JPH11259974A - Information storage medium for deteriorated signal digital information and method and device for processing deteriorated signal - Google Patents

Information storage medium for deteriorated signal digital information and method and device for processing deteriorated signal

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JPH11259974A
JPH11259974A JP6143198A JP6143198A JPH11259974A JP H11259974 A JPH11259974 A JP H11259974A JP 6143198 A JP6143198 A JP 6143198A JP 6143198 A JP6143198 A JP 6143198A JP H11259974 A JPH11259974 A JP H11259974A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
information
digital information
block
storage medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP6143198A
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Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Yamada
尚志 山田
Hideo Ando
秀夫 安東
Shinichi Nakamura
伸一 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6143198A priority Critical patent/JPH11259974A/en
Publication of JPH11259974A publication Critical patent/JPH11259974A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate information selection of a user in a ciphered state by restoring digital information divided in the time base direction to space axial direction, rearranged in the time base direction to space axial direction in block and signal deteriorated based on the information detected with a signal deteriorative information detection part. SOLUTION: An information reproducing part 42 reproduces a signal on a record medium such as an optical disk etc., by an optical pickup means, and inputs the reproduced signal to a signal restoration part 44 and the signal deteriorative information detection part 43. The signal deteriorative information detection part 43 generates a random signal by using key information, and recognizes signal deteriorative information based on this. When the signal deteriorative information detection part 43 forms the signal for restoring the signal based on this signal deteriorative information to supply it to the signal restoration part 44, block shuffling is released, and a polarity inversion part of a discrete cosine transform coefficient is restored. The restored signal is inputted to a decoder part 45, and PCM, MPEG, AC-3 etc., are decoded. The decoded signal is supplied to a speaker or an earphone 46.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、信号劣化デジタ
ル情報の情報記憶媒体及び信号劣化処理方法及び装置に
関するもので、時間軸情報に連続して分布する音声(オ
ーディオ)情報や2次元又は3次元方向に分布する静止
画や立体画、もしくは2次元的な空間分布と共に時間軸
方向にも連続する映像(ビデオ)情報などを扱うデジタ
ル情報に対して、それらのデジタル情報を不正にコピー
する事を防止したりそれらのデジタル情報を不正に使用
する事を防ぐコピープロテクト技術の改良に関する内容
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an information storage medium for signal-deteriorated digital information and a signal-deterioration processing method and apparatus. For digital information that handles still images and stereoscopic images distributed in the direction, or video (video) information that is continuous in the time axis direction along with the two-dimensional spatial distribution, illegal copying of such digital information This is an improvement of copy protection technology to prevent or prevent unauthorized use of such digital information.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のデジタル情報に対するコピープロ
テクト方法は特定の鍵情報を用いて暗号化して保存もし
くは情報転送を行い、その解読のための鍵情報を知って
いるユーザーのみが復号可能なシステムを構築してい
た。また、従来の鍵を用いた暗号化方法では暗号化情報
は暗号化前の元情報に対してまったく異なる形態になる
ため、鍵を用いた復号を行わない限り暗号化情報の段階
では元情報の内容を知ることは出来ない。従ってデジタ
ル情報の使用を正規に許されたユーザーであっても暗号
化情報の段階でその元情報のおおよその内容を知ること
が出来ない。
2. Description of the Related Art A conventional copy protection method for digital information is to encrypt or save or transfer information using specific key information, and to provide a system that can be decrypted only by a user who knows the key information for decryption. Was building. Also, in the conventional encryption method using a key, the encrypted information has a completely different form from the original information before encryption. Therefore, unless the decryption using the key is performed, the original information is not encrypted at the stage of the encrypted information. You cannot know the content. Therefore, even a user who is authorized to use digital information cannot know the approximate content of the original information at the stage of encrypted information.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のようなコピープ
ロテクトを施した媒体を扱うユーザにおいて、複数の暗
号化情報を並列して取り扱うユーザーにとって取捨選択
などの場合に情報をより容易に取り扱うため、暗号化状
態でも元の情報の概要を知りたいという要求が大きい。
In the case of a user who handles a medium protected by copy protection as described above, a user who handles a plurality of pieces of encrypted information in parallel handles information more easily in the case of selection. There is a great demand for an overview of the original information even in an encrypted state.

【0004】また情報供給を仕事とするプロバイダーに
とっても暗号化情報からまったく元の情報が予測出来無
いよりも購買を躊躇しているユーザーに対してモザイク
の掛かったAVのように情報の一部がぼやけて分かる方
がユーザーの購買意欲を刺激できるというメリットがあ
る。
[0004] In addition, even for providers who provide information, even if the original information cannot be predicted from the encrypted information at all, users who are hesitant to purchase some information such as AV mosaiced. There is a merit that those who can understand the blur can stimulate the user's willingness to purchase.

【0005】そこでこの発明は、不正コピーや不正使用
を防止するための暗号化状態で、あるる程度復号化後の
情報内容を識別可能とし、暗号化状態でユーザーによる
情報選択を容易にすることができる信号劣化デジタル情
報の情報記憶媒体及び信号劣化処理方法及び装置を提供
することを目的とする。
[0005] Therefore, the present invention provides an encrypted state for preventing unauthorized copying and unauthorized use, which makes it possible to identify the information content after decryption to some extent, and facilitates user's information selection in the encrypted state. It is an object of the present invention to provide an information storage medium for signal-deteriorated digital information and a signal-deterioration processing method and apparatus capable of performing the above-mentioned method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、暗号化の状態で従来技術のように全
く解読不可能な情報にせず、有る程度解読可能な“信号
劣化状態”に情報変換するところに本発明の特徴があ
る。従来と同様解読用の鍵を用いることにより復号化後
には劣化前の品質の信号に戻せる構造にするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a "signal degraded state" which can be decrypted to a certain extent without converting it into information which cannot be decrypted in the encrypted state as in the prior art. The feature of the present invention resides in that information is converted into "". In the same manner as in the prior art, the decryption key is used so that the signal can be returned to the signal of the quality before deterioration after decryption.

【0007】具体的に述べると以下のようになる。即
ち、ある程度解読可能な“信号劣化状態”に情報変換す
る方法として本発明ではデジタル情報に対して時間軸方
向または空間軸方向に分割し、その分割されたブロック
を利用して信号劣化させている。これを実現するために
以下のような手法が存在する。 [A]ブロックシャフリング これはオーディオ情報など時間軸上に連続する信号に対
してはブロック毎に配置順の並び替えを行うものであ
る。この様にした場合、ブロック内の配置は不変に保た
れるのである程度の音質は確保され、ブロックシャフリ
ング後の音質で元の音楽の内容を有る程度予測できる。
More specifically, the following is performed. That is, in the present invention, digital information is divided in the time axis direction or the space axis direction, and the signal is degraded by using the divided blocks as a method of converting the information into a "degraded state" that can be decoded to some extent. . The following methods exist to realize this. [A] Block shuffling This is for rearranging the arrangement order of signals, such as audio information, continuous on the time axis for each block. In this case, the arrangement in the block is kept unchanged, so that a certain level of sound quality is secured, and the sound quality after block shuffling can predict the content of the original music to some extent.

【0008】また、静止画を扱う場合には、2次元空間
上を特定の周期のメッシュに分割し、各ブロック内の静
止画内容は保持したままブロック間の配置替え、交換配
置を行う。 [B]ブロック内での非常に簡単な信号処理を行う。
When a still image is handled, the two-dimensional space is divided into meshes of a specific period, and the rearrangement and exchange between blocks are performed while the still image content in each block is maintained. [B] Perform very simple signal processing in the block.

【0009】これは、対象が静止画の場合には90度回
転や反転処理を行い、対象がオーディオ情報の場合には
時間反転である。 [C]ブロック内での周波数分布加工処理を行う。
[0009] This is a 90-degree rotation or inversion process when the object is a still image, and a time inversion when the object is audio information. [C] Perform frequency distribution processing within the block.

【0010】これは、フーリエ変換やDCT変換後の各
周波数係数に対して処理を行うもので、具体的には次の
ような処理を行う。 (1)高次の周波数係数を0にすることによりモザイク
を作成する、(2)周波数係数に対してランダムに極性
を反転させる、をそれぞれ単独採用かもしくは組み合わ
せにより信号劣化処理を行う。
[0010] This performs processing on each frequency coefficient after Fourier transform or DCT transform. Specifically, the following processing is performed. (1) A mosaic is created by setting the higher-order frequency coefficient to 0, and (2) the polarity is randomly inverted with respect to the frequency coefficient.

【0011】また上記[C]周波数分布加工処理の“周
波数係数の極性反転”の特殊なケースとして,(1)フ
ーリェ変換の正弦(SIN)成分係数の全てに“−1”
を掛けると分布特性が反転し、(2)DCT変換の o
dd 成分係数全てに“−1”を掛けると分布特性が反
転する。この例から分かるように上記の[B]と[C]
の信号劣化処理方法は互いに密接な関係を持つ。
As a special case of the above [C] "frequency coefficient polarity reversal" in the frequency distribution processing, (1) All sine (SIN) component coefficients of Fourier transform are "-1".
Is multiplied, the distribution characteristics are inverted, and
When all the dd component coefficients are multiplied by “−1”, the distribution characteristics are inverted. As can be seen from this example, the above [B] and [C]
Have a close relationship with each other.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。本発明では静止画情報、音声情
報、映像情報など時間軸上または空間軸上に連続に配置
したデジタル情報を対象とするが、具体的かつ詳細な実
施例説明のためここではドルビー社の開発したAC−3
を用いたオーディオ情報を例にとって説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present invention, still image information, audio information, digital information such as video information arranged continuously on the time axis or the space axis is targeted, but for the purpose of specific and detailed embodiments, here Dolby Corporation has developed AC-3
A description will be made by taking audio information using the example.

【0013】また以下の実施の形態では信号劣化処理方
法としてDCT係数の極性反転処理とブロックシャフリ
ング処理の併用を行っているが、それに限らず、どちら
か一方のみの処理を行うことは勿論のことである。
In the following embodiment, the signal inversion processing and the block shuffling processing are used together as the signal deterioration processing method. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that only one of the processing is performed. That is.

【0014】AC−3では256個のデジタルサンプル
毎にそれぞれ1個ずつのブロックを構成し、さらに6ブ
ロックがまとまって1フレームを形成している。本実施
の形態ではこの組み合わせを利用し、1フレーム内の6
個のブロック内での並び替えによるブロックシャフリン
グを説明し、また1ブロック内の圧縮情報に対する各周
波数係数へのランダムな極性反転方法について詳細に説
明を行う。
In the AC-3, one block is formed for each of 256 digital samples, and six blocks collectively form one frame. In this embodiment, this combination is used, and 6 frames in one frame are used.
Block shuffling by rearrangement within one block will be described, and a method of randomly inverting the polarity of compressed information in one block to each frequency coefficient will be described in detail.

【0015】まず、図1において本発明の処理方法によ
り、オーディオ信号が処理される経過を簡単に説明して
おく。オーディオ信号に対しては入力されたオーディオ
信号を特定周波数(48kHz毎)でサンプリング(ス
テップST1)し、入力されたオーディオ信号に対して
時間軸方向に分割し、256サンプル毎にブロックを構
成する(ステップST2)。次に各ブロック毎にオーデ
ィオ信号をDCT変換して各DCT係数を算出(ステッ
プST3)し、各DCT係数に対して量子化処理(情報
圧縮処理)を行う(ステップST4)。その結果と、ラ
ンダム極性反転情報を用いてランダムに極性反転処理処
理を行う(ステップST9)。また平行して信号劣化情
報から抽出ブロックシャフリング情報を用いてフレーム
内でのブロックシャフリング(ブロック間の並び替え)
処理を行う(ステップST11)。
First, the process of processing an audio signal by the processing method of the present invention will be briefly described with reference to FIG. For the audio signal, the input audio signal is sampled at a specific frequency (every 48 kHz) (step ST1), the input audio signal is divided in the time axis direction, and a block is formed for every 256 samples (step ST1). Step ST2). Next, an audio signal is DCT-transformed for each block to calculate each DCT coefficient (step ST3), and quantization processing (information compression processing) is performed on each DCT coefficient (step ST4). The polarity inversion processing is performed randomly using the result and the random polarity inversion information (step ST9). Block shuffling in a frame using the extracted block shuffling information from the signal deterioration information in parallel (rearrangement between blocks)
Processing is performed (step ST11).

【0016】このように信号劣化されたデジタル情報が
情報記憶媒体に記録される。次に、上記のブロックシャ
フリング及びランダム極性反転処理について説明する。
The digital information whose signal has been degraded in this way is recorded on an information storage medium. Next, the above-described block shuffling and random polarity inversion processing will be described.

【0017】図2は、本発明のブロックシャフリング方
法について説明する図である。原則的には上述したよう
にAC−3では256個のデジタルサンプル毎にそれぞ
れ1個ずつのブロックを構成し、さらに6ブロックがま
とまって1フレームを形成している。また各ブロック内
では圧縮されたオーディオ情報が記録されているマンテ
ィッサ(Mantissa)6,9と、レベル情報であるExpone
nt1,5及びMantissa6,9のビット長情報であるビッ
ト アロケーション(Bit Allocation)情報から構成さ
れている。実際にはビット長情報は、Exponent1,5
と、Bit Allocation情報から計算して求められる。
FIG. 2 is a diagram for explaining the block shuffling method of the present invention. In principle, as described above, in the AC-3, one block is formed for each of 256 digital samples, and six blocks are further combined to form one frame. In each block, Mantissa 6, 9 in which compressed audio information is recorded, and Expone which is level information
It consists of bit allocation information (Bit Allocation) which is bit length information of nt1,5 and Mantissa6,9. Actually, the bit length information is Exponent1,5
And calculated from the Bit Allocation information.

【0018】また1フレーム内で2個のブロックが一体
に構成される場合がある。この複数のブロックが一体に
再構成された部分を“ リユース(reuse )されたブロ
ック”と呼ぶことにする。
There are cases where two blocks are integrally formed in one frame. The part in which the plurality of blocks are reconfigured together will be referred to as a “reused block”.

【0019】図2の実施の形態では、reuse されたブロ
ック#2 の部分がそれに該当し、一体に再構成する前か
ら存在したMantissa7とMantissa8とその両方のBit Al
location情報( Mantissa 7,8の記録されている位置
情報)及びExponent2から構成される。
In the embodiment of FIG. 2, the part of the reused block # 2 corresponds to this, and Mantissa 7 and Mantissa 8, which existed before the unitary reconfiguration, and both Bit Al
It consists of location information (position information where Mantissa 7 and 8 are recorded) and Exponent2.

【0020】この様に2個のブロックがreuse され、1
ブロック(#2)となった場合には1フレーム当たりの
ブロック総数は5ブロックになる。ブロックシャフリン
グ(Blockシャッフル)の場合にはこの reuseされたブ
ロックも1ブロックと見なされ図1に示すようにブロッ
ク単位で配列の並び替えがなされる。ブロックシャフリ
ングされる前の配置は、時間軸上に沿って再生される順
に配列されているが、上記の処理によりオーディオ情報
を時間軸方向に256サンプル毎(ブロック毎)に分割
し、その後時間軸方向に並び替えを行う。
In this way, two blocks are reused and 1
In the case of block (# 2), the total number of blocks per frame is 5 blocks. In the case of block shuffling (Block shuffle), this reused block is also regarded as one block, and the arrangement of the blocks is rearranged as shown in FIG. The arrangement before block shuffling is arranged in the order of reproduction along the time axis, but the audio information is divided into 256 samples (in blocks) in the time axis direction by the above-described processing. Reorder in the axial direction.

【0021】上記の処理によりオーディオ信号自体は大
幅に劣化するが、ブロック内(256サンプル内)では
オーディオ信号配列順が元のまま保持されているので信
号劣化後の情報を再生してもユーザーが概略オーディオ
情報内容を把握することが可能となり、信号の修復(情
報の復号化)を行う前の時点で情報内容を把握し、必要
に応じて選択することが出来る。
Although the audio signal itself is greatly deteriorated by the above processing, the audio signal arrangement order is maintained in the original state in the block (within 256 samples). The outline audio information content can be grasped, and the information content can be grasped at a time before the signal restoration (information decoding) is performed, and the information content can be selected as needed.

【0022】次にランダムなDCT(離散コサイン変
換)係数の極性反転方法について説明する。AC−3で
はオーディオ信号に対してサンプリングした後、上記し
たようなブロック内でDCT変換(周波数変換の一種)
され、各DCT係数に対する量子化処理により信号情報
圧縮処理を行っている。AC−3ではブロック内の25
6サンプルに対して265個のDCT係数列に変換され
る。またこのDCT係数にはプラス側の係数とマイナス
側の係数が含まれる。
Next, a method of inverting the polarity of random DCT (discrete cosine transform) coefficients will be described. In AC-3, after sampling an audio signal, DCT conversion (a type of frequency conversion) is performed in the above-described block.
Then, signal information compression processing is performed by quantization processing for each DCT coefficient. In AC-3, 25 in the block
Six samples are converted into a sequence of 265 DCT coefficients. The DCT coefficients include a plus coefficient and a minus coefficient.

【0023】本発明ではこの量子化後の各DCT係数値
に対してランダムに極性反転処理(DCT係数をランダ
ムに抽出し、その係数値に“−1”を掛ける)を行う。
本発明の特殊ケースとして各DCT係数に対して、Odd
成分(奇数成分)、Even成分(偶数成分)に分かれてい
る場合、Even成分(偶数成分)の係数値は不変に保った
まま、全Odd 成分(奇数成分)のDCT係数値の極性を
反転させるとブロック内の波形が時間軸に対して反転し
た波形になる。この現象は、フーリエ(Fourier )変換
した時の正弦成分(sin成分)のみに“−1”を掛け
ると波形が反転する現象と同じである。本発明の実施例
内容は上記の波形の時間軸反転処理に対する一般系を示
している。
In the present invention, polarity inversion processing (DCT coefficients are randomly extracted and the coefficient values are multiplied by "-1") is performed on each of the quantized DCT coefficient values at random.
As a special case of the present invention, Odd
When the component (odd component) and the even component (even component) are separated, the polarity of the DCT coefficient value of all Odd components (odd component) is inverted while keeping the coefficient value of the even component (even component) unchanged. And the waveform in the block is inverted with respect to the time axis. This phenomenon is the same as the phenomenon in which the waveform is inverted when only sine component (sin component) at the time of Fourier transform is multiplied by “−1”. The contents of the embodiment of the present invention show a general system for the time axis inversion processing of the waveform.

【0024】図3は、ランダムなDCT係数の極性反転
処理とブロックシャフリング処理を制御するための信号
劣化情報の一例を示す。図3に示すように信号劣化情報
はDCT係数の極性反転情報21とBlock シャッフル情
報22を含んでいる。
FIG. 3 shows an example of signal deterioration information for controlling the polarity inversion processing and the block shuffling processing of random DCT coefficients. As shown in FIG. 3, the signal deterioration information includes polarity inversion information 21 of DCT coefficients and Block shuffle information 22.

【0025】この情報は図示して無いがM系列のPN発
生器(ランダム信号発生器)で連続的に生成される。信
号劣化(暗号化の一種)または信号修復(復号化の一
種)のための4バイトの制御信号としての鍵情報が情報
記憶媒体201(後述する)の一部に記録されており、
この鍵情報を初期値としてPNにより上記信号劣化情報
を連続的に生成する。この信号劣化情報は1フレーム当
たり388バイト割り当てられる。
Although not shown, this information is continuously generated by an M-sequence PN generator (random signal generator). Key information as a 4-byte control signal for signal degradation (one type of encryption) or signal restoration (one type of decryption) is recorded in a part of an information storage medium 201 (described later),
Using the key information as an initial value, the signal deterioration information is continuously generated by PN. This signal deterioration information is allocated 388 bytes per frame.

【0026】DCT係数の極性反転情報21のうち、最
初の1バイトでDCT係数の極性反転を行うブロック番
号を指定する。この発明の例では1フレーム内の全ての
ブロックに対してDCT係数の極性反転を行うのではな
く、6ブロック(図2では5ブロック)の内3以下のブ
ロックのみDCT係数の極性反転を行う。すなわち1バ
イトの内最初の2ビットで第1対象ブロック32のブロ
ックシャフリング前のブロック番号を指定し、次の3ビ
ットで第2対象ブロック33のブロックシャフリング前
のブロック番号、最後の3ビットで第3対象ブロック3
4のブロックシャフリング前のブロック番号を指定す
る。
The first byte of the polarity inversion information 21 of the DCT coefficient designates a block number for inverting the polarity of the DCT coefficient. In the example of the present invention, the polarity inversion of the DCT coefficient is performed for only three or less of the six blocks (five blocks in FIG. 2) instead of performing the polarity inversion for all the blocks in one frame. That is, the first two bits of one byte specify the block number of the first target block 32 before block shuffling, the next three bits specify the block number of the second target block 33 before block shuffling, and the last three bits 3rd target block 3
The block number before block shuffling of No. 4 is designated.

【0027】この時、次の規則を守るようにしている。 (1)対象Block 情報31内で同じブロック番号を重複
して指定した場合には後の情報を利用する。(2)対象
Block 情報31で指定したブロック番号が7、8など1
フレーム内のブロック数より多い値になった場合にはD
CT係数の極性反転を行わず、DCT係数の極性反転対
象ブロック数が減る。
At this time, the following rules are adhered to. (1) When the same block number is specified in the target Block information 31 in duplicate, the subsequent information is used. (2) Target
The block number specified in Block information 31 is 1 such as 7, 8
If the value is larger than the number of blocks in the frame, D
The polarity inversion of the CT coefficient is not performed, and the number of DCT coefficient inversion target blocks is reduced.

【0028】と言うルールに従う。第1対象ブロック3
2内の情報は128バイトあり、各1バイト毎に極性反
転するDCT係数番号を示している。またこの1バイト
の内最上位1ビットが“1”の場合にはプラス側のDC
T係数を示し、“0”の場合にはマイナス側のDCT係
数を示す。また第1対象ブロック32内のDCT係数番
号が重複した場合にはそれぞれ重複した回数だけDCT
係数値の極性反転を行う。
The following rule is followed. First target block 3
The information in 2 has 128 bytes and indicates the DCT coefficient number whose polarity is inverted for each byte. If the most significant one bit of this 1 byte is "1", the positive DC
Indicates a T coefficient, and “0” indicates a negative DCT coefficient. When the DCT coefficient numbers in the first target block 32 are duplicated, the DCT coefficient numbers are
Invert the polarity of the coefficient value.

【0029】次に、信号劣化情報内のBlock シャッフル
情報22には、3バイトが割り当てられる。図4には、
具体的に示している。即ち、1フレーム内のシャッフル
前の6個以下の各ブロックに前から順に4 bitsずつ番号
を付与し(この例ではE,2,5,A,A,9)、付与
番号の若い順に並べ直す(この例では2,3、A,A,
E, 9)。
Next, 3 bytes are allocated to the block shuffle information 22 in the signal deterioration information. In FIG.
This is specifically shown. That is, numbers are assigned to each of the six or less blocks before shuffling in one frame in order of 4 bits from the front (E, 2, 5, A, A, 9 in this example), and rearranged in ascending order of the assigned number. (In this example, 2, 3, A, A,
E, 9).

【0030】図2のフレーム構造の場合には1個のreus
e されたブロックがあるため、1フレーム内に5個のブ
ロックが存在するため、3バイトの内、最後の4ビット
は架空の空きブロック38に対応する。
In the case of the frame structure of FIG. 2, one reus
Since there are blocks e, there are five blocks in one frame, and the last four bits of the three bytes correspond to the imaginary empty block 38.

【0031】図4の例ではシャフリング前のブロック#
4とブロック#5に付与した付与番号が一致している。
このように同じ付与番号が重複して割り当てられた場合
には順番の入れ替えを行うようになっている。即ちシャ
フリングリング前に後にあるブロックが前に配置され
る。
In the example of FIG. 4, block # before shuffling is used.
4 and the number assigned to block # 5 match.
In this way, when the same number is assigned twice, the order is changed. That is, the block located before the shuffling ring is placed before.

【0032】図5に、オーディオ信号に対して本発明の
信号劣化処理を行う手順を表したフローチャートを示
す。始めに4バイトからなる暗号化(信号劣化処理)の
ための鍵情報を作成(ステップST5)し、情報記憶媒
体上の特定領域に記録する。その暗号化鍵情報からラン
ダム信号発生器により信号劣化情報を発生させ(ステッ
プST6)、次にランダム信号発生器で発生させた信号
劣化情報からDCT係数の極性反転情報を抽出する(ス
テップST7)。さらにそのDCT係数の極性反転情報
から極性反転該当ブロック番号とランダム極性反転情報
を個々に抽出する(ステップST8)。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for performing the signal deterioration processing of the present invention on an audio signal. First, key information for encryption (signal degradation processing) consisting of 4 bytes is created (step ST5) and recorded in a specific area on the information storage medium. From the encrypted key information, signal deterioration information is generated by a random signal generator (step ST6), and then polarity inversion information of DCT coefficients is extracted from the signal deterioration information generated by the random signal generator (step ST7). Further, a block number corresponding to the polarity inversion and random polarity inversion information are individually extracted from the polarity inversion information of the DCT coefficient (step ST8).

【0033】オーディオ信号に対しては入力されたオー
ディオ信号を特定周波数(48kHz毎)でサンプリン
グ(ステップST1)し、入力されたオーディオ信号に
対して時間軸方向に分割し、256サンプル毎にブロッ
クを構成する(ステップST2)。次に各ブロック毎に
オーディオ信号をDCT変換して各DCT係数を算出
(ステップST3)し、各DCT係数に対して量子化処
理(情報圧縮処理)を行う(ステップST4)。その結
果と上述のように抽出したランダム極性反転情報を用い
てランダムに極性反転処理処理を行う(ステップST
9)。また平行して信号劣化情報から抽出(ステップS
T10)したブロックシャフリング情報を用いてフレー
ム内でのブロックシャフリング(ブロック間の並び替
え)処理を行う(ステップST11)。このように信号
劣化されたデジタル情報が情報記憶媒体に記録される。
For the audio signal, the input audio signal is sampled at a specific frequency (every 48 kHz) (step ST1), the input audio signal is divided in the time axis direction, and a block is formed every 256 samples. Configure (step ST2). Next, an audio signal is DCT-transformed for each block to calculate each DCT coefficient (step ST3), and quantization processing (information compression processing) is performed on each DCT coefficient (step ST4). Using the result and the random polarity inversion information extracted as described above, the polarity inversion processing is performed randomly (step ST
9). In parallel, extraction from the signal deterioration information (step S
T10) Using the block shuffling information, block shuffling (rearrangement between blocks) within the frame is performed (step ST11). The digital information whose signal has been degraded in this way is recorded on the information storage medium.

【0034】図6には、上記の方法で記録された情報記
憶媒体からデジタル情報を再生し、信号を修復(復号
化)する本発明のデジタル情報再生装置内のブロック構
造説明図を示す。
FIG. 6 is a block diagram of a digital information reproducing apparatus of the present invention for reproducing digital information from an information storage medium recorded by the above method and restoring (decoding) a signal.

【0035】本発明のデジタル情報再生装置は情報再生
部42、信号劣化情報検出部43、信号修復部44、デ
コード部45、スピーカーまたはイヤホン46で構成さ
れている。情報再生部は、光ディスクなどの記録媒体の
信号を、光学的ピックアップ手段で再生する。再生され
た信号は、信号修復部44と、信号劣化情報検出部43
に入力される。信号劣化情報検出部43では、先に説明
したように鍵情報を用いてPNを発生し、これに基づい
て、図3で説明したような信号劣化情報の認識を行う。
この信号劣化情報に基づいて、信号修復を行うための信
号を作成し、信号修復部44に供給する。するとここで
は、ブロックシャフリングが解除され、又DCT係数の
極性反転部が修復される。修復された信号は、デコード
部45に入力されて、PCMあるいはMPEG,さらに
はAC−3方式などの復号が行われる。復号された信号
は、スピーカまたはイヤホンに供給される。
The digital information reproducing apparatus of the present invention comprises an information reproducing section 42, a signal deterioration information detecting section 43, a signal restoring section 44, a decoding section 45, a speaker or an earphone 46. The information reproducing unit reproduces a signal from a recording medium such as an optical disk by an optical pickup unit. The reproduced signal is supplied to a signal restoration unit 44 and a signal deterioration information detection unit 43.
Is input to The signal deterioration information detection unit 43 generates the PN using the key information as described above, and recognizes the signal deterioration information as described with reference to FIG. 3 based on this.
Based on the signal deterioration information, a signal for performing signal restoration is created and supplied to the signal restoration unit 44. Then, here, the block shuffling is released, and the polarity inversion portion of the DCT coefficient is restored. The restored signal is input to the decoding unit 45, where decoding is performed by PCM, MPEG, or AC-3. The decoded signal is supplied to a speaker or an earphone.

【0036】図7には、上記の信号劣化情報検出部43
の内部構成を更に詳しく示している。まずディスクから
読み取った信号から鍵情報の検出が行われる。この鍵情
報に基づいて、信号劣化情報発生部47において、図3
で説明したような信号劣化情報が発生される。この信号
劣化情報を用いて、DCT係数の極性反転情報や、ブロ
ックシャフル情報が、DCT係数の極性反転情報抽出部
48、ブロックシャフル情報抽出部49において抽出さ
れ、修復のために用いられる。
FIG. 7 shows the signal deterioration information detecting section 43 described above.
2 shows the internal configuration of the in more detail. First, key information is detected from a signal read from a disk. Based on this key information, the signal deterioration information
The signal deterioration information described above is generated. Using this signal deterioration information, the polarity inversion information of the DCT coefficient and the block shuffle information are extracted in the DCT coefficient inversion information extraction unit 48 and the block shuffle information extraction unit 49, and are used for restoration.

【0037】図8には情報記憶媒体から信号劣化したオ
ーディオ情報を読み取り、修復した信号を出力する工程
を示している。情報再生部42で情報記憶媒体から鍵情
報を再生し、鍵情報抽出部50で劣化したデジタル情報
を修復するための鍵情報を抽出する(ステップST2
1)工程として、情報再生部42により情報記憶媒体か
ら鍵情報を読み取り、信号劣化情報検出部43に送る。
そして、信号劣化情報検出部43内の鍵情報抽出部50
で鍵情報を受け取る。次に信号劣化情報発生部47で信
号劣化情報を再生する(ステップST22)工程として
信号劣化情報発生部47で信号劣化情報を発生させる。
この信号劣化情報発生部47はM系列のPNランダム信
号発生器から構成され、4バイトの鍵情報を初期値とし
て入力することにより、連続的に信号劣化情報を発生さ
せる。次にこの信号劣化情報から、DCT係数の極性反
転情報抽出部48でDCT係数の極性反転情報 21を
抽出(ステップST23)し、信号修復部44でDCT
係数の極性を元に戻す(ステップST25)。それと平
行してBlock シャッフル情報抽出部49で信号劣化情報
からBlock シャッフル情報22を抽出(ステップST2
4)し、信号修復部44でシャッフルされた各ブロック
の順番を元に戻す(ステップST26)。その後、デコ
ード部45で修復された圧縮デジタル信号をデコード
(ステップST27)し、スピーカーまたはイヤホンに
デコードされた音声情報を出力する(ステップST2
8)。
FIG. 8 shows a process of reading out the audio information whose signal has been deteriorated from the information storage medium and outputting the restored signal. The information reproducing unit 42 reproduces the key information from the information storage medium, and the key information extracting unit 50 extracts the key information for restoring the deteriorated digital information (step ST2).
1) As a step, key information is read from the information storage medium by the information reproducing unit 42 and sent to the signal deterioration information detecting unit 43.
The key information extraction unit 50 in the signal deterioration information detection unit 43
To receive key information. Next, as a step of reproducing the signal deterioration information by the signal deterioration information generating section 47 (step ST22), the signal deterioration information generating section 47 generates the signal deterioration information.
The signal deterioration information generating section 47 is composed of an M-sequence PN random signal generator, and continuously generates signal deterioration information by inputting 4-byte key information as an initial value. Next, from the signal deterioration information, the polarity inversion information 21 of the DCT coefficient is extracted by the DCT coefficient inversion information extraction unit 48 (step ST23), and the DCT coefficient is inverted by the signal restoration unit 44.
The polarity of the coefficient is restored (step ST25). In parallel with this, the block shuffle information extraction unit 49 extracts the block shuffle information 22 from the signal deterioration information (step ST2).
4) Then, the order of the blocks shuffled by the signal restoration unit 44 is restored (step ST26). Thereafter, the compressed digital signal restored by the decoding unit 45 is decoded (step ST27), and the decoded audio information is output to a speaker or an earphone (step ST2).
8).

【0038】図9には情報再生装置の構成を示してい
る。情報再生部の機能について説明する。情報記録再生
部の基本機能を説明すると以下の通りである。
FIG. 9 shows the configuration of the information reproducing apparatus. The function of the information reproducing unit will be described. The basic functions of the information recording / reproducing unit will be described below.

【0039】情報記録再生部では、情報記憶媒体(光デ
ィスク)201上の所定位置に集光スポットを用いて新
規情報の記録あるいは書き換え(情報の消去も含む)を
行うことができる。また、情報記憶媒体(光ディスク)
201上の所定位置から集光スポットを用いてすでに記
録されている情報の再生を行うことができる。
In the information recording / reproducing section, new information can be recorded or rewritten (including erasure of information) by using a focused spot at a predetermined position on the information storage medium (optical disc) 201. Information storage media (optical disks)
The information already recorded can be reproduced from a predetermined position on the image 201 by using the converging spot.

【0040】次に情報記録再生部の基本機能達成手段を
説明すると以下の通りである。上記の基本機能を達成す
る手段として情報記録再生部では、情報記憶媒体201
上のトラック(図示して無い)に沿って集光スポットを
トレース(追従)させる。また、情報記憶媒体201に
照射する集光スポットの光量を変化させて情報の記録/
再生/消去の切り替えを行う。更に、外部から与えられ
る記録信号dを高密度かつ低エラー率で記録するために
最適な信号に変換する。
Next, the means for achieving the basic function of the information recording / reproducing unit will be described as follows. As a means for achieving the above basic functions, the information recording / reproducing unit includes an information storage medium 201.
The focused spot is traced (followed) along an upper track (not shown). Further, by changing the amount of light of the converging spot irradiating the information storage medium 201, information recording /
Switch between play and erase. Further, it converts the externally applied recording signal d into an optimum signal for recording at a high density and a low error rate.

【0041】機構部分の構造と検出部分の動作について
説明する。まず光学ヘッド202の基本構造と信号検出
回路を説明する。 光学ヘッド202による信号検出…光学ヘッド202は
基本的には図示して無いが光源である半導体レーザー素
子と光検出器と対物レンズから構成されている。半導体
レーザー素子から発光されたレーザー光は対物レンズに
より情報記憶媒体(光ディスク)201上に集光され
る。情報記憶媒体(光ディスク)201の光反射膜もし
くは光反射性記録膜で反射されたレーザー光は光検出器
により光電変換される。
The structure of the mechanism section and the operation of the detection section will be described. First, the basic structure of the optical head 202 and the signal detection circuit will be described. Signal detection by optical head 202: The optical head 202 basically includes a semiconductor laser element as a light source, a photodetector, and an objective lens, though not shown. Laser light emitted from the semiconductor laser element is focused on an information storage medium (optical disk) 201 by an objective lens. The laser light reflected by the light reflection film or light reflection recording film of the information storage medium (optical disk) 201 is photoelectrically converted by a photodetector.

【0042】光検出器で得られた検出電流は増幅器21
3により電流−電圧変換されて検出信号となる。この検
出信号はフォーカス・トラックエラー検出回路217あ
るいは2値化回路212で処理される。一般的には光検
出器は複数の光検出領域に分割され、各光検出領域に照
射される光量変化を個々に検出している。この個々の検
出信号に対してフォーカス・トラックエラー検出回路2
17で和・差の演算を行いフォーカスずれとトラックず
れの検出を行う。情報記憶媒体(光ディスク)201の
光反射膜もしくは光反射性記録膜からの反射光量変化を
検出して情報記憶媒体201上の信号を再生する。
The detection current obtained by the photodetector is supplied to an amplifier 21
3 is subjected to current-voltage conversion to become a detection signal. This detection signal is processed by the focus / track error detection circuit 217 or the binarization circuit 212. Generally, a photodetector is divided into a plurality of photodetection areas, and individually detects a change in the amount of light applied to each photodetection area. The focus / track error detection circuit 2
In step 17, the sum / difference is calculated to detect a focus shift and a track shift. A signal on the information storage medium 201 is reproduced by detecting a change in the amount of light reflected from the light reflection film or the light reflective recording film of the information storage medium (optical disc) 201.

【0043】フォーカスずれ検出方法について説明す
る。 フォーカスずれ量を光学的に検出する方法として、非点
収差法:情報記憶媒体(光ディスク)201の光反射膜
もしくは光反射性記録膜で反射されたレーザー光の検出
光路に図示して無いが非点収差を発生させる光学素子を
配置し、光検出器上に照射されるレーザー光の形状変化
を検出する方法である。
A method of detecting a focus shift will be described. As a method of optically detecting the amount of focus shift, an astigmatism method: not shown in the detection optical path of the laser beam reflected by the light reflection film or the light reflection recording film of the information storage medium (optical disk) 201, This is a method of arranging an optical element for generating astigmatism and detecting a shape change of a laser beam irradiated on a photodetector.

【0044】光検出領域は対角線状に4分割されてい
る。各検出領域から得られる検出信号に対し、フォーカ
ス・トラックエラー検出回路217内で対角和間の差を
取ってフォーカスエラー検出信号を得る。あるいは ナイフエッジ法:情報記憶媒体201で反射されたレー
ザー光に対して非対称に一部を遮光するナイフエッジを
配置する方法。光検出領域は2分割され、各検出領域か
ら得られる検出信号間の差を取ってフォーカスエラー検
出信号を得る。のどちらかを使う場合が多い。
The light detection area is divided into four diagonally. The focus / track error detection circuit 217 calculates the difference between the diagonal sums of the detection signals obtained from the respective detection areas to obtain a focus error detection signal. Alternatively, the knife edge method: a method of arranging a knife edge that asymmetrically shields a part of the laser light reflected by the information storage medium 201. The light detection area is divided into two parts, and a difference between detection signals obtained from each detection area is obtained to obtain a focus error detection signal. Often use either.

【0045】トラックずれ検出方法について説明する。
情報記憶媒体(光ディスク)201はスパイラル状また
は同心円状のトラックを有し、トラック上に情報が記録
される。このトラックに沿って集光スポットをトレース
させて情報の再生もしくは記録/消去を行う。安定して
集光スポットをトラックに沿ってトレースさせるため、
トラックと集光スポットの相対的位置ずれを光学的に検
出する必要がある。
A method of detecting a track shift will be described.
The information storage medium (optical disk) 201 has a spiral or concentric track, and information is recorded on the track. Information is reproduced or recorded / erased by tracing the focused spot along this track. In order to stably trace the focal spot along the track,
It is necessary to optically detect the relative displacement between the track and the condensing spot.

【0046】トラックずれ検出方法としては一般に DPD( Differential Phase Detection )法:情報記憶
媒体(光ディスク)201の光反射膜もしくは光反射性
記録膜で反射されたレーザー光の光検出器上での強度分
布変化を検出する。光検出領域は対角線状に4分割され
ている。各検出領域から得られる検出信号に対し、フォ
ーカス・トラックエラー検出回路217内で対角和間の
差を取ってトラックエラー検出信号を得る。あるいは Push−Pull法:情報記憶媒体201で反射され
たレーザー光の光検出器上での強度分布変化を検出す
る。光検出領域は2分割され、各検出領域から得られる
検出信号間の差を取ってトラックエラー検出信号を得
る。
As a method of detecting a track shift, a DPD (Differential Phase Detection) method is generally used: an intensity distribution on a photodetector of a laser beam reflected by a light reflection film or a light reflection recording film of an information storage medium (optical disk) 201. Detect changes. The light detection area is divided into four diagonally. The difference between the diagonal sums of the detection signals obtained from the respective detection areas in the focus / track error detection circuit 217 is obtained to obtain a track error detection signal. Alternatively, a Push-Pull method: a change in intensity distribution of a laser beam reflected by the information storage medium 201 on a photodetector is detected. The light detection area is divided into two parts, and a track error detection signal is obtained by taking the difference between the detection signals obtained from each detection area.

【0047】Twin−Spot法:半導体レーザー素
子と情報記憶媒体201間の送光系に回折素子などを配
置して光を複数に波面分割し、情報記憶媒体201上に
照射する±1次回折光の反射光量変化を検出する。再生
信号検出用の光検出領域とは別に+1次回折光の反射光
量と−1次回折光の反射光量を個々に検出する光検出領
域を配置し、それぞれの検出信号の差を取ってトラック
エラー検出信号を得る。などがある。
Twin-Spot method: A diffractive element or the like is arranged in a light transmission system between a semiconductor laser element and an information storage medium 201 to split light into a plurality of wavefronts, and to irradiate the information storage medium 201 with ± 1st order diffracted light. A change in the amount of reflected light is detected. A light detection area for individually detecting the reflected light amount of the + 1st-order diffracted light and the reflected light amount of the -1st-order diffracted light is arranged separately from the light detection area for detecting the reproduction signal. Get. and so on.

【0048】対物レンズアクチュエーター構造について
説明する。半導体レーザー素子から発光されたレーザー
光を情報記憶媒体201上に集光させる対物レンズ(図
示されて無い)は対物レンズアクチュエーター駆動回路
218の出力電流に応じて2軸方向に移動可能な構造に
なっている。
The structure of the objective lens actuator will be described. An objective lens (not shown) for condensing the laser light emitted from the semiconductor laser element on the information storage medium 201 has a structure capable of moving in two axial directions according to the output current of the objective lens actuator drive circuit 218. ing.

【0049】この対物レンズの移動方向はフォーカスず
れ補正用に情報記憶媒体201に対する垂直方向に移動
し、トラックずれ補正用に情報記憶媒体201の半径方
向に移動する。図示して無いが対物レンズの移動機構を
対物レンズアクチュエーターと呼ぶ。
The moving direction of the objective lens moves in a direction perpendicular to the information storage medium 201 for focus shift correction, and moves in a radial direction of the information storage medium 201 for track shift correction. Although not shown, the moving mechanism of the objective lens is called an objective lens actuator.

【0050】対物レンズアクチュエーター構造としては 軸摺動(じくしゅうどう)方式:中心軸(シャフト)に
沿って対物レンズと一体のブレードが移動する方式で、
ブレードが中心軸に沿った方向に移動してフォーカスず
れ補正を行い、中心軸を基準としたブレードの回転運動
によりトラックずれ補正を行う方法、あるいは 4本ワイアー方式:対物レンズ一体のブレードが固定系
に対し4本のワイアーで連結されており、ワイアーの弾
性変形を利用してブレードを2軸方向に移動させる方
法、が多く使われている。
As the objective lens actuator structure, a shaft sliding method is a method in which a blade integral with the objective lens moves along a central axis (shaft).
A method in which the blade moves in the direction along the center axis to correct the focus shift, and corrects the track shift by rotating the blade with respect to the center axis, or a four-wire method: the blade integrated with the objective lens is a fixed system. In this case, a method of moving the blade in two axial directions using elastic deformation of the wire is often used.

【0051】いずれの方式も永久磁石とコイルを持ち、
ブレードに連結したコイルに電流を流す事によりブレー
ドを移動させる構造になっている。情報記憶媒体201
の回転制御系について説明する。
Each method has a permanent magnet and a coil,
The blade is moved by passing a current through a coil connected to the blade. Information storage medium 201
The rotation control system will be described.

【0052】スピンドルモータ204の駆動力によって
回転する回転テーブル221上に情報記憶媒体(光ディ
スク)201を装着する。情報記憶媒体201の回転数
は情報記憶媒体201から得られる再生信号によって検
出する。すなわち増幅器213の出力の検出信号(アナ
ログ信号)は2値化回路212でデジタル信号に変換さ
れ、この信号からPLL回路211により一定周期信号
(基準クロック信号)を発生させる。情報記憶媒体回転
速度検出回路214ではこの信号を用いて情報記憶媒体
201の回転数を検出し、その値を出力する。
An information storage medium (optical disk) 201 is mounted on a rotary table 221 which is rotated by the driving force of a spindle motor 204. The number of rotations of the information storage medium 201 is detected by a reproduction signal obtained from the information storage medium 201. That is, the detection signal (analog signal) output from the amplifier 213 is converted into a digital signal by the binarization circuit 212, and a fixed cycle signal (reference clock signal) is generated from the signal by the PLL circuit 211. The information storage medium rotation speed detection circuit 214 detects the number of rotations of the information storage medium 201 using this signal and outputs the value.

【0053】情報記憶媒体201上で再生あるいは記録
/消去する半径位置に対応した情報記憶媒体回転数の対
応テーブルは半導体メモリ219にあらかじめ記録して
有る。再生位置もしくは記録/消去位置が決まると、制
御回路220は半導体メモリ219の情報を参照して情
報記憶媒体201の目標回転数を設定し、その値をスピ
ンドルモーター駆動回路215に通知する。
A correspondence table of the number of rotations of the information storage medium corresponding to the radial position to be reproduced or recorded / erased on the information storage medium 201 is recorded in the semiconductor memory 219 in advance. When the reproduction position or the recording / erasing position is determined, the control circuit 220 sets the target rotation speed of the information storage medium 201 with reference to the information in the semiconductor memory 219, and notifies the spindle motor drive circuit 215 of the value.

【0054】スピンドルモータ駆動回路215では、こ
の目標回転数と情報記憶媒体回転速度検出回路214の
出力信号(現状での回転数)との差を求め、その結果に
応じた駆動電流をスピンドルモータ204に与えてスピ
ンドルモータ204の回転数が一定になるように制御す
る。情報記憶媒体回転速度検出回路214の出力信号は
情報記憶媒体201の回転数に対応した周波数を有する
パルス信号で、スピンドルモータ駆動回路215ではこ
の信号の周波数とパルス位相の両方に対して制御する。
The spindle motor drive circuit 215 obtains a difference between the target rotation speed and the output signal (current rotation speed) of the information storage medium rotation speed detection circuit 214, and outputs a drive current according to the result to the spindle motor 204. And the control is performed so that the number of rotations of the spindle motor 204 becomes constant. The output signal of the information storage medium rotation speed detection circuit 214 is a pulse signal having a frequency corresponding to the rotation speed of the information storage medium 201, and the spindle motor drive circuit 215 controls both the frequency and the pulse phase of this signal.

【0055】光学ヘッド移動機構について説明する。情
報記憶媒体201の半径方向に光学ヘッド202を移動
させるため光学ヘッド移動機構(送りモータ)203を
持っている。光学ヘッド202を移動させるガイド機構
として棒状のガイドシャフトを利用する場合が多く、こ
のガイドシャフトと光学ヘッド202の一部に取り付け
られたブッシュ間の摩擦を利用して光学ヘッド202が
移動する。それ以外に回転運動を使用して摩擦力を軽減
させたベアリングを用いる方法も有る。
The optical head moving mechanism will be described. An optical head moving mechanism (feed motor) 203 for moving the optical head 202 in the radial direction of the information storage medium 201 is provided. In many cases, a rod-shaped guide shaft is used as a guide mechanism for moving the optical head 202, and the optical head 202 moves using friction between the guide shaft and a bush attached to a part of the optical head 202. In addition, there is a method of using a bearing in which a frictional force is reduced by using a rotary motion.

【0056】光学ヘッド202を移動させる駆動力伝達
方法は図示して無いが固定系にピニオン(回転ギヤ)の
付いた回転モータを配置し、ピニオンとかみ合う直線状
のギヤであるラックを光学ヘッド202の側面に配置し
て回転モータの回転運動を光学ヘッド202の直線運動
に変換している。それ以外の駆動力伝達方法としては固
定系に永久磁石を配置し、光学ヘッド202に配置した
コイルに電流を流して直線的方向に移動させるリニアモ
ータ方式を使う場合もある。
Although a driving force transmitting method for moving the optical head 202 is not shown, a rotating motor having a pinion (rotating gear) is arranged in a fixed system, and a rack, which is a linear gear meshing with the pinion, is mounted on the optical head 202. And converts the rotary motion of the rotary motor into a linear motion of the optical head 202. As another driving force transmission method, a linear motor system in which a permanent magnet is arranged in a fixed system and current flows in a coil arranged in the optical head 202 to move the coil in a linear direction may be used.

【0057】回転モータ、リニアモータいずれの方式で
も基本的には送りモータに電流を流して光学ヘッド20
2移動用の駆動力を発生させている。この駆動用電流は
送りモータ駆動回路216から供給される。
In both the rotary motor and the linear motor, basically, a current is supplied to the feed motor to
A driving force for two movements is generated. This drive current is supplied from the feed motor drive circuit 216.

【0058】各制御回路の機能について説明する。 集光スポットトレース制御について;フォーカスずれ補
正あるいはトラックずれ補正を行うため、フォーカス・
トラックエラー検出回路217の出力信号(検出信号)
に応じて光学ヘッド202内の対物レンズアクチュエー
タ(図示して無い)に駆動電流を供給する回路が対物レ
ンズアクチュエータ駆動回路218である。高い周波数
領域まて対物レンズ移動を高速応答させるため、対物レ
ンズアクチュエータの周波数特性に合わせた特性改善用
の位相補償回路を内部に有している。
The function of each control circuit will be described. Focusing spot trace control; focus / track correction
Output signal (detection signal) of the track error detection circuit 217
A circuit that supplies a drive current to an objective lens actuator (not shown) in the optical head 202 according to the above is the objective lens actuator drive circuit 218. A phase compensating circuit for improving characteristics in accordance with the frequency characteristics of the objective lens actuator is provided inside in order to make the movement of the objective lens respond quickly at a high frequency range.

【0059】対物レンズアクチュエータ駆動回路218
では制御回路220の命令に応じてフォーカス/トラッ
クずれ補正動作(フォーカス/トラックループ)のON
/OFF処理、 情報記憶媒体201の垂直方向(フォ
ーカス方向)へ対物レンズを低速で移動させる処理(フ
ォーカス/トラックループOFF時に実行)、キックパ
ルスを用いて情報記憶媒体201の半径方向(トラック
を横切る方向)にわずかに動かして、集光スポットを隣
のトラックへ移動させる処理等をを行う。
The objective lens actuator drive circuit 218
Then, the focus / track shift correction operation (focus / track loop) is turned on in response to a command from the control circuit 220.
/ OFF processing, processing for moving the objective lens in the vertical direction (focus direction) of the information storage medium 201 at low speed (executed when the focus / track loop is OFF), and radial direction of the information storage medium 201 (crossing the track using a kick pulse) Direction) to slightly move the focused spot to the next track.

【0060】レーザー光量制御について説明する。まず
再生と記録/消去の切り替え処理について説明する。再
生と記録/消去の切り替えは情報記憶媒体201上に照
射する集光スポットの光量を変化させて行う。
The laser light quantity control will be described. First, the switching process between reproduction and recording / erasing will be described. Switching between reproduction and recording / erasing is performed by changing the amount of light of a focused spot irradiated onto the information storage medium 201.

【0061】相変化方式を用いた情報記憶媒体に対して
は一般的に [記録時の光量]>[消去時の光量]>[再生時の光
量] の関係が成り立ち、光磁気方式を用いた情報記憶媒体に
対しては一般的に [記録時の光量] [消去時の光量]>[再生時の光
量] の関係がある。光磁気方式の場合には記録/消去時には
情報記憶媒体201に加える外部磁場(図示して無い)
の極性を変えて記録と消去の処理を制御している。
For an information storage medium using the phase change method, the relationship of [light amount at the time of recording]> [light amount at the time of erasing]> [light amount at the time of reproduction] is generally established, and the magneto-optical method is used. In general, the information storage medium has a relationship of [light quantity at the time of recording] [light quantity at the time of erasing]> [light quantity at the time of reproduction]. In the case of the magneto-optical method, an external magnetic field applied to the information storage medium 201 during recording / erasing (not shown)
The recording and erasing processes are controlled by changing the polarity of the data.

【0062】情報再生時には情報記憶媒体201上には
一定の光量を連続的に照射している。新たな情報を記録
する場合には、この再生時の光量の上にパルス状の断続
的光量を上乗せする。半導体レーザー素子が大きな光量
でパルス発光した時に情報記憶媒体201の光反射性記
録膜が局所的に光学的変化もしくは形状変化を起こし、
記録マークが形成される。すでに記録されている領域の
上に重ね書きする場合も同様に半導体レーザー素子をパ
ルス発光させる。
At the time of reproducing information, a constant amount of light is continuously irradiated on the information storage medium 201. When recording new information, the pulsed intermittent light amount is added to the light amount at the time of reproduction. When the semiconductor laser element emits a pulse with a large amount of light, the light reflective recording film of the information storage medium 201 locally causes an optical change or a shape change,
A recording mark is formed. Similarly, when overwriting an already recorded area, the semiconductor laser element emits a pulse.

【0063】すでに記録されている情報を消去する場合
には、再生時よりも大きな一定光量を連続照射する。連
続的に情報を消去する場合にはセクター単位など特定周
期毎に照射光量を再生時に戻し、消去処理と平行して間
欠的に情報再生を行う。間欠的に消去するトラックのト
ラック番号やアドレスを再生し、消去トラックの誤りが
無い事を確認しながら消去処理を行っている。
When erasing already recorded information, a constant light amount larger than that at the time of reproduction is continuously irradiated. When erasing information continuously, the irradiation light amount is returned at the time of reproduction in a specific cycle such as a sector unit, and the information is intermittently reproduced in parallel with the erasing process. The track number and address of the track to be intermittently erased are reproduced, and the erasing process is performed while confirming that there is no error in the erased track.

【0064】レーザー発光制御について説明する。図示
して無いが光学ヘッド202内には半導体レーザー素子
の発光量を検出するための光検出器を内蔵している。半
導体レーザー駆動回路205ではその光検出器出力(半
導体レーザー素子発光量の検出信号)と記録/再生/消
去制御波形発生回路206から与えられる発光基準信号
との差を取り、その結果に基付き半導体レーザーへの駆
動電流をフィードバックしている。
The laser emission control will be described. Although not shown, the optical head 202 has a built-in photodetector for detecting the light emission amount of the semiconductor laser element. The semiconductor laser driving circuit 205 calculates the difference between the photodetector output (detection signal of the light emission amount of the semiconductor laser element) and the light emission reference signal given from the recording / reproducing / erasing control waveform generating circuit 206, and based on the result, The drive current to the laser is fed back.

【0065】機構部分の制御系に関する諸動作について
説明する。まず起動制御について説明する。情報記憶媒
体(光ディスク)201を回転テーブル221上に装着
し、起動制御を開始すると、以下の手順に従って処理が
行われる。 1)制御回路220からスピンドルモーター駆動回路2
15に目標回転数が伝えられ、スピンドルモーター駆動
回路215からスピンドルモーター204に駆動電流が
供給されてスピンドルモーター204の回転が開始す
る。 2)同時に制御回路220から送りモーター駆動回路2
16に対してコマンド(実行命令)が出され、送りモー
ター駆動回路216から光学ヘッド駆動機構(送りモー
ター)203に駆動電流が供給されて光学ヘッド202
が情報記憶媒体201の最内周位置に移動する。情報記
憶媒体201の情報が記録されている領域を越えてさら
に内周部に光学ヘッド202が来ている事を確認する。 3)スピンドルモータ204が目標回転数に到達する
と、そのステータス(状況報告)が制御回路220に出
される。 4)制御回路220から記録/再生/消去制御波形発生
回路206に送られた再生光量信号に合わせて半導体レ
ーザー駆動回路205から光学ヘッド202内の半導体
レーザー素子に電流が供給されてレーザー発光を開始す
る。*情報記憶媒体(光ディスク)201の種類によっ
て再生時の最適照射光量が異なる。起動時にはそのうち
の最も照射光量の低い値に設定する。 5)制御回路220からのコマンドに従って光学ヘッド
202内の対物レンズ(図示して無い)を情報記憶媒体
201から最も遠ざけた位置にずらし、ゆっくりと対物
レンズを情報記憶媒体201に近付けるよう対物レンズ
アクチュエーター駆動回路218が制御する。 6)同時にフォーカス・トラックエラー検出回路217
でフォーカスずれ量をモニターし、焦点が合った位置近
傍に対物レンズが来た時ステータスを出して制御回路2
20に通知する。 7)制御回路220ではその通知をもらうと、対物レン
ズアクチュエーター駆動回路218に対してフォーカス
ループをONにするようコマンドを出す。 8)制御回路220はフォーカスループをONにしたま
ま送りモーター駆動回路216にコマンドを出して光学
ヘッド202をゆっくり情報記憶媒体201の外周部方
向へ移動させる。 9)同時に光学ヘッド202からの再生信号をモニター
し、光学ヘッド202が情報記憶媒体201上の記録領
域に到達したら光学ヘッド202の移動を止め、対物レ
ンズアクチュエーター駆動回路218に対してトラック
ループをONさせるコマンドを出す。 10)情報記憶媒体(光ディスク)201の内周部に記
録されている“再生時の最適光量”と“記録/消去時の
最適光量”を再生し、その情報が制御回路220を経由
して半導体メモリ219に記録される。 11)さらに制御回路220ではその“再生時の最適光
量”に合わせた信号を記録/再生/消去制御波形発生回
路206に送り、再生時の半導体レーザー素子の発光量
を再設定する。 12)情報記憶媒体201に記録されている“記録/消
去時の最適光量”に合わせて記録/消去時の半導体レー
ザー素子の発光量が設定される。
Various operations related to the control system of the mechanism will be described. First, start control will be described. When the information storage medium (optical disk) 201 is mounted on the turntable 221 and start control is started, processing is performed according to the following procedure. 1) From the control circuit 220 to the spindle motor drive circuit 2
The target rotation speed is transmitted to 15, a drive current is supplied from the spindle motor drive circuit 215 to the spindle motor 204, and the rotation of the spindle motor 204 starts. 2) At the same time, feed motor drive circuit 2 from control circuit 220
A command (execution command) is issued to the optical head 202, and a drive current is supplied from the feed motor drive circuit 216 to the optical head drive mechanism (feed motor) 203 so that the optical head 202
Moves to the innermost position of the information storage medium 201. It is confirmed that the optical head 202 is located further inward of the information storage medium 201 beyond the area where the information is recorded. 3) When the spindle motor 204 reaches the target number of revolutions, its status (status report) is output to the control circuit 220. 4) A current is supplied from the semiconductor laser driving circuit 205 to the semiconductor laser element in the optical head 202 according to the reproduced light amount signal sent from the control circuit 220 to the recording / reproducing / erasing control waveform generation circuit 206, and laser emission is started. I do. * The optimum irradiation light amount at the time of reproduction differs depending on the type of the information storage medium (optical disk) 201. At the time of startup, it is set to the value with the lowest irradiation light amount. 5) In accordance with a command from the control circuit 220, an objective lens (not shown) in the optical head 202 is shifted to a position farthest from the information storage medium 201, and an objective lens actuator is moved so that the objective lens slowly approaches the information storage medium 201. The drive circuit 218 controls. 6) At the same time, the focus / track error detection circuit 217
To monitor the amount of defocus, and output a status when the objective lens comes near the in-focus position, and output the status to the control circuit 2.
Notify 20. 7) Upon receiving the notice, the control circuit 220 issues a command to the objective lens actuator drive circuit 218 to turn on the focus loop. 8) The control circuit 220 issues a command to the feed motor drive circuit 216 while keeping the focus loop ON to move the optical head 202 slowly toward the outer peripheral portion of the information storage medium 201. 9) At the same time, the reproduction signal from the optical head 202 is monitored, and when the optical head 202 reaches the recording area on the information storage medium 201, the movement of the optical head 202 is stopped, and the track loop is turned on for the objective lens actuator drive circuit 218. Issue a command that causes 10) The “optimum light amount at the time of reproduction” and the “optimum light amount at the time of recording / erasing” recorded on the inner peripheral portion of the information storage medium (optical disk) 201 are reproduced. Recorded in the memory 219. 11) Further, the control circuit 220 sends a signal corresponding to the "optimum light amount at the time of reproduction" to the recording / reproduction / erase control waveform generation circuit 206 to reset the light emission amount of the semiconductor laser element at the time of reproduction. 12) The light emission amount of the semiconductor laser element at the time of recording / erasing is set according to the “optimum light amount at the time of recording / erasing” recorded on the information storage medium 201.

【0066】アクセス制御について説明する。情報記憶
媒体201上のアクセス先情報の再生について;情報記
憶媒体201上のどの場所にどのような内容の情報が記
録されているかに付いての情報は情報記憶媒体201の
種類により異なり、一般的には情報記憶媒体201内の
ディレクトリー管理領域:情報記憶媒体201の内周
領域もしくは外周領域にまとまって記録してあるかまた
は ナビゲーションパック:MPEG2のPS( Program S
tream )のデーター構造に準拠したVOBS( Video Ob
ject Set )の中に含まれ、次の映像がどこに記録して有
るかの情報が記録されているなどに記録してある。
The access control will be described. Regarding reproduction of access destination information on the information storage medium 201; information on what kind of information is stored in which location on the information storage medium 201 differs depending on the type of the information storage medium 201, and The directory management area in the information storage medium 201 is recorded collectively in the inner circumference area or the outer circumference area of the information storage medium 201, or the navigation pack is an MPEG2 PS (Program S).
VOAM (Video Ob) that conforms to the data structure of
ject Set), and information such as information on where the next video is recorded is recorded.

【0067】特定の情報を再生あるいは記録/消去した
い場合には、まず上記の領域内の情報を再生し、そこで
得られた情報からアクセス先を決定する。粗アクセス制
御について説明する。
When it is desired to reproduce or record / delete specific information, the information in the above-mentioned area is reproduced first, and the access destination is determined from the obtained information. The coarse access control will be described.

【0068】制御回路220ではアクセス先の半径位置
を計算で求め、現状の光学ヘッド202位置との間の距
離を割り出す。光学ヘッド202移動距離に対して最も
短時間で到達出来る速度曲線情報が事前に半導体メモリ
219内に記録されている。制御回路220はその情報
を読み取り、その速度曲線に従って以下の方法で光学ヘ
ッド202の移動制御を行う。
The control circuit 220 calculates the radius position of the access destination by calculation, and calculates the distance from the current position of the optical head 202. Speed curve information that can be reached in the shortest time with respect to the moving distance of the optical head 202 is recorded in the semiconductor memory 219 in advance. The control circuit 220 reads the information and controls the movement of the optical head 202 in the following manner according to the speed curve.

【0069】制御回路220から対物レンズアクチュエ
ーター駆動回路218に対してコマンドを出してトラッ
クループをOFFした後、送りモーター駆動回路216
を制御して光学ヘッド202の移動を開始させる。
After the track loop is turned off by issuing a command from the control circuit 220 to the objective lens actuator drive circuit 218, the feed motor drive circuit 216
To start the movement of the optical head 202.

【0070】集光スポットが情報記憶媒体201上のト
ラックを横切ると、フォーカス・トラックエラー検出回
路217内でトラックエラー検出信号が発生する。この
トラックエラー検出信号を用いて情報記憶媒体201に
対する集光スポットの相対速度が検出できる。
When the focused spot crosses a track on the information storage medium 201, a track error detection signal is generated in the focus / track error detection circuit 217. Using this track error detection signal, the relative speed of the focused spot with respect to the information storage medium 201 can be detected.

【0071】送りモータ駆動回路216では、このフォ
ーカス・トラックエラー検出回路217から得られる集
光スポットの相対速度と制御回路220から逐一送られ
る目標速度情報との差を演算し、その結果を光学ヘッド
駆動機構(送りモーター)203への駆動電流にフィー
ドバックかけながら光学ヘッド202を移動させる。
The feed motor drive circuit 216 calculates the difference between the relative speed of the condensed spot obtained from the focus / track error detection circuit 217 and the target speed information sent one by one from the control circuit 220, and uses the result as the optical head. The optical head 202 is moved while applying feedback to the drive current to the drive mechanism (feed motor) 203.

【0072】”光学ヘッド移動機構”の項目で記述した
ようにガイドシャフトとブッシュあるいはベアリング間
には常に摩擦力が働いている。光学ヘッド202が高速
に移動している時は動摩擦が働くが、移動開始時と停止
直前には光学ヘッド202の移動速度が遅いため静止摩
擦が働く。この時には相対的摩擦力が増加しているので
(特に停止直前には)制御回路220からのコマンドに
応じて光学ヘッド駆動機構(送りモータ)203に供給
する電流の増幅率(ゲイン)を増加させる。
As described in the item "Optical head moving mechanism", frictional force always acts between the guide shaft and the bush or bearing. When the optical head 202 is moving at high speed, kinetic friction is applied. However, at the start of movement and immediately before the stop, the moving speed of the optical head 202 is low, and static friction is applied. At this time, since the relative frictional force is increasing (especially immediately before the stop), the amplification factor (gain) of the current supplied to the optical head driving mechanism (feed motor) 203 is increased in response to a command from the control circuit 220. .

【0073】密アクセス制御について説明する。光学ヘ
ッド202が目標位置に到達すると制御部220から対
物レンズアクチュエーター駆動回路218にコマンドを
出してトラックループをONさせる。
The fine access control will be described. When the optical head 202 reaches the target position, the control unit 220 issues a command to the objective lens actuator drive circuit 218 to turn on the track loop.

【0074】集光スポットは情報記憶媒体201上のト
ラックに沿ってトレースしながらその部分のアドレスも
しくはトラック番号を再生する。そこでのアドレスもし
くはトラック番号から現在の集光スポット位置を割り出
し、到達目標位置からの誤差トラック数を制御部220
内で計算し、集光スポットの移動に必要なトラック数を
対物レンズアクチュエーター駆動回路218に通知す
る。
The focused spot reproduces the address or track number of that portion while tracing along the track on the information storage medium 201. The current focus spot position is calculated from the address or track number there, and the number of error tracks from the target position is determined by the control unit 220.
And notifies the objective lens actuator drive circuit 218 of the number of tracks required for moving the focused spot.

【0075】対物レンズアクチュエーター駆動回路21
8内で1組キックパルスを発生させると対物レンズは情
報記憶媒体201の半径方向にわずかに動いて、集光ス
ポットが隣のトラックへ移動する。
Objective lens actuator drive circuit 21
When one set of kick pulses is generated in 8, the objective lens slightly moves in the radial direction of the information storage medium 201, and the focused spot moves to the next track.

【0076】対物レンズアクチュエーター駆動回路21
8内では一時的にトラックループをOFFさせ、制御回
路220からの情報に合わせた回数のキックパルスを発
生させた後、再びトラックループをONさせる。
Objective lens actuator drive circuit 21
In FIG. 8, the track loop is temporarily turned off, the number of kick pulses generated according to the information from the control circuit 220 is generated, and then the track loop is turned on again.

【0077】密アクセス終了後、制御回路220は集光
スポットがトレースしている位置の情報(アドレスもし
くはトラック番号)を再生し、目標トラックにアクセス
している事を確認する。
After the end of the fine access, the control circuit 220 reproduces information (address or track number) of the position where the focused spot is traced, and confirms that the target track is being accessed.

【0078】連続記録/再生/消去制御について説明す
る。フォーカス・トラックエラー検出回路217から出
力されるトラックエラー検出信号は送りモータ駆動回路
216に入力されている。上述した“起動制御時”と
“アクセス制御時”には送りモータ駆動回路216内で
はトラックエラー検出信号を使用しないように制御回路
220により制御されている。
The continuous recording / reproducing / erasing control will be described. The track error detection signal output from the focus / track error detection circuit 217 is input to the feed motor drive circuit 216. The control circuit 220 controls the feed motor drive circuit 216 so as not to use the track error detection signal during the “start control” and the “access control” described above.

【0079】アクセスにより集光スポットが目標トラッ
クに到達した事を確認した後、制御回路220からのコ
マンドによりモータ駆動回路216を経由してトラック
エラー検出信号の一部が光学ヘッド駆動機構(送りモー
ター)203への駆動電流として供給される。連続に再
生もしくは記録/消去処理を行っている期間中、この制
御は継続される。
After confirming that the focused spot has reached the target track by access, a part of the track error detection signal is transmitted to the optical head driving mechanism (feed motor) by the command from the control circuit 220 via the motor driving circuit 216. ) 203 is supplied as a drive current. This control is continued during the period in which the reproduction or the recording / erasing process is continuously performed.

【0080】情報記憶媒体201の中心位置は回転テー
ブル221の中心位置とわずかにずれた偏心を持って装
着されている。トラックエラー検出信号の一部を駆動電
流として供給すると、偏心に合わせて光学ヘッド202
全体が微動する。
The information storage medium 201 is mounted with an eccentricity slightly shifted from the center position of the turntable 221. When a part of the track error detection signal is supplied as a drive current, the optical head 202 is adjusted in accordance with the eccentricity.
The whole moves slightly.

【0081】また長時間連続して再生もしくは記録/消
去処理を行うと、集光スポット位置が徐々に外周方向も
しくは内周方向に移動する。トラックエラー検出信号の
一部を光学ヘッド移動機構(送りモーター)203への
駆動電流として供給した場合には、それに合わせて光学
ヘッド202が徐々に外周方向もしくは内周方向に移動
する。
When the reproduction or recording / erasing process is performed continuously for a long time, the position of the focused spot gradually moves in the outer circumferential direction or the inner circumferential direction. When a part of the track error detection signal is supplied as a drive current to the optical head moving mechanism (feed motor) 203, the optical head 202 gradually moves in the outer circumferential direction or the inner circumferential direction accordingly.

【0082】このようにして対物レンズアクチュエータ
ーのトラックずれ補正の負担を軽減し、トラックループ
を安定化出来る。終了制御について説明する。
In this way, the burden of correcting the track shift of the objective lens actuator can be reduced, and the track loop can be stabilized. The termination control will be described.

【0083】一連の処理が完了し、動作を終了させる場
合には以下の手順に従って処理が行われる。 1)制御部220から対物レンズアクチュエーター駆動
回路218に対してトラックループをOFFさせるコマ
ンドが出される。 2)制御回路220から対物レンズアクチュエータ駆動
回路218に対してフォーカスループをOFFさせるコ
マンドが出される。 3)制御回路220から記録/再生/消去制御波形発生
回路206に対して半導体レーザ素子の発光を停止させ
るコマンドが出される。 4)スピンドルモーター駆動回路215に対して基準回
転数として0を通知する。
When a series of processing is completed and the operation is to be ended, the processing is performed according to the following procedure. 1) The control unit 220 issues a command to the objective lens actuator drive circuit 218 to turn off the track loop. 2) The control circuit 220 issues a command to the objective lens actuator drive circuit 218 to turn off the focus loop. 3) The control circuit 220 issues a command to the recording / reproduction / erase control waveform generation circuit 206 to stop the light emission of the semiconductor laser device. 4) Notify the spindle motor drive circuit 215 of 0 as the reference rotation speed.

【0084】情報記憶媒体への記録信号/再生信号の流
れについて説明する。情報記憶媒体201に記録される
信号形式について説明する。情報記憶媒体201上に記
録する信号に対して、情報記憶媒体201上の欠陥に起
因する記録情報エラーの訂正を可能とする、再生信号の
直流成分を0にして再生処理回路の簡素化を図る、情報
記憶媒体201に対して出来るだけ高密度に情報を記録
する、との要求を満足するため情報記録再生部(物理系
ブロック)では“エラー訂正機能の付加”“記録情報に
対する信号変換(信号の変復調)”を行っている。
The flow of the recording signal / reproduction signal to the information storage medium will be described. The signal format recorded on the information storage medium 201 will be described. A signal recorded on the information storage medium 201 can be corrected for a recording information error caused by a defect on the information storage medium 201. The DC component of the reproduction signal is set to 0 to simplify the reproduction processing circuit. In order to satisfy the requirement of recording information on the information storage medium 201 as densely as possible, the information recording / reproducing unit (physical block) adds “error correction function”, “signal conversion for recorded information (signal Modulation and demodulation).

【0085】記録時の信号の流れについて説明する。 ECC( Error Correction Code ) 付加処理について;
情報記憶媒体201に記録したい情報が生信号の形で記
録信号dとしてデーター入出力インターフェース部22
2に入力される。この記録信号dはそのまま半導体メモ
リ219に記録され、その後ECCエンコーディング回
路208で以下のようにECCの付加処理を実行する。
The signal flow during recording will be described. ECC (Error Correction Code) addition processing;
The information to be recorded on the information storage medium 201 is recorded as a recording signal d in the form of a raw signal.
2 is input. This recording signal d is recorded as it is in the semiconductor memory 219, and then the ECC encoding circuit 208 performs the following ECC addition processing.

【0086】以下に積符号を用いたECC付加方法の実
施例について説明する。記録信号dは半導体メモリー2
19内で172Bytes 毎に1行ずつ順次並べ、192行
で1組のECCブロックとする。この“行: 172×
列: 192Bytes”で構成される1組のECCブロック
内の生信号( 記録信号d) に対し、172Bytes の1行
毎に10Bytes の内符号PIを計算して半導体メモリ2
19内に追加記録する。さらに Bytes 単位の1列毎に
16Bytes の外符号POを計算して半導体メモリ219
内に追加記録する。
An embodiment of an ECC adding method using a product code will be described below. The recording signal d is stored in the semiconductor memory 2
One row is sequentially arranged every 172 bytes in 19, and one set of ECC blocks is formed with 192 rows. This "row: 172x
Column: For a raw signal (recording signal d) in a set of ECC blocks composed of 192 bytes ”, an inner code PI of 10 bytes is calculated for each row of 172 bytes to obtain a semiconductor memory 2.
Additional recording is made within 19. Further, the outer code PO of 16 Bytes is calculated for each column of the Bytes unit, and the semiconductor memory 219 is calculated.
Additional record within.

【0087】情報記憶媒体201に記録する実施例とし
ては内符号PIを含めた12行と外符号PO分1行の合
計2366Bytes ( 2366=(12+1)×(172+10)) を単位として情報記憶媒体の1セクター内に記録する。
As an embodiment of recording on the information storage medium 201, a total of 2366 Bytes (2366 = (12 + 1) × (172 + 10)) of 12 lines including the inner code PI and one line for the outer code PO is used as a unit. Record within one sector.

【0088】ECCエンコーディング回路208では内
符号PIと外符号POの付加が完了すると、半導体メモ
リ219から1セクター分の2366Bytes ずつ
の信号を読み取り、変調回路207へ転送する。
When the addition of the inner code PI and the outer code PO is completed, the ECC encoding circuit 208 reads a signal of 2366 bytes for one sector from the semiconductor memory 219 and transfers it to the modulation circuit 207.

【0089】信号変調について説明する。再生信号の直
流成分(DSV:Disital Sum Value )を0に近付け、
情報記憶媒体201に対して高密度に情報を記録するた
め、信号形式の変換である信号変調を変調回路207内
で行う。
Next, signal modulation will be described. The DC component (DSV: Digital Sum Value) of the reproduced signal is approached to 0,
In order to record information on the information storage medium 201 at high density, signal modulation, which is conversion of a signal format, is performed in the modulation circuit 207.

【0090】元の信号と変調後の信号との間の関係を示
す変換テーブルを変調回路207と復調回路210内部
で持っている。ECCエンコーディング回路208から
転送された信号を変調方式に従って複数ビット毎に区切
り、変換テーブルを参照しながら別の信号(コード)に
変換する。
A conversion table indicating the relationship between the original signal and the modulated signal is provided inside the modulation circuit 207 and the demodulation circuit 210. The signal transferred from the ECC encoding circuit 208 is divided into a plurality of bits according to the modulation scheme, and converted into another signal (code) with reference to a conversion table.

【0091】例えば変調方式として8/16変調( R
LL( 2, 10) コード)を用いた場合には、変換テー
ブルが2種類存在し、変調後の直流成分( DSV:Dis
italSum Value )が0に近付くように逐一参照用変換
テーブルを切り替えている。
For example, 8/16 modulation (R
When the LL (2, 10) code is used, there are two types of conversion tables, and the DC component (DSV: Dis
The reference conversion table is switched one by one so that italSum Value) approaches zero.

【0092】記録波形発生について説明する。情報記憶
媒体(光ディスク)201に記録マークを記録する場
合、一般的には記録方式として マーク長記録方式:記録マークの前端位置と後端末位置
に“1”が来る。
The generation of a recording waveform will be described. When a recording mark is recorded on the information storage medium (optical disk) 201, generally, as a recording method, a mark length recording method: "1" comes at the front end position and the rear terminal position of the recording mark.

【0093】マーク間記録方式:記録マークの中心位置
が“1”の位置と一致する。 の2種類存在する。またマーク長記録を行った場合、長
い記録マークを形成する必要が有る。この場合、一定期
間記録光量を照射し続けると情報記憶媒体201の光反
射性記録膜の蓄熱効果により後部のみ幅が広い“雨だ
れ”形状の記録マークが形成される。この弊害を除去す
るため、長さの長い記録マークを形成する場合には複数
の記録パルスに分割したり、記録波形を階段状に変化さ
せている。
Recording method between marks: The center position of the recording mark coincides with the position of "1". There are two types. When mark length recording is performed, it is necessary to form a long recording mark. In this case, if the recording light amount is continuously irradiated for a certain period, a “raindrop” recording mark having a wide width only at the rear portion is formed due to the heat storage effect of the light reflective recording film of the information storage medium 201. In order to eliminate this adverse effect, when forming a long recording mark, the recording mark is divided into a plurality of recording pulses or the recording waveform is changed stepwise.

【0094】記録/再生/消去制御波形発生回路206
内では変調回路207から送られて来た記録信号に応じ
て上記のような記録波形を作成し、半導体レーザー駆動
回路205に伝達している。
Recording / reproducing / erasing control waveform generating circuit 206
Inside, the above-described recording waveform is created in accordance with the recording signal sent from the modulation circuit 207 and transmitted to the semiconductor laser driving circuit 205.

【0095】再生時の信号の流れについて説明する。 2値化・PLL回路について;先の“光学ヘッド202
による信号検出”の項目で記述したように情報記憶媒体
(光ディスク)201の光反射膜もしくは光反射性記録
膜からの反射光量変化を検出して情報記憶媒体201上
の信号を再生する。増幅器213で得られた信号はアナ
ログ波形をしている。2値化回路212ではその信号を
コンパレーターを用いて“1”と“0”からなる2値の
デジタル信号に変換する。
The flow of signals during reproduction will be described. Binarization / PLL circuit; “Optical head 202”
As described in the item of “Signal Detection by”, a change in the amount of light reflected from the light reflecting film or the light reflective recording film of the information storage medium (optical disk) 201 is detected, and the signal on the information storage medium 201 is reproduced. The signal obtained in step (1) has an analog waveform, and the binarization circuit 212 converts the signal into a binary digital signal consisting of "1" and "0" using a comparator.

【0096】ここから得られた再生信号からPLL回路
211で情報再生時の基準信号を取り出している。PL
L回路211は周波数可変の発振器を内蔵している。そ
の発振器から出力されるパルス信号(基準クロック)と
2値化回路212出力信号間の周波数と位相の比較を行
い、その結果を発振器出力にフィードバックしている。
A reference signal at the time of reproducing information is extracted by the PLL circuit 211 from the obtained reproduction signal. PL
The L circuit 211 has a built-in variable frequency oscillator. The frequency and phase between the pulse signal (reference clock) output from the oscillator and the output signal of the binarization circuit 212 are compared, and the result is fed back to the oscillator output.

【0097】信号の復調について説明する。変調された
信号と復調後の信号との間の関係を示す変換テーブルを
復調回路210内部で持っている。PLL回路211で
得られた基準クロックに合わせて変換テーブルを参照し
ながら信号を元の信号に戻す。戻した(復調した)信号
は半導体メモリ219に記録される。
The demodulation of a signal will be described. The demodulation circuit 210 has a conversion table indicating the relationship between the modulated signal and the demodulated signal. The signal is returned to the original signal while referring to the conversion table in accordance with the reference clock obtained by the PLL circuit 211. The returned (demodulated) signal is recorded in the semiconductor memory 219.

【0098】エラー訂正処理について説明する。半導体
メモリ219に保存された信号に対し、内符号PIと外
符号POを用いてエラー訂正回路209ではエラー箇所
を検出し、エラー箇所のポインターフラグを立てる。そ
の後、半導体メモリー219から信号を読み出しながら
エラーポインターフラグに合わせて逐次エラー箇所の信
号を訂正し、内符号PIと外符号POをはずしてデータ
ー入出力インターフェース部222へ転送する。ECC
エンコーディング回路208から送られて来た信号をデ
ーター入出力インターフェース部222から再生信号c
として出力する。
The error correction processing will be described. The error correction circuit 209 detects an error portion of the signal stored in the semiconductor memory 219 using the inner code PI and the outer code PO, and sets a pointer flag of the error portion. Thereafter, while reading the signal from the semiconductor memory 219, the signal at the error location is sequentially corrected in accordance with the error pointer flag, the inner code PI and the outer code PO are removed, and the signal is transferred to the data input / output interface unit 222. ECC
The signal sent from the encoding circuit 208 is converted into a reproduced signal c from the data input / output interface unit 222.
Output as

【0099】以上、本発明実施例方法を用いることによ
りデジタル情報に対する不用意な不正コピーや不正使用
を防げるだけでなく、信号劣化後(緩い暗号化後)のデ
ジタル情報自体からも有る程度信号劣化前の情報を推察
することが出来る。したがって複雑な復号化処理を行わ
ずとも保存状態もしくは伝送状態のデジタル情報からデ
ジタル情報内容を有る程度推察して高速な選別(情報フ
ィルタリング)を行うことが可能となる。
As described above, the use of the method according to the embodiment of the present invention not only prevents inadvertent unauthorized copying or unauthorized use of digital information, but also reduces the signal degradation to some extent from the digital information itself after signal degradation (after loose encryption). The previous information can be inferred. Therefore, it is possible to perform high-speed selection (information filtering) by inferring the digital information content to some extent from the digital information in the stored state or the transmission state without performing complicated decoding processing.

【0100】[0100]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
不正コピーや不正使用を防止するための暗号化状態で、
あるる程度復号化後の情報内容を識別可能とし、暗号化
状態でユーザーによる情報選択を容易にすることができ
る信号劣化デジタル情報の情報記憶媒体及び信号劣化処
理方法及び装置を提供できる。
As described above, according to the present invention,
In the state of encryption to prevent unauthorized copying and unauthorized use,
It is possible to provide an information storage medium for signal-deteriorated digital information and a signal-deterioration processing method and apparatus capable of identifying the information content to some extent after decryption and facilitating selection of information by a user in an encrypted state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の信号処理方法の一実施の形態を示す
フローチャート。
FIG. 1 is a flowchart showing an embodiment of a signal processing method according to the present invention.

【図2】この発明に用いられるブロックシャフリングの
例を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an example of block shuffling used in the present invention.

【図3】この発明に用いられる信号劣化情報の構造例を
示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the structure of signal deterioration information used in the present invention.

【図4】この発明に用いられるブロックシャフル情報を
用いたブロックシャッフルの例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of block shuffle using block shuffle information used in the present invention.

【図5】この発明の信号処理の全体的な流れを示すフロ
ーチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing an overall flow of signal processing according to the present invention.

【図6】この発明に係るデジタル情報再生装置の構成例
を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of a digital information reproducing apparatus according to the present invention.

【図7】図6の信号劣化情報検出部の構成例を示す図。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a signal deterioration information detection unit in FIG. 6;

【図8】この発明に係るデジタル情報再生装置の動作を
説明するために示すフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart shown to explain the operation of the digital information reproducing apparatus according to the present invention.

【図9】この発明に係るデジタル情報再生装置の全体的
な構成例を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an example of the overall configuration of a digital information reproducing apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

201…光ディスク、202…光ヘッド、203…光学
ヘッド移動機構、204…スピンドルモータ、205…
半導体レーザ駆動回路、206…記録/再生/消去制御
波形発生回路、207…変調回路、208…ECCエン
コーディング回路、209…エラー訂正回路、210…
復調回路、211…PLL回路、212…2値化回路、
213…増幅器、214…回転速度検出回路、215…
スピンドルモータ駆動回路、216…送りモータ駆動回
路、217…フォーカストラックエラー検出回路、21
8…対物レンズアクチュエータ駆動回路、219…半導
体メモリ、220…制御回路、222…データ入出力イ
ンターフェース。
201 optical disc, 202 optical head, 203 optical head moving mechanism, 204 spindle motor, 205
Semiconductor laser drive circuit, 206: recording / reproduction / erasure control waveform generation circuit, 207: modulation circuit, 208: ECC encoding circuit, 209: error correction circuit, 210 ...
Demodulation circuit, 211 ... PLL circuit, 212 ... binarization circuit,
213 amplifier, 214 rotational speed detection circuit, 215
Spindle motor drive circuit, 216: feed motor drive circuit, 217: focus track error detection circuit, 21
8: Objective lens actuator drive circuit, 219: Semiconductor memory, 220: Control circuit, 222: Data input / output interface.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 時間軸ないしは空間軸に従って配列され
た信号情報を有するデジタル情報に対し上記時間軸ない
しは空間軸に従ってデジタル情報を分割する第1の分割
方法と、上記信号特性を劣化させるための第2の信号劣
化方法とを有し、 上記時間軸ないしは空間軸に従って配列され、かつ信号
劣化前のデジタル情報に対して上記の第1の分割方法に
より時間軸方向ないしは空間軸方向に分割するとともに
上記第2の信号劣化方法によりデジタル情報に対して変
換を加えて信号劣化させることを特徴とするデジタル情
報の信号劣化処理方法。
1. A first division method for dividing digital information having signal information arranged along a time axis or a space axis according to the time axis or the space axis, and a second method for deteriorating the signal characteristics. The digital information before signal deterioration is divided in the time axis direction or the space axis direction by the first division method. A signal deterioration processing method for digital information, wherein a signal is deteriorated by converting digital information by a second signal deterioration method.
【請求項2】 上記第1の分割方法により時間軸方向な
いしは空間軸方向に分割したデジタル情報に対して、上
記第2の信号劣化方法により上記分割されたデジタル情
報のブロック毎に時間軸方向ないしは空間軸方向に並べ
替えをして信号劣化させる請求項1記載のデジタル情報
の信号劣化処理方法。
2. The digital information divided in the time axis direction or the space axis direction by the first division method, in the time axis direction or in the block of the digital information divided by the second signal deterioration method. 2. The signal deterioration processing method for digital information according to claim 1, wherein the signal is rearranged in the direction of the space axis to deteriorate the signal.
【請求項3】 前記第2の信号劣化方法において上記分
割されたデジタル情報のブロック毎に信号を上記時間軸
方向ないしは空間軸方向での周波数分布に変換すると共
に、各周波数係数に対してランダムに極性反転させて信
号劣化させる請求項1記載のデジタル情報の信号劣化処
理方法。
3. In the second signal deterioration method, a signal is converted into a frequency distribution in the time axis direction or the space axis direction for each block of the divided digital information, and each frequency coefficient is randomly determined. 2. The method according to claim 1, wherein the signal is degraded by inverting the polarity.
【請求項4】 前記第2の信号劣化方法において上記分
割されたデジタル情報のブロック毎に信号を上記時間軸
方向ないしは空間軸方向で信号分布を反転させる請求項
1記載のデジタル情報の信号劣化処理方法。
4. The signal deterioration processing of digital information according to claim 1, wherein the signal distribution is inverted in the time axis direction or the space axis direction for each of the blocks of the divided digital information in the second signal deterioration method. Method.
【請求項5】 請求項1の方法により信号劣化処理が行
われたデジタル情報が記録されていることを特徴とする
情報記憶媒体。
5. An information storage medium on which digital information subjected to signal degradation processing by the method of claim 1 is recorded.
【請求項6】 請求項2の方法により信号劣化処理が行
われたデジタル情報が記録されていることを特徴とする
情報記憶媒体。
6. An information storage medium on which digital information subjected to signal deterioration processing by the method according to claim 2 is recorded.
【請求項7】 請求項3の方法により信号劣化処理が行
われたデジタル情報が記録されていることを特徴とする
情報記憶媒体。
7. An information storage medium on which digital information subjected to signal deterioration processing by the method according to claim 3 is recorded.
【請求項8】 請求項4の方法により信号劣化処理が行
われたデジタル情報が記録されていることを特徴とする
情報記憶媒体。
8. An information storage medium on which digital information subjected to signal deterioration processing by the method according to claim 4 is recorded.
【請求項9】 ブロック毎に分割され、かつ信号劣化処
理を施されたデジタル情報に対して信号劣化を修復する
ための信号劣化情報検出部と、 上記信号劣化情報検出部で検出された情報に基付き信号
劣化されたデジタル情報を劣化前の状態に修復するため
の信号修復部と、 上記信号修復部から得られた圧縮されたデジタル情報に
対するデコード部とを具備したことを特徴とするデジタ
ル情報再生装置。
9. A signal deterioration information detecting section for restoring signal deterioration of digital information divided for each block and subjected to signal deterioration processing, and information detected by the signal deterioration information detecting section is provided. Digital information comprising: a signal restoration unit for restoring digital information having a base signal deteriorated to a state before deterioration; and a decoding unit for compressed digital information obtained from the signal restoration unit. Playback device.
【請求項10】 時間軸及び又は空間軸に従って配列さ
れ、かつ信号劣化前のデジタル情報に対して時間軸及び
又は空間軸方向に分割しブロック化する手段と、 上記ブロック化された信号をDCT変換し、更に量子化
する手段と、 量子化された後のDCT係数に対してランダムに極性反
転する手段と、 この極性処理が施されたブロックに対してフレーム内で
ブロックシャフリングする手段と、 前記ブロックシャフリング、極性反転を解除するための
鍵情報を作成する手段とを具備したことを特徴とするデ
ジタル情報記録装置。
10. A means for dividing digital information before signal degradation in a time axis and / or space axis direction into blocks in accordance with a time axis and / or a space axis and DCT transforming the block signal. Means for further quantizing; means for randomly inverting the polarity of the quantized DCT coefficient; means for block shuffling in the frame with respect to the block subjected to the polarity processing; Means for creating key information for canceling block shuffling and reversal of polarity.
【請求項11】 時間軸及び又は空間軸に従って配列さ
れ、かつ信号劣化前のデジタル情報に対して時間軸及び
又は空間軸方向に分割しブロック化されており、上記ブ
ロック化された信号ガDCT変換され、更に量子化され
ており、更に量子化された後のDCT係数に対してラン
ダムに極性反転処理が施されており、この極性処理が施
されたブロックに対して更にフレーム内でブロックシャ
フリングが施されてデータ記録信号とされ、前記ブロッ
クシャフリング、極性反転を解除するための鍵情報が制
御信号とされて記録されている情報記録媒体。
11. The digital signal before signal degradation is arranged along the time axis and / or the space axis, divided into blocks in the time axis and / or the space axis direction, and is divided into blocks. The DCT coefficients after quantization are subjected to random polarity inversion processing, and the blocks subjected to this polarity processing are further subjected to block shuffling within a frame. And an information recording medium in which key information for canceling the block shuffling and the polarity inversion is recorded as a control signal.
【請求項12】 時間軸及び又は空間軸に従って配列さ
れ、かつ信号劣化前のデジタル情報に対して時間軸及び
又は空間軸方向に分割しブロック化されており、上記ブ
ロック化された信号ガDCT変換され、更に量子化され
ており、更に量子化された後のDCT係数に対してラン
ダムに極性反転処理が施されており、この極性処理が施
されたブロックに対して更にフレーム内でブロックシャ
フリングが施されてデータ記録信号とされ、前記ブロッ
クシャフリング、極性反転を解除するための鍵情報が制
御信号とされて記録されている情報記録媒体を再生する
装置であり、 前記制御信号から前記鍵情報を取得し、この鍵情報を用
いて、前記データ記録信号の前記ブロックシャフリン
グ、極性反転を解除する修復手段を有したことを特徴と
する情報記憶媒体再生装置。
12. The digital signal before signal degradation is arranged along the time axis and / or the spatial axis, divided into blocks in the time axis and / or the spatial axis direction, and is divided into blocks. The DCT coefficients after quantization are subjected to random polarity inversion processing, and the blocks subjected to this polarity processing are further subjected to block shuffling within a frame. Is applied to a data recording signal, the block shuffling, the key information for releasing the polarity inversion as a control signal is a device that reproduces an information recording medium recorded as a control signal, from the control signal the key Information, and using the key information, a restoring means for canceling the block shuffling and the polarity reversal of the data recording signal. Storage medium reproducing apparatus.
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