光碟、光碟記錄和再現裝置,在光碟上記錄、再現和刪除數據的方法以及信息處理系統的製作方法
2023-07-22 07:37:21 2
專利名稱：光碟、光碟記錄和再現裝置,在光碟上記錄、再現和刪除數據的方法以及信息處理系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及光碟、光碟記錄和再現裝置以及在光碟上記錄、再現和刪除數據的方法和信息處理系統。本發明尤其涉及這樣一種光碟、光碟記錄和再現裝置以及在光碟上記錄、再現和刪除數據的方法和信息處理系統，該系統可阻止從一個光碟向另一個記錄介質如另一種類型的光碟等進行非法的數字複製，原光碟上記錄了例如包括具有版權保護的電影圖象數據和音樂聲音數據等AV數據(音頻和視頻數據)的數據。
背景技術：
光碟在隨機存取性方面優於常規的帶介質，並且由於能夠採用雷射非接觸地記錄和再現，因此具有減少由於重複使用造成的品質惡化的優點。另外，光碟還具有這樣的優點，即可以通過光碟製造商的總控，以低價格進行大量再現，並且隨著高質量的數字音頻替代常規留聲機的模擬記錄CD變得普遍。另外，近年來數字記錄高質量圖像數據的DVD(數字視盤或數字通用盤)已商品化，而且預計在不久的將來光碟將進一步發展為用於AV數據的數字記錄介質。
另一方面，除了由光碟製造商事先以預凹點(pre-pit)的形式在其上記錄數據的只讀光碟如音樂CD、CD-ROM、DVD-ROM等之外，用戶可在家中記錄AV數據的記錄型光碟如CD-R、CD-RW、MO、MD、DVD-RAM等近年來也得到了發展和廣泛的傳播。
此外，在電視廣播中，採用允許多通道或各種服務的數字系統已經替代傳統的模擬系統，並且在不久的將來這種趨勢將廣泛漫延。特別是，將記錄型的光碟作為內容通過數字廣播或通訊傳遞的記錄介質，以記錄主要出於時間轉換應用目的的AV數據，而在時間轉換應用中，當內容被傳輸時累積之後，執行節目選擇並且收聽或收看所選擇的內容。
傳統地，主要用於計算機的記錄型光碟被用於存儲由用戶自己創建的數據，並且記錄型光碟沒有任何阻止在記錄型光碟之間進行複製的手段。當廣泛使用記錄型光碟時，普通用戶把光碟記錄數據不正規地複製到另一個記錄型的光碟，使得有可能得到非法再現而不向該AV數據的作者或著者付版權費，並且由於記錄型光碟是數字可記錄的，因此不降低聲音品質和圖像品質，這變成了阻礙高質量內容傳播的一個因素。關於在其上記錄數位音樂等的MD，已經提出了執行限制複製次數的生成管理方法，與生成管理數據相結合的數據被記錄在光碟上並且複製次數受到生成管理數據的限制。
此外，為了阻止CD-ROM或DVD-ROM的非法複製，例如國際專利申請No.WO97/14144中提出了一種方法，形成一個突發刪節區(BurstCutting Area)(以後稱為BCA)，這是一個一次寫入區，用於覆蓋光碟凹點部分上的條形碼，並用於在BCA上記錄ID，在生產光碟時不同的光碟ID不同。根據該方法，因為對於每個盤的ID密碼不同，所以一個密碼只能解密一個盤上的一個密碼，因此即使當內容被非正當複製，也會由於沒有盤的ID信息，被複製的內容也不能被解密。
圖39是表示常規DVD-ROM的用戶數據區結構和用於從用戶數據區的數據中解密加密的內容的光碟再現裝置的結構框圖。在DVD-ROM中，如圖39所示，對記錄在盤上的內容數據進行加密。
參考圖39，DVD-ROM的用戶數據區由扇區頭部區3201、主數據區3202和錯誤探測碼3203組成。在這種情況中，在扇區頭部區3201上記錄扇區地址3204和脫密密鑰3206，其中扇區地址3204表示扇區位置、關於記錄在主數據區3202上的數據的版權控制信息(例如，編碼標誌、複製控制信息等)，脫密密鑰3206用於在對記錄於主數據區3202上的數據執行加密時對密碼解密。此外，對主要為版權保護所需要的AV數據等加密，並將其記錄在主數據區3202上。
在再現這種用戶數據區的時候，首先獲得從扇區頭部區域3201再現加密內容所需的脫密密鑰3206。把獲得的脫密密鑰3206輸入到解密裝置3207中，該裝置通過利用預定的光碟密鑰對內容脫密密鑰解密輸入的脫密密鑰3206，並且把內容脫密密鑰輸出到解密裝置3208。接下來，解密裝置3208根據儲存在對應於主數據區3202的扇區頭部區域3201中的版權控制信息3205利用解密的內容脫密鑰對主數據區3202的加密內容解密，並且能夠獲得可再現數據的解密內容。
在根據圖39所示的光碟中，可以通過個人電腦等驅動裝置執行從主數據區3202讀取。但是，非法翻印的版本的不正當再現或製作可以通過形成這樣的光碟而避免，即記錄脫密密鑰3206的區域可以只通過具有正規認證功能的光碟再現裝置讀出。
但是，對於使用生成管理數據防止非正當複製的方法，不可避免地要在複製時改變生成管理數據(從「可以複製一次」到「不可以複製」)。另一方面，還有這樣的問題，可以通過在光碟上複製數據以及生成管理數據而不改變生成管理數據地防止不正當複製，或通過計算機等更改生成管理數據並將其記錄在光碟上防止不正當複製。另外，因為根據先前與內容一起記錄的生成管理數據限定複製次數，所以由這樣一個問題，即甚至當交付了正規的複製版權費，也根本不允許向另一個光碟上複製已經變成「不可複製」的數據，並且用戶必須等待從內容提供者處提供內容數據。兩個問題都是由於內容提供者不能充分地管理由用戶執行的向記錄型光碟上複製的內容。
近來，個人電腦在性能上有了進一步的改進並且還連結到網絡，以致於可以有多個個人電腦高速進行密碼解密。為了進一步提高密碼抵抗解密的穩健性，延長密碼所使用的密鑰的密鑰長度成為必須。但是，常規提出的在扇區頭部記錄解密密鑰的密鑰管理方法中，存在這樣一個問題，即，只記錄具有預定長度(脫密密鑰區的大小)或更小長度的脫密密鑰，不可以為提高密碼在未來的穩健性的目的而延長密鑰的長度。
本發明的第一個目的在於提供一種光碟、光碟記錄裝置、光碟再現裝置、光碟記錄和再現追回、在光碟上記錄和再現數據的方法、在光碟上記錄數據的方法、在光碟上再現數據的方法、在光碟上刪除數據的方法和信息處理系統，該系統可以防止不正當的數字複製內容提供者不能管理的內容。
另外本發明的第二目的在於提供一種光碟、一種光碟記錄裝置、一種光碟再現裝置、一種光碟記錄和再現追回、在光碟上記錄和再現的方法、在光碟上記錄的方法、在光碟上再現的方法、刪除光碟上的數據的方法和信息處理系統，該系統能夠提高脫密密鑰的可靠性，該脫密密鑰為對版權保護所需的數據解密所需。
另外，本發明的第三目的在於提供一種光碟、一種光碟記錄裝置、光碟再現裝置、光碟記錄和再現裝置、在光碟上記錄和再現數據的方法、在光碟上記錄數據的方法、在光碟上再現數據的方法、在光碟上刪除數據的方法和一種信息處理系統，該系統能夠根據將要被記錄的內容的版權保護水平設置密碼的穩健水平。
發明內容
為實現上述目的，根據本發明的一個方面，可記錄數據的記錄型光碟包括數據記錄和再現區，用於在其上記錄數據並從其上再現數據；和只讀盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟的盤識別信息。
在上述光碟中，盤識別信息最好通過除去以帶狀形狀形成在光碟上的反射膜而形成。
在上述光碟中，盤識別信息最好包括一個用於每個光碟的固有盤標識符。
在上述光碟中，數據記錄和再現區最好包括一個用於在其中記錄加密數據的區域，其中加密數據利用包括作為一個密鑰來識別光碟的盤識別信息的信息加密。
在上述光碟中，加密的數據最好包括內容數據，該數據至少是圖象數據和音樂數據之一。
在上述光碟中，加密數據最好包括一個可編碼密鑰，用於對已經執行到內容數據上的密碼解密。
在上述光碟中，加密數據最好包括(a)一個可編碼密鑰，用於對已經執行到內容數據上的密碼解密。
(b)一條誤差檢測碼，用於檢測可編碼密鑰中的誤差。
根據本發明的另一方面，提供一種在其上可記錄數據的記錄型光碟，其特徵在於光碟包括一個數據記錄和再現區，用於在其中記錄數據並從其中再現數據，和其特徵在於數據記錄和再現區包括一個在其中記錄內容數據和可編碼密鑰的區域，其中內容數據至少是加密的圖象數據和加密的音樂數據之一，可編碼密鑰用於對已經執行到內容數據上的密碼解密。
根據本發明的另一方面，提供一種可在其上記錄數據的記錄型光碟，包括只讀盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息；數據記錄和再現區，用於在其中記錄和從其中再現至少包括加密的圖象數據和加密的音樂數據之一的內容數據；和密鑰管理信息區，用於在其中記錄再現內容數據所使用的密鑰信息和利用盤識別信息作為密鑰進行加密的可編碼密鑰。
根據本發明的另一方面，提供一種用於至少控制下列操作之一的光碟記錄和再現裝置(a)在可記錄數據的記錄型光碟的數據記錄和再現區中記錄數據的記錄操作，和(b)從數據記錄和再現區中再現數據的再現操作，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息，並且其特徵還在於光碟記錄和再現裝置包括再現裝置，用於從盤識別信息區再現盤識別信息；和控制裝置，用於判斷是否根據再現的盤識別信息執行記錄操作或再現操作之一，並且用於控制光碟記錄和再現裝置，響應於判斷結果執行記錄操作和再現操作中的至少一項操作。
根據本發明的另一方面，提供一種光碟記錄裝置，用於在可記錄數據的記錄型光碟上記錄數據，其特徵在於光碟包括一個用於記錄識別光碟所用的盤識別信息的區域，並且其特徵還在於光碟記錄裝置包括
再現裝置，用於從盤識別信息區再現盤識別信息；和記錄裝置，利用再現的盤識別信息作為密鑰在光碟上記錄至少部分加密的數據。
根據本發明的另一方面，提供一種光碟再現裝置，用於從可記錄數據的記錄型光碟上再現內容數據，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息，並且其特徵還在於光碟再現裝置包括再現裝置，用於從盤識別信息區再現盤識別信息，和解密裝置，在從光碟中再現了至少部分加密的數據之後，利用再現的盤識別信息作為一個密鑰，對至少部分加密的數據解密。
根據本發明的另一方面，提供一種用於至少控制下列操作之一的光碟記錄和再現方法(a)在可記錄數據的記錄型光碟的數據記錄和再現區中記錄數據的記錄操作，和(b)從數據記錄和再現區中再現數據的再現操作，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息，並且其特徵還在於所述方法包括下述步驟從盤識別信息區再現盤識別信息；和根據再現的盤識別信息判斷是否執行記錄操作或再現操作之一，並且控制記錄操作和再現操作，根據判斷結果執行記錄操作和再現操作中的至少一項操作。
根據本發明的另一方面，提供一種在可記錄數據的記錄型光碟上記錄數據的方法，其特徵在於光碟包括一個用於在其中記錄識別光碟所用的盤識別信息的盤識別信息區，並且其特徵還在於該方法包括下述步驟從盤識別信息區再現盤識別信息；和利用再現的盤識別信息作為密鑰在光碟上記錄至少部分加密的數據。
根據本發明的另一方面，提供一種光碟再現方法，用於從可記錄數據的記錄型光碟上再現內容數據，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息，並且其特徵還在於該方法包括下述步驟從盤識別信息區再現盤識別信息；和在從光碟中再現了至少部分加密的數據之後，利用再現的盤識別信息作為一個密鑰，對至少部分加密的數據解密。
根據本發明的另一方面，提供一種可記錄數據的記錄型光碟，包括第一信息區，用於在其中記錄第一盤信息；第二信息區，用於在其中記錄識別每個光碟用的第二盤信息；和用戶數據區，用於通過向用戶數據區上照射光束而記錄信息數據。
根據本發明的另一方面，提供一種可記錄的記錄型光碟，其特徵在於光碟具有一種包括多個扇區的扇區結構，其中每個扇區包括一個扇區頭部區和用於在其中記錄加密數據的主數據區，其中扇區頭部區包括一個脫密密鑰信息區，用於在其中記錄解密加密的數據所需要的至少一個脫密密鑰，和其中脫密密鑰信息區的大小小於每個脫密密鑰。
根據本發明的另一方面，提供一種可記錄數據的記錄型光碟，其特徵在於光碟包括一個用於在其中記錄數據的主數據區，其中主數據區包括一個用於記錄非加密狀態數據的非加密區和一個用於記錄加密狀態數據的加密區，其中非加密區包括脫密密鑰轉換數據，該數據用於對數據解密的脫密密鑰的轉換，和其中加密區中的數據利用脫密密鑰加密，脫密密鑰利用脫密密鑰轉換數據轉換。
根據本發明的另一方面，提供一種在可記錄數據的記錄型光碟上記錄數據的光碟記錄方法，包括步驟讀出記錄在光碟上的脫密密鑰的狀態，並根據讀出的脫密密鑰的狀態判斷是否有一個用於脫密密鑰的空區；當判定存在處於脫密密鑰的空區時接收脫密密鑰並在脫密密鑰區中記錄脫密密鑰；至少在文件單元和擴展單元之一中設置版權控制信息和脫密密鑰索引；利用脫密密鑰對數據加密，並在光碟的文件單元和擴展單元的至少一個中記錄加密的數據；和在光碟上記錄用於管理記錄在光碟上的數據的光碟文件管理信息。
根據本發明的另一方面，提供一種用於從可記錄數據的記錄型光碟上再現數據的光碟再現方法，包括步驟從在文件單元或擴展單元中記錄了將要被再現的數據的數據記錄區再現並獲得脫密密鑰索引；再現並獲得對應於獲得的脫密密鑰索引的脫密密鑰；和在文件單元或擴展單元中再現利用脫密密鑰加密的數據。
根據本發明的另一方面，提供一種光碟刪除方法，用於從可記錄數據的記錄型光碟中刪除數據，該方法包括從在文件單元或擴展單元中記錄了將要被刪除的數據的數據記錄區再現並獲得脫密密鑰索引；更新對應於獲得的脫密密鑰索引並表示脫密密鑰記錄狀態的脫密密鑰狀態，並釋放脫密密鑰；和通過刪除對應於將要從文件管理信息中刪除的數據的文件入口更新用於管理記錄在光碟上的數據的文件管理信息。
根據本發明的另一方面，提供一種信息處理系統，包括數據加密裝置，利用密碼密鑰對數據加密；光碟記錄和再現裝置，用於在記錄型光碟上記錄用於解密數據的脫密密鑰，並且再現記錄的脫密密鑰；和一個連結到光碟記錄和再現裝置以及數據加密裝置的控制裝置，其特徵在於光碟記錄和再現裝置包括第一記錄和再現裝置，用於在光碟上記錄脫密密鑰表，並從光碟上再現脫密密鑰表；加密和解密裝置，用於對脫密密鑰加密，傳遞加密的脫密密鑰，從控制裝置接收加密的脫密密鑰並對加密的脫密密鑰解密；和第一記錄和再現裝置，用於在光碟上記錄表示脫密密鑰記錄狀態的脫密密鑰狀態表，並從光碟上再現脫密密鑰狀態表；其特徵在於數據加密裝置包括加密裝置，用於對脫密密鑰加密，並把加密的脫密密鑰傳遞給控制裝置；和其中控制裝置包括從數據加密裝置的加密裝置接收加密的脫密密鑰的接收裝置；和分配裝置，用於根據再現的脫密密鑰狀態為空區搜索脫密密鑰，把接收並加密的脫密密鑰分配到搜索的空區，並把分配並加密的脫密密鑰傳遞給光碟記錄和再現裝置，和其中光碟記錄和再現裝置的加密和解密裝置從控制裝置的分配裝置接收分配並加密的脫密密鑰，並對接收到的加密的脫密密鑰解密。
根據本發明的另一方面，提供一種用於再現記錄數據的只讀型光碟，包括用處在其中記錄數據的數據再現區；和用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息的只讀盤識別信息區，其特徵在於數據再現區包括一個記錄數據的區，其中該數據利用包括盤識別信息的信息作為識別光碟的密鑰加密。
通過下面參考附圖對優選實施例的描述，本發明的各種目的和特徵將變得更加清晰，在全文中相似的部件用相同的標號表示，其中圖1是表示根據本發明第一實施例的記錄型光碟100的數據記錄區平面圖；圖2A表示用於形成圖1所示光碟100的BCA 106的裝置結構的框圖和截面圖；圖2B表示在形成圖1所示光碟100的BCA 106之後的光碟100的截面圖和水平方向上反射光的強度曲線；圖3表示圖1所示BCA 106的記錄格式簡圖；圖4表示圖1所示的用戶數據區102內扇區數據401的扇區結構示圖；圖5表示圖1所示密鑰管理信息區107的結構示圖；圖6A是根據第一優選實施例的改型的優選實施例，在圖1所示扇區數據401中記錄可編碼密鑰和AV數據的記錄方法框圖；圖6B是根據第一優選實施例，在圖1所示扇區數據401中記錄可編碼密鑰的密鑰索引和AV數據的記錄方法框圖；圖7是根據本發明第二優選實施例的光碟介質和再現裝置的結構框圖；圖8是表示有圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU 710執行的AV數據記錄過程流程圖；圖9是表示由圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU執行的密鑰管理信息區的分配過程流程圖；圖10是表示由圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU 710執行的可編碼密鑰的記錄過程流程圖；圖11是表示由圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU 710執行的AV數據再現過程的流程圖；圖12是表示由圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU 710執行的可編碼密鑰的獲取過程流程圖；圖13是按照第一優選實施例的改型優選實施例，根據加密的可編碼密鑰判斷可編碼密鑰是否規律的方法框圖；圖14是按照第一優選實施例的改型優選實施例的可編碼區管理表的結構示圖；圖15A是表示在記錄內容時記錄區域標識符的第一優選實施例的情況下，是否可以在相同區域或不同區域內複製或再現內容的簡圖；圖15B是表示在裝運光碟時先記錄區域標識符的第一優選實施例的情況下，是否可以在相同區域或不同區域內複製或再現內容的簡圖；圖16是本發明第三優選實施例的光碟1101的數據記錄區平面圖；圖17表示根據第三優選實施例的BCA再現電路1401中再現的信號1201和再現的二進位信號的信號波形圖；圖18是表示根據第三優選實施例的BCA再現電路1401結構的框圖；圖19是根據第三優選實施例的光碟記錄和再現系統的結構框圖；圖20是根據第四優選實施例的光碟記錄和再現系統的結構框圖；圖21是本發明第五實施例的光碟1601的數據記錄區平面圖；圖22是根據第五優選實施例的光碟記錄和再現系統的結構框圖；圖23表示根據第五優選實施例的ID附加表結構的表；圖24是根據第三優選實施例的改型優選實施例的光碟1101a的數據記錄區平面圖；圖25是根據第五優選實施例的改型優選實施例的光碟1101a的數據記錄區平面圖；圖26是表示根據本發明的第六實施例，光碟上用戶數據區的結構、用於對用戶數據區的數據中解密加密的內容的光碟再現裝置結構的框圖；圖27是表示在根據第六優選實施例的光碟中，把版權控制信息和脫密密鑰布置到用戶數據區，並把加密的內容布置到主數據區的框圖；圖28是表示在根據第六優選實施例的光碟中，把用於誤差校準的單元施加給多個扇區的情況下的布局框圖；圖29是表示根據本發明第七優選實施例的光碟中導入區2401和用戶數據區2402的結構、以及用於對儲存在導入區2401和用戶數據區2402的數據解密加密的內容的光碟再現裝置的結構框圖；圖30A是表示在根據第七優選實施例的光碟中，導入區的主數據區中通過脫密密鑰的初始值表示未記錄狀態的情形中數據結構的框圖；圖30B是表示在根據第七優選實施例的光碟中，導入區的主數據區中通過脫密密鑰的狀態表表示記錄狀態的情形中數據結構的框圖；圖31是表示第七優選實施例的光碟中脫密密鑰的布局框圖；圖32是表示由本發明第八優選實施例的文件管理系統管理光碟數據的數據結構框圖；圖33是表示由第八優選實施例的文件管理系統執行的內容記錄過程流程圖，該內容為版權保護所需的內容；
圖34是表示由第八優選實施例的文件管理系統執行的內容再現過程流程圖；圖35是表示由第八優選實施例的文件管理系統執行的內容刪除過程流程圖；圖36是表示根據本發明第九實施例的光碟系統的結構框圖；圖37是表示根據本發明第十實施例的光碟中用戶數據區的結構、在用戶數據區中加密並記錄內容的光碟記錄裝置的結構和從儲存在用戶數據區的數據中對加密的內容解密的光碟再現裝置的框圖；圖38是表示根據本發明的第十一優選實施例中用戶數據區的結構、在用戶數據區中加密並記錄內容的光碟記錄裝置的結構和從用戶數據區的數據中解密加密的內容的光碟再現裝置的結構框圖；和圖39是表示現有的DVD-ROM的用戶數據區的結構、用於對用戶數據區的數據解密加密的內容的光碟再現裝置的結構框圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖對本發明的優選實施例進行描述。
第一優選實施例圖1表示根據本發明第一實施例的記錄型光碟100的數據記錄區平面圖。此記錄型光碟100是一種能夠記錄數字數據的記錄介質，包括一次寫入型非可重寫光碟和可重寫光碟。
參見圖1，101表示一個導入區，用於在其中記錄對光碟100的管理信息，102表示用戶數據區，用於在其中記錄需要版權保護的數字數據，如(a)至少包括圖象數據(包括靜態畫面圖象和動態畫面圖象)如電影等和語言聲音數據如音樂等其中之一的AV數據內容；和(b)計算機軟體。103表示導出區，用於在其中記錄缺陷管理信息等。導入區101由一個在其中以預凹點的形式記錄數據的只讀區104和一個記錄及再現區構成，記錄及再現區是一個具有導槽的可重寫區。在這種情況下，只讀區104中以預凹點的形式由製造者記錄控制區等描述光碟100物理特徵的區域。在導出區103和可重寫區105中，由光碟記錄裝置記錄由光碟記錄裝置執行的寫入測試的數據和管理光碟100上缺陷的管理信息。另外，在導入區101的只讀區104的內周邊一側，當完成了已經記錄了內容的光碟100之後，通過下列已知的方法在光碟100上一次寫入形成為盤專用信息的BCA106。
圖2A表示用於形成圖1所示光碟100的BCA 106的裝置結構的框圖和截面圖。圖2B表示在形成圖1所示光碟100的BCA 106之後的光碟100的截面圖和水平方向上反射光的強度曲線。
參見圖2A和2B，圖中示出了雙面記錄型光碟100的一個實例，構成的光碟100使得記錄層202、反射層203、粘結層204、反射層205和記錄層206位於兩片基底201和207之間。
當BCA記錄在光碟100上時，如圖2A所示，以帶狀形式記錄相位編碼調製後的數據，從而通過以脈衝的形式從高功率雷射源211向例如光碟100的反射層205通過聚焦透鏡212照射雷射束重疊在凹點上，刪除或除去反射層205的一部分。再現信號時，如圖2B所示的從刪除或去除反射層205的部分反射的光的小部分導致的信號被斷斷續續地再現。再現的信號被二值化後經過相位編碼解調而再現。由此記錄系統形成的BCA可以記錄盤標識符，該標識符是對於每個光碟100的特定信息，並且BCA還有一個不能篡改記錄的數據的特點。
圖3表示圖1所示BCA 106的記錄格式。如圖3所示，在BCA 106中記錄同步碼301、誤差檢測碼302、誤差校正碼303等以提高BCA數據304的讀出因子。通過連結多個BCA數據304構成盤識別信息。在盤識別信息305中，有可以記錄在用戶數據區中的數據記錄型和可以從用戶數據區中再現的數據型。對於BCA 106的數據不可以篡改，並且因此用戶可以通過在製作光碟100時記錄的盤識別信息一定程度地限制盤的用途。
圖4是圖2所示的用戶數據區102中扇區數據401的扇區結構。參見圖4，圖1中所示的用戶數據區102具有能被一定數量的裝置存取的扇區結構，並且扇區數據401由一個頭部402、主數據403和誤差檢測膜404構成。
主數據403是一個其中記錄AV數據、計算機數據等的區。在頭部402中記錄數據ID(數據標識符)405、ID誤差檢測膜406、可編碼控制信息407、密鑰信息408等。在數據ID 405中記錄一個用於識別扇區等的邏輯地址，並且提供ID誤差檢測碼406以檢測數據ID中的誤差。可編碼控制信息407是一個用於顯示主數據是否被編碼的標誌，並且在密鑰信息408中記錄關於對主數據解密的密鑰的信息。作為關於密鑰的信息，記錄解密密鑰本身(在第一優選實施例的改型優選實施例的改型優選實施例中)或密鑰索引(在第一優選實施例中)，密鑰索引是對於記錄在光碟100另一區上的解密密鑰的指示器。圖4所示的實例表示記錄針對圖1所示的密鑰管理信息區107中記錄的解密密鑰的密鑰索引的情形，它是光碟100的另一個區。
圖5表示圖1所示密鑰管理信息區107的結構。參見圖5，密鑰管理信息區107由一個密鑰信息區501、內容信息區502和密鑰索引目錄區503構成。
在密鑰信息區501中記錄大量記錄的密鑰區504，並且密鑰信息區501包括(a)解密密鑰區505，該區是一個用於記錄解密密鑰的區，解密密鑰對編碼的AV數據等解密，和(b)密鑰狀態區506，用於在其中記錄解密密鑰區505中記錄的解密密鑰的記錄狀態(表示未使用、區保留、被記錄等)。在解密密鑰區505中記錄多個解密密鑰，並且在密鑰索引目錄區503中記錄表示解密密鑰區505中的儲存位置的密鑰索引。上述的多個解密密鑰可以通過這些密鑰索引查閱。在密鑰狀態區506中，把表示解密密鑰的記錄狀態的狀態信息儲存到可以由密鑰索引查到的位置。
需要版權保護時在內容信息區502中登記記錄在光碟100上的內容，並且登記關於用於該內容的密鑰的信息。在內容信息區502中記錄登記在密鑰索引目錄區503的大量內容和關於內容數量的內容信息508。另外，在內容信息508中記錄用於識別內容的內容ID、用於該內容的解密密鑰的數量和對記錄十一的密鑰的密鑰索引目錄509的指示器。密鑰索引目錄區503是一個以內容單元的形式記錄查閱用於內容所用密鑰的索引的區。在密鑰所用目錄區503中記錄用於查閱內容所用的解密密鑰的正規記錄區的密鑰索引。
以這種方式構成的記錄型光碟100使得能夠根據內容所持有的版權的保護水平或利用水平，通過在盤識別信息上記錄代表盤使用條件或狀態的信息並通過用光碟和再現裝置探測這種信息而控制記錄操作和再現操作，其中盤識別信息是難於重寫的信息，如區域標識符、數據目錄標識符和製造時的盤標識符。因為記錄數據使得其難於重寫，以致於用戶不能夠改變數據，甚至在版權保護的內容被複製到另一個光碟時，盤識別信息可以被複製，同時保持能夠複製用戶數據區。因此，通過在光碟上記錄利用盤識別信息編碼的數據可以避免正確的再現，因為存在不能在具有不同盤識別信息的光碟中解密的用戶數據區。
圖15A是表示在記錄內容時記錄區域標識符的第一優選實施例的情況下，是否可以在相同區域或不同區域內複製或再現內容的簡圖。圖15B是表示在裝運光碟時提前記錄區域標識符的第一優選實施例的情況下，是否可以在相同區域或不同區域內複製或再現內容的簡圖。
例如，如圖15A所示，在裝運光碟時不記錄區域標識符碼、並且在記錄和再現區中記錄代表記錄內容時可獲得內容的區域的區域標識符的情形中，可以防止使用另一個區域。但是，內容可以記錄在使用的盤的另一個區域中(圖15A所示的區域RC2)，並且可以正確地再現內容。在其中可以數字複製內容的記錄介質配置有一個徵稅系統，保護版權持有者的利益，當光碟賣出時匯集附加費。但是，附加費根據國家而不同，並且在使用的記錄介質在另一個國家非正當使用時，存在版權持有者不能分享適當的利潤的可能性。
如圖15B所示，通過在裝運之前以區域標識符不能篡改的方式提前記錄，可以防止向在另一個區域中使用的光碟複製或再現內容。在與上述類似的方式中，在數據目錄標識符記錄為盤識別信息的情況下，可以通過具有記錄數據的目錄標識符之間的比較限制向可記錄並可再現數據的盤上複製或再現內容。在把每個光碟的固有盤標識符記錄為盤識別信息的情形中，記錄的數據可以只通過用盤標識符加密記錄的數據而被光碟獲得。
在本優選實施例中，由盤識別信息編碼的數據可以是AV數據或是需要版權保護的計算機數據，或者可以是用於對編碼的AV數據或計算機數據解碼的解碼密鑰。
圖13是按照第一優選實施例的改型優選實施例，根據加密的可編碼密鑰判斷可編碼密鑰是否規律的方法框圖。如圖13所示，通過給解碼密鑰附加用於檢測解碼密鑰中誤差的誤差檢測膜所獲得的數據可以利用盤識別信息編碼，從而計算可能記錄在光碟上的加密的解碼密鑰。在光碟再現裝置中，加密的解碼密鑰被解密成一個解密密鑰和一個誤差檢測碼，使得通過根據加密的誤差檢測碼中的奇偶性檢查檢測誤差來判斷解密的解碼密鑰是否是一個規則的解碼密鑰。利潤，在利用不同的盤識別信息解碼的情況下，產生誤差解碼密鑰，使得可以通過檢查誤差檢測碼探測不規則的複製，其中誤差檢測碼是用於判斷誤差解碼密鑰不是任何規則的解碼密鑰。
作為記錄盤識別信息的另一種方法，通過製備由多種類型的盤識別信息以預凹點的形式形成模子並通過用每個模子形成一個光碟，可以對由不同模子形成的各種光碟給出不同的使用限制。另外，通過利用一個隱秘密鑰對盤識別信息編碼並通過在光碟上記錄編碼的識別信息，使用戶對盤識別信息中描述的版權保護水平保持未知，並且結果進一步提高版權保護。
下面將參考圖6A和圖6B描述解碼密鑰本身被記錄為關於圖4中(第一優選實施例的改型優選實施例)描述的密鑰的信息的情形以及記錄密鑰索引的情形(第一優選實施例中)，其中密鑰索引是對記錄在盤的另一個區中的解碼密鑰的指示器。圖6A是根據第一優選實施例的改型的優選實施例，在圖1所示扇區數據401中記錄可編碼密鑰和AV數據的記錄方法框圖。圖6B是根據第一優選實施例，在圖1所示扇區數據401中記錄可編碼密鑰的密鑰索引和AV數據的記錄方法框圖。
在圖6A的情況下，在相同的扇區數據401中記錄主數據403和解碼密鑰其中解碼密鑰是對主數據403解碼所需的密鑰信息408a。因而，需要獲得一個在記錄AV數據時解碼所需的解碼密鑰。也就是說，在記錄Av數據時獲得或購買密鑰本身是不可避免的。
另一方面，在圖6B的情況下，在相同的扇區數據401中記錄主數據403和密鑰索引，密鑰索引是用於查閱記錄解碼主數據403所必須的信息的解碼密鑰區的密鑰信息408，並且解碼密鑰記錄在由密鑰索引指示的區中。當記錄AV數據時獲得密鑰ID，該密鑰ID表示在用於記錄的內容的密鑰當中哪一個密鑰可以解碼，並且還獲得密鑰信息408，該信息是一個對應於來自密鑰索引目錄的密鑰ID的密鑰索引，密鑰索引目錄包含在內容信息中，它與主數據403一起被記錄。當獲得將要被記錄在密鑰索引表示的解碼密鑰區中的解碼密鑰使執行對解碼密鑰的記錄，其中密鑰索引對應於密鑰ID。結果，可以獨立地記錄AV數據和對應於AV數據的解碼密鑰。也就是說，可以獨立地執行AV數據的記錄和密鑰的獲取或購買，以致於當記錄AV數據使不必要獲取或購買密鑰。用戶在實際再現時利用記錄內容並獲取密鑰的方法成為可能。
圖14是根據第一優選實施例的改型優選實施例的解碼區管理表的結構示圖。在上述優選實施例中，為了使加密的內容與用於對其密碼解碼的解碼密鑰相關聯，描述了記錄密鑰索引以對相同的扇區數據401查閱解碼密鑰的情形，但是也可以使用圖14中所示的解碼區管理表，該表管理記錄加密內容的扇區的地址範圍和解碼密鑰之間的對應關係。此解碼區管理表代表記錄加密內容的扇區的地址範圍，它有起始地址和結束地址，並且當再現扇區的數據時查閱解碼密鑰並再解碼加密的內容。
為了獲得記錄的內容和用於記錄內容的解碼密鑰，利用使內容可識別的內容ID。如圖5中所示，在記錄於光碟上記錄的內容信息區502內的內容管理目錄中的內容信息中，記錄內容ID和用於內容的解碼密鑰的目錄。通過具有這樣的目錄結構，即多個解碼密鑰可以用於一條內容，可以得到這樣的服務，即可以賣內容的一部分或軟體的一部分。
在參考圖13的上述改型的優選實施例中，當把數據不正當地複製到另一張盤上時，其中，在盤識別信息中對被附加象檢查和或循環多餘檢查碼這樣的誤差檢測碼的解碼密鑰被編碼，可以通過用不同的盤識別信息解碼來檢測誤差。在這種情況下，還可以獲得一個通過記錄在光碟上的盤識別信息編碼的解碼密鑰，並且形成一張可以通過用獲得的解碼密鑰替換解碼密鑰而被正確再現的盤。
圖1中所示的密鑰管理信息區107被記錄在可重寫的導入區101中。一般地，用戶數據區102包括一個可以從個人電腦的驅動裝置得到的用戶區和關於光碟上缺陷扇區的空餘區，並且對於常規的READ命令和WRITE命令，只有用戶區可以作為一個邏輯連續區得到。通過把密鑰管理信息放入到導入區101中，可以防止直接從個人電腦等的驅動裝置中存取，以致於可以使得不能從個人電腦中獲得用於解碼編碼的AV數據等的密鑰。
第二實施例圖7是根據本發明第二優選實施例的光碟介質和再現裝置的結構框圖。提供的此光碟記錄和再現裝置用於記錄象圖象數據或音樂數據這樣的需要對根據第一優選實施例的光碟100版權保護的AV數據的內容。
參見圖7，圖中701表示第一優選實施例的光碟，702表示一個光學頭，它是一個由半導體雷射器和光學元件構成的光學讀取裝置，703表示用於控制半導體雷射器的工作並將再現的信號二進位化的記錄和再現控制電路。704表示一個調製和解調電路，用於數字調製被記錄的數字數據並數字解調二進位化的再現信號，705表示一個誤差檢測和校準電路，用於對由光碟上的劃痕、塵埃等導致的誤差進行誤差檢測和校準處理，並用於執行為誤差檢測和校準處理所需的誤差校準碼的產生過程。706表示用於中間結果存儲器的RAM的緩衝存儲器和誤差檢測及校準電路705的數據緩衝存儲器，707表示一個對編碼的記錄的AV數據解碼的解碼電路，708表示一個用於擴展壓縮的記錄的動態圖象數據等的MPEG解碼電路。709表示用於D/A轉換擴展的圖象數據以產生並輸出失配和音頻信號的輸出電路，710表示一個用於控制光碟記錄和再現裝置的整體操作的控制CPU，711表示一個用於獲取對防止在內容中的密碼解碼的接密鑰的通訊電路。712表示一個數據結束電路，用於從頂置盒這樣的通訊終端裝置接收象圖象數據這樣的加密內容的數字數據。
下面將描述如上所述構成的圖7的光碟記錄和再現裝置的數據記錄操作。如傳遞的圖象數據或音樂數據這樣加密內容的數字數據形成通訊終端裝置如頂置盒或MPEG編碼器，在被數據接收電路712接收到以後暫時儲存在緩衝寄存器706中。誤差檢測和校正電路705產生誤差檢測和校正過程所需的誤差檢測和校正碼以重新構建數字數據，其中誤差是由於光碟上的劃痕或塵埃等而在儲存內容的數字數據中產生。對於誤差檢測和校正碼，使用如公知的Reed-Solomn這樣的碼。在這種情況下，重新構成的數字數據包括內容的數字數據和誤差檢測及校正碼。調製和解調電路704在記錄時利用一調製系統例，如一種8/16調製系統，並數字調製記錄數據。另外，記錄和再現控制電路703根據數字調製的記錄數據調製從光學頭702輸出的雷射束的功率強度，使得雷射照射到光碟701上，把記錄數據記錄到光碟701上。
圖8是表示有圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU 710執行的AV數據記錄過程流程圖。
參見圖8，首先，在步驟S801中，在AV數據的記錄之前從光碟701上再現導入區101的盤識別信息，然後在步驟S802中，判斷是否可以從用戶數據區102中可記錄數據的類型或登記中記錄目前被記錄內容的數字數據，其中該數據被記錄在盤識別信息中。在步驟S802為肯定的情況下，流程繼續到步驟S803，而在否定的情況下，記錄操作在步驟S810停止，並且AV數據的記錄過程結束。
在步驟S803中，再現密鑰管理信息記錄在導入區101的扇區數據，並且在步驟S804，判斷是否為在再現密鑰管理信息中記錄內容所需的密鑰信息分配一個區。在步驟S804為否定的情況下，在為把密鑰信息記錄到密鑰管理信息區107而分配一個區之後，流程繼續到步驟S806。另一方面，在步驟S804為肯定的情況下，程序流程直接進行到步驟S806。
在記錄內容的情況下，光碟記錄和再現裝置的控制CPU 710從通訊終端裝置接收加密內容的記錄數據和關於通過數據結束電路712對密碼解碼的解碼密鑰的信息。在這種情況下，關於密鑰的信息是用於內容的密鑰本身，或是表示它對應於正規內容中採用的密鑰中的哪一個密鑰的密鑰ID。在接收到密鑰ID的情況下，在步驟S806中，接收到的密鑰ID被轉換成一個密鑰索引，該密鑰索引是一個用於指示記錄對應於密鑰ID的解碼密鑰的區的指示器，並且把轉換的解碼密鑰放置到扇區的頭部區，在該頭部區中記錄了用解碼密鑰解密的內容的數據。然後，在步驟S807中，控制CPU 710通過控制記錄和再現控制電路703、調製和解調電路704以及誤差檢測和校正電路705執行下列記錄數據處理。在此處理過程中，把用於誤差檢測和校正的碼附加到希望被激勵的扇區數據，並且再利用調製系統如公知的8/16調製系統數字解調附加了這些碼的扇區數據，以致於把光學頭702控制到位於預定的記錄位置，並且根據數字調製的記錄數據調製雷射束的強度。通過這樣，把記錄數據記錄到光碟701上，並且另外，在步驟S808中，判斷內容的記錄是否完成，並且在NO的情況下，流程返回到步驟S806，重複上述處理。在步驟S808為肯定的情況下在步驟S809中把更新的密鑰管理信息記錄在光碟701上的密鑰管理信息區107中，然後結束AV數據的記錄過程。
圖9是表示由圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU執行的密鑰管理信息區的分配過程流程圖。提供此過程為在記錄內容數據之前對記錄解碼密鑰分配區。
參見圖9，在步驟S901中，獲得例如關於從電子程序指南等(包括數格式數個解碼密鑰)中記錄的內容密鑰的信息，並且在步驟S902中，再現記錄於光碟701的密鑰管理信息區107內的密鑰管理信息。然後在步驟S903中，從密鑰狀態區506中羧酸解碼密鑰區505的空區，從而判斷是否可以記錄用於被記錄內容的解碼密鑰。在步驟S903為否定的情況下，記錄操作在步驟S907停止，並且結束分配過程。另一方面，在步驟S903為肯定的情況下，被記錄的內容登記到內容信息區502之內的內容目錄中，使得記錄區通過設置對應於密鑰狀態區的區保留標誌而分配，以便保留一個在步驟S905中在解碼密鑰區505中記錄解碼密鑰所需的區。另外，在步驟S906中，指示用於記錄解碼密鑰的分配區的密鑰索引形成為一個密鑰索引，並且在分配類一個設置為內容信息的指示器之後，結束分配過程。
圖10是表示由圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU 710執行的可編碼密鑰的記錄過程流程圖。此記錄過程設置用於記錄從光碟701中的密鑰管理中心所獲得的解碼密鑰。
參見圖10，首先，在步驟S1001中，當光碟701上導入區101的盤識別信息被再現之後，盤識別信息和用於識別解碼期望的內容所需密鑰的密鑰ID通過通訊電路傳遞給密鑰管理中心，以便在步驟S1002從密鑰管理中心獲得一個解碼密鑰。在密鑰管理中心，從給定的密鑰ID選擇解碼內容所需的解碼密鑰，從而利用信息如傳遞的盤識別信息對解碼密鑰進行加密。
在步驟S1003中通過通訊電路711從密鑰管理中心獲得對應於密鑰ID的解碼密鑰之後，再現密鑰管理信息區107的數據，使得在步驟S1004中從再現的密鑰管理信息區107內的數據中，密鑰ID表示的密鑰索引目錄中獲得指示用於記錄解碼密鑰的區的密鑰索引。然後在步驟S1005，通過密鑰索引把以上獲得的解碼密鑰分配到由密鑰索引指示的解碼密鑰區，並且設置一個用於表示在對應的密鑰狀態區506獲得的密鑰的所得標誌。另外，在步驟S1006中，判斷是否完成了所有密鑰的獲取，並且在否定的情況下通過返回到步驟S1003而重複上述過程。另一方面，在步驟S1006為肯定的情況下，步驟S1007中在密鑰管理信息區107中記錄更新的擬議管理信息，並且結束解碼密鑰記錄過程。
接下來，將參考圖7對本實施例的光碟記錄和再現裝置的數據再現操作進行描述。記錄在光碟701上的數字數據按下列方式再現。雷射束從半導體雷射器的光學頭702照射到光碟701上，使得此時反射到光碟701上的反射光通過光學頭702入射到記錄和再現控制電路703。在光電轉換入射的反射光之後，記錄和再現控制電路703產生並輸出一個產生的被再現的二值化信號，通過執行放大和二值化過程傳輸給調製解調電路704。調製解調電路704通過利用調製系統如公知的8/16調製系統，在記錄時把數字調製信號數字解調成一個數位訊號，並且再把所得的數位訊號輸出給誤差檢測和校正電路705。然後，誤差檢測和校正電路705利用緩衝寄存器706作為中間結果存儲器執行對光碟701上由於劃痕或塵埃導致的誤差的檢測和校正過程。此誤差檢測和校正過程通過解碼例如公知的Reed-Solomn碼執行。
用於誤差檢測和校正處理的再現數據被輸出給解碼電路707以執行解碼過程。解碼電路707提前使用在數據再現之前再現的密鑰管理信息區107的解碼密鑰，並且對再現的數據執行解碼過程並再輸出給MPEG解碼電路708。然後，MPEG解碼電路708擴展壓縮的動態圖象數據和音樂數據，並且再把擴展的數據輸出給輸出電路709。另外，輸出電路709把輸入的擴展數據D/A轉換成失配和音頻數據，並且把所得的失配和音頻信號輸出給較高水平的裝置，如電視、音響裝置等。
圖11是表示由圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU 710執行的AV數據再現過程的流程圖。
參見圖11，首先，在步驟S1101中，在向光碟710中記錄AV數據之前再現導入區101內的盤識別信息，並且在步驟S1102，判斷是否能夠從記錄於盤識別信息中的可再現型數據中再現希望當前被再現的內容。在步驟S1102為NO的情況下，再現操作在步驟S1112停止，並且然後結束AV數據的再現過程。另一方面，在步驟S1102為肯定的情況下，密鑰管理信息被記錄於導入區101的密鑰管理信息區107內的扇區中的數據被再現，並且在步驟S1104判斷再現內容所需的密鑰信息是否被記錄在密鑰管理信息中。在步驟S1104為肯定的情況下，程序流程直接進行到步驟S1106。另一方面，在步驟S1104為否定的情況下，在步驟S1105中，通過通訊電路711從管理密鑰的密鑰管理中心獲得解碼密鑰，並且記錄到光碟701上的密鑰管理信息區107，然後，程序流程進行到步驟S1106。
然後，在步驟S1106中，控制CPU 710使得光學頭702移動到光碟701的用戶數據區，並且控制記錄和再現控制電路703、調製和解調電路704以及誤差檢測和校正電路705，使得AV數據被再現。然後，在步驟S1107中，從密鑰所有表示的解碼密鑰區505中獲得解碼扇區數據所需的解碼密鑰，其中密鑰所有包含在再現扇區的頭部，然後，在步驟S1108中，通過利用盤識別信息的解碼對解碼密鑰的編碼信息解碼。另外，在步驟S1108中，通過檢查附加到解碼密鑰的誤差檢測碼判斷解碼密鑰中是否有誤差。在步驟S1108為肯定的情況下，內容判斷為無規則地獲得(或無規則地複製內容)，再現操作在步驟S1112停止，並且結束AV數據的再現過程。
另一方面，在步驟S1108為否定的情況下，內容的數據在步驟S1109通過解碼密鑰解碼，並且在步驟S1110把解碼的AV數據輸出給MPEG解碼電路708。然後，控制CPU 710MPEG通過預定的MPEG系統利用控制MPEG解碼電路708和輸出電路709擴展解碼的AV數據，並且MPEG擴展的AV數據被A/D轉換成視頻信號和音頻信號，輸出給較高水平的裝置，如電視和音響。然後，在步驟S1111中，判斷是否完成了內容的再現，並且在否定的情況下，程序流程返回到步驟S1106，重複上述過程。另一方面，在步驟S1111為肯定的情況下，結束AV數據的再現過程。
在步驟S1109中檢測誤差的情況下，內容被認為不規則地獲得，例如內容被認為是不規則地複製，再現操作停止。但是，可以從密鑰管理中心獲得密鑰信息，密鑰管理信息通過通訊電路711管理密鑰，並通過執行與不記錄任何密鑰的情形相同的方式執行步驟S1105而記錄到光碟701的密鑰管理信息區107中。通過這樣，甚至複製的AV數據也可以變成通過在規範的程序中獲得密鑰而被再現。
圖12是表示由圖7所示的光碟記錄和再現裝置的控制CPU 710執行的可編碼密鑰的獲取過程流程圖。此過程提供用於從再現的密鑰所有中再現解碼密鑰，並且此過程在圖11所示的AV數據再現過程之前執行。
參見圖12，首先在步驟S1201，判斷在再現的扇區中的數據是否被可編碼的控制信息編碼，並且在否定的情況下，程序流程進行到步驟S1206。另一方面，在步驟S1201為肯定的情況下，通過再現記錄於與上述步驟S1202中的扇區中的密鑰信息獲得密鑰索引。並且然後，從步驟S1203的解碼密鑰區505中獲得由上述密鑰索引表示的解碼密鑰，之後，在步驟S1204，通過利用盤識別信息解碼所獲得的解碼密鑰，並且通過檢查誤差檢測碼判斷在解碼密鑰中是否存在誤差。在步驟S1204為肯定的情況下，再現操作在步驟S1205停止，並且結束解碼密鑰的獲取過程。另一方面，在步驟S1204為否定的情況下，程序流程進行到步驟S1206。當再現的扇區不被編碼或當沒有發現任何誤差作為通過盤識別信息對解碼密鑰解碼的結果而存在時，允許在步驟S1206的再現操作，再現扇區的數據被輸出，並且結束解碼密鑰的獲取過程。
如上所述，在根據本發明優選實施例的光碟以及光碟記錄和再現裝置中，可以由用戶使用在盤製造階段製作的只讀的盤識別信息控制記錄和再現操作。另外，通過利用上述盤識別信息對一部分數據編碼，可以防止從被物理複製用戶數據區的盤上正常地再現數據。另外，通過在不同於數據的區中分配數據解碼所需的解碼密鑰，可以獨立地執行內容的再現和解碼密鑰的記錄。因而，如果需要，例如當再現內容的數據時，通過記錄內容並通過獲取解碼密鑰，可以將內容保持為可再現的狀態。此時，通過用盤識別信息對解碼密鑰編碼，可以按照與以上相同的方式斷然地防止通過物理複製的不規範使用。除此之外，不規範複製的盤可能變成一張能夠通過從密鑰管理中心正式獲得用光碟的盤識別信息編碼的解碼密鑰並通過在光碟中記錄所獲得的解碼密鑰而被正常再現的盤。
雖然以上描述的是被輸入到光碟記錄和再現裝置中的被加密的數據，但通過提供一個用於對光碟記錄和在裝置中的內容加密的電路，可以通過加密輸入內容的數據和在光碟上記錄該數據而獲得相同的效果。
雖然在本優選實施例中通過利用盤識別信息只對解密加密的內容所需的解碼密鑰加密，但具有不同盤識別信息的盤之間的複製被禁止，複製可以通過利用盤識別信息對內容本身加密而被禁止。另外，通過利用隱秘密鑰對盤識別信息加密，但這將使得不規範地解密記錄在盤上的內容變得更加困難。
第一和第二優選實施例的優越效果本發明優選實施例的光碟記錄盤識別信息，對每個光碟在只讀區執行向用戶數據區的記錄操作和再現操作，並且光碟可以通過用戶利用製作光碟時記錄的信息控制向光碟上的記錄操作和從光碟上的再現操作。
根據本發明優選實施例的光碟可以禁止盤識別信息被複製，以便甚至在由用戶通過在光碟的用戶數據區中記錄加密的數據把用戶數據區信息複製到不同的記錄型光碟上的情況下使正確解碼和再現數據不可能，其中加密的數據是利用不可能被重寫的只讀型盤識別信息的密鑰加密。
根據本發明優選實施例的光碟使得能夠獨立地執行下列操作(a)獲得需要版權保護的數據如電影、音樂；和(b)通過在不同的扇區內記錄加密的數據和用於對加密的內容解碼的解碼密鑰獲得對加密的內容解密的解碼密鑰。另外，通過用盤識別信息的密鑰解密並記錄解碼密鑰，甚至在用戶數據區信息被用戶複製到另一個記錄型光碟上時，盤識別信息也不能被複製，並且不可能正確地解碼和再現數據，並且通過獲取並記錄解密的解碼密鑰，其中該解碼密鑰帶有一個被複製光碟上的盤識別信息的密鑰，使得正確解碼並再現數據成為不可能。
第三優選實施例接下來，下面將參考附圖對第三優選實施例的加密內容記錄和再現方法進行描述。圖16是本發明第三優選實施例的光碟1101的數據記錄區平面圖。
參見圖16，1101表示一個可以記錄數字數據的記錄介質，它是一種記錄型光碟，如可重寫或不可重寫的光碟，1102表示一個控制用戶數據區，在其中以微小凹凸點的形式記錄盤信息，1103表示一個用戶數據區，用戶通過輻射雷射束而在光碟上記錄數據。1104表示一個其中記錄盤ID的BCA。在BCA 1104中，控制用戶數據區1102內周圓部分中微小凹凸點上的記錄膜通過用脈衝雷射器如YAG雷射器等局部地輻射到記錄膜上而被修整，使得在徑向形成多個伸長形狀的修整區1105，由此記錄一個盤ID，該ID是解碼的識別信息。
圖17表示根據第三優選實施例的BCA再現電路1401中再現的信號1201和再現的二進位信號的信號波形圖，圖18是表示根據第三優選實施例的BCA再現電路1401結構的框圖。圖17表示再現BCA 1104數據時的再現信號1201。在圖18中，1301表示一個光學讀取裝置，1302表示一個預放大器，1303表示一個低通濾波器(LPF)，1304表示一個二值化電路，1305表示解調電路。
參見圖18，從光學讀取裝置1301輸出的雷射束輻射到光碟1101的BCA1104，並且反射光被光學讀取裝置1301光電轉換，並且之後，已經被光電轉換的電信號被預放大器1302放大以獲得再現信號1201。在這種情況下，圖17所示的再現信號1201具有對應於控制用戶數據區1102的凹凸點的水平，並且在此再現信號1201，1202、1203和1204中的每一個表示一個修整部分，當記錄膜通過脈衝雷射的修整處理而被除去時，發出凹凸點形式的信號。此修整過程由光碟製造商執行。
參見圖18進行描述，再現的信號1201被輸入給低通濾波器1303，低通濾波器除去由凹凸點形成的調製信號，並且之後向二值化電路1304輸出所得的信號。輸入到二值電路1304的再現信號利用一個限幅水平1206二值化，該水平是一個顯著低於區帶正常限幅水平1205的水平，限幅水平1205二值化控制用戶數據區1102的信號，獲得再現的二值化信號1207。從二值化電路1304輸出的再現的二值化信號1207被解調電路1305解調，獲得盤ID信號1306。
如上所述，通過增加用於識別光碟的盤識別信息，可以很容易地執行光碟的管理。另外，通過記錄凹凸點形式的RCA 1104，可以防止BCA1104中用於識別光碟的信息被很容易地篡改。另外，因為圖16所示的控制用戶數據區1102和BCA 1104彼此相鄰，所以當控制用戶數據區1102的數據被再現時，可以連續地再現BCA 1104的數據，或者當BCA 1104的數據被再現時可以連續地再現控制用戶數據區1102的數據，並且因此可以加速獲得BCA 1104的信息的過程，其中BCA 1104的信息是用於例如當光碟被啟動時CPU快速識別光碟，並記錄加密的內容。
雖然形成優選實施例的BCA 1104以修整控制用戶數據區1102的內周邊部分中凹凸點形式的記錄膜，但構成記錄型光碟的記錄膜與形成在只讀光碟上的反射膜相比很容易受到熱的影響，其中記錄型光碟不是一種可重寫光碟，就是一種非可重寫光碟。通過修整控制用戶數據區1102的內周邊部分，與修整外周邊的情形相比，可以保護用戶數據區1103免受修整時發出的熱的影響。另外，在控制用戶數據區1102的內周一側上形成BCA 1104的原因在於在雷射束的光斑直徑由於雷射器裝置的聚焦伺服電路的不穩定性而改變的情況下應該考慮一個界限。
修整之前記錄在BCA 1104中的數據可以記錄在控制用戶數據區1102。記錄在BCA 1104中的數據也可以記錄在控制用戶數據區1102中，並且這導致可以保護控制用戶數據區1102的以上數據免於修整，另外，當記錄在BCA 1104中的數據被從BCA 1104連續並反覆地記錄到控制用戶數據區1102時，可以通過找到控制用戶數據區1102的以上數據而預言BCA1104的位置。
接下來，將描述通過網絡在具有上述BCA 1104的光碟1101上記錄由盤ID加密的內容的程序。在第三至第五實施例中，網絡設施例如是英特網、公共電話線或其它通訊線，如導線或電路。圖19是根據第三優選實施例的光碟記錄和再現系統的結構框圖，它表示一個用於在記錄型光碟1101上記錄加密內容的裝置結構，它可以是具有上述BCA 1104的可重寫盤或非可重寫盤。
參見圖19，光碟記錄和再現系統通過一個光碟記錄和再現裝置1410和一個經網絡1405如英特網彼此連結的加密部分1406而構成。光碟記錄和再現裝置1410包括一個光學讀取裝置1301、一個BCA再現電路1401，一個英特網403、一個記錄電路1411、一個數據再現部分1412和一個加密解碼器413。另外，加密部分1406包括一個界面1404、一個內容存儲器1407和一個加密解碼器1408。
首先，從光學讀取裝置1301輸出的雷射束照射例如RAM型光碟1101的BCA 1104，並且在反射光被光學讀取裝置1301光電轉換之後，已經被光電轉換的再現信號被輸入到BCA再現電路1401。BCA再現電路1401根據輸入的再現信號再現BCA內的盤ID信號1402，把再現的盤ID信號1402輸出給加密解碼器1413，並且同時還把相同的盤ID信號1402經界面1403和1404以及網絡1405輸出給加密部分1406的加密編碼器1408。加密編碼器1408對內容的數據加密或對圖象和語音圖象的內容數據編碼，使得盤ID信號1402變為一個對光碟1101上的密碼解密的脫密密鑰，其中光碟的內容存儲器1407中被記錄內容數據。
在本優選實施例中，利用盤ID信號1402作為密碼密鑰的內容1407加密過程意味著與加密過程相同。另外，在本優選實施例中，加密和解密被認為是一種鎖和鑰匙的關係，以致於用鑰匙閉鎖被稱作加密，用鑰匙開鎖被稱作解密。因此，加密和解密在實際操作中彼此不同，但是，用於加密和解密的鑰匙卻彼此相同。內容1407由C表示，盤ID信號1402由BCAS表示，加密的內容1409由C[BCAS]表示，並且加密過程的操作由*表示。下列方程可以表示為C*BCAS＝C[BCAS](1)由加密部分1406加密的內容1409經解密1403和1404以及網絡1405發送給記錄和再現裝置1410的記錄電路1411。記錄電路1411以預定的方式數字解調輸入內容的數據，並通過調製從光學讀取裝置1301發出的雷射束的強度和把雷射束輻射到光碟1101上把內容的數據記錄到光碟1101上，其中光學讀取裝置發出的雷射束的強度對應於數字調製的數據。
接下來，當再現被加密並記錄到光碟1101上的內容時，從光學讀取裝置1301輸出的雷射束輻射到記錄上述用戶數據區1103的加密內容的區，並且在反射光被光學讀取裝置1301光電轉換之後，以及被光電轉換的再現信號輸入到數據再現部分1412。數據再現部分1412把輸入的再現信號A/D轉換成數字數據，並且把數字數據輸出給加密解碼器1413。另一方面，從光學讀取裝置1301發出的雷射束輻射到光碟1301的BCA 1104上，並且在反射光被光學讀取裝置1301光電轉換之後，已經被光電轉換的再現信號被輸入給BCA再現電路1401。BCA再現電路1401 A/D轉換輸入的再現ID信號1402，並再把盤ID信號1402輸出給加密解碼器1413。
加密解碼器1413把輸入的盤ID信號1402用作對加密內容的數據解密的密鑰。此時，當把內容規則地記錄到光碟1101上時，用於對記錄在光碟1101上的加密內容解密的密鑰是光碟1101的盤ID信號1402，並且再現時從BCA再現電路1401輸出的盤ID信號1402也是光碟1101的盤ID信號(BCAS)。因此，被解密或解碼的內容從解密解碼器1413輸出作為一個輸出信號1414。當解碼過程的操作用#表示時，下列方程可以表示為C[BCAS]#BCAS＝C (2)在這種情況下，當內容的數據是圖象數據時，擴展圖象數據如MPEG信號以獲得圖象信號的數據。
如上所述，本優選實施例的加密有一個作為密鑰的盤ID，並且因為對應於一個光碟只存在一個盤ID，所以有這樣一個有益的效果，即可以在光碟上只記錄相同的加密內容。也就是說，當試圖從一個規範的具有盤ID1的光碟向具有另一個盤ID2的光碟上複製並再現以上描述的內容1407時，從BCA再現電路401輸出ID2作為盤ID信號1402。但是，加密的內容用ID1的盤ID信號，因此，加密的內容不可以通過加密解碼器1413結案。
加密解碼器1408不位於內容的供應源處，位於網絡中記錄和再現裝置一側，可以以IC卡或其上安裝加密解碼器等形式形成。另外，因為上述光碟1101隻利用盤ID加密，所以可以用任意的具有BCA再現電路1401和加密解碼器1413的光碟記錄和再現裝置再現。
第四實施例接下來，參見附圖對根據本發明第四優選實施例的加密的內容記錄方法進行描述。圖20是根據第四優選實施例的光碟記錄和再現系統的結構框圖，它表示一種用於在記錄型光碟上記錄加密的內容的裝置結構，它是具有BCA的可重寫光碟或非可重寫光碟。在第四優選實施例中，省去對與第三優選實施例共用元件的描述。
參見圖20，根據第四優選實施例的光碟記錄和再現系統包括一個CATV公司裝置1501、一個密鑰發行中心裝置1507、一個CATV解碼器1506、一個光碟記錄和再現裝置1514和一個電視機1530。在這種情況下，CATV公司裝置1501包括一個用於儲存如電影軟體這種內容的數據的內容存儲器1502、一個用於存儲第一密碼密鑰的第一密碼密鑰存儲器1503和第一密碼編碼器1504。另外，密鑰發布中心裝置1507包括一個用於控制裝置1507的操作的控制部分1507a、一個用於儲存時間限定信息的時間限定信息存儲器1510和一個用於儲存限定容許碼的記錄容許碼存儲器1511。另外，CATV解碼器1506包括一個用於儲存CATV解碼器1506的系統ID的系統ID存儲器1508、第一密碼解碼器1513、第二密碼編碼器1516和一個設置在IC卡1522中的公司識別信號存儲器1523。另外，光碟記錄和再現裝置1514包括一個記錄電路1518、一個數據再現部分1519、一個BCA再現電路1521、一個第二密碼解碼器1520和一個設置在IC卡1524中的公司識別信號存儲器1526。
首先，CATV公司裝置1501的第一密碼編碼器1504利用儲存在第一密碼密鑰1503中的第一密碼密鑰對儲存在內容存儲器1502中的內容數據如電影軟體加密，由此產生第一加密內容1505。然後，通過網絡為每個用戶把產生的第一加密內容1505傳遞給CATV解碼器1506的第一密碼解碼器1513。當儲存在內容存儲器1502中的數據由C表示，第一密碼密鑰1503由FK表示，並且第一加密的內容1505由C[FK]表示，則下列方程表示為C*FK＝C[FK](3)CATV解碼器1506通過網絡把下列內容傳遞到密鑰發布中心裝置1507，(a)儲存在系統ID存儲器1508中的關於CATV解碼器1506的系統ID；和(b)例如利用CATV解碼器1506的鍵盤(未示出)輸入的標題碼1509，它被提前附加到將被記錄到音頻型或RAM型光碟1101上的上述內容中。在這種情況下，標題碼1509可以通過根據TV屏幕的選擇輸入，或可以利用鍵盤直接輸入，也可以從遙控器等輸入。因此，可以通過用戶以其自己的方式的採集獲得標題碼1509，或者可以與第一加密內容1505一起輸入給CATV解碼器1506。標題碼1509可以提前在不同於第一加密內容1505的時間以節目指南的形式發送。
根據CATV解碼器1506的系統ID和上述內容的標題碼1509，密鑰發布中心裝置1507的控制部分1507a提供儲存在時間限定信息存儲器中的時間限定信息和儲存在記錄容許碼存儲器511中的記錄容許碼，並與記錄容許碼和時間限定碼一起通過網絡向CATV解碼器1506的第一密碼解碼器1513發射對應於記錄容許碼和時間實現碼這些數據的密鑰(K)1512。時間限定信息使得能夠在不同時間多次廣播相同內容的情況下區分相同的內容。當第一脫密密鑰由FK表示、CATV解碼器1506的系統ID由DID表示、時間限定信息由TIME表示、記錄容許碼由COPY表示，並且內容的標題碼1509由T表示時，密鑰(K)滿足下列方程表示的關係FK＝K*T*DID*TIME*COPY (4)根據例如當CATV公司裝置1501判斷廣播內容是否是新內容或舊內容時的判斷結果，判斷儲存在記錄容許碼存儲器1511中的記錄容許碼是否只對觀看或收聽、或觀看收聽並記錄許可。
當第一脫密密鑰(FK)、密鑰(K)1512、上述內容的標題碼1509、系統ID、記錄許可碼和時間限定信息滿足上述關係、並且從時鐘電路1527輸出的目前時間信息滿足時間限定信息的條件時，CATV解碼器1506的第一密碼解碼器1513對第一加密內容1505加密。在這種情況下，當上述加密內容是一個圖象信號時，解碼的圖象信號從第一密碼解碼器1513輸出到電視機1530，並且用戶可以觀看圖象信號的圖象，收聽對應於圖象信號的音頻信號。在這種情況下，第一密碼解碼器1513的解密過程由下列方程表示C[FK]#(K*T*DID*TIME*COPY)＝C[FK]#FK＝C(5)當記錄許可碼只允許觀看和收聽時，內容數據可以記錄在光碟1101上，但是，當觀看和收聽以及記錄都允許時，可以把內容數據記錄在光碟1101上。因此，此方法描述如下。
光碟記錄和再現裝置1514的BCA再現電路1521再現光碟1101的BCA1104的數據，獲得盤ID信號1515，並把盤ID信號輸出給CATV解碼器1506的第二密碼編碼器1516。CATV解碼器1506的第二密碼編碼器1516利用盤ID信號1515作為第二密碼密鑰對從第一密碼解碼器1513輸出的內容數據加密，產生一個第二加密的內容1517，並把產生的第二加密內容1517輸出到光碟記錄和再現裝置1514的記錄電路1518。注意到，第二密碼解碼器1516的上述加密限定在第一加密內容被解密並從第一密碼解碼器1513輸出的時間。從第一密碼解碼器1513輸出的內容由C表示，作為第二密碼密鑰的盤ID信號1515由BCAS表示，並且第二加密內容1517由C[BCAS]表示，則方程可以表示成C*BCAS＝C[BCAS] (6)發送到光碟記錄和再現裝置1514的記錄電路1518的第二加密內容1517利用例如一個公知的8/16調製系統調製到記錄電路1518，並且調製後的信號通過光學讀取裝置(未示出)被記錄在光碟1101上的用戶數據區1103中。當再現上述被加密並記錄在光碟1101上的內容時，從光學讀取裝置輸出的雷射束照射到上述加密內容記錄在光碟1101上的一個區上，以致於反射光入射到光學讀取裝置。上述光學讀取裝置把入射的反射光光電轉換成一個再現的電信號，並在把已經被光電轉換的再現信號輸出到數據再現部分1519。數據再現部分1519把輸入的再現信號A/D轉換成一個數字再現信號，並且數字再現信號被輸出第二密碼解碼器1520。
另一方面，從光學讀取裝置輸出的雷射束照射到光碟1101的BCA1104上，以致於反射光入射到光學讀取裝置。上述光學讀取裝置把入射的反射光光電轉換成一個再現的電信號，並再把已經被光電轉換的電信號輸出給BCA再現電路1521。BCA再現電路1521根據輸入的再現信號產生盤ID信號1515，並且把產生的盤ID信號輸出給第二密碼解碼器1520。響應於盤ID信號，第二密碼解碼器1520利用輸入的盤ID信號1515作為密鑰對從數據再現部分1519再現的加密內容解密。此時，在內容被不規律地記錄到光碟1101上的情況下，用於對記錄在光碟1101上的加密內容解密的密鑰是光碟1101的盤ID，並且從BCA再現電路1521輸出的盤ID信號也是光碟1101的盤ID信號(BCAS)，並且之後，第二密碼解碼器1520可以正常地執行解密過程。因此，解密的或解碼的內容數據被作為一個輸出信號1525從第二密碼解碼器1520中輸出。在這種情況下，第二密碼解碼器1520的解密過程可以表達成下列方程。當數據內容是一個圖象信號時，第二密碼解碼器1520擴展例如MPEG信號，再現原始圖象信號，並輸出圖象信號。
C[BCAS]#BCAS＝C (7)只利用盤ID信號(BCAX)1515對上述光碟解密1101，並且因此可以通過任意的包括BCA再現電路1521和第二密碼解碼器1520的光學記錄和再現裝置再現內容。雖然在上述敘述中加密編碼器1504和1516執行加密並且加密解碼器1513和1520執行解密，但加密和解密可以通過這樣一種結構執行，即在由CPU執行的程序中包括用於加密算法的程序和用於解密算法的程序，其中CPU是裝置1501、1506和1514每一個的控制部分。
雖然在本優選實施例中，CATV解碼器1506的第二密碼編碼器1516利用盤ID信號1515作為第二密碼密鑰對內容加密，但是也可以按照下列方式對內容加密。例如，可以把為每個CATV公司裝置1501製備的IC卡1522安裝到CATV解碼器1506上，並且IC卡1522的公司識別信息存儲器1523內記錄的公司識別信號和由BCA再現電路1521再現的盤ID信號(BCAS)可以合併成第二密碼密鑰，用於通過第二密碼編碼器1516對內容加密。從第一密碼解碼器1513輸出信號的內容用C表示，作為第一密碼密鑰的盤ID信號1515用BCAS表示，作為第二密碼密鑰的公司識別信號1523用CK表示，並且第二加密內容1517用C[BCAS，CK]表示。然後，第二密碼編碼器1516的加密過程由下列方程表示C*BCAS*CK＝C[BCAS，CK] (8)接下來，當再現加密並記錄在光碟1101上的內容時，從光學讀取裝置輸出的雷射束照射到上述加密內容記錄在光碟1101上的一個區上，以致於反射光入射到光學讀取裝置。光學讀取裝置把入射的反射光光電轉換成一個再現的電信號，並在把已經被光電轉換的再現信號輸出到數據再現部分1519。數據再現部分1519把輸入的再現信號A/D轉換成一個數字再現信號，並且再被輸出到第二密碼解碼器1520。另一方面，從光學讀取裝置輸出的雷射束照射到光碟1101的BCA 1104上，以致於反射光入射到光學讀取裝置。光學讀取裝置把入射的反射光光電轉換成一個再現的電信號，並輸出給BCA再現電路1521。BCA再現電路1521根據輸入的再現信號產生盤ID信號1515，並且把產生的盤ID信號1515輸出給第二密碼編碼器1516和第二密碼解碼器1520。
另外，把儲存在IC卡1524的公司識別信號存儲器1526中的公司識別信號輸入給第二密碼解碼器1520，其中信號存儲器1526安裝在光碟記錄和再現裝置1514上。公司識別信號不記錄在IC卡1524的公司識別信號存儲器1526中，例如在安裝光碟記錄和再現裝置1514的記錄程序時，公司識別信號可以記錄在連結到光碟記錄和再現裝置控制部分的CPU的存儲器(未示出)中。或者，可以利用光碟記錄和再現裝置1514的鍵盤(未示出)輸入公司識別信號。
第二密碼解碼器1520利用輸入的盤ID信號1515以及公司識別信號作為脫密密鑰對加密的內容解密。此時，在CATV解碼器1506的用戶與具有CATV公司裝置1502的具體CATV公司正式籤約、並且內容1502被規範地記錄到光碟1101上的情況下用於被加密並記錄在光碟1101上的加密內容的第一脫密密鑰正是在該時刻將被精確再現的光碟1101的盤ID信號(BCAS)，並且第二密碼密鑰是公司識別信號(CK)，該信號儲存在由籤約的CATV公司提供的IC卡1524的公司識別信號存儲器1526中。因此，解碼內容的輸出信號1525被從第二密碼結案其520中輸出。在這種情況下，第二密碼解碼器1520的解碼過程被表達成下列方程。當內容例如是一個圖象信號時，MPEG信號被第二密碼記錄器1502擴展，並且圖象信號的輸出信號1525被輸出。
C[BCAS，CK]#(BCAS*CK)＝C (9)因為上述光碟1101的內容利用盤ID信號1515和公司識別信號加密，所以如果提供上述內容的CATV公司籤約，則能夠通過包括BCA再現電路1521和第二密碼解碼器1520的任意光碟記錄和再現裝置執行再現。相反，如果上述CATV公司不籤約，則不能獲得公司識別信號，並且不能再現內容，這使得不可能區分籤約的用戶和非籤約用戶。
另外，因為在本優選實施例中每個用戶從光碟記錄和再現裝置1514向位於它們自己家中的CATV解碼器1506發送盤ID信號以對圖象數等加密，所以不需要CATV裝置1501改變分別輸送給每個用戶的加密內容，因此，可以簡化廣播系統，低成本地向大量聽眾提供相同的內容。另外，根據本優選實施例，允許對具有CATV解碼器1506的每個用戶一次記錄RAM型光碟。
雖然在本優選實施例中，描述了從電纜電視系統的頭端廣播內容的情形，但本發明並不限於此，本發明可以應用到使用射頻波的廣播。
第五優選實施例下面將參考附圖對根據本發明第五優選實施例記錄和再現加密內容的方法。圖21是本發明第五實施例的光碟1601的數據記錄區平面圖，圖22是根據第五優選實施例的光碟記錄和再現系統的結構框圖。在第五優選實施例中，省去對與第三和第四優選實施例共用元件的描述。
參見圖21，1601表示一種記錄型光碟，它是一種可重寫型或非可重寫型光碟，1602表示一個控制用戶數據區，盤信息以凹凸點的形式記錄在其中，1603表示一個用戶數據區，用戶通過把雷射器發出的光束照射到光碟上而在其中記錄數據，1604表示一個BCA，在其中記錄盤ID。
在BCA 1604中，通過利用如YAG等這樣的脈衝雷射器局部修整控制用戶數據區內周邊部分中凹凸點上的記錄膜而形成在徑向具有伸長形狀的多個修整區1606。修整由盤製造商執行。另外，通過把盤ID附加到記錄在BCA 1604中的數據，可以很容易地執行光碟的管理。另外，通過在凹凸點上記錄BCA 1604數據，可以防止記錄BCA 1604中的用於識別光碟的信息被篡改。
此外，通過布置控制用戶數據區1602和BCA 1604使其彼此相鄰，當控制用戶數據區的數據被再現時可以連續地再現BCA 1604的數據，或者當再現BCA 1604的數據時可以連續地再現控制用戶數據區的數據，因此使加速獲得或取得BCA 1604的信息的過程成為可能，從而當光碟被啟動時，由例如CPU迅速識別光碟並記錄加密的內容。
雖然本發明優選實施例的BCA 1604是通過修整在控制用戶數據區1602內周邊部分中的凹凸點上的記錄膜而形成的，但構成可重寫或不可重寫的記錄型光碟的記錄膜與形成在只讀光碟上的記錄膜相比，很容易受熱影響。通過修整控制用戶數據區1602的內周邊部分，可以保護用戶數據區1603的記錄數據受修整時產生的熱的影響，與修整外周邊時不同。BCA 1604形成在控制用戶數據區1602內周邊一側的原因在於考慮到當雷射束光斑的直徑由於雷射器裝置聚焦伺服電路的不穩定性而發射漲落時的界限。修整之前記錄在BCA 1604中的數據可以記錄在控制用戶數據區1602中。記錄在BCA 1604中的數據可以記錄在控制用戶數據區1602中，使得在修整時控制用戶數據區1602的上述數據可以得到保護。
另外，當上述數據被連續且反覆地從BCA 1604記錄到控制用戶數據區1602時，可以通過找出控制用戶數據區1602中的上述數據預言BCA1604的位置。另外，通過以與用戶數據區1603相同的方式輻射光束而記錄密鑰信息記錄區1605中的數據。
以類似於本優選實施例的方式，通過布置控制用戶數據區1602和密鑰信息記錄區1605使其彼此相鄰，可以當再現控制用戶數據區1602的數據時連續再現密鑰信息記錄區1605中的數據，或當再現密鑰信息記錄區1605的數據時連續地再現控制用戶數據區1602的數據，因此，使加速獲得或取得BCA 1604的信息的過程成為可能，從而當光碟被啟動時由例如CPU迅速識別光碟並再現加密的內容。
參見圖22，根據第五優選實施例的光碟記錄和再現系統包括一個CATV公司裝置1701、一個密鑰發行中心裝置1707、一個CATV解碼器1706、一個光碟記錄和再現裝置1714和一個電視機1730。在這種情況下，CATV公司裝置1701包括一個用於儲存如電影軟體這種內容的的內容存儲器1702、一個用於存儲第一密碼密鑰的第一密碼密鑰存儲器1703和第一密碼編碼器1504。另外，密鑰發布中心裝置1707包括一個用於控制裝置1707的操作的控制部分1707a、一個時間限定信息存儲器1710。另外，光碟記錄和再現裝置1714包括一個記錄電路1717、一個密鑰信息記錄電路1719、一個數據再現部分1721、一個BCA再現電路1720、一個第二密碼解碼器1722和一個密鑰信息再現部分1723。
首先，CATV公司裝置1701的第一密碼編碼器1704利用第一密碼密鑰1703對儲存在內容存儲器1702中的內容數據如電影軟體加密，由此產生第一加密內容1705，並通過網絡為每個用戶把產生的第一加密內容1705發射給CATV解碼器1706的第一密碼解碼器1713。當儲存在內容存儲器1702中的數據由C表示，儲存在第一密碼密鑰存儲器1703中的第一密碼密鑰1703由FK表示，並且第一加密的內容1705由C[FK]表示時，則下列方程表示為C*FK＝C[FK](10)CATV解碼器1706通過網絡向密鑰發布中心裝置1707的控制部分1707a發射，儲存在CATV解碼器1706的系統ID存儲器1708中的系統ID，和例如利用CATV解碼器1506的鍵盤(未示出)輸入的用戶想觀看並收聽的內容的標題碼1709，它被提前附加到將被記錄到音頻型或RAM型光碟1101上的上述內容中。上述標題碼1709可以通過根據電視1730屏幕的選擇輸入，或可以利用鍵盤直接輸入，也可以從遙控器等輸入。因此，可以通過用戶以其自己的方式獲得標題碼，或者可以與第一加密內容1705一起從CATV解碼器1706發送，或者可以提前在不同於第一加密內容1505的時間以節目指南的形式發送。
根據CATV解碼器1706的系統ID和上述內容的標題碼1709，密鑰發行中心裝置1707的控制部分1707a產生關於對應的儲存在時間限定信息存儲器1710中的時間限定信息的對應密鑰(K)1712，並把產生的密鑰(K)1712通過網絡向CATV解碼器1706的第一密碼解碼器1513發射。時間限定信息使得能夠在不同時間多次廣播相同內容的情況下進行區分。當第一脫密密鑰由FK表示、CATV解碼器1706的系統ID由DID表示、時間限定信息由TIME表示，並且內容的標題碼1709由T表示時，密鑰(K)滿足下列方程表示的關係FK＝K*T*DID*TIME(11)如果第一脫密密鑰(FK)、上述從密鑰發行中心裝置1701發射的密鑰(K)、上述內容的標題碼、系統ID和時間限定信息滿足上述關係，並且時間限定信息滿足時鐘電路1725的當前時間信息的條件，則第一密碼解碼器1713可以對第一加密內容1705解密。在這種情況下，當第一加密內容1705是一個圖象信號時，解碼的圖象信號從第一脫密解碼器1713輸出給電視機1730，使得用戶可以觀看和收聽電視機1730上的內容。在這種情況下，第一密碼解碼器1713的解碼過程表示如下C[FK]#(K*T*DID*TIME)＝C[FK]#FK＝C(12)下面將描述在光碟601上記錄上述內容的方法。當內容記錄在光碟1601上時，已經被CATV解碼器1706解碼的第一加密內容1705從CATV公司裝置1701的第一密碼編碼器1740發送給光碟記錄和再現裝置1714的記錄電路。記錄電路1717利用調製系統如公知的8/16調製系統數字調製接收到的第一加密內容1705的數據，並且調製的數位訊號被光學讀取裝置(未示出)記錄在光碟1601上。因此，需要對第一加密內容1705解密，以便再現上述加密並記錄在光碟1601上的內容。
光碟記錄和再現裝置1714通過網絡向密鑰發布中心裝置1707的控制部分1707發射由BCA再現電路1720再現的光碟1601的盤ID信號和利用例如鍵盤(未示出)輸入的觀眾想重現的上述內容的標題碼1716。至於發送盤ID的計時，可以在訪問密鑰發行中心裝置1707時發送盤ID，或者可以在收聽和觀看內容時與標題碼一起發送盤ID。
雖然作為發射盤ID的方法描述了通過圖22所示光碟1601再現BCA1604而直接向密鑰發行中心裝置1707從BCA再現電路1720發送輸出信號的方法，但本發明並不局限於此，也可以採用下列方法。例如，當啟動光碟時，在訪問密鑰發行中心裝置1707之前再現BCA 1604的數據，並且把BCA 1604的數據儲存在光碟記錄和再現裝置1714的一個存儲器(未示出)或CATV解碼器1706中，然後以上述計時發送到密鑰發行中心裝置1707的控制部分1707a。另外，當可以視覺識別一些形式如標籤時，可以用鍵盤輸入盤ID。當標籤是條形碼時，條形碼閱讀器可以用於讀取盤ID。
密鑰發行中心裝置1707的控制部分1707a產生一個對應於光碟1601的盤ID信號的密鑰(DK)和內容的標題碼1716，並把產產生的密鑰(DK)1718發送給光碟記錄和再現裝置1714的密鑰信息記錄電路1719。在這種情況下，第一脫密密鑰由FK表示、光碟1601的盤ID信號1715由BCAS表示、內容的標題碼1716由T表示，則密鑰(DK)滿足下列關係式FK＝DK*BCA*T (13)利用調製系統如公知的8/16調製系統等數字調製輸入到光碟記錄和再現裝置1714的密鑰信息記錄電路1719的密鑰(DK)，並再通過光學讀取裝置(未示出)把調製的數字數據記錄到光碟1601上的密鑰信息記錄區1605。在密鑰信息記錄區1605中可以多次記錄密鑰(KD)。通過多次記錄相同的密鑰，可以當密鑰信息記錄區1605的記錄膜退化或光碟1601被劃痕時保護密鑰(KD)，使得只有當任一密鑰(DK)的數據可以被再現時才能對內容解密。
雖然在本優選實施例中密鑰信息記錄區1605設置在用戶數據區1603的內周邊一側，但也可以設置在用戶數據區1603的外周邊一側，或設置在內周邊和外周邊兩側。通過在外周邊一側設置密鑰信息記錄區1605，可以記錄更多的密鑰(DK)。另外，通過分散地設置多個密鑰信息記錄區，甚至在一個密鑰信息記錄區不能再現的情況下，密鑰(DK)可以受到其它的密鑰信息記錄區的保護。
另一方面，從光學讀取裝置發出的雷射束輻射到光碟1601的記錄上述內容的區上，使得反射光入射到光學讀取裝置中。光學讀取裝置把入射的反射光光電轉換成再現的電信號，並且把已經被光電轉換的再現信號輸出到數據再現部分1721。響應於此，數據再現部分1721把輸入的再現信號A/D轉換成加密的數字數據，輸出給第二密碼解碼器1722。另外，從光學讀取裝置輸出的雷射束輻射到光碟1601的BCA 604上，並且反射的光入射到光學讀取裝置。光學讀取裝置把入射的反射光光電轉換成再現的電信號，並且把已經被光電轉換的再現信號輸出到BCA再現部分1720。響應於此，BCA再現部分1720根據輸入的再現信號再現盤ID信號1715，並輸出到加密解碼器1722。另外，從光學讀取裝置輸出的雷射束輻射到光碟1601的密鑰信息記錄區1605，使得反射光入射到光學讀取裝置。光學讀取裝置把入射的反射光光電轉換成再現的電信號，並把再現的信號輸出給密鑰信息再現部分1723。響應於此，密鑰信息再現部分1723根據輸入的再現信號產生密鑰(DK)數據，並輸出到第二密碼解碼器1722。
當訪問密鑰發行中心裝置1707之後立即再現內容時，密鑰信息記錄電路1719可以在向密鑰信息記錄區1605中記錄相同密鑰之前把密鑰(DK)直接輸入到第二密碼解碼器1722。通過這樣做，可以縮短到再現開始之前的時間。解密解碼器1722利用包括輸入的盤ID信號1715、密鑰(DK)和上述內容的標題碼1716的脫密密鑰對加密的內容解密。第二密碼解碼器1722的解密過程由下列方程表示。當內容是一個圖象信號時，擴展MPEG信號，使得圖象信號的輸出信號1724被從第二密碼解碼器1722輸出。
C[FK]#(DK*BCA*T*)＝C[FK]#FK＝C (14)在本優選實施例中，當從密鑰發行中心裝置1707的控制部分1707a接收到密鑰信號、用戶付費時，收聽並觀看內容時單獨付費，並且第一時間再現記錄在光碟1601上的內容，避免只在向光碟160上記錄內容數據時付費。因此，與一次付清收聽或觀看並在光碟1601上記錄的費用的情況相比可以對下列情況降低所付費用(a)希望收聽並觀看內容，但不需要把內容記錄在光碟1601上的用戶，或(b)希望在光碟1601上記錄內容數據但不需要在光斑時收聽和觀看內容的用戶。
另外，因為不只對在光碟1601上記錄付費，所以用戶可以判斷用戶是否接收到用於再現光碟1601的密鑰，以在收聽並觀看之後再收聽並觀看。雖然在上述優選實施例中使用通過網絡從密鑰發行中心裝置1707的控制部分1701a接收密鑰(DK)的方法，但本發明並不局限於此，內容的標題和盤ID數可以口頭地輸送到電話上，並且在口頭接收之後利用鍵盤輸入。
接下來將描述在結束對密鑰發行中心裝置1707之後再現在密鑰信息記錄區1605中記錄密鑰(DK)的光碟1601。首先，從光學讀取裝置輸出的雷射束輻射到光碟1601上記錄上述內容的區，並且再經執行光電轉換的光學讀取裝置把反射光入射到數據再現部分1721。響應於此，數據再現部分1721把加密內容的數據輸出給第二密碼解碼器1722。另一方面，從光學讀取裝置輸出的雷射束被輻射到光碟1601的BCA 1604，使得反射光經執行光電轉換的光學讀取裝置入射到BCA再現電路。響應於此，BCA再現電路1720根據輸入的再現信號產生盤ID信號1715，並輸出到第二密碼解碼器1722。
另外，從光學讀取裝置輸出的雷射束輻射到光碟1601的密鑰信息記錄區1605，使得反射光經執行光電轉換的光學讀取裝置入射到密鑰信息再現部分1723。響應於此，密鑰信息再現部分1723根據輸入的再現信號產生密鑰(DK)的數據，並輸出到第二密碼解碼器1722。第二密碼解碼器1722利用包括輸入的盤ID信號1755、密鑰(DK)和上述內容標題碼1716的脫密密鑰對從再現部分1721輸出的加密內容解密。第二密碼解碼器1722的解密過程表達成下列方程。當內容是一個圖象信號時，擴展MPEG信號，並且把擴展的PMEG信號從第二密碼解碼器1722輸出。
C[FK]#(DK*BCA*T*)＝C[FK]#FK＝C(15)通過在密鑰信息記錄區1605中一次記錄密鑰(DK)的數據，可以總是無需對密鑰發行中心裝置1707的任何訪問地再現上述加密的內容。另外，因為為解密過程所需的所有脫密都被記錄在光碟1601上，所以可以通過任一包括BCA再現電路1720、密鑰信息再現部分1723和第二密碼解碼器1722的光碟記錄和再現裝置再現上述光碟1601。
另外，在把上述加密的內容複製到具有不同盤ID的光碟1601上之後又試圖再現的情況下，從BCA再現電路1720輸出不同於上述光碟1601的盤ID信號，因此，加密的內容可以被解密，並且這樣防止複製的內容被再現。但是即使在這種情況下，通過把內容的標題和盤ID經網絡或口頭輸送給密鑰發行中心，可以在付費之後結束到脫密密鑰。通過這種方式，即使加密內容被複製到另一張光碟1601上，也不能不規則地再現任何內容，並且當再現被複製加密內容的光碟時總要付費，這導致對內容的版權保護。
圖23是根據第五優選實施例的ID附加表結構的表，以重新分布的形式表示輸入到第一密碼解碼器1713的密鑰(K)和輸入到密鑰信息記錄電路1719的密鑰(DK)，是對於不同的系統ID和不同的盤ID的。
參見圖23，T1，T2和T3表示對於不同內容的標題碼，FK1，FK2和FK3表示對於分別具有T1，T2和T3標題碼的加密內容解碼的脫密密鑰。DID1、DID2和DID3表示對於不同CATV解碼器1706的系統ID，BCAS1、BCAS2和BCAS3表示對於不同光碟1601的盤ID。在這種情況下，確定輸入到CATV解碼器1706中的密鑰(Kmn)以滿足下列方程FKn＝Kmn*Tn*DID*TIMEn(16)另外，確定輸入到光碟記錄和再現裝置1714的密鑰(DKmn)以滿足下列方程FKn＝DKmn*BCAm*Tn(17)如圖23所示，不僅在不同內容的情況下，而且在相同內容的情況下，從密鑰發行中心裝置1707獲得的對於每個不同CATV解碼器1706、對於每個不同的光碟和對於每個不同光斑時間的密鑰信息被設置得彼此不同，並由此導致對版權的詳盡保護。以同樣的方式，因為甚至對於同樣的內容系統ID、盤ID和時間信息彼此不同時密鑰信息也不同，所以不需要對CATV公司裝置1701改變對每個用戶的加密內容，因此，為一項內容製備一個加密內容。於是，可以簡化廣播系統，並且能夠低成本地對大量觀眾提供內容。
雖然在本優選實施例中描述了從有線電視的頭前部所廣播內容的情形，但本發明可以用於射頻波的廣播。
第三至第五優選實施例的有益效果根據本優選實施例的光碟包括(a)用於記錄第一盤信息的第一信息區，(b)用於記錄識別用的第二盤信息的第二信息區，和(c)可以通過把光束輻射到用戶數據區而記錄信息的用戶數據區。因此，通過對根據現有技術的光碟附加用於識別光碟的上述信息，可以很容易地執行光碟的管理。在這種情況下，上述第二信息區最好記錄在上述第一信息區中，並且可以通過用於再現上述第一信息區的光學讀取裝置再現。在上述第二信息區中，第二信息的數據通過部分刪除和去除第一信息區內的記錄膜記錄，使得形成在徑向具有伸長形狀的多個修整區，並且可以防止上述第二盤信息被很容易地篡改。
根據本優選實施例的記錄加密內容的方法，當內容數據被記錄在光碟的用戶數據區上時，其中光碟包括(a)用於記錄第一盤信息的第一信息區，(b)用於記錄識別用的第二盤信息的第二信息區，和(c)可以通過把光束輻射到用戶數據區而記錄信息的用戶數據區，內容的數據被加密並且加密的數據被記錄，使得內容的數據可以通過使用指示上述第二盤信息的操作或計算解密和再現。因此，通過利用只存在於一個特定光碟中的光碟識別信息對內容解密，可以有這樣的有益效果，即可以防止不規範的複製，從而保護版權。
根據本優選實施例的光碟在用戶數據區內具有一個用於記錄對加密並記錄的內容解密的密鑰信息的密鑰信息記錄區。因此，在需要用於對加密並記錄的內容解密的密鑰信息的系統中，由這樣具體的有益效果，即不需要在密鑰信息記錄區中一次記錄密鑰信息之後，每次再現時都輸入密鑰信息。
另外，根據本優選實施例的記錄加密內容的方法，當內容被記錄到光碟的用戶數據區中時，其中光碟包括(a)用於記錄第一盤信息的第一信息區，(b)用於記錄識別用的第二盤信息的第二信息區，(c)可以通過把光束輻射到用戶數據區而記錄信息的用戶數據區，和(d)一個密鑰信息記錄區，用於在用戶數據區中記錄密鑰信息，該密鑰信息用於對加密並記錄的內容的數據解密，對內容數據加密並記錄加密的內容，使得內容的數據可以通過指示利用上述第二盤信息和上述密鑰信息的操作解密並再現。因此，即使加密的內容數據被複製到另一張光碟上，數據也不能不規則地再現，並且無論何時再現被複製加密內容的光碟都要付費，這導致版權的保護。
在這種情況下，第一盤信息最好以微凹凸點的形式形成，並且在凹凸點上記錄用於識別光碟的第二盤信息。因此，可以和容易地避免第二盤信息被篡改。而且，形成的第一盤信息和第二盤信息最好彼此相鄰。在這種情況下，當再現上述第一盤信息時，可以連續地再現第二盤信息，或者當再現第二盤信息時可以連續地再現第一盤信息，因此可以加速在獲得第二盤信息之後記錄加密的內容的過程，其中第二盤信息用於在啟動光碟時由例如CPU識別光碟。
根據本發明優選實施例記錄加密數據的方法，因為對於每個不同的系統ID、每個盤ID和甚至具有相同內容的每個時間信息，密鑰信息不同，所以不需要CATV公司裝置701為每個用戶改變加密的內容，並且CATV公司裝置701可以為一個內容只製備一個加密的內容。這導致廣播系統簡化，並且可以以低成本向大量聽眾提供內容。
第三和第五優選實施例的改型優選實施例雖然在如圖16和21所示的上述第三和第五優選實施例中修整區1105和1606分別形成在位於控制用戶數據區1102和1602之內的內周邊部分中，但本發明並不局限於此。如圖24和25所示，圖中分別根據第三和第五優選實施例的改型優選實施例表示光碟1101a的數據記錄區，修整區1105a和1606a可以通過修整記錄膜、從而使光碟的內周邊從控制用戶數據區1102和1602伸向光碟的內周邊一側。也就是說，BCA 1104a和1604a分別包含在控制用戶數據區1102和1602中，但形成並分配成從控制用戶數據區1102和1602的內周部分伸向控制用戶數據區1102和1602的內側。在這些改型的優選實施例中，以這種方式形成BCA 1104和1604的原因在於在雷射束的光斑直徑由於雷射器裝置的聚焦伺服電路的不穩定性而改變的情況下應該考慮一個界限。在本改型的優選實施例中，用戶數據區1103和1603存在於控制用戶數據區1102和1602的外部，因此修整區1105a和1606a分配並形成保護記錄在這些用戶數據區1103和1602中的數據免受損害。
第六優選實施例圖26是表示根據本發明的第六實施例，表示光碟上用戶數據區的結構、用於對用戶數據區的數據中解密加密的內容的光碟再現裝置結構的框圖。在優選實施例中光碟例如是一種記錄型光碟，如DVD-RAM。
如圖26所示，用戶數據區2150包括扇區頭部區2101、主數據區2102和誤差檢測碼2103。在扇區頭部區2101中，記錄用於表示扇區位置的扇區地址2104，和用於記錄關於記錄在主數據區2102中的數據記錄版權控制信息(包括編碼標誌、複製控制信息等)的版權。扇區頭部區2101包括一個脫密密鑰區2106，用於其被置入或加密到主數據區2102的數據中時對加密信息解密。另外，主數據區2102被分成一個記錄非加密內容2107的區和記錄加密內容的區，並非加密內容2107包括對於後續數據如MPEG中的合成圖案的控制信息和所以類型的控制信息。另外，加密內容2108包括主要為版權保護已經加密的內容如AV數據所需的內容數據。
再現下列主數據區2102的脫密密鑰被以預定的大小分成多個分支脫密密鑰(以下被稱作分支脫密密鑰)，然後登記到脫密密鑰區2106中。例如，在對於4位元組的一個脫密密鑰區脫密密鑰為8位元組的情況下，8位元組的脫密密鑰被分成兩個，每個為4位元組的脫密密鑰，使得在8位元組的脫密密鑰被分成每個4位元組的脫密密鑰之後兩個分支脫密密鑰被記錄在兩個邏輯連續區的脫密密鑰區2106和2109。當再現這種用戶數據區的數據時，從扇區(由於跳過缺陷而得不到的每個扇區)的邏輯連續的多個區的脫密密鑰區2106和2109中獲得多個分支脫密密鑰，並且所需數量的獲得的分支脫密密鑰被數據連接裝置2111連接，獲得再現所需的加密的脫密密鑰(8位元組)。根據版權控制信息2105的每個單元的內容對記錄在扇區的主數據區2102中的數據執行解密過程，而在該扇區處可以通過解密裝置2114獲得加密的脫密密鑰(8位元組)。
另外，為了進一步提高加密的強度，可以對脫密密鑰加密，或通過增加脫密密鑰轉換數據，其中該數據是對於密鑰的數據中的信息，從而具有加密的恆定結果，甚至對相同的密碼密鑰也可以提供不同的加密結果。更具體地說，如圖26所示，從數據連接裝置2111輸出的加密的脫密密鑰被輸入給密鑰解密裝置2112，並且利用預定的盤密鑰，密鑰解密裝置2112把輸入的加密的解密密鑰解密成填充數據(1位元組)，該數據是假程序數據和脫密密鑰(7位元組)，然後輸出給密鑰轉換器2113。在這種情況下，通過盤密鑰解密裝置(未示出)利用隱秘密鑰對記錄在光碟中的加密盤密鑰獲得盤密鑰，隱秘密鑰是一個預定的主密鑰。另外，密鑰轉換器2113通過預定的轉換操作如利用乘除或利用從上述密鑰脫密裝置2112輸出的脫密密鑰的預定加權係數的操作把從主數據區2102讀出的脫密密鑰轉換數據2110的數據，並再對解密裝置2114產生並輸出內容脫密密鑰(7位元組)。然後，解密裝置2114利用從上述密鑰轉換器2113輸出的內容解密密鑰(7位元組)產生並輸出解密內容的數據，其中解密的內容通過從主數據區2102讀出的內容數據解密。作為解密密鑰轉換數據2110，最好利用這樣的數據，如可以立即檢測篡改複製生成管理信息或小型微視控制標誌的數據的不規範使用。
圖27是表示在根據第六優選實施例的光碟中，把版權控制信息和脫密密鑰布置到用戶數據區，並把加密的內容布置到主數據區的框圖。在圖27所示的用戶數據區2150的實例中，脫密密鑰區布置成被分成具有4位元組分支脫密密鑰的第一脫密密鑰區2201和具有4位元組分支脫密密鑰的第二脫密密鑰區2202。之後，儘管記錄在兩個扇區中的加密內容有大小，但可利用多個扇區(圖27中的2個扇區)。在這種情況下，假程序數據記錄在未使用的區作為補充數據。在圖27所示的實例中，在一個扇區只存在加密內容2204的情況下記錄對一個扇區的補充數據2203。
圖28是表示在根據第六優選實施例的光碟中，把用於誤差校準的單元施加給多個扇區的情況下的布局框圖。例如，在光碟時DVD的情況下，通過利用16扇區的誤差校正碼的單元塊(以下稱作ECC塊)提高誤差校正能力。因此，當執行數據記錄和再現時，需要利用ECC塊單元執行記錄過程。在脫密密鑰被分成被記錄的任意數量的分支脫密密鑰的情況下，可能導致在多個誤差校正塊中記錄一個脫密密鑰的情況。當再現同樣內容時，需要再現所有的多個分支脫密密鑰，因此，還需要不僅再現扇區中用於記錄加密內容的數據的數據，而且還有再現記錄脫密密鑰之前ECC塊中的數據。圖28的實例特點在於當劃分脫密密鑰時劃分的數量設置為ECC塊的扇區數量的亮度或因子。這導致不能記錄多個劃分的脫密密鑰，從而位於多個ECC塊之上。另外，作為用在一個ECC塊中的脫密密鑰，只採用一種類型的脫密密鑰，並且在記錄的AV數據對於一個ECC塊不足時，可以通過分布補充數據和補充扇區而防止再現時從光碟中讀出不必要的扇區數據。
第七優選實施例圖29是表示根據本發明第七優選實施例的光碟中導入區2401和用戶數據區2402的結構、以及用於對儲存在導入區2401和用戶數據區2402的數據解密加密的內容的光碟再現裝置的結構框圖。
參見圖29，以與圖26的第六優選實施例相同的方式，導入區2401和用戶數據區2402的每一個由具有扇區頭部區2101、主數據區2102和誤差檢測碼2103的扇區構成。在扇區頭部區2101中，記錄用於表示扇區位置、用於記錄關於記錄在主數據區2102中的數據記錄版權控制信息(包括編碼標誌、複製控制信息等)的版權的版權控制信息2105的扇區地址2104。扇區頭部區還2101包括一個用於記錄表示脫密密鑰記錄位置(即主數據區2102內脫密密鑰表2404中儲存位置的記錄位置)的密鑰索引的密鑰索引區2403，其中脫密密鑰是針對在主數據區2102的數據被加密的情況下用於解密的脫密密鑰。用於對記錄在用戶數據區2402中的加密內容解密的脫密密鑰被以脫密密鑰表2404的形式記錄在導入區2401，該區是以表的形式可以重寫。記錄在導入區2401中的脫密密鑰通過記錄在密鑰索引區2403中的密鑰索引查閱。在與圖26所示的第六優選實施例相同的方式下，以上的脫密密鑰被密鑰脫密裝置2112使用預定的盤密鑰分成填充數據和脫密密鑰(或標題密鑰)，並且之後上述被解密的脫密密鑰(或標題密鑰)通過密鑰轉換器2113利用脫密密鑰轉換數據轉換成一個內容脫密密鑰，並且再把轉換的內容脫密密鑰輸出給解密裝置2114。解密裝置2114利用內容脫密密鑰對加密的內容數據解密，並再產生並輸出解密內容的數據。
在以上構成的第七優選實施例的光碟記錄和再現裝置中，通過在扇區頭區2101內的密鑰索引區2403中記錄查閱用的密鑰索引，可以獨立於密鑰索引區2403的大小分配脫密密鑰表2404的脫密密鑰的大小。另外，分配脫密密鑰表2404的大小之後，通過連續利用由密鑰索引區2403內的密鑰索引表示的脫密密鑰表2404中的多個脫密密鑰。
圖30A是表示在根據第七優選實施例的光碟中，導入區的主數據區中通過脫密密鑰的初始值表示未記錄狀態的情形中數據結構的框圖。參見圖30A，作為格式化光碟等時記錄的脫密密鑰的初始值，記錄處於未被記錄狀態的值，再帶一個已知的不用在密鑰的固定值(例如，全為零的值)，由此表示脫密密鑰的未被記錄的狀態。
圖30B是表示在根據第七優選實施例的光碟中，導入區的主數據區中通過脫密密鑰的狀態表表示記錄狀態的情形中數據結構的框圖。參見圖30B，在與圖30A所示脫密密鑰相同的方式下，在導入區2401中布置表形式的脫密密鑰狀態表2502，該表可以通過一個索引查閱，並且脫密密鑰的記錄狀態如下描述成記錄狀態數據2503(1)0×00未使用(2)0×01區域保存；(3)0×03密鑰記錄；和(4)其它保存在這種情況下，0x表示下列符號或數字的十六進位。
圖31是表示第七優選實施例的光碟中脫密密鑰的布局框圖。在圖31的例子中，設計盤的脫密密鑰區的分配以提高脫密密鑰的可靠性。通常，在用戶數據區2602中執行缺陷管理，並且，在發生寫入失敗的情況下，執行對被替換區的替換過程。但是在導入區2601中，不執行如上所述的缺陷管理。因此，由於寫入失敗、讀出失敗等情況的發生，為產生AV數據所需的脫密密鑰可以轉換成不可使用的狀態，並且可能有光碟本身可以被轉換成不可使用的狀態的情況。因此，希望在多個不同的ECC塊上記錄總的多個脫密密鑰。在多個脫密密鑰被彼此相鄰地記錄於區中的情況下，由於劃痕或塵埃，可能讀不出已經記錄的索引脫密密鑰。因此，如圖31所示，最好在一個分區的不同位置記錄，如光碟的內周邊一側和外周邊一側，如導入區2601和導出區2603。
在圖29的優選實施例中，脫密密鑰區分配在導入區2401和2601中。這是因為考慮到用戶數據區2602是一個通過常規的讀命令和寫命令可訪問的區，要從個人電腦等的驅動單元發生訪問時的安全性考慮。因此，可以通過在用戶數據區2602中的分配獲得相同的有益效果。
第八優選實施例圖32是表示由本發明第八優選實施例的文件管理系統管理光碟數據的數據結構框圖。在圖32的實例中，根據文件系統的結果管理用於儲存所需文件的扇區地址。
在有關的或國際標誌組織的ISO 13346規範的文件系統的結果中，文件的記錄位置通過利用被稱作文件入口的信息規律，以使用可重寫型光碟。例如如圖32所示，文件(1)2703的記錄位置數據儲存為文件管理信息區2751中的一個文件入口(1)，文件(2)2704的記錄位置數據被儲存為文件入口(2)2702。每個文件由管理多個扇區的擴展名2705和2706組成，多個扇區連續地位於光碟上。第七優選實施例中示出的加密內容記錄在由光碟上的一個文件入口表示的主數據區2102中，並且脫密密鑰記錄在導入區2601內的脫密密鑰表2707中，在記錄加密內容的用戶數據區2602的扇區頭部區2101中，在密鑰索引區2708中記錄一個表示記錄位置的指示器，用於查閱解密索引的脫密密鑰。雖然在本優選實施例中利用文件單元、擴展單元管理並記錄脫密密鑰，但本發明並不局限於此。可以利用至少文件單元或擴展單元之一管理並記錄脫密密鑰。
如上所述，在通過文件系統管理的光碟中，將參考圖33對版權保護所需的內容的記錄操作進行描述。圖33是表示由第八優選實施例的文件管理系統執行的內容記錄過程流程圖，該內容為版權保護所需。
當記錄加密內容時，首先在步驟S2801，讀出圖30B所示的脫密密鑰狀態表2502以檢查脫密密鑰表2707的空區。接下來，在步驟S2802，判斷在脫密密鑰狀態表2502中是否有空區，並且在否定的情況下，通過步驟S2807中的記錄操作結束內容的記錄過程，因為不能記錄加密內容的脫密密鑰。另一方面，在步驟S2802為肯定的情況下，記錄獲得的脫密密鑰(或標題密鑰)，並且在不能獲得脫密密鑰的情況下，保留脫密密鑰區。接下來，在步驟S2804中，設置記錄內容的版權控制信息(包括是否執行了加密的信息)和將被記錄在密鑰索引區2708中的密鑰索引，並且之後在步驟S2805中對內容加密，並再利用擴展名把加密的內容以一個文件的形式記錄到光碟上。在這種情況下，可以利用文件單元使用相同的版權控制信息和密鑰索引。也就是說，在步驟S2804和S2805中，被處理的單元至少是文件單元或擴展單元之一。最後，在步驟S2806中，根據關於記錄的內容的信息，在更新了用於管理上述記錄數據的文件管理信息之後，結束內容的記錄過程。
圖34是表示由第八優選實施例的文件管理系統執行的內容再現過程流程圖。圖34表示通過圖33所示的方法從光碟上再現以文件形式記錄的內容的過程。
當執行對文件的再現操作時，獲得對於由文件管理信息區2751內的文件入口所示的區的密鑰索引，以便找出或知道由再現的文件利用脫密密鑰表。更具體地說，步驟S2901中，在通過讀取和再現獲得從文件管理信息2751再現的文件的文件入口之後，在步驟S2902中讀出密鑰索引區的值，並且再從由獲得的文件入口所示區的扇區頭部區2102中再現。在使用不同的加密方式對擴展單元進行加密時，讀出每個擴展單元的扇區頭部中的密鑰索引區。然後，在步驟S2903中，讀出脫密密鑰，並再現，以從由獲得的脫密密鑰表示的脫密密鑰表2707的脫密密鑰區獲得脫密密鑰。另外，在步驟S2904中，從文件入口所示的區中讀出並再現文件內的內容數據，並再對再現的內數據解密。在這種情況下，當結束內容文件的再現和解密時，結束內容的再現過程。
圖35是表示由第八優選實施例的文件管理系統執行的內容刪除過程流程圖，並且圖35表示通過圖33所示的方法刪除文件形式的內容數據的操作。
當執行文件的刪除操作時，獲得關於文件入口表示的區的密鑰索引，從而找出或知道刪除文件所使用的脫密密鑰表2707的區。更具體地說，步驟S3001中，在從文件管理信息區2751內的文件管理信息中獲得刪除文件的文件入口之後，在步驟S3002中從由文件入口表示的區的扇區頭部獲得密鑰索引區的值。在這種情況下，當利用擴展單元進行不同方式的加密時，讀出每個擴展單元的扇區頭部中密鑰索引區的數據。再在步驟S3003中，由獲得的密匙索引表指示的密匙表2707的密鑰區打開或釋放脫密密鑰(這裡的釋放或打開脫密密鑰意味著從表中刪除脫密密鑰)，並且在步驟S3004中，從文件管理信息中刪除用於表示刪除文件的寫入位置的文件入口，然後結束內容的刪除過程。雖然在常規的文件系統中，刪除文件時只刪除文件入口，但不能刪除記錄在另一區中的脫密密鑰，因為加密內容的脫密密鑰和記錄扇區記錄在空區中。在上述優選實施例中，通過刪除用於表示扇區頭區中密鑰索引的脫密密鑰而執行對光碟上脫密密鑰的管理。
第九優選實施例圖36是表示根據本發明第九實施例的光碟系統的結構框圖，並且此光碟系統是一個信息處理系統，用於在光碟3100上記錄和再現需要版權保護的內容。光碟系統包括一個編碼裝置3101，一個光碟裝置3102，一個解碼裝置3103和一個個人電腦3104。
編碼裝置3101包括一個用於儲存內容數據的內容存儲器3131，一個用於以MPEG形式對上述的內容數據編碼的編碼電纜3132，一個用於儲存密碼密鑰的密碼密鑰存儲器3133，一個用於利用密碼密鑰對編碼的內容數據解密並在脫密密鑰存儲器3111中產生和儲存脫密密鑰的加密電纜3134，一個用於存儲脫密密鑰的脫密密鑰存儲器3111，一個用於對脫密密鑰總線加密的總線加密電纜3112和一個通過PCI總線3151連接到個人電腦3104解密3122的解密3124，其中解密3124產生加密內容和脫密密鑰的數據。另外，光碟裝置3102包括一個用於儲存多個脫密密鑰的脫密密鑰表存儲器3113，一個總線加密和解密電纜3114，一個用於在光碟3100上記錄數據並從光碟3100上讀出和再現數據的記錄和再現電纜3119，和一個經SCSI總線3152連接到個人電腦3104解密的解密3120，其中解密3120執行諸如數據或信號的傳遞和結束以及信號的轉換和規程轉換。SCSI總線3152可以優選ATAPI總線。在這種情況下，總線加密和總線解密分別意味著密碼過程和解密過程，用於對密碼密鑰或脫密密鑰加密，並且在PCI總線3151或SCSI總線3152上傳遞和結束相同的密鑰。
另外，個人電腦3104包括一個用於控制個人電腦3104的操作的控制部分3130，一個用於儲存多個總線加密脫密密鑰的總線加密脫密密鑰表存儲器3115，一個用於儲存多個對應於上述多個總線加密脫密密鑰的脫密密鑰狀態的數據的脫密密鑰狀態(表示多個脫密密鑰的記錄狀態或條件，更具體地表示非利用或未使用，區域保護、記錄或保留的密鑰)表存儲器3116，一個經SCSI總線3152連接到界面3120或光碟裝置3102的界面，界面3121執行發生和接收數據以及信號轉換和規程轉換，還包括一個經PCI總線3151連接到解碼裝置3103的界面3123以及編碼裝置3101的界面3124的界面3122，其中界面3122執行諸如數據或信號的發生和接收過程以及信號轉換和規程轉換。另外，解碼裝置3103包括一個個人電腦3104的界面3123，其中界面3123執行諸如數據或信號的發生和接收過程以及信號轉換和規程轉換，還包括一個用於對由界面3123接收的加密脫密密鑰總線解密或總線解碼的解密電路3117，一個用於在其中儲存脫密密鑰的脫密密鑰存儲器3118，和一個用於對利用脫密密鑰存儲器3118的脫密密鑰的界面3123接收的加密內容的數據解密或編碼以及通過執行MPEG格式的解碼過程產生圖象信號或語音信號的解密電路3141，其中產生的圖象信號和語音信號輸出給顯示裝置3105。
在此光碟系統的編碼裝置3101中，編碼電路3132對以MPEG格式的形式儲存或輸入到內容存儲器3131的內容數據如AV數據編碼，並且加密電路3134利用加密密鑰存儲器3133內的密碼密鑰對上述編碼內容的數據加密，避免不規範地使用個人電腦3104上的內容，並再經過界面3124和個人電腦3104把編碼的內容數據發送給光碟裝置3102。在這種情況下，加密的內容數據經PCI總線3151、個人電腦3104的界面3122和界面3121以及光碟裝置3102的界面3120從編碼裝置3101的界面3124傳遞給記錄和再現電路3119。然後，加密內容的數據通過光碟裝置3102的記錄和再現電路3119被記錄到光碟3100上。另外，光碟裝置3102的記錄和再現電路3119再現被記錄在光碟3100上的加密內容的數據，並再經個人電腦的界面3120、界面3121和界面3122以及解碼器裝置3103的界面3123把再現的加密內容的數據傳遞給解密電路3141。解碼裝置3103的解密電路3141對加密內容數據的加密解密，並且執行MPEG格式的解碼過程，然後分別把解碼內容的圖象信號和語音信號輸出給顯示裝置3105和揚聲器裝置(未示出)。
編碼裝置3101的加密電路3134利用密碼密鑰存儲器3133內的密碼密鑰對編碼的內容數據與MPEG格式加密，並且同時在脫密密鑰存儲器3111中產生並儲存再現時所需的脫密密鑰。雖然必要在光碟3100上記錄加密內容的數據和脫密密鑰，但是在脫密密鑰在個人電腦3104上按照普通的文本文件對待的情況下，有這樣的可能性，即加密內容的數據解碼通過從光碟3100上讀出脫密密鑰而變得容易。為了避免這種在編碼裝置3101和光碟裝置3102之間進行互相授權並且利用相互共享的總線密鑰執行總線加密。
更具體地說，也就是儲存在脫密密鑰存儲器3111中的脫密密鑰通過編碼裝置3101的總線加密電路3112加密，並且之後，把加密的脫密密鑰經界面3124、PCI總線3151和界面3122儲存到個人電腦3104的總線加密脫密密鑰表存儲器3115中。另一方面，在光碟裝置3102的總線加密和解密電路3114中，執行加密的脫密密鑰的解碼，該脫密密鑰通過記錄和再現電路3119從光碟3100再現，並且之後把已經解密或解碼的脫密密鑰儲存到脫密密鑰表存儲器3113。另外，總線加密和解密電路3114經界面3121、SCSI總線3152和界面3120從總線加密解密密鑰表存儲器3115中接收並總線解密例如更新的並總線加密的脫密密鑰，並在脫密密鑰表存儲器3113中儲存總線解密的脫密密鑰。之後，通過記錄和再現電路3119在光碟3100上記錄總線加密的脫密密鑰。
在通過記錄和再現電路3119從光碟3100再現脫密密鑰狀態表之後，脫密密鑰狀態表通過解密3120、SCSI總線3152和界面3121傳遞並儲存在脫密密鑰狀態表存儲器3116中。另外，被個人電腦3104更新的脫密密鑰狀態表被從脫密密鑰狀態表存儲器3116中讀出並再經界面3121、SCSI總線3152和界面3120傳遞到記錄和再現電路3119。之後，記錄和再現電路3119把接收的脫密密鑰狀態表記錄到光碟3100上。因此，在個人電腦3104上只利用加密脫密密鑰表3115和脫密密鑰狀態表存儲器3116處理加密的脫密密鑰，並將導致建立更高的安全性。
在光碟裝置3102和解碼裝置3103之間以同樣的方式執行脫密密鑰的總線加密導致建立更高的安全性。這就是說，解碼裝置3103的總線解密電路3117對從個人電腦3104經解密3123接收到的加密的脫密密鑰進行總線解密或總線解碼，並且把總線解密的脫密密鑰儲存到脫密密鑰存儲器3118中。解密電路3141利用儲存在脫密密鑰存儲器3118中的脫密密鑰對加密的內容解密。
如上述第七優選實施例所示，在用於對光碟3100上加密的內容數據解密的脫密密鑰被以表的形式記錄的情況下，被光碟裝置3102再現的脫密密鑰表被總線加密和解密電路總線加密，並且之後，總線加密的脫密密鑰表的數據被經界面3120傳遞到個人電腦3104的總線加密的脫密密鑰表存儲器3115，並且儲存在其中。當記錄內容的數據時，個人電腦3104通過從以普通文本文件的形式記錄於光碟3100中的脫密密鑰狀態表中尋找脫密密鑰狀態表的空區而搜索，並且再把從編碼裝置3101傳遞的總線加密的脫密密鑰分配給搜索到的空區。在這種情況下，當這種利用脫密密鑰作為總線加密而結束加密時(例如利用一個單位長度的脫密密鑰的塊加密)，需要在分配給脫密密鑰塊時界面並重寫加密脫密密鑰。
因為脫密密鑰表和脫密密鑰狀態表在光碟裝置3100之間傳遞並儲存，所以光碟裝置3102和個人電腦3104分別是一個塊數據，可以稱作一個塊數據。
在再現內容的情況下，只恢復解密希望從光碟裝置3102中再現的內容所需的脫密密鑰並從總線加密的脫密密鑰表存儲器3115中取出，並再把取出的脫密密鑰經個人電腦3104和解碼裝置3103的總線解密電路3117傳遞並儲存到脫密密鑰存儲器3118。然後，解密電路3141通過光碟裝置3102的記錄和再現電路3119經個人電腦3104和界面3123接收從光碟3100再現的加密AV數據，並且之後利用脫密密鑰存儲器3118內的脫密密鑰對接收到的加密AV數據界面，並且把解密的數據輸出為一個圖象信號和一個語音信號。在這種情況下，按照與上述情況相同的方式，當記錄內容時，不需要在從脫密密鑰塊取出脫密密鑰時對脫密密鑰解密並重寫加密。另外，當擴大脫密密鑰的大小時，在個人電腦3104上可以很容易和安全地執行脫密密鑰區的擴展而不改變光碟裝置3102的任何結構，如分配多個脫密密鑰。
第十優選實施例圖37是表示根據本發明第十實施例的光碟中用戶數據區的結構、在用戶數據區中加密並記錄內容的光碟記錄裝置的結構和從儲存在用戶數據區的數據中對加密的內容解密的光碟再現裝置的框圖。所述第十優選實施例的特點在於把光碟記錄裝置的結構增加到第六優選實施例上，下面將詳細描述該結構。
在光碟記錄裝置中，為了提高加密的強度從而沒有恆定的加密結果，在通過對輸入的密碼密鑰執行預定的密鑰轉換如乘除操作，或是利用脫密密鑰轉換數據而由密鑰轉換器2119執行的預定的加權係數操作(計算)之後，通過利用內容脫密密鑰對內容數據加密。
也就是說，當記錄內容時，把內容數據和用於對內容數據加密的密碼密鑰輸入到光碟記錄裝置。在這種情況下，把內容數據輸入到密鑰轉換器2119中和加密裝置2120中，並且把密碼密鑰輸入到密鑰加密裝置2118和密鑰轉換器2119。密鑰轉換器2119利用第一和第二脫密密鑰轉換數據2115和2116對上述輸入的密碼密鑰執行預定密鑰轉換的操作或計算，它們分別是內容中的一部分信息，並且對加密裝置2120產生並輸出內容脫密密鑰。然後，加密裝置2120對上述輸入的內容利用上述內容脫密密鑰加密，並且再在光碟上用戶數據區2150內的AV數據記錄扇區2152中記錄加密的內容。
在這種情況下，當使用用在光碟再現裝置中的脫密密鑰轉換數據時，第二脫密密鑰轉換數據2116-AV數據中的信息並且在扇區單元中一般不同，複製包括在被記錄控制信息的扇區中的生成管理信息和第一脫密密鑰轉換數據2115，它是包括一個模擬微視控制標誌的複製控制信息。通過利用前者第二脫密密鑰轉換數據，可以恢復內容脫密密鑰，用於根據第二脫密密鑰轉換數據的內容通過密鑰轉換器2113對每個扇區的內容數據加密。另外，因為後者第一脫密密鑰轉換數據是一種篡改時容易檢測到不規範利用的數據，所以可以得到這些效果，即，易於防止內容數據被在第一脫密密鑰轉換數據篡改時解密。更具體地說，雖然利用再現控制記錄扇區中的數據執行的預定轉換操作，但密碼密鑰被轉換成脫密密鑰，用於把用於AV數據的再現控制的再現控制信息記錄為第一脫密密鑰轉換數據，並且轉換的脫密密鑰用於加密裝置2120中的內容脫密密鑰。另外，通過利用兩個脫密密鑰轉換數據在密碼密鑰上執行預定的轉換操作或計算，其中兩個脫密密鑰轉換數據包括第一脫密密鑰轉換數據--它是再現控制記錄扇區中的數據，和第二脫密密鑰轉換數據--它是扇區中的非加密內容，用於在其中記錄加密的內容，計算另一個內容脫密密鑰，該密鑰可以用在加密裝置2120中的內容脫密密鑰。
另一方面，密鑰加密裝置2118利用以與光碟再現裝置相同的方式輸入的盤密鑰對上述輸入的密碼密鑰加密並產生加密的脫密密鑰。與這種加密的脫密密鑰的大小相比，扇區頭部區中的每個脫密密鑰區2106和2109較小。因此，數據分隔器2121把加密的脫密密鑰分成多個分支的脫密密鑰，並且再把各個分支的脫密密鑰記錄到不同的脫密密鑰區2106和2109。在圖37的實例中，加密的脫密密鑰被分成兩個加密的分支脫密密鑰，然後被記錄到兩個連續扇區的脫密密鑰區2106和2109中。在這種情況下，因為密碼密鑰的脫密密鑰通過密鑰加密裝置2118加密，所以可以提高對密碼密鑰加密的安全性度。
再現內容時，密鑰轉換器2113利用上述第一脫密密鑰轉換數據2115和第二脫密密鑰轉換數據2116對脫密密鑰執行預定的密鑰轉換的操作或計算，產生內容脫密密鑰，然後輸出給解密裝置2114。另外，解密裝置2114利用此內容解密密鑰對加密的內容數據解密以獲得解密的內容。在這種情況下，密鑰轉換器2113可以對來自密鑰解密裝置2112的脫密密鑰只利用第一脫密密鑰數據2115執行預定密鑰轉換的操作或計算。
第十一優選實施例圖38是表示根據本發明的第十一優選實施例中用戶數據區的結構、在用戶數據區中加密並記錄內容的光碟記錄裝置的結構和從用戶數據區的數據中解密加密的內容的光碟再現裝置的結構框圖。此第十一優選實施例的特點在於把光碟記錄裝置的結構增加到第七優選實施例上，下面將詳細描述該結構。
參見圖38，光碟記錄裝置包括一個密鑰加密裝置2118，利用預定的盤密鑰按照與圖37所示的第十優選實施例相同的方式對密碼密鑰加密；密鑰轉換器2119，通過利用內容中的第一和第二脫密密鑰轉換數據2115和2116對密碼密鑰執行的預定密鑰轉換操作而對內容脫密密鑰執行操作或計算；和加密裝置2120，利用上述的內容脫密密鑰對內容執行加密。在這種情況下，從密鑰加密裝置2118輸出的脫密密鑰記錄到導入區2401內的主數據區2102中。另一方面，光碟再現裝置按照與圖29所示的第七優選實施例的方式包括一個密鑰解密裝置2112，一個密鑰轉換器2113，和一個解密裝置2114。在這種情況下，記錄在導入區2401內主數據區2102中的脫密密鑰被讀出並輸入到密鑰解密裝置2112中，然後利用預定的密鑰對脫密密鑰解密並輸出解密的脫密密鑰給密鑰轉換器2113。另外，密鑰轉換器2113對來自密鑰解密裝置2112的脫密密鑰利用第一和第二脫密密鑰轉換數據2115和2116執行預定密鑰轉換的操作或計算，計算內容脫密密鑰，並輸出給解密裝置2114。
第六至第九優選實施例的有益效果如上所述，根據本優選實施例的記錄型光碟把脫密密鑰分隔並記錄到具有分布在扇區頭部區中的預定大小的脫密密鑰區的脫密密鑰，或在由分布於扇區頭部區中的密鑰索引表示的脫密密鑰區中記錄有可變長度的脫密密鑰，並再提供記錄型光碟，其中該光碟利用任意或自由長度的脫密密鑰，無論扇區頭部區中規定大小的脫密密鑰區怎樣。因此，根據對記錄內容的版權保護水平，可以採用任意長度密鑰的加密。於改型的優選實施例在上述優選實施例中，上述盤識別信息最好由非可重寫的預凹點構成，並且上述盤識別信息最好有一個區域標識符，用於代表光碟被使用的區域。另外，上述盤識別信息最好具有一個數據目錄標識符，代表光碟上可被記錄和再現的內容的類型、級別或種類。另外，上述盤識別信息最好利用隱秘密鑰加密，並且在製造時被記錄到盤識別信息區。再者，上述盤識別信息最好包括用於代表可以記錄到數據記錄和再現區中的數據的類型、級別和種類，或可以從數據記錄和再現區中再現的數據的類型、級別和種類。
在上述優選實施例中，上述光碟最好有一個在其中記錄內容數據的扇區區和一個用於管理與解碼密鑰對應關係的解碼區管理表。密鑰管理信息區最好包括一個解碼密鑰區，用於記錄利用盤識別信息作為一個密鑰加密的解碼密鑰；一個密鑰信息區，具有一個解碼密鑰狀態區，用於代表解碼密鑰的記錄狀態；一個內容信息區，用於在其中記錄再現盤上記錄的內容時使用的密鑰信息；和一個密鑰所有區，用於在其中記錄一個指示器，該指示器用於查閱再現內容所需的解碼密鑰。另外，在記錄內容數據的扇區中，最好記錄有上述內容的數據，和一個用於表示記錄解碼密鑰的區的指示器。
在上述優選實施例中，光碟記錄和再現裝置的盤識別信息的再現電路最好包括一個用於對已經利用隱秘密鑰加密的盤識別信息解碼的電路。另外，在光碟記錄和再現裝置中，利用盤識別信息加密的數據最好是諸如圖象數據和音樂數據這樣內容的數據。另外，盤識別信息最好代表可記錄在數據記錄和再現區中的數據的類型、級別或種類，並且盤識別信息的再現電路通過上述數據的類型，級別和種類判斷該數據是否是可記錄的數據。另外，利用盤識別信息作為密鑰解密的數據最好是諸如圖象數據或音樂數據這樣的內容數據。另外，盤識別信息最好代表可以從記錄及再現裝置再現的數據的類型、級別和種類，並且再現電路根據上述數據的類型、級別和種類判斷該數據是否是可再現的內容。
在上述優選實施例中，內容的記錄電路最好在相同的扇區中記錄這樣的內容數據，如加密的圖象數據和音樂數據以及解碼密鑰，用於對上述內容的數據的加密解碼或解密。另外，內容的再現電路最好從相同的扇區中再現這樣的內容數據，如加密的圖象數據和音樂數據以及解碼密鑰，用於對上述內容的數據的加密解碼或解密。
在上述優選實施例中，用於分配密鑰區的電路或方法最好在代表解碼密鑰的記錄狀態的解碼密鑰狀態區分布一個對於保留區的標誌，記錄關於再現內容數據時使用的密鑰的信息，並記錄一個代表分配給該內容數據的解碼密鑰的記錄區的密鑰索引。另外，分布解碼密鑰的電路或方法最好從內容信息區中再現一個用在內容中的解碼密鑰區的索引，把解碼密鑰布置到由對應於記錄的解碼密鑰的密鑰索引表示的解碼密鑰區中，並在由對應於記錄的解碼密鑰的密鑰索引表示的解碼密鑰狀態區中布置一個記錄信息的標誌。
在上述優選實施例中，光碟再現裝置最好再現盤識別信息，搜索內容是否可以再現，再現密鑰管理信息，再現已經被記錄圖象數據或音樂數據這樣的內容數據的扇區，並從再現的扇區獲得解碼密鑰。另外，再現內容的數據最好通過解碼密鑰解碼，並且輸出解碼的數據。
在上述優選實施例中，記錄內容數據的方法最好記錄加密的內容，使得當在具有用於記錄第一盤信息的第一信息區、用於記錄識別各個盤的第二盤信息的第二信息區和用於通過在用戶數據區上輻射光束而記錄信息的用戶數據區的光碟的用戶數據區中記錄內容時，內容通過至少利用上述第二盤信息的操作或計算解碼和再現。
在上述優選實施例中，記錄內容數據的方法最好加密並記錄信息，使得當在具有用於記錄第一盤信息的第一信息區、用於記錄識別各個盤的第二盤信息的第二信息區和用於通過在用戶數據區上輻射光束而記錄信息的用戶數據區和用於在用戶數據區內記錄對加密並記錄的內容解碼或解密的記錄密鑰信息的密鑰信息記錄區的光碟的用戶數據區中記錄內容時，內容通過至少利用上述第二盤信息和密鑰信息的操作或計算解碼和再現。
在上述優選實施例中，把假程序數據記錄在具有脫密密鑰區的光碟的一個扇區中，其中脫密密鑰區用於在多個連續的扇區中即多個分支的脫密密鑰，最好把假程序數據記錄在主數據區中，其中包括AV數據的數據大小小於(主數據區)×(分支脫密密鑰的數量)。另外，在ECC開中，記錄具有脫密密鑰區的扇區(ECC塊單元)/(分支的脫密密鑰數量)，其中脫密密鑰區用於記錄劃分成多個連續扇區的分支脫密密鑰，並且把假程序數據記錄在主數據區中，其中包括AV數據的數據大小小於(主數據大小)×(ECC塊單元)。
在上述優選實施例中，最好把已經用於對包括AV數據的數據執行加密解密的脫密密鑰分成有預定大小的多個分支脫密密鑰，並且把多個分支的脫密密鑰記錄到脫密密鑰表連續的多個脫密密鑰區中。另外，最好把上述脫密密鑰記錄在可重寫導入區內的主數據區中。另外，最好把用於代表脫密密鑰表記錄狀態的信息記錄在脫密密鑰表的每個脫密密鑰區中作為一個固定值。另外，脫密密鑰表多次記錄在上述不同的分布在光碟的內外圍中的ECC塊內。
在上述優選實施例中，數據加密裝置的編碼裝置3101和光碟記錄和再現裝置的光碟裝置3102最好共享互相授權的系統中的總線密鑰。另外，數據解碼裝置的解碼裝置3103和光碟記錄和再現裝置的光碟裝置3102最好共享交叉授權系統中的總線密鑰。
雖然在上述優選實施例中，描述了可記錄數據並且是一次寫入型或包括RAM可重寫型、或不可重寫型的記錄型光碟，但是本發明並不局限於此。本發明可以應用於只讀型光碟，可以讀出並再現先前記錄的數據但不能新記錄數據。在只讀型光碟的情況下，可以用讀出並再現數據的數再現區代替數據記錄和再現區，並且在製造時先記錄內容數據或其它各種控制信息。在這種情況下，記錄型光碟包括CD-R、CD-RW、MO、MD、DVD-RAM等。只讀型光碟包括音樂CD、CD-ROM、DVD-ROM等。
工業實用性如上面的詳細描述，根據本發明的光碟，把對每個光碟執行記錄操作和再現操作所使用的盤識別信息記錄裝置製造區，該區是不可重寫區，對光碟的記錄操作和再現操作可以由用戶利用製造光碟時記錄在上的信息控制。
另外，根據本發明的光碟，把已經利用不可重寫的只讀盤識別信息作為一個密鑰加密的數據記錄到光碟的用戶數據區，並且，甚至在用戶把用戶數據區複製到另一張記錄型光碟的情況下，也不能複製盤識別信息，以致於數據的校正解密和再現變為不可能。
另外，根據本發明的光碟，加密數據和用於解密的解碼密鑰被記錄在彼此不同的扇區中，並且可以獲得如電影和音樂這樣需要版權保護的數據，並獲得用於獨立解碼加密的解碼密鑰。而且通過利用盤識別信息作為密鑰加密並記錄解碼密鑰，可以不複製盤識別信息，這使得即使用戶數據區不被用戶複製到另一張記錄型光碟上，也不可能正確地記錄和再現數據。通過獲得並記錄已經利用被複製了數據作為密鑰的光碟的識別信息加密的解碼密鑰，使得不可能正確地記錄和再現數據。
而且，根據本發明的光碟包括一個用於在其中記錄第一盤信息的第一信息區，用於記錄識別各個盤的第二盤信息的其二信息區，和通過輻射光束而在用戶數據區記錄信息的用戶數據區。因此，通過根據現有技術給光碟上附加用於識別上述光碟的信息，可以很容易地執行光碟的管理。在這種情況下，上述第二信息區最好記錄在第一信息區中，並且第二信息區的數據可以被用於再現上述第一信息區的光學讀取裝置再現。另外，上述第二信息區通過部分地刪除或除去第一信息區內的記錄膜而被記錄，以致於形成多個具有徑向伸長形狀的修整區，並且這就可以防止上述第二盤信息被很容易地篡改。
另外，根據本發明的光碟，脫密密鑰被分成多個分支的脫密密鑰，這些分支的多個脫密密鑰被分配在每個具有預定大小的分布在扇區頭部區中的多個脫密密鑰區中，或者脫密密鑰被記錄在由一個分布在扇區頭部區中的密鑰索引區表示的脫密密鑰區中。這就可以提供記錄型光碟，該盤可以獨立於在扇區頭部區具有規定大小的脫密密鑰區利用具有任意或自由長度的脫密密鑰。因此，根據被記錄內容的版權保護水平利用任意的密鑰長度加密成為可能。
雖然以上已參考附圖結合優選實施例對本發明做了詳細的描述，但應注意到，它們的各種變化和改型也是明顯不同於現有技術的。這種變化和改型應理解為包括在本發明由權利要求限定的範圍之內。
權利要求
1.一種可記錄數據的記錄型光碟，包括數據記錄和再現區，用於在其上記錄數據並從其上再現數據；和只讀盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟的盤識別信息。
2.如權利要求1所述的光碟，其特徵在於盤識別信息通過除去以帶狀形狀形成在光碟上的反射膜而形成。
3.如權利要求1所述的光碟，其特徵在於盤識別信息包括一個用於每個光碟的固有盤標識符。
4.如權利要求1所述的光碟，其特徵在於數據記錄和再現區包括一個用於在其中記錄加密數據的區域，其中加密數據利用包括作為一個密鑰來識別光碟的盤識別信息的信息加密。
5.如權利要求4所述的光碟，其特徵在於加密的數據包括內容數據，該數據至少是圖象數據和音樂數據之一。
6.如權利要求4或5所述的光碟，其特徵在於加密數據包括一個可編碼密鑰，用於對已經執行到內容數據上的密碼解密。
7.如權利要求4或5所述的光碟，其特徵在於所述的加密數據包括(a)一個可編碼密鑰，用於對已經執行到內容數據上的密碼解密。(b)一條誤差檢測碼，用於檢測可編碼密鑰中的誤差。
8.一種在其上可記錄數據的記錄型光碟，其特徵在於光碟包括一個數據記錄和再現區，用於在其中記錄數據並從其中再現數據，和數據記錄和再現區包括一個在其中記錄內容數據和可編碼密鑰的區域，其中內容數據至少是加密的圖象數據和加密的音樂數據之一，可編碼密鑰用於對已經執行到內容數據上的密碼解密。
9.如權利要求8所述的光碟，其特徵在於內容數據和解碼密鑰記錄在相同的扇區中。
10.如權利要求8所述的光碟，其特徵在於內容數據和解碼密鑰分別記錄在彼此不同的扇區中。
11.如權利要求10所述的光碟，其特徵在於記錄內容數據的扇區中記錄一個指示器，該指示器用於指示其中記錄解碼密鑰的一個區。
12.一種可在其上記錄數據的記錄型光碟，包括只讀盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息；數據記錄和再現區，用於在其中記錄和從其中再現至少包括加密的圖象數據和加密的音樂數據之一的內容數據；和密鑰管理信息區，用於在其中記錄再現內容數據所使用的密鑰信息和利用盤識別信息作為密鑰進行加密的可編碼密鑰。
13.一種用於至少控制下列操作之一的光碟記錄和再現裝置(a)在可記錄數據的記錄型光碟的數據記錄和再現區中記錄數據的記錄操作，和(b)從數據記錄和再現區中再現數據的再現操作，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息，並且光碟記錄和再現裝置包括再現裝置，用於從盤識別信息區再現盤識別信息；和控制裝置，用於判斷是否根據再現的盤識別信息執行記錄操作或再現操作之一，並且用於控制光碟記錄和再現裝置，響應於判斷結果執行記錄操作和再現操作中的至少一項操作。
14.一種光碟記錄裝置，用於在可記錄數據的記錄型光碟上記錄數據，其特徵在於光碟包括一個用於記錄識別光碟所用的盤識別信息的區域，並且所述的光碟記錄裝置包括再現裝置，用於從盤識別信息區再現盤識別信息；和記錄裝置，利用再現的盤識別信息作為密鑰在光碟上記錄至少部分加密的數據。
15.如權利要求14所述的光碟記錄裝置，其特徵在於加密的數據包括一個用於對已經執行到內容數據上的密碼解碼的解碼密鑰。
16.如權利要求14所述的光碟記錄裝置，其特徵在於加密的數據包括一個用於對已經執行到內容數據上的密碼解碼的解碼密鑰和一個用於檢測解碼密鑰中誤差的誤差檢測碼。
17.一種光碟再現裝置，用於從可記錄數據的記錄型光碟上再現內容數據，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息，並且所述的光碟再現裝置包括再現裝置，用於從盤識別信息區再現盤識別信息，和解密裝置，在從光碟中再現了至少部分加密的數據之後，利用再現的盤識別信息作為一個密鑰，對至少部分加密的數據解密。
18.如權利要求17所述的光碟再現裝置，其特徵在於加密的數據包括一個用於對已經執行到內容數據上的密碼解碼的解碼密鑰。
19.如權利要求17所述的光碟再現裝置，其特徵在於加密的數據包括一個用於對已經執行到內容數據上的密碼解碼的解碼密鑰和一個用於檢測解碼密鑰中誤差的誤差檢測碼，並且所述的解碼裝置根據誤差檢測碼檢測包含在解碼密鑰中的誤差。
20.一種用於在可記錄數據的記錄型光碟上記錄內容數據的光碟記錄裝置，包括用於在光碟上記錄加密的內容數據和用於對已經執行到內容數據上的密碼解密的解碼密鑰。
21.如權利要求20所述的光碟記錄裝置，其特徵在於記錄裝置在預定的第一扇區中加密的內容數據，並在不同於第一扇區的第二扇區記錄解碼密鑰。
22.如權利要求21所述的光碟記錄裝置，其特徵在於記錄裝置在記錄加密的內容數據的第一扇區中記錄一個指示器，該指示器用於指示記錄解碼密鑰的第二扇區的一個區。
23.一種用於在可記錄數據的記錄型光碟上再現內容數據的光碟再現裝置，包括用於從光碟上再現加密的內容數據和用於對已經執行到內容數據上的密碼解密的解碼密鑰。
24.如權利要求23所述的光碟再現裝置，其特徵在於再現裝置從光碟的第一扇區再現加密的內容數據，並且從光碟的不同於第一扇區的第二扇區中再現解碼密鑰。
25.如權利要求24所述的光碟再現裝置，其特徵在於再現裝置從記錄加密內容數據的第一扇區再現一個指示器，該指示器用於指示從中再現解碼密鑰的第二扇區的一個區。
26.一種光碟記錄裝置，用於把關於加密數據內容所需的解碼密鑰的信息分配並記錄到可記錄數據的記錄型光碟的密鑰管理信息區，包括獲取裝置，用於獲取關於要記錄的內容數據所需的解碼密鑰的信息；和分配裝置，用於根據再現的解碼密鑰和獲得的關於解碼密鑰的信息從密鑰管理信息區中再現關於記錄在密鑰管理信息區中的解碼密鑰的信息，並用於為記錄要記錄的解碼密鑰分配一個區。
27.一種光碟記錄裝置，用於在可記錄數據的記錄型光碟的密鑰管理信息區中記錄為加密內容數據所需的解碼密鑰的信息，包括獲取裝置，用於獲取再現內容數據所需的解碼密鑰；和記錄裝置，用於根據再現的解碼密鑰的信息再現關於記錄在密鑰管理信息區中的解碼密鑰的信息，並記錄獲取的解碼密鑰，從而在密鑰管理信息區內分配同樣的獲取的解碼密鑰。
28.一種用於在可記錄數據的記錄型光碟上記錄內容數據的光碟記錄裝置，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄用於識別光碟的盤識別信息；和光碟記錄裝置包括再現裝置，用於從盤識別信息區再現用於識別光碟的盤識別信息；判斷裝置，用於根據再現的盤識別信息判斷內容數據是否可以記錄到光碟上；分配裝置，當判定內容數據可以記錄到光碟上時，在所述光碟的密鑰信息管理區中分配一個用於記錄對內容數據加密的解碼密鑰的區；和記錄裝置，用於在與記錄要記錄的內容數據的扇區相同的扇區中記錄一個用於表示記錄被記錄內數據的解碼密鑰的區的密鑰索引。
29.一種光碟再現裝置，用於從可記錄數據的記錄型光碟的密鑰管理信息區再現解碼密鑰，其特徵在於光碟包括一個用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息的盤識別信息區，所述的光碟再現裝置，包括第一再現裝置，用於從密鑰管理信息區再現數據判斷裝置，根據記錄在密鑰管理信息區內的扇區中的再現數據判斷扇區中的數據是否被編碼；第二再現裝置，當判定扇區中的數據被編碼時，再現一個被記錄在與記錄扇區數據的扇區相同的扇區中的密鑰索引，並且從再現的密鑰索引指示的解碼密鑰中再現解碼密鑰；第三再現裝置，用於從盤識別信息區再現盤識別信息；和解密裝置，用於利用再現的盤識別信息作為一個密鑰，通過對再現並加密的解碼密鑰解密而再現解碼密鑰。
30.如權利要求29所述的光碟，其特徵在於給予解密的解碼密鑰一個誤差檢測碼，和解密裝置根據給予解密的解碼密鑰的誤差檢測碼判斷在解密的解碼密鑰中是否存在誤差，並且判斷是否應根據判斷結果再現解密的解碼密鑰。
31.一種用於至少控制下列操作之一的光碟記錄和再現方法(a)在可記錄數據的記錄型光碟的數據記錄和再現區中記錄數據的記錄操作，和(b)從數據記錄和再現區中再現數據的再現操作，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息，並且該方法包括下述步驟從盤識別信息區再現盤識別信息；和根據再現的盤識別信息判斷是否執行記錄操作或再現操作之一，並且控制記錄操作和再現操作，根據判斷結果執行記錄操作和再現操作中的至少一項操作。
32.一種在可記錄數據的記錄型光碟上記錄內容數據的光碟記錄方法，其特徵在於光碟包括一個用於在其中記錄識別光碟所用的盤識別信息的盤識別信息區，並且該方法包括下述步驟從盤識別信息區再現盤識別信息；和利用再現的盤識別信息作為密鑰在光碟上記錄至少部分加密的數據。
33.一種用於從可記錄數據的記錄型光碟上再現內容數據的光碟再現方法，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息，並且該方法包括下述步驟從盤識別信息區再現盤識別信息；和在從光碟中再現了至少部分加密的數據之後，利用再現的盤識別信息作為一個密鑰，對至少部分加密的數據解密。
34.一種在可記錄數據的記錄型光碟上記錄內容數據的光碟記錄方法，包括步驟在光碟上記錄加密的內容數據和用於對已經執行到內容數據上的密碼解密的解碼密鑰。
35.一種從可記錄數據的記錄型光碟上再現內容數據的光碟再現方法，包括下述步驟從光碟上再現加密的內容數據和用於對已經執行到內容數據上的密碼解密的解碼密鑰。
36.一種光碟記錄方法，用於把關於加密數據內容所需的解碼密鑰的信息分配並記錄到可記錄數據的記錄型光碟的密鑰管理信息區，包括下述步驟獲取關於要記錄的內容數據所需的解碼密鑰的信息；和根據關於解碼密鑰的再現信息和獲得的關於解碼密鑰的信息從密鑰管理信息區中再現關於記錄在密鑰管理信息區中的解碼密鑰的信息，並為記錄要記錄的解碼密鑰分配一個區。
37.一種光碟記錄方法，用於在可記錄數據的記錄型光碟的密鑰管理信息區中記錄為加密內容數據所需的解碼密鑰的信息，包括獲取再現內容數據所需的解碼密鑰；和根據再現的解碼密鑰的信息再現關於記錄在密鑰管理信息區中的解碼密鑰的信息，並記錄獲取的解碼密鑰，從而在密鑰管理信息區內分配獲取的解碼密鑰。
38.一種用於在可記錄數據的記錄型光碟上記錄內容數據的光碟記錄方法，其特徵在於光碟包括一個盤識別信息區，用於在其中記錄用於識別光碟的盤識別信息；和該方法包括下述步驟從盤識別信息區再現用於識別光碟的盤識別信息；根據再現的盤識別信息判斷內容數據是否可以記錄到光碟上；當判定內容數據可以記錄到光碟上時，在所述光碟的密鑰信息管理區中分配一個用於記錄對內容數據加密的解碼密鑰的區；和在與記錄要記錄的內容數據的扇區相同的扇區中記錄一個用於表示記錄被記錄內數據的解碼密鑰的區的密鑰索引。
39.一種光碟再現方法，用於從可記錄數據的記錄型光碟的密鑰管理信息區再現解碼密鑰，其特徵在於光碟包括一個用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息的盤識別信息區，所述方法包括下述步驟從密鑰管理信息區再現數據根據記錄在密鑰管理信息區內的扇區中的再現數據判斷扇區中的數據是否被編碼；當判定扇區中的數據被編碼時，再現一個被記錄在與記錄扇區數據的扇區相同的扇區中的密鑰索引，並且從再現的密鑰索引指示的解碼密鑰中再現解碼密鑰；從盤識別信息區再現偶發識別信息；和利用再現的盤識別信息作為一個密鑰，通過對再現並加密的解碼密鑰解密而再現解碼密鑰。
40.一種可記錄數據的記錄型光碟，包括第一信息區，用於在其中記錄第一盤信息；第二信息區，用於在其中記錄記錄識別每個光碟用的第二盤信息；和用戶數據區，用於通過向用戶數據區上照射光束而記錄信息數據。
41.如權利要求40所述的光碟，其特徵在於通過在第二信息區部分除去徑向伸長形狀的多個區域處的記錄模而記錄第二盤信息。
42.如權利要求40或41所述的光碟，其特徵在於第二盤信息布置在第一信息區內。
43.如權利要求40或41所述的光碟，其特徵在於第二盤信息布置在第一信息區的內周邊一側。
44.如權利要求40或41所述的光碟，其特徵在於第二盤信息布置在第一信息區內的一部分區域上以及位於第一信息區的內周邊一側的另一區域上。
45.如權利要求40～41中任一所述的光碟，其特徵在於第一盤信息以微小的凹凸點的形式記錄。
46.一種可記錄數據的記錄型光碟，其特徵在於光碟具有一種包括多個扇區的扇區結構，其中每個扇區包括一個扇區頭部區和用於在其中記錄加密數據的主數據區，其中扇區頭部區包括一個脫密密鑰信息區，用於在其中記錄解密加密的數據所需要的至少一個脫密密鑰，和其中脫密密鑰信息區的大小小於每個脫密密鑰。
47.如權利要求46所述的光碟，其特徵在於每個脫密密鑰被分成具有預定大小的多個分支脫密密鑰，和所述的多個分支的脫密密鑰記錄在多個連續扇區的各個脫密密鑰信息區。
48.如權利要求47所述的光碟，其特徵在於分支脫密密鑰的數量是包含在誤差校正碼(ECC)塊中的誤差校正所需的多個扇區數量的量度。
49.如權利要求46所述的光碟，其特徵在於在具有多個脫密密鑰的脫密密鑰表中記錄各個脫密密鑰，和在扇區的脫密密鑰信息區中記錄指示脫密密鑰記錄位置的索引，該脫密密鑰為解密脫密密鑰表中的加密數據所需。
50.如權利要求49所述的光碟，其特徵在於用於在脫密密鑰表的各個脫密密鑰區上記錄脫密密鑰狀態的脫密密鑰狀態區被記錄成代表脫密密鑰表記錄狀態的信息。
51.如權利要求49所述的光碟，其特徵在於脫密密鑰標備記錄在多個不同的誤差校正碼(ECC)塊上。
52.如權利要求49所述的光碟，其特徵在於管理各個脫密密鑰並將其記錄在光碟上管理於文件管理區中的文件單元和包括多個連續扇區的擴展單元的其中之一中。
53.一種可記錄數據的記錄型光碟，其特徵在於光碟包括一個用於在其中記錄數據的主數據區，其中主數據區包括一個用於記錄非加密狀態數據的非加密區和一個用於記錄加密狀態數據的加密區，其中非加密區包括脫密密鑰轉換數據，該數據用於對數據解密的脫密密鑰的轉換，和其中加密區中的數據利用脫密密鑰加密，脫密密鑰利用脫密密鑰轉換數據轉換。
54.如權利要求53所述的光碟，其特徵在於主數據區包括一個用於記錄控制信息的控制信息記錄扇區和一個用於以加密狀態記錄數據的數據記錄扇區，其中控制信息用於控制非加密狀態的數據再現，其中控制信息記錄扇區包括用於脫密密鑰轉換的脫密密鑰轉換表，和其中數據記錄扇區中的數據利用脫密密鑰加密，脫密密鑰利用脫密密鑰轉換數據轉換。
55.如權利要求54所述的光碟，其特徵在於數據記錄扇區包括一個以非加密狀態記錄數據的非加密區和一個以加密狀態記錄數據的加密區，其中非加密區還包括脫密密鑰轉換數據，和在所述的加密區中的AV數據利用通過轉換脫密密鑰獲得的脫密密鑰和第二脫密密鑰加密，利用脫密密鑰轉換數據轉換。
56.如權利要求53所述的光碟，其特徵在於脫密密鑰轉換數據至少包括數據的複製控制信息。
57.一種在可記錄數據的記錄型光碟上記錄數據的光碟記錄方法，包括下述步驟讀出記錄在光碟上的脫密密鑰的狀態，並根據讀出的脫密密鑰的狀態判斷是否有一個用於脫密密鑰的空區；當判定存在處於脫密密鑰的空區時，接收脫密密鑰並在脫密密鑰區中記錄脫密密鑰；至少在文件單元和擴展單元之一中設置版權控制信息和脫密密鑰索引；利用脫密密鑰對數據加密，並在光碟的文件單元和擴展單元的至少一個中記錄加密的數據；和在光碟上記錄用於管理記錄在光碟上的數據的光碟文件管理信息。
58.一種用於從可記錄數據的記錄型光碟上再現數據的光碟再現方法，包括下述步驟從在文件單元或擴展單元中記錄了將要被再現的數據的數據記錄區再現並獲得脫密密鑰索引；再現並獲得對應於獲得的脫密密鑰索引的脫密密鑰；和在文件單元或擴展單元中再現利用脫密密鑰加密的數據。
59.一種光碟刪除方法，用於從可記錄數據的記錄型光碟中刪除數據，所述方法包括從在文件單元或擴展單元中記錄了將要被刪除的數據的數據記錄區再現並獲得脫密密鑰索引；更新對應於獲得的脫密密鑰索引並表示脫密密鑰記錄狀態的脫密密鑰狀態，並釋放脫密密鑰；和通過刪除對應於將要從文件管理信息中刪除的數據的文件入口更新用於管理記錄在光碟上的數據的文件管理信息。
60.一種信息處理系統，包括數據加密裝置，利用密碼密鑰對數據加密；光碟記錄和再現裝置，用於在記錄型光碟上記錄用於解密數據的脫密密鑰，並且再現記錄的脫密密鑰；和一個連結到光碟記錄和再現裝置以及數據加密裝置的控制裝置，其特徵在於光碟記錄和再現裝置包括第一記錄和再現裝置，用於在光碟上記錄脫密密鑰表，並從光碟上再現脫密密鑰表；加密和解密裝置，用於對脫密密鑰加密，傳遞加密的脫密密鑰，從控制裝置接收加密的脫密密鑰並對加密的脫密密鑰解密；和第二記錄和再現裝置，用於在光碟上記錄表示脫密密鑰記錄狀態的脫密密鑰狀態表，並從光碟上再現脫密密鑰狀態表；其中，數據加密裝置包括加密裝置，用於對脫密密鑰加密，並把加密的脫密密鑰傳遞給控制裝置；和其中，控制裝置包括從數據加密裝置的加密裝置接收加密的脫密密鑰的接收裝置；和分配裝置，用於根據再現的脫密密鑰狀態為空區搜索脫密密鑰，把接收並加密的脫密密鑰分配到搜索的空區，並把分配並加密的脫密密鑰傳遞給光碟記錄和再現裝置，和其中，光碟記錄和再現裝置的加密和解密裝置從控制裝置的分配裝置接收分配並加密的脫密密鑰，並對接收到的加密的脫密密鑰解密。
61.一種信息處理系統，包括光碟再現裝置，用於再現包括數據和從記錄型光碟解密數據所需的多個脫密密鑰的脫密密鑰表；一個連結到光碟記錄和再現裝置以及數據加密裝置的控制裝置；和利用脫密密鑰解密數據的數據解密裝置，其特徵在於光碟再現裝置包括第一再現裝置，用於從光碟上再現脫密密鑰表；加密裝置，用於對再現的脫密密鑰加密，傳遞加密的脫密密鑰表給控制裝置；和第二再現裝置，用於從光碟上再現表示多個脫密密鑰記錄狀態的脫密密鑰狀態表；其中，控制裝置包括從光碟再現裝置接收加密的脫密密鑰表的接收裝置；和搜索裝置，用於根據再現的脫密密鑰狀態從接收到的脫密密鑰表搜索為加密數據所需的脫密密鑰，其中該數據記錄在光碟上，並把搜索到的脫密密鑰傳遞給光碟記錄和再現裝置，和其中，解密裝置包括第一解密裝置，用於對加密的脫密密鑰解密並產生脫密密鑰，和第二解密裝置，利用解密的脫密密鑰對加密的數據解密，該加密數據通過光碟再現裝置再現。
62.一種用於在可記錄數據的記錄型光碟上記錄數據的光碟記錄裝置，其特徵在於光碟包括一個非加密區和一個加密區，和所述的光碟記錄裝置包括；記錄裝置，用於在非加密區中記錄數據，其中該數據包括用於解密數據的脫密密鑰轉換的脫密密鑰轉換數據，還用於利用脫密密鑰轉換數據轉換的脫密密鑰在加密區記錄加密數據。
63.如權利要求62所述的光碟記錄裝置，其特徵在於光碟包括一個控制信息記錄扇區和數據記錄扇區，和所述的記錄裝置在控制信息記錄扇區中記錄用於控制數據再現的費加密狀態控制信息，利用脫密密鑰轉換數據把密碼密鑰轉換成轉換的脫密密鑰，利用轉換的脫密密鑰對數據加密，並在數據記錄扇區中記錄加密的數據。
64.如權利要求63所述的光碟記錄裝置，其特徵在於記錄裝置在非加密的數據記錄扇區上記錄包括脫密密鑰轉換數據的非加密狀態數據，利用包含在控制信息中的脫密密鑰轉換數據和脫密密鑰轉換數據把密碼密鑰轉換成轉換的脫密密鑰，利用轉換的脫密密鑰對數據加密，並在數據記錄扇區中記錄加密的數據。
65.一種用於從可記錄數據的記錄型光碟上再現數據的光碟再現裝置，其特徵在於光碟包括一個非加密區和一個加密區，和所述的光碟再現裝置包括；再現裝置，用於利用記錄在非加密區中的脫密密鑰轉換數據把脫密密鑰轉換成轉換的脫密密鑰，利用轉換的脫密密鑰對記錄在加密區中的數據解密，並再現解密的數據。
66.如權利要求65所述的光碟再現裝置，其特徵在於光碟包括一個控制信息記錄扇區和數據記錄扇區，和所述的再現裝置從控制信息記錄扇區中再現用於控制數據再現的控制信息，利用包含於控制信息中的脫密密鑰轉換數據把密碼密鑰轉換成轉換的脫密密鑰，利用轉換的脫密密鑰對記錄在數據記錄扇區中的數據解密，並再現解密的數據。
67.如權利要求66所述的光碟再現裝置，其特徵在於再現裝置再現記錄在數據記錄扇區的非加密區中的脫密密鑰轉換數據，利用包含在控制信息中的脫密密鑰轉換數據和再現的脫密密鑰轉換數據把脫密密鑰轉換成轉換的脫密密鑰，利用轉換的脫密密鑰對記錄在數據記錄扇區中的數據解密並再現解密的數據。
68.一種用於在可記錄數據的記錄型光碟上記錄數據的光碟記錄方法，其特徵在於光碟包括一個非加密區和一個加密區，和所述的光碟記錄方法包括下述步驟；用於在非加密區中記錄數據，其中該數據包括用於解密數據的脫密密鑰轉換的脫密密鑰轉換數據，還利用脫密密鑰轉換數據轉換的脫密密鑰在加密區記錄加密數據。
69.一種用於從可記錄數據的記錄型光碟上再現數據的光碟再現方法，其特徵在於光碟包括一個非加密區和一個加密區，和所述的光碟再現方法包括下述步驟；利用記錄在非加密區中的脫密密鑰轉換數據把脫密密鑰轉換成轉換的脫密密鑰，利用轉換的脫密密鑰對記錄在加密區中的數據解密，並再現解密的數據。
70.一種用於再現記錄數據的只讀型光碟，包括用於在其中記錄數據的數據再現區；和用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息的只讀盤識別信息區，其特徵在於數據再現區包括一個記錄數據的區，其中該數據利用包括盤識別信息的信息作為識別光碟的密鑰加密。
71.一種用於再現記錄數據的只讀型光碟，其特徵在於光碟包括用於記錄數據的數據再現區，和其中數據再現區包括至少是加密的圖象數據和加密的音樂數據之一的內容數據，和用於對已經執行到內容數據上的密碼解密的解碼密鑰。
72.一種用於再現記錄數據的只讀型光碟，包括只讀盤識別信息區，用於在其中記錄識別光碟用的盤識別信息；數據再現區，用於在其中至少記錄包括加密的圖象數據和加密的音樂數據之一的內容數據；和密鑰管理信息區，用於記錄再現內容數據時使用的密鑰信息和利用盤識別信息作為密鑰加密的解碼密鑰。
73.一種用於再現記錄數據的只讀型光碟，其特徵在於光碟具有一種包括多個扇區的扇區結構，其中每個扇區包括一個扇區頭部區和用於在其中記錄加密數據的主數據區，其中扇區頭部區包括一個脫密密鑰信息區，用於在其中記錄解密加密的數據所需要的至少一個脫密密鑰，和其中脫密密鑰信息區的大小小於每個脫密密鑰。
全文摘要
本發明提供了一種可記錄數據的記錄型光碟,所述光碟包括數據記錄和再現區,用於在其上記錄數據並從其上再現數據;和只讀盤識別信息區,用於在其中記錄識別光碟的盤識別信息。在光碟中盤識別信息通過除去以帶狀形狀形成在光碟上的反射膜而形成。盤識別信息包括一個用於每個光碟的固有盤標識符。數據記錄和再現區包括一個用於在其中記錄加密數據的區域,其中加密數據利用包括作為一個密鑰來識別光碟的盤識別信息的信息加密。
文檔編號G11B7/24038GK1355919SQ00806868
公開日2002年6月26日 申請日期2000年4月27日 優先權日1999年4月28日
發明者永井隆弘, 石原秀志, 高木裕司, 弓場隆司, 東海林衛, 大嶋光昭, 大原俊次, 伊藤基志, 石田隆, 中村敦史, 謝花正司, 中田浩平 申請人:松下電器產業株式會社