防止记录介质被复制的方法、防复制记录介质以及检测存取控制信息的装置.pdf

公开了防止记录介质被复制的方法，该方法使防复制记录介质含有不能够被为其预先确定的纠错规则进行校正的逻辑差错模式。该逻辑差错模式代表存取控制信息。这些逻辑差错在译码从记录介质读出的比特序列期间产生。比特差错在比特序列中的位置安排应能够妨碍是读设备中的差错译码处理的一部分的解交错，并且能够集中在不可校正的差错字内。还公开了检测存取控制信息的方法和检索设备，该检索设备通过选择记录介质上至少一个差错位置但不选择全部差错位置和通过利用读装置读选定的差错位置验证差错的存在，就能够检测存取控制信息。

1.  防止按预定格式化及纠错规则存储了信息的记录介质被复制的方法，该记录介质被细分成可寻址扇区，该记录介质包括填充区域，该填充区域包括校正差错扇区和校正非差错扇区，该校正差错扇区包含校正差错，该校正非差错扇区不包含不可校正差错，该方法包括以下步骤：
生成包括主信息的图象文件，
产生对主信息的存取进行控制的存取控制信息，
根据图象文件和存取控制信息制造记录介质，包括以下步骤：
通过把格式化及纠错规则作用于图象文件来产生可校正的比特序列；
根据存取控制信息，利用充分的比特差错修改可校正的比特序列，以便提供不能被纠错规则校正并且构成预定校正差错模式的校正差错；
把该修改的比特序列变换成为记录介质上的标记的物理模式，其中校正差错存储在填充区域中。

2.  权利要求1的方法，其中根据存取控制信息对至少部分主信息进行加密。

3.  权利要求1的方法，其中使图象文件包含至少部分存取控制信息，并根据所述包含的存取控制信息产生预定校正差错模式。

4.  一种防复制记录介质，该介质被细分成可寻址扇区，包括：
衬底；和
填充区域，包括校正差错扇区和校正非差错扇区，该校正差错扇区包含校正差错，该校正非差错扇区不包含不可校正差错，
其上存储的可校正比特序列表示符合预定格式化和纠错规则的信息，该信息包括主信息和用于对该主信息存取进行控制的存取控制信息，其中该比特序列包括包含充分的比特差错的装置，用于提供不能被纠错规则校正的校正差错，该校正差错构成表示至少部分存取控制信息的预定校正差错模式，该校正差错模式由校正差错位置定义，该校正差错存储在填充区域中。

5.  权利要求4的记录介质，其中该介质包括以下区域：
第一区域，即引入或前空隙区域，
第二区域，包括关于光盘内容的系统信息，
第三区域，包括填充区域，
第四区域，包括用户数据。

6.  权利要求4或5的记录介质，其中比特序列对应于邻近纠正差错扇区的校正非差错扇区的那部分包含不可纠正比特差错。

7.  权利要求4或5的记录介质，其中记录介质具有预定的信息存储容量，主信息占据了其一部分容量，填充区域占据了余下部分的信息存储容量。

8.  权利要求4或5的记录介质，其中修改的比特序列包括信息比特和纠错比特，信息比特包含了产生纠错的比特差错，和纠错比特没有产生校正差错的比特差错。

9.  权利要求4或5的记录介质，其中确定提供校正差错的比特差错的位置，以便在再现期间集中在大于另一差错字的至少一个差错字内，并且所述一个差错字不能够用差错字校正规则进行校正。

10.  权利要求9的记录介质，其中该记录介质是CD，差错字校正规则包含在C2层中。

11.  权利要求9的记录介质，其中确定提供校正差错的比特差错位置，以便通过解交错进行集中，该解交错是格式化和纠错规则的一部分。

12.  权利要求9的记录介质，其中确定提供校正差错的比特差错位置，以便在再现期间集中在大于另一第二差错字的至少一个第二差错字内，并且所述一个第二差错字不能够用第二差错字校正规则进行校正。

13.  权利要求12的记录介质，其中该记录介质是CD，差错字校正规则是C2层，第二差错字校正规则是CD纠错规则的C1层。

14.  检测权利要求4的防复制记录介质上的存取控制信息的方法，包括以下步骤：
在记录介质上存储表示符合预定格式化和纠错规则的信息的比特序列，该信息包括主信息和用于对该主信息存取进行控制的存取控制信息，其中该比特序列包括充分的比特差错，以便提供不能被纠错规则校正的校正差错，该校正差错构成表示至少部分存取控制信息的预定校正差错模式，该校正差错模式由校正差错位置限定；
选择至少一个校正差错位置但不选择全部校正差错位置，该校正差错位置应具有符合预定校正差错模式的校正差错，以及
通过在差错校正期间，读该选定的校正差错位置和检测该校正差错来验证该校正差错的存在。

15.  权利要求14的方法，其中该方法还包括以下步骤：
选择至少一个校正非差错位置但不选择全部校正非差错位置，该校正非差错位置不应具有符合预定校正差错模式的校正差错，以及
通过读该选定的校正非差错位置和检测该不可校正差错，来验证该校正差错的不存在。

16.  权利要求14的方法，其中选择与校正差错位置相邻的至少一个校正非差错位置。

17.  权利要求14的方法，其中还包括以下步骤：
在选择位置之前，从主信息中检索表示校正差错模式的至少一部分存取控制信息。

18.  权利要求14的方法，其中记录介质被细分成可寻址扇区，某一位置是否存在校正差错是通过在差错校正期间，读相应扇区和检测该校正差错来验证的。

19.  权利要求4的记录介质，其中该记录介质包含有可执行的软件，该软件执行选择至少一个校正差错位置但不选择全部校正差错位置，该校正差错位置应具有符合预定校正差错模式的校正差错，以及通过在差错校正期间读该选定的校正差错位置和检测该校正差错来验证该校正差错的存在的方法。

20.  从权利要求4所述的防复制记录介质中检索信息的检索设备，该设备包括：
用来读防复制记录介质的读装置，该读装置包括提取存储在该记录介质上的比特序列的读单元和对该比特序列进行处理以便检索防复制的信息的纠错单元；和
根据存取控制信息对信息的存取进行控制的存取控制装置，该存取控制信息是通过选择至少一个校正差错位置但不选择全部校正差错位置检测的，该至少一个校正差错位置应具有符合该校正差错模式的校正差错，以及通过在差错校正期间利用读装置读该选定的校正差错位置和检测校正差错来验证校正差错的存在而被检测的。

21.  权利要求20的检索设备，其中记录介质被细分成可寻址扇区，读装置包括用来控制读扇区并在检测到不可校正差错时，产生差错消息的控制单元。

22.  制造权利要求4所述的防复制记录介质的记录器，包括：
用于提供包括主信息的图象文件的装置；
用于产生对主信息的存取进行控制的存取控制信息的装置；
用于根据图象文件和存取控制信息制造记录介质的装置，包括以下步骤：
把格式化及纠错规则作用于图象文件，来产生可校正的比特序列；
根据存取控制信息，修改可校正的比特序列以便构成不能被纠错规则校正的校正差错，该校正差错构成预定校正差错模式；和
把该修改的比特序列变换成为记录介质上的标记的物理模式，其中校正差错存储在填充区域中。

23.  检测在权利要求4所述的记录介质上的存取控制信息，以便存取在该记录介质上的其它信息的播放器，包括：
用于在记录介质上选择至少一个校正差错位置但不选择全部校正差错位置的装置，该校正差错位置应具有符合预定校正差错模式的校正差错，和
用于通过在差错校正期间读该选定的校正差错位置和检测不能被校正的差错来验证该校正差错的存在的装置。

24.  用于编程以制造用以制造权利要求4所述的防复制记录介质的记录器的系统，包括：
用于提供产生对主信息的图象文件的存取进行控制的存取控制信息的可编程设备的装置，
用于提供根据图象文件和存取控制信息制造记录介质的可编程设备的装置，包括
用于提供通过将格式化和纠错规则作用到图象文件来产生比特序列的可编程设备的装置；
用于提供根据存取控制信息修改比特序列以便构成不能被纠错规则校正的校正差错的可编程设备的装置，该校正差错构成由校正差错位置限定的预定校正差错模式；
用于提供将修改的比特序列变换成在记录介质上的标记的物理模式的可编程设备的装置，其中该校正差错存储在填充区域中。

25.  用于编程以制造用于播放权利要求4所述的记录介质的播放器的系统，包括：
用于提供选择至少一个校正差错位置但不选择全部校正差错位置的可编程设备的装置，该校正差错位置应具有符合预定校正差错模式的校正差错，和
用于提供通过读该选定的校正差错位置来验证该校正差错的存在的可编程设备的装置。

26.  权利要求1所述的方法，还包括复制该记录介质的步骤。

27.  被细分成可寻址扇区的记录介质，包括：
衬底，
填充区域，
表示符合预定格式化和纠错规则的信息的可校正比特序列，该信息包括主信息和对该主信息的存取进行控制的存取控制信息，
许可证结构，包括执行以下步骤的指令：
根据存取控制信息利用充分的比特差错来修改可校正的比特序列以便提供不能被纠错规则校正的校正差错，该校正差错构成预定校正差错模式；
把该修改的比特序列变换成为记录介质上的标记的物理模式，其中校正差错存储在填充区域中，该填充区域包括校正差错扇区和校正非差错扇区，该校正差错扇区包含校正差错，该校正非差错扇区不包含不可校正差错。

28.  权利要求27的记录介质，其中预定校正差错模式通过校正差错位置和校正非差错位置限定。

29.  权利要求27或28的记录介质，其中许可证结构还包括该填充区域开始和结束扇区的索引。

30.  权利要求27或28或29的记录介质，其中许可证结构还包括许可证号。

31.  权利要求30的记录介质，其中预定校正差错模式是从许可证号中选择。

32，  计算机程序，包括在计算机系统上执行权利要求14-18的任何一个权利要求的方法的软件。

33.  计算机程序，包括在计算机系统上执行检测在防复制的记录介质上的存取控制信息的方法的软件，
该防复制记录介质具有在其上存储的表示符合预定格式化和纠错规则的信息的比特序列，该信息包括主信息和对该主信息的存取进行控制的存取控制信息，其中该比特序列包括构成不能由所述纠错规则校正的逻辑差错的比特差错，该逻辑差错构成表示至少一部分的存取控制信息的预定差错模式，该预定差错模式由差错位置和非差错位置限定，
该方法包括以下步骤：
选择至少一个差错位置但不选择全部差错位置，该差错位置应具有符合预定差错模式的逻辑差错，
通过读该选定的差错位置来验证差错的存在，
选择至少一个非差错位置但不选择全部非差错位置，该非差错位置不应具有符合预定差错模式的逻辑差错，以及
通过读该选定的非差错位置来验证该差错的不存在。

防止记录介质被复制的方法、防复制记录 介质以及检测存取控制信息的装置
技术领域
本发明涉及防止按预定格式化及纠错规则存储了信息的记录介质被复制的方法，该方法包括以下步骤：生成包括主信息的图象文件，产生对主信息的存取进行控制的存取控制信息，根据图象文件和存取控制信息制造母介质，以及利用母介质来复制该记录介质，其中的制造步骤包括把格式化及纠错规则作用于图象文件来产生一比特序列和把该比特序列变换成为标记的物理模式的步骤。
本发明还涉及按预定格式化及纠错规则存储了代表信息的一比特序列的防复制记录介质，该信息包括主信息和对该主信息的存取进行控制的存取控制信息。
本发明还涉及检测在这种防复制记录介质上的存取控制信息的方法。
本发明还涉及从这种防复制记录介质中检索信息的检索设备，该设备包括用来读该记录介质的读装置，该读装置包括提取存储在该记录介质上的比特序列的读单元和对该比特序列进行处理的纠错单元。
背景技术
防止记录介质被复制的系统、防复制记录介质以及读设备在EP-0545472(相关文件表中的文件D1)中有描述。这种公知的记录介质包括预定的引导光道，即所谓的前纹道。在该前纹道所确定的光道中，按预定方式写入的信息用由第一种物理参数、例如被扫描表面的高度的变化形成的光可读模式来表示。前纹道的第二种物理参数、例如沿横切方向的偏移、也称为摆动也发生变化。前纹道的摆动被进行FM调制，这种调制表示与信息有关的存取控制信息，例如用来恢复作为加扰信息存储的信息的解扰码。这种公知的设备包括用来读模式的读装置和用来恢复存取控制信息的恢复装置。这种公知的设备及信息介质组成了受控信息再现的系统。为此，该设备包括根据存取控制信息复制信息的装置。如果信息被复制在可写信息介质上，则因为在写过程中只有模式被写入，复制件本身不包含任何存取控制信息，所以该复制件的信息将不会被复制。该公知系统的问题在于读装置必须能够通过检测第二种物理参数的变化来恢复存取控制信息。
发明内容
本发明的目的是提供防止记录介质被复制的系统，该系统不依赖于物理参数的变化，同时还防止了在可写信息介质上形成可用的复制品。
为此，根据本发明，开篇所描述的防止记录介质被复制的方法的特征在于：在制造步骤中，按照存取控制信息改变比特序列中的比特来形成逻辑差错，这些逻辑差错不能够用所述纠错规则来校正，它们构成了差错模式。根据本发明，开篇所描述的防复制记录介质的特征在于：比特序列包括构成了逻辑差错的比特差错，这些逻辑差错不能够用所述纠错规则来校正，它们构成了表示至少部分存取控制信息的差错模式。这样做的好处在于可容易检测差错模式，但不能够利用标准记录设备使存储在记录介质的复制品内的信息含有这些差错，这是因为这种记录设备具有不能够被改动的机内纠错规则的缘故。
根据本发明的第二个方面，检测在这种防复制记录介质上的存取控制信息的方法的特征在于包括以下步骤：选择至少一个差错位置但不选择全部差错位置，该(这些)差错位置应具有符合差错模式的逻辑差错，并通过读该(这些)选定的差错位置来验证差错的存在。开篇所描述的从这种防复制记录介质中检索信息的检索设备的特征在于包括对信息地存取进行控制的存取控制装置，该存取控制装置通过选择至少一个差错位置但不选择全部差错位置和通过利用读装置读选定的差错位置验证差错的存在，能够检测存取控制信息，该(这些)差错位置应具有符合差错模式的逻辑差错。从可供选择的较大量的差错位置中选择少量的差错位置的好处是使存取控制装置响应迅速。因自动重试的缘故，使用标准读设备、例如CD-ROM驱动器读有差错的一个扇区需要30秒。为每次存取控制通话选择不同的位置也增大了恶意方模拟存取控制过程的困难。
要指出的是WO 95/03655(文件D3)描述了CD PROM加密系统，在该系统中，CD-ROM上的信息用密钥来加密，通过损坏要成为用普通读系统不可读的选定扇区在制造之后把该密钥编程入CD-ROM。用大功率激光在物理上损坏选定的扇区。使某一用户或一组用户具有一特定的密钥来逐个地使记录介质可操作。
本发明也基于以下的认识。在物理上损坏选定的部分记录介质形成了有毛病的物理标记。当读这种损坏的部分时，读出头会漏过光道，或者从读信号至比特序列的变换会被破坏或失去同步，所有这些都产生数目为不可控的差错。此外，物理损坏可根据物理参数容易地检测到，并可被恶意方用物理手段来模拟。在物理上损坏扇区还增大了生产成本。本发明基于差错的逻辑模式，这不会增大生产成本，并能够精确地控制所形成的差错。发明人还已认识到由于物理差错与突发差错类似，这种差错会因在用来检索信息的纠错及解格式化过程中通常施加给比特序列的解交错步骤而广泛散布开去，所以物理差错不能用来在有限部分的被检索信息中产生差错。因此，防复制记录介质的一实施例的特征在于当比特序列包括信息比特和纠错比特时，这些信息比特包含了比特差错，以及/或在于如此地确定这些比特差错的位置，即在进行再现时，它们会集中在不能够用差错字校正规则进行校正的差错字内。比特差错集中在差错字内的好处在于明确地形成逻辑差错，不会造成差错比特扩散到被检索信息的其它部分。
防复制记录介质的另一实施例-该记录介质被组分成可寻址的扇区-的特征在于包括一填充区域，该填充区域包括差错扇区和无差错扇区，这些差错扇区包括逻辑差错，构成了差错模式。用扇区作为差错模式的组成单元的好处在于标准读设备将逐个扇区地读出信息并对读出信息进行处理，同时如果已在一个扇区的某处检测到不可校正的差错就产生差错信息。
防复制记录介质的另一实施例的特征在于相应于与差错扇区相邻的无差错扇区的那部分比特序列基本上不包含比特差错。在被弄脏或被划伤的情况下，受影响扇区将出现随机或小的突发差错。如果在存在有意的比特差错的情况下必须校正这种差错，就会增大把无差错扇区误认为差错扇区的危险。基本上没有有意的比特差错的好处在于无差错扇区被误认为是差错扇区的概率较低。
防复制记录介质的另一实施例的特征在于当其具有预定信息存储容量而主信息占据了一部分信息存储容量时，填充区域基本上占据了余下那部分信息存储容量。这样做有以下优点：只能够通过读所有填充区域只能够检测构成差错模式的所有逻辑差错。平均来说，记录介质中相当大一部分的信息存储容量可以是未利用的，可用于差错模式，不会增大生产成本。如果因重试的缘故有差错扇区的读时间是例如20秒，则读具有60％未利用容量的CD-ROM的全部填充区域将需要1000小时以上。
检测存取控制信息的方法的一实施例的特征在于还包括以下步骤：选择至少一个无差错位置但不选择全部无差错位置，该(这些)无差错位置不应具有符合差错模式的逻辑差错，并通过读该(这些)选定的无差错位置来验证不存在差错。这样做的好处在于将检测到在无差错位置上也有差错的非法复制。
检测存取控制信息的方法的一实施例的特征在于选择与差错位置相邻的至少一个无差错位置。这样做的好处是将检测到具有困解交错规则而扩散到多个位置的物理或突发型的差错的非法复制。
本发明的防复制记录介质、检索设备和方法的其它优点、最佳实施例将在其它从属权利要求中描述。
附图说明
以下将相对于在下面参看附图举例说明的实施例进一步阐明本发明的这些及其它方面，其中
图1表示一防复制记录介质；
图2表示一防复制记录介质的记录区域的逻辑图；
图3表示纠错单元；
图4表示比特差错模式；
图5表示从防复制记录介质检索信息的设备；
图6表示防止记录介质被复制的示意图。
实施例详细描述
图1简要表示一盘状防复制记录介质1。该记录介质包括用来存储信息的光道9，该光道是绕中孔10以螺旋状的绕法排列的。可以用同心的绕法代替螺旋状的绕法。记录介质1是光可读型的，透明衬底上覆盖了记录层和保护层，例如众所周知的“激光唱盘(CD)”。信息介质上的信息用光可读标记的图样来表示。例如这些标记的位置和/或长度于是代表二进制信息信号。这些标记可以用如只读CD、例如CD-ROM所常用的模压法来压出，上面模压出的凹坑和凹坑之间的平坦部分代表信息。本发明可应用于按照预定纠错规则记录信息的任何类型的记录介质，例如高密度光盘DVD(数字通用光盘)、数字视频的光带或磁带。光道9由标记组成，可由读出存储信息的读出头来扫描。这些标记按照通道码、例如用于CD的EFM(8-14调制)表示比特序列。该比特序列按照预定纠错及格式化规则、例如用于CD的CIRC(交叉穿插里德-所罗门码)表示信息。按照格式化规则，记录介质可被细分为如在CD-ROM上那样的可寻址扇区。在标准ISO 10149-CD-ROM规程中对CD-ROM有说明。
防复制记录介质1上的信息包括主信息和用来控制对主信息进行存取的存取控制信息，以便防止对被复制在非法复制品上的主信息进行存取，非法复制品没有包括所有必要的存取控制信息。根据本发明，防复制记录介质1具有逻辑差错2，这些逻辑差错构成了表示至少一些存取控制信息的差错模式。该差错模式使至少一个逻辑差错位于预定位置，但最好是使一些逻辑差错的图样出现在数目相当大的预定位置上。可以为要分配给一防复制记录介质的每一新标题产生不同的差错模式。在差错模式的一种具体形式中，这些差错位置应与无差错位置或与实质性的信息混合。此外，差错模式可以包括位于无差错位置之间的一些孤立差错位置，这些孤立差错位置还可以是一些连续的差错位置。差错位置的图样最好是由约50％的差错位置和50％的无差错位置组成的伪随机图样，用预定算法根据种子值产生伪随机图样。在存取控制过程中验证差错模式，该过程被不能分离地嵌入使用主信息的过程之中。该验证应包括至少一个差错位置，最好还包括邻近一差错位置的至少一个无差错位置。这就防止了恶意方通过物理地损坏几个位置容易地模拟差错模式。一逻辑差错由比特序列中的若干个比特差错所组成，这些比特差错不能用所述纠错规则来校正。由于标准记录设备将接受要在无纠错比特情况下被记录的信息，所以不能用这种设备来复制比特差错。这种记录设备将按照机内预定的纠错及格式化规则处理这一信息来产生一新的比特序列，包括重新产生的、本身就是正确的纠错比特。所以该新的比特序列将不包含任何差错，并且不易于被这种标准记录设备改变比特。可把该新比特序列记录在可写记录介质上，但这一复制品将不包含差错模式。应当指出的是将在写入标记的物理图样之前在差错编码步骤之后把逻辑差错施加给比特序列，以便在读出这些标记之后这些逻辑差错不能够被差错译码步骤进行校正。因为较高系统级的格式化处理通常利用软件来执行，因此是易于控制的，所以恶意方可容易地模拟例如通过故意改变CD-ROM的一个扇区或一个扇区标题内的EDC(检错码)在差错编码之前在较高系统级上加入差错。可以利用标准记录设备和在所连接的计算机系统内(采用)的软件、例如可用来复制音频CD的比特复制程序来获得包含这些较高系统级差错的可操作然而是非法的复制品。
由于记录介质表面的脏物或划痕会造成突发差错，所以专门确定了例如CD的纠错规则，即在读出后在存储和解交错之前执行交错来校正突发差错。将利用作为格式化及纠错规则的一部分的解交错规则来使构成这种突发差错的比特差错与比特序列中的数目远大得多的其它比特相混合。足以造成不可校正差错的若干个连续比特差错必须比最长的可校正突发差错长。用图3来说明纠错规则。在一最佳实施例中，只有比特序列的被选定比特呈现差错，选择的这些比特可通过解交错来集中，这种解交错是格式化及纠错规则的一部分。这就在记录介质的某一位置形成了高度集中的差错，而邻近的位置只呈现少量的比特差错或就不呈现差错。比特差错的一个例子用图4来说明。通常对符号、例如8比特的字节执行纠错规则尤其是(解)交错规则，而对解交错集中的若干个符号的差错字执行纠错处理。选择差错符号使它们在解交错期间集中成的数目在一个或若干个差错字内为不可校正的。
施加比特差错的一种有效方式是使无差错的原始比特序列中的一将要被设置比特差错的选定符号的每一个比特反相。另一种做法是在例如利用可控EFM编码器把一些符号变换为物理标记的图样时使这些符号形成比特差错。对于这些符号，可在无差错的比特序列的基础上控制EFM编码器来改变某些物理标记，这些物理标记将不同于原来打算要的那些标记。形成的这些物理标记最好符合对这些物理标记所规定的约束，这将确保读和译码处理的可靠执行。
图2表示防复制记录介质的记录区域的逻辑图。从顶部起把该记录区域划分成地址00至地址MAX的可寻址扇区。第一区域21可以是引入或前空白区域，例如CD上2秒的无声区域。第二区域是系统区域22，包括关于光盘内容的系统信息，例如CD-ROM上的PVD(主卷描述符)。光盘的余下部分可用于用户数据，例如主信息和目录文件。用户数据区域可细分成若干个区域，这种细分是自由的，不限于图2所示的逻辑图。在这一逻辑图中，余下的区域由包含用户文件28的第三区域23、不包含用户数据的第四区域24和又包含用户数据的第五区域25组成。根据本发明，第四区域24由填充区域26组成。该填充区域26具有用X表示的差错扇区11和无差错扇区12，这些差错扇区包含逻辑差错，构成了差错模式。填充区域26可以包括大量的扇区，例如2兆字节，可以基本上占据主信息不占据的所有记录区域。这样做的好处是当需要验证差错模式的存在时，每次可从填充区域的大量扇区中选择少量的差错扇区或只选择一个差错扇区。试图截取验证的怀有恶意的人将看不到一个或几个特定扇区的重复检验，而是从较大的地址范围读出基本上不同的扇区来检验逻辑差错的存在。这将有效地防止了恶意方设计简单的截取装置来获得读一扇区的输出。如非法复制，容纳了非法复制品的可写光盘的数据容量比模压光盘的数据容量小还可实现另一优点。例如大多数CD-ROM的大部分容量未被使用，可用填充区域来完全填满，不会增大制造成本，但可记录CD或可重写CD的容量小于最大填充CD-ROM的容量。在这种情况下就不会全部信息(用户信息和填充区域)都可转移到该非法复制品。在一实施例中，在系统区域22或在不能被标准读设备存取的某些其它区域，例如引入、引出或前空白区域21内放置其它存取控制信息。这种进一步的存取控制信息可以是许可代码，表示使用防复制记录介质的系统的那一方和/或表示，例如将被作为差错模式产生算法的种子的差错模式。
图3表示在CD系统中使用的称为CIRC(交叉穿插里德-所罗门码)的纠错单元。CIRC纠错规则的详细说明可在GB 2076569(PHQ 80009)-文件D2中找到，CIRC译码器是参看图7描述的。在图3中，输入(左侧)是顺序地存储在记录介质上的、用编号0至31的列字节表示的32字节的帧，这32个字节中有12个数据字节0-11、4个C2纠错字节12-15、12个信息字节16-27和4个C1纠错字节。奇数字节在第一延时单元31中被延时一个周期，得到的32字节的差错字被C1单元进行差错校正。C1单元能够校正一个字节的差错，能够检测所有2和3字节差错，而且检测4-32字节差错的失败率也非常低。如果C1单元检测到不可校正差错，它就将把所有字节都标记为不可靠的。C1单元的输出被第二延时单元33进行延时，把字节0延时27×4＝108帧，把字节1延时26×4＝104帧，等等。第二延时单元33的输出组成第二差错字，C2单元对其进行差错校正。C2单元通常校正多达2个差错，但如果C1单元标记了全部被检测差错，则利用擦除可校正多达4个字节。C2单元的输出被解扰单元35进行解扰。描述的功能是编码器中的逆功能的互补功能，所有这些功能都是CD系统众所周知的功能，在文件D2中有详细描述。根据本发明，逻辑差错是由不可校正的比特差错造成的，因此这些比特差错必然出现在输入帧中，在C1单元的输入端处的差错字中集中成至少2个但最好是3个或更多的差错。在C2单元的输入端处的至少一个第二差错字中也应当有至少3个但最好是至少5个差错。为了在一个第二差错字中有5个差错，需要至少17个被连续差错标记的C1输出帧，在5个顺序编号的一组信息字节中存在差错。例如，帧0的字节0的差错将在C2的输入中与帧8的字节2差错和帧16的字节4的差错集中起来。为了在规定的数字单元、例如在CD系统的一个扇区内形成一簇逻辑差错，最好应在17个顺序帧中有多于上述最少5个差错的比特差错。其它纠错层、例如CD-ROM中使用的在一个扇区内纠错的纠错层可以校正上述纠错规则不能校正的某些逻辑差错。因此应包括更大量的逻辑差错。有安全余量而没有使差错扩散到大的区域中去的危险的一实施例在所有前12个顺序编号的信息字节或随后所有12个顺序编号的信息字节中都设置了差错。由于第二延时单元使差错扩散到12×4＝48帧，第一延时单元造成另一帧的差错扩散以及24个连续帧具有差错，所以所述差错将扩散到48+1+24＝73帧。由于1帧包括24个信息字节，这将影响到73×24字节＝1752字节，只要这些差错帧都在CD-ROM格式(2352字节)的一个扇区之内，则这1752个字节将肯定在该扇区内。该扇区包括98帧，因此最多49个连续帧都可具有差错，不会对相邻扇区造成影响，要指出的是使这些帧的所有字节都有差错-如果例如通过物理地损坏光盘的整个区域来使该区域形成差错就会出现这种情况-不是产生逻辑差错的一种解决方案。这种差错将至少扩散到28×4+1＝113帧，在130帧中最少的连续差错帧是17个。受影响的字节个数是130×24＝3232，这比一个扇区要大得多。
当检测到在C1和/或C2单元中不可校正的差错时，将不改变字节而是将它们标记为差错字节。信息比特中的比特差错导致比特差错传播到纠错单元的输出端，但纠错比特在纠错单元中被使用，不会出现在输出端。因此在一最佳实施例中，比特差错出现在信息比特中，不出现在纠错比特中。
此外，解交错不应使比特差错扩散到将保持为无差错的相邻比特。因此在一最佳实施例中，相应于与差错扇区相邻的无差错扇区的那部分比特序列基本上不含有比特差错。虽然某些比特差错可在相邻扇区中被校正，但如果其它差错、例如由污物造成的差错与所述这些比特差错组合在一起，则存在不可校正差错的危险就变大。在这种情况下可能把无差错扇区错误地认为是差错扇区。
虽然比特差错集中在几个选定的差错字内。因此仅对选定的位置才有直接影响，但大量符号(＝字节)将被C1单元标记为不可靠的(实际上是具有2个或更多差错比特的所有C1字中的所有符号)。C2单元将首先计算校正子来检测任何可能的差错，校正子指出是否存在差错。进一步的计算将指出差错的个数，还可能指出哪些符号需要被校正。进行这种校正可采用几种方法，例如可直接校正仅在1或2个符号内的差错，为了校正2至4个差错符号，可用前一个C1单元的标记来指出哪一个符号要被代替(擦除校正)。一般来说，如果C2单元检测到0到1个差错，它将不使用任何C1标记。因此C2单元将不把大量被标记但未改变的符号看作是差错符号。对于扇区格式来说，所述有C1标记的符号最好尽可能多地在选定的差错扇区之内，这是由于由污物等造成的其它差错与C1标记的符号结合在一起会造成不可校正的C2差错。差错处理规则的详细描述可参看D2。在采用双层C2/C1差错编码的一不同实施例中，在C1编码步骤之前在C2编码步骤之后的编码期间引入差错。因此在译码期间，在C1译码器中检测不到差错，不会出现被标记的C1符号。但差错在C2译码步骤中出现并且是不可校正的。由于交错和解交错在C2编码步骤之前、C2译码步骤之后，所以容易把所有差错都控制在一个扇区内。
可在采用不同纠错规则的系统、例如DVD中应用本发明。根据上述描述可确定妨碍解交错的相应比特差错模式。在其它应用中，更复杂的纠错方案可以是重复地应用纠错规则，即首先对如在编码器中的第一次纠错处理的输出进行交错，然后进行解交错并再次应用这些纠错规则。由于某些差错可在第一次纠错处理中被校正，所以第二次纠错处理可进一步校正差错。为了防止这种方案校正逻辑差错，比特频率和比特差错的定位最好是在每一个纠错层中都是不可校正的。
图4表示参看图3描述的CIRC纠错规则的比特差错模式。使比特差错集中(accamulate)在C1差错字和在C2差错字内，在C1差错字和在C2差错字这两种情况下都是集中了5个差错。差错模式可移至其它信息字节(0-11，16-27)，但应当只占据信息字节，不应占据纠错字节。在图4中用字母a、b、c、d、e表示各字节中的差错，无差错的字节没有标记。为了对20个连续C1字有影响，使21个帧具有差错，提前一个帧开始的奇数字节和落后一个帧结束的偶数字节补偿了第一延时单元31的因素。由于第二延时单元33的延时，用同一字母标记的差错将集中在C2字内，所以4个连续C2帧将具有5个“e”差错，接着约4个C2帧具有5个“d”差错，最后4个C2帧具有“a”差错。因为在每一个C1或C2差错字中不是集中了0个就是集中了5个差错，所以不会有差错得到补偿。可容易地根据需要对于更多的连续差错字中更多的差错或对于其它交错规则扩展这一差错方案。还可以在一个扇区内应用这一差错方案若干次来妨碍任何后续的突发差错校正处理对逻辑差错的校正。如以上参看图3所描述的，C1校正器检测2和3个差错字的概率是百分之百，但偶尔会错误地校4-32个差错。由此使用C1差错的一最佳实施例只具有集中在C1字内的3个差错。通过只设置a、b、c差错而不设置d和e差错就可以根据图4导出具有所述3个C1差错的一种有效的差错模式。代替使4个连续C1帧具有差错的另一种做法是可以使每4个C1帧的第一个C1帧具有差错，由此形成一个C2帧差错。图4所示以字节0开始的差错模式致使几乎所有被标以C1标记但未被改变的字节位于差错字节之前，第一个字节是先于逻辑差错108个帧的帧2的字节27。只有几个被加上标记但未被改变的字节将在逻辑差错之后，即最后字节是落后了16个帧的帧21的字节0。最好通过用扇区同步受影响的帧使被加上标记但未改变的字节位于差错扇区之内，例如应在差错扇区的末尾采用图4的差错模式。因此，当使最大编号的字节(例如23-27)具有差错时，大部分被加上标记但未改变的字节都将在逻辑差错之后。
图5表示从防复制记录介质1检索信息并处理该信息的设备。该设备包括从记录介质1读出比特序列的读单元。该读单元包括扫描光道和产生相应于记录介质上的物理标记的读信号的读出头41以及把该读信号变换为比特序列的变换单元42，该变换单元42可以例如是在CD系统中进行译码的EFM译码器。比特序列传送给纠错单元43，它恢复信息并校正可能的差错，它可以例如是CD系统中的CIRC校正器。被恢复信息传送给对信息存取进行控制的存取控制装置47。存取控制装置47的输出端48输出存取控制信息供进一步处理。在读期间，读出头41被常规类型的伺服单元44定位在光道上，同时记录介质被电机单元45旋转。信息的读出由控制器48进行控制，该控制器控制电机单元45、伺服单元44和纠错单元43，还例如通过存取控制装置47的接口接收读命令。可用在还包括上述读装置的读设备内部的电路来实现存取控制装置47。这样做的好处是如果在记录介质上没有某信息相应的存取控制信息，就不在输出端48输出该信息。还可以替代地在通过接口与标准读设备、例如CD-ROM驱动器连接的计算机内实现存取控制装置。在该计算机中可把存取控制装置设置在接口板上或可利用在中央处理单元上运行的软件来实现。可在防复制记录介质上向用户提供实现存取控制的软件。这样做的好处是不需要专用硬件，用户具有了存取记录在记录介质上的防复制信息所需的所有手段。
本发明的存取控制如下地实现。存取控制装置将首先获取表示差错模式的存取控制信息。该存取控制信息可以是存储在记录介质上的模式、例如参看图2描述的许可代码或通过网络例如通过因特网提供的或在纸上的存取代码。在一实施例中，差错模式可利用种子(seed)值和预定算法来产生，该种子值存储在防复制记录介质上。然后必需对逻辑差错的存在进行验证，以确保光盘是原始防复制光盘而不是非法复制品。存取控制装置将选择记录介质上的一个或多个差错位置，或在记录介质按可寻址扇区格式化时选择一个或多个差错扇区，这些差错位置应具有与差错模式一致的逻辑差错。接着通过读出选定的差错位置来验证差错的存在。由于读设备在要被读出的扇区含有不可校正差错的情况下将在接口上产生差错消息，所以可有效地检测逻辑差错的存在。由于复制品不含有逻辑差错，所以其将被拒绝，防止了对信息存取。最好随机地从记录介质上，例如在专门用来容纳包括差错扇区或无差错扇区的差错模式的填充区域内的大量差错位置中选择少数差错位置。或者可使差错扇区与包含正常用户信息的有效扇区相混合。为了实现存取控制的快速响应，最好只选择和读出一个差错扇区。实际上读含有不可校正差错的一个扇区只会造成几秒的延时，这种延时是由于读设备若干次试图读出该扇区所造成的。这种重试是在存在污物或划痕情况下提高成功地恢复信息的概率的一种标准做法。还可以如下地进一步验证差错模式：即选择至少一个无差错位置但不选择全部无差错位置，这些无差错位置应当不含有与差错模式一致的逻辑差错，并且通过读出这些选定的无差错位置来验证不存在差错。由于读出一个无差错扇区非常迅速，例如只需0.2秒，所以最好选择和读出较大量例如10至40个无差错扇区。最好利用随机选择过程从所有无差错扇区中选择所述无差错扇区。在一实施例中，例如可通过在这种扇区内设置利用预定加密算法根据扇区号和许可代码导出的校验值来验证无差错扇区的内容。在另一实施例中，在一个选定的差错扇区之前和之后选择并验证无差错扇区。这样做的好处是例如如果读出21至81个显然随机选定的扇区，则其中将只有一个扇区含有差错。这样做的好处是恶意方试图模拟这种验证过程将遇到巨大的困难。由于本发明的差错模式把所有比特差错都集中在差错扇区内，不对相邻扇区造成影响，所以最好应选择与差错扇区相邻的一些无差错扇区。这将极可能使为了模拟差错模式而导致某些区域已损坏的非法复制品暴露无疑。计算机程序的存取控制可如下地实现。信息介质包含计算机程序，但一些最重要数据被包括在存取控制信息内。计算机程序本身可加密，而一短的启动程序取代该程序并控制对主程序的存取。存取控制信息例如可以是译码密钥、序号或存取代码，或者有可能是一小部分的程序代码(子程序、对象或模块)。由于需要这些最重要的数据，所以程序只有在这些数据和存取控制信息都可得到时才能够正确地运行。启动程序可从记录介质的隐藏位置、例如系统区域22(见图2)内所包含的许可代码和/或其它存取数据文件中读出存取控制信息。此后可如上所述地验证差错模式的存在。
图6表示防止记录介质被复制的示意图。以下假设在发许可证者的控制下应用本发明。在第一个步骤61中，出版商建立一新的软件标题71。出版商为了应用本发明不需要对软件作任何改动。首先可完全开发并测试系统。在第二个步骤62中，出版商加密主要可执行文件(例如DOS或WINDOWS系统的主要可执行文件)来产生一加密文件集72。使用由发许可证者提供的程序，出版商用许可证号作为加密密钥进行加密。发许可证者为每一个生产的产品颁发特有的许可证号。作为一个例子，如果要保护的软件标题具有称为foo.exe的程序，加密处理就对其加密、将其重新命名为foo.icd并把发许可证者提供的、被重新命名为foo.exe的一新程序包括进去。该程序然后就负责执行安全检验、验证许可证号和发行加密程序(foo.icd)。在第三个步骤63中，出版商根据加密文件集72产生图象文件73，例如ISO 9660图象。出版商使用CD编辑软件包在硬盘驱动器上建立其全部软件标题的图象文件。在第四个步骤64中，修改图象文件73来产生防复制记录介质的全部内容74，它具有图2所示的逻辑图。发许可证者提供的另一个程序通过给系统区域22增加包括许可证号的许可证结构来修改图象文件73。图象文件73被进一步修改以便填充图象的尺寸来包括填充区域。总长度最好大于74分钟(333000个扇区)。许可证结构包含有填充区域开始和结束扇区的索引。在填充区域中，各扇区要么是好的要么是坏的，并且扇区的分布将由伪随机处理来确定。该随机处理可利用许可证号作为种子(seed)。在第五个步骤65中，用例如“MasteringHouse”对图象文件进行处理来产生母光盘75。利用磁带或其它合适介质把图象文件74传送给“Mastering House”。利用按本发明改进的“激光束记录器”软件制造母光盘75。“激光束记录器”软件根据许可证结构来确定把填充区域中的哪些扇区标记为坏的，把哪些扇区标记为好的。好扇区的比例可以是固定的，例如50％。按照以上参看图4描述的差错模式设置差错。第六个步骤66中，通过复制母光盘75产生防复制记录介质76，例如CD-ROM。在该步骤中把差错模式转移到每一张光盘中去。
虽然用具有CIRC纠错规则的CD-ROM作为例子描述了本发明，但显而易见的是，如果其它记录介质、磁或光带包括用预定纠错规则进行保护的信息，则它们都可在本发明中应用。例如高密度DVD盘也采用纠错处理。虽然参看最佳实施例描述了本发明，但应认识到这些最佳实施例不是限制性的。因此，在不超出本发明的范围的前提下，可如权利要求所限定的那样进行各种改进对本领域的普通技术人员而言是显而易见的。例如，在通过网络例如因特网传送的防差错数据中设置差错模式可提供本发明的存取控制。还有，本发明取决于每一个新颖的特点或它们的组合。
相关文件表
(D1)EP-0545472(PHN 13922)
具有物理防复制的封闭信息系统
(D2)GB 2076569(PHQ 80009)
CIRC检错和纠错
(D3)WO 95/03655
CD PROM加密系统