专利名称：信息记录介质、用于该信息记录介质的信息记录装置和信息再现装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信息记录介质，以及用于该信息记录介质的信息记录装置和信息再现装置。具体而言，本发明涉及一种将子信息(sub-information)作为内容密钥记录到信息记录介质，由此将该子信息叠加到主信息上，并再现记录在信息记录介质上的子信息的技术。
背景技术：
以DVD-RAM为代表的光盘作为能够在上面记录大量数字数据的信息记录介质已经普及了，数字数据例如AV(音频视频)数据、计算机数据等等。为了保证在该信息记录介质上的数字作品的可靠的发行，就需要一种技术来防止信息记录介质上的数字作品被非法复制到其它信息记录介质上。
一种常规防止非法复制的技术是这样的，其根据特定装置内部产生的伪随机数序列，将待记录到光盘上的记录标记的切向边沿向前或向后移动恒定的微量，从而记录子信息。所提出的这种技术作为一种记录钥信息作为子信息的方法，来解码记录在光盘上的加密内容(例如，参见JP2001-357533A)。
图23是电路结构图，其示意表示了通过将记录标记的切向边沿移动恒定的微量来记录子信息的常规信息记录装置的结构。
在图23中，当接收到来自主信息记录部分(未示出)的、表示记录子信息的定时的初始化定时信号(INIT)时，伪随机数发生器2301利用预先秘密存储在装置内部的初始值2302而使伪随机数序列初始化，其与来自主信息记录部分(未示出)的字节时钟相同步地生成伪随机数序列(PRS)，并且将该伪随机数序列输出到异或逻辑电路(XOR)2303。
该XOR 2303对所要记录的子信息(内容密钥)(SI)和来自伪随机数发生器2301的伪随机数序列实施异或操作，从而向相位编码(PE)调制器2304输出子信息记录控制信号(SIW)。
在PE调制器2304中，从XOR 2303输出的子信息记录控制信号SIW受到PE调制，从而生成相位调制控制信号(PMC)，并且将该相位调制控制信号(PMC)发送到记录信道。根据该相位调制控制信号PMC，进行调制，其中用于记录主信息的记录信号的边沿提前或延迟，从而记录作为子信息的内容密钥。
而且，在信息再现装置中，根据通过检测主信息的再现信号边沿提前还是延迟而获得的相位误差信号与基于初始值生成的伪随机数序列的相关性再现子信息，其中该初始值与信息记录装置中使用的初始值相同。
在上述技术中，因为叠加了作为再现信号的抖动的子信息(内容密钥)，所以不能适当地记录或再现子信息，除非可以生成准确的伪随机数序列。这就可以防止记录在光盘上的数字作品被非法复制。
然而，在这种技术中，所有装置都需要使用标准化伪随机数发生器及其初始值。尤其因为这一点，一旦公开了该初始值，就会失去对各种非法复制的防范。因此，应当严格管理该初始值。
而且，由于这种信息记录/再现装置记录并再现主信息和子信息，因此一旦泄露了记录子信息的区域，则很难说对于将加密内容和作为子信息记录的加密内容的密钥完全记录到其它光盘上的行为具有充分的防范。
发明内容
基于前面的描述，本发明的目的在于提供一种信息记录介质，即使将作为内容密钥的子信息完全记录到其它信息记录介质上，也不能再现子信息，或者如果在装置中公开了初始值，则该信息记录介质使该装置对子信息的记录和再现无效，本发明的目的还在于提供关于该信息记录介质的信息记录装置和信息再现装置。
为了实现上述目的，根据本发明的第一信息记录介质是一种信息记录介质，其中通过以基准信号的预定间隔切换信号电平形成了作为主信息的记录标记，并且该介质具有以下结构。即，在该信息记录介质中，通过根据该信息记录介质的子信息和介质固有信息，使记录标记的形状或图案变形(例如，记录标记边沿向切向的移动)或者使记录标记位移(例如，记录标记自身向径向的移动)来记录子信息。
根据这种结构，即使除了主信息之外还将子信息本身完全复制到另一信息记录介质，使用另一信息记录介质中固有的伪随机数序列也不能再现该复制的子信息。
为了实现上述目的，根据本发明的第二信息记录介质是这样一种信息记录介质，其中通过以基准信号的预定间隔切换信号电平形成了作为主信息的记录标记，并且该介质具有以下结构。即，在该信息记录介质中，通过根据子信息和装置无效信息，通过使得记录标记的形状或图案变形(例如，记录标记边沿向切向的移动)或者使记录标记位移(例如，记录标记自身向径向的移动)来记录子信息，其中该装置无效信息用于使记录在该信息记录介质上的主信息的记录和再现无效。在这种情况下，该装置无效信息是将信息记录介质上的主信息加密的密钥组。
根据这种结构，例如，如果通过篡改或改造装置而非法复制了记录在信息记录介质上的子信息，则可以使这种非法装置对子信息的记录和再现无效。
为了实现上述目的，根据本发明的第三信息记录介质是这样一种信息记录介质，其中通过以基准信号的预定间隔切换信号电平形成了作为主信息的记录标记，并且该介质具有以下结构。即，在该信息记录介质中，通过根据子信息和已经将主信息记录在信息记录介质上的装置中的装置固有信息，通过使得记录标记的形状或图案变形(例如，记录标记边沿向切向的移动)或者使记录标记位移(例如，记录标记自身向径向的移动)来记录子信息。
根据这种结构，与已经相对于信息记录介质进行了记录的装置不同的装置不能从信息记录介质中再现子信息。
为了实现上述目的，根据本发明的第一信息记录装置具有以下结构，包括主信息记录单元，其通过在信息记录介质上的分离的基准位置处形成记录标记来与预定基准信号同步地记录主信息；随机数序列生成单元，其读取信息记录介质的介质固有信息并且生成与该介质固有信息有关的伪随机数序列；子信息记录单元，其记录子信息，从而根据子信息和随机数序列生成单元生成的伪随机数序列，通过使得记录标记的形状或图案变形(例如，记录标记边沿向切向的移动)或者使记录标记位移(例如，记录标记自身向径向的移动)来将子信息叠加到主信息上。
根据这种结构，可以记录子信息，其中即使除了主信息之外还将子信息本身完全复制到另一信息记录介质，但使用另一信息记录介质中固有的伪随机数序列也不能再现该子信息。
为了实现上述目的，根据本发明的第二信息记录装置具有以下结构，包括主信息记录单元，其通过在信息记录介质上的分离基准位置处形成记录标记来与预定基准信号同步地记录主信息；随机数序列生成单元，其生成与记录在信息记录介质上的装置无效信息有关的伪随机数序列；子信息记录单元，其记录子信息，从而根据子信息和随机数序列生成单元生成的伪随机数序列，通过使记录标记的形状或图案变形(例如，记录标记边沿向切向的移动)或者使记录标记位移(例如，记录标记自身向径向的移动)来将子信息叠加到主信息上。
根据这种结构，可以记录子信息，其中使得相对于通过非法篡改和改造而非法使用的装置对子信息的记录和再现无效。
为了实现上述目的，根据本发明的第三信息记录装置具有以下结构，包括主信息记录单元，其通过在信息记录介质上的分离基准位置处形成记录标记来与预定基准信号同步地记录主信息；随机数序列生成单元，其生成与单独包含在每个装置中的装置固有信息有关的伪随机数序列；子信息记录单元，其记录子信息，从而根据子信息和随机数序列生成单元生成的伪随机数序列，通过使记录标记的形状或图案变形(例如，记录标记边沿向切向的移动)或者使记录标记位移(例如，记录标记自身向径向的移动)来将子信息叠加到主信息上。
根据这种结构，可以记录子信息，利用与已经相对于信息记录介质实施记录的装置不同的装置不能再现该子信息。
此外，第二信息记录装置具有以下结构，包括装置无效处理单元，其利用相对于信息记录介质实施记录的装置中的装置固有信息，通过解码记录在信息记录介质上的加密装置无效信息，生成用于加密主信息的密钥。
根据这种结构，即使出现通过篡改等方式非法重写子信息的装置，通过从这时起更新加密介质钥束(key bundle)，就可以使对具有更新的加密介质钥束的介质上子信息的记录无效，该加密介质钥束是正在发行的每个介质的装置无效信息。
为了实现上述目的，根据本发明的第一信息再现装置具有以下结构，包括主信息再现单元，其从记录标记再现主信息，而该记录标记的长度是信息记录介质上的分离基准间隔的整数倍；时钟提取单元，其从再现记录标记时获得的再现信号中提取与基准间隔相同步的时钟；随机数序列生成单元，其读取信息记录介质的介质固有信息并且生成与该介质固有信息相关的伪随机数序列；以及子信息再现单元，其根据主信息再现单元再现的再现信号、时钟提取单元提取的时钟和随机数序列生成单元生成的伪随机数序列再现子信息。
根据这种结构，可以实现一种信息再现装置，其不能再现非法复制的介质的子信息。
为了实现上述目的，根据本发明的第二信息再现装置具有以下结构，包括主信息再现单元，其从记录标记再现主信息，该记录标记的长度是信息记录介质上的分离基准间隔的整数倍；时钟提取单元，其从再现记录标记时获得的再现信号中提取与基准间隔相同步的时钟；随机数序列生成单元，其生成与记录在信息记录介质上的装置无效信息相关的伪随机数序列；子信息再现单元，其根据主信息再现单元再现的再现信号、时钟提取单元提取的时钟和随机数序列生成单元生成的伪随机数序列再现子信息。
根据这种结构，可以实现一种信息再现装置，其使得不能通过无效装置再现子信息。
为了实现上述目的，根据本发明的第三信息再现装置具有以下结构，包括主信息再现单元，其从记录标记再现主信息，该记录标记的长度是信息记录介质上的分离基准间隔的整数倍；时钟提取单元，其从再现记录标记时获得的再现信号中提取与基准间隔相同步的时钟；随机数序列生成单元，其生成与单独包含在每个装置中的介质固有信息相关的伪随机数序列；以及子信息再现单元，其根据主信息再现单元再现的再现信号、时钟提取单元提取的时钟和随机数序列生成单元生成的伪随机数序列再现子信息。
根据这种结构，可以实现一种信息再现装置，其仅允许通过已经相对于信息记录介质实施记录的装置再现子信息。
此外，第二信息再现装置具有以下结构，包括装置无效处理单元，其利用相对于信息记录介质实施再现的装置中的装置固有信息，通过解码记录在信息记录介质上的加密装置无效信息来生成用于解码主信息的解码钥。
根据这种结构，即使出现通过篡改等方式而非法重写子信息的装置，通过从这时起更新加密介质钥束，就可以使得从具有更新的加密介质钥束的介质上的子信息再现无效，其中该加密介质钥束是正在发行的每个介质的装置无效信息。
附图简述
图1是示意表示了包含子信息的记录标记形成在作为根据本发明实施例1的信息记录介质的光盘上状态的时间图；图2是表示作为根据本发明实施例1的信息记录介质的光盘与作为信息记录装置的光盘记录装置之间的信号连接关系的概念图；图3是主要表示图2所示的信息记录部分202的结构的实例的结构图；图4是表示图3所示随机数发生器304的内部结构的实例的电路框图；图5是表示图3所示相位调制器307的内部结构的实例的电路框图；图6是当通过结构为图3所示的信息记录部分202将包含子信息的记录标记MRM形成在光盘310上时各个部分中信号的详细时间图；图7是表示根据本发明实施例1的光盘与作为信息再现装置的光盘再现装置之间的信号连接关系的概念图；图8是主要表示图7所示的信息再现部分702的结构的实例的结构图；图9是表示再现信号处理电路805的内部结构的实例的电路结构图；图10是表示子信息检测器809的内部结构的实例的电路结构图；图11是当通过信息再现部分702从光盘上的记录标记再现子信息时各个部分中信号的详细时间图；
图12是表示子信息位与包含在图8所示的子信息检测器809中的积分器1002的输出值之间的关系的波形图；图13是表示根据本发明实施例2的作为信息记录介质的光盘和作为信息记录装置的光盘记录装置之间的信号连接关系的概念图；图14是表示根据本发明实施例2的作为信息记录介质的光盘与作为信息再现装置的光盘再现装置之间的信号连接关系的概念图；图15是表示根据本发明实施例3的作为信息记录介质的光盘与作为信息记录装置的光盘记录装置之间的信号连接关系的概念图；图16是表示根据本发明实施例3的作为信息记录介质的光盘与作为信息再现装置的光盘再现装置之间的信号连接关系的概念图；图17是表示包含形成在根据本发明实施例4的作为信息记录介质的光盘上的子信息的记录标记的实例的示意图；图18是表示根据本发明实施例4的作为信息记录装置的光盘记录装置的结构的实例的结构图；图19是利用如图18配置的光盘记录装置在光盘上形成包含子信息的记录标记时各个部分中的信号的时间图；图20是表示根据本发明实施例4的作为信息再现装置的光盘再现装置的结构的实例的结构图；图21是利用如图20配置的光盘再现装置从光盘上的记录标记再现子信息时各个部分中的信号的时间图；图22是表示其中已经预先分别将作为介质固有信息的盘固有识别信息和作为装置无效信息的加密介质钥束记录在根据本发明实施例的每个光盘上的区域的示意平面图；图23是示意表示通过将记录标记的切向边沿移动恒定的微量来记录子信息的常规信息记录装置的结构的电路结构图。
发明详述下文中，将参照附图描述本发明的优选实施例。以下的各个实施例描述了将光盘用作信息记录介质，以及信息记录装置和信息再现装置分别是光盘记录装置和光盘再现装置的情况。
(实施例1)图1是示意表示了包含子信息的记录标记形成在作为根据本发明实施例1的信息记录介质的光盘上时的时间图。
已经预先将作为介质中固有的信息的盘固有识别信息记录到根据本实施例的光盘上。在该光盘上，不仅通过形成光学可读取记录标记来记录主信息，同时还记录了作为子信息的水印信息，并且通过相位调制将其嵌入主信息中，在该相位调制中，将要形成在不同于同步部分103的数据部分104中的记录标记101和102的切向边沿的相位提前或延迟了Δt。
图1表示了一种光盘，其中就与构成主信息的同步时钟(SCLK)同步的标准记录标记(SRM)的切向边沿而言，子信息仅仅记录在表示数据部分104的部分(section)中，在该数据部分104中将要嵌入子信息并且其中相位调制使能信号(PME)为逻辑“H”电平。在随机数初始化定时信号(INIT)表示的时间，该子信息与子信息相关随机数序列(SICS)有关(例如实施异或操作)，利用根据将要对其实施记录的介质中的盘固有识别信息所算得的值对该子信息相关随机数序列进行初始化。而且，根据通过实施PE调制使得切向边沿的相位基本上均匀地提前或延迟字节单位而获得的后PE调制随机数序列(PERS)，将主信息的记录标记边沿在切向相位调制，从而记录了经调制的记录标记(MRM)。
接下来，本说明书涉及关于光盘的记录装置，在该光盘上，根据将盘固有识别信息用作初始值而生成的伪随机数序列而记录子信息，使得该子信息叠加到主信息上。根据本实施例的光盘记录装置是将主信息和子信息记录到光盘上的装置。
图2是表示根据本发明的光盘与光盘记录装置之间的信号连接关系的概念图。
根据本实施例的光盘记录装置从将要进行记录的光盘中读取预先记录到该光盘上作为介质固有信息的盘固有识别信息。该盘固有识别信息是每张和每种光盘中固有的，如图22所示，该信息是由初始化软件(initializer)利用输出功率高于普通信息记录情况下使用的激光器记录到BCA(烧录区(Burst Cutting Area))2201中的。因此，如果没有初始化软件，一般用户不能对该盘固有识别信息进行非法修改和复制，而该盘固有识别信息就是介质固有信息。此外，在图22中，附图标记2203和2204分别表示用户区域和外缘控制区域。
在图2中，该光盘记录装置包括信息存储部分201和信息记录部分202，信息存储部分201存储已经预先从BCA中读取的盘固有识别信息，信息记录部分202利用已经预先存储在信息存储部分201中的盘固有识别信息记录主信息和子信息。
图3是主要表示图2所示的信息记录部分202的结构的实例的结构图。在图3中，信息记录部分202包括定时发生器301、调制器302、随机数初始值发生器303、随机数发生器304、随机数序列转换器305、PE(相位编码)调制器306、相位调制器307、记录信道308和记录头309。
如果从控制器等(未示出)接收到开始记录主信息和子信息的通知，则定时发生器301向调制器302和随机数发生器304提供同步信号(SYNC)，其表示用于将同步图案(同步部分)插入记录数据中的定时。而且，根据这个同步信号SYNC和时钟信号(SCLK)，与记录数据的每个字节相同步，该定时发生器301向随机数发生器304输出字节时钟(BCLK)，该字节时钟是通过对时钟信号SCLK进行16分频而获得的。定时发生器301还向PE调制器306提供PE信号(PE)，其中相对于每个字节相等地分配逻辑“H”电平部分和逻辑“L”电平部分。而且，为了记录主信息和子信息，该定时发生器301向相位调制器307提供相位调制使能信号(PME)，其表示一个部分(例如没有ID部分的帧的数据部分)其中将要记录子信息。
根据来自定时发生器301的同步信号SYNC，该调制器302将同步图案(同步部分)插入输入记录数据(主信息)中。该调制器302进一步将待记录的主信息的每个8位长度码(字节)转变为相应的16位长度码，继而将16位长度码转变为NRZI(反向非归零)码，从而产生信道信号(CH)并且将其提供给相位调制器307。
根据在信息记录之前已经预先从光盘310中读取并且临时存储在信息存储部分202(图2)中的盘固有识别信息(图3中的介质ID)，随机数初始值发生器303为随机发生器304计算初始值。在本实施例中，随机数初始值发生器303的结构是，按照原态(as-is state)将信息存储部分202临时存储的盘固有识别信息(64位)作为随机数序列的初始值(INITV)输出。
随机数发生器304在来自定时发生器301的同步信号SYNC的定时预置从随机数初始值发生器303输出的初始值，并且以字节时钟BCLK的定时生成随机数序列(M序列)的1位。
图4是表示随机数发生器304的内部结构的实例的电路图。在图4中，该随机数发生器304是在一个周期中生成(264-1个)位序列的伪随机数发生器，并且是由位长度为64位的移位寄存器401构成的。该移位寄存器401在字节时钟BCLK的定时向左移动1位，位[63](MSB)、位[4]、位[3]和位[1]的各个输出值的“异或”操作反馈到位
(LSB)。将由此生成的位
(LSB)作为伪随机数序列(PRS)提供给随机数序列转换器305。
再次参照图3，该随机数序列转换器305实施运算，从而将所要记录的每位子信息与来自随机数发生器304的伪随机数序列联系起来。在本实施例中，该随机数序列转换器305由“异或”逻辑电路构成。根据所要记录的每位子信息，该随机数序列转换器305对伪随机数序列PRS实施反向/非反向操作，并且向PE调制器306提供作为子信息相关序列(SICS)的作为结果的序列。也就是说，该随机数序列转换器305通过相对于每个预定区域(本实施例中为3帧)更新子信息位来生成子信息相关序列SICS，在每个预定区域中将要记录子信息的1位。
根据来自定时发生器301的PE信号，该PE调制器306相对于从随机数序列转换器305输出的子信息相关序列SICS实施PE调制(在“异或”之后反向)，并且向相位调制器307提供一个作为结果的序列，作为一个有子信息叠加其上的序列的PE调制随机数序列(PERS)。因此，如果其上叠加了子信息的该PE调制随机数序列PERS处于逻辑“L”电平，则该序列在信道信号CH的中央下降，并且如果其上叠加了子信息的该序列处于逻辑“H”电平，则该序列在信道信号的中央上升，以及甚至在连续地提供相同随机数序列的情况下，基本上相等地分配逻辑“L”电平部分和逻辑“H”电平部分。
相位调制器307按照以下方式向记录信道308提供信道信号CH。即，根据来自PE调制器306的PE调制随机数序列PERS，仅相对于来自调制器302的信道信号CH的、其中将要记录子信息的帧的数据部分(当相位调制使能信号PME处于逻辑“H”电平时)，实施相位调制，其中切向的边缘延迟或提前了恒定的微小时间量。另一方面，相对于不同于数据部分的部分(当相位调制使能信号PME处于逻辑“L”电平时)，不对切向边缘进行相位调制。
图5是表示相位调制器307的内部结构的实例的电路图。在图5中，该相位调制器307包括延迟器502、503和504，它们将信号延迟了上述微小的时间量，还包括具有三个输入端和一个输出端的选择器501。如果作为控制信号输入的相位调制使能信号PME处于逻辑“L”电平，则选择器501输出信号CH(2)(相位未改变)，该信号是通过由在第一级中的延迟器502延迟来自调制器302的信道信号CH而获得的。而且，如果该相位调制使能信号PME处于逻辑“H”电平并且PE调制随机数序列PERS处于逻辑“H”电平，则选择器501按照CH(1)的原态输出来自调制器302的信道信号CH(相位提前-Δt)。而且，如果该相位调制使能信号PME处于逻辑“H”电平并且该PE调制随机数序列PERS处于逻辑“L”电平，则该选择器501输出信号CH(3)(相位延迟+Δt)，该信号是通过在第二级中的延迟器(503和504)延迟来自调制器302的信道信号而获得的。
因此，相对于其上没有叠加子信息的帧以及同步部分，在记录标记切向上的边沿相位没有改变，而相对于其上叠加了子信息的数据部分，当PE调制随机数序列处于逻辑“H”电平时，该相位提前了上述微小时间量Δt，而当PE调制随机数序列处于逻辑“L”电平时，该相位延迟了上述微小时间量Δt。
再次参照图3，与来自相位调制器307的调制信道信号MCH的逻辑“H”/“L”同步，记录信道308生成控制信号，其改变将要输出到光盘310的激光束的记录功率，并且将该信号提供给记录头309。
根据来自记录信道308的控制信号，在调整激光束功率的同时，记录头309在光盘310上形成了光学可读调制记录标记。
接下来参照图6，本说明书涉及根据本实施例的光盘记录装置的记录动作。图6是当包含子信息的调制记录标记MRM形成在光盘310上时各个部分中信号的详细时间图。
定时发生器301向调制器302和随机数发生器304提供与输入时钟信号SCLK相同步的同步信号SYNC。当从定时发生器301输出的同步信号SYNC处于逻辑“H”电平时，该调制器302向相位调制器307输出构成同步部分601的记录信道信号CH。而且，当同步信号SYNC处于逻辑“L”电平时，调制器302对将要记录的主信息进行调制(例如，在DVD-RAM情况下的8-16调制)，并且将构成数据部分602的记录信道信号CH输出到相位调制器307。而且，定时发生器301向相位调制器307输出相位调制使能信号PME，从而允许在叠加和记录子信息的数据部分602的时间段内获得逻辑“H”电平。
随机数初始值发生器303以原态将预先从光盘310读取并且在数据记录之前存储在信息存储部分201(图2)中的盘固有识别信息(例如为64位)作为初始值INITV输出到随机数发生器304。在从定时发生器301输出的同步信号SYNC处于逻辑“H”电平时的时间内，随机数发生器304预设来自随机数初始值发生器303的盘固有识别信息，从而实施初始化。当同步信号SYNC处于“L”电平时，与来自定时发生器301的字节时钟BCLK同步，该随机数发生器304每次1位地生成伪随机数序列PRS，并且将其输出到随机数序列转换器305。
随机数序列转换器305相对于将要记录的子信息和来自随机数发生器304的伪随机数序列PRS进行位操作(本实施例中的“异或”操作)，生成子信息相关序列SICS(如果将要记录的子信息处于逻辑“L”电平，则为相当于伪随机数序列PRS的序列；如果将要记录的子信息处于逻辑“H”电平，则为通过使伪随机数序列PRS反向获得的序列)，并且将其输出到PE调制器306。图6表示了将要记录的子信息的每一位处于逻辑“L”电平的情况。因此，在这种情况下，子信息相关序列SICS为相当于伪随机数序列PRS的序列。此外，根据来自定时发生器301的PE信号，PE调制器306生成PE调制随机数序列PERS并且将其输出到相位调制器307，该序列为通过相对于来自随机数序列转换器305的子信息相关序列SICS进行PE调制而获得的。
当来自定时发生器301的相位调制使能信号PME处于逻辑“L”电平时，相位调制器307按照原态向记录信道308输出来自调制器302的信道信号CH作为调制信道信号MCH。而且，当相位调制使能信号PME处于逻辑“H”电平时，相位调制器307根据来自PE调制器306的PE调制随机数序列PERS的值提前或延迟信道信号CH的边沿。在本实施例中，在相位调制使能信号PME处于逻辑“H”电平的时间段中，如果PE调制随机数序列PERS处于逻辑“H”电平，则信道信号CH的切向边沿提前了Δt，相反，如果PE调制随机数序列PERS处于逻辑“L”电平，则信道信号CH的边沿延迟了Δt。因此，生成调制信道信号MCH并且其输出到记录信道308。利用由此生成的调制信道信号MCH，控制记录激光，从而在光盘310上形成调制记录标记MRM(603和604)。
接着，本说明书涉及光盘再现装置，其根据利用介质固有信息通过初始化生成的伪随机数序列PRS从光盘再现主信息和子信息。
图7是表示根据本实施例的光盘与光盘再现装置之间的信号连接关系的概念图。在图7中，该光盘再现装置包括信息存储部分701和信息再现部分702，该信息存储部分用于临时存储已经预先从BCA(图22)读取的盘固有识别信息，信息再现部分利用预先存储在信息存储部分701中的盘固有识别信息再现主信息和子信息。
图8是主要表示图7所示的信息再现部分702的结构的实例的结构图。在图8中，信息再现部分702包括再现头802、再现信道803、时钟提取器804、再现信号处理电路805、随机数初始值生成部分806、随机数发生器807、PE调制器808和子信息检测器809。
再现头802将光束聚焦并照射到正在旋转的光盘801上的记录标记上，并且利用光电二极管接收其反射光，然后将该反射光放大，从而生成模拟读取信号(ARD)并且将其提供给再现信道803。
再现信道803通过使来自再现头802的模拟读取信号ARD的波形均衡或整形而将该信号转变为数字读取信号(DRD)，并且将该数字读取信号DRD提供给时钟提取器804和再现信号处理电路805中的每一个。
根据来自再现信道303的数字读取信号DRD，时钟提取器804生成与信道位同步的信道时钟(CHCLK)，并且将其提供给再现信号处理电路805。而且，该时钟提取器804生成与数字读取信号DRD中的每段记录数据(字节单元)同步的字节时钟(BCLK)，并且将其提供给再现信号处理电路805、随机数发生器807和子信息检测器809中的每一个。而且，同时，根据信道时钟CHCLK，时钟提取器804检测数字读取信号DRD的相位误差。如果检测到相位提前，则时钟提取器804生成超前相位误差信号(LEAD ERR)，并且将其提供给子信息检测器809，如果检测到相位延迟，则该时钟提取器804生成滞后相位误差信号(LAG ERR)，并且将其提供给子信息检测器809。
再现信号处理电路805根据来自再现信道303的数字读取信号DRD检测同步部分并且根据关于同步部分的数字读取信号DRD解调信道信号CH(主信息)。
图9是表示再现信号处理电路805的内部结构的实例的电路结构图。在图9中，再现信号处理电路805包括解调器901、同步信号检测器902和门信号发生器903。
同步信号检测器902检测包含在数字读取信号DRD中的同步部分(同步图案)，生成同步信号(SYNC)并且将其输出到时钟提取器804和随机数发生器807中的每一个。
解调器901是相对于光盘记录装置的调制器的解调器。利用该解调器901，与来自时钟提取器804的信道时钟CHCLK同步地采样来自再现信道803的数字读取信号DRD，并且与来自时钟提取器804的字节时钟BCLK同步地将其转变为对应于16位信道码的8位信道信号CH，该数字读取信号将要作为主信息输出。
此外，根据同步信号SYNC，门信号发生器903向子信息检测器809输出子信息检测器使能信号(SIDE)，该子信息检测器使能信号为表示其中记录了子信息的每个帧(除了每个扇区中领先的(leading)和最后的帧的帧)的数据部分的信号。
再次参照图8，随机数初始值发生器806根据预先从光盘801上的BCA(图22)读取并且主要存储在信息存储部分701(图7)中的盘固有识别信息(例如为64位的)而计算随机数的初始值(INITV)，并且将其提供给随机数发生器807。在本实施例中，与上述盘记录装置相似，随机数初始值发生器806按照原态向随机数发生器807提供作为随机数初始值INITV的盘固有识别信息。
随机数发生器807具有与光盘记录装置的随机数发生器304(图3)相同的功能。即，随机数发生器807以来自再现信号处理电路805的同步信号SYNC的定时预置来自随机数初始值发生器806的初始值INITV，并且以来自时钟提取器804的字节时钟BCLK的定时生成伪随机数序列PRS(M序列)。
PE调制器808具有与光盘记录装置的PE调制器306(图3)相同的功能。即，根据来自时钟提取器804的PE信号，该PE调制器808相对于从随机数发生器807输出的伪随机数序列PRS进行PE调制，并且向子信息检测器809提供作为PE调制随机数序列PERS的作为结果的序列。
子信息检测器809检测来自PE调制器的PE调制随机数序列PERS与从时钟提取器804输出的超前相位误差信号LEAD ERR和滞后相位误差信号LAG ERR中的每一个之间的相关性。
图10是表示子信息检测器809的内部结构的实例的电路结构图。在图10中，子信息检测器包括选择器1001、积分器1002、阈值判断单元1003和子信息更新定时发生器1004。
选择器1001由两个开关电路构成，每个开关电路具有两个输入端和一个输出端。当来自PE调制器808的PE调制随机数序列PERS处于逻辑“H”电平时，选择器1001允许超前相位误差信号LEAD ERR和滞后相位误差信号LAG ERR分别通过积分器1002的正输入端(+)和负输入端(-)。而且，当PE调制随机数序列PERS处于逻辑“L”电平时，选择器1001使得它们交叉并分别通过积分器1002的负输入端(-)和正输入端(+)。
积分器1002是差分输入/双极输出模拟积分器。当来自再现信号处理电路805的子信息检测使能信号SIDE处于逻辑“H”电平时，该积分器1002将输入到正输入端的脉冲的面积相加以累积合成值，同时减去输入到负输入端的脉冲的面积以累积合成值，并且向阈值判断单元1003输出对应于累积面积的模拟信号。而且，当子信息检测使能信号SIDE处于逻辑“L”电平时，积分器1002保留由最新近的累积所获得的值。当从子信息更新定时发生器1004输出子信息更新信号(SIUD)时，积分器1002清除所保留的值(将该值复位为零)。
因此，在从PE调制器808输出的PE调制随机数序列PERS处于逻辑“H”电平时的时间段内，积分器1002将超前相位误差信号LEAD ERR中出现的脉冲面积相加以累积合成值，并且减去滞后相位误差信号LAG ERR中出现的脉冲面积以累积合成值。而且，在PE调制随机数序列PERS处于逻辑“L”电平时的时间段内，积分器1002减去超前相位误差信号LEAD ERR中出现的脉冲面积以累积合成值，并且将滞后相位误差信号LAG ERR中出现的脉冲面积相加以累积合成值。然后，积分器1002输出对应于该累积值的模拟电压。
因此，如果正相关性继续，其中在PE调制随机数序列PERS处于逻辑“H”电平时的时间段内仅在超前相位误差信号LEAD ERR中出现脉冲，以及在PE调制随机数序列PERS处于逻辑“L”电平时的时间段内仅在滞后相位误差信号LAG ERR中出现脉冲，则积分器1002的输出电压在正方向上增长。相反，如果负相关性继续，其中在PE调制随机数序列PERS处于逻辑“H”电平时的时间间隔内仅在滞后相位误差信号LAG ERR中出现脉冲，以及在PE调制随机数序列PERS处于逻辑“L”电平时的时间段内仅在超前相位误差信号LEAD ERR中出现脉冲，则积分器1002的输出电压在负方向上降低。而且，如果由于例如来自随机数初始值发生器806的初始值的差造成不存在上述相关性，即如果无论PE调制随机数序列PERS如何，脉冲随机地出现在超前相位误差信号LEAD ERR和滞后相位误差信号LAG ERR中，则在这些误差信号中分别出现脉冲的发生频率基本上是相同的，因此，积分器1002的输出电压大约为零电平。
阈值判断单元1003例如由比较器构成，该比较器判断积分器1002的输出电压属于三个电压部分中的哪个部分，这三个电压部分是根据预先设定的正阈值电压和负阈值电压分开的。在输入了来自子信息更新定时发生器1004的子信息更新信号SIUD时，阈值判断单元1003每次1位地生成作为子信息的码串形式的输出，并且将检测标记(DF)设为逻辑“H”电平。在这种情况下，当积分器1002的输出电压大于正阈值时，该码串处于逻辑“L”电平，当输出电压小于负阈值时，该码串处于逻辑“H”电平。而且，如果积分器1002的输出电压属于两个阈值之间的部分时，阈值判断单元1003输出作为检测标记DF的逻辑“L”电平。
子信息更新定时发生器1004生成用于根据输入同步信号SYNC更新子信息的定时。子信息更新信号SIUD是脉冲信号，该信号是相对于除了每个扇区的超前和最后帧的帧的每3帧输出的。子信息更新信号SIUD清除积分器1002的值，并且由阈值判断单元1003更新判断的结果。
接下来参照图11，本说明书涉及根据本实施例的光盘再现装置的再现动作。图11是当从光盘801上的记录标记再现子信息时各个部分中信号的详细时间图。
当数字读取信号DRD输入到时钟提取器804时，生成了信道时钟CHCLK，该信道时钟是通过使数字读取信号DRD的两个边沿与上升沿的相位同步而获得的，而该数字读取信号是利用由激光照射到光盘801上的调制记录标记MRM上产生的反射光生成的。通过再现信号处理电路805，利用信道时钟CHCLK采样数字读取信号DRD，并且通过比较检查其是否满足特定的同步图案，从而寻找数据的同步部分1101。当检测到满足同步图案的图案时，输出同步信号SYNC，并且相对于其中叠加了子信息的每个帧(除了每个扇区的超前和最后帧的帧)的数据部分1102，输出逻辑“H”电平的子信息检测使能信号SIDE。
当输出同步信号SYNC时，时钟提取器804清除内部的四频分频器并且输出通过对信道时钟CHCLK的16分频获得的PE信号和字节时钟BCLK。而且，时钟提取器804预设盘固有识别信息(例如为64位的)，该盘固有识别信息已经预先存储在读取信息存储部分701(图7)中，从而初始化随机数发生器807，而该随机数发生器807以字节时钟BCLK的定时每次1位地输出伪随机数序列PRS(对于每16个信道时钟)。利用该伪随机数序列PRS和PE信号，PE调制器808生成PE调制随机数序列PERS，从而在每16个信道时钟内提供了具有逻辑“H”电平的8信道时钟部分和具有逻辑“L”电平的8信道时钟部分。
时钟提取器804检测信道时钟CHCLK的上升沿与数字读取信号DRD的每个边沿之间的相位误差。如果数字读取信号DRD的边沿相对于信道时钟CHCLK的上升沿提前了，则时钟提取器804输出超前相位误差信号LEAD ERR。另外，如果数字读取信号DRD的边沿相对于信道时钟CHCLK的上升沿延迟了，则时钟提取器804输出滞后相位误差信号LAG ERR。
在子信息检测使能信号SIDE处于逻辑“H”电平时的时间段内，在PE调制随机数序列PERS处于逻辑“H”电平时的时间段期间，子信息检测器809加上超前相位误差信号LEAD ERR并且减去滞后相位误差信号LAG ERR。而且，在PE调制随机数序列PERS处于逻辑“L”电平时的时间段中，子信息检测器809加上滞后相位误差信号LAG ERR并且减去超前相位误差信号LEAD ERR。在图11中，在从数据部分1102的起始端开始的时间段内，其中伪随机数序列PRS处于逻辑“L”电平，在PE调制随机数序列PERS处于逻辑“H”电平时的时间段期间，输出超前相位误差信号LEAD ERR，并且在PE调制随机数序列PERS处于逻辑“L”电平时的时间段期间，输出滞后相位误差信号LAG ERR，因此包含在子信息检测器809中的积分器1002(图10)的输出电压(INTG)增加。
因此，当完成了相对于其中记录了1位子信息的部分的积分时(当输出了子信息更新信号SIUD时)如果积分器1002的输出电压高于正阈值电压，则检测到作为子信息的逻辑“L”电平(同时，输出作为检测标记DF的逻辑“H”电平)；如果输出电压低于负阈值电压，则检测到作为子信息的逻辑“H”电平(同时，输出作为检测标记的逻辑“H”电平)；如果输出电压位于负阈值电压与正阈值电压之间，则输出作为检测标记的逻辑“L”电平。
图12是表示子信息位与包含在子信息检测器809中的积分器1002获得的积分值INTG之间的关系的波形图。在图12中，在第一子信息叠加部分1201中，存在与利用盘固有识别信息初始化的伪随机数序列PRS的相关性，并且积分值INTG保持增长从而超过了正阈值(PVT)，因此提取了作为子信息的逻辑“L”电平。相反，在第二子信息叠加部分1202中，存在与利用盘固有识别信息初始化的伪随机数序列PRS的反向相关性，并且积分值INTG保持降低从而超过负阈值(NVT)，因此提取了作为子信息的逻辑“H”电平。
同时，第三子信息叠加部分表示了在子信息从一张光盘A复制到另一张光盘B的情况下获得的作为积分值INTG的值。根据利用光盘A的盘固有识别信息初始化的伪随机数序列PRS将子信息记录到光盘A上，因此非法复制到另一张光盘B的子信息还与利用光盘A的盘固有识别信息初始化的伪随机数序列PRS相关。因此，在再现光盘B的情况下，因为利用光盘B的盘固有识别信息初始化的伪随机数序列与复制的子信息之间不存在相关性，所以积分值INTG不增长也不降低，从而不会超过正阈值PVT和负阈值NVT，从而不能适当地再现子信息。
如上所述，在本实施例中，依照利用根据记录在光盘上的介质固有信息算得的初始值初始化的伪随机数序列，使得记录标记的切向边沿偏移到提前或延迟了微小的量的位置，从而记录了子信息。
因此，在根据本实施例的光盘记录装置和光盘再现装置中，因为当相对于相同光盘对子信息进行记录或再现时，记录在光盘上的介质固有信息也是相同的，所以可以获得用于记录或再现该介质中固有的子信息的伪随机数序列。相反，如果将光盘A的主信息和子信息完全复制到另一张光盘B，则因为使用将光盘A的介质固有信息用作初始值生成的伪随机数序列记录的子信息与将光盘B的介质固有信息用作初始值生成的伪随机数序列不兼容，所以不能再现非法复制到光盘B的子信息。
常规上，在记录作为子信息版权管理信息的情况下，需要在介质之间的安全信息重写，诸如可能的复制次数和在记录在光盘上的具有应征税(chargeable)的数字作品的介质之间转移的次数，如果子信息完全复制到另一介质，则即使对于可以复制的次数设定了限制，但也存在可以无限次复制的风险。然而，当本实施例中的子信息用于记录版权管理信息时，即使该子信息完全复制到另一介质，但是由于盘固有识别信息的差别，可以防止再现非法复制的子信息，从而可以安全地记录数字作品等的版权管理信息，该盘固有识别信息是介质的标识符。
(实施例2)根据本发明实施例2的光盘在其内部具有装置无效信息，用于使装置的记录和再现无效。例如，在DVD-RAM中，如图22所示，已经预先将加密介质钥束作为装置无效信息记录在内缘控制区域2202。利用单独包含在每个适当装置中的设备钥通过对介质钥进行加密而生成加密介质钥束。这种情况需要大容量来根据装置的数量记录加密介质钥束，并且因此为了减少相应加密介质钥束的容量，已经提出了矩阵型和树型的数据结构。在不具有适当设备钥的装置中，不可能根据记录在光盘上的加密介质钥束生成适当的介质钥，因此不能解码(再现)记录在该光盘上的加密数字作品。而且，例如如果存在通过篡改该装置而已经对数字作品实施了非法复制的装置，则从光盘上的加密介质钥束中消除了可以利用已被篡改的该装置的设备钥解码的加密介质钥。因此，相对于其上记录了更新的加密介质钥束的光盘，可以使得对数字作品的记录和再现无效。
同时，正确许可的装置其内部具有正确的设备钥，并且利用该设备钥来解码加密介质钥束，从而可以生成正确的介质钥。因此，正确的装置可以生成正确的介质钥，从而使各个装置之间在记录或再现数字作品方面具有兼容性。
在根据本实施例的光盘记录装置中，利用根据作为装置无效处理的结果输出的信息计算的初始值生成了伪随机数序列，其中在装置无效处理中利用设备钥根据加密介质钥束生成了正确的介质钥。使用伪随机数序列的值，光盘记录装置记录子信息，从而甚至在记录子信息的方面也使得装置无效。
图13是表示根据本发明实施例2的光盘和光盘记录装置之间的信号连接关系的概念图。在图13中，根据本实施例的光盘记录装置包括装置无效处理部分1301，其中根据秘密地包含在该装置内的装置固有信息(设备钥)和可以存在的加密介质钥束用来解码用于加密所要记录的数字作品的介质钥，其中该加密介质钥束是通过利用装置固有信息加密介质钥而获得的；信息存储部分1302，其临时存储从装置无效处理部分1301输出的介质钥(例如为64位的)；以及信息记录部分1303，其依照利用根据临时存储在信息存储部分1302中的介质钥计算的初始值而生成的伪随机数序列，同时将主信息和子信息记录到光盘上。
信息记录部分1303与图3所示的根据实施例1的光盘记录装置中的信息记录部分202具有相同的框图结构。信息记录部分1303根据利用临时存储在信息存储部分1302中的介质钥作为随机数发生器的初始值而生成的伪随机数序列，使得记录标记的切向边沿偏移到提前或延迟了微小量的位置，从而记录了子信息。
图14是表示根据本发明实施例2的光盘与光盘再现装置之间的信号连接关系的概念图。在图14中，该光盘再现装置是从其上记录了用于使装置无效的上述加密介质钥束的光盘中再现主信息和子信息的装置。该光盘再现装置包括装置无效处理部分1401，其根据预先从光盘中读取的加密介质钥束和秘密包含在该装置内的装置固有信息(设备钥)来解码介质钥；信息存储部分1402，其临时存储从装置无效处理部分1401输出的介质钥；信息再现部分1403，其依照利用根据临时存储在信息存储部分1402中的介质钥计算的初始值生成的伪随机数序列同时再现主信息和子信息。
装置无效处理部分1401与图13所示的光盘记录装置中的装置无效处理部分1301具有相同的功能。即，装置无效处理部分1401从预先记录在光盘中的加密介质钥束和秘密包含在该再现装置内的设备钥来解码介质钥。因此，不可能利用非法设备钥、无效设备钥或者假的加密介质钥来解码适当的介质钥。
信息再现部分1403利用由装置无效处理部分1401预先解码的介质钥作为初始值生成伪随机数序列，并且根据所生成的伪随机数序列与所要再现的记录标记切向边沿的相位误差信号的相关性再现子信息，该信息再现部分与光盘再现装置中的信息再现部分702具有相同的结构。
同样，在本实施例中，如参照图12的实施例1中所述，在第一子信息叠加部分1201中，提取了作为子信息位的逻辑“L”电平，在第二子信息叠加部分1202中，提取了作为子信息位的逻辑“H”电平。
第三子信息叠加部分1203表示了其上由本实施例中所述的无效装置记录了子信息的光盘的积分值或者由该无效装置对子信息进行再现而获得的积分值。在无效装置中，不可能根据记录在光盘上的装置无效信息(加密介质钥束)和秘密包含在该装置内的装置固有信息(设备钥)生成准确的介质钥。因此，在使用准确的介质钥再现根据使用该非法介质钥初始化的伪随机数序列记录的子信息的情况下，或者在根据使用无效装置的非法介质钥初始化的伪随机数序列再现根据使用准确介质钥初始化的伪随机数序列记录的子信息的情况下，在记录面上的伪随机数序列和再现面上的伪随机数序列之间不存在相关性。因此，积分值INTG不增长也不减小，从而不能适当地提取子信息。
如上所述，在本实施例中，提供的装置无效处理部分1301和1401能够利用秘密包含在装置内的装置固有信息和预先记录在光盘上的加密介质钥束使得装置无效。根据从装置无效处理部分1301和1401输出的信息(介质钥)计算初始值，并且根据利用算得的初始值初始化的伪随机数序列记录或再现子信息。
在常规技术中，在根据与特定伪随机数序列的相关性记录子信息的方法中，即使是其中的主信息记录和再现是无效的装置也能够适当地记录子信息。而且，在根据与特定伪随机数序列的相关性再现子信息的方法中，即使是其中的主信息记录和再现是无效的装置也能够适当地再现子信息。因此，如果记录了作为子信息的版权管理信息，例如用于管理数字作品复制次数的信息，即使通过例如篡改装置出现了一种装置，其通过非法重写作为子信息而记录的用于管理复制次数的信息，可以对数字作品进行无限次的复制，该装置也不能使子信息的记录和再现无效。
然而，本实施例具有一种机构，其中仅仅可以利用伪随机数序列适当地记录或再现子信息，该伪随机数序列是利用由装置无效处理获得的信息(介质钥)进行初始化的。因此，即使出现了通过篡改等方式非法重写子信息的装置，从这时起通过更新所发行的每个介质的加密介质钥束，也可以使对于具有更新的加密介质钥束的子信息的记录和再现无效。
如前面的说明书中所述的，根据本实施例，如果记录了作为子信息的版权管理信息，即使在通过例如通过装置进行篡改而非法复制数字作品的情况下，通过发行具有更新的加密介质钥束的光盘，也可以将损失抑制到最小程度。
(实施例3)根据本发明实施例3的光盘记录装置具有用于识别装置的固有信息。例如，DVD-RAM记录装置中的装置固有信息称作设备钥。通过利用这个设备钥解码预先记录在光盘上的加密介质钥束，生成了用于加密数字作品的介质钥。如实施例2中所述的，利用光盘上的装置固有信息和加密介质钥束，使主信息的记录和再现无效。
在根据本实施例的光学记录装置中，根据装置固有信息记录子信息，从而使与实施子信息记录的装置不同的装置不能再现该子信息。
图15是表示根据本发明实施例3的光盘与光盘记录装置之间的信号连接关系的概念图。在图15中，光盘记录装置秘密地包含该装置内的装置固有信息并且包括信息记录部分1501，其根据将装置固有信息用作初始值获得的伪随机数序列同时将主信息和子信息记录到光盘上。
信息记录部分1501与图2所示的实施例1中的信息记录部分202和图13所示的实施例2中的信息记录部分1303具有相同的框图结构(图3)。信息记录部分1501根据将包含在该装置内的装置固有信息用作伪随机数发生器的初始值而生成的伪随机数序列，使记录标记的切向边沿偏移到提前或延迟了微小的量的位置，从而记录子信息。同样，在本实施例中，与实施例1和2相似，光盘记录装置的初始值生成部分303具有这样的结构，其中按照原态输出该装置内包含的装置固有信息。
图16是表示根据本发明实施例3的光盘与光盘再现装置之间的信号连接关系的概念图。在图16中，与根据本实施例的光盘记录装置相似，根据本实施例的光盘再现装置包含每个装置中固有的装置固有信息并且包括信息再现部分1601，其根据将装置固有信息用作初始值而生成的伪随机数序列同时再现主信息和子信息。
信息再现部分1601通过将单独包含在每个装置中的装置固有信息用作初始值而生成伪随机数序列，并且根据所生成的伪随机数序列和将要再现的记录标记切向边沿的相位误差信号之间的相关性再现子信息，该信息再现部分具有与图8所示的实施例1中的信息再现部分702具有相同的结构。
同样，在本实施例中，如参照图12所述的实施例1中，在第一子信息叠加部分1201中，提取逻辑“L”电平作为子信息位，在第二子信息叠加部分1202中，提取逻辑“H”电平作为子信息位。
同时，第三子信息叠加部分1203表示了利用与相对于光盘进行记录的装置不同的装置，在相对于光盘进行再现的情况下获得的积分值，其中在该光盘上利用根据本实施例的光盘记录装置记录了主信息和子信息。在这种情况下，因为依照使用记录装置中固有的信息初始化的伪随机数序列而记录子信息，所以该子信息与使用不同于记录装置的再现装置中固有的信息初始化的伪随机数序列之间不存在相关性。因此，该积分值不增长也不减小，从而不能适当地提取该子信息。
如上所述，在本实施例中，根据秘密包含在装置内的装置固有信息生成了伪随机数序列，并且根据该伪随机数序列实施了对子信息的记录或再现，从而使得所要记录的子信息不能被与实施记录的装置不同的装置再现。
在常规光盘中，如果将网络上传播的内容记录到光盘上，则其上记录了数字作品的介质本身可能会在二手市场上以低成本发行，这对于数字作品发行商的利益是有害的。然而，根据本实施例，通过记录作为子信息的主信息密钥，就可以解决上述问题。
实施例1和2描述的子信息是通过以下方式获得的，根据本发明，依照与介质固有信息或者装置无效信息和无效的子信息有关的伪随机数序列使记录标记略微变形，该无效的子信息是介质或特定装置的记录和再现所固有的。然而，不用说本发明不限于这些实施例。
例如，实施例1和2描述了一种结构，其依照所生成的伪随机数序列，使记录标记的切向边沿偏移到提前或延迟的位置，从而使记录标记略微变形，由此记录子信息。然而，本发明可以用于记录子信息的技术，使得依照根据与相同伪随机数序列的相关性记录或再现的伪随机数序列和子信息将子信息叠加到主信息上。在这种技术的实例中，依照伪随机数序列控制记录功率，从而使记录标记略微变形。在该技术的另一实例中，依照伪随机数序列使激光束在径向上移动，从而对记录标记进行径向调制。在该技术的又一实例中，依照伪随机数序列造成主信息的位误差，从而记录子信息。在该技术的再一实例中，依照伪随机数序列对主信息进行特别的调制，从而记录子信息。在上述实例中，通过依照伪随机数序列在径向上移动激光束来径向调节记录标记，这将在以下的实施例4中进行描述。
(实施例4)图17是表示形成在根据本发明实施例4的光盘上的包含子信息的记录标记的实例的示意图。在图17中，记录标记没有在同步部分1701中的径向上移动，而在数据部分1702的轨道(N)中，记录标记1703在外缘方向上移动了Δr，记录标记1704在内缘方向上移动了Δr。以上描述同样适用于轨道(N+2)。
而且，在轨道(N+1)中，记录标记1705是赋予了盘固有信息的帧，从而不会在径向上移动。这同样适用于轨道(N+3)、轨道(N+4)和轨道(N+5)。
如图17所示，其中的记录标记在光盘径向上移动的轨道(例如轨道(N))与其中的记录标记不移动的轨道(例如轨道(N+1))之间的轨道间距1706大于其中的记录标记均不移动的轨道之间(例如，轨道(N+3)与轨道(N+4)之间)的轨道间距1707。
图18是表示根据本发明实施例4的光盘记录装置的结构的实例的结构图。根据本实施例的光盘记录装置不同于图3所示的实施例1，不同之处在于去除了相位调制器307，而添加了径向调制器1801和电极1802。其它的结构和功能与图3所示的相同，因此用相同的附图标记表示，同时省略了对它们的重复说明。
在从定时发生器301输出的偏移使能信号(SE)处于逻辑“H”电平时的时间段内，依照从PE调制器306输出的PE调制随机数序列PERS的逻辑电平，径向调制器1801向电极1802施加模拟偏移控制电压(ASC)，其为正电势或负电势。根据该模拟偏移控制电压ASC，电极1802将从记录头309输出的记录光束偏移到光盘310的外缘方向或内缘方向。
图19是利用根据本实施例的光盘记录装置在光盘上形成包含子信息的记录标记时各个部分中的信号的时间图。在图19中，相同的名称表示实施例1的说明书中涉及的图6所示的相同信号。
在图19中，当定时发生器301检测到从同步部分1901到数据部分1902的切换时，偏移使能信号SE获得逻辑“H”电平。如果从PE调制器306输出的PE调制随机数序列PERS为“1”，则径向调制器1801输出正电压(+V)作为模拟偏移控制电压ASC。在这种情况下，例如形成了记录标记1903，从而在光盘310的外缘方向上偏移了Δd。如果PE调制随机数序列PERS为“0”，则径向调制器1801输出负电压(-V)作为模拟偏移控制电压ASC。在这种情况下，例如形成了记录标记1904，从而在光盘310的内缘方向上偏移了Δd。
图20是表示根据本发明实施例4的光盘再现装置的结构的实例的结构图。在实施例1中，如图8所示，时钟提取器804生成超前相位误差信号LEAD ERR和滞后相位误差信号LAG ERR，并且子信息检测器809建立了PE调制随机数序列PERS与超前相位误差信号LEAD ERR和滞后相位误差信号LAG ERR中的每一个之间的相关性，从而通过略微偏移记录标记的切向边沿来检测子信息。与此相对，在根据本实施例的结构中，AD转换器2001将从再现头802中读取的模拟TE(循轨误差)信号(ATE)转变为数字TE信号(DTE)。利用子信息检测器2002从数字TE信号DTE中提取记录标记的外缘侧偏移信号和内缘侧偏移信号。在PE调制随机数序列PERS与这些外缘侧偏移信号和内缘侧偏移信号中的每一个之间建立相关性，从而通过记录标记自身在径向上的偏移来检测子信息。
图21是利用根据本实施例的光盘再现装置从光盘上的记录标记再现子信息时各个部分中的信号的时间图。在图21中，相同的名称表示实施例1的说明书中涉及的图11所示的相同信号。
在图21中，当再现信号处理电路805检测到从同步部分2101到数据部分2102的切换时，子信息检测使能信号SIDE获得逻辑“H”电平。如果从PE调制器808输出的PE调制随机数序列PERS为“1”，并且数字TE信号DTE表示外缘方向偏移信号，或者PE调制随机数序列为“0”，并且数字TE信号DTE表示内缘方向偏移信号，则包含在子信息检测器2002中的积分器的输出电压INTG增加，从而超过正阈值。因此，检测到作为子信息的逻辑“L”电平。
尽管在图21中没有示出，如果PE调制随机数序列PERS为“1”并且数字TE信号DTE表示内缘方向偏移信号，或者如果PE调制随机数序列PERS为“0”并且数字TE信号DTE表示外缘方向偏移信号，则包含在子信息检测器2002中的积分器的输出电压INTG降低，从而超过负阈值。因此，检测到作为子信息的逻辑“H”电平。
在上述的各个实施例中，主信息不限于光学可读记录标记，也可以是利用磁力、热等方式读取主信息的结构。
而且，通过将实施例1与实施例2结合，可以记录介质中固有的子信息，禁止介质之间的非法复制，并且利用特定的装置使子信息的记录和再现无效。这可以通过以下方法实现，其中将记录介质中固有的伪随机数序列以及允许无效的伪随机数序列记录，同时相对于其中将要记录子信息的每个单位面积进行切换(例如扇区单元、帧单元、ECC(误差校正码)块单元、轨道单元)。可选择的是，也可以通过例如在DVD-RAM中，使用与装置无效处理所生成的与介质钥相关的伪随机数序列以及根据盘固有识别信息生成的介质固有钥来实现，该盘固有识别信息就是介质固有信息。
此外，实施例1描述了一种结构，其中按照原态将介质固有信息用作伪随机数序列的初始值。然而，其中将介质固有信息的加密结果或者位操作的结果用作初始值的结构也是可以的，其中位操作例如位扩展、位缩短、位加扰等等。同样，实施例2按照原态将内容密钥(介质钥)用作伪随机数序列的初始值。然而，其中将内容密钥的加密结果或者位操作的结果用作初始值的结构也是可以的，其中的位操作例如位扩展、位缩短、位加扰等等。
如前面的说明书中所讨论的，根据本发明，即使将主信息和子信息从信息记录介质(其上记录了将要记录的数字内容的密钥作为子信息)完全复制到另一信息记录介质，也不能从该另一信息记录介质中再现该子信息，从而可以抑制复制数字内容的再现。
而且，如果在特定装置中公布了初始值，也能够使该装置对子信息的记录和再现无效。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种信息记录介质，其中通过以基准信号的预定间隔切换信号电平形成了作为主信息的记录标记，其中通过依照子信息，通过使该记录标记的形状或图案的变形或者该记录标记的位移来记录子信息，从而使其叠加到主信息上，其中根据记录在该信息记录介质上的介质固有信息或者装置无效信息，该子信息受到数据转换。
2.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中不可逆地记录该介质固有信息，从而仅能够相对于该介质固有信息进行再现。
3.根据权利要求2所述的信息记录介质，其中该介质固有信息记录在烧录区(BCA)中。
4.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该子信息的数据转换是该子信息相对于将该介质固有信息或者该装置无效信息用作初始值而生成的伪随机数序列的相关操作。
5.根据权利要求1所述的信息记录介质，其中该子信息的数据转换是该子信息相对于伪随机数序列的相关操作，该伪随机数序列是将利用该介质固有信息或该装置无效信息获得的内容密钥用作初始值生成的。
6.根据权利要求5所述的信息记录介质，其中该装置无效信息是用于将该信息记录介质的主信息加密的密钥组。
7.一种信息记录装置，包括主信息记录单元，其通过在信息记录介质上的分离基准位置处形成记录标记来与预定基准信号同步地记录主信息；随机数序列生成单元，其将记录在该信息记录介质上的介质固有信息或者装置无效信息用作初始值生成伪随机数序列；以及子信息记录单元，其记录子信息，通过根据该子信息和该随机数序列生成单元生成的伪随机数序列使该记录标记的形状或图案变形或者使该记录标记位移，从而将该子信息叠加到主信息上。
8.根据权利要求7所述的信息记录装置，其中已经预先从烧录区(BCA)中读取了介质固有信息，在该烧录区中不可逆地记录了该介质固有信息，从而仅可以相对于该介质固有信息进行再现。
9.根据权利要求7所述的信息记录装置，其中该装置无效信息是用于加密主信息的密钥组，并且用于该随机数序列生成单元的初始值至少为一个密钥组。
10.一种信息再现装置，包括主信息再现单元，其从记录标记再现主信息，该记录标记的长度是信息记录介质上的分离基准间隔的整数倍；时钟提取单元，其从再现该记录标记时获得的再现信号中提取与该基准间隔同步的时钟；随机数序列生成单元，其读取记录在该信息记录介质上的介质固有信息或者装置无效信息，并且将该介质固有信息或者该装置无效信息用作初始值而生成伪随机数序列；以及子信息再现单元，其根据该主信息再现单元再现的再现信号、该时钟提取单元提取的时钟和该随机数序列生成单元生成的伪随机数序列再现子信息。
11.根据权利要求10所述的信息再现装置，其中利用该子信息再现单元，已经预先从烧录区(BCA)中读取了该介质固有信息，在该烧录区中不可逆地记录了该介质固有信息，从而仅可以相对于该介质固有信息进行再现。
12.根据权利要求10所述的信息再现装置，其中该装置无效信息是用于加密该主信息的密钥组，并且用于该随机数序列生成单元的初始值至少为一个密钥组。
权利要求
1.一种信息记录介质，其中通过以基准信号的预定间隔切换信号电平形成了作为主信息的记录标记，其中通过根据子信息和该信息记录介质的介质固有信息，使该记录标记的形状或图案变形或者使该记录标记位移来记录该子信息。
2.一种信息记录介质，其中通过以基准信号的预定间隔切换信号电平形成了作为主信息的记录标记，其中通过根据子信息和装置无效信息，使该记录标记的形状或图案变形或者使该记录标记位移来记录子信息，其中该装置无效信息用于使记录在该信息记录介质上的主信息的记录和再现无效。
3.一种信息记录介质，其中通过以基准信号的预定间隔切换信号电平形成了作为主信息的记录标记，其中通过根据子信息和已经将该主信息记录在该信息记录介质上的装置中的装置固有信息，使该记录标记的形状或图案变形或者使该记录标记位移来记录该子信息。
4.根据权利要求2所述的信息记录介质，其中该信息记录介质的装置无效信息是将该信息记录介质的主信息加密的密钥组。
5.一种信息记录装置，包括主信息记录单元，其通过在信息记录介质上的分离基准位置处形成记录标记来与预定基准信号同步地记录主信息；随机数序列生成单元，其读取该信息记录介质的介质固有信息并且生成与该介质固有信息有关的伪随机数序列；以及子信息记录单元，其记录子信息，通过根据该子信息和该随机数序列生成单元生成的伪随机数序列使该记录标记的形状或图案变形，或者使该记录标记位移，从而将该子信息叠加到该主信息上。
6.一种信息记录装置，包括主信息记录单元，其通过在信息记录介质上的分离基准位置处形成记录标记来与预定基准信号同步地记录主信息；随机数序列生成单元，其生成与记录在该信息记录介质上的装置无效信息有关的伪随机数序列；以及子信息记录单元，其记录子信息，通过根据该子信息和该随机数序列生成单元生成的伪随机数序列使该记录标记的形状或图案变形，或者使该记录标记位移，从而将该子信息叠加到该主信息上。
7.一种信息记录装置，包括主信息记录单元，其通过在信息记录介质上的分离基准位置处形成记录标记来与预定基准信号同步地记录主信息；随机数序列生成单元，其生成与单独包含在每个装置中的装置固有信息有关的伪随机数序列；以及子信息记录单元，其记录子信息，通过根据该子信息和该随机数序列生成单元生成的伪随机数序列使该记录标记的形状或图案变形，或者使该记录标记位移，从而将该子信息叠加到该主信息上。
8.根据权利要求6所述的信息记录装置，进一步包括装置无效处理单元，其利用相对于该信息记录介质实施记录的装置中的装置固有信息，通过解码记录在该信息记录介质上的加密装置无效信息生成用于加密该主信息的密钥。
9.一种信息再现装置，包括主信息再现单元，其从记录标记再现主信息，该记录标记的长度是信息记录介质上的分离基准间隔的整数倍；时钟提取单元，其从再现该记录标记时获得的再现信号中提取与该基准间隔同步的时钟；随机数序列生成单元，其读取该信息记录介质的介质固有信息并且生成与该介质固有信息相关的伪随机数序列；以及子信息再现单元，其根据该主信息再现单元再现的再现信号、该时钟提取单元提取的时钟和该随机数序列生成单元生成的伪随机数序列再现子信息。
10.一种信息再现装置，包括主信息再现单元，其从记录标记再现主信息，该记录标记的长度是信息记录介质上的分离基准间隔的整数倍；时钟提取单元，其从再现该记录标记时获得的再现信号中提取与该基准间隔同步的时钟；随机数序列生成单元，其生成与记录在该信息记录介质上的装置无效信息相关的伪随机数序列；以及子信息再现单元，其根据该主信息再现单元再现的再现信号、该时钟提取单元提取的时钟和该随机数序列生成单元生成的伪随机数序列再现子信息。
11.一种信息再现装置，包括主信息再现单元，其从记录标记再现主信息，该记录标记的长度是信息记录介质上的分离基准间隔的整数倍；时钟提取单元，其从再现该记录标记时获得的再现信号中提取与该基准间隔相同步的时钟；随机数序列生成单元，其生成与单独包含在每个装置中的介质固有信息相关的伪随机数序列；以及子信息再现单元，其根据该主信息再现单元再现的再现信号、该时钟提取单元提取的时钟和该随机数序列生成单元生成的伪随机数序列再现子信息。
12.根据权利要求10所述的信息再现装置，进一步包括装置无效处理单元，其利用相对于该信息记录介质实施了再现的装置中的装置固有信息，通过解码记录在该信息记录介质上的加密装置无效信息来生成用于解码该主信息的解码钥。
全文摘要
本发明提供了一种光盘，即使将作为内容密钥的子信息全部记录到另一光盘上，也不能再现子信息。通过根据将读取介质固有信息的介质ID用作初始值而获得的伪随机数序列使记录标记略微变形，从而将子信息记录到光盘上。这就可以记录介质中固有的子信息，即使将该子信息完全复制到另一光盘，也不能再现非法复制的子信息，这是因为介质之间的伪随机数序列的初始值存在差异造成的。
文档编号G11B19/12GK1705984SQ20038010161
公开日2005年12月7日 申请日期2003年6月2日 优先权日2002年10月18日
发明者山冈胜, 弓场隆司, 永井隆弘, 石原秀志 申请人:松下电器产业株式会社