专利名称：内容数据,记录介质,记录方法,记录装置,还原方法,和还原装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及诸如视频数据或音频数据的内容数据，记录内容数据的记录介质，记录方法，记录装置，还原装置，还原方法和还原装置，尤其是涉及能够保护内容数据的记录介质，记录方法，记录装置，还原装置，还原方法和还原装置。
背景技术：
为了保护被记录到记录介质上的音频内容和视频内容的数据版权，目前正在开发一种将复制管理信息当作附加信息叠加并嵌入到内容数据中的水印技术。为了实现这种水印，已知的方法包括将附加信息插入低阶信号位或高阶系数压缩数据的方法，使用屏蔽效应插入附加信息使得附加信息不消极影响内容的方法，使用频谱扩展扩展附加信息的频谱并且将扩展频谱与内容数据叠加的方法，将附加信息插入一个预定范围的第一峰值或第二峰值，或者插入其附近的方法，等等。
当表示禁止复制的信息或禁止复制被包含在水印中时，可以通过水印的信息管理禁止复制等等。从版权保护的角度看，水印是非常有价值的。对于水印的信息，不仅在其被复制成数字数据时，而且在其被转换成模拟信号并且接着被复制时，水印的信息均可以被保存在模拟信号中。因而当复制模拟数据时，可以有效地保护版权信息。
然而，为了检测水印信息，在还原装置一侧需要有一个检测水印的解码器。当检测水印的解码器被配置在还原装置一侧时，电路尺寸变成较大。因而提高了装置的费用。另外，虽然使用水印的版权管理信息对于保护版权而言是重要的，但对于使用内容的用户而言并不总是重要的。因而即使水印被叠加到记录介质记录的内容数据上，在用户的还原装置一侧不对水印进行检测。结果内容的版权可能没有得到保护。
此外，内容数据可以包含应当通知到用户的信息。例如，一部电影的视频数据的内容可以包含赞助公司的广告。
然而通常情况下，当许多用户还原内容时，用户往往使用快进操作或类似操作跳过广告部分。在这种情况下，当用户跳过广告部分时，赞助公司不能充分实现期望的广告效应。因而赞助公司不能收回已经付出的广告费用。
在诸如电影的内容中，最初出现一个版权布告画面。当用户还原内容时，应当向用户通知版权布告。
然而当这种版权布告画面出现时，许多用户往往使用快进操作或类似操作跳过版权布告画面。因而不能完全向用户通知版权布告，禁止复制布告等等信息。
因此本发明的一个目标是提供允许保护版权的内容数据，数据记录介质，数据记录方法，数据记录装置，数据还原方法，数据还原装置，数据发送方法，和数据接收方法，其中当诸如禁止复制和禁止再现的版权保护信息随内容一起被记录成水印时，在还原内容时可以确保水印信息被解码。
本发明的另一个目标是提供内容数据，数据记录介质，数据记录方法，数据记录装置，数据还原方法，数据还原装置，数据发送方法，数据接收方法和数据接收装置以便允许确保还原一部分应当通知到用户的信息。
发明内容
本发明是由一个加密数据部分和一个明文数据部分组成的内容数据，加密数据部分由经过加密的内容数据组成，附加信息数据被嵌入到明文数据部分中，附加信息数据包含用于对经过加密的内容数据进行解密的信息，明文数据部分被放置在加密数据部分之前或之后。
本发明是由一个加密数据部分和一个明文数据部分组成的内容数据，加密数据部分由经过加密的内容数据组成，附加信息数据被嵌入到明文数据部分中，附加信息数据包含用于对经过加密的内容数据进行解密的信息，在读取加密数据部分之前读取明文数据部分。
本发明是一个记录介质，上述记录介质具有一个记录加密数据的第一记录区；和一个第二记录区，第二记录区被放置在允许在第一记录区之前读取第二记录区的位置上，在第二记录区中记录明文数据，附加信息被嵌入到明文数据中，附加信息被用于解密第一记录区中记录的加密数据。
本发明是一个用于记录介质的记录方法，其中包括的步骤有向已经输入的内容数据第一部分加入包含用于执行解密的信息的附加信息；根据用于执行解密的信息针对已经输入的内容数据第二部分执行一个加密处理；和针对已经加入附加信息的第一部分和已经执行加密处理的第二部分执行一个编码处理，其中第一部分和第二部分被记录到记录介质上。
本发明是一个记录装置，上述记录装置包括一个附加信息产生部分，上述附加信息产生部分产生包含用于执行解密的信息的附加信息；一个加入电路部分，上述加入电路部分将附加信息产生部分产生的附加信息嵌入到已经输入的内容数据第一部分中；一个加密处理部分，上述加密处理部分根据用于执行解密的信息针对已经输入的内容数据第二部分执行一个加密处理；一个编码处理部分，上述编码处理部分对加密处理部分的输出和加入电路部分的输出进行多路复用并且针对多路复用数据执行编码处理，其中编码数据被记录在记录介质上；和一个将编码处理部分的输出记录到记录介质上的记录部分。
本发明是一个还原装置，上述还原装置包括一个扫描记录介质的头部，在上述记录介质上至少已经记录了内容数据和索引信息，内容数据具有一个第一部分和一个第二部分，包含用于执行解密的信息的附加信息已经被嵌入到第一部分中，已经根据用于执行解密的信息针对第二部分执行了加密处理；一个提取部分，上述提取部分在已经被头部从记录介质读取的内容数据第一部分中提取用于执行解密的信息；和一个解密处理部分，上述解密处理部分根据提取部分已经提取并且用于执行解密的信息对头部已经从记录介质读取的内容数据第二部分执行解密处理。
本发明是一个还原方法，其中包括的步骤有在已经从记录介质读取的内容数据第一部分中提取用于执行解密的信息，在上述记录介质上至少已经记录了内容数据和索引信息，内容数据具有第一部分和一个第二部分，包含用于执行解密的信息的附加信息已经被嵌入到第一部分中，已经根据用于执行解密的信息针对第二部分执行了加密处理；和根据已经提取并且用于执行解密的信息针对已经从记录介质读取的内容数据第二部分执行解密处理。
本发明是一个用于记录介质的还原方法，其中包括的步骤有从记录介质读取明文数据，在上述记录介质上已经记录了由经过加密处理的内容数据和明文数据组成的内容数据，明文数据所处的位置允许在读取内容数据之前读取明文数据，至少是用于对经过加密处理的内容数据进行解密的信息；从已经读取的明文数据中提取用于解密的信息；根据已经提取并且用于执行解密的信息针对已经从记录介质读取的内容数据执行解密处理；和输出明文数据和经过解密处理的内容数据的还原输出。
本发明是一个数据还原方法，其中包括的步骤有从内容数据读取明文数据，上述内容数据由经过加密处理并且已经记录了明文数据的内容数据组成，在读取内容数据之前读取明文数据，至少是用于对经过加密处理的内容数据进行解密的信息；从已经读取的明文数据中提取用于解密的信息；根据已经提取并且用于执行解密的信息针对内容数据执行解密处理；和输出明文数据和经过解密处理的内容数据的还原输出。
图1A和图1B是解释本发明一个实施例的示意图；图2是示出水印编码器的一个例子的模块图；图3是示出水印解码器的一个例子的模块图；图4是示出基于本发明的数据记录装置的一个例子的模块图；图5是解释一个数据记录介质的示意图；图6是示出基于本发明的数据还原装置的一个例子的模块图；图7A和图7B是解释本发明一个实施例的示意图；图8A，图8B，和图8C是解释本发明的实施例的示意图；图9A，图9B，和图9C是解释本发明的实施例的示意图。
具体实施例方式
下面参照附图描述本发明的一个实施例。图1A和图1B示出了基于本发明的记录介质上记录的内容数据的文件结构。在这个实施例中，内容是音乐数据，动画数据，画面数据和游戏。
在图1A中，在内容数据文件的开始处放置一个文件头H1。文件头H1后面有一个明文数据部分A1，一个加密数据部分B1，一个明文数据部分A2，一个加密数据部分B2，…，等等。
在明文数据部分A1，A2，…，等等中，记录内容数据D1，D3，…，等等。明文数据部分A1，A2，…，等等中记录的内容数据D1，D3，…，等等是所谓的没有加密的明文数据。
在加密数据部分B1，B2，…，等等中记录内容数据D2e，D4e，…，等等。内容数据D2e，D4e，…，等等是其中的内容数据D2，D4，…，等等已经分别被加密的数据。
另外，在明文数据部分A1，A2，…，等等中将水印信息WM1，WM3，…，等等叠加到内容数据D1，D3，…，等等上并且记录结果数据。在加密数据部分B1，B2，…，等等中，将水印WM2，WM4，…，等等叠加到内容数据D2e，D24e，…，等等上并且记录结果数据。
水印WM1，WM2，WM3，…，等等包含复制管理信息，还原管理信息等等。另外，明文数据部分A1，A2，…，等等的水印WM1，WM3，…，等等包含分别被用来解密位于明文数据部分A1，A2，…，等等后面的加密数据部分B1，B2，…，等等的内容数据D2e，D4e，…，等等的密钥信息Ka，Kb，…，等等。
当还原文件时，首先还原明文数据部分A1的内容数据D1。另外，检测叠加到内容数据D1上的水印WM1。从中提取出水印WM1内包含的密钥信息Ka。
其后还原加密数据部分B1的内容数据D2e。此时如图1B所示，使用被叠加到明文数据部分A1的内容数据D1上的水印WM1中包含的密钥信息Ka针对已经加密的内容数据D2e执行解密处理。
接着还原明文数据部分A2的内容数据D3。另外，检测叠加到内容数据D3上的水印WM3。从中提取出水印WM3内包含的密钥信息Kb。
其后还原加密数据部分B2的内容数据D4e。此时如图1B所示，使用被叠加到明文数据部分A2的内容数据D3上的水印WM3中包含的密钥信息Kb针对已经加密的内容数据D4e执行解密处理。
如上所述，根据本发明的实施例，内容数据文件具有明文数据部分A1，A2，…，等等和加密数据部分B1，B2，…，等等。在明文数据部分A1，A2，…，等等中记录没有加密的内容数据。在加密数据部分B1，B2，…，等等中记录已经加密的内容数据。明文数据部分A1，A2，…，等等的水印WM1，WM3，…，等等包含分别被用来解密加密数据部分B1，B2，…，等等的内容数据的密钥信息Ka，Kb，…，等等。
因而在图1A和图1B示出的文件结构中，当还原文件的内容数据时，检测被叠加到明文数据部分A1，A2，…，等等的内容数据上的水印WM1，WM3，…，等等的信息。在使用有关水印WM1，WM3，…，等等的信息中的密钥信息Ka，Kb，…，等等的情况下，应当解密加密数据部分B1，B2，…，等等的内容数据。因而总是解密水印的信息。
例如在一个水印中，记录了用于管理复制操作的信息(有时被称作复制管理信息)和用于管理还原操作的信息(有时被称作还原管理信息)。因而根据本发明的实施例，除非检测到水印信息，否则不能还原加密数据部分的内容数据。因而总是还原水印的信息。结果，总是从中获得水印中包含的用于管理复制操作和还原操作的信息。结果通过水印安全地管理了内容的版权。
为了向内容数据加入或嵌入水印，已经提出了各种方法。例如，已知的方法包括通过频谱扩展扩展水印信息以便将扩展信息叠加到内容数据上的方法，检测一个内容数据信号峰值并且在峰值之前和之后插入一个水印使得水印不会消极影响内容数据的方法，将水印插入内容的低阶数据位的方法，和将水印信息插入高阶系数压缩数据的方法。其中使用任何方法均可以加入或嵌入水印。
没有必要规定什么部分是明文数据部分，什么部分是加密数据部分，明文数据部分有多长，加密数据部分有多长，有多个明文数据部分，有许多加密数据部分。
由于使用被嵌入内容数据的明文数据部分中的水印的密钥信息解密内容数据的加密数据部分，当明文数据部分的位置允许在读取内容数据的加密数据部分之前读取明文数据部分时，可以方便地执行包含解密处理的还原处理。
尤其是在明文数据部分被放置在一个内容数据文件的开始部分时，如果明文数据部分后面的所有部分均是加密数据部分，由于用于解密加密数据部分的密钥信息被放在一个嵌入到位于文件开始位置的明文数据部分内的水印中，所以可以方便地执行处理。
可选地，一个加密数据部分后面可以有一个明文数据部分。当还原文件时，可以首先读取明文数据部分。换言之，不必总是将明文数据部分放置在一个能够后跟加密数据部分的位置上。
图2示出了编码器的一个例子，上述编码器将水印插入到内容数据中。在例子中，水印信息被插入到内容的低阶数据位中。在图2示出的例子中，一个水印的一个信息分量被插入某个频带内，使得当内容数据是音频数据时水印不会对听觉产生消极影响。
在图2中，原始数据作为内容数据(例如，音频数据)被是到一个输入端子1上。水印数据被提供到一个输入端子2上。
来自输入端子2的水印数据被提供到一个随机数发生器3。随机数发生器3使水印数据成为白噪声。随机数发生器3的输出被提供给一个减法电路4和一个加法电路5。
来自输入端子1的数据被提供给一个减法电路6。减法电路6的输出被提供给减法电路4和一个减法电路7。减法电路4的输出被提供给一个量化电路8。量化电路8的输出被提供给加法电路5。
加法电路5使量化电路8的输出和随机数发生器3的输出相加。加法电路5的输出从输出端子11输出并且被提供给减法电路7。减法电路7从加法电路5的输出中减去减法电路6的输出。
减法电路7的输出被提供给一个噪声波形滤波器10。噪声波形滤波器10的输出被提供给减法电路6。减法电路6从来自输入端子1的数据中减去噪声波形滤波器10的输出。
图2中示出的水印编码器将水印数据插入低阶音频数据位，即低阶内容数据位中。水印的插入位置允许在还原内容数据时水印数据不对内容数据的听觉产生消极影响。
换言之，在图2中，来自输入端子1的音频数据，即内容数据被量化电路8量化。加法电路5将来自随机数发生器3的水印数据插入到从量化电路8输出的低阶数据位中。
如上所述，在量化电路8的初级级段上配置减法电路4。减法电路4从来自输入端子1的数据中减去水印数据。通过这种方式，在量化电路8的初级级段上，从来自输入端子1的音频数据，即内容数据中减去水印数据。因而排除了被加法电路5插入内容数据的水印数据对量化电路8下一个级段的影响。
加法电路5输出已经被加入的水印数据的数据。从输出端子11输出加法电路5的输出。另外，减法电路7从加法电路5的输出数据中减去减法电路6的输出数据。减法电路7从量化电路8的输入数据中减去量化电路8的输出数据并且获得在量化处理中引入的噪声分量。噪声波形滤波器10将噪声分量放置在某个位置上，使得噪声分量不对音频数据，即内容数据的听觉产生消极影响并且向减法电路6提供结果数据。
图3示出了水印解码器的一个例子，上述水印解码器对图2中示出的编码器插入的水印进行信息解码。
在图3中，以上述方式被叠加了水印的音频数据，即内容数据被提供给一个输入端子21。来自输入端子21的数据被提供给一个量化电路22。量化电路22的输出被从一个输出端子23输出并且被提供给一个低阶位提取电路24。
低阶位提取电路24提取被插入到低阶音频数据位，即作低阶内容数据位中的水印的数据。水印数据被提供给一个逆随机数发生器25。
逆随机数发生器25执行与图2中示出的编码器的随机数发生器3相反的处理。逆随机数发生器25将已经被随机化的水印信息恢复到初始状态。从逆随机数发生器25获得水印信息。从一个输出端子26输出水印信息。根据水印信息中包含的密钥信息针对已经加密的音频数据，即内容数据执行解密处理。
图4示出了记录装置的一个例子，上述记录装置将内容数据文件记录到记录介质上，其中如图1A和1B所示，用于解密加密数据部分的数据的密钥信息被包含在明文数据部分的水印信息中，而上述明文数据部分后跟加密数据部分。在图4示出的例子中，使用诸如CD-R(可记录光盘)或CD-RW(可擦写光盘)的光盘作为记录介质。
在图4示出的记录装置中，内容数据被提供给一个输入端子51。内容数据被从输入端子51提供给一个水印加法电路53。
水印数据被提供到一个输入端子52上。水印数据被从输入端子52提供给一个水印加法电路54。水印数据包含复制管理信息和还原管理信息。另外，水印数据包含用于解密明文数据部分之后的加密数据部分的内容数据的密钥信息。水印产生电路54的输出被提供给一个水印加法电路53。
水印加法电路53使水印信息与来自输入端子51的内容数据相加。
例如为了向内容数据加入或嵌入水印，可以使用的方法包括通过频谱扩展扩展水印信息以便将扩展信息叠加到内容数据上的方法，检测一个内容数据信号峰值并且在峰值之前和之后插入一个水印使得水印不会消极影响内容数据的方法，将水印插入低阶内容数据位的方法，和将水印信息插入内容的高阶系数压缩数据的方法，或类似方法。
水印加法电路53的输出被提供给一个开关电路55。开关电路55根据明文/加密数据选择信号产生电路56的输出选择组成内容数据的明文数据部分或加密数据部分。
当来自输入端子51的一部分内容数据是图1A中示出的明文数据部分时，开关电路55位于终端55A一侧。因而水印加法电路53使水印数据与来自输入端子51的内容数据相加。
结果数据通过开关电路55被提供给一个多路复用器57。这里水印产生电路54输出复制管理信息和还原管理信息，即水印数据。另外，水印产生电路54输出用于解密明文数据部分之后的加密数据部分的内容数据的密钥信息。
当来自输入端子51的一部分内容数据是图1A中示出的加密数据部分时，开关电路55位于终端55B一侧。因而水印加法电路53使水印与来自输入端子51的内容数据相加。结果数据通过开关电路55被提供给一个加密电路58。一个加密密钥被从水印产生电路54提供给加密电路58。另外，一个加密密钥被从密钥产生电路59提供给加密电路58。
如上所述，在例子中，使用从水印产生电路54输出并且被包含在水印信息中的第一加密密钥对内容数据进行加密。另外，使用从密钥产生电路59输出的第二加密密钥对内容数据进行加密。用于解密来自密钥产生电路59的第二密钥信息的信息被包含在盘片的引导区，盘片跟踪方向上的颤动数据(wobbled data)，副码数据或TOC(目录)数据中。
当执行两个级段的编码处理时，针对内容数据可以更加安全地管理复制操作，还原操作等等。另外，难以重写水印信息，尽管可以重写盘片引导区，副码数据，TOC数据等等。因而各个用户可以使用带第二加密密钥的加密处理。
当加密整个内容文件时，不管组成内容数据的是明文数据部分还是加密数据部分，开关电路55均被放到终端55B一侧。可以使用来自密钥产生电路59的第二加密密钥加密组成内容数据的明文数据部分。可以使用来自水印产生电路54的第一加密密钥和来自密钥产生电路59的第二加密密钥双重加密组成内容数据的加密数据部分。
可选地，可以使用来自密钥产生电路59的第二加密密钥仅对内容数据的明文数据部分加密。在这种情况下，使用来自密钥产生电路59的第二加密密钥对内容数据和加入其中的水印进行加密。水印包含用于解密第一加密的密钥信息。因而当对明文数据部分的第二加密进行解密时，可以从明文数据部分中提取出水印信息。从水印信息中提取出用于解密第一加密的密钥信息。因而解密了组成内容数据的加密数据部分的数据。
可以综合使用第一加密密钥和第二加密密钥执行加密处理。可选地，可以综合使用第一加密密钥和/或第二加密密钥和另一个加密密钥执行加密处理。例如，通过第一加密密钥和第二加密密钥可以产生另一个加密密钥。利用产生的加密密钥可以加密加密数据部分的内容数据。
加密电路58使用来自水印产生电路54的加密密钥和来自密钥产生电路59的加密密钥对加密数据部分的内容数据进行加密。加密数据被提供给多路复用器57。
多路复用器57的输出被提供给一个纠错码编码电路60。纠错码编码电路60执行纠错码编码处理。纠错码编码电路60的输出数据被提供给一个调制电路61。调制电路61的输出通过一个记录放大器62被提供给一个光学检波器63。数据被记录在光盘64上。
来自密钥产生电路59的第二密钥信息被提供给记录电路65。记录电路65将数据记录到盘片的引导区，盘片轨道方向上的摆动区域(wobbledarea)或盘片的TOC区域中。
当组成内容数据的明文数据部分和加密数据部分被记录在光盘上时，数据可以被划分到外缘记录区和内缘记录区中，其中分别记录了明文数据部分和加密数据部分。
换言之，如图5所示，光盘可以被分成一个内缘区域AR1和一个外缘区域AR2。可以按照比内缘区域AR1高的记录密度(例如两倍记录密度)将数据记录到外缘区域AR2。因而在图5示出的光盘的情况下，内缘区域AR1是明文数据记录部分，而外缘区域AR2是加密数据记录部分。
在光盘的内缘区域AR1中，诸如音频数据的内容数据被记录成明文数据。另外，至少部分加密密钥被当作水印嵌入到内容数据中。在光盘的外缘区域AR2中，诸如与记录在内缘区域AR1中的音频数据相同的压缩数据的内容数据被加密并且记录。
如图8A-图8C所示可以分别记录内缘区域AR1和外缘区域AR2中记录的明文数据和加密数据。
当还原一个光盘时，首先还原其中的内缘区域AR1。这时，还原光盘的内缘一侧上的明文数据部分中记录的内容数据。另外，从水印中读取被当作水印嵌入并且用于解密加密数据部分的内容数据的密钥信息。其后还原光盘的外缘区域AR2。结果从区域AR2中读取了已经加密的内容数据。使用从光盘的内缘区域AR1的水印获得的密钥解密已经从区域AR2还原的内容数据。
图6示出了还原装置的一个例子，上述还原装置还原一个光盘，即记录介质，其中在光盘上记录了一个内容的文件，并且用于解密加密数据部分的数据的密钥信息被包含在明文数据部分的水印信息中，而上述明文数据部分后跟加密数据部分。
在图6中，通过一个光学检波器72读取光盘71上记录的数据。光学检波器72的输出通过还原放大器73被提供给解调电路74。解调电路74对光学检波器72的输出信号执行解调处理。解调电路74的输出信号，即解调信号被提供给纠错电路75。纠错电路75对解调电路74的输出信号，即解调信号执行纠错处理。纠错电路75的输出被提供给开关电路76和一个水印检测电路77。水印检测电路77解码水印数据。
光学检波器72的输出信号被提供给密钥信息提取电路82。密钥信息提取电路82提取被记录或嵌入到盘片的引导区，寻道方向颤动数据，副码数据或TOC数据中的密钥信息。
通过明文/加密数据选择电路78控制开关电路76的选择操作。当还原明文数据部分时，开关电路76被放到终端76A一侧。因而由解调电路74解调光学检波器72从光盘71读取的数据。其后纠错电路75对数据执行校正处理。其后结果数据通过开关电路76被提供给多路复用器79。
明文/加密数据选择电路78根据纠错电路75是否扫描图5中示出的盘片的内缘区域AR1或外缘区域AR2并且根据来自控制器(未示出)的控制信号指示还原图1中示出的哪部分内容数据选择明文数据部分或加密数据部分。
当还原光盘71上记录的加密数据部分的数据时，开关电路76被放到终端76B一侧。因而当还原加密数据部分的数据时，由解调电路74解调光学检波器72从光盘71读取的还原数据。其后纠错电路75对解调数据执行纠错处理。结果数据通过开关电路76被提供给一个解密电路80。
来自水印检测电路77的密钥信息被提供给解密电路80。另外，密钥信息被从密钥信息提取电路82提供给解密电路80。换言之，用于解密加密数据部分的数据的密钥信息被包含在后跟加密数据部分的明文数据部分的水印数据中。水印检测电路77检测明文数据部分的水印数据并且从水印数据中提取出密钥信息，其中明文数据部分后跟要解密的加密数据。被水印检测电路77检测和提取的密钥信息被从水印检测电路77提供给解密电路加密数据解密电路80。
除密钥信息之外，水印检测电路66还作为水印信息检测复制管理信息和还原管理信息。这些复制管理信息和还原管理信息被提供给一个控制器(未示出)。控制器根据复制管理信息和还原管理信息控制内容数据的复制操作和还原操作。
一个加密密钥可能已经被记录在盘片的引导区，寻道方向颤动数据，副码数据或TOC数据中。由密钥信息提取电路82提取加密密钥。密钥信息被从密钥信息提取电路82提供给解密电路80。
例如，解密电路80根据来自密钥信息提取电路82的密钥信息针对纠错电路75的输出数据执行解密处理。其后，解密电路80根据水印检测电路77提取的密钥信息执行解密处理以便解密纠错电路75的输出数据。
解密电路80使用来自水印检测电路77的密钥信息和来自多路复用器79的密钥信息针对经过加密并且从光盘71读取的数据执行解密处理。解密数据被提供给多路复用器79。多路复用器79的输出被提供给一个输出端子81。从输出端子81获得光盘71上记录的内容数据的还原输出。
在上述例子中，内容数据被分成明文数据部分和加密数据部分。明文数据部分可以被分成非声音部分和非画面部分(即一个不包含信息的部分)。
换言之，当如图7A所示记录一个音频信号，即内容数据时，在明文数据部分(非声音数据部分)A11中记录对应于非声音的音频数据(全＂0＂)。包含加密密钥信息的水印被嵌入到对应于非声音部分的音频数据中。内容的音频数据被加密并且记录到一个加密数据部分B11中。
当盘片被还原时，读取被嵌入到明文数据部分A11中的密钥信息。使用从明文数据部分A11读取的密钥信息解密和还原加密数据部分B11中记录的内容的音频数据。
例如，通常在一个CD上记录了多个音乐节目。两个相邻音乐节目之间存在一个非声音部分。例如两个相邻音乐节目之间的非声音部分是一个明文数据部分。在明文数据部分中嵌入一个包含加密密钥信息的水印。因而在还原两个相邻音乐节目之间的非声音部分时，读取嵌入的密钥信息，即其间的水印。当还原非声音部分后面的音乐节目时，使用密钥信息解密加密数据。
如图7B所示，当内容数据是视频数据时，在一个明文数据部分A21中记录其画面被休止(mute)的数据(例如，诸如全蓝，黑或白色画面的固定模式数据)。当然，这种固定模式画面可以包含表示指定模式状态或提示的简单字符。可选地，可以出现一个对应于非信号状态的画面。当还原无信号的视频数据时，出现一个诸如雪花噪声的随机模式画面。包含加密密钥信息的水印被嵌入到明文数据部分A21的数据中。在加密数据部分B21中，加密和记录内容的视频数据。
当盘片被还原时，读取被嵌入到明文数据部分A21中的密钥信息，即水印。使用从明文数据部分A21读取的密钥信息解密和还原加密数据部分B21中记录的内容数据。
当启动诸如电影的视频内容的还原操作时，出现一个诸如蓝背景画面的空白画面。在例子中，包含加密密钥信息的水印被嵌入到一个当启动内容的还原操作时出现的蓝背景画面中。在这种情况下，在还原初始蓝背景部分的同时读取嵌入的密钥信息，即内容。当还原蓝背景部分后面的视频内容时，使用密钥信息解密加密数据。
通过这种方式，当一个明文数据部分(包含无信息数据的部分)是诸如非声音音频信号或视频信号蓝背景画面的非信息数据部分时，总是可以还原被嵌入到水印中的信息，即附加信息。另外，所有的内容数据可以作为加密数据被保护。
当在这种数据已经被记录到记录介质上的同时复制记录介质的内容数据时，由于非声音部分可以被认为是不必要的，所以被复制的内容可能没有非声音部分。由于在非声音部分中记录了包含用于解密加密数据的密钥信息的水印，如果在没有非声音部分的情况下复制内容，则不能解密内容。结果可以防止非法复制内容。
当应当通知给用户的信息已经被记录到一个嵌入了包含加密密钥信息的水印的明文数据部分中时，除非其还原信息，否则不能解密和还原加密数据部分的内容。
例如在图8A中，在明文数据部分A31中记录一个表示内容的生产商的画面的视频数据。包含用于解密被记录到加密数据部分B31的视频数据的密钥信息的水印被嵌入到明文数据部分A31中。内容的视频数据被加密并且记录到加密数据部分B31中。
在图8B中，在一个明文数据部分A41中记录一个示出有关版权保护布告的警告的画面的视频数据。包含用于解密被记录到加密数据部分B41的视频数据的密钥信息的水印被嵌入到明文数据部分A41中。内容的视频数据被加密并且记录在加密数据部分B41中。
在图8C中，在一个明文数据部分A51中记录一个广告画面的视频数据。包含用于解密被记录到加密数据部分B51的视频数据的密钥信息的水印被嵌入到明文数据部分A51中。内容的视频数据被加密并且记录在加密数据部分B51中。
如图8A所示，当在明文数据部分A31中记录一个表示内容生产商的画面的视频数据时，则如图9A所示，在出现表示内容生产商的画面的同时读取水印。从水印中提取用于解密画面之后的内容的密钥信息。因而除非用户观看表示内容生产商的画面，否则不能还原表示生产商的画面之后的内容的画面。
如图8B所示，当在明文数据部分A41中记录一个显示有关版权保护布告的警告的画面的视频数据时，则如图9B所示，在出现显示有关版权保护布告的警告的画面的同时读取水印。从水印中提取用于解密画面之后的内容的密钥信息。因而除非用户观看显示有关版权保护布告的警告的画面，否则不能还原警告画面之后的内容的画面。
如图8C所示，当在明文数据部分A51中记录一个显示公司广告的画面的视频数据时，则如图9C所示，在出现显示明文数据部分A51的广告的画面的同时读取水印。从水印中提取用于解密广告画面之后的内容的密钥信息。因而除非用户观看图9C中显示的广告画面，否则不能还原广告画面之后的内容的画面。
一个电影的内容可以包含显示有关版权拥有者和禁止复制布告的信息的画面。当用户还原这种内容时，用户应当被通知这种信息。然而许多用户往往跳过显示这种信息的画面。因而不能完全向他们通知版权布告，禁止复制布告等等信息。相反，如上所述，当一个显示版权布告和禁止复制布告的画面已经被记录在一个明文数据部分中时，除非用户观看这种画面，否则不能还原内容的视频数据。因而可以向用户通知版权布告，禁止复制布告等等信息。另外，画面使用户知道谁是版权拥有者。
假定一个电影的视频数据的内容包含一个是内容赞助人的公司的广告，则许多用户在还原内容时往往跳过广告部分。当用户跳过广告部分时，作为内容赞助人的公司既不能达到足够的广告效应，又不能收回广告费用。相反，如上所述，当一个广告已经被记录在一个明文数据部分中时，除非用户观看广告，否则不能还原内容的视频数据。因而根据本发明，用户不得不观看广告。因而赞助人不会损失广告效应。
在上述例子中，对于应当通知用户的信息，描述了表示内容生产商的画面，显示关于版权保护的警告的画面，和显示广告的画面。对于这种信息，可以考虑各种类型。例如，可以考虑在长时间电影中间显示的画面，以及音乐内容中的节目指南画面/声音。对于游戏，可以考虑一个表示生产商的画面。可以考虑其它各种类型的提示。
根据本发明，一个内容文件被分成一个记录了没有加密的内容数据的明文数据部分和一个记录了经过加密的内容数据的加密数据部分。在明文数据部分中记录没有加密的内容数据。在加密数据部分中记录已经加密的内容数据。另外，至少部分被用于解密加密数据的密钥，即附加信息被嵌入到明文数据部分的内容数据中。
当还原文件时，使用一个被叠加到明文数据部分的内容数据上的水印中包含的密钥信息针对明文数据部分之后的加密数据部分的数据执行解密处理。
因而除非检测到水印信息，否则不能还原加密数据部分的内容数据。因此总是还原水印的信息。结果，总是从水印中获得用于管理复制操作和还原操作的信息。因此通过水印安全地管理了版权。
当应当通知给用户的信息已经被记录到一个嵌入了包含加密密钥信息的水印的明文数据部分中时，除非其还原信息，否则不能解密和还原加密数据部分的内容。
因而当一个显示版权布告和禁止复制布告的画面已经被记录在一个明文数据部分中时，除非用户观看这些画面，否则不能还原内容的视频数据。结果可以向用户通知版权布告和禁止复制布告。当一个广告已经被记录在一个明文数据部分中时，除非用户观看广告，否则不能还原内容的视频数据。因而赞助人确保用户观看广告。结果赞助人不会损失广告效应。
工业应用根据本发明，通过被加入或嵌入到内容数据中的水印可以适当保护内容数据。
权利要求
1.由一个加密数据部分和一个明文数据部分组成的内容数据，加密数据部分由经过加密的内容数据组成，附加信息数据被嵌入到明文数据部分中，附加信息数据包含用于对经过加密的内容数据进行解密的信息，明文数据部分被入在加密数据部分之前或之后。
2.由一个加密数据部分和一个明文数据部分组成的内容数据，加密数据部分由经过加密的内容数据组成，附加信息数据被嵌入到明文数据部分中，附加信息数据包含用于对经过加密的内容数据进行解密的信息，在加密数据部分之前读取明文数据部分。
3.一个记录介质，具有一个记录加密数据的第一记录区；和一个第二记录区，上述第二记录区被放置在允许在上述第一记录区之前读取上述第二记录区的位置上，在上述第二记录区中记录明文数据，附加信息被嵌入到明文数据中，附加信息被用于解密上述第一记录区中记录的加密数据。
4.如权利要求3所述的记录介质，其中上述第二记录区被放到上述第一记录区的内缘一侧。
5.如权利要求3所述的记录介质，其中附加信息被频谱扩展并且叠加到明文数据上。
6.如权利要求3所述的记录介质，其中附加信息被插入到低阶明文数据位中。
7.如权利要求3所述的记录介质，其中附加信息被插入到明文数据的高阶系数压缩数据中。
8.如权利要求3所述的记录介质，其中以附加信息不对明文数据产生消极影响的方式利用一种屏蔽效应将附加信息插入到明文数据中。
9.如权利要求3所述的记录介质，其中附加信息被插入到明文数据预定范围内的一个第一峰值，第二峰值或其附近内。
10.如权利要求3所述的记录介质，其中附加信息包含对加密数据进行复制管理的复制管理信息和对加密数据进行再现管理的还原管理信息中的至少一个。
11.一个用于记录介质的记录方法，其中包括的步骤有向已经输入的内容数据第一部分加入包含用于执行解密的信息的附加信息；根据用于执行解密的信息针对已经输入的内容数据第二部分执行一个加密处理；和针对已经加入附加信息的第一部分和已经执行加密过程的第二部分执行一个编码过程，其中第一部分和第二部分被记录到记录介质上。
12.如权利要求11所述的记录方法，其中在第二部分之前读取第一部分。
13.如权利要求11所述的记录方法，其中附加信息被频谱扩展并且叠加到第一部分上。
14.如权利要求11所述的记录方法，其中附加信息被插入到第一部分的低阶位中。
15.如权利要求11所述的记录方法，其中附加信息被插入到第一部分的高阶系数压缩数据中。
16.如权利要求11所述的记录方法，其中以附加信息不对第一部分产生消极影响的方式利用一种屏蔽效应将附加信息插入到第一部分中。
17.如权利要求11所述的记录方法，其中附加信息被插入到明文数据预定范围内的一个第一峰值，第二峰值或其附近内。
18.如权利要求11所述的记录方法，其中在对已经加入附加信息的第一部分和已经进行编码处理的第二部分进行多路复用之后，进行编码处理。
19.如权利要求18所述的记录方法，其中在对第二部分进行另一个加密处理之后，将已经进行其它加密处理的第二部分与第一部分多路复用。
20.如权利要求19所述的记录方法，其中在记录介质的一个预定部分上记录用于解密其它加密处理的信息。
21.如权利要求20所述的记录方法，其中其中用于解密其它加密处理的信息被记录到记录介质的一个引导区上。
22.如权利要求20所述的记录方法，其中用于解密其它加密处理的信息和索引信息一起被记录到记录介质上。
23.如权利要求20所述的记录方法，其中以记录介质的一个记录轨道沿记录介质中的半径方向摆动的方式将用于解密其它加密处理的信息记录到记录介质上。
24.如权利要求11所述的记录方法，其中在针对已经加入附加信息的第一部分和已经执行加密过程的第二部分进行其它加密处理之后，已经进行其它加密处理的第一部分和第二部分被记录到记录介质上。
25.如权利要求24所述的记录方法，其中在记录介质的一个预定部分上记录用于解密其它加密处理的信息。
26.如权利要求24所述的记录方法，其中用于解密其它加密处理的信息被记录到记录介质的一个引导区上。
27.如权利要求24所述的记录方法，其中用于解密其它加密处理的信息和索引信息一起被记录到记录介质上。
28.如权利要求24所述的记录方法，其中以记录介质的一个记录轨道沿记录介质中的半径方向摆动的方式将用于解密其它加密处理的信息记录到记录介质上。
29.一个记录装置，上述记录装置包括一个附加信息产生部分，上述附加信息产生部分产生包含用于执行解密的信息的附加信息；一个加入电路部分，上述加入电路部分将上述附加信息产生部分产生的附加信息嵌入到已经输入的内容数据第一部分中；一个加密处理部分，上述加密处理部分根据用于执行解密的信息针对已经输入的内容数据第二部分执行一个加密处理；一个编码处理部分，上述编码处理部分对上述加密处理部分的输出和上述加入电路部分的输出进行多路复用并且针对多路复用数据执行编码处理，其中编码数据被记录在记录介质上；和一个将上述编码处理部分的输出记录到记录介质上的记录部分。
30.如权利要求29所述的记录装置，其中上述加密处理部分根据另一个加密密钥对第二部分进行另一个加密处理。
31.如权利要求30所述的记录装置，其中用于对已经进行基于其它加密密钥的其它加密处理的第二部分进行解密的其它信息被记录到记录介质上。
32.如权利要求31所述的记录装置，其中在记录介质的一个预定部分上记录用于解密其它加密处理的其它信息。
33.如权利要求31所述的记录装置，其中用于解密其它加密处理的其它信息被记录到记录介质的一个引导区上。
34.如权利要求31所述的记录装置，其中用于解密其它加密处理的信息和索引信息一起被记录到记录介质上。
35.如权利要求31所述的记录装置，其中以记录介质的一个记录轨道沿记录介质中的半径方向摆动的方式将用于解密其它加密处理的其它信息记录到记录介质上。
36.如权利要求29所述的记录装置，其中上述加入电路部分对附加信息进行频谱扩展并且将结果信息叠加到第一部分上。
37.如权利要求29所述的记录装置，其中上述加入电路部分将附加信息插入到第一部分的低阶位中。
38.如权利要求29所述的记录装置，其中上述加入电路部分以附加信息不对第一部分产生消极影响的方式利用一种屏蔽效应将附加信息插入到第一部分中。
39.如权利要求29所述的记录装置，其中上述加入电路部分将附加信息插入到明文数据预定范围内的一个第一峰值，第二峰值或其附近内。
40.如权利要求29所述的记录装置，其中还包括一个有选择地向上述编码处理部分或上述加密处理部分提供上述加入信息部分的输出的开关电路部分。
41.如权利要求40所述的记录装置，其中上述开关电路部分向上述编码处理部分提供第一部分并且向上述加密处理部分提供第二部分。
42.一个还原装置，上述还原装置包括一个扫描记录介质的头部，在上述记录介质上至少已经记录了内容数据和索引信息，内容数据具有一个第一部分和一个第二部分，包含用于执行解密的信息的附加信息已经被嵌入到第一部分中，已经根据用于执行解密的信息针对第二部分执行了加密处理；一个提取部分，上述提取部分在已经被上述头部从记录介质读取的内容数据第一部分中提取用于执行解密的信息；和一个解密处理部分，上述解密处理部分根据上述提取部分已经提取并且用于执行解密的信息对上述头部已经从记录介质读取的内容数据第二部分执行解密处理。
43.如权利要求42所述的还原装置，其中还包括一个进行信号处理以便还原上述头部的输出信号的解码器部分；和一个对上述解码器部分的输出和上述解密处理部分的输出进行多路复用的混合电路部分。
44.如权利要求43所述的还原装置，其中还包括一个有选择地向上述混合电路部分或上述解密处理部分提供上述解码器部分的输出的开关电路部分。
45.如权利要求44所述的还原装置，其中当从上述解码部分输出内容数据的第一部分时，切换上述开关电路部分以便上述解码器的输出被提供给上述混合电路部分，当从上述解码部分输出内容数据的第二部分时，切换上述开关电路部分以便上述解码器的输出被提供给上述解密处理部分。
46.如权利要求43所述的还原装置，其中已经对内容数据的第二部分进行了另一个加密处理，用于进行另一个解密的其它信息已经被记录到记录介质上，其中还原装置还包括一个从上述解码器部分的输出中检测其它信息的检测部分，并且其中上述解密部分对已经进行基于上述检测部分检测的其它信息的其它加密处理的第二部分进行另一个解密处理。
47.一个还原方法，其中包括的步骤有在已经从记录介质读取的内容数据第一部分中提取用于执行解密的信息，在上述记录介质上至少已经记录了内容数据和索引信息，内容数据具有第一部分和一个第二部分，包含用于执行解密的信息的附加信息已经被嵌入到第一部分中，已经根据用于执行解密的信息针对第二部分执行了加密处理；和根据已经提取并且用于执行解密的信息针对已经从记录介质读取的内容数据第二部分执行解密处理。
48.如权利要求47所述的还原方法，其中已经对内容数据的第二部分进行了另一个加密处理，用于进行另一个解密的其它信息已经被记录到记录介质上，并且其中还原方法还包括的步骤有从记录介质读取其它信息，和对已经进行基于读取的其它信息的其它加密处理的第二部分进行另一个解密处理。
49.一个用于记录介质的还原方法，其中包括的步骤有从记录介质读取明文数据，在上述记录介质上已经记录了由经过加密处理的内容数据和明文数据组成的内容数据，明文数据所处的位置允许在内容数据之前读取明文数据，至少是用于对经过加密处理的内容数据进行解密的信息；从已经读取的明文数据中提取用于解密的信息；根据已经提取并且用于执行解密的信息针对已经从记录介质读取的内容数据执行解密处理；和输出明文数据和经过解密处理的内容数据的还原输出。
50.如权利要求49所述的记录介质还原方法，其中内容数据是音频数据，并且明文数据是静音数据。
51.如权利要求49所述的记录介质还原方法，其中内容数据是视频数据，并且明文数据是表示一个固定模式的数据。
52.如权利要求49所述的记录介质还原方法，其中内容数据是视频数据，并且明文数据是有关内容数据生产商的数据。
53.如权利要求49所述的记录介质还原方法，其中内容数据是视频数据，并且明文数据是有关内容数据版权的数据。
54.如权利要求49所述的记录介质还原方法，其中内容数据是视频数据，并且明文数据是有关广告的数据。
55.如权利要求49所述的记录介质还原方法，其中已经对内容数据进行了另一个加密处理，用于进行另一个解密的其它信息已经被记录到记录介质上，并且其中记录介质的还原方法还包括的步骤有从记录介质读取其它信息，和对已经进行基于读取的其它信息的其它加密处理的内容数据进行一个通知。
56.一个数据还原方法，其中包括的步骤有从内容数据读取明文数据，上述内容数据由经过加密处理并且已经记录了明文数据的内容数据组成，在内容数据之前读取明文数据，至少是用于对经过加密处理的内容数据进行解密的信息；从已经读取的明文数据中提取用于解密的信息；根据已经提取并且用于执行解密的信息针对内容数据执行解密处理；和输出明文数据和经过解密处理的内容数据的还原输出。
57.如权利要求56所述的数据还原方法，其中内容数据是音频数据，并且明文数据是休止(mute)数据。
58.如权利要求56所述的数据还原方法，其中内容数据是视频数据，并且明文数据是表示一个固定模式的数据。
59.如权利要求56所述的数据还原方法，其中内容数据是视频数据，并且明文数据是有关内容数据生产商的数据。
60.如权利要求56所述的数据还原方法，其中内容数据是视频数据，并且明文数据是有关内容数据版权的数据。
61.如权利要求56所述的数据还原方法，其中内容数据是视频数据，并且明文数据是有关广告的数据。
62.如权利要求56所述的数据还原方法，其中用于进行解密的信息被频谱扩展并且叠加到明文数据上。
63.如权利要求56所述的数据还原方法，其中用于进行解密的信息被插入到低阶明文数据位上。
64.如权利要求56所述的数据还原方法，其中用于进行解密的信息被插入到明文数据的高阶系数压缩数据上。
65.如权利要求56所述的数据还原方法，其中以用于进行解密的信息不对明文数据产生消极影响的方式利用一种屏蔽效应将用于进行解密的信息插入到明文数据中。
66.如权利要求56所述的数据还原方法，其中用于进行解密的信息被插入到明文数据预定范围内的一个第一峰值，第二峰值或其附近内。
67.如权利要求56所述的数据还原方法，其中明文数据包含对加密数据进行复制管理的复制管理信息和对加密数据进行再现管理的还原管理信息中的至少一个。
全文摘要
由一个加密数据部分和一个明文数据部分组成的内容数据或记录介质,加密数据部分由经过加密的内容数据组成,附加信息数据被嵌入到明文数据部分中,附加信息数据包含用于对经过加密的内容数据进行解密的信息,在加密数据部分之前读取明文数据部分。
文档编号H04N7/08GK1383558SQ01801904
公开日2002年12月4日 申请日期2001年5月31日 优先权日2000年6月1日
发明者佐古曜一郎 申请人:索尼株式会社