JP3473135B2 - ディジタル情報伝送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は通信路を介してディジタ
ル情報を伝送したり記録メディアにディジタル情報を記
録したりする方式に係わり、特にディジタル情報を特定
の者だけに秘密に伝送したり特定の者だけが読みだせる
ように秘密に記録したり、あるいはこのように伝送ある
いは記録されたディジタル情報が真正なものであるかど
うかを認証する方式に係わる。さらに伝送されたり記録
されたりしているディジタル情報を不正なコピーから保
護するディジタル情報のコピー防止方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル情報を通信路を介して伝送す
るディジタル伝送方式においては、変換器は各時刻にお
いては、ディジタル情報をｍ個の信号点の一つに対応さ
せて通信路上に出力し、通信路上では雑音によるじょう
乱を受けながら上記信号点を伝送し、逆変換器は上記各
時刻において上記通信路の出力の信号点を入力しこれを
上記ｍ個の信号点のうち最も近いものに対応させること
により上記ディジタル情報を復元する。

【０００３】また、ディジタル情報を記録メディア上の
信号として記録し、これからディジタル情報を再生する
ディジタル記録方式も普及している。このディジタル記
録方式においては、変換器は記録メディア上の各位置に
おいてディジタル情報をｍ個の信号点の一つに対応させ
て記録し、逆変換器は上記各位置において記録メディア
読み取り時の雑音によりじょう乱を受けた記録メディア
上の信号点を入力しこれを上記ｍ個の信号点のうち最も
近くのものに対応させることにより上記ディジタル情報
を復元する。

【０００４】そしてこのディジタル記録方式の典型的な
応用例に光ディスクがある。光ディスクは、小型、低価
格、大容量、高速アクセスができるなどの利点を持つコ
ンピュータ等の外部記憶装置として広く用いられてい
る。そして光ディスクにコンピュータ等で実行されるプ
ログラムやこのプログラムにより参照されるデータ（以
下ソフトウェアと呼ぶ）をディジタル情報として格納し
これを販売することが盛んに行われている。このソフト
ウェアはその作成に多大な労力を要したものであり、作
成者は当然正当な対価の支払を受けてしかるべきであ
る。もし光ディスク上にディジタル情報として記録され
ているソフトウェアがコピー装置により外部に取り出さ
れ、別の光ディスクにコピーされ、コピーされた光ディ
スクが前記作成者に無断で販売されるようなことがあれ
ば、作成者は当然受けるべき対価を得ることができなく
なるので大きな問題が生じる。また作成者がこのことを
考慮しディジタル情報の価格を高めに設定し販売するよ
うなことがあれば、そのディジタル情報の利用者は本来
支払うべき価格より高い価格を支払うことになりやはり
大きな問題となる。

【０００５】上記のような問題を解決するために、種々
の記録メディアのコピー防止方法が提案されている。

【０００６】従来提案されている記録メディアのコピー
防止方法の一つの分類は、記録されるディジタル情報を
暗号化し、その暗号を元の情報に復号するための情報を
コピー困難な別手段により配布するものである。この種
のディジタル情報が仮にコピーされたとしても暗号を元
の情報に復号するための情報がない限り実質的にコピー
が防止されることになる。

【０００７】また従来提案されているディスクのコピー
防止方法の別の分類は、ディジタル情報を特定の規格に
基づいてディスク上に記録する際、当該規格に従わな
い、あるいは規定されていない特殊な記録の仕方を行
い、その特殊な記録の仕方を秘密にすることにより、特
殊な記録方法を知っている装置あるいはソフトウェアだ
けがディスク上の全ディジタル情報を再現でき、知らな
い装置（コピー装置）は一部のディジタル情報を再現で
きず、従って完全なコピーができない、というものであ
る。例えば特開平１−２５６０７０号公報に述べられた
コピー防止方法はフレキシブルディスクのフォーマット
に関する日本工業規格において１トラックが２６セクタ
を有し、全トラック数が７４個であることに対し、１ト
ラックに２７番目のセクタを存在させ、あるいはディス
クに７５番目のトラックを存在させるものであり、これ
らの規格外のセクタあるいはトラックにおける情報記録
の存在によって真正のディスクの証明としようとするも
のである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の方法は
記録メディア以外に別手段、例えば半導体チップを必要
とし、またそのための接続手段が新たに必要となるなど
の問題点がある。

【０００９】また後者の方式は、ディスクを不正にコピ
ーしようとする不正者の有するコピー装置が標準的な規
格（すなわち、トラック当たり２６セクタ、ディスク当
たり７４トラック）内の情報だけをコピーするという、
実情とは異なった仮定に立脚している。しかし実際に
は、規格内の情報のコピーのみならず、ディスクに存在
するあらゆるビット情報をコピーするコピー装置が市場
で入手可能である。このようないわゆる「ビットコピー
機」に対しては後者のコピー保護方式が無力であること
は明らかである。

【００１０】従って本発明の一つの目的は従来の光ディ
スクのコピー防止方法が持っていた前記課題を解決する
ことである。すなわち１点目は従来の光ディスクドライ
ブに新たなハードウェアを付加する必要がないかあるい
はわずかな変更を要するだけであり、光ディスク装置ま
たはこれを駆動する装置のソフトウェアの変更のみで実
現できることである。２点目はビット毎のコピーを行う
タイプの光ディスクコピー装置に対しても有効で、確実
に真偽の判断ができ、光ディスクの製作工程に与える影
響も最小であることである。

【００１１】また本発明の他の目的は、上記光ディスク
のコピー防止方法を実現することに留まらず、一般の記
録メディアに記録されるディジタル情報や通信路を介し
て伝送されるディジタル情報が真正なものかどうかを判
定できるディジタル情報の認証方法を提供することにあ
る。

【００１２】また本発明は通信路を介して秘密の情報を
伝送すること、記録メディアに秘密の情報を記録するこ
とを他の目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載のディジタル情報伝送方式は、特定の時
刻以外の各時刻においてはディジタル情報をｍ個の信号
点の一つに対応させて通信路上に出力し、特定の複数の
時刻においては上記ｍ個の信号点以外のｋ個の信号点の
うちの一つを通信路上に出力する変換器と、雑音により
じょう乱を受けながら上記信号点を伝送する通信路と、
上記特定の時刻以外の各時刻においては上記通信路の出
力の信号点を入力しこれを上記ｍ個の信号点のうち最も
近いものに対応させ、上記特定の時刻においては通信路
から出力された信号点を上記ｍ個の信号点のうち最も近
いものに対応させる処理を行ない、各特定時刻に対する
処理結果である上記ｍ個の信号点の頻度分布により上記
ｋ個の信号点のうちの一つを決定することにより上記デ
ィジタル情報を復元する逆変換器から構成される。

【００１４】請求項２記載のディジタル情報の秘密伝送
方式は、上記特定の複数の時刻と上記特定のｋ個の信号
点と上記特定の信号点に関する処理を特定の範囲以外に
は秘密にすることにより上記ｋ個の特定の信号点のうち
の一つを特定の範囲以外には秘密に伝送するよう構成さ
れる。

【００１５】請求項３記載の通信路上のディジタル情報
認証方法は、特定の時刻以外の各時刻においてはディジ
タル情報をｍ個の信号点の一つに対応させて通信路上に
出力し、特定の複数の時刻においては上記ｍ個の信号点
以外のｋ個の信号点のうちの一つを出力する変換器と、
雑音によりじょう乱を受けながら上記信号点を伝送する
通信路と、上記特定の時刻以外の各時刻においては通信
路の出力の信号点を入力しこれを上記ｍ個の信号点のう
ち最も近くのものに対応させ、上記特定の時刻において
は通信路から出力されたｋ個の信号点を上記ｍ個の信号
点のうち最も近いものに対応させる処理を行なう逆変換
器と、各特定時刻に対する処理結果である上記ｍ個の信
号点の頻度分布が所定の分布を示すことにより当該通信
路に接続している変換器を真正なものとみなし、または
この通信路を介して伝送されたディジタル情報を真正な
ものと判断する認証手段を有する。

【００１６】請求項４記載のディジタル情報記録方式
は、記録メディア上の特定位置以外の各位置においては
ディジタル情報をｍ個の信号点の一つに対応させて記録
し、特定の記録メディア上位置においては上記ｍ個の信
号点以外のｋ個の信号点のうちの一つを出力する変換器
と、記録メディア上の信号点を雑音を含んだ信号点とし
て読み取る読み取り器と、上記特定位置以外の各記録メ
ディア位置において上記読み取り器の出力を上記ｍ個の
信号点のうち最も近くのものに対応させ、上記特定の記
録メディア位置においては読み取り器から出力された信
号点を上記ｍ個の信号点のうち最も近いものに対応させ
る処理を複数回行ない、各特定記録メディア上位置およ
び一つの特定位置に対する処理結果である上記ｍ個の信
号点の頻度分布により上記ｋ個の信号点のうちの一つを
決定し、これに対応するディジタル情報を再生する逆変
換器から構成される。

【００１７】請求項５記載のディジタル情報の秘密記録
方式は、上記特定のｋ個の信号点の存在と上記特定の記
録メディア上位置と上記特定の信号点に関する処理を特
定の範囲以外には秘密にすることにより上記ｋ個の特定
の信号点のうちの一つを特定の範囲以外には秘密に記録
するよう構成される。

【００１８】請求項６記載のディジタル情報の秘密記録
方式は、上記変換器は上記特定の記録メディアの位置以
外の複数の位置に上記ｍ個の信号点以外のｋ個の信号点
のうちの一つに対応させて出力するよう構成される。

【００１９】請求項７記載の記録メディア上のディジタ
ル情報認証方法は、記録メディア上の特定の記録位置以
外の各位置においてディジタル情報をｍ個の信号点の一
つに対応させて出力し、特定の記録メディア上位置にお
いて上記ｍ個の信号点以外のｋ個の信号点のうちの一つ
を出力する変換器と、記録メディア上の信号点を雑音を
含んだ信号点として読み取る読み取り器と、上記特定位
置以外の各位置においては読み取り器の出力を上記ｍ個
の信号点のうち最も近くのものに対応させ、上記特定の
記録メディア上位置においては記録メディアから出力さ
れた信号点を上記ｍ個の信号点のうち最も近いものに対
応させる処理を行なう逆変換器と、各特定時刻に対する
処理結果である上記ｍ個の信号点の頻度分布が所定の分
布を示すことにより当該記録メディアまたは記録メディ
ア上のディジタル情報を真正なものと判断する認証手段
を有する。

【００２０】請求項８記載の記録メディア上のディジタ
ル情報記録方式は、変換器は特定の記録メディア上位置
以外の位置においては１ビットの入力ディジタル情報を
２個の信号点Ｓ０、Ｓ１のうちの一つに対応させ、各信
号点は２つのレベルＶ０、Ｖ１に対応させて記録メディ
アに記録し、特定の記録メディア上位置においては他の
１ビットの入力ディジタル情報が０のときはレベルＶ０
０を持つ特定信号点Ｓ００に対応させ、入力のディジタ
ル情報が１のときはレベルＶ１１を持つ特定信号点Ｓ１
１に対応させ、ここで、Ｖ０＜Ｖ００＜Ｖ１１＜Ｖ１で
あり、Ｖ００およびＶ１１のレベルは記録メディア上で
印可される雑音により２値判定の際にある確率で誤りを
引き起こすように設定されるものであり、逆変換器は上
記記録メディア上の上記特定の位置以外の位置において
は入力信号点をＳ０かＳ１かに対応させる処理を行な
い、特定の記録メディア上位置においては入力信号点を
Ｓ０かＳ１かに対応させる処理を複数回繰り返し、各特
定記録メディア上位置および一つの特定位置に対する処
理結果であるＳ０かＳ１のうち多い方に対応するディジ
タル情報を再生することにより秘密情報の記録を行うよ
う構成される。

【００２１】請求項９記載の記録メディア上のディジタ
ル情報認証方式は、変換器は特定の記録メディア上位置
以外の位置においては１ビットのディジタル情報を２個
の信号点Ｓ０、Ｓ１のうちの一つに対応させ、各信号点
は２つのレベルＶ０、Ｖ１に対応させ、特定の記録メデ
ィア上位置においてはこれらの信号点の中間レベルＶ２
に対応する特定の信号点を出力し、逆変換器は特定の記
録メディア上位置以外の位置においては入力信号点をＳ
０かＳ１のうち近い方に対応させる処理を行ない、特定
の記録メディア上位置においてが入力信号点をＳ０かＳ
１かのうち近い方に対応させる処理を複数回繰り返し、
その結果復号されたＳ０とＳ１が約半分づつであること
により特定の信号点が存在することを判定し、このとき
認証手段は当該記録メディアまたは記録メディア上のデ
ィジタル情報を真正なものと判断するよう構成される。

【００２２】請求項１０記載の記録メディア上のディジ
タル情報記録方式は、ディジタル記録メディアとしては
光ディスクであり、変換器は特定の光ディスク上位置以
外の位置においては入力の１ビットのディジタル情報が
０のときの信号点Ｓ０として反射率が最大レベルとなる
ピットを、１のときの信号点Ｓ１として反射率が最小レ
ベルとなるピットを光ディスクに記録し、特定の光ディ
スク上位置においては他の入力の１ビットのディジタル
情報が０のときは反射率が最大レベルと最小レベルの中
間レベルより少し上のレベルとなる特定のピットを、そ
のディジタル情報が１のときは反射率が前記中間レベル
より少し下のレベルとなる特定のピットを記録するもの
であり、逆変換器は上記光ディスク上の上記特定の位置
以外の位置においては入力信号点をＳ０かＳ１かに対応
させる処理を行ない、特定の光ディスク上位置において
は入力信号点をＳ０かＳ１かに対応させる処理を複数回
繰り返し、各特定光ディスク上位置および一つの特定位
置に対する複数の処理結果であるＳ０かＳ１のうち多い
方を判定するよう構成される。

【００２３】請求項１１記載の記録メディア上のディジ
タル情報認証方式は、ディジタル記録メディアとしては
１ビットのディジタル情報を反射率が最大レベルとなる
ピットと反射率が最小レベルとなるピットに対応させて
記録する光ディスクであり、変換器は所定の光ディスク
上位置においては反射率が最大レベルと最小レベルの中
間レベルとなるような特定のピットを記録するものであ
り、逆変換器は上記特定ピットに対して複数回の読み込
み処理を行い、読み込んだ二値データの分布が当該特定
ピットによって定まる分布との一致を判定するよう構成
される。

【００２４】請求項１２記載の記録メディア上のディジ
タル情報認証方式は、上記特定ピットの反射率は最大レ
ベルと最小レベルの約半分の値でありこの特定ピットに
対応する上記信号分布は０と１が約半分づつであるよう
構成される。

【００２５】請求項１３記載の記録メディア上のディジ
タル情報記録方式および記録メディア上のディジタル情
報認証方式は、上記特定ピットを光ディスク上に配置す
るに際し、誤り訂正のフレーム内にある特定ピット数の
半分が誤り訂正能力以上となるように配置し、誤り訂正
処理後の二値データを処理対象とするよう構成される。

【００２６】請求項１４記載の記録メディア上のディジ
タル情報記録方式および記録メディア上のディジタル情
報認証方式は、上記特定ピットを光ディスク上に配置す
るに際し、誤り訂正のフレーム内にある特定ピット数の
半分が誤り訂正能力以下となるように配置し、誤り訂正
処理前の二値データを処理対象とするよう構成される。

【００２７】請求項１５記載のディジタル情報記録方式
および記録メディア上のディジタル情報認証方式は、上
記特定のピットの二値化処理において基準電圧に小量の
雑音を印可するよう構成される。

【００２８】請求項１６記載の記録メディア上のディジ
タル情報記録方式および記録メディア上のディジタル情
報認証方式は、上記特定のピットは先端または終端部分
で反射率が変化するよう構成される。

【００２９】請求項１７記載の記録メディア上のディジ
タル情報記録方式および記録メディア上のディジタル情
報認証方式は、上記特定のピットの反射率の変化はピッ
トの、高さの変化または反射膜の反射特性の変化により
生じるよう構成される。

【００３０】請求項１８記載の記録メディアのコピー防
止方法は、記録メディアが真正なものであるか不正コピ
ーされたものであるかの判定を、請求項５、６、８、ま
たは１０記載の記録メディア上のディジタル情報記録方
式により行なうよう構成される。

【００３１】請求項１９記載の記録メディアのコピー防
止方法は、光ディスクが真正なものであるか不正コピー
されたものであるかの判定を、請求項７、９または１１
記載の記録メディア上のディジタル情報認証方式により
行なうよう構成される。

【００３２】

【作用】請求項１のディジタル情報伝送方式は、変換器
は特定の時刻以外の各時刻においてはディジタル情報を
ｍ個の信号点の一つに対応させて通信路上に出力し、特
定の複数の時刻においては上記ｍ個の信号点以外のｋ個
の信号点のうちの一つを通信路上に出力し、逆変換器は
いずれの時刻においても上記通信路の出力の信号点を入
力しこれを上記ｍ個の信号点のうち最も近いものに対応
させる処理を行ない、特定の時刻においては各特定時刻
に対する処理結果である上記ｍ個の信号点の頻度分布に
より上記ｋ個の信号点のうちの一つを決定することによ
り上記ディジタル情報を復元することができる。

【００３３】請求項２のディジタル情報の秘密伝送方式
は、上記ｋ個の特定の信号点のうちの一つを特定の範囲
以外には秘密に伝送することができる。

【００３４】請求項３の通信路上のディジタル情報認証
方法は、変換器は特定の時刻以外の各時刻においてはデ
ィジタル情報をｍ個の信号点の一つに対応させて通信路
上に出力し、特定の複数の時刻においては上記ｍ個の信
号点以外のｋ個の信号点のうちの一つを出力し、逆変換
器はいずれの時刻においても通信路の出力の信号点を入
力しこれを上記ｍ個の信号点のうち最も近くのものに対
応させ、上記特定の時刻においては通信路から出力され
た信号点を上記ｍ個の信号点のうち最も近いものに対応
させる処理を行ない、各特定時刻に対する処理結果であ
る上記ｍ個の信号点の頻度分布が所定の分布を示すこと
により当該通信路に接続している変換器を真正なものと
みなし、またはこの通信路を介して伝送されたディジタ
ル情報を真正なものと判断することができる。

【００３５】請求項４のディジタル情報記録方式は、変
換器は記録メディア上の特定位置以外の各位置において
はディジタル情報をｍ個の信号点の一つに対応させて記
録し、特定の記録メディア上位置においては上記ｍ個の
信号点以外のｋ個の信号点のうちの一つを出力し、逆変
換器はいずれの記録メディア位置においも読み取り器の
出力を上記ｍ個の信号点のうち最も近くのものに対応さ
せ、上記特定の記録メディア位置においては読み取り器
から出力された信号点を上記ｍ個の信号点のうち最も近
いものに対応させる処理を複数回行ない、各特定記録メ
ディア上位置および一つの特定位置に対する処理結果で
ある上記ｍ個の信号点の頻度分布により上記ｋ個の信号
点のうちの一つを決定し、これに対応するディジタル情
報を再生することができ。

【００３６】請求項５のディジタル情報の秘密記録方式
は、上記ｋ個の特定の信号点のうちの一つを特定の範囲
以外には秘密に記録することができる。

【００３７】請求項６のディジタル情報の秘密記録方式
は、上記特定の信号点を記録している記録メディア上の
位置を秘密にすることができる。

【００３８】請求項７の記録メディア上のディジタル情
報認証方法は、変換器は記録メディア上の特定の記録位
置以外の各位置においてディジタル情報をｍ個の信号点
の一つに対応させて出力し、特定の記録メディア上位置
において上記ｍ個の信号点以外のｋ個の信号点のうちの
一つを出力し、逆変換器はいずれの記録メディア上位置
においても読み取り器の出力を上記ｍ個の信号点のうち
最も近くのものに対応させ、上記特定の記録メディア上
位置においては記録メディアから出力された信号点を上
記ｍ個の信号点のうち最も近いものに対応させる処理を
行ない、認証手段は各特定時刻に対する処理結果である
上記ｍ個の信号点の頻度分布が所定の分布を示すことに
より当該記録メディアまたは記録メディア上のディジタ
ル情報を真正なものと判断することができる。

【００３９】請求項８の記録メディア上のディジタル情
報記録方式は、変換器は秘密である第２のディジタル情
報に対応して記録メディア上で印可される雑音により２
値判定の際にある確率で誤りを引き起こすように設定さ
れたレベルの信号点に対応させて記録し、逆変換器は上
記記録メディア上の特定の記録メディア上位置において
は入力信号点をＳ０かＳ１かに対応させる処理を複数回
繰り返し、各特定記録メディア上位置および一つの特定
位置に対する処理結果であるＳ０かＳ１のうち多い方に
対応するディジタル情報を再生することにより秘密情報
の記録を行うことができる。

【００４０】請求項９の記録メディア上のディジタル情
報認証方式は、変換器は特定の記録メディア上位置にお
いては中間レベルＶ２に対応する特定の信号点を出力
し、逆変換器は特定の記録メディア上位置においてが入
力信号点をＳ０かＳ１かのうち近い方に対応させる処理
を複数回繰り返し、その結果復号されたＳ０とＳ１が約
半分づつであることにより特定の信号点が存在すること
を判定し、このとき認証手段は当該記録メディアまたは
記録メディア上のディジタル情報を真正なものと判断す
ることができる。

【００４１】請求項１０の記録メディア上のディジタル
情報記録方式は、変換器は特定の光ディスク上位置にお
いては秘密である第２のディジタル情報が０のときは反
射率が最大レベルと最小レベルの中間レベルより少し上
のレベルとなる特定のピットを、そのディジタル情報が
１のときは反射率が前記中間レベルより少し下のレベル
となる特定のピットを記録し、逆変換器は上記光ディス
ク上の特定の光ディスク上位置においては入力信号点を
Ｓ０かＳ１かに対応させる処理を複数回繰り返しその処
理結果であるＳ０かＳ１のうち多い方を判定することに
より秘密情報を記録することができる。

【００４２】請求項１１の記録メディア上のディジタル
情報認証方式は、変換器は所定の光ディスク上位置にお
いては反射率が最大レベルと最小レベルの中間レベルと
なるような特定のピットを記録するものであり、逆変換
器は上記特定ピットに対して複数回の読み込み処理を行
い、読み込んだ二値データの分布が当該特定ピットによ
って定まる分布との一致を判定することにより真正光デ
ィスクを認証することができる。

【００４３】請求項１２の記録メディア上のディジタル
情報認証方式は、上記特定ピットの反射率は最大レベル
と最小レベルの約半分の値でありこの特定ピットに対応
する上記信号分布は０と１が約半分づつであることによ
り真正光ディスクを認証することができる。

【００４４】請求項１３および請求項１４の記録メディ
ア上のディジタル情報記録方式および記録メディア上の
ディジタル情報認証方式は、光ディスクのうち誤り訂正
を受ける部分に秘密情報や認証情報を記録することがで
きる。

【００４５】請求項１５のディジタル情報記録方式およ
び記録メディア上のディジタル情報認証方式は、安定確
実に情報記録および情報認証を行なうことができる。

【００４６】請求項１６の記録メディア上のディジタル
情報記録方式および記録メディア上のディジタル情報認
証方式は、先端または終端部分で反射率が変化する特定
のピットにより情報記録および情報認証を行なうことが
できる。

【００４７】請求項１７の記録メディア上のディジタル
情報記録方式、光ディスクの製造過程に大幅な変化を与
えることなく上記特定のピットを実現することができ
る。

【００４８】請求項１８および請求項１９の記録メディ
アのコピー防止方法は、記録メディアが真正なものであ
るか不正コピーされたものであるを判定することにより
記録メディアの不正コピーを防止することができる。

【００４９】

【実施例】以下、本発明による記録メディア上のディジ
タル情報認証方式およびこれを用いた光ディスクのコピ
ー防止方法の一実施例を図面により詳細に説明する。

【００５０】図１は本発明を適用した情報記録装置、光
ディスクおよび情報再生装置の使用の一例を示すブロッ
ク図である。同図において、１は本発明を適用した情報
記録装置、２は本発明を適用した光ディスク、３は本発
明を適用した情報再生装置、４は情報再生装置３を制御
し、情報再生装置３により再生された情報を処理する情
報処理装置である。情報記録装置１により光ディスク２
に記録されたディジタル情報は、情報再生装置で再生さ
れる際に真正なものかコピーされたものかが判別され、
これにより真正な光ディスクだけが再生されて情報処理
装置４において処理される。また本情報記録装置により
有料ソフトウェアを光ディスクに記録するようにすれ
ば、仮に光ディスク情報有料ソフトウェアがコピーされ
たとしても、そのコピー光ディスクは情報再生装置で真
正なものとはみなされずその情報は情報処理装置には送
出されない。従って不正業者が無許可で有料ソフトウェ
アのコピーを行ない販売しようとする試みを防止する効
果がある。

【００５１】図２は本発明を適用した情報記録装置の一
例を示すブロック図である。同図において、５はデータ
格納部で、光ディスク２に記録すべきディジタルデータ
と光ディスク上記録位置を対にして格納している。ここ
で記録位置はフレーム番号とビット番号によって表され
る。６は通常ピット記録部で、データ格納部５から通知
された２値データを、同様にデータ格納部５から通知さ
れる光ディスク上位置にディジタル記録する。また記録
の方法としては、２値データが０のときはピット（穴）
を記録し、１のときはピットを記録しない。ここで記録
されるピットは後述する光ディスク再生装置の光ピック
アップによってピットを読みだした時、最大の反射光量
（ピットなし）、最小の反射光量（ピットあり）となる
ように定められたものである。７は認証情報記録位置格
納部で光ディスクが真正であることを認証するための情
報（認証情報）と光ディスク上記録位置を対にして格納
する。認証情報は光ディスク上に対応する位置に特定ピ
ットの形で記録される。特定ピットについては後に説明
する。８は特定ピット記録部で、認証情報記録位置格納
部７により通知される光ディスク上位置に特定ピットを
記録する。９は制御部で、上記各部の動作を制御する。

【００５２】図３は本発明を適用した光ディスクの一実
施例を説明する図である。図３において２は光ディス
ク、１０は特定ピットである。本発明を適用した光ディ
スクの特定ピットが記録されていない記録位置には通常
のピットがあるかないかにより二値情報が記録される。
一方特定の記録位置には特定のピットが記録される。通
常のピットと特定ピットの違いは光ディスク装置の光ビ
ームに対する反射光量の違いによる。すなわち、ピット
がないところでの光ビームの反射光量をＡ、通常のピッ
トのあるところでの光ビームの反射光量をＢ、特定のピ
ットのあるところでの光ビームの反射光量をＣとしたと
き、Ａ＞Ｂであり、ＣはＡとＢの中間的な光量であるよ
うにする。本実施例では特にＣ＝（ＡーＢ）／２である
ようにする。光ディスク２内でこの特定ピットの存在す
る位置（フレーム番号とビット位置）は予め決定されて
おり、この情報は本発明が適用される情報記録装置１お
よび情報再生装置３に記憶されている。

【００５３】図４は上記特定ピットの一実施例を詳細に
示す図である。同図において縦軸はピットの深さ、横軸
は光ディスク上の記録位置を示す。横軸上（ａ）はピッ
トなし、（ｂ）は通常ピット、（ｃ）は特定ピットを示
す。（ｃ）に示すように特定ピットは光ビームの反射率
が中間光量になるようにピットの深さが通常のピットと
は異なる深さを有している。

【００５４】図５は本発明を適用した情報再生装置の一
例を示すブロック図である。同図において、２１は光デ
ィスク装置、２２は光ディスク認証部である。本情報再
生装置は情報処理装置４に接続される。情報処理装置４
は光ディスク装置２１に対し、読み込むべき情報が記録
されている光ディスク上位置を指定する。光ディスクの
特定位置の指定はフレーム番号とフレーム内ビット位置
により、１ビットの単位で行なうことができる。光ディ
スク装置２１は情報処理装置４から指定された光ディス
ク上の記録情報をとりだして情報処理装置４に対して送
出する。光ディスク装置２１の構成要素は次のとおりで
ある。１１は光ピックアップで後述する制御部１６から
のサーボ信号を受け光ディスクの所定の位置まで移動し
光ディスクに対して光ビームを照射し、光ディスクの反
射面からの反射光をフォトダイオードにより受光し受光
量を電気信号に変換して出力する。１２はアナログ波形
整形部で光ピックアップ１１からの出力電気信号をフィ
ルタリングする。１３は二値化部でアナログ波形整形部
１２の出力である電気信号を基準信号と比較し、１また
は０の二値信号を外部に出力する。１４はフレーム同期
部で二値化部１３の出力である二値系列からフレーム同
期信号を検出しフレーム同期信号以降のデータ系列をフ
レームバッファ（図示せず）に一時格納する。１５は出
力部でフレームバッファののうち、後述する制御部１６
により指定されるビット位置の二値情報を外部に出力す
る。１６は制御部であり、光ディスク装置２１の各部の
動作を制御する。次に光ディスク認証装置２２について
説明する。光ディスク認証部２２は外部に接続される情
報処理装置４からの指令により起動し、光ディスク装置
２１を介して光ディスク２の特定の位置に記録されてい
る認証情報を取りだし、その結果を処理して光ディスク
が真正のものかコピーかを判別して、その結果を情報処
理装置４に対して出力する。光ディスク認証装置２２の
構成要素は次のとおりである。１７は認証情報位置指定
部で光ディスクに記録されている認証情報である特定ピ
ットの位置を格納しており、これが起動されるとこの情
報を光ディスク２１の制御部１６に対して送出する。１
８は認証情報頻度分布格納部で２つのカウンタ（図示せ
ず）を含み、認証情報位置指定部１７の指定した位置の
認証情報を光ディスク装置２１から受け取り、それが１
であればカウンタ１を１増加する。それが０であればカ
ウンタ０を１増加する。１９は判定部で、認証情報頻度
分布格納部１７のカウンタ１とカウンタ０の内容を調
べ、それらが概ね等しければ光ディスクは真正なものと
判断しその旨の信号を出力する。一方それらが異なって
いる場合、光ディスクが真正ではないものと判断し、そ
の旨の信号を出力する。２０は制御部であり上記各部の
制御を行なう。

【００５５】本発明を適用した図２の情報記録装置およ
び図５の情報再生装置の動作の一例を図６のフローチャ
ートに従って説明する。

【００５６】［情報記録装置の動作］ （１）データ格納部５は通常ピットとして記録すべき２
値データと光ディスク上記録位置を格納している。認証
情報記録位置格納部７は特定ピットを記録すべき光ディ
スク上記録位置を格納している。 （２）制御部９は通常ピット記録部６を起動する。 （３）通常ピット記録部６はデータ格納部５に格納され
ている２値データを、対応する光ディスク上記録位置に
記録する。

【００５７】データ格納部５に記録すべきデータがある
限り、（２）（３）を繰り返す。 （４）制御部９は特定ピット記録部８を起動する。 （５）特定ピット記録部８は認証情報記録位置格納部７
から通知された記録位置に特定ピットを記録する。

【００５８】認証情報記録位置格納部７に格納されてい
るすべての記録位置に関し、（４）（５）を繰り返す。

【００５９】［光ディスク装置２１の動作］ （１１）制御部１６は情報処理装置４または光ディスク
認証部２２から光ディスク上位置情報を受け取りるとそ
の部分を読み込むようなサーボ信号を光ピックアップ１
１に対して出力する。光ピックアップ１１はこの信号に
従って所定の位置まで移動する。 （１２）光ピックアップ１１から発射された光ビームは
光ディスク１０の信号面で反射されフォトダイオードで
電気に変換される。これはピットの有無によって変調を
受けている。 （１３）光ピックアップ１１の出力信号はアナログ波形
整形部１２でフィルタリングされ、二値化部１３に入力
される。図７はアナログ波形整形部１２の出力の電気信
号を図示したものである。ここで縦軸は反射光量レベル
に対応する電気信号レベルを示し、横軸は光ディスク上
位置を示している。図中（ａ）はピットのないところで
の出力信号であり最大レベルの信号値になっている。
（ｂ）は通常のピットのあるところでの出力信号であり
最小レベルの信号値になっている。（ｃ）は特定ピット
のあるところでの出力信号であり最大レベルと最小レベ
ルの半分の信号値になっている。 （１４）二値化部１３はアナログ波形整形部１２の出力
を基準レベルと比べ二値化する。図５中破線が基準レベ
ルである。入力レベルがこの基準レベルより大であれば
二値信号の１、等しいか小であれば二値信号の０を出力
する。アナログ波形整形部１２の出力が図７のようにな
っているため、通常、ピットのないところ（ａ）では１
を出力し、ピットのあるところ（ｂ）では０を出力す
る。これに対し、特定ピットのあるところ（ｃ）ではア
ナログ波形整形部１２の出力が基準レベルとほぼ同程度
の大きさであり、二値化のタイミングのわずかなずれや
基準電圧に含まれるわずかな雑音により、二値化出力は
１になったり０になったりする。特に特定ピットの反射
受光量Ｃを前述したように、通常ピットの最大レベルと
最小レベルの真ん中のレベルとすると二値化出力は確率
５０％で１になり確率５０％で０になる。 （１５）フレーム同期部１４は二値化部１３の出力した
二値系列からフレーム同期信号を検出する。そしてこれ
以降のデータをフレームバッファに一時記憶する。 （１６）出力部１５はフレームバッファに一時記憶され
ているフレーム情報のうち、制御部１６によって指定さ
れたビット番号の情報を本光ディスク装置の出力とす
る。

【００６０】［光ディスク認証部２２の動作］ （２１）光ディスク２が装着されると情報処理部４の指
令により制御部２０は認証情報頻度分布格納部１８のカ
ウンタ１およびカウンタ０（それぞれ図示せず）をゼロ
クリアする。 （２２）制御部２０は認証情報位置指定部１７から認証
情報の記録位置情報を取り出す。そしてこの記録位置情
報を光ディスク装置２１の制御部１６に対して送出す
る。 （２３）この後上記（１１）から（１６）までの処理を
行う。この結果出力部１５の出力（認証情報１または
０）が光ディスク認証部２２に対して出力される。 （２４）認証情報頻度分布格納部１８は認証情報が１で
あればカウンタ１（図示せず）を１増加する。それが０
であればカウンタ０（図示せず）を１増加する。

【００６１】上記処理（２２）から（２４）をＮ回くり
返す（Ｎは一つの認証情報位置に対する読み込み繰り返
し回数を示す正整数である）。 （２５）判定部１９は認証情報頻度分布格納部１８のカ
ウンタ１とカウンタ０の内容を調べ、それが概ね等しけ
れば光ディスクは真正であると判断しその旨の信号を出
力する。一方それらが大幅に異なっている場合、例えば
カウンタ１の内容がＮで、カウンタ０の内容が０である
場合、あるいはカウンタ１の内容が０でカウンタ０の内
容がＮである場合には、光ディスクが真正なものではな
いと判断する。そしてその旨の信号を外部に対して出力
する。 （２６）情報処理装置４は光ディスク認証部２２から通
知された信号の内容に従い、真正光ディスクである旨の
信号であればこれ以降の光ディスクの読みだし動作に対
して許可を与え、一方真正光ディスクではない旨の信号
であれはこれ以降の光ディスクの読みだし動作に対して
不許可を与える。

【００６２】真正の光ディスクの場合、認証情報記録位
置には特定ピットが生成されている。従ってステップ
（２３）において光ディスク装置が出力する二値情報は
上記ステップ（１４）の説明にあるように概ね確率５０
％で１、確率５０％で０となる。従ってステップ（２
５）においてカウンタ１とカウンタ０の内容はほぼ等し
く、それぞれＮ／２となる。Ｎが１００であるとする
と、それぞれのカウンタは約５０前後の数を示す。後述
するようにこの値はコピーした光ディクスを読み込んだ
値とは大きく異なるので、判定部１９は真正の光ディス
クと正しく判断することができる。

【００６３】次に真正の光ディスクを不正にコピーし、
コピーした光ディスクを本発明による情報再生装置によ
り再生する場合を考える。コピーする装置としては光デ
ィスク上に記録されているすべての情報を可能な限り忠
実に再現する、いわゆるビットコピー装置を仮定する。
このコピー装置のブロック図を図８に示す。ここで２は
本発明のディジタル情報認証方式が適用された第１の光
ディスクである。２１は光ディスク装置であり、その構
成は図５に示したとおりである。また５は通常ピット記
録部であり、２３で示す第２の光ディスクの指定された
記録位置（フレーム番号とビット番号）に指定された二
値情報をピットの有無により記録する。２４は制御部で
ある。制御部２４は光ディスク装置２１に対し任意の位
置情報を指定する。これを受けた光ディスク装置２１は
第１の光ディスクの該当部分を読みだし、そこに記録さ
れている二値情報を読みだし制御部２４に対して通知す
る。制御部２４はこの二値情報をこれに対応する位置情
報とともに通常ピット記録部５に対して出力し、この２
つの情報を受けた通常ピット記録部５は第２の光ディス
ク２３の該当記録位置に該当二値情報を書き込む。制御
部２４は以上の処理を第１の光ディスク２のすべての記
録位置に対して行なう。

【００６４】ここで真正の第１の光ディスク２のピット
のない記録位置においては光ディスク装置２１は１を出
力する。また通常のピットのある記録位置においては０
を出力する。そして通常ピット記録部５はこの二値情報
に対応して第２の光ディスク２３の該当位置にピットな
し、あるいは通常ピットを記録する。このように真正の
第１の光ディスクの通常ピットで記録された情報は第２
の光ディスクにそのままコピーされる。これに対し特定
ピットの記録されている位置においては光ディスク装置
２１のアナログ波形整形部１２は基準値とほぼ等しい大
きさの信号を出力し、これを受けた二値化部１３は１ま
たは０のいずれかを出力する。従って制御部２４に出力
されるのは１または０のいずれか一方のランダムな値で
ある。従って通常ピット記録部５は第２の光ディスク２
３の当該記録位置（本来は特定ピットの記録されていた
位置）においてピットなし、または通常ピットのいずれ
かの一方の記録を行う。異なる特定ピットに対しては異
なる記録が行なわれる。

【００６５】次にこのようにコピーされた光ディスクを
本発明を適用した情報再生装置で再生する場合の動作に
ついて述べる。この場合、一つの認証情報読み込み位置
に対して前述の真正光ディスクの認証動作（２２）から
（２４）の処理をＮ回くり返す。コピーされた光ディス
クの場合、真正の光ディスクであれば特定のピットが記
録されているはずの位置に通常ピットが記録されている
かあるいはピットが記録されていないかのどちらかであ
る。もしも通常ピットが記録されていればこの段階で、
認証情報頻度分布格納部１８のカウンタ１の内容が０で
カウンタ０の内容がＮとなっており、逆にピットが記録
されていないならば、カウンタ１の内容はＮでカウンタ
０の内容は０となっている。このようにカウンタ１とカ
ウンタ０の内容が大幅に異なっているので光ディスク認
証部の制御部２０は光ディスクは真正のものではないと
判断しその旨の信号を情報処理装置に対して出力する。
これを受けた情報処理装置４はこの光ディスクに対する
処理を中止する。

【００６６】以上のように本実施例では光ディスクの特
定部分に反射率が最大レベルと最小レベルの約半分のレ
ベルとなるような特定のピットを複数有し、情報再生装
置の光ディスク認証部は上記特定ピットに対して複数回
の読み込み処理を行い、認証情報頻度分布格納部は読み
込んだ二値信号の分布を求め、認証部はこの分布が当該
ピットによって定まる分布（１と０が約半分づつ）と一
致するときにのみ当該光ディスクを真正なものと認証す
る。このような真正光ディスクをコピーして作られた光
ディスクは上述の特定ピットを持たないため、上記のよ
うに複数回読み込んだときの認証情報の頻度分布は真正
の光ディスクのものとは異なり、認証部はこの光ディス
クを真正なものとは見做さない。このように本実施例の
ディジタル情報認証方式を適用した情報再生装置は、従
来の光ディスク装置に新たなハードウェアを付加する必
要がなく実現でき、ビット毎のコピーを行うタイプの光
ディスクコピー装置に対しても有効なディジタル情報認
証機能を実現している。

【００６７】また本情報記録装置により有料ソフトウェ
アを光ディスクに記録するようにすれば、仮にその光デ
ィスクがコピーされたとしても、そのコピー光ディスク
は情報再生装置で真正なものとはみなされずその情報は
情報処理装置には送出されない。従って不正業者が無許
可で有料ソフトウェアのコピーを行ない販売しようとす
る試みを防止する効果がある。

【００６８】なお、本実施例において、特定ピットをＭ
個設けた場合、各特定ピットに対してＮ回の読み込みを
行った時点で読み込み結果の分布の検証を行うことを各
特定ピットに対して繰り返すという処理を行えばよい。

【００６９】［一般の分布］（請求項１１） なお、本実施例では、特定ピットの反射率は最大レベル
と最小レベルの約半分の値であるとしたが、これに限ら
ない。例えば特定ピットの反射率として最大レベルと最
小レベルの中間的な値であり、最大レベルから１／３、
最小レベルから２／３の反射率を持つようにし、光ディ
スク認証部はこの反射率のレベルにマッチした分布特性
をもつか否かを真正光ディスクか否かの判定基準にする
ものとしてもよい ［雑音の付加］（請求項１５） また、本実施例では二値化部の基準値（電圧）は最大値
と最小値の約半分であり、特定ピットの出力は二値化の
タイミングのわずかなずれや基準電圧に含まれるわずか
な雑音により二値化出力は０になったり１になったりす
るものとして説明した。仮に二値化のタイミングのずれ
や基準電圧に含まれる雑音がごくわずかであれば特定ピ
ットの二値化出力が０になったり１になったりせずにど
ちらか一方になる心配もある。これに対しては例えば基
準電圧に少量の雑音を印可することにより特定ピットに
対する出力が確実に０または１に分布されることができ
る。この場合、通常のピットに対して雑音に対する性能
劣化がないようにするには、例えば基準電圧に対する雑
音電圧の印可を特定ピットに対してのみ行うようにすれ
ばよい。基準電圧に雑音を印可することは光ディスク装
置の変更は必要になるが、大幅なハードウェアの増加を
伴うことなく実現できる。

【００７０】また、本実施例ではフレーム同期部１４、
出力部１５、認証情報頻度分布格納部１８、判定部１
９、制御部２０はマイクロコンピュータなどのソフトウ
ェアとして実現されるものとして説明したが、もちろん
専用のハードウェアとしても実現できる。

【００７１】また、本実施例では、光ディスクの記憶領
域のうち誤り訂正処理を受けない部分に認証情報（特定
ピット）を配置すると想定した。このため光ディスク装
置２０の構成として、誤り訂正機構について何も述べな
かった。もし、認証情報を光ディスクの記憶領域のうち
誤り訂正処理を受ける部分に配置する場合には、そのた
めの考慮が必要である。なぜならば、本認証方法は、特
定ピットを記録することにより強制的にビット誤りを導
入することを基本とする方法であるのに、ビット誤りが
誤り訂正機構によって消去されてしまっては本来の目的
が達成されないからである。認証情報が誤り訂正を受け
る位置に配置するためには図５の構成において、誤り訂
正機構をフレーム同期部１４と出力部１５の間に配置
し、フレーム同期部で検出されたフレーム情報を一旦フ
レームバッファに蓄え、そのフレーム情報に対して誤り
訂正処理を行なったのち、出力部が所定のビット位置の
データを出力するようにする。

【００７２】［誤り訂正能力以上］（請求項１３） 認証情報を誤り訂正を受ける位置に配置するための一つ
の構成は、前述のように誤り訂正機構を備えた後、光デ
ィスクに特定ピットを配置するに際し、特定ピットの半
数が誤りを生じさせると仮定した場合その誤りが誤り訂
正能力以上になるように特定ピットを配置させ、光ディ
スク装置の誤り訂正部を経たデータの分布を測定すると
いう構成をとることにより、特定ピットによって生じる
二値の不確定な出力をそのまま光ディスク装置の外部に
取り出すことができ、このために光ディスク認証手段を
光ディスク装置の外部に備えることができる。このよう
にすると真正光ディスクの認証機能を光ディスクのハー
ドウェアおよびソフトウェアを全く変更することなく光
ディスク装置を駆動するソフトウェア、例えばオペレー
ティングシステムや応用プログラムの中に光ディスクの
認証機能を実現することができる。

【００７３】［誤り訂正能力以下］（請求項１４） 認証情報を誤り訂正を受ける位置に配置するための別の
構成は、前述のように誤り訂正機構を備えた後、光ディ
スク認証部には誤り訂正を行なう前の二値データのうち
該当のビット情報を通知するものである。このとき、特
に、光ディスク２に特定ピットを配置するに際して、あ
る誤り訂正のフレーム内にある特定ピットの個数の半分
が誤り訂正能力を下回るように配置しておくことによ
り、格別の効果を生じることができる。すなわち、特定
ピットに対する出力が０または１の不確実な値になり、
このことによって等価的に読み出し誤りが生じたとして
も、その誤りの個数は特定ピットの約半数であり、これ
は誤り訂正能力の範囲内であり、誤り訂正処理によって
その等価的な誤りは訂正されるので、不正なコピーを行
おうとするコピー装置においてデータ誤りの兆候を示す
ことがなく本コピー防止方法の存在を隠蔽するという効
果がある。但し、このように行なうためには光ディスク
装置のフレーム同期部と誤り訂正部の間から前記の情報
を取り出して光ディスク認証部に通知する必要がある。

【００７４】［記録変調符号］（請求項１６） また、本実施例では、二値情報を記録するに際し、情報
１に対してはピットなし、情報０に対してはピットあり
を対応させた記録するものとして説明した。すなわち記
録変調符号については述べなかったが、記録変調符号が
用いられているときも、本発明は同様に実施できる。例
えば、記録変調方式としてコンパクトディスク（ＣＤ）
に用いられている方法では、８ビット情報が、１と１の
間の０の数が２個以上１０個以下となる条件を満たす１
４ビットのパターンに変換される。例えば８ビットの情
報（０１１００１００）は（０１０００１００１０００
１０）に変換される。このようなパターンを結合するた
めに上記条件を満たすように３ビットの２値系列が挿入
される。このようにすると、記録すべき２値情報はすべ
て１と１の間の０の数が２個以上１０個以下となる。そ
して、１に始まり次の１の前の０に終わる長さＬの部分
（１０．．０）を長さＬのピットに対応させ、これに続
く１に始まり次の１の前の０に終わる長さＭの部分（１
０．．０）を長さＭのピットなしの区間に対応させるこ
とにより二値情報をピットの有無に対応させている。こ
のような場合、特定ピットの形状は、通常のピットの先
端部分（または終端部分）の反射率が最大レベルと最小
レベルの中間レベルとなるようなものであればよい。こ
のようなピットの形状をしている場合、先端部分あるい
は終端部分の読みだし時に不確定性が生じたとしても記
録変調方式としての規則（すなわち１と１の間の０の数
が２個以上１０個以下）を満たすことができるので、読
みだした後の記録変調復号化等の信号処理に不都合が生
じない。

【００７５】［反射率］（請求項１７） また、本実施例では上記特定のピットの反射率の変化は
ピットの深さの変化により生じるものとして説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、反射率の
変化は反射膜の反射特性の変化により生じることにより
実現してもよい。要は光ビームを照射した場合の反射率
がしかるべき特性を示すものであればよい。

【００７６】［m=2,k=1］（請求項９） また、本実施例ではディジタル記録メディアとして光デ
ィスクであるものを説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、任意のディジタル記録メディアであ
ってよい。要は、変換器は特定の記録メディア上位置以
外の位置においては１ビットのディジタル情報を２個の
信号点Ｓ０、Ｓ１のうちの一つに対応させ、各信号点は
２つのレベルＶ０、Ｖ１に対応させ、特定の記録メディ
ア上位置においてはこれらの信号点の中間レベルＶ２に
対応する特定の信号点を出力し、逆変換器は特定の記録
メディア上位置以外の位置においては入力信号点をＳ０
かＳ１のうち近い方に対応させる処理を行ない、特定の
記録メディア上位置においてが入力信号点をＳ０かＳ１
かのうち近い方に対応させる処理を複数回繰り返し、そ
の結果復号されたＳ０とＳ１が約半分づつであることに
より特定の信号点が存在することを判定し、このとき認
証手段は当該記録メディアまたは記録メディア上のディ
ジタル情報を真正なものと判断するものであればよい。

【００７７】［請求項７の発明］ さらに、記録メディア上のディジタル情報と信号点の対
応は上記のように限定されるものではなく、記録メディ
ア上の特定の記録位置以外の各位置においてディジタル
情報をｍ個の信号点の一つに対応させて出力し、特定の
記録メディア上位置において上記ｍ個の信号点以外のｋ
個の信号点のうちの一つを出力する変換器と、記録メデ
ィア上の信号点を雑音を含んだ信号点として読み取る読
み取り器と、上記特定位置以外の各位置においては読み
取り器の出力を上記ｍ個の信号点のうち最も近くのもの
に対応させ、上記特定の記録メディア上位置においては
記録メディアから出力された信号点を上記ｍ個の信号点
のうち最も近いものに対応させる処理を行なう逆変換器
と、各特定時刻に対する処理結果である上記ｍ個の信号
点の頻度分布が所定の分布を示すことにより当該記録メ
ディアまたは記録メディア上のディジタル情報を真正な
ものと判断する認証手段を有するものであってよい。

【００７８】次に本発明による記録メディア上のディジ
タル情報秘密記録方式およびこれを用いた光ディスクの
コピー防止方法の一実施例を図面により詳細に説明す
る。

【００７９】図９は本発明のディジタル情報秘密記録方
式を適用した情報記録装置、光ディスクおよび情報再生
装置の一例を示すブロック図である。同図において、４
１は本発明を適用した情報記録装置であり光ディスク４
２に通常のディジタル情報を記録するとともに光ディス
クに秘密情報を記録する。４３は本発明を適用した情報
再生装置であり光ディスクに記録されているディジタル
情報とともに秘密情報を取り出す。６４は情報再生装置
４３により再生された情報を処理する情報処理装置であ
る。

【００８０】情報記録装置４１により光ディスク４２に
記録された通常のディジタル情報および秘密ディジタル
情報は、情報再生装置４３で再生され、その情報は情報
処理装置６４により処理される。ここで光ディスク４２
上に記録された秘密ディジタル情報はコピーツールを用
いても読みだすことができず、またコピーされることも
ない。情報処理装置６４において上記秘密ディジタル情
報がなければしかるべき処理が行なえないようにするこ
とにより、真正な光ディスクだけが再生されて情報処理
装置６４において処理される。またこのようにして有料
ソフトウェアを光ディスクに記録すると、コピーを行な
っても経済的な利益を得ることができないのでコピー防
止効果がある。

【００８１】図１０は本発明を適用した光ディスク記録
装置の一例を示すブロック図である。同図において、４
４は第１のデータ格納部で、光ディスク４２に記録すべ
きディジタルデータを光ディスク上記録位置と対にして
格納している。ここで第１の２値データと記録位置は１
対１対応である。また記録位置はフレーム番号とビット
番号によって表される。４５は通常ピット記録部で、第
１のデータ格納部４４から通知された２値データを、同
様に通知された光ディスク上記録位置にディジタル記録
する。またディジタル記録の方法としては、２値データ
が１のときはピットを記録し、０のときはピットを記録
しない。ここで記録されるピットは後述する光ディスク
再生装置の光ピックアップによってピットを読みだした
時、最大の反射光量（ピットなし）および最小の反射光
量（ピットあり）となるように定められたものである。
４６は第２のデータ格納部で光ディスク４２に記録すべ
き第２の２値データを光ディスク上記録位置と対応して
格納している。この第２の２値データは秘密にすべきデ
ータであり、特定ピットの形で記録される。ここで第２
の２値データと記録位置は１対１対応である。すなわ
ち、１ビットの第２の２値データに１つの記録位置が対
応する。図１１は光ディスク２内に記録されるべき第２
の２値データとこれに対応して記録される特定ピットの
種類および位置の一例を示すものである。ここでＮは第
２の２値データの各ビットに対応するシリアル番号で最
小値は１、最大値はＮｍａｘ（図１１ではＮｍａｘ＝６
４）である。特定ピットに関しては後に述べる。４７は
特定ピット記録部で、特定データ格納部４６に格納され
ている２値データに対応した第１もしくは第２の特定ピ
ットを記録する。４８は制御部で、上記各部の動作を制
御する。

【００８２】図１２は本発明を適用した光ディスク４２
の一実施例を説明する図である。本発明を適用した光デ
ィスクには通常のピットがあるかないかにより二値情報
が記録されるとともに１ビットの秘密二値情報に対応し
て２種類の特定のピットのいずれかが記録される。この
２種類の特定ピットを第１種の特定ピット４９および第
２種の特定ピット５０と呼ぶ。ピットがないところでの
光ビームの反射光量をＡ、通常のピットのあるところで
の光ビームの反射光量をＢ、第１種の特定のピットのあ
るところでの光ビームの反射光量をＣ、第２種の特定の
ピットのあるところでの光ビームの反射光量をＤとした
とき、Ａ＞Ｃ＞Ｄ＞Ｂであるようにする。

【００８３】これらのレベルは次のように定められる。
まず、ＡとＢのレベルは、ＡとＢの真ん中のレベルＡ＋
Ｂ／２を基準レベルとした二値判定のときに誤り率が十
分小さいようにＡとＢの差は十分大きく選ばれる。つま
りピット無しのときの実際の反射光量がいき値を下回る
確率が 10∧6程度であるようにＡのレベルが決定され、
またピットありのときの実際の反射光量が基準レベルを
上回る確率も10∧6程度であるようにＢのレベルが決定
される。一方、Ｃ、Ｄは次のように選ばれる。第１種の
特定ピットのあるところでの光ビームの実際の反射光量
が基準レベルを下回る確率が 0.1程度であるようにＢの
レベルが選ばれる。つまりＢのレベルは基準レベルより
やや大きいレベルに選ばれる。同様に第２種の特定ピッ
トのあるところでの光ビームの実際の反射光量が基準レ
ベルを上回る確率が 0.1程度 であるようにＣのレベル
が選ばれる。つまりＣのレベルは基準レベルよりやや小
さいレベルに選ばれる。

【００８４】ディスク２内でこの２種類の特定ピットの
存在する位置（フレーム番号とビット位置）は予め決定
されており、この情報は本発明が適用される情報記録装
置４１および情報再生装置４３にも記憶されている。た
だしこの情報は光ディスク記録装置または再生装置のフ
ァームウェアとしてＲＯＭなどに書き込まれており、一
般の光ディスク装置のユーザには秘密であるものとす
る。

【００８５】図１３は上記特定ピットの一実施例を詳細
に示す図である。同図で縦軸はピットの深さを示し、横
軸は光ディスク上位置を示している。同図で（ａ）はピ
ットなし、（ｂ）は通常ピット、（ｃ）は第１の特定ピ
ット、（ｄ）は第２の特定ピットを示す。（ｃ）に示す
ように第１の特定ピットは光ビームの反射光量がピット
なしの場合よりも中間光量に近くなるように、第２の特
定ピットは光ビームの反射光量がピットありの場合より
も中間光量に近くなるように、ピットの深さが通常のピ
ットとは異なる深さを有している。

【００８６】図１４は本発明を適用した情報再生装置の
一例を示すブロック図である。同図において、２１は光
ディスク装置、５１は秘密情報再生部である。本情報再
生装置は情報処理装置６４に接続される。情報処理装置
６４は光ディスク装置２１に対し、読み込むべき情報が
記録されている光ディスク４２上位置を指定する。光デ
ィスク４２の記録位置の指定はフレーム番号とフレーム
内ビット位置により、１ビットの単位で行なうことがで
きる。光ディスク装置２１は情報処理装置６４から指定
された光ディスク上の記録情報をとりだして情報処理装
置６４に対して送出する。次に秘密情報再生部５１につ
いて説明する。秘密情報再生部５１はこれに接続される
情報処理装置６４からの指令により起動し、光ディスク
装置２１を介して光ディスク４２の複数の特定の位置に
記録されている部分的な秘密情報を取りだし、その結果
を処理して秘密情報を再生しその結果を情報処理装置６
４に対して出力する。秘密情報再生部５１の構成要素は
次のとおりである。５２は秘密情報位置指定部で光ディ
スク４２に記録されている秘密情報である特定ピットの
位置を格納しており、これが起動されるとこの情報を光
ディスク２１の制御部１６に対して送出する。５３は秘
密情報頻度分布格納部で秘密情報位置指定部５２の指定
した位置の秘密情報を光ディスク装置２１から受け取
り、それが１であればカウンタ１（図示せず）を１増加
する。それが０であればカウンタ０（図示せず）を１増
加する。５４は判定部で、秘密情報頻度分布格納部５３
に格納されている秘密情報の頻度分布から秘密情報を判
定し外部へ出力する。５５は制御部であり、上記各部の
制御を行なう。

【００８７】本発明を適用した情報記録装置（図１０）
および情報再生装置の動作の一例を図１５のフローチャ
ートに従って説明する。

【００８８】［情報記録装置（図１０）の動作］ （３１）制御部４８は通常ピット記録部４５を起動す
る。 （３２）通常ピット記録部４５は第１のデータ格納部４
４に格納されている第１の２値データを、これに対応し
た光ディスク上記録位置にディジタル記録する。２値デ
ータが０のとき通常ピットを記録し、１のときピットな
しを記録する。この処理を第１のデータ格納部４４に記
録すべきデータがある限り繰り返す。 （３３）制御部４８は特定ピット記録部４７を起動す
る。このときＮレジスタ（図示せず）を１とする。Ｎレ
ジスタの値は第２の２値データの番号を示す。 （３４）Ｎ＞Ｎｍａｘならば（３６）に進む。そうでな
ければ（３７）に進む。ここでＮｍａｘは記録すべき秘
密情報のビット数である。 （３５）特定ピット記録部４６は第２のデータ格納部４
６に格納されている第Ｎ番目の第２の２値データに対応
した光ディスク上記録位置を読み取り、第Ｎ番目の２値
情報に対応した特定ピットをこの記録位置にディジタル
記録する。２値データが０のとき第１種の特定ピットを
記録し、１のとき第２種の特定ピットを記録する。 （３６）Ｎ＝Ｎ＋１として（３４）に進む。 （３７）本動作を終了する。

【００８９】［光ディスク装置（図１４２１）の動作］ （４１）制御部１６は外部（情報処理装置６４または秘
密情報再生部５１）から光ディスク上位置情報を受け取
るとその部分を読み込むようなサーボ信号を光ピックア
ップ１１に対して出力する。光ピックアップ１１はこの
信号に従って所定の位置まで移動する。 （４２）光ピックアップ１１から発射された光ビームは
光ディスク４２の信号面で反射されフォトダイオードで
電気に変換される。これはピットの有無によって変調を
受けている。 （４３）光ピックアップ１１の出力信号はアナログ波形
整形部１２でフィルタリングされ、二値化部１３に入力
される。図１６はアナログ波形整形部１２の出力の電気
信号を図示したものである。ここで縦軸は反射光量レベ
ルに対応する電気信号レベルを示し、横軸は光ディスク
上の位置を示している。また破線は二値判定のための基
準レベルを示している。図中（ａ）はピットのないとこ
ろでの出力信号であり最大レベルの信号値になってい
る。（ｂ）は通常のピットのあるところでの出力信号で
あり最小レベルの信号値になっている。（ｃ）は第１の
特定ピットのあるところでの出力信号であり基準レベル
よりすこし大きいレベルの信号値になっている。（ｄ）
は第２の特定ピットのあるところでの出力信号であり基
準レベルより少し小さいレベルの信号値になっている。 （４４）二値化部１３はアナログ波形整形部１２の出力
を基準レベルと比べ二値化する。図１６中破線の部分が
基準レベルである。入力レベルがこの基準レベルより大
であれば二値信号の０、等しいか小であれば二値信号の
１を出力する。アナログ波形整形部１２の出力が図１６
のようになっているため、ピットのないところ（ａ）で
は０を出力し、通常ピットのあるところ（ｂ）では１を
出力する。これに対し、第１の特定ピットのあるところ
（ｃ）ではアナログ波形整形部１２の出力が基準レベル
よりわずかに大きいので、第１の特定ピットの反射受光
量Ｃを前述のように決めると二値化出力は確率８０％で
０になり確率２０％で１になる。また第２の特定ピット
のあるところ（ｄ）ではアナログ波形整形部１２の出力
が基準レベルよりわずかに小さいので、第２の特定ピッ
トの反射受光量Ｄを前述のように決めると二値化出力は
確率２０％で０になり確率８０％で１になる。 （４５）フレーム同期部１４は二値化部１３の出力した
二値系列からフレーム同期信号を検出する。そしてこれ
以降のデータをフレームバッファに一時記憶する。 （４６）出力部はフレームバッファに一時記憶されてい
るフレーム情報のうち、制御部１６によって指定された
ビット番号の情報を本光ディスク装置２１の出力とす
る。

【００９０】［秘密情報再生部（図１５の５１）の動
作］ （５１）光ディスク４２が装着されると情報処理装置６
４の指令により制御部５５はＮレジスタを１とする。Ｎ
レジスタの内容は再生すべき秘密情報の番号を示す。 （５２）制御部５５はＮ＞Ｎｍａｘかどうかを調べる。
ｙｅｓであれば（６１）に進み、ｎｏであれば（５３）
に進む。 （５３）制御部５５はＩレジスタを１とする。Ｉレジス
タは読み出し回数を示す。また秘密情報頻度分布格納部
５３のカウンタ１およびカウンタ０をゼロクリアする。 （５４）制御部５５はＩ＞Ｉｍａｘかどうかを調べる。
ｙｅｓであれば（５９）に進み、ｎｏであれば（５５）
に進む。Ｉｍａｘは読み出し回数の最大値である。 （５５）制御部５５は秘密情報位置指定部５２から秘密
情報の記録位置情報を取り出す。そしてこの記録位置情
報を光ディスク装置２１の制御部１６に対して送出す
る。 （５６）この後上記（４１）から（４５）までの処理を
行う。この結果２値読み込み情報（１または０）が秘密
情報再生部５１に対して出力される。 （５７）秘密情報頻度分布格納部５３は読み込み情報が
１であればカウンタ１を１増加する。それが０であれば
カウンタ０を１増加する。 （５８）Ｉ＝Ｉ＋１として（５４）に進む。 （５９）判定部５４は秘密情報頻度分布格納部５３のカ
ウンタ１とカウンタ０の内容を調べ、もしカウンタ１が
多ければ１を、カウンタ０が多ければ０を第Ｎ番目の秘
密情報として情報処理装置４に対して出力する。 （６０）Ｎ＝Ｎ＋１として（５２）に進む。 （６１）情報処理装置４は秘密情報再生部４１から通知
されたＮｍａｘビットの秘密情報を用いて所定の処理を
行なう。

【００９１】次に以上のように構成され動作する情報記
録装置、光ディスク、情報再生装置によって、[1] 光デ
ィスクに記録された秘密情報が通常の光ディスク装置に
よっては暴露されないこと、[2] 秘密にすべき情報が本
情報再生装置により首尾よく再生できること、[3] 秘密
情報が記録された光ディスクがコピーされたとき、コピ
ーされた光ディスクからは秘密情報が再生できないこ
と、を順に説明する。

【００９２】[1] 光ディスクに記録された秘密情報が通
常の光ディスク装置によっては暴露されないこと 以下の議論では秘密情報を暴露しようとする攻撃者の存
在を仮定する。この攻撃者は通常の光ディスク装置を有
しており、本情報記録装置により記録された光ディスク
を通常の光ディスク装置で読みだそうと試みる場合を考
える。ここで秘密情報は第１種および第２種の特定ピッ
トにより記録されている。このように特定ピットにより
記録されていることを特定の範囲以外には（攻撃者に
は）秘密にする。また特定ピットを記録する位置も特定
の範囲以外には（攻撃者には）秘密にする。さらに情報
再生装置において秘密情報の再生を行なう処理も特定の
範囲以外には（攻撃者には）秘密にする。このようにす
ることによって本情報記録装置によって光ディスクに記
録された秘密情報が攻撃者の通常の光ディスク装置によ
っては暴露されることはない。

【００９３】次に、たとえ秘密情報を記録する位置が攻
撃者にとって既知であるとしても、秘密情報の再生処理
が秘密であり秘密情報のビット数が大きければ、光ディ
スクに記録された秘密情報が攻撃者の通常の光ディスク
装置によっては暴露されることはないことを示そう。い
ま、秘密情報をＳとし、これはＮｍａｘビットの情報で
あるとしよう。そしてこの秘密情報を特定ピットとして
記録する位置が攻撃者にとって既知であるとしよう。こ
の場合、攻撃者はＮｍａｘ個所の特定ピットの位置につ
いて二値判定を行なった結果（これをＲとする）を得る
ことができる。ところが、前述のように特定ピットで記
録された２値情報を通常の光ディスク装置で１回読みだ
す時には約0.1程度の誤り率がある。従ってＮｍａｘビ
ットのうち、平均的に約0.1 x Nmax ビットは誤りとな
る。今、Nmax = 200 とするとＲのうち平均約20ビット
は真の秘密情報とは異なるビットとなる。従って平均的
に真の秘密情報ＳはＲとは２０ビット異なる２値系列で
ある。但しどの２０ビットが異なっているか分からな
い。従って攻撃者がＲからＳを推定するには、平均とし
て、２００個の異なるボールの入った箱から２０個のボ
ールを取り出すときの場合の数（200Ｃ20）だけのＲと
Ｓとの差分を試行錯誤することが必要になる。この値は
１０の２３乗程度の大きい値であるので、攻撃者がこの
試行錯誤によりＲからＳを求めるのは非常に困難なもの
となる。結論として、秘密情報を特定ピットとして記録
する位置が攻撃者にとって既知であるとしても光ディス
クに記録された秘密情報が通常の光ディスク装置によっ
ては暴露されることはない。

【００９４】[2] 秘密にすべき情報が本情報再生装置に
より首尾よく再生できること 本秘密情報再生部は一つの特定ピットに対してＩｍａｘ
回の読みだしを行ない、その結果の多数決判定により２
値情報を決定している。すなわちＩｍａｘ回の読みだし
結果のうち、１である回数と０である回数のうち大きい
方を決定する。ビット誤り率が0.1程度であっても読み
込み回数が大きければ多数決判定の誤り率は十分小さい
ものとなる。例えば、ビット誤り率が0.1で読み込み回
数が23のとき、多数決判定誤り率は4.6x10∧(-7)とな
る。これは通常ピットの誤り率10∧(-6)と同等の小さい
誤り率である。この後通常ピットに対する誤り訂正と同
様な誤り訂正機構を導入すれば誤りなしの再生が可能と
なる。

【００９５】[3] 秘密情報が記録された光ディスクがコ
ピーされたとき、コピーされた光ディスクからは秘密情
報が再生できないこと 秘密情報が記録された第１の光ディスクがビットコピー
機によって第２の光ディスクにコピーされるものとす
る。ここでビットコピー機としては図８に示したものと
同等のものを考える。すなわちビットコピー機は第１の
光ディスクにおいて秘密情報が特定ピットにより記録さ
れていることを知らず、通常ピットにより記録されてい
るものと想定して、第１の光ディスクを読みだし、読み
だした２値情報を通常ピットに対応させて第２の光ディ
スクに書き込む。このとき第１の光ディスクの秘密情報
部分（特定ピットで記録されていた部分）を読みだして
２値情報とするときに１割ないし２割の誤りが含まれ
る。そしてこの２値情報は通常ピットで第２の光ディス
クに記録される。従ってこの第２の光ディスクを本情報
再生装置により読みだすとき、この誤りは多数決判定に
よっても解消されないので情報再生装置から再生される
情報には誤りが含まれる。従って、コピーした第２の光
ディスクから真の秘密情報は再生されない。

【００９６】以上のように本実施例では秘密にすべき情
報に対応して光ディスクの特定部分に反射率が最大レベ
ルと最小レベルの間で、最大レベルよりやや小さいレベ
ル、最小レベルよりやや大きいレベルとなる２種類の特
定のピットを記録し、秘密情報再生部は上記特定ピット
に対して複数回の読み込み処理を行い、複数回読み込ん
だ二値情報の多数決判定により２値情報を決定すること
により秘密情報を再生する。このような真正光ディスク
をコピーして作られた光ディスクは上述の特定ピットを
持たないため、上記のように複数回読み込んだときの多
数決判定によっては真の秘密情報は再現されない。この
ように本実施例では、光ディスクに記録された秘密情報
が通常の光ディスク装置によっては暴露されず、秘密に
すべき情報が本情報再生装置により首尾よく再生でき、
秘密情報が記録された光ディスクがコピーされたと
き、コピーされた光ディスクからは秘密情報が再生でき
ないような光ディスクへの秘密情報記録が可能となる。

【００９７】［コピー防止］（請求項１９） そして情報処理装置において上記秘密ディジタル情報が
なければしかるべき処理が行なえないようにすることに
より、真正な光ディスクだけが再生されて情報処理装置
において処理される。またこのようにして有料ソフトウ
ェアを光ディスクに記録すると、コピーを行なっても経
済的な利益を得ることができないのでコピー防止効果が
ある。

【００９８】［ダミービット］（請求項６） なお、本実施例では秘密情報を暴露しようとする攻撃者
は１枚の真正光ディスクからただ１枚のコピーをとる場
合を想定し、この場合に秘密が暴露されないような記録
の方法を論じた。ここで仮に攻撃者が複数のコピーをと
り、そのコピーの光ディスクに記録されているディジタ
ル情報の差分をとったものとする。このとき、特定ピッ
トにより記録されている部分には差分が生じる。そして
攻撃者がその差分に気付くと、多くのコピーを作成し、
その差分のある部分について多数決判定をおこなう。こ
うすると秘密にすべき情報が暴露されてしまう。このよ
うな脅威を想定する場合には、記録メディアのうち秘密
情報に対応する位置に特定ピットを記録するのみなら
ず、それ以外の適当な記録位置に第１種または第２種の
特定ピットを記録するものとする。このような記録を行
なうとたとえすべての特定ピットの記録位置において多
数決判定を行なったとしても秘密情報が暴露されること
はなくなる。

【００９９】［雑音の付加］（請求項１５） なお、本実施例では第１種および第２種の特定ピットを
設定する場合、自然に存在するわずかな雑音による誤り
率がしかるべき値になるように設定するものとして説明
したがこれに限るものではなく、基準電圧に小量の雑音
を印加することにより誤り率を制御するものであっても
よい。

【０１００】［誤り訂正との関係］（請求項１３、１
４） また、本実施例では、光ディスクの記憶領域のうち誤り
訂正処理を受けない部分に秘密情報を配置するものと想
定した。このため光ディスク装置２０の構成として、誤
り訂正機構については何も述べなかった。もし、秘密情
報を光ディスクの記憶領域のうち誤り訂正処理を受ける
部分に配置する場合には、前述のディジタル情報の認証
方式の説明に述べた２つの構成が可能である。

【０１０１】［記録変調符号］（請求項１６） また、本実施例では、光ディスクにディジタル情報を記
録するにあたって、記録変調方式について述べなかった
が、記録変調方式が用いられているときの本発明は同様
に実施できる。この方法は前述のディジタル情報の認証
方式の説明中に述べたものと穴時であるので説明は省略
する。

【０１０２】［反射率］（請求項１７） また、本実施例では上記特定のピットの反射率の変化は
ピットの深さの変化により生じるものとして説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、反射率の
変化は反射膜の反射特性の変化により生じることにより
実現してもよい。要は光ビームを照射した場合の反射率
がしかるべき特性を示すものであればよい。

【０１０３】［記録メディア］（請求項８） なお、本実施例では、記録メディアとして光ディスクを
想定したが、本発明はこれに限定されるものではない。
要は、変換器は特定の記録メディア上位置以外の位置に
おいては１ビットの入力ディジタル情報を２個の信号点
Ｓ０、Ｓ１のうちの一つに対応させ、各信号点は２つの
レベルＶ０、Ｖ１に対応させて記録メディアに記録し、
特定の記録メディア上位置においては他の１ビットの入
力ディジタル情報が０のときはレベルＶ００を持つ特定
信号点Ｓ００に対応させ、入力のディジタル情報が１の
ときはレベルＶ１１を持つ特定信号点Ｓ１１に対応さ
せ、ここで、Ｖ０＜Ｖ００＜Ｖ１１＜Ｖ１であり、Ｖ０
０およびＶ１１のレベルは記録メディア上で印可される
雑音により２値判定の際にある確率で誤りを引き起こす
ように設定されるものであり、逆変換器は上記記録メデ
ィア上の上記特定の位置以外の位置においては入力信号
点をＳ０かＳ１かに対応させる処理を行ない、特定の記
録メディア上位置においては入力信号点をＳ０かＳ１か
に対応させる処理を複数回繰り返し、各特定記録メディ
ア上位置および一つの特定位置に対する処理結果である
Ｓ０かＳ１のうち多い方に対応するディジタル情報を再
生することにより秘密情報の記録を行うものであればよ
い。

【０１０４】［一般のm,k］（請求項５） さらに、記録メディア上の記録すべきディジタル情報と
信号点の対応も上記のものに限定されるものではなく、
要は、変換器は記録メディア上の特定位置以外の各位置
においては第１のディジタル情報をｍ個の信号点の一つ
に対応させて記録し、特定の記録メディア上位置におい
ては第２のディジタル情報を上記ｍ個の信号点以外のｋ
個の信号点のうちの一つに対応させて出力し、逆変換器
は上記特定位置以外の各記録メディア位置において上記
読み取り器の出力を上記ｍ個の信号点のうち最も近くの
ものに対応させ、上記特定の記録メディア位置において
は読み取り器から出力された信号点を上記ｍ個の信号点
のうち最も近いものに対応させる処理を複数回行ない、
各特定記録メディア上位置および一つの特定位置に対す
る処理結果である上記ｍ個の信号点の頻度分布により上
記ｋ個の信号点のうちの一つを決定し、これに対応する
第２のディジタル情報を再生するものであり、上記特定
のｋ個の信号点の存在と上記特定の記録メディア上位置
と上記特定の信号点に関する処理を特定の範囲以外には
秘密にすることにより上記ｋ個の特定の信号点のうちの
一つを特定の範囲以外には秘密に記録するものであれば
よい。

【０１０５】［記録］（請求項４） また、秘密に記録する必要がなく、単にディジタル情報
を記録するだけであれば、上記特定のｋ個の信号点の存
在と上記特定の記録メディア上位置と上記特定の信号点
に関する処理を特に秘密にする必要はない。

【０１０６】［請求項１、２、３（通信路）］ また、本実施例ではディジタル情報が記録メディア上に
記録される場合のディジタル情報の認証方法および秘密
記録方法を述べたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、ディジタル情報が通信路を介して伝送される場
合にも同様に適用することができる。その構成および作
用はディジタル記録メディアの場合と同様なので説明は
省略する。

【０１０７】

【発明の効果】以上のように本発明により、光ディスク
のような記録メディアに記録されるディジタル情報や通
信路を介して伝送されるディジタル情報が真正なものか
どうかを判定するディジタル情報の認証方法が提供でき
る。また本発明により通信路を介して秘密の情報を伝送
することや記録メディアに秘密の情報を記録することが
可能となる。さらにこれらを用いて記録メディア上に記
録されたディジタル情報のコピー防止が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した情報記録装置、光ディスク、
および情報再生装置の第１の実施例のブロック図

【図２】本発明を適用した情報記録装置の一実施例のブ
ロック図

【図３】本発明を適用した光ディスクの一実施例の概略
図

【図４】本発明を適用した光ディスクの特定ピットの一
実施例を示す図

【図５】本発明を適用した情報再生装置の一実施例のブ
ロック図

【図６】本発明を適用した情報記録装置および情報再生
装置の動作の一例を示すフローチャート

【図７】本発明を適用した光ディスク装置のアナログ波
形整形部の出力信号の例を示す図

【図８】本発明が想定するコピー装置のブロック図

【図９】本発明を適用した情報記録装置、光ディスク、
および情報再生装置の第２の実施例のブロック図

【図１０】本発明を適用した情報記録装置の一実施例の
ブロック図

【図１１】第２の２値データとこれに対応して記録され
る特定ピットの種類および記録位置の一例を示す図

【図１２】本発明を適用した光ディスクの一実施例の概
略図

【図１３】本発明を適用した光ディスクの特定ピットの
一実施例を示す図

【図１４】本発明を適用した情報再生装置の一実施例の
ブロック図

【図１５】本発明を適用した情報記録装置および情報再
生装置の動作の一例を示すフローチャート

【図１６】本発明を適用した光ディスク装置のアナログ
波形整形部の出力信号の例を示す図

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−258462（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−205397（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−178968（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−116506（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−256070（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03M 5/02 G11B 19/04 501 G11B 20/10

Claims (19)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】特定の時刻以外の各時刻においては第１の
   ディジタル情報をｍ個の信号点の一つに対応させて通信
   路上に出力し、特定の複数の時刻においては第２のディ
   ジタル情報を上記ｍ個の信号点以外のｋ個の信号点のう
   ちの一つに対応させて通信路上に出力する変換器と、雑
   音によりじょう乱を受けながら上記信号点を伝送する通
   信路と、上記特定の時刻以外の各時刻においては上記通
   信路の出力の信号点を入力しこれを上記ｍ個の信号点の
   うち最も近いものに対応させることにより、上記特定の
   時刻においては通信路から出力された信号点を上記ｍ個
   の信号点のうち最も近いものに対応させる処理を行な
   い、各特定時刻に対する処理結果である上記ｍ個の信号
   点の頻度分布により上記ｋ個の信号点のうちの一つを決
   定することにより上記第２のディジタル情報を復元する
   逆変換器からなることを特徴とするディジタル情報伝送
   方式。
2. 【請求項２】特定の複数の時刻と特定のｋ個の信号点と
   上記特定の信号点に関する処理を特定の範囲以外には秘
   密にすることにより上記ｋ個の特定の信号点のうちの一
   つを特定の範囲以外には秘密に伝送する請求項１記載の
   ディジタル情報伝送方式。
3. 【請求項３】特定の時刻以外の各時刻においてはディジ
   タル情報をｍ個の信号点の一つに対応させて通信路上に
   出力し、特定の複数の時刻においては上記ｍ個の信号点
   以外のｋ個の信号点のうちの一つを出力する変換器と、
   雑音によりじょう乱を受けながら上記信号点を伝送する
   通信路と、上記特定の時刻以外の各時刻においては通信
   路の出力の信号点を入力しこれを上記ｍ個の信号点のう
   ち最も近くのものに対応させ、上記特定の時刻において
   は通信路から出力された信号点を上記ｍ個の信号点のう
   ち最も近いものに対応させる処理を行なう逆変換器と、
   各特定時刻に対する処理結果である上記ｍ個の信号点の
   頻度分布が所定の分布を示すことにより当該通信路に接
   続している変換器を真正なものとみなし、またはこの通
   信路を介して伝送されたディジタル情報を真正なものと
   判断する認証手段を有することを特徴とする通信路上の
   ディジタル情報認証方法。
4. 【請求項４】記録メディア上の特定位置以外の各位置に
   おいては第１のディジタル情報をｍ個の信号点の一つに
   対応させて記録し、特定の記録メディア上位置において
   は第２のディジタル情報を上記ｍ個の信号点以外のｋ個
   の信号点のうちの一つに対応させて出力する変換器と、
   記録メディア上の信号点を雑音を含んだ信号点として読
   み取る読み取り器と、上記特定位置以外の各記録メディ
   ア位置において上記読み取り器の出力を上記ｍ個の信号
   点のうち最も近くのものに対応させ、上記特定の記録メ
   ディア位置においては読み取り器から出力された信号点
   を上記ｍ個の信号点のうち最も近いものに対応させる処
   理を複数回行ない、各特定記録メディア上位置および一
   つの特定位置に対する処理結果である上記ｍ個の信号点
   の頻度分布により上記ｋ個の信号点のうちの一つを決定
   し、これに対応する第２のディジタル情報を再生する逆
   変換器からなることを特徴とするディジタル情報記録方
   式。
5. 【請求項５】特定のｋ個の信号点の存在と特定の記録メ
   ディア上位置と上記特定の信号点に関する処理を特定の
   範囲以外には秘密にすることにより上記ｋ個の特定の信
   号点のうちの一つを特定の範囲以外には秘密に記録する
   請求項４記載のディジタル情報記録方式。
6. 【請求項６】変換器は特定の記録メディアの位置以外の
   複数の位置にｍ個の信号点以外のｋ個の信号点のうちの
   一つに対応させて出力することを特徴とする請求項５記
   載のディジタル情報記録方式。
7. 【請求項７】記録メディア上の特定の記録位置以外の各
   位置においてディジタル情報をｍ個の信号点の一つに対
   応させて出力し、特定の記録メディア上位置において上
   記ｍ個の信号点以外のｋ個の信号点のうちの一つを出力
   する変換器と、記録メディア上の信号点を雑音を含んだ
   信号点として読み取る読み取り器と、上記特定位置以外
   の各位置においては読み取り器の出力を上記ｍ個の信号
   点のうち最も近くのものに対応させ、上記特定の記録メ
   ディア上位置においては記録メディアから出力された信
   号点を上記ｍ個の信号点のうち最も近いものに対応させ
   る処理を行なう逆変換器と、各特定時刻に対する処理結
   果である上記ｍ個の信号点の頻度分布が所定の分布を示
   すことにより当該記録メディアまたは記録メディア上の
   ディジタル情報を真正なものと判断する認証手段を有す
   ることを特徴とする記録メディア上のディジタル情報認
   証方法。
8. 【請求項８】変換器は特定の記録メディア上位置以外の
   位置においては１ビットの入力ディジタル情報を２個の
   信号点Ｓ０、Ｓ１のうちの一つに対応させ、各信号点は
   ２つのレベルＶ０、Ｖ１に対応させて記録メディアに記
   録し、特定の記録メディア上位置においては他の１ビッ
   トの入力ディジタル情報が０のときはレベルＶ００を持
   つ特定信号点Ｓ００に対応させ、入力のディジタル情報
   が１のときはレベルＶ１１を持つ特定信号点Ｓ１１に対
   応させ、ここで、Ｖ０＜Ｖ００＜Ｖ１１＜Ｖ１であり、
   Ｖ００およびＶ１１のレベルは記録メディア上で印可さ
   れる雑音により２値判定の際にある確率で誤りを引き起
   こすように設定されるものであり、逆変換器は上記記録
   メディア上の上記特定の位置以外の位置においては入力
   信号点をＳ０かＳ１かに対応させる処理を行ない、特定
   の記録メディア上位置においては入力信号点をＳ０かＳ
   １かに対応させる処理を複数回繰り返し、各特定記録メ
   ディア上位置および一つの特定位置に対する処理結果で
   あるＳ０かＳ１のうち多い方に対応するディジタル情報
   を再生することにより秘密情報の記録を行う特許請求項
   ５または６の記録メディア上のディジタル情報記録方
   式。
9. 【請求項９】変換器は特定の記録メディア上位置以外の
   位置においては１ビットのディジタル情報を２個の信号
   点Ｓ０、Ｓ１のうちの一つに対応させ、各信号点は２つ
   のレベルＶ０、Ｖ１に対応させ、特定の記録メディア上
   位置においてはこれらの信号点の中間レベルＶ２に対応
   する特定の信号点を出力し、逆変換器は特定の記録メデ
   ィア上位置以外の位置においては入力信号点をＳ０かＳ
   １のうち近い方に対応させる処理を行ない、特定の記録
   メディア上位置においてが入力信号点をＳ０かＳ１かの
   うち近い方に対応させる処理を複数回繰り返し、その結
   果復号されたＳ０とＳ１が約半分づつであることにより
   特定の信号点が存在することを判定し、このとき認証手
   段は当該記録メディアまたは記録メディア上のディジタ
   ル情報を真正なものと判断する請求項７記載の記録メデ
   ィア上のディジタル情報認証方式。
10. 【請求項１０】ディジタル記録メディアが光ディスクで
    あり、変換器は特定の光ディスク上位置以外の位置にお
    いては入力の１ビットのディジタル情報が０のときの信
    号点Ｓ０として反射率が最大レベルとなるピットを、１
    のときの信号点Ｓ１として反射率が最小レベルとなるピ
    ットを光ディスクに記録し、特定の光ディスク上位置に
    おいては他の入力の１ビットのディジタル情報が０のと
    きは反射率が最大レベルと最小レベルの中間レベルより
    少し上のレベルとなる特定のピットを、そのディジタル
    情報が１のときは反射率が前記中間レベルより少し下の
    レベルとなる特定のピットを記録するものであり、逆変
    換器は上記光ディスク上の上記特定の位置以外の位置に
    おいては入力信号点をＳ０かＳ１かに対応させる処理を
    行ない、特定の光ディスク上位置においては入力信号点
    をＳ０かＳ１かに対応させる処理を複数回繰り返し、各
    特定光ディスク上位置および一つの特定位置に対する複
    数の処理結果であるＳ０かＳ１のうち多い方に対応する
    ディジタル情報を再生することにより秘密情報の記録を
    行う請求項８記載の記録メディア上のディジタル情報記
    録方式。
11. 【請求項１１】ディジタル記録メディアが１ビットのデ
    ィジタル情報を反射率が最大レベルとなるピットと反射
    率が最小レベルとなるピットに対応させて記録する光デ
    ィスクであり、変換器は所定の光ディスク上位置におい
    ては反射率が最大レベルと最小レベルの中間レベルとな
    るような特定のピットを記録するものであり、逆変換器
    は上記特定ピットに対して複数回の読み込み処理を行
    い、読み込んだ二値データの分布が当該特定ピットによ
    って定まる分布と一致するときにのみ当該光ディスクを
    真正なものと判断する請求項９記載の記録メディア上の
    ディジタル情報認証方式。
12. 【請求項１２】特定ピットの反射率は最大レベルと最小
    レベルの約半分の値でありこの特定ピットに対応する信
    号分布は０と１が約半分づつであることを特徴とする請
    求項１１記載の記録メディア上のディジタル情報認証方
    式。
13. 【請求項１３】特定ピットを光ディスク上に配置するに
    際し、誤り訂正のフレーム内にある特定ピット数の半分
    が誤り訂正能力以上となるように配置し、誤り訂正処理
    後の二値データを処理対象とすることを特徴とする請求
    項１０記載の記録メディア上のディジタル情報記録方式
    または請求項１１記載の記録メディア上のディジタル情
    報認証方式。
14. 【請求項１４】特定ピットを光ディスク上に配置するに
    際し、誤り訂正のフレーム内にある特定ピット数の半分
    が誤り訂正能力以下となるように配置し、誤り訂正処理
    前の二値データを処理対象とすることを特徴とする請求
    項１０記載の記録メディア上のディジタル情報記録方式
    または請求項１１記載の記録メディア上のディジタル情
    報認証方式。
15. 【請求項１５】特定のピットの二値化処理において基準
    電圧に小量の雑音を印可することを特徴とする請求項１
    ０記載の記録メディア上のディジタル情報記録方式また
    は請求項１１記載の記録メディア上のディジタル情報認
    証方式。
16. 【請求項１６】特定のピットは先端または終端部分で反
    射率が変化することを特徴とする請求項１０記載の記録
    メディア上のディジタル情報記録方式または請求項１１
    記載の記録メディア上のディジタル情報認証方式。
17. 【請求項１７】特定のピットの反射率の変化はピットの
    高さの変化または反射膜の反射特性の変化により生じる
    ことを特徴とする請求項１０記載の記録メディア上のデ
    ィジタル情報記録方式または請求項１１記載の記録メデ
    ィア上のディジタル情報認証方式。
18. 【請求項１８】記録メディアが真正なものであるか不正
    コピーされたものであるかの判定を、請求項５、８、ま
    たは１０記載の記録メディア上のディジタル情報記録方
    式により行なうことを特徴とする記録メディアのコピー
    防止方法。
19. 【請求項１９】記録メディアが真正なものであるか不正
    コピーされたものであるかの判定を、請求項７、９また
    は１１記載の記録メディア上のディジタル情報認証方式
    により行なうことを特徴とする記録メディアのコピー防
    止方法。