專利名稱：數(shù)字音頻致密盤的復(fù)制保護(hù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字音頻致密盤的復(fù)制保護(hù)的方法，并涉及一種被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤。
帶有音樂或其它音頻內(nèi)容的數(shù)字音頻致密盤(CD-DA)可以被更多的復(fù)雜裝置，如CD-ROM驅(qū)動器，播放或讀取。這意味著，例如，用戶在CD-DA上獲取的數(shù)據(jù)可以通過它的ROM驅(qū)動器被讀入計(jì)算機(jī)并復(fù)制到另一盤或其它記錄媒體上。能夠?qū)懭隒D的記錄器的越來越容易的獲得因此成為對音樂產(chǎn)業(yè)的巨大威脅。
在一種早期建議的方法中，通過使編碼到盤上的控制數(shù)據(jù)不正確和/或不準(zhǔn)確來進(jìn)行數(shù)字音頻致密盤的復(fù)制保護(hù)。編碼到CD上的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)不是不能被CD-DA播放器訪問就是不能被其一般地使用。因此，用戶購買的合法音頻CD可以在致密盤音樂播放器上正常地播放。然而錯(cuò)誤數(shù)據(jù)使CD不能被CD-ROM驅(qū)動器播放。
但是，由于音頻致密盤不能在CD-ROM驅(qū)動器上播放，也阻止了用戶使用CD-ROM驅(qū)動器僅僅合法地播放在盤上的音樂或其它音頻內(nèi)容。
如果提供下面一種數(shù)字音頻致密盤復(fù)制保護(hù)方法顯然更為有利在防止生產(chǎn)可用的復(fù)制盤的同時(shí)不使在具有播放音頻盤功能的所有播放器上播放合法的音頻盤被阻止或降級。
按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種復(fù)制保護(hù)數(shù)字音頻致密盤的方法，其中控制數(shù)據(jù)被編碼到致密盤上，該復(fù)制保護(hù)方法包括步驟使所選擇的控制數(shù)據(jù)不正確和/或不準(zhǔn)確，從而該不正確和/或不準(zhǔn)確的控制數(shù)據(jù)干擾從數(shù)字音頻致密盤讀取音頻數(shù)據(jù)。
通常，該不正確和/或不準(zhǔn)確的控制數(shù)據(jù)被安排成，它不能被可用數(shù)據(jù)讀出器的錯(cuò)誤校正裝置所校正。一些數(shù)據(jù)讀出器的錯(cuò)誤校正裝置可能表面上提供了校正，但是從而將錯(cuò)誤地使任何數(shù)據(jù)被提取。其它數(shù)據(jù)讀出器將因?yàn)樗鼈儾荒苄Ｕe(cuò)誤而被阻止讀取該數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，編碼到CD上的不正確數(shù)據(jù)將或者被忽略，或者通常不對從致密盤播放音頻數(shù)據(jù)有影響。因此，用戶購買的合法音頻CD可以正常地在任何能夠播放音頻數(shù)據(jù)的播放器上被播放。然而，如果通過讀取音頻數(shù)據(jù)而進(jìn)行被復(fù)制保護(hù)的CD的復(fù)制，則該復(fù)制出的CD的播放不是被阻止就是能夠產(chǎn)生的聲音將被降級。
在本文的說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語“音頻播放器”被用來指安排或控制來播放在數(shù)字音頻致密盤上的音頻數(shù)據(jù)的播放器和驅(qū)動器。因此這樣的播放器將包括可商業(yè)方式獲得的CD音樂播放器，它只是用來播放CD上的音樂或其它音頻內(nèi)容。要求編碼到CD上的不正確數(shù)據(jù)通常不影響這樣的一個(gè)“音頻播放器”的正常操作。
在本文的說明書和權(quán)利要求中，術(shù)語“數(shù)據(jù)讀出器”被用來指安排或控制來讀取致密盤上數(shù)據(jù)的所有播放器和驅(qū)動器，例如通過提取或訪問盤上的數(shù)據(jù)。因此這樣的播放器將包括被配置或控制來從盤讀取或提取數(shù)據(jù)的CD-ROM驅(qū)動器。在這一方面，要求能夠使CD-ROM驅(qū)動器播放合法的CD-DA盤，但是防止這樣的CD-ROM驅(qū)動器用來制作該盤的可用的復(fù)制品。
在本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例中，已被編碼到致密盤上并使得不正確的數(shù)據(jù)是致密盤上的數(shù)據(jù)扇區(qū)的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個(gè)方法可能額外和/或代替性地有不正確和/或不準(zhǔn)確的其它控制數(shù)據(jù)。
眾所周知，致密盤上的數(shù)據(jù)被編碼成多個(gè)幀，傳統(tǒng)上98個(gè)這樣的幀被組成一個(gè)扇區(qū)。在本發(fā)明的方法的優(yōu)選實(shí)施例中，在每個(gè)扇區(qū)中組成組的幀的數(shù)目與標(biāo)準(zhǔn)不同。
本發(fā)明的申請者已經(jīng)確認(rèn)，在一個(gè)音頻播放器上從每個(gè)扇區(qū)帶有97或99幀的致密盤再現(xiàn)的聲音在質(zhì)量上沒有任何降級。相反的是，如果以此方式被記錄的數(shù)據(jù)被使用數(shù)據(jù)讀出器再次記錄，則聲音的質(zhì)量被降級。丟掉的子樣以令人不愉快的相位噪音形式出現(xiàn)。
很清楚，每個(gè)扇區(qū)的幀的數(shù)量可以按需要選取以滿足特殊情況的要求。
最好，編碼到致密盤上的控制數(shù)據(jù)在制作致密盤母片之前已被改變。具體而言，改變在母片處理中使用的編碼器的參數(shù)以改變制作的母片盤的幀結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明也伸展到一個(gè)被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤，其中控制數(shù)據(jù)被編碼到致密盤上，而且其中已經(jīng)使得所選擇的控制數(shù)據(jù)不正確和/或不準(zhǔn)確，該不正確和/或不準(zhǔn)確的控制數(shù)據(jù)被安排成干擾從數(shù)字音頻致密盤讀取音頻數(shù)據(jù)。
通常，不正確和/或不準(zhǔn)確的控制數(shù)據(jù)被安排成，它不能被可用數(shù)據(jù)讀出器的錯(cuò)誤校正裝置所校正。
在本發(fā)明的被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，數(shù)據(jù)被以幀形式編碼到致密盤上，這些幀在扇區(qū)中成組，其中每個(gè)扇區(qū)中有非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目的幀。
本發(fā)明的被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤可能僅有非標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)，或可能有不正確和/或不準(zhǔn)確的其它控制數(shù)據(jù)。
下面將通過示例參照


本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1示意性地示出了示出螺旋數(shù)據(jù)軌道的致密盤；圖2示出了用于CD的音頻播放器；圖3示出了編碼到CD上的數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)；圖4示出了多個(gè)幀被成組地組織在其中的一個(gè)扇區(qū)；圖5示出了一個(gè)如圖4的標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)和一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)；圖6a和6b示出了數(shù)據(jù)讀出器處理扇區(qū)的方式，圖6a示出了標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)的接收，圖6b示出了非標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)的使用；以及圖7圖示了一個(gè)音頻播放器對在一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)中安排的數(shù)據(jù)的幀的使用。
數(shù)字音頻致密盤(CD-DA)載有音樂，要在諸如傳統(tǒng)CD盤播放器的音頻播放器上播放，該致密盤被制作和記錄成標(biāo)準(zhǔn)格式，該格式稱為“紅書”(Red Book)標(biāo)準(zhǔn)。除了限定盤的如其尺寸的物理屬性和如其激光波長的光學(xué)屬性外，“紅書”還限定信號格式和要使用的數(shù)據(jù)編碼。
眾所周知，“紅書”標(biāo)準(zhǔn)的使用保證了任何按這些標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的CD-DA將可在按這些標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的任何音頻播放器上播放。
圖1示意性地示出了CD6上的螺旋軌道4。在CD-DA上的該螺旋軌道4被細(xì)分成一個(gè)導(dǎo)入軌道8、多個(gè)連續(xù)音樂或音頻軌道10和一個(gè)導(dǎo)出軌道12。該導(dǎo)入軌道8包括一個(gè)內(nèi)容表，它為播放器識別后面的軌道，而導(dǎo)出軌道12告知軌道4已經(jīng)到了終點(diǎn)。
音頻播放器總是在開始時(shí)訪問導(dǎo)入軌道8。然后音樂軌道會隨著讀出頭沿著軌道4從導(dǎo)入軌道到導(dǎo)出軌道運(yùn)動時(shí)而被連續(xù)播放。作為另一選擇，播放器按要求將讀出頭移向每條音頻軌道的開始處。
對于裸眼，一張CD-ROM看起來和CD-DA一樣并且具有同樣的分成多個(gè)扇區(qū)的螺旋軌道。然而，數(shù)據(jù)讀出器，如CD-ROM驅(qū)動器，更復(fù)雜并能夠按照數(shù)據(jù)或信息的特性從致密盤的每個(gè)扇區(qū)讀取數(shù)據(jù)和處理信息。數(shù)據(jù)讀出器能夠從每個(gè)扇區(qū)讀取信息，讀出頭可以按要求被驅(qū)動去訪問螺旋軌道4的任何適當(dāng)部分。
為了保證任何數(shù)據(jù)讀出器能夠讀取任何CD-ROM，致密盤和讀出器也被制成符合已知標(biāo)準(zhǔn)，在此情況下稱為“黃書”(Yellow Book)標(biāo)準(zhǔn)。這些“黃書”標(biāo)準(zhǔn)合并了但又?jǐn)U展了“紅書”標(biāo)準(zhǔn)。因此，諸如CD-ROM驅(qū)動器的數(shù)據(jù)讀出器可以被控制來播放CD-DA。
數(shù)據(jù)讀出器訪問、提取或者讀取CD-DA上的數(shù)據(jù)的能力為音樂產(chǎn)業(yè)帶來了一個(gè)問題。用戶可以使用他的CD-ROM驅(qū)動器從音頻盤讀取數(shù)據(jù)，將其變成例如計(jì)算機(jī)文件，然后該數(shù)據(jù)就可以被復(fù)制了。能夠向致密盤記錄的記錄器的越來越容易獲得意味著個(gè)人或單位現(xiàn)在可以輕易地接觸到制作音頻致密盤的完美復(fù)制品的技術(shù)。這是音樂產(chǎn)業(yè)非常關(guān)心的事。
如果一個(gè)音頻播放器是一個(gè)專用的致密盤音樂播放器，或者是一個(gè)被控制來播放音頻盤的更復(fù)雜的CD-ROM驅(qū)動器，則該音頻播放器僅僅尋找和使用按“紅書”標(biāo)準(zhǔn)編碼的數(shù)據(jù)。而且，如果在數(shù)據(jù)中有不準(zhǔn)確的地方，音頻播放器一般會繼續(xù)播放而不試圖糾正錯(cuò)誤。例如，如果讀出頭移動到軌道的起始處并開始播放該軌道，即使例如很明顯在定時(shí)信號上有一些錯(cuò)誤，音頻播放器也會持續(xù)播放該軌道直到其結(jié)尾。相反，數(shù)據(jù)讀出器被設(shè)計(jì)成能夠識別和糾正錯(cuò)誤。本發(fā)明因此建議應(yīng)當(dāng)故意將錯(cuò)誤引入“紅書”數(shù)據(jù)中，但是這些錯(cuò)誤應(yīng)當(dāng)是對音頻播放器明顯的類型，但它們將干擾數(shù)據(jù)讀出器對音頻數(shù)據(jù)的提取或讀取。通過這種方法，數(shù)據(jù)讀出器不能讀出音頻盤和/或制作出帶有降級的聲音的復(fù)制品。
由于在CD-DA和CD-ROM上的數(shù)據(jù)編碼為公眾所知且遵照適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，因此這里不必詳述。
簡而言之，CD上的數(shù)據(jù)被通過EFM(8到14調(diào)制法)方法編碼成多個(gè)幀。圖3示出了一個(gè)幀的格式，從此可以清楚地看出，每個(gè)幀包含同步數(shù)據(jù)、提供控制和顯示碼元的子碼比特、數(shù)據(jù)比特和奇偶檢驗(yàn)比特。每個(gè)幀包含24字節(jié)的數(shù)據(jù)，這是CD-DA的音頻數(shù)據(jù)。子碼碼元P、Q、R、S、T、U、V、W被布置在子碼塊中，每個(gè)都將同步模式S0和S1作為前兩個(gè)碼元。
該標(biāo)準(zhǔn)要求98個(gè)這樣的幀組成一個(gè)扇區(qū)。每個(gè)扇區(qū)的起始點(diǎn)定義為作為第一個(gè)幀的子碼碼元的碼元S0出現(xiàn)而且作為下一個(gè)幀的子碼碼元的碼元S1出現(xiàn)之處，如圖4所示。
圖2示意性地示出了用于CD6的音頻播放器?？梢钥吹?，光學(xué)系統(tǒng)檢測的模擬信號14被轉(zhuǎn)換器16轉(zhuǎn)換為數(shù)字EFM形式。EFM數(shù)據(jù)在譯碼器18被譯碼并在階段20中接受錯(cuò)誤校正。從每個(gè)幀得到的24字節(jié)數(shù)據(jù)被細(xì)分成4字節(jié)的子樣并被以恒定速率計(jì)時(shí)進(jìn)入數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器22以產(chǎn)生音頻輸出信號。
本發(fā)明建議每個(gè)扇區(qū)應(yīng)當(dāng)有如圖5所示的非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的幀，在圖5中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的98幀的扇區(qū)與一個(gè)99幀的扇區(qū)相鄰。在圖5中所示的非標(biāo)準(zhǔn)的配置中，S0和S1子碼同步模式被放置在比它們原本應(yīng)當(dāng)在的位置拖后一個(gè)幀處。在每個(gè)幀中的數(shù)據(jù)保持相同。這因而意味著在每個(gè)扇區(qū)中有一個(gè)額外的幀F(xiàn)。
我們已經(jīng)看到在一個(gè)音頻播放器中，一個(gè)扇區(qū)的每個(gè)幀的24字節(jié)的數(shù)據(jù)被分成4字節(jié)的子樣。音頻播放器將以圖7所示的類似的方式處理一個(gè)如圖5所示的99幀的扇區(qū)。然而，數(shù)據(jù)讀出器隨意地決定如何分解2352字節(jié)(98幀×24字節(jié))的每個(gè)扇區(qū)，數(shù)據(jù)讀出器是被設(shè)計(jì)用來獲取和操縱2352字節(jié)的扇區(qū)的。對于帶有99幀的擴(kuò)展扇區(qū)，如圖5所示，數(shù)據(jù)讀出器將不得不略去它從一個(gè)扇區(qū)獲取的一些字節(jié)。實(shí)際上，數(shù)據(jù)讀出器將略去每個(gè)扇區(qū)的6個(gè)子樣或每第1/75秒的6個(gè)子樣，這些略去的子樣以相位噪音的形式出現(xiàn)。
因此，如果數(shù)據(jù)讀出器被用于從CD-DA讀取音頻數(shù)據(jù)以使復(fù)制品能制作，則得到的復(fù)制品的聲音的質(zhì)量將降級。
傳統(tǒng)的音頻播放器會受更多的幀的影響，這是因?yàn)楫?dāng)播放盤時(shí)，計(jì)時(shí)器會更慢一些。這意味著在音頻播放器上的任何流逝時(shí)間的顯示會不準(zhǔn)確。
本發(fā)明說明使用非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量的幀的扇區(qū)對復(fù)制保護(hù)CD-DA是有效的。很清楚，一個(gè)扇區(qū)的幀的數(shù)量可以被選取以滿足特殊情形的需要。可以做出的改變的上下限依賴于例如諸如特定數(shù)據(jù)讀出器的設(shè)計(jì)的因素，并與是否將其它不準(zhǔn)確或不可訪問的控制數(shù)據(jù)額外地合并在該盤上有關(guān)。
很顯然，所說明和圖解的方法僅僅是一個(gè)方法的示例，其中通過讀取復(fù)制保護(hù)盤獲得的音頻數(shù)據(jù)可以通過使用非標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)而被打斷。其它的例子是可能的。而且，導(dǎo)致的打斷的特性將不僅依賴于對數(shù)據(jù)扇區(qū)結(jié)構(gòu)做出的改變，也依賴于所使用的數(shù)據(jù)讀出器的設(shè)計(jì)。
非標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)被單獨(dú)合并在致密盤上來提供復(fù)制保護(hù)是可行的。作為另一選擇，其它不正確或不可訪問的控制數(shù)據(jù)可以被額外地并入致密盤中。
對于所描述和圖解的實(shí)施例的變化和改進(jìn)可以在本應(yīng)用的范圍內(nèi)做出，這是可行的。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)制保護(hù)數(shù)字音頻致密盤的方法，其中控制數(shù)據(jù)被編碼到致密盤上，該復(fù)制保護(hù)方法包括步驟使所選擇的控制數(shù)據(jù)不正確和/或不準(zhǔn)確，從而該不正確和/或不準(zhǔn)確的控制數(shù)據(jù)干擾從數(shù)字音頻致密盤讀取音頻數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)制保護(hù)數(shù)字音頻致密盤的方法，其中不正確和/或不準(zhǔn)確的控制數(shù)據(jù)被安排成，它不能被可用數(shù)據(jù)讀出器的錯(cuò)誤校正裝置所校正。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的復(fù)制保護(hù)方法，其中編碼到致密盤上的不正確數(shù)據(jù)被安排成，或者被忽略，或者通常不對從致密盤播放音頻數(shù)據(jù)有影響。
4.如前面任一權(quán)利要求所述的復(fù)制保護(hù)方法，其中已被編碼到致密盤上并使得不正確的數(shù)據(jù)是致密盤上的數(shù)據(jù)扇區(qū)的結(jié)構(gòu)。
5.如前面任一權(quán)利要求所述的復(fù)制保護(hù)方法，其中致密盤上的數(shù)據(jù)被編碼到組成一個(gè)扇區(qū)的多個(gè)幀中，在每個(gè)扇區(qū)中組成組的幀的數(shù)目與標(biāo)準(zhǔn)不同。
6.如前面任一權(quán)利要求所述的復(fù)制保護(hù)方法，其中編碼到致密盤上的控制數(shù)據(jù)在制作致密盤母片之前已被改變。
7.如權(quán)利要求6所述的復(fù)制保護(hù)方法，包括步驟改變在母片處理中使用的編碼器的參數(shù)以改變制作的母片盤的幀結(jié)構(gòu)。
8.一種被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤，其中控制數(shù)據(jù)被編碼到致密盤上，而且其中已經(jīng)使得所選擇的控制數(shù)據(jù)不正確和/或不準(zhǔn)確，該不正確和/或不準(zhǔn)確的控制數(shù)據(jù)被安排成干擾從數(shù)字音頻致密盤讀取音頻數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤，其中不正確和/或不準(zhǔn)確的控制數(shù)據(jù)被安排成，它不能被可用數(shù)據(jù)讀出器的錯(cuò)誤校正裝置所校正。
10.如權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤，其中數(shù)據(jù)被以幀形式編碼到致密盤上，這些幀在扇區(qū)中成組，其中每個(gè)扇區(qū)中有非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目的幀。
11.如權(quán)利要求8至權(quán)利要求10之一所述的被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤，其中致密盤僅有非標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)。
12.如權(quán)利要求8至權(quán)利要求10之一所述的被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤，其中致密盤有非標(biāo)準(zhǔn)扇區(qū)，并另外有不正確和/或不準(zhǔn)確的其它控制數(shù)據(jù)。
13.一種參照附圖描述的與前面實(shí)質(zhì)相同的對數(shù)字音頻致密盤進(jìn)行復(fù)制保護(hù)的方法。
14.一種參照附圖描述的與前面實(shí)質(zhì)相同的被復(fù)制保護(hù)的數(shù)字音頻致密盤。
全文摘要
諸如CD－ROM驅(qū)動器的數(shù)據(jù)讀出器從數(shù)字音頻致密盤訪問、提取或讀取數(shù)據(jù)的能力為音樂產(chǎn)業(yè)帶來了問題。用戶可以使用他的CD－ROM驅(qū)動器來從音頻盤讀取數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)文件,然后此數(shù)據(jù)可以被復(fù)制。為了提供復(fù)制保護(hù),錯(cuò)誤被故意地引入CD上的數(shù)據(jù),但這些錯(cuò)誤的類型通常對音頻播放器是明顯的,但它會干擾數(shù)據(jù)讀出器對音頻數(shù)據(jù)的讀取。按照標(biāo)準(zhǔn),在CD上的數(shù)據(jù)被通過EFM(8到14調(diào)制)方法編碼成多個(gè)幀。每個(gè)幀包含同步數(shù)據(jù)、提供控制和顯示碼元的子碼比特、數(shù)據(jù)比特和奇偶校驗(yàn)比特,并包括24字節(jié)的數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)是CD－DA的音頻數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)要求98個(gè)這樣的幀被組成一個(gè)扇區(qū)。為了提供復(fù)制保護(hù),每個(gè)扇區(qū)被提供了非標(biāo)準(zhǔn)數(shù)目的幀,例如是99而非98個(gè)幀。于是S0和S1子碼同步模式被布置成比它們原本的位置拖后一個(gè)幀,但是每個(gè)幀內(nèi)的數(shù)據(jù)保持相同。音頻播放器會將來自扇區(qū)的每個(gè)幀的24字節(jié)的數(shù)據(jù)細(xì)分成4字節(jié)的子樣并繼續(xù)播放該盤,但時(shí)間的顯示會不準(zhǔn)確。然而,用于從CD－DA讀取音頻數(shù)據(jù)以使能制作復(fù)制品的數(shù)據(jù)讀出器將制作出有質(zhì)量降級的聲音的復(fù)制品。
文檔編號G11B20/14GK1365496SQ0180073
公開日2002年8月21日 申請日期2001年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月15日
發(fā)明者理查德·A·A·海倫, 羅杰·愛德華茲 申請人:麥克羅維西恩公司