JP2008159221A - 光ディスク記録装置及び光ディスク記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セキュリティを低下させることなく、光ディスク上の鍵情報を欠陥管理情報により書替えていく光ディスク装置及び光ディスク記録方法を提供する。
【解決手段】鍵情報が記録されている光ディスクに情報を記録する記録部と、光ディスクの鍵情報が記録されている第１記憶領域５１の記録品位を再生信号に基づいて測定する測定部２０と、鍵情報を更新する際に、測定部が測定した第１記憶領域５１の記録品位が所定値以下である場合、第１記憶領域５１の鍵情報を削除して第２記憶領域５２に鍵情報を記録するべく記録部を制御する制御部を有する光ディスク装置。
【選択図】図４

Description

この発明は、光ディスク上の鍵情報を欠陥管理情報に基づいて他の記録領域に書き換える光ディスク装置及び光ディスク記録方法に関する。

近年、光ディスクは、様々なタイプのものが開発され製造され普及してきている。このような光ディスクにおいては、欠陥のある記憶領域を事前に検出し、代替領域を準備して、情報を代替領域に記録することで、確実な情報の記録処理を行なう欠陥管理情報の技術が知られている。

特許文献１は、情報記録媒体上で、未だ十分に書き換え可能と思われるうちに欠陥管理領域の欠陥管理情報を次の予備領域に交替記録し、最後の予備領域まで欠陥管理情報の遷移が終わった時点で再び最初の欠陥管理領域に戻るとする方法で、ループ状またはリング状の複数の欠陥管理領域を利用する技術が開示されている。
特開２００６−１８５５０９号公報。

しかし、特許文献１の従来技術では、コンテンツ等を保護する鍵情報を、上記した欠陥管理情報を用いた書替え処理をどのように行なうかの特別な記載はない。従って、通常の欠陥管理情報を用いた書替え処理で行なうと、代替領域に鍵情報の記録を遷移させるとき、先の領域に鍵情報が残ったままになるので、書替えのたびに光ディスク上の鍵情報が増えることなり、セキュリティが低下して行くという問題がある。

本発明は、セキュリティを低下させることなく、光ディスク上の鍵情報を欠陥管理情報により書替えていく光ディスク装置及び光ディスク記録方法を提供することを目的とする。

この発明の課題を解決するための一実施形態は、
鍵情報が記録されている光ディスクに情報を記録する記録部（１１）と、
前記光ディスクの前記鍵情報が記録されている第１記憶領域（５１）の記録品位を、再生信号に基づいて測定する測定部（２０）と、
前記鍵情報を更新する際に、前記測定部が測定した前記第１記憶領域（５１）の記録品位が所定値以下である場合、前記第１記憶領域（５１）の前記鍵情報を削除して、第２記憶領域（５２）に前記鍵情報を記録するべく前記記録部を制御する制御部（１１，１４）と、を具備することを特徴とする光ディスク装置である。

鍵情報が記録されている領域の記録品位が低下すると、先の記憶領域の鍵情報を完全に削除してから次の記憶領域の鍵情報を記録するので、欠陥管理情報による書替処理によって鍵情報が増えていくことがないため、セキュリティを低下させることがない。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜本発明に係る一実施形態の概要＞
初めに本発明に係る一実施形態の概要を説明する。ＲＷメディアは書換え回数に制限があり欠陥管理をホスト側が行なう必要があるが、事前に記録場所の状況を把握し、記録先に欠陥が多くなった場合早めに代替場所に記録する欠陥管理が効果的である。コピープロテクションの方式の一つであるＡＡＣＳで使用されるＴＫＦ（Title Key File）は、更新時に前の情報を残さずに更新しなければならない。従来のＲＷの方式でＴＫＦファイルの更新を行なうと、前回記録されていた場所に欠陥があった場合に更新自体はうまくいくものの、前回記録されていた場所にＴＫＦのデータが残ったままになってしまう。これを解決するために、ＴＫＦファイルを更新する場合、代替場所に記録する前に、強制的に元のＴＫＦデータが記録されていた場所を所定の値で書き潰す処理を行なう。

＜本発明の一実施形態に係る光ディスク装置＞
（構成）
次に、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の一例を図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成の一例を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１０は、図１に示すように、一例として、ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷを対象とする記録再生装置であるがこれに限定されるものではない。光ディスク装置１０は、図１に示すように、全体の制御を統括するＣＰＵ１１と、これにケーブルでそれぞれ接続され映像データを装置に入力する映像データ入力部１２と、映像データを装置から外部に出力する映像データ入力部１２−２と、映像データや管理データをファイルとして書き込み／読み込みするためのファイルシステム部１３と、ファイルシステム部１３の制御下において記録メディアの欠陥管理をホスト側で行なう欠陥管理部１４と、コンテンツを暗号化する暗号化部１５と、暗号化されたコンテンツを復号する復号部１５−２と、鍵情報であるＴＫＦ（Title Key File）を生成し管理するＴＫＦ管理部１６を有している。

更に、光ディスク装置１０は、図１に示すようにドライブ部１７をもっており、ドライブ部１７は、光ディスクＤにデータを記録するための書き込み機能及び記録メディアからデータを読み出す読み込み機能を有するヘッダドライバ部１８と、これに制御されるヘッダ部１９と、光ディスクＤの記録品位を測定する方法としてＰＩエラーを測定して必要に応じてテーブルに保持しておき、指定された場所のＰＩエラー数の問い合わせに対してその値を返すＰＩエラー測定部２０を有している。

（欠陥管理情報を用いた代替処理と暗号化復号処理）
次に、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１０の一実施形態である欠陥管理情報を用いた鍵情報の書替処理を図面を用いて詳細に説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置が扱う欠陥管理情報の一例を示す説明図である。図３は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置における欠陥管理情報を用いた代替処理の一例を示す説明図である。

・欠陥管理情報を用いた代替処理
初めに、一般的な欠陥管理情報を用いた代替処理について、図２及び図３を用いて説明する。

図２において、光ディスクＤの管理領域のボリューム領域１０１に、ボリューム情報の一つとして、欠陥管理領域候補１０２として４箇所が用意されている。図２では、２番目の候補場所に欠陥管理情報Ｋの初期状態が記録される。欠陥管理情報Ｋは代替場所Ｂと、記録場所と代替場所とを関連付けを行なう欠陥管理テーブルＴから構成されている。この例では欠陥管理テーブルＴと代替場所Ｂが隣接して書かれているが、欠陥管理テーブルの候補と代替場所Ｂの候補は連続した場所に無い場合も好適である。

ここで、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置１０では、図３に示すように、ファイルシステム部１３の管理において、領域Ａに情報を記録する場合、欠陥管理部１４により欠陥管理情報の欠陥管理テーブルＴに領域Ａが登録されているかどうかを確認する。登録されていない場合は、直接領域Ａに対して記録が行なわれる。

しかし、もし欠陥管理情報の欠陥管理テーブルに領域Ａが登録されていれば、その代替先、ここでは代替先Ｃ２に対して記録が試みられる。しかし、もし代替先Ｃ２に欠陥が多いとＮＧとなり、次に、代替先Ｃ３が選ばれ、この代替先Ｃ３にも欠陥が多いと再びＮＧとなり、代替先Ｃ４に記録することとなる。

・タイトル鍵を利用したコンテンツの暗号化復号処理
次に、ＴＫＦ管理部１６、暗号化部１５及び復号部１５−２を用いたコンテンツ情報の暗号化復号処理の一例を説明する。光ディスク装置１０は、コンテンツ情報を光ディスクＤ等に記録する際に、コンテンツのタイトルに対応した鍵情報であるタイトルキーを格納しているＴＫＦ（Title Key File）を利用して、コンテンツ情報を暗号化して記録している。

コンテンツ情報のタイトルキーを用いた暗号化復号方法は、光ディスク装置に固有のデバイスキーや、光ディスクに固有のメディアキー等を更に用いて、できるだけ複雑な手順で暗号化し復号することでセキュリティを高められる技術が多くの文献に記載されている。

しかし、ここでは、最も基本的な方法としてタイトル鍵を利用したコンテンツの暗号化復号処理の一例をあげるが、更に複雑な暗号化復号方法も、以下に後述する本発明に係る実施形態に示した処理動作を用いる限り、本発明の開示の範囲である。

すなわち、ＴＫＦ管理部１６は、ＣＰＵ１１の管理下において、映像データ入力部１２等から供給された映像音声信号であるコンテンツ情報を、ＨＤ ＤＶＤ（High Definition Digital Versatile Disc）等の光ディスクＤに対して記録する際に、そのコンテンツ情報のタイトルに対応した鍵情報であるタイトルキーを生成する。

次に、暗号化部１５は、このタイトルキーを用いて、映像データ入力部１２等から供給された映像音声信号であるコンテンツ情報を暗号化し、ＣＰＵ１１の制御下において、ファイルシステム部１３及びヘッダドライバ１８及びヘッダ部１９により、この暗号化コンテンツ情報及び鍵情報であるタイトルキーを、光ディスクＤの記憶領域に記録する。

更にユーザの操作信号等に応じて、ＣＰＵ１１の管理下において、ファイルシステム部１３及びヘッダドライバ１８及びヘッダ部１９は、この記録された暗号化コンテンツ情報及び鍵情報であるタイトルキーを、光ディスクＤの記憶領域から読み出す。そして、復号部１５−２は、読み出した暗号化コンテンツ情報をタイトルキーに基づいて復号して、コンテンツ情報を出力する。そして、この映像音声データ等は、映像データ出力部１２−２により再生されて、図示しないＰＣ（Personal Computer）等に供給されるものである。

（鍵情報の欠陥管理情報を用いた代替処理）
次に、本発明に係る一実施形態である鍵情報の欠陥管理情報を用いた代替処理を図面を用いて詳細に説明する。図４は、本発明の一実施形態の特徴をもっていない欠陥管理情報を用いた鍵情報の書替処理の一例を示す説明図である。

初めに、図４を用いて、本発明の一実施形態の特徴をもっていない欠陥管理情報を用いた鍵情報の書替処理の一例を説明する。すなわち、図４のドライブ部１７において、図１のＴＫＦ管理部１６から供給されるタイトルキーファイル(ＴＫＦ)は、記録されている映像データのタイトルを再生する時に必要となるデータで、バインディングナンス（ＶＮ）データとともにディスクに記録される（ステップＳ２１，Ｓ２３）。

初めに、ＶＮデータは記録に先んじてドライブ部１７にセットされる。その後ＴＫＦが記録領域５１に記録される。しかし、一般に新規で記録される場合以外は元の場所に上書きされる。ＰＩエラー測定部２０は、記憶領域の記録品位を測定するべく、各記憶領域のＰＩエラー数を管理するテーブルである。ＰＩエラー測定部２０は、以前にリードアクセスした場所や直接リードしなくてもリードキャッシュバッファに溜められた場所のＰＩエラー情報を記録している。

この方式はＤＲＴ−ＤＭ（Distributed Real Time Defect Management）等で使用されているもので、ＴＫＦを書き戻す記憶領域のＰＩエラー数がチェックされる（ステップＳ２４）。ここで、エラー数が多くない場合は（ステップＳ２７，Ｓ２８）、第１記憶領域５１にタイトルキーやファイルデータがそのまま上書きされて更新され記録される。

しかし、ＴＫＦを書き戻す記憶領域のＰＩエラー数がチェックされて（ステップＳ２４）、ＰＩエラーが多い場合は（ステップＳ２５）ＮＧとなり（ステップＳ２６）、このエラー情報は欠陥管理部１４が取得して、コンテンツの記録は行なわれない。エラーとなった場合、ファイルシステム部１３は、代替の記憶領域５２に記録を試みる（ステップＳ３０）。この場合も同じようにＰＩエラー数がチェックされ、記録処理または再代替が行なわれる。記録エラーとなり１度でも代替が発生すると、２箇所以上（ここでは第１記憶領域５１と第２記憶領域５２）にＴＫＦのデータが記録されることになり、その分、セキュリティが低下したことになり問題である。

・ＴＫＦの削除処理を伴うＴＫＦ書替処理
このような不具合を解消するべく、本発明の一実施形態にかかるＴＫＦの削除処理を伴うＴＫＦ書替処理を図５のフローチャートを用いて説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る光ディスク装置のＴＫＦの更新処理の一例を示すフローチャートである。図６は、同じく欠陥管理情報を用いた鍵情報の書替処理の一例を示す説明図である。

なお、以下の図５のフローチャートの各ステップは、回路ブロックに置き換えることができ、従って、図５のフローチャートのステップは、全てブロックに定義しなおすことが可能である。

本発明の一実施形態である光ディスク装置において、図５のＴＫＦ更新時のフローチャートに示すように、初めに、更新前のＴＫＦデータがＰＩエラー測定部２０により、鍵情報であるタイトルキーが記録されていた記憶領域５１のＰＩエラーが測定される（ステップＳ１１）。

そして、測定されたＰＩエラー数が所定の閾値と比較され、閾値よりも小さい場合すなわち記録品位が高品位である場合（ステップＳ１２）、更新されるタイトルキー情報は、更新前のデータが記録されていた記憶領域５１に上書きされる（ステップＳ１６）。

しかし、欠陥管理部１４がＰＩエラー測定部２０からの情報に基づき、測定されたＰＩエラー数が所定の閾値よりも大きいと判断した場合、ＣＰＵ１１及びファイルシステム部１３は、欠陥管理部１４が格納する欠陥管理情報Ｋに基づいて、初めの記憶領域５１に格納されていた鍵情報であるタイトルキー情報をＡＬＬ０でパディングして書き潰す（ステップＳ１３）。そして、ＣＰＵ１１及びファイルシステム部１３は、欠陥管理部１４が格納する欠陥管理情報Ｋに基づいて、更新された鍵情報であるタイトルキーを代替場所となる記憶領域５２に記録する（ステップＳ１４）。その後、欠陥管理部１４は、欠陥管理テーブルＴの更新を行い、ＴＫＦと新しい記録場所の関連付けを行なう（ステップＳ１５）。
このような手順を取ることにより、鍵情報であるタイトルキー等は、欠陥管理情報に基づいて新しい領域に書替えられる場合でも、元の記憶領域の鍵情報であるタイトルキー等は完全に削除されるため、鍵情報が増えてセキュリティが低下するということはない。

更に、図６を用いて、本発明の一実施形態である光ディスク装置１０のＴＫＦの削除処理を伴うＴＫＦ書替処理を説明する。

本発明の一実施形態である光ディスク装置１０は、図６において、先ずＶＮデータはＴＫＦ記録の前にドライブ部１７側にセットされる（ステップＳ４１）。その後、ＴＫＦが記録されるが、一般に新規で記録される場合以外は元の場所に上書きされる。

ＰＩエラー測定部２０は、指定された場所のＰＩエラー状態を管理するテーブルであるが、以前にリードアクセスした場所や直接リードしなくてもリードキャッシュバッファに溜められた場所のＰＩエラー情報が記録されている。

ＴＫＦを書き戻す場所のＰＩエラー数がチェックされ、エラー数が多くないときは（ステップＳ５０）、そのまま第１記憶領域５１に上書きされてファイルが更新される。

しかし、ＰＩエラーが多い場合は（ステップＳ４６）、エラーとなりその記録は行なわれない。ここまでは図４の場合と同じ処理である。次にファイルシステム部１３では、ＴＫＦファイル記録のエラーを受けて、ＰＩエラー管理部（ＤＲＴ−ＭＤ）の一旦停止を行ない、元のＴＫＦデータの記録場所５１を特定の値（例えばオール０）のデータでパディングを行なう（ステップＳ４８）。その後、再びＰＩエラー管理を稼動させた後、ファイルシステムでは代替の記憶領域５２に記録を試みる（ステップＳ５３）。この場合も同じようにＰＩエラー数がチェックされ、記録または再代替が行なわれる。再代替でＰＩエラーが多く記録エラーとなっても、２箇所以上にＴＫＦのデータが記録されることはない。

（他の実施形態）
また、他の実施形態として、次のような手順も好適である。すなわち、光ディスクの初期化は、通常管理情報の初期化のみを行なうため、ファイルとしては存在しないがファイルコンテンツ自体は残ったままとなっている。このまま使用すると以前のＴＫＦのコンテンツが残ったまま、新しいＴＫＦが別の場所に記録される可能性がある。従って、ディスクの初期化時に先ずＴＫＦのファイルを０クリアなどして消去する。その上で、従来の初期化における管理情報の初期化を行なうことにより、ＴＫＦの履歴が残ることを防ぐことにより、同様にセキュリティの低下を防止することが可能となる。

以上、詳細に説明したように、上記の実施形態においては、ＴＫＦデータの更新時に、初めの記録領域５１のＰＩエラー数が多い場合に、初めの記録領域５１に更新前のＴＫＦデータが残ったまま次の記録領域５２に更新された鍵情報が記録されることを防止するものである。すなわち、初めの記録領域５１に更新前のＴＫＦデータ残っていると、解析されて不正コピーに使用される可能性がありセキュリティの低下を招いていた。

本発明の一実施形態に係る欠陥管理情報を用いた鍵情報の更新処理では、初めの記録領域５１の更新前のＴＫＦデータをパディング処理等で削除することで、セキュリティの低下を防止することが可能となるもので、ホスト側が欠陥管理を行なうＲＷディスクにおいても、例えばＡＡＣＳのＴＫＦファイルの更新を可能とするものである。

以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。

本発明の一実施形態に係る光ディスク装置の構成の一例を示すブロック図。 本発明の一実施形態に係る光ディスク装置が扱う欠陥管理情報の一例を示す説明図。 本発明の一実施形態に係る光ディスク装置における欠陥管理情報を用いた代替処理の一例を示す説明図。 本発明の一実施形態の特徴をもっていない欠陥管理情報を用いた鍵情報の書替処理の一例を示す説明図。 本発明の一実施形態に係る光ディスク装置のＴＫＦの更新処理の一例を示すフローチャート。 本発明の一実施形態に係る光ディスク装置における欠陥管理情報を用いた鍵情報の書替処理の一例を示す説明図。

符号の説明

Ｄ…光ディスク、１１…ＣＰＵ、１２…映像データ入力部、１２−２…映像データ出力部、１３…ファイルシステム部、１４…欠陥管理部、１５…暗号化部、１５−２…復号部、１６…ＴＫＦ管理部、１７…ドライブ部、１８…ヘッダドライバ部、１９…ヘッダ部、２０…ＰＩエラー測定部。

Claims (8)

1. 鍵情報が記録されている光ディスクに情報を記録する記録部と、
   前記光ディスクの前記鍵情報が記録されている第１記憶領域の記録品位を、再生信号に基づいて測定する測定部と、
   前記鍵情報を更新する際に、前記測定部が測定した前記第１記憶領域の記録品位が所定値以下である場合、前記第１記憶領域の前記鍵情報を削除して、第２記憶領域に前記鍵情報を記録するべく前記記録部を制御する制御部と、
   を具備することを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記鍵情報を更新する際に、前記測定部が測定した前記第１記憶領域の記録品位が所定値以下である場合、前記第１記憶領域をパディング処理することで前記鍵情報を削除することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
3. コンテンツ情報を前記鍵情報に基づいて暗号化する暗号化部を更に有し、
   前記制御部は、前記鍵情報により暗号化したコンテンツ情報を前記光ディスクの記憶領域に記録すると同時に、前記光ディスクに記録されている前記鍵情報を更新することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
4. 前記光ディスクの記憶領域の欠陥管理情報を管理する欠陥管理部を更に有しており、前記制御部が前記鍵情報を前記第２記憶領域に記録する際に、前記欠陥管理情報を更新することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
5. 第１記憶領域に鍵情報が記録されている光ディスクの、前記第１記憶領域の記録品位を再生信号に基づいて測定し、
   前記鍵情報を更新する際に、前記第１記憶領域の記録品位が所定値以下である場合、前記第１記憶領域の前記鍵情報を削除して、第２記憶領域に前記鍵情報を記録することを特徴とする光ディスク記録方法。
6. 前記鍵情報を更新する際に、前記第１記憶領域の記録品位が所定値以下である場合、前記第１記憶領域をパディング処理することで前記鍵情報を削除することを特徴とする請求項５記載の光ディスク記録方法。
7. コンテンツ情報を前記鍵情報に基づいて暗号化し、
   前記鍵情報により暗号化したコンテンツ情報を前記光ディスクの記憶領域に記録すると同時に、前記光ディスクに記録されている前記鍵情報を更新することを特徴とする請求項５記載の光ディスク記録方法。
8. 前記第１記憶領域に記録されていた前記鍵情報を削除して前記第２記憶領域に記録する際に、前記第１記憶領域に関する欠陥管理情報を更新することを特徴とする請求項５記載の光ディスク記録方法。

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