專利名稱：防止非法復(fù)制數(shù)字內(nèi)容的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及給數(shù)字內(nèi)容加上水印的方法和設(shè)備，涉及由這樣施加水印而產(chǎn)生的記錄，和涉及讀取這種被加上水印的記錄，并且尤其是涉及通過(guò)散列表示關(guān)于被加上水印的數(shù)字媒體內(nèi)容的鏈接信息的數(shù)字信號(hào)的級(jí)聯(lián)結(jié)合來(lái)給數(shù)字內(nèi)容段加上水印，該數(shù)字信號(hào)例如是記錄的識(shí)別號(hào)、記錄中的段號(hào)和記錄中的總段數(shù)。
互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字媒體技術(shù)(例如致密盤″CD″和數(shù)字多用盤″DVD″)兩者的普及已經(jīng)對(duì)關(guān)于數(shù)字媒體內(nèi)容的版權(quán)所有者造成了巨大問(wèn)題。復(fù)制、播放和傳播數(shù)字內(nèi)容的能力對(duì)擁有一臺(tái)個(gè)人電腦并且可以訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的任何人已經(jīng)變得很容易可用。這個(gè)能力已經(jīng)導(dǎo)致了對(duì)那些不能阻止非法復(fù)制其成果的版權(quán)所有者的權(quán)利的普遍濫用。
版權(quán)所有權(quán)尤其被濫用的一個(gè)特殊區(qū)域涉及音樂(lè)產(chǎn)業(yè)。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字音樂(lè)的非法盜版正在對(duì)音樂(lè)產(chǎn)業(yè)造成不可估量的損害。迄今為止，大多數(shù)音樂(lè)內(nèi)容已經(jīng)被用一種開(kāi)放、不安全的格式包裝和存儲(chǔ)，該格式可以通過(guò)任何數(shù)字媒體播放機(jī)或記錄機(jī)被讀取和處理，例如該內(nèi)容可以輕易地被復(fù)制、存儲(chǔ)和傳播。為了處理這個(gè)問(wèn)題，音樂(lè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)設(shè)法創(chuàng)建一個(gè)安全域來(lái)控制猖獗的音樂(lè)盜版。
音樂(lè)產(chǎn)業(yè)正在研究的一個(gè)解決方案涉及建立用于專門處理編碼內(nèi)容的安全播放和記錄設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。大量的安全設(shè)備和系統(tǒng)已經(jīng)被建議。比如，美國(guó)專利號(hào)5,513,260描述了一個(gè)系統(tǒng)，其中，在一張受保護(hù)的CD可以被播放之前要求一個(gè)授權(quán)簽字。PCT申請(qǐng)WO 99/60568也公開(kāi)了不同的反盜版系統(tǒng)。
另外，一個(gè)由超過(guò)180家代表信息技術(shù)、消費(fèi)電子學(xué)、無(wú)線電通訊、安全技術(shù)、國(guó)際記錄產(chǎn)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商的公司和組織組成、被稱為SDMI(安全數(shù)字音樂(lè)倡議)的組織正在致力于開(kāi)發(fā)用于所有形式的數(shù)字音樂(lè)的安全傳送的標(biāo)準(zhǔn)和體系。關(guān)于SDMI的信息可以在他們的網(wǎng)站www.sdmi.org上找到。
實(shí)現(xiàn)諸如那些按照SDMI被尋求的系統(tǒng)之類的依從系統(tǒng)的挑戰(zhàn)之一是不同的競(jìng)爭(zhēng)需求(competing requirements)必須被滿足。例如，按照SDMI(1)如果擁有原版CD，則人們必須被允許不限制數(shù)量地復(fù)制他們的個(gè)人CD；(2)依從SDMI的播放程序必須能夠播放已經(jīng)在信息庫(kù)中的音樂(lè)；(3)SDMI必須提供防止大量復(fù)制非法完善的數(shù)字音樂(lè)的能力；和(4)SDMI必須防止互聯(lián)網(wǎng)上的不給創(chuàng)作者或版權(quán)擁有者任何補(bǔ)償?shù)姆欠ǚ峙?。因此，SDMI要求允許有限的復(fù)制形式，而同時(shí)普遍的非法復(fù)制必須被禁止。
令人遺憾地，這種競(jìng)爭(zhēng)需求給黑客和盜版者擊敗該系統(tǒng)的保護(hù)方案創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。因此，難以被擊敗而又滿足諸如SDMI之類的倡議的開(kāi)放需求的保護(hù)方案已經(jīng)并且正在開(kāi)發(fā)。
共同未決的、被共同轉(zhuǎn)讓的美國(guó)專利編號(hào)09/730,336公開(kāi)了用于給非法復(fù)制數(shù)字媒體內(nèi)容施加難度的方法和設(shè)備。此專利申請(qǐng)以及其它先有技術(shù)公開(kāi)了用于給非法復(fù)制數(shù)字媒體內(nèi)容施加難度的水印的使用。水印是在把數(shù)字媒體內(nèi)容放置在諸如CD或DVD之類的記錄介質(zhì)上的處理過(guò)程中以編碼的形式被散置的數(shù)字信號(hào)。一般地，來(lái)自記錄介質(zhì)的數(shù)字媒體內(nèi)容取決于被記錄在介質(zhì)上的歌曲的特性和精確解碼水印所需的時(shí)間長(zhǎng)度來(lái)被分割成固定長(zhǎng)度大約為7到30秒的段。水印以不同位置中不同的編碼和/或級(jí)別被放置在數(shù)字內(nèi)容中，因此該水印的效果對(duì)該數(shù)字內(nèi)容的一般收聽(tīng)者來(lái)說(shuō)是察覺(jué)不到的。水印被設(shè)計(jì)來(lái)防止數(shù)字內(nèi)容的非法復(fù)制，因?yàn)楸环欠◤?fù)制和修改到諸如CD或個(gè)人電腦硬盤之類的記錄介質(zhì)上的來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)或CD或DVD的數(shù)字內(nèi)容不包括這種水印正確的和/或完全的序列。非法拷貝的內(nèi)容的一般修改包括壓縮(例如MP3)或截?cái)?例如僅僅從CD上復(fù)制一首歌曲而不是整個(gè)介質(zhì))。應(yīng)答被復(fù)制的數(shù)字內(nèi)容的播放設(shè)備配備有防止不包括這種水印的正確序列的至少一部分?jǐn)?shù)字內(nèi)容的讀出的信號(hào)處理器。
例如，音樂(lè)一般在包括音軌或歌曲的集合的音頻CD上傳送。這種CD的非法復(fù)制往往限于在特定CD上的歌曲的小子集。這種非法復(fù)制在上述申請(qǐng)09/730,336中頗為困難，因?yàn)樵谝纛lCD的一部分可以被復(fù)制之前，音軌和水印的完整集合必須存在。
在一個(gè)共同未決的已公開(kāi)的先有技術(shù)方法美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)09/498,883中，包括一個(gè)水印的每段的水印包括用于數(shù)字媒體內(nèi)容被存儲(chǔ)于其上的記錄的識(shí)別號(hào)，一般地是CD、段號(hào)和記錄或記錄的磁軌中的總段數(shù)。在使用被Epstein等人公開(kāi)的先有技術(shù)方法中存在的一個(gè)問(wèn)題是該水印必須編碼過(guò)多的比特?cái)?shù)，比如6O到80。從而，存在一個(gè)趨勢(shì)，即水印在播放過(guò)程中對(duì)至少一部分收聽(tīng)者來(lái)說(shuō)變成聽(tīng)得到的。于是把這種水印中的比特?cái)?shù)減少到一個(gè)較低的數(shù)量是所希望的，比如20-24。比特的數(shù)量不能過(guò)分減少到比如10的數(shù)量，因?yàn)檫@種減少會(huì)讓水印技術(shù)被使用所謂的字典攻擊的黑客所危害。必須用一個(gè)方法減少比特的數(shù)量并且減少到一個(gè)程度以至于水印技術(shù)不會(huì)被輕易攻擊。
因此，本發(fā)明的目的是提供用于把水印施加給諸如CD之類的包括數(shù)字媒體內(nèi)容的記錄的新改進(jìn)的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目的將提供用于確定從包括數(shù)字內(nèi)容的記錄讀取的水印是否有所期待值的新改進(jìn)的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一個(gè)新改進(jìn)的記錄，其包括難以攻擊的水印的已編號(hào)段中的數(shù)字內(nèi)容，該水印相對(duì)較短并且包括從記錄的識(shí)別號(hào)、段號(hào)和在記錄或形成一首歌曲的記錄的磁軌中的總段數(shù)中導(dǎo)出的數(shù)字信息。
本發(fā)明的一個(gè)附加目的是提供用于給攻擊記錄中的水印施加難度的新改進(jìn)的方法和設(shè)備，其中，該水印相對(duì)較短而且包括從記錄的識(shí)別號(hào)、段號(hào)和在記錄或形成一首歌曲的記錄的磁軌中的總段數(shù)中導(dǎo)出的數(shù)字信息。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供用于確定被嵌入一個(gè)記錄的數(shù)字內(nèi)容段中的相對(duì)較短的、難以攻擊的水印是否有正確值的新改進(jìn)的方法和設(shè)備，其中，水印包括從記錄的識(shí)別號(hào)、段號(hào)和在記錄或在被包含在記錄的磁軌中的一首歌曲中的總段數(shù)中導(dǎo)出的數(shù)字信息。
本發(fā)明的一方面涉及用于通過(guò)根據(jù)被級(jí)聯(lián)的散列函數(shù)來(lái)結(jié)合代表CDID、N和k的數(shù)值來(lái)導(dǎo)出WMi的數(shù)值而把水印WMI...WMk...WMN施加到有識(shí)別號(hào)(CDID)的記錄介質(zhì)上的數(shù)字內(nèi)容的1...k...N段的方法和設(shè)備。WM的數(shù)值被施加給i段，其中，i有選擇地是1...N中的每一個(gè)。
本發(fā)明的另一方面涉及用于檢查具有水印的記錄中已讀取的數(shù)字內(nèi)容j段的水印的方法和設(shè)備，該水印通過(guò)根據(jù)級(jí)聯(lián)散列函數(shù)結(jié)合代表CDID、N和k的數(shù)值來(lái)導(dǎo)出WMj的數(shù)值而被施加，其中，CDID是記錄的識(shí)別號(hào)，N是記錄中的段數(shù)和j是特定的段號(hào)。通過(guò)確定來(lái)自已讀取數(shù)字內(nèi)容的CDID、j和N的數(shù)值和確定實(shí)際從j段讀取的水印WMja來(lái)執(zhí)行檢查。通過(guò)使用同樣的用于導(dǎo)出WM的散列函數(shù)，結(jié)合已確定的CDID、j和N的數(shù)值來(lái)導(dǎo)出應(yīng)該從j段讀取的水印WMjr的數(shù)字信號(hào)。應(yīng)該從j段讀取的水印WMjr的數(shù)字信號(hào)被與實(shí)際從j段讀取的水印WMja的數(shù)值指示相比較。
如果CDID被直接地從介質(zhì)讀取，則應(yīng)該從j段被讀取的WMjr被從H(CDID◇N◇j)導(dǎo)出，其中，H是散列函數(shù)和◇是數(shù)字級(jí)聯(lián)。
通過(guò)執(zhí)行對(duì)實(shí)際從j段讀取的WMja值的計(jì)算，已記錄的CDID的正確性被確定。通過(guò)從實(shí)際從j段讀取的WMja的值減去H(Nj)，H(CDID)被確定。
如果CDID不能直接地從介質(zhì)被讀取，則被WMi從H(CDID)和H(N◇j)的異或(XOR)結(jié)合中導(dǎo)出。此方法包括散列函數(shù)H的兩次調(diào)用，因此涉及到一部分附加計(jì)算。在這里XOR意指它的兩個(gè)運(yùn)算對(duì)象的二進(jìn)制表示上的比特方式(bit-wise)異或。XOR運(yùn)算可以被任何可逆的2參數(shù)運(yùn)算代替，例如一個(gè)互補(bǔ)異或函數(shù)或者一個(gè)取模加(modularaddition)運(yùn)算。
本發(fā)明的再一方面涉及用識(shí)別號(hào)(CDID)賦值的記錄介質(zhì)，其中，該介質(zhì)包括數(shù)字內(nèi)容并且至少一部分?jǐn)?shù)字內(nèi)容包括被記錄的水印段1...i...N。i段中的水印有根據(jù)CDID、N和i的散列級(jí)聯(lián)操作的數(shù)值。
本發(fā)明的上述和更進(jìn)一步的目的、特色和優(yōu)點(diǎn)將參考下列其中一個(gè)具體實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明并特別地連同附圖而變得明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例的記錄機(jī)的示意框圖；圖2是由包含在圖1的記錄機(jī)中的一個(gè)信號(hào)處理器來(lái)執(zhí)行的操作流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例的播放設(shè)備的示意框圖；和圖4是由包含在圖3的播放設(shè)備中的一個(gè)信號(hào)處理器來(lái)執(zhí)行的操作流程圖。
現(xiàn)在參考圖1，其中，包含用于以常規(guī)方法給光盤14施加數(shù)字信號(hào)的寫入磁頭12的記錄設(shè)備10被說(shuō)明。該數(shù)字信號(hào)是數(shù)字媒體內(nèi)容的形式，一般是被寫入光盤14上的磁軌16的歌曲或其它樂(lè)曲，因此每首歌曲都被寫入一個(gè)單獨(dú)的磁軌。寫入磁頭12響應(yīng)于常規(guī)調(diào)制器18的數(shù)字輸出信號(hào)，由數(shù)字媒體內(nèi)容源22驅(qū)動(dòng)來(lái)依次應(yīng)答信號(hào)處理器20。數(shù)字媒體內(nèi)容源22一般是光盤(CD)、數(shù)字多用磁盤(DVD)、或計(jì)算機(jī)、它們都存儲(chǔ)由音樂(lè)演奏產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)。
數(shù)字媒體內(nèi)容源22導(dǎo)出的信號(hào)包含被設(shè)計(jì)來(lái)防止源22的數(shù)字媒體內(nèi)容的非法復(fù)制的水印。介質(zhì)磁軌16或整張CD 14的源22的數(shù)字媒體內(nèi)容被分成大量的被接連地編號(hào)的段，其有一般在7和30秒之間的一個(gè)預(yù)定持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)實(shí)施例中，每段包括一個(gè)水??；在另一個(gè)實(shí)施例中，僅僅一部分段包括水印，例如替換段。與每個(gè)磁軌或整個(gè)記錄(例如整張CD或DVD)相關(guān)聯(lián)的報(bào)頭包括用于啟動(dòng)水印序列的特有檢測(cè)的數(shù)字信號(hào)，如同在例如先前提到的未決申請(qǐng)中公開(kāi)的一樣。報(bào)頭也可能指示該數(shù)字媒體內(nèi)容沒(méi)有版權(quán)保護(hù)，因此它的復(fù)制是允許的。報(bào)頭還包括代表在一個(gè)記錄磁軌中的總段數(shù)的數(shù)字信號(hào)。
信號(hào)處理器20響應(yīng)于源22的數(shù)字媒體內(nèi)容和來(lái)自源23的指示CD14的識(shí)別號(hào)(CDID)的數(shù)字信號(hào)來(lái)導(dǎo)出防止記錄在CD 14上的歌曲或磁軌從CD 14被非法讀取和被存儲(chǔ)或記錄在別處的水印。處理器20對(duì)將被加上水印的磁軌或記錄的每一段導(dǎo)出一個(gè)多比特?cái)?shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)由代表識(shí)別號(hào)(CDID)、特定段數(shù)(i)和歌曲或例如CD 14的記錄中的總段數(shù)的二進(jìn)制比特的散列級(jí)聯(lián)結(jié)合來(lái)產(chǎn)生。
如果沒(méi)有散列函數(shù)，則由識(shí)別號(hào)(CDID)、段號(hào)(i)和歌曲或記錄中的總段數(shù)(N)的級(jí)聯(lián)所產(chǎn)生的二進(jìn)制比特?cái)?shù)將會(huì)過(guò)大，例如在60和80之間。散列函數(shù)被選擇，以便由級(jí)聯(lián)產(chǎn)生的二進(jìn)制比特的數(shù)量被減少到20和24之間的一個(gè)數(shù)，這個(gè)數(shù)充分小因此經(jīng)由水印嵌入它不影響CD 14從CD 14播放的歌曲質(zhì)量，并且這個(gè)數(shù)充分大以便擊敗黑客非法拷貝記錄在CD 14上的歌曲的企圖。雖然散列函數(shù)不需要復(fù)雜化，但是它必須是如此以至(1)相同或不同的CD的任何兩段的散列值有很大的概率不相同；(2)相同CD的連貫段有大體上彼此不同的散列值；和(3)改變一首歌曲中或CD 14上的段數(shù)會(huì)引起特殊段的散列值的很大的和很不可預(yù)知的變化。例如，散列函數(shù)可以是級(jí)聯(lián)二進(jìn)制比特的被截取的校驗(yàn)和、循環(huán)冗余校驗(yàn)和(CRC)或可以通過(guò)現(xiàn)有硬件高速地被實(shí)現(xiàn)的諸如因?yàn)闆](méi)有進(jìn)位傳送而很方便的“勸誡(exhort)”之類的功能。
水印是如此以至任何對(duì)磁軌或CD中的總段數(shù)(N)的篡改都會(huì)導(dǎo)致特殊部分的水印值沒(méi)有正確值。另外，使用另一個(gè)CD的段或使用相同CD的不同段會(huì)導(dǎo)致特殊段的水印不匹配該段的正確值。如果黑客企圖用另一張CD(例如錯(cuò)誤的CD)上的與記錄在CD 14上的段的水印一致的水印來(lái)代替一個(gè)段，則該錯(cuò)誤的CD的其它段幾乎不能用作替代。
信號(hào)處理器20除響應(yīng)數(shù)字媒體內(nèi)容源22之外，還響應(yīng)報(bào)頭源24，其導(dǎo)出代表某些將被施加給CD 14的報(bào)頭和/或與CD 14的每個(gè)磁軌相關(guān)聯(lián)的報(bào)頭的數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)。源24施加給處理器20的信號(hào)包括識(shí)別數(shù)字媒體內(nèi)容正在被記錄于其上的特定CD的數(shù)(CDID)，以及將被記錄在CD 14中的段數(shù)(N)或?qū)⒈挥涗浽贑D 14中的磁軌中的段數(shù)(N)的數(shù)值表示。
信號(hào)處理器20可以是任何被適當(dāng)編程的處理器或被編程的中央處理器(CPU)的一部分。無(wú)論如何，信號(hào)處理器20都包括用于存儲(chǔ)不同數(shù)字信號(hào)的寄存器和包括被編程來(lái)計(jì)算由級(jí)聯(lián)CDID、N和i而產(chǎn)生的散列函數(shù)的硬件，其中，i是數(shù)字媒體內(nèi)容的特定段號(hào)，其由源22導(dǎo)出并且有選擇地具有從1到N的每個(gè)值。
圖2是一個(gè)由信號(hào)處理器20執(zhí)行的把數(shù)字媒體內(nèi)容的水印部分施加給CD 14磁軌的適當(dāng)操作的流程圖。
在操作30中，信號(hào)處理器20最初讀取和存儲(chǔ)由信號(hào)源24導(dǎo)出的報(bào)頭。從而，分別由操作32和34指示的是，CDID和N的值被儲(chǔ)存在處理器20的適當(dāng)?shù)募拇嫫髦?。由操?6指示的是，然后信號(hào)處理器20把一個(gè)索引寄存器設(shè)置為i＝1。從而，確定將被施加給CD 14的磁軌的數(shù)字媒體內(nèi)容的水印的處理器20的初始條件被建立。
在操作38，處理器20然后讀取和存儲(chǔ)段i的數(shù)字媒體內(nèi)容。因?yàn)樘囟ń橘|(zhì)磁軌的每段都有一般是7到30秒的相同的持續(xù)時(shí)間，所以操作38在每段的數(shù)字媒體內(nèi)容上被定期執(zhí)行。然后在操作42中，如上所述，處理器20根據(jù)CDID◇N◇i級(jí)聯(lián)CDID、N和i并且根據(jù)散列函數(shù)散列該結(jié)果。根據(jù)H(CDID◇N◇i)，在20和24比特之間的數(shù)字信號(hào)從而被導(dǎo)出。然后在操作44中，處理器20把已產(chǎn)生的表示H(CDID◇N◇i)的數(shù)字信號(hào)嵌入i段。然后在操作46中，給索引寄存器加1到i＝i+1。
與確定和存儲(chǔ)i段的水印有關(guān)的操作從而已經(jīng)被完成。處理器20然后確定將被記錄在CD 14或CD 14的磁軌中的上一段是否已經(jīng)在操作48中被確定達(dá)到，即是否i＝N。如果i不等于N，則處理器20的程序返回操作38，使操作38-48一直重復(fù)到i＝N為止。當(dāng)操作48指示將被記錄的上一段已經(jīng)達(dá)到時(shí)，即i＝N時(shí)，處理器前進(jìn)到操作50，其中，已存儲(chǔ)的報(bào)頭和加有水印段1...i...N被檢索并且被依次施加給CD14。
現(xiàn)在參考圖3，一個(gè)有用于阻止通過(guò)在CD 66上非法復(fù)制的磁軌64的擴(kuò)音器62來(lái)故意復(fù)制和用于提供通過(guò)在CD上合法地復(fù)制的磁軌的揚(yáng)聲器來(lái)故意復(fù)制的設(shè)備的播放單元60的示意框圖。播放單元60包括用于導(dǎo)出指示從CD 66上的磁軌讀取的數(shù)字媒體內(nèi)容的數(shù)字信號(hào)的常規(guī)讀出磁頭68。讀出磁頭68的數(shù)字輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)常規(guī)解調(diào)器70，其依次把CD 66的磁軌所讀取的指示數(shù)字媒體內(nèi)容和被嵌入其中的水印的數(shù)字信號(hào)提供給信號(hào)處理器72。信號(hào)處理器72包括一個(gè)能夠?qū)С鲵?qū)動(dòng)擴(kuò)音器62的模擬音樂(lè)信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器。
CD 66的每個(gè)磁軌或整張CD 66包括一個(gè)報(bào)頭，其包括CD識(shí)別號(hào)和磁軌或CD中的段數(shù)。信號(hào)處理器72響應(yīng)于報(bào)頭、數(shù)字媒體內(nèi)容和被嵌入數(shù)字媒體內(nèi)容的水印來(lái)確定磁軌或整張CD是否已經(jīng)被違法復(fù)制還是原版數(shù)字媒體內(nèi)容的一個(gè)合法復(fù)制。如果信號(hào)處理器72能夠讀取CD標(biāo)識(shí)號(hào)，則它根據(jù)H(CDID◇N◇i)來(lái)計(jì)算每段數(shù)字媒體內(nèi)容的散列函數(shù)并且將被計(jì)算出的散列函數(shù)與被散列的嵌入該段的數(shù)字媒體內(nèi)容的水印相比較。如果信號(hào)處理器72不能讀取CD標(biāo)識(shí)號(hào)，則它通過(guò)執(zhí)行一個(gè)H(N◇k)從WMka的取模減(modular subtraction)來(lái)確定CD標(biāo)識(shí)號(hào)，其中，k是k段的號(hào)和WMka是實(shí)際從段k讀取的水印。在磁軌或整張CD 66已經(jīng)通過(guò)信號(hào)處理器72被讀取和處理之后，信號(hào)處理器確定該磁軌或整張CD是否已經(jīng)被違法復(fù)制還是原版數(shù)字媒體內(nèi)容的一個(gè)合法復(fù)制。如果磁軌或整張CD已經(jīng)被違法地復(fù)制，則信號(hào)處理器72阻止磁軌和/或整張CD對(duì)揚(yáng)聲器62的應(yīng)用程序。
圖4是一個(gè)由信號(hào)處理器72執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)上述結(jié)果的操作流程圖。在操作76中，處理器72最初讀取磁軌的報(bào)頭或整張CD的報(bào)頭。然后在操作77中，處理器72初始化被包含在其中的是和否寄存器，因此兩個(gè)寄存器都存儲(chǔ)零值。在處理器根據(jù)報(bào)頭確定磁軌或整張CD中的段數(shù)的過(guò)程中，處理器72然后進(jìn)行到操作78并且把這個(gè)數(shù)N存儲(chǔ)在處理器的寄存器中。
在處理器確定磁軌或CD的報(bào)頭中的CDID是否可讀的過(guò)程中，處理器72然后進(jìn)行到操作80。如果報(bào)頭中的CDID是可讀的，則處理器72在處理器把CDID存儲(chǔ)在處理器的另一個(gè)寄存器中的過(guò)程中前進(jìn)到操作82。處理器72然后在處理器設(shè)置索引寄存器為i＝1的過(guò)程中前進(jìn)到操作84。索引寄存器中的數(shù)表示正在被處理的磁軌或CD中的段號(hào)。處理器72然后在處理器根據(jù)H(CDID◇N◇i)來(lái)計(jì)算表示段i的散列函數(shù)的期待值的數(shù)目的過(guò)程中進(jìn)行到操作86。在完成操作86之后，處理器72在操作86中被確定的散列函數(shù)被儲(chǔ)存為WMjr的過(guò)程中前進(jìn)到操作88。然后處理器72在處理器確定實(shí)際從磁軌或CD的j段讀取的水印(WMja)中的比特的過(guò)程中前進(jìn)到操作90。
如果操作80確定CDID不能從報(bào)頭讀取，則處理器72前進(jìn)到操作92而不是前進(jìn)到操作82。在操作92中，處理器72設(shè)置索引寄存器為i＝(1)。然后在操作94中，處理器72計(jì)算H(N◇k)，即確定被與正在從k段被讀取的段數(shù)級(jí)聯(lián)的N的散列函數(shù)。處理器72然后在操作96中讀取k段的水印WMka并把它存儲(chǔ)在處理器的一個(gè)寄存器中。處理器72然后在操作98中確定被散列的CDID值，即通過(guò)從WMka減去H(N◇k)得到的H(CDID)。然后在操作100中，處理器72計(jì)算j段的水印期待值，即根據(jù)H(CDID)H(N◇j)的WMjr。
處理器72然后進(jìn)行到操作102。操作102取決于CDID是否在操作80中是可讀的而在操作90或操作100之后被立即執(zhí)行。在操作102中，處理器72確定被計(jì)算的j段的水印WMjr是否等于被實(shí)際讀取的j段的水印。響應(yīng)于操作102得到一個(gè)″是″結(jié)果，在操作104中，處理器72中存儲(chǔ)″是″結(jié)果數(shù)的寄存器通過(guò)一個(gè)計(jì)算被加1。響應(yīng)于操作102得到一個(gè)″否″結(jié)果，在操作106中，處理器72中存儲(chǔ)″否″結(jié)果數(shù)的寄存器通過(guò)一個(gè)計(jì)算被加1。在適當(dāng)?shù)牟僮?04或106已經(jīng)被執(zhí)行之后，處理器72在j段的數(shù)字媒體內(nèi)容被存儲(chǔ)在處理器的存儲(chǔ)器中的過(guò)程中進(jìn)行到操作108。然后，處理器72在索引寄存器i通過(guò)一個(gè)計(jì)算被加1的過(guò)程中前進(jìn)到操作110。然后處理器72在處理器確定被存儲(chǔ)在索引寄存器中的數(shù)是否等于磁軌或CD中的段數(shù)(N)的過(guò)程中進(jìn)行到操作112。響應(yīng)于指示被存儲(chǔ)在索引寄存器中的數(shù)不同于磁軌或CD中的段數(shù)的操作112，處理器72返回操作86或94。如果CDID在操作80中是可讀的，則處理器72返回操作86，然而如果CDID在操作80中是不可讀的，則處理器72返回操作94。
如果操作112指示被存儲(chǔ)在索引寄存器中的數(shù)等于磁軌或CD中的段數(shù)，則處理器72準(zhǔn)備確定磁軌或CD的數(shù)字媒體內(nèi)容是否應(yīng)該被讀出到揚(yáng)聲器62。為此，處理器72在存儲(chǔ)操作102的″否″結(jié)果數(shù)的寄存器被讀取的過(guò)程中前進(jìn)到操作114。響應(yīng)于″否″寄存器的內(nèi)容超過(guò)一個(gè)比如1的預(yù)定數(shù)目，可以假定磁軌或CD被非法復(fù)制。響應(yīng)于指示″否″寄存器的內(nèi)容超過(guò)預(yù)定數(shù)目的操作114，處理器72在存儲(chǔ)磁軌或CD的N段的數(shù)字媒體內(nèi)容的存儲(chǔ)器被擦除的過(guò)程中前進(jìn)到操作116。從而，磁軌或CD的數(shù)字媒體內(nèi)容不能被讀出到揚(yáng)聲器62。響應(yīng)于指示″否″寄存器的內(nèi)容不超過(guò)預(yù)定數(shù)目的操作114，處理器72在1...k...N段的數(shù)字媒體內(nèi)容被讀取給揚(yáng)聲器62的過(guò)程中前進(jìn)到操作118。應(yīng)當(dāng)理解，操作114可以被替換為其它操作，比如將被存儲(chǔ)在″是″和″否″寄存器中的數(shù)進(jìn)行比較；在這種情況下，操作118響應(yīng)于指示被存儲(chǔ)在″是″寄存器中數(shù)目超過(guò)被存儲(chǔ)在″否″寄存器中數(shù)目的某個(gè)百分比的比較而被達(dá)到。當(dāng)操作116或118完成的時(shí)候(無(wú)論哪一個(gè)都適用)，處理器72的操作被完成并且與這些操作有關(guān)的程序被退出。
雖然本發(fā)明的一個(gè)特殊實(shí)施例已經(jīng)被描述并且說(shuō)明，但是很清楚的是，被特別說(shuō)明和描述的實(shí)施例的細(xì)節(jié)中的變化可以在不背離所附權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的實(shí)際精神和范圍的前提下被作出。雖然本發(fā)明已經(jīng)描述了關(guān)于防止數(shù)字記錄介質(zhì)的盜版，但是應(yīng)當(dāng)理解，它還涉及到為了許多其它目的而施加和檢查水印，例如安全分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
權(quán)利要求
1.一種把水印WM1...WMk...WMN施加給具有識(shí)別號(hào)(CDID)的記錄介質(zhì)上的數(shù)字內(nèi)容的1...k...N段的方法，該方法包括根據(jù)級(jí)聯(lián)散列函數(shù)來(lái)結(jié)合表示CDID、N和k的數(shù)值從而導(dǎo)出WMi的數(shù)值，和把WMi的數(shù)值施加給i段，其中，i可選擇地是1...N中的每一個(gè)。
2.一種檢查具有根據(jù)權(quán)利要求1的方法施加的水印的已讀取數(shù)字內(nèi)容的j段的水印的方法，該方法包括根據(jù)已讀取的數(shù)字內(nèi)容來(lái)確定CDID、j和N的數(shù)值，確定實(shí)際從j段讀取的水印WMja，通過(guò)使用用于導(dǎo)出WMi的相同散列函數(shù)來(lái)結(jié)合已確定的CDID、j和N的數(shù)值來(lái)導(dǎo)出應(yīng)該從j段讀取的水印WMjr的數(shù)字信號(hào)，和比較應(yīng)該從j段讀取的水印WMjr的數(shù)字信號(hào)和實(shí)際從j段讀取的水印WMja的數(shù)值指示。
3.權(quán)利要求2的方法，其中，CDID直接從介質(zhì)讀取并且應(yīng)該從j段讀取的WMjr從H(CDID◇N◇j)中導(dǎo)出，其中，H是散列函數(shù)而◇是數(shù)字的級(jí)聯(lián)。
4.權(quán)利要求2或3的方法，其中，被記錄的CDID的正確與否通過(guò)執(zhí)行對(duì)實(shí)際從j段讀取的WMja值的一個(gè)計(jì)算而被確定。
5.權(quán)利要求4的方法，其中，H(CDID)通過(guò)從實(shí)際從j段讀取的WMja的值減去H(Nj)而被確定。
6.權(quán)利要求2-5中任意一個(gè)的方法，其中，應(yīng)該從j段讀取的值根據(jù)H(N◇j)來(lái)計(jì)算從而導(dǎo)出第一散列函數(shù)，并且結(jié)合第一散列函數(shù)與可逆2參數(shù)操作的由散列函數(shù)H散列的確定值。
7.一個(gè)被分配了用數(shù)字表示的ID號(hào)(CDID)的記錄介質(zhì)，該介質(zhì)包括數(shù)字內(nèi)容、至少一部分?jǐn)?shù)字內(nèi)容有施加了水印的段1...i...N，段i中的水印有一個(gè)根據(jù)CDID、N和i的散列級(jí)聯(lián)函數(shù)的數(shù)值。
8.一種用于把水印WM1...WMk...WMN施加給適合具有識(shí)別號(hào)(CDID)和在至少1...k...N段中包括數(shù)字內(nèi)容的記錄介質(zhì)的1...k...N段的設(shè)備，該設(shè)備包括一個(gè)用于結(jié)合每個(gè)指示CDID、k和N的數(shù)字信號(hào)1...k...N的處理器裝置，該指示CDID、k和N的信號(hào)根據(jù)級(jí)聯(lián)散列函數(shù)被結(jié)合來(lái)導(dǎo)出一個(gè)被散列的級(jí)聯(lián)輸出信號(hào)，和一個(gè)用于把被散列的級(jí)聯(lián)輸出信號(hào)施加給記錄介質(zhì)的寫入單元。
9.一種用于檢查數(shù)字記錄介質(zhì)的1...k...N段中的數(shù)字水印的有效性的設(shè)備，該數(shù)字記錄介質(zhì)具有識(shí)別號(hào)(CDID)和記錄在該介質(zhì)的至少1...j...N段中的數(shù)字內(nèi)容，該設(shè)備包括一個(gè)用于讀取數(shù)字內(nèi)容和水印以及用于導(dǎo)出指示它們的數(shù)字信號(hào)的讀取單元，一個(gè)被連接來(lái)應(yīng)答讀取單元的處理器裝置，該處理器裝置用于(a)根據(jù)與H、j和N結(jié)合的CDID的確定值的級(jí)聯(lián)值的散列函數(shù)來(lái)確定應(yīng)該被記錄在1...j...N段中的至少一部分中的水印中的比特?cái)?shù)值WMjr，(b)用于確定實(shí)際從介質(zhì)讀取的比特?cái)?shù)值WMja，和(c)用于確定WMjr和WMja的比值。
10.權(quán)利要求9的設(shè)備，其中，該處理器裝置被安排用來(lái)響應(yīng)從介質(zhì)讀取的CDID，并且用于確定WMjr和H(CDID◇N◇j)，其中，H是散列函數(shù)和◇是數(shù)字級(jí)聯(lián)。
11.權(quán)利要求10的設(shè)備，其中，該處理器裝置被安排用來(lái)響應(yīng)于實(shí)際從j段讀取的WMja值來(lái)計(jì)算CDID值。
12.權(quán)利要求11的設(shè)備，其中，該處理器裝置被安排用來(lái)響應(yīng)從介質(zhì)讀取的CDID和用于確定實(shí)際從j段讀取的WMjr。
13.權(quán)利要求9的設(shè)備，其中，該處理器裝置被安排用來(lái)通過(guò)從實(shí)際從j段讀取的WMja的值減去H(N◇k)來(lái)確定CDID。
14.權(quán)利要求9的設(shè)備，其中，該處理器裝置被安排用來(lái)(a)根據(jù)H(N◇j)來(lái)計(jì)算應(yīng)該從j段讀取的值從而導(dǎo)出第一散列函數(shù)，和(b)結(jié)合第一散列函數(shù)與可逆2參數(shù)操作的由散列函數(shù)H散列的確定值。
全文摘要
通過(guò)根據(jù)被級(jí)聯(lián)的散列函數(shù)來(lái)結(jié)合(42)代表CDID、N和i的數(shù)值，水印WM
文檔編號(hào)G06F21/24GK1582476SQ02822062
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2002年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月7日
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