JPH0997216A

JPH0997216A - 信号記録装置、信号記録媒体、及び信号再生装置

Info

Publication number: JPH0997216A
Application number: JP8098950A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Osawa; 義知大澤; Yoichiro Sako; 曜一郎佐古; Akira Kurihara; 章栗原; Isao Kawashima; 功川嶋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-25
Filing date: 1996-04-19
Publication date: 1997-04-08
Anticipated expiration: 2016-04-19
Also published as: JP3758231B2

Abstract

(57)【要約】【課題】不法解読や不法コピーの防止を困難にする。【解決手段】少なくとも一つの暗号化処理が施された
暗号化されたデータと、当該暗号化を解くための少なく
とも一つの鍵情報が配置される場所を指示する鍵格納場
所情報とが記録されてなるディジタル状記録媒体１０１
から暗号化データを再生する信号再生装置であり、記録
媒体１０１から暗号化データと鍵格納場所情報を読み取
る再生ヘッド装置１２，ＴＯＣデコーダ２１９、及びＣ
ＰＵ２２４等と、鍵格納場所情報に基づいて指定された
場所の鍵情報を用いて、暗号化データを復号化するディ
ジタル信号処理回路２２０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コピーの防止や不
正使用を阻止するための信号記録装置、信号記録媒体、
及び信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年において、光ディスク等の信号記録
媒体の大容量化と普及により、記録されている信号の著
作権を保護するために、不法なコピーの防止が重要とさ
れていてきいる。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、コピー或いは
ダビングにより劣化の無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
る著作権の侵害等の弊害が生じてきているのが実情であ
る。

【０００３】このようなことから、上記不法コピーの防
止を目的として、オリジナルの信号記録媒体に不法コピ
ー防止のための所定のＩＤビットを記録しているものが
ある。

【０００４】例えば、いわゆるＲ−ＤＡＴ（Rotary hea
d Digital Audio Taperecoder）と称されるディジタル
オーディオ信号記録再生装置における上記不法コピー防
止のための方式としては、信号記録媒体としてのディジ
タルオーディオテープ上に記録されるディジタルオーデ
ィオ信号のメインデータエリアに、ディジタルコピーの
禁止や段階的な世代コピーを禁止（すなわち世代制限）
するための禁止コード（いわゆるＳＣＭＳ：シリアルコ
ピー管理システムの規格の禁止コード）を記録してお
き、ディジタルオーディオ信号記録装置がこの禁止コー
ドを検出したときに、新たなディジタルオーディオテー
プ上への当該ディジタルオーディオ信号のコピー記録を
禁止するような方式が採用されている。

【０００５】また、信号記録媒体に記録された例えばデ
ィジタルビデオ信号の不法コピーを防止するためには、
上記Ｒ−ＤＡＴにおける記録再生装置間での不法コピー
防止の方式と同様に、オリジナルのディジタル記録媒体
に不法コピー防止のための所定のＩＤビット（ＣＧＭ
Ｓ：コピー世代管理システムの規格の禁止コード）を記
録することが考えられる。

【０００６】さらに、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鍵情報を用いて暗号化し、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。なおこれは、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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな従来の信号記録媒体用の禁止コードや暗号鍵情報
は、特開平５−１７３８９１号公報に示されるように、
記録媒体上のユーザからアクセスされるシステム固有の
特定の場所に記録されている。なお、上記禁止コードや
暗号鍵情報も、通常暗号化されていている。

【０００８】このように、上記禁止コードや暗号鍵情報
の配置がそれぞれの暗号化手法において任意の場所で固
定的であると、互換性がなくなる虞れがある。また、禁
止コードや暗号鍵情報を固定的に配置すれば、暗号化の
手法も固定化されることになり、柔軟性，拡張性に乏し
く、フォーマット自身の寿命を縮めてしまう可能性があ
る。

【０００９】さらに、暗号鍵情報や禁止コードは、例え
ばユーザからアクセス可能な場所にあるため、悪意のあ
るユーザによる解読や不法コピーの対象になりやすかっ
た。

【００１０】そこで、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、不法解読や不法コピーを困難
にする信号記録装置及び信号再生装置、並びに信号記録
媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の信号記録装置及
び信号記録媒体は、入力信号を暗号化した暗号化信号
と、当該暗号化の鍵情報が配置される場所を指示する鍵
格納場所情報とを信号記録媒体に記録することにより、
上述の課題を解決する。

【００１２】また、本発明の信号再生装置は、本発明の
信号記録媒体から信号を再生するにあたって、当該信号
記録媒体から暗号化信号及び鍵格納場所情報を読み取
り、鍵格納場所情報に基づいて指定された場所の鍵情報
を用いて、暗号化信号を復号することにより、上述の課
題を解決する。

【００１３】すなわち、本発明によれば、信号記録媒体
には鍵情報の場所を指示する鍵格納場所情報を記録し、
信号再生の際には当該鍵格納場所情報に基づいて鍵情報
を取り出すようにすることで、鍵情報を容易に取り出せ
ないようにしている。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るいくつかの好
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。

【００１５】図１は、本発明の実施の形態となる信号記
録装置の一構成例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。

【００１６】この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。

【００１７】上記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。

【００１８】次に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。

【００１９】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１９を介して記録ヘッド２０に送っている。

【００２０】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。

【００２１】なお、上記スクランブル処理回路１４は、
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。

【００２２】ここで、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。

【００２３】この暗号化処理の鍵情報は、例えば媒体固
有の識別情報、媒体の出荷先の地域を表す仕向け情報
（Regional Code）や、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
くとも一部に用いることができるものである。上記回路
１３〜１８の少なくとも１つ、好ましくは２以上で当該
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。

【００２４】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、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。

【００２５】さらに、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。

【００２６】また、上述した鍵情報は、後述する暗号鍵
格納場所情報により指示される媒体１０１上の位置、或
いは当該媒体１０１上以外の位置に格納されるものであ
る。上記鍵格納場所情報は、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からの鍵格納場
所情報が、記録媒体１０１の例えば後述するＴＯＣ領
域、或いはその他の所定位置に記録されるようになされ
ている。なお、以下の説明では、ＴＯＣ領域に鍵格納場
所情報が記録される場合を例に挙げている。

【００２７】次に、各回路１３〜１８の構成及び暗号化
処理の具体例について説明する。

【００２８】先ず、セクタ化回路１３においては、例え
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。

【００２９】次に、スクランブル処理回路１４には、例
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。

【００３０】ここで、上記生成多項式及びプリセット値
（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、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。

【００３１】次に、ヘッダ付加回路１５について説明す
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。

【００３２】セクタの同期すなわちデータシンクに対し
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。

【００３３】ヘッダ領域４３内には、図９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。

【００３４】なお、上記鍵情報は、上述したように、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、あるいは媒体製造装置の固
有の識別情報、外部から供給される識別情報等、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。

【００３５】次に、誤り訂正符号化回路１６の具体例を
図１０に示す。この図１０において、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
ータから成り、上記ヘッダ付加回路１５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５
７を介して出力され、図１の変調回路１７に送られる。

【００３６】このような誤り訂正符号化回路において暗
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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】さらに、インバータの挿入あるいは変更位
置としては、図１０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、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。

【００４０】ここで、図１１は、上記誤り訂正符号化回
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。

【００４１】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Ｂ_148n〜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。

【００４２】この図１１においては、１７０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。

【００４３】この図１１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Ｃ１_170n+169〜Ｃ１_170n+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。

【００４４】この図１１の回路においても、上記図１０
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。

【００４５】なお、上記鍵情報は、上述したように、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あるいは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、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。

【００４６】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。

【００４７】次に、図１の変調回路１７での暗号化処理
について、図１２を参照しながら説明する。この図１２
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。

【００４８】この図１２の例では、データ変調の前に８
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。

【００４９】次に、同期付加回路１８について説明す
る。同期付加回路１８では、例えば図１３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。

【００５０】このような４種類の同期ワードＳ０〜Ｓ３
の選択を、例えば図１４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。

【００５１】なお、同期ワードの種類数をさらに増やし
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。

【００５２】次に図１５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。

【００５３】当該図１５の記録媒体１０１において、前
記鍵格納場所情報は、リードイン領域１０３に、ＴＯＣ
情報の一部として記録される。再生時には、上記鍵格納
場所情報を読み出し、この読み出した鍵格納場所情報に
基づいて、前記暗号化を復号するための鍵情報を取り出
すようにする。

【００５４】なお、上記鍵格納場所情報にて格納場所が
指示される鍵情報の当該格納場所については後述する。

【００５５】次に、上記ディスク状記録媒体１０１から
データを再生する再生装置について、図１６を用いて説
明する。

【００５６】図１６において、上記ディスク状記録媒体
１０１は、スピンドルモータ２１１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２１２に
より当該記録媒体１０１の記録内容が読み取られる。

【００５７】再生ヘッド装置２１２により読み取られた
信号は、２値化回路２１３にて２値のディジタルデータ
に変換され、ディジタル信号処理回路２２０に送られ
る。また、上記２値化回路２１３にて２値に変換された
ディジタルデータのうち、ＴＯＣ領域から読み出された
データは、ＴＯＣデコーダ２１９に送られてデコード処
理され、このデコード処理により得られるＴＯＣ情報が
ＣＰＵ２２４に送られる。

【００５８】当該ＣＰＵ２２４は、上記ＴＯＣデコーダ
２１９からのデータより、前記鍵格納場所情報を取り出
す。ＣＰＵ２２４は、当該鍵格納場所情報に基づいて、
鍵情報を後述するようにして取り出し、この鍵情報をデ
ィジタル信号処理回路２２０の複数の暗号鍵情報蓄積回
路２２２₁〜２２２_Nに蓄積させる。

【００５９】ディジタル信号処理回路２２０は、複数の
復号器２２１₁〜２２１_Nと複数の暗号鍵情報蓄積回路２
２２₁〜２２２_Nを有してなるものであり、各復号器２２
１₁〜２２１_Nは、上記図１の構成のセクタ化回路１３〜
同期付加回路１８までの構成に対応する逆処理を行うも
のである。すなわち、前述したように、これら回路１３
〜１８の少なくとも１つ、好ましくは２以上で、鍵情報
を用いた暗号化処理が施されたときに、当該ディジタル
信号処理回路２２０では、これら回路１３〜１８のうち
暗号化処理に関わった回路に対応する復号器に対して、
それぞれ暗号鍵情報蓄積回路２２２₁〜２２２_Nに蓄積し
た鍵情報を用いて当該暗号化を解くようにする。

【００６０】より具体的に説明すると、ディジタル信号
処理回路２２０は、図１７に示すような構成を復号器２
２１₁〜２２１_Nに対応して設けてなるものであり、この
図１７の端子１１３に上記２値化回路２１３からの出力
データが供給される。この図１７において、同期分離回
路１１４では、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
１１７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１
５に対応するものである。次に、デスクランブル処理回
路１１９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、この出力データが端子１２０から出
力されて、図１６の出力端子２２３に送られる。

【００６１】ここで、前述したように、記録時に図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行われ、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、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１
７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、それぞれ行われるようになっている。

【００６２】ところで、本発明の再生装置のＣＰＵ２２
４は、上述したように、上記ＴＯＣデコーダ２１９から
供給された鍵格納場所情報に基づいて、実際に鍵情報が
格納されている位置を求め、当該鍵格納場所情報に対応
する場所に格納されている鍵情報を取り出し、当該取り
出した鍵情報を、上記各復号器２２１₁〜２２１_Nに対応
する暗号鍵情報蓄積回路２２２₁〜２２２_Nに蓄積させ、
当該蓄積した鍵情報を用いて上記復号処理を行うように
している。

【００６３】このようなことを行うため、本発明では、
図１８に示すようなデータ構造の鍵格納場所情報ＫＰ₁
〜ＫＰ_Nを、ディジタル信号処理回路２２０内のそれぞ
れの復号器２１₁〜２２１_N毎に用意し、当該鍵格納場所
情報ＫＰ₁〜ＫＰ_Nが前記記録媒体１０１のＴＯＣ領域に
配置されている。

【００６４】ここで、上記各鍵格納場所情報ＫＰ₁〜Ｋ
Ｐ_Nは、この図１８に示すように、セクタアドレス情報
とオフセット情報とバイト数情報と属性情報とからなる
ものである。すなわち、これら各鍵格納場所情報ＫＰ₁
〜ＫＰ_Nは、ある復号器で暗号化を解くために必要な暗
号鍵情報ＣＫが、セクタアドレス情報にて示されるセク
タ内において、オフセット情報にて示される位置（先頭
バイトからオフセット情報にて示される位置のバイト）
からバイト数情報にて示される長さのバイト分に納めら
れていることを示している。なお、属性情報としては、
復号器２２１₁〜２２１_Nの使用の有無や、その他の情報
を納めることができる。

【００６５】次に、上記鍵格納場所情報テーブルを用い
た場合の図１６の再生装置における復号処理の流れを以
下に説明する。

【００６６】図１６の再生装置は、ディスク状記録媒体
１０１が交換される度に、全ての復号器２２１₁〜２２
１_N，暗号化鍵情報蓄積装置２２２₁〜２２２_Nをリセッ
トすると共に、ディスク状記録媒体１０１の全セクタア
ドレスをアクセス可能なモードに設定する。

【００６７】次に、再生装置は、ディスク状記録媒体１
０１のＴＯＣ領域から上記鍵格納場所情報ＫＰ₁〜ＫＰ_N
を読み出し、これら鍵格納場所情報ＫＰ₁〜ＫＰ_Nにおい
て各々の復号器２２１₁〜２２１_Nのエントリに示された
属性情報により、該当する復号器の使用の有無を判断す
る。ここで、もしもその復号器が使用される場合には、
鍵格納場所としてセクタアドレス情報に示されているセ
クタの内容を読み出して（特殊なアドレスが書かれてい
る場合については後述する）、さらにこのセクタから上
記オフセット情報とバイト数情報にて示される範囲の情
報を読み出して暗号鍵情報を取り出した後、その暗号鍵
情報を暗号鍵情報蓄積手段２２２に蓄積すると共に復号
器２２１にセットして暗号化を解く（すなわち平文化す
る）ための準備を完了する。これをすべての復号器２２
１₁〜２２１_Nについて繰り返す。

【００６８】その後、再生装置は、ユーザのアクセス領
域制限モードに移行する。

【００６９】次に、再生装置はユーザのコマンドを受け
付け、これに応じてユーザデータを読み出し、当該ユー
ザデータに施されている暗号化を上記暗号鍵情報蓄積手
段２２２に蓄積した暗号鍵情報に基づいて解く。

【００７０】以下に、上記鍵情報とその格納場所、及び
鍵格納場所情報について説明する。

【００７１】ここで、セクタアドレス情報にて示される
セクタアドレスとしては、ディスク状記録媒体１０１上
の全てのセクタを対象にできるので、例えばセクタアド
レス情報が４バイトの２の補数形式で表されていると
し、例えばＴＯＣ領域のようなシステムで使用する領域
が（０ｆｆｆｆｆｆｆｆｈ）にあるとしたとき、その中
に収められている本来は別の目的、例えば製造履歴の記
録などに利用するために書き込まれている認識情報を暗
号鍵情報として指定することができることになる。例え
ば、製造履歴情報がＴＯＣ領域のセクタ内の先頭から１
６０バイト目の１６バイト分に記録されているとしたと
き、オフセット情報＝１６０バイト目とし、バイト数情
報＝１６バイトとすれば、これらにより上記製造履歴の
認識情報を指定することができる。

【００７２】また、例えば、セクタアドレスとして（０
ｆｆｆｆｆｆｆ０ｈ）のような負の値を設定して、ユー
ザがアクセス不可能な領域（この場合、例えばリードイ
ンエリア等）に書かれた暗号鍵情報を指定することで、
暗号鍵をユーザから隠すことができるようになる。

【００７３】さらに例えば上記ディスク状記録媒体１０
１が複数の記録層を持つものであるとしたとき、当該記
録媒体１０１上のデータ記録層とは別の記録層のセクタ
アドレスが例えば（７ｆｆｆｆｆｆｆｈ）から減少して
いくように定められているような場合において、セクタ
アドレス情報として（７ｆｆｆｆｆｆｆｈ）を指定する
ことで、当該記録媒体１０１上のデータ記録層とは別の
記録層の最初のセクタに収められた暗号鍵情報を指定す
ることができる。

【００７４】また、セクタアドレス情報に特殊なアドレ
スが書かれている例として、ディスク状記録媒体１０１
上に存在しないセクタアドレスの番号、例えば（９００
０００００ｈ）から（０ｅｆｆｆｆｆｆｈ）等を下記に
挙げるような情報それぞれに割り当てることにより、セ
クタアドレスという統一的な表現で種々の情報を暗号鍵
情報として取り扱うことができる。

【００７５】この場合は、通常のセクタから鍵情報を読
み出す構成の代わりに、媒体上の別の記録形式、例えは
バーコード，ウォブリング，紫外線等で書かれた情報
や、図１６に示す装置内のＥＥＰＲＯＭ２２５などに記
録されている記録／再生装置固有の識別情報や装置の出
荷先の地域を表す仕向け情報（Regional Code）や、装
置に接続若しくは内蔵されているＩＣカードやいわゆる
ＰＣＭＣＩＡ(PersonalComputer Memory Card Internat
ional Association) などの情報蓄積装置２２６に蓄積
された情報や、通信インターフェイス２２７を介するモ
デム／ＬＡＮなどの通信装置から供給される情報や、キ
ーボード２２８やリモコン送信装置２３２からリモコン
受信手段２２９により受信した外部装置から供給される
情報等を、識別情報として取り出すようにする。

【００７６】ここで、例えば鍵格納場所情報を読み出し
たとき、例えばディスク状記録媒体１０１の盤面上に記
録されたバーコードＢＣに収められた情報を鍵情報とす
ることが、上記特殊なセクタアドレス（９００００００
０ｈ）としてセクタアドレス情報に指定されていた場
合、通常の読み出し装置とは独立に設けられているバー
コード読み取り装置２１０を動作させ、この読み取り装
置２１０からの情報をバーコード解読装置２３３にて解
読し、この解読した情報をＣＰＵ２２４に送るようにす
れば、上述同様に鍵情報を復号器に設定することができ
る。

【００７７】なお、キーボード２２８やリモコン送信装
置２３２及びリモコン受信手段２２９のような人と対話
的に入力を行うような装置が、暗号鍵格納場所として指
定されたときには、装置に内蔵または接続された表示回
路２３０及びディスプレイ装置２３１などを使って、上
記操作する人に対して暗号鍵の入力を促す工程が、鍵情
報の読み取り工程の手前に必要となる。

【００７８】このような特殊セクタアドレスを使う場合
には、鍵格納場所情報のオフセット情報やバイト数情報
に対しては、それぞれの情報や装置固有の意味を持たせ
ることにより、装置間の相違点を吸収することができ
る。例えば、暗号鍵情報をモデムから読み込むような指
定が行われた場合、暗号鍵情報の配布会社の電話番号の
指定に、オフセット情報を使う例が考えられる。

【００７９】また、暗号鍵情報を用いて暗号化を解く場
合の他の例としては、セクタ単位で復号できる復号器Ａ
と、媒体単位で復号できる復号器Ｂがあった場合、例え
ば上記セクタ単位の復号器Ａにて暗号鍵を読み出した
後、当該復号器Ａに暗号鍵を設定する動作を復号器Ｂの
暗号鍵を取り出す動作の前に行うことにより、復号器Ｂ
の暗号鍵の隠匿性をより増すことができる。

【００８０】なお、上述の説明では、記録装置で複数の
暗号化処理を行い、それに対応して再生装置に複数の復
号器を設ける例を挙げているが、本発明は基本的には一
つの暗号化処理とそれに対応する一つの復号器を設ける
ものであっても適用できることは言うまでもない。

【００８１】上述したように、本発明の上記構成例によ
れば、暗号鍵情報の配置場所をその装置の持つ復号器に
応じて用意（必要ならば複数用意）し、それぞれに配置
場所を指し示すポインタ（鍵格納場所情報）を媒体上に
記録することにより、暗号鍵情報の配置場所を媒体上の
任意の位置に柔軟に指定することが可能となり、例えば
ユーザアクセス不能な場所を指定することにより暗号鍵
情報の隠匿性を高めることができる。また、すでに物理
フォーマットで規定されている任意の認識情報を指定し
たり、媒体の物理的特徴（例えば記録面を複数もつ媒体
の別の記録層）を指定することにより、不法な複製に対
する抑止力を高めたり、複数の暗号鍵を一つのセクタ内
に一まとめにしておけるので、多数の暗号鍵に対して高
速アクセスが可能となる。

【００８２】また、鍵格納場所情報の指す鍵情報は、媒
体上の通常の読み出し手段で読み出されるデータ領域の
みならず、別の記録方法で媒体上に記録された情報を指
定することも可能である。さらに、鍵格納場所情報が指
す鍵情報は、媒体上のみならず、記録再生装置に付随す
る論理デバイスも指定できるので、記録再生装置の内部
情報（認識番号など）を指定したり外部装置からの暗号
鍵の入力にも対応できる。

【００８３】また、鍵情報の組み合わせは、媒体の原盤
毎に変更可能なので、再生装置におけるそれぞれの復号
器の特性を生かして、鍵情報の一部分しか使わないな
ど、原盤作製者の意向にそった媒体の作製が容易に行え
る。

【００８４】もちろんこの配置方法は、一般的な暗号化
手法の鍵情報配置においても応用可能であることは言う
までもない。

【００８５】次に、図１７の各構成要素における暗号復
号化処理について、説明する。

【００８６】先ず、図１７の同期分離回路１１４での暗
号復号化処理は、上記図１３や図１４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。

【００８７】次に、復調回路１１５での暗号復号化処理
は、図１９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１２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１２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。

【００８８】次に、誤り訂正復号化回路１１６では、例
えば上記図１０の誤り訂正符号化処理の逆処理が、図２
０の構成により行われる。

【００８９】この図２０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、インバータ部１７２ａ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、１７０バイトのデータが出力されて、遅延回路１４
５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
た後、さらに遅延回路１４７を介して第３の復号器であ
るＣ３デコーダ１４８に送られる。ここで、遅延回路１
４７及びＣ３デコーダ１４８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、この遅延回
路とＣ１デコーダの組を複数組設けるようにしてもよ
い。このＣ３デコーダ１４８で最終的な誤り訂正復号化
が施され、パリティ無しの１４８バイトのデータが取り
出される。この１４８バイトのデータは、上記図１０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。

【００９０】そして、図１０の誤り訂正符号化回路の再
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。

【００９１】ここで、図２１は、上記図１１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。

【００９２】この図２１において、上記図１１の再配列
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１１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。

【００９３】これらのExOR回路群１５１、１５６は、上
述したように、図１１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１１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。

【００９４】この図２１の端子１５２には、図１１の端
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１１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。

【００９５】このように、誤り訂正回路のインバータや
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、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。

【００９６】次に、セクタ分解回路１１７においては、
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。

【００９７】また、ヘッダ分離回路１１８においては、
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。

【００９８】次に、図２２は、デスクランブル処理回路
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。

【００９９】これらの各回路１１４〜１１９のいずれで
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。

【０１００】次に、本発明の第２の実施の形態について
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。

【０１０１】図１のセクタ化回路１３は前述した第１の
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。

【０１０２】この図２３に示すスクランブル処理回路１
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。

【０１０３】ここで、上記プリセット値（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、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。

【０１０４】次に、この第２の実施の形態のセクタフォ
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。

【０１０５】この図２５に示すように、１セクタは、１
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。

【０１０６】上記ＩＤ（識別データ）の４バイトは、図
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。

【０１０７】図１のヘッダ付加回路１５では、このよう
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。

【０１０８】次に、図１の誤り訂正符号化回路１６とし
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３１０
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３１１に送られる。このＰＯエンコーダ３１
１への入力データは、図２８に示すように、Ｂ_0,0〜Ｂ
_191,171の１７２バイト×１９２行のデータであり、Ｐ
Ｏエンコーダ３１１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３１１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３１２を介して、インターリーブ回路３１３
に送られてインターリーブ処理され、ＰＩエンコーダ３
１４に送られる。このＰＩエンコーダ３１４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３１４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３１５を介
して、出力端子３１６より取り出される。

【０１０９】ここで、データ変換回路３１２について
は、ＰＯエンコーダ３１１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、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３１５については、
ＰＩエンコーダ３１４が各行の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１
０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。

【０１１０】上記データ変換は、具体的には、前記図１
０、図１１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、NA
ND、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、Ａ
ＮＤ、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。

【０１１１】誤り訂正符号化された上記１８２バイト×
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。

【０１１２】図２９の変調出力信号には、８種類の同期
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。

【０１１３】このような８種類の同期コードＳＹ０〜Ｓ
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３２１の各ビット
と、上記３ビットの鍵情報３２２の各ビットとを、３つ
のExOR回路３２３，３２４，３２５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３２６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。

【０１１４】以上説明した本発明の第２の実施の形態に
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。

【０１１５】次に、上述した本発明の第２の実施の形態
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。

【０１１６】すなわち、この図３２において、入力端子
３３０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３１６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３３０からのデー
タは、データ逆変換回路３３１に送られて、上記図２７
のデータ変換回路３１５の逆処理が行われる。データ逆
変換回路３３１からの出力データは、ＰＩ（内符号）デ
コーダ３３２に送られて、上記図２７のＰＩエンコーダ
３１４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３３２から
の出力データは、デインターリーブ回路３３３で上記イ
ンターリーブ回路３１３での逆処理が施され、データ逆
変換回路３３４に送られて上記図２７のデータ変換回路
３１２の逆処理が行われた後、ＰＯ（外符号）デコーダ
３３５に送られる。ＰＯデコーダ３３５では、上記図２
７のＰＯエンコーダ３１１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３
３６を介して取り出される。上記図２７のデータ変換回
路３１２、３１５でのデータ変換の際に鍵情報を用いる
場合には、各端子３１８、３１９にそれぞれ供給した鍵
情報を、図３２のデータ逆変換回路３３４、３３１の各
端子３３９、３３８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。

【０１１７】以上説明した本発明の第２の実施の形態に
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。

【０１１８】なお、本発明は、上述した実施の形態のみ
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。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。

【０１１９】

【発明の効果】本発明においては、信号記録媒体には鍵
情報の場所を指示する鍵格納場所情報を記録し、信号再
生の際には当該鍵格納場所情報に基づいて鍵情報を取り
出すようにすることにより、鍵情報を容易に取り出せな
いようにしているため、不法解読や不法コピーを防止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の信号記録装置の一構成例を示すブロッ
ク回路図である。

【図２】セクタ化回路における偶数・奇数バイトのイン
ターリーブを実現するための構成例を示すブロック回路
図である。

【図３】偶数・奇数バイトのインターリーブを説明する
ための図である。

【図４】スクランブラの一例を示す回路図である。

【図５】スクランブラのプリセット値を示す図である。

【図６】生成多項式が可変のスクランブラの一例を示す
図である。

【図７】セクタフォーマットの一例を示す図である。

【図８】セクタ内の同期領域での暗号化の一例を説明す
るための図である。

【図９】セクタ内のヘッダ領域の一例を示す図である。

【図１０】誤り訂正符号化回路の一例を示す図である。

【図１１】誤り訂正符号化回路の他の例を示す図であ
る。

【図１２】変調回路での暗号化処理の一例を説明するた
めの図である。

【図１３】変調信号に付加される同期ワードの具体例を
示す図である。

【図１４】同期付加回路での暗号化の一例を説明するた
めの図である。

【図１５】データ記録媒体の一例を示す図である。

【図１６】本発明の信号再生装置の一構成例を示すブロ
ック回路図である。

【図１７】信号再生装置のディジタル信号処理回路の具
体的構成を示すブロック回路図である。

【図１８】鍵格納場所情報テーブルについて説明するた
めの図である。

【図１９】復調回路での暗号化処理の一例を説明するた
めの図である。

【図２０】誤り訂正復号化回路の一例を示す図である。

【図２１】誤り訂正復号化回路の他の例を示す図であ
る。

【図２２】デスクランブル処理回路の一例を示す図であ
る。

【図２３】スクランブラの他の例を示す図である。

【図２４】図２１のスクランブラのプリセット値の一例
を示す図である。

【図２５】セクタフォーマットの他の例を示す図であ
る。

【図２６】図２３のセクタフォーマットにおけるセクタ
内のヘッダ領域の一例を示す図である。

【図２７】誤り訂正符号化回路の他の例を示すブロック
図である。

【図２８】誤り訂正符号の具体例としての積符号を示す
図である。

【図２９】セクタの信号フォーマットの一例を示す図で
ある。

【図３０】変調信号に付加される同期ワードの他の具体
例を示す図である。

【図３１】同期付加回路での暗号化の他の例を説明する
ための図である。

【図３２】誤り訂正復号化回路の他の例を示すブロック
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、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、２２０ディジタル信号処理回
路、２２１₁〜２２１_N 復号器、２２２₁〜２２２_N
暗号鍵情報蓄積回路、２２４ＣＰＵ

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 9/08 Ｈ０４Ｌ 9/00 ６０１Ａ (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】信号記録媒体に対して暗号化した信号を
記録する信号記録装置において、入力信号を暗号化する少なくとも一つの信号暗号化手段
と、上記少なくとも一つの信号暗号化手段にて使用する暗号
化の鍵情報が配置される場所を指示する鍵格納場所情報
を入力する鍵格納場所情報入力手段とを有することを特
徴とする信号記録装置。
【請求項２】上記鍵格納場所情報を信号記録媒体のユ
ーザがアクセスできない特定の位置に記録することを特
徴とする請求項１記載の信号記録装置。
【請求項３】上記鍵情報を、信号記録媒体上又は当該
信号記録媒体以外の場所に配置することを特徴とする請
求項１記載の信号記録装置。
【請求項４】上記鍵情報を暗号化する鍵情報暗号化手
段と、上記鍵情報暗号化手段にて使用する暗号化の鍵情
報が配置される場所を指示する格納情報指示情報を入力
する格納情報指示情報入力手段とを、設けることを特徴
とする請求項１記載の信号記録装置。
【請求項５】少なくとも一つの暗号化処理が施された
暗号化信号と、当該暗号化信号の暗号化を解くための少
なくとも一つの鍵情報が配置される場所を指示する鍵格
納場所情報とが記録されてなることを特徴とする信号記
録媒体。
【請求項６】上記鍵格納場所情報が記録される位置
は、ユーザがアクセスできない特定の位置であることを
特徴とする請求項５記載の信号記録媒体。
【請求項７】上記鍵格納場所情報は暗号化されてお
り、当該鍵格納場所情報の暗号化の鍵情報をも記録して
なることを特徴とする請求項５記載の信号記録媒体。
【請求項８】少なくとも一つの暗号化処理が施された
暗号化信号と、当該暗号化信号の暗号化を解くための少
なくとも一つの鍵情報が配置される場所を指示する鍵格
納場所情報とが記録されてなる信号記録媒体から上記暗
号化信号を再生する信号再生装置であって、上記信号記録媒体から上記暗号化信号及び上記鍵格納場
所情報を読み取る読み取り手段と、上記鍵格納場所情報に基づいて指定された場所の上記鍵
情報を用いて、上記暗号化信号の当該暗号化を解く復号
手段とを有することを特徴とする信号再生装置。
【請求項９】上記読み取り手段は、信号記録媒体のユ
ーザがアクセスできない特定の位置に記録された上記鍵
格納場所情報を読み取ることを特徴とする請求項８記載
の信号再生装置。
【請求項１０】信号記録媒体以外の場所に配置された
上記鍵情報を取り出す取り出し手段を備えることを特徴
とする請求項８記載の信号再生装置。
【請求項１１】上記鍵情報は暗号化されており、上記
読み取り手段は、当該鍵情報の暗号化の鍵情報が配置さ
れる場所を指示する情報をも読み取ることを特徴とする
請求項８記載の信号再生装置。