CN1881219B - 将不受拷贝保护的数据转换成受拷贝保护的数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种将不受拷贝保护的数据(1)有效地转换成受拷贝保护的数据(5)的方法。不受拷贝保护的数据(1)包括数据结构数据、控制数据和内容数据。内容数据嵌入在由数据结构数据定义的数据结构中，并且所述内容数据可以通过使用所述控制数据加以处理。

Description

将不受拷贝保护的数据转换成受拷贝保护的数据的方法

技术领域

本发明涉及一种将不受拷贝保护的数据转换为受拷贝保护的数据的方法。 

背景技术

拷贝保护机制是非常有效的防止象音频数据或视频数据这样的数据遭到未授权拷贝的手段。正常情况下，将不受拷贝保护的数据转换为受拷贝保护的数据的处理需要繁多的技术知识。因此，通常将转换处理所需的知识集中在单独一个转换地点。在附图1中示出了这种情况： 

不受拷贝保护的数据1是在第一网络地点2产生的，第一网络地点可以例如是电影制片公司、形象艺术工作室等。这里，不受拷贝保护的数据是DVD数据，包括DVD数据结构数据、DVD控制数据和DVD内容数据。DVD内容数据嵌入在由DVD数据结构数据暗示/定义的数据结构(数据布局)中，并且该数据结构可使用控制数据加以处理。在这个例子中，不受拷贝保护的数据1表示称为“DDP”(盘描述协议)的行业标准格式。 

为了将不受拷贝保护的数据1转换成受拷贝保护的数据，要将该数据从第一网络地点2经由通信网络3(例如因特网)传递到第二网络地点4。然后，将不受拷贝保护的数据1转换成受拷贝保护的数据5。最后，将受拷贝保护的数据5经由第二通信网络6(例如因特网)从第二网络地点4传递回到第一网络地点2。在第一网络地点2对受拷贝保护的数据5进行复制(例如，在位于第一网络地点2处的工厂中生产数张DVD，每张DVD都包括受拷贝保护的数据5)。 

将不受拷贝保护的数据1转换成受拷贝保护的数据5的转换处理包括这样几个步骤：首先，将不受拷贝保护的数据1转换成比不受拷贝保护的数据1更加适于转换的不受拷贝保护的数据7(原理上，直接对不受拷贝保护的数据1应用转换处理也是可行的，不过这样会需要更加复杂的转换处理)，这个步骤可以例如包括数据提取、数据分裂和数据处理。其次，对不受拷贝保护的数据7进行转换处理，以便获得受拷贝保护的数据8。最后，将受拷贝保护的数据8转换成受拷贝保护的数据5。在这个步骤中，可以进行数据嵌入过程、数据统一化过程和数据处理，以便“重构”DDP图像(将并不显示DDP格式的受拷贝保护的数据8转换成显示DDP格式的受拷贝保护的数据5)。受拷贝保护的数据5显示与不受拷贝保护的数据1相同的数据格式(这里：DDP格式)。

上面介绍的方法的缺点是，要在第一网络地点2与第二网络地点4之间进行传递的数据量非常庞大。在所要传递的数据是DVD数据的情况下，多达9GB的数据要从第一网络地点2传递到第二网络地点4并且还要从第二网络地点4传递回到第一网络地点2。因此，上面介绍的转换方法非常耗时。 

发明内容

本发明的目的是给出一种耗时较少的方式将不受拷贝保护的数据转换成受拷贝保护的数据的方法。 

为了解决这一问题，本发明给出了一种按将不受拷贝保护的数据转换成受拷贝保护的数据的方法。此外，本发明还给出了数据信号。最后，给出了一种母盘。下文还定义了本发明的其它特征和优选实施方式。 

按照本发明，给出了一种将不受拷贝保护的数据转换成受拷贝保护的数据的方法，其中不受拷贝保护的数据包括数据结构数据、控制数据和内容数据，内容数据嵌入在由数据结构数据定义的数据结构中，并且所述内容数据可以通过使用所述控制数据加以处理。该方法包括下述步骤： 

-经由第一通信网络将至少部分所述数据结构数据和/或所述控制数据从第一网络地点传递到第二网络地点， 

-在所述第二网络地点处依据供应给所述第二网络地点的所述数据结构数据/控制数据产生经过修改的数据结构数据和/或经过修改的控制数据， 

-经由第二通信网络将所述经过修改的数据结构数据和/或经过修改的控制数据从所述第二网络地点传递到第三网络地点， 

-在所述第三网络地点处，通过将所述内容数据嵌入到由所述经过修改的数据结构数据定义的经过修改的数据结构中和/或通过用所述经过修改的控制数据替换所述控制数据来产生所述受拷贝保护的数据。 

按照本发明，将不受拷贝保护的数据转换成受拷贝保护的数据的处理不是象传统转换处理中那样在单独一个网络地点进行的。而是，转换处理是在两个不同的网络地点进行的：第二网络地点和第三网络地点。在第二网络地点，产生拷贝保护“布局”(包括经过修改的数据结构和经过修改的导航数据)。在第三网络地点，用不受拷贝保护的数据的内容数据“填充”这一布局。这样，只有不受拷贝保护数据的那些涉及布局问题的部分需要从第一网路地点传递到第二网络地点并且从第二网络地点传递到第三网络地点。不过，由于数据结构数据和控制数据的数据大小与内容数据的数据大小相比是很小的，因此按照本发明的转换方法需要的时间明显少于公知转换方法。 

最好，术语“第一网络地点”代表产生或可获得不受拷贝保护的数据的地点，例如，电影厂、电影制片厂、或原版盘制作工厂。术语“第二网络地点”代表产生受拷贝保护的数据的拷贝保护布局的地点。术语“第三网络地点”代表需要受拷贝保护的数据的地点，例如，生产存储着受拷贝保护数据的数据载体的复制车间。如果例如产生或可获得不受拷贝保护的数据的地点与之后需要受拷贝保护的数据的地点是相同的，则第一网络地点可以与第三网络地点是同一个地点(数据产生地点和数据复制地点是一样的)。不过，如果这些地点涉及不同的国家，则第一网络地点和第三网络地点彼此不同。 

术语“通信网络”可以例如是因特网。不过，也可以使用任何其它的通信网络，象无线网络或内联网或者不同类型网络的组合，可以使用包括虚拟专用网的安全网络或安全连接。 

本发明与下文中将要介绍的专用拷贝保护系统(“ArccOS”拷贝保护系统)密切相关。“ARccOS”拷贝保护系统尤其可应用于DVD数据的环境下，但是一般来说可以应用于各种类型的内容数据。 

在ARccOS拷贝保护系统中，内容数据有益地形成内容数据流，并且控制数据能够实现选择性地访问和/或处理内容数据流的特定部分。内容数据流可以分为多个平行的内容数据子流。在这种情况下，控制数据使得能够有选择地访问和/或处理各个内容数据子流的特定部分。 

内容数据可以例如形成第一内容基元流，这些内容基元借助控制数据至少部分地彼此链接。按照相同的方式，受拷贝保护的(内容)数据可以形成第二内容基元流，这些内容基元借助经过修改的控制数据至少部分地彼此链接。在这种情况下，第二内容基元流可以是通过在(在第三网络地点处)产生受拷贝保护的数据的步骤期间将再现阻碍基元插入到第一内容基元流中而获得的。阻碍基元包含在试图读取包含在阻碍基元中的数据的时候使拷贝装置“混乱”的内容。 

按照本发明的一种实施方式，在第二网络地点处产生经过修改的数据结构数据的步骤期间，确定在产生受拷贝保护的数据的步骤期间要在哪些流位置上将所述再现阻碍基元插入到所述第一内容基元流中。换句话说：经过修改的数据结构数据可以包括所有(或至少一部分)指定(在第三网络地点处)要在哪些流位置上将再现阻碍基元插入到第一内容基元流中的信息。按照相同的方式，在产生经过修改的控制数据的步骤期间，可以确定在产生受拷贝保护的数据的步骤期间要如何将再现阻碍基元与第二数据流的内容基元相链接。换句话说，经过修改的控制数据可以包括所有(或者至少一部分)指定(在第三网络地点处)再现阻碍基元如何与第二数据流的内容基元相链接的信息。于是可以在第三网络地点依据经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据(例如通过JAVA小程序)直接进行阻碍基元向数据流中的插入。 

在对存储在象DVD这样的数据载体上的数据应用ARccOS拷贝保护机制时，数据载体的整个布局都要发生改变。因此，旧的(不受拷贝保护的)流数据(内容基元流)在数据载体上的各个存储位置在大多数情况下与新的(受拷贝保护的)流数据的各个存储位置是不同的。在重建步骤(在第三网络地点处的产生步骤)中，将原始的流数据从不受保护的数据载体上的旧存储位置拷贝到受保护数据载体上的相应的新存储位置。为了进行这一处理，需要知道流数据的旧的和新的存 储位置。因此，按照本发明的优选实施方式，将原始存储位置存储在“DVD Gems”中(即，作为部分控制数据从第一网络地点传送到第二网络地点并且之后再从第二网络地点传送到第三网络地点)。新的流数据存储位置可以由经过修改的数据结构数据得出。旧的流数据存储位置是由存储在DVD Gems中的参考资料(可以例如是经过修改的控制数据的一部分)得出的。 

本发明可应用于所有类型的数据。数据结构数据、所述控制数据和所述内容数据可以与存储在数据载体上的数字音频和/或视频内容有关，例如DVD(数字通用盘)数据、CD(紧致盘)数据、蓝光盘数据、HD DVD数据(高密度数字通用盘)数据等。不过，最好本发明可用在DVD数据的环境下。在这种情况下，术语“数据结构数据”具体指的是描述DVD盘的物理布局的数据，比如数据扇区的数量或涉及盘层方面的信息(单层盘，双层盘)、信息区域(文件系统数据)的布局和拷贝保护信息。在DVD数据的环境下，术语“控制数据”具体是指DVD导航数据(视频管理器信息、标题集信息、节目链信息、表达控制信息、数据搜索信息和导航命令)。 

本发明的优点在于，可以将进行转换处理所需的全部知识集中在第二网络地点，因为产生经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据是转换处理中最困难的部分。将内容数据嵌入到由经过修改的数据结构数据定义的经过修改的数据结构中以及用(新的)经过修改的控制数据替换(旧的)控制数据的处理是直接进行的并且一般是自动进行的。因此，按照某些实施方式，将内容数据嵌入到经过修改的数据结构中的步骤和用经过修改的控制数据替换控制数据的步骤是在第三网络地点由组合软件(最好是java小程序)“自动”执行的。组合软件负责将旧的内容数据、新的数据结构数据和新的控制数据组合(合并)在一起，以便获得受拷贝保护的数据。由于软件的性能必须适合于经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据的种类，因此组合软件最好是在第二网络地点与经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据一起制备的。可以在第二网络地点提供组合软件的下载或者可以自动地将组合软件与经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据一起递送到第三网络地点。在第二网络地点产生组合软件的优点是，如果产生经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据的方式 发生了改变，则也可以对与其相应的组合软件自动加以修改，这使得在不给运行组合软件的工作人员添麻烦的前提下频繁改变经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据的类型成为可能。 

为了提高数据传输期间的安全性，可以在交换数据之前对要在网络地点之间进行交换的所有数据进行加密(例如用PGP加密机制)。 

本发明此外还提供了一种代表经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据的数据信号，经过修改的数据结构数据适用于定义数据载体上的经过修改的数据结构，其中经过修改的数据结构用来嵌入内容数据和所述经过修改的控制数据，内容数据可以使用经过修改的控制数据加以访问和/或加以处理。 

该数据信号可以是依据包括数据结构数据、控制数据和内容数据的不受拷贝保护的数据产生的，内容数据和控制数据嵌入在由数据结构数据定义的数据结构中，内容数据可以使用所述控制数据加以访问和/或加以处理，并且其中数据信号的产生处理包括下述步骤： 

-经由第一通信网络将至少部分所述数据结构数据和所述控制数据从第一网络地点传递到第二网络地点， 

-在所述第二网络地点处依据供应给所述第二网络地点的所述数据结构数据/控制数据产生所述经过修改的数据结构数据和所述经过修改的控制数据，从而获得所述数据信号。 

数据信号可以用来将不受拷贝保护的数据转换成受拷贝保护的数据，该转换处理是通过下述过程执行的： 

-将数据信号从第二网络地点传递到第三网络地点， 

-在第三网络地点处，通过将内容数据和经过修改的控制数据嵌入到由经过修改的数据结构数据定义的经过修改的数据结构中来产生受拷贝保护的数据。 

最后，本发明给出了一种用于存储受拷贝保护的母图像(masterimage)的母盘，所述母盘适用于将所述受拷贝保护的母图像传递到多个数据载体上，其中所述母图像由经过修改的数据结构数据、内容数据和经过修改的控制数据构成，所述内容数据和经过修改的控制数据嵌入在由所述经过修改的数据结构数据定义的经过修改的数据结构中，并且所述内容数据可以使用所述经过修改的控制数据加以访问和/或加以处理。所述受拷贝保护的母图像是按照下述方式产生的： 

-将不受拷贝保护的数据的至少部分数据结构数据和控制数据从第一网络地点传递到第二网络地点，所述不受拷贝保护的数据包括所述数据结构数据、所述控制数据和内容数据，所述内容数据和控制数据嵌入在由所述数据结构数据定义的数据结构中，所述内容数据可以使用所述控制数据加以访问和/或处理， 

-在所述第二网络地点处依据供应给所述第二网络地点的所述数据结构数据/控制数据产生所述经过修改的数据结构数据和所述经过修改的控制数据， 

-经由所述第二通信网络将所述经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据从所述第二网络地点传递到第三网络地点， 

-在所述第三网络地点处，通过将所述内容数据和所述经过修改的控制数据嵌入到由所述经过修改的数据结构数据定义的所述经过修改的数据结构中来产生所述受拷贝保护的母图像。 

附图说明

在下面的说明中，将会在参照附图的同时解释说明本发明的其它特征、实施方式和优点，其中： 

附图1表示图解说明将不受拷贝保护的数据转换成受拷贝保护的数据的传统方法的示意图。 

附图2表示图解说明将不受拷贝保护的数据转换成受拷贝保护的数据的本发明的方法的优选实施方式的示意图。 

附图3表示分支命令的可能应用，用于创建在用专用重放装置进行重放期间不会到达而在ARccOS拷贝保护系统的环境下在比较线性的访问期间通常会到达的区域。 

附图4描述在ARccOS拷贝保护系统的环境下的交织表达数据和它们的访问方法。 

附图5描述在ARccOS拷贝保护系统的环境下的文件系统扇区访问的方法。 

附图6表示在ARccOS拷贝保护系统的环境下的ECC决结构。 

附图7表示在ARccOS拷贝保护系统的环境下的数据扇区结构。 

附图标记 

1  不受拷贝保护的数据 

2  第一网络地点 

3  第一通信网络 

4  第二网络地点 

5  受拷贝保护的数据 

6  第二通信网络 

7  不受拷贝保护的数据 

8  受拷贝保护的数据 

9，9′  数据部分 

101  节目链 

102  节目 

103  基元(cell) 

104  导航命令 

105  附加基元 

106  交织块 

107  交织单元 

108  交织单元 

109  导入区 

1010  卷描述 

1011  分区描述 

1012  根目录 

1013  目录 

1014  文件 

1015  文件 

1016  坏扇区 

具体实施方式

按照附图2，执行提取处理，该提取处理提取不受拷贝保护的DVD数据1的数据部分(“Gems”)9并且经由通信网络3将这些数据部分9从第一网络地点2发送到第二网络地点4。数据部分9包括至少不受拷贝保护的数据1的数据结构数据和/或控制数据的各部分并且已经适于进行转换处理。 

在第二网络地点4处，对数据部分9进行转换处理，以便获得经过修改的数据部分9′。经过修改的数据部分9′包括经过修改的数据结构数据和/或经过修改的控制数据，这些经过修改的数据是依据供应给第二网络地点4的数据结构数据和/或控制数据产生的。将经过修改的数据部分9′经由第二通信网络6从第二网络地点4传递到第一网络地点2。最好，将一个组合软件与经过修改的数据部分9′一起传递到第一网络地点2或者在第二网络地点4提供该组合软件的下载。 

在第一网络地点2处，使用组合软件将包含在不受拷贝保护的数据1中的内容数据嵌入到由经过修改的数据结构数据暗示的经过修改的数据结构中。此外，使用组合软件将包含在不受拷贝保护的数据1中的控制数据替换为经过修改的控制数据，这样，最终产生了受拷贝保护的数据5。 

本发明尤其可应用于称为“ARccOS”的专用DVD拷贝保护机制。这种拷贝保护机制设计用来防止DVD视频内容的未授权拷贝。ARccOS应用于通常以称为DDP的行业标准格式存储的最终的母图像。由于ARccOS加密需要训练有素的操作人员，因此在很多情况下，加密必须在遥远的加密工厂来完成。DVD母图像通常具有介于4和9GB之间的大小，因此通过广域网传送这种数据目前是很昂贵的并且是非常耗时的。 

本发明的思想是通过将所传送的数据减少到可接受的量来克服这一障碍。这是通过提取出加密处理所需的必要数据来完成的。 

这一必要数据称为“DVD Gems”。这一处理中的关键步骤是重建最终的加密DDP图像。在这个步骤中，必须要用输入图像的数据对受到保护的DVD Gems加以补充，以再次创建正确的加密DDP图像。使用DVD Gems降低了工作流程成本并且明显改善了周转时间。 

在下面的说明中，将会给出对ARccOS拷贝保护机制的更加详细的介绍。 

ARccOS拷贝保护系统涉及一种防止对存储在记录载体上的内容进行拷贝和/或使得拷贝更加困难的方法。此外，ARccOS拷贝保护系统涉及用这种方法加以保护的相应记录载体。尤其是，ARccOS拷贝保护系统涉及符合DVD视频技术规范的光学介质，但是不限于此。 

为了保护版权所有人的权益，很多针对存储介质的技术规范都包 括拷贝保护机制。对于DVD视频盘而言，通常使用三种机制： 

-模拟CPS：这种方法设计成用于在将DVD视频内容拷贝到模拟录像带介质上时降低DVD视频内容的质量。 

-CGMS：连续拷贝管理系统(CGMS)设计成用于防止初始拷贝或世代拷贝(拷贝的拷贝)。这种方法将拷贝控制信息嵌入在存储介质中和输出视频信号中。记录装置负责关注这一信息并且在需要的时候拒绝拷贝。 

-CSS：内容加扰系统(CSS)是一种数据加密和身份验证方案。对存储在DVD视频介质上的内容进行加密并且解密密钥处于盘的导入区内。DVD-ROM驱动器只有在成功完成了身份验证过程之后才允许使用这一数据。 

由于模拟录像带的用途不断减少，因此模拟CPS系统的重要地位正在不断丧失。对DVD视频内容版权的最主要威胁是个人计算机系统的广泛可用性。 

在1999年10月，在因特网上发布了一组对CSS系统和软件进行反操纵来解密受CSS保护内容的解密程序。基于这种软件，建立了大量软件应用程序来： 

-将DVD视频内容拷贝到计算机硬盘驱动器上，和/或 

-将DVD视频内容拷贝到可记录介质上。 

这些软件应用程序的用法非常简单，并且使用这些软件应用程序可以创建同等质量或高质量的原始内容拷贝。由于不需要专业技能，因此这种软件应用程序非常流行并且得到了广泛使用。这种软件的广泛使用造成DVD视频介质的销量大幅降低，从而对版权所有人造成了严重的经济损害。 

在很多情况下，不可能实现介质上全部数据的拷贝(一对一拷贝)，因为目标介质不具有相同的数据容量。例如，大多数DVD视频盘是所谓的DVD9盘，这种盘的数据容量为大约9GB。可用的可记录DVD介质(DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM)实际上仅具有大约4.5GB的最大数据容量。CD可记录介质的数据容量就更小了。因此，DVD视频拷贝软件不得不减小数据量。这可以通过以下处理来完成： 

-提取部分内容，和/或 

-对内容进行较高程度的压缩。 

DVD视频拷贝软件通常支持这两种减少数据的方式。 

因此，对ARccOS拷贝保护系统进行了改进，为的是给出一种具有改善的拷贝保护特性的记录载体和一种对记录载体提供拷贝保护的改善的方法，尤其是对遵照DVD格式或同等格式的记录载体提供拷贝保护的方法。 

根据ARccOS拷贝保护系统，同等格式具体来说是这样一种格式：按照这种格式，要将至少一个链接内容基元的流存储在记录载体上。 

因此，根据ARccOS拷贝保护系统，用于存储至少一个链接(该链接是根据导航数据进行的)内容基元的流的记录载体包括经过修改的导航数据和/或至少一个链接内容基元流的流布置形式，从而在考虑导航数据的前提下对记录载体进行访问不会受到妨碍，而记录载体的一般化的线性访问会受到妨碍。 

相应的，与ARccOS拷贝保护系统相符的用于为记录载体提供拷贝保护、以在其上存储链接(所述链接是基于导航数据进行的)内容基元的至少一个流的方法包括以下步骤：修改导航数据和/或设置至少一个链接内容基元的流的流布置形式，从而在考虑导航数据的前提下对记录载体进行访问不会受到妨碍，而记录载体的一般化的线性访问会受到妨碍 

此外相应地，对与ARccOS拷贝保护系统相符的用于存储至少一个链接(该链接是根据导航数据进行的)内容基元流的记录载体进行拷贝的方法包括在考虑导航数据的前提下对记录载体进行访问的步骤。 

与ARccOS拷贝保护系统相符的记录载体的访问具体来说是对记录载体上至少一个链接内容基元流的访问，但是并不局限于这种可能性，也可以例如是对用于定位链接内容基元的文件系统结构和/或文件内容的访问，这将在下面给出。 

在普通重放装置(或重放软件)使用链接内容基元(例如，DVD视频数据)的属性的方式与针对这些链接内容基元的常用拷贝软件(例如，DVD视频拷贝软件)使用这些属性的方式之间存储在着明显的差异。这里将这些属性都归纳在术语“导航数据”(对于本发明来说，是“控制数据”)之下，它不仅指用于在不同流之间进行导航的数据，还指用于建立各个流的数据、用于定义其开头和结尾的数据、用于对 流进行分支的数据、用于合并两个流的数据等等。 

1)专用于特定类型的记录载体的重放装置(或重放软件)按照当前播放器状态和用户行为(例如遥控命令)呈现表达数据。由于存储着至少一个链接内容基元流的此类记录载体(例如，带有多种语言的DVD视频媒体)的常见交互能力，造成数据访问更加非线性。 

2)拷贝软件设计成用来拷贝所请求的内容。它通常具有简化的播放器状态模式，并且能够忽略部分导航数据。数据访问是比较线性的。可能希望这种软件能够在无需解释导航数据的情况下进行拷贝，具体来说，拷贝软件力求1∶1拷贝导航数据，以致被拷贝盘包括完整的导航功能。因此，对导航数据进行读取和写入，而不进行解释。 

上面定义的ArccOS拷贝保护系统利用了这一不同的使用情况。据此，对与ArccOS拷贝保护系统相符记录载体进行拷贝的方法执行与“正常读取”(即，正常访问记录载体期间的读取)相当的原始记录载体访问，从而得到原始记录载体的正当作业用拷贝，换句话说，如上面的1)所阐述的那样，考虑/解释了导航数据。 

按照ArccOS拷贝保护系统，最好采取下面的手段来利用这种有差别的使用情况，以致按照这样一种方式建立导航数据：对流送媒体实现拷贝保护或拷贝再现阻碍，如例如MPEG标准ISO/IEC 13818-1中所定义的那样，在这一标准中，将表达流分成称为“基元”的区域，并且使用导航数据来访问表达流和实现与表达流有关的用户交互。 

按照一种实施方式，与ARccOS拷贝保护系统相符的记录载体包括： 

至少一个再现阻碍基元，物理上存储在链接内容基元之前或之后，和/或 

至少一个链接内容基元流中的至少一个的、与这些内容基元的链接顺序不一致的物理存储布置形式，和/或 

用于定位记录载体上的链接内容基元的文件系统结构和/或文件内容，这些文件系统结构和/或文件内容将读取装置指引向至少一个再现阻碍数据和/或循环数据，所述读取装置使用在记录载体的标准中没有明确规定的数据。 

这样的再现阻碍基元可以在物理上直接存储在链接内容基元之前或之后，或者也可以与链接内容基元之间有间隙，只要可以使执行比 较线性的访问的读取装置访问再现阻碍基元即可。 

此外，这样的文件系统结构和/或文件内容可以是用于产生记录载体的标准的增补或相关标准中介绍的，并且不必将读取装置引导到再现阻碍基元，而是也可以按照另外一种可选方案将读取装置引向设置在记录载体的任意扇区或部分中的其它再现阻碍机构。一个例子是，计算机操作系统可以设计成用于提供对很多不同文件系统的访问能力，而例如用于只读盘的DVD技术规范就象是UDF文件系统(版本1.02)的第二种限制性修改，即，仅包括文件访问能力的子集。ARccOS拷贝保护系统将正确访问限制在性能接近于记录载体标准(尤其是用于只读盘的DVD技术规范，而且还有类似的现有或未来标准)的装置上，并且按照其它标准使用记录载体的装置都会遭到拒绝。 

相应地，按照一种实施方式，与ARccOS拷贝保护系统相符的方法包括步骤： 

在物理上将至少一个再现阻碍基元存储在链接内容基元之前或之后，和/或 

布置至少一个链接内容基元流中的至少一个与这些内容基元的链接顺序不一致的物理存储，和/或 

对用于在记录载体上定位链接内容基元的文件系统结构和/或文件内容进行修改，以将那些使用了记录载体标准中未明确规定的数据的读取装置引向至少一个再现阻碍数据和/或循环数据。 

相应地，对与ARccOS拷贝保护系统相符的记录载体进行拷贝的方法可以包括步骤： 

确定所有物理上存储在链接内容基元之前或之后的再现阻碍基元，并且修改或删除这些基元，以致记录载体的拷贝的再现不再受到阻碍，和/或 

确定至少一个链接内容基元流的链接顺序并且在物理上存储该至少一个链接内容基元流，以致记录载体的拷贝的再现从而不再受到阻碍，和/或 

仅仅使用记录载体标准中介绍的与链接内容基元相关的文件系统结构和/或文件内容查找根导航文件。 

具体来说，如上文中所指出的，能够正确访问与ARccOS拷贝保护系统相符的记录载体的装置使用所使用的技术规范(尤其是DVD视频 技术规范)中介绍的与链接内容基元相关的文件系统结构和/或文件内容来查找根导航文件。遭到拒绝的所有其它装置(即，不能正确访问与ARccOS拷贝保护系统相符的记录载体的装置)没有根据根导航文件读取导航和表达数据，而是根据另外的文件系统结构和/或文件内容，这些文件系统结构和/或文件内容也与链接内容基元有关，但是却是可另外在记录载体上得到的。 

按照ARccOS拷贝保护系统，所述链接内容基元可以是相链接的并且所述至少一个再现阻碍基元可以在物理上布置成这样：使得专用于所述类型的记录载体的再现装置在其访问存储在记录载体上的链接内容基元期间自动绕过所述至少一个再现阻碍基元，而在不是使用这种专用再现装置来访问该记录载体的时候，除了所访问的链接内容基元之外，该至少一个再现阻碍基元也会受到访问。 

从这个角度说，专用于所述类型的记录载体的再现装置指的是为这种类型的记录载体设计的再现装置，即，或多或少完全允许实现由特定类型的记录载体支持的所有特征，比如用于作为记录载体的DVD的DVD播放器。用于访问记录载体的非专用再现装置可能是拷贝和/或窃取装置或软件，它可能是针对这些记录载体设计的，是用于拷贝格式而不是用于正常访问特定记录载体。 

按照ARccOS拷贝保护系统，所述再现阻碍基元的访问可以阻止或妨碍进一步再现或降低最初存储在记录载体上的内容基元内的再现内容的娱乐价值。 

与ARccOS拷贝保护系统相符的再现阻碍基元可以是DVD标准中所称的基元，即，与内容基元相当，但是也可以是另一种存储单元，例如，记录载体的扇区。 

按照ARccOS拷贝保护系统，所述再现阻碍基元可以包括不符合DVD物理技术规范的修改，具体来说是违背EFM+编码的规则，和/或为PI和/或PO设定错误的ECC数据，和/或设定错误的EDC、ID、CPR_MAI和/或IED数据，和/或添加/设定非法的UDF文件系统数据，例如循环引用。 

在本文中并且总体上按照DVD标准，所使用的缩写代表： 

ECC：纠错码。为了纠错的目的，将16个扇区排列成192个行(每行有172个字节)的矩阵。在第一个步骤中，对每个172个字节的行 计算内奇偶校验位(PI)并且作为10个字节增补到相应的172字节的行上，以完成182字节的行。在第二个步骤中，对每个包括内奇偶校验位字节的列计算外奇偶校验位(PO)并且作为16个182字节的行增补到192个182字节的行上。附图4表示这16个扇区的字节排列形式。右手边10个字节宽的块是内奇偶校验位。底部的最后16个行是外奇偶校验位。 

ID：标识数据，该数据包括扇区号和扇区记录信息。 

IED：ID错误检测码，用于找出ID中的错误。 

CPR_MAI：版权管理信息。 

EDC：用于主数据、ID、IED和CPR_MAI的错误检测码。 

附图5表示一个DVD扇区的结构，包括12个172字节的行，其中第一行包括4个字节的ID、2个字节的IED、6个字节的CPR_MAI和160个字节的主数据，它们的排列顺序就是这里所列出的顺序，第二到第十一行包括172个字节的主数据，第十二行包括168个字节的主数据和4个字节的EDC，顺序就是所写出的顺序。 

按照ARccOS拷贝保护系统，所述再现阻碍基元可以包括不符合所使用的流送媒体标准(例如MPEG标准)的数据，和/或产生存储在内容基元中的再现内容的置换的数据，和/或加入与存储在相邻内容基元中的内容无关的内容(例如广告内容)的数据，和/或修改所再现的存储在内容基元中的音频和/或视频内容以使其感觉起来不舒服的数据。 

这样，可以造成这样的印象：由拷贝/窃取装置或软件产生了作业用拷贝，但是该拷贝例如仅仅再现有加扰的内容和/或额外包括广告的内容，以致由拷贝造成的利益损失可以由通过广告产生的额外利益加以补偿。 

因此，ARccOS拷贝保护系统总体上能够实现这样一种商业模式：通过加入至少一个广告，对于记录载体的拷贝来说，也能够产生收益，所述至少一个广告由于导航数据的作用(具体来说，导航数据引导绕过这些广告)而在访问原始记录载体期间一般不会显示并且也一般不可访问，但是在拷贝过程期间，一般会自动将所述至少一个广告包含到至少一个链接内容基元的拷贝流中，例如包含到视频流和所有相应的音频流中。在这种情况下，可以当作拷贝的用户通过经历所述至少 一个广告而为拷贝的内容“支付”了许可费。尤其是，这一至少一个广告的加入与拷贝软件或硬件无关地发挥作用，只要使用上述的一般性访问方案即可，即，不必安装专门的将原始记录载体上没有的额外内容包含到拷贝记录载体中的拷贝软件或硬件。 

按照ARccOS拷贝保护系统，可以将所述至少一个再现阻碍基元实现为与至少一个链接内容基元流交织的链接再现阻碍基元流，其中各个链接基元的交织流提供一个重放路径并且与链接再现阻碍基元对应的重放路径不被专用于所述类型的记录载体的再现装置访问。 

按照ARccOS拷贝保护系统，所述导航数据可以包括分支命令(例如，链接和跳跃命令)，其被设置成包括至少一个节目的节目链的前置命令(Pre-Command)和/或后置命令(Post-Command)或者设置成定义为一系列内容基元的节目内的基元命令。 

下面介绍ARccOS拷贝保护系统的示范性实施方式。不过，构成ARccOS拷贝保护系统的基础的基本思想可以应用于类似的现有数据格式或未来的数据格式。 

针对DVD视频介质的相关技术规范是针对只读盘的DVD技术规范(尽管它叫这个名称，但是这一技术规范也适用于DVD可记录介质)。这一技术规范由下列三个部分构成： 

部分1：物理技术规范 

部分2：文件系统技术规范 

部分3：视频技术规范 

物理技术规范(部分1)定义盘的机械和光学参数(大小、质量、反射率...)和记录数据的方式。数据记录在由小凹坑组成的单独一个螺旋轨迹中。这些凹坑之间的平面区域称为脊。信息区域再分为扇区，各个扇区代表固定的数据量。 

编码处理由2048字节的用户数据扇区开始。在编码期间，将标识数据和版权管理数据加到用户数据扇区中。计算错误检测码(EDC)并且将其加到这个被扩大的扇区中。在这一阶段之后，扇区大小为2064字节。在下一个阶段中，对扇区进行加扰。此后，由16个相继的加扰扇区形成ECC块。对该ECC块计算纠错码。在编码处理的最后一个阶段中，使用EFM+调制方法对这些扇区进行编码。 

文件系统技术规范(部分2)定义DVD媒体的卷和文件结构。该格 式称为“UDF Bridge”并且基于ISO/IEC 13346标准。它应读符合OSTA通用盘格式(UDF)技术规范和ISO 9660标准。 

视频技术规范(部分3)定义部分1和部分2对运动画面内容的应用。这一部分可以由针对其它应用的相应技术规范替换，例如针对高清晰度音频盘的技术规范。 

DVD技术规范涉及一些其它标准。在视频编码的情况下，指的是MPEG标准。MPEG标准定义用于表达数据的数据格式和数据压缩方法。DVD技术规范的部分3此外还定义了导航数据。导航数据能够实现多种附加功能，例如： 

-多音轨(例如，不同语言) 

-字幕 

-不同的拍摄角度 

-多故事无间隙分支 

-父母锁，和 

-菜单。 

如上面所指出的，使用导航数据可以实现很多更多的附加功能，尤其是还能够实现与ARccOS拷贝保护系统相符的拷贝保护方案。 

如上面一般性地陈述的，ARccOS拷贝保护系统利用了数据访问和使用的差别。具体来说，认定了下述数据访问和使用方案： 

类型a)在普通DVD视频重放装置(例如家用播放器或DVD播放器软件)上重放DVD视频内容期间，和 

类型b)在使用窃取/拷贝软件进行窃取(即，将内容传递到硬盘驱动器上，在下面也称为拷贝)或者将内容拷贝到可记录记录介质上期间。 

类型a)是以导航数据的使用为特征的，因为，这是DVD视频技术规范所期望的，即使这并非对每个细节都是正确的。类型b)是以忽略大部分导航数据来辨别的。 

按照所介绍的ARccOS拷贝保护系统的示范性实施方式，利用类型a)和类型b)的数据使用情况之间的差别来： 

-使DVD视频内容的窃取/拷贝难于或不可能实现，和/或 

-降低拷贝内容的娱乐价值。 

使DVD视频内容的窃取/拷贝难于或不可能实现的一种方式是：修 改一个或多个DVD扇区，使得这些扇区不符合物理技术规范(部分1)。这可以下列手段来完成： 

-故意违反EFM+编码规则，和/或 

-故意设定错误的ECC数据(PI，PO)，和/或 

-故意设定错误的EDC、ID、CPR_MAI或IED数据，和/或 

-故意加入/设定非法的UDF文件系统数据，例如，循环引用。 

降低DVD视频内容的娱乐价值的方式是 

-故意设定不符合MPEG标准的数据，和/或 

-改变部分视频内容的顺序，和/或 

-加入额外的视频内容，例如，广告内容，和/或 

-修改音频和/或视频内容，使其感觉起来不舒服。 

ARccOS拷贝保护系统的示范性优选实施方式在类型a)的再现期间通过导航数据避免质量降低。导航数据用于避开经过修改的扇区和娱乐价值降低的视频内容。 

有数种可以用于在类型a)的重放期间避开经过修改的区域的方法。这些区域(其中一个可能就足以对记录载体进行拷贝保护了)也称为绕行区域。 

这种方法的一个例子是使用导航命令，这些导航命令建立部分导航数据。具体来说可以使用分支命令来避开部分视频内容。 

附图3表示分支命令创建在类型a)的重放期间不会到达但是在类型b)的访问期间通常会到达的区域的可行应用，即，创建所谓的绕行区域。 

DVD视频技术规范定义了节目链101、节目102和基元103的概念。基元103是视频对象流的最小可寻址单元。节目102是一系列基元103并且通常用于形成电影章节。节目链101是节目102的集合。在附图1a)所示的例子中，节目链101包括第一节目102，该第一节目102包括第一到第三基元103a、103b、103c。在节目链101中，可以将一系列导航命令104加到节目102的开头和结尾上和加在节目102内。这些导航命令104称为前置命令104a、后置命令104b和基元命令104c。 

为了在节目链101或节目102内创建在类型a)的重放期间要避开的区域，即，绕行区域，可以将第一附加基元105a插在第一基元103a 之前，并且可以将第二附加基元105b插在第二基元103b之前，并且可以将第一分支命令设置到前置命令104a中，可以将第二分支命令设置到基元命令104c中，如附图1b)所示。将第一分支命令的目标地址设置为原始节目102的第一基元103a，并且将第二分支命令的目标地址设置为原始节目102的第二基元103b。前置命令104a促使播放器在第一基元103a处开始节目102的重放并且不访问附加基元105a。基元命令104c促使播放器在节目102的第一基元103a之后继续在第二基元103b处进行重放并且不访问附加基元105b。 

另一方面，附加(再现阻碍)基元105a、105b是物理上分别插在第一基元103a和第二基元103b之前的。因此，可以用于使窃取/拷贝难以或不可能实现，或者可以用于降低内容的娱乐价值，因为拷贝/窃取软件一般来说并不使用导航数据，而是对节目102的基元进行线性访问，即，在所示的例子中，是按照第一附加基元105a、第一基元103a、第二附加基元105b、第二基元103b和第三基元103c的顺序进行访问的。这样的线性访问导致与其对应的拷贝和再现。 

而且节目链101是以线性方式由拷贝/窃取软件加以访问的。因此，也可以通过在物理上按照与预定重放顺序不一致的顺序排列原始的节目链101以及按照确保预定重放顺序的方式使用后置命令104b来降低拷贝的娱乐价值。于是节目链101是按照与物理存储在原始盘上的顺序一样的顺序得以拷贝的，并且也是按照这样的顺序从拷贝中得以再现的。 

这样的非线性存储对节目102和/或基元103也具有相同的效果。在这种情况下，仅使用除了前置命令或后置命令或基元命令之外的其它相关寻址机制。 

使用导航命令仅仅是创建绕行区域的一种可选方案。第二种可选方案是使用DVD视频技术规范中定义的交织结构。这些交织结构的目标是实现并行重放路径和在重放路径之间元间隙地进行改变的可能性。交织结构例如用于 

-语言字幕， 

-父母等级，和 

-多角度。 

附图4表示交织的表达数据。交织块106是表达数据中具有平行 重放路径107、108的区域。交织块由一系列交织的单元(ILVU)组成，这里分别由第一重放路径107的第一到第三ILVU 107a、107b、107c和第二重放路径108的第一到第三ILVU 108a、108b、108c组成。每个ILVU 107a、107b、107c、108a、108b、108c是重放路径107、108的一部分。重放路径107、108的ILVU 107a、107b、107c、108a、108b、108c按照交错的顺序混合在一起，即，按照第二重放路径的第一ILVU108a、第一重放路径的第一ILVU 107a、第二重放路径的第二ILVU108b、第一重放路径的第一ILVU 107b、第二重放路径的第三ILUV 108c和第一重放路径的第三ILVU 107c的顺序。交织块106可以按照它们对用户不可见的方式加以使用。因此附加重放路径可以用作绕行区域，即，在专门的访问期间不可由用户选择，但是对于拷贝/窃取软件或硬件可见并且不可区分。 

创建绕行区域的第三个例子是利用DVD视频导航数据借助相对扇区地址对数据进行定位这一事实。类型a)的重放装置必须读取根导航数据文件。剩下的表达和导航数据可以通过直接读取所定位的扇区来进行读取。 

在类型b)的重放期间，在很多情况下，要读取更多的扇区和/或可以以读取附加扇区的方式对文件系统数据加以修改。 

附图5表示这种概念的可行应用。在类型a)的重放装置进行访问期间，扇区是按照特殊的顺序加以读取的。具体来说，在将记录载体插入到用于访问该记录载体的驱动器内之后，在第一步骤S1中向卷描述1010进行跳跃来读取卷描述1010之前，最开始要对导入区109加以访问。然后，在后面的第二步骤S2中，向分区描述11进行跳跃，来读取分区描述1011。此后，在后面的第三步骤S3中，向根目录1012进行跳跃，来访问根目录1012。在访问了根目录1012之后，在第四步骤S4中，向目录1013进行跳跃，来访问目录1013。然后对目录1013的访问能够实现第五步骤S5中的向文件1014的相对跳跃，然后对其进行访问。所有后续的文件访问也都是依据已经得到的(通过当前或较早的文件或目录访问得到的)信息以相对方式进行的。 

类型b)的数据访问在某些情况下会读取附加扇区和/或被迫读取附加扇区。这些附加扇区构成正常类型a)访问的绕行区域。在所示的例子中，第一到第五跳跃S1到S5连同它们各自的后续访问也都是在 类型b)的访问期间进行的。不过，目录1013的访问向拷贝机构指出要额外地访问另一个文件1015，因为否则该拷贝机构将会产生一个不完整的拷贝。 

因此，拷贝机构在第五跳跃S5之后向另一个文件105进行第六跳跃S6，来实现对它的访问。 

可以用来迫使对附加扇区进行读取的数据结构是和/或引起循环读取： 

●ISO 9660数据，若利埃(Joliet)数据 

●扩展UDF数据 

●UDF卷/分区数据(即，不止一个卷和/或不止一个分区) 

●虚拟地址表 

●空闲管理数据 

●由特殊读取装置(例如，微软(Microsoft)操作系统)使用的表达数据 

●隐含文件 

●COFF格式可执行文件中的图标资源 

●盘标识 

●autorun.inf文件 

Mac OS 

●资源派生 

创建绕行区域的第四个例子是利用文件系统数据的布置形式，即，使用文件系统数据的链接。例如布置在导入区9与卷描述1010之间、卷描述1010与分区描述11之间、分区描述1011与根目录1012之间、根目录1012与目录1013之间和/或目录1013与第一文件1014之间的绕行区域最好是包括一个或多个扇区的区域，在对所述一个或多个扇区进行访问的时候，所述扇区会导致记录载体访问失败。这样的绕行区域防止利用以连续的方式从盘的起始点开始搜索表达数据(即，以连续方式读取盘的所有扇区，直到找到特定的标记，例如用于视频流的起始点的标记，例如用以克服上面解释说明过的创建绕行区域的第三个例子)的拷贝软件和/或硬件对盘进行拷贝。附图5表示设置在卷描述1010与分区描述1011之间的坏扇区1016作为用于这种类型的绕行区域的实例。 

Claims (15)

1.将不受拷贝保护的数据(1)转换成受拷贝保护的数据(5)的方法，其中所述不受拷贝保护的数据(1)包括数据结构数据、控制数据和内容数据，所述内容数据和控制数据嵌入在由所述数据结构数据定义的数据结构中，所述内容数据可以使用所述控制数据加以访问和/或加以处理，所述方法包括下述步骤：

-经由第一通信网络(3)将至少部分(9)所述数据结构数据和所述控制数据从第一网络地点(2)传递到第二网络地点(4)，

-在所述第二网络地点(4)处依据供应给所述第二网络地点(4)的所述数据结构数据/控制数据产生经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据，

-经由第二通信网络(6)将所述经过修改的数据结构数据和经过修改的控制数据从所述第二网络地点(4)传递到第三网络地点，

-在所述第三网络地点处，通过将所述内容数据和所述经过修改的控制数据嵌入到由所述经过修改的数据结构数据定义的经过修改的数据结构中来产生所述受拷贝保护的数据。

2.按照权利要求1所述的方法，其中所述内容数据形成内容数据流，所述控制数据能够实现选择性地访问和/或处理所述内容数据流的特定部分。

3.按照权利要求2所述的方法，其中所述内容数据流分为多个平行的内容数据子流，所述控制数据能够实现选择性地访问和/或处理各个内容数据子流的特定部分。

4.按照权利要求2或3所述的方法，其中所述内容数据形成第一内容基元流，所述第一内容基元流中的内容基元借助所述控制数据至少部分地彼此链接，并且其中所述受拷贝保护的数据包括第二内容基元流，这些内容基元流借助所述经过修改的控制数据至少部分地彼此链接。

5.按照权利要求4所述的方法，其中所述第二内容基元流是通过在所述产生所述受拷贝保护的数据的步骤期间将再现阻碍基元插入到所述第一内容基元流中而获得的。

6.按照权利要求5所述的方法，其中所述产生经过修改的数据结构数据的步骤确定在所述产生受拷贝保护的数据的步骤期间要在哪些流位置上将所述再现阻碍基元插入到所述第一内容基元流中。

7.按照权利要求6所述的方法，其中所述产生经过修改的控制数据的步骤确定在所述产生所述受拷贝保护的数据的步骤期间要如何将所述再现阻碍基元与所述第二内容基元流相链接。

8.按照权利要求1所述的方法，其中所述数据结构数据、所述控制数据和所述内容数据与存储在数据载体上的数字音频和/或视频内容有关。

9.按照权利要求1所述的方法，其中所述数据结构数据、所述控制数据和所述内容数据分别与DVD数据有关。

10.按照权利要求9所述的方法，其中所述数据结构数据包括DVD文件系统数据。

11.按照权利要求9或10所述的方法，其中所述控制数据包括DVD导航数据。

12.按照权利要求1所述的方法，其中所述受拷贝保护的数据的所述产生处理是由从所述第二网络地点(4)传递到所述第三网络地点的java小程序执行的。

13.按照权利要求1所述的方法，其中所有在所述网络地点之间交换的数据都要在交换之前进行加密。

14.按照权利要求1所述的方法，其中所述第一网络地点(2)与所述第三网络地点为同一个网络地点或处于相同的物理地点。

15.将不受拷贝保护的数据(1)转换成受拷贝保护的数据(5)的系统，其中所述不受拷贝保护的数据(1)包括数据结构数据、控制数据和内容数据，所述内容数据和控制数据嵌入在由所述数据结构数据定义的数据结构中，所述内容数据可以使用所述控制数据加以访问和/或加以处理，其中所述受拷贝保护的数据包括经过修改的数据结构数据、所述内容数据和经过修改的控制数据，所述内容数据和经过修改的控制数据嵌入在由所述经过修改的数据结构数据定义的经过修改的数据结构中，所述内容数据可以使用所述经过修改的控制数据加以访问和/或加以处理，所述系统包括：

-传输装置，用于经由网络传输至少部分所述数据结构数据和所述控制数据，

-网络加密设备，用于接收至少部分所述数据结构数据和所述控制数据，用于根据所述数据结构数据和所述控制数据来产生所述经过修改的数据结构数据和所述经过修改的控制数据，以及用于经由网络传输所述经过修改的数据结构数据和所述经过修改的控制数据，

-网络拷贝保护设备，用于接收所述经过修改的数据结构数据和所述经过修改的控制数据，以及用于根据所述经过修改的控制数据、所述经过修改的数据结构和所述内容数据来产生所述受拷贝保护的数据。

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