CN1809878B - 具有复制保护信息的记录介质和用于形成、记录、再现、限制记录介质再现的的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种例如包括BD-ROM的高密度和/或只读记录介质的记录介质，包括用于阻止非法复制记录在记录介质上的内容的复制保护信息，以及用于形成、记录和再现记录介质上的数据的方法和设备。

Description

具有复制保护信息的记录介质和用于形成、记录、再现、限制记录介质再现的的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种例如高密度光学记录介质(诸如BD-ROM(蓝光盘ROM))的记录介质，它包括复制保护信息和用于形成、记录、再现和限制非法复制的记录介质的再现的的设备和方法。
背景技术
最近，作为能够记录大容量高质量视频和音频数据的新的高密度可重写光盘的蓝光盘可重写(BD-RE)标准化正在发展中。有关BD-RE的产品在不久的将来可望在市场上买到。
图1描述了BD-RE的结构，其中如所示那样依次布置有剪辑区、突发删除区(BCA)、过渡区、引入区、数据区以及引出区。
引入区包括多个预先分配的区，诸如第一保护(保护1)区、永久信息&控制数据(PIC)区、第二保护(保护2)区、第二信息(信息2)和第一信息(信息1)区以及优化功率校正(OPC)区。保护1区和PIC区是事先记录区，其中事先记录有某些初始数据，而引入区、数据区以及引出区的其他区都是可重写的区域。
第二保护区被用作缓冲器区段以从修饰HFM区交换到可重写区。
OPC区域被预留以用于测试和OPC程序。
在PIC区域中，重要的永久光盘信息通过高频调制(HFM)被编码到抖动槽中。如图2所描述的那样，抖动成形的数据编码是由双相位调制执行的。在这种调制方法中，可通过位单元起始处的过渡而表示具有0值的位，并且通过起始处和位单元中间的过渡而表示具有1值的位。经调制的位可被记录在盘上并与盘平均中心线的槽偏离，如图2所示。每个位单元的长度可以是36T，其中T与可重写数据区中的通道长度相对应。
另外，只读蓝光盘(BD-ROM)的发展同步于BD-RE的发展。如图3所示，BD-ROM可包括内区、剪辑区、过渡区、信息区和外缘区。
音频/视频(A/V)流的主数据使用复制保护信息(CPI)以加密格式记录在属于信息区的数据区段中，从而有助于防止非法复制。
可将诸如盘类型的多种类型的盘信息记录在属于信息区域的PIC区段上。其中存储在数据区段中的主数据被加密，用于解密数据的CPI也被记录在PIC区段中。
一旦光盘被加载入光盘再现设备，如果主数据以加密的形式被存储，光盘再现设备检测到记录在PIC区段中的CPI并随后对记录在数据区段中的主数据进行解密。
CPI保护记录在只读记录介质上的内容；因此它以这种方式被记录：即可能无法通过数据复制操作被复制到另一个介质上。
发明内容
在范例性实施例中，本发明指向一种记录介质，例如包括BD-ROM的高密度和/或只读记录介质，它包括复制保护信息以防止对记录在记录介质上的内容进行非法复制；以及用于形成、记录和再现记录介质上的数据的方法和设备。
在范例性实施例中，本发明指向一种记录介质，例如包括BD-ROM的高密度和/或只读记录介质，其中通过用于检测记录的信号的常规方法是无法检测到复制保护信息的；以及用于形成、记录和再现记录介质上的数据的方法和设备。
在范例性实施例中，本发明指向一种记录介质，例如包括BD-ROM的高密度和/或只读记录介质，它包括经编码的复制保护信息以防止对内容的非法复制；以及用于形成、记录和再现记录介质上的数据的方法和设备。
在范例性实施例中，本发明指向一种记录介质，例如包括BD-ROM的高密度和/或只读记录介质，它包括在相位抖动(或锯齿形)坑中编码的复制保护信息；以及用于形成、记录和再现记录介质上的数据的方法和设备。
在范例性实施例中，本发明指向一种记录介质，例如包括BD-ROM的高密度和/或只读记录介质，它包括作为沿磁道形成的坑而记录的数据，其中帧同步信号或其它表示数据帧开始的信号被编码在直线坑中，而定位在帧同步信号或其它表示数据帧起始点的信号之后的数据段被编码在偏离于磁道中心的左边和/或右边的抖动(或锯齿形)坑中；以及用于形成、记录和再现记录介质上的数据的方法和设备。
在范例性实施例中，本发明指向一种记录介质，例如包括BD-ROM的高密度和/或只读记录介质，其中表示数据帧起始点的帧同步信号被编码在直线坑中，而定位在帧同步信号之后的数据段被编码在偏离于磁道中心的左边和/或右边的抖动(或锯齿形)坑中；以及用于形成、记录和再现记录介质上的数据的方法和设备。
在范例性实施例中，本发明指向一种记录介质，例如包括BD-ROM的高密度和/或只读记录介质，其中数据被编码在形成于记录介质上的抖动坑中，表示数据帧起始点的帧同步信号可从沿存在于记录介质上的磁道形成的坑所产生的RF再现信号中检测出，由磁道中心周围的左右部分反射的不同光束产生的一个或多个推挽信号在给定的时间间隔内被积分，并基于积分值产生输出数据位的值；以及用于形成、记录和再现记录介质上的数据的方法和设备。
在范例性实施例中，本发明指向一种记录介质，例如包括BD-ROM的高密度和/或只读记录介质，其中数据被编码在形成于记录介质上的抖动坑中，表示数据帧起始点的帧同步信号或其它信号可从沿存在于记录介质上的磁道而形成的坑所产生的RF再现信号中检测出，由磁道中心周围的左右部分反射的不同光束产生的一个或多个推挽信号被生成，表示积分间隔和推挽信号的符号是否产生翻转的时序信号被生成，基于该时序信号而对推挽信号进行积分，并基于积分值输出数据位的值；以及用于形成、记录和再现记录介质上的数据的方法和设备。
在范例性实施例中，本发明指向一种包括经记录的数据的记录介质，记录介质包括信息区，该信息区包括用于经记录的数据的第一区以及用于复制保护信息以解密经记录数据的第二区，所述第二区包括数据单元，该数据单元包括具有以直线类型编码的第一数据的第一部分以及具有用双相位调制以抖动类型编码的所述复制保护信息的第二部分。
在其他范例性实施例中，本发明指向在记录介质上形成复制保护信息的方法，该方法包括：在记录介质上形成用于存储经记录数据的可记录区并形成一个区，用于存储用于对经记录数据进行解密的复制保护信息，该区域包括数据单元，该数据单元包括具有以直线类型编码的第一数据的第一部分以及具有用双相位调制以抖动类型编码的所述复制保护信息的第二部分。
在其他范例性实施例中，本发明指向从记录介质再现数据的方法，该方法包括：检测用于解密数据的复制保护信息以再现数据，其中所述复制保护信息被记录在记录介质的一个区域中，所述区域包括数据帧，数据帧包括具有以直线类型编码的第一数据的第一部分以及具有用双相位调制以抖动类型编码的所述复制保护信息的第二部分；以及基于检测到的复制保护信息对记录在数据区上的数据的解密进行控制。
在其他范例性实施例中，本发明指向将数据记录在记录介质上的方法，该方法包括：生成用于解密数据的复制保护信息，将复制保护信息作为数据单元进行编码，数据单元包括具有以直线类型编码的第一数据的第一部分以及具有用双相位调制以抖动类型编码的所述复制保护信息的第二部分；以及将复制保护信息记录到记录介质的特定区域上。
在其他范例性实施例中，本发明指向用于从记录介质再现数据的设备，所述设备使用复制保护信息对数据解密以再现数据，所述设备包括：检测记录在记录介质上的复制保护信息的检测器；其中，所述复制保护信息被记录在记录介质的一个区域中，该区域包括数据帧，该数据帧包括具有以直线类型编码的第一数据的第一部分以及具有用双相位调制以抖动类型编码的所述复制保护信息的第二部分；以及利用复制保护信息而解密数据的信号处理器。
附图说明
包括在此以提供对本发明进一步理解的附图示出了本发明诸范例性实施例，并和说明书一起用来解释本发明的原理。
在附图中：
图1示出常规BD-RE的结构；
图2示出形成在BD-RE的PIC区中的高频调制(HFM)槽；
图3示出分配给BD-ROM的区；
图4示出记录于BD-ROM的PIC区段中的复制保护信息的范例性实施例；
图5示出对本发明范例性实施例中的抖动坑中的复制保护信息进行编码的进程；
图6示出在本发明的范例性实施例中数据位被编码的相位抖动坑列和检测数据位的进程；
图7示出本发明的范例性实施例中的BD-ROM的物理簇的数据结构；
图8-图10示出在抖动坑中对复制保护信息进行编码的几个范例性实施例；以及
图11示出根据本发明一个范例性实施例的、对相位抖动坑中编码的数据进行检测的设备的方框图。
具体实施方式
为了能更完全地理解本发明，下面将参照附图对其范例性实施例进行说明。
如图3所示，根据本发明的一个范例性实施例的BD-ROM具有包括内区、剪辑区、过渡区、信息区和外缘区的盘结构。
如图4所示，普通的盘信息和用于对记录在数据区段中的主数据进行解密的复制保护信息(CPI)可被记录在PIC区段中。复制保护信息(CPI)还可以被称为“ROM标记”。
CPI可被编码在沿盘的磁道形成的抖动坑中，由此CPI可能无法用常规RF信号检测方法检测得到。常规RF信号检测方法是用来对编码在直线坑中的数据进行检测的。
图5示出将CPI编码入抖动坑的范例性进程。可以是168位大小解密密钥的CPI被创建于创作BD-ROM(S10)的中间。所创建的CPI可被扩频编码(S11)并随后根据编码的数据位被编码到抖动坑中(S12)。
图6示出编码数据位的范例性相位抖动坑列以及检测数据位的范例性进程。
在图6中所示的范例性实施例中，CPI的数据位被编码到具有对应于66T的长度的一列坑中，其中坑从磁道中心向左或向右偏移且偏移相位在对应于33T的点上翻转，也就是说，在66T长的坑列的中间。可通过由坑列形成的推挽信号对编码在抖动坑列中的数据位进行检测。
由于无法通过常规RF检测方法检测出被编码在相位抖动坑中的CPI，该CPI的安全性被提高。在解释了相位抖动坑列的范例性记录格式后，接着将详细说明对编码在相位抖动坑中的数据位进行检测的范例性方法。
图7示出BD-ROM的范例性逻辑记录格式。作为BD-ROM基本数据单位的物理簇可具有64KB的大小并包括16个地址单元。每个地址单元还可包括31个数据帧(数据帧#0-数据帧#30)，其中的每个数据帧包括引导帧同步信号。
一个帧同步信号可具有对应于30T的长度，而数据帧可具有对应于1902T的长度。
图8示出根据图7所示范例性记录格式而编码在抖动坑中的复制保护信息的范例性实施例。
如上所述，数据帧可以具有对应于1902T的长度(如果包括帧同步信号则为1932T)。如果数据位被编码于66T长的相位抖动坑中，28位的数据可被记录在数据帧中，其剩余长度对应于54T(＝1902-28×66)。
结果，数据帧可包括1848T长的相位抖动坑和54T长的直线坑。
如果CPI为168位，由于数据帧含有7个半字节(＝28位)，则需要6个数据帧来存储CPI。在图8中，CPI被分成28位的6个块，并且被分割的6个块被记录在从帧#1到帧#6的6个数据帧中，一个块被包含在一个数据帧中。例如在图8中，值“673F995”被编码在帧#1的相位抖动坑中。
在其他范例性实施例中，用于编码数据位的坑列可具有不是66T的长度。
如果数据位被编码在长度对应于68T的抖动坑列中，则要求1904T长的坑列以编码28位数据。因此，在范例性实施例中，帧同步信号的长度应该被减小至28T。图9示出根据这种格式的范例性实施例。
然而，在这个范例性实施例中，帧同步信号被截短，这会导致帧同步检测缺乏可靠性。在另一范例性实施例中，在不截短帧同步信号的情况下，记录于数据帧中的数据大小被缩减至24位。
根据该范例性格式，长度1632T的抖动坑列(＝24×68T)可对24位数据进行编码并因此在将24位数据记录到数据帧中后保持对应于270T的长度，如图10所示。在该范例性实施例中，168位大小的CPI被记录在7个数据帧中。
尽管在所有前述范例性实施例中，CPI均可被记录在一个地址单元中，因此CPI可被重复地记录在两个以上的地址单元中或超过两次地记录在一个地址单元中。
下面将结合图11对用于对编码于相位抖动坑中的数据进行检测的范例性方法进行说明。
图11示出根据本发明范例性实施例的用于对编码于相位抖动坑中的数据进行检测的设备的方框图。
该设备包括：带通滤波器20，它仅使由抖动坑生成的推挽信号的频率分量通过；用于采样和累积推挽信号的积分器21；用于从积分器21的输出检测数据位的位检测器22；复位定时器23，用于从由预设坑生成的RF信号中检测帧同步并根据帧同步信号的检测而生成起始信号；用于将起始信号延迟规定时间期限的延迟器24；以及时序发生器25，用于基于由外部PLL提供并同步于再现信号的时钟信号而生成时序信号。
如果设备被用于检测根据图8所示的范例性格式进行记录的数据，延迟器24在PLL时钟110的基础上将接收自复位定时器23的起始信号延迟28T。一旦接收到经延迟的起始信号，时序发生器25生成图6所示的方波信号60，其电平在PLL时钟110的基础上在33T的间隔内翻转。
如果设备检测根据图10所示范例性格式而记录的数据，延迟器24在PLL时钟110的基础上对接收自复位定时器23的起始信号延迟244T，而时序发生器25生成方波信号，其电平在34T的间隔内翻转。
如果具有图8所示的范例性记录格式的BD-ROM被装载到范例性设备中并检测来自磁道的信号，作为来自四个光电二极管的信号之和的RF信号101被施加到复位定时器23，另外作为来自光电二极管的信号的左右部分差的推挽信号102被施加到带通滤波器20。
由于RF信号101包括图8中描述的数据帧81，在检测到帧同步信号的任何时候，复位定时器23从RF信号中检测帧同步并将起始信号输出到延迟器24。复位定时器23用去26T以从RF信号中检测帧同步信号，这表示延迟器24用26T的时延(图8中的t1、t2、t3……)从复位定时器23接收起始信号。
接收到起始信号时，延迟器24再次将起始信号延迟28T并将28T延迟的起始信号输出到时序发生器25。如果在盘上存在相位抖动坑，在这点上(图8中的ta、tb、tc……)，相位抖动坑被切换成直线坑。
时序发生器25立即开始对PLL时钟110进行计数并形成图6中的方波时序信号60，其电平在33T的间隔内翻转。
带通滤波器20对推挽信号102进行滤波以排除包含在推挽信号中的噪声并将带通滤波信号输出到积分器21。对积分器21的输入类似于图6所示的信号61，其DC电平根据抖动坑的偏移方向而缓慢地变化。
积分器21在恒定的间隔内对推挽信号进行采样并累积采样值。如果加上采样值后时序信号60的电平为“0”，在加之前翻转采样值的符号。换句话说，正值被转换为具有相同数值的负值，反之亦然。
对应于累积值的信号被输出到位检测器22。输出自积分器21的信号类似于图6所示的波形62。
位检测器22通过对应于数据位的累积值的符号而确定数据位值。当时序信号60的电平从“1”变到“0”时，如果累积值是具有超过预置门限电平的数值的正数，数据位被认为是“0”。如果累积值是具有超过预置门限电平的数值的负数，数据位被认为是“1”。
如果在各情况下累积值的数值小于预置门限电平，推挽信号的生成可能不是通过抖动坑而是通过直线坑完成的，因此位检测器22生成表示该数据位无效的信号。
当时序信号60的电平从“1”向“0”改变时，积分器21将累积值复位到零并开始新的采样和累积进程。
在该范例性实施例中，采样值以下列方式累积：即在加上采样值之前，同时时序信号60的电平为“0”时，采样值的符号被翻转。该累积方法不是唯一的并且取决于检测电路和相位编码方法。
为了不被RF信号检测到而被编码到相位抖动坑中的CPI可通过上述范例性方法检测得到。
根据本发明诸范例性实施例的用于至/从高密度只读光盘记录/检测复制保护信息的方法和设备使得所记录的复制保护信息的检测变得困难，由此防止将包含在光盘中的内容非法复制到其它介质上。
尽管已对本发明某些特定的诸范例性实施例进行了公开，要注意的是，在不脱离其精神或实质特征的前提下，可以其它形式体现本发明。因此认为诸实施例从各方面考虑都是例示性和非限定性的，由所附权利要求表示的本发明范围以及落在权利要求的意义和等效范围内的所有改变都因而被覆盖在内。

Claims (7)

1.一种包括已记录数据的记录介质，包括：
抖动坑部分，其中沿着磁道形成的坑从磁道中心被变化到左和/或右从而形成抖动坑；以及
直线坑部分，其中坑沿着磁道中心形成从而形成直线坑，其中所述抖动坑和所述直线坑形成在控制数据区段，且所述直线坑形成在数据区段，
其中所述控制数据区段包括多个地址单元，所述地址单元包括多个数据单元，所述数据单元包括同步数据部分及帧数据部分，至少一个数据单元包括在所述直线坑中编码的第一数据单元，在所述直线坑和抖动坑中编码的其它数据单元，所述其它数据单元的帧数据部分在所述抖动坑中部分编码，所述其它数据单元包括复制保护信息，用于解密在所述数据区段中的主数据。
2.如权利要求1所述记录介质，其特征在于，所述以所述抖动坑编码的帧数据部分包括所述复制保护信息，所述复制保护信息是用于解密已加密的主数据的解密密钥。
3.如权利要求1所述记录介质，其特征在于，所述复制保护信息包括以预定周期编码的数据字节“0”和数据字节“1”，以及
其中每个数据字节通过所述预定周期内抖动坑在中心是否从右向左或从左向右偏移来互相加以区分，
其中所述预定周期为66T或68T。
4.一种从记录介质再现数据的方法，包括：
检测用于从记录介质的控制数据区段解密主数据的复制保护信息，以再现记录在所述记录介质的数据区段上的主数据，其中所述控制数据区段包括多个地址单元，所述地址单元包括多个数据单元，所述数据单元包括同步数据部分及帧数据部分，至少一个数据单元包括在直线坑中编码的第一数据单元，在所述直线坑和抖动坑中编码的其它数据单元，所述其它数据单元的帧数据部分在所述抖动坑中部分编码，所述其它数据单元包括复制保护信息，用于解密在所述数据区段中的主数据；以及
基于检测到的复制保护信息，对记录在数据区段上的主数据的解密进行控制，
其中所述检测包括
检测表示每个数据单元起始的帧同步信号并在检测到帧同步信号时生成起始信号，所述帧同步信号包含在所述同步数据部分中；
将所述起始信号延迟规定时间期限；
生成基准时序信号，所述基准时序信号的电平根据被延迟的起始信号以半个预定周期间隔翻转；
对推挽信号进行过滤，所述推挽信号由来自多个光电二极管的信号的左和右部分之间的差分生成；
对已过滤的推挽信号进行采样，并在所述预定周期期间累积采样值，使得对于半个所述预定周期采样值被相加，而对于半个所述预定周期采样值被符号翻转地相加；
根据累积值的电平，确定数据位“0”和“1”之一；以及
如果累积值的绝对值超过一阈值水平，输出有效的位值。
5.一种将数据记录在记录介质上的方法，包括：
生成用于解密主数据的复制保护信息；
将多个地址单元进行编码，所述地址单元包括多个数据单元，所述数据单元包括同步数据部分及帧数据部分，至少一个数据单元包括在所述直线坑中编码的第一数据单元，在所述直线坑和抖动坑中编码的其它数据单元，所述其它数据单元的帧数据部分在所述抖动坑中部分编码，所述复制保护信息被包含在所述其它数据单元的帧数据部分中；以及
将包含复制保护信息的多个地址单元记录到记录介质的特定区域上。
6.如权利要求5所述方法，其特征在于，复制保护信息作为解密密钥而生成且复制保护信息包括以预定周期编码的数据字节“0”和数据字节“1”，以及
其中每个数据字节通过所述预定周期内抖动坑在中心是否从右向左或从左向右偏移来互相加以区分。
7.一种用于从记录介质再现数据的设备，包括：
检测器，配置用于检测记录在记录介质的控制数据区段上的复制保护信息，以再现记录在所述记录介质的数据区段上的主数据，其中所述控制数据区段包括多个地址单元，所述地址单元包括多个数据单元，所述数据单元包括同步数据部分和帧数据部分，至少一个数据单元包括在所述直线坑中编码的第一数据单元，在所述直线坑和抖动坑中编码的其它数据单元，所述其它数据单元的帧数据部分在所述抖动坑中部分编码，所述其它数据单元包括复制保护信息；以及
信号处理器，配置用于通过利用从检测器检测到的复制保护信息来解密主数据；
其中所述检测器包括
重启计时器，配置用于检测来自同步数据部分的帧同步信号，并在检测到帧同步信号时生成起始信号；
延迟器，配置用于将所述起始信号延迟规定时间期限；
时序发生器，配置用于生成基准时序信号，所述基准时序信号的电平根据被延迟的起始信号以半个预定周期间隔翻转；
过滤器，配置用于过滤来自帧数据部分的推挽信号，所述推挽信号由所述抖动坑生成；
积分器，配置用于从所述过滤器输出的已过滤的推挽信号进行采样，并在所述预定周期期间累积采样值，使得对于半个所述预定周期采样值被相加，而对于半个所述预定周期采样值被符号翻转地相加；以及
位检测器，配置用于基于来自积分器的累积值的电平，将数据位检测为“0”，“1”或“无效”。
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