JP2004288090A - デジタル情報記録再生システム - Google Patents

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寛 岩城
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健一郎 山本
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Abstract

【課題】デジタル情報の不正コピー及び使用を防止する。
【解決手段】同じ記録再生システムを有するそれぞれの別の装置において、管理情報を格納する領域を異なる領域に割当てるために、CPU10が、記録媒体(ここではハードディスク6)から記録媒体固有の情報(例えばシリアルナンバー)を取得し、この固有情報に基づいて、デジタル情報の管理情報を記録するための管理領域割当てアドレスを算出し、フラッシュメモリ9に対して記憶させる。そしてCPU10は、フラッシュメモリ9に記憶した管理領域割当てアドレスを取得し、取得した管理領域割当てアドレスをファイルシステム8にわたして、該ファイルシステム8が管理領域割当てアドレス用いてハードディスク6に対するデータの読み出し及び書き込みを行う。これにより記録再生装置ごとに異なった管理領域を割当てることができ、異なる記録再生装置間では管理情報を読み出すことができなくなる。
【選択図】 図4

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報記録再生システム、より詳細には、ハードディスクなどの記録媒体を用いて、AVストリームのようなデジタル情報の記録及び再生を行う記録再生システムに関し、記録媒体に記録したデジタル情報の不正なコピー及び使用を防止することが可能な記録再生システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
記録媒体としてハードディスクを用いて、AVストリームのようなデジタル情報を記録再生するシステムにおいては、コピーコントロール情報によりコピー制限を設けているストリームが含まれるため、記録したデジタル情報が記録媒体から容易に読み出せてしまうと、コピー制限を設けているデジタル情報が不正にコピー及び使用される恐れがある。そのためデジタル情報に対して、記録時には暗号化を施し、再生時には復号化を施して、記録媒体に記録されているデジタル情報を容易に読み出すことができないようにすることにより、不正コピー及び使用を防止する方法が採られている。
【0003】
また、記録媒体に記録されたデジタル情報が特定の再生装置でしかできないようにする記録再生システムとして、特許文献1に提案されているようなシステムがある。上記特許文献1に提案されているデジタル情報記録再生システムでは、システムのメモリに格納されているID情報を記録媒体に書き込み、同じID情報をシステムと記録媒体とで共有する。デジタル情報の記録時には、記録媒体に書き込んだID情報を用いて暗号化を行い、情報の記録を行う。また、デジタル情報を再生する際には、システムは記録媒体からデジタル情報を読み出し、システムのメモリに格納されているID情報を用いて復号化を行い、再生する。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−48482号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記に述べたように、記録媒体を用いてデジタル情報を記録及び再生する際には、記録されたデジタル情報の不正コピー及び使用を防止する目的で、デジタル情報の暗号化及び復号化を行う方法が多く用いられている。
暗号化及び復号化を行うためには暗号鍵が必要であり、システムは、フラッシュメモリなどの不揮発性の記憶デバイスにその暗号鍵を保持しておく必要がある。もし暗号鍵が消失してしまった場合には、記録媒体に既に記録されているデジタル情報は復号化できなくなってしまうので読み出すことができなくなり、消失した暗号鍵と全く同一の暗号鍵をシステムに書き込まない限り、システムは復旧しない。すなわち、暗号鍵の管理には多大な注意を払う必要がある。
【0006】
また、ある記録再生システムを有する装置Aの暗号鍵が不正に読み出され、同じ記録再生システムを有する装置Bの暗号鍵と置き換えられた場合は、装置Aで記録したデジタル情報は、装置Aだけでなく装置Bにおいても再生できてしまうことになり、記録するデジタル情報を暗号化した場合でもデジタル情報の不正コピー及び使用を必ずしも防止できるとは限らない。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑み、記録媒体から読み出されたデジタル情報を、特定の記録再生装置でしか再生できないようにすることによって、デジタル情報の不正使用を容易に防止することが可能なデジタル情報記録再生システムを提供することを目的とする。
【0008】
さらに本発明は、暗号鍵を用いた暗号化及び復号化をデジタル信号に対して行わなくても、デジタル情報の不正コピー及び不正使用を防止することを可能にすることにより、暗号鍵の管理を不要としたデジタル情報記録再生システムを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、基本的な手段として、第1の技術手段は、デジタル情報の記録再生を行う記録再生システムにおいて、デジタル情報及びデジタル情報を管理するための管理情報を記録する記録手段と、記録手段に対するデータの書き込み及び記録手段からのデータの読み出しを行うファイルシステムと、記録手段から記録手段に割当てられている固有情報を取得する固有情報取得手段と、固有情報取得手段が取得した固有情報に従って、記録手段において管理情報の記録領域である管理領域を割当てるための管理領域割当てアドレスを算出する管理領域割当てアドレス算出手段と、管理領域割当てアドレス算出手段によって算出された管理領域割当てアドレスを記憶する管理領域割当てアドレス記憶手段とを有することを特徴としたものである。
【0010】
第2の技術手段は、第1の技術手段において、管理領域割当てアドレス算出手段は、入力である記録手段の固有情報に対して出力である管理領域割当てアドレスを一意に決定するためのオフセット値を算出するオフセット算出アルゴリズムを有することを特徴としたものである。
【0011】
第3の技術手段は、第1または第2の技術手段において、デジタル記録再生システムは、デジタル記録再生システムの電源を投入したとき、起動の種別の判定を行う起動種別判定手段を有し、起動種別判定手段によって起動の種別が初期起動であると判定された場合、固有情報取得手段は、記録手段から固有情報を取得し、管理領域割当てアドレス算出手段が固有情報に従って管理領域割当てアドレスを算出し、管理領域割当てアドレス記憶手段が、算出した管理領域割当てアドレスを記憶することを特徴としたものである。
【0012】
第4の技術手段は、第1ないし第3のいずれか1の技術手段において、起動種別判定手段によって起動の種別が通常起動であると判定された場合、管理領域割当てアドレス記憶手段に記憶されている管理領域割当てアドレスを取得する管理領域割当てアドレス取得手段を有し、ファイルシステムは、管理領域割当てアドレス取得手段が取得した管理領域割当てアドレスを用いて記録手段から管理情報を読み込むことにより、記録手段に記録されたデジタル情報の再生を可能とすることを特徴としたものである。
【0013】
第5の技術手段は、第4の技術手段において、管理領域割当てアドレス取得手段が、管理領域割当てアドレスの取得に失敗した場合、固有情報取得手段は、記録手段から記録手段の固有情報を取得し、管理領域割当てアドレス算出手段は、固有情報取得手段が取得した固有情報に従って、管理領域割当てアドレスを算出し、管理領域アドレス記憶手段は、管理領域割当てアドレス算出手段によって算出された管理領域割当てアドレスを記憶することを特徴としたものである。
【0014】
第6の技術手段は、第1ないし第5のいずれか1の技術手段において、管理領域割当てアドレス算出手段は、記録手段の固有情報に対して一意に決定する管理領域割当てアドレスとして、異なる固有情報に対して同じ管理領域割当てアドレスを決定しないことを特徴としたものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明に適用されるデジタル情報記録再生システムの構成例を説明するための図で、記録媒体としてハードディスクを用い、BSデジタル放送のようなAVストリームの記録及び再生を行うデジタル情報記録再生システムの例を示すものである。図1において、アンテナ1は、BSデジタル放送を受信する。チューナ部2は、アンテナ1で受信した信号を復調してTSストリームとして出力する。
【0016】
TSデコーダ3は、TSストリームデータのデコードを行い、記録時には、チューナ部2から送出されたTSストリームデータを入力とし、所望のTSストリームデータの抽出を行うためにPIDフィルタリングを行って、フィルタリング後のTSストリームデータを記録用データバッファ4へ転送する。再生時は、再生用データバッファ5からのTSストリームを入力とし、デコードを行って映像及び音声データを出力部7へ送出する。
【0017】
記録用データバッファ4は、TSデコーダ3でPIDフィルタリングされたTSストリームデータのバッファリングを行い、ハードディスク6にデータ転送・記録を行う。また、再生用データバッファ5は、ハードディスク6から読み出したTSストリームデータのバッファリングを行い、TSデコーダ3に送出する。ハードディスク6は、このシステムの記録媒体である。出力部7は、TSデコーダ3においてTSストリームデータからデコードされた映像及び音声データを出力する。
【0018】
ハードディスク6にデジタル情報を記録する主な流れは以下の通りである。アンテナ1で受信した信号はチューナ部2において復調され、TSストリームデータとしてTSデコーダ3に入力される。TSデコーダ3では、記録を行うTSストリームデータの抽出を行うためにPIDフィルタリングが行われ、フィルタリングされたTSストリームデータは記録用データバッファ4にバッファリングされた後、ハードディスク6に記録される。
【0019】
ここで、TSストリームデータをハードディスク6に記録する際には、後述するファイルシステムによって実際のデジタル情報が記録されるデータ領域とデジタル情報の管理情報を記録する管理領域に分けて記録される。
【0020】
図2は、デジタル情報のデータ領域と、その管理情報が記録される管理領域との基本的な構成を説明するための図である。例えば、ハードディスク6に記録されるデジタル情報は、そのデータ領域にファイルとして記録される一方、データ領域に記録されたデジタル情報の基本情報(例えば、ファイル名,データ領域に記録されているファイルの先頭アドレス,作成及び更新日時,使用状況など)が、管理情報として管理領域に記録される。
【0021】
ハードディスク6に対する書き込み及び読み出しを行う際には、まず管理領域に記録されている管理情報を読み出すことによってデータ領域に記録されているデジタル情報の基本情報を取得し、その基本情報をもとにデジタル情報の書き込み及び読み出しを行う。
【0022】
ここで、例えば、データ領域に記録するデジタル情報に対して暗号化を施さない記録再生システムを有する記録再生装置Aと記録再生装置Bとがあり、記録再生装置Aのハードディスクを記録再生装置Bに接続したとする。このとき、記録再生装置Bでは、記録再生装置Aのハードディスクに記録されているデジタル情報を再生できてしまう。これは、図3に示すように管理領域がハードディスクの同じ領域に割当てられている場合、データ領域の各デジタル情報の管理情報を読み出すことができてしまうため、データ領域のデジタル情報の基本情報を取得することが可能であるためである。
【0023】
以上のことから、管理領域に記録されている管理情報を容易に読み出すことができなければ、上述のように記録再生装置Aのハードディスクを記録再生装置Bに接続しても、記録再生装置Aのハードディスクの内容が記録再生装置Bにおいて再生されることはない。
【0024】
図4は、本発明に関わるデジタル情報記録再生システムにおけるデジタル情報及び管理情報の制御を行うシステム構成の一例を示す図である。図4の構成は、図1のハードディスク6に対してアクセスし、データの読み出し及び書き込みを行うファイルシステム8と、管理領域割当てアドレスを記憶するフラッシュメモリ9と、これらを制御するCPU10とを備えている。
【0025】
本構成においては、同じ記録再生システムを有するそれぞれの装置において管理領域を異なる領域に割当てるために、CPU10が、記録媒体(ここではハードディスク6)から記録媒体固有の情報(例えばシリアルナンバー)を取得し、この記録媒体の固有情報に基づいて、デジタル情報の管理情報を記録するための管理領域割当てアドレスを算出し、フラッシュメモリ9に対して算出した管理領域割当てアドレスを記憶させる。
【0026】
CPU10は、フラッシュメモリ9に記憶した管理領域割当てアドレスを取得し、取得した管理領域割当てアドレスをファイルシステム8にわたして、該ファイルシステム8が管理領域割当てアドレスを用いてハードディスク6に対するデータの読み出し及び書き込みを行う。
【0027】
本構成において、ハードディスク6は、デジタル情報及びそのデジタル情報を管理するための管理情報を記録する記録手段として機能する。また、CPU10は、上記記録手段からその記録手段に割当てられている固有情報を取得する固有情報取得手段、その固有情報に従って管理領域割当てアドレスを算出する管理領域割当てアドレス算出手段、及び本システムの起動の種別を判定する起動種別判定手段と、起動種別判定手段による起動種別に応じて管理領域割当てアドレスを取得する管理領域割当てアドレス取得手段として機能する。これら機能の詳細については、さらに後述して説明する。
【0028】
図5は、記録媒体固有の情報に基づいて、装置毎に異なる管理領域を割当てる処理を説明するためのフローチャートで、図4の構成を参照しながら処理を説明する。まず、本発明に関わる記録再生システムを備えた記録再生装置に電源を投入したとき(すなわち記録再生システムの電源が投入されたとき)(ステップS1)、CPU10は、その起動が初期起動かどうかを判定する(ステップS2)。初期起動とは、その記録再生装置を初めて起動した場合を指し、実際の製品の場合は生産時に行われるものとする。
【0029】
初期起動である場合、CPU10は、管理領域が割当てられる領域のアドレス(管理領域割当てアドレス)を算出する処理を行う(ステップS3〜S5)。すなわち、ここでは、システムのCPU10が、ハードディスク6からその固有情報であるシリアルナンバーを読み出し(ステップS3)、そのシリアルナンバーに基づいて管理領域オフセット値を生成し(ステップS4)、管理領域を割当てる領域のアドレスを算出する(ステップS5)。このステップS3〜S5に到る処理の詳細は、後述して説明する。
【0030】
そして、CPU10は、生成した管理領域割当て領域のアドレスをフラッシュメモリ9などの不揮発性メモリに格納しておく(ステップS6)。そしてさらにCPU10は、ハードディスク6に管理情報が存在するかどうか判別し(ステップS7)、ここでは初期起動であることから管理情報が存在しないため、管理領域割当てアドレスに従ってファイルシステム8が管理情報ファイルを作成して(ステップS9)、その管理情報ファイルをハードディスク6に記憶させて、起動が完了する(S10)。
【0031】
上述の処理は、デジタル情報再生システムが組み込まれた情報再生装置がユーザの手にわたる前の段階(例えば、製品の生産時)で完了しておく必要がある処理である。ユーザの手にわたる前に完了していないと、管理領域割当てアドレスがフラッシュメモリ9に格納される前にハードディスク6の交換が行われた場合に、同じハードディスク6内のデジタル情報が複数の記録再生装置で再生可能となってしまう。
【0032】
一方、上記ステップS2において、記録再生装置の初期起動ではない場合は、CPU10は、管理領域割当てアドレスをフラッシュメモリ9から取得する(ステップS11)。そして管理領域割当てアドレスがフラッシュメモリ9から正常に取得できたかどうかを判定し(ステップS12)、正常に取得できている場合は、その取得した管理領域割当てアドレスをファイルシステム8にわたし、ファイルシステム8が管理領域割当てアドレスを用いてハードディスク6にアクセスして、管理情報を読み出す(ステップS13)。
【0033】
上記ステップS12において、CPU10が、管理領域割当てアドレスをフラッシュメモリ9から正常に取得できなかった場合は、初期起動のときと同様にハードディスク6からシリアルナンバーを読み出し(ステップS3)、管理領域オフセット値を生成する(ステップS4)。そしてCPU10は、管理領域割当てアドレスを算出した後(ステップS5)、生成した管理領域割当てアドレスをフラッシュメモリ9に格納する(ステップS6)。この場合は、ステップS7でハードディスク6の管理領域に管理情報が存在するはずであるから、ファイルシステム8によって管理情報を読み出して(ステップS8)、起動を完了する(ステップS10)。
【0034】
次に上述のステップS3〜S5における管理領域割当てアドレスの算出処理の詳細を図6及び図7を参照して説明する。まず図6において、CPU10がハードディスク6から読み出したシリアルナンバー11は、ハードディスク6に対して“Identify Device”コマンドを発行することによりハードディスク6から読み出すことができ、そのシリアルナンバー11は、読み出したハードディスク6固有のものである。
【0035】
オフセット値算出アルゴリズム12は、ハードディスク6から読み出したシリアルナンバー11を入力とし、管理領域オフセット値13を出力する。ただし、出力である管理領域オフセット値13は、入力であるハードディスクのシリアルナンバー11に対して一意に決まるものとする。そして、管理領域オフセット値13がフラッシュメモリ9に書き込まれる。
【0036】
図7は、管理領域オフセット値を用いた管理領域の割当て処理を説明するための図である。ここで、管理領域が割当てられる領域のアドレス(管理領域割当てアドレス)は以下の式で表すことができる。
(管理領域割当てアドレス)=(基準アドレス+管理領域オフセット値)
【0037】
ここでいう基準アドレスは、例えば、ハードディスク6の第1セクタの先頭アドレスのような基準になり得るアドレスであり、任意に設定することが可能であるが、ひとつのデジタル情報記録再生システムにおいては一意に設定するものである。すなわち、同じ仕様のデジタル情報記録再生システムを有する記録再生装置Aと記録再生装置Bの基準アドレスは同じでなければならない。
【0038】
また、管理領域オフセット値は、ハードディスク等の記録媒体の固有の情報に基づいてそれぞれ一意に決定され、このときに異なる固有情報に対して同じオフ管理領域オフセット値が決定されないようにし、これによって異なる固有情報に対しては、同一の管理領域割当てアドレスを決定しないようする。このような処理を行うことにより、同じ仕様のデジタル情報記録再生システムを有する全ての記録再生装置においては、管理領域に割当てられる領域のアドレスには必ず異なるアドレスが割当てられ、記録再生装置Aのファイルシステムの管理情報は、記録再生装置Bでは読み出すことができなくなり、記録再生装置Aで記録したデジタル情報は記録再生装置Bでは再生することができない。従って、記録媒体に記録したデジタル情報も読み出すことができなくなるため、デジタル情報の不正コピー及び使用を防止することができる。
【0039】
また、管理領域割当てアドレスをシステム毎に変更することで、デジタル情報を保護しているので、デジタル情報の暗号化及び復号化を行う必要がなくなり、それに伴い、暗号化及び復号化を行うための暗号鍵が不要となる。さらに、初期起動時にハードディスク等の記録媒体からその固有情報の取得を行い、その固有情報をもとにオフセット算出アルゴリズムによって管理領域割当てアドレスを算出し、算出した管理領域割当てアドレスを予めシステムの記憶デバイス(フラッシュメモリ等)に記憶することにより、記録再生装置を識別するための固有ID情報の装置への書き込みは不要となる。
【0040】
また、デジタル情報記録再生システムで記憶しておく管理領域割当てアドレスが万が一消失した場合でも、再び記録媒体からその固有情報を取得し、その固有情報をもとに管理領域割当てアドレスが算出できるので、デジタル情報の暗号化及び復号化を行うシステムにおいて、暗号鍵が消失した場合と比較しても、システムの復旧が容易となる。
【0041】
以上の説明のように、データ領域に記録するデジタル情報に対して暗号化及び復号化を行わなくともハードディスク等の記録手段に記録しているデジタル情報の不正コピー及び使用を防止することができるが、さらにデータ領域に記録するデジタル情報に対して暗号化及び復号化を行うことにより、記録手段に記録されたデジタル情報の保護に万全を期することができるのは言うまでもない。
【0042】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、デジタル情報記録再生システムの初期起動時に、記録手段からその固有情報を取得し、その固有情報をもとに算出した管理領域割当てアドレスを記憶しておくことにより、記録再生装置ごとに異なった管理領域を割当てることができ、これによって異なる記録再生システム間では管理情報を読み出すことができなくなる。従って、記録手段に記録したデジタル情報も読み出すことができなくなるため、デジタル情報の不正コピー及び使用を防止することができ、暗号鍵の管理を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に適用されるデジタル情報記録再生システムの構成例を説明するための図である。
【図2】デジタル情報のデータ領域と、その管理情報が記録される管理領域との基本的な構成を説明するための図である。
【図3】管理領域がハードディスクの同じ領域に割当てられている構成を示す図である。
【図4】本発明に関わるデジタル情報記録再生システムにおけるデジタル情報及び管理情報の制御を行うシステム構成の一例を示す図である。
【図5】記録媒体固有の情報に基づいて、装置毎に異なる管理領域を割当てる処理を説明するためのフローチャートである。
【図6】管理領域割当てアドレスの算出処理の詳細を説明するための図である。
【図7】管理領域オフセット値を用いた管理領域の割当て処理を説明するための図である。
【符号の説明】
1…アンテナ、2…チューナ部、3…TSデコーダ、4…記録用データバッファ、5…再生用データバッファ、6…ハードディスク(HDD)、7…出力部、8…ファイルシステム、9…フラッシュメモリ、10…CPU、11…シリアルナンバー、12…オフセット値算出アルゴリズム、13…管理領域オフセット値。

Claims (6)

  1. デジタル情報の記録再生を行う記録再生システムにおいて、デジタル情報及び該デジタル情報を管理するための管理情報を記録する記録手段と、該記録手段に対するデータの書き込み及び該記録手段からのデータの読み出しを行うファイルシステムと、該記録手段から該記録手段に割当てられている固有情報を取得する固有情報取得手段と、該固有情報取得手段が取得した固有情報に従って、前記記録手段において前記管理情報の記録領域である管理領域を割当てるための管理領域割当てアドレスを算出する管理領域割当てアドレス算出手段と、該管理領域割当てアドレス算出手段によって算出された管理領域割当てアドレスを記憶する管理領域割当てアドレス記憶手段とを有することを特徴としたデジタル情報記録再生システム。
  2. 請求項1に記載のデジタル情報記録再生システムにおいて、前記管理領域割当てアドレス算出手段は、入力である記録手段の前記固有情報に対して出力である前記管理領域割当てアドレスを一意に決定するためのオフセット値を算出するオフセット算出アルゴリズムを有することを特徴とするデジタル情報記録再生システム。
  3. 請求項1または2に記載のデジタル記録再生システムにおいて、該デジタル記録再生システムは、該デジタル記録再生システムの電源を投入したとき、起動の種別の判定を行う起動種別判定手段を有し、該起動種別判定手段によって起動の種別が初期起動であると判定された場合、前記固有情報取得手段は、前記記録手段から前記固有情報を取得し、前記管理領域割当てアドレス算出手段が該固有情報に従って管理領域割当てアドレスを算出し、前記管理領域割当てアドレス記憶手段が、算出した該管理領域割当てアドレスを記憶することを特徴とするデジタル情報記録再生システム。
  4. 請求項1ないし3のいずれか1に記載のデジタル情報記録再生システムにおいて、前記起動種別判定手段によって前記起動の種別が通常起動であると判定された場合、前記管理領域割当てアドレス記憶手段に記憶されている前記管理領域割当てアドレスを取得する管理領域割当てアドレス取得手段を有し、前記ファイルシステムは、該管理領域割当てアドレス取得手段が取得した該管理領域割当てアドレスを用いて前記記録手段から前記管理情報を読み込むことにより、前記記録手段に記録されたデジタル情報の再生を可能とすることを特徴とするデジタル情報記録再生システム。
  5. 請求項4に記載のデジタル情報の記録再生システムにおいて、前記管理領域割当てアドレス取得手段が、前記管理領域割当てアドレスの取得に失敗した場合、前記固有情報取得手段は、前記記録手段から該記録手段の固有情報を取得し、前記管理領域割当てアドレス算出手段は、前記固有情報取得手段が取得した固有情報に従って、前記管理領域割当てアドレスを算出し、前記管理領域アドレス記憶手段は、前記管理領域割当てアドレス算出手段によって算出された管理領域割当てアドレスを記憶することを特徴としたデジタル情報記録再生システム。
  6. 請求項1ないし5のいずれか1に記載のデジタル情報記録再生システムにおいて、前記管理領域割当てアドレス算出手段は、前記記録手段の固有情報に対して一意に決定する管理領域割当てアドレスとして、異なる固有情報に対して同じ管理領域割当てアドレスを決定しないことを特徴とするデジタル情報記録再生システム。
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