(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調された所定の情報データが記録された光ディスクにおいて、
所定の情報データに８−１４変調（ＥＦＭ変調）を施すとき、予め設定される付加情報の挿入区間について、所定のサンプリング周期でサンプリングされるＤＳＶ（Digital Sum Variation）が前記付加情報の１または０の値に対応して正の値または負の値になるように前記所定の情報データの情報ビット区間の間に挿入されるマージンビットが選択されて変調された変調信号が記録されたことを特徴とする光ディスク。
【請求項２】
前記付加情報の挿入区間では、前記ＤＳＶが前記サンプリング周期毎に正または負の値をあるパターンで繰り返す所定の変化パターンが形成される、ことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項３】
前記付加情報は、前記光ディスクに記録された情報データの不正コピー防止に関する情報であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項４】
前記付加情報は、前記光ディスクを識別可能にするディスク識別情報であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項５】
前記所定の情報データは暗号化されており、前記付加情報は、前記暗号化された所定の情報データの復号化に必要な復号鍵であることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
【請求項６】
所定の情報データを変調して記録し、光ディスク原盤を作成する光ディスク原盤作成装置において、
所定の情報データが記録されているマスターの光ディスクの全情報領域から前記光ディスク原盤に記録する前記所定の情報データを再生する情報再生手段と、
前記情報再生手段により再生された前記所定の情報データに８−１４変調を施すとき、予め設定される付加情報の挿入区間について、所定のサンプリング周期でサンプリングされるＤＳＶが前記付加情報の１または０の値に対応して正の値または負の値になるように前記所定の情報データの情報ビット区間の間に挿入されるマージンビットを選択してビットパターンを生成する変調手段と、
前記変調手段によって生成された前記ビットパターンに応じて変調信号を出力する変調信号出力手段と、
を有することを特徴とする光ディスク原盤作成装置。
【請求項７】
前記変調手段は、前記付加情報の挿入区間における前記ビットパターンの前記サンプリング周期毎の前記ＤＳＶが、予め決められたしきい値を超える値となるように変調を行なうことを特徴とする請求項６記載の光ディスク原盤作成装置。
【請求項８】
変調された所定の情報データが記録された光ディスクから前記所定の情報データを再生する光ディスク再生装置において、
前記光ディスクにレーザー光を照射して情報を読み出し、前記光ディスクに記録された変調信号を再生する光ピックアップ部と、
前記変調信号に復調及びデコードを施して前記所定の情報データを復号化する信号処理手段と、
前記所定の情報データに８−１４変調を施すとき、予め設定される付加情報の挿入区間について、所定のサンプリング周期でサンプリングされるＤＳＶが前記付加情報の１または０の値に対応して正の値または負の値になるように前記所定の情報データの情報ビット区間の間に挿入されるマージンビットが選択されて変調された前記変調信号から前記サンプリング周期毎のＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段と、
前記算出されたＤＳＶを解析して前記所定の情報データに付加された前記付加情報の有無を判定し、前記付加情報があった場合にはこれを取得するＤＳＶ解析手段と、
を有することを特徴とする光ディスク再生装置。
【請求項９】
前記ＤＳＶ解析手段は、予め決められた前記変調信号の前記付加情報の挿入区間において算出された前記ＤＳＶの値が予め決められたしきい値を超えている場合に前記付加情報があると判定することを特徴とする請求項８記載の光ディスク再生装置。
【請求項１０】
前記ＤＳＶ解析手段は、前記サンプリング周期毎に算出される前記ＤＳＶの値に応じて１または０のビット情報を生成し、前記ビット情報に基づいて前記付加情報を再生することを特徴とする請求項８記載の光ディスク再生装置。
【請求項１１】
所定の情報データを変調して記録し、光ディスク原盤を作成する光ディスク原盤作成方法において、
前記所定の情報データ及び前記所定の情報データに付加する付加情報を入力し、
前記所定の情報データに８−１４変調を施すとき、予め設定される前記付加情報の挿入区間について、所定のサンプリング周期でサンプリングされるＤＳＶが前記付加情報の１または０の値に対応して正の値または負の値になるように前記所定の情報データの情報ビット区間の間に挿入されるマージンビットを選択してビットパターンを生成し、
前記生成されたビットパターンから成る変調信号に基づいて前記光ディスク原盤に照射するレーザー光を制御して前記光ディスク原盤に前記所定の情報データ及び前記付加情報を記録する手順を有することを特徴とする光ディスク原盤作成方法。
【請求項１２】
変調された所定の情報データが記録された光ディスクから前記所定の情報データを再生する光ディスク再生方法において、
前記光ディスクにレーザー光を照射して前記光ディスクに記録された変調信号を再生し、
前記変調信号に復調及びデコードを施して前記光ディスクに記録された所定の情報データを復号化し、
前記所定の情報データに８−１４変調を施すとき、予め設定される付加情報の挿入区間について、所定のサンプリング周期でサンプリングされるＤＳＶが前記付加情報の１または０の値に対応して正の値または負の値になるように前記所定の情報データの情報ビット区間の間に挿入されるマージンビットが選択されて変調された前記変調信号から前記サンプリング周期毎のＤＳＶを算出し、
前記ＤＳＶを解析して前記所定の情報データに付加された前記付加情報の有無を判定し、前記付加情報があった場合にはこれを取得する手順を有することを特徴とする光ディスク再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク、光ディスク原盤作成装置、光ディスク再生装置、光ディスク原盤作成方法及び光ディスク再生方法に関し、特に変調された所定の情報データが記録された光ディスク、光ディスク原盤作成装置、光ディスク再生装置、光ディスク原盤作成方法及び光ディスク再生方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、光ディスク、例えばＣＤ（Compact Disk）、ＭＤ（Mini Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の原盤を作成する場合には、デジタル情報の記録再生を確実にするため、記録する所定の情報データに誤り訂正や変調処理を行なう。
【０００３】
変調処理についてＣＤの場合で説明する。ＣＤの場合、変調処理として、いわゆるＥＦＭ信号方式が採用されている。ＥＦＭでは、誤り訂正により得られた各シンボルの８ビットデータを１４ビットのデータに変換する。このようにして、各シンボルが１４ビット化された１フレームの信号がメインデータとして生成される。さらに、このメインデータに、曲の頭出しやプログラム再生等の機能を実現するためのサブコードが付加される。サブコードは、８ビットからなる１シンボルのデータが同様に１４ビット化されて付加されている。ＥＦＭでは、さらに１４ビットのパターン同士を結合のために３ビットのマージンビットが用意されており、実際には、８ビットデータが１７ビットに変換される。
【０００４】
変調信号の波形について説明する。図６は、ＥＦＭ変調された変調信号の波形の一例である。ここでは、前の情報ビットパターンの最後がＨｉｇｈレベルにあると仮定している。この場合、マージンビットは、ＥＦＭ１の０００、ＥＦＭ２の０１０、ＥＦＭ３の００１のパターンを設定することができる。マージンビットパターンの選択は、ＤＳＶを参照して行なう。ＤＳＶは、チャンネルクロック当たり、波形がＨｉｇｈレベルにあれば＋１、Ｌｏｗレベルにあれば−１を与えるもので、変調信号のバランスのずれを示すものである。図に示したように、前の情報ビットの終わりをｔ０、マージンビットの終わりをｔ１、次の情報ビットの終わりをｔ２とし、ｔ０でのＤＳＶの値が−３であったとする。ＤＳＶ＝−３は、変調信号の波形が少しマイナス側にずれていることを示している。さらに、ｔ１、ｔ２とＤＳＶが変化し、ｔ２時点でのＥＦＭ１のＤＳＶは＋２になる。同様に、ＥＦＭ２は−６、ＥＦＭ３は−４になる。通常、バランスのずれを最小にするため、ＤＳＶがもっとも０に近い値となるようにマージンビットを設定する。すなわち、この場合のマージンビットは、ＥＦＭ１の０００が選択される。このような手順が順次繰り返されて、ＥＦＭ信号が生成される。
【０００５】
また、ＤＶＤの場合は、変調処理としてＥＦＭ＋が採用されている。これは、１シンボル８ビットデータを１６ビットに変換するもので、ＥＦＭと同様、８−１６ビット変換時にＤＳＶが算出され、ＤＳＶの値が０に近づくようにＥＦＭ＋ビットパターンが設定される。
【０００６】
このようにして作成された原盤に基づいて光ディスクが製造され、市場に供給される。光ディスク再生装置は、光ディスクに記録された信号を読み込み、ＥＦＭ復調してメインデータとサブコードとを抽出し、再生を行なう。
【０００７】
一方、上記説明のＣＤのようなディスク製造業者によってデータが予め記録されている再生専用の光ディスクばかりでなく、ユーザが家庭でデータを記録できる記録形の光ディスク、例えばＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ等が開発されている。このため、近年では、１つの装置で記録型と再生専用の光ディスクの両方が記録再生できる光ディスク装置が普及している。
【０００８】
このような光ディスク装置の普及に伴い、再生専用型の光ディスクに記録されたデータの不正コピーが大きな問題となってきている。従来、このような光ディスクの不正コピーを防止するため、様々な手法が提案されており、例えば、コピー防止用コードを予め光ディスクに記録しておくものがある。また、誤り訂正符号であるＥＣＣや、上記説明のサブコード等のデータをわざと壊して、コピーできないようにしているものもある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の光ディスクでは、本質的に、再生専用の光ディスクから記録型光ディスクへのデジタル記録が可能であり、不正コピーを防止することが難しいという問題がある。
【００１０】
例えば、コピー防止用コードを予め記録しておく場合には、光ディスクの記録データを丸ごとコピーするようなコピー機を用いれば、簡単に正規のディスクとして受け付けられるコピーディスクの製作が可能である。
【００１１】
また、サブコード等のデータの内容を加工するものは、データを読み込んだ後に解析が可能であり、不正コピー防止の方法を解読される可能性がある。
さらに、情報データが暗号化されている場合であっても、暗号鍵をデータから取得可能であれば、簡単に復号化されてしまうという問題もある。
【００１２】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、所定の付加情報を記録した光ディスク、及びその光ディスク原盤作成装置、光ディスク再生装置、光ディスク原盤作成方法並びに光ディスク再生方法を提供することを目的とする。付加情報は、ディスクの不正コピーを防止するための情報、ディスクを識別するための情報、及び復号鍵等、任意の情報を指す。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、変調された所定の情報データが記録された光ディスクにおいて、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶが前記所定の情報データに付加される付加情報に応じた値となるように変調された前記所定の情報データの変調信号が記録されたことを特徴とする光ディスク、が提供される。
【００１４】
このような構成の光ディスクは、所定の情報データに変調を施して変調信号を生成する際、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶが付加情報に応じた値となるように変調が行なわれ、その変調信号に応じた記録がなされている。すなわち、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶによって任意の付加情報が表現されている。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、所定の情報データを変調して記録し、光ディスク原盤を作成する光ディスク原盤作成装置において、前記所定の情報データが記録されているマスターの全情報領域から前記光ディスク原盤に記録する前記所定の情報データを再生する情報再生手段と、前記情報再生手段により再生された前記所定の情報データの変調時に、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶが前記所定の情報データに付加する付加情報に応じた値となるようなビットパターンを生成する変調手段と、前記変調手段によって生成されたビットパターンに応じて変調信号を生成する変調信号出力手段と、を有することを特徴とする光ディスク原盤作成装置、が提供される。
【００１６】
このような構成の光ディスク原盤作成装置では、情報再生手段は、光ディスク原盤に記録する所定の情報データを記録したマスターの全情報領域から、記録された所定の情報データを再生する。変調手段は、再生された所定の情報データに予め決められた変調処理を施してビットパターンに変換する。このとき、生成される任意の区間のビットパターンについて、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶが所定の情報データに付加する付加情報に応じた値となるように変換される。変調信号出力手段は、変調手段により生成されたビットパターンに応じた変調信号を出力する。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、変調された所定の情報データが記録された光ディスクから前記所定の情報データを再生する光ディスク再生装置において、前記光ディスクにレーザー光を照射して情報を読み出し、前記光ディスクに記録された変調信号を再生する光ピックアップ部と、前記変調信号に復調及びデコードを施して前記所定の情報データを復号化する信号処理手段と、所定の周期における前記変調信号のＤＳＶを算出するＤＳＶ算出手段と、前記算出されたＤＳＶを解析して前記所定の情報データに付加された付加情報の有無を判定し、前記付加情報があった場合にはこれを取得するＤＳＶ解析手段と、を有することを特徴とする光ディスク、が提供される。
【００１８】
このような構成の光ディスク再生装置では、光ピックアップ部は、光ディスクにレーザー光を照射して光ディスクに記録された変調信号を読み出し、信号処理手段とＤＳＶ算出手段へ送る。信号処理手段は、復調やデコード処理を行ない、光ディスクに記録された所定の情報データを復号化する。復号化された所定の情報データは、それぞれのアプリケーションで再生される。ＤＳＶ算出手段は、変調信号のＤＳＶ値を算出し、ＤＳＶ解析手段へ送る。ＤＳＶ解析手段は、ＤＳＶを解析して所定の情報データに付加された付加情報の有無を判定し、付加情報があった場合にはこれを取得する。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、所定の情報データを変調して記録し、光ディスク原盤を作成する光ディスク原盤作成方法において、前記所定の情報データ及び前記所定の情報データに付加する付加情報とを入力し、前記所定の情報データの１シンボルを所定のビットパターンに変調する際に、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶが前記付加情報に応じた値となるようなビットパターンを生成し、前記生成されたビットパターンから成る変調信号に基づいて前記光ディスク原盤に照射するレーザー光を制御して前記光ディスク原盤に前記所定の情報データ及び前記付加情報とを記録する手順を有することを特徴とする光ディスク原盤作成方法、が提供される。
【００２０】
このような手順の光ディスク原盤作成方法では、まず、光ディスク原盤に記録する所定の情報データと、付加情報とを入力する。続いて、所定の情報データの１シンボルを所定のビットパターンに変換する。このとき、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶが付加情報に応じた値となるようなビットパターンを生成する。次に、生成されたビットパターンから成る変調信号に基づいて、光ディスク原盤に照射するレーザー光を制御して光ディスク上にピットを形成し、光ディスク原盤を作成する。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、変調された所定の情報データが記録された光ディスクから前記所定の情報データを再生する光ディスク再生方法において、前記光ディスクにレーザー光を照射して前記光ディスクに記録された変調信号を再生し、前記変調信号に復調及びデコードを施して前記光ディスクに記録された所定の情報データを復号化するとともに、前記変調信号のＤＳＶを算出し、前記ＤＳＶを解析して前記所定の情報データに付加された付加情報の有無を判定し、前記付加情報があった場合にはこれを取得する手順を有することを特徴とする光ディスクの再生方法、が提供される。
【００２２】
このような手順の光ディスクの再生方法では、レーザー光を照射して光ディスクに記録された情報を読み出し、読み出された変調信号に復調及びデコード処理を行なって光ディスクに記録された所定の情報データを復号化する。また、変調信号のＤＳＶを算出し、このＤＳＶを解析して付加情報の有無を判定し、付加情報があった場合にはこれを取得する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、以下に記載する実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、これらの形態に限られたものではない。
【００２４】
最初に、本発明に係る光ディスク原盤作成装置について、光ディスクがＣＤの例で説明する。ＣＤの場合、ＥＦＭ変調が行なわれる。図１は、本発明の一実施の形態である光ディスク原盤作成装置の構成図である。
【００２５】
本発明に係る光ディスク原盤作成装置は、マスターの光ディスク２１０に記録された情報データ及び付加情報２２０を取り込んでＥＦＭ信号を生成するＥＦＭ信号送出装置１００と、ＥＦＭ信号送出装置１００の出力信号に応じてレーザー光を制御して光ディスク原盤２３０のピットを刻むレーザービームレコーダ３００と、から構成される。また、ＥＦＭ信号送出装置１００は、マスターの光ディスク２１０に記録された情報データを再生する情報再生手段１１０、情報データと付加情報２２０とからＥＦＭビットパターンを生成する変調手段であるＥＦＭ変調手段１２０、及びＥＦＭビットパターンに応じてＥＦＭ信号を出力する変調信号出力手段であるＥＦＭ出力手段１３０とから構成される。
【００２６】
マスターの光ディスク２１０は、ＣＤ−Ｒ等のマスターメディア（情報源）であり、光ディスク原盤２３０に記録する所定の情報データが記録されている。所定の情報データは、作成する光ディスクが音楽ＣＤやＭＤの場合は音楽情報とサブコード等の関連情報、ＣＤ−ＲＯＭの場合はアプリケーションソフトのプログラムファイル等である。これらのデータフォーマットは、予め決められている。
【００２７】
付加情報２２０は、所定の情報データに付加する任意の情報で、例えば、不正コピーを防止するための情報や、製造元等のディスク識別のための情報、あるいは、暗号化された所定の情報データを復号化する際に必要な復号鍵等である。なお、付加情報２２０は、所定の情報データと関連する情報である必要はない。光ディスク原盤作成装置への付加情報２２０の取り込みは、任意の方法で行なわれる。例えば、光ディスク原盤作成装置の記憶装置にローディングする等して、予め装置内に取り込んでおく。
【００２８】
情報再生手段１１０は、マスターの光ディスク２１０に記録された所定の情報データを全領域にわたって順次再生し、ＥＦＭ変調手段１２０へ送る。
ＥＦＭ変調手段１２０は、情報再生手段１１０から情報データを入力するとともに、付加情報２２０の取り込みを行ない、ＥＦＭ変調を行なってＥＦＭビットパターンを生成する。まず、入力した情報データには、スクランブル処理やエンコード処理等のＣＩＲＣエンコード処理が施され、１フレームの時間に３２シンボルのデータとパリティが生成される。ＣＩＲＣは、８ビットを１シンボルとして処理しており、ＥＦＭもこの１シンボルを単位として変調処理を行なう。ＥＦＭでは、各シンボル８ビットを１４ビットからなるパターンに変換する。さらに、１シンボルの情報ビットパターンの間を３ビットのマージンビットで結合する。このようにして、１７ビットを単位とするＥＦＭビットパターンが生成される。このとき、所定の区間のＥＦＭビットパターンについて、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶが付加情報に応じた値となるように変調が行なわれる。以下、ＤＳＶのサンプリングを行なう所定の周期をサンプリング周期とする。一般の変調処理では、ＤＳＶの値が０に近づくようにＥＦＭビットパターンが設定されている。そこで、付加情報を挿入する区間のＤＳＶを０よりプラス方向あるいはマイナス方向にずらし、正または負の値となるようなＥＦＭビットパターンを設定する。一般の変調処理において、ＤＳＶが常に０になるとは限らないため、付加情報を挿入する区間のＤＳＶは、予め正または負のしきい値を決めておき、それを超えるようする。
【００２９】
ＥＦＭ出力手段１３０は、ＥＦＭ変調手段１２０で生成されたＥＦＭビットパターンをチャンネルクロックに従って出力する。
レーザービームレコーダ３００は、ＥＦＭ出力手段１３０の出力信号に従って、光ディスク原盤２３０にレーザー光を照射し、ピットを刻んで原盤の作成を行なう。
【００３０】
このような構成の光ディスク原盤作成装置の動作及び光ディスク原盤作成方法について説明する。光ディスク原盤作成時、光ディスク原盤２３０に記録する所定の情報データが記録されたマスターの光ディスク２１０が、情報データ製作者より渡される。マスターの光ディスク２１０には、例えば、音楽ＣＤを作成する場合は音楽データとその関連情報、ＣＤ−ＲＯＭを作成する場合はアプリケーションソフトのプログラムファイルが記録されている。これらの所定の情報データは、必要に応じて暗号化されていてもよい。また、マスターとともに、任意のコード等の不正コピーを防止するための情報や製造元を表す光ディスクを識別するための情報、あるいは暗号化された情報データを復号化する復号鍵等の付加情報２２０がＥＦＭ信号送出装置１００に提供される。
【００３１】
ＥＦＭ信号送出装置１００では、情報再生手段１１０は、マスターの光ディスク２１０に記録された情報データを読み込み、ＥＦＭ変調手段１２０へ順次出力する。ＥＦＭ変調手段１２０は、再生された情報データを入力するとともに、付加情報２２０を取り込む。ＥＦＭ変調手段１２０は、入力する情報データにＣＩＲＣエンコード処理を行なった後、８ビットを１シンボルとしてＥＦＭ変調処理を行なう。ＥＦＭ変調処理では、各シンボル８ビットを１４ビットからなるパターンに変換し、１シンボル（１４ビット）の情報ビットパターンの間を３ビットのマージンビットで結合する。このとき、所定の区間のＥＦＭビットパターンについて、サンプリング周期でサンプリングされるＤＳＶが付加情報に応じた値となるように変調が行なわれる。ＤＳＶは、上記説明のようにチャンネルクロック周期の波形がＨｉｇｈのレベルにあれば＋１、Ｌｏｗのレベルにあれば−１を与えるもので、通常は、ＤＳＶ値が０に近づくようにビットパターンの設定が行なわれる。そこで、付加情報を挿入するＥＦＭビットパターン区間では、ＤＳＶが０近辺の値とならないように波形のバランスをずらす。例えば、ＤＳＶ値が一定周期で正または負の値をあるパターンで繰り返す所定の変化パターンを形成するように変調を行なう。また、付加情報の１または０の値に対応して、サンプリング周期毎のＤＳＶの値が１または０に相当する値となるように変調することもできる。例えば、ＤＳＶが負の値の場合はビット０の情報を、ＤＳＶが正の値の場合はビット１を表すというように予め決めておき、これに従って変調を行なう。付加情報を挿入する区間は、挿入する付加情報に合わせて任意に設定することができる。例えば、サンプリング周期を１分として、開始時点から１分毎のＤＳＶが付加情報に従って正の値あるいは負の値になるようにビットパターンを設定する。８ビットの付加情報を挿入する場合、開始時点から８分間において、１分毎のＤＳＶについて、付加情報データが０であればＤＳＶは負、付加情報データが１であればＤＳＶは正の値となるように、ビットパターンを選択する。また、任意の区間、例えば、音楽データのポーズ区間やアプリケーションソフトのファイル間等において、ＤＳＶの変化パターンを形成することもできる。光ディスクの再生装置側でＤＳＶを解析して付加情報を取得する際の誤動作を防止するためには、付加情報に基づくＤＳＶの設定区間が、ある一定期間にわたって出現することが望ましい。
【００３２】
このようにして、ＥＦＭビットパターンが生成されると、ＥＦＭ出力手段１３０は、ＥＦＭビットパターンをチャンネルクロックに従って出力する。レーザービームレコーダ３００は、ＥＦＭ出力手段１３０の出力信号に従って、光ディスク原盤２３０にレーザー光を照射し、ピットを刻んで原盤の作成を行なう。
【００３３】
このように、本発明に係る光ディスク原盤作成装置では、ＥＦＭ変調処理の際に、付加情報に基づいたＤＳＶとなるようにＥＦＭビットパターンの設定を行なう。変調信号より算出されるＤＳＶを用いて付加情報を表現するため、従来の光ディスクのフォーマットを変更する必要がない。この結果、光ディスクの生産コストを上げることなく、光ディスクに付加情報を記録することが可能となる。また、付加情報は、ＥＦＭ変調時に生成されて記録されるため、復調とデコードから得られる情報データとは別に扱うことができる。ＤＳＶで表現された付加情報のデータコピーは不可能であり、この手法はコピー防止対策として非常に有効である。また、情報データを暗号化して記録するとともに、その復号鍵を付加情報としてＤＳＶを用いて表現すれば、この復号鍵は復調とデコードから得ることができないため、安全である。
【００３４】
ＥＦＭ変調のアルゴリズムの詳細を図２で説明する。図２は、ＥＦＭビットパターンの一例である。ＥＦＭ変調処理では、情報データに基づく１シンボルの８ビットが１４ビットのパターンに変換される。１４ビットパターンへの変換は、変換テーブル等により予め決められている。この情報ビットパターンが出現される区間を情報ビット区間とする。図２では、情報データが０の場合における情報ビット区間の情報ビットパターンを示している。次に、情報ビット区間の間に、３ビットのマージンビットパターンを挿入する。以下、マージンビットパターンが出現する区間をマージンビット区間とする。
【００３５】
（ａ）は、情報データとして０が連続する任意の区間のＤＳＶが０になるようにマージングビットを設定した場合のビットパターンである。ＤＳＶは、変調信号がプラスを継続している場合にはチャンネルクロック毎に＋１し、マイナスを継続している場合にはチャンネルクロック毎に−１して算出する。ＤＳＶの値は、任意のサンプリング周期（図の矢印で示された区間）経過時におけるＤＳＶの加算値である。ＥＦＭ変調の場合、マージンビットパターンを選択することにより、ＤＳＶをプラス方向またはマイナス方向に変化させることができる。例えば、（ａ）の場合、情報ビット（＝０）の後に続くマージンビットとして、０００のパターンを設定することにより、ＤＳＶが０に近づくようにしている。通常の区間、すなわち付加情報が挿入されない区間では、（ａ）に示したように、ＤＳＶ値が０に近づくようにビットパターンが設定される。
【００３６】
一方、（ｂ）は、（ａ）と同様に情報データとして０が連続する任意の区間のＤＳＶが正の値になるようにマージングビットを設定した場合のビットパターンである。（ｂ）の場合、情報ビット（＝０）の後に続くマージンビットとして、１１１のパターンを設定することにより、ＤＳＶがプラス方向に変化するようにしている。このように、ＤＳＶを用いて付加情報を挿入する区間では、付加情報に応じたＤＳＶ値となるようにマージンビットパターンを選択する。
【００３７】
このようにしてプラス方向あるいはマイナス方向にＤＳＶを変化させ、サンプリング周期毎のＤＳＶの値が予め決められたしきい値を超えるようにする。再生側では、サンプリング周期でのＤＳＶがしきい値を超えた場合に、付加情報を検出したと判定する。しきい値は、複数あってもよい。例えば、しきい値を＋１と−１に設定し、サンプリング周期でのＤＳＶが＋１より大きい場合にはビット１と、−１より小さい場合にはビット０と判定することもできる。このようにすれば、付加情報の１／０の情報をＤＳＶによりそのまま記録することができる。
【００３８】
また、付加情報を挿入する区間は、付加情報に応じて予め設定しておく。例えば、光ディスクの全記憶領域にわたって所定の周期毎のＤＳＶを付加情報に応じた値となるようにＥＦＭビットストリームを生成することもできる。この場合、かなりの量の付加情報を記録することができる。また、付加情報がそれほど大きくない場合、記憶領域の開始時点から付加情報のビット数×サンプリング周期間の区間で付加情報に応じたＥＦＭビットストリームを生成することもできる。
【００３９】
ＤＳＶを用いて付加情報を記録する一例を図３で説明する。図３は、本発明の一実施の形態である光ディスクのＤＳＶパターンの一例である。ここでは、８ビットの付加情報（１１０１１１００）をビットデータとして順次記録するとしている。また、しきい値は、例えば±１０とし、サンプリング毎にＤＳＶ値をリセットし、そのサンプリング区間のＤＳＶ値がしきい値を超えたものを有効データとして扱う。
【００４０】
付加情報の最初の記録を行なう記録ビットが１であるので、記録開始時点から１サンプリング周期経過時点でのＤＳＶが１０を超えるように、上記説明の手順でＤＳＶを変化させて変調を行なう。続く記録ビットも１であるので、２サンプリング周期経過時点でのＤＳＶが１０を超えるように変調を行なう。続く記録ビットが０であるので、３サンプリング周期経過時点でのＤＳＶが−１０より小さくなるように、ＤＳＶがマイナス方向に変化するよう変調を行なう。以下、付加情報の記録ビットに合わせてＤＳＶを変化させる変調処理を行なう。
【００４１】
このようにしてサンプリング周期毎のＤＳＶが、情報データに付加する付加情報に応じた値をとるように変調された変調信号が記録された光ディスク原盤が作成される。この本発明に係る光ディスクは、上記説明のようにＤＳＶを利用して付加情報が記録される。さらに、付加情報の１または０に対応させて、ＤＳＶが正と負等、１／０を区別することの可能な値をとるように変調を行なえば、付加情報がそのまま記録された変調信号を生成することができる。このため、例えば、ディスクの製造元等の識別情報や、情報データが暗号化されている場合、復号化に必要な復号鍵等の情報を変調信号に埋め込むことができる。
【００４２】
ＤＳＶは、ＥＦＭ変調時に生成される情報で、光ディスク再生装置の復調とデコードから取得することはできない。一般に、記録型と再生専用の光ディスクの両方が記録再生できる光ディスク装置等では、元の光ディスクに記録された情報を読み込み、復調とデコードを施して情報データを再生した後、新たにＥＦＭ変調を行なってコピー先の光ディスクに記録する。このため、ＤＳＶにより表現される付加情報を記録型と再生専用の光ディスクの両方が記録再生できる光ディスク装置等でコピーすることはできず、コピー防止対策として有効である。
【００４３】
上記説明は、ＥＦＭ変調を行なうＣＤについてであるが、これは、ＤＶＤが行なっているＥＦＭ＋変調信号を記録する光ディスク原盤作成装置にも適用することができる。ＥＦＭ＋変調では、１シンボル（８ビット）のデータを１６ビットに変換する際、先行する情報ビットのステートに応じてビットパターンが設定される。このとき、ＥＦＭ変調と同様に、サンプリング周期毎のＤＳＶが付加情報に応じた値となるようなビットパターンを選択するように変調処理を行なう。
【００４４】
次に、上記説明の光ディスクを再生する光ディスク再生装置について、光ディスクがＣＤの例で説明する。図４は、本発明の一実施の形態である光ディスク再生装置の構成図である。
【００４５】
本発明に係る光ディスク再生装置である光ディスクプレイヤー４００は、本発明に係る光ディスクであるＣＤ２４０から記録データを読み込む光ピックアップ４１０、光ピックアップ４１０の読み込んだ信号にＥＦＭ変調とＣＩＣＲデコードを施して元の情報データを復号化するＣＤ信号処理部４２０、ＥＦＭ信号のＤＳＶを算出して解析を行なうＤＳＶ回路４３０、及びＤＳＶの解析を行なうＤＳＶ解析手段であるとともに、装置全体を制御するＣＰＵ４４０とから構成される。
【００４６】
ＣＤ２４０は、本発明に係る光ディスクであり、所定の情報データとともにＤＳＶを用いて表現された付加情報が変調信号として記録されている。
光ピックアップ４１０は、ＣＤ２４０にレーザー光を照射して、ＣＤ２４０に記録された情報を読み出して波形の整形を行い、ＥＦＭ復調前のＥＦＭ信号を再生し、ＣＤ信号処理部４２０へ出力する。
【００４７】
ＣＤ信号処理部４２０は、ＥＦＭ信号にＥＦＭ復調とＣＩＲＣデコードを施して、ＣＤ２４０に記録された情報データを復号化する信号処理手段である。また、この実施の形態では、光ピックアップ４１０から入力したＥＦＭ信号と、信号処理により生成したチャンネルクロックとをＤＳＶ回路４３０へ送る。
【００４８】
ＤＳＶ回路４３０は、ＥＦＭ信号からサンプリング周期毎のＤＳＶ値を算出し、その解析を行なう。図５は、本発明の一実施の形態である光ディスク再生装置におけるＤＳＶ回路の構成図である。図４と同じものには同じ番号を付し、説明は省略する。ＤＳＶ回路４３０は、ＥＦＭ信号を入力し、そのＤＳＶを加算するＤＳＶ加算部４３１、サンプリング周期のトリガを発生させるカウンタ４３２、及びＤＳＶ加算部４３１の算出したＤＳＶ値を記憶するＤＳＶ付加情報レジスタ４３３とから構成される。
【００４９】
ＤＳＶ加算部４３１は、ＥＦＭ信号とチャンネルクロックを入力し、チャンネルクロックの分解能でＥＦＭ信号のレベルを加算する。信号レベルがＨｉｇｈの場合は＋１を加算し、Ｌｏｗの場合は−１を加算してＤＳＶ値を算出する。算出されたＤＳＶ値は、ＤＳＶ付加情報レジスタ４３３へ送る。カウンタ４３２は、チャンネルクロックの一定周期をカウントし、ＤＳＶのサンプリング周期をトリガとして発生させ、ＤＳＶ付加情報レジスタ４３３へ送る。ＤＳＶ付加情報レジスタ４３３は、カウンタ４３２から入力するトリガの間隔で、ＤＳＶ加算部４３１の出力であるＤＳＶ値を格納する。格納されたＤＳＶ値は、ＣＰＵ４４０から読み出しができる。
【００５０】
このようにして、ＤＳＶ回路４３０は、サンプリング周期毎のＤＳＶ値をＤＳＶ付加情報レジスタ４３３へ格納する。また、図５のＤＳＶ回路４３０は、デジタル回路でＥＦＭ信号を積算しているが、ＥＦＭ信号のエンベロープをアナログ回路で積分することにより、ＤＳＶの変化を取り出すことができる。このように、ＤＳＶの変化を取り込む回路は、デジタル回路でもアナログ回路でも実現可能で、自由度がある。
【００５１】
図４に戻って説明する。
ＣＰＵ４４０は、ＤＳＶ回路４３０がサンプリング周期毎に算出し、ＤＳＶ付加情報レジスタ４３３に保存したＤＳＶ値を解析するＤＳＶ解析手段であるとともに、解析結果に応じて装置全体の制御を行なう。ＤＳＶ回路４３０の算出したＤＳＶ値が予め決められたしきい値を超えているかどうかを解析し、付加情報の有無を判定する。ＤＳＶ値がしきい値を超えていた場合には、付加情報があると判断する。ＤＳＶの変化パターンによって表された付加情報、及びディスク識別情報あるいは復号鍵等の１／０の付加情報が検出された場合は、この付加情報を取得する。不正コピー防止対策として、ＥＦＭ信号の所定の区間においてＤＳＶの変化を特定の変化パターンで変化させているような場合、この区間のＤＳＶ変化パターンを解析し、予め決められたＤＳＶ変化パターンと一致しているかどうかを判定する。一致している場合には、正規のディスクであると判定し、情報データの再生を許可する。例えば、ＣＤ２４０が音楽ＣＤである場合、復号化されたデータをＤ／Ａコンバータ（図示せず）によりオーディオ信号に変換し、スピーカ（図示せず）より出力する。また、存在していない場合には、不正コピーされたディスクであることの判定を行ない、情報データの再生を中断する等の制御を行なう。
【００５２】
このような構成の光ディスク再生装置の動作及び光ディスク再生方法について説明する。光ディスクプレイヤー４００は、情報データと付加情報とが変調されて記録されたＣＤ２４０の記録データを光ピックアップ４１０によって読み出す。読み出されたＥＦＭ信号は、ＣＤ信号処理部４２０においてＥＦＭ復調とＣＩＲＣデコード処理が施され、情報データが復号化される。一方、ＤＳＶ回路４３０により、サンプリング周期毎のＤＳＶが算出され、ＤＳＶ付加情報レジスタ４３３に格納される。ＣＰＵ４４０は、ＤＳＶ回路４３０によって算出されたＤＳＶを解析し、付加情報の有無を判定する。付加情報があった場合には、ＤＳＶにより表現された付加情報の再生を行なう。さらに、必要に応じて、付加情報の有無、あるいは再生された付加情報に応じて装置全体の動作制御を行なう。
【００５３】
例えば、正規のＣＤ２４０には、ＥＦＭ信号の所定の区間、例えば、記録開始時点から予め決められたサンプリング周期が経過するまでの区間等に、不正コピー防止に関する情報が付加情報としてＤＳＶを用いて記録されているとする。ＣＰＵ４４０は、ＤＳＶ回路４３０の算出した記録開始時点から予め決められたサンプリング周期が経過するまでの区間のＤＳＶを解析し、不正コピー防止に関する情報の有無をチェックする。存在しない場合、あるいは、予め決められた不正コピー防止に関する情報と一致していない場合は、ＣＤ２４０は不正コピーされたものであると判定して、ＣＤ２４０の情報データ再生を中止する。
【００５４】
また、再生装置において、ディスク識別情報を付加情報としてＤＳＶを用いて表した変調信号を記録した光ディスクからディスク識別情報を再生し、これを用いることもできる。
【００５５】
さらに、情報データが暗号化されており、その復号鍵が付加情報として暗号化された情報データとともに変調されて記録されている光ディスクを再生する光ディスク再生装置も提供できる。光ディスクには、ＤＳＶを用いて表された復号鍵が記録されている。光ディスク再生装置は、光ディスクの変調信号から暗号化された情報データを再生するとともに、サンプリング周期毎のＤＳＶを算出して復号鍵を再生する。続いて、再生された復号鍵を用いて暗号化された情報データの復号化を行ない、アプリケーションで使用可能な情報データを再生する。
【００５６】
このように、従来の光ディスクプレイヤーに、ＤＳＶ回路４３０を搭載することで光ディスクの付加情報を読み出して利用することができる。また、付加情報はＣＤ信号処理部４２０で生成することができないため、有効な不正コピー防止対策が搭載されることになる。
【００５７】
上記説明は、ＥＦＭ変調を行なうＣＤについてであるが、これは、光ディスク原盤作成装置と同様に、ＤＶＤが行なっているＥＦＭ＋変調信号を再生する光ディスク再生装置にも適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の光ディスクは、変調時、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶが付加情報に応じた値となるように変調が行なわれ、生成された変調信号に応じた記録がなされている。このように本発明では、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶによって任意の付加情報が表現されているため、光ディスクのフォーマットを変更することなく、付加情報を記録し、かつ読み出すことが可能となる。この付加情報は、不正コピー防止のための情報や光ディスクの識別情報、復号鍵等である。ＤＳＶは変調時に設定される情報で、復調とデコードから取得することはできず、データコピーが不可能である。このため、ＤＳＶにより表現される付加情報を記録型と再生専用の光ディスクの両方が記録再生できる光ディスク装置等でコピーすることはできず、コピー防止対策として有効である。
【００５９】
本発明の光ディスク原盤作成装置は、マスターに記録された所定の情報データを再生し、変調処理を行なってビットパターンに変換する。このとき、ビットパターンのＤＳＶが付加情報に応じた値となるように変換される。生成されたビットパターンは、変調信号として出力される。このように、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶを用いて付加情報を表現しているため、光ディスクのフォーマットを変更することなく、付加情報を記録することができる。この付加情報は、不正コピー防止のための情報や光ディスクの識別情報、暗号鍵等、任意の用途に使用することができる。また、ＤＳＶを設定し、これに合わせてビットパターンを設定するだけであるので、光ディスク生産コストが上がることがない。
【００６０】
本発明の光ディスク再生装置は、光ディスクに記録された変調信号を読み出し、記録された所定の情報データを復号化する。このとき、変調信号のＤＳＶを算出して解析し、付加情報の有無を判定し、付加情報があればこれを取得する。このように、読み出した変調信号の復調とともにＤＳＶで表現された付加情報を取得することが可能となる。この結果、光ディスクのフォーマットを変更することなく、付加情報を記録し、かつ読み出すことができる。ＤＳＶを用いて表される付加情報は、復調とデコードから取得することはできないため、コピー防止対策の有効な手段となる。
【００６１】
本発明の光ディスク原盤作成方法では、所定の情報データと付加情報とを入力し、所定の情報データをビットパターンに変換する。このとき、ビットパターンは、所定の周期でサンプリングされるＤＳＶが付加情報に応じた値となるように生成される。次に、このビットパターンから成る変調信号に基づいて光ディスク上にピットを形成し、光ディスク原盤を作成する。このように、付加情報に応じたＤＳＶとなるようにビットパターンが設定されて変調が行なわれるため、光ディスクのフォーマットを変更することなく、付加情報を記録し、かつ読み出すことができる。また、ＤＳＶを設定するだけであるので、光ディスク生産コストが上がることがない。
【００６２】
本発明の光ディスクの再生方法では、光ディスクに記録された情報を読み出し、その変調信号に復調及びデコード処理を行って光ディスクに記録された所定の情報データを復号化する。また、変調信号のＤＳＶ値を算出し、このＤＳＶ値を解析することにより情報データに付加された付加情報あるいは前記付加情報の有無を含む付加情報に関する情報を取得する。このように、読み出した変調信号の復調とともに変調信号のＤＳＶ値で表現された付加情報を取得することが可能となる。この結果、光ディスクのフォーマットを変更することなく、付加情報を記録し、かつ読み出すことができる。ＤＳＶ値を用いて表される付加情報は、復調とデコードから取得することはできないため、コピー防止対策の有効な手段となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である光ディスク原盤作成装置の構成図である。
【図２】ＥＦＭビットパターンの一例である。
【図３】本発明の一実施の形態である光ディスクのＤＳＶパターンの一例である。
【図４】本発明の一実施の形態である光ディスク再生装置の構成図である。
【図５】本発明の一実施の形態である光ディスク再生装置におけるＤＳＶ回路の構成図である。
【図６】ＥＦＭ変調された変調信号の波形の一例である。
【符号の説明】
１００・・・ＥＦＭ信号送出装置、１１０・・・情報再生手段、１２０・・ＥＦＭ変調手段、１３０・・・ＥＦＭ出力手段、２１０・・・マスターの光ディスク、２２０・・・付加情報、２３０・・・光ディスク原盤、３００・・・レーザービームレコーダ
【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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