kblk的步骤(步骤s26)，以及使用块密钥Kblk以DES_DCBC模式解密校准单元的块De_blk以获得32个附加EX的TS包的步骤(步骤s27)。
随后执行的过程依赖是否执行发送或者重放而不同。对于重放(步骤s28，重放)，CPU2从32个附加EX的TS包中提取TS包，并将TS包输出到重放TS包的TS解码器13和AV解码器17中。(步骤s29)。
对于发送(步骤s28，发送)，CPU2依赖包含在TP_附加_标题中表示断言EPN的自由拷贝、不再拷贝或者自由拷贝的允许_拷贝_指示符而执行不同的过程。
当表示为断言EPN的自由拷贝时(步骤s30，是)，CPU2从32个附加EX的TS包中提取TS包，并与表示断言EPN的自由拷贝的DTCP描述符一起发送提取的TS包(步骤s31)。当表示为自由拷贝时(步骤s33，是)，CPU2从32个附加EX的TS包中提取TS包，并与表示自由拷贝的DTCP_描述符一起发送提取的TS包(步骤s34)。
当表示为不再拷贝时(步骤s33，否)，CPU2从32个附加EX的TS包中提取TS包，并与表示不再拷贝的DTCP_描述符一起发送提取的TS包(步骤s32)。通过重复上述步骤，CPU2顺序地读校准单元。
如上所述，在本实施例中，用于加密每个校准单元的加密密钥由不同于每个校准单元、也不同于拷贝控制设定的值产生。由于这种配置，实现了与第一实施例相似的版权保护，并允许使用者在家庭网络内自由拷贝数字流。
第四实施例
在第一实施例中，VOBU被从属于同一家庭网络的一个装置拷贝到另一个装置。在下文中描述第四实施例中，VOBU在一个装置中被拷贝。
图29所示为按照第四实施例记录装置的内部结构。在图中，驱动器1和HDD中的一个作为拷贝源，而另一个作为拷贝目的地。
在拷贝VOBU时，流解密单元16由存储在拷贝源记录介质中的数据产生内容密钥Kc和码Dveri，并将由此产生的码Dveri与RDI包中的码Dveri进行对比。如果它们吻合，流解密单元16使用内容密钥Kc对从拷贝源记录介质读出的被加密的VOBU进行解密。
流加密单元15产生对拷贝目的地介质来说唯一的内容密钥Kc，并使用产生的对拷贝目的地介质来说唯一的内容密钥Kc对存储在缓冲存储器3中的VOBU进行加密。
图30所示为从拷贝源驱动器读出VOBU的过程。
在图中，箭头(2-1)表示从拷贝源驱动器读出VOBU的操作，而箭头(2-2)表示由拷贝源驱动器执行的读标题密钥Kt的操作。箭头(2-3)表示使用标题密钥Kt解密VOBU的操作。箭头(2-4)表示将解密的VOBU输出到流加密单元15的操作。
图31所示为将VOBU写到拷贝目的地驱动器上的过程。在图中，箭头(3-1)表示由流加密单元15执行的从拷贝目的地记录介质读出标题密钥Kt的操作。流加密单元15由标题密钥Kt产生内容密钥Kc，并使用内容密钥Kc加密VOBU。箭头(3-2)表示将被加密的VOBU写到缓冲存储器3上的操作，箭头(3-3)表示将被加密的VOBU写到拷贝目的地驱动器的操作。
如上所述，按照本实施例，设置有HD驱动器和DVD驱动器的合成记录装置以第一实施例中描述的方式执行装置内的VOBU的拷贝操作。
按照上述第四实施例，在一个装置中被拷贝的是VOBU。然而，可替换地，校准单元也可以在一个装置中被拷贝。
补充说明
直到这儿，通过实施例的方式描述了本发明。然而，这些实施例仅仅是系统实例，以此希望本发明在现有环境下达到最好效果。可以自然地知道，可以对本发明作出各种改变而不脱离本发明的实质。改变的例子包括下面的(A)至(H)：
(A)在第一至第四实施例的每个例子中描述的记录装置是在家庭网络中与数字电视一起使用。然而，记录装置也可以是集成设置有液晶显示器的装置。进一步，在第一实施例中的记录装置中设置最初就被嵌入记录装置中的驱动器1和AV解码器17。然而，记录装置可以不配备这两个组件，在这种情况下，其可通过IEEE1394连接器连接。进一步，每个实施例中的记录装置可构成为仅包含执行实质过程的组件。这里描述的所有这些记录装置都在本发明的范围之内。不管怎样执行，使用第一至第四实施例中披露的内部结构制作的任何记录装置都被认为是对本发明的实践。有偿的或者免费的传送(有偿传送情况下的卖以及免费传送情况下的赠予)、出借以及进口第一至第四实施例中披露的记录装置都被认为是对本发明的实践行为。另外，为了提供对记录装置的发送或者出借而在商店展览或者在目录中或者小册子的发行也被认为是对本发明的实践行为。
(B)通过使用硬件资源来执行图16、17、27和28中流程图所示的信息处理。也就是说，执行上述处理的计算机程序是本发明的一种形式。在第一至第四实施例中，每个程序包含在与其结合的各记录装置中。然而，执行第一至第四实施例中披露的每个程序而不需记录装置也是可行的。实践这样的程序的行为包括(1)程序的制作；(2)程序的有偿或者免费的传送；(3)程序的出借；(4)程序的导入；(5)通过双向电子通信网络分发程序；以及(6)通过商店展览或者在目录中或者小册子的发行来传送或者出借程序。
(C)在图16、17、27和28中所示的每个流程图中表示的按时间序列执行的步骤的时间要素被认为是定义本发明的必要要素。由于这点，上述每个流程图中所示的过程都被认为是记录方法的一个实施例。当以适当的时间顺序执行上述步骤以进行每个流程图中所示的过程以达到本发明预期效果的目的时，其被认为是对本发明的实践行为。
(D)在第一实施例中，对每个VOBU逐个进行加密和解密。然而，这仅仅是记录装置的一个具体的例子，以遵照DVD视频记录标准。可以对每个预定数量的VOBU或者遵照其他记录标准的任意其他的数据单元进行加密和解密。
(E)在第一和第二实施例中，使用对记录介质来说唯一的标题密钥Kt和记录密钥Krec来产生内容密钥和块密钥Kblk。然而，可以使用对数字流来说唯一的加密密钥来产生内容密钥Kc和块密钥Kblk。由于这种配置，可以独立于任意记录介质进行加密和解密。因此，不必要在从记录单元中读数据和将数据写到记录单元的时间进行加密和解密。这样，能以高速进行拷贝。
(F)在第二实施例中，使用被加密/被解密的相同VOBU中的时间变化系数Dtkc来获得内容密钥Kc。然而，可以使用当前VOBU之前或者之后位置处的VOBU中的时间变化系数来产生内容密钥Kc。由于这种配置，如果邻近的VOBU被删除了，就不可能获得内容密钥Kc。也就是说，通过使用包含在邻近VOBU中的时间变化系数Dtkc来产生内容密钥Kc，就维持了整个VOBU的完整性。
(G)AV编码器14可以编码从VCR而不是从模拟调谐器9中输出的视频和音频信号。
(H)在第一实施例中，使用APSTB而不是CCI的其他部分以及标题密钥Kt来计算内容密钥Kc。然而，通过由CGMS和标题密钥Kt产生的内容密钥Kc也可以维持与现有模型的兼容性。进一步，虽然描述了CCI包含在RDI包或者TP_附加_标题中，但是CCI也可以通过使用水印技术被包含在数字流中。
工业实用性
按照本发明的记录介质允许使用者在家庭网络的闭合网络内自由拷贝数字内容。因此，记录介质、记录装置以及读取装置的功能性被扩展，并且平衡保护了使用者和版权持有者的权利。由于这个优点，使得本发明的记录介质、读取装置在消费者器械工业中具有较高的价值。

Claims (35)

1、一种记录数字流的记录介质，其中
该数字流逐段地与表示相应的段是否为有条件的自由拷贝状态的拷贝控制信息相关联，并且
该有条件的自由拷贝状态表示在该段以被加密的形式记录在拷贝目的地的条件下，允许自由拷贝该段。
2、按照权利要求1的记录介质，其中
该拷贝控制信息包括生成管理信息和扩展标志，以及
当(1)该生成管理信息被设定为表示禁止拷贝的值，并且(2)该扩展标志被设定为ON时，该拷贝控制信息表示有条件的自由拷贝状态。
3、按照权利要求2的记录介质，其中
(a)当该段被禁止拷贝时，或者(b)当段被允许自由拷贝时，该段不处于有条件的自由拷贝状态，
当(1)该生成管理信息被设定为表示禁止拷贝的值，并且(2)该扩展标志被设定为OFF时，该拷贝控制信息表示该段被禁止拷贝，以及
当(1)该生成管理信息被设定为表示允许拷贝的值，并且(2)该扩展标志被设定为OFF时，该拷贝控制信息表示该段被允许自由拷贝。
4、按照权利要求1的记录介质，其中
记录在该记录介质上的每一段处于被加密的形式，使用预定的加密密钥执行加密，以及
每个加密密钥依赖于该拷贝控制信息是否表示为有条件的自由拷贝状态而取不同的值。
5、按照权利要求4的记录介质，其中
相应段的每个加密密钥都由三个参数计算出来，第一个参数是该拷贝控制信息，第二个参数是从该段获得的时间变化系数，而第三个参数是对该记录介质来说唯一的数据，并且
该时间变化系数依赖于该段在数字流的重放时间轴上的位置而取不同的值。
6、按照权利要求5的记录介质，其中
相应段的每个加密密钥是通过执行使用上述三个参数中的任意两个参数的预定计算，然后使用另外一个参数转换计算结果或者使用该计算结果转换另外一个参数而获得。
7、按照权利要求6的记录介质，其中
使用第一个参数和第三个参数进行计算，以及
使用该计算结果对第二参数进行转换。
8、按照权利要求7的记录介质，其中
使用单向函数进行转换。
9、按照权利要求1的记录介质，其中
记录在该记录介质上的每一段处于被加密的形式，使用预定的加密密钥进行加密，以及
记录在该记录介质上的每一段都与一个校验码相关联，通过使用该加密密钥来转换该拷贝控制信息来获得该校验码，并且该校验码依赖于该拷贝控制信息是否表示为有条件的自由拷贝状态而取不同的值。
10、按照权利要求9的记录介质，其中
相应段的每个加密密钥都由三个参数计算出来，第一个参数是该段的模拟保护信息，第二个参数是从该段获得的时间变化系数，而第三个参数是对该记录介质来说唯一的数据，以及
该模拟保护信息表示拷贝控制是否被施加于从该段转换来的模拟信号，并且
该时间变化系数依赖于该段在数字流的重放时间轴上的位置而取不同的值。
11、按照权利要求10的记录介质，其中
每一段在该记录介质上的位置相对于对应的时间变化系数的位置具有一个预定偏移，以及
根据利用上述三个参数计算该加密密钥的所用时间与通过使用该加密密钥转换该拷贝控制信息而获得该校验码的所用时间之和来确定该偏移。
12、一种记录装置，包括：
判断从外部信源输入的信号的拷贝属性的判断单元，所述信号代表数字流的一段，以及
写单元，当拷贝属性表示该段为有条件地允许自由拷贝时，将该段联合表示有条件的自由拷贝状态的拷贝控制信息一起写到记录介质上，其中
该有条件的自由拷贝状态表示在该段以被加密的形式记录在拷贝目的地的条件下，允许该段被自由拷贝。
13、按照权利要求12的记录装置，其中
当拷贝属性表示段被允许自由拷贝时，写单元将该段联合表示有条件的自由拷贝的该拷贝控制信息一起写到记录介质上。
14、按照权利要求12的记录装置，其中
该输入信号是数字广播信号，以及
在包含在数字广播信号内的服务信息中显示该拷贝属性。
15、按照权利要求12的记录装置，其中
该输入信号是来自单独装置的传输信号，以及
在来自该单独装置的协议描述符中表示该拷贝属性。
16、按照权利要求14或15的记录装置，其中
该输入信号包括多个传输包，
记录装置进一步还包括将传输包转换成基本码流的传输解码器，并且
该段包含该基本码流的一部分。
17、按照权利要求12的记录装置，其中
该输入信号是模拟广播信号，以及
该拷贝属性表示在加于模拟广播信号上的信息中。
18、按照权利要求12的记录装置，进一步还包括使用预定加密密钥对该段进行加密的加密单元，其中
该写单元将被该加密的段联合校验码一起写到该记录介质上，以及
该加密密钥依赖于该拷贝控制信息是否表示有条件的自由拷贝状态而取不同的值。
19、按照权利要求12的记录装置，其中
该拷贝控制信息包括生成管理信息和扩展标志，以及
当(1)该生成管理信息被设定为表示段被禁止拷贝的值，并且(2)该扩展标志被设定为ON时，拷贝控制信息表示有条件的自由拷贝状态。
20、按照权利要求12的记录装置，进一步还包括使用预定加密密钥对该段进行加密的加密单元，其中
该写单元将被该加密的段联合一校验码一起写到记录介质上，以及
通过使用该加密密钥转换该拷贝控制信息而获得校验码，校验码依赖于拷贝控制信息是否表示为有条件的自由拷贝状态而取不同的值。
21、按照权利要求20的记录装置，其中
相应段的每个加密密钥由三个参数计算出来，第一个参数是该段的模拟保护信息，第二个参数是从该段获得的时间变化系数，而第三个参数是对记录介质来说唯一的数据，
该模拟保护信息表示拷贝控制是否被施加给从该段转换来的模拟信号，并且
该时间变化系数依赖于该段在数字流的重放时间轴上的位置而取不同的值。
22、按照权利要求21的记录装置，其中
每一段在记录介质的位置相对于相应的时间变化系数的位置具有一个预定偏移，以及
根据由该三个参数计算加密密钥的所用时间与通过使用该加密密钥转换该拷贝控制信息而获得校验码的所用时间之和来确定该偏移。
23、一种用于从记录介质读出数字流的读取装置，包括：
从记录介质中读出该数字流的一个段和与该段相关联的拷贝控制信息的读取单元；
判断该拷贝控制信息是否表示有条件的自由拷贝状态的判断单元，该有条件的自由拷贝状态表示在该段以被加密的形式记录在拷贝目的地的条件下允许该段被自由拷贝；以及
当该拷贝控制信息表示为有条件的自由拷贝状态时，将带有该拷贝控制信息的该段通过一传输路径发送到一个单独装置的发送单元，其中该发送是按照该传输路径所使用的协议进行的。
24、按照权利要求23的读取装置，其中
该拷贝控制信息被转换成协议描述符，并以该协议描述符的形式发送到该单独装置。
25、按照权利要求23的读取装置，进一步包括用于将该段转换为多个传输包的传输编码器，以及
该发送单元以经传输编码器转换的传输包的形式发送该段。
26、按照权利要求23的读取装置，其中
该拷贝控制信息包括生成管理信息和扩展标志，以及
仅当(1)该生成管理信息被设定为表示该段被禁止拷贝的值，并且(2)扩展标志被设定为ON时，该发送单元发送该段。
27、按照权利要求23的读取装置，其中
记录在该记录介质上的该段是被加密的形式，
该读取装置进一步还包括使用加密密钥对由该读取单元读出的该段进行解密的解密单元，加密密钥依赖于该拷贝控制信息是否表示为有条件的自由拷贝状态而取不同的值，以及
发送单元发送该被解密的段。
28、按照权利要求23的读取装置，其中
记录在记录介质上的该段是被加密的形式，
该读取装置进一步还包括解密单元，该解密单元可(1)产生校验码；(2)将产生的校验码与预先记录在记录介质内的校验码进行比较；(3)当两个检验码相吻合时，使用加密密钥对由该读取单元读出的该段进行解密，其中
该校验码的产生是通过使用该加密密钥来加密该拷贝控制信息而进行的。
29、按照权利要求28的读取装置，其中
该加密密钥由三个参数计算出来，第一个参数是包含在该拷贝控制信息内的模拟保护信息，第二个参数是从该段获得的时间变化系数，而第三个参数是对该记录介质来说唯一的数据，
该模拟保护信息表示该拷贝控制是否被施加给从该段转换来的模拟信号，并且
该时间变化系数依赖于该段在该数字流的重放时间轴上的位置而取不同的值。
30、按照权利要求29的读取装置，其中
每一段在记录介质的位置相对于相应的时间变化系数的位置具有一预定偏移，以及
根据由该三个参数计算该加密密钥的所用时间与通过使用该加密密钥转换该拷贝控制信息而获得的该校验码的所用时间之和确定该偏移。
31、一种用于将记录在源记录介质上的数字流复制到目的地记录介质上的复制装置，包括：
读取单元，从该源记录介质中读出该数字流的一段和与段相关联的拷贝控制信息，其中该数字流为被加密的形式；
解密单元，(1)产生校验码；(2)将产生的校验码与预先记录在源记录介质内的校验码进行比较；(3)当两个校验码相吻合时，使用加密密钥对由该读取单元读出的该段进行解密，加密密钥对该源记录介质来说是唯一的；
加密单元，使用对目的地记录介质来说唯一的加密密钥对被解密的段进行加密；以及
写单元，当该拷贝控制信息表示为有条件的自由拷贝状态时，将被加密的段联合该拷贝控制信息一起写到目的地记录介质上，其中
通过使用该加密密钥加密该拷贝控制信息来产生该校验码。
32、一种用于计算机运行的计算机可读程序：
判断从外部信源输入信号的拷贝属性的判断步骤，所述信号代表数字流的一段；以及
当该拷贝属性表示为允许该段被自由拷贝时，将该段联合表示该段是否为有条件的自由拷贝状态的拷贝控制信息一起写到记录介质上的写步骤，其中
有条件的自由拷贝状态表示在该段以被加密的形式记录在拷贝目的地的条件下允许段被自由拷贝。
33、一种用于计算机执行从记录介质读出数字流的过程的计算机可读程序，所述过程包括：
从该记录介质读出该数字流的一段和与段相关联的拷贝控制信息的读步骤；
判断拷贝控制信息是否表示为有条件的自由拷贝状态的判断步骤，有条件的自由拷贝状态表示在该段以被加密的形式记录在拷贝目的地的条件下允许段被自由拷贝；以及
当拷贝控制信息表示为有条件的自由拷贝状态时，通过传输路径将带有该拷贝控制信息的该段发送到单独装置的发送步骤，该发送是按照传输路径所使用的协议进行的。
34、一种计算机中使用的记录方法，包括：
判断从外部信源输入的信号的拷贝属性的判断步骤，所述信号代表数字流的一段；以及
当拷贝属性表示为允许该段被自由拷贝时，将该段联合表示该段是否为有条件的自由拷贝状态的拷贝控制信息一起写到记录介质上的写步骤，其中
有条件的自由拷贝状态表示在该段以被加密的形式记录在拷贝目的地的条件下允许段被自由拷贝。
35、一种计算机中使用的读方法，包括：
从记录介质读出数字流的一段和与段相关联的拷贝控制信息的读步骤；
判断拷贝控制信息是否表示为有条件的自由拷贝状态的判断步骤，有条件的自由拷贝状态表示在该段以被加密的形式记录在拷贝目的地的条件下允许段被自由拷贝；以及
当拷贝控制信息表示为有条件的自由拷贝状态时，通过传输路径将带有拷贝控制信息的该段发送到单独装置的发送步骤，该发送是按照传输路径所使用的协议进行的。
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