JP2005339740A - 信号生成装置、信号再生装置、記録媒体処理装置、信号生成方法、信号再生方法、および記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】主情報に特定情報を埋め込む際に埋め込む情報量の削減が図れる信号生成装置、信号再生装置、記録媒体処理装置、信号生成方法、信号再生方法、および記録媒体を提供する。
【解決手段】特定情報用誤り訂正符号と主情報とを含むデータブロックに、特定情報を埋め込む。即ち、特定情報はデータブロックに埋め込まれるが、特定情報用誤り訂正符号はデータブロック自体の構成要素となる。特定情報用誤り訂正符号を主情報側に配置し、埋め込みを行わないこととして、主情報に埋め込む情報量の削減を図った。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号生成装置、信号再生装置、記録媒体処理装置、信号生成方法、信号再生方法、および記録媒体に関する。

ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体にユーザに開示することを目的としない特定情報を記録する場合がある。例えば、映像、音声、文章等種々のコンテンツを暗号化して記録媒体に記録する場合に、暗号化されたコンテンツと共に、これを復号する暗号鍵を特定情報として記録する。このようにすることで、コンテンツの再生および違法コピー防止の双方が可能となり、コンテンツに含まれる著作物の保護が図れる。
このために、主情報中に特定情報を埋め込む技術が公開されている（特許文献１〜５参照）。
主情報に特定情報を埋め込むことで、誤り訂正処理により特定情報を含まない主情報のみを抽出し、一方、特定情報は特殊な処理によりドライブ内でのみ読み出すことが可能となる。
特開平９−１２８８９０号公報 特開２０００−３５０号公報 特開２００１−３２８０７９号公報 特開２００１−２９８６３２号公報 特開２００１−３１２９８３号公報

ここで、主情報中への特定情報の埋め込みは、例えば、主情報の一部を特定情報で置換あるいは演算することとなり、何らかの意味で主情報が破壊されること（情報の損失）を意味する。
この場合、主情報に誤り訂正処理を施すことで破壊された主情報の復元が可能である。
しかしながら主情報に埋め込まれる情報量が多くなると、誤り訂正処理による主情報の復元が行えなくなる可能性がある。このため、主情報に埋め込む情報量をある程度の範囲に制限することが望ましい。
上記に鑑み、本発明は主情報に特定情報を埋め込む際に埋め込む情報量の削減が図れる信号生成装置、信号再生装置、記録媒体処理装置、信号生成方法、信号再生方法、および記録媒体を提供することを目的とする。

Ａ．上記目的を達成するために、本発明に係る信号生成装置は、特定情報用誤り訂正符号と、主情報と、を含むデータブロックを生成するデータブロック生成部と、前記データブロック生成部で生成されるデータブロックに誤り訂正符号が付加された符号付加データブロックを生成する符号付加データブロック生成部と、前記符号付加データブロック生成部で生成される符号付加データブロックに特定情報を埋め込む特定情報埋め込み部と、を具備することを特徴とする。

特定情報用誤り訂正符号と主情報とを含むデータブロックに、特定情報を埋め込む。即ち、特定情報はデータブロックに埋め込まれるが、特定情報用誤り訂正符号はデータブロック自体の構成要素となる。
特定情報と、特定情報用誤り訂正符号とでは秘匿性が異なり、特定情報用誤り訂正符号のみから特定情報を検出することは困難である。このため、特定情報用誤り訂正符号を主情報側に配置し、埋め込みを行わないこととして、主情報に埋め込む情報量の削減を図った。

（１）前記特定情報埋め込み部による埋め込みが、前記主情報の一部への前記特定情報による置換または２を法とする加算によって行われてもよい。
特定情報の埋め込みを置換または加算で行うことができる。特定情報が埋め込まれたデータブロックからの特定情報の再生は、例えば、誤り訂正処理時の誤りパターンを利用して行える。

（２）信号生成装置が、前記符号付加データブロック生成部で生成される符号付加データブロックを第１の変調方式で変調する第１の変調部と、前記特定情報を前記第１の変調方式と異なる第２の変調方式で変調する第２の変調部と、をさらに具備し、前記特定情報埋め込み部が、前記第１の変調部で変調された符号付加データブロックに前記第２の変調部で変調された特定情報を埋め込んでもよい。
主情報と特定情報とで変調方式を異ならせることで、特定情報の秘匿性を高めることができる。

（３）前記特定情報が、前記主情報の暗号化に用いる情報、例えば、暗号鍵の少なくとも一部を構成する情報であってもよい。
特定情報の秘匿状態が保たれるため、コンテンツの暗号化に用いる暗号鍵として用いることができる。

（４）前記特定情報埋め込み部が、複数の符号付加データブロックに分散して特定情報を埋め込んでもよい。
特定情報は、主情報側からするとエラー信号であるため、特定情報への誤り訂正能力に見合った情報量である必要がある。特定情報を分散して記録することで、主情報に対する埋め込み量を低減できる。

Ｂ．本発明に係る信号再生装置は、特定情報用誤り訂正符号と、主情報と、を含み、かつ特定情報が埋め込まれたデータブロックから、前記特定情報を抽出する特定情報抽出部と、前記データブロックに誤り訂正処理を施す第１の訂正処理部と、前記第１の訂正処理部で誤り訂正処理が施されたデータブロックから抽出された特定情報用誤り訂正符号を用いて、前記特定情報抽出部で抽出された特定情報に誤り訂正処理を施す第２の誤り訂正処理部と、を具備することを特徴とする。

特定情報用誤り訂正符号と主情報とを含むデータブロックに、特定情報を埋め込む。即ち、特定情報はデータブロックに埋め込まれるが、特定情報用誤り訂正符号はデータブロック自体の構成要素となる。
特定情報と、特定情報用誤り訂正符号とでは秘匿性が異なり、特定情報用誤り訂正符号のみから特定情報を検出することは困難である。このため、特定情報用誤り訂正符号を主情報側に配置し、埋め込みを行わないこととして、主情報に埋め込む情報量の削減を図った。

（１）ここで、前記特定情報抽出部が、前記データブロックへの誤り訂正処理時に発生する誤りパターンに基づいて前記特定情報を抽出してもよい。
特定情報が誤りパターンとしてデータブロックに埋めこまれた場合に、誤り訂正処理時に発生する誤りパターンに基づいて前記特定情報を抽出できる。このとき、特定情報用誤り訂正符号は、主情報と共に誤り訂正処理されているため、特定情報の誤り訂正処理の確実性が向上される。

（２）信号再生装置が、データブロックを第１の復調方式で復調する第１の復調部、をさらに具備し、前記第１の訂正処理部が、前記第１の復調部で復調されたデータブロックに誤り訂正処理を施し、前記特定情報抽出部が、前記データブロックを前記第１の復調方式と異なる第２の復調方式で復調する第２の復調部を含んでもよい。
特定情報を主情報と異なる第２の変調方式で変調して埋め込んだ場合に、第２の変調方式と対応する第２の復調方式で復調することで特定情報を復調できる。

本発明によれば主情報に特定情報を埋め込む際に埋め込む情報量の削減が図れる信号生成装置、信号再生装置、記録媒体処理装置、信号生成方法、信号再生方法、および記録媒体を提供できる。

（第１の実施の形態）
先に、ＤＶＤを例にしてデータブロックの基本構造を説明する。
図１は、データブロックの一例として、ＤＶＤ規格での誤り訂正ブロック（ＥＣＣブロック）の構成を示す模式図である。
本図に示すように、１９２行×１７２バイト（列）のデータ領域に各行の誤り訂正内符号ＰＩが１０バイト、各列の誤り訂正外符号ＰＯが１６バイト付加され、全体で（１９２＋１６）行×（１７２＋１０）列のＥＣＣブロックを構成している。ここで、データ領域には、例えば、主情報が配置される。
誤り訂正符号ＰＩ，ＰＯを用いることで、データ領域のデータの誤りを訂正することができる。

図２は、図１のＥＣＣブロックにインターリーブ処理を行った状態を表す模式図である。
１９２行のデータ領域において１２行毎に外符号ＰＯを１行づつ挿入し、（１２＋１）行×（１７２＋１０）列の１６組の記録セクタが構成される。インターリーブ処理によりＰＯが分散配置されることで、同一スタイル（構成）のセクタの集合としてＥＣＣブロックが表現される。この結果、簡易なシステムでＥＣＣブロックを処理することが可能となる。
図３は、図２の記録セクタの内部構成を表す模式図である。１２行×１７２バイトのデータ領域に、誤り訂正内符号ＰＩおよび分散された誤り訂正外符号ＰＯが付加されている。

図４は、図３の記録セクタから生成された物理セクタを示す模式図である。記録セクタのデータの変調および同期信号の付加を行うことで物理セクタが構成される。物理セクタは、一行が２フレームに分割され、各フレームの先頭に同期信号が付加される。この１フレームは、３２チャネルビットの同期信号と１４５６チャネルビットのチャネルビット信号で構成される。なお、データの変調は、変調器によって、８ビットの各シンボル（データ）が１６チャネルビットに変換されることで行われる。

図５、６は、特定情報が埋めこまれた物理セクタの構成を示す模式図である。図５では物理セクタのフレーム単位で特定情報が埋め込まれている。図６では物理セクタのフレーム内のシンボル単位で特定情報が埋め込まれている。図６に示す方式は、通例、特定情報の埋め込み量が小さい場合に用いられる。

なお、特定情報が埋め込まれている場所を特定するのに、（１）特定情報を埋め込む場所を予め指定しておく方法と、（２）主情報に特定情報の埋め込み（格納）場所を表す格納場所情報を組み込んでおく方法とがある。（２）の場合での特定情報の読み出しは、主情報中から得られた格納場所情報に基づいて行われることになる。

ここで、特定情報は主情報の誤り訂正符号で保護されるわけではないので、特定情報そのものの信頼性を高める為には、特定情報専用の誤り訂正符号が必要となる。従い、主情報に埋め込まれる情報は、特定情報に専用の誤り訂正符号を加えたものとなるのが通例である。
誤り訂正符号が付加された主情報に、特定情報とそれ専用の誤り訂正符号を埋め込むことで、特定情報と専用の誤り訂正符号とを秘匿状態に置くことができる。主情報への誤り訂正処理を行うことで、埋め込まれた特定情報と専用の誤り訂正符号が消滅し元の主情報が復元されるからである。これは、いわば消える電子透かし技術と言える。特定情報等の埋め込みは、主情報の一部との置換や加算（重畳）によって行える。このとき、特定情報を特殊変調器で変調することで、主情報の変調／復調系では再生／記録できないデータに変換すると、特定情報の秘匿性をより向上することができる。

以上のように、誤り訂正符号が付加された主情報データブロックに特定情報が埋め込まれる。このとき、特定情報が埋め込まれた箇所の主情報が破壊され、再生時にはエラーデータとなる。
ＥＣＣ（誤り訂正符号）による誤り訂正処理によって、元の主情報が再生されるため、特定情報の埋め込みによって主情報が破壊されても通常は問題となることはない。しかしながら、主情報への情報の埋め込みは、ディフェクト等による自然発生エラーと併せて、主情報のエラー量を増大させることになり、主情報の誤り訂正処理の限界を越える可能性もある。このため、主情報への埋め込み量を出来る限り削減することが望ましい。

図７は、本発明の第１の実施形態に係る主情報への特定情報の埋め込みの手法を表す模式図である。ここでは、主情報と特定情報とで異なる変調方式を用いることで、特定情報の秘匿性の保持を図っている。
（１）主情報（Main Data）（必要であれば、コンテンツの暗号化を制御する暗号化制御情報（例えば、暗号鍵の一部）も含む）と特定情報（CP-Data）とが用意される。特定情報（CP-Data）には、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）が生成、付加されている。
（２）主情報（Main Data）と、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）と併合することでＥＣＣデータブロックが生成される。さらに、このＥＣＣデータブロックに誤り訂正符号（POとPI）が生成、付加される。

（３）誤り訂正符号が付加されたＥＣＣブロックに外符号（PO）が分散配置されて記録セクタが生成された後（図２参照）、変調方式１で変調されて記録信号が生成される。一方、特定情報（CP-Data）は、特殊変調器等によって変調方式２で変調され、変調方式１で変調された主情報の一部の領域と置換される。以上のように、置換処理によって記録セクタが生成される。
生成された記録セクタは記録媒体に記録される。

本実施形態では、特定情報（CP-Data）と、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）とを区分して取り扱い、特定情報（CP-Data）のみを主情報（Main Data）に埋め込み（ここでは置換）、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）を主情報（Main Data）と並列して取り扱うことで、主情報（Main Data）に埋め込む情報量を低減している。
これは、情報の秘匿性の程度が特定情報（CP-Data）と、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）とで異なることに着目したものである。即ち、特定情報（CP-Data）は秘匿性が高いが、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）は特定情報を直接表すものではないので特定情報よりも秘匿性が低い。このため、秘匿性の高い特定情報（CP-Data）のみを埋め込み、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）を埋め込まないこととして、埋め込む情報量を低減している。

なお、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）の一部を主情報（Main Data）に埋め込むことも可能である。特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）の一部を埋め込まないだけで、その分だけ埋め込む情報量を低減できるからである。

（第２実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に係る主情報への特定情報の埋め込みの手法を表す模式図である。ここでは、特定情報の埋め込みを、エラーパターンとして行う。
（１）主情報（Main Data）（必要であれば、コンテンツの暗号化を制御する暗号化制御情報（例えば、暗号鍵の一部）も含む）と特定情報（CP-Data）とが用意される。特定情報（CP-Data）には、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）が生成、付加されている。
（２）主情報（Main Data）と、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）と併合することでＥＣＣデータブロックが生成される。さらに、このＥＣＣデータブロックに誤り訂正符号（POとPI）が生成、付加される。ここまでは、第１の実施形態と同様である。

（３）誤り訂正符号が付加されたＥＣＣブロックに特定情報（CP-Data）を埋め込む。ここでは、ＥＣＣブロックの指定場所において、主情報（Main Data）と特定情報（CP-Data）とを２を法とする加算処理（重畳）を行う。即ち、この重畳された部分は元の主情報（Main Data）と特定情報（CP-Data、主情報から見ればエラーパターン）の合成データとなる。
（４）このようにして特定情報が埋め込まれたＥＣＣブロックに外符号（PO）が分散配置されて記録セクタが生成された後（図２参照）、変調されて記録信号が生成される。

（第３実施形態）
図９は、図７の手法で埋め込まれた特定情報を再生する手法を表す模式図である。
（１）記録媒体からチャネルビットとしてのＥＣＣブロックが読み出される。このＥＣＣブロックでは、変調方式１で変調された主情報（Main-Data）に変調方式２で変調された特定情報（CP-Data）が埋め込まれ、特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）は主情報と同様に取り扱われる。

（２）このＥＣＣブロックを変調方式１と対応する復調方式１で復調することで、主情報（Main-Data）と特定情報専用誤り訂正符号（CP-PO・CP-PI）とが再生される。なお、主情報の指定領域（変調方式２で変調された特定情報で置換された部分）は、変調の際にエラーデータになり、特定情報（CP-Data）は再生されない。
さらに、主情報（Main-Data）と特定情報専用誤り訂正符号（CP-PO・CP-PI）に誤り訂正符号ＰＯ／ＰＩによる誤り訂正処理が施され、元の正しい主情報（Main-Data）と特定情報専用誤り訂正符号（CP-PO・CP-PI）が再生される（エラーデータの除去）。
（３）復調方式１による復調処理と並行して、変調方式２と対応する復調方式２によって、ＥＣＣブロックの指定の場所のチャネルデータが復調され、特定情報（CP-Data）が復調される。

（４）主情報側で誤り訂正処理された特定情報専用誤り訂正符号（CP-PO・CP-PI）を使って、復調された特定情報（CP-Data）に誤り訂正処理を施す。このとき、特定情報専用誤り訂正符号（CP-PO・CP-PI）の信頼性が保証されることから、特定情報（CP-Data）のみが訂正処理の対象となる。このようにして、特定情報（CP-Data）が誤り訂正処理され、その信頼性が保証される。

（第４実施形態）
図１０は、図８の手法で埋め込まれた特定情報を再生する手法を表す模式図である。
（１）記録媒体からチャネルビットとしてのＥＣＣブロックが読み出される。このＥＣＣブロックでは、その指定場所に対して、主情報（Main Data）と特定情報（CP-Data）とを２を法とする加算処理（重畳）を行われている。特定情報専用の誤り訂正符号（CP-PIとCP-PO）は主情報と同様に取り扱われている。

（２）このＥＣＣブロックを復調器で復調することで、誤り訂正符号が付加されたＥＣＣブロックが復調される。復調されたＥＣＣブロック中で、特定情報（CP-Data）が埋め込まれた領域はエラーデータであり、誤り訂正処理を行うことで、正しい主情報（Main-Data）と特定情報専用誤り訂正符号（CP-PO・CP-PI）が再生される。
また、この誤り訂正処理において、ＥＣＣブロック内の指定された領域で検出されたエラーパターンを特定情報（CP-Data）として抜き出す。

（３）抜き出された特定情報（CP-Data）に、主情報側で誤り訂正処理された特定情報専用誤り訂正符号（CP-PO・CP-PI）を使って、誤り訂正処理を施す。このとき、特定情報専用誤り訂正符号（CP-PO・CP-PI）の信頼性が保証されることから、特定情報（CP-Data）のみが訂正処理の対象となる。このようにして、特定情報（CP-Data）が誤り訂正処理され、その信頼性が保証される。

（第５実施形態）
図７〜１０では、特定情報（CP-Data）に対して特定情報専用誤り訂正符号（CP-PO・CP-PI）が積符号で付加（縦方向と横方向に直交する形で誤り訂正符号系列が形成）されている。
図１１は、構成特定情報と特定情報専用誤り訂正符号の別の形を示した模式図である。特定情報（CP-Data）に対して一重の訂正符号（CP-Parity）が付加されている。特定情報（CP-Data）の情報量が少ない場合にこの様な場合の構成を採用することが容易となる。
このような訂正符号（CP-Parity）を用いて、第１〜第４の実施形態に対応する処理を行うことができる。その他の点では、本実施形態は第１〜第４の実施形態と本質的な相違がある訳ではないので説明を省略する。

（第６実施形態）
図１２は、本発明の第６の実施形態に係る記録再生装置を表すブロック図である。
ここでは、コンテンツ暗号化処理に使われる鍵情報の一部（秘匿情報）を特定情報として主情報の変調／復調系列での記録再生を困難としている。コンテンツの暗号化処理に使われる鍵情報としての特定情報を特殊変調／復調器で変調／復調するときに、秘匿情報用誤り訂正符号を主情報側に組み込むことで、主情報に埋め込む情報量を低減している。

本実施形態に係る記録再生装置は、ＡＶエンコーダモジュール１０、記録用のドライブ２０，再生用のドライブ３０，ＡＶデコーダモジュール４０から構成される。
コンテンツのデータをＡＶエンコーダモジュール１０で暗号化してドライブ２０によって記録媒体Ｄに記録する。また、ドライブ３０で記録媒体Ｄから暗号化されたコンテンツを読み出して、ＡＶデコーダモジュール４０で復号化する。

Ａ．記録媒体Ｄへのデータの記録
ＡＶエンコーダ１１から入力されたコンテンツデータ（Contents）がコンテンツ暗号化部１２で暗号化され、暗号化コンテンツ（Enc-Contents）が生成される。
この暗号化コンテンツ（Enc-Contents）の生成に乱数発生器１３で生成されたコンテンツ暗号用のタイトル鍵（Kt）が用いられる。
一方、このタイトル鍵（Kt）はタイトル鍵暗号化部１４で暗号化され、暗号化タイトル鍵(Enc-Kt)となる。このときの暗号化タイトル鍵(Enc-Kt)の生成にメディア固有鍵(Kmu)が用いられる。

このメディア固有鍵(Kmu)は次の１）〜３）のようにして生成される。
１）ドライブ２０の再生処理部２１によって暗号化コンテンツを記録する記録媒体Ｄからメディア鍵ブロック（MKB：Media Key Block）およびメディア識別子（MID）を読み出す。メディア鍵ブロック（MKB）は、多くの鍵の集合体であり、コンテンツの不正コピーを防止するために設立されたＣＰ（Copy Protection）管理機構から供給される。また、メディア識別子（MID）は、記録媒体Ｄを互いに識別するための識別情報である。

２）ＭＫＢ処理部１５において、メディア鍵ブロック（MKB）およびＡＶエンコーダモジュール１０に組み込まれたデバイス鍵(Kdv)からメディア鍵(Km)を生成する。
３）ＭＩＤ処理部１６において、メディア鍵(Km)およびメディア識別子（MID）からメディア固有鍵(Kmu)を生成する。

暗号化コンテンツ(Enc-Content)はＡＶエンコーダモジュール１０からドライブ２０側に送られ、第１ＥＣＣ生成部２２ａで誤り訂正符号が付加されてＥＣＣブロック化され、第１変調部２３ａで変調され、埋め込み部２４で特定情報が埋め込まれ、チャネル書込部２５で記録媒体Ｄに記録される。

このとき主情報たる暗号化コンテンツ(Enc-Content)に埋め込まれる特定情報は次のようにして生成される。
１）タイトル鍵暗号化部１４で暗号化された暗号化タイトル鍵(Enc-Kt)が、バス認証ラインＢ１を経由して、ＡＶエンコーダモジュール１０からドライブ２０側に送られる。
２）暗号化タイトル鍵(Enc-Kt)は、暗号化部２６において、メディアマーク（MM）で暗号化され二重暗号化タイトル鍵(Enc2-Kt)となる。なお、この暗号化に使われる暗号鍵たるメディアマーク（MM）はドライブ２０内の乱数発生器２７で生成される。

３）暗号化部２８において、このメディアマーク（MM）がドライブ２０内に組み込まれた暗号鍵(Kg)で暗号化され暗号化メディアマーク（Enc-MM）となる。この暗号化メディアマーク（Enc-MM）は特定情報（秘匿情報）として取り扱われ、主情報の変調／復調系とは異なる変調方式で変調され記録される。即ち、暗号化メディアマーク（Enc-MM）は、主情報用の第１変調部２３ａとは異なる第２変調部２３ｂで変調されて、第１変調部２３ａで変調された主情報（暗号化コンテンツ(Enc-Content)等）の一部と置換され、電子透かし的な手法で情報を埋め込まれる。

このとき、暗号化メディアマーク（Enc-MM）は主情報側での誤り訂正処理には組み込まれていないことから、ディフェクト等によるデータエラーの発生に備えて、独自の専用誤り訂正符号（秘匿情報用誤り訂正符号）を生成し記録しておく必要がある。この処理は次のようにして行われる。
１）第２ＥＣＣ生成部２２ｂで暗号化メディアマーク（Enc-MM）からメディアマーク訂正符号（MM-Pa）が生成される。ここではメディアマーク訂正符号（MM-Pa）が生成されるのみで、第１ＥＣＣ生成部２２ａのような元のデータへの訂正符号の付加は行われない。
２）合成処理部２９で、メディアマーク訂正符号（MM-Pa）と二重暗号化タイトル鍵(Enc2-Kt)とが合成され、データブロックが生成される。

３）合成処理部２９で生成されたデータブロックは、ＥＣＣ生成部２２ａに入力され、主情報の一種として取り扱われる。即ち、暗号化コンテンツ(Enc-Content)と同様に、ＥＣＣ生成部２２ａで誤り訂正符号が付加されＥＣＣブロック化されて、第１変調部２３ａで変調され、埋め込み部２４で特定情報が埋め込まれ、チャネル書込部２５で記録媒体Ｄに記録される。

以上のように、主情報としての暗号化コンテンツ(Enc-Content)、特定情報（秘匿情報）としての暗号化メディアマーク（Enc-MM）、主情報に準ずる情報としての二重暗号化タイトル鍵(Enc2-Kt)、およびメディアマーク訂正符号（MM-Pa）が記録媒体Ｄに記録される。
秘匿情報を第２変調部２３ｂで変調して、第１変調部２３ａで変調された主情報と置換している。この結果、秘匿情報について電子透かし的効果が得られる。
一方、秘匿情報専用誤り訂正符号は主情報の一種として処理することで、主情報への埋め込み量を低減している。特に、秘匿情報量に対してその専用誤り訂正符号量が充分少ない場合には、秘匿情報専用誤り訂正符号に対して電子透かし的効果が無いことによる秘匿性の低減が問題とはならない。

Ｂ．記録媒体Ｄからのデータの再生
記録媒体Ｄからの暗号化コンテンツ(Enc-Content)、暗号化メディアマーク（Enc-MM）、二重暗号化タイトル鍵(Enc2-Kt)、およびメディアマーク訂正符号（MM-Pa）の再生は次のように行われる。
まず、主情報の再生について説明する。
ドライブ３０のチャネル読取部３１によって記録媒体Ｄからチャネルビットデータが読み取られ、第１復調部３２ａでデータブロックとして復調され、第１誤り訂正部（ＥＣＣ１）３３ａで誤り訂正処理が行なわれる。このとき、第１復調部３２ａで復調される情報中の秘匿情報部分は全てエラーデータとして復調され、誤り訂正処理で秘匿情報が置換される前の、元の正しい主情報が再生される。このため、この誤り訂正処理によって主情報側では秘匿情報成分は全て消滅する。
このようにして、ドライブ３０によって主情報たる暗号化コンテンツ(Enc-Content)が再生され、ＡＶデコーダモジュール４０へと出力される。

一方、秘匿情報の再生は次のようにして行われる。
チャネル読取部３１によって記録媒体Ｄから読み出されたチャネルビットデータ中の秘匿情報部分（暗号化メディアマーク（Enc-MM））が、第２復調部３２ｂで復調され、第２誤り訂正処理部（ＥＣＣ2）３３ｂで誤り訂正処理が行なわれる。この訂正処理に用いられるメディアマーク訂正符号（MM-Pa）は、第１誤り訂正部（ＥＣＣ１）３３ａで誤り訂正処理が行われたメインデータブロック中のメディアマーク訂正符号（MM-Pa）を用いることができる。このとき、メディアマーク訂正符号（MM-Pa）は、第１誤り訂正部（ＥＣＣ１）３３ａで誤り訂正処理されていることから、信頼性が確保され、秘匿情報の誤り訂正能力が高く保たれる。

第２誤り訂正処理部（ＥＣＣ2）３３ｂで誤り訂正処理された暗号化メディアマーク（Enc-MM）は、復号化部３４において、ドライブ３０内に組み込まれた復号鍵(Kg)で復号されメディアマーク(MM)が生成される。
第１誤り訂正部（ＥＣＣ１）３３ａから出力される二重暗号化タイトル鍵(Enc2-Kt)を復号化部３５で復号化して、暗号化タイトル鍵(Enc-Kt)が生成され、ドライブ３０からAVデコーダモジュール４０へと送り出される。
AVデコーダモジュール４０側では、記録側のＡＶエンコーダモジュール１０と同様にメディア鍵ブロック（MKB）およびメディア識別子（MID）からメディア固有鍵(Kmu)を抽出する。このメディア固有鍵(Kmu)によって、タイトル鍵復号化部４３で暗号化タイトル鍵(Enc-Kt)を復号してタイトル鍵（Kt）を生成する。このタイトル鍵（Kt）によって、コンテンツ復号化部４４で暗号化コンテンツ(Enc-Content)を復号して元の平文のコンテンツデータ（Contents）を再生し、AVデコーダ部４５で圧縮されたAVデータを伸張して最終的なAVデータストリームを生成する。

（第７実施形態）
図１３は、本発明の第７の実施形態に係る再生装置を表すブロック図である。このブロック図は、図１２の記録再生装置のドライブ３０での処理内容をより詳細に表したものであり、特定情報の埋め込みの手法はドライブ３０と対応している。
記録媒体DがスピンドルモータＭで回転され、光ピックアップヘッドＰＵＨによってデータの読み取りが行われる。
チャネル読取部５１によって、光ピックアップヘッドＰＵＨから出力される信号からチャネルビットデータが生成され、フレーム同期分離部５２によってフレームの同期分離が行われる。

フレーム同期分離部５２から出力されるセクタデータから、第１復調部５３ａで主情報のデータブロックが復調され、セクタ同期化部５４でセクタの同期化が行われ、ＥＣＣブロック生成部５５でＥＣＣブロックが生成される。このＥＣＣブロックは第１誤り訂正部５６ａで誤り訂正処理が行なわれ、さらにデスクランブル部５７でデータのデスクランブル処理が行われ、インタフェース５８からＡＶデコーダ６０に出力される。
なお、デスクランブル部５７からは主情報としての暗号化コンテンツ(Enc-Content)以外に、主情報に準ずる情報として二重暗号化タイトル鍵(Enc2-Kt)、およびメディアマーク訂正符号（MM-Pa）が含まれる。

フレーム同期分離部５２から出力されるセクタデータは、第２復調部５３ｂにも出力され、特定情報たる暗号化メディアマーク（Enc-MM）として復調される。暗号化メディアマーク（Enc-MM）は第２誤り訂正処理部５６ｂで誤り訂正処理される。この誤り訂正処理には、デスクランブル部５７から出力されるメディアマーク訂正符号（MM-Pa）が用いられる。
誤り訂正処理された暗号化メディアマーク（Enc-MM）は、復号化部５９ａにおいて、ドライブ５０内に記憶された復号鍵(Kg)で復号されメディアマーク(MM)が生成される。
デスクランブル部５７から出力される二重暗号化タイトル鍵(Enc2-Kt)を復号化部５９ｂで復号化して、暗号化タイトル鍵(Enc-Kt)が生成され、ドライブ５０からAVデコーダモジュール６０へと送り出される。

AVデコーダモジュール６０側では、暗号化タイトル鍵(Enc-Kt)を復号化部６１で復号してタイトル鍵（Kt）を生成する。このタイトル鍵（Kt）によって、コンテンツ復号化部６２で暗号化コンテンツ(Enc-Content)を復号して平文のコンテンツデータ（Contents）を再生する。

上記実施形態では、コンテンツ暗号化処理に使われる鍵情報の一部（秘匿情報）を特定情報として主情報の変調／復調系列では記録再生を困難としている。コンテンツの暗号化処理に使われる鍵情報としての特定情報を特殊変調／復調器で変調／復調するときに、秘匿情報用誤り訂正符号を主情報側に組み込むことで、主情報に埋め込む情報量を低減している。
特定情報の記録再生において、秘匿情報専用誤り訂正符号をメインデータとしてメインデータ記録再生ラインに組込み、秘匿情報のみを電子透かし的な特殊処理で記録再生することで、信頼性のある秘匿情報の記録再生と、メインデータのデータ破壊によるエラー発生の削減の両立を図ることができる。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

以上の実施形態では、特定情報専用の誤り訂正符号は主情報側に配置し、特定情報は電子透かし技術で秘匿情報として埋め込むことで、秘匿性を持たせた特定情報の記録再生を行うことが可能となる。
特定情報は秘匿性をもたせる必要があるため、主情報の復調ラインを通しても破壊されるような構造が望ましい。しかしながら、特定情報専用誤り訂正符号は、それ自体では特定情報を検出する符号とはなりえず、主情報側に配置しても、特定情報の秘匿性は保たれる。
一方、特定情報を秘匿情報として、主情報の一部を破壊してエラーパターンや置換で埋め込むことになり、なるべく少ない情報量が望ましい。本発明を用いること大幅な埋め込み量の削減が可能になるが、その結果として特定情報の秘匿性が損なわれることは無い。この用に秘匿情報記録再生に対する、高効率化と性能向上を実現することが可能になる。

データブロックの一例として、ＤＶＤ規格での誤り訂正ブロック（ＥＣＣブロック）の構成を示す模式図である。 図１のＥＣＣブロックにインターリーブ処理を行った状態を表す模式図である。 図２の記録セクタの内部構成を表す模式図である。 図３の記録セクタから生成された物理セクタを示す模式図である。 特定情報が埋めこまれた物理セクタの構成の一例を示す模式図である。 特定情報が埋めこまれた物理セクタの構成の他の例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る主情報への特定情報の埋め込みの手法を表す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る主情報への特定情報の埋め込みの手法を表す模式図である。 図７の手法で埋め込まれた特定情報を再生する手法を表す模式図である。 図８の手法で埋め込まれた特定情報を再生する手法を表す模式図である。 構成特定情報と特定情報専用誤り訂正符号の形の一例を示した模式図である。 本発明の第６の実施形態に係る記録再生装置を表すブロック図である。 本発明の第７の実施形態に係る再生装置を表すブロック図である。

符号の説明

１０…ＡＶエンコーダモジュール、１１…ＡＶエンコーダ、１２…コンテンツ暗号化部、１３…乱数発生器、１４…タイトル鍵暗号化部、１５…ＭＫＢ処理部、１６…ＭＩＤ処理部、２０…ドライブ、２１…再生処理部、２２ａ…第１ＥＣＣ生成部、２２ｂ…第２ＥＣＣ生成部、２３ａ…第１変調器、２３ｂ…第２変調器、２４…埋め込み部、２５…チャネル書込部、２６…暗号化部、２７…乱数発生器、２８…暗号化部、２９…合成処理部、Ｄ…記録媒体

Claims (13)

1. 特定情報用誤り訂正符号と、主情報と、を含むデータブロックを生成するデータブロック生成部と、
   前記データブロック生成部で生成されるデータブロックに誤り訂正符号が付加された符号付加データブロックを生成する符号付加データブロック生成部と、
   前記符号付加データブロック生成部で生成される符号付加データブロックに特定情報を埋め込む特定情報埋め込み部と、
   を具備することを特徴とする信号生成装置。
2. 前記特定情報埋め込み部による埋め込みが、前記主情報の一部への前記特定情報による置換または２を法とする加算によって行われる
   ことを特徴とする請求項１記載の信号生成装置。
3. 前記符号付加データブロック生成部で生成される符号付加データブロックを第１の変調方式で変調する第１の変調部と、
   前記特定情報を前記第１の変調方式と異なる第２の変調方式で変調する第２の変調部と、をさらに具備し、
   前記特定情報埋め込み部が、前記第１の変調部で変調された符号付加データブロックに前記第２の変調部で変調された特定情報を埋め込む
   ことを特徴とする請求項１記載の信号生成装置。
4. 前記特定情報が、前記主情報の暗号化に用いる情報である
   ことを特徴とする請求項１記載の信号生成装置。
5. 前記特定情報が、前記主情報の暗号化に用いる暗号鍵の少なくとも一部を構成する情報である
   ことを特徴とする請求項４記載の信号生成装置。
6. 前記特定情報埋め込み部が、複数の符号付加データブロックに分散して特定情報を埋め込む
   ことを特徴とする請求項１記載の信号生成装置。
7. 特定情報用誤り訂正符号と、主情報と、を含み、かつ特定情報が埋め込まれたデータブロックから、前記特定情報を抽出する特定情報抽出部と、
   前記データブロックに誤り訂正処理を施す第１の訂正処理部と、
   前記第１の訂正処理部で誤り訂正処理が施されたデータブロックから抽出された特定情報用誤り訂正符号を用いて、前記特定情報抽出部で抽出された特定情報に誤り訂正処理を施す第２の誤り訂正処理部と、
   を具備することを特徴とする信号再生装置。
8. 前記特定情報抽出部が、前記データブロックへの誤り訂正処理時に発生する誤りパターンに基づいて前記特定情報を抽出する
   ことを特徴とする請求項７記載の信号再生装置。
9. 前記データブロックを第１の復調方式で復調する第１の復調部、をさらに具備し、
   前記第１の訂正処理部が、前記第１の復調部で復調されたデータブロックに誤り訂正処理を施し、
   前記特定情報抽出部が、前記データブロックを前記第１の復調方式と異なる第２の復調方式で復調する第２の復調部を含む
   ことを特徴とする請求項７記載の信号再生装置。
10. 請求項１記載の信号生成装置または請求項８記載の信号再生装置の少なくともいずれかを具備することを特徴とする記録媒体処理装置。
11. 特定情報用誤り訂正符号と、主情報と、を含むデータブロックを生成するデータブロック生成ステップと、
    前記データブロック生成ステップで生成されるデータブロックに誤り訂正符号が付加された符号付加データブロックを生成する符号付加データブロック生成ステップと、
    前記符号付加データブロック生成ステップで生成される符号付加データブロックに特定情報を埋め込む特定情報埋め込みステップと、
    を具備することを特徴とする信号生成方法。
12. 特定情報用誤り訂正符号と、主情報と、を含み、かつ特定情報が埋め込まれたデータブロックから、前記特定情報を抽出する特定情報抽出ステップと、
    前記データブロックに誤り訂正処理を施す第１の訂正処理ステップと、
    前記第１の訂正処理ステップで誤り訂正処理が施されたデータブロックから抽出された特定情報用誤り訂正符号を用いて、前記特定情報抽出ステップで抽出された特定情報に誤り訂正処理を施す第２の誤り訂正処理ステップと、
    を具備することを特徴とする信号再生方法。
13. 請求項１１記載の信号生成方法で生成されたデータブロックが記録された記録媒体。

Images