CN1148741C - 数字信号记录设备和存储方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数字信号记录设备及存储方法。为防止出现对有版权的数字信号的无数次欺诈拷贝，一个专用设备驱动器从一个卡型记录介质读取有版权的数字信号，例如，把一个拷贝位标记附加到如此读取的数字信号上，把表示不存在与原始数字数据相同的数字信号的拷贝位标记、以及已附加有拷贝位标记的数字信号存储到硬盘中。

Description

数字信号记录设备和存储方法

技术领域

本发明涉及数字信号记录设备和存储方法。

背景技术

利用在MD(小型盘)、DAT(数字磁带录音机)等中采用的SCMS(系列拷贝管理系统)的版权保护系统不能防止对原始数字信号的无数拷贝(例如，第一代拷贝)。因此，当在连接于网络和硬盘以外的其他介质的目前市场上可购得的流行个人计算机(PC)中应用这种版权保护系统时，数字信号可能被以欺诈的方式反复拷贝，且常规版权保护系统几乎不能防止数字信号被拷贝。

常规版权保护系统不能防止用户所购买的数字信号被进行完美的无任何质量降低的无数拷贝。

为了防止对数字信号的这种无数的欺诈拷贝，有必要让经一次拷贝的数字拷贝不能再进行拷贝。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种数字信号记录设备和存储方法，适应于防止有版权的数字信号被以欺诈方式作无数拷贝，以克服现有技术的上述缺陷。

按照本发明，通过提供一种数字信号记录设备可达到上述目的，该设备包括：

存储装置，用于存储附加有表示存在与原始数字信号相等的数字信号的拷贝位标记的原始数字信号；

删除装置，用于从记录了数字信号的记录介质中删除与原始数字信号相等的数字信号；以及

重写装置，当删除装置删除数字信号时，把存储装置中的拷贝位标记重写为表示不存在与原始数字信号相等的数字信号的拷贝位标记。

按照本发明，通过提供一种数字信号存储方法也可达到上述目的，该方法包括步骤：

存储附加有表示存在与原始数字信号相等的数字信号的拷贝位标记的原始数字信号；

从记录了数字信号的记录介质中删除与原始数字信号相等的数字信号；以及

当删除数字信号时，把存储装置中的拷贝位标记重写为表示不存在与原始数字信号相等的数字信号的拷贝位标记。

附图说明

从以下结合附图对本发明优选实施例的详细描述，本发明的这些目的、特征和优点会更为明显。

图1是数字信号存储系统的示意性方框图；

图2阐述WAV格式文件的文件首标的配置；

图3是数字信号存储系统的记录操作时序图；以及

图4是数字信号存储系统的再现操作时序图。

具体实施方式

参见图1，其以方框图的形式示意性地示出了按照本发明的数字信号存储系统。用标号1从总体上表示该数字信号存储系统。

如图所示，数字信号存储系统1包括主计算机10和经由PCMCIA接口卡20接收从主计算机10发送的音频数据的卡型记录介质30，主计算机10例如是个人计算机(PC)。

主计算机10控制对卡型记录介质30读和写音频数据。它包括一个从用户接收指令的应用单元11，一个按照来自应用单元11的指令控制每个设备的专用设备驱动器12，及一个存储音频数据的硬盘13。

例如，应用单元11是作为音频播放机建立的应用软件，它读取用于再现的音频数据。

专用设备驱动器12经网络14或从卡型记录介质30读取音频数据，并将这种音频数据写入硬盘13。此外应用单元11控制专用设备驱动器12读取存储在硬盘13中的音频数据。

PCMCIA接口卡20是一个所谓的接口适配器。它包括PC接口21和存储器技术接口(以下称为MT接口)22。

PC接口21通过PCMCIA总线PCMCIA总线23发送和接收音频数据和往返于专用设备驱动器12的控制命令，按照预定标准变换音频数据，及将其提供到MT接口22。PC接口PC接口21将MT接口22提供的音频数据经PCMCIA总线23发送到专用设备驱动器12。

MT接口22经MT总线MT总线24向卡型记录介质30发送和从其接收音频数据。

卡型记录介质30是一小型的、便携式记录介质。它可拆卸地设置于该数字信号存储系统1。卡型记录介质30包括存储控制器31以控制音频数据的读、写和删除，还包括一闪速存储器(快速擦写存储器)32，以在其中记录由存储控制器31提供的音频数据。

存储控制器31将音频数据写入闪速存储器32，并从闪速存储器32删除音频数据，二者均按页面方式。

闪速存储器32由1024个块组成。每个块包括16个页面。每个页面包括528个字节。该页面具有记录音频数据的512字节的正常区域，和记录像版权标记这样的冗余数据的16字节的冗余区域。亦即，闪速存储器32具有约8兆字节(约等于528×16×1024字节)的存储容量。

冗余数据包括拷贝完成位标记(以下称为“CD位标记”)。当CD位标记被置为(“1”)时，它表明音频数据已从卡型记录介质30下载到主计算机10中。当将CD位标记置(“0”)时，它表明尚没有音频数据从卡型记录介质30下载到主计算机10中。例如，当用户已购买卡型记录介质30但尚未使用它时，CD位标记为“0”。

这里所称的音频数据是与目前流行的音频CD中的内容等效的有版权的音乐软件。这里假定以主要用在“视窗”(微软的注册商标)中的音乐文件的“.wav”格式安装音频数据。

如图2所示，WAV格式由作为文件首标的格式厚块和作为PCM数据的声音数据厚块组成。该格式厚块由厚块ID、厚块大小(ChunkSize)、格式标签(wFormatTag)、通道(wChannels)等组成。

通道由两个字节构成。通常，它是“0x0001”，表示单声道模式，或者“0x0002”，表示双声道模式。亦即，该通道的最高有效位(MSB)通常是“0”并很少使用。在本发明的数字信号存储系统1中，MSB用作表示文件是否已被拷贝的信息。以下将MSB称之为“拷贝位标记”。

当将拷贝位标记置(“1”)时，表明存储与原始音频数据相同的音频数据。也就是说，存在一个是原始音频数据的拷贝的音频数据。当将拷贝位标记置(“0”)时，表明不存在与原始音频数据相同的音频数据。即，原始音频数据未被拷贝。

为了在数字信号存储系统1中记录数据，按照图3时序图发送和接收控制信号和音频数据。更具体地说，如图3A所示，主计算机10将表示预定时间工作状态的控制信号BS反相，并作为输出提供，以改变工作状态。每当控制信号BS反相时，工作状态将变为BS0、BS1、BS2及BS3，然后是BS0。亦即，这四个状态重复变化。当工作状态是BS1或BS2时，主计算机10将以预定方式工作。当工作状态是BS0或BS3时，PCMCIA接口卡20(或卡型记录介质30)将以预定方式工作。

当工作状态是BS0时，主计算机10和PCMCIA接口卡20均处于空闲状态，因此不提供数据。当主计算机10开始发送TPC(传送协议命令)时工作状态变为BS1。

当工作状态为BS1时，主计算机10将向PCMCIA接口卡20发送如图3B所示的用于数据写入的TPC信号和如图3C所示的系列时钟SCLK。一旦完成TPC信号R发送，工作状态变为BS2。

当工作状态为BS2时，主计算机10将向PCMCIA接口卡20发送从硬盘13读取的音频数据，例如，然后是作为纠错码的CRC信号。因此音频数据被记录到卡型记录介质30的闪速存储器32中。一旦完成CRC信号的发送，工作状态变为BS3。

当工作状态为BS3时，PCMCIA接口卡20向主计算机10发送表示闪速存储器32正在记录音频数据的忙信号BSY。一旦完成音频数据记录，PCMCIA接口卡20将向主计算机10发送表示闪速存储器32准备好接受下一命令的就绪信号RDY。然后工作状态返回BS0。

如以下将要描述的，在数字信号存储系统1的闪速存储器32中，再现记录在存储控制器31中的音频数据。注意，在数据再现期间，也存在如图4A所示的四个工作状态BS0、BS1、BS2、BS3。当工作状态为BS1时，主计算机10将工作在预定方式下。当工作状态是BS0、BS2或BS3时，PCMCIA接口卡20将工作在预定方式下。

当工作状态是BS0时，主计算机10和PCMCIA接口卡20均处于空闲状态，因此不提供数据。当主计算机10开始发送TPC信号时，工作状态变为BS1。

当工作状态为BS1时，主计算机10将向PCMCIA接口卡20发送一TPC信号，该TPC信号携带如图4B所示的数据读取消息和如图4C所示的系列时钟SCLK。一旦完成对TPC信号的发送，工作状态变为BS2。

当工作状态为BS2时，PCMCIA接口卡20向主计算机10发送一忙信号BSY，该信号表示它已准备好从闪速存储器32读取音频数据。当PCMCIA接口卡20准备就绪作音频数据读取时它将发送一就绪信号RDY，表示它准备好读取音频数据。一旦完成RDY信号的发送，工作状态变为BS3。

当工作状态是BS3时，PCMCIA接口卡20向主计算机10发送从闪速存储器32读取的音频数据，然后在完成数据发送后发送CRC信号。在主计算机10中，PCMCIA接口卡20发送的音频数据被存储到硬盘13中。一旦完成CRC信号发送，工作状态返回BS0。

为在如前所述构造的数字信号存储系统1中欣赏音乐数据(以下称为“音频数据)用户必须购买该数据并将它存储到主计算机10的硬盘13中。

可通过两种途径购买音频数据。一种途径是通过像因特网、电话线等这样的网络。另一种途径是利用音频数据事先已蓄积在其中的卡型记录介质30，用户必须购买卡型记录介质30并从它读取所需音频数据。

更具体地说，当用户选择上述两种途径中的前一种途径时，他或她必须从例如由记录公司所操纵的付费下载地点下载所需音频数据。当选择后一途径时，则必须购买其中记录有所需音频数据的卡型记录介质30，并将卡型记录介质30安装在数字信号存储系统1中，以欣赏该音频数据。

首先，用户利用应用单元11产生一指令以将音频数据存储到硬盘13中。应用单元11将把用户的指令传送到专用设备驱动器12。

当从卡型记录介质30读取音频数据时，专用设备驱动器12经PCMCIA接口卡20、存储控制器31等判断对于闪速存储器CD位标记是否被设定为(“1“)。当专用设备驱动器12判断CD位标记被设定时，它将停止从闪速存储器32读取音频数据。

另一方面，当专用设备驱动器12判断CD位标记未被设定时，它将从闪速存储器32读取数据。为此，对于闪速存储器32专用设备驱动器12将从“0”到“1”重写CD位标记。

专用设备驱动器12将如此读取的音频数据经PCMCIA接口卡20存储到硬盘13中。为此，在把音频数据写入硬盘13之前，专用设备驱动器12在音频数据的WAV文件中将拷贝位标记设定为“0”。

此外，专用设备驱动器12按照来自应用单元11的指令通过因特网一类的网络14从外部下载音频数据，将拷贝位标记设定为“0”，然后把音频数据存储到硬盘13中。

如前所述，当为了拷贝从卡型记录介质30读取音频数据时，数字信号存储系统1用于将CD位标记重写为“1”，因此不会同时存在两个以上的音频数据拷贝。

此外，通过在一通用WAV格式的文件中设定拷贝位标记，就能够判断是否存在对从这种文件的形成的音频数据的任何拷贝。

把记录在如光盘一类的记录介质中的程序安装到数字信号存储系统1中，也可影响专用设备驱动器12的前述操作。更具体地说，专用设备驱动器12与以上所述类似的操作也可能受到把一个控制程序从记录介质安装到数字信号存储系统1中的影响，在该控制程序的下，从主页等读取有版权的音频数据，设定表示是否存在与有版权的音频数据相同的任何音频数据的拷贝位标记，以表明不存在与有版权的数据相同的音频数据，把设定了拷贝位标记的音频数据存储到硬盘13中，从硬盘13读取所存储音频数据，设定拷贝位标记以表明存在与从硬盘13读取的音频数据相同的音频数据，将此音频数据作为输出提供。

接着，描述把存储在硬盘13中的音频数据记录到卡型记录介质30中的过程。

当用户操作数字信号存储系统1中的主计算机10以把存储在硬盘13中的所需音频数据拷贝到卡型记录介质30中时，为了拷贝应用单元11将把用户的指令传送给专用设备驱动器12。

按照来自应用单元11的指令，专用设备驱动器12判断是否在指定的音频数据中设定了拷贝位标记。如果专用设备驱动器12判断在指定的音频数据中设定了拷贝位标记，则已存在该音频数据的拷贝。通知用户不可能再拷贝指定音频数据的消息通过应用单元11显示在监视器(未示出)上。

另一方面，当专用设备驱动器12判断不设定拷贝位标记时，它将为硬盘13从“0”到“1”重写拷贝位标记，以读取音频数据。专用设备驱动器12经PCMCIA接口卡20、MT总线24等发送所读取音频数据到硬盘13。卡型记录介质30的存储控制器31把所提供的音频数据写入闪速存储器32。

在数字信号存储系统1中，在硬盘13中所存储的音频数据中设定一表示是否已拷贝音频数据的拷贝位标记。通过如前所述控制拷贝位标记的状态，能够防止同时存在音频数据的两个拷贝。因此，当音频数据拥有版权时，能够防止音频数据被无数次地拷贝，从而保护音频数据的版权。

注意，把记录在如光盘一类的记录介质中的程序安装到数字信号存储系统1中可能影响专用设备驱动器12的前述操作。更具体地说，专用设备驱动器12与以上类似的操作可能受到把一控制程序从记录介质安装到数字信号存储系统1中的影响，在该控制程序下，判断附加于音频数据的拷贝位标记是否表示存在与所考虑音频数据相同的音频数据，当判断该拷贝位标记表明存在与所考虑音频数据相同的音频数据时，停止把存储在硬盘13中的音频数据记录到卡型记录介质30中，而当判断拷贝位标记表明不存在与所考虑音频数据相同的音频数据时，存储在硬盘13中的音频数据被记录到卡型记录介质30中。

此外，在把音频数据记录到卡型记录介质30中之后，用户可从数字信号存储系统1中取出卡型记录介质30，并利用专用再现设备中的卡型记录介质30再现音频数据。

接着，描述记录在卡型记录介质30中的音频数据的删除过程。

当用户操作主计算机10删除记录在卡型记录介质30中的音频数据时，应用单元11将控制专用设备驱动器12删除音频数据。

按照来自主计算机10的指令，专用设备驱动器12经由PCMCIA接口卡20从卡型记录介质30的闪速存储器32删除音频数据。为此，专用设备驱动器12为存储在硬盘13中的音频数据并与所删除的音频数据一样从“1”到“0”重写拷贝位标记。因此，当记录在卡型记录介质30中的音频数据被删除时，可再次把音频数据从硬盘13拷贝到卡型记录介质30中。

如前所述，按照本发明的数字信号存储系统1被采用使得存储在硬盘13中的音频数据仅可拷贝一次。然而，在从卡型记录介质30删除音频数据之后，硬盘13中音频数据的拷贝位标记被重写为“0”，这样可再次拷贝音频数据。

因此，当用户对记录在卡型记录介质30中的音频数据失去兴趣时，他可从卡型记录介质30删除音频数据并从硬盘13拷贝其他他想要的的音频数据到另一卡型记录介质30中。

应注意，通过安装记录在如光盘一类的记录介质中的程序可能影响专用设备驱动器12的前述操作。更具体地说，专用设备驱动器12与上述类似的操作可能受到把一控制程序从记录介质安装到数字信号存储系统1中的影响，在该控制程序下，与记录在记录介质中的一样的音频数据被删除，同时硬盘13的拷贝位标记被重写，以表明不存在与所考虑的音频数据相同的音频数据。

在数字信号存储系统1中，仅允许存在用户已购买的有版权音频数据的一次拷贝，由此防止无数欺诈的拷贝流行，从而保持数字信号版权。

通过从卡型记录介质30删除音频数据，能够把音频数据从硬盘13拷贝到卡型记录介质30中。利用该技术，用户可把音频数据从一个卡型记录介质30移动到另一个卡型记录介质30。即，用户可重复拷贝许多次。

另外，利用通用WAV格式文件，能够保护已流行的音乐数据的版权，而无需将WAV格式文件转换为任何特殊文件。

注意，本发明不限于前述实施例，而是可取代音频数据而应用于视频数据。

如前面已描述的，在数字信号存储设备和方法及程序记录介质中，在所读取数字信号中设定并存储表示不存在与所读取数字信号相同的数字信号的拷贝位标记，或者在曾经存储和读取的数字信号中设定表示存在与该数字信号相同的数字信号的拷贝位标记，以及提供该数据信号作为输出。这样，如果数字信号已经拷贝，可防止数字信号被拷贝。

在数字信号记录设备和方法及程序记录介质中，判断附加于数字信号的拷贝位标记表示存在一个与该数字信号相同的数字信号，还是表示不存在与该数字信号相同的数字信号，且当判断存在与所考虑数字信号相同的数字信号时，停止把所存储数字信号记录到记录介质中，而当判断不存在与所考虑数字信号相同的数字信号时，把所存储数字信号记录到记录介质中。因此，可防止一个数字信号被拷贝许多次，从而防止以欺诈的方式无数次地拷贝数字信号。

在数字信号存储设备和方法及程序记录介质中，存储附加有拷贝位标记的原始数字信号，该拷贝位标记表示存在与原始数字信号相同的数字信号，且当从记录介质删除与原始数字信号相同并存储在记录介质中的数字信号时，重写拷贝位标记使其表示不存在与原始数字信号相同的数字信号。因此，当从记录介质删除数字信号时，可进行原始数字信号的拷贝。

Claims (2)

1.一种数字信号记录设备，包括：

存储装置，用于存储附加有表示存在与原始数字信号相等的数字信号的拷贝位标记的原始数字信号；

删除装置，用于从记录了数字信号的记录介质中删除与原始数字信号相等的数字信号；以及

重写装置，当删除装置删除数字信号时，把存储装置中的拷贝位标记重写为表示不存在与原始数字信号相等的数字信号的拷贝位标记。

2.一种数字信号存储方法，包括步骤：

存储附加有表示存在与原始数字信号相等的数字信号的拷贝位标记的原始数字信号；

从记录了数字信号的记录介质中删除与原始数字信号相等的数字信号；以及

当删除数字信号时，把存储装置中的拷贝位标记重写为表示不存在与原始数字信号相等的数字信号的拷贝位标记。

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