(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録装置であって
装置外部から入力されてくる信号についてのコピー属性を判定する判定手段と、
コピー属性が条件付きコピーフリーを示す場合、条件付きコピーフリーである旨を示すコピー制御情報と対応づけて、デジタルストリームの一部分を記録媒体に書き込む書込手段と、
デジタルストリームの一部分を、所定の暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段とを備え、
条件付きコピーフリーは、暗号化した上で、コピー先記録媒体に書き込むことを条件としたコピーフリーであり、
前記書込手段は、暗号化された一部分を、チェックコードと対応づけて前記記録媒体に書き込み、前記コピー制御情報と前記チェックコードとを、互いに対として、前記一部分毎に前記記録媒体に記録し、
前記チェックコードは、前記暗号鍵を用いて、前記コピー制御情報を変換することで得られるコードであり、前記コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わり、前記コピー制御情報の不正な改ざんが生じたか否かを決定するために使われる
ことを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記書込手段は、
コピー属性が無条件のコピーフリーを示す場合も、条件付きコピーフリーである旨を示すコピー制御情報と対応づけて、デジタルストリームの一部分を記録媒体に書き込む
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記装置外部から入力されてくる信号とは、デジタル放送信号であり、
前記コピー属性は、
デジタル放送信号におけるサービス情報に示される
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項４】
前記装置外部から入力されてくる信号とは、他の機器から伝送されてくる信号であり、
前記コピー属性は、
他の機器から伝送されているプロトコル記述子に示されている
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項５】
前記装置外部からの入力信号は、複数トランスポートパケットを含んでおり、
前記記録装置は、複数トランスポートパケットをエレメンタリーストリームに変換するトランスポートデコーダを備え、
前記デジタルストリームの一部分は、エレメンタリーストリームの一部分を含む
ことを特徴とする請求項３又は４記載の記録装置。
【請求項６】
前記装置外部から入力されてくる信号とは、アナログ放送信号であり、
前記コピー属性は、アナログ放送信号に重畳されている情報に示される
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項７】
前記所定の暗号鍵とは、
コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わる暗号鍵である
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項８】
前記コピー制御情報は、世代管理情報、拡張フラグを含み、
コピー制御情報が条件付きコピーフリーであることを示すのは、世代管理情報が、コピー不可を示す値に設定され、
拡張フラグが、オンに設定されている場合である
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項９】
前記暗号鍵は、デジタルストリームの一部分についてのアナログプロテクション情報を第１のパラメータ、デジタルストリームの一部分についての時変係数を第２のパラメータ、記録媒体固有のデータを第３のパラメータとした3つのパラメータから算出され、
前記アナログプロテクション情報は、デジタルストリームをアナログ信号に変換した際、アナログ信号に対してコピー制限を施すか否かを示す情報であり、
時変係数とは、デジタルストリームの再生時間軸上において、前記一部分の再生時間が何処に存在するかに応じて変動する値である
ことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項１０】
前記暗号化されたデジタルストリームの一部分は、記録媒体上において時変係数から所定のオフセットを隔てて配置されており、
オフセットは、前記3つのパラメータから暗号鍵を得るまでの時間と、暗号鍵を用いてコピー制御情報を変換してチェックコードを得るまでの時間との和に基づき設定されている
ことを特徴とする請求項９記載の記録装置。
【請求項１１】
記録媒体からデジタルストリームを読み出す読出装置であって、
前記記録媒体上においてデジタルストリームの一部分は暗号化されており、暗号化された一部分は、チェックコードが対応づけられて前記記録媒体に書き込まれており、
前記チェックコードは、前記コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わり、前記コピー制御情報の不正な改ざんが生じたか否かを決定するために使われ、前記コピー制御情報と前記チェックコードは、互いに対となって、前記一部分毎に前記記録媒体に記録されており、
前記読出装置は、暗号化されたデジタルストリームの一部分と、当該一部分に対応づけられたコピー制御情報とを記録媒体から読み出す読出手段と、
暗号化した上で、コピー先記録媒体に書き込むことを条件とした条件付きコピーフリーをコピー制御情報が示しているか否かを判定する判定手段と、
条件付きコピーフリーをコピー制御情報が示しているなら、条件付きコピーフリーを示すコピー制御情報と共に、伝送路上のプロトコルに基づきデジタルストリームの一部分を他の機器に送信する送信手段と、
チェックコードを生成し(1)、生成されたチェックコードと、予め記録媒体に記録されているチェックコードとを照合して(2)、照合の結果、両者のチェックコードが一致した場合、前記所定の暗号鍵を用いて、読出手段により読み出されたデジタルストリームの一部分を復号する(3)復号化手段とを備え、
前記チェックコードの生成は、
前記コピー制御情報を、前記暗号鍵を用いて変換することによりなされることを特徴とする読出装置。
【請求項１２】
前記コピー制御情報は、プロトコル記述子に変換されて他の機器に送信される
ことを特徴とする請求項１１記載の読出装置。
【請求項１３】
前記読出装置は、デジタルストリームの一部分を複数トランスポートパケットに変換するトランスポートエンコーダを備え、
前記送信手段により送信されるのは、トランスポートエンコーダにより得られた複数トランスポートパケットである
ことを特徴とする請求項１１記載の読出装置。
【請求項１４】
前記コピー制御情報は、世代管理情報、拡張フラグを含み、
送信手段による復号後のデジタルストリームの送信は、
世代管理情報が、コピー不可を示す値に設定され、拡張フラグが、オンに設定されている場合のみ行われる
ことを特徴とする請求項１１記載の読出装置。
【請求項１５】
前記記録媒体上においてデジタルストリームの一部分は暗号化されており、
読出装置は、
コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わる暗号鍵を用いて、読出手段により読み出されたデジタルストリームの一部分を復号する復号化手段を備え、
送信手段により送信されるのは、復号後のデジタルストリームの一部分である
ことを特徴とする請求項１１記載の読出装置。
【請求項１６】
前記暗号鍵は、コピー制御情報内のアナログプロテクション情報を第１のパラメータ、デジタルストリームの一部分についての時変係数を第２パラメータ、記録媒体固有のデータを第３のパラメータとした3つのパラメータから算出され、
前記アナログプロテクション情報は、デジタルストリームをアナログ信号に変換した際、アナログ信号に対してコピー制限を施すか否かを示す情報であり、
時変係数とは、デジタルストリームの再生時間軸上において、前記一部分の再生時間が何処に存在するかに応じて変動する値である
ことを特徴とする請求項１１記載の読出装置。
【請求項１７】
前記暗号化されたデジタルストリームの一部分は、記録媒体上において時変係数から所定のオフセットを隔てて配置されており、
オフセットは、3つのパラメータから暗号鍵を得るまでの時間と、暗号鍵を用いてコピー制御情報を変換してチェックコードを得るまでの時間との和に基づき設定されている
ことを特徴とする請求項１６記載の読出装置。
【請求項１８】
記録媒体に記録されたデジタルストリームを、他の記録媒体にコピーする複製装置であって、
前記記録媒体上においてデジタルストリームの一部分は暗号化されており、暗号化された一部分は、チェックコードが対応づけられて前記記録媒体に書き込まれており、
前記チェックコードは、前記コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わり、前記コピー制御情報の不正な改ざんが生じたか否かを決定するために使われ、前記コピー制御情報と前記チェックコードは、互いに対となって、前記一部分毎に前記記録媒体に記録されており、
前記複製装置は、
コピー制御情報が対応づけられ、暗号化されたデジタルストリームの一部分をコピー元記録媒体から読み出す読出手段と、
チェックコードを生成し、生成されたチェックコードと、予め記録媒体に記録されているチェックコードとを照合して、両者のチェックコードが一致した場合、コピー元の記録媒体に固有な暗号鍵を用いて、読出手段により読み出されたデジタルストリームの一部分を復号する復号化手段と、
復号されたデジタルストリームの一部分を、コピー先の記録媒体に固有な暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段と、
コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示しているなら、暗号化されたデジタルストリームの一部分を、コピー制御情報と対応づけてコピー先記録媒体に書き込む書込手段とを備え、
前記チェックコードは、
前記コピー制御情報を、前記暗号鍵を用いて変換することにより生成される
ことを特徴とする複製装置。
【請求項１９】
プログラムであって、
装置外部から入力されてくる信号についてのコピー属性を判定する判定ステップと、
コピー属性がコピーフリーを示す場合、条件付きコピーフリーであるか否かを示すコピー制御情報と対応づけて、デジタルストリームの一部分を記録媒体に書き込む書込ステップとデジタルストリームの一部分を、所定の暗号鍵を用いて暗号化する暗号化ステップとをコンピュータに行わせ、
条件付きコピーフリーは、
暗号化した上で、コピー先記録媒体に書き込むことを条件としたコピーフリーであり、
前記書込ステップでは、暗号化された一部分を、チェックコードと対応づけて記録媒体に書き込み、前記コピー制御情報と前記チェックコードとを、互いに対として、前記一部分毎に前記記録媒体に記録し、
前記チェックコードは、前記暗号鍵を用いて、前記コピー制御情報を変換することで得られるコードであり、前記コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わり、前記コピー制御情報の不正な改ざんが生じたか否かを決定するために使われる、
ことを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
記録媒体からデジタルストリームを読み出す処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
前記記録媒体上においてデジタルストリームの一部分は暗号化されており、暗号化された一部分は、チェックコードが対応づけられて前記記録媒体に書き込まれており、
前記チェックコードは、前記コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わり、前記コピー制御情報の不正な改ざんが生じたか否かを決定するために使われ、前記コピー制御情報と前記チェックコードは、互いに対となって、前記一部分毎に前記記録媒体に記録されており、
前記プログラムは、
暗号化されたデジタルストリームの一部分と、当該一部分に対応づけられたコピー制御情報とを記録媒体から読み出す読出ステップと、
暗号化した上で、コピー先記録媒体に書き込むことを条件とした条件付きコピーフリーをコピー制御情報が示しているか否かを判定する判定ステップと、
条件付きコピーフリーをコピー制御情報が示しているなら、条件付きコピーフリーを示すコピー制御情報と共に、伝送路上のプロトコルに基づきデジタルストリームの一部分を他の機器に送信する送信ステップと、
チェックコードを生成し(1)、生成されたチェックコードと、予め記録媒体に記録されているチェックコードとを照合して(2)、照合の結果、両者のチェックコードが一致した場合、所定の暗号鍵を用いて、読出手段により読み出されたデジタルストリームの一部分を復号する(3)復号化ステップとをコンピュータに行わせ、
前記チェックコードの生成は、
前記コピー制御情報を、前記暗号鍵を用いて変換することによりなされることを特徴とするプログラム。
【請求項２１】
記録方法であって、
装置外部から入力されてくる信号についてのコピー属性を判定する判定ステップと、
コピー属性がコピーフリーを示す場合、条件付きコピーフリーであるか否かを示すコピー制御情報と対応づけて、デジタルストリームの一部分を記録媒体に書き込む書込ステップとデジタルストリームの一部分を、所定の暗号鍵を用いて暗号化する暗号化ステップとをコンピュータに行わせ、
条件付きコピーフリーは、
暗号化した上で、コピー先記録媒体に書き込むことを条件としたコピーフリーであり、
前記書込ステップでは、暗号化された一部分を、チェックコードと対応づけて記録媒体に書き込み、前記コピー制御情報と前記チェックコードとを、互いに対として、前記一部分毎に前記記録媒体に記録し、
前記チェックコードは、前記暗号鍵を用いて、前記コピー制御情報を変換することで得られるコードであり、前記コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わり、前記コピー制御情報の不正な改ざんが生じたか否かを決定するために使われる
ことを特徴とする記録方法。
【請求項２２】
読出方法であって、
前記記録媒体上においてデジタルストリームの一部分は暗号化されており、暗号化された一部分は、チェックコードが対応づけられて前記記録媒体に書き込まれており、
前記チェックコードは、前記コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わり、前記コピー制御情報の不正な改ざんが生じたか否かを決定するために使われ、前記コピー制御情報と前記チェックコードは、互いに対となって、前記一部分毎に前記記録媒体に記録されており、
前記読出方法は、
暗号化されたデジタルストリームの一部分と、当該一部分に対応づけられたコピー制御情報とを記録媒体から読み出す読出ステップと、
暗号化した上で、コピー先記録媒体に書き込むことを条件とした条件付きコピーフリーをコピー制御情報が示しているか否かを判定する判定ステップと、
条件付きコピーフリーをコピー制御情報が示しているなら、条件付きコピーフリーを示すコピー制御情報と共に、伝送路上のプロトコルに基づきデジタルストリームの一部分を他の機器に送信する送信ステップと、
チェックコードを生成し(1)、生成されたチェックコードと、予め記録媒体に記録されているチェックコードとを照合して(2)、照合の結果、両者のチェックコードが一致した場合、所定の暗号鍵を用いて、読出手段により読み出されたデジタルストリームの一部分を復号する(3)復号化ステップとをコンピュータに行わせ、
前記チェックコードの生成は、
前記コピー制御情報を、前記暗号鍵を用いて変換することによりなされる
ことを特徴とする読出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術部分野】
本発明は、DVD等の記録媒体、記録装置、読出装置、プログラムに関し、特に、ホームネットワークにてデジタル著作物を私的に利用する場合の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体、記録装置の研究開発において、記録媒体や記録装置を如何にホームネットワークと融合させるかが大きな論点になっている。ホームネットワークとは、デジタルインターフェイスをもった機器同士を、IEEE1394等のデジタルケーブルで接続することにより構築される構内ネットワークである。STB(Set Top Box)やデジタルTV、パソコン、記録装置を組み入れたホームネットワークでは、パソコンやSTBで受信したデジタルデータをホームネットワーク上で転送させて家庭内の別室に設けられたデジタルTVで再生させることができる。また家庭内の別室に設けられた記録装置を用いてDVDに記録させることもできる。機器間でのデジタルデータの共用が可能になるので、ユーザにとっての利便性が飛躍的に増す。
【０００３】
ホームネットワークにおいて、デジタルデータを自由に流通させるとなると、著作権者保護がなされたビデオデータ、オーディオデータの扱いが問題となる。頒布権や複製権、送信化可能権等の著作権が及ぶデジタル著作物であったとしても、これをホームネットワークで私的にコピーし、再生させる行為は認められる。何故なら、ホームネットワークにおけるデジタル著作物の利用は私的利用であり、著作権の効力は及ばないからである。私的コピーのため、デジタルビデオデータをDVDを記録する技術には、以下の特許文献1に記載されたものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特許3162044号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで私的コピーにあたって、記録媒体に記録済みのビデオデータにどのような著作権者保護を施すか、コピー許否をどのように設定するかが問題となる。何等著作権保護が存在しないのなら、ホームネットワークにおける私的コピーにより得られた複製物が、著作者に無断でインターネットのサイトにアップロードされ、不特定多数に頒布される恐れがある。しかし特許文献1に記載されているように、コピー制御情報を「一回限りコピー(Only One Copy)」「コピー禁止(No More Copy)」に設定し、ホームネットワークにおける私的コピー行為に歯止めをかけるのは、私的コピーの権利を抑制することとなり、ユーザ側の反発を買う。
【０００６】
かかる問題は、現在私的コピーが慣例的になされているTV番組の著作物の扱い時に顕著に現れる。TV番組をエンコードして得られたデジタルデータが、著作者に無断で不特定多数に頒布されれば、著作者は打撃を被る。何故なら、正当な権利者がTV番組を録画したパッケージソフトを販売しても売れなくなるからである。その一方、良好な状態でのコピーが可能であるにも拘らず、かかるデジタルデータの私的コピーを禁ずるとなると、ユーザサイドの反発が大きくなる。従来には、両者の要望の調整を図るようなコピー許否設定は存在せず、メーカは、ユーザ、著作権者間の板挟みになり苦しい立場に追いやられている。
【０００７】
本発明の目的は、ネットワーク上へとデジタルストリームをアップロードする行為は禁じつつも、私的コピーをユーザに行わせることができるというコピー許否設定が可能な記録装置、読出装置、複製装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、記録装置であって装置外部から入力されてくる信号についてのコピー属性を判定する判定手段と、コピー属性が条件付きコピーフリーを示す場合、条件付きコピーフリーである旨を示すコピー制御情報と対応づけて、デジタルストリームの一部分を記録媒体に書き込む書込手段と、デジタルストリームの一部分を、所定の暗号鍵を用いて暗号化する暗号化手段とを備え、条件付きコピーフリーは、暗号化した上で、コピー先記録媒体に書き込むことを条件としたコピーフリーであり、前記書込手段は、暗号化された一部分を、チェックコードと対応づけて前記記録媒体に書き込み、前記コピー制御情報と前記チェックコードとを、互いに対として、前記一部分毎に前記記録媒体に記録し、前記チェックコードは、前記暗号鍵を用いて、前記コピー制御情報を変換することで得られるコードであり、前記コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わり、前記コピー制御情報の不正な改ざんが生じたか否かを決定するために使われることを特徴とする記録装置によって達成される。
【０００９】
条件付きコピーフリーとは、「暗号化での書き込み」という条件さえ満たされれば、何度でもコピーすることができるコピーフリーである。
条件付きコピーフリーと混同し易い概念として、移動やマイグレイト、チェックアウトといったコピー処理がある。これらのコピー処理と条件付きコピーフリーとの違いは以下の通りである。
【００１０】
移動とは、コピー元のコンテンツの削除が伴うコピー処理であり、複数記録媒体間でコンテンツを移動する場合に用いられる。条件付きコピーフリーは、コピー元を削除する必要はないのでこの移動とは明らかに異なる。
マイグレイトとは、コピー先記録媒体において、利用条件情報を生成させることを前提にした移動処理である。移動同様、コピー元の削除は義務付けられておらず、また利用条件情報の生成も義務付けられていないので、このマイグレイトとも明らかに異なる。
【００１１】
チェックアウトとは、回数制限されたコピーの一種であり、コピー回数を1回デクリメントした上でコンテンツのコピーが実行される。一般にいう回数制限付きのコピーと、チェックアウトとの違いは、コピー回数のインクリメントが可能である点である。コピー回数のインクリメントは、コピーにより記録媒体に記録されたコンテンツを再生不能にするという処理("チェックイン"と呼ばれる。)を行った後でなされる。条件付きコピーフリーは、コピーの回数に一切制限が課せられていないのでチェックアウトとも異なる。これらのことから、条件付きコピーフリーは、コピー回数やコピー元の削除というような制限を排した純粋なコピーフリーであり、「暗号化での書き込み」という条件さえ満たされれば、何度でも行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る記録媒体の実施行為の形態について説明する。この実施行為のうち、本発明に係る記録媒体の使用行為について説明する。本発明に係る記録媒体は、MPEG2-PS(Program Stream)形式のデジタルストリームを記録したDVDであり、ホームネットワークにおいてユーザの使用に供される。図１は、本発明に係る記録媒体の使用環境たるホームネットワークを示す図である。
【００１３】
ホームネットワークは、記録装置であるDVDレコーダ１００、STB１１０、デジタルTV１２０、HDレコーダ１３０等、IEEE1394デジタルインターフェイスを具備した機器同士を接続することで構成される。このホームネットワークにおける各機器は、単一のリモコン２００にてユーザにより操作される。ホームネットワークにおける各機器は、自身が放送局から受信したMPEG2-TS(Transport Stream)形式のデジタルストリームをIEEE1394を介して他の機器に出力することができるし、他の機器が放送局から受信したデジタルストリームをIEEE1394を介して入力することができる。デジタルストリームは、ホームネットワークという閉じた世界において自由にコピーされる。DVDは、DVDレコーダ１００に装填され、DVDレコーダ１００によるデータ書き込みを受ける。DVDレコーダ１００によるデータ書き込みにより、本発明に係る記録媒体は生産される。しかし、MPEG2-PS形式のデジタルストリームが記録されたDVDをホームネットワークから持ち出して(矢印my1)、不正パソコンを用いてインターネットのサイトにアップロードする(my2)という行為は禁じる。本発明に係る記録媒体(DVD)は、ホームネットワーク内での自由なコピーを実現しつつ、ホームネットワーク外へのデジタルストリームの流出を防止するという役割を果たす。以上が本発明に係る記録媒体の使用行為の形態である。
【００１４】
続いて本発明に係る記録媒体の生産行為について説明する。本発明に係る記録媒体は、DVDに対して図２に示すデータ書き込みを行うことにより生産される
。
図２は、DVDに記録されるデジタルストリームの構成を段階的に詳細化した図である。本図では、DVDに記録されるべきデジタルストリームを最下段である第５段目に示している。このデジタルストリームは、MPEG2-PS形式のデジタルストリームであり、DVD-Video Recording規格ではVOB(Video Object)と呼ばれる。本図に示すようにVOBは、第１段目に示すビデオストリーム、オーディオストリームを多重化することにより得られる。この第1段目に位置するビデオストリームは、複数のピクチャデータpj1,2,3・・・・・の配列である。これらのピクチャデータは何れも、ディスプレイの一表示期間(ビデオフレームとも呼ばれる。)にて表示される。NTSC方式のディスプレィにおいて、ビデオフレームは約33msec（正確には1/29.97sec）であり、PAL方式のディスプレィにおいてビデオフレームは、40msecである。これらピクチャデータは、フレーム間の相関性に基づいた圧縮符号化を受けている。そのため、ビデオストリームを構成するピクチャデータには、過去方向および未来方向に再生されるべき画像との相関性を用いてフレーム間圧縮符号化がなされているBidirectionally Predictive(B)ピクチャ、過去方向に再生されるべき画像との相関性を用いてフレーム間圧縮符号化がされているPredictive(P)ピクチャ、相関性を用いず、一フレーム分の画像内での空間周波数特性を利用してフレーム内圧縮符号化がなされているIntra(I)ピクチャといった種別がある。
【００１５】
ビデオストリームにおいて復号可能な最小単位をGOP(Group Of Picture)という。GOPは少なくとも1つのIピクチャを含み、約0.4〜1.0秒の再生時間を有するピクチャデータの集合である。図２において第１段目に示すビデオストリームは、その2段目において複数GOPに分割されている。ピクチャデータに対する圧縮符号化方式は可変符号長方式であるため、GOPのデータ長は互いに異なる。DVDに記録するにあたって、各GOPがどのようなサイズを有するかを問わず、GOP列は複数に分割される。分割により得られる分割部分は、第３段目に示すPESパケット列に格納される。一方、1段目の右側に位置するオーディオストリームも複数に分割され、分割により得られる分割部分は、第３段目に示すPESパケット列に格納される。PES(Packetized Elementary Stream)パケットとは、図２の第３段目に示すようにビデオストリーム、オーディオストリームの分割部分を格納しているパケットであり、ビデオストリーム、オーディオストリームの一部分を何時復号するかを示す「DTS(Decode Time Stamp)」、この一部分のデコード結果を何時表示するかを示す「PTS(Presentation Time Stamp)」がそのヘッダに付与されている。
【００１６】
GOP列を格納したPESパケット列は、複数に分割され、オーディオデータを構成するPESパケットとインターリーブ多重化されて(tj2)、第４、第５段目に示すようにVOBU内のAVパック列を構成する。このVOBUのそれぞれには、RDI-Pack(図中のRDI)が先頭に付加される。
図３は、PESパケットと、AVパックとの関係を示す図である。図３の第２段目に示すように、AVパックは2048バイトのサイズを有しており、パックヘッダと、ペイロードとからなる。このペイロードにPESパケットが格納される。パックヘッダには、本AVパックが、機器内のバッファに入力される時刻を示すSCR(System Clock Reference)が設定される。このAVパックの2048バイトというサイズは、DVDにおける1セクタのサイズと一致しており、AVパックは、DVDにおける各セクタに、1対1の割合で格納されてゆく。
【００１７】
図４は、VOBUを構成するパックを示す図である。図４の第１段目は、VOBUの全体構成を示す。この第１段目に示すように、VOBUの先頭にはRDI(Realtime Data Information)-Packがあり、AVパック列が後続している。
図４の第２段目は、RDI-Pack及びAVパック列の内部構成を示す。RDI-Packは、『CCI(Copy Control Information)』、『Manufacture Information』を含み、AVパック列は、先頭のパック内に『PSC(PES Scrambling Control)』、『時変係数Dtkc』があり、『暗号化AVデータ』が後続している。
【００１８】
『CCI』は、VOBUにおけるコピー許否を規定する制御情報である。
『Manufacture Information』は、VOBUをDVDに書き込んだ機器についての情報であり、その内部にコードDveriを含む。
以上がRDI-Packの内部構成である。続いてAVパック列の内部構成について説明する。
【００１９】
『AVパック列』は、複数のビデオパック、複数のオーディオパックからなり、GOP、オーディオデータを含む。暗号化という観点からすれば、AVパック列は、先頭部を占める平文と、暗号文とに分割される。
平文において、『PES Scrambling Control(PSC)』が存在し、先頭から84バイト目の位置に、時変係数Dtkcが存在する。この時変係数Dtkcからオフセットの位置に、暗号化データが存在する。
【００２０】
『PES Scrambling Control(PSC)』は、「11」に設定されることにより、VOBUに含まれるオーディオデータは暗号化すべき旨を示し、「00」に設定されることにより、暗号化すべきでない旨を示すフラグである。以上が本実施形態に係るVOBUの概略構成である。
『時変係数Dtkc』は、時間変動要因をもつ係数である。時間変動要因とは、デジタルストリームに含まれるデジタルストリームの一部分がデジタルストリームの再生時間軸上のどこにあるかで変動することをいう。本実施形態では、AVパック列先頭から84バイト先にある8バイトのデータを時変係数Dtkcとしている。通常のAVパック列において、AVパック列先頭から84バイト先には、概してピクチャデータの一部が存在する。このピクチャデータの一部は、VOBUがVOBの再生時間軸上どこにあるか全く異なるものになるから時間変動要因といえる。
【００２１】
『暗号化AVデータ』は、時変係数Dtkcから所定のオフセットの位置にある。このAVパック列において、先頭部が平文になっており、一見AVパック列に含まれるGOPは再生されるように思える。しかしこの平文の大きさは大体128バイト前後であり、GOPの大きさからすれば僅かに過ぎない。そのため先頭部が平文であっても、VOBUが正常に復号されることはない。よって暗号化データを含むVOBUは、復号されない限り正常に再生されることはない。
【００２２】
続いてコピー許否を示す情報についてより詳細に説明する。図５は、第１実施形態に係るCCIの構成を示す図である。本実施形態においてCCIは、『CGMS(Copy Generation Managing System)』、『APSTB(Analogue Protection System Trigger Bits)』、『EPNフラグ』からなる。現行のDVD-Video Recording規格においてCCIは、CGMS、APSTBからなる。本実施形態におけるCCIが新規なのはEPNフラグが付加されている点である。
【００２３】
『CGMS』は、「00」に設定されることでVOBUがコピーフリーである旨を示し、「11」に設定されることでVOBUが「No More Copy」である旨を示す情報である。『APSTB』は、VOBUをアナログ変換して出力するにあたって、アナログ出力での保護を施すか否かを示す2ビットの値である。APSTBが「01」であれば、VTRのAGC回路を攪乱させることにより保護を行うことを示し、「10」であれば、AGC攪乱と、カラーストライプを2ライン反転させることで保護を行うことを示す。「11」であれば、AGC攪乱と、カラーストライプを4ライン反転させることで保護を行うことを示す。APSTBが「00」であれば、アナログ出力での保護は行わないことを示す。
【００２４】
『EPN(Encrypted Plus Non-asserted)フラグ』は、CGMSとの組み合わせて用いられるフラグであり、CGMSが「11」に設定された際、オン「1」に設定されることによりEPN Asserted コピーフリーである旨を示す。EPN Asserted コピーフリーとは、いわば条件付きのコピーフリーを意味する。その条件とは、コピー先へのデジタルストリームの書き込みにあたって、暗号化を行うことである。
【００２５】
EPN Asserted コピーフリーというCCIの設定は、ホームネットワーク普及にあたっての以下のような要請から、生まれたものである。IEEE1394にてホームネットワークを構築している機器は、正当なメーカにより製造されるため、デジタルストリームを不特定多数に頒布するような複製を行うことはまず有り得ないといえる。しかし、機器に内蔵されたHDではなく、DVDのようなリムーバブルメディアをデジタルストリームのコピー先に選ぶ場合、DVDがホームネットワークから持ち出され、不正なパソコンに装填するという抜け道が生まれる(図１の矢印my1,my2)。そうした場合に、デジタルストリームが不特定多数に頒布されたのでは、著作者の利益を大きく害してしまう。そこで、本実施形態では、EPN Assertedコピーフリーという新たなコピー許否設定を導入している。EPN Asserted コピーフリーでは、コピー先へのデジタルストリームの書き込みにあたって、暗号化を行うことを条件として、他の機器へとMPEG2-TS形式のデジタルストリームを転送する。EPN Asserted コピーフリーにおける条件が満たされる限り、孫コピー、曾孫コピーが認められ、何世代にもわたる自由な私的コピーがホームネットワークにおいて可能となる。条件付きコピーフリーの条件が満たされる限り、ホームネットワークでは何世代にもわたるコピーが認められるので、ユーザにとっての利便性が増す。EPN Asserted コピーフリーにおけるコピーフリーは、私的コピーに、暗号化という制限を課していることから、暗号化制限付きのコピーフリーであるといえる。
【００２６】
EPN Asserted コピーフリーは、暗号化されていれば、自由なコピーが認められる。しかし暗号化アルゴリズムやデータ構造等、暗号化方式の厳格な同一性は求められておらず、コピー元の暗号化方式と、コピー先の暗号化方式とが違っていても良い。例えば、コピー先がDVDとは異なる記録媒体であり、コピー先媒体固有の暗号化方式が存在する場合、その暗号化方式で暗号化されていれば条件は満たされる。
【００２７】
また暗号化という条件さえ満たされていれば、コピー先での圧縮符号化方式は、コピー元の圧縮符号化方式と異なっていてもよい。例えば、コピー元の記録媒体がDVDであり、コピーの客体たるデジタルストリームがMPEG2-PS形式である場合、暗号化という条件が満たされているなら、MPEG2-PS形式をMPEG2-TS形式に変換した上でコピー先に書き込むことも認容される。同様に、MPEG1,MPEG4形式に変換して書き込むことも認容される。但し、暗号化という条件が必須条件かつ最低条件なので、著作権保護が存在せず、暗号化が義務付けられていない記録媒体にはデジタルストリームを書き込むことができない。かかる義務のない記録媒体には、マイクロドライブやコンパクトフラッシュ（登録商標）がある。
【００２８】
逆に著作権保護が存在しており、暗号化が義務付けられている記録媒体には、DVDの他にSDメモリカード、Blu-ray Discがある。EPN Asserted コピーフリーの例外は、DVD等のリムーバブルメディアではなく、機器に内蔵型の記録媒体(内蔵型HD)等に書き込むことである。このHDでは、暗号化が必ずしも不要である。何故なら、かかる内蔵型記録媒体は、機器から取り外して持ち去ることが困難だからである。
【００２９】
以上が、EPNフラグにより示される、EPN Asserted コピーフリーの技術的意義である。続いて図６を参照しながら、CGMSとEPNフラグとをどのように組み合わせるかについて説明する。図６は、CGMS、PSC、EPNフラグが取り得る値と、CGMS、PSC、EPNフラグの意味合いを示す。EPNフラグはオフ「0」に設定された場合、CGMS、PSCでコピー許否が設定される。CGMSが「00」、PSCが「00」なら、条件の無いコピーフリーを示し、CGMSが、「11」、PSCが「11」なら「No More Copy」を示す。
【００３０】
一方、EPNフラグが「1」に設定された場合、CGMSが、「11」、PSCが「11」で条件付きコピーフリーである旨を示す。CCIが条件付きコピーフリーを示す場合、CGMS及びPSCを「11(No More Copy)」に設定するのは以下のような意図がある。それはEPNフラグに対応しえない現行規格対応機器に、本VOBUを記録したDVDが挿入された場合、本VOBUを無条件にコピーさせたくないとの意図である。現行規格対応機器は、EPNフラグの意図を解釈できずCGMS、PES Scrambling Controlでコピー制御を行う。CGMSは、上述したように「No More Copy」に設定されているのでVOBUは一切コピーされない。EPNフラグに対応していない現行機器にDVDが装填された場合、コピーを一切禁じ、より厳し目にコピーを扱うので、条件付きコピーフリーに設定された複製物の氾濫を防ぐことができる。これは、CCIからEPNフラグを取り除くような改竄が行われた場合も同様である。
【００３１】
続いて暗号化AVデータの暗号化過程について説明する。図７は、暗号化AVデータがどのような暗号化の過程を経て生成されているかを示す図である。AVデータは、現行DVD-Video Recording規格との互換のある、CPRM(Copy Protection for Recordable Media)方式に基づく暗号化がなされている。図７の第１段目は、暗号化前のVOBUを示す。この第１段目では、AVデータは暗号化されていない。第３段目は、暗号化後のVOBUを示す。途中の第２段目の枠hw1が、AVデータの暗号化の過程を示す。枠hw1に示すように、暗号化AVデータは、オリジナルの複数ビデオパック、複数オーディオパックをコンテンツ鍵Kcを用いてC2-ECBCモードで暗号化することにより得られる。
【００３２】
C2_ECBCモードによる暗号化とは、VOBU内のAVデータを64ビット以下に分割し、この分割部分毎に暗号化してゆくというものである。分割部分毎の暗号化にあたって、先頭の分割部分の暗号化にはコンテンツ鍵Kcを用いる。その暗号化結果が、次の分割部分の暗号化に用いられる。ある暗号化を用いて、次の分割部分を暗号化するという処理を繰り返すのがこのC2_ECBCモードである。尚、逆の手順を辿って、復号を行うモードをC2_DCBCモードという。また、C2_ECBCにおける「C2」とは、CPRMによる暗号化方式という意味である。
【００３３】
図中の枠hw2は、コンテンツ鍵Kcの生成過程を示す図である。RDI-Pack内のAPSTBと、記録媒体固有のタイトル鍵Ktとを加算し、加算結果を用いて、時変係数DtkcをC2_G変換することでコンテンツ鍵Kcは得られる。図中のhw3は、CCI内のAPSTBのみが参照されていることを強調して示す。
このコンテンツ鍵Kcの生成過程のうち、C2-G変換は、一方向性関数であり、連結データに対して非可逆変換を施す。一般の暗号化が可逆変換であるのに対し、C2-G変換は非可逆変換であるので、出力値から入力値を特定し得ないという性質をもつ。コンテンツ鍵Kc生成のためのパラメータに、同じVOBU内に存在する時変係数Dtkcを用いるので、たとえ前後のVOBUが削除されたとしても、そのVOBUについてのコンテンツ鍵Kcを得ることができる。時変係数Dtkcは時間変動要因をもつのでこれから得られるコンテンツ鍵KcはVOBU毎に変化するという性質をもつ。
【００３４】
この暗号化過程で問題となるのは、CCI全体からコンテンツ鍵Kcを生成しているのではなく、APSTBのみからコンテンツ鍵Kcを生成している点である。
この理由は以下の通りである。従来のDVDでのコピー許否状態には、暗号化した上でのコピー禁止か、非暗号化でのコピーフリーかという2つの状態しかなかった。「暗号化されていること  イコール  コピー禁止」であることを意味していたので、暗号化さえされていれば、著作権者保護は充分であり、APSTBを書き換えるという改竄行為さえ警戒していればよかった。つまり、コピー禁止であっても、再生出力は可能であるから、再生出力されたアナログ映像信号がVTRにて記録される恐れがある。そのため、アナログの映像出力に保護が施されるようAPSTBが設定されている場合、APSTBからコンテンツ鍵Kcを生成し、このコンテンツ鍵Kcにて暗号化を行う。これにより、APSTBを改竄して、アナログ映像信号をVTRにて記録するというダビング行為の阻止を図ることができる。
【００３５】
しかし本実施形態では「暗号化を条件とした上でのコピーフリー」という新たな状態を導入している。本来コピー禁止に設定されているCGMSを、条件付きコピーフリーに改竄する行為がなされた場合、APSTBが一致している限り復号化は可能であるから、自由にコピーされてしまう。コピー禁止を示すCGMSを含むCCIが、条件付きコピーフリーを示すCCIを含むRDI-Packにすり替えられたりしても、同様である。
【００３６】
そこで設けられたのが、コードDveriである。コードDveriは、図４に示すRDI-Pack内のManufacture Information内に存在する。このコードDveriがどのような過程を経て生成されるかを図８に示す。図８は、コードDveriの生成過程を図７と同様の表記で示している。図８の第１段目は、暗号化前のVOBUを示す。第４段目は、暗号化後のVOBUを示す。第２段目の枠hw1が、AVデータの暗号化の過程を示す。
【００３７】
この暗号化後のVOBUと、AVデータの暗号化の過程との間の第３段目に、コードDveriの生成過程を示す。第３段目に示すようにコードDveriは、CCIを、コンテンツ鍵Kcを用いてC2-G変換することで得られる。
図８の枠cw1内は、このコードDveriを得るまでの過程を示す。枠内に示すようにコードDveriは、CGMSが「11」、EPNフラグが「1」に設定されたCCI全体をレジスタに格納させコンテンツ鍵Kcの生成を待機する過程pc1、生成されたコンテンツ鍵Kcを用いて、レジスタに格納されたCCI全体をC2-G変換する過程pc2、C2-G変換の変換結果をレジスタに書き戻し(pc3)、CPUがRDI-PackのManufacture Informationに書き込んで(pc4)コードDveriを得る過程からなる。
【００３８】
このような過程でコードDveriが生成されているので以下のことがいえる。
それは、CCIと、AVデータの暗号化に用いたコンテンツ鍵KcとからコードDveriを生成しているので、EPN Asserted コピーフリーに対応する機器が図示した手順でコードDveriを生成してみて、これをRDI-Pack内に存在するコードDveriと照合すれば、CCIの改竄やRDI-Packの付け替えの有無を検出できるという点である。つまりVOBUが生成された後、CCIが改竄されたとする。そしてユーザがEPN対応機器に、そのVOBUのコピーを命じたとする。その際EPN対応機器は、図８と同じ過程を経てコンテンツ鍵Kcを生成し、このコンテンツ鍵Kcを用いて、CCIをC2-G変換して、その結果をRDI-Pack内のコードDveriと照合する。CCIのうちCGMS、EPNフラグが書き換えられていることから、EPN対応機器によるC2-G変換の結果は、RDI-Pack内のコードDveriと大きく異なったものとなる。
【００３９】
照合の結果が明らかに違えば、EPN対応機器は復号化を中断する。これにより、現行のDVD-Video Recording規格対応機器との互換を確保しつつも、EPN対応機器にて、RDI-Packのすり替えやCCIの改竄を未然に防止することができる。
このコードDveriをRDI-Pack内に設けたことは、時変係数Dtkcから、AVデータまでのオフセット(図４参照)と深い因果関係にある。
【００４０】
図９は、時変係数Dtkcから、AVデータまでのオフセットが、どのような基準で設けられているかを示す図である。オフセットは、コンテンツ鍵Kcを得るのに要する時間(C2_G)と、コードDveriを得るのに要する時間(C2_G)との和に基づき定められている。コンテンツ鍵Kcの生成、コードDveriの算出、AVデータの暗号化／復号化の処理タイミングを分離しているので、これらの処理は時分割化が可能である。この時分割化により、単一の暗号演算回路であっても、処理効率を低下させることなく、コンテンツ鍵Kcの生成、コードDveriの算出、AVデータの暗号化／復号化といった一連の処理を実現することができる。時変係数Dtkcから暗号化データまでのオフセットの値としては少なくとも暗号ブロックの最小単位以上にすることが望ましい。DES方式やC2の方式であれば、この暗号ブロックは8バイトであるので、上述したオフセットは、8バイト以上とするのが望ましい。以上が本実施形態にかかる記録媒体の生産行為の形態である。尚、時変係数(時変係数Dtkc)、媒体固有鍵(タイトル鍵Kt)、CCIからユニット固有の暗号鍵(コンテンツ鍵Kc)を求める手順は一例に過ぎない。かかる演算以外の演算を適用してもよいし、C2-G変換以外の変換を適用してもよい。
【００４１】
続いて、本発明に係る記録装置の実施行為の形態について説明する。使用行為については、記録媒体と同じであり、ホームネットワークにおいてユーザの使用に供される。図１０は、ホームネットワークにおいて記録装置が使用される形態を示す図である。
図１０に示すように、DVDレコーダ１００は矢印gy1に示すようにSTB１１０から送信されたMPEG2-TS形式のデジタルストリームを受信しMPEG2-PS形式に変換した上でDVDに書き込むことができるし、DVDに書き込んだデジタルストリームを読み出してデジタルTV１２０に再生させることができる。また、DVDに書き込んだMPEG2-PS形式のデジタルストリームを読み出してMPEG2-TS形式に変換した上でHDレコーダ１３０に記録させることもできる。
【００４２】
ホームネットワーク上の転送にあたって記録装置は、MPEG2-TS形式のデジタルストリームをDTCP(Digital Transmission Content Protection)規格のプロトコルに基づき他の機器に転送する。このDTCP規格でのプロトコルは、互いの機器の相互認証や、TSパケットの暗号化・復号化等の手順を含む。しかし詳細については本願の主眼ではないので省略する。DTCP規格によりTSパケットの送受信を行う機器は、相互認証の段階で、著作権保護に準拠しない機器との接続を排除する。そのため、マイクロドライブやコンパクトフラッシュ（登録商標）のドライブ装置に、デジタルストリームが転送されることはない(図中の×印参照)。
【００４３】
DVDやHDにデジタルストリームを書き込んでよいか否かは、DTCP規格におけるDTCP_Descriptorに明記されて他の機器に伝えられる。図１１は、DTCP_Descriptorの一例を示す図である。DTCP_Descriptorは、デジタルストリームの一時蓄積や移動モードが規定されているかを示す「retention move mode」、一時蓄積の期間を示す「retention state」、MPEG2-TS形式のデジタルストリームのコピーが許可されているか否かを示す「CCI(Copy Control Information)」、CCIがコピーフリーを示している場合において、そのコピーフリーがEPN Asserted コピーフリーであるか否かを示す「EPNフラグ」、MPEG2-TS形式のデジタルストリームの再生出力にあたって、解像度制限がなされているとかを示す「Image Constraint Token」、MPEG2-TS形式のデジタルストリームをアナログ変換して出力するにあたって、アナログ出力での保護を施すか否かを示す「APS(Analogue Protection System)」を含む。このDTCP_Descriptorの伝送は、DTCP_DescriptorをTSパケットに格納した上でなされる。このDTCP_Descriptorのうち、CCIやEPNフラグは、RDI-PackにおけるCCIやEPNフラグと互換性を有している。かようなホームネットワークにおいて記録装置は、ユーザの使用に供される。
【００４４】
次に本発明に係る記録装置の生産行為について説明する。記録装置は、図１２の内部構成図に基づき、工業的に生産される。以下、記録装置の内部構成について説明する。図１２は、DVDレコーダ１００の内部構成を示す図である。
図１２に示すようにDVDレコーダ１００は、ドライブ１、CPU２、バッファメモリ３、ストリーム制御部４、アナログチューナ９、アナログプロテクト検出部１０、IEEE1394受信部１１、デジタルチューナ１２、TSデコーダ１３、AVエンコーダ１４、ストリーム暗号化部１５、ストリーム復号化部１６、AVデコーダ１７、TSエンコーダ１８、IEEE1394送信部１９を備える。
【００４５】
始めに、DVDからのVOBU読み出しと、DVDへのVOBU書き込みとの双方に用いられる構成要素(ドライブ１、バッファメモリ３、ストリーム制御部４)について説明する。
ドライブ１は、DVD等のリムーバブルな記録媒体を装填する。
CPU２は、記録装置の全体制御を司る。
【００４６】
バッファメモリ３は、VOBUを格納するバッファである。DVDから読み出されたVOBUも、HDDやDVDに書き込まれるべきVOBUも一旦本バッファに格納される。
ストリーム制御部４は、IDE I/Fによりドライブ１、HDDを接続しており、ドライブ１、HDD、バッファメモリ３、ストリーム暗号化部１５、ストリーム復号化部１６間でVOBUのリアルタイム伝送を行う。
【００４７】
図１３は、ストリーム制御部４の内部構成を示す図である。図１３に示すようにストリーム制御部４は、バッファメモリ３を読み書きするためのメモリ制御部５、バッファメモリ３に対する読み書きにあたって、VOBUに対するスクランブル・デスクランブルを行うメモリスクランブル部６、ストリーム暗号化部１５−バッファメモリ３間、バッファメモリ３−ストリーム復号化部１６間のDMA転送を実行するDMA制御部７、ドライブ１、HDDとのI/FであるIDE I/F部８を備える。
【００４８】
続いてDVDへのMPEG2-PS形式のデジタルストリーム書き込み時に用いられる構成要素について説明する。図１４は、DVDのデータ書き込みに用いられる構成要素を示す図である。本図において、ストリーム制御部４は、ストリーム制御部４の内部バスに置き換えて図示している。DVDに書き込まれるVOBUには、DVDレコーダ１００に入力されてくるアナログ信号をエンコードして得られるもの(1)、DVDレコーダ１００に入力されてくるマルチプログラムMPEG2-TS形式のデジタルストリームを変換して得られるもの(2)、IEEE1394から入力されてくるデジタルストリームを変換して得られるもの(3)の3種類がある。図中の矢印wv1,2,3,4が、(1)(2)(3)のデジタルストリームが転送されてドライブ１に至るルートを示し、矢印wv6は、AVエンコーダ４へのアナログ信号の入力を示す。図中の矢印wv5は、(2)のデジタルストリームがAVエンコーダ１４に至るまでのルートを示す。図中の矢印wv7は、(3)のデジタルストリームがAVエンコーダ１４に至るまでのルートを示す。これらのルートに係る構成要素(アナログチューナ９、アナログプロテクト検出部１０、IEEE1394受信部１１、デジタルチューナ１２、TSデコーダ１３、AVエンコーダ１４、ストリーム暗号化部１５)について以下説明を行う。
【００４９】
アナログチューナ９は、アナログ放送信号を受信してアナログ映像信号、音声信号を得る。これらの信号は、A/Dコンバータを介してAVエンコーダ１４に出力される。
アナログプロテクト検出部１０は、アナログ放送信号の垂直ブランキング区間（VBI）に重畳されたコピー制御情報（CGMS-A）やマクロビジョンやカラーストライプといったアナログプロテクション信号を検出する。
【００５０】
IEEE1394受信部１１は、IEEE1394を介して他の機器から入力されてくるTSパケットを、DTCP_Descriptorに基づき受信してTSデコーダ１３に出力する。DTCP_DescriptorにおけるCCIが「No More Copy」を示しているならIEEE1394受信部１１は受信を行わない。CCIが「No More Copy」に設定されたMPEG2-TS形式のデジタルストリームは、本来デジタルTVで再生されることを目的としてホームネットワーク上で転送されているものであり、これを誤ってDVDに記録することのないようするためである。TSパケットの受信の際、IEEE1394受信部１１は受信したDTCP_Descriptorを、AVエンコーダ１４に引き渡す。これは、このDTCP_Descriptor内のCCI、EPNフラグに基づき、RDI-Pack内のCCI、EPNフラグをAVエンコーダ１４に設定させるためである。
【００５１】
デジタルチューナ１２は、放送波を受信してマルチプログラムTS形式のデジタルストリームを得る。
TSデコーダ１３は、デジタルチューナ１２が得たマルチプログラムTS形式のデジタルストリームに対して、多重分離を行い、これらTSパケットに時分割多重化されたビデオストリーム、オーディオストリームやサービス情報をAVエンコーダ１４に出力する。サービス情報を出力するのは、このサービス情報に基づき、RDI-Pack内のCCI、EPNフラグをIEEE1394受信部１１に設定させるためである。TSデコーダ１３による多重分離は、IEEE1394受信部１１が得たTSパケットに対しても行われる。つまりIEEE1394受信部１１が得たTSパケットに対して多重分離を行い、ビデオストリーム、オーディオストリームを得てAVエンコーダ１４に出力する。
【００５２】
AVエンコーダ１４は、チューナの復調により得られ、A/Dコンバータによりデジタル化された映像信号、音声信号を圧縮符号化して、0.4〜1.0秒のビデオデータ、オーディオデータを得る。更にこれらを多重化することでVOBUを得る。また、デジタルチューナ１２やTSデコーダ１３が得たビデオストリーム、オーディオストリームについても多重化を行い、VOBUを得る。VOBUを得るにあたって、アナログプロテクト検出部１０の検出結果や、IEEE1394受信部１１からのDTCP_Descriptor、デジタルチューナ１２からのサービス情報に基づき、CCIを設定してRDI-Packを生成する。この設定はCGMS-AやDTCP_DescriptorのCCI、サービス情報に基づく。
【００５３】
ストリーム暗号化部１５は、エンコーダがVOBUを得た際、DVD固有のタイトル鍵Ktと、エンコーダがRDI-Packに設定したCCIと、エンコーダがエンコードの過程で生成した時変係数Dtkcとからコンテンツ鍵Kc及びコードDveriを得て、コンテンツ鍵Kcを用いてC2-ECBCモードで暗号化してバッファメモリ３に格納する。バッファメモリ３に格納されたVOBUは、ドライブ１によりDVDに書き込まれる。
【００５４】
アナログ放送信号の入力やMPEG2-TS形式のデジタルストリームを構成するTSパケットの入力が継続している限り、アナログチューナ９〜ストリーム暗号化部１５は上述した動作を継続するので、デジタルストリームはMPEG2-PS形式で記録されることになる。
以上がVOBU書き込みに係る構成要素である。続いてVOBU読み出しに係る構成要素について説明する。DVDから読み出されるVOBUには、AVデコーダ１７により映像音声として再生されるもの(1)、IEEE1394から他の機器へと転送されるもの(2)の2種類がある。図１５は、図１２の構成要素のうちVOBUの読み出しに用いられるものを抜粋して描いた図である。本図において、ストリーム制御部４は、ストリーム制御部４の内部バスに置き換えて図示している。図中の矢印rv1,2は、前者、後者のVOBUがDVDから読み出されて、ストリーム復号化部１６に至るまでのルートを示す。矢印rv3は、前者のVOBUが、AVデコーダ１７により再生されるまでに至るルートを示し、矢印rv4は、後者のVOBUが、IEEE1394を介して他の機器へと出力されるルートを示す。以下、データ読み出しに用いられる構成要素(AVデコーダ１７、TSエンコーダ１８、IEEE1394送信部１９)について説明する。
【００５５】
ストリーム復号化部１６は、DVDからVOBUを再生する場合や、DVDからホームネットワークにおける他の機器にVOBUをコピーする場合、DVD固有のタイトル鍵Ktと、エンコーダがRDI-Packに設定したCCIと、時変係数Dtkcとからコンテンツ鍵Kc及びコードDveriを得て、コンテンツ鍵Kcを用いてC2-DCBCモードでVOBUを復号化する。
【００５６】
AVデコーダ１７は、ストリーム復号化部１６により復号されたVOBUに対してMPEG2に規定された伸長処理を行い、映像信号、音声信号を得て再生する。
TSエンコーダ１８は、ストリーム復号化部１６により復号化されたVOBUを、TSパケットに変換してIEEE1394送信部１９に出力する。
IEEE1394送信部１９は、TSエンコーダ１８の変換により得られたTSパケット本体をDTCP規格に基づき暗号化して出力する。
【００５７】
以上のように構成された記録装置の全体制御は、CPU２が図１６に示すプログラムを実行することでなされる、以降、図１６のフロ−チャ−トを参照しながらVOBU書き込み時におけるCPU２の処理手順について説明する。
図１６のステップＳ４１〜ステップＳ４５は、DVDレコーダ１００への入力信号に基づきVOBUを生成するためのループ処理である。入力信号には、アナログ信号、デジタル放送信号、ホームネットワークにおける他の機器からの入力信号がある。またコピー属性とは、CGMS-A、サービス情報、DTCP_DescriptorにおけるCCI、EPNフラグに示されるコピーの許否設定をいう。
【００５８】
ループ処理においてステップＳ４１では、入力信号のコピー属性の検出が完了したかどうかの監視を行っている。入力信号のコピー属性の検出が完了すれば、ステップＳ４３、ステップＳ４５、ステップＳ４６の何れかでVOBUの生成を行う。
ステップＳ４３、ステップＳ４５、ステップＳ４６の何れを実行するかは、ステップＳ４２、ステップＳ４４、ステップＳ５２という3つの判定ステップにより規定される。
【００５９】
ステップＳ４３にてVOBUを得るのは、装置外部からの入力信号におけるコピー属性がEPN Assertedコピーフリーを示している場合である(ステップＳ４２でYes)。この場合、EPN Asserted コピーフリーを示すCCIを含むRDI-Packと、AVパック列とからなるVOBUを得る(ステップＳ４３)。
ステップＳ４５にてVOBUを得るのは、コピー属性がOnly One Copyを示している場合である(ステップＳ４４でYes)。この場合、Only One CopyをNo More Copyに変換する。変換後、No More Copyを示すCCIを含むRDI-Packと、AVパック列とからなるVOBUを得る(ステップＳ４５)。
【００６０】
コピー属性が通常のコピーフリーである場合(ステップＳ５２でYES)、通常のコピーフリーを示すCCIを含むVOBUを記録する(ステップＳ４６)。著作権保護を厳しくしたいのならば、コピー属性をEPN Asserted コピーフリーに変換して、EPN Asserted コピーフリーを示すCCIを含むVOBUを記録してもよい。コピー属性がNo More Copyを示している場合、ステップＳ４１で入力信号におけるコピー属性の検出待ちに戻る。
【００６１】
以上の手順でVOBUが得られれば、ステップＳ４７〜ステップＳ５１の処理を行ってステップＳ２１に戻るという処理を行う。
ステップＳ４７〜ステップＳ５１の処理は、VOBUのRDI-PackにおけるAPSTBと、タイトル鍵Ktとを加算し(ステップＳ４７)、加算結果を用いて時変係数DtkcをC2-G変換し、コンテンツ鍵Kcを得て(ステップＳ４８)、コンテンツ鍵Kcを用いて、CCIをC2-G変換してコードDveriを得てRDI-Pack内のManufacture Informationに配置し(ステップＳ４９)、コンテンツ鍵Kcで、VOBU内のAVパック列をC2_ECBCモードで暗号化して(ステップＳ５０)、暗号化され、コードDveriが配置されたVOBUをDVDに書き込む(ステップＳ５１)というものであり、このステップＳ４１〜ステップＳ５１の繰り返しにより、DVDにはVOBUが順次書き込まれてゆく。
【００６２】
続いて図１７のフロ−チャ−トを参照しながらVOBU読み出し時におけるCPU２の処理手順について説明する。
図１７のフロ−チャ−トは、VOBUがバッファメモリ３に格納されるのを待ち(ステップＳ６１)、VOBUが格納されれば、ステップＳ６２〜ステップＳ７１の処理を行ってステップＳ６１に戻るというものである。
【００６３】
このステップＳ６２〜ステップＳ７１の処理は、VOBUのRDI-PackにおけるAPSTBと、タイトル鍵Ktとを加算して(ステップＳ６２)、加算結果を用いて、時変係数DtkcをC2-G変換し、コンテンツ鍵Kcを得てから(ステップＳ６３)、コンテンツ鍵Kcを用いて、CCIをC2-G変換してコードDveriを得る(ステップＳ６４)というものである。
【００６４】
ステップＳ６５は、ステップＳ６４で生成されたコードDveriと、RDI-Pack内に存在するコードDveriとが一致するかの判定であり、もし不一致なら、その旨を示す表示を記録装置のフロントパネルもしくはTVモニタに出力した上でこの読出処理を強制終了する。これは、不正行為が発見されたための強行措置である。ここまで強行な措置をとるのではなく、より柔軟な対応を行っても良い。つまりコードDveriの不一致が検出されたVOBUのみを再生・送信せず、後続のVOBUについて同様の処理を繰り返してもよい。
【００６５】
もし一致すれば、コンテンツ鍵Kcを用いて、VOBU内の暗号化AVパック列をC2-DCBCモードで復号する(ステップＳ６６)。
以降は、再生であるか、送信であるかで異なる処理を行う。再生処理ならば(ステップＳ６７で再生)、32個のEX付きTSパケットからTSパケットを取り出して、AVデコーダ１７に出力し再生させる(ステップＳ６８)。送信処理であれば、RDI-PackにおけるCCIがEPN Asserted コピーフリーであるかNo More Copyであるか通常のコピーフリーであるかで異なる処理を行う(ステップＳ６９、７０)。
【００６６】
EPN Asserted コピーフリーならば(ステップＳ６９でYES)、VOBUをTSパケットに変換して、EPN Asserted コピーフリーを示すDTCP_Descriptorと共に送信する(ステップＳ７１)。CCIがNo More Copyであるなら(ステップＳ７０でYES)、VOBUをTSパケットに変換して、No More Copyを示すDTCP_Descriptorと共に送信する(ステップＳ７２)。通常のコピーフリーであれば(ステップＳ７０でN0)、VOBUをTSパケットに変換して、通常のコピーフリーを示すDTCP_Descriptorと共に送信する(ステップＳ７３)。著作権保護を厳し目に扱いたいのであれば、ステップＳ７３において、EPN Asserted コピーフリーを示すDTCP_Descriptorと共に送信しても良い。
【００６７】
以上のように本実施形態によれば、現行規格対応機器での暗号化AVデータの復号を保証するとともに、CCIの改竄やRDI-Packの付け替えといった不正行為時には、コードDveriとの照合にてこれを検出することができるので、不正行為を前提としたコピーを効率的に禁止することができる。
(第２実施形態)
第１実施形態は、コードDveriを用いて、CCI改竄を防止する点を主眼としたが、第２実施形態は、このコードDveriを用いずとも、CCIの改竄を防止できる改良を開示する。これには、APSTBのみからコンテンツ鍵Kcを生成するのではなく、ストレートにCCI全体からコンテンツ鍵Kcを生成すればよい
図１８は、図７と同様の表記で、CCI全体からコンテンツ鍵Kcを生成する場合の暗号化過程を示す図である。この場合、現行規格対応機器との互換は保てないが、コードDveriを用いずとも、CCIの改竄は防止することができる。何故なら、仮にCCIを書き換えれば、復号時に機器で生成するコンテンツ鍵Kcが元のコンテンツ鍵Kcと大きく異なったものとなり、復号を正当に行えないからである。
【００６８】
この場合、コードDveriが不要になるので、コードDveriの生成を待つ必要はなく、時変係数DtkcからAVデータまでのオフセットを短くすることができる。
（第３実施形態）
第１実施形態、第２実施形態は、MPEG2-PS形式のデジタルストリームを記録媒体に書き込む形態であったが、第３実施形態は、MPEG2-TS形式のデジタルストリームを記録媒体に書き込む形態に関する。
【００６９】
MPEG2-TS形式での書き込みは、HDや、Blu-ray Discへのデジタルストリームの書き込みに好都合である。
デジタルストリームをMPEG2-TS形式で記録媒体に書き込むにあたって、第１実施形態に示したGOPがどのように変換されるかを説明する。
図１９は、Blu-ray Discに記録されるデジタルストリームの構成を段階的に詳細化した図である。図１９において第１〜第３段目は、図２と同じであり、ピクチャ列、GOP分割、PESパケット列をそれぞれ示す。第４、第５段目は、図２と大きく異なる。GOP列を格納したPESパケット列は、オーディオストリームを格納したPESパケット列と多重化(図中のtj1)されて、第４段目に示すMPEG2-TS形式のデジタルストリームを構成している。TV番組を構成するビデオストリーム、オーディオストリームは、この第４段目の形態で、衛星波、地上波、有線ケーブル等の伝送路を転送する。
【００７０】
続いてTSパケットの内部構成について説明する。図２０の第３段目に、TSパケットの構成を示す。図２０の第３段目に示すように、TSパケットは、『TSパケットヘッダ』と、『ペイロード部』とから構成され、188Byteのサイズを有する。『ペイロード』には、PESパケットを複数に分割することにより得られた分割部分が格納される。矢印ct1,2,3に示すように、第３段目におけるTSパケットのペイロードに格納される。以上で、TSパケットについての説明を終える。
【００７１】
続いて、MPEG2-TS形式が、Blu-ray Discにどのように書き込まれるかを説明する。図２１は、MPEG2-TS形式を構成するTSパケットがどのような過程を経てBlu-ray Discに書き込まれるかを示す図である。本図の第１段目にMPEG2-TS形式のデジタルストリームを構成するTSパケットを示す。
MPEG2-TS形式のデジタルストリームを構成するTSパケットは、第２段目に示すようにTP_extra_header(図中の「EX」)が付される。
【００７２】
第３段目、第４段目は、Blu-ray Discの物理単位と、TSパケットとの対応関係を示す。第４段目に示すように、Blu-ray Disc上には複数セクタが形成されている。extra_header付きTSパケット(以下EX付きTSパケットと略す)は、32個毎にグループ化されて、3つのセクタに書き込まれる。32個のEX付きTSパケットからなるグループは、6144バイト(=32×192)であり、これは3個のセクタサイズ6144バイト(=2048×3)と一致する。3個のセクタに収められた32個のEX付きTSパケットを”Aligned Unit”といい、Blu-ray Discへの書き込みにあたっては、Aligned Unit単位で暗号化がなされる。第４段目におけるセクタは、16個単位で誤り訂正符号が付され、ECCブロックを構成する。記録装置はAligned Unitの単位でBlu-ray Discをアクセスする限り、32個の完結したEX付きTSパケットを得ることができる。
【００７３】
以上がBlu-ray Discに対するMPEG2-TS形式のデジタルストリームの書き込みのプロセスである。続いて、TP_extra_headerの内部構成について説明する。図２２（ａ）は、TP_extra_headerの内部構成を示す図である。
TP_extra_headerは、『Arribval_Time_Stamp』と、『copy_permission_indicator』とを含む。
【００７４】
『Arribval_Time_Stamp』は、MPEG2-TS形式のデジタルストリームにおける時変係数である。何故ならこのArribval_Time_Stampは、デジタルストリームの再生時間軸上においてAligned Unitが何処にあるかによって変わるという時間変動要因性をもつからである。何をもって時変係数とするかというと、TSパケットが機器に到達した時間を時変係数にしている。このArribval_Time_Stampは、ストリーム再生時にPCR、PTSといったタイムスタンプの参照に用いられる。一般に放送局から送信されたMPEG2-TS形式のデジタルストリームは、リアルタイムに受信され、再生されることを想定して、PCR、PTSが設定されている。ところが蓄積再生においてMPEG2-TS形式のデジタルストリームは、Blu-ray Disc、HDに一旦蓄積された上で時間的にかなり遅れて再生される。この蓄積再生では、リアルタイムに再生することを目的として調整されたPCR、PTSの値が無駄になる。そこでTP_extra_headerにおけるArribval_Time_Stampは、TSパケットが記録装置に到達した時刻を示している。そのため、再生時にこのArribval_Time_Stampを参照すれば、たとえMPEG2-TS形式のデジタルストリームがBlu-ray Disc等に蓄積された上で再生されたとしても、リアルタイムでの再生同様、PTS、PCRによる再生タイミング制御を実現することができる。
【００７５】
『copy_permission_indicator』は、MPEG2-TS形式のデジタルストリームにおけるCCIである。Blu-ray Discへの記録時には、各TSパケットに対して、コピー許否を示す情報が緻密に設定される。copy_permission_indicatorは、2ビットの情報であり、図２２（ｂ）に示す4通りの値に設定される。「00」であれば通常のコピーフリー、「11」であれば「No More Copy」、「01」は、暗号化されてはいるが、条件の無いコピーフリー、「10」であればEPN Asserted コピーフリーをそれぞれ意味する。
【００７６】
続いてAligned Unitに対する暗号化の過程について説明する。MPEG2-TS形式の形態をとるものの、時変係数やCCI、媒体固有鍵(タイトル鍵Kt)という3つのパラメータを用いて暗号化を行う点は第１実施形態、第２実施形態と変わらない。また、これらのパラメータのうち2つを用いて演算を行い、その演算結果と、残り1つのパラメータとからユニット毎の暗号鍵(コンテンツ鍵Kc)を得ている点も第１実施形態、第２実施形態と変わらない。
【００７７】
図２３は、Aligned Unitがどのような過程を経て暗号化されているかを示す図である。図２３の第１段目は、暗号化前のAligned Unitを示す。暗号化前において、6144バイトのAligned Unitは、先頭のEX付きTSパケットのTP_extra_headerと、これに後続するDblkとに分割される。Dblkは、6144バイトのAligned Unitのうち、8バイトのTP_extra_headerを除く6136バイト(6144-8)の部分を意味する。
【００７８】
第３段目は、暗号化後のAligned Unitを示す。先頭のEX付きTSパケットのTP_extra_headerは、平文であるので、暗号化前後で変化がない。Dblkは、De_blkに変換される。
第２段目の破線dc1は、Dblkに対する暗号化の過程を示す。Dblkは、64ビットのブロック鍵Kblkを用いてDES_ECBCモードで暗号化される。この鍵Kblkが、第１実施形態にいうコンテンツ鍵Kcに相当する。何故なら、この鍵Kblkも、ユニットに対して固有であり、ユニット毎に変わるからである。
【００７９】
DES_ECBCモードによる暗号化とは、6136バイトのAligned Unitを64ビット以下に分割し、この分割部分毎に暗号化してゆくというものであり、第１実施形態におけるC2_ECBCと同視できる。一方、この逆の手順をたどって、復号化を行うモードをDES_DCBCモードという。
図中の枠dc2は、64ビットのブロック鍵Kblkがどのような過程を経て生成されるかを示す。図中の「‖」は、連結演算を示す。この連結演算は、所定の演算の1つであり、第１実施形態において、タイトル鍵Ktと、CCIとに対して行った加算演算に対応する。この連結演算の対象は、2ビットのcopy_permission_indicatorと、30ビットのArribval_Time_Stampと、32ビットのパラメータVbkgであり、ブロック鍵Kblkは、連結演算の演算結果(64ビット)を、128ビットのレコーディング鍵Krecを用いてTDES_Eモードで暗号化することにより得られる。
【００８０】
パラメータVbkgとは、著作権保護に準拠した機器が具備している共通パラメータである。
またKrecとは、第１実施形態のタイトル鍵Ktに相当する暗号鍵であり、記録媒体固有の暗号鍵である。Krecは、Blu-ray Discにおける複数パラメータと、機器における複数パラメータから導出されるが、その詳細については本願の主眼ではないので省略する。
【００８１】
TDES_Eモードによるブロック鍵Kblkの生成を式で表現すると、以下のようになる。
ブロック鍵Kblk＝DES_E(K1,DES_D(K2,DES_E(K1,d)))
K1は、レコーディング鍵Krecの上位64ビット、K2は、レコーディング鍵Krecの下位64ビットを示す。
【００８２】
DES_Eは、DES encriptionのECB(Electric Codebook)モードによる暗号化、
DES_Dは、DES encriptionのECB(Electric Codebook)モードによる復号化を示す。
ブロック鍵Kblkの生成には、DES方式での暗号化を3回繰り返すというTDES_Eモードが用いられる。
【００８３】
ここで著作権保護を徹底するのなら、Aligned Unit毎ではなくTSパケット毎にブロック鍵を変化させればよいのではないかという疑問が生まれる。しかし各TSパケットについてブロック鍵Kblkを得ようとなると、このTDES_Eモードでの暗号化が各TSパケットについて必要になるので処理負荷が大きい。そこで本実施形態ではブロック鍵Kblkの生成は、Aligned Unitにつき1回としている。Aligned Unitは、32個のTSパケットを含んでおり、3セクタに記録されるので、鍵Kblkの生成は3セクタにつき1回になり、機器側の処理負荷を軽減することができる。
【００８４】
続いて、本実施形態における記録装置の内部構成について説明する。図２４は、第３実施形態に係る記録装置の内部構成を示す図である。TSエンコーダ１８は、アナログチューナ９、アナログプロテクト検出部１０の出力段に接続されている。これはBlu-ray Discは、MPEG2-TS形式のままデジタルストリームを記録するのでアナログチューナ９、アナログプロテクト検出部１０の出力段にTSエンコーダ１８を接続すれば足りるからである。またTSデコーダ１３は、IEEE1394受信部１１、デジタルチューナ１２の出力段ではなく、AVデコーダ１７の入力段に接続されている。これはBlu-ray Discでは、MPEG2-TS形式のままデジタルストリームが記録されているので、一旦ビデオストリーム、オーディオストリームにまでデジタルストリームを変換する必要がないからである。その他、ストリーム暗号化部１５、ストリーム復号化部１６は、ストリーム暗号化部２３、ストリーム復号化部２４に置き換えられ、IEEE1394受信部１１、IEEE1394送信部１９はIEEE1394受信部２０、IEEE1394送信部２５に置き換えられている。更にストリーム制御部４の出力段には、TSデコーダ２１が追加されている。
【００８５】
続いてBlu-ray DiscへのMPEG2-TS形式のデジタルストリーム書き込み時に用いられる構成要素について説明する。図２５は、第３実施形態に係る記録装置の内部構成のうち、データ書き込みに係るもの(IEEE1394受信部２０〜ストリーム暗号化部２３)を、図１４と同様の表記で示す図である。以下IEEE1394受信部２０〜ストリーム暗号化部２３について説明する。
【００８６】
IEEE1394受信部２０は、IEEE1394を介して転送されてくるTSパケットをDTCPに基づき受信する。IEEE1394を介して入力されてくるTSパケットには随所にisochronousパケットが挿入されており、isochronousパケットが到達した時点での、内部クロック２２の計時時刻に基づいてArribval_Time_Stampを生成する。IEEE1394から入力されてきたisochronousパケットが、送り手側においてArribval_Time_Stampに基づき生成されたものであるならIEEE1394受信部１１により生成されるArribval_Time_Stampは、その送り手側のArribval_Time_Stampとほぼ同じとなる。こうして生成されたArribval_Time_Stamp、copy_permission_indicatorを含むTP_extra_headerを、各TSパケットに付してEX付きTSパケットを得る。
【００８７】
TSデコーダ２１は、デジタルチューナ１２により出力されるマルチプログラム形式のTSに対して多重分離を行い、TSパケットを得る。TSパケットが得られれば、TP_extra_headerを生成してTSパケットに付す。この生成にあたって、このTSパケットが属するTV番組についてのサービス情報を参照し、サービス情報に基づき、TP_extra_header内のcopy_permission_indicatorを生成する。Arribval_Time_Stampについては、TSパケットが機器に到達した時点における内部クロック２２の計時時刻に基づき設定する。
【００８８】
ストリーム暗号化部２３は、IEEE1394受信部２０、TSデコーダ２１がEX付きTSパケットを得た場合、Blu-ray Discから予め定められた複数のパラメータを読み出し、これらBlu-ray Disc側のパラメータと、記録装置内で予め格納されている複数パラメータとによりレコーディング鍵Krecを得る。以降、バッファメモリ３上にAligned Unitが得られる度に、そのAligned Unitのcopy_permission_indicator、Arribval_Time_Stamp、パラメータVbkgに対して連結演算を行い、64ビットの演算結果をレコーディング鍵Krecを用いてTDES_Eモードで暗号化する。この暗号化により64ビットのブロック鍵Kblkを得る。こうしてブロック鍵Kblkが得られれば、Aligned Unitの先頭TP_extra_header以外を暗号化してDe_blkを得る。このように暗号化されたAligned Unitがバッファメモリ３に格納され、Blu-ray Discに書き込まれる。
【００８９】
続いてBlu-ray DiscからのTSパケット読み出しに用いられる構成要素について説明する。図２６は、記録装置のうち、データ読み出しに係るもの(ストリーム復号化部２４、IEEE1394送信部２５)を示す図である。以降ストリーム復号化部２４、IEEE1394送信部２５について説明する。
ストリーム復号化部２４は、バッファメモリ３に読み出されたECCブロックに含まれるAligned Unitのそれぞれについて復号処理を行う。この復号処理は、Aligned Unit固有のブロック鍵Kblkを用いたDES_DCBCモードでの復号処理である。Aligned Unit固有のブロック鍵Kblkは、以下のようにして生成される。各Aligned Unitの先頭にあるTP_extra_headerは暗号化されていないので、TP_extra_headerにおけるcopy_permission_indicator、Arribval_Time_Stamp、パラメータVbkgに対して連結演算を行い、64ビットの演算結果を得る。レコーディング鍵Krecを用いて、この連結結果をTDES_Dモードで復号化することにより、Aligned UnitのDblkを得る。図２６の矢印rt5,6は、再生時におけるAligned Unitの伝送ルートを示す。Aligned Unitは、矢印rt5,6に示すようにTSデコーダ１３によりデコードされ、AVデコーダ１７により映像信号、音声信号にデコードされていることがわかる。このDblkを矢印rt7,8に示すようにIEEE1394送信部２５に出力することにより、Aligned Unitは、ホームネットワークにおける他の機器に送出される。
【００９０】
IEEE1394送信部２５は、Aligned Unitの復号時において、そのAligned Unitに含まれる32個のEX付きTSパケットのそれぞれからTP_extra_headerを取り外し、TSパケット本体をDTCP規格に基づき暗号化して出力する。TSパケットの出力にあたっては、TSパケット間の随所に、isochronousパケットを挿入する。この挿入箇所は、TP_extra_headerのArribval_Time_Stampに示される時刻に基づいた位置である。TSパケットの出力に伴い、IEEE1394送信部２５はDTCP_Descriptorを出力する。DTCP_Descriptorは、TP_extra_headerにおけるコピー許否設定を示す。
【００９１】
以上のように構成された記録装置の全体制御は、CPU２が図２７に示すプログラムを実行することでなされる。以降、図２７のフロ−チャ−トを参照しながらAligned Unit書き込み時におけるCPU２の処理手順について説明する。
図２７のステップＳ１〜ステップＳ６は、バッファメモリ３にEX付きTSパケットを格納してゆくためのループ処理である。このループ処理においてステップＳ１では、放送波及びIEEE1394からのTSパケットの入力を監視している。TSパケットの入力があれば、ステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ１４の何れかでTSパケットにTP_extra_headerを付加する。
【００９２】
ステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ１４の何れを実行するかは、ステップＳ２、ステップＳ４、ステップＳ１３という3つの判定ステップにより規定される。
ステップＳ３にてTP_extra_headerの付加が行われるのは、サービス情報やDTCP_Descriptorにおけるコピー属性がEPN Asserted コピーフリーを示している場合である(ステップＳ２でYES)。この場合、コピー属性がEPN Asserted コピーフリーなので、EPN Asserted コピーフリーを示すcopy_permission_indicatorを含むTP_extra_headerをTSパケットに付加する(ステップＳ３)。
【００９３】
ステップＳ５にてTP_extra_headerの付加が行われるのは、サービス情報、DTCP_Descriptorにおけるコピー属性がOnly One Copyを示している場合である(ステップＳ４)。この場合、Only One CopyをNo More Copyに変換する。このNo More Copyを示すcopy_permission_indicatorを含むTP_extra_headerを、TSパケットに付加する(ステップＳ５)。
【００９４】
ステップＳ１４にてTP_extra_headerの付加が行われるのは、サービス情報、DTCP_Descriptorにおけるコピー属性が通常のコピーフリーを示している場合である(ステップＳ１３でYES)。この場合、コピー属性が通常のコピーフリーなので、通常コピーフリーを示すcopy_permission_indicatorを含むTP_extra_headerをTSパケットに付加する(ステップＳ１４)。
【００９５】
コピー属性がNo More Copyを示している場合、ステップＳ１でのTSパケットの受信待ちに戻る。こうすることで、No More CopyのTSパケットがBlu-ray Discに書き込まれないことが保証される。
ステップＳ６は、32個のEX付きTSパケットが生成されたかどうかを判定するステップであり、もし生成されればステップＳ７〜ステップＳ１２の処理を行ってステップＳ１に戻る。32個のEX付きTSパケットが生成されれば、Blu-ray Discにおける複数パラメータと、記録装置におけるパラメータとからレコーディング鍵Krecを生成して(ステップＳ７)、Arribval_Time_Stampと、copy_permission_indicatorと、パラメータVbkgとに対して連結演算を行い(ステップＳ８)、演算結果をレコーディング鍵Krecを用いてTDES_Eモードで暗号化することによりブロック鍵Kblkを取得する(ステップＳ９)。
【００９６】
鍵Kblkが得られれば、先頭のTP_extra_headerを除き、Aligned UnitのブロックDblkをDES_ECBCモードで暗号化して、ブロックDe_blkを得て、バッファメモリ３に格納する(ステップＳ１０)。以降、バッファメモリ３に16個のAligned Unitが格納されるまで、ステップＳ１〜ステップＳ１０の処理を繰り返す(ステップＳ１１がNo)。バッファメモリ３に16個のAligned Unitが格納されれば(ステップＳ１１がYes)、バッファメモリ３に格納された16個のAligned Unitに誤り訂正符号を付して、3個のECCブロックを得る。そして3個のECCブロックをBlu-ray Discに書き込む(ステップＳ１２)。このステップＳ７〜ステップＳ１２の繰り返しにより、Aligned UnitがBlu-ray Disc内に順次書き込まれてゆく。
【００９７】
次に、図２８のフロ−チャ−トを参照しながらAligned Unit読み出し時におけるCPU２の処理手順について説明する。
図２８のフロ−チャ−トの構造は、バッファメモリ３に3個のECCブロックが格納されるのを待機し、もし格納されればステップＳ２１〜ステップＳ３２の処理を行ってまたステップＳ２１に戻るというものである。
【００９８】
ステップＳ２２〜ステップＳ２３のループ処理は、ECCブロックに含まれる計16個のAligned Unitのそれぞれについて、ステップＳ２４〜ステップＳ３２の処理を繰り返すというものである。
ここで繰り返される処理は、Aligned Unitのうち、copy_permission_indicator、Arribval_Time_Stamp、Vbkgを連結し(ステップＳ２４)、Blu-ray Discにおける複数パラメータと、記録装置におけるパラメータとからレコーディング鍵Krecを生成して(ステップＳ２５)、連結演算の結果をレコーディング鍵Krecを用いてTDES_Eモードで暗号化することによりブロック鍵Kblkを取得し(ステップＳ２６)、Aligned UnitのブロックDe_blkをブロック鍵Kblkを用いてDES_DCBCモードで復号化して、32個のEX付きTSパケットを得る(ステップＳ２７)というものである。
【００９９】
以降は、再生であるか、送信であるかで異なる処理を行う。再生処理ならば(ステップＳ２８で再生)、32個のEX付きTSパケットからTSパケットを取り出して、TSデコーダ１３−AVデコーダ１７に出力し再生させる(ステップＳ２９)。
送信処理であれば(ステップＳ２８で送信)、TP_extra_headerにおけるcopy_permission_indicatorがEPN Asserted コピーフリーであるかNo More Copyであるか通常のコピーフリーであるかで異なる処理を行う。
【０１００】
EPN Asserted コピーフリーならば(ステップＳ３０でYES)、32個のEX付きTSパケットからTSパケットを取り出して、EPN Asserted コピーフリーを示すDTCP_Descriptorと共に送信する(ステップＳ３１)。通常のコピーフリーであるなら(ステップＳ３３でYES)、32個のEX付きTSパケットからTSパケットを取り出して、通常のコピーフリーを示すDTCP_Descriptorと共に送信する(ステップＳ３４)。
【０１０１】
No More Copyであるなら(ステップＳ３３でNO)、32個のEX付きTSパケットからTSパケットを取り出して、No More Copyを示すDTCP_Descriptorと共に送信する(ステップＳ３２)。この繰り返しにより、Aligned Unitが順次読み出されてゆく。
以上のように本実施形態によれば、各Aligned Unit毎に値が変わり、コピー許否の設定によっても値が変わるパラメータを用いて暗号鍵を生成するので、第１実施形態同様の著作権保護を実現しつつも、デジタルストリームの自由なコピーをホームネットワーク内で実施させることができる。
【０１０２】
(第４実施形態)
第１実施形態では、ホームネットワークにおける機器間でVOBUのコピーを行うものであったが、第４実施形態は、1つの機器内でVOBUのコピーを行うものである。
図２９は、第４実施形態に係る記録装置の内部構成を示す図である。本図においてドライブ１、HDDのうち一方はコピー元、もう一方はコピー先となる。
【０１０３】
ストリーム復号化部１６は、コピー時においてコピー元記録媒体からコンテンツ鍵Kc、コードDveriを生成し、生成したコードDveriと、RDI-Pack内に存在するコードDveriとの照合を行う。両者が一致すれば、コピー元記録媒体から読み出された暗号化VOBUを復号化する。
ストリーム暗号化部１５は、コピー先記録媒体に固有なコンテンツ鍵Kcを生成し、バッファメモリ３上のVOBUをそのコンテンツ鍵Kcで暗号化する。
【０１０４】
図３０は、コピー元ドライブ装置からのVOBU読み出しを示す図である。
矢印(2-1)は、コピー元ドライブ装置からバッファメモリ３に読み出しを示し、矢印(2-2)は、コピー元ドライブ装置によるタイトル鍵Ktの読み出しを示す。(2-3)は、タイトル鍵Ktに基づくVOBUの復号を示す。(2-4)は、復号結果のストリーム暗号化部１５への出力を示す。
【０１０５】
図３１は、コピー先ドライブ装置へのVOBU書き込みを示す。(3-1)は、ストリーム暗号化部１５によるコピー先記録媒体からのタイトル鍵Ktの読み出しであり、ストリーム暗号化部１５はこのタイトル鍵Ktからコンテンツ鍵Kcを生成してVOBUを暗号化する。(3-2)は、暗号化結果のバッファメモリ３への書き込みを示し、(3-3)は、暗号化されたVOBUの、コピー先ドライブ装置への書き込みを示す。
【０１０６】
以上のように本実施形態によれば、HD、DVDの双方のドライブ装置を具備しているようなハイブリッド型の記録装置において、第１実施形態に示したようなVOBUのコピーを実現することができる。
第４実施形態では、1つの機器内でのVOBUのコピーを行ったが、1つの機器内でAligned Unitのコピーを行ってもよい。
【０１０７】
（備考）
上記実施形態に基づいて説明してきたが、現状において最善の効果が期待できるシステム例として提示したに過ぎない。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で変更実施することができる。代表的な変更実施の形態として、以下(A)(B)(C)・・・・のものがある。
【０１０８】
(A) 第１実施形態〜第４実施形態における記録装置は、ホームネットワークにおいてデジタルテレビと接続して利用されるタイプの記録装置であったが、液晶型ディスプレィと一体型となった記録装置であってもよい。また、第１実施形態に示した記録装置は、ドライブ１、AVデコーダ１７を予め内蔵していたが、これらを具備せず、IEEE1394コネクタを介して接続されていてもよい。更に、各実施形態の記録装置において、処理の本質的部分をなす部分のみを、記録装置としてもよい。これらの記録装置は、何れも本願明細書に記載された発明であるから、これらの何れの態様であろうとも、第１実施形態〜第４実施形態に示した記録装置の内部構成を元に、記録装置を製造する行為は、本願の明細書に記載された発明の実施行為になる。第１実施形態〜第４実施形態に示した記録装置の有償・無償による譲渡(有償の場合は販売、無償の場合は贈与になる)、貸与、輸入する行為も、本発明の実施行為である。店頭展示、カタログ勧誘、パンフレット配布により、これらの譲渡や貸渡を、一般ユーザに申し出る行為も本記録装置の実施行為である。
【０１０９】
(B)図１６、図１７、図２７、図２８に示したプログラムによる情報処理は、ハードウェア資源を用いて具体的に実現されていることから、上記フローチャートに処理手順を示したプログラムは、単体で発明として成立する。第１実施形態〜第４実施形態は、記録装置に組み込まれた態様で、本発明に係るプログラムの実施行為についての実施形態を示したが、記録装置から分離して、第１実施形態〜第４実施形態に示したプログラム単体を実施してもよい。プログラム単体の実施行為には、これらのプログラムを生産する行為(1)や、有償・無償によりプログラムを譲渡する行為(2)、貸与する行為(3)、輸入する行為(4)、双方向の電子通信回線を介して公衆に提供する行為(5)、店頭展示、カタログ勧誘、パンフレット配布により、プログラムの譲渡や貸渡を、一般ユーザに申し出る行為(6)がある。
【０１１０】
(C)図１６、図１７、図２７、図２８のフロ−チャ−トにおいて時系列に実行される各ステップの「時」の要素を、発明を特定するための必須の事項と考える。そうすると、これらのフロ−チャ−トによる処理手順は、記録方法の使用形態を開示していることがわかる。各ステップの処理を、時系列に行うことで、本発明の本来の目的を達成し、作用及び効果を奏するよう、これらのフロ−チャ−トの処理を行うのであれば、本発明に係る記録方法の実施行為に該当することはいうまでもない。
【０１１１】
(D)第１実施形態では、VOBU単位で記録や暗号化、復号化を行うものとして記載したが、これはDVD-Video Recording規格に従って、本発明に係る記録装置を実施するための一態様に過ぎない。複数VOBU単位で記録してよいし、他の録画規格におけるデータ単位であって、VOBUに対応するものでもよい。
(E)第１実施形態、第２実施形態では媒体固有のタイトル鍵Ktや、Krecを用いてコンテンツ鍵Kc、ブロック鍵Kblkを生成したが、デジタルストリーム固有の暗号鍵を用いてコンテンツ鍵Kc、ブロック鍵Kblkを生成してもよい。こうすれば、記録媒体との依存性はなくなるので、記録媒体からの読み出し時、記録媒体への書き込み時に復号化、暗号化を行う必要がなくなり、高速コピーを実現することができる。
【０１１２】
(F)第２実施形態では、同じVOBU内に存在する時変係数Dtkcを用いてコンテンツ鍵Kcを得たが、この時変係数Dtkcではなく、前後のVOBU内にある時変係数Dtkcを用いてコンテンツ鍵Kcを生成してもよい。この場合、その前後のVOBUが削除されれば、そのVOBUにおけるコンテンツ鍵Kcを得ることができなる。このことから、前後のVOBU内に存在する時変係数Dtkcを用いれば、VOB全体における一貫性を保つこ とができる。
【０１１３】
(G)アナログチューナ９から出力されたアナログ映像信号、音声信号ではなく、VTRから出力されたアナログ映像信号、音声信号をAVエンコーダ１４はエンコードしてもよい。
(H)第１実施形態においてAPSTBのみとタイトル鍵Ktとからコンテンツ鍵Kcを算出したが、現行機器との互換のためならCGMSとタイトル鍵Ktとからコンテンツ鍵Kcを算出してもよい。CCIは、RDI-PackやTP_extra_headerというヘッダに格納されるとしたが、電子透かしの形態でデジタルストリーム本体に埋め込まれていてもよい。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る記録媒体によれば、デジタルストリームが記録される記録媒体であって、デジタルストリームの一部分毎に、当該一部分が条件付きコピーフリーであるか否かを示すコピー制御情報が対応付けられており、前記条件付きコピーフリーは、デジタルストリームの一部分を暗号化して、コピー先記録媒体に書き込むことを条件としたコピーフリーであることを特徴としている。
【０１１５】
記録媒体において、デジタルストリームの一部分は、暗号化を行うことを条件として、コピー先記録媒体に書き込まれる。つまりデジタルストリームの一部分は、暗号化という条件を満たす限り、自由にコピーされることになる。これによりユーザは、自由な私的コピーを謳歌することができる。暗号化という条件が存在するので、暗号化・復号化を行えない不正な機器は、そのような自由コピーから排斥される。不正な機器を私的コピーから排斥することで、デジタルストリームの一般公衆への頒布を防止することができる。
【０１１６】
既存の機器との互換を重視するなら、以下のようにすればよい。
即ち、前記コピー制御情報は、世代管理情報、拡張フラグを含み、コピー制御情報が条件付きコピーフリーであることを示すのは、世代管理情報が、コピー不可を示す値に設定され、拡張フラグが、オンに設定されている場合とすべきである(2)。「条件付きコピーフリー」というコピー制御情報の設定に対応してない未対応機器に本記録媒体が装填された場合、当該機器はコピー制御情報のうち世代管理情報に基づきコピー動作を行う。世代管理情報は、コピー不可に設定されているためデジタルストリームはコピーされることはない。「条件付きコピーフリー」に未対応の機器での自由なコピーは防ぐので、デジタルストリームの複製物の氾濫を防ぐことができる。
【０１１７】
ここで暗号化した上での条件付きコピーを認めると、一つの疑問が生じる。それは、元々コピー禁止の設定のため暗号化されていたデジタルストリームのコピー制御情報を、条件付きコピーフリーに改竄すれば、ホームネットワーク内で自由にコピーされてしまうのではないかという疑問である。
これを解決するには、以下のようにすればよい。
【０１１８】
即ち、前記デジタルストリームの一部分は、所定の暗号鍵を用いて暗号化されて、記録媒体に記録され、所定の暗号鍵は、コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わる暗号鍵であるとすれはよい(4)。
コピー制御情報に基づき生成された暗号鍵にて、デジタルストリームの一部分を暗号化している。元々コピー禁止に設定されていたデジタルストリームを、条件付きコピーフリーに変更するようなコピー制御情報の改竄行為がなされた場合、復号時に得られる暗号鍵は、暗号化時に使用した暗号鍵と異なるものとなる。暗号鍵が異なってしまえばデジタルストリームの復号はなしえなくなる。よって、この条件付きコピーフリーの導入にてデジタルストリームの著作権者保護が脆弱化することはない。
【０１１９】
しかし、その一方、コピー制御情報から暗号鍵を生成していない機器では、改竄を検出することができない。この場合、以下のようにすべきである。
即ち、前記デジタルストリームの一部分は、所定の暗号鍵を用いて暗号化されて、記録媒体に記録され、前記一部分は、チェックコードが対応づけられて記録媒体に記録され、当該チェックコードは、前記暗号鍵を用いて、コピー制御情報を変換することで得られるコードであり、コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わるようにすべきである(9)。
【０１２０】
過去の機器との互換のため、コピー制御情報を関係ない情報要素から暗号鍵を生成する場合、コピー制御情報に対する改竄の有無は、チェックコードの照合にて検出することができる。これにより過去の暗号化方式との互換を保ちつつ、コピー制御情報に対する改竄を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る記録媒体及び記録装置の使用環境たるホームネットワークを示す図である。
【図２】  VOBUがどのような過程を経て生成されているかを示した図である。
【図３】  PESパケットと、AVパックとの関係を示す図である。
【図４】  VOBUの内部構成を示す図である。
【図５】  第１実施形態に係るCCIの構成を示す図である。
【図６】  CGMS、PSC、EPNフラグが取り得る値と、CGMS、PSC、EPNフラグの意味合いを示す。
【図７】  VOBU内の暗号化AVデータがどのような暗号化の過程を経て生成されているかを示す図である。
【図８】  コードDveriの生成過程を図７と同様の表記で示した図である。
【図９】  時変係数Dtkcから、AVデータまでのオフセットが、どのような基準で設けられているかを示す図である。
【図１０】  本発明に係る記録媒体及び記録装置の使用環境たるホームネットワークを示す図である。
【図１１】  DTCP_Descriptorの一例を示す図である。
【図１２】  第１実施形態に係るDVDレコーダ１００の内部構成を示す図である。
【図１３】  ストリーム制御部４の内部構成を示す図である。
【図１４】  図１２の構成要素のうちVOBUの書き込みに用いられるものを抜粋して描いた図である。
【図１５】  図１２の構成要素のうちVOBUの読み出しに用いられるものを抜粋して描いた図である。
【図１６】  第１実施形態の書き込み時における全体制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】  第１実施形態の読み出し時における全体制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】  図７と同様の表記で、CCI全体からコンテンツ鍵Kcを生成する場合の暗号化過程を示す図である。
【図１９】  Blu-ray Discに記録されるパーティションTSの構成を段階的に詳細化した図である。
【図２０】  TSパケットの内部構成を示す図である。
【図２１】  Blu-ray Discへの書き込みがどのような過程を経て行われるかを示す図である。
【図２２】  TP_extra_headerの内部構成を示す図である。
【図２３】  Aligned Unitがどのような過程を経て暗号化されているかを示す図である。
【図２４】  第３実施形態に係る記録装置の内部構成を示す図である。
【図２５】  図２４の構成要素のうちTSパケットの書き込みに用いられるものを抜粋して描いた図である。
【図２６】  図２４の構成要素のうちTSパケットの読み出しに用いられるものを抜粋して描いた図である。
【図２７】  第３実施形態の書き込み時における全体制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図２８】  第３実施形態の読み出し時における全体制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図２９】  第４実施形態に係る記録装置の内部構成を示す図である。
【図３０】  コピー元ドライブ装置からのAligned Unit読み出しを示す図である。
【図３１】  コピー先ドライブ装置へのAligned Unit書き込みを示す図である。
【符号の説明】
１    ドライブ
３    バッファメモリ
４    ストリーム制御部
５    メモリ制御部
６    メモリスクランブル部
９    アナログチューナ
１０    アナログプロテクト検出部
１１    IEEE1394受信部
１２    デジタルチューナ
１３    TSデコーダ
１４    AVエンコーダ
１５    ストリーム暗号化部
１６    ストリーム復号化部
１７    AVデコーダ
１８    TSエンコーダ
１９    IEEE1394送信部
２０    IEEE1394受信部
２１    TSデコーダ
２２    内部クロック
２３    ストリーム暗号化部
２４    ストリーム復号化部
２５    IEEE1394送信部
１００    DVDレコーダ
１２０    デジタルTV
１３０    HDレコーダ
２００    リモコン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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