KR20010074868A - Addition of watermark keys according to a flexible format - Google Patents
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Abstract
제 1 물리적 형태의 마크를 첨가하여서 디스크형 기록매체 위에 인코딩된 신호의 데이터를 인코딩하고 상기 신호를 기록하는데 사용된 포맷과는 다른 인코딩된 신호에 보조 데이터를 삽입하는 방법. 이 보조 데이터는, 인코딩된 신호의 데이터를 인코딩하는데 사용된 포맷과는 다른 제 2 포맷에 따라 인코딩된다. 제 2 포맷에 관련된 포맷 설명 정보는, 동일한 물리적 형태이지만 제 2의 다른 변조에 따라 변조된 마크로 또는 제 1 형태에 대해 다른 물리적 특성을 갖는 제 2 형태의 마크로 기록매체 위에 기록되어 있다.Adding a mark of a first physical form to encode data of an encoded signal on a disc shaped recording medium and insert ancillary data in an encoded signal different from the format used to record the signal. This ancillary data is encoded according to a second format, which is different from the format used to encode the data of the encoded signal. The format description information related to the second format is recorded on a macro recording medium having the same physical form but modulated according to a second different modulation or on a second type of macro recording medium having different physical characteristics with respect to the first format.
Description
본 발명은 보조(supplemental) 데이터를 인코딩된 신호에 삽입하고 청구항 1의 서두에 인용된 것처럼 디스크형 기록매체 위에 상기 신호를 기록하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그 방법을 수행하기 위한 장치, 그 방법으로 얻어진 디스크형 기록매체 및 이러한 디스크형 기록매체에 기록된 데이터를 재생하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of inserting supplemental data into an encoded signal and recording the signal on a disc shaped recording medium as recited in the opening paragraph of claim 1. The present invention also relates to an apparatus for carrying out the method, a disc-shaped recording medium obtained by the method, and an apparatus for reproducing data recorded in such a disc-shaped recording medium.
오디오 및 비디오 신호에 보조 데이터를 포함할 필요성이 증가하고 있다. 워터마크는, 바람직하게는 지각적으로 볼 수 없는 방법으로 멀티미디어 정보 제공자에 삽입된 보조 데이터 메시지이다. 이러한 워터마크는, 예를 들어 문헌 및 오디오비주얼 프로그램의 소스 또는 저작권 상태에 대한 정보를 포함한다. 또한, 워터마크는, 저작권 소유자의 합법적 증거를 제공하고, 저작권 침해의 추적을 허가하며, 지적 재산권의 보호를 지원하는데 사용할 수 있다.There is an increasing need to include ancillary data in audio and video signals. The watermark is an auxiliary data message inserted into the multimedia information provider, preferably in a perceptually invisible way. Such watermarks include, for example, information about the source and copyright status of documents and audiovisual programs. In addition, watermarks can be used to provide legal evidence of copyright owners, track copyright infringement, and support the protection of intellectual property rights.
이 명세서의 끝에서 발견할 수 있는 참조문헌 목록에 있는 문헌 D1인, 유럽특허출원번호 98900036.9에는, 지각적인 품질에 실제로 영향을 미치지 않고 인코딩된 오디오 및 비디오 신호에 보조 데이터를 삽입하는 종래의 방법이 개시되어 있다. 여기에는, 디지털 다기능 디스크(Digital Versatile Disk, DVD)의 오디오 버전에 고품질 오디오를 기록하기 위해 제시된 것과 같은 시그마-델타 변조기와 같은 단일 비트 인코더로 오디오 신호를 인코딩하는 것이 개시되어 있다. 이러한 인코더는, 멀티-비트 샘플에 비하여 각 인코딩 단계의 1비트 출력 샘플을 포함하는 출력 스트림을 생성한다. 디지털 워터마크 패턴은, 예를 들어 출력 스트림의 각 100번째 비트인 선택 비트를 디지털 워터마크 패턴의 비트로 바꾸어서 삽입된다.European Patent Application No. 98900036.9, document D1, which is found in the reference list at the end of this specification, discloses a conventional method of inserting ancillary data into encoded audio and video signals without actually affecting perceptual quality Lt; / RTI > Here, it is disclosed to encode an audio signal with a single bit encoder, such as a sigma-delta modulator, as is proposed for recording high-quality audio in an audio version of a digital versatile disk (DVD). Such an encoder produces an output stream that includes a 1-bit output sample of each encoding step as compared to a multi-bit sample. The digital watermark pattern is inserted, for example, by replacing the 100th bit of the output stream with the bits of the digital watermark pattern.
이 방법은, 상당히 저작권 침해에 대해 약점이 있다. 이 삽입된 데이터의 포맷은, 디코더가 재생기에서 하드웨어에 설계되어 있기 때문에 고정되어야 한다. 모든 디스크를 이 포맷에 따라 코딩할 것이다. 가능한 저작권 침해자는, 이 고정된 포맷으로 코딩된 많은 자료를 얻는다. 저작권 침해자가 일단 코딩 포맷을 알면, 그는 앞으로의 모든 콘텐트를 디코딩하고 기술을 개발하여 모든 보호를 교묘하게 회피할 수 있다.This method has considerable weaknesses against copyright infringement. The format of the inserted data must be fixed because the decoder is designed in hardware in the player. I will code all disks according to this format. Possible copyright infringers get a lot of data coded in this fixed format. Once the copyright infringer knows the coding format, he can decrypt all future content and develop techniques to circumvent all protection.
또한, 이 명세서의 끝에서 발견할 수 있는 참조문헌의 문헌 D2인 유럽특허 706 174에는, CD-ROM과 같은 광학적으로 판독 가능한 기록매체 위에 피트의 형태로 기록된 출력 스트림의 불법 복제를 방지하는 방법이 개시되어 있다. 여기서 개시된 방법은, 디스크의 독특한 물리적 특성을 판단하고, 이 정보를 암호화하여, 디스크에 기록된 주 정보로부터 구별할 수 있는 방법으로 디스크 위에 광학적으로 또는 자기적으로 기록하는 것을 포함한다. 이 주 정보의 재생에서, 디스크의 물리적 특성을 다시 측정하고 그 첨부된 물리적 정보를 검사하여서 특정한 관계가 그 사이에 존재하는지 안하는지에 관해서 결정한다. 이러한 물리적 정보는, 피트 각도 배열, 피트 깊이 및 트랙킹 양, 보조의 저반사부, 먼지 위치 등일 수 있다. 그러나, 상기물리적 특성은, 각 디스크에 대해 측정해야 되서 생산이 복잡하다. 더욱이, 이 방법으로 소정 워터마크 정보를 삽입할 수 없다.In addition, European Patent 706 174, reference D2 of the reference which can be found at the end of this specification, discloses a method for preventing piracy of an output stream recorded in the form of a pit on an optically readable recording medium such as a CD-ROM . The method disclosed herein involves optical or magnetic recording on a disc in such a way that it can determine the unique physical characteristics of the disc, encrypt this information and distinguish it from the main information recorded on the disc. In the reproduction of the main information, the physical characteristics of the disk are measured again and the attached physical information is checked to determine whether a particular relationship exists between them. Such physical information may be a pit angular arrangement, pit depth and tracking amount, a low reflector of the auxiliary, a dust location, and the like. However, the physical properties are complicated to produce because they have to be measured for each disk. Furthermore, it is not possible to insert predetermined watermark information by this method.
결국, 다른 무엇보다도, 본 발명의 목적은 전술한 단점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 일 국면의 본 발명에 따른 방법은, 청구항 1의 특징부에 기술된 것과 같은 특징을 갖는다.After all, among other things, the object of the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages. The method according to the invention in one aspect of the invention has the features as described in the characterizing part of claim 1.
이는, 그 삽입된 데이터를 삽입하기 위한 플렉시블 포맷을 허용하고, 그 포맷은 각 기록매체 또는 기록매체의 그룹에 특정적인 것일 수 있다. 저작권 침해자가 하나의 기록매체에 대해 그 삽입된 보조 데이터의 포맷을 알 경우, 그는 다른 디스크에 대한 이 내용을 모른다. 안전한 보호는, 기록매체 위에 다른 외관으로 상기 플렉시블 포맷의 설명을 배치하여서 얻을 수 있다. 이러한 것은, 동일한 물리적 형태, 예를 들어 광학적 또는 자기적 형태와 같은 마크의 다른 변조로 얻었다. 또는 다른 물리적 형태, 광학적 또는 자기적 형태의 마크로 얻었다. 일반적으로, 비트 복제 기계는, 보통 이들 변동이 그 기록된 주 정보를 나타낸 것으로서 제 1 변조 처리로 얻어진 제 1 물리적 파라미터의 변동을 복제하기만 한다. 전용 재생장치만이, 제 2 변조처리로 얻어지는 것과 같은 제 2 물리적 파라미터의 변동을 검출할 수 있을 것이다.This allows a flexible format for inserting the inserted data, and the format may be specific to each recording medium or group of recording media. If the copyright infringer knows the format of the inserted auxiliary data for one recording medium, he does not know this content for the other disk. The secure protection can be obtained by disposing the description of the flexible format on a different appearance on the recording medium. This was obtained with other modulations of the same physical form, for example marks such as optical or magnetic forms. Or in other physical, optical, or magnetic forms. Generally, the bit duplicating machine only replicates the variation of the first physical parameter obtained by the first modulation processing, as these fluctuations represent the recorded main information. Only the dedicated reproducing apparatus will be able to detect the variation of the second physical parameter as obtained by the second modulation processing.
디스형 기록매체에 보조 데이터를 삽입하기 위한 장치, 기록매체 및 이러한 기록매체의 데이터를 재생하기 위한 장치에 관한 본 발명의 다른 이로운 국면은, 종속항 13, 24 및 35에 각각 기술되어 있다.Other advantageous aspects of the present invention relating to an apparatus for inserting auxiliary data into a disc shaped recording medium, a recording medium and an apparatus for reproducing data of such a recording medium are described in dependent claims 13, 24 and 35, respectively.
본 발명의 또 다른 이로운 국면은, 청구항 2에 기술되어 있다. 이는, 큰 범위에서 양 신호에 대한 기록수단을 조합하는 것을 허용한다. 또한, 이 기록수단과 재생수단도 조합할 수도 있다.Another advantageous aspect of the present invention is described in claim 2. This allows to combine recording means for both signals in a large range. The recording means and the reproducing means may also be combined.
동일한 국부 영역의 변조를 이용하는 일부 이로운 실시예는 종속항 3, 4 및 5에 기술되어 있다.Some advantageous embodiments using modulation of the same local area are described in dependent claims 3, 4 and 5.
본 발명의 또 다른 이로운 국면은, 다른 종속항에 기술되어 있다. 특정한 이로운 실시예는 청구항 7에 기술되어 있다.Yet another advantageous aspect of the present invention is described in other dependent claims. A particular beneficial embodiment is described in claim 7.
이하, 바람직한 실시예를 참조하여 특히 아래 첨부도면을 참조하여 본 발명의 이들 내용과 그 이상의 국면 및 장점을 명백하게 설명하겠다:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS These and other aspects and advantages of the invention will be apparent from and elucidated with reference to the preferred embodiments, with particular reference to the accompanying drawings, in which:
도 1은 광학적으로 검출 가능한 마크로 구성된 광학적 판독가능형 기록매체를 나타내고,Fig. 1 shows an optically readable recording medium composed of optically detectable marks,
도 2는 도 1에 도시된 것처럼 기록매체에 인코딩된 데이터와 보조 데이터를 기록하기 위한 본 발명에 따른 장치를 나타내고,Fig. 2 shows an apparatus according to the invention for recording encoded data and auxiliary data on a recording medium as shown in Fig. 1,
도 3은 인코딩된 신호를 변형한 실시예를 더욱 상세히 나타내고,Figure 3 shows in more detail an embodiment variant of the encoded signal,
도 4는 변형 인코딩된 비트 스트림의 예를 나타내며,Figure 4 shows an example of a variant encoded bit stream,
도 5는 도 1에 도시된 것처럼 기록매체로부터 인코딩된 데이터를 재생하고 보조 데이터를 추출하는 본 발명에 따른 장치를 나타내고,Figure 5 shows an apparatus according to the invention for reproducing encoded data from a recording medium and extracting auxiliary data as shown in Figure 1,
도 6은 인코딩된 데이터와 보조 데이터로 구성된 스트림으로부터 보조 데이터를 추출하기 위한 수단을 더욱 상세히 나타내고,Figure 6 shows in more detail the means for extracting auxiliary data from a stream composed of encoded data and auxiliary data,
도 7은 보조 데이터를 인코딩된 신호에 삽입하기 위한 본 발명에 따른 방법을 나타낸다.Figure 7 illustrates a method according to the present invention for inserting ancillary data into an encoded signal.
도 1은 본 발명에 따른 사용을 위해 광학적으로 판독 가능한 형태의 기록매체(1)의 가능한 실시예를 나타낸다. 도 1a는 도면부호 2로 중심선을 나타낸 트랙을 따라 광학적으로 판독 가능한 마크의 배열을 나타낸 평면도이다. 도 1b는 트랙(2) 및 중간영역 또는 공간(5)을 따라 배열된 광학적으로 판독 가능한 마크(4)를 나타낸 일부분(3)의 크게 확대한 평면도이다. 이때의 광학적으로 판독 가능한 마크(4)는 국부 함몰 또는 소위 피트의 형태이다. 그러나, 광학적으로 판독 가능한 마크의 다른 형태는, 예를 들면 상변화 물질로 얻어진 것과 같은데에 적합하다. 이 마크(4)는 트랙(2)을 따라 주사하는 방사빔의 반사된 빔의 강도의 변조로 된다. 도 1c에서, 신호(6)는, 마크(4)와 공간(5)의 패턴이 일정한 선형속도로 트랙(2)을 따라 주사될 경우의 변조를 나타낸 것이다. 그 트랙(2)을 따르는 마크(4)와 중간 공간(5)의 길이는, 신호(6)의 복수의(하나를 포함) 비트 셀에 대응한다. 하나의 비트 셀의 길이 T는, 신호의 데이터 클록의 주기 T에 대응한다. 도 1b에서, 하나의 비트 셀은 길이 L을 갖는 트랙 부분으로 나타내어진다.1 shows a possible embodiment of a recording medium 1 of the optically readable form for use according to the invention. FIG. 1A is a plan view showing an arrangement of marks that can be optically read along a track having a center line at 2; FIG. 1B is a greatly enlarged plan view of a portion 3 showing an optically readable mark 4 arranged along a track 2 and an intermediate region or space 5. Fig. The optically readable mark 4 at this time is in the form of a local depression or so-called pit. However, other forms of optically readable marks are suitable, for example, as if obtained with a phase change material. This mark 4 results in the modulation of the intensity of the reflected beam of the radiation beam scanning along the track 2. [ In Fig. 1C, signal 6 shows the modulation when the pattern of mark 4 and space 5 is scanned along track 2 at a constant linear velocity. The length of the mark 4 along the track 2 and the intermediate space 5 corresponds to a plurality of bit cells (including one) of the signal 6. The length T of one bit cell corresponds to the period T of the data clock of the signal. In Fig. 1B, one bit cell is represented by a track portion having a length L. In Fig.
그러나, 이 명세서의 끝에서 발견할 수 있는 참조문헌의 목록에서 문헌 D3인 출원인의 명의로, 예를 들어 유럽특허출원번호 91203147.3에 개시된 것처럼 다른 변조 형태를 얻을 수 있다. 도 1d는 광학적 검출 가능한 마크(4)의 폭의 변동을 이용한 실시예를 예로서 나타낸 것이다. 이로 인해, 대응하는 신호(6)에서의 2개의 구성요소가 되는 트랙(2)을 따라 주사하는 방사빔에서 추가적인 세기 변조가 일어난다. 이 길이 변조에 의해 일어난 구성요소의 주파수 스펙트럼이 폭 변조에 의해 일어난 구성요소의 주파수 스펙트럼과 중복하지 않을 경우, 양 변조에 의해 나타난 정보는 따로따로 복구할 수 있다. 도 1e는 트랙(2)에 횡방향으로 트랙 위치의 변동을 이용하는 실시예를 나타낸 것이다. 이 위치 변조는, 방사형 트랙 워블로서 알려진 트랙 파동(undulation)의 형태를 갖는다. 또한, 이때의 트랙 워블은, 마크(4)의 검출을 위해 사용되는 것과 같은 빔 주사 수단에 의해 용이하게 검출될 수 있다. 또 다른 변조는, 기록매체(1)의 평면에 마크의 깊이 또는 위치의 변동을 이용하여서 얻어진다. 도 1f는, 이러한 변조를 나타낸 선 b-b를 따르는 기록매체(1)의 부분(3)의 단면도이다. 도면부호 7은 투명기판을 나타낸다. 이 기판(7)은 반사층(8)으로 덮여있다. 보호층(9)은 그 반사층(8)을 덮는다. 이 기판(8)은 피트의 형태로 광학적으로 판독 가능한 마크(4)로 구성된다. 이 피트(3)의 위치 또는 깊이의 변동은, 선 10 및 11로 나타낸다. 도 1f에 도시한 것처럼 포커싱된 방사빔으로 패턴을 주사할 경우, 마크(4)의 평면에서의 변동은 초점 오차로 일어나고, 그것은 쉽게 검출될 수 있다.However, in the name of the applicant in the document D3 in the list of reference documents which can be found at the end of this specification, another modulation form can be obtained, for example as disclosed in European Patent Application No. 91203147.3. Fig. 1D shows an example using variation of the width of the optically detectable mark 4 as an example. This results in additional intensity modulation in the radiation beam scanning along the track 2, which is the two components in the corresponding signal 6. If the frequency spectrum of the component caused by this length modulation does not overlap with the frequency spectrum of the component caused by the width modulation, the information presented by the positive modulation can be recovered separately. Fig. 1E shows an embodiment in which the variation of the track position in the lateral direction is used for the track 2. Fig. This position modulation has the form of a track undulation known as a radial track wobble. Further, the track wobble at this time can be easily detected by the beam scanning means such as that used for the detection of the mark 4. [ Another modulation is obtained by using the variation of the depth or the position of the mark on the plane of the recording medium 1. [ 1F is a sectional view of a portion 3 of the recording medium 1 along line b-b showing such modulation. Reference numeral 7 denotes a transparent substrate. This substrate 7 is covered with a reflective layer 8. The protective layer (9) covers the reflective layer (8). This substrate 8 is made up of optically readable marks 4 in the form of pits. Variations in the position or depth of the pits 3 are indicated by lines 10 and 11. When scanning a pattern with a focused radiation beam as shown in FIG. 1F, the variation in the plane of the mark 4 occurs with a focus error, which can be easily detected.
도 2는 도 1을 참조하여 나타낸 것처럼 인코딩된 신호에 보조 데이터를 삽입하고 디스크형 기록매체 위에 상기 인코딩된 신호를 기록하기 위한 본 발명에 따른 장치의 실시예를 나타낸 것이다. 첫 번째 데이터 신호 D1은, 첫 번째 입력단자(20)에서 수신된다. 이 데이터 신호 D1은 데이터, 비디오 또는 오디오 정보 기타 등등을 나타낸다. 이 데이터 신호 D1이 아날로그 형태 내에 있을 경우, 디지털 아날로그 변환기(22)는 아날로그 데이터 신호 D1을 디지털 데이터 신호로 변환하도록 구성된다. 일반적으로, 이러한 A/D 변환으로 오디오 신호의 경우에 n-비트 디지털 신호가 되지만, 종종 1-비트 A/D 변환기는 1-비트 비트 스트림 신호 BS로 변환하는데 이용된다. 이 비트 스트림 신호 BS는, 두 개의 다른 대표 기호, "0" 또는 "1"만 가지므로, 이진신호이다. 이러한 1-비트 A/D 변환기(또한 비트 스트림 변환기 또는 시그마-델타 변조기라 불림)는, 오디오 신호 D1을 일반적으로 다수 n의 샘플 주파수 fs=44.1, 48 또는 32kHz, 이를테면 64*44100=2822400Hz인 주파수로 샘플링할 수 있다. 오디오 신호 D1은, 44.1kHz의 샘플 주파수 fs로 샘플링된 디지털 형태로 인가되어 그 샘플을 예를 들어 샘플 당 16비트로 표현할 경우, 이 디지털 오디오 신호는 다수 n의 샘플링 주파수 fs인 주파수로 오버샘플링되어, 1-비트 비트 스트림 신호 BS가 된다.2 shows an embodiment of an apparatus according to the invention for inserting ancillary data into an encoded signal and recording the encoded signal on a disc shaped recording medium as shown with reference to Fig. The first data signal D1 is received at the first input terminal 20. This data signal D1 represents data, video or audio information, and so on. When this data signal D1 is in analog form, the digital-to-analog converter 22 is configured to convert the analog data signal D1 into a digital data signal. Generally, this A / D conversion results in an n-bit digital signal in the case of an audio signal, but often a 1-bit A / D converter is used to convert it into a 1-bit bitstream signal BS. This bitstream signal BS is a binary signal since it has only two different representative symbols, " 0 " or " 1 ". Is - (d-delta modulator also called bitstream converter or sigma) is the sample frequency of a number n of the audio signal D1 general, f s = 44.1, 48 or 32kHz, for example 64 * 44100 = 2822400Hz such one-bit A / D converter It can be sampled in frequency. Audio signal D1 has been applied in digital form sampled at a sample frequency f s of 44.1kHz, if the sample, for example, 16 bits per sample represented, the digital audio signal is oversampled at a sampling frequency f s is the frequency of a number n And becomes a 1-bit bitstream signal BS.
오디오 신호를 1-비트 비트 스트림 신호로 변환하는 것은, 여러 가지 장점이 이 있다. 비트 스트림 변환은, 앞으로의 샘플러 디코딩 회로의 이점을 갖는 고품질 디코딩 또는 저품질 디코딩의 가능성을 갖는 고품질 인코딩 방법이다.Converting an audio signal into a 1-bit bitstream signal has several advantages. Bitstream conversion is a high-quality encoding method with the potential of high-quality decoding or low-quality decoding with the benefit of future sampler decoding circuitry.
데이터 신호 D1에 또는 대응하는 비트 스트림 BS에 삽입되어야 하는 예를 들어 워터마크를 나타낸 보조 데이터 신호 D2는, 입력단자(23)에서 수신된다. 보조 데이터 신호 D2를 이진 스트림 BS에 삽입하기 위해서 변형수단(24)은 그 비트 스트림 BS를 변형하도록 구성되어 있다. 이 명세서의 끝에서 발견할 수 있는 참조문헌의 목록에 있는 문헌 D2인 출원인의 명의로 유럽특허번호 706 174에는, 지각적인 품질에 실제적으로 영향을 미치지 않는 이진 스트림 BS에 그 보조 데이터 D2를 삽입하는 방법이 개시되어 있다. 이후, 이 변형을 더욱 상세히 설명하겠지만, 주목할 것은, 비트 스트림 BS의 암호화 뿐만 아니라 비트 스트림 BS의 특정 비트의 치환도 포함한다는 것이다. 예를 들어, 워터마크 비트는 100비트마다 1비트를 치환할 수 있다. 이는, 양자화 잡음을 상승시키지만 암호화에 비해서 데이터 D1을 재생하는 것을 막지 못한다. 문헌 D2에 개시된 것과 같은 방법은, 그 이상의 범위까지 양자화 잡음의 상승을 제한하도록 되어 있다.An auxiliary data signal D2, for example a watermark, which should be inserted into the data signal D1 or in the corresponding bitstream BS, is received at the input terminal 23. [ To insert the auxiliary data signal D2 into the binary stream BS, the transforming means 24 is configured to transform the bit stream BS. European Patent No. 706 174, in the name of the applicant, D2 in the list of reference documents which can be found at the end of this specification, inserts its auxiliary data D2 into a binary stream BS which does not actually affect the perceptual quality Method is disclosed. Hereinafter, this modification will be described in more detail, but it should be noted that not only encryption of the bitstream BS but also replacement of a specific bit of the bitstream BS is included. For example, the watermark bit can replace one bit per 100 bits. This increases the quantization noise, but does not prevent the data D1 from being reproduced in comparison with the encryption. A method such as that disclosed in document D2 is designed to limit the rise of quantization noise to a range above that.
이 보조 데이터 신호 D2는 특정 인코딩 포맷에 따라 비트 스트림 BS'에 삽입된다. 본 발명에 따른 일부 다른 인코딩 포맷을 이 목적을 위해 사용할 수도 있다. 가능한 다수의 포맷은, 많고 각 디스크 또는 디스크 그룹에 대해 특정적이다. 그러므로, 포맷 발생수단(25)은, 변형수단(24)에 인가되는 포맷 설명 신호 F에 의해 나타낸 특정 인코딩 포맷을 발생하도록 구성되어 있다. 그 결과, n·fs의 주파수를 가진 1비트를 포함하는 변형된 비트 스트림 BS'은, 연속적으로 데시메이션(decimation) 필터(26)에 인가되어서, 멀티-비트 스트림, 이를테면 fs의 주파수를 갖는 16비트 스트림을 얻는다. 이 멀티-비트 스트림은, 채널 인코딩 수단(27)으로 예를 들어, 8비트 와이드 데이터 바이트를 14 채널 비트 와이드 채널어로 변환하기 위한 EFM 변조와 같은 채널 인코딩에 적합하도록 구성되어 있다. 또한, 오류 정정 정보가 추가된다.This auxiliary data signal D2 is inserted into the bit stream BS 'according to a specific encoding format. Some other encoding formats according to the invention may be used for this purpose. Many possible formats are numerous and specific for each disk or group of disks. Therefore, the format generating means 25 is configured to generate the specific encoding format indicated by the format description signal F applied to the modifying means 24. [ As a result, a modified bit stream BS 'containing one bit with a frequency of n · f s is applied continuously to a decimation filter 26 to produce a multi-bit stream, such as the frequency of f s Bit stream. This multi-bit stream is adapted to channel encoding means 27 such as EFM modulation for converting 8-bit wide data bytes into 14-channel bit wide channel words, for example. In addition, error correction information is added.
광학적으로 판독 가능한 기록매체(1)에 채널비트를 기록하기 위해서, 기록방사빔은 채널 비트에 따라 변조되어야 한다. 이 목적을 위해서, 변조수단(29)은, 기록매체(1)의 트랙에 정렬된 광학적으로 판독 가능한 마크들과 공간들 사이의 길이가 그 얻어진 채널 비트에 따라 변조된다. 이 길이 변조를 도 1b에 개략적으로 도시하고 있다.In order to record the channel bits in the optically readable recording medium 1, the recording radiation beam has to be modulated according to the channel bits. For this purpose, the modulation means 29 modulates the length between the optically readable marks and spaces arranged on the tracks of the recording medium 1 according to the obtained channel bits. This length modulation is schematically shown in Fig. 1B.
이에, 기록부(30)는, 레이저부와 광학소자를 경유하여 그 변조수단(29)에 의해 제공된 구동신호에 따라 원형 기록매체(1)의 방사방향으로 방사빔의 기록 스폿을 위치결정하는 수단을 포함하여 구성된다. 그 변조수단(29)으로부터 얻어진 구동신호에 따라 기록매체(1)를 회전시키기 위한 구동수단(31)과 조합하여, 기록 스폿을 트랙을 따라 이동할 수 있다. 변조부(29)로 얻어진 것과 같은 채널 비트는, 레이저부를 제어한다.The recording section 30 has means for positioning the recording spot of the radiation beam in the radial direction of the circular recording medium 1 in accordance with the drive signal provided by the modulation means 29 via the laser section and the optical element . In combination with the driving means 31 for rotating the recording medium 1 in accordance with the drive signal obtained from the modulating means 29, the recording spot can be moved along the track. The channel bit obtained by the modulation section 29 controls the laser section.
클록발생수단(32)에 의해 발생된 동기화 신호 S는, 채널 셀 기록속도와 도 1c에 나타낸 것과 같은 채널 클록 주기 T를 결정하는데 사용된다. 추가로, 제어수단(35)은 이 장치를 제어하기 위한 제어신호 C를 발생하도록 구성된다.The synchronization signal S generated by the clock generating means 32 is used to determine the channel cell write rate and the channel clock period T as shown in Fig. In addition, the control means 35 is configured to generate a control signal C for controlling the device.
또한, 포맷 설명 정보 F는, 이 정보를 제 2 인코딩된 신호로 인코딩하기 위한 제 2 인코딩 수단(33)에 인가된다. 이 제 2 인코딩된 신호는, 제 2 변조수단(34)에 의해 이전에 언급된 길이 변조의 다른 기록 방사빔의 변조를 요한다. 이러한 일부의 다른 변조 예를 도 1에 도시하였다. 여기에 도시한 예들은, 마크(4)의 폭(도 1d), 마크(4)의 트랙(3)의 위치(도 1e) 또는 기록매체(7)에 있는 마크의 위치(도 1f)의 제 2 변조를 포함한다. 다른 형태의 변조는, 반경방향으로 배향된 스트립을 디스크의 중심 근처에 놓고, 트랙 피치 폭 등을 변조한다.Further, the format description information F is applied to the second encoding means 33 for encoding this information into the second encoded signal. This second encoded signal requires the modulation of another recording radiation beam of the length modulation previously mentioned by the second modulation means 34. [ Some of these other modulation examples are shown in Fig. The examples shown here are examples of the width of the mark 4 (Fig. 1D), the position of the track 3 of the mark 4 (Fig. 1E) or the position of the mark in the recording medium 7 2 modulation. Another type of modulation is to place the radially oriented strip near the center of the disc, modulating the track pitch width, and so on.
또한, 재생장치는, 그 기록된 인코딩되고 변형된 비트 스트림과, 다른 변조처리로 기록된 포맷 설명 정보를 판독 가능하여야 한다. 이는 프로그래밍하려는 보조 데이터의 디코더가 보조 데이터의 플렉시블 인코딩 포맷을 지원하게 한다. 이는, 각 디스크에 대해서조차도 특정적이다. 그 삽입된 보조 데이터와 대응하는 인코딩 포맷을 갖는 기록된 비트 스트림을 동일 매체에 연결하여, 편안한 사용법을 보증한다. 양측이 원래의 합법적인 콘텐트에 연결된다. 워터마크 데이터와 같은 보조 데이터뿐만 아니라, 이 보조 데이터를 다른 변조기술로 인코딩하는데 이용된 포맷도 기록하므로써, 단순히 인코딩된 변형 비트 스트림의 복사를 하는데에는 충분하지 않다.Further, the reproducing apparatus should be capable of reading the recorded encoded and modified bit stream and the format description information recorded by the other modulation processing. This allows the decoder of the ancillary data to be programmed to support the flexible encoding format of the ancillary data. This is even specific for each disc. The recorded bit stream having the encoding format corresponding to the inserted auxiliary data is connected to the same medium to ensure comfortable usage. Both parties are connected to the original legitimate content. Not only the ancillary data such as watermark data but also the format used to encode this ancillary data with other modulation techniques is not sufficient to simply copy the encoded transformed bit stream.
주목할 것은, 이 정보로 구성된 기록된 매체(1)가, 예를 들어 위상 변화 자료에 대해 직접적으로 또는 감광층으로 마더(mother) 디스크 상에 간접적으로 기록한 후 조사된 디스크를 현상하고, 디스크의 스탬프를 생성하고, 반사막 및 보호층을 몰딩하고 첨가하는 주입에 의해서 스탬프의 사용으로 최종 기록매체(1)를 제조하여서 얻어진다는 것이다.It should be noted that the recorded medium 1 composed of this information is developed, for example, directly or indirectly on the mother disc with the photosensitive layer for the phase change data, then developed the inspected disc, And the final recording medium 1 is produced by using a stamp by injection molding by adding and molding the reflective film and the protective layer.
일반적으로, 1-비트 A/D변환기는, 단일 비트 인코더라 부르고 인코딩된 단일비트 신호로서 비트 스트림 신호일 수 있다. 단일 비트 인코더의 예는, 델타 변조기, 시그마-델타 변조기 및 잡음 형상 인코더가 있다. 또한, 그들은 피드백 루프를 갖는 인코더계에 속한다. 시그마-델타 변조는, 2822400Hz(64*44100)의 샘플링 주파수 fs를 사용하고 115dB의 신호 대 잡음비를 갖는 디지털 다기능 디스크(DVD)의 오디오 버전에 고품질 오디오를 기록하는데에서 관찰된다.In general, a 1-bit A / D converter may be a bit-stream signal, referred to as a single-bit encoder and encoded as a single-bit signal. Examples of single bit encoders are delta modulators, sigma-delta modulators and noise shape encoders. They also belong to an encoder system with a feedback loop. Sigma-delta modulation is observed in recording high quality audio to an audio version of a digital versatile disc (DVD) using a sampling frequency f s of 2822400 Hz (64 * 44100) and a signal-to-noise ratio of 115 dB.
도 3은, 도 2에서 아날로그 대 디지털 변환기(22)의 일 실시예로서 시그마-델타 변조기의 예를 나타낸 것이다. 다른 실시예는, 문헌 D1에 개시되어 있다. 이 데이터 신호 D1은, 가산기(41)에 인가되어 입력신호 D1에서 출력신호 BS를 감산한다. 그 결과의 오류신호는, 디코딩 필터(42)(가산기 또는 적분기)에 인가되어 극성 검출기(43)를 요하는 예측 신호를 얻는다. 이 극성 검출기(43)는 샘플링 주파수 fs에 결정된 비율로, 예측신호의 극성에 따라 출력 샘플 +1 또는 -1을 생성한다. 이 실시예에서, 멀티플렉서(44)는 도 1의 변형수단으로 구성된다. 이 멀티플렉서(44)는 극성 검출기(43) 출력의 선택된 비트(예를 들면, 각 100번째 비트)를 선택신호 SEL에 따라 워터마크 비트 패턴 D2로 바꾼다. 실제, 115dB의 신호 대 잡음비는, 도 3에 도시된 시그마-델타 변조기로, 2822400(64*44100)Hz의 샘플링 주파수에서 오디오 신호를 인코딩하여 얻어진다. 이것으로 알 수 있는 것은, 100 샘플당 1 샘플을 바꾸는 것은, 1dB만큼만 동기화 잡음을 증가시킨다는 것이다. 이는 28000 bit/sec 의 워터마크 비트율에 대응한다.FIG. 3 shows an example of a sigma-delta modulator as an embodiment of the analog-to-digital converter 22 in FIG. Another embodiment is disclosed in document D1. This data signal D1 is applied to the adder 41 and subtracts the output signal BS from the input signal D1. The resulting error signal is applied to a decoding filter 42 (adder or integrator) to obtain a prediction signal that requires the polarity detector 43. The polarity detector 43 generates an output sample +1 or -1 depending on the polarity of a determined ratio to the sampling frequency f s, a prediction signal. In this embodiment, the multiplexer 44 consists of the modification means of Fig. This multiplexer 44 changes the selected bit (e.g., each hundredth bit) of the output of the polarity detector 43 to the watermark bit pattern D2 according to the selection signal SEL. In fact, the signal-to-noise ratio of 115 dB is obtained by encoding the audio signal at a sampling frequency of 2822400 (64 * 44100) Hz with the sigma-delta modulator shown in FIG. What this shows is that changing one sample per 100 samples increases the synchronization noise by only 1 dB. This corresponds to a watermark bit rate of 28000 bits / sec.
워터마크 데이터 D2를 삽입하는 또 다른 예는, 인코딩된 신호 y의 샘플을 반전하는데 있고, 이때의 워터마크 데이터 D2는, 연속적인 반전 샘플들간에 다수의 비트 주기에 의해 나타내어 진다.Another example of inserting the watermark data D 2 is to invert a sample of the encoded signal y, wherein the watermark data D 2 is represented by a number of bit periods between consecutive inverted samples.
도 4는, 도 3에 도시된 실시예로 인코딩된 입력 파형(51)의 예를 나타낸 것이다. 이 입력파형(51)은, 도 3에서의 입력신호 D1에 대응하는 한편, 도면부호 52는 도 3에서의 비트 스트림 BS에 대응하는 인코딩된 출력신호를 나타낸다. 이 시그마-델타 변조기는, 입력신호가 더 커질수록 더 많은 양의 샘플들을 생성한다. -0,5V의 입력전압은 3개의 -1V 펄스와 1개의 +1V 펄스로 구성된 시퀀스로서 인코딩되고, 0V의 입력전압은 -1V 펄스와 +1V 펄스(삽입된 워터마크 펄스 54와는 별개로)의 교대 패턴으로서 인코딩되며, +0,5V의 입력전압은 3개의 +1V 펄스와 1개의 -1V 펄스로 구성된 시퀀스로서 인코딩된다. 이 인코딩된 신호는 그 수신된 펄스를 재정형하고 그들을 저역필터를 통해 통과시켜서 수신단에서 다시 인코딩된다. 도 3의 실시예에서, 그 인코딩된 신호는, 비트 스트림(52)의 13개의 샘플을 평균함으로써 복조된다. 도면부호 53은 그 평균 동작에 의해 일어난 시간 지연과는 별도로 재구성된 신호를 나타낸다.Fig. 4 shows an example of an input waveform 51 encoded with the embodiment shown in Fig. This input waveform 51 corresponds to the input signal D1 in Fig. 3, while reference numeral 52 denotes the encoded output signal corresponding to the bit stream BS in Fig. This sigma-delta modulator produces a larger amount of samples as the input signal becomes larger. An input voltage of -0.5V is encoded as a sequence of three -1V pulses and one + 1V pulses, and the input voltage of 0V is -1V and + 1V pulses (apart from the inserted watermark pulse 54) Is encoded as an alternating pattern, and an input voltage of +0.5 V is encoded as a sequence of three + 1V pulses and one -1V pulse. This encoded signal is re-encoded at the receiving end by redefining the received pulses and passing them through the low pass filter. In the embodiment of Figure 3, the encoded signal is demodulated by averaging thirteen samples of the bit stream 52. Reference numeral 53 denotes a reconstructed signal separately from the time delay caused by the averaging operation.
이 예에서 워터마킹을, -1 샘플을 +1 샘플로 바꾸어서 수행한다. 도면부호 54는 이러한 워터마크 샘플을 나타낸다. +1V와 -1V 펄스의 교대 패턴은 명백히 인터럽트된다. 그러나, 이러한 워터마크의 삽입 효과는, 그 재구성된 신호(53)가 입력신호(51)와도 유사하기 때문에 제한되어 있다. 이는, 문헌 D1에 더욱 상세히 개시된 것처럼, 피드백 루프 내에서, 그 효과가 입력으로 피드백 되고 워터마크 삽입 후 연속적으로 입력신호를 인코딩함으로써 보상된다.In this example, watermarking is performed by changing -1 sample to +1 sample. Reference numeral 54 denotes this watermark sample. The alternating pattern of + 1V and -1V pulses is explicitly interrupted. However, the insertion effect of the watermark is limited because the reconstructed signal 53 is similar to the input signal 51. [ This is compensated for in the feedback loop, as described in more detail in document D1, by the effect being fed back to the input and continuously encoding the input signal after watermark insertion.
여기서 알 수 있는 것은, 본 발명을 상술한 것처럼 인코딩 및 워터마킹의 방법을 이용하는 실시예로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정하는 것이 아니다는 것이다.It is to be understood that although the present invention has been described with reference to the embodiments using the method of encoding and watermarking as described above, the present invention is not limited thereto.
삽입 데이터를 삽입하기 위한 방법은, 매우 유연하지만은 않다. 그 삽입된 데이터의 수와 정확한 자리를 아주 자유롭게 선택할 수 있다. 도 3에서 선택신호 SEL은, 비트 스트림 중 어느 비트가 워터마크 비트인지를 판단한다. 이 정보 SEL은, 도 2에서 포맷 발생수단(25)에 의해 발생되는 포맷 설명 정보 F의 일반적인 형태로 포함된다. 이로부터 아주 간단히, 포맷 설명 정보 F는, 비트 스트림의 N번째 비트가 워터마크 비트인 것을 나타내는 수 N을 포함하기만 한다. 이를테면, 비트 스트림중 6번째, 16번째 및 26번째 비트를 각각 -1V, -1V 및 +1V 비트로 바꿈으로써, 대응하는 워터마크 패턴 D2='001'이 얻어진다.The method for inserting insert data is not very flexible. The number of the inserted data and the precise position can be freely selected. In FIG. 3, the selection signal SEL determines which of the bit streams is a watermark bit. This information SEL is included in the general form of the format description information F generated by the format generation means 25 in Fig. From this very briefly, the format description information F only includes the number N indicating that the Nth bit of the bit stream is the watermark bit. For example, by changing the 6th, 16th and 26th bits of the bit stream to -1V, -1V and + 1V bits respectively, the corresponding watermark pattern D 2 = '001' is obtained.
삽입하는 다른 방법은, 예를 들어 비트 스트림중 반전 선택 샘플과 같은 방법을 사용할 수도 있고, 이때 워터마크 데이터는 연속적인 반전 샘플들간의 다수의 비트 주기로 나타낸다.Other methods of inserting may use the same method as the inverse selection sample of the bit stream, for example, in which the watermark data is represented by a plurality of bit periods between successive inverted samples.
명백한 것은, 더욱 복잡한 포맷은 고정도의 보안성을 요구하는 경우 워터마크 데이터를 삽입하는데 이용할 수도 있다는 것이다. 고정 수 N 대신에, 수를 변화시키는 시퀀스를 이용하고, 이때의 시퀀스는 특정 알고리즘에 따라 발생된다.Obviously, a more complex format may be used to insert watermark data if high security is desired. Instead of the fixed number N, a sequence changing the number is used, and the sequence at this time is generated according to a specific algorithm.
그러나, 본 발명에 따른 안전한 보호는, 워터마크 데이터를 삽입하기 위한 플렉시블 포맷을 허용하여서 얻어진다. 이는, 그 포맷 설명이 재생장치에서 프로그래머블 디코더에 알리게 하기 위해서 추가로 기록되어야 하는 것을 필요로 한다. 도 2를 참조하여 언급된 것처럼, 제 2 인코딩 수단(33)과 제 2 변조수단(34)은 훨씬 더 안전한 보호를 하기 위한 목적으로 이용된다. 특정 검출수단을 구비한 전용 재생장치만 그 삽입된 워터마크 데이터의 추출을 가능하게 한다.However, the secure protection according to the present invention is obtained by allowing a flexible format for inserting watermark data. This requires that the format description be further recorded in order to inform the programmable decoder in the playback apparatus. As mentioned with reference to Fig. 2, the second encoding means 33 and the second modulation means 34 are used for the purpose of providing much safer protection. Only the dedicated reproducing apparatus having the specific detecting means enables extraction of the inserted watermark data.
주목할 것은, 워터마크 데이터 또는 설명된 방법에서의 다른 제어 데이터 삽입은, 주 오디오, 비디오 또는 일반 데이터 등을 암호화하는 것을 수반하지 않는다는 것이다. 인코딩된 비트 스트림은, 신호 대 잡음비의 동등한 감소를 유도하는 소량의 잡음에 의해서만 영향을 받는다. 그러나, 암호 및 복호화는 높은 비용을 유도하는 많은 데이터 처리 회로를 요구한다.It should be noted that watermark data or other control data insertion in the described method does not involve encrypting the main audio, video or general data or the like. The encoded bit stream is only affected by a small amount of noise that leads to an equivalent reduction in the signal-to-noise ratio. However, encryption and decryption require many data processing circuits that lead to high cost.
그 때문에, 인코딩된 신호를 변형하는 단계는, 인코더의 피드백 루프내에서 수행된다. 따라서, 워터마킹을 위한 인코딩된 신호의 임의의 변형은, 피드백되어 연속적인 코딩 동작으로 보상될 것이다.Hence, the step of modifying the encoded signal is performed within the feedback loop of the encoder. Thus, any modification of the encoded signal for watermarking will be compensated with a continuous coding operation by feedback.
도 5는 인코딩된 데이터를 재생하여 광학적으로 판독 가능한 형태의 기록매체로부터 보조 데이터를 추출하는 본 발명에 따른 장치를 나타낸다.5 shows an apparatus according to the invention for reproducing encoded data and extracting auxiliary data from a recording medium in an optically readable form.
도 1에 나타낸 것과 같은 광학적으로 판독 가능한 마크를 구비한 디스크(1)는 디스크 회전수단(61)에 의해 회전 구동된다. 광 픽업부(62)는 디스크(1)에 예를 들면 반도체 레이저에 의해 발생된 방사빔을 조사한다. 이 방사빔 또는 광 픽업부(62)는, 디스크(1)의 방사방향으로 구동 가능하다. 이 디스크(1)는 원형 트랙(2)을 따라 방사빔으로 주사된다. 이 디스크(1)에 의해 반사된 방사는, 광 픽업부(62)에서의 방사 감지 검출기에 의해 검출되어 전기 검출신호로 변환된다. 이 전기 검출신호의 변동은, 디스크(1)의 광학적으로 검출 가능한 마크들에 의해 유도되는 것으로써 그 검출된 방사에서의 변조를 반사하고 있다. 이 검출신호는 광 픽업부(62)를 제어하기 위해 사용된 양 신호인, 초점 제어신호 및 트랙킹 오류신호를 얻기 위한 제 1 복조수단(64)에 인가된다. 또한, 속도제어신호는, 디스크 회전수단(61)에 인가된다. 예를 들어 샘플링 주파수 fs를 포함하는 동기화 신호 S는, 그 검출신호로부터 복조수단(64)에 의해 얻어진다. 이 신호 fs는, 특히 디코더에서 디코딩 목적을 위해 사용된다.The disc 1 having an optically readable mark as shown in Fig. 1 is rotationally driven by the disc rotating means 61. Fig. The optical pickup unit 62 irradiates the disc 1 with a radiation beam generated by, for example, a semiconductor laser. The radiation beam or optical pickup portion 62 is drivable in the radial direction of the disk 1. [ The disc 1 is scanned with a radiation beam along the circular track 2. [ The radiation reflected by the disk 1 is detected by a radiation detection detector in the optical pickup section 62 and converted into an electrical detection signal. This variation of the electrical detection signal is reflected by the modulation in the detected radiation as it is induced by the optically detectable marks of the disc 1. [ This detection signal is applied to a first demodulation means 64 for obtaining a focus control signal and a tracking error signal which are both signals used for controlling the optical pickup section 62. [ The speed control signal is also applied to the disk rotating means 61. For example, the synchronization signal S, including the sampling frequency f s is obtained by the demodulation means 64 from the detected signal. This signal f s is used for decoding purposes, especially at the decoder.
또한, 제 1 복조수단(64)은, 상기 마크의 길이 및 마크들간의 공간에서의 변동에 의해 일어난 전기 검출 신호의 변화를 검출하도록 구성되어 있다. 도 1b는 마크(4)의 배열을 나타내고, 도 1c는 대응하는 전기 검출신호(6)의 예를 도시한 것이다. 데이터 클록 주기 T를 결정하는 상기 얻어진 동기화 신호 S와 조합하여, 채널 비트는 그 전기 검출신호로부터 얻어진다. 따라서, 이 채널 비트는, 이를테면 콤팩트 디스크(CD) 데이터 처리로부터 알려진 것과 같은 EFM 복조 또는 디지털 다기능 디스크(DVD) 데이터 처리로부터 알려진 것과 같은 EFM+ 복조를 이용하는 제 1 디코딩수단(65)을 데이터 비트로 변환된다. 또한, 오류 정정을 이용하고 있다. 그 결과, 이 단계에서 데이터 스트림은, 샘플링 주파수 fs의 16비트 와이드 워드를 포함한다. 일 예로서, 오디오 데이터의 경우, 이 멀티-비트 스트림은, n·fs의 샘플링 주파수를 갖는 보간 필터(66)로 이진 비트 스트림으로 변환된다. 이 비트 스트림은, 1-비트 D/A 변환기(67)에 인가되어, 그 비트 스트림 오디오 신호를 원래의 아날로그 오디오 신호 D1로 재변환한다.The first demodulating means 64 is configured to detect a change in the electrical detection signal caused by the length of the mark and the variation in the space between the marks. Fig. 1B shows an arrangement of the marks 4, and Fig. 1C shows an example of a corresponding electric detection signal 6. Fig. In combination with the obtained synchronization signal S, which determines the data clock period T, the channel bits are obtained from the electrical detection signal. This channel bit is therefore converted into data bits by first decoding means 65 using EFM + demodulation, such as is known from EFM demodulation or digital multifunctional disk (DVD) data processing as known from compact disc (CD) . In addition, error correction is used. As a result, the data stream at this stage includes a 16 bit wide word of the sampling frequency f s . As an example, in the case of audio data, the multi-bit stream is transformed into a binary bit stream by an interpolation filter 66 having a sampling frequency of n · f s . This bit stream is applied to a 1-bit D / A converter 67 to re-convert the bit stream audio signal to the original analog audio signal D 1 .
본 발명에 따른 제 2 복조수단(68)은, 마크의 길이와 그 마크들간의 공간 외의 변동에 의해 일어난 검출신호에서의 변동으로부터 정보를 얻도록 구성된다. 예를 들면, 도 1d, 도 1e 및 도 1f에 각각 도시된 것처럼, 폭, 방사 위치 또는 깊이의 변동과 같은 것이다. 방사위치의 변동은, 방사변동은 또 다른 주파수 범위로 나타내는 경우, 동조 대역필터에 의해 길이의 변동과는 별개이다. 깊이 또는 폭의 변동은 마찬가지로 별개이다. 또한, 다른 형태의 변동은, 예를 들어 디스크(1)에 방사방향으로 연장하는 마크들과 같은 것을 나타낼지도 모른다.The second demodulating means 68 according to the present invention is configured to obtain the information from the fluctuation in the detection signal caused by the length of the mark and the variation outside the space between the marks. For example, variations in width, radial position or depth, as shown in Figs. 1D, 1E and 1F, respectively. The variation of the radiation position is independent of the variation of the length by the tuning band filter when the radiation variation is represented by another frequency range. Variations in depth or width are likewise discrete. In addition, other types of variations may indicate, for example, marks that extend radially in the disc 1.
제 2 복조수단(68)에 의해 검출신호의 복조로부터 일어나는 신호, 예를 들면 채널 비트 셀 신호는, 상술한 것처럼 인코딩된 포맷 설명 정보를 포함한다. 이 정보는 제 2 디코딩 수단(69)으로 포맷 설명 정보를 나타내는 데이터 워드로 디코딩된다. 이 제 2 디코딩 수단(69)은, 그 수신된 포맷 설명 정보에 의거하여, 프로그래머블 디코더(70)에 포맷 설명 신호 F를 공급한다. 이 신호 F로, 프로그래머블 디코더(70)는, 대응하는 포맷에 따라 비트 스트림에 삽입된 보조 데이터가 이로부터 추출될 수 있는 방법으로 프로그래밍된다. 이를 위해, 프로그래머블 디코더(70)는, 그 디코딩된 비트 스트림을 제 1 디코딩 수단(65)으로부터 수신한다.A signal, e.g., a channel bit cell signal, that results from the demodulation of the detection signal by the second demodulation means 68 includes the format description information encoded as described above. This information is decoded by the second decoding means 69 into a data word representing the format description information. The second decoding means 69 supplies the format description signal F to the programmable decoder 70 on the basis of the received format description information. With this signal F, the programmable decoder 70 is programmed in such a way that the auxiliary data inserted in the bitstream according to the corresponding format can be extracted therefrom. To this end, the programmable decoder 70 receives the decoded bit stream from the first decoding means 65.
포맷 설명 신호 F를 이용하여, 프로그래머블 디코더(70)는, 그 신호 F로 나타낸 포맷 설명에 따라 이 비트 스트림에 삽입된 보조 데이터가 이로부터 추출되도록 지시받거나 프로그래밍된다. 이 포맷 설명 정보 F는, 보조 데이터 또는 그 부분만을 인코딩하기 위해 이용된 포맷의 완벽한 설명을 포함한다. 이를테면, 포맷 설명 정보 F는, 상술한 것처럼, 다수의 비트 스트림이 보조 데이터를 포함하는 것을 의미하는 수 또는 일련의 수인 한편, 프로그래머블 디코더(70)는 이들 수를 조정하도록 구성되어 있다. 또한, 이 포맷 설명 정보는, 디코딩하기 위해 필요한 전체 포맷 설명의 일부만을 포함한다. 그 경우에 추가 부분은 제 2 디코더(70)에 미리 저장될 수도 있다.Using the format description signal F, the programmable decoder 70 is instructed or programmed to extract auxiliary data inserted into this bit stream in accordance with the format description indicated by the signal F thereof. The format description information F includes a complete description of the format used for encoding the auxiliary data or only the portion thereof. For example, the format description information F is configured to adjust these numbers while the programmable decoder 70 is a number or a series of numbers, which means that a plurality of bit streams contain auxiliary data, as described above. In addition, the format description information includes only a part of the entire format description necessary for decoding. In that case, the additional portion may be stored in advance in the second decoder 70. [
도 6은 델타 변조된 비트 스트림으로부터 삽입된 워터마크를 추출하기 위해도 5에서의 프로그래머블 디코더(70)의 실시예를 더욱 상세히 도시한 것이다. 제 1 디코딩 수단(65)에 의해 발생된 것과 같은 변형 인코딩된 비트 스트림 BS'은, 선택신호 SEL에 의해 클록된 레지스터(80)의 데이터 입력에 인가된다. 레지스터(80)의 출력은 워터마크 패턴 또는 다른 제어 데이터 D2이다. 이 선택신호 SEL은, 비트 스트림 BS'중의 어느 비트가 워터마크 비트인지를 판단한다. 제 2 디코딩 수단(70)에 의해 발생된 것과 같은 포맷 설명 신호 F에 의해 특정된, 샘플 주파수 fs를 수 n, 예를 들면 100으로 나누는 분주기 스테이지(81)에 의해 발생된다. 이 선택신호 SEL은, 기록 장치에서의 대응하는 신호에 따라 동기화된다. 이 동기화는, 워터마크 신호 D2에 소정 동기화 비트 패턴을 포함하여서 달성할 수 있다. 이러한 실시예에서, 동기 검출기(82)는, 상기 패턴을 검출하여 동기 패턴이 검출되기까지 분주기 스테이지(81)의 위상을 변화시킨다.Figure 6 illustrates in greater detail an embodiment of the programmable decoder 70 in Figure 5 for extracting an embedded watermark from a delta modulated bitstream. The modified encoded bit stream BS 'as generated by the first decoding means 65 is applied to the data input of the register 80 clocked by the selection signal SEL. The output of the register 80 is a watermark pattern or other control data D 2 . This selection signal SEL determines which bits in the bit stream BS 'are watermark bits. Is generated by a divider stage 81 that divides the sample frequency fs by a number n, for example, 100, specified by the format description signal F as generated by the second decoding means 70. [ The selection signal SEL is synchronized in accordance with a corresponding signal in the recording apparatus. This synchronization can be achieved by including a predetermined synchronization bit pattern in the watermark signal D 2 . In this embodiment, the synchronous detector 82 detects the pattern and changes the phase of the frequency divider stage 81 until a synchronous pattern is detected.
워터마크 데이터 D2를 추출하기 위한 다른 상세한 실시예는, 문헌 D2에서 발견할 수 있다. 주목할 것은, 일부 수단의 기능성은 하나의 수단에 조합되거나, 일부수단은 빠뜨릴 수도 있다. 예를 들면, 제 1 디코딩 수단(65)과 프로그래머블 디코딩 수단(70)은 하나의 디코딩 장치에 조합될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 복조수단(64, 68)은 실제로 하나의 부에 배치할 수 있다.Another detailed embodiment for extracting watermark data D 2 can be found in document D2. Note that the functionality of some means may be combined into one means, or some means may be omitted. For example, the first decoding means 65 and the programmable decoding means 70 can be combined in one decoding device. Also, the first and second demodulation means 64 and 68 can be actually arranged in one portion.
재생장치의 또 다른 실시예는, 도 2를 참조하여 나타낸 것과 같은 기록장치가 가정용 레코더로서 사용되고 공개 포맷에 따라 비트 스트림에 있는 소위 공개 워터마크를 기록할 경우 얻어진다. 이는, 모든 디스크가 워터마킹되고, 또한 가정용 레코딩을 가능하게 할 것이다. 동일한 기록 장치와 조합된 도 5를 참조하여 설명된 것과 같은 대응 재생장치는, 이 공개 워터마크를 검출할 수 있는데, 그 이유는, 그것의 포맷이 알려져 있기 때문이다. 이에 비해서, 소위 전용 워터마크와 대응하는 포맷은, 산업계에서만 공식 해제를 위해 보관해둘 수 있다.Another embodiment of the playback apparatus is obtained when a recording apparatus such as that shown with reference to FIG. 2 is used as a home recorder and records a so-called open watermark in a bitstream according to a public format. This will enable all discs to be watermarked and also to enable home recording. A corresponding playback apparatus such as that described with reference to Fig. 5 in combination with the same recording apparatus can detect this public watermark, because its format is known. In contrast, the format corresponding to the so-called private watermark can be stored for official release only in industry.
워터마크 정보 D2대신에 또는 추가하여, 제어 정보를 인코딩된 비트 스트림 BS'에 삽입할 수도 있다. 그래서, 이 제어 정보는 재생장치를 제어하는데 사용할 수도 있다.Instead of or in addition to the watermark information D 2 , the control information may be inserted into the encoded bit stream BS '. Therefore, this control information may be used to control the playback apparatus.
도 7은 보조 데이터를 인코딩된 신호에 삽입하기 위한 본 발명에 따른 방법을 나타낸 것이다. 먼저 단계 91(1ST_DAT)에서는, 비디오, 오디오 또는 일반 데이터와 같은 주 제 1 데이터를 수신한다. 이 제 1 데이터는, 단계 93(ENC_1ST_F)에서 예를 들면, CD 또는 DVD에서 이용된 것과 같은 제 1 포맷에 따라 기록 또는 전송하기 위해 구성된 채널 데이터로 인코딩된다. 단계 92(SUP_DAT)에서는, 주 데이터에 삽입하려고 하는 보조 데이터를 수신한다. 단계 94(2ND_F)에서는, 제 2 포맷이 발생되어, 이것이 보조 데이터를 삽입하기 위해서 그 인코딩된 제 1 데이터를 단계 95(MOD)에서 변형하는 규칙으로서 사용된다. 또한, 단계 96(ENC_3RD_F)에서는, 제 2 포맷 또는 이로부터의 일부분을 특징으로 하는 설명 정보를, 제 3 포맷(제 1 포맷과 동일할 수 있음)에 따라 채널 데이터로 인코딩한다. 한편, 단계 97(1ST_MOD)에서는, 그 변형 인코딩된 제 1 데이터를, 제 1 변조 처리에 따라 특정 기록매체 위에 기록하기 위해 구성되거나 전송 채널에 전송된 신호로 변조한다. 단계 98(2ND_MOD)에서는, 인코딩된 제 2 포맷 설명 정보를, 제 2의 다른 변조처리에 따라 특정 기록매체에 기록하기 위해 구성된 신호로 변조한다. 단계 99(W)에서는, 두 신호를, 예를 들면 광주사 방사빔과 같은 동일한 기록처리에 의해 기록한다. 하지만, 두 기록처리가 별도로 수행되거나 서로 다를 수도 있다. 바람직하게는, 이 동일한 기록처리는, 재생이 하나의 기록처리로 수행될 수도 있는 이점이 있기 때문에 이용된다.Figure 7 illustrates a method according to the present invention for inserting ancillary data into an encoded signal. First, in step 91 (1ST_DAT), main first data such as video, audio, or general data is received. This first data is encoded in step 93 (ENC_1ST_F) with channel data configured for recording or transmission according to a first format, e.g., as used in a CD or DVD. In step 92 (SUP_DAT), auxiliary data to be inserted into the main data is received. In step 94 (2ND_F), a second format is generated, which is used as a rule to transform the encoded first data in step 95 (MOD) to insert the ancillary data. Further, in step 96 (ENC_3RD_F), description information characterizing the second format or a part thereof is encoded into the channel data according to the third format (which may be the same as the first format). On the other hand, in step 97 (1ST_MOD), the variably encoded first data is modulated in accordance with the first modulation process to a signal that is configured to be recorded on a specific recording medium or transmitted to a transmission channel. In step 98 (2ND_MOD), the encoded second format description information is modulated into a signal configured for recording on a specific recording medium according to the second other modulation processing. In step 99 (W), the two signals are recorded by the same recording process, for example, a light scanning beam. However, the two recording processes may be performed separately or may be different from each other. Preferably, this same recording process is used because there is an advantage that reproduction may be performed in one recording process.
주목할 것은, 보조 데이터를 삽입하는 방법의 상술한 실시예에서는, 단지 일 예만을 든 것이다. 일부 단계는, 본 발명을 벗어남이 없이 병렬로 또는 직렬로 수행될 수 있다.Note that, in the above-described embodiment of the method of inserting auxiliary data, only one example is given. Some steps may be performed in parallel or in series without departing from the invention.
본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 이들 실시예는 본 발명을 제한하기 위해 주어진 실시예가 아니라는 것은 명백하다. 따라서, 청구범위에 기재된 것과 같은 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서, 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 있어서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 본 발명은, 하드웨어와 소프트웨어를 사용하여 구현될 수 있으며, 다수의 "수단"이 동일한 항목의 하드웨어로 표시될 수 있다. 더욱이, 본 발명은 모든 신규한 특징부 또는 이들 특징부의 조합을 포괄한다. 또한, 용어 '포함한다'는 청구범위에 나열된 것 이외의 구성요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 도면 부호는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.While the present invention has been described with reference to preferred embodiments thereof, it is obvious that these embodiments are not given to limit the present invention. Accordingly, various modifications may be made to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention as set forth in the claims. The present invention can be implemented using hardware and software, and many " means " can be represented by hardware of the same item. Moreover, the present invention encompasses all novel features or combinations of these features. Also, the term " comprising " does not exclude the presence of elements or steps other than those listed in the claims. The reference numerals do not limit the scope of the present invention.
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