JPH0945008A

JPH0945008A - データ伝送方法、データ記録装置、データ記録媒体及びデータ再生装置

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Publication number: JPH0945008A
Application number: JP7195191A
Authority: JP
Inventors: Yoichiro Sako; 曜一郎佐古; Yoshitomo Osawa; 義知大澤; Akira Kurihara; 章栗原; Isao Kawashima; 功川嶋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1997-02-14
Anticipated expiration: 2015-07-31
Also published as: JP4447667B2

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で暗号化を施すと共に、高速アク
セスを可能とする。【解決手段】誤り訂正符号フォーマットにおいて、ヘ
ッダ部７１とユーザデータ部７２とでセクタ７３が構成
されており、Ｒ／Ｗ方向に誤り訂正のＣ１方向がとられ
てＣ１パリティ７４が生成付加され、これに対して斜め
の方向に誤り訂正のＣ２方向がとられてＣ２パリティ７
５が生成付加される。この誤り訂正符号化処理の際に取
り扱われるデータの内の少なくともヘッダ部７１を除い
たデータ、例えばヘッダ部７１と同一行の部分７６を除
いたデータに対して、暗号化の鍵情報に応じたデータ変
換を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コピー防止や不正
使用の阻止、あるいは課金システムに適用可能なデータ
伝送方法、データ記録装置、データ記録媒体、及びデー
タ再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年において、光ディスク等のディジタ
ル記録媒体の大容量化と普及により、コピー防止や不正
使用の阻止が重要とされてきている。すなわち、ディジ
タルオーディオデータやディジタルビデオデータの場合
には、コピーあるいはダビングにより劣化のない複製物
を容易に生成でき、また、コンピュータデータの場合に
は、元のデータと同一のデータが容易にコピーできるた
め、既に不法コピーによる弊害が生じてきているのが実
情である。

【０００３】ディジタルオーディオデータやディジタル
ビデオデータの不法コピー等を回避するためには、例え
ばいわゆるＳＣＭＳ（シリアルコピー管理システム）や
ＣＧＭＳ（コピー世代管理システム）の規格が知られて
いるが、これは記録データの特定部分にコピー禁止フラ
グを立てるようなものであるため、いわゆるダンプコピ
ー等の方法によりデータを抜き出される問題がある。

【０００４】また、コンピュータデータ等のファイル内
容自体を暗号化し、それを正規の登録された使用者にの
み使用許諾することが行われている。これは、情報流通
の形態として、情報が暗号化されて記録されたディジタ
ル記録媒体を配布したり、暗号化されたディジタル信号
を有線、無線の伝送路を介して容易に入手可能にしてお
き、使用者が必要とした内容について料金を払って鍵情
報を入手し、暗号を解いて利用可能とするようなシステ
ムに結び付くものであるが、簡単で有用な暗号化の手法
の確立が望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、データの暗
号化の際に、データ記録単位あるいは伝送単位となるセ
クタのヘッダ部分の同期（シンク）やアドレスのデータ
が暗号化されていると、暗号を解かないと同期やアドレ
スの情報が得られないため、高速アクセスの障害となる
ことがある。

【０００６】本発明は、上述したような実情に鑑みてな
されたものであり、簡単な構成で暗号化が行え、暗号の
難易度あるいは深度の制御も容易に行え、また、高速ア
クセス性の劣化等の弊害も生じないようなデータ伝送方
法、データ記録装置、データ記録媒体、及びデータ再生
装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、誤り訂正符号化処理の際に取り扱われ
るデータの内の少なくともヘッダ部を除いたデータに対
して、暗号化の鍵情報に応じたデータ変換を施すことを
特徴としている。このデータ変換としては、データと上
記鍵情報との論理演算を挙げることができる。上記鍵情
報の一部に媒体や装置等の識別情報を含ませてもよい。
なお、上記ヘッダ部とは、データ伝送単位あるいは記録
単位となる例えばセクタの先頭位置に配置されている部
分で、セクタシンクやセクタアドレス等を含むものであ
る。

【０００８】また、本発明に係るデータ記録媒体は、誤
り訂正符号化処理を施す際に取り扱われるデータの内の
少なくともヘッダ部を除いたデータに対して、暗号化の
鍵情報に応じたデータ変換が施されて得られた信号が記
録されて成ることを特徴としている。

【０００９】さらに、本発明に係るデータ再生方法は、
誤り訂正符号化処理の際に取り扱われるデータの内の少
なくともヘッダ部を除いたデータに対して、暗号化の鍵
情報に応じたデータ変換が施されており、対応する誤り
訂正復号化処理の際に取り扱われるデータの内の上記暗
号化の鍵情報に応じたデータに上記データ変換に対する
復号化のためのデータ変換を施すことを特徴としてい
る。

【００１０】誤り訂正符号化処理の際に取り扱われるデ
ータのヘッダ部を除くデータに対して、暗号化の鍵情報
に応じたデータ変換を施すことにより、ヘッダ部につい
ては暗号化の復号化処理を介さずに再生できる。再生時
に鍵情報に応じた暗号の復号化のためのデータ変換を施
さないと、訂正不能誤りの個数が増加する。データ変換
を施すデータの個数を変化させることにより、所望の暗
号化の難易度を実現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。

【００１２】図１は、本発明の実施の形態が適用される
データ記録装置を概略的に示すブロック図である。この
図１において、入力端子１１には、例えばアナログのオ
ーディオ信号やビデオ信号をディジタル変換して得られ
たデータやコンピュータデータ等のディジタルデータが
供給されている。この入力ディジタルデータは、インタ
ーフェース回路１２を介して、セクタ化回路１３に送ら
れ、所定データ量単位、例えば２０４８バイト単位でセ
クタ化される。セクタ化されたデータは、スクランブル
処理回路１４に送られてスクランブル処理が施される。
この場合のスクランブル処理は、同一バイトパターンが
連続して表れないように、すなわち同一パターンが除去
されるように、入力データをランダム化して、信号を適
切に読み書きできるようにすることを主旨としたランダ
ム化処理のことである。スクランブル処理あるいはラン
ダム化処理されたデータは、ヘッダ付加回路１５に送ら
れて、各セクタの先頭に配置されるヘッダデータが付加
された後、誤り訂正符号化回路１６に送られる。誤り訂
正符号化回路１６では、データ遅延及びパリティ計算を
行ってパリティを付加する。次の変調回路１７では、所
定の変調方式に従って、例えば８ビットデータを１６チ
ャンネルビットの変調データに変換し、同期付加回路１
８に送る。同期付加回路１８では、上記所定の変調方式
の変調規則を破る、いわゆるアウトオブルールのパター
ンの同期信号を所定のデータ量単位で付加し、駆動回路
すなわちドライバ１９を介して記録ヘッド２０に送って
いる。記録ヘッド２０は、例えば光学的あるいは磁気光
学的な記録を行うものであり、ディスク状の記録媒体２
１に上記変調された記録信号の記録を行う。このディス
ク状記録媒体２１は、スピンドルモータ２２により回転
駆動される。

【００１３】なお、上記スクランブル処理回路１４は、
ヘッダ付加回路１５の後段に挿入して、ヘッダ付加され
たディジタルデータに対してスクランブル処理を施して
誤り訂正符号化回路１６に送るようにしてもよい。

【００１４】ここで、上記誤り訂正符号化回路１６は、
誤り訂正符号化処理の際に取り扱われるデータの内の上
記ヘッダ部を除いたデータに対して、暗号化の鍵情報に
応じたデータ変換を施すような構成を有している。

【００１５】この誤り訂正符号化回路１６の構成の具体
例を図２、図３に示す。これらの図２、図３において、
入力端子５１には、上記図１のヘッダ付加回路１５から
のデータが第１の符号化器であるＣ１エンコーダ５２に
供給されている。この具体例においては、誤り訂正符号
化の１フレームは１４８バイトあるいは１４８シンボル
のデータから成るものとしており、入力端子５１からの
ディジタルデータが１４８バイト毎にまとめられて、第
１の符号化器であるＣ１エンコーダ５２に供給される。
Ｃ１エンコーダ５２では８バイトのＰパリティが付加さ
れ、インターリーブのための遅延回路５３を介して第２
の符号化器であるＣ２エンコーダ５４に送られる。Ｃ２
エンコーダ５４では１４バイトのＱパリティが付加さ
れ、このＱパリティは遅延回路５５を介してＣ１エンコ
ーダ５２に帰還されている。このＣ１エンコーダ５２か
らのＰ、Ｑパリティを含む１７０バイトが取り出され
て、遅延回路５６を介し、図３のインバータ部５７ａを
有する再配列回路５７を介して出力され、図１の変調回
路１７に送られる。

【００１６】このような誤り訂正符号化回路において、
内部で取り扱われるデータの内のヘッダ部を除いたデー
タに対して、暗号化の鍵情報に応じてデータ変換を施す
ような暗号化処理としては、例えば再配列回路５７内の
インバータ部５７ａの各バイト毎に、暗号の鍵情報に応
じてインバータを入れるか入れないかの選択を行わせる
ようにすることが挙げられる。すなわち、基準構成にお
いては、２２バイトのＰ、Ｑパリティに対して再配列回
路５７のインバータ部５７ａによる反転が行われて出力
されるが、これらのインバータ部５７ａ内のインバータ
のいくつかを無くしたり、Ｃ１データ側にいくつかのイ
ンバータを入れて反転して出力させたりすることが挙げ
られる。

【００１７】このようなデータ変換を施す場合、基準構
成からの違いの程度によって誤り訂正不能確率が変化
し、違いが少ないときには最終的な再生出力におけるエ
ラー発生確率がやや高くなる程度であるのに対し、違い
が多いときには全体的にエラー訂正が行われなくなって
殆ど再生できなくなるような状態となる。すなわち、例
えばＣ１エンコーダについて見ると、誤り訂正能力を示
す指標であるいわゆるディスタンスが９であるため、最
大４バイトまでのエラー検出訂正が行え、消失（イレー
ジャ）ポインタがあれば最大８バイトまでの訂正が可能
であることから、違いが５箇所以上あると、Ｃ１符号で
は常に訂正不可となる。違いが４箇所の場合は、他に１
バイトでもエラーが生じると訂正不可という微妙な状態
となる。違いが３、２、１箇所と減少するにつれて、誤
り訂正できる確率が増えてゆく。これを利用すれば、オ
ーディオやビデオのソフトを提供する場合等に、ある程
度は再生できるが完璧ではなく時々乱れる、といった再
生状態を積極的に作り出すことができ、該ソフトの概要
だけを知らせる用途等に使用することができる。

【００１８】この場合、予めインバータの変更を行う場
所を例えば２箇所程度規定しておく方法と、変更箇所を
鍵情報に応じてランダムに選び、最低個数を２箇所程度
に制限する方法と、これらを複合する方法とが挙げられ
る。

【００１９】さらに、インバータの挿入あるいは変更位
置としては、図２の再配列回路５７の位置に限定され
ず、例えばＣ１エンコーダ５２の前段や後段等の他の位
置やこれらの位置を組み合わせるようにしてもよい。複
数の位置の場合に、異なる鍵を用いるようにしてもよ
い。また、上記データ変換としては、インバータを用い
る以外に、ビット加算や種々の論理演算を用いるように
したり、データを暗号化の鍵情報に応じて転置するよう
にしたり、データを暗号化の鍵情報に応じて置換するよ
うにしてもよい。

【００２０】次に、上記誤り訂正符号化回路で取り扱わ
れるデータの内のヘッダ部について説明する。

【００２１】図４はセクタフォーマットの具体例を示し
ており、１セクタは、２０４８バイトのユーザデータ領
域４１に対して、４バイトの同期領域４２と、１６バイ
トのヘッダ領域４３と、４バイトの誤り検出符号（ＥＤ
Ｃ）領域４４とが付加されて構成されている。誤り検出
符号領域４４の誤り検出符号は、ユーザデータ領域４１
及びヘッダ領域４３に対して生成される３２ビットのＣ
ＲＣ符号から成っている。

【００２２】ヘッダ領域４３内には、図４に示すよう
に、いわゆる巡回符号であるＣＲＣ４５、コピーの許可
／不許可やコピー世代管理等のためのコピー情報４６、
多層ディスクのどの層かを示す層（レイヤ）４７、アド
レス４８、予備４９の各領域が設けられている。

【００２３】ここで、本発明の実施の形態におけるヘッ
ダ部は、同期すなわちセクタシンクとヘッダ情報とを含
むものであり、上記図４の例では、４バイトの同期領域
４２と１６バイトのヘッダ領域４３との計２０バイトの
データがヘッダ部のデータである。残りのユーザデータ
領域４１及び誤り検出符号（ＥＤＣ）領域４４がユーザ
データ部となる。

【００２４】このようなヘッダ部とユーザデータ部に対
して、クロスインターリーブ型の誤り訂正符号化を施す
ときの誤り訂正フォーマットを図５に示す。

【００２５】この図５の例は、上記図４のセクタフォー
マットのデータを上記図２、図３の誤り訂正符号化回路
にて誤り訂正符号化処理するときの様子を示し、２０バ
イトのヘッダ部７１と２０５２バイトのユーザデータ部
７２とで、２０７２バイトのセクタ７３が構成されてい
る。このセクタは、記録／再生方向であるＲ／Ｗ方向に
１４８バイト、これと直交する方向に１４バイトの２次
元に配列され、Ｒ／Ｗ方向に誤り訂正のＣ１方向がとら
れて８バイトのＣ１パリティ７４が生成付加され、これ
に対して斜めの方向に誤り訂正のＣ２方向がとられて１
４バイトのＣ２パリティ７５が生成付加されている。こ
の図５の誤り訂正フォーマットのＲ／Ｗ方向の先頭２０
バイトのヘッダ部７１と同一行の部分７６を除いた部分
に対して、上記データ変換を行っている。なお、図５の
ヘッダ部７１と同一列の部分７７を除いた部分に対し
て、上記データ変換を行わせてもよく、これらを組み合
わせるようにしてもよい。

【００２６】ここで図６は、上記誤り訂正符号化回路１
６の他の具体例として、再配列回路５７内のインバータ
部５７ａの後段すなわち出力側の位置に、データ変換手
段としての排他的論理和（ExOR）回路群６１を挿入し、
Ｃ１エンコーダ５２の前段すなわち入力側の位置にも、
データ変換手段としてのExOR回路群６６を挿入した例を
示している。

【００２７】これらのデータ変換手段としてのExOR回路
群６１、６６は、誤り訂正フォーマットの上記図５の部
分７６に相当する２０バイト分を除くデータに対してデ
ータ変換を行うものである。具体的に、ExOR回路群６１
は、Ｃ１エンコーダ５２から遅延回路５６、及び上記再
配列回路５７のインバータ部５７ａを介して取り出され
る１７０バイトのデータ、すなわち情報データＣ１
_170n+169〜Ｃ１_170n+22 及びパリティデータＰ１
_170n+21〜Ｐ１_170n+14、Ｑ１_170n+13〜Ｑ１_170nの
内、先頭の２０バイトのデータＣ１_170n+169〜Ｃ１
_170n+150を除いた残り１５０バイトのデータＣ１
_170n+149〜Ｑ１_170nに対して排他的論理和（ExOR）回路
を用いたデータ変換を行い、ExOR回路群６６は、１４８
バイトの入力データＢ_148n〜Ｂ₁₄ _8n+147の内、先頭の２
０バイトのデータＢ_148n〜Ｂ_148n+19 を除いた残り１２
８バイトのデータＢ_148n+20〜Ｂ_148n+147に対して排他
的論理和（ExOR）回路を用いたデータ変換を行う。これ
らのExOR回路群６１、６６に用いられるExOR回路は、１
バイトすなわち８ビットの入力データと１ビットの制御
データで指示される所定の８ビットデータとの排他的論
理和（ExOR）をそれぞれとるような８ビットExOR回路で
あり、このような８ビットExOR回路（所定の８ビットデ
ータがオール１の場合はインバータ回路に相当する）
が、ExOR回路群６１では１５０個、ExOR回路群６６では
１２８個用いられている。

【００２８】この図６においては、１５０ビットの鍵情
報が端子６２に供給され、いわゆるＤラッチ回路６３を
介してExOR回路群６１内の１５０個の各ExOR回路にそれ
ぞれ供給されている。Ｄラッチ回路６３は、イネーブル
端子６４に供給された１ビットの暗号化制御信号に応じ
て、端子６２からの１５０ビットの鍵情報をそのままEx
OR回路群６１に送るか、オールゼロ、すなわち１５０ビ
ットの全てを“０”とするかが切換制御される。ExOR回
路群６１の１５０個の各ExOR回路の内、Ｄラッチ回路６
３から“０”が送られたExOR回路は、上記再配列回路５
７の内のインバータ部５７ａからのデータをそのまま出
力し、Ｄラッチ回路６３から“１”が送られたExOR回路
は、上記再配列回路５７のインバータ部５７ａからのデ
ータを変換して出力する。オールゼロのときには、上記
再配列回路５７のインバータ部５７ａからのデータをそ
のまま出力することになる。また、ExOR回路群６６につ
いては、１２８個のExOR回路を有し、鍵情報が１２８ビ
ットであること以外は、上記ExOR回路群６１の場合と同
様であり、端子６７に供給された１２８ビットの鍵情報
がＤラッチ回路６８を介してExOR回路群６６内の１２８
個のExOR回路にそれぞれ送られると共に、Ｄラッチ回路
６８はイネーブル端子６９の暗号化制御信号により１２
８ビットの鍵情報かオールゼロかが切換制御される。

【００２９】この図６の例において、ExOR回路群６１
は、Ｃ１エンコーダ５２から遅延回路５６、インバータ
部５７ａを介して取り出される１７０バイトのデータと
しての情報データＣ１_170n+169〜Ｃ１_170n+22 及びパリ
ティデータＰ１_170n+21〜Ｐ１_170n+14、Ｑ１_170n+13
〜Ｑ１_170nの内、先頭の２０バイトのデータＣ１_170n+1
₆₉〜Ｃ１_170n+150を除いた残り１５０バイトのデータＣ
１_170n+149〜Ｑ１_170nに対して排他的論理和（ExOR）回
路を用いたデータ変換を行っているが、パリティデータ
についてはデータ変換を行わず、残り１２８バイトの情
報データＣ１_170n ₊₁₄₉〜Ｃ１_170n+22 に対して、１２８
ビットの鍵情報に応じたデータ変換を行わせるようにし
てもよい。

【００３０】この図６の回路においても、上記図２、図
３の場合と同様な作用効果が得られることは勿論であ
る。また、ExOR回路群６１、６６のいずれか一方のみを
使用するようにしたり、いずれか一方あるいは双方の選
択も暗号化の鍵として用いるようにすることもできる。

【００３１】なお、上記データ変換手段としてのExOR回
路群６１、６６の代わりに、ＡＮＤ、ＯＲ、ＮＡＮＤ、
ＮＯＲ、インバート回路群等を使用してもよい。また、
８ビット単位で１ビットの鍵情報あるいは鍵データによ
る論理演算を行う以外にも、８ビットの情報データに対
して８ビットの鍵データで論理演算を行わせてもよく、
さらに、情報データの１ワードに相当する８ビットの内
の各ビットに対してそれぞれＡＮＤ、ＯＲ、ＥｘＯＲ、
ＮＡＮＤ、ＮＯＲ、インバート回路を組み合わせて使用
してもよい。この場合には、例えば１２８バイトすなわ
ち１２８×８ビットのデータに対して、１２８×８ビッ
トの鍵データが用いられることになり、さらにＡＮＤ、
ＯＲ、ＥｘＯＲ、ＮＡＮＤ、ＮＯＲ、インバート回路を
組み合わせて使用する場合には、これらの組み合わせ自
体も鍵として用いることができる。また、論理演算以外
に、データの位置を変える転置や、データの値を置き換
える置換等も上記データ変換として使用できる。

【００３２】また、上述した実施の形態においては、ク
ロスインターリーブ型の誤り訂正符号の例について説明
したが、図７に示すような積符号の場合にも同様に適用
可能である。

【００３３】この図７の例においては、２０バイトのヘ
ッダ部８１と２０５２バイトのユーザデータ部８２とか
ら成るセクタ８３の８セクタ分を、縦１４８バイト、横
１１２バイトの２次元マトリクス構成とし、読み出し／
書き込み方向であるＲ／Ｗ方向の１４８バイトに対して
Ｃ１パリティ８４を生成付加し、これに直交する方向の
１１２バイトに対してＣ２パリティ８５を生成付加して
いる。これらのＣ１、Ｃ２パリティの交差する部分８６
は、Ｃ１符号化とＣ２符号化とが２重にかかっている。
また、２０バイトのヘッダ部８１と同一行の図中斜線を
付した部分８７を除いたデータに対して、上記鍵情報に
応じたデータ変換を施すようにする。

【００３４】また、この積符号の場合にも、ヘッダ部８
１と同一列の部分８８を除いたデータに対して、上記鍵
情報に応じたデータ変換を施すようにしてもよく、さら
に、ヘッダ部８１と同一行の部分８７及び同一列の部分
８８の両方を除いた部分に対してのみ、上記鍵情報に応
じたデータ変換を施すようにしてもよい。

【００３５】ここで、積符号の場合には、ヘッダ部８１
と同一行の図中斜線を付した部分８７の全てを除かなく
とも、ヘッダ部８１のみを除くことができ、このヘッダ
部８１のみを除いた残りのデータに対して上記データ変
換を行うようにしてもよい。なお、Ｃ１パリティのない
ものがＬＤＣ（ロングディスタンスコード）であり、こ
れを誤り訂正符号に用いてもよい。

【００３６】このように、誤り訂正符号化の際に取り扱
われる中間データ等について、暗号化の鍵情報に応じた
一部のデータに対してインバータ等でデータ変換を施す
ことにより、訂正不能誤りの発生確率が変化し、データ
変換を施すデータ数に応じて暗号化のレベル、深度、解
読の困難さ等が変化することになる。すなわち、用途に
応じて必要とされる暗号化の深度や難易度を、データ変
換を施すデータ数により任意に設定でき、概要をサンプ
ルとして提供したい場合や、正規ユーザ以外には再生不
可能としたい場合や、セキュリティレベルの要求等に応
じて種々の対応が図れる。

【００３７】また、セクタの先頭部分のヘッダ部につい
ては、上記データ変換が施されないため、セクタシンク
やセクタアドレスの読み取りが迅速に行え、高速アクセ
スが可能である。

【００３８】ここで、上記誤り訂正符号化回路１６のみ
ならず、上記図１のセクタ化回路１３、スクランブル処
理回路１４、ヘッダ付加回路１５、変調回路１７、及び
同期付加回路１８のいずれか少なくとも１つの回路は、
入力に対して暗号化処理を施して出力するような構成を
有することが挙げられる。このような暗号化処理の鍵情
報は、記録媒体２１のデータ記録領域とは別の領域に書
き込まれた識別情報、例えば媒体固有の識別情報、製造
元識別情報、販売者識別情報、あるいは、記録装置やエ
ンコーダの固有の識別情報、カッティングマシンやスタ
ンパ等の媒体製造装置の固有の識別情報、外部から供給
される識別情報等を少なくとも一部に用いている。この
ように、媒体のデータ記録領域以外に書き込まれる識別
情報は、例えば上記インターフェース回路１２からＴＯ
Ｃ（Table of contents ）生成回路２３を介して端子２
４に送られる情報であり、また、インターフェース回路
１２から直接的に端子２５に送られる情報である。これ
らの端子２４、２５からの識別情報が、暗号化の際の鍵
情報の一部として用いられ、回路１３〜１８の少なくと
も１つ、好ましくは２以上で、この鍵情報を用いた入力
データに対する暗号化処理が施される。

【００３９】この場合、回路１３〜１８のどの回路にお
いて暗号化処理が施されたかも選択肢の１つとなってお
り、再生時に正常な再生信号を得るために必要な鍵と考
えられる。すなわち、１つの回路で暗号化処理が施され
ていれば、６つの選択肢の１つを選ぶことが必要とな
り、２つの回路で暗号化処理が施されていれば、３０個
の選択肢の１つを選ぶことが必要となる。６つの回路１
３〜１８の内の１〜６つの回路で暗号化処理が施される
可能性がある場合には、さらに選択肢が増大し、この組
み合わせを試行錯誤的に見つけることは困難であり、充
分に暗号の役割を果たすものである。

【００４０】また、暗号化の鍵情報を所定タイミング、
例えばセクタ周期で切り換えることで、暗号化のレベル
あるいは暗号の解き難さをさらに高めることができる。

【００４１】次に、図８は、記録媒体の一例としての光
ディスク等のディスク状記録媒体１０１を示している。
このディスク状記録媒体１０１は、中央にセンタ孔１０
２を有しており、このディスク状記録媒体１０１の内周
から外周に向かって、プログラム管理領域であるＴＯＣ
（table of contents ）領域となるリードイン（leadin
）領域１０３と、プログラムデータが記録されたプロ
グラム領域１０４と、プログラム終了領域、いわゆるリ
ードアウト（lead out）領域１０５とが形成されてい
る。オーディオ信号やビデオ信号再生用光ディスクにお
いては、上記プログラム領域１０４にオーディオやビデ
オデータが記録され、このオーディオやビデオデータの
時間情報等が上記リードイン領域１０３で管理される。

【００４２】上記鍵情報の一部として、データ記録領域
であるプログラム領域１０４以外の領域に書き込まれた
識別情報等を用いることが挙げられる。具体的には、Ｔ
ＯＣ領域であるリードイン領域１０３や、リードアウト
領域１０５に、識別情報、例えば媒体固有の製造番号等
の識別情報、製造元識別情報、販売者識別情報、あるい
は、記録装置やエンコーダの固有の識別情報、カッティ
ングマシンやスタンパ等の媒体製造装置の固有の識別情
報を書き込むようにすると共に、これを鍵情報として、
上述した６つの回路１３〜１８の少なくとも１つ、好ま
しくは２つ以上で暗号化処理を施して得られた信号をデ
ータ記録領域であるプログラム領域１０４に記録するよ
うにする。再生時には、上記識別情報を、暗号を復号す
るための鍵情報として用いるようにすればよい。また、
リードイン領域１０３よりも内側に、物理的あるいは化
学的に識別情報を書き込むようにし、これを再生時に読
み取って、暗号を復号するための鍵情報として用いるよ
うにしてもよい。

【００４３】暗号化としては、上記誤り訂正符号化の際
のデータ変換が必ず用いられており、上記ヘッダ部を除
くデータに対してのみ暗号化の鍵情報に応じてデータ変
換が施されることは勿論である。

【００４４】次に、本発明のデータ再生方法が適用され
るデータ再生装置について、図９を参照しながら説明す
る。

【００４５】図９において、記録媒体の一例としてのデ
ィスク状記録媒体１０１は、スピンドルモータ１０８に
より回転駆動され、光学ピックアップ装置等の再生ヘッ
ド装置１０９により媒体記録内容が読み取られる。

【００４６】再生ヘッド装置１０９により読み取られた
ディジタル信号は、ＴＯＣデコーダ１１１及びアンプ１
１２に送られる。ＴＯＣデコーダ１１１からは、ディス
ク状記録媒体１０１の上記リードイン領域１０３にＴＯ
Ｃ情報の一部として記録された上記識別情報、例えば媒
体固有の製造番号等の識別情報、製造元識別情報、販売
者識別情報、あるいは、記録装置やエンコーダの固有の
識別情報、カッティングマシンやスタンパ等の媒体製造
装置の固有の識別情報が読み取られ、この識別情報が暗
号を復号化するための鍵情報の少なくとも一部として用
いられる。この他、再生装置内部のＣＰＵ１２２から、
再生装置固有の識別情報や、外部からの識別情報を出力
するようにし、この識別情報を鍵情報の少なくとも一部
として用いるようにしてもよい。なお、外部からの識別
情報としては、通信回線や伝送路等を介して受信された
識別情報や、いわゆるＩＣカード、ＲＯＭカード、磁気
カード、光カード等を読み取って得られた識別情報等が
挙げられる。

【００４７】再生ヘッド装置１０９からアンプ１１２を
介し、ＰＬＬ（位相ロックループ）回路１１３を介して
取り出されたディジタル信号は、同期分離回路１１４に
送られて、上記図１の同期付加回路１８で付加された同
期信号の分離が行われる。同期分離回路１１４からのデ
ィジタル信号は、復調回路１１５に送られて、上記図１
の変調回路１７の変調を復調する処理が行われる。具体
的には、１６チャンネルビットを８ビットのデータに変
換するような処理である。復調回路１１５からのディジ
タルデータは、誤り訂正復号化回路１１６に送られて、
図１の誤り訂正符号化回路１６での符号化の逆処理とし
ての復号化処理が施される。以下、セクタ分解回路１１
７によりセクタに分解され、ヘッダ分離回路１１８によ
り各セクタの先頭部分のヘッダが分離される。これらの
セクタ分解回路１１７及びヘッダ分離回路１１８は、上
記図１のセクタ化回路１３及びヘッダ付加回路１５に対
応するものである。次に、デスクランブル処理回路１１
９により、上記図１のスクランブル処理回路１４におけ
るスクランブル処理の逆処理としてのデスクランブル処
理が施され、インターフェース回路１２０を介して出力
端子１２１より再生データが取り出される。

【００４８】ここで、上述したように、記録時には、上
記図１のセクタ化回路１３、スクランブル処理回路１
４、ヘッダ付加回路１５、誤り訂正符号化回路１６、変
調回路１７、及び同期付加回路１８の内の、誤り訂正符
号化回路１６を含むいずれか少なくとも１つの回路にお
いて暗号化処理が施されており、この暗号化処理が施さ
れた回路に対応する再生側の回路１１４〜１１９にて、
暗号を復号化する処理が必要とされる。すなわち、上記
図１のセクタ化回路１３にて暗号化処理が施されている
場合には、セクタ分解回路１１７にて暗号化の際の鍵情
報を用いた暗号の復号化処理が必要とされる。以下同様
に、図１のスクランブル処理回路１４での暗号化処理に
対応してデスクランブル処理回路１１９での暗号復号化
処理が、図１のヘッダ付加回路１５での暗号化処理に対
応してヘッダ分離回路１１８での暗号復号化処理が、そ
れぞれ必要とされる。図１の誤り訂正符号化回路１６で
の暗号化処理は必ずなされており、これに対応して誤り
訂正復号化回路１１６での暗号復号化処理が必要とされ
る。また、図１の変調回路１７で暗号化処理が施されて
いる場合には、これに対応して復調回路１１５での暗号
復号化処理が、さらに図１の同期付加回路１８での暗号
化処理が施されている場合に対応しては同期分離回路１
１４での暗号復号化処理が、それぞれ必要とされる。

【００４９】ここで、誤り訂正復号化回路１１６では、
例えば上記図２、図３の誤り訂正符号化処理の逆処理
が、図１０、図１１の構成により行われる。

【００５０】これらの図１０、図１１において、上記復
調回路１１５にて復調されたデータの１７０バイトある
いは１７０シンボルを１まとまりとして、入力端子１４
１に入力され、図１１のインバータ部１４２ａを有する
再配列回路１４２を介し、遅延回路１４３を介して第１
の復号器であるＣ１デコーダ１４４に送られている。こ
のＣ１デコーダ１４４に供給される１７０バイトのデー
タの内２２バイトがＰ，Ｑパリティであり、Ｃ１デコー
ダ１４４では、これらのパリティデータを用いた誤り訂
正復号化が施される。Ｃ１デコーダ１４４からは、１７
０バイトのデータが出力されて、遅延回路１４５を介し
て第２の復号器であるＣ２デコーダ１４６に送られ、パ
リティデータを用いた誤り訂正復号化が施される。Ｃ２
デコーダ１４６からの出力データは、図１０の遅延・Ｃ
１デコード回路１４０に送られる。これは、上記遅延回
路１４３及びＣ１デコーダ１４４と同様のものであり、
これらの遅延回路１４３及びＣ１デコーダ１４４と同様
の処理を繰り返し行うことにより誤り訂正復号化を行う
ものである。図１１の例では、遅延回路１４７及び第３
の復号器であるＣ３デコーダ１４８で表している。この
遅延回路１４７及びＣ３デコーダ１４８、あるいは遅延
・Ｃ１デコード回路１４０で最終的な誤り訂正復号化が
施され、パリティ無しの１４８バイトのデータが出力端
子１４９を介して取り出される。この１４８バイトのデ
ータは、上記図２、図３のＣ１エンコーダ５２に入力さ
れる１４８バイトのデータに相当するものである。

【００５１】そして、図２、図３の誤り訂正符号化回路
の再配列回路５７のインバータ部５７ａで、インバータ
の有無による暗号化、すなわち、鍵情報に応じたデータ
変換により、図１０、図１１の誤り訂正復号化回路の再
配列回路１４２内のインバータ部１４２ａにて、対応す
る暗号復号化を行うことが必要とされる。ただし、上記
データ変換は、ヘッダ部を除くデータに対してのみ施さ
れているため、復号化もヘッダ部を除くデータに対して
のみ行われる。この他、図２、図３と共に説明した各種
暗号化処理に対応して、その暗号化を解くための逆処理
となる暗号復号化が必要とされることは勿論である。

【００５２】次に、図１２は、上記図６の誤り訂正符号
化回路の具体的構成に対応する誤り訂正復号化回路の具
体的な構成を示す図である。

【００５３】この図１２において、上記図６の再配列回
路５７の出力側に挿入されたExOR回路群６１に対応し
て、再配列回路１４２のインバータ部１４２ａの入力側
及び遅延回路１４３の入力側の位置に、ExOR回路群１５
１が挿入され、図６のＣ１エンコーダ５２の入力側に挿
入されたExOR回路群６６に対応して、Ｃ３デコーダ１４
８の出力側にExOR回路群１５６が挿入されている。

【００５４】これらのExOR回路群１５１、１５６は、上
述したように、セクタのヘッダ部を除くデータに対する
データ変換を復号化するためのデータ変換を施すもので
あり、ExOR回路群１５１は、１５０個の８ビットExOR回
路により、またExOR回路群１５６は、１２８個の８ビッ
トExOR回路によりそれぞれ構成されている。なお、記録
側の図６の誤り訂正符号化回路のExOR回路群６１で、パ
リティデータを除く１２８バイトの情報データに対して
鍵情報に応じたデータ変換が施されている場合には、Ex
OR回路群１５１は１２８個の８ビットExOR回路により構
成されることは勿論である。

【００５５】この図１２の端子１５２には、図６の端子
６２に供給される鍵情報に相当する１５０ビットの鍵情
報が供給され、いわゆるＤラッチ回路１５３を介してEx
OR回路群１５１内の１５０個の各ExOR回路にそれぞれ供
給されている。Ｄラッチ回路１５３は、イネーブル端子
１５４に供給された１ビットの暗号化制御信号に応じ
て、端子１５２からの１５０ビットの鍵情報をそのまま
ExOR回路群１５１に送るか、オールゼロ、すなわち１５
０ビットの全てを“０”とするかが切換制御される。ま
た、ExOR回路群１５６については、１２８個のExOR回路
を有し、鍵情報が図６の端子６７に供給される鍵情報と
同様の１２８ビットであること以外は、上記ExOR回路群
１５１の場合と同様であり、端子１５７に供給された１
２８ビットの鍵情報がＤラッチ回路１５８を介してExOR
回路群１５６内の１２８個のExOR回路にそれぞれ送られ
ると共に、Ｄラッチ回路１５８はイネーブル端子１５９
の暗号化制御信号により１２８ビットの鍵情報かオール
ゼロかが切換制御される。

【００５６】このように、誤り訂正回路のインバータを
暗号化の鍵として使うことにより、簡易で大きな暗号化
が実現できる。また、このインバータの数を制御するこ
とにより、絶対再生不可能な暗号化レベルのデータと
か、エラー状態が悪くなると再生不可能となるデータと
か、セキュリティレベルの要求に応じて対応できる。す
なわち、インバータやExOR回路等の個数をコントロール
することにより、エラー状態の良いときは再生でき、悪
くなると再生ができなくなるような制御も可能となり、
また、エラー訂正のみでは回復不可能な絶対再生不可能
状態を形成することもできる。また、暗号化の鍵として
は、上記図示の例のように１箇所当たり百数十ビットも
の大きなビット数となり、鍵のビット数の大きな暗号化
ができるため、データセキュリティが向上する。しか
も、このようなエラー訂正符号化回路やエラー訂正復号
化回路を、いわゆるＬＳＩやＩＣチップのハードウェア
内で実現することにより、一般ユーザからはアクセスが
困難であり、この点でもデータセキュリティが高いもの
となっている。

【００５７】また、セクタのヘッダ部のデータに対して
はデータ変換が施されないため、再生時にヘッダ部内の
セクタシンク（同期）やセクタアドレスについての暗号
化の復号化のためのデータ変換が不要となり、高速アク
セスが可能である。

【００５８】なお、本発明は、上記実施例のみに限定さ
れるものではなく、例えば、データ変換としては、イン
バータやExORの例を示しているが、この他、ビット加算
や、各種論理演算等によりデータ変換を行わせてもよい
ことは勿論である。この他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で種々の変更が可能である。

【００５９】

【発明の効果】本発明によれば、誤り訂正符号化処理の
際に取り扱われるデータの内のヘッダ部を除くデータに
対して、暗号化の鍵情報に応じてデータ変換を施してい
るため、再生時にヘッダ部の暗号化を解く処理が不要と
なり、ヘッダ部のデータが迅速に得られるため、高速ア
クセスが可能である。また、誤り訂正処理である程度デ
ータ復元が可能な状態から、データ復元が行えない状態
までの任意のレベルの暗号化が行える。これによって、
エラー状態の良いときは再生でき、悪くなると再生がで
きなくなるような制御も可能となり、データ提供の用途
に応じた、あるいはセキュリティレベルに応じた対応が
可能となる。

【００６０】さらに、誤り訂正処理の中で鍵のビット数
の大きな暗号化が可能であり、誤り訂正符号化や復号化
ＩＣあるいはＬＳＩのような巨大なブラックボックスの
中で暗号化を実現しているため、一般ユーザによる解読
を困難化し、データセキュリティを大幅に向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態が適用可能なデータ記録装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】誤り訂正符号化回路の一例の概略構成を示す図
である。

【図３】誤り訂正符号化回路の一例の具体的な構成を示
す図である。

【図４】セクタフォーマットの一例を示す図である。

【図５】クロスインターリーブ型誤り訂正符号の一例を
示す図である。

【図６】誤り訂正符号化回路の他の具体例を示す図であ
る。

【図７】積符号の場合の誤り訂正符号の一例を示す図で
ある。

【図８】データ記録媒体の一例を示す図である。

【図９】本発明の実施の形態が適用可能なデータ再生装
置の概略構成を示すブロック図である。

【図１０】誤り訂正復号化回路の一例の概略構成を示す
図である。

【図１１】誤り訂正復号化回路の一例の具体的な構成を
示す図である。

【図１２】誤り訂正復号化回路の他の例を示す図であ
る。

【符号の説明】１３セクタ化回路１４スクランブル処理回路１５ヘッダ付加回路１６誤り訂正符号化回路１７変調回路１８同期付加回路５２Ｃ１エンコーダ５３、５５、５６、１４３、１４５、１４７遅延回路５４Ｃ２エンコーダ５７、１４２再配列回路５７ａ，１４２ａインバータ部６１、６６、１５１、１５６ ExOR回路群１１４同期分離回路１１５復調回路１１６誤り訂正復号化回路１１７セクタ分解回路１１８ヘッダ分離回路１１９デスクランブル処理回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｌ 1/00 Ｈ０４Ｌ 1/00 Ｂ 9/18 9/00 ６５１ (72)発明者川嶋功東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データの伝送単位がヘッダ部とユーザデ
ータ部とを有して成る入力ディジタルデータに誤り訂正
符号化処理を施して伝送するデータ伝送方法において、上記誤り訂正符号化処理の際に取り扱われるデータの内
の少なくとも上記ヘッダ部を除いたデータに対して、暗
号化の鍵情報に応じてデータ変換を施すことを特徴とす
るデータ伝送方法。
【請求項２】上記データ変換は、データと暗号化の鍵
情報との論理演算により行われることを特徴とする請求
項１記載のデータ伝送方法。
【請求項３】上記暗号化の鍵情報は、少なくとも一部
に識別情報を含むことを特徴とする請求項１記載のデー
タ伝送方法。
【請求項４】上記上記データ変換が行われるデータ
は、上記誤り訂正符号のマトリクスにおける上記ヘッダ
部と同一行あるいは同一列のデータを除いたデータであ
ることを特徴とする請求項１記載のデータ伝送方法。
【請求項５】データの記録単位がヘッダ部とユーザデ
ータ部とを有して成る入力ディジタルデータに誤り訂正
符号化処理を施して記録媒体に記録するデータ記録装置
において、暗号化の鍵情報の入力手段と、この入力手段からの鍵情報に応じて、上記誤り訂正符号
化処理の際に取り扱われるデータの内の少なくとも上記
ヘッダ部を除くデータに対してデータ変換を施す手段と
を有することを特徴とするデータ記録装置。
【請求項６】データの記録単位がヘッダ部とユーザデ
ータ部とを有して成る入力ディジタルデータに誤り訂正
符号化処理を施す際に取り扱われるデータの内の少なく
とも上記ヘッダ部を除くデータに対して、暗号化の鍵情
報に応じてデータ変換が施されて得られた信号が記録さ
れて成ることを特徴とするデータ記録媒体。
【請求項７】データの記録単位がヘッダ部とユーザデ
ータ部とを有して成る入力ディジタルデータに対して誤
り訂正符号化処理が施されて記録媒体に記録された信号
を再生するデータ再生装置において、上記誤り訂正符号化処理の際に取り扱われるデータの内
の少なくとも上記ヘッダ部を除くデータに対して施され
るデータ変換を示す暗号化の鍵情報を入力する鍵情報入
力手段と、上記誤り訂正符号化処理に対応する誤り訂正復号化処理
を行うと共に、上記鍵情報入力手段からの暗号化の鍵情
報に応じたデータに上記データ変換に対する復号化のた
めのデータ変換を施す誤り訂正復号化手段とを有するこ
とを特徴とするデータ再生装置。