(57)【要約】【課題】コンテンツを暗号化する鍵の管理が容易で、かつ、演算量も少なく、既に、利用されているシステムへの変更が少なく、簡単なシステムで実現できる構成でありながら、不法コピーを有効に防止し得る暗号化を可能とする。【解決手段】Ｃ１パリティ及びＣ２パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、特定セクタブロックのエラー訂正のためのブロックについては、他のセクタブロックのＣ１パリティ及びＣ２パリティの生成方法及びＣ２パリティのＣ２（列）生成方向でのデータ入れ換えと同じ方式でパリティ生成及びデータ配置変換をした後、更に、各Ｃ１系列（行）のデータをＣ２（列）方向で、その順番を入れ換え、そのデータを記録媒体上に記録する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、Ｃ２パリティを行単位で各セクタに均等に１行づつ配置するために、その順番を入れ換えて記録する記録方式において、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックについては、上記誤り訂正符号構成とデータ配置を持つ他のセクタあるいは他の複数セクタからなるセクタブロックのデータ配置に、更に、各Ｃ１系列（行）のデータをＣ２（列）方向で、その順番を入れ換え、誤り訂正能力を超えるように記録することを特徴とするデータ処理方法。
【請求項２】
上記請求項１において、誤り訂正符号としてリ−ドソロモン符号を用いることを特徴とするデータ処理方法。
【請求項３】
特定セクタ、あるいは、複数のセクタから成る特定セクタブロックのデータに基いて、その他のセクタ、あるいは、複数のセクタから成るその他のセクタブロックのデータを暗号化する暗号化手段と、Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を生成するＥＣＣエンコード手段と、上記特定及びその他のセクタ、あるいは、セクタブロックの行の順番を入れ換える第１のデータ配置変換手段と、更に、特定セクタ、あるいは、特定特定セクタブロックの行の順番を入れ換える第２のデータ配置変換手段と、これら第１のデータ配置変換手段及び第２のデータ配置変換手段の出力を記録する記録手段と、
上記特定セクタ、あるいは特定セクタブロック、あるいは、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを再生する再生手段と、上記順番を入れ換えられたその他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを元のデータ配置に戻す第１のデータ再配置変換手段と、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのデータを、前記第１のデータ再配置変換手段の入力と同じデータ配置に戻す第２のデータ再配置手段と、第１のデータ再配置変換手段出力のエラーを訂正するＥＣＣデコード手段と、上記、ＥＣＣデコード手段より得られ、訂正された特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックより得られたデータに基き、上記、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックより得られたデータの正常再生を可能にする暗号解読手段と、を有することを特徴とするデータ記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、データを暗号化して、ディスク等の記録媒体に記録する場合のデータ処理方法及びデータ記録再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、データの機密性を確保したり、データに対する不正アクセスやコピーの防止などのために、データを暗号化して記録することが行われている。そのために、特定のセクタについて、他のセクタとは異なる変調方式でコードワードを生成し、特定のセクタには、他のセクタデータを正常にデコードするための、いわゆる暗号を解くためのキーに相当するデータを書き込むことにより、特定セクタを再生できる方法、あるいは、装置のみが正常にデータを解読できることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２３８３０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、新たに、暗号解読のための別の変調方式の変調ルールの考案や、変調のための回路が必要となることや、別の変調ルールを適用したことにより、コードワード列に含まれる直流成分を最小限に押さえることができなくなるなどの課題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、暗号鍵の管理が容易で、かつ、特別な追加信号処理が不要でありながら、不法コピーを防止することのできるデータ処理方法及びデータ記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、Ｃ２パリティを行単位で各セクタに均等に１行づつ配置するために、その順番を入れ換えて記録する記録方式において、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックについては、上記誤り訂正符号構成とデータ配置を持つ他のセクタあるいは他の複数セクタからなるセクタブロックのデータ配置に、更に、各Ｃ１系列（行）のデータをＣ２（列）方向で、その順番を入れ換え、誤り訂正能力を超えるようにし、通常のプレーヤでは再生できないように記録する。
【０００７】
また、特定セクタ、あるいは、複数のセクタから成る特定セクタブロックのデータに基いて、その他のセクタ、あるいは、複数のセクタから成るその他のセクタブロックのデータを暗号化する暗号化手段と、Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を生成するＥＣＣエンコード手段と、上記特定セクタ、あるいは特定セクタブロック及びその他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックの行の順番を入れ換える第１のデータ配置変換手段と、更に、行の順番を入れ換える第２のデータ配置変換手段と、これら第１のデータ配置変換手段及び第２のデータ配置変換手段の出力を記録する記録手段と、上記特定セクタ、あるいは特定セクタブロック、あるいは、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを再生する再生手段と、上記順番を入れ換えられたその他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを元のデータ配置に戻す第１のデータ再配置変換手段と、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのデータを、前記第１のデータ再配置変換手段の入力と同じデータ配置に戻す第２のデータ再配置手段と、第１のデータ再配置変換手段出力のエラーを訂正するＥＣＣデコード手段と、上記、ＥＣＣデコード手段より得られ、訂正された特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックより得られたデータに基き、上記、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックより得られたデータの正常再生を可能にする暗号解読手段と、を有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるデータ処理方法及びデータ記録再生装置の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
図１は、本発明に係わるデータ処理方法及びデータ記録再生装置の記録系信号処理ブロックの構成例を示す。
【００１０】
図１の構成は、音楽信号をエンコードし、ＬＰＣＭに変換し、暗号化されたデータ及び暗号鍵データを、記録媒体の一例として、光ディスクに記録する例を示している。
【００１１】
図１において、端子１００には、アナログの音楽信号が入力される。オーディオエンコーダ１０１では、このアナログ音楽信号がＡＤ変換され、ＬＰＣＭ信号に変換される。もちろん、他の例として、このオーディオエンコーダ１０１が圧縮エンコーダの場合もあり得る。このオーディオエンコーダ１０１出力は、バッファ＋暗号器１０２に入力される。
【００１２】
ここで、上記バッファ内のオーディオデータを暗号化するための鍵データが鍵データ発生器１０３で発生され、同一バッファ内のオーディオデータとは別の領域に格納される。この鍵データで、上記バッファ内のオーディオデータが暗号化され、ＥＣＣエンコーダ１０４に入力される。ここでは、図３で示されるような誤り訂正符合の縦方向のデータ列に基いた外符号パリティ（Ｃ２）が生成され、各縦方向のデータの最後部に配置される。その後、再度、図３で示されるような横方向のデータ列に基いた内符号パリティ（Ｃ１）が生成され、各横方向のデータの最後部に配置される。図３の左図で示される縦、横に外符号パリティ（Ｃ２）と内符号パリティ（Ｃ１）が配置されたデータ構成をここではＥＣＣ訂正ブロックと呼ぶ。このＥＣＣ訂正ブロックのデータを最上位の横方向データの左端から順番に出力し、スイッチ１０６を通して変調器１０８へ転送、記録ヘッド１０９を通して光ディスク１１０に記録してもよいが、本例では、上記ＥＣＣ訂正ブロックを複数のセクタに分割した方が使い勝手がよいということで、上記ＥＣＣエンコーダ１０４出力をデータ配置変換器（１）１０５へ送り、図３の右図の様に、各行の順番を入れ換えて、ＥＣＣ訂正ブロックを複数のセクタに分割し、１６行の外符号パリティを各セクタに１行ずつ配置するようにデータ変換している。本発明の例では、セクタが１６個の場合を示している。データ配置変換器（１）１０５の出力は、スイッチの１０６を通して変調器１０８へ送られ、記録ヘッド１０９を通して、光ディスク１１０へ暗号化されたオーディオデータが記録される。一方、先ほど鍵データ発生器１０３で発生され、バッファ＋暗号器１０２のオーディオデータとは別領域に格納された鍵データは、前記オーディオデータと同様に、ＥＣＣエンコーダ１０４で図３の左端の図のように外符号パリティ（Ｃ１）と内符号パリティ（Ｃ２）が生成され、その後、データ配置変換器（１）１０５で、図３の右図の様にセクタ分割、１６行パイティ（Ｃ２）の各セクタへの分散配置が行われる。その後、このデータは、更に、データ配置変換器（２）で図４で示されるように、あらかじめ決められたルールに従って、行データの再配置が行われる。もちろん、行単位のデータの入れ変えではなく、各バイト単位のデータ入れ換えも可能である。この鍵データで構成される、データ配置変換器（２）の出力は変調器１０８、記録ヘッド１０９を通して光ディスク１１０へ記録される。
【００１３】
これによって、鍵データと、この鍵データによって暗号化されたオーディオデータは、ＥＣＣのデータ構成は同じであるが、記録データの配置が異なる形式で光ディスクに記録される。
【００１４】
この鍵データのデータ配置は、一般的には公開されない。従って、この鍵データのデータ配置を知らない再生装置は、ＥＣＣデコード処理でエラーとなり、鍵データを再生することができない。
【００１５】
ここで、誤り訂正符号としてリードソロモン符号が用いられることができる。
【００１６】
また、図３の本発明のＥＣＣ訂正ブロックを構成するためのＣ１、Ｃ２パリティの生成といては、情報多項式を特定の規約多項式で除算し、その剰余が用いられるものとする。
【００１７】
次ぎに、本実施例の再生系の構成について、図２を用いて説明する。
【００１８】
本実施例では、再生系には、記録系の２つのデータ構成にそれぞれ対応する少なくとも２つのデータ再配置変換器が存在する。図２において、再生系では、再生ヘッド２００によって、光ディスク１１０からデータが読み出される。まず、光ディスク上の暗号化されたオーディオデータが、所定のセクタ、あるいは所定のセクタブロックロックから読み出され、復調器２０１で復調される。例えば、ＤＶＤでは、８−１６変換のＥＦＭ＋が用いられている。復調されたデータはデータ再配置変換器（１）２０３に入力され、図３の右図のデータ配置から、左図のＥＣＣ訂正ブロックのデータ配置に再配置される。この再配置後のデータはＥＣＣデコーダ２０４に入力され、内符号パリティ（Ｃ１）及び外符号パリティ（Ｃ２）を使って訂正処理が行われる。訂正処理後のオーディオデータは、バッファ＋解読器２０５のバッファに一旦格納される。
【００１９】
次に、光ディスク１１０から鍵データが所定のセクタ、あるいは所定のセクタブロックから再生ヘッド２００を介して読み出され、前記同様に復調器２０１で復調処理される。
【００２０】
復調されたデータは、データ再配置変換器（２）２０２に入力され、図４の右図のデータ配置から、左図のデータ配置に変換される。その後、このデータはデータ再配置変換器（１）２０３に入力され、図３の右図のデータ配置から、左図のＥＣＣデータ訂正ブロックのデータ配置に変換される。このデータはＥＣＣデコーダ２０４に入力され、内符号パリティ（Ｃ１）及び外符号パリティ（Ｃ２）を使って誤り訂正処理が行われる。訂正処理後の鍵データは、バッファ＋解読器２０５のバッファに一旦格納され、この鍵データを用いて、既に、バッファ＋解読器２０５のバッファに格納され、暗号化されているオーディオデータが解読される。解読されたオーディオデータは、オーディオデコーダ２０７に入力され、ＬＰＣＭに戻された後、ＤＡ変換され、元のアナログ音楽信号として出力される。もちろん、オーディオデコーダ２０７は、オーディオデータが圧縮されている場合は、伸張デコーダとなる。
【００２１】
本発明で説明されたように、鍵データを含むあるセクタ、あるいは、セクタブロックのデータ配置が、暗号化されたオーディオデータのセクタ、あるいはセクタブロックのデータ配置と異なるため、このデータ配置を知らない再生装置は、その鍵データを正しく復元できず、暗号化されたオーディオデータを正しく解読、復元できないことになる。データの配置を入れ換える方法は、数多くの組合せが存在するため、元の正しいデータ配置を特定することは困難である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明では、データ処理方法においては、Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外　符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を用いた、誤り訂正方式を使用し、Ｃ２パリティを行単位で各セクタに均等に１行づつ配置するために、その順番を入れ換えて記録する記録方式において、特定のセクタ、あるいは、特定の複数のセクタから成る特定セクタブロックについては、上記誤り訂正符号構成とデータ配置を持つ他のセクタあるいは他の複数セクタからなるセクタブロックのデータ配置に、更に、各Ｃ１系列（行）のデータをＣ２（列）方向で、その順番を入れ換え、誤り訂正能力を超えるよう記録することにより、また、特定セクタ、あるいは、複数のセクタから成る特定セクタブロックのデータに基いて、その他のセクタ、あるいは、複数のセクタから成るその他のセクタブロックのデータを暗号化する暗号化手段と、Ｃ１（行データについての内符号）パリティ及びＣ２（列データについての外符号）パリティからなるプロダクト符号（積符号）を生成するＥＣＣエンコード手段と、上記特定セクタ、あるいは、特定セクタブロック、及び、その他セクタ、あるいは、その他のセクタブロックの行の順番を入れ換える第１のデータ配置変換手段と、更に、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックの行の順番を入れ換える第２のデータ配置変換手段と、これら第１のデータ配置変換手段及び第２のデータ配置変換手段の出力を記録する記録手段と、上記特定セクタ、あるいは特定セクタブロック、あるいは、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを再生する再生手段と、上記順番を入れ換えられたその他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックのデータを元のデータ配置に戻す第１のデータ再配置変換手段と、特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのデータを、前記第１のデータ再配置変換手段の入力と同じデータ配置に戻す第２のデータ再配置手段と、第１のデータ再配置変換手段出力のエラーを訂正するＥＣＣデコード手段と、上記、ＥＣＣデコード手段より得られ、訂正された特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックより得られたデータに基き、上記、その他のセクタ、あるいは、その他のセクタブロックより得られたデータの正常再生を可能にする暗号解読手段と、を有することにより、暗号化されたオーディオデータを特定セクタ、あるいは、特定セクタブロックのデータである鍵データが再生されない限り、解読できないようにすることができる。また、この方法は、特別な変調回路などが全く不要で、単に、データの配置を変えることだけで容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例におけるデータ処理方法及びデータ記録再生装置の記録系信号処理ブロック構成図
【図２】本実施例におけるデータ処理方法及びデータ記録再生装置の再生系信号処理ブロック構成図
【図３】プロダクト（積）符号を用いたセクタブロック構成によるＥＣＣ訂正ブロックと外符号パリティデータの配置変換説明図
【図４】プロダクト（積）符号を用いたセクタブロック構成におけるデータ配置変換説明図
【符号の説明】
１００　入力音楽信号
１０１　オーディオエンコーダ
１０２　バッファ＋暗号器
１０３　鍵データ発生器
１０４　ＥＣＣエンコダ
１０５　データ配置変換器（１）
１０６　スイッチ
１０７　データ配置変換器（２）
１０８　変調器
１０９　記録ヘッド
１１０　光ディスク
２００　再生ヘッド
２０１　復調器
２０２　データ再配置変換器（２）
２０３　データ再配置変換器（１）
２０４　ＥＣＣデコーダ
２０５　バッファ＋解読器
２０６　鍵データ抽出器
２０７　オーディオデコーダ
２０８　出力音楽信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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