KR100376219B1 - 복제방지 광디스크 및 그의 제작방법 - Google Patents

복제방지 광디스크 및 그의 제작방법 Download PDF

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Abstract

중앙에 센터홀이 형성되어 있으며, 상기한 센터홀의 주변에 내부미러밴드영역이 형성되어 있으며, 상기한 내부미러밴드영역의 주변에 리드인영역이 형성되어 있으며, 상기한 리드인영역의 주변에 프로그램영역이 형성되어 있으며, 상기한 프로그램영역의 주변에 고유신호영역이 형성되어 있으며, 상기한 고유신호영역의 주변에 리드아웃영역이 형성되어 있으며, 상기한 리드아웃영역의 주변에 외부미러밴드영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 매스터링 작업시 시간축에 대해 인위적인 시간간격을 발생시켜 광디스크 레코더의 기록가능시간보다 많은 양의 데이터를 수록하여 원본 광디스크를 제작함으로써 광디스크 레코더가 복제 광디스크 기록시 기록이 불가능하도록 하는, 복제방지 광디스크 및 그의 제작방법을 제공한??.

Description

복제방지 광디스크 및 그의 제작방법{an optical disc with protection of replication and its manufacturing method}
이 발명은 복제방지 광디스크 및 그의 제작방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 매스터링 작업시 시간축에 대해 인위적인 시간간격을 발생시켜 광디스크 레코더의 기록가능시간보다 많은 양의 데이터를 수록하여 원본 광디스크를 제작함으로써 광디스크 레코더가 복제 광디스크 기록시 기록이 불가능하도록 하는, 복제방지 광디스크 및 그의 제작방법에 관한 것이다.
광디스크(optical disc)란 데이터가 저장되어 있는 기판(substrate)에 레이저광을 조사하여 표면에 도포되어 있는 반사막에 의해서 반사되어 되돌아오는 레이저광을 수신한 뒤에 이를 이용하여 데이터를 재생할 수 있도록 하는 원반모양의 디스크를 말한다.
광디스크의 일종으로서 컴팩트 디스크(Compact Disc, CD)는 이미 대중적인 매체로 자리잡아 컴퓨터와 오디오 분야에서 폭넓게 사용되고 있는데, 기술의 발달로 기록가능한 컴팩트 디스크(CD-R)의 대중화로 인하여 정품 컴팩트 디스크가 아닌 불법복제 컴팩트 디스크의 유통률이 증가되고 있는 문제점이 있다. 국내의 경우, 현재 사용되고 있는 컴팩트 디스크의 90% 이상이 불법복제된 것이라고 하며, 이는 지적재산권 및 저작권에 저촉되는 명백한 불법행위이다.
이에따라 소프트웨어 개발자들은 자신들이 공들여 개발한 소프트웨어가 불법복제되지 못하도록 여러 가지 복제방지기술에 대한 연구를 진행하여 왔다.
소프트웨어를 이용하는 복제방지기술의 일예로서 대한민국 특허출원 공개번호 특1989-0700256호(공개일자: 1989년 3월 10일)의 "광디스크 및 광디스크 복제 방지방법"이 개시된 바 있다.
그러나, 이와 같이 소프트웨어를 이용하는 복제방지기술의 경우에, 제작 및 구현 알고리즘이 밝혀지게 되면 소프트웨어적인 크랙 또는 패치 방법에 의해 쉽게 해킹되어진다. 일예로서, 전세계적으로 가장 많이 사용되고 있던메이크로비젼(Macrovision)사의 세이프디스크(SafeDisc)의 경우에는 클론씨디(Clone CD)라고 하는 소프트웨어툴에 의해 해킹되어지는 일이 있었다.
또한, 패스워드(password) 방식이나 시리얼 넘버(serial number) 등을 이용하는 복제방지기술은 패스워드 크랙파일(password crack file) 등에 의해 그 기능을 수행하지 못하였다.
하드웨어를 이용하는 복제방지기술은 칩세트의 형태로 제작되는데, 이와 같은 칩세트 형태의 복제방지기술은 간단한 알고리즘의 변경으로 그 칩세트를 통과하지 않고 바이패스하는 방식으로 해킹된다.
CPU의 로직을 이용하는 복제방지기술은 지금까지 가장 안전한 복제방지기술로 알려져 있다. 그러나, 이와 같은 로직변경을 하기 위하여 막대한 연구투자 비용이 소요되는데 비하여 그 실용성은 미흡한 것으로 판명되었고, 또한 상기한 CPU의 로직을 적용하기 위해서는 막대한 로열티를 지불해야 하는 문제점이 있다.
이 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 매스터링 작업시 시간축에 대해 인위적인 시간간격을 발생시켜 광디스크 레코더의 기록가능시간보다 많은 양의 데이터를 수록하여 원본 광디스크를 제작함으로써 광디스크 레코더가 복제 광디스크 기록시 기록이 불가능하도록 하는, 복제방지 광디스크 및 그의 제작방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 일반적인 광디스크 레코더의 구성도이다.
도 2는 일반적인 광디스크의 피트 및 랜드 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 이 발명의 실시예에 따른 복제방지 광디스크의 평면 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 레이저 헤드 2 : 자동파워 조절기
3 : 포토 디텍터 4 : 전기광 변조기
5 : 레이저 파워 공급기 6 : 집광렌즈
7 : 음향광 변조기 8 : 편광렌즈
9 : 대물렌즈 10 : 광디스크
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 복제방지 광디스크의 구성은, 중앙에 센터홀이 형성되어 있으며, 상기한 센터홀의 주변에 내부미러밴드영역이 형성되어 있으며, 상기한 내부미러밴드영역의 주변에 리드인영역이 형성되어 있으며, 상기한 리드인영역의 주변에 프로그램영역이 형성되어 있으며, 상기한 프로그램영역의 주변에 고유신호영역이 형성되어 있으며, 상기한 고유신호영역의 주변에 리드아웃영역이 형성되어 있으며, 상기한 리드아웃영역의 주변에 외부미러밴드영역이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 복제방지 광디스크의 제조방법의 구성은, 중앙에 센터홀을 형성하는 단계와, 상기한 센터홀의 주변에 내부미러밴드영역을 형성하는 단계와, 상기한 내부미러밴드영역의 주변에 리드인영역을 형성하는 단계와, 상기한 리드인영역의 주변에 프로그램영역을 형성하는 단계와, 상기한 프로그램영역의 주변에 고유신호영역을 형성하는 단계와, 상기한 고유신호영역의 주변에 리드아웃영역을 형성하는 단계와, 상기한 리드아웃영역의 주변에 외부미러밴드영역을 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 실시예에 따른 복제방지 광디스크의 구성은, 중앙에 센터홀(a)이 형성되어 있으며, 상기한 센터홀(a)의 주변에 내부미러밴드영역(b)이 형성되어 있으며, 상기한 내부미러밴드영역(b)의 주변에 리드인영역(c)이 형성되어 있으며, 상기한 리드인영역(c)의 주변에 프로그램영역(d)이 형성되어 있으며, 상기한 프로그램영역(d)의 주변에 고유신호영역(e)이 형성되어 있으며, 상기한 고유신호영역(e)의 주변에 리드아웃영역(f)이 형성되어 있으며, 상기한 리드아웃영역(f)의 주변에 외부미러밴드영역(g)이 형성되어 있는 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 복제방지 광디스크 및 그의 제작방법의 작용은 다음과 같다.
현재 사용되는 광디스크 레코더의 구성은, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 레이저광을 발생시키기 위한 레이저 헤드(1)와, 상기한 레이저 헤드(1)에 전원을 공급하기 위한 레이저 파워 공급기(5)와, 상기한 레이저 해드(1)로부터 입력되는 광을 변조하여 출력하는 전기광 변조기(4)와, 상기한 전기광 변조기(4)의 전원을 조절하기 위한 자동파워 조절기(2)와, 상기한 전기광 변조기(4)로부터 출력되는 광을 검출하기 위한 포토 디텍터(3)와, 상기한 전기광 변조기(4)로부터 출력되는 광을 집광하기 위한 집광렌즈(6)와, 상기한 집광렌즈(6)를 거쳐서 출력되는 광을 변조하기 위한 음향광 변조기(7)와, 상기한 음향광 변조기(7)로부터 출력되는 광의 일부만을 통과시키기 위한 편광렌즈(8)와, 상기한 편광렌즈(8)로부터 출력되는 광을 광디스크(10)의 위에 입사시키기 위한 대물렌즈(9)를 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성을 갖는 광디스크 레코더의 총기록 가능시간은 일반적으로 78분으로서, 이때의 선속도는 1.2m/s 이고, 트랙 피치(track pitch)는 1.5um이다. 이것은 컴팩트 디스크(CD) 관련 국제 표준집인 레드북(Red Book)에 명기되어 있는 규격인 선속도 1.2~1.4m/s, 트랙피치 1.5~1.7um의 최소 한계치에 맞추어 데이터의 기록을 수행했을 때의 시간을 측정한 것이다.
한편, 오버 버닝(over-burning)에 의한 기록 가능시간은 약 81분 1초로서, 이때의 선속도는 1.2m/s 이고, 트랙 피치(track pitch)는 1.5um이고, 리드아웃(lead out)의 반경은 58.5mm이다.
상기한 오버 버닝에 의한 기록 가능시간은, 최대반경이 58.0mm로 되어 있는 리드아웃 규격의 최대 한계치를 0.5mm 초과하여 데이터를 기록한 때의 시간을 측정한 것으로서 말 그대로 과도한 기록을 행했을 때의 시간을 측정한 것이다.
이와 같은 오버 버닝에 의한 기록의 경우는, 규격에 위배하여 기록을 수행한 것이므로, 데이터 재생시, 재생을 할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 실제로 오버 버닝에 의한 기록에 대한 문제점은 관련 전문기술지에 실예들이 다수 보고된 바 있다.
하여튼, 위에서 살펴 본 바와 같이, 현재 사용되는 광디스크 레코더의 최대기록 가능시간은 오버 버닝과 같이 규격을 벗어난 경우를 포함하여도 약 81분 1초라고 할 수 있다.
본 발명에서는, 현재 사용되고 있는 광디스크 레코더는 자신의 최대기록 가능시간을 벗어나는 광디스크를 기록(복제)할 수 없다는 점에 착안하여, 원본 광디스크의 안에 광디스크 레코더의 최대기록가능시간을 벗어나는 많은 양의 데이터를 인위적으로 수록함으로써 그에 상응하는 복제 광디스크의 기록이 불가능하게 하고자 한다.
본 발명의 실시예에서는 선속도가 1.2m/s, 트랙피치가 1.5um, 센터홀(a)이 0~15mm, 내부미러밴드영역(b)이 15~23mm, 리드인영역(c)이 23~25mm, 프로그램영역(d)이 25~58mm, 고유신호영역(e)이 58~58.5mm, 리드아웃영역(g)이 58.5~59mm, 외부미러밴드영역(g)이 59~60mm인 구조를 갖도록 하면 바람직하다.
위에서도 기술한 바 있듯이 리드아웃 규격의 최대 한계치인 58mm를 초과하여 58.5mm까지 데이터를 기록할 경우 문제가 발생할 우려가 있으므로, 58~58.5mm까지는 프로그램과 상관없는 고유신호를 이용하여 데이터를 기록하는 고유신호영역(g)으로서 설정한다.
따라서 본 발명에서는 선속도 1.2m/s 트랙피치 1.5um, 리드아웃 반경 58.5mm의 규격으로 하여 디스크의 기록시간을 최대로 늘리되, 58~58.5mm의 고유신호영역(g)을 설정하여 데이터와 관계없는 별도의 고유신호를 이용하여 데이터를 기록한다. 본 발명에서는 상기한 고유신호로서 오디오 신호를 기록하고 있으나, 다른 특정 목적의 신호를 기록하여도 무방하다.
다음에, 이와같이 늘어난 광디스크의 기록시간에 다시 시간축에 대해 인위적인 시간간격이 -1.5%가 되도록 하여 각 피트의 길이가 1.5% 줄어들도록 하여 데이터 기록공간이 1.5% 늘어나도록 함으로써 광디스크 레코더의 최대 기록가능시간을 초과하도록 한다.
상기한 피트의 길이에 대한 이해를 돕기 위해 광디스크의 구조에 대해 설명을 하기로 한다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 일반적으로 광디스크의 단면구조는 피트와 랜드로 구성되는데, 피트는 볼록한 부분이고, 랜드는 평평한 면을 이루고 있는 부분을 말한다. 레이저광이 피트에 조사된 경우는 랜드에 조사된 광보다 더 많은 광산란이 발생하게 된다. 이 원리를 이용하여 레이저광이 피트 및 랜드에 조사되어 돌아오는 광차를 가지고 피트 및 랜드를 인식하여 데이터를 읽어들여 재생시킨다.
이와 같이 광디스크의 기본이 되는 피트 및 랜드의 물리적인 특징은 서로 다르며, 상기한 피트 및 랜드의 물리적인 길이에 따라 각각 9종류(3T~11T)가 존재한다. 따라서, 총 18종의 피트 및 랜드의 조합으로 데이터를 기록한다.
1T의 길이는 선속도/클럭주파수로 결정된다. 예를들어, CD 플레이어의 클럭 주파수가 일반적으로 4.3218MHz인 경우에, 선속도가 1.2m/s이면 1T의 길이는 (1.2m/s) / (4,321,800/s) 로서 278nm이고, 선속도가 1.4m/s이면 1T의 길이는 (1.4m/s) / (4,321,800/s) 로서 324nm가 된다.
따라서, 선속도가 1.2m/s일 경우, 3T의 길이는 834nm이고, 4T의 길이는 1,112nm이고, 5T의 길이는 1,390nm이고, 6T의 길이는 1,668nm이고, 7T의 길이는 1,946nm이고, 8T의 길이는 2,224nm이고, 9T의 길이는 2,502nm이고, 10T의 길이는2,780nm이고, 11T의 길이는 3,058nm이다.
아래의 표는 각 피트에 대한 길이와, 레이저광이 데이터를 읽어나가는데 필요한 시간과, 본 발명에 의한 인위적인 시간간격 부여로 피트의 길이가 줄어듬으로써 늘어난 기록공간의 길이를 보여준다.
본 발명에서 적용된 인위적인 시간간격의 허용범위는 컴팩트 디스크의 편차(deviation)에 대한 규격으로부터 정해진다. 컴팩트 디스크의 편차(deviation)는 I3=±40ns와 I11=±60ns의 규격을 가진다. 위의 도표에서, 선속도가 1.2m/s일 때, 3T와 11T를 서브클럭펄스로 피트 및 랜드의 데이터를 읽어나가는데 필요한 시간을 살펴 보면, 3T는 695ns이고, 11T는 2,548ns이다. 따라서, 인위적인 시간간격 허용범위는 3T=40/695*100=5.76%, 11T=60/2.548=2.35%가 된다. 그래서 본 발명에서는 -1.5%의 인위적인 시간간격을 주고 LBR(Laser Beam Recorder)에서 +0.5%의 인위적인 시간간격을 주게 되면 최종적으로 약 1%의 인위적인 시간간격이 발생하여 규격을 어긋나지 않으면서도 총 기록시간을 늘릴 수 있게 된다.
현재 존재하는 광디스크 레코더의 최고 기록가능시간은 81분 1초이다. 따라서 본 발명은 인위적인 시간간격을 이용하여 추가로 데이터를 기록할 수 있는 시간은 1분 1초이므로 현존하는 광디스크 레코더의 최고 기록 가능시간보다 많은 데이터를 수록함으로써 복제가 불가능하게 된다.
이상의 설명에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 매스터링 작업시 시간축에 대해 인위적인 시간간격을 발생시켜 광디스크 레코더의 기록가능시간보다 많은 양의 데이터를 수록하여 원본 광디스크를 제작함으로써 광디스크 레코더가 복제 광디스크 기록시 기록이 불가능하도록 하는 효과를 가진 복제방지 광디스크 및 그의 제작방법을 제공할 수가 있다. 이 발명의 이와 같은 효과는 광디스크 분야에서 이 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 응용되어 이용될 수가 있다.

Claims (3)

  1. 중앙에 센터홀이 형성되어 있으며, 상기한 센터홀의 주변에 내부미러밴드영역이 형성되어 있으며, 상기한 내부미러밴드영역의 주변에 리드인영역이 형성되어 있으며, 상기한 리드인영역의 주변에 프로그램영역이 형성되어 있으며, 상기한 프로그램영역의 주변에 고유신호영역이 형성되어 있으며, 상기한 고유신호영역의 주변에 리드아웃영역이 형성되어 있으며, 상기한 리드아웃영역의 주변에 외부미러밴드영역이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 복제방지 광디스크.
  2. 제 1항에 있어서, 인위적인 시간간격 부여에 의해 피트의 길이가 1.5% 줄어듬으로써 기록공간이 1.5% 늘어나 있는 것을 특징으로 하는 복제방지 광디스크.
  3. 중앙에 센터홀을 형성하는 단계와,
    상기한 센터홀의 주변에 내부미러밴드영역을 형성하는 단계와,
    상기한 내부미러밴드영역의 주변에 리드인영역을 형성하는 단계와,
    상기한 리드인영역의 주변에 프로그램영역을 형성하는 단계와,
    상기한 프로그램영역의 주변에 고유신호영역을 형성하는 단계와,
    상기한 고유신호영역의 주변에 리드아웃영역을 형성하는 단계와,
    상기한 리드아웃영역의 주변에 외부미러밴드영역을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복제방지 광디스크의 제작방법.
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