CN1922677A - 用于加密数据流的方法和电路 - Google Patents
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Abstract
当前法规要求当存储由广播所接收的电视节目时有可能是加密的。然而,传统的播放设备不能够依照常规方式来播放这种加密数据,而是可能会依照错误方式来播放。这可能会导致像损坏扬声器之类的问题。因此,本申请意在通过在加密过程期间有意地向这种流提供错误识别来隐藏任何这种可能有害的流。本申请尤其提供了一种用于加密的方法和电路以及用于解密的方法和电路。本申请特别适于DVD记录器,但是也可以用于其它视频和/或音频记录器。本发明甚至可以用于加密非视听数据。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于加密数据流的方法,所述数据流包括至少一个视听数据流。
本发明还涉及一种用于加密数据流的电路,所述数据流包括至少一个视听数据流。
本发明还涉及一种用于解密视听数据的方法。
本发明还涉及一种用于解密视听数据的电路。
此外,本发明涉及一种计算机程序产品,包括用于编程处理部件的计算机可读指令。
本发明还涉及一种携带这种计算机程序产品的数据载体。
本发明还涉及一种编程的计算机。
本发明还涉及一种携带有使用依照本发明的方法所加密的数据的数据载体。
背景技术
当前法规要求当存储由广播所接收的电视节目时有可能是加密的。电视节目,特别是数字广播的电视节目可以具有拷贝控制信息作为元数据。用于拷贝控制信息的选项尤其可以是:不能拷贝(不允许记录)、拷贝一次(允许记录一次;不允许拷贝记录)和自由拷贝(允许在消费者的个人环境内自由分送内容)。并且即使当与电视节目一起广播自由拷贝信息时,也可以要求加密任何所存储的电视节目部分。在另外的广播标记中设置此要求。
这要求在像DVD记录器之类的视频记录器中实施加密硬件和/或软件。然而问题在于例如DVD播放器的安装基础并不支持加密。这可以通过购买新设备来解决,但这是很昂贵的。并且在传统设备上,仍然可以再现传统的视听资料。此外,当具有加密功能的视频记录器记录节目时,并不是所有的节目都被加密。除此之外,新的具有加密功能的视频记录器将能够播放所加密的内容。因此,并不总是必须直接丢弃传统的DVD播放器。
然而,由于DVD上的内容可能是混杂的,即加密内容紧跟着非加密内容存储,所以用户可能试图在不适应的DVD播放器上播放所述加密内容。对于视频数据的再现来说,这会在屏幕上产生很没趣的块。对于音频数据的再现来说,这会产生可能相当大声的噪声、滴答声等等。大声的噪声可能会损坏设备(扬声器)和/或用户的耳朵,特别是当他或她戴着耳机时。
发明内容
本发明的目的是防止在传统播放设备上播放这种可能的有害流。
为达到此目的,依照第一方面本发明提供了一种用于加密包括至少一个视听数据流的数据流的方法,包括步骤:把所述视听数据流分段为数据段;向所述数据段提供ID段中的ID数据,所述ID数据不同于预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据;并且部分地加密所述数据段,使所述ID段保持未加密。
当在加密视听数据以存储在例如DVD上期间把音频数据的ID数据修改为不符合DVD标准的ID数据时,传统DVD播放器将因而不会认出所述音频并且不会再现任何音频。依照这种方式,不会损坏再现设备的扬声器。
具有申请号03104402.7的欧洲专利申请提出一种用于借助特定的导航命令来向传统设备屏蔽所加密内容的导航结构。然而,此方法依赖于记录器要进行精确的工作并且播放器决不会到达导航屏蔽的周围。在实践中,并不能始终保证如此。例如,某些播放器允许直接播放包括视听数据的文件。
在依照本发明方法的进一步实施例中,数据流包括不同视听数据类型的多个流,并且至少一个视听数据流的数据段被加密。
通常,视听数据依照各种方式至少具有音频和视频数据。除此之外,还可以提供与交互式应用相关的数据。其例子是具有多媒体家庭平台(交互式)功能的数字视频广播。不同类型的数据在独立的流中被提供,被多路复用或将被多路复用到单个数据流上。
在依照本发明方法的又一进一步的实施例中,至少一个视听数据流的数据段具有包括ID数据的ID段,所述ID数据不同于被预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据。
当数据流包括多个视听数据流(或其它数据类型)并且希望只防止再现所述数据流所包括的那些流之一时,只有该流的数据分组的ID数据必须被改变。依照这种方式,只有该特定流的数据不会被传统设备再现,而其它流的数据仍会被再现。
在依照本发明方法的另一实施例中,数据段在ID段中具有进一步的ID数据,所述进一步的ID数据被预定用来识别视听数据流中的数据类型,并且所述进一步的ID数据在进一步的步骤中被替代为不同于被预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据的ID数据。
此实施例的优点在于可以使用标准的、已经现有的电路,所述电路向数据段提供用于识别数据类型的预定ID数据。当然,代价是需要独立的用于修改所述预定ID数据的附加电路。
依照第二方面本发明提供了一种用于加密包括至少一个视听数据流的数据流的方法,包括:分段部件,用于把所述视听数据流分段为数据段;用于向所述数据段提供ID段中的ID数据的部件,所述ID数据不同于预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据;和加密部件,用于部分地加密所述数据段,使所述ID段保持未加密。
依照第三方面本发明提供了一种用于存储数据的设备,包括:用于接收数据的接收器;如权利要求10所述的电路;和用于把所加密的数据存储在存储介质上的存储装置。
依照第四方面,本发明提供了一种用于解密使用如权利要求1所述的方法来加密的视听数据的方法,包括步骤:解密所部分加密的数据段;认出由ID段所携带的数据不同于被预定用来识别视听数据流中的数据类型的ID数据,并且认出由所述数据段所包括数据的实际类型;并且由所述数据段形成视听数据流。
依照第五方面,本发明提供一种用于解密由如权利要求10所述的电路来加密的视听数据的电路,包括:解密部件,用于解密所部分加密的数据段;识别部件,用于认出由ID段所携带的数据不同于被预定用来识别视听数据流中的数据类型的ID数据,并且认出由所述数据段所包括数据的实际类型;和流送部件,用于根据所述数据段来形成视听数据流。
依照第六方面,本发明提供了一种用于再现并获取视听数据的设备,包括:存储装置,用于从存储介质获取数据;如权利要求15所述的电路;和用于再现所解密的视听数据流的电路。
依照第七方面,本发明提供了一种包括计算机可读指令的计算机程序产品,所述计算机可读指令用于编程处理部件以用于执行如权利要求1所述的方法。
依照第八方面,本发明提供了一种携带有如权利要求1所述的计算机程序产品的数据载体。
依照第九方面,本发明提供了能够执行如权利要求1所述的方法的编程计算机。
依照第十方面,本发明提供了一种包括计算机可读指令的计算机程序产品,所述计算机可读指令用于编程处理部件以用于执行如权利要求13所述的方法。
依照第十一方面,本发明提供了一种携带有如权利要求13所述的计算机程序产品的数据载体。
依照第十二方面,本发明提供了能够执行如权利要求13所述的方法的编程计算机。
依照第十三方面,本发明提供了携带有使用如权利要求1所述的方法来加密的数据的数据载体。
附图说明
将借助于附图来进一步阐明本发明,其中:
图1依照本发明示出了视频记录器100作为用于存储数据的设备的实施例;
图2依照本发明示出了用来描绘用于加密数据流的方法的实施例的流程图;
图3示出了由图2所示出的流程图来描绘的方法所生成的数据包;和
图4依照本发明示出了DVD播放器作为用于获取并再现数据的设备的实施例。
图5依照本发明示出了用来描绘用于获取并再现数据的方法的实施例的流程图;
具体实施方式
图1示出了视频记录器100作为依照本发明设备的实施例。视频记录器100包括接收器101、多路分解器102,作为再现部件的视频处理器103、作为依照本发明电路的实施例的编码电路110,所述编码电路110包括多路复用器104、加密部件105和分组标识符部件106。视频记录器还包括DVD记录驱动器107作为存储装置。
将借助于图1和如在图2中所描述的流程图200来描述视频记录器100的操作,把记录过程作为依照本发明的过程的实施例示出。如在表1中所表明来标记流程图200的过程。
附图标记: | 过程步骤的标记 |
202 | 开始记录过程,用户输入 |
204 | 接收数据流 |
230 | 多路复用包 |
206 | 分段流 |
208 | 向段中添加ID数据 |
210 | 把段放入包中 |
212 | 排序包 |
214 | 加密包 |
216 | 修改基本音频流段的ID数据 |
218 | 存储流 |
220 | 结束过程 |
表1
在过程步骤200中,记录过程借助于用户输入开始。在进一步的实施例中,记录过程借助于所自动产生的编程部件的输入开始,所述输入被认为是由视频记录器100的节目记录。
接下来,在过程步骤202中,由接收器101接收包括所要记录的数据的数据流。可以通过借助无线连接、像电缆一样的广播有线连接或像宽带因特网一样的(虚拟)点对点连接来接收包括所述数据的信号150从而接收数据流;接收过程步骤202和接收器101的各个实施例都是可以的。如果已经接收了信号150,那么从所述信号中提取数据流并且将其提供到多路分解器102。在此实施例中所提取的数据流是传输流,包括用于电视节目的音频和视频数据流。在本说明书以及本专利申请所附的权利要求的进一步过程中,即使当只存在音频或视频数据时,这两种数据类型也被称作视听数据。
多路分解器102把由所提取的节目流所包括的各个视听数据流分离为通常的基本音频流和基本视频流。用于这些基本流的优选格式是MPEG-2格式。节目流还可以包括具有用于交互式电视应用的数据的流和具有用于增强基本音频流和/或基本视频流的数据的流。在图2中,由接收过程步骤202包括多路分解过程步骤。
基本音频流和基本视频流被提供到视频处理器103以便再现由基本流所包括的视听数据。为了此描述,再现意指MPEG-2数据(在本实施例的情况下)被解压缩并变换以便由扬声器120并电视机(未示出)再现。
除再现之外,视频记录器100还能够记录所接收的数据。为此,在过程步骤206中,由接收器101所接收并且由多路分解器102所多路分解(都在过程步骤204中进行)的数据被分段为数据段。数据段也被称为(数据)分组。
随后,在过程步骤208中,把ID数据添加到数据段以便识别由所述数据段所包括的数据类型。ID数据识别由所述数据段所包括的数据类型并且被预定义用来使由像DVD(数字通用盘)播放器之类的播放设备播放所存储的数据便于进行。对于DVD标准来说,已经认可了如表2中流ID的值。由数据段(或数据分组)首部包括ID数据。
表2还包括关于子流ID的信息。由DVD上的整个数据流所包括的专用流来包括子流。所述子流提供了进一步的信息,以补充基本音频和视频数据。例子是AC-3、音频、DTS(数字剧场系统)、SDDS(索尼动态数字声音)、LPCM(线性脉码调制)及其它。
stream_id | sub_stream_id | |
MPEG音频(基础) | 1100 0xxx | N/A |
MPEG音频(扩展) | 1101 0xxx | N/A |
AC-3 | 1011 1101 | 1000 0xxx |
DTS | 1011 1101 | 1000 1xxx |
SDDS | 1011 1101 | 1001 0xxx |
LPCM | 1011 1101 | 1010 0xxx |
表2
在随后的过程步骤210中,把数据段布置在数据包中。数据包包括一种流类型的数据段。这意味着数据包可以包括多个子流的数据,不过在优选实施例中并非如此,这是因为DVD标准并不允许这样。选择性地,当一个流没有足够的数据可用来填充所认可的2kB数据包大小时,数据包会包括填充包。所述填充包具有用于识别的首部并且用于提供计时信息以便同步音频和视频数据。
在随后的过程步骤212中,把具有视听数据的数据包顺次放入一个数据流中。如按照DVD标准所规定。这些写入部件是昂贵的商品,这样把限制所使用的数目限制为一是重要的。
过程步骤号206到212形成了子过程230,所述子过程230由多路复用器104来执行。本领域技术人员应当理解,这些过程步骤还可以由独立组件来执行。
在包已经被放入一个流中之后,所述包在过程步骤214中被加密部件105加密。部分地进行此加密,这样播放设备仍能至少读取每个包的某个数据段和数据包识别信息。优选地是,不加密数据包的前128个字节。
在过程步骤214之后,如在图3中所描述获得数据包。图3示出了数据包300,包括包首部301、数据段首部302和有效负载320。包首部301包括用于识别数据包的数据,所述数据段首部302包括用于识别由有效负载320所包括的数据类型的ID段312(如在表2中所展示)。在扰乱识别比特314中用两比特来包括扰乱信息。
在随后的过程步骤216中,由分组标识符部件106来修改包括音频数据的数据段的ID数据段。依照这种方式,因而音频分组不会被诸如传统DVD播放器之类的播放设备认出。如此以便防止可能在不能解密分组的设备上播放。当传统的DVD播放器——即不包括依照本发明的解密电路的实施例的DVD播放器——可能会把所加密的分组认为包括音频数据时,所述传统的DVD播放器可能会试图播放所加密的数据。尽管并不打算,然而仍然可能播放该音频。这是因为并不是所有的音频数据都被加密了;在DVD上所存储的数据包的第一部分未被加密并且可以包括被DVD播放器用来同步的数据。通常,这会产生许多噪声,所述噪声可能会损坏诸如扬声器之类的音频设备并且当经由耳机播放时会损害戴耳机的用户的耳朵。
当因为没有找到适当的stream_id而使得没有认出任何音频数据时,不会播放任何音频并且只播放所解密的视频。这对观看来说不是很感兴趣,但是毕竟不会损害传统的DVD播放器。
发明人建议如表3所示来修改stream_id和substream_id值。本领域技术人员应当理解,此模式很多修改也是可以的;表3仅仅提供了一个实施例。
原始的 | 修改的 | |||
stream_id | sub_stream_id | stream_id | sub_stream_id | |
MPEG音频(基础) | 1100 0xxx | N/A | 1100 1xxx | N/A |
MPEG音频(扩展) | 1101 0xxx | N/A | 1101 1xxx | N/A |
AC-3 | 1011 1101 | 1000 0xxx | 1011 1101 | 1100 0xxx |
DTS | 1011 1101 | 1000 1xxx | 1011 1101 | 1100 1xxx |
SDDS | 1011 1101 | 1001 0xxx | 1011 1101 | 1101 0xxx |
LPCM | 1011 1101 | 1010 0xxx | 1011 1101 | 1111 0xxx |
表3
对于专用流来说,也可以代替sub_stream_id来修改stream_id。在表4中,只修改stream_id,而不修改sub_stream_id。现在视频、音频和sub_picture流都被隐藏了。不包括sub_stream_id的附加优点在于不必分析流来找到流ID的位置,这是因为它始终存储在包的第十八个字节中。
Stream_id | Modifiedstream_id | 注解 | |
MPEG音频基础流 | 1100 0xxx | 1100 1xxx | 被映射到有效MPEG音频流数目、未被DVD(DVD流数目+8)使用的数据 |
MPEG音频扩展流 | 1101 0xxx | 1101 1xxx | 被映射到有效MPEG音频流数目、未被DVD(DVD流数目+8)使用的数据 |
视频流 | 1110 0000 | 1110 1000 | 被映射到未使用的视频流数目8的数据 |
专用流1(用于AC-3、DTS、子图片、LPCM等) | 1011 1101 | 1110 1111 | 被映射到未使用的视频流数目15的数据 |
表4
如果已经修改数据的音频流的ID数据以便存储,那么在过程步骤218中由DVD记录驱动器107来存储所加密的数据包。
在所有的数据已经被存储之后,所述过程在流程图200的终止端220中结束。
对本领域技术人员来说清楚的是,还可以由多路复用器104来代替独立部件直接添加所修改的ID数据。在进一步的实施例中还可以交换加密和修改ID数据的次序。
图4依照本发明示出了DVD播放器400作为用于再现并获取视听数据的设备的实施例。DVD播放器400包括作为存储装置的DVD驱动器401、解密部件402、多路分解器403和视频处理器404。解密部件402和多路分解器403形成电路410作为依照本发明用于解密数据的电路的实施例。视频处理器404可以被具体化为MPEG解码器。借助于图5中的流程图500来阐明DVD播放器400的操作方法,所述图5描绘了获取和再现过程作为用于依照本发明获取并再现数据的方法的实施例。
附图标记: | 过程步骤的标记 |
502 | 开始播放 |
504 | 获取要播放的数据 |
506 | 解密包 |
508 | 识别适当的流 |
510 | 建立基本流 |
520 | 多路分解包 |
512 | 再现基本流 |
514 | 重现所再现的数据 |
516 | 选择所播放的数据 |
表5
当在过程步骤502中请求播放在DVD上所存储的加密数据时,在随后的过程步骤504中由DVD驱动器401从所述DVD中获取数据。接下来,在过程步骤506中所述包由解密部件402解密。多路分解器403适于认出所修改的ID数据。这意味着能够认出MPEG音频流的数据,尽管stream_id与由DVD标准所定义的不同。在过程步骤508中识别适当的流。
在随后的过程步骤510中,多路分解器根据分组来形成基本流,将其递送到用于再现的视频处理器404以便提供可以在扬声器420或电视机(未示出)上再现的信号。过程步骤508和过程步骤510形成了子过程520,在此实施例中,所述子过程520由多路分解器403执行。
接下来,基本流由视频处理器404在过程步骤512中再现以便由扬声器和/或屏幕来适当地再现。随后,在过程步骤514中由扬声器420和屏幕(未示出)来重现所再现的数据。当已经播放了所有要播放的数据时,由流程图500所描绘的获取和再现过程在终止端516结束。
在本发明的进一步实施例中,修改原始音频流的stream_id,并且向空音频流提供所规定的音频流。这可以被应用于音频以及视频或者同时应用于这两种数据类型。提供空数据流并不意味着所有数据流实际上都是空的。例如,AC-3流的最小比特率是64kbps。作为用于依照本发明再现并获取视听数据的设备的实施例的播放设备会丢弃一个或多个空的流。播放设备还认出所修改的stream_id并解密以及播放所解密的数据。
在不脱离本发明范围的情况下,本发明的各个其它实施例也是可以的。例如,被描述为由一个元件执行的功能还可以由多个元件来执行,反之亦然。
数据还可以被存储在从依照各个标准(如光盘、超音频光盘、BluRay)的光学载体到像闪速EEPROM电路并且甚至包括数字视频磁带的固态载体的整个范围的数据载体上。
作为本领域技术人员,本发明还可以被具体化为包括计算机可读指令的计算机程序产品、携带这种计算机程序产品的数据载体以及能够执行依照本发明的一个或多个方法的编程计算机,所述计算机可读指令用于编程处理部件以执行依照本发明的方法。
概括地说,本发明与以下内容有关:
当前法规要求当存储由广播所接收的电视节目时有可能是加密的。然而,传统的播放设备不能够依照常规方式来播放这种加密数据,而是可能会依照错误方式来播放。这可能会导致像损坏扬声器之类的问题。因此,本申请意在通过在加密过程期间有意地向这种流提供错误识别来隐藏任何这种可能有害的流。本申请尤其提供了一种用于加密的方法和电路以及用于解密的方法和电路。本申请特别适于DVD记录器,但是也可以用于其它视频和/或音频记录器。本发明甚至可以用于加密非视听数据。
Claims (26)
1.一种用于加密包括至少一个视听数据流的数据流的方法(200),包括步骤:
(a)把所述视听数据流分段(206)为数据段(320);
(b)向所述数据段提供(216)ID段(312)中的ID数据,所述ID数据不同于被预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据;并且
(c)部分加密(214)所述数据段,使所述ID段保持未加密。
2.如权利要求1所述的方法,其中所述方法还包括步骤:创建(210)数据包(300),每个数据包包括至少一个数据段并且其中在部分加密所述数据段的步骤中,至少在数据段上的ID段是未加密的。
3.如权利要求1所述的方法,其中所述数据流包括不同视听数据类型的多个流,并且加密至少一个视听数据流的数据段。
4.如权利要求3所述的方法,其中至少一个视听数据流的数据段具有包括ID数据的ID段,所述ID数据不同于被预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据。
5.如权利要求3所述的方法,其中同时提供所述多个视听数据流并且所述方法还包括步骤:把包括所述多个视听数据流的数据段多路复用(212,230)为进一步的数据流。
6.如权利要求1所述的方法,其中所述数据段在ID段中具有(208)进一步的ID数据,所述进一步的ID数据被预定用来识别视听数据流中的数据类型,并且所述进一步的ID数据在进一步的步骤(216)中被替代为不同于被预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据的ID数据。
7.如权利要求2所述的方法,其中所述数据包是MPEG-2数据流包。
8.如权利要求1所述的方法,其中被预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据由DVD标准来预先确定。
9.如权利要求1所述的方法,还包括步骤:提供与已经向其提供有非预定ID数据的视听数据流相同类型的空视听数据流,所述空视听数据流具有被预定用来识别该数据类型的ID数据。
10.一种用于存储包括至少一个视听数据流的数据流的方法(300),包括用于接收数据流的步骤、如权利要求1所述的方法、以及把所分段并加密的数据存储在存储介质上的步骤。
11.一种用于加密包括至少一个视听数据流的数据流的电路(110),包括:
(a)分段部件(104),用于把所述视听数据流分段为数据段;
(b)用于向所述数据段提供ID段中的ID数据的部件(106),所述ID数据不同于被预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据;和
(c)用于部分加密所述数据段并且使所述ID段保持未加密的加密部件(105)。
12.如权利要求11所述的电路,还包括用于创建数据包(300)的打包部件(104),每个数据包包括至少一个数据段;并且其中在部分加密所述数据段的步骤中,至少在数据段上的ID段是未加密的。
13.一种用于存储数据的设备,包括:
(a)用于接收数据的接收器(101);
(b)如权利要求11所述的电路;和
(c)用于把所加密的数据存储在存储介质(107)上的存储装置(107)。
14.一种用于解密使用如权利要求1所述的方法来加密的视听数据的方法(500),包括步骤:
(a)解密(506)所部分加密的数据段(320,300);
(b)认出(508)由所述ID段所携带的数据不同于被预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据,并且认出由所述数据段所包括数据的实际类型;并且
(c)由所述数据段形成(510)视听数据流。
15.一种用于获取使用如权利要求10所述的方法来存储的再现数据的方法(500),包括:
(a)用于获取(504)在存储介质上所存储的数据的步骤;
(b)如权利要求14所述的方法;和
(c)用于再现所解密的视听数据流的步骤。
16.一种用于解密由如权利要求11所述的电路来加密的视听数据的电路(410),包括:
(a)解密部件(402),用于解密所部分加密的数据段;
(b)识别部件(403),用于认出由所述ID段所携带的数据不同于被预定用来识别所述视听数据流中的数据类型的ID数据,并且认出由所述数据段所包括数据的实际类型;和
(c)流送部件(403),用于根据所述数据段来形成视听数据流。
17.一种用于再现并获取视听数据的设备,包括:
(a)用于从存储介质获取数据的存储装置(401);
(b)如权利要求16所述的电路;和
(c)用于再现所解密的视听数据流的电路(404)。
18.一种包括计算机可读指令的计算机程序产品,所述计算机可读指令用于编程处理部件以用于执行如权利要求1所述的方法。
19.一种携带如权利要求1所述的计算机程序产品的数据载体。
20.一种能够执行如权利要求1所述的方法的编程计算机。
21.一种包括计算机可读指令的计算机程序产品,所述计算机可读指令用于编程处理部件以用于执行如权利要求14所述的方法。
22.一种携带如权利要求14所述的计算机程序产品的数据载体。
23.一种能够执行如权利要求14所述的方法的编程计算机。
24.一种携带有使用如权利要求1所述的方法来加密的数据的数据载体(107,401)。
25.如权利要求24所述的数据载体,其中所述数据载体是DVD可记录盘。
26.如权利要求24所述的数据载体,其中所述数据载体是DVD可重写盘。
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ZA200607027B (en) | 2008-04-30 |
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PB01 | Publication | ||
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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