CN1959830A

CN1959830A - 信息再现设备和方法

Info

Publication number: CN1959830A
Application number: CNA2006101499281A
Authority: CN
Inventors: 吉田仁; 福田智之; 马渡正彦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2007-05-09
Also published as: JP2007122843A; KR20070046711A; TW200801939A; EP1783766A3; KR100857869B1; EP1783766A2; US20070101160A1

Abstract

即使结合在内容解密单元(18)中的密钥数据设置单元(32)的存储容量小，也能准备许多不同的密钥数据项。将被连续读出的部分内容数据项用对应的密钥数据项加密而被存储在累积介质(11)中。这里提供有：存储密钥数据项的密钥数据表；用于从累积介质读出部分内容数据项的读出处理部分(303a)；用于解密读出的部分内容数据项的解密单元(18)；以及设置密钥选择部分(303b)，用于从密钥数据表中读出用来对将被解密的一个部分内容数据项进行解密的密钥数据项、及用来对至少下一个被处理的一个部分内容数据项进行解密的密钥数据项，该设置密钥选择部分还将读出的密钥数据项设置在解密单元中。

Description

信息再现设备和方法

技术领域

本发明涉及信息再现设备和方法，尤其涉及用于再现存储在诸如数字多功能盘(DVD)和硬盘的大容量存储器中的加密的内容数据、同时对该内容数据进行解密的设备。

背景技术

当在信息记录介质中存储需要版权保护的内容数据时，该内容数据被储存、加密。专利文献1(日本专利申请公开特许第2003-122637号)公开了这种类型的技术。为了加密内容数据，使用密钥数据(例如称为标题密钥)。为了进一步增强内容数据的保密性，把标题密钥本身加密成一种加密的标题密钥，并存储在记录介质中。为了解密该加密的标题密钥，要使用例如指定特定装置密钥和盘本身的介ID。在此情况中，如果使用了非法盘或非法再现装置，则将不能解密该加密的标题密钥。关于此技术可见例如日本专利申请公开特许第2003-122637号。

通常，一个标题密钥被给予到一个标题。在此情况中，如果该标题密钥被打开，则将不能保护内容数据的版权。相比之下，如果把若干标题密钥给予一个标题，则使用的标题密钥在数据流的再现过程中从一个标题密钥切换到另一标题密钥，大大增强了对该内容数据的版权保护。

然而，为了处理大量密钥数据项，则需要增加结合在内容解密单元中的密钥数据设置单元的存储容量。

一般说来，期望由半导体集成电路形成内容解密单元，以便防止结合在其中的数据处理单元和当前处理的数据从外部容易被检测到。如果增加该密钥数据设置单元的存储容量，则增加产生的硬件规模，这将使得难于设计该单元。这将不可避免地增加成本需求、降低产品的产出，并且使得难于增加存储容量来增加存储在存储器中的密钥数据量。

发明内容

根据本发明的实施例的一个目的是：提供一种信息再现设备，即使结合在内容解密单元中的密钥数据设置单元的存储容量小，本发明提供的信息再现设备也能够准备大量密钥数据项、并因此对内容数据的版权保护作出显著贡献；并且提供在这种设备中采用的信息再现方法。

根据本发明一个实施例，提供一种信息再现设备，用于再现记录在累积介质中的加密的内容数据，该加密的内容数据是通过加密多个部分内容数据项获得的，以便使用对应于该部分内容数据项的多个密钥数据项而将其连续读出，该信息再现设备包括：

密钥数据表，其存储多个密钥数据项；

读出处理部分，其被构成来从累积介质中读出将被连续读出的该部分内容数据项；

解密单元，其被构成来解密由读出处理部分读出的该部分内容数据项；和

设置密钥选择部分，其被构成来从密钥数据表中读出第一密钥数据项和第二密钥数据项，该第一密钥数据项被用于解密将由该解密单元解密的该部分内容数据项的第一个，该第二密钥数据项被用于解密至少下一个被处理的该部分内容数据项的第二个，设置密钥选择部分还被构成来将读出的密钥数据项设置在一个密钥数据设置单元中。

本发明的其他目标和优点将在随后的描述中阐明，并且将从该描述中部分地显见，或可通过本发明的实践而得知。可利用随后特别指出的手段和组合来实现并获得本发明的目标和优点。

附图说明

现将参考附图来描述实现本发明各种特征的一个总体结构。提供的附图和相关描述是用来说明本发明的实施例而不是限制本发明的范围。

图1是表示本发明实施例构形的示例方块图；

图2A和2B是用于说明ILVU的排列的实例和再现数据流实例的示意图；

图3是用于解释图1设备的操作实例的流程图；

图4是用于解释图1设备的另一操作实例的流程图；

图5是表示其操作如图4所示的实施例的方框图；以及

图6是表示本发明另一实施例的方框图。

具体实施方式

随后将参照附图描述根据本发明的各个实施例。根据本发明的一个实施例，通常在本发明的实施例中，把密钥数据项存储在除了解密单元以外又配备的密钥数据表单元中。因此，即使采用大量的密钥数据项来加密大量的部分内容数据项，如果把密钥数据项存储在该表中也是足够的。这将增加在该设备设计中的自由度。

随后将参照附图描述本发明的一个实施例。图1示出采用本发明的光盘再现设备的结构。如图所示，通过盘电机10旋转光盘(DVD)11。通过光头12将光盘11上记录的信息读出并转换成电信号，且随后将其输入到放大器13。放大器13的输出被输入到拾取-控制/伺服单元17，并且还输入到解调器14和地址解调单元16。

拾取-控制/伺服单元17根据放大器13的输出来产生聚焦误差信号和寻道误差信号等，从而控制光头12的致动器来控制聚焦和寻道。拾取-控制/伺服单元17还执行用于稳定盘电机10的转动的控制。

解调器14解调由未示出的数字化装置数字化的读出信号。在这一解调中，使用一个转换表把例如16字节的信号转换成例如8字节的信号。该解调的信号被输入到误差校正单元15中进行误差校正处理。

地址解调单元16从读出信号中读出物理地址。读出的地址被输入到系统控制单元30，并且由结合在控制单元30中的地址管理部分301来管理。

系统控制单元30还可以通过拾取-控制/伺服单元17控制光头12的移动位置、并且控制盘电机10的转速。

包含在由误差校正单元15进行了误差校正的已解调信号中的例如文件系统信息的管理信息被输入到结合在系统控制单元30中的管理信息处理部分302。作为管理信息一部分的密钥数据被写到一个密钥数据表31。密钥数据表31可以由配备为辅助存储器的一个半导体存储器组成，或由结合在该设备中的未示出的硬盘组成。记录在光盘11上的密钥数据是加密的，因此在其被写到该密钥数据表31之前被解密。

包含在从误差校正单元15输出的已解调信号中的数据(加密的数据或非加密的数据)被提供到保护内容解密单元18。该保护内容解密单元18包括一个能够存储至少两个密钥数据项的寄存器，即密钥数据设置单元32。该保护内容解密单元18使用该密钥数据来解密输入的加密的内容数据。如果输入的内容数据是非加密的内容数据，则其在系统控制单元30的控制下被处理而不使用保护内容解密单元18。

从保护内容解密单元18输出的内容数据通过缓冲器19输入到数据流处理单元20。数据流处理单元20对包括视频数据包、音频数据包、子视频数据包和导航数据等的一个控制数据包执行分离处理。例如导航数据的控制数据包由系统控制单元30取得并且由管理信息处理单元302管理。

视频数据包、音频数据包和子视频数据包被输入到AV解码器21而被解码。子视频数据包包含例如字幕数据，并且在被解码之后与视频信号结合。

现将详细描述系统控制单元30。系统控制单元30控制该设备的整个操作，并且与遥控信号接收单元33连接。通过操作输入处理部分306识别由遥控信号接收单元33接收的信号。在此假设地址管理部分301管理包括在导航数据中的逻辑地址，同时还管理物理地址。其中进一步假设该管理信息处理部分302管理作为例如属性信息之类的导航数据而发送的管理信息，同时还管理文件系统管理信息。

同样结合在该系统控制单元30中的数据检索表303包括：用于读出例如下一ILVU(交织单元或部分内容数据)的读出处理部分303a；以及设置密钥选择部分303b。读出处理部分303a使用存储在地址管理部分301中的信息来识别ILVU的物理地址，从而控制光头12的读出位置。设置密钥选择部分303b从密钥数据表31中选择密钥数据，并将其设置在密钥数据设置单元32中。设置在密钥数据设置单元32中的密钥数据是对应于读出ILVU的密钥数据。

系统控制单元30还包括数据流确定部分304，用于确定针对一个交织块的再现数据流。稍后将详细描述该交织块。例如，当装载光盘11并检测到该光盘的唯一密钥时，使用该密钥和对于该再现设备唯一的装置密钥34来确定再现数据流。因此，确定在不同再现设备之间的不同的再现数据流。该确定的再现数据流是在当前使用的再现设备中被允许的一个数据流。

在确定该再现数据流之后，说明多个ILVU的读出次序。这将使得密钥数据项的次序对应于将被指定的ILVU。预先在密钥数据表31中存储多个密钥数据项。结合在系统控制单元30中的密钥数据处理部分305确定密钥数据项的使用次序，然后控制该设置密钥选择部分303b。根据该密钥数据项的使用次序，设置密钥选择部分303b将密钥数据指定在密钥数据表31中，并将其设置在密钥数据设置单元32中。

图2A示意地示出提供在光盘轨道上的交织块的一部分。示出的交织块实例中把一个数据流分成六个块。假定六个块的每一个都被设置作为一个交织单元块(ILVUB)。在图2A中，获得交织单元块ILVUB1、ILVUB2、ILVUB3、ILVUB4、ILVUB5和ILVUB6。而且，在每一交织单元块中，准备并且交织同一个数据的交织单元A、B和C。

具体地说，准备了交织单元A1、A2、A3、A4、A5和A6，交织单元B1、B2、B3、B4、B5和B6，以及交织单元C1、C2、C3、C4、C5和C6，它们分别在内容上完全相同、并且具有不同的加密的密钥数据项。交织单元A、B和C被交替地排列在交织单元块中。并非总是需要把不同的密钥数据项施加到各个单元。但是，密钥数据项的数量越大，内容数据的保护效果就越大。由于每一个交织单元是内容数据的一部分，所以也可以将其称之为部分内容数据。

如果按这一顺序读取交织单元1到6，则该内容数据的故事内容是一致的。因此，能够获得如图2B所示的各种再现数据流。这些数据流提供同一个故事内容。

通过上述装置密钥来确定在该再现设备中采用的再现数据流。即，不同的再现设备使用不同的再现数据流。因此，如果检测到非法复制的盘，则用于在盘上非法复制数据的再现设备被检测到，这将是非法复制该数据的人员的一个线索。

而且，这不需要在光盘的整个轨道上形成交织块。如果在整个轨道上形成该交织块，则将用尽盘的容量。为了避免这种情况，可以在内容数据的一部分，例如在一个重要场景来提供该交织块，或可以断续地提供多个交织块。

而且，在上述描述中，该再现数据流提供了相同的内容。但它们当然可以提供通过以不同角度执行摄影而获得的不同类型的内容。

在本实施例中，假设通过不同的密钥数据项来加密该交织单元。在此情况中，每当由解密单元18检取交织单元时，就需要改变密钥数据。因为难于在密钥数据设置单元32中同时地设置大量密钥数据项，所以本实施例的再现设备采用了一种把该密钥数据项一次地累积在密钥数据表31中的方法。当需要时，密钥数据项的最小需要数目被从表31传送到密钥数据设置单元32。

图3示出了该设备的操作实例。当光盘11被装载到设备主单元中时，转动该光盘，并且从其中读出管理信息，并且累积在管理信息处理单元302中(步骤SA1)。随后，从光盘11中读出加密的密钥数据，将其解码并存储在密钥数据表(辅助存储器)31中(步骤SA2)。

如果有重放该盘的指令(步骤SA3)，则由该装置密钥和该盘唯一的密钥(或盘ID)确定再现数据流。例如，确定图2B示出的数据流之一(步骤SA4)。当确定了数据流时，确定ILVU的次序，并因此确定选择的次序以及用于解密该ILVU的多个密钥数据项的使用次序(步骤SA5)。

随后，设置指定到将被首先读出的该ILVU的地址，并将对应于该ILVU的密钥数据设置到密钥数据设置单元32中(步骤SA6，图1中的303a和303b)。因此，读出该第一ILUV并且设置在该保护内容解密单元18中(步骤SA7、SA8和SA9)。在解密单元18执行解密的同时，用于读出下一ILVU的地址被设置在下一ILVU读出处理部分303a中(步骤SA10)，并且从该密钥数据表31中读出对应于下一ILVU的密钥数据，并且将该密钥数据设置在密钥数据设置单元32中(步骤SA11)。

在完成对正在处理的ILVU的解密之后(步骤SA12)，该ILVU被发送到缓冲器19(步骤SA13)以便进行解码，从而开始读出下一ILVU(步骤SA14)。如果确定ILVU的数据流处理结束(步骤SA7)，则在不进行解密处理的条件下开始下一处理程序。

当连续处理该ILVU时，通过下面描述的方法来检测指定到每一随后ILVU的地址。

包括数据检索信息(DSI)的导航包被提供作为用于各个ILVU的导引包。某一ILVU的DSI包含指定到下一ILVU的逻辑地址。假设其中读出了ILVUB2，并且分析了其导引导航包的DSI。在此情况中，ILVUA1、B1和C1，以及ILVUA3、B3和C3被写入作为指定到将被随后读出的ILVU的地址。因此，单一ILVU的DSI包括正在处理的ILVU和下一ILVU的地址，这将使得向回重放和向前重放都能够被执行。但是，应该指出的是该再现数据流是由使用的再现设备确定的。如果该再现数据流不确定，则用于解密该内容数据的密钥数据变得无用。

在上述ILVU处理程序中，在进行解密正在处理的ILVU的同时，设置用于解密下一ILVU的密钥数据。然而，本发明不局限于这种情况。

图4是用于解释另一实施例操作的流程图。图4中，与图3类似的那些组成部分由对应的参考数字表示。图3中，用于从累积介质中读出下一ILVU的地址在步骤SA10设置。而且，对应于下一ILVU的密钥数据在步骤SA11设置在密钥数据设置单元中。但是在图4的实施例中，当解密的ILVU已被传送到缓冲器19时，设置用于从累积介质中读出下一ILVU的地址(步骤SB2)。而且，在下一步骤BS3把对应于下一ILVU的密钥数据设置在该密钥数据设置单元中。在步骤BS1，确定解密的ILVU是否已被传送到缓冲器19。

图5示出被构成来实现图4所示操作的硬件框图的一部分。图5中，与图1类似的那些组成部分由对应的参考数字表示。在图5的情况下，ILVU结束检测单元51被插入在保护内容解密单元18和缓冲器19之间。例如，该ILVU结束检测单元51由一个计数器组成，该计数器用于在解密的ILVU被传送到缓冲器时对寄存器中的读出地址进行计数。在全部解密的ILVU被读出并且传送到缓冲器19之后，该ILVU结束检测单元51设置一个结束标志。由结合在系统控制单元30中的一个ILVU结束标志检测部分308检测该结束标志。依据对结束标志进行的检测，ILVU结束标志检测部分308控制下一ILVU读出处理部分303a和设置密钥选择部分303b，因此实现图4所示的操作。

本发明不局限于上述实施例。用于控制下一ILVU读出处理部分303a和设置密钥选择部分303b的触发器可以由如下方式组成。

图6示出本发明再一个实施例。图6中，与图1类似的那些组成部分由对应的参考数字表示。在图6的情况下，监控存储在缓冲器中的数据量。在DVD标准中，为了实现无缝的重放，把每一ILVU设置成使得最大和最小数据量落入在各自的预定范围中。因此，能够通过监视每一ILVU的数据量来检测下一ILVU应被读出的时刻。为此目的，检测电路52检测写入到缓冲器19的数据量。作为一种检测方法，使用一计数器(数据量检测电路52)来对传送到缓冲器19的数据项的数量进行计数。当ILVU已经基本上被传送到缓冲器19时，即该计数值超出一个预定阈值时，结合在系统控制单元30中的ILVU数据量确定部分307将使得下一ILVU读出处理部分303a和设置密钥选择部分303b开始其操作。在本实施例中执行的其它操作与上述实施例类似。本发明并不局限于上述实施例，并且并不总是需要把不同密钥数据项施加到各个部分内容数据项。

本发明不局限于上述实施例，而是可以按照不背离本发明范围的方式做修改。能通过适当地组合在这些公开的实施例中的结构组成部分来实现各种发明。例如，可以删除某些公开的结构成分。可以适当地合并某些不同实施例的结构成分。

虽然已经描述本发明的某些确定实施例，但这些实施例仅以实例的方式提出而并不打算限制本发明的范围。事实上，这里描述的新颖方法和系统实际可用各种其它形式来实现；而且可以在这里描述的方法和系统的在形式上作出的各种省略、替代及改变而不背离本发明的精神。所附的权利要求和其同等物力图覆盖落入本发明范围和精神中的各种形式或修改。

Claims

1.一种信息再现设备，用于再现记录在累积介质中的加密的内容数据，所述加密的内容数据是通过加密多个部分内容数据项获得的，以便使用对应于所述部分内容数据项的多个密钥数据项而将其连续读出，所述信息再现设备的特征在于包括：

密钥数据表(31)，其存储多个密钥数据项；

读出处理部分(303a)，其被构成来从所述累积介质中读出将被连续读出的所述部分内容数据项；

解密单元(18)，其被构成来解密由所述读出处理部分读出的所述部分内容数据项；以及

设置密钥选择部分(303b)，其被构成来从所述密钥数据表中读出第一密钥数据项和第二密钥数据项，所述第一密钥数据项被用于解密将由所述解密单元解密的所述部分内容数据项的第一个，所述第二密钥数据项被用于解密至少下一个被处理的所述部分内容数据项的第二个，所述设置密钥选择部分还被构成来将所述读出的密钥数据项设置在一个密钥数据设置单元(32)中。

2.根据权利要求1的信息再现设备，其特征在于，在所述第一部分内容数据项的解密开始之后，在所述读出处理部分(303a)中对用于读出所述第二部分内容数据项的读出地址执行设置、并且在所述设置密钥选择部分(303b)中对与所述第二部分内容数据项相对应的所述第二密钥数据项执行设置。

3.根据权利要求1的信息再现设备，其特征在于还包括：

缓冲器，其被构成来接收由所述解密单元解密的所述第一部分内容数据项；和

结束检测单元，其被构成来检测所述第一部分内容数据项从所述解密单元到所述缓冲器的传送的结束，

并且其中当所述结束检测单元检测到所述第一部分内容数据项的传送的结束时，在所述读出处理部分(303a)中对用于读出所述第二部分内容数据项的读出地址执行设置、并且在所述设置密钥选择部分(303b)中对与所述第二部分内容数据项相对应的所述第二密钥数据项执行设置。

4.根据权利要求1的信息再现设备，其特征在于还包括：

数据量检测单元，其被构成来检测从所述解密单元传送到所述缓冲器的所述第一部分内容数据项的数据量，

并且其中当所述数据量检测单元检测到所述第一部分内容数据项的数据量超出一个预定值时，在所述读出处理部分(303a)中对用于读出所述第二部分内容数据项的读出地址执行设置、并且在所述设置密钥选择部分(303b)中对与所述第二部分内容数据项相对应的所述第二密钥数据项执行设置。

5.一种信息再现方法，其用于再现记录在累积介质中的加密的内容数据，所述加密的内容数据是通过加密多个部分内容数据项获得的，以便使用对应于所述部分内容数据项的多个密钥数据项而将其连续读出，所述信息再现方法的特征在于包括步骤：

在密钥数据表(31)中存储多个密钥数据项；

使用读出处理部分(303a)从所述累积介质中读出将被连续读出的所述部分内容数据项；

使用解密单元(18)来解密由所述读出处理部分读出的部分内容数据项；以及

使用设置密钥选择部分(303b)从所述密钥数据表中读出第一密钥数据项和第二密钥数据项，所述第一密钥数据项被用于解密将由所述解密单元解密的所述部分内容数据项的第一个，所述第二密钥数据项被用于解密至少下一个被处理的部分内容数据项的第二个，并且使用设置密钥选择部分(303b)将所述读出的密钥数据项设置在一个密钥数据设置单元(32)中。

6.根据权利要求5的信息再现方法，其特征在于：在所述第一部分内容数据项的解密开始之后，在所述读出处理部分(303a)中对用于读出所述第二部分内容数据项的读出地址执行设置、并且在所述设置密钥选择部分(303b)中对与所述第二部分内容数据项相对应的所述第二密钥数据项执行设置。

7.根据权利要求5的信息再现方法，其特征在于还包括：

使用结束检测单元来检测所述第一部分内容数据项从所述解密单元到放置在随后级中的缓冲器的传送的结束；

8.根据权利要求5的信息再现方法，其特征在于还包括：

使用数据量检测单元来检测从所述解密单元传送到放置在随后级中的缓冲器的第一部分内容数据项的数据量，

9.根据权利要求5的信息再现方法，其特征在于：所述部分内容数据项是以数字多功能盘(DVD)标准定义的交织单元，并且用于读出所述交织单元的第二个的读出地址是从提供在所述交织单元的第一个的顶部的数据检索信息中读出的。

10.根据权利要求5的信息再现方法，其特征在于：所述部分内容数据项是以数字多功能盘(DVD)标准定义的交织单元，并且允许针对所述交织单元所组成的交织块而设置多个再现数据流，根据一个装置密钥指定所述再现数据流之一。