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Die
vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Bestimmung
der Herkunft von Datenträgerplatten,
wie zum Beispiel Kompaktplatten (CD) und digitale Video-Platten
(DVD).
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Die
herkömmliche
CD ist ein Nur-Lese-Speichermedium. Ursprünglich wurden CDs zum Speichern
von Musik und anderen Audio-Daten verwendet. Es wurden jedoch Formate
entwickelt, wie zum Beispiel das CD-ROM-Format, mit Hilfe derer
die zuverlässige
Speicherung von Daten zur Verwendung durch Computer und andere digitale
Vorrichtungen erleichtert wird. Das CD-ROM-Format ist sehr populär geworden
und hat sich zu dem Massendatenspeichermedium für Computerprogramme und andere Dateien
entwickelt.
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CDs
können
etwa 74 Minuten Stereo-Musik von hoher Qualität oder etwa 650 MegaBytes an
Daten oder irgendeine Kombination aus beidem speichern. Der Wert
einer CD für
den Endbenutzer ist normalerweise sehr viel höher als deren physikalische
Kosten, und zwar aufgrund des Wertes der darauf gespeicherten Daten.
Dies hat sie zu einem attraktiven Ziel für Fälscher gemacht, die Kopien
von einer Original-CD zu nominalen Kosten herstellen können und
die Kopien zum Marktpreis für
die Daten verkaufen, um große
Profite zu machen.
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Bei
Verteilungsmedien, wie zum Beispiel Audio-Bänder oder Video-Kassetten,
ist die Qualität
von gefälschten
Kopien normalerweise geringer als die der Originale, und zwar aufgrund
der Verschlechterung der analogen Signale beim Kopierprozess. Bei solchen
Platten, wie zum Beispiel CDs, gibt es jedoch keine solche Verschlechterung,
da alle Informationen digital gespeichert sind. Fälscher können daher
gefälschte
Kopien von CDs produzieren, die sich annähernd nicht von originalen
oder echten CDs unterscheiden lassen.
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Wenn
es möglich
wäre, zwischen
einer originalen oder echten CD und einer Fälschung zu unterscheiden, dann
könnten
die durch Fälscher
verursachten Probleme wesentlich vermindert werden. Strafverfolgungsorgane
hätten
beispielsweise eine Möglichkeit
zum Identifizieren von gefälschten
CDs und könnten
auf einfache Weise Durchsuchungsberechtigungen und Beschlagnahmen
bewirken. Wenn eine CD ein Programm enthält, dann kann dieses Programm
verwendet werden, um zu überprüfen, ob es
von einer echten, originalen CD geladen wurde.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gefälschte CDs und andere Datenträgerplatten
zu erkennen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen,
um die Herkunft einer ersten Datenträgerplatte zu bestimmen, wobei
die Daten auf der ersten Platte inhärente Fehler enthalten, die
sich inhärent
als ein Ergebnis des physikalischen Herstellungsprozesses ergeben, und
wobei die Daten auf normale Weise von der Platte durch einen normalen
Leseprozess gelesen werden, der ausgestaltet ist, um diese Fehler
zu korrigieren, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Lesen
von Daten von der ersten Datenträgerplatte
in einer nicht-korrigierten Form, und Extrahieren, aus der nicht-korrigierten
Form der Daten, von Informationen über Fehler in den Daten auf
der Platte;
Bereitstellen von charakteristischen Fehlerinformationen
und Vergleichen der extrahierten Fehlerinformationen mit den charakteristischen
Fehlerinformationen;
wobei die charakteristischen Fehlerinformationen aus
inhärenten
Fehlern abgeleitet werden, die für
alle Datenträgerplatten
gleich sind, die von einer bekannten Quelle hergestellt wurden,
wobei durch den Vergleichsschritt bestimmt wird, ob die erste Platte
ebenfalls von der bekannten Quelle hergestellt wurde.
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Der
Herstellungsprozess für
eine Datenträgerplatte,
wie beispielsweise eine CD, beginnt mit der Produktion einer Master-Platte,
und bei dem physikalischen Herstellungsprozess der Master-Platte
entstehen Variationen, durch die der Master-Platte unterscheidbare
physikalische Charakteristiken verleihen und Fehler in den Daten
bewirken. Die Master-Platte wird verwendet, um Generationen von
Platten herzustellen, und die physikalischen Charakteristiken der
Master-Platte werden auf die Generationen übertragen. Eine Gruppe von
Platten, die von der gleichen Quelle hergestellt wurden, zeigen
daher konsistent die physikalischen Charakteristiken der Master-Platte, und diese
physikalischen Charakteristiken können als ein "Fingerabdruck" oder als eine Identifikation
für diese
Quelle verwendet werden. Diese Erfindung hat Bedeutung für alle Datenträgerplatten,
wie beispielsweise CDs und DVDs (digital Video-Platte) sowie für andere
optische Platten, bei denen Fehler in den Daten, die sich aus dem
physikalischen Herstellungsprozess ergeben, konsistent in allen
Platten reproduziert werden, die von der gleichen Quelle stammen.
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Bei
einem Verfahren der Erfindung stellen die extrahierten Fehlerinformationen
Fehler dar, die sich aus dem physikalischen Herstellungsprozess
ergeben und als ein Fingerabdruck für eine bestimmte bekannte Quelle
in dem Herstellungsprozess dienen.
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Ein
Ausführungsbeispiel
von einem Verfahren der Erfindung kann verwendet werden, um zu erkennen,
ob eine Datenträgerplatte
ein Original ist, wenn die Fehlerinformationen, die von der Platte
extrahiert wurden, mit den charakteristischen Fehlerinformationen
von einer bekannten und originalen Quelle korrelieren. Auf ähnliche
Weise kann das Nicht-Vorhandensein einer Korrelation zwischen den Fehlerinformationen
und den charakteristischen Fehlerinformationen verwendet werden,
um eine gefälschte
Platte zu identifizieren.
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CDs,
auf denen populäre
Musik oder Computerprogramme gespeichert sind, können beispielsweise von einer
Anzahl von Master-Platten aus Produktionsstätten in verschiedenen Ländern stammen. Außerdem wird
die oder jede Master-Platte nicht verwendet, um direkt die CDs herzustellen.
Jede Master-Platte wird bei der Produktion einer Anzahl von Stempeln
verwendet, die verwendet werden, um die Platten herzustellen, die
auf dem Markt verkauft werden. Es ist daher offensichtlich, dass
obwohl der Fingerabdruck von einer Master-Platte in seiner Nachkommenschaft
erscheint, in jeder Stufe des Prozesses zusätzlich Fingerabdrücke von
den Quellen erzeugt werden, die in diesen Stufen verwendet werden.
Es ist daher möglich,
dass dann, wenn Fehlerinformationen, die gemäß einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung extrahiert werden, nur mit charakteristischen Fehlerinformationen
von einer originalen Quelle verglichen werden, keine Korrelation
vorhanden ist. Wenn zum Beispiel die charakteristischen Fehlerinformationen
von einer Master-Platte stammen, aber originale CDs von einer von
einer Anzahl von Master-Platten hergestellt werden können, dann kann
es möglicherweise
keine Korrelation geben, aber dies bedeutet noch lange nicht, dass
die überprüfte CD eine
Fälschung
ist. Wenn folglich die charakteristischen Fehlerinformationen, die
in dem Vergleich verwendet werden, nicht als charakteristisch für die einzige
und alleinige Master-Platte bekannt sind, dann ist es allgemein
erforderlich, die charakteristischen Fehlerinformationen von einer
Anzahl von Master-Platten oder anderen Quellen zu speichern.
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Die
charakteristischen Fehlerinformationen, mit denen die Fehlerinformationen
verglichen werden, können
Fehler darstellen, die während
der Herstellung der bekannten Quellen entstanden sind.
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Die
charakteristischen Fehlerinformationen, mit denen die extrahierten
Fehlerinformationen verglichen werden, können von einer Platte gelesen werden,
deren Herkunft bekannt ist, und zwar beispielsweise in Echtzeit,
wenn die Fehlerinformationen extrahiert werden. Eine Korrelation
kann dann zwischen den extrahierten Fehlerinformationen und den
charakteristischen Fehlerinformationen von der bekannten und originalen
CD erfolgen, um die Wahrschein lichkeit zu bestimmen, mit der die
geprüfte Platte
eine Fälschung
ist.
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Bei
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden
die charakteristischen Fehlerinformationen von einer Vielzahl von
Platten erhalten, wobei jede der Platten dieser Vielzahl an Platten
von der gleichen bekannten Quelle hergestellt wurden, wie zum Beispiel
von einer gemeinsamen und originalen Master-Platte oder von einem
gemeinsamen und originalen Stempel. Fehlerinformationen, die bei
jeder dieser Platten der Vielzahl an Platten gleich sind, werden
dann extrahiert und gespeichert, um die charakteristischen Fehlerinformationen
bereitzustellen, mit denen die Fehlerinformationen von der ersten
zu prüfenden
Platte verglichen werden.
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Verfahren
der Erfindung können
verwendet werden, wie beschrieben wurde, um zu bestimmen, ob eine
Platte ein Original oder eine Fälschung
ist. Alternativ kann das Verfahren verwendet werden, um das Ausmaß an Ähnlichkeit
zwischen einer zu prüfenden
Platte und Platten zu bestimmen, die von einer bekannten Quelle
stammen.
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Wenn
Datenträgerplatten,
wie zum Beispiel CDs und DVDs, gelesen werden, dann werden die digitalen
Daten verarbeitet, um Fehler zu korrigieren, so dass die normale
Ausgabe fehlerfrei ist. Der normale Leseprozess, der normalerweise
ausgestaltet ist, um Daten von der Platte zu lesen und um Fehler zu
korrigieren, beinhaltet verschiedene Lese-, Verarbeitungs-, Korrektur-
und Verschlüsselungs-Schritte oder
-Ebenen.
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Wenn
die Platte durch einen Laser gelesen wird, dann können die
Schritte des Fehlerkorrektur-Prozesses das Erzeugen eines Bit-Stroms
beinhalten, der dann beispielsweise in Blöcke unterteilt wird, wobei
die Blöcke
dann in Bytes und dann in Rahmen übersetzt werden, wobei die
Rahmen einer Fehlerkorrektur unterzogen und dann zu Sektoren zusammengesetzt
und verschlüsselt
werden. Die verschlüsselten
Daten werden dann in Subkanäle unterteilt.
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In
einem Verfahren der Erfindung können
die nicht-korrigierten
Informationen, die von der Datenträgerplatte gelesen wurden, von
irgendeiner der Stufen oder Ebenen von Daten entnommen werden, die
während
des normalen Leseprozesses erzeugt werden. Das Verfahren macht es
erforderlich, dass die Daten, die gelesen werden, Fehler offenbaren, die
aus dem physikalischen Herstellungsprozess stammen. Daher haben
die gelesenen Daten allgemeine keine signifikante Fehlerkorrektur
erfahren.
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Alternativ
kann der normale Leseprozess modifiziert werden, um nicht-korrigierte
Informationen von der Datenträgerplatte
zu extrahieren.
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Deutlicher
ausgedrückt,
geeignete Verarbeitungsmittel können
verwendet werden, um zu ermöglichen,
dass Daten in irgendeinem Schritt oder in irgendeiner Ebene gelesen
und die Fehlerinformationen extrahiert werden können.
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In
einem Lesegerät
für eine
CD oder DVD gibt es beispielsweise Antriebsmittel, um den Laser relativ
zu den Sektoren auf der Platte zu positionieren, und die Positionierungsdaten,
die von solchen Antriebsmitteln verwendet werden, sind nicht fehlerfrei.
Darüber
hinaus beinhalten Lesegeräte
bereits Einrichtungen, um diese Positionierungsdaten zu lesen. In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
eines Verfahrens der Erfindung wird vorgeschlagen, die Fehlerinformationen
aus Positionierungsdaten zu extrahieren, die von der Datenträgerplatte
gelesen werden.
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Wenn
die Platte eine CD ist, dann ist es bevorzugt, dass ein Verfahren
der Erfindung die Q-Subkanal-Blöcke
von Daten liest, um die Extraktion der Fehlerinformationen zu ermöglichen.
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In
einem Ausführungsbeispiel
eines Verfahrens der Erfindung, das für heutige CDs und deren Lesegeräte besonders
relevant ist, beinhaltet das Verfahren ferner die Schritte des Lesens
der Q-Subkanal-Blöcke
einer CD und des Bestimmens, welche Q-Subkanal-Blöcke beschädigt sind
oder fehlen, und des Vergleichens der Liste von beschädigten oder fehlenden
Blöcken
mit einer charakteristischen Liste von beschädigten oder fehlenden Blöcken.
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Die
charakteristische Liste von beschädigten oder fehlenden Blöcken kann
erzeugt worden sein, indem eine Gruppe von CDs von einer gemeinsamen Quelle
gelesen wird, für
jede Platte eine Liste von beschädigten
oder fehlende Blöcken
bestimmt wird und dann eine charakteristische Liste von beschädigten oder
fehlenden Blöcken
gebildet wird, die für
alle CDs dieser Gruppe gleich ist.
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In
einem Ausführungsbeispiel
wird eine Anzahl von charakteristischen Listen gespeichert, die von
Gruppen von originalen CDs erhalten werden, und die Fehlerinformationen,
die von einer zu prüfenden
Platte extrahiert werden, werden mit all diesen charakteristischen
Listen verglichen, wodurch bestimmt wird, ob die CD ein Original
ist.
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Die
vorliegende Erfindung erstreckt sich ferner auf eine Vorrichtung,
um die Bestimmung der Herkunft einer ersten Datenträgerplatte
zu ermöglichen,
wobei die Daten auf der ersten Platte inhärente Fehler enthalten, die
als ein Ergebnis des physikalischen Herstellungsprozesses inhärent entstanden sind,
und wobei Daten von der Platte durch einen normalen Leseprozess
auf normale Weise gelesen werden, der ausgestaltet ist, um diese
Fehler zu korrigieren, wobei die Vorrichtung aufweist:
ein
Platten-Lesegerät,
das ausgestaltet ist, um Daten von der ersten Platte in einer nicht-korrigierten
Form zu lesen;
und Verarbeitungsmittel zum Extrahieren von
Informationen über
Fehler aus der nicht-korrigierten Form der von der Platte gelesenen
Daten, wobei die Verarbeitungsmittel charakteristische Fehlerinformationen enthalten
und ausgestaltet sind, um die extrahierten Fehlerinformationen mit
den charakteristischen Fehlerinformationen zu vergleichen;
wobei
die charakteristischen Fehlerinformationen aus inhärenten Fehlern
abgeleitet sind, die bei Datenträgerplatten
gleich sind, die von einer bekannten Quelle hergestellt sind, und
wobei die Verarbeitungsmittel die extrahierten Fehlerinformationen
mit den charakteris tischen Fehlerinformationen vergleichen, um zu
bestimmen, ob die erste Datenträgerplatte ebenfalls
von der bekannten Quelle hergestellt wurde.
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In
einem Ausführungsbeispiel
beinhaltet die Vorrichtung Mittel zum Identifizieren, ob eine Datenträgerplatte
original ist, wenn die extrahierten Fehlerinformationen von der
Platte mit den charakteristischen Fehlerinformationen von einer
bekannten und originalen Quelle korrelieren.
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In
einem Ausführungsbeispiel
beinhaltet die Vorrichtung Mittel zum Speichern von charakteristischen
Fehlerinformationen von einer Anzahl von bekannten Quellen.
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Die
Verarbeitungsmittel können
ausgestaltet sein, um die extrahierten Fehlerinformationen mit charakteristischen
Fehlerinformationen zu vergleichen, die von einer Platte gelesen
wurden, deren Herkunft bekannt ist, wenn die Fehlerinformationen extrahiert
werden.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ist das Platten-Lesegerät ausgestaltet,
um Datenblöcke
von der Datenträgerplatte
zu lesen, und die Verarbeitungsmittel sind ausgestaltet, um Blöcke von
den Daten zu identifizieren und aufzulisten, die beschädigt sind oder
fehlen, und wobei die Vorrichtung ferner Speichermittel aufweist,
um eine charakteristische Liste von beschädigten oder fehlenden Datenblöcken zu speichern,
mit Hilfe derer Platten charakterisiert werden, die von einer bekannten
Quelle hergestellt wurden, wobei die Verarbeitungsmittel ausgestaltet
sind, um die identifizierte Liste mit der gespeicherten charakteristischen
Liste zu vergleichen, um zu bestimmen, ob die Platte von einer bekannten
Quelle hergestellt wurde.
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Vorzugsweise
ist das Platten-Lesegerät
ausgestaltet, um Blöcke
von Positionierungsdaten zu lesen, so dass Blöcke von Positionierungsdaten,
die beschädigt
sind oder fehlen, aufgelistet und mit einer charakteristischen Liste
von beschädigten
oder fehlenden Positionierungsdatenblöcke verglichen werden können.
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Wenn
in einem Ausführungsbeispiel
die Platte eine CD ist, dann ist das Platten-Lesegerät vorzugsweise
ausgestaltet, um die Q-Subkanal-Blöcke zu lesen, um die Fehlerinformationen
zu extrahieren.
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In
einem Ausführungsbeispiel
sind die Verarbeitungsmittel ausgestaltet, um zu bestimmen, ob die Q-Subkanal-Blöcke beschädigt sind
oder fehlen, und um die Liste von beschädigten oder fehlenden Blöcken mit
der charakteristischen Liste von beschädigten oder fehlenden Blöcken zu
vergleichen.
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Die
charakteristische Liste von beschädigten oder fehlenden Blöcken kann
durch Lesen einer Gruppe von CDs von einer gemeinsamen Quelle erzeugt
worden sein, wobei für
jede Platte eine Liste von beschädigten
oder fehlenden Blöcken
bestimmt wird und dann eine charakteristische Liste von beschädigten oder
fehlenden Blöcken
erzeugt wird, die bei all diesen CDs dieser Gruppe gleich sind.
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In
einem Ausführungsbeispiel
beinhaltet die Vorrichtung Speichermittel zum Speichern einer Anzahl
von charakteristischen Listen, die von Gruppen von originalen Platten
erhalten wurden, und diese Verarbeitungsmittel sind ausgestaltet,
um die identifizierte Liste mit all diesen charakteristischen Listen
zu vergleichen, wodurch bestimmt wird, ob eine zu prüfende Platte
ein Original ist.
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Die
Verfahren und Vorrichtungen, die vorstehend definiert wurden, ermöglichen
es, dass originale und gefälschte
Platten unterschieden werden können,
wobei zum Beispiel alle originalen Platten von einer gemeinsamen
Quelle kommen, so dass sie alle den eindeutigen Fingerabdruck von
dieser gemeinsamen Quelle tragen. Wenn es jedoch mehr als eine originale
Quelle für
eine Gruppe von Platten gibt, dann kann die Bestimmung der Herkunft
einer zu prüfenden
Platte Zweifel hinterlassen, sofern nicht der Prüfer Zugang auf charakteristische
Fehlerinformationen oder Fingerabdrücke von allen originalen Quellen
hat. Das Ergebnis eines Tests kann daher sein, dass diese Platte
möglicherweise
eine Fälschung
ist, da sie nicht mit den gespeicherten Fingerabdruck-Informationen
korreliert.
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Anschließend werden
Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf
die beiliegende Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 schematisch
eine Datenträgerplatte mit
einer spiralförmigen
Spur zeigt;
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2 ein
Rahmen-Format von Daten zeigt, die von einer CD gelesen wurden;
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3 das
Format von einem Subcode-Block von Daten darstellt, die von einer
CD gelesen wurden;
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4 das
allgemeine Datenformat von dem Q-Subkanal darstellt;
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5 die
Erzeugung einer Liste von Positionen von Datenfehlern darstellt;
und
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6 ein
Blockdiagramm von einer Vorrichtung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung
zeigt, um die Herkunft einer CD zu bestimmen.
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Wie
vorstehend verdeutlicht wurde, kann die vorliegende Erfindung für irgendwelche
Datenträgerplatten
verwendet werden, bei denen Fehler in den Daten auf der Platte,
die sich aus dem physikalischen Herstellungsprozess ergeben, für alle Platten
konsistent sind, die von der gleichen Quelle stammen. Insbesondere
kann die Erfindung für
CDs und DVDs verwendet werden.
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Wie
allgemein bekannt ist, stammt eine CD oder eine DVD von einer Master-Platte
aus Glas, die durch einen Laser geschnitten wird, während die Platte
auf einem Dorn rotiert. Die Intensität des Laserstrahls wird durch
die aufzuzeichnenden Daten moduliert. Jede Master-Platte wird verwendet,
um Nickel-Kopien herzustellen, die verwendet werden, um Stempel
herzustellen. Kommerzielle CDs und DVDs werden unter Verwendung
dieser Stempel hergestellt. Jede Master-Platte ist physikalisch
einzigartig und hat Fehler, die aus Ungenauigkeiten in dem Glas-Substrat
oder der Photoresist-Beschichtung resultieren und sich beispielsweise
aus Veränderungen hinsichtlich
der Rotation des Dorns und der Bewegung des Lasers ergeben. Diese
Fehler erzeugen einen Fingerabdruck, der für die Master-Platte inhärent ist.
Da auf ähnliche
Weise die Generationen von Kopien, um den Stempel und dann die CD/DVD-Platten zu
erzeugen, direkt und dann indirekt von der Master-Platte hergestellt
werden, werden auf jeder Generations-Kopie zusätzliche eindeutige Fingerabdrücke überlagert.
Diese Fingerabdrücke,
die physikalische Charakteristiken sind, die Daten beschädigen können oder
in den Daten Fehler verursachen können, werden auf nachfolgende
Generationen von Kopien übertragen.
Natürlich
hat jede Generation, und zwar aufgrund des Herstellungsprozesses,
der für
deren Herstellung verwendet wird, seinen eigenen Satz an Fehlern
oder seinen eigenen Fingerabdruck. Daher weist jede CD und DVD überlagerte
Fingerabdrücke auf,
von denen jeweils einer einem ihrer Vorfahren zugewiesen werden
kann.
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Mit
den Verfahren und Vorrichtungen der Erfindung wird eine Gruppe von
Platten von einer gemeinsamen Quelle analysiert, die beispielsweise
alle von dem gleichen Stempel hergestellt wurden, und es werden
Fehler identifiziert, die alle diese Platten gemeinsam haben. Diese
gemeinsamen Fehler stellen somit den Fingerabdruck von diesem Stempel
dar und können
mit den Fehlern in einer zu prüfenden Platte
verglichen werden, um zu bestimmen, ob die Test-Platte zu der gleichen
Gruppe gehört
oder nicht.
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Mit
dieser Erfindung wird auf Fehler in den Daten zugegriffen, um den
Fingerabdruck einer Platte zu bestimmen. Es ist offensichtlich,
dass sich das Datenformat einer CD von dem einer DVD unterscheidet.
Zur Vereinfachung wird die Erfindung hier unter spezieller Bezugnahme
auf CDs beschrieben. Die Erfindung ist jedoch auch auf DVDs anwendbar, obwohl
sich das Ausmaß unterscheidet,
in dem Fehler in dem DVD-Datenformat erfasst werden, und ein modifiziertes
DVD-Lesegerät
kann erforderlich sein, um die Fehler zu erfassen.
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Um
ein spezielles Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung weiter zu erläutern, wird daher nun das Datenformat
einer CD kurz beschrieben.
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Daten
werden auf CDs gemäß dem internationalen
Standard ISO/IEC 10149 aufgezeichnet. Die Daten sind auf der CD
als eine Sequenz von Löchern mit
variierenden Längen
in dem reflektierenden Material einer CD gespeichert. Wie in 1 gezeigt,
liegen diese Löcher
auf einer dichten Spirale 4, die kontinuierlich etwa von
der Mitte des reflektierenden Bereichs zu etwa nahe der Außenseite
des reflektierenden Bereichs einer CD 6 verläuft. Ein
CD-Lesegerät verwendet
einen Laser, um entlang der Spirale abzutasten, und es erfasst die
Kanten der Löcher
durch Messen des Reflektionsvermögens
der Platte, wenn diese abgetastet wird. Das Vorhandensein von einem Loch
bewirkt, dass weniger Licht zurück
reflektiert wird.
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Der
Laser erzeugt einen Lichtstrahl, der von der Platte 6 reflektiert
wird, wobei dessen Intensität mit einem
Photodetektor gemessen wird. Der Photodetektor erzeugt ein analoges
Signal, das dann mit dem Reflexionsvermögen der Platte entlang der
Spirale identifiziert werden kann. Das Signal wird verstärkt und
umgewandelt, um einen Strom aus Null-Bits mit einem Einstell-Bit
für jede
erfasste Kante zu erzeugen. Dies wird als der EFM-Strom (acht bis vierzehn
Modulation) Strom bezeichnet und ist das erste digitale Signal von
der Platte.
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Der
EFM-Strom ist in Blöcke
unterteilt, die durch ein 24 Bit Synchronisationsmuster getrennt sind.
Auf das Synchronisationsmuster folgen drei "Merging" Bits und dann 33 Lose aus 14 Bit-Wörtern, jeweils
gefolgt von drei "Merging" Bits. Die 14 Bit Wörter werden
durch einen EFM-Demodulator (zum Beispiel eine Verweistabelle) geleitet,
der die Wörter in
8 Bit Bytes übersetzt.
Jeder EFM-Block, getrennt durch das 24 Bit Synchronisationsmuster,
wird daher in einen "Rahmen" aus 33 Bytes übersetzt,
wie in 2 dargestellt ist. Ein Byte von jedem Rahmen wird
für den "Subcode" verwendet, und die übrigen 32
Bytes werden zu C1- und C2-Dekodierern geleitet, die eine Fehlerkorrektur
durchführen.
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Die
fehlerkorrigierten Daten kommen in 24 Byte Blöcken aus den Dekodierern heraus.
Diese Blöcke
werden sequentiell, 98 zu einem Zeitpunkt, zu 2352 Byte Sektoren
zusammengefügt.
Diese 2352 Bytes kodieren Audio-Daten, aber Computer-Daten haben
eine andere Ebene einer zusätzlichen
Fehlerkorrektur, weshalb 2048 Bytes an Benutzer-Daten übrig bleiben.
Die Subcode-Bytes werden vertikal, 98 zu einem Zeitpunkt, zu Subcode-Blöcken zusammengefügt, wie
in 3 gezeigt ist. Die ersten beiden Subcode-Bytes
sind Synchronisations-Bytes, und die restlichen Bytes werden in
die P-, Q-, R-, S-, T-, U-, V- und
W-Subkanäle
unterteilt. Der P-Subkanal beinhaltet das hochrangige Bit von den
96 Nicht-Synchronisations-Subcode-Bytes. Der Q-Subkanal-Block beinhaltet
das zweitrangige Bit der gleichen Bytes, und so weiter.
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4 zeigt
das allgemeine Datenformat des Q-Subkanal-Blocks. Wie dargestellt,
sind die ersten-vier Bytes vom Q-Subkanal-Block das "Kontroll"-Feld 8,
die zweiten vier machen das "ADR"-Feld 10 aus.
72 DATA-Q Bits 12 folgen dann, wobei deren Interpretation
von dem Wert des ADR-Felds abhängt. Dann
folgt ein 16 Bit CRC 14 auf den drei vorhergehenden Feldern.
Das CRC erfasst Fehler, korrigiert sie aber nicht.
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Es
gibt nahezu die gleiche Anzahl an Q-Subkanal-Blöcken,
wie es Sektoren auf einer CD gibt. Aus der Beschreibung kann geschlossen
werden, dass Q-Subkanal-Blöcke auf
einer Eins-zu-Eins-Basis den Sektoren entsprechen; aber das ist
nicht ganz korrekt, da die C1- und C2-Dekodierer einige Bytes verzögern, und
zwar aus Gründen
des Bewältigens von
Burst-Fehlern.
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Q-Subkanal-Blöcke erfahren
nicht das gleiche Ausmaß an
Fehlerkorrektur wie die Daten in den Sektoren. Das bedeutet, dass
noch einige Subkanal-Blöcke
auf der Platte keine gültigen
CRCs haben und somit infolge der normalen Fehler beschädigt sind,
die beim Mastering und durch allgemeine Abnutzung und Risse entstehen.
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Normalerweise
werden die Q-Subkanal-Blöcke
durch den Antrieb eines CD-Lesegeräts verwendet, um die CD zu
navigieren. Wenn das "ADR"-Feld "0001" enthält, dann
kodieren die DATA-Q Bits die Position von dem Block in der Spur
von dem Anfang der Platte. Jeder Q-Subkanal-Block hat daher eine eindeutige
Adresse, die monoton ansteigt.
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Der
Q-Subkanal-Block kann verwendet werden, um andere Informationen
aufzuzeichnen, wie zum Beispiel UPC/EAN, das ein Strichcode oder
ein ISRC ist, wie in DIN-31-621 definiert. Diese Q-Subkanal-Blöcke enthalten
nicht viele Positionsdaten und sind daher nicht so praktisch für die Navigation
des Antriebs. Sie sind regelmäßig, aber
mit recht großen Intervallen
in dem Q-Subkanal angeordnet, so dass sie nicht die Navigations-Anforderungen
des CD-Antriebs stören.
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Es
ist nicht möglich,
Fehler auf einer CD zu erfassen, indem die Sektordaten gelesen werden,
da extensive Fehlerkorrektur-Prozeduren gewährleisten, dass die Sektordaten
immer korrekt sind. Jedoch wird auf den Q-Subkanal keine Fehlerkorrektur
angewendet. Außerdem,
da der Q-Subkanal verwendet wird, um Positionierungsinformationen
zu liefern, kann er von einem herkömmlichen CD-Lesegerät gelesen
werden. Das bedeutet, dass keine spezielle Hardware erforderlich
ist, um die Fehlerinformationen von der Platte zu lesen, und herkömmliche
Verarbeitungsmittel können
dann die gelesenen Daten verwenden, um die Fehlerinformationen zu
extrahieren.
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Mit
dem Verfahren der Erfindung wird die Laser-Aufnahme in eine bestimmte Position
auf der CD bewegt. In Reaktion auf einen gelesenen Q-Subkanal-Befehl
wird der Q-Subkanal-Block gelesen, der sich gerade unter der Laser-Aufnahme vorbeibewegt.
Dieser Prozess wird sequentiell wiederholt, bis alle Q-Subkanal-Blöcke auf
einer CD gelesen sind.
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Da
die gesamte Platte sequentiell gelesen wird, können fehlende Q-Subkanal-Blöcke identifiziert
und aufgelistet werden. Diese sind Q-Subkanal-Blöcke, die beschädigte Daten
enthalten. Sie können
erfasst werden, indem das am Ende des Blocks aufgezeichnete CRC
mit einem durch den Antrieb berechneten CRC verglichen wird. Wenn
die CRCs nicht gleich sind, dann wird der Q-Subkanal-Block als beschädigt und
somit fehlend aufgelistet.
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Wie
vorstehend erläutert,
ist eine Liste von fehlenden Blöcken
für jede
Platte eindeutig, obwohl eine Gruppe von Platten von dem gleichen
Stempel beispielsweise gemeinsam Fehler haben. 5 zeigt
schematisch eine CD 6, die eine Anzahl von Fehlern E hat,
die beschädigte
Q-Subkanal-Blöcke sind.
Die Position der Fehler E ist, wie nachfolgend beschrieben, aufgelistet,
um eine Fehlerliste L zu erzeugen.
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6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
von einer Vorrichtung zum Bestimmen der Herkunft einer CD. Diese
Vorrichtung weist ein CD-Lesegerät 21 auf,
das mit Verarbeitungsmitteln 22 gekoppelt ist. Die Verarbeitungsmittel 22 kommunizieren
mit einem Datenspeicher 23 und weisen außerdem eine
Anzeige 24 auf, die verwendet werden kann, um Informationen
hinsichtlich des Herkunfts-Bestimmungsprozesses
virtuell anzuzeigen.
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Wie
zuvor erläutert,
wird eine zu prüfende Platte 6 in
das CD-Lesegerät 21 eingesetzt,
und unter Steuerung des Mikroprozessors 22 wird die CD sequentiell
gelesen. Das CRC von jedem Q-Subkanal-Block wird gegen die Inhalte
des Blocks geprüft, und
der Mikroprozessor 22 speichert dann eine Liste L der Q-Subkanal-Blöcke, oder
zeigt diese an, die kein gültiges
CRC haben. Die Liste der beschädigten oder
fehlenden Blöcke
kann dann alleine verwendet werden, um die Herkunft der CD zu bestimmen.
Zusätzlich,
und falls erforderlich, werden die Q-Kanal-Blöcke, die UPC/EANs oder ISRCs
enthalten, erfasst und in einen Speicher geschrieben oder durch den
Mikroprozessor 22 angezeigt.
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Der
Mikroprozessor 22 kann außerdem, falls erforderlich,
eine Prüfsumme
der Daten auf der CD berechnen und den berechneten Wert speichern oder
anzeigen.
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Es
ist zusätzlich
oder alternativ möglich,
Fehler-Marken von
den C1- und C2-Dekodierern zu überwachen.
Dadurch wird ermöglicht,
dass eine Liste von Sektoren und Positionen innerhalb der Sektoren extrahiert
wird, wo Fehler durch die Dekodierer erfasst wurden. Die C1- und
C2-Dekodierer, sowie erfasste Fehler, können diese korrigieren, und
diese Tatsache, zusammen mit Informationen, welcher Dekodierer den
Fehler erfasst hat und welcher Dekodierer den Fehler korrigiert
hat, wenn er tatsächlich
korrigiert wurde, kann ebenfalls extrahiert werden. Durch all diese
Maßnahmen
extrahiert der Mikroprozessor 22 Fehlerinformationen von
der CD, die zur Bestimmung von derer Herkunft verwendet werden. Diese
Fehlerinformationen werden dann mit charakteristischen Fehlerinformationen
verglichen.
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Um
die charakteristischen Fehlerinformationen für den Vergleich zu erhalten,
werden Platten aus dem gleichen Los unter Verwendung der in 6 gezeigten
Vorrichtung gelesen, um die gleichen Fehlerinformationen zu extrahieren,
wie beschrieben wurde. Diesbezüglich
ist die Gruppe von Platten, die gelesen wurden, alle von der gleichen
Master-Platte oder dem gleichen Stempel produziert worden, so dass
alle diese Platten in dieser Gruppe Fehler haben, die durch den
Fingerabdruck der Master-Platte oder des Stempels erzeugt wurden.
Wie Daten von all diesen Platten in der Gruppe werden verglichen, um
die Fehlerinformationen zu identifizieren, die alle Platte gemein
haben. Die charakteristische Liste von Fehlerinformationen kann
dann erzeugt und gespeichert oder durch den Mikroprozessor 22 angezeigt werden.
Dann können
die von der zu prüfenden
Platte extrahierten Fehlerinformationen mit der charakteristischen
Liste verglichen werden, und es ist möglich, durch diesen Vergleich
zu bestimmen, ob die Platte aus der gleichen Gruppe stammt wie die
Platten, die zur Erzeugung der charakteristischen Liste verwendet
wurden.
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Es
wäre einfach
möglich
zu überprüfen, ob die
zu prüfende
Platte alle Fehler der charakteristischen Liste hat. Vorzugweise
werden jedoch die Daten von der Test-Platte und die charakteristischen Fehlerdaten
korreliert, um deren Ausmaß an Ähnlichkeit
zu berechnen. Dies kann durch Querbezug der beiden Datensätze erfolgen,
durch Identifizieren gemeinsamer Merkmale, und dann durch Durchführung einer
Berechnung unter Verwendung von statistischen Verfahren hinsichtlich
der Wahrscheinlichkeit, dass die gemeinsamen Merkmale nur zufällig aufgetreten
sind. Es kann eine Berechnung der Wahrscheinlichkeit erfolgen, dass
die Platten von verschiedenen Herstellern stammen. Eine gewisse Wahrscheinlichkeit
wird als Grenzwert angenommen, oberhalb dessen die Hypothese akzeptiert
wird.
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Das
verwendete statistische Verfahren kann nach Anwendungsfall ausgewählt werden.
Derzeit sind statistische Bayesian-Verfahren bevorzugt.
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Wenn
eine charakteristische Liste von Fehlermerkmalen von einer Gruppe
von Platten erhalten und gespeichert wurde, ist es möglich, eine
Anzahl an Platten sequentiell durch Vergleich mit der gespeicherten
Liste zu prüfen.
Der Prozess kann beschleunigt werden, indem die gespeicherte Liste
verwendet wird, um die Bereiche der zu prüfenden Platte zu identifizieren,
in denen Fehler erwartet werden, und indem dann nur diese Bereiche
der Test-Platte gelesen werden, statt die gesamte Test-Platte sequentiell zu
lesen.
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Es
ist offensichtlich, dass Abwandlungen und Modifikationen hinsichtlich
der vorliegenden Erfindung in den Schutzbereich dieser Anmeldung
fallen.