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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des
Formats eines optischen Aufzeichnungsmediums mit einer oder mehreren
Daten- und/oder Audio- und/oder Videospuren und eine Vorrichtung
zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsmedien unter
Verwendung eines solchen Verfahrens.
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Ein übliches
optisches Aufzeichnungsmedium ist die wohlbekannte Compact Disc
(CD). Über
die Jahre hinweg hat sich das CD-Format von dem anfänglichen
CDDA-Audioformat (Red Book) zu einer gesamten Familie von Formaten
entwickelt, die verschiedene Audio-, Video- und Datenanwendungen
abdecken. Bestimmte dieser Formate unterstützen eine Mischung des CDDA-Formats und vielfältiger Daten-
und Videoformate auf derselben Disc. Beispiele für solche Formate sind Mixed-Mode
CD, CD Extra und VCD.
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Formatdefinitionen:
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CD DA:
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Das
CDDA-Format ist die sogenannte Compact Disc (Audio-CD) und wird
in dem (als Red-Book-Format bekannten) Standard IEC 908 spezifiziert.
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CD-ROM/CD-ROM-XA:
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Das
Format CD-ROM/CD-ROM-XA beschreibt die Erweiterung von CD zum Speichern
von Computerdaten (als Yellow-Book-Format bekannt).
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Mix-Mode:
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Das
Mix-Mode-Format umfaßt
eine Kombination von CDDA- und CD- ROM/CD-ROM-XA-Spuren, und zwar gewöhnlich eine
Datenspur (Dateien) plus bis zu 98 Audiospuren.
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AVCD:
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Die
Audio Video CD umfaßt
eine ISO9660-Spur (Dateisystem) plus eine Videospur plus CDDA-Spuren.
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CD Extra/CD Plus/Enhanced CD:
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Diese
Discs enthalten eine erste Sitzung mit CDDA und eine zweite Sitzung
mit Daten. Das Format wird in dem Blue Book definiert.
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VCD-Movie:
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Die
Video CD (Movie) umfaßt
eine ISO9660-Spur (Dateisystem) plus eine Videospur. Das Format
wird in dem White Book definiert.
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VCD-Karaoke:
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Die
Video CD (Karaoke) umfaßt
eine ISO9660-Spur (Dateisystem) plus eine Videospur. Das Format wird
in dem White Book definiert.
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Obwohl
das Kopieren von Audio-CDs für
eine lange Zeit nur ein geringfügiges
Problem war, ist durch die neuere Verfügbarkeit von kostengünstigen
Aufzeichnungsgeräten
und Medien das unautorisierte Kopieren von Audio-CDs zu einem großen Problem
für die
Musikindustrie geworden. Deshalb wurden mehrere Kopierschutzmechanismen
eingeführt.
Die Kopierschutzmechanismen sollen das Kopieren von Audio-CDs unter
Verwendung eines CD-ROM-Laufwerks eines PC (Personal Computer) verhindern.
Kopiergeschützte
Discs stören
das CD- ROM-Laufwerk,
wenn es versucht, das digitale Datenformat direkt zu kopieren. Abhängig von
dem Kopierschutzmechanismus verursacht dies außerdem Wiedergabeprobleme.
Die kopiergeschützten
Discs dürfen
jedoch keine Nebenwirkungen verursachen oder die Qualität der Audiospuren
verschlechtern, wenn die Disc mit einem Standard-Audio-CD-Player
abgespielt wird. Die Kopierschutzmechanismen dürfen deshalb nicht zu sehr
gegen den Red-Book-CD-Standard verstoßen und dürfen die Toleranzen eines Standard-Audio-CD-Players
nicht überschreiten.
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Verursacht
durch die große
Anzahl verschiedener Discformate sind jedoch viele Mehrformat-Disc-Player
auf dem Markt verfügbar.
Aufgrund des zunehmenden Erfolgs von komprimierten Audioformaten
wie etwa MP3 besteht zusätzlich
wachsende Nachfrage nach Disc-Playern, die komprimierte Audiodateien
wiedergeben können.
Aus den obigen Gründen
sind viele derzeitige Disc-Player mit CD-ROM-Laufwerken ausgestattet,
anstelle von Standard-Audio-CD-Laufwerken, die in älteren Audio-CD-Playern
verwendet werden. Diese Disc-Player werden beim Versuch eines rechtmäßigen Wiedergebens
von kopiergeschützten Audio-CDs
mit großen
Problemen konfrontiert.
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Bekannte
Kopierschutzmechanismen können
in fünf
Kategorien klassifiziert werden, die nachfolgend aufgelistet sind:
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1. Verborgene Audio-Spuren in dem Inhaltsverzeichnis
(TOC)
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Dieser
Mechanismus verwendet mehrere Sitzungen. Eine erste Sitzung enthält Audiospuren,
die in dem TOC als digitale Spuren markiert sind. Die zweite oder
spätere
Sitzung enthält
eine Anzahl virtueller Audiospuren. Deshalb kann das CD-ROM- Laufwerk die Audiospuren
nicht identifizieren und kann das Dateisystem in der ersten Sitzung
nicht finden. Es findet nur die virtuellen Audiospuren in der zweiten
oder späteren Sitzung.
Standard-Audio-CD-Player haben mit diesem Mechanismus keine Probleme,
da sie nur eine einzige Sitzung unterstützen und die Indikation als
digitale Spuren ignorieren. Ein Standard-Audio-CD-Player besteht darauf,
jede Spur auf die er trifft, als eine Audiospur zu verarbeiten.
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2. Falsche oder unvollständige Dateiliste
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Eine
erste Sitzung enthält
die Audiospuren. In einer zweiten oder späteren Sitzung befindet sich
eine Datensitzung und gibt ein existierendes Dateisystem vor. Das
CD-ROM-Laufwerk wird in dieser zweiten oder späteren Sitzung eingefangen,
wenn es versucht, eine falsche oder unvollständige Dateiliste zu parsen.
Dieser Mechanismus stört
einen Standard-Audio-CD-Player
auch nicht, da die erste Sitzung korrekt ist und der Player jede
weitere Sitzung ignoriert.
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3. Einfügen von Rauschen durch Emulation
fehlender Rahmen
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Die
absolute und/oder relative Zeit in dem Q-Subkanal wird in regelmäßigen Intervallen
modifiziert, um fehlende Rahmen zu emulieren. Das CD-ROM-Laufwerk
versucht, die fehlenden Rahmen abzurufen, um die Integrität des Ausgangsdatenstroms
sicherzustellen. Folglich bricht das Laufwerk diese Operation entweder aufgrund
von zu vielen Lesefehlern ab (C2-Fehler) oder die Datenausgabe wird
unterbrochen oder in diskontinuierliche Stücke zerhackt. Ein Standard-Audio-CD-Player ignoriert
einfach die fehlenden Rahmen.
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4. Unbehebbare Fehler in der Audiospur
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Unbehebbare
Fehler werden in die Audiospur durch Verwürfeln des Fehlerkorrekturcodes
(ECC), durch Hinzufügen
von Defekten unter Verwendung der 8-zu-14-Modulation (EFM) oder
durch Einfügen
künstlicher
falscher Fehler in den Audioinhalt (C2-Fehler) eingefügt. Diese Technik vermindert
die Lesbarkeit der Disc und basiert auf dem Umstand, daß CD-ROM-Laufwerke
einen komplizierteren Fehlerkorrekturansatz als Audio-CD-Laufwerke
benutzen. Ein Standard-Audio-CD-Player versucht statt dessen, die
Fehler zu verbergen, statt zu viele Korrekturversuche vorzunehmen.
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5. Durcheinanderbringen des CD-Writers
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Die
Verwendung von uneinheitlichen Vorlücken-Längen und das Zurücklassen
von Index-Markierungen an unerwarteten Positionen bringt viele CD-Writer
durcheinander. Modifizierung des TOC in einer zweiten oder späteren Sitzung
zur Anzeige einer vollen Datengröße, die
größer als
die verfügbare
Disc-Kapazität
ist, wie zum Beispiel 900 MB, bringt darüber hinaus viele CD-Writer
weiter durcheinander und hält
sie davon ab, eine digitale Kopie herzustellen.
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Die
folgende Tabelle zeigt eine Zusammenfassung von existierenden Kopierschutzverfahren
mit den Regionen einer Disc, auf die sie angewandt werden können. Weiterhin
ist die Art von Fehler, die durch die Kopierschutzverfahren verursacht
werden, und die potentielle Auswirkung auf die Klangqualität gezeigt.
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In
der Tabelle können
die Schutztypen in der letzten Spalte und ihre Auswirkung auf die
Wiedergabe durch ein CD-ROM-Laufwerk
folgendermaßen
erläutert
werden.
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Spurkopierschutz
(gewöhnlich
Mechanismus 4): Jede Spur muß individuell
geschützt
werden. Die Spuren können
durch ein beliebiges CD-ROM-Laufwerk (im CDDA-Modus) wiedergegeben
werden, da das TOC in dem Einlaufbereich eine präzise Bestimmung des Disc-Typs
als CDDA erlaubt.
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Qualitäts-Kopierschutz
(gewöhnlich
Mechanismus 3): Die Spuren können
kopiert werden, aber ihre Qualität
ist vermindert. Der Klang umfaßt
dann zufällige
Pausen oder beliebige andere Unterbrechungen oder ist diskontinuierlich. Ähnlich wie
beim Spurkopierschutz können
die Spuren durch ein beliebiges CD-ROM-Laufwerk (im CDDA-Modus) wiedergegeben
werden, da der Disc-Typ als CDDA bestimmt werden kann.
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Disc-Kopierschutz
(gewöhnlich
die Mechanismen 1, 2, 5): Die gesamte Disc wird vor Kopieren geschützt. Sie
kann jedoch in einem CD-ROM-Laufwerk nicht wiedergegeben werden,
da das TOC die Bestimmung des Disc-Typs als CDDA nicht erlaubt.
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Vorhersehbarerweise
sind die Kopierschutzmechanismen nicht auf die existierenden bekannten
Ansätze
beschränkt.
Es können
viele weitere Mechanismen entwickelt werden. Die Kopierschutzmechnismen dürfen die
Wiedergabe der Audio-CDs in Standard-Audio-CD-Playern jedoch nicht
stören.
Deshalb dürfen
sie nicht zu sehr gegen den Red-Book-Standard verstoßen und
dürfen
die Toleranzen eines Standard-Audio-CD-Players nicht überschreiten.
Aus diesem Grund nehmen die Kopierschutzmechanismen nur einige wenige
Modifikationen an dem Einlaufbereich der ersten Sitzung vor, wie
aus der obigen Tabelle hervorgeht. Zusätzlich müssen die Mechanismen auch Marktanforderungen
genügen.
Eine Verschlechterung der Klangqualität oder einer Datenspur vor
den Audiospuren in einer Einzelsitzungs-CD, womit man ein CD-Laufwerk
einfangen könnte,
was aber durch einen Standard-Audio-CD-Player als eine kurze stumme
Spur wiedergegeben würde,
werden Verbraucher nicht akzeptieren. Bei einem alternativen Ansatz
könnte
ein Kopierschutzmechanismus darauf basieren, mehrere Audiospuren
zu einer einzigen Spur zu kombinieren und anstelle von Spurenindizes
für direkt
wahlfreien Zugriff zu verwenden. Viele Audio-CD-Player, insbesondere
Low-End-Player, unterstützen
Indexwiedergabe jedoch nicht.
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Wie
in der Liste der Kopierschutzmechanismen beschrieben wurde, entstehen
die meisten Probleme nicht bei Audio-Laufwerken. Es wäre deshalb wünschenswert,
ein CD-ROM-Laufwerk in einem Audio-Laufwerk-Modus zu betreiben.
Für diesen
Zweck muß jedoch
das Format einer in das CD-ROM-Laufwerk eingelegten optischen Disc
sicher bestimmt werden.
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Aus
JP 10 124 978 ist ein Verfahren
und eine Vorrichtung bekannt, wodurch unterschieden werden kann,
ob eine spezifische Spur einer CD-ROM eine Datenspur oder tatsächlich eine
dem CDDA-Format entsprechende Audiospur ist. Diese Unterscheidung
ermöglicht
es einem Mehrformat-Disc-Player auf der CD-ROM gespeicherte Audiospuren
wiederzugeben, während
gleichzeitig eine falsche Wiedergabe von auf der CD-ROM gespeicherten
Datenspuren verhindert wird. Die Unterscheidung zwischen den beiden
Arten von Spuren basiert auf zusätzlichen
4-Bit-Steuerattributen für
jede Spur, die in dem Inhaltsverzeichnis (TOC) der Disc enthalten
sind, die anzeigen, ob eine Spur eine Datenspur oder eine Audiospur
ist. Diese zusätzlichen Attribute
werden vor dem Beginn der Wiedergabe der Spuren durch ein Informationsklassen-Unterscheidungsmittel
ausgewertet und es werden nur Audiospuren wiedergegeben. Das offenbarte
Verfahren hat den Nachteil, daß,
wenn die Informationen in dem TOC aufgrund von Kopierschutzmaßnahmen
teilweise falsch sind, die Unterscheidung zwischen Audiospuren und
Datenspuren erfolglos bleiben könnte
und bestimmte Audiospuren möglicherweise
nicht wiedergegeben werden könnten.
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Aus
EP 0453108 , die als der
nächste
Stand der Technik betrachtet wird, ist ein Player sowohl für Audio-Discs
als auch Speicher-Discs bekannt. Auf der Basis des Identifizierens
von Informationen in dem Inhaltsverzeichnis bestimmt der Player,
ob eine wiederzugebende Disc eine Audio-Disc oder eine Speicher-Disc
ist. Da die Unterscheidung zwischen den Disc-Typen jedoch die in dem TOC aufgezeichneten
Informationen benutzt, könnte
die Unterscheidung erfolglos bleiben, wenn das TOC falsche Daten
enthält.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, ein Verfahren zur
Bestimmung des Formats eines optischen Aufzeichnungsmediums mit
einer oder mehreren Daten-, Audio- und/oder Videospuren in einer oder
mehreren Sitzungen vorzuschlagen, das gegenüber teilweise falschen Daten
auf dem Aufzeichnungsmedium robust ist. Eine weitere Aufgabe der
vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Lesen und/oder Beschreiben
von optischen Aufzeichnungsmedien unter Verwendung eines solchen
Verfahrens vorzuschlagen.
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den folgenden Schritten
gelöst:
- – Lesen
des Inhaltsverzeichnisses einer ersten Sitzung des Aufzeichnungsmediums;
- – Prüfen, ob
mehr als eine Spur in der ersten Sitzung vorliegt; und
- – Bestimmen
des Formats des Aufzeichnungsmediums als Audio, wenn der Prüfschritt
ein positives Ergebnis ergibt, und Bestimmen des Formats als Daten
andernfalls.
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Das
Annehmen, daß alle
Spuren Audiospuren sind, wenn Datenspuren und Audiospuren auf einer Disc
gefunden werden, simuliert das Verhalten eines Standard-Audio-CD-Laufwerks,
das jede Spur ungeachtet der Audio- oder Datenindikation in dem
TOC wiedergibt. Da alle Audio-Spuren auf einer kopiergeschützten Disc
falsch in dem TOC klassifiziert sein könnten, kann das CD-ROM-Laufwerk
in einem Audiosystem nicht nur ausschließlich die Spurentypindikation
in dem TOC des Einlaufbereichs verwenden. Kommerzielle Audio-CDs
werden nur selten mit einer einzigen Audiospur veröffentlicht.
Deshalb verwendet man die Anzahl der Spuren, um zu bestimmen, ob
eine Disc eine Audio-Disc oder eine Daten-Disc ist. Wenn die Disc
mehr als eine Spur enthält,
wird angenommen, daß sie
eine Audio-Disc ist. Andernfalls wird angenommen, daß sie eine
Daten-Disc ist. Eine Daten-Disc kann zum Beispiel komprimierte und/oder
unkomprimierte Audiodaten enthalten.
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Bevorzugt
umfaßt
das Verfahren ferner die folgenden Schritte:
- – Prüfen, ob
das Aufzeichnungsmedium mehr als eine Sitzung umfaßt;
- – Durchführen der
Schritte des Prüfens
auf die Anzahl der Spuren und/oder Audiospuren und der Bestimmungsschritte
nur dann, wenn das Aufzeichnungsmedium mehr als eine Sitzung umfaßt; und
- – Verwendung
der ursprünglichen
in dem Inhaltsverzeichnis enthaltenen Informationen zur Bestimmung des
Formats des Aufzeichnungsmediums andernfalls.
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Das
Prüfen
auf Mehrfach-Sitzung ermöglicht
eine Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Audio-Video-Produkte.
Andernfalls könnten
keine Discs mit gemischtem Inhalt unterstützt werden. Da die meisten
kommerziell erfolgreichen Kopierschutzmechanismen Mehrfachsitzungs-Discs
für Kopierschutz
verwenden, ist es nur für
diese Discs notwendig, auf Audioinhalt zu prüfen. Es kann sicher angenommen
werden, daß eine
Einzelsitzungs-Disc korrekte und unmodifizierte Daten in dem TOC
enthält.
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Vorteilhafterweise
umfaßt
das Verfahren zusätzlich
den Schritt, es einem Benutzer zu ermöglichen, die Schritte des Prüfens auf
die Anzahl der Spuren und/oder Audiospuren und die Bestimmungsschritte
unabhängig
von dem Ergebnis des Schritts, der prüft, ob das Aufzeichnungsmedium
mehr als eine Sitzung umfaßt,
zu erzwingen. Dadurch kann ein Benutzer eingreifen, falls ein Laufwerk
aus irgendeinem Grund den Disc-Typ nicht automatisch erkennen kann.
Dies könnte
zum Beispiel für
einen Kopierschutzmechanismus der Fall sein, der nicht einen Mehrfachsitzungs-Ansatz
benutzt.
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Gemäß der Erfindung
basieren die Prüfschritte
auf Daten in dem Inhaltsverzeichnis, die nicht abgeändert werden
dürfen,
um Kompatibilität
mit Standard-Audio-Format-Playern sicherzustellen. Dies ist vorteilhaft, da
zukünftige
Kopierschutzmechanismen diese Daten nicht abändern werden. Das Verfahren
wird deshalb durch zukünftige
Kopierschutzmechanismen nicht umgangen.
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Bevorzugt
umfassen die Daten in dem Inhaltsverzeichnis, die für die Prüfschritte
benutzt werden, Adressendaten und Zeigerdaten. Diese sind für jeden
Standard-Audio-CD-Player wesentliche Daten.
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Vorteilhafterweise
werden von der ersten Sitzung verschiedene Sitzungen unterdrückt, falls
das Format des Aufzeichnungsmediums als Audio bestimmt wird. Auf
diese Weise verhält
sich ein CD-ROM-Laufwerk genau wie ein Standard-Audio-CD-Laufwerk, das
nur eine einzige Sitzung auf einer Disc unterstützt. Da bestimmte Discs Datenspuren
in einer zweiten oder späteren
Sitzung enthalten, würden
diese Spuren andernfalls wiedergegeben, aber ohne Ton. Dies würde kaum
Benutzeransprüchen
genügen.
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Gemäß der Erfindung
werden die Daten in dem Inhaltsverzeichnis auf Werte angepaßt, die
dem bestimmten Format des Aufzeichnungsmediums entsprechen. Dies
erlaubt die Korrektur von Daten in dem TOC, die durch einen Kopierschutzmechanismus
modifiziert wurden. Weiterhin kann das korrigierte TOC einfach durch
einen Standard-Server-Controller verarbeitet werden. Es müssen keine
Modifikationen an dem Servo-Controller vorgenommen werden, wodurch
Kosten für
die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens reduziert werden.
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Die
Daten, die auf Werte angepaßt
werden, die dem bestimmten Format des Aufzeichnungsmediums entsprechen,
umfassen bevorzugt Steuerbit und/oder Adressendaten. Diese sind
die Daten, die am wahrscheinlichsten von einem Kopierschutzmechanismus
modifiziert werden. Korrigierte man diese Daten nicht, könnten die
falschen Daten einen Standard-Servo-Controller
durcheinanderbringen.
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Ein
Verfahren gemäß der Erfindung
wird vorteilhafterweise durch ein Disc-Format-Bestimmungsmodul zum
Bestimmen des Formats eines optischen Aufzeichnungsmediums mit einem
Inhaltsverzeichnis und einer oder mehreren Spuren durchgeführt. Das
Disc-Format-Bestimmungsmodul wird bevorzugt als Softwarelösung implementiert,
obwohl auch eine Hardwarelösung
verwendet werden kann.
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Das
Disc-Format-Bestimmungsmodul wird vorzugsweise in die Kommunikation
zwischen einer optischen Leseeinheit und einem Servo-Controller-Modul
zwischengeschaltet. Dadurch können
die Kosten für
die Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens reduziert werden,
da ein Standard-Servo-Controller-Modul
verwendet werden kann, während
die gesamte notwendige zusätzliche
Verarbeitung durch das Disc-Format-Bestimmungsmodul durchgeführt wird.
Es ist dadurch auch möglich,
das Disc-Format-Bestimmungsmodul und das Servo-Controller-Modul zu einem einzigen Modul
zu integrieren.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der Erfindung führt
eine Vorrichtung zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsmedien
ein Verfahren gemäß der Erfindung
aus und/oder umfaßt
ein Disc-Format-Bestimmungsmodul gemäß der Erfindung zur Bestimmung
des Formats eines eingelegten Aufzeichnungsmediums. Eine solche
Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie
verschiedene Arten von Disc-Formaten wiedergeben kann, darunter
Discs, die komprimierte und/oder unkomprimierte Audiodateien enthalten,
ohne durch Kopierschutzmechanismen gestört zu werden.
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Für ein besseres
Verständnis
der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung vorteilhafter
Konfigurationen mit Bezug auf die Figuren beispielhafte Ausführungsformen
spezifiziert. Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf diese
beispielhaften Ausführungsformen
beschränkt
ist und daß spezifizierte
Merkmale auch angemessen kombiniert und/oder modifiziert werden
können,
ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Es zeigen:
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1 ein
typisches CD-Datenlayout;
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2 die
Felder des Q-Subkanalcodes im Einlauf und ihre möglichen Werte;
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3 ein
Verfahren gemäß der Erfindung,
das auf Audioprodukte anwendbar ist;
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4 ein
Verfahren gemäß der Erfindung,
das auf Audio-Video-Produkte
anwendbar ist;
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5 schematisch
eine Vorrichtung zum Lesen und/oder Beschreiben optischer Aufzeichnungsmedien
unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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6 die
Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens als ein sequentielles
Filter des Q-Subkanals für
ein Audioprodukt; und
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7 das
sequentielle Filter des Q-Subkanals für ein Audio-Video-Produkt.
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1 zeigt
ein typisches CD-Datenlayout. Ein optisches Aufzeichnungsmedium 1 kann
gewöhnlich eine
oder mehrere Sitzungen aufweisen. Jede Sitzung umfaßt einen
Einlauf-, einen Programm- und einen Auslaufbereich. Der Programmbereich
enthält
eine oder mehrere Spuren, die Audiospuren oder Datenspuren sein können. Entlang
der Disc werden Subkanäle
(Subcodes) in jeden Bereich (Einlauf, Programm und Auslauf) eingebettet.
Das Inhaltsverzeichnis (TOC) ist der Q-Subkanal, der sich in dem
Einlaufbereich befindet und enthält
Informationen über
den Inhalt der Sitzung, wie zum Beispiel Anzahl der Spuren und ihre
Attribute und Orte.
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2 zeigt
die Felder des Q-Subkanalcodes im Einlaufbereich einer Sitzung.
Jeder Q-Subkanalcode beginnt mit zwei Synchronisationsmustern S0
und S1 als die ersten beiden Symbole. Die nächsten vier Datenbit CONTROL
sind Steuerbit und definieren den Inhalt einer Spur, d.h. Audio
oder Daten, und können
auch Informationen über
Kopierschutz enthalten. Den Steuerbit CONTROL folgen Adresseninformationen
ADR, die einen von vier Modi für
die Q-Datenbit DATA-Q spezifizieren. Die Q-Datenbit DATA-Q sind in einem Q-Datenblock
von 72 Bit nach dem Adressenbit ADR enthalten. Der Q-Subkanalcode
endet mit 16 CRC-Bit, die für
eine CRC-Prüfung
der Bit der Steuerung CONTROL, der Adresse ADR und der Q-Daten DATA-Q
verwendet werden. In dem Einlauf-TOC besitzt das Adressenbit ADR
einen Wert "1", wodurch angezeigt
wird, daß der
Q-Datenblock DATA-Q Informationen über das TOC enthält. Andere
mögliche
Werte für
das Adressenbit ADR sind "2" (der Q-Datenblock
DATA-Q enthält
eine Katalognummer), "3" (der Q-Datenblock
DATA-Q enthält
Code der internationalen Standardaufzeichnung (ISR)) oder "5" (wodurch Mehrfachsitzung angezeigt
wird). Jeder Q-Datenblock DATA-Q eines Q-Subkanalcodes in dem TOC
enthält
einen Zeiger POINT, der auf eine der verfügbaren Spuren oder den Einlaufbereich
zeigt oder die erste oder letzte Spur anzeigt. Zusätzlich enthält der Q-Datenblock
die Startminute, -sekunde und den Startrahmen (MSF) der Spur, auf
die der Zeiger zeigt. Im Fall einer Mehrfachsitzungs-Disc kann der
Zeiger POINT ferner Startminute, -sekunde und -rahmen der nächsten Sitzung
angeben.
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Die
IOC-Posten, die in den Q-Subkanal von 2 gepackt
werden, werden in sukzessiven Q-Subkanal-Codeblöcken jeweils dreimal wiederholt.
Das gesamte TOC wird kontinuierlich während des Einlaufbereichs einer
Sitzung wiederholt. In Bezug auf Mehrfachsitzung mit POINT gleich "anderes" und ADR gleich "5", tritt es zusätzlich etwa mit der halben
Häufigkeit
auf und wird in das ursprüngliche
Red-Book-Layout verschachtelt. Jeder Subkanalcode wird auch sukzessive
dreimal wiederholt. In 2 sind einige Felder des Q-Subkanalcodes
grau schattiert. Diese Felder enthalten die minimalen notwendigen
Daten in dem Einlauf-TOC für
einen Standard-Audio-CD-Player. Anders ausgedrückt, müssen diese wesentlichen Daten
korrekt sein, um eine Wiedergabe einer Audio-CD durch einen Standard-Audio-CD-Player zu erlauben.
Deshalb dürfen
Kopierschutzmechanismen diese Daten nicht abändern.
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3 zeigt
ein Verfahren gemäß der Erfindung,
das auf Audioprodukte anwendbar ist. In einem Schritt 101 wird
das TOC der ersten Sitzung auf einer Disc gelesen. Ein erster Prüfschritt 102 analysiert,
ob etwaige der in dem TOC gefundenen Spuren als eine Audiospur (CDDA)
angegeben ist. Diese Informationen können aus dem Steuerbit abgeleitet
werden. Wenn der erste Prüfschritt 102 eine
Audiospur zeigt, werden in einem Abschlußschritt 104 alle
Spuren der ersten Sitzung ungeachtet der Steuerbit wie Audiospuren
verarbeitet. Es wird angenommen, daß die Disc eine Audio-Disc
ist, und mögliche
weitere Sitzungen auf der Disc werden ignoriert. Wenn der erste
Prüfschritt 102 jedoch
keine Audiospur zeigt, wird ein zweiter Prüfschritt 103 ausgeführt. In
diesem Schritt 103 wird die Anzahl der Spuren zum Beispiel
unter Verwendung der POINT-Informationen bestimmt. Wenn mehr als
eine Spur vorliegt, wird wie zuvor in dem Abschlußschritt 104 angenommen, daß die Disc
eine Audio-Disc ist, und alle Spuren werden wie Audiospuren verarbeitet.
Mögliche
weitere Sitzungen auf der Disc werden ignoriert. Wenn jedoch nur
eine einzige Spur vorliegt, wird in einem Schritt 105 die
Disc wie eine Daten-Disc behandelt und alle Sitzungen und Spuren
auf der Disc werden entsprechend verarbeitet. In diesem Kontext
umfassen Daten komprimierte und unkomprimierte Audiodateien. Die
Reihenfolge des ersten und des zweiten Prüfschritts 102, 103 kann
natürlich
auch umgekehrt werden.
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Standard-Audio-CD-Player
unterstützen
nur eine einzige Sitzung auf einer Disc, d.h. auf allen kommerziellen
Audio-CDs werden die Audiospuren deshalb in eine einzige Sitzung
gelegt. Wenn irgendwelche der Spuren tatsächlich eine Datenspur oder
irgendeine andere Nicht-Audio-Spur sind, gibt der Standard-Audio-CD-Player diese
Spur dennoch wieder, aber ohne Ton. Wenn dieselbe Fähigkeit
von einem Mehrformat-Disc-Player, der ein CD-ROM-Laufwerk verwendet,
angefordert wird, muß ein
solcher Player jegliche weitere Sitzungen auf einer Disc ignorieren,
wenn die erste Sitzung Audiospuren enthält. Dies wird durch den ersten
Prüfschritt 102 erzielt.
Das Verhalten ist von dem Verhalten eines Standard-CD-ROM-Laufwerks
verschieden, das versucht, den Dateninhalt in allen Sitzungen zu
analysieren.
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Anders
ausgedrückt,
funktioniert das Standard-CD-ROM-Laufwerk in einem Datenmodus, während das
CD-ROM-Laufwerk in dem Audiosystem in einem Audiomodus funktioniert,
wenn eine Disc sowohl Audio- als auch Dateninhalt aufweist.
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Obwohl
das TOC des Einlaufbereichs alle Spurenorte in der ersten Sitzung
angibt, kann der Spurtyp, der tatsächlich eine Audiospur ist,
auf einer kopiergeschützten
Audio-CD falsch als Datenspur angegeben werden, um die Audiospuren
in der ersten Sitzung zu verbergen. Wie bereits erwähnt, gibt
ein Standard-Audio-CD-Player
jede Spur ungeachtet der Audio- oder Datenindikation in dem TOC
wieder. Deshalb können
die kopiergeschützten
Audiospuren von einem Standard-Audio-CD-Player korrekt wiedergegeben werden,
aber ein Standard-CD-ROM-Laufwerk
versucht statt dessen, das Dateisystem in einer ersten gefälschten
Datenspur zu parsen. Da alle Audiospuren auf einer kopiergeschützten Disc
in dem TOC falsch klassifiziert sein könnten, kann sich das CD-ROM-Laufwerk
in einem Audiosystem nicht alleine auf die Spurtypindikation in
dem TOC des Einlaufbereichs verlassen. Kommerzielle Audio-CDs werden
nur selten mit der einzigen Audiospur veröffentlicht. Obwohl alle Lieder
in einer einzigen Spur aufgezeichnet werden können und durch einen Index zugänglich sind,
unterstützen
die meisten Standard-Audio-CD-Player keine Indexsuche (insbesondere
die Low-End-Player). Im zweiten Prüfschritt 103 wird
deshalb die Anzahl der Spuren in der ersten Sitzung verwendet, um
zu bestimmen, ob eine Disc eine Audio-Disc oder eine Daten-Disc
ist. Wenn die Disc mehr als eine Spur enthält, wird angenommen, daß sie eine
Audio-Disc ist. Andernfalls wird angenommen, daß sie eine Daten-Disc ist.
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In 4 ist
ein Verfahren gemäß der Erfindung
gezeigt, das auf ein Audio-Video-Produkt anwendbar ist. Obwohl das
in 3 gezeigte Verfahren ein leichtes und schnelles
Bestimmen des Typs der Disc in einem Audio-Produkt ermöglicht,
indem Audiospuren oder die Anzahl der Spuren in dem Einlauf-TOC
der ersten Sitzung detektiert werden, unterstützt das Verfahren keine Datenspuren
auf einer Disc mit gemischtem Inhalt. Diese Discs sind hauptsächlich auf
dem Audio-Video-Markt erhältlich
und sind größtenteils
Einzelsitzungs-Discs (VCD, AVCD, ...), mit Ausnahme der Enhanced
CD, die eine zweite Sitzung für
PC-Anwendungen aufweist.
Während
die Schritte 101 bis 105 den in 3 gezeigten
Schritten entsprechen, wird das Verfahren modifiziert und erweitert,
um Discs mit gemischtem Inhalt zu unterstützen. Für diesen Zweck wird ein dritter Prüfschritt 107 eingeführt, der
prüft,
ob die Disc eine Mehrfach-Sitzungs-Disc ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird
in einem Abschlußschritt 108 die
Disc als Hybrid-Disc verarbeitet, und alle Inhalte in der einzigen
Sitzung werden wiedergegeben. Die Hybrid-Disc kann Daten, Video,
Audio oder eine teilweise Kombination von obigem enthalten. Zur
Bestimmung des spezifischen Typs der Disc (CDDA, VCD, AVCD usw.)
verläßt sich
das Audio-Video-Produkt in diesem Fall auf die in dem TOC enthaltenen
Informationen. Es wird angenommen, daß diese Informationen nicht
durch einen Kopierschutzmechanismus abgeändert wurden. Obwohl ein Kopierschutzmechanismus
ein gefälschtes
Dateisystem in der ersten Datenspur einer Einzelsitzungs-Disc hinzufügen kann,
um das CD-ROM-Laufwerk durcheinanderzubringen, wird dieser Ansatz
einen Benutzer kaum zufriedenstellen, da er in einem Standard-Audio-CD-Player
eine kurze stumme Spur erzeugt. Ein solcher Kopierschutzmechanismus
wäre deshalb
auf dem Markt nicht erfolgreich. Trotzdem kann eine Umschaltung
des "Audio-CD-Modus" zu dem Audio-Video-Produkt hinzugefügt werden,
die es einem Benutzer erlaubt, das CD-ROM-Laufwerk in den Audio-CD-Modus
zu zwingen, falls es den Disc-Typ nicht automatisch erkennen kann.
Für diesen
Zweck wird ein vierter Prüfschritt 106 hinzugefügt, der
auf "Audio-CD-Modus" prüft und Audiowiedergabe
erzwingt, wenn dieser Modus eingeschaltet wird. Wahlweise kann der
vierte Prüfschritt 106 vor den
Abschlußschritt 108 gelegt
werden, um eine halbautomatische Disc-Detektion zu implementieren.
Dies ist besonders bei einem Mehrfach-Disc-System nützlich,
das mehrere Typen von Discs gleichzeitig halten kann.
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Wenn
der dritte Prüfschritt 107 eine
Mehrfach-Sitzungs-Disc ergibt, werden die Schritte 102 bis 105 wie
in 3 durchgeführt.
Im Fall einer Enhanced CD, die eine Mehrfach-Sitzungs-Disc ist, wird diese Disc korrekt
wiedergegeben, d.h. es werden nur die in der ersten Sitzung enthaltenen
Audiospuren wiedergegeben.
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Der
in 4 gezeigte Ansatz nutzt den Umstand, daß alle kommerziell
erfolgreichen Kopierschutzmechanismen Mehrfach-Sitzungs-Discs für Kopierschutz benutzen.
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In 5 ist
eine Vorrichtung zum Lesen und/oder Beschreiben von optischen Aufzeichnungsmedien unter
Verwendung eines Verfahrens gemäß der Erfindung
schematisch gezeigt. Die Vorrichtung umfaßt eine Leseeinheit 2 zum
Lesen von Informationen aus einem optischen Aufzeichnungsmedium 1 und
einen Prozessor 3 zum Verarbeiten dieser Informationen.
Der Prozessor 3 umfaßt
ein Datenverarbeitungsmodul 6, das die Hauptdaten aus der
Leseeinheit 2 empfängt,
einen Servo- Steuermodul 5 zum
Steuern der Leseeinheit 2 und ein Disc-Typ-Bestimmungsmodul 4 zum
Bestimmen des Disc-Typs. Das Disc-Typ-Bestimmungsmodul 4 wird als
sequentielles Filter des Q-Subkanals
implementiert. Das sequentielle Filter 4 des Q-Subkanals verarbeitet aus
der Leseeinheit 2 empfangene Q-Subkanaldaten und korrigiert gegebenenfalls
durch Kopierschutzmechanismen verursachte falsche Daten. Das Servosteuermodul 5 besitzt
selbst volle Fähigkeit
zur Bestimmung des Disc-Typs, falls die in dem Q-Subkanal enthaltenen
Informationen korrekt sind. In dem Abschlußschritt 108 von 4 ist
deshalb keine weitere Unterscheidung zwischen verschiedenen Disc-Typen
notwendig. Der Ansatz hat den Vorteil, daß er einfach implementiert
werden kann, indem man das Disc-Typ-Bestimmungsmodul 4 in die
Kommunikation zwischen der Leseeinheit 2 und das Servosteuermodul 5 hinzufügt. Das
ursprüngliche
Servosteuermodul 5 muß auf
keinerlei Weise modifiziert werden.
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6 zeigt
die Implementierung des sequentiellen Filters 4 des Q-Subkanals
für ein
Audioprodukt. Das sequentielle Filter 4 nutzt die Integrität der schraffierten
Felder des TOC (siehe 2). Die Machbarkeit des sequentiellen
Filters 4 basiert hauptsächlich auf zwei Eigenschaften
der Implementierung des Servosteuermoduls 5, nämlich einer
interaktiven Steuerung auf der Basis von Q-Subkanalcodes und eines
Neuversuchsmechanismus für
Verlust- oder Fehlerdaten. Diese beiden Eigenschaften werden während des
Anfangszustands des sequentiellen Filters zur Bestimmung des Disc-Typs
und ihres Layout benutzt.
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Nachdem
eine Disc 1 in das Disc-Laufwerk eingelegt wurde, werden
in einem Schritt 10 die lokalen Parameter des sequentiellen
Filters 4 initialisiert, wobei "Counter" die Anzahl der Neuversuche ist, das
Einlauf-TOC abzurufen, um den Disc-Typ zu bestimmen. "Status" dient zum Speichern
des Disc-Typs und "LastQ" ist ein Puffer zum
Speichern des letzten Q-Subkanalcode-Rahmens.
Nach einem Steuerbefehl von dem Servosteuermodul 5 sendet
die Leseeinheit 2 einen Q-Code-Rahmen zu dem sequentiellen Filter 4.
In einem Eingangsschritt 20 wird unter Verwendung der Werte
Q.TNO und Q.ADR geprüft,
ob der Q-Code-Rahmen zu dem Einlauf-TOC gehört. Wenn dies der Fall ist,
wird die Filterung fortgesetzt. Andernfalls wird der Q-Code-Rahmen übersprungen
und zu dem Servosteuermodul 5 geleitet. Q.TNO ist das TNO-Feld
des Q-Subkanalcodes; in der Figur und in der gesamten folgenden
Beschreibung wird für
alle Felder eine ähnliche
Darstellung verwendet. Wenn der Eingangsschritt 20 einen
Q-Coderahmen ergibt, der zu dem Einlauf-TOC gehört, prüft ein Prüfschritt 31, ob Status "RESET" ist. Wenn dies der
Fall ist, wird die Funktion mit dem Prüfschritt 32 fortgesetzt; andernfalls
wird sie mit dem Prüfschritt 41 fortgesetzt.
Der Prüfschritt 32 analysiert,
ob mehr als eine Spur vorliegt oder ob eine Spur nicht-digitalen-Inhalt aufweist.
In jedem Fall wird in einem Schritt 36 Status auf "AUDIO" gesetzt. Die Filterung
wird dann mit einem Schritt 34 fortgesetzt, der Q.TNO von "0" in "1" verwandelt, damit das
Servosteuermodul 5 glaubt, daß es die falsche Spurnummer
hat (z.B. Spur 1), um es die aktuelle Spur wieder nach "0" verlagern zu lassen. Diese Verarbeitung
simuliert eine Zufallsauswahl zum Abrufen eines weiteren Q-Coderahmens
aus dem Einlauf-TOC, um die Zuverlässigkeit zu verbessern. Nach
Schritt 34 kehrt die Funktion zu Schritt 20 zurück und wartet
auf einen weiteren Q-Coderahmen. Wenn in dem Prüfschritt 32 keine der
Bedingungen erfüllt
ist, wird in einem Schritt 33 die Anzahl der Neuversuche
um "1" erniedrigt und geprüft. Wenn
die maximale Anzahl der Neuversuche noch nicht erreicht ist, folgt
der oben beschriebene Schritt 34. Andernfalls wird in einem
Schritt 35 Status auf "DATA" gesetzt und die
Funktion wird mit Schritt 20 fortgesetzt und wartet auf
einen weiteren Q-Coderahmen.
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Wenn
in dem Prüfschritt 31 Status
nicht "RESET" ist, wird im Prüfschritt 41 analysiert,
ob Status "AUDIO" ist. Wenn dies nicht
der Fall ist, wird der Q-Coderahmen einfach zu dem Servosteuermodul 5 geleitet
und die Funktion wird mit Schritt 20 fortgesetzt und wartet
auf einen weiteren Q-Coderahmen. Wenn Status jedoch "AUDIO" ist, prüft ein weiterer
Schritt 42, ob der Q-Coderahmen Modus 1 ist, d.h.
ob Q.ADR gleich "1" ist. Wenn dies der
Fall ist, werden in einem Schritt 43 die Steuerbit Q.CONTROL
des Q-Coderahmens gesetzt, um Audio anzuzeigen, und es wird der
korrigierte Q-Coderahmen gesichert, d.h. der korrigierte Q-Coderahmen
wird in den Puffer LastQ geschrieben. Der korrigierte Q-Coderahmen
wird dann zu dem Servosteuermodul 5 geleitet und die Funktion
kehrt zum Schritt 20 zurück und wartet auf einen weiteren
Q-Coderahmen.
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Falls
im Schritt 42 der Q-Coderahmen nicht Modus 1 ist,
prüft ein
Schritt 44, ob der Puffer LastQ noch nicht initialisiert
ist. Wenn er noch nicht initialisiert ist, wird in einem Schritt 34 ähnlichen
Schritt 45 Q.TNO von "0" in "1" verwandelt, um einen weiteren Q-Coderahmen
abzurufen, und die Funktion kehrt zum Schritt 20 zurück und wartet
auf einen weiteren Q-Coderahmen. Wenn jedoch Schritt 44 zurückgibt,
daß der
Puffer LastQ bereits initialisiert ist, wird in einem Schritt 46 der
aktuelle Q-Coderahmen mit einem LastQ-Wert ersetzt, um Nicht-Audio-Inhalt
auszumaskieren (z.B. Mehrfach-Sitzung)
und zu dem Servosteuermodul 5 geleitet. Die Funktion wird
dann mit Schritt 20 fortgesetzt und wartet auf einen weiteren
Q-Coderahmen.
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Die
ausführliche
Beschreibung der Implementierung kann folgendermaßen zusammengefaßt werden. Für jeden
Q-Coderahmen wird geprüft,
ob er zu dem Einlauf-TOC gehört
oder nicht. Wenn nicht, wird er einfach zu dem Servosteuermodul 5 geleitet.
Wenn der Q-Coderahmen jedoch zu dem Einlauf-TOC gehört, wird er
zur weiteren Verarbeitung übergeben.
Schritt 31 prüft,
ob der Disc-Typ bereits bestimmt wurde. Wenn dies nicht der Fall
ist, versucht das sequentielle Filter in den Schritten 32 bis 36,
den Disc-Typ zu bestimmen. Das Ergebnis wird entweder "AUDIO" oder "RESET" sein. In jedem Fall
verlagert das Steuerservomodul 5 die aktuelle Spur wieder
nach "0", um einen weiteren
Q-Coderahmen abzurufen. Wenn die Schritte 32 bis 36 keine Audio-Disc
zeigten, d.h. der Status immer noch "RESET" ist, werden diese Schritte mit dem
nächsten
Q-Coderahmen wiederholt. Nur wenn eine vorbestimmte Anzahl "n" erfolgloser Versuche erfolgten, eine
Audio-Disc zu bestimmen, wird der Status auf "DATA" gesetzt.
Die folgenden Q-Coderahmen werden dann einfach durch die Schritte 20, 31 und 41 zu
dem Servosteuermodul 5 geleitet. Wenn dagegen eine Audio-Disc
bestimmt wurde, stellen die Schritte 41 bis 46 sicher,
daß für alle folgenden
Q-Coderahmen des Einlauf-TOC die Steuerbit gesetzt sind, um "AUDIO" anzuzeigen, und
der Modus auf "1" gesetzt ist.
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In 7 ist
eine erweiterte Implementierung für das sequentielle Filter 4 des
Q-Subkanals für
ein Audio-Video-Produkt
gezeigt. In der Figur wird der mit Bezug auf 4 erwähnte optionale
Ansatz realisiert, d.h. halbautomatische Disc-Detektion. Wie zuvor
in 6 werden im Schritt 10 die lokalen Parameter
des sequentiellen Filters 4 initialisiert, wobei "Counter" ein zusätzlicher
Zähler
ist, der die Anzahl der Neuversuche, das Einlauf-TOC abzurufen,
um zu bestimmen, ob die Disc eine Mehrfach-Sitzungs-Disc ist, bestimmt
und "Mode" zum Aufzeichnen
des Benutzermodus dient. Mode kann die Werte "AUTO", "RESET" und "Audio-CD" annehmen. Im Fall "AUTO" verläßt sich
das Servosteuermodul 5 auf die in dem TOC enthaltenen Informationen.
Es wird angenommen, daß diese
Informationen nicht durch einen Kopierschutzmechanismus abgeändert wurden. "Audio-CD" erzwingt, daß das sequentielle
Filter 4 die in 6 gezeigten Schritte 31–46 ausführt. Während Schritt 20 wie
zuvor prüft,
ob der Q des Coderahmens zu dem Einlauf-TOC gehört, prüft Schritt 30, ob
der Modus auf "AUTO" gesetzt wurde. In
diesem Fall wird der Q-Coderahmen einfach zu dem Servosteuermodul 5 geleitet.
Andernfalls wird in Schritt 40 geprüft, ob die Disc eine Mehrfach-Sitzungs-Disc
ist. Wenn dies der Fall ist, wird in einem Schritt 90 die
Funktion von 6 aufgerufen. Wenn die Disc
keine Mehrfach-Sitzungs-Disc ist,
erniedrigt Schritt 50 den Zähler um "1" und
prüft,
ob die die vorbestimmte Anzahl von Neuversuchen bereits erreicht
wurde. Wen die vorbestimmte Anzahl noch nicht erreicht wurde, wird
in einem Schritt 60 Q.TNO von "0" in "1" verwandelt, um das Servosteuermodul 5 die
aktuelle Spur wieder auf "0" verlagern zu lassen.
Die Funktion kehrt dann zum Schritt 20 zurück und wartet
auf einen weiteren Q-Coderahmen. Wenn jedoch die vorbestimmte Anzahl
der Neuversuche bereits erreicht wurde, prüft Schritt 70, ob
der Benutzer den Modus auf "AudiO-CD" umgeschaltet hat.
In diesem Fall wird in Schritt 90 die in 6 gezeigte
Funktion aufgerufen und führt
die oben beschriebene Audio-CD-Bestimmung durch. Andernfalls wird
in Schritt 90 der Modus auf "AUTO" gesetzt,
und der Q-Coderahmen wird einfach zu dem Servosteuermodul 5 geleitet.
