專利名稱：信號處理方法與裝置，信號再現(xiàn)方法與裝置以及記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號處理方法與裝置，用于將數(shù)字信號記錄到記錄介質(zhì)之中或者用于將數(shù)字信號發(fā)送到傳輸介質(zhì)之中，一種信號再現(xiàn)方法與裝置，用于再現(xiàn)被記錄在記錄介質(zhì)之中的數(shù)字信號或者經(jīng)由傳輸介質(zhì)傳輸過來的數(shù)字信號，還涉及在其中記錄數(shù)字信號的記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
近年來，任何類型的信息都能數(shù)字化，并且已經(jīng)研發(fā)出能通過傳輸介質(zhì)或記錄介質(zhì)來分配這樣的信息的技術(shù)，正如名詞“數(shù)字革命”所表述的那樣。其結(jié)果是，為數(shù)眾多的人們已經(jīng)能夠自由地獲得數(shù)字信息。在這樣一種環(huán)境中，諸如數(shù)字音頻信號，數(shù)字視頻信號那樣的計算機能處理的相關(guān)數(shù)據(jù)都被記錄在記錄介質(zhì)之中。進(jìn)行信息傳輸和存儲以便可以從記錄介質(zhì)中再現(xiàn)上述信號，信息被拷貝到只讀介質(zhì)之中，已發(fā)送的信息可以再現(xiàn)或者通過傳輸線進(jìn)行傳輸。
近年來，已經(jīng)實現(xiàn)了作為一種能記錄大量視頻/音頻信息的記錄介質(zhì)的數(shù)字通用光盤(DVD)。超過兩小時的電影被記錄在DVD之中，并且通過重放裝置來再現(xiàn)這樣一種被記錄在DVD之中的信息，使得人們可以在家中自由地看電影。
DVD被分類為允許一次記錄的只讀DVD-ROM，DVD-R，以及允許再次記錄的DVD-RW，DVD-RAM。
DVD-ROM的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)包括DVD視頻標(biāo)準(zhǔn)，它允許將一整部電影記錄在一張單獨的光盤之上。用戶通過再現(xiàn)這樣一種DVD視頻光盤或接收數(shù)字廣播，就能自由地獲得基于各種數(shù)字信號的信息。在這種情況下，若已獲得的數(shù)字信號被拷貝到一種記錄介質(zhì)，例如硬盤以及上述的DVD-RAM，并且用根據(jù)DVD視頻標(biāo)準(zhǔn)的編碼器進(jìn)行編碼，就有可能拷貝一張光盤。
因此，在DVD視頻中，待記錄的數(shù)字信息被加密。使用加密技術(shù)的拷貝保護(hù)方法在DVD視頻光盤或DVD-ROM中有效地發(fā)揮作用，在其中，加密信息是被預(yù)記錄的。
涉及加密的常規(guī)技術(shù)的實例包括在日本專利申請KOKAI公報第11-86436號中所描述的一項技術(shù)。在此項技術(shù)中，不同于主信息數(shù)據(jù)的特定數(shù)據(jù)被混合到糾錯代碼塊之中。特定數(shù)據(jù)被用來作為拷貝禁止信息。另一個實例就是在日本專利申請KOKAI公報第9-128890號中所描述的一項技術(shù)。在此項技術(shù)中，為了防止數(shù)字信號的非法拷貝，用特定數(shù)據(jù)(例如加密密鑰)來取代糾錯碼的一部分，并加以記錄。進(jìn)一步的實例就是在日本專利申請KOKAI公報第8-204584號中所描述的一項技術(shù)。在此項技術(shù)中，在經(jīng)過糾錯處理的數(shù)據(jù)被送往一個解密處理模塊的情況下，一個不可糾正的數(shù)據(jù)部分被改變?yōu)榘ㄒ粋€同步碼的特殊代碼并且被傳送，使得該部分可以被解密處理部分所檢出。通過使用特殊代碼就能識別誤碼部分，并且基于誤碼部分來進(jìn)行解密。
近年來，在對上述信息進(jìn)行傳輸/存儲處理的領(lǐng)域中，如何處理版權(quán)保護(hù)已經(jīng)進(jìn)一步地變?yōu)橹匾氖虑?。特別是當(dāng)需要版權(quán)保護(hù)的信息被記錄在常規(guī)的記錄介質(zhì)上時，就需要防止非法拷貝的發(fā)生。這就是說，雖然版權(quán)的持有者只允許將信息拷貝到一張記錄介質(zhì)之上，但是相同的信息可以被拷貝到多張記錄介質(zhì)之上。非法行為的發(fā)生需要被考慮，并且防止非法行為是絕對必要的。還有，已經(jīng)存在關(guān)于進(jìn)一步強化對非法行為的預(yù)防的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在考慮到上述情況的條件下研發(fā)出來的，并且其目標(biāo)就是提供一種信號處理方法與裝置，信號再現(xiàn)方法與裝置，以及在其中強化了拷貝保護(hù)功能的記錄介質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，信號處理方法包括對一個特定單元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用/安排，以形成一個預(yù)定的單元；將一個糾錯碼添加到該預(yù)定單元，以構(gòu)成一個糾錯編碼塊；用特定數(shù)據(jù)來取代糾錯編碼塊的一部分；以及將糾錯編碼塊(其特定數(shù)據(jù)已被取代)輸出到一種傳輸介質(zhì)或一種記錄介質(zhì)之中。
在隨后的說明中，將陳述本發(fā)明的附加的目標(biāo)和優(yōu)點，并且從以下的說明中，將使其中的一部分變得顯而易見，或者可以通過實踐本發(fā)明而有所領(lǐng)悟。
借助于在下文中特別指出的各種手段和組合，將能實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的各項目標(biāo)和優(yōu)點。


被納入本說明書并且構(gòu)成其中一部分的附圖，說明本發(fā)明的各實施例，并且，連同上面給出的一般描述以及將在下面給出的關(guān)于各實施例的詳細(xì)說明，用以解釋本發(fā)明的各項原理，在附圖中圖1是一個方框圖，表示用于DVD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄處理過程；圖2是一個示意圖，表示用于DVD系統(tǒng)的一個數(shù)據(jù)扇區(qū)的構(gòu)成；圖3是一個示意圖，表示用于DVD系統(tǒng)的數(shù)據(jù)扇區(qū)的一個組合塊的構(gòu)成；圖4是一個示意圖，表示用于DVD系統(tǒng)的一個ECC塊的構(gòu)成；圖5是一個示意圖，表示用于DVD系統(tǒng)以及在行交織處理之后的ECC塊的構(gòu)成；圖6是一個示意圖，表示用于DVD系統(tǒng)的一個記錄扇區(qū)的構(gòu)成；圖7是一個示意圖，表示用于DVD系統(tǒng)的一個物理扇區(qū)的構(gòu)成圖8是一個示意圖，表示用于DVD標(biāo)準(zhǔn)的一片只讀介質(zhì)上的DVD視頻信號的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的內(nèi)容加擾系統(tǒng)(CSS)；圖9是在DVD系統(tǒng)中的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的一個示意圖；
圖10是一個DVD播放器的示意性視圖；圖11是在記錄/重放裝置中版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的示意圖；圖12是在記錄/重放裝置中的一個完整的示意圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的記錄裝置的構(gòu)成示意圖；圖14是一個示意圖，表示特定數(shù)據(jù)的一個嵌入位置的一個實例；圖15是一個示意圖，表示特定數(shù)據(jù)的一個嵌入位置的另一個實例；圖16是一個示意圖，表示特定數(shù)據(jù)的一個嵌入位置的又一個實例；圖17是一個示意圖，表示特定數(shù)據(jù)的一個嵌入位置的再一個實例；圖18是一個示意圖，表示特定數(shù)據(jù)的一個嵌入位置的還一個實例；圖19是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的重放裝置的構(gòu)成示意圖；以及圖20是一個構(gòu)成示意圖，表示在一段重放處理時間內(nèi)，特定數(shù)據(jù)的處理過程。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖，對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行說明。
以下將從版權(quán)保護(hù)的觀點出發(fā)，來說明需要進(jìn)行防止非法拷貝處理的向/從信息記錄介質(zhì)進(jìn)行記錄/再現(xiàn)處理的方法。特別是，在下文中將說明在一種隱蔽信息被嵌入到一個數(shù)據(jù)塊之中的情況下，涉及數(shù)據(jù)排列的一種信號處理方法，再現(xiàn)方法和裝置。
為了實現(xiàn)本發(fā)明而研究的背景以下將首先說明近年來已經(jīng)廣泛地流行的用于DVD光盤的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)。
圖1表示在用于DVD視頻信號的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)中，在記錄介質(zhì)中的信號處理過程。在數(shù)據(jù)控制處理過程中，使用MPEG之類的標(biāo)準(zhǔn)，對視頻/音頻信號進(jìn)行壓縮，然后將其格式化為帶有被添加到其中的重放控制信號之類的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流(步驟S1)。
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被劃分為分組數(shù)據(jù)的各個扇區(qū)，每個扇區(qū)各具有2K字節(jié)的單元(步驟S2)和一個用作ID的扇區(qū)號碼，扇區(qū)號碼被附加到每一個扇區(qū)(步驟S3)。接下來數(shù)據(jù)被加密(數(shù)據(jù)加擾)(步驟S4)。一個偵錯碼EDC被附在加密數(shù)據(jù)之上(步驟S5)。根據(jù)由ID信息所確定的密碼，數(shù)據(jù)部分被加擾以便在重放操作中穩(wěn)定伺服系統(tǒng)(步驟S6)。
這里的數(shù)據(jù)加擾不同于以上所述的加密過程中的數(shù)據(jù)加擾，它是用公開內(nèi)容來進(jìn)行加擾。如果出現(xiàn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為“全0”或其他相似情況，記錄數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)入相同樣式的重復(fù)。在這種情況下，由于相鄰光道的串話，將無法精確地檢測到跟蹤伺服誤差信號，這時光盤系統(tǒng)就可能出現(xiàn)問題。M系統(tǒng)發(fā)生器的初值由一個ID數(shù)值來決定。通過將來自M系統(tǒng)發(fā)生器的信號跟數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)相乘，就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加擾。這可以防止已加擾的記錄信號發(fā)生相同樣式的重復(fù)。在本說明書中，對用于伺服穩(wěn)定的“數(shù)據(jù)加擾”將不再進(jìn)行描述，但在本說明書中其他地方所描述的“數(shù)據(jù)加擾”指的是用于信息的版權(quán)保護(hù)的加密處理。
經(jīng)過上述處理過程的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在糾錯碼ECC的基礎(chǔ)上被轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)塊，以便對每16個扇區(qū)進(jìn)行糾錯處理(步驟S7)，并產(chǎn)生內(nèi)碼奇偶校驗PI和外碼奇偶校驗PO的糾錯碼(步驟S8)。
通過交織處理將外碼奇偶校驗PO分配到每一個扇區(qū)，以便組成記錄扇區(qū)(步驟S9)，然后通過調(diào)制電路對記錄扇區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制(步驟S10)，并且通過用一個驅(qū)動器和拾取裝置對原始光盤進(jìn)行刻錄，從而將已調(diào)制信號記錄下來。圖1表示與市場上的記錄/重放裝置的相同的結(jié)構(gòu)，但其拾取部分具有不同的功率。
在原始光盤的基礎(chǔ)上，通過光盤制造工藝來產(chǎn)生一個光盤制造模子，然后通過使用一個注塑機來拷貝大量的光盤，并作為記錄了視頻信號的DVD-ROM光盤向市場供貨。
圖2表示圖1的數(shù)據(jù)扇區(qū)的結(jié)構(gòu)。
數(shù)據(jù)扇區(qū)由172個字節(jié)(＝1行)×12行構(gòu)成，并且扇區(qū)標(biāo)識信息ID由扇區(qū)號碼組成，并且扇區(qū)信息位于首行，以下依次是ID偵錯碼IED，版權(quán)保護(hù)信息CPR-MAI，一個2K的主數(shù)據(jù)區(qū)，以及最后是用于主數(shù)據(jù)的一個偵錯碼EDC。
圖3表示ECC數(shù)據(jù)塊的組成。ECC數(shù)據(jù)塊由圖1所示的16個數(shù)據(jù)扇區(qū)，即172字節(jié)/行×192行(＝(172字節(jié)×12行×16個扇區(qū)))的數(shù)據(jù)組成。
圖4表示ECC數(shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)。通過將圖3所示的16個扇區(qū)的數(shù)據(jù)集中起來形成172字節(jié)/行×192行的數(shù)據(jù)，其中，針對每一列(垂直方向)來產(chǎn)生16個字節(jié)(16行)的外碼奇偶校驗，針對每一行(橫向)來產(chǎn)生10個字節(jié)(10行)的內(nèi)碼奇偶校驗。這里，16行(16字節(jié))的外碼PO被分配，使得每隔12行(每一個扇區(qū))就有一行(172字節(jié))被交織，如圖5所示。
圖6表示在各外碼PO被交織以后，從各個扇區(qū)中取出的某一扇區(qū)的結(jié)構(gòu)。這被稱為記錄扇區(qū)。圖中顯示為12+1行，這是因為外碼奇偶校驗PO的一部分(單獨一行)被添加到圖2所示的扇區(qū)(12行)之上。
圖7表示物理扇區(qū)的結(jié)構(gòu)，物理扇區(qū)是讓每一個記錄扇區(qū)的數(shù)據(jù)流通過調(diào)制器而產(chǎn)生的。
調(diào)制器對每一個數(shù)據(jù)符號(1字節(jié)＝8比特)進(jìn)行代碼調(diào)制，以產(chǎn)生16個通道比特。
如圖7所示，一對(32+1456)通道比特的同步幀組成了單獨的一行。例如，在圖7的第一行，SY0和SY5都是同步幀。13個這樣的行集合起來組成物理扇區(qū)。
如上所述，在DVD系統(tǒng)中，2K字節(jié)的數(shù)據(jù)扇區(qū)是進(jìn)行處理的一個單元，ECC數(shù)據(jù)塊是以16個扇區(qū)為單位組成的，糾錯碼被添加到該數(shù)據(jù)塊之上。有了這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就有可能以2K字節(jié)為單位來管理數(shù)據(jù)。進(jìn)一步說，由于糾錯碼被添加到以16個扇區(qū)為單位組成的ECC數(shù)據(jù)塊之上，所以就提高了糾錯能力。
在這種DVD中，對準(zhǔn)備記錄在作為版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的專門用于復(fù)制的ROM光盤的視頻信號的信息進(jìn)行保護(hù)。在這種情況下，一種被稱為內(nèi)容加擾系統(tǒng)(CSS)的拷貝保護(hù)系統(tǒng)將作為版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)而被采用。然而，拷貝保護(hù)系統(tǒng)不是一個完整的系統(tǒng)。若光盤的所有數(shù)據(jù)都要建立備份并且能夠恢復(fù)，則無法實現(xiàn)像“檢入”(check-in)處理那樣的高級控制。
圖8是用于再現(xiàn)DVD標(biāo)準(zhǔn)的重放專用介質(zhì)的DVD視頻信號的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)CSS(內(nèi)容加擾系統(tǒng))的示意圖。
在光盤的記錄一側(cè)，數(shù)字內(nèi)容經(jīng)過MPEG編碼，由CSS系統(tǒng)進(jìn)行加密，并且被記錄在只讀介質(zhì)上(步驟A1，A2，A3和A4)。在普通的DVD專用播放器(一種家用電器)中，對這種介質(zhì)進(jìn)行重放處理，即，加密的內(nèi)容被解密(步驟A5)，同時，被壓縮的數(shù)據(jù)由MPEG解碼器之類的裝置進(jìn)行擴展(步驟A6)，以視頻或音頻信號的形式重放。
在個人計算機之類的計算機環(huán)境中進(jìn)行的重放處理中，上述介質(zhì)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)由一個DVD-ROM驅(qū)動器進(jìn)行重放(步驟A7)。已讀出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸不在PC總線上進(jìn)行傳輸，首先要進(jìn)行MPEG解碼器模塊和互相認(rèn)證標(biāo)識(總線認(rèn)證)(步驟A7和A8)。進(jìn)一步講，這是一個加密內(nèi)容只能被輸送到適當(dāng)?shù)慕獯a器模塊的系統(tǒng)。在這種情況下，數(shù)據(jù)從DVD-ROM驅(qū)動器被傳送到解碼部分，使被加密的內(nèi)容得以解密(步驟A9)。被壓縮的數(shù)據(jù)由MPEG解碼器之類的裝置進(jìn)行擴展，并且以視頻/音頻信號的形式進(jìn)行重放。
圖10是CSS的內(nèi)容編碼方法的示意圖。
三種加密密鑰數(shù)據(jù)，也就是CSS管理機構(gòu)掌握的主密鑰，由版權(quán)持有者等確定的光盤密鑰和標(biāo)題密鑰，被分層次地組合在一起，并且用加密密鑰對視頻和音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
在圖9的實例中，使用主密鑰對光盤密鑰進(jìn)行加密(塊D1)，并且它變?yōu)楣獗P密鑰數(shù)據(jù)塊。由加密部分用光盤密鑰對對標(biāo)題密鑰進(jìn)行加密(塊D2)，并且它變?yōu)橐鸭用艿臉?biāo)題密鑰。來自內(nèi)容部分(D3)的諸如圖像數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)之類的內(nèi)容被壓縮處理部分進(jìn)行壓縮處理(塊D4)，然后由加擾部分對已壓縮的數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾(塊D5)。
主密鑰是一個加密密鑰數(shù)據(jù)，它因解密LSI或軟件CSS模塊的制造商的不同而有所不同。
CSS管理機構(gòu)集中掌握了大量制造商的主密鑰。在光盤密鑰被加密時，已在光盤上準(zhǔn)備了一個基本上能夠被任何主密鑰進(jìn)行解密的光盤密鑰數(shù)據(jù)塊，并且該光盤密鑰數(shù)據(jù)塊被存儲在一張光盤上。這樣一來，當(dāng)提供給制造商的主密鑰被泄漏時，可以將損失降低到最小程度。
具體地講，就是從下次準(zhǔn)備光盤密鑰數(shù)據(jù)塊開始，就準(zhǔn)備已撤消被泄密的主密鑰的光盤密鑰數(shù)據(jù)塊。此后，就不能使用已泄密的主密鑰來進(jìn)行解密。
圖10是在重放記錄有圖9所示的加密內(nèi)容的光盤時，DVD播放器進(jìn)行內(nèi)容解密的示意圖。加密的“光盤密鑰數(shù)據(jù)塊”從光盤中被讀出，并且由解密部分使用主密鑰對光盤密鑰進(jìn)行解密(塊E1)。以同樣方式從光盤中讀出的已加密的標(biāo)題密鑰由解密部分E2用上述的已解密的光盤密鑰進(jìn)行解密。還有，由解擾部分E3使用已解密的標(biāo)題密鑰對作為內(nèi)容的已加擾“A/V數(shù)據(jù)”進(jìn)行解擾處理。已解擾的內(nèi)容由諸如MPEG-2之類的A/V解碼器以音頻/視頻信號的形式進(jìn)行重放(塊E4)。
以上對使用CSS方法的只讀介質(zhì)的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)作了大體的描述。為了實現(xiàn)版權(quán)保護(hù)，以這樣的方式通過加擾處理對內(nèi)容進(jìn)行加密。而且，在重放系統(tǒng)中，對已加密的內(nèi)容的解密來說，只有在加密密鑰被解密后才能對內(nèi)容進(jìn)行解密。從而實現(xiàn)對版權(quán)的保護(hù)。
在只讀DVD系統(tǒng)中，由于記錄一側(cè)僅在母盤復(fù)制的編輯操作中進(jìn)行，所以版權(quán)的保護(hù)就很容易管理。然而在可能進(jìn)行記錄/重放的DVD系統(tǒng)中，很多裝置里面都有記錄處理部分。因此就有可能制造出能對內(nèi)容進(jìn)行非法拷貝的非法裝置，從而通過非法拷貝來制作大量的內(nèi)容記錄介質(zhì)。
下面將對本發(fā)明中記錄/重放裝置的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說明，并對版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)加以研究。
圖11是記錄/重放裝置的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。記錄部分包括隨機數(shù)產(chǎn)生裝置G0，A/V編碼部分G1，加擾部分G2，加密部分G3和光盤密鑰處理部分G4。重放部分包括解密部分G11，G12，解擾部分G13和A/V解碼器部分G14組成。
加擾處理通過使用由隨機數(shù)產(chǎn)生裝置作為密鑰來產(chǎn)生的標(biāo)題密鑰TK，對音頻/視頻內(nèi)容進(jìn)行加密(塊G0，G1，G2)。另一方面，標(biāo)題密鑰TK由光盤密鑰DK進(jìn)行加密后，作為已加密的標(biāo)題密鑰Enc-TK被記錄在一張光盤上(塊G3)。光盤密鑰DK是這樣的數(shù)據(jù)，它通過從介質(zhì)中讀取光盤密鑰數(shù)據(jù)塊DKB和由主密鑰MK對光盤密鑰數(shù)據(jù)塊DKB進(jìn)行解密而得到，所述解密的方式相同于在重放專用裝置中的光盤密鑰的解密(塊G4)。
由一系列主密鑰MK加密后的一組光盤密鑰被依次記錄在介質(zhì)之中。該光盤密鑰DK由記錄/重放裝置所嵌入的主密鑰MK進(jìn)行解密和提取，作為主密鑰MK的加密密鑰使用。
在重放一側(cè)，光盤密鑰數(shù)據(jù)塊DKB從盤中被讀出，并由主密鑰MK進(jìn)行解密，從而得到光盤密鑰DK(解密部分G11)。光盤密鑰DK被用來對從光盤中讀出的已加密的標(biāo)題密鑰Enc-TK進(jìn)行解密(解密部分G12)。隨后，標(biāo)題密鑰TK再被用來對從盤中讀出的已加密的內(nèi)容進(jìn)行解擾(解擾部分G13)。已解密的內(nèi)容再由A/V解碼器進(jìn)行解碼(解碼器14)。
圖12是記錄重放裝置的示意性結(jié)構(gòu)的方框圖。在普通家用電器環(huán)境中的專用錄入機中，很少能支持非法拷貝。但在使用個人計算機的環(huán)境中，很容易將從驅(qū)動器讀出的數(shù)據(jù)拷貝到其他記錄介質(zhì)之中。
在個人計算機環(huán)境中，記錄介質(zhì)被看作是外部設(shè)備。在圖12所示的驅(qū)動器的輸入輸出中，不管數(shù)據(jù)的內(nèi)容如何，一般都會執(zhí)行記錄/重放操作。因此，在數(shù)據(jù)發(fā)送/接收總線上的數(shù)據(jù)被認(rèn)為是非法得到的。為了防止這種非法操作，使用總線認(rèn)證系統(tǒng)是很有必要的。
圖12表示在記錄一側(cè)的AV編碼器模塊H101和驅(qū)動器H102，以及在重放一側(cè)的驅(qū)動器H103和AV編碼器模塊H104。
與圖11的部件相對應(yīng)的部件將使用相同的參考數(shù)字。在AV編碼器模塊H101中，加密控制部分H11是與圖11中的隨機數(shù)產(chǎn)生裝置G0，光盤密鑰處理部分G4和加密部分G3相對應(yīng)的。
在記錄一側(cè)，作為加密密鑰的標(biāo)題密鑰TK由光盤密鑰DK進(jìn)行加密，并且形成已加密的標(biāo)題密鑰Enc-TK。當(dāng)已加密的標(biāo)題密鑰Enc-TK準(zhǔn)備被發(fā)送到驅(qū)動器時，讓它通過總線認(rèn)證處理過程H12是很有必要的。在其他處理過程中所進(jìn)行的處理與CSS的各個處理過程實質(zhì)上是相同的。
在圖12中，在記錄一側(cè)的A/V編碼器模塊H101中提供了A/V編碼器G1和內(nèi)容加擾部分G2。編碼控制部分H11與圖11中的隨機數(shù)產(chǎn)生裝置G0，加密部分G3和光盤密鑰處理部分G4相對應(yīng)。
在驅(qū)動器H102中，ECC的編碼由ECC編碼部分H13完成，調(diào)制處理由調(diào)制器H14執(zhí)行，對介質(zhì)的寫入處理由寫入處理部分H15進(jìn)行。
在重放一側(cè)的驅(qū)動器H103中，由信號讀出部分H16從介質(zhì)中讀出信號，解調(diào)處理由解調(diào)器H17完成，以及解碼由ECC解碼部分H18進(jìn)行。還有，在重放時，在驅(qū)動器H103和A/V編碼器模塊H104之間，由總線認(rèn)證部分H19進(jìn)行互相認(rèn)證?；ハ嗾J(rèn)證得到證實之后，由解擾部分G13對ECC解碼器H18的輸出進(jìn)行解擾，并由A/V解碼器G14進(jìn)行解碼。解碼控制部分H20與圖11的光盤密鑰處理部分E1，解密部分E2和解擾部分E3相對應(yīng)。
如上所述，在版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)中，內(nèi)容是被加密的，加密密鑰也被加密，并且，已加密的密鑰被記錄在記錄介質(zhì)(光盤)之中。然而，在這種系統(tǒng)中，已加密的內(nèi)容和已加密的密鑰在發(fā)送，接收，記錄和重放的過程中都是公開的數(shù)字信號。
使用上述加密技術(shù)的拷貝保護(hù)方法在已經(jīng)記錄了事先加密的信息的DVD視頻光盤或DVD-ROM中有效地發(fā)揮作用。然而，在用戶可以在其上記錄新的信息的DVD-RAM之類的情況下，將產(chǎn)生下列問題。
(1)在一般用戶所使用的記錄裝置中，難以引入強有力的以及廉價的加密裝置。
(2)在進(jìn)行加密時，難以對加密密鑰進(jìn)行管理。當(dāng)在信息記錄裝置一側(cè)進(jìn)行加密和解密時，存在容易發(fā)電信息拷貝的高度的可能性，人們期望實現(xiàn)對這些信息的拷貝保護(hù)。
(3)若已加密的內(nèi)容以及已加密的密鑰作為一個整體被拷貝，則生成一張可以用普通裝置進(jìn)行重放的非法盤(當(dāng)沒有隱蔽區(qū)時)。
(4)當(dāng)音頻信號被處理時，它必須以大量文件(作品)為單位來進(jìn)行處理，因此，對以文件為單位進(jìn)行管理的需求來說，難以保持版權(quán)保護(hù)功能。
(5)如上所述，對一種常規(guī)的加密技術(shù)來說，它難以在數(shù)字信息信號的拷貝保護(hù)中有效地發(fā)揮作用。當(dāng)已加密的記錄信息被重放時，就在重放處理過程中進(jìn)行解密處理，并且根據(jù)已解密的數(shù)字信號的處理情況，仍然保留了非法拷貝的可能性。特別是，通過將加密信息以及加密密鑰作為一個整體來拷貝，就存在著可以制備大量的已拷貝的記錄介質(zhì)的可能性。
如同DVD的情況那樣，若各種類型的介質(zhì)，例如只讀DVD--ROM，可寫入的DVD-R，以及DVD-RAM等同時出現(xiàn)，則難以區(qū)分已被記錄在記錄介質(zhì)之上的數(shù)字信號是原版信號還是非法拷貝的數(shù)字信號。
就這個問題來說，在其他記錄介質(zhì)中也出現(xiàn)類似的問題。因此，從版權(quán)保護(hù)的觀點出發(fā)，人們希望以這樣一種方式來對信息信號進(jìn)行加密，使得只有正確的系統(tǒng)才能解密，并且在重放一側(cè)的入口處能確定所輸入的數(shù)字信號是原版數(shù)字信號還是非法拷貝的數(shù)字信號。如果將保護(hù)系統(tǒng)的一部分建立在一般用戶不能處理的區(qū)域內(nèi)，就能大大地增進(jìn)版權(quán)保護(hù)的能力。
這就是說，在常規(guī)的版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)中，用公開的數(shù)據(jù)處理方法來進(jìn)行發(fā)送/接收或記錄/重放。還有，用于對內(nèi)容進(jìn)行加密的裝置構(gòu)成保護(hù)系統(tǒng)。因此，存在出現(xiàn)非法行為的可能性，例如照原樣拷貝已加密的數(shù)據(jù)。為了防止這樣的非法行為，需要在記錄介質(zhì)的一部分或發(fā)送/接收信息的一部分中保存含有特定數(shù)據(jù)的隱蔽信息區(qū)域。
在日本專利申請KOKAI公報第11-86436號中，描述了一種類似的技術(shù)，在其中，隱蔽信息區(qū)域被安排在數(shù)據(jù)的一部分之中。這種技術(shù)包括將特定數(shù)據(jù)嵌入到糾錯碼被添加于其上的數(shù)據(jù)塊之中。在對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行糾錯之后，該特定數(shù)據(jù)被視為誤碼而被糾正。因此，在糾錯之后，特定數(shù)據(jù)就從數(shù)據(jù)塊中消失?？梢栽诩m錯之前提取該特定數(shù)據(jù)。
其結(jié)果是，若只有經(jīng)過糾錯的數(shù)據(jù)被傳送到外部，則只能在驅(qū)動器中檢出該特定數(shù)據(jù)，并且該特定數(shù)據(jù)可以被用來加強版權(quán)保護(hù)能力。這就是說，有可能使用特定數(shù)據(jù)來區(qū)分版權(quán)保護(hù)的控制信號，諸如原版信號和非法拷貝信號。由于在這個方法中特殊信號被作為誤碼信號取代，所以這種信息沒有被包括在重放的數(shù)字信號之中。還有，不由操作系統(tǒng)裝置的普通用戶來進(jìn)行糾錯處理，因此適于檢出非法操作。用這種方法檢出的特定數(shù)據(jù)可能是看不見的電子水印。當(dāng)原版數(shù)字信號受到糾錯處理時，該特定數(shù)據(jù)就消失。當(dāng)判斷出特定數(shù)據(jù)的有/無時，就能有效地判斷是原版信號還是非法拷貝信號。
然而，在這個方法中，當(dāng)特定數(shù)據(jù)被添加到主數(shù)據(jù)之中時，主數(shù)據(jù)就會受到破壞。因此，在主數(shù)據(jù)被解調(diào)和被重放的一側(cè)，特定數(shù)據(jù)的出現(xiàn)額外地增加了誤碼。
要注意的方面在日本專利申請KOKAI公報第11-86436號以外的公報中，描述了一種將特定數(shù)據(jù)嵌入并記錄到糾錯碼被添加于其上的數(shù)據(jù)塊之中的一種方法。然而，在特定數(shù)據(jù)被嵌入的任何情況下，主數(shù)據(jù)都會受到破壞。然而，在本發(fā)明中，能防止糾錯處理失效。
在本發(fā)明中，隱蔽信息區(qū)域被建立在已添加了糾錯碼的數(shù)據(jù)塊之中。當(dāng)隱蔽信息區(qū)域被建立時，主數(shù)據(jù)就被多路復(fù)用/排列。即使當(dāng)主數(shù)據(jù)被特定數(shù)據(jù)所破壞時，仍能保證基本的糾錯能力。
在下文中，將具體地說明版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的一個實例。還有，在以下的說明中，假定內(nèi)容加密方法是一種用于DVD系統(tǒng)的方法。
在圖13中，用MPEG方法對視頻/音頻信息信號進(jìn)行壓縮，并且在已被添加了重放控制信號的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中進(jìn)一步地對它進(jìn)行格式化(數(shù)據(jù)控制部分S1)。
以2K字節(jié)為單位，將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)劃分為分組數(shù)據(jù)(扇區(qū)格式部分S2)。添加諸如ID那樣的扇區(qū)號碼(ID添加部分S3)。為了保護(hù)版權(quán)，該數(shù)據(jù)被加密或加擾(內(nèi)容加密部分S4)。偵錯碼EDC被添加到已加密的數(shù)據(jù)之中(EDC處理部分S5)。
此后，為了在重放操作中穩(wěn)定伺服系統(tǒng)的目的，用隨機信號對數(shù)據(jù)部分進(jìn)行數(shù)據(jù)加擾(加擾部分S6)，上述隨機信號是由ID信息所確定的初始值產(chǎn)生的。
這里，在這種數(shù)據(jù)加擾中，跟上面的用于加密的數(shù)據(jù)加擾的不同之處在于，用公開的內(nèi)容對數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾。為此目的，當(dāng)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)為全“0”時，記錄數(shù)據(jù)就變?yōu)橄嗤瑯邮降闹貜?fù)。在這種情況下，恐怕會出現(xiàn)這樣的問題，即，由于在光盤系統(tǒng)中相鄰光道的串話，使得無法精確地檢測跟蹤伺服誤差信號。為了進(jìn)行數(shù)據(jù)加擾，用ID數(shù)值來確定M序列發(fā)生器的初始值。來自M序列發(fā)生器的信號跟數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)相乘，并進(jìn)行數(shù)據(jù)加擾。這就避免了已進(jìn)行數(shù)據(jù)加擾的記錄信號變?yōu)橄嗤瑯邮降闹貜?fù)。僅在上文中說明用于穩(wěn)定伺服(系統(tǒng))的數(shù)據(jù)加擾。在單獨的段落中所描述的數(shù)據(jù)加擾被用于加密處理，以便保護(hù)信息的版權(quán)。
經(jīng)過上述處理的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被形成為糾錯碼(ECC)塊，用于以16個扇區(qū)為單位來進(jìn)行糾錯處理(ECC塊信息部分S7)。這里，內(nèi)碼奇偶校驗PI以及外碼奇偶校驗PO的糾錯碼被產(chǎn)生出來(糾錯碼產(chǎn)生部分S8)。
外碼奇偶校驗PO被分散/排列到每一個扇區(qū)，并且通過交織處理來構(gòu)成記錄扇區(qū)(PO交織部分S9)。由調(diào)制電路對記錄扇區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制(調(diào)制/同步添加部分S10)。經(jīng)由驅(qū)動器以及光學(xué)拾取頭(PUH)，將已調(diào)制信號記錄到光盤上。
在如上所述的一系列處理步驟中，實際的音頻/視頻數(shù)據(jù)是作為A/V數(shù)據(jù)文件的數(shù)據(jù)扇區(qū)的大量聚集。文件管理數(shù)據(jù)以及用于管理內(nèi)容數(shù)據(jù)的其他控制信號與內(nèi)容數(shù)據(jù)分離，并且被存儲在文件之中。內(nèi)容的加密密鑰被加密，并且已加密的密鑰也類似地被存儲在文件之中。多個文件(內(nèi)容數(shù)據(jù)文件)的已加密的密鑰可以被集中起來，并且被記錄在光盤上的一個特殊位置上。
在上述系統(tǒng)中，來自數(shù)據(jù)控制部分S1的控制數(shù)據(jù)被送往特定數(shù)據(jù)處理部分S11。這里，特定數(shù)據(jù)被產(chǎn)生，并且隨后在糾錯編碼處理部分S12中受到糾錯編碼處理。經(jīng)過糾錯編碼處理的特定數(shù)據(jù)被送往調(diào)制/同步添加部分S10。
上述特定數(shù)據(jù)的實例包括用于對內(nèi)容進(jìn)行加密/解密的已加密的密鑰Enc-TK。在版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)中，例如，在一張記錄介質(zhì)(例如，光盤)上記錄了幾十到幾百段音樂的音樂內(nèi)容。在這種情況下，若多個密鑰被集中并且被記錄在介質(zhì)中的一個特殊位置上，則該密鑰被用來對某些片段的音樂實現(xiàn)有效/無效處理(設(shè)置)。這就是說，可以對每一個片段的音樂設(shè)置加密或不加密。這樣一來，就能有效地對記錄/重放介質(zhì)進(jìn)行記錄處理。
對已加密的密鑰Enc-TK來說，假定一個密鑰的數(shù)據(jù)長度是8個字節(jié)。因此，即使當(dāng)為1000段音樂準(zhǔn)備了內(nèi)容的加密密鑰時，多個加密密鑰的容量為8K字節(jié)。DVD系統(tǒng)的ECC塊被構(gòu)成為32K字節(jié)(16個扇區(qū))，8K字節(jié)是其容量的1/4。
這里，將數(shù)據(jù)全部地存儲在ECC塊之中是可取的。因此，在內(nèi)容加密密鑰為8K字節(jié)(2K數(shù)據(jù)字節(jié)×4)的條件下，若它被多路復(fù)用4次，則8K字節(jié)×4＝32K字節(jié)，由此構(gòu)成16個扇區(qū)的ECC塊。這就是說，當(dāng)已加密的密鑰被多路復(fù)用/排列時，就能構(gòu)成ECC塊。實行這種處理的部分就是上述的特定數(shù)據(jù)處理部分S11。
如上所述，糾錯碼被產(chǎn)生并且被添加到ECC數(shù)據(jù)塊，在其中，對已加密的密鑰進(jìn)行多路復(fù)用/排列，并且生成記錄扇區(qū)。隨后，進(jìn)行同步信號添加/調(diào)制處理，同時將數(shù)據(jù)記錄到光盤之中。進(jìn)行這種處理的部分就是糾錯編碼部分S12以及調(diào)制/同步添加部分S10。
這里，為了保護(hù)該系統(tǒng)免遭破壞版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)的非法個人的侵害以及改進(jìn)系統(tǒng)的能力，在光盤的數(shù)據(jù)區(qū)中設(shè)置了用于記錄不能被一般用戶處理的記錄有特定數(shù)據(jù)的隱蔽信息區(qū)域。當(dāng)準(zhǔn)備隱蔽信息區(qū)域時，使用在其中對數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用/排列的ECC塊。
這就是說，在本實施例中，ECC塊的一部分被改變?yōu)樘囟〝?shù)據(jù)，含有特定數(shù)據(jù)的ECC塊被調(diào)制，并且被記錄到光盤之中。此外，在這種情況下，即使納入了特定數(shù)據(jù)，仍可避免ECC塊的誤碼率的惡化。
圖14是一個示意圖，表示特定數(shù)據(jù)的一個嵌入位置的一個具體實例。在16個數(shù)據(jù)扇區(qū)中，各為2K字節(jié)的數(shù)據(jù)分組0至7被多路復(fù)用/排列。在這種情況下，數(shù)據(jù)分組0被排列在扇區(qū)0和8，數(shù)據(jù)分組1被排列在扇區(qū)1和9，數(shù)據(jù)分組2被排列在扇區(qū)2和10，數(shù)據(jù)分組3被排列在扇區(qū)3和11，數(shù)據(jù)分組4被排列在扇區(qū)4和12，數(shù)據(jù)分組5被排列在扇區(qū)5和13，數(shù)據(jù)分組6被排列在扇區(qū)6和14，以及數(shù)據(jù)分組7被排列在扇區(qū)7和15。
這里，針對已在其中組合了16個扇區(qū)的數(shù)據(jù)塊，產(chǎn)生了外碼奇偶校驗PO和內(nèi)碼奇偶校驗PI的糾錯碼。隨后，通過交織處理對外碼奇偶校驗PO進(jìn)行分散/排列，由此，記錄扇區(qū)得以構(gòu)成。
其后，扇區(qū)1，6，11(除去在其中記錄有扇區(qū)號碼的各行)以及各PO行被用作隱蔽信息區(qū)域。在該區(qū)域中，存在具有其本身的糾錯碼的特定數(shù)據(jù)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)安排，當(dāng)在重放過程中進(jìn)行糾錯處理，并且扇區(qū)1的原版主數(shù)據(jù)被重放時，扇區(qū)9的主數(shù)據(jù)就被拷貝和使用，同時被特定數(shù)據(jù)所破壞的數(shù)據(jù)得以恢復(fù)。此外，不用說，特定數(shù)據(jù)是在重放特定數(shù)據(jù)時被提前抽取的。
類似地，當(dāng)扇區(qū)6的原版主數(shù)據(jù)被重放時，扇區(qū)14的主數(shù)據(jù)就被拷貝和使用，同時被特定數(shù)據(jù)所破壞的數(shù)據(jù)得以恢復(fù)。還有，當(dāng)扇區(qū)11的原版主數(shù)據(jù)被重放時，扇區(qū)15的主數(shù)據(jù)就被拷貝和使用，同時被特定數(shù)據(jù)所破壞的數(shù)據(jù)得以恢復(fù)。
因此，根據(jù)本方法，可以在不增加主數(shù)據(jù)的誤碼率的前提下，將特定數(shù)據(jù)嵌入到ECC塊之中。此外，當(dāng)再現(xiàn)特定數(shù)據(jù)時，可以從ECC塊中事先知道在其中嵌入了特定數(shù)據(jù)的位置(扇區(qū))，并且特定數(shù)據(jù)被提前送往解調(diào)部分并進(jìn)行解調(diào)。
圖15表示特定數(shù)據(jù)的嵌入位置的另一個實例。在這個實例中，在16個數(shù)據(jù)扇區(qū)中，各為2K字節(jié)的數(shù)據(jù)分組0至7被多路復(fù)用/排列。在這種情況下，數(shù)據(jù)分組0被排列在扇區(qū)0和1，數(shù)據(jù)分組1被排列在扇區(qū)2和3，數(shù)據(jù)分組2被排列在扇區(qū)4和5，數(shù)據(jù)分組3被排列在扇區(qū)6和7，數(shù)據(jù)分組4被排列在扇區(qū)8和9，數(shù)據(jù)分組5被排列在扇區(qū)10和11，數(shù)據(jù)分組6被排列在扇區(qū)12和13，以及數(shù)據(jù)分組7被排列在扇區(qū)14和15。
這里，針對已在其中組合了16個扇區(qū)的數(shù)據(jù)塊，產(chǎn)生了外碼奇偶校驗PO和內(nèi)碼奇偶校驗PI的糾錯碼。隨后，通過交織處理對外碼奇偶校驗PO進(jìn)行分散/排列，由此，記錄扇區(qū)得以構(gòu)成。
其后，扇區(qū)1，6，11(除去在其中安排有扇區(qū)號碼的各行)以及各PO行被用作隱蔽信息區(qū)域。在該區(qū)域中，存在具有其本身的糾錯碼的特定數(shù)據(jù)。對ECC塊來說，可以從扇區(qū)0的數(shù)據(jù)來再現(xiàn)扇區(qū)1的原版數(shù)據(jù)，可以從扇區(qū)7的數(shù)據(jù)來再現(xiàn)扇區(qū)6的原版數(shù)據(jù)，以及可以從扇區(qū)10的數(shù)據(jù)來再現(xiàn)扇區(qū)11的原版數(shù)據(jù)。
圖16，17和18表示在其中嵌入了特定數(shù)據(jù)的扇區(qū)的實例。在圖16的實例中，特定數(shù)據(jù)被安排在不包括已在其中排列了ID和PO的各行的行中。在其中安排了ID的行首先被用來在重放處理的搜索過程中用于檢測處理。若另外的數(shù)據(jù)被嵌入了這一行，則系統(tǒng)的能力將出現(xiàn)惡化。在ECC塊中，每一個扇區(qū)的ID是不同的。因此，即使當(dāng)已在其中安排了某個扇區(qū)的ID的行的主數(shù)據(jù)相同于已在其中安排了另一個扇區(qū)的ID的主數(shù)據(jù)，其結(jié)果是PI的數(shù)值不同于該行的PI數(shù)值。當(dāng)這一行被用作特定數(shù)據(jù)嵌入位置時，在重放處理中，誤碼甚至?xí)S著從另一個扇區(qū)拷貝數(shù)據(jù)而增加。然而，這不適用于僅使用排除了ID和PI的主數(shù)據(jù)區(qū)的情形，并且這種情形不會有別于本發(fā)明的目標(biāo)。然而，對于其他各行來說，甚至PI區(qū)也可以用作特定數(shù)據(jù)嵌入位置。因此，當(dāng)不使用這些行時，將能更容易地構(gòu)成本系統(tǒng)。
在圖17的實例中，有待于在其中嵌入特定數(shù)據(jù)的各行被分散。在這個實例中，特定數(shù)據(jù)被每隔一行嵌入，但已在其中排列了ID和PO的各行排除在外。采用這樣的分散，在記錄，重放，發(fā)送和接收處理中產(chǎn)生誤碼的各位置將被分散。因此，可以期望特定數(shù)據(jù)的糾錯能力有所提高。
在圖18的實例中，沿著列的方向(縱向)對在其中嵌入了特定數(shù)據(jù)的各位置進(jìn)行分散/排列。此外，在圖17，18的實例中，示出了在一個扇區(qū)中特定數(shù)據(jù)的各嵌入位置，但是特定數(shù)據(jù)當(dāng)然可以被嵌入到多個扇區(qū)之中(見圖14，15)。
圖19是一個方框圖，表示根據(jù)本發(fā)明的重放裝置。在圖19中，經(jīng)由光學(xué)拾取頭(PUH)B2來讀出光盤B0中的記錄信號。通過一個前置放大器對讀出信號進(jìn)行放大，并在一個通道數(shù)據(jù)讀出部分B3中進(jìn)行二值化，并提取通道數(shù)據(jù)。同步分離部分B4從已提取的二值化信號中分離同步信號，隨后由解調(diào)部分B5進(jìn)行解調(diào)。例如，使用一個轉(zhuǎn)換表將16位數(shù)據(jù)解調(diào)為8位數(shù)據(jù)。這個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被送往ECC塊組合部分B6，并且被構(gòu)成為ECC塊。
隨后，ECC塊被送往特定扇區(qū)和行分離部分B7，并提取特定數(shù)據(jù)。已提取的特定數(shù)據(jù)被送往特定數(shù)據(jù)檢測部分B13。還有，ECC塊被送往特定行取代部分B8。這里，如前面參照于圖14至18所說明的那樣，用正常扇區(qū)或行數(shù)據(jù)來取代已在其中嵌入了特定數(shù)據(jù)的部分。隨后，ECC塊(不含有特定數(shù)據(jù))被送往糾錯處理部分B9，并經(jīng)受糾錯處理。
經(jīng)過糾錯處理的數(shù)據(jù)在解擾部分B10中被解擾。在數(shù)據(jù)扇區(qū)部分B11中，已解擾的數(shù)據(jù)被形成為數(shù)據(jù)分組(見圖14和15)，并且隨后用從特定數(shù)據(jù)檢測部分B13給出的特定數(shù)據(jù)(標(biāo)題密鑰TK)進(jìn)行解密。
這就是說，通過用提前檢出的特定數(shù)據(jù)(加密密鑰等)對已加密的內(nèi)容進(jìn)行解密，就能再現(xiàn)內(nèi)容數(shù)據(jù)。對已解密的數(shù)據(jù)來說，由MPEG解碼器對壓縮信號進(jìn)行擴展，并且解調(diào)為數(shù)字視頻信號。音頻數(shù)據(jù)也以類似方式進(jìn)行解調(diào)，從而使最后的音頻/視頻信號得以再現(xiàn)。
圖20表示在重放裝置中的扇區(qū)數(shù)據(jù)流。對含有隱蔽區(qū)域的已再現(xiàn)的ECC塊(狀態(tài)J1)來說，首先隱蔽區(qū)域的數(shù)據(jù)被分離(SP-Data0，SP-Data 1，SP-data 2)。通過這樣的分離，從已在其中排列了待插入空白區(qū)之中的數(shù)據(jù)的扇區(qū)拷貝主數(shù)據(jù)行，并將其插入到ECC塊中的空白區(qū)之中(狀態(tài)J2)。在所示的實例中，記錄扇區(qū)9的數(shù)據(jù)被插入到扇區(qū)1，記錄扇區(qū)14的數(shù)據(jù)被插入到扇區(qū)6，記錄扇區(qū)3的數(shù)據(jù)被插入到扇區(qū)11。
被納入這個處理過程的ECC塊要經(jīng)受糾錯處理(狀態(tài)J3)。其后，將獲得最后的數(shù)據(jù)分組(狀態(tài)J4)。另一方面，獨立的隱蔽區(qū)域的特定數(shù)據(jù)信號也經(jīng)受獨特的糾錯處理，并檢出該特定數(shù)據(jù)。
在常見的實例中，用具有特定容量的數(shù)據(jù)分組來處理諸如視頻/音頻數(shù)據(jù)那樣的大文件數(shù)據(jù)。然而，近年來，在數(shù)據(jù)處理中的糾錯塊已經(jīng)按照一個相對地較大的容量單位來進(jìn)行管理和處理。在這個處理過程中，管理數(shù)據(jù)或內(nèi)容的一部分被這樣構(gòu)成，使之由糾錯塊單元來完成。
此項特性已經(jīng)引起人們的注意。在本實施例中，當(dāng)管理數(shù)據(jù)或內(nèi)容的單元小于大的糾錯塊的容量時，管理數(shù)據(jù)或內(nèi)容就被多路復(fù)用/排列(使用多種倍數(shù))，并且整個單元被形成在大的糾錯塊的容量之中。還有，使用該塊的一部分(扇區(qū))來設(shè)置隱蔽區(qū)域。
因此，采用與光盤相關(guān)的隱蔽區(qū)域的結(jié)構(gòu)，就能在主數(shù)據(jù)塊的一部分中設(shè)置隱蔽區(qū)域，在上述光盤中，可以用通用的記錄/重放裝置從記錄區(qū)域中讀出數(shù)據(jù)。即使在這種情況下，也不會由于隱蔽區(qū)域的建立而使主數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼。類似地，在發(fā)送/接收系統(tǒng)中，即使所有發(fā)送數(shù)據(jù)都是公開的，也有可能在不使誤碼率惡化的前提下，在發(fā)送數(shù)據(jù)中建立隱蔽區(qū)域。
在下文中，將說明上述的本實施例的各有效方面。
1.用于特定數(shù)據(jù)的隱蔽區(qū)域被設(shè)置在糾錯編碼塊的一部分之中。還有，該部分被特定數(shù)據(jù)所取代，并且被發(fā)送或記錄。這里，對數(shù)字信息塊來說，被取代的區(qū)域形成誤碼數(shù)據(jù)，并使誤碼率惡化。然而，由于糾錯代碼被產(chǎn)生并且被添加到已多路復(fù)用/排列的數(shù)據(jù)之中，所以，在重放過程中，有可能在糾錯處理之前，將原始數(shù)據(jù)從另一個區(qū)域拷貝到特定數(shù)據(jù)取代部分，從而避免誤碼率的惡化。
2.由于通過外碼和內(nèi)碼奇偶校驗，用乘積碼來構(gòu)成糾錯碼，使得多路復(fù)用的效果有所增加。
3.當(dāng)在許多行中多路復(fù)用/排列主數(shù)據(jù)時，對于被排列在該行方向上的相同內(nèi)容的數(shù)據(jù)部分來說，含有內(nèi)碼奇偶校驗的代碼串被構(gòu)成為具有相同數(shù)據(jù)內(nèi)容的行。其結(jié)果是，即使當(dāng)某些行被特定數(shù)據(jù)所破壞，仍然可以用未被破壞的行的數(shù)據(jù)來取代已破壞的行的數(shù)據(jù)。
4.在許多列中，主數(shù)據(jù)被多路復(fù)用/排列，沿著列方向排列的相同內(nèi)容的數(shù)據(jù)部分是相同的，因此，含有外碼的代碼串被構(gòu)成為具有相同數(shù)據(jù)內(nèi)容的列。其結(jié)果是，即使當(dāng)某些列被特定數(shù)據(jù)所破壞，仍然可以用未被破壞的列的數(shù)據(jù)來取代已破壞的列的數(shù)據(jù)。
5.多個數(shù)據(jù)扇區(qū)構(gòu)成一個塊。在糾錯編碼處理中，各數(shù)據(jù)扇區(qū)被多路復(fù)用/排列，糾錯代碼被產(chǎn)生并且被添加到大的塊之中，從而產(chǎn)生已進(jìn)行糾錯編碼的塊。還有，某些數(shù)據(jù)扇區(qū)被特定數(shù)據(jù)所取代。其結(jié)果是，以扇區(qū)為單位進(jìn)行處理是可能的。
6.當(dāng)多個扇區(qū)構(gòu)成已進(jìn)行糾錯編碼的塊時，不同扇區(qū)的ID被設(shè)置成不同的。進(jìn)行多路復(fù)用的寫處理，使得只有主數(shù)據(jù)區(qū)跟另一個扇區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)生重疊。而且，準(zhǔn)備嵌入特定數(shù)據(jù)的位置僅僅是主數(shù)據(jù)區(qū)。隨后，在重放處理中，不需要令I(lǐng)D部分經(jīng)受特殊處理。
7.由于糾錯代碼是乘積碼，所以已多路復(fù)用/排列的各行包括含有該內(nèi)碼的相同代碼串的數(shù)據(jù)，并且在重放處理中，替換處理的效果有所增加。
8.在重放處理中，因特定數(shù)據(jù)而受到破壞的行的主數(shù)據(jù)被構(gòu)建，以使得其主數(shù)據(jù)被另一個已多路復(fù)用/寫入的行的主數(shù)據(jù)所取代，并且糾錯處理得以有效地進(jìn)行。當(dāng)用原始的主數(shù)據(jù)內(nèi)容來取代主數(shù)據(jù)時，該外碼就對應(yīng)于主數(shù)據(jù)。在DVD的糾錯代碼處理過程中，這是有效的。
9.由于特定數(shù)據(jù)不受主數(shù)據(jù)的ECC塊的保護(hù)，所以，糾錯代碼被納入其本身的數(shù)據(jù)序列之中，這樣就能進(jìn)行糾錯處理，并且特定數(shù)據(jù)被安全地檢出。
10.當(dāng)主數(shù)據(jù)塊以及特定數(shù)據(jù)都使用相同的糾錯系統(tǒng)作為糾錯代碼時，該系統(tǒng)就被簡化。
11.被特定數(shù)據(jù)所取代的數(shù)據(jù)已被破壞。然而，當(dāng)特定數(shù)據(jù)的區(qū)域被事先指定時，該數(shù)據(jù)已被破壞。在重放處理中，當(dāng)另一個已多路復(fù)用/寫入的區(qū)域的數(shù)據(jù)被拷貝時，有可能快速地恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各實施例，可以提供一種涉及信號記錄，發(fā)送，接收和重放的方法與裝置的技術(shù)，以及其版權(quán)保護(hù)功能已被強化的信號記錄介質(zhì)。
以上的說明參照于本發(fā)明的特殊的各實施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，在不背離其精神實質(zhì)的前提下可以作出許多修改。作者打算用所附的權(quán)利要求書來覆蓋這樣的修改，使之落在本發(fā)明的真實的范圍和精神實質(zhì)以內(nèi)。因此，現(xiàn)在所公開的各實施例在所有方面都被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書，而不是由前面的說明書來指定，并且作者打算將在權(quán)利要求書的等價物的意義和范圍內(nèi)所發(fā)生的所有變更都納入其中。
權(quán)利要求
1.一種信號處理方法，其特征在于包括對一個特定單元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用/安排(S7)，以形成一個預(yù)定的單元；將一個糾錯碼添加到該預(yù)定單元，以構(gòu)成一個糾錯編碼塊；用特定數(shù)據(jù)來取代糾錯編碼塊的一部分(S9)；以及將特定數(shù)據(jù)已被取代的糾錯編碼塊輸出到一個傳輸介質(zhì)或一種記錄介質(zhì)(S10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于糾錯碼是一種乘積碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于多路復(fù)用/安排包括，通過將相同的數(shù)據(jù)安排在糾錯編碼塊的多個行上，來形成預(yù)定的單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于多路復(fù)用/安排包括，通過將相同的數(shù)據(jù)安排在糾錯編碼塊的多個列上，來形成預(yù)定的單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，特定數(shù)據(jù)包括一個糾錯碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，被特定數(shù)據(jù)所取代的糾錯編碼塊的部分是預(yù)定的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于多路復(fù)用/安排包括，對N個數(shù)據(jù)扇區(qū)進(jìn)行多路復(fù)用，以組成含有M個數(shù)據(jù)扇區(qū)(N＜M)的一個數(shù)據(jù)塊，并且取代包括用含有特定數(shù)據(jù)的其他數(shù)據(jù)來取代糾錯編碼塊的部分?jǐn)?shù)據(jù)扇區(qū)。
8.一種信號處理方法，用于處理通過傳輸介質(zhì)傳輸?shù)幕蛘邚挠涗浗橘|(zhì)再現(xiàn)的糾錯編碼塊，通過對一個特定單元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用/安排(S7)，以形成一個預(yù)定的單元；將一個糾錯碼添加到該預(yù)定單元，以構(gòu)成一個糾錯編碼塊；用特定數(shù)據(jù)來取代糾錯編碼塊的一部分(S9)；以及將特定數(shù)據(jù)已被取代的糾錯編碼塊輸出到一個傳輸介質(zhì)或一種記錄介質(zhì)(S10)；本方法的特征在于包括通過將另一個部分的數(shù)據(jù)拷貝到用特定數(shù)據(jù)取代的糾錯編碼塊的部分，在進(jìn)行特定數(shù)據(jù)取代之前再現(xiàn)原始的糾編碼塊(B8)，其中在另一個部分的數(shù)據(jù)中，已安排了原始要被安排在糾錯編碼塊部分中的數(shù)據(jù)；以及對原始的糾錯編碼塊進(jìn)行偵錯/糾錯處理(B9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其特征在于，特定數(shù)據(jù)被安排在糾錯編碼塊的預(yù)定的各行上，并且在其中安排了原始要被安排在預(yù)定各行中的數(shù)據(jù)的其他各行的數(shù)據(jù)被拷貝到預(yù)定的各行之中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述方法，其特征在于N個數(shù)據(jù)扇區(qū)被多路復(fù)用，以組成含有M個數(shù)據(jù)扇區(qū)(N＜M)的一個數(shù)據(jù)塊；以及用含有特定數(shù)據(jù)的其他數(shù)據(jù)來取代糾錯編碼塊的部分?jǐn)?shù)據(jù)扇區(qū)。
11.一種信號處理裝置，其特征在于包括一個數(shù)據(jù)扇區(qū)形成電路(S7)，它對一個特定單元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用/安排，以形成一個預(yù)定的單元；一個加法器(S8)，它將一個糾錯碼添加到該預(yù)定單元，以構(gòu)成一個糾錯編碼塊；一個數(shù)據(jù)取代單元(S9)，它用特定數(shù)據(jù)來取代糾錯編碼塊的一部分；以及一個輸出電路(S10)，它將特定數(shù)據(jù)已被取代的糾錯編碼塊輸出到一種傳輸介質(zhì)或一種記錄介質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)扇區(qū)形成電路包括一個多路復(fù)用器，它對N個數(shù)據(jù)扇區(qū)進(jìn)行多路復(fù)用，以組成含有M個數(shù)據(jù)扇區(qū)(N＜M)的一個數(shù)據(jù)塊，并且數(shù)據(jù)取代電路包括一個取代電路，它用含有特定數(shù)據(jù)的其他數(shù)據(jù)來取代糾錯編碼塊的部分?jǐn)?shù)據(jù)扇區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)扇區(qū)包括標(biāo)識信息，它表示地址，其他控制信息，以及主數(shù)據(jù)，并且該主數(shù)據(jù)被多路復(fù)用/安排。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述裝置，其特征在于，糾錯碼是一種乘積碼，它包括涉及一行的內(nèi)碼奇偶校驗以及涉及一列的外碼奇偶校驗。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述裝置，其特征在于，特定數(shù)據(jù)包括一個糾錯碼。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述裝置，其特征在于，由相同的糾錯裝置來處理主數(shù)據(jù)和特定數(shù)據(jù)的塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述裝置，其特征在于，被特定數(shù)據(jù)所取代的糾錯編碼塊的部分是預(yù)定的。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述裝置，其特征在于包括一個再現(xiàn)電路(B8)，它接收從權(quán)利要求11的輸出電路輸出的糾錯編碼塊，并且通過將另一個部分的數(shù)據(jù)拷貝到用特定數(shù)據(jù)取代的糾錯編碼塊的部分，在進(jìn)行特定數(shù)據(jù)取代之前再現(xiàn)原始的糾編碼塊(B8)，其中在另一個部分的數(shù)據(jù)中，已安排了原始要被安排在糾錯編碼塊部分中的數(shù)據(jù)；以及一個糾錯電路(B9)，它對原始的糾錯編碼塊進(jìn)行偵錯/糾錯處理。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述裝置，其特征在于，特定數(shù)據(jù)被安排在糾錯編碼塊的預(yù)定的各行上，并且在其中安排了原始要被安排在預(yù)定各行中的數(shù)據(jù)的其他各行的數(shù)據(jù)被拷貝到預(yù)定的各行之中。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述裝置，其特征在于N個數(shù)據(jù)扇區(qū)被多路復(fù)用，以組成含有M個數(shù)據(jù)扇區(qū)(N＜M)的一個數(shù)據(jù)塊；以及糾錯編碼塊的部分?jǐn)?shù)據(jù)扇區(qū)被用含有特定數(shù)據(jù)的其他數(shù)據(jù)取代。
全文摘要
一種信號處理方法，它對一個特定單元的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用/排列(S7)，以形成一個預(yù)定的單元，將一個糾錯碼添加到該預(yù)定單元(S8)，以構(gòu)成一個糾錯編碼塊，用特定數(shù)據(jù)來取代糾錯編碼塊的一部分(S9)；以及將糾錯編碼塊(其特定數(shù)據(jù)已被取代)輸出到一種傳輸介質(zhì)或一種記錄介質(zhì)(S10)。
文檔編號G11B7/004GK1417790SQ0214994
公開日2003年5月14日 申請日期2002年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月9日
發(fā)明者小島正, 山田尚志, 櫪窪孝也, 三村英紀(jì), 加藤拓, 上林達(dá), 田中晳男 申請人:株式會社東芝