JP4557729B2 - 変調装置 - Google Patents

Description

本発明は、主情報の一部を秘匿情報で置換する変調装置、変調方法、および記録媒体の製造方法に関する。

ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の記録媒体にユーザに開示することを目的としない秘匿情報を記録する場合がある。例えば、映像、音声、文章等種々のコンテンツを暗号化して記録媒体に記録する場合に、暗号化されたコンテンツと共に、これを復号する暗号鍵を秘匿情報として記録する。このようにすることで、コンテンツの再生および違法コピー防止の双方が可能となり、コンテンツに含まれる著作物の保護が図れる。
なお、暗号化キーを情報データブロックの変調器と異なる変調器で変調して記録媒体に記録する技術が公開されている（特許文献１参照）。また、コンテンツを復号するための成分を含む第１情報Ｋ１とこの第１情報を復号するための成分を含む第２情報とをそれぞれ変換規則φ１，φ２で変換して記録媒体に記録する技術が公開されている（特許文献２参照）。
特開２００３−１０９３０２ 特開２００３−１２２６３７

主情報と秘匿情報とをそれぞれ第１、第２の変調方式で変調して主情報変調信号および秘匿情報変調信号を生成し、主情報変調信号の一部を秘匿情報変調信号で置換して、これを記録媒体に記録することが考えられる。即ち、主情報変調信号中に秘匿情報変調信号が埋め込まれた埋め込み信号が記録媒体に記録される。
この手法では、埋め込み信号を第１の変調方式で復調することで主情報を再生することができる。主情報変調信号の一部が秘匿情報変調信号と置き換えられているが、埋め込み信号に誤り訂正処理を施すことで、秘匿情報で置き換えられる前の主情報を再現することができる。しかも、第２の変調方式を用いない限り秘匿情報を再生することが困難であるため、秘匿情報の秘密状態を保持することができる。

しかしながら、この手法を例えばＤＶＤに適用すると、主情報中で誤りの伝搬が生じる可能性がある。主情報中で秘匿情報と置き換えられた箇所は主情報の誤りとなるが、これ以外の箇所でも主情報に誤りが発生する可能性がある。この誤りの伝搬は、主情報と秘匿情報の接続境界での変調処理に起因して生じうる。また、主情報への秘匿情報の埋め込みは、主情報に施される直流成分抑圧処理に乱れが生じ、直流成分抑圧特性が劣化する原因となる可能性がある。
以上のように主情報中への秘匿情報等の特定情報の埋め込みにより主情報の信号特性が劣化する可能性がある。
上記に鑑み、本発明の実施形態では、主情報に秘匿情報等の特定情報を埋め込む際の主情報の信号特性の劣化の低減を図る変調装置、変調方法、および記録媒体の製造方法を提供する。

本発明の一実施形態では、主情報を第１の変調方式でコード変換する主情報変換部と、特定情報を第１の変調方式と異なる第２の変調方式でコード変換する特定情報変換部と、前記主情報変換部でコード変換された主情報の一部を特定情報変換部でコード変換された特定情報に置き換える置換処理部と、前記置換部で置換処理された主情報に直流成分抑圧処理を施す直流成分抑圧処理部と、を具備する変調装置が提供される。

本発明の他の実施形態では、状態情報に基づき、主情報を第１の変調方式でコード変換する主情報変換部と、特定情報を第１の変調方式と異なる第２の変調方式でコード変換する特定情報変換部と、前記コード変換された主情報の一部を前記コード変換された特定情報に置き換え、その結果の情報をチャネルビットストリームとして出力する置換処理部と、前記チャネルビットストリームのＤＳＶ値を算出するＤＳＶ制御部と、前記置換結果と、前記算出されたＤＳＶ値に対応して、状態情報を出力する状態レジスタと、を具備する変調装置が提供される。

本発明の他の実施形態では、主情報を第１の変調方式でコード変換する主情報変換部と、特定情報を第１の変調方式と異なる第２の変調方式でコード変換する特定情報変換部と、前記コード変換された主情報の一部を前記コード変換された特定情報に置き換え、その結果の情報をチャネルビットストリームとして出力する置換処理部と、前記チャネルビットストリームのＤＳＶ値を算出し、前記置換された主情報の直流成分を抑圧するＤＳＶ制御部と、を具備する変調装置が提供される。

本発明の他の実施形態では、状態情報に基づき、主情報を第１の変調方式でコード変換する主情報変換部と、状態情報に基づき、特定情報を第１の変調方式と異なる第２の変調方式でコード変換する特定情報変換部と、前記コード変換された主情報の一部を前記コード変換された特定情報に置き換え、その結果の情報をチャネルビットストリームとして出力する置換処理部と、前記置換処理部による置換結果に応じて、前記コード変換された主情報または前記コード変換された特定情報から選択された変換情報の少なくともいずれかを出力する変換情報出力部と、このチャネルビットストリームのＤＳＶ値を算出するＤＳＶ制御部と、前記変換情報出力部の出力および前記ＤＳＶ制御部からの出力に応じて、状態情報を出力する状態レジスタと、を具備する変調装置が提供される。

本発明の他の実施形態では、コード変換前の主情報データと、次の状態情報と、状態情報に基づくコード変換後の第１のコードと、を対応して表す第１の主情報変換テーブルと、コード変換前の主情報データと、次の状態情報と、状態情報に基づくコード変換後の第２のコードと、を対応して表す第２の主情報変換テーブルとを記憶する主情報記憶部と、前記第１、第２の主情報変換テーブルに基づき、主情報をコード変換し、第１端、第２端それぞれに、所定長のチャネルビット毎に前記コード変換された主情報を出力する主情報コード変換部と、前記第１端に出力されるコード変換された主情報の第１のＤＳＶ値を算出する第１のＤＳＶ算出部と、前記第２端に出力されるコード変換された主情報の第２のＤＳＶ値を算出する第２のＤＳＶ算出部と、前記第１、第２のＤＳＶ値に基づき、前記主情報変換テーブルで用いられる状態情報を決定する状態情報決定部と、特定情報を埋め込む、コード変換された主情報の領域内の１の数が偶奇いずれかであるかを判定する偶奇判定部と、前記偶奇判定部での判定結果に基づき、特定情報を第１の変調方式と異なる第２の変調方式でコード変換する特定情報変換部と、前記コード変換された主情報の一部を前記コード変換された特定情報に置き換え、その結果の情報をチャネルビットストリームとして出力する置換処理部と、を具備する変調装置が提供される。

本発明の他の実施形態では、主情報を第１の変調方式でコード変換する主情報変換部と、処理前後の隣接するチャネルビットの組み合わせを表す連結規則テーブルに基づいて、前記コード変換された主情報から主情報変調信号を生成する連結規則処理部と、第１の変調方式と異なる第２の変調方式で特定情報をコード変換して、前記第１の変調方式で用いられないパターンを含む特定情報変調信号を生成する特定情報変換部と、前記生成された主情報変調信号の一部を前記生成された特定情報変調信号で置き換える置換処理部と、を具備する変調装置が提供される。

前記生成された特定情報変調信号が複数の部分（例えば、ヘッダ部とエンド部、または３つ以上の部分）に区分され、前記複数の部分のいずれか１つ以上が前記第１の変調方式で用いられないパターンを含んでもよい。

前記生成された特定情報変調信号が複数の部分（例えば、ヘッダ部とエンド部、または３つ以上の部分）に区分され、前記複数の部分の内の２つ以上の連結が前記連結規則処理部で用いられない組み合わせを含んでもよい。

前記連結規則処理部が、ラン長が所定範囲内に制限される主情報変調信号を生成し、前記第１の変調方式で用いられないパターンが、前記所定範囲を超えるラン長のパターンであっってもよい。

本発明の他の実施形態では、コード変換前の主情報データと、次の状態情報と、状態情報に基づくコード変換後の第１のコードと、を対応して表す第１の主情報変換テーブルと、コード変換前の主情報データと、次の状態情報と、状態情報に基づくコード変換後の第２のコードと、を対応して表す第２の主情報変換テーブルとに基づき、主情報をコード変換し、第１端、第２端それぞれに、所定長のチャネルビット毎に前記コード変換された主情報を出力するステップと、前記第１端に出力されるコード変換された主情報の第１のＤＳＶ値を算出するステップと、前記第２端に出力されるコード変換された主情報の第２のＤＳＶ値を算出するステップと、前記第１、第２のＤＳＶ値に基づき、前記主情報変換テーブルで用いられる状態情報を決定するステップと、特定情報が埋め込まれるコード変換された主情報の領域内の１の数が偶奇いずれかであるかを判定するステップと、前記判定の結果に基づき、特定情報を第１の変調方式と異なる第２の変調方式でコード変換するステップと、前記コード変換された主情報の一部を前記コード変換された特定情報に置き換え、その結果の情報をチャネルビットストリームとして出力するステップと、を具備する変調方法が提供される。

本発明の他の実施形態では、所定長のチャネルビットで構成される主情報を第１の変調方式でコード変換するステップと、処理前後の隣接するチャネルビットの組み合わせを表す連結規則テーブルに基づいて、前記コード変換された主情報から主情報変調信号を生成するステップと、第１の変調方式と異なる第２の変調方式で特定情報をコード変換して、前記第１の変調方式で用いられないパターンを含む特定情報変調信号を生成するステップと、前記生成された主情報変調信号の一部を前記生成された特定情報変調信号で置き換えるステップと、を具備する変調方法が提供される。

本発明の他の実施形態では、暗号化されたコンテンツデータを生成するステップと、前記暗号化されたコンテンツデータの復号化に用いられる暗号化された鍵データを生成するステップと、所有データを含む主情報を生成するステップと、前記所有データと異なる特定情報を生成するステップと、前記主情報を第１の変調方式でコード変換するステップと、第１の変調方式と異なる第２の変調方式で特定情報をコード変換するステップと、前記生成された主情報の一部を前記生成された特定情報で置き換えて、チャネルビットストリームを出力するステップと、前記置換された主情報の直流成分を抑圧するステップと、前記暗号化されたコンテンツデータと、前記暗号化された鍵データと、前記抑圧されたチャネルビットストリームとを記録媒体のマスターに埋め込むステップと、を具備するマスターディスクの製造方法が提供される。

本発明の他の実施形態では、暗号化されたコンテンツデータを生成するステップと、前記暗号化されたコンテンツデータの復号化に用いられる暗号化された鍵データを生成するステップと、所有データを含む主情報を生成するステップと、前記所有データと異なる特定情報を生成するステップと、前記主情報であって、チャネルビットから構成される主情報を第１の変調方式でコード変換するステップと、処理前後の隣接するチャネルビットの組み合わせを表す連結規則テーブルに基づいて、前記コード変換された主情報から主情報変調信号を生成するステップと、第１の変調方式と異なる第２の変調方式で特定情報をコード変換して、前記第１の変調方式で用いられないパターンを含む特定情報変調信号を生成するステップと、前記生成された主情報変調信号の一部を前記生成された特定情報変調信号で置き換えて、暗号化された出力データを生成するステップと、前記暗号化されたコンテンツデータと、前記暗号化された鍵データと、前記暗号化された出力データとを記録媒体のマスターに埋め込むステップと、を具備するマスターディスクの製造方法が提供される。

本発明の他の実施形態では、暗号化された鍵データを生成するステップと、所有データを含む主情報を生成するステップと、前記所有データと異なる特定情報を生成するステップと、前記主情報であってチャネルビットから構成される主情報を第１の変調方式でコード変換するステップと、処理前後の隣接するチャネルビットの組み合わせを表す連結規則テーブルに基づいて、前記コード変換された主情報から主情報変調信号を生成するステップと、前記第１の変調方式と異なる第２の変調方式で特定情報をコード変換して、前記第１の変調方式で用いられないパターンを含む特定情報変調信号を生成するステップと、前記生成された主情報変調信号の一部を前記生成された特定情報変調信号で置き換えて、暗号化された出力データを生成するステップと、前記暗号化された鍵データと、前記暗号化された出力データとを記録媒体のマスターに埋め込むステップと、を具備するマスターディスクの製造方法が提供される。

本発明の他の実施形態では、主情報を第１の変調方式でコード変換する主情報変換部と、特定情報を第１の変調方式と異なる第２の変調方式でコード変換する特定情報変換部と、前記コード変換された主情報の直流成分を抑圧する直流成分抑圧処理部と、前記抑圧された主情報の一部を前記コード変換された特定情報に置き換える置換処理部と、を具備する変調装置が提供される。

本発明の他の実施形態では、主情報を第１の変調方式でコード変換する主情報変換部と、処理前後の隣接するチャネルビットの組み合わせを表す連結規則テーブルに基づいて、前記コード変換された主情報から主情報変調信号を生成する連結規則処理部と、前記第１の変調方式と異なる第２の変調方式で特定情報をコード変換して、前記第１の変調方式で用いられないパターンを含む特定情報変調信号を生成する特定情報変換部と、前記コード変換された主情報の直流成分を抑圧する直流成分抑圧処理部と、前記抑圧された主情報変調信号の一部を前記生成された特定情報変調信号に置き換える置換処理部と、を具備する変調装置が提供される。

以上説明したように、本発明によれば主情報に秘匿情報を埋め込む際の主情報の信号特性の劣化の低減を図る変調装置、変調方法、および記録媒体の製造方法を提供できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るディスク記録装置を表す図である。
ここでは、コンテンツデータ（Contents Data）、メディア鍵ブロック（ＭＫＢ：Media Key Block）、及び所有データ（RP-Data)などの主情報に、秘匿情報（特定情報の一種）たるメディアマーク（MM）を埋め込み、記録媒体Ｄへの書き込みを行っている。
コンテンツデータは、映像、音声等を表すデータである。このコンテンツデータは暗号化されて記録媒体Ｄに書き込まれることから、図１で入力される以前に暗号化された暗号化コンテンツ（Enc-contents）となっているのが通例である。本図では暗号化前（平文）のコンテンツと暗号化コンテンツとを区別する必要がないことから、単にコンテンツデータ（Contents Data）としている。

メディア鍵ブロック（ＭＫＢ）、所有データ（RP-Data)、およびメディアマーク（MM）はいずれも、コンテンツデータ（Contents Data）を保護するための情報である。
メディア鍵ブロック（ＭＫＢ）、メディアマーク（MM）は、暗号化コンテンツを復号する暗号鍵の一要素である。
所有データ（RP-Data)は、著作権、商標権、および周知名称等所有権の対象となるデータである。所有データ（RP-Data）が、映像、音声のデータ等著作物性を有するデータであれば、著作権の対象となる。また、所有データ（RP-Data）が商標的機能を発揮する場合に商標権の対象となり得る。商標的機能を発揮する場合として、光ディスク１０をディスクドライブ（再生装置）にセットしたときに、商標の図柄が再生される場合を挙げることができる。販売店でデモしたようなときに、結果として、所有データが顧客に商標として認識されることになるからである。

ここではメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）、所有データ（RP-Data)を主情報とし、メディアマーク（MM）を秘匿情報としているが、ある意味でこの区分は絶対的なものではなく、これと異なる区分とすることも可能である。コンテンツデータと共に処理されるものを主情報とし、この主情報に埋め込まれる情報を秘匿情報（特定情報の一種）としている。

主情報がデータフレーム生成部Ｒ０１に入力され、２Ｋバイトのデータパケットによるデータフレーム（Data frame）構造に纏められる。これと並行して、各データフレームに対応するセクタ識別子（ＩＤ：Sector-ID）にＩＤ誤り検出符号（IED）が付加される。データフレーム生成部Ｒ０１で生成されたデータフレームはＥＤＣ生成部Ｒ０２に入力され、セクタ識別子（ＩＤ）および予備データ（RSB）が付加され、さらに誤り検出符号（ＥＤＣ：Error Detection Code）が生成、付加される（後述の図１２参照）。

ＥＤＣ生成部Ｒ０２から出力されたデータフレームはスクランブル部Ｒ０３に入力され、データフレーム中の主情報にスクランブル信号が重畳される。このスクランブル信号は、セクタ識別子（ＩＤ）の一部データに基づいて決定されるのが通例である。スクランブル処理されたデータフレームはＥＣＣブロック生成部Ｄ０３１に入力され、１６組のデータフレームからＥＣＣブロックが生成される。ＥＣＣブロックはＰＯ／ＰＩ生成部Ｒ０５１に入力され、誤り訂正外符号POと内符号PIが生成付加される（後述の図１３参照）。

ＰＯ／ＰＩ生成部Ｒ０５１から出力されたＥＣＣブロックはPOインターリーブ部Ｒ０６に入力され、ＥＣＣブロック中の誤り訂正外符号POが分散配置される（後述の図１４参照）。この結果、ＥＣＣブロックは、誤り訂正外符号POが分散配置され、かつ誤り訂正内符号PIが付加された記録セクタが集合した構造となる。これらの記録セクタは同期信号（Sync）付加＆第１変調部Ｒ０７で変調処理され、同期信号が付加される。

一方、メディアマーク（MM）はメディアマークパリティ（MM-Pa）生成部Ｒ１１でメディアマーク（MM）専用誤り訂正符号（MM-Pa）が付加されて訂正符号付加メディアマーク（MM＋MM-Pa)となり、第２変調部Ｒ１３で変調される。
変調された記録セクタおよび変調されたメディアマークがメディアマーク(MM)置換部Ｒ１４に入力され、記録セクタ中の主情報変調信号の一部がメディアマーク変調信号と置き換えられ記録信号が生成される（後述の図１５参照）。この記録信号が記録媒体書込み部Ｒ０８によって記録媒体Ｄに書込まれる。
これら同期信号（Sync）付加＆第１変調部Ｒ０７、第２変調部Ｒ１３、およびメディアマーク(MM)置換部Ｒ１４によって、主情報の変調、秘匿情報の埋め込みが行われるのであり、これら全体を変調処理部Ｒ０７１とする。

図２は、図１に示す変調処理部Ｒ０７１の内部構成の詳細を表すブロック図である。但し、同期信号（Sync）付加に関する部分は省略している。本図のコードテーブル（Code table）部１１、状態レジスタ（State Register）１２、およびコード連結（Code Connector）処理部１３が図１の第１変調部Ｒ０７に、本図のメディアマーク変調部（MM Modulation）１４が第２変調部Ｒ１３に、本図の切換えスイッチＳおよびＤＳＶ制御部（DSV Controller）１５がメディアマーク(MM)置換部Ｒ１４に、それぞれ対応する。これらに替えて、切換スイッチＳがメディアマーク置換部Ｒ１４に対応すると共に、ＤＳＶ制御部１５が変調器Ｒ０７１に付加される素子と考えてもよい。また、コートテーブル部１１とコード連結処理部１３が第１変調部Ｒ０７に対応すると共に、状態レジスタ１２が第１変調部Ｒ０７に付加される素子と考えてもよい。
主情報がデータ・ワード（Data word）B（t）としてコードテーブル（Code table）部１１に入力されて変換コード（コード・ワード：Code Word）X(t)にコード変換される。コードテーブル部１１はメモリまたはコード変換のために高速化された記憶装置に記憶される。コードテーブル（Code table）部１１では１つのデータ・ワード（Data word）に対して複数の状態（State）が用意され、状態レジスタからの選択信号で選択された状態に基づきコード変換が行われる。本図では、コードテーブル（Code table）部１１において、データ・ワードB（t）に対応して状態S(t)が選択され、次状態（Next State）S(t+１)の指示データが出力されている。
次状態（Next State）S(t+１)の指示信号は状態レジスタ（State Register）１２で記憶され、次の変換コード（Data word）B（t+１）の状態の選択に使われる。

コードテーブル（Code table）部１１から出力された変換コードＸ(t)は、次にコード連結（Code Connector）処理部１３に送られ、変換シンボル連結規則による処理が行われ、連結コード・ワード（Connected Code Word）に変換される。コード連結（Code Connector）処理部１３は、シンボル間の連結部分で特定パターンが発生した場合、別のパターンに変換する。この結果、各データ・ワード（シンボル）の変換コードが連結されることによって、規則違反が発生することが防止される。
秘匿情報用変調器たるメディアマーク変調部（MM Modulation）１４は、メディアマーク（MM）をコード変換して、メディアマークコード・ワード（MM Code Word）を生成する。この変換は主情報とは異なる変換規則に基づく。

切換えスイッチＳは、ＤＳＶ制御部（DSV Controller）１５に入力する信号を連結コード・ワード（主情報）とメディアマーク変換コード（秘匿情報）とで、切り換えることによって、主情報の一部を秘匿情報で置き換える。即ち、主情報への秘匿情報の埋め込みが行われる。
ＤＳＶ制御部（DSV Controller）１５は、入力された信号の一部のビット情報を反転処理することで記録信号となるＮＲＺＩ信号での直流成分が“０”近傍で推移するよう制御する。信号の直流成分は信号の和（ＤＳＶ：Digital Sum Value）で表されることから、所定時間内での信号の和（ＤＳＶ）が０近傍になるように、連結コード・ワードの一部のビットを反転して、直流成分の抑圧制御（DCC：DC component suppress control)を行う。

ここで、ＤＳＶ制御部（DSV Controller）１５の前に切換えスイッチＳが配置されていることから、直流成分抑圧制御はメディアマーク信号（MM）が組み込まれた信号（秘匿情報が埋め込まれた信号）に対して行われる。この結果、秘匿情報の埋め込みによって、直流成分抑圧制御が乱されることが防止される。なお、この詳細は後述する。
また、メディアマーク変調部（MM Modulation）１４からコード連結（Code Connector）処理部１３に制御信号を送り、メディアマーク信号（MM）が組み込まれる領域では連結規則処理をストップする。この結果、連結規則処理後に秘匿情報が埋め込まれることで、埋め込み（置換）箇所以外での誤りの発生が防止される。なお、この詳細は後述する。

図３Ａは、コードテーブル（Code table）部１１での変換で用いられるコード変換テーブルの一例を示した図である。本図は、各８ビットのデータ・ワード（シンボルデータ）を１２チャンネルビットのコード・ワードにコード変換するためのコード変換テーブルの一部を表す。各データ・ワード（Data word）は状態（State）０〜２に応じて３種類のコード・ワードに変換される。変換されるデータ・ワードに対応して、次の状態（Next-State）が定められる。

ここで、「＊」はＲＬＬコード（Run Length Limited Code）の関係で定められる。ＲＬＬコードは、０が連続する最小値と最大値を制限した変調コードであり、例えば、（２,７）RLLは最小２回から最大７回まで０が連続することが許容されることを意味する。
「＃」はＤＳＶ制御部（DSV Controller）１５で、ＤＳＶが０近傍になるように０，１いずれかに定められることを意味する。

図３Ｂは、コード連結（Code Connector）処理部１３での処理で用いられる連結変換テーブルの一例を示した図である。
また連結規則処理の一例では、前後に連続する２つのコード・ワード（Previous Code Word、Current Code Word）が指定パターンである場合には、連結コード・ワード（Concatenated code word）に変換される。ここで、「？」は、連結規則処理の前後でそのままの値が保たれることを意味する。

図４Ａ，４Ｂはそれぞれ、コードテーブル（Code table）部１１での変換で用いられるコード変換テーブルおよびコード連結（Code Connector）処理部１３での処理で用いられる連結変換テーブルの他の例を示した図である。ここでは、基本的にデータ・ワードで変換後のコード・ワードが決定され、変換コードの状態依存性がない場合を表している。コードテーブル（Code table）部１１で（１,７）RLLコードでの変調が行われた後に、コード連結（Code Connector）処理部１３での連結規則処理が行われる。

図４Ａは、各２ビットのデータ・ワード（シンボルデータ）を１２チャンネルビットのコード・ワードにコード変換するためのコード変換テーブルの一部を表す。基本的には、２ビットのデータ・ワード（Sourceデータ）が３ビットのコード・ワードに変換される。但し、データ・ワードが“００”の場合には次の２ビットを加えた４ビットのデータ・ワードを６チャネルのコード・ワードに変換する。本図で「Ｘ」はこれに続くビットの反転信号を意味する。即ち、「Ｘ」は、その次のビットが「０」なら「１」、その次のビットが「１」なら「０」となる。

図４Ｂは、コード連結（Code Connector）処理部１３での処理で用いられる連結変換テーブルの他の例を示した図である。
図４Ａに表されたコード変換テーブルによって、ビット列「１００１１０」がコード変換されると、「０１０ １０１ ０１０」となり“０１”の繰り返しになる。この信号は(１,７)RLLでの最短ラン長であり、これをこのまま記録媒体に書き込むと読み取りが困難となる。このため、図４Ｂに示す連結変換テーブルで連結規則処理を行い“０１”の繰り返しを防止し、この信号が記録された記録媒体からの読み取りを容易とする。

図５は、メディアマーク変調（MM Modulation）信号の構成例を説明する模式図である。
RLL規則を考慮すると変換後のコード・ワード（チャネルビット）で利用可能なパターンが制限される。このため、データ・ワード（シンボルデータ）をコード・ワード（チャネルビット）に変換する場合に、ほとんどのビットパターンが用いられる可能性がある。即ち、主情報の変換パターンのほとんどが利用され、主情報の変換パターンの残りをメディアマーク（秘匿情報）のコード変換に利用することが困難となる。メディアマーク信号の秘匿性を保持するためには、これが変調されたメディアマーク変調信号を主情報と同様のコード変換方式で逆変換（主情報用復調）した場合に、元のメディアマーク信号が再生されないようにする必要があるからである。

ここで、メディアマーク信号のチャネルビット長を主情報のチャネルビット長より長くすることで、メディアマーク信号の変調パターンを主情報の変調パターンと異ならせることが容易となる。即ち、メディアマーク信号のチャネルビット長を長くすることで、このチャネルビットの一部に主情報のチャネルビットパターンで使われていないパターンを組み込むと共に、他の部分にコード変換機能を持たせることができる。例えば、メディアマーク信号のチャネルビット長を、主情報のチャネルビット長の２倍とし、メディアマーク信号用のコード変換テーブルを作成しておく。

図５では、メディアマーク変調信号はチャネルビット[A][B][C]に分割されている。チャネルビット[A]がメディアマーク変調信号のヘッダ部（Header Part）、チャネルビット[B][C]がメディアマーク変調信号のエンド部（End Part）を構成する。
このヘッダ部（Header Part）に主情報の変換チャネルビットパターンで使われていないビットパターンを組み込む。また、エンド部（End Part）にメディアマーク信号を変換したビットパターンを組み込む。このようにすることで、メディアマーク変調（MM Modulation）信号が主情報での変換方式で逆変換されても元のメディアマーク信号が再生されないようにして、メディアマーク変調信号の秘匿性を保持できる。このときのエンド部のビットパターンに、主情報と同様の変換規則で変換されたメディアマーク信号を用いることが可能である。

なお、チャネルビット[B][C]それぞれをメディアマーク変調信号の中間部（Middle Part）、エンド部（End Part）としてもよい。この場合には、ヘッダ部（Header Part）およびエンド部（End Part）の組み合わせによって主情報の変換チャネルビットパターンで使われていないビットパターンを構成し、中間部（Middle Part）にメディアマーク信号を変換したビットパターンを組み込むことができる。

図６は主情報変調信号へのメディアマーク変調信号の埋め込みの手順を表すフロー図である。
主情報変調信号中でメディアマーク変調信号の埋め込み位置に隣接する主情報変調信号での連結規則処理を制限する（ステップＳ１１）。前述のように、この制限は図２において、メディアマーク変調部１４からコード連結（Code Connector）処理部１３に制御情報が入力されることで実行される。なお、このコード連結処理の制限に換えて、一旦行われたコード連結処理を逆変換して元に戻しても良い。なお、このような逆変換を行う例は後述する。

メディアマーク変調信号をヘッダ部（Header Part）とエンド部（End Part）に区分する（ステップＳ１２）。
メディアマーク変調信号のヘッダ部およびエンド部を変調処理する（ステップＳ１３，Ｓ１４）。
さらに、メディアマーク変調信号の埋め込みを行う（ステップＳ１５）。メディアマーク変調信号のヘッダ部のタイミングで切換えスイッチＳを切り換えることで、主情報変調信号の一部をメディアマーク変調信号のヘッダ部およびエンド部で置き換え、置き換えられた信号をDSV制御部１５に入力させる。その後、切換スイッチＳを主情報変調信号側に戻すことで、主情報変調信号がDSV制御部１５に入力される。
このようにして、メディアマーク変調信号が埋め込まれた主情報変調信号がDSV制御部１５に入力され、直流成分抑圧処理が行われる（ステップＳ１６）。

このとき、メディアマーク信号の変調を次のようにして行うことができる。メディアマーク変調信号のヘッダ部のビットパターンを変調前のメディアマーク信号Ａとこの直前の主情報変調信号で決定する。また、メディアマーク変調信号のエンド部のビットパターンを残りのメディアマーク信号Ｂ、Ｃこの前のメディアマーク変調信号のヘッダ部、およびこの直後の主情報変調信号で決定する。
これはメディアマーク信号が埋め込まれる領域でのコード連結処理を意味する。このコード連結処理において、主情報変調信号は埋め込み前と変わらないビットパターンとすることができる。これに換えて、メディアマーク変調信号とこれに隣接する主情報変調信号とを共に変換しても良い。このようにすることで、ＲＬＬ規則等への対応がより容易となる。なお、この詳細は後述する。

（比較例）
図７は、図１に示す変調処理部Ｒ０７１の内部構成の詳細を表し、図２と対応する比較例を表す図である。主情報変調信号が、コードテーブル（Code table）部１１、コード連結（Code Connector）処理部１３ｘ、およびＤＳＶ制御部１５で変調および直流成分抑圧処理が行われ主情報変調信号が生成される。この主情報変調信号とメディアマーク変調信号を切換えスイッチＳで切り換えて出力することで、メディアマーク変調信号が埋め込まれた主情報変調信号が生成される。なお、このとき図３Ａ、Ｂのコード変換テーブルおよび連結変換テーブルが用いられるとする。
この方式では、連結規則処理後に、主情報変調信号の一部がメディアマーク変調信号に置換されることで、この置換部分のみならず、置換部分と隣接する主情報も誤りとなる可能性がある（エラー伝播の発生）。また、変調された信号の直流成分抑圧特性が低下する可能性がある。

図８は、図７に示す変調器で、主情報を変調した場合の記録信号極性の一例を示すタイミングチャートである。コード・ワード（Source Data）としてのデータ列「２２」、「７Ｂ」、「ＡＥ」、「５Ｃ」が順に入力されて変調される。このときの変調信号は変調器で変換されたコード・ワード（channel bit）と、記録媒体に記録される直前のＮＲＺＩ（Non Return to Zero Inversion）変換されたコードおよびその２値波形で表される。ＮＲＺＩ変換コードはＣＤやＤＶＤ等の光ディスクにおけるマークエッジ記録方式での記録信号であり、直流成分抑圧制御はこのＮＲＺＩ変換された後のコードで“１”と“０”の量の累積差分がゼロになる様に制御することが目的である。

ここで、データ列「７Ｂ」、「ＡＥ」の部分がメディアマーク変調信号で置換されたとする。この置換を行う場合と行わない場合でのデータ列「５Ｃ」のＮＲＺＩ変換コードが異なっている。これは、データ列「ＡＥ」が置換されることで、データ列「ＡＥ」のNRZI変換コードの最終波形が“１”から“０”に変わったことに起因する。データ列「ＡＥ」のNRZI変換コードの最終波形が変化することに伴って、これに続くデータ列「５Ｃ］の記録波形の極性も変化する。
このように、メディアマーク変調信号が埋め込まれることで、これに続く主情報変調信号のNRZI変換コードが変化し、直流成分抑圧制御系が乱される。

（変換工程の詳細）
図９Ａ〜９Ｄは、図２に示す変調器を用いて変調を行った場合に推移するデータ列を表す模式図である。
図９Ａに示すデータ・ワードＡ〜Ｄが図９Ｂに示すコード・ワードＡ〜Ｄにコード変換され、さらに連結規則処理が行われることで図９Ｃに示すコード・ワードＡ’〜Ｄ’に変換される。そして、メディアマーク変調信号が置換される箇所と隣接するコード・ワードＡ’、Ｄ’が図９Ｄに示すコード・ワードＡ、Ｄに逆変換される。詳しく言えば、コード・ワードＡ’〜Ｄ’がコード・ワードＡ〜Ｄに逆変換された後、コードワードＭＭがコードワードＡ〜Ｄに埋め込まれる。このようにして、コード・ワードＡ，ＭＭ（ヘッド）、ＭＭ（エンド）、Ｄが得られ、コードＡとコードＤがコード・ワードＡ，ＭＭ（ヘッド）、ＭＭ（エンド）、Ｄから再生される。言うまでもなく、コード・ワードＭＭ（ヘッド）、ＭＭ（エンド）が埋め込まれていることから、コード・ワードＢ、Ｃは再生されない。コード・ワードＭＭが埋め込まれる前にコード・ワードＡ，Ｄが逆変換されることから、誤り再生の回数を低減することができる。この逆変換において、図４Ｂのテーブルが用いられるが、図３Ａ、３Ｂ，４Ａのテーブルは用いられない。この逆に、もしコード・ワードＭＭがコード・ワードＡ‘〜Ｄ’に埋め込まれるなら、コード・ワードＡ‘，ＭＭ（ヘッド）、ＭＭ（エンド）、Ｄ’が得られる。コード・ワードＡ‘，ＭＭ（ヘッド）の対と、コード・ワードＭＭ（エンド）、Ｄ’の対は、連結規則に対応しないことから、この場合、コード・ワードＡ‘，ＭＭ（ヘッド）、ＭＭ（エンド）、Ｄ’はもはやコード・ワードＡ〜Ｄに逆変換されない。これに替えて、図２に示す変調器では、連結規則処理をストップさせることで（コード・ワードＡ‘〜Ｄ’をコード・ワードＡ〜Ｄに逆変換した後に、ワードＭＭを埋め込む代わりに）、結果として同様の処理を実現できる。
その後、コード・ワードＢ’、Ｃ’がメディアマーク変調信号のコード・ワードMMと置き換えられることで、コード・ワード列Ａ，ＭＭ、Ｄが生成され、主情報変調信号にメディアマーク変調信号が埋め込まれる。
このような処理によって、コード・ワードＡ，Ｄはディフェクト等が発生していなければ正しく復調されることになる。

このメディアマーク変調信号MMを生成する際に、コード・ワードＡ，Ｄがメディアマーク変調部（MM Modulator）１４に送られ、主情報に変調規則違反が発生しないようメディアマーク変調信号が選択される。ここでいう主情報の変調規則違反とは、状態（State）処理違反、RLL違反等を意味する。

（比較例１）
図１０Ａ〜１０Ｃは、連結規則処理を行わない場合に推移するデータ列を表す模式図であり、図９Ａ〜９Ｄの比較例を表す図である。ここではメディアマーク変調信号を単純に埋め込んでいる。
図１０Ａに示すデータ・ワード（Data word）Ａ〜Ｄがコード変換され、図１０Ｂに示すコード・ワードＡ〜Ｄが生成される。このとき、データ・ワードＡ〜Ｄの直前のデータ・ワードによりコード変換の状態が選択される。さらにコード・ワードＢ，Ｃがメディアマーク変調信号（MM）で置換され、図１０Ｃに示すメディアマーク変調信号が埋め込まれた主情報変調信号が生成される。

このようにして生成された主情報変調信号を復調する際には、次のコード・ワードを用いて現コード・ワードの変調に用いられた状態（State）が判別されるのが通例である。具体的には、コード・ワードＢに対応する状態（State）情報を用いてコード・ワードＡを復調し、コード・ワードＣに対応する状態（State）情報を用いてコード・ワードＢを復調する。即ち、復調時の状態（State）処理は変調時の状態（State）処理とは逆の流れで行われる。
このため、メディアマーク変調信号（MM）での単なる置換は、コード・ワードの状態（State）規則を無視することとなる。例えば、図１０Ａ〜１０Ｃにおいてはコード・ワードＡの状態（State）を指示する情報が消滅し、コード・ワードＡが復調時に誤変換される可能性が高い。
これに対して、図９Ａ〜９Ｄでは、メディアマーク変調信号の生成に際して、隣接するコード・ワードに対応する状態（State）により変調処理が行われることから、コード・ワードの状態（State）を指示する情報が消滅するおそれはない。

（比較例２）
図１１Ａ〜１１Ｄは、連結規則処理を行う場合に推移するデータ列を表す模式図であり、図９Ａ〜９Ｄの比較例を表す図である。ここではメディアマーク変調信号を単純に埋め込んでいる。
図１１Ａに示すデータ・ワード（Data word）Ａ〜Ｄがコード変換され、図１１Ｂに示すコード・ワードＡ〜Ｄが生成される。このとき、データ・ワードＡ〜Ｄそれぞれの直前のデータ・ワードによりコード変換の状態が選択される。さらに、連結規則に基づいて、コード・ワードＡ〜Ｄはコード・ワードＡ’〜Ｄ’に変更される（図１１Ｃ）。その後、コード・ワードＢ’、Ｃ’のエリアがメディアマーク変調信号（MM）で置換され、主情報変調信号にメディアマーク変調信号が埋め込まれる（図１１Ｄ）。
この場合、コード・ワードＢ’、Ｃ’がメディアマーク変調信号（Code MM）で置換されることで、主情報変調信号の再生時にコード・ワードＡ’、Ｄ’をコード・ワードＡ、Ｄに戻すことができなくなる。即ち、連結規則に基づく復調ができなくなり、データ・ワードＡ〜Ｄはいずれも再生できないことになる。

（ディスク記録装置で処理されるデータの詳細）
以下、図１のディスク記録装置で処理されるデータの詳細を説明する。
図１２は、データフレーム生成部Ｒ０１で生成されるデータフレーム（Data frame）構造を表す模式図である。データフレームが、セクタ識別子（ＩＤ）、ＩＤ誤り検出符号（IED）、予備データ（RSB）、メインデータ（主情報たるコンテンツデータ）、誤り検出符号（ＥＤＣ）から構成されている。
図１３は、ＰＯ／ＰＩ生成部Ｒ０５１から出力される誤り訂正外符号POと内符号PIが生成付加されたＥＣＣブロックを表す模式図である。図１２のデータフレームが１６組集合して構成されたデータブロックに誤り訂正符号PO、PIが付加されている。
図１４は、POインターリーブ部Ｒ０６から出力される誤り訂正外符号POが分散配置されたＥＣＣブロックを表す模式図である。

図１５は、メディアマーク(MM)置換部Ｒ１４から出力される、メディアマーク信号（MM）が組み込まれた状態の物理セクタを表す模式図である。メディアマーク変調信号（MM）は複数の物理セクタに分散配置されることで、主情報の誤り訂正能力をさほど悪化させることなくして、主情報の復元可能性を向上している。メディアマーク変調信号の分散配置は、その秘匿性の向上に繋がる。

（変形例１）
既述のように、メディアマーク変調（MM Modulation）信号として選択されるパターンは主情報に変調規則違反が生じないパターンに制限されるのが通例である。この結果、メディアマーク変調信号のパターンの数を確保するために、メディアマーク変調（MM Modulation）信号の埋め込み領域が大きくなり、主情報の復調時に誤再生される領域が増える可能性が生じ得る。

図１６Ａ〜１６Ｅは図９Ａ〜９Ｄと異なる変換工程で推移するデータ列を表す模式図である。
図１６Ａに示すデータ・ワードＡ〜Ｄが図１６Ｂに示すコード・ワードＡ〜Ｄにコード変換され、さらに連結規則処理が行われることで図１６Ｃに示すコード・ワードＡ’〜Ｄ’に変換される。そして、メディアマーク変調信号が置換される箇所と隣接するコード・ワードＡ’、Ｄ’がコード・ワードＡ，Ｄに逆変換される（図１６Ｄ）。ここまでの処理は、図９Ａ〜９Ｄと同様である。

その後、コード・ワードＢ’、Ｃ’がメディアマーク変調信号のコード・ワードMMと置き換えられることで、図１６Ｅに示すコード・ワード列Ａ’’，ＭＭ、Ｄ’’が生成され、主情報変調信号にメディアマーク変調信号が埋め込まれる。即ち、コード・ワードＢ’、Ｃ’がメディアマーク変調信号のコード・ワードMMに置き換えられるのに加えて、コード・ワード列Ａ，Ｄがそれぞれコード・ワード列Ａ’’，Ｄ’’に変換されている。

このとき、メディアマーク変調信号のコード・ワードMMとコード・ワード列Ａ，Ｄの組み合わせによって、変換後のコード・ワード列Ａ’’，Ｄ’’が決定される。これは、主情報で変調規則違反が生じないようにするためのものである。ここで、コード・ワード列Ａ’’，Ｄ’’は主情報復調時にコード・ワード列Ａ，Ｄと同様にデータ・ワードＡ，Ｄに戻されるパターンである。例えば、データ・ワードＤを状態０で変調したものをコード・ワードＤとするとき、データ・ワードＤを状態１または２で変調したものをコード・ワードＤ’’とすることができる。なお、メディアマーク変調信号MMを生成する手順は図９Ａ〜９Ｄの場合と同様である。
このような処理によって、図９Ａ〜９Ｄと同様に、主情報復調側ではコード・ワードＢ、Ｃのみがエラーデータを有し得て、コード・ワードＡ’’、Ｄ’’はディフェクト等が発生していなければ正しく復調されることになる。

（変形例２）
図１７Ａ〜１７Ｃは、メディアマーク変調信号（MM）で置換される場所に接続されるデータ・ワードには連結規則処理を行わない場合に推移するデータ列を表す模式図である。メディアマーク変調信号の生成手法は図９Ａ〜９Ｄの場合と同様である。

（変形例３）
図１８Ａ〜１８Ｄでは、図１７Ａ〜１７Ｃに示される処理によってメディアマーク変調信号（MM）での置換が行われた後に、コード・ワード列Ａ，Ｄがそれぞれコード・ワード列Ａ’’，Ｄ’’に変換されている。このとき、メディアマーク変調信号のコード・ワードMMとコード・ワード列Ａ，Ｄの組み合わせによって、図１６Ｅと同様に変換後のコード・ワード列Ａ’’，Ｄ’’が決定される。

（復調器）
図１９は、メディアマーク変調信号（MM）が埋め込まれた主情報変調信号を復調する復調装置の構成例を示したブロック図である。
メディアマーク変調信号が埋め込まれた主情報変調信号のチャネルビットストリーム（Channel bit stream）が連結規則解除部（Code Separator）に入力されて連結規則に基づくコード変換が解除され、コード・ワードが生成される（１種の逆変換）。さらに、コード・ワードは復調テーブル部（Decode Table）に入力されて、図３Ａに示したようなコード変換テーブルに基づくコード変換が解除され、データ・ワードが生成される。このようにして、主情報変調信号はメディアマーク変調信号が埋め込まれた状態で復調処理される。なお、復調テーブル部（Decode Table）での処理には、連結規則解除部から出力された選択テーブル情報（テーブルの選択に関する情報、具体的には、状態情報）が用いられる。

データ・ワードが第１誤り訂正処理部（ECC(１)）に入力されて誤り訂正処理が行われることで、メディアマーク変調信号が埋め込まれる（置換）前の主情報のデータ・ワード（Data Word）が復元される。誤り訂正処理の観点からすれば、主情報に埋め込まれたメディアマークは、一般のディフェクトによるエラーデータと同様だからである。
メディアマーク変調信号（MM）が埋め込まれた主情報変調信号のチャネルビットストリーム（Channel bit stream）はメディアマーク復調部にも入力され、メディアマーク変調信号の復調が行われる。メディアマーク復調部には、メディアマーク埋め込み位置情報(MM Position)が入力され、チャネルビット（Channel bit）中でこの情報で示される領域のみが復調の対象となる。
主情報変調信号中にメディアマーク変調信号が分散されて埋め込まれていることから、メディアマーク復調部でのメディアマーク変調信号の復調およびその出力は間欠的に行われる。このように間欠的に出力されたメディアマーク復調信号はメディアマーク誤り訂正部（ECC(２)）に入力し、ここで集合される。このように集合されたメディアマーク復調信号は誤り訂正処理されて、誤りが訂正されたメディアマーク信号となる。

この誤り訂正処理に、メディアマーク変調信号の復調時に生じるエラーフラグを用いることができる。即ち、メディアマーク変調信号の復調時に本来利用されないパターンが出現したときには、メディアマーク変調信号に誤りが発生したと判定して、エラーフラグを提供することが可能である。
このとき、メディアマークの変調方式に主情報の変調方式と異なる方式を用いることで、エラーフラグの信頼性を向上することが可能となる。これは次のような理由による。メディアマーク変調信号は主情報の復調器で復調し、再び主情報変調器で変調したとしても、元のメディアマーク信号には戻らないように（逆変換が不可能なように）、主情報とは異なる変調パターンが利用される。この結果、メディアマーク変調方式には本来必要とするビット数よりも多くのビットを用いた、変換冗長度が高い変調方式を用いることが容易となる。この場合には、メディアマーク変調方式には本来利用されないパターンが多数存在することになる。この結果、メディアマーク変調信号の復調時に本来利用されないパターンが出現したときに、メディアマーク変調信号に誤りが発生したとしてエラーを検出できる可能性が高くなる（信頼性の高い訂正用エラーフラグの提供が可能となる）。

（応用例）
本実施形態に係る変調装置の応用例を説明する。
１．再生専用光ディスクでの記録処理
図２０は再生専用光ディスクでのコンテンツの暗号化の手順の一例を示した図である。
ディスク製造者は、コンテンツ３００、およびタイトル鍵(Kt)３０１を著作権者から受取る。また、ディスク製造者は、コンテンツ暗号化に使われるメディア鍵(Km)、およびデバイス鍵群によって生成されるメディア鍵ブロック（ＭＫＢ：Media Key Block）を著作権保護（CP）管理機構から受け取る

暗号化処理部３０７でタイトル鍵(Kt)を暗号鍵としてコンテンツを暗号化して暗号化コンテンツ（Enc-Contents）を生成する。暗号化処理部３０６においてタイトル鍵(Kt)をメディア固有鍵(Kmu)によって暗号化し、暗号化タイトル鍵（Enc-TK）を生成する。このとき利用されるメディア固有鍵(Kmu)は、ボリューム識別子（Volume ID)３１１とメディア鍵(Km)を鍵生成処理部３０５３で混合することで生成される。

秘匿情報書き込み処理部３１２において、ボリューム識別子（Volume ID)が秘匿情報として、ディスク製造業者が所有権を持つ所有データ（RP-data：Replicator Proprietary Data）に埋め込まれ、埋込済み所有データ（RP-data+MM）が生成される。この秘匿情報書き込み処理部３１２での処理に、上記実施形態で示した変調装置を適用することができる。即ち、この場合には所有データ（RP-data）を主情報とし、ボリューム識別子（Volume ID)を秘匿情報として、それぞれが変調され、主情報への秘匿情報の埋め込みが行われる。

このようにして生成されたメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）、埋込済み所有データ（RP-data+MM）、暗号化タイトル鍵（Enc-TK）、および暗号化コンテンツ（Enc-Contents）が記録されたマスター盤が製作される。さらに、このマスタ盤を用いて、暗号化されたコンテンツが記録された再生専用メディアが製造される。

２．再生専用光ディスクでの再生処理
図２１は図２０に示す手順で制作された再生専用メディアの再生処理の手順を示した図である。ここでは、コンピュータに取り付けられたＡＶ（Audio/Video）デコーダボードに接続されたデータ読出しドライブによって記録媒体を再生する場合を表す。
データ読出しドライブは、記録媒体からメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）、埋込済み所有データ（RP-data+MM）、暗号化タイトル鍵（Enc-TK）、および暗号化コンテンツ（Enc-Contents）を読み出す。
データ読出しドライブメとＡＶデコーダボード間で認証処理が行われた後に、データ読出しドライブからＡＶデコーダボードにメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）と、埋込済み所有データ（RP-data+MM）が出力される。このときに出力される信号は、時限鍵によってドライブ側で暗号化、AVデコーダボード側で復号化され、伝送ラインでの不正抜き取りが防止される。
暗号化タイトル鍵（Enc-TK）や暗号化コンテンツ（Enc-Contents）は、データ読出しドライブからＡＶデコーダボードに、暗号化されずそのまま伝送される。

埋込済み所有データ（RP-data+MM）は、秘匿情報検出部３３０に入力され、所有データ（RP-data）と、秘匿情報たるボリューム識別子（Volume ID)に分離される。この秘匿情報検出部３３０での処理に、上記実施形態で示し、復調器で実行される復調処理を適用することができる。即ち、この場合には所有データ（RP-data）を主情報とし、ボリューム識別子（Volume ID)を秘匿情報として、それぞれが復調され、主情報と秘匿情報の分離が行われる。

AVデコーダボード側では、受け取ったメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）と、デバイス鍵セット（Device Key Set）３２０をＭＫＢ処理部３２１に入力することでメディア鍵(Km)を抽出する。メディア鍵(Km)とボリューム識別子（Volume ID)は鍵生成処理部３２２で混合されメディア固有鍵(Kmu)が生成される。
暗号化タイトル鍵（Enc-TK）をメディア固有鍵(Kmu)により復号化部３２３で復号し、タイトル鍵(Kt)を検出する。復号化部３０８によって暗号化コンテンツ（Enc-Contents）をタイトル鍵(Kt)で復号して、平文のコンテンツを再生する。

以上のように、ボリューム識別子（Volume ID）は秘匿情報として所有データ（RP-data）に埋め込まれた状態で記録媒体に記録されている。このため、記録媒体の全てのデータをコピーしても、ボリューム識別子（Volume ID）が分離できない限り、違法コピーされた媒体の暗号化コンテンツを復号することは困難となる。また、ボリューム識別子（Volume ID）はドライブ内で検出され、認証処理されたAVデコーダボードとの間でのみ伝送されることから、伝送中に抜き取ることが困難であり、著作権保護の実効を図ることができる。

３．記録再生用光ディスクでの記録処理
記録再生用光ディスクでの記録処理に適用する場合を説明する。記録再生用光ディスクでは、光ディスクの製造時およびユーザによる記録時に区分できる。
（１）記録媒体の製造時
図２２は記録再生用光ディスクの製造時での処理内容を表す。
ディスク製造者は、コンテンツ暗号化に使われるメディア鍵(Km)、およびデバイス鍵群によって生成されるメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）を著作権保護（CP）管理機構から受け取る
秘匿情報書き込み処理部３１２において、メディアマーク（MM)が秘匿情報として、所有データ（RP-data）に埋め込まれ、埋込済み所有データ（RP-data+MM）が生成される。この秘匿情報書き込み処理部３１２での処理に、上記実施形態で示した変調・置換処理を適用することができる。即ち、この場合には所有データ（RP-data）を主情報とし、メディアマーク（MM）を秘匿情報として、それぞれが変調され、主情報への秘匿情報の埋め込みが行われる。
また、ディスク製造者は、記録媒体を一意に識別するメディア識別子（M-ID：Media ID）を用意する。
これらメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）、埋込済み所有データ（RP-data+MM）、およびメディア識別子（Media ID）が記録された記録再生用光ディスクが製造される。

（２）ユーザによる記録時
図２３は図２２のような構成の記録再生メディアにコンテンツを暗号化処理して記録する場合の手順を表す図である。ここでは、コンピュータに取り付けられたＡＶ（Audio/Video）エンコーダボードに接続されたデータ書き込みドライブによって記録媒体への記録を行う場合を表す。
ドライブは、記録媒体からメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）、メディア識別子（M-ID）、埋込済み所有データ（RP-data+MM）を読み出す。
埋込済み所有データ（RP-data+MM）は、秘匿情報検出部２３１０に入力され、所有データ（RP-data）と、秘匿情報たるメディアマーク(MM）に分離される。この秘匿情報検出部２３１０での処理に、上記実施形態で示した復調装置を適用することができる。即ち、この場合には所有データ（RP-data）を主情報とし、メディアマーク(MM）を秘匿情報として、それぞれが復調され、主情報と秘匿情報の分離が行われる。
メディア識別子（M-ID）とメディアマーク(MM）とを混合部２３１２で混合してメディアマーク識別子（MM-ID）を生成する。
ドライブとＡＶエンコーダボード間で認証処理が行われた後に、ドライブからＡＶエンコーダボードにメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）と、メディアマーク識別子（MM-ID）が出力される。このときに出力される信号は、時限鍵によってドライブ側で暗号化、AVエンコーダボード側で復号化され、伝送ラインでの不正抜き取りが防止される。

AVエンコーダボード側では、受け取ったメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）と、デバイス鍵セット（Device Key Set）をＭＫＢ処理部２３１４に入力することでメディア鍵(Km)を抽出する。メディア鍵(Km)とメディアマーク識別子（MM-ID）は鍵生成処理部で混合されメディア固有鍵(Kmu)が生成される。
暗号化部２３１８でコンテンツ（contents）をタイトル鍵（TK）で暗号化して、暗号化コンテンツ（Enc-Contents）を生成し、記録媒体に記録する。
暗号化部２３２０でタイトル鍵（TK）をメディア固有鍵(Kmu)で暗号化して暗号化タイトル鍵（Enc-TK）を生成して、記録媒体に記録する。

４．記録再生用光ディスクでの再生処理
図２４は、図２３の構成で記録された暗号化コンテンツを読み出して復号化して平文のコンテンツを再生する手順を示したものである。ここでは、コンピュータに取り付けられたＡＶ（Audio/Video）デコーダボードに接続されたデータ書き込みドライブによって記録媒体への記録を行う場合を表す。
ドライブは、記録媒体からメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）、メディア識別子（M-ID）、埋込済み所有データ（RP-data+MM）、暗号化タイトル鍵（Enc-TK）、および暗号化コンテンツ（Enc-Contents）を読み出す。
埋込済み所有データ（RP-data+MM）は、秘匿情報検出部に入力され、所有データ（RP-data）と、秘匿情報たるメディアマーク(MM）に分離される。この秘匿情報検出部での処理に、上記実施形態で示した復調装置を適用することができる。
混合部２４１２でメディア識別子（M-ID）とメディアマーク(MM）とを混合してメディアマーク識別子（MM-ID）を生成する。

ドライブとＡＶデコーダボード間で認証処理が行われた後に、ドライブからＡＶデコーダボードにメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）と、メディアマーク識別子（MM-ID）が出力される。このときに出力される信号は、時限鍵によってドライブ側で暗号化部２４１４〜２４１６により暗号化、AVデコーダボード側で復号化部２４１８〜２４２０により復号化され、伝送ラインでの不正抜き取りが防止される。
暗号化タイトル鍵（Enc-TK）や暗号化コンテンツ（Enc-Contents）は、データ読出しドライブからＡＶデコーダボードに、暗号化されずそのまま伝送される。

AVデコーダボード側では、受け取ったメディア鍵ブロック（ＭＫＢ）と、デバイス鍵セット（Device Key Set）をＭＫＢ処理部２４２２に入力することでメディア鍵(Km)を抽出する。メディア鍵(Km)とメディアマーク識別子（MM-ID）は鍵生成処理部で混合されメディア固有鍵(Kmu)が生成される。
復号化部２４２６において暗号化タイトル鍵（Enc-TK）をメディア固有鍵(Kmu)で復号し、タイトル鍵(Kt)を検出する。暗号化コンテンツ（Enc-Contents）をタイトル鍵(Kt)により復号化部２４２８で復号化して、平文のコンテンツを再生する。

以上のように、メディアマーク(MM）は秘匿情報として所有データ（RP-data）に埋め込まれた状態で記録媒体に記録されている。このため、記録媒体の全てのデータをコピーしても、メディアマーク(MM）が分離できない限り、違法コピーされた媒体の暗号化コンテンツを復号することは困難となる。また、メディアマーク(MM）はドライブ内でのみ検出、処理されることから、メディアマーク(MM）の秘匿性を確保し、著作権保護の実効を図ることができる。

（第２の実施の形態）
図２５は、図１に示す変調処理部Ｒ０７１の内部構成の詳細を表すブロック図であり、図２に対応し、本発明の第２の実施形態である。
コードテーブル（Code table）部２１から出力されるコード・ワード（Code Word）がメディアマーク変調部（MM Modulation）２４に入力され、メディアマーク（MM）の変調の際に用いられる。
この情報は、メディアマーク変調時の状態（State）の制御に用いられる。また、埋め込むメディアマークとその前後のコード・ワード（Code Word）とを一括して処理することが可能となる。即ち、メディアマークとその前後のコード・ワード（Code Word）との間で連結規則を適用して、メディアマーク信号（MM）が埋め込まれることで生じる誤りの伝搬を低減することができる。
その他の点では、本図は本質的に図２と異なる訳ではないので、詳細な説明を省略する。

（第３の実施の形態）
図２６は図１に示す変調処理部Ｒ０７１の内部構成の詳細を表すブロック図であり、図２に対応し、第３の実施形態である。
ここでは、コードテーブル（Code table）部３１とコード連結（Code Connector）処理部３３での処理が連続して行われている。

コード連結（Code Connector）処理部３３で連結規則処理された連結コード・ワード（Connected Code Word）信号がメディアマーク制御部（MM Controller）３６に入力される。メディアマーク制御部（MM Controller）３６は、連結コード・ワード（Connected Code Word）での連結規則処理を解除する。連結規則処理が解除されたコード・ワードはメディアマーク変調部（MM Modulation）３４に入力され、メディアマーク信号（MM）と共に処理される。即ち、このメディアマーク変調部（MM Modulation）３４では、メディアマーク信号（MM）とその前後のコード・ワード（Code Word）が連結規則を考慮して処理される。

ＤＳＶ制御部（DSV Controller）３５から出力される連結コード・ワード（Connected Code Word）信号と、メディアマーク変調部（MM Modulation）３４から出力されるメディアマーク変調信号（その前後のコード・ワード（Code Word）を含む）とを切換スイッチＳで切り換えることで、主情報への秘匿情報の埋め込みが行われる。
ここで、ＤＳＶ制御部（DSV Controller）３５から出力される連結コード・ワード（Connected Code Word）信号がメディアマーク制御部（MM Controller）３６に入力される。これは、メディアマーク制御部（MM Controller）３６が、メディアマーク信号（MM）が挿入される領域の元のチャネルビット（Channel bit）の“１”の数を検出し、挿入するメディアマーク信号（MM）のチャネルビット（Channel bit）の“１”の数を同数にするよう制御することを可能とするためである。この結果、ＤＳＶ制御部（DSV Controller）３５で処理後の信号にメディアマーク（MM)を埋め込むことで生じ得る直流成分抑圧特性の劣化が防止される。

（第４の実施の形態）
図２７は図１に示す変調処理部Ｒ０７１の内部構成の詳細を表すブロック図であり、図２に対応し、第４の実施形態である。
ここでは、主情報用のコードテーブル（Code table）部４４とメディアマーク変調部（MM Modulation）４４とが並列に動作し、それぞれがコード・ワード（Code Word）およびメディアマーク変調信号（MM）を生成している。このとき状態レジスタ（State Register）４２は、主情報用のコードテーブル（Code table）部４１とメディアマーク変調部（MM Modulation）４４で共通であり、この両者が切換スイッチＳ１で切り換えられる。また、この切換と切換スイッチＳ２でのコード・ワード（Code Word）とメディアマーク変調信号（MM）の出力の切換が連動して行われ、メディアマーク信号（MM）で置換するか否かに応じてコードテーブル（Code table）部４１とメディアマーク変調部（MM Modulation）４４を交互に動作させている（メディアマーク信号（MM）で置換されるシンボルの位置でメディアマーク変調部（MM Modulation）４４を動作させるため）。

切換スイッチＳ２から出力されるチャネルビット（Channel bit stream）はＤＳＶ制御部（DSV Controller）４５に入力され、ＤＳＶ制御部（DSV Controller）４５による状態レジスタ（State Register）４２の制御に用いられる。即ち、ＤＳＶ制御部（DSV Controller）４５は、チャネルビットストリーム（Channel bit stream）の累積直流成分を監視し、この監視結果に応じて状態レジスタ（State Register）４２が示す状態を変更する。この状態の変更に応じて、コードテーブル（Code table）部４１とメディアマーク変調部（MM Modulation）４４が動作することでＤＳＶ制御が行われる。

（第５の実施の形態）
図２８は本発明の第５の実施形態に係り、DVD規格に示される８−１６変調方式にMM変調装置を組み込む場合を表す。
先にＤＶＤ規格で示される変調方式につき説明する。ＤＶＤ規格の変調方式では、各シンボルに対して４つの状態（State）が用意され、各シンボル連結での変調規則違反が発生しないようコードテーブル（Code table）部が構成される。更に一部のデータ・ワード（Data word）に対して追加状態（State）が４つ設けられ、これを用いてDSV制御が行なわれる。同期信号も状態を選択することで、DSV制御が可能になっており、その併用でDSV制御が行なわれる。DSV制御可能なデータ・ワード（Data word）や同期信号が来た場合、複数の変換パターンを夫々メモリに記憶することで複数のチャネルビットストリームを構成させ、また夫々独立にDSV検出を行う。次にDSV制御可能な特定のデータ・ワード（Data word）や同期信号が来た場合、前のメモリに記憶したストリームでDSVが少ない方が選択され、他のストリームは破棄される。このような動作によってDSVが少ないストリームとなる変換パターンが最終的に選択される制御が繰り返される。

図２８は、このようなＤＶＤ規格の変調方式に対応する実施形態である。
コードテーブル（Code table）部２８１０は状態レジスタ（State Register）で示される状態に応じてデータ・ワード（Data Word）B(t)を変調して、チャネルビット（Channel bit）を生成する。
この変調は、２つのテーブル（主テーブル（Main table）、代用テーブル（Substitution table））で並列して行われる。２つのテーブルそれぞれでの変調結果からDSVの小さい方を選択して出力することで、DSVを制御する。
主テーブル（Main table）では、十進数表記で０から２５６のデータ・ワードおよび４つの状態それぞれに対し、１６ビットの変調符号が定義される。代用テーブル（Substitution table）では、十進数表記で０から８７のデータ・ワードおよび４つの状態それぞれに対し、１６ビットの変調符号が定義される。

コードテーブル（Code table）部２８１０は、２つのテーブルを用い、状態レジスタ（State Register）で示される状態に応じてデータ・ワード（Data Word）B(t)を変調する。データ・ワードが０から８７の場合、コードテーブル（Code table）部２８１０は主テーブル（Main table）で変調されたチャネルビットをメモリａ（２８１４）に出力し、代用テーブル（Substitution table）で変調されたチャネルビットをメモリｂ（２８１６）に出力する。一方、データ・ワードが８８から２５５の場合、コードテーブル（Code table）部２８１０は主テーブル（Main table）で変調したチャネルビットをメモリａ（２８１４）及びメモリｂ（２８１６）双方に出力する。即ち、データ・ワードが８８から２５５の範囲では、代用テーブル（Substitution table）での変換は行われず、変調結果の選択も行われない。
メモリａ（２８１４）及びメモリｂ（２８１６）は入力された値を保持する。

このようにして出力されるチャネルビット（ａ），（ｂ）（Channel bit (a)、(b)）それぞれでのＤＳＶがＤＳＶ検出器（DSV Detector）２８１８，２８２０それぞれで検出され、検出結果がＤＳＶ制御部（DSV Controller）２８２２に入力される。ＤＳＶ制御部（DSV Controller）２８２２はこの検出結果に基づき、切り替えスイッチ（点線で示す）によって状態レジスタ（State Register）２８１２の出力を制御することで、ＤＳＶ制御を行う。ＤＳＶ制御部２８２２も切換スイッチＳ（ａ）を制御し、メモリ２８１４，２８１６の出力を置換前ビットカウンタ２８２４，遅延部２８２８へと選択的に供給する。

置換前ビットカウンタ（Transition bit counter）２８２４はメディアマーク信号（MM）埋め込み領域のチャネルビット（channel bit）の“１”の数を数えて、合計が偶数か奇数かを判定し、この結果に応じてメディアマーク変調用の状態（State）信号をメディアマーク変調部（MM Modulation）２８２６に出力する。
メディアマーク変調部（MM Modulation）２８２６には、メディアマーク（MM）と共に、メディアマーク変調用の状態（State）信号が入力され、メディアマーク変調パターンの“１”の合計の偶奇を置換前のチャネルビット（channel bit）の“１”の合計の偶奇と一致させる。このような処理を行なうことで、メディアマークの埋め込みによるＤＳＶ特性の劣化が防止される。即ち、記録信号生成のためにNRZI変換が行なわれたときに、図８で解説したメディアマーク変調パターンの最終段の極性とメディアマーク埋め込みが行なわれなかった場合の極性とを一致させられる。なお、MMパターン領域でのＤＳＶの違いが、ストリーム全体でのＤＳＶに僅かな変動を発生させるが、これは無視することができる。

その後、切換スイッチＳ（ｂ）（Swich(b))によって、主情報のデータチャネルビットストリーム（Data channel bit stream）（これは遅延部２８２８を通過する）と、ディアマーク変調信号（MM Code word））のチャネルビットが切り換えられ（言い換えれば、ディアマーク変調信号による置換が行われて）、データチャネルビットストリーム（Data channel bit stream）が生成される。

（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明の第１実施形態に係るディスク記録装置を表す図である。 図１に示す変調部の内部構成の詳細を表すブロック図である。 コードテーブル部での変換で用いられるコード変換テーブルの一例を示した図である。 コード連結処理部の処理で用いられる連結変換テーブルの一例を示した図である。 コードテーブル部での変換で用いられるコード変換テーブルの他の例を示した図である。 コード連結処理部の処理で用いられる連結変換テーブルの他の例を示した図である。 メディアマーク変調信号の構成例を説明する模式図である。 主情報変調信号へのメディアマーク変調信号の埋め込みの手順を表すフロー図である。 図１に示す変調部の内部構成の詳細を表し、図２と対応する比較例を表す図である。 図７に示す変調器で、主情報を変調した場合の記録信号極性の一例を示すタイミングチャートである。 図２に示す変調器を用いて変調を行った場合に推移するデータ列を表す模式図である。 図２に示す変調器を用いて変調を行った場合に推移するデータ列を表す模式図である。 図２に示す変調器を用いて変調を行った場合に推移するデータ列を表す模式図である。 図２に示す変調器を用いて変調を行った場合に推移するデータ列を表す模式図である。 連結規則処理を行わない場合に推移するデータ列を表す模式図であり、図９Ａ〜９Ｄの比較例を表す図である。 連結規則処理を行わない場合に推移するデータ列を表す模式図であり、図９Ａ〜９Ｄの比較例を表す図である。 連結規則処理を行わない場合に推移するデータ列を表す模式図であり、図９Ａ〜９Ｄの比較例を表す図である。 連結規則処理を行う場合に推移するデータ列を表す模式図であり、図９Ａ〜９Ｄの比較例を表す図である。 連結規則処理を行う場合に推移するデータ列を表す模式図であり、図９Ａ〜９Ｄの比較例を表す図である。 連結規則処理を行う場合に推移するデータ列を表す模式図であり、図９Ａ〜９Ｄの比較例を表す図である。 連結規則処理を行う場合に推移するデータ列を表す模式図であり、図９Ａ〜９Ｄの比較例を表す図である。 データフレーム生成部で生成されるデータフレーム構造を表す模式図である。 ＰＯ／ＰＩ生成部から出力されるＥＣＣブロックを表す模式図である。 POインターリーブ部Ｒ０６から出力される誤り訂正外符号POが分散配置されたＥＣＣブロックを表す模式図である。 メディアマーク置換部から出力される、メディアマーク信号が組み込まれた状態の物理セクタを表す模式図である。 本発明の変形例１に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例１に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例１に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例１に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例１に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例２に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例２に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例２に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例３に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例３に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例３に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 本発明の変形例３に係る変調処理において推移するデータ列を表す模式図である。 メディアマーク変調信号が埋め込まれた主情報変調信号を復調する復調装置の構成例を示したブロック図である。 再生専用光ディスクでのコンテンツの暗号化手順の一例を示した図である。 再生専用光ディスクでのコンテンツの復号化手順の一例を示した図である。 記録再生用光ディスクの製造時の処理手順の一例を示した図である。 記録再生用光ディスクでのコンテンツの暗号化手順の一例を示した図である。 記録再生用光ディスクでのコンテンツの復号化手順の一例を示した図である。 第２実施形態に係る変調処理部の内部構成の詳細を表すブロック図である。 第３実施形態に係る変調処理部の内部構成の詳細を表すブロック図である。 第４実施形態に係る変調処理部の内部構成の詳細を表すブロック図である。 第５実施形態に係る変調処理部の内部構成の詳細を表すブロック図である。

符号の説明

Ｒ０１…データフレーム生成部、Ｒ０２…ＥＤＣ生成部、Ｒ０３…スクランブル部、Ｒ０４…１６データフレーム部、Ｒ０５１…ＰＯ／ＰＩ生成部、Ｒ０６…ＰＯインターリーブ部、Ｒ０７…ＳＹＮＣ付加＆第１変調部、Ｒ０７１…変調部、Ｒ１１…メディアマークパリティ生成部、Ｒ１２…第２変調部、Ｒ１４…メディアマーク置換部、Ｒ０８…記録媒体書込部、…１１…コードテーブル部、…１２…状態レジスタ、…１３…コード連結処理部、…１４…メディアマーク変調部、…１５…ＤＳＶ制御部

Claims (2)

1. 所定長のチャネルビットで構成される主情報を第１の変調方式でコード変換する主情報変換部と，
   特定情報を第１の変調方式と異なる第２の変調方式でコード変換する特定情報変換部と，
   処理前の隣接するチャネルビットの組み合わせと，処理後の隣接するチャネルビットの組み合わせとを対応して表す連結規則テーブルに基づいて，前記コード変換された主情報をコード変換する連結規則処理部と，
   前記連結規則処理部によってコード変換された主情報の一部を前記コード変換された特定情報に置き換える置換処理部と，
   前記置換処理された主情報に直流成分抑圧処理を施す直流成分抑圧処理部と，
   前記連結規則処理部のコード変換の実施，非実施を制御する制御手段と，を具備し，
   前記特定情報に置換されるチャネルビットに隣接する前記主情報のチャネルビットをコード変換しないように，前記制御手段が前記連結規則処理部を制御する
   変調装置。
2. 所定長のチャネルビットで構成される主情報を第１の変調方式でコード変換する主情報変換部と，
   特定情報を第１の変調方式と異なる第２の変調方式でコード変換する特定情報変換部と，
   処理前の隣接するチャネルビットの組み合わせと，処理後の隣接するチャネルビットの組み合わせとを対応して表す連結規則テーブルに基づいて，前記コード変換された主情報をコード変換する連結規則処理部と，
   前記連結規則処理部によってコード変換された主情報の一部を前記コード変換された特定情報に置き換える置換処理部と，
   前記特定情報に置換されたチャネルビットに隣接するチャネルビットであって，前記連結規則テーブルに基づいてコード変換された主情報のチャネルビットを前記連結規則処理される前の状態に戻す連結規則逆処理部と，
   前記連結規則逆処理部によって処理された主情報に直流成分抑圧処理を施す直流成分抑圧処理部と，
   を具備する変調装置。

Images