專利名稱：記錄設(shè)備、記錄介質(zhì)、播放設(shè)備、記錄方法和播放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種記錄方法和記錄設(shè)備，用于使數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為運行長度限制碼被記錄在盤上，其中利用用于調(diào)制盤上的標(biāo)記或空間的調(diào)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行所述記錄，并且與此同時，記錄的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)利用密鑰數(shù)據(jù)被加密，所述密鑰數(shù)據(jù)也被記錄在同一盤上，其中通過隨對標(biāo)記的邊緣或空間沒有影響的定時改變標(biāo)記的形狀或空間進(jìn)行所述記錄。此外，本發(fā)明還涉及一種播放方法和播放設(shè)備，用于利用解密加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的密鑰數(shù)據(jù)從盤上再現(xiàn)利用所述記錄方法與/或記錄設(shè)備記錄在盤上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和密鑰數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
在公知的小型盤的相關(guān)技術(shù)中，在完成數(shù)據(jù)處理之后，對音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行EFM(Eight-to-Fourteen Modulation)，以便形成一系列的坑，其間的間隔從3T到11T，其中符號T是預(yù)定的基本間隔。用這種方式，音頻數(shù)據(jù)或其它信息被記錄在小型盤上。
用于從小型盤上播放信號的小型盤播放機(jī)向盤發(fā)射激光束，并接收由小型盤反射的光。這時小型盤播放機(jī)則獲得一個具有隨接收的光的數(shù)量而改變的值的播放信號，并比較播放信號和預(yù)定的限幅值，以便利用二進(jìn)制轉(zhuǎn)換處理把播放信號轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制信號。PLL電路被驅(qū)動，以便從二進(jìn)制信號中提取播放時鐘信號。然后使用提取的播放時鐘信號按順序鎖存二進(jìn)制信號，從而產(chǎn)生相應(yīng)于在小型盤上形成的一系列坑的播放數(shù)據(jù)，其具有3T到11T的間隔。
然后小型盤播放機(jī)通過進(jìn)行和在記錄操作中相反的數(shù)據(jù)處理對按上述方式產(chǎn)生的播放數(shù)據(jù)譯碼。結(jié)果，記錄在小型盤上的音頻數(shù)據(jù)或其它信息被播放。
為了有效地避免利用通過這種光信息記錄介質(zhì)轉(zhuǎn)錄音頻數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)錄系統(tǒng)進(jìn)行非法復(fù)制，已經(jīng)提出了如圖1或圖2所示的防復(fù)制系統(tǒng)。
在圖1所示的防復(fù)制系統(tǒng)1中的盤生產(chǎn)設(shè)備2使用的編碼器3使用主密鑰KM對要在光盤5上記錄的數(shù)據(jù)D1進(jìn)行加密處理，然后在光盤5上記錄完成加密處理的數(shù)據(jù)。在另一方面，在播放設(shè)備6中使用的譯碼器7一般使用和盤生產(chǎn)設(shè)備2共用的密鑰對從光盤5再現(xiàn)的播放數(shù)據(jù)進(jìn)行解密處理。然后，遵守MPEG(MovingPicture Expert Group)標(biāo)準(zhǔn)的譯碼器8處理由解密處理獲得的數(shù)據(jù)。這樣，在防復(fù)制系統(tǒng)1中，編碼器3通過利用和播放設(shè)備6共用的預(yù)定主密鑰對數(shù)據(jù)D1加密，以便阻止非法復(fù)制。
在另一方面，在圖2所示的防復(fù)制系統(tǒng)10中，數(shù)據(jù)D1通過利用主密鑰KM、對于光盤11是唯一的盤密鑰DK、以及對于在光盤11上記錄的作品是唯一的標(biāo)題密鑰KT進(jìn)行加密。詳細(xì)地說，在盤生產(chǎn)設(shè)備12中使用的編碼器13通過利用主密鑰KM對盤密鑰DK進(jìn)行加密處理，并把完成加密處理的盤密鑰DK記錄在光盤11上。然后，在盤生產(chǎn)設(shè)備12中使用的編碼器14通過利用完成加密處理的盤密鑰DK對標(biāo)題密鑰TK進(jìn)行加密處理，并把完成加密處理的標(biāo)題密鑰KT記錄在光盤11上。
接著，在盤生產(chǎn)設(shè)備12中使用的編碼器15通過利用完成加密處理的標(biāo)題密鑰KT對要被記錄的數(shù)據(jù)D1進(jìn)行加密處理，并把完成加密處理的數(shù)據(jù)D1記錄在光盤11上。盤生產(chǎn)設(shè)備12利用主密鑰KM作為基準(zhǔn)對數(shù)據(jù)D1進(jìn)行多重加密處理，并把完成多重加密處理的數(shù)據(jù)D1記錄在光盤11上。
在播放設(shè)備16中使用的譯碼器17通過利用主密鑰KM對完成加密處理的盤密鑰DK進(jìn)行解密處理，從而對盤密鑰DK譯碼。在播放設(shè)備16中使用的譯碼器18然后通過利用盤密鑰DK對完成加密處理的標(biāo)題密鑰KT進(jìn)行解密處理，從而對標(biāo)題密鑰KT譯碼。接著，在播放設(shè)備16中使用的譯碼器19通過利用盤密鑰DK對完成加密處理的數(shù)據(jù)D1進(jìn)行解密處理。
防復(fù)制系統(tǒng)10對于加密和解密處理增加了盤生產(chǎn)者和作品作者的功能位置，以便避免非法復(fù)制。
順便說明，有兩種類型的非法復(fù)制。第一種類型是對主密鑰譯碼。結(jié)果，不法用戶便能夠通過使用播放設(shè)備由非法復(fù)制品再現(xiàn)信號，即使是非法復(fù)制品是作為盜版而生產(chǎn)的。第二種類型是實際復(fù)制在合法光盤上形成的坑的形狀。
在基于主密鑰的防復(fù)制系統(tǒng)中，第一類的非法復(fù)制的問題可以通過使得難于對主密鑰譯碼來解決。然而，這種解決辦法的缺點是，一旦主密鑰被譯碼，便不再可能避免盤的盜版。此外，這種解決辦法對于盜版盤是不適用的，從而產(chǎn)生第二類的非法復(fù)制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，從而提供一種能夠有效地阻止非法復(fù)制的記錄設(shè)備、記錄方法和播放方法。
按照本發(fā)明的一個方面，提供一種記錄設(shè)備，用于連續(xù)地在盤上以交替的記號和空間的形式記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，其中通過沿所述記號或空間的運行長度方向按照所述數(shù)據(jù)調(diào)制所述記號或所述空間進(jìn)行所述記錄，所述記錄設(shè)備包括用于產(chǎn)生密鑰數(shù)據(jù)的密鑰數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置；加密裝置，用于根據(jù)由所述密鑰數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的所述密鑰數(shù)據(jù)加密所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；密鑰數(shù)據(jù)調(diào)制裝置，用于按照由所述密鑰數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的所述密鑰數(shù)據(jù)沿所述記號或所述空間的寬度方向調(diào)制所述記號或所述空間；以及記錄裝置，用于記錄在由所述密鑰數(shù)據(jù)調(diào)制裝置沿記號或空間的寬度方向進(jìn)行的所述記號或所述空間的調(diào)制中使用的所述密鑰數(shù)據(jù)和由所述加密裝置加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種盤形的記錄介質(zhì)，用于在記錄軌跡上存儲利用預(yù)定的密鑰數(shù)據(jù)加密的數(shù)字信息，其中通過調(diào)制所述每個記錄軌跡上的一系列交替的記號和空間進(jìn)行所述存儲，所述盤形的記錄介質(zhì)包括節(jié)目區(qū)，其具有多個通過沿所述記號或所述空間的運行長度方向?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)制而記錄有所述加密數(shù)字信息的所述的記錄軌跡；以及引入?yún)^(qū)，用于通過沿所述記號或所述空間的寬度方向?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)制而記錄所述密鑰數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種播放設(shè)備，用于從所述盤形記錄介質(zhì)再現(xiàn)密鑰數(shù)據(jù)和利用所述密鑰數(shù)據(jù)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，其中所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過沿所述記號或所述空間的運行長度方向?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)制被記錄在所述盤形記錄介質(zhì)的節(jié)目區(qū)中；并且所述用于解密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的所述密鑰數(shù)據(jù)通過沿所述記號或所述空間的寬度方向?qū)ζ溥M(jìn)行調(diào)制被記錄在所述盤形記錄介質(zhì)的引入?yún)^(qū)中，所述播放設(shè)備包括用于從所述引入?yún)^(qū)再現(xiàn)信息的播放裝置；解調(diào)裝置，用于根據(jù)記號或空間在寬度方向上的變化解調(diào)由所述播放裝置從所述引入?yún)^(qū)再現(xiàn)的所述信息，從而解密所述密鑰數(shù)據(jù)；以及解密裝置，用于利用由所述解調(diào)裝置解調(diào)所述信息得到的所述密鑰數(shù)據(jù)解密記錄在所述節(jié)目區(qū)中的所述數(shù)字主數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種用于在盤上以交替的記號和空間通過按其運行長度方向按照所述數(shù)據(jù)調(diào)制所述記號或所述空間記錄數(shù)字主數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括以下步驟產(chǎn)生密鑰數(shù)據(jù)；根據(jù)所述密鑰數(shù)據(jù)加密所述數(shù)字主數(shù)據(jù)；并通過按照所述密鑰數(shù)據(jù)沿所述記號或所述空間的寬度方向調(diào)制所述所述記號或所述空間記錄所述密鑰數(shù)據(jù)，并通過按照所述數(shù)字主數(shù)據(jù)沿所述記號或所述空間的運行長度方向調(diào)制所述所述記號或所述空間記錄根據(jù)所述密鑰加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種播放方法，用于從盤形記錄介質(zhì)上再現(xiàn)密鑰數(shù)據(jù)和利用所述密鑰數(shù)據(jù)加密的數(shù)字主數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)字主數(shù)據(jù)通過沿所述記號或所述空間的運行長度方向調(diào)制所述所述記號或所述空間被記錄在所述盤形記錄介質(zhì)的節(jié)目區(qū)中；并且所述密鑰數(shù)據(jù)通過沿所述記號或所述空間的運行長度方向調(diào)制所述所述記號或所述空間被記錄在所述盤形記錄介質(zhì)的引入?yún)^(qū)中，所述播放方法包括以下步驟從所述引入?yún)^(qū)再現(xiàn)信息；根據(jù)記號或空間在其寬度方向的變化解調(diào)從所述引入?yún)^(qū)再現(xiàn)的所述信息，從而產(chǎn)生所述密鑰數(shù)據(jù)；以及通過使用由解調(diào)所述信息得到的所述密鑰數(shù)據(jù)解密記錄在所述節(jié)目區(qū)中的所述數(shù)字主數(shù)據(jù)。


圖1是相關(guān)技術(shù)的防復(fù)制系統(tǒng)的一個例子的整體方框圖；圖2是相關(guān)技術(shù)的防復(fù)制系統(tǒng)的另一個例子的整體方框圖；圖3是本發(fā)明提供的防復(fù)制系統(tǒng)的第一個的整體方框圖；圖4是本發(fā)明提供的防復(fù)制系統(tǒng)的第二個的整體方框圖；圖5是本發(fā)明提供的盤記錄設(shè)備的整體方框圖；圖6是圖5的盤記錄設(shè)備中使用的保密器的具體結(jié)構(gòu)的方框圖；圖7是在圖6所示的多個保密器中設(shè)置的初始值表；圖8A是解調(diào)的數(shù)據(jù)D3的定時圖；圖8B是在時間軸上進(jìn)一步擴(kuò)展的解調(diào)的數(shù)據(jù)D3的定時圖；圖8C是通道時鐘信號CK的定時圖；圖8D是幀時鐘信號FCK的定時圖；圖8E是控制數(shù)據(jù)SC1的定時圖；圖9是由本發(fā)明提供的控制數(shù)據(jù)SC1的結(jié)構(gòu)；
圖10是在圖5所示的盤記錄設(shè)備中使用的第二調(diào)制電路47的方框圖；圖11A是調(diào)制的數(shù)據(jù)D3的定時圖；圖11B是從調(diào)制的數(shù)據(jù)D3中提取的通道時鐘信號CK的定時圖；圖11C是借助于顯示電路7作為顯示調(diào)制數(shù)據(jù)D3的結(jié)果而獲得的被顯示的信號D3D的定時圖；圖11D是專用的邏輯和信號MS1的定時圖；圖11E是作為在調(diào)制的數(shù)據(jù)D3的上升定時鎖存專用邏輯和信號MS1的結(jié)果而獲得的信號MSH的定時圖；圖11F是作為使信號MSH延遲一個預(yù)定延遲時間而獲得的延遲信號MSHD的定時圖；圖11G是通過大于7T的檢測電路67檢測的檢測脈沖SP的定時圖；圖11H是調(diào)制脈沖MMP的定時圖；圖11I是利用控制數(shù)據(jù)SC1作為調(diào)制被調(diào)制數(shù)據(jù)D3的結(jié)果而獲得的調(diào)制數(shù)據(jù)S3的定時圖；圖12是在圖10所示的第二調(diào)制電路中使用的大于7T的檢測電路的方框圖；圖13是由圖5所示的盤記錄設(shè)備產(chǎn)生的雙層光盤26的拆開的透視圖；圖14是圖13所示的雙層光盤的截面圖；圖15A是圖13所示的光盤上的低密度層上產(chǎn)生的坑的形狀的模型圖；圖15B是圖13所示的光盤上的高密度層上產(chǎn)生的坑的形狀的模型圖；圖16是用于從圖13所示的光盤上再現(xiàn)信息的播放設(shè)備的方框圖；圖17是在圖16的播放設(shè)備中使用的檢測單元91的方框圖；圖18A是解調(diào)數(shù)據(jù)BD的定時表；圖18B是沿時間軸方向擴(kuò)展的解調(diào)數(shù)據(jù)BD的定時表；圖18C是通道時鐘信號的定時圖；圖18D是清除脈沖FSET的定時表；圖18E是設(shè)置脈沖FSET的定時表；圖19A表示在第一實施例提供的盤上產(chǎn)生的坑的形狀；圖19B表示在第二實施例提供的盤上產(chǎn)生的坑的形狀；圖19C表示在第三實施例提供的盤上產(chǎn)生的坑的形狀；圖19D表示在第四實施例提供的盤上產(chǎn)生的坑的形狀；
本發(fā)明從下面結(jié)合附圖對一些優(yōu)選實施例進(jìn)行的詳細(xì)說明將更加清楚。
具體實施例方式
圖3是利用本發(fā)明的第一實施例實現(xiàn)的防復(fù)制系統(tǒng)111的信息傳遞通道的總體方框圖。如圖所示，防復(fù)制系統(tǒng)111包括盤生產(chǎn)設(shè)備112，光盤119，和播放設(shè)備124。在盤生產(chǎn)設(shè)備112中，要被記錄的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)D1由數(shù)據(jù)發(fā)生器114產(chǎn)生，數(shù)據(jù)發(fā)生器114產(chǎn)生一般被記錄在介質(zhì)例如主帶上的原始數(shù)據(jù)。由數(shù)據(jù)發(fā)生器114產(chǎn)生的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)D1利用由主密鑰發(fā)生器115產(chǎn)生的主密鑰KM被加密器(加密裝置)113加密，并被記錄在光盤119的節(jié)目區(qū)中。在另一方面，由主密鑰發(fā)生器115產(chǎn)生的主密鑰KM被調(diào)制器116調(diào)制，并被記錄在光盤119的引入?yún)^(qū)中。為了更加具體地說明，調(diào)制器116選擇一個具有至少一個預(yù)定值的長度的坑，或在光盤119上產(chǎn)生的一系列坑當(dāng)中選擇一個較大的坑，并在光盤119上記錄主密鑰KM，其中使選擇的坑的寬度以這種方式改變，使得在播放操作時難于對主密鑰譯碼。
沿坑寬度方向(坑橫向)調(diào)制的一種技術(shù)在申請日為1997，12，18的日本專利公開No.Hei.9-348387描述了。這一文件被本發(fā)明人包括在本說明中作為參考。沿坑寬度方向調(diào)制的技術(shù)將在后面詳細(xì)說明。
在播放設(shè)備124中，記錄在光盤119中的引入?yún)^(qū)中的被調(diào)制過的主密鑰被再現(xiàn)。從光盤119的引入?yún)^(qū)再現(xiàn)的調(diào)制過的主密鑰KM被解調(diào)器120解調(diào)，并使其恢復(fù)為原始主數(shù)據(jù)KM。從光盤119的節(jié)目區(qū)再現(xiàn)的加密數(shù)據(jù)根據(jù)由解調(diào)器120進(jìn)行的解調(diào)而獲得的主密鑰KM被解密器122解密。解密的結(jié)果得到原始數(shù)據(jù)D1，然后，由譯碼器123對其進(jìn)行預(yù)定的譯碼處理。
圖4是由本發(fā)明第二實施例實現(xiàn)的防復(fù)制系統(tǒng)的信息傳遞通路20的方框圖。第二實施例與第一實施例的區(qū)別在于，在第二實施例的情況下，提供多個具有互不相同的加密技術(shù)的加密器(加密裝置)；使用加密器識別數(shù)據(jù)(加密裝置識別數(shù)據(jù))在多個加密器當(dāng)中規(guī)定特定的加密器；利用加密器識別數(shù)據(jù)選擇的特定的加密器利用盤密鑰DK加密要被記錄在光盤26的節(jié)目區(qū)中的數(shù)據(jù)；并且盤密鑰DK和加密器識別數(shù)據(jù)在被記錄進(jìn)光盤26的引入?yún)^(qū)之前被進(jìn)行預(yù)定的調(diào)制。
在信息傳遞通路20中，盤生產(chǎn)設(shè)備21對選擇電路23提供數(shù)字音頻信號D1，以便使其通過由加密器識別數(shù)據(jù)SID選擇的加密器25A到25X中的一個。加密器25A到25X被設(shè)置以不同的方式根據(jù)共用盤密鑰DK進(jìn)行加密處理，從而產(chǎn)生加密的數(shù)字音頻信號D1。
加密器識別數(shù)據(jù)SID是用于選擇以互不相同的方式進(jìn)行加密處理的加密器25A到25X中的一個的識別數(shù)據(jù)。這就是說，加密器識別數(shù)據(jù)SID是用于識別進(jìn)行加密處理的方式的數(shù)據(jù)。盤密鑰DK由用于進(jìn)行加密的數(shù)據(jù)構(gòu)成。加密器識別數(shù)據(jù)SID，盤密鑰DK和后面要說明的初始指針PIV對于每個光盤26一般由盤生產(chǎn)者和盤制造者按照預(yù)定的選擇基準(zhǔn)被隨機(jī)地產(chǎn)生。盤生產(chǎn)設(shè)備21利用在上述的加密器25A-25X當(dāng)中選擇的加密器對數(shù)字音頻信號D1進(jìn)行加密處理(加密)，并在光盤26上記錄由選擇的加密器輸出的數(shù)據(jù)。
盤生產(chǎn)設(shè)備21也以后面要說明的這種方式在光盤26上記錄加密器識別數(shù)據(jù)SID和盤密鑰DK，使得其難于被譯碼。在在光盤26上記錄數(shù)字音頻數(shù)據(jù)D1的操作中，盤生產(chǎn)設(shè)備21按順序形成一系列的坑，其中按照由加密器25A到25X輸出的數(shù)據(jù)改變坑的長度和坑的間隙?？拥拈L度和坑的間隙中的每個包括等于預(yù)定的基準(zhǔn)間隔的多個單位。因而，坑長度或坑間隙通過分別改變構(gòu)成長度和間隙的單位的數(shù)量而改變，并把數(shù)字音頻信號D1記錄在光盤26上。盤生產(chǎn)設(shè)備21從用這種方式形成的一系列坑中選擇大于預(yù)定長度的坑，并利用對在播放操作期間檢測的坑的邊緣位置上的信息沒有影響的定時改變選擇的坑的寬度。結(jié)果，就難于譯碼記錄在光盤26上的加密器識別數(shù)據(jù)SID和盤密鑰DK。
在另一方面，在播放設(shè)備27中，檢測單元28檢測用于解調(diào)加密器識別數(shù)據(jù)SID和盤密鑰DK的播放信號的電平。然后，盤密鑰DK通過分別相應(yīng)于在盤生產(chǎn)設(shè)備21中使用的加密器25A到25X的多個解密器29A到29X被用于解密播放數(shù)據(jù)。加密器識別數(shù)據(jù)SID被用于驅(qū)動選擇電路30，以便選擇由加密器識別數(shù)據(jù)SID規(guī)定的解密器29A到29X當(dāng)中的一個輸出的解密的結(jié)果，作為從操作中得到的再現(xiàn)的數(shù)據(jù)，從而播放在光盤26上記錄的數(shù)字音頻信號D1。
圖5是在光盤26的制造中使用的光盤記錄設(shè)備40的方塊圖。在由本實施例提供的光盤26的制造過程中，在完成由光盤記錄設(shè)備40進(jìn)行的曝光處理的盤原始板42被顯影之后，通過電鑄造工藝制造母盤。然后，利用這個母盤形成信息記錄表面。
盤原始板42一般利用光敏材料涂敷平面玻璃底片制成。主軸電機(jī)43在由主軸伺服電路執(zhí)行的控制下驅(qū)動盤原始板42轉(zhuǎn)動。此時，安裝在主軸電機(jī)43的底部的FG信號發(fā)生器輸出由符號FG表示的FG信號，其對于每個預(yù)定的轉(zhuǎn)角具有一個上升的電平。主軸伺服電路44以這樣的方式驅(qū)動主軸電機(jī)43，使得FG信號FG的頻率等于預(yù)定頻率。用這種方式，盤原始板42在恒定的線速度下被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
一般由氣體激光器實現(xiàn)的記錄激光器45發(fā)射具有預(yù)定光量的激光束L。一般由電聲光學(xué)器件實現(xiàn)的光調(diào)制器46按照由第二調(diào)制電路47對其提供的調(diào)制信號S3接通和斷開激光束L。
反射鏡48使激光束L的光路彎曲，向盤原始板42發(fā)射激光束L。物鏡49在盤原始板42的記錄表面上聚焦通過反射鏡48發(fā)射的光。反射鏡48和物鏡49由圖中沒有示出的螺紋機(jī)構(gòu)沿徑向方向和盤原始板42的旋轉(zhuǎn)同步地按順序移動。結(jié)果，在光盤記錄設(shè)備40中，激光束L的焦點位置向著盤原始板42的最外圓周按順序移動，從而在盤原始板42上形成呈螺旋形狀的軌跡。與此同時，代表調(diào)制的信號S3的一系列坑沿著軌跡產(chǎn)生。
加密電路51包括加密器(SC)25A-25X，和以前參照圖4所述的選擇電路23。加密電路51加密數(shù)字音頻信號D1，輸出加密的信號D2。數(shù)字音頻信號D1作為串行數(shù)據(jù)，即，作為在以2.8224MHz的采樣頻率采用之后的1位量化的結(jié)果而獲得的1位數(shù)字音頻信號，這個值是對于普通數(shù)字音頻信號的采樣頻率44.1KHz的64倍之多，被提供給加密電路51。圖6是加密器25A的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖所示，加密器25A包括位移寄存器55和異或電路56，57。位移寄存器55包括預(yù)定數(shù)量的鎖存電路，其彼此相連而形成包括和鎖存電路那樣多的級的串聯(lián)電路。鎖存電路按照用作定時基準(zhǔn)的通道時鐘信號CK工作。異或電路56輸入由位移寄存器55輸出的數(shù)據(jù)和數(shù)字音頻數(shù)據(jù)D1，從而輸出異或邏輯和數(shù)據(jù)D2。異或電路57在位移寄存器55的預(yù)定的級向位移寄存器55的第一級回饋關(guān)于鎖存電路輸出的數(shù)據(jù)的異或邏輯和數(shù)據(jù)。對于在盤原始板42上的用于記錄數(shù)字音頻信號D1的每個扇區(qū)，加密器25A的位移寄存器55含有來自第一到第k級的盤密鑰DK，和從后面的第(k+1)級到最后級的初始值IV。盤密鑰DK的長度為k位，而初始值IV的長度是r位，在本實施例的情況下，r是16。
其它的加密器25B到25X的結(jié)構(gòu)和加密器25A相同，除去位移寄存器55這級輸出到異或電路57的數(shù)據(jù)和初始值IV之外。事實上，輸出到異或電路57數(shù)據(jù)和初始值IV的位移寄存器55的該級隨加密器而改變。借助于使輸出到異或電路57數(shù)據(jù)和初始值IV的位移寄存器55的該級隨加密器而改變，使得進(jìn)行加密處理的的方式也隨加密器而不同。這樣，加密器25A到25X以互不相同的方式利用盤密鑰DK和取作基準(zhǔn)的初始值IV加密數(shù)字音頻信號D1，從而能夠輸出具有互不相同的邏輯值的信號D2。
每個和1位的初始值指針PIV相關(guān)的初始值IV是如圖7所示的16位的數(shù)值數(shù)據(jù)。每個初始值IV被分配給加密器25A到25X中的一個。這樣，加密器25A到25X能夠在它們當(dāng)中保持隨機(jī)性。此外，在輸入的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)D1包括0的連續(xù)的邏輯值的情況下，可以輸出根據(jù)隨機(jī)邏輯電平進(jìn)行的加密處理的結(jié)果D2。
如上所述，在加密電路51中，數(shù)字音頻信號D1在由加密器識別數(shù)據(jù)SID從被指定輸出互不相同的加密處理結(jié)果的加密器25A到25X當(dāng)中選擇的加密器中進(jìn)行加密處理。
在對由加密電路51輸出的數(shù)據(jù)D2和由圖中沒有示出的子碼發(fā)生器提供的子碼數(shù)據(jù)附加錯誤校正碼之后，調(diào)制電路52進(jìn)行交錯處理。對數(shù)據(jù)D2還進(jìn)行根據(jù)預(yù)定的調(diào)制技術(shù)而進(jìn)行的調(diào)制，從而產(chǎn)生調(diào)制數(shù)據(jù)D3，其具有范圍在3T到11T的重復(fù)的信號電平上升和下降沿，其中T是時鐘信號CK的基本周期。應(yīng)當(dāng)注意，3T是在播放設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中在足以實用的范圍內(nèi)沿坑串行方向能夠抑制內(nèi)碼干擾的最小間隔。TOC(內(nèi)容表)數(shù)據(jù)，即，用于控制由圖中未示出的系統(tǒng)控制電路提供的數(shù)字音頻信號D1的數(shù)據(jù)也以要被記錄在光盤26的引入?yún)^(qū)中的相同的方式被調(diào)制。
如圖8A到8E所示，調(diào)制電路52和如圖8C所示的預(yù)定信道時鐘信號同步地產(chǎn)生如圖8A和8B所示的調(diào)制數(shù)據(jù)D3。此時，調(diào)制電路52以利用把通道時鐘信號CK取為基準(zhǔn)而選取的預(yù)定間隔在產(chǎn)生的調(diào)制數(shù)據(jù)D3中插入幀同步信號。這樣，調(diào)制數(shù)據(jù)D3利用把同步幀取作一個單位以幀的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。調(diào)制電路52還產(chǎn)生如圖8D所示的以幀同步開始的定時經(jīng)過一個時鐘周期增加信號電平的幀時鐘信號FCK。后面要被說明的光盤記錄設(shè)備40的第二調(diào)制電路47根據(jù)例如盤密鑰DK的信息利用這一幀時鐘信號FCK作為定時基準(zhǔn)處理圖8E的控制數(shù)據(jù)SC1。
圖5所示的第二調(diào)制電路47使用控制數(shù)據(jù)SC1調(diào)制由調(diào)制電路52輸出的調(diào)制數(shù)據(jù)D3，從而根據(jù)所謂的雙調(diào)制信號產(chǎn)生調(diào)制信號S3。
圖9是表示控制數(shù)據(jù)SC1的格式的圖。如圖所示，控制數(shù)據(jù)SC1包括盤密鑰DK、加密器識別數(shù)據(jù)SID、初始指針PIV和具有16位長度的錯誤校正碼CRC(Cyclic Redundancy Check)。這些數(shù)據(jù)段按照預(yù)定的規(guī)則被隨機(jī)地布局，使得難于對其譯碼。
控制數(shù)據(jù)SC1在隨后的周期內(nèi)利用在相應(yīng)于光盤26的引入?yún)^(qū)的間隔期間取作基準(zhǔn)的幀時鐘信號FCK以每幀1位的低的傳遞速度被提供給第二調(diào)制電路47。與此相反，在相應(yīng)于光盤26的節(jié)目以及引出區(qū)的間隔期間，停止對第二調(diào)制電路47提供控制數(shù)據(jù)SC1的操作。
圖10是詳細(xì)表示第二調(diào)制電路47的方塊圖。在第二調(diào)制電路47中使用的同步檢測電路61從調(diào)制數(shù)據(jù)D3中檢測幀同步，輸出幀時鐘信號FCK。
圖11A和11B表示第二調(diào)制電路47的操作的定時圖。如圖所示，PLL電路62從圖11A所示的調(diào)制數(shù)據(jù)D3中再現(xiàn)圖11B所示的通道時鐘信號CK，作為圖11B所示的輸出信號。
M序列產(chǎn)生電路63包括多個相互串聯(lián)的觸發(fā)器電路和異或電路。在這些觸發(fā)電路中利用幀時鐘信號FCK作為定時基準(zhǔn)設(shè)置初始值之后，設(shè)置的初始值被和通道時鐘信號CK同步地按順序傳遞并以串聯(lián)觸發(fā)電路的預(yù)定間隔回饋，從而產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)據(jù)MS，這就是說，等于邏輯值0和1的M序列數(shù)據(jù)以相等的幾率隨機(jī)地出現(xiàn)。結(jié)果，在每一幀的時間內(nèi)M序列數(shù)據(jù)MS由M序列數(shù)據(jù)產(chǎn)生電路63作為重復(fù)相同圖形的偽隨機(jī)數(shù)序列被輸出。
異或電路64輸入M序列信號MS和控制數(shù)據(jù)SC1，用于輸出圖11D所示的異或邏輯和信號MS1。當(dāng)控制數(shù)據(jù)SC1具有邏輯值0時，異或電路64產(chǎn)生具有和M序列信號MS相同邏輯電平的異或邏輯和信號MS1。在另一方面，當(dāng)控制數(shù)據(jù)SC1具有邏輯值1時，異或電路64產(chǎn)生具有和M序列信號MS相反邏輯電平的異或邏輯和信號MS1。用這種方式，異或電路64在1幀的時間間隔期間利用M序列隨機(jī)數(shù)調(diào)制被分配給1位數(shù)據(jù)的控制數(shù)據(jù)SC1。
觸發(fā)電路65利用圖11E所示的調(diào)制數(shù)據(jù)D3的上升沿的定時鎖存異或邏輯和信號MS1。在本實施例中，調(diào)制信號S3響應(yīng)調(diào)制信號D3的上升沿產(chǎn)生一個上升的信號電平。在調(diào)制信號S3的信號電平上升的期間，在盤原始板42上產(chǎn)生坑。用這種方式，觸發(fā)電路65利用每個坑的前沿的定時采樣異或邏輯和信號MS1的邏輯電平，并把采樣結(jié)果保持到相應(yīng)于相繼坑的前沿。
延遲電路66延遲被鎖存在觸發(fā)電路65中鎖存的數(shù)據(jù)MSH一個預(yù)定的時間間隔，以便輸出圖11F所示的延遲的信號MSHD。延遲間隔是由大于7T的檢測電路67為進(jìn)行處理所需的時間間隔，即大約通道時鐘信號CK的5個時鐘的時間間隔。
大于7T的檢測電路67檢測調(diào)制數(shù)據(jù)D3的脈沖寬度。當(dāng)相當(dāng)于或大于至少7T的時間間隔的調(diào)制數(shù)據(jù)D3的脈寬被檢測到時，大于7T的檢測電路67輸出具有脈寬等于1個通道時鐘寬度的檢測脈沖SP，如圖11G所示。
如圖12所示，大于7T的檢測電路67包括以8級提供的用于和通道時鐘信號CK同步地從一級到一級按順序鎖存并傳遞調(diào)制數(shù)據(jù)D3的8個鎖存電路68A-68H。
AND電路69輸入由鎖存電路68A到68H如其結(jié)構(gòu)那樣并行地輸出的鎖存信號，除去由最后一級鎖存電路68H輸出的信號在輸出之前被反向之外。AND電路69產(chǎn)生代表由鎖存電路68A-68H輸出的信號的邏輯積的信號。用這種方式，AND電路69僅當(dāng)AND電路69收到作為一個邏輯0和7個邏輯1的序列的調(diào)制數(shù)據(jù)D3時，即，僅當(dāng)產(chǎn)生具有等于或大于7T的間隔的坑時，其中T是調(diào)制數(shù)據(jù)D3的基本周期，才和通道時鐘信號CK同步地輸出上升到邏輯值1的邏輯積信號。
鎖存電路70鎖存由AND電路69產(chǎn)生的邏輯積信號，用于輸出檢測脈沖SP。
圖10所示的AND電路輸入檢測脈沖SP和由延遲電路66產(chǎn)生的延遲信號MSHD，輸出代表檢測脈沖SP和延遲信號MSHD的邏輯積的信號。
借助于由AND電路72輸出的信號的觸發(fā)，單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器(MM)73輸出具有小于通道時鐘信號CK的一個周期的預(yù)定脈沖寬度的圖11H所示的調(diào)制脈沖MMP。應(yīng)當(dāng)注意，脈沖寬度被設(shè)置為一個這樣的值，使得當(dāng)激光束L的照射暫時被調(diào)制脈沖MMP停止時，在盤原始板42上產(chǎn)生的光盤上的坑的寬度由于照射的暫時停止而減少大約平均坑寬度的10％。
延遲電路76延遲調(diào)制數(shù)據(jù)D3一個大約等于5個時鐘的時間間隔，輸出如圖11C所示的延遲的解調(diào)數(shù)據(jù)D3D。圖11所示的延遲的調(diào)制數(shù)據(jù)D3D被提供給異或電路77，以便輸出延遲的調(diào)制數(shù)據(jù)D3D和調(diào)制脈沖MMP的異或邏輯和信號。異或電路77通過利用控制數(shù)據(jù)SC1產(chǎn)生異或邏輯和信號作為由調(diào)制調(diào)制數(shù)據(jù)D3而獲得的調(diào)制信號S3，如圖11I所示。
延遲單元76的延遲時間被設(shè)置在這樣的一個值，使得對于寬度等于或大于7T間隔的坑，在播放操作中檢測的該坑的邊緣的位置上的信息不被由調(diào)制脈沖MMP引起的坑的寬度的變化所影響。具體地說，上述的延遲單元76的延遲時間被設(shè)置在這樣一個值，使得利用與上升沿定時分開一個預(yù)定時間間隔的定時使相應(yīng)于調(diào)制脈沖MMP的調(diào)制的信號S3的邏輯電平發(fā)生轉(zhuǎn)換。在本實施例中，這一定時被這樣設(shè)置，使得調(diào)制脈沖MMP的上升沿與相關(guān)的調(diào)制數(shù)據(jù)D3D的上升沿延遲一個大約等于3T的時間間隔。此外，通過對于具有7T或更大的間隔的寬度的坑產(chǎn)生調(diào)制脈沖MMP，調(diào)制脈沖MMP的下降沿超前相關(guān)的調(diào)制數(shù)據(jù)D3D的下降沿至少大約3T或更大的時間間隔。
圖13是由盤原始板42生產(chǎn)的光盤26的拆開的透視圖，其是通過如上所述在其上記錄數(shù)字音頻信號D1而形成的。光盤26通過在盤板26A、26B上分別形成預(yù)定的反射膜78A、78B，然后使盤板26A、26B互相疊在一起，并最后粘結(jié)上保護(hù)膜而形成，如圖14所示。
假定保護(hù)膜79面向上側(cè)，從而使保護(hù)膜71和盤板26A分別用作光盤26的上下層。在這種情況下，粘結(jié)在盤板26A上的保護(hù)膜78A由具有波形選擇特性的反射膜制成。具體地說，反射膜78A對于具有650nm波長的激光束L1呈現(xiàn)高的反射率，作為反射膜78A的信息記錄表面。在另一方面，相對于作為反射膜78B的信息記錄表面具有780nm波長的激光束L2，反射膜78A呈現(xiàn)光透射特性。這樣，通過從光盤26的下層盤板26A發(fā)射分別具有650nm和780nm波長的激光束L1和L2，可以收到由反射膜78A和78B反射的光。
盤板26A、26B由透明樹脂例如聚碳酸酯利用壓模通過注入模制而成。每個盤板26A和26B的厚度被設(shè)置為等于小型盤的厚度的1/2。
用于制造下層盤板26A的壓模由母盤產(chǎn)生，母盤通過在完成由光盤生產(chǎn)設(shè)備40進(jìn)行的曝光處理的盤原始板42被顯影之后采用電鑄技術(shù)制成。
在另一方面，用于制造上層盤板26B的壓模通過處理和分配給下層盤板26A的數(shù)字音頻信號D1相同的源以和常規(guī)小型盤相同的格式形成。即，由在采樣操作之后以44.1kHz的采樣頻率多位量化的數(shù)字音頻信號在被記錄在壓模上之前被進(jìn)行EFM調(diào)制，以便制造上層盤板26B。
結(jié)果，光盤26可被安裝在常規(guī)的小型盤播放機(jī)上，用于接收由上層反射膜78B發(fā)射的光，并允許播放機(jī)處理發(fā)射的光，以便再現(xiàn)具有和數(shù)字音頻信號D1內(nèi)容相同的音頻信號。此外，在下層反射模78A上以比上層反射模較高的密度形成一系列的坑。一種專用的播放設(shè)備能夠處理從下層反射模78A獲得的播放信號，從而再現(xiàn)和從上層反射模78B再現(xiàn)的音頻信號相比具有高的音質(zhì)的數(shù)字音頻信號D1。
圖15A和15B是分別表示彼此面對的上層反射模78B的放大的部分和下層反射模78A的放大的部分的圖。圖15A所示的上層反射模78B僅僅作為代表音頻數(shù)據(jù)的坑和岸的重復(fù)而形成，每個坑的長度等于通道時鐘信號CK的時鐘周期的整數(shù)倍，即基本周期的整數(shù)倍。在另一方面，在下層反射模78A上，形成其長度至少相應(yīng)于或大于7T的間隔的每個坑，從而具有在與坑的前沿分開等于3T的預(yù)定距離L的位置，按照圖9所示的控制數(shù)據(jù)SC1而局部減少的坑的寬度，如箭頭a所示。即，控制數(shù)據(jù)SC1作為這一減少的坑的寬度而被記錄。
圖16是用于從按上述制造的光盤26再現(xiàn)播放信號的專用播放設(shè)備27的方框圖。在這種播放設(shè)備27中，主軸電機(jī)M驅(qū)動光盤26在由伺服單元81控制的恒定線速度下旋轉(zhuǎn)。
光學(xué)拾取器P向光盤26發(fā)射波長為650nm的激光束，從而獲得由光盤26的下層反射模78A反射的光。然后，光學(xué)拾取器P產(chǎn)生具有隨反射光的數(shù)量而改變的電平的播放信號RF。播放信號RF的電平按照在上述的光盤26的反射模78A上形成的坑的寬度而改變。即，因為坑的寬度被局部減少大約為光盤26上的平均坑寬度的10％，播放信號的電平由于這一減少的坑的寬度而改變。因為坑的寬度在和坑的前沿隔開的位置被減少，被減少的坑的寬度對前沿定時沒有影響。結(jié)果，播放信號RF經(jīng)過二進(jìn)制識別的基準(zhǔn)電平的定時被維持，從而給出和具有未被減少的寬度的坑相同的播放信號的定時。放大器電路82在以預(yù)定的增益放大之前對播放信號RF進(jìn)行整形，從而產(chǎn)生放大的播放信號RF。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換單元83對放大的播放信號RF根據(jù)預(yù)定的基準(zhǔn)電平進(jìn)行二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，將播放信號RF轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號BD。即使在光盤26上的坑寬度被局部減少大約10％，坑寬度的減少不會使二進(jìn)制信號BD減少。
PLL電路84利用被取作定時基準(zhǔn)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號BD進(jìn)行操作，從而再現(xiàn)播放信號RF的通道時鐘信號CCK。
EFM解調(diào)單元85利用這通道時鐘信號CCK作為定時基準(zhǔn)按順序鎖存二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號BD，從而對于由光盤記錄設(shè)備產(chǎn)生的調(diào)制數(shù)據(jù)D3再現(xiàn)播放數(shù)據(jù)。在把播放數(shù)據(jù)解調(diào)成為EFM信號之后，EFM(Eight-to-Fourteen Modulation)解調(diào)單元85進(jìn)一步按照單位確定解調(diào)數(shù)據(jù)，每個單位包括以幀同步作為基準(zhǔn)的的預(yù)定數(shù)量的坑。然后，按照包括預(yù)定數(shù)量的坑的單位確定的數(shù)據(jù)在被提供給ECC(錯誤校正碼)檢測器86之前被進(jìn)行解交錯處理。
在收到由EFM解調(diào)單元輸出的數(shù)據(jù)并將其存儲在RAM(隨機(jī)存儲器)單元87之后，ECC譯碼器86通過從RAM單元87中按預(yù)定順序讀出數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行解交錯處理。ECC譯碼器86通過利用附加于播放數(shù)據(jù)的錯誤校正碼對這一輸出數(shù)據(jù)進(jìn)一步進(jìn)行錯誤校正處理。結(jié)果，ECC譯碼器86再現(xiàn)相應(yīng)于由光盤記錄設(shè)備40產(chǎn)生的調(diào)制數(shù)據(jù)D2的播放數(shù)據(jù)。
解密單元88包括解密器(DSC)29A-29X和以前參照圖4所述的選擇電路30。解密單元88解密由ECC譯碼器86產(chǎn)生的播放數(shù)據(jù)，產(chǎn)生解調(diào)的數(shù)字音頻信號D1。解密器29A-29X和加密器25A-25X成對地構(gòu)成如上面參照圖6所述。解密器29A-29X通過利用由系統(tǒng)控制單元89為每個扇區(qū)設(shè)置的初始值IV和盤密鑰DK進(jìn)行操作，以便解密播放數(shù)據(jù)。選擇電路30選擇由相應(yīng)于由系統(tǒng)控制單元89輸出的加密器識別數(shù)據(jù)SID規(guī)定的加密器25A-25X中的一個的解密器29A-29X輸出的解密結(jié)果中的一個，輸出解密處理的結(jié)果。
轉(zhuǎn)換器90輸出由解密單元88以預(yù)定格式產(chǎn)生的數(shù)字音頻信號D1。
系統(tǒng)控制單元89由計算機(jī)實現(xiàn)，用于控制播放設(shè)備27的操作。當(dāng)光盤26被安裝在播放設(shè)備27上時，系統(tǒng)控制單元89控制其整個操作，使得訪問光盤26上的引入?yún)^(qū)，從而獲得例如記錄在引入?yún)^(qū)內(nèi)的TOC(Table ofContents)數(shù)據(jù)。
與此同時，系統(tǒng)控制單元89獲得加密器識別數(shù)據(jù)SID，初始指針PIV和由檢測電路91檢測的盤密鑰DK，并使用加密器識別數(shù)據(jù)SID和盤密鑰用于在操作中控制解密單元88的操作，以便在引入?yún)^(qū)后面的光盤26上的節(jié)目區(qū)播放信號。
系統(tǒng)控制單元89轉(zhuǎn)換選擇電路30的接點，使得選擇由獲得的加密器識別數(shù)據(jù)SID識別的解密器的特定的輸出。用這種方式，使由ECC譯碼器86輸出的數(shù)據(jù)處于解密狀態(tài)下。獲得的盤密鑰DK被提供給解密器29A-29X中的每一個。
此外，系統(tǒng)控制單元89使用獲得的初始指針PIV取出和初始指針PIV相關(guān)的初始值IV，并存儲在設(shè)置在系統(tǒng)控制器89中的存儲器中。初始值IV在操作中被提供給解密單元89，以便從節(jié)目區(qū)播放信號。
檢測單元91檢測由放大電路82輸出的播放信號SF中的控制數(shù)據(jù)SC1，并把加密器識別數(shù)據(jù)SID、初始指針PIV和從控制數(shù)據(jù)SC1中提取的盤密鑰DK提供給系統(tǒng)控制單元89。
圖17是表示檢測單元91的方框圖。在檢測單元91中使用的同步圖形檢測電路93利用圖18C的通道時鐘信號CCK作為定時基準(zhǔn)按順序鎖存圖18A和B所示的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號BD，并通過判斷相繼的邏輯值檢測幀同步。此外，同步圖形檢測電路93在圖18E所示的幀開始使用檢測的幀同步作為定時基準(zhǔn)用于產(chǎn)生在通道時鐘信號CCK的一個周期期間信號電平上升的一組脈沖FSET，并用于產(chǎn)生在跟隨所述圖18D所示的組脈沖FSETD的周期的通道時鐘信號CCK的一個周期期間信號電平上升的清除脈沖FCLR。
坑檢測電路94具有和圖10所示的光盤記錄設(shè)備40中使用的大于7T的檢測電路67相同的結(jié)構(gòu)。坑檢測電路94利用通道時鐘信號CCK作為用于檢測相應(yīng)于具有等于或大于至少7T的間隔的長度的坑的二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號BD的定時基準(zhǔn)接收向其傳遞的二進(jìn)制信號BD。此外，坑檢測電路94產(chǎn)生并輸出其信號電平在檢測的坑的開始的時刻上升的信號PT。此外，坑檢測電路94在信號PT的上升沿后面滯后一個預(yù)定的時間間隔的其上升沿輸出門控信號CT。應(yīng)當(dāng)注意，該門控信號CT和在光盤記錄設(shè)備40中使用的第二調(diào)制電路47中產(chǎn)生的調(diào)制脈沖MMP是成對的。不過，門控信號CT和調(diào)制脈沖MMP的區(qū)別在于，前者的電平在具有等于或大于至少相應(yīng)于7T的間隔的長度的坑上升。
裝在M序列產(chǎn)生電路95中的只讀存儲器內(nèi)的位置的地址通過由同步圖形檢測電路93提供的清除脈沖FCLR初始化。此后，通過通道時鐘信號CCK使地址按順序增加。與此同時，在地址中的數(shù)據(jù)被按順序訪問，從而產(chǎn)生相應(yīng)于由光盤記錄設(shè)備40產(chǎn)生的M序列信號的M序列信號。此外，M序列產(chǎn)生電路95利用由坑檢測電路94提供的上升信號PT作為定時基準(zhǔn)鎖存并輸出M序列信號。這樣，在利用具有相應(yīng)于至少等于或大于7T的間隔的長度的坑的起點定時鎖存M序列信號之后，M序列產(chǎn)生電路95輸出M序列鎖存信號MZ，其保持鎖存的邏輯電平直到具有相應(yīng)于至少等于或大于7T的長度的下一個坑的起點。
模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換電路97利用通道時鐘信號CCK作為定時基準(zhǔn)把模擬播放信號RF轉(zhuǎn)換成為8位的數(shù)字播放信號。極性反向(-1)電路98使數(shù)字播放信號的極性方向并將其輸出。
選擇器99按照由M序列產(chǎn)生電路95輸出的M序列鎖存信號MZ選擇由A/D轉(zhuǎn)換電路97對其直接提供的數(shù)字播放信號或由極性反向電路98使極性反向的數(shù)字播放信號。具體地說，如果M序列鎖存信號MZ具有邏輯值1，則選擇器99選擇由A/D轉(zhuǎn)換電路97對其直接提供的數(shù)字播放信號并將其輸出。在另一方面，如果M序列鎖存信號MZ具有邏輯值0，則選擇器99選擇由極性反向電路98使其極性反向的數(shù)字播放信號。結(jié)果，選擇器99便允許產(chǎn)生由M序列信號MS利用多值數(shù)據(jù)調(diào)制的控制數(shù)據(jù)SC1的邏輯電平。即選擇器99根據(jù)多值數(shù)據(jù)輸出播放數(shù)據(jù)RX。
16位的數(shù)字加法器100把播放數(shù)據(jù)RX和由累加器(ACU)101輸出的數(shù)據(jù)AX相加，將和回饋給累加器101。累加器101由16位的存儲器實現(xiàn)，用于存儲由加法器100輸出的數(shù)據(jù)。因為存儲在累加器101中的數(shù)據(jù)被回饋給加法器100，累加器101便和加法器100一起形成累加的加法器。在累加器101的內(nèi)容被清除脈沖FCLR清除之后，由加法器100輸出的數(shù)據(jù)利用由門控信號CT確定的定時被存儲在累加器101中。結(jié)果，加法器100累加由選擇器99輸出的播放數(shù)據(jù)RX的邏輯值并且累加器101輸出累加的值A(chǔ)X。
在坑計數(shù)器102的內(nèi)容也被清除脈沖FCLR清除之后，坑計數(shù)器102對門控信號CT計數(shù)。即坑計數(shù)器102對坑的數(shù)量計數(shù)，其播放數(shù)據(jù)RX在累加器101中累加，并輸出計數(shù)值NX。
除法電路103由計數(shù)值NX除由累加器101輸出的值，從而求得由選擇器99產(chǎn)生的播放數(shù)據(jù)RX的邏輯值的平均值。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換單元104通過利用預(yù)定的基準(zhǔn)值把由除法電路103輸出的播放數(shù)據(jù)BX轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，在設(shè)置脈沖FSET上升的定時產(chǎn)生二進(jìn)制控制數(shù)據(jù)SC1。用這種方式，由選擇器99再現(xiàn)的控制數(shù)據(jù)SC1的播放數(shù)據(jù)RX被轉(zhuǎn)換為控制數(shù)據(jù)SC1。
ECC電路105通過利用附加于控制數(shù)據(jù)SC1的錯誤校正碼對控制數(shù)據(jù)SC1進(jìn)行錯誤校正處理，向系統(tǒng)控制單元89輸出被分配給控制數(shù)據(jù)SC1的加密器識別數(shù)據(jù)SID，初始指針PIV和盤密鑰DK。
利用上述結(jié)構(gòu)，盤生產(chǎn)設(shè)備21在由本實施例提供的光盤26的制造處理期間按照加密器識別數(shù)據(jù)SID規(guī)定加密器25A-25X中的一個，以便確定圖4所示的加密處理的類型。然后，作為根據(jù)盤密鑰DK、設(shè)置在加密器25A-25X中的一個信息段進(jìn)行加密處理的結(jié)果而獲得的加密的數(shù)字音頻信號D1被記錄在光盤26中。此外，在光盤26的引入?yún)^(qū)的坑的長度相應(yīng)于至少等于或大于7T的間隔的情況下，通過利用例如盤密鑰DK和加密器識別數(shù)據(jù)SID調(diào)制坑的寬度，以便以這樣的方式記錄例如盤密鑰DK和加密器識別數(shù)據(jù)SID的信息，使得被記錄的盤密鑰DK和加密器識別數(shù)據(jù)SID難于被譯碼。
然后，播放設(shè)備27以這樣的方式再現(xiàn)例如已經(jīng)記錄在光盤26上的盤密鑰DK和加密器識別數(shù)據(jù)SID的信息，使得這些信息難于被譯碼，并使用再現(xiàn)的盤密鑰DK和加密器識別數(shù)據(jù)選擇解密器29A-29X中的一個，并因而確定解密處理的類型，以便通過利用盤密鑰DK對數(shù)字音頻數(shù)據(jù)D1進(jìn)行解密處理。
即，在光盤26的制造過程中，圖5所示的光盤記錄設(shè)備40通過以下步驟來制造光盤26首先以2.8224MHz的采樣頻率進(jìn)行采樣，然后通過利用具有高音質(zhì)的進(jìn)行1位量化的數(shù)字音頻信號D 1對盤原始板42進(jìn)行序列曝光處理制造母盤，最后由母盤制造光盤。
在盤原始板42的曝光處理中，加密電路51對數(shù)字音頻數(shù)據(jù)D1通過利用具有k位長度的數(shù)據(jù)盤密鑰DK和具有如圖9所示的r位長度的初始值IV按照由通過加密器識別數(shù)據(jù)SID選擇的加密器25A-25X中一個確定的加密處理方法進(jìn)行序列加密處理。對于每個扇區(qū)都設(shè)置盤密鑰數(shù)據(jù)DK和初始值IV。加密的數(shù)據(jù)和由一個系統(tǒng)加密器進(jìn)行加密處理而獲得的數(shù)據(jù)相比難于被譯碼。此外，加密器25A-25X的初始值IV由圖7所示的互不相同的初始指針PIV指示。結(jié)果，數(shù)據(jù)被用這種方式被加密，使得難于識別哪一個加密器已被使用進(jìn)行過加密處理。此外，初始值IV產(chǎn)生均勻的數(shù)字音頻信號D1，其中包括在加密處理中根據(jù)隨機(jī)的邏輯值要被處理的連貫的邏輯值0，以便產(chǎn)生加密處理結(jié)果D3。
作為按照圖5所示的這種方式進(jìn)行的加密處理的結(jié)果而獲得的數(shù)字音頻信號D2被提供給調(diào)制電路52，以便在交錯處理之前對信號D2附加字碼數(shù)據(jù)和錯誤校正碼。完成交錯處理的數(shù)據(jù)然后被提供給預(yù)定的調(diào)制系統(tǒng)，以便被轉(zhuǎn)換成調(diào)制數(shù)據(jù)D3。
產(chǎn)生調(diào)制數(shù)據(jù)D3使其具有重復(fù)的信號電平上升與下降沿，其范圍在3T到11T之間，其中T是數(shù)值信號CK的基本周期，范圍的低限3T大于可以沿坑串行方向在播放設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)中足以實用的范圍內(nèi)抑制碼間干擾的最小間隔，此外，幀同步信號以圖8B所示的預(yù)定的間隔被插入調(diào)制數(shù)據(jù)D3中，以便產(chǎn)生具有用作一個單位的同步幀的幀結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)D3。
由根據(jù)用這種方式產(chǎn)生的數(shù)字音頻信號D1調(diào)制得到的調(diào)制的數(shù)據(jù)D3通過圖10所示的第二調(diào)制電路47作為調(diào)制信號S3被提供給光調(diào)制器46。關(guān)于引入?yún)^(qū)，由根據(jù)代替數(shù)字音頻信號D1的TOC數(shù)據(jù)串調(diào)制得到的調(diào)制數(shù)據(jù)D3通過如圖7所示的第二調(diào)制電路47作為調(diào)制信號S3被提供給光調(diào)制器46。
結(jié)果，光調(diào)制器46被調(diào)制信號S3驅(qū)動，從而和TOC的數(shù)據(jù)串一道在盤原始板42上作為每個具有等于相應(yīng)于通道時鐘信號CK的一個周期的基本單位的整數(shù)倍的長度的重復(fù)分坑和岸記錄數(shù)字音頻信號D1。
在把調(diào)制數(shù)據(jù)D3轉(zhuǎn)換為調(diào)制信號S3的處理中，產(chǎn)生調(diào)制信號S3，其在引入?yún)^(qū)之外的區(qū)域表示調(diào)制數(shù)據(jù)D3的信號電平，如15A所示，在另一方面，通過局部地從高邏輯電平到低邏輯電平或與之相反轉(zhuǎn)換調(diào)制數(shù)據(jù)D3的邏輯電平產(chǎn)生調(diào)制信號S3，如圖15B所示。這樣，在形成在盤原始板42上的一系列坑中產(chǎn)生具有局部窄的寬度的坑。結(jié)果，坑的寬度被局部地調(diào)制，以便在盤原始板42上記錄包括如圖9所示的盤密鑰DK、加密器識別數(shù)據(jù)SID、初始指針PIV和16位的錯誤校正碼CRC的控制數(shù)據(jù)SC1。
這就是說，包括圖9所示的盤密鑰DK、加密器識別數(shù)據(jù)SID、用于識別初始值IV的初始指針PIV和隨機(jī)分布在其中的錯誤校正碼CRC的控制數(shù)據(jù)SC1作為具有被分配給一幀一位的低頻的二進(jìn)制數(shù)被提供給第二調(diào)制電路47。
在圖10所示的第二調(diào)制電路47中使用的M序列產(chǎn)生電路63產(chǎn)生在每幀期間和通道時鐘信號CK同步地重復(fù)的M序列的隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)MS。異或電路64產(chǎn)生M序列隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)MS和控制數(shù)據(jù)SC1的異或邏輯和。這樣，控制數(shù)據(jù)SC1被隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)MS調(diào)制。因為邏輯值1和邏輯值0在M序列的隨機(jī)數(shù)中以相等的概率出現(xiàn)，控制數(shù)據(jù)SC1被調(diào)制成異或邏輯和信號MS1，其中邏輯值1和邏輯值0也以相等的概率出現(xiàn)。結(jié)果，控制數(shù)據(jù)SC1以這種方式被記錄在光盤26上，使得難于對控制數(shù)據(jù)SC1譯碼。
此外，觸發(fā)電路65在相應(yīng)于每個坑的邊緣的調(diào)制數(shù)據(jù)D3的上升沿鎖存異或邏輯和MS1。此外，等于或大于7T的檢測電路67檢測相應(yīng)于具有相應(yīng)于至少等于或大于7T的間隔的長度的坑的調(diào)制數(shù)據(jù)D2的邏輯電平的上升沿，其中T是基本周期。AND電路72選擇在觸發(fā)電路65中相應(yīng)于由大于7T檢測電路檢測的邏輯電平的上升定時而鎖存的結(jié)果。單穩(wěn)多諧振蕩器73被AND電路72輸出的信號驅(qū)動。結(jié)果，調(diào)制數(shù)據(jù)D2的邏輯電平由異或電路77中的單穩(wěn)多諧振蕩器73輸出的信號被按照邏輯從邏輯值0轉(zhuǎn)換為邏輯值1或與之相反。
這樣，控制數(shù)據(jù)SC1利用在具有相應(yīng)于至少等于或大于7T的間隔的長度的坑的情況下局部減少的坑的寬度被記錄在盤原始板42上。此外，一系列的坑利用對于M序列數(shù)據(jù)的隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)MS和控制數(shù)據(jù)SC1的邏輯積是邏輯值1并且坑的長度相應(yīng)于至少等于或大于7T的間隔的情況局部減少的坑的寬度被按照順序記錄在盤原始板42上。
在用于上述的利用局部減少的坑的寬度通過使調(diào)制數(shù)據(jù)D3的邏輯值從0轉(zhuǎn)換為或與之相反來產(chǎn)生調(diào)制數(shù)據(jù)S3的操作中，調(diào)制數(shù)據(jù)D3被延遲單元76延遲，并和由單穩(wěn)多諧振蕩器73輸出的調(diào)制脈沖MMP一道被提供給異或電路77。結(jié)果，調(diào)制數(shù)據(jù)S3的邏輯電平被從邏輯值0轉(zhuǎn)換為邏輯值1或與之相反。不過，調(diào)制數(shù)據(jù)D3被這樣設(shè)置，使得在播放操作期間檢測的在坑的邊緣位置上的信息不受對調(diào)制數(shù)據(jù)S3的邏輯值進(jìn)行轉(zhuǎn)換的影響。
假定具有相應(yīng)于至少等于或大于7T間隔的長度的坑的寬度被局部地減少，延遲單元76的延遲時間被如此設(shè)置，使得由延遲單元76輸出的延遲的調(diào)制數(shù)據(jù)D3D的上升沿超前于調(diào)制脈沖MMP的上升沿大約至少為3T的間隔。結(jié)果，相應(yīng)于調(diào)制脈沖MMP的調(diào)制信號S3的邏輯值在與調(diào)制數(shù)據(jù)D3的上升沿的定時與圖15B所示的坑的邊緣分開一個相應(yīng)于距離L的預(yù)定間隔的定時從邏輯值1轉(zhuǎn)換為邏輯值0或與之相反。
結(jié)果，調(diào)制脈沖MMP被如此產(chǎn)生，使得坑的寬度在與坑的前后沿分開一段相應(yīng)于至少等于或大于3T的間隔的距離的位置被減少，其中間隔3T是允許在播放系統(tǒng)中在坑的串行方向上碼間干擾被足夠減少到實用程度的最小的間隔。通過改變坑的寬度，可以有效地避免產(chǎn)生信號抖動，因而作為一系列坑被記錄在光盤26上的例如數(shù)字音頻信號D1和TOC數(shù)據(jù)的信息可以被播放。即可以避免在播放信號中相位裕度的減少。
此外，由單穩(wěn)多諧振蕩器73輸出的調(diào)制脈沖MMP的寬度被設(shè)置為小于一個通道時鐘信號CK的周期的值。這樣，坑的寬度被減少平均坑寬度的10％，從而形成局部變窄的坑。結(jié)果，由記錄控制信號SC1而引起的幅值裕度的減少也可以被避免，并因而可以防止播放信號RF的錯誤的二進(jìn)制識別。
以外，通過利用局部減少10％的坑寬度記錄控制數(shù)據(jù)SC1并使用M序列的隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)MS調(diào)制控制數(shù)據(jù)SC1，其中邏輯值1和邏輯值0以相等的幾率出現(xiàn)，播放信號RF中的由于坑寬度的變化而引起的變化好象在播放信號RF中引入的噪聲被觀測到。結(jié)果，可以使控制數(shù)據(jù)SC1難于觀察并被譯碼。此外，難于在物理上復(fù)制按照控制數(shù)據(jù)SC1改變的坑的寬度。
除上述之外，通過把控制數(shù)據(jù)SC1的每一位分配給1幀，控制數(shù)據(jù)SC1可以以高的可靠性被播放，即使播放信號由于噪聲之類而改變。
即，完成曝光處理的盤原始板42被進(jìn)行顯影和電鑄處理，以便制造用于生產(chǎn)壓模的母盤。然后，如圖13和14所示的光盤26的下層盤板26A通過使用壓模利用注入模制工藝制成。
光盤26的上層盤板26B由通過記錄在44.1KHz的采樣速率下完成多位量化的數(shù)字音頻信號而生產(chǎn)的壓模制造，并通過采用制造常規(guī)小型盤的技術(shù)由和數(shù)字音頻信號D1相同的源產(chǎn)生。然后盤板26A和B相互疊置而形成光盤26。
通過使激光束照射到光盤26上，播放信號由播放設(shè)備27從用這種方式制成的圖16所示的光盤中再現(xiàn)。播放信號RF的信號電平按照由光盤26反射的光量而改變。即檢測的播放信號RF具有按照坑的寬度而改變的信號電平。檢測的播放信號RF被提供給二進(jìn)制轉(zhuǎn)換單元83，以便將其轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號BD。然后，二進(jìn)制數(shù)據(jù)信號BD在被在ECC譯碼器86中進(jìn)行解交錯和錯誤校正處理之前被解調(diào)單元85解調(diào)。結(jié)果，加密的數(shù)字音頻信號D1被再現(xiàn)。關(guān)于引入?yún)^(qū)，TOC數(shù)據(jù)以和播放信號RF相同的處理被再現(xiàn)。
在光盤26上，具有相應(yīng)于至少等于或大于7T間隔的長度的坑在與坑的前后沿隔開相應(yīng)于大約3T間隔的距離的位置被局部地減少寬度。這樣，激光束的光束斑點以不同的定時掃描坑的邊緣和減少寬度的位置。結(jié)果，可以避免局部減少的寬度對播放信號RF的影響。即由在光盤26上在坑的邊緣附加坑寬度的減少而引起的信號電平的改變可以被避免。這樣，即使在具有被記錄在光盤引入?yún)^(qū)的控制數(shù)據(jù)SC1的光盤26的情況下，播放信號RF可以利用正確的定時被轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并且TOC數(shù)據(jù)可以被正確地播放，好象在進(jìn)行播放操作以便再現(xiàn)光盤26的節(jié)目區(qū)中的信號一樣。
在用于再現(xiàn)數(shù)字音頻信號D1以及TOC數(shù)據(jù)的播放操作中，被預(yù)先記錄在光盤26的引入?yún)^(qū)的控制數(shù)據(jù)SC1也被很好地再現(xiàn)。包括在再現(xiàn)的控制數(shù)據(jù)SC1中的加密器識別數(shù)據(jù)SID被用于選擇由解密器29A-29X進(jìn)行的解密處理而獲得的結(jié)果中的一個。此外，控制數(shù)據(jù)SC1的盤密鑰數(shù)據(jù)DK和由初始指針PIV識別的解密器29A-29X的初始值對于每個扇區(qū)和每組分別在解密器29A-29X中進(jìn)行設(shè)置。這樣，通過進(jìn)行相應(yīng)于由光盤記錄設(shè)備40進(jìn)行的加密處理的解密處理，播放設(shè)備27便能夠解密數(shù)字音頻信號D1，從而輸出解密的信號。
在另一方面，在用于再現(xiàn)被記錄在光盤26的引入?yún)^(qū)的控制數(shù)據(jù)SC1的播放操作中，同步圖形檢測電路93檢測幀同步信號。檢測的幀同步由M序列產(chǎn)生電路95作為基準(zhǔn)，以便產(chǎn)生相應(yīng)于被在記錄操作時記錄的M序列的隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)的隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)MZ。
模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路97把模擬播放信號RF轉(zhuǎn)換為數(shù)字播放信號。通過利用M序列的隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)MZ作為基準(zhǔn)，選擇器99選擇這數(shù)字播放信號或和其極性相反的信號。結(jié)果，按照多值數(shù)據(jù)表示控制數(shù)據(jù)SC1的邏輯值的播放數(shù)據(jù)RX可以被再現(xiàn)。
因為坑的寬度只被減少10％，所以如果從一個采樣單位來看，播放數(shù)據(jù)RX具有極小的SN比。為了解決這個問題，從光盤26再現(xiàn)的播放數(shù)據(jù)RX在被除法電路103除之前由累加器101和加法器100對于每一幀被累加，以便產(chǎn)生平均值BX，用于改進(jìn)SN比。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換單元104把由觸發(fā)器103輸出的平均BX轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)作為譯碼的控制數(shù)據(jù)SC1。ECC電路105對控制數(shù)據(jù)SC1進(jìn)行錯誤校正處理，向系統(tǒng)控制單元89輸出控制數(shù)據(jù)SC1。在系統(tǒng)控制單元89中，從隨機(jī)地設(shè)置有例如加密器識別數(shù)據(jù)SID的信息的控制數(shù)據(jù)SC1中選擇地提取預(yù)定的位作為加密器識別數(shù)據(jù)SID、初始指針PIV和盤密鑰DK。
在上述的第一實施例中，通過利用密鑰數(shù)據(jù)加密的數(shù)字音頻信號D1通過調(diào)制在長度方向(縱向)坑的形狀作為運行長度限制碼被記錄在節(jié)目區(qū)中，而密鑰數(shù)據(jù)通過沿寬度方向(橫向)調(diào)制具有至少一個預(yù)定值的長度的坑的形狀被記錄在引入?yún)^(qū)中。在對具有至少一個預(yù)定值的長度的坑的形狀沿寬度方向進(jìn)行調(diào)制的處理中，每個這種坑的寬度利用對在播放操作期間檢測的坑的邊緣位置上的信息沒有影響的定時被局部地改變。利用對坑的形狀沿寬度方向進(jìn)行這種物理調(diào)制來進(jìn)行密鑰數(shù)據(jù)的記錄，使得盜版盤非法復(fù)制形成在從市場上出售的圖14所示的光盤26上剝下的盤板層26A上的引入?yún)^(qū)的圖19A到圖19D的花生形狀的坑是困難的，例如，即使能夠通過剝離盤板層26A并把反射膜78A的形狀轉(zhuǎn)移到模型中以便生產(chǎn)用于制造非法光盤的壓模。因為通過剝離所述的層復(fù)制花生形狀的結(jié)構(gòu)是困難的，特別是其彎曲的部分，所以難于解調(diào)從光盤26再現(xiàn)的密鑰數(shù)據(jù)。結(jié)果，光盤26提供的優(yōu)點在于，使得解密在節(jié)目區(qū)中記錄的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)D1是不可能的。
按照上述的第二實施例，產(chǎn)生包括密鑰數(shù)據(jù)和用于識別解密處理的類型的加密器識別數(shù)據(jù)的控制數(shù)據(jù)SC1，并且數(shù)字音頻信號D1通過利用控制數(shù)據(jù)SC1被加密并被記錄在光盤上。與此同時，控制數(shù)據(jù)SC1在對在播放操作中檢測的坑的邊緣位置上的信息沒有影響的定時利用局部改變的坑的坑的寬度被記錄。這樣，被記錄的控制數(shù)據(jù)SC1便難于被譯碼，使得不能進(jìn)行光盤的物理復(fù)制。結(jié)果，和常規(guī)光盤相比，可以極為有效地避免光盤的非法復(fù)制。
此外，對于每類加密處理設(shè)置初始值IV。通過在控制數(shù)據(jù)SC1中包括用于識別初始值IV的初始指針PIV，控制碼和數(shù)字音頻信號可以這樣的方式被記錄，使得即使選擇相同類型的加密處理，從加密處理的結(jié)果也難于識別加密處理的類型的等同性。結(jié)果可以有效地避免光盤的非法復(fù)制。
此外，通過在隨機(jī)的位置上產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)SC1，使得難于對控制數(shù)據(jù)SC1譯碼。結(jié)果，可以有效地避免光盤的非法復(fù)制。
而且，通過使用隨機(jī)數(shù)調(diào)制控制數(shù)據(jù)SC1來調(diào)制坑的寬度，控制數(shù)據(jù)SC1可以用這樣的方式被記錄，使得難于識別噪聲和控制數(shù)據(jù)SC1，并且可以使控制數(shù)據(jù)SC1根據(jù)難于被譯碼的坑的寬度被記錄。在播放操作中，控制數(shù)據(jù)SC1可通過有效地避免噪聲的影響而被再現(xiàn)。
此外，通過在引入?yún)^(qū)記錄控制數(shù)據(jù)，控制數(shù)據(jù)也可以在播放為從光盤26再現(xiàn)信號所需的TOC數(shù)據(jù)的操作中被再現(xiàn)。結(jié)果，使得難于識別再現(xiàn)控制數(shù)據(jù)的處理。
而且，對于每個扇區(qū)設(shè)置例如盤識別數(shù)據(jù)的信息。這樣，在例如隨機(jī)播放的操作中，數(shù)字音頻信號可以從所需的位置被再現(xiàn)和解密。
此外，選擇具有至少等于或大于預(yù)定值的長度的坑，并且在與坑的邊緣隔開至少等于或大于3T的距離的位置坑的寬度被改變，以便記錄控制數(shù)據(jù)SC1。即控制數(shù)據(jù)SC1可以利用對在播放操作中檢測的坑的邊緣位置上的信息沒有影響的定時通過局部改變坑的寬度被記錄。具體地說，通過在與坑的邊緣隔開至少等于或大于3T的距離的位置改變的坑的寬度，通過使用用于播放記錄在節(jié)目區(qū)中的數(shù)字音頻信號D1的光拾取器TOC數(shù)據(jù)可以被再現(xiàn)，同時保持和播放操作相同的相位和幅值裕度，以便從節(jié)目區(qū)再現(xiàn)數(shù)字音頻信號D1，此外，控制數(shù)據(jù)SC1可以被記錄。結(jié)果，控制數(shù)據(jù)SC1可用于避免非法復(fù)制。
此外，在第二個調(diào)制電路中，具有相應(yīng)于至少等于或大于7T的長度的坑被檢測，并使調(diào)制數(shù)據(jù)D3的邏輯值反向，從而按照控制數(shù)據(jù)SC1利用和檢測的坑的邊緣的定時隔開預(yù)定間隔的定時產(chǎn)生調(diào)制信號D3。這樣，控制數(shù)據(jù)SC1可以容易地高度可靠地被記錄而不影響播放操作，從而根據(jù)坑的序列再現(xiàn)TOC數(shù)據(jù)。
此外，通過把坑的寬度的改變設(shè)置為其平均寬度的10％，控制數(shù)據(jù)SC1可以用這種方式被記錄，使得難于從噪聲中識別出控制數(shù)據(jù)SC1，并且也難于對控制數(shù)據(jù)SC1譯碼。
此外，在播放設(shè)備中，檢測播放信號RF的電平，控制數(shù)據(jù)SC1被譯碼，并且求出信號電平的平均值，以便消除引入噪聲的影響。結(jié)果，可以高度可靠地再現(xiàn)以難于和噪聲區(qū)別的方式被記錄的控制數(shù)據(jù)SC1。
此外，通過構(gòu)成平均值計算裝置，用于通過用由坑計數(shù)器102輸出的計數(shù)值除由包括累加器101和加法器100的累加器產(chǎn)生的累計的值計算平均值，被記錄并被分配給1幀內(nèi)具有不確定形狀的并具有相應(yīng)于至少等于或大于7T間隔的長度的坑的控制數(shù)據(jù)SC1可以高度可靠地被再現(xiàn)。
在上述實施例中，控制數(shù)據(jù)利用利用通道時鐘信號CK同步的M序列的隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。不過，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，通過對M序列產(chǎn)生電路63提供調(diào)制數(shù)據(jù)D2代替通道時鐘信號DK，M序列的隨機(jī)數(shù)數(shù)據(jù)也可以被和調(diào)制數(shù)據(jù)D3同步地產(chǎn)生。
此外，在上述實施例中，控制數(shù)據(jù)提供調(diào)制具有相應(yīng)于至少等于或大于7T間隔的長度的坑的寬度被記錄。不過，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。在對于播放信號的抖動具有足夠裕度的播放系統(tǒng)的情況下，例如，通過調(diào)制具有相應(yīng)于至少等于或大于6T的間隔的長度的坑的寬度也能獲得相同的效果。
此外，在上述實施例中，坑的寬度在和坑的邊緣隔開預(yù)定的距離的位置被減少。不過，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。在具有大于預(yù)定值的長度的坑的情況下，例如，坑的寬度可以在坑的中心被減少，如圖19A所示。
此外，在上述實施例中，坑的寬度利用局部反向調(diào)制數(shù)據(jù)D3的邏輯值被調(diào)制。不過，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，坑的寬度也可以通過調(diào)制激光束的光量被調(diào)制。用這種方式，坑的寬度可以通過局部增加寬度被調(diào)制，如圖19B所示。另外，控制數(shù)據(jù)可以通過局部增加與減少坑的寬度作為3個值被記錄，如圖19C所示。作為另一種方式，控制數(shù)據(jù)可以通過局部地設(shè)置增加與減少坑的寬度到不同的程度而作為大于3個值被記錄。另外，通過在大于通道時鐘信號的一個周期的時間間隔內(nèi)改變坑的寬度輔助數(shù)據(jù)可以被記錄，如圖19D所示。
此外，在上述實施例中，1位控制數(shù)據(jù)被分配給1幀。不過，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例?？梢圆捎酶鞣N分配技術(shù)。例如，1位控制數(shù)據(jù)可以分配給每個具有至少一個預(yù)定值的長度的預(yù)定數(shù)量的坑。作為另一種方案，可以采用各種順序技術(shù)和循環(huán)技術(shù)，借以使多個控制數(shù)據(jù)位在預(yù)定的時間間隔期間被分配給具有至少等于或大于預(yù)定值的長度的坑。應(yīng)當(dāng)注意，利用被分配給預(yù)定數(shù)量的坑的1位控制數(shù)據(jù)，坑計數(shù)器102和除法器電路103可以從播放設(shè)備中取消。
此外，在上述實施例中，加密器識別數(shù)據(jù)被用于選擇多個加密器中的一個，以便確定加密處理的類型，并用于選擇由多個解密器進(jìn)行的解密處理的結(jié)果中的一個。不過，值得注意的是，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，處理電路可以被這樣構(gòu)成，使得包括加密單元和解密單元，并且利用加密器識別數(shù)據(jù)將處理電路中的處理從一種類型轉(zhuǎn)換到另一種類型。
此外，在上述實施例中，控制數(shù)據(jù)除去用作密鑰數(shù)據(jù)的盤密鑰和用于確定加密和解密處理的類型的識別數(shù)據(jù)之外，還包括用于識別初始值和錯誤校正碼的初始指針。不過，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，用于識別初始值和錯誤校正碼的初始指針可以從控制數(shù)據(jù)中取消，如果控制數(shù)據(jù)沒有這些也足以實用的話。
此外，在上述實施例中，基于控制數(shù)據(jù)的輔助數(shù)據(jù)序列以改變的坑的寬度的形式被記錄。不過，值得注意的是，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，通過借助于沿光盤的徑向局部改變相鄰坑的寬度來改變岸的寬度，可以記錄輔助數(shù)據(jù)。在這種情況下，播放設(shè)備一般在相應(yīng)于岸的播放信號的下降沿檢測播放信號的電平，以便再現(xiàn)輔助數(shù)據(jù)。
此外，在上述實施例中，輔助數(shù)據(jù)序列通過調(diào)制引入?yún)^(qū)中的坑的寬度被記錄，而主數(shù)據(jù)序列被記錄在坑和岸中。不過，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，輔助數(shù)據(jù)序列也可以通過調(diào)制和改變在包括節(jié)目區(qū)的不同的區(qū)域中坑的寬度被記錄。輔助數(shù)據(jù)序列也可以通過調(diào)制和改變在沒有記錄輔助數(shù)據(jù)的區(qū)域中的坑的寬度被記錄，這樣，使得該區(qū)域難與記錄有輔助數(shù)據(jù)的區(qū)域識別，也難于被譯碼。
此外，在上述實施例中，例如播放信號的信息被轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)據(jù)，以便再現(xiàn)數(shù)字音頻信號和控制數(shù)據(jù)。不過，值得注意的是，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，也可以采用各種廣泛使用的其它的信號識別技術(shù)例如Bitabi？解調(diào)技術(shù)。
此外，在上述實施例中，以44.1KHz的采樣頻率完成多位量化的數(shù)字音頻信號被記錄在圖13所示的盤板層26B上，并且以44.1KHz×n的采樣頻率完成1位量化的數(shù)字音頻信號被記錄在圖13所示的盤板層26A上，其中n是等于或大于1的整數(shù)。不過，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，本發(fā)明也可以用于寬的應(yīng)用范圍，其中包括以48KHz的采樣頻率完成多位量化的數(shù)字音頻信號和以44.1KHz×n的采樣頻率完成1位量化的數(shù)字音頻信號被記錄的情況，其中n是等于或大于1的整數(shù)。
此外，在上述實施例中，本發(fā)明用于具有兩個信息記錄層的光盤，其中在一個信息記錄層上的坑的寬度被調(diào)制。不過，值得注意的是，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，本發(fā)明也可以用于寬的應(yīng)用范圍，例如其中在兩個信息記錄層上的坑的寬度被調(diào)制的光盤或者只具有一個信息記錄層的光盤，其中在該信息記錄層上的坑的寬度被調(diào)制。
此外，用于解密被記錄在圖11所示的盤板層26A的節(jié)目區(qū)的主數(shù)據(jù)的密鑰可以通過沿寬度方向物理地調(diào)制坑的形狀被記錄在盤板層26B的引入?yún)^(qū)中。在另一方面，用于解密被記錄在圖11所示的盤板層26B的節(jié)目區(qū)的主數(shù)據(jù)的密鑰可以通過沿寬度方向物理地調(diào)制坑的形狀被記錄在盤板層26A的引入?yún)^(qū)中。結(jié)果，使得難于提取用于解密主數(shù)據(jù)的密鑰數(shù)據(jù)。如上所述，通過沿寬度方向物理地調(diào)制坑的形狀把用于解密記錄在光盤第一層的節(jié)目區(qū)的主數(shù)據(jù)的密鑰數(shù)據(jù)記錄在第二層的引入?yún)^(qū)中，并通過沿寬度方向物理地調(diào)制坑的形狀把用于解密記錄在光盤第二層的節(jié)目區(qū)的主數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的密鑰數(shù)據(jù)記錄在第一層的引入?yún)^(qū)中，使得密鑰數(shù)據(jù)難于被提取。
此外，在上述實施例中，所需數(shù)據(jù)被記錄在坑和岸上。不過，值得注意的是，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，本發(fā)明也可以應(yīng)用于寬的應(yīng)用范圍，例如用于其中所需數(shù)據(jù)作為記號和空間被記錄的盤。
此外，在上述實施例中，本發(fā)明應(yīng)用于記錄數(shù)字音頻信號的情況。不過，值得注意的是，本發(fā)明的范圍不限于這一實施例。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于寬的應(yīng)用范圍，例如包括視頻盤及其外圍裝置的各種光盤。
如上所述，按照本發(fā)明，形成輔助數(shù)據(jù)序列，以便包括用于解密主數(shù)據(jù)序列所需的密鑰數(shù)據(jù)和用于確定解密主數(shù)據(jù)序列處理的類型的數(shù)據(jù)，并通過利用對在播放操作期間檢測的坑或其類似物的邊緣位置上的信息沒有影響的定時局部改變坑或其類似物的寬度被記錄在盤上。結(jié)果，可以有效地避免非法復(fù)制。
權(quán)利要求
1.一種記錄設(shè)備(21)，用于在盤(26)上以交替的坑和岸的形式記錄主數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D1)，其中通過沿所述坑和所述岸的伸展長度方向按照所述主數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)調(diào)制所述坑和所述岸進(jìn)行所述記錄，所述記錄設(shè)備包括用于產(chǎn)生密鑰數(shù)據(jù)(DK)的密鑰數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置；多個加密裝置(25A-25X)，用于根據(jù)由所述密鑰數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的所述密鑰數(shù)據(jù)(DK)加密所述主數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(D1)，每個加密裝置(25A-25X)具有彼此不同的加密方法；加密裝置識別數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生用于規(guī)定所需的加密裝置的加密裝置識別數(shù)據(jù)(SID)；選擇裝置(23)，用于按照由所述加密裝置識別數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的加密裝置識別數(shù)據(jù)(SID)、從多個加密裝置(25A-25X)選擇所需的加密裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的記錄設(shè)備，特征在于所述密鑰數(shù)據(jù)由所述密鑰數(shù)據(jù)調(diào)制裝置通過調(diào)制所述坑或所述岸被記錄在所述盤的引入?yún)^(qū)。
3.如權(quán)利要求2所述的記錄設(shè)備，特征在于所述加密裝置識別數(shù)據(jù)調(diào)制裝置(47)包括伸展長度檢測器(67)，用于測量在預(yù)定距離上的記號或空間的伸展長度；隨機(jī)數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置(63)，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)據(jù)，以及控制裝置，用于按照所述隨機(jī)數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置并根據(jù)由所述伸展長度檢測器測量輸出的結(jié)果改變記號或空間的寬度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種記錄方法和記錄設(shè)備，借以使數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為用于調(diào)制所述盤上的記號或空間的運行長度限制碼被記錄在盤上，與此同時，被記錄的數(shù)據(jù)通過使用借助于利用對記號或空間的邊緣沒有影響的定時來改變記號或空間的形狀從而也被記錄在同一盤上的密鑰數(shù)據(jù)被加密。本發(fā)明還提供一種播放方法和播放設(shè)備，用于利用用于解密被再現(xiàn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的密鑰數(shù)據(jù)從盤上再現(xiàn)由所述記錄方法與/或所述記錄設(shè)備記錄在盤上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和密鑰數(shù)據(jù)。
文檔編號G11B7/013GK1905037SQ20061008471
公開日2007年1月31日 申請日期1999年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月13日
發(fā)明者稻澤克純, 深見正, 山岡啟介 申請人:索尼公司