数据存储媒体、数据记录设备和方法、重放设备和方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN00124197.4

申请日:

2000.08.18

公开号:

CN1285591A

公开日:

2001.02.28

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):G11B 20/10申请日:20000818授权公告日:20040707终止日期:20090918|||授权|||实质审查的生效申请日:2000.8.18|||公开

IPC分类号:

G11B20/10; G11B19/04; G11B7/00

主分类号:

G11B20/10; G11B19/04; G11B7/00

申请人:

索尼公司;

发明人:

古川俊介; 佐古曜一郎

地址:

日本东京都

优先权:

1999.08.18 JP 231289/1999

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

陈景峻

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内容摘要

一种数据存储媒体,具有一个数字数据、一个控制数据区和一个版权控制信息区,数字数据区中写有经加密的数字数据或未经加密的数字数据,控制数据部位中写有重放所记录的数字数据所需要的控制数据,版权控制信息部位中写有对经加密的数字数据进行解密所需要的版权控制信息,其中所述版权控制信息区禁止写,所述控制数据区容许写。

权利要求书

1: 一种数据存储媒体,包括: 一个数字数据区,上面写有经加密的数字数据或未经加密的数 字数据; 一个控制数据区,上面写有重放所记录的数字数据所需要的控 制数据;和 一个版权控制信息区,上面写有对经加密的数字数据进行解密 所需要的版权控制信息; 其中所述版权控制信息区是禁止写的,所述控制数据区是容许 写的。
2: 如权利要求1所述的数据存储媒体,其特征在于,控制数据 的整个扇区是容许写的。
3: 如权利要求1所述的数据存储媒体,其特征在于,版权控制 的整个扇区是禁止写的。
4: 如权利要求1所述的数据存储媒体,其特征在于,存储媒体 为可记录的媒体,所述版权控制信息区是作为禁止写区的凸起区。
5: 如权利要求1所述的数据存储媒体,其特征在于,形成禁止 写区,因此版权控制信息不能纠错和复原。
6: 如权利要求1所述的数据存储媒体,其特征在于,记录与版 权控制信息不同且用纠错码不能作为差错检测出的数据。
7: 如权利要求1所述的数据存储媒体,其特征在于,在信息组 中每隔预定间距形成有多个禁止写区。
8: 如权利要求7所述的数据存储媒体,其特征在于,所述预定 间距等于多个扇区的长度。
9: 如权利要求1所述的数据存储媒体,其特征在于,所记录的 数据按8-16调制法调制过。
10: 一种数据记录设备,供将编过码的数字数据或未加密的数 字数据记录到预定的数据存储媒体上,包括: 写装置,供将经加密的数字数据和对经加密的数字数据进行解 密所需要的版板控制信息写到数据存储媒体上使得重放经加密的数 字数据时得不到版权控制信息。
11: 如权利要求10所述的数据记录设备,其特征在于,在处理 过程中,作为写到版权控制信息区的数据,与版权控制信息不同的 数据用纠错码进行加密,在所述区形成得出的数据。
12: 如权利要求10所述的数据记录设备,其特征在于,在处理 过程中,对写到版权控制信息区的数据进行转换,使得重放数字数 据时数据不致因所进行的纠错程序而受到纠正。
13: 如权利要求12所述的数据记录设备,其特征在于,所述纠 错程序为检错和纠错程序。
14: 如权利要求12所述的数据记录设备,其特征在于,纠错程 序为消错和纠错程序。
15: 如权利要求12所述的数据记录设备,其特征在于,数据转 换程序是对版权控制信息和不同数据进行异或运算、用检错和/或纠 错码对得出的数据进行加密和除去不同数据的程序。
16: 如权利要求12所述的数据记录设备,其特征在于,数据转 换程序是满足关系式2a+b≥d的程序,其中“a”为不作为版权控制 信息的差错消除的行数,“b”为所消除的行数,“d”为纠错码的 最小间距。
17: 如权利要求10所述的数据记录设备,其特征在于,所记录 的数据按8-16调制法调制过。
18: 一种数据记录方法,供将经加密的数字数据或未经加密的 数字数据写到预定的数据存储媒体上,该方法包括这样的步骤,即 将经加密的数字数据和对经加密的数据进行解密所需要的版权控制 信息写到数据存储媒体上,使得重放经加密的数字数据时得不到版 权控制信息。
19: 一种数据重放设备,供从上面写有含对经加密的数字数据 进行解密所需要的版权控制信息的纠错信息组的数据存储媒体重放 数据,其中即使整个纠错信息组没有经过纠错也能重放不含版权控 制信息和没有差错的纠错信息组的数据。
20: 如权利要求19所述的数据重放设备,其特征在于,版权控 制信息或信息组合版权控制信息的扇区不能重放时用预定的数据取 代版权控制信息或版权控制信息的扇区。
21: 如权利要求13所述的数据重放设备,其特征在于,它还包 括解调装置供解调按8-16调制法调制过的数据。
22: 一种数据重放方法,供从上面写有含对经加密的数字数据 进行解密所需要的版权控制信息的纠错信息组的数据存储媒体重放 数据,其中即使整个纠错信息组没有纠错,不含版权控制信息和没 有差错的纠错信息组的数据也重放出来。
23: 一种数据存储媒体,包括: 第一区,上面写有数字数据;和 第二区,上面写有从所述第一区重放数据所需要的控制数据, 所述第二区具有至少一个禁止写的部分。
24: 如权利要求23所述的数据存储媒体,其特征在于,在所述 这第二区中,上面写有关于所述第一区数字数据的版权控制信息的 部分为禁止写的部分。
25: 如权利要求23所述的数据存储媒体,其特征在于,所述第 二区由多个扇区组成,且所述第二区版权控制信息的至少一个扇区 为禁止写部分。
26: 如权利要求23所述的数据存储媒体,其特征在于,所述第 二区中每间隔一段间距形成有禁止写部分。
27: 如权利要求23所述的数据存储媒体,其特征在于,所述第 二区中每隔预定间距形成有禁止写部分,从而使重放的数据同步化。
28: 如权利要求23所述的数据存储媒体,其特征在于,所述数 据存储媒体是可记录的光学存储媒体,在所述第二区中预先形成有 禁止写部分。
29: 如权利要求28所述的数据存储媒体,其特征在于,禁止写 部分作为凸起区在可记录光学存储媒体上形成。
30: 如权利要求23所述的数据存储媒体,其特征在于,所述第 二区在媒体上形成得使所述第二区比所述第一区先被读取。
31: 如权利要求23所述的数据存储媒体,其特征在于,所述写 在所述第一区的数字数据经过加密。
32: 数据存储媒体重放数据的一种方法,所述数据存储媒体具 有上面写有数字数据的第一区和上面写有从第一区重放数据所需要 的控制数据的第二区,第二区具有至少一个禁止写部分,所述数据 重放方法包括下列步骤: 从第二区读取控制数据;和 根据已正确读取的控制数据从存储媒体重放数字数据。
33: 如权利要求32所述的数据重放方法,还包括下列步骤: 从已读取的控制数据检错;和 用检错结果相应的差错标记尚未标出的控制数据重放数字数 据。
34: 数据存储媒体的一种数据写方法,所述数据存储媒体具有 第一区和第二区,第一区上写有数字数据,第二区上写有从第一区 重放数据所需要的控制数据,所述数据写方法包括将控制数据写到 第二区上使部分控制数据没有重放出来的步骤。
35: 如权利要求34所述的数据写方法,其特征在于,写入第二 区的控制数据含有关于写入第一区的数字数据的版权控制数据,版 权控制数据在第二区中写得使版权控制数据禁止重放。
36: 如权利要求35所述的数据写方法,其特征在于,版权控制 数据转换得使其满足关系式2a+b≥d,其中“a”为不作为版权控制 信息的差错而消除掉的行数,“b”为消除掉的行数,“d”为纠错 信息的差错而消除掉的行数,“b”为消除掉的行数,“d”为纠错 码的最小间距。
37: 如权利要求35所述的数据写方法,其特征在于,版权控制 信息通过对版权控制信息和不同的数据进行异或处理、用检错和/或 纠错码对得出的数据进行加密并除去不同的数据使其成为禁止重放 的版权控制信息。
38: 数据存储媒体的一种数据写方法,所述数据存储媒体具有 第一区和第二区,第一区上写有数字数据,第二区上写有重放数字 数据时在读取数字数据之前读取的不同数据,所述数据写方法包括 下列步骤:将不同数据写到第二区使得部分不同数据没有重放出来。
39: 如权利要求38所述的数据写方法,其特征在于,不同数据 写到第二区使不同数据成为禁止重放的数据。
40: 如权利要求39所述的数据写方法,其特征在于,不同数据 转换并写到第二区使不同数据不为纠错程序所纠正。
41: 如权利要求40所述的数据写方法,其特征在于,不同数据 转换得使其满足关系式2a+b≥d,其中“a”为不作为版权控制信息 的差错删除掉的行数,“b”为删除掉的行数,“d”为纠错码的最 小间距。
42: 如权利要求40所述的数据写方法,其特征在于,所述不同 数据是通过对版权控制信息和不同数据进行异或运算、用检错和/或 纠错码对得出的数据进行加密并除去不同数据进行转换的。
43: 如权利要求38所述的数据写方法,其特征在于,写到第一 区的数字数据为加密数据。
44: 如权利要求38所述的数据写方法,其特征在于,写到第二 区的不同数据是含关于写到第一区的数字数据的版权控制数据的数 据。
45: 一种具有这样一种数据存储媒体的数据写设备,所述数据 存储媒体具有第一区和第二区,第一区上写有数字数据,第二区上 写有从第一区重放数据所需要的控制数据,所述数据写设备包括: 一个写部分,供将数据写到数据存储媒体上; 一个数据处理部分,供将数据提供给所述写部分,使至少一部 分控制数据为禁止重放数据。
46: 如权利要求45所述的数据写设备,其特征在于,所述数据 处理部分转换控制数据的版权控制数据,使版权控制数据不为纠错 程序所纠正。
47: 如权利要求45所述的数据写设备,其特征在于,所述数据 处理部分转换版权控制数据使其满足关系式2a+b≥d,其中“a”为 不作为版权控制信息的差错而消除的各行的数目,“b”为其消除的 行数,“ d”为纠错码的最小间距。
48: 如权利要求46所述的数据写设备,其特征在于,所述数据 处理部分对版权控制信息和不同数据进行异或运算,用检错和/或纠 错码对得出的数据进行加密,并除去不同数据。
49: 数据存储媒体的一种数据写设备,所述数据存储媒体具有 上面写有数字数据的第一区和上面写有在从第一区重放数字数据时 在从第一区读取数字数据之前读取的不同数据的第二区,所述数据 写设备包括: 写部分,供将数据写到数据存储媒体上;和 数据处理部分,供给所述写部分提供数据,使起码一部分不同 数据为禁止重放的数据。
50: 如权利要求49所述的写设备,其特征在于,所述数据处理 部分转换不同数据,使不同数据不为纠错程序所纠正。
51: 如权利要求50所述的写设备,其特征在于,所述数据处理 部分转换不同数据使其满足关系式2a+b≥d,其中“a”是为版权控 制信息的差错消除的各行的数目,“b”是其消除各行的数目,“d” 是纠错码的最小间距。
52: 如权利要求50所述的数据写设备,其特征在于,所述数据 对得出的结果进行加密,并进行从加密数据作其它数据的程序。
53: 一种数据存储媒体,包括: 第一区,上面写有数字数据;和 第二区,上面写有从所述第一区重放数据所需要的控制数据, 所述第二区具有起码一个禁止写部分。
54: 如权利要求53所述的数据存储媒体,其特征在于,所述第 二区中起码有一部分为禁止写部分,在重放写入所述第一区的数字 数据之前读取的数据即写到所述部分中。
55: 如权利要求53所述的数据存储媒体,其特征在于,所述第 二区由多个扇区组成,且在所述第二部分中至少有一扇区为禁止写 部分,在写入所述第一区的数字数据重放之前读取的数据即写入所 述扇区中。
56: 如权利要求53所述的数据存储媒体,其特征在于,所述第 二区每隔预定间隔形成有多个禁止写部分。
57: 如权利要求53所述的数据存储媒体,其特征在于,所述第 二区每隔预定间隔形成有多个禁止写部分,从而使从所述第一区读 取的数字数据同步化。
58: 如权利要求53所述的数据存储媒体,其特征在于,所述数 据存储媒体为可记录的光学存储媒体,且所述禁止写部分在所述第 二区中形成。
59: 如权利要求58所述的数据存储媒体,其特征在于,禁止写 部分作为凸起区在可记录的光学存储媒体上形成。
60: 如权利要求53所述的数据存储媒体,其特征在于,所述第 二区在媒体上形成,使所述第二区的读取时间比所述第一区早。
61: 如权利要求53所述的数据存储媒体,其特征在于,写入所 述第一区的数字数据已被加密。

说明书


数据存储媒体、数据记录设备和方法、重放设备和方法

    本发明涉及一种数据存储媒体、一种数据记录设备、一种数据记录方法、一种数据重放设备、一种数据重放方法、存储媒体的一种数据写方法、数据存储媒体的一种数据写设备和数据存储媒体的一种数据重放方法。具体地说,本发明涉及数字数据的一种数据存储媒体、一种数据记录设备、一种数据记录方法、一种数据重放设备、一种数据重放方法、数据存储媒体的一种数据写方法、数据存储媒体的一种数据写设备和数据存储媒的一种数据重放设备。

    近几年来,均为光盘的DVD(数字通用盘或数字视盘)光盘和DVD-ROM盘作为大存储量存储媒体日益普遍。此外,存储容量与DVD视盘一样(每一面4.7兆字节)的写后直接读光盘(以下简称DVD-R[可重写]盘)和可重写DVD盘(以下简称DVD-RN盘)不久的将来会上市。

    在DVD视盘和DVD-ROM盘中,数据是在盘上形成多道坑道记录下来的。在DVD-R盘的情况下,当记录激光束照射到盘上形成的染色膜时,染色膜受热并变性,从而使其光吸收性能变化。因此,当数据从记录部分重放时,该部分的反射率变化。另一方面,DVD-RW盘是采用上面记录有数据的记录膜的相变型光盘。在DVD-RW中,用高功率激光束加热记录膜时,记录膜变成非结晶状态,反射率低。DVD-RW的记录膜用低功率激光束加热时,记录膜恢复原来的结晶状态,反射率高。因此,DVD-ROM盘和DVD-RW盘记录数据的方法不同,但它们重放数据的方法却是相同地,数据都是根据激光束反射光量的变化重放的。

    因此,无论是DVD-R盘还是DVD-RW盘,数据都可用DVD视频播放机从盘上重放。这种性能使人可以非法复制记录在盘上的据。市面上出售的大部分DVD视频软件电子出版物是禁止复制的软件电子出版物。这类盘的禁止复制位接通时就起禁止复制数据原稿的作用,从而保护数据的版权。然而,若进行不合法的处理(例如跳过禁止复制位)就能复制记录在禁止复制盘上的数据。

    此外,在DVD视盘的情况下,象电影之类的禁止复制视频软件电子出版物是根据象CSS(内容加密法)加密的。换句话说,只有经授权的软件制造厂商才能生产软件电子出版物。此外,只有经授权的硬件设备才能复制这类软件电子出版物。为对加密数据进行解密,DVD视盘的预定区记录有版权控制信息,例如关键码。

    当加密数据不能加以解密时,软件电子出版物的版权就能得到保护使其不致因不合法的处理(例如,跳过禁止复制位)而遭盗版。然而,当版权控制信息与加密数据一起复制时,由于加密数据能加以解密,因而不能保护软件电子出版物的版权。保护版权控制信息使其不致被复制的方法可以是使可记录盘、DVD-RW盘和DVD-R盘含版权控制信息的区成为禁止记录区。就是说,当第(n+2)个扇区为写有版权控制信息的区时,如图1中所示,就使写有含第(n+2)个扇区的纠错信息组的区的表面凸出。这样,该区的表面凸出时,版权控制信息就不能记录。由于整个信息组所在的表面都凸出,因而不能用纠错码对版权控制信息进行解密。

    然而,在图1所示的方法中,由于出错数据接踵而来,因而重放的数据不能同步化(各帧不能同步化),从而可能产生不正常过程(例如重放操作可能停下来)。此外,还可能不会重放重放内容所需要的控制数据。这样,内容数据就不能用一般的DVD视频播同重放,从而即使加密数据不能为保护版权而重放,版权没有受到保护且未加密的数据(例如电视摄像机等拍摄的广播节目和图像)也不能用DVD视频播同从DVD-RW盘和DVD-R盘重放。由于没有重放兼容性,DVD-RW盘和DVD-R盘的使用性能下降了。

    因此,本发明的第一个目的是提供解决上述问题的数据存储媒体。

    本发明的第二个目的是提供解决上述问题的数据记录设备。

    本发明的第三个目的是提供解决上述问题的数据记录方法。

    本发明的第四个目的是提供解决上述问题的数据重放设备。

    本发明的第五个目的是提供解决上述问题的数据重放方法。

    本发明的第六个目的是提供解决上述问题的数据存储媒体的数据写设备。

    本发明的第七个目的是提供解决上述问题的数据存储媒体的数据写方法。

    本发明的第八个目的是提供解决上述问题的数据存储媒体的数据重放方法。

    本发明的第一个方面是数据存储媒体,包括下列各区:数字数据区,上面写有加密数字数据或未加密数字数据;控制数据区,上面写有重放记录数字数据所需要的控制数据;和版权控制信息区,上面写有对加密数字数据进行解密所需要的版权控制信息,其中所述版权控制信息区禁止写,所述控制数据区可以写。

    本发明的第二方面是数据记录设备,供将加密数字数据或未加密数字数据写到预定的数据存储媒体上,具有一个写装置供将加密数字数据和对加密数字数据进行解密所需要的版权控制信息在数据存储媒体上写得使重放加密数字数据时得不到版权控制信息。

    本发明的第三个方面是数据记录方法,供将加密数字数据或未加密数字数据写到预定的数据存储媒体上,具体是将加密数字数据和对加密数字数据进行解密所需要的版权控制信息在数据存储媒体上写得使重放加密数字数据时得不出版权控制信息。

    本发明的第四个方面是数据重放设备,供从上面写过含对加密数字数据进行解密所需要的版权控制信息的纠错信息组的数字存储媒体重放数据,其中即使整个纠错信息组未经纠错也能重放不含版权控制信息和无差错的纠错信息组的数据。

    本发明的第五个方面是数据重放方法,供从上面写过含对加密数字数据进行解密所需要的版权控制信息的纠错信息组的数据存储媒体重放数据,其中即使整个纠错信息组未经纠错也能重放不合版权控制信息和无差错的纠错信息组的数据。

    本发明的第六个方面是数据存储媒体,这种数据存储媒体有上面写有数字数据的第一区和上面写有从所述第一区重放数据所需要的控制数据的第二区,所述第二区具有起码一个禁止写部分。

    本发明的第七个方面是这样一种数据存储媒体的数字重放方法,所述数据存储媒体有上面写有数字数据的第一区和上面写从所述第一区重放数据所需要的控制数据的第二区,所述第二区具有起码一个禁止写部分,所述数据重放方法包括从第二区读取控制数据和根据业已正确读取的控制数据从存储媒体重放数字数据的步骤。

    本发明的第八个方面是这样一种数据存储媒体的数据写方法,这种数据存储媒体有上面写过数字数据的第一区和上面写过从第一区重放数据所需要的控制数据的第二区,所述数据写方法包括在第二区写控制数据使得不致重放控制数据的该部分的步骤。

    本发明的第九个方面是这样一种数据存储媒体的数据写方法,所述数据存储媒体有上面写过数字数据的第一区和重放数字数据时读取的读取数字数据之前读取的不同数据所在的第二区,所述数据写方法包括在第二区写不同的数据使得所述不同的数据不致重放的步骤。

    本发明的第十个方面是具有这样一种数据存储媒体的数据写设备,所述数据存储媒体有上面写有数字数据的第一区和上面写有重放数据所需要的控制数据的第二区,所述数据写设备包括一个将数据写到数据存储媒体上的写部分和一个给所述写部分提供数据使得控制数据的起码一部分禁止重放的数据处理部分。

    本发明的第十一个方面是具有这样一种数据存储媒体的数据写设备,所述数据存储媒体有上面写有数字数据的第一部分和重放数字数据时读取的读取数字数据之前读取的不同数据所在的第二区,所述数据写设备包括一个将数据写到数据存储媒体上的写部分和一个给所述写部分提供数据使得不同数据的起码一部分禁止重放。

    本发明的第十二个方面是数据存储媒体,包括上面写有数字数据的第一区和上面写有从第一区重放数据所需要的控制数据的第二区,所述第二区具有起码一个禁止写部分。

    从下面对如附图中所示的一些最佳实施例所作的详细说明可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特点和优点。

    图1是说明光盘保护记录在其上内容的版权的过程一个实例的示意图。

    图2是本发明一个实施例的光盘记录和重放设备的总结构方框图。

    图3是说明本发明所述实施例的扇区的数据结构的示意图。

    图4是说明本发明所述实施例的ECC信息组数据结构的示意图。

    图5是说明本发明所述实施例的记录扇区的数据结构的示意图。

    图6是说明按本发明的实施例传送的ECC信息组的数据结构的示意图。

    图7是说明按本发明的所述实施例调制过的扇区的数据结构的示意图。

    图8是说明本发明所述实施例的光盘加工过程的示意图。

    下面参看附图说明本发明的一个实施例。按照本发明的这个实施例,采用了DVD-RW盘或DVD-R盘作为可记录数据的光盘。图2示出了采用可记录光盘的记录器的信号处理系统。

    图2中,用户数据和ID数据从输入端1提供给扇形扫描电路2。扉形扫描电路2将用户数据转换成图3所示的扇区结构数据。一个扇区由数据ID(4字节)、IED(2字节)、保留区(6字节)、用户数据(2048字节=2千字节)和EDC(4字节)按此顺序排列构成。一个扇区的总容量为2064字节。2064字节成12行排列(即174字节×12行)。

    数据ID包括颤动槽的一个地址(即一个轨道号和一个扇区号)。IED是数据ID的检错奇偶性(CRC)。EDC是供最后检测从光盘重放过且例如用纠错程序纠过错的用户数据是否有误差的检错奇偶性(例如CRC)。

    按照此实施例,采用里德-梭罗门乘积码作为纠错码。用16个扇区形成图4中所示的ECC。信息组,各扇区由图3中所示的172字节×12构成。换句话说,通过在垂直方向排列16个扇区,形成(172字节×192[=12×16])组成的数据阵列。192×172字节的数据用乘积码加密。

    172字节组成的各行的数据用(182,172,11)里德-梭罗门码加密,从而产生10字节的内码奇偶性。此外,192字节组成的各行的数据用(208,192,17)里德-梭罗门码加密,从而产生16字节的外码奇偶性PO。里德-梭罗门码的这些符号各个表示(码长、信息符号数和最小间距)。

    图2中,扇形扫描电路2的输出数据提供给内码加密器3。内码加密器3产生奇偶性PI。数据和奇偶性PI提供给信息组分段电路4。信息组分段电路4的输出数据提供给外码加密器5。外码加密器5产生奇偶性PO。信息组分段电路4将ECC信息组数据的排列从图4所示的行向改变成列向。外码加密器输出用纠错码编过码的输出数据。转换数据发生电路20接外码加密器5。转换数据发生电路24的细节稍后即将说明。

    外码加密器5输出图4中所示的ECC信息组。182字节×208组成的信息组分段数据由182字节×16组成的外码奇偶性(=(172+10)×(192+16))划分成16×182字节×1组成的数据。如图5中所示,为将一行外码奇偶性PO加到各16扇区数据0至15(各个由182字节×12组成)进行了交叉操作。用乘积码进行加密程序之后,作为一个扇区的数据处理含外码奇偶性PO的(13(=12+1)×182字节)的数据。作为一个扇区的数据处理的数据单位叫做记录扇区、图2所示的交错电路6进行将一行外码奇偶性加到各扇区的各12个行的程序。

    交错电路6的输出数据提供给8-16调制电路7。在8-16调制过程中,数据的8个二进制位转换成16通道位,为的是减少记录数据的直流部分。8-16调制电路7将图5中所示的182字节×208数据转换成图6中所示的传输帧结构的数据。换句话说,8-16调制电路7将各行的182字节分成两个部分,并输出208(行)×2(帧)的数据。

    同步加法电路8将2字节的帧同步信号(FS)加到91字节帧数据的开始部分。这样,如图6中所示,一帧的数据变成93字节的数据,于是得出的数据成为208(行)×93×2字节(即416帧的数据)作为记录/重放单元的一个信息组的数据。实际数据部分包括额外部分的大小变成32千字节(=2048×16/1024千字节)。

    图7示出了经调制过的一个记录扇区的结构。帧同步信号由32通道位构成。数据部分由1456通道位构成。作为帧同步信号,加上不同的位奇偶SY0至SY7的其中之一。帧同步信号(32通道位)和数据部分(1456通道位)构成一个同步帧。同步加法电路8的输出信号通过含记录放大器的记录电路9提供给盘驱动器10。

    盘驱动器10由用来将数据记录在例如作为DVD-RW盘的相变光盘上的半导体激光器、光读出传感器、主轴电动机等构成。半导体激光器是根据记录电路9供来的记录数据驱动的。盘驱动器10的光读出传感器从光盘读取的数据提供给RF电路11。RF电路11具有一个重放放大器和一个计算电路等等。计算电路计算从配置在光读出传感器中的分路检测器供来的信号。RF电路11产生误差信号供跟踪和集中伺服操作(图中未示出)。

    重放(RF)信号从RF电路11提供给同步检测电路12。同步检测电路12检测帧同步信号。8-16调制数据解调电路13将16通道位转换成8数据位。8-16调制数据解调电路13的输出数据提供给内码解密器14。内码解密器14用(182,172,11)里德-梭罗门码进行解密。

    内码解密器14输出纠错数据和表示有无误差的错误标记。从内码解密器14输出的数据和错误标记提供给去交错电路15。去交错电路15将外码奇偶性PO从各记录扇区分离出来。去交错电路15的输出数据提供给外码解密器16。外码解密器16用(208,192,17)里德-梭罗门码进行解密。外码解密器16计算纠错过程的错误校验子,根据校验子求出错误位置和误差值,并且求出的误差值进行纠错。这个程序叫做检错和纠错程序。除错和纠错程序外,外码解密器16还用作为错误位置的内码误差标记纠错。这个程序叫做消错和纠错程序。

    外码解密器16的输出数据提供给扇形扫描电路17。扇形扫描电路17将重放数据转换成扇区数据。扇形扫描电路17的输出数据提供给检错电路18。检错电路18用加到各扇区的检错码(EDC)检测各扇区有无差错。检错电路18的输出数据获自输出端19。获自输出端19的输出数据为业已纠错过的重放数据和表示重放数据有无差错的差错标记。确定扇区有差错标记时,扇区的数据就无效。即使所有的ECC信息组都是错误数据,只要其内码差错标记没有确定下来(即差错标记表示出错),检错电路18也能输出各行的数据。

    按照本发明的这个实施例,当为保护其版权而业已加密的内容数据和对加密内容数据进行解密的控制信息(例如关键码)版权控制信号从例如DVD视频播放机提供时,就禁止记录版权控制信息。相反,重放包含在作为版权控制信息的同一个ECC信息组中的内容数据所需要的数据是容许记录的。重放内容数据所需要的数据是重放从装在DVD播放机中的光盘读取的内容数据所需要的管理信息。管理信息表示例如盘的大小、记录层数、启始扇区和最末扇区。光盘装到DVD播同上时,就开始从光盘读取管理信息。以下将重放内容数据所需要的信息叫做物理格式信息。物理格式信息包括管理信息。按照本发明的实施例,版权控制信息和物理格式信息都包含在同一个ECC信息组中,且各个作为一个扇区记录下来。物理格式信息记录在内容数据的记录区靠外的内周边上的记录区。记录区中的物理格式信息由光读出传感器在内容数据从记录区重放之前读取。

    为达到这种结构,进行对诸如DVD-RW或DVD-R盘之类的可写光盘的加工。换句话说,如图8中所示,假设第n个扇区(记录扇区)为物理式信息区,第(n+2)个扇区为版权控制信息区,第(n+2)个扇区和起码一个不同的扇区分派为禁止写区。在图8所示的寮例中,第(n+2)个扇区和第五个扇区分派作禁止写区。在DVD视盘的情况下,版权控制信息和物理格式信息的各区(记录扇区)是预先分派好的。重复记录(即多次记录)含版权控制信息和物理格式信息的信息组时,在各信息组就形成这类禁止写区。

    禁止写区是作为凸出的区在盘表面上形成的。制造可写光盘时,光盘第(n+2)个扇区和第(n+5)个扇区相应的区都制成凸出表面从而使这些区成为禁止写区。除凸出区外,还可以在光盘从制造厂装运之前在第(n+2)和第(n+5)个扇区中记录伪数据。

    含版权控制信息和物理格式信息的信息组历来是用纠错码加密的。当通过消错和纠错程序用外码(即(208,192,17)里德-梭罗门码)只使版权控制信息的区表面凸出时,可以纠错多达16个的符号,从而可以使版权控制信息复原。要避免这个问题,除版权控制信息扇区相应的区之外,还应该将同一ECC信息组起码一个不同扇区的表面制成凸出面。

    在上述实例中,通过检错和纠错程序可以纠正多达8个符号的差错。对有待重放的内容数据进行纠错的过程中,当只进行检错和纠错程序而不进行消错和纠错程序时,只使版权控制信息一个扇区相应的区凸起。这里可以使各行而不是各记录扇区凸起。换句话说,用外码只进行检错和纠错程序时,对版权控制信息9行或以上的记录扇区进行凸起处理。相反,用外码进行消错和纠错程序时,对4行或以上连同记录扇区(13行)(或5行或以上连同扇区(12行)不包括奇偶行)进行凸起处理。

    多个扇区的各区经过凸起处理时,由于不能从这些区重放数据,因而内容数据不能同步重放。为避免这个问题,每隔预定的同步重放内容数据所需要的扇区或行形成多个禁止写区。由于一个记录扇区如图5中所示由13行组成,因而对另一扇区(n+5)的4行或以上连同一个扇区(n+2)进行凸起处理,以形成禁止写区。

    在DVD视频播放机的数字输出信号记录到具有这种凸出区的光盘上而数字信号用DVD-RW记录器、一般的DVD视频播放机等从光盘重放的情况下,当光盘装到播放机上时,从光盘读取版权控制信息和物理格式信息的各区。对重放信息组的数据进行纠错程序时,所有信息组的数据就作为差错检测出来。然而,由于检错电路18只要其差错标记没有确定下来就会输出各行的数据,因而可以输出物理格式信息。版权控制信息的扇区用诸如所有“0”数据之类的预定数据代替。

    盘的大小、记录层数、重放物理格式信息的起始扇区和最末扇区都给播放机的控制器读出。内容数据从物理格式信息相应的光盘重放。这样,当记录在光盘上的内容数据为保护版权而加密过时,由于不能重放版权控制信息,因而不能对内容数据进行解密。另一方面,未经加密的内容数据可以根据DVD-RW记录器或一DVD视频播放机根据按物理格式信息读取的物理格式信息重放出来。

    当DVD视频播放的数字输出数据以外的数字数据例如连同物理格式信息一起记录在DVD-R盘上时,重放内容数据所需信息的位置可能与DVD视盘的相应信息不相称。换句话说,这类信息可能记录在另一位置。

    这样,预先分派版权控制信息的记录区作为禁止写区时,即使试图将版权保护和版权控制信息的加密数据作为对加密数据进行解密的关键数据记录在光盘上,版权控制信息也还是重放不出来。因此,象动画之类的画面不能从加密数据重放出来,从而可以保护内容数据的版权。另一方面,在数据内容不需要版权保护的情况下,由于可以记录物理格式信息,因而内容数据可以根据DVD-RW记录器或DVD视频播放机重放的物理格式信息重放出来。

    此外,对版权保护还有一个问题必须考虑。即使规定这类具凸起区的光盘作为标准光盘,也应该考虑对没有凸起区的非标准光盘采取防范措施。在这类非标准光盘的情况下,版权控制信息可以记录,因而可以重放加密的内容数据。为解决这类问题,按照本发明的实施例,进行了不受存储媒体影响的特殊信号处理,使得尽管可以得出物理格式信息却不能正确得出版权控制信息。

    目前主要有两种方法会使版权控制信息不能正确得出。第一种方法是进行使播同不正确读取版权控制信息的程序。第二种方法是进行使播放机不读取版权控制信息的程序。在第一种方法中,用不同的数据取代含版权控制信息的扇区的版权控制信息或数据。用这些不同的数据产生内码奇偶性PI和外码奇偶性PO。作为产生不同数据的方法,可以置乱版权控制信息,不然也可以颠倒版权控制信息数据的“0”和“1”,也可以给版权控制信息加上另一数据,还可以用所有的“0”取代版权控制信息。

    由于版权控制信息转换成不同的数据再用纠错码对数据进行加密,因而重放内容数据时纠错程序检测不了差错。这样,不同数据可能作为版权控制信息检测出来,因而记录或重放数据时,即纠正了产生的差错也恢复不了正确的版权控制信息,从而不能正确得出版权控制信息。

    至于第二种方法,纠错程序并不能恢复版权控制信息。本发明的实施例的转换数据发生电路20采用了第二种方法。在此实例中,将介绍乘积码的纠错效能,这种效能的加密程序是用内码在行方向上进行,用外码在列方向上进行的,如图4中所示。对乘积码进行解密时,差错在记录数据的数据配置方向上用内码纠正。可纠正的差错得到纠正,带不可纠正差错的行则用错误标记表示。接着,用外码纠错。换句话说,计算出差错校验子。用这个校验子求出差错位置和差错值。用得出的差错值纠错(即进行检错和纠错程序)。在外码解密器中,根据用内码得出的错误标记可以连同检错和纠错程序一起或者不进行检错和纠错程序进行消错和纠错程序。

    通常,容许检测出和加以纠正的多达“t”个符号的差错的代码,其最小间距“d”满足(d≥2t+1)的关系式。此外,容许用消错和检错程序加以纠正的多达“t”个符号的差错的代码,其最小间距满足(d≥t+1)关系式。在上述(208,192,17)里德-梭罗门码(外码)的情况下,由最小间距d为17,因而多达8个符号的差错可通过检错和纠错程序加以纠正。此外,多达16个符号的差错可通过消错和纠错程序加以纠正。

    这样,在外码的最小间距为“d”的情况下,若“a”个行不用内码消除掉且用外码检测出或用内码消除掉但不用的差错和“b”个行的差错用内码消除掉,则当满足关系式2a+b≥d(a=0时b≥d)时,差错不能用外码纠正。因此,为避免版权控制信息用纠错码纠正和复原,有意识地产生“a”和“b”以达到满足上述不等式的目的。要重放物理格式信息,需要使其处在(2a+b)行中。

    为有意识地产生“a”行,转换数据发生电路20用内码对“a”行的非零数据进行加密,并产生内码奇偶性PI。从“a”行和奇偶性PI不能用内码检错。外码加密器5进行外码加密程序并产生图4中所示的ECC信息组之后,“a”行的数据及其转换过的数据就组合起来。如上所述,“a”行是含版权控制信息不含物理格式信息的区。

    作为组合的方法,可以对原数据和转换后的数据进行异或运算。不然可以用转换后的数据取代原数据。假设所记录或重放的数据中出差错,则当重放转换后的数据时,虽然在内码解密的过程中检测不出差错,但在外码解密过程中检测出差。

    为有意识地产生“b”行,转换数据发生电路30产生(“b”行)不能用内码纠正的差错数据。外码加密器5进行外码加密程序并产生图4中所示的ECC信息组之后,“b”行的数据及其产生的差错数据就组合起来。作为组合的方法,可以对原数据和差错数据进行异或运算,不然也可以用差错数据取代原数据。如上所述,“b”行是含版权控制信息不含物理格式信息的区。

    除这种组合程序外,也可以在产生ECC信息息组之后用不同的数据取代“b”行的数据。换句话说,将各“b”行的部分或所有的二进制位倒置。此外,在产生ECC信息组的过程中,对“b”行的数据和假数据进行异或运算。进行内码加密程序之后,可以将假数据除去。在此情况下,重放内容数据时,“b”行总是用内码作为差错检测出。

    同样,完成纠错加密程序之后,可以对用外码检测不出差错的数据(多个列)进行异或运算,不然也可以对用外码可以检测出差错的差错数据进行异或处理。这样,不能纠正信息组的差错。

    在DVD-RW盘的情况下,数据不能从凸起区读出。因此,无论凸起区的位格式如何,从这类凸起区读出的数据都成了差错。然而,为更可靠地保护版权,应考虑从凸起区能读取数据的情况。

    数据能从凸起区读取时,凸起区的位格式(数据)应满足关系式(2a+b≥d)。换句话说,作为“b”行的数据,用内码不能纠正的差错数据是作为凸起区形成的。作为“a”行的数据,用内码不能作为差错检测出来的数据组合起来。组合后的数据作为凸起区形成。

    试图和内容数据一起记录版权控制信息时强行用凸起坑道的数据取代版权控制信息。有了这个数据,就可以进行纠错码加密程序。因此,尽管版权控制信息的信息组没有差错,即使试图非法记录版权控制信息也不能记录。

    按照上述实施例,本发明适用于DVD。但应该指出的是,本发明也适用于其它光盘。此外本发明还可应用于硬盘、半导体存储卡、光学卡等等。

    虽然上面是就本发明的最佳实施例展示和说明本发明的,但本技术领域的行家们应该知道,在不脱离本发明的精神实质和范围的前提下是可以对上述实施例进行种种修改、删除和补充的。

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一种数据存储媒体,具有一个数字数据、一个控制数据区和一个版权控制信息区,数字数据区中写有经加密的数字数据或未经加密的数字数据,控制数据部位中写有重放所记录的数字数据所需要的控制数据,版权控制信息部位中写有对经加密的数字数据进行解密所需要的版权控制信息,其中所述版权控制信息区禁止写,所述控制数据区容许写。。

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