專利名稱：記錄介質(zhì)、記錄裝置、讀取裝置以及程序和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種記錄介質(zhì)例如DVD、一種記錄裝置、一種讀取裝置、以及程序。尤其是本發(fā)明涉及一種對個人利用家庭網(wǎng)絡(luò)上有版權(quán)的數(shù)字內(nèi)容的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在對記錄介質(zhì)和記錄裝置的研究和發(fā)展中，一個重要的議題是怎樣提供家庭網(wǎng)絡(luò)對記錄介質(zhì)和記錄裝置的適應(yīng)性。本地網(wǎng)路是由每個都具有通過數(shù)字電纜例如IEEE1394而彼此相互連接的數(shù)字接口的裝置構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)。通過將家庭網(wǎng)絡(luò)與STB(機(jī)頂盒)、數(shù)字電視、個人計算機(jī)和記錄裝置結(jié)合起來，使用者能夠通過個人計算機(jī)或者STB接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且通過家庭網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)字電視以重放數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，數(shù)字電視可以放置在同一家庭內(nèi)單獨的房間內(nèi)。進(jìn)一步，使用者能夠使用放置在同一家庭內(nèi)另一個單獨的房間內(nèi)的記錄裝置在DVD上記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。簡言之，家庭網(wǎng)絡(luò)使得在網(wǎng)絡(luò)裝置之間分享數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)成為可能，這極大地增進(jìn)了使用者的便利。
然而，在家庭網(wǎng)絡(luò)中自由分發(fā)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)帶來了關(guān)于有版權(quán)的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)方面的更多問題。只要在家庭網(wǎng)絡(luò)上并用于個人使用，有版權(quán)的數(shù)字內(nèi)容的再現(xiàn)或重放就不會侵犯分發(fā)權(quán)、再現(xiàn)權(quán)和交流權(quán)。數(shù)字內(nèi)容在家庭網(wǎng)絡(luò)上的這種利用僅是面向個人使用，從而不涉及版權(quán)保護(hù)。已經(jīng)公開了將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)記錄在DVD上來制作個人拷貝的技術(shù)，例如在美國專利No.6,272,286和日本專利No.3162044中。
這里，與個人拷貝相關(guān)的問題是在記錄在記錄介質(zhì)上的視頻數(shù)據(jù)適用于什么版權(quán)保護(hù)，以及是否允許復(fù)制這樣的視頻數(shù)據(jù)。并不希望對家庭網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的個人拷貝不施加版權(quán)保護(hù)。這就導(dǎo)致不希望的家庭網(wǎng)絡(luò)中視頻數(shù)據(jù)未被授權(quán)的拷貝被上載到國際互聯(lián)網(wǎng)上的站點，在沒有版權(quán)持有者同意的情況下分發(fā)給公眾。然而，不希望通過強(qiáng)加拷貝控制信息來對視頻數(shù)據(jù)的個人拷貝施加限制，象上述專利中披露的那樣，例如“只拷貝一次(Only One Copy)”為只允許復(fù)制一次視頻數(shù)據(jù)，而“不再拷貝(NoMore Copy)”為不允許復(fù)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這就導(dǎo)致了使用者不能充分地享有復(fù)制任何用于個人使用的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的權(quán)利，這會引起使用者的抵制。
由于長期想當(dāng)然認(rèn)為有權(quán)制作電視節(jié)目的個人拷貝，而使得上述問題對于電視節(jié)目來說更加值得注意。通過編碼電視節(jié)目獲得的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的分發(fā)侵犯了版權(quán)持有者的權(quán)利。隨著盜版的廣泛分布，作為被授權(quán)的軟件包投入到市場的電視節(jié)目就銷售不好。然而，在另一方面，使用者不能接受被禁止制作數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的個人拷貝，盡管制作這樣質(zhì)量很好的拷貝在技術(shù)上是可能的。按慣例，沒有拷貝控制技術(shù)來平衡保護(hù)版權(quán)持有者和使用者的權(quán)利。在這種情況下，家用電器的制造者就被置于一個艱難的處境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供將拷貝控制用于數(shù)字流的一種記錄介質(zhì)、記錄裝置、讀取裝置、復(fù)制裝置，由此禁止將數(shù)字流上載到公共網(wǎng)絡(luò)，但允許制作數(shù)字流的個人拷貝。
上述目的通過其上記錄有數(shù)字流的記錄介質(zhì)實現(xiàn)。數(shù)字流逐段地與標(biāo)示相應(yīng)的段是否為有條件的自由拷貝(Conditional Copy Freely)狀態(tài)的拷貝控制信息相關(guān)聯(lián)。有條件的自由拷貝狀態(tài)表示在該段以被加密的形式記錄在拷貝目的地內(nèi)的條件下，該段可以被自由拷貝。
當(dāng)記錄在記錄介質(zhì)上的數(shù)字流的段是以加密形式被記錄在拷貝目的地內(nèi)的狀態(tài)時，該段可以被拷貝。也就是說，只要以加密形式記錄，就允許數(shù)字流的段被自由拷貝。通過這種配置，使用者能夠充分享有拷貝用于個人使用的數(shù)字流的權(quán)利。同時，由于需要加密數(shù)字流，不能進(jìn)行加密/解密的未被授權(quán)的裝置被禁止自由拷貝數(shù)字流。由于即使為了個人使用未被授權(quán)的設(shè)備也被禁止制作數(shù)字流的拷貝，使得分布到公眾的數(shù)字流得到了保護(hù)。
這里，拷貝控制信息包括生成管理信息和擴(kuò)展標(biāo)志。當(dāng)(1)生成管理信息被設(shè)定為表示禁止拷貝的值，并且(2)擴(kuò)展標(biāo)志被設(shè)定為ON(允許)的時候，拷貝控制信息表示有條件的自由拷貝狀態(tài)。
當(dāng)記錄介質(zhì)被安裝在不能處理“有條件的自由拷貝”狀態(tài)的裝置上時，該裝置根據(jù)包含在拷貝控制信息內(nèi)的生成管理信息執(zhí)行一系列拷貝操作。這里，生成管理信息被設(shè)定為表示禁止拷貝的值，因而不能拷貝數(shù)字流。由于不具有“有條件的自由拷貝”處理能力的裝置被禁止自由地制作數(shù)字流的拷貝，從而防止了數(shù)字流的拷貝被分發(fā)給公眾。
這里，可能存在與設(shè)定為只要被加密就允許拷貝數(shù)字流的有條件的自由拷貝相關(guān)的問題。在家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)當(dāng)拷貝控制信息被篡改使得禁止拷貝狀態(tài)轉(zhuǎn)換為有條件的自由拷貝狀態(tài)時，問題是是否存在處于禁止拷貝狀態(tài)的數(shù)字流被自由拷貝的可能性。
為了消除上述不希望的可能性，記錄在記錄介質(zhì)上的每一段都為加密形式。使用預(yù)定的加密密鑰執(zhí)行加密。每個加密密鑰按照拷貝控制信息是否表示有條件的自由拷貝狀態(tài)而取不同的值。
使用由拷貝控制信息生成的加密密鑰對數(shù)字流進(jìn)行逐段加密。當(dāng)拷貝控制信息被篡改使得禁止拷貝狀態(tài)轉(zhuǎn)換為有條件的自由拷貝狀態(tài)，為了解密相應(yīng)段而生成的加密密鑰與用于加密該段的加密密鑰大大不同。因此，不能使用這樣的由篡改產(chǎn)生的加密密鑰來解密數(shù)字流的段。由于這種配置，確保了在此引入的有條件的自由拷貝的設(shè)定不會削弱版權(quán)保護(hù)。
然而，另一方面，當(dāng)記錄介質(zhì)安裝在不能由拷貝控制信息生成加密密鑰的裝置上時，該裝置不能檢測出拷貝控制信息的篡改。為了應(yīng)對上述問題，記錄在記錄介質(zhì)上的每一段都為加密的形式。使用預(yù)定的加密密鑰執(zhí)行加密。記錄在記錄介質(zhì)上的每一段都可與校驗碼相關(guān)聯(lián)。通過使用加密密鑰轉(zhuǎn)換拷貝控制信息來獲得校驗碼，校驗碼依據(jù)拷貝控制信息是否顯示為有條件的自由拷貝狀態(tài)而取不同的值。
為了維持與現(xiàn)有模型的兼容性，存在加密密鑰由與拷貝控制信息無關(guān)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生的情況。在這種情況下，通過校驗碼來檢測拷貝控制信息的篡改。通過這種配置，防止了拷貝控制信息被篡改，同時維持了與現(xiàn)有加密系統(tǒng)的兼容性。
值得注意的是，存在可能與有條件的自由拷貝狀態(tài)相混淆的拷貝控制。這樣的拷貝控制的例子包括“移動”、及“遷移”、“檢驗”。它們之間的區(qū)別如下。
“移動”是指在拷貝之后從拷貝源刪除內(nèi)容的拷貝操作，該操作用于當(dāng)將內(nèi)容從一個記錄介質(zhì)移動到另一個記錄介質(zhì)時。在不需從拷貝源刪除內(nèi)容的意義上，“有條件的自由拷貝”狀態(tài)與“移動”操作明顯不同。
“遷移”是指需要對在拷貝目的地中的內(nèi)容產(chǎn)生使用狀態(tài)信息的拷貝操作。在既不是從拷貝源刪除內(nèi)容，也不需要產(chǎn)生使用狀態(tài)信息的意義上，“有條件的自由拷貝”狀態(tài)與“遷移”操作明顯不同。
“檢驗”是指只在允許次數(shù)內(nèi)執(zhí)行的拷貝操作。執(zhí)行一次拷貝操作就消耗1次允許次數(shù)?！皺z驗”操作與一般所指的具有允許次數(shù)限制、但允許次數(shù)能夠增加的拷貝操作不同。在不能重放拷貝源內(nèi)容(該操作是指“記入(check-in)”)之后允許次數(shù)增加。在不限制拷貝次數(shù)的意義上，“有條件的自由拷貝”狀態(tài)與“檢驗”明顯不同。綜上所述，“有條件的自由拷貝”是指允許進(jìn)行希望次數(shù)的拷貝，而不需對允許次數(shù)或者從拷貝源刪除內(nèi)容作任何限制。唯一需要的條件是內(nèi)容以加密形式記錄。


圖1所示為作為按照本發(fā)明記錄介質(zhì)的使用環(huán)境的家庭網(wǎng)絡(luò)視圖；圖2所示為記錄VOBU過程的視圖；圖3所示為PES包與AV包之間關(guān)系的視圖；圖4所示為VOBU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖；圖5所示為按照本發(fā)明第一實施例的CCI結(jié)構(gòu)視圖；圖6所示為CGMS、PSC以及EPN標(biāo)識位可能取的值及其所表示的意義；圖7所示為產(chǎn)生AV數(shù)據(jù)的加密過程視圖；圖8所示為與圖7所示方式相似的碼Dveri的產(chǎn)生過程視圖；圖9所示為如何確定AV數(shù)據(jù)相對時間變化系數(shù)Dtkc的偏移的視圖；圖10所示為作為按照本發(fā)明的記錄介質(zhì)和記錄裝置的使用環(huán)境的家庭網(wǎng)絡(luò)視圖；圖11所示為DTCP_描述符(DTCP_Descriptor)的一個例子；圖12所示為按照第一實施例的DVD記錄器100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖；圖13所示為流控制器4的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖；圖14所示為圖12所示組件中用于寫VOBU的組件視圖；圖15所示為圖12所示組件中用于讀VOBU的組件視圖；
圖16所示為按照第一實施例執(zhí)行寫過程的總控制的流程圖；圖17所示為按照第一實施例執(zhí)行讀過程的總控制的流程圖；圖18所示為與圖7所示方式相似的由整個CCI產(chǎn)生內(nèi)容密鑰的加密過程視圖；圖19所示為可記錄在藍(lán)盤上的數(shù)字流在越來越詳細(xì)的不同級的結(jié)構(gòu)視圖；圖20所示為TS包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖；圖21所示為執(zhí)行寫藍(lán)盤過程的視圖；圖22A所示為TP_附加_標(biāo)題(TP-extra-header)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖；圖22B所示為允許_拷貝_指示符(copy_permission_indicator)可能取的四個值及每個值的意義；圖23所示為加密每個校準(zhǔn)單元(Aligned Unit)的過程視圖；圖24所示為按照第三實施例的記錄裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖；圖25所示為圖24所示組件中用于寫數(shù)據(jù)的組件視圖；圖26所示為圖24所示組件中用于讀數(shù)據(jù)的組件視圖；圖27所示為按照第三實施例的執(zhí)行寫過程的總控制流程圖；圖28所示為按照第三實施例的執(zhí)行讀過程的總控制流程圖；圖29所示為按照第四實施例的記錄裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)視圖；圖30所示為從拷貝源驅(qū)動器讀校準(zhǔn)單元的過程視圖；圖31所示為在拷貝目的地驅(qū)動器上寫校準(zhǔn)單元的過程視圖。
具體實施例方式
下文中，描述了按照本發(fā)明的記錄介質(zhì)裝置的優(yōu)選實施例。首先，描述了按照本發(fā)明的記錄介質(zhì)的應(yīng)用。按照本發(fā)明的記錄介質(zhì)是其上記錄有MPEG2-PS(程序流)格式數(shù)字流的DVD，使用者在家庭網(wǎng)絡(luò)中使用。圖1所示為作為按照本發(fā)明記錄介質(zhì)的使用環(huán)境的家庭網(wǎng)絡(luò)。
家庭網(wǎng)絡(luò)由相互連接的裝配有IEEE1394數(shù)字接口的設(shè)備構(gòu)成，例如，這樣的設(shè)備包括作為記錄裝置的DVD記錄器100、STB110、數(shù)字電視120及HD記錄器130。使用者通過一個遠(yuǎn)程控制器200控制每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。另外，每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都能夠通過IEEE1394向另一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送以及從另一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收從廣播電臺接收的MPEG2-TS(傳輸流)格式數(shù)字流。在家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)允許自由拷貝數(shù)字流，該家庭網(wǎng)絡(luò)為閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)。DVD被安裝在DVD記錄器100上，在DVD記錄器100中數(shù)據(jù)被寫在DVD上。按照本發(fā)明的記錄介質(zhì)通過用DVD記錄器100在DVD上寫數(shù)據(jù)來制造。這里，可以從家庭網(wǎng)絡(luò)中取出記錄MPEG2-PS格式數(shù)字流的DVD(箭頭my1)。然而，不能用未被授權(quán)的個人計算機(jī)來讀DVD，從而防止了數(shù)字流被上載到國際互聯(lián)網(wǎng)上的站點中(箭頭my2)。按照本發(fā)明的記錄介質(zhì)(DVD)實現(xiàn)了在家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)自由拷貝記錄在其上的數(shù)字流，而同時防止了數(shù)字流從家庭網(wǎng)絡(luò)流失。這概括了與按照本發(fā)明記錄介質(zhì)的應(yīng)用相關(guān)的本實施例的描述。
下一步，描述了按照本發(fā)明記錄介質(zhì)的制作。本發(fā)明的記錄介質(zhì)通過在DVD上寫數(shù)據(jù)來制作，如圖2所示。
圖2所示為記錄在DVD上的數(shù)字流在越來越詳細(xì)的不同級的結(jié)構(gòu)視圖。在圖中，記錄在DVD上的數(shù)字流在第五級和最后級中表示。數(shù)字流為MPEG2-PS格式數(shù)字流，并按照DVD視頻記錄標(biāo)準(zhǔn)被稱為“VOB(視頻對象(Video Object))”。如圖所示，第一級顯示了通過復(fù)合視頻流和音頻流而獲得VOB。在第一級的視頻流是圖像pj1、pj2、pj3...的一個序列，并且每個圖像(也被稱為視頻幀)在一個固定的顯示周期顯示。按照NTSC系統(tǒng)顯示，一個視頻幀大約33兆秒(更精確的是1/29.97秒)，而按照PAL系統(tǒng)顯示為大約40兆秒。每個圖像都是以幀間相關(guān)性為基礎(chǔ)進(jìn)行編碼的壓縮，由此構(gòu)成視頻流的圖像有不同類型。雙向預(yù)測(B)圖像是使用按顯示順序的過去和將來圖像之間的相關(guān)性編碼的壓縮，預(yù)測(P)圖像是使用過去圖像的相關(guān)性編碼的壓縮，內(nèi)部(I)圖像是使用自身的空間頻率特性而不使用幀間相關(guān)性編碼的壓縮。
視頻流中最小的解密單元是GOP(圖像組)。每個GOP都是一個圖像序列，這些圖像包括至少一個I圖像以及對應(yīng)于大約0.4-1.0秒的相應(yīng)重放。在圖2中，在第二級里，第一級視頻流被分成多個GOP。由于圖像數(shù)據(jù)是通過可變長度編碼壓縮的，所以每個GOP的長度是彼此不同的。一旦記錄在DVD上，不管大小如何，每個GOP都被進(jìn)一步分成多個段。所得的段被集合成第三級所示的PES包。另外，在第一級右側(cè)所示的音頻流也被分成多個段，然后所得的段也被集合成第三級所示的PES包。如圖2中的第三級所示，PES(打包的基本碼流)包包括一段視頻流和一段音頻流，并在標(biāo)題中具有當(dāng)視頻和音頻數(shù)據(jù)流的段被解碼時顯示的“DTS”(解碼時間印記)以及當(dāng)已被解碼的段被重放時顯示的“PTS”(顯示時間印記)。
每個包括一段GOP的PES包串都被分成多個組，PES包的每一組與具有一段音頻流的PES包隔行復(fù)合(tj2)，從而每個VOBU內(nèi)都有AV包串。RDI包(在圖中表示為“RDI”)被附加到每個VOBU的頂部。
圖3所示為PES包與AV包之間的關(guān)系。如圖中第二級所示，AV包的大小為2048字節(jié)，并由包標(biāo)題和有效負(fù)載組成。PES包容納在有效負(fù)載中。包標(biāo)題包括當(dāng)AV包被加載到處理數(shù)字流的裝置的緩沖器時顯示的SCR(系統(tǒng)時鐘參考)。大小為2048字節(jié)的AV包等于DVD一個扇區(qū)的大小，從而AV包被逐個記錄在DVD的每個扇區(qū)內(nèi)。
圖4所示為構(gòu)成VOBU的包。圖中第一級顯示了VOBU的總體結(jié)構(gòu)。如第一級所示，VOBU的第一包是RDI包(實時數(shù)據(jù)信息包)，隨后是AV包串。
圖4中的第二級表示了RDI包和隨后的AV包串的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。RDI包包括“CCI(拷貝控制信息)”、“制造信息”，而第一AV包包括“PSC(PES加擾控制)”和“時間變化系數(shù)Dtkc”，Dtkc后面是“加密的AV數(shù)據(jù)”，該數(shù)據(jù)也包含在隨后的AV包中。
“CCI”是定義了是否允許復(fù)制VOBU的信息。
“制造信息”是記錄VOBU的裝置上的并且包括碼Dveri的信息。
直到這兒，都是描述RDI包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。下面，描述AV包串的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
“AV包串”包括多個視頻包和音頻包，由此包括GOP和音頻數(shù)據(jù)。在加密方面，AV包包括頂部的明碼文本數(shù)據(jù)和隨后的密碼數(shù)據(jù)。
明碼文本數(shù)據(jù)包括“PES加擾控制(PSC)”和時間變化系數(shù)Dktc。時間變化系數(shù)Dktc位于起始于從頂部開始的第84字節(jié)的位置，而密碼數(shù)據(jù)位于相對時間變化系數(shù)Dktc偏移的位置。
“PES加擾控制(PSC)”是一個標(biāo)識位，當(dāng)其設(shè)定為“11”時，表示容納在VOBU中的音頻數(shù)據(jù)被加密，而當(dāng)其設(shè)定為“00”時，表示音頻數(shù)據(jù)沒有被加密。這是按照本實施例VOBU結(jié)構(gòu)的粗略描述。
“時間變化系數(shù)Dtkc”包括時間變化因數(shù)。尤其是時間變化系數(shù)Dtkc依據(jù)數(shù)字流對應(yīng)于時間變化系數(shù)的部分在數(shù)字流重放時間軸上的位置而變化。在本實施例中，認(rèn)為時間變化系數(shù)是位于從AV包串頂部開始的第84字節(jié)上的8字節(jié)數(shù)據(jù)。典型地，位于從頂部開始的AV包串的第84字節(jié)處是圖像數(shù)據(jù)部分。圖像數(shù)據(jù)部分總體上與依賴于位于VOB的重放時間軸上的相應(yīng)VOBU的其他部分不同，從而成為時間變化因數(shù)。
“加密的AV數(shù)據(jù)”位于從時間變化系數(shù)Dtkc偏移預(yù)定量的位置。由于AV包串的頂部是明碼文本數(shù)據(jù)，從而首先表現(xiàn)為容納在AV包串之內(nèi)的GOP被成功重放。然而，明碼文本部分的大小大約是128字節(jié)，這只是構(gòu)成GOP的一小部分。雖然頂部是明碼文本數(shù)據(jù)，但是整個VOBU沒有被適當(dāng)解碼。因此，含有加密數(shù)據(jù)的VOBU在不對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的情況下，不能正確重放。
下面，詳細(xì)描述表示拷貝是否被允許或被禁止的信息。圖5所示為按照本發(fā)明第一實施例的CCI結(jié)構(gòu)示意圖。在第一實施例中，CCI由“CGMS(拷貝生成管理系統(tǒng))”、“APSTB(模擬保護(hù)系統(tǒng)觸發(fā)位)”以及“EPN標(biāo)識位”構(gòu)成。根據(jù)現(xiàn)有的DVD視頻記錄標(biāo)準(zhǔn)，CCI由CGMS和APSTB構(gòu)成。第一實施例中CCI的新穎性在于還附加包含EPN標(biāo)識位。
當(dāng)“CGMS”設(shè)定為“00”時表示相應(yīng)的VOBU的狀態(tài)為可以自由拷貝，而當(dāng)設(shè)定為“11”時表示VOBU的狀態(tài)為“不再拷貝”。
“APSTB”是表示根據(jù)VOBU的模擬形式輸出而是否對VOBU施加保護(hù)的二位值。當(dāng)APSTB設(shè)定為“01”時，通過擾亂試圖重放VOBU的VCR的AGC電路而保護(hù)模擬輸出。當(dāng)APSTB設(shè)定為“10”時，通過擾亂AGC電路和彩色條紋的2-線(2-line)倒置而保護(hù)模擬輸出。當(dāng)APSTB設(shè)定為“11”時，通過擾亂AGC電路和彩色條紋的4-線倒置而保護(hù)模擬輸出。當(dāng)APSTB設(shè)定為“00”時，不保護(hù)模擬輸出。
“EPN(加密且未斷言(Encrypted Plus Non-Asserted))標(biāo)識位”用于與CGMS聯(lián)合。當(dāng)CGMS設(shè)定為“11”時，EPN標(biāo)識位設(shè)定為ON(“1”)表示相應(yīng)VOBU的狀態(tài)處于斷言EPN的自由拷貝(EPN-Asserted CopyFreely)。斷言EPN的自由拷貝(也稱為“EPN自由拷貝”)設(shè)定意味著在一定條件下可以自由拷貝VOBU。所需的條件是將加密數(shù)字流寫到拷貝目的地。
本實施例包括為了滿足下面的家庭網(wǎng)絡(luò)更廣泛應(yīng)用的需要的CCI的設(shè)定，CCI的設(shè)定表示斷言EPN的自由拷貝狀態(tài)。能夠通過IEEE1394構(gòu)成家庭網(wǎng)絡(luò)的裝置由合法的制造商制作，從而假定那些裝置以某種方式使得為了發(fā)送給第三方的目的而使得無限次拷貝數(shù)字流成為不可能。然而，考慮到將數(shù)字流拷貝到可移動介質(zhì)例如DVD而不是內(nèi)置的HD上的情況，就存在循環(huán)漏洞。也就是說，記錄數(shù)字流的DVD可以被從家庭網(wǎng)絡(luò)中拿出，安裝到未被授權(quán)的個人計算機(jī)上(圖1中箭頭my1和my2)。在這種情況下，存在數(shù)字流被發(fā)送給數(shù)目無限的第三方的不希望的可能性，這大大地侵害了版權(quán)持有者的權(quán)利。由于上述問題，本實施例引入斷言EPN的自由拷貝狀態(tài)，這是一種新穎的拷貝控制設(shè)定。斷言EPN的自由拷貝狀態(tài)表示在數(shù)字流被加密的條件下MPEG2-TS格式數(shù)字流被發(fā)送到另一個網(wǎng)絡(luò)裝置。只要符合所需要的條件，就允許制作數(shù)字流的第三代拷貝、第四代拷貝。實際上，只要滿足需要的條件，就允許在家庭網(wǎng)絡(luò)上制作很多代數(shù)字流的個人拷貝。因此，給使用者提供了更大的便利。在數(shù)字流被加密條件下制作個人拷貝的意義上，斷言EPN的自由拷貝狀態(tài)被稱為具有加密要求的自由拷貝狀態(tài)。
如上所述，只要數(shù)字流被加密，斷言EPN的自由拷貝設(shè)定就允許自由拷貝數(shù)字流。然而，不需要運用特殊的密碼系統(tǒng)，例如加密運算法則或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這樣，拷貝源和拷貝目的地可以使用彼此不同的密碼系統(tǒng)。例如，可能存在數(shù)字流被拷貝到記錄介質(zhì)而不是DVD，并且目的地記錄介質(zhì)使用對目的地記錄介質(zhì)是唯一的特殊的密碼系統(tǒng)的情況。在這種情況下，同樣，只要用特定的密碼系統(tǒng)加密數(shù)據(jù)流，就能滿足加密要求。
進(jìn)一步，只要執(zhí)行了加密，拷貝源和拷貝目的地就使用彼此不同的壓縮編碼。例如，當(dāng)MPEG2-PS格式數(shù)字流被記錄在作為拷貝源記錄介質(zhì)的DVD上時，只要拷貝目的地中的數(shù)字流被加密，就可以在把數(shù)字流轉(zhuǎn)化成MPEG2-TS適應(yīng)的格式之后，將其拷貝到拷貝目的地。相似的，在轉(zhuǎn)換成MPEG1或MPEG4適應(yīng)格式之后，允許拷貝數(shù)字流。然而，由于數(shù)字流的加密是不可缺少的且最小的要求，數(shù)字流不允許被記錄在不具備版權(quán)保護(hù)的記錄介質(zhì)上。例如，微驅(qū)動和小型閃存(CompactFlash)就是不具備版權(quán)保護(hù)的記錄介質(zhì)。
相反地，具備版權(quán)保護(hù)和強(qiáng)制加密的記錄介質(zhì)的例子除了DVD外還有SD存儲卡和藍(lán)盤。存在一個拷貝斷言EPN的自由拷貝數(shù)據(jù)而不需加密的例外。當(dāng)拷貝目的地是內(nèi)置記錄介質(zhì)(例如內(nèi)置HD)而不是可移動記錄介質(zhì)(例如DVD)時，就會因為這樣的內(nèi)置記錄介質(zhì)并不容易被卸下并帶走而不需要加密。
直到這兒，描述了由EPN標(biāo)識位表示的斷言EPN的自由拷貝狀態(tài)的技術(shù)重點?，F(xiàn)在，參考圖6描述CGMS和EPN標(biāo)識位的聯(lián)合。圖6所示為CGMS、PSC以及EPN標(biāo)識位可能取的值及其所表示的意義。當(dāng)EPN標(biāo)識位設(shè)定為“00”或者OFF時，CGMS與PSC一起定義了是否允許拷貝。當(dāng)CGM與PSC一起設(shè)定為“00”時，所表示的狀態(tài)是不需任何條件而可以自由拷貝。當(dāng)CGMS和PSC設(shè)定為“11”時，表示的狀態(tài)為“不再拷貝”。
另一方面，當(dāng)EPN設(shè)定為“1”時，當(dāng)CGMS和PSC都設(shè)定為“11”時表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)。對于CCI表示有條件的自由拷貝時，CGMS和PSC都設(shè)定為“11(不再拷貝)”。這涉及遵守現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)而不能處理EPN標(biāo)識位的裝置(在下文中，這樣的裝置被表示為非EPN現(xiàn)成裝置(nonEPN-ready appliance))。根據(jù)上述設(shè)定，當(dāng)具有VOBU的DVD被安裝在非EPN現(xiàn)成裝置上時，與本實施例一致地避免了裝置自由拷貝VOBU。尤其是由于不能解釋EPN標(biāo)識位，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)裝置依照CGMS和PES編碼控制而執(zhí)行拷貝控制。如上所述，在這種情況下，設(shè)定CGMS表示“不再拷貝”，由此VOBU根本不能被拷貝。也就是說，非EPN現(xiàn)成裝置完全地被禁止拷貝VOBU，服從比最初設(shè)定狀態(tài)更嚴(yán)格的拷貝控制。由于這種配置，禁止了有條件自由拷貝數(shù)據(jù)的未被授權(quán)的拷貝。當(dāng)CCI被篡改為刪除EPN標(biāo)識位時，也使用這種拷貝控制。
現(xiàn)在，描述AV數(shù)據(jù)的加密過程。圖7所示為加密AV數(shù)據(jù)的過程。使用與現(xiàn)有DVD視頻記錄標(biāo)準(zhǔn)相兼容的CPRM(對于可記錄介質(zhì)的拷貝保護(hù))系統(tǒng)對AV數(shù)據(jù)加密。圖7中所示的第一級表示預(yù)加密的VOBU。在這一級中AV數(shù)據(jù)仍未被加密。第三級表示被加密的VOBU。第一級和第三級之間的點線框hw1表示AV數(shù)據(jù)的加密過程。如點線框hw1中所示，通過使用內(nèi)容密鑰Kc以C2_ECBC模式加密多個預(yù)編碼視頻包和音頻包來獲得加密的AV數(shù)據(jù)。
C2_ECBC模式的加密是將VOBU內(nèi)的AV數(shù)據(jù)分成每個都具有64位或更少位的段，然后對每個段進(jìn)行分別加密。使用內(nèi)容密鑰Kc對位于頂部的第一段進(jìn)行加密，使用第一段的加密結(jié)果對第二段進(jìn)行加密，使用第二段的加密結(jié)果對第三段進(jìn)行加密。這樣，C2_ECBC模式加密是具有任意加密運算法則的順序地加密，對每一段的加密都是使用該段的前一段的加密結(jié)果。另外，值得注意的是，相反地執(zhí)行相同過程的步驟所進(jìn)行的解密就是C2-DCBC模式。進(jìn)一步，“C2_ECBC”模式中的“C2”表示CPRM中的密碼系統(tǒng)。
在圖中，點線框hw2表示內(nèi)容密鑰Kc的生成過程。為了獲得內(nèi)容密鑰Kc，使用RDI包中的APSTB和對記錄介質(zhì)來說唯一的標(biāo)題密鑰Kt來執(zhí)行加法運算，從而時間變化系數(shù)Dtkc就是使用加法結(jié)果(總和)轉(zhuǎn)換得到的C2-G。圖中的粗線框hw3強(qiáng)調(diào)表示在CCI中生成內(nèi)容密鑰Kc的僅是APSTB。
在內(nèi)容密鑰Kc的生成過程中，C2-G的轉(zhuǎn)換是對總和進(jìn)行不可逆轉(zhuǎn)換的單向函數(shù)。與在加密中典型使用的可逆轉(zhuǎn)換不同，C2-G轉(zhuǎn)換是不可逆的，從而從輸出值追溯出輸入值是不可能的。另外，作為一個參數(shù)，由于內(nèi)容密鑰Kc是使用當(dāng)前處理的VOBU所包含的時間變化系數(shù)Dtkc而生成的，這樣，獲得了對于VOBU的內(nèi)容密鑰Kc，即使鄰近的VOBU被刪除。進(jìn)一步，時間變化系數(shù)Dtkc包括時間變化因數(shù)，由此所得的內(nèi)容密鑰Kc對于每個VOBU都不同。
這種加密過程中存在的一個問題是內(nèi)容密鑰Kc僅是由APSTB生成而不是由整個CCI生成。
基于下面的原因，上述情況是不希望的。在傳統(tǒng)的拷貝控制技術(shù)中，僅存在兩種狀態(tài)，即加密的且拷貝禁止?fàn)顟B(tài)或者非加密的且自由拷貝狀態(tài)。換句話說，“被加密＝禁止拷貝”。這樣，只要被加密，對內(nèi)容的版權(quán)保護(hù)就足夠了，需要被消除的唯一風(fēng)險是APSTB的篡改。尤其是雖然禁止拷貝，但仍然允許對內(nèi)容進(jìn)行重放。內(nèi)容的重放可以以模擬信號的形式用VCR記錄。當(dāng)設(shè)定APSTB來保護(hù)這樣的模擬信號時，由APSTB生成內(nèi)容密鑰Kc，然后用由此生成的內(nèi)容密鑰Kc對內(nèi)容進(jìn)行加密。由于這種配置，當(dāng)APSTB被篡改時，沒有對模擬信號進(jìn)行解密，從而防止了對模擬視頻信號的復(fù)制或者記錄。
然而，由于本實施例引入了新的拷貝控制狀態(tài)，即“需要加密的自由拷貝狀態(tài)”，使用APSTB對內(nèi)容進(jìn)行加密就不再是足夠的了。假設(shè)設(shè)定為禁止拷貝的CGMS被篡改成表示有條件的自由拷貝狀態(tài)，只要APSTB保持不變，對內(nèi)容進(jìn)行加密并由此自由拷貝內(nèi)容是可能的。這種不希望的可能性也會發(fā)生在含有表示禁止拷貝的CGMS的CCI被替換為含有CCI的RDI包的情況下，CCI表示有條件的自由拷貝狀態(tài)。
提供碼Dveri來消除上述不希望的可能性。如圖4所示。碼Dveri包含在RDI包內(nèi)的制造信息中。碼Dveri的生成過程如圖8所示。圖8所示為與圖7所示方式相似的碼Dveri的產(chǎn)生過程。圖8中的第一級表示預(yù)編碼的VOBU，而第四級表示編碼的VOBU。第二級中的點線框hw1表示AV數(shù)據(jù)的加密過程。
Dveri的生成過程在AV數(shù)據(jù)和編碼的VOBU數(shù)據(jù)的加密過程之間的第三級中表示出來。如第三級所示，使用內(nèi)容密鑰Kc通過C2-G轉(zhuǎn)換CCI而獲得碼Dveri。
圖8中點線框cw1表示獲得碼Dveri的過程。如框中所示，該過程包括四個工序。第一步pc1是等待將整個CCI存儲到寄存器中以及產(chǎn)生內(nèi)容密鑰Kc。這里，CCI包括CGMS設(shè)定為“11”和EPN標(biāo)識位設(shè)定為“ 1”。第二步pc2是C2-G使用生成的內(nèi)容密鑰Kc轉(zhuǎn)換寄存器內(nèi)的整個CCI。第三步pc3是用C2-G轉(zhuǎn)換的CCI重寫寄存器。最后一步pc4是CPU將碼Dveri寫入RDI包內(nèi)的制造信息中。
由于碼Dveri是通過上述工序生成的，所以可確保下述內(nèi)容。
那就是，由于通過CCI和用于加密AV數(shù)據(jù)的內(nèi)容密鑰Kc來生成碼Dveri，所以如果篡改CCI和/或RDI包就會被檢測出來。通過圖中所示的工序用新近生成的Dveri檢測這樣的篡改，然后對比由此生成的碼Dveri和存儲在RDI包內(nèi)的碼Dveri來看看它們是否吻合。如果它們不相吻合，就可斷定在生成VOBU之后CCI被篡改了。在使用者需要EPN現(xiàn)成裝置來拷貝已被篡改的VOBU的情況下，EPN現(xiàn)成裝置通過圖8中所示的工序生成內(nèi)容密鑰Kc，C2-G使用生成的內(nèi)容密鑰Kc轉(zhuǎn)換CCI。EPN現(xiàn)成裝置然后將由轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)與RDI包中包含的碼Dveri進(jìn)行對比。由于CGMS和EPN標(biāo)識位被篡改，由C2-G轉(zhuǎn)換所得的數(shù)據(jù)與RDI包中的Dveri之間有相當(dāng)大的不同。
判斷出兩者不相吻合，EPN現(xiàn)成裝置結(jié)束當(dāng)前的解密過程。由于這種配置，EPN現(xiàn)成裝置受到保護(hù)來抵抗RDI包的替換或者CCI的篡改，從而確保了與僅服從現(xiàn)有DVD視頻記錄標(biāo)準(zhǔn)的裝置之間的兼容性。
為什么碼Dveri被設(shè)置在RDI包之內(nèi)的原因是為了應(yīng)對AV數(shù)據(jù)從時間變化系數(shù)Dtkc的偏移(參見圖4)。
圖9所示為如何確定AV數(shù)據(jù)從時間變化系數(shù)Dtkc的偏移。確定偏移使得與用于獲得內(nèi)容密鑰Kc的時間(C2-G)與用于獲得碼Dveri的時間(C2-G)的總和相對應(yīng)。設(shè)定在不同時間執(zhí)行的三個過程，即內(nèi)容密鑰Kc的生成、碼Dveri的計算、AV數(shù)據(jù)的加密/解密，使得這些過程能分時使用。通過分時，用單一的加密/運算電路執(zhí)行三個過程而不會降低過程效率。為此，優(yōu)選地被加密數(shù)據(jù)與時間變化系數(shù)Dtkc的偏移對應(yīng)于在最短處的加密快的最小尺寸的持續(xù)時間。在使用DES或者C2標(biāo)準(zhǔn)的情況下，加密塊的尺寸為8字節(jié)，由此優(yōu)選的偏移與至少8字節(jié)相對應(yīng)。這就是對制作與本實施例一致的記錄介質(zhì)的描述。注意到，通過舉例的方式描述從時間變化系數(shù)(時間變化系數(shù)Dtkc)、介質(zhì)唯一密鑰(標(biāo)題密鑰Kt)和CCI獲得對每一段(內(nèi)容密鑰Kc)是唯一的加密密鑰的過程?？梢院茏匀坏叵氲?，使用除上述以外的任意算術(shù)運算以及除C2-G轉(zhuǎn)換以外的任意轉(zhuǎn)換都是適合的。
下面描述執(zhí)行按照本發(fā)明的記錄裝置的實施例。與記錄介質(zhì)相似，這樣的記錄裝置設(shè)置在家庭網(wǎng)絡(luò)中供使用者使用。圖10所示是在家庭網(wǎng)絡(luò)中記錄介質(zhì)的一種應(yīng)用形式。
如圖10所示，DVD記錄器100從STB110接收由箭頭gy1表示的MPEG2-TS格式數(shù)字流，將接收到的數(shù)字流轉(zhuǎn)換成MPEG2-PS格式并寫到DVD上。另外，DVD記錄器100讀出寫在DVD上的數(shù)字流然后將其發(fā)送到重放數(shù)字流的數(shù)字電視120。另外，DVD記錄器100讀出寫在DVD上的MPEG2-PS格式數(shù)字流，將數(shù)字流轉(zhuǎn)換成MPEG2-TS格式并寫在HD記錄器130上。
一旦發(fā)送到另一個網(wǎng)絡(luò)裝置，記錄裝置按照由DTCP(數(shù)字發(fā)送內(nèi)容保護(hù))標(biāo)準(zhǔn)定義的協(xié)議發(fā)送MPEG2-TS格式數(shù)字流。按照DTCP標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議需要對TS包的加密和解密進(jìn)行相互驗證。然而，由于不與本發(fā)明的要點直接相關(guān)而省略了對此的詳細(xì)描述。在相互驗證階段，按照DTCP標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送/接收TS包的裝置會斷開與位于其另一端的裝置的連接，如果位于其另一端的裝置不符合版權(quán)保護(hù)的要求。隨后，數(shù)字流不再被發(fā)送給設(shè)備驅(qū)動器(圖中用符號×表示)，例如微驅(qū)動和小型閃存。
一旦數(shù)字流發(fā)送給另一個網(wǎng)絡(luò)裝置，是否允許數(shù)字流被記錄在DVD或者HD上在以DTCP標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的DTCP_描述符中定義，從而使得接收端裝置接到拷貝控制狀態(tài)信息。圖11所示為這樣的DTCP_描述符的一個例子。DTCP_描述符包含定義了設(shè)定數(shù)字流的臨時存儲或移動模式的“保持移動模式”；定義了臨時存儲持續(xù)時間的“保持狀態(tài)”；定義了是否允許拷貝MPEG2-TS格式數(shù)字流的“CCI(拷貝控制信息)”；在CCI表示數(shù)字流為自由拷貝狀態(tài)情況下，定義了是否數(shù)字流具有自由拷貝或者斷言EPN的自由拷貝狀態(tài)的“EPN標(biāo)識位”；定義了是否存在在重放MPEG2-TS格式數(shù)字流時強(qiáng)加在分辨率上的限制的“圖像限制標(biāo)記”；以及定義了是否在模擬輸出上保護(hù)數(shù)字流的“APS(模擬保護(hù)系統(tǒng))”。在發(fā)送之前將DTCP描述符集成為一個TS包。DTCP_描述符內(nèi)的CCI和EPN標(biāo)識位與RDI包內(nèi)的CCI和EPN標(biāo)識位相兼容。在這樣的家庭網(wǎng)絡(luò)中提供記錄裝置供使用者使用。
下面，描述按照本發(fā)明的記錄裝置的制造。本發(fā)明的記錄裝置在工業(yè)上制造，以便具有圖12中所示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在下文中，描述了記錄裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖12所示為DVD記錄器100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
如圖12所示，DVD記錄器100包括驅(qū)動器1、CPU2、緩沖存儲器3、流控制器4、模擬調(diào)諧器9、模擬保護(hù)檢測器10、IEEE1394接收器11、數(shù)字調(diào)諧器12、TS解碼器13、AV編碼器14、流加密單元15、流檢測單元16、AV解碼器17、TS編碼器18和IEEE1394發(fā)送器19。
首先，描述用于從DVD讀VOBU和將VOBU寫到DVD的組件(即驅(qū)動器1、緩沖存儲器3和流控制器4)。
驅(qū)動器1用于安裝一個可移動記錄介質(zhì)例如DVD。
CPU執(zhí)行對記錄裝置的總控制。
緩沖存儲器3臨時存儲VOBU。在從DVD上讀出VOBU之后并在VOBU被寫到HDD或者DVD之前，VOBU被存儲到緩沖存儲器3。
流控制器4通過IDE I/F與驅(qū)動器1和HDD連接，在驅(qū)動器1、HDD、緩沖存儲器3、流加密單元15和流解密單元16之間執(zhí)行VOBU的實時傳輸。
圖13所示為流控制器4的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖所示，流控制器4包括執(zhí)行緩沖存儲器3的讀/寫的存儲控制器5、緩沖存儲器3的讀/寫時用于編碼和解碼VOBU的存儲編碼器6、用于執(zhí)行從流加密單元15到緩沖存儲器3以及從緩沖存儲器3到流解密單元16的DMA傳輸?shù)腄MA控制器7、以及作為驅(qū)動器1和HDD之間接口的IDE I/F單元8。
下面，描述用于將MPEG2-PS格式數(shù)字流寫到DVD上的組件。圖14所示為用于將數(shù)據(jù)寫到DVD上的組件。在圖中，以其內(nèi)部總線的形式表示流控制器4。寫到DVD上的三種類型的VOBU如下(1)通過編碼輸入到DVD記錄器100中的模擬信號而獲得的VOBU；(2)通過轉(zhuǎn)換輸入到DVD記錄器100中的多程序MPEG2-TS格式數(shù)字流而獲得的VOBU；以及(3)通過轉(zhuǎn)換通過IEEE1394輸入的數(shù)字流而獲得的VOBU。在圖14中，箭頭wv1、wv2、wv3和wv4表示由(1)、(2)和(3)定義的數(shù)字流被發(fā)送到驅(qū)動器1的路線、箭頭wv6表示模擬信號被輸入到AV編碼器14中的路線、箭頭wv5表示由(2)定義的數(shù)字流被發(fā)送到AV編碼器14的路線，以及箭頭wv7表示由(3)定義的數(shù)字流被發(fā)送到AV編碼器14的路線。在下文中，描述位于這些路線中的組件(即模擬調(diào)諧器9、模擬保護(hù)檢測器10、IEEE1394接收器11、數(shù)字調(diào)諧器12、TS解碼器13、AV編碼器14和流加密單元15)。
模擬調(diào)諧器9接收模擬廣播信號以獲得模擬視頻信號和模擬音頻信號。模擬調(diào)諧器9然后通過A/D轉(zhuǎn)換器將這些模擬信號輸出到AV編碼器14。
模擬保護(hù)檢測器10檢測在垂直消隱間距(VBI)內(nèi)強(qiáng)加在模擬廣播信號上的模擬保護(hù)信號，例如CGMS-A、宏圖像、彩色條紋。
IEEE1394接收器11根據(jù)DTCP_描述符通過IEEE1394接收從另一個組件輸入的TS包，然后輸出TS包到TS解碼器13。這里，在DTCP描述符包含表示“不再拷貝”的CCI的情況下，IEEE1394接收器11不執(zhí)行接收操作。這是因為當(dāng)包含表示“不再拷貝”的CCI時，MPEG2-TS格式數(shù)字流被發(fā)送到目的在于通過數(shù)字電視重放的家庭網(wǎng)絡(luò)，由此被禁止拷貝到DVD上。在收到TS包后，IEEE1394接收器11將接收到的DTCP_描述符發(fā)送到AV編碼器14。作為響應(yīng)，AV編碼器14根據(jù)DTCP_描述符中定義的CCI和EPN標(biāo)識位來設(shè)定RDI包中的CCI和EPN標(biāo)識位。
數(shù)字調(diào)諧器12接收廣播波來獲得多程序TS格式數(shù)字流。
TS解碼器13對由數(shù)字調(diào)諧器12獲得的多程序TS格式數(shù)字流進(jìn)行信號分離，并向AV編碼器14輸出視頻流、音頻流以及已經(jīng)被時間分隔復(fù)合到TS包中的服務(wù)信息。輸出服務(wù)信息以用于IEEE1394接收器11設(shè)定包含在RDI包中的CCI和EPN標(biāo)識位。對每一個由IEEE1394接收器11獲得的TS包執(zhí)行通過TS解碼器13進(jìn)行的信號分離。換句話說，TS解碼器13分離由IEEE1394接收器11獲得的TS包由此獲得視頻流和音頻流，然后將獲得的流輸出到AV編碼器14。
AV編碼器14執(zhí)行由調(diào)諧器解調(diào)和由A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)字化的視頻和音頻信號的壓縮編碼，由此獲得每個都對應(yīng)0.4-1.0秒的視頻和音頻數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，AV編碼器14復(fù)合這樣獲得的視頻和音頻數(shù)據(jù)以獲得VOBU。另外，AV編碼器14復(fù)合通過數(shù)字調(diào)諧器12和TS解碼器13獲得的視頻和音頻流以獲得VOBU。在獲得了VOBU之后，AV編碼器14通過設(shè)定CCI而產(chǎn)生RDI包，分別根據(jù)模擬保護(hù)檢測器10、DTCP_描述符和從IEEE1394接收器11和數(shù)字調(diào)諧器12接收的服務(wù)信息的檢測結(jié)果而設(shè)定CCI。上述設(shè)定是以CGMS-A、DTCP_描述符中定義的CCI和服務(wù)信息為基礎(chǔ)的。
流加密單元15使用標(biāo)題密鑰Kt、CCI和時間變化系數(shù)Dtkc獲得內(nèi)容密鑰Kc和碼Dveri。流加密單元15然后以C2_ECBC模式使用內(nèi)容密鑰Kc對VOBU進(jìn)行加密，并把加密的VOBU存儲在緩沖存儲器3中。通過驅(qū)動器1將存儲在緩沖存儲器3中的VOBU寫在DVD上。
只要連續(xù)輸入模擬廣播信號或者構(gòu)成MPEG2-TS格式數(shù)字流的TS包，模擬調(diào)諧器9和流加密單元15的組件就重復(fù)執(zhí)行上述操作。這樣，數(shù)字流以MPEG2-PS格式被記錄。
上述是對用于寫VOBU的組件的描述。下面，描述用于讀VOBU的組件。存在下面從DVD讀出的兩種類型的VOBU(1)作為視聽數(shù)據(jù)通過AV解碼器17重放的VOBU；以及(2)通過IEEE1394被發(fā)送到另一個網(wǎng)絡(luò)裝置的VOBU。圖15所示為在圖12所示組件中被用于讀VOBU的組件。在圖中，流控制器4以其內(nèi)部總線的形式被表示出來。圖中的箭頭rv1和rv2表示類型(1)和(2)的VOBU被從DVD讀出以及被發(fā)送到流解密單元16的路線。箭頭rv3表示類型(1)的VOBU被發(fā)送到重放VOBU的AV解碼器17的路線。箭頭rv4表示通過IEEE1394將類型(2)的VOBU輸出到另一個組件的路線。在下文中，描述用于讀VOBU的組件(即AV解碼器17、TS編碼器18和IEEE1394發(fā)送器19)。
流解密單元16使用標(biāo)題密鑰Kt、CCI和時間變化系數(shù)Dtkc獲得內(nèi)容密鑰Kc和碼Dveri，然后使用內(nèi)容密鑰Kc以C2-DCBC模式解密VOBU。
AV解碼器17對通過流解密單元16解密的VOBU執(zhí)行MPEG2適應(yīng)解壓，以獲得視頻和音頻信號用于重放。
TS編碼器18將通過流解密單元16解密的VOBU轉(zhuǎn)換成TS包，并將TS包輸出到IEEE1394發(fā)送器19。
IEEE1394發(fā)送器19加密通過轉(zhuǎn)換獲得的TS包并輸出，轉(zhuǎn)換是按照DTCP標(biāo)準(zhǔn)通過TS編碼器18執(zhí)行的。
對具有上述結(jié)構(gòu)的記錄裝置的總控制是通過執(zhí)行圖16所示程序的CPU2進(jìn)行的。在下文中，參考圖16所示的流程圖描述通過CPU2執(zhí)行寫VOBU的工序。
圖16中所示的步驟s41-s45形成了執(zhí)行產(chǎn)生對應(yīng)于輸入到DVD中的信號的VOBU的循環(huán)。輸入信號可以是模擬信號、數(shù)字廣播信號或者從其他網(wǎng)絡(luò)組件輸入的信號。拷貝屬性是由CGMS-A、服務(wù)信息、由DTCP描述符定義的CCI和EPN標(biāo)識位表示的拷貝允許/禁止設(shè)定。
循環(huán)中的步驟s41是監(jiān)控是否檢測到了輸入信號的拷貝屬性。一旦拷貝屬性被檢測到，過程就進(jìn)入到步驟s43、s45或者s46以產(chǎn)生VOBU。
執(zhí)行步驟s43、s45、s46中的哪一步通過三個判斷步驟s42、s44和s52決定。
當(dāng)來自外部裝置的輸入信號的拷貝屬性表示為斷言EPN的自由拷貝狀態(tài)時，執(zhí)行步驟s43以獲得VOBU(步驟s42，是)。步驟s43獲得的是由包含表示斷言EPN的自由拷貝的CCI的RDI包和AV包串構(gòu)成的VOBU(步驟s43)。
當(dāng)拷貝屬性表示僅拷貝一次(Only One Copy)時，執(zhí)行步驟s45(步驟s44，是)。在步驟s45中，僅拷貝一次特性被改變?yōu)椴辉倏截悓傩裕缓螳@得VOBU。由此得到的VOBU由包含表示不再拷貝的CCI的RDI包和AV包串構(gòu)成(步驟s45)。
當(dāng)拷貝屬性為不需任何條件的自由拷貝時(步驟s52，是)，執(zhí)行步驟s46以記錄VOBU。VOBU記錄包含表示自由拷貝屬性的CCI的VOBU。這里，通過將拷貝屬性改變?yōu)閿嘌訣PN的自由拷貝而提供了更加穩(wěn)固的版權(quán)保護(hù)，從而所得到的VOBU包含表示斷言EPN的自由拷貝的CCI。
當(dāng)檢測到的拷貝屬性表示不再拷貝時，過程返回到步驟s41，等待檢測到下一個拷貝屬性。
一旦通過上述步驟獲得VOBU，CPU2就執(zhí)行步驟s47-s51并返回到步驟s21。
通過步驟s47-s51，CPU2將VOBU中的RDI包內(nèi)的APSTB與標(biāo)題密鑰Kt相加(步驟s47)，C2-G使用所得的和轉(zhuǎn)換時間變化系數(shù)Dtkc，由此獲得內(nèi)容密鑰Kc(步驟s48)，C2-G使用內(nèi)容密鑰Kc轉(zhuǎn)換CCI，由此獲得碼Dveri，然后將所得到的碼Dveri放入到RDI包內(nèi)的制造信息中(步驟s49)，在VOBU中使用以C2_ECBC模式為基礎(chǔ)的內(nèi)容密鑰Kc加密AV包串步驟(s50)，最后將被加密的并包含碼Dveri的VOBU寫到DVD中(步驟s51)。通過重復(fù)執(zhí)行步驟s41-s51，VOBU被逐個地寫入到DVD中。
下面，參考圖17所示的流程圖描述通過CPU2讀VOBU的工序。
圖17中流程圖中所示的過程是等待將VOBU存儲到緩沖存儲器3(步驟s61)，一旦VOBU被存儲進(jìn)去就執(zhí)行步驟s62-s71，然后返回到步驟s61。
通過步驟s62-s71，CPU2將VOBU中RDI包內(nèi)的APSTB與標(biāo)題密鑰Kt相加(步驟s62)，C2-G使用所得的和轉(zhuǎn)換時間變化系數(shù)Dtkc，由此得到內(nèi)容密鑰Kc(步驟s63)，然后C2-G使用內(nèi)容密鑰Kc轉(zhuǎn)換CCI，由此得到碼Dveri(步驟s64)。
在步驟s65中，CPU2判斷在步驟s64中產(chǎn)生的碼Dveri與現(xiàn)有的RDI包中的碼Dveri是否相吻合。如果兩個碼Dveri不相吻合，CPU在記錄裝置的前面板或者電視監(jiān)視器上顯示該情況，然后強(qiáng)制結(jié)束過程中的讀操作。當(dāng)檢測到違法動作時，強(qiáng)行采取這個行為。
這里，不強(qiáng)行采取這樣的行為，而是采取較變通的行為。例如，當(dāng)兩個碼Dveri不相吻合時，被禁止重放或者發(fā)送的僅是當(dāng)前的VOBU，隨后的VOBU的過程仍然以同樣的方式繼續(xù)進(jìn)行。
另一方面，如果兩個碼Dveri相吻合，CPU2使用以C2-DCBC模式為基礎(chǔ)的內(nèi)容密鑰Kc解密在VOBU中被加密的AV包串。
隨后，根據(jù)被解密的AV包串是否被重放或者被發(fā)送來執(zhí)行不同的步驟。為了重放被解密的AV包串(步驟s67，重放)，CPU2從32個附加EX的TS包(EX-appended Ts packets)中提取TS包并輸出到重放TS包的AV記錄器17中(步驟s68)。為了發(fā)送被解密的AV包串，CPU2判斷RDI包中的CCI所表示的是斷言EPN的自由拷貝、不再拷貝還是不需任何條件的自由拷貝，然后按照判斷的結(jié)果執(zhí)行不同的過程(步驟s69和s70)。
判斷出CCI表示斷言EPN的自由拷貝(步驟s69，是)，CPU2將VOBU轉(zhuǎn)換成TS包，并連同表示斷言EPN的自由拷貝的DTCP_描述符一起發(fā)送TS包(步驟s71)。判斷出CCI表示不再拷貝(步驟s70，是)，CPU2將VOBU轉(zhuǎn)換成TS包，并連同表示不再拷貝的DTCP_描述符一起發(fā)送TS包(步驟s72)。判斷出CCI表示在任意條件下的自由拷貝(步驟s70，否)，CPU2將VOBU轉(zhuǎn)換成TS包，并連同表示自由拷貝的DTCP_描述符一起發(fā)送TS包(步驟s73)。為了提供更加穩(wěn)固的版權(quán)保護(hù)，在步驟s73中連同TS包一起被發(fā)送的是表示斷言EPN的自由拷貝的DTCP描述符。
如上所述，按照本實施例，在維持與僅依從于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的模式之間的兼容性的同時，通過匹配檢查碼Dveri來檢測任意違法行為，例如篡改CCI或者替換RDI包。這樣，有效地阻止了未被授權(quán)的拷貝。
第二實施例上述第一實施例的重點在于通過使用碼Dveri來保護(hù)CCI，防止其被篡改。第二實施例目的在于對CCI的保護(hù)防止其被篡改進(jìn)行改進(jìn)，但不使用碼Dveri。這種改進(jìn)是通過由整個CCI而不是僅由APSTB生成內(nèi)容密鑰Kc而實現(xiàn)的。
與圖7的方式近似，圖18所示為由整個CCI生成內(nèi)容密鑰Kc的加密過程。按照本實施例，雖然沒有維持與依從于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的裝置之間的兼容性，但不使用碼Dveri來防止篡改CCI。假定CCI被改變，為了解密內(nèi)容而通過裝置產(chǎn)生的內(nèi)容密鑰Kc與原始的內(nèi)容密鑰Kc大大不同，從而內(nèi)容不會被正確解密。
不需要碼Dveri，通過另外用于產(chǎn)生Dveri的時間長度來縮短AV數(shù)據(jù)從時間變化系數(shù)Dtkc的偏移。
第三實施例第一和第二實施例的目的是將MPEG2-PS格式數(shù)字流記錄到記錄介質(zhì)上。在第三實施例中，是將MPEG2-TS格式數(shù)字流記錄到記錄介質(zhì)上。
MPEG2-TS格式數(shù)字流適合于被記錄到HD或者藍(lán)盤(Blu-ray disc)上。
首先，描述一旦記錄在記錄介質(zhì)上，怎樣將第一實施例中描述的GOP轉(zhuǎn)換成MPEG2-TS格式數(shù)字流。
圖19所示為在越來越詳細(xì)的不同級中的可記錄在藍(lán)盤上的數(shù)字流的結(jié)構(gòu)。在圖19中，第一至第三級與圖2中所示的相同，并分別表示了圖像串、GOP分段、PES包串。第四和第五級與圖2中所示的相比有很大不同。由GOP串集成的PES包串與由音頻流集成的PES包隔行復(fù)合(圖中所示為tj1)，從而生成了第四級所示的MPEG2-TS格式數(shù)字流。構(gòu)成電視節(jié)目的視頻和音頻流通過傳輸路徑以第四級中所示的格式被發(fā)送，傳輸路徑例如衛(wèi)星廣播波、地面廣播波和CATV電纜。
下面，描述TS包的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖20中的第三級表示了TS包的結(jié)構(gòu)。如圖所示，每個TS包都由“TS包標(biāo)題”和“有效負(fù)載”構(gòu)成，并具有188字節(jié)的大小?！坝行ж?fù)載”包括一段PES包。在圖中，第一級上的PES被分成在第二級中所示的多個段，第三級中所示的每個有效負(fù)載包含用箭頭ct1、ct2和ct3表示的一個段。這就是對TS包的描述。
下面，描述怎樣將MPEG2-TS格式數(shù)字流記錄到藍(lán)盤上。圖21所示為構(gòu)成MPEG2-TS格式數(shù)字流的TS包被記錄在藍(lán)盤上的過程。圖中第一級表示了構(gòu)成MPEG2-TS格式數(shù)字流的TS包。
如第二級所示，將TP_附加_標(biāo)題(在圖中表示為“EX”)附加給每個TS包。
第三和第四級表示了藍(lán)盤的物理扇區(qū)與TS包之間的關(guān)系。如第四級中所示，在藍(lán)盤上形成了多個扇區(qū)。每個附加有附加標(biāo)題的TS包(在下文中被表示為附加EX的TS包)被以每32個附加EX的TS包為一組的形式組合在一起，并被寫入藍(lán)盤中三個連續(xù)的扇區(qū)中。每個含有32個附加EX的TS包的組的大小為6 144字節(jié)(＝32×192)，這等于三個扇區(qū)的總大小，即6144字節(jié)(＝2048×3)。每個被記錄在三個扇區(qū)中的由32個附加EX的TS包構(gòu)成的組被稱為“校準(zhǔn)單元”，一旦記錄在藍(lán)盤上，數(shù)字流就被校準(zhǔn)單元加密。在圖中所示的第三級中，誤差校正碼被附加到每第16個扇區(qū)上，由此形成ECC塊。由于這種配置，只要裝置使用校準(zhǔn)單元訪問藍(lán)盤，就能確保記錄裝置總能獲得一整套32個附加EX的TS包。
這就是對將MPEG2-TS格式數(shù)字流寫到藍(lán)盤上的過程的描述?，F(xiàn)在，描述TP_附加_標(biāo)題的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖22A所示為TP_附加_標(biāo)題的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
如圖中所示，每個TP_附加_標(biāo)題包含“到達(dá)_時間_印記(Arrival_Time_Stamp)”和“允許_拷貝_指示符(copy_permission_indicator)”。
“到達(dá)_時間_印記”用作MPEG2-TS格式數(shù)字流內(nèi)的時間變化系數(shù)。這是因為“到達(dá)_時間_印記”的值依賴于相應(yīng)的校準(zhǔn)單元在數(shù)字流的重放時間軸上的位置而不同?！暗竭_(dá)_時間_印記”表示TS包到達(dá)記錄裝置的時間，一旦重放數(shù)據(jù)流就被用作時間標(biāo)記，例如PCR和PTS?？傮w上，基于數(shù)字流被實時接收和重放的假定來設(shè)定來自廣播站的MPEG2-TS格式數(shù)字流的時間標(biāo)記，例如PCR和PTS。然而，對于時間移位觀察，一旦MPEG2-TS數(shù)字流被記錄在藍(lán)盤或HD上，在從累加開始的一段較長時間之后重放數(shù)字流。在時間移位觀察情況下，為了實時觀察的目的設(shè)定的PCR和PTS不再有用。由于這個原因，在TP_附加_標(biāo)題內(nèi)提供到達(dá)_時間_印記來表示TS包到達(dá)記錄裝置的時間。通過使用到達(dá)_時間_印記，即使對于時間移位觀察，MPEG2-TS數(shù)字流一旦被存儲到藍(lán)盤，MPEG2-TS數(shù)字流在由PTS和PCR以與實時觀察相同的方式提供的重放時限內(nèi)被重放。
對于MPEG2-TS格式數(shù)字流，“允許_拷貝_指示符”用作CCI。在記錄到藍(lán)盤的情況下，對于每個TS包分開設(shè)定拷貝管理?！霸试S_拷貝_指示符”是二位數(shù)據(jù)，并在圖22B中顯示了其可能取的四個值及其意義。位設(shè)定為“11”表示TS包為不需任何條件的自由拷貝狀態(tài)、“11”表示不再拷貝狀態(tài)、“01”表示TS包被加密但允許自由拷貝，而“10”表示斷言EPN的自由拷貝狀態(tài)。
圖23所示為加密每個校準(zhǔn)單元的過程。圖23中第一級表示預(yù)編碼校準(zhǔn)單元。在被編碼之前，6144字節(jié)校準(zhǔn)單元由第一附加EX的TS包的TP附加_標(biāo)題和隨后的Dblk組成。Dblk是在除去8字節(jié)TP_附加_標(biāo)題后保留在校準(zhǔn)單元內(nèi)的6136字節(jié)數(shù)據(jù)(6144-8)。
第三級表示了編碼的校準(zhǔn)單元。仍然是明碼文本狀態(tài)，與預(yù)加密的校準(zhǔn)單元內(nèi)相比，第一附加EX的TS包的TP_附加_標(biāo)題沒有變化。Dblk被轉(zhuǎn)換為De_blk。
圖中的點線框dc1表示Dblk的加密過程。使用64位塊密鑰Kblk以DES_ECBC模式加密Dblk。在塊密鑰Kblk對每個單元來說是唯一的意義上，密鑰Kblk對應(yīng)于第一實施例中描述的內(nèi)容密鑰Kc，因此每個單元具有一個不同的塊密鑰Kblk。
以DES_ECBC模式加密，首先將6136字節(jié)校準(zhǔn)單元分成每個都具有64位或者更少位的多個段，然后逐個加密每個段。DES_ECBC模式可被理解成近似于第一實施例中使用的C2_ECBC模式。通過反向執(zhí)行上面的步驟而進(jìn)行的解密是DES_DCBC模式。
圖中的點線框dc2表示生成64位塊密鑰Kblk的過程。圖中符號“‖”表示級聯(lián)操作。級聯(lián)操作是預(yù)定操作之一，并對應(yīng)于第一實施例中將標(biāo)題密鑰Kt與CCI相加起來。使用二位允許_拷貝_指示符、30位到達(dá)時間印記和32位參數(shù)Vbkg執(zhí)行級聯(lián)操作。通過128位記錄密鑰Krec以TDES_E模式加密級聯(lián)的數(shù)據(jù)(64位)來獲得塊密鑰Kblk。
參數(shù)Vbkg是所有具有版權(quán)保護(hù)能力的裝置所具有的公共參數(shù)。
進(jìn)一步，記錄密鑰Krec是對應(yīng)于第一實施例中使用的標(biāo)題密鑰Kt的加密密鑰，并且對每個記錄介質(zhì)來說是唯一的。記錄密鑰Krec由藍(lán)盤內(nèi)的多個參數(shù)和裝置內(nèi)的多個參數(shù)得出。然而，由于不與本發(fā)明的主旨直接相關(guān)，所以不再進(jìn)一步描述。
下面的表達(dá)式給出了以TDES_E模式生成塊密鑰Kblk的過程。
塊密鑰Kblk＝DES_E(K1，DES_D(K2，DES_E(K1，d)))其中，K1表示記錄密鑰Krec的64個最高位，K2表示記錄密鑰Krec的64個最低位，DES_E表示ECB(電子密碼本)模式的DES加密，DES_D表示ECB(電子密碼本)模式的DES加密。
以TDES_E模式通過DES加密而生成塊密鑰Kblk，在TDES_E模式中重復(fù)加密三次。
為了提供更加穩(wěn)固的版權(quán)保護(hù)，可以對每個TS包而不是每個校準(zhǔn)單元產(chǎn)生塊密鑰。然而，為了對每個TS包生成塊密鑰Kblk，需要對每個TS包執(zhí)行TDES_E模式加密，由此產(chǎn)生了相當(dāng)大的處理負(fù)荷。考慮到這一點，對每個校準(zhǔn)單元生成本實施例中的塊密鑰Kblk。每個校準(zhǔn)單元包含32個TS包并被記錄在3個扇區(qū)中。也就是對每3個扇區(qū)產(chǎn)生一個塊密鑰Kblk，于是減輕了加在裝置上的負(fù)荷。
下面，描述按照本實施例記錄裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖24所示為按照第三實施例記錄裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如圖所示，TS編碼器18與模擬調(diào)諧器9和模擬保護(hù)檢測器10的輸出端連接。由于MPEG2-TS格式數(shù)字流被直接記錄在藍(lán)盤上，所以TS編碼器18與模擬調(diào)諧器9和模擬保護(hù)檢測器10的輸出端相連就足夠了。進(jìn)一步，TS解碼器13與AV解碼器17的輸入端而不是IEEE接收器11和數(shù)字調(diào)諧器12的輸出端相連。由于藍(lán)盤能夠直接存儲MPEG2-TS格式數(shù)字流，所以不需要將數(shù)字流轉(zhuǎn)換成視頻和音頻流。更進(jìn)一步，流加密單元15和流解密單元16分別被流加密單元23和流解密單元24代替。IEEE1394發(fā)送器11和IEEE1394接收器19分別被IEEE1394發(fā)送器20和IEEE1394接收器25代替。進(jìn)一步，TS解碼器21被加到流控制器4的輸出端。
下面，描述用于將MPEG2-TS格式數(shù)字流寫到藍(lán)盤上的組件。圖25所示為與圖14的方式相同的在第三實施例的記錄裝置的組件中用于寫數(shù)據(jù)的組件(即從IEEE1394接收器20到流加密單元23)?，F(xiàn)在，描述IEEE1394接收器20和流加密單元23以及存在于它們之間的組件。
IEEE1394接收器20接收通過IEEE1394按照DTCP發(fā)送的TS包。通過IEEE1394輸入的TS包包含作為占用被插入到其中的同步包。一旦收到同步包，IEEE1394接收器20在就在這時由內(nèi)部時鐘22記錄的時間的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生到達(dá)_時間_印記。在以到達(dá)_時間_印記為基礎(chǔ)的發(fā)送端產(chǎn)生的通過IEEE1394輸入的同步包的情況下，由IEEE1394接收器11產(chǎn)生的到達(dá)_時間_印記近似等于發(fā)送端到達(dá)_時間_印記。包含這樣產(chǎn)生的到達(dá)時間_印記和允許_拷貝_指示符的TP_附加_標(biāo)題被附加到每個TS包，由此獲得附加EX的TS包。
數(shù)字解碼器21分離從數(shù)字調(diào)諧器12輸出的多程序格式TS而得到TS包。一旦獲得TS包，TS解碼器21產(chǎn)生TP_附加_標(biāo)題并附加到每個TS包。為了產(chǎn)生TP_附加_標(biāo)題，TS解碼器21參考當(dāng)前處理的TS包所屬的電視節(jié)目的服務(wù)信息，并在服務(wù)信息的基礎(chǔ)上產(chǎn)生TP_附加_標(biāo)題包含的允許_拷貝_指示符。當(dāng)TS包到達(dá)記錄裝置時，在就在這時由內(nèi)部時鐘22記錄的時間的基礎(chǔ)上產(chǎn)生用于TP_附加_標(biāo)題的到達(dá)_時間_印記。
流加密單元23使用預(yù)定參數(shù)產(chǎn)生記錄密鑰Krec。這些參數(shù)被預(yù)存儲在藍(lán)盤和記錄裝置中。由此，每當(dāng)校準(zhǔn)單元被加載到緩沖存儲器3上，流加密單元23級連允許_拷貝_指示符、每個校準(zhǔn)單元的到達(dá)時間印記和參數(shù)Vbkg，然后以TDES_E模式使用記錄密鑰Krec加密64位連續(xù)數(shù)據(jù)，從而獲得64位塊密鑰Kblk。一旦以上述方式獲得塊密鑰Kblk，流加密單元23除了TP_附加_標(biāo)題外加密校準(zhǔn)單元，于是獲得De_blk。這樣被加密的校準(zhǔn)單元被首先存儲在緩沖存儲器3中，然后被記錄到藍(lán)盤中。
下面，描述用于從藍(lán)盤中讀TS包的組件。圖26所示為在記錄裝置的組件中用于讀數(shù)據(jù)的組件(即流解密單元24、IEEE1394發(fā)送器25)?，F(xiàn)在，描述流解密單元24和IEEE1394發(fā)送器25。
流解密單元24逐個解密包含在ECC塊中并被讀入緩沖存儲器3的校準(zhǔn)單元。使用對每個校準(zhǔn)單元來說唯一的塊密鑰Kblk以DES_DCBC模式執(zhí)行解密。塊密鑰Kblk以下面的方式產(chǎn)生。包含在每個校準(zhǔn)單元頂部的TP附加_標(biāo)題不被加密，于是流解密單元24級連允許_拷貝_指示符、每個TP_附加_標(biāo)題中的到達(dá)_時間_印記和參數(shù)Vbkg以獲得64位連續(xù)數(shù)據(jù)。然后流解密單元24使用記錄密鑰Krec以TDES_D模式對連續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，由此獲得校準(zhǔn)單元的Dblk。圖26中的箭頭rt5和rt6表示在重放時校準(zhǔn)單元的傳輸路線。如箭頭rt5和rt6所示，校準(zhǔn)單元首先被TS解碼器13解碼，然后被AV解碼器17解碼成視頻和音頻信號。當(dāng)Dblk被輸出到IEEE1394發(fā)送器25時，如箭頭rt7和rt8所示，校準(zhǔn)單元被發(fā)送到家庭網(wǎng)絡(luò)中的另一個裝置。
IEEE1394發(fā)送器25從包含在校準(zhǔn)單元中的32個附加EX的TS包的每一個中提取TP_附加_標(biāo)題，遵照DTCP標(biāo)準(zhǔn)對每個TS包進(jìn)行加密，然后輸出被加密的TS包。一旦輸出，作為占用將同步包插入到TS包之間。插入同步包的位置由TP_附加_標(biāo)題中包含的到達(dá)_時間_印記表示的時間決定。與TS包一起，IEEE11394發(fā)送器25輸出DTCP描述符。DTCP描述符表示了TP_附加_標(biāo)題中所示的拷貝控制設(shè)定。
具有上述結(jié)構(gòu)的記錄裝置的總控制通過執(zhí)行圖27所示程序的CPU2執(zhí)行。在下文中，描述CPU2寫校準(zhǔn)單元的過程。
圖27中所示的步驟s1-s6是執(zhí)行將附加EX的TS包存儲到緩沖存儲器3中的循環(huán)。在循環(huán)中CPU2執(zhí)行步驟s1來通過廣播波和IEEE1394監(jiān)控輸入TS包。一旦輸入TS包，CPU2執(zhí)行步驟s3、s5和s14中的一個以把TP_附加_標(biāo)題附加到TS包上。通過三個判斷步驟s2、s4知s13來決定執(zhí)行三個步驟中的哪一步。
當(dāng)服務(wù)信息或者DTCP_描述符所示的拷貝屬性是斷言EPN的自由拷貝時(步驟s2，是)，執(zhí)行步驟s3附加TP_附加_標(biāo)題。在這種情況下，由于拷貝屬性為斷言EPN的自由拷貝，這里附加的TP_附加_標(biāo)題包含表示斷言EPN的自由拷貝的允許_拷貝_指示符(步驟s3)。
當(dāng)服務(wù)信息或者DTCP_描述符所示的拷貝屬性是只拷貝一次時(步驟s4，是)，執(zhí)行步驟s5附加TP_附加_標(biāo)題。在這種情況下，這種只拷貝一次的特性需要被改變成不再拷貝屬性，于是這里附加的TP_附加_標(biāo)題包含表示不再拷貝的允許_拷貝_指示符(步驟s5)。
當(dāng)服務(wù)信息或者DTCP_描述符所示的拷貝屬性是不需任何條件的自由拷貝時(步驟s13，是)，執(zhí)行步驟s14附加TP_附加_標(biāo)題。在這種情況下，由于拷貝屬性是自由拷貝，所以這里附加的TP_附加_標(biāo)題包含表示自由拷貝的允許_拷貝_指示符(步驟s14)。
當(dāng)拷貝屬性是不再拷貝屬性時，過程返回到步驟s1，等待TS包輸入。由于這種配置，確保了具有不再拷貝屬性的TS包不被寫到藍(lán)盤上。
執(zhí)行步驟s6來判斷是否生成了32個附加EX的TS包。當(dāng)生成了32個附加EX的TS包時，CPU2執(zhí)行步驟s7-s12，然后返回到步驟s1。更特別的，當(dāng)產(chǎn)生了32個附加EX的TS包時，CPU2由多個存儲在藍(lán)盤中的參數(shù)和存儲在記錄裝置中的參數(shù)產(chǎn)生記錄密鑰Krec(步驟s7)，級連到達(dá)時間_印記、允許_拷貝_指示符和參數(shù)Vbkg(步驟s8)，并使用記錄密鑰Krec以TDES_E模式對連續(xù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，由此得到塊密鑰Kblk(步驟s9)。
一旦得到塊密鑰Kblk，CPU2使用塊密鑰Kblk以DES_ECBC模式加密除了塊頂部的TP_附加_標(biāo)題外的校準(zhǔn)單元的塊Dblk，于是獲得了被加密的塊De_blk。然后CPU2將由此獲得的塊De_blk存儲到緩沖存儲器3中(步驟所s10)。隨后，CPU重復(fù)執(zhí)行步驟s1-s10，直到有16個校準(zhǔn)單元被存儲到緩沖存儲器3中(步驟s11，否)。當(dāng)緩沖存儲器3中存儲了16個校準(zhǔn)單元時(步驟s11，是)，CPU2將誤差校正碼附加到16個校準(zhǔn)單元，從而獲得三個ECC塊。然后CPU2將三個ECC塊寫到藍(lán)盤上(步驟s12)。通過重復(fù)步驟s7-s12，校準(zhǔn)單元被逐個寫到藍(lán)盤上。
下面，參考圖28描述CPU2讀校準(zhǔn)單元的過程。
圖28中的流程圖表示了等待直到三個ECC塊被存儲到緩沖存儲器3中，當(dāng)存儲完成時執(zhí)行步驟s21-s32，然后返回到步驟s21的過程。
在步驟s22-s23的循環(huán)過程中，對包含在三個ECC塊中的每16個校準(zhǔn)單元，CPU2重復(fù)執(zhí)行步驟s24-s32。
這里被重復(fù)執(zhí)行的步驟是級連包含在校準(zhǔn)單元中的允許_拷貝_指示符與也包含在校準(zhǔn)單元中的到達(dá)_時間_印記以及Vbkg的步驟(步驟s24)、由存儲在藍(lán)盤中的多個參數(shù)和存儲在記錄介質(zhì)中的多個參數(shù)產(chǎn)生記錄密鑰Krec的步驟(步驟s25)、使用記錄密鑰Krec以TDES_E模式加密連續(xù)數(shù)據(jù)以獲得塊密鑰Kblk的步驟(步驟s26)，以及使用塊密鑰Kblk以DES_DCBC模式解密校準(zhǔn)單元的塊De_blk以獲得32個附加EX的TS包的步驟(步驟s27)。
隨后執(zhí)行的過程依賴是否執(zhí)行發(fā)送或者重放而不同。對于重放(步驟s28，重放)，CPU2從32個附加EX的TS包中提取TS包，并將TS包輸出到重放TS包的TS解碼器13和AV解碼器17中。(步驟s29)。
對于發(fā)送(步驟s28，發(fā)送)，CPU2依賴包含在TP_附加_標(biāo)題中表示斷言EPN的自由拷貝、不再拷貝或者自由拷貝的允許_拷貝_指示符而執(zhí)行不同的過程。
當(dāng)表示為斷言EPN的自由拷貝時(步驟s30，是)，CPU2從32個附加EX的TS包中提取TS包，并與表示斷言EPN的自由拷貝的DTCP描述符一起發(fā)送提取的TS包(步驟s31)。當(dāng)表示為自由拷貝時(步驟s33，是)，CPU2從32個附加EX的TS包中提取TS包，并與表示自由拷貝的DTCP_描述符一起發(fā)送提取的TS包(步驟s34)。
當(dāng)表示為不再拷貝時(步驟s33，否)，CPU2從32個附加EX的TS包中提取TS包，并與表示不再拷貝的DTCP_描述符一起發(fā)送提取的TS包(步驟s32)。通過重復(fù)上述步驟，CPU2順序地讀校準(zhǔn)單元。
如上所述，在本實施例中，用于加密每個校準(zhǔn)單元的加密密鑰由不同于每個校準(zhǔn)單元、也不同于拷貝控制設(shè)定的值產(chǎn)生。由于這種配置，實現(xiàn)了與第一實施例相似的版權(quán)保護(hù)，并允許使用者在家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)自由拷貝數(shù)字流。
第四實施例在第一實施例中，VOBU被從屬于同一家庭網(wǎng)絡(luò)的一個裝置拷貝到另一個裝置。在下文中描述第四實施例中，VOBU在一個裝置中被拷貝。
圖29所示為按照第四實施例記錄裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在圖中，驅(qū)動器1和HDD中的一個作為拷貝源，而另一個作為拷貝目的地。
在拷貝VOBU時，流解密單元16由存儲在拷貝源記錄介質(zhì)中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生內(nèi)容密鑰Kc和碼Dveri，并將由此產(chǎn)生的碼Dveri與RDI包中的碼Dveri進(jìn)行對比。如果它們吻合，流解密單元16使用內(nèi)容密鑰Kc對從拷貝源記錄介質(zhì)讀出的被加密的VOBU進(jìn)行解密。
流加密單元15產(chǎn)生對拷貝目的地介質(zhì)來說唯一的內(nèi)容密鑰Kc，并使用產(chǎn)生的對拷貝目的地介質(zhì)來說唯一的內(nèi)容密鑰Kc對存儲在緩沖存儲器3中的VOBU進(jìn)行加密。
圖30所示為從拷貝源驅(qū)動器讀出VOBU的過程。
在圖中，箭頭(2-1)表示從拷貝源驅(qū)動器讀出VOBU的操作，而箭頭(2-2)表示由拷貝源驅(qū)動器執(zhí)行的讀標(biāo)題密鑰Kt的操作。箭頭(2-3)表示使用標(biāo)題密鑰Kt解密VOBU的操作。箭頭(2-4)表示將解密的VOBU輸出到流加密單元15的操作。
圖31所示為將VOBU寫到拷貝目的地驅(qū)動器上的過程。在圖中，箭頭(3-1)表示由流加密單元15執(zhí)行的從拷貝目的地記錄介質(zhì)讀出標(biāo)題密鑰Kt的操作。流加密單元15由標(biāo)題密鑰Kt產(chǎn)生內(nèi)容密鑰Kc，并使用內(nèi)容密鑰Kc加密VOBU。箭頭(3-2)表示將被加密的VOBU寫到緩沖存儲器3上的操作，箭頭(3-3)表示將被加密的VOBU寫到拷貝目的地驅(qū)動器的操作。
如上所述，按照本實施例，設(shè)置有HD驅(qū)動器和DVD驅(qū)動器的合成記錄裝置以第一實施例中描述的方式執(zhí)行裝置內(nèi)的VOBU的拷貝操作。
按照上述第四實施例，在一個裝置中被拷貝的是VOBU。然而，可替換地，校準(zhǔn)單元也可以在一個裝置中被拷貝。
補(bǔ)充說明直到這兒，通過實施例的方式描述了本發(fā)明。然而，這些實施例僅僅是系統(tǒng)實例，以此希望本發(fā)明在現(xiàn)有環(huán)境下達(dá)到最好效果?？梢宰匀坏刂溃梢詫Ρ景l(fā)明作出各種改變而不脫離本發(fā)明的實質(zhì)。改變的例子包括下面的(A)至(H)(A)在第一至第四實施例的每個例子中描述的記錄裝置是在家庭網(wǎng)絡(luò)中與數(shù)字電視一起使用。然而，記錄裝置也可以是集成設(shè)置有液晶顯示器的裝置。進(jìn)一步，在第一實施例中的記錄裝置中設(shè)置最初就被嵌入記錄裝置中的驅(qū)動器1和AV解碼器17。然而，記錄裝置可以不配備這兩個組件，在這種情況下，其可通過IEEE1394連接器連接。進(jìn)一步，每個實施例中的記錄裝置可構(gòu)成為僅包含執(zhí)行實質(zhì)過程的組件。這里描述的所有這些記錄裝置都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。不管怎樣執(zhí)行，使用第一至第四實施例中披露的內(nèi)部結(jié)構(gòu)制作的任何記錄裝置都被認(rèn)為是對本發(fā)明的實踐。有償?shù)幕蛘呙赓M的傳送(有償傳送情況下的賣以及免費傳送情況下的贈予)、出借以及進(jìn)口第一至第四實施例中披露的記錄裝置都被認(rèn)為是對本發(fā)明的實踐行為。另外，為了提供對記錄裝置的發(fā)送或者出借而在商店展覽或者在目錄中或者小冊子的發(fā)行也被認(rèn)為是對本發(fā)明的實踐行為。
(B)通過使用硬件資源來執(zhí)行圖16、17、27和28中流程圖所示的信息處理。也就是說，執(zhí)行上述處理的計算機(jī)程序是本發(fā)明的一種形式。在第一至第四實施例中，每個程序包含在與其結(jié)合的各記錄裝置中。然而，執(zhí)行第一至第四實施例中披露的每個程序而不需記錄裝置也是可行的。實踐這樣的程序的行為包括(1)程序的制作；(2)程序的有償或者免費的傳送；(3)程序的出借；(4)程序的導(dǎo)入；(5)通過雙向電子通信網(wǎng)絡(luò)分發(fā)程序；以及(6)通過商店展覽或者在目錄中或者小冊子的發(fā)行來傳送或者出借程序。
(C)在圖16、17、27和28中所示的每個流程圖中表示的按時間序列執(zhí)行的步驟的時間要素被認(rèn)為是定義本發(fā)明的必要要素。由于這點，上述每個流程圖中所示的過程都被認(rèn)為是記錄方法的一個實施例。當(dāng)以適當(dāng)?shù)臅r間順序執(zhí)行上述步驟以進(jìn)行每個流程圖中所示的過程以達(dá)到本發(fā)明預(yù)期效果的目的時，其被認(rèn)為是對本發(fā)明的實踐行為。
(D)在第一實施例中，對每個VOBU逐個進(jìn)行加密和解密。然而，這僅僅是記錄裝置的一個具體的例子，以遵照DVD視頻記錄標(biāo)準(zhǔn)?？梢詫γ總€預(yù)定數(shù)量的VOBU或者遵照其他記錄標(biāo)準(zhǔn)的任意其他的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行加密和解密。
(E)在第一和第二實施例中，使用對記錄介質(zhì)來說唯一的標(biāo)題密鑰Kt和記錄密鑰Krec來產(chǎn)生內(nèi)容密鑰和塊密鑰Kblk。然而，可以使用對數(shù)字流來說唯一的加密密鑰來產(chǎn)生內(nèi)容密鑰Kc和塊密鑰Kblk。由于這種配置，可以獨立于任意記錄介質(zhì)進(jìn)行加密和解密。因此，不必要在從記錄單元中讀數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)寫到記錄單元的時間進(jìn)行加密和解密。這樣，能以高速進(jìn)行拷貝。
(F)在第二實施例中，使用被加密/被解密的相同VOBU中的時間變化系數(shù)Dtkc來獲得內(nèi)容密鑰Kc。然而，可以使用當(dāng)前VOBU之前或者之后位置處的VOBU中的時間變化系數(shù)來產(chǎn)生內(nèi)容密鑰Kc。由于這種配置，如果鄰近的VOBU被刪除了，就不可能獲得內(nèi)容密鑰Kc。也就是說，通過使用包含在鄰近VOBU中的時間變化系數(shù)Dtkc來產(chǎn)生內(nèi)容密鑰Kc，就維持了整個VOBU的完整性。
(G)AV編碼器14可以編碼從VCR而不是從模擬調(diào)諧器9中輸出的視頻和音頻信號。
(H)在第一實施例中，使用APSTB而不是CCI的其他部分以及標(biāo)題密鑰Kt來計算內(nèi)容密鑰Kc。然而，通過由CGMS和標(biāo)題密鑰Kt產(chǎn)生的內(nèi)容密鑰Kc也可以維持與現(xiàn)有模型的兼容性。進(jìn)一步，雖然描述了CCI包含在RDI包或者TP_附加_標(biāo)題中，但是CCI也可以通過使用水印技術(shù)被包含在數(shù)字流中。
工業(yè)實用性按照本發(fā)明的記錄介質(zhì)允許使用者在家庭網(wǎng)絡(luò)的閉合網(wǎng)絡(luò)內(nèi)自由拷貝數(shù)字內(nèi)容。因此，記錄介質(zhì)、記錄裝置以及讀取裝置的功能性被擴(kuò)展，并且平衡保護(hù)了使用者和版權(quán)持有者的權(quán)利。由于這個優(yōu)點，使得本發(fā)明的記錄介質(zhì)、讀取裝置在消費者器械工業(yè)中具有較高的價值。
權(quán)利要求
1.一種記錄數(shù)字流的記錄介質(zhì)，其中該數(shù)字流逐段地與表示相應(yīng)的段是否為有條件的自由拷貝狀態(tài)的拷貝控制信息相關(guān)聯(lián)，并且該有條件的自由拷貝狀態(tài)表示在該段以被加密的形式記錄在拷貝目的地的條件下，允許自由拷貝該段。
2.按照權(quán)利要求1的記錄介質(zhì)，其中該拷貝控制信息包括生成管理信息和擴(kuò)展標(biāo)志，以及當(dāng)(1)該生成管理信息被設(shè)定為表示禁止拷貝的值，并且(2)該擴(kuò)展標(biāo)志被設(shè)定為ON時，該拷貝控制信息表示有條件的自由拷貝狀態(tài)。
3.按照權(quán)利要求2的記錄介質(zhì)，其中(a)當(dāng)該段被禁止拷貝時，或者(b)當(dāng)段被允許自由拷貝時，該段不處于有條件的自由拷貝狀態(tài)，當(dāng)(1)該生成管理信息被設(shè)定為表示禁止拷貝的值，并且(2)該擴(kuò)展標(biāo)志被設(shè)定為OFF時，該拷貝控制信息表示該段被禁止拷貝，以及當(dāng)(1)該生成管理信息被設(shè)定為表示允許拷貝的值，并且(2)該擴(kuò)展標(biāo)志被設(shè)定為OFF時，該拷貝控制信息表示該段被允許自由拷貝。
4.按照權(quán)利要求1的記錄介質(zhì)，其中記錄在該記錄介質(zhì)上的每一段處于被加密的形式，使用預(yù)定的加密密鑰執(zhí)行加密，以及每個加密密鑰依賴于該拷貝控制信息是否表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)而取不同的值。
5.按照權(quán)利要求4的記錄介質(zhì)，其中相應(yīng)段的每個加密密鑰都由三個參數(shù)計算出來，第一個參數(shù)是該拷貝控制信息，第二個參數(shù)是從該段獲得的時間變化系數(shù)，而第三個參數(shù)是對該記錄介質(zhì)來說唯一的數(shù)據(jù)，并且該時間變化系數(shù)依賴于該段在數(shù)字流的重放時間軸上的位置而取不同的值。
6.按照權(quán)利要求5的記錄介質(zhì)，其中相應(yīng)段的每個加密密鑰是通過執(zhí)行使用上述三個參數(shù)中的任意兩個參數(shù)的預(yù)定計算，然后使用另外一個參數(shù)轉(zhuǎn)換計算結(jié)果或者使用該計算結(jié)果轉(zhuǎn)換另外一個參數(shù)而獲得。
7.按照權(quán)利要求6的記錄介質(zhì)，其中使用第一個參數(shù)和第三個參數(shù)進(jìn)行計算，以及使用該計算結(jié)果對第二參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
8.按照權(quán)利要求7的記錄介質(zhì)，其中使用單向函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
9.按照權(quán)利要求1的記錄介質(zhì)，其中記錄在該記錄介質(zhì)上的每一段處于被加密的形式，使用預(yù)定的加密密鑰進(jìn)行加密，以及記錄在該記錄介質(zhì)上的每一段都與一個校驗碼相關(guān)聯(lián)，通過使用該加密密鑰來轉(zhuǎn)換該拷貝控制信息來獲得該校驗碼，并且該校驗碼依賴于該拷貝控制信息是否表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)而取不同的值。
10.按照權(quán)利要求9的記錄介質(zhì)，其中相應(yīng)段的每個加密密鑰都由三個參數(shù)計算出來，第一個參數(shù)是該段的模擬保護(hù)信息，第二個參數(shù)是從該段獲得的時間變化系數(shù)，而第三個參數(shù)是對該記錄介質(zhì)來說唯一的數(shù)據(jù)，以及該模擬保護(hù)信息表示拷貝控制是否被施加于從該段轉(zhuǎn)換來的模擬信號，并且該時間變化系數(shù)依賴于該段在數(shù)字流的重放時間軸上的位置而取不同的值。
11.按照權(quán)利要求10的記錄介質(zhì)，其中每一段在該記錄介質(zhì)上的位置相對于對應(yīng)的時間變化系數(shù)的位置具有一個預(yù)定偏移，以及根據(jù)利用上述三個參數(shù)計算該加密密鑰的所用時間與通過使用該加密密鑰轉(zhuǎn)換該拷貝控制信息而獲得該校驗碼的所用時間之和來確定該偏移。
12.一種記錄裝置，包括判斷從外部信源輸入的信號的拷貝屬性的判斷單元，所述信號代表數(shù)字流的一段，以及寫單元，當(dāng)拷貝屬性表示該段為有條件地允許自由拷貝時，將該段聯(lián)合表示有條件的自由拷貝狀態(tài)的拷貝控制信息一起寫到記錄介質(zhì)上，其中該有條件的自由拷貝狀態(tài)表示在該段以被加密的形式記錄在拷貝目的地的條件下，允許該段被自由拷貝。
13.按照權(quán)利要求12的記錄裝置，其中當(dāng)拷貝屬性表示段被允許自由拷貝時，寫單元將該段聯(lián)合表示有條件的自由拷貝的該拷貝控制信息一起寫到記錄介質(zhì)上。
14.按照權(quán)利要求12的記錄裝置，其中該輸入信號是數(shù)字廣播信號，以及在包含在數(shù)字廣播信號內(nèi)的服務(wù)信息中顯示該拷貝屬性。
15.按照權(quán)利要求12的記錄裝置，其中該輸入信號是來自單獨裝置的傳輸信號，以及在來自該單獨裝置的協(xié)議描述符中表示該拷貝屬性。
16.按照權(quán)利要求14或15的記錄裝置，其中該輸入信號包括多個傳輸包，記錄裝置進(jìn)一步還包括將傳輸包轉(zhuǎn)換成基本碼流的傳輸解碼器，并且該段包含該基本碼流的一部分。
17.按照權(quán)利要求12的記錄裝置，其中該輸入信號是模擬廣播信號，以及該拷貝屬性表示在加于模擬廣播信號上的信息中。
18.按照權(quán)利要求12的記錄裝置，進(jìn)一步還包括使用預(yù)定加密密鑰對該段進(jìn)行加密的加密單元，其中該寫單元將被該加密的段聯(lián)合校驗碼一起寫到該記錄介質(zhì)上，以及該加密密鑰依賴于該拷貝控制信息是否表示有條件的自由拷貝狀態(tài)而取不同的值。
19.按照權(quán)利要求12的記錄裝置，其中該拷貝控制信息包括生成管理信息和擴(kuò)展標(biāo)志，以及當(dāng)(1)該生成管理信息被設(shè)定為表示段被禁止拷貝的值，并且(2)該擴(kuò)展標(biāo)志被設(shè)定為ON時，拷貝控制信息表示有條件的自由拷貝狀態(tài)。
20.按照權(quán)利要求12的記錄裝置，進(jìn)一步還包括使用預(yù)定加密密鑰對該段進(jìn)行加密的加密單元，其中該寫單元將被該加密的段聯(lián)合一校驗碼一起寫到記錄介質(zhì)上，以及通過使用該加密密鑰轉(zhuǎn)換該拷貝控制信息而獲得校驗碼，校驗碼依賴于拷貝控制信息是否表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)而取不同的值。
21.按照權(quán)利要求20的記錄裝置，其中相應(yīng)段的每個加密密鑰由三個參數(shù)計算出來，第一個參數(shù)是該段的模擬保護(hù)信息，第二個參數(shù)是從該段獲得的時間變化系數(shù)，而第三個參數(shù)是對記錄介質(zhì)來說唯一的數(shù)據(jù)，該模擬保護(hù)信息表示拷貝控制是否被施加給從該段轉(zhuǎn)換來的模擬信號，并且該時間變化系數(shù)依賴于該段在數(shù)字流的重放時間軸上的位置而取不同的值。
22.按照權(quán)利要求21的記錄裝置，其中每一段在記錄介質(zhì)的位置相對于相應(yīng)的時間變化系數(shù)的位置具有一個預(yù)定偏移，以及根據(jù)由該三個參數(shù)計算加密密鑰的所用時間與通過使用該加密密鑰轉(zhuǎn)換該拷貝控制信息而獲得校驗碼的所用時間之和來確定該偏移。
23.一種用于從記錄介質(zhì)讀出數(shù)字流的讀取裝置，包括從記錄介質(zhì)中讀出該數(shù)字流的一個段和與該段相關(guān)聯(lián)的拷貝控制信息的讀取單元；判斷該拷貝控制信息是否表示有條件的自由拷貝狀態(tài)的判斷單元，該有條件的自由拷貝狀態(tài)表示在該段以被加密的形式記錄在拷貝目的地的條件下允許該段被自由拷貝；以及當(dāng)該拷貝控制信息表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)時，將帶有該拷貝控制信息的該段通過一傳輸路徑發(fā)送到一個單獨裝置的發(fā)送單元，其中該發(fā)送是按照該傳輸路徑所使用的協(xié)議進(jìn)行的。
24.按照權(quán)利要求23的讀取裝置，其中該拷貝控制信息被轉(zhuǎn)換成協(xié)議描述符，并以該協(xié)議描述符的形式發(fā)送到該單獨裝置。
25.按照權(quán)利要求23的讀取裝置，進(jìn)一步包括用于將該段轉(zhuǎn)換為多個傳輸包的傳輸編碼器，以及該發(fā)送單元以經(jīng)傳輸編碼器轉(zhuǎn)換的傳輸包的形式發(fā)送該段。
26.按照權(quán)利要求23的讀取裝置，其中該拷貝控制信息包括生成管理信息和擴(kuò)展標(biāo)志，以及僅當(dāng)(1)該生成管理信息被設(shè)定為表示該段被禁止拷貝的值，并且(2)擴(kuò)展標(biāo)志被設(shè)定為ON時，該發(fā)送單元發(fā)送該段。
27.按照權(quán)利要求23的讀取裝置，其中記錄在該記錄介質(zhì)上的該段是被加密的形式，該讀取裝置進(jìn)一步還包括使用加密密鑰對由該讀取單元讀出的該段進(jìn)行解密的解密單元，加密密鑰依賴于該拷貝控制信息是否表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)而取不同的值，以及發(fā)送單元發(fā)送該被解密的段。
28.按照權(quán)利要求23的讀取裝置，其中記錄在記錄介質(zhì)上的該段是被加密的形式，該讀取裝置進(jìn)一步還包括解密單元，該解密單元可(1)產(chǎn)生校驗碼；(2)將產(chǎn)生的校驗碼與預(yù)先記錄在記錄介質(zhì)內(nèi)的校驗碼進(jìn)行比較；(3)當(dāng)兩個檢驗碼相吻合時，使用加密密鑰對由該讀取單元讀出的該段進(jìn)行解密，其中該校驗碼的產(chǎn)生是通過使用該加密密鑰來加密該拷貝控制信息而進(jìn)行的。
29.按照權(quán)利要求28的讀取裝置，其中該加密密鑰由三個參數(shù)計算出來，第一個參數(shù)是包含在該拷貝控制信息內(nèi)的模擬保護(hù)信息，第二個參數(shù)是從該段獲得的時間變化系數(shù)，而第三個參數(shù)是對該記錄介質(zhì)來說唯一的數(shù)據(jù)，該模擬保護(hù)信息表示該拷貝控制是否被施加給從該段轉(zhuǎn)換來的模擬信號，并且該時間變化系數(shù)依賴于該段在該數(shù)字流的重放時間軸上的位置而取不同的值。
30.按照權(quán)利要求29的讀取裝置，其中每一段在記錄介質(zhì)的位置相對于相應(yīng)的時間變化系數(shù)的位置具有一預(yù)定偏移，以及根據(jù)由該三個參數(shù)計算該加密密鑰的所用時間與通過使用該加密密鑰轉(zhuǎn)換該拷貝控制信息而獲得的該校驗碼的所用時間之和確定該偏移。
31.一種用于將記錄在源記錄介質(zhì)上的數(shù)字流復(fù)制到目的地記錄介質(zhì)上的復(fù)制裝置，包括讀取單元，從該源記錄介質(zhì)中讀出該數(shù)字流的一段和與段相關(guān)聯(lián)的拷貝控制信息，其中該數(shù)字流為被加密的形式；解密單元，(1)產(chǎn)生校驗碼；(2)將產(chǎn)生的校驗碼與預(yù)先記錄在源記錄介質(zhì)內(nèi)的校驗碼進(jìn)行比較；(3)當(dāng)兩個校驗碼相吻合時，使用加密密鑰對由該讀取單元讀出的該段進(jìn)行解密，加密密鑰對該源記錄介質(zhì)來說是唯一的；加密單元，使用對目的地記錄介質(zhì)來說唯一的加密密鑰對被解密的段進(jìn)行加密；以及寫單元，當(dāng)該拷貝控制信息表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)時，將被加密的段聯(lián)合該拷貝控制信息一起寫到目的地記錄介質(zhì)上，其中通過使用該加密密鑰加密該拷貝控制信息來產(chǎn)生該校驗碼。
32.一種用于計算機(jī)運行的計算機(jī)可讀程序判斷從外部信源輸入信號的拷貝屬性的判斷步驟，所述信號代表數(shù)字流的一段；以及當(dāng)該拷貝屬性表示為允許該段被自由拷貝時，將該段聯(lián)合表示該段是否為有條件的自由拷貝狀態(tài)的拷貝控制信息一起寫到記錄介質(zhì)上的寫步驟，其中有條件的自由拷貝狀態(tài)表示在該段以被加密的形式記錄在拷貝目的地的條件下允許段被自由拷貝。
33.一種用于計算機(jī)執(zhí)行從記錄介質(zhì)讀出數(shù)字流的過程的計算機(jī)可讀程序，所述過程包括從該記錄介質(zhì)讀出該數(shù)字流的一段和與段相關(guān)聯(lián)的拷貝控制信息的讀步驟；判斷拷貝控制信息是否表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)的判斷步驟，有條件的自由拷貝狀態(tài)表示在該段以被加密的形式記錄在拷貝目的地的條件下允許段被自由拷貝；以及當(dāng)拷貝控制信息表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)時，通過傳輸路徑將帶有該拷貝控制信息的該段發(fā)送到單獨裝置的發(fā)送步驟，該發(fā)送是按照傳輸路徑所使用的協(xié)議進(jìn)行的。
34.一種計算機(jī)中使用的記錄方法，包括判斷從外部信源輸入的信號的拷貝屬性的判斷步驟，所述信號代表數(shù)字流的一段；以及當(dāng)拷貝屬性表示為允許該段被自由拷貝時，將該段聯(lián)合表示該段是否為有條件的自由拷貝狀態(tài)的拷貝控制信息一起寫到記錄介質(zhì)上的寫步驟，其中有條件的自由拷貝狀態(tài)表示在該段以被加密的形式記錄在拷貝目的地的條件下允許段被自由拷貝。
35.一種計算機(jī)中使用的讀方法，包括從記錄介質(zhì)讀出數(shù)字流的一段和與段相關(guān)聯(lián)的拷貝控制信息的讀步驟；判斷拷貝控制信息是否表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)的判斷步驟，有條件的自由拷貝狀態(tài)表示在該段以被加密的形式記錄在拷貝目的地的條件下允許段被自由拷貝；以及當(dāng)拷貝控制信息表示為有條件的自由拷貝狀態(tài)時，通過傳輸路徑將帶有拷貝控制信息的該段發(fā)送到單獨裝置的發(fā)送步驟，該發(fā)送是按照傳輸路徑所使用的協(xié)議進(jìn)行的。
全文摘要
MPEG2－PS格式數(shù)字流由VOBU構(gòu)成，使用內(nèi)容密鑰Kc對除了頂部的RDI包以外的每個VOBU進(jìn)行加密。內(nèi)容密鑰Kc是通過將標(biāo)題密鑰Kt加到CCI所得到的加密密鑰，然后使用相加所得的和來轉(zhuǎn)換時間變化系數(shù)。因此，對于每個VOBU所得的內(nèi)容密鑰Kc不同。由于對于這VOBU小單元來說，每個內(nèi)容密鑰Kc都不相同，所以有力地保護(hù)了數(shù)字流的版權(quán)。包含在RDI包中的CCI表示在僅以加密的形式記錄數(shù)字流的條件下允許拷貝數(shù)字流的有條件的自由拷貝狀態(tài)。
文檔編號H04N7/24GK1643594SQ03807220
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月25日
發(fā)明者永井隆弘, 村瀨薰, 石原秀志 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社