JP2005203053A - 光ディスク、およびその記録装置、再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光ディスクの再生アナログ信号をそのまま光ディスク原盤にコピーした不正ディスクの判別方法を、光ディスクの物理フォーマットを変更することなく実現する。
【解決手段】光ディスクの管理領域に、物理基準位置の物理位置情報を記憶し、再生時に、再生時の物理基準位置情報と比較することによって不正ディスクの判別を行う。また、物理位置情報は、光ディスクの管理領域内の記録マークを微少変位／微少変形させることによって記録することによって、物理フォーマットの変更を行うことなく記録する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学的に読み取り可能な記録マークにより、デジタル著作物が記録される光ディスクの不正な複製を防止する光ディスクと、その記録装置、再生装置に関する。

光ディスクのコンテンツ保護技術として、従来のようにコンテンツ暗号のみに頼らない方法として、コンテンツ情報を記録する記録マークを微少変位することによりコピーのできない副情報を記録する技術が開示されている（特許文献１）。

しかしながら、記録マークのタンジェンシャル微少変位、ラジアル微少変位によって記録した副情報ですら、再生信号のアナログ段での信号を用いて、光ディスク原盤に記録すれば、コピーができてしまう。

また、同一のスタンパにて複数毎作成される光ディスクにおいて、不正に作成されたスタンパから作成される光ディスクおよび上記の正規スタンパから生成される光ディスクを判別する手段として、記録データの複数の基準が成す角度により判別する手段が開示されている（特許文献２）。

特許文献２に開示されている技術は、上記スタンパを作成中あるいは作成後に、あらかじめ指定されるスタンパ上の複数の基準位置が成す角度を抽出し、これを暗号化し、物理配置テーブルとしてスタンパ上の外周部に記録するものである。また、光ディスク上には、上記暗号化を解読するための暗号解読プログラムおよび光ディスク上に記録されたディスクチェックプログラムをデータ記録部にあらかじめ記録する。再生時には、上記暗号解読プログラムを呼び出し、上記暗号化された物理配置テーブルを解読し、記録スタンパと同じ物理配置であるかどうかの確認を上記ディスクチェックプログラムを呼び出すことによって確認する。通常、コピーされたディスクは、元の光ディスクとの物理位置が異なるため、不正ディスクを判別し、再生を排除することが可能となる。

しかしながら、上記の手法では、不正ディスクの判別のために、光ディスクのデータ領域に、暗号解読プログラム、ディスク判別プログラムおよび物理情報テーブルを記録する必要があり、光ディスク上のデータ領域を効率的に使用できないばかりか、上記２つのプログラムを再生前に動作させる必要があるので、コンテンツ再生までに多大な時間を要してしまう。
特開２００１−３５７５３３号公報 特開平７−２４９２２７号公報

本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、上記物理配置テーブルをディスク上に記録されている所定識別情報で暗号化、あるいは上記所定識別情報に基づいた副情報として、光ディスクの著作権情報があらかじめ記録されている内周側に記録することによって、ディスクのリソースを効率的に使用するとともに、物理的なピット情報をそのまま記録される不正コピーに対しても、上記不正ディスクを判別する手段を持つことが可能となる光ディスクと、その記録装置および再生装置を提供する。

上記課題を解決し、上記目的を達成する為に、本発明に係る秘怒りディスクは、光学的に読み取り可能な記録マークにより情報が記録されている光ディスクにおいて、前記光ディスクの管理領域に、記録されるコンテンツの著作権保護情報が記録されており、前記光ディスクの管理領域内の複数の基準位置の物理的な位置情報が、前記管理領域の略著作権保護情報の記録される領域に記録されていることを特徴とする。

前記光ディスク上に光学的に読み取り可能な螺旋状の記録マークを形成することによって、情報を記録する光ディスク記録装置であって、また、本発明に係る光ディスク記録装置は、光ディスク上に記録する複数の基準位置の物理的な位置情報を抽出する物理位置情報抽出手段と、前記物理位置情報抽出手段により抽出した複数の物理位置情報を一時記憶するための記憶手段と、光ディスクの管理領域に前記複数の物理位置情報を記録する物理位置情報記録手段とを有することを特徴とする。

また、本発明に係る光ディスク再生装置は、光ディスク上の光学的に読み取り可能な記録マークから情報を再生する光ディスク再生装置であって、光ディスクの管理領域から記録時の物理位置情報を抽出する記録物理位置情報抽出手段と、前記記録物理位置情報抽出手段により読み取った記録物理位置情報を一時記憶する物理情報記憶手段と、光ディスクから読み取った基準位置情報の物理位置情報を抽出する再生物理位置情報抽出手段と、前記記録物理位置情報抽出手段によって抽出した記録物理位置情報と、前記再生物理位置情報抽出手段によって抽出した再生物理位置情報との比較判定によって、正規ディスクであることの判定を行い、正規ディスクと判定された場合のみ、光ディスクからコンテンツの再生を行うことを許可する判定手段とを有することを特徴とする。

従って、本発明によって、ディスクから再生したアナログ信号をそのまま光ディスク原盤にコピーされることのない光ディスクと、その記録装置、再生装置を提供することができる。

従来の光ディスクの著作権保護技術は、ＤＶＤに適用されるＣＳＳに代表される。ＣＳＳでは、コンテンツをタイトル鍵で暗号化し、そのタイトル鍵はディスク鍵で暗号化され、ディスク鍵は、機器が内部に秘密に持つマスタ鍵により暗号化され記録される。また、各マスタ鍵で暗号化された暗号化ディスク鍵セットは、ユーザがアクセスをすることのできない光ディスク内周のリードインに厳重に管理される。従って、ユーザが例えばＤＶＤ−Ｒ等にカジュアルコピーしたとしても、リードインに記録されている暗号化されたディスク鍵セットはコピーされず、コンテンツの暗号を解読することができない。

しかしながら、例えばＤＶＤをマスタリングするマスタリング装置を有する海賊版メーカは、ＤＶＤを再生したときに得られる信号をそのままスタンパに複製し、そのスタンパでスタンプすることによって容易にデジタル著作物の不正な複製が可能である。これにより、ＤＶＤにおけるデジタル著作物の健全な流通に支障をきたしている。

しかしながら、上記のように例えＤＶＤの再生信号をそのままコピーしたとしても、不正に複製された光ディスクを作成するスタンパは、正規のスタンパを作成するときと同じ線速度あるいは記録開始位置を保持することは困難である。線速度の若干ずれあるいは記録開始位置の若干ずれは、光ディスク上に記録される基準位置（例えば、アドレス情報あるいは同期符号等）の物理的な記録位置のずれとして検出することが可能である。

本発明は、上記のように、光ディスク上に記録される基準位置情報を予め記録時に光ディスク上に管理しておいて、不正に複製された光ディスクを判別することを可能にする手法であり、下記に実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
（光ディスク）
本発明に係る実施の形態１について図面を用いて詳細に説明する。

本発明に係る光ディスクの構造は図１に示すように、ユーザから直接アクセスをすることのできないコントロール領域であるリードイン１０１とリードアウト１０２、また暗号化されたデジタルコンテンツ等が記録されているユーザ領域１０３とに分類することができる。また、リードインでは、スタンパやディスクにユニークなＩＤが付与されている。例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭでは、メディアＩＤと呼ばれ、高出力のイニシャライザを用いて記録するＢＣＡ（Ｂｕｒｓｔ Ｃｕｔｔｉｎｇ Ａｒｅａ）１０４に記録されている。また、リードインには、ユーザ領域に記録される暗号化されたコンテンツの解読に必要となる暗号化鍵セット１０５が記録されている。例えば、ＤＶＤにおける暗号化タイトル鍵セット、ＤＶＤ−ＲＡＭにおける暗号化メディア鍵セット（ＭＫＢ）がそれに当たる。また、本発明に関して特長のある光ディスクの物理位置情報が、光ディスクリードイン中に存在する基準ｍ１およびｍ２の成す角度情報１０６として、前記ＩＤによって暗号化されて記録されている。ｍ１およびｍ２は、例えば光ディスク上の特定アドレス符号の記録開始位置、あるいは特定アドレスの先頭フレーム同期符号が考えられるが本件では、後者として説明する。また、暗号化には、ＤＥＳのような逆解析が困難な一方向性関数を用いた暗号を用いる。

（光ディスク記録装置）
本発明に係る光ディスク記録装置は、例えばＤＶＤマスタリング装置やＤＶＤ−ＲＡＭ記録装置に適用することが可能であり、その特徴的なブロック図を図２に示す。

本発明に係る記録装置は、記録フォーマッタ２０１、記録パルス生成部２０２、記録ヘッド２０３、スピンドルモータ２０４、回転角検出部２０５、物理位置情報制御部２０６、暗号化部２０７およびセレクタ２０８から構成される。

記録フォーマッタ２０１は、デジタルの記録データおよび記録クロックから、記録信号を生成するブロックである。本記録フォーマッタは、入力される記録データの変調（ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭでは、８−１６変調）を行うとともに、エラー訂正符号およびアドレスの付与を行うことにより記録信号を生成し、記録パルス生成部へ出力する。

記録パルス生成部２０２では、記録フォーマッタからの記録信号に従い、光ディスク上に記録マークを形成するための最適なレーザ発光、電子線照射を行うために記録補償を行うブロックであり、記録補償された記録パルスは、記録ヘッドへ出力される。

記録ヘッド２０３では、記録パルス生成部により生成した記録パルスにしたがって、レーザ照射時間またはレーザ照射強度を調整し、光ディスク上にレーザ照射を行うことによって、光ディスク上に記録マークを形成することで情報を光ディスクに記録する。

スピンドルモータ２０４は、光ディスク上の記録半径位置を図示しないアクチュエータ等から取得して、半径位置に従った線速度を調整することによってＣＬＶ記録をするためのスピンドルを実現する部分である、また、本スピンドルモータには、１回転に１パルスのＦＧを生成する機能をさらに具備しており、ＦＧパルスを回転角検出部に出力する。

回転角検出部２０５は、スピンドルモータからのＦＧパルスのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）によって、記録回転位置を抽出する部分であり、その詳細なブロック図を図３に示す。

本回転角検出部２０５は、主に、入力されるＦＧに対して３６０逓倍のＰＬＬを抽出するデジタルＰＬＬ回路３０１と、上記のＰＬＬをカウント３０２するカウンタからなる。

前記デジタルＰＬＬ３０１は、ＦＧパルスを３６０等分したクロック信号を抽出する部分であり、位相比較器３０３、チャージポンプ３０４、ＬＰＦ３０５およびＶＣＯ３０６からなる。また、前記カウンタ３０２は、前記クロックをすべてカウントすることによって、光ディスク一回転にすき３６０カウント、すなわち前記カウンタ値は、光ディスクの回転１度につき、＋１カウントを行うことになる。また、前記カウンタは、後述の物理位置制御部からの回転角リセット信号によって、リセット（カウンタ値を０）する。

物理位置情報制御部は、記録フォーマッタからの記録信号およびアドレス、回転角検出部からの角度情報を元に、セレクタにセレクト信号、暗号部に物理位置情報を出力するブロックであり、その詳細なブロック図を図４に示す。

本物理位置情報制御部２０６は、同期符号検出部４０１、記録基準位置テーブル４０２、基準位置判定部４０３および物理基準位置記憶部４０４から構成される。

同期符号検出部４０１は、記録フォーマッタにより記録データに付与された同期符号を検出し同期信号を基準位置判定部に出力する。

記録基準位置テーブル４０２は、物理位置情報のすべての基準となる主基準位置アドレスおよび複数の従基準位置アドレスが予め機器内部に秘密に記憶されている。

基準位置判定部４０３は、同期検出部からの同期信号が出力されるタイミングで、入力されるアドレスが基準位置テーブルに記載されているか否か判定を行う。（Ａ）同期信号のタイミングでのアドレスが、基準位置テーブルに主基準位置として記載されている場合は、回転角検出部に回転角度リセットを出力するとともに、主基準位置のアドレスおよび角度情報として”０“を物理基準位置記憶部にて記憶させる。（Ｂ）また、同期信号のタイミングでのアドレスが、基準位置テーブルに記載される従基準位置をして記載されている場合には、その従基準位置のアドレスおよび回転角検出部からの角度情報を関連させて、物理基準位置記憶部にて記憶させる。

前記（Ａ）、（Ｂ）の操作を機器内部に秘密に保持している基準軸テーブルに記載されるすべての基準位置で行なう。

最後に、（Ｃ）基準位置テーブルの最後に記載される物理情報記録アドレスと、入力されるアドレスが同一になるデータブロックのタイミングの間、セレクタにセレクト信号を出力するとともに、記憶した物理位置情報記憶部のすべての情報を物理位置情報として、暗号部に出力する。

暗号化部２０７では、媒体固有情報として光ディスクに記録するＩＤ、あるいはＲＯＭディスクの場合では、スタンパごとに固有に設けられたＩＤなどを暗号鍵として、物理位置情報制御部からの物理位置情報を暗号化する。暗号には、一方向性関数を利用した逆解析の困難な暗号鍵の暗号アルゴリズムを用いることが望ましい。また、この暗号アルゴリズムは、ライセンスを受けた正規メーカのみ配布するようにし、アルゴリズムが外部に漏洩することを防ぐことが望ましい。暗号部は、入力された物理位置情報を暗号化処理するとともに、暗号化された暗号化物理位置情報をセレクタに出力する。

セレクタ２０８は、機器に入力されるコンテンツデータと暗号部からの暗号化物理位置情報とを、物理位置情報制御部からのセレクト信号によって切り替えて記録フォーマッタに記録データとして出力する。

（光ディスク再生装置）
本発明に係る光ディスク再生装置は、例えばＤＶＤ／ＣＤプレーヤなどのＲＯＭ型光ディスクの再生装置、あるいはＤＶＤ−ＲＡＭレコーダ等の光ディスク記録再生装置における再生回路部に適用することが可能である。

本光ディスク再生装置は、再生している光ディスクが正規ディスクであるかどうかの判定を光ディスクの物理位置情報を確認することにより判断する機能を有し、その特徴的なブロック図を図５に示す。

本光ディスク再生装置は、再生ヘッド５０１、スピンドルモータ５０２、再生チャネル５０３、再生フォーマッタ５０４、回転角検出部５０５、物理位置情報管理部５０６、暗号解読部５０７、ディスク判定部５０８およびコンテンツ解読部５０９から構成される。

再生ヘッド５０１は、光ディスク上に記録レーザを照射し、その反射光の強さからアナログ再生信号を生成して、再生チャネルに出力する。

スピンドルモータは、光ディス上のトラックから情報を読み取る時の最適な線速度あるいは回転速度となるように制御するとともに、スピンドルモータ１回転に対応するＦＧを生成して、回転角検出部へ出力する。

再生チャネル５０３は、再生ヘッドからのアナロク再生信号を波形等化したり、ゲイン調整などを行い、所定のスレッシュホールドで２値化して、デジタル再生信号を生成して再生フォーマッタへ出力する。再生チャネルは、また、ＰＬＬ回路を内蔵し生成したデジタル再生信号から再生信号に同期したクロック信号を抽出し、再生フォーマッタへ出力する。

再生フォーマッタ５０４は、再生チャネルからのクロックおよびデジタル再生信号から、デジタル再生信号に付与されている同期部を検出して同期符号を抽出するとともに、前記再生信号の復調（ＤＶＤでは８−１６変調の復調）を行うことにより、アドレス、再生データを抽出して、再生符号およびアドレスを物理位置情報管理部へ出力し、再生データをコンテンツ解読部へ出力する。

また、再生フォーマッタ５０４は、物理位置情報管理部からの物理位置情報出力指示信号が出力されるタイミングで、予め光ディスク内周から読み取ったＩＤ情報および再生データを暗号解読部へ出力する。

回転角検出部５０５は、前述の本発明における光ディスク記録装置の回転角検出部と同様の機能／構成を有する部分であり、スピンドルモータから出力されるＦＧに同期した３６０逓倍したクロック信号を抽出するＰＬＬ回路と抽出したクロックをカウントするカウンタを有し、カウンタから出力されるカウント情報を光ディスクの角度情報として物理位置情報管理部へ出力する。

物理位置情報管理部５０６は、回転角抽出部から得られる角度情報と、再生フォーマッタからの同期符号およびアドレスを元に、光ディスク上の基準位置の物理位置情報を管理する部分であり、その詳細なブロック図を図６に示す。

本物理位置情報管理部５０６は、基準位置テーブル６０１、基準位置判定部６０２および物理基準位置記憶部６０３から構成される。

基準位置テーブル６０１は、本発明に係る光ディスク記録装置の基準位置テーブルと同様の情報が記載されており、主基準位置のアドレス、および従基準位置のアドレスが記載されている。

基準位置判定部６０２は、再生フォーマッタからの同期符号が出力されたタイミングでのアドレスを、前記基準位置テーブル中から検索し、前記アドレスが主基準位置、従基準位置あるいは両方出ないアドレスかを判定する。

（Ａ）現在のアドレスが、主基準位置であると判定された場合、回転角検出部に、回転角度リセットを出力する。

（Ｂ）また、現在のアドレスが従基準位置であると判定された場合は、回転角検出部からの回転情報を現在のアドレスに対応付けて物理基準位置記憶部６０３に記憶させる。

（Ｃ）また、現在のアドレスが基準位置テーブルの最後に記載されている物理位置情報記録アドレスである場合、そのアドレスが示すデータブロックの間、物理位置情報出力指示信号を生成し、暗号解読部５０７に出力する。

暗号解読部５０７は、基準位置判定部からの物理位置情報出力指示信号の出力されている区間で、再生フォーマッタからのＩＤと再生信号を入力し、暗号されている再生データをＩＤを鍵として解読することにより、記録時の基準位置の記録物理位置情報を抽出して、ディスク判定部に出力する。本暗号解読部は、本実施の形態の光ディスク記録装置における暗号部に対応したデータ復号化ブロックである。

ディスク判定部５０８は、暗号解読部からの記録物理位置情報と、物理位置情報管理部からの再生物理位置情報から、光ディスクに記録されている物理位置情報が前記ディスクを記録したときと相関があるかを判定するブロックである。本ディスク判定部は、記録時と最盛時の物理位置情報が一致した場合、あるいは予め設定されている閾値以上の基準位置の一致が確認された場合には、コンテンツ解読部に再生許可信号を出力し、記録時と再生時の物理位置情報が一致しない場合、あるいは予め設定された閾値以上の誤りを持つ場合にはコンテンツ解読部に再生許可信号を出力しない。

コンテンツ解読部５０９は、光ディスクに記録されている暗号化されたコンテンツ情報を解読することによりコンテンツを再生するブロックであり、ディスク判定部から再生許可信号が出力されなければコンテンツの再生（解読）を中断する。

以上の実施の形態で述べた光ディスクと、その記録装置、再生装置を用いれば、光ディスクが正規に記録されたものか、不正に複製されたものかの判定を行うことができる。何故ならば、例えばＤＶＤ−ＲＯＭの場合、予め情報を記録したスタンパ上に、任意のアドレスデータの組み合わせからなる角度情報を物理位置情報として、暗号化することにより秘密に光ディスク上に記憶しておき、再生時に前記物理位置情報を読み取り、再生時の物理位置情報と再生時の物理位置情報の比較によって、一致していれば正規のスタンパで記録されている光ディスクと判定することができると同時に、一致していなければ、正規の光ディスクから不正なスタンパに複製することにより作成された光ディスクと判断することが可能となる。これは、スタンパを記録する場合の、線速度のばらつき、あるいはデータの記録開始位置の微少なズレが、スタンパ固有であることに着目した発明であり、前記の線速度のばらつき、あるいはデータ記録開始位置のずれは、複数のアドレス等の光ディスク上の物理的な基準位置からなる角度情報の異なりにより判別することができるということを利用している。

また、本発明の光ディスクは、記録時に調べた基準位置の物理位置情報をディスク内周の予め著作権保護情報が記録されている領域に記録する。これにより、コンテンツの暗号化を解読するとき、すなわちコンテンツの読み始めの時点では、正規ディスクであるかの判定を行うことが可能となるため、不正ディスクの短時間の再生すら許すことはない。

また、本光ディスクの物理位置情報は、内周の著作権情報の記録されている領域に記録するため、再生ヘッドの動作により、物理位置情報の存在位置を解析されることはない。

また、本光ディスクの物理位置情報は、一方向性関数で暗号化されて記録されているので、もともと暗号化されている著作権保護情報との区別を行うことが困難となるばかりか、物理位置が例え明らかになった場合でも、暗号化されている物理位置情報を解析し、記録内容が漏洩することを防ぐことが可能となる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で述べた光ディスクとその記録装置、再生装置における物理位置情報について詳細に説明する。

本物理位置情報は２つの基準位置により、その物理位置情報は予め記録される著作権保護情報の記録される領域に記録される。例えば、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏでは、著作権保護情報は、内周Ｌｅａｄ−ｉｎ領域のＣｏｎｔｒｏｌ Ｄａｔａ Ｂｌｏｃｋに格納される。図７に、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格の内周Ｌｅａｄ−ｉｎデータフォーマットを示す。ＤＶＤ−ＶｉｄｅｏのＬｅａｄ−ｉｎには、００ｈが継続して記録される領域が３つと、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｄｅ７０１およびＣｏｎｔｒｏｌ Ｄａｔａ７０２からなる。

００ｈが記録される領域は、最内周、中間およびＬｅａｄ−ｉｎ最外周に存在する。この領域には通常データの記録は行われない。

また、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏには、前記のＣｏｎｔｒｏｌ Ｄａｔａ Ｂｌｏｃｋ内にＤｉｓｃ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎというディスクマニュファクチャが自由に使用することが可能な領域を持っている。

ＤＶＤ−ＶｉｄｅｏのＬｅａｄ−ｉｎ領域には、００ｈが繰り返し記録されることにより使用されていない領域、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｄｅ領域７０１およびＣｏｎｔｒｏｌ Ｄａｔａ領域７０２に区分できる。その中でも、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｄａｔａ領域には、ＤＶＤに格納されている暗号化コンテンツを解読するために必要な暗号化ディスク鍵セットが記録されており、コンテンツを再生する場合は、必ず読み取らなければ行けない領域である。

また、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏでは、前記のＣｏｎｔｒｏｌ Ｄａｔａと外周側に隣接して、００ｈ情報が続く領域を持っており、本実施の形態では、この００ｈが継続して記録されるエリア７０３に物理位置情報を記録する。これにより、暗号化されたコンテンツの記録されているＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏの再生に必ず必要となるＣｏｎｔｒｏｌ Ａｒｅａ内の情報の読み出しに加え、隣接したトラックに記録されている物理位置情報を読み出すことが可能となり、再生ヘッドの動作などの解析により、物理位置情報の記録された場所を不正に特定されること必要性は小さくなる。

本実施の形態の２つの基準位置は、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃなどのセクタ構造をなす光ディスクにおけるセクタごとに固有のＩＤ（アドレス）である。ＤＶＤでは、セクタの先頭に４ｂｙｔｅのＩＤ（アドレス）を有している。本実施の形態では、２つの基準位置を主基準位置（ＩＤ＝０２Ｆ２００ｈの検出タイミング）および従基準位置（ＩＤ＝０２ＦＤＦＦｈの検出タイミング）として説明する。ＤＶＤでは、上記のアドレスの場合、主基準位置が、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｄａｔａの先頭セクタ、従基準位置がＣｏｎｔｒｏｌ Ｄａｔａの従基準位置に相当する。

本実施の形態に係る実施の形態１の記録装置および再生装置が内部に秘密に具備している基準位置テーブルは、図８のようになる。本記録位置テーブルは、ＦｌａｇおよびＡｄｄｒｅｓｓを示すものであり、Ｆｌａｇ＝Ｍａｉｎの示すアドレスが主基準位置であることを示し、Ｆｌａｇ＝Ｓｕｂが示すアドレスが従基準位置であることを示す。実施の形態１で述べたように本発明に係る光ディスク記録装置は、記録データの示すＩＤ（アドレス）が、前記基準位置テーブルの示す主基準位置で角度カウンタを回転角検出器をリセットして、銃基準位置の角度情報を抽出する。

これにより、記録時の主基準位置と従基準位置が成す角度情報が抽出でき、図７のフォーマットで、物理基準位置記憶部に記憶させる。図９は、例えば主基準位置と従基準位置のなす角度が６０°である場合である。

実施の形態１の光ディスク記録装置は、内部に秘密に保持している基準位置テーブルのＦｌａｇ＝ＷＴ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＰＯＳ．のアドレスが示すセクタに、前記基準位置記憶部に記憶されている内容を暗号化して光ディスクに記録する。

このように記録された光ディスクは、記録時において、アドレス０２Ｆ００ｈの検出位置とアドレス０２ＦＤＦＦｈの検出位置が成す角度が６０°で記録していることになり、アドレス０２ＦＥ００ｈが示すセクタに、主基準位置のアドレス、従基準位置のアドレスおよび主基準位置と従基準位置が成す角度情報を暗号化して記録する。

次に、光ディスクの再生処理について説明する。

実施の形態１で説明した再生装置は、同記録装置と同様の内容の基準位置テーブルを内部に秘密に保持している。また、本再生装置は、再生信号をデジタル化、復調を行い、記録装置と同様に抽出したＩＤ（アドレス）を前記の基準位置テーブルと比較し、主基準位置である場合は、角度検出部をリセットし、従基準位置であれば角度情報を基準位置記憶部に記憶させる。また、再生しているアドレスが基準位置テーブルのｆｌａｇ＝ＷＴ Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＰＯＳ．であれば、光ディスクのセクタ情報を読み取り、暗号解読部で復号することにより記録基準位置情報を抽出し、前記基準位置記憶部で記憶した記録基準位置情報を前記記録位置情報と比較することにより、記録時と再生時で基準位置の物理位置情報（主基準位置と従基準位置が成す角度）に整合があるかを、ディスク判定部で行う。本再生装置では、２つの基準位置の記録時／再生時の整合が確認された場合には、正規ディスクと識別してコンテンツの解読を許可する。逆に、２つの基準位置の整合が取れない場合には、不正なディスクであると判別して、コンテンツの解読を許可しない。

上記の２つの基準位置の整合を判定するためには、記録時／再生時で通常検出できる角度情報のずれを許容する閾値を設定して、ずれが閾値より小さい場合には正規ディスク、閾値より大きい場合には、不正ディスクと判定することが望ましい。

ＤＶＤでは、標準チャネルビット長が０．１３３ｕｍ、Ｄａｔａ Ａｒｅａ記録直径が４８．０ｍｍと規格化されている。しかしながら、記録カッティングフォーマッタのモータ回転制御誤差等の影響により、ばらつきが生じる。このばらつきは、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏのスタンパの固有の値となる。そこで、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ規格では、線速度にＭＡＸ ０．５％（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ｐｅａｋ）の誤差、すなわちチャネルビット長誤差として±１．４ｎｍ、Ｄａｔａ Ａｒｅａ記録直径は、標準位置に対して−０．４ｍｍまで許される規格と定められている。従って、上記の２つの基準位置が成す角度は、標準理想記録されたとして約９９°となる。しかしながら、上記の誤差を考慮するとチャネルビット長−１ｎｍでは２３３°、＋１ｎｍでは３２４°と大きな誤差を生じる。また、Ｄａｔａ Ａｒｅａの記録開始位置に対しては、−０．０８ｍｍ程度で２２０°となる。

このことから、データ記録位置あるいは線速度のぶれを、２つの基準位置がなす角度情報を用いれば用意に検出することが可能となるので、不正にコピーされた光ディスク、または正規ディスクから作成されるスタンパを用いた不正ディスクを排除することが可能となる。

本実施の形態では、物理位置情報として主基準位置と従基準位置の２つの基準位置を用いる形態で説明したが、主基準位置、従基準位置は１つとは限らない。本実施の形態で述べた主基準位置と従基準位置のセットを複数用意した物理位置テーブルを記録装置、再生装置に備えれば容易に複数の基準位置を用いる形態は可能である。また、主基準位置は１つとし、角度抽出対象となる従基準位置だけを複数設定しても同様である。これらの場合には、物理位置テーブルに記載されるすべての物理位置の整合が取れることが望ましいが、ある閾値を設けて、その閾値以上の物理位置の整合を確認した上で正規のディスクであると判定すればよい。しかしながら、再生ヘッドの動作解析により物理位置の記録した領域を発見されないためにも、これらの複数の基準位置を設ける形態でも、すべての基準位置が光ディスクの著作権保護情報の記載される領域であり、著作権保護情報と略同時に読み取る必要がある。

（実施の形態３）
本発明に係る実施の形態３について、図面を用いて詳細に解説する。

本実施の形態に係る光ディスクを適用したＤＶＤの構造を図１０に示す。

ＤＶＤでは、ディスク内周側のＬｅａｄ−ｉｎ領域１００１は、００ｈの記録領域から始まり、セクタ番地０２Ｆ０００ｈから、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｃｏｄｅ記録領域１００２、再び００ｈ記録領域、セクタ番号０２Ｆ２００ｈから、著作権に関する情報が記録されているＣｏｎｔｒｏｌ ｄａｔａ記録領域１００３、再び００ｈ記録領域を持っている。

本発明に係るＤＶＤでは、記録時にＣｏｎｔｒｏｌ ｄａｔａ領域のセクタ番号と対応した物理位置情報を抽出して、Ｃｏｎｔｒｏｌ ｄａｔａ領域の外周側に面した００ｈ記録領域の記録マークエッジを一定微少量進めた位置、あるいは遅らせた位置に変位させることによって記録される。

図１１のように、記録マークエッジを、進めた位置１１０１あるいは遅らせた位置１１０２に微少変位させて、情報を記録する方法は、特開２００１−３５７５３３号公報（特許文献１）により、すでに公知である。

このように、一定微少量の記録マークエッジの変位によって、物理位置情報を記録すれば、本実施の形態で示したように、光ディスクの物理規格を変更することはない点で、実施の形態１あるいは２より優れている。

次に、本実施の形態に係る光ディスク記録装置について解説する。

本実施の形態に係る光ディスク記録装置は、光ディスク内周の著作権管理情報を記録する領域のセクタの物理位置情報を抽出し、同じく内周の管理領域の記録マークエッジをタンジェンシャル方向に微少変位させ、前記抽出した物理位置情報を記録する装置であり、その詳細なブロック図を図１２に示す。

本光ディスク記録装置は、記録フォーマッタ１２０１、記録パルス生成器１２０２、スピンドルモータ１２０３、回転角検出部１２０４、物理位置情報制御部１２０５、変調器１２０６および記録ヘッド１２０７から構成される。

記録フォーマッタ１２０１は、記録信号から記録データの変調（ＤＶＤでは８−１６変調）を行うとともに、アドレス情報をセクタ単位に付与して生成した記録信号を、記録パルス生成器へ、また、記録信号に付与したアドレス情報を物理位置情報制御部へ出力する。また、本記録フォーマッタは、記録マークエッジをタンジェンシャル方向に微少変位させることによって、物理位置情報を記録するエリア、すなわち、セクタ番号０Ｆ２００ｈから記録されるＣｏｎｔｒｏｌ ｄａｔａ直後の００ｈ記録領域（ＤＶＤでは、セクタ番号０２ＦＥ００ｈ〜０２ＦＦＦＦｈまでの３２ｂｌｏｃｋ）の間、Ｈｉｇｈになる信号を生成し、記録許可信号として、変調器へ出力する。

記録パルス生成器１２０２は、記録フォーマッタからの記録信号から、レーザを発光させるための信号である記録パルスを生成し、変調部へ出力する。

スピンドルモータ１２０３は、実施の形態２での記録装置のスピンドルモータと同等の機能を有するブロックであり、モータ一回転につき一発のＦＧを生成して、回転角検出部へ出力する。

回転角検出部１２０４は、実施の形態２における光ディスク記録装置の回転角検出部を同等の機能を有するブロックであり、スピンドルモータからのＦＧパルスを３６０逓倍したクロック信号を生成するＰＬＬを内蔵し、このＰＬＬによる３６０カウンタを有し、このカウント値を角度情報として物理位置情報制御部へ出力するとともに、物理位置情報制御部からの角度リセット信号により、内部のカウント値をリセットする（０にする）。

物理位置情報制御部１２０５は、記録フォーマッタからのアドレスおよび記録信号と、角度情報から物理記録位置情報を抽出して、変調器へ出力する部分であり、セレクト信号を出力しない点以外は、実施の形態２の光ディスク記録装置における記録位置情報制御部と同等の機能を有する。

変調器１２０６は、物理記録位置制御部からの物理位置情報を、記録フォーマッタからの記録許可信号の示すタイミングで、記録パルス生成期からの記録パルスのエッジを進めた位置あるいは遅らせたい位置に秒変位させることにより記録するブロックであって、その詳細なブロック図を図１３に示す。

本変調器１２０６は、記憶部１３０１、データカウンタ１３０２、ＰＥ変調器１３０３および遅延セレクタ１３０４で構成される。

記憶部１３０１は、物理位置情報制御部からの物理位置情報を一旦記憶し、データカウンタからのビット更新信号に従って、物理位置情報を１ビットずつＥＯＲに出力する。

データカウンタ１３０２は、記録フォーマッタからの記録許可信号の”Ｈｉｇｈ”区間で、記録クロックをカウントし、現在の記録データ位置を抽出する。ＤＶＤでは、１４８８カウントで１Ｆｒａｍｅ、２６フレームで１セクタであるので、このクロックのカウントで記録データ位置が判定できる。本データカウンタは、１６クロックで１周期のバイトクロックを生成してＰＥ変調器に出力して、セクタ内の第０フレーム以外の領域で、３フレームごとにビット更新情報を記憶部に出力する。

ＰＥ変調器１３０３は、一般的な変調であるＰｈａｓｅ Ｅｎｃｏｄｉｎｇを行う部分であり、記録位置情報ビットとカウンタからのバイトクロックの排他的論理和演算によって、ＰＥ変調を施した記録位置情報ビットを生成し、遅延制御信号として遅延セレクタに出力する。

遅延セレクタ１３０４は、記録パルスに対して、ＰＥ変調器からの遅延制御信号に従って、遅延制御を行う部分である。記録許可信号が、“Ｌｏｗ”の部分では、記録マークエッジの変位による情報を記録しないとして（Ａ）遅延部を１つ通過する記録パルスを選択する。一方、記録許可信号が”Ｈｉｇｈ”の区間、すなわち記録マークエッジの微少変位により、物理位置情報を記録する領域では、ＰＥ変調器からの遅延制御信号が”Ｈｉｇｈ”の時には、（Ｂ）遅延部を通過しない記録パルスを、ＰＥ変調器からの遅延制御信号が“Ｌｏｗ”の時には、（Ｃ）遅延部を２つ通過する記録パルスを選択する。これによって、遅延セレクタから出力される変調記録パルスは、記録許可信号が”Ｌｏｗ“の場合の記録パルスを標準の記録パルスとして、記録許可信号が”Ｈｉｇｈ“で、かつ遅延制御信号が”Ｈｉｇｈ“の場合には、Δｔ時間進んだ記録パルスを生成し、また、記録許可信号が”Ｈｉｇｈ“で、かつ遅延制御信号が”Ｌｏｗ“の場合には、Δｔ時間遅れた記録パルスが、変調記録パルスとして記録される。

記録ヘッド１２０７は、変調器からの変調記録パルスに従って、記録レーザをＯＮ／ＯＦＦさせて光ディスク上に記録マークを生成する。

次に、本実施の形態に係る光ディスク再生装置について説明する。

本光ディスク再生装置は、光ディスク内周の著作権情報が記録されている領域の基準位置の物理位置情報を抽出するとともに、予め記録されている光ディスク内周の任意領域の記録マークエッジの微少変位から、記録時の物理位置情報を読み取り、これらの再生時の物理位置情報と記録時の物理位置情報を比較することによって、正規メディアの判別を行う機能を有する装置であり、その詳細なブロック図を図１４に示すように、再生ヘッド１４０１、再生チャネル１４０２、再生フォーマッタ１４０３、記録物理位置情報検出部１４０４、スピンドルモータ１４０５、回転角検出部１４０６、物理位置情報管理部１４０７、ディスク判別部１４０８およびコンテンツ解読部１４０９から構成される。

再生ヘッド１４０１は、光ディスクに再生レーザを照射し、その反射光からアナログ再生信号を抽出して、再生チャネルに出力する。

再生チャネル１４０２は、再生ヘッドからのアナログ再生信号を、波形整形したり、増幅したりすることによって、あるスレッシュホールドで２値化したデジタル再生信号を抽出し、再生フォーマッタへ出力する。また、再生チャネルは、内部にＰＬＬ回路を持ち、再生される再生信号に同期した再生クロックを生成し、再生フォーマッタに出力する。

再生フォーマッタ１４０３では、再生チャネルからのデジタル再生信号と再生クロックから、再生データの復調（ＤＶＤでは、８−１６変調に対応した復調）を行い、再生データを生成して、コンテンツ解読部に出力する。また、再生フォーマッタは、再生信号の一定間隔ごとに付与されている同期符号を検出して、その同期符号検出パルスを、物理位置情報管理部へ、また、復調の結果抽出できるアドレス情報を抽出し、そのアドレスを物理位置情報管理部へ出力する。また、再生クロック１６クロックに１周期の基準信号を、再生データの同期符号のタイミングに同期させて生成し、記録物理位置情報検出部へ出力するとともに、記録マークエッジをタンジェンシャル方向に微少変位させて、記録時の物理位置情報が記録されている領域を示す検出ゲートを同時に生成して、記録物理位置情報検出部に出力する。

この記録ゲートの位置は、本実施の形態では、光ディスクの内周側のＬｅａｄ−ｉｎ内のＣｏｎｔｒｏｌ ｄａｔａ記録領域の直後にある”００ｈ”記録領域、すなわち、ＤＶＤセクタアドレス０２ＦＥ００ｈ〜０２ＦＦＦＦｈまでの区間を示すゲート信号である。

記録物理位置情報検出部１４０４は、再生チャネルからの位相誤差信号と、再生フォーマッタからの基準信号との相関を検出することによって、記録時の物理位置情報を検出して、ディスク判定部に出力する。また、本記録物理位置情報検出部は、特開平７−２４９２２７号公報（特許文献２）に開示されている副情報として、記録時の物理位置情報を検出するブロックである。

スピンドルモータ１４０５は、光ディスク一回転に１発のＦＧ信号を生成し、回転角検出部に出力する。

回転角検出部１４０６および物理位置情報管理部１４０７は、実施の形態２の光ディスク再生装置における回転角検出部、物理位置情報管理と同様の構成であり、ここでは説明を省略する。

ディスク判定部１４０８は、記録物理位置情報検出部からの記録物理位置情報と、物理位置情報管理部からの再生物理位置情報との整合性を確認し、再生している光ディスクが正規のスタンパで作成されたものかの判定を行う部分であり、実施の形態２における光ディスク再生装置のディスク判定部と同様の構成である。

コンテンツ解読部１４０９は、再生フォーマッタからの再生データの暗号を解読する部分であり、ディスク判定部で正規ディスクであると判定された場合のみにコンテンツの解読を行う部分である。

以上のように、本実施の形態に係る光ディスク、およびその記録装置、再生装置を用いれば、記録時の物理基準位置の物理情報を、記録マークのタンジェンシャル方向の微少変位によって記録することによって、物理位置情報の存在自体に秘匿性を持たせることが可能となるばかりか、記録マークエッジの微少変位によって、情報を記録するために、現在規定されている光ディスクの物理規格を犯すことなく不正コピーディスクの判定を行うことができる。

また、本実施の形態では、記録マークのタンジェンシャル方向への微少変異によって記録時の基準位置の物理位置情報を記録する形態で説明したが、これに限定されない。物理位置情報の記録には、記録マークをラジアル方向に微少変位させる、すなわち記録マークを基準信号に従って、一定微少量外周側あるいは内周側に変位させることによっても同様の効果を得ることができる。また、変調側に一定側によりエラーを忍ばせることによって、物理位置情報を記録する方法や、訂正エラーとなるビットを一定規則に従って忍ばせることによって記録する方法などがある。

本発明の光ディスクおよびその記録装置、再生装置を用いれば、不正に複製されたディスクの判定を行うことで、不正ディスクの排除を可能とするだけではなく、光ディスク上に記録される不正複製を判定する情報が内周の著作権情報記録領域と略同領域に記録されており、ヘッドの移動を解析による記録位置の漏洩を防ぐばかりか、前記不正複製を判別するための情報は、暗号化され解析ができない、また、記録マークの微少変位によって記録されるので、記録位置が漏洩しない、コピーできない、物理規格を逸脱しないで実施することが可能となる。

実施の形態１の光ディスクの概念図 実施の形態１の光ディスク記録装置の構成を示すブロック図 実施の形態１の光ディスク記録装置の回転角検出部の構成を示すブロック図 実施の形態１の光ディスク記録装置の物理位置制御部の構成を示すブロック図 実施の形態１の光ディスク再生装置の構成を示すブロック図 実施の形態１の光ディスク再生装置の物理位置情報制御部の構成を示すブロック図 ＤＶＤ規格のリードインのデータフォーマットを示す図 記録基準位置テーブルの一例を示す図 物理位置情報記憶部に記憶される記録／再生物理位置情報の一例を示す図 本発明をＤＶＤに適用した場合の物理位置情報の記録位置を示す図 記録マークを微少変位することによって物理位置情報を記録した記録マークの概念図 実施の形態３の光ディクス記録装置の構成を示すブロック図 実施の形態３の光ディスク記録装置における変調部の構成を示すブロック図 実施の形態３の光ディスク再生装置の構成を示すブロック図

符号の説明

１０１，１００１ リードイン
１０２ リードアウト
１０３ ユーザ領域
１０４ ＢＣＡ
１０５ 暗号鍵セット記録領域
１０６ 角度情報（物理位置情報）記録領域
２０１，１２０１ 記録フォーマッタ
２０２，１２０２ 記録パルス生成部
２０３，１２０７ 記録ヘッド
２０４，１２０３ スピンドルモータ
２０５，１２０４ 回転角検出部
２０６，１２０５ 物理位置情報制御部
２０７ 暗号化部
２０８ セレクタ
３０１ デジタルＰＬＬ回路
３０２ カウンタ
３０３ 位相比較器
３０４ チャージポンプ
３０５ ＬＰＦ
３０６ ＶＣＯ
４０１ 同期符号検出部
４０２ 記録基準位置テーブル
４０３ 基準位置判定部
４０４ 物理基準位置記憶部
５０１，１４０１ 再生ヘッド
５０２，１４０５ スピンドルモータ
５０３，１４０２ 再生チャネル
５０４，１４０３ 再生フォーマッタ
５０５，１４０６ 回転角検出部
５０６，１４０７ 物理位置情報管理部
５０７ 暗号解読部
５０８ ディスク判定部
５０９ コンテンツ解読部
６０１ 基準位置テーブル
６０２ 基準位置判定部
６０３ 物理基準位置記憶部
７０１，１００２ リファレンス・コード
７０２ コントロール・データ
７０３，１００３ 物理位置情報記憶領域
１２０６ 変調器
１３０１ 記憶部
１３０２ データカウンタ
１３０３ ＰＥ変調器
１３０４ 遅延セレクタ
１４０４ 記録物理位置情報検出部
１４０８ ディスク判定部
１４０９ コンテンツ解読部

Claims (16)

1. 光学的に読み取り可能な記録マークにより情報が記録されている光ディスクにおいて、
   前記光ディスクの管理領域に、記録されるコンテンツの著作権保護情報が記録されており、
   前記光ディスクの管理領域内の複数の基準位置の物理的な位置情報が、前記管理領域の略著作権保護情報の記録される領域に記録されていることを特徴とする光ディスク。
2. 前記物理的な位置情報は、前記複数の基準位置が成す角度情報であることを特徴とした請求項１記載の光ディスク。
3. 前記物理的な位置情報は、前記複数の基準位置が記録されているトラックの本数情報であることを特徴とした請求項１記載の光ディスク。
4. 前記複数の基準位置は、光ディスクに記録されているアドレス情報であることを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ディスク。
5. 前記複数の基準位置は、光ディスクに物理的に記録されている一定情報単位ごとの同期符号であることを特徴とした請求項１〜３のいずれか一項に記載の光ディスク。
6. 前記物理的な位置情報は、前記光ディスクの管理領域内の前記記録マークの微少変形あるいは微少変位により、前記記録マークの情報に重畳して記録されていることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
7. 前記光ディスク上に光学的に読み取り可能な螺旋状の記録マークを形成することによって、情報を記録する光ディスク記録装置であって、
   光ディスク上に記録する複数の基準位置の物理的な位置情報を抽出する物理位置情報抽出手段と、
   前記物理位置情報抽出手段により抽出した複数の物理位置情報を一時記憶するための記憶手段と、
   光ディスクの管理領域に前記複数の物理位置情報を記録する物理位置情報記録手段とを有することを特徴とする光ディスク記録装置。
8. 前記物理位置情報抽出手段は、光ディスクの回転角度を抽出する手段をさらに有し、光ディスク上に記録する複数の基準位置が成す角度情報を前記物理位置情報として抽出することを特徴とする請求項７記載の光ディスク記録装置。
9. 螺旋状に記録マークの記録を行い、前記物理位置情報抽出手段は、前記複数の基準位置を記録する前記トラック位置情報を前記物理位置情報として抽出することを特徴とする請求項７記載の光ディスク記録装置。
10. 前記光ディスクの管理領域の記録マークを微少変位させることにより記録する副情報として、光ディスクの物理位置情報を記録することを特徴とする請求項７記載の光ディスク記録装置。
11. 前記基準位置情報は、前記光ディスク上に記録されたセクタ単位のアドレス情報、あるいはフレーム単位に記録する同期符号であることを特徴とした請求項７〜９のいずれか１項に記載の光ディスク記録装置。
12. 光ディスク上の光学的に読み取り可能な記録マークから情報を再生する光ディスク再生装置であって、
    光ディスクの管理領域から記録時の物理位置情報を抽出する記録物理位置情報抽出手段と、
    前記記録物理位置情報抽出手段により読み取った記録物理位置情報を一時記憶する物理情報記憶手段と、
    光ディスクから読み取った基準位置情報の物理位置情報を抽出する再生物理位置情報抽出手段と、
    前記記録物理位置情報抽出手段によって抽出した記録物理位置情報と、前記再生物理位置情報抽出手段によって抽出した再生物理位置情報との比較判定によって、正規ディスクであることの判定を行い、正規ディスクと判定された場合のみ、光ディスクからコンテンツの再生を行うことを許可する判定手段とを有することを特徴とした光ディスク再生装置。
13. 前記再生物理位置情報抽出手段は、光ディスクの回転角度を抽出する手段をさらに有し、光ディスクから再生した複数の基準位置が成す角度情報を前記再生物理位置情報として抽出することを特徴とする請求項１２記載の光ディスク再生装置。
14. 螺旋状のトラック形状に従った記録マークから情報を再生し、前記再生物理位置情報抽出手段は、前記複数の基準位置を検出した前記トラック位置情報を前記物理位置情報として抽出することを特徴とする請求項１２記載の光ディスク再生装置。
15. 前記光ディスクの管理領域の記録マークの微少変位から副情報として、光ディスクの物理位置情報を再生することを特徴とする請求項１２記載の光ディスク再生装置。
16. 前記基準位置情報は、前記光ディスク上から再生するセクタ単位のアドレス情報あるいはフレーム単位の同期符号であることを特徴とした請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の光ディスク再生装置。

Images