JP3965961B2 - 記録媒体、記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体、記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置に係り、特に主情報を記録するためのランレングス制限がなされた変調信号のランレングス特性を利用して、コピープロテクトに必要な情報が記録された光ディスク等の記録媒体、記録媒体への記録方法、記録装置、記録媒体の記録情報の再生方法及び再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コピープロテクト機能を持つ記録媒体にはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等が公知である。ＤＶＤによれば、媒体にＢＣＡ（Burst Cutting Area），ＮＢＣＡ（Narrow Burst Cutting Area）によるメディア固有のＩＤ情報やコンテンツの暗号化によって不正コピーの防止がなされている。一方、近年のディスクメディアに記録できる情報量はＤＶＤをはるかにしのぎ、ＤＶＤの持つコピープロテクト機能だけでは十分な著作権保護が困難になってきている。
【０００３】
コピープロテクト機能を強力にするために、例えば特開平７−２３５１３０号公報には、読み出しが不可能なエラー領域を予めディスクに構成することによって、コピープロテクト機能を持たせる記録媒体とその再生装置が開示されている。また、特開平１１−３０６６７５号公報には、記録媒体上のピットの長さを基準の値から変化をさせることによって、通常のデータのピット列と区別されるピット列で電子透かしデータを記録し、単にディスクコピーしようとしたときには、再生時のＰＬＬの作用により電子透かしデータがコピーできず、よって、電子透かしデータの有無により不正コピーがなされたディスクかどうかの判別を可能とした記録媒体及び再生装置の発明が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、特開平７−２３５１３０号公報記載の従来の記録媒体及び再生装置では、コピープロテクトのために再生が不能な領域を形成することになり、データ記録容量を増やそうという元々の要求と相反するものとなってしまう。また、特開平１１−３０６６７５号公報記載の従来の記録媒体及び再生装置によれば、電子透かしとしての機能は持たせることができるものの、ピット形成時に起きた問題との切り離しが困難であり、検出に特殊な処理を必要とする等の問題がある。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ＤＶＤに比較して非常に強力な著作権保護が可能なコピープロテクト機能をランレングス制限された変調で主情報を記録する際に補助情報をランレングス制限で多重をして記録する補助情報記録によってコンテンツデータとメディアの利用を個別に制限が可能な記録媒体、記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、補助情報を記録することによる記録媒体の記録容量の低下を生じさせることなく、補助情報の検出を簡単な構成で実現することが可能な記録媒体、記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第１の発明の記録媒体は、ユーザーにより改変できない読み出し専用の第１の領域と、書き込み専用又は書き換え可能な第２及び第３の領域とが設けられている記録媒体であって、第１の領域には、媒体毎に異なる固有のＩＤ情報が予め記録されており、第２の領域には、複数の第１の暗号化鍵情報が主情報としてランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、第１の暗号化鍵情報を保護するための第１の暗号鍵及び所定の制御情報からなる補助情報がＲＬＬ（ｄ、ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている複数の第１の暗号化鍵情報に重畳されて予め記録されており、第３の領域は、ユーザーによりコンテンツの記録再生可能な領域であり、初期化状態においては未記録状態であることを特徴とする。
【０００８】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明の記録媒体は、著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵によって復号した第１のデータによりコンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をすると共に、第２の領域から再生した複数の第１の暗号化鍵情報を該第２の領域から再生した第１の暗号鍵で暗号化した情報を、記録再生装置にユニークな第２の復号鍵によって復号した第２のデータを第１の領域から再生したＩＤ情報で暗号化した第３のデータにより、暗号化コンテンツデータを更に暗号化もしくは復号（第２の暗号化）したコンテンツデータを主情報とし、第１の暗号鍵及び記録媒体のコピー制御情報とを補助情報として、主情報がランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、補助情報がＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳されてそれぞれ第３の領域に記録されていることを特徴とする。
【０００９】
第１の発明のユーザーデータが未記録である記録媒体及び第２の発明のユーザーデータが記録されている記録媒体のいずれも、補助情報はＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳されてそれぞれ記録されているため、主情報に影響を与えることなく補助情報の記録ができる。
【００１０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録方法は、著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵によって復号した第１のデータによりコンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をする第１のステップと、記録媒体の第２の領域から再生した複数の第１の暗号化鍵情報を該第２の領域から再生した第１の暗号鍵で暗号化する第２のステップと、第２のステップにより暗号化された情報を、記録再生装置にユニークな第２の復号鍵によって復号して第２のデータを得る第３のステップと、第２のデータを記録媒体の第１の領域から再生したＩＤ情報で暗号化した第３のデータを得る第４のステップと、第３のデータにより、第１のステップで得られた暗号化コンテンツデータを更に暗号化もしくは復号（第２の暗号化）する第５のステップと、第５のステップで暗号化もしくは復号されたコンテンツデータを主情報とし、第１の暗号鍵及び記録媒体のコピー制御情報とを補助情報として、主情報がランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、補助情報がＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳された信号を生成して記録媒体の第３の領域に記録する第６のステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録装置は、記録媒体の第１の領域及び第２の領域の記録信号を再生して、複数の第１の暗号化鍵情報及び第１の暗号鍵及びＩＤ情報を再生する再生手段と、著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵によって復号した第１のデータによりコンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をする第１の暗号化手段と、再生手段からの複数の第１の暗号化鍵情報を第１の暗号鍵で暗号化して得た情報を、記録再生装置にユニークな第２の復号鍵によって復号して第２のデータを得た後、その第２のデータを再生手段からのＩＤ情報で暗号化した第３のデータを得るデータ生成手段と、第３のデータにより、第１の暗号化手段で得られた暗号化コンテンツデータを更に暗号化もしくは復号（第２の暗号化）する第２の暗号化手段と、第２の暗号化手段で暗号化もしくは復号されたコンテンツデータを主情報とし、第１の暗号鍵及び記録媒体のコピー制御情報とを補助情報として、主情報がランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、補助情報がＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳された記録用信号を生成する記録用信号生成手段とを有し、記録用信号生成手段により生成された記録用信号を記録媒体の第３の領域に記録する構成としたものである。
【００１２】
上記の本発明の記録方法及び装置では、第２の発明の記録媒体の第３の領域へのコンテンツデータの記録ができると共に、コンテンツ利用とメディア利用を分離し、それぞれ別々の暗号化を施すことができ、また、著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を用いてコンテンツデータを暗号化しているので、著作権者によるコンテンツ利用の可否を反映することができる。また、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵を用いているため、記録媒体の利用に関する制御を可能にできる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録装置は、再生手段から得られる複数の第１の暗号化鍵情報によって予め規定されている記録媒体のコピー制御情報と、記録をしようとするコンテンツデータのコピー制御情報とが予め定められた条件と一致をするかどうか判定し、一致の判定結果が得られた場合にのみ、第２の暗号化手段で暗号化コンテンツデータの更なる暗号化もしくは復号（第２の暗号化）をさせ、一致の判定結果が得られないときには第２の暗号化手段への暗号化コンテンツデータの伝送を阻止することにより記録を中止する出力制限手段を更に有することを特徴とする。この発明では、コンテンツ及びメディア（記録媒体）双方のコピー制御情報の比較により、不一致のときには記録を中止することができる。
【００１４】
また、上記の目的を達成するため、本発明の再生方法は、記録媒体の第１の領域と第２の領域からそれぞれ記録鍵情報を再生する第１のステップと、記録媒体の第３の領域から暗号化されたコンテンツデータに、補助情報が重畳されたデータを再生して暗号化されたコンテンツデータと補助情報を分離する第２のステップと、第２のステップにより分離された補助情報中の第１の暗号鍵で第１のステップで第２の領域から再生された複数の第１の暗号化鍵情報で暗号化もしくは復号して得た第４のデータを、再生装置にユニークな第３の復号鍵によって復号して第５のデータを得る第３のステップと、第５のデータを第１のステップで第１の領域から再生されたＩＤ情報で暗号化もしくは復号して第６のデータを得る第４のステップと、第６のデータにより、第２のステップで得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する第５のステップと、再生するコンテンツデータの利用権利を示す第４の復号鍵によって、第５のステップで得られたデータを復号することにより得られた第７のデータで第５のステップで得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する第６のステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、本発明の再生装置は、記録媒体の第１の領域と第２の領域からそれぞれ記録鍵情報を再生する再生手段と、記録媒体の第３の領域から暗号化されたコンテンツデータに、補助情報が重畳されたデータを再生して暗号化されたコンテンツデータと補助情報を分離する再生・分離手段と、再生・分離手段により分離された補助情報中の第１の暗号鍵で、再生手段により第２の領域から再生された複数の第１の暗号化鍵情報で暗号化もしくは復号して得た第４のデータを、再生装置にユニークな第３の復号鍵によって復号して第５のデータを得、更にこの第５のデータを再生手段により第１の領域から再生されたＩＤ情報で暗号化もしくは復号して第６のデータを得るデータ生成手段と、第６のデータにより、再生・分離手段で得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する第１の暗号復号化手段と、再生するコンテンツデータの利用権利を示す第４の復号鍵によって、第１の暗号復号化手段で得られたデータを復号することにより得られた第７のデータで第１の暗号復号化手段で得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号してコンテンツデータを得る第２の暗号復号化手段とを有する構成としたものである。
【００１６】
本発明の再生方法及び再生装置では、補助情報がＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳されてそれぞれ第３の領域に記録されている記録媒体から補助情報を再生できると共に、主情報として暗号化されて記録されているコンテンツデータも再生することができる。
【００１７】
また、上記の目的を達成するため、本発明の再生装置は、第１の暗号復号化手段で得られたデータ中のコンテンツデータの第１のコピー制御情報と、第２の暗号復号化手段で得られたコンテンツデータに埋め込まれたコンテンツデータの第２のコピー制御情報とをそれぞれ検出する検出手段と、第１及び第２のコピー制御情報が予め定められた条件で一致するかどうか判定する判定手段と、判定手段により一致の判定結果が得られた場合にのみ、第２の暗号復号化手段からのコンテンツデータを出力し、一致の判定結果が得られないときには第２の暗号復号化手段からのコンテンツデータの出力を中止する出力制限手段を更に有することを特徴とする。この発明では、コンテンツデータに埋め込まれた第２のコピー制御情報と補助情報内の第１のコピー制御情報とを比較し、一致しない場合はコンテンツデータの出力を中止することができる。
【００１８】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録装置は、第１の暗号化手段を、予め記録媒体もしくは装置に記録してある記録情報、又は利用者が所有している携帯可能な記憶媒体に記憶された利用者識別情報、又は配信された配信情報によって第１のデータを暗号化して得られた中間キーによりコンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をする構成とし、また、本発明の再生装置は、第２の暗号復号化手段を、予め記録媒体もしくは装置に記録してある記録情報、又は利用者が所有している携帯可能な記憶媒体に記憶された利用者識別情報、又は配信された配信情報によって第７のデータを暗号化して得られた中間キーにより第５のステップで得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する構成としたことを特徴とする。
【００１９】
本発明では、機器もしくは利用者毎にユニークな中間キーを得て暗号化しているため、コンテンツの利用を機器もしくは利用者に属するようにすることができ、また、媒体毎にユニークな中間キーを得て暗号化しているため、媒体上のデータの不正な利用や不正の媒体の複製を防止するなどのコンテンツの利用を媒体に属するようにすることができる。
【００２０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の再生装置は、再生手段、再生・分離手段、データ生成手段及び第１の暗号復号化手段はメディア・デスクランブル部分を構成し、第２の暗号復号化手段、検出手段、判定手段及び出力制限手段はコンテンツ・デスクランブル部分を構成し、メディア・デスクランブル部分とコンテンツ・デスクランブル部分との間に、転送相手の認証とバスの暗号化を行う装置内の相互認証及びバス暗号化部を設けたことを特徴とする。この発明では、メディア・デスクランブル部分とコンテンツ・デスクランブル部分の間を認証とバス暗号化で保護することができる。この構成は、記録装置でも同様にでき、コンテンツスクランブル部分とメディアスクランブル部分の間を認証とバス暗号化で保護することができる。
【００２１】
また、本発明は、コピー制御情報で処理した結果を鍵として、非暗号化データを暗号化することでコピー制御情報の改変を防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる記録媒体の一実施の形態の構成図を示す。同図において、記録媒体の一例である光ディスク１は、最内周側から最外周側に向かって、ディスク１枚毎に異なるＩＤ情報を書き込むＩＤ情報領域２、コントロールデータ等の制御情報を記録するリードイン領域３、ユーザーデータを記録するユーザーデータ領域４及び最外周部分のリードアウト領域５の順に構成されている。
【００２３】
ＩＤ情報領域２は、光ディスク１の１枚毎に異なるＩＤ情報（ユニークメディアＩＤ）がブランクメディアの出荷時に、例えばレーザーによる反射膜の破壊など不可逆な記録方式で書き込まれた、ユーザーにより改変できない読み出し専用領域である。後述する制御情報が光ディスク１の製造単位で共通であるのに対して、ＩＤ情報領域２に記録されるＩＤ情報は、光ディスク１の１枚毎に異なるディスク固有の（ユニークな）ＩＤ情報である。
【００２４】
リードイン領域３は、ユーザーデータとは別の様々な制御情報が記録される領域である。このリードイン領域３に記録される制御情報には、データの書き込みに伴い書き換えが必要な制御情報、例えば記録最終セクタの位置・書き込みセッションの情報および記録されるコンテンツの情報などのデータと、媒体に予め記録しておくディスク種類や規格のバージョン・製造情報およびコンテンツに関する情報および媒体への記録条件やコピープロテクションのデータなど書き換える必要の無い読み出し専用データとがある。
【００２５】
ユーザーデータ領域４は、ユーザーに開放された記録領域で、ファイルを管理するためのデータ(ファイルシステム)を含む様々なユーザーデータそのものを記録装置で書き込む領域である。従って、光ディスク１がブランクメディアとして出荷される際には、このユーザーデータ領域４はすべて未記録状態であり、ユーザー所有の記録装置によりコンテンツのデータがユーザーデータとして順次内周から外周の順で記録される。また、ユーザーデータ領域４にすでに記録が行われていれば、記録装置により必要に応じて記録部分に上書き記録される。
【００２６】
リードアウト領域５は、ユーザーデータ領域４の外周部分からディスク外周までを占める領域で、リードアウト用の所定のデータパターンが記録される。なお、リードイン領域３とユーザーデータ領域４は以下の説明では書き換え可能な領域として説明するが、書き込み専用であってもよい。
【００２７】
上記のリードイン領域３、ユーザーデータ領域４及びリードアウト領域５からなる三領域のデータは、記録装置で記録データにエラー保護（ＥＣＣ）を付加した後、変調信号のランレングス特性を基にした所定の変調方式で変調されて光ディスク１に記録される。また、これらの領域３〜５には、ユーザーデータが未記録のディスクには正しい位置に記録ができるよう、記録時に利用されるアドレス情報がプリピット情報又は記録溝のウォブリングなど読み出し専用の記録方式で媒体を製造する際に、予め金型であるスタンパーにより成型され複製されている。
【００２８】
また、上記のリードイン領域３には上記の制御情報以外にコピープロテクションに係るデータとして、メディアキー及びデバイス毎に異なる復号に必要な複数の鍵情報から暗号化により生成された複数の暗号化キーからなる鍵データ（MKBメディア）が記録される。しかし、従来のように単に暗号化鍵データを記録するだけでは暗号方式が破られたり、媒体が書き換え可能であるので鍵データそのものが改変されたり、本来のものとは異なる偽のデータに置き換えられたりするなどの不正利用の試みに対しては、殆ど無防備に暗号化鍵データを記録している現状の方式ではセキュリティ上脆弱である。
【００２９】
そこで、本実施の形態ではデータの記録に伴い重畳記録される補助情報（Extra Information）を鍵として秘匿する必要のあるデータを暗号化し記録することで、鍵データそのものの改変、偽のデータへの置き換えにより秘匿性を高め、前記課題を解決する点に特徴がある。
【００３０】
また、本実施の形態は、補助情報の主情報への重畳記録にはＲＬＬ（Run Length Limited）制限のｋ制限を利用した点に特徴がある。ここで、符号語中の論理値「１」と「１」との間の論理値「０」の数が最小でｄ個であり、符号語中の論理値「０」と「０」との間の論理値「１」の数が最大でｋ個であるとき、ランレングス制限規則ＲＬＬ（ｄ，ｋ）と記すが、上記のＲＬＬ制限のｋ制限とは、上記の符号語中の論理値「０」と「０」との間の論理値「１」の最大数の制限をいう。
【００３１】
次に、本発明の実施に好適なＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法について説明する。
【００３２】
図２は本発明になる記録装置の要部の補助情報重畳回路の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、ディジタル情報信号である主情報は補助情報重畳回路１０内のフォーマット部１１に入力され、ここで誤り訂正符号等の付加がなされた後、記録媒体１８の記録フォーマットに合わせた信号フォーマットに変換され、ソースコードとして８−１５変調部１２に入力される。８−１５変調部１２は後述するように、入力されるソースコード（入力データ語）を符号化するために、複数の符号化テーブル１３を有し、ソースコード（入力データ語）の８ビット毎に複数の符号化テーブル１３に対応させて、この８ビットのソースコード（入力データ語）を１５ビットの符号ビットに変換をすると共に同期信号を付加して順次出力する。
【００３３】
また、この８−１５変調部１２には、補助情報（Extra Information）が最大ラン設定信号として入力され、出力される符号語のＲＬＬ制限のｋ制限を行う。この補助情報（Extra Information）については、後に詳述する。８−１５変調部１２から出力された信号（符号語）は、ＮＲＺＩ変換回路１４に入力され、ここでＮＲＺＩ変換された後、記録信号として記録駆動回路１５により光ディスク等の記録媒体１８に記録される。
【００３４】
図３は図２中の８−１５変調部１２の一例のブロック図を示す。図３に示すように８−１５変調部１２は、符号語選択肢有無検出回路１２１と、複数の符号化テーブル１３を備えたアドレス演算部／同期語生成部１２２と、第１及び第２のパスメモリ１２３及び１２５と、第１及び第２のＤＳＶ演算メモリ１２４及び１２６と、ＤＳＶ比較部１２７と、メモリ制御／符号出力部１２８とから構成されている。
【００３５】
ここで、図３の動作の説明に先立ち、アドレス演算部／同期語生成部１２２がアドレス演算して符号語を出力するために参照する複数の符号化テーブル１３について、まず説明する。符号化テーブル１３は、図４乃至図８に示す、要素０〜要素５の６つの符号化テーブルで構成されており、入力語に対応して符号語（すなわち、変換後の出力符号語）と、この符号語に直接結合しても所定のランレングス制限規則（例えば、最大ランレングス１１Ｔ）を満たすような次の符号語を得るために次の入力語を変調するのに使用する符号化テーブルを示す状態情報Ｓ＋１とを格納している。
【００３６】
また、６つの符号化テーブルのうちの特定の符号化テーブル要素と他の特定の符号化テーブル要素は、所定の入力データ語に対しては、その所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように、すなわち、それぞれの符号語中の「１」の数がＤＳＶ制御可能となるように、一方が偶数個あるときは他方は奇数個となるように偶奇性を有して符号語が割り当てられている。
【００３７】
図４〜図８では、８ビットの入力語を１５ビットの符号語に変換するための状態”Ｓ＝０”〜”Ｓ＝５”の６つの符号化テーブルの例を示す。図４〜図８の各符号化テーブル要素において、入力語は１０進数で示され、変換後の出力符号語は１０進数と２進数（１５ビット）で示され、また、各出力符号語の右端の数字は、符号語の間を直接結合しても、所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブル要素を示す状態情報Ｓ＋１を示す。
【００３８】
例えば、図４に示す状態”Ｓ＝０”の符号化テーブル要素を参照すると、入力語「０」では状態情報Ｓ＋１は”４”であり、入力語「１」では状態情報Ｓ＋１が”５”であり、入力語が「２」では状態情報Ｓ＋１が”０”であることが分かる。従って、状態”Ｓ＝０”の符号化テーブルを使用して入力語「０」の変調（符号化）を行ったときには、次の入力語に対しては状態”Ｓ＝４”の符号化テーブルを用いて変調を行うことになる。
【００３９】
また、状態”Ｓ＝０”と状態”Ｓ＝３”の各テーブルに着目すると、入力語「０」〜「３８」に対応する出力符号語をＮＲＺＩ変換した信号は、極性が逆（符号語に含まれる「１」の数の偶奇性が異なる）となるように配置されている。これにより、次の符号語をＮＲＺＩ変換するときの初期値を異なるように設定できる。また、逆極性にすると、ＤＳＶの場合、増える方向と減る方向とにすることができる。
【００４０】
符号化規則については、各符号化テーブル共に、次に遷移する状態情報Ｓ＋１として状態”Ｓ＝０”が選択される場合は、前の出力符号語ＬＳＢ側のゼロラン長が「０」となるように（すなわち、出力符号語が「１」で終るように）なっている。また、状態”Ｓ＝３”の符号化テーブルにおいては、入力語「０」〜「３８」に対応する各出力符号語は、ＭＳＢ側のゼロラン長が「２」となるように配置されている。従って、状態”Ｓ＝３”の符号化テーブルの入力語「０」〜「３８」に対応する各出力符号語を、それぞれ状態”Ｓ＝０”の符号化テーブルにおける入力語「０」〜「３８」に対応する各出力符号語と交換しても、ＮＲＺＩ変換後のランレングスが３Ｔ〜１１Ｔに限定されるランレングス制限規則を維持できる。状態”Ｓ＝２”と状態”Ｓ＝４”の各符号化テーブルの入力語「０」〜「１１」及び「２６」〜「４７」についても同様に、交換を行ってもランレングス制限規則が維持できるように配置されている。
【００４１】
次に、図３の８−１５変調部１２の動作について説明する。まず、アドレス演算部／同期語生成部１２２内の同期語生成部で生成、付加される同期信号に対して初期テーブル（符号化テーブル要素の選択肢の初期値）を選択しておく。次に、８ビットの入力データ語ＳＣｔが入力されると、符号語選択肢有無検出回路１２１は今回の入力データ語ＳＣｔと、アドレス演算部／同期語生成部１２２から供給される先行出力符号語（ここでは選択された初期値）によって決定された状態情報とに基づいて、今回の入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語が一意に決まるか、または選択肢があるかを検出し、検出結果をアドレス演算部／同期語生成部１２２とＤＳＶ値比較部１２７に出力する。
【００４２】
ここで、図４〜図８に示した符号化テーブル１３の状態”Ｓ＝０”と状態”Ｓ＝３”の各テーブルに着目すると、前述したように、状態”Ｓ＝３”のテーブルの出力符号語のうち、入力データ語（入力語）「０」〜「３８」に対応する出力符号語は、状態”Ｓ＝０”のテーブルの出力符号語と交換しても符号化規則を維持することができ、また復号可能である。また、状態”Ｓ＝２”と状態”Ｓ＝４”の各テーブルに着目すると、状態”Ｓ＝４”のテーブルの出力符号語のうち、入力語「０」〜「１１」及び「２６」〜「４７」に対応する出力符号語は、状態”Ｓ＝２”のテーブルの出力符号語と交換しても符号化規則を維持することができ、また復号可能である。
【００４３】
更に、図４〜図８に示した符号化テーブルでは、状態”Ｓ＝０”と状態”Ｓ＝２”のテーブルの出力符号語は、それぞれ状態”Ｓ＝３”と状態”Ｓ＝４”のテーブルの入力語に対応する出力符号語においてはＮＲＺＩ変換後の極性が逆になるように構成されているため、状態”Ｓ＝０”のテーブルの入力語「０」〜「３８」と、状態”Ｓ＝２”のテーブルの入力語「０」〜「１１」及び「２６」〜「４７」が発生した場合には、複数の出力符号語をとり得ることになり、パス「１」とパス「２」としてＤＳＶ（Digital Sum Value）の値を利用して最適な出力符号語を選択することにより、ＤＳＶ制御を行うことができる。
【００４４】
そこで、符号語選択肢有無検出回路１２１は、アドレス演算部／同期語生成部１２２から供給される状態情報が状態”Ｓ＝０”であって、入力データ語ＳＣｔが「０」〜「３８」の場合は、「選択肢有り」の検出結果を出力する。このとき、アドレス演算部／同期語生成部１２２は、符号化テーブル１３中の状態”Ｓ＝０”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ１ｔを読み出すと共に、状態”Ｓ＝３”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ２ｔを読み出す。
【００４５】
また、符号語選択肢有無検出回路１２１は、アドレス演算部／同期語生成部１２２から供給される状態情報Ｓ＋１が状態”Ｓ＝２”であって、入力データ語ＳＣｔが「０」〜「１１」又は「２６」〜「４７」の場合も、「選択肢有り」の検出結果を出力する。このとき、アドレス演算部／同期語生成部１２２は、符号化テーブル２３中の状態”Ｓ＝２”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ１ｔを読み出すと共に、状態”Ｓ＝４”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ２ｔを読み出す。
【００４６】
更に、符号語選択肢有無検出回路１２１は、アドレス演算部／同期語生成部１２２から供給される状態情報Ｓ＋１が状態”Ｓ＝３”であって、前の出力符号語のＬＳＢ側のゼロラン長が２〜６であり、次の出力符号語が状態”Ｓ＝０”の符号化テーブルにおける出力符号語と入れ替えても符号化規則を崩さない範囲にあるときにも、すなわち、最大ラン長が１１Ｔ（ｋ＝１０）を超えることなく符号化が可能なときにも、「選択肢有り」の検出結果を出力する。このとき、アドレス演算部／同期語生成部１２２は、符号化テーブル１３中の状態”Ｓ＝３”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ１ｔを読み出すと共に、状態”Ｓ＝０”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ２ｔを読み出す。
【００４７】
このように、符号語選択肢有無検出回路１２１の検出結果が「選択肢有り」の場合には、アドレス演算部／同期語生成部１２２により算出されるアドレスは２つとなるので、この場合には、符号化テーブル１３は時分割処理などにより２種類の符号語を出力する。そして、符号化テーブル１３から出力される２種類の符号語は、一方がパス「１」の出力符号語ＯＣ１ｔとして第１のパスメモリ１２３に入力され、他方がパス「２」の出力符号語ＯＣ２ｔとして第２のパスメモリ１２５に入力される。
【００４８】
符号語選択肢有無検出回路１２１は、上記以外の条件では「選択肢無し」（一意に決まる）の検出結果をアドレス演算部／同期語生成部１２２に供給する。アドレス演算部／同期語生成部１２２は、符号語選択肢有無検出回路１２１からの検出結果に基づいて、符号化テーブル１３のアドレスを算出する。
【００４９】
すなわち、符号語選択肢有無検出回路１２１の検出結果が「選択肢なし（一意に決まる）」の場合には、アドレス演算部／同期語生成部１２２により算出されるアドレスは１つであるので、このアドレスに対応する出力符号語が符号化テーブルアドレスから読み出されて、パスメモリ１２３及び１２５に同じ出力符号語が入力される。
【００５０】
ここで、パスメモリ１２３には、過去にパスメモリより出力符号語を出力した時点以降にパスメモリ１２３に入力された符号語列（ＯＣ１ｔ−１、ＯＣ１ｔ−２、・・・、ＯＣ１Tdsvc）と直前に入力されたパス「１」の出力符号語ＯＣ１ｔが蓄積されており、パスメモリ１２５には、過去にパスメモリより出力符号語を出力した時点以降にパスメモリ１２５に入力された符号語列（ＯＣ２ｔ−１、ＯＣ２ｔ−２、・・・、ＯＣ２Tdsvc）と直前に入力されたパス「２」の出力符号語ＯＣ２ｔが蓄積されている。
【００５１】
また、第１のＤＳＶ演算メモリ１２４には、過去に選択されたすべての出力符号語と直前に入力されたパス「１」の出力符号語から得られるＤＳＶ値（ＤＳＶ１ｔ−１）が記憶されており、第２のＤＳＶ演算メモリ１２６には、過去に選択されたすべての出力符号語と直前に入力されたパス「２」の出力符号語から得られるＤＳＶ値（ＤＳＶ２ｔ−１）が記憶されている。
【００５２】
一方、ＤＳＶ値比較部１２７は、例えば、ＤＳＶ演算メモリ１２４からの今までのＤＳＶの総和の絶対値｜ＤＳＶ１ｔ−１｜と、ＤＳＶ演算メモリ１２６からの今までのＤＳＶの総和の絶対値｜ＤＳＶ２ｔ−１｜と大小比較しており、その比較結果をメモリ制御／符号出力部１２８へ出力する。
【００５３】
メモリ制御／符号出力部１２８は、ＤＳＶ値比較部１２７から入力される比較結果が、｜ＤＳＶ１ｔ−１｜＜｜ＤＳＶ２ｔ−１｜であるときには、パスメモリ１２３に記憶されている過去の出力符号語列（ＯＣ１Tdsvc、・・・、ＯＣ１ｔ−２、ＯＣ１ｔ−１）を選択された出力符号語として出力すると共に、パスメモリ１２５にも出力して書き換え、ＤＳＶ演算メモリ１２６の記憶内容をＤＳＶの絶対値が小さい方のＤＳＶ演算メモリ１２４に記憶されているＤＳＶ１ｔ−１に書き換える。
【００５４】
これに対し、メモリ制御／符号出力部１２８は、ＤＳＶ値比較部１２７から入力される比較結果が｜ＤＳＶ１ｔ−１｜≧｜ＤＳＶ２ｔ−１｜であるときには、パスメモリ１２５に記憶されている過去の出力符号語列（ＯＣ２Tdsvc、・・・、ＯＣ２ｔ−２、ＯＣ２ｔ−１）を選択された出力符号語として出力すると共に、パスメモリ１２３にも出力して書き換え、ＤＳＶ演算メモリ１２４の記憶内容をＤＳＶの絶対値が小さい方のＤＳＶ演算メモリ１２６に記憶されているＤＳＶ２ｔ−１に書き換える。
【００５５】
その後、パス「１」の出力符号語ＯＣ１ｔをパスメモリ１２３に記憶すると共に、出力符号語ＯＣ１ｔを含めたＤＳＶをＤＳＶ演算メモリ１２４で演算して記憶する。また、パス「２」の出力符号語ＯＣ２ｔをパスメモリ１２５に記憶すると共に、出力符号語ＯＣ２ｔを含めたＤＳＶをＤＳＶ演算メモリ１２６で演算して記憶する。なお、符号語選択肢有無検出回路１２１の検出結果が「選択肢無し」の場合には、パス「１」およびパス「２」の出力符号語は同じとなる。
【００５６】
以上の動作を入力データ語が無くなるまで繰り返し、最後にパスメモリ１２３又はパスメモリ１２５に蓄積されているすべての出力符号語をメモリ制御／符号出力部１２８を介して出力することにより、ＮＲＺＩ変換後に所定のランレングス制限規則（ここでは、最小ラン長３Ｔ、最大ラン長１１ＴのＲＬＬ（２，１０））を満足するＤＳＶ制御された出力符号語を出力することができる。勿論、バッファにより出力符号語の出力制御をする事も可能である。
【００５７】
さて、以上の図４〜図８に示した６つの符号語化テーブルによって３Ｔから１１Ｔにラン長が制限され、ＤＣ成分が抑圧可能な符号語系列を生成可能なことを示した。次に、図２または図３に示した最大ラン設定信号として入力される補助情報による補助情報重畳回路１０内の８−１５変調部１２の制御に関して図９及び図１０のフローチャートを併せ参照して説明する。
【００５８】
まず、図３中のパスメモリ１２３及び１２５、ＤＳＶ演算メモリ１２４及び１２６、符号化テーブル状態等の初期設定を行い（図９のステップＳ１）、次に符号化テーブル状態をもとに同期語を読み込み、パスメモリ１２３及び１２５、ＤＳＶ演算メモリ１２４及び１２６の更新を行う（図９のステップＳ２）。次に１入力データ語を読み込み（図９のステップＳ３）、条件１の入力データ語かどうかを判断する（図９のステップＳ４）。
【００５９】
条件１の入力データ語である場合（ステップＳ４でＹの場合）は、図１０のステップＳ８へ移り、条件１の入力データ語でない場合（ステップＳ４でＮの場合）は、図９のステップＳ５へ移る。条件１は（（状態＝０）＆＆（入力データ語＜３９））である。
【００６０】
ステップＳ５で条件２の入力データ語かどうかを判断し、条件２の入力データ語である場合（ステップＳ５でＹの場合）は、図１０のステップＳ８へ移り、条件２の入力データ語でない場合（ステップＳ５でＮの場合）は、図９のステップＳ６へ移る。条件２は（（状態＝２）＆＆（（入力データ語＜１２）｜｜（（入力データ語＞２５）＆＆（入力データ語＜４８））））である。
【００６１】
ステップＳ６で条件３の入力データ語かどうかを判断し、条件３の入力データ語である場合（ステップＳ６でＹの場合）は、図１０のステップＳ８へ移り、条件３の入力データ語でない場合（ステップＳ６でＮの場合）は、図９のステップＳ７へ移る。
【００６２】
条件３は先行ゼロラン長０、１をそれぞれ、Ｏｃｔ１の下位のゼロラン長、Ｏｃｔ２の下位のゼロラン長として、最大ラン設定信号＝０の場合は、（先行ゼロラン長０，１＞２）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＜１５５））＆＆ ｋ＝１０（すなわち、最大ラン長１１Ｔ）を維持していることであり、最大ラン設定信号＝１の場合は、（先行ゼロラン長０，１＞２）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＜１５５））＆＆ 最大ランが１２Ｔ（ｋ＝１１）ことである。
【００６３】
また、最大ラン設定信号＝２の場合は、（先行ゼロラン長０，１＞２）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＜１５５））＆＆ 最大ランが１３Ｔ（ｋ＝１２）であるが、１２Ｔを含まないことであり、最大ラン設定信号＝３の場合は、（先行ゼロラン長０，１＞２）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＜１５５））＆＆ 最大ランが１３Ｔであることである。
【００６４】
また、条件３は上記の場合の他、先行ゼロラン長０、１をそれぞれ、Ｏｃｔ１の下位のゼロラン長、Ｏｃｔ２の下位のゼロラン長として、最大ラン設定信号＝０の場合は、（９＞先行ゼロラン長０，１＞６）＆＆（状態＝５）＆＆（入力８０＜データ語＜２５５））＆＆ ｋ＝１０を維持していることであり、最大ラン設定信号＝１の場合は、９＞先行ゼロラン長０，１＞６）＆＆（状態＝５）＆＆（入力８０＜データ語＜２５５））＆＆ 最大ランが１２Ｔのことである。
【００６５】
また、最大ラン設定信号＝２の場合は、９＞先行ゼロラン長０，１＞６）＆＆（状態＝５）＆＆（入力８０＜データ語＜２５５））＆＆ 最大ランが１３Ｔであるが、１２Ｔを含まないことであり、最大ラン設定信号＝３の場合は、９＞先行ゼロラン長０，１＞６）＆＆（状態＝５）＆＆（入力８０＜データ語＜２５５））＆＆ 最大ランが１３Ｔであることである。
【００６６】
図９に示した条件３ではｋ＝１０すなわち最大ラン長が１１Ｔとなるとき、ＤＳＶの小さくなる符号化テーブルを選択する処理を行っている。これは最大ラン設定信号が、例えば、０の時に有効な処理である。最大ラン設定信号が、例えば、１の時には条件３を満たす場合は同じ処理を行い、状態０の符号語を選んだ場合、ｋ＝１１すなわち最大ラン長が１２Ｔとなるときには無条件に状態０を次にとる状態に設定をする。
【００６７】
これによって、最大ラン設定信号が０の時はｋ＝１０を満足するＲＬＬ（２，１０）制限を満たす変調方式によって変調がなされ、最大ラン設定信号が１の時はｋ＝１１を満足するＲＬＬ（２，１１）制限を満たす変調方式によって変調がなされるよう変調方式の切り替えを行う事が可能である。同様に、最大ラン設定信号が２の時はｋ＝１２であるが、１２Ｔ信号は含まない。最大ラン設定信号が３のときはｋ＝１２を満足するＲＬＬ（２，１２）制限を満たす変調方式によって変調がなされるよう変調方式の切り替えを行うよう最大ラン設定信号によって最大ラン長を制御する。
【００６８】
すなわち、最大ラン設定信号を０〜３のいずれかを示す補助情報に従って選択することによって、変調方式の異なるエリアを生成することが可能であり、主情報に変調方式の切り替えによる補助情報を重畳することが可能である。
【００６９】
次に、上記のステップＳ６で条件３の入力データ語ではないと判定されたときには、例外条件かどうかを判断し、例外条件である場合は例外処理を実行し図１０のステップＳ９へ移り、例外条件でない場合は、そのまま図１０のステップＳ９へ移る（図９のステップＳ７）。
【００７０】
上記の例外処理は、（１）（（先行ゼロラン長＞６）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＝２５５））の例外条件を満足するときは状態＝２とする処理であり、または（２）（（先行ゼロラン長＝７ｏｒ８）＆＆（状態＝４）＆＆（入力データ語＝２５５））の例外条件を満足する場合は状態＝１とする処理である。
【００７１】
図９のステップＳ４、Ｓ５及びＳ６の判定により、上記の条件１〜３のうちのどれか一つの条件を満足する入力データ語のときには、図１０のステップＳ８に進み、前述したように、図３のメモリ制御／符号出力部１２８が、ＤＳＶ値比較部１２７から入力される比較結果が、パスメモリ１２３及び１２５のうち、ＤＳＶの小さな方のパスメモリに記憶されている過去の出力符号語列を選択された出力符号語として出力すると共に、ＤＳＶの大きな方のパスメモリにも出力してＤＳＶの小さい方のパスメモリの内容に揃えると共に、ＤＳＶ演算メモリ１２４及び１２６のうち記憶内容をＤＳＶの絶対値が小さい方のＤＳＶ演算メモリに揃える。
【００７２】
また、図９のステップＳ７の処理を経由した場合は、図１０のステップＳ９により、入力データ語により状地帯を設定する。そして、ステップＳ８又はＳ９の処理が終わると、状態１を基にＯＣ１ｔをパスメモリ１２３（候補０）に入力し、状態２を基にＯＣ２ｔをパスメモリ１２５（候補１）に入力し、ＤＳＶ０，１を更新する（図１０のステップＳ１０）。続いて、次に来る入力データ語が同期語かどうかを判別し（図１０のステップＳ１１）、同期語である場合はパスメモリ１２３及び１２５のうち、ＤＳＶの小さな方のパスメモリを選択し、この選択結果を基にして既に入力されているパスメモリのデータをＤＳＶの小さい方のデータに揃えて保持し直す（図１０のステップＳ１２）。つまり、ＤＳＶ０，１をＤＳＶの小さい方に揃える。そして、図９のステップＳ２に戻る。
【００７３】
他方、ステップＳ１１で次に来る入力データ語が同期語でない場合は、次に来る入力データ語がない、入力データ語が終了したかどうかを判別し（図１０のステップＳ１３）、終了した場合は処理を終了し、入力データ語が終了していない場合は図９のステップＳ３に戻る。
【００７４】
なお、これまでの例ではＤＳＶ制御にはＤＳＶ絶対値を基にしてＤＳＶ絶対値が小の系列を選択するような実施の形態を説明したが、ＤＳＶ制御のための信号はＤＳＶ絶対値に限定するものではなく、ＤＳＶを小さくする情報であれば実施が可能である。
【００７５】
次に、本発明になる再生装置の要部の実施の形態について説明をする。図１１は本発明になる再生装置の要部を構成する補助情報再生・分離回路の一実施の形態のブロック図を示す。図１１において、図示せぬ記録媒体等から再生された再生信号は図示せぬ再生信号処理手段によって２値化されて復調装置である補助情報再生・分離回路の入力符号語ビット列としてＮＲＺＩ復調回路２１に入力されてＮＲＺＩ復調される。
【００７６】
ＮＲＺＩ復調回路２１からシリアルに取り出された入力符号語ビット列は３分岐され、シリアル／パラレル変換器２２にシリアルに入力され、他方が同期検出回路２３にシリアルに入力され、更に補助情報復号器２４にもシリアルに入力される。補助情報復号器２４の動作については後述する。
【００７７】
同期検出回路２３は、入力された符号語ビット列に挿入されている、固定パターンの同期語を検出し、符号語列間隔のワードクロックを生成し、シリアル／パラレル変換器２２に入力し、ワードクロックをタイミング信号としてシリアル／パラレル変換器２２からパラレル信号に変換された符号語列を出力させる。このパラレル出力符号語列を入力符号Ｃｋと記す。この入力符号Ｃｋは２分岐され、一方はワードレジスタ２５に入力されて１符号語長の遅延がなされ、他方は状態演算器２６に入力される。
【００７８】
ワードレジスタ２５の出力符号Ｃｋ−１は符号語ケース検出回路２７に入力される一方、符号語ケース検出回路２７から出力されるケースと、Ｃｋが入力される状態演算器２６から出力される状態情報Ｓｋと共にアドレス演算を行うアドレス生成回路２８に入力され、ここで復号テーブル２９のアドレスを生成させる。復号テーブル２９は、アドレス生成回路２８により生成されたアドレスに基づいて、出力データ語を出力する。
【００７９】
次に、更に詳しく図１１の補助情報再生・分離回路について説明を加える。図４〜図８に示した符号化テーブルによって前述した如く符号化がなされた符号語列Ｃｋ−１，Ｃｋ,Ｃｋ＋１，・・・・は、ＬＳＢ側のゼロラン長によってグループ分け（以下ケースと呼ぶ）ができ、ケースによって次に取り得る状態が表１に示すように決まっている。
【００８０】
【表１】
すなわち、Ｃｋ−１のケースを検出し、Ｃｋの符号化がなされた状態が分かれば、出力データは一意に決まる。
【００８１】
例えば、図１１の補助情報再生・分離回路に下記の符号語列Ｃｋ−１〜Ｃｋ＋２が入力されたものとする。
Ｃｋ−１： ０００００００００１０００００
Ｃｋ ： ０１００１０００１０００１００
Ｃｋ＋１： １００００１０００００１００１
Ｃｋ＋２： ００００１０００００００００１
【００８２】
このとき、Ｃｋは先行ゼロラン長、すなわちＣｋ−１の下位のゼロラン長が「５」であるので、表１からケース２であることが分かる。従って、表１からＣｋは状態Ｓが”１”，”３”，”４”，”５”のうち何れかで符号化されていることが分かる。また、Ｃｋを１０進数で表記すると”９２８４”であり、例えば式１の状態検出の演算式からＳｋ＝４、すなわち状態４で符号化がなされていることが分かる。また、Ｃｋ−１は１０進数で表記すると”３２”であり、図４の符号化テーブルから入力語が”３２”で、次の状態Ｓ＋１が”４”に遷移している入力語は「０」であるので「０」と復号される。
【００８３】
次に、Ｃｋもケースは２であり、次の符号語Ｃｋ＋１が１０進数で”１６９０５”であり，式１の状態検出の演算式からＳｋ＝５、すなわち状態５で符号化がなされていることが分かる。また、Ｃｋは１０進数で表記すると”９２８４”であり、図４の符号化テーブルから入力語が”９２８４”で、次の状態Ｓ＋１が”５”に遷移している入力語は「１」であるので「１」と復号される。同様に、Ｃｋ＋１は「２」と復号される。式１がＣｋの符号化された状態を検出するためのＣ言語で記述した演算式の一例である。
【００８４】
以上のように、本発明による補助情報記録は主情報に影響なく補助情報ビットを付加する事が可能であり、主情報の復号も補助情報に影響されることなく可能である。
【００８５】
以上述べた補助情報は、例えば、記録領域に記録されるデータ単位であるセクタ毎に切り替え補助情報を多重する事が考えられる。例えば、図１２に示すように記録セクタとして、セクタ０、セクタ１、セクタ２、セクタ３、セクタ４があった場合、補助情報ビットとして、それぞれに「０１」、「００」、「１０」、「１１」、「０１」と割り付けるとすると、最大ラン設定は「１」、「０」、「２」、「３」、「１」となり、ｋ制限はそれぞれ前記条件３で説明したように「ｋ＝１１」、「ｋ＝１０」、「ｋ＝１２で１２Ｔは含まない」、「ｋ＝１２」となる。
【００８６】
図１３は図１１中の補助情報復号器２４の一例の構成図を示す。図１１中のＮＲＺＩ復調回路２１から出力されたビット列は、図１３の補助情報復号器２４内のレジスタ２４１に入力される。レジスタ２４１は、図１２に示したｋ制限よりも長いビット同期クロックで入力ビット列をシフトしてパターン比較器２４２に供給する。パターン比較器２４２は、入力ビット列のｋが”１１”か”１２”かを結果出力２４３へ出力する。結果出力２４３はｋが”１１”のパターン、ｋが”１２”のパターンが出現したとき、カウンタ２４４に出力を送る。
【００８７】
これにより、カウンタ２４４はｋが”１１”のパターン又はｋが”１２”のパターンの出現回数をカウントし、そのカウント結果を比較器２４６に供給して、予め定めた基準値２４５と比較させる。ｋ＝１０に制限されている符号語が出現する場合、すなわち、ｋ＝１１、ｋ＝１２の符号語が出現しない場合には、比較器２４６は「００」を出力する。ｋ＝１１であれば比較器２４６は「０１」を出力する。ｋ＝１２でｋ＝１１が現われない場合は、比較器２４６は「１０」を出力する。また、ｋ＝１２であれば、比較器２４６は「１１」を出力する。
【００８８】
なお、基準値２４５はパターン比較器２４２での誤検出を防ぐために予め適当値に設定しておく。また、カウンタ２４４のカウント値は、例えば図１１の同期検出回路２３で、１セクタに一回の特定の同期語パターンを検出することによって検出されたセクタ情報によってリセットされる。
【００８９】
以上のようにして秘匿性の高いＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録と再生について説明したが、次に、この補助情報を用いた本発明による記録媒体、いわゆるブランクメディアを製造する際の媒体プリフォーマッタについて説明する。
【００９０】
媒体は従来の書き換え可能な記録型媒体の製造と同様の工程で製造される。当初記録時に利用されるアドレス情報が媒体を成型する際あらかじめ金型であるスタンパーにより複製されており、その後記録膜、反射膜、保護膜などを付ける工程を経て、フォーマッタで処理可能な媒体となる。この状態では全面にわたって一切のデータは記録されておらず、全面未記録状態である。
【００９１】
図１４は媒体フォーマッタの一実施の形態の構成図を示す。同図に示す媒体フォーマッタは、記録媒体の一例のブランクディスク３０のリードイン領域３２に様々な制御情報に加えコピープロテクションに係るデータが重畳記録される補助情報（Extra Information）を鍵として秘匿する必要のあるデータを暗号化して記録し、また、記録媒体１枚毎に割り当てられた、異なるＩＤ情報を不可逆な記録方式でＩＤ情報領域３２に書き込み、ユーザーデータ領域３３には何も記録しないブランクディスク（ブランクメディア）３０を作成して出荷する。
【００９２】
この媒体フォーマッタの構成及び動作について更に説明するに、最初にメディアを利用するためのキーであるメディアキー３５を、デバイスキーブロック３６からの、デバイス（記録機あるいは再生機）ごとに異なる暗号復号に必要な複数の鍵情報（デバイスキー）により暗号化器３７で暗号化した媒体の鍵データ（MKBメディア）が生成される。ここで、デバイスキーブロック３６は、複数の記録用デバイスキーがマトリクス状に配置された集合で、１つのメディアキー３５を各々のデバイスキーで暗号化器３７で別々に暗号化する。従って、暗号化器３７からはデバイスキーブロック３６を構成する複数のデバイスキーと同数の暗号化データ（媒体の鍵データ）が取り出されてデータ処理部３８に入力される。
【００９３】
データ処理部３８は、入力された複数の暗号化データを順番に並べた集合（ＭＫＢメディア）を生成すると共に、これら複数の暗号化データのうち、必要に応じて記録／再生制限情報３９に従って、その一部の暗号化データをダミーデータに置き換える機能を有している。これにより、ダミーデータが記録された記録媒体に対して記録又は再生を行うデバイス側で有するデバイスキーで暗号を解いても、得られるデータは元のメディアキーとは異なるデータとなるので、結局そのデバイスでは上記のダミーデータの記録媒体は利用できなくなり、特定の機器でのこの媒体の利用に制限を加える事が可能となる。
【００９４】
また、データ処理部３８は、ＭＫＢメディアを構成する複数の暗号化データのうち所望の暗号化データを無効化する機能も有している。これにより、例えば悪意によるハッキング等で特定の機器に割り当てた暗号復号キーが破られてしまった場合でも、破られたデバイスの暗号化キーを無効データに置き換えることによって、破られたことがわかった時点以降の媒体では、該当するデバイスキーを無効にすることでセキュリティ性を向上させることができる。
【００９５】
データ処理部３８で生成された媒体の鍵データ（MKBメディア）は、鍵データそのものが改変されたり本来のものとは異なる偽のデータに置き換えられたりするなどの不正利用の試みに対抗するため、暗号化鍵（Extra Info. キー）４２により暗号化器４５で暗号化され、補助情報重畳回路４０に供給される。一方、容易に改変されたくない媒体不変の情報（Media Info.）４１や、例えばディスク種類や規格のバージョン・製造情報などの制御情報や、コピープロテクション関連情報のうち秘匿性の高い例えば記録／再生制限情報３９が媒体の鍵データ（MKBメディア）保護に用いる暗号化鍵（Extra Info.キー）４２と共に加算器４３で結合されて補助情報（Extra Information）として補助情報重畳回路４０に供給される。
【００９６】
補助情報重畳回路４０は、前述した図２に示した構成で、Extra Info.キー４２により暗号化されたＭＫＢメディアが主情報として入力されると共に、加算器４３から補助情報（Extra Information）が入力され、前述した動作によりＭＫＢメディアにＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法によって補助情報が重畳される。このような処理が終わったＭＫＢメディアは、他の様々な制御情報と一体とされてリードインデータとなり、更に誤り符号等の付加がされた後所定の変調方式で変調され、出荷前のブランクディスク３０のリードイン領域３２に予め記録される。
【００９７】
上記のリードインデータの記録が終了したディスクは、記録媒体１枚毎に固有の値が割り当てられたＩＤ情報、すなわちユニークメディアＩＤ４４が例えばレーザーによる反射膜の破壊や不可逆な記録方式を使って、読み出し専用データとして書き込まれた後ブランクディスク３０として市場に出荷される。
【００９８】
次に、上記のブランクディスク３０に対して、ユーザーがコンテンツデータを記録する記録装置について説明する。
【００９９】
記録装置は、大きく分けてコンテンツデータの処理を行う「コンテンツスクランブル」部分と、媒体に記録するデータを処理する「メディアスクランブル」部分とに分かれ、コンテンツスクランブル部分では主にＷＭ（ウォータマーク）処理、コンテンツスクランブル、暗号化コンテンツデータの出力制限などが行われ、メディアスクランブル部分では前記コンテンツスクランブル部分からの出力データである暗号化コンテンツデータにメディア記録用のスクランブルをもう一度かけ、媒体に記録する。
【０１００】
まず、記録装置のコンテンツスクランブル部分の構成及び動作について図１５のブロック図と共に説明する。図１５に示す記録装置のコンテンツスクランブル部分は、例えばパーソナルコンピュータ内部のエンコーダボードに搭載されている。図１５において、記録装置にはコンテンツ５０と、コンテンツ５０に係るコピーマネージメント情報（コピー制御）がウォータマーク（ＷＭ）として埋め込まれた非暗号化コンテンツ（WM CMI）５１、上記ＷＭと同じ内容のコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）５２、コンテンツを利用するためスクランブルを解くための鍵（コンテンツ利用キー（Key-contents））５３、コンテンツ５０を暗号化する鍵情報（コンテンツキー）と複数のコンテンツ利用キーから生成された複数の暗号化キー（MKBコンテンツ；MKB▲２▼）、及びメディアスクランブル部分で使われる媒体に係るコピーマネージメント情報（CMI▲２▼）５５等のデータが入力される。
【０１０１】
ＷＭ検出部５６は非暗号化コンテンツデータから電子透かしなどによる公知の方法でＷＭ（ウォータマーク）検出を行い、ＷＭ埋込、リマーク部５７でＷＭから検出されたデータに含まれるコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）に従ってＷＭの再マーキングが所定のルールで行われる。
【０１０２】
一方、多くのコンテンツ利用キーによりコンテンツキーが暗号化された複数の暗号化キーの集合である、上記のコンテンツの鍵データ（MKBコンテンツ：ＭＫＢ▲２▼）５４は、著作権者がコンテンツ５０と共に配布されるものである。
【０１０３】
著作権者は著作物を保護するため、MKBコンテンツ５４を構成する複数の暗号化キーのうち例えばハッキング等によって破られたデバイスの暗号化キーに該当する部分の鍵データを無効データ（ダミーデータ）に置き換えることで、ハッキング等によって破られたデバイスで以降そのコンテンツが使用できないようにする事も可能である。
【０１０４】
この配布されたMKBコンテンツ５４は、記録装置のコンテンツスクランブル部分毎に割り当てられたコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）５３で暗号化器５８において解読され、コンテンツ暗号化のためのコンテンツキーとされる。不正な機器ではこの解読作業ができないので、正しいコンテンツキーが得られず、不正なキーを使い無理に記録したとしても再生側で得られる正規のコンテンツキーと一致せず、結果的に復号されるデータが異なるのでコンテンツの利用はできないことになる。
【０１０５】
得られたコンテンツキーは、コンテンツの利用を機器もしくは利用者に属するようにする場合は、暗号化器５９に入力され、ここで機器の持つＩＤもしくは利用者が所有するＩＣカードなどに記録された利用者識別ＩＤにより機器もしくは利用者毎にユニークな中間キーに変換される。また、媒体上のデータの不正な利用を防止する場合などコンテンツの利用を媒体に属するようにするには、媒体から予め読み出しておいた媒体固有のＩＤにより媒体毎にユニークな中間キーを得る。これにより、媒体間のコピーは可能（自由）だが利用者が再生する機器もしくは利用者が制限される記録済み媒体、もしくは他の媒体へのコピーはできないがコンテンツの利用は機器もしくは利用者の制限を受けない２つの記録済み媒体が実現できることになる。
【０１０６】
次に、コピー制御情報の改変を防ぐため中間キーは暗号化器６０に供給され、ここで上記のコンテンツデータをコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）５２で処理されて鍵に変換されてコンテンツスクランブル６１に供給され、非暗号化コンテンツをコンテンツスクランブル（コンテンツ暗号化）する。中間キーをコピー制御情報（CMI▲１▼）で処理し鍵の一部とすることでコピー制御情報（CMI▲１▼）を改変して不正な利用をする行為も防ぐことができる。
【０１０７】
以上の手順で出来上がったコンテンツスクランブル６１からの暗号化コンテンツデータと、コンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）とは加算器６２に入力されて結合されて例えばセクタデータを構成する。そして、複数のセクタデータを集めることで１つのコンテンツデータが例えば１つのファイルとして出来上がる。以上で媒体に記録するファイルレベルでのデータが完成する。
【０１０８】
出来上がったコンテンツスクランブル済みのデータは、メディアに記録するため次のステップである「メディアスクランブル」をかけるが、非暗号化コンテンツデータに含まれるＷＭから検出されたコンテンツコピー制御の内容と、外部から入力されたコンテンツコピー制御の内容に矛盾が生じたり、著作権者から配布されるMKBコンテンツ５４を利用者に割り当てられたコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）５３で解けない場合などの不正な利用、もしくはデータの改竄がされている場合には、コンテンツを利用する権利が無いので、コンテンツスクランブル部分からメディアスクランブル部分へはデータを出力しないように暗号化コンテンツデータの出力制限を、出力制限器６４で行う。
【０１０９】
出力制限器６４を経たファイルレベルのデータは装置内の相互認証及びバス暗号化部６６により、不正な相手への転送を防ぐために、転送相手の認証及びバスデータの横取りなどデータ漏洩を防ぐためのバス暗号化が行われる。
【０１１０】
電子配信やパッケージメディアに本発明を応用する場合は、ここまでのコンテンツスクランブル部分の手順を著作権者側で予め済ませて、暗号化済みのデータをユーザーに配信したり、メディア製造メーカに供給しパッケージメディアとしてもよい。
【０１１１】
次に、記録装置のメディアスクランブル部分の構成及び動作について図１６の一実施の形態のブロック図と共に説明する。図１６に示す記録装置のメディアスクランブル部分は、例えばパーソナルコンピュータに装着されたＤＶＤドライブである。メディアスクランブル部分は、メディア記録用のスクランブルをもう一度かけ、媒体に記録する。このメディアスクランブル部分は「メディアスクランブル部分」、「媒体への記録制限部分」および「補助情報の重畳／再生部分」そして「媒体への記録／再生部分」からなる。
【０１１２】
記録に先立ち記録装置のメディアスクランブル部分は、光ディスク７０上にあるリードイン領域７２の各種制御情報データや補助情報に記録されている鍵（Extra Info.キー）により暗号化された鍵データ（MKBメディア）を読み出しつつ、そこに同時に記録されているＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法によって重畳された補助情報（Extra Information）を、図１１に示した構成の補助情報再生・分離回路７４により読み出し、補助情報に記録された媒体不変の情報（Media Info.）７６、例えばディスク種類や規格のバージョン・製造情報などの制御情報や、コピープロテクション関連情報のうち秘匿性の高い例えば記録／再生制限情報や媒体の鍵データ（MKBメディア）保護に用いる暗号化鍵などの情報を抽出しておく。
【０１１３】
次にリードイン領域７２のデータのうち暗号化された鍵データ（MKBメディア）を、補助情報から抽出したExtra Info.キー７５で暗号化器７７において復号し、復元されたMKBメディアを暗号化器７８に供給し、ここで記録機１台１台のメディアスクランブル部にユニークに割り当てられている記録用デバイスキー７９で解いて、メディアスクランブルのためのメディアキーを得る。
【０１１４】
得られたメディアキーはコンテンツスクランブル部分から出力されたコンテンツの暗号化に用いるが、その際ディスク内データを丸ごと他のディスクにコピーするという方法でコンテンツデータが違法に使用される事を防ぐため、暗号化器８０に供給すると共に、ＩＤ情報領域７１にブランクディスク出荷時に記録媒体１枚毎に割り当てられた固有のＩＤ情報を不可逆な記録方式で書き込まれている読み出し専用のユニークメディアＩＤ（IDメディア）のデータを暗号化器８０に供給して、メディアキーからメディアごとに異なるユニークキーを得る。さらにコピー制御情報の改変を防ぐため、このユニークキーをメディアに係るコピー制御情報（CMI▲２▼）で暗号化器８１において処理しメディアスクランブル用のキーを得る。
【０１１５】
一方、上記の図１５のコンテンツスクランブル部分から出力されたコンテンツ暗号化されたデータが、例えばＡＴＡＰＩ（AT attachment packet interface）やＳＣＳＩ（small computer system interface）などの汎用バスを介して、図１６のメディアスクランブル部分の装置内の相互認証及びバス暗号復号化部８２に入力され、ここで転送相手の認証及びバス暗号復号化が行われる。
【０１１６】
装置内の相互認証及びバス暗号復号化部８２から取り出された暗号化コンテンツデータは、メディアスクランブル８３に供給され、ここで暗号化器８１から出力されたメディアスクランブル用のキーで、再度メディアスクランブル（暗号化）され、最終的に媒体に記録されるデータとなる。
【０１１７】
以上でディスクに記録するデータは揃った。しかし、まず記録に先立ち記録装置は予めブランクディスクである光ディスク７０のリードイン領域７２の補助情報から抽出した記録／再生制限情報やメディアの属性がこれから記録する条件と矛盾が生じたり、リードイン領域７２に記録されているMKBメディアを記録装置に割り当てられたメディア利用キー（Keyメディア）で解けない場合は、不正な利用もしくはデータの改竄がされていると判断して、記録制限器８４はメディアスクランブル８３から補助情報重畳回路８５へのデータ出力を遮断してディスク７０へのデータ記録は行わない（記録データの出力制限）。
【０１１８】
上記の検証を経て記録が可能と判断されれば、記録制限器８４はメディアスクランブル８３からの暗号化されたコンテンツデータを補助情報重畳回路８５へ出力する。
【０１１９】
他方、装置内の相互認証及び暗号復号化部８２からのメディアに係るコピー制御情報（CMI▲２▼）と、補助情報再生・分離回路７４により読み出された光ディスク７０上にあるリードイン領域７２の各種制御情報データや補助情報に記録されている鍵（Extra Info.キー）７５は、ユーザーデータ領域の補助情報として加算器８６において一体化されて補助情報重畳回路８５に入力される。
【０１２０】
この補助情報重畳回路８５は、図２に示した回路構成で、暗号化されたコンテンツデータが主情報として、また、加算器８６からのメディア暗号鍵を補助情報として受け、暗号化されたコンテンツデータは誤り符号等の付加がされた後所定の変調方式で変調され、光ディスク７０のユーザーデータ領域７３に記録される。その際、ユーザーデータ領域７３の補助情報はＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法によって記録データに重畳記録される。
【０１２１】
次に、本発明の再生装置について説明する。再生装置は上記の記録装置でコンテンツデータが記録済みのディスクを再生する。再生装置は大きく分けて「メディア・デスクランブル部分」と「コンテンツ・デスクランブル部分」とに分かれる。メディア・デスクランブル部分では補助情報（Extra Information）の再生部分、メディア・デスクランブル、メディアデータの出力制限が行われ、コンテンツ・デスクランブル部分では暗号化コンテンツデータの復号処理、ＷＭ検出およびコンテンツデータの出力制限が行われる。
【０１２２】
図１７は本発明になる再生装置のメディア・デスクランブル部分のブロック図を示す。まず、図１７と共に再生装置のメディア・デスクランブル部分の構成及び動作を説明する。再生装置のメディア・デスクランブル部分は始めに記録済みの光ディスク９０上にあるユーザーデータ領域９３の各種制御情報データや補助情報（Extra Information）に記録されている鍵（Extra Info.キー）により暗号化された鍵データ（MKBメディア）を読み出して補助情報分離回路９４に入力し、ここで同時に記録されているＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法によって重畳された補助情報（Extra Information）を分離し、補助情報に記録された媒体不変の情報（Media Info）９５、例えばディスク種類や規格のバージョン・製造情報などの制御情報や、コピープロテクション関連情報のうち秘匿性の高い例えば記録／再生制限情報や媒体の鍵データ（MKBメディア）保護に用いる暗号化鍵（Extra Info.キー）９６などの情報を抽出しておく。
【０１２３】
次に、記録済みの光ディスク９０のリードイン領域９２に記録されているデータのうち、前記暗号化された鍵データ（MKBメディア）を暗号化器９７で補助情報から抽出した暗号化鍵（Extra Info.キー）９６で復号する。復元されたＭＫＢメディアは、暗号化器９７から暗号化器９９に供給され、ここで記録装置１台１台のメディアスクランブル部にユニークに割り当てられている記録用デバイスキー９８で暗号復号化されることで、メディアスクランブルのためのメディアキーが得られる。
【０１２４】
得られたメディアキーは暗号化器１００に供給され、ここで光ディスク９０のＩＤ情報領域９１から再生された、記録媒体１枚毎に割り当てられたＩＤ情報である読み出し専用のユニークメディアＩＤ（IDメディア）により処理され、記録時と同じメディア毎に異なるユニークキーが得られる。このユニークキーは暗号化器１０１に供給され、ここで補助情報分離回路９４から取り出されたメディアに係るコピー制御情報（CMI▲２▼）で処理されることで、記録時と同じメディアデスクランブル用のキーが得られる。
【０１２５】
このメディアデスクランブル用のキーで、光ディスク９０のユーザーデータ領域９３から読み出して補助情報分離回路９４を通してメディアデスクランブル１０２に入力されたデータを暗号復号することにより、記録装置のコンテンツスクランブル部分から出力された暗号化コンテンツデータと同じデータが得られる。
【０１２６】
補助情報に記録されている媒体に関するコピー制御情報（CMI▲２▼）と、メディアデスクランブル１０２で暗号復号化したデータに含まれるコピー制御情報（CMI▲１▼）は比較判定部１０３で比較され、その比較結果に応じて、出力制限器１０４がメディアスクランブル１０２からのデータを通過又は遮断する。すなわち、光ディスク９０が正しく記録されたディスクであれば補助情報に記録されている媒体に関するコピー制御情報（CMI▲２▼）と、メディアデスクランブル１０２で暗号復号化したデータに含まれるコピー制御情報（CMI▲１▼）は一致するはずであり、もし一致しない場合は途中の過程でデータの改竄や不正なコピーが行われていると判断できるので、比較判定部１０３で不一致の比較結果が得られたときにはメディアデータの出力制限器１０４により再生されたデータの装置内の相互認証及びバス暗号化部１０５への伝送を遮断し、コンテンツ・デスクランブル部分には送らない（再生データの出力制限）。
【０１２７】
次に、本発明になる再生装置のコンテンツ・デスクランブル部分の構成及び動作について図１８の一実施の形態のブロック図と共に説明する。図１８の再生装置のコンテンツ・デスクランブル部分では図１７に示した再生装置のメディア・デスクランブル部分から出力された暗号化コンテンツデータの復号処理、ＷＭ検出とそれによるコンテンツデータの出力制限が行われ、最終的にユーザーがコンテンツデータを利用可能とする。
【０１２８】
すなわち、図１８において、再生装置のメディア・デスクランブル部分から転送された暗号化データは、装置内の相互認証及びバス暗号復号化部１１０に入力されて転送相手の認証及びバス暗号復号化が行われた後、複数の暗号化キーからなるＭＫＢコンテンツがコンテンツデスクランブル１１１及び暗号化器１１２等に入力される。
【０１２９】
暗号化器１１２は、再生装置毎に割り当てられたコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）１１３でＭＫＢコンテンツの暗号復号を行い、コンテンツ復号化のためのコンテンツキーを得る。この際、再生制限に引っかかる機器では該当するコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）が無く、また不正な機器では例えコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）１１３を持っていたとしても、既に記録側で著作権者がこのキーを無効にする操作を行っているので、結局解読作業が正常にできず正しいコンテンツキーが得られず、記録側で行ったコンテンツ暗号化を解くことは不可能でコンテンツの利用はできない。
【０１３０】
次に、得られたコンテンツキーはコンテンツの利用が機器に属するような場合には、暗号化器１１４において機器の持つＩＤもしくは利用者が所有するＩＣカードなどに記録された利用者識別ＩＤ１１５と処理され中間キーに復元される。これにより異なる媒体にデータがコピーされていても、機器もしくは利用者が正規であるので正常に利用可能になる。また、コンテンツの利用が媒体に属するような場合には、媒体から予め読み出しておいた媒体固有のＩＤ（ＩＤメディア）によりユニークな中間キーを得る。これにより記録データが違法にコピーされた媒体の再生を阻止できる。
【０１３１】
得られたユニークな中間キーは、暗号化器１１６に供給され、ここでメディア・デスクランブルを終えたデータに含まれるコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）と処理され、コンテンツ暗号復号化のコンテンツ・デスクランブルキーとされた後コンテンツデスクランブル１１１に供給してコンテンツデータを復号する。もし、再生しているディスクのデータに含まれるコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）が改変されていると、記録時のコンテンツスクランブルキーと再生時のコンテンツ・デスクランブルキーが異なるため、正しくコンテンツデータを復元することができないようになる。
【０１３２】
以上で復号されたコンテンツデータは利用可能であるが、コンテンツデスクランブル１１１から取り出されたデータは、ＷＭ＆ＣＭＩ検出・判定部１１７に供給されて、ここで復号したデータが正しいかを検証するために、ＷＭに埋め込まれたコンテンツに係るコピー制御情報（WM-CMI）と、コンテンツと共に伝送されたコピー制御情報（CMI▲１▼）に矛盾が無いかを判定する。
【０１３３】
もし、正しく記録されたディスクであればコンテンツデータ内のコンテンツに関するコピー制御情報（CMI▲１▼）とＷＭから検出したコピー制御情報（WM-CMI）は一致するはずであり、一致しない場合はデータの改竄や不正なコピーが行われているので、メディアデータの出力制限器１１８により再生されたデータは次段への伝送は阻止され、外部へ出力されない。同様に、MKBコンテンツが再生装置毎に割り当てられたコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）で解けない場合も不正利用であるから出力制限器１１８により再生データの次段への出力は止められる。
【０１３４】
出力制限器１１８から取り出された再生コンテンツデータは、他機器との相互認証及びバス暗号化部１１９に供給され、他機器との間で認証及びバス暗号化が行われて再生装置の外部の機器へ出力される。
【０１３５】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば図３ではＲＬＬ（２，１０）制限の８−１５変調の符号化テーブルを例にとって説明をしたが、他の符号化テーブルを用いて同様な機能が実現できれば適用は容易である。また、符号化テーブルによるブロック符号でなくともＲＬＬ制限が説明したように可変可能であれば、本発明への適用は可能である。
【０１３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、（１）秘匿性の高いＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法、（２）コンテンツ利用とメディア利用を分離し、それぞれ別々の暗号化を施す技術、（３）著作権者によるコンテンツ利用の可否を反映できるコンテンツ利用鍵管理（MKBコンテンツ）、（４）メディアの利用に関する制御を可能とするメディア利用鍵管理（MKBメディア）、（５）コンテンツおよびメディア双方のコピー制御情報比較による出力の遮断および媒体への記録中止機能、（６）コンテンツに埋め込まれたコピー制御情報とコンテンツと共に伝送されるコピー制御情報を比較し、一致しない場合はコンテンツの出力を中止する機能、（７）再生データ内のコピー制御情報と補助情報内のコピー制御情報を比較し、一致しない場合は媒体からの再生データ出力を遮断する機能、（８）メディアキーと媒体１枚毎に異なるＩＤデータとを組み合わせ媒体１枚毎に異なるユニークな中間キーを得て、それを暗号化／復号化に使うことでディスク内データを丸ごと他のディスクにコピーするという方法でコンテンツデータが違法に使用される事を防ぐ技術、（９）機器固有のＩＤ／利用権利者のＩＤを組み合わせて機器もしくは利用者毎にユニークな中間キーを得て、それを暗号化／復号化に使うことで媒体間のコピーは可能（自由）だが再生する機器もしくは利用者が制限される技術、（１０）上記のキーにさらにコピー制御情報を組み合わせて暗号／復号化に利用することでコピー制御情報の改変を防ぐ技術、（１１）コンテンツスクランブルとメディアスクランブルの間を認証とバス暗号化で保護する技術、等の技術を用いるようにしたため、従来の著作権保護方式に無い、高度、かつ、自由度の高い強固な著作権保護と媒体の利用制限の両立が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる記録媒体の一実施の形態の構成図である。
【図２】本発明になる記録装置の要部の補助情報重畳回路の一実施の形態のブロック図である。
【図３】図２中の８−１５変調部の一例のブロック図である。
【図４】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その１）である。
【図５】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その２）である。
【図６】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その３）である。
【図７】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その４）である。
【図８】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その５）である。
【図９】図３の８−１５変調部の動作説明用フローチャート（その１）である。
【図１０】図３の８−１５変調部の動作説明用フローチャート（その２）である。
【図１１】本発明になる再生装置の要部を構成する補助情報再生・分離回路の一実施の形態のブロック図である。
【図１２】記録セクタと最大ラン設定等との関係の一例を示す図である。
【図１３】図１１中の補助情報復号器の一例の構成図である。
【図１４】本発明になる記録装置である媒体フォーマッタの一実施の形態の構成図である。
【図１５】本発明になる記録装置のコンテンツスクランブル部分の一実施の形態のブロック図である。
【図１６】本発明になる記録装置のメディアスクランブル部分の一実施の形態のブロック図である。
【図１７】本発明になる再生装置のメディア・デスクランブル部分の一実施の形態のブロック図である。
【図１８】本発明になる再生装置のコンテンツ・デスクランブル部分の一実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
１、７０ 光ディスク
２、３１、７１、９１ ＩＤ情報領域
３、３２、７２、９２ リードイン領域
４、３３、７３、９３ ユーザーデータ領域
５ リードアウト領域
１０、４０、８５ 補助情報重畳回路
１２ ８−１５変調部
１３ 符号化テーブル
１４ ＮＲＺＩ変換回路
１８ 記録媒体
２１ ＮＲＺＩ復調回路
２４ 補助情報復号器
２５ ワードレジスタ
２６ 状態演算器
２７ 符号語ケース検出回路
２９ 復号テーブル
３０ ブランクディスク
３５ メディアキー
３６ デバイスキーブロック
３８ データ処理部
３９ 記録／再生制限情報
４２、７５ Ｅｘｔｒａ Ｉｎｆｏ.キー
５０ コンテンツ
５３ コンテンツ利用キー
５６ ＷＭ検出部
６１ コンテンツスクランブル
６４、１０４、１１８ 出力制限器
７４ 補助情報再生・分離回路
７９ 記録用デバイスキー
８３ メディアスクランブル
８４ 記録制限器
９０ 記録済み光ディスク
９４ 補助情報分離回路
１０２ メディアデスクランブル
１１１ コンテンツデスクランブル
１１３ コンテンツ利用キー
１２１ 符号語選択肢有無検出回路
１２２ アドレス演算部／同期語生成部
１２３、１２５ パスメモリ
１２４、１２６ ＤＳＶ演算メモリ
１２７ ＤＳＶ値比較部
１２８ メモリ制御／符号出力部
【発明の属する技術分野】
本発明は記録媒体、記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置に係り、特に主情報を記録するためのランレングス制限がなされた変調信号のランレングス特性を利用して、コピープロテクトに必要な情報が記録された光ディスク等の記録媒体、記録媒体への記録方法、記録装置、記録媒体の記録情報の再生方法及び再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コピープロテクト機能を持つ記録媒体にはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等が公知である。ＤＶＤによれば、媒体にＢＣＡ（Burst Cutting Area），ＮＢＣＡ（Narrow Burst Cutting Area）によるメディア固有のＩＤ情報やコンテンツの暗号化によって不正コピーの防止がなされている。一方、近年のディスクメディアに記録できる情報量はＤＶＤをはるかにしのぎ、ＤＶＤの持つコピープロテクト機能だけでは十分な著作権保護が困難になってきている。
【０００３】
コピープロテクト機能を強力にするために、例えば特開平７−２３５１３０号公報には、読み出しが不可能なエラー領域を予めディスクに構成することによって、コピープロテクト機能を持たせる記録媒体とその再生装置が開示されている。また、特開平１１−３０６６７５号公報には、記録媒体上のピットの長さを基準の値から変化をさせることによって、通常のデータのピット列と区別されるピット列で電子透かしデータを記録し、単にディスクコピーしようとしたときには、再生時のＰＬＬの作用により電子透かしデータがコピーできず、よって、電子透かしデータの有無により不正コピーがなされたディスクかどうかの判別を可能とした記録媒体及び再生装置の発明が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、特開平７−２３５１３０号公報記載の従来の記録媒体及び再生装置では、コピープロテクトのために再生が不能な領域を形成することになり、データ記録容量を増やそうという元々の要求と相反するものとなってしまう。また、特開平１１−３０６６７５号公報記載の従来の記録媒体及び再生装置によれば、電子透かしとしての機能は持たせることができるものの、ピット形成時に起きた問題との切り離しが困難であり、検出に特殊な処理を必要とする等の問題がある。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、ＤＶＤに比較して非常に強力な著作権保護が可能なコピープロテクト機能をランレングス制限された変調で主情報を記録する際に補助情報をランレングス制限で多重をして記録する補助情報記録によってコンテンツデータとメディアの利用を個別に制限が可能な記録媒体、記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明の他の目的は、補助情報を記録することによる記録媒体の記録容量の低下を生じさせることなく、補助情報の検出を簡単な構成で実現することが可能な記録媒体、記録方法、記録装置、再生方法及び再生装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第１の発明の記録媒体は、ユーザーにより改変できない読み出し専用の第１の領域と、書き込み専用又は書き換え可能な第２及び第３の領域とが設けられている記録媒体であって、第１の領域には、媒体毎に異なる固有のＩＤ情報が予め記録されており、第２の領域には、複数の第１の暗号化鍵情報が主情報としてランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、第１の暗号化鍵情報を保護するための第１の暗号鍵及び所定の制御情報からなる補助情報がＲＬＬ（ｄ、ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている複数の第１の暗号化鍵情報に重畳されて予め記録されており、第３の領域は、ユーザーによりコンテンツの記録再生可能な領域であり、初期化状態においては未記録状態であることを特徴とする。
【０００８】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明の記録媒体は、著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵によって復号した第１のデータによりコンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をすると共に、第２の領域から再生した複数の第１の暗号化鍵情報を該第２の領域から再生した第１の暗号鍵で暗号化した情報を、記録再生装置にユニークな第２の復号鍵によって復号した第２のデータを第１の領域から再生したＩＤ情報で暗号化した第３のデータにより、暗号化コンテンツデータを更に暗号化もしくは復号（第２の暗号化）したコンテンツデータを主情報とし、第１の暗号鍵及び記録媒体のコピー制御情報とを補助情報として、主情報がランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、補助情報がＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳されてそれぞれ第３の領域に記録されていることを特徴とする。
【０００９】
第１の発明のユーザーデータが未記録である記録媒体及び第２の発明のユーザーデータが記録されている記録媒体のいずれも、補助情報はＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳されてそれぞれ記録されているため、主情報に影響を与えることなく補助情報の記録ができる。
【００１０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録方法は、著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵によって復号した第１のデータによりコンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をする第１のステップと、記録媒体の第２の領域から再生した複数の第１の暗号化鍵情報を該第２の領域から再生した第１の暗号鍵で暗号化する第２のステップと、第２のステップにより暗号化された情報を、記録再生装置にユニークな第２の復号鍵によって復号して第２のデータを得る第３のステップと、第２のデータを記録媒体の第１の領域から再生したＩＤ情報で暗号化した第３のデータを得る第４のステップと、第３のデータにより、第１のステップで得られた暗号化コンテンツデータを更に暗号化もしくは復号（第２の暗号化）する第５のステップと、第５のステップで暗号化もしくは復号されたコンテンツデータを主情報とし、第１の暗号鍵及び記録媒体のコピー制御情報とを補助情報として、主情報がランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、補助情報がＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳された信号を生成して記録媒体の第３の領域に記録する第６のステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録装置は、記録媒体の第１の領域及び第２の領域の記録信号を再生して、複数の第１の暗号化鍵情報及び第１の暗号鍵及びＩＤ情報を再生する再生手段と、著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵によって復号した第１のデータによりコンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をする第１の暗号化手段と、再生手段からの複数の第１の暗号化鍵情報を第１の暗号鍵で暗号化して得た情報を、記録再生装置にユニークな第２の復号鍵によって復号して第２のデータを得た後、その第２のデータを再生手段からのＩＤ情報で暗号化した第３のデータを得るデータ生成手段と、第３のデータにより、第１の暗号化手段で得られた暗号化コンテンツデータを更に暗号化もしくは復号（第２の暗号化）する第２の暗号化手段と、第２の暗号化手段で暗号化もしくは復号されたコンテンツデータを主情報とし、第１の暗号鍵及び記録媒体のコピー制御情報とを補助情報として、主情報がランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、補助情報がＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳された記録用信号を生成する記録用信号生成手段とを有し、記録用信号生成手段により生成された記録用信号を記録媒体の第３の領域に記録する構成としたものである。
【００１２】
上記の本発明の記録方法及び装置では、第２の発明の記録媒体の第３の領域へのコンテンツデータの記録ができると共に、コンテンツ利用とメディア利用を分離し、それぞれ別々の暗号化を施すことができ、また、著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を用いてコンテンツデータを暗号化しているので、著作権者によるコンテンツ利用の可否を反映することができる。また、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵を用いているため、記録媒体の利用に関する制御を可能にできる。
【００１３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録装置は、再生手段から得られる複数の第１の暗号化鍵情報によって予め規定されている記録媒体のコピー制御情報と、記録をしようとするコンテンツデータのコピー制御情報とが予め定められた条件と一致をするかどうか判定し、一致の判定結果が得られた場合にのみ、第２の暗号化手段で暗号化コンテンツデータの更なる暗号化もしくは復号（第２の暗号化）をさせ、一致の判定結果が得られないときには第２の暗号化手段への暗号化コンテンツデータの伝送を阻止することにより記録を中止する出力制限手段を更に有することを特徴とする。この発明では、コンテンツ及びメディア（記録媒体）双方のコピー制御情報の比較により、不一致のときには記録を中止することができる。
【００１４】
また、上記の目的を達成するため、本発明の再生方法は、記録媒体の第１の領域と第２の領域からそれぞれ記録鍵情報を再生する第１のステップと、記録媒体の第３の領域から暗号化されたコンテンツデータに、補助情報が重畳されたデータを再生して暗号化されたコンテンツデータと補助情報を分離する第２のステップと、第２のステップにより分離された補助情報中の第１の暗号鍵で第１のステップで第２の領域から再生された複数の第１の暗号化鍵情報で暗号化もしくは復号して得た第４のデータを、再生装置にユニークな第３の復号鍵によって復号して第５のデータを得る第３のステップと、第５のデータを第１のステップで第１の領域から再生されたＩＤ情報で暗号化もしくは復号して第６のデータを得る第４のステップと、第６のデータにより、第２のステップで得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する第５のステップと、再生するコンテンツデータの利用権利を示す第４の復号鍵によって、第５のステップで得られたデータを復号することにより得られた第７のデータで第５のステップで得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する第６のステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、上記の目的を達成するため、本発明の再生装置は、記録媒体の第１の領域と第２の領域からそれぞれ記録鍵情報を再生する再生手段と、記録媒体の第３の領域から暗号化されたコンテンツデータに、補助情報が重畳されたデータを再生して暗号化されたコンテンツデータと補助情報を分離する再生・分離手段と、再生・分離手段により分離された補助情報中の第１の暗号鍵で、再生手段により第２の領域から再生された複数の第１の暗号化鍵情報で暗号化もしくは復号して得た第４のデータを、再生装置にユニークな第３の復号鍵によって復号して第５のデータを得、更にこの第５のデータを再生手段により第１の領域から再生されたＩＤ情報で暗号化もしくは復号して第６のデータを得るデータ生成手段と、第６のデータにより、再生・分離手段で得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する第１の暗号復号化手段と、再生するコンテンツデータの利用権利を示す第４の復号鍵によって、第１の暗号復号化手段で得られたデータを復号することにより得られた第７のデータで第１の暗号復号化手段で得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号してコンテンツデータを得る第２の暗号復号化手段とを有する構成としたものである。
【００１６】
本発明の再生方法及び再生装置では、補助情報がＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている主情報に重畳されてそれぞれ第３の領域に記録されている記録媒体から補助情報を再生できると共に、主情報として暗号化されて記録されているコンテンツデータも再生することができる。
【００１７】
また、上記の目的を達成するため、本発明の再生装置は、第１の暗号復号化手段で得られたデータ中のコンテンツデータの第１のコピー制御情報と、第２の暗号復号化手段で得られたコンテンツデータに埋め込まれたコンテンツデータの第２のコピー制御情報とをそれぞれ検出する検出手段と、第１及び第２のコピー制御情報が予め定められた条件で一致するかどうか判定する判定手段と、判定手段により一致の判定結果が得られた場合にのみ、第２の暗号復号化手段からのコンテンツデータを出力し、一致の判定結果が得られないときには第２の暗号復号化手段からのコンテンツデータの出力を中止する出力制限手段を更に有することを特徴とする。この発明では、コンテンツデータに埋め込まれた第２のコピー制御情報と補助情報内の第１のコピー制御情報とを比較し、一致しない場合はコンテンツデータの出力を中止することができる。
【００１８】
また、上記の目的を達成するため、本発明の記録装置は、第１の暗号化手段を、予め記録媒体もしくは装置に記録してある記録情報、又は利用者が所有している携帯可能な記憶媒体に記憶された利用者識別情報、又は配信された配信情報によって第１のデータを暗号化して得られた中間キーによりコンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をする構成とし、また、本発明の再生装置は、第２の暗号復号化手段を、予め記録媒体もしくは装置に記録してある記録情報、又は利用者が所有している携帯可能な記憶媒体に記憶された利用者識別情報、又は配信された配信情報によって第７のデータを暗号化して得られた中間キーにより第５のステップで得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する構成としたことを特徴とする。
【００１９】
本発明では、機器もしくは利用者毎にユニークな中間キーを得て暗号化しているため、コンテンツの利用を機器もしくは利用者に属するようにすることができ、また、媒体毎にユニークな中間キーを得て暗号化しているため、媒体上のデータの不正な利用や不正の媒体の複製を防止するなどのコンテンツの利用を媒体に属するようにすることができる。
【００２０】
また、上記の目的を達成するため、本発明の再生装置は、再生手段、再生・分離手段、データ生成手段及び第１の暗号復号化手段はメディア・デスクランブル部分を構成し、第２の暗号復号化手段、検出手段、判定手段及び出力制限手段はコンテンツ・デスクランブル部分を構成し、メディア・デスクランブル部分とコンテンツ・デスクランブル部分との間に、転送相手の認証とバスの暗号化を行う装置内の相互認証及びバス暗号化部を設けたことを特徴とする。この発明では、メディア・デスクランブル部分とコンテンツ・デスクランブル部分の間を認証とバス暗号化で保護することができる。この構成は、記録装置でも同様にでき、コンテンツスクランブル部分とメディアスクランブル部分の間を認証とバス暗号化で保護することができる。
【００２１】
また、本発明は、コピー制御情報で処理した結果を鍵として、非暗号化データを暗号化することでコピー制御情報の改変を防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる記録媒体の一実施の形態の構成図を示す。同図において、記録媒体の一例である光ディスク１は、最内周側から最外周側に向かって、ディスク１枚毎に異なるＩＤ情報を書き込むＩＤ情報領域２、コントロールデータ等の制御情報を記録するリードイン領域３、ユーザーデータを記録するユーザーデータ領域４及び最外周部分のリードアウト領域５の順に構成されている。
【００２３】
ＩＤ情報領域２は、光ディスク１の１枚毎に異なるＩＤ情報（ユニークメディアＩＤ）がブランクメディアの出荷時に、例えばレーザーによる反射膜の破壊など不可逆な記録方式で書き込まれた、ユーザーにより改変できない読み出し専用領域である。後述する制御情報が光ディスク１の製造単位で共通であるのに対して、ＩＤ情報領域２に記録されるＩＤ情報は、光ディスク１の１枚毎に異なるディスク固有の（ユニークな）ＩＤ情報である。
【００２４】
リードイン領域３は、ユーザーデータとは別の様々な制御情報が記録される領域である。このリードイン領域３に記録される制御情報には、データの書き込みに伴い書き換えが必要な制御情報、例えば記録最終セクタの位置・書き込みセッションの情報および記録されるコンテンツの情報などのデータと、媒体に予め記録しておくディスク種類や規格のバージョン・製造情報およびコンテンツに関する情報および媒体への記録条件やコピープロテクションのデータなど書き換える必要の無い読み出し専用データとがある。
【００２５】
ユーザーデータ領域４は、ユーザーに開放された記録領域で、ファイルを管理するためのデータ(ファイルシステム)を含む様々なユーザーデータそのものを記録装置で書き込む領域である。従って、光ディスク１がブランクメディアとして出荷される際には、このユーザーデータ領域４はすべて未記録状態であり、ユーザー所有の記録装置によりコンテンツのデータがユーザーデータとして順次内周から外周の順で記録される。また、ユーザーデータ領域４にすでに記録が行われていれば、記録装置により必要に応じて記録部分に上書き記録される。
【００２６】
リードアウト領域５は、ユーザーデータ領域４の外周部分からディスク外周までを占める領域で、リードアウト用の所定のデータパターンが記録される。なお、リードイン領域３とユーザーデータ領域４は以下の説明では書き換え可能な領域として説明するが、書き込み専用であってもよい。
【００２７】
上記のリードイン領域３、ユーザーデータ領域４及びリードアウト領域５からなる三領域のデータは、記録装置で記録データにエラー保護（ＥＣＣ）を付加した後、変調信号のランレングス特性を基にした所定の変調方式で変調されて光ディスク１に記録される。また、これらの領域３〜５には、ユーザーデータが未記録のディスクには正しい位置に記録ができるよう、記録時に利用されるアドレス情報がプリピット情報又は記録溝のウォブリングなど読み出し専用の記録方式で媒体を製造する際に、予め金型であるスタンパーにより成型され複製されている。
【００２８】
また、上記のリードイン領域３には上記の制御情報以外にコピープロテクションに係るデータとして、メディアキー及びデバイス毎に異なる復号に必要な複数の鍵情報から暗号化により生成された複数の暗号化キーからなる鍵データ（MKBメディア）が記録される。しかし、従来のように単に暗号化鍵データを記録するだけでは暗号方式が破られたり、媒体が書き換え可能であるので鍵データそのものが改変されたり、本来のものとは異なる偽のデータに置き換えられたりするなどの不正利用の試みに対しては、殆ど無防備に暗号化鍵データを記録している現状の方式ではセキュリティ上脆弱である。
【００２９】
そこで、本実施の形態ではデータの記録に伴い重畳記録される補助情報（Extra Information）を鍵として秘匿する必要のあるデータを暗号化し記録することで、鍵データそのものの改変、偽のデータへの置き換えにより秘匿性を高め、前記課題を解決する点に特徴がある。
【００３０】
また、本実施の形態は、補助情報の主情報への重畳記録にはＲＬＬ（Run Length Limited）制限のｋ制限を利用した点に特徴がある。ここで、符号語中の論理値「１」と「１」との間の論理値「０」の数が最小でｄ個であり、符号語中の論理値「０」と「０」との間の論理値「１」の数が最大でｋ個であるとき、ランレングス制限規則ＲＬＬ（ｄ，ｋ）と記すが、上記のＲＬＬ制限のｋ制限とは、上記の符号語中の論理値「０」と「０」との間の論理値「１」の最大数の制限をいう。
【００３１】
次に、本発明の実施に好適なＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法について説明する。
【００３２】
図２は本発明になる記録装置の要部の補助情報重畳回路の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、ディジタル情報信号である主情報は補助情報重畳回路１０内のフォーマット部１１に入力され、ここで誤り訂正符号等の付加がなされた後、記録媒体１８の記録フォーマットに合わせた信号フォーマットに変換され、ソースコードとして８−１５変調部１２に入力される。８−１５変調部１２は後述するように、入力されるソースコード（入力データ語）を符号化するために、複数の符号化テーブル１３を有し、ソースコード（入力データ語）の８ビット毎に複数の符号化テーブル１３に対応させて、この８ビットのソースコード（入力データ語）を１５ビットの符号ビットに変換をすると共に同期信号を付加して順次出力する。
【００３３】
また、この８−１５変調部１２には、補助情報（Extra Information）が最大ラン設定信号として入力され、出力される符号語のＲＬＬ制限のｋ制限を行う。この補助情報（Extra Information）については、後に詳述する。８−１５変調部１２から出力された信号（符号語）は、ＮＲＺＩ変換回路１４に入力され、ここでＮＲＺＩ変換された後、記録信号として記録駆動回路１５により光ディスク等の記録媒体１８に記録される。
【００３４】
図３は図２中の８−１５変調部１２の一例のブロック図を示す。図３に示すように８−１５変調部１２は、符号語選択肢有無検出回路１２１と、複数の符号化テーブル１３を備えたアドレス演算部／同期語生成部１２２と、第１及び第２のパスメモリ１２３及び１２５と、第１及び第２のＤＳＶ演算メモリ１２４及び１２６と、ＤＳＶ比較部１２７と、メモリ制御／符号出力部１２８とから構成されている。
【００３５】
ここで、図３の動作の説明に先立ち、アドレス演算部／同期語生成部１２２がアドレス演算して符号語を出力するために参照する複数の符号化テーブル１３について、まず説明する。符号化テーブル１３は、図４乃至図８に示す、要素０〜要素５の６つの符号化テーブルで構成されており、入力語に対応して符号語（すなわち、変換後の出力符号語）と、この符号語に直接結合しても所定のランレングス制限規則（例えば、最大ランレングス１１Ｔ）を満たすような次の符号語を得るために次の入力語を変調するのに使用する符号化テーブルを示す状態情報Ｓ＋１とを格納している。
【００３６】
また、６つの符号化テーブルのうちの特定の符号化テーブル要素と他の特定の符号化テーブル要素は、所定の入力データ語に対しては、その所定の入力データ語に対応して格納されているそれぞれの符号語をＮＲＺＩ変換した信号が逆極性となるように、すなわち、それぞれの符号語中の「１」の数がＤＳＶ制御可能となるように、一方が偶数個あるときは他方は奇数個となるように偶奇性を有して符号語が割り当てられている。
【００３７】
図４〜図８では、８ビットの入力語を１５ビットの符号語に変換するための状態”Ｓ＝０”〜”Ｓ＝５”の６つの符号化テーブルの例を示す。図４〜図８の各符号化テーブル要素において、入力語は１０進数で示され、変換後の出力符号語は１０進数と２進数（１５ビット）で示され、また、各出力符号語の右端の数字は、符号語の間を直接結合しても、所定のランレングス制限規則を満たすような次の符号語を得るために次の入力データ語を変調するのに使用する符号化テーブル要素を示す状態情報Ｓ＋１を示す。
【００３８】
例えば、図４に示す状態”Ｓ＝０”の符号化テーブル要素を参照すると、入力語「０」では状態情報Ｓ＋１は”４”であり、入力語「１」では状態情報Ｓ＋１が”５”であり、入力語が「２」では状態情報Ｓ＋１が”０”であることが分かる。従って、状態”Ｓ＝０”の符号化テーブルを使用して入力語「０」の変調（符号化）を行ったときには、次の入力語に対しては状態”Ｓ＝４”の符号化テーブルを用いて変調を行うことになる。
【００３９】
また、状態”Ｓ＝０”と状態”Ｓ＝３”の各テーブルに着目すると、入力語「０」〜「３８」に対応する出力符号語をＮＲＺＩ変換した信号は、極性が逆（符号語に含まれる「１」の数の偶奇性が異なる）となるように配置されている。これにより、次の符号語をＮＲＺＩ変換するときの初期値を異なるように設定できる。また、逆極性にすると、ＤＳＶの場合、増える方向と減る方向とにすることができる。
【００４０】
符号化規則については、各符号化テーブル共に、次に遷移する状態情報Ｓ＋１として状態”Ｓ＝０”が選択される場合は、前の出力符号語ＬＳＢ側のゼロラン長が「０」となるように（すなわち、出力符号語が「１」で終るように）なっている。また、状態”Ｓ＝３”の符号化テーブルにおいては、入力語「０」〜「３８」に対応する各出力符号語は、ＭＳＢ側のゼロラン長が「２」となるように配置されている。従って、状態”Ｓ＝３”の符号化テーブルの入力語「０」〜「３８」に対応する各出力符号語を、それぞれ状態”Ｓ＝０”の符号化テーブルにおける入力語「０」〜「３８」に対応する各出力符号語と交換しても、ＮＲＺＩ変換後のランレングスが３Ｔ〜１１Ｔに限定されるランレングス制限規則を維持できる。状態”Ｓ＝２”と状態”Ｓ＝４”の各符号化テーブルの入力語「０」〜「１１」及び「２６」〜「４７」についても同様に、交換を行ってもランレングス制限規則が維持できるように配置されている。
【００４１】
次に、図３の８−１５変調部１２の動作について説明する。まず、アドレス演算部／同期語生成部１２２内の同期語生成部で生成、付加される同期信号に対して初期テーブル（符号化テーブル要素の選択肢の初期値）を選択しておく。次に、８ビットの入力データ語ＳＣｔが入力されると、符号語選択肢有無検出回路１２１は今回の入力データ語ＳＣｔと、アドレス演算部／同期語生成部１２２から供給される先行出力符号語（ここでは選択された初期値）によって決定された状態情報とに基づいて、今回の入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語が一意に決まるか、または選択肢があるかを検出し、検出結果をアドレス演算部／同期語生成部１２２とＤＳＶ値比較部１２７に出力する。
【００４２】
ここで、図４〜図８に示した符号化テーブル１３の状態”Ｓ＝０”と状態”Ｓ＝３”の各テーブルに着目すると、前述したように、状態”Ｓ＝３”のテーブルの出力符号語のうち、入力データ語（入力語）「０」〜「３８」に対応する出力符号語は、状態”Ｓ＝０”のテーブルの出力符号語と交換しても符号化規則を維持することができ、また復号可能である。また、状態”Ｓ＝２”と状態”Ｓ＝４”の各テーブルに着目すると、状態”Ｓ＝４”のテーブルの出力符号語のうち、入力語「０」〜「１１」及び「２６」〜「４７」に対応する出力符号語は、状態”Ｓ＝２”のテーブルの出力符号語と交換しても符号化規則を維持することができ、また復号可能である。
【００４３】
更に、図４〜図８に示した符号化テーブルでは、状態”Ｓ＝０”と状態”Ｓ＝２”のテーブルの出力符号語は、それぞれ状態”Ｓ＝３”と状態”Ｓ＝４”のテーブルの入力語に対応する出力符号語においてはＮＲＺＩ変換後の極性が逆になるように構成されているため、状態”Ｓ＝０”のテーブルの入力語「０」〜「３８」と、状態”Ｓ＝２”のテーブルの入力語「０」〜「１１」及び「２６」〜「４７」が発生した場合には、複数の出力符号語をとり得ることになり、パス「１」とパス「２」としてＤＳＶ（Digital Sum Value）の値を利用して最適な出力符号語を選択することにより、ＤＳＶ制御を行うことができる。
【００４４】
そこで、符号語選択肢有無検出回路１２１は、アドレス演算部／同期語生成部１２２から供給される状態情報が状態”Ｓ＝０”であって、入力データ語ＳＣｔが「０」〜「３８」の場合は、「選択肢有り」の検出結果を出力する。このとき、アドレス演算部／同期語生成部１２２は、符号化テーブル１３中の状態”Ｓ＝０”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ１ｔを読み出すと共に、状態”Ｓ＝３”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ２ｔを読み出す。
【００４５】
また、符号語選択肢有無検出回路１２１は、アドレス演算部／同期語生成部１２２から供給される状態情報Ｓ＋１が状態”Ｓ＝２”であって、入力データ語ＳＣｔが「０」〜「１１」又は「２６」〜「４７」の場合も、「選択肢有り」の検出結果を出力する。このとき、アドレス演算部／同期語生成部１２２は、符号化テーブル２３中の状態”Ｓ＝２”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ１ｔを読み出すと共に、状態”Ｓ＝４”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ２ｔを読み出す。
【００４６】
更に、符号語選択肢有無検出回路１２１は、アドレス演算部／同期語生成部１２２から供給される状態情報Ｓ＋１が状態”Ｓ＝３”であって、前の出力符号語のＬＳＢ側のゼロラン長が２〜６であり、次の出力符号語が状態”Ｓ＝０”の符号化テーブルにおける出力符号語と入れ替えても符号化規則を崩さない範囲にあるときにも、すなわち、最大ラン長が１１Ｔ（ｋ＝１０）を超えることなく符号化が可能なときにも、「選択肢有り」の検出結果を出力する。このとき、アドレス演算部／同期語生成部１２２は、符号化テーブル１３中の状態”Ｓ＝３”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ１ｔを読み出すと共に、状態”Ｓ＝０”のテーブルの入力データ語ＳＣｔに対応する出力符号語ＯＣ２ｔを読み出す。
【００４７】
このように、符号語選択肢有無検出回路１２１の検出結果が「選択肢有り」の場合には、アドレス演算部／同期語生成部１２２により算出されるアドレスは２つとなるので、この場合には、符号化テーブル１３は時分割処理などにより２種類の符号語を出力する。そして、符号化テーブル１３から出力される２種類の符号語は、一方がパス「１」の出力符号語ＯＣ１ｔとして第１のパスメモリ１２３に入力され、他方がパス「２」の出力符号語ＯＣ２ｔとして第２のパスメモリ１２５に入力される。
【００４８】
符号語選択肢有無検出回路１２１は、上記以外の条件では「選択肢無し」（一意に決まる）の検出結果をアドレス演算部／同期語生成部１２２に供給する。アドレス演算部／同期語生成部１２２は、符号語選択肢有無検出回路１２１からの検出結果に基づいて、符号化テーブル１３のアドレスを算出する。
【００４９】
すなわち、符号語選択肢有無検出回路１２１の検出結果が「選択肢なし（一意に決まる）」の場合には、アドレス演算部／同期語生成部１２２により算出されるアドレスは１つであるので、このアドレスに対応する出力符号語が符号化テーブルアドレスから読み出されて、パスメモリ１２３及び１２５に同じ出力符号語が入力される。
【００５０】
ここで、パスメモリ１２３には、過去にパスメモリより出力符号語を出力した時点以降にパスメモリ１２３に入力された符号語列（ＯＣ１ｔ−１、ＯＣ１ｔ−２、・・・、ＯＣ１Tdsvc）と直前に入力されたパス「１」の出力符号語ＯＣ１ｔが蓄積されており、パスメモリ１２５には、過去にパスメモリより出力符号語を出力した時点以降にパスメモリ１２５に入力された符号語列（ＯＣ２ｔ−１、ＯＣ２ｔ−２、・・・、ＯＣ２Tdsvc）と直前に入力されたパス「２」の出力符号語ＯＣ２ｔが蓄積されている。
【００５１】
また、第１のＤＳＶ演算メモリ１２４には、過去に選択されたすべての出力符号語と直前に入力されたパス「１」の出力符号語から得られるＤＳＶ値（ＤＳＶ１ｔ−１）が記憶されており、第２のＤＳＶ演算メモリ１２６には、過去に選択されたすべての出力符号語と直前に入力されたパス「２」の出力符号語から得られるＤＳＶ値（ＤＳＶ２ｔ−１）が記憶されている。
【００５２】
一方、ＤＳＶ値比較部１２７は、例えば、ＤＳＶ演算メモリ１２４からの今までのＤＳＶの総和の絶対値｜ＤＳＶ１ｔ−１｜と、ＤＳＶ演算メモリ１２６からの今までのＤＳＶの総和の絶対値｜ＤＳＶ２ｔ−１｜と大小比較しており、その比較結果をメモリ制御／符号出力部１２８へ出力する。
【００５３】
メモリ制御／符号出力部１２８は、ＤＳＶ値比較部１２７から入力される比較結果が、｜ＤＳＶ１ｔ−１｜＜｜ＤＳＶ２ｔ−１｜であるときには、パスメモリ１２３に記憶されている過去の出力符号語列（ＯＣ１Tdsvc、・・・、ＯＣ１ｔ−２、ＯＣ１ｔ−１）を選択された出力符号語として出力すると共に、パスメモリ１２５にも出力して書き換え、ＤＳＶ演算メモリ１２６の記憶内容をＤＳＶの絶対値が小さい方のＤＳＶ演算メモリ１２４に記憶されているＤＳＶ１ｔ−１に書き換える。
【００５４】
これに対し、メモリ制御／符号出力部１２８は、ＤＳＶ値比較部１２７から入力される比較結果が｜ＤＳＶ１ｔ−１｜≧｜ＤＳＶ２ｔ−１｜であるときには、パスメモリ１２５に記憶されている過去の出力符号語列（ＯＣ２Tdsvc、・・・、ＯＣ２ｔ−２、ＯＣ２ｔ−１）を選択された出力符号語として出力すると共に、パスメモリ１２３にも出力して書き換え、ＤＳＶ演算メモリ１２４の記憶内容をＤＳＶの絶対値が小さい方のＤＳＶ演算メモリ１２６に記憶されているＤＳＶ２ｔ−１に書き換える。
【００５５】
その後、パス「１」の出力符号語ＯＣ１ｔをパスメモリ１２３に記憶すると共に、出力符号語ＯＣ１ｔを含めたＤＳＶをＤＳＶ演算メモリ１２４で演算して記憶する。また、パス「２」の出力符号語ＯＣ２ｔをパスメモリ１２５に記憶すると共に、出力符号語ＯＣ２ｔを含めたＤＳＶをＤＳＶ演算メモリ１２６で演算して記憶する。なお、符号語選択肢有無検出回路１２１の検出結果が「選択肢無し」の場合には、パス「１」およびパス「２」の出力符号語は同じとなる。
【００５６】
以上の動作を入力データ語が無くなるまで繰り返し、最後にパスメモリ１２３又はパスメモリ１２５に蓄積されているすべての出力符号語をメモリ制御／符号出力部１２８を介して出力することにより、ＮＲＺＩ変換後に所定のランレングス制限規則（ここでは、最小ラン長３Ｔ、最大ラン長１１ＴのＲＬＬ（２，１０））を満足するＤＳＶ制御された出力符号語を出力することができる。勿論、バッファにより出力符号語の出力制御をする事も可能である。
【００５７】
さて、以上の図４〜図８に示した６つの符号語化テーブルによって３Ｔから１１Ｔにラン長が制限され、ＤＣ成分が抑圧可能な符号語系列を生成可能なことを示した。次に、図２または図３に示した最大ラン設定信号として入力される補助情報による補助情報重畳回路１０内の８−１５変調部１２の制御に関して図９及び図１０のフローチャートを併せ参照して説明する。
【００５８】
まず、図３中のパスメモリ１２３及び１２５、ＤＳＶ演算メモリ１２４及び１２６、符号化テーブル状態等の初期設定を行い（図９のステップＳ１）、次に符号化テーブル状態をもとに同期語を読み込み、パスメモリ１２３及び１２５、ＤＳＶ演算メモリ１２４及び１２６の更新を行う（図９のステップＳ２）。次に１入力データ語を読み込み（図９のステップＳ３）、条件１の入力データ語かどうかを判断する（図９のステップＳ４）。
【００５９】
条件１の入力データ語である場合（ステップＳ４でＹの場合）は、図１０のステップＳ８へ移り、条件１の入力データ語でない場合（ステップＳ４でＮの場合）は、図９のステップＳ５へ移る。条件１は（（状態＝０）＆＆（入力データ語＜３９））である。
【００６０】
ステップＳ５で条件２の入力データ語かどうかを判断し、条件２の入力データ語である場合（ステップＳ５でＹの場合）は、図１０のステップＳ８へ移り、条件２の入力データ語でない場合（ステップＳ５でＮの場合）は、図９のステップＳ６へ移る。条件２は（（状態＝２）＆＆（（入力データ語＜１２）｜｜（（入力データ語＞２５）＆＆（入力データ語＜４８））））である。
【００６１】
ステップＳ６で条件３の入力データ語かどうかを判断し、条件３の入力データ語である場合（ステップＳ６でＹの場合）は、図１０のステップＳ８へ移り、条件３の入力データ語でない場合（ステップＳ６でＮの場合）は、図９のステップＳ７へ移る。
【００６２】
条件３は先行ゼロラン長０、１をそれぞれ、Ｏｃｔ１の下位のゼロラン長、Ｏｃｔ２の下位のゼロラン長として、最大ラン設定信号＝０の場合は、（先行ゼロラン長０，１＞２）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＜１５５））＆＆ ｋ＝１０（すなわち、最大ラン長１１Ｔ）を維持していることであり、最大ラン設定信号＝１の場合は、（先行ゼロラン長０，１＞２）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＜１５５））＆＆ 最大ランが１２Ｔ（ｋ＝１１）ことである。
【００６３】
また、最大ラン設定信号＝２の場合は、（先行ゼロラン長０，１＞２）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＜１５５））＆＆ 最大ランが１３Ｔ（ｋ＝１２）であるが、１２Ｔを含まないことであり、最大ラン設定信号＝３の場合は、（先行ゼロラン長０，１＞２）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＜１５５））＆＆ 最大ランが１３Ｔであることである。
【００６４】
また、条件３は上記の場合の他、先行ゼロラン長０、１をそれぞれ、Ｏｃｔ１の下位のゼロラン長、Ｏｃｔ２の下位のゼロラン長として、最大ラン設定信号＝０の場合は、（９＞先行ゼロラン長０，１＞６）＆＆（状態＝５）＆＆（入力８０＜データ語＜２５５））＆＆ ｋ＝１０を維持していることであり、最大ラン設定信号＝１の場合は、９＞先行ゼロラン長０，１＞６）＆＆（状態＝５）＆＆（入力８０＜データ語＜２５５））＆＆ 最大ランが１２Ｔのことである。
【００６５】
また、最大ラン設定信号＝２の場合は、９＞先行ゼロラン長０，１＞６）＆＆（状態＝５）＆＆（入力８０＜データ語＜２５５））＆＆ 最大ランが１３Ｔであるが、１２Ｔを含まないことであり、最大ラン設定信号＝３の場合は、９＞先行ゼロラン長０，１＞６）＆＆（状態＝５）＆＆（入力８０＜データ語＜２５５））＆＆ 最大ランが１３Ｔであることである。
【００６６】
図９に示した条件３ではｋ＝１０すなわち最大ラン長が１１Ｔとなるとき、ＤＳＶの小さくなる符号化テーブルを選択する処理を行っている。これは最大ラン設定信号が、例えば、０の時に有効な処理である。最大ラン設定信号が、例えば、１の時には条件３を満たす場合は同じ処理を行い、状態０の符号語を選んだ場合、ｋ＝１１すなわち最大ラン長が１２Ｔとなるときには無条件に状態０を次にとる状態に設定をする。
【００６７】
これによって、最大ラン設定信号が０の時はｋ＝１０を満足するＲＬＬ（２，１０）制限を満たす変調方式によって変調がなされ、最大ラン設定信号が１の時はｋ＝１１を満足するＲＬＬ（２，１１）制限を満たす変調方式によって変調がなされるよう変調方式の切り替えを行う事が可能である。同様に、最大ラン設定信号が２の時はｋ＝１２であるが、１２Ｔ信号は含まない。最大ラン設定信号が３のときはｋ＝１２を満足するＲＬＬ（２，１２）制限を満たす変調方式によって変調がなされるよう変調方式の切り替えを行うよう最大ラン設定信号によって最大ラン長を制御する。
【００６８】
すなわち、最大ラン設定信号を０〜３のいずれかを示す補助情報に従って選択することによって、変調方式の異なるエリアを生成することが可能であり、主情報に変調方式の切り替えによる補助情報を重畳することが可能である。
【００６９】
次に、上記のステップＳ６で条件３の入力データ語ではないと判定されたときには、例外条件かどうかを判断し、例外条件である場合は例外処理を実行し図１０のステップＳ９へ移り、例外条件でない場合は、そのまま図１０のステップＳ９へ移る（図９のステップＳ７）。
【００７０】
上記の例外処理は、（１）（（先行ゼロラン長＞６）＆＆（状態＝３）＆＆（入力データ語＝２５５））の例外条件を満足するときは状態＝２とする処理であり、または（２）（（先行ゼロラン長＝７ｏｒ８）＆＆（状態＝４）＆＆（入力データ語＝２５５））の例外条件を満足する場合は状態＝１とする処理である。
【００７１】
図９のステップＳ４、Ｓ５及びＳ６の判定により、上記の条件１〜３のうちのどれか一つの条件を満足する入力データ語のときには、図１０のステップＳ８に進み、前述したように、図３のメモリ制御／符号出力部１２８が、ＤＳＶ値比較部１２７から入力される比較結果が、パスメモリ１２３及び１２５のうち、ＤＳＶの小さな方のパスメモリに記憶されている過去の出力符号語列を選択された出力符号語として出力すると共に、ＤＳＶの大きな方のパスメモリにも出力してＤＳＶの小さい方のパスメモリの内容に揃えると共に、ＤＳＶ演算メモリ１２４及び１２６のうち記憶内容をＤＳＶの絶対値が小さい方のＤＳＶ演算メモリに揃える。
【００７２】
また、図９のステップＳ７の処理を経由した場合は、図１０のステップＳ９により、入力データ語により状地帯を設定する。そして、ステップＳ８又はＳ９の処理が終わると、状態１を基にＯＣ１ｔをパスメモリ１２３（候補０）に入力し、状態２を基にＯＣ２ｔをパスメモリ１２５（候補１）に入力し、ＤＳＶ０，１を更新する（図１０のステップＳ１０）。続いて、次に来る入力データ語が同期語かどうかを判別し（図１０のステップＳ１１）、同期語である場合はパスメモリ１２３及び１２５のうち、ＤＳＶの小さな方のパスメモリを選択し、この選択結果を基にして既に入力されているパスメモリのデータをＤＳＶの小さい方のデータに揃えて保持し直す（図１０のステップＳ１２）。つまり、ＤＳＶ０，１をＤＳＶの小さい方に揃える。そして、図９のステップＳ２に戻る。
【００７３】
他方、ステップＳ１１で次に来る入力データ語が同期語でない場合は、次に来る入力データ語がない、入力データ語が終了したかどうかを判別し（図１０のステップＳ１３）、終了した場合は処理を終了し、入力データ語が終了していない場合は図９のステップＳ３に戻る。
【００７４】
なお、これまでの例ではＤＳＶ制御にはＤＳＶ絶対値を基にしてＤＳＶ絶対値が小の系列を選択するような実施の形態を説明したが、ＤＳＶ制御のための信号はＤＳＶ絶対値に限定するものではなく、ＤＳＶを小さくする情報であれば実施が可能である。
【００７５】
次に、本発明になる再生装置の要部の実施の形態について説明をする。図１１は本発明になる再生装置の要部を構成する補助情報再生・分離回路の一実施の形態のブロック図を示す。図１１において、図示せぬ記録媒体等から再生された再生信号は図示せぬ再生信号処理手段によって２値化されて復調装置である補助情報再生・分離回路の入力符号語ビット列としてＮＲＺＩ復調回路２１に入力されてＮＲＺＩ復調される。
【００７６】
ＮＲＺＩ復調回路２１からシリアルに取り出された入力符号語ビット列は３分岐され、シリアル／パラレル変換器２２にシリアルに入力され、他方が同期検出回路２３にシリアルに入力され、更に補助情報復号器２４にもシリアルに入力される。補助情報復号器２４の動作については後述する。
【００７７】
同期検出回路２３は、入力された符号語ビット列に挿入されている、固定パターンの同期語を検出し、符号語列間隔のワードクロックを生成し、シリアル／パラレル変換器２２に入力し、ワードクロックをタイミング信号としてシリアル／パラレル変換器２２からパラレル信号に変換された符号語列を出力させる。このパラレル出力符号語列を入力符号Ｃｋと記す。この入力符号Ｃｋは２分岐され、一方はワードレジスタ２５に入力されて１符号語長の遅延がなされ、他方は状態演算器２６に入力される。
【００７８】
ワードレジスタ２５の出力符号Ｃｋ−１は符号語ケース検出回路２７に入力される一方、符号語ケース検出回路２７から出力されるケースと、Ｃｋが入力される状態演算器２６から出力される状態情報Ｓｋと共にアドレス演算を行うアドレス生成回路２８に入力され、ここで復号テーブル２９のアドレスを生成させる。復号テーブル２９は、アドレス生成回路２８により生成されたアドレスに基づいて、出力データ語を出力する。
【００７９】
次に、更に詳しく図１１の補助情報再生・分離回路について説明を加える。図４〜図８に示した符号化テーブルによって前述した如く符号化がなされた符号語列Ｃｋ−１，Ｃｋ,Ｃｋ＋１，・・・・は、ＬＳＢ側のゼロラン長によってグループ分け（以下ケースと呼ぶ）ができ、ケースによって次に取り得る状態が表１に示すように決まっている。
【００８０】
【表１】
【００８１】
例えば、図１１の補助情報再生・分離回路に下記の符号語列Ｃｋ−１〜Ｃｋ＋２が入力されたものとする。
Ｃｋ−１： ０００００００００１０００００
Ｃｋ ： ０１００１０００１０００１００
Ｃｋ＋１： １００００１０００００１００１
Ｃｋ＋２： ００００１０００００００００１
【００８２】
このとき、Ｃｋは先行ゼロラン長、すなわちＣｋ−１の下位のゼロラン長が「５」であるので、表１からケース２であることが分かる。従って、表１からＣｋは状態Ｓが”１”，”３”，”４”，”５”のうち何れかで符号化されていることが分かる。また、Ｃｋを１０進数で表記すると”９２８４”であり、例えば式１の状態検出の演算式からＳｋ＝４、すなわち状態４で符号化がなされていることが分かる。また、Ｃｋ−１は１０進数で表記すると”３２”であり、図４の符号化テーブルから入力語が”３２”で、次の状態Ｓ＋１が”４”に遷移している入力語は「０」であるので「０」と復号される。
【００８３】
次に、Ｃｋもケースは２であり、次の符号語Ｃｋ＋１が１０進数で”１６９０５”であり，式１の状態検出の演算式からＳｋ＝５、すなわち状態５で符号化がなされていることが分かる。また、Ｃｋは１０進数で表記すると”９２８４”であり、図４の符号化テーブルから入力語が”９２８４”で、次の状態Ｓ＋１が”５”に遷移している入力語は「１」であるので「１」と復号される。同様に、Ｃｋ＋１は「２」と復号される。式１がＣｋの符号化された状態を検出するためのＣ言語で記述した演算式の一例である。
【００８４】
【００８５】
以上述べた補助情報は、例えば、記録領域に記録されるデータ単位であるセクタ毎に切り替え補助情報を多重する事が考えられる。例えば、図１２に示すように記録セクタとして、セクタ０、セクタ１、セクタ２、セクタ３、セクタ４があった場合、補助情報ビットとして、それぞれに「０１」、「００」、「１０」、「１１」、「０１」と割り付けるとすると、最大ラン設定は「１」、「０」、「２」、「３」、「１」となり、ｋ制限はそれぞれ前記条件３で説明したように「ｋ＝１１」、「ｋ＝１０」、「ｋ＝１２で１２Ｔは含まない」、「ｋ＝１２」となる。
【００８６】
図１３は図１１中の補助情報復号器２４の一例の構成図を示す。図１１中のＮＲＺＩ復調回路２１から出力されたビット列は、図１３の補助情報復号器２４内のレジスタ２４１に入力される。レジスタ２４１は、図１２に示したｋ制限よりも長いビット同期クロックで入力ビット列をシフトしてパターン比較器２４２に供給する。パターン比較器２４２は、入力ビット列のｋが”１１”か”１２”かを結果出力２４３へ出力する。結果出力２４３はｋが”１１”のパターン、ｋが”１２”のパターンが出現したとき、カウンタ２４４に出力を送る。
【００８７】
これにより、カウンタ２４４はｋが”１１”のパターン又はｋが”１２”のパターンの出現回数をカウントし、そのカウント結果を比較器２４６に供給して、予め定めた基準値２４５と比較させる。ｋ＝１０に制限されている符号語が出現する場合、すなわち、ｋ＝１１、ｋ＝１２の符号語が出現しない場合には、比較器２４６は「００」を出力する。ｋ＝１１であれば比較器２４６は「０１」を出力する。ｋ＝１２でｋ＝１１が現われない場合は、比較器２４６は「１０」を出力する。また、ｋ＝１２であれば、比較器２４６は「１１」を出力する。
【００８８】
なお、基準値２４５はパターン比較器２４２での誤検出を防ぐために予め適当値に設定しておく。また、カウンタ２４４のカウント値は、例えば図１１の同期検出回路２３で、１セクタに一回の特定の同期語パターンを検出することによって検出されたセクタ情報によってリセットされる。
【００８９】
以上のようにして秘匿性の高いＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録と再生について説明したが、次に、この補助情報を用いた本発明による記録媒体、いわゆるブランクメディアを製造する際の媒体プリフォーマッタについて説明する。
【００９０】
媒体は従来の書き換え可能な記録型媒体の製造と同様の工程で製造される。当初記録時に利用されるアドレス情報が媒体を成型する際あらかじめ金型であるスタンパーにより複製されており、その後記録膜、反射膜、保護膜などを付ける工程を経て、フォーマッタで処理可能な媒体となる。この状態では全面にわたって一切のデータは記録されておらず、全面未記録状態である。
【００９１】
図１４は媒体フォーマッタの一実施の形態の構成図を示す。同図に示す媒体フォーマッタは、記録媒体の一例のブランクディスク３０のリードイン領域３２に様々な制御情報に加えコピープロテクションに係るデータが重畳記録される補助情報（Extra Information）を鍵として秘匿する必要のあるデータを暗号化して記録し、また、記録媒体１枚毎に割り当てられた、異なるＩＤ情報を不可逆な記録方式でＩＤ情報領域３２に書き込み、ユーザーデータ領域３３には何も記録しないブランクディスク（ブランクメディア）３０を作成して出荷する。
【００９２】
この媒体フォーマッタの構成及び動作について更に説明するに、最初にメディアを利用するためのキーであるメディアキー３５を、デバイスキーブロック３６からの、デバイス（記録機あるいは再生機）ごとに異なる暗号復号に必要な複数の鍵情報（デバイスキー）により暗号化器３７で暗号化した媒体の鍵データ（MKBメディア）が生成される。ここで、デバイスキーブロック３６は、複数の記録用デバイスキーがマトリクス状に配置された集合で、１つのメディアキー３５を各々のデバイスキーで暗号化器３７で別々に暗号化する。従って、暗号化器３７からはデバイスキーブロック３６を構成する複数のデバイスキーと同数の暗号化データ（媒体の鍵データ）が取り出されてデータ処理部３８に入力される。
【００９３】
データ処理部３８は、入力された複数の暗号化データを順番に並べた集合（ＭＫＢメディア）を生成すると共に、これら複数の暗号化データのうち、必要に応じて記録／再生制限情報３９に従って、その一部の暗号化データをダミーデータに置き換える機能を有している。これにより、ダミーデータが記録された記録媒体に対して記録又は再生を行うデバイス側で有するデバイスキーで暗号を解いても、得られるデータは元のメディアキーとは異なるデータとなるので、結局そのデバイスでは上記のダミーデータの記録媒体は利用できなくなり、特定の機器でのこの媒体の利用に制限を加える事が可能となる。
【００９４】
また、データ処理部３８は、ＭＫＢメディアを構成する複数の暗号化データのうち所望の暗号化データを無効化する機能も有している。これにより、例えば悪意によるハッキング等で特定の機器に割り当てた暗号復号キーが破られてしまった場合でも、破られたデバイスの暗号化キーを無効データに置き換えることによって、破られたことがわかった時点以降の媒体では、該当するデバイスキーを無効にすることでセキュリティ性を向上させることができる。
【００９５】
データ処理部３８で生成された媒体の鍵データ（MKBメディア）は、鍵データそのものが改変されたり本来のものとは異なる偽のデータに置き換えられたりするなどの不正利用の試みに対抗するため、暗号化鍵（Extra Info. キー）４２により暗号化器４５で暗号化され、補助情報重畳回路４０に供給される。一方、容易に改変されたくない媒体不変の情報（Media Info.）４１や、例えばディスク種類や規格のバージョン・製造情報などの制御情報や、コピープロテクション関連情報のうち秘匿性の高い例えば記録／再生制限情報３９が媒体の鍵データ（MKBメディア）保護に用いる暗号化鍵（Extra Info.キー）４２と共に加算器４３で結合されて補助情報（Extra Information）として補助情報重畳回路４０に供給される。
【００９６】
補助情報重畳回路４０は、前述した図２に示した構成で、Extra Info.キー４２により暗号化されたＭＫＢメディアが主情報として入力されると共に、加算器４３から補助情報（Extra Information）が入力され、前述した動作によりＭＫＢメディアにＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法によって補助情報が重畳される。このような処理が終わったＭＫＢメディアは、他の様々な制御情報と一体とされてリードインデータとなり、更に誤り符号等の付加がされた後所定の変調方式で変調され、出荷前のブランクディスク３０のリードイン領域３２に予め記録される。
【００９７】
上記のリードインデータの記録が終了したディスクは、記録媒体１枚毎に固有の値が割り当てられたＩＤ情報、すなわちユニークメディアＩＤ４４が例えばレーザーによる反射膜の破壊や不可逆な記録方式を使って、読み出し専用データとして書き込まれた後ブランクディスク３０として市場に出荷される。
【００９８】
次に、上記のブランクディスク３０に対して、ユーザーがコンテンツデータを記録する記録装置について説明する。
【００９９】
記録装置は、大きく分けてコンテンツデータの処理を行う「コンテンツスクランブル」部分と、媒体に記録するデータを処理する「メディアスクランブル」部分とに分かれ、コンテンツスクランブル部分では主にＷＭ（ウォータマーク）処理、コンテンツスクランブル、暗号化コンテンツデータの出力制限などが行われ、メディアスクランブル部分では前記コンテンツスクランブル部分からの出力データである暗号化コンテンツデータにメディア記録用のスクランブルをもう一度かけ、媒体に記録する。
【０１００】
まず、記録装置のコンテンツスクランブル部分の構成及び動作について図１５のブロック図と共に説明する。図１５に示す記録装置のコンテンツスクランブル部分は、例えばパーソナルコンピュータ内部のエンコーダボードに搭載されている。図１５において、記録装置にはコンテンツ５０と、コンテンツ５０に係るコピーマネージメント情報（コピー制御）がウォータマーク（ＷＭ）として埋め込まれた非暗号化コンテンツ（WM CMI）５１、上記ＷＭと同じ内容のコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）５２、コンテンツを利用するためスクランブルを解くための鍵（コンテンツ利用キー（Key-contents））５３、コンテンツ５０を暗号化する鍵情報（コンテンツキー）と複数のコンテンツ利用キーから生成された複数の暗号化キー（MKBコンテンツ；MKB▲２▼）、及びメディアスクランブル部分で使われる媒体に係るコピーマネージメント情報（CMI▲２▼）５５等のデータが入力される。
【０１０１】
ＷＭ検出部５６は非暗号化コンテンツデータから電子透かしなどによる公知の方法でＷＭ（ウォータマーク）検出を行い、ＷＭ埋込、リマーク部５７でＷＭから検出されたデータに含まれるコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）に従ってＷＭの再マーキングが所定のルールで行われる。
【０１０２】
一方、多くのコンテンツ利用キーによりコンテンツキーが暗号化された複数の暗号化キーの集合である、上記のコンテンツの鍵データ（MKBコンテンツ：ＭＫＢ▲２▼）５４は、著作権者がコンテンツ５０と共に配布されるものである。
【０１０３】
著作権者は著作物を保護するため、MKBコンテンツ５４を構成する複数の暗号化キーのうち例えばハッキング等によって破られたデバイスの暗号化キーに該当する部分の鍵データを無効データ（ダミーデータ）に置き換えることで、ハッキング等によって破られたデバイスで以降そのコンテンツが使用できないようにする事も可能である。
【０１０４】
この配布されたMKBコンテンツ５４は、記録装置のコンテンツスクランブル部分毎に割り当てられたコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）５３で暗号化器５８において解読され、コンテンツ暗号化のためのコンテンツキーとされる。不正な機器ではこの解読作業ができないので、正しいコンテンツキーが得られず、不正なキーを使い無理に記録したとしても再生側で得られる正規のコンテンツキーと一致せず、結果的に復号されるデータが異なるのでコンテンツの利用はできないことになる。
【０１０５】
得られたコンテンツキーは、コンテンツの利用を機器もしくは利用者に属するようにする場合は、暗号化器５９に入力され、ここで機器の持つＩＤもしくは利用者が所有するＩＣカードなどに記録された利用者識別ＩＤにより機器もしくは利用者毎にユニークな中間キーに変換される。また、媒体上のデータの不正な利用を防止する場合などコンテンツの利用を媒体に属するようにするには、媒体から予め読み出しておいた媒体固有のＩＤにより媒体毎にユニークな中間キーを得る。これにより、媒体間のコピーは可能（自由）だが利用者が再生する機器もしくは利用者が制限される記録済み媒体、もしくは他の媒体へのコピーはできないがコンテンツの利用は機器もしくは利用者の制限を受けない２つの記録済み媒体が実現できることになる。
【０１０６】
次に、コピー制御情報の改変を防ぐため中間キーは暗号化器６０に供給され、ここで上記のコンテンツデータをコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）５２で処理されて鍵に変換されてコンテンツスクランブル６１に供給され、非暗号化コンテンツをコンテンツスクランブル（コンテンツ暗号化）する。中間キーをコピー制御情報（CMI▲１▼）で処理し鍵の一部とすることでコピー制御情報（CMI▲１▼）を改変して不正な利用をする行為も防ぐことができる。
【０１０７】
以上の手順で出来上がったコンテンツスクランブル６１からの暗号化コンテンツデータと、コンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）とは加算器６２に入力されて結合されて例えばセクタデータを構成する。そして、複数のセクタデータを集めることで１つのコンテンツデータが例えば１つのファイルとして出来上がる。以上で媒体に記録するファイルレベルでのデータが完成する。
【０１０８】
出来上がったコンテンツスクランブル済みのデータは、メディアに記録するため次のステップである「メディアスクランブル」をかけるが、非暗号化コンテンツデータに含まれるＷＭから検出されたコンテンツコピー制御の内容と、外部から入力されたコンテンツコピー制御の内容に矛盾が生じたり、著作権者から配布されるMKBコンテンツ５４を利用者に割り当てられたコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）５３で解けない場合などの不正な利用、もしくはデータの改竄がされている場合には、コンテンツを利用する権利が無いので、コンテンツスクランブル部分からメディアスクランブル部分へはデータを出力しないように暗号化コンテンツデータの出力制限を、出力制限器６４で行う。
【０１０９】
出力制限器６４を経たファイルレベルのデータは装置内の相互認証及びバス暗号化部６６により、不正な相手への転送を防ぐために、転送相手の認証及びバスデータの横取りなどデータ漏洩を防ぐためのバス暗号化が行われる。
【０１１０】
電子配信やパッケージメディアに本発明を応用する場合は、ここまでのコンテンツスクランブル部分の手順を著作権者側で予め済ませて、暗号化済みのデータをユーザーに配信したり、メディア製造メーカに供給しパッケージメディアとしてもよい。
【０１１１】
次に、記録装置のメディアスクランブル部分の構成及び動作について図１６の一実施の形態のブロック図と共に説明する。図１６に示す記録装置のメディアスクランブル部分は、例えばパーソナルコンピュータに装着されたＤＶＤドライブである。メディアスクランブル部分は、メディア記録用のスクランブルをもう一度かけ、媒体に記録する。このメディアスクランブル部分は「メディアスクランブル部分」、「媒体への記録制限部分」および「補助情報の重畳／再生部分」そして「媒体への記録／再生部分」からなる。
【０１１２】
記録に先立ち記録装置のメディアスクランブル部分は、光ディスク７０上にあるリードイン領域７２の各種制御情報データや補助情報に記録されている鍵（Extra Info.キー）により暗号化された鍵データ（MKBメディア）を読み出しつつ、そこに同時に記録されているＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法によって重畳された補助情報（Extra Information）を、図１１に示した構成の補助情報再生・分離回路７４により読み出し、補助情報に記録された媒体不変の情報（Media Info.）７６、例えばディスク種類や規格のバージョン・製造情報などの制御情報や、コピープロテクション関連情報のうち秘匿性の高い例えば記録／再生制限情報や媒体の鍵データ（MKBメディア）保護に用いる暗号化鍵などの情報を抽出しておく。
【０１１３】
次にリードイン領域７２のデータのうち暗号化された鍵データ（MKBメディア）を、補助情報から抽出したExtra Info.キー７５で暗号化器７７において復号し、復元されたMKBメディアを暗号化器７８に供給し、ここで記録機１台１台のメディアスクランブル部にユニークに割り当てられている記録用デバイスキー７９で解いて、メディアスクランブルのためのメディアキーを得る。
【０１１４】
得られたメディアキーはコンテンツスクランブル部分から出力されたコンテンツの暗号化に用いるが、その際ディスク内データを丸ごと他のディスクにコピーするという方法でコンテンツデータが違法に使用される事を防ぐため、暗号化器８０に供給すると共に、ＩＤ情報領域７１にブランクディスク出荷時に記録媒体１枚毎に割り当てられた固有のＩＤ情報を不可逆な記録方式で書き込まれている読み出し専用のユニークメディアＩＤ（IDメディア）のデータを暗号化器８０に供給して、メディアキーからメディアごとに異なるユニークキーを得る。さらにコピー制御情報の改変を防ぐため、このユニークキーをメディアに係るコピー制御情報（CMI▲２▼）で暗号化器８１において処理しメディアスクランブル用のキーを得る。
【０１１５】
一方、上記の図１５のコンテンツスクランブル部分から出力されたコンテンツ暗号化されたデータが、例えばＡＴＡＰＩ（AT attachment packet interface）やＳＣＳＩ（small computer system interface）などの汎用バスを介して、図１６のメディアスクランブル部分の装置内の相互認証及びバス暗号復号化部８２に入力され、ここで転送相手の認証及びバス暗号復号化が行われる。
【０１１６】
装置内の相互認証及びバス暗号復号化部８２から取り出された暗号化コンテンツデータは、メディアスクランブル８３に供給され、ここで暗号化器８１から出力されたメディアスクランブル用のキーで、再度メディアスクランブル（暗号化）され、最終的に媒体に記録されるデータとなる。
【０１１７】
以上でディスクに記録するデータは揃った。しかし、まず記録に先立ち記録装置は予めブランクディスクである光ディスク７０のリードイン領域７２の補助情報から抽出した記録／再生制限情報やメディアの属性がこれから記録する条件と矛盾が生じたり、リードイン領域７２に記録されているMKBメディアを記録装置に割り当てられたメディア利用キー（Keyメディア）で解けない場合は、不正な利用もしくはデータの改竄がされていると判断して、記録制限器８４はメディアスクランブル８３から補助情報重畳回路８５へのデータ出力を遮断してディスク７０へのデータ記録は行わない（記録データの出力制限）。
【０１１８】
上記の検証を経て記録が可能と判断されれば、記録制限器８４はメディアスクランブル８３からの暗号化されたコンテンツデータを補助情報重畳回路８５へ出力する。
【０１１９】
他方、装置内の相互認証及び暗号復号化部８２からのメディアに係るコピー制御情報（CMI▲２▼）と、補助情報再生・分離回路７４により読み出された光ディスク７０上にあるリードイン領域７２の各種制御情報データや補助情報に記録されている鍵（Extra Info.キー）７５は、ユーザーデータ領域の補助情報として加算器８６において一体化されて補助情報重畳回路８５に入力される。
【０１２０】
この補助情報重畳回路８５は、図２に示した回路構成で、暗号化されたコンテンツデータが主情報として、また、加算器８６からのメディア暗号鍵を補助情報として受け、暗号化されたコンテンツデータは誤り符号等の付加がされた後所定の変調方式で変調され、光ディスク７０のユーザーデータ領域７３に記録される。その際、ユーザーデータ領域７３の補助情報はＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法によって記録データに重畳記録される。
【０１２１】
次に、本発明の再生装置について説明する。再生装置は上記の記録装置でコンテンツデータが記録済みのディスクを再生する。再生装置は大きく分けて「メディア・デスクランブル部分」と「コンテンツ・デスクランブル部分」とに分かれる。メディア・デスクランブル部分では補助情報（Extra Information）の再生部分、メディア・デスクランブル、メディアデータの出力制限が行われ、コンテンツ・デスクランブル部分では暗号化コンテンツデータの復号処理、ＷＭ検出およびコンテンツデータの出力制限が行われる。
【０１２２】
図１７は本発明になる再生装置のメディア・デスクランブル部分のブロック図を示す。まず、図１７と共に再生装置のメディア・デスクランブル部分の構成及び動作を説明する。再生装置のメディア・デスクランブル部分は始めに記録済みの光ディスク９０上にあるユーザーデータ領域９３の各種制御情報データや補助情報（Extra Information）に記録されている鍵（Extra Info.キー）により暗号化された鍵データ（MKBメディア）を読み出して補助情報分離回路９４に入力し、ここで同時に記録されているＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法によって重畳された補助情報（Extra Information）を分離し、補助情報に記録された媒体不変の情報（Media Info）９５、例えばディスク種類や規格のバージョン・製造情報などの制御情報や、コピープロテクション関連情報のうち秘匿性の高い例えば記録／再生制限情報や媒体の鍵データ（MKBメディア）保護に用いる暗号化鍵（Extra Info.キー）９６などの情報を抽出しておく。
【０１２３】
次に、記録済みの光ディスク９０のリードイン領域９２に記録されているデータのうち、前記暗号化された鍵データ（MKBメディア）を暗号化器９７で補助情報から抽出した暗号化鍵（Extra Info.キー）９６で復号する。復元されたＭＫＢメディアは、暗号化器９７から暗号化器９９に供給され、ここで記録装置１台１台のメディアスクランブル部にユニークに割り当てられている記録用デバイスキー９８で暗号復号化されることで、メディアスクランブルのためのメディアキーが得られる。
【０１２４】
得られたメディアキーは暗号化器１００に供給され、ここで光ディスク９０のＩＤ情報領域９１から再生された、記録媒体１枚毎に割り当てられたＩＤ情報である読み出し専用のユニークメディアＩＤ（IDメディア）により処理され、記録時と同じメディア毎に異なるユニークキーが得られる。このユニークキーは暗号化器１０１に供給され、ここで補助情報分離回路９４から取り出されたメディアに係るコピー制御情報（CMI▲２▼）で処理されることで、記録時と同じメディアデスクランブル用のキーが得られる。
【０１２５】
このメディアデスクランブル用のキーで、光ディスク９０のユーザーデータ領域９３から読み出して補助情報分離回路９４を通してメディアデスクランブル１０２に入力されたデータを暗号復号することにより、記録装置のコンテンツスクランブル部分から出力された暗号化コンテンツデータと同じデータが得られる。
【０１２６】
補助情報に記録されている媒体に関するコピー制御情報（CMI▲２▼）と、メディアデスクランブル１０２で暗号復号化したデータに含まれるコピー制御情報（CMI▲１▼）は比較判定部１０３で比較され、その比較結果に応じて、出力制限器１０４がメディアスクランブル１０２からのデータを通過又は遮断する。すなわち、光ディスク９０が正しく記録されたディスクであれば補助情報に記録されている媒体に関するコピー制御情報（CMI▲２▼）と、メディアデスクランブル１０２で暗号復号化したデータに含まれるコピー制御情報（CMI▲１▼）は一致するはずであり、もし一致しない場合は途中の過程でデータの改竄や不正なコピーが行われていると判断できるので、比較判定部１０３で不一致の比較結果が得られたときにはメディアデータの出力制限器１０４により再生されたデータの装置内の相互認証及びバス暗号化部１０５への伝送を遮断し、コンテンツ・デスクランブル部分には送らない（再生データの出力制限）。
【０１２７】
次に、本発明になる再生装置のコンテンツ・デスクランブル部分の構成及び動作について図１８の一実施の形態のブロック図と共に説明する。図１８の再生装置のコンテンツ・デスクランブル部分では図１７に示した再生装置のメディア・デスクランブル部分から出力された暗号化コンテンツデータの復号処理、ＷＭ検出とそれによるコンテンツデータの出力制限が行われ、最終的にユーザーがコンテンツデータを利用可能とする。
【０１２８】
すなわち、図１８において、再生装置のメディア・デスクランブル部分から転送された暗号化データは、装置内の相互認証及びバス暗号復号化部１１０に入力されて転送相手の認証及びバス暗号復号化が行われた後、複数の暗号化キーからなるＭＫＢコンテンツがコンテンツデスクランブル１１１及び暗号化器１１２等に入力される。
【０１２９】
暗号化器１１２は、再生装置毎に割り当てられたコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）１１３でＭＫＢコンテンツの暗号復号を行い、コンテンツ復号化のためのコンテンツキーを得る。この際、再生制限に引っかかる機器では該当するコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）が無く、また不正な機器では例えコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）１１３を持っていたとしても、既に記録側で著作権者がこのキーを無効にする操作を行っているので、結局解読作業が正常にできず正しいコンテンツキーが得られず、記録側で行ったコンテンツ暗号化を解くことは不可能でコンテンツの利用はできない。
【０１３０】
次に、得られたコンテンツキーはコンテンツの利用が機器に属するような場合には、暗号化器１１４において機器の持つＩＤもしくは利用者が所有するＩＣカードなどに記録された利用者識別ＩＤ１１５と処理され中間キーに復元される。これにより異なる媒体にデータがコピーされていても、機器もしくは利用者が正規であるので正常に利用可能になる。また、コンテンツの利用が媒体に属するような場合には、媒体から予め読み出しておいた媒体固有のＩＤ（ＩＤメディア）によりユニークな中間キーを得る。これにより記録データが違法にコピーされた媒体の再生を阻止できる。
【０１３１】
得られたユニークな中間キーは、暗号化器１１６に供給され、ここでメディア・デスクランブルを終えたデータに含まれるコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）と処理され、コンテンツ暗号復号化のコンテンツ・デスクランブルキーとされた後コンテンツデスクランブル１１１に供給してコンテンツデータを復号する。もし、再生しているディスクのデータに含まれるコンテンツに係るコピー制御情報（CMI▲１▼）が改変されていると、記録時のコンテンツスクランブルキーと再生時のコンテンツ・デスクランブルキーが異なるため、正しくコンテンツデータを復元することができないようになる。
【０１３２】
以上で復号されたコンテンツデータは利用可能であるが、コンテンツデスクランブル１１１から取り出されたデータは、ＷＭ＆ＣＭＩ検出・判定部１１７に供給されて、ここで復号したデータが正しいかを検証するために、ＷＭに埋め込まれたコンテンツに係るコピー制御情報（WM-CMI）と、コンテンツと共に伝送されたコピー制御情報（CMI▲１▼）に矛盾が無いかを判定する。
【０１３３】
もし、正しく記録されたディスクであればコンテンツデータ内のコンテンツに関するコピー制御情報（CMI▲１▼）とＷＭから検出したコピー制御情報（WM-CMI）は一致するはずであり、一致しない場合はデータの改竄や不正なコピーが行われているので、メディアデータの出力制限器１１８により再生されたデータは次段への伝送は阻止され、外部へ出力されない。同様に、MKBコンテンツが再生装置毎に割り当てられたコンテンツ利用キー（キーコンテンツ）で解けない場合も不正利用であるから出力制限器１１８により再生データの次段への出力は止められる。
【０１３４】
出力制限器１１８から取り出された再生コンテンツデータは、他機器との相互認証及びバス暗号化部１１９に供給され、他機器との間で認証及びバス暗号化が行われて再生装置の外部の機器へ出力される。
【０１３５】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば図３ではＲＬＬ（２，１０）制限の８−１５変調の符号化テーブルを例にとって説明をしたが、他の符号化テーブルを用いて同様な機能が実現できれば適用は容易である。また、符号化テーブルによるブロック符号でなくともＲＬＬ制限が説明したように可変可能であれば、本発明への適用は可能である。
【０１３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、（１）秘匿性の高いＲＬＬ制限のｋ制限を利用した補助情報の記録方法、（２）コンテンツ利用とメディア利用を分離し、それぞれ別々の暗号化を施す技術、（３）著作権者によるコンテンツ利用の可否を反映できるコンテンツ利用鍵管理（MKBコンテンツ）、（４）メディアの利用に関する制御を可能とするメディア利用鍵管理（MKBメディア）、（５）コンテンツおよびメディア双方のコピー制御情報比較による出力の遮断および媒体への記録中止機能、（６）コンテンツに埋め込まれたコピー制御情報とコンテンツと共に伝送されるコピー制御情報を比較し、一致しない場合はコンテンツの出力を中止する機能、（７）再生データ内のコピー制御情報と補助情報内のコピー制御情報を比較し、一致しない場合は媒体からの再生データ出力を遮断する機能、（８）メディアキーと媒体１枚毎に異なるＩＤデータとを組み合わせ媒体１枚毎に異なるユニークな中間キーを得て、それを暗号化／復号化に使うことでディスク内データを丸ごと他のディスクにコピーするという方法でコンテンツデータが違法に使用される事を防ぐ技術、（９）機器固有のＩＤ／利用権利者のＩＤを組み合わせて機器もしくは利用者毎にユニークな中間キーを得て、それを暗号化／復号化に使うことで媒体間のコピーは可能（自由）だが再生する機器もしくは利用者が制限される技術、（１０）上記のキーにさらにコピー制御情報を組み合わせて暗号／復号化に利用することでコピー制御情報の改変を防ぐ技術、（１１）コンテンツスクランブルとメディアスクランブルの間を認証とバス暗号化で保護する技術、等の技術を用いるようにしたため、従来の著作権保護方式に無い、高度、かつ、自由度の高い強固な著作権保護と媒体の利用制限の両立が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる記録媒体の一実施の形態の構成図である。
【図２】本発明になる記録装置の要部の補助情報重畳回路の一実施の形態のブロック図である。
【図３】図２中の８−１５変調部の一例のブロック図である。
【図４】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その１）である。
【図５】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その２）である。
【図６】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その３）である。
【図７】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その４）である。
【図８】図２及び図３中の８−１５変調部で用いる符号化テーブルの一例を示す図（その５）である。
【図９】図３の８−１５変調部の動作説明用フローチャート（その１）である。
【図１０】図３の８−１５変調部の動作説明用フローチャート（その２）である。
【図１１】本発明になる再生装置の要部を構成する補助情報再生・分離回路の一実施の形態のブロック図である。
【図１２】記録セクタと最大ラン設定等との関係の一例を示す図である。
【図１３】図１１中の補助情報復号器の一例の構成図である。
【図１４】本発明になる記録装置である媒体フォーマッタの一実施の形態の構成図である。
【図１５】本発明になる記録装置のコンテンツスクランブル部分の一実施の形態のブロック図である。
【図１６】本発明になる記録装置のメディアスクランブル部分の一実施の形態のブロック図である。
【図１７】本発明になる再生装置のメディア・デスクランブル部分の一実施の形態のブロック図である。
【図１８】本発明になる再生装置のコンテンツ・デスクランブル部分の一実施の形態のブロック図である。
【符号の説明】
１、７０ 光ディスク
２、３１、７１、９１ ＩＤ情報領域
３、３２、７２、９２ リードイン領域
４、３３、７３、９３ ユーザーデータ領域
５ リードアウト領域
１０、４０、８５ 補助情報重畳回路
１２ ８−１５変調部
１３ 符号化テーブル
１４ ＮＲＺＩ変換回路
１８ 記録媒体
２１ ＮＲＺＩ復調回路
２４ 補助情報復号器
２５ ワードレジスタ
２６ 状態演算器
２７ 符号語ケース検出回路
２９ 復号テーブル
３０ ブランクディスク
３５ メディアキー
３６ デバイスキーブロック
３８ データ処理部
３９ 記録／再生制限情報
４２、７５ Ｅｘｔｒａ Ｉｎｆｏ.キー
５０ コンテンツ
５３ コンテンツ利用キー
５６ ＷＭ検出部
６１ コンテンツスクランブル
６４、１０４、１１８ 出力制限器
７４ 補助情報再生・分離回路
７９ 記録用デバイスキー
８３ メディアスクランブル
８４ 記録制限器
９０ 記録済み光ディスク
９４ 補助情報分離回路
１０２ メディアデスクランブル
１１１ コンテンツデスクランブル
１１３ コンテンツ利用キー
１２１ 符号語選択肢有無検出回路
１２２ アドレス演算部／同期語生成部
１２３、１２５ パスメモリ
１２４、１２６ ＤＳＶ演算メモリ
１２７ ＤＳＶ値比較部
１２８ メモリ制御／符号出力部
Claims (15)
- ユーザーにより改変できない読み出し専用の第１の領域と、書き込み専用又は書き換え可能な第２及び第３の領域とが設けられている記録媒体であって、
前記第１の領域には、媒体毎に異なる固有のＩＤ情報が予め記録されており、前記第２の領域には、複数の第１の暗号化鍵情報が主情報としてランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、前記第１の暗号化鍵情報を保護するための第１の暗号鍵及び所定の制御情報からなる補助情報が前記ＲＬＬ（ｄ、ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている前記複数の第１の暗号化鍵情報に重畳されて予め記録されており、前記第３の領域は、ユーザーによりコンテンツの記録再生可能な領域であり、初期化状態においては未記録状態であることを特徴とする記録媒体。 - 著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵によって復号した第１のデータにより前記コンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をすると共に、前記第２の領域から再生した前記複数の第１の暗号化鍵情報を該第２の領域から再生した前記第１の暗号鍵で暗号化した情報を、記録再生装置にユニークな第２の復号鍵によって復号した第２のデータを前記第１の領域から再生した前記ＩＤ情報で暗号化した第３のデータにより、前記暗号化コンテンツデータを更に暗号化もしくは復号（第２の暗号化）したコンテンツデータを主情報とし、前記第１の暗号鍵及び記録媒体のコピー制御情報とを補助情報として、前記主情報がランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、前記補助情報が前記ＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている前記主情報に重畳されてそれぞれ前記第３の領域に記録されていることを特徴とする請求項１記載の記録媒体。
- 請求項１又は２記載の記録媒体にコンテンツデータの記録を行う記録方法であって、
著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵によって復号した第１のデータにより前記コンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をする第１のステップと、
前記記録媒体の前記第２の領域から再生した前記複数の第１の暗号化鍵情報を該第２の領域から再生した前記第１の暗号鍵で暗号化する第２のステップと、
前記第２のステップにより暗号化された情報を、記録再生装置にユニークな第２の復号鍵によって復号して第２のデータを得る第３のステップと、
前記第２のデータを前記記録媒体の前記第１の領域から再生した前記ＩＤ情報で暗号化した第３のデータを得る第４のステップと、
前記第３のデータにより、前記第１のステップで得られた前記暗号化コンテンツデータを更に暗号化もしくは復号（第２の暗号化）する第５のステップと、
前記第５のステップで暗号化もしくは復号されたコンテンツデータを主情報とし、前記第１の暗号鍵及び記録媒体のコピー制御情報とを補助情報として、前記主情報がランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、前記補助情報が前記ＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている前記主情報に重畳された信号を生成して前記記録媒体の前記第３の領域に記録する第６のステップと
を含むことを特徴とする記録方法。 - 前記複数の第１の暗号化鍵情報によって予め規定されている記録媒体のコピー制御情報と、記録をしようとするコンテンツデータのコピー制御情報とが予め定められた条件と一致をするかどうか判定し、一致の判定結果が得られた場合にのみ、前記第５のステップで前記暗号化コンテンツデータの更なる暗号化もしくは復号（第２の暗号化）をさせ、一致の判定結果が得られないときには記録を中止する第７のステップを更に含むことを特徴とする請求項３記載の記録方法。
- 前記第１のステップは、予め記録媒体もしくは装置に記録してある記録情報、又は利用者が所有している携帯可能な記憶媒体に記憶された利用者識別情報、又は配信された配信情報によって前記第１のデータを暗号化して得られた中間キーにより前記コンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をすることを特徴とする請求項３又は４記載の記録方法。
- 請求項１又は２記載の記録媒体にコンテンツデータの記録をする記録装置であって、
前記記録媒体の前記第１の領域及び前記第２の領域の記録信号を再生して、前記複数の第１の暗号化鍵情報及び第１の暗号鍵及びＩＤ情報を再生する再生手段と、
著作権者が配布をする複数の第２の暗号化鍵情報を、記録するコンテンツデータの利用権利を示す第１の復号鍵によって復号した第１のデータにより前記コンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をする第１の暗号化手段と、
前記再生手段からの前記複数の第１の暗号化鍵情報を前記第１の暗号鍵で暗号化して得た情報を、記録再生装置にユニークな第２の復号鍵によって復号して第２のデータを得た後、その第２のデータを前記再生手段からの前記ＩＤ情報で暗号化した第３のデータを得るデータ生成手段と、
前記第３のデータにより、前記第１の暗号化手段で得られた前記暗号化コンテンツデータを更に暗号化もしくは復号（第２の暗号化）する第２の暗号化手段と、
前記第２の暗号化手段で暗号化もしくは復号されたコンテンツデータを主情報とし、前記第１の暗号鍵及び記録媒体のコピー制御情報とを補助情報として、前記主情報がランレングスＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限を満足する所定の変調方式によって変調されると共に、前記補助情報が前記ＲＬＬ（ｄ，ｋ）制限におけるｋ制限を切り替えて、変調されている前記主情報に重畳された記録用信号を生成する記録用信号生成手段と
を有し、前記記録用信号生成手段により生成された記録用信号を前記記録媒体の前記第３の領域に記録することを特徴とする記録装置。 - 前記再生手段から得られる前記複数の第１の暗号化鍵情報によって予め規定されている記録媒体のコピー制御情報と、記録をしようとするコンテンツデータのコピー制御情報とが予め定められた条件と一致をするかどうか判定し、一致の判定結果が得られた場合にのみ、前記第２の暗号化手段で前記暗号化コンテンツデータの更なる暗号化もしくは復号（第２の暗号化）をさせ、一致の判定結果が得られないときには前記第２の暗号化手段への前記暗号化コンテンツデータの伝送を阻止することにより記録を中止する出力制限手段を更に有することを特徴とする請求項６記載の記録装置。
- 前記第１の暗号化手段は、予め記録媒体もしくは装置に記録してある記録情報、又は利用者が所有している携帯可能な記憶媒体に記憶された利用者識別情報、又は配信された配信情報によって前記第１のデータを暗号化して得られた中間キーにより前記コンテンツデータの暗号化もしくは復号（第１の暗号化）をすることを特徴とする請求項６又は７記載の記録装置。
- 請求項２記載の記録媒体からコンテンツデータを再生する再生方法であって、
前記記録媒体の前記第１の領域と前記第２の領域からそれぞれ記録鍵情報を再生する第１のステップと、
前記記録媒体の前記第３の領域から暗号化されたコンテンツデータに、補助情報が重畳されたデータを再生して前記暗号化されたコンテンツデータと前記補助情報を分離する第２のステップと、
前記第２のステップにより分離された前記補助情報中の前記第１の暗号鍵で前記第１のステップで前記第２の領域から再生された前記複数の第１の暗号化鍵情報で暗号化もしくは復号して得た第４のデータを、再生装置にユニークな第３の復号鍵によって復号して第５のデータを得る第３のステップと、
前記第５のデータを前記第１のステップで前記第１の領域から再生された前記ＩＤ情報で暗号化もしくは復号して第６のデータを得る第４のステップと、
前記第６のデータにより、前記第２のステップで得られた前記暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する第５のステップと、
再生するコンテンツデータの利用権利を示す第４の復号鍵によって、前記第５のステップで得られたデータを復号することにより得られた第７のデータで前記第５のステップで得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する第６のステップと
を含むことを特徴とする再生方法。 - 前記第５のステップで得られたデータ中のコンテンツデータの第１のコピー制御情報と、前記第６のステップで得られたコンテンツデータに埋め込まれたコンテンツデータの第２のコピー制御情報とをそれぞれ検出する第７のステップと、前記第１及び第２のコピー制御情報が予め定められた条件で一致するかどうか判定する第８のステップと、前記第７のステップにより一致の判定結果が得られた場合にのみ、前記第６のステップで得られたコンテンツデータを出力し、一致の判定結果が得られないときには前記第６のステップで得られたコンテンツデータの出力を中止する第９のステップと更に含むことを特徴とする請求項９記載の再生方法。
- 前記第６のステップは、予め記録媒体もしくは装置に記録してある記録情報、又は利用者が所有している携帯可能な記憶媒体に記憶された利用者識別情報、又は配信された配信情報によって前記第７のデータを暗号化して得られた中間キーにより前記第５のステップで得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号することを特徴とする請求項９又は１０記載の再生方法。
- 請求項２記載の記録媒体からコンテンツデータを再生する再生装置であって、
前記記録媒体の前記第１の領域と前記第２の領域からそれぞれ記録鍵情報を再生する再生手段と、
前記記録媒体の前記第３の領域から暗号化されたコンテンツデータに、補助情報が重畳されたデータを再生して前記暗号化されたコンテンツデータと前記補助情報を分離する再生・分離手段と、
前記再生・分離手段により分離された前記補助情報中の前記第１の暗号鍵で、前記再生手段により前記第２の領域から再生された前記複数の第１の暗号化鍵情報で暗号化もしくは復号して得た第４のデータを、再生装置にユニークな第３の復号鍵によって復号して第５のデータを得、更にこの第５のデータを前記再生手段により前記第１の領域から再生された前記ＩＤ情報で暗号化もしくは復号して第６のデータを得るデータ生成手段と、
前記第６のデータにより、前記再生・分離手段で得られた前記暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号する第１の暗号復号化手段と、
再生するコンテンツデータの利用権利を示す第４の復号鍵によって、前記第１の暗号復号化手段で得られたデータを復号することにより得られた第７のデータで前記第１の暗号復号化手段で得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号してコンテンツデータを得る第２の暗号復号化手段と
を有することを特徴とする再生装置。 - 前記第１の暗号復号化手段で得られたデータ中のコンテンツデータの第１のコピー制御情報と、前記第２の暗号復号化手段で得られたコンテンツデータに埋め込まれたコンテンツデータの第２のコピー制御情報とをそれぞれ検出する検出手段と、前記第１及び第２のコピー制御情報が予め定められた条件で一致するかどうか判定する判定手段と、前記判定手段により一致の判定結果が得られた場合にのみ、前記第２の暗号復号化手段からのコンテンツデータを出力し、一致の判定結果が得られないときには前記第２の暗号復号化手段からのコンテンツデータの出力を中止する出力制限手段を更に有することを特徴とする請求項１２記載の再生装置。
- 前記第２の暗号復号化手段は、予め記録媒体もしくは装置に記録してある記録情報、又は利用者が所有している携帯可能な記憶媒体に記憶された利用者識別情報、又は配信された配信情報によって前記第７のデータを暗号化して得られた中間キーにより前記第５のステップで得られた暗号化されたコンテンツデータを暗号化復号することを特徴とする請求項１２又は１３記載の再生装置。
- 前記再生手段、前記再生・分離手段、前記データ生成手段及び前記第１の暗号復号化手段はメディア・デスクランブル部分を構成し、前記第２の暗号復号化手段、前記検出手段、前記判定手段及び前記出力制限手段はコンテンツ・デスクランブル部分を構成し、前記メディア・デスクランブル部分と前記コンテンツ・デスクランブル部分との間に、転送相手の認証とバスの暗号化を行う装置内の相互認証及びバス暗号化部を設けたことを特徴とする請求項１２乃至１４のうちいずれか一項記載の再生装置。
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