JP2004514236A - ウォーターマークを有する記録担体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、データがチャネル符号により符号化された、マークの形式でデータを蓄積するための実質的に平行なトラックのパターンを有する記録担体に関連する。記録担体はさらに、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、チャネル符号のパラメータを制御することにより設けられた、ウォータマークを有する。このラン長分布を持ち込むことにより、輝度差が発生される。本発明は、記録担体を読むための装置、記録担体上にウォータマークを設ける方法及び、記録担体上にウォータマークを設ける装置にも関連する。
Description
【０００１】
本発明は、データがチャネル符号により符号化され、そして、記録担体はウォータマークを有する、マークの形式でデータを蓄積するための実質的に平行なトラックのパターンを有する記録担体に関連する。
【０００２】
本発明は、記録担体を読むための装置、記録担体上にウォータマークを設ける方法及び、記録担体上にウォータマークを設ける装置にも関連する。
【０００３】
この種の記録担体は米国特許番号ＵＳ５，６０８，７１７より知られている。本明細書は、記録面とパターン表示領域を有する記録担体を開示する。記録面の目的は、ピットパターンの形式でデータを蓄積することであり、このデータは、チャネル符号で符号化されている。パターン表示領域の目的は、視覚的に検出可能なウォータマークを蓄積することである。このウォータマークは、平均の光学的反射率が相互に異なる、所定の、異なるピットパターンを選択することにより設けられる。この文脈では、ウォータマークは、再生し且つ除去することが難しいマークを意味すると理解される。
【０００４】
そのような記録担体は、パターン表示領域の一部が、記録担体上で予約されねばならず、それにより、記録担体上に登録されるデータが少なくなる、という欠点を有する。実際に、パターン表示領域に配置されるパターンは、データパターンではなく、視覚的パターンを提供するように、特に選択されたパターンである。
【０００５】
本発明の目的は、記録担体の有効なデータ容量に悪影響を与えることなく、ウォータマークが設けられる記録担体を実現することである。
【０００６】
本発明に従って、この目的は、チャネル符号のパラメータは、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために制御され、それにより、ウォータマークは記録担体上で検出可能であることを特徴とする記録担体により、達成される。このように、記録担体上にウォータマークを設けることにより、データの位置と同じ位置にウォータマークを設けることが可能である。従って、このウォータマークは、記録担体の有効なデータ容量を犠牲にしない。
【０００７】
発明者は、とりわけ、チャネル符号のパラメータを制御することにより、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすことが可能であることを認識した。これは、記録担体上でウォータマークが検出可能であることを保証する、輝度の差となる。これらの、輝度の差は、短いラン長を有するピットは、長いラン長を有するピットと異なる角度で光を反射する、という事実により発生される。ウォータマークを設けるときに、符号化されたデータ自身は、もちろん変更されない。いわば、ウォータマークが、符号化されたデータ内に織り合わされる。
【０００８】
本発明に従った記録担体の実施例は、予め定められたラン長分布は、トラックからトラックに相互に関連され、それにより、ウォータマークは視覚的に検出可能であることを特徴とする。予め定められたラン長分布を、トラックからトラックに相互に関連させることにより、記録担体上に視覚的に検出可能な、即ち、裸眼で検出するために、ウォータマークを設けることが可能であることがわかった。そのようなウォータマークは、視覚的に検出可能でないウォータマークよりも検出するのが非常に簡単であることは明らかである。発明者により行われた実験は、記録担体上に所望の画像を視覚的に設けることが可能である場合には、記録担体の位置を正確に知ることが重要であることを証明した。
【０００９】
例えば、商号のような単語が、視覚的に検出可能なウォータマークとして選択されても良い。そのようなウォータマークは、例えば、記録担体が原物であることを示すのに使用されうる。更に加えて、記録担体上の情報と視覚的に検出可能なウォータマークの両方を他の記録担体にコピーする者を、商標権侵害に基づいて、訴えることも可能である。更に、例えば、音楽ＣＤ上のウォータマークに関連のアーティストの画像を配置することにより、記録担体の外観が明確に影響されるので、視覚的に検出可能なウォータマークは、マーケティング機能も有する。更に、記録担体上への単語の記録は、余分な記録担体の上側の印刷を描き得る。これは、記録担体の製造コストを減少させる。
【００１０】
本発明に従った記録担体の実施例は、ウォータマークは視覚的に検出可能ではないことを特徴とする。ある一定の場合には、視覚的に検出可能ではないウォータマークを設けることが好ましい。視覚的に検出可能ではないウォータマークは、ウォータマークが光学的な検出器のみで検出できることを意味すると理解される。そのようなウォータマークは、記録担体にウォータマークが設けられているということがすぐに明らかでないという優位点を有する。従って、ありうるハッカーは、１つの方法で又は他の方法で、ウォータマークの除去をしようとすることについて、考え直す。
【００１１】
チャネル符号はＣＤディジタルオーディオディスクで使用されるＥＦＭチャネル符号である、本発明に従った記録担体の更なる実施例は、パラメータはマージングビットの選択であることを特徴とする。（”レッドブック”と呼ばれる）ＣＤディジタルオーディオ記録担体により記述されるＣＤ規格では、マージするビットの組合せを選択するための、アルゴリズムが与えられる。これらのマージングビットは、２つの目的を有する。それらは、異なるＥＦＭチャネルワードを共に”貼り付ける”のに使用され、且つ、信号の低周波数成分を最小化するのに使用される。ＥＦＭチャネル符号は、米国特許番号ＵＳ４，５０１，５００に記載されている。発明者により行われた実験は、このアルゴリズムからの偏差は、ＣＤを再生する減少した可能性すぐには導かないことを証明した。このアルゴリズムから離れることにより、局部的に、ラン長分布差を設けることが可能であることを見つけた。これは、記録担体上にウォータマークを設けるために使用される輝度差の結果となる。そのような記録担体は、記録担体上のデータがコピーされると、ウォータマークが失われるという更に重要な優位点を有する。実際には、マージングビットは、データに関する情報を含まないので、ＣＤプレーヤ／ライターは、記録担体のデータ間に存在するマージングビットを無視する。ディスクのビットごとのコピーがなされた場合にさえも、異なる記録担体間の製造変化により、ウォータマークは大部分の場合には消える。
【００１２】
本発明に従った記録担体の更なる実施例は、パラメータは、例えば、ＤＶＤで使用されるＥＦＭ＋チャネル符号内の１から且つ８８を含むまでの情報ワードの、代替テーブルからの情報ワードに対するチャネルワード間の選択又は、同期ワード間の選択又は状態間の選択であることを特徴とする。例えば、ＥＦＭ＋チャネル符号は、ウォータマークが設けれるように、符号化されたデータのラン長分布を修正することが可能であることが分かった。このチャネル符号は、欧州特許明細書ＥＰ０７４５２５４Ｂ１に記載されている。例えば、１から８８を含むまでの情報ワードに対する、チャネルワードの選択により、ラン長分布を変更することが可能である。また、同期ワード又は符号化状態の選択により、ラン長分布を変更することも可能である。
【００１３】
本発明に従った記録担体の更なる実施例は、パラメータは、例えば、ＤＶＤで使用されるＥＦＭ＋チャネル符号内の１から且つ８８を含むまでの情報ワードの、代替テーブルからの情報ワードに対するチャネルワード間の選択又は、同期ワード間の選択又は状態間の選択であることを特徴とする。そのようなウォータマークは、関連する書きこみ装置を追跡するのに使用できる。本発明に従った記録担体の更なる実施例は、記録担体は２つの領域を有し、そこでは、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、第１の領域内で、チャネル符号のパラメータが制御され、それにより、ウォータマークは、記録担体上で検出可能であり、第２の領域にはウォータマークは存在しないことを特徴とする。
【００１４】
本発明は、記録担体上の光スポットを介してマークを検出するためのシステムと、光スポットの位置を制御するトラッキング手段とを有する、記録担体を読む装置に関連し、その装置は、ウォータマークを検出するために、記録担体上のマークのラン長分布の特性を決定する、検出手段を有することを特徴とする。本発明に従ったこの装置は、記録担体上のマークに所定のラン長分布を設けることにより、記録担体上に起こされた、記録担体上のウォータマークを検出する可能性を提供する。
【００１５】
この装置の実施例は、検出手段は、更に、チャネル符号に従って符号化されたデータを表さないマークのラン長分布の特性を決定するのに適応される。本発明に従ったこの装置は、データを表すマークのラン長分布とデータを表わさないマークのラン長分布の両方を決定できるという優位点を有する。
【００１６】
この装置の更なる実施例は、検出手段はラン長カウンターを含むことを特徴とする。このラン長カウンタは、符号化されたデータのラン長分布を決定する可能性を提供する。この情報は、記録担体上に存在し得るウォータマークを検出するのに使用される。この装置の更なる実施例では、装置は、ウォータマークが検出されるか又は検出されないかに依存して、記録担体の読出しを許すための手段を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、記録担体上にウォータマークを設けるための方法に関連し、この方法は、
− 未符号化データを受信するステップと、
− 符号化されたデータ内に設けられるべきウォータマークに関する情報を受信するステップと、
− チャネル符号のパラメータは、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、ウォータマークに関する情報の影響の下で制御され、それにより、ウォータマークは記録担体上で検出可能であるように、未符号化データを、チャネル符号により、符号化されたデータに符号化するステップと、
− 記録担体上に符号化されたデータを蓄積するステップと、
を有する。
【００１８】
この方法の実施例では、この方法は、更に、ウォータマークに関する情報に基づいて、マージングビットを計算するステップを有する。
【００１９】
本発明に従った更に、記録担体上にウォータマークを設ける装置に関連し、この装置は、未符号化データを受信する受信手段を有し、前記受信手段は、符号化されたデータ内に設けられるべきウォータマークに関する情報を受信するように更に適応され、前記装置は、更に、チャネル符号のパラメータが、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、ウォータマークに関する情報の影響の下で制御され、それにより、ウォータマークは記録担体上で検出可能であるように、未符号化データを、チャネル符号により、符号化されたデータに符号化する符号化手段を有し、前記装置は、更に、記録担体上に符号化されたデータを蓄積する手段を有する。
【００２０】
本発明のこれらのそして他の特徴は、以下に説明する実施例を参照して明らかであり、そして、説明される。
【００２１】
図１は、短いラン長と長いラン長を有するピットによる光の反射を示す図である。予め定められたラン長分布を設けることにより記録担体の，輝度の差を実現できる。前述のように、輝度の差は、異なるラン長により、光が異なって反射されるという事実により発生する。短いラン長（＝高周波数）を有するディスクに対しては、光は、長いラン長（＝低周波数）を有するディスクに対してよりも大きな角度で反射する。これは、図１に図式で示されている。図１は、光源からの光を反射する記録担体１を示す。位置ＡとＢでの光の量が、続いてチャックされる。点Ａでの効果は次のようである。比較的小さな量の光は、短いラン長を有するディスク上の位置から来るが、一方、比較的大きな量の光は、長いラン長を有するディスク上の位置から来る。点Ｂでの効果は、次のようである。比較的小さな量の光は、長いラン長を有するディスク上の位置から来るが、一方、比較的大きな量の光は、短いラン長を有するディスク上の位置から来る。
【００２２】
記録担体の所定の部分に対して、同じラン長分布が目的とされるときには、視覚的効果、視覚的に検出可能なウォータマークがあるであろう。より小さな面（例えば、１トラック）に対しては、ラン長分布は、もとの場所で目に見えないが、しかし、情報レベルで検出器により、検出できる。視覚的に検出可能なウォータマークを形成するために、ラン長分布は、トラックからトラックへ相互に関連させられる。記録担体上で、（ｘ，ｙ）座標又は、
【００２３】
【外１】
座標で表される、正確な位置は、従って、知られていなければならない。図２ａは、（ｘ，ｙ）座標でのウォータマークを示す。図２ｂは、
【００２４】
【外２】
座標でのウォータマーク３を示す。図２ｃは、図２ｂのウォータマーク３の拡大を示す。この拡大は、ウォータマーク３が、複数のトラック２をわたって伸びることを示す。記録担体１上での正確な位置を決定するために、図２ａ内のウォータマーク内の所定の（ｘ，ｙ）位置が、図２ｂ、ｃ内の関連する
【００２５】
【外３】
位置に変換される。
【００２６】
各（ｘ，ｙ）位置をサイン／コサイン表現でのこの位置の表現に変換することは、代わりに可能である。計算時間の量を減少させるために、例えば、１０００の同心円に記録担体を分割し、そして、ウォータマークが配置されているところを円毎に計算することも可能である。ＣＤが、約２０，０００トラックを有するので、これは、所定の点での計算は、２０トラック当りになされるべきであることを意味する。
【００２７】
設けられるべきウォータマークの正確なチャネルビット形成部分は、
【００２８】
【外４】
位置により計算される。これらのチャネルビットをローカル化するために、１回転あたりのチャネルビット数も知られなければならない。実験は、記録担体のＣＬＶ（中央線速度）、ピッチ（記録担体上で隣接するトラックの間の距離）、及び、記録担体の書きこみ領域の開始直径は、非常に正確に知られ又は計算されねばならないことを、証明した。ＣＤ−ＤＡディスク上に視覚的に検出可能なウォータマークを設けることが可能である場合には、１Ｅ−６精度の（ＣＬＶ＊ピッチ）及び、開始直径と終了直径が、１．６μｍの精度で知られなければならないことが分かった。
【００２９】
記録担体の固定の位置にウォータマークを設けることにより、ウォータマークがビットごとのコピーによりコピーされるのを防ぐことができる。記録担体を読み出す装置では、ウォータマークが常にディスクの同じコーナーで、測定されるかどうかを、例えば、速度（ｔａｃｈｏ、タコ）信号により、検出できる。実際には、コピー内の所定のチャネルビットが、マスターコピー上と正確にディスク上で同じ位置を占めることを保証することは、ビット毎のコピーの場合には実質的に不可能であることが、分かった。
【００３０】
マージングビットは、とりわけ、ＣＤディジタルオーディオディスクのチャネル符号に、使用される。前述のように、これらのマージングビットは、２つの目的がある。それらは、異なるＥＦＭチャネルワードを共に”貼り付ける”のに使用され、且つ、信号の低周波数成分を最小化するのに使用される。信号のこの低周波数成分を制御するために、ＲＤＳ（ランニングディジタルサム）値が、所定の限度内に維持される。これは、ＤＣ制御（ＤＣはこの場合直流を意味する）と呼ばれる。ＲＤＳ値は、信号内で、”０”又は、”１”の更なるチャネルビットが起こるかどうかを示す。ＲＤＳ値をできる限りゼロ付近に維持することにより、信号内の低周波数成分が、十分に小さく維持されることが保証される。マージングビットの所定の選択により、信号内に余分な変化を起こす可能性があるので、マージングビットの選択は、ＲＤＳ値に影響を及ぼす。レッドブックは、信号のＤＣ成分を最小化するために１つのＥＦＭワードだけ先見（ルックアヘッド）する、アルゴリズムを提案する。
【００３１】
発明者は、マージングビットの正しい選択は、ＣＤ−ＤＡディスク上に視覚的に検出可能なウォータマークを設け且つ、十分なＤＣ制御を行うる可能性を提供することをを見つけた。第１の実施例では、これは、以下の単純なアルゴリズムにより実現される。明るくなるべき領域に対しては、変化を有するマージングビットの組合せが選択され、暗くなるべき領域に対しては、変化を有しないマージングビットの組合せが選択される。選択が、変化を有するマージングビットの組合せに対してなされるときには、そして、更なる可能性があるときには、最も低いＲＤＳ値となるマージングビットの組み合わせが、選択される。ＲＤＳ値が所定の時点で予め定められた最大値を超えるときには、これは視覚的ウォータマークのコントラストの犠牲の下でさえも、最も低いＲＤＳ値となるマージングビットの組み合わせが、常に選択される。このアルゴリズムに従って設けられたウォータマークを有する記録担体に関する実験は、記録担体を再生する可能性が強く影響されることが、証明された。しかしながら、（チャネルビットストリーム内の”ノッチ”により示される）信号の低周波数成分は、レッドブックに従った、標準ＣＤ−ＤＡディスク上の信号の低周波数成分よりも大きく現れた。
【００３２】
第２の実施例は、”ｎシンボル先見”に基づいており、そして、線形プログラミング技術を使用する。このアルゴリズムは、良好なコントラストを有するウォータマークと、良好なチャネルビットスペクトラムの両方を生成する可能性を提供する。このスペクトラムは、レッドブックに従って、ＥＦＭチャネル符号化で使用される”１シンボル先見”アルゴリズムにより得られるスペクトラムに匹敵する。図３は、マージングビットの最適な選択を計算するアルゴリズムのコードを示す。このコードは、正しいマージングビットの組合せを計算する線形プログラミング技術を使用する単純な実行である。各繰返しで、全ての可能なマージングビットの組合せが発生され、そして試験され、最適な結果を生じる。言い替えると、全ての４つの可能なマージングビットの組合せが選択され、そして、ＤＳＶ値とウォータマークのコントラストが各組合せに対して計算される。続いて、示された限度内のＤＳＶ値とウォータマークの最大コントラストを保証し、一方、チャネル符号により課されるラン長制約（ＥＦＭチャネル符号の場合には、２のｋ制約と１０のｄ制約である）は、満足し続ける組合せが選択される。
【００３３】
このアルゴリズムを、図４と図５を参照して説明する。図４は、ＥＦＭチャネルワード間のマージングビットの配置を示す。図５は、マージングビットの最適な選択を決定する判断ツリーを示す。図５では、判断ツリーは、３の深さを有し、即ち、ＥＦＭワードは、最適なマージングビットの組合せを決定するために、先見され、これは、”３シンボル先見”と呼ばれる。従って、６４（＝４ｘ４ｘ４）の可能なマージングビットの組合せある。アルゴリズムは、全ての６４の可能性を発生しそして、どの可能性がチャネル符号に課された制約に基づいて許されるかそして、どれが続いてＤＳＶ値が示された限度内でかつウォータマークの最大のコントラストを保証するかを計算する。複数のパラメータが、アルゴリズム内で使用される。それらは、以下の意味を有する。
【００３４】
可能な解答：制約を考慮することない、可能なマージングビットの組合せ。
【００３５】
可能な解答は実行可能である：チャネル符号に課された制約を満たすマージングビットの組合せ。
【００３６】
ｔ［ｎ］：は、変化又は化なしのどちらが望まれるかを示す。
【００３７】
【外５】
：は、所定のマージングビット内の”ゼロ”の数を示す。
【００３８】
ＲＤＳの計算：は、パラメータ
【００３９】
【外６】
と計算されたマージングビットの組合せに基づくＲＤＳ値を計算する。最後のＥＦＭワードはインデックスｎを有する。
【００４０】
図６，７及び８は、上述のアルゴリズムにしたがって計算された信号のラン長分布とスペクトル密度を示す図である。図６は、ＣＤ−ＤＡディスク（標準ＤＣ）の標準のラン長分布と、このアルゴリズムにより変更されたラン長分布を示す。この図は、変更されたラン長分布が大きな数の短いラン長を有する、本アルゴリズムにより変更されたラン長分布（［−１０，１０］変化）と、変更されたラン長分布が大きな数の長いラン長を有する、本アルゴリズムにより変更されたラン長分布（［−１０，１０］非変化）とを示す。この図は、ＲＤＳ値が、区間［−１０，１０］内に維持されている状況を示す。
【００４１】
” ［−１０，１０］変化”の場合には、これは、長いラン長よりもさらに短いラン長となるように、（できる限りの）変化を提供するマージングビットの組合せが、選択されることを意味する。ＲＤＳ値が区間を超える危険がある場合には、ＲＤＳ値が区間内に残ることを保証するマージングビットの組合せが、選択される。そのような選択は、大きな数の短いラン長を導くという事実が、図６に示されている（特に３と４のラン長）。可能なマージングビットの組合せを決定するために、３ＥＦＭワードは、この場合先見される（”３シンボル先見（ルックアヘッド）”）。
【００４２】
” ［−１０，１０］非変化”の場合には、許される場合（ＲＤＳ値が示された区間を超えて落ちない場合）には、大きな数の長いラン長が発生する、非変化を選択することにより、保証される。そのような選択は、大きな数の長いラン長（特に、８，９，１０及び１１のラン長に対して）を導くという事実は、図６で見られる。同様にこの場合には、（”３シンボル先見”）が使用される。
【００４３】
ＲＤＳ値の大きさを適応することにより、ＤＣ制御とウォータマークのコントラストの間の望ましい均衡を見つけることが可能である。区間［−５，５］の場合には、大きなコントラストを保証する、結果の信号の低周波数成分は、小さくなるが（改善されたＤＣ制御）、しかし、大きなコントラストを保証する、マージングビットの組合せは、多数の場合には選択されないので、ウォータマークのコントラストも減少され、しかし、ＲＤＳ値が改善された区間内に残ることを保証する、マージングビットの組合せが、選択される。区間が減少されるときには、”スペクトルノッチ”が広くなることが分かる。
【００４４】
いずれの可能なマージングビットの組合せに対する結果のＲＤＳを計算するために、幾つかのＥＦＭワードだけ先見する代わりに、大きな数のＥＦＭワードだけ先見しそして、最も適するマージングビットの組合せを決定するために、関連するスペクトル密度を計算することが、代わりに可能である。
【００４５】
図７は、ウォータマークあり及びウォータマークなしの記録担体の、スペクトル密度を示すグラフを示す図である。図８は、スペクトル密度をｄＢで示す、図７のグラフの拡大を示す。この場合には、ウォータマークは、変化及び非変化を利用することにより、記録担体上に導入され、ＲＤＳ値は、［−５，５］の区間内に維持される必要がある。これは、短いラン長の数が例えば、ウォータマークが設けられる位置でより大きいように選択され、一方、長いラン長の数の増加は、ウォータマークが設けられない位置で選択されることを意味する。これは、ウォータマークが配置される位置でラン長分布を変更され、一方、ウォータマークが配置されない位置でラン長分布を変更されない選択がなされる、図６と対照的である。このように、設けられるべきウォータマークのコントラストを増加することが可能である。
【００４６】
図７から、ウォータマークを有する記録担体上の信号のスペクトラムは、主に、ウォータマーク無しの記録担体上の信号のスペクトラムに対応することが、わかる。これは、特に、図８に見られるように、低周波数でのスペクトラムに適用される。
【００４７】
図９は、ウォータマークの例を示し、図１０は、記録担体上のこのウォータマークの例を示す。発明者は、［−５，５］がＲＤＳ区間として選択された、このウォータマークを、コンパクトディスク上に設けることに成功した。
【００４８】
本発明は、ウォータマークが設けられた記録担体とウォータマークを設ける方法のみに関するのではなく、ウォータマークを有する記録担体を読み出す装置にも関連する。図１１は、そのような装置を示す。この装置は、記録担体１を回転させる駆動手段２６、及び記録担体上のトラックを読み出す、読出しヘッド２７が装備されている。読出しヘッド２７は、光ビームを平衡にするコリメータレンズ３９、及び、光ビームを収束させる対物レンズ４０のような光学部品を通される、光ビーム２９により、記録担体上のトラックに焦点が合わされる光スポット２８を発生する、既知の形式の光学システムを有する。この光ビーム２９は、例えば、波長７８０ｎｍで且つ光パワー３ｍＷを有する赤外レーザダイオードのような、放射源４１により発生される。読出しヘッド２７は、さらに、記録担体上に光ビーム２９の焦点を合わせるためのアクチュエータ及び、トラックの中心に、半期方向に光スポット２８の精密な位置決めをするためのトラッキングアクチュエーター３０とを有する。トラックも、対物レンズ４０の位置を変えることによりレーザービームにより追従される。記録担体により反射された後に、光ビーム２９は、例えば、４分割ディテクタのような、既知の形式の検出器４２により検出され、そして、読出し信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、同期信号及びロックイン信号を含む検出器信号３１を発生する。この目的のために、例えば、ビームスプリッティング立方体４３、偏光ビームスプリッティング立方体、ペリクル又はリターダを使用できる。この装置は、読出しヘッド２７からトラッキングエラー信号を受信し、且つトラックキングアクチュエータ３０を制御するために、読出しヘッド２７に接続されたトラッキング手段３２を有する。検出器信号３１は、読み出される記録担体上に存在しうるウォータマークを検出するための検出手段３４に与えられる。検出手段３４は、例えば、データのラン長分布を決定するためのラン長カウンタとして、構成されうる。ウォータマークは、この分布に基づいて検出されることが可能である。
【００４９】
ラン長カウンタの単純な実施例では、ラン長カウンタは、長さＩ３のラン長の数をカウントする。（マージングビットの組合せの適する選択により）記録担体上の異なる部分に対する長さＩ３を有する異なる数のラン長を持ちこむことにより、記録担体上にキーを設けることが可能である。この装置は、異なる位置で、長さＩ３を有するラン長の数の発生を比較することにより、このキーを検出できる。
【００５０】
ウォータマークの可能な検出後に、ウォータマークが検出されるか検出されないかに依存して、読出し信号が、記録担体の読み出しを許すように適応された手段４０に与えられる。これらの手段４０後に、記録担体が読まれたときに、読み出し信号は、出力情報３９に変換される。装置は、アドレス情報を検出するアドレス検出器３５及び、トラックの半径方向に読出しヘッド２７の粗い位置決めをするための位置決め手段３６が設けられる。装置は、さらに、制御するコンピュータシステムから又はユーザからのコマンドを受信し且つ、例えば、駆動手段２６、位置決め手段３６、アドレス検出器３５、トラッキング手段３２及び検出手段３４に接続されたシステムバスのような、制御ライン３８により装置を制御するシステム制御ユニット３７が設けられる。このために、システム制御ユニット３７は、以下の手順を実行するために、例えば、マイクロプロセッサ、プログラムメモリ及び制御ポートを有する制御回路を有する。システム制御ユニット３７は、論理回路内の状態マシンで実行もされうる。
【００５１】
本発明を、上述の実施例を参照して説明したが、同じ目的を達成するために他の実施例も代わりに使用されうることは明らかである。ラン長分布を変更する可能性を提供する、チャネル符号のどのようなパラメータも、本発明に従って、記録担体上にウォータマークを設けるのに使用されてもよい。本発明は、ウォータマークがその上に設けられたコンパクトディスクに制限されず、チャネル符号のパラメータがウォータマークを設けるのに使用されることが可能な、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ又は、ＤＶＤディスク及びどのような他の光学的記録担体にも使用できる。さらに、本発明には、新しい特徴及び／又は特徴の組合せが存在すると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
短いラン長を有するピットと長いラン長を有するピットによる光の反射を示す図である。
【図２ａ】
（ｘ，ｙ）座標のウォータマークを示す図である。
【図２ｂ】
【外７】
座標のウォータマークを示す図である。
【図２ｃ】
図２ｂに示すウォータマークの拡大を示す図である。
【図３−１】
マージングビットの最適選択を計算するアルゴリズムのコードを示す図である。
【図３−２】
マージングビットの最適選択を計算するアルゴリズムのコードを示す図である。
【図４】
ＥＦＭチャネルワード間のマージングビットの配置を示す図である。
【図５】
マージングビットの最適選択を決定する判断ツリーを示す図である。
【図６】
ＣＤ−ＤＡディスクの標準ラン長分布と、このアルゴリズムをにより変更されたラン長分布を示すグラフを示す図である。
【図７】
ウォータマークあり及びウォータマークなしの記録担体の、スペクトル密度を示すグラフを示す図である。
【図８】
図７のグラフの拡大を示す図である。
【図９】
ウォータマークの例を示す図である。
【図１０】
記録担体上の図９のウォータマークの例を示す図である。
【図１１】
記録担体を読み出す装置を示す図である。
本発明は、データがチャネル符号により符号化され、そして、記録担体はウォータマークを有する、マークの形式でデータを蓄積するための実質的に平行なトラックのパターンを有する記録担体に関連する。
【０００２】
本発明は、記録担体を読むための装置、記録担体上にウォータマークを設ける方法及び、記録担体上にウォータマークを設ける装置にも関連する。
【０００３】
この種の記録担体は米国特許番号ＵＳ５，６０８，７１７より知られている。本明細書は、記録面とパターン表示領域を有する記録担体を開示する。記録面の目的は、ピットパターンの形式でデータを蓄積することであり、このデータは、チャネル符号で符号化されている。パターン表示領域の目的は、視覚的に検出可能なウォータマークを蓄積することである。このウォータマークは、平均の光学的反射率が相互に異なる、所定の、異なるピットパターンを選択することにより設けられる。この文脈では、ウォータマークは、再生し且つ除去することが難しいマークを意味すると理解される。
【０００４】
そのような記録担体は、パターン表示領域の一部が、記録担体上で予約されねばならず、それにより、記録担体上に登録されるデータが少なくなる、という欠点を有する。実際に、パターン表示領域に配置されるパターンは、データパターンではなく、視覚的パターンを提供するように、特に選択されたパターンである。
【０００５】
本発明の目的は、記録担体の有効なデータ容量に悪影響を与えることなく、ウォータマークが設けられる記録担体を実現することである。
【０００６】
本発明に従って、この目的は、チャネル符号のパラメータは、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために制御され、それにより、ウォータマークは記録担体上で検出可能であることを特徴とする記録担体により、達成される。このように、記録担体上にウォータマークを設けることにより、データの位置と同じ位置にウォータマークを設けることが可能である。従って、このウォータマークは、記録担体の有効なデータ容量を犠牲にしない。
【０００７】
発明者は、とりわけ、チャネル符号のパラメータを制御することにより、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすことが可能であることを認識した。これは、記録担体上でウォータマークが検出可能であることを保証する、輝度の差となる。これらの、輝度の差は、短いラン長を有するピットは、長いラン長を有するピットと異なる角度で光を反射する、という事実により発生される。ウォータマークを設けるときに、符号化されたデータ自身は、もちろん変更されない。いわば、ウォータマークが、符号化されたデータ内に織り合わされる。
【０００８】
本発明に従った記録担体の実施例は、予め定められたラン長分布は、トラックからトラックに相互に関連され、それにより、ウォータマークは視覚的に検出可能であることを特徴とする。予め定められたラン長分布を、トラックからトラックに相互に関連させることにより、記録担体上に視覚的に検出可能な、即ち、裸眼で検出するために、ウォータマークを設けることが可能であることがわかった。そのようなウォータマークは、視覚的に検出可能でないウォータマークよりも検出するのが非常に簡単であることは明らかである。発明者により行われた実験は、記録担体上に所望の画像を視覚的に設けることが可能である場合には、記録担体の位置を正確に知ることが重要であることを証明した。
【０００９】
例えば、商号のような単語が、視覚的に検出可能なウォータマークとして選択されても良い。そのようなウォータマークは、例えば、記録担体が原物であることを示すのに使用されうる。更に加えて、記録担体上の情報と視覚的に検出可能なウォータマークの両方を他の記録担体にコピーする者を、商標権侵害に基づいて、訴えることも可能である。更に、例えば、音楽ＣＤ上のウォータマークに関連のアーティストの画像を配置することにより、記録担体の外観が明確に影響されるので、視覚的に検出可能なウォータマークは、マーケティング機能も有する。更に、記録担体上への単語の記録は、余分な記録担体の上側の印刷を描き得る。これは、記録担体の製造コストを減少させる。
【００１０】
本発明に従った記録担体の実施例は、ウォータマークは視覚的に検出可能ではないことを特徴とする。ある一定の場合には、視覚的に検出可能ではないウォータマークを設けることが好ましい。視覚的に検出可能ではないウォータマークは、ウォータマークが光学的な検出器のみで検出できることを意味すると理解される。そのようなウォータマークは、記録担体にウォータマークが設けられているということがすぐに明らかでないという優位点を有する。従って、ありうるハッカーは、１つの方法で又は他の方法で、ウォータマークの除去をしようとすることについて、考え直す。
【００１１】
チャネル符号はＣＤディジタルオーディオディスクで使用されるＥＦＭチャネル符号である、本発明に従った記録担体の更なる実施例は、パラメータはマージングビットの選択であることを特徴とする。（”レッドブック”と呼ばれる）ＣＤディジタルオーディオ記録担体により記述されるＣＤ規格では、マージするビットの組合せを選択するための、アルゴリズムが与えられる。これらのマージングビットは、２つの目的を有する。それらは、異なるＥＦＭチャネルワードを共に”貼り付ける”のに使用され、且つ、信号の低周波数成分を最小化するのに使用される。ＥＦＭチャネル符号は、米国特許番号ＵＳ４，５０１，５００に記載されている。発明者により行われた実験は、このアルゴリズムからの偏差は、ＣＤを再生する減少した可能性すぐには導かないことを証明した。このアルゴリズムから離れることにより、局部的に、ラン長分布差を設けることが可能であることを見つけた。これは、記録担体上にウォータマークを設けるために使用される輝度差の結果となる。そのような記録担体は、記録担体上のデータがコピーされると、ウォータマークが失われるという更に重要な優位点を有する。実際には、マージングビットは、データに関する情報を含まないので、ＣＤプレーヤ／ライターは、記録担体のデータ間に存在するマージングビットを無視する。ディスクのビットごとのコピーがなされた場合にさえも、異なる記録担体間の製造変化により、ウォータマークは大部分の場合には消える。
【００１２】
本発明に従った記録担体の更なる実施例は、パラメータは、例えば、ＤＶＤで使用されるＥＦＭ＋チャネル符号内の１から且つ８８を含むまでの情報ワードの、代替テーブルからの情報ワードに対するチャネルワード間の選択又は、同期ワード間の選択又は状態間の選択であることを特徴とする。例えば、ＥＦＭ＋チャネル符号は、ウォータマークが設けれるように、符号化されたデータのラン長分布を修正することが可能であることが分かった。このチャネル符号は、欧州特許明細書ＥＰ０７４５２５４Ｂ１に記載されている。例えば、１から８８を含むまでの情報ワードに対する、チャネルワードの選択により、ラン長分布を変更することが可能である。また、同期ワード又は符号化状態の選択により、ラン長分布を変更することも可能である。
【００１３】
本発明に従った記録担体の更なる実施例は、パラメータは、例えば、ＤＶＤで使用されるＥＦＭ＋チャネル符号内の１から且つ８８を含むまでの情報ワードの、代替テーブルからの情報ワードに対するチャネルワード間の選択又は、同期ワード間の選択又は状態間の選択であることを特徴とする。そのようなウォータマークは、関連する書きこみ装置を追跡するのに使用できる。本発明に従った記録担体の更なる実施例は、記録担体は２つの領域を有し、そこでは、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、第１の領域内で、チャネル符号のパラメータが制御され、それにより、ウォータマークは、記録担体上で検出可能であり、第２の領域にはウォータマークは存在しないことを特徴とする。
【００１４】
本発明は、記録担体上の光スポットを介してマークを検出するためのシステムと、光スポットの位置を制御するトラッキング手段とを有する、記録担体を読む装置に関連し、その装置は、ウォータマークを検出するために、記録担体上のマークのラン長分布の特性を決定する、検出手段を有することを特徴とする。本発明に従ったこの装置は、記録担体上のマークに所定のラン長分布を設けることにより、記録担体上に起こされた、記録担体上のウォータマークを検出する可能性を提供する。
【００１５】
この装置の実施例は、検出手段は、更に、チャネル符号に従って符号化されたデータを表さないマークのラン長分布の特性を決定するのに適応される。本発明に従ったこの装置は、データを表すマークのラン長分布とデータを表わさないマークのラン長分布の両方を決定できるという優位点を有する。
【００１６】
この装置の更なる実施例は、検出手段はラン長カウンターを含むことを特徴とする。このラン長カウンタは、符号化されたデータのラン長分布を決定する可能性を提供する。この情報は、記録担体上に存在し得るウォータマークを検出するのに使用される。この装置の更なる実施例では、装置は、ウォータマークが検出されるか又は検出されないかに依存して、記録担体の読出しを許すための手段を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明は、記録担体上にウォータマークを設けるための方法に関連し、この方法は、
− 未符号化データを受信するステップと、
− 符号化されたデータ内に設けられるべきウォータマークに関する情報を受信するステップと、
− チャネル符号のパラメータは、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、ウォータマークに関する情報の影響の下で制御され、それにより、ウォータマークは記録担体上で検出可能であるように、未符号化データを、チャネル符号により、符号化されたデータに符号化するステップと、
− 記録担体上に符号化されたデータを蓄積するステップと、
を有する。
【００１８】
この方法の実施例では、この方法は、更に、ウォータマークに関する情報に基づいて、マージングビットを計算するステップを有する。
【００１９】
本発明に従った更に、記録担体上にウォータマークを設ける装置に関連し、この装置は、未符号化データを受信する受信手段を有し、前記受信手段は、符号化されたデータ内に設けられるべきウォータマークに関する情報を受信するように更に適応され、前記装置は、更に、チャネル符号のパラメータが、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、ウォータマークに関する情報の影響の下で制御され、それにより、ウォータマークは記録担体上で検出可能であるように、未符号化データを、チャネル符号により、符号化されたデータに符号化する符号化手段を有し、前記装置は、更に、記録担体上に符号化されたデータを蓄積する手段を有する。
【００２０】
本発明のこれらのそして他の特徴は、以下に説明する実施例を参照して明らかであり、そして、説明される。
【００２１】
図１は、短いラン長と長いラン長を有するピットによる光の反射を示す図である。予め定められたラン長分布を設けることにより記録担体の，輝度の差を実現できる。前述のように、輝度の差は、異なるラン長により、光が異なって反射されるという事実により発生する。短いラン長（＝高周波数）を有するディスクに対しては、光は、長いラン長（＝低周波数）を有するディスクに対してよりも大きな角度で反射する。これは、図１に図式で示されている。図１は、光源からの光を反射する記録担体１を示す。位置ＡとＢでの光の量が、続いてチャックされる。点Ａでの効果は次のようである。比較的小さな量の光は、短いラン長を有するディスク上の位置から来るが、一方、比較的大きな量の光は、長いラン長を有するディスク上の位置から来る。点Ｂでの効果は、次のようである。比較的小さな量の光は、長いラン長を有するディスク上の位置から来るが、一方、比較的大きな量の光は、短いラン長を有するディスク上の位置から来る。
【００２２】
記録担体の所定の部分に対して、同じラン長分布が目的とされるときには、視覚的効果、視覚的に検出可能なウォータマークがあるであろう。より小さな面（例えば、１トラック）に対しては、ラン長分布は、もとの場所で目に見えないが、しかし、情報レベルで検出器により、検出できる。視覚的に検出可能なウォータマークを形成するために、ラン長分布は、トラックからトラックへ相互に関連させられる。記録担体上で、（ｘ，ｙ）座標又は、
【００２３】
【外１】
【００２４】
【外２】
【００２５】
【外３】
【００２６】
各（ｘ，ｙ）位置をサイン／コサイン表現でのこの位置の表現に変換することは、代わりに可能である。計算時間の量を減少させるために、例えば、１０００の同心円に記録担体を分割し、そして、ウォータマークが配置されているところを円毎に計算することも可能である。ＣＤが、約２０，０００トラックを有するので、これは、所定の点での計算は、２０トラック当りになされるべきであることを意味する。
【００２７】
設けられるべきウォータマークの正確なチャネルビット形成部分は、
【００２８】
【外４】
【００２９】
記録担体の固定の位置にウォータマークを設けることにより、ウォータマークがビットごとのコピーによりコピーされるのを防ぐことができる。記録担体を読み出す装置では、ウォータマークが常にディスクの同じコーナーで、測定されるかどうかを、例えば、速度（ｔａｃｈｏ、タコ）信号により、検出できる。実際には、コピー内の所定のチャネルビットが、マスターコピー上と正確にディスク上で同じ位置を占めることを保証することは、ビット毎のコピーの場合には実質的に不可能であることが、分かった。
【００３０】
マージングビットは、とりわけ、ＣＤディジタルオーディオディスクのチャネル符号に、使用される。前述のように、これらのマージングビットは、２つの目的がある。それらは、異なるＥＦＭチャネルワードを共に”貼り付ける”のに使用され、且つ、信号の低周波数成分を最小化するのに使用される。信号のこの低周波数成分を制御するために、ＲＤＳ（ランニングディジタルサム）値が、所定の限度内に維持される。これは、ＤＣ制御（ＤＣはこの場合直流を意味する）と呼ばれる。ＲＤＳ値は、信号内で、”０”又は、”１”の更なるチャネルビットが起こるかどうかを示す。ＲＤＳ値をできる限りゼロ付近に維持することにより、信号内の低周波数成分が、十分に小さく維持されることが保証される。マージングビットの所定の選択により、信号内に余分な変化を起こす可能性があるので、マージングビットの選択は、ＲＤＳ値に影響を及ぼす。レッドブックは、信号のＤＣ成分を最小化するために１つのＥＦＭワードだけ先見（ルックアヘッド）する、アルゴリズムを提案する。
【００３１】
発明者は、マージングビットの正しい選択は、ＣＤ−ＤＡディスク上に視覚的に検出可能なウォータマークを設け且つ、十分なＤＣ制御を行うる可能性を提供することをを見つけた。第１の実施例では、これは、以下の単純なアルゴリズムにより実現される。明るくなるべき領域に対しては、変化を有するマージングビットの組合せが選択され、暗くなるべき領域に対しては、変化を有しないマージングビットの組合せが選択される。選択が、変化を有するマージングビットの組合せに対してなされるときには、そして、更なる可能性があるときには、最も低いＲＤＳ値となるマージングビットの組み合わせが、選択される。ＲＤＳ値が所定の時点で予め定められた最大値を超えるときには、これは視覚的ウォータマークのコントラストの犠牲の下でさえも、最も低いＲＤＳ値となるマージングビットの組み合わせが、常に選択される。このアルゴリズムに従って設けられたウォータマークを有する記録担体に関する実験は、記録担体を再生する可能性が強く影響されることが、証明された。しかしながら、（チャネルビットストリーム内の”ノッチ”により示される）信号の低周波数成分は、レッドブックに従った、標準ＣＤ−ＤＡディスク上の信号の低周波数成分よりも大きく現れた。
【００３２】
第２の実施例は、”ｎシンボル先見”に基づいており、そして、線形プログラミング技術を使用する。このアルゴリズムは、良好なコントラストを有するウォータマークと、良好なチャネルビットスペクトラムの両方を生成する可能性を提供する。このスペクトラムは、レッドブックに従って、ＥＦＭチャネル符号化で使用される”１シンボル先見”アルゴリズムにより得られるスペクトラムに匹敵する。図３は、マージングビットの最適な選択を計算するアルゴリズムのコードを示す。このコードは、正しいマージングビットの組合せを計算する線形プログラミング技術を使用する単純な実行である。各繰返しで、全ての可能なマージングビットの組合せが発生され、そして試験され、最適な結果を生じる。言い替えると、全ての４つの可能なマージングビットの組合せが選択され、そして、ＤＳＶ値とウォータマークのコントラストが各組合せに対して計算される。続いて、示された限度内のＤＳＶ値とウォータマークの最大コントラストを保証し、一方、チャネル符号により課されるラン長制約（ＥＦＭチャネル符号の場合には、２のｋ制約と１０のｄ制約である）は、満足し続ける組合せが選択される。
【００３３】
このアルゴリズムを、図４と図５を参照して説明する。図４は、ＥＦＭチャネルワード間のマージングビットの配置を示す。図５は、マージングビットの最適な選択を決定する判断ツリーを示す。図５では、判断ツリーは、３の深さを有し、即ち、ＥＦＭワードは、最適なマージングビットの組合せを決定するために、先見され、これは、”３シンボル先見”と呼ばれる。従って、６４（＝４ｘ４ｘ４）の可能なマージングビットの組合せある。アルゴリズムは、全ての６４の可能性を発生しそして、どの可能性がチャネル符号に課された制約に基づいて許されるかそして、どれが続いてＤＳＶ値が示された限度内でかつウォータマークの最大のコントラストを保証するかを計算する。複数のパラメータが、アルゴリズム内で使用される。それらは、以下の意味を有する。
【００３４】
可能な解答：制約を考慮することない、可能なマージングビットの組合せ。
【００３５】
可能な解答は実行可能である：チャネル符号に課された制約を満たすマージングビットの組合せ。
【００３６】
ｔ［ｎ］：は、変化又は化なしのどちらが望まれるかを示す。
【００３７】
【外５】
【００３８】
ＲＤＳの計算：は、パラメータ
【００３９】
【外６】
【００４０】
図６，７及び８は、上述のアルゴリズムにしたがって計算された信号のラン長分布とスペクトル密度を示す図である。図６は、ＣＤ−ＤＡディスク（標準ＤＣ）の標準のラン長分布と、このアルゴリズムにより変更されたラン長分布を示す。この図は、変更されたラン長分布が大きな数の短いラン長を有する、本アルゴリズムにより変更されたラン長分布（［−１０，１０］変化）と、変更されたラン長分布が大きな数の長いラン長を有する、本アルゴリズムにより変更されたラン長分布（［−１０，１０］非変化）とを示す。この図は、ＲＤＳ値が、区間［−１０，１０］内に維持されている状況を示す。
【００４１】
” ［−１０，１０］変化”の場合には、これは、長いラン長よりもさらに短いラン長となるように、（できる限りの）変化を提供するマージングビットの組合せが、選択されることを意味する。ＲＤＳ値が区間を超える危険がある場合には、ＲＤＳ値が区間内に残ることを保証するマージングビットの組合せが、選択される。そのような選択は、大きな数の短いラン長を導くという事実が、図６に示されている（特に３と４のラン長）。可能なマージングビットの組合せを決定するために、３ＥＦＭワードは、この場合先見される（”３シンボル先見（ルックアヘッド）”）。
【００４２】
” ［−１０，１０］非変化”の場合には、許される場合（ＲＤＳ値が示された区間を超えて落ちない場合）には、大きな数の長いラン長が発生する、非変化を選択することにより、保証される。そのような選択は、大きな数の長いラン長（特に、８，９，１０及び１１のラン長に対して）を導くという事実は、図６で見られる。同様にこの場合には、（”３シンボル先見”）が使用される。
【００４３】
ＲＤＳ値の大きさを適応することにより、ＤＣ制御とウォータマークのコントラストの間の望ましい均衡を見つけることが可能である。区間［−５，５］の場合には、大きなコントラストを保証する、結果の信号の低周波数成分は、小さくなるが（改善されたＤＣ制御）、しかし、大きなコントラストを保証する、マージングビットの組合せは、多数の場合には選択されないので、ウォータマークのコントラストも減少され、しかし、ＲＤＳ値が改善された区間内に残ることを保証する、マージングビットの組合せが、選択される。区間が減少されるときには、”スペクトルノッチ”が広くなることが分かる。
【００４４】
いずれの可能なマージングビットの組合せに対する結果のＲＤＳを計算するために、幾つかのＥＦＭワードだけ先見する代わりに、大きな数のＥＦＭワードだけ先見しそして、最も適するマージングビットの組合せを決定するために、関連するスペクトル密度を計算することが、代わりに可能である。
【００４５】
図７は、ウォータマークあり及びウォータマークなしの記録担体の、スペクトル密度を示すグラフを示す図である。図８は、スペクトル密度をｄＢで示す、図７のグラフの拡大を示す。この場合には、ウォータマークは、変化及び非変化を利用することにより、記録担体上に導入され、ＲＤＳ値は、［−５，５］の区間内に維持される必要がある。これは、短いラン長の数が例えば、ウォータマークが設けられる位置でより大きいように選択され、一方、長いラン長の数の増加は、ウォータマークが設けられない位置で選択されることを意味する。これは、ウォータマークが配置される位置でラン長分布を変更され、一方、ウォータマークが配置されない位置でラン長分布を変更されない選択がなされる、図６と対照的である。このように、設けられるべきウォータマークのコントラストを増加することが可能である。
【００４６】
図７から、ウォータマークを有する記録担体上の信号のスペクトラムは、主に、ウォータマーク無しの記録担体上の信号のスペクトラムに対応することが、わかる。これは、特に、図８に見られるように、低周波数でのスペクトラムに適用される。
【００４７】
図９は、ウォータマークの例を示し、図１０は、記録担体上のこのウォータマークの例を示す。発明者は、［−５，５］がＲＤＳ区間として選択された、このウォータマークを、コンパクトディスク上に設けることに成功した。
【００４８】
本発明は、ウォータマークが設けられた記録担体とウォータマークを設ける方法のみに関するのではなく、ウォータマークを有する記録担体を読み出す装置にも関連する。図１１は、そのような装置を示す。この装置は、記録担体１を回転させる駆動手段２６、及び記録担体上のトラックを読み出す、読出しヘッド２７が装備されている。読出しヘッド２７は、光ビームを平衡にするコリメータレンズ３９、及び、光ビームを収束させる対物レンズ４０のような光学部品を通される、光ビーム２９により、記録担体上のトラックに焦点が合わされる光スポット２８を発生する、既知の形式の光学システムを有する。この光ビーム２９は、例えば、波長７８０ｎｍで且つ光パワー３ｍＷを有する赤外レーザダイオードのような、放射源４１により発生される。読出しヘッド２７は、さらに、記録担体上に光ビーム２９の焦点を合わせるためのアクチュエータ及び、トラックの中心に、半期方向に光スポット２８の精密な位置決めをするためのトラッキングアクチュエーター３０とを有する。トラックも、対物レンズ４０の位置を変えることによりレーザービームにより追従される。記録担体により反射された後に、光ビーム２９は、例えば、４分割ディテクタのような、既知の形式の検出器４２により検出され、そして、読出し信号、トラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号、同期信号及びロックイン信号を含む検出器信号３１を発生する。この目的のために、例えば、ビームスプリッティング立方体４３、偏光ビームスプリッティング立方体、ペリクル又はリターダを使用できる。この装置は、読出しヘッド２７からトラッキングエラー信号を受信し、且つトラックキングアクチュエータ３０を制御するために、読出しヘッド２７に接続されたトラッキング手段３２を有する。検出器信号３１は、読み出される記録担体上に存在しうるウォータマークを検出するための検出手段３４に与えられる。検出手段３４は、例えば、データのラン長分布を決定するためのラン長カウンタとして、構成されうる。ウォータマークは、この分布に基づいて検出されることが可能である。
【００４９】
ラン長カウンタの単純な実施例では、ラン長カウンタは、長さＩ３のラン長の数をカウントする。（マージングビットの組合せの適する選択により）記録担体上の異なる部分に対する長さＩ３を有する異なる数のラン長を持ちこむことにより、記録担体上にキーを設けることが可能である。この装置は、異なる位置で、長さＩ３を有するラン長の数の発生を比較することにより、このキーを検出できる。
【００５０】
ウォータマークの可能な検出後に、ウォータマークが検出されるか検出されないかに依存して、読出し信号が、記録担体の読み出しを許すように適応された手段４０に与えられる。これらの手段４０後に、記録担体が読まれたときに、読み出し信号は、出力情報３９に変換される。装置は、アドレス情報を検出するアドレス検出器３５及び、トラックの半径方向に読出しヘッド２７の粗い位置決めをするための位置決め手段３６が設けられる。装置は、さらに、制御するコンピュータシステムから又はユーザからのコマンドを受信し且つ、例えば、駆動手段２６、位置決め手段３６、アドレス検出器３５、トラッキング手段３２及び検出手段３４に接続されたシステムバスのような、制御ライン３８により装置を制御するシステム制御ユニット３７が設けられる。このために、システム制御ユニット３７は、以下の手順を実行するために、例えば、マイクロプロセッサ、プログラムメモリ及び制御ポートを有する制御回路を有する。システム制御ユニット３７は、論理回路内の状態マシンで実行もされうる。
【００５１】
本発明を、上述の実施例を参照して説明したが、同じ目的を達成するために他の実施例も代わりに使用されうることは明らかである。ラン長分布を変更する可能性を提供する、チャネル符号のどのようなパラメータも、本発明に従って、記録担体上にウォータマークを設けるのに使用されてもよい。本発明は、ウォータマークがその上に設けられたコンパクトディスクに制限されず、チャネル符号のパラメータがウォータマークを設けるのに使用されることが可能な、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ又は、ＤＶＤディスク及びどのような他の光学的記録担体にも使用できる。さらに、本発明には、新しい特徴及び／又は特徴の組合せが存在すると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
短いラン長を有するピットと長いラン長を有するピットによる光の反射を示す図である。
【図２ａ】
（ｘ，ｙ）座標のウォータマークを示す図である。
【図２ｂ】
【外７】
【図２ｃ】
図２ｂに示すウォータマークの拡大を示す図である。
【図３−１】
マージングビットの最適選択を計算するアルゴリズムのコードを示す図である。
【図３−２】
マージングビットの最適選択を計算するアルゴリズムのコードを示す図である。
【図４】
ＥＦＭチャネルワード間のマージングビットの配置を示す図である。
【図５】
マージングビットの最適選択を決定する判断ツリーを示す図である。
【図６】
ＣＤ−ＤＡディスクの標準ラン長分布と、このアルゴリズムをにより変更されたラン長分布を示すグラフを示す図である。
【図７】
ウォータマークあり及びウォータマークなしの記録担体の、スペクトル密度を示すグラフを示す図である。
【図８】
図７のグラフの拡大を示す図である。
【図９】
ウォータマークの例を示す図である。
【図１０】
記録担体上の図９のウォータマークの例を示す図である。
【図１１】
記録担体を読み出す装置を示す図である。
Claims (13)
- データがチャネル符号により符号化され、そして、記録担体はウォータマークを有する、マークの形式でデータを蓄積するための実質的に平行なトラックのパターンを有する記録担体であって、チャネル符号のパラメータは、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために制御され、それにより、ウォータマークは記録担体上で検出可能であることを特徴とする記録担体。
- 予め定められたラン長分布は、トラックからトラックに相互に関連され、それにより、ウォータマークは視覚的に検出可能であることを特徴とする、請求項１に記載の記録担体。
- ウォータマークは視覚的に検出可能ではないことを特徴とする、請求項１に記載の記録担体。
- チャネル符号はＣＤディジタルオーディオディスクで使用されるＥＦＭチャネル符号であり、パラメータはマージングビットの選択であることを特徴とする、請求項１に記載の記録担体。
- パラメータは、例えば、ＤＶＤで使用されるＥＦＭ＋チャネル符号内の１から且つ８８を含むまでの情報ワードの、代替テーブルからの情報ワードに対するチャネルワード間の選択又は、同期ワード間の選択又は状態間の選択であることを特徴とする、請求項１或は２に記載の記録担体。
- 記録担体は２つの領域を有し、そこでは、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、第１の領域内で、チャネル符号のパラメータが制御され、それにより、ウォータマークは、記録担体上で検出可能であり、第２の領域にはウォータマークは存在しないことを特徴とする、請求項１に記載の記録担体。
- 記録担体上の光スポットを介してマークを検出するためのシステムと、光スポットの位置を制御するトラッキング手段とを有する、記録担体を読む装置であって、前記装置は、ウォータマークを検出するために、記録担体上のマークのラン長分布の特性を決定する、検出手段を有することを特徴とする装置。
- 検出手段は、更に、チャネル符号に従って符号化されたデータを表さないマークのラン長分布の特性を決定するのに適応されるのを特徴とする、請求項７に記載の装置。
- 検出手段はラン長カウンターを含むことを特徴とする、請求項７或は８に記載の装置。
- 装置は、更に、ウォータマークが検出されるか又は検出されないかに依存して、記録担体の読出しを許すための手段を有することを特徴とする、請求項８或は９に記載の装置。
- 記録担体上にウォータマークを設けるための方法であって、
− 未符号化データを受信するステップと、
− 符号化されたデータ内に設けられるべきウォータマークに関する情報を受信するステップと、
− チャネル符号のパラメータは、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、ウォータマークに関する情報の影響の下で制御され、それにより、ウォータマークは記録担体上で検出可能であるように、未符号化データを、チャネル符号により、符号化されたデータに符号化するステップと、
− 記録担体上に符号化されたデータを蓄積するステップと、
を有する方法。 - 更に、
− ウォータマークに関する情報に基づいて、マージングビットを計算するステップを有する、請求項４に記載の記録担体上に、ウォータマークを設けるための、請求項１１に記載の方法。 - 記録担体上にウォータマークを設ける装置であって、この装置は、未符号化データを受信する受信手段を有し、前記受信手段は、符号化されたデータ内に設けられるべきウォータマークに関する情報を受信するように更に適応され、前記装置は、更に、チャネル符号のパラメータが、記録担体上のマークに予め定められたラン長分布を起こすために、ウォータマークに関する情報の影響の下で制御され、それにより、ウォータマークは記録担体上で検出可能であるように、未符号化データを、チャネル符号により、符号化されたデータに符号化する符号化手段を有し、前記装置は、更に、記録担体上に符号化されたデータを蓄積する手段を有する装置。
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