Воспроизводящее устройство и способ воспроизведения

Воспроизводящее устройство и способ воспроизведения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к воспроизводящему устройству и к способу воспроизведения для проверки поддельной информации файла, записанного в съемной карточке памяти.

Уровень техники

EEPROM (электрически стираемая программируемая постоянная память), которая является электрически перезаписываемой памятью, требует много пространства, поскольку каждый бит состоит из двух транзисторов. Таким образом, возможности интеграции EEPROM являются ограниченными. Для решения этой проблемы была разработана флэш-память, которая позволяет реализовать один бит с помощью одного транзистора с использованием системы стирания всех битов. Ожидается, что флэш-память заменит обычные средства записи, такие как магнитные диски и оптические диски.

Карточки памяти, использующие флэш-память, также известны. Карточку памяти можно свободно соединять с устройством и отделять от него. Можно осуществить цифровое устройство записи/воспроизведения звука, в котором используется карточка памяти вместо обычного CD (компакт-диск) или MD (мини-диск).

С другой стороны, поскольку звуковую/видеоинформацию переводят в цифровую форму и используют в мультимедиа, то защита авторских прав становится особенно важной. В области информационных услуг пользователь получает средство записи, на котором записана цифровая звуковая/видеоинформация, содержащая особую информацию об ограничении воспроизведения. Кроме того, цифровая звуковая/видеоинформация, содержащая особую информацию об ограничении воспроизведения, передается пользователю через цифровое радиовещание или через Интернет. Пользователь может воспроизводить или распространять звуковую/видеоинформацию (содержание) в течение времени или количество раз, определяемых информацией об ограничении воспроизведения. При необходимости пользователь может записать желаемую звуковую/видеоинформацию на карточку памяти за установленную плату.

Файл, содержащий информацию об ограничении воспроизведения, легко записывать и сохранять, однако если информация об ограничении воспроизведения подделана с помощью особых средств, то воспроизводящая сторона не может обнаружить подделанную информацию об ограничении воспроизведения. В качестве простого способа обнаружения поддельной информации об ограничении воспроизведения можно использовать циклический контроль избыточности (CRC) и полученные с его помощью величины. Однако после подделки информации об ограничении воспроизведения и подделки CRC нельзя опознать подделанную информацию ограничения воспроизведения.

Сущность изобретения

В основу изобретения положена задача создания воспроизводящего устройства и способа воспроизведения, которые позволяют надежно опознавать подделанную информацию ограничения воспроизведения и предотвращать воспроизведение содержимого.

Первой целью данного изобретения является создание воспроизводящего устройства для воспроизведения данных с носителя записи, имеющего зону программы и зону управления, причем зона программы используется для записи множества файлов, а зона управления используется для управления запрещающей подделку информацией относительно конкретного файла, записанного в зоне программы, причем устройство содержит вычислительное средство, предназначенное для вычисления запрещающей подделку информации, управляемой в зоне управления носителя записи, при каждом воспроизведении файла, записанного на носителе записи, сравнивающее средство, предназначенное для сравнения величины, вычисленной с помощью вычислительного средства в ответ на предшествующую текущей команду на воспроизведение, с величиной, вычисленной с помощью вычислительного средства, в ответ на текущую команду на воспроизведение, и управляющее средство, предназначенное для разрешения воспроизведения файла, соответствующего текущей команде, в случае совпадения величины, вычисленной в ответ на предшествующую текущей команду на воспроизведение, и величины, вычисленной в ответ на текущую команду на воспроизведение.

Другой целью данного изобретения является создание воспроизводящего устройства для воспроизведения файла с носителя записи, на котором записан главный файл и файл управления воспроизведением, причем главный файл имеет атрибутный заголовок для управления запрещающей воспроизведение информацией, файл управления воспроизведением используется для управления, по меньшей мере, информацией времени, при этом устройство содержит вычислительное средство, предназначенное для вычисления запрещающей подделку информации, управляемой в зоне управления носителя записи, с использованием заданной функции при каждом воспроизведении главного файла, записанного на носителе записи, и для вычисления информации времени с использованием заданной функции при каждом обновлении информации времени, первое сравнивающее средство, предназначенное для сравнения величины, вычисленной с помощью вычислительного средства в ответ на предшествующую текущей команду на воспроизведение, с величиной, вычисленной в ответ на текущей команду на воспроизведение, второе сравнивающее средство, предназначенное для сравнения величины, вычисленной с помощью вычислительного средства, в соответствующей предыдущей информации времени, с величиной, вычисленной с помощью вычислительного средства, соответствующей текущей информации времени, управляющее средство, предназначенное для разрешения воспроизведения главного файла, в случае если вычисленная величина, в ответ на предшествующую текущей команду на воспроизведение, в результате сравнения первого сравнивающего средства совпадает с величиной, соответствующей текущей команде на воспроизведение, или если вычисленная величина, соответствующая предыдущей информации времени, в результате сравнения второго сравнивающего средства совпадает с величиной, соответствующей текущей информации времени.

В этом случае, если количество раз СТ воспроизведения дорожки равно нулю (а именно, СТ=0) и количество раз МТ разрешенного воспроизведения равно заданной величине (а именно, МТ является любым целым числом, отличным от нуля), делается вывод, что операция воспроизведения выполнена разрешенное для воспроизведения количество раз. Таким образом, операция воспроизведения дорожки запрещается.

Эти и другие цели изобретения, признаки и преимущества данного изобретения следуют из приведенного ниже подробного описания предпочтительного варианта выполнения изобретения, описанного со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

На чертежах изображено:

фиг.1 изображает блок-схему цифрового устройства воспроизведения звука, использующего карточку энергонезависимой памяти, согласно данному изобретению;

фиг.2 - блок-схему внутренней структуры DSP 30, согласно данному изобретению;

фиг.3 - блок-схему внутренней структуры карточки 40 памяти, согласно данному изобретению;

фиг.4 - блок-схему структуры управления файлами карточки памяти в качестве запоминающей среды, согласно данному изобретению;

фиг.5 - блок-схему физической структуры данных в флэш-памяти 42 карточки 40 памяти, согласно данному изобретению;

фиг.6 - структуру данных карточки 40 памяти, согласно данному изобретению;

фиг.7 - схему иерархии структуры файлов в карточке 40 памяти;

фиг.8 - схему структуры данных файла PBLIST.MSF управления воспроизведением, который является подкаталогом, записанным в карточке 40 памяти;

фиг.9 - схему структуры данных в случае, когда один файл данных ATRAC3 разделен на блоки с заданной длиной модуля и к ним добавлены атрибутные файлы;

фиг.10А - схему структуры файлов перед редактированием двух файлов с помощью комбинирующего процесса;

фиг.10В - схему структуры файлов после редактирования двух файлов с помощью комбинирующего процесса;

фиг.10С - схему структуры файлов после редактирования одного файла с помощью процесса разделения;

фиг.11 - схему структуры данных файла PBLIST управления воспроизведением;

фиг.12А - схему структуры данных области заголовка файла PBLIST управления воспроизведением;

фиг.12В - схему структуры данных области главных данных файла PBLIST управления воспроизведением;

фиг.12С - схему структуры данных области дополнительных информационных данных файла PBLIST управления воспроизведением;

фиг.13 - таблицу корреляции типов дополнительных информационных данных и значений их кодов;

фиг.14 - таблицу корреляции типов дополнительных информационных данных и значений их кодов;

фиг.15 - таблицу корреляции типов дополнительных информационных данных и значений их кодов;

фиг.16А - схему структуры дополнительных информационных данных;

фиг.16В - схему структуры данных, когда дополнительные информационные данные являются именем исполнителя;

фиг.16С - схему структуры данных, когда дополнительные информационные данные являются кодом авторского права;

фиг.16D - схему структуры данных, когда дополнительные информационные данные являются информацией даты/времени;

фиг.16Е - схему структуры данных, когда дополнительные информационные данные являются файлом регистрации воспроизведения;

фиг.17 - схему подробной структуры данных файла данных ATRAC3;

фиг.18 - схему структуры данных верхней части атрибутного заголовка, который входит в файл данных ATRAC3;

фиг.19 - схему структуры данных средней части атрибутного заголовка, который входит в файл данных ATRAC3;

фиг.20 - таблицу корреляции режимов записи, времени записи и т.д.;

фиг.21 - таблицу состояний управления копированием;

фиг.22 - схему структуры данных нижней части атрибутного заголовка, который входит в файл данных ATRAC3;

фиг.23 - схему структуры данных заголовка блока данных файла данных ATRAC3;

фиг.24А-24С - графическую схему программы способа восстановления, согласно данному изобретению, в случае, когда разрушена зона FTA;

фиг.25 - схему структуры файлов в карточке 40 памяти, согласно второму варианту выполнения данного изобретения;

фиг.26 - схему связей между файлом TRKLIST.MSF управления информацией дорожек и A3Dnnnnn.MSA файла данных ATRAC3;

фиг.27 - схему подробной структуры данных файла TRKLIST.MSF управления информацией дорожек;

фиг.28 - схему подробной структуры данных NAME1 для управления названиями;

фиг.29 - схему подробной структуры данных NAME2 для управления названиями;

фиг.30 - схему подробной структуры данных A3Dnnnnn.MSA файла данных ATRAC3;

фиг.31 - схему подробной структуры данных файла INFLIST.MSF, который представляет дополнительную информацию;

фиг.32 - схему подробной структуры данных файла INFLIST.MSF, который представляет данные дополнительной информации;

фиг.33 - графическую схему программы способа восстановления, согласно второму варианту выполнения данного изобретения, в случае, когда разрушена зона FTA;

фиг.34 - блок-схему контура выявления подделок, согласно данному изобретению;

фиг.35 - графическую схему программы способа выявления подделок, согласно первому варианту выполнения данного изобретения;

фиг.36 - графическую схему программы способа выявления подделок, согласно второму варианту выполнения данного изобретения.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Ниже приводится описание варианта выполнения данного изобретения. На фиг.1 показана блок-схема цифрового устройства записи/воспроизведения звука, в котором используется карточка памяти, согласно одному варианту выполнения данного изобретения. Цифровое устройство записи/воспроизведения звука записывает и воспроизводит цифровые звуковые сигналы с использованием съемной карточки памяти. В действительности, устройство записи/воспроизведения звука входит в звуковую систему наряду с усилительным блоком, громкоговорителем, проигрывателем компакт-дисков, проигрывателем мини-дисков, тюнером и т.д. Однако следует отметить, что данное изобретение можно применять в других звукозаписывающих устройствах. Другими словами, данное изобретение можно применять в переносных устройствах записи/воспроизведения звука. Дополнительно к этому, данное изобретение можно применять в телеприставке, которая записывает цифровые звуковые данные, которые распространяются по спутниковой связи, цифровому радиовещанию или в Интернете. Кроме того, данное изобретение можно применять в системе, которая записывает/воспроизводит данные движущегося изображения и данные неподвижного изображения вместо звуковых данных. Система, согласно варианту выполнения данного изобретения, может записывать и воспроизводить дополнительную информацию, такую как изображения или текст вместо цифрового звукового сигнала.

Устройство записи/воспроизведения имеет интегральную схему 10 звукового кодера/декодера, интегральную схему 20 защиты, цифровой процессор 30 сигналов (DSP 30). Каждое из этих устройств выполнено в виде однокристальной интегральной схемы. Устройство записи/воспроизведения имеет съемную карточку 40 памяти. Однокристальная интегральная схема карточки 40 памяти имеет флэш-память (энергонезависимую память), блок управления памятью и блок защиты. Блок защиты имеет шифровальный контур согласно стандарту шифрования данных (DES). Согласно варианту выполнения, в устройстве записи/воспроизведения можно использовать микрокомпьютер вместо цифрового процессора 30 сигналов. Интегральная схема 10 звукового кодера/декодера имеет звуковой интерфейс 11 и блок 12 кодирования/декодирования. Блок 12 кодирования/декодирования кодирует цифровые звуковые данные в соответствии с высоко эффективным способом кодирования и записывает кодированные данные на карточку 40 памяти. Кроме того, блок 12 кодирования/декодирования декодирует данные, считываемые с карточки 40 памяти. В качестве высоко эффективного способа кодирования используется формат ATRAC3, который является модификацией формата ATRAC (акустическое кодирование с адаптивным преобразованием), используемого для мини-дисков.

В формате ATRAC3 звуковые данные, выбранные с частотой 44,1 кГц и квантованные 16 битами, кодируются с высокой эффективностью. В формате ATRAC3 минимальный блок данных звуковых данных обрабатывается как звуковая единица (SU). Одна звуковая единица представляет информацию, в которой данные 1024 выборок (1024×16 бит×2 канала) сжаты в данные нескольких сотен байт. Длительность одной звуковой единицы составляет около 23 мс. В высокоэффективном способе кодирования количество данных звуковой информации сжимают в данные, которые примерно в 10 раз меньше, чем данные исходной информации. Также, как в формат ATRAC1, используемом в мини-дисках, звуковой сигнал, сжатый и развернутый в соответствии с форматом ATRAC3, претерпевает незначительное ухудшение качества звука.

Входной переключатель 13 подает по отдельности выходной сигнал воспроизведения мини-диска, выходной сигнал тюнера или выходной сигнал воспроизведения магнитной ленты в аналого-цифровой преобразователь 14. Аналого-цифровой преобразователь 14 преобразует входной сигнал в цифровой звуковой сигнал (частота выборки=44,1 кГц, число битов квантования=16). Цифровой входной переключатель 16 подает по отдельности цифровой выходной сигнал мини-диска, компакт-диска или спутникового цифрового радиовещания (CS) в цифровой входной приемник 17. Цифровой входной сигнал передается, например, по оптическому кабелю. Выходной сигнал цифрового входного приемника 17 подают в преобразователь 15 частоты дискретизации. Преобразователь 15 частоты дискретизации преобразует цифровой входной сигнал в цифровой звуковой сигнал (частота выборки=44,1 кГц, число битов квантования=16).

Блок 12 кодирования/декодирования интегральной схемы 10 звукового кодера/декодера подает кодированные данные в шифровальную схему 22 DES через интерфейс 21 интегральной схемы 20 защиты. Шифровальная схема 22 DES имеет FIFO 23 (схема ”первым пришел, первым обслужен”). Шифровальная схема 22 DES выполнена с целью защиты авторских прав содержимого. Карточка 40 памяти также имеет шифровальную схему DES. Шифровальная схема 22 DES устройства записи/воспроизведения имеет множество главных ключей и единственный соответствующий устройству ключ хранения. Шифровальная схема 22 DES имеет также генератор случайных чисел. Шифровальная схема 22 DES может использовать процесс аутентификации и ключ сеанса совместно с карточкой 40 памяти, которая имеет шифровальную схему DES. Дополнительно к этому, шифровальная схема 22 DES может расшифровывать данные с помощью ключа записи шифровальной схемы DES.

Зашифрованные звуковые данные, получаемые на выходе шифровальной схемы 22 DES, подают в цифровой процессор 30 сигналов. Цифровой процессор 30 сигналов связан с карточкой 40 памяти через интерфейс. В данном примере карточка 40 памяти соединена с механизмом присоединения/отсоединения (не изображен) устройства записи/воспроизведения. Цифровой процессор 30 сигналов записывает зашифрованные данные в флэш-память карточки 40 памяти. Зашифрованные данные передаются последовательно между цифровым процессором 30 сигналов и карточкой 40 памяти. Кроме того, с цифровым процессором 30 сигналов соединена внешняя статическая оперативная память 31 (SRAM). Статическая оперативная память 31 обеспечивает для устройства записи/воспроизведения достаточную емкость памяти для выполнения управления карточкой 40 памяти.

С цифровым процессором 30 сигналов соединен шинный интерфейс 32. Данные подаются из внешнего контроллера (не изображен) в цифровой процессор 30 сигналов через шину 33. Внешний контроллер управляет всеми операциями звуковой системы. Внешний контроллер поставляет данные, такие как команда на запись или команда на воспроизведение, которые создаются в соответствии с действиями пользователя в операционной части, в цифровой процессор 30 сигналов через шинный интерфейс 32. Кроме того, внешний контроллер поставляет дополнительную информацию, такую как графическую информацию и символьную информацию, в цифровой процессор 30 сигналов через шинный интерфейс 32. Шина 33 является двунаправленным каналом связи. Дополнительная информация, считываемая с карточки 40 памяти, подается во внешний контроллер через цифровой процессор 30 сигналов, шинный интерфейс 32 и шину 33. В действительности, внешний контроллер расположен, например, в усилительном блоке звуковой системы. Кроме того, внешний контроллер обеспечивает отображение на дисплее дополнительной информации, рабочего состояния записывающего устройства и т.д. Дисплей используется совместно с звуковой системой. Поскольку данные, которые обмениваются через шину 33, не являются данными, защищенными авторским правом, то они не шифруются.

Зашифрованные звуковые данные, которые считываются с карточки 40 памяти с помощью цифрового процессора 30 сигналов, дешифруются с помощью интегральной схемы 20 защиты. Интегральная схема 10 звукового кодера/декодера декодирует кодированные данные, соответствующие формату ATRAC3. Выходные данные с звукового кодера/декодера 10 подаются в цифроаналоговый преобразователь 18. Цифроаналоговый преобразователь 18 преобразует выходные данные звукового кодера/декодера 10 в аналоговый сигнал. Аналоговый сигнал подается на линейный выходной терминал 19.

Аналоговый звуковой сигнал подают в усилительный блок (не изображен) через линейный выходной терминал 19. Аналоговый звуковой сигнал воспроизводится громкоговорителем или наушниками. Внешний контроллер подает сигнал выключения звука в цифроаналоговый преобразователь 18. Если сигнал выключения звука означает состояние отключения звука, то внешний контроллер запрещает подачу звукового сигнала на линейный выходной терминал 19.

На фиг.2 показана блок-схема внутренней структуры цифрового процессора 30 сигналов. Как показано на фиг.2, цифровой процессор 30 сигналов содержит центральный блок 34, флэш-память 35, статическую оперативная память 36, шинный интерфейс 37, интерфейс 38 карточки памяти и межшинные мосты. Цифровой процессор 30 сигналов имеет те же функции, что и микрокомпьютер. Центральный блок 34 эквивалентен центральному процессору. В флэш-памяти 35 хранится программа, которая обеспечивает выполнение цифровым процессором 30 сигналов заданных процессов. Статическая оперативная память 36 и внешняя статическая оперативная память 31 используются в качестве оперативной памяти устройства записи/воспроизведения.

Цифровой процессор 30 сигналов управляет процессом записи зашифрованных звуковых данных и дополнительной информации на карточку 40 памяти в соответствии с операционным сигналом, таким как сигнал на запись, полученным через шинные интерфейсы 32 и 37, а также процессом их считывания с карточки 40 памяти. Другими словами, цифровой процессор 30 сигналов расположен между стороной применения программного обеспечения звуковой системы, которая записывает/воспроизводит звуковые данные и дополнительную информацию, и карточкой 40 памяти. Цифровой процессор 30 сигналов работает при наличии доступа к карточке 40 памяти. Кроме того, цифровой процессор 30 сигналов работает в соответствии с программным обеспечением, таким как система файлов.

Цифровой процессор 30 сигналов управляет файлами, записанными в карточке 40 памяти с помощью системы таблиц размещения файлов, используемых в обычных персональных компьютерах. Дополнительно к системе файлов, согласно варианту выполнения данного изобретения, используется также файл управления. Описание файла управления приводится ниже. Файл управления используют для управления файлами данных, записанными в карточке 40 памяти. Файл управления в качестве первой информации управления файлами используют для управления файлами звуковых данных. С другой стороны, таблицы размещения файлов используют в качестве второй информации управления файлами для управления всеми файлами, включая файлы звуковых данных и файлы управления, записанные в флэш-памяти карточки 40 памяти. Файл управления записан в карточке 40 памяти. Таблицу размещения файлов записывают в флэш-память вместе с таблицей маршрутизации и т.д. перед выдачей карточки 40 памяти. Детальное описание таблиц размещения файлов приводится ниже.

Согласно варианту выполнения данного изобретения, для защиты авторских прав на информацию звуковые данные, которые были сжаты в соответствии с форматом ATRAC3, шифруют. С другой стороны, поскольку нет необходимости в защите прав на файл управления, то его не шифруют. Существуют два типа карточек памяти, а именно шифрованного типа и нешифрованного типа. Однако, в устройстве записи/воспроизведения, которое записывает защищенные авторским правом данные, используют только карточки памяти шифрованного типа.

Звуковые данные и данные изображения, записываемые пользователем, записываются на карточки памяти нешифрованного типа.

На фиг.3 показана блок-схема внутренней структуры карточки 40 памяти. Карточка 40 памяти содержит блок 41 управления и флэш-память 42, которые размещены в однокристальной интегральной схеме. Двунаправленный последовательный интерфейс расположен между цифровым процессором 30 сигналов устройства записи/воспроизведения и карточкой 40 памяти. Двунаправленный последовательный интерфейс состоит из десяти линий связи, а именно линии SCK синхронизации для передачи сигнала синхронизации, который передается вместе с данными, линии SBS состояния для передачи сигнала, который отображает состояние, линии DIO данных для передачи данных, линии INT прерывания, двух линий GND (заземления), двух линий VCC и двух резервных линий.

Линию SCK синхронизации используют для передачи тактовых сигналов синхронно с передачей данных. Линию SBS состояния используют для передачи сигнала, который отражает состояние карточки 40 памяти. Линию DIO данных используют для ввода и вывода команд и шифрованных звуковых данных. Линию INT прерывания используют для передачи сигнала прерывания, который приводит к прерыванию с помощью карточки 40 памяти работы цифрового процессора 30 сигналов устройства записи/воспроизведения. Когда карточка 40 памяти соединена с устройством записи/воспроизведения, то карточка 40 памяти генерирует сигнал прерывания. Однако, согласно варианту выполнения данного изобретения, поскольку сигнал прерывания передается по линии DIO данных, то линия INT прерывания заземлена. Блок 43 последовательно-параллельного преобразования, параллельно-последовательного преобразования и интерфейса (блок S/P, P/S, I/F) является интерфейсом, расположенным между цифровым процессором 30 сигналов и блоком 41 управления карточки 40 памяти. Блок 43 последовательно-параллельного преобразования, параллельно-последовательного преобразования и интерфейса преобразует последовательные данные, принятые из цифрового процессора 30 сигналов устройства записи/воспроизведения, в параллельные данные и подает параллельные данные в блок 41 управления. Кроме того, блок 43 последовательно-параллельного преобразования, параллельно-последовательного преобразования и интерфейса преобразует параллельные данные, полученные из блока 41 управления, в последовательные данные и подает последовательные данные в цифровой процессор 30 сигналов. Когда блок 43 последовательно-параллельного преобразования, параллельно-последовательного преобразования и интерфейса получает команду и данные через линию DIO данных, то блок 43 разделяет их на данные, которые имеют обычный доступ в флэш-память 42, и на шифрованные данные.

В формате, в котором данные передаются по линии DIO передачи данных, после передачи команды передают данные. Блок 43 последовательно-параллельного преобразования, параллельно-последовательного преобразования и интерфейса обнаруживает код команды и определяют, являются ли команда и данные имеющими обычный доступ или они кодированы. В соответствии с результатом определения блок 43 запоминает команду, имеющую обычный доступ, в регистре 44 команд и заносит данные, имеющие обычный доступ, в страничный буфер 45 и регистр 46 записи. С регистром 46 записи в карточке 40 памяти соединена схема 47 кодирования кода с исправлением ошибок. Схема 47 кодирования кода с исправлением ошибок создает избыточный код, который является кодом с исправлением ошибок для данных, временно записанных в страничном буфере 45.

Выходные данные регистра 44 команд, регистра 46 записи и схемы 47 кодирования кода с исправлением ошибок подаются на интерфейс флэш-памяти и устройство 51 генерации последовательности. Интерфейс флэш-памяти и устройство 51 генерации последовательности являются интерфейсом, расположенным между блоком 41 управления и флэш-памятью 42 и управляет данными, обмениваемыми между ними. Данные записываются в флэш-память 42 через интерфейс флэш-памяти и устройство 51 генерации последовательности.

Звуковые данные, которые были сжаты в соответствии с форматом ATRAC3 и записаны в флэш-память (в последующем эти звуковые данные называются данными ATRAC3), шифруются с помощью интегральной схемы 20 защиты устройства записи/воспроизведения и блока 52 защиты карточки 40 памяти для защиты авторских прав на данные ATRAC3. Блок 52 защиты содержит буферную память 53, шифровальную схему 54 DES и энергонезависимую память 55.

Блок 52 защиты карточки 40 памяти имеет множество опознавательных ключей и единственный ключ записи для каждой карточки памяти. В энергонезависимой памяти 55 хранится ключ, необходимый для кодирования данных. Ключ, хранящийся в энергонезависимой памяти 55, не может быть распознан. Согласно варианту выполнения данного изобретения, ключ записи хранится, например, в энергонезависимой памяти 55. Блок 52 защиты имеет также схему генерации случайных чисел. Блок 52 защиты опознает подключенное устройство записи/воспроизведения и обменивается с ним ключом сеанса. Кроме того, блок 52 защиты повторно шифрует содержимое ключом записи с помощью шифровальной схемы 54 DES.

Например, если карточка 40 памяти соединена с устройством записи/воспроизведения, то они проводят аутентификацию друг друга. Интегральная схема 20 защиты устройства записи/воспроизведения и блок 52 защиты карточки 40 памяти взаимно опознают друг друга. Когда устройство записи/воспроизведения опознает подсоединенную карточку 40 памяти как разрешенную к применению карточку памяти, а карточка 40 памяти опознает устройство записи/воспроизведения как разрешенное к применению устройство записи/воспроизведения, то они являются взаимно опознанными. После успешного выполнения процесса взаимного опознания устройство записи/воспроизведения и карточка 40 памяти генерируют соответствующие ключи сеанса и обмениваются ими друг с другом. Всякий раз, когда устройство записи/воспроизведения и карточка 40 памяти опознают друг друга, они генерируют соответствующие ключи сеанса.

После записи содержимого на карточку 40 памяти устройство записи/воспроизведения шифрует ключ содержимого ключом сеанса и передает зашифрованные данные в карточку 40 памяти. Карточка 40 памяти расшифровывает ключ содержимого ключом сеанса и повторно шифрует ключ содержимого ключом записи и передает ключ содержимого в устройство записи/воспроизведения. Ключ записи является уникальным ключом для каждой карточки 40 памяти. После того, как устройство записи/воспроизведения примет зашифрованный ключ содержимого, устройство записи/воспроизведения выполняет процесс форматирования для зашифрованного ключа содержимого и записывает зашифрованный ключ содержимого и зашифрованное содержимое в карточку 40 памяти.

В предыдущем разделе был описан процесс записи для карточки 40 памяти. Ниже приводится описание процесса считывания для карточки 40 памяти. Данные, считываемые из флэш-памяти 42, подаются в страничный буфер 45, регистр 48 считывания и схему 49 коррекции ошибок через интерфейс флэш-памяти и устройство 51 генерации последовательности. Схема 49 коррекции ошибок исправляет ошибки данных, записанных в страничном буфере 45. Выходные данные страничного буфера после коррекции ошибок и выходные данные регистра 48 считывания подаются в блок 43 последовательно-параллельного преобразования, параллельно-последовательного преобразования и интерфейса. Выходные данные блока 43 подаются в цифровой процессор 30 сигналов через описанный выше последовательный интерфейс.

После считывания данных с карточки 40 памяти с флэш-памяти считывается ключ содержимого, зашифрованный ключом блока. Блок 52 защиты расшифровывает ключ содержимого с помощью ключа записи. Блок 52 защиты повторно шифрует расшифрованный ключ содержимого с помощью ключа сеанса и передает повторно зашифрованный ключ содержимого в устройство записи/воспроизведения. Устройство записи/воспроизведения расшифровывает ключ содержимого с помощью принятого ключа сеанса и создает ключ блока с помощью расшифрованного ключа содержимого. Затем устройство записи/воспроизведения расшифровывает зашифрованные данные ATRAC3.

Постоянная память 50 конфигурации (Config.ROM) является памятью, в которую заносится из карточки 40 памяти информация о разделах, различные типы атрибутной информации и т.д. Карточка 40 памяти имеет также переключатель 60 защиты от стирания. Когда переключатель 60 находится в положении защиты от стирания, то даже если команда на стирание данных, записанных в флэш-памяти 42 карточки 40 памяти, поступает из устройства записи/воспроизведения в карточку 40 памяти, карточка 40 памяти оказывается защищенной от стирания данных, записанных в флэш-памяти 42. Блок 61 управления (OSC contr.) является блоком управления генератором, который создает сигнал синхронизации, который является опорным сигналом для выполнения во времени процессов в карточке 40 памяти.

На фиг.4 показана схема иерархии файловой системы, которая использует карточку памяти в качестве запоминающей среды. Верхним уровнем иерархии является слой работы приложения. За слоем работы приложения следуют слой управления файлами, слой логического адреса, слой физического адреса и слой доступа к флэш-памяти. В указанной выше иерархической структуре слой управления файлами соответствует таблице размещения файлов (FAT). Физические адреса присваиваются отдельным блокам флэш-памяти. Соотношение между блоками флэш-памяти и их физическими адресами остается неизменным. Логические адреса являются адресами, которые логически обрабатываются на слое управления файлами.

На фиг.5 показана схема физической структуры данных, обрабатываемых в флэш-памяти 42 карточки 40 памяти. В памяти 42 блок данных (называемый сегментом) разделен на заданное количество блоков (фиксированной длины). Один блок разделен на заданное число страниц (фиксированной длины). В флэш-памяти данные одного блока стираются одновременно. Данные одной страницы записываются в флэш-память 42 или считываются с нее одновременно. Размеры всех блоков одинаковы. Аналогичным образом, размеры всех страниц также одинаковы. Один блок состоит из страницы 0 до страницы m. Один блок имеет объем памяти, например, 8 килобайт или 16 килобайт. Одна страница имеет объем памяти 512 байт. Если один блок имеет объем памяти 8 килобайт, то общий объем флэш-памяти 42 равен 4 мегабайт (512 блоков) или 8 мегабайт (1024 блока). Если один блок имеет объем памяти 16 килобайт, то общий объем флэш-памяти 42 равен 16 мегабайт (1024 блока), 32 мегабайт (2048 блоков) или 64 мегабайт (4096 блоков).

Страница состоит из части данных в 512 байт и избыточной части в 16 байт. Первые три байта избыточной части являются частью перезаписи, которые перезаписываются при каждом обновлении данных. Первые три байта последовательно содержат зону состояния блока, зону состояния страницы и зону состояния обновления. Остальные тринадцать байтов избыточной части являются фиксированными данными, которые зависят от содержимого части данных. 13 байтов содержат зону флага управления (1 байт), зону логического адреса (2 байта), зону резерва формата (5 байтов), зону распределения информации обнаружения и исправления ошибок (2 байта) и зону данных обнаружения и исправления ошибок (3 байта). Зона распределения информации обнаружения и исправления ошибок содержит избыточные данные для процесса исправления ошибок в зоне флага управления, зоне логического адреса и зоне резерва формата. Зона данных обнаружения и исправления ошибок содержит избыточные данные для процесса исправления ошибок в данных в 512 байт.

Зона флага управления содержит флаг системы (1: блок пользователя, 0: загрузочный блок), флаг распределения таблиц (1: недействительно, 0: блок таблиц), флаг запрещения копирования (1: да, 0: нет) и флаг разрешения доступа (1: свободный, 0: защита считывания).

Первые два блока - блоки 0 и 1 - являются загрузочными блоками. Блок 1 является резервом блока 0. Загрузочные блоки являются верхними работоспособными блоками в карточке памяти. Если карточка памяти соединена с устройством записи/воспроизведения, то доступ обеспечивается в первую очередь к загрузочным блокам. Остальные блоки являются блоками пользователя. Страница 0 загрузочного блока содержит зону заголовка, зону входа в систему и зону загрузки и атрибутной информации. Страница 1 загрузочного блока содержит зону данных запрещенного блока. Страница 2 загрузочного блока содержит зону информационной структуры платы/идентификации информации об управлении (CIS/IDI).

Зона заголовка загрузочного блока содержит идентификатор загрузочного блока и несколько действующих вводов. Системные вводы являются исходной позицией данных запрещенного блока, размером его данных, типа его данных, исходной позицией данных зоны CIS/IDI, размера ее данных, типа ее данных. Загрузочная и атрибутная информация содержит тип карточки памяти (только для считывания, для перезаписи или гибридный тип), размер блоков, количество блоков, общее количество блоков, защищенный или незащищенный тип, дату изготовления карточки и т.д.

Поскольку флэш-память имеет ограничение для числа перезаписей вследствие ухудшения изолирующей пленки, то необходимо защитить некоторые зоны (блоки) записи от интенсивного доступа. Таким образом, если данные определенного логического адреса, записанные по определенному физическому адресу, переписываются, то обновленные данные определенного блока записываются в не использованный блок, а не в первоначальный блок. Таким образом, после обновления данных соотношение между логическим адресом и физическим адресом изменяется. Такой процесс называется процессом переставления. Следовательно, блок защищен от интенсивного доступа.