終端、數據處理設備和方法、數據處理設備的發送方法
2023-05-20 19:19:01 2
專利名稱：終端、數據處理設備和方法、數據處理設備的發送方法
技術領域：
本發明涉及在擁有大容量存儲器和存儲卡的伺服器之間移動和複製內容數據(Contents data)的數據處理，涉及數據處理設備、數據處理方法、終端單元和數據處理設備的發送方法，用於將數據移動/複製歷史信息存儲在非易失性存儲器並禁止和允許內容數據(要)從伺服器移動和複製到與歷史信息相對應的存儲卡。
本發明尤其涉及進行再加密處理的數據處理設備、數據處理方法、終端單元，和數據處理設備的發送方法，這種再加密處理以如下方式分兩個階段進行，當終端單元將加密內容數據發送到伺服器時，終端單元再加密用於解密加密內容數據的密鑰，和伺服器再加密再加密的密鑰，以便保證內容數據的版權保護。
背景技術：
由於每一位都由兩個電晶體構成，作為電可重寫非易失性存儲器的EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器)需要大的空間。因此，EEPROM的集成化受到了限制。為了解決這個問題，利用全部位擦除(all-bit-erase)系統使一位由一個電晶體實現的閃速存儲器已經發展起來。人們正期待著閃速存儲器作為諸如磁碟和光碟之類傳統記錄介質的繼承者。
使用閃速存儲器的存儲卡也是已知的。存儲卡可以自由地安裝到設備上並可以從設備上拆卸下來。可以實現使用存儲卡來代替傳統CD(光碟商標)或MD(小型盤商標)的數字音頻記錄/再現設備。
由於利用存儲卡作為記錄介質的音頻記錄器記錄和再現數字數據，因此，當音頻記錄器使用使數據以相對高質量再現的壓縮方法時，記錄和再現的音樂數據等的版權應該受到保護。舉例來說，利用加密技術，可以禁止沒有驗證的存儲卡被使用。換言之，只有將經驗證的記錄器和經驗證的存儲卡結合在一起，加密數據才可以被解密。
傳統存儲卡不具有加密功能。因此，為了將保密數據記錄到存儲卡上，記錄器應該加密數據並將加密數據記錄在存儲卡上。但是，當解密密鑰存儲在存儲卡中時，數據的保密性得不到保護。另一方面，當解密密鑰存儲在記錄器中時，加密數據不能由除已經加密數據的記錄器之外的其它記錄器來解密。因此，不能保持存儲卡的兼容性。例如，存儲在一個用戶的存儲卡中的數據不能由另一個用戶的記錄器解密。為了解決這個問題，已經提出了記錄器和存儲卡兩者都具有各自的加密功能並且它們相互驗證以保證數據的保密性和卡的兼容性的系統。
另一方面，隨著數字音頻/視頻信息和多媒體系統正在變得越來越普及，音樂數據通過諸如網際網路或數字廣播之類的網絡從音樂數據傳送伺服器傳送到個人計算機的音樂數據傳送服務正在實現。在這樣的服務中，傳送的內容數據存儲在個人計算機的硬碟中。
在硬碟用作音頻伺服器的系統中，音頻內容數據從硬碟移動到存儲卡。藉助於存儲卡，被移動的數據可以由例如可攜式播放器再現。反之，音頻數據從存儲卡移動到個人計算機的硬碟。在這種情況下，數據從硬碟移動到存儲卡，使得數據不保留在硬碟上。
在硬碟作用音頻伺服器的系統中，當數據從存儲卡移動到硬碟時，存儲卡的所有內容數據都移動到硬碟。在這種方法中，由於不需要加密處理等。因此，結構簡單，並且可以高速移動數據。另外，由於從版權擁有者的角度來看，硬碟不能解密存儲的數據，因此，這種方法是最安全的方法。
但是，在存儲在存儲卡中的內容密鑰用存儲卡的存儲密鑰加密的情況下，當存儲在硬碟中的內容密鑰返回到存儲卡時，除了原始存儲卡之外的其它存儲卡不能解密加密數據。換言之，即使內容數據從硬碟移動到另一個存儲卡，內容數據也不能得到再現。另外，當原始存儲卡丟失了或被毀壞了時，存儲在其中的所有數據都不能使用。
本發明的目的是根據數據移動操作解決問題，並提供數據處理設備、數據處理方法、終端單元和數據處理設備的發送方法，它們使存儲密鑰用於諸如硬碟之類的存儲單元並且得到再加密。
本發明的另一個目的是提供數據處理設備、數據處理方法、終端單元和數據處理設備的發送方法，用於從本質上阻止硬碟的所有內容數據被複製到許多存儲卡中。
發明公開本發明的第一方面是擁有可安裝/拆卸非易性記錄介質的終端單元，包括加密裝置，用於利用第一密鑰加密記錄在可安裝/拆卸非易失性記錄介質中的內容數據，利用第二密鑰加密第一密鑰和利用第三密鑰加密第一密鑰；記錄裝置，用於將加密裝置加密的第一密鑰記錄到管理區和將加密的內容數據記錄到節目區；和輸出裝置，用於輸出利用第三密鑰加密的第一密鑰和利用第一密鑰加密的內容數據。
本發明的第二方面是含有終端單元和伺服器部分的數據處理設備，終端單元擁有可安裝/拆卸非易失性記錄介質和伺服器部分用於從終端單元接收加密的內容數據和/或將加密的內容數據發送到終端單元，其中終端單元包括加密裝置，用於利用第一密鑰加密記錄在可安裝/拆卸非易失性記錄介質中的內容數據，利用第二密鑰加密第一密鑰和利用第三密鑰加密第一密鑰；記錄裝置，用於將加密裝置加密的第一密鑰記錄到管理區和將加密的內容數據記錄到節目區；和輸出裝置，用於輸出利用第三密鑰加密的第一密鑰和利用第一密鑰加密的內容數據。和其中伺服器部分包括接收裝置，用於接收利用從終端單元的輸出裝置發送的第三密鑰加密的第一密鑰和利用第一密鑰加密的內容數據兩者；存儲裝置，用於存儲第三密鑰和不同於第三密鑰的第四密鑰；解密裝置，用於利用存儲在存儲裝置中的第三密鑰解密接收裝置接收的、利用第三密鑰加密的第一密鑰；加密裝置，用於利用存儲在存儲裝置中的第四密鑰再加密解密裝置解密的第一密鑰；和存儲裝置，用於存儲利用第一密鑰加密的內容數據和加密裝置再加密的第一密鑰。
本發明的第三方面是一種數據處理方法，包括下列步驟利用第1密鑰加密記錄在可安裝/可拆卸非易失性記錄介質中的內容數據；利用第2密鑰加密第1密鑰；利用第3密鑰加密第1密鑰；將加密的第1密鑰記錄到管理區和將加密的內容數據記錄到節目區；和輸出用第3密鑰加密的第1密鑰和用第1密鑰加密的內容數據。
本發明的第四方面是一種數據處理設備的發送方法，所述數據處理設備含有帶有可安裝/可拆卸非易失性記錄介質的終端單元和用於從所述終端單元接收加密的內容數據/將加密的內容數據發送到所述終端單元的伺服器部分，所述方法包括下列步驟利用第1密鑰加密記錄在可安裝/可拆卸非易失性記錄介質中的內容數據，利用第2密鑰加密第1密鑰，和利用第3密鑰加密第1密鑰；將加密的第1密鑰記錄到管理區和將加密的內容數據記錄到節目區；將用第3密鑰加密的第1密鑰和用第1密鑰加密的內容數據輸出到伺服器部分；接收輸出的、用第3密鑰加密的第1密鑰，和用第1密鑰加密的內容數據兩者；利用存儲在伺服器部分中的第3密鑰解密接收的、用第3密鑰加密的第1密鑰；利用存儲在伺服器中的第4密鑰再加密解密的第1密鑰；和存儲用第1密鑰加密的內容數據和再加密的第1密鑰。
附圖簡述
圖1是顯示根據本發明利用非易失性存儲卡的數字音頻記錄器/播放器的結構的方框圖；圖2是顯示根據本發明DSP30的內容結構的方框圖；圖3是顯示根據本發明存儲卡40的內部結構的方框圖；圖4是顯示根據本發明作為存儲介質的存儲卡的文件管理結構的示意圖；圖5是顯示根據本發明存儲卡40的閃速存儲器42中數據的物理結構的示意圖；圖6是根據本發明存儲卡40的數據結構；圖7是顯示存儲卡40中文件結構的層次的示意圖；圖8是顯示作為存儲在存儲卡40中的子目錄的再現管理文件PBLIST·MSF的數據結構的示意圖；圖9是顯示在一個ATRAC3數據文件被劃分成若干個具有預定單位長度的塊並且屬性文件附加在上面的情況下數據結構的示意圖；圖10A是顯示在利用組合處理編輯兩個文件之前文件結構的示意圖；圖10B是顯示在利用組合處理編輯兩個文件之後文件結構的示意圖；圖10C是顯示在利用分割處理編輯一個文件之後文件結構的示意圖；圖11是顯示再現管理文件PBLIST的數據結構的示意圖；圖12A是顯示再現管理文件PBLIST的首標部分的數據結構的示意圖；
圖12B是顯示再現管理文件PBLIST的主數據部分的數據結構的示意圖；圖12C是顯示再現管理文件PBLIST的附加信息部分的數據結構的示意圖；圖13是與附加信息數據的類型和它們的碼值相關聯的表；圖14是與附加信息數據的類型和它們的碼值相關聯的表；圖15是與附加信息數據的類型和它們的碼值相關聯的表；圖16A是顯示附加信息數據的數據結構的示意圖；圖16B是顯示在附加信息數據是一位藝術家姓名的情況下數據結構的示意圖；圖16C是顯示在附加信息數據是版權代碼的情況下數據結構的示意圖；圖16D是在附加信息數據是日期/時間信息的情況下數據結構的示意圖；圖16E是顯示在附加信息數據是再現日誌的情況下數據結構的示意圖；圖17是顯示ATRAC3數據文件的詳細數據結構的示意圖；圖18是顯示構成ATRAC3數據文件的屬性首標的上部的數據結構的示意圖；圖19是顯示構成ATRAC3數據文件的屬性首標的中部的數據結構的示意圖；圖20是與記錄模式、記錄時間等相關聯的表；圖21是顯示複製控制狀態的表；圖22是顯示構成ATRAC3數據文件的屬性首標的下部的數據結構的示意圖；圖23是顯示ATRAC3數據文件的數據塊的首標的數據結構的示意圖；圖24A至24C是顯示在FAT區被破壞的情況下根據本發明的恢復方法的流程圖；圖25是顯示根據本發明第二實施例存儲卡40中的文件結構的示意圖；圖26是顯示軌道信息管理文件TRKLIST.MSF與ATRAC3數據文件A3Dnnnnn.MSA之間的關係的示意圖；
圖27是顯示軌道信息管理文件TRKLIST.MSF的詳細數據結構的示意圖；圖28是顯示用於管理姓名的NAME1的詳細數據結構的示意圖；圖29是顯示用於管理姓名的NAME2的詳細數據結構的示意圖；圖30是顯示ATRAC 3數據文件A3Dnnnnn.MSA的詳細數據結構的示意圖；圖31是顯示表示附加信息的INFLIST.MSF的詳細數據結構的示意圖；圖32是顯示表示附加信息數據的INFLIST.MSF的詳細數據結構的示意圖；圖33是顯示在FAT區被破壞的情況下根據本發明第二實施例的恢復方法的流程圖；圖34是用來說明根據本發明的移動處理的示意圖；圖35是用來說明在移動處理過程中再加密操作的方框圖；圖36是顯示在第一硬碟與第二硬碟之間、在第一硬碟與第一存儲卡之間和在第二硬碟與第二存儲卡之間移動/複製數據的電路塊的結構方框圖；和圖37是顯示將內容數據從主方硬碟移動/複製到存儲卡的移動/複製處理的流程圖。
實施本發明的最佳方式下面描述本發明的實施例。圖1是顯示根據本發明實施例利用存儲卡的數字音頻記錄器/播放器的結構的方框圖。數字音頻記錄器/播放器利用可拆卸存儲卡記錄和再現數字音頻信號。事實上，記錄器/播放器與放大單元、揚聲器、CD播放器、MD播放器、調諧器等一起構成音頻系統。但是，應該注意到，本發明還可以應用於其它音頻記錄器。換句話來說，本發明還可以應用於可攜式記錄/再現設備。另外，本發明還可以應用於記錄隨著衛星數據通信、數字廣播或網際網路傳播的數字音頻數據的頂置盒。並且，本發明還可以應用於記錄/再現運動圖像數據和靜止圖像數據而不是音頻數據的系統。根據本發明實施例的系統可以記錄和再現除數字音頻數據之外諸如圖像和文本之類的附加信息。
記錄/再現設備含有音頻編碼器/解碼器IC10、保密IC20和DSP(數位訊號處理器)30。這些器件的每一個都由單片IC構成。記錄/再現設備還含有可拆卸存儲卡40。存儲卡40的單片IC含有閃速存儲器(非易失性存儲器)、存儲控制塊和保密塊。保密塊擁有DES(數據加密標準)加密電路。根據本實施例，記錄/再現設備可以使用微型計算機來代替DSP30。
音頻編碼器/解碼器IC10擁有音頻接口11和編碼器/解碼器塊12。編碼器/解碼器塊12按照高頻編碼方法編碼數字音頻數據並將編碼數據寫入存儲卡40。另外，編碼器/解碼器塊12解碼從存儲卡40讀取的編碼數據。作為高效編碼方法，使用了ATRAC3格式，ATRAC3格式是在小型盤中使用的ATRAC(自適應變換聲音編碼)格式的改進型。
在ATRAC3格式中，高效地編碼在44.1Hz上取樣的並且用16位量化的音頻數據。在ATRAC3格式中，處理音頻數據的最小數據單位是聲單位(SU)(Sound Unit)。1SU是1024個樣本的數據(1024×16位×2信道)被壓縮成數百個字節的數據的數據。1SU的持續時間大約為23ms(毫秒)。在高效編碼方法中，音頻數據的數據量被壓縮成為大約原始數據的數據量的十分之一的數據。如圖在小型盤中使用的ATRAC1格式一樣，按照ATRAC3格式壓縮和解壓縮的音頻數據在音質上變差較少。
線路輸入選擇器13將MD的再現輸出信號、調諧器的輸出信號或磁帶的再現輸出信號有選擇地傳輸到A/D轉換器14。A/D轉換器14將輸入線路的信號轉換成數字音頻信號(取樣頻率＝44.1KHz；量化位數＝16)。數字輸入選擇器16將MD、CD或CS(衛星數字廣播)的數字輸出信號有選擇地傳輸到數字輸入接收器17。數字輸入信號通過例如光纜發送。數字輸入接收器17的輸出信號傳輸到取樣速率轉換器15。取樣速率轉換器15將數字輸入信號轉換成數字音頻信號(取樣頻率＝44.1KHz；量化位數＝16)。
音頻編碼器/解碼器IC10的編碼器/解碼器塊12通過保密IC20的接口21將編碼數據傳輸到DES加密電路22。DES加密電路22含有FIFO23。配置DES加密電路22是為了保護內容的版權。存儲卡40也含用DES加密電路。記錄/再現設備的DES加密電路22擁有多個主密鑰和設備獨有存儲密鑰。DES加密電路22也擁有隨機數發生電路。DES加密電路22可以與擁有DES加密電路的存儲卡40共享驗證處理和會話密鑰。另外，DES加密電路22可以利用DES加密電路的存儲密鑰再加密數據。
從DES加密電路22輸出的加密音頻數據傳輸到DSP(數位訊號處理器)30。DSP30通過接口與存儲卡40通信。在本例中，存儲卡40安裝在記錄/再現設備的安裝/拆卸機械裝置(未示出)上。DSP30將加密數據寫入存儲卡40的閃速存儲器。加密數據在DSP30與存儲卡40之間串行發送。另外，外部SRAM(靜態隨機存取存儲器)31也連接到DSP30。SRAM31為記錄/再現設備提供足夠的存儲容量以便控制存儲卡40。
總線接口32連接到DSP30。數據通過總線33從外部控制器(未示出)傳輸到DSP30。外部控制器控制音頻系統的所有操作。外部控制器通過總線接口32將諸如按照用戶通過操作部分的操作產生的記錄命令或再現命令之類的數據傳輸到DSP30。另外，外部控制器通過總線接口32將諸如圖像信息和字符信息之類的附加信息傳輸到DSP30。總線33是雙向通信路徑。從存儲卡40讀取的附加信息通過DSP30、總線接口32和總線33傳輸到外部控制器。事實上，外部控制器配置在例如音頻系統的放大單元中。另外，外部控制器使顯示部分顯示附加信息、記錄器的操作狀態等。顯示部分由音頻系統擔當。由於通過總線33交換的數據不是受版權保護的數據，因此，不需要對其加密。
由DSP30從存儲卡40讀取的加密音頻數據由保密IC20解密。音頻編碼器/解碼器IC10按照ATRAC3格式解碼編碼數據。音頻編碼器/解碼器10的輸出數據傳輸到D/A轉換器18。D/A轉換器18將音頻編碼器/解碼器10的輸出數據轉換成模擬信號。模擬音頻信號傳輸到線路輸出端19。
模擬音頻信號通過線路輸出端19傳輸到放大單元(未示出)。模擬音頻信號從揚聲器或頭戴送受話器再現。外部控制器將靜音信號傳輸到D/A轉換器18。當靜音信號代表靜音接通狀態時，外部控制器禁止音頻信號從線路輸出端19輸出。
圖2是顯示DSP30的內部結構的方框圖。參照圖2，DSP包括內核34、閃速存儲器35、SARM36、總線接口37、存儲卡接口38和總線間橋路。DSP30具有與微型計算機相同的功能。內核34等效於CPU。閃速存儲器35存儲使DSP30執行預定處理的程序。SRAM36和外部SRAM31用作記錄/再現設備的RAM。
DSP30控制寫處理和讀處理，寫處理按照諸如通過總線接口32和37接收的記錄命令的操作信號將加密音頻數據和附加信息寫入存儲卡40，讀處理則從存儲卡40讀取它們。換言之，DSP30配置在記錄/再現音頻數據和附加信息的音頻系統的應用軟體方與存儲卡40之間。當訪問存儲卡40時，操作DSP30。另外，按照諸如文件系統那樣的軟體操作DSP30。
DSP30利用在傳統個人計算機中使用的FAT系統管理存儲在存儲卡40中的文件。除了文件系統之外，根據本發明的實施例，還要使用管理文件。管理文件將在以後描述。管理文件用於管理存儲在存儲卡40中的數據文件。作為第一文件管理信息的管理文件用於管理音頻數據文件。另一方面，作為第二文件管理信息的FAT用於管理所有文件，包括存儲在存儲卡40的閃速存儲器中的音頻數據文件和管理文件。管理文件存儲在存儲卡40中。FAT在存儲卡40發貨之前與路由目錄等一起寫入閃速存儲器中，稍後將描述FAT的細節。
根據本發明的實施例，為了保護數據的版權，要加密已經按照ATRAC3格式壓縮的音頻數據。另一方面，由於沒有必要保護管理文件的版權，因此不需要對它加密。有兩種類型的存儲卡，它們是加密型的和非加密型的。但是，用於記錄受版權保護的數據的記錄器/播放器的存儲卡限於加密型的。
用戶記錄的話音數據和圖像數據記錄在非加密型存儲卡上。
圖3顯示了存儲卡40的內部結構的方框圖。存儲卡40包括控制塊41和閃速存儲器42，它們構造成單片IC。雙向串行接口配置在記錄器/播放器的DSP30與存儲卡40之間。雙向串行接口由十條線組成，它們是時鐘線SCK，用於發送與數據一起發送的時鐘信號；狀態線SBS，用於發送表示狀態的信號；數據線DIO，用於發送數據；中斷線INT；兩條GND線；兩條VCC線和兩條備用線。
時鐘線SCK用於與數據同步地發送時鐘信號。狀態線SBS用於發送表示存儲卡40的狀態的信號。數據線DIO用於輸入和輸出命令和加密音頻數據。中斷線INT用於發送使存儲卡40中斷記錄器/播放器的DSP30的中斷信號。當存儲卡40安裝到記錄器/播放器上時，存儲卡40產生中斷信號。但是，根據本發明的實施例，由於中斷信號是通過數據線DIO發送的，因此，中斷線INT接地。
串行/並行轉換、並行/串行轉換和接口塊(S/P、P/S、I/F塊)是配置在記錄器/播放器的DSP30與存儲卡40的控制塊41之間的接口。S/P、P/S和I/F塊43將從記錄器/播放器的DSP30接收的串行數據轉換成並行數據並將並行數據傳輸到控制塊41。另外，S/P、P/S和I/F塊43將從控制塊41接收的並行數據轉換成串行數據並將串行數據傳輸到DSP30。當S/P、P/S和I/F塊43通過數據線DIO接收命令和數據時，S/P、P/S和I/F塊43將它們分解成這些可以對閃速存儲器42進行普通存取的命令和數據和那些加了密的命令和數據。
在數據通過數據線DIO發送的格式中，在發送命令之後，再發送數據。S/P、P/S和IF塊43檢測命令的代碼並確定命令和數據是那些可以對閃速存儲器42進行普通存取的，還是那些被編碼的。按照確定結果，S/P、P/S和I/F塊43將可以進行普通存取的命令存儲在命令寄存器44中，並將可以進行普通存取的數據存儲在頁式緩衝器45和寫寄存器46中。與寫寄存器46相結合，存儲卡40含有糾錯碼編碼電路47。糾錯碼編碼電路47產生一個冗餘碼，這個冗餘碼是用於臨時存儲在頁式緩衝器45中的數據的糾錯碼。
命令寄存器44、頁式緩衝器45、寫寄存器46和糾錯碼編碼電路47的輸出數據都傳輸到閃速存儲器接口和定序器(下文稱之為存儲器I/F和定序器)51。存儲器I/F和定序器51是配置在控制塊41與閃速存儲器42之間的接口，並控制在它們之間交換的數據。數據通過存儲器IF和定序器51寫入閃速存儲器。
已經按照ATRAC3格式壓縮並寫入閃速存儲器的音頻數據(下文稱這個音頻數據為ATRAC3數據)由記錄器/播放器的保密IC20和存儲卡40的保密塊52加密，以便保護ATRC3數據的版權。保密塊52包括緩衝存儲器53、DES加密電路54和非易失性存儲器55。
存儲卡40的保密塊52含有多個驗證密鑰和用於每個存儲卡的獨有存儲密鑰。非易失性存儲器55存儲加密數據所必要的密鑰。存儲在非易失性存儲器55中的密鑰不能被分析。例如，根據本實施例，存儲密鑰存儲在非易失性存儲器55中。保密塊52也含有隨機數發生電路。保密塊52驗證可用記錄器/播放器並與它共享會話密鑰。另外，保密塊52通過DES加密電路54利用存儲密鑰再加密內容。
例如，當存儲卡40安裝到記錄器/播放器時，它們之間相互驗證。記錄器/播放器的保密IC20和存儲卡40的保密塊52相互驗證。當記錄器/播放器已經驗證了安裝的存儲卡40作為可用存儲卡和存儲卡40已經驗證了記錄器/播放器作為可用記錄器/播放器時，它們之間得到了相互驗證。在已經成功地完成了相互驗證處理之後，記錄器/播放器和存儲卡40生成各自的會話密鑰並且彼此之間共享它們。記錄器/播放器和存儲卡40無論什麼時候相互驗證，它們都要產生各自的會話密鑰。
當內容被寫入存儲卡40中時，記錄器/播放器利用會話密鑰加密內容密鑰，並將加密數據傳輸到存儲卡40。存儲卡40利用會話密鑰解密內容密鑰，利用存儲密鑰再加密內容密鑰，並將內容密鑰傳輸到記錄器/播放器。存儲密鑰是每個存儲卡40的獨有密鑰。當記錄器/播放器接收加密內容密鑰時，記錄器/播放器進行有關加密內容密鑰的格式化處理，並將加密內容密鑰和加密內容寫入存儲卡40。
上節中，描述了有關存儲卡40的寫處理。接下來，描述有關存儲卡40的讀處理。從閃速存儲器42讀取的數據通過存儲器I/F和定序器51傳輸到頁式緩衝器45、讀寄存器48和糾錯電路49。糾錯電路49糾正存儲在頁式緩衝器45中的數據的錯誤。已經糾錯了的頁式緩衝器45的輸出數據和讀寄存器48的輸出數據傳輸到S/P、P/S和I/F塊43。S/P、P/S和I/F塊43的輸出數據通過上述的串行接口傳輸到記錄器/播放器的DSP 30。
當數據從存儲卡40讀取時，用存儲密鑰加密的內容密鑰和用塊密鑰加密的內容從閃速存儲器42讀取。保密塊52利用存儲密鑰解密內容密鑰。保密塊52利用會話密鑰再加密解密的內容密鑰，並將再加密的內容密鑰發送到記錄器/播放器。記錄器/播放器利用接收的會話密鑰解密內容密鑰，並利用解密的內容密鑰生成塊密鑰。記錄器/播放器依次解密加密的ATRAC3數據。
Config.ROM50是存儲卡40存儲分區信息、各種類型的屬性信息等的存儲器。存儲卡40還含有擦除保護開關60。當開關60處在擦除保護位置時，即使讓存儲卡40擦除存儲在閃速存儲器40中的數據的命令從記錄器/播放器方傳輸到存儲卡40，也禁止存儲卡40擦除存儲在閃速存儲器42中的數據。OSC Cont.61是產生時鐘信號的振蕩器，這個時鐘信號是存儲卡40處理的定時基準。
圖4是顯示使用存儲卡作為存儲介質的計算機系統的文件系統的處理層次的示意圖。在這種層次上，預層是應用處理層。緊隨在應用處理層之後的是文件管理處理層，邏輯地址管理層、物理地址管理層和閃速存儲器訪問層。在上述的層次結構中，文件管理處理層是FAT文件系統。物理地址分配給閃速存儲器的各個塊。閃速存儲器的塊與它們的物理地址之間的關係不會發生變化。邏輯地址是在文件管理處理層上邏輯管理的地址。
圖5是顯示在存儲卡40的閃速存儲器42中管理的數據的物理結構的示意圖。在存儲器42中，一個數據單位(稱為段)分割成預定個數的塊(固定長度)。一個塊分割成預定個數的頁(固定長度)。在閃速存儲器中，數據以每次一塊的方式擦除。數據以每次一頁的方式寫入閃速存儲器42或從中讀取。每塊的大小是相同的。一塊由頁0到頁m組成。例如，一塊含有例如8KB(千字節)或16KB的存儲容量。一頁含有512B(字節)的存儲容量。當一塊具有8KB的存儲容量時，存儲卡40的總存儲容量是4MB(512個塊)或8MB(1024個塊)。當一塊具有16KB的存儲容量時，閃速存儲器42的總存儲容量是16MB(1024個塊)、32MB(2048個塊)、或64MB(4096個塊)。
一頁由512位元組的數據部分和16位元組的冗餘部分組成。冗餘部分的前三個字節是無論什麼時候更新數據都要重寫的蓋寫部分。前三個字節依次包含塊狀態區、頁狀態區和更新狀態區。冗餘部分的其餘13個字節是依賴於數據部分內容的固定數據。13個字節包含管理標誌區(1個字節)、邏輯地址區(2個字節)、格式備用區(5個字節)、分散信息ECC(糾錯碼)區(2個字節)和數據ECC區(3個字節)。分散信息ECC區包含用於管理標誌區、邏輯地址區和格式備用區進行糾錯處理的冗餘數據。數據ECC區包含用於對512-字節數據進行糾錯處理的冗餘數據。
管理標誌區包含系統標誌(1用戶塊，0引導塊)、轉換表標誌(1無效，0表塊)、複製禁止標誌(1OK，0NG)和訪問允許標誌(1自由，0讀保護)。
前兩個塊一塊0和1是引導塊。塊1是塊0的備份。引導塊是存儲卡中有效的頂塊。當存儲卡安裝到記錄器/播放器時，引導塊首先被訪問。其餘塊是用戶塊。引導塊的頁0包含首標區，系統入口區以及引導和屬性信息區。引導塊的頁1包含禁止塊數據區。引導塊的頁2包含CIS(卡信息結構)/IDI(標識驅動信息)區。
引導塊的首標區包含引導塊ID和有效入口數。系統入口是禁止塊數據的開始位置、它的數據大小、它的數據類型、CIS/IDI區的數據開始位置、它的數據大小、和它的數據類型。引導和屬性信息包含存儲卡類型(只讀類型、可寫類型、或混合類型)、塊大小、塊數、總塊數、保密/非保密類型、卡製造數據(製造日期)等。
由於每寫一次絕緣膜就會受到一次磨損，因此閃速存儲器的重寫次數受到限制，這樣，有必要防止同一存儲區(塊)被集中訪問。當重寫存儲在特定物理地址上的特定邏輯地址上的數據時，特定塊的更新數據被寫到未使用塊而不是原來的塊上。因此，在數據被更新之後，邏輯地址與物理地址之間的相互關係發生了改變。這種處理被稱為交換處理。這樣就防止了同一塊被集中訪問。從而可以延長閃速存儲器的服務壽命。
邏輯地址與寫到塊中的數據相聯繫。即使原始數據的塊不同於更新數據的塊，但在FAT上的地址不會改變。因此，可以適當地訪問同一數據。但是，由於進行了交換處理，因此，需要與邏輯地址和物理地址相關聯的轉換表(此表稱為邏輯-物理地址轉換表)。根據邏輯-物理地址轉換表，可以獲得與在FAT上指定的邏輯地址相對應的物理地址。因此，可以訪問用物理地址指定的塊。
DSP30將邏輯-物理地址轉換表存儲在SRAM中。當RAM的存儲容量較小時，可以將邏輯-物理地址轉換表存儲到閃速存儲器。邏輯-物理地址轉換表使以遞增次序存儲的邏輯地址(2位元組)與物理地址(2位元組)相關聯。由於閃速存儲器的最大存儲容量是128MB(8192個塊)，因此，利用兩個字節可以指定8192個地址。邏輯-物理地址轉換表是針對每段加以管理的。因此，邏輯-物理地址轉換表的大小正比於閃速存儲器的存儲容量。當閃速存儲器的存儲容量是8MB(兩個段)時，對於每個段，有兩頁用作邏輯-物理地址轉換表。當轉換表存儲在閃速存儲器中時，在每頁中的冗餘部分中管理標誌區的預定一位表示當前塊是否是包含邏輯-物理地址轉換表的塊。
如同盤狀記錄介質一樣，上述存儲卡可以與個人計算機系統的FAT文件系統一起使用。閃速存儲器含有IPL區、FAT區、和路由目錄區(圖5未示出)。IPL區包含要最初裝載到記錄器/播放器的存儲器的程序的地址。另外，IPL區包含各種類型的存儲信息。FAT區包含有關塊(簇)的信息。FAT已經定義了未使用的塊、下一個塊號、有缺陷塊、和最後的塊號。路由目錄區包含目錄入口，它們是文件屬性、更新日期(日、月、年)、文件大小等。
下面參照圖6描述利用FAT表的管理方法。
圖6是顯示存儲器映像的示意圖。存儲器映像的頂區是分區表部分。緊隨分區表部分的是塊區、引導扇區、FAT區、FAT備份區、根目錄區、子目錄區和數據區。在存儲器映像上，邏輯地址已經按照邏輯-物理地址轉換錶轉換成物理地址。
引導扇區、FAT區、FAT備份區、根目錄區、子目錄區和數據區統稱為FAT分區。
分區表部分包含FAT分區的開始地址和終止地址。
用於傳統軟盤的FAT並不含有這樣的分區表。由於第一軌道只含有分區表，因此，還存在空白區。引導扇區包含FAT結構的大小(12位FAT或16位FAT)、簇的大小、和每個區的大小。FAT用於管理存儲在數據區中的文件的位置。FAT複製區是FAT備份區。路由目錄區包含文件名、它們的開始簇地址、和它們的各種屬性。路由目錄區使用每文件32位元組。
子目錄區是通過作為目錄的目錄屬性文件實現的。在圖6所示的實施例中，子目錄區有四個文件，名為PBLIST.MSF、CAT.MSF、DOG.MSF和MAN.MFA。子目錄區用於管理文件名和FAT上的記錄位置。換句話說，指定文件名CAT.MSF的槽為FAT上的地址「10」。指定文件名DOG.MSF的槽為FAT上的地址「10」。簇2之後的區域用作數據區。在此實施例中，記錄了已經按照ATRAC3格式壓縮的音頻數據。指定文件名MAN.MSA的頂槽為FAT上的地址「110」。根據本發明的實施例，文件名CAT.MSF的音頻數據記錄到簇5至8。作為文件名DOG.MSF的文件的前半部分的DOG-1的音頻數據記錄到簇10至12。作為文件名DOG.MSF的文件的後半部分的DOG-2的音頻數據記錄到簇100和101。文件名MAN.MSF的音頻數據記錄到簇110和111。
在本發明的實施例中，描述了單個文件被分割成兩個部分並分散記錄的例子。在該實施例中，數據區中區域「空」是可記錄區。簇200之後的區域用於管理文件名。文件CAT.MSF記錄到簇200。文件DOG.MSF記錄到簇201。文件MAN.MSF記錄到簇202。當文件的位置發生改變時，也要重新排列簇200之後的區域。當安裝上存儲卡時，根據頂分區表部分記錄FAT分區的開頭和末端。在再現引導扇區部分之後，再現根目錄區和子目錄區。檢測子目錄區中再現管理信息PBLIST.MSF的槽。因此，獲得了文件PBLIST.MSF的槽的末端部分的地址。在本實施例中，由於在文件PBLIST.MSF的末端上記錄著地址「200」，因此，參照簇200。
簇200之後的區域用於管理文件的再現次序。在本實施例中，文件CAT.MSA是第一個節目。文件DOG.MSA是第二個節目。文件MAN.MSA是第三個節目。在引用簇200之後的區域之後，引用文件CAT.MSA、DOG.MSA和MAN.MSA的槽。在圖6中，指定文件CAT.MSA的槽的末端為地址「5」。指定文件DOG.MSA的槽的末端為地址「10」。指定文件MAN.MSA的槽的末端為地址「110」。當用地址「5」在FAT上搜索入口地址時，獲得簇地址「6」。當用地址「6」在FAT上搜索入口地址時，獲得簇地址「7」。當用地址「8」在FAT上搜索入口地址時，獲得表示末端的代碼「FFF」。因此，文件CAT.MSA使用了簇5、6、7和8。根據數據區中的簇5、6、7和8，可以訪問文件名CAT.MSA的ATRAC 3數據的區域。
下面描述搜索已經分散記錄的文件DOG.MSF的方法。指定文件DOG.MSA的槽的末端為地址「10」。當用地址「10」搜索FAT上的入口地址時，獲得簇地址「11」。當用參考地址「11」搜索FAT上的入口地址時，獲得簇地址「12」。當用參考地址「12」搜索FAT上的入口地址時，獲得簇地址「101」。當參考入口地址「101」時，獲得表示末端的代碼「FFF」。因此，文件DOG.MSF使用了簇10、11、12、100和101。當參考簇10、11、和12時，可以訪問文件DOG.MSF的ATRAC 3的第一部分。當參考簇100和101時，可以訪問文件DOG.MSF的ATRAC 3數據的第二部分。另外當用地址「110」在FAT上搜索入口地址時，獲得簇地址「101」當用地址「101」在FAT上搜索入口地址「111」時，獲得表示末端的代碼「FFF」。因此，很清楚，文件MAN.MSA使用了簇110和111。如上所述，分散在閃速存儲器中的數據文件可以連結在一起並依次再現。
根據本發明的實施例，除了以存儲卡40的格式定義的文件管理系統之外，管理文件還用於管理軌道和音樂文件的某些部分。管理文件記錄到存儲卡40的閃速存儲器42的用戶塊。因此，如後所述，即使存儲卡40的FAT受到破壞，文件也可以恢復。
管理文件是由DSP30生成的。當記錄器/播放器的電源接通時，DSP30確定存儲卡40是否已經安裝到記錄器/播放器上。當存儲卡已經安裝時，DSP30驗證存儲卡40。當DSP30已成功地驗證了存儲卡40時，DSP30讀取閃速存儲器42的引導塊。因此，DSP30讀取物理-邏輯地址轉換表，並將讀取的數據存儲到SRAM。FAT和路由目錄在存儲卡40發貨之前已經寫到存儲卡40的閃速存儲器40中。當數據記錄到存儲卡40時，產生管理文件。
換言之，由用戶的遙控器等發出的記錄命令通過總線和總線接口32從外部控制器傳輸到DSP30。編碼器/解碼器IC10壓縮接收的音頻數據並將所得的ATRAC3數據傳輸到保密IC20。保密IC20加密ATRAC3數據。加密的ATRAC3數據記錄到存儲卡40的閃速存儲器42。此後，更新FAT和管理文件。無論什麼時候更新文件(事實上，無論什麼時候完成音頻數據的記錄處理)，都要重寫存儲在SRAM31和36中的FAT和管理文件。當存儲卡40被拆卸下來或記錄器/播放器的電源斷開時，最後從SRAM31和36傳輸的FAT和管理文件記錄到閃速存儲器42。或者，無論什麼時候完成音頻數據的記錄處理，都可以重寫寫入閃速存儲器42的FAT和管理文件。當音頻數據被編輯時，更新管理文件的內容。
在根據本發明的數據結構中，附加信息包含在管理文件中。更新附加信息並將其記錄到閃速存儲器42。在管理文件的另一種數據結構中，除了軌道管理文件之外還生成附加信息管理文件。附加信息通過總線和總線接口32從外部控制器傳輸到DSP30。附加信息記錄到存儲卡40的閃速存儲器42。由於附加信息並不傳輸到保密IC20，因此，沒有對它加密。當存儲卡40從記錄器/播放器上拆卸下來或者其電源斷開時，附加信息從DSP30的SRAM寫入閃速存儲器42。
圖7是顯示存儲卡40的文件結構的示意圖。作為文件結構，有靜止圖像目錄、運動圖像目錄、話音目錄、控制目錄和音樂(HIFI)目錄。根據本實施，記錄和再現音樂節目。下面描述音樂目錄。音樂目錄有兩種類型的文件。第一種類型是再現管理文件BLIST.MSF(下文稱為PBLIST)。另一種類型是存儲加密音樂數據的ATRAC3數據文件A3Dnnnnn.MSA。音樂目錄可以存儲直到400個ATRAC3數據文件(即，400個音樂節目)。ATRAC3數據文件被登記成再現管理文件，並由記錄器/播放器產生。
圖8是顯示再現管理文件的結構的示意圖。圖9是一個ATRAC3數據文件的文件結構的示意圖。再現管理文件是16KB的固定長度文件。對於每個音樂節目，ATRAC3數據文件都由屬性首標和加密音樂數據區組成。屬性數據具有16KB的固定長度。屬性首標的結構類似於再現管理文件的結構。
圖8所示的再現管理文件包括首標、存儲卡名NM1-S(用於單字節代碼)、存儲卡名NM2-S(用於雙字節代碼)、節目再現順序表TRKTBL、和存儲卡附加信息INF-S。在數據文件開頭上(圖9所示)的屬性首標包括首標、節目名NM1(用於單字節代碼)、節目名NM2(用於雙字節代碼)、軌道信息TRKINF(諸如軌道密鑰信息)、片段(part)信息PRTINF和軌道附加信息INF。首標包含總片段數的信息、名稱的屬性、附加信息的大小等。
緊隨屬性數據之後的是ATRAC3音樂數據。音樂數據按每16KB為一塊分段的。每塊都從首標開始。首標包含用於解密加密數據的初始值。只有ATRAC3數據文件的音樂數據才被加密。因此，諸如再現管理文件、首標等的其它數據沒有被加密。
下面參照圖10A至10C描述音樂節目與ATRAC3數據文件之間的關係。一個軌道相當於一個音樂節目。另外，一個音樂節目由一個ATRAC3數據(參見圖9)組成。ATRAC3數據文件是已經按照ATRAC3格式壓縮的音頻數據。ATRAC3數據文件以每次一簇記錄到存儲卡40。一簇具有16KB的容量。幾個文件不能包含在一個簇中。閃速存儲器42的最小數據擦除單位是一塊。在存儲卡40用於音樂數據的情況中，一塊是一簇的同義詞。另外，一簇相當於一個扇區。
一個音樂節目基本上由一個片段組成。但是，當編輯音樂節目時，一個音樂節目可以由幾個片段組成。一個片段是依次記錄的數據的單位。通常，一個軌道由一個片段組成。音樂節目的片段之間的連接是利用每個音樂節目的屬性首標中的片段信息PRTINF管理的。換句話說，片段大小是用片段信息PRTINF的片段大小PRTSIZE(4位元組)表示的。片段大小PRTSIZE的前面兩個字節表示當前片段的總簇數。後兩個字節分別表示開頭和最後簇的開始聲單位(SU)和終止聲單位(SU)的位置。下文將聲單位簡稱為SU。藉助於這樣的片段表示法，當編輯音樂數據時，可以消除音樂數據的移動。當對每個塊編輯音樂數據時，儘管可以消除它的移動，但塊的編輯單位比SU的編輯單位大得多。
SU是片段的最小單位。另外，SU也是在音頻數據按照ATRAC3格式壓縮的情況下的最小數據單位。1SU是在44.1KHz上1024個樣本的數據(1024×16位×2信道)被壓縮成大約為原始數據的十分之一後的音頻數據。1SU的持續時間大約23msec。通常，一個片段由幾千個SU組成。當一簇由42SU組成時，一簇使一秒的聲音得以生成。組成一個軌道的片段數依賴於附加信息的大小。由於片段數是從一塊中減去首標、節目名、附加數據等後得到的，因此，當沒有附加信息時，可以使用最大的片段數(645個片段)。
圖10A是顯示在依次記錄CD等的兩個音樂節目的情況下文件結構的示意圖。第一個節目(文件1)由例如5個簇組成。由於一個簇不能包含第一節目和第二節目兩個文件，因此，文件2從下一個簇的開頭開始。這樣，與文件1相對應的片段1的末端處在一個簇的中間，該簇的其餘區域不含數據。同樣，第二音樂節目(文件2)由一個片段組成。在文件1的情況中，片段大小是5。第一簇從第0個SU開始。最後的簇終止在第4個SU上。
有四種類型的編輯處理，它們是分割處理、組合處理、擦除處理和移動處理。進行分割處理可以將一個軌道分割成兩部分。當進行分割處理時，總軌道數增加1個。在分割處理過程中，在文件系統上一個文件被分割成兩個文件。因此，在這種情況下，要更新再現管理文件和FAT進行組合處理可以將兩個軌道組合成一個軌道。當進行組合處理時，總軌道數減少1個。在組合處理過程中，在文件系統上兩個文件組合成一個文件。因此，當進行組合處理時，要更新再現管理文件和FAT。進行擦除處理可以擦除1軌道。在已經擦除的軌道之後的軌道號逐個遞減。進行移動處理可以改變軌道順序。因此，當進行擦除處理或移動處理時，要更新再現管理文件和FAT。
圖10B是顯示圖10A所示的兩個節目(文件1和文件2)的組合結果的示意圖。作為組合處理的結果，組合文件由兩個片段組成。圖10C是顯示在簇2的中間分割一個節目(文件1)的分割結果的示意圖。通過分割處理，文件1由簇0、1和簇2的開頭部分組成。文件2由簇2終止部分和簇3和4組成。
如上所述，根據本發明的實施例，由於定義了片段表示法，作為組合結果(參見圖10B)，可以用SU定義片段1的開始位置、片段1的終止位置，和片段2的終止部分。因此，為了填充由於組合結果造成的空隙，沒有必要移動片段2的音樂數據。另外，作為分割結果(參見圖10C)，沒有必要移動數據和填充在文件2開頭上的空隙。
圖11是顯示再現管理文件PBLIST的詳細數據結構的示意圖。圖12A和12B顯示了再現管理文件PBLIST的首標部分和其餘部分。再現管理文件的大小是一個簇(一個塊＝16KB)。圖12A所示的首標的大小是32位元組。圖12B所示的再現管理文件PBLIST的其餘部分包含名稱NM1-S區(256位元組)(用於存儲卡)、名稱NM2-S區(512位元組)、內容密鑰區、MAC區、S-YMDhms區、再現順序管理表TRKTBL區(800位元組)、存儲卡附加信息INF-S區(14720位元組)和首標信息冗餘區。這些區域的開始位置都定義在再現管理文件中。
圖12A所示(0×0000)至(0×0010)的前面32位元組用於首標。在文件中，16-字節區被稱為槽。參照圖12A，首標位於第一和第二槽中。首標包含如下區域。由「備用」表示的區域是未定義區。通常，在備用區。寫入零(0×00)。但是，即使將任何數據寫入備用區，寫入備用區的數據也是被忽略的。在未來版本中，可能使用一些備用區。另外，禁止將數據寫入備用區。當可選區沒有得到使用時，將其作為備用區對待。
＝BLKID-TL0(4位元組)含義BLOCKID FILE ID功能標識再現管理文件的頂部。
取值固定值＝「TL＝0」(例如0×544C2D30)＝MCode(2位元組)含義MAKER CODE功能標識記錄器/播放器的製造商和型號取值高位10位(製造商代碼)；低位6位(型號代碼)。
＝REVISION(4位元組)含義PBLIST的重寫次數功能無論什麼時候重寫再現管理文件都遞增取值從0開始，每次遞增1。
＝S-YMDhms(4位元組)(可選項)含義記錄器/播放器利用可靠時鐘記錄的年、月、日、時、分和秒。
功能標識最後記錄日期和時間。
取值位25至31年0至99(1980至2079)位21至24月0至12位16至20日0至31位11至15時0至23位05至10分0至59
位00至04秒0至29(兩秒間隔)＝SYIC+L(2位元組)含義寫入NM1-S區的存儲卡名(一字節代碼)的屬性功能以一字節代碼的形式表示字符代碼和語言代碼。
取值字符代碼(C)高位一字節00非字符代碼，二進位數01ASCII(美國信息交換標準代碼)02ASCII+KANA03改進型8859-181MS-JIS82KS C 5601-198983GB(大不列顛)2312-8090S-JIS(日本工業標準)(用於話音)語言代碼(L)低位一字節根據EBU Tech 3258標準標識語言00無設置08德語09英語0A西班牙語0F法語15義大利語1D荷蘭語65韓語69日語75漢語當沒有記錄數據時，這個區域全為0。
＝SN2C+L(2位元組)含義NM2-S區中存儲卡名的屬性功能以一字節代碼的形式表示字符代碼和語言代碼。
取值與SNIC+L相同＝SINF SIZE(2位元組)
含義INF-S區中存儲卡的附加信息的總大小。
功能以每次遞增16位元組的形式表示數據大小。當沒有記錄數據時，這個區域全為0。
取值大小0×0001至0×39C(924)＝T-TRK(2位元組)含義總軌道數功能表示總軌道數。
取值1至0×0190(最大值400軌道)當記錄數據時，這個區域全為0。
＝VerNo(2位元組)含義格式版本號功能表示主版本號(高位一字節)和次版本號(低位一字節)。
取值0×0100(版本1.0)0×0203(版本2.3)下面描述首標之後的區域(參見圖12B)。
＝NM1-S含義存儲卡名(以一字節代碼形式)功能以兩字節代碼的形式表示存儲卡名(最大值256)。在這個區域的末端，寫入終止代碼(0×00)。根據終止代碼計算出大小。當沒有記錄數據時，從這個區域的開頭(0×0020)開始至少有一個字節記錄著零(0×00)。
取值各種字符代碼＝NM2-S含義存儲卡名(以兩字節代碼形式)功能以二字節代碼的形式表示存儲卡名(最大值512)。在這個區域的末端，寫入終止代碼(0×00)。根據終止代碼計算出大小。當沒有記錄數據時，從這個區域的開頭(0×0120)開始至少有兩個字節記錄著零(0×00)。
取值各種字符代碼＝CONTENTS KEY含義用於音樂節目的數值。用MG(M)保護並存儲。與CONTENTS KEY相同。
功能用作計算S-YMDhms的MAC所需要的密鑰。
取值0至0×FFFF FFFF FFFF FFFF＝MAC含義偽造版權資訊檢驗值功能表示用S-YMDhms和CONTENTS KEY生成的值。
取值0至0×FFFF FFFF FFFF FFFF＝TRK-nnn含義再現的ATRAC3數據文件的SQN(順序)號。
功能表示TRKINF的FNo。
取值1至400(0×190)當沒有軌道時，這個區域全為0。
＝1NF-S含義存儲卡的附加信息(例如，關於圖片、歌曲、指南等的信息)。
功能表示帶有首標的可變長度附加信息。可以使用多種類型的附加信息。每種類型的附加信息都擁有ID和數據大小。每個包括首標的附加信息區由至少16位元組加上4位元組的倍數組成，詳細情況請看下節。
取值參照「附加信息的數據結構」那一節＝S-YMDhms(4位元組)(可選項)含義記錄器/播放器利用可靠時鐘記錄的年、月、日、時、分和秒。
功能標識最後記錄的日期和時間。在EMD這種情況下，這個區域是強制性的。
取值位25至31年0至99(1980至2079)位21至24月0至12位16至20日0至31位11至15時0至23位05至10分0至59位00至04秒0至29(兩秒間隔)作為再現管理文件的最後槽，寫入與首標中相同的BLKID-TLO、MCode和REVISION。
在數據正在記錄到存儲卡的同時，存儲卡可能被錯誤地或偶然地拆卸下來，或記錄器/播放器的電源可能斷開。當進行這樣的不適當的操作時，應該能檢測到缺陷。如上所述，REVISION區位於每個塊的開頭和末端。無論什麼時候重寫數據，REVISION區的值都遞增。如果缺陷結束髮生在一塊的中間，那麼，在該塊開頭上REVISION區的值與在該塊末端上REVISION區的值不相匹配。因此，可以檢測到這樣的缺陷結束。由於有兩個REVISION區，能夠有很大可能性檢測到這種異常的結束。當檢測到異常結束時，生成諸如錯誤消息之類的報警信號。
另外，由於固定值BLKID-TL0寫在一塊(16KB)的開頭上，因此，當FAT遭到破壞時，固定值用作恢復數據的參考。換言之，根據固定值，可以確定文件的類型，由於固定值BLKID-TL0被冗餘地寫在每個塊的首標和末端部分上，因此，可靠性可以得到保證。或者，可以冗餘地記錄同一再現管理文件。
ATRAC3數據文件的數據量比軌道信息管理文件的數據量大得多。另外，如後所述，塊號BLOCK SERIAL也附加在ATRAC3數據文件上。但是，由於多個ATRAC3文件被記錄到存儲卡，為了防止它們變得冗餘，使用了CONNUM0和BLOCK SERIAL兩者。否則，當FAT遭到破壞時，就難以恢復文件。換句話說，一個ATRAC3數據文件可以由幾個分散的塊組成。為了標識同一文件的塊，使用了CONNUMO。另外，為了標識ATRAC3數據文件中塊的次序，使用了BLOCK SERIAL。
類似地，製造商代碼(Mcode)也冗餘地記錄在每塊的開頭和末端上，以便在FAT已經遭到破壞的狀態下已經不適當地記錄了文件這樣一種情況下能夠識別製造商和型號。
圖12C是顯示附加信息數據的結構的示意圖。附加信息由如下首標和可變長度數據組成。首標含有如下區域。
＝INF含義FIELD ID功能表示附加信息的開頭(固定值)取值0×69＝ID含義附加信息密鑰代碼功能表示附加信息的類別取值0到0×FF＝SIZE
含義各個附加信息的大小功能表示每種類型的附加信息的大小。儘管沒有限制數據大小，但它應該是至少16位元組加上4位元組的倍數。數據的其餘部分應該用零(0×00)來填充。
取值16至14784(0×39C0)＝MCode含義MAKER CODE功能標識記錄器/播放器的製造商和型號。
取值高位10位(製造商代碼)、低位6位(機器代碼)。
＝C+L含義在從字節12開始的數據區中字符的屬性功能以一字節代碼形式表示字符代碼和語言代碼。
取值與SNC+L相同＝DATA含義各個附加信息功能用可變長度數據表示每種類型的附加信息。實數據總是從字節12開始的。實數據的長度(大小)應該是至少4位元組和4位元組的倍數。數據區的其餘部分應該用零(0×00)填充。
取值按照每種類型的附加信息的內容單獨定義。
圖13是與附加信息的鍵碼值(0至63)和它們的類型相關聯的表。鍵碼值(0至31)被指定給音樂字符信息。鍵碼值(32至63)被指定給URL(統一資源定位器)(全球資訊網信息)。音樂字符信息和URL信息包含唱片集標題、藝術家姓名、CM等作為附加信息的字符信息。
圖14是與附加信息的鍵碼值(64至127)和它們的類型相關聯的表。鍵碼值(64至95)被指定給路徑/其它。鍵碼值(96至127)被指定給控制/數字數據。例如，ID＝98表示作為附加信息的TOC-ID。TOC-ID表示與CD(緻密盤)的TOC信息相對應的第一個音樂節目號、最後一個音樂節目號、當前節目號、總演奏時間和當前音樂節目演奏時間。
圖15是與附加信息的鍵碼值(128至159)和它們的類型相關聯的表。鍵碼值(128至159)被指定給同步再現信息。在圖15中，EMD代表電子音樂分配。
下面參照圖16A至16E描述附加信息的實例。如同圖12C一樣，圖16A顯示了附加信息的數據結構。在圖16B中，鍵碼ID＝3(藝術家名作為附加信息)；大小SIZE＝0×1C(28位元組)，表示包括首標的附加信息的數據長度是28位元組；C+L，表示字符代碼C＝0×01(ASCII)和語言代碼L＝0×09(英語)。在字節12之後的可變長度數據表示作為藝術家名的一字節數據「SIMONGRAFUNKEL」。由於附加信息的數據長度應該是4位元組的倍數，因此，其餘部分用(0×00)來填充。
在圖16C中，鍵碼ID＝97，表示ISRC(國標標準記錄代碼版權代碼)作為附加信息；大小SIZE＝0×14(20位元組)，表示附加信息的數據長度是20位元組。C＝0×00和L＝0×00，表示還沒有設置字符和語言。因此，數據是二進位代碼。可變長度數據是8-字節ISRC代碼，表示版權資訊國家、版權擁有者、記錄年份和序號)。
在圖16D中，鍵碼ID＝97，表示作為附加信息記錄的日期和時間，大小SIZE＝0×10(16位元組)表示附加信息的數據長度是16位元組；C＝0×00和L＝0×00，表示還沒有設置字符和語言；可變長度數據是4-字節代碼(32位)，表示記錄日期和時間(年、月、日、時、分和秒)。
在圖16E中，鍵碼ID＝107，表示作為附加信息的再現日誌，大小SIZE＝0×10(16位元組)表示附加信息的數據長度是16位元組；C＝0×00和L＝0×00，表示還沒有設置字符和語言。可變長度數據是4-字節代碼，表示再現日誌(年、月、日、時、分和秒)。當記錄器/播放器具有再現日誌功能時，無論什麼時候再現音樂數據，它都記錄16位元組的數據。
圖17是顯示在1SU是N字節(例如，N＝384位元組)的情況下ATRAC3數據文件A3Dnnnnn的數據排列的示意圖。圖17顯示了數據文件的屬性首標(1塊)和音樂數據文件(1塊)。圖17顯示了兩個塊(16×2＝32KB)的每個槽的第一個字節(0×0000至0×7FF0)。如圖18所示，屬性首標的前32位元組用作首標；256位元組用作音樂節目區NM1(256位元組)；和512位元組用作音樂節目標題區NM2(512位元組)。屬性首標的首標包含如下區域。
＝BLKID-HD0(4位元組)含義BLOCKID FIELD ID功能標識ATRAC3數據文件的頂部。
取值固定值＝「HD＝0」(例如0×48442D30)
＝MCode(2位元組)含義MAKER CODE功能標識記錄器/播放器的製造商和型號取值高位10位(製造商代碼)；低位6位(機器代碼)＝BLOCK SERIAL(4位元組)含義軌道序號功能從0開始，每次遞增1。即使編輯音樂節目，這個值也不發生變化。
取值0至0×FFFFFFFF＝N1C+L(2位元組)含義表示軌道數據(NM1)的屬性(音樂節目標題)。
功能以一字節代碼的形式表示NM1的字符代碼和語言代碼。
取值與SN1C+L相同＝N2C+L(2位元組)含義表示軌道數據(NM2)的屬性(音樂節目標題)。
功能以一字節代碼的形式表示NM2字符代碼和語言代碼。
取值與SN1C+L相同＝INFSIZE(2位元組)含義當前軌道的附加信息的總大小。
功能以16位元組的倍數的形式表示數據大小。當沒有記錄數據時，這個區域應該全為0。
取值0×0000至0×3C6(966)＝T-PRT(2位元組)含義總字節數功能表示組成當前軌道的片段數。通常，T-PRT的值是1。
取值1至285(645dec)。
＝T-SU(4位元組)含義總SU數功能表示在一個軌道中與節目演奏時間相當的總SU數。
取值0×01至0×001FFFFF＝INX(2位元組)(可選項)
含義INDEX的相對位置功能用作表示音樂節目的典型部分的頂部的指針。利用SU數除以4所得的值作為節目的當前位置來指定INX的值。此INX值相當於SU數的4倍(大約93毫秒)。
取值0至0×FFFF(最大值大約6084秒)＝XT(2位元組)(可選項)含義INDEX的再現時間功能指定由INX-nnn利用SU數除以4所得的值指定的再現時間。INDEX的值相當於一般SU的4倍(大約93毫秒)。
取值0×0000(沒有設置)；0×01至0×FFFE(直到6084秒)；0×FFFF(直到音樂節目的末端)。
下面描述音樂節目標題區NM1和NM2。
＝NM1含義音樂節目標題的字符串功能以一字節代碼的形式表示音樂節目標題(直到256個字符)(可變長度)。標題區應該用終止代碼(0×00)來結束。大小應該根據終止代碼來計算。當沒有記錄數據時，從區域的開頭(0×0020)開始至少一個字節應該記錄著零(0×00)。
取值各種字符代碼。
＝NM2含義音樂節目標題的字符串功能以兩字節代碼的形式表示音樂節目標題(直到512個字符)(可變長度)。標題區應該用終止代碼(0×00)來結束。其大小應該根據終止代碼來計算。當沒有記錄數據時，從區域的開頭(0×0120)開始至少兩個字節應該記錄著零(0×00)。
取值各種字符代碼從屬性首標的固定位置(0×320)開始的80位元組數據被稱為軌道信息區TRKINF。這個區域主要用於全面管理保密信息和複製控制信息。圖19顯示了TRKINF的一部分。區域TRKINF包含如下區域。
＝CONTENTS KEY(8位元組)含義關於每個音樂節目的值。CONTENTS KEY的值在存儲卡的保密塊中得到保護，然後存儲起來。
功能用作再現音樂節目的密鑰。用於計算MAC的值。
取值0至0×FFFFFFFFFFFFFFFF＝MAC(8位元組)含義偽造版權資訊檢驗值功能表示利用包括內容累積數和秘密順序號的多個TRKINF值生成的值。
秘密順序號是記錄在存儲卡的秘密區中的順序號。非版權保護型記錄器不能從該存儲卡的秘密區讀取數據。另一方面，版權保護型記錄器和利用可以從存儲卡讀取數據的程序操作的計算機可以訪問該秘密區。
＝A(1位元組)含義片段的屬性功能表示諸如片段的壓縮模式之類的信息。
取值下面將作詳細描述(參見圖19和20)。
接下來描述區域A的值。在如下描述中，單聲道模式(N＝0或1)定義為位7＝1、子信號＝0和主信號＝(L+R)的特殊連接模式。非版權保護型播放器可以忽略位2和1的信息。
區域A的位0表示加重打開/關閉狀態的信息。區域A的位1表示再現跳過或正常再現的信息。區域A的位2表示諸如音頻數據、FAX數據等數據類型的信息。區域A的位3未定義。通過將位4、5和6組合起來，可以按如圖20所示定義ATRAC3的模式信息。換言之，N是3位的模式值。對於五種類型的模式，即單聲道(N＝0或1)、LP(N＝2)、SP(N＝4)、EX(N＝5)和HQ(N＝7)，列出了記錄時間(只有64MB存儲卡)、數據發送速率、和每塊的SU數。1SU的字節數依賴於每種模式。在單聲道模式中1SU的字節數是136位元組。在LP模式中1SU的字節數是192位元組。在SP模式中1SU的字節數是304位元組。在EX模式中1SU的字節數是384位元組。在HQ模式中1SU的字節數是512位元組。區域A的位7表示ATRAC3模式(0雙聲道的，1相連接的(Joint))。
下面舉例說明在SP模式中使用64MB存儲卡的情況。64-MB存儲卡含有3968個塊。在SP模式中，由於1SU是304位元組，因此，一塊有53SU。1SU相當於(1024/44100)秒。因此，一塊是(1024/44100)×53×(3968-10)＝4863秒＝81分。發送速率是(44100/1024)×304×8＝104737bps。
＝LT(1位元組)含義再現限制標誌(位7和6)和保密分區(位5至0)。
功能表示對當前軌道的限制。
取值位70＝無限制，1＝有限制位60＝未到期，1＝到期位5至0保密分區(除0之外禁止再現)＝FNO(2位元組)含義文件號功能表示最初記錄的軌道號，該軌道號指定記錄在存儲卡保密區中的MAC計算值的位置取值1至0×190(400)＝MG(D)SERIAL-nnn(16位元組)含義表示記錄器/播放器的保密塊(保密IC 20)的序號。
功能用於每個記錄器/播放器的獨有值取值0至0×FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF＝CONNUM(4位元組)含義內容累積數功能表示為每個音樂節目累積的獨有值。此值由記錄器/播放器的保密塊管理。此值的上限是232，即4,200,000,000。用於標識記錄的節目。
取值0至0×FFFFFFFFYMDhms-S(4位元組)(可選項)含義有再現限制的軌道的再現開始日期和時間。
功能表示藉助於EMD允許數據再現的時間和日期。
取值與其它區域的日期和時間表示法相同＝YMDhms-E(4位元組)(可選項)含義有再現限制的軌道的再現終止日期和時間。
功能表示藉助於EMD終止數據再現的時間和時期。
＝MT(1位元組)(可選項)含義允許再現次數的最大值。
功能表示通過EMD指定的最大再現次數。
取值1至0×FF。當沒有使用時，區域MT的值是00。
＝CT(1位元組)(可選項)含義再現次數功能表示在允許的再現次數中的再現次數。無論什麼時候再現數據，區域CT的值都遞減。
取值0×00至0×FF。當沒有使用時，區域CT的值是0×00。當區域LT的位7是1並且區域CT的值是00時，禁止再現數據。
＝CC(1位元組)含義COPY CONTROL功能控制複製操作。
取值位6和7表示複製控制信息。位4和5表示高速數字複製操作的複製控制信息。位2和3表示保密塊驗證級。位0和1未定義。
CC的例子(位7和6)11允許無限制複製操作01禁止複製00允許一次複製操作(位3和2)00模擬/數字輸入記錄MG驗證級是0。
當進行利用來自CD的數據的數字記錄操作時，(位7和6)00和(位3和2)00。
＝CN(1位元組)(可選項)含義在高速串行複製管理系統中允許的複製次數。
功能擴展帶有複製次數的複製允許，不僅限於一次複製允許和免費複製允許。只有在第一複製代中有效。無論什麼時候進行複製操作，區域CN的值都遞減。
取值00禁止複製01至0×FE次數0×FF無限制複製次數緊隨在軌道信息區TRKINF之後的是從0×0370開始的24-字節片段管理信息區(PRTINF)。當一個軌道由多個片段組成時，各個片段的區域PRTINT的值依次排列在時間軸上。圖22顯示了區域PRTINT的一部分。下面按照排列次序描述區域PRTINF中的各個區域。
＝PRTSIZE(4位元組)含義片段大小功能表示片段的大小。
簇2位元組(最高位置)，開始SU1位元組(上部)、終止SU1位元組(最低位置)。
取值簇1至0×1F40(8000)開始SU0至0×A0(160)終止SU0至0×A0(16)(注意，SU從0開始)。
＝PRTKEY(8位元組)含義片段加密值功能加密片段。初始值＝0。注意，應該應用編輯規則。
取值0至0×FFFF FFFF FFFF FFFF＝CONNUM0(4位元組)含義最初產生的內容累積數密鑰功能唯一指定內容的ID取值與內容累積數初始值密鑰的值相同如圖17所示，ATRAC3數據文件的屬性首標包含附加信息INF。除了開始位置不固定外，附加信息與再現管理文件的附加信息INF-S(參見圖11和12B)相同。附加信息INF的數據緊隨在一個或幾個片段的末端上的最後字節位置(4位元組的倍數)之後。
＝INF含義與軌道有關的附加信息功能表示含有首標的可變長度附加信息。可以排列多種不同類型的附加信息。每個附加信息區都含有ID和數據大小。每個附加信息區都由至少16位元組和4位元組的倍數組成。
取值與再現管理文件的附加信息INF-S相同。
緊隨在上述屬性首標之後的是ATRAC3數據文件的每個塊的數據。如圖23所示，對每個塊都加上首標。下面描述每個塊的數據。
＝BLKID-A3D(4位元組)含義BLOCKID FILE ID功能標識ATRAC3數據的頂部。
取值固定值＝「A3D」(例如0×41334420)＝MCode(2位元組)含義MAKER CODE功能標識記錄器/播放器的製造商和型號取值高位10位(製造商代碼)；低位6位(型號代碼)＝CONNUMO(4位元組)含義最初創造的內容的累積數功能指定關於內容的獨有ID。即使編輯內容，區域CONNUMO的值也不會發生改變。
取值與內容累積數初始密鑰相同＝BLOCK SERIAL(4位元組)含義對每個軌道指定的序號功能從0開始，每次遞次1。即使編輯內容，區域BLOCK SERIAL的值也不會發生改變。
取值0至0×FFFFFFFF＝BLOCK-SEED(8位元組)含義用於加密一個塊的密鑰功能塊的開頭是由記錄器/播放器的保密塊產生的隨機數。緊隨在隨機數之後的是遞增了1的值。當區域BLOCK-SEED的值丟失時，由於在相當於一塊的大約一秒內不產生聲音，因此，可以將同一數據寫入塊的首標和末端中。即使編輯內容，區域BLOCK-SEED的值也不會發生改變。
取值最初8-位隨機數＝INITIALIZATION VETOR(8位元組)含義加密/解密ATRAC3數據所必要的值功能加密和解密關於每塊的ATRAC3數據所必要的初始值。一塊從0開始。下一塊從最後SU上的最後加密8-位值開始。當一個塊被分割時，使用正好在開始SU之前的最後8位元組。即使編輯內容，區域INITIALIZATION VECTOR的值也不會發生改變。
取值0至0×FFFFFFFFFFFFFFFF＝SU-nnn含義聲單位的數據功能表示從1024個樣本壓縮而成的數據。輸出數據的字節數依賴於壓縮模式。即使編輯內容，區域SU-nnn的值也不會發生改變。例如，在SP模式中，N＝384位元組。
取值ATRAC3的數據值。
在圖17中，由於N＝384，因此，42SU被寫入一個塊中。一個塊的前面兩槽(4位元組)用作首標。在最後槽(兩字節)中，冗餘地寫入區域BLKID-A3D、MCode、CONNUM0和BLOCK SERIAL。因此，一個塊的其餘區域的M字節是(16,384-384×42-16×3＝208)字節。如上所述，8-字節區域BLOCK SEED被冗餘地記錄。
當FAT區遭到破壞時，搜索閃速存儲器的所有塊。確定在每個塊的開頭上的區域ID BLKID的值是TL0、HD0還是A3D。如圖24A至24C所示，在步驟SP1，確定在頂塊的開頭上區域ID BLKID的值是否是BLKID-TL0。當在步驟SP1的確定結果是「否」時，流程前進到步驟SP2。在步驟SP2，塊號增1。此後，在步驟SP3，確定是否已經搜索到最後的塊。
當在步驟SP3的確定結果是「否」時，流程返回到步驟SP1。
當在步驟SP1的確定結果是「是」時，流程前進到步驟SP4。在步驟SP4，確定搜索的塊是否是再現管理文件PBLIST。此後，流程前進到步驟SP5。在步驟SP5，將再現管理文件PBLIST中的總軌道數T-TRK作為N存儲在寄存器中。例如，當存儲器已經存儲了10個ATRAC3數據文件(10個音樂節目)時，10這個數已經存儲在T-TRK中。
下面參照總軌道T-TRK數的值，依次說明TRK-001至TRK-400的塊。在本例中，由於已經記錄了10個音樂節目，因此，說明TRK-001至TRK-010的塊。由於在步驟SP7已經將文件號FNO記錄在TRK-XXX(此處X＝1至400)，因此，與軌道號TRK-XXX和文件號FNO相關聯的表存儲到存儲器。接下來，在步驟SP8，存儲在寄存器中的N增1。在步驟SP9重複步驟SP6、SP7和SP8形成的循環直到N變成0為止。
當在步驟SP9的確定結果是「是」時，流程前進到步驟SP10。在步驟SP10，指針被重置到頂塊。從頂塊開始重複搜索處理。此後，流程前進到步驟SP11。在步驟SP11，確定頂塊的區域ID BLKID的值是否是BLKID-HD0。當在步驟SP11的確定結果是「否」時，流程前進到步驟SP12。在步驟SP12，塊號增1。在步驟SP13，確定是否已經搜索到最後的塊。
當在步驟SP13的確定結果是「否」時，流程返回到步驟SP11。重複搜索處理直到在步驟SP11的確定結果是「是」為止。
當在步驟SP11的確定結果是「是」時，流程前進到步驟SP14。在步驟SP14，確定該塊是否是在ATRAC3數據文件的開頭上的屬性首標(參見圖8)(圖18所示的0×0000至0×03FFF)。
接下來，在步驟SP15，根據包含在屬性首標中的文件號FNO、同一ATRAC3數據文件的順序號BLOCK SERIAL、和內容累積數密鑰CONNUM0，將它們存儲到存儲器。當已經記錄了10個ATRAC3數據文件時，由於有10個其中頂塊的區域ID BLKID的值是BLKID-TL0的塊，因此，繼續搜過處理直到10個塊都得到搜索為止。
當在步驟SP13的確定結果是「是」時，流程前進到步驟SP16。在步驟SP16，指針被重置到頂塊。從頂塊開始重複搜索處理。
此後，流程前進到步驟SP17。在步驟SP17，確定頂塊的區域ID BLKID的值是否是BLKID-A3D。
當在步驟SP17的確定結果是「否」時，流程前進到步驟SP18。在步驟SP18，塊號增1。此後，在步驟SP18′，確定是否已經搜索到最後的塊。當在步驟SP18′的確定結果是「否」時，流程返回到步驟SP17。
當在步驟SP17的確定結果是「是」時，流程前進到步驟SP19。在步驟SP19，確定該塊包含ATRAC 3數據。此後，流程進行到步驟SP20。在步驟SP20中，根據記錄在ATRAC3數據塊中的序號BLOCK SERIAL和內容累積數密鑰CONNUM0，將它們存儲到存儲器。
在同一ATRAC3數據文件中，將公用數指定為內容累積數密鑰CONNUM0。換言之，當一個ATRAC3數據文件由10個塊組成時，將公用數指定給所有區域CONNUM0的值。
另外，當一個ATRAC3數據由10個塊組成時，將序號1到10指定給10個塊的區域BLOCK SERIAL的值。
根據區域CONNUM0和BLOCK SERIAL的值，確定當前塊是否組成相同內容和相同內容的當前塊的再現次序(即，連接順序)。
當已經記錄了10個ATRAC3數據文件(即，10個音樂節目)和每個ATRAC3數據文件由10個塊組成時，總共有100個數據塊。
根據區域CONNUM0和BLOCK SERIAL的值，可以獲得100個數據塊的音樂節目的再現次序和它們的連接次序。
當在步驟SP19的確定結果是「是」時，已經對所有的塊搜索了再現管理文件、ATRAC3數據文件和屬性文件。因此，在步驟SP21，根據以存儲在存儲器中的塊的塊號順序區域CONNUM0、BLOCK SERIAL、FNO和TRK-X的值，獲得文件的連接狀態。
在獲得連接狀態之後，可以在存儲器的空閒區中生成FAT。
下面描述根據本發明第二實施例的管理文件。圖25顯示了根據本發明第二實施例的文件結構。參照圖25，音樂目錄包含軌道信息管理文件TRKLIST.MSF(下文稱為TRKLIST)、備份軌道信息管理文件TRKLISTB.MSF(下文稱為TRKLISTB)，附加信息文件INFLIST.MSF(包含藝術家名、ISRC碼、時間標記、靜止圖像數據、等等(這個文件被稱為INFLIST))、和ATRAC 3數據文件A3Dnnnnn.MSF(下文稱為A3Dnnnnn)。文件TRKLIST包含兩個區域NAME1和NAME2。區域NAME1是包含存儲卡名和節目名的區域(一字節代碼，對應於ASCII/8859-1字符代碼)。區域NMAE2是包含存儲卡名和節目名的區域(兩字節代碼，對應於MS-JIS/Hankul/漢語代碼)。
圖26顯示軌道信息管理文件TRKLIST、區域NAME1和NAME2、和ATRAC3數據文件A3Dnnnnn之間的關係。文件TRKLIST是64KB(＝16k×4)的固定長度文件。文件的32KB的區域用於管理軌道。32KB的其餘區域用於包含區域NAME1和NAME2。儘管可以將用於節目名的區域NAME1和NAME2設成與軌道信息管理文件不同的文件，但在具有小存儲容量的系統中，全面管理軌道信息管理文件和節目名文件是方便的。
軌道信息管理文件TRKLIST的軌道信息區TRKINF-nnnn和片段信息區PRTINF-nnnn用於管理數據文件A3Dnnnnn和附加信息INFLIST。只有ATRAC3數據文件A3Dnnnnn才被加密。在圖26中，水平方向的數據長度是16位元組(0至F)。垂直方向的十六進位數表示在當前行的開頭的值。
根據第二實施例，使用了三個文件，它們是軌道管理文件TRKLIST(包括節目標題文件)、附加信息管理文件INFLIST和數據文件A3Dnnnnn。根據第一實施例(參見圖7、8和9)，使用了兩個文件，它們是用於管理所有存儲卡的再現管理文件PBLIST和用於存儲節目的數據文件ATRAC 3。
下面描述根據第二實施例的數據結構。為了簡便起見，在根據第二實施例的數據結構中，省略與第一實施例的內容相似的部分的描述。
圖27顯示了軌道信息管理文件TRKLIST的詳細結構。在軌道信息管理文件TRKLIST中，一簇(塊)由16KB組成。文件TRKLISTB的大小和數據與備份文件TRKLISTB的大小和數據相同。軌道信息管理文件的前面32位元組用作首標。如同再現管理文件PBLIST的首標一樣，文件TRKLIST的首標包含BLKID-TL0/TL1(備份文件ID)區(4位元組)、用於總軌道數的區域T-TRK(2位元組)、製造商代碼區Mcode(2位元組)、用於TRKLIST重寫次數的區域REVISION(4位元組)和用於更新日期和時間數據的區域S-YMDhms(4位元組)(可選項)。這些數據區的含義和功能與第一實施例的含義和功能相同。另外，文件TRKLIST還包含如下區域。
＝YMDhms(4位元組)表示文件TRKLIST的最後更新日期(年、月、日)＝N1(1位元組)(可選項)表示存儲卡的順序號(分子方)。當使用一個存儲卡時，區域N1的值是0×01。
＝N2(1位元組)(可選項)表示存儲卡的順序號(分母方)。當使用一個存儲卡時，區域N2的值是0×01。
＝MSID(2位元組)(可選項)表示存儲卡的ID。當使用多個存儲卡時，每個存儲卡的區域MSID的值是相同的(T.B.D.)，(T.B.D.(待定)表示這個值可以在將來定義)。
＝S-TRK(2位元組)表示特定軌道(T.B.D.)。通常，區域S-TRK的值是0×0000。
＝PASS(2位元組)(可選項)表示密碼(T.B.D.)。
＝APP(2位元組)(可選項)表示再現應用的定義(T.B.D.)(通常，區域APP的值是0×0000)。
＝INF-S(2位元組)(可選項)
表示整個存儲卡的附加信息指針。當沒有附加信息時，區域INF-S的值是0×00。
文件TRKLIST的最後16位元組用於區域BLKID-TL0、區域MCode和區域REVISION，它們與首標的相應區域相同。備份文件TRKLISTB包含上述首標。在這種情況下，首標包含區域BLKID-TL1、區域Mcode和區域REVISION。
緊隨在首標之後的是有關每個軌道的信息的軌道信息區TRKINF和有關軌道的每個片段的信息(音樂節目)的片段信息區PRTINF。圖27顯示了在區域TRKLIST之後的區域。區域TRKLISTB的下部顯示了這些區域的詳細結構。在圖27中，陰影線表示未使用區。
軌道信息區TRKINF-nnn和片段信息區PRTINF-nnn包含ATRAC3數據文件的區域。換言之，軌道信息區TRKINF-nnn和片段信息區PRTINF-nnn每個都包含再現限制標誌區LT(1位元組)、內容密鑰區CONTENTS KEY(8位元組)、記錄器/播放器保密塊序號區MG(D)SERIAL(16位元組)，用於表示音樂節目的特徵部分的區域XT(2位元組)(可選項)、區域INX(2位元組)(可選項)、區域YMDhms-S(4位元組)(可選項)、區域YMDhms-E(4位元組)(可選項)、區域MT(1位元組)(可選項)、區域CT(1位元組)(可選項)、區域CC(1位元組)(可選項)、區域CN(1位元組)(可選項)(這些區域YMDhms-S、YMDhms-E、MT、CT、CC、和CN用於再現限制信息和複製控制信息)，用於片段屬性的區域A(1位元組)、片段大小區域PRTSIZE(4位元組)、片段密鑰區PRTKEY(8位元組)和內容累積數區CONNUM(4位元組)。這些區域的含義、功能和取值與第一實施例的相應項相同。另外，軌道信息區TRKINF-nnn和片段信息區PRTINF-nnn每一個都還包括如下區域。
＝T0(1位元組)固定值(T0＝0×74)＝INF-nnn(可選項)(2位元組)表示每個塊的附加信息指針(0至409)。00沒有附加信息的音樂節目。
＝FNM-nnn(4位元組)表示ATRAC3數據文件的文件號(0×0000至0×FFFF)。
ATRAC3數據文件名(A3Dnnnn)的號nnnn(用ASCII碼表示)被轉換成0×nnnnn。
＝APP_CTL(4位元組)(可選項)表示應用參數(T.B.D.)(通常，區域APP_CTL的值是0×0000)。
＝P-nnn(2位元組)表示組成音樂節目的片段數(1至2039)。這個區域對應於上述區域T-PART。
＝PR(1位元組)固定值(PR＝0×50)。
下面描述用於管理名稱的區域NAME1(一字節代碼)和NAME2(兩字節代碼)。圖28顯示區域NAME1(一個字節代碼區)的詳細結構。以8位元組為單位劃分區域NAME1和NAME2(以後再述)的每一個。因此，它們的一槽由8位元組組成。首標位於作為這些區域的每一個的開頭的0×8000上。緊隨首標之後的是指針和名稱。區域NAME1的最後一槽包含與首標相同的區域。
＝BLKID-NM1(4位元組)表示塊的內容(固定值)(NM1＝0×4E4D2D31)。
＝PNM1-nnn(4位元組)(可選項)表示指向區域NM1(一字節代碼)的指針。
＝PNM1-S表示指向表示存儲卡的名稱的指針。
nnn(＝1至408)表示指向音樂節目標題的指針。
指針表示塊的開始位置(2位元組)、字符代碼類型(2位)和數據大小(14位)。
＝NM1-nnn(可選項)表示一字節代碼的存儲卡名和音樂節目標題(可變長度)。終止代碼(0×00)寫在區域的末端上。
圖29顯示了區域NAME2(兩字節代碼)的詳細數據結構。首標位於作為區域的開頭的0×8000。緊隨首標之後的是指針和名稱。區域NAME2的最後一槽包含與首標相同的區域。
＝BLKID-NM2(4位元組)表示塊的內容(固定長度)(NM2＝0×4E4D2D32)＝PNM2-nnn(4位元組)(可選項)
表示指向區域NM2(兩字節代碼)的指針。
PNM2-S表示指向表示存儲卡的名稱的指針。nnn(＝1至408)表示指向音樂節目標題的指針。
指針表示塊的開始位置(2位元組)、字符代碼類型(2位)和數據大小(14位)＝NM2-nnn(可選項)表示兩字節代碼的存儲卡名和音樂節目標題(可變)。終止代碼(0×0000)寫在區域的末端上。
圖30顯示了在1SU由N字節組成的情況下ATRAC3數據文件A3Dnnnn的數據排列(一個塊)。在這個文件中，一槽由8位元組組成。圖30顯示了每個槽的頂部的值(0×0000至0×3FF8)。文件的前4槽用於首標。與第一實施例的數據文件(參見圖17)的屬性首標之後的數據塊一樣，設有一個首標。該首標包含區域BLKID-A3D(4位元組)、製造商代碼區MCode(2位元組)、加密處理所需要的區域BLOCK SEED(8位元組)、用於初始內容累積數的區域CONNUM0(4位元組)、用於每個軌道的序號區BLOCK SERIAL(4位元組)、和加密/解密處理所需要的區域INITIALIZATION VECTOR(8位元組)。該塊的倒數第二槽冗餘地包含區域BLOCK SEED。最後一槽包含區域BLKID-A3D和MCode。如同第一實施例一樣，緊隨首標之後的是聲單位數據SU-nnnn。
圖31顯示了包含附加信息的附加信息管理文件INFLIST的詳細數據結構。在第二實施例中，下述首標位於文件INFLIST的開頭(0×0000)。緊隨首標之後的是後面的指針和區域。
＝BLKID-INF(4位元組)表示塊的內容(固定值)(INF＝0×494E464F)。
＝T-DAT(2塊)表示總數據區數(0至409)＝MCode(2位元組)表示記錄器/播放器的製造商代碼。
＝YMDhms(4位元組)表示記錄更新日期和時間＝INF-nnnn(4位元組)表示指向附加信息(可變長度，每次變化2位元組(槽))的區域DATA的指針。開始位置用高位16位(0000至FFFF)表示。
＝Data Slot-0000(0×0800)表示相對於開頭的偏移值(每次變化1槽)。
數據大小用低位16位(0001至7FFF)表示。禁止標誌設置在最高有效位上。MSB＝0(允許)，MSB＝1(禁止)。
數據大小表示音樂節目的總數據量。
(數據從每個槽的開頭開始。槽的非數據區用00填充)。
第一個INF表示指向整個唱片集的附加信息的指針(通常，INF-409)。
圖32顯示附加信息的結構。8-字節首標位於一個附加信息數據區的開頭上。附加信息的結構與第一實施例(參見圖12C)的相同。換言之，附加信息包含作為ID的區域IN(2位元組)、區域鍵碼ID、(1位元組)、表示每個附加信息區的大小的區域SIZE(2位元組)、和製造商代碼區MCode(2位元組)。另外，附加信息包含作為子ID的區域SID(1位元組)。
根據本發明的第二實施例，除了定義為存儲卡的格式的文件系統之外，還使用了用於音樂數據的軌道信息管理文件TRKLIST。因此，即使FAT遭到破壞，也可以恢復文件。
圖33顯示了文件恢復處理的流程。為了恢復文件，使用了利用文件恢復程序操作的並且可以訪問與之相連的存儲卡和存儲設備(硬碟、RAM等)的計算機。計算機具有與DSP30相當的功能。下面描述使用軌道管理文件TRKLIST的文件恢復處理。
對其FAT已經遭到破壞的閃速存儲器的所有塊搜索處在每個塊的頂部位置作為值(BLKID)的TL-0。另外，對所有的塊搜索處在每個塊的頂部位置作為值(BLKID)的NM-1。此後，對所有的塊搜索處在每個塊的頂部位置作為值(BLKID)的NM-2。四個塊的所有內容(軌道信息管理文件)都由恢復計算機存儲到例如硬碟中。
總軌道數是從軌道信息管理文件的第4位元組之後的數據中獲得的。獲得軌道信息區TRKINF-001的第20位元組、第一音樂節目的區域CONNUM-001的值、和下一區域P-001的值。片段數是利用區域P-001的值獲得的。獲得區域PRTINF的軌道1的所有片段的區域PRTSIZE的值。計算和獲得總塊(簇)數n。
在獲得軌道信息管理文件之後，流程前進到步驟102。在步驟102，搜索話音數據文件(ATRAC3數字文件)。從閃速存儲器中搜索除管理文件之外的所有塊。收集其頂部值(BLKID)是A3D的塊。
搜索在A3Dnnnn的第16位元組上區域CONNUMO的值與軌道信息管理文件的第1音樂節目的區域CONNUM-001的值相同並且從第20位元組開始的區域BLOCK SERIAL的值是0的塊。在獲得第1塊之後，搜索與第1塊有相同區域CONNUM的值並且BLOCK SERIAL的值遞增了1(1＝0+1)的塊。在獲得第2塊之後，搜索與第2塊有相同區域CONNUM的值並且區域BLOCK SERIAL的值遞增了1(2＝1+1)的塊。
通過重複這個過程，搜索ATRAC 3數據文件直到獲得軌道1的n個塊(簇)為止。當獲得所有的塊(簇)時，將它們依次存儲到硬碟。
對軌道2進行與對軌道1所進行的相同處理。換句話說，搜索區域CONNUM0的值與軌道信息管理文件的第1音樂節目的區域CONNUM-002的值相同的並且從第20位元組開始的區域BLOCK SERIAL的值是0的塊。此後，按照與軌道1相同的方式，搜索ATRAC3數據文件直到檢測到最後的塊(簇)n′為止。在獲得所有的塊(簇)之後，將它們依次存儲到硬碟。
通過對所有軌道(軌道數m)重複上述過程，就可以將所有ATRAC3數據存儲到由恢復計算機控制的硬碟。
在步驟103，重新初始化FAT已經遭到破壞的存儲卡，然後重建FAT。在存儲卡中生成預定目錄。此後，將軌道信息管理文件和m軌道的ATRAC3數據文件從硬碟複製到存儲卡，於是完成恢復處理。
在管理文件和數據文件中，重要參數(尤其是，首標中的代碼)可能被記錄三次而不是兩次。當數據被冗餘地記錄時，相同數據可以記錄在任何位置上，只要它們彼此相隔一頁或更多即可。
在第1和第2實施例中，作為系統音頻設備的播放器/記錄器的例子，已經描述了存儲卡記錄器。根據本發明，由CD播放器再現的數位訊號存儲到硬碟。硬碟用作音頻伺服器。數位訊號從硬碟移動到具有上述格式的存儲卡40。因此，藉助於上述數字音頻播放器/記錄器或可攜式播放器/記錄器，用戶可以聆聽再現的數字音頻數據。下面根據圖7至23所示的第1實施例和圖25至32所示的第2實施例，詳細描述內容數據從硬碟移動到存儲卡的結構。
圖34是顯示擁有硬碟的存儲設備的示意圖。存儲設備是例如個人計算機。在如下描述中，存儲單元被簡稱為主機或主機方。在圖34中，標號201是硬碟驅動器。硬碟驅動器201是在CPU202的控制下操作的。與CPU202相關，配置了外部非易失性存儲器(外部NVRAM)203、操作按鈕部分204和顯示設備205。
另外，還配置了ATRAC3音頻編碼器/解碼器206。模擬輸入信號207傳輸到A/D(模擬/數字)轉換器208。A/D轉換器208將模擬信號207轉換成數字模擬信號。音頻編碼器/解碼器206按照ATRAC3格式壓縮從A/D轉換器208輸出的數字音頻信號。另外，CD播放器209還提供數字輸入信號210。數字輸入信號210通過數字輸入接收器211傳輸到音頻編碼器/解碼器206。音頻編碼器/解碼器206按照ATRAC3格式壓縮從數字輸入接收器211接收的數字輸入信號210。主機方解碼存儲在硬碟驅動器201中的音頻數據。音頻編碼器/解碼器206將從硬碟驅動器201讀取的音頻數據解碼成數字音頻信號。數字音頻信號傳輸到D/A轉換器213。D/A轉換器213將從音頻編碼器/解碼器206接收的數字音頻信號轉換成模擬音頻信號。D/A轉換器213輸出模擬音頻信號214。或者，壓縮/非壓縮數字音頻數據可以通過網際網路和公用電話線(圖中未示出)下載到硬碟HDD201。
壓縮音頻數據從音頻編碼器/解碼器206傳輸到主機方的保密塊S-SAM(D)212。保密塊S-SAM(D)212加密壓縮音頻數據。如同音頻記錄器一樣，壓縮的音頻數據利用內容密鑰加密。加密的ATRAC3數據在CPU202控制下存儲到硬碟驅動器201。在數字輸入信號的情況下，可以獲得諸如ISRC(工業標準再編碼代碼)和TOC(內容表)ID之類標識記錄在盤上的音樂節目的信息。保密塊S-SAM(D)212對每個內容標題(第1實施例中的音頻文件(軌道)都生成內容密鑰和內容累積數CONNUM。另外，指定每個主機一個獨有序號。這些值存儲在硬碟驅動器201和/或外部非易失性存儲器203中。
為了使存儲在硬碟驅動器201中的加密ATRAC3數字文件由除已經加密了ATRAC 3數據文件的單元(主機)之外的設備再現，加密的ATRAC 3數據文件要移動到存儲卡40。與複製處理不同，移動的數據文件不再留在硬碟中。
由於ATRAC3數據已經用內容密鑰加密了，除非在複製方被解密，否則，不能被再現。但是，當作為加密密鑰的內容密鑰被人竊取時，加密數據可以容易地得到解密。為了防止這樣的問題發生，內容密鑰本身也要加密。內容密鑰不要暴露在外面。例如，當ATRAC3數據從硬碟驅動器201移動到存儲卡40時，內容密鑰用會話密鑰加密。加密的內容密鑰從硬碟驅動器201發送到存儲卡40。存儲卡40用會話密鑰解密內容密鑰。此後，存儲卡40利用它的存儲密鑰加密內容數據。加密的內容密鑰存儲在存儲卡40中。
同樣，當數據從存儲卡40移動到硬碟驅動器201時，存儲卡40用會話密鑰加密內容密鑰並將加密內容密鑰發送到硬碟驅動器201。因此，存儲在硬碟驅動器201中的內容密鑰的值不同於存儲在存儲卡40中內的內容密鑰的值。這樣，在移動方應該存儲一對音頻數據和內容密鑰。
下面參照圖35詳細描述數據移動處理。首先，描述將為圖1所示的音頻播放器/記錄器格式化的並記錄在存儲卡40中的數據移動到主機方的硬碟驅動器201的數據移動處理。在接通主機方電源的初始狀態，確定存儲卡40是否已經安裝上。當已經安裝了存儲卡40時，主機方和存儲卡40相互驗證。當它們成功地相互驗證時，主機方和存儲卡方共享會話密鑰Sek。
接下來，主機從存儲卡40讀取數據。根據本發明第1實施例，內容密鑰CK是從再現管理文件PBLIST讀取的，另一方面，根據本發明第2實施例，用對每個存儲卡40來說是唯一的存儲密鑰Kstm加密的內容密鑰CK(DES(數據加密標準)(Kstm，CK))是從軌道信息區TRKINF提取的。DES(Kstm，CK)從主機發送到存儲卡40。存儲卡40利用存儲密鑰Kstm解密加密的內容密鑰DES(Kstm，CK)。解密的內容密鑰用會話密鑰Sek加密。
用會話密鑰Sek加密的內容密鑰DES(Sek，CK)從存儲卡40發送到主機方。主機方利用會話密鑰Sek解密內容密鑰CK，利用對它來說是唯一的存儲密鑰Kstd再加密解密的內容密鑰CK，並將再加密的存儲密鑰存儲到硬碟驅動器201。換句話說，將該密鑰存儲為新的內容密鑰。存儲密鑰Kstd和Kstm以它們的值不能從外部讀取的方式存儲。
在圖35中，主機方的保密塊212a和存儲卡40的保密塊相互驗證，它們共享會話密鑰Sek。保密塊212a將存儲密鑰Kstd和內容密鑰CK傳輸到加密設備212b。加密設備212b創建加密的內容密鑰DES(Dstd，CK)。
如路徑215所表示的，加密的ATRAC3數據從存儲卡40移動到主機。ATRAC3數據存儲到硬碟驅動器201。在這種情況下，如參照圖27所描述的，記錄在存儲卡40中的軌道管理信息TRKINF與數據文件一起發送到主機方。尤其是，關於每個音樂節目的內容累積數(CONNUM)、S-SAM序號和文件號FNM-nnnn直接複製到軌道信息區TRKINF-nnnn並記錄在主機方的軌道信息區TRKINF上。與內容密鑰不同，這些屬性信息沒有加密。
除非這些信息移動到主機方，否則，即使音頻數據存儲到硬碟驅動器20，存儲在主機中的音頻數據也不能被解密。除非存儲在硬碟中的音頻數據移動到存儲卡，否則，也不能再現這些音頻數據。
內容累積數CONNUM是每個音樂節目通過存儲卡40和主機方的保密塊的加密設備記錄的累積數。內容累積數CONNUM具有232＝4,200,000,000種組合。每個加密存儲設備的非易失性存儲器存儲最後的內容累積數。因此，內容累積數在每個存儲卡中不是冗餘的。S-SAM序號(SERIAL)是一個對於每個加密設備來說都是唯一的數。S-SAM序號具有2128種組合。因此，S-SAM序號不是冗餘的。文件號FNM-nnnn是指定給每個ATRAC3數據文件的數。文件號FNM-nnnn由硬體指定。因此，文件號FNM-nnnn可以是冗餘的。這樣，添加內容累積數CONNUM和S-SAM序號(SERIAL)作為輔助數。因此，藉助於總共三種類型的數，可以標識數據文件(軌道或音樂節目)。
如上所述，為了進行驗證處理和加密處理，主機方的加密塊212創建或提供了固有的唯一數(S-SAM序號)內容密鑰(為每個內容標題創建的)存儲密鑰Kstd，和會話密鑰Sek根據本發明的第1實施例，記錄S-SAM序號、內容密鑰CK、內容累積數CONNUM和文件號FNM-nnn以便它們分別與圖17所示的A3Dnnnn.MSA(ATRAC 3數據文件)的MG(D)SERIAL-nnn、CONTENTSKEY、CONNUM和BLOCK SERIAL相關聯。
根據本發明第二實施例，主機方的硬碟驅動器201和/或外部非易失性存儲器203具有與音頻數據文件配對的軌道信息區TRKINF。軌道信息區TRKINF包含文件號FNM-nnnn、加密的內容密鑰CK、
S-SAM序號，和內容累積數CONNUM。
當數字數據直接從例如CD播放器209記錄到硬碟驅動器201時，音頻編碼器/解碼器206按照ATRAC3格式壓縮音頻數據。主機方的保密塊212為每個內容標題(音樂節目)創建內容密鑰CK並利用對它來說是唯一的存儲密鑰Kstd加密內容密鑰。加密設備212C利用加密的內容密鑰DES(Kstd，CK)加密ATRAC3數據，並將加密的音頻數據216存儲到硬碟驅動器201。同時，主機方的保密塊212a為每個音樂節目創建內容累積數CONNUM和S-SAM(D)序號。根據本發明第1實施例，存儲內容累積數CONNUM和S-SAM(D)序號作為圖17所示的A3Dnnnn.MSA(ATRAC3數據文件)。根據本發明第2實施例，內容累積數CONNUM和S-SAM(D)序號作為軌道信息區TRKINF存儲到硬碟驅動器201。但是，與內容密鑰不同，這些屬性信息不用存儲密鑰加密。
另外，主機本身解密並再現存儲在硬碟驅動器201中的內容數據。藉助於操作按鈕部分204，用戶可以按照顯示在顯示設備205上的信息在主機方記錄和再現內容數據。
當數字數據從CD播放器209複製到主機方的硬碟驅動器201時，數字接收器211可以獲得標識記錄在CD上的音樂節目的信息(該信息是例如每個音樂節目的TOC ID或ISRC)。當複製從CD播放器209接收的數字數據時，數字接收器211為每個CD指定目錄名。
反之，數據可以從主機方移動到存儲卡40。在這種情況中，主機方和存儲卡40相互驗證。當它們成功地相互驗證時，它們共享會話密鑰Sek。主機從硬碟驅動器201讀取內容密鑰DES(Kstd，CK)，並利用存儲密鑰Kstd解密它。主機利用會話密鑰Sek加密解密的內容密鑰，並將加密的內容密鑰DES(Sek CK)發送到存儲卡40。
存儲卡40利用會話密鑰Sek解密內容密鑰CK。此後，存儲卡40利用對它來說是唯一的存儲密鑰Kstm再加密內容密鑰CK。根據本發明第1實施例，加密的內容密鑰DES(Kstm，CK)存儲在再現管理文件PBLIST和ATRAC3數據文件中。根據本發明第2實施例，加密的內容密鑰DES(Kstm，CK)存儲在軌道信息區TRKINF中。除內容密鑰之外的信息(例如，內容累積數CONNUM和S-SAM序號)不再加密，而是直接記錄。
在圖35中，輸入的數字音頻數據傳輸到音頻編碼器/解密器206。音頻編碼器/解碼器206將輸入數字音頻數據轉換成ATRAC 3數據。當編碼的數字音頻數據從網際網路或存儲卡提供時，加密的內容密鑰用存儲在主機方的會話密鑰解密。藉助於解密的內容密鑰，音頻數據由加密設備212d解密成ATRAC3數據。
解密的ATRAC3數據由加密設備212e利用一內容密鑰加密，其中用會話密鑰加密的該內容密鑰用存儲密鑰被再加密。加密的ATRAC3數據記錄到硬碟驅動器HDD201。
根據本發明的實施例，為了切實防止音頻數據被非法複製，當音頻數據從主機方移動到存儲卡40時，表示移動歷史的信息存儲到外部非易失性存儲器203。換句話說，主機方管理表示什麼音樂節目已經被移動的移動歷史。由於移動歷史存儲到外部非易失性存儲器203而不是硬碟驅動器HDD201，因此，可以防止記錄在硬碟驅動器HDD201的音頻數據被非法複製到存儲卡。換言之，除非移動信息記錄在硬碟驅動器HDD201中，否則，即使記錄在其中的音頻數據被非法複製，移動的數據也不能再移動。
圖36顯示了防止音頻數據被非法複製的處理。首先，描述從存儲音頻數據的硬碟驅動器HDD1複製音頻數據的複製處理。在進行移動處理(後面再述)之前，存儲在硬碟驅動器HDD1中的10個音樂節目複製到硬碟驅動器HDD2。主機方CPU202和外部非易失性存儲器203管理移動歷史信息。此後，如上所述，已經加密的10個音樂節目和內容密鑰從硬碟驅動器HDD1移動到第1存儲卡40X。在這種情況中，作為先決條件，存儲卡40X應該已經與主機方進行了正確驗證。當移動音頻數據時，解密已經移動到存儲卡40X的音頻數據所需要的加密內容密鑰也發送到存儲卡40X。按此方式，音頻數據的10個音樂節目完全從硬碟驅動器HDD1移動到存儲卡40X。
接下來描述將音樂數據的10個音樂節目從硬碟驅動器HDD1移動到硬碟驅動器HDD2的移動處理。在這種情況下，使用了第二存儲卡40Y。由於主機方具有保密塊212，它正確地驗證存儲卡40Y並與存儲卡40Y共享會話密鑰Sek。因此，用會話密鑰Sek加密的內容密鑰CK可以從硬碟驅動器HDD2移動到存儲卡40Y。在存儲卡40Y得到正確驗證之後，當加密數據移動到存儲卡40Y時，存儲在其中的數據可以被解密和再現。當音樂節目複製到若干個硬碟驅動器和音樂節目從硬碟驅動器複製到存儲卡時，音樂節目可以不受限制地被複製。因此，違反了音樂節目的版權。當在一主機方存儲在硬碟驅動器HDD1中的10個音樂節目複製或移動到另一主機方的硬碟驅動器上時，禁止存儲在外部非易失性存儲器NVRAM中的移動歷史信息被複製/移動到硬碟驅動器HDD2。
因此，即使用戶試圖移動存儲在硬碟驅動器HDD2中的10個音樂節目的特定音樂節目，但由於移動歷史信息沒有存儲在外部非易失性存儲器NVRAM中，因此也禁止音樂節目被複製或移動。每個主機方至少擁有硬碟和外部非易失性存儲器NVRAM。
在上述實施例中，當音樂數據被移動時，移動歷史信息存儲到外部非易失性存儲器NVRAM。或者，當在主機方存儲在硬碟驅動器HDD1中的內容數據複製到存儲卡時，可以創建移動歷史信息。但是，根據本發明的實施例，由於外部非易失性存儲器203存儲10個音樂節目的移動歷史，因此，根據移動歷史，禁止加密的音頻數據從主機方移動到存儲卡40Y。
按照圖37所示的流程圖，主機方CPU202參考存儲在非易失性存儲器203中的歷史信息，並確定是否允許移動音頻數據。存儲卡40將指定存儲在硬碟驅動器HDD201中的音樂節目的移動請求發送到CPU202(在步驟S201)。此後，CPU202對外部非易失性存儲卡203檢驗指定的音樂節目的移動歷史(在步驟S202)。換言之，CPU202確定是否已經根據移動請求移動了指定的音樂節目(在步驟S203)。
當在步驟S203的確定結果是「否」時，流程前進到步驟S204。在步驟S204，指定的音樂節目從主機方硬碟驅動器HDD201移動到存儲卡40(在步驟S204)。另外，移動歷史記錄到外部非易失性存儲器203。當在步驟S203的確定結果是「是」時，主機方CPU202禁止從硬碟驅動器HDD201移動指定的音樂節目(在步驟S205)。在這種情況下，顯示設備205顯示表示指定的音樂節目已經被移動的消息。或者，合成裝置可以產生表示指定的音樂節目已經被移動的音頻消息。
在上面的描述中，已經描述了作為存儲單元的硬碟驅動器和存儲卡之間的數據通信。或者，具有硬碟驅動器的主機(在這種情況中，主機是，例如，個人計算機)可以與電子內容傳送系統的終端單元交互。在這種情況中，在終端單元和個人計算機之間進行與在硬碟驅動器和存儲卡之間進行的移動處理相似的處理。
在上述實施例中，描述了內容數據是音頻數據的情況。當然，本發明也能夠應用到除了音頻數據之外的視頻數據、節目數據等。此外，本發明能夠應用到不是硬碟的其它存儲介質，諸如磁光碟、相位變化型光碟和半導體存儲器。
根據本發明，在存儲單元方也配置了加密設備。從作為存儲介質的存儲卡接收用會話密鑰加密的內容密鑰和用內容密鑰加密的內容數據(數據文件)。在內容密鑰用會話密鑰解密之後，內容密鑰用對存儲單元來說是唯一的密鑰再加密。由於內容密鑰被再加密，因此，即使內容數據移動到除原始存儲卡之外的存儲卡，也可以解密內容數據。另外，當內容數據從存儲單元移動到存儲卡時，內容密鑰被再加密。因此，移動到存儲卡的內容可以由另一個單元解密。
除了存儲內容數據的介質之外，移動歷史信息也存儲在非易失性存儲器中。因此，可以切實地防止介質中的內容數據被非法複製到另一個介質。
附圖標號說明10音頻編碼器/解碼器IC20保密IC30DSP40存儲卡42閃速存儲器52保密塊PBLIST再現管理文件TRKLIST 軌道信息管理文件INFLIST 附加信息管理文件A3Dnnn音頻數據文件
權利要求
1.一種含有可安裝/可拆卸非易失性記錄介質的終端單元，包括加密裝置，用於利用第1密鑰加密記錄在可安裝/可拆卸非易失性記錄介質中的內容數據，利用第2密鑰加密第1密鑰，和利用第3密鑰加密第1密鑰；記錄裝置，用於將由所述加密裝置加密的第1密鑰記錄到管理區和將加密的內容數據記錄到節目區；和輸出裝置，用於輸出用第3密鑰加密的第1密鑰和用第1密鑰加密的內容數據。
2.根據權利要求1所述的終端單元，其中非易失性記錄介質由閃速存儲器組成。
3.根據權利要求1所述的終端單元，其中內容數據已經按照預定壓縮方法壓縮。
4.根據權利要求1所述的終端單元，其中管理區包含與內容數據的每個數據單元相對應的內容累積數。
5.根據權利要求1所述的終端單元，其中管理區包含對所述加密裝置來說是唯一的數。
6.根據權利要求1所述的終端單元，其中管理區包含指定給內容數據的每個數據單元的文件號。
7.一種數據處理設備，含有帶有可安裝/可拆卸非易失性記錄介質的終端單元和用於從所述終端單元接收加密的內容數據/將加密的內容數據發送到所述終端單元的伺服器部分，其中所述終端單元包括加密裝置，用於利用第1密鑰加密記錄在可安裝/可拆卸非易失性記錄介質中的內容數據，利用第2密鑰加密第1密鑰，和利用第3密鑰加密第1密鑰；記錄裝置，用於將由所述加密裝置加密的第1密鑰記錄到管理區和將加密的內容數據記錄到節目區；和輸出裝置，用於輸出用第3密鑰加密的第1密鑰和用第1密鑰加密的內容數據；和其中所述伺服器部分包括接收裝置，用於接收從所述終端單元的所述輸出裝置發送的、用第3密鑰加密的第1密鑰，和用第1密鑰加密的內容數據；存儲裝置，用於存儲第3密鑰和與所述第3密鑰不同的第4密鑰；解密裝置，用於利用存儲在所述存儲裝置中的第3密鑰解密由所述接收裝置接收的、用第3密鑰加密的第1密鑰；加密裝置，用於利用存儲在所述存儲裝置中的第4密鑰再加密由所述解密裝置解密的第1密鑰；和存儲裝置，用於存儲用第1密鑰加密的內容數據和由所述加密裝置再加密的第1密鑰。
8.根據權利要求7所述的數據處理設備，其中第1密鑰是為內容數據的每個數據單元創建的。
9.根據權利要求7所述的數據處理設備，其中可安裝/可拆卸非易失性記錄介質由閃速存儲器組成。
10.根據權利要求7所述的數據處理設備，其中伺服器部分進一步包括輸入裝置，用於輸入線性數字內容數據；壓縮處理裝置，用於壓縮由所述輸入裝置輸入的線性數字內容數據；和第二加密裝置，用於利用由所述加密裝置用第4密鑰加密的第1密鑰加密由所述壓縮處理裝置壓縮的線性數字內容數據。
11.根據權利要求7所述的數據處理設備，進一步包括輸入裝置，用於輸入加密的數字內容數據，其中在由所述輸入裝置輸入的加密數字內容數據用所述解密裝置解密的第1密鑰解密之後，所得的數據用由所述加密裝置再加密的第1密鑰加密，然後存儲到所述存儲裝置。
12.一種數據處理方法，包括下列步驟利用第1密鑰加密記錄在可安裝/可拆卸非易失性記錄介質中的內容數據；利用第2密鑰加密第1密鑰；利用第3密鑰加密第1密鑰；將加密的第1密鑰記錄到管理區和將加密的內容數據記錄到節目區；和輸出用第3密鑰加密的第1密鑰和用第1密鑰加密的內容數據。
13.一種數據處理設備的發送方法，所述數據處理設備含有帶有可安裝/可拆卸非易失性記錄介質的終端單元和用於從所述終端單元接收加密的內容數據/將加密的內容數據發送到所述終端單元的伺服器部分，所述方法包括下列步驟利用第1密鑰加密記錄在可安裝/可拆卸非易失性記錄介質中的內容數據，利用第2密鑰加密第1密鑰，和利用第3密鑰加密第1密鑰；將加密的第1密鑰記錄到管理區和將加密的內容數據記錄到節目區；將用第3密鑰加密的第1密鑰和用第1密鑰加密的內容數據輸出到伺服器部分；接收輸出的、用第3密鑰加密的第1密鑰，和用第1密鑰加密的內容數據兩者；利用存儲在伺服器部分中的第3密鑰解密接收的、用第3密鑰加密的第1密鑰；利用存儲在伺服器中的第4密鑰再加密解密的第1密鑰；和存儲用第1密鑰加密的內容數據和再加密的第1密鑰。
全文摘要
本發明涉及進行再加密處理的終端單元、數據處理方法、數據處理設備以及數據處理設備的發送方法。本發明的特徵在於，當在可安裝/可拆卸非易失性記錄介質的終端單元中加密的內容從終端發送到具有大容量存儲器的伺服器設備時，用於解密的密鑰被再加密並且發送，以及被再加密的密鑰由伺服器設備進一步不同的加密，於是執行兩個階段的加密，從而提高了版權保護的安全性。
文檔編號G11B20/10GK1601431SQ20041006867
公開日2005年3月30日 申請日期2000年3月3日 優先權日1999年3月3日
發明者木原信之, 橫田哲平 申請人:索尼公司