CN1698125A - 数据记录介质、方法和设备、以及数据再现方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据记录介质、方法和设备、以及数据再现方法和设备，其中从输入端(1a，1b)输入的主数据和子码被编码器(2a，2b)处理，并经过多路复用器(3)提供给EFM调制部分(4)。EFM调制部分(4)包括8－14变换部分(5a)和连接位选择部分(5b)。对于EFM调制部分(4)，准备DSV正常控制(7a)和DSV特殊控制(7b)。只在预置于光盘上的预定部分中执行DSV特殊控制。DSV特殊控制是在DSV绝对值增加到导致防止数据正常再现的危险程度的方向上的控制。所述正常控制是在收敛DSV绝对值为0的方向上的控制。在再现过程中，如果预定部分的再现状态不正常，就判断该盘为原始盘。有可能在预定部分中记录加密密钥。

Description

数据记录介质、方法和设备、 以及数据再现方法和设备

技术领域

本发明涉及数据记录方法和设备、数据记录介质、以及数据再现方法和设备。

背景技术

由于诸如CD(紧凑盘)和CD-ROM(紧凑盘只读存储器)的光盘易于处理并以相对较低的成本生产，因此，它们已经广泛用作储存数据的记录介质。近年来，已经出现CD-R(可记录紧凑盘)盘和CD-RW(可重写紧凑盘)盘。数据容易记录到这些盘上。因而，遵循CD标准的光盘，如CD-DA盘、CD-ROM盘、CD-R盘和CD-RW盘，正成为数据记录介质的主流。另外，近年来，使用MP3(MPEG1音频层-3)和ATRAC(自适应传输音频编码)3在CD-ROM盘、CD-R盘或CD-RW盘等上压缩和记录音频数据。

然而，由于已经出现CD-R盘和CD-RW盘，容易拷贝记录在CD上的数据。因而，产生有关版权保护的问题。必需采取措施来保护CD上所记录的内容数据。

图17示意性地示出拷贝操作的流程。由参考号71代表的再现设备从原始盘如CD 72再现数据。参考号73代表光学拾波器。参考号74代表再现信号处理部分。再现数据从再现设备71提供给记录设备81的记录处理部分82。光学拾波器83把再现数据记录到光盘如CD-R84上。原始CD 72上记录的内容拷贝到CD-R 84上。使用再现设备71和记录设备81容易制作原始CD 72的拷贝盘。

对于CD，为了减少所记录数字信号的DC成分，执行EFM(8-14调制)。在EFM中，每个数据符号(8个数据位)变换为14个信道信号位的码符号。在两个14信道信号位的序列之间增加三个连接位。

作为相关技术，在日本专利特开平出版号HEI 9-288864中描述一种用于禁止数字信息被拷贝的方法，所述方法符合数字调制系统如EFM的特性。在相关技术中，使用特殊编码器和标准编码器。在标准编码器中，DSV(数字总额变化)沿一个方向累积。在特殊编码器中，防止沿一个方向累积DSV。当用标准编码器对预定的数据序列再编码时，由于DSV发散，因此不能正常地再现数据。使用该特性可防止内容被拷贝。

为了确定盘是原始盘还是拷贝盘，在制作原始盘时，记录缺陷。当在从盘再现的数据中检测该缺陷时，可确定该盘是原始盘。在此方法中，有原始盘包含此缺陷的问题。另外，根据缺陷的类型，该缺陷能被拷贝。结果，不能防止原始盘的内容拷贝到CD-R盘上。另外，与导致DSV发散的标准编码器不同，防止DSV发散的特殊编码器具有有限数量的数据类型可供使用。结果，需要还包括纠错编码过程的复杂数据控制。

从而，本发明的目的是提供数据记录方法和设备、数据记录介质、以及数据再现方法和设备。

发明内容

本发明的权利要求1是一种数据记录方法，包括以下步骤：对每个预定单元的输入数据进行调制；选择放置在调制数据的两个序列之间的预定连接位，以使DSV的绝对值只在预定区域中增加，所述每一个序列与预定单元相对应；以及，记录每个预定单元的调制数据以及所选的连接位。

本发明的权利要求13是一种数据记录设备，包括：调制部件，所述调制部件用于对每个预定单元的输入数据进行调制，并选择放置在调制数据的两个序列之间的预定连接位，所述每一个序列与预定单元相对应；记录部件，所述记录部件用于记录每个预定单元的调制数据以及预定连接位；以及，控制部件，所述控制部件使调制部件选择连接位，以使DSV的绝对值在预定区域中增加。

本发明的权利要求18是一种记录介质，在所述记录介质上记录多个预定单元的调制数据以及连接位，在调制数据的两个序列之间放置连接位，所述每一个序列与预定单元相对应，在预定区域中记录连接位，以使DSV的绝对值增加。

本发明的权利要求22是一种数据再现方法，包括以下步骤：从记录介质再现数据，在所述记录介质上记录多个预定单元的调制数据以及连接位，在调制数据的两个序列之间放置连接位，所述每一个序列与预定单元相对应，在预定区域中记录连接位以使DSV的绝对值增加；以及，从再现数据检测再现状态。本发明的权利要求30是一种数据再现设备，包括：用于从记录介质再现数据的再现部件，在所述记录介质上记录多个预定单元的调制数据以及连接位，在调制数据的两个序列之间放置连接位，所述每一个序列与预定单元相对应，在预定区域中记录连接位以使DSV的绝对值增加；以及，控制部件，所述控制部件用于使再现部件再现预定区域并检测再现数据的再现状态。

本发明的权利要求23是一种数据再现方法，进一步包括根据再现状态而确定记录介质是否为原始记录介质步骤。本发明的权利要求31是一种数据再现设备，其中，根据再现状态而确定记录介质是否为原始记录介质。

根据本发明，控制所记录数据的DSV，以使DSV的绝对值在预定区域中增加。当从预定区域再现数据时，发生读取错误或数据错误。因而，可确定被再现数据的数据记录介质是原始的。另外，在预定区域中发生的读取错误或数据错误可与加密密钥信息相关联。

附图说明

图1为示出根据本发明实施例的记录设备的结构的框图。

图2为示出根据本发明的原版盘制作设备的结构实例的框图。

图3为示出根据本发明实施例的再现设备的结构的框图。

图4为示出一部分EFM变换表的示意图。

图5为描述用于选择连接位的方法实例和用于控制DSV的方法实例的示意图。

图6为描述用于控制DSV的另一方法实例的示意图。

图7为示出根据本发明实施例的更实用结构的实例的框图。

图8为示出根据本发明实施例的更实用控制的实例的流程图。

图9为示出常规EFM调制的DSV控制的实例的示意图。

图10为示出常规EFM调制的DSV控制的实例的示意图。

图11为描述根据本发明的DSV控制的更实用实例的示意图。

图12为描述根据本发明的DSV控制的更实用实例的示意图。

图13为描述在8-16调制中使用的变换表的主表的示意图。

图14为描述在8-16调制中使用的变换表的辅助表的示意图。

图15为示出根据本发明另一实施例的执行8-16调制的记录设备的结构的框图。

图16为描述根据其它实施例的DSV控制的示意图。

图17为描述盘拷贝操作的流程的框图。

具体实施方式

下面，结合图1描述根据本发明实施例的记录设备。从输入端1a向CIRC(交叉交插里德-索罗蒙码)编码器2a提供主数据，如PCM音频数据。CIRC编码器2a对主数据执行纠错码编码过程和扰频过程，以便在主数据上增加纠错奇偶校验数据等。换言之，在纠错码编码过程和扰频过程中，16位的一个样本或一个字划分为高16位和低16位的两个样本。在纠错码编码过程和扰频过程中，例如根据CIRC在每个符号中增加纠错奇偶校验数据等。从输入端1b向子码编码器2b输入子码。子码编码器2b把该子码变换为具有EFM帧格式的子码。

CIRC编码器2a的输出和子码编码器2b的输出提供给多路复用器3。多路复用器3以预定的顺序排列CIRC编码器2a和子码编码器2b的输出。多路复用器3的输出数据提供给EFM(8-14调制)调制部分4。EFM调制部分4具有8-14变换部分5a和连接位选择部分5b。8-14变换部分5a根据变换表把八位的数据符号变换为14个信道信号位的代码字。连接位选择部分5b选择连接位(也称作富裕位)。连接位选择部分5b选择连接位，从而满足EFM扫描宽度的条件。

EFM调制部分4具有DSV正常控制部分7a和DSV特殊控制部分7b。开关6选择控制部分7a和控制部分7b。通过由CPU组成的系统控制器8控制开关6。仅在光盘上预先指定的预定区域中执行DSV特殊控制。DSV特殊控制使DSV的绝对值沿防止数据正常再现的方向增加。另一方面，DSV常规控制使DSV的绝对值收敛为0。在此实例中，DSV代表累积的DSV。

预定区域由子码编码器2b所产生的子码的地址信息而定义。预定区域例如为用于拷贝保护或安全性的区域。事实上，对记录在盘上的内容进行加密。在预定区域中记录用于产生加密密钥信息所需的信息。可替换地，对于盘唯一的标识信息可记录在预定区域中，另外，当在预定区域中特殊地控制DSV时，此状态表示该盘是原始盘。由于不仅对主数据而且对子码执行DSV特殊控制，因此，不能从预定区域再现子码。然而，当在预定区域之前和之后插入子码(地址)时，可获得预定区域，作为地址。

EFM调制部分4以用于CD的EFM帧格式产生记录信号。记录信号从EFM调制部分4经过记录电路9提供给光学拾波器10。光学拾波器10把数据记录到可记录光盘11如CD-R(可记录)盘上。光盘11放置在转盘上，并由主轴电机12旋转。在伺服部分13的控制下，驱动主轴电机12以恒定线速度(CLV)旋转。

伺服部分13根据从由CPU组成的系统控制器8接收的操作命令而产生各种类型的伺服驱动信号，它们是聚焦伺服驱动信号、跟踪伺服驱动信号、螺旋伺服驱动信号和主轴伺服驱动信号。伺服部分13把这些信号输出给主轴电机12和光学拾波器10。系统控制器8控制整个记录设备。子码编码器2b的输出提供给系统控制器8。显示器、操作开关等连接到系统控制器8。光学拾波器10把半导体激光器的光束聚焦到光盘11的信号记录侧上，并在光盘11上所形成的同心圆形轨道或螺旋形轨道上记录数据。整个光学拾波器10由螺旋机构移动。

在CD中，利用两个信道的数字音频数据的总共12个样本(即24个符号)，形成四个符号的奇偶校验码Q和奇偶校验码P。在32个符号上增加一个符号的子码得到总共33个符号(264个数据位)，它们被处理为一个块。换句话说，其中数据已进行EFM调制的一个帧包含一个符号的子码、24个符号的数据、四个符号的Q奇偶校验码以及四个符号的P奇偶校验码。

在EFM调制系统中，(8个数据位的)每个符号变换为14个信道信号位。EFM调制中的最短时间周期Tmin(在记录信号的两个1之间0的数量最少的时间周期)为3T，3T等于0.87μm的凹坑长度。等于T的凹坑长度为最短凹坑长度。在每一个都具有14个信道信号位的两个序列之间放置三个连接位。另外，在帧的开始处增加帧同步图案。帧同步图案由11T序列、11T序列和2T序列组成，这里，T为一个信道信号位的周期。在EFM调制规则中不产生此图案。因而，可利用此特殊图案检测帧同步。一个EFM帧由总共588个信道信号位组成。帧频率为7.35kHz。

98个EFM帧的块称作子码帧(或子码块)。其中98个EFM帧沿垂直方向连续排列的子码帧由帧同步部分、子码部分、数据和奇偶校验部分组成。帧同步部分检测子码帧的开始。一个子码帧等于常规CD的1/75秒的再现时间。

子码部分由98个EFM帧组成。子码部分的最开始两个帧是子码帧的同步图案和EFM的违规图案。子码部分的各个位包括P、Q、R、S、T、U、V和W信道信号位。

R信道信号位至W信道信号位用于特殊目的，如静止图象和所谓卡拉OK的字幕。另一方面，P信道信号位和Q信道信号位用于光学拾波器的轨道位置控制操作，其中，所述光学拾波器再现记录在盘上的数字数据。

P信道信号位用于在位于盘内圆周部分的所谓导入区中记录电平为“0”的信号，并且在位于盘外圆周部分的所谓导出区中记录电平在“0和“1”之间交替变化的信号。另外，P信道信号位用于在位于盘的导入区和导出区之间的程序区的音乐节目中记录电平为“1”的信号，并且在非音乐节目中记录电平为“0”的信号。当从CD再现数字音频数据时，P信道信号位用于搜索每个音乐节目。

Q信道信号位用于精确地控制从CD再现的数字音频数据。Q信道信号位的一个子码帧由同步位部分、控制位部分、地址位部分、数据位部分和CRC位部分组成。

图2示出生产只再现光盘的原版盘制作设备的结构。原版盘制作设备包括激光器41、光学调制器42和光学拾波器43。激光器41是气体激光器，如Ar离子激光器、He-Cd激光器、或Kr离子激光器、或半导体激光器。光学调制器42是用于对从激光器41发射的激光束进行调制的声光效应型调制器或电光型调制器。光学拾波器43是具有物镜等的记录部件，所述物镜把通过光学调制器42的激光聚集起来，并照射圆盘形玻璃原盘44的光致抗蚀剂一侧，在原盘44上已经涂敷光致抗蚀剂作为光敏物质。

光学调制器42根据记录信号而对从激光器41发射的激光进行调制。原版盘制作设备把调制的激光发射到玻璃原盘44上。结果，制作其上已经记录数据的原版盘。另外，原版盘制作设备具有伺服电路(未示出)，所述伺服电路使光学拾波器43与玻璃原盘44之间的距离恒定，并控制光学拾波器43的跟踪和主轴电机45的旋转驱动操作。由主轴电机45驱动玻璃原盘44旋转。

记录信号从原版盘阅读器46提供给光学调制器42。原版盘阅读器46从光盘再现已经由图1所示记录设备记录在该光盘上的记录数据。用经过光学调制器42调制的激光束对玻璃原盘44上的光致抗蚀剂进行曝光。对玻璃原盘44显影。随后，玻璃原盘44被显影，并接着执行电镀过程。结果，生产金属原版盘。随后，利用金属原版盘生产压模。通过压模法、注模法等，利用该压模生产光盘。

图3示出从在前述原版盘制作过程和压模过程中生产的光盘再现数据的再现设备的结构实例。在图3中，参考号21代表在原版盘制作过程和压模过程中生产的盘。参考号22代表驱动盘21旋转的主轴电机。参考号23代表从盘21再现信号的光学拾波器。光学拾波器23包括半导体激光器、光学系统、检测器以及聚焦和跟踪机构。半导体激光器向盘21上发射激光。光学系统例如为物镜。检测器接收从盘21反射的光。光学拾波器23通过螺旋机构(未示出)而在盘21的半径方向上移动。

例如，光学拾波器23的四分检测器的输出信号提供给RF部分24。RF部分24计算四分检测器的各个检测器部件的输出信号。结果，RF部分24产生再现(RF)信号、聚焦误差信号和跟踪误差信号。再现信号通过同步检测部分(未示出)提供给EFM解调部分25。EFM解调部分25对再现信号执行EFM解调过程。检测的帧同步、聚焦误差信号和跟踪误差信号提供给伺服部分26。伺服部分26根据RF信号的再现时钟而控制主轴电机22的旋转操作。另外，伺服部分26控制光学拾波器23的聚焦伺服和跟踪伺服。

主要数字数据从EFM解调部分25提供给CIRC解码器27a。CIRC解码器27a对主要数字数据执行纠错过程。随后，通过内插电路(未示出)对主要数字数据进行插值。从输出端28a获得插值数据，作为再现数据。子码数据从EFM解调部分25提供给子码解码器27b。子码解码器27b对P和Q信道的子码进行解码。输出并显示被解码的子码。

已被解码的Q信道的子码的地址信息提供给伺服部分26。控制信号从由CPU组成的系统控制器30提供给伺服部分26。系统控制器30由CPU组成，其中，CPU是微机。系统控制器30控制再现设备的整个操作。与系统控制器30相应地，再现设备具有操作按钮和显示按钮(未示出)。系统控制器30控制伺服部分26，以便访问盘21上所希望的位置。结果，系统控制器30可执行寻找操作，从盘21上所希望的地址再现信息。

主数据从CIRC解码器27a提供给监视器部分29。子码数据从子码解码器27b提供给监视器部分29。代表预定区域的命令信号从系统控制器30提供给监视器部分29。所述预定区域是在记录数据时对DSV进行特殊控制的区域。当指定预定区域时，监视器部分29观察Q信道的子码的地址信息，并监视预定区域的再现状态。在预定区域中，由于对DSV进行特殊控制，因此，不仅不能正常再现主数据，而且也不能正常再现子码。然而，在除预定区域之外的区域中，可正常地再现子码。可根据再现的子码检测预定区域。在必要时，在预定区域中，可通过内插获得地址信息。

在预定区域中，增加DSV的绝对值，从而防止正常再现数据。事实上，增加的DSV绝对值不利地影响再现电路的不对称补偿等。结果，发生读取错误。可替换地，由于错误地纠正数据，因此，会发生许多错误。因而，发生以下情形：无论何时读取预定区域，预定区域的数据值都会变化。监视器部分29检测再现状态或错误状态的监视器信息，并且把监视器信息提供给系统控制器30。

当未对DSV进行特殊控制时，换句话说，所述盘是拷贝盘，在该盘上记录从原始盘再现的数据，由于对在预定区域中产生的二进制数据(异常二进制数据)正常地控制DSV，因此，DSV的绝对值不增加。换句话说，当盘是拷贝盘时，可从预定区域正常地再现数据。根据是否可从预定区域正常地再现数据，确定该盘是原始盘还是拷贝盘。因而，根据监视器部分29提供给系统控制器30的监视器信息，系统控制器30可确定被再现数据的盘是原始盘还是拷贝盘。另外，监视器部分29可确定该盘是原始盘还是拷贝盘。监视器部分29可控制警告显示部分31，以便产生表示该盘是拷贝盘的警告。当确定的结果表示该盘是拷贝盘时，系统控制器30禁止从该盘再现数据。

可替换地，用于拷贝保护的数据或安全数据如密钥信息的值可记录在对DSV进行特殊控制的预定区域中。例如，预定区域可划分为预定的子区域。在此情况下，对子区域交替地执行DSV特殊控制和DSV正常控制。每个执行DSV特殊控制即不能正常再现数据的子区域被分配“0”，作为逻辑值。相反，每个执行DSV正常控制即可正常再现数据的子区域被分配“1”，作为逻辑值。如果预定区域由八个子区域组成，就可在其中嵌入八位的数据。当该盘是拷贝盘时，由于对再现数据正常地控制DSV，因此，不能在预定区域中嵌入拷贝保护据或安全数据。因而，不能从该盘解码内容。结果，由于基本上禁止再现内容，因此可对内容执行拷贝保护。

下面，描述EFM调制中的DSV控制。图4示出表示变换规则的变换表的一部分，所述变换规则用于把八个数据位(称作数据符号)变换为14个信道信号位(称作码符号)。在图4中，数据位用十六进制记数法(00-FF)、十进制记数法(0-255)和二进制记数法表示。14位码符号中的“1”表示值被反转的位置。由于数据符号由八位组成，因此有256个码符号图案。所有的14位码符号满足EFM规则，在EFM规则中，最短时间周期(在两个1之间0的数量最少的时间周期)Tmin为3T，并且，最长时间周期(在两个1之间0的数量最多的时间周期)Tmax为11T。

当连接14位码符号的两个序列时，需要连接位来满足前述的扫描宽度限制条件：Tmin＝3T且Tmax＝11T。有四种类型的连接位图案(000)、(001)、(010)和(100)。下面，结合图5描述连接位的实例，在此实例中，连接两个14-位序列。

如图5A所示，假设一个14-位图案以(010)结束，并且下一个数据符号为(01110111)(在十六进制记数法中为77；在十进制记数法中为119)。数据符号变换为14-位图案(00100010000010)。在时刻t₀，前一14-位图案结束。在时刻t₁，连接位结束，并开始下一14-位图案。在时刻t₂，下一14-位图案结束。

当(100)作为前述四种连接位类型的一种时，不满足Tmin＝3T的条件。因而，不使用此种类型的连接位。可以使用其它三种类型的连接位。在这些类型的连接位中，选择一种可使DSV减小的连接位。按以下方式获得DSV，当波形的电平为高时，得到+1，而当波形的电平为低时，得到-1。假设DSV在时刻t₀为(-3)。

图5B示出在(000)用作连接位的情形中的波形。由于DSV在周期(t₀-t₁)中为+3并且DSV在周期(t₁-t₂)中为+2，因此，DSV在时刻t₂为(-3+3+2＝+2)。图5C示出在(010)用作连接位的情形中的波形。同样，由于DSV在周期(t₀-t₁)中为-1并且DSV在周期(t₁-t₂)中为-2，因此，DSV在时刻t₂为(-3-1-2＝-6)。图5D示出在(001)用作连接位的情形中的波形。同样，由于DSV在周期(t₀-t₁)中为+1并且DSV在周期(t₁-t₂)中为-2，因此，DSV在时刻t₂为(-3+1-2＝-4)。因而，选择使DSV在时刻t₂最接近0的连接位(000)。

在EFM调制部分4中布置连接位选择部分5b(参见图1)。如上所述，当正常地控制DSV时，连接位选择部分5b选择满足EFM调制扫描宽度限制条件Tmin＝3和Tmax＝11的连接位。在所选类型的连接位中，选择一种使DSV收敛的连接位。根据本发明的实施例，有选择性地执行DSV特殊控制。当对DSV进行特殊控制时，执行EFM调制，从而，DSV的绝对值增加，并且产生数据读取错误。

在图5所示实例中，当(01110111)总是用作数据符号并且(010)总是用作连接位时，DSV沿负方向增加。结果，DSV的绝对值增加，从而，不能正常地再现数据。

图6示出DSV特殊控制的另一实例。如图6A所示，假设有数据符号(00000000)(在十六进制记数法中为“00”，在十进制记数法中为“0”)。数据符号变换为14位图案(01001000100000)。假设在时刻t₁₀，连接位的图案结束，并且14位图案开始，并且在时刻t₁₁，14位图案结束。假设DSV在时刻t₁₀为0，累积的DSV在时刻t₁₁为+4。

在此实例中，当(001)用作连接位时，在连接位的周期中，DSV为+1。在开始下一14位图案的时刻t₁₂，DSV为+5。在结束下一14位图案的时刻，DSV为+9。在连接位(001)结束的时刻t₁₄，DSV为+10。因而，DSV的绝对值增加。当(010)用作连接位时，以相同的方式控制DSV。

图7示出根据本发明实施例的EFM调制系统的结构的实用实例。在图7中，与图1中所示相似的结构部分用相似的参考号表示，并且省略对它们的描述。控制连接位选择操作的DSV控制部分5c连接到EFM调制部分4的连接位选择部分5b。从用参考号7c代表的偏差增加部分经过开关6a向DSV控制部分5c的控制寄存器提供偏差。开关6a由系统控制器8控制。

在EFM调制的正常控制中，控制DSV，从而，DSV收敛为0。然而，在图7所示结构中，在每个预定单元中，例如，在每个帧中，打开开关6a。偏差值m(±40，±70等)提供给DSV控制部分5c的控制寄存器。控制开关6a，从而，DSV达到-m。因而，控制DSV，使其绝对值增加。提供偏差的周期不局限于一个帧。换句话说，以n个帧为单位提供偏差(在这，n为任何自然数)。

图8示出DSV控制部分5c的控制操作的流程。在步骤S1中，指定0作为控制寄存器的值。在步骤S2中，确定是否已经检测到在EFM帧的同步信号(称作同步)之后的第二符号。在确定步骤S2中，不执行从控制寄存器减去目标值的过程(步骤S3)，其中，目标值用于帧同步和就在它之前的子码。相反，执行用于减小在同步和子码中发生错误的可能性的过程。

当已经检测到第二符号时，在步骤S3中，从控制寄存器减去目标值。当未检测到第二符号时，在步骤S4中，对符号进行EFM调制。换句话说，八位的数据符号根据变换表而变换为14位的符号。

在步骤S5中，列出所有满足EFM扫描宽度条件的“3连接位+EFM符号”图案。在步骤S6中，对于每个列出的图案，在控制寄存器的值上增加连接位的DSV值与EFM符号的DSV值。在步骤S7中，从列出的图案中选择其计算结果最接近0的图案。在步骤S8中，输出所选的“连接位+EFM符号”。

在步骤S9中，在控制寄存器上增加所输出“连接位+EFM符号”的DSV值。在步骤S10中，确定是否有符号将被编码。当没有符号将被编码时，结束过程。当有符号将被编码时，流程返回到步骤S2。换句话说，在没有符号将在一个帧内被编码之后，结束过程。

图9和图10示出在常规EFM调制中执行EFM控制的情况下同步/数据符号、EFM符号(EFM信号)与DSV值之间的关系实例。在图9和图10中，由于绘图空间有限，因此，按时间变化的连续数据分别在两个图中示出。

一个帧开始于具有预定位图案的帧同步(SYNC)。帧同步之后是子码的符号。同步/数据符号用十六进制记数法表示。EFM信号用NRZ表示，在这，“0”和“1”分别对应于波形的低电平和高电平。另外，在每个EFM信号的开始处增加连接位(三个信道信号位)。

d-DSV代表增加连接位的同步/数据的单一DSV值。d-DSV按EFM信号的位“0”和“1”分别是-1和+1的关系而获得。DSV是累积d-DSV值的值。在图9和图10中，示出一个EFM帧和一部分的下一帧。从图9和图10很清楚，控制DSV以使它几乎收敛为0。

图11和图12示出根据本发明的图8所示DSV控制的实例。在此实例中，控制DSV，从而使DSV在每个EFM帧中都收敛为+60。与图9和图10所示的DSV控制一样，图11和图12用两张不同的图来表示在时间上变化的EFM帧。在图11和图12中，R代表DSV控制部分5c的控制寄存器内容的值。

EFM帧开始于同步。在同步之后是子码符号S0。子码符号S0是在98个帧的子码帧的开始处的符号。在子码符号S0之后是符号S1。符号S0和S1是子码帧的同步信号。在EFM帧同步之后的第二符号(图11中的数据符号[24])的时刻，向控制寄存器提供-60的偏差值。在此情况下，在偏差值上增加该时刻的DSV(如-2)。相加的结果-62设定到控制寄存器中。值-60是一个实例。只要偏差值的绝对值为m(在这，m 15：正整数)，就可设定任意值。15是DSV随之增加的值，并且有在所再现数据中发生错误的可能性。

当在控制寄存器的内容上增加偏差值-60时，指定+60为目标值。结果，控制DSV，从而，控制寄存器的值R收敛为0，并且DSV增加到+60。换句话说，当对控制寄存器指定预定值时，减小预定值的绝对值。结果，控制DSV，以使其绝对值最终增加。可在子码时刻增加偏差值。

本发明可应用于取代EFM的另一数字调制系统。例如，本发明可应用于在DVD(数字多用途盘)中使用的8-16调制(称作EFMPlus)。在8-16调制中，八位的数据符号变换为16个信道信号位的代码字。为了做到这点，提供如图13所示的四种类型的代码表。根据状态1至状态4而选择代码表。每个表定义在已选择代码字之后发生的状态(下一状态)。

图13示出主变换表。除主变换表以外，提供如图14所示的辅助表。同样，辅助表由四个代码变换表组成。当使用图13所示主表执行8-16变换时，如果DSV的绝对值超过预定值，就使用辅助表来使DSV不超过预定值。主变换表应用于在0到255范围内的所有数据符号。相反，辅助表只应用于例如在0到127范围内的部分数据符号。

图15示出根据本发明的执行8-16调制的记录设备的结构实例。主数据，如记录的压缩音频数据，从输入端51a提供给块分割电路52。ID信息从输入端51b提供给块分割电路52。块分割电路52把主数据和ID信息分割为块。块分割电路52的输出数据提供给纠错码编码器53。纠错码编码器53执行纠错码编码过程，用于在从块分割电路52输出的数据上增加纠错奇偶校验数据等。

纠错码编码器53的输出数据提供给8-16调制部分54。8-16调制部分54由变换表55a和8-16变换部分55b组成。变换表55a使用前述的主变换表和辅助变换表把八位的数据符号变换为16位的代码字。8-16变换部分55b根据变换表55a把八位的数据符号变换为16个信道信号位的代码字。

8-16调制部分54具有DSV控制部分，它们是DSV正常控制部分57a和DSV特殊控制部分57b。通过开关56选择DSV正常控制部分57a或DSV特殊控制部分57b。通过由CPU组成的系统控制器58控制开关56。在光盘上预先指定的预定区域中，执行DSV特殊控制。DSV特殊控制使DSV的绝对值沿防止数据被正常再现的方向增加。相反，DSV正常控制使DSV的绝对值收敛为0。在此情况下，该DSV代表累积的DSV。

所述预定区域用地址信息定义。与前面的实施例一样，预定区域是用于拷贝保护或安全的区域。在预定区域中记录用于对盘上所记录内容进行加密并产生加密密钥信息所必需的信息。另外，对于盘唯一的标识信息记录在预定区域中。当在预定区域中执行DSV特殊控制时，此状态表示该盘是原始盘。

8-16调制部分54产生EFM Plus帧格式的记录信号。记录信号从8-16调制部分54经过记录电路59提供给光学拾波器60。通过光学拾波器60，在可记录光盘61如DVD-R(可记录)盘上记录数据。光盘61放置在转盘上，并借助主轴电机62而以CLV旋转。

伺服部分63根据从由CPU组成的系统控制器58接收的操作命令而产生各种类型的伺服驱动信号，它们是聚焦伺服驱动信号、跟踪伺服驱动信号、螺旋伺服驱动信号和主轴伺服驱动信号。这些信号输出到主轴电机62和光学拾波器60。系统控制器58控制整个记录设备。系统控制器58连接到显示部分、操作开关等(未示出)。光学拾波器60把半导体激光器的光束聚焦到光盘61的信号记录侧上，并在光盘61上所形成的同心圆形轨道或螺旋形轨道上记录数据。整个光学拾波器60由螺旋机构移动。

与前述实施例一样，光盘61用作原版盘。通过原版盘制作过程，生产原版盘。利用原版盘生产压模。通过复制过程，生产许多DVD视频盘。

从其DSV被控制的光盘再现数据的设备的结构与图3所示再现设备的结构相同。换句话说，在预定区域中，确定是否对DSV进行特殊控制。在原始盘的预定区域中，DSV的绝对值增加，从而防止正常地再现数据。事实上，增加的DSV绝对值不利地影响再现电路的不对称补偿等。结果，发生读取错误。可替换地，发生许多错误。结果，将不纠正错误，或不正确地纠正或检测错误。结果，发生以下情形：无论何时从预定区域读取数据值，所述值都会变化。检测再现状态或错误状态的监视器信息。检测再现状态或错误状态的监视器信息，并把监视器信息提供给再现设备的系统控制器。

当在预定区域中不对DSV进行特殊控制时，DSV的绝对值不增加。根据是否可从预定区域正常地再现数据，可确定该盘是原始盘还是拷贝盘。当该盘是拷贝盘时，输出警告，并禁止从该盘再现数据。另外，在对DSV进行特殊控制的预定区域中记录用于拷贝保护或安全性的数据，如密钥信息。

图16示出8-16调制中的DSV控制实例。如图16A所示，假设十六进制记数法中的数据符号“65”的当前状态为状态1，数据符号根据状态1的变换表而变换为16个信道信号位的代码字(0010010000100000)。16位代码字的DSV为+2。下一状态被定义为状态2。因而，十进制记数法中的数据符号“65”变换为16个信道信号位的代码字(0010010000100000)。16个信道信号位的代码字的DSV为-2。因而，累积的DSV为0。DSV正常控制使DSV的绝对值不增加。

如图16B所示，根据状态3或状态4而不是状态1的变换表而选择第二代码字。数据符号“65”根据状态3或状态4的变换表而变换为16个信道信号位的代码字(1000010000100000)。代码字的数据为+6。因而，第一代码字和第二代码字的累积DSV为+8。结果，DSV的绝对值增加。换句话说，当根据除正常规则之外的规则选择代码变换表时，DSV的绝对值增加，从而，防止正常地再现数据。

尽管已经结合本发明的最佳模式实施例而示出和描述本发明，但本领域中技术人员应该理解，只要不偏离本发明的精神和范围，就可对本发明的形式和细节作出前述的和各种其它的改变、省略和增加。例如，本发明可应用于例如除EFM和EFM Plus之外的其它调制方法，如8-10调制、1-7调制以及2-3调制。

本发明可应用于多段光盘，在所述多段光盘上例如记录CD-DA格式的数据和CD-ROM格式的数据。另外，可在光盘上记录各种类型的数据，如音频数据、视频数据、静止图象数据、字符数据、计算机图形数据、游戏软件以及计算机程序。因而，本发明还例如应用于DVD-ROM盘。另外，本发明可应用于卡形数据记录介质以及圆盘形记录介质。而且，本发明可应用于磁记录介质。

Claims (37)

1.一种数据记录方法，包括以下步骤：

对每个预定单元的输入数据进行调制；

选择放置在调制数据的两个序列之间的预定连接位，以使DSV的绝对值只在预定区域中增加，所述每一个序列与预定单元相对应；以及

记录每个预定单元的调制数据以及所选的连接位。

2.如权利要求1所述的数据记录方法，

其中，通过从多个连接位图案中选择连接位而执行选择步骤，以使DSV的绝对值增加。

3.如权利要求1所述的数据记录方法，

其中，通过从多个不同的代码变换表中选择预定的代码变换表而执行选择步骤，以使DSV的绝对值增加，并根据所选的代码变换表选择连接位。

4.如权利要求1所述的数据记录方法，

其中，预定区域是用于记录介质拷贝保护或安全性的区域。

5.如权利要求1所述的数据记录方法，

其中，当DSV的绝对值增加时，防止正常地读取所再现的数据。

6.如权利要求1所述的数据记录方法，

其中，无论何时读取数据值，数据错误都使数据值变化。

7.如权利要求1所述的数据记录方法，

其中，通过用仅在预定区域中的偏差来指定DSV的初始值并选择连接位而执行选择步骤，以使DSV的绝对值增加。

8.如权利要求7所述的数据记录方法，

其中，通过用仅在预定区域中的偏差来指定DSV的初始值并选择连接位而执行选择步骤，以使初始值的绝对值减小。

9.如权利要求8所述的数据记录方法，

其中，每隔n个预定单元就应用所述偏差，在这，n为任意自然数。

10.如权利要求9所述的数据记录方法，

其中，对每个帧应用所述偏差，每个帧由多个预定单元的调制数据组成。

11.如权利要求8所述的数据记录方法，

其中，当记录区由同步信号区和数据区组成时，所述偏差应用于数据区。

12.如权利要求11所述的数据记录方法，

其中，当数据区包括子码记录区时，所述偏差应用于除样本代码记录区之外的区域。

13.一种数据记录设备，包括：

调制部件，所述调制部件用于对每个预定单元的输入数据进行调制，并选择放置在调制数据的两个序列之间的预定连接位，所述每一个序列与预定单元相对应；

记录部件，所述记录部件用于记录每个预定单元的调制数据以及预定连接位；以及

控制部件，所述控制部件使调制部件选择连接位，以使DSV的绝对值在预定区域中增加。

14.如权利要求13所述的数据记录设备，

其中，控制部件配置为：从多个连接位图案中选择连接位而使DSV的绝对值增加。

15.如权利要求13所述的数据记录设备，

其中，调制部件具有多个不同的代码变换表，以及

其中，控制部件配置为：从多个不同的代码变换表中选择代码变换表以使DSV的绝对值增加，并根据所选代码变换表而选择连接位。

16.如权利要求13所述的数据记录设备，

其中，控制部件配置为：用仅在预定区域中的偏差来指定DSV的初始值，并选择连接位以使DSV的绝对值增加。

17.如权利要求16所述的数据记录设备，

其中，控制部件配置为：用仅在预定区域中的偏差来指定DSV的初始值，并选择连接位以使DSV的绝对值减小。

18.一种记录介质，在所述记录介质上记录多个预定单元的调制数据以及连接位，在调制数据的两个序列之间放置连接位，所述每一个序列与预定单元相对应，在预定区域中记录连接位，以使DSV的绝对值增加。

19.如权利要求18所述的记录介质，

其中，预定区域是用于拷贝保护或安全性的区域。

20.如权利要求18所述的记录介质，

其中，记录介质由同步信号区和数据区组成，以及

其中，在数据区中记录连接位，以使DSV的绝对值增加。

21.如权利要求20所述的记录介质，

其中，数据区具有子码记录区，以及

其中，在数据区的除子码记录区以外的区域中记录连接位，以使DSV的绝对值增加。

22.一种数据再现方法，包括以下步骤：

从记录介质再现数据，在所述记录介质上记录多个预定单元的调制数据以及连接位，在调制数据的两个序列之间放置连接位，所述每一个序列与预定单元相对应，在预定区域中记录连接位以使DSV的绝对值增加；以及

从再现数据检测再现状态。

23.如权利要求22所述的数据再现方法，进一步包括以下步骤：

根据再现状态而确定记录介质是否为原始记录介质。

24.如权利要求22所述的数据再现方法，进一步包括以下步骤：

根据再现状态而确定是否可再现数据。

25.如权利要求22所述的数据再现方法，进一步包括以下步骤：

根据再现状态而检测数据的错误状态。

26.如权利要求22所述的数据再现方法，进一步包括以下步骤：

根据再现状态而确定多次访问和获得的数据是否相同。

27.如权利要求22所述的数据再现方法，

其中，预定区域是用于拷贝保护或安全性的区域，以及

其中，数据再现方法进一步包括以下步骤：

使再现部件访问预定区域。

28.如权利要求22所述的数据再现方法，进一步包括以下步骤：

当检测步骤中的检测结果表示记录介质是拷贝的记录介质时，禁止再现数据。

29.如权利要求22所述的数据再现方法，进一步包括以下步骤：

当检测步骤中的检测结果表示记录介质是拷贝的记录介质时，产生表示从拷贝记录介质再现数据的警告。

30.一种数据再现设备，包括：

用于从记录介质再现数据的再现部件，在所述记录介质上记录多个预定单元的调制数据以及连接位，在调制数据的两个序列之间放置连接位，所述每一个序列与预定单元相对应，在预定区域中记录连接位以使DSV的绝对值增加；以及

控制部件，所述控制部件用于使再现部件再现预定区域并检测再现数据的再现状态。

31.如权利要求30所述的数据再现设备，

其中，控制部件配置为：根据再现状态而确定记录介质是否为原始记录介质。

32.如权利要求30所述的数据再现设备，

其中，控制部件配置为：根据再现状态而确定是否可再现数据。

33.如权利要求30所述的数据再现设备，

其中，控制部件配置为：根据再现状态而检测数据的错误状态。

34.如权利要求30所述的数据再现设备，

其中，控制部件配置为：根据再现状态而确定多次访问和获得的数据是否相同。

35.如权利要求30所述的数据再现设备，

其中，预定区域是用于拷贝保护或安全性的区域，以及

其中，控制部件配置为使再现部件访问预定区域。

36.如权利要求35所述的数据再现设备，

其中，控制部件配置为：当控制部件确定记录介质是拷贝的记录介质时，禁止再现数据。

37.如权利要求36所述的数据再现设备，进一步包括：

用于产生警告的警告产生部件，

其中，控制部件配置为：当控制部件确定记录介质是拷贝的记录介质时，控制警告产生部件产生表示从拷贝记录介质再现数据的警告。

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