JP2004220733A - Modulating device, modulation method, recording medium - Google Patents

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JP2004220733A JP2003009595A JP2003009595A JP2004220733A JP 2004220733 A JP2004220733 A JP 2004220733A JP 2003009595 A JP2003009595 A JP 2003009595A JP 2003009595 A JP2003009595 A JP 2003009595A JP 2004220733 A JP2004220733 A JP 2004220733A
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Toshio Kuroiwa
俊夫 黒岩
Harukuni Kohari
晴邦 小張
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent copying of a digital information signal on an original CD. <P>SOLUTION: Copy preventing effect is added using TOC information recorded in a lead-in region of an original CD1. A code word Cy succeeding one code word Cx and a code word Cz succeeding the code word Cy are previously read at least, and a plurality of groups of coupling bits 1b of r bits are added temporarily between one code word Cx and the code word Cy and between the code word Cy and the code word Cz without strictly observing a run-length limit rule. Many groups of code word trains from one code word Cx to the code word Cz are generated, one group of code word train of which the absolute value of DSV value is the nearest to zero out of the DSV values of many groups of code word trains is selected, and the coupling bit added between one code word Cx in this one group of code word train and the code word Cy is used. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクなどの記録媒体に収録したディジタル情報信号のコピーを未然に防止するための変調装置、変調方法、記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディジタル・マルチメディア時代の到来と共に、大容量のディジタル情報信号が光ディスクなどの記録媒体に収録されている。
【0003】
例えば、音楽情報を収録したCD(Compact Disc)とか、コンピューターデータを収録したCD−ROM(CD−Read Only Memory)などの光ディスクは、円盤状の透明ディスク基板上でディジタル情報信号を凹状のピットと凸状のランドとによるピット列に変換し且つこのピット列を螺旋状又は同心円状のトラックとして透明ディスク基板上に刻み込んで再生専用型に形成されており、しかも再生時に所望のトラックを高速にアクセスできると共に、大量生産に適し且つ安価に入手できることから多用されている。
【0004】
ところで、CDに収録されている音楽情報とか、CD−ROMに収録されているコンピューターデータは著作権法により著作権を保護されているものの、ディジタル的な情報であるために信号の劣化がなく、ユーザーは著作権者の許諾を得ずにそのまま1回だけ書き込み可能なCD−R(Compact Disc−Recordable)とか、複数回書き込み可能なCD−RW(CompactDisc−ReWritable)などの追記型の光ディスクにコピーすることが可能となっている。
【0005】
上記したCD−R,CD−RWなどの追記型の光ディスクは、外観形状がCD,CD−ROMなどの再生専用型の光ディスクと略同じであるものの、透明ディスク基板上に凹状の溝を螺旋状又は同心円状に形成し、この凹状の溝側に記録層となる有機色素をスピンコートし、更に、この有機色素上に反射膜,保護膜を順に成膜して形成されているものであり、しかも、安価に入手可能になっている。
【0006】
そして、CDに収録されている音楽情報や、CD−ROMに収録されているコンピューターデータを、CD−R又はCD−RWにコピーした場合に、CD,CD−ROMと同じ信号フォーマットで記録されるために、著作権を侵害することになってしまう。
【0007】
尚、本発明では、とくに、音楽情報を記録媒体に記録する場合を対象とするものであるので、以下、CDに収録されている音楽情報の符号語列について説明する。
【0008】
図1はCDに収録されている音楽情報の信号フォーマットについて説明するための図であり、(a)は音楽元データを示し、(b)はEFM信号を示した図、図2は8−14変調時の符号化テーブルを示した図、
図3(a),(b)は8−14変調時のDSV制御を説明するための図、
図4は図1(b)に示したEFM信号中のサブコードを説明するための図であり、(a)変調前のサブコードデータを示し、(b)はサブコードデータ中のQチャンネルのフレーム構造を示した図、
図5は図1(b)に示したEFM信号が98個で1ブロックを構成した状態を示した図である。
【0009】
まず、音楽情報は、CDの規格書「Red Book」又はIEC(International Electrotechnical Commission)908規格に準拠した信号フォーマットにてCDに記録されている。
【0010】
この際、一般的に、CDに記録されるピット長は、記録再生の光伝送特性や、ピット生成に関わる物理的な制約から最小ランレングス(最小ピット長又は最小ランド長)の制限、クロック再生のしやすさから最大ランレングス(最大ピット長又は最大ランド長)の制限、さらにはサーボ帯域などの保護のために、記録信号の低域成分や直流成分の抑圧特性を持つように記録信号を変調する必要がある。
【0011】
この制限を満たす変調方式のうち、CDに用いられているEFM(Eightto Fourteen Modulation:8−14変調)方式は、最小ランレングスを3T(T=チャネルビットの周期)、最大ランレングスを11Tとしたものである。
【0012】
即ち、図1(a)に示した如く、CDに記録する音楽元データADはディジタルデータであり、上位8ビット(1バイト)+下位8ビット(1バイト)=16ビット(2バイト)で1単位が構成され、この1単位が複数連続して音楽元データADが構成されている。
【0013】
そして、マスタリング時に図1(a)に示した音楽元データADをレーザービームによりガラス原盤に記録する時には、記録に適した信号形態となるように、音楽元データADをEFM方式の信号フォーマットに変換して、図1(b)に示したEFM信号1の形態でガラス原盤上に記録し、この後、ガラス原盤を基にして電鋳処理によりメタルマスター盤,マザー盤,スタンパ盤を順次作製し、この後、スタンパ盤を射出成型機内に取り付けて、スタンパ盤の信号面を透明ディスク基板に転写してCDを作製しているので、CDの信号面はガラス原盤の信号面と等価である。
【0014】
ここで、上記したEFM信号1のフォーマットでは、入力した音楽元データADを上位8ビットの入力データ語Dと下位8ビットの入力データ語Dとに別けて、図2に示した符号化テーブルを参照して、pビット=8ビットの入力データ語Dを最小ランレングスが3T、最大ランレングスが11Tになる所定のランレングス制限規則を満たすようなqビット=14ビットのランレングスリミッテッドコード(以下、符号語Cと記す)に変換し、且つ、図1(b)に示したように、変換した符号語Cと符号語Cとの間にランレングス制限規則保持用及びDSV(Digital Sum Value)制御用としてrビット=3ビットの結合ビット1bを付加して後述する第1,第2符号語列1d,1fを形成したものをEFM信号1として生成している。
【0015】
この際、所定のランレングス制限規則を満たした時に、最小ランレングスが3Tでは符号語C中の論理値「1」と「1」との間に「0」の数が最小でd=2個含まれており、一方、最大ランレングスが11Tでは符号語C中の論理値「1」と「1」との間に「0」の数が最大でk=10個含まれている。言い換えると、ランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)を満たした時に、このランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)に基づいて最小ランレングスは(d+1)T=3Tと設定され、且つ、最大ランレングスは(k+1)T=11Tと設定される。そして、隣り合う符号語C,C間に3ビットの結合ビット1bを付加して結合した第1,第2符号語列1d,1fは、最小ランレングス(d+1)T=3T〜最大ランレングス(k+1)T=11Tを満たすことになり、後述するように第1,第2符号語列1d,1fに対してNRZI変換を行った際に、最小ランレングス3Tは最小反転間隔を、一方、最大ランレングス11Tは最大反転間隔を表すことになる。
【0016】
そして、p−q変調=8−14変調されたEFM信号1は、最小ランレングスが3T、最大ランレングスが11Tになるランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)を満たしながらEFM信号1の直流成分や低周波成分を減少させることができる。
【0017】
更に、第1,第2符号語列1d,1fを含むEFM信号1に対してNRZI(Non Return to Zero Inverted)変換を行っており、NRZI変換は、周知の如く、ビット「1」において極性を反転し、ビット「0」において極性を反転せずに変調を行うものであるから、NRZI変換後の波形がガラス原盤への記録信号Rとなり、この記録信号R中のL(ロー)レベル区間を例えば凹状のピット(又は凸状のランド)に対応させ、記録信号R中のH(ハイ)レベル区間を例えば凸状のランド(又は凹状のピット)に対応させてピット列を形成している。
【0018】
また、図3(a),(b)に示したように、上記したDSVは、EFM信号1中の符号語列の開始時点から現時点までをNRZI変換した後の波形がH(ハイ)レベルの時に“1”(正極性)とし、L(ロー)レベルの時に“−1”(負極性)として積分した積分値である。この際、NRZI変換では、データビット“1”で極性反転を行うために、符号語が同一ビットパターンであっても、符号語を接続する直前のNRZI変換した後の波形状態によって異なり、図3(a)に示したように入力データ語=002に対して直前の波形状態がL(ロー)レベルの時と、図3(b)に示したように入力データ語=002に対して直前の波形状態がH(ハイ)レベルの時とでDSV値が反転するものであり、例えば、入力データ語=002と入力データ語=253とを結合ビットを介して結合した時に図3(a),図3(b)による両者のDSVの絶対値は同じになる。
【0019】
ここで、ランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)を満たしながらDSVの絶対値が略零に近付くように隣り合う符号語C,C間に3ビットの結合ビットとして、(000),(001),(010),(100)の組のうちでいずれかの組を選択して付加することで、記録信号Rの波形の直流成分を少なくし、結果的に記録信号Rの波形を長い期間でみて、H(ハイ)レベル区間とL(ロー)レベル区間とが略同じ割合で現れることにより、凹状のピットの区間と凸状のランドの区間も略同じ割合で現れるようにDSV値を制御している。
【0020】
図1(b)に戻り、上記したEFM信号1の1フレームは、先頭からフレーム同期信号1a、結合ビット1b、サブコード1c、結合ビット1b、第1符号語列1d、結合ビット1b、C2エラー訂正コード1e、結合ビット1b、第2符号語列1f、結合ビット1b、C1エラー訂正コード1g、結合ビット1bの順に配置され、且つ、この1フレーム合計で588個のチャンネルビットで構成されている。
【0021】
ここで、先頭に配置したフレーム同期信号1aは、24ビットを用いてフレームの先頭を示すために11T,11T,2Tの信号として上記した各信号1b〜1gに対して識別できるようになっている。
【0022】
また、フレーム同期信号1aの後で3ビットの結合ビット1bを介して配置したサブコード1cは、CDへの再生制御を行うための信号となっている。そして、図4(a)に示したように、上記サブコード1cと対応した変調前のサブコードデータSDは8ビットb1〜b8からなるフレームが98フレームで完結し、先頭2フレームに各チャンネル共通のサブコード同期信号1,2が割り当てられていると共に、残りの96フレームはP,Q,R〜Wの8チャンネルが割り当てられている。この際、Pチャンネルは、簡易再生制御、即ち各曲の頭出し信号である。また、Qチャンネルは、より細かな再生制御を行うために、図4(b)に示した如く、オーディオデータ,コンピュータデータなどを示すためのコントロール4ビットと、引き続くデータ72ビットの内容種別を示すためのアドレス4ビットと、記録開始時間などを示すデータ72ビットと、巡回符号の誤り検出を行うためのCRC(Cyclic Redundancy Code)16ビットとで合計96ビットから構成されている。更に、R〜Wの6チャンネルビット分は静止画やカラオケの文字表示など特殊な用途に使われている。
【0023】
再び図1(b)に戻り、サブコード1cの後に3ビットの結合ビット1bを介して配置した第1符号語列1dは、p=8ビットの各入力データ語D(各音楽元データ)を図2に示した符号化テーブルを参照してq=14ビットの各符号語Cに変換し、且つ、隣り合う符号語C,C間に3ビットの結合ビット1bを付加することで、12個の符号語C(12シンボル)と11個の結合ビット1bとで構成されている。
【0024】
また、第1符号語列1dの後に3ビットの結合ビット1bを介して配置したC2エラー訂正コード1eは、CD再生時にEFM信号1の第1符号語列1dと第2符号語列1fとに対してエラー訂正を行うものである。
【0025】
また、C2エラー訂正コード1eの後に3ビットの結合ビット1bを介して配置した第2符号語列1fは、上記した第1符号語列1dと同様に12個の符号語C(12シンボル)と11個の結合ビット1bとで構成されている。
【0026】
更に、第2符号語列1fの後に3ビットの結合ビット1bを介して配置したC1エラー訂正コード1gは、CD再生時にEFM信号1の第1符号語列1dと第2符号語列1fとC2エラー訂正コード1eとに対してエラー訂正を行うものである。
【0027】
そして、上記したEFM信号1の1フレームに対してNRZI変換した後の記録信号を、図5に示したように98個(=98フレーム)連続させることで1ブロックが構成されており、この1ブロックは1/75秒の期間に相当するものである。
【0028】
ここで、従来の変調装置について図6及び図7を用いて説明する。
【0029】
図6は従来の変調装置を説明するために模式的に示したブロック図、
図7(a)〜(c)は従来の変調装置を用いて所定のランレングス制限規則を厳守しながら一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、結合ビットとして(000),(001),(010),(100)を仮に付加した時に、複数組の符号語列のDSV値を演算した状態を説明するための図である。
【0030】
図6に示した従来の変調装置20は、CDを作製するためのガラス原盤記録機(図示せず)と、CDに収録された音楽情報をCD−RにコピーするためのCD−Rドライブ(図示せず)とに適用されているものであり、フレーム同期信号発生器21と、サブコードエンコーダ22と、CIRCエンコーダ23と、8−14変調回路24と、結合ビット付加回路25と、DSV値演算回路26と、DSV値比較回路・結合ビット選択回路27とで概略構成されている。
【0031】
より具体的に説明すると、従来の変調装置20では、先に図1(b)を用いて説明した22ビットのフレーム同期信号1aを生成するためのフレーム同期信号発生器21が別途設けられており、フレーム同期信号発生器21で生成されたフレーム同期信号1aはEFM信号1(図1)の先頭に付加するようになっている。
【0032】
また、先に図1(b)を用いて説明したサブコード1cと対応する変調前のサブコードデータSDは、サブコードエンコーダ22により図4(a),(b)に示した所定のフォーマットで各8ビットに生成されて8−14変調回路24に入力されている。
【0033】
また、16ビットの音楽元データADは先に図1(a)で説明したように上位8ビットの入力データ語Dと下位8ビットの入力データ語Dとに分離して、CIRC(Cross Interleave Reed−Solomon Code)エンコーダ23に時系列順に入力され、ここで2系統のリードソロモン符号を組み合わせて誤り訂正符号処理が行われ、誤り訂正符号を含む8ビットの各入力データ語Dが8−14変調回路24に送られている。
【0034】
次に、上記した8−14変調回路24内では、入力した8ビットのサブコードデータSDを図2に示した符号化テーブルに基づいて14ビットのサブコード1cに変換して、このサブコード1cをEFM信号1(図1)のフレーム同期信号1aの後に付加している。
【0035】
更に、8−14変調回路24内では、8ビットの入力データ語Dを図2に示した符号化テーブルに基づいて14ビットの符号語Cに順次変換する際に、一つの符号語Cxと、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyとを順に読み込んでいる。そして、一つの符号語Cxと次の符号語Cyとを8−14変調回路24から結合ビット付加回路25に入力している。
【0036】
次に、結合ビット付加回路25は、CD規格上のランレングス制限規則RLL(2,10)に基づいて設定された最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを厳守して隣り合う符号語C,C間に3ビットの結合ビット1bを付加する機能を備えており、この結合ビット付加回路25内には3ビットの結合ビット1bの候補として、(000),(001),(010),(100)の4組が用意されている。尚、3ビットの結合ビット1bは8通りあるものの、上記した4組以外の組(011),(101),(110),(111)は“1”が2個以上連続して現れたり、あるいは、“1”と“0”とが交互に現れるためにランレングス制限規則RLL(2,10)を満たさないので利用できないものである。
【0037】
そして、結合ビット付加回路25内に順次入力された符号語Cxと符号語Cyとを結合するために、符号語Cx,Cy間に4組の結合ビット(000),(001),(010),(100)を仮に付加して複数組の符号語列を生成している。
【0038】
この際、図7に示したように、例えば、一つの符号語Cxは12ビット目から14ビット目が「010」であり、一方、次の符号語Cyは「00100010000010」である。そして、一つの符号語Cxの13ビット目が“1”であり、次の符号語Cyの3ビット目が“1”であるので、上記した4組の結合ビット1bのうちで第1〜第3組の結合ビット(000),(001),(010)はランレングス制限規則RLL(2,10)を厳守できるものの、第4組の結合ビット(100)はランレングス制限規則RLL(2,10)を満足しないのでこの結合ビット(100)の付加を中止する。
【0039】
そして、符号語Cx,Cy間に3組の結合ビット(000),(001),(010)を付加した後に、3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}をDSV値演算回路26に入力して3組の符号語列の各DSV値を演算すると、図7(a)に示したケース1のように符号語Cx,Cy間に結合ビット(000)を付加した場合には符号語列{Cx(000)Cy}のDSV値が+2となり、図7(b)に示したケース2のように符号語Cx,Cy間に結合ビット(001)を付加した場合には符号語列{Cx(001)Cy}のDSV値が−4となり、図7(c)に示したケース3のように符号語Cx,Cy間に結合ビット(010)を付加した場合には符号語列{Cx(010)Cy}のDSV値が−6となる。
【0040】
この後、DSV値演算回路26からの3組の符号語列とこれらに対応した各DSV値がDSV値比較回路・結合ビット選択回路27に入力され、このDSV値比較回路・結合ビット選択回路27で3組の符号語列の各DSV値のうちでDSVの絶対値が一番零に近付くようなDSV値=+2を有する一つの組の符号語列{Cx(000)Cy}を選択して、この一つの組の符号語列{Cx(000)Cy}を一つの決定符号語列としてDSV値比較回路・結合ビット選択回路27から出力している。言い換えると、DSV値比較回路・結合ビット選択回路27では、DSVの絶対値が一番零に近い一つの決定符号語列{Cx(000)Cy}と対応した結合ビット(000)を選択したことになる。以下、次の符号語Cyに続けて上記手順を繰り返して、一つの決定符号語列{Cx(000)Cy………}を得ている。
【0041】
この後、DSV値を制御された一つの決定符号語列{Cx(000)Cy………}を記録に適した記録信号R(図1)に生成して、レーザービームによりCD用のガラス原盤又はCD−Rに記録している。
【0042】
そして、CD用のガラス原盤を基にしてスタンパ盤(図示せず)を作製し、このスタンパ盤を用いてCDを作製している。
【0043】
上記からユーザーは、図示しないパソコン(パーソナルコンピュータ)内のハードディスク(図示せず)に記憶させたコピー用ソフトに従ってコピーしたい音楽情報を収録したCDをパソコン内のCD−ROMドライブ(図示せず)で再生し、このCD−ROMドライブから出力され且つCD−Rに記録したい音楽情報をCD−Rドライブ(図示せず)に入力して、CD−Rドライブ内に設けた従来の変調装置20によりコピーしたい音楽情報を著作権者の許諾を得ずにそのままCD−Rにコピーすることが可能となっている。
【0044】
従って、CD−ROMドライブから出力された16ビットの音楽元データADをCD−Rドライブ内に設けた従来の変調装置20で符号化した場合に、CD−Rに記録された音楽情報はCDに収録された音楽情報と全く同じEFM信号形態となるので、コピーしたCD−Rは更にコピー可能となり、世の中に大量に出回ってしまう。
【0045】
そこで、上記したように、CDに収録した音楽情報とか、CD−ROMに収録したコンピューターデータを、記録再生可能なCD−R,CD−RWにコピーすることを防止することができる光ディスクの一例がある(例えば、特許文献1参照)。
【0046】
【特許文献1】
特開2001−357536号公報(第4−5頁、第4図)
図8は従来例の一例として、コピー防止対策を施した光ディスクを示した縦断面図である。
【0047】
図8に示した従来の光ディスク100は、上記した特許文献1(特開2001−357536号公報)に開示されているものであり、特許文献1を参照して簡略に説明すると、CD−ROM,DVD−ROMなどの光ディスクに対してコピー防止対策を施した従来の光ディスク100では、通常、ランレングス制限規則(同号公報中にはランレングス抑制型符号化方式と記載されている)に基づいて3T〜14T(Tは0.133μm)の連続長さを有する凹凸部列が形成されているものの、この途中に、ランレングス制限規則に基づく最小ランレングスよりもさらに短い連続長さを有する凹部又は凸部が記録されていることを特徴とするものである。
【0048】
具体的には、図8に示した如く、ピットAは1T〜2Tの長さで凸状に形成され、このピットAからX離れた位置にピットBが1T〜2Tの長さで凹状に形成されており、ピットA及びピットBの長さはランレングス制限規則に基づかない値である。
【0049】
従って、従来の光ディスク100では、最小ランレングス3Tと最大ランレングス14Tとによるランレングス制限規則のうちで、最小ランレングス3T側を厳守せずに、これより小さな値である1T〜2Tに設定することで、光ディスク100上の最小ピット長(又は最小ランド長)が通常より小さく形成されている。
【0050】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記した従来の光ディスク100の技術的思想を、CD規格上のランレングス制限規則RLL(2,10)に基づいて3T〜11Tの連続長さを有する凹凸部列(ピット列)が形成された周知のCDに適用してCDの信号形態の一部を改変するには、例えば図2に示した符号化テーブルにおいて、入力データ語D=255に対する符号語Cは“00100000010010”となっているが、1Tのような短い凹凸部列(ピット列)を形成したいときには、これに代えて“00100110010010”といった符号語Cを用いることによって、改変したCDを作製することができる。
【0051】
このように改変したCDを市販されているCDプレーヤ(図示せず)で再生した時には、データ中の1T〜2Tという短い連続長からなる証明用ピットは、3T〜11Tという通常のピット長(ランド長)より短いために、光ピックアップを用いて読み取った際のRF信号は、十分な明レベル、又は、十分な暗レベルに達せず、RF信号から得られる2値化信号には1T〜2Tの証明用ピット信号が含まれないので、再生している光ディスクがオリジナルか否かの判定ができない。
【0052】
更に、改変したCDに記録されている音楽データをパソコン(図示せず)内のCD−ROMドライブで再生し、この再生データをCD−Rドライブに入力してCD−Rにコピーしたときには、問題なく音楽データがコピーされてしまう。
【0053】
従って、光ディスク100のように証明用ピットを検出できる新たなプレーヤの普及を前提としたコピー防止の手段は、CDのように、既に市場にプレーヤやCD−Rドライブが数多く出回っている状況においては適用できないといった問題を抱えている。
【0054】
更に、ごく最近、CDに収録された音楽情報をパソコン(図示せず)内のCD−ROMドライブを経由してCD−Rにコピーすることを禁止するために、コピーコントロールCD(Copy Control CD:CCCD)の実用化が開始されたものの、CD−ROMドライブの機種によっては上記したCCCDが有効に機能しない場合があり、従って、CCCDの技術的思想はCD−Rへのコピー禁止に対して完全に対策がなされたものではない。
【0055】
そこで、上記したCCCDの技術的思想を備え、且つ、所定のランレングス制限規則を厳守せずに最小ランレングス3T〜最大ランレングス12Tを許容しながら符号語列を生成した場合に、この符号語列を記録したオリジナルCDを市販されているCDプレーヤ(図示せず)で確実に再生できる一方、このオリジナルCDをコピーしたコピー記録媒体では再生不良におちいるようにすることで、パソコン(図示せず)内のCD−ROMドライブでCCCDが有効に機能しない場合でもオリジナルCDに収録したディジタル情報信号のコピーを確実に防止できる変調装置、変調方法、記録媒体が望まれている。
【0056】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第1の発明は、pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成し、この符号語列を記録媒体に記録するための変調装置において、
前記記録媒体のリードイン領域内に記録されるTOC情報を用いてコピー防止効果を付加するコピー防止付加手段と、
pビットの前記入力データ語をqビットの前記符号語に変換する際に、一つの符号語に続く次の符号語と、次の次の符号語とを少なくとも先読みする変調手段と、
前記一つの符号語と前記次の符号語との間に前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守せずに仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記複数組の符号語列中の前記次の符号語と少なくとも前記次の次の符号語との間にも前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守せずに仮に付加して、少なくとも前記一つの符号語から前記次の次の符号語までの符号語列を多数組生成する結合ビット付加手段と、
前記結合ビット付加手段で生成した多数組の前記符号語列の各DSV値を演算するDSV値演算手段と、
前記DSV値演算手段で得られた多数組の前記符号語列の各DSV値のうちで、DSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の前記符号語列を選択する比較・選択手段と、
前記比較・選択手段で選択した前記一つの組の前記符号語列中における前記一つの符号語と前記次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、前記一つの符号語から前記結合ビットを介して前記次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力する決定符号語列出力手段とを備え、
ランレングス制限規則を厳守して出力される符号語列には特定の周波数の成分を含むことになる特定データを、前記入力データ語として所定の期間に亘って入力し、且つ、その期間は前記符号語列に対してランレングス制限規則を厳守せずに出力することを特徴とする変調装置である。
【0057】
また、第2の発明は、上記した第1の発明の変調装置において、
前記特定データは聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データであることを特徴とする変調装置である。
【0058】
また、第3の発明は、上記した第1又は第2の発明の変調装置において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したことを特徴とする変調装置である。
【0059】
また、第4の発明は、上記した第1又は第2の発明の変調装置において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入したことを特徴とする変調装置である。
【0060】
また、第5の発明は、pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成し、この符号語列を記録媒体に記録するための変調方法において、
前記記録媒体のリードイン領域内に記録されるTOC情報を用いてコピー防止効果を付加するコピー防止付加ステップと、
pビットの前記入力データ語をqビットの前記符号語に変換する際に、一つの符号語に続く次の符号語と、次の次の符号語とを少なくとも先読みする変調ステップと、
前記一つの符号語と前記次の符号語との間に前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守せずに仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記複数組の符号語列中の前記次の符号語と少なくとも前記次の次の符号語との間にも前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守せずに仮に付加して、少なくとも前記一つの符号語から前記次の次の符号語までの符号語列を多数組生成する結合ビット付加ステップと、
前記結合ビット付加ステップで生成した多数組の前記符号語列の各DSV値を演算するDSV値演算ステップと、
前記DSV値演算ステップで得られた多数組の前記符号語列の各DSV値のうちで、DSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の前記符号語列を選択する比較・選択ステップと、
前記比較・選択ステップで選択した前記一つの組の前記符号語列中における前記一つの符号語と前記次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、前記一つの符号語から前記結合ビットを介して前記次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力する決定符号語列出力ステップとからなり、
ランレングス制限規則を厳守して出力される符号語列には特定の周波数の成分を含むことになる特定データを、前記入力データ語として所定の期間に亘って入力し、且つ、その期間は前記符号語列に対してランレングス制限規則を厳守せずに出力することを特徴とする変調方法である。
【0061】
また、第6の発明は、上記した第5の発明の変調方法において、
前記特定データは聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データであることを特徴とする変調方法である。
【0062】
また、第7の発明は、上記した第5又は第6の発明の変調方法において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したことを特徴とする変調方法である。
【0063】
また、第8の発明は、上記した第5又は第6の発明の変調方法において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入したことを特徴とする変調方法である。
【0064】
更に、第9の発明は、上記した第1〜第4の発明の変調装置、ないしは上記した第5〜第8の発明の変調方法のいずれかによって符号化した前記符号語列を記録した記録媒体である。
【0065】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体の本実施例を図9乃至図23を参照して詳細に説明する。
【0066】
本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体では、例えばCD規格に対応させた場合に、pビット=8ビットの入力データ語をqビット=14ビットの符号語Cに変換し、且つ、隣り合う符号語C,C間にrビット=3ビットの結合ビット1bを付加して図1(b)に示したEFM信号1を生成してこのEFM信号1を光ディスクなどの記録媒体に記録する際に、光ディスク(記録媒体)のリードイン領域内に記録されるTOC情報を用いてコピー防止効果を付加することでコピーコントロールCD(CCCD)の技術的思想を備えると共に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを少なくとも先読みし、且つ、CD規格上のランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)に基づいて設定された最小ランレングス(d+1)T=3T〜最大ランレングス(k+1)T=11Tを厳守せずに、これに代えて最小ランレングス(d+1)T=3T〜最大ランレングス(k+2)T=12Tを許容して、一つの符号語から次の符号語を経て少なくとも次の次の符号語までの符号語列のDSV値を考慮しながら一つの符号語と次の符号語との間の結合ビット1bを選択して付加した上で、一つの符号語から結合ビッ1bを介して次の符号語までの符号語列を最終的に決定した一つの決定符号語列として出力し、この決定符号語列を多数連ねて生成したEFM信号1を光ディスクなどの記録媒体に記録することを特徴としており、更に、このEFM信号1を記録したオリジナル記録媒体を再生した時には、とくに後述する特定データからなるEFM信号1の第1,第2符号語列1d,1fに対しても何等の支障もなく再生できる一方、このオリジナル記録媒体のコピーコントロールCD(CCCD)機能をすり抜けてコピーしたコピー記録媒体を再生した時には、コピーした特定データからなる第1,第2符号語列1d,1fの再生信号には特定の周波数の成分が増加し再生不能におちいることを特徴とするものである。
【0067】
ところで、とくに特定データからなる第1,第2符号語列1d,1fを記録したオリジナル記録媒体では、従来のCD規格を満足しているのでデータの読取り誤りが発生することはない。
【0068】
<本実施例>
本発明に係る変調装置、変調方法を説明する前に、この変調装置、変調方法を適用して作製した記録媒体の構造形態について先に説明する。
【0069】
図9(a),(b)は本発明に係る変調装置、変調方法を適用して作製した記録媒体(光ディスク)を示した斜視図,断面図、
図10は本発明に係る変調装置、変調方法を適用して作製した記録媒体(光ディスク)において、マルチセッション構造を説明するための図である。
【0070】
図9(a),(b)に示した如く、本発明に係る変調装置、変調方法を適用して作製した記録媒体10は、音楽情報を収録したCD(Compact Disc)などの再生専用型の光ディスクとして構成されており、この記録媒体(以下、オリジナルCDと記す)は、外径120mm又は80mm,中心孔の孔径15mm,基板厚み1.2mmである円盤状の透明ディスク基板11の一方の面11aにディジタル情報信号を凹状のピットと凸状のランドとでディジタル的なピット列に変換して、このピット列を螺旋状又は同心円状の記録トラック12として一方の面11a上に刻んで信号面が記録されている。この際、記録トラック12に記録されるディジタル情報信号は、EFM(Eight to Fourteen Modulation:8−14変調)方式により、最小ランレングスが3T、最大ランレングスが12Tを最優先で満たすように後述する本実施例の変調装置を用いて符号化されたものである。
【0071】
更に、オリジナルCD10の信号面上に金属反射膜13,保護膜14を順に成膜して、オリジナルCD10が再生専用型に形成されている。そして、透明ディスク基板11の一方の面11aと反対側の面11b側が再生用のレーザービームLpを照射する側となっている。
【0072】
また、図10に示した如く、オリジナルCD(光ディスク)10の信号面に記録されるディジタル情報信号(EFM信号)は、複数のセッションからなるマルチセッション構造を採用しており、例えば、オリジナルCD(光ディスク)10の内周側から中周後半側にかけて第1セッション10aが形成され、これに続いて第2セッション10bが外周側に設けられている。
【0073】
上記した第1セッション10aは、このセッションに関する目次や記録時間とか制御情報などを記録した第1リードイン領域10a1と、PCMオーディオデータを長時間に亘って記録したPCMオーディオデータ領域10a2と、第1セッション10aの終了情報を記録した第1リードアウト領域10a3とで構成されている。
【0074】
一方、上記した第2セッション10bは、このセッションに関する目次や記録時間とか制御情報などを記録した第2リードイン領域10b1と、上記PCMオーディオデータを圧縮した圧縮オーディオデータを記録した圧縮オーディオデータ領域10b2と、第2セッション10bの終了情報を記録した第2リードアウト領域10a3とで構成されている。
【0075】
ここで、本発明では、第1セッション10aの第1リードイン領域10a1に記録される第1TOC(Table of Contents)情報と、第2セッション10bの第2リードイン領域10b1に記録される第2TOC情報とを用いてコピー防止効果を付加することで、先に述べたコピーコントロールCD(CCCD)の技術的思想を備えている。
【0076】
より具体的に説明すると、先に図4(a),(b)を用いて説明したサブコードデータSD中のQチャンネルのフレーム構造により、第1,第2リードイン領域10a1,10b1に記録される第1,第2TOC情報には、各データ領域102a,102b中の記録トラックがオーディオトラックであれば4ビットの0000で“0”を示す一方、記録トラックがデータトラックであれば4ビットの0100で“4”を示すCONTROLと、01〜99の曲番号を示すTNO(但し、セッション中でのポインタB0等を含む)と、上記した各曲の記録開始位置を示すSTART POSITION(MIN,SEC,FRAME)とが記録されている。
【0077】
この際、第1セッション10aのPCMオーディオデータ領域10a2にPCMオーディオデータを記録するにあたって、第1リードイン領域10a1に記録する第1TOC情報は、CD規格(IEC908規格)に準拠してCD規格内データが記録されており、具体的には、CONTROLを“0”としてPCMオーディオデータ領域10a2がオーディオトラックであることを示し、且つ、START POSITIONには第1セッション10a中のTNO(曲番号)順に正規に設定したMIN(分),SEC(秒),FRAME(フレーム)が順次記録されていると共に、第1セッション10a中のTNOの最後にこの第1セッション10aに続く第2セッション10bの圧縮オーディオデータ領域10b2をサーチするためのポインタB0が記録されている。
【0078】
一方、第2セッション10bの圧縮オーディオデータ領域10b2に圧縮オーディオデータを記録するにあたって、第2リードイン領域10b1に記録する第2TOC情報は、CD規格(IEC908規格)に準拠せずにCD規格外データが記録されており、具体的には、第1セッション10aに入っているTNO(曲番号)と対応する部位に対してCONTROLに“4”を立ててデータトラックであると故意に誤った情報を記録すると共に、START POSITIONにも第2セッション10b中のTNO(曲番号)順に外周部位の位置とは対応ぜずに故意に誤って設定したMIN(分),SEC(秒),FRAME(フレーム)が順次記録されている。
【0079】
上記したように、第1セッション10aの第1リードイン領域10a1にCD規格内データによる第1TOC情報を記録し、且つ、第2セッション10bの第2リードイン領域10b1にCD規格外データによる第2TOC情報を記録したオリジナルCD10をパソコン(図示せず)内のCD−ROMドライブに装着して、パソコン内でコピー用ソフトを起動させた上でオリジナルCD10を再生した時に、CD−ROMドライブ内の光ピックアップはまず内周の第1リードイン領域10a1内に記録した第1TOC情報内の各データを読み取り、第1TOC情報に記録されたポインタB0により引き続いて第2リードイン領域10b1に記録した第2TOC情報の各データを読取る。すると、CD−ROMドライブは第2リードイン領域10b1に記録したデタラメな第2TOC情報によって誤動作を引き起こし、第1セッション10aのPCMオーディオデータ領域10a2に記録したPCMオーディオデータへの再生を中止するので、この場合にはオリジナルCD10をCD−Rドライブを用いてCD−Rにコピーすることができず、CCCDの技術的思想が有効に機能している。
【0080】
一方、パソコン内のCD−ROMドライブの機種によってはCCCDの技術的思想が機能せずに、即ち、第2TOC情報にデタラメなCD規格外データが記録されているにもかかわらずこれを無視して、第1セッション10aのPCMオーディオデータ領域10a2に記録したPCMオーディオデータを再生してしまう場合があり、この場合にはオリジナルCD10をCD−Rにコピーすることが可能となってしまう。この場合を解決するために、本発明では、上記した第1,第2TOC情報によるCCCDの技術的思想を備えた上で、更に、CCCDの技術的思想が機能しないCD−ROMドライブに対応して下記するように新たな変調装置及び変調方法を適用することで、オリジナルCD10のCD−Rへのコピー防止を確実に阻止するものである。
【0081】
尚、市販の音楽CDプレーヤ(図示せず)は前述したようなマルチセッション構造の光ディスクに対応していないので、CCCDの技術的思想を備えたオリジナルCD10に対して何ら問題なく、再生可能である。
【0082】
次に、本発明に係る本実施例の変調装置、変調方法について図11〜図16を用いて説明する。
【0083】
図11は本発明に係る本実施例の変調装置、変調方法を説明するために模式的に示したブロック図(その1)、
図12は本発明に係る本実施例の変調装置、変調方法を説明するために模式的に示したブロック図(その2)、
図13〜図15は本発明に係る本実施例の変調装置を用いて一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、CD規格上のランレングス制限規則を満足しない最大ランレングス12Tを許容しながら、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを先読みして、多数組の符号語列の各DSV値を演算した状態を説明するための図、
図16は本発明に係る本実施例のオリジナルCDの場合と、オリジナルCDをコピーしたCD−Rの場合とで、符号語列のDSV値変動に伴う周波数スペクトラムの差を示した図である。
【0084】
図11及び図12に示した本発明に係る本実施例の変調装置30は、CDを作製するためのガラス原盤記録機(図示せず)に適用されているものであり、フレーム同期信号発生器31と、サブコードエンコーダ32と、ROMフォーマッタ33と、切り換えスイッチ34と、CIRCエンコーダ35と、8−14変調回路36と、第1結合ビット付加回路37Aと、第1DSV値演算回路38Aと、第2結合ビット付加回路37Bと、第2DSV値演算回路38Bと、DSV値比較回路・結合ビット選択回路39と、決定符号語列出力回路40とで概略構成されている。
【0085】
尚、第1,第2結合ビット付加回路37A,37Bは内部構造が同じであり、また、第1,第2DSV値演算回路38A,38Bも内部構造が同じであるので、本実施例の変調装置30を動作させる制御ソフト次第で第1,第2結合ビット付加回路37A,37Bと、DSV値演算回路38A,38Bとをそれぞれ別々に分離させずに結合ビット付加回路(37…図示せず)とDSV値演算回路(38…図示せず)として構成することも可能であるものの、ここでは説明を分かり易くするために上記のように分離させているものである。
【0086】
そして、本実施例の変調装置30では、pビット=8ビットの入力データ語をqビット=14ビットの符号語Cに変換し、且つ、隣り合う符号語C,C間にrビット=3ビットの結合ビット1bを付加して図1(b)に示したEFM信号1を生成してこのEFM信号1をオリジナルCD10(図9,図10)に記録する際に、先に図10を用いて説明したようにオリジナルCD10の第1,第2セッション10a,10bの第1,第2リードイン領域10a1,10b1内に記録する第1,第2TOC情報を用いてコピー防止効果を付加することでCCCDの技術的思想を備えると共に、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みし、且つ、一つの符号語Cxと次の符号語Cyとの間にランレングス制限規則RLL(2,10)を厳守せずに最小ランレングス3T〜最大ランレングス12Tを許容しながら3ビットによる複数組の結合ビット1bを仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記した複数組の符号語列中の次の符号語Cyと少なくとも次の次の符号語Czとの間にもランレングス制限規則RLL(2,10)を厳守せずに最小ランレングス3T〜最大ランレングス12Tを許容しながら3ビットによる複数組の結合ビット1bを仮に付加して、一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て少なくとも次の次の符号語Czまでの符号語列を多数組生成し、これら多数組の符号語列のうちでDSVの絶対値が一番零に近い一つの組の符号語列を選択し、この一つの組の符号語列中における一つの符号語Cxと次の符号語Cyとの間に付加した結合ビット1bを用い、一つの符号語Cxから上記結合ビット1bを介して次の符号語Cyまでを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力し、この決定符号語列を多数連ねて生成したEFM信号1をオリジナルCD10に記録している。
【0087】
より具体的に説明すると、本実施例の変調装置30では、先に図1(b)を用いて説明した22ビットのフレーム同期信号1aを生成するためのフレーム同期信号発生器31が別途設けられており、フレーム同期信号発生器31で生成されたフレーム同期信号1aはEFM信号1(図1)の先頭に付加するようになっている。
【0088】
また、先に図1(b)を用いて説明したサブコード1cと対応する変調前のサブコードデータSDは、サブコードエンコーダ32により図4(a),(b)に示した所定のフォーマットで各8ビットに生成されて8−14変調回路36に入力されている。
【0089】
また、音楽元データADとして、16ビットのPCMオーディオデータPCMADと、このPCMオーディオデータPCMADを周知の圧縮技術を適用して圧縮した圧縮オーディオデータCADとが予め用意されており、16ビットのPCMオーディオデータPCMADは切り換えスイッチ34の一方の端子を介してCIRC(Cross Interleave Reed−Solomon Code)エンコーダ35に選択的に入力されている。また、圧縮オーディオデータCADはROMフォーマッタ33によってCD−ROM規格で規定される形式に合致するように処理された後に切り換えスイッチ34の他方の端子を介してCIRCエンコーダ35に選択的に入力されている。
【0090】
上記したCIRCエンコーダ35では、切り換えスイッチ34の一方の端子を介して入力されたPCMオーディオデータPCMADに対して2系統のリードソロモン符号を組み合わせて誤り訂正符号処理を行い、誤り訂正符号を含む8ビットの各入力データ語Dが8−14変調回路36に送られている。また、切り換えスイッチ34の他方の端子を介して入力された圧縮オーディオデータCADに対してもPCMオーディオデータPCMADと略同様な処理が行われて誤り訂正符号を含む8ビットの各入力データ語Dが8−14変調回路36に送られている。
【0091】
次に、上記した8−14変調回路36内では、入力した8ビットのサブコードデータSDを図2に示した符号化テーブルに基づいて14ビットのサブコード1cに変換している。この際、サブコード1cは、先に図10を用いて説明したマルチセッション構造のオリジナルCD(光ディスク)10中の第1,第2リードイン領域10a1,10b1に記録される第1,第2TOC情報と、PCMオーディオデータ領域10a2に記録されるPCMオーディオデータPCMADと、圧縮オーディオデータ領域10b2に記録される圧縮オーディオデータCADとに対してEFM信号1(図1)のフレーム同期信号1aの後に付加されるものである。
【0092】
更に、8−14変調回路36内では、入力したPCMオーディオデータPCMAD及び圧縮オーディオデータCAD並びに誤り訂正符号等の8ビットの入力データ語Dを図2に示した符号化テーブルに基づいて14ビットの符号語Cに順次変換する際に、先に図6で説明した従来例とは異なって、一つの符号語Cxを読み込むと共に、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みしている。
【0093】
尚、以下では、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czまで先読みする場合の実施例について説明するが、これに限ることなく、ここでの図示を省略するものの、次の次の符号語Czよりも更に先の符号語を先読みすることも可能である。
【0094】
そして、一つの符号語Cxと次の符号語Cyとを8−14変調回路36から第1結合ビット付加回路37Aに入力すると共に、次の符号語Cyが出力された後に次の次の符号語Czを8−14変調回路36から後述する第2結合ビット付加回路37Bに入力している。
【0095】
次に、第1結合ビット付加回路37A内には、CD規格上のランレングス制限規則RLL(2,10)に基づいて設定された最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを厳守せずに、ここでは最小ランレングス3T〜最大ランレングス12Tを許容しながら3ビットの結合ビット1bの候補として、(000),(001),(010),(100)の4組が用意されている。この実施例でも、従来例と同様に、上記した4組以外の組(011),(101),(110),(111)は“1”が2個以上連続して現れたり、あるいは、“1”と“0”とが交互に現れるために最小ランレングス3Tを満たさないので削除されている。
【0096】
そして、第1結合ビット付加回路37A内に入力された一つの符号語Cxと、これに続く次の符号語Cyとを結合するために、符号語Cx,Cy間に4組の結合ビット(000),(001),(010),(100)を仮に付加して複数組の符号語列を生成している。
【0097】
この際、図13〜図15に示したように、本発明の要旨をわかり易く説明するために一つの符号語Cx及び次の符号語Cyを従来と同じ値にそれぞれ設定した場合に、一つの符号語Cxは12ビット目から14ビット目が「010」であり、一方、次の符号語Cyは「00100010000010」である。そして、一つの符号語Cxの13ビット目が“1”であり、次の符号語Cyの3ビット目が“1”であるので、上記した4組の結合ビット1bのうちで第1〜第3組の結合ビット(000),(001),(010)は最小ランレングス3T〜最大ランレングス12Tを満足しているので成立し、第4組の結合ビット(100)は最小ランレングス3Tを満足しないので付加を中止する。
【0098】
そして、符号語Cx,Cy間に3組の結合ビット(000),(001),
(010)を付加した後に、3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}を第1DSV値演算回路38Aに入力して3組の符号語列の各DSV値を演算すると、図13に示したように符号語Cx,Cy間に結合ビット(000)を付加した場合には符号語列{Cx(000)Cy}のDSV値が+2となり、また図14に示したように符号語Cx,Cy間に結合ビット(001)を付加した場合には符号語列{Cx(001)Cy}のDSV値が−4となり、更に図15に示したように符号語Cx,Cy間に結合ビット(010)を付加した場合には符号語列{Cx(010)Cy}のDSV値が−6となる。この段階までは先に図6及び図7を用いて説明した従来例と同じであり、従来例ではこの段階でDSVの絶対値が一番零に近い一つの組の符号語列{Cx(000)Cy}を最終的に決定した一つの決定符号語列として選択しているものの、本実施例では前述したように一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを先読みしているので、一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て次の次の符号語Czまでを結合した時のDSV値を考慮しながら一つの符号語Cxと次の符号語Cyとの間の結合ビット1bを選択して付加した上で、一つの符号語Cxから結合ビット1bを介して次の符号語Cyまでの符号語列を最終的に決定している。
【0099】
そこで、第1DSV値演算回路38Aで各DSV値を演算した3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}を第2結合ビット付加回路37Bに入力している。
【0100】
上記した第2結合ビット付加回路37Bも第1結合ビット付加回路37Aと同様に、最小ランレングス3T〜最大ランレングス12Tを満たす3ビットの結合ビット1bの候補として、(000),(001),(010),(100)の4組が用意されている。
【0101】
そして、第2結合ビット付加回路37B内では、ここに入力した3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}と、ここに入力した次の次の符号語Czとの間に、4組の結合ビット(000),(001),(010),(100)をそれぞれ仮に付加して、第1結合ビット付加回路37Aの場合よりも組数が多い多数組の符号語列を生成している。この際、多数組の符号語列は、枝別れ構造(ツリー構造)に符号化されることで、全て共通して一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て次の次の符号語Czまでの符号語列となる。
【0102】
ここで、図13〜図15に示したように、次の符号語Cyは前述したように「00100010000010」であり、一方、次の次の符号語Czは「00000001000001」である。そして、次の符号語Cyの13ビット目が“1”であり、次の次の符号語Czの8ビット目が“1”であるので、上記した4組の結合ビット1bのうちで第1〜第3組の結合ビット(000),(001),(010)は最小ランレングス3T〜最大ランレングス12Tを満たすものの、第4組の結合ビット(100)は最小ランレングス3Tを満足しないので付加を中止する。
【0103】
そして、3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}と、ここに入力した次の次の符号語Czとの間に、3組の結合ビット(000),(001),(010)をそれぞれ付加した後に、合計で9組の符号語列{Cx(000)Cy(000)Cz},{Cx(000)Cy(001)Cz},{Cx(000)Cy(010)Cz},{Cx(001)Cy(000)Cz},{Cx(001)Cy(001)Cz},{Cx(001)Cy(010)Cz},Cx(010)Cy(000)Cz},{Cx(010)Cy(001)Cz},{Cx(010)Cy(010)Cz}を第2DSV値演算回路38Bに入力して9組の符号語列の各DSV値を演算すると、
図13(a)に示したケース11の符号語列{Cx(000)Cy(000)Cz}の場合には、符号語Cyの13ビット目から結合ビット(000)を介して符号語Czの7ビット目までの“0”の数が11個連続するので最大ランレング12Tを含むことになり、且つ、符号語列{Cx(000)Cy(000)Cz}のDSV値が−3となり、
図13(b)に示したケース12の符号語列{Cx(000)Cy(001)Cz}の場合には、最大ランレング12Tを含まずに、符号語列{Cx(000)Cy(001)Cz}のDSV値が+3となり、
図13(c)に示したケース13の符号語列{Cx(000)Cy(010)Cz}の場合も、最大ランレング12Tを含まずに、符号語列{Cx(000)Cy(010)Cz}のDSV値が+5となる。
【0104】
また、図14(a)に示したケース21の符号語列{Cx(001)Cy(000)}Czの場合には、符号語Cyの13ビット目から結合ビット(000)を介して符号語Czの7ビット目までの“0”の数が11個連続するので最大ランレング12Tを含むことになり、且つ、符号語列{Cx(001)Cy(000)Cz}のDSV値が+1となり、
図14(b)に示したケース22の符号語列{Cx(001)Cy(001)Cz}の場合には、最大ランレング12Tを含まずに、符号語列{Cx(001)Cy(001)Cz}のDSV値が−5となり、
図14(c)に示したケース23の符号語列{Cx(001)Cy(010)Cz}の場合も、最大ランレング12Tを含まずに、符号語列{Cx(001)Cy(010)Cz}のDSV値が−7となる。
【0105】
更に、図15(a)に示したケース31の符号語列{Cx(010)Cy(000)Cz}の場合には、符号語Cyの13ビット目から結合ビット(000)を介して符号語Czの7ビット目までの“0”の数が11個連続するので最大ランレング12Tを含むことになり、且つ、符号語列{Cx(010)Cy(000)Cz}のDSV値が−1となり、
図15(b)に示したケース32の符号語列{Cx(010)Cy(001)Cz}の場合には、最大ランレング12Tを含まずに、符号語列{Cx(010)Cy(001)Cz}のDSV値が−7となり、
図15(c)に示したケース33の符号語列{Cx(010)Cy(010)Cz}の場合も、最大ランレング12Tを含まずに、符号語列{Cx(010)Cy(010)Cz}のDSV値が−9となる。
【0106】
この後、第2DSV値演算回路38Bからの9組の符号語列及びこれらに対応した各DSV値がDSV値比較回路・結合ビット選択回路39に入力され、このDSV値比較回路・結合ビット選択回路39で9組の符号語列の各DSV値のうちでDSVの絶対値が一番零に近いDSV値=+1を有する符号語列{Cx(001)Cy(000)Cz}、又はDSV値=−1を有する符号語列{Cx(010)Cy(000)Cz}のいずれか一方の組を選択して、決定符号語列出力回路40に入力している。この際、DSVの絶対値が一番零に近い組は、図13(a),図14(a),図15(a)のように最大ランレング12Tを含んだ組から選択されていることは明らかである。
【0107】
尚、DSV値比較回路・結合ビット選択回路39で符号語列を選択する際に、符号語列のDSVの絶対値が同じ値である場合には、+側のDSV値の符号語列を採用するか、それとも、−側のDSV値の符号語列を採用するかを変調装置30内で予め決めておけば自動的に+側又は一側のいずれか一方側だけの符号語列を選択でき、且つ、一方側だけの符号語列に対応した結合ビット1bを選択できる。
【0108】
次に、決定符号語列出力回路40は、DSV値比較回路・結合ビット選択回路39で選択した一つの組の符号語列中における一つの符号語Cxと次の符号語Cyとの間に付加した結合ビット1bを用い、一つの符号語Cxから上記結合ビット1bを介して次の符号語Cyまでを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列{Cx(001)Cy}、又は一つの決定符号語列{Cx(010)Cy}のいずれか一方を出力している。言い換えると、DSV値比較回路・結合ビット選択回路39で選択した一つの組の符号語列中から符号語Cy,Cz間の結合ビット1bと、符号語Czとを取り除いた状態と等価である。
【0109】
即ち、決定符号語列出力回路40に入力されたDSV値=+1を有する符号語列{Cx(001)Cy(000)Cz}、又はDSV値=−1を有する符号語列{Cx(010)Cy(000)Cz}は、符号語Cx,Cy間に付加した結合ビット1bが(001)又は(010)であり、且つ、一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て次の次の符号語Czまでの符号語列のDSV値を考慮した時のDSVの絶対値が一番零に近くなるように、符号語Cx,Cy間に付加する結合ビット1bを選択したものとなる。
【0110】
これに対して、図6で説明した従来例のように、一つの符号語Cxと次の符号語Cyのみを先読みする従来の変調装置20を用いて符号語Cx,Cy間に付加した結合ビット1bが(000)の場合には、図12及び図13(a)〜(c)に示したように、一時的にはDSV値が小さくなっても、先々は次の次の符号語Czまで先読みする本実施例の場合よりもDSV値が+側又は−側に大きくなってしまう。
【0111】
ところで、符号語Cと結合ビット1bの組み合わせにおいて、最大ランレングス12Tを発生させるためには、図13〜図15での「CyとCz」のように、結合ビット1bを挟んで隣り合う2つの符号語Cが、結合ビット1bを付加した時に結合ビット1bを含めて“0”の数が11個連続できるものであれば良い。
【0112】
この後、本実施例ではDSV値が最良となるように制御された決定符号語列{Cx(001)Cy……}、又は決定符号語列{Cx(010)Cy……}を記録に適した記録信号R(図1)に変換して、レーザービームによりCD用のガラス原盤(図示せず)に記録している。そして、CD用のガラス原盤を基にしてスタンパ盤(図示せず)を作製し、このスタンパ盤を用いて前述の図9(a),(b)に示したような本実施例のオリジナルCD10を作製している。
【0113】
以上、本発明に係わる変調装置、変調方法の基本動作について具体例を示しながら説明した。但し、ここでは説明を分かり易くするために、DSV値の演算に当たっては、符号語列{Cx(000)Cy}、{Cx(000)Cy(000)Cz}、{Cx(000)Cy(000)Cz……}といったように、既に決定された符号語列についても再度の演算を行うような表現をした。その結果、全ての符号語Cx,Cy,Cz……が入力されないとDSV値の演算が出来ないだけでなく、決定符号語列も出力することが出来ないように受け取れるが、実際の回路では既に決定された符号語列のDSV値についてはDSV値演算回路38A,38BないしはDSV値比較回路・結合ビット選択回路39内に図示されていないDSV値記憶回路を設けており、DSV値演算の重複を避けると共に少なくとも三つの符号語が入力されれば一つの決定符号語列を得ることが出来る構成となっている。
【0114】
上記から隣り合う符号語C,C間にDSV値が最良となるような3ビットの結合ビット1bを付加して符号語列を生成するにあたって、最大ランレングス12Tを発生可能な本発明の変調装置30を用いると、図13〜図15に示したように最大ランレングス12Tを含む符号語列でDSV値が一番小さな値を取ることができる。
【0115】
これに対して、最大ランレングス12Tを許容しない従来の変調装置20(図6)を用いた場合には、図13〜図15に示したように最大ランレングス12Tを許容した場合よりもDSV値が大きくなることが上記から明らかである。ここでは、CD規格上のランレングス制限規則を厳守しない例として、最大ランレングス12Tについて説明したが、さらに13T以上の長いランレングスや、逆に2T以下の短いランレングスなどについても、本実施例の変調装置30へ適用可能であり、符号語列のDSV値を従来の変調装置20を用いた場合に比べて小さな値とする事ができる。但し、従来技術の項で説明したように伝送特性の観点から極端に短いランレングスや極端に長いランレングスを許容することは好ましくない。
【0116】
ところで、上記の最大ランレングス12Tが利用可能な符号語列がある期間に亘って連続する場合、従来の変調装置20では例えば図13の(b)ないしは(c)に示されるようなDSV値の増加が連続して発生するため、その連続する期間において符号語列のDSV値が周期的に大きく変動する場合がある。何故ならば、図13の(b)ないしは(c)ではDSV値が右肩上がり、即ちプラスの増加傾向の例を示したが、入力した符号語Cx,Cy,Cz……が同じであっても、最初の符号語Cxに対応する決定符号語列の極性が逆であれば、DSV値は右肩下がり、即ちマイナスの増加傾向となる。この結果、従来の変調装置20を用いて記録した信号を再生する際に符号語列の再生信号には特定の周波数の成分が増加し、安定な再生を損なうことになる。この一方で本実施例の変調装置30を適用した場合には安定した再生が維持されることは明らかである。以降、このような差異を生ずる特定の符号語に対応する入力データを特定データと呼ぶ。
【0117】
この技術的思想を応用して、ある一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て少なくとも次の次の符号語Czまでを先読みし、且つ、最小ランレングス3T〜最大ランレングス12Tを許容して特定データから生成した符号語列をオリジナルCD10(図9,図10)に記録した場合、記録されている符号語列のDSV値は極めて小さいので再生不良は発生しないが、このオリジナルCD10をコピーしたコピー記録媒体では、上記したオリジナルCD10からの再生データを従来の変調装置20(図6)によりCD規格上のランレングス制限規則RLL(2,10)に基づいて設定された最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを厳守するように隣り合う符号語C,C間に3ビットの結合ビット1bを付加して符号語列を記録しているために、オリジナルCD10上で最大ランレングス12Tを許容した特定データ部分が、コピー記録媒体ではDSV値の変動が大きくなるため再生信号には特定の周波数の成分が増加することは明らかである。
【0118】
この様子を図16に示す。図16に示したように、オリジナルCD10に記録されている最大ランレングス12Tを許容した特定データ部分の符号語列の再生周波数スペクトラムは、低域部分ではなだらかに減衰しいているのに対し、オリジナルCD10を従来の変調装置20によってコピーしたコピー記録媒体(CD−R)を再生したときの特定データ部分の符号語列の再生周波数スペクトラムは、低域部分で特定の周波数の成分が増加しており、コピー記録媒体(CD−R)の再生は不安定となるのである。
【0119】
そして、オリジナルCD10に記録された記録トラック12を市販のCDプレーヤ(図示せず)により再生した時に、CD規格外のランレングス12Tを含んでいても14ビットの符号語C自体は規格を満たしているので、再生データに誤りは生じない。一方、図13(b),(c)及び図14(b),(c)並びに図15(b),(c)に示したようなCD規格上のランレングス制限規則を守ると大きなDSV値を生じる特定データが入力データ語Dとしてある期間生じたような場合、従来の変調装置20によって作製された光ディスクでは符号語列のDSV値は変動量が大きく、且つ符号語列の1フレーム長ないしは2フレーム長を基本とした周期で変動するため再生不良を生じてしまうが、これに対して本実施例ではCD規格外の最大ランレングス12Tを許容することで符号語列のDSV値の変動が改善され、安定な再生が得られる。
【0120】
同様に、ユーザーが上記した特定データを含むPCMオーディオデータPCMAD(図11)を記録したオリジナルCD10をパソコン(図示せず)内のCD−Rドライブを用いてコピー記録媒体(CD−R)にコピーした場合には、前述したようにCD−Rドライブ内には従来の変調装置20(図6)が設けられているために、オリジナルCD10を再生して得られるPCMオーディオデータPCMAD(図11)をCD−Rドライブに入力すれば、従来の変調装置20(図6)内でCD規格上のランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)に基づいて設定された最小ランレングス(d+1)T=3T〜最大ランレングス(k+1)T=11Tを厳守して3ビットの結合ビット1bを付加して符号語列を生成しているために、コピーした符号語列のDSV値は本実施例の変調装置30(図11,図12)を用いた場合よりも変動量が大きく、且つ符号語列の1フレーム長ないしは2フレーム長を基本とした周期で変動している。従って、このコピー記録媒体(CD−R)を市販のCDプレーヤ或いはパソコン内のCD−ROMドライブにより再生した時には、その再生信号には2値化回路の動作や、トラッキングないしはフォーカスサーボなどに悪影響を与える特定の周波数の成分が増加し、再生が不安定になったり、或いは再生不能となる。これにより、オリジナルCD10をコピー記録媒体(CD−R)にコピーした時にディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。尚、前述した符号語列のDSV値の変動量が大きいと、再生機の安定性に悪影響を与えることは、特開平6−197024号公報の従来技術の項に記載されているように、公知の事実であるので詳細は省く。
【0121】
次に、PCMオーディオデータPCMADとして、聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを符号化して用いればより一層コピー防止対策に効果的であり、この場合について図17及び図18を用いて説明する。
【0122】
図17(a)はPCMオーディオデータとして聴感上判別できない交流信号の特定データを符号化して作製した本発明のオリジナルCDを再生した場合を示し、(b)は本発明のオリジナルCDをコピーしたCD−Rを再生した場合を示した図、
図18(a)はPCMオーディオデータとして聴感上判別できない直流信号の特定データを符号化して作製した本発明のオリジナルCDを再生した場合を示し、(b)は本発明のオリジナルCDをコピーしたCD−Rを再生した場合を示した図である。
【0123】
まず、図17(a)に示した如く、PCMオーディオデータPCMADとして聴感上判別できない信号、例えば22.05KHz程度の交流信号からなる特定データを、所定の期間に亘って図12に示した本実施例の変調装置30内に設けた8−14変調回路36に入力する。そして、例えば22.05KHz程度の交流信号からなる特定データを14ビットの符号語Cに変換する際、ランレングス制限規則を厳守せずに最小ランレングス3T〜最大ランレングス12Tを許容し、且つ、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みしてDSV値が最良となるような結合ビット1bを付加して一つの決定符号語列を生成し、この一つの決定符号語列を本発明に係る記録媒体となるオリジナルCD10(図9,図10)に適用している。そして、このオリジナルCD10を再生した場合には、符号語列の再生信号には特定の周波数の成分が増加することがないので何等の支障もなく、且つ、聴感上判別できない交流信号データとして再生されるのでユーザーは全く気がつかない。尚、交流信号からなる特定データは、その前後での雑音の発生を防止するために、図17(a)に示した如く、所定の期間の前後でフェードイン、フェードアウトの処理がなされていることも特徴の一つである。また、上記した交流信号の特定データを挿入する所定の期間としては、音楽データの場合に曲と曲との間の無音区間内が適している。
【0124】
一方、図17(b)に示した如く、交流信号からなる特定データを記録したオリジナルCD10をCD−Rにコピーし、このCD−Rを再生した場合に、上記した所定の期間に亘る符号語列の再生信号には特定の周波数の成分が増加するので、読取不能区間が発生してしまい、再生機でのデータ補間によって低い周波数成分の雑音が発生し、例えば、“ギー音”とか“ギャー音”など耳ざわりな音が聞こえるので、このCD−Rが異常な光ディスクであることをユーザーに知らせることができると共に、コピーしたCD−R上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【0125】
次に、図18(a)では図17(a)の交流信号データに対してPCMオーディオデータPCMADとして聴感上判別できない直流信号からなる特定データに置換した例であり、これを適用して作製した本発明に係る記録媒体となるオリジナルCD10(図9,図10)を再生した場合には、符号語列の再生信号には特定の周波数の成分が増加することがないので何等の支障もなく、且つ、聴感上判別できない直流信号データとして再生されるのでユーザーは全く気がつかない。尚、直流信号からなる特定データは、その前後での雑音の発生を防止するために、図18(a)に示した如く、所定の期間の前後でフェードイン、フェードアウトの処理がなされていることも特徴の一つである。また、上記した直流信号の特定データを挿入する所定の期間としては、音楽データの場合に曲と曲との間の無音区間内が適している。
【0126】
一方、図18(b)に示した如く、直流信号からなる特定データを記録したオリジナルCD10をCD−Rにコピーした場合でも、上記と同じように所定の期間中で読取不能区間が発生してしまう。従って、この場合でもコピーしたCD−Rは再生不可能となるので、コピーしたCD−R上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【0127】
ここで、p−q変調すべき入力データ語Dを音楽情報とし、且つ、pビットの入力データ語Dをqビットの符号語Cに変換する際に、前述したように一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みして符号語列を生成した時に、上記したような聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを、音楽情報中の曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入する場合について、図19〜図23を用いてより具体的に説明する。
【0128】
図19は一般的なCDにおける曲間の無音区間について説明するための模式図、
図20は本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態1の場合について説明するための模式図、
図21は本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態2の場合について説明するための模式図、
図22は本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態3の場合について説明するための模式図、
図23は本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態4の場合について説明するための模式図である。
【0129】
ここで、聴感上判別できない特定データを、本発明に係る記録媒体となるオリジナルCD10(図9,図10)上で曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入して記録する場合を説明する前に、これに対する参考資料として音楽情報を収録した一般的なCD(Compact Disc)の場合における無音区間について先に説明する。
【0130】
即ち、図19に示した如く、音楽情報を収録した一般的なCDの場合には、CDの規格書「Red Book」に従って、内周側に形成された不図示のリードイン領域内のTOC(Table of Contents)情報に、音楽情報の目次情報として各曲のスタートアドレスが予め記録されており、このスタートアドレスは図10中に示したTOC情報中のSTART POSITION(記録開始位置)と等価なものである。更に、CDのトラック上のデータ領域に記録された複数の曲にも各曲ごとに曲番号,インデックス番号,アドレスなどが図示した如くに記録されている。
【0131】
より具体的には、CD上に記録された複数の曲に対してn(但しnは2以上の自然数)を用いて一般化して表示した場合に、複数の曲のうちで例えばn−1番目の曲と、n番目の曲との間に無音区間が形成されている。
【0132】
また、n−1番目の曲に対応した曲番号n−1が、不図示のn−2番目の曲の演奏が終了した直後の演奏終了位置(図示せず)からn−1番目の曲の演奏が終了した直後の演奏終了位置までに亘って記録され、且つ、n−1番目の曲に対応した曲番号n−1の演奏終了位置はn−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内に設定されている。更に、n−1番目の曲に対応した曲番号n−1の演奏終了位置に続いてn番目の曲に対応した曲番号nが記録されている。
【0133】
また、n−1番目の曲及びn番目の曲にはそれぞれの曲内の楽章順番などを示すためのインデックス番号が01から最大で99まで付与可能になっており、n−1番目の曲内のインデックス番号01(〜99)はn−1番目の曲のスタートアドレス(図示せず)の位置からこの曲の曲番号n−1の演奏終了位置までの間に亘って記録され、一方、n番目の曲内のインデックス番号01(〜99)はn番目の曲のスタートアドレスの位置からこの曲の曲番号nの演奏終了位置(図示せず)までの間に亘って記録されている。この際、n−1番目の曲のスタートアドレス(図示せず)及びn番目の曲のスタートアドレスは、曲間の無音区間内にあってそれぞれの曲の演奏が開始する先端部より前の位置に記録されている。
【0134】
また、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成された無音区間内には、それぞれの曲とは関係がないインデックス番号00が記録されている区間があり、このインデックス番号00が記録される区間はn−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置とn番目の曲のスタートアドレスの位置との間に設定されている。
【0135】
上記により、n−1番目の曲は、この曲の曲番号n−1の演奏終了位置で終了するようになっている。一方、n番目の曲は、この曲のスタートアドレスの位置から開始されるようになっている。
【0136】
ここで、上記したCDのように、トラック上のデータ領域に記録された複数の曲に対応して各曲ごとに曲番号,インデックス番号,スタートアドレスが記録される場合に、本発明に係る記録媒体となるオリジナルCD10(図9,図10)では、例えば、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内に、聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを図20〜図23に示した特定データ挿入形態1〜4のいずれかに基づいて挿入して記録している。
【0137】
まず、図20に示した如く、本発明に係る記録媒体における特定データ挿入形態1の場合では、オリジナルCD10(図9,図10)上で、例えば、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、先に説明したような位置に付与されるインデックス番号00の区間内に上記した特定データを挿入して記録している。
【0138】
これにより、インデックス番号00の区間内に特定データを挿入して記録したオリジナルCD10をCD−R(コピー記録媒体)に丸ごとコピーした場合には、コピーしたCD−Rにもn−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間内に特定データが記録されてしまうために、コピーしたCD−Rを再生した時には先に説明したと同様にコピーした特定データによって読取不能区間が発生してCD−Rが再生不可能となるので、コピーしたCD−R上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【0139】
しかしながら、インデックス番号00の区間内に特定データを挿入して記録したオリジナルCD10をCD−Rにコピーする際に、ユーザーがオリジナルCD10に対して各曲間の無音区間を避けてランダムアクセスにより各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーすることも考えられ、この場合には各曲間の無音区間がCD−R上にコピーされないためにオリジナルCD10上で各曲間に設定される各インデックス番号00の区間内に記録した各特定データもコピーされず、これによりコピーしたCD−Rを再生しても読み取り不能区間が発生しなくなってしまい、オリジナルCD10上での特定データによるコピー防止機能がコピーしたCD−R上で機能しないことになってしまう。これを避けるために、本発明では、オリジナルCD10に対してユーザーが各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーした場合でも各曲間の無音区間内に記録した各特定データが必ずコピーされるように下記する図21〜図23に示した特定データ挿入形態2〜4のいずれかを採用することで、オリジナルCD10でのコピー防止機能をより一層向上させることができるものである。
【0140】
即ち、図21に示した如く、本発明に係る記録媒体における特定データ挿入形態2の場合では、オリジナルCD10上で、例えば、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内に設定するn−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置を、図20に示した場合の曲番号n−1の演奏終了位置よりもn番目の曲のスタートアドレス側に延長して、n−1番目の曲の終端部とここで延長した曲番号n−1の演奏終了位置との間に上記した特定データを挿入して記録している。これに伴って、インデックス番号00が記録される区間は短縮される。
【0141】
また、ここでの図示を省略するものの、n−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置をn番目の曲のスタートアドレスの位置と一致するまで延長して、n−1番目の曲の終端部とここでスタートアドレスの位置まで延長した曲番号n−1の演奏終了位置との間に特定データを挿入して記録しても良く、この場合にはインデックス番号00が記録される区間が削除されるものの、曲番号n−1の演奏終了位置でn−1番目の曲が終了し、この位置と同じ位置となるn番目の曲のスタートアドレスの位置からn番目の曲が開始されるので何等の支障もきたさない。
【0142】
従って、図21に示したような特定データ挿入形態2の技術的思想を採用してオリジナルCD10を作製した場合に、聴感上判別できない特定データは曲間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入して記録することになり、このオリジナルCD10に対してユーザーが各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーした場合でも、例えば、n−1番目の曲は曲番号n−1の演奏終了位置まで必ずコピーされるために、オリジナルCD10上でn−1番目の曲の終端部とこの曲の曲番号n−1の演奏終了位置との間に記録した特定データもCD−R上に必ずコピーされるので、コピーしたCD−Rを再生すれば特定データによってCD−Rが再生不能におちいることは前述した通りである。勿論、図21に示したような特定データ挿入形態2の技術的思想を採用したオリジナルCD10をCD−Rに丸ごとコピーしてもn−1番目の曲の終端部に続いて特定データがコピーされることは明白である。
【0143】
次に、図22に示した如く、本発明に係る記録媒体における特定データ挿入形態3の場合では、オリジナルCD10上で、例えば、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内に設定するn番目の曲のスタートアドレスの位置を、図20に示した場合のn番目の曲のスタートアドレスの位置よりもn−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置側に移動して、n番目の曲のスタートアドレスの位置とこの曲の先端部との間に上記した特定データを挿入して記録している。これに伴って、インデックス番号00が記録される区間は短縮される。更に、この場合には、n番目の曲のスタートアドレスの位置がn−1番目の曲側に移動されるので、n番目の曲のスタートアドレスの位置からn番目の曲の先頭部に至るまでに無音状態が少し長く続く傾向があるものの、この際にn番目の曲のスタートアドレスの位置からn番目の曲の先頭部に至るまでの区間をユーザーが無音状態を許容できる時間範囲内に設定すれば何等の支障もきたさない。
【0144】
また、ここでの図示を省略するものの、n番目の曲のスタートアドレスの位置をn−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置に一致させて、曲番号n−1の演奏終了位置に一致させたn番目の曲のスタートアドレスの位置とn番目の曲の先端部との間に特定データを挿入して記録しても良く、この場合にもインデックス番号00が記録される区間が削除されるものの、曲番号n−1の演奏終了位置でn−1番目の曲が終了し、この位置と同じ位置となるn番目の曲のスタートアドレスの位置からn番目の曲が開始されるので何等の支障もきたさない。
【0145】
従って、図22に示したような特定データ挿入形態3の技術的思想を採用してオリジナルCD10を作製した場合に、聴感上判別できない特定データは曲間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入して記録することになり、このオリジナルCD10に対してユーザーが各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーした場合でも、例えば、n番目の曲のスタートアドレスの位置から必ずコピーされるために、オリジナルCD10上でn番目の曲のスタートアドレスとこの曲の先端部との間に記録した特定データもCD−R上に必ずコピーされるので、コピーしたCD−Rを再生すれば特定データによってCD−Rが再生不能におちいることは前述した通りである。勿論、図22に示したような特定データ挿入形態3の技術的思想を採用したオリジナルCD10をCD−Rに丸ごとコピーしてもn番目の曲のスタートアドレスに続いて特定データがコピーされることは明白である。
【0146】
次に、図23に示した如く、本発明に係る記録媒体における特定データ挿入形態4の場合は、図20に示した特定データ挿入形態1と、図21に示した特定データ挿入形態2と、図22に示した特定データ挿入形態3とを組み合わせてオリジナルCD10を作製しており、例えば、n−1番目の曲の終端部とこの曲の曲番号n−1の演奏終了位置との間に上記した特定データを挿入して記録し、且つ、インデックス番号00の区間内にも特定データを挿入して記録し、更に、n番目の曲のスタートアドレスの位置とこの曲の先端部との間に特定データを挿入して記録している。
【0147】
尚、図23では上記した特定データ挿入形態1〜3の3組を組み合わせた場合を図示しているが、これに限ることなく、特定データ挿入形態1〜3のうちで少なくとも2組以上を組み合わせてオリジナルCD10を作製しても良いものである。
【0148】
従って、上記した特定データ挿入形態1〜3のうちで少なくとも2組以上を組み合わせて作製したオリジナルCD10をCD−Rに丸ごとコピーしたり、あるいは、ユーザーが各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーした場合でも、CD−R上の曲間に少なくとも一つ以上の特定データが必ずコピーされるので、コピーしたCD−Rを再生すれば少なくとも一つ以上の特定データによってCD−Rが再生不能におちいることは前述した通りである。
【0149】
尚、以上詳述した本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体では、CDに用いられているEFM変調(8−14変調)方式の場合について説明したが、CD規格に限定されることなく、pビットの入力データ語Dをqビットの符号語Cに変換する際に、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みし、且つ、所定のランレングス制限規則RLL(d,k)基づいて設定された最小ランレングス(d+1)T〜最大ランレングス(k+1)Tを厳守せずに、最小ランレングス(d+1)T〜最大ランレングス(k+2)Tを許容するように隣り合う符号語C,C間にDSV値が最良となるようなrビットの結合ビット1bを付加して符号語列を生成するp−q変調ならばいかなるものでも上記した技術的思想を適用できる。
【0150】
更に尚、p−q変調すべき入力データ語Dを音楽情報とし、且つ、pビットの入力データ語Dをqビットの符号語Cに変換する際に、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みし、且つ、所定のランレングス制限規則RLL(d,k)に基づいて設定された最小ランレングス(d+1)T〜最大ランレングス(k+1)Tを厳守せずに、最小ランレングス(d+1)T〜最大ランレングス(k+2)Tを許容するように隣り合う符号語C,C間にDSV値が最良となるようなrビットの結合ビット1bを付加して符号語列を生成して、p−q変調した音楽情報をオリジナルCD10(図9,図10)に記録する時に、聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを音楽情報中の曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入して記録すれば良く、更に、コピー防止機能の性能をより一層高めるためには、上記した特定データを曲間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入して記録すれば良いものである。
【0151】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体によれば、pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成し、この符号語列を光ディスクなどの記録媒体に記録する際に、とくに、光ディスク(記録媒体)のリードイン領域内に記録されるTOC情報を用いてコピー防止効果を付加すると共に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを少なくとも先読みし、且つ、一つの符号語と次の符号語との間にrビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守せずに仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、複数組の符号語列中の次の符号語と少なくとも次の次の符号語との間にもrビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則をせずに仮に付加して、少なくとも一つの符号語から次の次の符号語までの符号語列を多数組生成し、この後、多数組の符号語列の各DSV値のうちでDSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の符号語列を選択して、この一つの組の符号語列中における一つの符号語と次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、一つの符号語から結合ビットを介して次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力し、この決定符号語列を多数連ねて生成したEFM信号を光ディスクなどの記録媒体に記録しているので、この光ディスク(記録媒体)をパンコン内のCD−ROMドライブを用いてユーザーが意図的にコピーしようと試みた場合に、TOC情報を用いてコピー防止効果を付加したCCCDの技術的思想が有効に機能するCD−ROMドライブでは直ちにコピー防止が図られる一方、決定符号語列を多数連ねてコピーしたコピー記録媒体をCCCDの技術的思想が機能しないCD−ROMドライブで再生した時に再生信号中には特定の周波数成分が増加し且つDSV値も破綻をきたして再生できなくなるので、コピー記録媒体上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができると共に、コピー機能を備えていない市販の光ディスクドライブ(例えばCDプレーヤ)では決定符号語列を多数連ねて記録したオリジナルの記録媒体を何等の支障も生じることなく正常に再生できる。
【0152】
また、本発明の変調装置又は本発明の変調方法により、入力データ語として聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データを所定の期間に亘って入力し、この入力データ語をp−q変調により符号化して記録媒体に記録した場合に、この記録媒体をコピーしたコピー記録媒体を再生すれば、DSV制御不良による読取不能区間中に“ギー音”とか“ギャー音”など耳ざわりな音が発生するために、コピー記録媒体が異常な記録媒体であることをユーザーに知らせることができると共に、コピーした記録媒体上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【0153】
更に、本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体によれば、入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記した特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したり、又は、特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入して記録媒体に記録することにより、この記録媒体をコピーしたコピー記録媒体を再生した時に、コピーした特定データによって読取不能区間が発生してコピー記録媒体が再生不可能となるので、コピー記録媒体上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CDに収録されている音楽情報の信号フォーマットについて説明するための図であり、(a)は音楽元データを示し、(b)はEFM信号を示した図である。
【図2】8−14変調時の符号化テーブルを示した図である。
【図3】(a),(b)は8−14変調時のDSV制御を説明するための図である。
【図4】図1(b)に示したEFM信号中のサブコードを説明するための図であり、(a)変調前のサブコードデータを示し、(b)はサブコードデータ中のQチャンネルのフレーム構造を示した図である。
【図5】図1(b)に示したEFM信号が98個で1ブロックを構成した状態を示した図である。
【図6】従来の変調装置を説明するために模式的に示したブロック図である。
【図7】(a)〜(c)は従来の変調装置を用いて所定のランレングス制限規則を厳守しながら一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、結合ビットとして(000),(001),(010)を仮に付加した時に、複数組の符号語列のDSV値を演算した状態を説明するための図である。
【図8】従来例の一例として、コピー防止対策を施した光ディスクを示した縦断面図である。
【図9】(a),(b)は本発明に係る本実施例の記録媒体となる光ディスクを説明するための斜視図,縦断面である。
【図10】本発明に係る変調装置、変調方法を適用して作製した記録媒体(光ディスク)において、マルチセッション構造を説明するための図である。
【図11】本発明に係る本実施例の変調装置、変調方法を説明するために模式的に示したブロック図(その1)である。
【図12】本発明に係る本実施例の変調装置、変調方法を説明するために模式的に示したブロック図(その2)である。
【図13】(a)〜(c)は本実施例の変調装置を用いてCD規格上のランレングス制限規則を厳守せずに一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを先読みして、一つの符号語と次の符号語との間に1組の結合ビット(000)を仮に付加すると共に、次の符号語と次の次の符号語との間に3組の結合ビット(000),(001),(010)を仮に付加した時に、多数組の符号語列の各DSV値を演算した状態を説明するための図である。
【図14】(a)〜(c)は本実施例の変調装置を用いてCD規格上のランレングス制限規則を厳守せずに一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを先読みして、一つの符号語と次の符号語との間に1組の結合ビット(001)を仮に付加すると共に、次の符号語と次の次の符号語との間に3組の結合ビット(000),(001),(010)を仮に付加した時に、多数組の符号語列の各DSV値を演算した状態を説明するための図である。
【図15】(a)〜(c)は本実施例の変調装置を用いてCD規格上のランレングス制限規則を厳守せずに一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを先読みして、一つの符号語と次の符号語との間に1組の結合ビット(010)を仮に付加すると共に、次の符号語と次の次の符号語との間に3組の結合ビット(000),(001),(010)を仮に付加した時に、多数組の符号語列の各DSV値を演算した状態を説明するための図である。
【図16】本発明に係る本実施例のオリジナルCDの場合と、オリジナルCDをコピーしたCD−Rの場合とで、符号語列のDSV値変動に伴う周波数スペクトラムの差を示した図である。
【図17】(a)はPCMオーディオデータとして聴感上判別できない交流信号の特定データを符号化して作製した本発明のオリジナルCDを再生した場合を示し、(b)は本発明のオリジナルCDをコピーしたCD−Rを再生した場合を示した図である。
【図18】(a)はPCMオーディオデータとして聴感上判別できない直流信号の特定データを符号化して作製した本発明のオリジナルCDを再生した場合を示し、(b)は本発明のオリジナルCDをコピーしたCD−Rを再生した場合を示した図である。
【図19】一般的なCDにおける曲間の無音区間について説明するための模式図である。
【図20】本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態1の場合について説明するための模式図である。
【図21】本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態2の場合について説明するための模式図である。
【図22】本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態3の場合について説明するための模式図である。
【図23】本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態4の場合について説明するための模式図である。
【符号の説明】
1…EFM信号、
1a…フレーム同期信号、1b…結合ビット、1c…サブコード、
1d…第1符号語列、1e…C2エラー訂正コード、
1f…第2符号語列、1g…C1エラー訂正コード、
10…本発明に係る本実施例の記録媒体となる光ディスク、
10a…第1セッション、10a1…第1リードイン領域、
10a2…PCMオーディオデータ領域、10a3…第1リードアウト領域、
10b…第2セッション、10b1…第2リードイン領域、
10b2…圧縮オーディオデータ領域、10b3…第2リードアウト領域、
11…透明ディスク基板、12…記録トラック、13…金属反射膜、
14…保護膜、
20…従来の変調装置、
21…フレーム同期信号発生器、22…サブコードエンコーダ、
23…CIRCエンコーダ、24…8−14変調回路、
25…結合ビット付加回路、26…DSV値演算回路、
27…DSV値比較回路・結合ビット選択回路、
30…本実施例の変調装置、
31…フレーム同期信号発生器、32…サブコードエンコーダ、
33…ROMフォーマッタ、34…切り換えスイッチ、
35…CIRCエンコーダ、36…8−14変調回路、
37A…第1結合ビット付加回路、37B…第2結合ビット付加回路、
38A…第1DSV値演算回路、38B…第2DSV値演算回路、
39…DSV値比較回路・結合ビット選択回路、
40…決定符号語列出力回路、
AD…音楽元データ、
CAD…圧縮オーディオデータ、PCMAD…PCMオーディオデータ、
D…入力符号語、Cx,Cy,Cz…符号語。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a modulation device, a modulation method, and a recording medium for preventing a digital information signal recorded on a recording medium such as an optical disk from being copied.
[0002]
[Prior art]
With the advent of the digital multimedia age, large-capacity digital information signals have been recorded on recording media such as optical disks.
[0003]
For example, an optical disc such as a CD (Compact Disc) containing music information or a CD-ROM (CD-Read Only Memory) containing computer data is used to convert a digital information signal into concave pits on a disc-shaped transparent disc substrate. It is formed into a read-only type by converting it into a pit row with convex lands and engraving this pit row as a spiral or concentric track on a transparent disk substrate, and accessing a desired track at high speed during reproduction. It is widely used because it is suitable for mass production and can be obtained at low cost.
[0004]
By the way, music information recorded on CDs and computer data recorded on CD-ROMs are protected by copyright law, but since they are digital information, there is no signal deterioration. The user can copy to a write-once optical disc such as a CD-R (Compact Disc-Recordable) that can be written only once without permission of the copyright holder, or a CD-RW (Compact Disc-ReWritable) that can be written multiple times. It is possible to do.
[0005]
The write-once optical discs such as the CD-R and CD-RW described above have substantially the same external appearance as read-only optical discs such as CDs and CD-ROMs, but have spiral grooves formed on a transparent disc substrate. Alternatively, the recording layer is formed concentrically, an organic dye serving as a recording layer is spin-coated on the concave groove side, and a reflective film and a protective film are sequentially formed on the organic dye. Moreover, it is available at low cost.
[0006]
Then, when music information recorded on a CD or computer data recorded on a CD-ROM is copied to a CD-R or CD-RW, it is recorded in the same signal format as the CD or CD-ROM. This infringes copyright.
[0007]
Note that the present invention is particularly directed to a case where music information is recorded on a recording medium, and therefore, a code word string of music information recorded on a CD will be described below.
[0008]
FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining a signal format of music information recorded on a CD. FIG. 1A shows original music data, FIG. 1B shows an EFM signal, and FIG. A diagram showing an encoding table at the time of modulation,
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining DSV control at the time of 8-14 modulation,
FIG. 4 is a diagram for explaining the subcode in the EFM signal shown in FIG. 1 (b), (a) shows the subcode data before modulation, and (b) shows the Q channel of the subcode data. Diagram showing the frame structure,
FIG. 5 is a diagram showing a state in which 98 EFM signals shown in FIG. 1B constitute one block.
[0009]
First, music information is recorded on a CD in a signal format conforming to the CD standard book “Red Book” or the IEC (International Electrotechnical Commission) 908 standard.
[0010]
At this time, in general, the pit length recorded on the CD is limited to the minimum run length (minimum pit length or minimum land length) due to the optical transmission characteristics of recording and reproduction and physical restrictions related to pit generation, clock reproduction. In order to limit the maximum run length (maximum pit length or maximum land length) from the ease of operation, and to protect the servo band, etc., the recording signal must have a low-frequency component and a DC component suppression characteristic of the recording signal. It needs to be modulated.
[0011]
Among the modulation schemes satisfying this restriction, the EFM (Eighth Fourteen Modulation: 8-14 modulation) scheme used for CDs has a minimum run length of 3T (T = cycle of channel bits) and a maximum run length of 11T. Things.
[0012]
That is, as shown in FIG. 1A, the music original data AD to be recorded on the CD is digital data, and upper 8 bits (1 byte) + lower 8 bits (1 byte) = 16 bits (2 bytes) and 1 bit. A unit is constituted, and the music original data AD is constituted by a plurality of these one units.
[0013]
When the original music data AD shown in FIG. 1A is recorded on a glass master by a laser beam at the time of mastering, the original music data AD is converted into an EFM signal format so as to have a signal form suitable for recording. Then, it is recorded on the glass master in the form of the EFM signal 1 shown in FIG. 1 (b), and thereafter, a metal master board, a mother board, and a stamper board are sequentially manufactured by electroforming based on the glass master. Thereafter, the stamper board is mounted in the injection molding machine, and the signal surface of the stamper board is transferred to the transparent disk substrate to produce a CD. Therefore, the signal surface of the CD is equivalent to the signal surface of the glass master disc.
[0014]
Here, in the format of the EFM signal 1 described above, the input music original data AD is divided into an upper 8-bit input data word D and a lower 8-bit input data word D, and the encoding table shown in FIG. Referring to the input data word D of p bits = 8 bits, a run length limited code of q bits = 14 bits (hereinafter referred to as “q bits = 14 bits”) satisfying a predetermined run length restriction rule that the minimum run length is 3T and the maximum run length is 11T. , Codeword C), and as shown in FIG. 1 (b), between the converted codeword C and the codeword C, for holding the run-length restriction rule and DSV (Digital Sum Value). The first and second code word strings 1d and 1f to be described later are generated as an EFM signal 1 by adding r bits = 3 combination bits 1b for control. To have.
[0015]
At this time, when a predetermined run length restriction rule is satisfied, the minimum run length is 3T, and the number of “0” s between the logical values “1” and “1” in the code word C is at least d = 2. On the other hand, when the maximum run length is 11T, at most k = 10 “0” s are included between logical values “1” and “1” in the code word C. In other words, when the run length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2,10) is satisfied, the minimum run length is determined based on the run length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2,10). (D + 1) T = 3T, and the maximum run length is set to (k + 1) T = 11T. The first and second codeword strings 1d and 1f, which are obtained by adding a 3-bit combination bit 1b between adjacent codewords C and C, have a minimum run length (d + 1) T = 3T to a maximum run length ( k + 1) T = 11T, and when the NRZI conversion is performed on the first and second codeword strings 1d and 1f as described later, the minimum run length 3T is the minimum inversion interval, while the maximum The run length 11T indicates the maximum inversion interval.
[0016]
The pfm modulation = 8-14 modulated EFM signal 1 satisfies the run length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2,10) in which the minimum run length is 3T and the maximum run length is 11T. However, the DC component and the low frequency component of the EFM signal 1 can be reduced.
[0017]
Further, NRZI (Non Return to Zero Inverted) conversion is performed on the EFM signal 1 including the first and second codeword strings 1d and 1f. As is well known, the NRZI conversion has a polarity at bit "1". Since the modulation is performed without inverting the polarity at bit “0”, the waveform after the NRZI conversion becomes the recording signal R on the glass master, and the L (low) level section of the recording signal R is For example, a pit row is formed so as to correspond to a concave pit (or a convex land), and the H (high) level section in the recording signal R corresponds to, for example, a convex land (or a concave pit).
[0018]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the above-mentioned DSV has a waveform of H (high) level after the NRZI conversion from the start time of the codeword string in the EFM signal 1 to the present time. This is an integrated value obtained by integrating “1” (positive polarity) at time and “−1” (negative polarity) at L (low) level. At this time, in the NRZI conversion, since the polarity inversion is performed at the data bit “1”, even if the code word has the same bit pattern, it differs depending on the waveform state after the NRZI conversion immediately before connecting the code word. As shown in FIG. 3A, when the waveform state immediately before the input data word = 002 is at the L (low) level, and as shown in FIG. The DSV value is inverted when the waveform state is at the H (high) level. For example, when the input data word = 002 and the input data word = 253 are connected via a connection bit, FIG. The absolute value of both DSVs in FIG. 3B is the same.
[0019]
Here, as a combination of three bits between adjacent codewords C and C such that the absolute value of DSV approaches zero while satisfying the run-length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2,10), By selecting and adding one of the sets (000), (001), (010), and (100), the DC component of the waveform of the recording signal R is reduced, and as a result, the recording signal When the R waveform is viewed over a long period, the H (high) level section and the L (low) level section appear at substantially the same ratio, so that the concave pit section and the convex land section also appear at substantially the same rate. The DSV value is controlled as described above.
[0020]
Referring back to FIG. 1B, one frame of the EFM signal 1 includes a frame synchronization signal 1a, a combination bit 1b, a subcode 1c, a combination bit 1b, a first code word sequence 1d, a combination bit 1b, and a C2 error from the beginning. The correction code 1e, the combination bit 1b, the second code word string 1f, the combination bit 1b, the C1 error correction code 1g, and the combination bit 1b are arranged in this order, and are composed of 588 channel bits in total for one frame. .
[0021]
Here, the frame synchronization signal 1a arranged at the beginning can be identified with respect to each of the signals 1b to 1g as 11T, 11T, and 2T signals to indicate the beginning of the frame using 24 bits. .
[0022]
The sub-code 1c arranged after the frame synchronization signal 1a via the 3-bit combination bit 1b is a signal for controlling reproduction to a CD. As shown in FIG. 4A, the sub-code data SD before modulation corresponding to the sub-code 1c is composed of 98 frames consisting of 8 bits b1 to b8, and the first two frames are common to each channel. , And eight channels P, Q, and R to W are allocated to the remaining 96 frames. At this time, the P channel is a simple playback control, that is, a cue signal of each music piece. Further, the Q channel indicates the content type of 4 bits of control for indicating audio data, computer data, etc., and 72 bits of subsequent data, as shown in FIG. 4B, in order to perform finer reproduction control. Address, 4 bits of data for indicating the recording start time, and 16 bits of CRC (Cyclic Redundancy Code) for detecting cyclic code errors. Further, the six channel bits of R to W are used for special purposes such as displaying still images and karaoke characters.
[0023]
Returning to FIG. 1B again, the first code word string 1d arranged via the 3-bit combination bit 1b after the subcode 1c is obtained by converting each input data word D (each music original data) of p = 8 bits. Referring to the encoding table shown in FIG. 2, the codewords are converted into q = 14 bits of each codeword C, and the three combined bits 1b are added between adjacent codewords C, C, so that 12 , And 11 combined bits 1b.
[0024]
Further, the C2 error correction code 1e arranged after the first code word string 1d via the 3-bit combination bit 1b is converted into the first code word string 1d and the second code word string 1f of the EFM signal 1 during CD reproduction. The error correction is performed for this.
[0025]
Further, the second code word sequence 1f arranged via the 3-bit combination bit 1b after the C2 error correction code 1e has 12 code words C (12 symbols) like the first code word sequence 1d described above. And 11 combined bits 1b.
[0026]
Further, the C1 error correction code 1g arranged after the second codeword string 1f via the 3-bit combination bit 1b is used to output the first codeword string 1d, the second codeword string 1f, and C2 of the EFM signal 1 during CD reproduction. Error correction is performed on the error correction code 1e.
[0027]
Then, as shown in FIG. 5, 98 (= 98 frames) continuous recording signals after NRZI conversion for one frame of the above-described EFM signal 1 constitute one block. A block corresponds to a period of 1/75 second.
[0028]
Here, a conventional modulation device will be described with reference to FIGS.
[0029]
FIG. 6 is a block diagram schematically showing a conventional modulation device,
FIGS. 7 (a) to 7 (c) show a code obtained by adding a connection bit between one code word and the next code word while strictly observing a predetermined run-length restriction rule using a conventional modulator. A description will be given of a state where DSV values of a plurality of sets of code word strings are calculated when (000), (001), (010), and (100) are temporarily added as connection bits when a word string is generated. FIG.
[0030]
The conventional modulation device 20 shown in FIG. 6 includes a glass master recording machine (not shown) for producing a CD, and a CD-R drive (not shown) for copying music information recorded on a CD to a CD-R. (Not shown), a frame synchronization signal generator 21, a subcode encoder 22, a CIRC encoder 23, an 8-14 modulation circuit 24, a combined bit addition circuit 25, and a DSV value. It is roughly composed of an arithmetic circuit 26 and a DSV value comparison circuit / combined bit selection circuit 27.
[0031]
More specifically, in the conventional modulation device 20, a frame synchronization signal generator 21 for generating the 22-bit frame synchronization signal 1a described above with reference to FIG. 1B is separately provided. The frame synchronization signal 1a generated by the frame synchronization signal generator 21 is added to the head of the EFM signal 1 (FIG. 1).
[0032]
Further, the sub-code data SD before modulation corresponding to the sub-code 1c described above with reference to FIG. 1B is converted by the sub-code encoder 22 into a predetermined format shown in FIGS. 4A and 4B. It is generated into 8 bits and input to the 8-14 modulation circuit 24.
[0033]
Also, the 16-bit music original data AD is separated into an upper 8-bit input data word D and a lower 8-bit input data word D as described above with reference to FIG. 1A, and the CIRC (Cross Interleave Reed) is separated. -Solomon Code) is input to the encoder 23 in chronological order, where error correction code processing is performed by combining two systems of Reed-Solomon codes, and each 8-bit input data word D including the error correction code is subjected to 8-14 modulation. It is sent to the circuit 24.
[0034]
Next, in the 8-14 modulation circuit 24, the inputted 8-bit subcode data SD is converted into a 14-bit subcode 1c based on the encoding table shown in FIG. Is added after the frame synchronization signal 1a of the EFM signal 1 (FIG. 1).
[0035]
Further, in the 8-14 modulation circuit 24, when sequentially converting the 8-bit input data word D into the 14-bit code word C based on the encoding table shown in FIG. The next code word Cy following one code word Cx is sequentially read. Then, one codeword Cx and the next codeword Cy are input from the 8-14 modulation circuit 24 to the combination bit addition circuit 25.
[0036]
Next, the combination bit addition circuit 25 strictly adheres to the minimum run length 3T to the maximum run length 11T set based on the run length restriction rule RLL (2, 10) in the CD standard, and the adjacent codewords C, C A function of adding a 3-bit combination bit 1b is provided between them. This combination-bit addition circuit 25 includes (000), (001), (010), and (100) as candidates for the 3-bit combination bit 1b. ) Are prepared. Note that, although there are eight 3-bit combination bits 1b, in the sets (011), (101), (110), and (111) other than the four sets described above, two or more "1" s appear continuously. Alternatively, it cannot be used because “1” and “0” appear alternately and do not satisfy the run-length restriction rule RLL (2, 10).
[0037]
Then, in order to combine the codeword Cx and the codeword Cy sequentially input into the combination bit addition circuit 25, four sets of combination bits (000), (001), and (010) are provided between the codewords Cx and Cy. , (100) are temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings.
[0038]
At this time, as shown in FIG. 7, for example, one code word Cx is “010” in the 12th to 14th bits, while the next code word Cy is “00100010000010”. The 13th bit of one codeword Cx is “1”, and the third bit of the next codeword Cy is “1”. Although the three sets of combination bits (000), (001), and (010) can strictly adhere to the run-length restriction rule RLL (2, 10), the fourth set of combination bits (100) has the run-length restriction rule RLL (2, 10). Since the condition (10) is not satisfied, the addition of the combined bit (100) is stopped.
[0039]
Then, after adding three sets of connection bits (000), (001), and (010) between the codewords Cx and Cy, the three sets of codeword strings {Cx (000) Cy} and {Cx (001) Cy are obtained. {Cx (010) Cy} is input to the DSV value calculation circuit 26 to calculate each DSV value of the three sets of codeword strings. As a result, as shown in Case 1 of FIG. When a combination bit (000) is added between Cy, the DSV value of the codeword string {Cx (000) Cy} becomes +2, and as shown in Case 2 shown in FIG. When the combination bit (001) is added to the code word string {Cx (001) Cy}, the DSV value becomes -4, and between the code words Cx and Cy as in Case 3 shown in FIG. When the combination bit (010) is added, the code word sequence {Cx (010) Cy} SV value is -6.
[0040]
Thereafter, the three sets of codeword strings from the DSV value calculation circuit 26 and the respective DSV values corresponding thereto are input to a DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 27, and this DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 27 And selecting one set of codeword strings {Cx (000) Cy} having a DSV value = + 2 such that the absolute value of the DSV is closest to zero among the DSV values of the three sets of codeword strings. This one set of code word strings {Cx (000) Cy} is output from the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 27 as one determined code word string. In other words, the DSV value comparison circuit / combined bit selection circuit 27 selects the combined bit (000) corresponding to one decision code word string {Cx (000) Cy} whose DSV absolute value is closest to zero. become. Hereinafter, the above procedure is repeated following the next code word Cy to obtain one determined code word string {Cx (000) Cy...}.
[0041]
Thereafter, one decision code word string {Cx (000) Cy...} Whose DSV value is controlled is generated as a recording signal R (FIG. 1) suitable for recording, and the laser beam is used to produce a CD glass master. Alternatively, it is recorded on a CD-R.
[0042]
Then, a stamper disk (not shown) is manufactured based on the glass master disk for the CD, and a CD is manufactured using the stamper disk.
[0043]
From the above, the user uses the CD-ROM drive (not shown) in the personal computer to insert a CD containing music information to be copied according to copy software stored in a hard disk (not shown) in a personal computer (not shown). Playback, music information output from the CD-ROM drive and desired to be recorded on the CD-R is input to a CD-R drive (not shown), and copied by a conventional modulation device 20 provided in the CD-R drive. It is possible to copy desired music information to a CD-R without obtaining the permission of the copyright holder.
[0044]
Therefore, when the 16-bit music original data AD output from the CD-ROM drive is encoded by the conventional modulation device 20 provided in the CD-R drive, the music information recorded on the CD-R is recorded on the CD. Since the EFM signal form is exactly the same as the recorded music information, the copied CD-R can be further copied, so that a large amount of the CD-R is circulated in the world.
[0045]
Therefore, as described above, there is an example of an optical disc that can prevent copying of music information recorded on a CD or computer data recorded on a CD-ROM to a recordable / reproducible CD-R or CD-RW. (For example, see Patent Document 1).
[0046]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-357536 (pages 4-5, FIG. 4)
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing an optical disk on which a copy protection measure is taken as an example of a conventional example.
[0047]
The conventional optical disc 100 shown in FIG. 8 is disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-357536), and when briefly described with reference to Patent Document 1, a CD-ROM, In the conventional optical disc 100 in which a copy protection measure is applied to an optical disc such as a DVD-ROM, usually, based on a run length restriction rule (described in the same publication as a run length suppression type coding system). Although a row of concavo-convex portions having a continuous length of 3T to 14T (T is 0.133 μm) is formed, a concave portion having a continuous length shorter than the minimum run length based on the run length restriction rule is formed in the middle of this. The projection is recorded.
[0048]
Specifically, as shown in FIG. 8, the pit A is formed in a convex shape with a length of 1T to 2T, and the pit B is formed in a concave shape with a length of 1T to 2T at a position X away from the pit A. The lengths of the pits A and B are values that are not based on the run length restriction rule.
[0049]
Therefore, in the conventional optical disc 100, among the run length restriction rules based on the minimum run length 3T and the maximum run length 14T, the minimum run length 3T is not strictly adhered to but is set to a smaller value 1T to 2T. Thus, the minimum pit length (or minimum land length) on the optical disc 100 is formed smaller than usual.
[0050]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, based on the above-described technical idea of the conventional optical disc 100, an uneven portion row (pit row) having a continuous length of 3T to 11T is formed based on the run length restriction rule RLL (2, 10) in the CD standard. In order to modify a part of the signal form of the CD by applying to the well-known CD, for example, in the encoding table shown in FIG. 2, the code word C for the input data word D = 255 is “00100000010010”. However, when it is desired to form a short uneven portion row (pit row) such as 1T, a modified CD can be manufactured by using a code word C such as “00100110010010” instead.
[0051]
When the CD modified in this way is reproduced by a commercially available CD player (not shown), the certification pit having a short continuous length of 1T to 2T in the data has a normal pit length of 3T to 11T (land). Long), the RF signal read using the optical pickup does not reach a sufficient light level or a sufficient dark level, and a binary signal obtained from the RF signal has a 1T to 2T signal. Since the certification pit signal is not included, it cannot be determined whether or not the optical disc being reproduced is the original.
[0052]
Further, when music data recorded on a modified CD is reproduced by a CD-ROM drive in a personal computer (not shown) and the reproduced data is input to a CD-R drive and copied to a CD-R, a problem occurs. And the music data is copied.
[0053]
Therefore, the copy prevention means based on the premise of the spread of a new player capable of detecting the proof pit like the optical disk 100 is used in a situation where a large number of players and CD-R drives are already on the market such as a CD. There is a problem that it cannot be applied.
[0054]
Further, in order to prohibit copying music information recorded on a CD to a CD-R via a CD-ROM drive in a personal computer (not shown), copy control CD (Copy Control CD: Although the practical use of CCCD has begun, the above-mentioned CCCD may not function effectively depending on the type of CD-ROM drive. Therefore, the technical idea of CCCD is completely against the prohibition of copying to CD-R. No measures were taken.
[0055]
Therefore, when a code word string is generated while providing the above-mentioned technical idea of the CCCD and allowing the minimum run length 3T to the maximum run length 12T without strictly observing a predetermined run length restriction rule, this code word is generated. While the original CD in which the rows are recorded can be reliably reproduced by a commercially available CD player (not shown), a copy recording medium on which the original CD is copied has a reproduction failure, so that a personal computer (not shown) can be used. There is a demand for a modulation device, a modulation method, and a recording medium that can reliably prevent copying of a digital information signal recorded on an original CD even when the CCCD does not function effectively in the CD-ROM drive described in (1).
[0056]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and a first invention is to convert an input data word of p bits into a code word of q bits, and to convert r bit combination bits between adjacent code words. In addition, a modulation device for generating a code word string by adding the code word string to a recording medium,
Copy protection adding means for adding a copy protection effect using TOC information recorded in the lead-in area of the recording medium;
when converting the p-bit input data word into the q-bit code word, a next code word that follows one code word, and a modulation unit that at least pre-reads the next next code word;
Between the one codeword and the next codeword, a plurality of sets of combined bits by the r bits are temporarily added without strictly observing a predetermined run-length restriction rule to generate a plurality of sets of codeword strings, Further, even between the next code word in the plurality of code word strings and at least the next next code word, the plurality of combined bits by the r bits are not strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule. Temporary bit addition means for generating a large number of sets of codeword strings from at least one codeword to the next codeword,
DSV value calculation means for calculating each DSV value of a large number of sets of the code word strings generated by the combination bit addition means;
Comparing / selecting means for selecting one set of the codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero among the DSV values of the multiple sets of the codeword strings obtained by the DSV value calculating means; When,
Using the combination bits added between the one codeword and the next codeword in the one set of codeword strings selected by the comparison / selection means, And a decision code word string output unit that outputs one decision code word string that is finally determined by combining up to the next code word through
A code word string output in strict observance of the run-length restriction rule inputs specific data that includes a specific frequency component, as the input data word over a predetermined period, and the period is A modulation device for outputting a codeword string without strictly observing a run-length restriction rule.
[0057]
According to a second aspect, in the modulation device according to the first aspect,
The modulation device is characterized in that the specific data is AC signal data or DC signal data that cannot be discriminated in terms of hearing.
[0058]
According to a third invention, in the modulation device according to the first or second invention,
When the input data word is music information, and the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is inserted in a silent section formed between songs. A modulation device characterized in that:
[0059]
According to a fourth aspect, in the modulation device according to the first or second aspect described above,
When the input data word is music information, and when the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is included in a silent section formed between songs. In addition, the modulation device is inserted in a section excluding the section of index number 00.
[0060]
According to a fifth aspect of the present invention, a p-bit input data word is converted into a q-bit code word, and r-bit combination bits are added between adjacent code words to generate a code word sequence. In a modulation method for recording a word string on a recording medium,
A copy protection adding step of adding a copy protection effect using the TOC information recorded in the lead-in area of the recording medium;
when converting the p-bit input data word into the q-bit code word, a modulation step of at least pre-reading a next code word following one code word and a next next code word;
Generating a plurality of sets of codeword strings by temporarily adding a plurality of sets of combination bits by the r bits between the one codeword and the next codeword without strictly observing a predetermined run-length restriction rule; Further, even between the next codeword in the plurality of codeword strings and at least the next next codeword, a plurality of sets of combination bits by the r bits are not strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule. A combined bit adding step of generating a large number of sets of codeword strings from at least one codeword to the next next codeword;
A DSV value calculating step of calculating each DSV value of the multiple sets of the code word strings generated in the combining bit adding step;
A comparing / selecting step of selecting one set of the codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero among the DSV values of the multiple sets of the codeword strings obtained in the DSV value calculating step; When,
Using a combination bit added between the one codeword and the next codeword in the one set of codeword strings selected in the comparison / selection step, the combination bits from the one codeword are used. A decision code word sequence output step of outputting one decision code word sequence finally determined by combining up to the next code word through
A code word string output in strict observance of the run-length restriction rule inputs specific data that includes a specific frequency component, as the input data word over a predetermined period, and the period is This is a modulation method for outputting a codeword string without strictly observing a run-length restriction rule.
[0061]
According to a sixth aspect, in the modulation method according to the fifth aspect,
The modulation method is characterized in that the specific data is AC signal data or DC signal data that cannot be discriminated in terms of hearing.
[0062]
According to a seventh aspect, in the modulation method according to the fifth or sixth aspect,
When the input data word is music information, and the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is inserted in a silent section formed between songs. The modulation method is characterized in that:
[0063]
According to an eighth invention, in the modulation method according to the fifth or sixth invention,
When the input data word is music information, and when the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is included in a silent section formed between songs. In addition, the modulation method is characterized by being inserted in a section excluding the section of index number 00.
[0064]
Further, a ninth invention is directed to a recording medium which records the codeword string encoded by any one of the modulation devices according to the first to fourth inventions or the modulation method according to the fifth to eighth inventions. It is.
[0065]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present embodiment of the modulation device, the modulation method, and the recording medium according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0066]
In the modulation device, the modulation method, and the recording medium according to the present invention, for example, in the case of conforming to the CD standard, an input data word of p bits = 8 bits is converted into a code word C of q bits = 14 bits, and an adjacent data word is converted to a code word C of q bits = 14 bits. When an EFM signal 1 shown in FIG. 1B is generated by adding r bits = 3 combination bits 1b between matching codewords C, C, and this EFM signal 1 is recorded on a recording medium such as an optical disk. In addition, the technology of copy control CD (CCCD) is provided by adding a copy protection effect using TOC information recorded in the lead-in area of the optical disc (recording medium), and at the same time, the next And the next next code word at least, and the minimum run length set based on the run length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2, 10) in the CD standard. Without strict adherence to d + 1) T = 3T to maximum run length (k + 1) T = 11T, instead of allowing minimum run length (d + 1) T = 3T to maximum run length (k + 2) T = 12T, A connection bit 1b between one codeword and the next codeword is selected and added while considering the DSV value of a codeword string from one codeword to the next codeword at least to the next codeword. Then, a code word string from one code word to the next code word is output as one finally determined code word string through the combination bit 1b, and a large number of the determined code word strings are generated in succession. The recorded EFM signal 1 is recorded on a recording medium such as an optical disk. When the original recording medium on which the EFM signal 1 is recorded is reproduced, the first and second EFM signals 1 of specific data described later are particularly used. The two-code word strings 1d and 1f can be reproduced without any trouble. On the other hand, when the copy recording medium copied through the copy control CD (CCCD) function of the original recording medium is reproduced, the copied specific data is not reproduced. The reproduction signals of the first and second code word strings 1d and 1f are characterized in that components of specific frequencies increase and the reproduction becomes impossible.
[0067]
By the way, especially in the original recording medium on which the first and second code word strings 1d and 1f composed of the specific data are recorded, since the conventional CD standard is satisfied, no data reading error occurs.
[0068]
<Example>
Before describing the modulation device and the modulation method according to the present invention, the structure of a recording medium manufactured by applying the modulation device and the modulation method will be described first.
[0069]
9A and 9B are a perspective view and a sectional view showing a recording medium (optical disk) manufactured by applying the modulation device and the modulation method according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining a multi-session structure in a recording medium (optical disc) manufactured by applying the modulation device and the modulation method according to the present invention.
[0070]
As shown in FIGS. 9A and 9B, the recording medium 10 produced by applying the modulation device and the modulation method according to the present invention is a reproduction-only type such as a CD (Compact Disc) containing music information. This recording medium (hereinafter, referred to as an original CD) is configured as an optical disk, and has one surface of a disk-shaped transparent disk substrate 11 having an outer diameter of 120 mm or 80 mm, a hole diameter of a center hole of 15 mm, and a substrate thickness of 1.2 mm. 11a, a digital information signal is converted into a digital pit row by concave pits and convex lands, and this pit row is formed as a spiral or concentric recording track 12 on one surface 11a to form a signal surface. Is recorded. At this time, the digital information signal recorded on the recording track 12 is described later so that the minimum run length is 3T and the maximum run length is 12T by the EFM (Eight to Fourteen Modulation: 8-14 modulation) method. This is encoded using the modulation device of the present embodiment.
[0071]
Further, a metal reflective film 13 and a protective film 14 are sequentially formed on the signal surface of the original CD 10, so that the original CD 10 is formed as a read-only type. The surface 11b of the transparent disk substrate 11 opposite to the one surface 11a is the side on which the reproduction laser beam Lp is irradiated.
[0072]
As shown in FIG. 10, the digital information signal (EFM signal) recorded on the signal surface of the original CD (optical disc) 10 adopts a multi-session structure including a plurality of sessions. A first session 10a is formed from the inner peripheral side of the optical disc 10 to the latter half of the middle peripheral area, and subsequently, a second session 10b is provided on the outer peripheral side.
[0073]
The first session 10a includes a first lead-in area 10a1 in which a table of contents, recording time, control information, and the like relating to the session are recorded, a PCM audio data area 10a2 in which PCM audio data is recorded for a long time, and a first A first lead-out area 10a3 in which the end information of the session 10a is recorded.
[0074]
On the other hand, the second session 10b includes a second lead-in area 10b1 in which a table of contents, recording time, control information, and the like relating to the session are recorded, and a compressed audio data area 10b2 in which compressed audio data obtained by compressing the PCM audio data is recorded. And a second lead-out area 10a3 in which end information of the second session 10b is recorded.
[0075]
Here, in the present invention, the first TOC (Table of Contents) information recorded in the first lead-in area 10a1 of the first session 10a and the second TOC information recorded in the second lead-in area 10b1 of the second session 10b. By adding a copy protection effect using the above, the technical concept of the copy control CD (CCCD) described above is provided.
[0076]
More specifically, according to the frame structure of the Q channel in the subcode data SD described with reference to FIGS. 4A and 4B, the data is recorded in the first and second lead-in areas 10a1 and 10b1. In the first and second TOC information, if the recording track in each of the data areas 102a and 102b is an audio track, 4-bit 0000 indicates “0”, while if the recording track is a data track, the 4-bit 0100 indicates “0”. And CONTROL indicating "4", TNO indicating a song number from 01 to 99 (including the pointer B0 during the session), and START POSITION (MIN, SEC, FRAME) is recorded.
[0077]
At this time, when recording the PCM audio data in the PCM audio data area 10a2 of the first session 10a, the first TOC information recorded in the first lead-in area 10a1 is based on the CD standard data (IEC 908 standard). Specifically, the CONTROL is set to “0” to indicate that the PCM audio data area 10a2 is an audio track, and the START POSITION is set in the normal order in the TNO (song number) in the first session 10a. MIN (minutes), SEC (seconds), and FRAME (frames) are sequentially recorded, and the compressed audio data of the second session 10b following the first session 10a at the end of the TNO in the first session 10a Point for searching area 10b2 Data B0 is recorded.
[0078]
On the other hand, when recording the compressed audio data in the compressed audio data area 10b2 of the second session 10b, the second TOC information recorded in the second lead-in area 10b1 does not comply with the CD standard (IEC908 standard) but does not comply with the CD standard. More specifically, for the part corresponding to the TNO (song number) included in the first session 10a, "4" is set in CONTROL to intentionally erroneously indicate that the data track is a data track. In addition to the recording, the MIN (minute), SEC (second), and FRAME (frame) that are intentionally set incorrectly in the START POSITION without corresponding to the position of the outer peripheral part in the order of TNO (tune number) in the second session 10b Are sequentially recorded.
[0079]
As described above, the first TOC information based on the CD standard data is recorded in the first lead-in area 10a1 of the first session 10a, and the second TOC information based on the non-CD standard data is recorded in the second lead-in area 10b1 of the second session 10b. When the original CD 10 on which information is recorded is loaded into a CD-ROM drive in a personal computer (not shown), and the copy software is activated in the personal computer and the original CD 10 is reproduced, the light in the CD-ROM drive is read. First, the pickup reads each data in the first TOC information recorded in the first lead-in area 10a1 on the inner circumference, and subsequently reads the second TOC information recorded in the second lead-in area 10b1 by the pointer B0 recorded in the first TOC information. Is read. Then, the CD-ROM drive causes a malfunction due to the rattling second TOC information recorded in the second lead-in area 10b1, and stops reproducing the PCM audio data recorded in the PCM audio data area 10a2 of the first session 10a. In this case, the original CD 10 cannot be copied to the CD-R using the CD-R drive, and the technical idea of the CCCD functions effectively.
[0080]
On the other hand, depending on the type of the CD-ROM drive in the personal computer, the technical idea of the CCCD does not work, that is, despite the fact that the non-standard CD data is recorded in the second TOC information, it is ignored. In some cases, PCM audio data recorded in the PCM audio data area 10a2 of the first session 10a may be reproduced. In this case, the original CD 10 can be copied to a CD-R. In order to solve this case, the present invention is provided with the technical idea of the CCCD based on the first and second TOC information described above, and is further adapted to a CD-ROM drive in which the technical idea of the CCCD does not function. By applying a new modulation device and a new modulation method as described below, it is possible to surely prevent the original CD 10 from being copied onto a CD-R.
[0081]
Since a commercially available music CD player (not shown) does not support the optical disk having the multi-session structure as described above, the music CD player can reproduce the original CD 10 having the technical idea of the CCCD without any problem. .
[0082]
Next, a modulation device and a modulation method of the present embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0083]
FIG. 11 is a block diagram (part 1) schematically showing a modulation device and a modulation method according to the present embodiment according to the present invention.
FIG. 12 is a block diagram (part 2) schematically illustrating a modulation device and a modulation method according to the present embodiment according to the present invention.
FIGS. 13 to 15 show a case where a codeword string is generated by adding a combination bit between one codeword and the next codeword using the modulator of the present embodiment according to the present invention. While allowing the maximum run length 12T that does not satisfy the run length restriction rule in the CD standard, the next code word following one code word and the next next code word are read ahead, and a large number of sets of code word strings are read. FIG. 7 is a diagram for explaining a state where each DSV value is calculated;
FIG. 16 is a diagram showing a difference in a frequency spectrum caused by a change in a DSV value of a codeword string between the case of the original CD according to the embodiment of the present invention and the case of a CD-R obtained by copying the original CD.
[0084]
The modulator 30 of the present embodiment shown in FIGS. 11 and 12 is applied to a glass master recording machine (not shown) for producing a CD, and includes a frame synchronization signal generator. 31, a subcode encoder 32, a ROM formatter 33, a changeover switch 34, a CIRC encoder 35, an 8-14 modulation circuit 36, a first combined bit addition circuit 37A, a first DSV value calculation circuit 38A, It is roughly composed of a two-combined-bit adding circuit 37B, a second DSV value calculating circuit 38B, a DSV value comparing circuit / combined bit selecting circuit 39, and a decision code word string output circuit 40.
[0085]
The first and second combined bit addition circuits 37A and 37B have the same internal structure, and the first and second DSV value calculation circuits 38A and 38B also have the same internal structure. Depending on the control software for operating the 30, the first and second combined bit adding circuits 37 A and 37 B and the combined bit adding circuits (37... Although it can be configured as a DSV value calculation circuit (38 ... not shown), it is separated here as described above for easy understanding of the description.
[0086]
Then, in the modulation device 30 of this embodiment, the input data word of p bits = 8 bits is converted into the code word C of q bits = 14 bits, and r bits = 3 bits between adjacent code words C, C When the EFM signal 1 shown in FIG. 1 (b) is generated by adding the combined bit 1b of FIG. 1 and this EFM signal 1 is recorded on the original CD 10 (FIGS. 9 and 10), first, FIG. As described above, the CCCD is provided by adding a copy protection effect using the first and second TOC information recorded in the first and second lead-in areas 10a1 and 10b1 of the first and second sessions 10a and 10b of the original CD 10. And at least the next code word Cy following the one code word Cx and the next code word Cz are read ahead, and between the one code word Cx and the next code word Cy. Run length While strictly adhering to the limit rule RLL (2, 10), while allowing a minimum run length of 3T to a maximum run length of 12T, a plurality of sets of combination bits 1b of 3 bits are temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings, Furthermore, the minimum run length 3T is also set between the next code word Cy and at least the next next code word Cz in the plurality of sets of code word strings without strictly observing the run length restriction rule RLL (2, 10). A code word sequence from one code word Cx to the next code word Cz through at least the next code word Cy by temporarily adding a plurality of sets of combination bits 1b of 3 bits while allowing the maximum run length 12T. Are generated, and a set of codeword strings whose absolute value of DSV is closest to zero is selected from among the set of codeword strings, and one code in the set of codeword strings is selected. The word Cx and the next codeword C And using a combination bit 1b added between the first and second code words Cx to the next code word Cy via the combination bit 1b to output one finally determined code word sequence, An EFM signal 1 generated by connecting a large number of the decision code word strings is recorded on the original CD10.
[0087]
More specifically, in the modulation device 30 of the present embodiment, the frame synchronization signal generator 31 for generating the 22-bit frame synchronization signal 1a described above with reference to FIG. The frame synchronization signal 1a generated by the frame synchronization signal generator 31 is added to the head of the EFM signal 1 (FIG. 1).
[0088]
Further, the sub-code data SD before modulation corresponding to the sub-code 1c described above with reference to FIG. 1 (b) is converted by the sub-code encoder 32 into a predetermined format shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). It is generated into 8 bits and input to the 8-14 modulation circuit 36.
[0089]
Also, 16-bit PCM audio data PCMAD and compressed audio data CAD obtained by compressing the PCM audio data PCMAD by applying a known compression technique are prepared in advance as the music original data AD. The data PCMAD is selectively input to a cross interleave read-solomon code (CIRC) encoder 35 via one terminal of a changeover switch 34. The compressed audio data CAD is processed by the ROM formatter 33 so as to conform to the format defined by the CD-ROM standard, and is selectively input to the CIRC encoder 35 via the other terminal of the changeover switch 34. .
[0090]
In the CIRC encoder 35, the PCM audio data PCMAD input via one terminal of the changeover switch 34 is subjected to error correction code processing by combining two systems of Reed-Solomon codes, and an 8-bit signal including an error correction code is processed. Are input to the 8-14 modulation circuit 36. The compressed audio data CAD input via the other terminal of the changeover switch 34 is subjected to substantially the same processing as the PCM audio data PCMAD so that each 8-bit input data word D including an error correction code is converted. The signal is sent to the 8-14 modulation circuit 36.
[0091]
Next, in the 8-14 modulation circuit 36, the input 8-bit subcode data SD is converted into a 14-bit subcode 1c based on the encoding table shown in FIG. At this time, the subcode 1c is the first and second TOC information recorded in the first and second lead-in areas 10a1 and 10b1 in the original CD (optical disc) 10 having the multi-session structure described above with reference to FIG. And the PCM audio data PCMAD recorded in the PCM audio data area 10a2 and the compressed audio data CAD recorded in the compressed audio data area 10b2 after the frame synchronization signal 1a of the EFM signal 1 (FIG. 1). Things.
[0092]
Further, in the 8-14 modulation circuit 36, the input PCM audio data PCMAD and the compressed audio data CAD and the 8-bit input data word D such as an error correction code are converted into 14-bit input data words D based on the encoding table shown in FIG. When sequentially converting into the code word C, unlike the conventional example described above with reference to FIG. 6, one code word Cx is read, and the next code word Cy following the one code word Cx and the next next code word Cy are read. At least the code word Cz is read ahead.
[0093]
Note that, in the following, an embodiment will be described in which prefetching is performed up to the next codeword Cy and the next codeword Cz following one codeword Cx, but the present invention is not limited to this and illustration is omitted here. However, it is also possible to pre-read a codeword further ahead than the next codeword Cz.
[0094]
Then, one codeword Cx and the next codeword Cy are input from the 8-14 modulation circuit 36 to the first combination bit addition circuit 37A, and the next codeword Cy is output after the next codeword Cy is output. Cz is input from the 8-14 modulation circuit 36 to a second combined bit addition circuit 37B described later.
[0095]
Next, in the first combined bit addition circuit 37A, the minimum run length 3T to the maximum run length 11T set based on the run length restriction rule RLL (2, 10) in the CD standard are not strictly adhered to. In this example, four sets of (000), (001), (010), and (100) are prepared as candidates for the 3-bit combined bit 1b while allowing the minimum run length 3T to the maximum run length 12T. Also in this embodiment, as in the conventional example, in the sets (011), (101), (110), and (111) other than the four sets described above, two or more “1” s appear continuously or “ Since “1” and “0” appear alternately and do not satisfy the minimum run length 3T, they are deleted.
[0096]
Then, in order to combine one code word Cx input into the first combined bit addition circuit 37A and the next code word Cy, four sets of combined bits (000) are interposed between the code words Cx and Cy. ), (001), (010), and (100) are temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings.
[0097]
At this time, as shown in FIGS. 13 to 15, when one codeword Cx and the next codeword Cy are set to the same value as the conventional one in order to easily explain the gist of the present invention, one codeword is used. The twelfth to fourteenth bits of the word Cx are “010”, while the next code word Cy is “00100010000010”. The 13th bit of one codeword Cx is “1”, and the third bit of the next codeword Cy is “1”. The three sets of combined bits (000), (001), and (010) are satisfied because they satisfy the minimum run length 3T to the maximum run length 12T, and the fourth set of combined bits (100) have the minimum run length 3T. Stop adding because you are not satisfied.
[0098]
Then, three sets of connection bits (000), (001),
After adding (010), the three sets of codeword strings {Cx (000) Cy}, {Cx (001) Cy}, and {Cx (010) Cy} are input to the first DSV value calculation circuit 38A, and three sets are obtained. Is calculated, the DSV value of the code word string {Cx (000) Cy} is obtained when the combination bit (000) is added between the code words Cx and Cy as shown in FIG. Is +2, and when the combination bit (001) is added between the code words Cx and Cy as shown in FIG. 14, the DSV value of the code word string {Cx (001) Cy} becomes -4. As shown in FIG. 15, when the combination bit (010) is added between the code words Cx and Cy, the DSV value of the code word sequence {Cx (010) Cy} becomes -6. Up to this stage, it is the same as the conventional example described earlier with reference to FIGS. 6 and 7. In the conventional example, at this stage, a set of code word strings {Cx (000) whose absolute value of the DSV is closest to zero is obtained. ) Cy} is selected as one finally determined code word sequence, but in the present embodiment, as described above, the next code word Cy following the one code word Cx and the next next code word Cz Is read ahead, one code word Cx and the next code word are considered in consideration of the DSV value obtained when one code word Cx is connected to the next code word Cz via the next code word Cy. After selecting and adding the combination bit 1b between the code word and Cy, a code word sequence from one code word Cx to the next code word Cy via the combination bit 1b is finally determined.
[0099]
Therefore, three sets of code word strings {Cx (000) Cy}, {Cx (001) Cy}, and {Cx (010) Cy} obtained by calculating each DSV value in the first DSV value calculation circuit 38A are added with the second combination bit. The signal is input to the circuit 37B.
[0100]
Similarly to the first combination bit addition circuit 37A, the second combination bit addition circuit 37B described above has (000), (001), (000), (001), Four sets of (010) and (100) are prepared.
[0101]
Then, in the second combined bit addition circuit 37B, the three sets of codeword strings {Cx (000) Cy}, {Cx (001) Cy}, {Cx (010) Cy} input here are input here. The four combined bits (000), (001), (010), and (100) are temporarily added between the next code word Cz and the first combined bit addition circuit 37A. Also generates a large number of sets of codeword strings. At this time, a large number of sets of codeword strings are encoded in a branching structure (tree structure), so that one codeword Cx passes through the next codeword Cy and the next codeword Cz in common. Up to the code word string.
[0102]
Here, as shown in FIGS. 13 to 15, the next code word Cy is “00100010000010” as described above, while the next code word Cz is “000000001000001”. The 13th bit of the next codeword Cy is “1”, and the 8th bit of the next codeword Cz is “1”. The third combination bit (000), (001), (010) satisfies the minimum run length 3T to the maximum run length 12T, but the fourth combination bit (100) does not satisfy the minimum run length 3T. Stop adding.
[0103]
Then, between the three sets of codeword strings {Cx (000) Cy}, {Cx (001) Cy}, {Cx (010) Cy} and the next codeword Cz input here, 3 After adding the combination bits (000), (001), and (010), nine code word strings {Cx (000) Cy (000) Cz} and {Cx (000) Cy (001) in total Cz}, {Cx (000) Cy (010) Cz}, {Cx (001) Cy (000) Cz}, {Cx (001) Cy (001) Cz}, {Cx (001) Cy (010) Cz} , Cx (010) Cy (000) Cz}, {Cx (010) Cy (001) Cz}, {Cx (010) Cy (010) Cz} are input to the second DSV value calculation circuit 38B, and 9 codes are set. When calculating each DSV value of the word string,
In the case of the code word sequence {Cx (000) Cy (000) Cz} in case 11 shown in FIG. 13A, the code word Cz of the code word Since the number of "0" s up to the 7th bit is eleven consecutive, it includes the maximum run length 12T, and the DSV value of the code word string {Cx (000) Cy (000) Cz} becomes -3.
In the case of the code word string {Cx (000) Cy (001) Cz} in case 12 shown in FIG. 13B, the code word string {Cx (000) Cy (001) is not included without the maximum run length 12T. The DSV value of Cz} becomes +3,
Also in the case of the code word string {Cx (000) Cy (010) Cz} in case 13 shown in FIG. 13C, the code word string {Cx (000) Cy (010) Cz does not include the maximum run length 12T. The DSV value of} is +5.
[0104]
Further, in the case of the code word sequence {Cx (001) Cy (000)} Cz in case 21 shown in FIG. 14A, the code word from the thirteenth bit of the code word Cy via the combination bit (000) Since the number of "0" s up to the 7th bit of Cz is eleven consecutive, it includes the maximum run length 12T, and the DSV value of the code word string {Cx (001) Cy (000) Cz} becomes +1.
In the case of the code word string {Cx (001) Cy (001) Cz} in case 22 shown in FIG. 14B, the code word string {Cx (001) Cy (001) is not included without the maximum run length 12T. The DSV value of Cz} becomes -5,
Also in the case of the code word string {Cx (001) Cy (010) Cz} in case 23 shown in FIG. 14C, the code word string {Cx (001) Cy (010) Cz does not include the maximum run length 12T. The DSV value of} is -7.
[0105]
Further, in the case of the code word string {Cx (010) Cy (000) Cz} in case 31 shown in FIG. 15A, the code word is transmitted via the combination bit (000) from the 13th bit of the code word Cy. Since the number of "0" s up to the 7th bit of Cz is eleven consecutive, it includes the maximum run length 12T, and the DSV value of the code word string {Cx (010) Cy (000) Cz} becomes -1. ,
In the case of the code word string {Cx (010) Cy (001) Cz} in case 32 shown in FIG. 15B, the code word string {Cx (010) Cy (001) is not included in the maximum run length 12T. The DSV value of Cz} becomes -7,
Also in the case of the code word string {Cx (010) Cy (010) Cz} in case 33 shown in FIG. 15C, the code word string {Cx (010) Cy (010) Cz does not include the maximum run length 12T. The DSV value of} is -9.
[0106]
Thereafter, the nine sets of code word strings from the second DSV value calculation circuit 38B and the respective DSV values corresponding thereto are input to the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 39, and the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit is used. At 39, a codeword string {Cx (001) Cy (000) Cz} having a DSV value = + 1 whose absolute value of the DSV is closest to zero among the DSV values of the nine sets of codeword strings, or a DSV value = One of the sets of the code word string {Cx (010) Cy (000) Cz} having −1 is selected and input to the decision code word string output circuit 40. At this time, the set whose absolute value of DSV is closest to zero is selected from the set including the maximum run length 12T as shown in FIGS. 13 (a), 14 (a) and 15 (a). it is obvious.
[0107]
When the code word string is selected by the DSV value comparison circuit / combined bit selection circuit 39, if the absolute value of the DSV of the code word string is the same, the code word string of the DSV value on the + side is adopted. If it is determined in advance in the modulation device 30 whether to use the code word string of the DSV value on the minus side or the code word string on only one of the + side and one side, it can be automatically selected. Further, it is possible to select the combination bit 1b corresponding to the code word string on only one side.
[0108]
Next, the decision code word string output circuit 40 adds a code word between one code word Cx and the next code word Cy in one set of code word strings selected by the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 39. One determined code word sequence {Cx (001) Cy} finally determined by combining one code word Cx to the next code word Cy via the combined bit 1b using the combined bit 1b thus obtained, or One of the determined code word strings {Cx (010) Cy} is output. In other words, this is equivalent to a state in which the combination bit 1b between the code words Cy and Cz and the code word Cz are removed from one set of code word strings selected by the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 39.
[0109]
That is, the code word string {Cx (001) Cy (000) Cz} having the DSV value = + 1 or the code word string {Cx (010) having the DSV value = −1 input to the decision code word string output circuit 40. Cy (000) Cz} is that the combination bit 1b added between the code words Cx and Cy is (001) or (010), and one code word Cx passes through the next code word Cy and the next next bit. The combination bit 1b added between the code words Cx and Cy is selected so that the absolute value of the DSV when the DSV value of the code word string up to the code word Cz is considered is closest to zero.
[0110]
On the other hand, as in the conventional example described with reference to FIG. 6, the combined bit added between the code words Cx and Cy using the conventional modulation device 20 that pre-reads only one code word Cx and the next code word Cy. When 1b is (000), as shown in FIGS. 12 and 13 (a) to (c), even if the DSV value temporarily becomes small, the next codeword Cz is immediately reached beforehand. The DSV value becomes larger on the + side or-side than in the case of the present embodiment that performs pre-reading.
[0111]
By the way, in order to generate the maximum run length 12T in the combination of the code word C and the combination bit 1b, as shown in “Cy and Cz” in FIGS. It is sufficient that the code word C is such that when the combination bit 1b is added, the number of "0" including the combination bit 1b can be 11 consecutive.
[0112]
Thereafter, in this embodiment, the determined code word sequence {Cx (001) Cy...} Or the determined code word sequence {Cx (010) Cy...} Controlled so that the DSV value is the best is suitable for recording. The recording signal R is converted into a recording signal R (FIG. 1), and is recorded on a glass master disk for CD (not shown) by a laser beam. Then, a stamper disc (not shown) is manufactured based on the glass master disc for CD, and the original CD 10 of the present embodiment as shown in FIGS. 9A and 9B is used by using the stamper disc. Has been produced.
[0113]
The basic operation of the modulation device and the modulation method according to the present invention has been described with reference to specific examples. However, for the sake of simplicity of description, in calculating the DSV value, codeword strings {Cx (000) Cy}, {Cx (000) Cy (000) Cz}, and {Cx (000) Cy (000) ) Cz...}, Such that the already calculated code word string is again subjected to the calculation. As a result, unless all the code words Cx, Cy, Cz... Are input, not only the DSV value cannot be calculated, but also the determined code word string can be output. For the determined DSV value of the code word string, a DSV value storage circuit (not shown) is provided in the DSV value calculation circuits 38A and 38B or the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 39 to prevent duplication of the DSV value calculation. The configuration is such that one decision code word string can be obtained if at least three code words are input.
[0114]
From the above, the modulation apparatus of the present invention capable of generating a maximum run length of 12T when generating a codeword string by adding a 3-bit combination bit 1b such that the DSV value is the best between adjacent codewords C, C When 30 is used, the DSV value can take the smallest value in the code word string including the maximum run length 12T as shown in FIGS.
[0115]
On the other hand, when the conventional modulation device 20 (FIG. 6) that does not allow the maximum run length 12T is used, the DSV value is higher than when the maximum run length 12T is allowed as shown in FIGS. Is apparent from the above. Here, the maximum run length 12T has been described as an example in which the run length restriction rule in the CD standard is not strictly adhered to. However, the present embodiment is also applicable to a long run length of 13T or more and a short run length of 2T or less. And the DSV value of the codeword string can be made smaller than that in the case where the conventional modulation device 20 is used. However, as described in the related art section, it is not preferable to allow an extremely short run length or an extremely long run length from the viewpoint of transmission characteristics.
[0116]
By the way, when the maximum run length 12T is continuous for a certain period in the available code word string, the conventional modulator 20 has a DSV value as shown in, for example, FIG. 13 (b) or (c). Since the increase occurs continuously, the DSV value of the codeword string may periodically fluctuate significantly during the continuous period. 13 (b) or 13 (c) shows an example in which the DSV value rises to the right, that is, a positive increasing tendency, but the input codewords Cx, Cy, Cz. Also, if the polarity of the determined code word sequence corresponding to the first code word Cx is opposite, the DSV value will decrease to the right, that is, will tend to increase in the negative direction. As a result, when a signal recorded using the conventional modulation device 20 is reproduced, a component of a specific frequency is increased in a reproduced signal of a codeword string, and stable reproduction is impaired. On the other hand, when the modulation device 30 of this embodiment is applied, it is clear that stable reproduction is maintained. Hereinafter, input data corresponding to a specific codeword that causes such a difference is referred to as specific data.
[0117]
Applying this technical idea, it pre-reads from one code word Cx to at least the next next code word Cz via the next code word Cy, and allows the minimum run length 3T to the maximum run length 12T. When the codeword string generated from the specific data is recorded on the original CD 10 (FIGS. 9 and 10), the DSV value of the recorded codeword string is extremely small, so that the reproduction failure does not occur. In the copy recording medium described above, the reproduction data from the original CD 10 described above is converted by the conventional modulator 20 (FIG. 6) into the minimum run lengths 3T to 3T set based on the run length restriction rule RLL (2, 10) according to the CD standard. A codeword string is recorded by adding a 3-bit combination bit 1b between adjacent codewords C and C so as to adhere to the maximum run length 11T. In order, the particular data portion allowing the maximum run length 12T on the original CD10 is a copy recording medium it is clear that increasing the component of a particular frequency in the reproduced signal because the variation becomes large DSV value.
[0118]
This is shown in FIG. As shown in FIG. 16, the reproduction frequency spectrum of the code word string of the specific data part allowing the maximum run length 12T recorded on the original CD 10 is gently attenuated in the low frequency part, whereas When a copy recording medium (CD-R) in which the CD 10 is copied by the conventional modulation device 20 is reproduced, a reproduction frequency spectrum of a code word string of a specific data portion has a specific frequency component increased in a low-frequency portion. The reproduction of the copy recording medium (CD-R) becomes unstable.
[0119]
Then, when the recording track 12 recorded on the original CD 10 is reproduced by a commercially available CD player (not shown), the 14-bit codeword C itself satisfies the standard even if it includes a run length 12T that is not the CD standard. Therefore, no error occurs in the reproduced data. On the other hand, if the run-length restriction rules in the CD standard as shown in FIGS. 13B and 13C and FIGS. 14B and 14C and FIGS. Is generated as an input data word D for a certain period of time, the DSV value of the code word string has a large variation on the optical disk manufactured by the conventional modulation device 20, and one frame length of the code word string or In this embodiment, however, a variation in the DSV value of the code word string is caused by allowing a maximum run length 12T outside the CD standard. Improved and stable regeneration is obtained.
[0120]
Similarly, the user copies the original CD 10 recording the PCM audio data PCMAD (FIG. 11) including the specific data to a copy recording medium (CD-R) using a CD-R drive in a personal computer (not shown). In this case, since the conventional modulation device 20 (FIG. 6) is provided in the CD-R drive as described above, the PCM audio data PCMAD (FIG. 11) obtained by reproducing the original CD 10 is used. When input to the CD-R drive, the minimum run length set based on the run length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2,10) in the conventional modulator 20 (FIG. 6) according to the CD standard. Since (d + 1) T = 3T to the maximum run length (k + 1) T = 11T, a codeword string is generated by adding a 3-bit combination bit 1b. The DSV value of the copied code word sequence has a larger variation than that in the case of using the modulation device 30 (FIGS. 11 and 12) of the present embodiment, and is basically based on the length of one or two frames of the code word sequence. It fluctuates at the specified cycle. Therefore, when this copy recording medium (CD-R) is reproduced by a commercially available CD player or a CD-ROM drive in a personal computer, the reproduced signal has an adverse effect on the operation of the binarization circuit, tracking or focus servo, and the like. The component of the given specific frequency increases, and the reproduction becomes unstable or cannot be reproduced. Thus, when the original CD 10 is copied onto a copy recording medium (CD-R), it is possible to prevent copyright infringement on the digital information signal. It is known that a large variation in the DSV value of the above-mentioned code word string adversely affects the stability of the reproducing apparatus, as described in the section of the prior art in JP-A-6-197024. Details are omitted here.
[0121]
Next, if PCM audio data PCMAD is used by encoding specific data of an AC signal or a DC signal which cannot be discriminated in terms of hearing, it is more effective for copy protection measures. This case will be described with reference to FIGS. 17 and 18. I do.
[0122]
FIG. 17 (a) shows a case where the original CD of the present invention produced by encoding specific data of an AC signal which cannot be discerned as perceptible as PCM audio data is reproduced, and FIG. 17 (b) shows a CD obtained by copying the original CD of the present invention. A diagram showing a case where -R is reproduced,
FIG. 18A shows a case where an original CD of the present invention produced by encoding specific data of a DC signal which cannot be discerned as perceptible as PCM audio data is reproduced, and FIG. 18B shows a CD obtained by copying the original CD of the present invention. FIG. 14 is a diagram illustrating a case where −R is reproduced.
[0123]
First, as shown in FIG. 17 (a), a signal which cannot be discriminated by perception as PCM audio data PCMAD, for example, specific data consisting of an AC signal of about 22.05 KHz is applied for a predetermined period to the present embodiment shown in FIG. The signal is input to an 8-14 modulation circuit 36 provided in the example modulation device 30. For example, when converting specific data consisting of an AC signal of about 22.05 KHz into a 14-bit codeword C, a minimum run length of 3T to a maximum run length of 12T is allowed without strictly observing the run length restriction rule, and At least the next code word Cy and the next next code word Cz following one code word Cx are read ahead and a combination bit 1b is added to optimize the DSV value to generate one decision code word sequence. This one determined code word string is applied to an original CD 10 (FIGS. 9 and 10) serving as a recording medium according to the present invention. When the original CD 10 is reproduced, the reproduced signal of the code word string does not increase the component of the specific frequency, so that it is reproduced as AC signal data which does not cause any trouble and cannot be discriminated in terms of audibility. So the user does not notice at all. It is to be noted that, as shown in FIG. 17 (a), specific data composed of an AC signal is subjected to fade-in and fade-out processing before and after a predetermined period as shown in FIG. Is also one of the features. Also, as the predetermined period in which the specific data of the AC signal is inserted, in the case of music data, a silent period between songs is suitable.
[0124]
On the other hand, as shown in FIG. 17 (b), when the original CD 10 on which specific data composed of an AC signal is recorded is copied to a CD-R and the CD-R is reproduced, the code word over the predetermined period is reproduced. Since a specific frequency component is increased in the reproduced signal of the column, an unreadable section occurs, and noise of a low frequency component is generated by data interpolation in the reproducing apparatus. The user can know that the CD-R is an abnormal optical disk because the user can hear an unpleasant sound such as "sound" and also prevent copyright infringement on the digital information signal on the copied CD-R. be able to.
[0125]
Next, FIG. 18A shows an example in which the AC signal data shown in FIG. 17A is replaced with specific data composed of a DC signal which cannot be discriminated by perception as PCM audio data PCMAD. When the original CD 10 (FIGS. 9 and 10) serving as the recording medium according to the present invention is reproduced, the reproduction signal of the code word string does not include any specific frequency component, so that there is no problem. In addition, since it is reproduced as DC signal data that cannot be discriminated in terms of audibility, the user does not notice at all. It should be noted that the specific data composed of a DC signal is subjected to fade-in and fade-out processing before and after a predetermined period as shown in FIG. 18A in order to prevent generation of noise before and after the specific data. Is also one of the features. Also, as the predetermined period in which the specific data of the DC signal is inserted, in the case of music data, a silent period between songs is suitable.
[0126]
On the other hand, as shown in FIG. 18B, even when the original CD 10 on which the specific data including the DC signal is recorded is copied to the CD-R, an unreadable section occurs during the predetermined period as described above. I will. Therefore, even in this case, since the copied CD-R cannot be reproduced, copyright infringement of the digital information signal on the copied CD-R can be prevented.
[0127]
Here, when the input data word D to be p-q modulated is music information, and the p-bit input data word D is converted into a q-bit code word C, as described above, it is converted into one code word Cx. When a code word sequence is generated by reading at least the next code word Cy and the next next code word Cz at least in advance, the specific data of the AC signal or the DC signal that cannot be discriminated by the above-described audibility is included in the music information. The case of inserting a music piece into a silent section formed between music pieces will be described more specifically with reference to FIGS.
[0128]
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining a silent section between music pieces on a general CD,
FIG. 20 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 1 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between songs in the recording medium according to the present invention;
FIG. 21 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 2 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between songs in the recording medium according to the present invention;
FIG. 22 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 3 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between music pieces on the recording medium according to the present invention;
FIG. 23 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 4 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between songs in the recording medium according to the present invention.
[0129]
Here, a case where specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is recorded by inserting it into a silent section formed between songs on the original CD 10 (FIGS. 9 and 10) serving as a recording medium according to the present invention. Before explaining this, a silent section in the case of a general CD (Compact Disc) containing music information as reference data for this will be described first.
[0130]
In other words, as shown in FIG. 19, in the case of a general CD containing music information, the TOC (not shown) in the lead-in area (not shown) formed on the inner peripheral side according to the CD standard book “Red Book”. The start address of each song is recorded in advance in the Table of Contents information as the table of contents information of the music information, and this start address is equivalent to the START POSITION (recording start position) in the TOC information shown in FIG. It is. Further, a plurality of songs recorded in the data area on the CD track also have a song number, an index number, an address and the like recorded for each song as shown.
[0131]
More specifically, when a plurality of songs recorded on a CD are generalized and displayed using n (where n is a natural number of 2 or more), for example, among the plurality of songs, for example, an (n−1) th song And the nth tune, a silent section is formed.
[0132]
Also, the song number n-1 corresponding to the (n-1) th song is the n-1th song from the performance end position (not shown) immediately after the performance of the (n-2) th song (not shown) has ended. The performance end position of the music number n-1 corresponding to the (n-1) -th song is recorded up to the performance end position immediately after the end of the performance, and the n-th song and the n-th song It is set in a silent section formed between them. Further, a music number n corresponding to the n-th music is recorded after the performance end position of the music number n-1 corresponding to the n-th music.
[0133]
Also, the index numbers for indicating the order of the movements in the respective songs can be assigned to the (n-1) th song and the nth song from 01 to 99 at the maximum. Are recorded from the position of the start address (not shown) of the (n-1) th music to the end of the performance of the music number n-1 of this music. The index number 01 (-99) in the tune is recorded from the position of the start address of the tune to the performance end position (not shown) of the tune number n of the tune. At this time, the start address (not shown) of the (n-1) th tune and the start address of the nth tune are located in a silent section between the tunes and located before the leading end at which the performance of each tune starts. It is recorded in.
[0134]
Further, in a silent section formed between the (n-1) th song and the nth song, there is a section in which an index number 00 that is not related to each song is recorded. Is set between the performance end position of the music number n-1 of the (n-1) th music and the position of the start address of the nth music.
[0135]
As described above, the (n-1) -th song ends at the performance end position of the song number n-1 of the song. On the other hand, the n-th song starts from the position of the start address of the song.
[0136]
Here, when a song number, an index number, and a start address are recorded for each song corresponding to a plurality of songs recorded in a data area on a track as in the above-described CD, the recording according to the present invention is performed. In the original CD 10 (FIGS. 9 and 10) serving as a medium, for example, identification of an AC signal or a DC signal that cannot be discriminated from the auditory sense within a silent section formed between the (n−1) th song and the nth song. Data is inserted and recorded based on any of the specific data insertion modes 1 to 4 shown in FIGS.
[0137]
First, as shown in FIG. 20, in the case of the specific data insertion mode 1 in the recording medium according to the present invention, for example, on the original CD 10 (FIGS. 9 and 10), for example, the (n-1) th song and the nth song The above-described specific data is inserted and recorded in a silent section formed between the above and the section of index number 00 assigned to the position as described above.
[0138]
As a result, when the original CD 10 in which the specific data is inserted and recorded in the section of index number 00 is entirely copied onto a CD-R (copy recording medium), the copied CD-R also has the (n-1) th tune. When the copied CD-R is played back, the specific data is recorded in the silent section formed between the song and the n-th song, and the specific data is recorded in the section with index number 00. In the same manner as described above, an unreadable section occurs due to the copied specific data and the CD-R becomes unreproducible, so that copyright infringement of the digital information signal on the copied CD-R can be prevented beforehand. .
[0139]
However, when copying the original CD10 recorded by inserting the specific data into the section of index number 00 to a CD-R, the user avoids the silent section between the songs by random access to the original CD10. It is also conceivable to copy a plurality of songs from the start address position to the CD-R. In this case, since the silent section between the songs is not copied on the CD-R, the The specific data recorded in the section of each index number 00 set in the... Are not copied, so that even if the copied CD-R is reproduced, the unreadable section does not occur, and the specification on the original CD 10 is not performed. The data copy protection function will not work on the copied CD-R. In order to avoid this, according to the present invention, even when the user collects a plurality of songs from the position of the start address of each song on the original CD 10 and copies them to a CD-R, each recorded in the silent section between the songs. By adopting any of the specific data insertion modes 2 to 4 shown in FIGS. 21 to 23 described below so that the specific data is always copied, the copy protection function of the original CD 10 can be further improved. Things.
[0140]
That is, as shown in FIG. 21, in the case of the specific data insertion mode 2 in the recording medium according to the present invention, for example, on the original CD 10, it is formed between the (n-1) th music and the nth music. The performance end position of the music number n-1 of the (n-1) th music set in the silent section is set to the start address of the nth music from the performance end position of the music number n-1 in the case shown in FIG. The specific data described above is inserted and recorded between the end of the (n-1) th tune and the performance end position of the tune number n-1 extended here. Accordingly, the section in which the index number 00 is recorded is shortened.
[0141]
Although illustration is omitted here, the performance end position of the music number n-1 of the (n-1) th music is extended until it coincides with the position of the start address of the nth music, and the (n-1) th music is played. Specific data may be inserted and recorded between the end of the music and the performance end position of the music number n-1 extended to the position of the start address. In this case, the index number 00 is recorded. Although the section is deleted, the (n-1) th song ends at the performance end position of the song number n-1, and the nth song starts from the start address position of the nth song which is the same position as this position. It does not cause any trouble.
[0142]
Therefore, when the original CD 10 is manufactured by adopting the technical idea of the specific data insertion mode 2 as shown in FIG. 21, the specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is in a silent section formed between music pieces. In addition, the original CD 10 is inserted and recorded in a section other than the section of the index number 00, and the user copies a plurality of songs from the start address of each song to the CD-R with respect to the original CD10. Even in this case, for example, since the (n-1) th song is always copied to the performance end position of the song number n-1, the end of the (n-1) th song on the original CD 10 and the song number n- Since the specific data recorded between the end of the performance 1 is always copied onto the CD-R, if the copied CD-R is reproduced, the CD-R cannot be reproduced due to the specific data. It is as described above. Of course, even if the original CD 10 adopting the technical idea of the specific data insertion mode 2 as shown in FIG. 21 is entirely copied to the CD-R, the specific data is copied following the end of the (n-1) th music piece. It is obvious.
[0143]
Next, as shown in FIG. 22, in the case of the specific data insertion mode 3 in the recording medium according to the present invention, for example, the original data is formed between the (n-1) th music and the nth music on the original CD10. The position of the start address of the n-th song set in the silence section is set to the performance of the song number n-1 of the (n-1) -th song from the start address position of the n-th song in the case shown in FIG. After moving to the end position side, the above-described specific data is inserted and recorded between the position of the start address of the n-th song and the leading end of the song. Accordingly, the section in which the index number 00 is recorded is shortened. Further, in this case, the position of the start address of the n-th song is moved to the (n-1) -th song side, so that the position from the start address of the n-th song to the head of the n-th song is shifted. Although the silent state tends to last a little longer, the section from the start address of the nth song to the beginning of the nth song is set within the time range in which the user can accept the silent state. It will not cause any trouble.
[0144]
Although not shown here, the start address of the n-th song is matched with the performance end position of the song number n-1 of the n-1th song, and the performance of the song number n-1 is ended. Specific data may be inserted and recorded between the start address position of the n-th song matched with the position and the leading end of the n-th song. In this case as well, a section in which index number 00 is recorded Is deleted, but the (n-1) -th song ends at the performance end position of the song number n-1, and the n-th song starts from the position of the start address of the n-th song which is the same position as this position. So there is no trouble.
[0145]
Therefore, when the original CD 10 is manufactured by adopting the technical idea of the specific data insertion mode 3 as shown in FIG. 22, the specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is in a silent section formed between music pieces. In addition, the original CD 10 is inserted and recorded in a section other than the section of the index number 00, and the user copies a plurality of songs from the start address of each song to the CD-R with respect to the original CD10. Even in this case, for example, since the data is always copied from the position of the start address of the n-th song, the specific data recorded between the start address of the n-th song and the leading end of the song on the original CD 10 is also CD- Since the copied CD-R is always reproduced on the R, if the copied CD-R is reproduced, the CD-R cannot be reproduced due to the specific data as described above. Of course, even if the original CD 10 employing the technical idea of the specific data insertion mode 3 as shown in FIG. 22 is completely copied to the CD-R, the specific data is copied following the start address of the n-th song. Is obvious.
[0146]
Next, as shown in FIG. 23, in the case of the specific data insertion mode 4 in the recording medium according to the present invention, the specific data insertion mode 1 shown in FIG. 20, the specific data insertion mode 2 shown in FIG. The original CD 10 is produced by combining with the specific data insertion mode 3 shown in FIG. 22, for example, between the end of the (n-1) th song and the performance end position of the song number n-1 of this song. The above-mentioned specific data is inserted and recorded, and the specific data is also inserted and recorded in the section of index number 00, and further, between the position of the start address of the n-th song and the leading end of the song. The specific data is inserted and recorded.
[0147]
Although FIG. 23 shows a case where three sets of the specific data insertion modes 1 to 3 described above are combined, the present invention is not limited thereto, and at least two sets of the specific data insertion modes 1 to 3 are combined. Alternatively, an original CD 10 may be manufactured.
[0148]
Therefore, the original CD 10 produced by combining at least two or more of the above-mentioned specific data insertion modes 1 to 3 can be entirely copied to a CD-R, or the user can record a plurality of songs from the start address of each song. Even if the data is copied onto a CD-R, at least one or more specific data is always copied between the songs on the CD-R. Therefore, when the copied CD-R is reproduced, at least one or more specific data is reproduced. As described above, the CD-R falls into an unreproducible state.
[0149]
In the modulation device, the modulation method, and the recording medium according to the present invention described in detail above, the case of the EFM modulation (8-14 modulation) system used for the CD has been described, but the invention is not limited to the CD standard. , P-bit input data word D is converted into a q-bit code word C, at least the next code word Cy and the next next code word Cz following one code word Cx are read ahead, and The minimum run length (d + 1) T to the maximum run length (k + 2) without strict adherence to the minimum run length (d + 1) T to the maximum run length (k + 1) T set based on the run length restriction rule RLL (d, k) ) Any pq modulation that generates a codeword string by adding an r-bit combination bit 1b with the best DSV value between adjacent codewords C and C to allow T Technology It can be applied to the idea.
[0150]
Further, when the input data word D to be pq modulated is music information and the p-bit input data word D is converted into a q-bit code word C, the next code following one code word Cx is used. A minimum run length (d + 1) T to a maximum run length (k + 1) set based on a predetermined run length restriction rule RLL (d, k) at least pre-read the word Cy and the next code word Cz. R combined bits 1b such that the DSV value is the best between adjacent codewords C and C so as to allow a minimum run length (d + 1) T to a maximum run length (k + 2) T without observing T. Is added to generate a codeword string, and when the pq modulated music information is recorded on the original CD 10 (FIGS. 9 and 10), specific data of an AC signal or a DC signal which cannot be discriminated from the auditory sense is included in the music information. Between songs In order to further enhance the performance of the copy protection function, the specific data described above must be inserted into a silent section formed between music pieces, and recorded. , And should be inserted and recorded in the section excluding the section with index number 00.
[0151]
【The invention's effect】
According to the modulation device, the modulation method, and the recording medium of the present invention described in detail above, a p-bit input data word is converted into a q-bit code word, and an r-bit combination bit is inserted between adjacent code words. When a code word string is generated by adding the code word string to a recording medium such as an optical disk, the copy protection effect is obtained by using TOC information recorded in a lead-in area of the optical disk (recording medium). And at least the next code word following the one code word and the next code word are read ahead, and a plurality of combinations of r bits are connected between the one code word and the next code word. Bits are temporarily added without strictly observing a predetermined run-length restriction rule to generate a plurality of sets of codeword strings, and further, the next codeword in the plurality of codeword strings and at least the next next codeword in the plurality of codeword strings are generated. Between the multiple combinations of r bits Is temporarily added without a predetermined run-length restriction rule to generate a number of sets of codeword strings from at least one codeword to the next next codeword. A set of codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero is selected from among the DSV values, and a codeword string between one codeword and the next codeword in the set of codeword strings is selected. Using the combination bits added to the above, one code word is combined with the next code word through the combination bits to output one finally determined code word sequence, and a large number of the determined code word sequences are connected. Is recorded on a recording medium such as an optical disk. When a user intentionally copies this optical disk (recording medium) using a CD-ROM drive in a pan controller, the TOC information Added copy protection effect using In a CD-ROM drive in which the technical concept of the CCD effectively functions, copy protection is immediately attained. On the other hand, a copy recording medium in which a large number of decision code word strings are copied is used in a CD-ROM drive in which the technical concept of the CCCD does not function. When a signal is reproduced, a specific frequency component increases in the reproduced signal, and the DSV value also breaks down so that reproduction cannot be performed. Therefore, it is possible to prevent copyright infringement on a digital information signal on a copy recording medium. On the other hand, a commercially available optical disk drive (for example, a CD player) having no copy function can normally reproduce an original recording medium in which a large number of determination code word strings are recorded without any trouble.
[0152]
Further, by the modulation device of the present invention or the modulation method of the present invention, AC signal data or DC signal data which cannot be discriminated perceptually as an input data word is input over a predetermined period, and this input data word is subjected to pq modulation. When encoded and recorded on a recording medium, if a copy recording medium on which the recording medium is copied is reproduced, an unpleasant sound such as a "geek sound" or a "gear sound" is generated during an unreadable section due to DSV control failure. Therefore, it is possible to notify the user that the copy recording medium is an abnormal recording medium, and to prevent copyright infringement on the digital information signal on the copied recording medium.
[0153]
Further, according to the modulation device, the modulation method, and the recording medium of the present invention, when the input data word is music information and specific data of an AC signal or a DC signal that cannot be discriminated from perception is input over a predetermined period. The specific data may be inserted into a silent section formed between songs and / or the specific data may be inserted into a silent section formed between songs and an index By inserting the data into a section excluding the section of the number 00 and recording it on the recording medium, when the copy recording medium obtained by copying this recording medium is reproduced, an unreadable section occurs due to the copied specific data and the copy recording medium is generated. Therefore, it is possible to prevent copyright infringement on the digital information signal on the copy recording medium.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams for explaining a signal format of music information recorded on a CD, wherein FIG. 1A shows music original data, and FIG. 1B shows an EFM signal.
FIG. 2 is a diagram showing an encoding table at the time of 8-14 modulation.
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining DSV control during 8-14 modulation.
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining a subcode in the EFM signal shown in FIG. 1B; FIG. 4A shows subcode data before modulation; FIG. 4B shows a Q channel in the subcode data; FIG. 3 is a diagram showing a frame structure of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a state in which 98 EFM signals shown in FIG. 1B constitute one block.
FIG. 6 is a block diagram schematically illustrating a conventional modulation device.
FIGS. 7 (a) to 7 (c) show a case where a combined bit is added between one codeword and the next codeword following a predetermined run-length restriction rule using a conventional modulator. FIG. 7 is a diagram for explaining a state in which DSV values of a plurality of sets of code word strings are calculated when (000), (001), and (010) are temporarily added as connection bits when a code word string is generated. is there.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing an optical disc on which a copy protection measure is taken as an example of a conventional example.
FIGS. 9A and 9B are a perspective view and a longitudinal section for explaining an optical disc serving as a recording medium of the present embodiment according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining a multi-session structure in a recording medium (optical disc) manufactured by applying the modulation device and the modulation method according to the present invention.
FIG. 11 is a block diagram (No. 1) schematically illustrating a modulation device and a modulation method of the present embodiment according to the present invention.
FIG. 12 is a block diagram (part 2) schematically illustrating a modulation device and a modulation method according to the present embodiment according to the present invention.
FIGS. 13 (a) to 13 (c) show the relationship between one code word and the next code word using the modulator of the present embodiment without strictly observing the run-length restriction rule in the CD standard. When a codeword string is generated by adding a combination bit, the next codeword following one codeword and the next codeword are read ahead, and a codeword is interposed between one codeword and the next codeword. And one set of combined bits (000), and three sets of combined bits (000), (001), and (010) are tentatively added between the next codeword and the next codeword. It is a figure for explaining the state where each DSV value of many code word strings was computed at the time.
FIGS. 14 (a) to (c) show a state in which one of a code word and the next code word following the code word are strictly adhered to without using the run-length restriction rule in the CD standard using the modulator of the present embodiment. When a codeword string is generated by adding a combination bit, the next codeword following one codeword and the next codeword are read ahead, and a codeword is interposed between one codeword and the next codeword. Is temporarily added with one set of combination bits (001), and three sets of combination bits (000), (001), and (010) are tentatively added between the next codeword and the next codeword. It is a figure for explaining the state where each DSV value of many code word strings was computed at the time.
FIGS. 15 (a) to (c) show a state in which one of a code word and a next code word following the code word are strictly adhered to without using the run-length restriction rule in the CD standard using the modulation apparatus of the present embodiment. When a codeword string is generated by adding a combination bit, the next codeword following one codeword and the next codeword are read ahead, and a codeword is interposed between one codeword and the next codeword. Is temporarily added with one set of combination bits (010), and three sets of combination bits (000), (001), and (010) are tentatively added between the next codeword and the next codeword. It is a figure for explaining the state where each DSV value of many code word strings was computed at the time.
FIG. 16 is a diagram showing a difference in frequency spectrum caused by a change in the DSV value of a codeword string between the case of the original CD according to the embodiment of the present invention and the case of a CD-R obtained by copying the original CD. .
FIG. 17 (a) shows a case where an original CD of the present invention produced by encoding specific data of an AC signal which cannot be perceived as PCM audio data is reproduced, and FIG. 17 (b) shows a copy of the original CD of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a case where a reproduced CD-R is reproduced.
FIG. 18 (a) shows a case where an original CD of the present invention produced by encoding specific data of a DC signal which cannot be perceived as PCM audio data is reproduced, and FIG. 18 (b) shows a copy of the original CD of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a case where a reproduced CD-R is reproduced.
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining a silent section between music pieces on a general CD.
FIG. 20 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 1 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between songs in the recording medium according to the present invention.
FIG. 21 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 2 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between music pieces in the recording medium according to the present invention.
FIG. 22 is a schematic diagram for explaining a case of specific data insertion mode 3 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between music pieces in the recording medium according to the present invention.
FIG. 23 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 4 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between music pieces in the recording medium according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... EFM signal,
1a: Frame synchronization signal, 1b: Combined bit, 1c: Subcode,
1d: first code word sequence, 1e: C2 error correction code,
1f: second code word string, 1g: C1 error correction code,
10 ... an optical disc serving as a recording medium of the present embodiment according to the present invention;
10a: first session, 10a1: first lead-in area,
10a2 ... PCM audio data area, 10a3 ... first lead-out area,
10b: second session, 10b1: second lead-in area,
10b2: compressed audio data area, 10b3: second lead-out area,
11: transparent disk substrate, 12: recording track, 13: metal reflection film,
14 ... Protective film,
20: a conventional modulation device,
21: frame synchronization signal generator, 22: subcode encoder,
23 ... CIRC encoder, 24 ... 8-14 modulation circuit,
25: coupling bit addition circuit, 26: DSV value calculation circuit,
27 DSV value comparison circuit / coupling bit selection circuit
30... The modulation device of the present embodiment,
31 ... frame synchronization signal generator, 32 ... subcode encoder,
33: ROM formatter, 34: changeover switch,
35 ... CIRC encoder, 36 ... 8-14 modulation circuit,
37A: a first combined bit adding circuit; 37B: a second combined bit adding circuit;
38A: first DSV value calculation circuit, 38B: second DSV value calculation circuit,
39 DSV value comparison circuit / coupling bit selection circuit
40 ... decision code word string output circuit,
AD: Music original data,
CAD: compressed audio data, PCMAD: PCM audio data,
D: input codeword, Cx, Cy, Cz: codeword.

Claims (9)

pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成し、この符号語列を記録媒体に記録するための変調装置において、
前記記録媒体のリードイン領域内に記録されるTOC情報を用いてコピー防止効果を付加するコピー防止付加手段と、
pビットの前記入力データ語をqビットの前記符号語に変換する際に、一つの符号語に続く次の符号語と、次の次の符号語とを少なくとも先読みする変調手段と、
前記一つの符号語と前記次の符号語との間に前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守せずに仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記複数組の符号語列中の前記次の符号語と少なくとも前記次の次の符号語との間にも前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守せずに仮に付加して、少なくとも前記一つの符号語から前記次の次の符号語までの符号語列を多数組生成する結合ビット付加手段と、
前記結合ビット付加手段で生成した多数組の前記符号語列の各DSV値を演算するDSV値演算手段と、
前記DSV値演算手段で得られた多数組の前記符号語列の各DSV値のうちで、DSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の前記符号語列を選択する比較・選択手段と、
前記比較・選択手段で選択した前記一つの組の前記符号語列中における前記一つの符号語と前記次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、前記一つの符号語から前記結合ビットを介して前記次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力する決定符号語列出力手段とを備え、
ランレングス制限規則を厳守して出力される符号語列には特定の周波数の成分を含むことになる特定データを、前記入力データ語として所定の期間に亘って入力し、且つ、その期間は前記符号語列に対してランレングス制限規則を厳守せずに出力することを特徴とする変調装置。
A p-bit input data word is converted into a q-bit code word, and r-bit combination bits are added between adjacent code words to generate a code word sequence, and this code word sequence is recorded on a recording medium. In a modulator for
Copy protection adding means for adding a copy protection effect using TOC information recorded in the lead-in area of the recording medium;
when converting the p-bit input data word into the q-bit code word, a next code word that follows one code word, and a modulation unit that at least pre-reads the next next code word;
Between the one codeword and the next codeword, a plurality of sets of combined bits by the r bits are temporarily added without strictly observing a predetermined run-length restriction rule to generate a plurality of sets of codeword strings, Further, even between the next code word in the plurality of code word strings and at least the next next code word, the plurality of combined bits by the r bits are not strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule. Temporary bit addition means for generating a large number of sets of codeword strings from at least one codeword to the next codeword,
DSV value calculation means for calculating each DSV value of a large number of sets of the code word strings generated by the combination bit addition means;
Comparing / selecting means for selecting one set of the codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero among the DSV values of the multiple sets of the codeword strings obtained by the DSV value calculating means; When,
Using the combination bits added between the one codeword and the next codeword in the one set of codeword strings selected by the comparison / selection means, And a decision code word string output unit that outputs one decision code word string that is finally determined by combining up to the next code word through
Specific data that will include a specific frequency component is input to the code word string output in strict observance of the run length restriction rule over a predetermined period as the input data word. A modulation device for outputting a codeword string without strictly observing a run-length restriction rule.
請求項1記載の変調装置において、
前記特定データは聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データであることを特徴とする変調装置。
The modulation device according to claim 1,
The modulation device according to claim 1, wherein the specific data is AC signal data or DC signal data that cannot be discriminated by hearing.
請求項1又は請求項2記載の変調装置において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したことを特徴とする変調装置。
The modulation device according to claim 1 or 2,
When the input data word is music information, and when the specific data which cannot be distinguished in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is inserted into a silent section formed between songs. A modulation device characterized by the above-mentioned.
請求項1又は請求項2記載の変調装置において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入したことを特徴とする変調装置。
The modulation device according to claim 1 or 2,
When the input data word is music information, and when the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is included in a silent section formed between songs. And a modulator inserted in a section excluding the section of index number 00.
pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成し、この符号語列を記録媒体に記録するための変調方法において、
前記記録媒体のリードイン領域内に記録されるTOC情報を用いてコピー防止効果を付加するコピー防止付加ステップと、
pビットの前記入力データ語をqビットの前記符号語に変換する際に、一つの符号語に続く次の符号語と、次の次の符号語とを少なくとも先読みする変調ステップと、
前記一つの符号語と前記次の符号語との間に前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守せずに仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記複数組の符号語列中の前記次の符号語と少なくとも前記次の次の符号語との間にも前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守せずに仮に付加して、少なくとも前記一つの符号語から前記次の次の符号語までの符号語列を多数組生成する結合ビット付加ステップと、
前記結合ビット付加ステップで生成した多数組の前記符号語列の各DSV値を演算するDSV値演算ステップと、
前記DSV値演算ステップで得られた多数組の前記符号語列の各DSV値のうちで、DSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の前記符号語列を選択する比較・選択ステップと、
前記比較・選択ステップで選択した前記一つの組の前記符号語列中における前記一つの符号語と前記次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、前記一つの符号語から前記結合ビットを介して前記次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力する決定符号語列出力ステップとからなり、
ランレングス制限規則を厳守して出力される符号語列には特定の周波数の成分を含むことになる特定データを、前記入力データ語として所定の期間に亘って入力し、且つ、その期間は前記符号語列に対してランレングス制限規則を厳守せずに出力することを特徴とする変調方法。
A p-bit input data word is converted into a q-bit code word, and r-bit combination bits are added between adjacent code words to generate a code word sequence, and this code word sequence is recorded on a recording medium. In the modulation method for
A copy protection adding step of adding a copy protection effect using the TOC information recorded in the lead-in area of the recording medium;
when converting the p-bit input data word into the q-bit code word, a modulation step of at least pre-reading a next code word following one code word and a next next code word;
Generating a plurality of sets of codeword strings by temporarily adding a plurality of sets of combination bits by the r bits between the one codeword and the next codeword without strictly observing a predetermined run-length restriction rule; Further, even between the next codeword in the plurality of codeword strings and at least the next next codeword, a plurality of sets of combination bits by the r bits are not strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule. A combined bit adding step of generating a large number of sets of codeword strings from at least one codeword to the next next codeword;
A DSV value calculating step of calculating each DSV value of the multiple sets of the code word strings generated in the combining bit adding step;
A comparing / selecting step of selecting one set of the codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero among the DSV values of the multiple sets of the codeword strings obtained in the DSV value calculating step; When,
Using a combination bit added between the one codeword and the next codeword in the one set of codeword strings selected in the comparison / selection step, the combination bits from the one codeword are used. A decision code word sequence output step of outputting one decision code word sequence finally determined by combining up to the next code word through
Specific data that includes a component of a specific frequency is input to the code word string output in strict observance of the run-length restriction rule over a predetermined period as the input data word, and the period is A modulation method for outputting a codeword string without strictly observing a run-length restriction rule.
請求項5記載の変調方法において、
前記特定データは聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データであることを特徴とする変調方法。
The modulation method according to claim 5,
The modulation method according to claim 1, wherein the specific data is AC signal data or DC signal data that cannot be discriminated in terms of hearing.
請求項5又は請求項6記載の変調方法において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したことを特徴とする変調方法。
In the modulation method according to claim 5 or 6,
When the input data word is music information, and the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is inserted into a silent section formed between songs. A modulation method, comprising:
請求項5又は請求項6記載の変調方法において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入したことを特徴とする変調方法。
In the modulation method according to claim 5 or 6,
When the input data word is music information, and the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is included in a silent section formed between songs. A modulation method characterized by being inserted in a section excluding the section of index number 00.
請求項1〜請求項4記載の変調装置、ないしは請求項5〜請求項8記載の変調方法のいずれかによって符号化した前記符号語列を記録した記録媒体。A recording medium recording the code word sequence encoded by the modulation device according to claim 1 or the modulation method according to claim 5.
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