JP2004007494A

JP2004007494A - Recording medium, recording device, reading device, program, method

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Publication number: JP2004007494A
Application number: JP2003080634A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nagai; 隆弘永井; Kaoru Murase; 薫村瀬; Shuji Ishihara; 秀志石原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: JP4336131B2

Abstract

【課題】ネットワーク上へとデジタルストリームをアップロードする行為は禁じつつも、私的コピーをユーザに行わせることができるというコピー許否設定が可能な記録媒体を提供する。
【解決手段】
ＭＰＥＧ２−ＰＳ形式のデジタルストリームを構成するＶＯＢＵは、先頭のＲＤＩ−Ｐａｃｋを除き、コンテンツ鍵Ｋｃで暗号化されている。コンテンツ鍵Ｋｃは、タイトル鍵Ｋｔと、ＣＣＩとを加算し、加算結果を用いて時変係数Ｄｔｋｃを変換することにより得られた暗号鍵であり、ＶＯＢＵ毎に変わる性質をもつ。ＶＯＢＵという細かい単位でコンテンツ鍵Ｋｃを変化させるので、デジタルストリームの著作権者を強固に保護する。ＲＤＩ−Ｐａｃｋ内のＣＣＩは、この暗号化と同じ暗号化を施すことを条件とした条件付きコピーフリーを示す。
【選択図】　図５[PROBLEMS] To provide a recording medium capable of setting a copy permission / prohibition setting in which a user can make a private copy while prohibiting an act of uploading a digital stream onto a network.
[Solution]
VOBUs constituting the digital stream of the MPEG2-PS format are encrypted with the content key Kc except for the RDI-Pack at the head. The content key Kc is an encryption key obtained by adding the title key Kt and CCI and converting the time-varying coefficient Dtkc using the addition result, and has a property that changes for each VOBU. Since the content key Kc is changed in small units of VOBU, the copyright holder of the digital stream is strongly protected. The CCI in the RDI-Pack indicates conditional copy free on condition that the same encryption as this encryption is performed.
[Selection diagram] FIG.

Description

【０００１】
【発明の属する技術部分野】
本発明は、ＤＶＤ等の記録媒体、記録装置、読出装置、プログラムに関し、特に、ホームネットワークにてデジタル著作物を私的に利用する場合の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体、記録装置の研究開発において、記録媒体や記録装置を如何にホームネットワークと融合させるかが大きな論点になっている。ホームネットワークとは、デジタルインターフェイスをもった機器同士を、ＩＥＥＥ１３９４等のデジタルケーブルで接続することにより構築される構内ネットワークである。ＳＴＢ（Ｓｅｔ　Ｔｏｐ　Ｂｏｘ）やデジタルＴＶ、パソコン、記録装置を組み入れたホームネットワークでは、パソコンやＳＴＢで受信したデジタルデータをホームネットワーク上で転送させて家庭内の別室に設けられたデジタルＴＶで再生させることができる。また家庭内の別室に設けられた記録装置を用いてＤＶＤに記録させることもできる。機器間でのデジタルデータの共用が可能になるので、ユーザにとっての利便性が飛躍的に増す。
【０００３】
ホームネットワークにおいて、デジタルデータを自由に流通させるとなると、著作権者保護がなされたビデオデータ、オーディオデータの扱いが問題となる。頒布権や複製権、送信化可能権等の著作権が及ぶデジタル著作物であったとしても、これをホームネットワークで私的にコピーし、再生させる行為は認められる。何故なら、ホームネットワークにおけるデジタル著作物の利用は私的利用であり、著作権の効力は及ばないからである。私的コピーのため、デジタルビデオデータをＤＶＤを記録する技術には、以下の特許文献１に記載されたものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特許３１６２０４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで私的コピーにあたって、記録媒体に記録済みのビデオデータにどのような著作権者保護を施すか、コピー許否をどのように設定するかが問題となる。何等著作権保護が存在しないのなら、ホームネットワークにおける私的コピーにより得られた複製物が、著作者に無断でインターネットのサイトにアップロードされ、不特定多数に頒布される恐れがある。しかし特許文献１に記載されているように、コピー制御情報を「一回限りコピー（Ｏｎｌｙ　Ｏｎｅ　Ｃｏｐｙ）」「コピー禁止（ＮｏＭｏｒｅ　Ｃｏｐｙ）」に設定し、ホームネットワークにおける私的コピー行為に歯止めをかけるのは、私的コピーの権利を抑制することとなり、ユーザ側の反発を買う。
【０００６】
かかる問題は、現在私的コピーが慣例的になされているＴＶ番組の著作物の扱い時に顕著に現れる。ＴＶ番組をエンコードして得られたデジタルデータが、著作者に無断で不特定多数に頒布されれば、著作者は打撃を被る。何故なら、正当な権利者がＴＶ番組を録画したパッケージソフトを販売しても売れなくなるからである。その一方、良好な状態でのコピーが可能であるにも拘らず、かかるデジタルデータの私的コピーを禁ずるとなると、ユーザサイドの反発が大きくなる。従来には、両者の要望の調整を図るようなコピー許否設定は存在せず、メーカは、ユーザ、著作権者間の板挟みになり苦しい立場に追いやられている。
【０００７】
本発明の目的は、ネットワーク上へとデジタルストリームをアップロードする行為は禁じつつも、私的コピーをユーザに行わせることができるというコピー許否設定が可能な記録媒体、記録装置、読出装置、複製装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、デジタルストリームが記録される記録媒体であって、デジタルストリームの一部分毎に、当該一部分が条件付きコピーフリーであるか否かを示すコピー制御情報が対応付けられており、前記条件付きコピーフリーは、デジタルストリームの一部分を暗号化して、コピー先記録媒体に書き込むことを条件としたコピーフリーであることを特徴とした記録媒体により達成される。
【０００９】
条件付きコピーフリーとは、「暗号化での書き込み」という条件さえ満たされれば、何度でもコピーすることができるコピーフリーである。
条件付きコピーフリーと混同し易い概念として、移動やマイグレイト、チェックアウトといったコピー処理がある。これらのコピー処理と条件付きコピーフリーとの違いは以下の通りである。
【００１０】
移動とは、コピー元のコンテンツの削除が伴うコピー処理であり、複数記録媒体間でコンテンツを移動する場合に用いられる。条件付きコピーフリーは、コピー元を削除する必要はないのでこの移動とは明らかに異なる。
マイグレイトとは、コピー先記録媒体において、利用条件情報を生成させることを前提にした移動処理である。移動同様、コピー元の削除は義務付けられておらず、また利用条件情報の生成も義務付けられていないので、このマイグレイトとも明らかに異なる。
【００１１】
チェックアウトとは、回数制限されたコピーの一種であり、コピー回数を１回デクリメントした上でコンテンツのコピーが実行される。一般にいう回数制限付きのコピーと、チェックアウトとの違いは、コピー回数のインクリメントが可能である点である。コピー回数のインクリメントは、コピーにより記録媒体に記録されたコンテンツを再生不能にするという処理（”チェックイン”と呼ばれる。）を行った後でなされる。条件付きコピーフリーは、コピーの回数に一切制限が課せられていないのでチェックアウトとも異なる。これらのことから、条件付きコピーフリーは、コピー回数やコピー元の削除というような制限を排した純粋なコピーフリーであり、「暗号化での書き込み」という条件さえ満たされれば、何度でも行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る記録媒体の実施行為の形態について説明する。この実施行為のうち、本発明に係る記録媒体の使用行為について説明する。本発明に係る記録媒体は、ＭＰＥＧ２−ＰＳ（Ｐｒｏｇｒａｍ　Ｓｔｒｅａｍ）形式のデジタルストリームを記録したＤＶＤであり、ホームネットワークにおいてユーザの使用に供される。図１は、本発明に係る記録媒体の使用環境たるホームネットワークを示す図である。
【００１３】
ホームネットワークは、記録装置であるＤＶＤレコーダ１００、ＳＴＢ１１０、デジタルＴＶ１２０、ＨＤレコーダ１３０等、ＩＥＥＥ１３９４デジタルインターフェイスを具備した機器同士を接続することで構成される。このホームネットワークにおける各機器は、単一のリモコン２００にてユーザにより操作される。ホームネットワークにおける各機器は、自身が放送局から受信したＭＰＥＧ２−ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｔｒｅａｍ）形式のデジタルストリームをＩＥＥＥ１３９４を介して他の機器に出力することができるし、他の機器が放送局から受信したデジタルストリームをＩＥＥＥ１３９４を介して入力することができる。デジタルストリームは、ホームネットワークという閉じた世界において自由にコピーされる。ＤＶＤは、ＤＶＤレコーダ１００に装填され、ＤＶＤレコーダ１００によるデータ書き込みを受ける。ＤＶＤレコーダ１００によるデータ書き込みにより、本発明に係る記録媒体は生産される。しかし、ＭＰＥＧ２−ＰＳ形式のデジタルストリームが記録されたＤＶＤをホームネットワークから持ち出して（矢印ｍｙ１）、不正パソコンを用いてインターネットのサイトにアップロードする（ｍｙ２）という行為は禁じる。本発明に係る記録媒体（ＤＶＤ）は、ホームネットワーク内での自由なコピーを実現しつつ、ホームネットワーク外へのデジタルストリームの流出を防止するという役割を果たす。以上が本発明に係る記録媒体の使用行為の形態である。
【００１４】
続いて本発明に係る記録媒体の生産行為について説明する。本発明に係る記録媒体は、ＤＶＤに対して図２に示すデータ書き込みを行うことにより生産される
。
図２は、ＤＶＤに記録されるデジタルストリームの構成を段階的に詳細化した図である。本図では、ＤＶＤに記録されるべきデジタルストリームを最下段である第５段目に示している。このデジタルストリームは、ＭＰＥＧ２−ＰＳ形式のデジタルストリームであり、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ規格ではＶＯＢ（Ｖｉｄｅｏ　Ｏｂｊｅｃｔ）と呼ばれる。本図に示すようにＶＯＢは、第１段目に示すビデオストリーム、オーディオストリームを多重化することにより得られる。この第１段目に位置するビデオストリームは、複数のピクチャデータｐｊ１，２，３・・・・・の配列である。これらのピクチャデータは何れも、ディスプレイの一表示期間（ビデオフレームとも呼ばれる。）にて表示される。ＮＴＳＣ方式のディスプレィにおいて、ビデオフレームは約３３ｍｓｅｃ（正確には１／２９．９７ｓｅｃ）であり、ＰＡＬ方式のディスプレィにおいてビデオフレームは、４０ｍｓｅｃである。これらピクチャデータは、フレーム間の相関性に基づいた圧縮符号化を受けている。そのため、ビデオストリームを構成するピクチャデータには、過去方向および未来方向に再生されるべき画像との相関性を用いてフレーム間圧縮符号化がなされているＢｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｌｙ　Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ（Ｂ）ピクチャ、過去方向に再生されるべき画像との相関性を用いてフレーム間圧縮符号化がされているＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅ（Ｐ）ピクチャ、相関性を用いず、一フレーム分の画像内での空間周波数特性を利用してフレーム内圧縮符号化がなされているＩｎｔｒａ（Ｉ）ピクチャといった種別がある。
【００１５】
ビデオストリームにおいて復号可能な最小単位をＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ　Ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅ）という。ＧＯＰは少なくとも１つのＩピクチャを含み、約０．４〜１．０秒の再生時間を有するピクチャデータの集合である。図２において第１段目に示すビデオストリームは、その２段目において複数ＧＯＰに分割されている。ピクチャデータに対する圧縮符号化方式は可変符号長方式であるため、ＧＯＰのデータ長は互いに異なる。ＤＶＤに記録するにあたって、各ＧＯＰがどのようなサイズを有するかを問わず、ＧＯＰ列は複数に分割される。分割により得られる分割部分は、第３段目に示すＰＥＳパケット列に格納される。一方、１段目の右側に位置するオーディオストリームも複数に分割され、分割により得られる分割部分は、第３段目に示すＰＥＳパケット列に格納される。ＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ　Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｓｔｒｅａｍ）パケットとは、図２の第３段目に示すようにビデオストリーム、オーディオストリームの分割部分を格納しているパケットであり、ビデオストリーム、オーディオストリームの一部分を何時復号するかを示す「ＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｅ　Ｔｉｍｅ　Ｓｔａｍｐ）」、この一部分のデコード結果を何時表示するかを示す「ＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｔｉｍｅ　Ｓｔａｍｐ）」がそのヘッダに付与されている。
【００１６】
ＧＯＰ列を格納したＰＥＳパケット列は、複数に分割され、オーディオデータを構成するＰＥＳパケットとインターリーブ多重化されて（ｔｊ２）、第４、第５段目に示すようにＶＯＢＵ内のＡＶパック列を構成する。このＶＯＢＵのそれぞれには、ＲＤＩ−Ｐａｃｋ（図中のＲＤＩ）が先頭に付加される。
図３は、ＰＥＳパケットと、ＡＶパックとの関係を示す図である。図３の第２段目に示すように、ＡＶパックは２０４８バイトのサイズを有しており、パックヘッダと、ペイロードとからなる。このペイロードにＰＥＳパケットが格納される。パックヘッダには、本ＡＶパックが、機器内のバッファに入力される時刻を示すＳＣＲ（ＳｙｓｔｅｍＣｌｏｃｋ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）が設定される。このＡＶパックの２０４８バイトというサイズは、ＤＶＤにおける１セクタのサイズと一致しており、ＡＶパックは、ＤＶＤにおける各セクタに、１対１の割合で格納されてゆく。
【００１７】
図４は、ＶＯＢＵを構成するパックを示す図である。図４の第１段目は、ＶＯＢＵの全体構成を示す。この第１段目に示すように、ＶＯＢＵの先頭にはＲＤＩ（Ｒｅａｌｔｉｍｅ　Ｄａｔａ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）−Ｐａｃｋがあり、ＡＶパック列が後続している。
図４の第２段目は、ＲＤＩ−Ｐａｃｋ及びＡＶパック列の内部構成を示す。ＲＤＩ−Ｐａｃｋは、『ＣＣＩ（Ｃｏｐｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）』、『Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ』を含み、ＡＶパック列は、先頭のパック内に『ＰＳＣ（ＰＥＳ　Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）』、『時変係数Ｄｔｋｃ』があり、『暗号化ＡＶデータ』が後続している。
【００１８】
『ＣＣＩ』は、ＶＯＢＵにおけるコピー許否を規定する制御情報である。
『Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ』は、ＶＯＢＵをＤＶＤに書き込んだ機器についての情報であり、その内部にコードＤｖｅｒｉを含む。
以上がＲＤＩ−Ｐａｃｋの内部構成である。続いてＡＶパック列の内部構成について説明する。
【００１９】
『ＡＶパック列』は、複数のビデオパック、複数のオーディオパックからなり、ＧＯＰ、オーディオデータを含む。暗号化という観点からすれば、ＡＶパック列は、先頭部を占める平文と、暗号文とに分割される。
平文において、『ＰＥＳ　Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＰＳＣ）』が存在し、先頭から８４バイト目の位置に、時変係数Ｄｔｋｃが存在する。この時変係数Ｄｔｋｃからオフセットの位置に、暗号化データが存在する。
【００２０】
『ＰＥＳ　Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＰＳＣ）』は、「１１」に設定されることにより、ＶＯＢＵに含まれるオーディオデータは暗号化すべき旨を示し、「００」に設定されることにより、暗号化すべきでない旨を示すフラグである。以上が本実施形態に係るＶＯＢＵの概略構成である。
『時変係数Ｄｔｋｃ』は、時間変動要因をもつ係数である。時間変動要因とは、デジタルストリームに含まれるデジタルストリームの一部分がデジタルストリームの再生時間軸上のどこにあるかで変動することをいう。本実施形態では、ＡＶパック列先頭から８４バイト先にある８バイトのデータを時変係数Ｄｔｋｃとしている。通常のＡＶパック列において、ＡＶパック列先頭から８４バイト先には、概してピクチャデータの一部が存在する。このピクチャデータの一部は、ＶＯＢＵがＶＯＢの再生時間軸上どこにあるか全く異なるものになるから時間変動要因といえる。
【００２１】
『暗号化ＡＶデータ』は、時変係数Ｄｔｋｃから所定のオフセットの位置にある。このＡＶパック列において、先頭部が平文になっており、一見ＡＶパック列に含まれるＧＯＰは再生されるように思える。しかしこの平文の大きさは大体１２８バイト前後であり、ＧＯＰの大きさからすれば僅かに過ぎない。そのため先頭部が平文であっても、ＶＯＢＵが正常に復号されることはない。よって暗号化データを含むＶＯＢＵは、復号されない限り正常に再生されることはない。
【００２２】
続いてコピー許否を示す情報についてより詳細に説明する。図５は、第１実施形態に係るＣＣＩの構成を示す図である。本実施形態においてＣＣＩは、『ＣＧＭＳ（Ｃｏｐｙ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｍａｎａｇｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）』、『ＡＰＳＴＢ（Ａｎａｌｏｇｕｅ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｒｉｇｇｅｒ　Ｂｉｔｓ）』、『ＥＰＮフラグ』からなる。現行のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ規格においてＣＣＩは、ＣＧＭＳ、ＡＰＳＴＢからなる。本実施形態におけるＣＣＩが新規なのはＥＰＮフラグが付加されている点である。
【００２３】
『ＣＧＭＳ』は、「００」に設定されることでＶＯＢＵがコピーフリーである旨を示し、「１１」に設定されることでＶＯＢＵが「Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙ」である旨を示す情報である。『ＡＰＳＴＢ』は、ＶＯＢＵをアナログ変換して出力するにあたって、アナログ出力での保護を施すか否かを示す２ビットの値である。ＡＰＳＴＢが「０１」であれば、ＶＴＲのＡＧＣ回路を攪乱させることにより保護を行うことを示し、「１０」であれば、ＡＧＣ攪乱と、カラーストライプを２ライン反転させることで保護を行うことを示す。「１１」であれば、ＡＧＣ攪乱と、カラーストライプを４ライン反転させることで保護を行うことを示す。ＡＰＳＴＢが「００」であれば、アナログ出力での保護は行わないことを示す。
【００２４】
『ＥＰＮ（Ｅｎｃｒｙｐｔｅｄ　Ｐｌｕｓ　Ｎｏｎ−ａｓｓｅｒｔｅｄ）フラグ』は、ＣＧＭＳとの組み合わせて用いられるフラグであり、ＣＧＭＳが「１１」に設定された際、オン「１」に設定されることによりＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーである旨を示す。ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーとは、いわば条件付きのコピーフリーを意味する。その条件とは、コピー先へのデジタルストリームの書き込みにあたって、暗号化を行うことである。
【００２５】
ＥＰＮ　ＡｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーというＣＣＩの設定は、ホームネットワーク普及にあたっての以下のような要請から、生まれたものである。ＩＥＥＥ１３９４にてホームネットワークを構築している機器は、正当なメーカにより製造されるため、デジタルストリームを不特定多数に頒布するような複製を行うことはまず有り得ないといえる。しかし、機器に内蔵されたＨＤではなく、ＤＶＤのようなリムーバブルメディアをデジタルストリームのコピー先に選ぶ場合、ＤＶＤがホームネットワークから持ち出され、不正なパソコンに装填するという抜け道が生まれる（図１の矢印ｍｙ１，ｍｙ２）。そうした場合に、デジタルストリームが不特定多数に頒布されたのでは、著作者の利益を大きく害してしまう。そこで、本実施形態では、ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーという新たなコピー許否設定を導入している。ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーでは、コピー先へのデジタルストリームの書き込みにあたって、暗号化を行うことを条件として、他の機器へとＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームを転送する。ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーにおける条件が満たされる限り、孫コピー、曾孫コピーが認められ、何世代にもわたる自由な私的コピーがホームネットワークにおいて可能となる。条件付きコピーフリーの条件が満たされる限り、ホームネットワークでは何世代にもわたるコピーが認められるので、ユーザにとっての利便性が増す。ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーにおけるコピーフリーは、私的コピーに、暗号化という制限を課していることから、暗号化制限付きのコピーフリーであるといえる。
【００２６】
ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーは、暗号化されていれば、自由なコピーが認められる。しかし暗号化アルゴリズムやデータ構造等、暗号化方式の厳格な同一性は求められておらず、コピー元の暗号化方式と、コピー先の暗号化方式とが違っていても良い。例えば、コピー先がＤＶＤとは異なる記録媒体であり、コピー先媒体固有の暗号化方式が存在する場合、その暗号化方式で暗号化されていれば条件は満たされる。
【００２７】
また暗号化という条件さえ満たされていれば、コピー先での圧縮符号化方式は、コピー元の圧縮符号化方式と異なっていてもよい。例えば、コピー元の記録媒体がＤＶＤであり、コピーの客体たるデジタルストリームがＭＰＥＧ２−ＰＳ形式である場合、暗号化という条件が満たされているなら、ＭＰＥＧ２−ＰＳ形式をＭＰＥＧ２−ＴＳ形式に変換した上でコピー先に書き込むことも認容される。同様に、ＭＰＥＧ１，ＭＰＥＧ４形式に変換して書き込むことも認容される。但し、暗号化という条件が必須条件かつ最低条件なので、著作権保護が存在せず、暗号化が義務付けられていない記録媒体にはデジタルストリームを書き込むことができない。かかる義務のない記録媒体には、マイクロドライブやコンパクトフラッシュ（登録商標）がある。
【００２８】
逆に著作権保護が存在しており、暗号化が義務付けられている記録媒体には、ＤＶＤの他にＳＤメモリカード、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃがある。ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーの例外は、ＤＶＤ等のリムーバブルメディアではなく、機器に内蔵型の記録媒体（内蔵型ＨＤ）等に書き込むことである。このＨＤでは、暗号化が必ずしも不要である。何故なら、かかる内蔵型記録媒体は、機器から取り外して持ち去ることが困難だからである。
【００２９】
以上が、ＥＰＮフラグにより示される、ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーの技術的意義である。続いて図６を参照しながら、ＣＧＭＳとＥＰＮフラグとをどのように組み合わせるかについて説明する。図６は、ＣＧＭＳ、ＰＳＣ、ＥＰＮフラグが取り得る値と、ＣＧＭＳ、ＰＳＣ、ＥＰＮフラグの意味合いを示す。ＥＰＮフラグはオフ「０」に設定された場合、ＣＧＭＳ、ＰＳＣでコピー許否が設定される。ＣＧＭＳが「００」、ＰＳＣが「００」なら、条件の無いコピーフリーを示し、ＣＧＭＳが、「１１」、ＰＳＣが「１１」なら「Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙ」を示す。
【００３０】
一方、ＥＰＮフラグが「１」に設定された場合、ＣＧＭＳが、「１１」、ＰＳＣが「１１」で条件付きコピーフリーである旨を示す。ＣＣＩが条件付きコピーフリーを示す場合、ＣＧＭＳ及びＰＳＣを「１１（Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙ）」に設定するのは以下のような意図がある。それはＥＰＮフラグに対応しえない現行規格対応機器に、本ＶＯＢＵを記録したＤＶＤが挿入された場合、本ＶＯＢＵを無条件にコピーさせたくないとの意図である。現行規格対応機器は、ＥＰＮフラグの意図を解釈できずＣＧＭＳ、ＰＥＳ　Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌでコピー制御を行う。ＣＧＭＳは、上述したように「Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙ」に設定されているのでＶＯＢＵは一切コピーされない。ＥＰＮフラグに対応していない現行機器にＤＶＤが装填された場合、コピーを一切禁じ、より厳し目にコピーを扱うので、条件付きコピーフリーに設定された複製物の氾濫を防ぐことができる。これは、ＣＣＩからＥＰＮフラグを取り除くような改竄が行われた場合も同様である。
【００３１】
続いて暗号化ＡＶデータの暗号化過程について説明する。図７は、暗号化ＡＶデータがどのような暗号化の過程を経て生成されているかを示す図である。ＡＶデータは、現行ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ規格との互換のある、ＣＰＲＭ（Ｃｏｐｙ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｆｏｒ　Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ　Ｍｅｄｉａ）方式に基づく暗号化がなされている。図７の第１段目は、暗号化前のＶＯＢＵを示す。この第１段目では、ＡＶデータは暗号化されていない。第３段目は、暗号化後のＶＯＢＵを示す。途中の第２段目の枠ｈｗ１が、ＡＶデータの暗号化の過程を示す。枠ｈｗ１に示すように、暗号化ＡＶデータは、オリジナルの複数ビデオパック、複数オーディオパックをコンテンツ鍵Ｋｃを用いてＣ２−ＥＣＢＣモードで暗号化することにより得られる。
【００３２】
Ｃ２＿ＥＣＢＣモードによる暗号化とは、ＶＯＢＵ内のＡＶデータを６４ビット以下に分割し、この分割部分毎に暗号化してゆくというものである。分割部分毎の暗号化にあたって、先頭の分割部分の暗号化にはコンテンツ鍵Ｋｃを用いる。その暗号化結果が、次の分割部分の暗号化に用いられる。ある暗号化を用いて、次の分割部分を暗号化するという処理を繰り返すのがこのＣ２＿ＥＣＢＣモードである。尚、逆の手順を辿って、復号を行うモードをＣ２＿ＤＣＢＣモードという。また、Ｃ２＿ＥＣＢＣにおける「Ｃ２」とは、ＣＰＲＭによる暗号化方式という意味である。
【００３３】
図中の枠ｈｗ２は、コンテンツ鍵Ｋｃの生成過程を示す図である。ＲＤＩ−Ｐａｃｋ内のＡＰＳＴＢと、記録媒体固有のタイトル鍵Ｋｔとを加算し、加算結果を用いて、時変係数ＤｔｋｃをＣ２＿Ｇ変換することでコンテンツ鍵Ｋｃは得られる。図中のｈｗ３は、ＣＣＩ内のＡＰＳＴＢのみが参照されていることを強調して示す。
このコンテンツ鍵Ｋｃの生成過程のうち、Ｃ２−Ｇ変換は、一方向性関数であり、連結データに対して非可逆変換を施す。一般の暗号化が可逆変換であるのに対し、Ｃ２−Ｇ変換は非可逆変換であるので、出力値から入力値を特定し得ないという性質をもつ。コンテンツ鍵Ｋｃ生成のためのパラメータに、同じＶＯＢＵ内に存在する時変係数Ｄｔｋｃを用いるので、たとえ前後のＶＯＢＵが削除されたとしても、そのＶＯＢＵについてのコンテンツ鍵Ｋｃを得ることができる。時変係数Ｄｔｋｃは時間変動要因をもつのでこれから得られるコンテンツ鍵ＫｃはＶＯＢＵ毎に変化するという性質をもつ。
【００３４】
この暗号化過程で問題となるのは、ＣＣＩ全体からコンテンツ鍵Ｋｃを生成しているのではなく、ＡＰＳＴＢのみからコンテンツ鍵Ｋｃを生成している点である。
この理由は以下の通りである。従来のＤＶＤでのコピー許否状態には、暗号化した上でのコピー禁止か、非暗号化でのコピーフリーかという２つの状態しかなかった。「暗号化されていること　イコール　コピー禁止」であることを意味していたので、暗号化さえされていれば、著作権者保護は充分であり、ＡＰＳＴＢを書き換えるという改竄行為さえ警戒していればよかった。つまり、コピー禁止であっても、再生出力は可能であるから、再生出力されたアナログ映像信号がＶＴＲにて記録される恐れがある。そのため、アナログの映像出力に保護が施されるようＡＰＳＴＢが設定されている場合、ＡＰＳＴＢからコンテンツ鍵Ｋｃを生成し、このコンテンツ鍵Ｋｃにて暗号化を行う。これにより、ＡＰＳＴＢを改竄して、アナログ映像信号をＶＴＲにて記録するというダビング行為の阻止を図ることができる。
【００３５】
しかし本実施形態では「暗号化を条件とした上でのコピーフリー」という新たな状態を導入している。本来コピー禁止に設定されているＣＧＭＳを、条件付きコピーフリーに改竄する行為がなされた場合、ＡＰＳＴＢが一致している限り復号化は可能であるから、自由にコピーされてしまう。コピー禁止を示すＣＧＭＳを含むＣＣＩが、条件付きコピーフリーを示すＣＣＩを含むＲＤＩ−Ｐａｃｋにすり替えられたりしても、同様である。
【００３６】
そこで設けられたのが、コードＤｖｅｒｉである。コードＤｖｅｒｉは、図４に示すＲＤＩ−Ｐａｃｋ内のＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ内に存在する。このコードＤｖｅｒｉがどのような過程を経て生成されるかを図８に示す。図８は、コードＤｖｅｒｉの生成過程を図７と同様の表記で示している。図８の第１段目は、暗号化前のＶＯＢＵを示す。第４段目は、暗号化後のＶＯＢＵを示す。第２段目の枠ｈｗ１が、ＡＶデータの暗号化の過程を示す。
【００３７】
この暗号化後のＶＯＢＵと、ＡＶデータの暗号化の過程との間の第３段目に、コードＤｖｅｒｉの生成過程を示す。第３段目に示すようにコードＤｖｅｒｉは、ＣＣＩを、コンテンツ鍵Ｋｃを用いてＣ２−Ｇ変換することで得られる。
図８の枠ｃｗ１内は、このコードＤｖｅｒｉを得るまでの過程を示す。枠内に示すようにコードＤｖｅｒｉは、ＣＧＭＳが「１１」、ＥＰＮフラグが「１」に設定されたＣＣＩ全体をレジスタに格納させコンテンツ鍵Ｋｃの生成を待機する過程ｐｃ１、生成されたコンテンツ鍵Ｋｃを用いて、レジスタに格納されたＣＣＩ全体をＣ２−Ｇ変換する過程ｐｃ２、Ｃ２−Ｇ変換の変換結果をレジスタに書き戻し（ｐｃ３）、ＣＰＵがＲＤＩ−ＰａｃｋのＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに書き込んで（ｐｃ４）コードＤｖｅｒｉを得る過程からなる。
【００３８】
このような過程でコードＤｖｅｒｉが生成されているので以下のことがいえる。
それは、ＣＣＩと、ＡＶデータの暗号化に用いたコンテンツ鍵ＫｃとからコードＤｖｅｒｉを生成しているので、ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーに対応する機器が図示した手順でコードＤｖｅｒｉを生成してみて、これをＲＤＩ−Ｐａｃｋ内に存在するコードＤｖｅｒｉと照合すれば、ＣＣＩの改竄やＲＤＩ−Ｐａｃｋの付け替えの有無を検出できるという点である。つまりＶＯＢＵが生成された後、ＣＣＩが改竄されたとする。そしてユーザがＥＰＮ対応機器に、そのＶＯＢＵのコピーを命じたとする。その際ＥＰＮ対応機器は、図８と同じ過程を経てコンテンツ鍵Ｋｃを生成し、このコンテンツ鍵Ｋｃを用いて、ＣＣＩをＣ２−Ｇ変換して、その結果をＲＤＩ−Ｐａｃｋ内のコードＤｖｅｒｉと照合する。ＣＣＩのうちＣＧＭＳ、ＥＰＮフラグが書き換えられていることから、ＥＰＮ対応機器によるＣ２−Ｇ変換の結果は、ＲＤＩ−Ｐａｃｋ内のコードＤｖｅｒｉと大きく異なったものとなる。
【００３９】
照合の結果が明らかに違えば、ＥＰＮ対応機器は復号化を中断する。これにより、現行のＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ規格対応機器との互換を確保しつつも、ＥＰＮ対応機器にて、ＲＤＩ−Ｐａｃｋのすり替えやＣＣＩの改竄を未然に防止することができる。
このコードＤｖｅｒｉをＲＤＩ−Ｐａｃｋ内に設けたことは、時変係数Ｄｔｋｃから、ＡＶデータまでのオフセット（図４参照）と深い因果関係にある。
【００４０】
図９は、時変係数Ｄｔｋｃから、ＡＶデータまでのオフセットが、どのような基準で設けられているかを示す図である。オフセットは、コンテンツ鍵Ｋｃを得るのに要する時間（Ｃ２＿Ｇ）と、コードＤｖｅｒｉを得るのに要する時間（Ｃ２＿Ｇ）との和に基づき定められている。コンテンツ鍵Ｋｃの生成、コードＤｖｅｒｉの算出、ＡＶデータの暗号化／復号化の処理タイミングを分離しているので、これらの処理は時分割化が可能である。この時分割化により、単一の暗号演算回路であっても、処理効率を低下させることなく、コンテンツ鍵Ｋｃの生成、コードＤｖｅｒｉの算出、ＡＶデータの暗号化／復号化といった一連の処理を実現することができる。時変係数Ｄｔｋｃから暗号化データまでのオフセットの値としては少なくとも暗号ブロックの最小単位以上にすることが望ましい。ＤＥＳ方式やＣ２の方式であれば、この暗号ブロックは８バイトであるので、上述したオフセットは、８バイト以上とするのが望ましい。以上が本実施形態にかかる記録媒体の生産行為の形態である。尚、時変係数（時変係数Ｄｔｋｃ）、媒体固有鍵（タイトル鍵Ｋｔ）、ＣＣＩからユニット固有の暗号鍵（コンテンツ鍵Ｋｃ）を求める手順は一例に過ぎない。かかる演算以外の演算を適用してもよいし、Ｃ２−Ｇ変換以外の変換を適用してもよい。
【００４１】
続いて、本発明に係る記録装置の実施行為の形態について説明する。使用行為については、記録媒体と同じであり、ホームネットワークにおいてユーザの使用に供される。図１０は、ホームネットワークにおいて記録装置が使用される形態を示す図である。
図１０に示すように、ＤＶＤレコーダ１００は矢印ｇｙ１に示すようにＳＴＢ１１０から送信されたＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームを受信しＭＰＥＧ２−ＰＳ形式に変換した上でＤＶＤに書き込むことができるし、ＤＶＤに書き込んだデジタルストリームを読み出してデジタルＴＶ１２０に再生させることができる。また、ＤＶＤに書き込んだＭＰＥＧ２−ＰＳ形式のデジタルストリームを読み出してＭＰＥＧ２−ＴＳ形式に変換した上でＨＤレコーダ１３０に記録させることもできる。
【００４２】
ホームネットワーク上の転送にあたって記録装置は、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームをＤＴＣＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｅｎｔ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）規格のプロトコルに基づき他の機器に転送する。このＤＴＣＰ規格でのプロトコルは、互いの機器の相互認証や、ＴＳパケットの暗号化・復号化等の手順を含む。しかし詳細については本願の主眼ではないので省略する。ＤＴＣＰ規格によりＴＳパケットの送受信を行う機器は、相互認証の段階で、著作権保護に準拠しない機器との接続を排除する。そのため、マイクロドライブやコンパクトフラッシュ（登録商標）のドライブ装置に、デジタルストリームが転送されることはない（図中の×印参照）。
【００４３】
ＤＶＤやＨＤにデジタルストリームを書き込んでよいか否かは、ＤＴＣＰ規格におけるＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒに明記されて他の機器に伝えられる。図１１は、ＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒの一例を示す図である。ＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒは、デジタルストリームの一時蓄積や移動モードが規定されているかを示す「ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ　ｍｏｖｅ　ｍｏｄｅ」、一時蓄積の期間を示す「ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ　ｓｔａｔｅ」、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームのコピーが許可されているか否かを示す「ＣＣＩ（Ｃｏｐｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）」、ＣＣＩがコピーフリーを示している場合において、そのコピーフリーがＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーであるか否かを示す「ＥＰＮフラグ」、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームの再生出力にあたって、解像度制限がなされているとかを示す「Ｉｍａｇｅ　ＣｏｎｓｔｒａｉｎｔＴｏｋｅｎ」、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームをアナログ変換して出力するにあたって、アナログ出力での保護を施すか否かを示す「ＡＰＳ（Ａｎａｌｏｇｕｅ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）」を含む。このＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒの伝送は、ＤＴＣＰ＿ＤｅｓｃｒｉｐｔｏｒをＴＳパケットに格納した上でなされる。このＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒのうち、ＣＣＩやＥＰＮフラグは、ＲＤＩ−ＰａｃｋにおけるＣＣＩやＥＰＮフラグと互換性を有している。かようなホームネットワークにおいて記録装置は、ユーザの使用に供される。
【００４４】
次に本発明に係る記録装置の生産行為について説明する。記録装置は、図１２の内部構成図に基づき、工業的に生産される。以下、記録装置の内部構成について説明する。図１２は、ＤＶＤレコーダ１００の内部構成を示す図である。
図１２に示すようにＤＶＤレコーダ１００は、ドライブ１、ＣＰＵ２、バッファメモリ３、ストリーム制御部４、アナログチューナ９、アナログプロテクト検出部１０、ＩＥＥＥ１３９４受信部１１、デジタルチューナ１２、ＴＳデコーダ１３、ＡＶエンコーダ１４、ストリーム暗号化部１５、ストリーム復号化部１６、ＡＶデコーダ１７、ＴＳエンコーダ１８、ＩＥＥＥ１３９４送信部１９を備える。
【００４５】
始めに、ＤＶＤからのＶＯＢＵ読み出しと、ＤＶＤへのＶＯＢＵ書き込みとの双方に用いられる構成要素（ドライブ１、バッファメモリ３、ストリーム制御部４）について説明する。
ドライブ１は、ＤＶＤ等のリムーバブルな記録媒体を装填する。
ＣＰＵ２は、記録装置の全体制御を司る。
【００４６】
バッファメモリ３は、ＶＯＢＵを格納するバッファである。ＤＶＤから読み出されたＶＯＢＵも、ＨＤＤやＤＶＤに書き込まれるべきＶＯＢＵも一旦本バッファに格納される。
ストリーム制御部４は、ＩＤＥ　Ｉ／Ｆによりドライブ１、ＨＤＤを接続しており、ドライブ１、ＨＤＤ、バッファメモリ３、ストリーム暗号化部１５、ストリーム復号化部１６間でＶＯＢＵのリアルタイム伝送を行う。
【００４７】
図１３は、ストリーム制御部４の内部構成を示す図である。図１３に示すようにストリーム制御部４は、バッファメモリ３を読み書きするためのメモリ制御部５、バッファメモリ３に対する読み書きにあたって、ＶＯＢＵに対するスクランブル・デスクランブルを行うメモリスクランブル部６、ストリーム暗号化部１５−バッファメモリ３間、バッファメモリ３−ストリーム復号化部１６間のＤＭＡ転送を実行するＤＭＡ制御部７、ドライブ１、ＨＤＤとのＩ／ＦであるＩＤＥ　Ｉ／Ｆ部８を備える。
【００４８】
続いてＤＶＤへのＭＰＥＧ２−ＰＳ形式のデジタルストリーム書き込み時に用いられる構成要素について説明する。図１４は、ＤＶＤのデータ書き込みに用いられる構成要素を示す図である。本図において、ストリーム制御部４は、ストリーム制御部４の内部バスに置き換えて図示している。ＤＶＤに書き込まれるＶＯＢＵには、ＤＶＤレコーダ１００に入力されてくるアナログ信号をエンコードして得られるもの（１）、ＤＶＤレコーダ１００に入力されてくるマルチプログラムＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームを変換して得られるもの（２）、ＩＥＥＥ１３９４から入力されてくるデジタルストリームを変換して得られるもの（３）の３種類がある。図中の矢印ｗｖ１，２，３，４が、（１）（２）（３）のデジタルストリームが転送されてドライブ１に至るルートを示し、矢印ｗｖ６は、ＡＶエンコーダ４へのアナログ信号の入力を示す。図中の矢印ｗｖ５は、（２）のデジタルストリームがＡＶエンコーダ１４に至るまでのルートを示す。図中の矢印ｗｖ７は、（３）のデジタルストリームがＡＶエンコーダ１４に至るまでのルートを示す。これらのルートに係る構成要素（アナログチューナ９、アナログプロテクト検出部１０、ＩＥＥＥ１３９４受信部１１、デジタルチューナ１２、ＴＳデコーダ１３、ＡＶエンコーダ１４、ストリーム暗号化部１５）について以下説明を行う。
【００４９】
アナログチューナ９は、アナログ放送信号を受信してアナログ映像信号、音声信号を得る。これらの信号は、Ａ／Ｄコンバータを介してＡＶエンコーダ１４に出力される。
アナログプロテクト検出部１０は、アナログ放送信号の垂直ブランキング区間（ＶＢＩ）に重畳されたコピー制御情報（ＣＧＭＳ−Ａ）やマクロビジョンやカラーストライプといったアナログプロテクション信号を検出する。
【００５０】
ＩＥＥＥ１３９４受信部１１は、ＩＥＥＥ１３９４を介して他の機器から入力されてくるＴＳパケットを、ＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒに基づき受信してＴＳデコーダ１３に出力する。ＤＴＣＰ＿ＤｅｓｃｒｉｐｔｏｒにおけるＣＣＩが「Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙ」を示しているならＩＥＥＥ１３９４受信部１１は受信を行わない。ＣＣＩが「Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙ」に設定されたＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームは、本来デジタルＴＶで再生されることを目的としてホームネットワーク上で転送されているものであり、これを誤ってＤＶＤに記録することのないようするためである。ＴＳパケットの受信の際、ＩＥＥＥ１３９４受信部１１は受信したＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒを、ＡＶエンコーダ１４に引き渡す。これは、このＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ内のＣＣＩ、ＥＰＮフラグに基づき、ＲＤＩ−Ｐａｃｋ内のＣＣＩ、ＥＰＮフラグをＡＶエンコーダ１４に設定させるためである。
【００５１】
デジタルチューナ１２は、放送波を受信してマルチプログラムＴＳ形式のデジタルストリームを得る。
ＴＳデコーダ１３は、デジタルチューナ１２が得たマルチプログラムＴＳ形式のデジタルストリームに対して、多重分離を行い、これらＴＳパケットに時分割多重化されたビデオストリーム、オーディオストリームやサービス情報をＡＶエンコーダ１４に出力する。サービス情報を出力するのは、このサービス情報に基づき、ＲＤＩ−Ｐａｃｋ内のＣＣＩ、ＥＰＮフラグをＩＥＥＥ１３９４受信部１１に設定させるためである。ＴＳデコーダ１３による多重分離は、ＩＥＥＥ１３９４受信部１１が得たＴＳパケットに対しても行われる。つまりＩＥＥＥ１３９４受信部１１が得たＴＳパケットに対して多重分離を行い、ビデオストリーム、オーディオストリームを得てＡＶエンコーダ１４に出力する。
【００５２】
ＡＶエンコーダ１４は、チューナの復調により得られ、Ａ／Ｄコンバータによりデジタル化された映像信号、音声信号を圧縮符号化して、０．４〜１．０秒のビデオデータ、オーディオデータを得る。更にこれらを多重化することでＶＯＢＵを得る。また、デジタルチューナ１２やＴＳデコーダ１３が得たビデオストリーム、オーディオストリームについても多重化を行い、ＶＯＢＵを得る。ＶＯＢＵを得るにあたって、アナログプロテクト検出部１０の検出結果や、ＩＥＥＥ１３９４受信部１１からのＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ、デジタルチューナ１２からのサービス情報に基づき、ＣＣＩを設定してＲＤＩ−Ｐａｃｋを生成する。この設定はＣＧＭＳ−ＡやＤＴＣＰ＿ＤｅｓｃｒｉｐｔｏｒのＣＣＩ、サービス情報に基づく。
【００５３】
ストリーム暗号化部１５は、エンコーダがＶＯＢＵを得た際、ＤＶＤ固有のタイトル鍵Ｋｔと、エンコーダがＲＤＩ−Ｐａｃｋに設定したＣＣＩと、エンコーダがエンコードの過程で生成した時変係数Ｄｔｋｃとからコンテンツ鍵Ｋｃ及びコードＤｖｅｒｉを得て、コンテンツ鍵Ｋｃを用いてＣ２−ＥＣＢＣモードで暗号化してバッファメモリ３に格納する。バッファメモリ３に格納されたＶＯＢＵは、ドライブ１によりＤＶＤに書き込まれる。
【００５４】
アナログ放送信号の入力やＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームを構成するＴＳパケットの入力が継続している限り、アナログチューナ９〜ストリーム暗号化部１５は上述した動作を継続するので、デジタルストリームはＭＰＥＧ２−ＰＳ形式で記録されることになる。
以上がＶＯＢＵ書き込みに係る構成要素である。続いてＶＯＢＵ読み出しに係る構成要素について説明する。ＤＶＤから読み出されるＶＯＢＵには、ＡＶデコーダ１７により映像音声として再生されるもの（１）、ＩＥＥＥ１３９４から他の機器へと転送されるもの（２）の２種類がある。図１５は、図１２の構成要素のうちＶＯＢＵの読み出しに用いられるものを抜粋して描いた図である。本図において、ストリーム制御部４は、ストリーム制御部４の内部バスに置き換えて図示している。図中の矢印ｒｖ１，２は、前者、後者のＶＯＢＵがＤＶＤから読み出されて、ストリーム復号化部１６に至るまでのルートを示す。矢印ｒｖ３は、前者のＶＯＢＵが、ＡＶデコーダ１７により再生されるまでに至るルートを示し、矢印ｒｖ４は、後者のＶＯＢＵが、ＩＥＥＥ１３９４を介して他の機器へと出力されるルートを示す。以下、データ読み出しに用いられる構成要素（ＡＶデコーダ１７、ＴＳエンコーダ１８、ＩＥＥＥ１３９４送信部１９）について説明する。
【００５５】
ストリーム復号化部１６は、ＤＶＤからＶＯＢＵを再生する場合や、ＤＶＤからホームネットワークにおける他の機器にＶＯＢＵをコピーする場合、ＤＶＤ固有のタイトル鍵Ｋｔと、エンコーダがＲＤＩ−Ｐａｃｋに設定したＣＣＩと、時変係数Ｄｔｋｃとからコンテンツ鍵Ｋｃ及びコードＤｖｅｒｉを得て、コンテンツ鍵Ｋｃを用いてＣ２−ＤＣＢＣモードでＶＯＢＵを復号化する。
【００５６】
ＡＶデコーダ１７は、ストリーム復号化部１６により復号されたＶＯＢＵに対してＭＰＥＧ２に規定された伸長処理を行い、映像信号、音声信号を得て再生する。
ＴＳエンコーダ１８は、ストリーム復号化部１６により復号化されたＶＯＢＵを、ＴＳパケットに変換してＩＥＥＥ１３９４送信部１９に出力する。
ＩＥＥＥ１３９４送信部１９は、ＴＳエンコーダ１８の変換により得られたＴＳパケット本体をＤＴＣＰ規格に基づき暗号化して出力する。
【００５７】
以上のように構成された記録装置の全体制御は、ＣＰＵ２が図１６に示すプログラムを実行することでなされる、以降、図１６のフロ−チャ−トを参照しながらＶＯＢＵ書き込み時におけるＣＰＵ２の処理手順について説明する。
図１６のステップＳ４１〜ステップＳ４５は、ＤＶＤレコーダ１００への入力信号に基づきＶＯＢＵを生成するためのループ処理である。入力信号には、アナログ信号、デジタル放送信号、ホームネットワークにおける他の機器からの入力信号がある。またコピー属性とは、ＣＧＭＳ−Ａ、サービス情報、ＤＴＣＰ＿ＤｅｓｃｒｉｐｔｏｒにおけるＣＣＩ、ＥＰＮフラグに示されるコピーの許否設定をいう。
【００５８】
ループ処理においてステップＳ４１では、入力信号のコピー属性の検出が完了したかどうかの監視を行っている。入力信号のコピー属性の検出が完了すれば、ステップＳ４３、ステップＳ４５、ステップＳ４６の何れかでＶＯＢＵの生成を行う。
ステップＳ４３、ステップＳ４５、ステップＳ４６の何れを実行するかは、ステップＳ４２、ステップＳ４４、ステップＳ５２という３つの判定ステップにより規定される。
【００５９】
ステップＳ４３にてＶＯＢＵを得るのは、装置外部からの入力信号におけるコピー属性がＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーを示している場合である（ステップＳ４２でＹｅｓ）。この場合、ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーを示すＣＣＩを含むＲＤＩ−Ｐａｃｋと、ＡＶパック列とからなるＶＯＢＵを得る（ステップＳ４３）。
ステップＳ４５にてＶＯＢＵを得るのは、コピー属性がＯｎｌｙ　Ｏｎｅ　Ｃｏｐｙを示している場合である（ステップＳ４４でＹｅｓ）。この場合、Ｏｎｌｙ　Ｏｎｅ　ＣｏｐｙをＮｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙに変換する。変換後、Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙを示すＣＣＩを含むＲＤＩ−Ｐａｃｋと、ＡＶパック列とからなるＶＯＢＵを得る（ステップＳ４５）。
【００６０】
コピー属性が通常のコピーフリーである場合（ステップＳ５２でＹＥＳ）、通常のコピーフリーを示すＣＣＩを含むＶＯＢＵを記録する（ステップＳ４６）。著作権保護を厳しくしたいのならば、コピー属性をＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーに変換して、ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーを示すＣＣＩを含むＶＯＢＵを記録してもよい。コピー属性がＮｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙを示している場合、ステップＳ４１で入力信号におけるコピー属性の検出待ちに戻る。
【００６１】
以上の手順でＶＯＢＵが得られれば、ステップＳ４７〜ステップＳ５１の処理を行ってステップＳ２１に戻るという処理を行う。
ステップＳ４７〜ステップＳ５１の処理は、ＶＯＢＵのＲＤＩ−ＰａｃｋにおけるＡＰＳＴＢと、タイトル鍵Ｋｔとを加算し（ステップＳ４７）、加算結果を用いて時変係数ＤｔｋｃをＣ２−Ｇ変換し、コンテンツ鍵Ｋｃを得て（ステップＳ４８）、コンテンツ鍵Ｋｃを用いて、ＣＣＩをＣ２−Ｇ変換してコードＤｖｅｒｉを得てＲＤＩ−Ｐａｃｋ内のＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎに配置し（ステップＳ４９）、コンテンツ鍵Ｋｃで、ＶＯＢＵ内のＡＶパック列をＣ２＿ＥＣＢＣモードで暗号化して（ステップＳ５０）、暗号化され、コードＤｖｅｒｉが配置されたＶＯＢＵをＤＶＤに書き込む（ステップＳ５１）というものであり、このステップＳ４１〜ステップＳ５１の繰り返しにより、ＤＶＤにはＶＯＢＵが順次書き込まれてゆく。
【００６２】
続いて図１７のフロ−チャ−トを参照しながらＶＯＢＵ読み出し時におけるＣＰＵ２の処理手順について説明する。
図１７のフロ−チャ−トは、ＶＯＢＵがバッファメモリ３に格納されるのを待ち（ステップＳ６１）、ＶＯＢＵが格納されれば、ステップＳ６２〜ステップＳ７１の処理を行ってステップＳ６１に戻るというものである。
【００６３】
このステップＳ６２〜ステップＳ７１の処理は、ＶＯＢＵのＲＤＩ−ＰａｃｋにおけるＡＰＳＴＢと、タイトル鍵Ｋｔとを加算して（ステップＳ６２）、加算結果を用いて、時変係数ＤｔｋｃをＣ２−Ｇ変換し、コンテンツ鍵Ｋｃを得てから（ステップＳ６３）、コンテンツ鍵Ｋｃを用いて、ＣＣＩをＣ２−Ｇ変換してコードＤｖｅｒｉを得る（ステップＳ６４）というものである。
【００６４】
ステップＳ６５は、ステップＳ６４で生成されたコードＤｖｅｒｉと、ＲＤＩ−Ｐａｃｋ内に存在するコードＤｖｅｒｉとが一致するかの判定であり、もし不一致なら、その旨を示す表示を記録装置のフロントパネルもしくはＴＶモニタに出力した上でこの読出処理を強制終了する。これは、不正行為が発見されたための強行措置である。ここまで強行な措置をとるのではなく、より柔軟な対応を行っても良い。つまりコードＤｖｅｒｉの不一致が検出されたＶＯＢＵのみを再生・送信せず、後続のＶＯＢＵについて同様の処理を繰り返してもよい。
【００６５】
もし一致すれば、コンテンツ鍵Ｋｃを用いて、ＶＯＢＵ内の暗号化ＡＶパック列をＣ２−ＤＣＢＣモードで復号する（ステップＳ６６）。
以降は、再生であるか、送信であるかで異なる処理を行う。再生処理ならば（ステップＳ６７で再生）、３２個のＥＸ付きＴＳパケットからＴＳパケットを取り出して、ＡＶデコーダ１７に出力し再生させる（ステップＳ６８）。送信処理であれば、ＲＤＩ−ＰａｃｋにおけるＣＣＩがＥＰＮ　ＡｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーであるかＮｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙであるか通常のコピーフリーであるかで異なる処理を行う（ステップＳ６９、７０）。
【００６６】
ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーならば（ステップＳ６９でＹＥＳ）、ＶＯＢＵをＴＳパケットに変換して、ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーを示すＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒと共に送信する（ステップＳ７１）。ＣＣＩがＮｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙであるなら（ステップＳ７０でＹＥＳ）、ＶＯＢＵをＴＳパケットに変換して、Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙを示すＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒと共に送信する（ステップＳ７２）。通常のコピーフリーであれば（ステップＳ７０でＮ０）、ＶＯＢＵをＴＳパケットに変換して、通常のコピーフリーを示すＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒと共に送信する（ステップＳ７３）。著作権保護を厳し目に扱いたいのであれば、ステップＳ７３において、ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーを示すＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒと共に送信しても良い。
【００６７】
以上のように本実施形態によれば、現行規格対応機器での暗号化ＡＶデータの復号を保証するとともに、ＣＣＩの改竄やＲＤＩ−Ｐａｃｋの付け替えといった不正行為時には、コードＤｖｅｒｉとの照合にてこれを検出することができるので、不正行為を前提としたコピーを効率的に禁止することができる。
（第２実施形態）
第１実施形態は、コードＤｖｅｒｉを用いて、ＣＣＩ改竄を防止する点を主眼としたが、第２実施形態は、このコードＤｖｅｒｉを用いずとも、ＣＣＩの改竄を防止できる改良を開示する。これには、ＡＰＳＴＢのみからコンテンツ鍵Ｋｃを生成するのではなく、ストレートにＣＣＩ全体からコンテンツ鍵Ｋｃを生成すればよい
図１８は、図７と同様の表記で、ＣＣＩ全体からコンテンツ鍵Ｋｃを生成する場合の暗号化過程を示す図である。この場合、現行規格対応機器との互換は保てないが、コードＤｖｅｒｉを用いずとも、ＣＣＩの改竄は防止することができる。何故なら、仮にＣＣＩを書き換えれば、復号時に機器で生成するコンテンツ鍵Ｋｃが元のコンテンツ鍵Ｋｃと大きく異なったものとなり、復号を正当に行えないからである。
【００６８】
この場合、コードＤｖｅｒｉが不要になるので、コードＤｖｅｒｉの生成を待つ必要はなく、時変係数ＤｔｋｃからＡＶデータまでのオフセットを短くすることができる。
（第３実施形態）
第１実施形態、第２実施形態は、ＭＰＥＧ２−ＰＳ形式のデジタルストリームを記録媒体に書き込む形態であったが、第３実施形態は、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームを記録媒体に書き込む形態に関する。
【００６９】
ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式での書き込みは、ＨＤや、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃへのデジタルストリームの書き込みに好都合である。
デジタルストリームをＭＰＥＧ２−ＴＳ形式で記録媒体に書き込むにあたって、第１実施形態に示したＧＯＰがどのように変換されるかを説明する。
図１９は、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃに記録されるデジタルストリームの構成を段階的に詳細化した図である。図１９において第１〜第３段目は、図２と同じであり、ピクチャ列、ＧＯＰ分割、ＰＥＳパケット列をそれぞれ示す。第４、第５段目は、図２と大きく異なる。ＧＯＰ列を格納したＰＥＳパケット列は、オーディオストリームを格納したＰＥＳパケット列と多重化（図中のｔｊ１）されて、第４段目に示すＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームを構成している。ＴＶ番組を構成するビデオストリーム、オーディオストリームは、この第４段目の形態で、衛星波、地上波、有線ケーブル等の伝送路を転送する。
【００７０】
続いてＴＳパケットの内部構成について説明する。図２０の第３段目に、ＴＳパケットの構成を示す。図２０の第３段目に示すように、ＴＳパケットは、『ＴＳパケットヘッダ』と、『ペイロード部』とから構成され、１８８Ｂｙｔｅのサイズを有する。『ペイロード』には、ＰＥＳパケットを複数に分割することにより得られた分割部分が格納される。矢印ｃｔ１，２，３に示すように、第３段目におけるＴＳパケットのペイロードに格納される。以上で、ＴＳパケットについての説明を終える。
【００７１】
続いて、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式が、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃにどのように書き込まれるかを説明する。図２１は、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式を構成するＴＳパケットがどのような過程を経てＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃに書き込まれるかを示す図である。本図の第１段目にＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームを構成するＴＳパケットを示す。
ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームを構成するＴＳパケットは、第２段目に示すようにＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒ（図中の「ＥＸ」）が付される。
【００７２】
第３段目、第４段目は、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃの物理単位と、ＴＳパケットとの対応関係を示す。第４段目に示すように、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃ上には複数セクタが形成されている。ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒ付きＴＳパケット（以下ＥＸ付きＴＳパケットと略す）は、３２個毎にグループ化されて、３つのセクタに書き込まれる。３２個のＥＸ付きＴＳパケットからなるグループは、６１４４バイト（＝３２×１９２）であり、これは３個のセクタサイズ６１４４バイト（＝２０４８×３）と一致する。３個のセクタに収められた３２個のＥＸ付きＴＳパケットを”Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ”といい、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃへの書き込みにあたっては、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ単位で暗号化がなされる。第４段目におけるセクタは、１６個単位で誤り訂正符号が付され、ＥＣＣブロックを構成する。記録装置はＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔの単位でＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃをアクセスする限り、３２個の完結したＥＸ付きＴＳパケットを得ることができる。
【００７３】
以上がＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃに対するＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームの書き込みのプロセスである。続いて、ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒの内部構成について説明する。図２２（ａ）は、ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒの内部構成を示す図である。
ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒは、『Ａｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ』と、『ｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ』とを含む。
【００７４】
『Ａｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ』は、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームにおける時変係数である。何故ならこのＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐは、デジタルストリームの再生時間軸上においてＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔが何処にあるかによって変わるという時間変動要因性をもつからである。何をもって時変係数とするかというと、ＴＳパケットが機器に到達した時間を時変係数にしている。このＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐは、ストリーム再生時にＰＣＲ、ＰＴＳといったタイムスタンプの参照に用いられる。一般に放送局から送信されたＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームは、リアルタイムに受信され、再生されることを想定して、ＰＣＲ、ＰＴＳが設定されている。ところが蓄積再生においてＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームは、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃ、ＨＤに一旦蓄積された上で時間的にかなり遅れて再生される。この蓄積再生では、リアルタイムに再生することを目的として調整されたＰＣＲ、ＰＴＳの値が無駄になる。そこでＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒにおけるＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐは、ＴＳパケットが記録装置に到達した時刻を示している。そのため、再生時にこのＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐを参照すれば、たとえＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームがＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃ等に蓄積された上で再生されたとしても、リアルタイムでの再生同様、ＰＴＳ、ＰＣＲによる再生タイミング制御を実現することができる。
【００７５】
『ｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ』は、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリームにおけるＣＣＩである。Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃへの記録時には、各ＴＳパケットに対して、コピー許否を示す情報が緻密に設定される。ｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒは、２ビットの情報であり、図２２（ｂ）に示す４通りの値に設定される。「００」であれば通常のコピーフリー、「１１」であれば「Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙ」、「０１」は、暗号化されてはいるが、条件の無いコピーフリー、「１０」であればＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーをそれぞれ意味する。
【００７６】
続いてＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔに対する暗号化の過程について説明する。ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式の形態をとるものの、時変係数やＣＣＩ、媒体固有鍵（タイトル鍵Ｋｔ）という３つのパラメータを用いて暗号化を行う点は第１実施形態、第２実施形態と変わらない。また、これらのパラメータのうち２つを用いて演算を行い、その演算結果と、残り１つのパラメータとからユニット毎の暗号鍵（コンテンツ鍵Ｋｃ）を得ている点も第１実施形態、第２実施形態と変わらない。
【００７７】
図２３は、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔがどのような過程を経て暗号化されているかを示す図である。図２３の第１段目は、暗号化前のＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔを示す。暗号化前において、６１４４バイトのＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔは、先頭のＥＸ付きＴＳパケットのＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒと、これに後続するＤｂｌｋとに分割される。Ｄｂｌｋは、６１４４バイトのＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔのうち、８バイトのＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒを除く６１３６バイト（６１４４−８）の部分を意味する。
【００７８】
第３段目は、暗号化後のＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔを示す。先頭のＥＸ付きＴＳパケットのＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒは、平文であるので、暗号化前後で変化がない。Ｄｂｌｋは、Ｄｅ＿ｂｌｋに変換される。
第２段目の破線ｄｃ１は、Ｄｂｌｋに対する暗号化の過程を示す。Ｄｂｌｋは、６４ビットのブロック鍵Ｋｂｌｋを用いてＤＥＳ＿ＥＣＢＣモードで暗号化される。この鍵Ｋｂｌｋが、第１実施形態にいうコンテンツ鍵Ｋｃに相当する。何故なら、この鍵Ｋｂｌｋも、ユニットに対して固有であり、ユニット毎に変わるからである。
【００７９】
ＤＥＳ＿ＥＣＢＣモードによる暗号化とは、６１３６バイトのＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔを６４ビット以下に分割し、この分割部分毎に暗号化してゆくというものであり、第１実施形態におけるＣ２＿ＥＣＢＣと同視できる。一方、この逆の手順をたどって、復号化を行うモードをＤＥＳ＿ＤＣＢＣモードという。
図中の枠ｄｃ２は、６４ビットのブロック鍵Ｋｂｌｋがどのような過程を経て生成されるかを示す。図中の「‖」は、連結演算を示す。この連結演算は、所定の演算の１つであり、第１実施形態において、タイトル鍵Ｋｔと、ＣＣＩとに対して行った加算演算に対応する。この連結演算の対象は、２ビットのｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒと、３０ビットのＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐと、３２ビットのパラメータＶｂｋｇであり、ブロック鍵Ｋｂｌｋは、連結演算の演算結果（６４ビット）を、１２８ビットのレコーディング鍵Ｋｒｅｃを用いてＴＤＥＳ＿Ｅモードで暗号化することにより得られる。
【００８０】
パラメータＶｂｋｇとは、著作権保護に準拠した機器が具備している共通パラメータである。
またＫｒｅｃとは、第１実施形態のタイトル鍵Ｋｔに相当する暗号鍵であり、記録媒体固有の暗号鍵である。Ｋｒｅｃは、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃにおける複数パラメータと、機器における複数パラメータから導出されるが、その詳細については本願の主眼ではないので省略する。
【００８１】
ＴＤＥＳ＿Ｅモードによるブロック鍵Ｋｂｌｋの生成を式で表現すると、以下のようになる。
ブロック鍵Ｋｂｌｋ＝ＤＥＳ＿Ｅ（Ｋ１，ＤＥＳ＿Ｄ（Ｋ２，ＤＥＳ＿Ｅ（Ｋ１，ｄ）））
Ｋ１は、レコーディング鍵Ｋｒｅｃの上位６４ビット、Ｋ２は、レコーディング鍵Ｋｒｅｃの下位６４ビットを示す。
【００８２】
ＤＥＳ＿Ｅは、ＤＥＳ　ｅｎｃｒｉｐｔｉｏｎのＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｄｅｂｏｏｋ）モードによる暗号化、
ＤＥＳ＿Ｄは、ＤＥＳ　ｅｎｃｒｉｐｔｉｏｎのＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｄｅｂｏｏｋ）モードによる復号化を示す。
ブロック鍵Ｋｂｌｋの生成には、ＤＥＳ方式での暗号化を３回繰り返すというＴＤＥＳ＿Ｅモードが用いられる。
【００８３】
ここで著作権保護を徹底するのなら、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ毎ではなくＴＳパケット毎にブロック鍵を変化させればよいのではないかという疑問が生まれる。しかし各ＴＳパケットについてブロック鍵Ｋｂｌｋを得ようとなると、このＴＤＥＳ＿Ｅモードでの暗号化が各ＴＳパケットについて必要になるので処理負荷が大きい。そこで本実施形態ではブロック鍵Ｋｂｌｋの生成は、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔにつき１回としている。Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔは、３２個のＴＳパケットを含んでおり、３セクタに記録されるので、鍵Ｋｂｌｋの生成は３セクタにつき１回になり、機器側の処理負荷を軽減することができる。
【００８４】
続いて、本実施形態における記録装置の内部構成について説明する。図２４は、第３実施形態に係る記録装置の内部構成を示す図である。ＴＳエンコーダ１８は、アナログチューナ９、アナログプロテクト検出部１０の出力段に接続されている。これはＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃは、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のままデジタルストリームを記録するのでアナログチューナ９、アナログプロテクト検出部１０の出力段にＴＳエンコーダ１８を接続すれば足りるからである。またＴＳデコーダ１３は、ＩＥＥＥ１３９４受信部１１、デジタルチューナ１２の出力段ではなく、ＡＶデコーダ１７の入力段に接続されている。これはＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃでは、ＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のままデジタルストリームが記録されているので、一旦ビデオストリーム、オーディオストリームにまでデジタルストリームを変換する必要がないからである。その他、ストリーム暗号化部１５、ストリーム復号化部１６は、ストリーム暗号化部２３、ストリーム復号化部２４に置き換えられ、ＩＥＥＥ１３９４受信部１１、ＩＥＥＥ１３９４送信部１９はＩＥＥＥ１３９４受信部２０、ＩＥＥＥ１３９４送信部２５に置き換えられている。更にストリーム制御部４の出力段には、ＴＳデコーダ２１が追加されている。
【００８５】
続いてＢｌｕ−ｒａｙ　ＤｉｓｃへのＭＰＥＧ２−ＴＳ形式のデジタルストリーム書き込み時に用いられる構成要素について説明する。図２５は、第３実施形態に係る記録装置の内部構成のうち、データ書き込みに係るもの（ＩＥＥＥ１３９４受信部２０〜ストリーム暗号化部２３）を、図１４と同様の表記で示す図である。以下ＩＥＥＥ１３９４受信部２０〜ストリーム暗号化部２３について説明する。
【００８６】
ＩＥＥＥ１３９４受信部２０は、ＩＥＥＥ１３９４を介して転送されてくるＴＳパケットをＤＴＣＰに基づき受信する。ＩＥＥＥ１３９４を介して入力されてくるＴＳパケットには随所にｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓパケットが挿入されており、ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓパケットが到達した時点での、内部クロック２２の計時時刻に基づいてＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐを生成する。ＩＥＥＥ１３９４から入力されてきたｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓパケットが、送り手側においてＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐに基づき生成されたものであるならＩＥＥＥ１３９４受信部１１により生成されるＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐは、その送り手側のＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐとほぼ同じとなる。こうして生成されたＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ、ｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒを含むＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒを、各ＴＳパケットに付してＥＸ付きＴＳパケットを得る。
【００８７】
ＴＳデコーダ２１は、デジタルチューナ１２により出力されるマルチプログラム形式のＴＳに対して多重分離を行い、ＴＳパケットを得る。ＴＳパケットが得られれば、ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒを生成してＴＳパケットに付す。この生成にあたって、このＴＳパケットが属するＴＶ番組についてのサービス情報を参照し、サービス情報に基づき、ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒ内のｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒを生成する。Ａｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐについては、ＴＳパケットが機器に到達した時点における内部クロック２２の計時時刻に基づき設定する。
【００８８】
ストリーム暗号化部２３は、ＩＥＥＥ１３９４受信部２０、ＴＳデコーダ２１がＥＸ付きＴＳパケットを得た場合、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃから予め定められた複数のパラメータを読み出し、これらＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃ側のパラメータと、記録装置内で予め格納されている複数パラメータとによりレコーディング鍵Ｋｒｅｃを得る。以降、バッファメモリ３上にＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔが得られる度に、そのＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔのｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、Ａｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ、パラメータＶｂｋｇに対して連結演算を行い、６４ビットの演算結果をレコーディング鍵Ｋｒｅｃを用いてＴＤＥＳ＿Ｅモードで暗号化する。この暗号化により６４ビットのブロック鍵Ｋｂｌｋを得る。こうしてブロック鍵Ｋｂｌｋが得られれば、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔの先頭ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒ以外を暗号化してＤｅ＿ｂｌｋを得る。このように暗号化されたＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔがバッファメモリ３に格納され、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃに書き込まれる。
【００８９】
続いてＢｌｕ−ｒａｙ　ＤｉｓｃからのＴＳパケット読み出しに用いられる構成要素について説明する。図２６は、記録装置のうち、データ読み出しに係るもの（ストリーム復号化部２４、ＩＥＥＥ１３９４送信部２５）を示す図である。以降ストリーム復号化部２４、ＩＥＥＥ１３９４送信部２５について説明する。
ストリーム復号化部２４は、バッファメモリ３に読み出されたＥＣＣブロックに含まれるＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔのそれぞれについて復号処理を行う。この復号処理は、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ固有のブロック鍵Ｋｂｌｋを用いたＤＥＳ＿ＤＣＢＣモードでの復号処理である。Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ固有のブロック鍵Ｋｂｌｋは、以下のようにして生成される。各Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔの先頭にあるＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒは暗号化されていないので、ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒにおけるｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、Ａｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ、パラメータＶｂｋｇに対して連結演算を行い、６４ビットの演算結果を得る。レコーディング鍵Ｋｒｅｃを用いて、この連結結果をＴＤＥＳ＿Ｄモードで復号化することにより、Ａｌｉｇｎｅｄ　ＵｎｉｔのＤｂｌｋを得る。図２６の矢印ｒｔ５，６は、再生時におけるＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔの伝送ルートを示す。Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔは、矢印ｒｔ５，６に示すようにＴＳデコーダ１３によりデコードされ、ＡＶデコーダ１７により映像信号、音声信号にデコードされていることがわかる。このＤｂｌｋを矢印ｒｔ７，８に示すようにＩＥＥＥ１３９４送信部２５に出力することにより、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔは、ホームネットワークにおける他の機器に送出される。
【００９０】
ＩＥＥＥ１３９４送信部２５は、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔの復号時において、そのＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔに含まれる３２個のＥＸ付きＴＳパケットのそれぞれからＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒを取り外し、ＴＳパケット本体をＤＴＣＰ規格に基づき暗号化して出力する。ＴＳパケットの出力にあたっては、ＴＳパケット間の随所に、ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓパケットを挿入する。この挿入箇所は、ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒのＡｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐに示される時刻に基づいた位置である。ＴＳパケットの出力に伴い、ＩＥＥＥ１３９４送信部２５はＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒを出力する。ＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒは、ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒにおけるコピー許否設定を示す。
【００９１】
以上のように構成された記録装置の全体制御は、ＣＰＵ２が図２７に示すプログラムを実行することでなされる。以降、図２７のフロ−チャ−トを参照しながらＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ書き込み時におけるＣＰＵ２の処理手順について説明する。
図２７のステップＳ１〜ステップＳ６は、バッファメモリ３にＥＸ付きＴＳパケットを格納してゆくためのループ処理である。このループ処理においてステップＳ１では、放送波及びＩＥＥＥ１３９４からのＴＳパケットの入力を監視している。ＴＳパケットの入力があれば、ステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ１４の何れかでＴＳパケットにＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒを付加する。
【００９２】
ステップＳ３、ステップＳ５、ステップＳ１４の何れを実行するかは、ステップＳ２、ステップＳ４、ステップＳ１３という３つの判定ステップにより規定される。
ステップＳ３にてＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒの付加が行われるのは、サービス情報やＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒにおけるコピー属性がＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーを示している場合である（ステップＳ２でＹＥＳ）。この場合、コピー属性がＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーなので、ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーを示すｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒを含むＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒをＴＳパケットに付加する（ステップＳ３）。
【００９３】
ステップＳ５にてＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒの付加が行われるのは、サービス情報、ＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒにおけるコピー属性がＯｎｌｙ　Ｏｎｅ　Ｃｏｐｙを示している場合である（ステップＳ４）。この場合、Ｏｎｌｙ　Ｏｎｅ　ＣｏｐｙをＮｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙに変換する。このＮｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙを示すｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒを含むＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒを、ＴＳパケットに付加する（ステップＳ５）。
【００９４】
ステップＳ１４にてＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒの付加が行われるのは、サービス情報、ＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒにおけるコピー属性が通常のコピーフリーを示している場合である（ステップＳ１３でＹＥＳ）。この場合、コピー属性が通常のコピーフリーなので、通常コピーフリーを示すｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒを含むＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒをＴＳパケットに付加する（ステップＳ１４）。
【００９５】
コピー属性がＮｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙを示している場合、ステップＳ１でのＴＳパケットの受信待ちに戻る。こうすることで、Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　ＣｏｐｙのＴＳパケットがＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃに書き込まれないことが保証される。
ステップＳ６は、３２個のＥＸ付きＴＳパケットが生成されたかどうかを判定するステップであり、もし生成されればステップＳ７〜ステップＳ１２の処理を行ってステップＳ１に戻る。３２個のＥＸ付きＴＳパケットが生成されれば、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃにおける複数パラメータと、記録装置におけるパラメータとからレコーディング鍵Ｋｒｅｃを生成して（ステップＳ７）、Ａｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐと、ｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒと、パラメータＶｂｋｇとに対して連結演算を行い（ステップＳ８）、演算結果をレコーディング鍵Ｋｒｅｃを用いてＴＤＥＳ＿Ｅモードで暗号化することによりブロック鍵Ｋｂｌｋを取得する（ステップＳ９）。
【００９６】
鍵Ｋｂｌｋが得られれば、先頭のＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒを除き、Ａｌｉｇｎｅｄ　ＵｎｉｔのブロックＤｂｌｋをＤＥＳ＿ＥＣＢＣモードで暗号化して、ブロックＤｅ＿ｂｌｋを得て、バッファメモリ３に格納する（ステップＳ１０）。以降、バッファメモリ３に１６個のＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔが格納されるまで、ステップＳ１〜ステップＳ１０の処理を繰り返す（ステップＳ１１がＮｏ）。バッファメモリ３に１６個のＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔが格納されれば（ステップＳ１１がＹｅｓ）、バッファメモリ３に格納された１６個のＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔに誤り訂正符号を付して、３個のＥＣＣブロックを得る。そして３個のＥＣＣブロックをＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃに書き込む（ステップＳ１２）。このステップＳ７〜ステップＳ１２の繰り返しにより、Ａｌｉｇｎｅｄ　ＵｎｉｔがＢｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃ内に順次書き込まれてゆく。
【００９７】
次に、図２８のフロ−チャ−トを参照しながらＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ読み出し時におけるＣＰＵ２の処理手順について説明する。
図２８のフロ−チャ−トの構造は、バッファメモリ３に３個のＥＣＣブロックが格納されるのを待機し、もし格納されればステップＳ２１〜ステップＳ３２の処理を行ってまたステップＳ２１に戻るというものである。
【００９８】
ステップＳ２２〜ステップＳ２３のループ処理は、ＥＣＣブロックに含まれる計１６個のＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔのそれぞれについて、ステップＳ２４〜ステップＳ３２の処理を繰り返すというものである。
ここで繰り返される処理は、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔのうち、ｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、Ａｒｒｉｂｖａｌ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ、Ｖｂｋｇを連結し（ステップＳ２４）、Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃにおける複数パラメータと、記録装置におけるパラメータとからレコーディング鍵Ｋｒｅｃを生成して（ステップＳ２５）、連結演算の結果をレコーディング鍵Ｋｒｅｃを用いてＴＤＥＳ＿Ｅモードで暗号化することによりブロック鍵Ｋｂｌｋを取得し（ステップＳ２６）、Ａｌｉｇｎｅｄ　ＵｎｉｔのブロックＤｅ＿ｂｌｋをブロック鍵Ｋｂｌｋを用いてＤＥＳ＿ＤＣＢＣモードで復号化して、３２個のＥＸ付きＴＳパケットを得る（ステップＳ２７）というものである。
【００９９】
以降は、再生であるか、送信であるかで異なる処理を行う。再生処理ならば（ステップＳ２８で再生）、３２個のＥＸ付きＴＳパケットからＴＳパケットを取り出して、ＴＳデコーダ１３−ＡＶデコーダ１７に出力し再生させる（ステップＳ２９）。
送信処理であれば（ステップＳ２８で送信）、ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒにおけるｃｏｐｙ＿ｐｅｒｍｉｓｓｉｏｎ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒがＥＰＮ　ＡｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーであるかＮｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙであるか通常のコピーフリーであるかで異なる処理を行う。
【０１００】
ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーならば（ステップＳ３０でＹＥＳ）、３２個のＥＸ付きＴＳパケットからＴＳパケットを取り出して、ＥＰＮ　Ａｓｓｅｒｔｅｄコピーフリーを示すＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒと共に送信する（ステップＳ３１）。通常のコピーフリーであるなら（ステップＳ３３でＹＥＳ）、３２個のＥＸ付きＴＳパケットからＴＳパケットを取り出して、通常のコピーフリーを示すＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒと共に送信する（ステップＳ３４）。
【０１０１】
Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙであるなら（ステップＳ３３でＮＯ）、３２個のＥＸ付きＴＳパケットからＴＳパケットを取り出して、Ｎｏ　Ｍｏｒｅ　Ｃｏｐｙを示すＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒと共に送信する（ステップＳ３２）。この繰り返しにより、Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔが順次読み出されてゆく。
以上のように本実施形態によれば、各Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ毎に値が変わり、コピー許否の設定によっても値が変わるパラメータを用いて暗号鍵を生成するので、第１実施形態同様の著作権保護を実現しつつも、デジタルストリームの自由なコピーをホームネットワーク内で実施させることができる。
【０１０２】
（第４実施形態）
第１実施形態では、ホームネットワークにおける機器間でＶＯＢＵのコピーを行うものであったが、第４実施形態は、１つの機器内でＶＯＢＵのコピーを行うものである。
図２９は、第４実施形態に係る記録装置の内部構成を示す図である。本図においてドライブ１、ＨＤＤのうち一方はコピー元、もう一方はコピー先となる。
【０１０３】
ストリーム復号化部１６は、コピー時においてコピー元記録媒体からコンテンツ鍵Ｋｃ、コードＤｖｅｒｉを生成し、生成したコードＤｖｅｒｉと、ＲＤＩ−Ｐａｃｋ内に存在するコードＤｖｅｒｉとの照合を行う。両者が一致すれば、コピー元記録媒体から読み出された暗号化ＶＯＢＵを復号化する。
ストリーム暗号化部１５は、コピー先記録媒体に固有なコンテンツ鍵Ｋｃを生成し、バッファメモリ３上のＶＯＢＵをそのコンテンツ鍵Ｋｃで暗号化する。
【０１０４】
図３０は、コピー元ドライブ装置からのＶＯＢＵ読み出しを示す図である。
矢印（２−１）は、コピー元ドライブ装置からバッファメモリ３に読み出しを示し、矢印（２−２）は、コピー元ドライブ装置によるタイトル鍵Ｋｔの読み出しを示す。（２−３）は、タイトル鍵Ｋｔに基づくＶＯＢＵの復号を示す。（２−４）は、復号結果のストリーム暗号化部１５への出力を示す。
【０１０５】
図３１は、コピー先ドライブ装置へのＶＯＢＵ書き込みを示す。（３−１）は、ストリーム暗号化部１５によるコピー先記録媒体からのタイトル鍵Ｋｔの読み出しであり、ストリーム暗号化部１５はこのタイトル鍵Ｋｔからコンテンツ鍵Ｋｃを生成してＶＯＢＵを暗号化する。（３−２）は、暗号化結果のバッファメモリ３への書き込みを示し、（３−３）は、暗号化されたＶＯＢＵの、コピー先ドライブ装置への書き込みを示す。
【０１０６】
以上のように本実施形態によれば、ＨＤ、ＤＶＤの双方のドライブ装置を具備しているようなハイブリッド型の記録装置において、第１実施形態に示したようなＶＯＢＵのコピーを実現することができる。
第４実施形態では、１つの機器内でのＶＯＢＵのコピーを行ったが、１つの機器内でＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔのコピーを行ってもよい。
【０１０７】
（備考）
上記実施形態に基づいて説明してきたが、現状において最善の効果が期待できるシステム例として提示したに過ぎない。本発明はその要旨を逸脱しない範囲で変更実施することができる。代表的な変更実施の形態として、以下（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）・・・・のものがある。
【０１０８】
（Ａ）第１実施形態〜第４実施形態における記録装置は、ホームネットワークにおいてデジタルテレビと接続して利用されるタイプの記録装置であったが、液晶型ディスプレィと一体型となった記録装置であってもよい。また、第１実施形態に示した記録装置は、ドライブ１、ＡＶデコーダ１７を予め内蔵していたが、これらを具備せず、ＩＥＥＥ１３９４コネクタを介して接続されていてもよい。更に、各実施形態の記録装置において、処理の本質的部分をなす部分のみを、記録装置としてもよい。これらの記録装置は、何れも本願明細書に記載された発明であるから、これらの何れの態様であろうとも、第１実施形態〜第４実施形態に示した記録装置の内部構成を元に、記録装置を製造する行為は、本願の明細書に記載された発明の実施行為になる。第１実施形態〜第４実施形態に示した記録装置の有償・無償による譲渡（有償の場合は販売、無償の場合は贈与になる）、貸与、輸入する行為も、本発明の実施行為である。店頭展示、カタログ勧誘、パンフレット配布により、これらの譲渡や貸渡を、一般ユーザに申し出る行為も本記録装置の実施行為である。
【０１０９】
（Ｂ）図１６、図１７、図２７、図２８に示したプログラムによる情報処理は、ハードウェア資源を用いて具体的に実現されていることから、上記フローチャートに処理手順を示したプログラムは、単体で発明として成立する。第１実施形態〜第４実施形態は、記録装置に組み込まれた態様で、本発明に係るプログラムの実施行為についての実施形態を示したが、記録装置から分離して、第１実施形態〜第４実施形態に示したプログラム単体を実施してもよい。プログラム単体の実施行為には、これらのプログラムを生産する行為（１）や、有償・無償によりプログラムを譲渡する行為（２）、貸与する行為（３）、輸入する行為（４）、双方向の電子通信回線を介して公衆に提供する行為（５）、店頭展示、カタログ勧誘、パンフレット配布により、プログラムの譲渡や貸渡を、一般ユーザに申し出る行為（６）がある。
【０１１０】
（Ｃ）図１６、図１７、図２７、図２８のフロ−チャ−トにおいて時系列に実行される各ステップの「時」の要素を、発明を特定するための必須の事項と考える。そうすると、これらのフロ−チャ−トによる処理手順は、記録方法の使用形態を開示していることがわかる。各ステップの処理を、時系列に行うことで、本発明の本来の目的を達成し、作用及び効果を奏するよう、これらのフロ−チャ−トの処理を行うのであれば、本発明に係る記録方法の実施行為に該当することはいうまでもない。
【０１１１】
（Ｄ）第１実施形態では、ＶＯＢＵ単位で記録や暗号化、復号化を行うものとして記載したが、これはＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏ　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ規格に従って、本発明に係る記録装置を実施するための一態様に過ぎない。複数ＶＯＢＵ単位で記録してよいし、他の録画規格におけるデータ単位であって、ＶＯＢＵに対応するものでもよい。
（Ｅ）第１実施形態、第２実施形態では媒体固有のタイトル鍵Ｋｔや、Ｋｒｅｃを用いてコンテンツ鍵Ｋｃ、ブロック鍵Ｋｂｌｋを生成したが、デジタルストリーム固有の暗号鍵を用いてコンテンツ鍵Ｋｃ、ブロック鍵Ｋｂｌｋを生成してもよい。こうすれば、記録媒体との依存性はなくなるので、記録媒体からの読み出し時、記録媒体への書き込み時に復号化、暗号化を行う必要がなくなり、高速コピーを実現することができる。
【０１１２】
（Ｆ）第２実施形態では、同じＶＯＢＵ内に存在する時変係数Ｄｔｋｃを用いてコンテンツ鍵Ｋｃを得たが、この時変係数Ｄｔｋｃではなく、前後のＶＯＢＵ内にある時変係数Ｄｔｋｃを用いてコンテンツ鍵Ｋｃを生成してもよい。この場合、その前後のＶＯＢＵが削除されれば、そのＶＯＢＵにおけるコンテンツ鍵Ｋｃを得ることができなる。このことから、前後のＶＯＢＵ内に存在する時変係数Ｄｔｋｃを用いれば、ＶＯＢ全体における一貫性を保つことができる。
【０１１３】
（Ｇ）アナログチューナ９から出力されたアナログ映像信号、音声信号ではなく、ＶＴＲから出力されたアナログ映像信号、音声信号をＡＶエンコーダ１４はエンコードしてもよい。
（Ｈ）第１実施形態においてＡＰＳＴＢのみとタイトル鍵Ｋｔとからコンテンツ鍵Ｋｃを算出したが、現行機器との互換のためならＣＧＭＳとタイトル鍵Ｋｔとからコンテンツ鍵Ｋｃを算出してもよい。ＣＣＩは、ＲＤＩ−ＰａｃｋやＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒというヘッダに格納されるとしたが、電子透かしの形態でデジタルストリーム本体に埋め込まれていてもよい。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る記録媒体によれば、デジタルストリームが記録される記録媒体であって、デジタルストリームの一部分毎に、当該一部分が条件付きコピーフリーであるか否かを示すコピー制御情報が対応付けられており、前記条件付きコピーフリーは、デジタルストリームの一部分を暗号化して、コピー先記録媒体に書き込むことを条件としたコピーフリーであることを特徴としている。
【０１１５】
記録媒体において、デジタルストリームの一部分は、暗号化を行うことを条件として、コピー先記録媒体に書き込まれる。つまりデジタルストリームの一部分は、暗号化という条件を満たす限り、自由にコピーされることになる。これによりユーザは、自由な私的コピーを謳歌することができる。暗号化という条件が存在するので、暗号化・復号化を行えない不正な機器は、そのような自由コピーから排斥される。不正な機器を私的コピーから排斥することで、デジタルストリームの一般公衆への頒布を防止することができる。
【０１１６】
既存の機器との互換を重視するなら、以下のようにすればよい。
即ち、前記コピー制御情報は、世代管理情報、拡張フラグを含み、コピー制御情報が条件付きコピーフリーであることを示すのは、世代管理情報が、コピー不可を示す値に設定され、拡張フラグが、オンに設定されている場合とすべきである（２）。「条件付きコピーフリー」というコピー制御情報の設定に対応してない未対応機器に本記録媒体が装填された場合、当該機器はコピー制御情報のうち世代管理情報に基づきコピー動作を行う。世代管理情報は、コピー不可に設定されているためデジタルストリームはコピーされることはない。「条件付きコピーフリー」に未対応の機器での自由なコピーは防ぐので、デジタルストリームの複製物の氾濫を防ぐことができる。
【０１１７】
ここで暗号化した上での条件付きコピーを認めると、一つの疑問が生じる。それは、元々コピー禁止の設定のため暗号化されていたデジタルストリームのコピー制御情報を、条件付きコピーフリーに改竄すれば、ホームネットワーク内で自由にコピーされてしまうのではないかという疑問である。
これを解決するには、以下のようにすればよい。
【０１１８】
即ち、前記デジタルストリームの一部分は、所定の暗号鍵を用いて暗号化されて、記録媒体に記録され、所定の暗号鍵は、コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わる暗号鍵であるとすれはよい（４）。
コピー制御情報に基づき生成された暗号鍵にて、デジタルストリームの一部分を暗号化している。元々コピー禁止に設定されていたデジタルストリームを、条件付きコピーフリーに変更するようなコピー制御情報の改竄行為がなされた場合、復号時に得られる暗号鍵は、暗号化時に使用した暗号鍵と異なるものとなる。暗号鍵が異なってしまえばデジタルストリームの復号はなしえなくなる。よって、この条件付きコピーフリーの導入にてデジタルストリームの著作権者保護が脆弱化することはない。
【０１１９】
しかし、その一方、コピー制御情報から暗号鍵を生成していない機器では、改竄を検出することができない。この場合、以下のようにすべきである。
即ち、前記デジタルストリームの一部分は、所定の暗号鍵を用いて暗号化されて、記録媒体に記録され、前記一部分は、チェックコードが対応づけられて記録媒体に記録され、当該チェックコードは、前記暗号鍵を用いて、コピー制御情報を変換することで得られるコードであり、コピー制御情報が条件付きコピーフリーを示すか否かに応じて値が変わるようにすべきである（９）。
【０１２０】
過去の機器との互換のため、コピー制御情報を関係ない情報要素から暗号鍵を生成する場合、コピー制御情報に対する改竄の有無は、チェックコードの照合にて検出することができる。これにより過去の暗号化方式との互換を保ちつつ、コピー制御情報に対する改竄を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る記録媒体及び記録装置の使用環境たるホームネットワークを示す図である。
【図２】ＶＯＢＵがどのような過程を経て生成されているかを示した図である。
【図３】ＰＥＳパケットと、ＡＶパックとの関係を示す図である。
【図４】ＶＯＢＵの内部構成を示す図である。
【図５】第１実施形態に係るＣＣＩの構成を示す図である。
【図６】ＣＧＭＳ、ＰＳＣ、ＥＰＮフラグが取り得る値と、ＣＧＭＳ、ＰＳＣ、ＥＰＮフラグの意味合いを示す。
【図７】ＶＯＢＵ内の暗号化ＡＶデータがどのような暗号化の過程を経て生成されているかを示す図である。
【図８】コードＤｖｅｒｉの生成過程を図７と同様の表記で示した図である。
【図９】時変係数Ｄｔｋｃから、ＡＶデータまでのオフセットが、どのような基準で設けられているかを示す図である。
【図１０】本発明に係る記録媒体及び記録装置の使用環境たるホームネットワークを示す図である。
【図１１】ＤＴＣＰ＿Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒの一例を示す図である。
【図１２】第１実施形態に係るＤＶＤレコーダ１００の内部構成を示す図である。
【図１３】ストリーム制御部４の内部構成を示す図である。
【図１４】図１２の構成要素のうちＶＯＢＵの書き込みに用いられるものを抜粋して描いた図である。
【図１５】図１２の構成要素のうちＶＯＢＵの読み出しに用いられるものを抜粋して描いた図である。
【図１６】第１実施形態の書き込み時における全体制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】第１実施形態の読み出し時における全体制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】図７と同様の表記で、ＣＣＩ全体からコンテンツ鍵Ｋｃを生成する場合の暗号化過程を示す図である。
【図１９】Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃに記録されるパーティションＴＳの構成を段階的に詳細化した図である。
【図２０】ＴＳパケットの内部構成を示す図である。
【図２１】Ｂｌｕ−ｒａｙ　Ｄｉｓｃへの書き込みがどのような過程を経て行われるかを示す図である。
【図２２】ＴＰ＿ｅｘｔｒａ＿ｈｅａｄｅｒの内部構成を示す図である。
【図２３】Ａｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔがどのような過程を経て暗号化されているかを示す図である。
【図２４】第３実施形態に係る記録装置の内部構成を示す図である。
【図２５】図２４の構成要素のうちＴＳパケットの書き込みに用いられるものを抜粋して描いた図である。
【図２６】図２４の構成要素のうちＴＳパケットの読み出しに用いられるものを抜粋して描いた図である。
【図２７】第３実施形態の書き込み時における全体制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図２８】第３実施形態の読み出し時における全体制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図２９】第４実施形態に係る記録装置の内部構成を示す図である。
【図３０】コピー元ドライブ装置からのＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ読み出しを示す図である。
【図３１】コピー先ドライブ装置へのＡｌｉｇｎｅｄ　Ｕｎｉｔ書き込みを示す図である。
【符号の説明】
１　　ドライブ
３　　バッファメモリ
４　　ストリーム制御部
５　　メモリ制御部
６　　メモリスクランブル部
９　　アナログチューナ
１０　　アナログプロテクト検出部
１１　　ＩＥＥＥ１３９４受信部
１２　　デジタルチューナ
１３　　ＴＳデコーダ
１４　　ＡＶエンコーダ
１５　　ストリーム暗号化部
１６　　ストリーム復号化部
１７　　ＡＶデコーダ
１８　　ＴＳエンコーダ
１９　　ＩＥＥＥ１３９４送信部
２０　　ＩＥＥＥ１３９４受信部
２１　　ＴＳデコーダ
２２　　内部クロック
２３　　ストリーム暗号化部
２４　　ストリーム復号化部
２５　　ＩＥＥＥ１３９４送信部
１００　　ＤＶＤレコーダ
１２０　　デジタルＴＶ
１３０　　ＨＤレコーダ
２００　　リモコン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording medium such as a DVD, a recording device, a reading device, and a program, and particularly to an improvement in a case where a digital work is privately used in a home network.
[0002]
[Prior art]
In research and development of recording media and recording devices, how to integrate recording media and recording devices with a home network is a major issue. The home network is a private network constructed by connecting devices having a digital interface to each other with a digital cable such as IEEE1394. In a home network incorporating a STB (Set Top Box), a digital TV, a personal computer, and a recording device, digital data received by the personal computer or the STB is transferred on the home network and reproduced by a digital TV provided in a separate room in the home. be able to. In addition, recording can be performed on a DVD using a recording device provided in a separate room in the home. Since digital data can be shared between devices, convenience for the user is dramatically increased.
[0003]
When digital data is freely distributed in a home network, handling of video data and audio data protected by a copyright holder becomes a problem. Even if the digital work has copyrights such as distribution rights, duplication rights, and transmission rights, the act of privately copying and reproducing it on a home network is permitted. This is because the use of digital works on a home network is a private use and the copyright does not extend. A technique for recording digital video data on a DVD for private copying is described in Patent Document 1 below.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3162044
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In private copying, however, there is a problem in how to protect the copyright of video data recorded on a recording medium and how to set whether to permit or prohibit copying. If there is no copyright protection, a copy obtained by a private copy on the home network may be uploaded to an Internet site without permission of the author and distributed to an unspecified number of people. However, as described in Patent Literature 1, the copy control information is set to “one-time only copy” and “copy prohibited (NoMore Copy)” to stop private copying in the home network. This would curb the right of private copying and buy back on the part of the user.
[0006]
Such a problem is particularly prominent when dealing with the work of a TV program where private copying is customarily made. If digital data obtained by encoding a TV program is distributed to an unspecified number of people without permission of the author, the author will be hit. The reason is that even if the rightful owner sells the packaged software recording the TV program, it cannot be sold. On the other hand, if copying in a good state is possible, but private copying of such digital data is prohibited, repulsion on the user side increases. Conventionally, there is no copy permission / prohibition setting for adjusting the demands of both parties, and the maker is forced to be in a difficult position by being pinched between the user and the copyright holder.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a recording medium, a recording device, a reading device, and a duplicating device capable of setting copy permission / prohibition such that a user can perform a private copy while prohibiting an act of uploading a digital stream onto a network. It is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The object is a recording medium on which a digital stream is recorded, wherein copy control information indicating whether or not the part is conditional copy free is associated with each part of the digital stream, The copy free is achieved by a recording medium characterized by being copy free on condition that a part of the digital stream is encrypted and written to a copy destination recording medium.
[0009]
Conditional copy free is copy free in which copying can be performed any number of times as long as the condition of “writing by encryption” is satisfied.
A concept that is easily confused with conditional copy-free is copy processing such as moving, migrating, and checking out. The difference between these copy processes and conditional copy free is as follows.
[0010]
Moving is a copying process that involves deleting the content of the copy source, and is used when moving content between a plurality of recording media. Conditional copy-free is clearly different from this move because it is not necessary to delete the copy source.
Migrate is a movement process on the premise that use condition information is generated in a copy destination recording medium. Like the transfer, the deletion of the copy source is not obligatory, and the generation of the use condition information is not obligatory, so that it is clearly different from this migrate.
[0011]
Check-out is a type of copy with a limited number of times, and the content is copied after the number of copies is decremented by one. The difference between copy, which is generally limited in number of times, and checkout, is that the number of copies can be incremented. The number of copies is incremented after performing a process of making the content recorded on the recording medium by copying unplayable (called “check-in”). Conditional copy-free is different from check-out because there are no restrictions on the number of copies. For these reasons, conditional copy-free is pure copy-free excluding restrictions such as the number of copies and deletion of the copy source, and is performed repeatedly as long as the condition of "writing with encryption" is satisfied. be able to.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a recording medium according to the present invention will be described. Among the practicing actions, the use action of the recording medium according to the present invention will be described. A recording medium according to the present invention is a DVD on which a digital stream in an MPEG2-PS (Program Stream) format is recorded, and is provided for use by a user in a home network. FIG. 1 is a diagram showing a home network, which is a use environment of a recording medium according to the present invention.
[0013]
The home network is configured by connecting devices having an IEEE 1394 digital interface, such as the DVD recorder 100, STB 110, digital TV 120, and HD recorder 130, which are recording devices. Each device in this home network is operated by a user with a single remote controller 200. Each device in the home network can output an MPEG2-TS (Transport Stream) format digital stream received from a broadcasting station to another device via IEEE1394, and another device receives the digital stream from the broadcasting station. Digital streams can be input via IEEE 1394. Digital streams are freely copied in the closed world of home networks. The DVD is loaded in the DVD recorder 100 and receives data writing by the DVD recorder 100. By the data writing by the DVD recorder 100, the recording medium according to the present invention is produced. However, the act of taking out a DVD on which a digital stream of the MPEG2-PS format is recorded from a home network (arrow my1) and uploading it to an Internet site using an unauthorized personal computer (my2) is prohibited. The recording medium (DVD) according to the present invention fulfills a role of preventing a digital stream from flowing out of the home network while realizing free copying within the home network. The above is the mode of use of the recording medium according to the present invention.
[0014]
Next, the production operation of the recording medium according to the present invention will be described. The recording medium according to the present invention is produced by performing data writing shown in FIG. 2 on a DVD.
.
FIG. 2 is a diagram in which the configuration of a digital stream recorded on a DVD is detailed in a stepwise manner. In the figure, the digital stream to be recorded on the DVD is shown at the bottom, the fifth row. This digital stream is a digital stream of the MPEG2-PS format, and is called a VOB (Video Object) in the DVD-Video Recording standard. As shown in the figure, the VOB is obtained by multiplexing the video stream and the audio stream shown in the first row. The video stream located at the first level is an array of a plurality of picture data pj1, 2, 3,.... All of these picture data are displayed in one display period (also called a video frame) of the display. In an NTSC display, a video frame is about 33 msec (accurately, 1 / 29.97 sec), and in a PAL display, a video frame is 40 msec. These picture data have been subjected to compression coding based on the correlation between frames. Therefore, in the picture data constituting the video stream, a Bidirectionally Predictive (B) picture that has been subjected to inter-frame compression encoding using the correlation with the image to be reproduced in the past direction and the future direction, and reproduced in the past direction Predictive (P) picture that has been subjected to inter-frame compression coding using correlation with an image to be performed, intra-frame compression using spatial frequency characteristics within one frame of image without using correlation There is a type such as an encoded Intra (I) picture.
[0015]
The minimum unit that can be decoded in a video stream is called a GOP (Group Of Picture). A GOP is a set of picture data including at least one I picture and having a reproduction time of about 0.4 to 1.0 second. In FIG. 2, the video stream shown at the first level is divided into a plurality of GOPs at the second level. Since the compression coding method for picture data is a variable code length method, the data lengths of GOPs are different from each other. In recording on a DVD, a GOP row is divided into a plurality of GOPs regardless of the size of each GOP. The divided part obtained by the division is stored in the PES packet sequence shown in the third row. On the other hand, the audio stream located on the right side of the first stage is also divided into a plurality, and the divided portion obtained by the division is stored in the PES packet sequence shown in the third stage. A PES (Packetized Elementary Stream) packet is a packet that stores a divided part of a video stream and an audio stream as shown in the third row of FIG. 2, and when the video stream and a part of the audio stream are decoded. "DTS (Decode Time Stamp)" and "PTS (Presentation Time Stamp)" indicating when to display the decoding result of this part are added to the header.
[0016]
The PES packet sequence storing the GOP sequence is divided into a plurality of pieces, interleaved and multiplexed with the PES packets constituting the audio data (tj2), and as shown in the fourth and fifth rows, the AV pack sequence in the VOBU is Constitute. An RDI-Pack (RDI in the drawing) is added to the head of each VOBU.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between the PES packet and the AV pack. As shown in the second row of FIG. 3, the AV pack has a size of 2048 bytes and includes a pack header and a payload. The PES packet is stored in this payload. In the pack header, an SCR (System Clock Reference) indicating the time at which the present AV pack is input to a buffer in the device is set. The size of 2048 bytes of the AV pack matches the size of one sector on the DVD, and the AV pack is stored in each sector on the DVD at a one-to-one ratio.
[0017]
FIG. 4 is a diagram showing packs constituting a VOBU. The first row in FIG. 4 shows the overall configuration of the VOBU. As shown in the first row, an RDI (Realtime Data Information) -Pack is at the beginning of the VOBU, followed by an AV pack sequence.
The second row in FIG. 4 shows the internal configuration of the RDI-Pack and AV pack sequence. The RDI-Pack includes “CCI (Copy Control Information)” and “Manufacture Information”, and the AV pack sequence includes “PSC (PES Scrambling Control)” and “time-varying coefficient Dtkc” in the first pack. "Encrypted AV data".
[0018]
“CCI” is control information that defines whether copying is permitted in the VOBU.
“Manufacture Information” is information about the device that has written the VOBU on the DVD, and includes the code Dveri therein.
The above is the internal configuration of the RDI-Pack. Next, the internal configuration of the AV pack sequence will be described.
[0019]
The “AV pack sequence” includes a plurality of video packs and a plurality of audio packs, and includes a GOP and audio data. From the viewpoint of encryption, the AV pack sequence is divided into a plaintext occupying the top part and a ciphertext.
In the plain text, “PES Scrambling Control (PSC)” exists, and a time-varying coefficient Dtkc exists at the position of the 84th byte from the head. The encrypted data exists at a position offset from the time-varying coefficient Dtkc.
[0020]
“PES Scramble Control (PSC)” is set to “11” to indicate that audio data included in the VOBU should be encrypted, and to “00” to indicate that audio data should not be encrypted. It is a flag to indicate. The above is the schematic configuration of the VOBU according to the present embodiment.
“Time-varying coefficient Dtkc” is a coefficient having a time-varying factor. The term “time variation factor” means that a part of the digital stream included in the digital stream varies depending on where the digital stream is on the reproduction time axis. In the present embodiment, 8-byte data 84 bytes ahead of the AV pack sequence head is used as the time-varying coefficient Dtkc. In a normal AV pack sequence, a part of picture data generally exists 84 bytes from the beginning of the AV pack sequence. A part of this picture data is completely different from where the VOBU is on the VOB playback time axis, so it can be said that it is a time variation factor.
[0021]
The “encrypted AV data” is located at a predetermined offset from the time-varying coefficient Dtkc. In this AV pack sequence, the head is plain text, and at first glance, it seems that the GOP included in the AV pack sequence is reproduced. However, the size of this plain text is about 128 bytes, which is only a little in view of the size of the GOP. Therefore, even if the head is plain text, the VOBU is not normally decoded. Therefore, a VOBU including encrypted data is not normally reproduced unless it is decrypted.
[0022]
Next, information indicating whether copying is permitted or not will be described in more detail. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the CCI according to the first embodiment. In the present embodiment, the CCI is composed of "CGMS (Copy Generation Management System)", "APSTB (Analog Protection System Trigger Bits)", and "EPN flag". In the current DVD-Video Recording standard, CCI includes CGMS and APSTB. The CCI in this embodiment is new in that an EPN flag is added.
[0023]
“CGMS” is information indicating that the VOBU is copy-free when set to “00”, and that the VOBU is “No More Copy” when set to “11”. “APSTB” is a 2-bit value indicating whether or not to protect the analog output when converting and outputting the VOBU. If APSTB is "01", it indicates that protection is performed by disturbing the AGC circuit of the VTR, and if "10", protection is performed by disturbing AGC and inverting the color stripe by two lines. Show. A value of "11" indicates that protection is performed by AGC disturbance and by inverting four lines of the color stripe. If APSTB is "00", it indicates that protection by analog output is not performed.
[0024]
The “EPN (Encrypted Plus Non-asserted) flag” is a flag used in combination with the CGMS. When the CGMS is set to “11”, the flag is set to “1” to enable the EPN Asserted copy-free. Indicates that there is. EPN Asserted Copy Free means so-called conditional copy free. The condition is that encryption is performed when writing the digital stream to the copy destination.
[0025]
The CCI setting of EPN Asserted Copy Free is born from the following requirements for the spread of home networks. Since a device constructing a home network according to IEEE 1394 is manufactured by a legitimate manufacturer, it can be said that it is almost impossible to make a copy that distributes a digital stream to an unspecified number of people. However, when a removable medium such as a DVD is selected as a copy destination of a digital stream instead of the HD built in the device, a DVD is taken out of the home network and loaded into an unauthorized personal computer. my1, my2). In such a case, if the digital stream is distributed to an unspecified large number, the interests of the author will be greatly impaired. Therefore, in the present embodiment, a new copy permission / prohibition setting of EPN Asserted Copy Free is introduced. In the EPN Asserted Copy Free, when writing a digital stream to a copy destination, a digital stream in the MPEG2-TS format is transferred to another device on condition that encryption is performed. As long as the conditions in EPN Asserted Copy Free are satisfied, grandchild copy and great-grandchild copy are permitted, and free private copy for generations is possible in the home network. As long as the conditional copy-free condition is satisfied, multiple generations of copies are allowed in the home network, thereby increasing the convenience for the user. Copy-free in EPN Asserted Copy-Free imposes a restriction on encryption on private copies, and can be said to be copy-free with encryption restriction.
[0026]
EPN Asserted Copy Free allows free copy if it is encrypted. However, strict identity between the encryption methods such as an encryption algorithm and a data structure is not required, and the encryption method of the copy source and the encryption method of the copy destination may be different. For example, if the copy destination is a recording medium different from a DVD and there is an encryption method unique to the copy destination medium, the condition is satisfied if the copy destination medium is encrypted.
[0027]
Also, as long as the condition of encryption is satisfied, the compression encoding method at the copy destination may be different from the compression encoding method at the copy source. For example, if the copy source recording medium is a DVD and the digital stream that is the object of the copy is in the MPEG2-PS format, the MPEG2-PS format is converted to the MPEG2-TS format if the condition of encryption is satisfied. Writing to the destination above is also allowed. Similarly, conversion into the MPEG1 and MPEG4 formats and writing are permitted. However, since the condition of encryption is an essential condition and the minimum condition, there is no copyright protection, and a digital stream cannot be written on a recording medium for which encryption is not required. Recording media without such obligation include Microdrive and CompactFlash (registered trademark).
[0028]
Conversely, recording media for which copyright protection exists and whose encryption is obligatory include SD memory cards and Blu-ray Discs in addition to DVDs. An exception to EPN Asserted Copy Free is that writing is performed not on a removable medium such as a DVD but on a recording medium (built-in HD) built in the device. This HD does not necessarily require encryption. This is because it is difficult to remove such a built-in recording medium from the device and carry it away.
[0029]
The above is the technical significance of the EPN Asserted Copy Free indicated by the EPN flag. Next, how to combine the CGMS and the EPN flag will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the possible values of the CGMS, PSC and EPN flags and the meaning of the CGMS, PSC and EPN flags. When the EPN flag is set to off “0”, copy permission is set by CGMS and PSC. If the CGMS is “00” and the PSC is “00”, it indicates unconditional copy free. If the CGMS is “11”, and the PSC is “11”, it indicates “No More Copy”.
[0030]
On the other hand, when the EPN flag is set to “1”, it indicates that CGMS is “11” and PSC is “11”, indicating that conditional copy is free. When the CCI indicates conditional copy free, the purpose of setting CGMS and PSC to “11 (No More Copy)” is as follows. That is, when a DVD on which this VOBU is recorded is inserted into a device that conforms to the current standard that cannot support the EPN flag, the intention is that the VOBU should not be copied unconditionally. The current standard-compliant device cannot interpret the intention of the EPN flag, and performs copy control using CGMS and PES Scrambling Control. Since the CGMS is set to “No More Copy” as described above, no VOBU is copied. When a DVD is loaded in a current device that does not support the EPN flag, copying is completely prohibited and the copy is handled more strictly, so that it is possible to prevent a flood of duplicates set to be conditional copy-free. This is the same when tampering is performed to remove the EPN flag from the CCI.
[0031]
Next, the encryption process of the encrypted AV data will be described. FIG. 7 is a diagram showing what kind of encryption process the encrypted AV data is generated. AV data is encrypted based on the CPRM (Copy Protection for Recordable Media) system, which is compatible with the current DVD-Video Recording standard. The first row in FIG. 7 shows the VOBU before encryption. In the first stage, the AV data is not encrypted. The third row shows the VOBU after encryption. The middle frame hw1 in the middle shows the process of encrypting the AV data. As shown in the frame hw1, the encrypted AV data is obtained by encrypting the original plural video packs and plural audio packs in the C2-ECBC mode using the content key Kc.
[0032]
The encryption in the C2_ECBC mode is to divide AV data in a VOBU into 64 bits or less, and to encrypt each divided portion. In encrypting each divided part, the content key Kc is used for encrypting the leading divided part. The encryption result is used for encrypting the next divided part. This C2_ECBC mode repeats the process of encrypting the next divided part using a certain encryption. A mode in which decoding is performed by following the reverse procedure is referred to as C2_DCBC mode. “C2” in C2_ECBC means an encryption method based on CPRM.
[0033]
A frame hw2 in the figure is a diagram showing a process of generating the content key Kc. The content key Kc is obtained by adding the APSTB in the RDI-Pack and the title key Kt unique to the recording medium and performing a C2_G conversion on the time-varying coefficient Dtkc using the addition result. Hw3 in the figure emphasizes that only the APSTB in the CCI is referenced.
In the process of generating the content key Kc, the C2-G conversion is a one-way function, and performs irreversible conversion on the linked data. The general encryption is a reversible conversion, whereas the C2-G conversion is an irreversible conversion. Therefore, it has a property that the input value cannot be specified from the output value. Since the time-varying coefficient Dtkc existing in the same VOBU is used as a parameter for generating the content key Kc, the content key Kc for the VOBU can be obtained even if the previous or next VOBU is deleted. Since the time-varying coefficient Dtkc has a time-varying factor, the content key Kc obtained therefrom has the property of changing for each VOBU.
[0034]
The problem in this encryption process is that the content key Kc is generated only from the APSTB instead of generating the content key Kc from the entire CCI.
The reason is as follows. There are only two copy permission / non-permission states in the conventional DVD, namely, copy prohibited after encryption and copy free without encryption. It means "encrypted and not equal copy prohibited", so if it is encrypted, the copyright holder's protection is sufficient, and if the alteration of rewriting APSTB is watched out, Was good. That is, since reproduction output is possible even when copy is prohibited, the reproduced and output analog video signal may be recorded on the VTR. Therefore, when APSTB is set so that analog video output is protected, a content key Kc is generated from APSTB, and encryption is performed using this content key Kc. As a result, dubbing of falsifying APSTB and recording an analog video signal on a VTR can be prevented.
[0035]
However, the present embodiment introduces a new state of “copy free on condition of encryption”. If a CGMS that is originally set to copy prohibition is falsified with conditional copy free, it can be decrypted freely as long as the APSTB matches, so it is copied freely. The same is true even if CCI including CGMS indicating copy prohibition is replaced with RDI-Pack including CCI indicating conditional copy free.
[0036]
Thus, the code Dveri is provided. The code Dveri exists in the Manufacture Information in the RDI-Pack shown in FIG. FIG. 8 shows how the code Dveri is generated. FIG. 8 illustrates the generation process of the code Dveri in the same notation as FIG. The first row in FIG. 8 shows the VOBU before encryption. The fourth row shows the VOBU after encryption. The second frame hw1 indicates the process of encrypting the AV data.
[0037]
The third stage between the encrypted VOBU and the process of encrypting the AV data shows the process of generating the code Dveri. As shown in the third row, the code Dveri is obtained by performing C2-G conversion of CCI using the content key Kc.
The process until the code Dveri is obtained is shown in a frame cw1 in FIG. As shown in the frame, the code Dveri is a process pc1 of storing the entire CCI in which the CGMS is set to “11” and the EPN flag is set to “1” in a register, and waiting for the generation of the content key Kc. , The process of converting the entire CCI stored in the register into C2-G pc2, the conversion result of the C2-G conversion is written back into the register (pc3), and the CPU writes it into the Manufacture Information of the RDI-Pack (pc4). It consists of obtaining the code Dveri.
[0038]
Since the code Dveri is generated in such a process, the following can be said.
Since the code Dveri is generated from the CCI and the content key Kc used for encrypting the AV data, the device corresponding to the EPN Asserted Copy Free generates the code Dveri according to the illustrated procedure, and generates the code Dveri. By collating with the code Dveri existing in the RDI-Pack, it is possible to detect whether the CCI has been tampered with or the RDI-Pack has been replaced. That is, it is assumed that the CCI has been falsified after the VOBU has been generated. Then, it is assumed that the user commands the EPN-compatible device to copy the VOBU. At this time, the EPN-compatible device generates the content key Kc through the same process as in FIG. 8, converts the CCI into a C2-G using the content key Kc, and compares the result with the code Dveri in the RDI-Pack. I do. Since the CGMS and EPN flags of the CCI have been rewritten, the result of the C2-G conversion by the EPN-compatible device is significantly different from the code Dveri in the RDI-Pack.
[0039]
If the result of the verification is significantly different, the EPN-capable device stops decoding. Thus, it is possible to prevent the replacement of the RDI-Pack and the falsification of the CCI in the EPN-compatible device while ensuring the compatibility with the current DVD-Video Recording standard-compatible device.
The provision of the code Dveri in the RDI-Pack has a deep causal relationship with the offset from the time-varying coefficient Dtkc to the AV data (see FIG. 4).
[0040]
FIG. 9 is a diagram showing the basis of the offset from the time-varying coefficient Dtkc to the AV data. The offset is determined based on the sum of the time required to obtain the content key Kc (C2_G) and the time required to obtain the code Dveri (C2_G). Since the processing timings of the generation of the content key Kc, the calculation of the code Dveri, and the encryption / decryption of the AV data are separated, these processings can be time-divided. By this time division, even with a single cryptographic operation circuit, a series of processes such as generation of the content key Kc, calculation of the code Dveri, and encryption / decryption of AV data can be realized without lowering the processing efficiency. can do. It is desirable that the value of the offset from the time-varying coefficient Dtkc to the encrypted data be at least the minimum unit of the encrypted block. In the case of the DES system or the C2 system, since the encryption block has 8 bytes, the above-described offset is preferably set to 8 bytes or more. The above is the form of the production operation of the recording medium according to the present embodiment. The procedure for obtaining the unit-specific encryption key (content key Kc) from the time-varying coefficient (time-varying coefficient Dtkc), medium unique key (title key Kt), and CCI is merely an example. An operation other than such an operation may be applied, or a conversion other than the C2-G conversion may be applied.
[0041]
Next, an embodiment of a recording apparatus according to the present invention will be described. The usage is the same as that of the recording medium, and is used by the user on the home network. FIG. 10 is a diagram illustrating a form in which a recording device is used in a home network.
As shown in FIG. 10, the DVD recorder 100 receives the digital stream of the MPEG2-TS format transmitted from the STB 110 as shown by the arrow gy1, converts the digital stream into the MPEG2-PS format, and writes the digital stream on the DVD. The digital stream written in the digital TV 120 can be read and reproduced by the digital TV 120. Alternatively, the digital stream in the MPEG2-PS format written on the DVD may be read, converted into the MPEG2-TS format, and recorded on the HD recorder 130.
[0042]
Upon transfer on the home network, the recording apparatus transfers the digital stream in the MPEG2-TS format to another device based on the DTCP (Digital Transmission Content Protection) standard protocol. The protocol based on the DTCP standard includes procedures such as mutual authentication between devices and encryption / decryption of TS packets. However, the details are not the main focus of the present application, and thus are omitted. Devices that transmit and receive TS packets according to the DTCP standard exclude connections with devices that do not comply with copyright protection at the stage of mutual authentication. Therefore, the digital stream is not transferred to the micro drive or the compact flash (registered trademark) drive device (see the mark x in the figure).
[0043]
Whether a digital stream can be written to a DVD or HD is specified in a DTCP_Descriptor in the DTCP standard and transmitted to another device. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the DTCP_Descriptor. DTCP_Descriptor indicates “retention move mode” indicating whether temporary storage or moving mode of the digital stream is defined, “retention state” indicating the period of temporary storage, and whether copying of the MPEG2-TS format digital stream is permitted. "Copy Control Information" (CCI) indicating whether or not the CCI indicates copy free, an "EPN flag" indicating whether the copy free is an EPN Asserted copy free, and a digital stream in MPEG2-TS format In the playback output of “Image Constraint Token” indicating that the resolution is restricted, the digital stream of the MPEG2-TS format is converted into an analog signal. When outputting, an “APS (Analog Protection System)” indicating whether or not protection is provided by analog output is included. The transmission of the DTCP_Descriptor is performed after the DTCP_Descriptor is stored in the TS packet. Among the DTCP_Descriptors, the CCI and EPN flags are compatible with the CCI and EPN flags in RDI-Pack. In such a home network, a recording device is provided for use by a user.
[0044]
Next, a production operation of the recording apparatus according to the present invention will be described. The recording device is manufactured industrially based on the internal configuration diagram of FIG. Hereinafter, the internal configuration of the recording apparatus will be described. FIG. 12 is a diagram showing the internal configuration of the DVD recorder 100.
As shown in FIG. 12, the DVD recorder 100 includes a drive 1, a CPU 2, a buffer memory 3, a stream controller 4, an analog tuner 9, an analog protect detector 10, an IEEE 1394 receiver 11, a digital tuner 12, a TS decoder 13, and an AV encoder. 14, a stream encryption unit 15, a stream decryption unit 16, an AV decoder 17, a TS encoder 18, and an IEEE 1394 transmission unit 19.
[0045]
First, components (drive 1, buffer memory 3, stream control unit 4) used for both reading a VOBU from a DVD and writing a VOBU to a DVD will be described.
The drive 1 loads a removable recording medium such as a DVD.
The CPU 2 controls the overall control of the recording device.
[0046]
The buffer memory 3 is a buffer for storing VOBU. The VOBU read from the DVD and the VOBU to be written to the HDD or DVD are temporarily stored in the buffer.
The stream control unit 4 connects the drive 1 and the HDD by the IDE I / F, and performs real-time transmission of the VOBU among the drive 1, the HDD, the buffer memory 3, the stream encryption unit 15, and the stream decryption unit 16.
[0047]
FIG. 13 is a diagram showing the internal configuration of the stream control unit 4. As shown in FIG. 13, the stream control unit 4 includes a memory control unit 5 for reading / writing the buffer memory 3, a memory scrambling unit 6 for performing scrambling / descrambling for the VOBU when reading / writing the buffer memory 3, and a stream encryption unit 15. A DMA controller 7 for executing DMA transfer between the buffer memories 3 and between the buffer memory 3 and the stream decoder 16; an IDE I / F 8 which is an interface with the drive 1 and the HDD;
[0048]
Next, components used when writing a digital stream of the MPEG2-PS format to a DVD will be described. FIG. 14 is a diagram showing components used for writing data to a DVD. In the figure, the stream control unit 4 is shown as being replaced with the internal bus of the stream control unit 4. The VOBU to be written on the DVD is obtained by encoding an analog signal input to the DVD recorder 100 (1), and is obtained by converting a multi-program MPEG2-TS format digital stream input to the DVD recorder 100. There are three types, one obtained (2) and one obtained by converting a digital stream input from IEEE1394 (3). Arrows wv 1, 2, 3, and 4 in the figure indicate routes from which the digital streams (1), (2), and (3) are transferred to the drive 1, and arrows wv 6 indicate input of analog signals to the AV encoder 4 Is shown. An arrow wv5 in the figure indicates a route from the digital stream of (2) to the AV encoder 14. The arrow wv7 in the figure indicates the route from the digital stream of (3) to the AV encoder 14. Components related to these routes (analog tuner 9, analog protect detection unit 10, IEEE 1394 reception unit 11, digital tuner 12, TS decoder 13, AV encoder 14, stream encryption unit 15) will be described below.
[0049]
The analog tuner 9 receives an analog broadcast signal and obtains an analog video signal and an audio signal. These signals are output to the AV encoder 14 via the A / D converter.
The analog protection detection unit 10 detects copy control information (CGMS-A) superimposed on a vertical blanking interval (VBI) of an analog broadcast signal and an analog protection signal such as macrovision or color stripe.
[0050]
The IEEE 1394 receiving unit 11 receives a TS packet input from another device via IEEE 1394 based on DTCP_Descriptor, and outputs the TS packet to the TS decoder 13. If the CCI in the DTCP_Descriptor indicates “No More Copy”, the IEEE 1394 receiver 11 does not perform reception. An MPEG2-TS format digital stream with CCI set to “No More Copy” is originally transferred on a home network for the purpose of being played back on a digital TV, and is erroneously recorded on a DVD. This is to prevent them from doing anything. Upon receiving the TS packet, the IEEE 1394 receiver 11 delivers the received DTCP_Descriptor to the AV encoder 14. This is because the AV encoder 14 sets the CCI and EPN flags in the RDI-Pack based on the CCI and EPN flags in the DTCP_Descriptor.
[0051]
The digital tuner 12 receives a broadcast wave and obtains a digital stream in a multi-program TS format.
The TS decoder 13 demultiplexes the digital stream of the multi-program TS format obtained by the digital tuner 12, and sends the video stream, audio stream and service information time-division multiplexed to these TS packets to the AV encoder 14. Output. The reason for outputting the service information is to cause the IEEE 1394 receiving unit 11 to set the CCI and EPN flags in the RDI-Pack based on the service information. Demultiplexing by the TS decoder 13 is also performed on TS packets obtained by the IEEE 1394 receiving unit 11. That is, the TS packet obtained by the IEEE 1394 receiving unit 11 is demultiplexed, and a video stream and an audio stream are obtained and output to the AV encoder 14.
[0052]
The AV encoder 14 compresses and encodes the video signal and the audio signal obtained by demodulation of the tuner and digitized by the A / D converter to obtain video data and audio data of 0.4 to 1.0 seconds. Further, these are multiplexed to obtain a VOBU. The video stream and the audio stream obtained by the digital tuner 12 and the TS decoder 13 are also multiplexed to obtain a VOBU. In obtaining the VOBU, the CDI is set and the RDI-Pack is generated based on the detection result of the analog protection detection unit 10, the DTCP_Descriptor from the IEEE1394 reception unit 11, and the service information from the digital tuner 12. This setting is based on the CCI and service information of CGMS-A and DTCP_Descriptor.
[0053]
When the encoder obtains the VOBU, the stream encryption unit 15 determines the content key from the DVD-specific title key Kt, the CCI set in the RDI-Pack by the encoder, and the time-varying coefficient Dtkc generated in the encoding process by the encoder. Kc and the code Dveri are obtained, encrypted in the C2-ECBC mode using the content key Kc, and stored in the buffer memory 3. The VOBU stored in the buffer memory 3 is written on the DVD by the drive 1.
[0054]
As long as the input of the analog broadcast signal and the input of the TS packet constituting the digital stream of the MPEG2-TS format continue, the analog tuner 9 to the stream encryption unit 15 continue the above-described operation. It will be recorded in PS format.
These are the components related to VOBU writing. Next, components related to VOBU reading will be described. There are two types of VOBUs read from DVDs: one that is reproduced as video and audio by the AV decoder 17 (1) and one that is transferred from IEEE 1394 to another device (2). FIG. 15 is a diagram in which the components used for reading the VOBU are extracted from the components shown in FIG. In the figure, the stream control unit 4 is shown as being replaced with the internal bus of the stream control unit 4. Arrows rv1 and rv2 in the figure indicate routes from the former VOBU to the stream decoder 16 after the latter VOBU is read from the DVD. An arrow rv3 indicates a route through which the former VOBU is reproduced by the AV decoder 17, and an arrow rv4 indicates a route through which the latter VOBU is output to another device via the IEEE1394. Hereinafter, the components (the AV decoder 17, the TS encoder 18, and the IEEE 1394 transmission unit 19) used for reading data will be described.
[0055]
The stream decoding unit 16 is configured to, when reproducing a VOBU from a DVD or copying a VOBU from a DVD to another device in a home network, use a DVD-specific title key Kt, a CCI set by the encoder in RDI-Pack, The content key Kc and the code Dveri are obtained from the time-varying coefficient Dtkc, and the VOBU is decrypted in the C2-DCBC mode using the content key Kc.
[0056]
The AV decoder 17 performs a decompression process specified by MPEG2 on the VOBU decoded by the stream decoding unit 16, and obtains and reproduces a video signal and an audio signal.
The TS encoder 18 converts the VOBU decoded by the stream decoding unit 16 into a TS packet, and outputs the TS packet to the IEEE 1394 transmission unit 19.
The IEEE 1394 transmission unit 19 encrypts the TS packet body obtained by the conversion of the TS encoder 18 based on the DTCP standard and outputs it.
[0057]
The overall control of the recording apparatus configured as described above is performed by the CPU 2 executing the program shown in FIG. 16, and thereafter, the processing of the CPU 2 at the time of VOBU writing with reference to the flowchart of FIG. The procedure will be described.
Steps S41 to S45 in FIG. 16 are loop processing for generating a VOBU based on an input signal to the DVD recorder 100. The input signals include analog signals, digital broadcast signals, and input signals from other devices in the home network. The copy attribute refers to CGMS-A, service information, and copy permission / non-permission setting indicated by the CCI and EPN flags in the DTCP_Descriptor.
[0058]
In step S41 in the loop processing, it is monitored whether the detection of the copy attribute of the input signal is completed. When the detection of the copy attribute of the input signal is completed, a VOBU is generated in one of steps S43, S45, and S46.
Which of step S43, step S45, and step S46 is executed is defined by three determination steps, step S42, step S44, and step S52.
[0059]
The VOBU is obtained in step S43 when the copy attribute in the input signal from the outside of the apparatus indicates EPN Asserted Copy Free (Yes in step S42). In this case, a VOBU composed of an RDI-Pack including CCI indicating EPN Asserted Copy Free and an AV pack sequence is obtained (step S43).
The VOBU is obtained in step S45 when the copy attribute indicates Only One Copy (Yes in step S44). In this case, Only One Copy is converted to No More Copy. After the conversion, a VOBU including an RDI-Pack including CCI indicating No More Copy and an AV pack sequence is obtained (step S45).
[0060]
If the copy attribute is normal copy free (YES in step S52), a VOBU including CCI indicating normal copy free is recorded (step S46). If stricter copyright protection is desired, the copy attribute may be converted to EPN Asserted Copy Free, and a VOBU including CCI indicating EPN Asserted Copy Free may be recorded. If the copy attribute indicates No More Copy, the process returns to step S41 to wait for detection of a copy attribute in the input signal.
[0061]
If a VOBU is obtained by the above procedure, a process of performing steps S47 to S51 and returning to step S21 is performed.
In the processing of steps S47 to S51, the APSTB in the RDI-Pack of the VOBU is added to the title key Kt (step S47), the time-varying coefficient Dtkc is subjected to C2-G conversion using the addition result, and the content key Kc is obtained. Then, using the content key Kc, the CCI is C2-G converted to obtain the code Dveri, and is arranged in the Manufacture Information in the RDI-Pack (step S49), and the content key Kc is used in the VOBU in the VOBU. The AV pack sequence is encrypted in the C2_ECBC mode (step S50), and the encrypted VOBU in which the code Dveri is arranged is written to the DVD (step S51). By repeating steps S41 to S51, the DVD is repeated. VOBU is written sequentially I will be absorbed.
[0062]
Next, the processing procedure of the CPU 2 at the time of VOBU reading will be described with reference to the flowchart of FIG.
The flowchart of FIG. 17 waits for a VOBU to be stored in the buffer memory 3 (step S61), and if a VOBU is stored, performs steps S62 to S71 and returns to step S61. It is.
[0063]
In the processing of steps S62 to S71, the APSTB in the RDI-Pack of the VOBU is added to the title key Kt (step S62), the time-varying coefficient Dtkc is subjected to C2-G conversion using the addition result, and After obtaining the key Kc (step S63), the CCI is subjected to C2-G conversion using the content key Kc to obtain the code Dveri (step S64).
[0064]
In step S65, it is determined whether the code Dveri generated in step S64 matches the code Dveri present in the RDI-Pack. If the codes Dveri do not match, a display indicating the fact is displayed on the front panel of the recording device or on the TV. After outputting to the monitor, the reading process is forcibly terminated. This is a forced measure for detecting fraud. Rather than taking such forced measures, more flexible measures may be taken. That is, the same processing may be repeated for a subsequent VOBU without reproducing / transmitting only the VOBU in which the code Dveri mismatch is detected.
[0065]
If they match, the encrypted AV pack sequence in the VOBU is decrypted in the C2-DCBC mode using the content key Kc (step S66).
Thereafter, different processing is performed depending on whether the reproduction or the transmission is performed. If it is a reproduction process (reproduction in step S67), a TS packet is extracted from the 32 EX-attached TS packets and output to the AV decoder 17 for reproduction (step S68). In the case of transmission processing, different processing is performed depending on whether the CCI in the RDI-Pack is EPN Asserted Copy Free, No More Copy, or normal copy free (steps S69 and S70).
[0066]
If it is EPN Asserted Copy Free (YES in step S69), the VOBU is converted into a TS packet and transmitted together with DTCP_Descriptor indicating EPN Asserted Copy Free (step S71). If the CCI is No More Copy (YES in step S70), the VOBU is converted into a TS packet and transmitted with DTCP_Descriptor indicating No More Copy (step S72). If it is normal copy free (NO in step S70), the VOBU is converted into a TS packet, and transmitted with DTCP_Descriptor indicating normal copy free (step S73). If copyright protection is to be strictly handled, in step S73, it may be transmitted together with DTCP_Descriptor indicating EPN Asserted Copy Free.
[0067]
As described above, according to the present embodiment, the decryption of the encrypted AV data by the current standard compliant device is guaranteed, and in the case of a fraudulent act such as falsification of the CCI or replacement of the RDI-Pack, the verification by the code Dveri is performed. Can be detected, so that copying on the premise of fraudulent acts can be effectively prohibited.
(2nd Embodiment)
Although the first embodiment focuses on preventing CCI tampering using the code Dveri, the second embodiment discloses an improvement that can prevent tampering of the CCI without using the code Dveri. For this, instead of generating the content key Kc only from the APSTB, the content key Kc may be generated straight from the entire CCI.
FIG. 18 is a diagram showing an encryption process when the content key Kc is generated from the entire CCI in the same notation as FIG. In this case, compatibility with the current standard-compliant device cannot be maintained, but tampering of CCI can be prevented without using the code Dveri. This is because if the CCI is rewritten, the content key Kc generated by the device at the time of decryption will be significantly different from the original content key Kc, and decryption cannot be performed properly.
[0068]
In this case, since the code Dveri becomes unnecessary, there is no need to wait for the generation of the code Dveri, and the offset from the time-varying coefficient Dtkc to the AV data can be shortened.
(Third embodiment)
The first embodiment and the second embodiment are modes in which a digital stream in the MPEG2-PS format is written on a recording medium, but the third embodiment relates to a mode in which a digital stream in the MPEG2-TS format is written on a recording medium.
[0069]
Writing in the MPEG2-TS format is convenient for writing a digital stream to an HD or Blu-ray Disc.
How the GOP shown in the first embodiment is converted when writing the digital stream to the recording medium in the MPEG2-TS format will be described.
FIG. 19 is a diagram in which the configuration of a digital stream recorded on a Blu-ray Disc is detailed in a stepwise manner. In FIG. 19, the first to third rows are the same as those in FIG. 2, and show a picture sequence, GOP division, and a PES packet sequence, respectively. The fourth and fifth stages are significantly different from FIG. The PES packet sequence storing the GOP sequence is multiplexed (tj1 in the figure) with the PES packet sequence storing the audio stream to form a digital stream in the MPEG2-TS format shown in the fourth row. The video stream and the audio stream constituting the TV program are transmitted in a transmission path such as a satellite wave, a terrestrial wave, and a cable in the fourth stage.
[0070]
Next, the internal configuration of the TS packet will be described. The third row in FIG. 20 shows the structure of a TS packet. As shown in the third row of FIG. 20, the TS packet is composed of a “TS packet header” and a “payload part”, and has a size of 188 bytes. The “payload” stores a divided portion obtained by dividing the PES packet into a plurality. As shown by arrows ct1, ct2, and ct3, these are stored in the payload of the TS packet in the third stage. This concludes the description of the TS packet.
[0071]
Next, how the MPEG2-TS format is written to the Blu-ray Disc will be described. FIG. 21 is a diagram showing a process of writing a TS packet constituting the MPEG2-TS format to a Blu-ray Disc. The first row of the figure shows the TS packets that make up the digital stream in the MPEG2-TS format.
As shown in the second row, TP_extra_header (“EX” in the figure) is added to the TS packets that constitute the digital stream in the MPEG2-TS format.
[0072]
The third and fourth rows show the correspondence between the physical unit of the Blu-ray Disc and the TS packets. As shown in the fourth row, a plurality of sectors are formed on the Blu-ray Disc. TS packets with extra_header (hereinafter abbreviated as EX-attached TS packets) are grouped every 32 packets and written into three sectors. A group consisting of 32 EX-attached TS packets is 6144 bytes (= 32 × 192), which is equivalent to three sector sizes of 6144 bytes (= 2048 × 3). The 32 EX-attached TS packets contained in the three sectors are called "Aligned Units", and when writing to a Blu-ray Disc, encryption is performed in units of Aligned Units. The sectors in the fourth row are provided with error correction codes in units of 16 and constitute an ECC block. The recording device can obtain 32 complete EX-attached TS packets as long as the Blu-ray Disc is accessed in the unit of Aligned Unit.
[0073]
The above is the process of writing the digital stream in the MPEG2-TS format to the Blu-ray Disc. Next, the internal configuration of TP_extra_header will be described. FIG. 22A is a diagram illustrating the internal configuration of TP_extra_header.
TP_extra_header includes “Arrival_Time_Stamp” and “copy_permission_indicator”.
[0074]
“Arrival_Time_Stamp” is a time-varying coefficient in the digital stream of the MPEG2-TS format. This is because Arrival_Time_Stamp has a time-varying factor that varies depending on where the Aligned Unit is on the reproduction time axis of the digital stream. What makes the time-varying coefficient a time-varying coefficient is the time when the TS packet arrives at the device. This Arrival_Time_Stamp is used to refer to a time stamp such as PCR or PTS at the time of stream reproduction. Generally, a PCR and PTS are set on the assumption that an MPEG2-TS format digital stream transmitted from a broadcasting station is received and reproduced in real time. However, in storage reproduction, an MPEG2-TS format digital stream is temporarily stored in a Blu-ray Disc, HD, and then reproduced with a considerable delay in time. In this accumulation reproduction, the values of PCR and PTS adjusted for the purpose of reproducing in real time are wasted. Therefore, Arrival_Time_Stamp in TP_extra_header indicates the time at which the TS packet arrived at the recording device. For this reason, when this Arrival_Time_Stamp is referred to during reproduction, even if a digital stream in the MPEG2-TS format is reproduced after being stored in a Blu-ray Disc or the like, the reproduction timing control by PTS and PCR is performed in the same manner as in real-time reproduction. Can be realized.
[0075]
“Copy_permission_indicator” is CCI in an MPEG2-TS format digital stream. At the time of recording on a Blu-ray Disc, information indicating permission / prohibition of copying is precisely set for each TS packet. The copy_permission_indicator is 2-bit information, and is set to four values shown in FIG. "00" is normal copy free, "11" is "No More Copy", "01" is encrypted but free copy without conditions, and "10" is EPN Asserted. It means copy free.
[0076]
Next, the process of encrypting the aligned unit will be described. Although it takes the form of the MPEG2-TS format, it is the same as the first and second embodiments in that the encryption is performed using three parameters such as a time-varying coefficient, CCI, and a medium unique key (title key Kt). In addition, the first embodiment and the second embodiment also have a point that an operation is performed using two of these parameters, and an encryption key (content key Kc) for each unit is obtained from the operation result and the remaining one parameter. It is no different from the embodiment.
[0077]
FIG. 23 is a diagram showing a process of Aligned Unit being encrypted. The first row in FIG. 23 shows the Aligned Unit before encryption. Before encryption, the Aligned Unit of 6144 bytes is divided into TP_extra_header of the TS packet with EX at the head and Dblk following it. Dblk means a 6136-byte (6144-8) portion of the 6144-byte Aligned Unit excluding the 8-byte TP_extra_header.
[0078]
The third row shows the Aligned Unit after encryption. Since TP_extra_header of the first EX-attached TS packet is a plain text, it does not change before and after encryption. Dblk is converted to De_blk.
The second-stage dashed line dc1 indicates the process of encrypting Dblk. Dblk is encrypted in a DES_ECBC mode using a 64-bit block key Kblk. This key Kblk corresponds to the content key Kc according to the first embodiment. This is because the key Kblk is also unique to the unit and changes from unit to unit.
[0079]
The encryption in the DES_ECBC mode is to divide an aligned unit of 6136 bytes into 64 bits or less and encrypt each divided portion, which can be regarded as C2_ECBC in the first embodiment. On the other hand, a mode in which decoding is performed by following the reverse procedure is called a DES_DCBC mode.
A frame dc2 in the figure indicates a process of generating the 64-bit block key Kblk. “‖” In the figure indicates a concatenation operation. This concatenation operation is one of predetermined operations, and corresponds to the addition operation performed on the title key Kt and the CCI in the first embodiment. The target of the concatenation operation is a 2-bit copy_permission_indicator, a 30-bit Arrival_Time_Stamp, and a 32-bit parameter Vbkg. And encryption in the TDES_E mode.
[0080]
The parameter Vbkg is a common parameter included in a device compliant with copyright protection.
Krec is an encryption key corresponding to the title key Kt in the first embodiment, and is an encryption key unique to a recording medium. Krec is derived from a plurality of parameters in the Blu-ray Disc and a plurality of parameters in the device, but the details are omitted because they are not the main focus of the present application.
[0081]
Expressing the generation of the block key Kblk in the TDES_E mode by an expression is as follows.
Block key Kblk = DES_E (K1, DES_D (K2, DES_E (K1, d)))
K1 indicates the upper 64 bits of the recording key Krec, and K2 indicates the lower 64 bits of the recording key Krec.
[0082]
DES_E is encrypted in ECB (Electric Codebook) mode of DES encryption,
DES_D indicates decoding in the ECB (Electric Codebook) mode of DES encryption.
To generate the block key Kblk, a TDES_E mode in which encryption in the DES method is repeated three times is used.
[0083]
Here, if copyright protection is to be thoroughly enforced, a question arises as to whether the block key should be changed for each TS packet, not for each Aligned Unit. However, when trying to obtain the block key Kblk for each TS packet, encryption in the TDES_E mode is required for each TS packet, so that the processing load is large. Therefore, in the present embodiment, the generation of the block key Kblk is performed once per Aligned Unit. Since the Aligned Unit includes 32 TS packets and is recorded in three sectors, the key Kblk is generated once for every three sectors, and the processing load on the device side can be reduced.
[0084]
Subsequently, an internal configuration of the recording apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 24 is a diagram illustrating the internal configuration of the recording apparatus according to the third embodiment. The TS encoder 18 is connected to an output stage of the analog tuner 9 and the analog protection detector 10. This is because the Blu-ray Disc records the digital stream in the MPEG2-TS format, so that it is sufficient to connect the TS encoder 18 to the output stage of the analog tuner 9 and the analog protection detector 10. The TS decoder 13 is connected not to the output stage of the IEEE 1394 receiving unit 11 and the digital tuner 12, but to the input stage of the AV decoder 17. This is because in the Blu-ray Disc, since a digital stream is recorded in the MPEG2-TS format, it is not necessary to temporarily convert the digital stream into a video stream and an audio stream. In addition, the stream encrypting unit 15 and the stream decrypting unit 16 are replaced with a stream encrypting unit 23 and a stream decrypting unit 24, and the IEEE 1394 receiving unit 11 and the IEEE 1394 transmitting unit 19 are replaced with the IEEE 1394 receiving unit 20 and the IEEE 1394 transmitting unit 25. Has been replaced. Further, a TS decoder 21 is added to the output stage of the stream control unit 4.
[0085]
Next, components used when writing a digital stream in the MPEG2-TS format to the Blu-ray Disc will be described. FIG. 25 is a diagram showing, in the same notation as FIG. 14, the internal configuration of the recording apparatus according to the third embodiment, which relates to data writing (IEEE 1394 receiving unit 20 to stream encrypting unit 23). Hereinafter, the IEEE 1394 receiving unit 20 to the stream encrypting unit 23 will be described.
[0086]
The IEEE 1394 receiving unit 20 receives a TS packet transferred via IEEE 1394 based on DTCP. An isochronous packet is inserted everywhere in a TS packet input via IEEE1394, and Arrival_Time_Stamp is generated based on the clock time of the internal clock 22 at the time when the isochronous packet arrives. If the isochronous packet input from IEEE 1394 is generated on the sender side based on Arrival_Time_Stamp, the Arrival_Time_Stamp generated by the IEEE 1394 receiver 11 is almost the same as the Arrival_Time_Stamp on the sender side. The TP_extra_header including Arrival_Time_Stamp and copy_permission_indicator thus generated is attached to each TS packet to obtain a TS packet with EX.
[0087]
The TS decoder 21 demultiplexes the multi-program TS output from the digital tuner 12 to obtain a TS packet. If a TS packet is obtained, TP_extra_header is generated and attached to the TS packet. At the time of generation, a copy_permission_indicator in TP_extra_header is generated based on the service information with reference to service information about a TV program to which the TS packet belongs. Arrival_Time_Stamp is set based on the time measured by the internal clock 22 when the TS packet reaches the device.
[0088]
When the IEEE 1394 reception unit 20 and the TS decoder 21 obtain the EX-attached TS packet, the stream encryption unit 23 reads a plurality of predetermined parameters from the Blu-ray Disc, and reads these Blu-ray Disc-side parameters, A recording key Krec is obtained from a plurality of parameters stored in the recording device in advance. Thereafter, every time an Aligned Unit is obtained on the buffer memory 3, a concatenation operation is performed on the Aligned Unit's copy_permission_indicator, Arrival_Time_Stamp, and parameter Vbkg, and the 64-bit operation result is encrypted in the TDES_E mode using the recording key Krec. I do. By this encryption, a 64-bit block key Kblk is obtained. When the block key Kblk is obtained in this way, De_blk is obtained by encrypting the Aligned Unit other than the first TP_extra_header. The Aligned Unit thus encrypted is stored in the buffer memory 3 and written to the Blu-ray Disc.
[0089]
Next, components used for reading a TS packet from a Blu-ray Disc will be described. FIG. 26 is a diagram illustrating a recording device (a stream decoding unit 24 and an IEEE 1394 transmission unit 25) related to data reading among the recording devices. Hereinafter, the stream decoding unit 24 and the IEEE 1394 transmission unit 25 will be described.
The stream decoding unit 24 performs a decoding process on each of the Aligned Units included in the ECC block read into the buffer memory 3. This decryption process is a decryption process in the DES_DCBC mode using a block key Kblk unique to Aligned Unit. The block key Kblk unique to Aligned Unit is generated as follows. Since the TP_extra_header at the head of each Aligned Unit is not encrypted, a concatenation operation is performed on the copy_permission_indicator, the Arrival_Time_Stamp, and the parameter Vbkg in the TP_extra_header to obtain a 64-bit operation result. By decrypting the concatenation result in the TDES_D mode using the recording key Krec, the Dblk of the Aligned Unit is obtained. Arrows rt5 and rt6 in FIG. 26 indicate transmission routes of the Aligned Unit at the time of reproduction. It can be seen that the Aligned Unit is decoded by the TS decoder 13 as shown by arrows rt5 and rt6, and is decoded by the AV decoder 17 into a video signal and an audio signal. By outputting the Dblk to the IEEE 1394 transmission unit 25 as indicated by arrows rt7 and rt8, the Aligned Unit is transmitted to other devices in the home network.
[0090]
When decoding the Aligned Unit, the IEEE 1394 transmission unit 25 removes TP_extra_header from each of the 32 EX-attached TS packets included in the Aligned Unit, and encrypts and outputs the TS packet body based on the DTCP standard. When outputting the TS packets, an isochronous packet is inserted anywhere between the TS packets. This insertion point is a position based on the time indicated in Arrival_Time_Stamp of TP_extra_header. With the output of the TS packet, the IEEE 1394 transmission unit 25 outputs DTCP_Descriptor. DTCP_Descriptor indicates a copy permission / prohibition setting in TP_extra_header.
[0091]
The overall control of the recording apparatus configured as described above is performed by the CPU 2 executing the program shown in FIG. Hereinafter, the processing procedure of the CPU 2 at the time of Aligned Unit writing will be described with reference to the flowchart of FIG.
Steps S1 to S6 in FIG. 27 are loop processing for storing the EX-attached TS packet in the buffer memory 3. In this loop processing, in step S1, the input of a broadcast wave and a TS packet from IEEE 1394 is monitored. If a TS packet is input, TP_extra_header is added to the TS packet in any of steps S3, S5, and S14.
[0092]
Which of step S3, step S5, and step S14 is executed is defined by three determination steps, step S2, step S4, and step S13.
TP_extra_header is added in step S3 when the copy attribute in the service information or DTCP_Descriptor indicates EPN Asserted Copy Free (YES in step S2). In this case, since the copy attribute is EPN Asserted Copy Free, TP_extra_header including copy_permission_indicator indicating EPN Asserted Copy Free is added to the TS packet (step S3).
[0093]
The addition of TP_extra_header in step S5 is performed when the copy attribute in the service information and DTCP_Descriptor indicates Only One Copy (step S4). In this case, Only One Copy is converted to No More Copy. A TP_extra_header including a copy_permission_indicator indicating No More Copy is added to the TS packet (step S5).
[0094]
The addition of TP_extra_header in step S14 is performed when the copy attribute in the service information and DTCP_Descriptor indicates normal copy free (YES in step S13). In this case, since the copy attribute is normal copy free, TP_extra_header including copy_permission_indicator indicating normal copy free is added to the TS packet (step S14).
[0095]
If the copy attribute indicates No More Copy, the process returns to step S1 to wait for a TS packet to be received. By doing so, it is guaranteed that the TS packet of No More Copy is not written to the Blu-ray Disc.
Step S6 is a step of determining whether or not 32 EX-attached TS packets have been generated. If they have been generated, the processing of steps S7 to S12 is performed, and the process returns to step S1. If 32 EX-attached TS packets are generated, a recording key Krec is generated from the plurality of parameters in the Blu-ray Disc and the parameters in the recording device (step S7), and an Arrival_Time_Stamp, a copy_permission_indicator, and a parameter Vbkg are generated. A concatenation operation is performed (step S8), and a block key Kblk is obtained by encrypting the operation result in the TDES_E mode using the recording key Krec (step S9).
[0096]
When the key Kblk is obtained, the block Dblk of the Aligned Unit is encrypted in the DES_ECBC mode except for the leading TP_extra_header to obtain the block De_blk and store it in the buffer memory 3 (step S10). Thereafter, the processing of steps S1 to S10 is repeated until 16 Aligned Units are stored in the buffer memory 3 (step S11 is No). If 16 Aligned Units are stored in the buffer memory 3 (Yes in step S11), the 16 Aligned Units stored in the buffer memory 3 are attached with error correction codes to obtain three ECC blocks. Then, the three ECC blocks are written to the Blu-ray Disc (step S12). By repeating Steps S7 to S12, the Aligned Unit is sequentially written into the Blu-ray Disc.
[0097]
Next, the processing procedure of the CPU 2 at the time of reading Aligned Unit will be described with reference to the flowchart of FIG.
The structure of the flowchart of FIG. 28 waits for three ECC blocks to be stored in the buffer memory 3, and if stored, performs steps S21 to S32 and returns to step S21. That is.
[0098]
The loop processing from step S22 to step S23 is to repeat the processing from step S24 to step S32 for each of the 16 Aligned Units included in the ECC block.
The process repeated here connects the copy_permission_indicator, the Arrival_Time_Stamp, and Vbkg of the Aligned Unit (step S24), and generates a recording key Krec from a plurality of parameters in the Blu-ray Disc and the parameters in the recording device (step S25). ), The result of the concatenation operation is encrypted in the TDES_E mode using the recording key Krec to obtain the block key Kblk (step S26), and the block De_blk of the Aligned Unit is decrypted in the DES_DCBC mode using the block key Kblk. , 32 EX-attached TS packets are obtained (step S27).
[0099]
Thereafter, different processing is performed depending on whether the reproduction or the transmission is performed. If it is a reproduction process (reproduction in step S28), a TS packet is extracted from the 32 EX-attached TS packets and output to the TS decoder 13-AV decoder 17 for reproduction (step S29).
If it is a transmission process (transmitted in step S28), different processes are performed depending on whether copy_permission_indicator in TP_extra_header is EPN Asserted Copy Free, No More Copy, or normal copy free.
[0100]
If it is EPN Asserted Copy Free (YES in step S30), a TS packet is extracted from the 32 EX-attached TS packets and transmitted together with DTCP_Descriptor indicating EPN Asserted Copy Free (step S31). If it is normal copy free (YES in step S33), a TS packet is extracted from the 32 EX-attached TS packets and transmitted together with DTCP_Descriptor indicating normal copy free (step S34).
[0101]
If it is No More Copy (NO in step S33), a TS packet is extracted from the 32 EX-attached TS packets, and transmitted together with DTCP_Descriptor indicating No More Copy (step S32). With this repetition, the Aligned Unit is sequentially read.
As described above, according to the present embodiment, the encryption key is generated using a parameter whose value changes for each Aligned Unit and whose value also changes depending on the setting of copy permission / prohibition. While realizing, a free copy of the digital stream can be implemented in the home network.
[0102]
(Fourth embodiment)
In the first embodiment, the VOBU is copied between devices in the home network. However, in the fourth embodiment, the VOBU is copied in one device.
FIG. 29 is a diagram illustrating an internal configuration of a recording apparatus according to the fourth embodiment. In this figure, one of the drive 1 and the HDD is a copy source, and the other is a copy destination.
[0103]
The stream decryption unit 16 generates the content key Kc and the code Dveri from the copy source recording medium at the time of copying, and checks the generated code Dveri against the code Dveri existing in the RDI-Pack. If they match, the encrypted VOBU read from the copy source recording medium is decrypted.
The stream encryption unit 15 generates a content key Kc unique to the copy destination recording medium, and encrypts the VOBU in the buffer memory 3 with the content key Kc.
[0104]
FIG. 30 is a diagram showing VOBU reading from the copy source drive.
An arrow (2-1) indicates reading from the copy source drive to the buffer memory 3, and an arrow (2-2) indicates reading of the title key Kt by the copy source drive. (2-3) shows decryption of a VOBU based on the title key Kt. (2-4) shows the output of the decryption result to the stream encryption unit 15.
[0105]
FIG. 31 shows VOBU writing to the copy destination drive. (3-1) is the reading of the title key Kt from the copy destination recording medium by the stream encryption unit 15, and the stream encryption unit 15 generates the content key Kc from the title key Kt and encrypts the VOBU. . (3-2) indicates writing of the encryption result to the buffer memory 3, and (3-3) indicates writing of the encrypted VOBU to the copy destination drive.
[0106]
As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize the copy of the VOBU as described in the first embodiment in a hybrid recording apparatus having both the HD and DVD drive devices. it can.
In the fourth embodiment, the VOBU is copied in one device, but the Aligned Unit may be copied in one device.
[0107]
(Note)
Although the description has been given based on the above embodiment, it is merely presented as an example of a system in which the best effect can be expected at present. The present invention can be modified and implemented without departing from the gist thereof. Representative modified embodiments include the following (A), (B), (C),....
[0108]
(A) The recording device according to the first to fourth embodiments is a recording device of a type used by connecting to a digital television in a home network, but is a recording device integrated with a liquid crystal display. There may be. Further, the recording apparatus shown in the first embodiment has the drive 1 and the AV decoder 17 built therein in advance. However, the recording apparatus may not be provided with them and may be connected via an IEEE1394 connector. Furthermore, in the recording apparatus of each embodiment, only a part that forms an essential part of the processing may be used as the recording apparatus. Since all of these recording apparatuses are the inventions described in the specification of the present application, any of these aspects is based on the internal configuration of the recording apparatuses described in the first to fourth embodiments. The act of manufacturing the recording device is an act of practicing the invention described in the specification of the present application. The transfer of the recording apparatus shown in the first to fourth embodiments for a fee or free of charge (sales in the case of a fee, gifts in the case of a free charge), lending, and importing are also the actions of the present invention. . The act of inviting the general user to transfer or lend them through store display, solicitation of catalogs, and distribution of pamphlets is also an act of implementing the present recording device.
[0109]
(B) Since the information processing by the programs shown in FIGS. 16, 17, 27, and 28 is specifically realized using hardware resources, the program whose processing procedure is shown in the above flowchart is It is established as an invention by itself. In the first to fourth embodiments, the embodiment relating to the execution of the program according to the present invention is shown as being incorporated in the recording device. However, the first embodiment to the fourth embodiment are separated from the recording device. The program alone shown in the fourth embodiment may be executed. The act of implementing the program alone includes the act of producing these programs (1), the act of transferring (2), lending (3), importing (4), and bidding (4) There is an act (5) of offering the program to the public via an electronic communication line, and an act of asking (6) a general user to transfer or lend a program by exhibiting at a store, soliciting a catalog, or distributing a pamphlet.
[0110]
(C) In the flowcharts of FIG. 16, FIG. 17, FIG. 27, and FIG. 28, the "time" element of each step executed in chronological order is considered as an essential matter for specifying the invention. Then, it can be understood that the processing procedures based on these flowcharts disclose the use form of the recording method. By performing the processing of each step in time series, the original object of the present invention is achieved, and if the processing of these flowcharts is performed so as to exert the function and effect, the recording according to the present invention is performed. It goes without saying that this corresponds to the act of implementing the method.
[0111]
(D) In the first embodiment, recording, encryption, and decryption are performed in units of VOBUs. However, this is one mode for implementing the recording device according to the present invention in accordance with the DVD-Video Recording standard. Not just. It may be recorded in units of a plurality of VOBUs, or may be a data unit in another recording standard and corresponding to a VOBU.
(E) In the first and second embodiments, the content key Kc and the block key Kblk are generated using the medium-specific title key Kt and Krec, but the content key Kc is generated using the digital stream-specific encryption key. The block key Kblk may be generated. This eliminates the dependency on the recording medium, so that there is no need to perform decryption and encryption when reading from and writing to the recording medium, and high-speed copying can be realized.
[0112]
(F) In the second embodiment, the content key Kc is obtained using the time-varying coefficient Dtkc existing in the same VOBU. However, instead of this time-varying coefficient Dtkc, the time-varying coefficient Dtkc present in the preceding and following VOBUs is used. To generate the content key Kc. In this case, if the VOBUs before and after the VOBU are deleted, the content key Kc in the VOBU cannot be obtained. From this, it is possible to maintain consistency in the entire VOB by using the time-varying coefficient Dtkc existing in the preceding and following VOBUs.
[0113]
(G) The AV encoder 14 may encode not the analog video signal and the audio signal output from the analog tuner 9 but the analog video signal and the audio signal output from the VTR.
(H) Although the content key Kc is calculated from only the APSTB and the title key Kt in the first embodiment, the content key Kc may be calculated from the CGMS and the title key Kt for compatibility with the current device. Although the CCI is stored in a header such as RDI-Pack or TP_extra_header, it may be embedded in a digital stream in the form of a digital watermark.
[0114]
【The invention's effect】
As described above, according to the recording medium of the present invention, it is a recording medium on which a digital stream is recorded, and for each part of the digital stream, a copy indicating whether or not the part is conditional copy free. Control information is associated with the conditional copy free, and the conditional copy free is characterized in that it is copy free on condition that a part of a digital stream is encrypted and written to a copy destination recording medium.
[0115]
In the recording medium, a part of the digital stream is written to the copy destination recording medium on condition that encryption is performed. That is, a part of the digital stream can be freely copied as long as the condition of encryption is satisfied. This allows the user to enjoy a free private copy. Because of the condition of encryption, unauthorized devices that cannot perform encryption / decryption are excluded from such free copy. Excluding unauthorized devices from private copying can prevent digital streams from being distributed to the general public.
[0116]
If emphasis is placed on compatibility with existing equipment, the following can be done.
That is, the copy control information includes generation management information and an extension flag, and the fact that the copy control information is conditional copy free is set when the generation management information is set to a value indicating that copying is not allowed and the extension flag is set. , On (2). When the present recording medium is loaded in an unsupported device that does not support the setting of the copy control information of “conditional copy free”, the device performs a copy operation based on the generation management information in the copy control information. Since the generation management information is set to copy prohibition, the digital stream is not copied. Since free copy is prevented on a device that does not support “conditional copy free”, it is possible to prevent a flood of duplicates of the digital stream.
[0117]
Allowing conditional copying after encryption here raises a question. It is a question that if copy control information of a digital stream that was originally encrypted for setting copy prohibition is falsified with conditional copy free, it may be copied freely in a home network.
This can be solved as follows.
[0118]
That is, a part of the digital stream is encrypted using a predetermined encryption key and recorded on a recording medium, and the predetermined encryption key has a value according to whether copy control information indicates conditional copy free. Is a good encryption key to change (4).
A part of the digital stream is encrypted with the encryption key generated based on the copy control information. If the copy control information is tampered with such that the digital stream originally set to copy prohibition is changed to conditional copy free, the encryption key obtained at the time of decryption is different from the encryption key used at the time of encryption. It becomes. If the encryption key is different, the digital stream cannot be decrypted. Therefore, the introduction of the conditional copy-free does not weaken the protection of the copyright holder of the digital stream.
[0119]
However, on the other hand, a device that does not generate an encryption key from copy control information cannot detect tampering. In this case, it should be as follows.
That is, a part of the digital stream is encrypted using a predetermined encryption key and recorded on a recording medium, and the part is recorded on a recording medium in association with a check code. This is a code obtained by converting the copy control information using the encryption key, and the value should be changed depending on whether the copy control information indicates conditional copy free (9).
[0120]
When an encryption key is generated from an information element having no relation to copy control information for compatibility with past devices, the presence or absence of tampering with the copy control information can be detected by checking a check code. This makes it possible to prevent falsification of the copy control information while maintaining compatibility with past encryption methods.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a home network which is a use environment of a recording medium and a recording apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a process of generating a VOBU.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a PES packet and an AV pack.
FIG. 4 is a diagram showing an internal configuration of a VOBU.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a CCI according to the first embodiment.
FIG. 6 shows possible values of the CGMS, PSC, and EPN flags and the meaning of the CGMS, PSC, and EPN flags.
FIG. 7 is a diagram showing what kind of encryption process the encrypted AV data in the VOBU is generated.
FIG. 8 is a diagram showing a generation process of a code Dveri in the same notation as FIG. 7;
FIG. 9 is a diagram showing the basis for setting an offset from a time-varying coefficient Dtkc to AV data.
FIG. 10 is a diagram showing a home network which is a use environment of a recording medium and a recording apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a DTCP_Descriptor.
FIG. 12 is a diagram showing an internal configuration of the DVD recorder 100 according to the first embodiment.
FIG. 13 is a diagram showing an internal configuration of a stream control unit 4.
FIG. 14 is a diagram in which components used for writing a VOBU are extracted from the components shown in FIG. 12;
FIG. 15 is a diagram in which components used for reading a VOBU are extracted from the components shown in FIG. 12;
FIG. 16 is a flowchart illustrating a processing procedure of overall control during writing according to the first embodiment;
FIG. 17 is a flowchart illustrating a processing procedure of overall control at the time of reading according to the first embodiment;
FIG. 18 is a diagram showing an encryption process in a case where a content key Kc is generated from the entire CCI in the same notation as FIG. 7;
FIG. 19 is a diagram in which the configuration of a partition TS recorded on a Blu-ray Disc is detailed in a stepwise manner.
FIG. 20 is a diagram showing an internal configuration of a TS packet.
FIG. 21 is a diagram showing a process through which writing to a Blu-ray Disc is performed.
FIG. 22 is a diagram showing the internal configuration of TP_extra_header.
FIG. 23 is a diagram showing a process through which an Aligned Unit is encrypted.
FIG. 24 is a diagram illustrating an internal configuration of a recording apparatus according to a third embodiment.
FIG. 25 is a diagram in which the components used for writing a TS packet are extracted from the components shown in FIG. 24;
FIG. 26 is a diagram in which the components used for reading a TS packet are extracted from the components shown in FIG. 24;
FIG. 27 is a flowchart illustrating a processing procedure of overall control during writing according to the third embodiment;
FIG. 28 is a flowchart showing a processing procedure of overall control at the time of reading according to the third embodiment;
FIG. 29 is a diagram illustrating an internal configuration of a recording apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 30 is a diagram showing Aligned Unit reading from a copy source drive.
FIG. 31 is a diagram showing Aligned Unit writing to a copy destination drive device.
[Explanation of symbols]
1 drive
3 buffer memory
4 Stream control unit
5 Memory control unit
6 Memo risk scramble department
9 Analog tuner
10 Analog protection detector
11 IEEE1394 receiving unit
12 Digital tuner
13 TS decoder
14 AV encoder
15 Stream encryption unit
16 stream decoding unit
17 AV decoder
18 TS encoder
19 IEEE1394 transmission unit
20 IEEE1394 receiving unit
21 TS decoder
22 Internal clock
23 Stream encryption unit
24 stream decoding unit
25 IEEE 1394 transmission unit
100 DVD recorder
120 Digital TV
130 HD Recorder
200 remote control

Claims

A recording medium on which a digital stream is recorded,
For each part of the digital stream, copy control information indicating whether the part is conditional copy free is associated,
The conditional copy free
A recording medium characterized by being copy-free on condition that a part of a digital stream is encrypted and written to a copy destination recording medium.

The copy control information includes generation management information, an extension flag, and indicates that the copy control information is conditional copy free.The generation management information is set to a value indicating that copying is not allowed,
2. The recording medium according to claim 1, wherein the extension flag is set to ON.

The absence of conditional copy-free means that a part of the digital stream cannot be copied (1), or that a part of the digital stream is unconditional copy-free (2),
If the generation management information cannot be copied and the extension flag is set to off, the copy control information indicates that a part of the digital stream cannot be copied (1).
If the generation management information can be copied and the extended flag is set to off,
The copy control information indicates that the copy is free without any condition (2)
The recording medium according to claim 2, wherein:

Part of the digital stream is
Encrypted using a predetermined encryption key, recorded on a recording medium,
The predetermined encryption key is
2. The recording medium according to claim 1, wherein the recording medium is an encryption key whose value changes depending on whether or not the copy control information indicates conditional copy free.

The encryption key is calculated from three parameters using copy control information as a first parameter, a time-varying coefficient for a part of a digital stream as a second parameter, and recording medium-specific data as a third parameter,
The recording medium according to claim 4, wherein the time-varying coefficient is a value that varies depending on where the reproduction time of the part exists on the reproduction time axis of the digital stream.

The encryption key is calculated by performing a calculation on two of the three parameters, and using one of the calculation result and one of the remaining parameters to convert the other. The recording medium according to claim 5, wherein

Of the three parameters, the operation target is copy control information as a first parameter and data unique to a recording medium as a third parameter,
7. The recording medium according to claim 6, wherein the conversion target is a time-varying coefficient that is a second parameter, and the parameter used for the conversion is the calculation result.

The recording medium according to claim 7, wherein the conversion according to claim 7 is a conversion based on a one-way function.

Part of the digital stream is encrypted using a predetermined encryption key, recorded on a recording medium,
The part is recorded on a recording medium in association with a check code,
The check code is a code obtained by converting copy control information using the encryption key, and a value of the check code changes depending on whether the copy control information indicates conditional copy free. The recording medium according to claim 1.

The encryption key has three parameters in which analog protection information for a part of the digital stream is a first parameter, a time-varying coefficient for a part of the digital stream is a second parameter, and data unique to a recording medium is a third parameter. Calculated from
The analog protection information, when converting the digital stream to an analog signal, is information indicating whether to apply a copy restriction to the analog signal,
10. The recording medium according to claim 9, wherein the time-varying coefficient is a value that varies depending on where the reproduction time of the part exists on the reproduction time axis of the digital stream.

A part of the encrypted digital stream is arranged on the recording medium at a predetermined offset from the time-varying coefficient,
The offset is set based on the sum of a time required to obtain an encryption key from the three parameters and a time required to obtain a check code by converting copy control information using the encryption key. The recording medium according to claim 10.

Determining means for determining a copy attribute of a signal which is a recording device and which is input from outside the device,
When the copy attribute indicates conditional copy free, a writing unit that writes a part of the digital stream to a recording medium in association with copy control information indicating that the copy is conditional copy free,
Conditional copy free
A recording apparatus which is copy-free on condition that the data is encrypted and then written to a copy destination recording medium.

The writing means,
13. The recording method according to claim 12, wherein even when the copy attribute indicates unconditional copy free, a part of the digital stream is written on a recording medium in association with copy control information indicating that the copy is conditional copy free. apparatus.

The signal input from outside the device is a digital broadcast signal,
The copy attribute is
13. The recording device according to claim 12, wherein the recording device is indicated in service information in a digital broadcast signal.

The signal input from the outside of the device is a signal transmitted from another device,
The copy attribute is
13. The recording device according to claim 12, wherein the recording device is indicated in a protocol descriptor transmitted from another device.

The input signal from the outside of the device includes a plurality of transport packets,
The recording device includes a transport decoder that converts a plurality of transport packets into an elementary stream,
16. The recording apparatus according to claim 14, wherein the part of the digital stream includes a part of an elementary stream.

The signal input from outside the device is an analog broadcast signal,
13. The recording apparatus according to claim 12, wherein the copy attribute is indicated by information superimposed on an analog broadcast signal.

The recording device includes an encryption unit that encrypts a part of the digital stream using a predetermined encryption key,
The writing means,
Write the encrypted part to the recording medium in association with the check code,
The predetermined encryption key is
13. The recording apparatus according to claim 12, wherein the copy control information is an encryption key whose value changes according to whether or not the copy control information indicates conditional copy free.

The copy control information includes generation management information and an extension flag,
The fact that the copy control information indicates that the copy is conditionally free is set when the generation management information is set to a value indicating that copying is not allowed,
13. The recording apparatus according to claim 12, wherein the extension flag is set to ON.

The recording device includes an encryption unit that encrypts a part of the digital stream using a predetermined encryption key,
The writing means,
Write the encrypted part to the recording medium in association with the check code,
The check code is a code obtained by converting copy control information using the encryption key, and a value of the check code changes depending on whether the copy control information indicates conditional copy free. Item 13. The recording device according to Item 12.

The encryption key has three parameters in which analog protection information for a part of the digital stream is a first parameter, a time-varying coefficient for a part of the digital stream is a second parameter, and data unique to a recording medium is a third parameter. Calculated from
The analog protection information, when converting the digital stream to an analog signal, is information indicating whether to apply a copy restriction to the analog signal,
21. The recording apparatus according to claim 20, wherein the time-varying coefficient is a value that varies depending on where the reproduction time of the part exists on the reproduction time axis of the digital stream.

A part of the encrypted digital stream is arranged on the recording medium at a predetermined offset from the time-varying coefficient,
The offset is set based on the sum of the time required to obtain an encryption key from the three parameters and the time required to convert the copy control information using the encryption key and obtain a check code. The recording device according to claim 21.

A reading device for reading a digital stream from a recording medium,
Reading means for reading, from a recording medium, a portion of the encrypted digital stream and copy control information associated with the portion,
Determining means for determining whether or not the copy control information indicates a conditional copy free on condition that the data is written on the copy destination recording medium after being encrypted;
If the copy control information indicates conditional copy free, the transmitting means transmits a part of the digital stream to another device based on a protocol on the transmission path together with the copy control information indicating conditional copy free. Reading device.

24. The reading apparatus according to claim 23, wherein the copy control information is converted into a protocol descriptor and transmitted to another device.

The reading device includes a transport encoder that converts a part of the digital stream into a plurality of transport packets,
24. The reading device according to claim 23, wherein the transmission unit transmits a plurality of transport packets obtained by a transport encoder.

The copy control information includes generation management information and an extension flag,
Transmission of the digital stream after decoding by the transmission means
24. The reading apparatus according to claim 23, wherein the generation is performed only when the generation management information is set to a value indicating that copying is disabled and the extension flag is set to ON.

A part of the digital stream is encrypted on the recording medium,
The reading device is
Decryption means for decrypting a part of the digital stream read by the read means, using an encryption key whose value changes depending on whether the copy control information indicates conditional copy free,
24. The reading device according to claim 23, wherein the transmitting unit transmits a part of the digital stream after decoding.

A part of the digital stream is encrypted on the recording medium,
The reading device,
A check code is generated (1), and the generated check code is compared with a check code recorded in a recording medium in advance (2). A decryption unit for decrypting a part of the digital stream read by the read unit using the encryption key;
The generation of the check code includes:
24. The reading apparatus according to claim 23, wherein the reading is performed by converting the copy control information using the encryption key.

The encryption key is calculated from three parameters using analog protection information in the copy control information as a first parameter, a time-varying coefficient for a part of a digital stream as a second parameter, and recording medium-specific data as a third parameter. And
The analog protection information, when converting the digital stream to an analog signal, is information indicating whether to apply a copy restriction to the analog signal,
29. The reading apparatus according to claim 28, wherein the time-varying coefficient is a value that varies depending on where the reproduction time of the part exists on the reproduction time axis of the digital stream.

A part of the encrypted digital stream is arranged on the recording medium at a predetermined offset from the time-varying coefficient,
The offset is set based on the sum of a time required to obtain an encryption key from three parameters and a time required to convert copy control information using the encryption key and obtain a check code. Item 30. The reading device according to Item 29.

A copying apparatus for copying a digital stream recorded on a recording medium to another recording medium,
Reading means for reading a part of the encrypted digital stream from the copy source recording medium with which the copy control information is associated,
A check code is generated, and the generated check code is compared with a check code recorded on a recording medium in advance, and when the two check codes match, an encryption key unique to the recording medium of the copy source is used. Decoding means for decoding a part of the digital stream read by the reading means,
Encryption means for encrypting a part of the decrypted digital stream using an encryption key unique to the copy destination recording medium;
Writing means for writing a part of the encrypted digital stream to the copy destination recording medium in association with the copy control information if the copy control information indicates conditional copy free;
The check code is
A copy apparatus, wherein the copy control information is generated by converting the copy control information using the encryption key.

A program,
A determination step of determining a copy attribute of a signal input from outside the apparatus;
When the copy attribute indicates copy free, the computer performs a writing step of writing a part of the digital stream to a recording medium in association with copy control information indicating whether or not the copy is conditional copy free;
Conditional copy free
A copy-free program that is encrypted and written on a copy destination recording medium.

A program that causes a computer to perform processing of reading a digital stream from a recording medium,
Reading a portion of the encrypted digital stream and copy control information associated with the portion from the recording medium;
A determination step of determining whether or not the copy control information indicates a conditional copy free on condition that the data is written on the copy destination recording medium after being encrypted;
If the copy control information indicates conditional copy free, the computer performs a transmission step of transmitting a part of the digital stream to another device based on a protocol on the transmission path together with the copy control information indicating conditional copy free. A program characterized by the following.

A recording method,
A determination step of determining a copy attribute of a signal input from outside the apparatus;
When the copy attribute indicates copy free, the computer performs a writing step of writing a part of the digital stream to a recording medium in association with copy control information indicating whether or not the copy is conditional copy free;
Conditional copy free
A recording method characterized by being copy-free on condition that the data is encrypted and then written to a copy destination recording medium.

A reading method,
Reading a portion of the encrypted digital stream and copy control information associated with the portion from the recording medium;
A determination step of determining whether or not the copy control information indicates a conditional copy free on condition that the data is written on the copy destination recording medium after being encrypted;
If the copy control information indicates conditional copy free, the transmitting step of transmitting a part of the digital stream to another device based on the protocol on the transmission path together with the copy control information indicating conditional copy free is performed by the computer. A reading method characterized by the above-mentioned.