ES2332393B2 - OPTICAL METHOD AND APPARATUS FOR THE DETECTION OF COPIES PIRATES OF CDS. - Google Patents

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Abstract

Método óptico y aparato para la detección de copias piratas de CDs, que permiten identificar cuando un CD (disco compacto) ha sido grabado utilizando un método o una máquina distintos a los usados en los procesos industriales donde son fabricados los CDs originales, tanto si el soporte es de audio, vídeo o cualquier otro tipo de datos.Optical method and apparatus for the detection of pirated copies of CDs, which allow you to identify when a CD (disk compact) has been recorded using a method or machine other than those used in industrial processes where they are manufactured the original CDs, whether the support is audio, Video or any other type of data.

Description

Método óptico y aparato para la detección de copias piratas de CDs.Optical method and apparatus for the detection of pirated copies of CDs.

Sector de la técnicaTechnical sector

Material y equipo eléctrico, electrónico y óptico.Electrical and electronic equipment and equipment and optical.

Estado de la técnicaState of the art

Un disco compacto "original" (grabado de forma industrial) se graba en dos etapas. La primera etapa consiste en la grabación de un disco maestro que se realiza sobre un disco de vidrio pulido cubierto con una fina lámina de material fotosensible. Un láser de alta potencia vaporiza pequeñas partes del material que recubre el vidrio dejando unas marcas. Luego se ataca al disco químicamente y donde se había fijado las marcas se producen pequeños huecos. A continuación se hace un molde de éste y se estampa en discos plásticos. Posteriormente, se aplica una capa de aluminio reflectante a estas copias y por último, se hace un último recubrimiento protector.An "original" compact disc (recorded by industrial form) is recorded in two stages. The first stage consists in the recording of a master disc that is performed on a disc of polished glass covered with a thin sheet of material photosensitive. A high power laser vaporizes small parts of the material that covers the glass leaving some marks. Then I know attacks the disk chemically and where the marks had been fixed They produce small holes. Then a mold of this one is made and It is stamped on plastic discs. Subsequently, a layer is applied of reflective aluminum to these copies and finally, a Last protective coating.

El proceso de lectura de estos discos compactos se realiza con un láser de baja potencia que se hace incidir sobre la superficie metálica y por diferencia de reflectividad, se lee la información, identificando como un bit el paso de un pit (hueco) a una zona sin hueco (land o meseta).The process of reading these compact discs is carried out with a low-power laser that has an impact on the metal surface and by reflectivity difference, the information is read, identifying as a bit the passage of a pit (hole) to an area no hole ( land or plateau).

Por otro lado, los discos grabados mediante métodos ópticos (grabadoras ópticas, de uso convencional), contienen una espiral pregrabada (pregroove) a la cual se aplica un pigmento, una capa orgánica de forma que durante el proceso de grabación se calienta y se decolora variando así su reflectividad.On the other hand, discs recorded using optical methods (optical recorders, conventional use), they contain a pre-recorded spiral (pregroove) to which a pigment, an organic layer so that during the process of recording is heated and discolored thus varying its reflectivity

Cuando se lee un disco de este tipo, las zonas decoloradas y las no decoloradas producen un efecto análogo al que producen los pits y lands de los CDs originales y dando como resultado la lectura binaria, es decir, el paso de una zona quemada a otra que no lo ha sido, será un bit para la máquina.When reading such a disc, the zones discolored and non-discolored produce an effect analogous to that produce the pits and lands of the original CDs and giving as binary reading result, that is, the passage of a burned area to another that has not been, it will be a bit for the machine.

Las pistas (tracks en la literatura anglosajona) sobre las cuales se graban los datos, forman una espiral que comienza en el centro del CD y se va abriendo hacia la periferia del mismo, constituyendo así una cadena de datos de unos 6 km de longitud aproximadamente.The tracks ( tracks in the Anglo-Saxon literature) on which the data is recorded, form a spiral that begins in the center of the CD and opens towards the periphery of the CD, thus constituting a data chain of approximately 6 km in length .

Durante los últimos años son muchas las formas y medios que se han ido proponiendo y probando para poder hacer frente a este problema que hoy en día sigue sin tener solución. CDs de audio que no pueden ser reproducidos en PCs, introducción de secuencias de código de una señal de vídeo durante el proceso de producción del CD o adición de una huella dactilar a CDs originales son algunos métodos, entre otros, con los que se ha intentando erradicar la piratería. Todos estos métodos intentaban proteger los CDs originales.In recent years there are many ways and means that have been proposed and tested to be able to do in the face of this problem that today still has no solution. CDs audio that cannot be played on PCs, introduction of code sequences of a video signal during the process of CD production or adding a fingerprint to original CDs are some methods, among others, with which it has been tried Eradicate piracy. All these methods tried to protect the Original CDs

Hasta la fecha, no se conoce ningún mecanismo o dispositivo alternativo que, por sí solo o junto a métodos existentes, sirva bien para proteger las copias por procedimientos no industriales de discos compactos (CDs) o bien para detectar las mismas, ya sean de audio o cualquier otro tipo de información.To date, no mechanism is known or alternative device that, by itself or alongside methods existing, serve well to protect copies by procedures non-industrial compact discs (CDs) or to detect same, whether audio or any other type of information.

Objeto de la invenciónObject of the invention

Es evidente que los discos ópticos compactos son, hoy en día, el medio físico de distribución de información digital más extendido en todo el mundo. Durante bastantes años el CD había sido el soporte elegido para esta tarea y aunque en primera instancia su aplicación estaba dedicada al sonido, la tecnología ha permitido que su uso se extienda hacia el almacenamiento masivo de cualquier tipo de información.It is clear that compact optical discs they are, today, the physical means of information distribution most widespread digital worldwide. For many years the CD had been the chosen support for this task and although in first instance your application was dedicated to sound, the technology has allowed its use to extend to the Mass storage of any type of information.

Actualmente, la piratería es un problema que no ha podido ser resuelto. Los propietarios de derechos de autor de software, audio, vídeo, libros electrónicos o cualquier otro tipo de datos no han podido hacer frente a la extensa producción de CDs para consumo propio. Este hecho facilita la producción de copias piratas y su posterior venta ilegal en el mercado negro.Currently, piracy is a problem that doesn't It has been resolved. The copyright owners of software, audio, video, electronic books or any other type of data have not been able to cope with the extensive production of CDs for own consumption. This fact facilitates the production of copies pirates and their subsequent illegal sale on the black market.

Por tanto, en la situación actual en la que nos encontramos, se propone la presente invención que, más que proteger los CDs originales, consigue detectar los CDs piratas constituyendo así una alternativa y una nueva forma de afrontar el problema de las copias ilegales de CDs.Therefore, in the current situation in which we we find, the present invention is proposed that, rather than protect the original CDs, detects the pirated CDs constituting thus an alternative and a new way of dealing with the problem of Illegal copies of CDs.

La presente invención es un método y aparato que permite identificar cuando un CD (disco compacto) ha sido grabado utilizando un método o una máquina distintos a los usados en los procesos industriales donde son fabricados los CDs originales, tanto si el soporte es de audio, vídeo o cualquier otro tipo de datos. Por tanto, como caso particular, sirve para poder identificar las copias ilegales de CDs.The present invention is a method and apparatus that allows to identify when a CD (compact disc) has been recorded using a different method or machine than those used in the industrial processes where the original CDs are manufactured, whether the support is audio, video or any other type of data. Therefore, as a particular case, it serves to be able to Identify illegal copies of CDs.

Descripción de las figurasDescription of the figures

Figura 1.- Esquema del aparato/método propuesto montado sobre un banco óptico de laboratorio visto en perspectiva, H indica fuente emisora de láser, L indica láser, C indica CD (compact disc), D indica detector.Figure 1.- Scheme of the proposed device / method mounted on an optical laboratory bench seen in perspective, H indicates laser source, L indicates laser, C indicates CD (compact disc), D indicates detector.

Figura 2.- Esquema del aparato/método propuesto montado sobre un banco óptico de laboratorio visto en planta, la figura se representa a escala según los datos del best mode. D indica detector, H indica fuente emisora de láser, L indica láser, C indica CD (compact disc), S indica soportes en los que se ajustan el CD y la pantalla, B indica banco óptico.Figure 2.- Scheme of the proposed device / method mounted on an optical laboratory bench seen in the plant, the Figure is represented to scale according to the best mode data. D indicates detector, H indicates laser source, L indicates laser, C  indicates CD (compact disc), S indicates supports on which they fit the CD and the screen, B indicates optical bank.

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La presente invención se refiere a un método y a un dispositivo óptico para la detección de copias de CDs mediante el análisis de imágenes de difracción.The present invention relates to a method and to an optical device for detecting copies of CDs by Diffraction image analysis.

Para desarrollar este método de detección, se hace incidir la luz proveniente de un láser, que emite un haz cuasi-monocromático de longitud de onda que puede oscilar entre 400 nm y 700 nm y con una potencia entre 0,1 mW y 35 mW y una sección del haz de láser circular con un radio de entre 0,5 mm y 1 mm de radio, sobre un disco compacto (colocado sobre un soporte), cuya capa que contiene los datos (normalmente de policarbonato) se encuentra de manera sensiblemente perpendicular al haz a una distancia de entre 0,25 m y 1 m. Sobre un detector CCD (acrónimo de Coupling Charge Device en la literatura anglosajona o Dispositivo de Carga de Acoplamiento), colocado también a una distancia de entre 0,25 m y 1 m, se visualiza y analiza el patrón de difracción obtenido.To develop this detection method, the light coming from a laser is emitted, which emits a quasi-monochromatic wavelength beam that can range between 400 nm and 700 nm and with a power between 0.1 mW and 35 mW and a section of the circular laser beam with a radius between 0.5 mm and 1 mm radius, on a compact disc (placed on a support), whose layer containing the data (usually polycarbonate) is substantially perpendicular to the beam at a distance of between 0.25 m and 1 m. On a CCD detector (acronym for Coupling Charge Device in the Anglo-Saxon literature or Coupling Load Device ), also placed at a distance of between 0.25 m and 1 m, the diffraction pattern obtained is visualized and analyzed.

Con estos elementos se configura un aparato (Figura 1) que comprendeWith these elements a device is configured (Figure 1) comprising

a)to)
un soporte para colocar el discoa support to place the disk

b)b)
una fuente de luz láser de potencia de entre 0,1 mW y 35 mW, con una longitud de onda entre 400 nm y 700 nm y una sección del haz de láser circular con un radio de entre 0,5 mm y 1 mm, situada entre 0,25 m y 1 m al soporte donde se encontraría la superficie del disco de forma que el haz de luz incida sobre dicha superficie de forma sensiblemente perpendicular, (Figura 2) sobre el disco.a power laser light source between 0.1 mW and 35 mW, with a wavelength between 400 nm and 700 nm and a circular laser beam section with a radius between 0.5 mm and 1 mm, located between 0.25 m and 1 m to the support where the surface of the disk so that the light beam strikes it surface substantially perpendicular, (Figure 2) on the disc.

c)C)
un detector CCD, colocado entre 0,25 m y 1 m de distancia del soporte donde se encontraría la superficie del disco, de forma que pueda recoger el patrón de luz difractada.a CCD detector, placed between 0.25 m and 1 m of distance from the support where the disk surface would be, so that you can pick up the diffracted light pattern.

El modo de operación es el siguiente:The mode of operation is as follows:

El haz láser, sin ser manipulado de ninguna forma, se hace incidir sobre la superficie del CD de forma sensiblemente perpendicular, de forma que permita recoger la luz difractada.The laser beam, without being manipulated from any form, the surface of the CD is affected noticeably perpendicular, so that it allows light to be collected diffracted

La cara del disco sobre la que se hace incidir el haz láser es la opuesta a la etiqueta, es decir, el láser incide en la superficie que está protegida por la capa de policarbonato que es donde se encuentran almacenados los datos en un CD. Cuando el haz láser incide sobre dicha superficie del CD, ilumina una pequeña parte del mismo donde está almacenada la información en forma de pits (huecos) y land (mesetas).The face of the disc on which the laser beam is made is the opposite of the label, that is, the laser strikes the surface that is protected by the polycarbonate layer that is where the data is stored on a CD. When the laser beam strikes said surface of the CD, it illuminates a small part of it where the information is stored in the form of pits ( holes ) and land ( plateaus ).

La luz interacciona con los pits y lands y se difracta, recogiéndose el patrón de difracción sobre el detector CCD donde es visualizado y analizado.The light interacts with the pits and lands and diffracts, collecting the diffraction pattern on the CCD detector where it is visualized and analyzed.

Si el disco es un CD grabado con un aparato o medio no industrial (grabación óptica) en el que se ha decolorado el pigmento aplicado sobre la espiral pregrabada, en el patrón de difracción se advierten dos líneas paralelas y equiespaciadas con respecto al centro de dicho patrón. Estas dos líneas están orientadas en la dirección justamente perpendicular a la dirección de las pistas donde se ha hecho incidir el haz láser. Por el contrario, si el CD está grabado mediante el proceso industrial de estampado sobre discos plásticos, estas líneas no aparecen.If the disc is a CD recorded with a device or non-industrial medium (optical recording) in which it has discolored the pigment applied on the prerecorded spiral, in the pattern of diffraction two parallel and equispaced lines are noticed with with respect to the center of said pattern. These two lines are oriented in the direction just perpendicular to the direction of the tracks where the laser beam has been affected. For him Otherwise, if the CD is recorded by the industrial process of stamped on plastic discs, these lines do not appear.

La fiabilidad con la que se puede discernir si un CD es original o pirata con este método es del 100%, independientemente de la marca o tipo de CD. Este método y dispositivo, que es sencillo, barato y fiable, es una invención que contribuye al problema de la detección de la piratería de CDs.The reliability with which one can discern if a CD is original or pirated with this method is 100%, regardless of the brand or type of CD. This method and device, which is simple, cheap and reliable, is an invention that contributes to the problem of detecting piracy of CDs.

Modo de realización preferidoPreferred Embodiment

Los mejores resultados se consiguen ajustando el sistema con los siguientes parámetros:The best results are achieved by adjusting the system with the following parameters:

\bullet?
Potencia del haz láser: 5 mWLaser beam power: 5 mW

\bullet?
Longitud de onda del haz láser: 532 nmWavelength of the laser beam: 532 nm

\bullet?
Distancia de la fuente al CD: 0,3 mDistance from source to CD: 0.3 m

\bullet?
Ángulo de incidencia sobre la superficie del CD: 95ºAngle of incidence on the CD surface: 95º

\bullet?
Distancia del CD al detector: 0,45 m.Distance from CD to detector: 0.45 m.

       \newpage\ newpage
    

Con estos elementos y sus parámetros se configura un aparato que comprende (Figura 1):With these elements and their parameters set up an apparatus that comprises (Figure 1):

\bullet?
un soporte para colocar el disco de forma que se mantenga inmóvila support to place the disk so that it stays still

\bullet?
una fuente de luz láser, con una potencia del haz de 5 mW y una longitud de onda de entre 400 nm y 700 nm, situada a 30 cms del soporte donde se encontraría la superficie que está protegida por la capa de policarbonato del disco de forma que el haz de luz incida sobre dicha superficie formando un ángulo de 95º.a laser light source, with a 5 mW beam power and a wavelength between 400 nm and 700 nm, located 30 cms from the support where the surface that is protected by the polycarbonate layer of disk so that the beam of light strikes said surface forming an angle of 95º.

\bullet?
un detector CCD, colocado a 45 cms de distancia del soporte donde se encontraría la superficie del disco, de forma que pueda recoger el patrón de luz difractada.a CCD detector, placed at 45 cms distance from the support where the surface of the disk, so that you can pick up the light pattern diffracted

El sistema funciona de la siguiente forma:The system works as follows:

La fuente láser emite luz cuasi-monocromática con una longitud de onda dentro del intervalo anteriormente especificado (entre 400 nm y 700 nm).The laser source emits light quasi-monochromatic with a wavelength inside of the interval specified above (between 400 nm and 700 nm).

Dicha fuente consta de un interruptor para controlar el haz láser incidente sobre la superficie del CD.This source consists of a switch for control the incident laser beam on the surface of the CD.

El CD está inmóvil en todo momento gracias a un soporte que lo mantiene siempre perpendicular al haz. Una vez que la luz es difractada por el CD, ésta se dirige hacia el detector donde se visualizará y analizará el patrón de difracción. El detector se encontrará también siempre fijo.The CD is still at all times thanks to a support that always keeps it perpendicular to the beam. Once the light is diffracted by the CD, it is directed towards the detector where the diffraction pattern will be visualized and analyzed. He detector will also always be fixed.

Las dimensiones y disposición de los elementos que componen el aparato permiten construir un aparato de dimensiones reducidas que lo hacen portátil, compacto y susceptible de ser construido a nivel industrial.The dimensions and arrangement of the elements that make up the device allow to build a device of small dimensions that make it portable, compact and susceptible of being built on an industrial level.

Una de las ventajas que tiene esta invención con respecto a otras, es que no se actúa o modifica el proceso de producción de los CDs, ya sean originales o copiados, es decir, es un método no invasivo, y por tanto, aprovecha dicho proceso de producción, ya que la forma en la que los CDs son fabricados es radicalmente distinta para un CD original frente a un CD copiado así como la forma en la que se almacenan los datos (pits y lands en la literatura anglosajona). Estas diferencias sustanciales, que no son perceptibles a simple vista, producen diferencias muy notables en las imágenes de difracción que se obtienen para cada tipo de CD, cumpliéndose correctamente en el 100% de los casos. Esta es la causa por la que el patrón de difracción de un CD grabado mediante el proceso industrial de estampado sobre discos plásticos (discos "originales") es totalmente distinto al de un CD copiado por procedimientos ópticos y por tanto, como aplicación particular, constituye un método eficaz, barato y rápido en la tarea de la detección de las copias ilegales.One of the advantages that this invention has with respect to others, is that the production process of the CDs, whether original or copied, is not acted on or modified, that is, it is a non-invasive method, and therefore, takes advantage of said process. of production, since the way in which the CDs are manufactured is radically different for an original CD versus a copied CD as well as the way in which the data is stored ( pits and lands in Anglo-Saxon literature). These substantial differences, which are not noticeable to the naked eye, produce very notable differences in the diffraction images that are obtained for each type of CD, being correctly fulfilled in 100% of cases. This is the reason why the diffraction pattern of a CD recorded by the industrial printing process on plastic discs ("original" discs) is totally different from that of a CD copied by optical procedures and therefore, as a particular application, constitutes an effective, cheap and fast method in the task of detecting illegal copies.

Otra ventaja a destacar, es que se pueden detectar copias de cualquier tipo de CDs, esto es, discos destinados a almacenar audio, vídeo, discos regrabables etc, además, no importa la marca comercial del CD, ya que el método de fabricación es el mismo para todas.Another advantage to highlight is that you can detect copies of any type of CDs, that is, discs intended to store audio, video, rewritable discs etc, In addition, the trademark of the CD does not matter, since the method of Manufacturing is the same for all.

Claims (6)

1. Método para la detección de discos compactos grabados por procedimientos ópticos que comprende los siguientes pasos:1. Method for the detection of compact discs recorded by optical procedures comprising the following Steps:
a)to)
Hacer incidir, de forma sensiblemente perpendicular, un láser que emite un haz cuasi-monocromático sobre la superficie que está protegida por la capa de policarbonato del disco.Make it affect, in a substantially perpendicular way, a laser that emits a quasi-monochromatic beam on the surface that is protected by the polycarbonate layer of disk.
b)b)
Recoger mediante un detector CCD u otro sistema de detección el patrón de difracción obtenido.Pick up using a CCD detector or other system Detection of the diffraction pattern obtained.
c)C)
Decidir si el CD ha sido grabado por medios industriales en función del patrón difractado.Decide if the CD has been recorded by media industrial depending on the diffracted pattern.
2. Aparato para la detección de CDs grabados por procedimientos ópticos que comprende los siguientes elementos:2. Apparatus for the detection of CDs recorded by optical procedures comprising the following elements:
\bullet?
un soporte para colocar el discoa support to place the disk
\bullet?
una fuente láser de luz cuasi-monocromática situada de forma que el haz de luz que emite incide sobre la superficie que está protegida por la capa de policarbonato del disco.a laser light source quasi-monochromatic placed so that the beam of emitting light affects the surface that is protected by the disc polycarbonate layer.
\bullet?
un detector CCD colocado de forma que pueda recoger el patrón de luz difractadaa CCD detector placed from way you can pick up the diffracted light pattern
y que distingue entre cada tipo de CD según el patrón recogido.and that distinguishes between each type of CD according to the pattern picked up
3. Aparato para la detección de CDs grabados por procedimientos ópticos que comprende los siguientes elementos:3. Device for the detection of CDs recorded by optical procedures comprising the following elements:
\bullet?
un soporte para colocar el discoa support to place the disk
\bullet?
una fuente de luz láser cuasi-monocromática, de potencia entre 0,1 mW y 35 mW, con una longitud de onda entre 400 nm y 700 nm situada entre 0,25 m y 1 m al soporte donde se encontraría la superficie del disco de forma que el haz de luz incida sobre dicha superficie de forma sensiblemente perpendicular, (Figura 2) sobre el disco.a source of laser light quasi-monochromatic, with a power between 0.1 mW and 35 mW, with a wavelength between 400 nm and 700 nm between 0.25 m and 1 m to the support where the surface of the disk so that the beam of light strikes said surface of noticeably perpendicular shape, (Figure 2) on the disk.
\bullet?
un detector CCD, colocado entre 0,25 m y 1 m de distancia del soporte donde se encontraría la superficie del disco, de forma que pueda recoger el patrón de luz difractadaa CCD detector, placed between 0.25 m and 1 m distance from the support where the disk surface, so that you can pick up the light pattern diffracted
y que distingue entre cada tipo de CD según el patrón recogido.and that distinguishes between each type of CD according to the pattern picked up
4. Aparato para la detección de CDs grabados por procedimientos ópticos, según reivindicación 2 ó 3 caracterizado porque la potencia del haz láser de 5 mW.4. Apparatus for the detection of CDs recorded by optical procedures, according to claim 2 or 3, characterized in that the power of the laser beam of 5 mW. 5. Aparato para la detección de CDs grabados por procedimientos ópticos, según reivindicaciones 2, 3 ó 4 caracterizado porque el emisor del haz de luz se encuentra situado a 30 cms del soporte donde se encontraría la la superficie que está protegida por la capa de policarbonato del disco.5. Apparatus for the detection of CDs recorded by optical procedures, according to claims 2, 3 or 4, characterized in that the light beam emitter is located 30 cm from the support where the surface that is protected by the polycarbonate layer would be of the disk. 6. Aparato para la detección de CDs grabados por procedimientos ópticos, según reivindicaciones 2, 3, 4, ó 5 caracterizado porque el detector CCD está colocado a 45 cms de distancia del soporte donde se encontraría la superficie que está protegida por la capa de policarbonato, de forma que pueda recoger el patrón de luz difractada.6. Apparatus for the detection of CDs recorded by optical procedures, according to claims 2, 3, 4, or 5 characterized in that the CCD detector is placed 45 cms away from the support where the surface that is protected by the polycarbonate layer would be , so that you can pick up the diffracted light pattern.
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