JPH0973414A - データ記録方法及び装置、データ記録媒体、並びにデータ再生方法及び装置 - Google Patents
データ記録方法及び装置、データ記録媒体、並びにデータ再生方法及び装置Info
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- JPH0973414A JPH0973414A JP8098949A JP9894996A JPH0973414A JP H0973414 A JPH0973414 A JP H0973414A JP 8098949 A JP8098949 A JP 8098949A JP 9894996 A JP9894996 A JP 9894996A JP H0973414 A JPH0973414 A JP H0973414A
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Abstract
めに用いられるセクタ化回路13、スクランブル処理回
路14、ヘッダ付加回路15、誤り訂正符号化回路1
6、変調回路18、及び同期付加回路18の内、いずれ
か少なくとも1つの回路で、入力に対して暗号化処理を
施して出力する。回路内での暗号化処理自体の鍵のみな
らず、どの回路で暗号化処理を行ったかも暗号化の鍵と
なる。
Description
使用の阻止、あるいは課金システムに適用可能なデータ
記録方法及び装置、データ記録媒体、並びにデータ再生
方法及び装置に関する。
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。
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、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、ディジタル2値信号の丸ごとコピーであるいわゆる
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。
公報に開示されているように、コンピュータデータの場
合には、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。
されたものであり、簡単な構成で暗号化が行え、データ
の暗号化によりコピー防止や不正使用の防止が簡単な仕
組みで実現でき、暗号の解読が困難であり、また、暗号
の難易度あるいは深度の制御も容易に行えるようなデー
タ記録方法及び装置、データ記録媒体、並びにデータ再
生方法及び装置の提供を目的とする。
めに、本発明に係るデータ記録方法は、入力ディジタル
データを所定データ量単位でセクタ化するセクタ化工程
と、ヘッダを付加するヘッダ付加工程と、誤り訂正符号
化工程と、所定の変調方式で変調する変調工程と、同期
パターンを付加する同期付加工程との、いずれか少なく
とも1つの工程について、入力に対して暗号化処理を施
して出力することを特徴とすることにより、上述の課題
を解決する。これらの暗号化処理が施され得る工程の1
つに、同一パターンを除去するためのランダム化処理を
施すスクランブル処理工程を含めてもよい。
用することができる。
されたデータ記録媒体を提供することができる。
タ記録方法で記録されたデータ記録媒体を再生する際
に、同期分離工程、復調工程、誤り訂正復号化工程、セ
クタ分解工程、及びヘッダ分離工程の内、いずれか少な
くとも1つの工程に対応する記録時の工程について暗号
化処理が施されており、この記録時に暗号化処理が施さ
れた工程に対応する再生時の工程について、入力に対し
て暗号の復号化処理を施すことにより、上述の課題を解
決する。これらの暗号復号化処理が施され得る工程の1
つに、記録時のスクランブルを解くデスクランブル処理
を施すスクランブル処理工程を含めてもよい。
用することができる。
り訂正符号化処理の際に取り扱われるデータに対して、
暗号化の鍵情報に応じた少なくとも一部のデータにデー
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や、転置、置
換等を挙げることができる。
定の鍵情報を用いてデータに対して暗号化処理を施すと
共に、この暗号化の鍵情報の少なくとも一部として記録
媒体のデータ記録領域とは別の領域に書き込まれた情報
を用いることにより、上述の課題を解決する。これをデ
ータ記録装置、データ記録媒体に適用することができ
る。
録時に暗号化処理の施されたディジタル信号に対して再
生のための信号処理を施す際に、データ記録媒体のデー
タ記録領域とは別の領域に書き込まれた情報が少なくと
も一部とされた鍵情報を用いて、暗号復号化処理を施す
ことにより、上述の課題を解決する。これをデータ再生
装置に適用することができる。
スクランブル処理工程の初期値及び生成多項式の少なく
とも一方を暗号化の鍵情報に応じて変化させることによ
り、上述の課題を解決する。
録時の暗号化の鍵情報により初期値及び生成多項式の少
なくとも一方を変化させてスクランブルを解くデスクラ
ンブル処理を施すことにより、上述の課題を解決する。
でセクタ化し、ヘッダを付加し、誤り訂正符号化処理を
施し、所定の変調方式で変調し、同期パターンを付加し
て、記録媒体に記録する。これらの工程のいずれか少な
くとも1つの工程について、入力に対して暗号化処理を
施して出力することにより、どの工程で暗号化処理が施
されたかも暗号の鍵となり、暗号の難易度が高くなる。
媒体のデータ記録領域とは別の領域に書き込んでおき、
再生時にこの鍵情報の少なくとも一部の情報を読み取っ
て、暗号復号化に用いる。暗号復号化の鍵情報が、記録
媒体のデータ記録領域内の情報のみで完結しないため、
暗号化の難易度が高まる。
ランダム化を主目的とするスクランブル処理の際に、生
成多項式及び初期値の少なくとも一方を、暗号化の鍵に
応じて変化させる。既存のスクランブル処理を暗号化に
流用できる。
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。
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18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1
9を介して記録ヘッド20に送っている。記録ヘッド2
0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21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。
必須ではなく、また、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。
処理回路14、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している。好ましくは、
2つ以上の回路で暗号化処理を施すことが挙げられる。
この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、国別コード等の地域情報、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TOC
(Table of contents )生成回路23を介して端子24
に送られる情報であり、また、インターフェース回路1
2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。
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、2つの
回路の組み合わせの数に相当する15個の選択肢の内か
ら1つを選ぶことが必要となる。6つの回路13〜18
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。
例えばセクタ周期で切り換えることが挙げられる。この
所定タイミングで鍵情報の切り換える場合に、切り換え
を行うか否かや、切換周期、複数の鍵情報の切換順序等
の情報も鍵として用いることができ、暗号化のレベルあ
るいは暗号の難易度、解き難さ、解読の困難さをさらに
高めることができる。
処理の具体例について説明する。
ば図2に示すような偶数・奇数バイトのインターリーブ
処理を行わせることが挙げられる。すなわち、図2にお
いて、上記図1のインターフェース回路12からの出力
を、2出力の切換スイッチ31に送り、この切換スイッ
チ31の一方の出力を偶奇インターリーバ33を介して
セクタ化器34に送り、切換スイッチ31の他方の出力
をそのままセクタ化器34に送っている。セクタ化器3
4では、例えば入力データの2048バイト単位でまと
めて1セクタとしている。このセクタ化回路13の切換
スイッチ32の切換動作を、鍵となる1ビットの制御信
号で制御するわけである。偶奇インターリーバ33は、
図3のAに示すような偶数バイト36aと奇数バイト3
6bとが交互に配置された入力データの1セクタ分を、
図3のBに示すように、偶数データ部37aと奇数デー
タ部37bとに分配して出力する。さらに、図3のCに
示すように、1セクタ内の所定の領域39を鍵情報によ
り特定し、この領域39内のデータについてのみ偶数デ
ータ部39aと奇数データ部39bとに分配するように
してもよい。この場合には、領域39の特定の仕方を複
数通り選択できるように設定することもでき、鍵情報の
選択肢をさらに増加させて暗号化のレベルをより高める
こともできる。
えば図4に示すように、15ビットのシフトレジスタを
用いたいわゆるパラレルブロック同期タイプのスクラン
ブラを用いることができる。このスクランブラのデータ
入力用の端子35には、LSB(最下位ビット)が時間
的に先となる順序、いわゆるLSBファーストで、上記
セクタ化回路13からのデータが入力される。スクラン
ブル用の15ビットのシフトレジスタ14aは、排他的
論理和(ExOR)回路14bを用いて生成多項式x15+x
+1に従ったフィードバックがかけられ、15ビットの
シフトレジスタ14aには、図5に示すようなプリセッ
ト値(あるいは初期値)が設定されるようになってお
り、図5のプリセット値の選択番号は、例えばセクタア
ドレスの下位側4ビットの値に対応させて、セクタ単位
でプリセット値が切り換えられるようになっている。シ
フトレジスタ14aからの出力データと端子35からの
入力データとは、ExOR回路14cにより排他的論理和が
とられて、端子14dより取り出され、図1のヘッダ付
加回路15に送られる。
(初期値)を、所定の識別番号等の鍵情報に応じて変化
させるようにすることができる。すなわち、上記生成多
項式を変化させるには、例えば図6に示すような構成を
用いればよい。この図6において、15ビットのシフト
レジスタ14aの各ビットからの出力が切換スイッチ1
4fの各被選択端子に送られ、この切換スイッチ14f
は制御端子14gからの例えば4ビットの制御データに
よって切換制御され、切換スイッチ14fからの出力は
ExOR回路14bに送られている。このような構成の制御
端子14gの制御データを変化させることにより、生成
多項式x15+xn+1 のnを変化させることができる。
また、上記プリセット値を変化させるには、上記図5の
プリセット値テーブルの各プリセット値を、例えば16
バイトの識別情報の各バイト値と論理演算することが挙
げられる。この場合の識別情報としては、上述したよう
な媒体固有の識別情報、製造元識別情報、販売者識別情
報や、記録装置やエンコーダの固有の識別情報、媒体製
造装置固有の識別情報、地域情報、外部から供給される
識別情報等、あるいはこれらの組み合わせや他の情報と
の組み合わせ等を用いることができ、また上記論理演算
としては、排他的論理和(ExOR)や、論理積(AND )、
論理和(OR)、シフト演算等を使用できる。なお、生成
多項式を変化させるための構成は図6の構造に限定され
ず、シフトレジスタの段数や取り出すタップ数を任意に
変更してもよい。
る。先ず、図7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。ヘッダ付加回路15での暗号
化処理としては、同期いわゆるデータシンクに対して、
ヘッダのアドレス及びCRCに対して施すことが挙げら
れる。
て暗号化処理を施す一例としては、4バイトの同期領域
42の各バイトに割り当てられたバイトパターンを、図
8の「A」、「B」、「C」、「D」にてそれぞれ表す
とき、2ビットの鍵情報を用いて、この4バイトの内容
をバイト単位でシフトあるいはローテートすることが挙
げられる。すなわち、2ビットの鍵が「0」のとき「A
BCD」、「1」のとき「BCDA]、「2」のとき
「CDAB]、「3」のとき「DABC」のように切り
換えることにより、この鍵が合致しないとセクタの同期
がとれなくなり、正常な再生が行えない。なお、上記バ
イトパターン「A」〜「D」としては、例えばISO6
46のキャラクタコード等を使用できる。
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47、アドレス48、
予備49の各領域が設けられている。この内で、アドレ
ス48の32ビットにビットスクランブル、この場合に
は、ビット単位での転置処理を施すことにより、暗号化
が行える。また、CRC45の生成多項式として、x16
+x15+x2+1 が用いられている場合、第2、第3項
のx15、x2 の代わりに、x15〜xに対応する15ビッ
トを鍵に応じて変化させることが挙げられる。また、C
RC45の16ビットと鍵情報とを論理演算することも
挙げられる。
体固有の識別情報、製造元識別情報、販売者識別情報
や、記録装置やエンコーダ、あるいは媒体製造装置の固
有の識別情報、地域情報、外部から供給される識別情報
等、あるいはこれらの組み合わせや他の情報との組み合
わせ等を用いることができる。
図10、図11に示す。これらの図10、図11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5
2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、インバータ部57aを有
する再配列回路57を介して出力端子58より取り出さ
れ、図1の変調回路17に送られる。
号化処理を施す場合には、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のインバータによる反転が行
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。
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
は常に訂正不可又は誤訂正となる。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。
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。
置としては、図10、図11の再配列回路57内の位置
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。また、シフトレジスタを用い
て変換したり、各種関数演算により変換する等、さまざ
まな暗号化手法が適用できることは勿論であり、それら
を組み合わせて使用することも可能である。
路16の他の具体例として、再配列回路57内のインバ
ータ部57aの後段の位置に排他的論理和(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ExOR回路群66を挿入した例を示してい
る。
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C1170n+169〜C1
170n+22 及びパリティデータP1170n+21 〜P1
170n+14 、Q1170n+13 〜Q1170nのデータに対して排
他的論理和(ExOR)回路を用いたデータ変換を行い、Ex
OR回路群66は、148バイトの入力データB148n〜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170個、
ExOR回路群66では148個用いられている。
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170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170ビットの鍵情報をそのまま
ExOR回路群61に送るか、オールゼロ、すなわち170
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170個の各ExOR回路の内、Dラッチ回路
63から“0”が送られたExOR回路は、再配列回路57
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、再配列回路57内のインバータ部57aからのデー
タを反転して出力する。オールゼロのときには、再配列
回路57内のインバータ部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、148個のExOR回路を有し、鍵情報が148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148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148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148ビ
ットの鍵情報かオールゼロかが切換制御される。
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C1170n+169〜C1170n+22 及びパリ
ティデータP1170n+21 〜P1170n+14 、Q1170n+13
〜Q1170nのデータ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148バイトの情報
データC1170n+169〜C1170n+22 に対して、148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。
0、図11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。
の識別情報、製造元識別情報、販売者識別情報や、記録
装置やエンコーダあるいは媒体製造装置の固有の識別情
報、地域情報、外部から供給される識別情報等、あるい
はこれらの組み合わせや他の情報との組み合わせ等を用
いることができる。
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148バイトすなわ
ち148×8ビットのデータに対して、148×8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。また、
シフトレジスタを用いて変換したり、各種関数演算によ
り変換する等、さまざまな暗号化手法が適用できること
は勿論であり、それらを組み合わせて使用することも可
能である。
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、積符号の場合にも同様に適用可能であ
り、これについては本発明の第2の実施の形態として後
述する。
について、図13を参照しながら説明する。この図13
において、入力端子71には、上記誤り訂正符号化回路
16からのデータが8ビット(1バイト)毎に供給さ
れ、入力端子72には8ビットの鍵情報が供給されてお
り、これらの8ビットデータは、論理演算回路の一例と
してのExOR回路73に送られて排他的論理和がとられ
る。このExOR回路73からの8ビット出力が、所定の変
調方式の変調器、例えば8−16変換回路74に送られ
て、16チャンネルビットに変換される。この8−16
変換回路74での8−16変調方式の一例としてはいわ
ゆるEFMプラス変調方式が挙げられる。
ビットの鍵情報を用いた暗号化処理を施しているが、鍵
情報のビット数は8ビットに限定されず、また、8−1
6変調の際の変換テーブルの入出力の対応関係を鍵情報
に応じて変化させるようにしてもよい。鍵情報には、上
述した媒体固有の識別情報等を使用できることは勿論で
ある。
る。同期付加回路18では、例えば図14に示すような
4種類の同期ワードS0〜S3を用いて、上記8−16
変調のフレーム単位で同期をとっている。この8−16
変調フレーム(例えばEFMプラスフレーム)は、例え
ば85データシンボルである1360チャンネルビット
から成り、この1フレーム1360チャンネルビット毎
に32チャンネルビットの同期ワードが付加されると共
に、このフレームを上記C1符号やC2符号に対応させ
て構造化し、C1符号系列の先頭フレームの同期ワード
と他のフレームの同期ワードを異ならせる等して、上記
4種類の同期ワードS0〜S3を使い分けている。これ
らの同期ワードS0〜S3は、直前のワードの“1”、
“0”の状態やいわゆるデジタルサムあるいは直流値等
に応じてそれぞれ2つの同期パターンa、bを有してい
る。
の選択を、例えば図15に示すような回路を用いて、2
ビットの鍵情報75に応じて変更することにより、暗号
化が行える。すなわち、上記4種類の同期ワードS0〜
S3を指定する2ビットデータ76の各ビットと、上記
2ビットの鍵情報75の各ビットとが、2つのExOR回路
77、78によりそれぞれ排他的論理和され、新たな同
期ワード指定データ79となる。これにより、上記フレ
ーム構造における同期ワードの使い方あるいはフレーム
構造内での各種同期ワードの使用位置が変更され、暗号
化がなされることになる。
てそれらの内から4種類の同期ワードを取り出す取り出
し方を暗号化の鍵により決定するようにしてもよい。こ
の鍵情報としては、上述した媒体固有の識別情報等が使
用できる。
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。
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。
生装置の実施の形態について、図17を参照しながら説
明する。
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。
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。
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。
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11
4〜119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1
4での暗号化処理に対応してデスクランブル処理回路1
19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、図1の誤り訂正符号化回路16での暗
号化処理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、図1の変調回路17での暗号化処理に対
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での暗号化処理に対応して同期分
離回路114での暗号復号化処理が、それぞれ必要とさ
れる。
は、上記図14や図15と共に説明したように、複数種
類、例えば4種類の同期ワードの使い方あるいはフレー
ム構造内での各種同期ワードの使用位置が鍵情報に応じ
て変更され、暗号化がなされたものを、鍵情報に応じて
検出することで行われる。
は、図18に示すように、同期分離回路114から16
−8変換回路131に送られて16チャンネルビットが
8ビットデータに変換されたものを、上記図13のExOR
回路73に対応するExOR回路132に送り、端子133
からの8ビットの鍵情報との排他的論理和をとること
で、図13の入力端子71に供給された8ビットデータ
に相当するデータが復元され、これが誤り訂正復号化回
路116に送られる。
えば上記図10、図11の誤り訂正符号化処理の逆処理
が、図19、図20の構成により行われる。
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、インバータ部
142aを有する再配列回路142を介し、遅延回路1
43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1
70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1
44からは、170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1
46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19の遅延・C1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8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14
8、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10、図11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。
回路の再配列回路57内のインバータ部57aで、イン
バータの有無による暗号化が施されている場合には、図
19、図20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。この他、図10、図11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。
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。
回路57内のインバータ部57a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151が挿入され、図12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148の出力側にExOR回路群15
6が挿入されている。
述したように、図12のExOR回路群61、66によるデ
ータ変換をそれぞれ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、例えば170個の8
ビットExOR回路により、またExOR回路群156は、14
8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12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148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、ExOR回路群151は148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。
子62に供給される鍵情報に相当する170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
ExOR回路群151内の170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170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17
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、148個のExOR回路
を有し、鍵情報が図12の端子67に供給される鍵情報
と同様の148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
148ビットの鍵情報がDラッチ回路158を介してEx
OR回路群156内の148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15
9の暗号化制御信号により148ビットの鍵情報かオー
ルゼロとするかが切換制御される。
ExOR回路等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、このインバータ等の
数を制御することにより、通常でも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。
上記図2、図3と共に説明したように、記録時に上記セ
クタ化回路13で偶数・奇数バイトのインターリーブに
よる暗号化が施されている場合に、この偶奇インターリ
ーブを解くような逆の処理、いわゆるデインターリーブ
処理を施すものである。
記録時に、上記ヘッダ付加回路15において、上記図7
〜図9と共に説明したような暗号化処理、すなわちセク
タ同期となるデータシンクのバイトパターンの転置や、
アドレス、CRCの変更がなされている場合に、これを
復元するような暗号復号化処理を施すものである。
119の具体例を示しており、端子161には、図17
のヘッダ分離回路118からのディジタルデータが供給
されている。この端子161からのディジタルデータ
は、例えば上記図4に示すような構成を有するスクラン
ブラ163でデスクランブル処理され、出力端子164
より取り出される。このスクランブラ163について
の、上記図4と共に説明したような生成多項式165及
びプリセット値(あるいは初期値)166を、認証機構
171からの暗号の鍵情報に応じて変化させることによ
り、暗号復号化を行うことができる。この認証機構17
1では、上記ヘッダ情報167のコピー情報46の内容
や、媒体固有のあるいは再生装置固有の固有識別情報1
72や、製造者、販売者等の共通識別情報173や、外
部から与えられる外部識別情報174等により、暗号の
鍵情報を生成し、この鍵情報に応じて生成多項式165
やプリセット値166を制御する。
暗号復号化処理が必要とされるかの情報も、暗号の鍵情
報となることは前述した通りである。また、暗号の鍵情
報を所定周期、例えばセクタ周期で切り換えることがで
き、この切換を行うか否かや、切換周期等も鍵とするこ
とにより、暗号化の難易度が高められる。
売者識別情報、装置識別情報等と、別途設定されるコピ
ープロテクト情報、課金情報を組み合わせて、データを
暗号化して記録しておくことにより、コピー防止、海賊
盤防止、不正使用の防止等を物理フォーマットレベルで
実現し得るようにしている。また、データセキュリティ
機能の情報、例えばコピーの許可/不許可情報、有償/
無償情報を、記録媒体及び記録/再生システムの物理フ
ォーマットにインプリメントしている。
媒体に記録しておき、媒体に記録又は未記録の識別情報
を用いて、それをデータの暗号化と組み合わせることに
より、簡単な仕組みでコピー防止、不正使用防止が実現
できるようになる。また、物理フォーマットにそれを内
在させることにより、解読が困難になる。また、ダンプ
コピーされても暗号化されたままであるので安全であ
る。さらに、セクタ単位やファイル単位、ゾーン単位、
レイヤ単位等で可変にできる。またさらに、通信やIC
カードやリモコン等で鍵がコントロールできる。さら
に、海賊盤に対して履歴が残せる。
説明する。この第2の実施の形態は、上述した第1の実
施の形態の構成を部分的に変更したものであり、全体の
基本構成は、前述した図1に示す通りである。この図1
の構成の各回路13〜18の内の変更部分について以下
説明する。
実施の形態と同様に構成すればよいが、スクランブル処
理回路14については、図23に示す構成を用いてい
る。
4において、データ入力用の端子35には、LSB(最
下位ビット)が時間的に先となる順序、いわゆるLSB
ファーストで、図1のセクタ化回路13からのデータが
入力される。スクランブル用の15ビットのシフトレジ
スタ14aは、排他的論理和(ExOR)回路14bを用い
て生成多項式x15+x4+1 に従ったフィードバックが
かけられ、15ビットのシフトレジスタ14aには、図
24に示すようなプリセット値(あるいは初期値)が設
定されるようになっており、図24のプリセット値の選
択番号は、例えばセクタアドレスの下位側4ビットの値
に対応させて、セクタ単位でプリセット値が切り換えら
れるようになっている。シフトレジスタ14aからの出
力データと端子35からの入力データとは、ExOR回路1
4cにより排他的論理和がとられて、端子14dより取
り出され、図1のヘッダ付加回路15に送られる。
所定の識別番号等の鍵情報に応じて変化させるようにす
ることができる。すなわち、上記図24のプリセット値
テーブルの各プリセット値を、例えば16バイトの識別
情報の各バイト値と論理演算することが挙げられる。こ
の場合の識別情報としては、上述したような媒体固有の
識別情報、製造元識別情報、販売者識別情報や、記録装
置やエンコーダの固有の識別情報、媒体製造装置固有の
識別情報、地域情報、外部から供給される識別情報等、
あるいはこれらの組み合わせや他の情報との組み合わせ
等を用いることができ、また上記論理演算としては、排
他的論理和(ExOR)や、論理積(AND)、論理和(O
R)、シフト演算等を使用できる。
ーマットとしては、例えば、図25に示すようなものを
用いている。
行172バイトの12行、すなわち2064バイトから
成り、この中にメインデータ2048バイトを含んでい
る。12行の最初の行の先頭位置には、4バイトのID
(識別データ)と、2バイトのIED(IDエラー検出
符号)と、6バイトのRSV(予備)とがこの順に配置
されており、最後の行の終端位置には、4バイトのED
C(エラー検出符号)が配置されている。
26に示すように、MSB側の最初のバイト(ビットb
31〜b24)はセクタ情報から成り、残りの3バイト
(ビットb23〜b0)はセクタ番号から成っている。
セクタ情報は、MSB側から順に、1ビットのセクタフ
ォーマットタイプ、1ビットのトラッキング方法、1ビ
ットの反射率、1ビットの予備、2ビットのエリアタイ
プ、2ビットの層番号の各情報から成っている。
なセクタフォーマットにおいて、例えば上記ID(識別
データ)の内のセクタ番号の24ビットに対して、上記
鍵情報に応じて例えばビット単位でのスクランブル処理
である転置処理を施すことにより、暗号化を施すことが
できる。また、上記2バイトのIED(IDエラー検出
符号)の生成多項式や、4バイトのEDC(エラー検出
符号)の生成多項式等を上記鍵情報に応じて変更するこ
とによっても、あるいはこれらの情報と鍵情報とを論理
演算することによっても、暗号化を施すことができる。
ては、図27に示すような構成の回路が用いられる。こ
の符号化は、図28に示すような積符号あるいはブロッ
ク符号が用いられる。図27において、入力端子210
には、前記図1のヘッダ付加回路15からのデータが供
給され、この入力データは、第1の符号化器であるPO
エンコーダ211に送られる。このPOエンコーダ21
1への入力データは、図28に示すように、B0,0〜B
191,171の172バイト×192行のデータであり、P
Oエンコーダ211では、172列の各列192バイト
のデータに対して、それぞれ16バイトずつのリード・
ソロモン(RS)符号としてのRS(208,192,17)の外
符号(PO)を付加している。POエンコーダ211か
らの出力データは、前述したような暗号化のためのデー
タ変換回路212を介して、インターリーブ回路213
に送られてインターリーブ処理され、PIエンコーダ2
14に送られる。このPIエンコーダ214では、図2
8に示すように、上記POパリティが付加された172
バイト×208行のデータの各行の172バイトのデー
タに対して、それぞれ10バイトずつのRS(182,172,
11)の内符号(PI)を付加している。従って、このP
Iエンコーダ214からは、182バイト×208行の
データが出力されることになる。この出力データは、前
述したような暗号化のためのデータ変換回路215を介
して、出力端子216より取り出される。
は、POエンコーダ211が各列毎の192バイトの入
力データに対して16バイトのPOパリティを付加して
208バイトのデータを出力することから、この16バ
イトのパリティに対して、あるいは208バイトのデー
タ全体に対して、前述したようなデータ変換を行うこと
により暗号化を施すことができる。このデータ変換は、
前述したように、端子218を介して入力される鍵情報
に応じて施すようにしてもよい。また、データ変換回路
215については、PIエンコーダ214が各行の17
2バイトのデータに対して、それぞれ10バイトずつの
PIパリティを付加して182バイトのデータを出力す
ることから、この10バイトのパリティに対して、ある
いは182バイトのデータ全体に対してデータ変換を行
うことにより暗号化を施すことができる。このデータ変
換も、前述したように、端子219を介して入力される
鍵情報に応じて施すようにしてもよい。
0、図11、図12と共に説明したように、インバータ
を所定位置に配設したり、ExOR回路群により鍵情報に応
じて選択的にデータを反転させたり、その他、AND、
OR、NAND、NOR 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。
また、シフトレジスタを用いて変換したり、各種関数演
算により変換する等、さまざまな暗号化手法が適用でき
ることは勿論であり、それらを組み合わせて使用するこ
とも可能である。また、AND、OR、ExOR、NAND、NO
R 、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。また、シフトレジスタを用いて変換し
たり、各種関数演算により変換する等、さまざまな暗号
化手法が適用できることは勿論であり、それらを組み合
わせて使用することも可能である。
208行のデータは、行についてインターリーブされ、
13行ずつ16のグループに分けられて、各グループが
記録セクタに対応付けられる。1セクタは、182バイ
ト×13行の2366バイトとなるが、これらが変調さ
れて、図29に示すように1行当たり2つの同期コード
SYが付加される。変調には、前述した第1の実施の形
態と同様に8−16変換が用いられるが、1行は2つの
シンクフレームに分けられ、1シンクフレームは、32
チャネルビットの同期コードSYと1456チャネルビ
ットのデータ部とから成っている。図29は、変調され
同期付加されて得られた1セクタ分の構造を示し、この
図29に示す1セクタ分の38688チャネルビット
は、変調前の2418バイトに相当する。
コードSY0〜SY7が用いられており、これらの同期
コードSY0〜SY7は、上記8−16変換の状態(ス
テート)に応じて、ステート1及び2のときが図30の
(a)、ステート3及び4のときが図30の(b)の同
期パターンとなっている。
Y7の選択を、例えば図31に示すような回路を用い
て、3ビットの鍵情報に応じて変更することにより、暗
号化が行える。すなわち、上記8種類の同期コードSY
0〜SY7を指定する3ビットデータ221の各ビット
と、上記3ビットの鍵情報222の各ビットとを、3つ
のExOR回路223,224,225によりそれぞれ排他
的論理和をとることにより、新たな同期コード指定デー
タ226とする。これにより、上記フレーム構造におけ
る同期コードの使い方あるいはフレーム構造内での各種
同期コードの使用位置が変更され、暗号化がなされるこ
とになる。勿論、その3ビットに対して鍵情報に応じて
データを転置したり、置換したり、シフトレジスタによ
り変換したりできる。また、これは関数変換でもかまわ
ない。
の記録側の構成に対して、再生側の基本構成は、前記図
17と同様であり、上記第2の実施の形態に示した各部
の変更箇所に対応して変更された逆処理がそれぞれ施さ
れる。例えば、上記図27に示す誤り訂正符号化に対す
る逆処理は、図32のような構成の誤り訂正復号化回路
により実現できる。
230には前記図17の復調回路115からの出力信号
であり、上記図27の出力端子216からの出力に相当
する上記図28の積符号の182バイト×208行のデ
ータが供給されている。この入力端子230からのデー
タは、データ逆変換回路231に送られて、上記図27
のデータ変換回路215の逆処理が行われる。データ逆
変換回路231からの出力データは、PI(内符号)デ
コーダ232に送られて、上記図27のPIエンコーダ
214の逆処理としての復号化処理すなわちPI符号を
用いた誤り訂正処理が施され、上記図28の172バイ
ト×208行のデータとなる。PIデコーダ232から
の出力データは、デインターリーブ回路233で上記イ
ンターリーブ回路213での逆処理が施され、データ逆
変換回路234に送られて上記図27のデータ変換回路
212の逆処理が行われた後、PO(外符号)デコーダ
235に送られる。POデコーダ235では、上記図2
7のPOエンコーダ211の逆処理としての復号化処理
すなわちPO符号を用いた誤り訂正処理が施され、図2
8の元の172バイト×192行のデータが出力端子2
36を介して取り出される。上記図27のデータ変換回
路212、215でのデータ変換の際に鍵情報を用いる
場合には、各端子218、219にそれぞれ供給した鍵
情報を、図32のデータ逆変換回路234、231の各
端子239、238にそれぞれ供給して、これらの鍵情
報に応じてデータ逆変換を行わせればよい。
おける効果も、前述した第1の実施の形態の場合と同様
である。
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。また、暗号化の鍵情報に応
じてデータを置換したり、転置したり、シフトレジスタ
を用いて変換したり、各種関数演算により変換する等、
さまざまな暗号化手法が適用できることは勿論であり、
それらを組み合わせて使用することも可能である。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。
入力ディジタルデータを所定データ量単位でセクタ化す
るセクタ化工程と、ヘッダを付加するヘッダ付加工程
と、誤り訂正符号化工程と、所定の変調方式で変調する
変調工程と、同期パターンを付加する同期付加工程と
の、いずれか少なくとも1つの工程について、入力に対
して暗号化処理を施して出力するようにしているため、
どの工程で暗号化処理が施されたかも暗号の鍵となり、
暗号の難易度を高くすることができる。これらの暗号化
処理が施され得る工程の1つに、同一パターンを除去す
るためのランダム化処理を施すスクランブル処理工程を
含めてもよい。また、既存の構成の一部を変更するだけ
で、簡単に暗号化が実現できるという利点もある。これ
らは、データ記録装置、記録媒体、再生方法及び装置の
場合にも得られる効果である。
理の際に取り扱われるデータに対して、暗号化の鍵情報
に応じた少なくとも一部のデータにデータ変換を施して
いるため、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。
大きな暗号化が可能であり、誤り訂正符号化や復号化I
C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。
用いてデータに対して暗号化処理を施すと共に、この暗
号化の鍵情報の少なくとも一部を、記録媒体のデータ記
録領域とは別の領域に書き込んでおき、再生時にこの鍵
情報の少なくとも一部の情報を読み取って、暗号復号化
に用いる。暗号復号化の鍵情報が、記録媒体のデータ記
録領域内の情報のみで完結しないため、暗号化の難易度
が高まる。
の同一パターンを除去するためのランダム化を主目的と
するスクランブル処理の際に、生成多項式及び初期値の
少なくとも一方を、暗号化の鍵に応じて変化させること
により、既存のスクランブル処理を暗号化に流用して、
簡単な構成で暗号化を実現できる。
防止や不正使用の防止が簡単な仕組みで実現でき、また
セキュリティや課金システムへも容易に適用できる。
概略構成を示すブロック図である。
ターリーブを実現するための構成例を示すブロック図で
ある。
ための図である。
ある。
図である。
るための図である。
図である。
示す図である。
る。
めの図である。
示す図である。
めの図である。
の概略構成を示すブロック図である。
めの図である。
図である。
示す図である。
る。
る。
を示す図である。
る。
内のヘッダ領域の一例を示す図である。
図である。
図である。
ある。
例を示す図である。
ための図である。
図である。
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、57,
142 再配列回路、 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
概略構成を示すブロック図である。
ターリーブを実現するための構成例を示すブロック図で
ある。
ための図である。
ある。
図である。
るための図である。
図である。
示す図である。
る。
めの図である。
示す図である。
めの図である。
の概略構成を示すブロック図である。
めの図である。
図である。
示す図である。
る。
る。
を示す図である。
る。
内のヘッダ領域の一例を示す図である。
図である。
図である。
ある。
例を示す図である。
ための図である。
図である。
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、57,
142 再配列回路、 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
Claims (33)
- 【請求項1】 入力ディジタルデータを所定データ量単
位でセクタ化するセクタ化工程と、 このセクタ化されたディジタルデータにヘッダを付加す
るヘッダ付加工程と、 このヘッダ付加されたディジタルデータに誤り訂正符号
を付加する誤り訂正符号化工程と、 この誤り訂正符号化されたディジタルデータを所定の変
調方式で変調する変調工程と、 この変調されたディジタル信号に同期パターンを付加す
る同期付加工程と、 この同期パターンが付加されたディジタル信号を記録媒
体に記録する記録工程とを有し、 上記セクタ化工程、ヘッダ付加工程、誤り訂正符号化工
程、変調工程、及び同期付加工程のいずれか少なくとも
1つの工程について、入力に対して暗号化処理を施して
出力することを特徴とするデータ記録方法。 - 【請求項2】 上記セクタ化工程でセクタ化されたディ
ジタルデータ又は上記ヘッダ付加工程でヘッダが付加さ
れたディジタルデータに対して、同一パターンを除去す
るためのランダム化処理を施すスクランブル処理工程を
設け、 上記セクタ化工程、ヘッダ付加工程、誤り訂正符号化工
程、変調工程、同期付加工程、及びスクランブル処理工
程のいずれか少なくとも1つの工程について、入力に対
して暗号化処理を施して出力することを特徴とする請求
項1記載のデータ記録方法。 - 【請求項3】 上記暗号化処理に用いられる鍵情報を複
数設定しておき、これらの鍵情報を所定タイミングで切
り換えることを特徴とする請求項1記載のデータ記録方
法。 - 【請求項4】 上記セクタ化工程、ヘッダ付加工程、誤
り訂正符号化工程、変調工程、及び同期付加工程のいず
れの工程で暗号化処理が施されたかを鍵情報とすること
を特徴とする請求項1記載のデータ記録方法。 - 【請求項5】 上記誤り訂正符号化工程の誤り訂正符号
化処理の際に取り扱われるデータに対して、暗号化の鍵
情報に応じた少なくとも一部のデータにデータ変換を施
すことを特徴とする請求項1記載のデータ記録方法。 - 【請求項6】 上記誤り訂正符号は積符号であることを
特徴とする請求項1記載のデータ記録方法。 - 【請求項7】 入力ディジタルデータを所定データ量単
位でセクタ化するセクタ化手段と、 このセクタ化手段から出力されたディジタルデータにヘ
ッダを付加するヘッダ付加手段と、 このヘッダ付加手段から出力されたディジタルデータに
誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号化手段と、 この誤り訂正符号化手段から出力されたディジタルデー
タを所定の変調方式で変調する変調手段と、 この変調手段から出力されたディジタル信号に同期パタ
ーンを付加する同期付加手段と、 この同期付加手段から出力されたディジタル信号を記録
媒体に記録する記録手段とを有し、 上記セクタ化手段、ヘッダ付加手段、誤り訂正符号化手
段、変調手段、及び同期付加手段のいずれか少なくとも
1つの手段は、入力に対して暗号化処理を施して出力す
ることを特徴とするデータ記録装置。 - 【請求項8】 上記セクタ化手段でセクタ化されたディ
ジタルデータ又は上記ヘッダ付加手段でヘッダが付加さ
れたディジタルデータに対して、同一パターンを除去す
るためのランダム化処理を施すスクランブル処理手段を
設け、 上記セクタ化手段、ヘッダ付加手段、誤り訂正符号化手
段、変調手段、同期付加手段、及びスクランブル処理手
段のいずれか少なくとも1つの手段は、入力に対して暗
号化処理を施して出力することを特徴とする請求項7記
載のデータ記録装置。 - 【請求項9】 上記誤り訂正符号化手段は、誤り訂正符
号化処理の際に取り扱われるデータに対して、暗号化の
鍵情報に応じた少なくとも一部のデータにデータ変換を
施すデータ変換手段を有することを特徴とする請求項7
記載のデータ記録装置。 - 【請求項10】 入力ディジタルデータが所定データ量
単位でセクタ化され、ヘッダが付加され、誤り訂正符号
化され、所定の変調方式で変調され、同期パターンが付
加されると共に、これらのセクタ化、ヘッダ付加、誤り
訂正符号化、変調、及び同期付加のいずれかの際に、入
力に対して暗号化処理が施さ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11】 データ記録媒体から読み取られたディ
ジタル信号から同期信号を分離する同期分離工程と、 この同期分離されたディジタル信号に対して所定の変調
方式に従った復調を施す復調工程と、 この復調されて得られたディジタルデータに対して誤り
訂正復号化処理を施す誤り訂正復号化工程と、 この誤り訂正復号化処理されたディジタルデータを所定
のセクタに分解するセクタ分解工程と、 このセクタ分解されたディジタルデータのセクタ構造の
ヘッダ部分を分離するヘッダ分離工程とを有し、 上記同期分離工程、復調工程、誤り訂正復号化工程、セ
クタ分解工程、及びヘッダ分離工程の内、いずれか少な
くとも1つの工程に対応する記録時の工程について暗号
化処理が施されており、この記録時に暗号化処理が施さ
れた工程に対応する再生時の工程について、入力に対し
て暗号の復号化処理を施して出力することを特徴とする
データ再生方法。 - 【請求項12】 上記セクタ分解工程でセクタに分解さ
れたディジタルデータ又は上記ヘッダ分離工程でヘッダ
が分離されたディジタルデータに対して、記録時のスク
ランブルを解くデスクランブル処理工程を設け、 上記同期分離工程、復調工程、誤り訂正復号化工程、セ
クタ分解工程、ヘッダ分離工程、及びデスクランブル処
理工程の内、いずれか少なくとも1つの工程に対応する
記録時の工程について暗号化処理が施されており、この
記録時に暗号化処理が施された工程に対応する再生時の
工程について、入力に対して暗号の復号化処理を施して
出力することを特徴とする請求項11記載のデータ再生
方法。 - 【請求項13】 記録媒体から読み取られたディジタル
信号から同期信号を分離する同期分離手段と、 この同期分離手段から出力されたディジタル信号に対し
て所定の変調方式に従った復調を施す復調手段と、 この復調手段から得られたディジタルデータに対して誤
り訂正復号化処理を施す誤り訂正復号化手段と、 この誤り訂正復号化手段から出力されたディジタルデー
タを所定のセクタに分解するセクタ分解手段と、 このセクタ分解手段から出力されたディジタルデータの
セクタ構造のヘッダ部分を分離するヘッダ分離手段とを
有し、 上記同期分離手段、復調手段、誤り訂正復号化手段、セ
クタ分解手段、及びヘッダ分離手段の内、いずれか少な
くとも1つの手段に対応する記録時の工程ついて暗号化
処理が施されており、この記録時に暗号化処理が施され
た工程に対応する再生時の手段にて、入力に対して暗号
の復号化処理を施して出力することを特徴とするデータ
再生装置。 - 【請求項14】 上記セクタ分解手段から出力されたデ
ィジタルデータ又は上記ヘッダ分離手段から出力された
ディジタルデータに対して、記録時のスクランブルを解
くデスクランブル処理を施すデスクランブル処理手段を
設け、 上記同期分離手段、復調手段、誤り訂正復号化手段、セ
クタ分解手段、ヘッダ分離手段、及びデスクランブル処
理手段の内、いずれか少なくとも1つの手段に対応する
記録時の手段について暗号化処理が施されており、この
記録時に暗号化処理が施された手段に対応する再生時の
手段について、入力に対して暗号の復号化処理を施して
出力することを特徴とする請求項13記載のデータ再生
装置。 - 【請求項15】 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に対
して、暗号化の鍵情報に応じた少なくとも一部のデータ
にデータ変換を施すことを特徴とするデータ記録方法。 - 【請求項16】 上記データ変換は、データと上記鍵情
報との論理演算、鍵情報を用いた置換、転置、あるいは
関数演算の少なくとも1つにより行われることを特徴と
する請求項15記載のデータ記録方法。 - 【請求項17】 上記データ変換を施すデータの個数を
暗号化の難易度に応じて変化させることを特徴とする請
求項15記載のデータ記録方法。 - 【請求項18】 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少なくとも一部に対
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19】 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に対して、暗号化
の鍵情報に応じた少なくとも一部のデータにデータ変換
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20】 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に対
して、暗号化の鍵情報に応じた少なくとも一部のデータ
にデータ変換が施されており、 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
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逆変換を施すこ
とを特徴とするデータ再生方法。 - 【請求項21】 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
のデータ変換が施されたデータ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逆変換を施
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。 - 【請求項22】 入力データに対して記録のための信号
処理を施して記録媒体の所定のデータ記録領域に記録す
るデータ記録方法において、 所定の鍵情報を用いてデータに対して暗号化処理を施す
と共に、この暗号化の鍵情報の少なくとも一部として上
記記録媒体のデータ記録領域とは別の領域に書き込まれ
た情報を用いることを特徴とするデータ記録方法。 - 【請求項23】 上記鍵情報として、媒体固有の識別情
報、記録装置固有の識別情報、媒体製造装置固有の識別
情報、製造者/販売者の識別情報、地域情報、外部から
供給される識別情報、の少なくとも1つを用いることを
特徴とする請求項12記載のデータ記録方法。 - 【請求項24】 入力データに対して記録のための信号
処理を施して記録媒体の所定のデータ記録領域に記録す
るデータ記録装置において、 所定の鍵情報を用いてデータに対して暗号化処理を施す
と共に、この暗号化の鍵情報の少なくとも一部として上
記記録媒体のデータ記録領域とは別の領域に書き込まれ
た情報を用いることを特徴とするデータ記録装置。 - 【請求項25】 データ記録領域とは別の領域に書き込
まれた情報が少なくとも一部とされた鍵情報を用いて暗
号化処理が施されたデータが上記データ記録領域に書き
込まれて成ることを特徴とするデータ記録媒体。 - 【請求項26】 データ記録媒体のデータ記録領域から
読み取られ、記録時に暗号化処理の施されたディジタル
信号に対して再生のための信号処理を施す際に、 上記データ記録媒体の上記データ記録領域とは別の領域
に書き込まれた情報が少なくとも一部とされた鍵情報を
用いて、暗号復号化処理を施すことを特徴とするデータ
再生方法。 - 【請求項27】 上記鍵情報として、媒体固有の識別情
報、記録装置固有の識別情報、媒体製造装置固有の識別
情報、製造者/販売者の識別情報、再生装置固有の識別
情報、地域情報、外部から供給される識別情報、の少な
くとも1つを用いることを特徴とする請求項26記載の
データ再生方法。 - 【請求項28】 データ記録媒体のデータ記録領域から
読み取られ、記録時に暗号化処理の施されたディジタル
信号に対して再生のための信号処理を施すデータ再生装
置であって、 上記データ記録媒体の上記データ記録領域とは別の領域
に書き込まれた情報が少なくとも一部とされた鍵情報を
用いて、暗号復号化処理を施すことを特徴とするデータ
再生装置。 - 【請求項29】 入力ディジタルデータを所定データ量
単位でセクタ化するセクタ化工程と、 このセクタ化されたディジタルデータに対してスクラン
ブル処理を施すスクランブル処理工程と、 このスクランブル処理されたディジタルデータにヘッダ
を付加するヘッダ付加工程と、 このヘッダ付加されたディジタルデータに誤り訂正符号
を付加する誤り訂正符号化工程と、 この誤り訂正符号化されたディジタルデータを所定の変
調方式で変調する変調工程と、 この変調されたディジタル信号に同期パターンを付加す
る同期付加工程と、 この同期パターンが付加されたディジタル信号を記録媒
体に記録する記録工程とを有し、 上記スクランブル処理工程の初期値及び生成多項式の少
なくとも一方を暗号化の鍵情報に応じて変化させること
を特徴とするデータ記録方法。 - 【請求項30】 入力ディジタルデータを所定データ量
単位でセクタ化するセクタ化手段と、 このセクタ化手段から出力されたディジタルデータに対
して、初期値及び生成多項式の少なくとも一方が暗号化
の鍵情報に応じて変化するスクランブル処理を施すスク
ランブル処理手段と、 このスクランブル処理手段から出力されたディジタルデ
ータにヘッダを付加するヘッダ付加手段と、 このヘッダ付加手段から出力されたディジタルデータに
誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号化手段と、 この誤り訂正符号化手段から出力されたディジタルデー
タを所定の変調方式で変調する変調手段と、 この変調手段から出力されたディジタル信号に同期パタ
ーンを付加する同期付加手段と、 この同期付加手段から出力されたディジタル信号を記録
媒体に記録する記録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31】 入力ディジタルデータが所定データ量
単位でセクタ化され、初期値及び生成多項式の少なくと
も一方が暗号化の鍵情報に応じて変化させられたスクラ
ンブル処理が施され、ヘッダが付加され、誤り訂正符号
化され、所定の変調方式で変調さ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32】 データ記録媒体から読み取られたディ
ジタル信号から同期信号を分離する同期分離工程と、 この同期分離されたディジタル信号に対して所定の変調
方式に従った復調を施す復調工程と、 この復調されて得られたディジタルデータに対して誤り
訂正復号化処理を施す誤り訂正復号化工程と、 この誤り訂正復号化処理されたディジタルデータを所定
のセクタに分解するセクタ分解工程と、 このセクタ分解されたディジタルデータのセクタ構造の
ヘッダ部分を分離するヘッダ分離工程と、 このヘッダ分離されたディジタルデータに対して記録時
の暗号化の鍵情報により初期値及び生成多項式の少なく
とも一方を変化させてスクランブルを解くデスクランブ
ル処理を施すデスクランブル処理工程とを有することを
特徴とするデータ再生方法。 - 【請求項33】 記録媒体から読み取られたディジタル
信号から同期信号を分離する同期分離手段と、 この同期分離手段から出力されたディジタル信号に対し
て所定の変調方式に従った復調を施す復調手段と、 この復調手段から得られたディジタルデータに対して誤
り訂正復号化処理を施す誤り訂正復号化手段と、 この誤り訂正復号化手段から出力されたディジタルデー
タを所定のセクタに分解するセクタ分解手段と、 このセクタ分解手段から出力されたディジタルデータの
セクタ構造のヘッダ部分を分離するヘッダ分離手段と、 このヘッダ分離手段から出力されたディジタルデータに
対して記録時の暗号化の鍵情報により初期値及び生成多
項式の少なくとも一方を変化させてスクランブルを解く
デスクランブル処理を施すデスクランブル処理手段とを
有することを特徴とするデータ再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP09894996A JP4023849B2 (ja) | 1995-06-30 | 1996-04-19 | データ記録方法及び装置、並びにデータ再生方法及び装置 |
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JP7-166698 | 1995-06-30 | ||
JP16669895 | 1995-06-30 | ||
JP18796795 | 1995-06-30 | ||
JP09894996A JP4023849B2 (ja) | 1995-06-30 | 1996-04-19 | データ記録方法及び装置、並びにデータ再生方法及び装置 |
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---|---|
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---|---|
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-
1996
- 1996-04-19 JP JP09894996A patent/JP4023849B2/ja not_active Expired - Fee Related
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