CN100401411C - 信息记录/再现处理设备和方法,记录介质和计算机程序 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信息记录和/或再现处理设备，通过该设备附加信息诸如复制保护信息作为加密数据被记录在信息记录介质上，并且密钥也被记录以便来提高它的分析难度。附加信息诸如复制保护信息被加密并被记录，同时用于加密的附加信息的密钥也一起被记录时，根据相应于附加信息设置的错误检测代码产生种子。然后，为密钥数据执行加扰或比特位置转换过程，在该过程中应用根据种子产生的随机数，而结果密钥数据被记录到信息记录介质上。在这种记录时，附加信息被记录为坑信息而密钥数据被记录为摆动数据。密钥具有增大的分析难度并且允许实现有效率的数据再现过程。

Description

信息记录/再现处理设备和方法，记录介质和计算机程序
技术领域
本发明涉及信息记录处理设备、信息再现处理设备、信息记录介质、信息记录处理方法、信息再现处理方法和计算机程序，更具体地，涉及信息记录处理设备、信息再现处理设备、信息记录介质、信息记录处理方法、信息再现处理方法和计算机程序，通过它们如复制保护密钥的密钥以难于分析的形式记录在信息记录介质上，该介质上记录有内容，如例如图像数据和音乐数据，并且该内容可以从信息记录介质有效地再现。
背景技术
当数据诸如音乐数据或图像数据作为数字数据被记录在记录介质上时，按照预定的记录格式执行记录过程。例如，错误检测/修正代码被加入到记录对象的源数据中并且被转换(编码)成符合特定数据记录/再现过程的格式的数据，然后被记录。
作为允许信息的高密度记录的信息记录***，例如可以用DVD(数字通用盘)***或使用蓝色激光的蓝射线盘***来记录或再现信息，近年蓝射线盘***已经并正在发展。
顺便说一下，上面提及的要记录在这样的信息记录介质上的内容包括，例如电影数据和音乐数据。关于多数内容诸如音乐数据和图像数据，销售权等通常属于制作人员或销售人员。因此，在销售该内容时，通常的情况是采用一些固定的使用控制，即，一种只允许合法用户使用内容但是禁止不被允许的复制等的措施。
大容量记录介质，诸如将允许高容量记录的蓝色激光记录***运用其中的记录介质，允许例如对或几个电影的数据记录。内容可以作为在拷贝和再现过程中不被降级的数字信息被记录，而这导致发生非法复制泛滥的许多问题。因此，对于内容的版权或销售权的拥有者的利益损害的问题正变得严重。由于存在刚才所述的情况，如何防止非法复制并且确保版权拥有者或销售权拥有者的利益成为重要的课题。
为了防止这种内容的非法使用，已经提出在信息记录介质上将要记录在信息记录介质上的内容作为加密内容记录，并且记录附加信息，诸如作为将在这种加密内容的使用中所应用的密钥信息的复制保护密钥信息，用于密钥的产生所需的信息，或各种控制信息，例如诸如用于内容的再现控制或拷贝控制的信息作为机密信息。将在用户再现设备上执行的再现处理程序，使再现设备读取机密信息诸如与再现对象的内容相应的密钥，根据所读取的机密信息解码内容并且根据再现控制信息执行内容的使用。
例如，已公开的日本专利No.2002-93058(以下称作专利文件1)中公开了一种用于嵌入诸如密钥的特定信息的设备。专利文件1公开了一种用于将机密信息置于被加扰数据中的结构。
虽然已经作出了各种提议用于存储诸如密钥信息等附加信息的结构，但是用于分析这种附加信息的技术也在进步。因此，目前的情形是这样的，有关信息记录在信息记录介质的什么位置以及采用什么样的方法来记录的信息由用户或非法内容用户获知，由这些用户执行附加信息的泄漏或伪造或内容的非法复制。结果，基于内容使用的合法权利的内容使用方式被破坏，导致不能实现对内容的版权或使用权的充分保护的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种信息记录处理设备、信息再现处理设备、信息记录介质、信息记录处理方法、信息再现处理方法和计算机程序，通过它们可以用一种模式记录要连同内容一起记录在记录介质上的各种附加信息，如例如，密钥、密钥产生信息、内容再现控制信息、内容拷贝控制信息或其它内容属性信息或相应于这种记录数据的密钥数据，在该模式中它们不能由普通的数据读取过程读取并且在数据再现时可以执行有效的再现处理。
为了实现上述的目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于执行数据记录过程的信息记录处理设备，包括：种子产生部，用于根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码产生种子；随机数产生部，用于根据所述种子产生部产生的种子而产生随机数；加扰处理部，用于执行加扰过程，其中由所述随机数产生部产生的随机数被用于设置为用于记录对象数据的密钥的密钥数据；以及记录处理部，用于执行根据加扰数据产生的密钥数据记录信号的记录过程。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于执行数据记录过程的信息记录处理设备，包括：种子产生部，用于根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码产生种子；随机数产生部，用于根据所述种子产生部产生的种子而产生随机数；比特位置转换部，用于执行比特位置转换过程，其中由所述随机数产生部产生的随机数被用于设置为记录对象数据的密钥的密钥数据，以及记录处理部，用于执行根据由比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥数据记录信号的记录过程。
根据本发明的另一个方面，提供了一种信息再现处理设备，用于执行作为加密数据记录在信息记录介质上的数据的再现过程，所述设备包括：种子产生部，用于根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码产生种子；随机数产生部，用于根据所述种子产生部产生的种子而产生随机数；解扰处理部，用于执行解扰过程，其中由所述随机数产生部产生的随机数被用于设置为用于再现对象数据的密钥并且从信息记录介质读取的密钥数据；以及解密处理部，用于使用根据所解扰的密钥数据产生的密钥执行再现对象数据的解密过程。
根据本发明更进一步的方面，提供了一种信息再现处理设备，用于执行作为加密数据记录在信息记录介质上的数据的再现过程，所述设备包括：种子产生部，用于根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码产生种子；随机数产生部，用于根据所述种子产生部产生的种子而产生随机数；比特位置转换部，用于执行比特位置的转换过程，其中由所述随机数产生部产生的随机数被用于设置为用于再现对象数据的密钥并且从信息记录介质读出的密钥数据；以及解密处理部，用于用根据由比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥来执行再现对象数据的解密过程。
根据本发明更进一步的方面，提供了一种信息记录介质，在该介质上记录根据应用在加密数据的加密过程中的密钥产生的密钥数据和加密数据，该密钥数据作为由加扰过程获得的数据被记录，在该加扰过程中使用根据相应于加密数据的错误检测代码产生的种子而产生的随机数作为输入被应用。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于执行数据记录过程的信息记录处理方法，包括：根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；执行加扰过程的加扰处理步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于记录对象数据的密钥的密钥数据；以及根据加扰数据产生的记录信号执行密钥数据的记录过程的记录处理步骤。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于执行数据记录过程的信息记录处理方法，包括：根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；执行比特位置转换过程的比特位置转换步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于记录对象数据的密钥的密钥数据，以及执行根据由比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥数据记录信号的记录过程的记录处理步骤。
根据本发明更进一步的另一方面，提供了一种用于执行作为加密数据记录在信息记录介质上的数据的再现过程的信息再现处理方法，包括：根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；执行解扰过程的解扰处理步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于再现对象数据的密钥并且从信息记录介质读出的密钥数据；以及用根据被解扰的密钥数据产生的密钥来执行再现对象数据的解密过程的解密处理步骤。
根据本发明更进一步的另一方面，提供了一种用于执行作为加密数据记录在信息记录介质上的数据的再现过程的信息再现处理方法，包括：根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；执行比特位置转换过程的比特位置转换处理步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于再现对象数据的密钥并且从信息记录介质读出的密钥数据；以及用根据比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥执行再现对象数据的解密过程的解密处理步骤。
根据本发明更进一步的另一方面，提供了一种用于执行数据记录过程的计算机程序，包括：根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；执行加扰过程的加扰处理步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于记录对象数据的密钥的密钥数据；以及执行根据加扰数据产生的密钥数据记录信号的记录过程的记录处理步骤。
根据本发明更进一步的另一方面，提供了一种用于执行作为加密数据记录在信息记录介质上的数据的再现过程的计算机程序，包括：根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；执行解扰过程的解扰处理步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于再现对象数据的密钥并且从信息记录介质读出的密钥数据；以及用根据被解扰的密钥数据产生的密钥来执行再现对象数据的解密过程的解密处理步骤。
要注意的是，可以将根据本发明的每个计算机程序通过计算机可读存储介质诸如如例如CD、FD或MO的记录介质、或者通过通信介质诸如网络提供给例如能够执行各种程序代码的计算机***。通过以计算机可读方式提供程序，在计算机***上执行根据该程序的过程。
使用信息记录处理设备、信息再现处理设备、信息记录介质、信息记录处理方法、信息再现处理方法和计算机程序，其中附加信息诸如将被记录在信息记录介质上的复制保护信息，被加密和记录，并且还和用于加密的附加信息的密钥一起被记录，作为将被记录的密钥数据的数据处理，根据相应于附加信息的错误检测代码产生种子。然后，为了密钥数据而执行加扰或比特位置转换过程，该过程中应用了根据种子产生的随机数，并且结果密钥数据被记录到信息记录介质上。因此，密钥可以被以增大的分析难度记录到信息记录介质上。
附加信息可以作为坑信号(pit signal)被记录，而密钥数据作为不同于坑信号的物理记录信号，如例如摆动信号，被记录。在这种情况下，附加信息的读取和密钥数据的读取可以并行地执行，从而，系列过程可以被高速地执行，该过程包括根据读出数据获得产生密钥所需的种子、根据所获得的种子产生密钥以及根据所产生的密钥解密附加信息。因此，可以预期有效率的数据再现。
结合其中相同的附图标记表示相同的部件或元件的附图，通过下面的描述和所附的权利要求，本发明的上述和其它目的、特征和优点将变得更加明显。
附图说明
图1是框图，示出了应用本发明的信息记录处理设备的结构；
图2是图表，说明作为用在图1的信息记录处理设备中的记录数据的扇区数据的结构；
图3是框图，说明根据图1的信息记录处理设备进行用于密钥的种子产生和数据过程的细节；
图4是框图，说明被图1的信息记录处理设备作为用于密钥的数据过程执行的加扰(scrambling)过程的细节，在该过程中应用了根据种子产生的随机数；
图5是框图，说明作为用于密钥的数据过程被图1的信息记录处理设备执行的比特位置转换过程的细节，在该过程中应用了根据种子产生的随机数；
图6A和6B是图表，说明由图1的信息记录处理设备进行的主数据的坑信号记录和密钥的摆动信号记录的细节；
图7是示意图，说明信息记录介质的记录数据的细节；
图8A和8B是图表，说明由图1的信息记录处理设备进行的附加数据的坑信号记录和附加数据的密钥的摆动信号记录的细节；
图9是流程图，说明由图1的信息记录处理设备进行的用于密钥的数据处理序列；
图10是框图，示出了应用本发明的信息再现处理设备的结构；
图11是流程图，说明通过图1的信息再现处理设备进行的用于密钥的数据处理序列；以及
图12是框图，示出了应用本发明的信息记录和再现处理设备的结构和过程。
具体实施方式
首先参照图1，示出了应用了本发明的信息记录处理设备的结构。要注意的是，这里描述的信息记录处理设备包括母盘制作设备作为用于产生被称作主盘的原始盘的设备，并且是可以被用作为用于可由普通用户使用的信息记录介质诸如DVD或蓝色射线盘的记录和再现设备的设备，或者是包括信息记录介质驱动器诸如个人计算机(PC)的设备。换句话说，该信息记录处理设备包括不但能在主盘上而且能在各种作为可记录或可重写信息记录介质的信息记录介质上执行数据记录过程的信息处理设备。
参照图1，所示的信息记录处理设备被设置以便将主数据101和作为主数据101的加密处理密钥的密钥(复制保护密钥(CP密钥))102记录到盘(信息记录介质)150上。主数据101包括内容信息和附加信息，附加信息包括例如复制保护信息(CP数据)。
包括在主数据101中的内容信息和附加信息(复制保护信息)，在盘150上作为用密钥(复制保护密钥(CP密钥))102加密的数据或者作为用根据密钥(复制保护密钥(CP密钥))102产生的密钥加密的数据被记录，并且作为加密数据被存储。
包括在主数据101中的附加信息包括复制保护信息，例如用于内容的加密过程的密钥信息或再现控制信息，并且包括含有防止其泄漏的信息的数据。例如，EKB(使能密钥块)作为这样的密钥块记录：在该密钥块中用于加密内容的再现所需的密钥信息用加密形式放置。
EKB是密钥数据块，从该块中内容的解密所需的密钥可以只通过如下过程而获得，该过程基于例如存储在具有有效许可的用户的信息处理设备中的设备密钥。根据分层树状结构的信息分布式***，EKB被设置为允许只通过用户设备(信息处理设备)获得密钥的密钥块，该用户设备具有有效的内容使用许可但是能够禁止通过无效的(废除的)用户设备获得密钥。
要注意的是，EKB是构成附加信息的数据的例子，本发明中的附加信息并不局限于EKB，而可以是任何作为机密信息记录在盘上的信息，诸如其它密钥信息、密钥产生信息、内容再现控制信息或许可信息。对于组成附加数据的数据没有限制。
在图1中，处理块111到116属于用于执行主数据处理的主数据处理***，而处理块121到125属于用于执行密钥处理的密钥处理***。首先，描述主数据的处理。
主数据101，即，内容信息和附加信息，首先由加密处理部111利用密钥(复制保护密钥)102进行加密。被编码的主数据由EDC编码部112划分成大约2k字节的单元(扇区)。此外，EDC编码部112将用于检测大约2k字节的信息是否包括一些错误的错误检测代码(EDC)加入到每个扇区。
图2说明加入EDC的扇区数据结构。一个扇区包括2048字节的数据部分161和4字节的EDC(错误检测代码)部分162。
具有由图1中所示的EDC编码部112添加的EDC的数据经过加扰(scrambling)过程，用于在加扰处理部113执行调制后随机化信号模式。ECC块产生部114为加扰数据编码错误修正信息(ECC)并且将该编码的错误修正信息和地址信息加入到加扰数据以便产生ECC块。
对于添加了错误修正信息和地址信息的ECC数据块，由主数据调制处理部115添加同步信息，并且主数据调制处理部115为ECC数据块执行用于产生符合盘的记录或再现信道的记录或再现波段信号的调制过程。此外，主数据调制处理部115的输出信号被转换为其中根据调制数据的值“0”或“1”来反转脉冲的极性的NRZI(不归零反转)信号，并且该NRZI信号作为记录信号被输出到LD(激光二极管)驱动器116。
LD(激光二极管)驱动器116根据NRZI信号调制光学拾取器(OP)130的激光二极管(LD)131。物镜(obj透镜)133将调制后的激光聚焦到盘150上，以将包括内容信息和附加信息的主数据101的加密数据记录到盘150上。
现在描述用于加密包括内容信息和附加信息(复制保护信息)的主数据101的密钥(复制保护密钥)102的记录过程。
ECC块产生部(CP ECC)121为密钥(复制保护密钥)102的密钥数据编码错误修正信息(ECC)以便产生ECC块，其中ECC被设置为密钥数据。然后，加扰处理部(CP加扰)122执行加扰过程。
特别地，加扰处理部(CP加扰)122应用从种子产生部(种子产生器)117输入其的种子来产生随机数，并且应用所产生的随机数来执行用于从ECC块产生部121输入其的密钥数据的加扰过程。
加扰后的密钥数据被输入到比特位置转换部123，其执行比特位置的转换过程，在该过程中应用根据从种子产生部117输入的种子而产生的随机数。
参照图3等等描述种子产生部117、加扰处理部122和比特位置转换部123的过程的细节。
图3示出了图1中所示的属于主数据处理***的EDC编码部112以及属于密钥102的处理***的ECC块产生部121、加扰处理部122和比特位置转换部123，以及种子产生部117。
种子产生部117接收EDC位信息，该EDC位信息被属于主数据处理***的EDC编码部112设置为与主数据相应的错误检测代码。然后，种子产生部117根据所接收到的EDC位信息来执行算术运算过程以便产生输出到属于密钥102的处理***的ECC块产生部121和加扰处理部122的种子信息。
上文参照图2描述了属于主数据处理***的EDC编码部112为内容和附加信息的每个产生由2048字节的数据部分和4字节的EDC(错误检测代码)部分组成的扇区数据。
种子产生部117接收由EDC编码部112设置的作为错误检测代码的EDC并且根据EDC的组合位信息来执行算术运算过程以便产生种子。
如图3中所看到的，在种子产生部117中提供的算术运算部1171根据EDC的输入执行算术运算过程并且产生和输出预定位数的种子信息。作为执行算术运算而使用的功能，例如，应用了在扩展区域GF(28)等等上的算术运算过程。
例如，种子产生部117的算术运算部1171根据作为错误修正代码的EDC的输入执行算术运算过程，以便产生n+m位的种子信息，并且将该种子信息的部分(n位)作为种子A输出到属于密钥处理***的加扰处理部122。此外，算术运算部1171将剩下的m位作为种子B输出到比特位置转换部123。
现在参照图4描述应用了种子信息的加扰过程，该加扰过程由属于密钥102的处理***的加扰处理部122执行。
上文参照图3描述了加扰处理部122从密钥102的处理***的ECC块产生部121接收设置为ECC块的密钥数据，并且接收根据主数据的错误检测信息(EDC)由种子产生部117产生的种子信息(种子A)。
如图4中所看到的，加扰处理部122将种子A输入到加扰处理部122中提供的随机数产生器(随机产生器)171，以便由随机数产生器171产生根据种子A的随机数。例如，种子A的值被设置为随机数产生器171的初始值，并且随机数产生器171为每个***时钟产生随机数。形成该随机数产生器171的类型可以是，例如，线性反馈移位寄存器(LFSR)或伪随机数产生器。
根据种子A由随机数产生器171产生的随机数使用从ECC块产生部121输入的密钥数据(复制保护数据)被用于由异或部172所执行的异或算术运算中，以便产生加扰数据。在密钥处理***中的下一个处理阶段，所产生的加扰数据被输入到比特位置转换部123。
比特位置转换部123执行比特位置转换过程，该过程中应用从加扰处理部122输入的用于密钥数据的加扰数据的种子信息(种子B)。
参照图5描述由比特位置转换部123执行并且应用了种子信息(种子B)的比特位置转换过程。
比特位置转换部123将种子B输入到其中的随机数产生器181中以便根据种子B由随机数产生器181产生随机数。例如，种子B的值被设置为随机数产生器181的初始值，并且由随机数产生器181为每个***时钟产生随机数。与加扰处理部122相似，构成该随机数产生器181的类型可以是，例如，线性反馈寄存器(LFSR)或伪随机数产生器。
另一方面，从加扰处理部122输入的密钥数据(复制保护密钥数据)的组成位被连续地存储到RAM 182的数据存储区域。根据种子B由随机数产生器181产生的随机数作为RAM 182的读取地址数据被输入到RAM 182。
存储在RAM 182中的被加扰的密钥数据(复制保护密钥数据)的组成位根据基于随机数产生的地址被读出并且串行输出。
例如，从加扰处理部122输入的密钥数据(复制保护密钥数据)的加扰数据是128位的数据时，从加扰处理部122输入的128位的加扰数据被连续地存储到RAM 182的存储器位置，使得第一位被存储到RAM 182的地址“001”的存储器位置，第二位存储到地址“002”的存储器位置，第三位存储到地址“003”的存储器位置等等，直到第128位被存储为止。
同时，根据基于主数据的错误检测信息(EDC)产生的种子B，随机数产生器181随机地输出地址数据1到128到RAM 182。例如，随机数产生器181输出地址如[125]、[003]、[084]到RAM 182。
RAM 182应用从随机数产生器181输入的每一个地址作为数据读出地址，并且首先读出存储在位于存储器位置[125]的位信息，并且读出存储在位于存储器位置[003]的位信息，然后读出存储在位于下一个存储器位置[084]的位信息。通过这样的过程，执行存储在RAM 182中的加扰密钥数据的组成位的位置的移位，并且产生的比特位置转换数据被输出。
从比特位置转换部123输出的比特位置转换数据被输入到作为属于密钥处理***的下一个处理部的CP调制处理部124。
再次参照图1描述密钥102的记录过程。CP调制处理部124为从比特位置转换部123输出的密钥数据执行调制过程，并且执行将密钥数据转换为与坑信号不同的物理记录信号的调制过程，例如，转换为与例如盘的摆动记录或再现信道相适应的记录和再现波段信号。
由CP调制处理部124调制的数据被NRZI转换，然后输出到EO(Electro-Optic：电光元件)驱动器125。因此，根据NRZI数据，从激光二极管131发出的激光被光学拾取器130的电光元件132的调制过程极化，以便根据盘150上的密钥102数据记录不同于坑信号的物理记录信号，例如摆动信号。
参照图6A和6B描述摆动信号的记录过程。由内容信息和包括复制保护信息的附加信息组成的主数据，被记录为根据孔201的标记和空间的长度。
另一方面，通过控制摆动记录，即在其上记录主数据的位流的偏转，来记录复制保护密钥等等的密钥102数据。
在图6A中说明的摆动记录信号221中，用于记录主数据的坑串呈现出图6A中所示的从高位置到低位置转变的偏转(H→L)。该摆动记录信号221相应于密钥数据的记录位“1”。
在图6B中说明的摆动记录信号222中，用于记录主数据的坑串呈现出图6B中所示的从低位置到高位置转变的偏转(L→H)。该摆动记录信号222相应于密钥数据的记录位“0”。
要注意的是，摆动记录信号中的一位相应于作为坑信号被记录的主数据的长度68T(T是坑信号的一个信道长度)内的记录坑的偏转的状态，并且为作为坑信息而记录的主数据的每个68T读出密钥数据的一个组成位。
通过以这种方法将主数据记录为坑信息，该主数据包括内容信息和包含复制保护信息的附加信息，以及将密钥记录为摆动记录信号，主数据和密钥可以以重叠的关系被记录到盘上。此外，在数据读取时，多种不同类型的信息(主数据和密钥)可以并行地读取。
要注意的是，尽管作为例子描述了将密钥记录为摆动记录信号的方式，但是如果它被记录为不同于坑信号的物理记录信号，那么该密钥不需要被记录为摆动记录信号，而是可以通过各种记录方式被记录。例如，可以应用基于只能记录到ROM盘上的凹槽的坑宽、坑形、深度等等的变化的记录方法。
参照图7描述由上述的记录过程产生的盘的结构。要注意的是，如上文所描述的，图1中所示的信息记录处理设备是一种这样的设备，该设备可以被用作包括作为称作主盘的源盘的生产设备的主设备(mastering apparatus)，并且进一步包括用于信息记录介质诸如可以由普通用户使用的DVD或蓝色射线盘的、或者用于PC等等的信息记录介质驱动器的记录和/或再现设备的设备。换句话说，信息记录处理设备也包括执行不仅用于主盘而且用于各种可记录或可重写的信息记录介质的数据记录过程的信息处理设备，并且图7示出了由上述的主数据和密钥数据的记录过程产生的主盘或可以被普通用户使用并且根据主盘由冲压过程产生的信息记录介质诸如DVD或蓝色射线盘。
信息记录介质310包括存储了内容的数据区域311，记录了附加信息诸如复制保护信息或内容再现控制信息的引入区域312，以及设置在盘的数据区域311周围的外圆周部分的引出区域313。
引入区域312中的信息在普通数据再现过程中不能被读出，只有在特定内容再现程序的执行过程中执行的特定处理步骤，如内容密钥获得步骤或再现控制信息获得步骤时，可以被读出。
引入区域312记录附加信息，诸如作为用于内容或内容密钥的产生所需的数据的密钥的内容密钥，复制保护信息诸如再现控制信息等等。上文描述了作为使用密钥102(参见图1)加密的数据来记录附加信息。记录数据被记录为坑数据，而密钥被记录为相应于附加数据的记录坑而设置的摆动记录信号。换句话说，附加数据和用于附加数据的密钥在盘上以重叠的关系被记录。
图8A和8B说明引入区域中记录信号的例子。特别地，图8A说明作为坑信息被记录的附加信息，其包括复制保护信息如再现控制信息等等。图8B说明由记录为图8A的记录坑的偏转或移动的摆动记录信号形成的密钥信息。
由坑信息形成的附加信息是可以从摆动记录信号获得的密钥加密的数据。
信息再现处理设备可以并行地读取均以重叠的关系记录在引入区域中的、由坑信息形成的附加信息以及由不同于坑信号的物理记录信号例如摆动记录信号形成的密钥数据。信息再现处理设备根据读取的摆动记录信号获得密钥，并且执行由坑信息的读取而获得的加密附加数据的解密，以便获得附加数据。
要注意的是，虽然这里附加数据和密钥数据被记录在引入区域中，但是它们也可以另外被记录在数据区域中。
现在参照图9描述基于应用主数据的EDC获得的种子的密钥的数据处理序列，该序列由本发明的信息记录处理设备执行。
在步骤S101，获得主数据的错误检测代码(EDC)。主数据是内容或附加数据并且是作为坑信息记录在盘上的数据。
在步骤S102，根据所获得的主数据的错误检测代码(EDC)产生种子(种子A和种子B)。该过程由根据EDC执行算术运算的种子产生部117执行，以便产生种子，如上文参照图3描述的。
然后在步骤S103，根据种子A产生随机数，并且用所产生的随机数执行密钥数据的加扰。该过程由加扰处理部122执行，如上文参照图4的描述。
然后在步骤S104，根据种子B产生随机数，并且用所产生的随机数执行密钥数据的比特位置转换。该过程由比特位置转换部123执行，如上文参照图5的描述。
然后在步骤S105，加扰过程和比特位置转换过程被执行之后执行密钥数据的调制过程，并且调制后的密钥数据作为摆动信号被记录到盘上。
现在参照图10描述再现其上记录了上述记录数据的信息记录介质(参照图7)的信息再现处理设备的处理和结构。
图10中所示的信息再现处理设备执行从盘500读取内容以及读取由复制保护信息等等形成的附加信息的过程。该内容和附加信息以坑信号的形式被记录为主数据501并且被记录为具有密钥(复制保护密钥)502的加密数据。因此，在主数据的再现过程，需要应用密钥(复制保护密钥)502的解密过程。
首先描述将由记录在盘500上的内容信息和由复制保护信息等等形成的附加信息形成的主数据501的再现序列。
主数据作为坑信号被记录到盘500上并且由光学拾取器510从盘500读出。读取的信号经过由解调部(调制DEC)511执行的解密过程。
然后，错误修正处理部(ECC)512根据ECC和获得的地址信息执行错误修正过程。然后，解扰部(解扰)513为加扰(为了使在数据记录过程中随机出现调制信号)信息执行取消加扰的过程，即解扰过程，从而解扰被加扰的信息。
此外，错误检测部(EDC)514使用以解扰信息的2k字节的扇区单位设置的错误检测代码(EDC)，验证数据错误的存在/不存在。之后，解密处理部(解密)515执行使用了根据从盘500中读出的数据(摆动信号)产生的密钥(复制保护密钥)502的解密过程，以便产生主数据501，因此产生的主数据501被输出。
现在描述从盘500读取密钥(复制保护密钥)502以及产生密钥(复制保护密钥)502的过程。密钥(复制保护密钥)作为推挽(push-pull)信号由光学拾取器510从盘500中读出，在盘500上该密钥作为不同于坑信号的物理记录信号如例如摆动信号被记录。
读出的摆动信号经过由CP解调部(CP调制DEC)521执行的解调过程。该解调信号经过由比特位置转换部522执行的比特位置转换过程。
比特位置转换部522从种子信息产生部517接收根据错误检测代码(EDC)产生的种子，根据种子产生随机数并且根据所产生的随机数执行比特位置转换。
种子信息产生部517具有与上文参照图1描述的信息记录处理设备中的种子产生部117相似的结构。种子信息产生部517接收主数据的错误检测代码(EDC)，并且执行算术运算过程，以产生要输出到比特位置转换部522的种子(种子B)和另一个要输出到解扰部523的种子(种子A)。
比特位置转换部522从种子信息产生部517接收种子B，并且应用根据种子B产生的随机数来执行与上文参照图5描述的记录过程中所执行的比特位置转换过程相反的算法，以便产生具有与比特位置转换过程之前相同比特位置的数据。
含有原始比特位置并且由比特位置转换部522的过程产生的数据被输入到解扰部523，由解扰部523对该数据执行解扰过程。
解扰部523从种子信息产生部517接收种子A，并且应用根据种子A产生的随机数来执行与上文参照图4描述的记录过程中的加扰过程相反的算法，以执行解扰来产生与加扰过程之前的数据相同的数据。
由解扰部523解扰的数据被输入到CP错误修正处理部(CP ECC)524，通过该部根据ECC的错误修正过程被执行以便获得密钥(复制保护密钥)502。
解密处理部515应用由该过程获得的密钥(复制保护密钥)502来执行包括附加数据的主数据的解密过程，产生的主数据501被输出。
例如，包含复制保护信息的附加数据的密钥作为与包含复制保护信息的附加数据的坑相应的摆动信号被记录，并且坑信号的读出和摆动信号的读出可以并行执行。因此，在图10中说明的块511到515中执行的用于主数据的过程以及在块521到524中执行的用于密钥的过程可以并行执行，从而，可以实现数据的有效读取、解码和再现。
现在参照图11描述从盘中读取密钥以及产生密钥的处理顺序。在步骤S201，从盘中读出摆动信号并且对摆动信号执行解调过程。在步骤S202，获得用于主数据的错误检测代码(EDC)，并且根据所获得的用于主数据的错误检测代码(EDC)产生种子(种子A和种子B)。该过程是与上文参照图3所描述的过程相似的过程，并且是由根据EDC执行算术运算以产生种子的种子信息产生部517执行的过程。
然后在步骤S203，根据种子B产生随机数，并且用所产生的随机数执行密钥数据的比特位置转换。该过程中的算法与上文参照图5描述的在数据记录过程中执行的、用以产生具有与比特位置转换过程之前相同的比特位置的数据的、比特位置转换过程的算法相反。
然后在步骤S204，根据种子A产生随机数，并且用所产生的随机数执行密钥数据的解扰。该过程中的算法与上文参照图4描述的在数据记录过程中执行的、用以产生与加扰过程之前相同的数据的、加扰过程的算法相反。
然后在步骤S205，根据ECC执行错误修正过程并且获得密钥(复制保护密钥)。该密钥(复制保护密钥)被用于执行包含附加数据的主数据的解密过程。
现在参照图12描述信息记录和再现处理设备的结构，所述设备包括，例如，作为用于信息记录介质的再现处理设备的DVD驱动器或蓝色射线驱动器。
盘600是DVD或蓝色射线盘，其上加密主数据作为坑信号被记录，并且密钥数据作为摆动信号被记录，如上文中所述。
记录/再现信号输入/输出部(OP)611包括含有激光二极管、再现放大器、双轴致动器等等的光学***，并且执行盘600上信号的读出。要注意的是，图12中所示的设备含有还能够执行记录过程的设备结构。
摆动(摆动)信号处理电路612从盘600中获得摆动信号并且为读信号执行解调过程。
密钥解码器(CP密钥DEC)616从记录/再现信号处理部(RW电路)615接收定时信号，并且从调制/解调ECC处理电路617输入的用于主数据的错误检测代码(EDC)数据，并且根据该错误检测代码(EDC)数据产生种子(种子A和种子B)。然后，密钥解码器616根据这样产生的种子产生随机数，应用所产生的随机数执行比特位置转换和解扰，并且根据ECC执行错误修正以便产生密钥(复制保护密钥)。
当在盘600上记录数据时，记录/再现信号处理部615执行记录补偿，但是，当从盘600再现数据时，通过PLL等等执行二进制数据再现。调制/解调ECC处理电路617执行记录或再现数据的调制或解调过程，执行错误修正编码或解码以及错误修正过程，还执行地址信息的再现。要注意的是，调制/解调ECC处理电路617提取设置到主数据的每个扇区数据的错误检测代码(EDC)并且将所提取的错误检测代码输出到密钥解码器616。
解密处理部618应用根据从盘600读出的摆动信号由密钥解码器616产生的密钥(复制保护密钥)，以便为编码的主数据和编码的复制保护信息例如作为编码的附加数据执行解密过程，以及为编码的内容执行解码过程。然后，解密处理部618将解码的结果输出到执行内容再现过程的AV***620。
伺服信号控制电路613执行双轴致动器的伺服控制和光学拾取头的寻道控制。主轴控制电路614执行使盘600旋转的主轴电动机的控制。***控制部(Syscon)619与AV***620进行通信并且控制处理块。
描述为获得作为摆动信号记录在盘600上的密钥(复制保护密钥)以及再现主数据及例如作为附加信息的复制保护信息而执行的过程。
首先，附加信息再现命令从AV***620被传送到***控制部619。***控制部619从调制/解调ECC处理电路617获得地址信息，并且控制伺服信号控制电路613执行拾取器寻道操作来移动，使得光学拾取头可以在希望的地址位置读出数据。
来自如此设定位置的光学拾取头的读信号被输出到摆动信号处理电路612。摆动信号处理电路612解调读出的摆动信号，并且该解调信号被输入到密钥解码器616。
密钥解码器616从记录/再现信号处理部615接收定时信号并且还从调制/解调ECC处理电路617接收设置到作为坑信号被记录的附加信息的错误检测代码(EDC)。此外，密钥解码器616用应用EDC数据产生的种子所产生的随机数，执行比特信息位置的重新排列，解扰和错误修正，以便获得密钥(复制保护密钥)。
另一方面，以与密钥(复制保护密钥)数据重叠的关系记录的附加信息诸如复制保护信息，由数据过程等等同时再现，PLL电路在记录/再现信号处理部615中被应用到该数据过程。所再现的数据由调制/解调ECC处理电路617解调，并且根据ECC错误修正解码如此解调的位流。
此外，由解密处理部618执行应用了由密钥解码器616根据摆动信号产生的密钥的被加密附加数据的解密过程，并且解密的结果被输出到AV***620。
因此，在坑信号位置(例如引入区域)附加信息作为主数据被记录，附加信息的密钥数据作为摆动信号被记录，从盘读取编码的附加数据和读取密钥可以被并行执行而不需要分别访问它们。由于执行并行处理这样的过程，如读出数据的解调和错误修正，所以到应用产生的密钥的编码的主数据的解密过程的处理时间被减少并且可以预期数据的有效读取和再现。
随后描述记录在盘600上的编码的内容的再现过程。
首先，内容再现命令从AV***620被传送到***控制部619。***控制部619从调制/解调ECC处理电路617获得地址信息并且根据所获得的地址信息控制伺服信号控制电路613来执行寻道操作，以移动光学拾取器到希望的地址位置。
然后，从光学拾取器获得再现信号，并且记录/再现信号处理部615使用PLL等等来获得再现数据。再现数据经过由调制/解调ECC处理电路617执行的解调过程和错误修正过程。
然后，解密处理部618执行从盘600读出的编码的内容的解密过程。根据摆动信号由密钥解码器616产生的密钥被应用到解密过程。
以例如图像/声音再现位流的形式由解密处理部618获得的内容作为解密过程的结果被输出到AV***620。
要注意的是，记录在信息记录介质上的附加信息是与作为摆动信号被记录的密钥被编码的数据，并且内容也作为加密数据被记录。作为摆动信号记录的密钥或根据密钥产生的内容密钥对该内容进行加密。
因此，当用内容密钥对内容进行加密时，应用了作为摆动信号被记录的密钥的内容密钥产生过程被执行，并且用该内容密钥执行加密内容的解密过程。
如上所描述的，附加信息有时包括内容密钥的获得所需的信息，如例如上文中所描述的EKB。附加信息包括要应用到加密内容的解密过程中的密钥数据、密钥产生信息、内容再现控制信息、内容拷贝控制信息和内容的属性信息。
如上文描述，附加信息被记录为编码的数据，以及例如作为盘的引入区域中的坑信号，并且作为密钥应用到附加信息的加密中的密钥数据作为摆动信号被记录在与坑信息相应的位置。
因此，当附加信息再现时，被编码附加信息的读取和应用到附加信息的加密中的密钥的读取可以并行执行。从而，如读出数据的解调和错误修正的过程可以并行执行，并且密钥的产生、使用所产生的密钥的附加信息的加密和再现可以被有效地执行。
要注意的是，虽然上述的系列过程可以由硬件执行，然而它们也可以另外通过软件或硬件和软件的组合结构来执行。当由软件执行系列过程时，定义处理序列的程序被安装到包括在专用硬件中的计算机的存储器中，或被安装到通过安装各种程序可执行各种功能的通用计算机中。
例如，程序可以被预先记录到作为记录介质的硬盘或ROM(只读存储器)上。或者，程序可以被暂时或永久存储(记录)到可移除的记录介质上诸如软盘、CD-ROM(光盘只读存储器)、MO(磁光)盘、DVD(数字多用途盘)、磁盘或半导体存储器。刚才所述的可移除的记录介质可以作为封装软件被提供。
要注意的是，如上所述，程序可以不从该可移除记录介质安装到计算机中，而是可以另外通过无线通信从下载站点传送到计算机或通过网络如LAN(局域网)或网际网由有线通信传送到计算机。计算机可以接收用这种方法传送的程序并且将该程序安装到它的内置记录介质诸如硬盘上。
要注意的是，本说明书中所描述的步骤可以但并不是必须按所述的顺序以时间序列处理，或者可以根据执行处理的设备的处理容量或在需要场合并行或单独执行。此外，在本说明书中，术语“***”用于表示由多个设备形成的逻辑集合结构，其可以或可以不必包括在同一个外壳中。
虽然已经使用特定术语描述了本发明的优选实施例，但是这样的描述仅仅用于说明目的，要理解的是，在不脱离权利要求的精神和范围下可以进行改变和变化。

Claims (24)

1.一种用于执行数据记录过程的信息记录处理设备，包括：
种子产生部，用于根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码产生种子；
随机数产生部，用于根据所述种子产生部产生的种子而产生随机数；
加扰处理部，用于执行加扰过程，其中由所述随机数产生部产生的随机数被用于设置为用于记录对象数据的密钥的密钥数据；以及
记录处理部，用于执行根据加扰数据产生的密钥数据记录信号的记录过程。
2.根据权利要求1的信息记录处理设备，还包括用于执行比特位置转换过程的比特位置转换部，在该过程中由所述随机数产生部产生的随机数被用于将密钥数据设置为用于记录对象数据的密钥，所述记录处理部执行根据由比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥数据记录信号的记录过程。
3.根据权利要求1的信息记录处理设备，其中所述记录处理部记录密钥数据记录信号，作为不同于坑信号的物理记录信号。
4.根据权利要求1的信息记录处理设备，其中所述记录处理部用密钥加密记录对象数据，并且将所加密的记录对象数据作为坑信号记录，并且将相应于密钥的密钥数据记录信号作为不同于坑信号的物理记录信号记录在记录坑信号的位置。
5.根据权利要求2的信息记录处理设备，其中所述种子产生部根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码执行多个种子的产生，所述种子包括要应用在所述加扰处理部的加扰过程中用于产生随机数的第一种子和要应用在所述比特位置转换部的比特位置转换过程中用于产生随机数的第二种子。
6.一种用于执行数据记录过程的信息记录处理设备，包括：
种子产生部，用于根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码产生种子；
随机数产生部，用于根据所述种子产生部产生的种子而产生随机数；
比特位置转换部，用于执行比特位置转换过程，其中由所述随机数产生部产生的随机数被用于设置为记录对象数据的密钥的密钥数据，以及
记录处理部，用于执行根据由比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥数据记录信号的记录过程。
7.一种信息再现处理设备，用于执行作为加密数据记录在信息记录介质上的数据的再现过程，所述设备包括：
种子产生部，用于根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码产生种子；
随机数产生部，用于根据所述种子产生部产生的种子而产生随机数；
解扰处理部，用于执行解扰过程，其中由所述随机数产生部产生的随机数被用于设置为用于再现对象数据的密钥并且从信息记录介质读取的密钥数据；以及
解密处理部，用于使用根据所解扰的密钥数据产生的密钥执行再现对象数据的解密过程。
8.根据权利要求7的信息再现处理设备，还包括用于执行比特位置转换过程的比特位置转换部，其中由所述随机数产生部产生的随机数被用于从信息记录介质读取的密钥数据，所述解密处理部用根据比特位置转换过程由所述比特位置转换部获得的数据产生的密钥，执行再现对象数据的解密过程。
9.根据权利要求7的信息再现处理设备，还包括用于从记录在信息记录介质上但不同于坑信号的物理记录信号读取密钥数据的读取部。
10.根据权利要求7的信息再现处理设备，还包括读取部，用于从记录在信息记录介质上的坑信号读取再现对象数据，以及在记录坑信号的位置从不同于坑信号的物理记录信号读取密钥数据。
11.根据权利要求8的信息再现处理设备，其中所述种子产生部根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码执行多个种子的产生，所述种子包括要应用在所述解扰处理部的解扰过程中用于产生随机数的第一种子和要应用在所述比特位置转换部的比特位置转换过程中用于产生随机数的第二种子。
12.一种信息再现处理设备，用于执行作为加密数据记录在信息记录介质上的数据的再现过程，所述设备包括：
种子产生部，用于根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码产生种子；
随机数产生部，用于根据所述种子产生部产生的种子而产生随机数；
比特位置转换部，用于执行比特位置的转换过程，其中由所述随机数产生部产生的随机数被用于设置为用于再现对象数据的密钥并且从信息记录介质读出的密钥数据；以及
解密处理部，用于用根据由比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥来执行再现对象数据的解密过程。
13.一种用于执行数据记录过程的信息记录处理方法，包括：
根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；
根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；
执行加扰过程的加扰处理步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于记录对象数据的密钥的密钥数据；以及
根据加扰数据产生的记录信号执行密钥数据的记录过程的记录处理步骤。
14.根据权利要求13的信息记录处理方法，还包括执行比特位置转换过程的比特位置转换步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于记录对象数据的密钥的密钥数据，该记录处理步骤执行根据由比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥数据记录信号的记录过程。
15.根据权利要求13的信息记录处理方法，其中记录处理步骤将密钥数据记录信号记录为不同于坑信号的物理记录信号。
16.根据权利要求13的信息记录处理方法，其中记录处理步骤用密钥对记录对象数据进行加密，并且将所加密的记录对象数据记录为坑信号，并且将相应于密钥的密钥数据记录信号作为不同于坑信号的物理记录信号，记录在记录坑信号的位置。
17.根据权利要求14的信息记录处理方法，其中种子产生步骤根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码执行多个种子的产生，所述种子包括要应用在加扰处理步骤的加扰过程中用于产生随机数的第一种子和要应用在比特位置转换步骤的比特位置转换过程中用于产生随机数的第二种子。
18.一种用于执行数据记录过程的信息记录处理方法，包括：
根据相应于记录对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；
根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；
执行比特位置转换过程的比特位置转换步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于记录对象数据的密钥的密钥数据，以及
执行根据由比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥数据记录信号的记录过程的记录处理步骤。
19.一种用于执行作为加密数据记录在信息记录介质上的数据的再现过程的信息再现处理方法，包括：
根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；
根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；
执行解扰过程的解扰处理步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于再现对象数据的密钥并且从信息记录介质读出的密钥数据；以及
用根据被解扰的密钥数据产生的密钥来执行再现对象数据的解密过程的解密处理步骤。
20.根据权利要求19的信息再现处理方法，还包括执行比特位置转换过程的比特位置转换步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于从信息记录介质读取的密钥数据，该解密处理步骤用根据通过比特位置转换过程由比特位置转换步骤获得的数据产生的密钥，来执行再现对象数据的解密过程。
21.根据权利要求19的信息再现处理方法，还包括从记录在信息记录介质上但不同于坑信号的物理记录信号读取密钥数据的读取步骤。
22.根据权利要求19的信息再现处理方法，还包括从记录在信息记录介质上的坑信号读取再现对象数据以及在记录坑信号的位置从不同于坑信号的物理记录信号读取密钥数据的读取步骤。
23.根据权利要求20的信息再现处理方法，其中种子产生步骤根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码执行多个种子的产生，所述种子包括要应用在加扰处理步骤的加扰过程中用于产生随机数的第一种子和要应用在比特位置转换步骤的比特位置转换过程中用于产生随机数的第二种子。
24.一种用于执行作为加密数据记录在信息记录介质上的数据的再现过程的信息再现处理方法，包括：
根据相应于再现对象数据设置的错误检测代码产生种子的种子产生步骤；
根据种子产生步骤产生的种子而产生随机数的随机数产生步骤；
执行比特位置转换过程的比特位置转换处理步骤，其中由随机数产生步骤产生的随机数被用于设置为用于再现对象数据的密钥并且从信息记录介质读出的密钥数据；以及
用根据比特位置转换过程获得的数据而产生的密钥执行再现对象数据的解密过程的解密处理步骤。
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