內容數據,記錄介質,記錄方法,記錄裝置,還原方法,和還原裝置的製作方法
2023-04-22 18:48:01 2
專利名稱：內容數據,記錄介質,記錄方法,記錄裝置,還原方法,和還原裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及諸如視頻數據或音頻數據的內容數據，記錄內容數據的記錄介質，記錄方法，記錄裝置，還原裝置，還原方法和還原裝置，尤其是涉及能夠保護內容數據的記錄介質，記錄方法，記錄裝置，還原裝置，還原方法和還原裝置。
背景技術：
為了保護被記錄到記錄介質上的音頻內容和視頻內容的數據版權，目前正在開發一種將複製管理信息當作附加信息疊加並嵌入到內容數據中的水印技術。為了實現這種水印，已知的方法包括將附加信息插入低階信號位或高階係數壓縮數據的方法，使用屏蔽效應插入附加信息使得附加信息不消極影響內容的方法，使用頻譜擴展擴展附加信息的頻譜並且將擴展頻譜與內容數據疊加的方法，將附加信息插入一個預定範圍的第一峰值或第二峰值，或者插入其附近的方法，等等。
當表示禁止複製的信息或禁止複製被包含在水印中時，可以通過水印的信息管理禁止複製等等。從版權保護的角度看，水印是非常有價值的。對於水印的信息，不僅在其被複製成數字數據時，而且在其被轉換成模擬信號並且接著被複製時，水印的信息均可以被保存在模擬信號中。因而當複製模擬數據時，可以有效地保護版權資訊。
然而，為了檢測水印信息，在還原裝置一側需要有一個檢測水印的解碼器。當檢測水印的解碼器被配置在還原裝置一側時，電路尺寸變成較大。因而提高了裝置的費用。另外，雖然使用水印的版權管理信息對於保護版權而言是重要的，但對於使用內容的用戶而言並不總是重要的。因而即使水印被疊加到記錄介質記錄的內容數據上，在用戶的還原裝置一側不對水印進行檢測。結果內容的版權可能沒有得到保護。
此外，內容數據可以包含應當通知到用戶的信息。例如，一部電影的視頻數據的內容可以包含贊助公司的廣告。
然而通常情況下，當許多用戶還原內容時，用戶往往使用快進操作或類似操作跳過廣告部分。在這種情況下，當用戶跳過廣告部分時，贊助公司不能充分實現期望的廣告效應。因而贊助公司不能收回已經付出的廣告費用。
在諸如電影的內容中，最初出現一個版權布告畫面。當用戶還原內容時，應當向用戶通知版權布告。
然而當這種版權布告畫面出現時，許多用戶往往使用快進操作或類似操作跳過版權布告畫面。因而不能完全向用戶通知版權布告，禁止複製布告等等信息。
因此本發明的一個目標是提供允許保護版權的內容數據，數據記錄介質，數據記錄方法，數據記錄裝置，數據還原方法，數據還原裝置，數據發送方法，和數據接收方法，其中當諸如禁止複製和禁止再現的版權保護信息隨內容一起被記錄成水印時，在還原內容時可以確保水印信息被解碼。
本發明的另一個目標是提供內容數據，數據記錄介質，數據記錄方法，數據記錄裝置，數據還原方法，數據還原裝置，數據發送方法，數據接收方法和數據接收裝置以便允許確保還原一部分應當通知到用戶的信息。
發明內容
本發明是由一個加密數據部分和一個明文數據部分組成的內容數據，加密數據部分由經過加密的內容數據組成，附加信息數據被嵌入到明文數據部分中，附加信息數據包含用於對經過加密的內容數據進行解密的信息，明文數據部分被放置在加密數據部分之前或之後。
本發明是由一個加密數據部分和一個明文數據部分組成的內容數據，加密數據部分由經過加密的內容數據組成，附加信息數據被嵌入到明文數據部分中，附加信息數據包含用於對經過加密的內容數據進行解密的信息，在讀取加密數據部分之前讀取明文數據部分。
本發明是一個記錄介質，上述記錄介質具有一個記錄加密數據的第一記錄區；和一個第二記錄區，第二記錄區被放置在允許在第一記錄區之前讀取第二記錄區的位置上，在第二記錄區中記錄明文數據，附加信息被嵌入到明文數據中，附加信息被用於解密第一記錄區中記錄的加密數據。
本發明是一個用於記錄介質的記錄方法，其中包括的步驟有向已經輸入的內容數據第一部分加入包含用於執行解密的信息的附加信息；根據用於執行解密的信息針對已經輸入的內容數據第二部分執行一個加密處理；和針對已經加入附加信息的第一部分和已經執行加密處理的第二部分執行一個編碼處理，其中第一部分和第二部分被記錄到記錄介質上。
本發明是一個記錄裝置，上述記錄裝置包括一個附加信息產生部分，上述附加信息產生部分產生包含用於執行解密的信息的附加信息；一個加入電路部分，上述加入電路部分將附加信息產生部分產生的附加信息嵌入到已經輸入的內容數據第一部分中；一個加密處理部分，上述加密處理部分根據用於執行解密的信息針對已經輸入的內容數據第二部分執行一個加密處理；一個編碼處理部分，上述編碼處理部分對加密處理部分的輸出和加入電路部分的輸出進行多路復用並且針對多路復用數據執行編碼處理，其中編碼數據被記錄在記錄介質上；和一個將編碼處理部分的輸出記錄到記錄介質上的記錄部分。
本發明是一個還原裝置，上述還原裝置包括一個掃描記錄介質的頭部，在上述記錄介質上至少已經記錄了內容數據和索引信息，內容數據具有一個第一部分和一個第二部分，包含用於執行解密的信息的附加信息已經被嵌入到第一部分中，已經根據用於執行解密的信息針對第二部分執行了加密處理；一個提取部分，上述提取部分在已經被頭部從記錄介質讀取的內容數據第一部分中提取用於執行解密的信息；和一個解密處理部分，上述解密處理部分根據提取部分已經提取並且用於執行解密的信息對頭部已經從記錄介質讀取的內容數據第二部分執行解密處理。
本發明是一個還原方法，其中包括的步驟有在已經從記錄介質讀取的內容數據第一部分中提取用於執行解密的信息，在上述記錄介質上至少已經記錄了內容數據和索引信息，內容數據具有第一部分和一個第二部分，包含用於執行解密的信息的附加信息已經被嵌入到第一部分中，已經根據用於執行解密的信息針對第二部分執行了加密處理；和根據已經提取並且用於執行解密的信息針對已經從記錄介質讀取的內容數據第二部分執行解密處理。
本發明是一個用於記錄介質的還原方法，其中包括的步驟有從記錄介質讀取明文數據，在上述記錄介質上已經記錄了由經過加密處理的內容數據和明文數據組成的內容數據，明文數據所處的位置允許在讀取內容數據之前讀取明文數據，至少是用於對經過加密處理的內容數據進行解密的信息；從已經讀取的明文數據中提取用於解密的信息；根據已經提取並且用於執行解密的信息針對已經從記錄介質讀取的內容數據執行解密處理；和輸出明文數據和經過解密處理的內容數據的還原輸出。
本發明是一個數據還原方法，其中包括的步驟有從內容數據讀取明文數據，上述內容數據由經過加密處理並且已經記錄了明文數據的內容數據組成，在讀取內容數據之前讀取明文數據，至少是用於對經過加密處理的內容數據進行解密的信息；從已經讀取的明文數據中提取用於解密的信息；根據已經提取並且用於執行解密的信息針對內容數據執行解密處理；和輸出明文數據和經過解密處理的內容數據的還原輸出。
圖1A和圖1B是解釋本發明一個實施例的示意圖；圖2是示出水印編碼器的一個例子的模塊圖；圖3是示出水印解碼器的一個例子的模塊圖；圖4是示出基於本發明的數據記錄裝置的一個例子的模塊圖；圖5是解釋一個數據記錄介質的示意圖；圖6是示出基於本發明的數據還原裝置的一個例子的模塊圖；圖7A和圖7B是解釋本發明一個實施例的示意圖；圖8A，圖8B，和圖8C是解釋本發明的實施例的示意圖；圖9A，圖9B，和圖9C是解釋本發明的實施例的示意圖。
具體實施例方式
下面參照附圖描述本發明的一個實施例。圖1A和圖1B示出了基於本發明的記錄介質上記錄的內容數據的文件結構。在這個實施例中，內容是音樂數據，動畫數據，畫面數據和遊戲。
在圖1A中，在內容數據文件的開始處放置一個文件頭H1。文件頭H1後面有一個明文數據部分A1，一個加密數據部分B1，一個明文數據部分A2，一個加密數據部分B2，…，等等。
在明文數據部分A1，A2，…，等等中，記錄內容數據D1，D3，…，等等。明文數據部分A1，A2，…，等等中記錄的內容數據D1，D3，…，等等是所謂的沒有加密的明文數據。
在加密數據部分B1，B2，…，等等中記錄內容數據D2e，D4e，…，等等。內容數據D2e，D4e，…，等等是其中的內容數據D2，D4，…，等等已經分別被加密的數據。
另外，在明文數據部分A1，A2，…，等等中將水印信息WM1，WM3，…，等等疊加到內容數據D1，D3，…，等等上並且記錄結果數據。在加密數據部分B1，B2，…，等等中，將水印WM2，WM4，…，等等疊加到內容數據D2e，D24e，…，等等上並且記錄結果數據。
水印WM1，WM2，WM3，…，等等包含複製管理信息，還原管理信息等等。另外，明文數據部分A1，A2，…，等等的水印WM1，WM3，…，等等包含分別被用來解密位於明文數據部分A1，A2，…，等等後面的加密數據部分B1，B2，…，等等的內容數據D2e，D4e，…，等等的密鑰信息Ka，Kb，…，等等。
當還原文件時，首先還原明文數據部分A1的內容數據D1。另外，檢測疊加到內容數據D1上的水印WM1。從中提取出水印WM1內包含的密鑰信息Ka。
其後還原加密數據部分B1的內容數據D2e。此時如圖1B所示，使用被疊加到明文數據部分A1的內容數據D1上的水印WM1中包含的密鑰信息Ka針對已經加密的內容數據D2e執行解密處理。
接著還原明文數據部分A2的內容數據D3。另外，檢測疊加到內容數據D3上的水印WM3。從中提取出水印WM3內包含的密鑰信息Kb。
其後還原加密數據部分B2的內容數據D4e。此時如圖1B所示，使用被疊加到明文數據部分A2的內容數據D3上的水印WM3中包含的密鑰信息Kb針對已經加密的內容數據D4e執行解密處理。
如上所述，根據本發明的實施例，內容數據文件具有明文數據部分A1，A2，…，等等和加密數據部分B1，B2，…，等等。在明文數據部分A1，A2，…，等等中記錄沒有加密的內容數據。在加密數據部分B1，B2，…，等等中記錄已經加密的內容數據。明文數據部分A1，A2，…，等等的水印WM1，WM3，…，等等包含分別被用來解密加密數據部分B1，B2，…，等等的內容數據的密鑰信息Ka，Kb，…，等等。
因而在圖1A和圖1B示出的文件結構中，當還原文件的內容數據時，檢測被疊加到明文數據部分A1，A2，…，等等的內容數據上的水印WM1，WM3，…，等等的信息。在使用有關水印WM1，WM3，…，等等的信息中的密鑰信息Ka，Kb，…，等等的情況下，應當解密加密數據部分B1，B2，…，等等的內容數據。因而總是解密水印的信息。
例如在一個水印中，記錄了用於管理複製操作的信息(有時被稱作複製管理信息)和用於管理還原操作的信息(有時被稱作還原管理信息)。因而根據本發明的實施例，除非檢測到水印信息，否則不能還原加密數據部分的內容數據。因而總是還原水印的信息。結果，總是從中獲得水印中包含的用於管理複製操作和還原操作的信息。結果通過水印安全地管理了內容的版權。
為了向內容數據加入或嵌入水印，已經提出了各種方法。例如，已知的方法包括通過頻譜擴展擴展水印信息以便將擴展信息疊加到內容數據上的方法，檢測一個內容數據信號峰值並且在峰值之前和之後插入一個水印使得水印不會消極影響內容數據的方法，將水印插入內容的低階數據位的方法，和將水印信息插入高階係數壓縮數據的方法。其中使用任何方法均可以加入或嵌入水印。
沒有必要規定什麼部分是明文數據部分，什麼部分是加密數據部分，明文數據部分有多長，加密數據部分有多長，有多個明文數據部分，有許多加密數據部分。
由於使用被嵌入內容數據的明文數據部分中的水印的密鑰信息解密內容數據的加密數據部分，當明文數據部分的位置允許在讀取內容數據的加密數據部分之前讀取明文數據部分時，可以方便地執行包含解密處理的還原處理。
尤其是在明文數據部分被放置在一個內容數據文件的開始部分時，如果明文數據部分後面的所有部分均是加密數據部分，由於用於解密加密數據部分的密鑰信息被放在一個嵌入到位於文件開始位置的明文數據部分內的水印中，所以可以方便地執行處理。
可選地，一個加密數據部分後面可以有一個明文數據部分。當還原文件時，可以首先讀取明文數據部分。換言之，不必總是將明文數據部分放置在一個能夠後跟加密數據部分的位置上。
圖2示出了編碼器的一個例子，上述編碼器將水印插入到內容數據中。在例子中，水印信息被插入到內容的低階數據位中。在圖2示出的例子中，一個水印的一個信息分量被插入某個頻帶內，使得當內容數據是音頻數據時水印不會對聽覺產生消極影響。
在圖2中，原始數據作為內容數據(例如，音頻數據)被是到一個輸入端子1上。水印數據被提供到一個輸入端子2上。
來自輸入端子2的水印數據被提供到一個隨機數發生器3。隨機數發生器3使水印數據成為白噪聲。隨機數發生器3的輸出被提供給一個減法電路4和一個加法電路5。
來自輸入端子1的數據被提供給一個減法電路6。減法電路6的輸出被提供給減法電路4和一個減法電路7。減法電路4的輸出被提供給一個量化電路8。量化電路8的輸出被提供給加法電路5。
加法電路5使量化電路8的輸出和隨機數發生器3的輸出相加。加法電路5的輸出從輸出端子11輸出並且被提供給減法電路7。減法電路7從加法電路5的輸出中減去減法電路6的輸出。
減法電路7的輸出被提供給一個噪聲波形濾波器10。噪聲波形濾波器10的輸出被提供給減法電路6。減法電路6從來自輸入端子1的數據中減去噪聲波形濾波器10的輸出。
圖2中示出的水印編碼器將水印數據插入低階音頻數據位，即低階內容數據位中。水印的插入位置允許在還原內容數據時水印數據不對內容數據的聽覺產生消極影響。
換言之，在圖2中，來自輸入端子1的音頻數據，即內容數據被量化電路8量化。加法電路5將來自隨機數發生器3的水印數據插入到從量化電路8輸出的低階數據位中。
如上所述，在量化電路8的初級級段上配置減法電路4。減法電路4從來自輸入端子1的數據中減去水印數據。通過這種方式，在量化電路8的初級級段上，從來自輸入端子1的音頻數據，即內容數據中減去水印數據。因而排除了被加法電路5插入內容數據的水印數據對量化電路8下一個級段的影響。
加法電路5輸出已經被加入的水印數據的數據。從輸出端子11輸出加法電路5的輸出。另外，減法電路7從加法電路5的輸出數據中減去減法電路6的輸出數據。減法電路7從量化電路8的輸入數據中減去量化電路8的輸出數據並且獲得在量化處理中引入的噪聲分量。噪聲波形濾波器10將噪聲分量放置在某個位置上，使得噪聲分量不對音頻數據，即內容數據的聽覺產生消極影響並且向減法電路6提供結果數據。
圖3示出了水印解碼器的一個例子，上述水印解碼器對圖2中示出的編碼器插入的水印進行信息解碼。
在圖3中，以上述方式被疊加了水印的音頻數據，即內容數據被提供給一個輸入端子21。來自輸入端子21的數據被提供給一個量化電路22。量化電路22的輸出被從一個輸出端子23輸出並且被提供給一個低階位提取電路24。
低階位提取電路24提取被插入到低階音頻數據位，即作低階內容數據位中的水印的數據。水印數據被提供給一個逆隨機數發生器25。
逆隨機數發生器25執行與圖2中示出的編碼器的隨機數發生器3相反的處理。逆隨機數發生器25將已經被隨機化的水印信息恢復到初始狀態。從逆隨機數發生器25獲得水印信息。從一個輸出端子26輸出水印信息。根據水印信息中包含的密鑰信息針對已經加密的音頻數據，即內容數據執行解密處理。
圖4示出了記錄裝置的一個例子，上述記錄裝置將內容數據文件記錄到記錄介質上，其中如圖1A和1B所示，用於解密加密數據部分的數據的密鑰信息被包含在明文數據部分的水印信息中，而上述明文數據部分後跟加密數據部分。在圖4示出的例子中，使用諸如CD-R(可記錄光碟)或CD-RW(可擦寫光碟)的光碟作為記錄介質。
在圖4示出的記錄裝置中，內容數據被提供給一個輸入端子51。內容數據被從輸入端子51提供給一個水印加法電路53。
水印數據被提供到一個輸入端子52上。水印數據被從輸入端子52提供給一個水印加法電路54。水印數據包含複製管理信息和還原管理信息。另外，水印數據包含用於解密明文數據部分之後的加密數據部分的內容數據的密鑰信息。水印產生電路54的輸出被提供給一個水印加法電路53。
水印加法電路53使水印信息與來自輸入端子51的內容數據相加。
例如為了向內容數據加入或嵌入水印，可以使用的方法包括通過頻譜擴展擴展水印信息以便將擴展信息疊加到內容數據上的方法，檢測一個內容數據信號峰值並且在峰值之前和之後插入一個水印使得水印不會消極影響內容數據的方法，將水印插入低階內容數據位的方法，和將水印信息插入內容的高階係數壓縮數據的方法，或類似方法。
水印加法電路53的輸出被提供給一個開關電路55。開關電路55根據明文/加密數據選擇信號產生電路56的輸出選擇組成內容數據的明文數據部分或加密數據部分。
當來自輸入端子51的一部分內容數據是圖1A中示出的明文數據部分時，開關電路55位於終端55A一側。因而水印加法電路53使水印數據與來自輸入端子51的內容數據相加。
結果數據通過開關電路55被提供給一個多路復用器57。這裡水印產生電路54輸出複製管理信息和還原管理信息，即水印數據。另外，水印產生電路54輸出用於解密明文數據部分之後的加密數據部分的內容數據的密鑰信息。
當來自輸入端子51的一部分內容數據是圖1A中示出的加密數據部分時，開關電路55位於終端55B一側。因而水印加法電路53使水印與來自輸入端子51的內容數據相加。結果數據通過開關電路55被提供給一個加密電路58。一個加密密鑰被從水印產生電路54提供給加密電路58。另外，一個加密密鑰被從密鑰產生電路59提供給加密電路58。
如上所述，在例子中，使用從水印產生電路54輸出並且被包含在水印信息中的第一加密密鑰對內容數據進行加密。另外，使用從密鑰產生電路59輸出的第二加密密鑰對內容數據進行加密。用於解密來自密鑰產生電路59的第二密鑰信息的信息被包含在碟片的引導區，碟片跟蹤方向上的顫動數據(wobbled data)，副碼數據或TOC(目錄)數據中。
當執行兩個級段的編碼處理時，針對內容數據可以更加安全地管理複製操作，還原操作等等。另外，難以重寫水印信息，儘管可以重寫碟片引導區，副碼數據，TOC數據等等。因而各個用戶可以使用帶第二加密密鑰的加密處理。
當加密整個內容文件時，不管組成內容數據的是明文數據部分還是加密數據部分，開關電路55均被放到終端55B一側。可以使用來自密鑰產生電路59的第二加密密鑰加密組成內容數據的明文數據部分。可以使用來自水印產生電路54的第一加密密鑰和來自密鑰產生電路59的第二加密密鑰雙重加密組成內容數據的加密數據部分。
可選地，可以使用來自密鑰產生電路59的第二加密密鑰僅對內容數據的明文數據部分加密。在這種情況下，使用來自密鑰產生電路59的第二加密密鑰對內容數據和加入其中的水印進行加密。水印包含用於解密第一加密的密鑰信息。因而當對明文數據部分的第二加密進行解密時，可以從明文數據部分中提取出水印信息。從水印信息中提取出用於解密第一加密的密鑰信息。因而解密了組成內容數據的加密數據部分的數據。
可以綜合使用第一加密密鑰和第二加密密鑰執行加密處理。可選地，可以綜合使用第一加密密鑰和/或第二加密密鑰和另一個加密密鑰執行加密處理。例如，通過第一加密密鑰和第二加密密鑰可以產生另一個加密密鑰。利用產生的加密密鑰可以加密加密數據部分的內容數據。
加密電路58使用來自水印產生電路54的加密密鑰和來自密鑰產生電路59的加密密鑰對加密數據部分的內容數據進行加密。加密數據被提供給多路復用器57。
多路復用器57的輸出被提供給一個糾錯碼編碼電路60。糾錯碼編碼電路60執行糾錯碼編碼處理。糾錯碼編碼電路60的輸出數據被提供給一個調製電路61。調製電路61的輸出通過一個記錄放大器62被提供給一個光學檢波器63。數據被記錄在光碟64上。
來自密鑰產生電路59的第二密鑰信息被提供給記錄電路65。記錄電路65將數據記錄到碟片的引導區，碟片軌道方向上的擺動區域(wobbledarea)或碟片的TOC區域中。
當組成內容數據的明文數據部分和加密數據部分被記錄在光碟上時，數據可以被劃分到外緣記錄區和內緣記錄區中，其中分別記錄了明文數據部分和加密數據部分。
換言之，如圖5所示，光碟可以被分成一個內緣區域AR1和一個外緣區域AR2。可以按照比內緣區域AR1高的記錄密度(例如兩倍記錄密度)將數據記錄到外緣區域AR2。因而在圖5示出的光碟的情況下，內緣區域AR1是明文數據記錄部分，而外緣區域AR2是加密數據記錄部分。
在光碟的內緣區域AR1中，諸如音頻數據的內容數據被記錄成明文數據。另外，至少部分加密密鑰被當作水印嵌入到內容數據中。在光碟的外緣區域AR2中，諸如與記錄在內緣區域AR1中的音頻數據相同的壓縮數據的內容數據被加密並且記錄。
如圖8A-圖8C所示可以分別記錄內緣區域AR1和外緣區域AR2中記錄的明文數據和加密數據。
當還原一個光碟時，首先還原其中的內緣區域AR1。這時，還原光碟的內緣一側上的明文數據部分中記錄的內容數據。另外，從水印中讀取被當作水印嵌入並且用於解密加密數據部分的內容數據的密鑰信息。其後還原光碟的外緣區域AR2。結果從區域AR2中讀取了已經加密的內容數據。使用從光碟的內緣區域AR1的水印獲得的密鑰解密已經從區域AR2還原的內容數據。
圖6示出了還原裝置的一個例子，上述還原裝置還原一個光碟，即記錄介質，其中在光碟上記錄了一個內容的文件，並且用於解密加密數據部分的數據的密鑰信息被包含在明文數據部分的水印信息中，而上述明文數據部分後跟加密數據部分。
在圖6中，通過一個光學檢波器72讀取光碟71上記錄的數據。光學檢波器72的輸出通過還原放大器73被提供給解調電路74。解調電路74對光學檢波器72的輸出信號執行解調處理。解調電路74的輸出信號，即解調信號被提供給糾錯電路75。糾錯電路75對解調電路74的輸出信號，即解調信號執行糾錯處理。糾錯電路75的輸出被提供給開關電路76和一個水印檢測電路77。水印檢測電路77解碼水印數據。
光學檢波器72的輸出信號被提供給密鑰信息提取電路82。密鑰信息提取電路82提取被記錄或嵌入到碟片的引導區，尋道方向顫動數據，副碼數據或TOC數據中的密鑰信息。
通過明文/加密數據選擇電路78控制開關電路76的選擇操作。當還原明文數據部分時，開關電路76被放到終端76A一側。因而由解調電路74解調光學檢波器72從光碟71讀取的數據。其後糾錯電路75對數據執行校正處理。其後結果數據通過開關電路76被提供給多路復用器79。
明文/加密數據選擇電路78根據糾錯電路75是否掃描圖5中示出的碟片的內緣區域AR1或外緣區域AR2並且根據來自控制器(未示出)的控制信號指示還原圖1中示出的哪部分內容數據選擇明文數據部分或加密數據部分。
當還原光碟71上記錄的加密數據部分的數據時，開關電路76被放到終端76B一側。因而當還原加密數據部分的數據時，由解調電路74解調光學檢波器72從光碟71讀取的還原數據。其後糾錯電路75對解調數據執行糾錯處理。結果數據通過開關電路76被提供給一個解密電路80。
來自水印檢測電路77的密鑰信息被提供給解密電路80。另外，密鑰信息被從密鑰信息提取電路82提供給解密電路80。換言之，用於解密加密數據部分的數據的密鑰信息被包含在後跟加密數據部分的明文數據部分的水印數據中。水印檢測電路77檢測明文數據部分的水印數據並且從水印數據中提取出密鑰信息，其中明文數據部分後跟要解密的加密數據。被水印檢測電路77檢測和提取的密鑰信息被從水印檢測電路77提供給解密電路加密數據解密電路80。
除密鑰信息之外，水印檢測電路66還作為水印信息檢測複製管理信息和還原管理信息。這些複製管理信息和還原管理信息被提供給一個控制器(未示出)。控制器根據複製管理信息和還原管理信息控制內容數據的複製操作和還原操作。
一個加密密鑰可能已經被記錄在碟片的引導區，尋道方向顫動數據，副碼數據或TOC數據中。由密鑰信息提取電路82提取加密密鑰。密鑰信息被從密鑰信息提取電路82提供給解密電路80。
例如，解密電路80根據來自密鑰信息提取電路82的密鑰信息針對糾錯電路75的輸出數據執行解密處理。其後，解密電路80根據水印檢測電路77提取的密鑰信息執行解密處理以便解密糾錯電路75的輸出數據。
解密電路80使用來自水印檢測電路77的密鑰信息和來自多路復用器79的密鑰信息針對經過加密並且從光碟71讀取的數據執行解密處理。解密數據被提供給多路復用器79。多路復用器79的輸出被提供給一個輸出端子81。從輸出端子81獲得光碟71上記錄的內容數據的還原輸出。
在上述例子中，內容數據被分成明文數據部分和加密數據部分。明文數據部分可以被分成非聲音部分和非畫面部分(即一個不包含信息的部分)。
換言之，當如圖7A所示記錄一個音頻信號，即內容數據時，在明文數據部分(非聲音數據部分)A11中記錄對應於非聲音的音頻數據(全＂0＂)。包含加密密鑰信息的水印被嵌入到對應於非聲音部分的音頻數據中。內容的音頻數據被加密並且記錄到一個加密數據部分B11中。
當碟片被還原時，讀取被嵌入到明文數據部分A11中的密鑰信息。使用從明文數據部分A11讀取的密鑰信息解密和還原加密數據部分B11中記錄的內容的音頻數據。
例如，通常在一個CD上記錄了多個音樂節目。兩個相鄰音樂節目之間存在一個非聲音部分。例如兩個相鄰音樂節目之間的非聲音部分是一個明文數據部分。在明文數據部分中嵌入一個包含加密密鑰信息的水印。因而在還原兩個相鄰音樂節目之間的非聲音部分時，讀取嵌入的密鑰信息，即其間的水印。當還原非聲音部分後面的音樂節目時，使用密鑰信息解密加密數據。
如圖7B所示，當內容數據是視頻數據時，在一個明文數據部分A21中記錄其畫面被休止(mute)的數據(例如，諸如全藍，黑或白色畫面的固定模式數據)。當然，這種固定模式畫面可以包含表示指定模式狀態或提示的簡單字符。可選地，可以出現一個對應於非信號狀態的畫面。當還原無信號的視頻數據時，出現一個諸如雪花噪聲的隨機模式畫面。包含加密密鑰信息的水印被嵌入到明文數據部分A21的數據中。在加密數據部分B21中，加密和記錄內容的視頻數據。
當碟片被還原時，讀取被嵌入到明文數據部分A21中的密鑰信息，即水印。使用從明文數據部分A21讀取的密鑰信息解密和還原加密數據部分B21中記錄的內容數據。
當啟動諸如電影的視頻內容的還原操作時，出現一個諸如藍背景畫面的空白畫面。在例子中，包含加密密鑰信息的水印被嵌入到一個當啟動內容的還原操作時出現的藍背景畫面中。在這種情況下，在還原初始藍背景部分的同時讀取嵌入的密鑰信息，即內容。當還原藍背景部分後面的視頻內容時，使用密鑰信息解密加密數據。
通過這種方式，當一個明文數據部分(包含無信息數據的部分)是諸如非聲音音頻信號或視頻信號藍背景畫面的非信息數據部分時，總是可以還原被嵌入到水印中的信息，即附加信息。另外，所有的內容數據可以作為加密數據被保護。
當在這種數據已經被記錄到記錄介質上的同時複製記錄介質的內容數據時，由於非聲音部分可以被認為是不必要的，所以被複製的內容可能沒有非聲音部分。由於在非聲音部分中記錄了包含用於解密加密數據的密鑰信息的水印，如果在沒有非聲音部分的情況下複製內容，則不能解密內容。結果可以防止非法複製內容。
當應當通知給用戶的信息已經被記錄到一個嵌入了包含加密密鑰信息的水印的明文數據部分中時，除非其還原信息，否則不能解密和還原加密數據部分的內容。
例如在圖8A中，在明文數據部分A31中記錄一個表示內容的生產商的畫面的視頻數據。包含用於解密被記錄到加密數據部分B31的視頻數據的密鑰信息的水印被嵌入到明文數據部分A31中。內容的視頻數據被加密並且記錄到加密數據部分B31中。
在圖8B中，在一個明文數據部分A41中記錄一個示出有關版權保護布告的警告的畫面的視頻數據。包含用於解密被記錄到加密數據部分B41的視頻數據的密鑰信息的水印被嵌入到明文數據部分A41中。內容的視頻數據被加密並且記錄在加密數據部分B41中。
在圖8C中，在一個明文數據部分A51中記錄一個廣告畫面的視頻數據。包含用於解密被記錄到加密數據部分B51的視頻數據的密鑰信息的水印被嵌入到明文數據部分A51中。內容的視頻數據被加密並且記錄在加密數據部分B51中。
如圖8A所示，當在明文數據部分A31中記錄一個表示內容生產商的畫面的視頻數據時，則如圖9A所示，在出現表示內容生產商的畫面的同時讀取水印。從水印中提取用於解密畫面之後的內容的密鑰信息。因而除非用戶觀看表示內容生產商的畫面，否則不能還原表示生產商的畫面之後的內容的畫面。
如圖8B所示，當在明文數據部分A41中記錄一個顯示有關版權保護布告的警告的畫面的視頻數據時，則如圖9B所示，在出現顯示有關版權保護布告的警告的畫面的同時讀取水印。從水印中提取用於解密畫面之後的內容的密鑰信息。因而除非用戶觀看顯示有關版權保護布告的警告的畫面，否則不能還原警告畫面之後的內容的畫面。
如圖8C所示，當在明文數據部分A51中記錄一個顯示公司廣告的畫面的視頻數據時，則如圖9C所示，在出現顯示明文數據部分A51的廣告的畫面的同時讀取水印。從水印中提取用於解密廣告畫面之後的內容的密鑰信息。因而除非用戶觀看圖9C中顯示的廣告畫面，否則不能還原廣告畫面之後的內容的畫面。
一個電影的內容可以包含顯示有關版權擁有者和禁止複製布告的信息的畫面。當用戶還原這種內容時，用戶應當被通知這種信息。然而許多用戶往往跳過顯示這種信息的畫面。因而不能完全向他們通知版權布告，禁止複製布告等等信息。相反，如上所述，當一個顯示版權布告和禁止複製布告的畫面已經被記錄在一個明文數據部分中時，除非用戶觀看這種畫面，否則不能還原內容的視頻數據。因而可以向用戶通知版權布告，禁止複製布告等等信息。另外，畫面使用戶知道誰是版權擁有者。
假定一個電影的視頻數據的內容包含一個是內容贊助人的公司的廣告，則許多用戶在還原內容時往往跳過廣告部分。當用戶跳過廣告部分時，作為內容贊助人的公司既不能達到足夠的廣告效應，又不能收回廣告費用。相反，如上所述，當一個廣告已經被記錄在一個明文數據部分中時，除非用戶觀看廣告，否則不能還原內容的視頻數據。因而根據本發明，用戶不得不觀看廣告。因而贊助人不會損失廣告效應。
在上述例子中，對於應當通知用戶的信息，描述了表示內容生產商的畫面，顯示關於版權保護的警告的畫面，和顯示廣告的畫面。對於這種信息，可以考慮各種類型。例如，可以考慮在長時間電影中間顯示的畫面，以及音樂內容中的節目指南畫面/聲音。對於遊戲，可以考慮一個表示生產商的畫面。可以考慮其它各種類型的提示。
根據本發明，一個內容文件被分成一個記錄了沒有加密的內容數據的明文數據部分和一個記錄了經過加密的內容數據的加密數據部分。在明文數據部分中記錄沒有加密的內容數據。在加密數據部分中記錄已經加密的內容數據。另外，至少部分被用於解密加密數據的密鑰，即附加信息被嵌入到明文數據部分的內容數據中。
當還原文件時，使用一個被疊加到明文數據部分的內容數據上的水印中包含的密鑰信息針對明文數據部分之後的加密數據部分的數據執行解密處理。
因而除非檢測到水印信息，否則不能還原加密數據部分的內容數據。因此總是還原水印的信息。結果，總是從水印中獲得用於管理複製操作和還原操作的信息。因此通過水印安全地管理了版權。
當應當通知給用戶的信息已經被記錄到一個嵌入了包含加密密鑰信息的水印的明文數據部分中時，除非其還原信息，否則不能解密和還原加密數據部分的內容。
因而當一個顯示版權布告和禁止複製布告的畫面已經被記錄在一個明文數據部分中時，除非用戶觀看這些畫面，否則不能還原內容的視頻數據。結果可以向用戶通知版權布告和禁止複製布告。當一個廣告已經被記錄在一個明文數據部分中時，除非用戶觀看廣告，否則不能還原內容的視頻數據。因而贊助人確保用戶觀看廣告。結果贊助人不會損失廣告效應。
工業應用根據本發明，通過被加入或嵌入到內容數據中的水印可以適當保護內容數據。
權利要求
1.由一個加密數據部分和一個明文數據部分組成的內容數據，加密數據部分由經過加密的內容數據組成，附加信息數據被嵌入到明文數據部分中，附加信息數據包含用於對經過加密的內容數據進行解密的信息，明文數據部分被入在加密數據部分之前或之後。
2.由一個加密數據部分和一個明文數據部分組成的內容數據，加密數據部分由經過加密的內容數據組成，附加信息數據被嵌入到明文數據部分中，附加信息數據包含用於對經過加密的內容數據進行解密的信息，在加密數據部分之前讀取明文數據部分。
3.一個記錄介質，具有一個記錄加密數據的第一記錄區；和一個第二記錄區，上述第二記錄區被放置在允許在上述第一記錄區之前讀取上述第二記錄區的位置上，在上述第二記錄區中記錄明文數據，附加信息被嵌入到明文數據中，附加信息被用於解密上述第一記錄區中記錄的加密數據。
4.如權利要求3所述的記錄介質，其中上述第二記錄區被放到上述第一記錄區的內緣一側。
5.如權利要求3所述的記錄介質，其中附加信息被頻譜擴展並且疊加到明文數據上。
6.如權利要求3所述的記錄介質，其中附加信息被插入到低階明文數據位中。
7.如權利要求3所述的記錄介質，其中附加信息被插入到明文數據的高階係數壓縮數據中。
8.如權利要求3所述的記錄介質，其中以附加信息不對明文數據產生消極影響的方式利用一種屏蔽效應將附加信息插入到明文數據中。
9.如權利要求3所述的記錄介質，其中附加信息被插入到明文數據預定範圍內的一個第一峰值，第二峰值或其附近內。
10.如權利要求3所述的記錄介質，其中附加信息包含對加密數據進行複製管理的複製管理信息和對加密數據進行再現管理的還原管理信息中的至少一個。
11.一個用於記錄介質的記錄方法，其中包括的步驟有向已經輸入的內容數據第一部分加入包含用於執行解密的信息的附加信息；根據用於執行解密的信息針對已經輸入的內容數據第二部分執行一個加密處理；和針對已經加入附加信息的第一部分和已經執行加密過程的第二部分執行一個編碼過程，其中第一部分和第二部分被記錄到記錄介質上。
12.如權利要求11所述的記錄方法，其中在第二部分之前讀取第一部分。
13.如權利要求11所述的記錄方法，其中附加信息被頻譜擴展並且疊加到第一部分上。
14.如權利要求11所述的記錄方法，其中附加信息被插入到第一部分的低階位中。
15.如權利要求11所述的記錄方法，其中附加信息被插入到第一部分的高階係數壓縮數據中。
16.如權利要求11所述的記錄方法，其中以附加信息不對第一部分產生消極影響的方式利用一種屏蔽效應將附加信息插入到第一部分中。
17.如權利要求11所述的記錄方法，其中附加信息被插入到明文數據預定範圍內的一個第一峰值，第二峰值或其附近內。
18.如權利要求11所述的記錄方法，其中在對已經加入附加信息的第一部分和已經進行編碼處理的第二部分進行多路復用之後，進行編碼處理。
19.如權利要求18所述的記錄方法，其中在對第二部分進行另一個加密處理之後，將已經進行其它加密處理的第二部分與第一部分多路復用。
20.如權利要求19所述的記錄方法，其中在記錄介質的一個預定部分上記錄用於解密其它加密處理的信息。
21.如權利要求20所述的記錄方法，其中其中用於解密其它加密處理的信息被記錄到記錄介質的一個引導區上。
22.如權利要求20所述的記錄方法，其中用於解密其它加密處理的信息和索引信息一起被記錄到記錄介質上。
23.如權利要求20所述的記錄方法，其中以記錄介質的一個記錄軌道沿記錄介質中的半徑方向擺動的方式將用於解密其它加密處理的信息記錄到記錄介質上。
24.如權利要求11所述的記錄方法，其中在針對已經加入附加信息的第一部分和已經執行加密過程的第二部分進行其它加密處理之後，已經進行其它加密處理的第一部分和第二部分被記錄到記錄介質上。
25.如權利要求24所述的記錄方法，其中在記錄介質的一個預定部分上記錄用於解密其它加密處理的信息。
26.如權利要求24所述的記錄方法，其中用於解密其它加密處理的信息被記錄到記錄介質的一個引導區上。
27.如權利要求24所述的記錄方法，其中用於解密其它加密處理的信息和索引信息一起被記錄到記錄介質上。
28.如權利要求24所述的記錄方法，其中以記錄介質的一個記錄軌道沿記錄介質中的半徑方向擺動的方式將用於解密其它加密處理的信息記錄到記錄介質上。
29.一個記錄裝置，上述記錄裝置包括一個附加信息產生部分，上述附加信息產生部分產生包含用於執行解密的信息的附加信息；一個加入電路部分，上述加入電路部分將上述附加信息產生部分產生的附加信息嵌入到已經輸入的內容數據第一部分中；一個加密處理部分，上述加密處理部分根據用於執行解密的信息針對已經輸入的內容數據第二部分執行一個加密處理；一個編碼處理部分，上述編碼處理部分對上述加密處理部分的輸出和上述加入電路部分的輸出進行多路復用並且針對多路復用數據執行編碼處理，其中編碼數據被記錄在記錄介質上；和一個將上述編碼處理部分的輸出記錄到記錄介質上的記錄部分。
30.如權利要求29所述的記錄裝置，其中上述加密處理部分根據另一個加密密鑰對第二部分進行另一個加密處理。
31.如權利要求30所述的記錄裝置，其中用於對已經進行基於其它加密密鑰的其它加密處理的第二部分進行解密的其它信息被記錄到記錄介質上。
32.如權利要求31所述的記錄裝置，其中在記錄介質的一個預定部分上記錄用於解密其它加密處理的其它信息。
33.如權利要求31所述的記錄裝置，其中用於解密其它加密處理的其它信息被記錄到記錄介質的一個引導區上。
34.如權利要求31所述的記錄裝置，其中用於解密其它加密處理的信息和索引信息一起被記錄到記錄介質上。
35.如權利要求31所述的記錄裝置，其中以記錄介質的一個記錄軌道沿記錄介質中的半徑方向擺動的方式將用於解密其它加密處理的其它信息記錄到記錄介質上。
36.如權利要求29所述的記錄裝置，其中上述加入電路部分對附加信息進行頻譜擴展並且將結果信息疊加到第一部分上。
37.如權利要求29所述的記錄裝置，其中上述加入電路部分將附加信息插入到第一部分的低階位中。
38.如權利要求29所述的記錄裝置，其中上述加入電路部分以附加信息不對第一部分產生消極影響的方式利用一種屏蔽效應將附加信息插入到第一部分中。
39.如權利要求29所述的記錄裝置，其中上述加入電路部分將附加信息插入到明文數據預定範圍內的一個第一峰值，第二峰值或其附近內。
40.如權利要求29所述的記錄裝置，其中還包括一個有選擇地向上述編碼處理部分或上述加密處理部分提供上述加入信息部分的輸出的開關電路部分。
41.如權利要求40所述的記錄裝置，其中上述開關電路部分向上述編碼處理部分提供第一部分並且向上述加密處理部分提供第二部分。
42.一個還原裝置，上述還原裝置包括一個掃描記錄介質的頭部，在上述記錄介質上至少已經記錄了內容數據和索引信息，內容數據具有一個第一部分和一個第二部分，包含用於執行解密的信息的附加信息已經被嵌入到第一部分中，已經根據用於執行解密的信息針對第二部分執行了加密處理；一個提取部分，上述提取部分在已經被上述頭部從記錄介質讀取的內容數據第一部分中提取用於執行解密的信息；和一個解密處理部分，上述解密處理部分根據上述提取部分已經提取並且用於執行解密的信息對上述頭部已經從記錄介質讀取的內容數據第二部分執行解密處理。
43.如權利要求42所述的還原裝置，其中還包括一個進行信號處理以便還原上述頭部的輸出信號的解碼器部分；和一個對上述解碼器部分的輸出和上述解密處理部分的輸出進行多路復用的混合電路部分。
44.如權利要求43所述的還原裝置，其中還包括一個有選擇地向上述混合電路部分或上述解密處理部分提供上述解碼器部分的輸出的開關電路部分。
45.如權利要求44所述的還原裝置，其中當從上述解碼部分輸出內容數據的第一部分時，切換上述開關電路部分以便上述解碼器的輸出被提供給上述混合電路部分，當從上述解碼部分輸出內容數據的第二部分時，切換上述開關電路部分以便上述解碼器的輸出被提供給上述解密處理部分。
46.如權利要求43所述的還原裝置，其中已經對內容數據的第二部分進行了另一個加密處理，用於進行另一個解密的其它信息已經被記錄到記錄介質上，其中還原裝置還包括一個從上述解碼器部分的輸出中檢測其它信息的檢測部分，並且其中上述解密部分對已經進行基於上述檢測部分檢測的其它信息的其它加密處理的第二部分進行另一個解密處理。
47.一個還原方法，其中包括的步驟有在已經從記錄介質讀取的內容數據第一部分中提取用於執行解密的信息，在上述記錄介質上至少已經記錄了內容數據和索引信息，內容數據具有第一部分和一個第二部分，包含用於執行解密的信息的附加信息已經被嵌入到第一部分中，已經根據用於執行解密的信息針對第二部分執行了加密處理；和根據已經提取並且用於執行解密的信息針對已經從記錄介質讀取的內容數據第二部分執行解密處理。
48.如權利要求47所述的還原方法，其中已經對內容數據的第二部分進行了另一個加密處理，用於進行另一個解密的其它信息已經被記錄到記錄介質上，並且其中還原方法還包括的步驟有從記錄介質讀取其它信息，和對已經進行基於讀取的其它信息的其它加密處理的第二部分進行另一個解密處理。
49.一個用於記錄介質的還原方法，其中包括的步驟有從記錄介質讀取明文數據，在上述記錄介質上已經記錄了由經過加密處理的內容數據和明文數據組成的內容數據，明文數據所處的位置允許在內容數據之前讀取明文數據，至少是用於對經過加密處理的內容數據進行解密的信息；從已經讀取的明文數據中提取用於解密的信息；根據已經提取並且用於執行解密的信息針對已經從記錄介質讀取的內容數據執行解密處理；和輸出明文數據和經過解密處理的內容數據的還原輸出。
50.如權利要求49所述的記錄介質還原方法，其中內容數據是音頻數據，並且明文數據是靜音數據。
51.如權利要求49所述的記錄介質還原方法，其中內容數據是視頻數據，並且明文數據是表示一個固定模式的數據。
52.如權利要求49所述的記錄介質還原方法，其中內容數據是視頻數據，並且明文數據是有關內容數據生產商的數據。
53.如權利要求49所述的記錄介質還原方法，其中內容數據是視頻數據，並且明文數據是有關內容數據版權的數據。
54.如權利要求49所述的記錄介質還原方法，其中內容數據是視頻數據，並且明文數據是有關廣告的數據。
55.如權利要求49所述的記錄介質還原方法，其中已經對內容數據進行了另一個加密處理，用於進行另一個解密的其它信息已經被記錄到記錄介質上，並且其中記錄介質的還原方法還包括的步驟有從記錄介質讀取其它信息，和對已經進行基於讀取的其它信息的其它加密處理的內容數據進行一個通知。
56.一個數據還原方法，其中包括的步驟有從內容數據讀取明文數據，上述內容數據由經過加密處理並且已經記錄了明文數據的內容數據組成，在內容數據之前讀取明文數據，至少是用於對經過加密處理的內容數據進行解密的信息；從已經讀取的明文數據中提取用於解密的信息；根據已經提取並且用於執行解密的信息針對內容數據執行解密處理；和輸出明文數據和經過解密處理的內容數據的還原輸出。
57.如權利要求56所述的數據還原方法，其中內容數據是音頻數據，並且明文數據是休止(mute)數據。
58.如權利要求56所述的數據還原方法，其中內容數據是視頻數據，並且明文數據是表示一個固定模式的數據。
59.如權利要求56所述的數據還原方法，其中內容數據是視頻數據，並且明文數據是有關內容數據生產商的數據。
60.如權利要求56所述的數據還原方法，其中內容數據是視頻數據，並且明文數據是有關內容數據版權的數據。
61.如權利要求56所述的數據還原方法，其中內容數據是視頻數據，並且明文數據是有關廣告的數據。
62.如權利要求56所述的數據還原方法，其中用於進行解密的信息被頻譜擴展並且疊加到明文數據上。
63.如權利要求56所述的數據還原方法，其中用於進行解密的信息被插入到低階明文數據位上。
64.如權利要求56所述的數據還原方法，其中用於進行解密的信息被插入到明文數據的高階係數壓縮數據上。
65.如權利要求56所述的數據還原方法，其中以用於進行解密的信息不對明文數據產生消極影響的方式利用一種屏蔽效應將用於進行解密的信息插入到明文數據中。
66.如權利要求56所述的數據還原方法，其中用於進行解密的信息被插入到明文數據預定範圍內的一個第一峰值，第二峰值或其附近內。
67.如權利要求56所述的數據還原方法，其中明文數據包含對加密數據進行複製管理的複製管理信息和對加密數據進行再現管理的還原管理信息中的至少一個。
全文摘要
由一個加密數據部分和一個明文數據部分組成的內容數據或記錄介質,加密數據部分由經過加密的內容數據組成,附加信息數據被嵌入到明文數據部分中,附加信息數據包含用於對經過加密的內容數據進行解密的信息,在加密數據部分之前讀取明文數據部分。
文檔編號H04N7/08GK1383558SQ01801904
公開日2002年12月4日 申請日期2001年5月31日 優先權日2000年6月1日
發明者佐古曜一郎 申請人:索尼株式會社