專利名稱：光盤的復(fù)制保護的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對光盤進行復(fù)制保護(copy protect)的方法和一種受復(fù)制保護的光盤。此外，本發(fā)明涉及一種對用戶數(shù)據(jù)進行編碼的方法和一種選擇用于并入用戶數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)符號的方法。
背景技術(shù)：
諸如各種格式的緊密盤(compact discs，CD)和數(shù)字多功能盤(digitalversatile disc，DVD)的光盤越來越多地用于為許多不同的應(yīng)用承載信息。編碼到光盤上的信息通常是非常有價值的，因而其越來越多地被偽造者復(fù)制。此外，可記錄CD和用于將信息內(nèi)容從一個盤寫到這種可記錄盤上的CD記錄器(CD writer)很容易為國內(nèi)消費者得到?？捎涗汥CD和DVD記錄器已經(jīng)很容易得到。這意味著需要用于對光盤進行復(fù)制保護的新的、有效的方法。
本申請者已提出了利用具有較差的DSV特性的數(shù)據(jù)模式(data pattern)的各種復(fù)制保護技術(shù)。例如，在WO 02/11136中數(shù)據(jù)模式被加到CD上以提供認(rèn)證簽名(authenticating signature)。選取這些數(shù)據(jù)模式以引起DSV問題。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)CD記錄器被用來制造原始盤的拷貝時，其難于寫入認(rèn)證簽名。
在PCT/GB2004/000241中，通過記錄到具有較差的DSV特性的盤數(shù)據(jù)上而將錯亂的dc內(nèi)容的區(qū)域添加到光盤上。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)例如如果帶有錯亂的dc內(nèi)容的記錄數(shù)據(jù)的區(qū)域在大小上嚴(yán)格受限，則在正常播放盤時沒有任何問題，但同樣對盤復(fù)制變得非常困難。
由上可以看出，將具有較差的DSV特性的數(shù)據(jù)模式壓印(impress)到光盤上非常有用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明試圖提供一種通過將具有較差DSV特性的破壞性(subversive)數(shù)據(jù)壓印到光盤上來對光盤進行復(fù)制保護的方法。
根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種對用戶數(shù)據(jù)被編碼在其上的光盤進行復(fù)制保護的方法，所述編碼利用了多模式(multimodal)碼，并且所述方法包括將所選擇的數(shù)據(jù)符號并入要被編碼到光盤上的用戶數(shù)據(jù)中，以確保至少一個具有大DSV絕對值的破壞性碼字(code word)序列被編碼到所述盤上。
如果可以通過簡單選擇用戶數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)符號將破壞性碼字序列編碼到所述盤上，則其將是非常有用的。需要選取這些數(shù)據(jù)符號使得它們將促使任何編碼器輸出破壞性碼字序列。
優(yōu)選地，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有大DSV絕對值。
在一個實施例中，提供了促使產(chǎn)生具有偶數(shù)個跳變(transition)的破壞性碼字序列的數(shù)據(jù)符號序列。
優(yōu)選地，提供了破壞性數(shù)據(jù)符號序列，當(dāng)其在特定狀態(tài)S下被編碼時將促使編碼器輸出S作為該序列的下一狀態(tài)。
在一個實施例中，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的每個碼字是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的別無選擇的唯一碼字。
另外和/或作為選擇地，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的兩個或更多個替代項(alternatives)之一，但是兩個替代項的每個是等價的。
另外和/或作為選擇地，所述破壞性序列或者每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號來說兩個或更多個替代項之一，但是除了一個外所有的替代項都被RLL規(guī)則排除。
如上面所指出的，破壞性碼字序列可用于提供認(rèn)證簽名。
另外和/或作為選擇地，破壞性碼字序列可用于對盤上編碼數(shù)據(jù)的所選區(qū)域供給錯亂的dc內(nèi)容。
優(yōu)選地，所述破壞性碼字序列或每個破壞性碼字序列具有快變化速率的DSV。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種用戶數(shù)據(jù)被編碼在其上的受復(fù)制保護的光盤，所述編碼利用了多模式碼，其中，至少一個具有大DSV絕對值的破壞性碼字序列被編碼到所述盤上，所述破壞性碼字序列或每個破壞性碼字序列是從被并入用戶數(shù)據(jù)中的所選擇的數(shù)據(jù)符號獲得的。
優(yōu)選地，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有大DSV絕對值。
另外和/或作為選擇地，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有偶數(shù)個跳變。
另外和/或作為選擇地，提供了破壞性數(shù)據(jù)符號序列，當(dāng)其在特定狀態(tài)S下被編碼時將促使編碼器輸出S作為該序列的下一狀態(tài)。
另外和/或作為選擇地，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的每個碼字是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的別無選擇的唯一碼字。
在一個實施例中，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的兩個或更多個替代項之一，但是兩個替代項的每個是等價的。
另外和/或作為選擇地，所述破壞性序列或者每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號來說兩個或更多個替代項之一，但是除了一個外所有的替代項都被RLL規(guī)則排除。
所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列可用于提供認(rèn)證簽名。
另外和/或作為選擇地，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列用于對盤上編碼數(shù)據(jù)的所選區(qū)域供給錯亂的dc內(nèi)容。
優(yōu)選地，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有快變化速率的DSV。
本發(fā)明還提供了一種利用多模式碼對用戶數(shù)據(jù)編碼的方法，所述方法包括將所選擇的數(shù)據(jù)符號并入用戶數(shù)據(jù)中，該數(shù)據(jù)符號被選擇來促使編碼器產(chǎn)生至少一個具有大DSV絕對值的破壞性碼字序列。
當(dāng)處理諸如用在CD中的EFM調(diào)制的非多模式碼時，相對直接地選取破壞性碼字序列然后將該序列解碼成用于并入用戶數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)符號。但是，為了對DVD采取同樣的操作，將需要浩大的計算時間。
在一個實施例中，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有大DSV絕對值。
優(yōu)選地，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有偶數(shù)個跳變。
另外和/或作為選擇地，一種破壞性數(shù)據(jù)符號序列，當(dāng)其在特定狀態(tài)S下被編碼時將促使編碼器輸出S作為該序列的下一狀態(tài)。
另外和/或作為選擇地，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的每個碼字是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的別無選擇的唯一碼字。
另外和/或作為選擇地，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的兩個或更多個替代項之一，但是兩個替代項的每個是等價的。
另外和/或作為選擇地，所述破壞性序列或者每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號來說兩個或更多個替代項之一，但是除了一個外所有的替代項都被RLL規(guī)則排除。
在優(yōu)選實施例中，每個所選擇的數(shù)據(jù)符號被確認(rèn)(identify)為具有大DSV絕對值碼字的數(shù)據(jù)符號，其中或者不存在替代性碼字或者所有可能的替代項都具有大DSV絕對值。
因此，在實施例中，通過下述步驟確認(rèn)所選擇的數(shù)據(jù)符號——查看輸入數(shù)據(jù)符號序列的碼字序列；并且確定(establish)是否碼字序列具有偶數(shù)個跳變，是否碼字序列具有與初始狀態(tài)相同的下一狀態(tài)，是否不存在替代性碼字序列或者所有替代性碼字序列都是等價的、或者兩個或多個替代性序列之一違反了RLL規(guī)則，是否碼字序列具有大DSV絕對值；以及如果滿足所有條件則選擇該數(shù)據(jù)符號以并入用戶數(shù)據(jù)中。
本發(fā)明還提供了一種選擇用于并入要利用多模式碼編碼的用戶數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)符號的方法，所選擇的數(shù)據(jù)符號被選擇，使得它們能夠促使編碼器產(chǎn)生至少一個破壞性碼字序列，所述方法包括查看數(shù)據(jù)符號的可能的碼字，以及如果其碼字具有大DSV絕對值并且不存在替代性碼字或者所有替代性碼字等價，或者兩個可供選擇序列之一違反了RLL規(guī)則，則選擇該數(shù)據(jù)符號。
根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供了一種選擇用于并入要利用多模式碼編碼的用戶數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)符號的方法，所選擇的數(shù)據(jù)符號被選擇，使得它們能夠促使編碼器產(chǎn)生至少一個破壞性碼字序列，所述方法包括查看對于兩個或多個數(shù)據(jù)符號的序列的碼字序列，以及如果該碼字序列具有大DSV絕對值并且不存在替代性碼字序列或者所有替代性序列等價，或者兩個可供選擇序列之一違反了RLL規(guī)則，則選擇該兩個或多個數(shù)據(jù)符號的序列。
優(yōu)選地，該方法還包括選擇其中碼字序列具有偶數(shù)個跳變的數(shù)字符號序列。
該方法還可以包括選擇其中碼字序列的下一狀態(tài)與其初始狀態(tài)相同的數(shù)據(jù)符號序列。


下文中將參考附圖利用示例描述本發(fā)明，在附圖中圖1圖示了對數(shù)據(jù)符號編碼以產(chǎn)生碼字，圖2圖示了對數(shù)據(jù)符號序列進行編碼，圖3圖示了碼字的狀態(tài)，圖4圖示了多模式碼提供的編碼選項，圖5圖示了輸入數(shù)據(jù)符號的兩個可能的輸出碼字，圖6圖示了ESM編碼可得的碼字，圖7示出了對于其中編碼器試圖最小化DSV絕對值的到光盤的應(yīng)用的編碼，圖8示出了在對于到DVD的應(yīng)用準(zhǔn)備數(shù)據(jù)時遇到的數(shù)據(jù)層次(datalevel)，圖9圖示了非多模式碼的編碼和解碼，圖10圖示了多模式碼的編碼和解碼，圖11圖示了碼字的特性，圖12示出了一對數(shù)據(jù)符號和它們的碼字的三種可能情形，圖13圖示了步驟1之后圖12的三種情形，圖14圖示了步驟2之后圖13的三種情形，圖15圖示了圖14的三種情形的可能子情形，圖16示出了三種子情形(3.1)、(3.2)和(3.3)，圖17示出了將促使編碼器選擇具有大DSV絕對值的碼字的數(shù)據(jù)符號序列，圖18示出了在步驟1和步驟2之后獲得的數(shù)據(jù)符號序列的示例，其將促使編碼器輸出SDSV序列，而其不是SDSV模式，以及圖19示出了數(shù)據(jù)符號的SDSV模式的示例。
具體實施例方式
多模式碼多模式碼是基于狀態(tài)機的游程長度限制(Run Length Limitation，RLL)碼，其中最優(yōu)符號選項不僅依賴于編碼器狀態(tài)和要編碼的數(shù)據(jù)而且依賴于諸如DSV的某些非局部特性。用在DVD盤中的八到十六調(diào)制(Eight-to-SixteenModulation，ESM或EFM+)構(gòu)成這樣的碼的示例。
基于狀態(tài)機的RLL碼的基本結(jié)構(gòu)如下。如果k和d分別是在編碼序列中所允許的連續(xù)的零的最小數(shù)目和最大數(shù)目，則認(rèn)為該碼是RLL(k，d)碼。
如圖1所示，給定輸入數(shù)據(jù)符號D(i)和狀態(tài)S(i)，輸出碼字C(i)＝C(D(i)，S(i))將和下一狀態(tài)S(i+1)＝S(D(i)，S(i))，一起返回，其中C(，)是輸出碼字函數(shù)和S(，)是下一狀態(tài)函數(shù)。認(rèn)為碼字C(i)處于狀態(tài)S(i)。假定給出了輸入數(shù)據(jù)符號序列{D(0)，D(1)，...，D(n)}和初始狀態(tài)S(0)。對每一組對(pair)(D(i)，S(i))，將生成新的組對(C(i)，S(i+1))，如圖2所示，其中C(i)＝C(D(i)，S(i))；S(i+1)＝S(D(i)，S(i))。
下一狀態(tài)S(i+1)是其中將對數(shù)據(jù)符號D(i+1)進行編碼的狀態(tài)。那么輸出碼字序列將是{C(0)，C(1)，...，C(n)}，其中C(0)處于狀態(tài)S(0)，C(1)處于狀態(tài)S(1)，..，C(n)處于狀態(tài)S(n)。輸出碼字形成了滿足RLL(k，d)規(guī)則的比特序列。
碼字C的狀態(tài)可基本由其RLL特性來定義。更確切地說，其可根據(jù)C可以跟隨的碼字的種類來定義而不違反RLL規(guī)則。例如，考慮不帶尾隨零(trailing zero)的碼字的種類。則狀態(tài)S1可定義為其中所有的碼字具有至少k個前導(dǎo)零(leading zero)的狀態(tài)。給出狀態(tài)S1的該定義，則不帶尾隨零的碼字后可跟隨處于狀態(tài)S1的任何碼字。因而，狀態(tài)S1可被設(shè)置為所有不帶尾隨零的碼字的下一狀態(tài)。類似地，考慮具有d個尾隨零的碼字的種類，并且定義狀態(tài)S2為其中所有的碼字沒有前導(dǎo)零的狀態(tài)，從而可將狀態(tài)S2設(shè)置為所有具有d個尾隨零的碼字的下一狀態(tài)。圖3示出了作為RLL(2，10)碼的ESM的一些示例。在ESM中，狀態(tài)1被定義為其中所有的碼字具有至少兩個前導(dǎo)零的類。因而碼字0010000000001001的下一狀態(tài)被設(shè)置為狀態(tài)1。
類似地，狀態(tài)4被定義為其中所有的碼字具有至多一個前導(dǎo)零的類。由于在ESM中不存在具有多于9個尾隨零的碼字，所以任何具有多于2個尾隨零的ESM碼字后可跟隨處于狀態(tài)4的碼字并可將下一狀態(tài)設(shè)置為狀態(tài)4。
多模式碼以輸入數(shù)據(jù)符號40可以被編碼的形式提供了選項，如圖4所示，其中提供了兩個替代項42和44。對數(shù)據(jù)符號的每個輸入序列，通常存在許多不同可能的碼字輸出序列。編碼器將根據(jù)編碼序列的某些非局部特性諸如DSV來在所有可能的選項之中選擇一個輸出序列。
例如，圖5示出了數(shù)據(jù)符號輸入序列{D(i-1)，D(i)}具有兩個可能的輸出序列，相應(yīng)于路徑A50的序列{C(i-1)，C(i)}和相應(yīng)于路徑B52的序列{C(i-1)，C’(i)}。因而編碼器可在對于輸入序列{D(i-1)，D(i)}的兩個替代性輸出之間進行選擇。如果編碼器被設(shè)計成最小化DSV的絕對值(|DSV|)，則其很明顯將選擇路徑A。
ESM是將8比特輸入數(shù)據(jù)符號轉(zhuǎn)換成16信道比特碼字的4狀態(tài)多模式碼。該轉(zhuǎn)換是根據(jù)兩個查找轉(zhuǎn)換表即主表(Main Table)和替換表(SubstitutionTable)進行的。對于每個狀態(tài)及對于每個輸入數(shù)據(jù)符號，主表包含有相應(yīng)的ESM碼字的列表。替換表包含對包括在0，...，87范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)符號的替代性編碼。因而，給出在0，...，87范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)符號D(i)和狀態(tài)S(i)，存在著兩個替代性輸出C(i)，S(i+1)和C’(i)，S(i+1)，一個來自主表，另一個來自替換表。對于要在狀態(tài)1或狀態(tài)4被編碼的處于88，...，255范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)符號，也可以具有替代性輸出假定滿足RLL規(guī)則，則要在狀態(tài)1編碼的數(shù)據(jù)符號88，...，255也可以在狀態(tài)4編碼，類似地，要在狀態(tài)4編碼的數(shù)據(jù)符號88，...，255也可以在狀態(tài)1編碼。對要在狀態(tài)2或狀態(tài)3編碼的處于88，...，255范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)符號不存在替代性編碼。圖6示出了數(shù)據(jù)符號的可得輸出。
用于執(zhí)行轉(zhuǎn)換的表和方法以這樣的方式安排，從而可使碼字的輸出序列的DSV的絕對值(|DSV|)最小化，如圖7中所圖示的那樣。因而“智能編碼器”即，被設(shè)計成在許多輸出選項之中選擇最優(yōu)選項的編碼器，通常將能夠有效地最小化|DSV|。但是，存在即使智能編碼器也被促使輸出具有相對大的|DSV|值的碼字序列的情況，或者因為不存在該序列的可得的替代項，或者因為可能替代項都將導(dǎo)致大|DSV|值。
如果一個碼字序列當(dāng)被從光盤讀出時能夠引起無法糾正的讀錯誤，則認(rèn)為該碼字序列是破壞性序列。如果當(dāng)供給數(shù)據(jù)符號輸入序列時編碼器被促使輸出破壞性碼字序列，則認(rèn)為該輸入數(shù)據(jù)符號序列是破壞性序列。
公知地，具有大|DSV|的編碼序列可引起無法糾正的讀錯誤。在這種情況下，來討論一下破壞性DSV(SDSV)序列。
獲取SDSV序列的問題輸入數(shù)據(jù)符號的SDSV序列對基于破壞性數(shù)據(jù)的復(fù)制保護技術(shù)非常有用，這是因為它們允許通過獨有地工作在用戶數(shù)據(jù)2層而不是在物理扇區(qū)(physical sector)4層因而在將用戶數(shù)據(jù)寫到DLT帶(DLT tape)上之前，在盤上創(chuàng)建不可讀的數(shù)據(jù)。圖8中示出了將用戶數(shù)據(jù)施加到例如DVD的光盤時的數(shù)據(jù)層(data level)。換言之，在用戶數(shù)據(jù)2中插入數(shù)據(jù)符號的SDSV序列將促使給定的用于EFM+調(diào)制(EFM Plus Modulation)的編碼器輸出包含碼字的SDSV序列的物理扇區(qū)4。
但是，在諸如ESM的多模式碼中，能夠發(fā)現(xiàn)能夠調(diào)節(jié)(tweak)智能編碼器的極少量的數(shù)據(jù)符號的SDSV序列。這使得考慮到數(shù)據(jù)符號的所有可能序列和作為智能解碼器的輸出的其相應(yīng)的碼字的編碼序列的|DSV|以尋找數(shù)據(jù)符號的SDSV序列的窮盡式方法很不可行。
另一種替代性方法可以由下述步驟組成，即從碼字的SDSV序列開始，并且使用解碼器將這些序列解碼成數(shù)據(jù)符號序列。如圖9和圖10所示，雖然這對于諸如EFM調(diào)制的非多模式碼可能是一種可行途徑，但在多模式碼的情況下，情形更加復(fù)雜。圖9示出了非多模式碼的情況將碼字序列8解碼成數(shù)據(jù)符號序列10；然后對數(shù)據(jù)符號序列編碼以給出等于碼字序列8的碼字輸出序列12。圖10示出了類似處理但處于多模式碼的情況在這種情況下，碼字的輸出編碼序列12’不一定等于碼字序列12。因為構(gòu)造ESM轉(zhuǎn)換表碼的方式以及因為被編碼器采用來進行轉(zhuǎn)換的算法，所以在大多數(shù)情況下，給定碼字的SDSV序列8，從該碼字的SDSV序列解碼得到的數(shù)據(jù)符號序列10將還具有碼字的替代性的非SDSV編碼序列，轉(zhuǎn)換算法更傾向于該非SDSV序列而不是SDSV序列。因而，給定數(shù)據(jù)符號輸入序列10，智能編碼器將輸出碼字的非SDSV序列12’而不是SDSV序列8。
由此得出結(jié)論，在多模式碼中對SDSV序列的任何窮盡式搜索是計算量浩大的。
如何獲得SDSV序列需要找到一種方法，其能夠確定促使破壞性序列(forced subversivesequences)，即能夠促使編碼器輸出破壞性碼字序列的數(shù)據(jù)符號序列。具體地說，需要生成用于ESM調(diào)制的SDSV模式(pattern)，即數(shù)據(jù)符號序列{D0，...，Dr}(加上初始狀態(tài))，使得相應(yīng)的碼字編碼序列{C0，...，Cr}具有“大”|DSV|并且使得從DSV的觀點看可以有效地重復(fù)它們?nèi)缧枰哪敲炊啻巍?br> 更精確地，如果具有初始狀態(tài)S0的數(shù)據(jù)符號序列{D0，...，Dr}當(dāng)被重復(fù)假定t次時 將促使給定的編碼器輸出下述碼字序列 它的|DSV|是 則具有初始狀態(tài)S0的數(shù)據(jù)符號序列{D0，...，Dr}是SDSV模式。
該方法是具體參考ESM描述的。但是，所概述的方法可以與除了ESM的多模式RLL碼一起使用。
優(yōu)選地，該方法將提供數(shù)據(jù)符號模式的列表，其促使得到能夠在被進行ESM調(diào)制時導(dǎo)致SDSV的大|DSV|。
如果輸入數(shù)據(jù)在ESM之前經(jīng)受諸如擾亂(scramble)的某種操作，則當(dāng)寫SDSV序列時必須考慮該操作，從而在該操作后這些序列將導(dǎo)致促使SDSV序列。
現(xiàn)在將描述一種用于生成促使SDSV序列，具體地說即SDSV模式的方法。
如圖11所示，對每個碼字，需要考慮下列特性。
·DSV；·跳變的數(shù)目(即，碼字包含的1的數(shù)目)；·狀態(tài)；
·下一狀態(tài)。
給定碼字C，將使用下面的記號·DSV(C)表示帶有正負號的C的DSC；·|DSV(C)|表示C的|DSV|；·Transitions(C)表示C的跳變的數(shù)目；·State(C)表示其中對C編碼的狀態(tài)；·NextState(C)表示C的下一狀態(tài)。
依照慣例，如圖11所示那樣計算碼字的DSV。
注意，上面的概念也適用于任何比特序列，從而，具體地適用于碼字序列。因而，當(dāng)考慮碼字序列時上面的記號也適用。
認(rèn)為兩個組對(C，S)和(C’，S’)(或兩個序列{(Cj，Sj)}和{(Cj’，Sj’)})組對是等價的，當(dāng)且僅當(dāng)a)DSV(C)DSV(C’)＞＝0(即，DSV(C)和DSV(C’)具有同樣的正負號或者兩者之一為零)；b)Transitions(C)和Transitions(C’)奇偶性相同(即，它們均為偶數(shù)或者均為奇數(shù))；c)S＝S’；d)|DSV(C)|和|DSV(C’)|“近似相等(almost equal)”。
如果|DSV(C’)|＝|DSV(C)|+L，其中L是有正負之分的整數(shù)則|DSV(C)|和|DSV(C’)|“近似相等”。|L|越小，“近似相等”的定義限定越嚴(yán)格。
如果(C，S)和(C’，S’)等價，則寫成(C，S)～(C’，S’)；如果它們不等價，則寫成﹁(C，S)～(C’，S’)。
注意，具有給定初始狀態(tài)S0的數(shù)據(jù)符號序列{D0，...，Dr}是SDSV模式，條件是相應(yīng)的碼字編碼序列{C0，...，Cr}滿足下面的條件a)序列{C0，...，Cr}的跳變數(shù)目是偶數(shù)；b)當(dāng)以初始狀態(tài)S0編碼時序列{D0，...，Dr}的下一狀態(tài)是S0；c)|DSV{(C0，...，Cr)}|“大”d)或者不存在替代性編碼序列，或者如果存在替代性編碼序列{C0’，...，Cr’}的話，則其“等價于”{C0，...，Cr}，否則其將因為{Cr，C0’}
違反了RLL規(guī)則而被排除。
假設(shè)m0是所有ESM碼字中的最大|DSV|值。則考慮下列碼字，其具有|DSV|＝m0-2i對i＝0，...，M，其中M是滿足0＜＝M＜＝m0/2的整數(shù)。M的值取決于所需的SDSV序列必須有多強(how strong)。
注意，偶數(shù)長的比特序列的DSV值永遠是偶數(shù)。
在下文中，假定，給定轉(zhuǎn)換表，編碼算法將關(guān)于最小化|DSV|盡可能地有效(effective)。由于通常并不如此，所以可以使下面描述的方法適應(yīng)于所使用的特定編碼算法，以開拓其弱點。
方法概述對i＝0，...，M，其中0＜＝M＜＝m0/2，假設(shè)C0是使得下式成立的碼字，|DSV(C0)|＝m0-2i假設(shè)D0和S0分別是使得下式成立的數(shù)據(jù)符號和狀態(tài)，C0＝C(D0，S0)組對(D0，S0)不一定是唯一確定的?？赡艽嬖诓煌慕M對(D0，S0)和(D0’，S0’)使得C(D0，S0)＝C(D0’，S0)。
步驟1假設(shè)(D-1，S-1)使得S(D-1，S-1)＝S0并設(shè)C-1＝C(D-1，S-1)。如果|DSV(C-1，C0)|“小”，則丟棄組對(D-1，S-1)然后檢查另一適當(dāng)?shù)慕M對(D-1，S-1)。
當(dāng)寫下代碼C使得C＝C(D，S)而沒有任何進一步說明時，則意味著C是相應(yīng)于(D，S)的默認(rèn)的編碼碼字，即圖6中的選項A。
如果|DSV(C-1，C0)|＜|DSV(C0)|+T，則|DSV(C-1，C0)|“小”，其中T是使得0＜＝T＜＝m0的參數(shù)。因而如果|DSV(C-1，C0)|＞＝|DSV(C0)|+T則|DSV(C-1，C0)|“大”。顯然T越大，SDSV序列將越強，如果發(fā)現(xiàn)了任何SDSV的話。
假定|DSV(C-1，C0)|“大”。則有如圖6所示的下面的情況之一。
1)D0在0，...，87的范圍內(nèi)；2)D0在88，...，255的范圍內(nèi)并且S0等于狀態(tài)1或狀態(tài)4；3)D0在88，...，255的范圍內(nèi)并且S0等于狀態(tài)2或狀態(tài)3；在第一種情況下，(C0，S1)的替代性組對(C0’，S1’)將永遠存在。在第二種情況下中，替代性組對(C0’，S1’)可能存在。在第三種情況下不存在替代。
考慮圖12中列出的這三種情況。
情況(1)請參考圖12，情況(1)。如果﹁(C0’，S1’)～(C0，S1)，則丟棄(D0，S0)并且找到另一適當(dāng)?shù)慕M對(D0，S0)?，F(xiàn)在假定(C0’，S1’)～(C0，S1)，如圖13，情況(1)中所示。則可從下面的步驟2繼續(xù)進行。
情況(2)請參考圖12，情況(2)。如果{C-1，C0’}并不違反RLL規(guī)則，并且(C0’，S1’)～(C0，S1)，則如上面情況(1)中描述的那樣繼續(xù)進行。如果{C-1，C0’}不違反RLL規(guī)則，但﹁(C0’，S1’)～﹁(C0，S1)，則丟棄(D-1，S-1)，找到另一適當(dāng)?shù)慕M對(D-1，S-1)使得S(D-1，S-1)＝S0，并從上面的步驟1繼續(xù)進行。如果，最終，{C-1，C0’}確實違反了RLL規(guī)則，則處于圖12，情況(3)的情形并且可以如下面的情況(3)那樣繼續(xù)進行。
情況(3)處于圖12，情況(3)所示的情形中，可以從下面的步驟2繼續(xù)進行。
步驟2現(xiàn)在處于圖13中所示的三種情況之一，其中路徑P的任何替代性路徑實際上等價于路徑P。由此得出結(jié)論，并不限制忽略任何替代性路徑并且假定處于圖13，情況(3)所示的情形中。
有如圖14所示的三種可能的子情況。
1.D-1在0，...，87的范圍內(nèi)；2.D-1在88，...，255的范圍內(nèi)并且S-1等于狀態(tài)1或狀態(tài)4；3.D-1在88，...，255的范圍內(nèi)并且S-1等于狀態(tài)2或狀態(tài)3；情況(3.1)為簡單起見，如果﹁(C-1’，S0’)～(C-1，S0)，則丟棄(D-1，S-1)并且找到另一適當(dāng)?shù)慕M對(D-1，S-1)。注意，實際上，不必有(C-1’，S0’)～(C-1，S0)因為檢查下面的就足夠了i.(C0”，S1”)～(C0，S1)且ii.{(C-l’，S0’)，(C0”，S1”)}～{(C-1，S0)，(C0，S1)}并僅當(dāng)如圖15，情況(3.1)中所示不滿足這些條件之一才丟棄(D-1，S-1)?，F(xiàn)在假定處于圖16，情況(3.1)中所示的情形，其中路徑P的任何替代性路徑與其等價。注意C0”和C0可能相等也可能不相等，這同樣適用于C0和C0’。
情況(3.2)為簡單起見，如果﹁(C-1’，S0’)～(C-1’S0)，則丟棄(D-1，S-1)并且找到另一適當(dāng)?shù)慕M對(D-1，S-1)。實際上，如圖15，情況(3.2)(a)所示，如果(C-1’，S0’)和(C-1，S0)不等價，仍可以找到適當(dāng)?shù)慕M對(C-2，S-1)使得序列{C-2，C-1’}違反了RLL規(guī)則。或者，如圖15，情況(3.2)(b)所示，可以檢查上面的條件i.和ii.。
因而，可以假定處于圖16，情況(3.2)所示的情形，其中路徑P的任何替代性路徑都與其等價。
情況(3.3)圖16，情況(3.3)描述了這種情況。
現(xiàn)假定從情況(3.1)、(3.2)或(3.3)的任一種已發(fā)現(xiàn)具有初始狀態(tài)S-1的序列{D-1，D0}，如圖17所示(僅示出了一個路徑，因為任何其它替代性路徑都等價于所示出的路徑)。如果具有初始狀態(tài)S-1的{D-1，D0}是SDSV模式(根據(jù)上面的定義)，則完成。如果不是，則可從上面的步驟1繼續(xù)進行，其中，不是考慮組對(D-1，S-1)使得S(D-1，S-1)＝S0，現(xiàn)在將考慮組對(D-2，S-2)使得S(D-2，S-2)＝S-1，并且不是考慮序列{C-1，C0}，將考慮序列{C-2，C-1，C0}。
相反，如果沒有發(fā)現(xiàn)任何適當(dāng)?shù)男蛄衶D-1，D0}，則將檢查具有需要的|DSV|值的另一碼字C0并從步驟1重新開始。一旦窮盡了對于該特定|DSV|值的所有可能情況，則將i的值加1。
將考慮越來越長的序列{C-n，...，C-1，C0}。顯然，當(dāng)n達到最大選定長度時，可以輸出數(shù)據(jù)符號{D-n，...，D-1，D0}的相應(yīng)SDSV序列{其不一定是SDSV模式}。
示例假定正考慮具有|DSV|＝4的碼字。假定從ESM轉(zhuǎn)換表選擇了碼字C0＝1001001000000100，其具有等于-4的DVS。從該表可得D0＝98且S0＝狀態(tài)3使得C0＝C(D0，S0)。現(xiàn)在考慮使得S(D-1，S-1)＝S0＝狀態(tài)3的所有組對(D-1，S-1)。假定在這些組對之中已選取D-1＝88，S-1＝狀態(tài)2。則有C(D-1，S-1)＝0001000100010000現(xiàn)在，DSV(C-1，C0)＝+2。但是然后丟棄了該組對(D-1，S-1)＝(88，狀態(tài)2)因為|DSV(C-1，，C0)|“小”，由于|DSV(C-1，，C0)|＝2＜|DSV(C0)|＝4。
因而，考慮使得S(D-1，S-1)＝狀態(tài)3的另一組對(D-1，S-1)，比如(D-1，S-1)＝(131，狀態(tài)3)。
在這種情況下，有C(D-1，S-1)＝1001001000000100且DSV(C-1，C0)＝-8。因而|DSV(C-1，，C0)|足夠“大”，因為|DSV(C-1，，C0)|＝8＞＝|DSV(C0)|+4注意，D0在88，...，255的范圍內(nèi)，且S0＝狀態(tài)3，同樣D-1在88，...，255的范圍內(nèi)，且S-1＝狀態(tài)3。圖18圖示了本情形發(fā)現(xiàn)了具有初始狀態(tài)S-1的數(shù)據(jù)符號序列{D-1，D0}＝{131，98}使得相應(yīng)的碼字序列{C-1，C0}具有大|DSV|。現(xiàn)在可以驗證具有初始狀態(tài)S-1的{D-1，D0}是否是SDSV模式。滿足了用于定義SDSV模式的條件a)，c)和d)，因為a)Transitions(C-1，C0)＝8；b)|DSV(C-1，C0)|大；c)不存在替代性的編碼序列。
但是NextState(D-1，D0)＝狀態(tài)2，其不等于S-1＝狀態(tài)3。因而具有初始狀態(tài)S-1的(D-1，D0)不是SDSV模式。
因而現(xiàn)在尋找使得S(D-2，S-2)＝S-1＝狀態(tài)3的組對(D-2，S-2)。故假設(shè)(D-2，S-2)＝(161，狀態(tài)2)。
則有C-2＝C(D-2，S-2)＝0100000000010000。然后DSV(C-2，C-1，C0)＝-12因而|DSV(C-2，C-1，C0)|“大”，因為|DSV(C-2，C-1，C0)|＝12＞＝|DSV(C-1，C0)|+4。
圖19圖示了本情形，注意，同樣D-2處于范圍88，...，255且狀態(tài)S-2＝狀態(tài)2因而不存在要考慮的替代性碼字C-2’。
具有初始狀態(tài)S-2＝狀態(tài)2的數(shù)據(jù)符號序列{D-2，D-1，D0}是SDSV模式。確實，滿足了用于定義SDSV模式的所有條件，因為a)Transitions(C-2，C-1，C0)＝10；b)NextState(D-2，D-1，D0)＝狀態(tài)2＝S-2；c)|DSV(C-2，C-1，C0)|大；d)不存在替代性的編碼序列。
由此得出結(jié)論，可有效地(從|DSV|視點看)重復(fù)模式(D-2，D-1，D0)需要的那么多次，假定初始狀態(tài)是狀態(tài)2。更確切地說，數(shù)據(jù)符號序列{D-2，D-1，D0，D-2，D-1，D0，D-1，D0，D-2，...}將促使ESM編碼器輸出當(dāng)n是序列長度時其|DSV|等于4*n的碼字序列。
SDSV模式一旦發(fā)現(xiàn)了許多SDSV模式，可以畫出列出了這些模式及它們的諸如初始狀態(tài)、DSV值的特性的表，如下面所示，

給出表中的這些數(shù)據(jù)，可以選擇適當(dāng)?shù)哪Ｊ讲⑶覍⑺鼈兘M合起來以形成更長的SDSV模式。這對生成盡可能看起來隨機(random-looking)的SDSV序列也是有用的。例如，在上面的表中，第一和第三模式具有相同的初始狀態(tài)，因而，由SDSV模式的定義具有相同的下一狀態(tài)。因而可以構(gòu)建具有初始狀態(tài)S0和DSV＝20的SDSV模式{A0，A1，C0，C1，C2}。
權(quán)利要求
1.一種對用戶數(shù)據(jù)被編碼在其上的光盤進行復(fù)制保護的方法，所述編碼利用了多模式碼，并且所述方法包括將所選擇的數(shù)據(jù)符號并入要被編碼到所述盤上的用戶數(shù)據(jù)中，以確保至少一個具有大DSV絕對值的破壞性碼字序列被編碼到所述盤上。
2.如權(quán)利要求1所述的對光盤進行復(fù)制保護的方法，其中，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有大DSV絕對值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的對光盤進行復(fù)制保護的方法，其中，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有偶數(shù)個跳變。
4.如任一前述權(quán)利要求所述的對光盤進行復(fù)制保護的方法，其中，提供了破壞性數(shù)據(jù)符號序列，當(dāng)其在特定狀態(tài)S下被編碼時將促使編碼器輸出S作為該序列的下一狀態(tài)。
5.如任一前述權(quán)利要求所述的對光盤進行復(fù)制保護的方法，其中，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的每個碼字是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的別無選擇的唯一碼字。
6.如任一前述權(quán)利要求所述的對光盤進行復(fù)制保護的方法，其中，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的兩個或更多個替代項之一，但是兩個替代項的每個是等價的。
7.如任一前述權(quán)利要求所述的對光盤進行復(fù)制保護的方法，其中，所述破壞性序列或者每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號來說兩個或更多個替代項之一，但是除了一個外所有的替代項都被RLL規(guī)則排除。
8.一種用戶數(shù)據(jù)被編碼在其上的受復(fù)制保護的光盤，所述編碼利用了多模式碼，其中，至少一個具有大DSV絕對值的破壞性碼字序列被編碼到所述盤上，所述破壞性碼字序列或每個破壞性碼字序列是從被并入用戶數(shù)據(jù)中的所選擇的用戶符號獲得的。
9.如權(quán)利要求8所述的受復(fù)制保護的光盤，其中，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有大DSV絕對值。
10.如權(quán)利要求8或9所述的受復(fù)制保護的光盤，其中，所述破壞性碼字序列或者每個破壞性碼字序列具有偶數(shù)個跳變。
11.如權(quán)利要求8到10的任一個所述的受復(fù)制保護的光盤，其中，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的每個碼字是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的別無選擇的唯一碼字。
12.如權(quán)利要求8到10的任一個所述的受復(fù)制保護的光盤，其中，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的兩個或更多個替代項之一，但是兩個替代項的每個是等價的。
13.如權(quán)利要求8到10的任一個所述的受復(fù)制保護的光盤，其中，所述破壞性序列或者每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號來說兩個或更多個替代項之一，但是除了一個外所有的替代項都被RLL規(guī)則排除。
14.一種利用多模式碼對用戶數(shù)據(jù)編碼的方法，所述方法包括將所選擇的數(shù)據(jù)符號并入用戶數(shù)據(jù)中，所述數(shù)據(jù)符號被選擇來促使編碼器產(chǎn)生至少一個具有大DSV絕對值的破壞性碼字序列。
15.如權(quán)利要求14所述的對用戶數(shù)據(jù)編碼的方法，其中，提供了破壞性數(shù)據(jù)符號序列，當(dāng)其在特定狀態(tài)S下被編碼時將促使編碼器輸出S作為該序列的下一狀態(tài)。
16.如權(quán)利要求14或15所述的對用戶數(shù)據(jù)編碼的方法，其中，所述破壞性序列或每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號的兩個或更多個替代項之一，但是兩個替代項的每個是等價的。
17.如權(quán)利要求14或15所述的對用戶數(shù)據(jù)編碼的方法，其中，所述破壞性序列或者每個破壞性序列中的碼字的一些是對于被并入用戶數(shù)據(jù)中的相應(yīng)的所選擇的數(shù)據(jù)符號來說兩個或更多個替代項之一，但是除了一個外所有的替代項都被RLL規(guī)則排除。
18.如權(quán)利要求14所述的對用戶數(shù)據(jù)編碼的方法，其中，所選擇的數(shù)據(jù)符號是通過下述步驟確認(rèn)的——查看輸入數(shù)據(jù)符號序列的碼字；并且確定是否碼字序列具有偶數(shù)個跳變，是否碼字序列具有與初始狀態(tài)相同的下一狀態(tài)，是否不存在替代性碼字序列或者所有替代性碼字序列都是等價的、或者兩個替代性序列之一違反了RLL規(guī)則，是否碼字序列具有大DSV絕對值；以及如果滿足所有條件則選擇該數(shù)據(jù)符號以并入用戶數(shù)據(jù)中。
19.一種選擇用于并入要利用多模式碼編碼的用戶數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)符號的方法，所選擇的數(shù)據(jù)符號被選擇，使得它們能夠促使編碼器產(chǎn)生至少一個破壞性碼字序列，所述方法包括查看數(shù)據(jù)符號的可能的碼字，以及如果其碼字具有大DSV絕對值并且不存在替代性碼字或者所有替代性碼字等價，或者除一個以外所有替代項都被RLL規(guī)則排除，則選擇該數(shù)據(jù)符號。
20.一種選擇用于并入要利用多模式碼編碼的用戶數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)符號的方法，所選擇的數(shù)據(jù)符號被選擇，使得它們能夠促使編碼器產(chǎn)生至少一個破壞性碼字序列，所述方法包括查看對于兩個或多個數(shù)據(jù)符號的序列的碼字序列，以及如果該碼字序列具有大DSV絕對值并且不存在替代性碼字序列或者所有替代性序列等價，或者除一個以外所有替代項都被RLL規(guī)則排除，則選擇該兩個或多個數(shù)據(jù)符號的序列。
全文摘要
具有大DSV絕對值的數(shù)據(jù)符號的破壞性DSV(SDSV)序列在光盤的復(fù)制保護中非常有用，因為它們可以引起無法糾正的讀錯誤。但是，在諸如用在DVD中的八到十六調(diào)制(ESM)的多模式碼中能夠找到極少量的數(shù)據(jù)符號的SDSV序列。需要選擇用于使用多模式碼編碼的數(shù)據(jù)符號，其能夠促使編碼器產(chǎn)生至少一個破壞性碼字序列。如果對于數(shù)據(jù)符號的可能的碼字具有大DSV絕對值并且不存在替代性碼字，或者所有的替代性碼字都是等價的，或者除一個以外所有的替代項被RLL規(guī)則排除，則選擇該可能的碼字。
文檔編號H03M5/14GK1700334SQ20051007397
公開日2005年11月23日 申請日期2005年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者卡門·L·巴齊爾 申請人:麥克羅維西恩歐洲公司