專利名稱：根據(jù)靈活格式附加水印密鑰的制作方法
本案是申請?zhí)枮?0801809.X、申請日為2000年6月27日、發(fā)明名稱為“根據(jù)靈活格式附加水印密鑰”的分案申請。
本發(fā)明涉及一種如隨后的權(quán)利要求1前序所述的方法，該方法用于在一個(gè)編碼信號中插入附加數(shù)據(jù)并將所述信號記錄在盤形記錄載體上。本發(fā)明還涉及一種執(zhí)行該方法的裝置、使用該方法所獲得的一種盤形記錄載體以及一種用于再現(xiàn)記錄在這樣一種盤形記錄載體上數(shù)據(jù)的裝置。
對于在音頻和視頻信號中設(shè)置附加數(shù)據(jù)的需要日益增長。水印是一種插入在多媒體設(shè)備中的附加數(shù)據(jù)信息，這種插入最好是以視覺上不能看見的形式進(jìn)行的。這些水印包括，例如，有關(guān)文件來源或版權(quán)狀態(tài)以及視聽程序的信息。它們可用于提供版權(quán)所有者的合法證明，并可以跟蹤侵權(quán)行為并支持知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。
在歐洲專利申請?zhí)?8900036.9中公開了一種公知的在編碼音頻和視頻信號中插入附加數(shù)據(jù)而基本上不會影響所感覺到品質(zhì)的方法，該歐洲專利申請?jiān)谠撜f明書后面所能發(fā)現(xiàn)的參考文件中是文件D1。這里公開了一種使用單位比特編碼器來將音頻信號編碼的方法，這種編碼器可以是諸如以數(shù)字通用盤(DVD)的音頻形式記錄高品質(zhì)音頻信號所用的∑-Δ調(diào)制器。這種編碼器產(chǎn)生一個(gè)輸出數(shù)據(jù)流，該輸出數(shù)據(jù)流包括在每個(gè)編碼步驟中所用的與多比特采樣相反的一比特輸出采樣。通過將所選擇位例如每個(gè)輸出數(shù)據(jù)流的第100位替換為數(shù)字水印模式的數(shù)位從而插入一個(gè)數(shù)字水印模式。
這個(gè)過程用于侵權(quán)時(shí)是有缺陷的。由于解碼器是設(shè)置在一臺播放機(jī)的硬件部分中，因此，所插入數(shù)據(jù)的格式必須是固定的。所有盤將根據(jù)該格式而被編碼。一個(gè)可能的盜版者可以使用這個(gè)固定格式來獲得大量的編碼材料。一旦該盜版者了解這個(gè)編碼格式，則他可以解碼所有未來內(nèi)容并發(fā)展這些技術(shù)以回避所有的保護(hù)。
在該說明書結(jié)束部分所可以發(fā)現(xiàn)的參考文件表中的文件D2即歐洲專利706174中，公開了一種用于防止對于以坑的形式記錄在諸如CD-ROM這樣光可讀記錄介質(zhì)上的輸出數(shù)據(jù)流的非法復(fù)制的檢測方法。所公開的檢測方法包括確定盤唯一物理特性，將該信息加密以及以區(qū)別于記錄在該盤上主信息的方式用光或磁寫入該盤上的步驟。在該主信息再現(xiàn)時(shí)，再次檢測并用所包含的物理信息檢驗(yàn)該盤的物理特性以便于作出決定關(guān)于其間是否存在某種特定關(guān)系。這種物理信息可以是一種坑角度的排列、坑的深度以及跟蹤量、第二低反射部分、灰塵位置等等。但是，對于每個(gè)盤而言，所述物理特性是必須要檢測的，這使得制造變復(fù)雜。另外，以這種方式不能在其中插入預(yù)定的水印信息。
因此，其中本發(fā)明的一個(gè)目的是避免上述缺陷。根據(jù)本發(fā)明的方法的其中一個(gè)方面，其特征在于如同權(quán)利要求1的特征部分所述的那樣。
本發(fā)明允許使用靈活的格式插入需要插入的數(shù)據(jù)，該格式對于每個(gè)記錄載體或一組記錄載體而言都是特定的。當(dāng)盜版者了解用于一種記錄載體的附加數(shù)據(jù)插入的格式時(shí)，他并不了解其他盤的格式。通過在記錄載體上放置其他形式的所述靈活格式的說明可以獲得安全的保護(hù)。諸如可以使用對于相同物理類型的標(biāo)記的不同調(diào)制方法來獲得，例如或是光學(xué)或是磁性調(diào)制方法。或是使用具有不同物理類型的標(biāo)記，或者是光學(xué)標(biāo)記或是磁性標(biāo)記。通常，比特復(fù)制機(jī)一般僅復(fù)制使用第一種調(diào)制處理所獲得的第一物理參數(shù)的變化，這些變化表示所記錄的主信息。只有專用再現(xiàn)設(shè)備能夠檢測到諸如使用第二種調(diào)制處理所獲得的第二物理參數(shù)的變化。
在獨(dú)立權(quán)利要求13、24以及35中分別描述了有關(guān)一種用于將附加數(shù)據(jù)插入到盤形記錄載體，記錄載體上的裝置以及用于再現(xiàn)位于這種記錄載體上數(shù)據(jù)的裝置的本發(fā)明的其他有益方面。
在權(quán)利要求2中描述了本發(fā)明的另一個(gè)有益方面。該方面允許組合用于較大范圍數(shù)據(jù)的記錄裝置。此外，還可以組合記錄裝置以及再現(xiàn)裝置。
在從屬權(quán)利要求3、4和5中描述了使用相同本區(qū)域調(diào)制的一些有效的實(shí)施例。
在其他從屬權(quán)利要求中描述了本發(fā)明的其他一些有益方面。在權(quán)利要求7中描述了一個(gè)特定的有益實(shí)施例。
參考所公開的最佳實(shí)施例并特別參考隨后的附圖可以使本發(fā)明的這些以及其他有益效果顯著并將在下文中詳細(xì)對此進(jìn)行描述，在這些附圖中，

圖1示出了一種帶有光可檢測標(biāo)記的光學(xué)可讀類型的記錄載體；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一種用于將編碼數(shù)據(jù)以及附加數(shù)據(jù)記錄在如圖1所示的記錄載體上的裝置；圖3詳細(xì)示出了用于修改編碼信號的一個(gè)實(shí)施例；圖4示出了修改后的編碼位數(shù)據(jù)流的一個(gè)例子；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一種用于從如圖1所示的記錄載體上再現(xiàn)編碼數(shù)據(jù)和提取附加數(shù)據(jù)的裝置；圖6詳細(xì)示出了用于從編碼數(shù)據(jù)和附加數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流中提取出附加數(shù)據(jù)的裝置；以及圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的用于將附加數(shù)據(jù)插入到編碼信號中的一種方法。
圖1示出了根據(jù)所用的光可讀類型記錄載體1的一個(gè)可能實(shí)施例。圖1a是示出沿著由參考記號2所表示的軌跡中線的光可測標(biāo)記的排列的平面圖。圖1b示出了部分3的放大平面圖，該部分3示出了沿著軌道2排列的光可測標(biāo)記4以及中間區(qū)域或空間5。該光可測標(biāo)記4可以是局部凹陷或所謂的坑的形式。但是，其他類型的光可測標(biāo)記也是合適的，例如使用相變材料所獲得的標(biāo)記。該標(biāo)記4導(dǎo)致對于沿著軌道2方向掃描的射線束的反射光密度的調(diào)制。在圖1c中，給出信號6，該信號表示在沿著軌道2使用恒定線速度掃描標(biāo)記4和空間5模式的情況下的調(diào)制。沿著軌道2的標(biāo)記4的長度以及中間空間5的長度對應(yīng)于信號6的若干位單元(包括一位)。一個(gè)位單元長度T對應(yīng)于信號6數(shù)據(jù)時(shí)鐘的周期T。在圖1b中，由帶有長度L的軌道部分來表示一個(gè)位單元。
但是，可以獲得例如由申請人在歐洲專利申請?zhí)枮?1203147.3中所公開那樣的其他類型的調(diào)制，該歐洲專利在該說明書結(jié)束部分可以發(fā)現(xiàn)的參考文件表中是作為文件D3出現(xiàn)的。圖1d示出了使用光可測標(biāo)記4寬度變化的一個(gè)實(shí)施例。標(biāo)記4的寬度變化導(dǎo)致在沿著軌道2掃描的射線束中額外的密度調(diào)制，其結(jié)果是在相應(yīng)信號6中產(chǎn)生兩個(gè)分量。當(dāng)由長度調(diào)制所導(dǎo)致的分量頻譜不能疊加由寬度調(diào)制所導(dǎo)致的分量頻譜時(shí)，則可以可分離地恢復(fù)任一種調(diào)制所表示的信息。圖1e示出了使用在橫切于軌道2方向的軌道位置變化的一個(gè)實(shí)施例。該位置調(diào)制具有軌道起伏的形式，也就是公知的徑向軌道擺動。還可以通過與檢測標(biāo)記4所使用的相同的光束掃描裝置來容易地檢測這種軌道擺動。通過使用在記錄介質(zhì)1平面上的標(biāo)記4深度或位置變化來獲得其他調(diào)制。圖1f示出了沿著說明這種調(diào)制的線b-b的記錄載體1上的部分3的截面圖。參考標(biāo)號7表示透明襯墊。用可反射層8來覆蓋襯墊7。保護(hù)層9覆蓋反射層8。該襯墊8上帶有以坑形式出現(xiàn)的光可測標(biāo)記4。坑3的位置或深度變化由線10和11來表示。當(dāng)用聚焦射線束掃描圖1f所示的圖案時(shí)，標(biāo)記4平面中的變化導(dǎo)致可以被容易檢測到的聚焦誤差。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)實(shí)施例，該裝置用于將附加數(shù)據(jù)插入到編碼信號中并將所述編碼信號記錄到如圖1所示的盤形記錄載體上。在第一輸入端20接收第一數(shù)據(jù)信號D1。該數(shù)據(jù)信號D1可以表示數(shù)據(jù)、視頻或音頻信息等等。該數(shù)據(jù)信號D1可以是模擬形式或是數(shù)字形式。如果該數(shù)據(jù)信號D1是模擬形式，則提供一個(gè)數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器22從而將該模擬數(shù)據(jù)信號D1轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號。盡管，通常情況下，這種A/D轉(zhuǎn)換器可能導(dǎo)致n位數(shù)字信號，在音頻信號的情況中，通?？梢允褂靡粋€(gè)1比特A/D轉(zhuǎn)換器用來將其轉(zhuǎn)換為一位比特流信號BS。這個(gè)比特流信號BS僅有兩個(gè)不同的表示符號，“0”或“1”，因此，該信號BS是一個(gè)二進(jìn)制信號。這種1比特A/D轉(zhuǎn)換器(還被稱為位流轉(zhuǎn)換器或δ-Δ調(diào)制器)可以使用通常是fs＝44.1、48或32kHz采樣頻率n倍的一個(gè)頻率來對音頻信號D1進(jìn)行采樣，這樣一個(gè)頻率例如可以是64*44100＝2822400Hz。當(dāng)提供數(shù)字形式的音頻信號D1，并用44.1kHz的采樣頻率fs對其采樣并且該采樣被表示為每個(gè)采樣是例如16比特時(shí)，使用還是作為該采樣頻率fsn倍的頻率對該數(shù)字音頻信號進(jìn)行過采樣。其結(jié)果還是產(chǎn)生1比特位流信號BS。
將音頻信號轉(zhuǎn)換為1比特位流信號具有許多好處。位流轉(zhuǎn)換是一種高品質(zhì)的編碼方法，在具有簡單解碼電路這個(gè)額外好處的情況下，有可能得到高品質(zhì)解碼或低品質(zhì)解碼。
在輸入端23接收代表例如水印數(shù)據(jù)并且被插入到數(shù)據(jù)信號D1或相應(yīng)位流BS中的一個(gè)附加數(shù)據(jù)信號D2。提供修改裝置24以便于修改位流信號BS以便于將該附加數(shù)據(jù)信號D2插入到二進(jìn)制數(shù)據(jù)流BS中。由申請人提出的在該說明書結(jié)束部分可以發(fā)現(xiàn)的參考文件表中是文件D2的歐洲專利申請No.706174，公開了一種將這種附加數(shù)據(jù)D2插入到二進(jìn)制數(shù)據(jù)流BS中而基本上不影響感官效果的方法。盡管在下文中將給出對于這種改變的更詳細(xì)解釋，但是，要注意，在該位流BS中沒有包括對其的加密，而僅替換了該位流BS的一些特定位。例如，該水印位可以是每100比特替換1比特。這樣與加密情況相反僅提高了量化噪聲但是不會妨礙數(shù)據(jù)D1。在文件D2中所公開的該方法針對將量化噪聲的升高限制到另外的范圍上。
根據(jù)特定編碼格式將附加數(shù)據(jù)D2插入到位流BS中。根據(jù)本發(fā)明，可以將一些不同編碼格式用于此目的。可能的格式數(shù)目很大并且可以對于每個(gè)盤或?qū)τ诿拷M盤都是特定的。因此，可以提供格式產(chǎn)生裝置25來產(chǎn)生由格式說明信號F所表示的特定編碼格式，將該格式說明信號F提供給修改裝置24?？梢噪S后將包括帶有n.fs的1比特的所得到經(jīng)修改過的位流BS′提供給提取濾波器26從而獲得帶有fs頻率的例如16位比特的多位數(shù)據(jù)流。使用信道編碼裝置27對該多位數(shù)據(jù)流進(jìn)行適當(dāng)?shù)男诺谰幋a諸如EFM調(diào)制這樣的用于將8位寬數(shù)據(jù)字節(jié)轉(zhuǎn)換為14信道比特寬信道字。另外，附加誤差校正信息。
為了將該信道比特記錄在光可讀記錄載體1上，須根據(jù)該信道比特調(diào)制寫入射線束。出于該目的，提供調(diào)制裝置29來控制寫入射線束以便于可以根據(jù)所獲得的信道比特來調(diào)制在記錄載體1的一條軌道上排列的光可讀標(biāo)記和其間空間的長度。在圖1b中示出了這種長度調(diào)制。
另外提供了寫入單元30，該寫入單元包括除激光單元和光學(xué)元件之外的用于根據(jù)由調(diào)制裝置29傳送的驅(qū)動信號將位于環(huán)形記錄載體1徑向中的射線束寫入光點(diǎn)定位的裝置。與驅(qū)動裝置31組合，用于根據(jù)從調(diào)制裝置29中所獲得的驅(qū)動信號來旋轉(zhuǎn)該記錄載體1的該光點(diǎn)可以沿著軌道移動。使用調(diào)制裝置所獲得的信道比特控制該激光單元。
由時(shí)鐘產(chǎn)生裝置32產(chǎn)生的同步S可用于確定寫入該信道單元的速度并因此確定如圖1c中所示的信道時(shí)鐘周期T。此外，提供控制裝置35來產(chǎn)生用于控制裝置的控制信號C。
還將格式說明信息F提供給用于將該信息編碼為第二編碼信號的第二編碼裝置33。然后最好這個(gè)第二編碼信號由第二調(diào)制裝置34對其進(jìn)行不同于前述長度調(diào)制的寫入射線束調(diào)制。在圖1中示出了這種不同調(diào)制的一些例子。所示這些例子包括標(biāo)記4的寬度第二調(diào)制(圖1d)，標(biāo)記4的軌道3的位置第二調(diào)制(圖1e)或是記錄載體7中的標(biāo)記位置第二調(diào)制(圖1f)。其他類型調(diào)制可以包括在盤中心附近設(shè)置徑向條紋、調(diào)制軌道間距寬度等等。
再現(xiàn)裝置須可以讀出除所記錄編碼和修改后的位流之外的使用不同調(diào)制處理所記錄的格式說明信息。這樣使得附加數(shù)據(jù)的解碼器可以被編程從而支持該附加數(shù)據(jù)的靈活的編碼格式。這樣可以對于每個(gè)盤而言都是特定的。將帶有插入的附加數(shù)據(jù)的所記錄位流以及相應(yīng)編碼格式連接到相同載體上，這樣可以保證使用舒適。將上述兩項(xiàng)內(nèi)容與原始的合法內(nèi)容相結(jié)合。通過不僅記錄諸如水印數(shù)據(jù)這樣的附加數(shù)據(jù)，還記錄使用其他調(diào)制技術(shù)將該附加數(shù)據(jù)編碼所用的格式，僅僅復(fù)制被編碼的并修改過的位流是不夠的。
要注意，可以或者直接用例如相變材料來獲得帶有該信息的記錄載體1?；蛘咧苯油ㄟ^下列方式來獲得在帶有感光層的母盤上寫入信息，隨后將被照射過的盤顯影，從而通過澆鑄壓模并使用一個(gè)反射膜和保護(hù)層來產(chǎn)生該盤的一個(gè)壓模并使用該壓模來制造最終的記錄載體1。
通常，1比特A/D轉(zhuǎn)換器還可以被稱為單元比特編碼器，而位流信號可以作為單元比特編碼的信號。這種單元比特編碼器的一些例子可以是Δ調(diào)制器、δ-Δ調(diào)制器、以及噪聲形式編碼器。它們都屬于具有反饋環(huán)路編碼器家族的。將δ-Δ調(diào)制用于按數(shù)字通用盤(DVD)的音頻模式記錄高品質(zhì)音頻信號，這種調(diào)制使用2822400Hz的fs采樣頻率(64*44100)并具有115dB的信噪比。
圖3示出了作為圖2中模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器22一個(gè)實(shí)施例的δ-Δ調(diào)制器的一個(gè)例子。在文件D1中公開了可替換的實(shí)施例。將數(shù)據(jù)信號D1提供給用于從輸入信號D1中減去輸出信號BS的減法器41。將所得到的誤差信號e提供給解碼濾波器42(求和器或積分器)從而獲得要被輸入到極性檢測器43中的一個(gè)預(yù)測信號。該極性檢測器43以由采樣頻率fs所確定的速率并根據(jù)該預(yù)測信號的極性產(chǎn)生一個(gè)輸出采樣+1或-1。在該實(shí)施例中，多路復(fù)用器44組成了圖1中的修改裝置。該多路復(fù)用器44響應(yīng)選擇信號SEL使用水印位模式D2來替換極性檢測器43輸出的所選位(例如，每個(gè)第100位)。實(shí)際上，使用圖3中所示的δ-Δ調(diào)制器，可以在2822400(64*44100)Hz的fs采樣頻率處獲得用于將音頻信號編碼的115dB的信噪比。可以發(fā)現(xiàn)，每100個(gè)采樣替換1個(gè)采樣僅增加同步噪聲1dB。這個(gè)對應(yīng)于具有28000位/秒的水印位速率。
插入水印數(shù)據(jù)D2的另一個(gè)例子是反相編碼信號y的采樣，將水印數(shù)據(jù)D2由位于連續(xù)被反相采樣之間的比特周期數(shù)來表示。
圖4示出了使用圖3中所示實(shí)施例來編碼的輸入波形51的一個(gè)例子。該輸入波形51與圖3中的輸入信號D1一致，數(shù)字52表示與圖3中的位流BS一致的被編碼的輸出信號。當(dāng)輸入信號變得較大時(shí)，該δ-Δ調(diào)制器產(chǎn)生更多的正采樣。如圖所示，將-0.5V的輸入電壓編碼為三個(gè)-1V脈沖和一個(gè)+1V脈沖序列，將0V的輸入電壓編碼為可替換的-1V脈沖和一個(gè)+1V脈沖模式(除了被插入的水印脈沖54之外)，并且將+0.5V的輸入電壓編碼為三個(gè)+1V脈沖和一個(gè)-1V脈沖序列。在接收端通過將所接收到的脈沖重新整形并使其通過一個(gè)低通濾波器來再次解碼該編碼信號。在圖3的實(shí)施例中，通過將位流52的13個(gè)采樣平均來解調(diào)該編碼信號。數(shù)字53表示除了由平均處理所導(dǎo)致的時(shí)間延遲之外的重組信號。
通過將-1采樣替換為+1采樣來執(zhí)行這個(gè)例子中的水印標(biāo)記處理。數(shù)字54表示這種水印采樣?？梢郧宄刂袛?1V和-1V脈沖可替換模式。但是，因?yàn)橹亟M信號53仍然類似于輸入信號51，因此這種水印標(biāo)記的插入其影響是有限的。如同在文件D1中所詳細(xì)公開的那樣，這是因?yàn)?，在反饋環(huán)路內(nèi)，將該影響反饋到輸入端，并且在水印標(biāo)記插入之后，通過隨后將輸入信號編碼來補(bǔ)償這種影響。
需要理解的是，盡管用使用如上所述的編碼方法和水印標(biāo)記插入方法的這些實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不局限于此。
插入所嵌入數(shù)據(jù)的方法是非常靈活的可以較大自由度地選擇所嵌入數(shù)據(jù)的數(shù)量和提取位置。圖3中的選擇信號SEL確定位流的哪些位是水印標(biāo)記位。該信息SEL包含在圖2中由格式產(chǎn)生裝置25所產(chǎn)生的格式說明信息F的通常格式中。簡而言之，該格式說明信息F可以僅包括一個(gè)顯示位流的第N位是水印標(biāo)記位的數(shù)N。例如，通過分別替換-1V、-1V和+1V位流的第6、16以及26位，可以獲得相應(yīng)的水印標(biāo)記模式D2＝‘001’。
還可以使用用于插入的其它方法，諸如，例如反相該位流的所選采樣，將水印標(biāo)記數(shù)據(jù)由位于連續(xù)反相采樣之間的比特周期數(shù)來表示。
顯然，如果需要更高的安全性，可以使用用于插入水印標(biāo)記數(shù)據(jù)的更位復(fù)雜的格式。取代固定數(shù)目N，可以使用可變數(shù)目序列，該序列可以根據(jù)一個(gè)特定算法產(chǎn)生。
但是，根據(jù)本發(fā)明，通過允許插入水印標(biāo)記數(shù)據(jù)靈活的格式來獲得安全保護(hù)。這需要另外記錄對于格式的說明以便于通知位于再現(xiàn)裝置中的可編程解碼器。如同參考圖2所述的那樣，出于獲得更安全保護(hù)的目的，使用第二編碼裝置33和第二解碼裝置34。僅是那些帶有特定檢測裝置的專用再現(xiàn)裝置可以提取出所插入的水印數(shù)據(jù)。
注意，以所述方式插入水印數(shù)據(jù)或其它控制數(shù)據(jù)并不包括例如將主音頻數(shù)據(jù)，視頻或類似的一般數(shù)據(jù)加密的過程。該編碼位流僅受到小量噪聲的影響，從而導(dǎo)致信噪比等量的較小降低。但是，加密和解密需要更多的數(shù)據(jù)處理電路，這會導(dǎo)致較高的成本費(fèi)用。
為此，在該編碼器反饋環(huán)內(nèi)部要執(zhí)行修正編碼信號的步驟。任何出于加入水印標(biāo)記目的而對編碼信號進(jìn)行的修正因此而被反饋并且將在隨后的編碼操作中被補(bǔ)償。
盡管，將使用如上所述的編碼和水印標(biāo)記插入方法來說明本發(fā)明，但是，本發(fā)明并不局限于此。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的用于從光可讀類型的記錄載體上再現(xiàn)編碼數(shù)據(jù)并提取附加數(shù)據(jù)的裝置。
由盤旋轉(zhuǎn)裝置61旋轉(zhuǎn)驅(qū)動如圖1所示的帶有光可讀標(biāo)記的盤1旋轉(zhuǎn)。光拾取器單元62用由例如一個(gè)半導(dǎo)體激光所產(chǎn)生的射線束照射該盤1。在盤1的徑向上移動該射線束或光拾取器單元62。用該射線束沿著環(huán)形軌道2掃描盤1。通過光拾取器單元62中的輻射性敏感檢測器來檢測由盤1所反射的射線并將其轉(zhuǎn)換為電子檢測信號。該電子檢測信號中的變化反映了由盤1上的光可檢測標(biāo)記所感應(yīng)的被檢測到射線中的調(diào)制。將該檢測信號提供給用于產(chǎn)生一個(gè)聚焦控制信號和一個(gè)跟蹤誤差信號的第一解調(diào)裝置64，聚焦控制信號和跟蹤誤差信號均用于控制光拾取器單元62。此外，將一個(gè)速度控制信號提供給盤旋轉(zhuǎn)裝置61。由解調(diào)裝置64從檢測信號中導(dǎo)出包括例如采樣頻率fs的同步信號。除了其它信號之外，在解碼器中將該信號fs用于解碼目的。
第一解調(diào)裝置64還適用于檢測由所述標(biāo)記長度變化和這些標(biāo)記間空間變化所感應(yīng)的電子檢測信號中的變化。圖1b示出了標(biāo)記4的排列，而圖1c描述了相應(yīng)于電子檢測信號61的例子。與獲得的確定數(shù)據(jù)時(shí)鐘周期T的同步信號S組合，可以從電子檢測信號中導(dǎo)出信道位。隨后通過第一解碼裝置65使用例如公知的來自致密盤(CD)數(shù)據(jù)處理的EFM解調(diào)方法或使用公知的來自數(shù)字通用盤(DVD)數(shù)據(jù)處理的EFM+調(diào)制方法，將信道位轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)位。還可以使用誤差校正處理。所得到的數(shù)據(jù)流在該階段包括采樣頻率fs的16位寬度的字。在音頻數(shù)據(jù)的情況中，作為一個(gè)例子，使用內(nèi)插濾波器并使用n.fs的采樣頻率將該多位數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)流。將該二進(jìn)制數(shù)據(jù)流施加到1位D/A轉(zhuǎn)換器67中，從而將該位流音頻數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)換為原始的模擬音頻信號D1。
根據(jù)本發(fā)明，提供第二解調(diào)裝置68以便于從由除了所述標(biāo)記長度變化和這些標(biāo)記間空間變化之外的變化所感應(yīng)的電子檢測信號變化中導(dǎo)出信息。這些變化諸如，例如，如同分別在圖1d、圖1e以及圖1f中所示的寬度、徑向位置或深度變化。如果通過調(diào)諧帶通濾波器，該徑向變化顯示了另一個(gè)頻率范圍，則可以從長度變化中分離出徑向位置變化。可以類似地分離出深度或?qū)挾茸兓?。可以出現(xiàn)另一種類型的變化，諸如例如在盤1的徑向方向上延伸的標(biāo)記。
從通過第二解調(diào)裝置68解調(diào)的檢測信號中得到的信號，這種信號例如可以是信道位單元信號，該信號包括如前所述的編碼格式說明信息。使用第二解碼裝置69將該信息解碼為表示格式說明信息的數(shù)據(jù)字?；谒邮盏降母袷秸f明信息，該第二解碼裝置69將格式說明信號F提供給可編程解碼器70。使用該信號F，以這種方式將該可編程解碼器70編程可以從中提取出根據(jù)相應(yīng)格式插入到位流中的附加數(shù)據(jù)。出于此目的，可編程解碼器70接收來自第一解碼裝置65的解碼位流。
使用該格式說明信號F，指示或編程可編程解碼器70從而從中提取出根據(jù)由信號F所表示的格式說明來插入到位流中的附加數(shù)據(jù)。該格式說明信息F可以包括對于用于將附加數(shù)據(jù)編碼所用格式的一個(gè)完整說明或僅是該說明的一部分。例如，如前所述，該格式說明信息F可以僅是一個(gè)或一系列表示該位流的哪些位包括附加數(shù)據(jù)位數(shù)的數(shù)目，而可以將該可編程解碼器70適用于處理這些數(shù)字。該格式說明信息還可以僅包括解碼所需的總格式說明的一部分。在這種情況中，可以預(yù)先將剩余部分存儲在第二解碼器70中。
圖6示出了圖5中可編程解碼器70的一個(gè)實(shí)施例，該解碼器用于從一個(gè)delta調(diào)制位流中提取出所插入的水印標(biāo)記?？梢詫⒅T如由第一解碼裝置65產(chǎn)生的修正后的編碼位流BS’施加到由所選信號SEL所計(jì)時(shí)的寄存器80的數(shù)據(jù)輸入端。該寄存器80的輸出端是水印標(biāo)記模式或其它控制數(shù)據(jù)D2。所選信號SEL確定位流BS’的哪些位是水印標(biāo)記位。該信號是由分頻器級81所產(chǎn)生，該分頻器級81使用數(shù)字n將采樣頻率fs分頻，該數(shù)字n例如可以是由諸如通過第二解碼裝置70產(chǎn)生的格式說明信號F所確定的數(shù)字100。該所選信號SEL與記錄裝置中的相應(yīng)信號同步。通過在水印標(biāo)記信號D2中提供預(yù)定的同步位模式來獲得這種同步。在這種實(shí)施例中，同步檢測器82檢測所述模式并改變分頻器級81的相位直到檢測到該同步模式。
可以在文件D2中發(fā)現(xiàn)提取水印標(biāo)記數(shù)據(jù)D2的其它詳細(xì)實(shí)施例。要注意，可以將一些裝置的功能組合在一個(gè)裝置中，或甚至可以跳過一些裝置。例如，可以將第一解碼裝置65和可編程解碼裝置70組合在一個(gè)解碼裝置中。另外，在實(shí)際中，可以在一個(gè)單元中安排第一和第二解調(diào)裝置64和68。
當(dāng)參考圖2所說明的記錄裝置被用做一個(gè)家用記錄器并且該記錄器僅根據(jù)公共格式在位流中記錄一個(gè)所謂的公共水印標(biāo)記，則可以獲得再現(xiàn)裝置的另一個(gè)實(shí)施例。該裝置可以在所有盤都做上水印標(biāo)記，并且進(jìn)行家用的記錄操作。諸如參考圖5所描述的那樣，與相同記錄裝置相結(jié)合的一個(gè)相應(yīng)再現(xiàn)裝置可以檢測到這個(gè)公共水印標(biāo)記，這是因?yàn)樵撍?biāo)記的格式是公知的。與此相反，可以保存所謂的私人水印標(biāo)記和其相應(yīng)格式以便于官方據(jù)實(shí)業(yè)發(fā)表。
替代或除了水印標(biāo)記信息D2之外，可以將控制信息插入被編碼的位流BS’中。然后，該控制信息可用于控制再現(xiàn)裝置。
圖7示出了一種根據(jù)本發(fā)明用于在編碼信號中插入附加信息的方法。在第一步驟91中(1ST-DAT)，接收諸如視頻、音頻或通用數(shù)據(jù)這樣的主要的第一數(shù)據(jù)。在步驟93(ENC-1ST-F)中，根據(jù)諸如用于CD或DVD的格式的第一格式將第一數(shù)據(jù)編碼為適用于記錄或傳送的信道數(shù)據(jù)。在步驟92(SUP-DAT)中，接收將要被插入到主數(shù)據(jù)中的附加數(shù)據(jù)。在步驟94(2ND-F)中，產(chǎn)生第二格式，該第二格式被用作對于步驟95(MOD)中修正被編碼的第一數(shù)據(jù)以便于將附加數(shù)據(jù)插入其中的一個(gè)規(guī)定。在步驟96(ENG-3RD-F)中，還根據(jù)第三格式(該格式可以與第一格式相同)將其特征為第二格式或來自第二格式一部分的說明信息編碼為信道數(shù)據(jù)。同時(shí)，在步驟97(1ST-MOD)中，根據(jù)第一調(diào)制處理將修正過的被編碼的第一數(shù)據(jù)調(diào)制為適于記錄在特定記錄介質(zhì)上或在傳輸信道中傳輸?shù)男盘枴Ｔ诓襟E98(2ND-MOD)中，還根據(jù)不同的第二調(diào)制處理將編碼的第二格式說明信息調(diào)制為適于記錄在特定記錄介質(zhì)上的信號。在步驟99(W)中，通過相同的記錄處理記錄上述這兩個(gè)信號，這種記錄處理可以是諸如光掃描射線束。盡管可以分開執(zhí)行這兩種記錄處理或這兩種處理甚至彼此不同。但是，最好是，使用相同的記錄處理，因?yàn)榫哂羞@樣的好處可以使用一種讀出處理來執(zhí)行再現(xiàn)操作。
要注意，上述插入附加數(shù)據(jù)方法的實(shí)施例僅是一個(gè)例子。在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的情況下，可以并行或順序執(zhí)行一些步驟。
盡管已經(jīng)參考其最佳實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是，要理解的是，這些實(shí)施例并不是限制性的例子。因此，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，在不脫離如權(quán)利要求中所定義那樣的本發(fā)明范圍的情況下，各種變型是顯然的。可以借助于硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，并且，一些“裝置”可以表示為硬件的某些部分。另外，本發(fā)明還存在于每個(gè)新穎特征或這些特征的組合之中。還要注意，字“包括”不排除除了權(quán)利要求中所列出之外的其它元件或步驟。任何參考符號不能限制權(quán)利要求的范圍。
參改文件目錄(D1)歐洲專利申請序號98900036.9，以申請人名義，(PHN16209)(D2)歐洲專利706174(D3)歐洲專利申請序號91203147.3)，以申請人名義，(PHN13922)。
權(quán)利要求
1.一種諸如光可讀盤這樣的盤形記錄載體，借助于在相對其周圍區(qū)域而言具有不同物理特性的類型的長度和空間軌道方向上的標(biāo)記進(jìn)行第一調(diào)制從而在該記錄載體上記錄第一編碼信號，其中所述標(biāo)記是排列在該記錄載體的環(huán)形軌道上，其中第一編碼信號表示根據(jù)第一格式編碼的第一數(shù)據(jù)以及根據(jù)第二格式插入在其中的附加數(shù)據(jù)，其特征在于借助于或是不同于所述類型標(biāo)記的第一調(diào)制的第二調(diào)制，或是使用帶有相對于第一類型而言不同物理特性的第二類型標(biāo)記，來將第二編碼信號記錄在記錄載體上，其中第二編碼信號表示與用于附加數(shù)據(jù)提取的第二格式相關(guān)的格式說明信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種盤形記錄載體，其特征在于，使用受到第一和第二調(diào)制處理的所述類型標(biāo)記，在其上記錄第一和第二編碼信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一種盤形記錄載體，其特征在于，第二調(diào)制包括對于處于非正切方向的標(biāo)記幾何結(jié)構(gòu)的調(diào)制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的一種盤形記錄載體，其特征在于，第二調(diào)制處理包括標(biāo)記寬度調(diào)制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種盤形記錄載體，其特征在于，第二調(diào)制處理包括采用在盤形記錄載體中心區(qū)域的半徑方向上延伸的標(biāo)記。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的一種盤形記錄載體，其中第一數(shù)據(jù)被單元比特編碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的一種盤形記錄載體，其中第一數(shù)據(jù)是進(jìn)行δ-Δ編碼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的一種盤形記錄載體，其特征在于，第一編碼信號包括根據(jù)所選規(guī)則所選的采樣，其中根據(jù)附加數(shù)據(jù)的采樣來修正所述采樣，并且格式說明信息包括所述選擇規(guī)則。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的一種盤形記錄載體，其特征在于，第一編碼信號包括根據(jù)所選規(guī)則選擇的單元比特編碼的第一信號的反轉(zhuǎn)采樣，其中連續(xù)采樣間的采樣周期數(shù)來表示所插入數(shù)據(jù)，并且格式說明信息包括所述選擇規(guī)則。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9的中的任一種盤形記錄載體，其特征在于，附加數(shù)據(jù)包括適用于控制使用再現(xiàn)設(shè)備對記錄在記錄載體上的數(shù)據(jù)再現(xiàn)的設(shè)備控制數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種以不同于將編碼信號數(shù)據(jù)編碼所用的格式在編碼信號中插入附加信號并通過使用第一物理類型的標(biāo)記將所述信號記錄在盤形記錄載體上的方法。根據(jù)不同于將編碼信號數(shù)據(jù)編碼所用格式的第二格式來編碼所述附加數(shù)據(jù)?；蚴鞘褂孟嗤锢眍愋偷歉鶕?jù)第二種不同調(diào)制方法來調(diào)制的標(biāo)記或是使用相對于第一種類型而言具有不同物理特性的第二種類型的標(biāo)記，將與第二格式有關(guān)的格式描述信息記錄在所述記錄載體上。
文檔編號G11B7/00GK1725345SQ200510079190
公開日2006年1月25日 申請日期2000年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月2日
發(fā)明者P·A·C·M·尼藤 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司