JP2004127447A

JP2004127447A - データ処理方法及びデータ記録再生装置

Info

Publication number: JP2004127447A
Application number: JP2002292175A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Shinpo; 新保　正利; Noriaki Horii; 堀井　則彰
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】コンテンツを暗号化する鍵の管理が容易で、かつ、演算量も少なく、既に、利用されているシステムへの変更が少なく、簡単なシステムで実現できる構成でありながら、不法コピーを有効に防止し得る暗号化を可能とする。
【解決手段】Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックブロックについては、他のセクタ、あるいは、他の複数セクタからなるその他のセクタブロックのための誤り訂正符号とは異なるものとして、そのデータを記録媒体上に記録する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、データを暗号化して、ディスク等の記録媒体に記録する場合のデータ処理方法及びデータ記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、データの機密性を確保したり、データに対する不正アクセスやコピーの防止などのために、データを暗号化して記録することが行われている。そのために、特定のセクタについて、他のセクタとは異なる変調方式でコードワードを生成し、特定のセクタには、他のセクタデータを正常にデコードするための、いわゆる暗号を解くためのキーに相当するデータを書き込むことにより、特定セクタを再生できる方法、あるいは、装置のみが正常にデータを解読できることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２３８３０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、新たに、暗号解読のための別の変調方式の変調ルールの考案や、変調のための回路が必要となることや、別の変調ルールを適用したことにより、コードワード列に含まれる直流成分を最小限に押さえることができなくなるなどの課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、暗号鍵の管理が容易で、かつ、特別な追加信号処理が不要でありながら、不法コピーを防止することのできるデータ処理方法及びデータ記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックについては、他のセクタ、あるいは、その他の複数セクタからなるその他のセクタブロックのため誤り訂正符号とは（Ｃ１パリティ及びＣ２パリティの生成方法）異なるものとして、そのデータを記録媒体上に記録する。
【０００７】
また、Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックについては、他のセクタ、あるいは、他の複数セクタからなるその他のセクタブロックのための誤り訂正符号とは（Ｃ１パリティ及びＣ２パリティの生成方法）異なるものとし、上記その他のセクタブロックでは、各Ｃ２系列データの最後に一括して生成される（情報多項式をある規約多項式で除算した剰余としてＣ２パリティを生成）Ｃ２パリティが各セクタに均等分割配置されるように、Ｃ２パリティ生成後、行方向でＣ２パリティのデータ配置を入れ換え、特定セクタブロックでは、最初から、あらかじめ各セクタにＣ２パリティが均等に配置されるようにＣ２パリティ生成を行い、上記データを記録媒体上に記録する。また、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのＣ２パリティの生成は、パリティを配置したい位置のデータが誤りであるとのポインタ情報を、本来は、誤り訂正処理のデコード処理である消失（イレージャ）訂正処理に使い、訂正処理を実行することで、訂正処理の結果として、上記ポインタ位置にＣ２パリティを生成する。また、特定セクタ、あるいは、複数のセクタから成る特定セクタブロックのデータに基いて、その他のセクタ、あるいは、複数のセクタから成るその他のセクタブロックのデータを暗号化する暗号化手段と、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのためのＣ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を生成する第１のＥＣＣエンコード手段と、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのためのＣ１パリティ及びＣ２パリティを生成するための第２のＥＣＣエンコード手段と、上記その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックの行の順番を入れ換えるデータ配置変換手段と、これらデータ配置変換手段及び第１のエンコード手段の出力を記録する記録手段と、
上記特定セクタ、あるいは特定セクタブロック、あるいは、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを再生する再生手段と、上記順番を入れ換えられたその他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを元のデータ配置に戻すデータ再配置変換手段と、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのデータのエラーを訂正する第１のＥＣＣデコード手段と、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータのエラーを訂正する第２のＥＣＣデコード手段と、上記、第２のＥＣＣデコード手段より得られ、訂正された特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックより得られたデータに基き、上記、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックより得られたデータの正常再生を可能にする暗号解読手段と、を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるデータ処理方法及びデータ記録再生装置の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係わるデータ処理方法及びデータ記録再生装置の記録系信号処理ブロックの構成例を示す。
【００１０】
図１の構成は、音楽信号をエンコードし、ＬＰＣＭに変換し、暗号化されたデータ及び暗号鍵データを、記録媒体の一例として、光ディスクに記録する例を示している。
【００１１】
図１において、端子１００には、アナログの音楽信号が入力される。オーディオエンコーダ１０１では、このアナログ音楽信号がＡＤ変換され、ＬＰＣＭ信号に変換される。もちろん、他の例として、このオーディオエンコーダ１０１が圧縮エンコーダの場合もあり得る。
【００１２】
このオーディオエンコーダ１０１出力は、バッファ＋暗号器１０２に入力される。ここで、上記バッファ内のオーディオデータを暗号化するための鍵データが鍵データ発生器１０３で発生され、同一バッファ内のオーディオデータとは別の領域に格納される。この鍵データで、上記バッファ内のオーディオデータが暗号化され、第２のＥＣＣエンコーダ１０４に入力される。ここでは、図３で示されるような誤り訂正符号の縦方向のデータ列に基いた外符号パリティ（Ｃ２）が生成され、各縦方向のデータの最後部に配置される。即ち、データとしての情報多項式を特定の規約多項式で除算し、その剰余としてＣ２パリティを得る。その後、再度、図３で示されるような横方向のデータ列に基いた内符号パリティ（Ｃ１）が同じ方法により生成され、各横方向のデータの最後部に配置される。図３の左図で示される縦、横に外符号パリティ（Ｃ２）と内符号パリティ（Ｃ１）が配置されたデータ構成をここでは第１のＥＣＣ訂正ブロックと呼ぶ。
【００１３】
図３の左図のセクタブロックのデータを最上位の横方向データの左端から順番に出力し、スイッチ１０７を通して変調器１０８へ転送、記録ヘッド１０９を通して光ディスク１１０に記録してもよいが、本例では、上記第１のＥＣＣ訂正ブロックを複数のセクタに分割した方が使い勝手がよいということで、上記第２のＥＣＣエンコーダ１０４出力をデータ配置変換器１０６へ送り、図３の右図の様に、各行の順番を入れ換えて、ＥＣＣ訂正ブロックを複数のセクタに分割し、１６行の外符号パリティを各セクタに１行ずつ配置するようにデータ変換している。この図の例では、セクタは１６個の場合を示している。データ配置変換器１０６の出力は、スイッチの１０７を通して変調器１０８へ送られ、記録ヘッド１０９を通して、光ディスク１１０へ暗号化されたオーディオデータが記録される。
【００１４】
一方、先ほど鍵データ発生器１０３で発生され、バッファ＋暗号器１０２のオーディオデータとは別領域に格納された鍵データは、第１のＥＣＣエンコーダ１０５で図４のように外符号パリティ（Ｃ１）と内符号パリティ（Ｃ２）が生成され、第２のＥＣＣ訂正ブロックが構成されて、スイッチ１０７へ送られ、更に、変調器１０８、記録ヘッド１０９を通して光ディスク１１０へ記録される。これによって、鍵データと、この鍵データによって暗号化されたオーディオデータは、ＥＣＣのデータ構成が異なる形式で光ディスクに記録される。
【００１５】
本発明では、誤り訂正符号として、リードソロモン符号が用いられることができる。
【００１６】
この鍵データのデータ配置は、一般的には公開されない。
【００１７】
次に、本実施例の再生系の構成について、図２を用いて説明する。
【００１８】
本実施例では、再生系には、記録系の２つのデータ構成にそれぞれ対応する少なくとも２つのＥＣＣデコダが存在する。
【００１９】
図２において、再生系では、再生ヘッド２００によって、光ディスク１１０からデータが読み出される。
【００２０】
まず、光ディスク上の暗号化されたオーディオデータが、所定のセクタ、あるいは所定のセクタブロックロックから読み出され、復調器２０１で復調される。ＤＶＤでは、８−１６変換のＥＦＭ＋が用いられている。復調されたデータはデータ再配置変換器２０２に入力され、図３の右図のデータ配置から左図の第１のＥＣＣ訂正ブロックのデータ配置に再配置される。この再配置後のデータは第２のＥＣＣデコーダ２０３に入力され、内符号パリティ（Ｃ１）及び外符号パリティ（Ｃ２）を使って訂正処理が行われる。訂正処理後のオーディオデータは、バッファ＋解読器２０５のバッファに一旦格納される。
【００２１】
次に、光ディスクから鍵データが所定のセクタ、あるいは所定のセクタブロックから再生ヘッド２００を介して読み出され、前記同様に復調器２０１で復調処理される。復調されたデータは、第１のＥＣＣデコーダ２０４に入力され、図４に示される第２のＥＣＣ訂正ブロックの内符号パリティ（Ｃ１）及び外符号パリティ（Ｃ２）を使って訂正処理が行われる。訂正処理後の鍵データは、バッファ＋解読器２０５のバッファに一旦格納され、この鍵データを用いて、既に、バッファ＋解読器２０５のバッファに格納され、暗号化されているオーディオデータがが解読される。解読されたオーディオデータは、オーディオデコーダ２０７に入力され、ＬＰＣＭに戻された後、ＤＡ変換され、元のアナログ音楽信号として出力される。もちろん、オーディオデコーダ２０７は、オーディオデータが圧縮されている場合は、伸張デコーダとなる。
【００２２】
本発明で説明されたように、鍵データを含むあるセクタ、あるいは、セクタブロックのデータ配置が、暗号化されたオーディオデータのセクタ、あるいはセクタブロックのデータ配置と異なるため、このデータ配置を知らない再生装置は、その鍵データを正しく復元できず、暗号化されたオーディオデータを正しく解読、復元できないことになる。データの配置を入れ換える方法は、及びパリティの生成方法は数多くの組合せが存在するため、元の正しいデータ配置を特定することは困難である。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明では、データ処理方法においては、Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックについては、その他のセクタ、あるいは、その他の複数セクタからなるその他のセクタブロックのため誤り訂正符号とは（Ｃ１パリティ及びＣ２パリティの生成方法）異なるものとして、そのデータを記録媒体上に記録することにより、また、Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックについては、その他のセクタ、あるいは、その他の複数セクタからなるその他のセクタブロックのための誤り訂正符号とは（Ｃ１パリティ及びＣ２パリティの生成方法）異なるものとし、上記その他のセクタブロックでは、各Ｃ２系列データの最後に一括して生成される（情報多項式をある規約多項式で除算した剰余としてＣ２パリティを生成）Ｃ２パリティが各セクタに均等分割配置されるように、Ｃ２パリティ生成後、行方向でＣ２パリティのデータ配置を入れ換え、特定セクタブロックでは、最初から、あらかじめ各セクタにＣ２パリティが均等に配置されるようにＣ２パリティ生成を行い、上記データを記録媒体上に記録することにより、また、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのＣ２パリティの生成は、パリティを配置したい位置のデータが誤りであるとのポインタ情報を、本来は、誤り訂正処理のデコード処理である消失（イレージャ）訂正処理に使い、訂正処理を実行することで、訂正処理の結果として、上記ポインタ位置にＣ２パリティを生成することにより、また、特定セクタ、あるいは、複数のセクタから成る特定セクタブロックのデータに基いて、その他のセクタ、あるいは、その他の複数のセクタから成るその他のセクタブロックのデータを暗号化する暗号化手段と、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのためのＣ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を生成する第１のＥＣＣエンコード手段と、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのためのＣ１パリティ及びＣ２パリティを生成するための第２のＥＣＣエンコード手段と、上記その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックの行の順番を入れ換えるデータ配置変換手段と、これらデータ配置変換手段及び第１のエンコード手段の出力を記録する記録手段と、
上記特定セクタ、あるいは特定セクタブロック、あるいは、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを再生する再生手段と、上記順番を入れ換えられたその他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを元のデータ配置に戻すデータ再配置変換手段と、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータのエラーを訂正する第２のＥＣＣデコード手段と、特定セクタブロックのデータのエラーを訂正する第１のＥＣＣデコード手段と、上記、第１のＥＣＣデコード手段より得られ、訂正された特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックより得られたデータに基き、上記、第２のＥＣＣデコード手段より得られ、訂正されたその他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックより得られたデータの正常再生を可能にする暗号解読手段と、を有することにより、暗号化されたオーディオデータを特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのデータである鍵データが再生されない限り、解読できないようにすることができる。また、この方法は、特別な変調回路などが全く不要で、単に、ＥＣＣのパリティ生成方法及びデータの配置を変えることだけで容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例におけるデータ処理方法及びデータ記録再生装置の記録系信号処理ブロック構成図
【図２】本実施例におけるデータ処理方法及びデータ記録再生装置の再生系信号処理ブロック構成図
【図３】プロダクト（積）符号を用いたセクタブロック構成による第１のＥＣＣ訂正ブロックと外符号パリティデータの配置変換説明図
【図４】プロダクト（積）符号を用いたセクタブロック構成による第２のＥＣＣ訂正ブロックとデータ配置説明図
【符号の説明】
１００　入力音楽信号
１０１　オーディオエンコーダ
１０２　バッファ＋暗号器
１０３　鍵データ発生器
１０４　第１のＥＣＣエンコーダ
１０５　第２のＥＣＣエンコーダ
１０６　データ配置変換器
１０７　スイッチ
１０８　変調器
１０９　記録ヘッド
１１０　光ディスク
２００　再生ヘッド
２０１　復調器
２０２　データ再配置変換器
２０３　第２のＥＣＣデコーダ
２０４　第１のＥＣＣデコーダ
２０５　バッファ＋解読器
２０６　鍵データ抽出器
２０７　オーディオデコーダ
２０８　出力音楽信号

Claims

Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックについては、他のセクタ、あるいは、他の複数セクタからなるセクタブロックのため誤り訂正符号とは（Ｃ１パリティ及びＣ２パリティの生成方法）異なるものとして、そのデータを記録媒体上に記録することを特徴とするデータ処理方法。
Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックについては、他のセクタ、あるいは、その他の複数セクタからなるその他のセクタブロックのための誤り訂正符号とは（Ｃ１パリティ及びＣ２パリティの生成方法）異なるものとし、上記その他のセクタブロックでは、各Ｃ２系列データの最後に一括して生成される（情報多項式をある規約多項式で除算した剰余としてＣ２パリティを生成）Ｃ２パリティが各セクタに均等分割配置されるように、Ｃ２パリティ生成後、行方向でＣ２パリティのデータ配置を入れ換え、特定セクタブロックでは、最初から、あらかじめ各セクタにＣ２パリティが均等に配置されるようにＣ２パリティ生成を行い、上記データを記録媒体上に記録することを特徴とするデータ処理方法。
上記請求項１及び請求項２において、誤り訂正符号として、リードソロモン符号を用いることを特徴とするデータ処理方法。
上記請求項２において、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのＣ２パリの生成は、パリティを配置したい位置のデータが誤りであるとのポインタ情報を、本来は、誤り訂正処理のデコード処理である消失（イレージャ）訂正処理に使い、訂正処理を実行することで、訂正処理の結果として、上記ポインタ位置にＣ２パリティを生成することを特徴とするデータ処理方法。
特定セクタ、あるいは、複数のセクタから成る特定セクタブロックのデータに基いて、その他のセクタ、あるいは、複数のセクタから成るその他のセクタブロックのデータを暗号化する暗号化手段と、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのためのＣ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなる誤り訂正プロダクト符号（積符号）を生成する第１のＥＣＣエンコード手段と、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのためのＣ１パリティ及びＣ２パリティを生成するための第２のＥＣＣエンコード手段と、上記その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックの行の順番を入れ換えるデータ配置変換手段と、これらデータ配置変換手段及び第１のエンコード手段の出力を記録する記録手段と、
上記特定セクタ、あるいは特定セクタブロック、あるいは、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを再生する再生手段と、上記順番を入れ換えられたその他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを元のデータ配置に戻すデータ再配置変換手段と、特定のセクタ、あるいは、特定のセクタブロックのデータのエラーを訂正する第１のＥＣＣデコード手段と、その他のセクタ、あるいは、そのタのセクタブロックのデータのエラーを訂正する第２のＥＣＣデコード手段と、上記、第１のＥＣＣデコード手段より得られ、訂正された特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックより得られたデータに基き、上記、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックより得られたデータの正常再生を可能にする暗号解読手段と、を有することを特徴とするデータ記録再生装置。